JP6288616B2 - 便器装置 - Google Patents

Description

本発明は、洗剤などの薬剤を含んだ洗浄水をボウル部内に封水しボウル部を洗浄する便器装置に関する。

従来、このような便器装置としては、下記特許文献１、２が挙げられる。
下記特許文献１には、便器装置の洗浄動作の一例として、ボウル部内の水を排水した後、ターントラップを上方位置に復帰させボウル部内に洗浄水が溜められる状態を維持した後に、薬剤混合洗浄吐出モードを実行することが記載されている。
下記特許文献２には、便器装置の水洗操作がなされると、洗浄水流路に洗浄水が流れ、それと同時に薬液を投入させることが記載されている。

特開２００８−１３８４２２号公報 特開２００８−１３８３７８号公報

上記特許文献１によれば、投入した薬剤が排水されてしまうことがないが、近年は便器装置の節水化が進み、ボウル部の封水動作の時間が短縮される傾向にある。よって、封水動作の開始後に薬剤を投入したのでは、ボウル部に十分な量の薬剤を投入できない場合がある。
上記特許文献２に記載のように水洗操作がなされたと同時に薬剤を投入する場合は、ボウル部の洗浄開始当初に投入された薬液が、封水されずにそのまま排水されて無駄になってしまう可能性がある。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、薬剤が封水されずにそのまま排水されてしまう量を抑えつつ、十分な薬剤量を含んだ洗浄水をボウル部内に封水することができる便器装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る便器装置は、ボウル部と、前記ボウル部を洗浄する洗浄水を供給する給水部と、前記洗浄水中に薬剤を投入する薬剤投入部と、前記ボウル部に溜まった前記洗浄水を排水する排水部と、前記給水部及び前記薬剤投入部を制御する制御部とを備えた便器装置であって、前記制御部は、前記ボウル部の洗浄開始後、排水動作の途中で且つ封水動作の開始前に前記薬剤の投入動作を開始し、前記薬剤の投入動作を開始するタイミングは、前記薬剤投入部から投入された当初の薬剤が、前記排水部に到達するまでの時間を前記封水動作を開始するタイミングから遡って設定し、前記給水部には、前記ボウル部へ供給される前記洗浄水の流量を測定する流量測定装置が設けられ、 前記制御部は、前記洗浄開始後、前記流量測定装置に計測される前記洗浄水の流量に基づいて、前記薬剤の投入動作を開始するタイミングを切り替えることを特徴とする。

本発明において、前記ボウル部の排水時及び封水時に応じて自由端側が上下方向に反転自在とされ、前記ボウル部から延出して形成された排水路の端部に設けられたターントラップ部をさらに備え、前記ボウル部の排水時には、前記自由端を下方向に移動させ、前記ボウル部の封水時には、前記自由端を上方向に移動させるようにしてもよい。

本発明に係る便器装置は、上述のような構成としたことで、薬剤が封水されずにそのまま排水されてしまう量を抑えつつ、十分な薬剤量を含んだ洗浄水をボウル部内に封水することができる。

本発明の実施形態に係る便器装置の洗浄動作例を説明するための簡易なタイムチャートである。 同便器装置の一例を示す模式的説明図である。 同便器装置の要部構成を示したブロック図である。 （ａ）〜（ｃ）は同便器装置の洗浄、排水、封水のそれぞれの動作を説明するための模式的説明図である。

以下に本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
なお、以下の実施形態では、便器装置を床に設置した状態を基準として上下方向等の方向を説明する。便器装置１の便蓋や便座の図示を省略している。
本実施形態に係る便器装置１は、ボウル部２と、ボウル部２を洗浄する洗浄水１００を供給する給水部３と、洗浄水１００中に薬剤７０ａを投入する薬剤投入部７と、ボウル部２に溜まった洗浄水１００を排水する排水部５と、給水部３及び薬剤投入部７を制御する制御部４とを備えている。制御部４は、ボウル部２の洗浄開始後、排水動作の途中で且つ封水動作の開始前に薬剤７０ａの投入動作を開始する。以下、詳しく説明する。

ここでは排水構造としてターントラップ方式を採用した洋式の便器装置１について説明する。
図２は、本実施形態に係る便器装置１の概略を模式的に示している。便器装置１は、通常動作時は商用電源に接続された電源部（不図示）から電力供給を受け、洗浄、排水、封水動作等を行っている。便器装置１は、便器本体１０と、ボウル部２と、リム部２ａと、スカート部２ｂと、を備えている。リム部２ａは、ボウル部２の上端に周設されている。洗浄水１００は、給水部３から給水管９を通じ、このリム部２ａからボウル部２の表面を流れるように供給される。給水部３は、流量測定装置３０と、給水弁３１とを備えている。流量測定装置３０は、給水部３から給水される水量を測定する装置であり、流量測定装置３０の種類は特に限定されず、例えば渦流量計、電磁流量計、差圧式流量計などを用いることができる。給水弁３１は、水道管に直結される給水管９の上流に設けられ電動で開閉する電動弁である。

