JP4305360B2 - 便器装置 - Google Patents

Description

本発明は、排水流路にサイホン現象を引き起こして便器洗浄を行う便器装置に係り、特に排水流路内の空気を吸引して負圧とするための負圧発生手段を備えた便器装置に関する。

水洗式便器として、ロータンク又はハイタンクから便器に洗浄水を供給するものや、給水配管から便器に直接洗浄水を供給する水道直結式のものなどが、一般的に用いられている。この水道直結式の便器を低水道水圧の場所に設置する場合、給水配管に配管を介して蓄圧タンクを接続し、給水配管からの洗浄水と蓄圧タンクからの蓄圧水とによって便器を洗浄することも周知である。

水洗式便器において、便鉢に洗浄水を供給すると、サイホン現象が引き起こされ、便鉢内の水が排水管に吸引される如くして排出される。このサイホンの起動を早期化することにより、少量の洗浄水で十分な洗浄を行うことができる。

従来、このようなサイホンの早期化、あるいは、サイホンの強力化のために、排水流路の下流に向かってゼット孔から水（ゼット水）を噴出させるようにしたサイホンゼット式洋風便器が用いられている。しかし、サイホンゼット式洋風便器においては、ゼット孔からゼット水を噴出させるため、その分だけ便器洗浄以外の用途に水が必要になり、サイホンの早期化、強力化に伴う洗浄水量の減少がゼット水の水量の分だけ相殺されてしまう。

このような問題点を解消し、サイホンの早期化を図るために、排水流路内の空気を吸引して負圧とするための負圧手段を備えた便器設備が用いられている。

例えば、特開平６−１７４７７号公報には、ブロワが配管を介して排水流路の最高位部に接続されており、フラッシュバルブの開弁と同時にブロワが作動して排水流路内の空気を吸引し、排水流路内を負圧にしてサイホンの早期化を図る構成が記載されている。

また、特開平７−４２２１７号公報の図２０及び第０１３０段落には、便鉢の下部の第１トラップが封水されると共に、排水流路の最高位部よりも下流側の第２トラップが封水され、該最高位部にホースを介して負圧発生装置が接続され、第１トラップと第２トラップの間の排水流路が開閉弁付きのバイパス路を介して第２トラップの下流の排水流路と連通している便器設備が記載されている。

この便器設備において、便器洗浄時には開閉弁が閉弁され、第１トラップと第２トラップとの間の排水流路が密閉される。この状態で負圧発生装置が該排水流路内の空気を吸引することにより、該排水流路内が負圧となる。

便器洗浄後は、開閉弁が開弁され、第１トラップと第２トラップの間の排水流路が第２トラップの下流の排水流路と連通する。これにより、第１トラップと第２トラップの間の排水流路の負圧が解消される。このため、負圧によって第１トラップ内の封水が第１トラップの下流側に吸い込まれて便鉢内の水位が低下することが防止される。
特開平６−１７４７７号公報 特開平７−４２２１７号公報

特開平７−４２２１７号公報の第０１３０段落には、『バイパス路に設けられた開閉弁は外部からの操作によって開閉動作可能』であると記載されているが、開閉弁がどのようにして操作されるかに関する具体的な記載はない。なお、この開閉弁を電磁弁とした場合、制御回路や電気配線等が必要となり、構造が複雑になると共に設備コストが高くなる。

本発明は、サイホンの早期化が図られると共に、洗浄後に排水流路内に負圧部が残留することが防止された、構造が簡易な便器設備を提供することを目的とする。

本発明（請求項１）の便器装置は、便鉢と、該便鉢に便器洗浄水を供給するための洗浄水供給弁と、該便鉢に連なる第１トラップ部と、該第１トラップ部の下流に連なる第１排水路部と、該第１排水路部に連なる第２トラップ部と、該第２トラップ部に連なる第２排水路部と該第１排水路部を吸引して負圧とするための負圧発生手段と、該第１排水路部を大気圧に開放させるための通気弁装置と、を備えた便器装置において、該負圧発生手段は、負圧発生室と、該負圧発生室の容積を拡大させるように移動することにより該負圧発生室内に負圧を発生させる移動体とを備えており、該移動体の前記容積拡大方向への移動に伴って前記通気弁装置が閉弁するように該移動体と通気弁装置とを連動させる連動機構が設けられていることを特徴とするものである。

