JP2774600B2 - 洗浄給水装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は便器へ洗浄水を供給する装置に関する。

（従来の技術） トラップ排水路へ洗浄水を供給してトラップ排水路に
サイホン作用を発生させボウル部の汚物・汚水を排出さ
せた後、ボウル部へ給水してボウル部の洗浄ならびに封
水を行なうようにした洗浄給水装置は特公昭55−30092
号公報で知られている。この装置は、ボウル部用および
トラップ用の二つの電磁弁を備えた各電磁弁を予め設定
した時間だけ開弁するよう構成されている。

（発明が解決しようとする課題） このように従来の洗浄給水装置は、予め設定された時
間だけ電磁弁を開弁させる構成であるから、給水管の給
水圧が異なれば便器の各部へ供給される洗浄水量が変動
する。給水圧が高いと過剰な給水となり節水の観点から
好ましくなく、給水圧が低いと給水量が不足して汚物の
排出やボウル部の洗浄が不十分となる場合がある。

本発明はこのような課題を解決するためなされたもの
で、その目的は給水圧力にかかわらず所定の水量が供給
できる洗浄給水装置を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 前記課題を解決するため本発明に係る洗浄給水装置
は、便器の複数の給水口への吐水を制御する手段を備
え、制御装置は流量検出手段の出力に基づいて弁機構を
制御するとともに、流量検出出力に係るデータを一時記
憶することを特徴とする。

流量検出手段としては、圧力センサまたは流量計を用
いることができる。

（作 用） 流量検出手段の流量検出出力またはその記憶データに
基づいて制御装置は、所定量が給水されるような弁機構
を制御するので、給水圧力が異なる場合でも略所定量の
洗浄水を供給することができる。流量の検出は洗浄給水
動作毎に行われ、流量検出出力に係るデータの記憶内容
は更新される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。

第１図は本発明に係る洗浄給水装置を備えた便器の縦
断面である。

図において便器１は隔壁２で区画されたボウル部３と
トラップ排水路４を有する。トラップ排水路４は、ボウ
ル部３の後壁下部に開設した流入口５と、便器１の略中
央部に底面に開設した流出口６とを略逆Ｕ字状に屈曲し
て連結しており、トラップ排水路４の堰部4aより下流側
の排出路4bを略直管形状に形成している。そして、その
下端部である流出口６近傍に管壁を内方へ縮径した絞り
部4cを設けるとともに、排出路4bの管壁に複数の突起4d
を第２図に示すように所定間隔で螺旋状に配設してい
る。

ボウル部３の上端周縁のリム部７には、リム通水路８
をボウル部３の内方へ突出するように環状に形成し、こ
のリム通水路８の底面にリム射水孔９を適宜間隔毎にボ
ウル部３に対して斜めに開設する。また、リム通水路８
は後部においてリム給水室10に連通しており、このリム
通水室10の上面にはリム給水口11を穿設している。

ボウル部３の底部にジェット用ノズル12をジェット噴
射孔13がトラップ排水路４の流入口５を指向するよう取
着している。

便器１の後部上方にボックス14を設け、このボックス
14内に洗浄給水装置15を収納している。洗浄給水装置15
は、制御装置16と、この制御装置16に洗浄起動入力を与
える操作部17と、リム用およびジェット用の弁機構18,1
9と、リム用弁機構18の下流側の管路に取着された圧力
検出手段である圧力センサ20および大気開放弁21とから
構成される。リム用弁機構18の一端は給水管22へ接続さ
れ、他端はリム給水室10のリム給水口11へ接続してお
り、この接続管路に圧力センサ20を備えている。ジェッ
ト用弁機構19の一端は給水管22へ接続され、他端は大気
開放弁21およびジェット用給水管23を介してジェット用
ノズル12のジェット給水口24へ接続している。ジェット
用給水管23は金属・合成樹脂あるいは合成ゴム製の管路
で形成され、給水管路長が短くなるようボウル部３の底
部に沿って配設している。

次に第３図のブロック構成図を参照に洗浄給水装置の
構成を説明する。

制御装置16は、入力インタフェース回路16a、マイク
ロプロセッサ（以下MPUと記す）16b、メモリ16c、第１
および第２のタイマ16d,16e、出力インタフェース回路1
6fから構成される。入力インタフェース回路16aには操
作部17および圧力センサ20が接続され、出力インタフェ
ース回路16fにはリム・ジェット用の各弁機構18,19が接
続される。

操作部17は、便器１の洗浄を開始させるためのスイッ
チを備えており、このスイッチの開閉は起動信号線17a
により制御装置16に入力される。

なお、操作部17には、洗浄水の供給量を選択できるよ
う複数の操作ボタンを設けてもよい。また、着座を検出
するスイッチあるいはセンサ等を設け、これらの信号を
制御装置に入力して、着座状態のみ操作部17の操作を有
効としたり、あるいは、着座状態から未着座状態となっ
たのち所定時間後に自動的に洗浄を開始させる構成であ
ってもよい。

