JP6168646B2 - 便器洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は便器洗浄装置に関する。

特許文献１は従来の便器洗浄装置を開示している。この便器洗浄装置は便器本体に洗浄水を供給する。便器本体は、便鉢部、便鉢部の上端周縁に形成したリム通水路、このリム通水路に沿って洗浄水を吐水するリム吐水口、便鉢部の下流側に連通する便器排水路、及び便器排水路の上流側から下流側へ向けて洗浄水を吐水するジェット吐水口を有している。便器洗浄装置は、リム吐水口とジェット吐水口の夫々に連通する給水路を備えている。リム吐水口に連通する給水路は水道管に直結している。ジェット吐水口に連通する給水路は洗浄水を貯留したタンクにポンプを介して連通している。

この便器洗浄装置は、便器洗浄を実行すると、リム吐水口、ジェット吐水口、リム吐水口の順に洗浄水を供給する。便器洗浄装置は、タンク内に貯留した洗浄水を大流量でジェット吐水口に供給し、その大流量の洗浄水がジェット口から便器排水路へ流入する。このため、便器洗浄装置は便器排水路に確実にサイホン作用を発生させることができる。便器洗浄装置は、ジェット吐水口への洗浄水の供給を漸減しつつ、リム吐水口に２回目の洗浄水の供給を開始する。これによって、サイホン作用を継続させつつ、サイホン作用が終了する際の破封音を小さくすることができる。便器洗浄装置がジェット吐水口への洗浄水の供給を停止した後のリム吐水口への洗浄水の供給によって、便器本体の水封を完了することができる（便器本体の水封を完了するとは、所定の水封高さ（日本工業規格で規定された５０ｍｍ以上）を有する状態に便鉢部に洗浄水を貯留することをいう。以下同じ。）。

特許第４９４１９００号公報

しかし、特許文献１の便器洗浄装置は、ジェット吐水口への洗浄水の供給と、リム吐水口への２回目の洗浄水の供給を同時に行うことによってサイホン作用を継続する。サイホン作用が継続することによって、汚物を便器本体外へ確実に排出することができる反面、洗浄水を必要以上に供給するおそれがある。また、この便器洗浄装置は、便器洗浄を実行すると、リム吐水口、ジェット吐水口、リム吐水口の順に便器本体に洗浄水を継続的に供給し、便器本体の水封を完了して、便器洗浄を終了する。サイホン作用が終了するタイミングは便器本体の個体差等によってばらつく。このため、サイホン作用が長く継続すると、リム吐水口への２回目に供給した洗浄水が多く排出されることになり、水封高さが不十分になるおそれがある。よって、便器洗浄装置は必要な水封高さ（５０ｍｍ以上）を形成するためにリム吐水口への２回目の洗浄水の供給水量を多めに設定しなければならない。

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、節水化を図りつつ、便器洗浄を良好に行うことができる便器洗浄装置を提供することを解決すべき課題としている。

本発明の便器洗浄装置は、リム通水路が形成された便鉢部と、この便鉢部の下流側に連通する便器排水路と、前記リム通水路に沿って洗浄水を吐水する吐水口とを有しており、便器洗浄を実行すると床面より上方に位置する前記便器排水路にサイホン作用が発生する便器本体に前記吐水口のみから洗浄水を供給する便器洗浄装置であって、
前記吐水口に連通した給水路を備えており、
前記給水路へ供給され、前記吐水口から吐水された洗浄水が前記便鉢部を介して前記便器排水路へ流入するまでにタイムラグが生じ、
便器洗浄を実行して前記給水路への洗浄水の供給を開始し、床面より上方に位置する前記便器排水路にサイホン作用を発生させるために必要な水量を前記給水路へ供給し、前記便鉢部を介して前記便器排水路に流入した洗浄水によって前記床面より上方に位置する前記便器排水路にサイホン作用が発生する所定時間前に前記給水路への洗浄水の供給を停止することを特徴とする。

この便器洗浄装置は、サイホン作用が発生する前に給水路への洗浄水の供給を停止するため、サイホン作用を発生させて汚物排出に必要充分な最低限の水量を供給し、無駄に排出されてしまう洗浄水を削減することができる。

