JP5242073B2 - 便器排水路の吸気装置及び吸気装置の吸気方法 - Google Patents

Description

本発明は便器排水路の吸気装置及び吸気装置の吸気方法に関する。

特許文献１の図１に従来の便器排水路の吸気装置が開示されている。この吸気装置は、便器本体の水封部の下流側に連なる便器排水路から空気を吸引する吸気手段と、吸気手段の作動開始及び作動停止を制御する制御手段とを備えている。

このような構成である従来の便器排水路の吸気装置は、適切なタイミングで吸気手段の作動開始及び作動停止を行うことができ、サイホン作用を早期に発生させることができる。

特開平６−１７４７７号公報

しかし、上記従来の便器排水路の吸気装置では、吸気手段の単位時間当たりの吸気量である単位吸気量が一定であるため、便鉢内の汚物の量、重さ等の相違によりサイホン作用が確実に発生しないことがある。つまり、便鉢内の汚物の量が多いと、単位吸気量の多い吸気手段でなければサイホン作用が発生しづらい。一方、単位吸気量の多い吸気手段を採用した場合には、サイホン作用の発生後にも吸気手段が継続して作動すると、便鉢内の洗浄水が強力に排出されてサイホン作用が早期に終了してしまうため、軽い汚物が便鉢から便器排水路に完全に排出されないことがある。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、便鉢から便器排水路に汚物を確実に排出することができる便器排水路の吸気装置及び吸気装置の吸気方法を提供することを解決すべき課題としている。

本発明の便器排水路の吸気装置は、便鉢を有する便器本体の水封部の下流側に連なる便器排水路から空気を吸引する吸気手段を備えた便器排水路の吸気装置において、
前記吸気手段は、単位時間当たりの吸気量である単位吸気量を調整可能な制御手段により制御されており、
前記制御手段は、洗浄水が前記便鉢に供給されてから所定時間経過後に前記吸気手段による吸気を開始し、この吸気の開始から特定時までの間の前記単位吸気量が該特定時経過後の該単位吸気量に比べて多くなるように制御することを特徴とする。

このような構成である本発明の便器排水路の吸気装置では、制御手段が吸気手段の単位吸気量を調整可能であるため、一定の時間は単位吸気量を多くしたり、一定の時間は単位吸気量を少なくしたりすることが可能である。すなわち、この吸気装置では、便鉢内の汚物の量、汚物の重さ等に応じて予め時間を定めて単位吸気量を変化させることができることから、確実にサイホン作用を発生させ、かつサイホン作用を適切に継続させることができる。

したがって、本発明の便器排水路の吸気装置は、便鉢から便器排水路に汚物を確実に排出させることができる。

また、便器排水路の吸気装置を備えた水洗式便器の使用者が制御手段を操作することにより、単位吸気量を任意の量に設定したり、予め設定された複数の単位吸気量の中から選択するようにしても良い。このようにすれば、便鉢内の汚物の量に応じて吸気量を変化させることができるため、より確実に便鉢から便器排水路に汚物を排出させることができる。

本発明の吸気装置において、制御手段は、吸気手段による吸気の開始から特定時までの間の単位吸気量が特定時経過後の単位吸気量に比べて多くなるように制御する。

この場合、特定時までの間は、吸気手段の単位吸気量を多くしてサイホン作用を確実に発生させることにより、重い汚物を便器排水路へ排出することができる。また、特定時経過後は、単位吸気量を特定時経過前に比べて少なくしてサイホン作用を継続させることにより、軽い汚物を便器排水路へ排出することができる。

特定時は、便器排水路にサイホン作用による排出流が発生する時であることが好ましい。この場合、サイホン作用発生後、吸気装置の単位吸気量を少なくすることにより、サイホン作用が早期に終了してしまうことを防止することができる。

本発明の吸気装置において、吸気手段は、負圧発生装置と、負圧発生装置と便器排水路との間に接続される吸引タンクとを有し、
吸引タンクの内部は、設置時の上下方向で移動可能な隔膜によって、負圧発生装置に接続される第１室と、便器排水路に接続される第２室とに区画されていることが好ましい。

