JP6086575B2 - 便器洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、便器洗浄装置に関するものである。

従来の水洗式便器には、洗浄タンク内に溜められている洗浄水を便器内へ一気に吐出することによって、汚物の排出を行うようにしたものがある。しかし、一度の洗浄では汚物を完全には排出できず、流し残しを生じてしまうことがある。そのような場合には、続けて二度目の洗浄を行うことになるが、一度目の洗浄を行ってから二度目の洗浄までの時間が短い場合には、洗浄タンク内には十分な水量の洗浄水が溜まっていない。このような状況で二度目の洗浄を行っても流し残しの状態は解消されない虞がある。こうした点を解決する技術として下記特許文献１が知られている。

このものは、洗浄タンク内に溜められている洗浄水をポンプによって加圧して便器内へ吐出するようするとともに、ポンプの動作後に一定時間が経過するまではポンプの作動が禁止されるようにしている。こうすることで、ポンプが動作待機している間に、洗浄タンク内に一定の水量を確保することができる。

特許第３５４２６２２号公報

しかし、この待機時間中にタンク内に補給される洗浄水の水量は、給水圧の変動等により必ずしも一定とはならない。このため、ポンプの動作が許容されても便器への洗浄水の供給が不足することがあり、流し残しを完全には解消することができない可能性があった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、二度目の洗浄の際の洗浄水の水量を確保することができる洗浄装置を提供することを目的とする。

本発明の便器洗浄装置は、水洗式大便器に供給する洗浄水を貯留する洗浄タンクと、洗浄タンクへ洗浄水を供給するタンク給水部と、洗浄タンクに設置され洗浄タンクにおける最高水位以下でかつ最低水位以上の検知水位を検出する水位センサと、洗浄タンク内の洗浄水を水洗式大便器に供給するポンプ、及び水位センサに接続されかつ洗浄スイッチの操作に基づいてポンプの動作を制御する制御装置を備え、この制御装置は、水位センサによって洗浄タンク内の水位が検知水位に達したことが検出されるまでは洗浄スイッチの操作をキャンセルして洗浄タンク内に貯留された洗浄水を水洗式大便器へ供給しないようにし、前記水位センサが前記検知水位を検知した後、再度、前記洗浄スイッチが操作されたときに前記洗浄水が前記水洗式大便器へ供給されるよう、前記ポンプの動作を制御する洗浄水供給部とを備え、前記水位センサとは異なる他のセンサが前記最高水位を検出しているときに前記洗浄スイッチが操作されることを条件に、前記制御装置は前記ポンプの動作時間Ｔを設定して、この動作時間に基づいて前記洗浄水が前記水洗式大便器に供給されるよう前記ポンプを作動させ、前記他のセンサが前記最高水位は検出していないが前記水位センサが前記検知水位を検出しているときに前記洗浄スイッチが操作されることを条件に、前記制御装置は前記ポンプの動作時間Ｔ´（Ｔ＞Ｔ´）を設定して、この動作時間に基づいて前記洗浄水が前記水洗式大便器に供給されるよう前記ポンプを作動させることを特徴としている。

本発明によれば、二度目の洗浄にあたり洗浄タンク内の水位が検知水位に達しない時点では、洗浄水供給部から水洗式大便器への洗浄水の供給が規制される。つまり、洗浄タンクへの補給のための水圧変動があっても、洗浄タンク内に設定水量の洗浄水が貯留されないうちは洗浄対象物へは洗浄水が供給されない。逆に、洗浄タンク内が所定の水量が貯まるのを待って水洗式大便器への供給を行うようにしたため、二度目の洗浄における洗浄水量を設定水量に確保することができる。

実施例１の洗浄装置を示す断面図 洗浄タンク内の水位の変化状況を示す断面図 実施例２の洗浄装置を示す断面図 実施例３における洗浄タンク内の水位の変化状況を示す断面図 実施例４の洗浄装置を示す断面図

まず、本発明における好ましい実施の形態を説明する。
洗浄タンク内における最低水位と検知水位との間の貯留水量は、水洗式大便器の溜水量以上に設定されているようにすると良い。

このような構成によれば、二度目の洗浄において大便器の溜水分を新たな洗浄水と置換させることができる。したがって、一度目の洗浄において流し残しが生じていたとしても、二度目の洗浄では流し残しを確実に解消することができる。

