JP2020186596A - 水洗大便器 - Google Patents

Abstract

【課題】排水トラップ管路においてサイホン作用が発生することを空気取込手段の空気の取込みによって阻害することを抑制すると共に、洗浄水に空気を取込むことができ、便器本体の洗浄動作において洗浄水タンクから便器本体に供給される洗浄水量を減らすことができる水洗大便器を提供する。【解決手段】本発明の水洗大便器は、汚物をサイホン作用により排出する排水トラップ管路１４を有する便器本体２と、洗浄水タンク２０と、洗浄水タンクの洗浄水を便器本体に供給するポンプ装置２２と、洗浄水タンク内からポンプ装置を介して便器本体のジェット吐水口まで延びる供給経路４５、４６と、供給経路と接続され、空気を供給経路に取込む空気取込手段６０とを備え、ポンプ装置２２がジェット吐水口に洗浄水を供給するための駆動を開始してから所定時間が経過したときに、空気取込手段６０が空気の取込みを開始する。【選択図】図２

Description

本発明は、水洗大便器に係り、特に、洗浄水によって洗浄され汚物を排出する水洗大便器に関する。

近年、水洗大便器のデザイン性向上のために水洗大便器に設けられる洗浄水タンクをローシルエットに形成することが要望されている。このようにローシルエットを実現する手段として、洗浄水タンクを小型化することが検討されている。
また、例えば、洗浄水タンクを水洗大便器の外装カバー内に収容する一体型水洗大便器においても、一体型水洗大便器のデザイン性向上のために洗浄水タンクをローシルエットに形成することが要望されている。このようにローシルエットを実現する手段として、一体型水洗大便器に収容される洗浄水タンクを小型化することが検討されている。

特開平６−２９９５８５号公報

しかしながら、洗浄水タンクが小型化される場合、洗浄水タンク内に貯水可能な洗浄水量が減少するため、便器本体の排出性能および排水配管における搬送性能が低下されるおそれがある。

これに対し、特許文献１に示すような水洗大便器においては、エアー取込管によって取り込まれるエアーをジェット吐水に混合させることにより、洗浄水の水嵩をかせぐ技術が開示されている。

しかしながら、特許文献１に示すような水洗大便器の技術を、汚物をサイホン作用により排出する排水トラップ管路を備えたサイホン式の水洗大便器に適用しようとする場合、排水トラップ管路への空気の導入によりサイホン作用の発生が阻害される恐れがあった。また例えば洗浄水の体積を空気によって補完しているため、特にサイホンゼット方式の便器では排水トラップ管路の満水率が低下して排出性能が低下するだけでなく、空気取込により排水配管において排泄物が背負う水の量が減少して搬送性能も低下する恐れがある。

そこで、本発明は、上述した従来技術の問題点と課題を解決するためになされたものであり、排水トラップ管路においてサイホン作用が発生することを空気取込手段の空気の取込みによって阻害することを抑制すると共に、洗浄水に空気を取込むことができ、便器本体の洗浄動作において洗浄水タンクから便器本体に供給される洗浄水量を減らす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、洗浄水によって洗浄され汚物を排出する水洗大便器であって、汚物を受けるボウル部と、このボウル部の底部から延びると共に汚物をサイホン作用により排出する排水トラップ管路と、を有する便器本体と、洗浄水を貯水する洗浄水タンクと、上記洗浄水タンクの洗浄水を上記便器本体に供給するポンプ装置と、上記洗浄水タンク内から上記ポンプ装置を介して上記便器本体のジェット吐水口まで延びる供給経路と、上記供給経路と接続され、空気を上記供給経路に取込む空気取込手段とを備え、上記ポンプ装置が上記ジェット吐水口に洗浄水を供給するための駆動を開始してから所定時間が経過したときに、上記空気取込手段が空気の取込みを開始す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よれば、ポンプ装置がジェット吐水口に洗浄水を供給するための駆動を開始してから所定時間が経過したときに、上記空気取込手段が空気の取込みを開始する。これにより、ポンプ装置の駆動開始により排水トラップ管路においてサイホン作用が発生することを、駆動開始直後の空気取込手段の空気の取込みによって阻害することを抑制すると共に、供給経路を通過する洗浄水に空気を取込むことができ、排水トラップ管路の下流側からの臭気の逆流の抑制性能を保ちながら便器本体の洗浄動作において洗浄水タンクから便器本体に供給される洗浄水量を減らすことができる。

本発明において、好ましくは、上記ポンプ装置から上記ジェット吐水口に供給される洗浄水の瞬間流量が上記便器本体の洗浄中に最大になるときよりも後に、上記空気取込手段が空気の取込みを開始する。
このように構成された本発明によれば、ポンプ装置からジェット吐水口に供給される洗浄水の瞬間流量が上記便器本体の洗浄中に最大になり、排水トラップ管路においてサイホン作用が発生されるときに、空気取込管からの空気の取込みが行われないようにできる。これにより、空気取込管からの空気の取込みがサイホン作用の発生を阻害することをより抑制できる。

