JP6406625B2 - 水洗便器装置 - Google Patents

Description

本発明は、薬剤によって便器ボウルを自動的に洗浄する機能を有した水洗便器装置の改良に関する。

前記のような機能を有した水洗便器装置は、例えば次の特許文献１に記載がある。すなわち特許文献１では、便器装置の洗浄水経路に連通して薬剤タンクを設置し、リム給水開閉弁と、薬剤タンクの開閉弁を同期的に制御することで、便器ボウル部を洗浄するようになっている。また特許文献２には、そのような機能を有した水洗便器装置において、洗浄水への薬剤供給を停止させるタイミングが、洗浄水流路内への洗浄水供給を停止させるタイミングよりも早くなるようにして、薬剤の詰まりを防止することが記載されている。

特開平５−２１４７５７号公報 特開２００８−１３８４２２号公報

ところで前記のような薬剤供給停止のタイミング制御が適切であれば、洗浄水のバブルが便器ボウルの溜め水全体に良好に分散する。しかしながら、洗浄水のバブルの分散具合を左右する条件となる便器ボウルへの注水流量は常に一定というわけではない。また薬剤の流動性を左右する気温も一定ではない。そのため、その時々の状況によっては、便器ボウルの洗浄後に残る溜め水全体にバブルが良好に分散されない場合があった。

本発明はこの問題に着目したものであり、洗浄水の流量や気温が変化したときでも、便器ボウルの洗浄後の溜め水全体にバブルが良好に分散される水洗便器装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の水洗便器装置は、排水指令を受けて便器ボウルの排水を行った後、便器ボウルに注水しながら薬剤を投入して便器ボウルを洗浄する後洗浄機能を有した水洗便器装置において、便器ボウルへの注水流量を検知する流量センサと、薬剤投入時間と、薬剤投入完了後の注水継続時間とが予め定められており、前記便器ボウルへの注水流量に基づいて、後洗浄開始後の薬剤投入待ち時間を調節する制御部とを備えることを特徴とする。

また前記課題を解決するため、本発明の水洗便器装置は、排水指令を受けて便器ボウルの排水を行った後、便器ボウルに注水しながら薬剤を投入して便器ボウルを洗浄する後洗浄機能を有した水洗便器装置において、気温センサと、気温センサと、薬剤の吐出量を計量可能とし作動時には溜め水全体にバブルが分散される一定量の薬剤を吐出する薬剤吐出ポンプと、後洗浄の全体時間と、薬剤投入完了後の注水継続時間とが予め定められており、前記気温センサが検知した気温に基づいて、後洗浄開始後の薬剤投入待ち時間と薬剤投入時間とを調節し、前記薬剤投入時間に前記薬剤吐出ポンプを作動する制御部とを備えることを特徴とする。

便器ボウルへの注水流量を検知して、後洗浄開始後の薬剤投入待ち時間を調節する構成では、洗浄の際、注水流量の大小によらず、バブルが溜め水全体に良好に分散される。

気温センサと、薬剤の吐出量を計量可能な薬剤吐出ポンプとを有し、検知した気温に基づいて、後洗浄開始後の薬剤投入待ち時間と薬剤投入時間とを調節する構成では、洗浄の際、気温の高低によらず、バブルが溜め水全体に良好に分散される。

第一の実施形態とされる水洗便器装置の要部構成を示す機能ブロック図である。 （ａ）、（ｂ）はいずれも第一の実施形態とされる便器装置の具体的構造を示す縦断面図である。 （ａ）、（ｂ）はいずれも第一の実施形態とされる便器装置による汚水排出、後洗浄のタイミング制御の例である。 第二の実施形態とされる水洗便器装置の要部構成を示す機能ブロック図である。 （ａ）、（ｂ）はいずれも第二の実施形態とされる便器装置による汚水排出、後洗浄のタイミング制御の例である。 第二の実施形態とされる便器装置が、気温に基づいて薬剤投入待ち時間と薬剤投入時間とを決定するための参照テーブルの一例である。

近時、水洗便器装置は、排水指令（操作）を受けたとき、便器ボウル中の汚水を排出するだけでなく、その後、注水しながら薬剤を投入して便器ボウルを洗浄する後洗浄機能を有したものがある。本発明は、その後洗浄機能に関するものである。以下、その実施形態の一例を図１−図３に従って詳細に説明する。

