JP6517164B2 - 水洗便器 - Google Patents

Description

本発明は、便器本体内へ洗浄水を供給して汚物を洗浄水とともに公共下水道へ洗い流す方式の水洗便器に関する。

水洗便器は、簡易水洗方式の便器と、本水洗方式の便器とに大別される。簡易水洗方式の便器は、下水道施設が整っていない地域のトイレシステムなどにおいて使用され、比較的少量（一般に５００ｍｌ以下）の洗浄水を便器本体内へ供給して、汚物を便槽へ洗い流すものである。

これに対し、本水洗方式の便器は、下水道施設が整った都市部のトイレシステムなどにおいて使用され、比較的多量の水を便器本体内へ供給して、汚物を下水道へ洗い流すものである。

一方、本発明に関連する従来技術として、例えば、特許文献１に記載された「水洗便器」などがある。この「水洗便器」は、設置場所の状況に応じて、簡易水洗方式の便器あるいは本水洗方式の便器に使い分けすることができるものである。

特開平９−３１６９６１号公報

簡易水洗方式の水洗便器の場合、水洗便器内の汚物の処理は当該水洗便器の直下に存在する便槽への自然落下を基本としているため、１回の洗浄水の使用量が約５００ｍＬ以下に抑えることが可能である。これに対し、本水洗方式の水洗便器の場合、水洗便器内の汚物を当該水洗便器から離れた公共下水道へ流す必要があるため、通常、大便１回を流すのに５Ｌ〜１５Ｌ程度の洗浄水を必要としている。

近年、水洗式トイレにおいては、洗浄水の削減が重要な課題となっており、これに応えるべく、様々な節水対策がなされた水洗便器が提案されているが、これらの水洗便器はフラッパ弁を備えていない、本水洗方式のものが主流である。

一方、特許文献１に記載された「水洗便器」は、所定の構成部品の取り換えを行うことにより、簡易水洗方式から本水洗方式に変更することができるものであるが、本水洗方式に変更する場合、便器本体の排水口の弁ユニットが取り外され、代わりに排水トラップが連結されるので、通常の本水洗方式の水洗便器と同じ構造となる。このため、洗浄水の使用量も従来の本水洗方式の水洗便器と同程度となり、節水効果を得ることができない。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、フラッパ弁を備えた水洗便器において洗浄水の使用量の削減を図ることにある。

本発明の水洗便器は、
便器本体の排出口に接続された弁ユニットと、
前記弁ユニットに内蔵されたフラッパ弁の開閉を行う電動式のフラッパ開閉手段と、
給水源から送給される洗浄水を前記便器本体内へ供給する導水経路と、
前記導水経路への洗浄水の供給停止を行う電動式の水路開閉バルブと、
前記フラッパ開閉手段及び前記水路開閉バルブを所定のプログラムに従って作動させる水洗制御手段と、を備え、
前記水洗制御手段が、
用便前の前記便器本体内へ洗浄水を供給して所定量の溜水を貯留する機能と、
用便後の前記便器本体内へ洗浄水を供給すると同時に前記フラッパ弁を開く機能と、
前記フラッパ弁が開いた後、所定時間経過した時点で前記フラッパ弁を閉じる機能と、
前記フラッパ弁が閉じた後、所定時間経過した時点で前記便器本体内への洗浄水の供給を停止する機能と、を備え、
前記プログラムが、簡易水洗方式に従って前記フラッパ開閉手段及び前記水路開閉バルブを電動作動させる第１プログラムと、本水洗方式に従って前記フラッパ開閉手段及び前記水路開閉バルブを電動作動させる第２プログラムと、を備え、
さらに、前記水洗制御手段が、簡易水洗方式と本水洗方式とを選択的に機能させる切替手段と、
用便前の前記便器本体内に対して洗浄水を供給する補水時間を変更するタイマと、
大便後、前記フラッパ弁及び前記水路開閉バルブを開いて、前記フラッパ弁を閉じるまでの大洗浄時間を変更するタイマと、
小便後、前記フラッパ弁及び前記水路開閉バルブを開いて、前記フラッパ弁を閉じるまでの小洗浄時間を変更するタイマと、
前記フラッパ弁が閉じた後、前記便器本体内への洗浄水の供給を停止するまでの溜水洗浄時間を変更するタイマと、
前記補水時間、前記大洗浄時間、前記小洗浄時間及び前記溜水洗浄時間を変更するための手動操作手段と、を備え、
前記第１プログラムに基づいて前記便器本体内へ供給する洗浄水の量が、前記第２プログラムに基づいて前記便器本体内へ供給する洗浄水の量より少であることを特徴とする。
ここで、前記「所定量の溜水」における所定量とは、用便前の簡易水洗便器内に貯留されている溜水の量より多量であることをいう。