本発明において、好ましくは、上記供給経路は上記洗浄水タンク内から上記ポンプ装置まで延びるスロート管を備え、上記空気取込手段は、上記洗浄水タンク内に配置されると共に上記スロート管と接続され、上記洗浄水タンク内の空気を上記スロート管に取込む空気取込管であり、上記空気取込管の上端は、上記洗浄水タンクの満水水位よりも下方に位置する。
このように構成された本発明によれば、洗浄水タンク内の洗浄水が満水水位にある場合に、空気取込管は洗浄水タンク内において水没した状態となり、洗浄開始直後には空気取込管は洗浄水をスロート管に供給する。よって、洗浄開始直後に空気が空気取込管から便器本体に供給されることを防ぎ、空気が便器本体に供給されるタイミングを所定時間経過後まで遅らせて、空気取込管からの空気の取込みがサイホン作用の発生を阻害することを抑制できる。さらに、洗浄開始直後に空気が空気取込管から便器本体に供給されることを防ぎ、空気が便器本体に供給されすぎることを抑制できる。

本発明の水洗大便器によれば、排水トラップ管路においてサイホン作用が発生することを空気取込手段の空気の取込みによって阻害することを抑制すると共に、洗浄水に空気を取込むことができ、便器本体の洗浄動作において洗浄水タンクから便器本体に供給される洗浄水量を減らすことができる。

本発明の一実施形態による水洗大便器の前後方向の断面図である。 本発明の一実施形態による水洗大便器を示す全体構成図である。 本発明の一実施形態による水洗大便器の洗浄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において、ジェット吐水口から便器本体に供給される洗浄水の瞬間流量と時間との関係を示す図である。

次に、添付図面を参照して、本発明の一実施形態による水洗大便器を説明する。
先ず、図１及び図２により、本発明の一実施形態による水洗大便器の構造を説明する。ここで、図１は本発明の一実施形態による水洗大便器の前後方向の断面図である。図２は、本発明の一実施形態による水洗大便器を示す全体構成図である。

図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態による水洗大便器１は、洗浄水により洗浄され汚物を排出する水洗大便器である。
水洗大便器１は、便器本体２と、便器本体２の後方に配置された給水装置４と、便器本体２の後方に配置された洗浄水タンク装置６とを備えている。水洗大便器１は、サイホン作用を利用して後述するボウル部１２内の汚物を吸い込んで後述する排水トラップ管路１４から外部に排出する、サイホン式の水洗大便器である。水洗大便器１は、後述するように洗浄水タンク２０を便器本体２及び外装カバー３内に便器本体２と一体的に収容する一体型水洗大便器を構成している。

便器本体２は陶器製である。便器本体２には、汚物を受けるボウル部１２と、このボウル部１２の底部から延びる排水トラップ管路１４と、ジェット吐水を行うジェット吐水口１６と、リム吐水を行うリム吐水口１８とが形成されている。ジェット吐水口１６は、ボウル部１２の底部に形成されており、排水トラップ管路１４の入口に指向してほぼ水平に配置され、洗浄水を排水トラップ管路１４に向けて吐出するようになっている。リム吐水口１８は、ボウル部１２の左側上部後方に形成されており、ボウル部１２の上縁に沿って洗浄水を吐出するようになっている。便器本体２の後方側の両側面及び後面、さらに便器本体２の上方には外装カバー３が設けられる。外装カバー３の便器本体２の上方の一部は開閉でき、使用者が便器本体２を使用できるようになっている。外装カバー３は便器本体２と合わせて一体的且つ統一的な一体型水洗大便器の外観を形成する。

排水トラップ管路１４は、入口部１４ａと、この入口部１４ａから上昇するトラップ上昇管１４ｂと、このトラップ上昇管１４ｂから下降するトラップ下降管１４ｃとからなり、トラップ上昇管１４ｂとトラップ下降管１４ｃとの間が頂部１４ｄとなっている。排水トラップ管路１４は便器本体２を洗浄する洗浄水、好ましくはジェット吐水口１６から吐水された洗浄水により、排水トラップ管路１４内の少なくとも入口部１４ａ及びトラップ上昇管１４ｂが洗浄水で満たされた満水状態になりやすく形成され、汚物をサイホン作用により排出するように形成されている。ここで、排水トラップ管路１４のトラップ下降管１４ｃの下端には、排水配管である排水管８が接続されている。

