JP6300174B2 - トイレ装置 - Google Patents

Description

本発明は、酸性水をボウル面に噴霧する機能を備えたトイレ装置に関する。

衛生陶器の一つである水洗大便器の洗浄時に、そのボウル面を洗浄水で洗浄した後、ボウル面に残った残水が蒸発してボウル面が乾燥すると、洗浄水に含まれていたケイ酸が水垢として析出し、ボウル面上に固着してしまう問題があった。
従来、このような水垢の付着抑制および除去ができる水洗大便器として、アルミニウムイオンを含む酸性水を水洗大便器に噴霧するトイレ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１によれば、アルミニウムイオンを含む酸性水を生成する方法として、水道水を電気分解することで酸性水とアルカリ水とに分離し、得られた酸性水にアルミニウムイオンを添加することが知られている。
しかし、このようにアルミニウムイオンを含む酸性水を生成すると、水垢の付着抑制および除去に不必要なアルカリ水も生成されてしまう。
そこで、このアルカリ水を排水する方法として、便器に接続された排水管に直接排出すること、あるいは水垢抑制効果を阻害しない範囲内で便器のボウル内に排出することが知られている。

特開２０１３−２０２５３９号公報

しかしながら、アルカリ水を便器に接続された排水管に直接排出する方法では、専用のアルカリ水排水流路が必要になってしまい、部品点数の増加や便器の汎用性の低下という問題点がある。
一方、便器のボウル内にアルカリ水を排出する方法では、使用者が漏水と誤認する恐れがある。

そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、使用者に漏水と誤認されることなく水垢の付着抑制および除去に不必要なアルカリ水を簡便な構造で溜水内に直接排水するトイレ装置を提供することである。

本請求項１に係る発明は、排せつ物を受けるボウル部と、該ボウル部の下方と連通してボウル部内に溜水面を形成する排水トラップ部と、前記溜水面より下方で開口して洗浄水を噴出する噴出部とを設けた大便器本体と、給水源から供給された洗浄水を前記ボウル部側に向けて供給する水と前記噴出部側に向けて供給する水とに分流する分流部を有する洗浄水供給手段と、前記大便器本体のボウル部に酸性水を噴霧する酸性水噴霧ノズルと、該酸性水噴霧ノズルに供給する酸性水を生成する電解槽とを備えるトイレ装置において、前記電解槽で前記酸性水に付随して生成されるアルカリ水を排出するアルカリ水排出路が、前記分流部よりも下流側に位置し、前記噴出部に向けて供給された水が流れ込む継手で合流していることにより、前述した課題を解決するものである。

本請求項１に係る発明のトイレ装置によれば、大便器本体のボウル部に酸性水を噴霧する酸性水噴霧ノズルを備えることにより、ボウル部への水垢の付着抑制および除去ができるばかりでなく、電解槽で酸性水に付随して生成されるアルカリ水を排出するアルカリ水排出路が、分流部よりも下流側に位置し、噴出部に向けて供給された水が流れ込む継手で合流していることにより、電解槽より生成された水垢の付着抑制および除去に不要なアルカリ水を溜水中に直接排水するため、使用者に漏水と誤認されることなくアルカリ水を排水することができる。
さらに、従来のようなアルカリ水専用の排水管を設ける必要がないため、アルカリ水の排水構造を簡便な構造にすることができる。

本請求項２に係る発明は、請求項１記載の構成に加えて、前記継手が、前記アルカリ水排出路への逆流を阻止する逆止弁を有していることにより、前述した課題をさらに解決するものである。

本請求項２に係る発明のトイレ装置によれば、請求項１に係る発明が奏する効果に加えて、電解槽で負圧が発生しても噴出部からの逆流を逆止弁で食い止めるため、電解槽内への排せつ物混入を防ぐことができる。

