JP2015218563A - 便器装置 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄水の流量が多い場合でも、汚物の排出性能が低下するのを抑制する便器装置便器装置を提供する。【解決手段】ボウル部と、洗浄水供給部と、ボウル部と連通して下流端開口が上下移動可能となるターントラップと、ターントラップの駆動部と、洗浄水供給部および駆動部を制御する制御部と、を備える。第一工程、第二工程、第三工程を有する排出工程を実行可能である。第一工程は、洗浄水の供給を開始し、ターントラップの下流端開口を上位置から下位置にかけて移動させる。第二工程は、ターントラップの下流端開口を下位置に所定の持続時間Ｔ、保持させる。第三工程は、ターントラップの下流端開口を下位置から上位置にかけて移動させ、洗浄水供給部に洗浄水の供給を停止させる。第二工程の持続時間Ｔが調節可能である。【選択図】図４

Description

本発明は、ターントラップを備えた便器装置に関する。

従来より、ターントラップを備えた便器装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に示される便器装置は、ボウル部と連通し、下流端開口が上下移動可能となるターントラップを備え、排出工程が実行可能となっている。

排出工程は、第一工程で、洗浄水の供給を開始し、ターントラップの下流端開口を上位置から下位置に移動させる。第二工程で、ターントラップの下流端開口を下位置に保持する。第三工程で、ターントラップの下流端開口を下位置から上位置にかけて移動させ、洗浄水の供給を停止させる。

特開２００８−１３８４２０号公報

ところで、上記のような便器装置にあっては、例えば水道圧の違い等によって洗浄水の流量が異なる場合、汚物の排出性能が異なるということが分かってきた。汚物の排出性能を確保するには、洗浄水の流量が多くなる程、第二工程の持続時間として必要な時間が長くなる。しかしながら、持続時間として必要な時間が確保されず、持続時間が短い場合には、ボウル部から排出されずに残留する汚物の量が多くなってしまい、汚物の排出性能が低下する、という問題があった。

本発明は上記従来の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、洗浄水の流量が多い場合でも、汚物の排出性能が低下するのを抑制する便器装置を提供することにある。

本発明に係る便器装置は、ボウル部と、前記ボウル部へ洗浄水を供給する洗浄水供給部と、前記ボウル部と連通して下流端開口が上下移動可能となるターントラップと、前記ターントラップの前記下流端開口を上下移動させる駆動部と、前記洗浄水供給部および前記駆動部を制御する制御部と、を備え、前記制御部が、前記洗浄水供給部に洗浄水の供給を開始させ、前記ターントラップの前記下流端開口を上位置から下位置にかけて移動させる第一工程と、前記ターントラップの前記下流端開口を下位置に所定の持続時間、保持させる第二工程と、前記ターントラップの前記下流端開口を下位置から上位置にかけて移動させ、前記洗浄水供給部に洗浄水の供給を停止させる第三工程と、を有する排出工程を実行可能であり、前記第二工程の持続時間が調節可能であることを特徴とする。

また、前記ボウル部へ供給する洗浄水の流量を計測する流量計測部を備え、前記制御部が、前記流量計測部で計測された流量に基いて前記持続時間を調節するものであることが好ましい。

本発明にあっては、洗浄水の流量が多い場合でも、汚物の排出性能が低下するのを抑制することができる。

第一実施形態においてターントラップの下流端開口が上位置に位置する場合の便器装置の縦断面図である。 第一実施形態においてターントラップの下流端開口が下位置に位置する場合の便器装置の縦断面図である。 第一実施形態におけるボウル部の平面図である。 図４Ａは第一実施形態における排出工程を説明するタイムチャートであり、図４Ｂは第二実施形態におけるターントラップの動作を説明するタイムチャートである。 図５Ａは第一実施形態において洗浄水の流量が小さい場合の排出工程を説明するタイムチャートであり、図５Ｂは第一実施形態において洗浄水の流量が大きい場合の排出工程を説明するタイムチャートである。

以下、本発明の第一実施形態について、添付図面に基いて説明する。まず、便器装置１の基本的な構成について説明する。

図１に示すように、便器装置１は、ボウル部２と、ボウル部２へ洗浄水を供給する洗浄水供給部３とを備えている。第一実施形態では、便器装置１は、外殻となるケーシング１０を備え、ケーシング１０内の前部にボウル部２が設けられ、ケーシング１０内の後部に排出スペース１１が設けられる。なお、以下の説明では、便宜上、使用者が便器装置１の便座１２に着座した時に向く設計上の方向を前とし、左右は前を向いた時の左右とする。排出スペース１１にはターントラップ４が設けられ、排出スペース１１の上部には、洗浄水供給部３や制御部が収納される機器収納部１３が設けられる。