次に、図２により、本実施形態による水洗大便器１の給水装置４を説明する。
給水装置４は、洗浄水タンク装置６の洗浄水タンク２０内に洗浄水を供給する。給水装置４には、水道から洗浄水が供給される給水路２４が設けられ、この給水路２４には、上流側から、止水栓２６、ストレーナ２８、分岐金具３０、定流量弁３２、ダイヤフラム式の電磁開閉弁３４、給水路切替弁３６がそれぞれ設けられている。

給水路切替弁３６の下流側には、リム吐水口１８に洗浄水を供給するためのリム側給水路３８、及び、洗浄水タンク２０に洗浄水を供給するためのタンク側給水路４０が接続されている。

電磁開閉弁３４を通過した洗浄水は、給水路切替弁３６により、リム側であるリム側給水路３８からリム吐水口１８へ、及び／又は、タンク側であるタンク側給水路４０から洗浄水タンク２０に供給される。このように、水洗大便器１は、リム吐水に関しては水道の給水圧力（直圧）を利用して給水して便器を洗浄し、さらに、ジェット吐水に関しては、洗浄水タンク２０に貯水された洗浄水をポンプ装置２２によって加圧してジェット吐水口１６から吐出させるようになっているハイブリッド式（水道直圧式＋タンク給水式）の給水装置を有するハイブリッド式水洗大便器である。また、リム側給水路３８には、リム吐水用バキュームブレーカ４８が設けられている。タンク側給水路４０にも、逆止弁であるバキュームブレーカ４２が設けられている。タンク側給水路４０と洗浄水タンク２０の接続部には、ボール式逆止弁４３が設けられている。戻り管路５０と洗浄水タンク２０の接続部にも、ボール式逆止弁４４が設けられている。

次に、洗浄水タンク装置６を詳細に説明する。
洗浄水タンク装置６は、便器本体２を洗浄する洗浄水を貯水する洗浄水タンク２０と、洗浄水タンク２０内の洗浄水を便器本体２に供給するポンプ装置２２と、洗浄水タンク２０内からポンプ装置２２まで延びる上流側の供給経路であるスロート管４５と、ポンプ装置２２から便器本体２のジェット吐水口１６まで延びる供給経路である下流側供給経路４６と、洗浄水タンク２０内に配置されると共にスロート管４５と接続される空気取込手段である空気取込管６０と、例えば、給水装置は、洗浄水タンク２０内に設けられたフロートスイッチ５２と、使用者の操作を受ける操作部５５と、ポンプ装置２２を制御する制御装置５４とを備えている。

図１に示すように、洗浄水タンク２０は、便器本体２の後方上部に収納される内蔵式タンクである。洗浄水タンク２０は、水洗大便器１の外装を形成する外装カバー３及び便器本体２内に収容される。より具体的には、一体型水洗大便器の外装（外観）は主に外装カバー３及び便器本体２によって形成され、洗浄水タンク２０は、水洗大便器１の外観から見えにくくなるように便器本体２の上面２ａより下方側且つ便器本体２の後方の側部に設けられる外装カバー３より内側に配置される。洗浄水タンク２０は、便器本体２に配置しやすくなるように、自身の高さが比較的低く形成されるいわゆるローシルエットタンクである。洗浄水タンク２０は、便器本体２の上面２ａより上方まで形成されてもよい。

図２に示すように、ポンプ装置２２は、洗浄水タンク２０内の洗浄水を便器本体２に供給するポンプである。ポンプ装置２２は、スロート管４５の下流端と接続されると共に下流側供給経路４６の上流端と接続される。ポンプ装置２２が、洗浄水タンク２０に貯水された洗浄水を吸引すると共に加圧してジェット吐水口１６まで供給する。よって、ポンプ装置２２が、洗浄水タンク装置６の洗浄水タンク２０に貯水された洗浄水を送出して、大流量でジェット吐水口１６から吐出させるジェット吐水を行う。ポンプ装置２２は、例えば渦巻ポンプやインボリュートギヤポンプなどである。

スロート管４５は、洗浄水タンク２０内の下部から上方に向けて直線的に延びた後、屈曲して横向きに延び、洗浄水タンク２０の側部から洗浄水タンク２０外に出て、ポンプ装置２２に接続される。スロート管４５は、ほぼ一定の内径を有している。スロート管４５の取水口部４５ａ近傍は、流入する洗浄水に渦を生じさせやすくして空気取込管６０から空気を吸引しやすくなるように、下方に向けて漏斗状に拡径されていてもよい。スロート管４５は、スロート管４５の下流端が洗浄水タンク２０内の底部近傍に位置し、洗浄水タンク２０内に貯水された洗浄水を底部近傍まで有効に利用して便器本体２を洗浄できるようになっている。スロート管４５の内径は、５ｍｍ乃至８ｍｍの範囲内の値である。

