JP2015068088A - 水洗大便器 - Google Patents

Abstract

【課題】便器本体の製造誤差に応じて、便器洗浄性能を損なうことなく、確実な便器洗浄を行うことができる水洗大便器を提供する。【解決手段】水洗大便器１は、貯水タンク４と、便器本体２と、給水装置２０と、排水装置２２と、排水装置２２を駆動し、貯水タンク４内に貯水された洗浄水を便器本体２の導水路８を経て吐水口１０，１６へ供給することにより、便器本体２のボウル部６の洗浄を制御する制御装置２６と、を有し、制御装置２６は、排水装置２２を所定時間駆動して洗浄水を排出した後、排水装置２２を止めた状態の貯水タンク４内の死水水位ＤＷＬ１から洗浄開始前の所定の止水水位ＷＬに上昇するまでの水位上昇時間を計測する計時装置４８を備え、計時装置４８が計測した水位上昇時間と標準便器における水位上昇時間とを比較することにより便器本体２の圧力損失に応じた排水装置２２の駆動時間を調整する。【選択図】図１

Description

本発明は、水洗大便器に係わり、特に、貯水した洗浄水により洗浄され、汚物を排出する水洗大便器に関する。

従来から、貯水タンクに貯水した洗浄水により洗浄され、汚物を排出するタンク式の水洗大便器として、貯水タンクに貯水された洗浄水が便器本体の導水路を通過し、便器本体の吐水口からボウル部に供給されるようになっているものが知られている。このような水洗大便器においては、便器本体の導水路が陶器で形成されており、陶器製の導水路の製造誤差等によって導水路の圧力損失が変動するため、このような圧力損失により、貯水タンクの底面の排出口から排出される洗浄水の瞬間流量等についても影響を受けて変動することになる。特に、貯水タンク内の排出口を開閉する排水弁をタイマー制御により一定時間開弁するようになっているものは、導水路等の圧力損失が変動する影響を直接受けることになり、貯水タンクから便器本体に排出される洗浄水量もばらつくこととなる。
このような問題を解決するために、例えば、特許文献１に記載されているように、貯水タンク内の水位が洗浄開始前の初期水位から所定水位に低下するまでの水位低下時間を計測し、この計測した水位低下時間に基づいて、便器本体の吐水口からボウル部に吐水する洗浄水の吐水流量を調整する洗浄制御手段を備えているものも知られている。

特開２０１２−１３２１６７号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載されている従来の水洗大便器においては、貯水タンク内の水位が洗浄開始前の初期水位から所定水位に低下するまでの水位低下時間を計測するには、計測時間（水位低下時間）が非常に短く（例えば、０．１〜５秒）、便器本体の導水路の圧力損失を精度良く検出することが実質的には困難であるという問題がある。また、貯水タンク内の洗浄水を排出する際は洗浄水が勢い良く流れるため、貯水タンク内に貯められた洗浄水の水面が波立っており、便器本体の導水路の圧力損失を精度良く検出することが困難であるという問題もある。したがって、適用する便器本体（例えば、導水路）に製造誤差が生じている場合には、便器本体毎の圧力損失に応じて、洗浄制御手段により排水弁の開弁時間を適切に調整することも難しくなり、便器洗浄性能が損なわれ、確実な便器洗浄を行うことも難しいという問題がある。

そこで、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、便器本体の製造誤差に応じて、便器洗浄性能を損なうことなく、確実な便器洗浄を行うことができる水洗大便器を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明は、貯水した洗浄水により洗浄され、汚物を排出する水洗大便器であって、洗浄水を貯水する貯水タンクと、上記貯水タンクから供給された洗浄水を導く導水路と、この導水路に接続され且つ吐水口が形成されたボウル部と、排水トラップ管路と、を備えた便器本体と、水源から上記貯水タンク内に洗浄水を供給する給水装置と、上記便器本体の導水路に上記貯水タンク内に貯水された洗浄水を供給する排水装置と、上記排水装置を駆動し、上記貯水タンク内に貯水された洗浄水を上記導水路を経て上記吐水口へ供給することにより、上記ボウル部の洗浄を制御する洗浄制御手段と、を有し、上記洗浄制御手段は、上記排水装置を所定時間駆動して洗浄水を排出した後、この排水装置を止めた状態の上記貯水タンク内の水位から所定水位に上昇するまでの水位上昇時間を計測する計時手段と、この計時手段が計測した水位上昇時間により上記便器本体の圧力損失に応じた上記排水装置の駆動時間を調整する調整手段と、を備えていることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、便器本体の圧力損失に応じた排水装置の駆動を調整するために、洗浄制御手段が、排水装置を止めた状態の貯水タンク内の水位から、所定水位に上昇するまでの水位上昇時間を計測しているため、従来技術の貯水タンク内の洗浄開始前の所定の初期水位から排水装置を止めた状態の水位に低下するまでの水位低下時間を計測する場合に比べて、計測する時間を長く確保することができ、水面が波立っていない安定した貯水タンク内の水位状態で計測することができる。したがって、適用する便器本体の圧力損失（例えば、導水路の圧力損失）を精度良く検出することができ、この便器本体毎の圧力損失に応じた排水装置の駆動を適切に調整することができる。また、適用する便器本体に製造誤差が生じていたとしても、便器本体毎の圧力損失に応じて、洗浄制御手段により排水装置の駆動を適切に調整することができるため、便器洗浄性能を損なうことなく、確実な便器洗浄を行うことができる。さらに、洗浄水の無駄水も少なくなり、節水化を図ることもできる。

本発明において、好ましくは、上記計時手段は、上記排水装置を所定時間駆動して洗浄水を排出した後、この排水装置を止めた状態の上記貯水タンク内の水位から洗浄開始前の所定の初期水位に上昇するまでの第１の水位上昇時間を計測する。
このように構成された本発明においては、便器本体の圧力損失に応じた排水装置の駆動時間を調整するために、計時手段が、排水装置を止めた状態の貯水タンク内の水位から洗浄開始前の所定の初期水位に上昇するまでの第１の水位上昇時間を計測しているため、計時手段が、貯水タンク内の洗浄開始前の所定の初期水位から排水装置を止めた状態の水位に低下するまでの水位低下時間を計測する場合に比べて、簡易な構成で、計測する時間をより長く確保することができる。したがって、便器本体の圧力損失に応じた排水装置の駆動時間をより精度良く調整することができる。また、適用する便器本体に製造誤差が生じていたとしても、便器本体毎の圧力損失に応じて、洗浄制御手段により排水装置の駆動時間をより精度良く調整することができるため、便器洗浄性能を損なうことなく、より確実な便器洗浄を行うことができる。さらに、洗浄水の無駄水も少なくなり、節水化を図ることもできる。