＜実施例１＞
図１及び図２は本発明の実施例１を示している。実施例１における水洗式大便器は便器本体１を有している。便器本体１の便鉢２の下部には水封部３が形成されている。水封部３の上方には排水路４の一端側が便鉢２の底面に向けて下向きに開口している。排水路４は便鉢２内の開口端から斜め上方へ立ち上がった後、鉛直に垂下するように形成されている。排水路４の他端側は図示しない排水管に接続されている。

便器本体１に供給すべき洗浄水を貯留しておくための洗浄タンク５は便器本体１に隣接して設けられている。洗浄タンク５と便器本体１とは配管６によって接続されている。配管６の一端側は洗浄タンク５の底部に開口し、他端側は便器本体１内の上部に接続されている。配管の途中にはポンプ７が取付けられ、便器使用者によって操作される洗浄スイッチ８によって洗浄タンク５内の洗浄水を便器本体１へ圧送して供給することができるようになっている。ポンプ７は制御装置９によって制御されるようになっており、後述するように、制御装置９には一度の洗浄におけるポンプ７の動作時間が設定されている。なお、ポンプ７、配管６及び制御装置９によって本発明の洗浄水供給部Ｓが構成される。

一方、洗浄タンク５内の上部にはタンク給水部Ｔの一端側が配置されている。タンク給水部Ｔは水道管に接続される配管１０を有し、配管１０の一端は洗浄タンク５の上方に開口している。配管１０には給水弁１１が取り付けられている。この給水弁１１は電磁式開閉弁であり、制御装置９によって洗浄タンク５への給水及び停止の動作が制御されるようになっている。

洗浄タンク５の内部には設定された水位を検出するための水位センサ１２が設置されている。水位センサ１２は、洗浄タンク５の底面に立設された支柱１３とこの支柱１３の上端部に取り付けられた検知部１４とからなっている。支柱１３内には検知部１４に接続されたリード線（図示しない）が収容されている。リード線は洗浄タンク５の底面から外部に引き出され、制御装置９に接続されている。

水位センサ１２によって検出される水位（図２（Ｃ）にＨ３で示される水位：以下、検知水位という）は、最低水位（図２（Ａ）中のＨ１で示される水位であって、配管６の開口より上位）と最高水位（同図中のＨ２で示される水位）との間の水位であって、最低水位Ｈ１から検知水位Ｈ３に至るまでの間に洗浄タンク５内に貯留される水量が、便鉢２内に貯留される溜水量（便鉢２内において溢流水位Ｈ４まで溜められたときの水量：Ｑ）と同じかやや多めとなる水位を言う。

なお、洗浄タンク５には図示はしないが、最高水位Ｈ２を検出するための水位検知手段（例えば光学式センサ）が設けられている。水位検知手段が最高水位Ｈ２を検出したことに基づいて制御装置９は給水弁１１に対して閉止指令が出力されるようになっている。

ところで、制御装置９は、水位センサ１２からの検知信号が入力されない状況では、洗浄スイッチ８の操作によってもポンプ７の駆動を許容しないが、水位センサ１２からの検知信号が入力されるとポンプ７の駆動を許容するような設定がなされている。また、本実施例の場合、制御装置９にはポンプ７の動作時間として２種類が設定されている。

すなわち、制御装置９においては図示しない水位検知手段によって最高水位Ｈ２が検知されているときに洗浄スイッチ８が操作された場合には、動作時間としてＴ１時間が選択される。Ｔ１時間はポンプ７によって洗浄タンク５内の水位が最高水位Ｈ２から最低水位Ｈ１まで低下するまでの間の水量を吐出する時間であり、この間の水量は便器本体１の溜水量より十分に多い水量である。一方、検知水位Ｈ３は検知されているが最高水位Ｈ２が検知されていないときに、洗浄スイッチ８が操作された場合には、制御装置９はポンプ７の動作時間としてＴ２時間（Ｔ１＞Ｔ２）が選択される。Ｔ２時間は便鉢２内の溜水量Ｑとほぼ等しいかそれよりもやや多めの水量Ｑ´を吐出する時間である。