図１は、本実施形態とされる水洗便器装置の要部構成を示す機能ブロック図である。図中、洗浄水又は汚水の流路は白矢印（大）で示している。具体的には、水道管と下水管との間に、注水バルブ１１、流量センサ１２、便器ボウル１３、排水機構１４等で構成される流路が形成されている。

また薬剤を投入するための薬剤流路を白矢印（小）で示している。薬剤流路は、薬剤タンク１５、薬剤吐出ポンプ１６等で構成される。薬剤流路は、注水バルブ１１と便器ボウル１３との中間点で洗浄水の流路に合流されている。

制御部１７は、排水指令に基づき、注水バルブ１１、排水機構１４、ポンプ１６等を制御して、便器ボウル１３の汚水の排出と、後洗浄とを実行させる。後洗浄後に便器ボウル１３に残った洗浄水が溜め水となる。

なお、便器装置１は、排水指令を受け付ける排水スイッチ１８に加えて、注水流量の増減指令を受け付ける流量調節スイッチ１９を備えてもよい。

図２（ａ）、（ｂ）はいずれも本実施形態とされる便器装置の具体的構造を示す縦断面図であるが、（ａ）は待機中の状態、（ｂ）は排水時の状態を示している。

図示のように、便器装置１は洋式である。便器ボウル１３が形成された座部１ａの後方には背もたれ部１ｂが設けられている。背もたれ部１ｂには、注水バルブ１１や排水機構１４が収容されている。便器装置１は、局部を温水洗浄するための機構等が更に設けられていてもよい。しかしながらここでは、本発明に特に関連しない機構、構成の図示及び説明は割愛する。

注水バルブ１１は、例えば電磁弁等で構成され、その入水口は図示しない水道管に接続され、その出水口には流量センサ１２が配置されている。流量センサ１２の下流側には大径チューブ２０が接続されている。大径チューブ２０は、便器ボウル１３の上縁部に形成された図示しない注水口に連通されている。注水バルブ１１の上方には、薬剤タンク１５とポンプ１６とが一体形成された薬剤ユニット２１が配置されている。ポンプ１６の吐出口には小径チューブ２２が接続されている。小径チューブ２２は、流量センサ１２の近傍で大径チューブ２０に合流されている。排水機構１４は、変形可能な樹脂パイプ等で構成されるターントラップ２３を備える。ターントラップ２３は気密容器２４内に配置されている。ターントラップ２３の先端部は、図示しないモータの作用によって上下に変位される。具体的には、図２（ａ）に示すように、ターントラップ２３の先端部が上方に変位されているとき、ターントラップ２３は排水トラップとして機能する。一方、図２（ｂ）に示すようにターントラップ２３の先端部が下方に変位されているとき、ターントラップ２３は単に排水管として機能する。図２（ｂ）では、便器ボウル１３への注水された洗浄水の流れを矢印で示している。

本実施形態では、注水流量を検知する流量センサ１２と制御部１７とが設けられている。制御部１７は、薬剤投入時間と、薬剤投入完了後の注水継続時間とが予め定められており、注水流量に基づいて、後洗浄開始後の薬剤投入待ち時間を調節する。そのため、水道管の水圧変化等によって、注水流量が変わった場合でも、後洗浄が適切なタイミングで制御される。よって本実施形態では、注水流量の大小によらず、溜め水全体にバブルが良好に分散されることになる。また、流量調節スイッチ１９によって注水流量が変更された場合でも、溜め水全体にバブルが良好に分散されるという効果が得られる。

以下、本実施形態における後洗浄のタイミング制御の具体例を説明する。

図３（ａ）、（ｂ）はいずれも本実施形態による汚水排出、後洗浄のタイミング制御の例である。ここに、図３（ａ）のフローＦ１は、注水流量が大での制御の例を示し、図３（ｂ）のフローＦ２は、注水流量が小での制御の例を示している。

排水指令によって実行される制御フローは、全体として、注水のみを行う前洗浄処理と、注水と汚水排出とを同時に行う排水処理と、注水しながら薬剤の投入する後洗浄処理の３処理で構成される。後洗浄処理は、注水のみ行う段階と、注水を継続しながら薬剤を投入する段階と、薬剤投入を完了してから更に注水を継続させる段階の３段階で構成される。

