JP2021025287A - Washing water tank device, and flush toilet bowl device including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、洗浄水タンク装置に関し、特に、自己の発電した電力を使用して、水洗便器への洗浄水の供給を行う洗浄水タンク装置、及びそれを備えた水洗便器装置に関する。 The present invention relates to a flush water tank device, and more particularly to a flush water tank device that supplies flush water to a flush toilet using its own electric power, and a flush toilet device including the same.
特開2009−257061号公報(特許文献1)には、ロータンク装置が記載されている。このロータンク装置は水圧シリンダ装置を備えており、供給された水の水圧により、水圧シリンダ装置を作動させ、ロータンクの排水弁を開弁するように構成されている。また、このロータンク装置においては、水圧シリンダ装置への水の供給、停止が電磁弁により制御されており、電磁弁の作動に基づいて、排水弁の開閉が制御される。即ち、電磁弁を作動させることにより、供給された水を水圧シリンダ装置へ流入させると、水圧シリンダ内のピストンが押し上げられ、このピストンの移動により排水弁が引き上げられ、排水弁が開弁される。また、電磁弁により、水圧シリンダ装置への水の供給を停止させると、排水弁が閉弁される。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-257061 (Patent Document 1) describes a low tank device. This low tank device includes a hydraulic cylinder device, and is configured to operate the hydraulic cylinder device by the hydraulic pressure of the supplied water and open the drain valve of the low tank. Further, in this low tank device, the supply and stop of water to the hydraulic cylinder device are controlled by the solenoid valve, and the opening and closing of the drain valve is controlled based on the operation of the solenoid valve. That is, when the supplied water flows into the hydraulic cylinder device by operating the solenoid valve, the piston in the hydraulic cylinder is pushed up, and the movement of this piston pulls up the drain valve and opens the drain valve. .. Further, when the supply of water to the hydraulic cylinder device is stopped by the solenoid valve, the drain valve is closed.
また、特開平10−311073号公報(特許文献2)には、便器用タンク装置が記載されている。この便器用タンク装置においては、タンク本体の上部側面に、給水管が接続された電磁弁が設けられており、この電磁弁の流出側にタービンが接続されている。このタービンには発電機が取り付けられており、回路基板には、発電機からの交流電力を直流に変換する整流回路、この整流回路からの直流電流によって充電されるバッテリ、このバッテリからの電力によって作動する電磁弁制御回路が設けられている。 Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-311073 (Patent Document 2) describes a tank device for a toilet bowl. In this toilet tank device, a solenoid valve to which a water supply pipe is connected is provided on the upper side surface of the tank body, and a turbine is connected to the outflow side of the solenoid valve. A generator is attached to this turbine, and the circuit board has a rectifying circuit that converts AC power from the generator into DC, a battery that is charged by the DC current from this rectifying circuit, and the power from this battery. An operating electromagnetic valve control circuit is provided.
しかしながら、特許文献1記載のロータンク装置においては、電磁弁により水圧シリンダ装置を作動させているので、外部電源を確保することができない環境には、これを設置することができないという問題がある。また、ロータンク装置(洗浄水タンク装置)に、特許文献2記載の便器用タンク装置のように発電機を備えておき、供給される水の水流により電力を生成し、この電力で電磁弁を作動させることが考えられる。このように、洗浄水タンク装置に供給される水の流れにより発電を行い、この電力で電磁弁が消費する電力を全て賄うことができれば、外部電源を確保できない環境にも、特許文献1に記載されているような洗浄水タンク装置を設置することが可能となる。
However, in the low tank device described in Patent Document 1, since the hydraulic cylinder device is operated by a solenoid valve, there is a problem that the hydraulic cylinder device cannot be installed in an environment where an external power source cannot be secured. Further, the low tank device (washing water tank device) is provided with a generator like the toilet tank device described in
しかしながら、近年、水洗便器装置の節水化が進み、一回の便器洗浄において使用される洗浄水の量は、非常に少なくなっている。このため、一回の便器洗浄毎に洗浄水タンク装置に供給される水量は少なく、このような少量の水で必要な電力を確保しようとすると、流速を上げる必要があり、その結果、発電機における圧力損失が増大する。発電機における圧力損失が増大すると、供給された水の水勢が弱くなるため、特許文献1記載の装置のように水圧シリンダ装置によって排水弁を開閉することができなくなることが予想される。 However, in recent years, water saving of flush toilet devices has progressed, and the amount of wash water used in one flush toilet has become very small. For this reason, the amount of water supplied to the wash water tank device for each toilet bowl wash is small, and in order to secure the required power with such a small amount of water, it is necessary to increase the flow velocity, and as a result, the generator Pressure loss in increases. When the pressure loss in the generator increases, the water force of the supplied water weakens, and it is expected that the drain valve cannot be opened and closed by the hydraulic cylinder device as in the device described in Patent Document 1.
従って、本発明は、自己の発電した電力を使用して、水洗便器への洗浄水の供給を行う洗浄水タンク装置、及びそれを備えた水洗便器装置を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a flush toilet device that supplies flush water to a flush toilet by using the electric power generated by itself, and a flush toilet device including the same.