この場合、吸引タンクの内容積に応じて一定量の空気を便器排水路から吸引することができるため、安定してサイホン作用を発生させることができる。また、吸引タンクの内部が隔膜により第１室と第２室とに区画され、第２室のみが便器排水路と接続されているため、汚物を含んだ洗浄水や臭気を含んだ空気等が負圧発生装置側へ入り込むことを確実に防止している。

本発明の吸気装置において、負圧発生装置と第１室との間には、負圧を蓄圧する負圧蓄圧タンクが設けられていることが好ましい。この場合、負圧蓄圧タンクに蓄圧された負圧により、吸引タンクの隔膜を急激に移動させることができるため、単位吸気量を多くすることができる。このため、単位吸気量の多い負圧発生装置を採用しなくてもよくなるため、負圧発生装置の小型化又は簡易化を図ることができる。

負圧発生装置としては、負圧を発生させることができるものであれば、種々のものを採用することができる。例えば、機械式ポンプの他、洗浄水を供給することにより負圧を発生させるエゼクタ等を採用することができる。

以下、本発明の便器排水路の吸気装置を洋風水洗式便器に具体化した実施例１、２を図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、実施例１の洋風水洗式便器は、便器本体１と、便器洗浄装置Ｓ１とを備えている。なお、便座及び便蓋の図示は省略する。

便器本体１は便鉢２の上部内周にリム３を有している。また、便器本体１には便鉢２の下端から上方に延びる上昇流路２ｂが形成され、便鉢２の下方には水封部４が形成されている。便器本体１の上昇流路２ｂは接続管と接続されており、接続管内は便器排水路５、滞留部６及び排水口７とされている。

また、便器洗浄装置Ｓ１は、洗浄水供給装置１００と便器排水路５の吸気装置２００とを備えている。

洗浄水供給装置１００は、水道管と接続される導水管１０と、導水管１０を開閉する第１開閉弁Ｖ１とを有している。

便器排水路５の吸気装置２００は、吸気手段と、吸気手段を制御する制御装置Ｃ１とから構成されている。吸気手段は、負圧発生装置２０と吸引タンク３０とを有している。負圧発生装置２０は機械式ポンプにより構成され、単位吸気量が一定のものである。負圧発生装置２０は、開度調整可能な第２開閉弁Ｖ２が設けられた第１導圧管４０を介して吸引タンク３０に接続されている。第１導圧管４０の第２開閉弁Ｖ２と吸引タンク３０との間には、途中に第３開閉弁Ｖ３が設けられて外部に連通する第２導圧管５０が分岐されている。

吸引タンク３０の内部は、上下方向で移動可能な隔膜３３によって第１室３１と第２室３２とに区画されている。第１室３１は第１導圧管４０に接続され、第２室３２は吸引管３５によって便器排水路５に接続されている。

第１開閉弁Ｖ１及び第３開閉弁Ｖ３は制御装置Ｃ１により開閉タイミング及び開閉時間が制御されている。また、第２開閉弁Ｖ２は制御装置Ｃ１により開閉タイミング、開閉時間及び開度が制御されている。さらに、負圧発生装置２０も制御装置Ｃ１により駆動が制御されている。

以上の洋風水洗式便器では、吸気手段は、負圧発生装置２０、第１導圧管４０、第２開閉弁Ｖ２、第２導圧管５０、第３開閉弁Ｖ３、吸引タンク３０及び吸引管３５によって構成されている。洗浄水供給装置１００は、導水管１０及び第１開閉弁Ｖ１によって構成されている。

次に、便器洗浄装置Ｓ１の作動について説明する。非洗浄時には、第１開閉弁Ｖ１、第２開閉弁Ｖ２及び第３開閉弁Ｖ３は閉弁している。

用便後、制御装置Ｃ１に対して便器洗浄の開始信号を送信する洗浄スイッチを使用者が操作することにより、制御装置Ｃ１によって第１開閉弁Ｖ１が開弁する。

これにより、洗浄水はリム３に供給される。リム３に供給された洗浄水は便鉢２の内面に沿って旋回しながら流れ落ち、便鉢２内に旋回流が形成される。この旋回流により、汚物は便鉢２の中央に集められる。なお、この旋回流により、ペーパーは、ほぐれて洗浄水となじみ、洗浄水中に分散する。

