JP4315029B2

JP4315029B2 - 水洗便器

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Publication number: JP4315029B2
Application number: JP2004075231A
Authority: JP
Inventors: 勉城戸; 治雄筒井; 茂久保園
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2004-03-16
Filing date: 2004-03-16
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2024-03-16
Also published as: JP2005264469A

Description

この発明は、洋式の水洗便器に関し、詳しくはリム通水部と前記ゼット孔とからそれぞれ洗浄水を吐水可能としたサイホンゼット式の水洗便器に関するものである。

従来、便器本体の上部開口周縁に形成され、洗浄水を前記便器本体内壁に流下させて便器本体内部を洗浄するようにしたリム通水部と、便器本体の底部に形成したトラップ流入口に対向する位置に開口し、洗浄水を前記トラップ流入口に向けて吐出することによりサイホン現象を強制的に生起させて汚物などを排出するようにしたゼット孔とを備える洋式の水洗便器がある。

かかる水洗便器の中にあって、洗浄水を貯留するロータンクを廃止して見栄えを向上させ、前記リム通水部及びゼット孔とに水道管から直接給水可能とした構成を有する水洗便器も知られている。

かかるタンクレスの水洗便器は、タンクがないことからスマートであり高級感がある一方、水道の給水圧力が低いところでは汚物を排出するために必要な洗浄流量が得られず、設置することが難しいという課題があった。

そこで、水圧が十分でない場合でもタンクレスとして設置できるようにすることを目的として、水圧が低くても便器本体内を十分に洗浄できる構成を備える水洗便器が提案された。

例えば、水道管と接続されて水道管内の水を洗浄水として供給可能な給水管と、給水管と接続されて便器本体を洗浄水により洗浄可能な洗浄手段とを備え、前記便器本体に固定されたカバー内に、前記給水管から給水される洗浄水を加圧して便器本体に供給可能な加圧ポンプを隠蔽して設けたものがある（例えば、特許文献１を参照。）。

また、やはりタンクレスの水洗便器であって、便器本体内に前記ゼット孔に連通させた貯留タンクと、同貯留タンク内の水を洗浄水としてゼット孔に圧送するポンプとを設けたものも知られている。前記貯留タンクは、前記リム通水部と連通させてリム通水部へ給水するときにタンク内へも貯留可能としている（例えば、特許文献２を参照。）。
特開２００３−１３８６２３号公報特許第２８００４２１号公報

ところが、上記特許文献１に開示された水洗便器は、水道管と接続した給水管に直接ポンプを取付けた構造であるため、ポンプを駆動すると、例えば前記水道管から分岐された他の水栓端末への給水能力が低下するおそれがあり、複数の水洗便器を取付けた場合の他の使用者に、あるいは水道管を共有する他の水栓端末の使用者に迷惑をかけるおそれがあった。

また、上記特許文献２に開示された水洗便器では、ポンプを駆動してゼット孔へ圧送する洗浄水はタンク内の貯留水なので上述した問題が生じるおそれはないが、リム通水部へ給水するときにタンク内へも貯水するようにしているため、リム通水用の流量が減少してしまうおそれがあり、流量の制御が難しかった。また、貯留タンクとポンプとを便器本体に組み込んだ場合、特にポンプのメンテナンスが面倒で手間がかかるおそれがあった。また、例えば既存の水洗便器にこれらを後付けすることが極めて困難であった。

本発明は、上記課題を解決することのできる水洗便器を提供することを目的としている。

請求項１記載の本発明では、便器本体の上部開口周縁に形成したリム通水部と、便器本体の底部に形成したトラップ流入口に向けて開口したゼット孔とを備え、前記リム通水部と前記ゼット孔とからそれぞれ洗浄水を吐水可能とした水洗便器において、水道管に連通連結した給水管に、第１導水路と第２導水路とを洗浄水供給手段を介して連通連結し、前記第１導水路をリム通水部と連通連結させる一方、前記第２導水路には、前記水道管からの水を貯留するタンクとこのタンク内の貯留水を第３導水路を介して前記ゼット孔に供給するポンプとを具備するポンプユニットを配設し、前記洗浄水供給手段は、パイロット部とダイヤフラムを用いた主弁とから構成される開閉弁と、前記洗浄水供給手段は、パイロット部とダイヤフラムを用いた主弁とから構成される開閉弁と、前記開閉弁を介して前記給水管から供給される洗浄水の流路を前記第１導水路又は前記第２導水路に切換え可能な流路切換弁とを有しており、前記洗浄水供給手段の動作は制御盤により制御され、この制御盤は、前記開閉弁を開き、前記第２導水路から前記タンクへ前記水道管からの水の補給を開始した後、前記タンク内に所定量貯留されると、前記開閉弁に閉弁駆動信号を出力し、その後、前記タンク内の貯留水が所定水位になったことを検知すると、前記流路切換弁により流路を前記第１導水路に切換えることとした。

