JP2021155983A - 水洗式便器 - Google Patents

Abstract

【課題】を提供すること。【解決手段】水洗式便器１は、便器本体１１と、便器本体１１の背面側に接続される洗浄管２と、洗浄管２における高さの異なる低位置と高位置にそれぞれ配置される低位置センサ部３１及び高位置センサ部３２を有する水位検出部３と、を備える。低位置センサ部３１及び高位置センサ部３２のいずれを用いて水位を検知するかを決定する制御部７を有し、制御部７は、初回の便器洗浄時に、低位置センサ部３１及び高位置センサ部３２のいずれが水を検知したかの検知結果により、便器本体１１の傾斜の方向を判定することが好ましい。【選択図】図３

Description

本開示は、水洗式便器に関する。

従来、水洗式便器に、便器本体のボウル部内の水位が上昇したことを検知する水位検出部を配置し、予め設定した値を越えた場合に、便器の詰まりが生じていることを検知可能な水洗式便器が知られている（例えば、特許文献１参照）。水位検出部は、便器本体の内部に取り付けられている。

特開２０１７−１４５６５８号公報

水位検出部を便器本体の内部に取り付けると、水位検出部に清掃時の洗剤や汚水等が触れて不具合が起こる可能性がある。しかし、水位検出部を便器本体の外側に取り付けた場合には、便器本体が傾いて設置された場合に、検知する水位が便器本体の傾斜の影響を受ける可能性があった。

本開示は、便器本体と、前記便器本体の背面側に接続される洗浄管と、前記洗浄管における高さの異なる低位置と高位置にそれぞれ配置される低位置センサ部及び高位置センサ部を有する水位検出部と、を備える水洗式便器に関する。

第１実施形態の便器装置の側面図である。 第１実施形態における洗浄管及び静電センサを示す図である。 第１実施形態に係る水洗式便器の後ろ下がりの状態を示す図である。 第１実施形態に係る水洗式便器の前下がりの状態を示す図である。 水位を決定する工程を示すフロー図である。 第２実施形態の便器装置の側面図である。

以下、本開示の水洗式便器１の第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下の説明においては、水洗式便器１の便座１２に座った人から視た場合の前後の方向を前後方向と定義する。

水洗式便器１は、壁掛け便器であり、水洗式便器１が設置される空間の底面から上方に離れた位置で、背面が壁９に固定され取り付けられている。水洗式便器１は、壁９の内部に配置されるものとして、洗浄管２と、水位検出部としての静電センサ３と、フラッシュバルブ４と、を有する。

水洗式便器１は、水洗式便器１が設置される空間側に配置されるものとして、便器本体１１と、便座１２と、便蓋１３と、機能部１４と、制御部７と、報知部８１と、を有する。便器本体１１は、上部が開口し、下方に向かって窪むボウル部１１０を有する。ボウル部１１０は、後述する洗浄管２から供給される洗浄水が、常に一定水位貯水されるように構成されており、下方で排水口１１１と接続されている。便座１２は、便器本体１１の開口に沿って配置され、略環状で上面が平坦に形成されている。便蓋１３は、便座１２及び便器本体１１の開口を開閉可能に覆う蓋であり、機能部１４の上部にヒンジ接続されている。

機能部１４は、便器本体１１の上方に配置され、便座１２や便蓋１３の開閉機構や、衛生洗浄装置等の水洗式便器１の各部を作動させる機能部品が配置された部分である。機能部１４内には、後述する制御部７及び報知部８１が配置されている。

洗浄管２は、一端が便器本体１１の背面側に接続され、他端が壁９を貫通して壁９内部のフラッシュバルブ４に接続される。洗浄管２は、少なくとも一部が上方に向かって延びており、接続部２１と、取付部２２と、傾斜部２３と、洗浄管本体部２４と、長さ調節部２５と、を有する。

接続部２１は、洗浄管２の下流端であり、便器本体１１と洗浄管２とを接続する部分である。接続部２１は、金属で形成され、外側にねじ溝の形成された管状部２１ａと、この管状部２１ａの周囲に取り付けられた金属の締結ナット２１ｂを有する。

