JP5243857B2

JP5243857B2 - 便器装置

Info

Publication number: JP5243857B2
Application number: JP2008166276A
Authority: JP
Inventors: 研治安達
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-06-25
Filing date: 2008-06-25
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2028-06-25
Also published as: JP2010007317A

Description

本発明は、トラップ筒が可動となったいわゆるターントラップ式の便器装置に関するものである。

従来より、ボウルの底部の排水口から連出されて先端の自由端部が上下回動可能に支持されたトラップ筒を備えた、いわゆるターントラップ式の便器が使用されている（例えば特許文献１参照）。トラップ筒は、回動駆動手段としての駆動モータが正転することで先端が下降し、駆動モータが逆転することで先端が上昇する。そして、トラップ筒２の先端が上昇して開口が上向きとなった状態で封水を行うと共に（図２（ａ）参照）、トラップ筒２の先端が下降して開口が下向きとなった状態で（図２（ｃ）参照）、汚物が排出される。
特開平１０−２３７９３１号公報

ターントラップ式の便器は、上述したように駆動モータを正転または逆転させるため、駆動モータを直流モータで構成し、電流切り替え手段により駆動モータを流れる電流の方向を切り替えて、正転および逆転を行うものであった。電流切り替え手段としては、駆動モータの両端子にリレーをそれぞれ設け、両リレーを切り替えることで正転および逆転を行うものであった。

この従来のリレーを設けたものにあっては、停電時に手動でトラップ筒２を上昇・下降させる際、リレーの接点を切り離さなければ逆起電圧が発生して重い、という問題があるため、リレーの代わりにＭＯＳＦＥＴを設けた回路が使用されるに至った。

これは、図６に示すように、電力供給手段の高電圧部ＶとグランドＧとの間に、Ｐ−ｃｈＭＯＳＦＥＴとＮ−ｃｈＭＯＳＦＥＴとを直列に設けた配線を並設し、Ｐ−ｃｈＭＯＳＦＥＴとＮ−ｃｈＭＯＳＦＥＴの間同士を接続して駆動モータＭを設けてＨブリッジ回路を構成したものである。また、高電圧部ＶとＰ−ｃｈＭＯＳＦＥＴ（Ｐｕｐ、Ｐｄｗ）との間からグランドＧに至るバックアップ用回路が分岐してあり、バックアップ用回路にバックアップ用のコンデンサＣが設けてある。

そして、駆動モータＭを正転させてトラップ筒２の先端を下降させる場合には、図６に示すように、一方の配線のＰ−ｃｈＭＯＳＦＥＴ（図６中のＰｄｗ）と他方の配線のＮ−ｃｈＭＯＳＦＥＴ（図６のＮｄｗ）とをオンにすると共に他方の配線のＰ−ｃｈＭＯＳＦＥＴ（図６中のＰｕｐ）と一方の配線のＮ−ｃｈＭＯＳＦＥＴ（図６中のＮｕｐ）とをオフにし、駆動モータＭを逆転させてトラップ筒２の先端を上昇させる場合には、ＰｄｗとＮｄｗとをオフにすると共にＰｕｐとＮｕｐとをオンにするものである。

また、トラップ筒２の先端を上端位置または下端位置で停止させておく場合には、ＮｕｐとＮｄｗをオンにすると共にＰｕｐとＰｄｗをオフにして、Ｎｕｐと駆動モータＭとＮｄｗとグランドＧとで閉回路を形成して駆動モータＭを外力に対する抵抗として利用することで、停止状態を保持するものである。

停電時には、このコンデンサＣからバックアップ用の電流が流れて駆動モータＭが駆動されるが、コンデンサＣからの電流がなくなると手動ハンドル（図示せず）にてトラップ筒２を手動で上昇、下降させるものであった。

しかしながらこの場合、駆動モータＭを手動で駆動させると、各ＭＯＳＦＥＴには該ＭＯＳＦＥＴをバイパスしてローサイド側からハイサイド側へと電流を流すダイオードが並設されているため、グランドＧからＮｄｗのダイオード、駆動モータＭ、Ｐｄｗのダイオード、コンデンサＣを順に通ってグランドＧに至る回路が形成されて、駆動モータＭに回生電流ｉ”が流れて手動での回転が重くなってしまうものであった。