上述した課題を解決するために、本発明は、自己の発電した電力を使用して、水洗便器への洗浄水の供給を行う洗浄水タンク装置であって、水洗便器に供給すべき洗浄水を貯留すると共に、貯留した洗浄水を水洗便器へ排出するための排水口が形成された貯水タンクと、排水口を開閉し、水洗便器への洗浄水の供給、停止を行う排水弁と、供給された水道水の給水圧を利用して、排水弁を駆動する排水弁水圧駆動部と、供給された水道水が排水弁水圧駆動部に流入するように、排水弁水圧駆動部への給水、停止を行う排水制御装置と、この排水制御装置の開弁、閉弁を制御する電磁弁と、供給された水道水が貯水タンクに流入するように、貯水タンクへの給水、停止を行う給水弁と、供給された水道水を分岐させ、一方を排水制御装置に流入させ、他方を給水弁に流入させる分岐部と、電磁弁を作動させるための電力を水流により生成する発電機と、を有し、発電機は、分岐部の下流側、且つ給水弁の上流側の水路、又は給水弁の下流側の水路に設けられていることを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a washing water tank device that supplies washing water to a washing stool by using the electric power generated by itself, and provides washing water to be supplied to the washing stool. It is supplied with a water storage tank in which a drain port is formed for storing the stored wash water and discharging the stored wash water to the flush toilet, and a drain valve that opens and closes the drain port to supply and stop the wash water to the flush toilet. Water supply and stop to the drain valve hydraulic drive unit that drives the drain valve and the drain valve hydraulic drive unit so that the supplied tap water flows into the drain valve hydraulic drive unit using the water supply pressure of the tap water. A drainage control device that controls the opening and closing of the drainage control device, and a water supply valve that supplies and stops the water supply tank so that the supplied tap water flows into the water storage tank. It has a branch part that branches the supplied tap water, one of which flows into the drainage control device, and the other of which flows into the water supply valve, and a generator that generates electric power for operating the electromagnetic valve by a water flow. The generator is characterized in that it is provided in a water channel on the downstream side of the branch portion and on the upstream side of the water supply valve, or in a water channel on the downstream side of the water supply valve.
このように構成された本発明においては、水流により発電機が電力を生成し、この電力により、電磁弁が作動される。電磁弁は、排水制御装置の開弁、閉弁を制御して、供給された水道水が排水弁水圧駆動部に流入するように、排水弁水圧駆動部への給水、停止を行う。また、給水弁は、供給された水道水が貯水タンクに流入するように、貯水タンクへの給水、停止を行う。一方、供給された水道水は、分岐部において分岐され、一方が排水制御装置に流入され、他方が給水弁に流入される。発電機は、分岐部の下流側、且つ給水弁の上流側の水路、又は給水弁の下流側の水路に設けられている。 In the present invention configured in this way, the generator generates electric power by the water flow, and the electromagnetic valve is operated by this electric power. The solenoid valve controls the opening and closing of the drainage control device to supply and stop the supplied tap water to the drainage valve hydraulic drive unit so that the supplied tap water flows into the drainage valve hydraulic drive unit. In addition, the water supply valve supplies and stops water to the water storage tank so that the supplied tap water flows into the water storage tank. On the other hand, the supplied tap water is branched at the branch portion, one of which flows into the drainage control device and the other of which flows into the water supply valve. The generator is provided in the water channel on the downstream side of the branch portion and on the upstream side of the water supply valve, or in the water channel on the downstream side of the water supply valve.
このように構成された本発明によれば、発電機は、分岐部の下流側、且つ給水弁の上流側の水路、又は給水弁の下流側の水路に設けられているので、排水制御装置から排水弁水圧駆動部へ供給される水の流れに対して、発電機が圧力損失を与えることがない。このように発電機を配置することにより、排水弁水圧駆動部により、十分に排水弁を駆動できることが、本件発明者の研究開発により実証された。これにより、自己の発電した電力を使用して、水洗便器への洗浄水の供給を行う洗浄水タンク装置を提供することができる。 According to the present invention configured as described above, since the generator is provided in the water channel on the downstream side of the branch portion and on the upstream side of the water supply valve or the water channel on the downstream side of the water supply valve, the drainage control device can be used. The generator does not give pressure loss to the flow of water supplied to the drain valve hydraulic drive unit. It has been demonstrated by the research and development of the present inventor that the drain valve can be sufficiently driven by the drain valve hydraulic drive unit by arranging the generator in this way. This makes it possible to provide a flush water tank device that supplies flush water to a flush toilet using the electric power generated by itself.
本発明において、好ましくは、発電機は、給水弁の下流側の水路に設けられている。
このように構成された本発明によれば、発電機が給水弁の下流側の水路に設けられているので、発電機による圧力損失が、より排水弁水圧駆動部に影響しにくく、より確実に排水弁水圧駆動部を作動させることができる。
In the present invention, preferably, the generator is provided in the water channel on the downstream side of the water supply valve.
According to the present invention configured in this way, since the generator is provided in the water channel on the downstream side of the water supply valve, the pressure loss due to the generator is less likely to affect the drain valve hydraulic drive unit, and more reliably. The drain valve hydraulic drive unit can be operated.
本発明において、好ましくは、さらに、給水弁の下流側の水路には、給水弁から流出した水を分岐させ、一方を貯水タンク、他方を水洗便器に流入させる第2分岐部が設けられ、発電機は、第2分岐部よりも上流側に設けられている。 In the present invention, preferably, the water channel on the downstream side of the water supply valve is provided with a second branch portion for branching the water flowing out from the water supply valve, one of which flows into the water storage tank and the other of which flows into the flush toilet, to generate electricity. The machine is provided on the upstream side of the second branch.
このように構成された本発明によれば、発電機が給水弁の下流側であり、且つ第2分岐部よりも上流側に設けられているので、貯水タンク及び水洗便器に夫々流入すべき水を利用して発電することができ、排水弁水圧駆動部を確実に作動させながら、十分な発電量を確保することができる。 According to the present invention configured in this way, since the generator is provided on the downstream side of the water supply valve and on the upstream side of the second branch portion, the water to be flown into the water storage tank and the flush toilet, respectively. It is possible to generate electricity by using the above, and it is possible to secure a sufficient amount of power generation while reliably operating the drain valve hydraulic drive unit.