取付部２２は、接続部２１に下流端が接続される樹脂製の管である。取付部２２は、便器本体１１の背面側から略水平方向に延びる。略水平方向とは、正確に水平であることに限定されず、誤差を含んで概ね水平の方向に向いていることを意味する。取付部２２は、洗浄管２の下流側に位置し、接続部２１を介して洗浄管２から流れる水を便器本体１１へスムーズに供給するため、略水平方向に延びている。

傾斜部２３は、取付部２２から連続して形成される樹脂製の管であり、取付部２２の上流側に位置している。傾斜部２３及び取付部２２は、一体の部材であり、取付部２２の方が傾斜部２３よりも短い。傾斜部２３は、上流側と下流側の高さが異なるように傾斜し、取付部２２から屈曲している。

洗浄管本体部２４は、傾斜部２３に接続され、傾斜部２３の上流端と給水源（図示省略）の間をつなぐ金属製の管である。洗浄管本体部２４には、後述するフラッシュバルブ４が設けられる。洗浄管本体部２４は、洗浄水を便器本体１１へ供給する洗浄管２の半分以上の長さを有し、洗浄管２の主な部分を構成する。洗浄管本体部２４は、例えば第１実施形態では金属製である。

洗浄管本体部２４は、図１に示すように、洗浄管本体傾斜部２４１と、洗浄管本体縦部２４２と、を有する。洗浄管本体傾斜部２４１は、下流側が傾斜部２３から、取付部２２に対して傾斜部２３が傾斜する角度の延長線上に沿って連続的に上方に延びる。洗浄管本体縦部２４２は、洗浄管本体傾斜部２４１の上流側から屈曲し、その後上下方向に延びている。

長さ調節部２５は、洗浄管本体部２４の上流側及び下流側の端部近傍により構成される。すなわち、長さ調節部２５は、洗浄管本体部２４を切断することで洗浄管２全体の長さを調節し、施工現場に合わせて洗浄管２を取り付けることができるように調節可能な部分である。長さ調節部２５は、洗浄管本体部２４の下流側では、傾斜部２３に接続されている。長さ調節部２５は、洗浄管本体部２４の上流側では、給水源に接続されている。

フラッシュバルブ４は、洗浄管本体部２４に取り付けられる電磁弁である。フラッシュバルブ４は、洗浄管２を流れる洗浄水を止める止水栓、洗浄水の吐水及び止水を行う開閉弁、及び洗浄水の逆流を防止する逆止弁（いずれも図示省略）をする。フラッシュバルブ４は、洗浄管２からボウル部１１０へ排出される洗浄水の吐水及び止水を行う。

静電センサ３は、センサ用の電極と、ＧＮＤ電極との間の静電容量の変化から、水位を検知する静電容量センサである。静電センサ３は、洗浄管２の傾斜部２３に設けられ、高さの異なる高位置と低位置にそれぞれ配置される低位置センサ部３１及び高位置センサ部３２と、ＧＮＤ電極３３と、を有する。

低位置センサ部３１及び高位置センサ部３２は、それぞれ金属製の棒状の電極であり、傾斜部２３の側面を貫通して取り付けられている。低位置センサ部３１及び高位置センサ部３２は、上下方向に間を空けて配置されている。ＧＮＤ電極３３は、金属製の接続部２１により構成され、ＧＮＤ回路に接続される。ＧＮＤ電極３３は、接続部２１が金属製であることで電気が導通し、電極として構成される。

低位置センサ部３１、高位置センサ部３２及びＧＮＤ電極３３は、図示しない変換器によって計測した静電容量をデジタル値に変換するとともに、変換した値を後述する制御部７へ送るように構成されている。

図２は、静電センサ３が取り付けられた洗浄管２の断面図である。低位置センサ部３１及び高位置センサ部３２は、樹脂製の傾斜部２３によってＧＮＤ電極３３である接続部２１と離隔されており、低位置センサ部３１及びＧＮＤ電極３３の間、高位置センサ部３２及びＧＮＤ電極３３の間で、静電容量の変化を検知することができるようになっている。便器本体１１のボウル部１１０に貯水される洗浄水が通常の水位である通常状態では、洗浄管２の傾斜部２３の少なくとも上方側には水が存在しない。傾斜部２３では、便器本体１１に詰まりが生じていない通常の水位のときには、低位置センサ部３１及び高位置センサ部３２は水に接していない。