ボウル部２は、図３に示すように、平面視楕円形状や円形状等、洗浄水が環状に流れ易い形状となっているが、形状は限定されない。ボウル部２の上部には、洗浄水吐出口２１が設けられる。第一実施形態では、ボウル部２の上部の後部の左右のいずれか（図３では右）に片寄った位置に洗浄水吐出口２１が設けられる。またボウル部２の下部には、排出口２２が設けられる。

洗浄水供給部３は、管等からなる給水路３１と、給水路３１の途中に設けられる開閉弁３２と備えている。給水路３１は、上流端が水源（不図示）に接続され、下流端のノズル（不図示）がボウル部２の洗浄水吐出口２１に配置される。開閉弁３２は、第一実施形態では、電磁弁からなるが、電磁弁でなくてもよく特に限定されない。水源としては、水道が好適に利用されるが、タンクのような貯水部（ポンプの有無は不問）であってもよい。

第一実施形態では、任意の構成として、ボウル部２へ供給する洗浄水の単位時間当たりの流量を計測する流量計測部（不図示）を備えている。具体的には、流量計測部は、給水路３１の途中に設けられ、給水路３１を流れる洗浄水の流量を計測しており、羽車を備えたもの等、既存の様々な形態のものが適宜利用可能であり、特に限定されない。

第一実施形態では、さらに任意の構成として、給水路３１の途中に機能部５を備えている。機能部５は、給水路３１を流れる洗浄水に、吸気管６を介して空気を混入させて微細気泡を発生させる微細気泡発生機能を備えている。また、機能部５は、給水路３１を流れる洗浄水に、洗剤供給部７を介して洗剤を混入させる洗剤供給機能を備えている。洗剤供給部７は、洗剤をタンク等の洗剤供給部７１と、洗剤供給部７１を通して設けられ、途中にポンプ等の循環手段７２が設けられる洗剤循環路７３と、洗剤循環路７３と給水路３１との間に設けられる洗剤供給路７４とを備えている。これらの任意の構成により、マイクロメータサイズの微細気泡を含む洗剤入りの洗浄水が吐出可能となる。

ターントラップ４は、ボウル部２と連通して下流端開口４１が上下移動可能となる筒状をしたものである。第一実施形態では、伸縮可能なジャバラ状に形成されており、変形性を有し通水性を有しない材料にて適宜形成される。なお、ターントラップ４がジャバラ状でなく、伸縮し難く形成されてもよく、形状や材質は特に限定されない。

ターントラップ４の上流端開口４２は、ボウル部２の排出口２２に接続され、ボウル部２内とターントラップ４内とが連通する。ターントラップ４の下流端開口４１を上下移動させる駆動部が設けられる。

駆動部は、モータ等からなる駆動源と、駆動源で生じる動力により下流端開口４１を上下移動させる動力伝達部と、を備えている。第一実施形態では、図１に示すように、駆動源としてのモータの出力軸に、動力伝達部としてのアーム１４が連結され、アーム１４の回転により、下流端開口４１が上下移動する。なお、駆動部はこのような構成に限定されず、回転ではなく直線動作により下流端開口４１が上下移動してもよく、既存の様々な駆動部が適宜利用可能である。この駆動部は、制御部（不図示）により駆動が制御される。

制御部は、マイクロコンピュータを備え、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶部に記憶された制御プログラムを実行することで、駆動部の制御を行うものである。駆動部の制御については後述する。

また制御部は、洗浄水供給部３の制御を行い、洗浄水の供給の開始、停止を行う。具体的には、第一実施形態では、制御部は、開閉弁３２としての電磁弁を開閉し、洗剤供給部７の循環手段７２としてのポンプの起動、停止を行う。第一実施形態では、図３に示すように、開閉弁３２が開となると、水道圧により洗浄水が吐出され、洗浄水（矢印参照）が旋回しながら少しずつ下方へ流下し、大部分の洗浄水は排出口に向けて螺旋状に流れる。

便器装置１は、使用されない時には、図１に示すように、ターントラップ４の下流端開口４１が上位置に位置し、下流端開口４１が上を向く状態となり、ボウル部２内およびターントラップ４内に溜水１５が形成される封水状態となる。

また、便器装置１が使用されてボウル部２内の汚物を排出する時には、図２に示すように、一連の排出工程中に、ターントラップ４の下流端開口４１が下位置に位置し、下流端開口４１が下を向く状態となる。これにより、ボウル部２内の洗浄水および汚物がボウル部２外に排出される。以下、制御部により制御されることで行われる排出工程について説明する。