本発明において、好ましくは、上記調整手段は、上記計時手段が計測した上記第１の水位上昇時間と標準便器における水位上昇時間とを比較することにより上記便器本体の圧力損失に応じた上記排水装置の駆動時間を調整する。
このように構成された本発明においては、計時手段が計測した第１の水位上昇時間と標準便器における水位上昇時間とを比較することにより、適用する便器本体の圧力損失（例えば、導水路の圧力損失）をより精度良く検出することができ、この便器本体毎の圧力損失に応じた排水装置の駆動時間を適切に調整することができる。また、適用する便器本体に製造誤差が生じていたとしても、便器本体毎の圧力損失に応じて、洗浄制御手段により排水装置の駆動時間を適切に調整することができるため、便器洗浄性能を損なうことなく、より確実な便器洗浄を行うことができる。さらに、洗浄水の無駄水も少なくなり、節水化を図ることもできる。

本発明において、好ましくは、上記洗浄制御手段は、更に、上記排水装置を所定時間駆動させて上記貯水タンク内を空の状態とし、その後上記排水装置を止めた状態から上記貯水タンク内の水位が上記所定の初期水位に上昇するまでの第２の水位上昇時間を上記計時手段により計測し、上記標準便器における水位上昇時間は、上記第２の水位上昇時間と上記貯水タンクの容量とから算出した第１の給水流量から定められる。
このように構成された本発明においては、排水装置を所定時間駆動させて貯水タンク内を空の状態とし、その後排水装置を止めた状態から貯水タンク内の水位が所定の初期水位に上昇するまでの第２の水位上昇時間を計時手段が計測し、この第２の水位上昇時間と貯水タンクの容量とから算出した第１の給水流量から標準便器における水位上昇時間を定め、第１の水位上昇時間と標準便器における水位上昇時間とを比較することにより、便器本体の圧力損失に応じた排水装置の駆動時間をより精度良く調整することができる。また、適用する便器本体に製造誤差が生じていたとしても、便器本体毎の圧力損失に応じて、洗浄制御手段により排水装置の駆動時間をより精度良く調整することができるため、便器洗浄性能を損なうことなく、より確実な便器洗浄を行うことができる。さらに、洗浄水の無駄水も少なくなり、節水化を図ることもできる。

本発明において、好ましくは、上記洗浄制御手段は、上記計時手段による上記第２の水位上昇時間及び上記第１の水位上昇時間のそれぞれの計測を連続的に実行し、それぞれの計測前に、上記給水装置を止めた状態とし、その後に作動させ上記貯水タンク内への洗浄水の給水を開始する。
このように構成された本発明においては、計時手段による第２の水位上昇時間及び第１の水位上昇時間のそれぞれの計測の前に給水装置を止めた状態としてから作動させて貯水タンク内への洗浄水の給水を開始することにより、給水装置による貯水タンク内への第１の給水流量が変動する（継続的に給水することにより第１の給水流量が低下していく）ことを防ぎ、貯水タンク内の水位上昇を安定させることができる。したがって、第２の水位上昇時間及び第１の水位上昇時間のそれぞれを精度よく計測することができ、便器本体の圧力損失に応じた排水装置の駆動時間をより精度良く調整することができる。また、適用する便器本体に製造誤差が生じていたとしても、便器本体毎の圧力損失に応じて、洗浄制御手段により排水装置の駆動時間をより精度良く調整することができるため、便器洗浄性能を損なうことなく、より確実な便器洗浄を行うことができる。さらに、洗浄水の無駄水も少なくなり、節水化を図ることもできる。

本発明において、好ましくは、上記洗浄制御手段は、上記第１の給水流量を算出した後、再度上記排水装置を所定時間駆動させて上記貯水タンク内を空の状態とし、その後上記排水装置を止めた状態から上記貯水タンク内の水位が上記所定の初期水位に上昇するまでの第３の水位上昇時間を上記計時手段により計測し、この計測した上記第３の水位上昇時間と上記貯水タンクの容量とから第２の給水流量を算出し、この第２の給水流量と上記第１の給水流量とを比較し、上記第２の給水流量が上記第１の給水流量と等しい又はほぼ等しい場合には、上記第２の給水流量を使用すべき給水流量として設定し、上記第２の給水流量が上記第１の給水流量と大きく異なる場合には、上記便器本体の圧力損失を考慮した洗浄能力を確保することができる既定値の給水流量を設定する。
このように構成された本発明においては、第１の給水流量を算出した後、第２の給水流量を算出するまでに給水流量の変動があり、第２の給水流量が第１の給水流量と大きく異なる場合であったとしても、便器本体の圧力損失を考慮した洗浄能力を確保することができる既定値の給水流量として設定することができるため、排水装置の駆動時間を決定することができる。したがって、便器本体の圧力損失に応じた排水装置の駆動時間を調整することができる。また、適用する便器本体に製造誤差が生じていたとしても、便器本体毎の圧力損失に応じて、洗浄制御手段により排水装置の駆動時間を調整することができるため、便器洗浄性能を損なうことなく、より確実な便器洗浄を行うことができる。さらに、洗浄水の無駄水も少なくなり、節水化を図ることもできる。

本発明において、好ましくは、上記洗浄制御手段は、更に、上記既定値の給水流量を設定した場合に、適切な制御が行われていないことを使用者に知らせる報知手段を備えている。
このように構成された本発明においては、適切な制御が行われていないことを報知手段により使用者に知らせることができると共に、便器本体の圧力損失を考慮した洗浄能力を確保することができる既定値の給水流量が設定された水洗大便器が動作し、確実な便器洗浄を行うことができる。