請求項２記載の本発明では、上記水洗便器において、前記ポンプユニットを、前記便器本体の外部に設置したことにも特徴を有する。

請求項３記載の本発明では、上記請求項請求項１又は２に記載の水洗便器において、前記リム通水部と前記ゼット孔とに所定のタイミングで給水する給水制御手段を備え、この給水制御手段は、前記リム通水部に給水した後、前記第１導水路から前記第２導水路へ流路を切換えるとともに前記ポンプを駆動して、前記タンクからゼット孔へ給水して汚物を排出し、その後、流路を前記第１導水路へ切換えて前記リム通水部に給水して前記便器本体内を水封し、その後、再度流路を第２導水路へ切換えて前記タンクに所定量まで水補給するように給水制御することにも特徴を有する。

請求項４記載の本発明では、上記請求項３に記載の水洗便器において、前記タンクから前記ゼット孔への給水タイミングに同期して前記水道管から当該タンクへ水補給することにも特徴を有する。

請求項５記載の本発明では、上記請求項１〜４のいずれか１項に記載の水洗便器において、前記ポンプユニットと前記ゼット孔とを連通連結する第３導水路には、その中途に大気開放弁を設けたことにも特徴を有する。

請求項６記載の本発明では、上記請求項５記載の水洗便器において、前記第３導水路に設けた前記大気開放弁の下流側に逆止弁を取付けたことにも特徴を有する。

（１）請求項１記載の本発明では、便器本体の上部開口周縁に形成したリム通水部と、便器本体の底部に形成したトラップ流入口に向けて開口したゼット孔とを備え、前記リム通水部と前記ゼット孔とからそれぞれ洗浄水を吐水可能とした水洗便器において、水道管に連通連結した給水管に、第１導水路と第２導水路とを洗浄水供給手段を介して連通連結し、前記第１導水路をリム通水部と連通連結させる一方、前記第２導水路には、前記水道管からの水を貯留するタンクとこのタンク内の貯留水を第３導水路を介して前記ゼット孔に供給するポンプとを具備するポンプユニットを配設し、前記洗浄水供給手段は、パイロット部とダイヤフラムを用いた主弁とから構成される開閉弁と、前記開閉弁を介して前記給水管から供給される洗浄水の流路を前記第１導水路又は前記第２導水路に切換え可能な流路切換弁とを有しており、前記洗浄水供給手段の動作は制御盤により制御され、この制御盤は、前記開閉弁を開き、前記第２導水路から前記タンクへ前記水道管からの水の補給を開始した後、前記タンク内に所定量貯留されると、前記開閉弁に閉弁駆動信号を出力し、その後、前記タンク内の貯留水が所定水位になったことを検知すると、前記流路切換弁により流路を前記第１導水路に切換えるために、通常、便器本体の上部に配設するロータンクを廃止し、スマートで高級感のある水洗便器となすことができ、水道の給水圧力が低いところであっても十分な洗浄水量を確保して汚物を確実に排出することができるとともに、流路を切換えることによってリム通水部とタンクへ水道管から直接導水できるので、リム通水部の水量を十分に確保でき、かつタンク内に所望の容量で貯水することが短時間で行える。

（２）請求項２記載の本発明では、前記ポンプユニットを、前記便器本体の外部に設置したために、上記（１）の効果に加え、ポンプユニットに関するメンテナンスなどが容易であり、また、ポンプユニットを後付けすることも可能となる。

（３）請求項３記載の本発明では、前記リム通水部と前記ゼット孔とに所定のタイミングで給水する給水制御手段を備え、この給水制御手段は、前記リム通水部に給水した後、前記第１導水路から前記第２導水路へ流路を切換えるとともに前記ポンプを駆動して、前記タンクからゼット孔へ給水して汚物を排出し、その後、流路を前記第１導水路へ切換えて前記リム通水部に給水して前記便器本体内を水封し、その後、再度流路を第２導水路へ切換えて前記タンクに所定量まで水補給するように給水制御することとしたために、上記（１）又は（２）の効果に加え、便器本体内部の洗浄から汚物排出、さらに、その後の便器本体内の封水作用が円滑かつ速やかに行える。