本発明において、好ましくは、給水弁から流出した水は、フレキシブル管を介して発電機に導かれる。
発電機に水を供給する管路に空気が滞留していると、発電機における発電効率が低下してしまう。上記のように構成された本発明によれば、給水弁から流出した水は、フレキシブル管を介して発電機に導かれるので、洗浄水タンク装置の使用時においてフレキシブル管が振動しやすく、内部に滞留した空気を効果的に排出することができる。これにより、発電機における発電効率の低下を防止することができる。
In the present invention, preferably, the water flowing out from the water supply valve is guided to the generator through the flexible pipe.
If air stays in the pipeline that supplies water to the generator, the power generation efficiency of the generator will decrease. According to the present invention configured as described above, the water flowing out from the water supply valve is guided to the generator via the flexible pipe, so that the flexible pipe easily vibrates when the washing water tank device is used and is inside. The stagnant air can be effectively discharged. As a result, it is possible to prevent a decrease in power generation efficiency in the generator.
本発明において、好ましくは、排水制御装置は、排水弁が開弁された後、給水弁が閉弁される前に、排水弁水圧駆動部への水の供給を停止させる。
このように構成された本発明によれば、排水弁が開弁された後は排水弁水圧駆動部への水の供給が停止されるので、排水弁が開弁された後は、洗浄水タンク装置に供給された水の全量を発電に利用することができ、排水弁水圧駆動部により排水弁を確実に開弁させながら、十分な発電量を確保することができる。
In the present invention, preferably, the drainage control device stops the supply of water to the drainage valve hydraulic drive unit after the drainage valve is opened and before the water supply valve is closed.
According to the present invention configured as described above, the water supply to the drain valve hydraulic drive unit is stopped after the drain valve is opened. Therefore, after the drain valve is opened, the washing water tank The entire amount of water supplied to the device can be used for power generation, and a sufficient amount of power generation can be secured while the drain valve is surely opened by the drain valve hydraulic drive unit.
本発明において、好ましくは、さらに、貯水タンク内の水位を検出する水位検出装置を有し、水位検出装置が所定の水位を検出すると、排水制御装置が停止される。 In the present invention, preferably, the water level detecting device for detecting the water level in the water storage tank is provided, and when the water level detecting device detects a predetermined water level, the drainage control device is stopped.
このように構成された本発明によれば、水位検出装置が所定の水位を検出すると、排水制御装置が閉弁されるので、より確実に排水弁の開弁を検知して適切な時機に排水制御装置を閉弁させることができ、排水弁を確実に開弁させながら、十分な発電量を確保することができる。 According to the present invention configured in this way, when the water level detection device detects a predetermined water level, the drainage control device is closed, so that the opening of the drainage valve is detected more reliably and the water is drained at an appropriate time. The control device can be closed, and a sufficient amount of power generation can be secured while the drain valve is surely opened.
また、本発明は、水洗便器装置であって、本発明の洗浄水タンク装置と、この洗浄水タンク装置から供給される洗浄水により洗浄される水洗便器と、を有することを特徴としている。 Further, the present invention is a flush toilet device, characterized in that it includes a flush water tank device of the present invention and a flush toilet device that is washed with wash water supplied from the wash water tank device.
本発明の洗浄水タンク装置、及びそれを備えた水洗便器装置によれば、自己の発電した電力を使用して、水洗便器への洗浄水の供給を行うことができる。 According to the washing water tank device of the present invention and the flush toilet device provided with the washing water tank device, the washing water can be supplied to the flush toilet using the electric power generated by itself.