本発明の水洗大便器によれば、便器本体の製造誤差に応じて、便器洗浄性能を損なうことなく、確実な便器洗浄を行うことができる。

本発明の一実施形態による水洗大便器の概略図である。 本発明の一実施形態による水洗大便器の制御装置による便器圧力損失学習制御の内容を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態による水洗大便器の動作を示すタイムチャートである。 本発明の一実施形態による水洗大便器を用いた制御装置による便器圧力損失学習制御において、貯水タンク内の水位を空の状態とし、その後排水装置が閉弁した状態から貯水タンク内の水位が洗浄開始前の初期水位（止水水位ＷＬ）に上昇するまでの水位上昇時間Ｔ１から第１の給水流量Ｑ１を算出するための特性図（貯水タンクの水位上昇時間Ｔ１と給水装置の第１の給水流量Ｑ１との関係図）である。 本発明の一実施形態による水洗大便器の貯水タンク、給水装置、及び排水装置を基準便器に適用した場合において、排水装置を所定時間駆動して洗浄水を排出した後、この排水装置が閉弁した状態の貯水タンク内の死水水位ＤＷＬ１から洗浄開始前の初期水位（止水水位ＷＬ）に上昇するまでの水位上昇時間Ｔ２を図４で算出した第１の給水流量Ｑ１から算出するための特性図（給水装置の第１の給水流量Ｑ１と貯水タンクの水位上昇時間Ｔ２との関係図）である。 本発明の一実施形態による水洗大便器を用いた洗浄制御装置による便器圧力損失検知制御において、排水装置を所定時間駆動して洗浄水を排出した後、この排水装置が閉弁した状態の貯水タンク内の死水水位ＤＷＬ１から洗浄開始前の初期水位（止水水位ＷＬ）に上昇するまでの水位上昇時間Ｔ３と図５で算出した水位上昇時間Ｔ２との比（Ｔ３／Ｔ２）から算出した便器圧力損失係数Ｋに基づいて、排水装置の開弁時間Ｔ４を算出するための特性図（便器圧力損失係数Ｋと排水装置の開弁時間Ｔ４との関係図）である。

以下、添付図面により、本発明の一実施形態による水洗大便器について説明する。
まず、図１は、本発明の一実施形態による水洗大便器の概略図である。
図１に示すように、符号１は、本発明の一実施形態による水洗大便器を示している。この水洗大便器１は、陶器製の便器本体２と、この便器本体２の後部に取り付けられ、便器洗浄に使用される洗浄水を貯水して便器本体２へ給水する貯水タンク４とを備えており、貯水タンク４から洗浄水が供給されて便器本体２のボウル部６内の水の落差による流水作用で汚物を押し流す、いわゆる、洗い落し式の水洗大便器である。

図１に示すように、便器本体２の上部の前方側には、ボウル部６が形成され、このボウル部６の後方側の上部には導水路８が形成されている。また、ボウル部６の中心下部には、導水路８から洗浄水が供給される吐水口１０が形成されており、貯水タンク４から導水路８内に供給された洗浄水は、ボウル部６の吐水口１０に導かれるようになっている。また、導水路８の下方にはボウル部６と連通する排水トラップ管路１２が形成され、吐水口１０から洗浄水が排水トラップ管路１２に向けて吐水されるようになっている。

図１に示すように、便器本体２のボウル部６の上縁部には、オーバーハング形状のリム１４が形成され、このリム１４に導水路８から洗浄水が供給されるリム吐水口１６が形成され、洗浄水が旋回しながら下降してボウル部６を洗浄できるようになっている。
便器本体２の導水路８の上方に位置する貯水タンク４の底部には、水洗大便器１の導水路８と連通し且つ貯水タンク４内の洗浄水が排水される排水口１８が形成されている。

また、図１に示すように、本実施形態の水洗大便器１は、水道等の水源から貯水タンク４内に洗浄水を供給する給水装置２０と、便器本体２の導水路８に貯水タンク４内に貯水された洗浄水を排水口１８から排水する排水装置２２とを備えている。さらに、水洗大便器１は、貯水タンク４内の水位を検知する水位センサであるフロートスイッチ２４と、このフロートスイッチ２４が検知した水位情報に基づいて給水装置２０や排水装置２２の動作を制御する制御装置２６とを備えている。

図１に示すように、給水装置２０は、上流側から、給水管２８、給水バルブ３０、及び、給水口３２を備えている。
給水管２８の上流側には、定流量弁３４が設けられ、この定流量弁３４の上流側には、止水栓３６が設けられて、この止水栓３６の上流側は、外部の水道等の給水源（図示せず）に接続されている。

給水バルブ３０は、電磁バルブからなり、貯水タンク４内の水位を検知するフロートスイッチ２４の水位検知情報に基づいて制御装置２６からの指令により給水バルブ３０の開閉動作が制御され、給水装置２０の給水口３２から貯水タンク４内への洗浄水の給水又は止水が切り替えられるようになっている。

つぎに、図１に示すように、排水装置２２は、筒状のオーバーフロー管３８と、このオーバーフロー管３８の下部に一体的に設けられた弁部材４０と、回転駆動装置４２とを備えており、オーバーフロー管３８の上端部は、玉鎖４４を介して回転駆動装置４２の回転軸４２ａに接続されている。
また、回転駆動装置４２は、回転軸４２ａを駆動するためのモータ（図示せず）が内臓されており、このモータ（図示せず）の作動は、制御装置２６によって制御されるようになっている。

さらに、図１に示すように、制御装置２６は、使用者が洗浄操作を指令する操作ボタン４６と接続されている。使用者が操作ボタン４６を操作した信号が制御装置２６に送信されると、回転駆動装置４２のモータ（図示せず）が作動し、回転軸４２ａが回転し、この回転軸４２ａの回転方向に応じて、オーバーフロー管３８及び弁部材４０が上下動するようになっている。より具体的に説明すると、回転軸４２ａが所定方向に回転すると、玉鎖４４と共にオーバーフロー管３８及び弁部材４０が所定時間引き上げられ、排水口１８が開放されるようになっている。また、オーバーフロー管３８及び弁部材４０が引き上げられる量が大きい程、排水装置２２の開弁時間が長くなり、その分、貯水タンク４から便器本体２の導水路８に排水される洗浄水量が多くなるようになっている。
一方、回転軸４２ａが所定方向と反対方向に回転すると、オーバーフロー管３８及び弁部材４０が貯水タンク４内の水位の下降と共に下降し、排水口１８が弁部材４０により閉止されるようになっている。
なお、本実施形態の水洗大便器１の排水装置２２においては、回転駆動装置４２の回転軸４２ａの駆動によりオーバーフロー管３８及び弁部材４０が上下動し、排水口１８を開閉する、いわゆる、直動式の排水弁の形態について説明するが、フラッパ式の排水弁の形態を適用してもよいし、ポンプによって排水を行うような形態を適用してもよい。