本請求項３に係る発明は、請求項２に記載の構成に加えて、前記逆止弁が、フラッパー弁から構成されていることにより、前述した課題をさらに解決するものである。

本請求項３に係る発明のトイレ装置によれば、請求項２に係る発明が奏する効果に加えて、逆止弁で生じる圧力損失が低減されるため、圧力を下げることなく洗浄水をボウル部へ供給することができる。
さらに、逆止弁の構造が簡便になるため、逆止弁が破損する可能性を抑えることができる。

本発明のトイレ装置は、ボウル部への水垢の付着抑制および除去ができるばかりでなく、使用者に漏水と誤認されることなく水垢の付着抑制および除去に不必要なアルカリ水を簡便な構造で溜水内に直接排水することができる。

本発明の第１実施形態におけるトイレ装置の外観図。 本発明の第１実施形態におけるトイレ装置の断面図。 本発明の第１実施形態におけるトイレ装置で用いられる継手の断面図。 本発明の第１実施形態におけるトイレ装置の水路を示すブロック図。

以下に、本発明の第１実施形態であるトイレ装置１００について、図１乃至図４に基づいて説明する。
ここで、図１は、本発明の第１実施形態であるトイレ装置１００の外観図であり、図２は、本発明の第１実施形態であるトイレ装置１００を示す断面図であり、図３は、本発明の第１実施形態であるトイレ装置１００で用いられる継手１５０の断面図であり、図４は、本発明の第１実施形態であるトイレ装置１００の水路を示すブロック図である。

図１に示すように、本発明の第１実施形態であるトイレ装置１００は、大便器本体１１０と大便器本体１１０に載置された局部洗浄手段１３０とから形成されている。

図２に示すように、大便器本体１１０は、大便器本体１１０の前方に排せつ物を受けるボウル部１１１を有する。ボウル部１１１の上縁部には、リム１１１ａが形成されている。
さらに、大便器本体１１０は、ボウル部１１１の下方と連通してボウル部１１１内に溜水面Ｓを形成する排水トラップ部１１２と、溜水面Ｓより下方で開口しボウル部１１１に洗浄水Ｗｃを噴出する噴出部１１３とをそれぞれ有する。

なお、噴出部１１３は、ボウル部１１１の底面に沿って形成されており、排水トラップ部１１２に向けて開口しているが、溜水面Ｓより下方で開口してあれば、排せつ物洗浄時に排水トラップ部１１２におけるサイホン作用を促進するゼット導水部であってもよいし、排せつ物を排水トラップ部１１２に押し込む方向に洗浄水Ｗｃを吐水する洗浄水供給路であってもよい。

大便器本体１１０の後方には、リム１１１ａ及び噴出部１１３に洗浄水Ｗｃを供給する洗浄水供給手段１２０が載置されており、継手１５０を介し陶器性の通水路１１４によって噴出部１１３と接続されている。

分岐部１４１は、給水源１４０から供給された水を局部洗浄手段１３０の局部洗浄水供給部１３１に供給される水と洗浄水供給手段１２０に供給される水とに分流する。

図３に示すように、継手１５０は、ポンプ１２３からの配管と局部洗浄手段１３０に形成されたアルカリ水排水路１３３と、通水路１１４とを接続している。

さらに、継手１５０とアルカリ水排水路１３３とが接続された直後に、ヒンジおよび弁体で構成されて逆止弁として機能するフラッパー弁１５１を有している。
逆止弁としてフラッパー弁１５１を用いることにより、逆止弁で生じる圧力損失が低減されることに加え、逆止弁の構造が簡便になる。

フラッパー弁１５１は、排せつ物等が通水路１１４を逆流した際にはアルカリ水排水路１３３方向に回転し、アルカリ水排水路１３３を閉止することで、アルカリ水排水路１３３への逆流を防ぐ。

なお、逆止弁は継手１５０より下流であれば、継手１５０と別体であってもよい。
さらに、逆止弁１５０は、アルカリ水排水路１３３内への排せつ物の混入を防ぐものであれば、フラッパー弁１５１以外の弁体であってもよい。