（４）請求項４記載の本発明では、前記タンクから前記ゼット孔への給水タイミングに同期して前記水道管から当該タンクへ水補給することとしたので、小型のタンクであっても十分な水量をゼット孔へ供給でき、また、その後、定量まで水補給する時間も短縮化できる。

（５）請求項５記載の本発明では、前記ポンプユニットと前記ゼット孔とを連通連結する第３導水路には、その中途に大気開放弁を設けたために、第３導水路と大気とが連通することにより、上記（１）〜（４）の効果に加え、便器本体内の溜水の水位とタンク内の水位とが異なっている場合でも水の流動を防止できる。

（６）前記第３導水路に設けた前記大気開放弁の下流側に逆止弁を取付けたことにより、上記（５）の効果に加え、便器本体内の溜水がタンク内へ逆流することを確実に防止することができる。

本発明は、便器本体の上部開口周縁に形成したリム通水部と、便器本体の底部に形成したトラップ流入口に向けて開口したゼット孔とを備え、前記リム通水部と前記ゼット孔とからそれぞれ洗浄水を吐水可能とした水洗便器において、水道管に連通連結した給水管に、第１導水路と第２導水路とを洗浄水供給手段を介して連通連結し、前記第１導水路をリム通水部と連通連結させる一方、前記第２導水路には、前記水道管からの水を貯留するタンクとこのタンク内の貯留水を第３導水路を介して前記ゼット孔に供給するポンプとを具備するポンプユニットを配設したものである。

すなわち、水道の給水圧力が低いところであっても十分な洗浄水量を確保して汚物を確実に排出することができるように、水道管からの水を、便器本体の上部開口周縁に形成されたリム通水部とタンクとに選択的に給水可能とし、ゼット孔に給水する場合は、前記水道管から給水されてタンク内に貯留した水をポンプによって強制的に圧送するようにしている。なお、水源から前記水道管へ給水される水は、上水に限らず中水であってもよい。

前記洗浄水供給手段は、開閉弁と流路切換弁との組合せにより構成することができ、これを負圧破壊弁などとともに給水管に設けてバルブユニットに組込み、このユニットごと便器本体内に収納配設することができる。

本実施形態では、前記バルブユニットとして、前記水道管に連通連結した給水管に取付けた定流量弁と、この定流量弁の下流側に順に配設した前記開閉弁及び前記流路切換弁、さらには負圧破壊弁を具備する構成としている。そして、前記流路切換弁を介して前記第１導水路及び第２導水路を給水管に連通連結している。

このように、複数のバルブ機構をコンパクトに一纏めにして便器本体内に収納しているので、弁などの機構が露出せず、水洗便器を設置するトイレルームなどの美観を損なうことがない。また、コンパクトにユニット化しているので便器本体内に収納しても便器全体は大型化することがなく、水洗便器自体のスマートな外観を損なうおそれもない。

また、本実施形態に係る水洗便器では、使用者が、円滑に便器洗浄を行えるように、前記リム通水部と前記ゼット孔とに所定のタイミングで給水する給水制御手段を備えている。この給水制御手段は、前記リム通水部に給水した後、前記第１導水路から前記第２導水路へ流路を切換えるとともに前記ポンプを駆動して、前記タンクからゼット孔へ給水して汚物を排出し、その後、流路を前記第１導水路へ切換えて前記リム通水部に給水して前記便器本体内を水封し、その後、再度流路を第２導水路へ切換えて前記タンクに所定量まで水補給するように給水制御している。したがって、便器本体内部の洗浄から汚物排出、さらに、その後の便器本体内の封水作用を円滑かつ速やかに行うことができる。

また、この給水制御において、前記タンクから前記ゼット孔への給水タイミングに同期して前記水道管から前記タンクへ水補給するようにすることが好ましい。すなわち、ゼット孔からの洗浄水吐出に合わせて、タンク内へ洗浄水を追いかけ補給するのである。したがって、小型のタンクであっても十分な水量をゼット孔へ供給でき、また、その後、定量まで水補給する時間も短縮化できる。

すなわち、使用者が便器洗浄操作をすると（このとき、タンク内には所定量貯水されているものとする）、水道管からの水は、先ず前記第１導水路を通りリム通水部へと流れ、リム通水部からの吐水による便器本体内部に形成されたボウル部の１次洗浄が行われる。このリム通水部への流量、すなわち１次洗浄用の給水量は、タイマーによる時間管理で制御することができる。