ここで、図１に示すように、排水口１８が開放され、貯水タンク４内の水位が下降している状態から、弁部材４０が排水口１８を閉止した状態のときに、貯水タンク４内に残されている洗浄水の水位は死水水位ＤＷＬ１となっている。また、水洗大便器１の通常の洗浄動作では、貯水タンク４内の水位が死水水位ＤＷＬ１の状態から給水装置２０の給水によって、貯水タンク４内の水位がフロートスイッチ２４に接触する止水水位ＷＬまで上昇すると、給水装置２０による給水が停止するようになっている。ちなみに、図１の貯水タンク４内の水位ＤＷＬ２は、貯水タンク４が空の状態の水位（ＤＷＬ２＝０）を示している。給水装置２０による給水により、貯水タンク４内の死水水位ＤＷＬ１から止水水位ＷＬまで水位が上昇する時間は、約２５〜７５秒である。

また、制御装置２６は、操作ボタン４６からの洗浄モードの指令に応じて、回転駆動装置４２の回転軸４２ａの駆動を制御し、弁部材４０を上昇させて貯水タンク４の排水口１８を開放している開弁時間を制御することにより、貯水タンク４の排水口１８から便器本体２の導水路８に排水される洗浄水量を制御するようになっている。ちなみに、操作ボタン４６は、最も多い洗浄水量で洗浄を行う「大洗浄モード」、大洗浄モードの洗浄水量よりも少ない洗浄水量で洗浄を行う「小洗浄モード」、及び小洗浄モードの洗浄水量よりも少ない洗浄水量で洗浄を行う「エコ小洗浄モード」の３種類の洗浄モードいずれかを選択して切り替える洗浄モード切替ボタン（図示せず）を備えている。
なお、本実施形態では、貯水タンク４の排水口１８から便器本体２の導水路８に排水される洗浄水量について、排水装置２２の弁部材４０を上昇させる位置を上、中、下の３段階の位置に設定することにより、大洗浄モード、小洗浄モード、及びエコ小洗浄モードによる３種類の便器洗浄が可能となっているが、洗浄モードの種類については、３種類に限定されず、大洗浄モードのみを行う便器であってもよいし、大洗浄モードと小洗浄モードの２種類を行う便器であってもよい。

さらに、制御装置２６は、貯水タンク４内の水位が上昇しているときの水位上昇時間を計測することができる計時装置４８を備えており、この計時装置４８が計測した水位上昇時間に基づいて、詳細は後述する、個々の施工場所に設置される便器本体２の圧力損失を検知する制御（以下「便器圧力損失学習制御」）を行うことができるようになっている。これにより、個々の施工場所に水洗大便器１が設置された後、便器の実質的な使用を開始する前に、水洗大便器１毎の、便器本体２の圧力損失（特に、導水路８等の圧力損失）に応じて、排水装置２２の回転駆動装置４２の駆動時間及び弁部材４０の開弁時間を適宜調整する調整手段として機能することができるようにもなっている。
さらに、制御装置２６は、適切な便器圧力損失学習制御が行われていないことを使用者にＬＥＤ表示器等を点滅させて異常を知らせる報知器５０を備えている。

つぎに、図２〜図６を参照して、本発明の一実施形態による水洗大便器の制御装置による便器圧力損失学習制御の内容について説明する。
図２は、本発明の一実施形態による水洗大便器の制御装置による便器圧力損失学習制御の内容を示すフローチャートであり、図３は、本発明の一実施形態による水洗大便器の動作を示すタイムチャートである。

図２及び図３に示すように、まず、図２のステップＳ０で、本実施形態の水洗大便器１が所定の設置場所に設置され、施工が完了すると、図２のステップＳ１において、洗浄テストが行われる。洗浄テストでは、図３の時刻ｔ１で操作ボタン４６の大洗浄モード、小洗浄モード、及びエコ小洗浄モードのいずれかの洗浄モード切替ボタン（図示せず）が押されても洗浄トリガがオンとなる。また、図３の時刻ｔ１では、給水バルブ３０が開弁し、貯水タンク４を満水状態とし、フロートスイッチ２４がオンとなった後に所定時間給水バルブ３０が閉弁して、給水を停止する。その後、図３の時刻ｔ２で再度給水バルブ３０が開弁する。
以後同様に、ステップＳ１，Ｓ２とステップＳ３との間（図３の時刻ｔ６の直前の所定時間）、及び、ステップＳ３とステップＳ４との間（図３の時刻ｔ１０の直前の所定時間）においても、給水バルブ３０が所定時間閉弁して、給水を停止する。
すなわち、ステップＳ１，Ｓ２、ステップＳ３、ステップＳ４のそれぞれが実行され、計時装置４８による所定の計測が行われる前に、給水バルブ３０を所定時間閉弁して給水装置２０を止めた状態とし、その後に作動させ貯水タンク４内への洗浄水の給水を開始することにより、図３の時刻ｔ１３まで、給水装置２０の上流側の定流量弁３４の挙動を安定化させて流量のばらつきを抑制する。
そして、図２のステップＳ２において、給水装置２０の給水口３２から貯水タンク４に給水される第１の給水流量Ｑ１を算出する。

つぎに、図１、図３及び図４を参照して、図２のステップＳ２における第１の給水流量Ｑ１を算出する方法について説明する。
図４は、本発明の一実施形態による水洗大便器を用いた制御装置による便器圧力損失学習制御において、貯水タンク４内の水位を空の状態とし、その後排水装置２２が閉弁した状態から貯水タンク４内の水位が洗浄開始前の初期水位（止水水位ＷＬ）に上昇するまでの水位上昇時間Ｔ１（図１参照）から第１の給水流量Ｑ１を算出するための特性図（貯水タンクの水位上昇時間Ｔ１と給水装置２０の第１の給水流量Ｑ１との関係図）である。