下流側供給経路４６は、ポンプ装置２２からジェット吐水口１６まで延びる流路を形成している。下流側供給経路４６は、ほぼ一定の内径を有している。下流側供給経路４６、すなわち供給経路は、便器本体２の吐水口（ジェット吐水口１６又はリム吐水口１８）も含んでいてもよい。

洗浄水タンク２０と下流側供給経路４６との間には、オーバーフロー流路７０が設けられている。オーバーフロー流路７０は下流側供給経路４６に接続されている。このオーバーフロー流路７０には逆止弁であるフラッパー弁７２が取り付けられている。

フロートスイッチ５２は、洗浄水タンクの上部において満水水位の基準となる水位を検知する。フロートスイッチ５２は、洗浄水タンク２０内の水位が上昇してフロートスイッチ５２の上部フロート６２に到達したときに、上部フロート６２に到達したことを示す検知信号を発信する。制御装置５４はフロートスイッチ５２が水位上昇を検知したことに基づいて洗浄水タンク２０への給水を停止する。これにより、毎回の便器洗浄後に洗浄水タンク２０内の水位が満水水位Ｗ０とされる。なお、満水水位は通常の便器洗浄用に規定されている洗浄水タンク２０の止水水位である。

空気取込管６０は、洗浄水タンク２０内の空気をスロート管４５に取込む吸気機能を有する。また、空気取込管６０は、洗浄水タンク２０内の洗浄水をスロート管４５に取込む給水機能を有する。空気取込管６０は、吸気兼給水機能管である。空気取込管６０は、下流側供給経路４６に接続されてもよい。空気取込管６０は、便器本体２の吐水口（ジェット吐水口１６又はリム吐水口１８）に接続されてもよい。また、空気取込管６０は、空気取込管６０の上端６０ｄが洗浄水タンク２０内のみならず、洗浄水タンク２０外に開口していてもよい。
空気取込管６０は、洗浄水タンク２０内のスロート管４５に対して垂直に接続される接続部６０ａと、接続部６０ａから曲がる曲がり部６０ｂと、曲がり部６０ｂから上方に向けて延びる上向き部６０ｃとを備える。接続部６０ａと、曲がり部６０ｂと、上向き部６０ｃとによりＬ字形状の管路を形成する。

空気取込管６０の接続部６０ａは、スロート管４５の上流端近傍（取水口部４５ａ近傍）、例えばスロート管４５のうち洗浄水タンク２０の下半分内にある部分に接続される。接続部６０ａがスロート管４５に対して垂直に接続されるので、スロート管４５内の洗浄水の流れに対し空気が空気取込管６０から垂直な角度で吸引され、吸引されやすくなっている。

空気取込管６０の上向き部６０ｃの上端６０ｄは、洗浄水タンク２０の満水水位Ｗ０よりも下方に位置する。上端６０ｄは、一回の洗浄において洗浄水タンク２０から便器本体２に供給される洗浄水量のうち約２分の１乃至約４分の３の範囲内、より好ましくは約２分の１乃至約３分の２の範囲内の洗浄水量が排出された高さ位置に設けられる。よって、洗浄水の水位が満水水位から上端６０ｄまで下降する間に、排水トラップ管路１４でサイホン作用が生じるのに十分な洗浄水が洗浄水タンク２０から便器本体２の排水トラップ管路１４に供給される。後述するように、制御装置５４はポンプ装置２２を洗浄開始時から最大回転数に制御する。ポンプ装置２２が最大の瞬間流量を送出するまでには所定の応答遅れ時間がある。しかしながら、ポンプ装置２２が所定の遅れ時間後に最大の瞬間流量を送出するとき、依然としてポンプ装置２２は空気を吸入しておらず洗浄水を吸入し送出している。排水トラップ管路１４は、ポンプ装置２２が最大の瞬間流量を送出するとき、排水トラップ管路１４でサイホン作用が生じるように形成されている。
上述のような空気取込管６０の上端６０ｄは、ポンプ装置２２から上記便器本体２に供給される洗浄水の瞬間流量が便器本体２の洗浄中に最大になるときよりも後に空気取込管６０からの空気の取込みが開始されるように配置されている。よって、サイホン作用が生じる水洗大便器１においてサイホン作用を生じさせるようにポンプ装置２２が最大の瞬間流量を送出するときより後に、空気取込管６０からの空気の取込みが開始される。よって、排水トラップ管路１４でサイホン作用が生じてから空気が空気取込管６０から便器本体２に取込まれる。これにより、空気取込管６０からの空気の取込みがサイホン作用の発生を阻害することを抑制できる。排水トラップ管路１４がジェット吐水口１６から供給される洗浄水によって満水化されてサイホン現象が発生するまで、水の体積を減ずる空気が含まれていないため、良好な排出性能が確保されることになる。また排泄物とトイレットペーパーが早期に排出され、かつ、それまでは空気が混入していないため建物の排水管８内をこれらを物理的な重力で坂道落下させる背負い水の水量は減少しておらず、高い搬送性能が維持される。