請求項２の便器装置は、請求項１において、該便器装置は、便器洗浄水を貯水する蓄圧タンクと、該蓄圧タンク内の蓄圧水を前記洗浄水供給弁の開弁時に該便器に供給するための蓄圧水放出弁とを備えており、該蓄圧タンク内は、前記移動体によって便器洗浄水を貯水する蓄圧室と前記負圧発生室とに区画されており、該負圧発生室内及び該蓄圧室内の少なくとも一方に該移動体を蓄圧室側に付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とするものである。

請求項３の便器装置は、請求項２において、前記通気弁装置は、前記蓄圧タンク内の前記負圧発生室と蓄圧タンク外とを連通する開口；該開口の蓄圧タンク外側の縁部に設けられた弁座；該弁座に対し着座及び離座する弁体；該弁体に連なり、該負圧発生室内に延在した弁軸；及び該弁体又は弁軸を、弁体着座方向に付勢する弁体用付勢部材；を備えており、該弁軸は前記移動体の移動方向に延在しており、該移動体が該負圧発生室内の容積を減少させるように移動した状態にあっては、該弁軸が該移動体に押されて弁体が離座し、該移動体が該負圧発生室内の容積を拡大させるように移動した状態にあっては、前記弁体用付勢部材によって付勢されることにより弁体が着座することを特徴とするものである。

本発明（請求項１）の便器装置は、便鉢に連なる第１トラップ部と、該第１トラップ部の下流に連なる第１排水路部と、該第１排水路部に連なる第２トラップ部と、該第２トラップ部に連なる第２排水路部とを備えているため、該第１排水路部は第１トラップ部と第２トラップ部によって封水される。そして、負圧発生手段が該第１排水路部内の空気を吸引して該第１排水路部内を負圧とするため、サイホンが早期に引き起こされる。

本発明の便器装置は、負圧を発生させるべく移動体が負圧発生室の容積拡大方向に移動すると、連動機構を介して通気弁装置が閉弁し、第１排水路部に負圧が発生するようになる。このように、負圧発生用移動体の移動を利用して通気弁装置を閉弁することから、通気弁装置を操作するための電気駆動装置や電気配線等を別途設ける必要がなく、便器装置の構造が簡易なものとなる。

請求項２の便器装置にあっては、便器へ洗浄水を供給するための水道水圧によって蓄圧タンク内に蓄水が行われる。この際、水道水圧によって移動体が移動し、これによって通気弁装置が開弁状態となる。蓄圧タンク内から水が放出されるときには、付勢手段に付勢されることにより移動体が上記と逆方向に移動し、これによって通気弁装置が閉弁状態となる。

この便器装置は、蓄圧タンクを備えていることから、低水道水圧の場所に便器装置を設置する場合であっても、十分な水勢の洗浄水を得ることができる。また、蓄圧タンクと負圧発生手段とが一体化されているため、別途負圧発生手段を設ける必要がなくなり、便器装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。