図４に示すように、洗浄水供給手段１２０は、分岐部１４１から供給された水を洗浄水Ｗｃとしてリム１１１ａに供給する水とタンク１２２に供給する水とに分流するバルブユニット１２１と、バルブユニット１２１から供給された水を貯留するタンク１２２と、タンク１２１に貯留された水を加圧して通水路１１４に供給するポンプ１２３とを有する。

次に、局部洗浄手段１３０は、局部洗浄水供給部１３１とノズルユニット部１３２とを少なくとも有する。

局部洗浄水供給部１３１は、分岐部１４１から供給された水を加熱するバルブ熱交換ユニット１３１ａと、陽極板と陰極板とから形成され酸性水Ｗａｃを生成する電解槽１３１ｂと、流量を調整する流量調整弁１３１ｃとを有する。

ノズルユニット部１３２は、局部洗浄水供給部１３１から中性水である局部洗浄水Ｗｈが供給された場合に人体に向けて局部洗浄水Ｗｈを噴出する局部洗浄ノズル１３２ａと、局部洗浄水供給部１３１から酸性水Ｗａｃが供給された場合に大便器本体１１０のボウル部１１１に向けて噴霧することで水垢の付着抑制および除去する酸性水噴霧ノズル１３２ｂとを有する。

さらに、電解槽１３１ｂで酸性水Ｗａｃに付随して生成されるアルカリ水Ｗａｌを排出するアルカリ水排出路１３３が、洗浄水供給手段１２０より下流側に位置する継手１５０で合流している。
これにより、電解槽１３１ｂより生成された水垢の付着抑制および除去に不要なアルカリ水Ｗａｌを溜水Ｗ中に直接排水する。

続いて、図４を用いて本発明の実施形態であるトイレ装置１００の動作について説明する。

使用者がトイレ装置１００の図示しないリモコン等を操作して局部洗浄開始信号をトイレ装置１００に送信する。

局部洗浄開始信号をトイレ装置１００が受信すると、大便器本体１１０内にある制御手段１６０が、バルブ熱交換ユニット１３１ａを制御することによって設定された温度まで加熱され、電解槽１３１ｂへ送られる。

電解槽１３１ｂへ送られた水は、電解槽１３１ｂが制御手段１６０によって通電されず、中性のまま電解槽１３１ｂを通過し、ノズルユニット部１３２へ局部洗浄水Ｗｈとして供給される。

ノズルユニット部１３２へ供給された局部洗浄水Ｗｈは、局部洗浄ノズル１３２ａから使用者の局部に向けて噴出され、使用者の局部を洗浄する。

次に、トイレ装置１００を使用者が使用した後に、トイレ装置１００の図示しないリモコン等を操作して便器洗浄開始信号をトイレ装置１００に送信する。
便器洗浄開始信号をトイレ装置１００が受信すると、大便器本体１１０内にある制御手段１６０が、バルブユニット部１２１を制御することによって、分岐部１４１から供給された水を洗浄水Ｗｃとしてリム１１１ａに供給する。

リム１１１ａに洗浄水Ｗｃとして供給された水は、ボウル部１１１内を旋回しながら下降することにより、ボウル部１１１内を洗浄する。

リム１１１ａへの給水を継続しつつ、タンク１２２に貯留された水をポンプ１２３によって加圧し、通水路１１４を経由して、噴出部１１３より洗浄水Ｗｃとして噴出する。
なお、洗浄水供給手段１２０がタンク１２２を有していることにより、まとまった量の洗浄水Ｗｃが噴出部１１３に供給される。
加えて、噴出部１１３が排水トラップ部１１２に向けて開口しているため、噴出部１１３から噴出する洗浄水Ｗｃが排せつ物を効率的に排水トラップ部１１２に押し込む。

噴出部１１３から洗浄水Ｗｃの噴出が終了した後も、リム１１１ａからの吐水は継続されている。
これにより、リム１１１ａから吐水される洗浄水Ｗｃがボウル部１１１内に溜水Ｗとして貯留される。