空気取込管６０の内径は、５ｍｍ乃至８ｍｍの範囲である。空気取込管６０の内径は、全体にわたってほぼ一定に形成されている。空気取込管６０の内径が、比較的小さく且つ表面張力の影響を抑制する大きさに形成されているので、空気取込管６０が空気を取込む際に、空気の取込量が大きくなりすぎることを抑制し、インボリュートポンプが停止しない程度の比較的少量の空気を継続して取込むことができる。よって、ポンプ装置２２が空気の取込み過ぎにより停止してしまうことを抑制できる。また、空気取込管６０の内径が所定の大きさに形成されるので、空気取込管６０が空気を取込む際に、空気の取込量が大きくなりすぎ、スロート管４５の取水口部４５ａからの洗浄水の吸引力を低下させることを抑制できる。

制御装置５４は、電磁開閉弁３４、給水路切替弁３６、ポンプ装置２２及びフロートスイッチ５２、操作部５５等と電気的に接続され、電気信号を相互に送受信することができ、各機能部を電気的に操作できるようになっている。例えば、制御装置５４は、電磁開閉弁３４の開閉操作、給水路切替弁３６の切替操作、及び、ポンプ装置２２の回転数や作動時間等を制御する機能を有する。また、制御装置５４は、リモコンスイッチ等の操作部５５からの操作信号を受けて又は記憶されたプログラム等に従って各機器の制御を行う。制御装置５４は、各機器を制御できるようなメモリ等の記憶装置（図示せず）及び演算装置（図示せず）を備えている。

操作部５５は、使用者の洗浄要求の操作を受ける操作装置であり、使用者の操作を受けて制御開始指令を制御装置５４に伝達する。

次に、図１乃至図４により、本発明の一実施形態による水洗大便器において制御装置が制御開始指令を受けた場合に実行される通常の便器洗浄（大洗浄モード）の動作（作用）について概略を説明する。
図３は本発明の実施形態による水洗大便器の洗浄動作を示すタイムチャートであり、図４は、本発明の一実施形態による水洗大便器において、ジェット吐水口から便器本体に供給される洗浄水の瞬間流量と時間との関係を示す図である。図４において縦軸は瞬間流量Ｑ(Ｌ／ｍｉｎ)を示し、横軸は時間ｔ（ｓ）を示している。

図３に示すように、まず、待機状態（時刻ｔ０〜ｔ１）において、制御装置５４はポンプ装置２２を停止状態（ＯＦＦ状態）で待機させている。このとき、大洗浄モードの便器本体２の便器洗浄動作は開始されていない。ポンプ装置２２はＯＦＦ状態となっている。ポンプ装置２２はＯＦＦ状態となっている。制御装置５４は電磁開閉弁３４を閉状態としており、リム吐水、タンク給水ともなされていないＯＦＦ状態となっている。待機状態において、洗浄水タンク２０内の水位は満水水位（止水水位）Ｗ０となっている。

次に、時刻ｔ１において、制御装置５４が操作部５５又は使用者の立ち去りを検知するセンサ（図示せず）等から洗浄開始の制御開始指令を受けると、制御装置５４は、便器洗浄動作を実行させる。制御装置５４は、電磁開閉弁３４を開状態とさせ、洗浄水を給水路２４に流入させる。給水路切替弁３６はリム側給水路３８の流路を開状態とし、リム吐水口１８に洗浄水を供給させる。よって、リム吐水口１８からの洗浄水の吐水（リム吐水）が開始（ＯＦＦ状態からＯＮ状態に変更）され、リム吐水口１８から前方に吐水された洗浄水は、リム洗浄として、ボウル部１２内に沿って旋回しながら流下し、ボウル部１２内を洗浄する。

次に、時刻ｔ１から所定時間経過後の時刻ｔ２において、制御装置５４は、ジェット吐水を行うために、ポンプ装置２２をＯＦＦ状態からＯＮ状態に変更し、ポンプ装置２２の駆動を開始させる。ポンプ装置２２が洗浄水タンク２０内の洗浄水をジェット吐水口１６へ供給し、洗浄水をジェット吐水口１６から吐水する。よって、ジェット吐水口１６からのジェット吐水がＯＦＦ状態からＯＮ状態に変更される。ポンプ装置２２が駆動を開始されると、矢印Ｆ０（図２参照）に示すように洗浄水タンク２０内の洗浄水が取水口部４５ａに向けて吸引され、矢印Ｆ１及び矢印Ｆ２に示すように取水口部４５ａからスロート管４５及び下流側供給経路４６を通って便器本体２のジェット吐水口１６に供給される。
時刻ｔ２において、制御装置５４は、給水路切替弁３６の開度をリム側給水路３８の開状態に加えてタンク側給水路４０も開状態とするように切り替える。よって、洗浄水がタンク側給水路４０から洗浄水タンク２０に供給される。