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態による水洗便器装置を説明する。
図1は、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置を備えた水洗便器装置全体を示す斜視図である。図2は、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の概略構成を示す断面図である。
Next, a flush toilet device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing the entire flush toilet device including the flush water tank device according to the embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a washing water tank device according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本発明の実施形態による水洗便器装置1は、水洗便器である水洗便器本体2と、この水洗便器本体2の後部に載置された、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置4から構成されている。本実施形態の水洗便器装置1は、使用後に、壁面に取り付けられたリモコン装置6を操作するか、便座に設けられた人感センサ8が使用者の離座を検知した後、所定時間経過することにより、水洗便器本体2のボウル部2aの洗浄が行われるように構成されている。本実施形態による洗浄水タンク装置4は、リモコン装置6又は人感センサ8からの指示信号に基づいて、内部に貯留されている洗浄水を水洗便器本体2に排出し、この洗浄水によりボウル部2aを洗浄するように構成されている。なお、本実施形態では人感センサ8は便座に設けられているが、本発明はこの形態に限るものではなく、使用者の着座、離座や接近、離脱、手をかざす動作を検知できる位置に設けられていればよく、例えば、水洗便器本体2や洗浄水タンク装置4に設けることもできる。また、人感センサ8は、使用者の着座、離座や接近、離脱、手をかざす動作を検知できるものであればよく、例えば、赤外線センサやマイクロ波センサを人感センサ8として使用することができる。
As shown in FIG. 1, the flush toilet device 1 according to the embodiment of the present invention includes a flush toilet
図2に示すように、洗浄水タンク装置4は、水洗便器本体2に供給すべき洗浄水を貯留する貯水タンク10と、この貯水タンク10に設けられた排水口10aを開閉するための排水弁12と、この排水弁12を駆動する排水弁水圧駆動部14と、を有する。さらに、洗浄水タンク装置4は、主として排水弁水圧駆動部14への給水を制御する排水制御装置18と、排水制御装置18に取り付けられた電磁弁20と、を内部に有する。また、洗浄水タンク装置4は、主として貯水タンク10への給水を制御する給水弁である給水制御弁19を有する。なお、後述するように、電磁弁20は、給水制御弁19から流出した水流によって発電機16が生成した電力により作動する。
As shown in FIG. 2, the washing
貯水タンク10は、水洗便器本体2に供給すべき洗浄水を貯留するように構成されたタンクであり、その底部には貯留した洗浄水を水洗便器本体2へ排出するための排水口10aが形成されている。また、貯水タンク10内において、排水口10aの下流側にはオーバーフロー管10bが接続されている。このオーバーフロー管10bは、排水口10aの近傍から垂直に立ち上がり、貯水タンク10内に貯留されている洗浄水の水面よりも上方まで延びている。従って、オーバーフロー管10bの上端から流入した洗浄水は、排水口10aをバイパスして、水洗便器本体2へ直接流出する。
The
排水弁12は、排水口10aを開閉するように配置された弁体であり、排水弁12が上方に引き上げられることにより開弁され、貯水タンク10内の洗浄水が水洗便器本体2に排出されて、ボウル部2aが洗浄される。
The
排水弁水圧駆動部14は、水道から供給された洗浄水の給水圧を利用して、排水弁12を駆動するように構成されている。具体的には、排水弁水圧駆動部14は、排水制御装置18から供給された水が流入するシリンダ14aと、このシリンダ14a内に摺動可能に配置されたピストン14bと、シリンダ14aの下端から突出して排水弁12を駆動するロッド15と、を有する。さらに、シリンダ14aの内部にはスプリング14cが配置されており、ピストン14bを下方に向けて付勢していると共に、ピストン14bにはパッキン14eが取り付けられ、シリンダ14aの内壁面とピストン14bの間の水密性が確保されている。また、ロッド15の途中には、クラッチ機構22が設けられており、このクラッチ22により、ロッド15は上部ロッド15aと下部ロッド15bに切り離される。
The drain valve hydraulic
シリンダ14aは円筒形の部材であり、その軸線を鉛直方向に向けて配置されると共に、内部にピストン14bを摺動可能に受け入れている。また、シリンダ14aの下端部には、流入管24aが接続されており、排水制御装置18から流出した水がシリンダ14a内に流入するようになっている。このため、シリンダ14a内のピストン14bは、シリンダ14aに流入した水により、スプリング14cの付勢力に抗して押し上げられる。
The
一方、シリンダ14aの上端部には流出孔が設けられ、流出管24bは、この流出孔を介してシリンダ14aの内部と連通している。従って、シリンダ14a下部に接続された流入管24aからシリンダ14a内に水が流入すると、ピストン14bは、第1の位置であるシリンダ14aの下部から上方へ押し上げられる。そして、ピストン14bが、流出孔よりも上方の第2の位置まで押し上げられると、シリンダ14aに流入した水は流出孔から流出管24bを通って流出する。即ち、流入管24aと流出管24bは、ピストン14bが第2の位置まで移動されると、シリンダ14aの内部を介して連通される。流出管24bは、シリンダ14aから下方に向けて延び、貯水タンク10内に水を流出させる。従って、シリンダ14aから流出した水は、全量が貯水タンク10内に貯留される。
On the other hand, an outflow hole is provided at the upper end of the
ロッド15は、ピストン14bの下面に接続された棒状の部材であり、シリンダ14aの底面に形成された貫通孔14fを通って、シリンダ14aの中から下方に突出するように延びている。また、ロッド15の下端には排水弁12が接続されており、ロッド15は、ピストン14bと排水弁12を連結している。このため、シリンダ14aに水が流入してピストン14bが押し上げられると、ピストン14bに接続されたロッド15が排水弁12を上方に吊り上げ、排水弁12が開弁される。
The
