JP2018159202A - 水洗大便器 - Google Patents

Abstract

【課題】 水量の少ない節水大便器において、ボウルの上面に水深を確保することにより、付着性のある大便の付着抑制を可能とする。【解決手段】 使用者が排泄を行うボウルと、前記ボウルに溜水を形成するトラップを有する排出管路と、前記ボウルへ洗浄水を供給する給水手段と、を備えた水洗大便器であって、前記排出管路には、該排出管路の一部を開閉する管路開閉手段と、該管路開閉手段と前記トラップとの間に送風する送気手段とを有しており、前記管路開閉手段によって前記排出管路の一部を閉鎖した状態で前記送気手段を駆動することで、前記溜水の水位を上昇させる溜水上昇動作を実行する制御手段を備えたことを特徴とする。【選択図】 図３

Description

本発明は、使用者が排泄を行うボウルと、ボウルに溜水を形成するトラップを有する排出管路と、ボウルへ洗浄水を供給する給水手段とを備えた水洗大便器に係り、特に節水のために待機時の溜水量を削減した節水便器においても、汚物付着を防止することに好適な水洗大便器に関する発明である。

従来の水洗大便器は、所定範囲の溜水面積を確保している（例えば、特許文献１参照。）。
このような場合、乾燥したボウル面の範囲を減少させることで使用者が排泄した時の飛沫汚れが、前記したボウル面に付着することの防止を図っている。反面、特に疾病者が投薬を受けている薬剤が腸管から吸収される特性を持っていた場合、大便の糖・タンパク質・水分の比率が変化して、ベタベタな性質を持つ大便になることがあり、本願が示したように所定範囲の溜水面が形成されても、大便飛沫の付着を抑制できないという問題があった。また本願はサイホンゼット式便器を対象としたものであるが、原理的に洗い落とし式便器は溜水面積を大きくすることは難しく、結果として大便付着の抑制は難しいという問題があった。

また、溜水面積を拡大するために、排水管路の一部に閉鎖装置を設けたり、トラップの水深を変更可能としていたりするものもある（例えば、特許文献２、および、特許文献３参照。）。
しかし、粘着性の高い大便であってもボウル面に衝撃付着することを防止できるよう水深を確保できる反面、この場合も便器の内部に稼動手段を設ける必要があり、漏水の恐れなどが発生して、高い信頼性を確保することが難しいという問題があった。

特開２００１−２６２６６９号公報 特開平０１−２７８６３３号公報 特開２０１１−２０２４００号公報

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、本発明の課題は、溜水量の少ない節水大便器において、大便付着を抑制することである。

上記目的を達成するために構成された本発明によれば、使用者が排泄を行うボウルと、前記ボウルに溜水を形成するトラップを有する排出管路と、前記ボウルへ洗浄水を供給する給水手段と、を備えた水洗大便器であって、前記排出管路には、該排出管路の一部を開閉する管路開閉手段と、該管路開閉手段と前記トラップとの間に送風する送気手段とを有しており、前記管路開閉手段によって前記排出管路の一部を閉鎖した状態で前記送気手段を駆動することで、前記溜水の水位を上昇させる溜水上昇動作を実行する制御手段を備えたことを特徴とする。
このように構成された水洗大便器においては、溜水上昇動作が実行されると。送気手段から送風された空気によって、トラップに溜まった洗浄水をボウル側へ向けて加圧することができ、溜水水位を上昇させることができる。従って、ボウルに対する溜水の水深および被覆範囲が増加し、付着性のある大便であってもボウルに付着することを抑制することかできるようになった。

本発明において、好ましくは、前記水洗大便器は、使用者の存在を検知する使用者検知手段を備えており、前記制御手段は、前記使用者検知手段によって使用者を検知すると前記溜水上昇動作を実行することを特徴とする。
従って、水洗大便器の使用時に自動で溜水上昇動作が実行されるため、常時送気手段を駆動させる必要がなく、送気手段での無駄なエネルギー消費を生じることなくボウルへの排泄物の付着を抑制することができる。