便器本体１１を洗浄するためにフラッシュバルブ４を開いて洗浄水が吐水されたとき、及び、便器本体１１に詰まりが生じてボウル部１１０の水位が上昇したときは、ボウル部１１０側から水が排水されないため、水位が上昇して洗浄管２の下流側が水で満たされるようになる。洗浄管２の内部が水で満たされると、水位によって低位置センサ部３１のみが水に接する場合と、低位置センサ部３１及び高位置センサ部３２の両方が水に接する場合とが生じる。静電センサ３は、低位置センサ部３１又は高位置センサ部３２、ＧＮＤ電極３３に触れた水位の静電容量の変化を検知する。洗浄管２に水が少ないときは、静電容量は小さくなり、洗浄管２に水が満たされているときは、静電容量は大きくなる。静電センサ３が、洗浄管２内の水位の変化を検知することで、後述する制御部７が便器本体１１に詰まりが生じているか否かを判定する。

詰まりが生じていない通常の使用で洗浄管２内を洗浄水が流通する際は、洗浄管２内に洗浄水が満たされても、詰まりが生じたと検知しないよう、フラッシュバルブ４を開けている最中での水位の検知は無視する制御にしておく。すなわち、便器本体１１を洗浄するため洗浄管２内を洗浄水が流通しているときに洗浄管２内を流通する水の水位が所定量を越える場合に、静電センサ３は、便器本体１１に詰まりが生じたと検知しないように設定されている。あるいは、洗浄水が洗浄管２を通水している際は、静電センサ３を通電せず、検知しないようしてもよい。

図３及び図４に示すように、水洗式便器１は、施工誤差により、又は排水性能向上のため意図的に、水平に設置されない場合がある。図３は、便器本体１１の後方が下方に下がるように傾斜した後ろ下がりで設置された場合を示す。図４は、便器本体１１の前方が下方に下がるように傾斜した前下がりで設置された場合を示す。図３及び図４では、壁９、制御部７、報知部８１、管理部８２を省略して示している。図３及び図４における仮想線Ａで、通常時の水位を示し、仮想線Ｂで、詰まりが生じた際の水位を示す。

図１に示すように、制御部７は、機能部１４の内部に配置され、静電センサ３及びフラッシュバルブ４と電気的に接続されている。制御部７は、便器本体１１が傾斜して設置された便器本体１１の傾斜の方向に応じて、高位置センサ部３２及び低位置センサ部３１のいずれを用いて水位を検知するかを決定する。

便器本体１１が後ろ下がりで設置された場合、低い方に水が溜まるため、低位置センサ部３１は水に浸ってしまう場合がある。図３に示すように、低位置センサ部３１は、通常の水位を示す仮想線Ａの下方に位置し、水に浸っている。この場合、低位置センサ部３１では水位を検知することができないため、静電センサ３は、高位置センサ部３２で水位を検知するように制御される。

便器本体１１が前下がりで設置された場合、便器本体１１内の低い方に水が溜まるため、詰まりが生じた場合であっても取付部２２や傾斜部２３へ水位が上昇するまでに時間がかかることが考えられる。図４に示すように、通常の水位の仮想線Ａには低位置センサ部３１及び高位置センサ部３２のいずれも水に接していない。詰まりが生じた際の仮想線Ｂの水位では、低位置センサ部３１が水に浸っている。したがってこの場合、低位置センサ部３１で水位を検知するように制御される。前下がりの場合、高位置センサ部３２で水位を検知することは可能であるが、前下がりで高位置センサ部３２へ水が達するまで詰まりの検知を行わないでいると、実際には溢れてしまう事態が懸念される。

図５は、制御部７が低位置センサ部３１により水位を検知するか、高位置センサ部３２により水位を検知するかを決定する工程を説明するフロー図である。水洗式便器１の設置後、便器洗浄を一度も行っていない状態では、洗浄管２及び便器本体１１のボウル部１１０のいずれにも水が溜まっていない。そこで、低位置センサ部３１及び高位置センサ部３２のいずれを用いるかの決定は、水洗式便器１の設置後、初回の便器洗浄を行った後とする。