給水管９の途中には、薬剤投入部７が設けられており、給水管９を流れる洗浄水１００に薬剤７０ａを投入できるよう構成されている。
薬剤投入部７は、薬剤７０ａが貯留された薬剤タンク７０と、薬剤７０ａを給水管９に流れる洗浄水１００へ投入する薬剤投入口７１とを備えており、制御部４で薬剤７０ａの投入タイミングや投入時間が制御されている。
薬剤投入口７１は、薬剤７０ａが詰まらないように薬剤投入動作後、給水管９から分岐した水を薬剤投入口７１へ供給し、薬剤投入口７１を洗い流すようにしてもよい。
薬剤タンク７０に貯留される薬剤７０ａは特に限定されないが、界面活性剤を含む洗剤や芳香剤を含む水溶液等が挙げられ、例えば台所用の中性洗剤を用いてもよく、薬剤７０ａは粉体でも液体でもよい。給水管９の下流側の端部に、ボウル部２の上端部後方にボウル部２内に臨むように吐出口８が設けられている。
スカート部２ｂはボウル部２の外周に設けられており、ここでは図示していないが、便器本体１０の後方には、給排水カバー部が設けられ、給排水カバー部内に、給水部３、薬剤投入部７、排水部５を構成するターントラップ部５０などが収納される。
なお、給水部３や薬剤投入部７は上記したように給排水カバー部内に設けるようにしてもよいし、壁面（不図示）内に設けるようにしてよい。

排水部５は、ボウル部２から延出して形成された排水路２０と、蛇腹状の中空管とされたターントラップ部５０とを備えている。ターントラップ部５０は、ゴムや柔軟な樹脂等からなり、一方端５０ｂは排水路２０に接続され、他方端５０ａは自由端とされている。そしてそのターントラップ部５０の他方端５０ａ側は、電動のモータＭ（図２及び図３参照）の駆動によって上下方向に反転自在とされている。このモータＭの駆動源は洗浄スイッチ１１を駆動させる電源と同じ電源としてもよい。
ターントラップ部５０は、ケース体５２で覆われており、ケース体５２の床面側には開口部５２ａが形成されており、この開口部５２ａには、下水管（不図示）につながる床側排水管５１が連結されている。ケース体５２は、下水管（不図示）からの臭い漏れを防ぐために気密性が有した構造とされることが望ましい。
ターントラップ部５０は、図４（ａ）に示すように他方端５０ａ側が上方向に位置するときは、ボウル部２の内の洗浄水の排水が堰き止められ封水状態となり、図４（ｂ）に示すように他方端５０ａ側が下方向に位置するときは、ボウル部２内の洗浄水が排水される。

図３は、便器装置１の要部構成を示したブロック図である。
制御部４は、ＣＰＵ等で構成され、洗浄スイッチ１１の操作をトリガとして給水部３、薬剤投入部７及び排水部５の制御を行う。記憶部６は動作プログラムを記憶するメモリで構成されている。

次に図１を参照しながら、薬剤７０ａの投入動作及びそのタイミング等について説明する。
図中、Ｔｘは薬剤投入動作開始時間を示しており、Ｔｂは薬剤投入時間、Ｔｃは薬剤投入口の洗い流し時間を示している。なお、薬剤投入口７１の洗い流しは、必須ではないが、薬剤投入口７１の洗い流し動作を行うようにすれば、上記したように薬剤投入口７１に薬剤７０ａが詰まってしまうことを防ぐことができる。
薬剤投入動作開始時間Ｔｘは、排水動作中〜封水動作の開始まで、幅を持たせて設定される。薬剤投入の開始タイミングは排水動作中であれば、基本的にいつでもよいが、便器装置１の構造に合わせて設定され、要は薬剤投入口７１から薬剤７０ａが投入された後、排水部５に到達するまでの時間差を考慮して設定されることが望ましい。
薬剤投入時間Ｔｂは薬剤投入動作開始から薬剤投入口７１の洗い流しが開始するまでの間の時間をいい、この間は継続して薬剤７０ａが投入され続ける。
薬剤投入口７１の洗い流し時間Ｔｃは、封水動作が完了する前の所定時間をいう。