ステップＳ２では、まず、図３の時刻ｔ１で排水装置２２が排水口１８を閉止している状態で給水バルブ３０が所定時間開弁し、給水口３２から貯水タンク４内に所定時間給水が行われ、図３の時刻ｔ２の前に貯水タンク４内の水位がフロートスイッチ２４に接触する水位（止水水位ＷＬ）まで上昇する。そして、フロートスイッチ２４がオンとなり、その後、給水バルブ３０が所定時間閉弁すると、図３の時刻ｔ２で排水装置２２が駆動して排水口１８を開放し、貯水タンク４内の水位が下降し、図３の時刻ｔ３でフロートスイッチ２４がオフとなる。

また、給水装置２０による給水を継続させた状態であっても、貯水タンク４内の水位が下降する速度が、給水によって水位が上昇する速度を大きく上回るため、貯水タンク４内の水位が空（ＤＷＬ２＝０）の状態となる（図１のＤＷＬ２参照）。その後、図３の時刻ｔ４で排水装置２２が、貯水タンク４内の水位が空の状態（ＤＷＬ２＝０）で排水口１８を再び閉止する。
このとき、図３の時刻ｔ４では、排水装置２２が排水口１８を閉止すると同時に、制御装置２６の計時装置４８が、貯水タンク４内の水位が時刻ｔ４から洗浄開始前の初期水位（止水水位ＷＬ）まで上昇した時刻ｔ５までの水位上昇時間Ｔ１（＝ｔ５−ｔ４）の計測をする（図１及び図３のＴ１参照）。また、図３の時刻ｔ５では、フロートスイッチ２４はオフからオンとなる。
本実施形態では、貯水タンク４内の水位が時刻ｔ４から洗浄開始前の初期水位（止水水位ＷＬ）まで上昇した時刻ｔ５までの水位上昇時間Ｔ１（＝ｔ５−ｔ４）の計測をしているが、初期水位ではなく、初期水位より低い所定水位や初期水位より高い所定水位まで上昇した時刻までの水位上昇時間を計測しても良い。

ここで、図４に示すように、図３の時刻ｔ４から時刻ｔ５までに計時装置４８が計測した水位上昇時間Ｔ１がａ［ｓ］であったとすると、この水位上昇時間Ｔ１（＝ａ［ｓ］）が、図４に示す予め実験的に定められた貯水タンクの水位上昇時間Ｔ１と給水装置の第１の給水流量Ｑ１との関係図に当てはめられることにより、第１の給水流量Ｑ１（＝ｂ［Ｌ／ｍｉｎ］）が算出され、この算出されたデータを記憶し、図３のステップＳ２は終了する。
なお、この計時装置４８が計測した水位上昇時間Ｔ１を図４に当てはめられて算出された第１の給水流量Ｑ１は、計測した水位上昇時間Ｔ１と貯水タンク４の容量とからも算出することができる。

つぎに、図３のステップＳ２の後のステップＳ３において、水洗大便器１の圧力損失を確認する。以下に、図１、図３、図５及び図６を用いて、この水洗大便器１の圧力損失の確認方法について具体的に説明する。
図５は、本発明の一実施形態による水洗大便器の貯水タンク、給水装置、及び排水装置を基準便器に適用した場合において、排水装置を所定時間駆動して洗浄水を排出した後、この排水装置が閉弁した状態の貯水タンク内の死水水位ＤＷＬ１から洗浄開始前の初期水位（止水水位ＷＬ）に上昇するまでの水位上昇時間Ｔ２を図４で算出した第１の給水流量Ｑ１から算出するための特性図（給水装置の第１の給水流量Ｑ１と貯水タンクの水位上昇時間Ｔ２との関係図）である。
また、図６は、本発明の一実施形態による水洗大便器を用いた洗浄制御装置による便器圧力損失検知制御において、排水装置を所定時間駆動して洗浄水を排出した後、この排水装置が閉弁した状態の貯水タンク内の死水水位ＤＷＬ１から洗浄開始前の初期水位（止水水位ＷＬ）に上昇するまでの水位上昇時間Ｔ３と図５で算出した水位上昇時間Ｔ２との比（Ｔ３／Ｔ２）から算出した便器圧力損失係数Ｋに基づいて、排水装置の開弁時間Ｔ４を算出するための特性図（便器圧力損失係数Ｋと排水装置の開弁時間Ｔ４との関係図）である。

なお、事前準備として、本実施形態による水洗大便器１の貯水タンク４、給水装置２０、及び排水装置２２を基準便器に適用した場合において、図５に示す予め実験的に定められた給水装置２０の第１の給水流量Ｑ１と貯水タンク４の水位上昇時間Ｔ２との関係図に、図４で算出した水洗大便器１の第１の給水流量Ｑ１（＝ｂ［Ｌ／ｍｉｎ］）を当てはめる。これにより、排水装置２２を所定時間駆動して洗浄水を排出した後、この排水装置２２が閉弁した状態の貯水タンク４内の死水水位ＤＷＬ１から洗浄開始前の初期水位ＷＬに上昇するまでの水位上昇時間Ｔ２（＝ｃ［ｓ］）を予め算出しておく。

図３の時刻ｔ５の後のステップＳ３において、時刻ｔ６の直前の所定時間給水バルブ３０が閉弁し、時刻ｔ６で再度給水バルブ３０が開弁すると共に、排水装置２２が再び駆動して排水口１８を仮の開弁時間で開放する。そして、貯水タンク４内の水位が下降し、図３の時刻ｔ７でフロートスイッチ２４がオフとなる。そして、図３の時刻ｔ８で排水装置２２が排水口１８を閉止すると、貯水タンク２４内の死水水位ＤＷＬ１が決定し、貯水タンク４の止水水位ＷＬと死水水位ＤＷＬ１との差分に相当する洗浄水量、すなわち、貯水タンク４から便器本体２の導水路８に排水された洗浄水量が算出される。同時に、制御装置２６の計時装置４８が、貯水タンク４内の水位が時刻ｔ８の死水水位ＤＷＬ１から洗浄開始前の初期水位（止水水位ＷＬ）まで上昇した時刻ｔ９までの水位上昇時間Ｔ３（＝ｔ９−ｔ８）の計測をする（図１のＴ３参照）。
本実施形態では、貯水タンク４内の水位が時刻ｔ８から洗浄開始前の初期水位（止水水位ＷＬ）まで上昇した時刻ｔ９までの水位上昇時間Ｔ３（＝ｔ９−ｔ８）の計測をしているが、初期水位ではなく、初期水位より低い所定水位や初期水位より高い所定水位まで上昇した時刻までの水位上昇時間を計測しても良い。