本発明において、好ましくは、前記制御手段は、前記溜水上昇動作において前記給水手段を駆動して、前記ボウルへ所定量の給水を行うことを特徴とする。
従って、送気手段のよる送風だけでなく、給水によっても溜水水位を上昇させることができるため、送気手段の大型化を抑えて、水洗大便器をコンパクトに構成することができる。

本発明によれば、付着性のある大便であってもボウルに付着する飛沫を抑制することかできるという効果がある。

本発明の全体構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態を示すシステムブロック図である。 本発明の実施形態を示す断面図である。 本発明の実施形態を示すフローチャートである。

本発明の実施形態に係わる水洗大便器について、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の全体構成を示す斜視図である。
水洗大便器１は、使用者の排泄物を受けて下水に排出する陶器製の洋風大便器１１と、この洋風大便器１１の後方上部に設置された機能ケース２とから構成されている。この機能ケース２には、洋風大便器１１を利用する使用者が着座する便座２３と、その便座２３を覆い、回動自在に配置された便ふた２４とを有する。水洗大便器１は、付属装置として、操作・表示部２２とを有する。また、機能ケース２には、使用者が便座２３に着座したことを検出する着座センサ５が収納されている。本図では赤外線を利用した反射センサ方式を示しているが、着座時の体重や便座２３の変位を検出するものなどであっても良い。操作・表示部２２と機能ケース２の間の情報伝送は赤外線を媒体として行われる。他の実施例として、電波を使用した無線通信や、有線の信号伝送であっても良い。

水洗大便器１の構成について、図２を用いて更に詳しく説明する。
図２は、本発明の実施形態を示すシステムブロック図である。洋風大便器１１には、使用者が排泄を行うボウル１２が凹設されている。このボウル１２の下部には溜水１３が溜まっている。そして、ボウル１２の底部には、排泄物交じりの溜水１３を排出するための排出管路としてのトラップ１４が接続されている。このトラップ１４は上昇と下降とが組み合わされた逆Ｕ字状の管路であり、このトラップ１４の頂点の高さ位置（溢流水位）によって決まる水位となるように、ボウル１２の下部には溜水１３が形成され、臭気を含む衛生配慮が行われている。

また、ボウル１２の上方領域であるリム１２１にはリム吐水口１２２が形成されている。ボウル１２の下方の溜水１３中には、トラップ１４と対向するようにゼット吐水口１０が設けられている。機能ケース２の内部には、給水源に繋がった給水手段１９が収納されており、この給水手段１９によってリム吐水口１２２およびゼット吐水口１０から洗浄水を吐止水させることができる。具体的には、給水手段１９は止水機能付三方切替弁によって構成されており、水洗大便器１の通常洗浄動作においては、リム吐水口１２２からボウル１２へ吐水して、排泄物を溜水１３に向けて流下させる前リム工程、ゼット吐水口１０から吐水して排泄物交じりの溜水１３をトラップ１４へ向けて押し込むことでサイホン作用を発生させるサイホン工程、そして、リム吐水口１２２からボウル１２に再度吐水し、ボウル１２の下方に溜水１３を貯め、封水状態を復帰させる後リム工程、を実行することができる。

給水手段１９によって供給される洗浄水によってトラップ１４へ流入した排泄物交じりの洗浄水は、排水ソケット１５を経由して、建物の排水配管１６に排出されることになる。この排水ソケット１５は、洋風大便器１１の排出管路としてのトラップ１４と、建物の排水配管１６とを連結するための樹脂製の部材であり、トラップ１４と共に洋風大便器１１の排出管路を形成している。なお、排水ソケット１５には、流路を開閉する開閉手段としての開閉弁１５１が、支持軸１５２の回りに回動可能に設けられている。また、開閉弁１５１とトラップ１４との間に送風して正圧を印加できるように送気手段１８が設けられている。なお、開閉弁１５１、送気手段１８、給水手段１９は、制御手段２５からの指示に基づいて動作する。