また、前記水洗便器においては、
前記水洗制御時間が、
用便前の前記便器本体内に対して洗浄水を供給する補水時間を変更する機能と、
大便後、前記フラッパ弁及び前記水路開閉バルブを開いて、前記フラッパ弁を閉じるまでの大洗浄時間を変更する機能と、
小便後、前記フラッパ弁及び前記水路開閉バルブを開いて、前記フラッパ弁を閉じるまでの小洗浄時間を変更する機能と、
前記フラッパ弁が閉じた後、前記便器本体内への洗浄水の供給を停止するまでの溜水洗浄時間を変更する機能と、を備えている。

また、前記水洗便器においては、前記水洗制御手段が、前記補水時間、前記大洗浄時間、前記小洗浄時間及び前記溜水洗浄時間を変更するための手動操作手段を備えている。

さらに、用便前の前記便器本体内に貯留される溜水の量が１．５Ｌ〜２．５Ｌであることが望ましい

一方、前記水路開閉バルブ及び前記フラッパ弁をそれぞれ手動で開閉する手動操作手段を備えたものとすることもできる。

また、前記水洗制御手段が電池で動作可能である構成とすることもできる。

本発明により、フラッパ弁を備えた水洗便器において洗浄水の使用量の削減を図ることができる。

本発明の実施形態である水洗便器を示す右側面図である。 図１に示す水洗便器の一部省略斜視図である。 図１に示す水洗便器の一部切欠斜視図である。 図１に示す水洗便器を構成するリモコンの正面図である。 図１に示す水洗便器を構成する水洗制御手段の背面図である。 図１に示す水洗便器を構成する弁ユニットを示す斜視図である。 図１に示す水洗便器を構成する水路開閉バルブを示す斜視図である。 図７中の矢線Ａ方向から見た図である。

以下、図１〜図８に基づいて、本発明の実施形態である水洗便器１００について説明する。

図１〜図３に示すように、本実施形態の水洗便器１００は、トイレルームＴ内の床面Ｆに配置された便器本体１０及びその上面に配置された便座１１と、便器本体１０及び便座１１の開口部分１０ａを開閉可能に覆う蓋体１２と、便器本体１０の下部の排出口１０ｂに接続された弁ユニット３０と、弁ユニット３０に内蔵されたフラッパ弁３１の開閉を行う電動式のフラッパ開閉手段３２と、を備えている。弁ユニット３０の下部には排出管Ｐが接続されている。

蓋体１２の後部は、便器本体１０の上面後部に配置された制御部１５に起伏可能に軸支されており、蓋体１２の開閉操作を行う電動式の蓋体駆動手段１３などが制御部１５内に配置されている。本実施形態においては、フラッパ開閉手段３２として、ギヤドモータを使用しているが、これに限定するものではない。

また、便器本体１０には、給水源（図示せず）から供給される洗浄水を便器本体１０内へ供給する導水経路１６と、給水源から導水経路１６への洗浄水の給水停止を行う電動式の水路開閉バルブ４０と、を備えている。水路開閉バルブ４０は、カバー４０ａによって覆われている。トイレルームＴ内の壁面Ｗには、自動水洗便器１００を手動操作する際に使用するリモコンＲ１と、自動水洗便器１００に備えられた局部洗浄装置（図示せず）を操作する際に使用するリモコンＲ２と、が配置されている。リモコンＲ１，Ｒ２の電源は電池を使用している。

リモコンＲ２は、便器本体１０に対する人体の接近離隔を感知する接近センサ２を備え、リモコンＲ１は、便座１１への人体の着座離座を感知する人感センサ１を備えている。また、接近センサ２からの感知信号に基づいて蓋体駆動手段１３を作動させる蓋体制御手段１４が制御部１５内に配置されている。

さらに、人感センサ１からの感知信号に基づいてフラッパ開閉手段３２及び水路開閉バルブ４０を所定のプログラムに従って電動作動させる水洗制御手段５０が、便器本体１０の背面に配置されている。平常時において、蓋体駆動手段１３、フラッパ開閉手段３２、水路開閉バルブ４０及び水洗制御手段５０などは商用電源（ＡＣ１００Ｖ）で作動する。