薬剤投入動作開始時間Ｔｘの間であれば、洗浄開始後、流量測定装置３０で計測される洗浄水１００の流量に基づいて、薬剤７０ａの投入動作を開始するタイミングを切り替えるようにしてもよい。
例えば薬剤投入口７１から排水部５までの時間差は、洗浄水１００の流量によって変動するが、代表的な流量で時間差を決定すると流量の変動により、排水されてしまう薬剤７０ａの量を低減できない場合がある。
以上によれば、給水部３からボウル部２へ供給される洗浄水１００の流量に基づいて薬剤７０ａの投入動作を開始するタイミングを切り替えることができるので、流量の変動に対応して薬剤７０ａをより適切なタイミングで投入することができる。よって洗浄水１００の流量の増減があっても、十分な薬剤量を含んだ洗浄水１００をボウル部２内に封水することができるので、排水されてしまう薬剤７０ａの量を低減することができる。

また用便後、「大」の洗浄スイッチ１１が押されると洗浄水１００の流量は多いため、その分、排水動作が長くなる。この場合は、排水動作中であっても「小」の洗浄スイッチ１１が押され流量が少ないときよりも遅いタイミングで薬剤７０ａを投入するようにしてもよい。
一方、「小」の洗浄スイッチ１１が押された場合は、洗浄水１００の流量は「大」に比べて少ないため、排水動作も短くなる。この場合は、排水動作中であっても「大」のときよりも早いタイミングで薬剤７０ａを投入するようにしてもよい。

薬剤７０ａの投入動作を開始するタイミングの切り替えは、流量測定装置３０の流量の計測結果に基づくものに限定されない。例えば洗浄スイッチ１１の「大」が操作されたか、「小」が操作されたかを判別を行う判別部を設け、この判別結果によって、上記のように切り替えを行ってもよい。

薬剤７０ａの投入動作を開始するタイミングは、薬剤投入部７、具体的には薬剤投入口７１から投入された当初の薬剤７０ａが、排水部５に到達するまでの時間を封水動作を開始するタイミングから遡って設定するようにしてもよい。
すなわち、上記したように薬剤７０ａが薬剤投入口７１から給水管９を流れる洗浄水１００へ投入されてから、吐出口８、ボウル部２、排水路２０、ターントラップ部５０の他方端５０ａから排水されるまでの時間差を流量で推測するか、もしくは実測する。そしてその時間分、封水動作を開始するタイミングから逆算して、薬剤投入動作開始時間Ｔｘの設定を行うようにしてもよい。
以上のように薬剤７０ａの投入動作を開始するタイミングを遡って設定すれば、投入した薬剤７０ａが封水されずにそのまま排水されてしまう量を相当少なくすることができる。
また、以上のように封水動作前から薬剤投入時間Ｔｂを開始させることができるので、薬剤投入時間Ｔｂを増やすことができ、薬剤投入口の洗い流し時間Ｔｃも確保することができるので、薬剤７０ａの次のタイミングの供給もスムーズに行うことができる。

次に図１、図４を参照しながら、便器装置１の洗浄開始〜封水動作の一例について説明する。なお、図４（１）〜図４（３）において、１００Ａは洗浄動作前からボウル部２に封水されている洗浄水を示し、１００Ｂは新たに供給された洗浄水を示している。
＜１ ボウル部の洗浄動作＞
洗浄スイッチ１１が操作されると、給水弁３１を開き、給水管９を通じて吐出口８から洗浄水１００Ｂがリム部２ａからボウル部２の表面を伝って流れるようにボウル部２内に供給される。これにより、ボウル部２の表面の洗浄がなされる。この段階では、図４（ａ）に示すようにターントラップ部５０の他方端５０ａは上向きに保持されている。
＜２ 汚物の排水動作＞
その後、モータＭが駆動し上向きに保持されていたターントラップ部５０の他方端５０ａが下向きに移動すると封水されていた洗浄水１００Ａが汚物とともに排水される。この排水動作の途中で且つ封水動作の開始前に薬剤投入口７１から薬剤７０ａが投入される。このとき、給水弁３１は開の状態のままであり、洗浄水１００Ｂがボウル部２へ供給され続け、ボウル部２の表面の洗浄が行われる。
図４（ｂ）は、排水動作のある過程を示しており、図の状態は、封水されていた洗浄水１００Ａがターントラップ部５０を通じて排水され、ボウル部２には薬剤７０ａを含んだ洗浄水１００Ｂが供給されている状態を示している。
＜３ ボウル部の封水動作＞
所定時間経過後、モータＭが駆動し下向きに保持されていたターントラップ部５０の他方端５０ａが上向きに移動すると排水が停止状態となり、ボウル部２に薬剤７０ａを含んだ洗浄水１００Ｂが溜められる。ボウル部２に封水された洗浄水１００Ｂの量が所定量に達すると給水弁３１が閉となる。
これにより、ボウル部２に封水されている水に薬剤７０ａが含まれているので、ボウル部２内を清潔に保つことができる。