時刻ｔ２において、空気取込管６０の上端６０ｄは、洗浄水タンク２０内の満水水位Ｗ０よりも下方に位置する。空気取込管６０は水没した状態であり、ポンプ装置２２の駆動開始時（時刻ｔ２）において、空気取込管６０は洗浄水タンク２０内の洗浄水をスロート管４５に取込む。よって、空気取込管６０は空気をスロート管４５に取込んでおらず、空気が洗浄水中に取り込まれたいわゆるエアインジェット吐水は、依然として実行されていない。よって、ジェット吐水口１６は、洗浄水のみを排水トラップ管路１４に供給して排水トラップ管路１４を比較的早期に満水にさせ、比較的早期にサイホン作用を発生させることができる。

図３に示すように、時刻ｔ２から、制御装置５４は、ポンプ装置２２を最大回転数である第１回転数Ａ１で回転させるように制御する。図４に示すように、制御装置５４は、時刻ｔ２からポンプ装置２２を第１回転数Ａ１で回転させようとするが、ポンプ装置２２の応答の遅れ及び洗浄水の抵抗等により最大の瞬間流量Ｑ１を送出できるタイミングは、時刻ｔ２’となる。所定の応答遅れ時間Ｔ１経過後の時刻ｔ２’において、ポンプ装置２２は、大洗浄モードの洗浄中の最大の瞬間流量Ｑ１の洗浄水をジェット吐水口１６から排水トラップ管路１４に向けて吐出させる。少なくともポンプ装置２２が最大の瞬間流量Ｑ１を送出するとき、排水トラップ管路１４内が満水とされ、サイホン作用が生じる。時刻ｔ２’は、例えば時刻ｔ２から０．２５秒乃至１秒の範囲内の時刻である。

排水トラップ管路１４は、ポンプ装置２２が最大の瞬間流量Ｑ１を送出するとき、排水トラップ管路１４内が洗浄水で満たされた満水状態となり、排水トラップ管路１４でサイホン作用が生じるように形成されている。排水トラップ管路１４でいったんサイホン作用が発生する（起動する）と、このサイホン作用の発生により入口部１４ａ及びボウル部１２の洗浄水及び汚物が排水トラップ管路１４に引き込まれ、排水トラップ管路１４から排水管８に排出される。

時刻ｔ３において、ポンプ装置２２がジェット吐水口１６に洗浄水を供給するための駆動を開始（時刻ｔ２）してから所定時間Ｔ２が経過したときに、ポンプ装置２２が第１回転数Ａ１よりも低い第２回転数Ａ２に回転数を変更する。また、時刻ｔ３において、ポンプ装置２２が駆動を開始してから所定時間Ｔ２が経過したときに、洗浄水タンク２０内の水位が下降しながら上端６０ｄに到達し、空気取込管６０が空気の取込みを開始する。よって、時刻ｔ３までは空気を洗浄水中に積極的に取り込まないような洗浄水のジェット吐水が実行されていたのに対し、時刻ｔ３から空気が洗浄水中に取り込まれたいわゆるエアインジェット吐水が実行される（エアインジェット吐水がＯＦＦ状態からＯＮ状態となる）。なお、所定時間Ｔ２は、任意の時間に変更可能であり、好ましくは約０．５秒乃至約２．５秒の範囲内の時間、より好ましくは約１秒乃至約２秒の範囲内の時間に設定される。

