JP2862162B2 - 衛生洗浄装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、局部洗浄機能を備えた
衛生洗浄装置及び洗浄水をノズルまで供給するための配
管系統を簡単にした給水構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】局部洗浄用の衛生洗浄装置は、給水を温
水タンク内で加熱して洗浄ノズルに送り込み、この洗浄
ノズルから温水を局部に向けて噴出するという構成がそ
の基本的なものである。そして、外部からの給水方式
は、建屋の配管に接続した水道直結式のものと、便器洗
浄用のロータンク等から取水してポンプによって圧送す
る方式の種類がある。

【０００３】図７は後者のポンプを利用した洗浄水の給
水系統を示す概略図である。

【０００４】この給水系統は、便器用の洗浄水タンク５
０に局部洗浄のための洗浄水を溜めておくサブタンク５
１を供給源とし、その下流にポンプ５２，開閉用の電磁
弁５３，熱交換器５４及びバキュームブレーカ５５をそ
れぞれ順に配置したものとして構成される。そして、バ
キュームブレーカ５５の下流には洗浄水噴出用の洗浄ノ
ズル５６を配置し、先のポンプ５２や洗浄ノズル５６及
び全ての電気機器をコントローラ５７によって制御す
る。

【０００５】ポンプ５２としては、衛生洗浄装置では使
用流量が比較的小さいので、定容積形であって回転式の
歯車ポンプが好適であり、一般にはこの歯車ポンプが多
用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ポンプには上流側の水
を吸い込んで吐出する自吸式のものと水の吸い込みが不
可能であって呼び水が必要な非自吸式のものとに類別さ
れる。自吸式であれば、ポンプ５２に対するサブタンク
５１のレベルに関係なく、水の吸い込み及び吐出が可能
である。一方、非自吸式の場合では、ポンプ５２に給水
のヘッドが加わった状態にする必要があるため、図示の
ようにポンプ５２よりもサブタンク５１のレベルを高く
する必要があり、これらのサブタンク５１とポンプ５２
の間の位置関係には制限を受けることになる。

【０００７】このような点から観れば、ポンプ５２を自
吸式としたほうが機器の配置等については好適と言え
る。ところが、自吸式のポンプを採用するとき、たとえ
ば歯車ポンプの場合では、そのハウジングの内周壁と内
蔵した一対の歯車との間のクリアランスを厳密に保つた
め、きわめて高い精度の加工が必要であり、これに起因
してポンプ自体の単価はかなり高くなる。

【０００８】一方、非自吸式とした場合では、歯車ポン
プであってもその加工が比較的簡単にできるので、コス
ト面での障害はない。しかしながら、先に述べたよう
に、非自吸式であれば吸引能力がないことから呼び水の
効果（プライミング）を持たせるために、給水源を上に
配置しなければならないという制約を受ける。

【０００９】また、衛生洗浄装置の場合では、図示のよ
うにサブタンク５１をポンプ５３の上に配置するので、
ポンプ５２には常にサブタンク５１内の洗浄水のヘッド
が加わる。一方、ポンプ５２が非自吸式の歯車ポンプで
あればハウジングと歯車の歯先とのクリアランスが大き
く、ヘッドの負荷によってリークを生じる。このため、
ポンプ５２から洗浄ノズル５６まで給水が垂れ流されて
外に漏れることになり、これを防ぐために流路開閉用の
電磁弁５３が絶対必要となる。

【００１０】このように、ポンプ給水の場合に非自吸式
の歯車ポンプを利用する衛生洗浄装置では、ポンプとタ
ンクとのレイアウトに制限を受けたり、給水の洗浄ノズ
ルからの漏れを防ぐための弁が別途必要となる。

【００１１】本発明において解決すべき課題は、衛生洗
浄装置の給水系統において、ポンプとサブタンクを自由
に配置できしかも開閉用の弁も省略して全体をコンパク
ト化することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、便器洗浄用の
洗浄水タンクと、該洗浄水タンクから取水するサブタン
クと、該サブタンクに連通し局部に向けて洗浄水を噴出
するノズル装置とを備え、前記サブタンクからノズル装
置との間の流路にポンプを備えた衛生洗浄装置であっ
て、前記ポンプを非自吸式とすると共に該ポンプのハウ
ジングを常時洗浄水中に浸漬可能とし、前記ポンプの下
流に前記ポンプからリークする水の前記洗浄ノズル側へ
の流出を防ぐ漏出防止弁を備え、該漏出防止弁は前記サ
ブタンクへ給水する流路の最上位のヘッドに抗して閉弁
状態を維持可能な弾性付勢された弁構造を備え、また、
前記ポンプを非自吸式とすると共に、該ポンプのハウジ
ングを常時洗浄水中に浸漬可能とすることもできる。