圧力センサ20は、半導体または圧電セラミックス形の
圧力センサを用いる。圧力センサ20の出力信号を圧力信
号線20aを介して入力インタフェース22a内のＡ−Ｄ変換
器に入力して、給水圧力に対応したディジタル信号に変
換する。

リム用、ジェット用の各弁機構18,19は電磁弁で構成
し、この電磁弁は所定の電圧を印加した時に開弁状態と
なるものを用いる。18a,19aは各弁機構18,19を夫々駆動
するための信号線である。

メモリ16Cには、洗浄水の給水順序および給水量に関
するデータが予め記憶されている。

次に第４図のタイムチャートおよび第５図のフローチ
ャートを参照に本実施例の動作を説明する。なお、第５
図でS1〜S20はフローチャートの各ステップを示す。ま
た、説明の都合上、各弁機構18,19をリム用弁、ジェッ
ト用弁と記す。

第４図はリム射水孔９からボウル部３への給水とジェ
ット噴射孔13からトラップ排水路４への給水タイミング
の一例を示したもので、この実施例では前洗浄給水が終
了する前に、サイホン作用を発生させるための給水を行
うようにしている。

操作部17より洗浄起動入力が与えられると、MPU16bは
まずリム用弁18を開状態に駆動するとともに（S1）、第
１のタイマ16dを起動する（S2）。次にMPU16bは入力イ
ンタフェース回路16a内のＡ−Ｄ変換器を起動させて、
圧力センサ20が検出している給水圧に対応するディジタ
ル量を読み込み、この値をメモリ16cに記憶させるとと
もに、この値から洗浄水の瞬間流量を算出または換算す
る（S3）。そしてMPU16bは、メモリ16c内に記憶されて
いるボウル部前洗浄給水量ディジタルを読み出し、この
給水量を供給するのに必要な時間（t1）を算出する。

また、メモリ22c内にはボウル部３への給水量が何
になった時点でサイホ作用を発生させるための給水を開
始するかのデータが記憶されており、MPU16bはこの給水
量が供給されるのに必要な時間（t2）を算出する（S
5）。

そして、MPU16bはタイマ16dの経過時間を監視して、
時間t2に達した時点で（S6）、ジェット用弁19を開状態
に駆動するとともに（S7）、第２のタイマ16eを起動し
（S8）、次にボウル部給水時間（t1）に達した時点で
（S9）、リム用弁を閉状態に駆動する（S10）。次に、M
PU16bはメモリ16cに記憶された給水圧のデータを基にジ
ェット部へ所定の給水量を供給するのに必要な時間（t
3）を算出する（S11）。そして、第２のタイマ16eが時
間t3に達した時点で（S12）、MPU16bはジェット用弁19
を閉状態に駆動する（S13）。

このままでのステップで、便器１のボウル部３の壁面
の前洗浄およびサイホン作用を発生させるための給水が
完了する。なお、ジェット用ノズル12のジェット用噴射
孔13からトラップ排水路４内に噴射された洗浄水は、堰
部4aを越えて排出路4bへ流入し、排出路4bに形成した突
起4dに衝突し、流れの向きを変えながら排出路4bの管内
全体に亘って略均一に流れ落ちる。この洗浄水により流
出口６の近傍に設けた絞り部4cに水シールが発生すると
ともに、トラップ排水路４内の空気は洗浄水とともに流
出口６から図示しない排水管へ排出される。このため、
トラップ排水路４内に負圧が発生し、ボウル部３内の流
水25がトラップ排水路４内に呼び込まれて、トラップ排
水路４内は洗浄水で充満された完全なサイホン状態とな
る。このサイホン状態はジェット用弁19を閉状態にした
後も、ボウル部３内の溜水25の水位が低下して隔壁２の
下端2aからトラップ排水路４内へ空気が流入するまで継
続され、この間にボウル部３内の汚物・汚水等の排出が
なされる。

メモリ16c内には、このサイホン作用継続時間のデー
タが予め記憶されている。MPU16bは、ステップS13でジ
ェット用弁を閉にした後、直ちに第１または第２タイマ
16d,16eを起動し（S14）、サイホン作用継続時間が経過
した時点で（S15）、再度リム用弁18を開状態に駆動し
（S16）、再度第１または第２タイマ16d,16eを起動する
（S17）。そして、メモリ16cに記憶した給水圧に係るデ
ータを基に、メモリ16c内に予め記憶されているボウル
部への封水給水量を供給するのに要する時間を算出し
（S18）、この封水給水時間が経過した時点で（S19）、
リム用弁18を閉状態に駆動する（S20）。