請求項３の便器装置にあっては、蓄圧タンク内に水が給水圧によって導入されると、移動体がこの水圧に押されて、負圧発生室減容方向に移動する。この移動体が弁軸を押し、弁体が離座し、通気弁装置が開弁する。蓄圧タンクから蓄圧水が放出されると、移動体は負圧発生室増容方向に移動する。弁体は、移動体による拘束が解除され、弁体用付勢部材の付勢力によって移動して着座する。これにより、通気弁装置が閉弁する。移動体が蓄圧水放出に伴ってさらに負圧発生室増容方向に移動すると、負圧発生室内に負圧が発生する。この便器装置は、蓄圧タンク、負圧発生手段及び通気弁装置が一体化されているため、別途通気弁装置を設ける必要がなくなり、便器装置のさらなる小型化及び低コスト化を図ることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。第１図は実施の形態に係る便器装置の系統図、第２図は第１図の通気弁装置の縦断面図、第３図は第１図のフラッシュ弁装置及び蓄圧水放出弁装置が一体化された便器洗浄弁装置の縦断面図、第４図は便器洗浄時の断面図である。

陶器製の洋風便器本体１における便鉢２の上部内周に、リム３が設けられている。便鉢２の下部は第１トラップ部４となっている。この第１トラップ部４は、第１排水路部５を介して第２トラップ部６と連通している。この第１排水路部５は、該第１トラップ部６から斜め上方に立ち上る上昇部と、該上昇部に連なり、下方に立ち下がって第２トラップ部６と連なる立下部とからなる。

第２トラップ部６は、該第１排水路部５の管壁下部の最低位部６ｂの下側を回り込むＵ字状流路となっており、該第２トラップ部６の下流端は、第２排水路部７と連なっている。この第２トラップ部６と第２排水路部７との連絡部の内壁下側から、トラップ水の溢水用の障壁６ａが設けられている。この障壁６ａの高さは、該最低位部６ｂよりも高くなっている。この第２排水路部７は、図示しない排水管に連なっている。

便器本体１のリム３に対し、洗浄水供給弁としてのフラッシュ弁装置９を備えた給水配管８が接続されている。この給水配管８のフラッシュ弁装置９よりも上流側から、降圧用オリフィス６４を備えた流入管６３が分岐し、この流入管６３は蓄圧タンク５０上部の流入ポートに接続されている。

なお、この蓄圧タンク５０は便器本体１の後部の上側や側方に配置されている。ただし、蓄圧タンクの配置箇所はこれに限定されるものではない。

この蓄圧タンク５０の内部はダイヤフラム５３によって蓄圧室５１と負圧発生室としての吸気室５２とに区画されている。ダイヤフラム５３の中央部における蓄圧室５１側の面及び吸気室５２側の面に、ダイヤフラム５３をバックアップする支体５４及び支体５５がそれぞれ接着されている。このダイヤフラム５３及び支体５４，５５によって移動体が構成されている。

この支体５５は、上面が閉鎖され、下方に向って開放する有蓋無底の円筒形カップ状のものである。この支体５５と吸気室５２の底部との間に、支体５５を上方（蓄圧室５１側）に付勢する付勢手段としてのコイルバネ５６が設けられている。

この吸気室５２が、連通配管６５を介して、第１排水路部５の上部に連通されている。

蓄圧室５１の上部の流出用ポートに、蓄圧水放出弁装置６０を備えた蓄圧水放出用流路６１の一端が接続されている。この蓄圧水放出用流路６１の他端はリム３に接続されている。

この蓄圧タンク５０の底部に通気弁装置７０が設けられている。

第２図に拡大して示される通り、通気弁装置７０は、蓄圧タンク５０の底面を貫く開口７１と、該開口７１の下縁に周設された弁座７２と、該弁座７２に接離する弁体７３と、該弁体７３に連結され、開口７１を通って吸気室５２内に挿入された弁軸７４と、該弁軸７４の上端に固着されたフランジ７５と、該フランジ７５と蓄圧タンク５０の底面との間に蓄力状態で介在された弁体用付勢部材としてのコイルバネ７６とを備えている。なお、弁体７３の上面にはシートパッキン７３ａが固着されている。この実施の形態では、ダイヤフラム５３等よりなる移動体の移動方向は上下方向であり、弁軸７４の延在方向も上下方向である。