前述したように、水洗制御手段５０は、所定のプログラムに基づいて、用便前の便器本体１０内へ洗浄水を供給して所定量の溜水を貯留する機能と、用便後の便器本体１０内へ洗浄水を供給すると同時にフラッパ弁３１を開く機能と、フラッパ弁３１が開いた後、便器本体１０内へ洗浄水を供給し続ける機能と、フラッパ弁３１が開いた後、所定時間経過した時点でフラッパ弁３１を閉じる機能と、フラッパ弁３１が閉じた後、所定時間経過した時点で便器本体１０内への洗浄水の供給を停止する機能と、を備えている。

水洗制御手段５０に組み込まれているプログラムは、簡易水洗方式に従ってフラッパ開閉手段３２及び水路開閉バルブ４０を電動作動させる第１プログラムと、本水洗方式に従ってフラッパ開閉手段３２及び水路開閉バルブ３４を電動操作させる第２プログラムと、を備えている。

前記第１プログラム（簡易水洗方式）は、比較的少量（一般に５００ｍＬ以下）の洗浄水を便器本体１０内へ供給すると同時に、フラッパ弁３１を開いて、汚物を排出管Ｐ下方の便槽（図示せず）内へ洗い流すように組まれている。前記第２プログラム（本水洗方式）は、用便後、比較的多量の洗浄水を便器本体１０内へ供給すると同時にフラッパ弁３１を開いて、汚物を下水道（図示せず）へ洗い流すように組まれている。

図５に示すように、水洗制御手段５０は、簡易水洗方式と本水洗方式とを選択的に機能させる切替手段５１を備えている。また、水洗制御手段５０には、停電時などに水路開閉バルブ４０及びフラッパ開閉手段３２を電動操作するための電池５３が着脱可能に装着されている。切替手段５１の複数のスイッチのＯＮ，ＯＦＦ状態をそれぞれ所定状態にセットすることにより、簡易水洗方式若しくは本水洗方式のいずれかに設定することができるが、本実施形態においては、節水型の本水洗方式に設定して使用している。

また、図５に示すように、水洗制御手段５０は、プログラムの内容を変更するための入力手段５２を備えている。具体的には、水洗制御手段５０の背面には、４つのタイマ５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄが配置されている。タイマ５２ａは、用便前の便器本体１０内に対して洗浄水を供給する補水時間を調整するためのものである。タイマ５２ｂは、大便後、フラッパ弁３１を開くと同時に便器本体１０内への洗浄水の供給を開始し、フラッパ弁３１を閉じるまでの大洗浄時間を調整するためのものである。タイマ５２ｃは、小便後、フラッパ弁３１を開くと同時に便器本体１０内への洗浄水の供給を開始し、フラッパ弁３１を閉じるまでの小洗浄時間を調整するためのものである。タイマ５２ｄは、フラッパ弁３１を閉じた後、便器本体１０内への洗浄水の供給を停止するまでの溜水洗浄時間を調整するためのものである。

水洗便器１００は、後述するように、手動操作なしでも使用することができるが、図４に示すように、手動操作も可能なリモコンＲ１を備えている。図４に示すように、リモコンＲ１は、人感センサ１のほかに、手動操作の際に使用する複数の操作ボタンＲ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４を備えている。操作ボタンＲ１１は、大便後に洗浄水を流すときに使用するものであり、操作ボタンＲ１２は小便後に洗浄水を流すときに使用するものである。操作ボタンＲ１３は、便器本体１０の掃除などの際にフラッパ弁３１を開閉するときに使用するものであり、Ｒ１４は便器本体１０内へ洗浄水を補給するときに使用するものである。

図６に示すように、弁ユニット３０は、略円筒形状のケーシング３３と、ケーシング３３の内部を横断する状態で配置され支軸３６を中心に回動可能なフラッパ弁３１と、レバー３４を介してフラッパ弁３１を開閉するフラッパ開閉手段（ギヤドモータ）３２と、を備えている。レバー３４の延長上（フラッパ開閉手段３２の反対側）には、フラッパ開閉手段３２が機能しないときに、フラッパ弁３１を手動操作で開閉するための手動操作手段（手動操作レバー）３５が設けられている。