初回の便器洗浄後(Ｓ１)、制御部７は、低位置センサ部３１を作動させ、検知を行う(Ｓ２)。便器本体１１が後ろ下がりに取り付けられていた場合、詰まりが生じていない通常時でも低位置センサ部３１が水に浸り、水を検知する（Ｓ３）。そこで、低位置センサ部３１が水を検知した場合、後ろ下がりと判定する（Ｓ４）。制御部７は、後ろ下がりの場合、高位置センサ部３２で詰まりを検知するように設定する（Ｓ５）。

低位置センサ部３１が水を検知しなかった場合、詰まりが生じていない通常の水位で低位置センサ部３１まで水が達していないという意味であるから、制御部７は、便器本体１１が前下がりであると判定する（Ｓ６）。制御部７は、前下がりの場合、低位置センサ部３１で詰まりを検知するように設定する（Ｓ７）。

このように、制御部７は、低位置センサ部３１が水を検知したか否かの検知結果によって、便器本体１１が前下がりか後ろ下がりか、傾斜の方向を判定する。そして、後ろ下がり又は前下がりと判定した結果によって、低位置センサ部３１及び高位置センサ部３２のいずれを用いて水位を検知するかを決定する。

便器本体１１が後ろ下がりでも前下がりでもなく、略水平に取り付けられていた場合、初回洗浄後に低位置センサ部３１が水に浸らなければ、低位置センサ部３１により検知を行うように設定してよい。

第１実施形態によれば、以下の効果が奏される。水洗式便器１を、便器本体１１と、便器本体１１の背面側に接続される洗浄管２と、洗浄管２における高さの異なる低位置と高位置にそれぞれ配置される低位置センサ部３１及び高位置センサ部３２を有する静電センサ３と、を含んで構成した。洗浄管２の低位置と高位置にそれぞれ低位置センサ部３１及び高位置センサ部３２を有しているので、便器本体１１が傾斜していても、便器本体１１の傾斜の影響を受けずに水位を検知することができる。

第１実施形態によれば、低位置センサ部３１及び高位置センサ部３２のいずれを用いて水位を検知するかを決定する制御部７を含んで構成した。制御部７を、初回の便器洗浄後に、低位置センサ部３１が水を検知したか否かの検知結果により、便器本体１１の傾斜の方向を判定するように構成した。初回の便器洗浄後に低位置センサ部３１が水を検知するか否かによって便器本体１１の傾斜の方向を決定することができるので、追加的なセンサや部品を設けることなく、簡易な構成で便器本体１１の傾斜の影響を受けずに水位を検知することができる。

第１実施形態によれば、制御部７を、便器本体１１の後方が下方に下がる後下がりの場合は、高位置センサ部３２により水位を検知し、便器本体１１の前方が下方に下がる前下がりの場合は、低位置センサ部３１により水位を検知するように制御させた。これにより、便器本体１１の傾斜の方向によって、静電センサ３が水に浸かって検知できなくなったり、検知する頃には実際は詰まりにより水が溢れてしまったりする不具合を防止することができる。

図６を参照して、第２実施形態に係る水洗式便器１Ａについて説明する。第２実施形態以降の説明において、第１実施形態と共通する構成については説明を省略し、共通の符号を用いる。図６に示すように、第２実施形態では、洗浄管２Ａが取付部２２及び傾斜部２３を有さない点で第１実施形態と異なる。

洗浄管２Ａは、接続部２１を介して便器本体１１に接続される洗浄管本体部２４Ａを有する。洗浄管本体部２４は、略Ｌ字状に形成され、洗浄管本体縦部２４２Ａと、洗浄管本体横部２４３とを有する。洗浄管本体横部２４３は、接続部２１から略水平方向に延びる洗浄管本体部２４の下流側の部分により構成される。洗浄管本体縦部２４２Ａは、洗浄管本体横部２４３の上流側で上下方向に延びる。洗浄管本体縦部２４２Ａは、洗浄管本体横部２４３対して略垂直方向に屈曲している。

低位置センサ部３１は、洗浄管本体横部２４３の下面２４３ａ側に取り付けられる。高位置センサ部３２は、洗浄管本体横部２４３の上面２４３ｂ側に取り付けられる。洗浄管２Ａが傾斜部２３を有さない場合であっても、低位置センサ部３１及び高位置センサ部３２の高さが上下に異なって配置されている。このため、便器本体１１が傾斜して設置された場合には、第１実施形態の場合と同様に、後ろ下がりの場合には高位置センサ部３２が検知を行い、前下がりの場合には低位置センサ部３１で検知することができる。よって、上記と同様の効果を奏することができる。