上記のように構成された実施例１の作用効果を説明する。洗浄タンク５内が最高水位Ｈ２にある状態で、用便後に図示しない洗浄スイッチ８が操作されると、制御装置９はポンプ７の動作時間としてＴ１時間を選択してポンプ７を駆動させる。ポンプ７の駆動により洗浄タンク５内の洗浄水は配管６を通って便器本体１内へ一気に吐出される。洗浄水は浮遊汚物と共に便鉢２の水封部３から排水路４へとサイホンの作用によって勢いよく流れ出て外部の排水管から排水される。そして、設定された動作時間Ｔ１が経過すれば、制御装置９はポンプ７を停止させるため、便器本体１への洗浄水の流入が停止される。

この一度目の洗浄の結果、洗浄タンク５内の水位は最低水位Ｈ１になる（図２（Ａ）状態）。したがって、この間に便器本体１内へ吐出された水量は、便鉢２の溜水量より十分に多い水量である。ポンプ７の駆動が停止されると、制御装置９から給水弁１１に対して開弁信号が出力されるため、配管１０を通して洗浄タンク５へ洗浄水が供給される。

既述したように、一度目の洗浄がなされた後においても便鉢２内に流し残しが生じることがある。そのような場合には、使用者は一度目の洗浄後、僅かな時間のうちに二度目の洗浄を試みようとすることが予想される。しかし、図２（Ｂ）に示すように、洗浄タンク５内は未だ洗浄水の補給途上にあって、水位が検知水位Ｈ３まで復帰していない場合には、水位センサ１２は検知信号を制御装置９へ出力していない。この場合、制御装置９においてはポンプ７を駆動する条件が整わないため、洗浄スイッチ８が操作されてもポンプ７は駆動しない。したがって、洗浄タンク５内の水位が十分に復帰しないうちに二度目の洗浄が開始されてしまうことはない。

洗浄タンク５内の水位が図２（Ｃ）に示すように、検知水位Ｈ３に達すると、これ以後、制御装置９は水位センサ１２からの検知信号の入力によりポンプ７の駆動が許容された状態となる。したがって、検知水位の検知後において洗浄スイッチ８が操作されると、制御装置９はポンプ７の動作時間としてＴ２時間を選択してポンプ７を駆動させ、２度目の洗浄が開始される。そして、Ｔ２時間が経過すると、ポンプ７の動作は停止するが、この間に便器本体１内に吐出される水量は便鉢２の溜水量Ｑとほぼ等しいかそれよりもやや多めである。一方、洗浄タンク５内において検知水位Ｈ３から最低水位Ｈ１に至るまでの間の水量は、溜水量Ｑとほぼ等しいかそれよりもやや多めに設定されているため、２度目の洗浄終了後においても洗浄タンク５内の水位が最低水位を下回ってしまうことはない。このように、２度目の洗浄の際に便器本体１へ吐出される水量は、便鉢２の溜水量Ｑと同じかこれをやや上回る量である。したがって、２度目の洗浄において便鉢２内の溜水分のほぼ全量を新たな洗浄水と置換させることができる。したがって、一度目の洗浄において流し残しが生じていたとしても、二度目の洗浄によって流し残しを確実に解消することができる。

＜実施例２＞
図３は本発明の実施例２を示している。本実施例が実施例１と相違する点は、洗浄水供給部Ｓに便器本体１内に連通する復水供給路１５を設けた点である。復水供給路１５の一端側は給水弁１１の下流部において洗浄タンク５へ向けて延びる配管から分岐するようにして接続されている。復水供給路１５の他端側は便器本体１内の上部に開口している。この実施例においては、復水供給路１５の途中に絞り弁１６が介在されていて、便器本体１内においてサイホンの作用を生じさせない程度の流量となるようにしてある。

上記のように構成された実施形態２によれば、実施例１と同様にして一度目の洗浄が完了すると、制御装置９により給水弁１１が開弁されて洗浄タンク５内への洗浄水の補給がなされると同時に、復水供給路１５からは流量を絞られた状態で便器本体１内へ洗浄水が流入する。