ボウル部１１１内に溜水Ｗが貯留された後、大便器本体１１０内にある制御手段１６０が、バルブユニット部１２１を制御することによって、分岐部１４１から供給された水をタンク１２２に供給し、タンク１２２に貯水を行う。

その後、大便器本体１１０内にある制御手段１６０が、バルブ熱交換ユニット１３１ａを制御し、分岐部１４１から供給された水を加熱せずに電解槽１３１ｂへ送る。

電解槽１３１ｂに送られた水は、電解槽１３１ｂの陽極板と陰極板との間の流路を流れることで、制御手段１６０からの通電によって電気分解される。

この電気分解により、陽極板の近傍ではＯＨ⁻が消費されることでｐＨが低下するため、陽極板の近傍では酸性水Ｗａｃが生成される。
生成された酸性水Ｗａｃは流量調整弁１３１ｃで流量を調整された後、局部洗浄手段１３０のノズルユニット部１３２に供給される。

一方、陰極板の近傍ではＨ^＋が消費されることでｐＨが上昇するため、陰極板の近傍ではアルカリ水Ｗａｌが生成されるが、このアルカリ水Ｗａｌはボウル部１１１への水垢付着抑制および除去には不必要である。
そこで、このアルカリ水Ｗａｌは電解槽１３１ｂに接続されたアルカリ水排出路１３３を通り、継手１５０から通水路１１４に流れ込み、噴出部１１３から溜水Ｗ中に排水される。
なお、噴出部１１３がボウル部１１１の底面に沿って形成されていることにより、より溜水面Ｓより低い位置でアルカリ水Ｗａｌを溜水Ｗ中に直接排水するため、アルカリ水Ｗａｌの排出による溜水面Ｓの変動を抑えることができ、使用者に気づかれることなくアルカリ水Ｗａｌを排出できる。
さらに、継手１５０が逆止弁を有することにより、電解槽１３１ｂに負圧が発生しても噴出部１１３からの逆流を逆止弁で食い止める。

ノズルユニット部１３２に供給された酸性水Ｗａｃは、酸性水噴霧ノズル１３２ｂからボウル部１１１内に噴霧され、水垢の付着抑制および除去を行う。
なお、酸性水Ｗａｃを噴霧するタイミングは、ボウル部１１１内洗浄後のみならず、待機時であってもよい。

以上より、電解槽１３１ｂより発生した不要なアルカリ水Ｗａｌの最終的な排水路を噴出部１１３とするため、アルカリ水Ｗａｌを排出する専用導水路を大便器本体１１０に設ける必要がなくすことができる。

また、酸性水生成ユニットとして電解槽１３１ｂを用いることで、制御手段１６０から電解槽１３１ｂへ通電すればノズルユニット部１３２へ酸性水Ｗａｃを、制御手段１６０から電解槽１３１ｂへ通電しなければノズルユニット部１３２へ中性水である局部洗浄水Ｗｈを、それぞれ供給することができる。

このようにして得られた本発明の第１実施形態であるトイレ装置１００は、電解槽１３１ｂで酸性水Ｗａｃに付随して生成されるアルカリ水Ｗａｌを排出するアルカリ水排出路１３３が、洗浄水供給手段１２０より下流側に位置する継手１５０で合流していることにより、使用者に漏水と誤認されることなくアルカリ水Ｗａｌを簡便な構造で溜水Ｗ中に排水することができる。

さらに、継手１５０が、アルカリ水排水路１３３への逆流を阻止する逆止弁を有していることにより、電解槽１３１ｂ内への排せつ物の混入を防ぐことができる。

さらに、逆止弁が、フラッパー弁１５１から構成されていることにより、圧力を下げることなく洗浄水Ｗｃをボウル部１１１へ供給することができる。
加えて、逆止弁が破損する可能性を抑えることができる。