【００１３】

【作用】自吸機能を持たない非自吸式のポンプであって
も、そのハウジングの中を洗浄水で浸漬可能とすること
によって、再起動のときにはこのハウジング内に残って
いる洗浄水が呼び水としてプライミング動作でき、上流
のサブタンクから洗浄水を吸引してノズル装置側へ供給
することが可能となる。したがって、ポンプに給水ヘッ
ドを加えたり洗浄水を加圧して供給することが不要とな
るため、ポンプよりも下レベルにサブタンクを配置する
レイアウトとしても洗浄水の供給に支障はない。

【００１４】また、ポンプの下流に漏出防止弁を設け、
サブタンクへ給水する流路の最上位のときのヘッドが加
わっても流路を閉じるようにしておけば、ポンプからの
流出水がノズル装置に向かうことはなく、洗浄水の漏れ
が防止される。そして、この漏出防止弁をヘッドに抗す
るだけの弾性付勢力を発生する簡単な弁構造とすること
で、電磁弁等の組み込みは不要となる。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の衛生洗浄装置における給水構
造を示す洗浄ノズルまでの概略系統図である。

【００１６】図において、便器本体のボール部に洗浄水
を供給する洗浄水タンク１から局部洗浄用のノズル装置
２までの給水系には、洗浄水タンク１から取水するサブ
タンク３，歯車ポンプ４，温水タンク５，バキュームブ
レーカ６がそれぞれ順に配置されている。そして、コン
トローラ７によって歯車ポンプ４による給水，温水タン
ク５による加熱及びノズル装置２の作動を含めてその他
の機器の全てが制御される系を組む。

【００１７】サブタンク３は洗浄水タンク１との間に取
水管３ａを配管したものである。この取水管３ａとして
は、たとえば本願出願人が提案して実公平２−３０５３
９号として出願公告された衛生洗浄装置における配管構
造が適用でき、便器の洗浄の度に洗浄水を補充可能とし
たものであればよい。

【００１８】温水タンク５はその内部にヒータ５ａ及び
温度センサ５ｂを備え、コントローラ７によって設定さ
れた温度に水を加熱して保温状態に溜めておくものであ
る。歯車ポンプ４によって上流から洗浄水が供給される
と、溜まっている湯が流入する水によって押し出されて
ノズル装置２側へと送られる。また、バキュームブレー
カ６はノズル装置２に向かう洗浄水の逆流を防ぐための
フロート式の弁を持つ従来公知のものであり、温水タン
ク５の上面に一体に設けることもできる。

【００１９】ノズル装置２は、モータ２ａによって進退
動作するノズルロッド２ｂをシリンダ２ｃに組み込んだ
ものであり、コントローラ７によりモータ２ａを制御し
て収納位置及び洗浄位置の間を移動可能である。

【００２０】サブタンク３から温水タンク５に向けて水
を供給する歯車ポンプ４は周知のものがそのまま適用で
き、その縦断面図を図２に示す。

【００２１】この歯車ポンプ４は、ハウジング４ａの両
端に入口ポート４ｂ及び出口ポート４ｃを備え、これら
の間に一対の歯車４ｄ，４ｅを収納し、一方の歯車４ｄ
を回転駆動するモータ４ｆを設けたものである。そし
て、従来技術の項でも説明したように、歯車４ｄ，４ｅ
の矢印方向への回転によって、歯とハウジング４ａの内
周とによって囲まれた空間に水を封じ込めて入口ポート
４ｂから出口ポート４ｃに供給する。