弁軸７４の長さは、支体５５が蓄圧タンク５０の底面に当接するまで下降してきたときには、フランジ７５が支体５５に当接し、支体５５が所定距離だけ蓄圧タンク５０の底面から浮き上がると、弁体７３が弁座７２に当接するように設定されている。

第１図では、配管系統を明確にするためにフラッシュ弁装置９と蓄圧水放出弁装置６０とを分離して図示したが、実際にはこれらは一体化されており、以下の通り、同時に開弁及び閉弁する構成となっている。次に、上記のフラッシュ弁装置９及び蓄圧水放出弁装置６０が一体化された便器洗浄弁装置２０の構成について第３図を参照して説明する。

この弁装置２０のハウジング２１には、給水配管８が連なる給水流入口３１と蓄圧タンク５０の蓄圧水放出用流路６１が連なる蓄圧水流入口４１とが設けられていると共に、給水流出口３７と蓄圧水流出口４７とが設けられている。また、このハウジング２１には、背圧室２２と、該背圧室２２からの水圧放出用の管制口２３とが設けられている。この管制口２３は、手動式プッシュバルブ２４及び配管２５を介してリム３へ連通している。このプッシュバルブ２４は、手で押したときだけ開弁し、手を離すとバネによって閉弁する周知の構造のものである。

ハウジング２１内には、給水流入口３１から給水流出口３７への水の流出及び蓄圧水流入口４１から蓄圧水流出口４７への水の流出を制御するために、弁座３２，４２、弁体３３，４３、弁体３３，４３を弁座３２，４２への着座方向に押圧するスプリング３６，４６が配置されている。各弁体３，４３は、弁本体３４，４４と、ダイヤフラム３５，４５とからなり、給水及び蓄圧水の主流路と背圧室２２とがこれらの弁体３３，４３によって区画されている。弁本体３４，４４には、給水流入口３１側及び蓄圧水流入口４１側と背圧室２２とを常時連通する小孔３４ａ，４４ａが設けられている。

手動式プッシュバルブ２４が閉となっているときには、各流入口３１，４１からの水圧が小孔３４ａ，４４ａを介して背圧室２２に伝播し、この水圧及びバネ４６の付勢力によって弁体３３，４３が弁座３２，４２に着座し、止水状態となっている。手動式プッシュバルブ２４を押して開弁させると、背圧室２２内が配管２５を介してリム３へ連通し、背圧室２２内の水圧が低下する。これにより、各流入口３１，４１からの水圧によって弁体３３，４３が受ける離座方向の押圧力を上回り、各弁本体３４，４４が離座し、各流入口３１，４１と流出口３７，４７が連通する。これにより、給水及び蓄圧水が各流入口３１，４１から流出口３７，４７へ流出する。手動式プッシュバルブ２４から手を離すと、該プッシュバルブ２４が開弁する。そうすると、給水及び蓄圧水が各小孔３４ａ，４４ａを介して背圧室２２内に徐々に流入し、遂には弁体３３，４３が弁座３２，４２に着座し、止水される。

このように構成された便器装置の作動について次に説明する。
［非洗浄時］
非洗浄時には、フラッシュ弁装置９及び蓄圧水放出弁装置６０は閉止されており、給水配管８から流入管６３及びオリフィス６４を介して蓄圧室５１内に水が徐々に流入し、蓄圧水が貯留される。この蓄圧水の静水圧は、給水配管８内の給水圧と同等である。なお、給水配管８の静水圧は、コイルバネ５６の付勢圧力よりも高いため、蓄圧室５１内へ給水配管８から水が徐々に流入すると支体５５は下方に徐々に移動し、最終的には第１図の通り、支体５５の下端が吸気室５２の底面に当接する。