次いで、前記制御手段は流路切換弁を第２導水路側へ流路を切換えるとともに、前記ポンプを駆動する。これにより、前記ゼット孔へ貯留水が洗浄水として圧送され、この洗浄水により前記トラップ流入口に連通するトラップ排水路内に負圧が生じ、前記ボウル部内の溜め水が呼び込まれトラップ排水路内にサイホン作用が生じ、汚物などの排出が開始される。ポンプによるタンク貯留水の圧送量についても、前記タイマーによりポンプ駆動時間を管理することで制御することができる。

所定時間ポンプを駆動した後、ポンプを停止するが、このときに前記制御手段は、流路を前記第１導水路へ切換えて、水道管からの水を前記リム通水部に給水する。すなわち、ボウル部内の２次洗浄を行うとともに、ボウル部内を水封する。この２次洗浄におけるリム通水部への流量、すなわち水封に必要な水量に関しても、制御手段はタイマーによる時間管理で制御するとよい。なお、前記２次洗浄のために流路を第２導水路へ切り換えるタイミングとポンプの駆動を停止するタイミングとは、略同時とすることが好ましいが、両者を必ず同タイミングとする必要なない。

そして、所定時間経過後、制御手段は再度流路を第２導水路へ切換えて前記タンクに所定量まで水を補給する。この場合の水量制御は、タンクにフロートスイッチを設けておき、このフロートスイッチからの信号を受けて、流路切換弁２３にて再び第１導水路Ｒ１へ切換え、流入する水をリム通水路４からボウル部１４内に流入させる。

このように、本実施形態によれば、便器本体の上部に通常配設されるロータンクを廃止し、スマートで高級感のあるタンクレスの水洗便器となすことができるとともに、流路を切換えることによって、リム通水部とゼット孔へ選択的に水道管からそれぞれ直接導水できることから、水道の給水圧力が低いところであっても十分な洗浄水量を確保して汚物を確実に排出することができる。しかも、１次洗浄、２次洗浄のいずれにおいてもリム通水部への給水量を十分に確保でき、さらに、便器洗浄後の封水作用も円滑かつ速やかに行えるとともに、タンク内に所望の容量で貯水することも短時間で行える。さらに、水道を共有している水栓端末などがあっても、ポンプユニットのタンク内に貯留した洗浄水を用いるので、短時間に多量の水を使用しても前記水栓端末の水圧が急激に低下するなどの悪影響を及ぼすおそれがない。

また、本実施形態に係る水洗便器では、前記ポンプユニットを、前記便器本体の外部に設置している。

したがって、例えばポンプが故障した場合や定期点検などの際にポンプユニットに関するメンテナンスが容易に行える。さらに、製造側からすれば、既存のタンクレスの水洗便器に若干設計変更を加えるだけで、ポンプユニットを後付け可能な水洗便器となすことも可能である。

ところで、前記ポンプユニットと前記ゼット孔とは、中途に大気開放弁を設けた第３導水路で連通連結することができる。前記大気開放弁により、第３導水路と大気とが連通するため、便器本体内の溜水の水位とタンク内の水位とが異なっている場合でも水の流動を防止できる。

また、前記大気開放弁の下流側には逆止弁を取付けるとなおよい。この逆止弁により、便器本体内の溜水がタンク内へ逆流することを確実に防止することができる。

以下、この発明の実施形態を図面に基づき、より具体的に説明する。なお、本実施形態に係る水洗便器はサイホンゼット式の洋式水洗便器としている。図１は本実施形態に係る水洗便器の正面図、図２は同水洗便器の後方からの斜視図、図３は同水洗便器の模式的説明図、図４は同便器本体内部に収納したバルブユニットを含む配管の説明図、図５は同水洗便器における洗浄時のタイムチャートである。

水洗便器１は、図１及び図２に示すように、便器本体１０の上面開口部に開閉自在に配設された便座１１と、この便座１１の上に同じく開閉自在に配設された便蓋１２とを具備しており、前記便器本体１０の後部には機能部ケーシング１３を設けている。この機能部ケーシング１３内には、図示しない局部洗浄装置と後述するバルブユニット２とを収納配設している。なお、図２中、１３ａは前記局部洗浄装置が具備する温風ファン用の吸気口である。

