JP2019052481A - 水洗式便器 - Google Patents

Abstract

【課題】雨水を有効利用でき、構造が比較的簡易で、上水タンクの大型化を抑制できる水洗式便器を提供すること。
【解決手段】ボウル面を有する便器と、前記便器に接続されて前記便器から汚物が排出される排水配管と、前記便器の前記ボウル面上へ洗浄水として供給される上水を貯留する上水タンクと、前記便器または前記排水配管に補充される雨水を貯留する雨水貯留タンクと、前記雨水貯留タンク内の水量を検出する検出手段と、を備える。前記便器の洗浄時において、前記上水タンクに貯留された上水を、当該上水タンクの水位が死水水位に到達するまで、前記便器の前記ボウル面上へと洗浄水として供給する。前記水量が所定量未満である場合、前記便器の洗浄時において、前記上水タンクに貯留された死水水位以下の上水を前記便器もしくは前記排水配管へ補充する。
【選択図】図１

Description

本発明は、水洗式便器に係り、特に、洗浄水源から供給される洗浄水により便器を洗浄して汚物を排出する水洗式便器に関する。

近年では、例えば渇水時の対応が考慮される等、水資源の有効利用の重要性が増している。一方、水洗式便器に使用される洗浄水として、ほとんど上水が使用されている。これは、汚物搬送に飲み水を使用していると言うこともできる。

水洗式便器に使用される洗浄水の一部を雨水とすることで、上水の利用を減らすことも提案されている。具体的には、雨水を貯水する雨水貯留タンクの併用が提案されている。

しかしながら、雨が降らなかったり、水洗式便器の使用頻度が高い場合には、雨水貯留タンクの水量が不十分となって、水洗式便器の洗浄や汚物の搬送に必要な水量を確保できず、水洗式便器の洗浄不良等の不具合が生じてしまう。

特許文献１に開示された構成は、そのような不具合を解消するべく、上水タンク（水道水水槽）と雨水タンク（中水槽）とを併設しておいて、雨水タンクの水量が不足する時には上水タンクから雨水タンクへ上水を補充するという構成を採用している。

特開２０１６− ７９８０６号公報

本件発明者は、上水タンクを大型化し、洗浄用の水量に加えて雨水不足時の補充用の水量をも貯留させておいて、雨水不足時には、当該上水タンクによって洗浄用の吐水と雨水不足時の排水補充とを行う、という態様に着目し、必要となる上水タンクの大型化の程度について鋭意検討を進めてきた。

その検討の中で、本件発明者は、洗浄水としては使用できない上水タンクの死水水位以下の上水を排水補充に利用することによって、上水タンクの大型化を抑制することができることを知見した。

本発明は、以上のような背景に基づいてなされたものである。本発明の目的は、雨水を有効利用できる水洗式便器であって、構造が比較的簡易で、上水タンクの大型化を抑制できるような水洗式便器を提供することである。

本発明は、ボウル面を有する便器と、前記便器に接続されて前記便器から汚物が排出される排水配管と、前記便器の前記ボウル面上へ洗浄水として供給される上水を貯留する上水タンクと、前記便器または前記排水配管に補充される雨水を貯留する雨水貯留タンクと、前記雨水貯留タンク内の水量を検出する検出手段と、を備えた水洗式便器であって、前記水洗式便器は、前記便器の洗浄時において、前記上水タンクに貯留された上水を、当該上水タンクの水位が死水水位に到達するまで、前記便器の前記ボウル面上へと洗浄水として供給するようになっており、前記検出手段によって検出される前記水量が所定量以上である場合、前記便器の洗浄時において、前記雨水貯留タンクに貯留された雨水を前記便器もしくは前記排水配管へ補充するようになっており、前記検出手段によって検出される前記水量が所定量未満である場合、前記便器の洗浄時において、前記上水タンクに貯留された死水水位以下の上水を前記便器もしくは前記排水配管へ補充するようになっていることを特徴とする水洗式便器である。