この状態では、支体５５がフランジ７５に当接し、弁軸７４及び弁体７３は下方に押され、該弁体７３が弁座７２から離反している。従って、吸気室５２内は開口７１を通って大気に連通し、第１排水路部５も配管６５及び該吸気室５２を介して大気に連通し、大気圧となっている。このため、第１図の通り、第２トラップ部６の第１排水路部５側の水面と第２排水路部７側の水面とは同一高さとなっている。また、第１トラップ部４の便鉢２側の水面と第１排水路部５側の水面も同一高さとなっている。

［洗浄（第４図）］
手動式プッシュバルブ２４が押されると、フラッシュ弁装置９及び蓄圧水放出弁装置６０が開弁し、給水配管８から該フラッシュ弁装置９及びリム３を介して便鉢２内に洗浄水が供給されると共に、蓄圧タンク５０から該蓄圧水放出便装置６０、蓄圧水放出用流路６１、リム３を介して便鉢２内に蓄圧水が供給される。これにより、便鉢２の内面が洗浄される。このとき、給水配管８内が通水状態となるため、給水配管８内の水圧は非洗浄時における給水配管８内の静水圧と比べて低下する。このため、給水配管８内の水圧は蓄圧室５１内の水圧より低くなるが、流入管６３にオリフィス６４が設けられているため、蓄圧室２１から給水配管８に水が逆流することが抑制され、蓄圧室５１内の蓄圧水のほとんどは、蓄圧水放出用流路６１から流出する。

蓄圧水放出弁装置６０が開弁すると、ダイヤフラム５３及び支体５４，５５よりなる移動体がコイルバネ５６に押されて上方に移動する。この移動に伴って弁軸７４及び弁体７３も上方に移動し、弁体７３が弁座７２に着座する。このようにして通気弁装置７０が閉弁し、かつ第１図の通り、第１排水路部５の上流端及び下流端は第１トラップ部４及び第２トラップ部６によって封水されているため、第１排水路部５内は密封される。

蓄圧室５１内の蓄圧水が流出するに従い、ダイヤフラム５３及び支体５４，５５は、支体５５がフランジ７５から離れてさらにコイルバネ５６によって蓄圧室５１側に押し上げられ、吸気室５２内に負圧が発生する。これにより、第１排水路部５内の空気が連通配管６５を介して吸気室５２内に吸い出され、第１排水路部５内に負圧が発生する。この負圧により、第４図の通り、トラップ部４の水が第１排水路部５側へ吸引され、便第１トラップ部４の第１排水路部５へ向う流れが助勢され、第１トラップ部４に強力なサイホン流が早期に形成される。

［洗浄停止］
手動式プッシュバルブ２４から手が離されると、第３図の便器洗浄弁装置２０において、給水及び蓄圧水が各小孔３４ａ，４４ａを介して背圧室２２内に徐々に流入し、遂には弁体３３，４３が弁座３２，４２に着座し、止水される。このようにして、フラッシュ弁装置９及び蓄圧水放出弁装置６０は、徐々に閉弁する。

フラッシュ弁装置９及び蓄圧水放出弁装置６０が徐々に閉弁するに従って、蓄圧室５１内に給水配管９から水が徐々に流入し、ダイヤフラム５３及び支体５４，５５が徐々に下降する。この下降途中で支体５５がフランジ７５に当接し、それ以降は支体５５に押されて弁体７３も下方移動し、開口７１が開放し、吸気室５２が大気圧となり、吸気室５２及び配管６５を介して大気が第１排水路部５内に流入し、第１排水路部５内の負圧が解消して、サイホン現象が消滅する。その後、給水配管８から便鉢２内に少しずつ給水されて便鉢２内に十分にトラップ水が貯留され、その後、フラッシュ弁装置９及び蓄圧水放出弁装置６０が完全に閉弁する。その後、上記の通り、給水配管８から流入管６３を介して蓄圧室５１内に水が貯水される。