また、シリンダ14aの下方から突出するロッド15と、シリンダ14aの貫通孔14fの内壁との間には、隙間14dが設けられ、シリンダ14aに流入した水の一部は、この隙間14dから流出する。隙間14dから流出した水は、貯水タンク10内に流入する。なお、この隙間14dは比較的狭く、流路抵抗が大きいため、隙間14dから水が流出する状態であっても、流入管24aからシリンダ14aに流入する水によりシリンダ14a内の圧力が上昇し、スプリング14cの付勢力に抗してピストン14bが押し上げられる。
Further, a
さらに、ロッド15の途中には、クラッチ機構22が設けられている。クラッチ機構22は、ロッド15(排水弁12)が所定距離吊り上げられると、ロッド15を上部ロッド15aと下部ロッド15bに切り離すように構成されている。クラッチ機構22が切り離された状態では、下部ロッド15bは、ピストン14b及び上部ロッド15aの上部の動きに連動しなくなり、下部ロッド15bは排水弁12と共に、浮力に抵抗しながら重力により降下する。
Further, a
また、排水弁12の近傍には、排水弁フロート機構26が設けられている。この排水弁フロート機構26は、ロッド15が所定距離吊り上げられ、クラッチ機構22により下部ロッド15bが切り離された後、下部ロッド15bの及び排水弁12が降下して、排水口10aを閉弁させるのを遅延させるように構成されている。具体的には、排水弁フロート機構26は、フロート部26aと、このフロート部26aと連動した係合部26bと、を有する。
Further, a drain
係合部26bは、クラッチ機構22により切り離されて降下してきた下部ロッド15bと係合し、下部ロッド15b及び排水弁12が降下して、排水口10aに着座するのを阻止するように構成されている。次いで、貯水タンク10内の水位低下と共にフロート部26aが下降し、貯水タンク10内の水位が所定水位まで低下すると、フロート部26aが係合部26bを回動させて、係合部26bと下部ロッド15bの係合が解除される。係合が解除されることにより、下部ロッド15b及び排水弁12は降下して、排水口10aに着座する。これにより、排水弁12の閉弁が遅延され、適正量の洗浄水が、排水口10aから排出されるようになっている。
The engaging
また、排水制御装置18と排水弁水圧駆動部14の間の流入管24aには、バキュームブレーカ30が設けられている。このバキュームブレーカ30により、排水制御装置18側が負圧になった場合には、流入管24aに外気が吸引され、排水弁水圧駆動部14側からの水の逆流が防止される。
Further, a
次に、排水制御装置18は、電磁弁20の作動に基づいて排水弁水圧駆動部14への給水を制御すると共に、貯水タンク10への給水、停止を制御するように構成されている。即ち、排水制御装置18は、水道に接続された給水管32から、分岐部である給水管分岐部33において分岐された第1分岐管33aに接続されており、コントローラ28からの指示信号に基づいて、第1分岐管33aから供給された水の、排水弁水圧駆動部14への供給、停止を制御する。本実施形態においては、排水制御装置18から流出した水は、全量が流入管24aを通って排水弁水圧駆動部14に供給される。排水弁水圧駆動部14に供給された水の一部は、シリンダ14aの貫通孔14fの内壁とロッド15の間の隙間14dから流出して貯水タンク10へ流入する。また、排水弁水圧駆動部14に供給された水の多くは、流出管24bを通ってシリンダ14aから流出し、貯水タンク10に流入する。
Next, the
なお、本実施形態においては、コントローラ28には、回路基板及びキャパシタ(以上、図示せず)が内蔵されている。この回路基板には、発電機16からの交流電力を直流に変換する整流回路が設けられ、整流回路からの直流電流によってキャパシタが充電され、キャパシタからの電力によって、回路基板上に設けられた電磁弁制御回路が作動する。
In the present embodiment, the
また、水道から供給された水は、貯水タンク10の外側に配置された止水栓32a、この止水栓32aの下流側の、貯水タンク10の中に配置された定流量弁32bを介して給水管分岐部33に到達し、給水管分岐部33において分岐された第1分岐管33aから排水制御装置18に供給される。止水栓32aは、メンテナンス時等に洗浄水タンク装置4への水の供給を停止させるために設けられており、通常は開栓された状態で使用される。定流量弁32bは、水道から供給された水を、所定流量で排水制御装置18に流入させるために設けられており、水洗便器装置1の設置環境に関わらず一定流量の水が排水制御装置18に供給されるように構成されている。
Further, the water supplied from the water supply passes through a
また、排水制御装置18には電磁弁20が取り付けられており、この電磁弁20の作動に基づいて、排水制御装置18から排水弁水圧駆動部14への給水が制御される。具体的には、リモコン装置6や人感センサ8からの信号をコントローラ28が受信し、コントローラ28は電磁弁20に電気信号を送り、これを作動させる。電磁弁20は、発電機16によって生成され、コントローラ28に内蔵されたキャパシタ(図示せず)に充電されていた電力によって作動される。
Further, a
即ち、電磁弁20は、コントローラ28から送られた信号に基づいて、排水制御装置18に内蔵された電磁弁側パイロット弁18aを移動させ、排水制御装置18の主弁体18bのパイロット弁口を開閉するように構成されている。これにより、電磁弁20の作動に基づいて、排水制御装置18の主弁体18bが開閉され、排水弁水圧駆動部14への給水、停止が制御される。なお、本実施形態においては電磁弁20として、一旦通電を行うことにより、電磁弁側パイロット弁18aが移動され、通電を停止してもその状態が維持される双安定型のラッチング型ソレノイドが使用されている。このタイプの電磁弁20では、反対方向にもう一度通電を行うと、電磁弁側パイロット弁18aを元の位置に復帰させることができる。
That is, the
一方、給水管分岐部33において分岐された第2分岐管33bは、給水制御弁19に接続され、給水管分岐部33の下流側であって、給水制御弁19の下流側の水路には、発電機16が設けられている。
給水制御弁19は、第2分岐管33bから供給された水を、タンク給水管25aに流出させるように構成されている。タンク給水管25aに流入した水は、発電機16を通過した後、第2分岐部であるタンク給水管分岐部25bにおいて2つに分岐され、一方が貯水タンク10内に、他方がオーバーフロー管10b内に流出する。また、給水制御弁19と発電機16の間には、バキュームブレーカ31が設けられている。これにより、第2分岐管33b側が負圧になった際、タンク給水管25a側から給水管32に水が逆流するのを防止することができる。なお、本実施形態においては、タンク給水管25aはフレキシブル管により構成されており、発電機16に内蔵された水車(図示せず)の回転等により、振動しやすくなっている。このため、タンク給水管25a内に空気が混入した場合でも、振動により空気が排出されやすく、タンク給水管25a内に空気が滞留しにくい構造となっている。
On the other hand, the
The water