排出工程は、第一工程、第二工程、第三工程を有している。

第一工程では、図４Ａに示すように、洗浄水供給部３による洗浄水の供給が開始される。また第一工程では、ターントラップ４の下流端開口４１が図１に示す上位置から図２に示す下位置にかけて移動する。上位置および下位置は、所定の範囲内の位置をいうものとし、誤差を生じてもよい。

なお、第一実施形態では、洗浄水の供給の開始は、下流端開口４１の移動の開始よりも前に行われているが、下流端開口４１の移動の開始よりも後に行われてもよい。すなわち、第一工程は、洗浄水の供給の開始または下流端開口４１の移動の開始のうちの早い方により開始し、下流端開口４１の下位置での停止により終了する。

また、第一実施形態では、下流端開口４１は、上位置から下位置まで一定の速度で移動しているが、途中で速度が変化したり０となったり、移動方向が逆になってもよい。例えば図４Ｂに示す第二実施形態のように、下流端開口４１が、初めに上位置よりもさらに上方の位置に移動し、その後、所定時間停止するという予備動作を行い、その後、上位置よりも上方の位置から下位置へ移動してもよい。

第二工程では、図２に示すように、ターントラップ４の下流端開口４１が所定の持続時間Ｔ（図４Ａ参照）、下位置に保持される。

第三工程では、ターントラップ４の下流端開口４１が図２に示す下位置から図１に示す上位置にかけて移動する。また第三工程では、洗浄水供給部３に洗浄水の供給が停止される。第一実施形態では、流量計測部により計測される流量と、タイマー（第一実施形態では制御部が機能として内蔵する）とから積算流量が算出される。そして、所定量の溜水１５が形成され、且つ、無駄となる洗浄水を抑えるように、洗浄水の供給の停止時間が決定される。

なお、第一実施形態では、図４Ａに示すように、洗浄水の供給の停止は、下流端開口４１の上位置での停止よりも後に行われているが、下流端開口４１の上位置での停止よりも前に行われてもよい。すなわち、第三工程は、下流端開口４１の移動の開始により開始し、洗浄水の供給の停止または下流端開口４１の上位置での停止のうちの遅い方により終了する。

また、第一実施形態では、下流端開口４１は、下位置から上位置まで一定の速度で移動しているが、途中で速度が変化したり０となったり、移動方向が逆になってもよい。

ところで、このような便器装置１にあっては、吐出口よりボウル部２内に吐出される洗浄水の流量の大小により、汚物の排出性能が異なる。ここで、汚物の排出性能は、排出工程が実行された後に、ボウル部２内に残留する汚物の量の多寡により決まるもので、残留する汚物の量が少ない程、汚物の排出性能が高いものである。

便器装置１が設置される地域等により水道圧が異なる場合があるが、水道圧が異なると、開閉弁３２が開となった時の洗浄水の流量が異なってくる。洗浄水の流量が多い場合、洗浄水の流量が少ない場合と比較して、ボウル部２内への吐出速度が速くなる。すると、図３に示すように、ボウル部２内で速い旋回流が発生してボウル部２内に洗浄水および汚物が滞留し易くなり、図２に示すように下流端開口４１が下位置に位置しても、汚物がボウル部２から排出されるのに要する時間が長くなる。特に、軽い物体、例えばペーパーや汚物の破片等が、旋回流中に滞留し易い。ボウル部２に残留する汚物の量は、第二工程、すなわち下流端開口４１が下位置に保持される持続時間Ｔが、汚物の排出に要する時間よりも短くなる程、多くなる。そして、汚物がボウル部２から排出されるのに要する時間は、洗浄水のボウル部２内への吐出速度が速くなる程、長くなる。

そこで、本発明にあっては、下流端開口４１が下位置に保持される第二工程の持続時間Ｔを調節可能とするものである。第二工程の持続時間Ｔの調節は、第一実施形態においては、第一工程で、洗浄水の供給の開始後、下流端開口４１の移動の開始までに洗浄水の流量が計測され、この流量に基いて、制御部が自動で第二工程の持続時間Ｔを調節して設定する。

洗浄水の流量と、第二工程の持続時間Ｔとの関係を、予め、理論計算、あるいは実験、あるいは理論計算および実験から求めておく。そして、制御部が流量に基いて第二工程の持続時間Ｔを段階的に算出するためのテーブル、あるいは、連続的に算出するための関係式を記憶部に記憶させておく。図５Ａに洗浄水の流量が小さい場合のタイムチャートを示し、図５Ｂに洗浄水の流量が大きい場合のタイムチャートを示す。洗浄水の流量が小さい場合の持続時間Ｔ１と洗浄水の流量が大きい場合の持続時間Ｔ２とを比較すると、Ｔ１＜Ｔ２となるようにする。なお、洗浄水の流量の一部の数値や数値範囲において、Ｔ１＝Ｔ２となったり、Ｔ１＞Ｔ２となることがあってもよい。