したがって、本発明の便器洗浄装置は、節水化を図りつつ、便器洗浄を良好に行うことができる。

実施例の便器洗浄装置を備えた便器本体であって、第１吐水を実行している状態を示す断面図である。 実施例の便器洗浄装置を備えた便器本体であって、第２吐水を実行している状態を示す断面図である。 実施例の便器洗浄装置を備えた便器本体であって、第２吐水を終了した直後の状態を示す断面図である。 実施例の便器洗浄装置を備えた便器本体であって、サイホン作用によって洗浄水等が排出されている状態を示す断面図である。 実施例の便器洗浄装置を備えた便器本体であって、サイホン作用終了後に上昇流路の洗浄水が便鉢側に戻る状態を示す断面図である。 実施例の便器洗浄装置を備えた便器本体であって、第３吐水を実行した直後の状態を示す断面図である。 実施例の便器洗浄装置を備えた便器本体であって、便器洗浄を終了した状態を示す断面図である。 実施例の便器洗浄装置において、Ａは給水路へ供給される洗浄水の流量変化を示し、Ｂは排水接続管から排水管へ排出される洗浄水の排出流量の変化を示すグラフである。

本発明における好ましい実施の形態を説明する。

本発明において、前記給水路の上流側に洗浄水を貯留するタンクと、前記給水路に電動式ポンプとを備えており、前記給水路への洗浄水の供給の開始は前記電動式ポンプへの電力供給の開始によって実行し、前記給水路への洗浄水の供給の停止は前記電動式ポンプへの電力供給の停止によって実行し得る。この場合、便器洗浄装置は、タンクに貯留した洗浄水を電動式ポンプの駆動によって給水路へ供給するため、安定した流量（流量：単位時間当たりに流れる水量をいう。以下同じ。）で便器洗浄を実行することができる。

前記給水路は前記便鉢部の上端周縁部に形成したリム通水路に沿って洗浄水を吐水する方向に開口した吐水口に連通しており、便器洗浄を実行した際、この吐水口のみへ洗浄水を供給し得る。この場合、便器洗浄を実行した際、洗浄水の全てが便鉢部の上端周縁部に形成したリム通水路に沿って吐水される。このため、洗浄水の全てが、平面視において、便鉢部内を旋回しながら便器排水路へ向けて流れるため、便鉢部の表面を洗浄水で良好に洗浄することができる。

次に、本発明の便器洗浄装置を具体化した実施例について、図面を参照しつつ説明する。

＜実施例＞
実施例の便器洗浄装置は、図１に示すように、便器本体１０に洗浄水を供給する。便器本体１０は、便鉢部１１、この便鉢部１１の下流側に連通する便器排水路１２、便鉢部１１と便器排水路１２を囲むように形成した外周壁部１３を有している。便鉢部１１は上端周縁部にリム通水路１４を形成している。便器本体１０はリム通水路１４に沿って洗浄水を吐水する方向に開口した吐水口１５を有している。便器排水路１２は、便鉢部１１の下部に連続して斜め後方に下降した第１下降流路１２Ａと、第１下降流路１２Ａの下流端に連続して斜め後方に上昇した上昇流路１２Ｂと、上昇流路１２Ｂの下流端に連続して鉛直下方に下降した第２下降流路１２Ｃとを有している。第２下降流路１２Ｃは下流端が排水接続管２０を介して床面Ｆに引き出した排水管１に連通している。便器本体１０は上面に便座装置３０を配置している。便座装置３０は、便座３１、便蓋３２、及びこれらを回動自在に軸支し、内部に局部洗浄装置等の機能部品を収納した便座装置本体３３を有している。

便器洗浄装置は、タンク５１、タンク５１と吐水口１５とを連通する給水路５２、及び給水路５２の途中に設けた電動式ポンプ５３を備えている。タンク５１は外周壁部１３内であって便鉢部１１の下部に収納されている。給水路５２は上流端がタンク５１の底面に設けられた流出口５１Ａに連結している。電動式ポンプ５３は外周壁部１３内であって便鉢部１１の後方に上方を向けて開口して形成された収納空間内に収納されている。

次に、便器洗浄装置が便器本体１０に洗浄水を供給して実行する便器洗浄について、図１〜図８を参照しつつ説明する。図８において、実線Ａで示すグラフは電動式ポンプ５３の駆動によって給水路５２へ供給される洗浄水の流量変化を示しており、一点鎖線Ｂで示すグラフは排水接続管２０から排水管１へ排出される洗浄水の排出流量の変化を示している。

便器洗浄を実行するために、図示しない便器洗浄ボタンを操作する。すると、便器洗浄装置は、図８に示すように、電動式ポンプ５３への電力供給を開始して第１吐水を実行する（ｔ１）。電動式ポンプ５３は、電力供給の開始（ｔ１）後、設定した低回転数に上昇するまでに僅かな時間を要する。その後、電動式ポンプ５３は、設定時間（ｔ２）まで、設定した低回転数で回転し、小流量（Ｑ１）の洗浄水をタンク５１から給水路５２を介して吐水口１５のみへ供給する。