給水制御弁19は、給水弁本体部19aと、この給水弁本体部19aの中に配置された主弁体19bと、フロート側パイロット弁19cと、を備えている。また、給水制御弁19には、給水弁フロート34が接続されており、この給水弁フロート34の動きに応じてフロート側パイロット弁19cが移動されるように構成されている。即ち、フロート側パイロット弁19cは、給水弁本体部19aに設けられたパイロット弁口(図示せず)を開閉することにより、給水弁本体部19a内に設けられた圧力室内の圧力を制御するように構成されている。
The water
給水弁フロート34は貯水タンク10内に配置されており、貯水タンク10の水位上昇と共に上昇して、アーム部34aを介してフロート側パイロット弁19cを移動させる。貯水タンク10内の水位が所定水位L1まで上昇すると、フロート側パイロット弁19cが給水弁本体部19aのパイロット弁口(図示せず)が閉弁される。パイロット弁口が閉弁されると、給水弁本体部19a内の圧力室の圧力が上昇して主弁体19bが移動され、給水制御弁19が閉弁される。
The water
一方、発電機16は、給水制御弁19及びバキュームブレーカ31の下流側のタンク給水管25aの途中に設けられており、水の流れに基づいて、電力を生成するように構成されている。発電機16によって生成された電力は、発電機16に接続されたコントローラ28に送られ、コントローラ28に内蔵されたキャパシタ(図示せず)に充電される。さらに、コントローラ28には、水位検出装置であるフロートスイッチ29が接続されており、このフロートスイッチ29は、貯水タンク10内に配置されて貯水タンク10内の水位が所定水位L1よりも所定距離低下したことを検知する。
On the other hand, the
次に、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置4、及びそれを備えた水洗便器装置の作用を説明する。
まず、便器洗浄の待機状態においては、貯水タンク10内の水位が所定水位L1にあり、電磁弁20への通電は行われていない。この状態では、排水制御装置18の主弁体18bのパイロット弁口は閉弁状態となり、排水制御装置18は閉弁されている。また、給水制御弁19の主弁体19bのパイロット弁口も閉弁状態となり、給水制御弁19も閉弁されている。次に、使用者がリモコン装置6(図1)の洗浄ボタンを押すと、リモコン装置6は、便器洗浄の指示信号をコントローラ28(図4)に送信する。なお、本実施形態の水洗便器装置1においては、人感センサ8(図1)によって使用者の離座が検知された後、リモコン装置6の洗浄ボタンが押されることなく、所定時間経過した場合にも、便器洗浄の指示信号がコントローラ28に送信される。
Next, the operation of the washing
First, in the standby state for cleaning the toilet bowl, the water level in the
便器洗浄の指示信号を受信すると、コントローラ28は、電磁弁20に通電を行い、電磁弁側パイロット弁18aを主弁体18bのパイロット弁口から離座させる。これにより、排水制御装置18の圧力室内の圧力が低下し、主弁体18bが弁座から離座して、開弁される。なお、本実施形態においては、電磁弁20として、双安定型のラッチング型ソレノイドが使用されているので、電磁弁側パイロット弁18aを一旦開弁させた後は、通電を停止しても、開弁状態が維持される。排水制御装置18が開弁されると、給水管32から給水管分岐部33、第1分岐管33aを介して排水制御装置18に供給された水道水は、排水制御装置18を通って流入管24a内に流入する。
Upon receiving the toilet bowl cleaning instruction signal, the
さらに、流入管24aに流入した水は、排水弁水圧駆動部14のシリンダ14a内に流入し、ピストン14bを押し上げる。これにより、ピストン14bに連結されたロッド15及び排水弁12も引き上げられ、排水口10aが開弁されて、水洗便器本体2のボウル部2aが洗浄される。
Further, the water flowing into the
また、流入管24aから排水弁水圧駆動部14のシリンダ14aに水が流入し、ピストン14bがシリンダ14aの上部まで押し上げられると、シリンダ114a内の水は、流出管24bを通って流出するようになる。流出管24bを通って流出した水は、貯水タンク10内に流入する。また、流入管24aからシリンダ14aに流入した水の一部は、シリンダ14aの貫通孔14fの内壁とロッド15の間の隙間14dから流出し、この水は、貯水タンク10に流入する。
Further, when water flows from the
さらに、貯水タンク10内の洗浄水が排出されると、貯水タンク10内の水位が所定水位L1よりも低下するので、給水弁フロート34が下がる。これにより、アーム部34aが回動し、フロート側パイロット弁19cが主弁体19bのパイロット弁口から離座し、パイロット弁口が開弁される。この結果、給水制御弁19の給水弁本体部19aの中の圧力室内の圧力が低下し、主弁体19bが弁座から離座する。給水制御弁19が開弁されると、給水管32から給水管分岐部33、第2分岐管33bを介して給水制御弁19に供給された水道水は、給水制御弁19を通ってタンク給水管25a内に流入する。タンク給水管25aに流入した水は、発電機16の水車(図示せず)を回転させて電力を生成する。生成された電力は、コントローラ28に内蔵されたキャパシタ(図示せず)に充電される。発電機16を通過した水は、タンク給水管分岐部25bで分岐され、一部がオーバーフロー管10bに流入し、残りが貯水タンク10に流入する。
Further, when the washing water in the
一方、貯水タンク10内の水位が所定水位L1よりも所定距離低い水位L2まで低下したことが、フロートスイッチ29により検知されると、フロートスイッチ29は貯水タンク10内の水位が低下した旨の信号をコントローラ28に送信する。コントローラ28は、貯水タンク10内の水位が低下したことが検知されると、電磁弁20に通電を行い、電磁弁側パイロット弁18aを主弁体18bのパイロット弁口に着座させる。これにより、排水制御装置18の圧力室内の圧力が上昇し、主弁体18bが弁座に着座して、閉弁される。このように、排水制御装置18は、排水弁12が開弁された後、給水制御弁19が閉弁される前に、排水弁水圧駆動部14への水の供給を停止させる。
On the other hand, when the
即ち、本実施形態においては、電磁弁20として、双安定型のラッチング型ソレノイドが使用されているので、電磁弁側パイロット弁18aが開弁された状態で電磁弁20に通電を行うことで、電磁弁側パイロット弁18aを閉弁させることができる。排水制御装置18が閉弁されると、排水弁水圧駆動部14への水の供給が停止され、以後は、給水管32から供給された水道水は、全量が給水制御弁19を通って貯水タンク10内に供給され、発電機16による発電に利用される。なお、本実施形態においては、フロートスイッチ29が、貯水タンク10内の水位が所定の水位L2まで低下したことを検知すると、コントローラ28が排水制御装置18を閉弁させている。これに対し、変形例として、コントローラ28が排水制御装置18を開弁させた後、所定時間経過後に、排水制御装置18を閉弁させるように本発明を構成することもできる。
That is, in the present embodiment, since the bistable latching type solenoid is used as the