便器本体１０内部は、図３に示すように、隔壁１６によりボウル部１４とトラップ排水路１５とに区画されており、前記ボウル部１４の上部周縁にはリム部１７が形成され、このリム部１７のやや後部側には、水源３に連通するリム通水部４を形成している。４１はリム通水開口である。

また、前記トラップ排水路１５は、前記ボウル部１４の後下部に形成したトラップ流入口１５ａと、便器本体１０の下面略中央に開口した排水口１５ｂとを連絡するように略逆Ｕ字状に形成されている。１５ｃはトラップ排水路１５の最上部分となる堰部、１５ｄはこの堰部１５ｃの下流側をなす直管部である。

また、ボウル部１４の底部には、前記トラップ流入口１５ａに向けて洗浄水を噴射するゼット孔５１を前記トラップ流入口１５ａと対向する位置に設けている。５は前記便器本体１０内に配設され、略Ｊ字状に形成されたゼット用通水管であり、先端に前記ゼット孔５１を開口したノズル５１ａを設けている。

本実施形態に係る水洗便器１は、上記構成において、前記水源３に連通連結した水道管６に給水管Ｒ０を連通連結し、この給水管Ｒ０に、前記リム通水部４と連通連結する第１導水路Ｒ１と第２導水路Ｒ２とを洗浄水供給手段８を介して連通連結し、前記第２導水路Ｒ２に、前記水道管６からの水を貯留するタンク７１とこのタンク７１内の貯留水を前記ゼット孔５１に供給するポンプ７２とを具備するポンプユニット７を配設したことに特徴がある。

すなわち、図１〜図４に示すように、トイレ室Ｑの壁体Ｗ（図３を参照）に外部から臨ませて配管した水源３に水道管６を連結し、同水道管６の先端を便器本体１０の機能部ケーシング１３内に伸延させ、その終端を、バルブユニット２を取付けた給水管Ｒ０に接続している。

ここで、便器本体１０の機能部ケーシング１３内に配設された前記バルブユニット２は、図３に示すように、前記水道管６と連通連結した給水管Ｒ０の上流側から、定流量弁２１と、この定流量弁２１の下流側に順に配設したソレノイド式の電磁開閉弁２２及び前記流路切換弁２３からなる前記洗浄水供給手段８と、このバルブユニット２内に設けた前記流路切換弁２３から伸延し、それぞれ負圧破壊弁２４を設けた２本の下流側給水管を伸延させて構成している。

そして、前記下流側給水管の一方に第１導水路Ｒ１を、他方に第２導水路Ｒ２を連通連結し、前記第１導水路Ｒ１の先端側をなすリム通水管４２を前記リム通水部４内に伸延させ、前記リム通水管４２の先端に取付けたノズル４３を前記リム通水開口４１に臨ませる一方、前記第２導水路Ｒ２の終端を、前記タンク７１の上壁７１ｄに貫通させてタンク７１内に開口している。そして、このタンク７１に付設したポンプ７２を介して第３導水路Ｒ３を前記上壁７１ｄから伸延させて前記ゼット用通水管５の始端に連通連結している。なお、図３中、６１は前記水道管６に設けたバルブ部であり、止水弁６１ａとストレーナ６１ｂとを内蔵している。また、６２は水道管６から分岐して前記局部洗浄装置へ給水するための分岐流路である。

かかる構成により、水源３からの給水圧力が低いところであっても、水道管６からの水は前記リム通水部４とタンク７１とに選択的に給水されることから、タンク７１内に貯留した水をポンプ７２によって強制的に前記ゼット孔５１へ圧送することができ、十分な洗浄水量を確保して汚物を確実に排出することができる。

ところで、本実施形態においては、前記第３導水路Ｒ３には、上流側すなわち前記タンク７１側から図６に示す大気開放弁２５と、図７に示す逆止弁７７とを設けている。したがって、第３導水路と大気とが前記大気開放弁２５により連通し、便器本体１０内の溜水の水位とタンク７１内の水位とが異なっている場合でも水の流動を防止できるとともに、前記逆止弁７７により、便器本体１０内の溜水がタンク７１内へ逆流することを確実に防止している。