【００２２】ここで、歯車ポンプ４を図２において９０
°反時計方向に回した姿勢とし、入口ポート４ｂを下端
に及び出口ポート４ｃを上端に位置させた場合では、ハ
ウジング４ａ内が水で浸漬されていない限り水を吸引し
て汲み上げることは不可能である。すなわち、歯車ポン
プ４は自吸式ではなくその歯とハウジング４ａの内周壁
との間が水で充満しいなければ、上流側の水を引き寄せ
る「呼び水」の効果（プライミング）が得られず、水の
吐出はできない。したがって、先に述べた歯車ポンプ２
の姿勢ではれば、「呼び水」のための水が充分に歯車４
ｄ，４ｅの間に確保できず、ポンプとしての能力を発揮
することができない。

【００２３】これに対して、図２に示すように、歯車４
ｄ，４ｅを上下に位置させた姿勢とし、入口及び出口ポ
ート４ｂ，４ｃの内径を或る程度小さく絞り込んだ形状
としておけば、一回の吐出の後には下側の歯車４ｅのほ
ぼ全体が水によって浸漬された状態で回転が停止する。
このため、再起動させたときには、ハウジング４ａ内の
溜まり水をプライミングに利用でき、上流からの水の吸
引及び吐出が可能となる。

【００２４】以上のことから、歯車ポンプ４を図２の姿
勢として洗浄水の供給系に組み込むことで、自吸能力を
持たせることができる。このため、歯車ポンプ４に接続
する上流側の流路内では、水を加圧された状態とする必
要はなく、歯車ポンプ４による吸引による流動化と吐出
が可能となる。したがって、大気に開放するサブタンク
３から水を吸引するような配管系にも図２の歯車ポンプ
４の姿勢とすることで対応させることができる。

【００２５】このように歯車ポンプ４が自吸性を持つこ
とから、歯車ポンプ４に給水のヘッドや圧送ポンプ等に
よる給水圧力をかけなくても済む。したがって、歯車ポ
ンプ４を必ずしもサブタンク３の下レベルに置く必要が
なくなり、図１に示すように上下逆転した位置関係とす
ることができ、両者の間のレイアウトの制限が解消され
る。

【００２６】図３は本発明の給水構造を備えた衛生洗浄
装置を示す斜視図、図４はケーシングの内部であって洗
浄水タンク１からノズル装置２までの配管構造を示す概
略左側面図である。

【００２７】図において、便器本体１０にケーシング１
１が一体に取り付けられ、このケーシング１１の内部に
先に説明した洗浄水タンク１からノズル装置２までの給
水系統が組み込まれている。

【００２８】ケーシング１１には便座１１ａ及び便蓋１
１ｂを開閉自在に備え、側面に設けた操作盤１１ｃ又は
壁に掛けたリモートコントローラＲによって、洗浄機能
やその他の機能部を操作する。また、ケーシング１１の
内部には、局部洗浄機能部だけでなく、洗浄後の乾燥の
ための温風ファン１２等が適切な位置に組み込まれ、更
にケーシング１１の上端を手洗い鉢１３としてこれに給
水するための吐水管１３ａを備えている。

【００２９】洗浄水タンク１は、ケーシング１１の底部
であって便器本体１０の上面に載るベース１１ｄの上に
固定され、建屋からの給水配管１ａを接続している。そ
して、洗浄水タンク１の内部に取水ユニット１ｂを備え
ると共にこれに取水管３ａを接続し、この取水管３ａを
サブタンク３に連通させる。また、サブタンク３と取水
ユニット１ｂとの間には空気抜き管３ｂを設け、この空
気抜き管３ｂの上端を大気開放することによって、サブ
タンク３内の水位の変動に対する空気の流入及び放出を
可能とする。

【００３０】サブタンク３は図３に示すように便器本体
１０の上端面よりも下であってケーシング１１のベース
１１ｄよりも下方に位置し、便器本体１０を正面から見
たとき左側面部と干渉しない空間に組み込まれている。
そして、歯車ポンプ４は図４に示すようにベース１１ｄ
の上面に置され、サブタンク３の上に位置している。無
論、この歯車ポンプ４は図２に示したように、非通水時
であっても下側の歯車４ｅの殆どが水に浸漬される姿勢
として配置される。

【００３１】このようなサブタンク３及び歯車ポンプ４
の位置関係であっても、図１で説明したように、洗浄ノ
ズル２への洗浄水の供給が可能である。そして、サブタ
ンク３と歯車ポンプ４との間のレイアウトに制限がない
ため、その他の機器も含めて設計の自由度が向上し、限
られた空間のケーシング１１内を有効に利用した設計が
可能となる。