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、停電時に手動でトラップ筒を上昇、下降させる際に、駆動モータに回生電流が流れて手動での回転が重くなってしまうのを防止する便器装置を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するために本発明に係る便器装置３は、ボウル１の底部の排水口１１から連出されて先端の自由端部が上下回動可能に支持されたトラップ筒２を備え、回動駆動手段の駆動モータＭの正転または逆転により前記トラップ筒２の先端が下降または上昇する便器装置３であって、回動駆動手段は、直流モータである駆動モータＭと、駆動モータＭに直流を供給する電力供給手段と、駆動モータＭを流れる電流の向きを切り替えるための電流切り替え手段と、で構成され、電流切り替え手段は、電力供給手段の高電圧部ＶとグランドＧとの間に、高電圧部Ｖ側からＰ−ｃｈＭＯＳＦＥＴとＮ−ｃｈＭＯＳＦＥＴとを直列に設けた配線を並設すると共に、両配線のＰ−ｃｈＭＯＳＦＥＴとＮ−ｃｈＭＯＳＦＥＴの間の部分を接続してその途中に駆動モータＭを設けて構成され、駆動モータＭを正転させてトラップ筒２の先端を下降させる場合には、一方の配線のＰ−ｃｈＭＯＳＦＥＴ（Ｐｄｗとする）と他方の配線のＮ−ｃｈＭＯＳＦＥＴ（Ｎｄｗとする）とをオンにすると共に他方の配線のＰ−ｃｈＭＯＳＦＥＴ（Ｐｕｐとする）と一方の配線のＮ−ｃｈＭＯＳＦＥＴ（Ｎｕｐとする）とをオフにし、駆動モータＭを逆転させてトラップ筒２の先端を上昇させる場合には、ＰｄｗとＮｄｗとをオフにすると共にＰｕｐとＮｕｐとをオンにするように制御し、高電圧部Ｖと両配線のＰ−ｃｈＭＯＳＦＥＴ（Ｐｕｐ、Ｐｄｗ）との間からグランドＧに至るバックアップ用回路を分岐して該バックアップ用回路にバックアップ用のコンデンサＣを設けた便器装置３において、コンデンサＣと両配線のＰ−ｃｈＭＯＳＦＥＴ（Ｐｕｐ、Ｐｄｗ）との間にコンデンサＣ側から両Ｐ−ｃｈＭＯＳＦＥＴ（Ｐｕｐ、Ｐｄｗ）側への電流を通すダイオードＤを設けて成ることを特徴とするものである。

また請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、駆動モータＭと並列にバリスタＶａを設けたことを特徴とするものである。

請求項１に係る発明によれば、グランドから、Ｎｄｗをバイパスしてローサイド側からハイサイド側へと電流を流すダイオード、駆動モータ、Ｐｄｗをバイパスしてローサイド側からハイサイド側へと電流を流すダイオード、コンデンサを順に通ってグランドに至る回路が形成されてしまうのを防止することができ、手動でトラップ筒を上昇、下降させる際に、駆動モータに回生電流が流れて手動での回転が重くなってしまうのを防止することができる。

請求項２に係る発明によれば、バリスタを設けたことで、回路素子にかかる電圧をバリスタ電圧以下とすることができ、回路素子を保護することができる。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。まず、便器装置３の全体について図２に基づいて説明する。

便器装置３はボウル１を洗浄水で洗浄するための便器洗浄手段を備えた水洗便器である。便器装置３の後部の内部にターントラップブロック４を内装してあり、便器装置３の後部のターントラップブロック４を配設した部分の上方位置には便器制御部ケース５を設けてあり、さらに便器装置３には洗浄水を供給するために洗浄水の供給路６を設けてあって、この供給路６の一端が水道管のような水供給管に接続してある。