なお、大気開放弁２５を示す図６において、２５ａは入水口、２５ｂは出水口であり、前記第３導水路Ｒ３と連通している。また、２５ｃは複数の爪体２５ｄを放射状に設け、各爪体２５ｄ間に前記第３導水路Ｒ３を大気に開放する開口部２５ｅを形成するとともに（図６（ａ）のＩ−Ｉ線における端面図を示す図６（ｃ）を参照）、背面に弁座２５ｆを設けた弁本体であり、ガイド軸２５ｇに沿って上下動可能に装着されている。２５ｋは前記弁本体２５ｃ及び前記ガイド軸２５ｇを配設した弁室２５ｈを形成するケーシングであり、上面には大気開放口２５ｊが形成されている。かかる構成により、水の流入が無い場合、図６（ａ）に示すように、前記開口部２５ｅを介して第３導水路Ｒ３は大気と連通し、便器本体１０内の溜水の水位とタンク７１内の水位とが異なっている場合でも水の流動を防止できる。一方、水の流入がある場合は、弁本体２５ｃは図６（ｂ）に示すように、上方へ押し上げられ、弁座２５ｆがシート部２５ｍと密着して水が大気開放口２５ｊへ漏れることを防止できるようにしている。

また、逆止弁７７を示す図７において、７７ｇは第３導水路Ｒ３内に取付けられる弁ケーシングであり、前記第３導水路Ｒ３と連通する入水口７７ａと出水口７７ｂとを形成するとともに、その間に弁室７７ｄを形成している。７７ｃはこの弁室７７ｄ内に配設した弁本体であり、前記入水口７７ａに臨むように形成されたシート部７７ｅに密着して前記入水口７７ａを封止するようにスプリング７７ｆにより付勢されている。７７ｈは前記弁本体７７ｃに装着したシールリング、７７ｊは前記ケーシング７７ｇと第３導水路Ｒ３の内側壁との間に介設したＯリングである。かかる構成により、第３導水路Ｒ３内における水の流れる方向は、図７（ｂ）に示すように、一方向（入水口７７ａ側から出水口７７ｂ側）に規制される。すなわち、第３導水路Ｒ３内における水は前記タンク７１側からゼット孔５１へは流れるが、ゼット孔５１側からタンク７１側へは流れることがない。

ポンプユニット７は、便器本体１０の外部に設置しており、本実施形態では、図２に示すように、便器本体１０を挟んで水道管６とは反対側に配設している。便器本体１０の後部には前記トラップ排水路１５の直管部１５ｄが形成されており、本実施形態では、前記直管部１５ｄの左右側に形成された凹部１８にポンプユニット７を配設している。したがって、ポンプユニット７がトイレ室Ｑ内で著しく邪魔になることがない。しかも、便器本体１０に対して外付けされ、なおかつポンプ７２をタンク７１の前面壁７１ａに取付けることで、ポンプ７２のメンテナンスが容易となっている。本実施形態では、図２に示すように、前記直管部１５ｄを袴部１９で被覆し、この袴部１９の側面１９ａに配管挿通用孔１９ｂなどを形成している。

また、ポンプユニット７のタンク７１は、略矩形箱型に形成しており、底壁７１ｂをポンプ７２側へ向けて下方傾斜させ、タンク７１内の貯留水７３を効率的に排出可能としている。７１ｃはタンク支持脚である。

また、タンク７１にはフロートスイッチ７４を設けるとともに、空気吸入を兼ねるオーバーフロー管７５を上壁７１ｄから前記バルブユニット２内に伸延させている。前記オーバーフロー管７５は、バルブユニット２内に伸延しており、同バルブユニット２内における第１導水路Ｒ１に設けた負圧破壊弁２４に連通している。

上記構成により、本実施形態に係る水洗便器１は、上述したように水源３からの水をリム通水部４とタンク７１とに選択的に給水することができ、ゼット孔５１に給水する場合はタンク７１内の貯留水７３をポンプ７２によって強制的に圧送することができるので、水源３からの給水圧が低い地域などに設置しても問題なく汚物排出処理が可能であり、さらに、例えば前記水源３に他の水栓端末などが接続されていた場合に、水洗便器１において短時間に多量の水を洗浄用に用いても、前記水栓端末の水圧が急激に低下するなどの悪影響を及ぼすおそれもない。

また、本実施形態に係る水洗便器１は、前記電磁開閉弁２２及び前記流路切換弁２３、さらに、前記ポンプ７２及びフロートスイッチ７４を、前記機能部ケーシング１３内に配設した図示しない制御盤に電気的に接続しており、この制御盤により、便器洗浄水の給水を制御している。すなわち、前記制御盤が給水制御手段として実質的に機能している。なお、図１〜図４中、７２ａはポンプ７２と前記制御盤とを接続する配線、７４ａはフロートスイッチ７４と制御盤とを接続する配線である。