所定時間経過後、制御装置Ｃ１によって開閉弁Ｖ２が開弁されるのと同時に負圧発生装置２０が駆動され、吸引タンク３０の第１室３１内の空気が吸引される。これにより、吸引タンク３０内の隔膜３３は引き上げられ、便器排水路５の空気が吸引タンクの第２室３２内に吸引される。

この際、第２開閉弁Ｖ２は、図２に示すように、開弁してからｔ１秒までの間は全開に、その後は開度を減少させるように制御装置Ｃ１によって制御される。これにより、吸引開始からｔ１秒までの間は、吸引タンク３０内の隔膜３３が急激に引き上げられることにより単位吸気量は多く、その後は、隔膜３３が吸引タンク３０の上内壁面に当接するまで緩やかに引き上げられることにより単位吸気量は少なくなる。つまり、便器排水路５からの空気の吸引を開始してからｔ１秒経過するまでは、便器排水路５からの空気の吸気量が急激に増加し、その後は緩やかに増加することになる。

こうして、リム３から供給された洗浄水によって充分高くなった便鉢２内の水位と水封部４の最高位部４ａとの間の水頭差と相俟って、便器排水路５から空気を吸引開始してからｔ１秒までの間に早期にサイホン作用を発生させることができる。このため、重い汚物を便器排水路５へ排出することができる。また、ｔ１秒を経過した後には、単位吸気量を少なくして便器排水路５から空気を吸引するので、サイホン作用を継続させることができる。このため、軽い汚物を便器排水路５へ排出することができる。

この際、汚物は、便鉢２内に形成された旋回流により便鉢２の中央に集められ、サイホン作用により便器排水路５へ排水される洗浄水に伴って便器排水路５へ排出される。

また、便器排水路５は、滞留部６によって下流側と封鎖され、便器排水路５は水封部４と滞留部６との間に存在する閉空間にされている。このため、確実に便器排水路５から一定量の空気を吸引することができるため、サイホン作用を安定して発生させることができる。

便鉢２内の水位が便鉢２の後部の最低位部２ａより低くなることにより、便器排水路５に便鉢２から空気が流入してサイホン作用が終了する前に、制御装置Ｃ１によって第１開閉弁Ｖ１及び第２開閉弁Ｖ２が閉弁し、第３開閉弁Ｖ３が開弁する。また、制御装置Ｃ１によって負圧発生装置２０の駆動も停止する。これにより、吸引タンク３０の第１室３１が第１導圧管４０、第２導圧管５０及び第３開閉弁Ｖ３を介して外部と連通するため、第１室３１内が大気圧になり、隔膜３３が下降する。このため、便器排水路５内に第２室３２から空気が徐々に押し込まれ、便器排水路５内に空気が増加するため、便器排水路５内を洗浄水で満水にする状態が維持できず、サイホン作用が終了する。

サイホン作用が終了した後、制御装置Ｃ１によって第１開閉弁Ｖ１が開弁し、洗浄水がリム３に供給され、便鉢２内に洗浄水が溜まり覆水する。その後、制御装置Ｃ１によって第１開閉弁Ｖ１及び第３開閉弁Ｖ３が閉弁され、便器洗浄の待機状態となる。

したがって、実施例１の便器排水路５の吸気装置２００は、サイホン作用を確実に発生させ、かつサイホン作用を適切に継続させることができる。このため、この吸気装置２００によれば、便鉢２から便器排水路５に汚物を確実に排出させることができる。

図３に示すように、実施例２の洋風水洗式便器は、便器本体１と、便器洗浄装置Ｓ２とを備えている。なお、便座及び便蓋の図示は省略する。

便器洗浄装置Ｓ２は、洗浄水供給装置１０１と便器排水路５の吸気装置２０１とを備えている。洗浄水供給装置１０１は、第１開閉弁Ｖ１の下流側の導水管１０の途中にエゼクタ２５が設けられている。