以上で、第４図に示す一連の洗浄動作が終了する。

なお、本実施例では、サイホン作用を発生させるため
の洗浄水供給を、ボウル部３の底部に設けたジェット用
ノズル12から行っているが、第６図に示すようにトラッ
プ排水路４の略頂部に散水部26を設け、トラップ排水路
４の堰部4aより下流側へ洗浄水をシャワー状に供給する
構造でもよい。

また、洗浄供給水装置15を便器１に内蔵させずにトイ
レの壁等に取り付ける構造でもよい。

次に本発明の他の実施例を第７図〜第10図を参照に第
１の実施例との相違点を中心に説明する。

第７図は給水口を３箇所に設けた便器の縦断面図であ
る。

この便器51は、リム給水室10の下側でトラップ排水路
４の頂部との間にボウル給水室52を画成し、ボウル給水
室52の上面に旋回用給水口53を穿設している。また、ボ
ウル給水室52の前端をボウル部３に沿って下方へ延出し
て、ボウル部３の封水面54より下側でボウル内を周回す
るように複数設けられたボウル射水孔55…へ連絡してい
る。

このボウル射水孔55…は、ボウル部壁面内にボウル部
を周回するボウル通水路56を形成し、このボウル通水路
56とボウル面とを貫通させる複数の射水孔を設けたもの
である。

そして、複数のボウル射水孔55…はいずれもリム射水
孔９の傾斜方向と同一方向に穿設しており、このボウル
射水孔55…から噴射された洗浄水の勢いで直接ボウル部
３内の溜水25を旋回させて、リム射水孔９…からの給水
で生ずる渦流を助長して強力な渦流を発生させるように
している。

なお、ボウル部壁面内に設けたボウル通水路56は、複
数の孔を穿設した金属・合成樹脂等のパイプを埋設する
構造であってもよい。

洗浄給水装置57は、制御装置58、リム用弁機構18、ジ
ェット用弁機構19、旋回用弁機構59、流量検出手段であ
る流量計60、大気開放弁21,61および操作部17から構成
する。旋回用弁機構59の一端は給水管22へ接続し、他端
は大気開放弁61を介して、ボウル給水室52の旋回用給水
口53へ接続する。流量計60は、ジェット用弁機構19の下
流側に設けている。

第８図は洗浄給水装置のブロック構成図である。

制御装置58の入力インタフェース回路58aには操作部1
7および流量計60が接続され、出力インタフェース回路5
8eにはリム、ジェット、旋回用の各弁機構18,19,59が接
続される。

流量計60は翼車式のものを用いる。この流量計60は、
翼車に磁石が取り付けられており、翼車の回転に比例し
た周波数の交番起電圧を流量信号として出力する。な
お、流量計60は電磁式流量計等を用いてもよい。流量信
号線60aにより入力インタフェース回路58aに入力された
信号は、入力インタフェース回路58aで波形変換され、
流量信号の周波数に比例した周期でかつ所定の振幅・所
定のパルス幅の信号に変換されてマイクロプロセッサ58
bに入力される。

メモリ58cには、給水順序、各部への給水量、給水を
停止する時間および標準的な瞬間流量に係るデータが予
め登録されている。

次に本実施例の動作を第９図のタイムチャートおよび
第10図のフローチャートを参照に説明する。なお、第10
図においてS1〜S22はフローチャートの各ステップを示
す。また、説明の都合上、リム用、ジェット用、旋回用
の各弁機構18,19,59をそれぞれリム用弁、ジェット用
弁、旋回用弁と記す。

操作部17から洗浄起動入力が与えられると、制御装置
58内のMPU58bはメモリ58c内に前回の洗浄給水時に算出
した瞬間流量に係るデータがあるか否かをチェックし
（S1）、このデータが記憶されていない場合は標準的な
瞬間流量に係るデータをセットする（S2）。次にMPU58b
はタイマ58dを起動し、同時にリム用弁18を開状態に駆
動する（S4）。これにより、リム射水孔９からボウル部
３へ洗浄水が供給され、ボウル部壁面の洗浄を行うとと
もに、溜水25へ旋回を与える。MPU58は、前回の給水時
に算出した時間流量に係るデータまたは標準的な瞬間流
量に係るデータ（以下瞬間流量と記す）に基づいて、メ
モリ58c内に登録されているリム射水孔９への給水量を
供給するのに必要な時間t1を算出する（S5）。そして、
タイマ58dの経過時間がリム給水時間t1に達した時点で
（S6）、リム用弁18を閉状態に駆動するとともに（S
7）、旋回用弁59を開状態にする（S8）。