本実施形態では、前洗浄時間と、排水時間は、注水流量によらず一定としている。図３（ａ）のフローＦ１と、（ｂ）のフローＦ２とを対比すれば、これらの時間は両者で同一になっているのがわかる。

また本実施形態では、後洗浄で使用する洗浄水の全体量を、注水流量によらず一定としている。便器ボウル１３に常に一定適量の洗浄水を流せば、大粒の汚れに対する充分な洗浄効果が期待できる。

また本実施形態では、薬剤投入時間及び注水継続時間も一定としている。薬剤投入時間を一定とすれば、薬剤の投入量も概ね一定になる。このようにして、薬剤投入時間、注水継続時間を適切に管理すれば、後洗浄後の溜め水全体にバブルが良好に分散するので、小粒の汚れに対する充分な洗浄効果が期待できる。

前記のように、注水流量によらず、後洗浄で使用する洗浄水の全体量、薬剤投入時間及び注水継続時間を一定としたことに対する辻褄は、後洗浄の全体時間と、薬剤投入待ち時間とを適宜調節することで整合される。

すなわち、後洗浄で使用する洗浄水の全体量は一定であるから、その全体量を流量センサ１２によって検出した注水流量の値で除すれば、後洗浄の全体時間が予測算出できる。更に、その算出した全体時間から、薬剤投入時間及び注水継続時間を減ずれば、薬剤投入待ち時間が算出できる。

図３（ａ）のフローＦ１と、（ｂ）のフローＦ２とを対比すれば、薬剤投入時間、注水継続時間はフローＦ１、Ｆ２で等しく、後洗浄の全体時間、薬剤投入待ち時間は、フローＦ１の方がフローＦ２よりも短くなっているのがわかる。これはフローＦ１の方がフローＦ２よりも注水流量が大きいためである。

次いで本発明の実施形態の他例を図４−図６に従って説明する。

図４は本実施形態とされる水洗便器装置の要部構成を示す機能ブロック図である。図中、洗浄水又は汚水の流路は白矢印（大）で示している。また薬剤を投入するための薬剤経路は白矢印（小）で示している。図１に共通する要素には同一の参照符号を付けて説明を省略する。

本実施形態は、便器装置１Ａに、設置場所の気温を検知する気温センサ２４と、薬剤の吐出量を計量可能なポンプ１６Ａとが設けられた点が前記実施形態との相違点である。

制御部１７は、後洗浄の全体時間と、薬剤投入完了後の注水継続時間とが予め定められており、気温センサ２４が検知した気温に基づいて、薬剤投入待ち時間と薬剤投入時間とを調節する。このとき薬剤投入時間は、ポンプ１６Ａの吐出量が一定となるように調節される。そのため、気温変化によって薬剤の流動性等が変わった場合でも、後洗浄が適切なタイミングで制御される。よって本実施形態では、気温の高低によらず、溜め水全体にバブルが良好に分散されることになる。以下、そのようなタイミング制御の具体例を説明する。

図５（ａ）、（ｂ）はいずれも本実施形態による汚水排出、後洗浄のタイミング制御の例である。ここに、図５（ａ）は高気温での制御フローの例を示し、図５（ｂ）は低気温での制御フローの例を示している。

前記実施形態と同様に、排水指令に対応した制御フローは、前洗浄処理と、排水処理と、後洗浄処理の３処理で構成される。また後洗浄も、注水のみ行う段階と、注水を継続しながら薬剤を投入する段階と、薬剤投入を完了してから更に注水を継続させる段階との３段階で構成される。

本実施形態では、注水流量は概ね一定と想定し、前洗浄時間と、排水時間は一定としている。図５（ａ）のフローＦ３と、（ｂ）のフローＦ４とを対比すれば、これらの時間は両者で同一になっているのがわかる。

また本実施形態では、後洗浄の全体時間を一定としている。そのため後洗浄で使用する洗浄水の全体量も概ね一定となる。その全体量を適量とすれば、大粒の汚れに対する充分な洗浄効果が期待できる。フローＦ３とフローＦ４とを対比すれば、後洗浄の全体時間は両者で同一になっているのがわかる。