ターントラップブロック４のケース（図示せず）内には変形性を有する材料で筒状に形成したトラップ筒２を配置してあり、トラップ筒２の一端をボウル１の底部の排水口１１に接続してあり、このトラップ筒２の排水口１１と反対側の自由端側の端部は上下に回動可能になっている。ターントラップブロック４のケースには回動アーム４１を回動自在に配置してあり、回動駆動手段としての駆動モータＭの回動軸が回動アーム４１の一端に連結してあり、回動アーム４１の自由端である他端がトラップ筒２の先端のリング（図示せず）に連結してある。そして駆動モータＭで回動軸を回動駆動すると、トラップ筒２が回動アーム４１、リングを介して回動してトラップ筒２の自由端側の端部が上向きになったり、下向きになったりするようになっている。また、回動軸は手動ハンドル（図示せず）が連結してあり、手動ハンドルを手動で回転させることで、回動軸を回転させて、トラップ筒２の先端を上昇、下降させることができる。

また便器制御部ケース５内には上記供給路６を開閉する洗浄弁（図示せず）を設けてあると共に便器装置３の各種制御をする制御部を設けてある。ボウル１の上端の周縁にはリム１２を設けてあり、このリム１２には複数の噴水穴を穿孔してあり、洗浄弁を開いて供給路６に水を供給したときリム１２を介して噴水穴からボウル１に洗浄水を噴出するようになっている。便器装置３のボウル１の上には便座７１と便蓋７２を配置してあり、便座７１や便蓋７２の前端を回動自在に連結してあり、便座７１や便蓋７２が起倒自在になっている。

上記のような便器装置３でボウル１の洗浄を行う場合は次のように動作する。図２（ａ）はボウル１の洗浄を開始するときの状態を示し、トラップ筒２の先端が上を向くように回動しており、ボウル１内に高い水位で洗浄水が保持されている。そして洗浄を開始したときには洗浄弁が開かれて供給路６から給水されてボウル１に洗浄水が噴出される。そしてトラップ筒２の先端が上を向いた状態からトラップ筒２の先端が下を向くように回動駆動され（以下「下降する」という）、図２（ｂ）（ｃ）に示すようにトラップ筒２の先端が下降して、トラップ筒２からボウル１内の水が一気に排水される。ボウル１内の水を一気に排水した後にトラップ筒２の先端が上に向くように回動駆動され（以下「上昇する」という）、ボウル１内が高い水位になるように洗浄水が保持され、次の使用に備えられる。上記のように洗浄されるのであるが、大便後に洗浄する場合は、大洗浄ボタンをオンすることにより洗浄弁が開かれて洗浄水が供給される時間が長い。また小便後に洗浄する場合は、小洗浄ボタンをオンすることにより洗浄弁が開かれて洗浄水が供給される時間が短い。

上記のように便器装置３が構成されているが、本発明では男子小用時や便器掃除時にはボウル１内の洗浄水の水位が低くなるように制御部で制御するようになっている。つまり、男子小用のためや便器掃除のために便座７１を起立させた時にトラップ筒２の先端の高さが図２（ａ）の上端位置より若干低い位置に下げてボウル１内の洗浄水の水位を低い位置に保つことができるようになっている。

ターントラップは、駆動モータＭを駆動して、その出力軸により回動アーム４１を一方向に回転させることで（以下、この方向の回転を正転というものとする）、トラップ筒２を下降させると共に、駆動モータＭを前記正転とは反対の方向への回転させることで（以下、この方向の回転を逆転というものとする）、トラップ筒２の先端を上昇させる。以下に、ターントラップを駆動する回動駆動手段について説明する。