本発明によれば、雨水貯留タンク内の水量が所定量以上である場合、便器の洗浄時において、雨水貯留タンクに貯留された雨水が便器もしくは排水配管へ補充される。これにより、雨水を有効利用でき、水資源の有効利用を図ることができる。そして、雨水貯留タンク内の水量が所定量未満である場合には、便器の洗浄時において、上水タンクに貯留された死水水位以下の上水が便器もしくは排水配管へ補充される。このような構成の採用により、雨水不足時の不具合の発生を有効に抑制できる。そして、上水タンクの水位が死水水位に到達するまでの上水をボウル面の洗浄水として利用し、且つ、上水タンクの死水水位以下の上水を雨水不足時の補充に利用することができるため、上水タンクのサイズを大型化することを回避することができる。

一般に、前記便器は、前記上水タンクに貯留された上水が洗浄水として前記ボウル面上へと供給される吐水口を有している。そして、好ましくは、前記水洗式便器は、前記検出手段によって検出される前記水量が所定量未満である場合、前記便器の洗浄時において、前記上水タンクに貯留された死水水位以下の上水を、前記吐水口よりも低い位置から前記便器もしくは前記排水配管へ補充するようになっている。

上水タンクに貯留された死水水位以下の上水を、吐水口よりも低い位置から便器もしくは排水配管へ補充することにより、いわゆるヘッド圧の低い死水水位以下の上水を有効に利用することができる。

あるいは、前記水洗式便器は、前記検出手段によって検出される前記水量が所定量未満である場合、前記便器の洗浄時において、前記上水タンクに貯留された死水水位以下の上水を、ポンプによって付勢してから前記便器もしくは前記排水配管へ補充するようになっていることが好ましい。

上水タンクに貯留された死水水位以下の上水を、ポンプによって付勢してから便器もしくは排水配管へ補充することにより、いわゆるヘッド圧の低い死水水位以下の上水を有効に利用することができる。具体的には、補充する上水の瞬間流量が不足して汚物排出不良が生じる可能性を、顕著に抑制することができる。

また、前記水洗式便器は、前記検出手段によって検出される前記水量が所定量未満である場合、前記便器の洗浄時において、前記上水タンクに貯留された死水水位以下の上水を、前記雨水貯留タンクを介して前記便器もしくは前記排水配管へ補充するようになっていることが好ましい。

この場合、上水による補充についても、雨水貯留タンクからの雨水の補充経路を共用させることができる。

本発明によれば、雨水貯留タンク内の水量が所定量以上である場合、便器の洗浄時において、雨水貯留タンクに貯留された雨水が便器もしくは排水配管へ補充される。これにより、雨水を有効利用でき、水資源の有効利用を図ることができる。そして、雨水貯留タンク内の水量が所定量未満である場合には、便器の洗浄時において、上水タンクに貯留された死水水位以下の上水が便器もしくは排水配管へ補充される。このような構成の採用により、雨水不足時の不具合の発生を有効に抑制できる。そして、上水タンクの水位が死水水位に到達するまでの上水をボウル面の洗浄水として利用し、且つ、上水タンクの死水水位以下の上水を雨水不足時の補充に利用することができるため、上水タンクのサイズを大型化することを回避することができる。

本発明の第１実施形態による水洗式大便器の概略断面図である。 図１の水洗式大便器の排水弁と三方弁の開閉動作の一例を示すタイムチャートである。 本発明の第２実施形態による水洗式大便器の概略断面図である。 図３の水洗式大便器の排水弁と開閉弁の開閉動作の一例を示すタイムチャートである。

次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態による水洗式大便器を説明する。本実施形態では、水洗式便器として水洗式大便器を例示するが、本発明は水洗式小便器にも適用可能である。