一方、排水弁水圧駆動部14においてピストン14bが押し上げられ、これに伴いロッド15及び排水弁12が所定位置まで引き上げられると、クラッチ機構22が、下部ロッド15b及び排水弁12を、上部ロッド15aから切り離す。これにより、排水制御装置18の開弁中においては、上部ロッド15aはピストン14bと共に上方に押し上げられたままになる一方、下部ロッド15b及び排水弁12は、自重により降下する。しかしながら、切り離された下部ロッド15bは、排水弁フロート機構26の係合部26bと係合し、下部ロッド15b及び排水弁12の降下が阻止される。これにより、排水制御装置18が閉弁された後も貯水タンク10の排水口10aは開弁されたままとなり、貯水タンク10からの排水が継続される。
On the other hand, when the
ここで、貯水タンク10内の水位が、所定水位L1、L2よりも低い第3の所定水位L3まで低下すると、排水弁フロート機構26のフロート部26aが下降し、これが係合部26bを移動させる。これにより、下部ロッド15bと係合部26bとの係合が解除され、下部ロッド15b及び排水弁12は再び降下し始める。その後、排水弁12が貯水タンク10の排水口10aを閉弁させ、水洗便器本体2への洗浄水の排出が停止される。排水口10aが閉弁された後も、排水制御装置18及び給水制御弁19は開弁された状態にあるため、給水管32から供給された水が排水弁水圧駆動部14に流入し、流出管24bを通って貯水タンク10内に流入し、給水制御弁19を通った水の一部はタンク給水管25aを通って貯水タンク10内に流入するので、貯水タンク10内の水位が上昇する。
Here, when the water level in the
貯水タンク10内の水位が所定水位L1まで上昇すると、給水弁フロート34が上昇し、アーム部34aを介してフロート側パイロット弁19cが移動され、パイロット弁口が閉弁される。これにより、給水弁本体部19a内の圧力室の圧力が上昇して主弁体19bを閉弁させ、給水制御弁19が閉弁状態となる。以上により、貯水タンク10への給水が停止される。
When the water level in the
給水制御弁19が閉弁されると、給水制御弁19から発電機16への給水が停止され、発電機16による電力の生成が終了する。一方、排水制御装置18が閉弁されることにより、排水弁水圧駆動部14への水の供給が停止されると、排水弁水圧駆動部14のピストン14bは、スプリング14cの付勢力により押し下げられる。ピストン14bと共に上部ロッド15aが押し下げられると、クラッチ機構22により切り離されていた上部ロッド15aと下部ロッド15bが再び連結される。このため、次回、便器洗浄が実行された時は、上部ロッド15a及び下部ロッド15bは、ピストン14bにより共に引き上げられる。以上により、一回の便器洗浄が終了し、水洗便器装置は、便器洗浄の待機状態に復帰する。
When the water
本発明の実施形態の洗浄水タンク装置4によれば、発電機16は、給水管分岐部33の下流側、且つ給水制御弁19の下流側の水路に設けられているので、排水制御装置18から排水弁水圧駆動部14へ供給される水の流れに対して、発電機16が圧力損失を与えることがない。このように発電機16を配置することにより、排水弁水圧駆動部14により、十分に排水弁12を駆動できる。これにより、自己の発電した電力を使用して、水洗便器本体2への洗浄水の供給を行う洗浄水タンク装置4を提供することができる。
According to the washing
また、本実施形態の洗浄水タンク装置4によれば、発電機16が給水制御弁19の下流側であり、且つタンク給水管分岐部25bよりも上流側に設けられているので、貯水タンク10及び水洗便器本体2に夫々流入すべき水を利用して発電することができ、排水弁水圧駆動部14を確実に作動させながら、十分な発電量を確保することができる。
Further, according to the washing
さらに、本実施形態の洗浄水タンク装置4によれば、給水制御弁19から流出した水は、フレキシブル管により構成されたタンク給水管25aを介して発電機16に導かれるので、洗浄水タンク装置4の使用時においてタンク給水管25aが振動しやすく、内部に滞留した空気を効果的に排出することができる。これにより、発電機16における発電効率の低下を防止することができる。
Further, according to the washing
また、本実施形態の洗浄水タンク装置4によれば、排水弁12が開弁された後は排水弁水圧駆動部14への水の供給が停止されるので、排水弁12が開弁された後は、洗浄水タンク装置4に供給された水の全量が発電機16を通るので、発電に利用することができ、排水弁水圧駆動部14により排水弁を確実に開弁させながら、十分な発電量を確保することができる。
Further, according to the washing
さらに、本実施形態の洗浄水タンク装置4によれば、フロートスイッチ29が所定の水位を検出すると、排水制御装置18が閉弁されるので、より確実に排水弁12の開弁を検知して適切な時機に排水制御装置18を閉弁させることができ、排水弁12を確実に開弁させながら、十分な発電量を確保することができる。
Further, according to the washing
以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態に、種々の変更を加えることができる。例えば、上述した実施形態においては、発電機16が給水制御弁19の下流側の水路に設けられていたが、発電機16を、給水管分岐部33の下流側、且つ給水制御弁19の上流側の水路に設けることもできる。
Although the embodiments of the present invention have been described above, various modifications can be made to the above-described embodiments. For example, in the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態においては、発電機16によって生成された電力がコントローラに内蔵されたキャパシタに蓄積されていたが、キャパシタに代えて蓄電池に電力が蓄積されるように本発明を構成することもできる。さらに、上述した実施形態においては、ピストンと排水弁の間にクラッチ機構22が設けられていたが、クラッチ機構22を省略することもできる。また、上述した実施形態においては、排水弁水圧駆動部14に設けられたピストン14bは鉛直方向に駆動されていたが、例えば、ピストン14bが水平方向に駆動されるように本発明を構成することもできる。この場合には、ピストン14bが移動する方向を、排水弁12を駆動する方向の動きに変換する機構を設けるのが良い。さらに、上述した実施形態においては、シリンダ14a底面の貫通孔とロッド15との間に隙間14dが設けられていたが、貫通孔14fとロッド15の間は水密にされていても良い。また、排水弁水圧駆動部14のピストン14bに代えて、給水圧で回転される機構により排水弁12が駆動されるように本発明を構成することもできる。
Further, in the above-described embodiment, the electric power generated by the