つぎに、制御装置２６は、計時装置４８が計測した本実施形態の水洗大便器１の水位上昇時間Ｔ３と図５で算出した基準便器の水位上昇時間Ｔ２との比（Ｔ３／Ｔ２）を便器圧力損失係数Ｋとして算出し、図３のステップＳ３は終了する。
ここで、水洗大便器１と基準便器のそれぞれの貯水タンク４の容量及び第１の給水流量Ｑ１が、互いに共通していることを考慮すれば、便器圧力損失係数Ｋが１よりも大きい場合には、水洗大便器１の水位上昇時間Ｔ３が基準便器の水位上昇時間Ｔ２よりも大きいため、水洗大便器１の方が基準便器よりも死水水位ＤＷＬ１が低く、貯水タンク４から便器本体２に排水された洗浄水量が多くなり、その分、水洗大便器１の圧力損失が基準便器の圧力損失よりも小さいことが確認できる。
一方、便器圧力損失係数Ｋが１となる場合には、水洗大便器１と基準便器の圧力損失が互いに等しいことが確認でき、便器圧力損失係数Ｋが１よりも小さい場合には、水洗大便器１の圧力損失が基準便器の圧力損失よりも大きいことが確認できる。

つぎに、算出された便器圧力損失係数Ｋは、図６に示す予め実験的に定められた便器圧力損失係数Ｋと排水装置の開弁時間Ｔ４との関係図に当てはめられ、排水装置２２の開弁時間Ｔ４が算出される。ちなみに、算出された便器圧力損失係数Ｋが定数ｄであったとすると、図６から排水装置２２の開弁時間Ｔ４はｅ［ｓ］と算出され、この算出されたデータを記憶し、図３のステップＳ３は終了する。

つぎに、図３のステップＳ３の後のステップＳ４において、時刻ｔ１０の直前の所定時間給水バルブ３０が閉弁し、時刻ｔ１０で再度給水バルブ３０が開弁する。そして、再び、上述したステップＳ２と同様な工程で、給水装置２０の給水口３２から貯水タンク４に給水される第２の給水流量Ｑ２を算出する。具体的には、図３の時刻ｔ１０で排水装置２２が駆動して排水口１８を開放し、貯水タンク２４内の水位が下降し、図３の時刻ｔ１１でフロートスイッチ２４がオフとなる。

また、給水装置２０による給水は継続した状態であるが、貯水タンク４内の水位が下降する速度が、給水によって水位が上昇する速度を大きく上回るため、貯水タンク４内の水位が空（ＤＷＬ２＝０）の状態となる（図１のＤＷＬ２参照）。その後、図３の時刻ｔ１２で排水装置２２が、貯水タンク４内の水位が空の状態（ＤＷＬ２＝０）で排水口１８を再び閉止すると同時に、制御装置２６の計時装置４８が、貯水タンク４内の水位が時刻ｔ１２から洗浄開始前の初期水位（止水水位ＷＬ）まで上昇した時刻ｔ１３までの水位上昇時間Ｔ５（＝ｔ１３−ｔ１２）の計測をする（図１及び図３のＴ５参照）。また、図３の時刻ｔ１３では、フロートスイッチ２４はオフからオンとなり、給水バルブ３０が閉弁し、給水装置２０による給水が停止される。

そして、図３の時刻ｔ１２から時刻ｔ１３までに計時装置４８が計測した水位上昇時間Ｔ５が、図４に示す予め実験的に定められた貯水タンクの水位上昇時間Ｔ１と給水装置２０の第１の給水流量Ｑ１との関係図に当てはめられることにより、第２の給水流量Ｑ２が算出される。そして、この第２の給水流量Ｑ２が、図３のステップＳ２で算出されて記憶された第１の給水流量Ｑ１と比較され、両者の差が所定の範囲内である場合には、図３のステップＳ５に進む。そして、図３のステップＳ５において、図３のステップＳ３で算出して記憶した排水装置２２の開弁時間Ｔ４を確定し、ステップＳ５は終了する。
一方、図３のステップＳ４で算出された第２の給水流量Ｑ２と図３のステップＳ２で算出されて記憶された第１の給水流量Ｑ１との差が所定の範囲外である場合には、再び、図１のステップＳ１から再実行される。

つぎに、図３のステップＳ６において、その前のステップＳ５で算出した水位上昇時間Ｔ４が、図６に示すように、予め定められた最小水位上昇時間Ｔ４ｍｉｎを下回るか、又は予め定められた最大水位上昇時間Ｔ４ｍａｘを上回る場合には、水位上昇時間Ｔ４が異常値であると判定し、再測定を１回のみ行う。そして、再び異常値であると判定した場合には、報知器５０が、適切な便器圧力損失学習制御が行われていないことを使用者に知らせる共に、便器本体２の圧力損失を考慮した洗浄能力を確保することができる既定値の給水流量Ｑ０を設定する。そして、再び、図３のステップＳ２から再実行され、以後の再実行された図３のステップＳ５で排水装置２２の開弁時間Ｔ４が決定される。
一方、水位上昇時間Ｔ４が、最小水位上昇時間Ｔ４ｍｉｎと最大水位上昇時間Ｔ４ｍａｘとの間の範囲内にある場合には、正常値であると判定し、図３のステップＳ７に進み、設定完了となり、以後、本質的な便器洗浄動作が可能な状態となり、水洗大便器１が実質的に使用可能な状態となる。