図１は、本発明の第１実施形態による水洗式大便器の概略断面図であり、図２は、図１の水洗式大便器の排水弁と三方弁の開閉動作の一例を示すタイムチャートである。

図１に示すように、第１実施形態の水洗式大便器１は、洗浄水供給路２ｓと吐水口２ａとボウル面２ｂとトラップ排水路２ｃとを有する便器２と、便器２のトラップ排水路２ｃに接続されて便器２から汚物が排出される排水配管３と、を備えている。

また、第１実施形態の水洗式大便器１は、雨水を貯留する雨水貯留タンク１１と、雨水貯留タンク１１内の水量を検出する水量検出センサ１２と、を備えている。雨水貯留タンク１１は、通常は屋外に設置されるが、屋内に設置されてもよい。水量検出センサ１２は、例えば雨水貯留タンク１１内の水位を検知するフロートセンサであるが、他の任意の水量検出センサによって構成され得る。

雨水貯留タンク１１には、当該雨水貯留タンク１１に貯留された雨水を排水配管３へと供給する雨水補充経路１３が接続されている。具体的には、雨水補充経路１３は、補充される水を付勢するための排水付勢ポンプ１４の上流端に設けられた三方弁１４ｖまで延びている。排水付勢ポンプ１４は、便器２の後方（図１の右方）に配置されている。そして、排水付勢ポンプ１４の下流端から延びる共通補充経路１５が、トラップ排水路２ｃと排水配管３との接続部分に設けられた排水ソケット１６において、排水配管３に合流している。これにより、雨水補充経路１３は、排水付勢ポンプ１４、共通補充経路１５及び排水ソケット１６を介して、雨水貯留タンク１１に貯留された雨水を排水配管３へ補充するようになっている。

一方、第１実施形態の水洗式大便器１は、上水を貯留する上水タンク２１を備えており、上水タンク２１には、当該上水タンク２１に貯留された上水を排水配管３へと補充する上水補充経路２３が接続されている。上水補充経路２３も、排水付勢ポンプ１４の上流端に設けられた三方弁１４ｖまで延びている。これにより、上水補充経路２３は、排水付勢ポンプ１４、共通補充経路１５及び排水ソケット１６を介して、上水を排水配管３へ補充するようになっている。

また、上水タンク２１には、排水弁２１ｖを介して、当該上水タンク２１に貯留された上水を便器２の洗浄水供給路２ｓ及び吐水口２ａを介してボウル面２ｂ上へと供給する上水供給路２６が接続されている。なお、本明細書では、便器洗浄水について「供給」という用語を用い、雨水もしくは雨水不足分補充用の上水について「補充」という用語を用いているが、単に説明の便宜上のものであり、それぞれの具体的な態様は同一であってもよい。

図１の例では、上水タンク２１、上水補充経路２３、上水供給路２６、排水付勢ポンプ１４及び共通補充経路１５は、共通の筐体３０内に収容されている。

排水弁２１ｖは、便器２の洗浄時において、上水タンク２１に貯留された上水を、上水タンク２１の水位が死水水位ＤＷＬに到達するまで、洗浄水として便器２のボウル面２ｂ上へと供給するようになっている（例えば、大洗浄時３Ｌ、小洗浄時１．６Ｌ）。

前述のように、排水付勢ポンプ１４の上流側には、雨水補充経路１３及び上水補充経路２３と共通補充経路１５との連通状態を切り替えるために、三方弁１４ｖが設けられている。三方弁１４ｖは、水量検出センサ１２の出力に応じて制御されるようになっている。

具体的には、図２に示すように、水量検出センサ１２によって検出される水量が所定量以上である場合（出力ＯＮの場合）、便器２の洗浄時において、三方弁１４ｖは、上水補充経路２３と共通補充経路１５とは連通させず、雨水補充経路１３と共通補充経路１５とを連通させるようになっている。この場合、第１実施形態の水洗式大便器１は、雨水貯留タンク１１に貯留された雨水を排水配管３へ補充するようになっている（例えば、大洗浄時３Ｌ、小洗浄時２Ｌ）。