開閉弁１５１は、通常時には開状態に維持され、排水ソケット１５の流路断面積を変化させてはいない。一方、開閉弁１５１は、後述のように溜水１３の水位を変化させるために、排水ソケット１５の流路断面積を変化させることができる。すなわち、開閉弁１５１は、トラップ１４に接続された流路の断面積を機械的に変動させる。

具体的には、開閉弁１５１は、モータ（図示せず）によって回転可能な支持軸１５２を有し、その支持軸１５２において排水ソケット１５に対して回動自在に軸支されている。後述する図３（ａ）に表した矢印Ａ１のように、支持軸１５２を略中心として開閉弁１５１を回動させることができる。そして、図３（ｂ）に表したように、使用者は、開閉弁１５１により排水ソケット１５の流路断面積を狭くし、排水ソケット１５の流路をほぼ閉鎖状態とすることができる。

なお、開閉弁１５１は、排水ソケット１５の流路を完全に閉鎖する必要はない。すなわち、開閉弁１５１が排水ソケット１５の流路を閉鎖した状態において、送気手段１８としてのファンの空圧によりボウル１２の内部の水位を初期水位よりも上昇させることができれば、開閉弁１５１と排水ソケット１５の流路との間に隙間が生じていてもよい。

送気手段１８は、排水ソケット１５に向けて送風するブロアファンによって構成されている。開閉弁１５１が閉じた状で送気手段１８が送風すると、その送風によって開閉弁１５１とトラップ１４に溜まっている溜水１３と間の空気が加圧され、その加圧に伴う圧力上昇によってトラップ１４の溜水１３がボウル１２側へ押される。すると、ボウル１２内の溜水１３の量が増加して、ボウル１２内の溜水水位は通常時（待機時）の溢流水よりも上昇し、結果としてボウル１２内の水深も増加する。肛門から排泄された大便は溜水１３の水深によって落下エネルギーを消費することになるため、粘着性のある大便であってもボウル１２に付着しにくくなる。

次に、溜水１３の水位を上昇させる溜水上昇動作について詳しく説明する。
図３は、本発明の実施形態を示す断面図である。図３（ａ）は、開閉弁が開いた状態を表す模式的断面図である。図３（ｂ）は、開閉弁が閉じた状態を表す模式的断面図である。なお、この図３において機能ケース２は省略している。

この図３（ａ）に示すように、使用者が水洗大便器１を使用していない通常状態においては、開閉弁１５１は排水ソケット１５内の流路を開放した開弁状態にあり、送気手段１８は停止した状態にある。そのため、洋風大便器１１のボウル１２内における溜水１３の高さ位置は、トラップ１４の頂点と同じ高さである溢流水位となっている。

使用者が水洗大便器１を使用するために水洗大便器１の便座２３に着座したことを着座センサ５によって検出すると、図３（ｂ）に示すように、開閉弁１５１は排水ソケット１５内の流路を閉鎖する閉弁状態へ移動し、その状態で送気手段１８が駆動された溜水上昇動作が実行される。この溜水上昇動作時においては、トラップ１４と開閉弁１５１との間の空気が加圧されて、トラップ１４の頂部よりも上流側にある溜水１３がボウル１２へ向けて押され、ボウル１２内の溜水水位が上昇する。

この溜水上昇動作時における溜水１３の水位上昇量は、送気手段１８による送風量を変えることで制御することができるが、本実施形態では、リム１２１の後端から１００ｍｍの位置で５ｍｍ乃至２０ｍｍの水深を確保できるように送気手段１８の送風量を制御している。
使用者の肛門は、リム１２１の後端から概ね１００ｍｍの位置である。ボウル１２の形状は様々な意匠となっているが、リム１２１の後端から１００ｍｍの位置で５ｍｍ乃至２０ｍｍの水深を確保していれば、肛門から排泄された大便は溜水１３の水深によって落下エネルギーを消費することになるため、粘着性のある大便であってもボウル１２に付着しにくくすることができる。

次に、溜水上昇動作の動作シーケンスについて詳しく説明する。
図５は、本発明の実施形態を示すフローチャートである。制御手段２５に格納されたプログラムにより、以下の溜水上昇動作が実行される。