エゼクタ２５は、内部に洗浄水が流通することにより吸気口２６から空気を吸引する。吸気口２６には逆止弁Ｖ５を介して第１導圧管４０が接続されている。第１導圧管４０には第４開閉弁Ｖ４が設けられている。逆止弁Ｖ５より下流側かつ第３開閉弁Ｖ３より上流側の第１導圧管４０には、第３導圧管６０が分岐されている。エゼクタ２５は、第１導圧管４０及び第３導圧管６０を介して負圧を蓄圧する負圧蓄圧タンク７０に接続されている。第３導圧管６０には、途中に第３開閉弁Ｖ３が設けられて外部に連通する第２導圧管５０が分岐されている。

この便器排水路５の吸気装置２０１は、吸気手段と制御装置Ｃ２とにより構成されている。吸気手段は、エゼクタ２５、第１導圧管４０、逆止弁Ｖ５、第４開閉弁Ｖ４、第３導圧管６０、負圧蓄圧タンク７０、第２導圧管５０、第３開閉弁Ｖ３、吸引タンク３０及び吸引管３５によって構成されている。

第１開閉弁Ｖ１、第３開閉弁Ｖ３及び第４開閉弁Ｖ４は制御装置Ｃ２により開閉タイミング及び開閉時間が制御されている。他の構成は実施例１と同様である。このため、同一の構成については、同一の符号を付し詳細な説明は省略する。

次に、便器洗浄装置Ｓ２の作動について説明する。非洗浄時には、第１開閉弁Ｖ１、第３開閉弁Ｖ３及び第４開閉弁Ｖ４は閉弁している。

用便後、制御装置Ｃ２に対して便器洗浄の開始信号を送信する洗浄スイッチを使用者が操作することにより、制御装置Ｃ２によって第１開閉弁Ｖ１が開弁する。

これにより、エゼクタ２５内を洗浄水が流れ、エゼクタ２５が負圧蓄圧タンク７０内の空気を逆止弁Ｖ５、第１導圧管４０及び第３導圧管６０を介して吸引するため、負圧蓄圧タンク７０内には負圧が蓄積される。また、エゼクタ２５を通過した洗浄水はリム３に供給される。リム３に供給された洗浄水は便鉢２の内面に沿って旋回しながら流れ落ち、便鉢２内に旋回流が形成される。この旋回流により、汚物は便鉢２の中央に集められる。なお、この旋回流により、ペーパーは、ほぐれて洗浄水となじみ、洗浄水中に分散する。

所定時間経過後、制御装置Ｃ２によって第４開閉弁Ｖ４が開弁される。これにより、負圧蓄圧タンク７０内に蓄積された負圧が第３導圧管６０、第１導圧管４０及び第４開閉弁Ｖ４を介して吸引タンク３０の第１室３１に伝達され、第１室３１内が負圧になる。また、エゼクタ２５内を引き続き洗浄水が流れているため、エゼクタ２５によっても第１室３１内の空気が吸引される。吸引タンク３０内の隔膜３３は、図２に示すように、第４開閉弁Ｖ４が開弁してからｔ１秒経過するまでの間は負圧蓄圧タンク７０内に蓄積された負圧により急激に引き上げられることにより単位吸気量は多く、その後は、負圧蓄圧タンク７０による吸引が終了するため、エゼクタ２５のみにより隔膜３３が吸引タンク３０の上内壁面に当接するまで緩やかに引き上げられることにより単位吸気量は少なくなる。つまり、便器排水路５からの空気の吸引を開始してからｔ１秒経過するまでは、便器排水路５からの空気の吸気量が急激に増加し、その後は緩やかに増加することになる。

こうして、リム３から供給された洗浄水によって充分高くなった便鉢２内の水位と水封部４の最高位部４ａとの間の水頭差と相俟って、便器排水路５から空気を吸引開始してからｔ１秒までの間に早期にサイホン作用を発生させることができる。このため、重い汚物を便器排水路５へ排出することができる。また、ｔ１秒を経過した後には、単位吸気量を少なくして便器排水路５から空気を吸引するので、サイホン作用を継続させることができる。このため、便鉢２内の洗浄水中に浮遊する軽い汚物を便器排水路５へ排出することができる。