洗浄管２の構成は、静電センサ３に高さの異なる低位置センサ部３１及び高位置センサ部３２を設けることができれば、限定されない。洗浄管２の素材についても、水位検出部を検知可能に構成することができれば、金属であっても樹脂であってもよい。例えば、水位検出部を静電センサ３とする場合、洗浄管２の全体が樹脂製であっても金属製の接続部２１で電気の導通を図ることができ、接続部２１をＧＮＤ電極とすることができる。

本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、変形、改良等は本開示に含まれる。上記実施形態では、初回洗浄後に低位置センサ部３１が水を検知するか否かによって、制御部が低位置センサ部３１及び高位置センサ部３２のどちらを使用するかを決定するように構成した。しかし、水洗式便器１を、便器本体１１の傾斜の度合いを検知する傾斜センサを別途含んで構成し、傾斜センサ３５（図６参照）によって便器本体１１が後下がりで設置されたか前下がりで設置されたかを検知するようにしてもよい。傾斜センサ３５の検知結果により、制御部７が、低位置センサ部３１を使用するか高位置センサ部３２を使用するかを決定してよい。傾斜センサ３５は、水平器や角度計測器等であってよい。

上記実施形態では、水位検出部として静電センサを用いているが、低位置と高位置とに配置して水位を検知可能なセンサであれば、センサの形式は限定されない。

上記実施形態では、静電センサ３は、低位置センサ部３１及び高位置センサ部３２と、ＧＮＤ電極３３とを有し、ＧＮＤ電極３３を、金属製の接続部２１により構成している。他の構成として、ＧＮＤ電極を金属製の洗浄管本体部２４により構成してもよい。

上記実施形態では、洗浄管２は、フラッシュバルブ４に接続されて、フラッシュバルブ４の開閉により洗浄水の給水及び止水を行っている。洗浄管２は、便器洗浄タンク（図示省略）に接続されてもよい。便器洗浄タンクの内部には、図示を省略するが、給水を行うボールタップ、ボールタップの止水を行うためのフロート、洗浄水の水位を制限するとともに、便器本体１１に補給水を供給するためのオーバーフロー管、排水口を開閉するフラッパー弁、フラッパー弁を引き上げる玉鎖、玉鎖を引き上げ操作するための引上げアーム等が収容されている。使用者がリモートコントローラーの操作やボタンの押圧等によって便器洗浄の指示を行うことで、これらの部品が公知の方法で連動して動作し、便器本体１１に洗浄水が供給されるように構成されてよい。

水洗式便器は、壁掛け式に限定されない。床置き式であっても、他の構造体に配置されていてもよい。

１ 水洗式便器、 ２ 洗浄管、 ３ 静電センサ（水位検出部）、 ７ 制御部、
１１ 便器本体、 ３１ 低位置センサ部、 ３２ 高位置センサ部、 ３５ 傾斜センサ

Claims (4)

1. 便器本体と、
   前記便器本体の背面側に接続される洗浄管と、
   前記洗浄管における高さの異なる低位置と高位置にそれぞれ配置される低位置センサ部及び高位置センサ部を有する水位検出部と、を備える水洗式便器。
2. 前記低位置センサ部及び高位置センサ部のいずれを用いて水位を検知するかを決定する制御部を有し、
   前記制御部は、初回の便器洗浄後に、前記低位置センサ部が水を検知したか否かの検知結果により、前記便器本体の傾斜の方向を判定する、請求項１に記載の水洗式便器。
3. 前記制御部は、
   前記便器本体の後方が下方に下がる後下がりの場合は、前記高位置センサ部により水位を検知し、
   前記便器本体の前方が下方に下がる前下がりの場合は、前記低位置センサ部により水位を検知するように制御する、請求項２に記載の水洗式便器。
4. 前記便器本体が、前記後下がりで設置されたか、前記前下がりで設置されたか、を検知する傾斜センサをさらに備える、請求項３に記載の水洗式便器。
   

Images