電源が投入されるとシーケンスがスタートする（Ｓ１０１）。すると着座センサ５よって便座２３に使用者が着座したかどうかの判定が行われる（Ｓ１０２）。Ｓ１０２で使用者が着座状態であると判定すると（Ｓ１０２Ｙ）、開閉弁１５１を閉弁するように駆動して排水ソケット１５内の流路を閉鎖し（Ｓ１０３）、この開閉弁１５１の閉弁完了後にＳ送気手段１８の駆動を開始し（Ｓ１０４）、また、給水手段１９を駆動してリム吐水口１２２か数百ｍＬ程度の一定量吐水して、ボウル１２に対して洗浄水を供給する。この送気手段１８の動作とリム吐水口１２２からの吐水によって溜水１３の水位は上昇する（Ｓ１０５）。使用者は、水位上昇した状態で排便を行うことが可能となる。この水位上昇時においては、リム１２１の後端から１００ｍｍの位置で５ｍｍ乃至２０ｍｍの水深を確保している。そのため、肛門直下の位置に充分な水深が確保されているため、ボウル１２に汚物が付着する恐れは少ない。

その後、使用者が排便を行った後に便座２３から離座するか（Ｓ１０６Ｙ）、又は、便器洗浄操作を実施すると（Ｓ１０７Ｙ）、Ｓ１０８の処理に進み、Ｓ１０８で送気手段１８を停止し、Ｓ１０９で開閉弁１５１を開弁して排水ソケット１５内の流路を開放する。そして、Ｓ１１０で給水手段１９を駆動して通常の便器洗浄を実行する。この通常の便器洗浄は、リム吐水口１２２から吐水する前リム工程、ゼット吐水口１０から吐水するサイホン工程、リム吐水口１２２から再吐水する後リム工程を順次実行することで、排泄物混じりの溜水１３を建物の排水配管１６に向けて排出する。その後、再びＳ１０２で使用者の着座検出の判定を行う。

以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、送気手段１８は、排水ソケット１５への接続部に開閉可能なシャッターを設けておき、水洗大便器１の洗浄時に洗浄水が浸入することを防ぐようしてもよい。また、水洗大便器１の洗浄時に低速で送風することで、洗浄水が流入することを防ぐようにしてもよい。
また、着座センサ５に代えて使用者の接近を検出する人体検知センサからの検出結果に基づいて水位上昇動作を実行するようにしてもよい。

１…水洗大便器
２…機能ケース
５…着座センサ（使用者検知手段）
１０…ゼット吐水口
１１…洋風大便器
１２…ボウル
１２１…リム
１２２…リム吐水口
１３…溜水
１４…トラップ（排出管路）
１５…排水ソケット（排出管路）
１５１…開閉弁（管路開閉手段）
１５２…支持軸
１６…（建物の）排水配管
１８…送気手段
１９…給水手段
２２…操作・表示部
２３…便座
２４…便ふた
２５…制御手段

Claims (3)

1. 使用者が排泄を行うボウルと、前記ボウルに溜水を形成するトラップを有する排出管路と、前記ボウルへ洗浄水を供給する給水手段と、を備えた水洗大便器であって、
   前記排出管路には、該排出管路の一部を開閉する管路開閉手段と、該管路開閉手段と前記トラップとの間に送風する送気手段とを有しており、
   前記管路開閉手段によって前記排出管路の一部を閉鎖した状態で前記送気手段を駆動することで、前記溜水の水位を上昇させる溜水上昇動作を実行する制御手段を備えたことを特徴とする水洗大便器。
2. 前記水洗大便器は、使用者の存在を検知する使用者検知手段を備えており、前記制御手段は、前記使用者検知手段によって使用者を検知すると前記溜水上昇動作を実行する請求項１記載の水洗大便器。
3. 前記制御手段は、前記溜水上昇動作において前記給水手段を駆動して、前記ボウルへ所定量の給水を行う請求項１又は請求項２記載の水洗大便器。

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