ところで、ポンプ７を通じて便器本体１内へ洗浄水が勢いよく吐出されている間は排水路４においてサイホン作用が生じている。したがって、ポンプ７の動作時間Ｔ１中に吐出される水量が便鉢２内の溜水量Ｑを上回る設定であっても、復水供給路１５からの洗浄水の供給がなければ、便鉢２内の水位は溢流水位Ｈ４を下回り、溜水量が確保されない状況が生じてしまう。

しかし、本実施例ではポンプ７が停止した後に、復水供給路１５から便器本体１内へサイホンの作用を生じさせない程度の流量で洗浄水の供給がなされるようにしたため、便鉢２内には溜水量Ｑが確保される。
他の構成は実施例１と同様であり、同様の作用効果を発揮することができる。

＜実施例３＞
図４は本発明の実施例３を示している。本実施例では洗浄タンク５の検知水位Ｈ５が他の実施例と相違している。実施例１では検知水位Ｈ３と最低水位Ｈ１との間の水量が便器本体の溜水量（Ｑ）とほぼ同程度がそれよりやや多めの水量（Ｑ´）に設定されていたが、本実施例ではこれに復水分（Ｑ１）を加算した水量（Ｑ´＋Ｑ１）となるように検知水位が嵩上げされて設定されている。

また、本実施例では便器本体１へ洗浄水を吐出する間、ポンプ７の運転モードが能力大の運転モードから能力小のモードへと切り替えられるようになっている。
能力大の運転モードで供給される洗浄水は便器本体１の排水路４においてサイホンの作用を生じさせるが、能力小の運転モードではサイホンの作用を生じさせない。

制御装置９においては図示しない水位検知手段によって最高水位Ｈ２が検知されているときに洗浄スイッチ８が操作された場合には、能力大の運転モードの継続時間としてＴ３時間が選択される。Ｔ３時間はポンプ７によって洗浄タンク５内の水位が最高水位Ｈ２から低下し、最低水位Ｈ１より復水分だけ嵩上げした水位に至るまでの間の水量を吐出する時間である。また、制御装置９はＴ３時間が経過すると、能力小の運転モードに切り替えてＴ４時間が継続するように設定されている。

一方、検知水位Ｈ５は検知されているが最高水位Ｈ２が検知されていないときに洗浄スイッチ８が操作された場合には、制御装置９はポンプ７の動作時間としてＴ２時間（Ｔ３＞Ｔ２）が選択される。Ｔ２時間は便鉢２内の溜水量Ｑとほぼ等しいかそれよりもやや多めの水量Ｑ´を、ポンプ７が能力大の運転モードで吐出する時間である。また、制御装置９はＴ２時間が経過すると、運転モードを能力小に切り替えてＴ４時間が継続するように設定されている。

上記のように構成された実施例３によれば、洗浄タンク５内が最高水位Ｈ２にあるときに洗浄スイッチ８が操作されると、ポンプ７はまず能力大の運転モードでＴ３時間、駆動する。この間、ポンプ７は比較的大流量で洗浄水を吐出するため、サイホン作用によって水封部３内の汚物は排水路へ吸引されつつ排出される。Ｔ３時間が経過した時点における洗浄タンク５内の水位は、最低水位から復水分に相当する水量Ｑ１分だけ嵩上げした水位となっている。

Ｔ３時間の経過後に、制御装置９はポンプ７の運転モードを能力小に切り替える。以後、ポンプ７は比較的小流量で洗浄水を吐出する。そして、Ｔ４時間経過後には復水相当分の水量Ｑ１が便器本体１内に吐出されるが、この間はサイホン作用を生じないため、便鉢２内の水位は溢流水位に達する。

一方、２度目の洗浄にあたり、水位センサ１２が検知水位Ｈ５を検知しているが最高水位Ｈ２は検知されていない状態で洗浄スイッチ８が操作されると、制御装置９はポンプ７の駆動時間としてＴ２時間（Ｔ３＞Ｔ２）を選択する。この間に、ポンプ７は比較的大流量でかつほぼ溜水流量に等しいかそれよりやや多めの水量Ｑ´を吐出する。この間はサイホンの作用を生じているが、Ｔ２時間が経過した後はポンプ７は能力小に切り替えられることで、サイホン作用は一旦途切れる。したがって、Ｔ２時間の間に便鉢２内に復水分に相当する水量Ｑ１が吐出されれば、便鉢２内の水位は溢流水位に達する。かくして、２度目の洗浄を行った後も、便鉢２内に所定の溜水量Ｑを確保することができる。
他の構成は他の実施例と同様であり、同様の作用効果を発揮することができる。