ここで、制御盤により担われる給水制御手段による給水制御について、図３及び図５を参照しながら説明する。

この給水制御手段はタイマーを備えており、図５に示すように、基本的には予め定めた所定のタイミングで前記リム通水部４と前記ゼット孔５１とに給水するようにして、給水量についても時間により制御している。

水洗便器１の使用者が、例えば便器本体１０内に設けた洗浄スイッチ（図示せず）を押下するなどして洗浄操作を実行すると、制御盤はバルブユニット２の電磁開閉弁２２及び流路切換弁２３を開成する駆動信号を出力して（ｔ１）水道管６と第１導水路Ｒ１側とを連通させ、水をリム通水部４に給水する。水道管３からの水はこのリム通水部４を通り、１次洗浄水としてリム通水開口４１からボウル部１４内に吐出され、ボウル部１４の内壁を旋回しながら洗浄を開始する。このとき、ポンプユニット７のタンク７１内には所定量の貯留水７３があるものとする。したがって、フロートスイッチ７４はＯＮ状態である。

所定時間経過すると（ｔ２）、制御盤は前記第１導水路Ｒ１から前記第２導水路Ｒ２へ流路を切換える駆動信号を流路切換弁２３に出力するとともに、前記ポンプユニット７のポンプ７２に駆動信号を出力して駆動させる。したがって、水道管３からの水は第１導水路Ｒ１へは流れずに第２導水路Ｒ２へ流れ込む。すなわち、水は、水道管６→定流量弁２１→電磁開閉弁２２→流路切換弁２３→第２導水路Ｒ２→タンク７１と流れてタンク７１内に流入するとともに、このタンク７１内の貯留水７３が、ポンプ７２の駆動により、ポンプ７２→第３導水路Ｒ３→ゼット用通水管５→ゼット孔５１へと圧送され、ゼット孔５１からトラップ流入口１５ａに向かって噴出された洗浄水によりトラップ排水路１５内に負圧が生じ、ボウル部１４内の溜め水が呼び込まれトラップ排水路１５内にサイホン現象を生起させ、汚物を排出口１５ｂへと流出させるゼット洗浄が実行される。かかるゼット洗浄に要する水量はおよそ２０リットル／ｍｉｎ必要であるが、このように、タンク７２内に補給しながらゼット洗浄を行うので、タンク７２の容量は２〜３リットル程度の小型のものとすることが可能となる。

また、このゼット洗浄に要する時間も予め定められており、その所定時間が経過すると（ｔ３）、制御盤は前記ポンプ７２を停止させる停止信号を出力してポンプ７２の駆動を停止するとともに、流路切換弁２３に駆動信号を出力して流路を再び前記第１導水路Ｒ１へ切換える。これにより、水道管３からの水は２次洗浄水として前記リム通水部４に給水され、便器本体１０のボウル部１４内を水封する。なお、この水封に要する時間も予め設定されており、この時間まではタイマーを用いた時間管理による給水制御となっている。

かかる水封時間が経過すると（ｔ４）、制御盤は流路切換弁２３に駆動信号を出力して流路を再び第２導水路Ｒ２へ切換え、タンク７１内に水道管３からの水を補給する。

その後、タンク７１内に水が所定量貯留されるタイミング（ｔ５）で制御盤は電磁開閉弁２２に閉弁駆動信号を出力する。しかし、この電磁開閉弁２２は電磁弁を備えたパイロット部とダイヤフラムを用いた主弁とから構成されており、主弁が完全に閉止するまでにタイムラグがあるので水道管６からの水は制御盤から閉弁駆動信号が出力された後もタンク７２内に流入する。

そして、タンク７１内の貯留水７３が所定量に達すると、フロートスイッチ７４がＯＮし（ｔ６）、このフロートスイッチ７４からの信号を受けた制御盤は、流路切換弁２３に駆動信号を出力して流路を再び第１導水路Ｒ１へ切換え、電磁開閉弁２２が完全に閉止されていない場合に流入する水をリム通水部４からボウル部１４内に流入させる。

以上、実施形態を通して本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、洗浄水供給手段８の構成は、電磁開閉弁２２と流路切換弁２３を直列に設けるのではなく、給水管Ｒ０を分岐して各分岐流路にそれぞれ電磁開閉弁を設け、各電磁開閉弁に第１導水路Ｒ１、第２導水路Ｒ２を連通連結しても構わない。