この際、汚物は、便鉢２内に形成された旋回流により便鉢２の中央に集められ、サイホン作用により便器排水路５へ排水される洗浄水に伴って便器排水路５へ排出される。

また、便器排水路５は、滞留部６によって下流側と封鎖され、便器排水路５は水封部４と滞留部６との間に存在する閉空間にされている。このため、確実に便器排水路５から一定量の空気を吸引することができるため、サイホン作用を安定して発生させることができる。

便鉢２内の水位が便鉢２の後部の最低位部２ａより低くなることにより、便器排水路５に便鉢２から空気が流入してサイホン作用が終了する前に、制御装置Ｃ２によって第１開閉弁Ｖ１が閉弁し、第３開閉弁Ｖ３が開弁する。これにより、吸引タンク３０の第１室３１が第１導圧管４０、第３導圧管６０、第２導圧管５０及び第３開閉弁Ｖ３を介して外部と連通するため、第１室３１内が大気圧になり、隔膜３３が下降する。このため、便器排水路５内に第２室３２から空気が徐々に押し込まれ、便器排水路５内に空気が増加するため、便器排水路５内を洗浄水で満水にする状態が維持できず、サイホン作用が終了する。

サイホン作用が終了した後、制御装置Ｃ２によって第１開閉弁Ｖ１が開弁し、洗浄水がリム３に供給され、便鉢２内に洗浄水が溜まり覆水する。その後、制御装置Ｃ２によって第１開閉弁Ｖ１、第２開閉弁Ｖ２及び第３開閉弁Ｖ３が閉弁され、便器洗浄の待機状態となる。

したがって、実施例２の便器排水路５の吸気装置２０１も、実施例１と同様、本発明の作用効果を奏することができる。また、この吸気装置２０１では、第１導水管１０内を流れる洗浄水により負圧を発生させているため、電気等の他のエネルギーを使用することなく便器排水路５から空気を吸引することができる。

以上において、本発明を実施例１、２に即して説明したが、本発明は上記実施例１、２に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

本発明は水洗式便器に利用可能である。

実施例１の便器排水路の吸気装置を備えた洋風水洗式便器の模式図である。 実施例１の便器排水路の吸気装置に係り、吸気時間と吸気量との関係を示すグラフである。 実施例２の便器排水路の吸気装置を備えた洋風水洗式便器の模式図である。

符号の説明

１…便器本体
４…水封部
５…便器排水路
２０、２５、３０、７０…吸気手段（２０…負圧発生装置、２５…エゼクタ、３０…吸引タンク、７０…負圧蓄圧タンク）
２００、２０１…吸気装置
Ｃ１、Ｃ２…制御装置

Claims (4)

1. 便鉢を有する便器本体の水封部の下流側に連なる便器排水路から空気を吸引する吸気手段を備えた便器排水路の吸気装置において、
   前記吸気手段は、単位時間当たりの吸気量である単位吸気量を調整可能な制御手段により制御されており、
   前記制御手段は、洗浄水が前記便鉢に供給されてから所定時間経過後に前記吸気手段による吸気を開始し、この吸気の開始から特定時までの間の前記単位吸気量が該特定時経過後の該単位吸気量に比べて多くなるように制御することを特徴とする便器排水路の吸気装置。
2. 前記特定時は、前記便器排水路にサイホン作用による排出流が発生する時である請求項１記載の便器排水路の吸気装置。
3. 便鉢を有する便器本体の水封部の下流側に連なる便器排水路から空気を吸引する吸気装置の吸気方法において、
   洗浄水が前記便鉢に供給されてから所定時間経過後に前記便器排水路から吸気を開始し、
   前記吸気装置が吸気する単位時間当たりの吸気量である単位吸気量が吸気の開始から特定時までの間の方が該特定時間経過後に比べて多いことを特徴とする吸気装置の吸気方法。
4. 前記特定時は、前記便器排水路にサイホン作用による排出流が発生する時である請求項３記載の吸気装置の吸気方法。

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