【００３２】ここで、歯車ポンプ４のハウジング４ａと
歯車４ｄ，４ｅとの間のクリアランスが大きい場合のリ
ークに備えて、ノズル装置２の手前で流路を遮断するこ
とによって洗浄水の漏れを防止する漏出防止弁を設け
る。この漏出防止弁は、基本的には逆止弁の機構を利用
したものであり、その一例としてバキュームブレーカ６
に組み込んだものを図５に示す。

【００３３】バキュームブレーカ６は温水タンク５から
立ち上げた出湯管５ｃの上端を収納したケース６ａにノ
ズル装置２に向かう給湯管６ｂを接続したものである。
出湯管５ｃの上端には給水の流動によって上に移動する
フロート６ｃを弁体として備えると共に、これをスプリ
ング６ｄによって出湯管５ｃ側に付勢している。そし
て、ケース６ａの上端側には孔６ｅを開けてこれを空気
抜き用とすると共に、通水時にはフロート６ｃが上昇し
てこの孔６ｅを塞ぐことによって給水の漏れを防ぐ。

【００３４】ノズル装置２からの水の漏れを防ぐには、
サブタンク３へ給水する流路の最上位まで水が満たされ
ているときにフロート６ｃを押し上げようとする力に対
してスプリング６ｄがフロート６ｃを出湯管５ｃの上に
拘束して閉弁状態を維持させればよい。このため、取水
ユニット１ｂ内の水位と、出湯管５ｃの上端レベルの差
によって決まるヘッドをＨ，出湯管５ｃ出口の流路面積
をＡ及び水の比重量をγとすれば、スプリング６ｄのバ
ネ定数ＫはＫ≧γ・Ｈ・Ａの関係を満たせば、洗浄水が
満水のときを含めてフロート６ｃは出湯管５ｃの上端を
開放しない。

【００３５】このようにスプリング６ｄのバネ定数を適
切に設定するだけで、ノズル装置２側への洗浄水の流出
がなくなり、ノズル装置２からの水の漏れが防止され
る。そして、洗浄時には歯車ポンプ４によって洗浄水が
加圧されて供給されるので、フロート６ｃはスプリング
６ｄに抗して開弁し、ノズル装置２による局部洗浄は支
障なく行われる。

【００３６】したがって、従来では流路開閉用の電磁弁
を必要としていたのに対し、簡単な構造の漏出防止弁を
バキュームブレーカ６に組み込むだけで済む。このた
め、流路開閉用の電磁弁が不要となるだけでなく、この
分の嵩を空けることができるのでレイアウトの自由度を
更に向上させることができ、部品点数及び組立て工数の
削減によるコスト低減も可能となる。

【００３７】ここで、歯車ポンプ４を使用するとき、先
に説明したようにハウジング４ａ内の下側の歯車４ｅが
水で浸漬されていて呼び水効果を持続させることが必要
である。このため、通水しない期間であって洗浄過程の
終了時には必ずハウジング４ａ内に水が送りこまれて水
切れがない状態とすることが不可欠である。このような
水切れを防ぐため、図６に示す水切れ防止弁をサブタン
ク３の下端部に組み込む。

【００３８】図において、歯車ポンプ４への洗浄水の供
給管１４を接続したサブタンク３の周壁には弁孔３ｃを
開けると共にその周囲に弁座３ｄを形成し、供給管１４
の内部にはこの弁座３ｄに着座する弁体１４ａを設け
る。弁体１４ａは供給管１４の中に設けられて半径方向
に開口断面を突っ切るガイド１４ｂに摺動自在に保持さ
れ、スプリング１４ｃによって弁座３ｄ方向に付勢され
ている。

【００３９】洗浄水タンク２内の水位が下降して歯車ポ
ンプ４にヘッドによって給水可能な洗浄水タンク１内の
水位は、歯車ポンプ４の流路中心に相当するレベルであ
る。したがって、このレベルよりも上に水位があるとき
には水切れ防止弁は必ず開いて給水を可能とし、水位が
更に下がった後には給水が不足して歯車ポンプ４内での
水切れの発生の恐れがあるので閉弁させることが必要で
ある。このような条件に対し、歯車ポンプ４の流路中心
のレベルと弁孔３ｃの開口中心のレベル差に相当するヘ
ッドをｈ，弁孔３ｃの開口面積をａ及び水の比重量をγ
とすれば、スプリング１４ｃのバネ定数ＫはＫ＝γ・ｈ
・ａの関係を満たせばよい。