回動駆動手段は、駆動モータＭと、駆動モータＭに直流を供給する電力供給手段と、駆動モータＭを流れる電流の向きを切り替えるための電流切り替え手段と、で構成される。

駆動モータＭには、直流モータが用いられると共に、電流切り替え手段には、いわゆるＨブリッジ回路が用いられる。

Ｈブリッジ回路は、図１の回路図に示すように、電力供給手段の高電圧部ＶとグランドＧとの間に、ハイサイド側（すなわち高電圧部Ｖ側）にＰ−ｃｈＭＯＳＦＥＴ、ローサイド側（すなわちグランドＧ側）にＮ−ｃｈＭＯＳＦＥＴを直列に設けた配線を並設し、両配線のＰ−ｃｈＭＯＳＦＥＴとＮ−ｃｈＭＯＳＦＥＴの間同士を接続して駆動モータＭを設けて構成される。便宜上、図１、図３に示すように、一方の配線のＰ−ｃｈＭＯＳＦＥＴをＰｄｗとし、一方の配線のＮ−ｃｈＭＯＳＦＥＴをＮｕｐとし、他方の配線のＰ−ｃｈＭＯＳＦＥＴをＰｕｐとし、他方の配線のＮ−ｃｈＭＯＳＦＥＴをＮｄｗとする。また、Ｈブリッジ回路の各ＭＯＳＦＥＴの部分には、各ＭＯＳＦＥＴをバイパスして、ローサイド側からハイサイド側へと電流を流すダイオードが並設されている。そして上記制御部により各ＭＯＳＦＥＴのゲート電圧が制御され、各ＭＯＳＦＥＴのオン及びオフの制御が行われる。

また、高電圧部ＶとＰ−ｃｈＭＯＳＦＥＴ（Ｐｕｐ、Ｐｄｗ）との間からグランドＧに至るバックアップ用回路が分岐してあり、バックアップ用回路にバックアップ用のコンデンサＣが設けてある。

上記回動駆動手段での基本的な動作について説明する。

まず、トラップ筒２の先端を上昇させる時には、図３（ａ）に示すように、制御部によりＰｕｐとＮｕｐをオンにすると共にＰｄｗとＮｄｗをオフにして、電流ｉを高電圧部Ｖから、Ｐｕｐ、駆動モータＭ、Ｎｕｐを順に通ってグランドＧに流すことで、駆動モータＭを逆転させる。

また、トラップ筒２の先端を下降させる時には、図３（ｂ）に示すように、制御部によりＰｄｗとＮｄｗをオンにすると共にＰｕｐとＮｕｐをオフにして、電流ｉを高電圧部Ｖから、Ｐｄｗ、駆動モータＭ、Ｎｄｗを順に通ってグランドＧに流すことで、駆動モータＭを正転させる。

また、トラップ筒２の先端を上端位置または下端位置で停止させておく場合には、図３（ｃ）に示すように、制御部によりＮｕｐとＮｄｗをオンにすると共にＰｕｐとＰｄｗをオフにして、Ｎｕｐと駆動モータＭとＮｄｗとで閉回路を形成して駆動モータＭを外力に対する抵抗として利用することで、停止状態を保持するものである。この時、駆動モータＭに回生電流ｉ´が流れて抵抗となる。

停電時において、コンデンサＣからの電流がない場合、手動ハンドルにてトラップ筒２を手動で上昇、下降させるが、この時、図６に示すようにグランドＧからＮｄｗのダイオード、駆動モータＭ、Ｐｄｗのダイオード、コンデンサＣを順に通ってグランドＧに至る回路が形成されると、駆動モータＭに回生電流ｉ”が流れて手動での回転が重くなってしまうため、前記の回路が形成されないように、図１に示すように、コンデンサＣと両配線のＰ−ｃｈＭＯＳＦＥＴ（Ｐｕｐ、Ｐｄｗ）との間に、コンデンサＣ側から両Ｐ−ｃｈＭＯＳＦＥＴ（Ｐｕｐ、Ｐｄｗ）側へのみ電流を通すダイオードＤを設けるものである。これにより、停電時に手動でトラップ筒２を上昇、下降させる際に、駆動モータＭに回生電流ｉ”が流れて手動での回転が重くなってしまうのを防止することができる。なお、本実施形態では図１等に示すように、高電圧部Ｖからバックアップ用回路に至るまでの配線に、高電圧部Ｖ側からグランドＧ側にのみ電流を流すダイオードＤ１が設けてある。