上述した本発明の一実施形態による水洗大便器１によれば、便器本体２の圧力損失に応じた排水装置２２の駆動を調整するために、制御装置２６が、排水装置２２を止めた状態の貯水タンク内の水位から、所定水位に上昇するまでの水位上昇時間を計測しているため、従来技術の貯水タンク内の洗浄開始前の所定の初期水位から排水装置２２を止めた状態の水位に低下するまでの水位低下時間を計測する場合に比べて、計測する時間を長く確保することができ、水面が波立っていない安定した貯水タンク内の水位状態で計測することができる。したがって、適用する便器本体２の圧力損失（例えば、導水路の圧力損失）を精度良く検出することができ、この便器本体２毎の圧力損失に応じた排水装置２２の駆動を適切に調整することができる。また、適用する便器本体２に製造誤差が生じていたとしても、便器本体２毎の圧力損失に応じて、洗浄制御手段により排水装置２２の駆動を適切に調整することができるため、便器洗浄性能を損なうことなく、確実な便器洗浄を行うことができる。さらに、洗浄水の無駄水も少なくなり、節水化を図ることもできる。

上述した本発明の一実施形態による水洗大便器１によれば、便器本体２の圧力損失に応じた排水装置２２の駆動時間を調整するために、計時装置４８が、排水装置２２を止めた状態の貯水タンク内の水位から洗浄開始前の所定の初期水位に上昇するまでの第１の水位上昇時間を計測しているため、計時装置４８が、貯水タンク内の洗浄開始前の所定の初期水位から排水装置２２を止めた状態の水位に低下するまでの水位低下時間を計測する場合に比べて、簡易な構成で、計測する時間をより長く確保することができる。したがって、便器本体２の圧力損失に応じた排水装置２２の駆動時間をより精度良く調整することができる。また、適用する便器本体２に製造誤差が生じていたとしても、便器本体２毎の圧力損失に応じて、洗浄制御手段により排水装置２２の駆動時間をより精度良く調整することができるため、便器洗浄性能を損なうことなく、より確実な便器洗浄を行うことができる。さらに、洗浄水の無駄水も少なくなり、節水化を図ることもできる。

上述した本発明の一実施形態による水洗大便器１によれば、便器本体２の圧力損失に応じた排水装置２２の開弁時間Ｔ４を調整するために、計時装置４８が、排水装置２２が排水口１８を閉止した状態の貯水タンク４内の死水水位ＤＷＬ１から洗浄開始前の所定の初期水位（止水水位ＷＬ）に上昇するまでの水位上昇時間Ｔ３を計測しているため、計時手装置４８が、貯水タンク４内の洗浄開始前の所定の初期水位（止水水位ＷＬ）から死水水位ＤＷＬ１に低下するまでの水位低下時間を計測する場合に比べて、計測する時間を長く確保することができる。したがって、計時装置４８が計測した水位上昇時間Ｔ３と標準便器における水位上昇時間Ｔ２とを比較することにより、便器圧力損失係数Ｋを導き、適用する便器本体２の圧力損失（例えば、導水路８の圧力損失）を精度良く検出することができ、この便器本体２毎の圧力損失に応じた排水装置２２の開弁時間Ｔ４を適切に調整することができる。また、適用する便器本体２に製造誤差が生じていたとしても、便器本体２毎の圧力損失に応じて、制御装置２６により排水装置２２の開弁時間Ｔ４を適切に調整することができるため、便器洗浄性能を損なうことなく、確実な便器洗浄を行うことができる。さらに、洗浄水の無駄水も少なくなり、節水化を図ることもできる。

また、本実施形態による水洗大便器１によれば、排水装置を所定時間駆動させて上記貯水タンク内を空の状態（ＤＷＬ２＝０）とし、その後排水装置２２が排水口１８を閉止した状態から貯水タンク４内の水位が所定の初期水位（止水水位ＷＬ）に上昇するまでの水位上昇時間Ｔ１を計時装置４８が計測し、この水位上昇時間Ｔ１と貯水タンク４の容量とから算出した第１の給水流量Ｑ１、又は、水位上昇時間Ｔ１と図４との関係から算出した第１の給水流量Ｑ１から標準便器における水位上昇時間Ｔ２を定めることができる。これにより、水洗大便器１における水位上昇時間Ｔ３と標準便器における水位上昇時間Ｔ２とを比較し、水位上昇時間Ｔ３と水位上昇時間Ｔ２との比（Ｔ３／Ｔ２）から便器圧力損失係数Ｋを算出することができ、この便器圧力損失係数Ｋに基づいて図６から排水装置２２の開弁時間Ｔ４を算出することができる。したがって、便器本体２の圧力損失に応じた排水装置２２の開弁時間Ｔ４をより精度良く調整することができ、適用する便器本体２に製造誤差が生じていたとしても、便器本体２毎の圧力損失に応じて、制御装置２６により排水装置２２の開弁時間Ｔ４をより精度良く調整することができる。これらの結果、便器洗浄性能を損なうことなく、より確実な便器洗浄を行うことができ、洗浄水の無駄水も少なくなり、節水化を図ることもできる。

さらに、本実施形態による水洗大便器１によれば、図２及び図３に示すステップＳ２からステップＳ３において、計時装置４８による水位上昇時間Ｔ１及び水位上昇時間Ｔ２のそれぞれの計測を連続的に実行しているときに、それぞれの計測前に、給水装置２０を止めた状態とし、その後に作動させ貯水タンク４内への洗浄水の給水を開始することにより、定流量弁３４の挙動を安定化させて流量のばらつきを抑制することができるため、給水装置２０による貯水タンク４内への第１の給水流量Ｑ１が変動することを防ぎ、貯水タンク４内の水位上昇を安定させることができる。したがって、水位上昇時間Ｔ１，Ｔ３のそれぞれを精度よく計測することができ、便器本体２の圧力損失に応じた排水装置２２の開弁時間Ｔ４をより精度良く調整することができる。また、適用する便器本体２に製造誤差が生じていたとしても、便器本体２毎の圧力損失に応じて、制御装置２６により排水装置２２の駆動時間Ｔ４をより精度良く調整することができるため、便器洗浄性能を損なうことなく、より確実な便器洗浄を行うことができる。さらに、洗浄水の無駄水も少なくなり、節水化を図ることもできる。