これによって、図１に示すように、電動式ポンプ５３から吐水口１５までの給水路５２に小流量（Ｑ１）の洗浄水が流入し、給水路５２に流入していた空気が吐水口１５から排出される。このため、この後に大流量（Ｑ２）の洗浄水を給水路５２を介して吐水口１５へ供給する第２吐水を実行しても、空気の巻き込みが少なく、吐水音の発生を抑制することができる。また、便器洗浄装置は電動式ポンプ５３を設定した低回転数で回転して洗浄水を給水路５２を介して吐水口１５へ供給する。このため、給水路５２に流入していた空気を吐水口１５から排出して吐水音の発生を抑制することができる必要充分な最低限の水量の洗浄水を安定して供給することができる。

次に、図８に示すように、電動式ポンプ５３への電力供給を停止する（ｔ２）。すると、電動式ポンプ５３の回転力の慣性力によって僅かな時間を経過した後に回転数が０になって給水路５２へ供給する洗浄水の流量が０になり、第１吐水が終了する（ｔ３）。

その直後、電動式ポンプ５３への電力供給を再開して第２吐水を実行する（ｔ３）。電動式ポンプ５３は、電力供給の再開（ｔ３）後、設定した高回転数に上昇するまでに僅かな時間を要する。その後、電動式ポンプ５３は設定時間の間（ｔ４まで）、設定した高回転数で回転し、大流量（Ｑ２）の洗浄水をタンク５１から給水路５２を介して吐水口１５のみに供給する。これによって、図２に示すように、吐水口１５から大流量の洗浄水が吐水される。この際、洗浄水の全てが、平面視において、便鉢部１１の表面を旋回しながら便器排水路１２へ向けて流れるため、便鉢部１１の表面を良好に洗浄することができる。便器洗浄装置は、電動式ポンプ５３を設定した高回転数で回転して、洗浄水をタンク５１から給水路５２を介して吐水口１５へ供給するため、サイホン作用を発生させて汚物排出に必要充分な最低限の水量の洗浄水を安定して供給することができる。

図８に示すように、第２吐水が終了する直前で、排水接続管２０の下流端から排水管１へ排出する洗浄水の排出流量が増加し始める。これは、吐水口１５からリム通水路１４に沿って吐水された洗浄水が、平面視において、便鉢部１１内を旋回しながら便器排水路１２へ向けて流れ、便鉢部１１内の水位を上昇させており、便器排水路１２へ流入するまでにタイムラグが生じているためである。

次に、電動式ポンプ５３への電力供給を停止する（ｔ４）。すると、電動式ポンプ５３の回転力の慣性力によって僅かな時間を経過した後に回転数が０になって、図３に示すように、給水路５２へ供給する洗浄水の流量が０になり、第２吐水が終了する。この状態で、洗浄水は、平面視において、便鉢部１１内を旋回しながら便器排水路１２へ向けて流れている。このため、便鉢部１１の表面を洗浄水で良好に洗浄することができる。

また、給水路５２へ供給する洗浄水の流量が０になるころには、便鉢部１１内の水位が最高水位に上昇している。このため、便鉢部１１内の洗浄水の位置エネルギーが高められ、便器排水路１２へ洗浄水が一気に流入する。これによって、便器排水路１２にサイホン作用が発生する。

便器排水路１２にサイホン作用が発生すると、図８に示すように、排水接続管２０から排水管１へ排出される洗浄水の排出流量が、第２吐水時に電動式ポンプ５３が給水路５２に供給する洗浄水の流量（Ｑ２）より多くなる（Ｘ点）。

このように、便器洗浄装置は、サイホン作用が発生する前に給水路５２への洗浄水の供給を停止している。このため、便器洗浄装置は、サイホン作用を発生させて汚物排出に必要充分な最低限の水量を供給し、無駄に排出されてしまう洗浄水を削減することができる。

サイホン作用は、Ｘ点から、排出流量のピークであるＹ点まで継続する。この間（ｔ５〜ｔ６）、図４に示すように、便鉢部１１内の洗浄水等が便器排水路１２、排水接続管２０を介して排水管１に排出される。なお、サイホン作用が発生している最中の便器排水路１２は必ずしも満水状態ではない。サイホン作用は、便鉢部１１内の洗浄水の水位が低下して便鉢部１１側から便器排水路１２へ空気が流入することによって、破封して終了する。

サイホン作用が終了すると、ｔ６〜ｔ７の間で、図５に示すように、便器排水路１２の上昇流路１２Ｂに残留した洗浄水が便鉢部１１に戻ってくる。そして、電動式ポンプ５３への電力供給を再開する時（ｔ７）には、図６に示すように、僅かな水封高さを有して水封している。