ところで、駆動モータＭを手動で回転させる場合、図４のハッチングした領域に回転速度に応じた逆起電圧が発生するため、回転速度が速くなると逆起電圧が大きくなって回路素子が破損したりする惧れがある。そこで、図５に示すように、駆動モータＭと並列にバリスタＶａを設けてもよい。バリスタ電圧は、回路素子が耐えられる限界の電圧よりも低い電圧に設定する。

前記バリスタＶａを設けたことで、手動でトラップ筒２を上昇、下降させる際に、バリスタ電圧を超える逆起電圧が駆動モータＭに発生する場合には、バリスタＶａによりバリスタ電圧を超える電圧がカットオフされ、回路素子にかかる電圧をバリスタ電圧以下とすることができ、回路素子を保護することが可能となるものである。

本発明の一実施形態の電流切り替え手段の回路図である。（ａ）（ｂ）（ｃ）はトラップ筒の動作を説明するための便器装置の側断面である。（ａ）はトラップ筒の先端の上昇時の回路状態を説明する回路図であり、（ｂ）はトラップ筒の先端の下降時の回路状態を説明する回路図であり、（ｃ）はトラップ筒の先端の上端位置または下端位置での保持時の回路状態を説明する回路図である。逆起電圧がかかる領域を示す説明図である。バリスタを設けた実施形態の回路図である。従来の便器装置の電流切り替え手段の回路図である。

符号の説明

１ボウル
１１排水口
１２リム
２トラップ筒
３便器装置
４ターントラップブロック
４１回動アーム
５便器制御部ケース
６供給路
７１便座
７２便蓋
Ｃコンデンサ
Ｄダイオード
Ｖａバリスタ
Ｖ高電圧部
Ｍ駆動モータ
Ｇグランド

Claims

ボウルの底部の排水口から連出されて先端の自由端部が上下回動可能に支持されたトラップ筒を備え、回動駆動手段の駆動モータの正転または逆転により前記トラップ筒の先端が下降または上昇する便器装置であって、回動駆動手段は、直流モータである駆動モータと、駆動モータに直流を供給する電力供給手段と、駆動モータを流れる電流の向きを切り替えるための電流切り替え手段と、で構成され、電流切り替え手段は、電力供給手段の高電圧部とグランドとの間に、高電圧部側からＰ−ｃｈＭＯＳＦＥＴとＮ−ｃｈＭＯＳＦＥＴとを直列に設けた配線を並設すると共に、両配線のＰ−ｃｈＭＯＳＦＥＴとＮ−ｃｈＭＯＳＦＥＴの間の部分を接続してその途中に駆動モータを設けて構成され、駆動モータを正転させてトラップ筒の先端を下降させる場合には、一方の配線のＰ−ｃｈＭＯＳＦＥＴと他方の配線のＮ−ｃｈＭＯＳＦＥＴとをオンにすると共に他方の配線のＰ−ｃｈＭＯＳＦＥＴと一方の配線のＮ−ｃｈＭＯＳＦＥＴとをオフにし、駆動モータを逆転させてトラップ筒の先端を上昇させる場合には、一方の配線のＰ−ｃｈＭＯＳＦＥＴと他方の配線のＮ−ｃｈＭＯＳＦＥＴとをオフにすると共に他方の配線のＰ−ｃｈＭＯＳＦＥＴと一方の配線のＮ−ｃｈＭＯＳＦＥＴとをオンにするように制御し、高電圧部と両配線のＰ−ｃｈＭＯＳＦＥＴとの間からグランドに至るバックアップ用回路を分岐して該バックアップ用回路にバックアップ用のコンデンサを設けた便器装置において、コンデンサと両配線のＰ−ｃｈＭＯＳＦＥＴとの間にコンデンサ側から両Ｐ−ｃｈＭＯＳＦＥＴ側への電流を通すダイオードを設けて成ることを特徴とする便器装置。
駆動モータと並列にバリスタを設けて成ることを特徴とする請求項１記載の便器装置。