雨水補充流路１３に対して三方弁１４ｖが開放されるタイミングは、排水弁２１ｖが開放されてからΔｔだけ遅れたタイミングである。このような遅れを積極的に採用することにより、共通補充経路１５から排水配管３への水の補充タイミングを、便器２のボウル面２ｂ上へと供給される上水（洗浄水）の排水タイミングに適合させることができる。

一方、図２に示すように、水量検出センサ１２によって検出される水量が所定量未満である場合（出力ＯＦＦの場合）、便器２の洗浄時において、三方弁１４ｖは、雨水補充経路１３と共通補充経路１５とは連通させず、上水補充経路２３と共通補充経路１５とを連通させるようになっている。この場合、第１実施形態の水洗式大便器１は、雨水貯留タンク１１に貯留された雨水を利用せず、上水タンク２１に貯留された上水を排水配管３へ補充するようになっている（例えば、大洗浄時３Ｌ、小洗浄時２Ｌ）。

上水補充流路１３に対して三方弁１４ｖが開放されるタイミングも、図２に示すように、排水弁２１ｖが開放されてからΔｔだけ遅れたタイミングである。このような遅れを積極的に採用することにより、共通補充経路１５から排水配管３への水の補充タイミングを、便器２のボウル面２ｂ上へと供給される上水（洗浄水）の排水タイミングに適合させることができる。

もっとも、上水補充流路１３に対して三方弁１４ｖが開放されるタイミングは、排水弁２１ｖが閉鎖されたタイミングであってもよい。この場合には、上水タンク２１の水位が死水水位に到達するまでの上水をボウル面２ｂの洗浄水として利用し、且つ、上水タンク２１の死水水位以下の上水を雨水不足時の排水の補充に利用することができ、上水タンク２１のサイズを大型化することを回避することができる。

以上のような本実施形態によれば、雨水貯留タンク１１内の水量が所定量以上である場合、便器２の洗浄時において、雨水貯留タンク１１に貯留された雨水が排水配管３へ補充される。これにより、雨水を有効利用でき、水資源の有効利用を図ることができる。

そして、本実施形態によれば、雨水貯留タンク１１内の水量が所定量未満である場合、便器２の洗浄時において、雨水貯留タンク１１に貯留された雨水を利用せず、上水補充経路２３によって上水タンク２１に貯留された上水が排水配管３へ（雨水貯留タンク１１を経由しないで）補充される。これにより、雨水不足時の不具合の発生を有効に抑制できる一方で、２つのタンク間で水を移動させる必要がないため、構造が複雑になることがなく、また、構造が大型化してしまうこともない。更に、雨水貯留タンク１１を便器２から離れた位置に配置することも容易である。

特に、本実施形態によれば、上水タンク２１の水位が死水水位に到達するまでの上水をボウル面２ｂの洗浄水として利用し、且つ、上水タンク２１の死水水位以下の上水を雨水不足時の排水の補充に利用する態様を選択可能である。この場合には、上水タンク２１のサイズを大型化することを回避することができる。

更に、本実施形態によれば、便器２の吐水口２ａよりも低い位置にある三方弁１４ｖから上水が補充されるため、及び、排水付勢ポンプ１４によって付勢されて上水が補充されるため、いわゆるヘッド圧の低い死水水位以下の上水を有効に利用することができる。具体的には、補充する上水の瞬間流量が不足して汚物排出不良が生じる可能性を、顕著に抑制することができる。

なお、第１実施形態の洗浄式大便器１においては、三方弁１４ｖにおいて合流された後の共通補充経路１５が、排水ソケット１６において排水配管３に接続されている。これに代えて、あるいは、これに加えて、雨水補充経路１３と上水補充経路２３とが略同様に三方弁によって合流された後の共通補充経路が、便器２の洗浄水供給路２ａ、便器２のボウル面２ｂ、及び／または、便器２のトラップ排水路２ｃ等に接続されていてもよい。