また本実施形態では、気温に基づいて、薬剤投入待ち時間と、薬剤投入時間とを調節し、注水継続時間は一定としている。薬剤投入待ち時間、薬剤投入時間の調節では、後者を先に決定する。

ここで薬剤投入時間について詳細に説明する。電源条件を一定としたとき、ポンプ１６Ａの単位時間当りの薬剤吐出量は、気温が低くなるほど小さくなる傾向にある。その理由としては、低温では薬剤の流動性が低くなることや、ポンプ１６Ａの作動が遅くなること等が考えられる。しかし薬剤の吐出量が計量可能なポンプであれば、その電源条件を一定としたとき、単位時間当たりの薬剤吐出量と気温との間に関数関係が成立する。その関数関係は実験等によって事前に特定できる。したがってその関数関係を組み込んでおけば、制御部１７は、気温に基づいて、薬剤吐出量を一定とするための薬剤投入時間を決定できる。

後洗浄の全体時間、注水継続時間は一定であるから、その全体時間から、その注水継続時間と、前記のように決定した薬剤投入時間とを減ずれば、薬剤投入待ち時間が算出できる。このようにして、薬剤投入時間、注水継続時間を適切に管理すれば、後洗浄後に残った溜め水全体にバブルが良好に分散するので、小粒の汚れに対する充分な洗浄効果が期待できる。

フローＦ３と、フローＦ４とを対比すれば、薬剤投入時間は、フローＦ３の方がフローＦ４よりも短くなっているのがわかる。一方、薬剤投入待ち時間は、薬剤投入時間とは逆に、フローＦ３の方がフローＦ４よりも長くなっているのがわかる。これは、フローＦ３は高気温なのでポンプ１６Ａの単位時間当りの薬剤吐出量が大きいためである。

なおポンプ１６Ａは、例えばチューブポンプで構成すれば、その作動回数（モータ回転数等）から薬剤の吐出量を正確に計量できる。しかしながらチューブポンプの場合、低温では、計量用チューブが硬くなるので、単位時間当りの薬剤吐出量は当然小さくなる。

図６は、本実施形態において、気温に基づいて、薬剤投入待ち時間と薬剤投入時間とを決定するための参照テーブルの一例である。

このテーブルＴでは、気温１０℃以下、１０〜２０℃、及び２０℃以上の各場合について、適切な薬剤投入待ち時間、薬剤投入時間、注水継続時間が登録されている。このようなテーブルを予め用意しておけば、制御部１７は、上記のような演算処理等をすることなしに、そのテーブルに従って後洗浄を適切なタイミングで制御できる。

１、１Ａ 水洗便器装置
１２ 流量センサ
１３ 便器ボウル
１６Ａ 薬剤の吐出量を計量可能な薬剤吐出ポンプ
１７ 制御部
１９ 流量調節スイッチ

Claims (4)

1. 排水指令を受けて便器ボウルの排水を行った後、便器ボウルに注水しながら薬剤を投入して便器ボウルを洗浄する後洗浄機能を有した水洗便器装置において、
   便器ボウルへの注水流量を検知する流量センサと、
   薬剤投入時間と、薬剤投入完了後の注水継続時間とが予め定められており、前記便器ボウルへの注水流量に基づいて、後洗浄開始後の薬剤投入待ち時間を調節する制御部とを備えることを特徴とする水洗便器装置。
2. 請求項１において、
   前記便器ボウルへの注水流量を調整するための流量調節スイッチを更に備えることを特徴とする水洗便器装置。
3. 排水指令を受けて便器ボウルの排水を行った後、便器ボウルに注水しながら薬剤を投入して便器ボウルを洗浄する後洗浄機能を有した水洗便器装置において、
   気温センサと、薬剤の吐出量を計量可能とし作動時には溜め水全体にバブルが分散される一定量の薬剤を吐出する薬剤吐出ポンプと、
   後洗浄の全体時間と、薬剤投入完了後の注水継続時間とが予め定められており、前記気温センサが検知した気温に基づいて、後洗浄開始後の薬剤投入待ち時間と薬剤投入時間とを調節し、前記薬剤投入時間に前記薬剤吐出ポンプを作動する制御部とを備えることを特徴とする水洗便器装置。
4. 請求項３において、
   前記薬剤吐出ポンプは、チューブポンプによって構成されていることを特徴とする水洗便器装置。

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