以上の構成によれば、排水動作の途中で薬剤７０ａが投入されるので、投入した薬剤７０ａが封水されずにそのまま排水されてしまう量を少なくすることができる。すなわち、薬剤７０ａが薬剤投入口７１から給水管９を流れる洗浄水１００へ投入されてから、吐出口８、ボウル部２、排水路２０、ターントラップ部５０の他方端５０ａから排水されるまで時間差がある。そのため、排水動作の途中且つ封水動作の開始前に薬剤７０ａを投入すれば、他方端５０ａに薬剤７０ａが到達する頃には排水動作が終わり、封水が開始されていると考えることができる。よって、十分な薬剤量を含んだ洗浄水１００Ｂをボウル部２内に封水することができる。このとき、封水されずにそのまま排水されて無駄になってしまう薬剤７０ａの量があるとしても、その量をかなり低減することができる。

以上では、本実施形態の便器装置１はターントラップ方式を採用した例について説明したが、便器装置の排水構造は、洗い落とし方式でも、サイホン方式でもよい。この洗い落とし方式の便器装置における排水動作とは、ボウル部内の洗浄水の入れ替えが行われている動作をいう。またこの場合、封水動作とは、ボウル部内の洗浄水の入れ替えが完了しボウル部に水を溜める動作をいう。よって、洗い落とし方式の便器装置の場合、薬剤７０ａの投入動作を開始させるタイミングは、まさにボウル部内の洗浄水の入れ替えが行われている最中で且つ、ボウル部に水を溜める動作が始まる前がよい。
サイホン方式の便器装置における排水動作とは、まさにサイホン現象が起こっている動作をいう。またこの場合、封水動作とは、サイホン現象が完了し、洗浄水を溜める動作をいう。よって、サイホン方式の便器装置の場合、薬剤７０ａの投入動作を開始させるタイミングは、まさにボウル部内でサイホン現象が起こっている最中で、且つ、ボウル部に洗浄水を溜める動作が始まる前がよい。

便器装置１の形状、構成等は上記に限定されるものではない。例えば便器本体１０は、樹脂成型品でも陶器製でもよい。洗浄スイッチ１１は壁付けのリモートコントローラに設けられていてもよいし、便器本体１０に設けられていてもよい。また便器装置１は、人体の局部を洗浄・乾燥を行う洗浄ノズルや乾燥機能、便座暖房機能、アームレストを備えたものであってもよい。また吐出口８から吐出される洗浄水１００に気体を混入させるように混入装置（不図示）を給水管９の下流側に設けてもよいし、用便後において、気体を混入した水又はこれに洗剤を混入したもののうちの選択された一方を洗浄水１００としてボウル部２内に吐出するようにしてもよい。

１ 便器装置
１００ 洗浄水
２ ボウル部
３ 給水部
３０ 流量測定装置
４ 制御部
５ 排水部
５０ ターントラップ部
５０ａ 他方端（自由端）
７ 薬剤投入部
７０ 薬剤タンク
７０ａ 薬剤

Claims (2)

1. ボウル部と、前記ボウル部を洗浄する洗浄水を供給する給水部と、前記洗浄水中に薬剤を投入する薬剤投入部と、前記ボウル部に溜まった前記洗浄水を排水する排水部と、前記給水部及び前記薬剤投入部を制御する制御部とを備えた便器装置であって、
   前記制御部は、前記ボウル部の洗浄開始後、排水動作の途中で且つ封水動作の開始前に前記薬剤の投入動作を開始し、
   前記薬剤の投入動作を開始するタイミングは、前記薬剤投入部から投入された当初の薬剤が、前記排水部に到達するまでの時間を前記封水動作を開始するタイミングから遡って設定し、
   前記給水部には、前記ボウル部へ供給される前記洗浄水の流量を測定する流量測定装置が設けられ、
   前記制御部は、前記洗浄開始後、前記流量測定装置に計測される前記洗浄水の流量に基づいて、前記薬剤の投入動作を開始するタイミングを切り替えることを特徴とする便器装置。
2. 請求項１において、
   前記ボウル部の排水時及び封水時に応じて自由端側が上下方向に反転自在とされ、前記ボウル部から延出して形成された排水路の端部に設けられたターントラップ部をさらに備え、
   前記ボウル部の排水時には、前記自由端を下方向に移動させ、
   前記ボウル部の封水時には、前記自由端を上方向に移動させることを特徴とする便器装置

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