あるいは、雨水補充経路１３と上水補充経路２３とは、三方弁によって合流されないで、例えばそれぞれ水量検出センサ１２の出力等に応じて開閉制御される開閉弁を介して、互いに異なる位置（例えば、排水配管３（例えば排水ソケット１６）、便器２の洗浄水供給路２ａ、便器２のボウル面２ｂまたは便器２のトラップ排水路２ｃ等）に排水を補充するように配置されてもよい。

更に、以上の第１実施形態の洗浄式大便器１においては、上水による補充が、雨水貯留タンク１１を経由することなく行われるが、上水による補充は、雨水貯留タンク１１を経由して行われてもよい。そのような第２実施形態の水洗式大便器１０１を、図３に示す。

図３に示すように、第２実施形態の水洗式大便器１０１では、上水を排水配管３へと供給するための上水補充経路１２３が、水量検出センサ１２の出力等に応じて開閉制御される第１開閉弁１２３ｖを介して、雨水貯留タンク１１に接続されている。

また、排水付勢ポンプ１４の上流側には、三方弁１４ｖの代わりに、水量検出センサ１２の出力等に応じて開閉制御される第２開閉弁１１３ｖが設けられている。

第２実施形態の水洗式大便器１０１において、その他の構成は、図１を用いて説明した第１実施形態の水洗式大便器１と略同様である。図３において、第１実施形態の水洗式大便器１と同様の構成部分には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図４は、図３の水洗式大便器の排水弁と開閉弁の開閉動作の一例を示すタイムチャートである。図４に示すように、水量検出センサ１２によって検出される水量が所定量以上である場合（出力ＯＮの場合）、便器２の洗浄時において、第１開閉弁１２３ｖは開放されず、第２開閉弁１１３ｖが雨水補充経路１３と共通補充経路１５とを連通させるようになっている。この場合、第２実施形態の水洗式大便器１０１は、雨水貯留タンク１１に貯留された雨水を排水配管３へ補充するようになっている（例えば、大洗浄時３Ｌ、小洗浄時２Ｌ）。

第２開閉弁１１３ｖが開放されるタイミングは、排水弁２１ｖが開放されてからΔｔだけ遅れたタイミングである。このような遅れを積極的に採用することにより、共通補充経路１５から排水配管３への水の補充タイミングを、便器２のボウル面２ｂ上へと供給される上水（洗浄水）の排水タイミングに適合させることができる。

一方、図４に示すように、水量検出センサ１２によって検出される水量が所定量未満である場合（出力ＯＦＦの場合）、便器２の洗浄時において、第１開閉弁１２３ｖと第２開閉弁１１３ｖとが開放される。この場合、第２実施形態の水洗式大便器１０１は、雨水貯留タンク１１を経由して、上水タンク２１に貯留された上水を排水配管３へ補充するようになっている（例えば、大洗浄時３Ｌ、小洗浄時２Ｌ）。

第１開閉弁１２３ｖと第２開閉弁１１３ｖとが開放されるタイミングも、図４に示すように、排水弁２１ｖが開放されてからΔｔだけ遅れたタイミングである。このような遅れを積極的に採用することにより、共通補充経路１５から排水配管３への水の補充タイミングを、便器２のボウル面２ｂ上へと供給される上水（洗浄水）の排水タイミングに適合させることができる。

もっとも、第１開閉弁１２３ｖと第２開閉弁１１３ｖとが開放されるタイミングは、排水弁２１ｖが閉鎖されたタイミングであってもよい。この場合には、上水タンク２１の水位が死水水位に到達するまでの上水をボウル面２ｂの洗浄水として利用し、且つ、上水タンク２１の死水水位以下の上水を雨水不足時の排水の補充に利用することができ、上水タンク２１のサイズを大型化することを回避することができる。

以上のような第２実施形態の水洗式大便器１０１によっても、雨水貯留タンク１１内の水量が所定量以上である場合、便器２の洗浄時において、雨水貯留タンク１１に貯留された雨水が排水配管３へ補充される。これにより、雨水を有効利用でき、水資源の有効利用を図ることができる。