また、本発明は、排せつ物を受けるボウル部と、該ボウル部の下方と連通してボウル部内に溜水面を形成する排水トラップ部と、前記溜水面より下方で開口し前記ボウル部に洗浄水を噴出する噴出部とを設けた大便器本体と、前記噴出部に洗浄水を供給する洗浄水供給手段と、前記大便器本体のボウル部に酸性水を噴霧する酸性水噴霧ノズルと、該酸性水噴霧ノズルに供給する酸性水を生成する電解槽とを備えるトイレ装置において、前記電解槽で前記酸性水に付随して生成されるアルカリ水を排出するアルカリ水排出路が、前記洗浄水供給手段より下流側に位置する継手で合流していて、使用者に漏水と誤認されることなくアルカリ水を簡便な構造で溜水内に直接排水するものであれば、その具体的な実施態様は、如何なるものであっても構わない。

例えば、ボウル部への水垢の更なる付着抑制および防止のために、電解槽の後にアルミニウムイオン徐溶ユニットを設けて、アルミニウムイオンを含む酸性水を生成してもよいし、陽イオン交換樹脂ユニットを設けて、よりｐＨが低い酸性水を生成してもよい。
また、大便器の洗浄方式は、溜水面より下に噴出部を設けてあれば、洗い落とし式であってもよいし、サイホンゼット式であってもよい。
さらに、継手の部材は、耐アルカリ性があるものであれば、如何なるものであっても構わない。

１００ ・・・ トイレ装置
１１０ ・・・ 大便器本体
１１１ ・・・ ボウル部
１１１ａ ・・・ リム
１１２ ・・・ 排水トラップ部
１１３ ・・・ 噴出部
１１４ ・・・ 通水路
１２０ ・・・ 洗浄水供給手段
１２１ ・・・ バルブユニット部
１２２ ・・・ タンク
１２３ ・・・ ポンプ
１３０ ・・・ 局部洗浄手段
１３１ ・・・ 局部洗浄水供給部
１３１ａ ・・・ バルブ熱交換ユニット
１３１ｂ ・・・ 電解槽
１３１ｃ ・・・ 流量調整弁
１３２ ・・・ ノズルユニット部
１３２ａ ・・・ 局部洗浄ノズル
１３２ｂ ・・・ 酸性水噴霧ノズル
１３３ ・・・ アルカリ水排水路
１４０ ・・・ 給水源
１４１ ・・・ 分岐部
１５０ ・・・ 継手
１５１ ・・・ フラッパー弁
１６０ ・・・ 制御手段
Ｗ ・・・ 溜水
Ｗａｃ ・・・ 酸性水
Ｗａｌ ・・・ アルカリ水
Ｗｃ ・・・ 洗浄水
Ｗｈ ・・・ 局部洗浄水
Ｓ ・・・ 溜水面

Claims (3)

1. 排せつ物を受けるボウル部と、該ボウル部の下方と連通してボウル部内に溜水面を形成する排水トラップ部と、前記溜水面より下方で開口して洗浄水を噴出する噴出部とを設けた大便器本体と、
   給水源から供給された洗浄水を前記ボウル部側に向けて供給する水と前記噴出部側に向けて供給する水とに分流する分流部を有する洗浄水供給手段と、
   前記大便器本体のボウル部に酸性水を噴霧する酸性水噴霧ノズルと、
   該酸性水噴霧ノズルに供給する酸性水を生成する電解槽とを備えるトイレ装置において、
   前記電解槽で前記酸性水に付随して生成されるアルカリ水を排出するアルカリ水排出路が、前記分流部よりも下流側に位置し、前記噴出部に向けて供給された水が流れ込む継手で合流していることを特徴とするトイレ装置。
2. 前記継手が、前記アルカリ水排出路への逆流を阻止する逆止弁を有していることを特徴とする請求項１記載のトイレ装置。
3. 前記逆止弁が、フラッパー弁から構成されていることを特徴とする請求項２記載のトイレ装置。

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