ポンプ装置２２が洗浄水タンク２０内の洗浄水をスロート管４５に吸引しているとき、スロート管４５と空気取込管６０とが接続している部分近傍においてをスロート管４５内の洗浄水が乱れながら流れ、空気取込管６０内の空気（又は洗浄水）が空気取込管６０の接続部６０ａからスロート管４５に吸引される。よって、洗浄水タンク２０内の空気が空気取込管６０からスロート管４５に吸引される。このとき空気は、比較的細いスロート管４５を通り、一定の少量の供給流量を維持する。ポンプ装置２２を通って流れる空気は比較的少量であるので、ポンプ装置２２は空気を通しながら駆動を継続できる。空気は細かい泡状にされて洗浄水中に含有される。よって、空気を含有した洗浄水の体積が増加される。図４に示すように、ジェット吐水口１６から便器本体２に供給されている洗浄水（時刻ｔ３以後は空気を含む）の瞬間流量は、実線Ｂ１に示される。このように、時刻ｔ３以後は空気が取込まれているため、スロート管４５の入口から実際に吸引される洗浄水の瞬間流量は点線Ｂ２に抑制される。すなわち、スロート管４５の入口から吸引される洗浄水（空気を含む）の瞬間流量は、点線Ｂ２に示すような洗浄水の瞬間流量であり、この洗浄水に空気の気泡が混入されて体積が増加され、実線Ｂ１に示すような洗浄水の瞬間流量でジェット吐水口１６からの吐水が行われている。このようにエアインジェット吐水の体積（エアを含む洗浄水の体積）は、従来のエアインジェット吐水が実行されていない状態のジェット吐水の体積（実線Ｂ１の瞬間流量に対応する）とほぼ同じである。エアインジェット吐水はエアを含む分見かけ上の洗浄水の体積が大きくなる。実線Ｂ１と点線Ｂ２との間の斜線の領域Ｃが、空気を含ませることにより低減できた洗浄水の瞬間流量を示し、この低減された洗浄水の瞬間流量により洗浄に用いられる洗浄水量の低減量が算定される。このように洗浄動作に用いられる洗浄水量が低減できることにより、洗浄水タンク２０内に貯蔵すべき洗浄水量が低減でき、洗浄水タンク２０を小型化できる。また、エアインジェット吐水は、従来のジェット吐水の洗浄水量よりも少ない洗浄水量により、サイホン作用発生後の洗浄動作の後半において、従来のジェット吐水と同程度の臭気が排水トラップ管路１４から上昇してくるのを抑制するブロー効果を奏することができる。

時刻ｔ３において、制御装置５４は、給水路切替弁３６の開度をリム側給水路３８の開状態のみならずタンク側給水路４０も開状態としている。よって、洗浄水がリム吐水口１８から吐水される（リム吐水がＯＮ状態である）と共にタンク側給水路４０から洗浄水タンク２０に供給される（タンク給水がＯＮ状態である）。

時刻ｔ４以降、ポンプ装置２２の回転数が時刻の経過に応じて第２回転数Ａ２からさらに減少する。ポンプ装置２２が駆動状態（ＯＮ状態）であるので、ジェット吐水口１６からのジェット吐水もＯＮ状態のままである。ポンプ装置２２の回転数が第２回転数Ａ２からさらに減少するので、空気取込管６０から空気を取込む吸引力が低下し、空気取込管６０からの空気の取込みが停止される。

時刻ｔ４においても、制御装置５４は、給水路切替弁３６の開度をリム側給水路３８の開状態のみならずタンク側給水路４０も開状態としている。よって、洗浄水がリム吐水口１８から吐水される（リム吐水がＯＮ状態である）と共にタンク側給水路４０から洗浄水タンク２０に供給される（タンク給水がＯＮ状態である）。

時刻ｔ５において、ポンプ装置２２の駆動開始（時刻ｔ２）から所定時間経過後にポンプ装置２２の駆動を停止させる。ジェット吐水口１６からのジェット吐水もＯＮ状態からＯＦＦ状態に変わる。このとき、洗浄水タンク２０内の水位はスロート管４５の取水口部４５ａ近傍まで到達している。時刻ｔ５において、制御装置５４は、給水路切替弁３６の開度をリム側給水路３８を開状態とし、タンク側給水路４０を開状態としている。よって、洗浄水がリム吐水口１８から吐水され（リム吐水がＯＮ状態である）、便器本体２に溜水が貯水されると共に封水が形成される。さらに、洗浄水がタンク側給水路４０から洗浄水タンク２０に供給され（タンク給水がＯＮ状態である）、洗浄水タンク２０内の水位が上昇する。水位の上昇に伴い、スロート管４５の取水口部４５ａ側及びスロート管４５の接続部６０ａ側が徐々に浸水する。

時刻ｔ６において、制御装置５４は、ポンプ装置２２の駆動停止（時刻ｔ５）から所定時間経過後に、給水路切替弁３６の開度をリム側給水路３８を閉状態とするように切り替える。よって、リム吐水口１８からの洗浄水の吐水（リム吐水）が停止（ＯＮ状態からＯＦＦ状態に変更）される。便器本体２には溜水ＷＬ０が貯水された状態となっている。洗浄水がタンク側給水路４０から洗浄水タンク２０に引き続き供給されている。

時刻ｔ７において、洗浄水タンク２０内の水位が上昇し、フロートスイッチ５２の上部フロート６２が水位上昇を検知すると、制御装置５４は電磁開閉弁３４を閉状態とし、洗浄水タンク２０への給水を停止する。洗浄水タンク２０内の水位は満水水位Ｗ０となり、制御装置５４は、待機状態に戻る。待機状態において、空気取込管６０は、洗浄水タンク２０の水中に水没した状態であり、空気取込管６０の内部には洗浄水が通水した状態となっている。このように空気取込管６０の上端６０ｄが水中に開口した状態で配置されているため、次回の洗浄開始初期には空気取込管６０は洗浄水をスロート管４５に供給できる。