そして、第２実施形態によれば、雨水貯留タンク１１内の水量が所定量未満である場合、便器２の洗浄時において、上水タンク２１に貯留された上水が雨水貯留タンク１１を経由して排水配管３へ補充される。これにより、雨水不足時の不具合の発生を有効に抑制できる。また、上水による補充について、雨水貯留タンク１１からの雨水補充経路１３を共用させることができる。

また、第２実施形態によっても、上水タンク２１の水位が死水水位に到達するまでの上水をボウル面２ｂの洗浄水として利用し、且つ、上水タンク２１の死水水位以下の上水を雨水不足時の排水の補充に利用する態様を選択可能である。この場合には、上水タンク２１のサイズを大型化することを回避することができる。

更に、本実施形態によっても、排水付勢ポンプ１４によって付勢されて上水が補充されるため、いわゆるヘッド圧の低い死水水位以下の上水を有効に利用することができる。具体的には、補充する上水の瞬間流量が不足して汚物排出不良が生じる可能性を、顕著に抑制することができる。

１ 水洗式大便器
２ 便器
２ｓ 洗浄水供給路
２ａ 吐水口
２ｂ ボウル面
２ｃ トラップ排水路
３ 排水配管
１１ 雨水貯留タンク
１２ 水量検出センサ
１３ 雨水補充経路
１４ 排水付勢ポンプ
１４ｖ 三方弁
１５ 共通補充経路
１６ 排水ソケット
２１ 上水タンク
２１ｖ 排水弁
２３ 上水補充経路
２６ 上水供給路
３０ 筐体
１０１ 水洗式大便器
１１３ｖ 第２開閉弁
１２３ 上水補充経路
１２３ｖ 第１開閉弁

Claims (4)

1. ボウル面を有する便器と、
   前記便器に接続されて前記便器から汚物が排出される排水配管と、
   前記便器の前記ボウル面上へ洗浄水として供給される上水を貯留する上水タンクと、
   前記便器または前記排水配管に補充される雨水を貯留する雨水貯留タンクと、
   前記雨水貯留タンク内の水量を検出する検出手段と、
   を備えた水洗式便器であって、
   前記水洗式便器は、
   前記便器の洗浄時において、前記上水タンクに貯留された上水を、当該上水タンクの水位が死水水位に到達するまで、前記便器の前記ボウル面上へと洗浄水として供給するようになっており、
   前記検出手段によって検出される前記水量が所定量以上である場合、前記便器の洗浄時において、前記雨水貯留タンクに貯留された雨水を前記便器もしくは前記排水配管へ補充するようになっており、
   前記検出手段によって検出される前記水量が所定量未満である場合、前記便器の洗浄時において、前記上水タンクに貯留された死水水位以下の上水を前記便器もしくは前記排水配管へ補充するようになっている
   ことを特徴とする水洗式便器。
2. 前記便器は、前記上水タンクに貯留された上水が洗浄水として前記ボウル面上へと供給される吐水口を有しており、
   前記水洗式便器は、
   前記検出手段によって検出される前記水量が所定量未満である場合、前記便器の洗浄時において、前記上水タンクに貯留された死水水位以下の上水を、前記吐水口よりも低い位置から前記便器もしくは前記排水配管へ補充するようになっている
   ことを特徴とする請求項１に記載の水洗式便器。
3. 前記水洗式便器は、
   前記検出手段によって検出される前記水量が所定量未満である場合、前記便器の洗浄時において、前記上水タンクに貯留された死水水位以下の上水を、ポンプによって付勢してから前記便器もしくは前記排水配管へ補充するようになっている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の水洗式便器。
4. 前記水洗式便器は、
   前記検出手段によって検出される前記水量が所定量未満である場合、前記便器の洗浄時において、前記上水タンクに貯留された死水水位以下の上水を、前記雨水貯留タンクを介して前記便器もしくは前記排水配管へ補充するようになっている
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の水洗式便器。

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