サイホン作用が終了し、便器排水路１２の上昇流路１２Ｂに残留した洗浄水が便鉢部１１に戻った後、図８に示すように、電動式ポンプ５３への電力供給を再開して第３吐水を実行する（ｔ７）。電動式ポンプ５３は、電力供給の再開（ｔ７）後、設定した低回転数に上昇するまでに僅かな時間を要する。その後、電動式ポンプ５３は設定時間の間（ｔ８まで）、設定した低回転数で回転し、小流量（Ｑ１）の洗浄水をタンク５１から給水路５２を介して吐水口１５のみに供給する。これによって、図６に示すように、便鉢部１１に洗浄水が流入する。

そして、図８に示すように、電動式ポンプ５３への電力供給を停止する（ｔ８）。すると、電動式ポンプ５３の回転力の慣性力によって僅かな時間を経過した後に回転数が０になり、給水路５２へ供給する洗浄水の流量が０になって給水路５２へ供給する洗浄水の流量が０になり、第３吐水が終了する。このようにして、図７に示すように、便器本体１０の水封が所定の水封高さ（５０ｍｍ以上）になって便器洗浄が終了し、次の便器洗浄の待機状態となる。

このように、便器洗浄装置は、サイホン作用が終了し、便器排水路１２の洗浄水が便鉢部１１に戻った後に水封を完了する（つまり、所定の水封高さ（５０ｍｍ以上）にする）ための洗浄水を給水路５２へ供給する。このため、サイホン作用が長く継続してしまっても、水封用に供給する洗浄水を排出してしまうことがなく、必要充分な最低限の水量を供給して、所定の水封高さ（５０ｍｍ以上）にし、水封を完了することができる。

したがって、実施例の便器洗浄装置は、節水化を図りつつ、便器洗浄を良好に行うことができる。

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例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）実施例では、タンクと、電動式ポンプを備えていたが、水道等の給水源に直結した給水路と、この給水路に設けた開閉弁とを備え、開閉弁の開閉によって給水路への洗浄水の供給を行ってもよい。
（２）実施例では、リム通水路に沿って洗浄水を吐水する方向に開口した吐水口に給水路を連通させたが、便鉢部の他の部分に設けた吐水口に給水路を連通して、洗浄水を吐水するようにしてもよい。
（３）実施例では、タンクを便鉢部の下方に収納したが、タンクは他の部分に配置してもよい。
（４）実施例では、吐水音の発生を抑制するため第１吐水を実行したが、第１吐水を実行しなくてもよい。
（５）実施例では、第１吐水が終了した直後に第２吐水を開始したが、第１吐水と第２吐水との間に時間を設けてもよい。

１０…便器本体
１１…便鉢部
１２…便器排水路
１４…リム通水路
１５…吐水口
５１…タンク
５２…給水路
５３…電動式ポンプ

Claims (3)

1. リム通水路が形成された便鉢部と、この便鉢部の下流側に連通する便器排水路と、前記リム通水路に沿って洗浄水を吐水する吐水口とを有し、前記吐水口のみから供給された洗浄水によって床面より上方に位置する前記便器排水路にサイホン作用が発生する便器本体に洗浄水を供給する便器洗浄装置であって、
   前記吐水口に連通した給水路を備えており、
   前記給水路へ供給され、前記吐水口から吐水された洗浄水が前記便鉢部を介して前記便器排水路へ流入するまでにタイムラグが生じ、
   便器洗浄を実行して前記給水路への洗浄水の供給を開始し、床面より上方に位置する前記便器排水路にサイホン作用を発生させるために必要な水量を前記給水路へ供給し、前記便鉢部を介して前記便器排水路に流入した洗浄水によって前記床面より上方に位置する前記便器排水路にサイホン作用が発生する所定時間前に前記給水路への洗浄水の供給を停止することを特徴とする便器洗浄装置。
2. 前記サイホン作用が終了し、前記便器排水路の洗浄水が前記便鉢部に戻った後に前記給水路への洗浄水の供給の開始と停止を行い前記便器本体の水封を完了することを特徴とする請求項１記載の便器洗浄装置。
3. 前記給水路の上流側に洗浄水を貯留するタンクと、前記給水路に電動式ポンプとを備えており、
   前記給水路への洗浄水の供給の開始は前記電動式ポンプへの電力供給の開始によって実行し、
   前記給水路への洗浄水の供給の停止は前記電動式ポンプへの電力供給の停止によって実行することを特徴とする請求項１又は２記載の便器洗浄装置。

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