また、本実施形態による水洗大便器１によれば、図３のステップＳ２において第１の給水流量Ｑ１を算出した後、図３のステップＳ４において第２の給水流量Ｑ２を算出するまでに給水流量の変動があり、第２の給水流量Ｑ２が第１の給水流量Ｑ１と大きく異なる場合であったとしても、便器本体２の圧力損失を考慮した洗浄能力を確保することができる既定値の給水流量Ｑ０として設定することができるため、排水装置２２の開弁時間Ｔ４を決定することができる。したがって、便器本体２の圧力損失に応じた排水装置２２の開弁時間Ｔ４を調整することができる。また、適用する便器本体２に製造誤差が生じていたとしても、便器本体２毎の圧力損失に応じて、制御装置２６により排水装置２２の開弁時間Ｔ４を調整することができるため、便器洗浄性能を損なうことなく、より確実な便器洗浄を行うことができる。さらに、洗浄水の無駄水も少なくなり、節水化を図ることもできる。

さらに、本実施形態による水洗大便器１によれば、適切な便器圧力損失学習制御が行われていないことを報知器５０により使用者に知らせることができると共に、便器本体２の圧力損失を考慮した洗浄能力を確保することができる既定値の給水流量Ｑ０が設定された水洗大便器が動作し、確実な便器洗浄を行うことができる。

なお、上述した本発明の一実施形態による水洗大便器１においては、図３のステップＳ０〜Ｓ７までの一連の工程によって、便器圧力損失学習制御を行う例について説明したが、給水装置２０によって貯水タンク４に給水される給水流量がばらつくことなく、常時安定した流量が保証されているような場合には、ステップＳ２の第１の給水流量Ｑ１を確認する工程とステップＳ４の第２の給水流量Ｑ２を確認する工程のそれぞれを省略してもよい。

１ 水洗大便器
２ 便器本体
４ 貯水タンク
６ ボウル部
８ 導水路
１０ 吐水口
１２ 排水トラップ管路
１４ リム
１６ リム吐水口
１８ 排水口
２０ 給水装置
２２ 排水装置
２４ フロートスイッチ
２６ 制御装置（洗浄制御手段、調整手段）
２８ 給水管
３０ 給水バルブ
３２ 給水口
３４ 定流量弁
３６ 止水栓
３８ オーバーフロー管
４０ 弁部材
４２ 回転駆動装置
４２ａ 回転軸
４４ 玉鎖
４６ 操作ボタン
４８ 計時装置（計時手段）
５０ 報知器
ＤＷＬ１ 死水水位
ＤＷＬ２ 空の水位
Ｔ１ 貯水タンクの水位上昇時間（第２の水位上昇時間）
Ｔ２ 貯水タンクの水位上昇時間（標準便器における水位上昇時間）
Ｔ３ 貯水タンクの水位上昇時間（第１の水位上昇時間）
Ｔ４ 排水装置の開弁時間
Ｔ５ 貯水タンクの水位上昇時間
Ｑ０ 既定値の給水流量
Ｑ１ 第１の給水流量
Ｑ２ 第２の給水流量
ＷＬ 止水水位

Claims (7)

1. 貯水した洗浄水により洗浄され、汚物を排出する水洗大便器であって、
   洗浄水を貯水する貯水タンクと、
   上記貯水タンクから供給された洗浄水を導く導水路と、この導水路に接続され且つ吐水口が形成されたボウル部と、排水トラップ管路と、を備えた便器本体と、
   水源から上記貯水タンク内に洗浄水を供給する給水装置と、
   上記便器本体の導水路に上記貯水タンク内に貯水された洗浄水を供給する排水装置と、 上記排水装置を駆動し、上記貯水タンク内に貯水された洗浄水を上記導水路を経て上記吐水口へ供給することにより、上記ボウル部の洗浄を制御する洗浄制御手段と、を有し、
   上記洗浄制御手段は、上記排水装置を所定時間駆動して洗浄水を排出した後、この排水装置を止めた状態の上記貯水タンク内の水位から所定水位に上昇するまでの水位上昇時間を計測する計時手段と、この計時手段が計測した水位上昇時間により上記便器本体の圧力損失に応じた上記排水装置の駆動時間を調整する調整手段と、を備えていることを特徴とする水洗大便器。
2. 上記計時手段は、上記排水装置を所定時間駆動して洗浄水を排出した後、この排水装置を止めた状態の上記貯水タンク内の水位から洗浄開始前の所定の初期水位に上昇するまでの第１の水位上昇時間を計測する請求項１記載の水洗大便器。
3. 上記調整手段は、上記計時手段が計測した上記第１の水位上昇時間と標準便器における水位上昇時間とを比較することにより上記便器本体の圧力損失に応じた上記排水装置の駆動時間を調整する請求項２記載の水洗大便器。
4. 上記洗浄制御手段は、更に、上記排水装置を所定時間駆動させて上記貯水タンク内を空の状態とし、その後上記排水装置を止めた状態から上記貯水タンク内の水位が上記所定の初期水位に上昇するまでの第２の水位上昇時間を上記計時手段により計測し、上記標準便器における水位上昇時間は、上記第２の水位上昇時間と上記貯水タンクの容量とから算出した第１の給水流量から定められる請求項３記載の水洗大便器。
5. 上記洗浄制御手段は、上記計時手段による上記第２の水位上昇時間及び上記第１の水位上昇時間のそれぞれの計測を連続的に実行し、それぞれの計測前に、上記給水装置を止めた状態とし、その後に作動させ上記貯水タンク内への洗浄水の給水を開始する請求項４記載の水洗大便器。
6. 上記洗浄制御手段は、上記第１の給水流量を算出した後、再度上記排水装置を所定時間駆動させて上記貯水タンク内を空の状態とし、その後上記排水装置を止めた状態から上記貯水タンク内の水位が上記所定の初期水位に上昇するまでの第３の水位上昇時間を上記計時手段により計測し、この計測した上記第３の水位上昇時間と上記貯水タンクの容量とから第２の給水流量を算出し、この第２の給水流量と上記第１の給水流量とを比較し、上記第２の給水流量が上記第１の給水流量と等しい又はほぼ等しい場合には、上記第２の給水流量を使用すべき給水流量として設定し、上記第２の給水流量が上記第１の給水流量と大きく異なる場合には、上記便器本体の圧力損失を考慮した洗浄能力を確保することができる既定値の給水流量を設定する請求項４又は５に記載の水洗大便器。
7. 上記洗浄制御手段は、更に、上記既定値の給水流量を設定した場合に、適切な制御が行われていないことを使用者に知らせる報知手段を備えている請求項６記載の水洗大便器。

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