＜実施例４＞
図５は本発明の実施例４を示している。本実施例では洗浄タンク１７を便器本体１より上位に設定し、洗浄水供給部Ｓの構成要素からポンプを除外したものである。

具体的には、洗浄タンク１７の底面には通水孔１８が開口し、図示しない配管を介して便器本体１内へ通じている。この通水孔１８は洗浄弁１９によって開閉可能であり、洗浄弁１９は回動可能な洗浄ハンドル２０とボールチェーン２１を介して接続されている。洗浄ハンドル２０にはモータ２２が接続され、かつモータ２２は洗浄スイッチ８の操作に基づき制御装置９から出力される駆動指令により駆動する。
なお、２３はオーバーフロー管である。

本発明は、実施例４のように洗浄タンク１７内の洗浄水を重力の作用によって便器本体１へ供給する形式の大便器にも適用可能である。また、実施例４は実施例２のような復水供給路１５の構成を付加したり、あるいは実施例３のような洗浄タンク５の検知水位を復水分を加算する構成と組み合わせることもできる。

他の構成は実施例１乃至実施例３の構成と同じであり、これらと同様の作用効果を発揮することができる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）各実施例ではポンプ７の動作を時間によって制御するようにしたが、ポンプ７の回転数によって制御するようにしてもよい。
（２）実施例２では復水供給路１５に絞り弁１６を設けたが、絞り弁１６に代えて復水供給路１５の管径を細くしてもよい。
（３）実施例３では洗浄タンク１７から便器本体１へ洗浄水を供給する間に、ポンプ７を能力小の運転モードに切り替えることで、サイホン作用を停止させ、以後は能力小の運転モードによって復水を行うようにしたが、これに代えて次のようにしてもよい。すなわち、ポンプ７を一旦完全に停止してサイホン作用を停止し、能力大の運転モードのままポンプ７の駆動を再開して復水を行うようにしてもよい。

１…便器本体
５，１７…洗浄タンク
７…ポンプ
９…制御装置
１２…水位センサ
１５…復水供給路
Ｓ…洗浄水供給部
Ｔ…タンク給水部

Claims (2)

1. 水洗式大便器に供給する洗浄水を貯留する洗浄タンクと、
   前記洗浄タンクへ洗浄水を供給するタンク給水部と、
   前記洗浄タンクに設置され前記洗浄タンクにおける最高水位以下でかつ最低水位以上の検知水位を検出する水位センサと、
   前記洗浄タンク内の洗浄水を前記水洗式大便器に供給するポンプ、及び前記水位センサに接続されかつ洗浄スイッチの操作に基づいて前記ポンプの動作を制御する制御装置を備え、この制御装置は、前記水位センサによって前記洗浄タンク内の水位が前記検知水位に達したことが検出されるまでは前記洗浄スイッチの操作をキャンセルして前記洗浄タンク内に貯留された洗浄水を前記水洗式大便器へ供給しないようにし、前記水位センサが前記検知水位を検知した後、再度、前記洗浄スイッチが操作されたときに前記洗浄水が前記水洗式大便器へ供給されるよう、前記ポンプの動作を制御する洗浄水供給部とを備え、
   前記水位センサとは異なる他のセンサが前記最高水位を検出しているときに前記洗浄スイッチが操作されることを条件に、前記制御装置は前記ポンプの動作時間Ｔを設定して、この動作時間に基づいて前記洗浄水が前記水洗式大便器に供給されるよう前記ポンプを作動させ、
   前記他のセンサが前記最高水位は検出していないが前記水位センサが前記検知水位を検出しているときに前記洗浄スイッチが操作されることを条件に、前記制御装置は前記ポンプの動作時間Ｔ´（Ｔ＞Ｔ´）を設定して、この動作時間に基づいて前記洗浄水が前記水洗式大便器に供給されるよう前記ポンプを作動させることを特徴とする便器洗浄装置。
2. 前記洗浄タンク内における前記最低水位と前記検知水位との間の貯留水量は、前記水洗式大便器の溜水量以上に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の便器洗浄装置。