【００４０】以上により、洗浄水タンク１内が満水から
歯車ポンプ４の流路中心までのレベルまで水位が下降す
るまで、弁体１４ａは開いて給水が可能である。そし
て、このレベルから下がると、ヘッドｈに抗してスプリ
ング１４ｃが弁体１４ａを押して弁座３ｄに着座させて
給水が停止される。したがって、給水の停止時期の直前
までは、ヘッド差によって洗浄水タンク１から歯車ポン
プ４に確実に給水され、水切れが防止される。

【００４１】このように水切れ防止弁を備えることで、
歯車ポンプ４に常に呼び水効果を与えることができ、自
吸能力がないものであっても、洗浄水の供給が可能とな
る。したがって、サブタンク３を歯車ポンプ４に対して
下方に配置しても確実な作動が維持され、サブタンク３
及び歯車ポンプ４の間の位置関係の変更も自在に行え
る。

【００４２】

【発明の効果】本発明では、サブタンクをポンプよりも
下側に配置したりできる等両者の間の位置関係の制限が
無くなるので、サブタンクを他の洗浄機能部を避けて下
方に配置したりでき、ケーシング内に配置する場合であ
ればその内部空間を有効に利用したレイアウトが可能と
なり、コンパクト化が図られる。

【００４３】また、流路開閉用の電磁弁も不要となるの
で、この嵩の分だけ有効スペースを活用できるほか、コ
スト面での改善も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の衛生洗浄装置における給水構造を示す
概略系統図である。

【図２】歯車ポンプの縦断面図である。

【図３】本発明の給水構造を備えた衛生洗浄装置を組み
込んだ便器設備を示す斜視図である。

【図４】ケーシングの内部であって洗浄水タンクからノ
ズル装置までの洗浄水の供給系統の概略を示す左側面図
である。

【図５】バキュームブレーカに設ける漏出防止弁を示す
概略縦断面図である。

【図６】サブタンクの下端に設ける水切れ防止弁を示す
概略縦断面図である。

【図７】従来の衛生洗浄装置における給水構造を示す概
略系統図である。

【符号の説明】

１ 洗浄水タンク ２ ノズル装置 ３ サブタンク ３ａ 取水管 ３ｂ 空気抜き管 ３ｃ 弁孔 ３ｄ 弁座 ４ 歯車ポンプ ４ａ ハウジング ４ｂ 入口ポート ４ｃ 出口ポート ４ｄ 歯車 ４ｅ 歯車 ４ｆ モータ ５ 温水タンク ６ バキュームブレーカ ６ａ ケース ６ｂ 出湯管 ６ｃ フロート ６ｃ スプリング ７ コントローラ １０ 便器本体 １１ ケーシング １４ 供給管 １４ａ 弁体 １４ｂ ガイド １４ｃ スプリング

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 便器洗浄用の洗浄水タンクと、該洗浄水
   タンクから取水するサブタンクと、該サブタンクに連通
   し局部に向けて洗浄水を噴出するノズル装置とを備え、
   前記サブタンクからノズル装置との間の流路にポンプを
   備えた衛生洗浄装置であって、前記ポンプを非自吸式と
   すると共に該ポンプのハウジングを常時洗浄水中に浸漬
   可能とし、前記ポンプの下流に前記ポンプからリークす
   る水の前記洗浄ノズル側への流出を防ぐ漏出防止弁を備
   え、該漏出防止弁は前記サブタンクへ給水する流路の最
   上位のヘッドに抗して閉弁状態を維持可能な弾性付勢さ
   れた弁構造を備えてなる衛生洗浄装置。
2. 【請求項２】 便器洗浄用の洗浄水タンクと、該洗浄
   水タンクから取水するサブタンクと、該サブタンクに連
   通し局部に向けて洗浄水を噴出するノズル装置とを備
   え、前記サブタンクからノズル装置との間の流路にポン
   プを備えた衛生洗浄装置であって、前記ポンプを非自吸
   式とすると共に、該ポンプのハウジングを常時洗浄水中
   に浸漬可能とした衛生洗浄装置。