これにより、ボウル射水孔55…から洗浄水が噴射さ
れ、溜水25に強力な旋回を与える。MPU58bは、前記瞬間
流量に基づいて、予め登録されているボウル部給水量を
供給するに必要な時間t2を算出し（S9）、この時間t2が
経過した時点で（S10）、旋回用弁59を閉状態に駆動す
る（S11）。

次にMPU58bは、ジェット用弁19を開状態に駆動する
（S12）。これにより、ジェット噴射孔13からトラップ
排水路４内へ洗浄水が噴射され、トラップ排水路４にサ
イホン作用を発生させる。この給水状態においてMPU58b
は、流量計60からの流量信号に基づいてジェット用ノズ
ル12へ給水される洗浄水の瞬間流量（単位時間あたりの
流量）を算出し、メモリ58b内の所定の領域に記憶する
（S13）。また、算出した瞬間流量に基づいて、予め設
定されているジェット用ノズル13への給水量を供給する
のに要する時間t3を算出する（S14）。そして、このジ
ェット給水時間t3が経過した時点で（S15）、ジェット
用弁19を閉状態に駆動する（S16）。

次にMPU58bは、メモリ58c内に予め記憶されている給
水停止時間t4が経過した時点で（S17）、リム用弁18を
開状態に駆動する（S18）。そして、MPU58bは、ジェッ
ト用ノズル12への給水時に算出した時間流量に基づい
て、予め設定された封水量を供給するのに必要な時間を
算出し（S19）、この封水給水時間t5が経過した時点で
（S20）、リム用弁18を閉状態に駆動し（S21）、タイマ
58dを停止させる（S22）。以上のステップS1〜S22で第
９図に示す一連の洗浄給水動作を完了する。

なお、各実施例とも複数の開閉弁を並設する構成とし
たが、開閉弁の下流に方向切替弁を配置する構成として
もよい。また、開閉弁でなく、流量調節弁を用い開度を
調節するようにしてもよい。さらに、開閉と方向切替と
を行なう一つの止水切替弁としてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように本発明に係る洗浄給水装置は、複
数の給水口への吐水を制御する弁機構の下流側のいずれ
かの流路に流量検出手段を設け、この弁機構を開弁した
時の流量を求めるとともに、これを記憶し、他の弁機構
からの給水量をも制御するようにしたもので、給水圧力
に変動が生じても略所定量の洗浄水を便器の各部へ供給
することができ、便器の洗浄を確実に行わせることがで
きる。また、各給水路毎に流量検出手段を設ける必要が
ないので、装置の小型化・簡易化、低コスト化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る洗浄給水装置を備えた便器の縦断
面図、第２図は第１図のII−II線断面図、第３図は洗浄
給水装置のブロック構成図、第４図は洗浄給水順序を示
すタイムチャート、第５図は洗浄給水装置の動作を示す
タイムチャート、第６図はトラップ排水路へサイホン作
用を発生させるための給水部の他の実施例を示す要部断
面図、第７図は給水口を３箇所備えた便器の縦断面図、
第８図は洗浄給水装置のブロック構成図、第９図は洗浄
給水順序を示すタイムチャート、第10図は洗浄給水装置
の動作を示すタイムチャートである。 なお、図面中、1,51は便器、３はボウル部、４はトラッ
プ排水路、９はリム射水孔、11はリム給水口、13はジェ
ット噴射孔、15,47は洗浄給水装置、16,58は制御装置、
18はボウル用弁機構、19はジェット用弁機構、20は流出
検出手段である圧力センサ、22は給水管、２はジェット
給水口、26はサイホン作用を発生させるための散水部、
53は旋回用給水口、55はボウル射水孔、60は流量検出手
段である流量計である。

フロントページの続き (72)発明者 柴田 信次 神奈川県茅ケ崎市本村２丁目８番１号 東陶機器株式会社茅ケ崎工場内 (72)発明者 新原 登 神奈川県茅ケ崎市本村２丁目８番１号 東陶機器株式会社茅ケ崎工場内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E03D 5/10 E03B 11/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】便器の複数の給水口に洗浄水を所定の順序
   で給水する装置において、この装置は、電気的に作動し
   て上記給水口への吐水を制御する弁機構と、この弁機構
   の下流側のいずれかの流路に設けられた流量検出手段
   と、この流量検出手段の検出出力に基づいて弁機構を制
   御するとともに、流量検出出力に係るデータを次回の流
   量検出出力が得られるまで記憶する制御装置とを備えた
   ことを特徴とする洗浄給水装置。
2. 【請求項２】前記流量検出手段は圧力センサにより構成
   することを特徴とする請求項１記載の洗浄給水装置。
3. 【請求項３】前記流量検出手段は流量計により構成する
   ことを特徴とする請求項１記載の洗浄給水装置。