第一実施形態では、制御部は、上記テーブルあるいは関係式より、排出工程毎に都度、計測された流量に基いてから第二工程の持続時間Ｔを算出し、設定するものである。

上述した本発明の便器装置にあっては、ボウル部２と、洗浄水供給部３と、ボウル部２と連通して下流端開口４１が上下移動可能となるターントラップ４と、ターントラップ４の駆動部と、洗浄水供給部３および駆動部を制御する制御部と、を備える。第一工程、第二工程、第三工程を有する排出工程を実行可能である。第一工程は、洗浄水の供給を開始し、ターントラップ４の下流端開口４１を上位置から下位置にかけて移動させる。第二工程は、ターントラップ４の下流端開口４１を下位置に所定の持続時間Ｔ、保持させる。第三工程は、ターントラップ４の下流端開口４１を下位置から上位置にかけて移動させ、洗浄水供給部３に洗浄水の供給を停止させる。第二工程の持続時間Ｔが調節可能である。

このような構成によれば、洗浄水の流量に応じて第二工程の持続時間Ｔを設定して、排出工程を適切にすることができる。すなわち、上述したように、汚物の排出性能の観点からは、第二工程の持続時間Ｔを長くすることで対処することができる。しかしながら、単純に一律に第二工程の持続時間Ｔを長くすると、溜水１５とならず直接排出される洗浄水の量が増加して、洗浄水の無駄が増加して好ましくない。さらに、第二工程は封水切れを生じているため、持続時間Ｔが長くなると封水切れを生じる時間が長くなり、封水性の観点からも好ましくない。そこで、洗浄水の流量に応じて第二工程の持続時間Ｔを設定することで、これらの要素の兼ね合いを考慮した適切な排出工程を達成することができるものである。

なお、第一実施形態では、制御部は、排出工程毎に都度、計測された流量に基いて第二工程の持続時間Ｔを算出している。これに対し、第二工程の持続時間Ｔの設定モードが可能に形成されてもよい。この設定モードにおいて、制御部が、計測された流量に基いて第二工程の持続時間Ｔを算出して、記憶部に記憶させて持続時間Ｔを設定し、設定モードを終了する。以後は、制御部は、排出工程毎に都度、計測された流量に基いて持続時間Ｔを算出するのではなく、設定モードで設定された持続時間Ｔを用いて第二工程を行う。

さらにこの場合、設定モードで制御部が自動で第二工程の持続時間Ｔを設定するのではなく、手動で持続時間Ｔを調節可能としてもよい。この場合、流量計測部あるいは便器装置１とは別体の外部流量計測手段により洗浄水の流量を計測する。そして、計測された流量を、便器装置１が備えるスイッチ等の入力手段、あるいは制御部に電気的に接続されるコンピュータ等からなる外部入力手段により、設定者が設定するものである。

また、第一実施形態では、排出工程は第一工程、第二工程、第三工程の三工程で構成されているが、それ以外の工程を含むものであってもよい。また、第一工程、第二工程、第三工程において、上記動作以外の動作を含むものであってもよい。

１ 便器装置
２ ボウル部
２１ 洗浄水吐出口
２２ 排出口
３ 洗浄水供給部
３１ 給水路
３２ 開閉弁
４ ターントラップ
４１ 下流端開口
４２ 上流端開口
５ 機能部
６ 吸気管
７ 洗剤供給部

Claims (2)

1. ボウル部と、前記ボウル部へ洗浄水を供給する洗浄水供給部と、前記ボウル部と連通して下流端開口が上下移動可能となるターントラップと、前記ターントラップの前記下流端開口を上下移動させる駆動部と、前記洗浄水供給部および前記駆動部を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部が、前記洗浄水供給部に洗浄水の供給を開始させ、前記ターントラップの前記下流端開口を上位置から下位置にかけて移動させる第一工程と、前記ターントラップの前記下流端開口を下位置に所定の持続時間、保持させる第二工程と、前記ターントラップの前記下流端開口を下位置から上位置にかけて移動させ、前記洗浄水供給部に洗浄水の供給を停止させる第三工程と、を有する排出工程を実行可能であり、
   前記第二工程の持続時間が調節可能であることを特徴とする便器装置。
2. 前記ボウル部へ供給する洗浄水の流量を計測する流量計測部を備え、
   前記制御部が、前記流量計測部で計測された流量に基いて前記持続時間を調節するものであることを特徴とする請求項１記載の便器装置。

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