また、第３導水路Ｒ３とゼット用通水管５とを、理解を容易にするために区別して説明したが、前記第３導水路Ｒ３の概念は前記ゼット用通水管５を含むものであっても構わない。

また、給水制御において、前記第２導水路Ｒ２へ流路が切り換えられた状態で第３導水路Ｒ３を用いてゼット洗浄を行った後、ボウル部１４内を水封するために流路を再び前記第１導水路Ｒ１へ切換える際に、上述した例では流路を切り換えるタイミングとポンプ７２の駆動を停止するタイミングとを略同時として説明したが、両者のタイミングは必ずしも一致させる必要はない。例えばボウル部１４内の水封時にゼット孔５１からの吐水があっても構わない。

さらに、上述してきた水洗便器１は、ポンプユニット７を予め備えた構成として説明したが、例えば、既設のタンクレスの水洗便器に、ポンプユニット７を後付けすることも可能である。その場合、機能部ケーシング１３内にはバルブユニット２を配設する空間を確保しておくとともに、便器本体１０の後部に設けた袴部１９に代えて化粧カバーなどを着脱自在に取付け、さらに、この化粧カバー及び便器本体１０に、配管に必要なスペースや挿通穴などを予め設けておくとよい。

本実施形態に係る水洗便器の正面図である。同水洗便器の後方からの斜視図である。同水洗便器の模式的説明図である。同便器本体内部に収納したブル部ユニットを含む配管の説明図である。同水洗便器における洗浄時のタイムチャートである。大気開放弁の説明図である。逆止弁の説明図である。

符号の説明

１水洗便器
２バルブユニット
３水道管
４リム通水部
５ゼット通水管
６水道管
７ポンプユニット
２２電磁開閉弁
２３流路切換弁
５１ゼット孔
７１タンク
７２ポンプ
７３貯留水
Ｒ１第１導水路
Ｒ２第２導水路

Claims

便器本体の上部開口周縁に形成したリム通水部と、
便器本体の底部に形成したトラップ流入口に向けて開口したゼット孔と、
を備え、前記リム通水部と前記ゼット孔とからそれぞれ洗浄水を吐水可能とした水洗便器において、
水道管に連通連結した給水管に、第１導水路と第２導水路とを洗浄水供給手段を介して連通連結し、前記第１導水路をリム通水部と連通連結させる一方、前記第２導水路には、前記水道管からの水を貯留するタンクとこのタンク内の貯留水を第３導水路を介して前記ゼット孔に供給するポンプとを具備するポンプユニットを配設し、
前記洗浄水供給手段は、パイロット部とダイヤフラムを用いた主弁とから構成される開閉弁と、前記開閉弁を介して前記給水管から供給される洗浄水の流路を前記第１導水路又は前記第２導水路に切換え可能な流路切換弁とを有しており、
前記洗浄水供給手段の動作は制御盤により制御され、
この制御盤は、前記開閉弁を開き、前記第２導水路から前記タンクへ前記水道管からの水の補給を開始した後、前記タンク内に所定量貯留されると、前記開閉弁に閉弁駆動信号を出力し、その後、前記タンク内の貯留水が所定水位になったことを検知すると、前記流路切換弁により流路を前記第１導水路に切換えることを特徴とする水洗便器。
前記ポンプユニットを、前記便器本体の外部に設置したことを特徴とする請求項１記載の水洗便器。
前記リム通水部と前記ゼット孔とに所定のタイミングで給水する給水制御手段を備え、この給水制御手段は、
前記リム通水部に給水した後、前記第１導水路から前記第２導水路へ流路を切換えるとともに前記ポンプを駆動して、前記タンクからゼット孔へ給水して汚物を排出し、その後、流路を前記第１導水路へ切換えて前記リム通水部に給水して前記便器本体内を水封し、その後、再度流路を第２導水路へ切換えて前記タンクに所定量まで水補給するように給水制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の水洗便器。
前記タンクから前記ゼット孔への給水タイミングに同期して前記水道管から当該タンクへ水補給することを特徴とする請求項３記載の水洗便器。
前記ポンプユニットと前記ゼット孔とを連通連結する前記第３導水路には、その中途に大気開放弁を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の水洗便器。
前記第３導水路に設けた前記大気開放弁の下流側に逆止弁を取付けたことを特徴とする請求項５記載の水洗便器。