さらに、上述した実施形態においては、給水制御装置19は、給水弁フロート34によって駆動されるフロート側パイロット弁19cにより主弁体19bが開閉されていたが、電磁弁により主弁体19bが直接開閉されるように本発明を構成することもできる。また、上述した実施形態において、給水制御装置19を、給水弁フロート34に代えて、フロートスイッチ29の検出信号に応じて開閉される電磁弁によって開閉されるように構成することもできる。また、貯水タンク10内の水位を、フロートスイッチ29によって検出することなく、発電機16による発電量(発電機の回転数)に基づいて算出するように本発明を構成することもできる。さらに、タンク給水管25aに設けた発電機16に加えて、流出管24bに更なる発電機を設けても良い。これにより、排水弁水圧駆動部14の作動を阻害することなく、発電量を増加させることができる。
Further, in the above-described embodiment, in the water
1 水洗便器装置
2 水洗便器本体(水洗便器)
2a ボウル部
4 洗浄水タンク装置
6 リモコン装置
8 人感センサ
10 貯水タンク
10a 排水口
10b オーバーフロー管
12 排水弁
14 排水弁水圧駆動部
14a シリンダ
14b ピストン
14c スプリング
14d 隙間
14e パッキン
14f 貫通孔
15 ロッド
15a 上部ロッド
15b 下部ロッド
16 発電機
18 排水制御装置
18a 電磁弁側パイロット弁
18b 主弁体
19 給水制御弁(給水弁)
19a 給水弁本体部
19b 主弁体
19c フロート側パイロット弁
20 電磁弁
22 クラッチ機構
24a 流入管
24b 流出管
25a タンク給水管
25b タンク給水管分岐部(第2分岐部)
26 排水弁フロート機構
26a フロート部
26b 係合部
28 コントローラ
29 フロートスイッチ(水位検出装置)
30 バキュームブレーカ
31 バキュームブレーカ
32 給水管
32a 止水栓
32b 定流量弁
33 給水管分岐部(分岐部)
33a 第1分岐管
33b 第2分岐管
34 給水弁フロート
34a アーム部
1
19a Water supply valve
26 Drain
30
33a
Claims (7)
上記水洗便器に供給すべき洗浄水を貯留すると共に、貯留した洗浄水を上記水洗便器へ排出するための排水口が形成された貯水タンクと、
上記排水口を開閉し、上記水洗便器への洗浄水の供給、停止を行う排水弁と、
供給された水道水の給水圧を利用して、上記排水弁を駆動する排水弁水圧駆動部と、
供給された水道水が上記排水弁水圧駆動部に流入するように、上記排水弁水圧駆動部への給水、停止を行う排水制御装置と、
この排水制御装置の開弁、閉弁を制御する電磁弁と、
供給された水道水が上記貯水タンクに流入するように、上記貯水タンクへの給水、停止を行う給水弁と、
供給された水道水を分岐させ、一方を上記排水制御装置に流入させ、他方を上記給水弁に流入させる分岐部と、
上記電磁弁を作動させるための電力を水流により生成する発電機と、を有し、
上記発電機は、上記分岐部の下流側、且つ上記給水弁の上流側の水路、又は上記給水弁の下流側の水路に設けられていることを特徴とする洗浄水タンク装置。 It is a flush water tank device that supplies flush water to a flush toilet using the electric power generated by itself.
A water storage tank in which the washing water to be supplied to the flush toilet is stored and a drain port for discharging the stored washing water to the flush toilet is formed.
A drain valve that opens and closes the drain port to supply and stop flush water to the flush toilet,
The drain valve hydraulic drive unit that drives the drain valve using the supplied tap water pressure,
A drainage control device that supplies and stops water to the drain valve hydraulic drive unit so that the supplied tap water flows into the drain valve hydraulic drive unit.
A solenoid valve that controls the opening and closing of this drainage control device,
A water supply valve that supplies and stops water to the water storage tank so that the supplied tap water flows into the water storage tank.
A branching part that branches the supplied tap water, one of which flows into the drainage control device, and the other of which flows into the water supply valve.
It has a generator that generates electric power for operating the solenoid valve by a water stream.
The washing water tank device is characterized in that the generator is provided in a water channel on the downstream side of the branch portion and on the upstream side of the water supply valve, or in a water channel on the downstream side of the water supply valve.
請求項1乃至6の何れか1項に記載の洗浄水タンク装置と、
この洗浄水タンク装置から供給される洗浄水により洗浄される上記水洗便器と、
を有することを特徴とする水洗便器装置。 It is a flush toilet device
The washing water tank device according to any one of claims 1 to 6.
The flush toilet that is washed with the wash water supplied from this wash water tank device,
A flush toilet device characterized by having.
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