本実施の形態の便器装置は、蓄圧タンク５０を備えていることから、低水道水圧の場所に便器装置を設置する場合であっても、十分な水勢の洗浄水を得ることができる。

本実施の形態の便器装置は、蓄圧タンク５０の蓄圧水の放出及び導入時の動作を利用して通気弁装置７０を閉閉することから、通気弁装置７０を操作する電気駆動装置や電気配線等を別途設ける必要がなく、便器装置の構造が簡易なものとなる。

また、蓄圧タンク５０の吸気室５２が負圧発生室となっており、かつ通気弁装置７０も蓄圧タンク５０と一体化されていることから、負圧発生手段及び通気弁装置を別途設置することが不要となり、便器装置がコンパクトかつ安価なものとなる。

実施の形態に係る便器装置の系統図である。 第１図の通気弁装置の縦断面図である。 第１図のフラッシュ弁装置及び蓄圧水放出弁装置が一体化された便器洗浄弁装置の縦断面図である。 第１図の便器装置の洗浄時の拡大断面図である。

符号の説明

１ 便器本体
２ 便鉢
３ リム
４ 第１トラップ部
５ 第１排水路部
６ 第２トラップ部
７ 第２排水路部
８ 給水配管
９ フラッシュ弁装置
５０ 蓄圧タンク
５１ 蓄圧室
５２ 吸気室
５３ ダイヤフラム
５６ コイルバネ
６０ 蓄圧水放出用弁装置
６１ 蓄圧水放出用流路
６２ 蓄圧水圧伝達配管
６３ 流入管
６４ オリフィス
７０ 通気弁装置
７１ 開口
７２ 弁座
７３ 弁体
７４ 弁軸
７５ フランジ
７６ コイルバネ

Claims (3)

1. 便鉢と、
   該便鉢に便器洗浄水を供給するための洗浄水供給弁と、
   該便鉢に連なる第１トラップ部と、
   該第１トラップ部の下流に連なる第１排水路部と、
   該第１排水路部に連なる第２トラップ部と、
   該第２トラップ部に連なる第２排水路部と
   該第１排水路部を吸引して負圧とするための負圧発生手段と、
   該第１排水路部を大気圧に開放させるための通気弁装置と、
   を備えた便器装置において、
   該負圧発生手段は、
   負圧発生室と、
   該負圧発生室の容積を拡大させるように移動することにより該負圧発生室内に負圧を発生させる移動体とを備えており、
   該移動体の前記容積拡大方向への移動に伴って前記通気弁装置が閉弁するように該移動体と通気弁装置とを連動させる連動機構が設けられていることを特徴とする便器装置。
2. 請求項１において、該便器装置は、便器洗浄水を貯水する蓄圧タンクと、
   該蓄圧タンク内の蓄圧水を前記洗浄水供給弁の開弁時に該便器に供給するための蓄圧水放出弁とを備えており、
   該蓄圧タンク内は、前記移動体によって便器洗浄水を貯水する蓄圧室と前記負圧発生室とに区画されており、該負圧発生室内及び該蓄圧室内の少なくとも一方に該移動体を蓄圧室側に付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする便器装置。
3. 請求項２において、前記通気弁装置は、
   前記蓄圧タンク内の前記負圧発生室と蓄圧タンク外とを連通する開口；
   該開口の蓄圧タンク外側の縁部に設けられた弁座；
   該弁座に対し着座及び離座する弁体；
   該弁体に連なり、該負圧発生室内に延在した弁軸；及び
   該弁体又は弁軸を、弁体着座方向に付勢する弁体用付勢部材；
   を備えており、該弁軸は前記移動体の移動方向に延在しており、
   該移動体が該負圧発生室内の容積を減少させるように移動した状態にあっては、該弁軸が該移動体に押されて弁体が離座し、
   該移動体が該負圧発生室内の容積を拡大させるように移動した状態にあっては、前記弁体用付勢部材によって付勢されることにより弁体が着座する
   ことを特徴とする便器装置。

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