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、ポンプ装置２２がジェット吐水口１６に洗浄水を供給するための駆動を開始してから所定時間が経過したときに、空気取込管６０が空気の取込みを開始する。これにより、ポンプ装置２２の駆動開始により排水トラップ管路１４においてサイホン作用が発生することを、駆動開始直後の空気取込管６０の空気の取込みによって阻害することを抑制すると共に、スロート管４５及び／又は下流側供給経路４６を通過する洗浄水に空気を取込むことができ、排水トラップ管路１４の下流側からの臭気の逆流の抑制性能を保ちながら便器本体２の洗浄動作において洗浄水タンクから便器本体２に供給される洗浄水量を減らすことができる。また、洗浄水に空気を取込むことにより、洗浄水の体積が増加し、汚物の下流側への搬送性能が向上され、便器本体２の洗浄能力が向上される。

さらに、本実施形態による水洗大便器１によれば、ポンプ装置２２からジェット吐水口１６に供給される洗浄水の瞬間流量が便器本体２の洗浄中に最大になり、排水トラップ管路１４においてサイホン作用が発生されるときに、空気取込管６０からの空気の取込みが行われないようにできる。これにより、空気取込管６０からの空気の取込みがサイホン作用の発生を阻害することをより抑制できる。

さらに、本実施形態による水洗大便器１によれば、洗浄水タンク２０内の洗浄水が満水水位Ｗ０にある場合に、空気取込管６０は洗浄水タンク２０内において水没した状態となり、洗浄開始直後には空気取込管６０は洗浄水をスロート管４５に供給する。よって、洗浄開始直後に空気が空気取込管６０から便器本体２に供給されることを防ぎ、空気が便器本体２に供給されるタイミングを所定時間経過後まで遅らせて、空気取込管６０からの空気の取込みがサイホン作用の発生を阻害することを抑制できる。さらに、洗浄開始直後に空気が空気取込管６０から便器本体２に供給されることを防ぎ、空気が便器本体２に供給されすぎることを抑制できる。

本発明を実施するための形態は上記に限定されるものではなく、さらなる他の変形例を適用することができる。
また、上述の一実施形態において、水洗大便器１は、ハイブリッド式（水道直圧式＋タンク給水式）の給水システムを有する。例えば、水洗大便器１は、リム吐水及びジェット吐水の両方に関して、洗浄水タンク２０に貯水された洗浄水をポンプ装置によって加圧してリム吐水口１８及びジェット吐水口１６から吐出させるようになっているフルポンプ式（タンク給水式）の給水システムを有していてもよい。また、例えば、水洗大便器１は、リム吐水口１８のみを備え、リム吐水に関して、洗浄水タンク２０に貯水された洗浄水をポンプ装置によって加圧してリム吐水口１８から吐出させるようになっているポンプ式（タンク給水式）の給水システムを有していてもよい。

１ 水洗大便器
２ 便器本体
１２ ボウル部
１４ 排水トラップ管路
２０ 洗浄水タンク
２２ ポンプ装置
４５ スロート管
４６ 下流側供給経路
６０ 空気取込管
６０ａ 接続部
６０ｂ 曲がり部
６０ｃ 上向き部
６０ｄ 上端
Ｗ０ 満水水位

Claims (3)

1. 洗浄水によって洗浄され汚物を排出する水洗大便器であって、
   汚物を受けるボウル部と、このボウル部の底部から延びると共に汚物をサイホン作用により排出する排水トラップ管路と、を有する便器本体と、
   洗浄水を貯水する洗浄水タンクと、
   上記洗浄水タンクの洗浄水を上記便器本体に供給するポンプ装置と、
   上記洗浄水タンク内から上記ポンプ装置を介して上記便器本体のジェット吐水口まで延びる供給経路と、
   上記供給経路と接続され、空気を上記供給経路に取込む空気取込手段とを備え、
   上記ポンプ装置が上記ジェット吐水口に洗浄水を供給するための駆動を開始してから所定時間が経過したときに、上記空気取込手段が空気の取込みを開始する、水洗大便器。
2. 上記ポンプ装置から上記ジェット吐水口に供給される洗浄水の瞬間流量が上記便器本体の洗浄中に最大になるときよりも後に、上記空気取込手段が空気の取込みを開始する、請求項１に記載の水洗大便器。
3. 上記供給経路は上記洗浄水タンク内から上記ポンプ装置まで延びるスロート管を備え、
   上記空気取込手段は、上記洗浄水タンク内に配置されると共に上記スロート管と接続され、上記洗浄水タンク内の空気を上記スロート管に取込む空気取込管であり、
   上記空気取込管の上端は、上記洗浄水タンクの満水水位よりも下方に位置する、請求項１又は２に記載の水洗大便器。

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