図１〜図３に示すように、水路開閉バルブ４０は、カバー４０ａで覆われた状態で、便器本体１０の背面側に配置されている。図７，図８に示すように、水路開閉バルブ４０は、電磁ソレノイド４１と、ダイヤフラムバルブ４２と、略Ｌ字形状のレバー４３と、を備えている。電磁ソレノイド４１のプランジャ４１ａがその軸心方向に移動すると、プランジャ４１ａに連接されたレバー４３の下端部４３ｂ側が支持ネジ４４を中心に梃子状に傾動することにより、ダイヤフラムバルブ４２のピストン４２ａの押圧・解除が行われ、これによってダイヤフラムバルブ４２の開放・閉止が行われる。

また、停電などにより電磁ソレノイド４１が機能しないときは、カバー４０ａの下縁部から突出している、レバー４３の下端部４３ｂを手動操作することによってダイヤフラムバルブ４２の開放・閉止を行うこともできる。

ダイヤフラムバルブ４２の上方部分にはクリーニングピン４５の上端部分が外部に突出した状態で設けられている。クリーニングピン４５の上端部分は、レバー４３の上端部分に設けられたスリット部４３ａ内に位置しており、レバー４３の上端部分に複数のナット４５ａが螺着されている。電磁ソレノイド４１によるレバー４３の傾動に伴い、レバー４３の上端部分が昇降し、これによってクリーニングピン４５も昇降し、ダイヤフラムバルブ４２の内部のパイロット孔の清掃が行われる。

また、カバー４０ａの下縁部から突出している、レバー４３の下端部４３ｂを手動操作することによってクリーニングピン４５の上端部分を昇降させ、パイロット孔の清掃を行うこともできる。

後述するように、水洗便器１００を使用するとき、水路開閉バルブ４０が開放されると、給水源から供給される水（洗浄水）は水路開閉バルブ４０の下方の流入口４６からダイヤフラムバルブ４２内へ流入し、水路開閉バルブ４０の上方の流出口４７から流出し、図１に示すホース４８及び導水経路１６（図３参照）を経由して、便器本体１０内へ供給される。

次に、水洗便器１００の使い方、動作状態などについて説明する。水洗便器１００を本水洗方式の便器として使用する場合は、図に示す水洗制御手段５０の背面にある切替手段５１を構成する複数のスイッチのうち、スイッチ１，２，４，５をＯＦＦにセットし、スイッチ３をＯＮにセットする。

図１に示すトイレルームＴ内に使用者が入ると、リモコンＲ２の接近センサ２がそれを感知して、蓋体制御手段１４へ感知信号が送信され、電動式の蓋体駆動手段１３が作動して蓋体１２が自動的に開かれる。

トイレルームＴ内へ入った使用者が便座１１上に着座すると、本水洗方式の第２プログラムがスタートし、これに基づいて弁ユニット３０及び水路開閉バルブ４０などが作動する。水洗便器１００が、節水型の本水洗方式の第２プログラムに基づいて機能するときの動作内容の要部は、次の（１）〜（５）の通りである。

（１）使用者が便座１１上に着座したことを人感センサ１が感知すると、水路開閉バルブ４０が所定時間開いて、導水経路１６から便器本体１０内へ洗浄水が供給され、便器本体１０の内面が水で濡らされるとともに、閉状態にあるフラッパ弁３１上に溜水が貯留される。このときの溜水の量は、簡易水洗モードの場合の溜水量（約１００ｍＬ〜２００ｍＬ程度）よりも多く、約１．５Ｌ〜２．５Ｌ程度が好適であるが、これに限定するものではない。
（２）用便及び局部洗浄を済ませた使用者が便座１１から立ち上がり、便器本体１０から離れると、人感センサ１からの感知信号に基づいてフラッパ開閉手段３２が作動してフラッパ弁３１が開くと同時に、水路開閉バルブ４０が開いて導水経路１６から便器本体１０内へ洗浄水が供給され、この後も所定時間、フラッパ弁３１が開いた状態で洗浄水が供給され続ける。これにより、便器本体１０内の便は洗浄水とともに、排出管Ｐ及び下水配管を経て公共下水道へ洗い流される。
（３）フラッパ弁３１が開いた状態で洗浄水が供給され続ける時間は、用便の種類に応じて、大便後の大洗浄時間と小便後の小洗浄時間とが設定されており、大洗浄時間は小洗浄時間より長く設定されている。
（４）フラッパ弁３１が開いた状態で便器本体１０内へ洗浄水が供給されている状態で、前記大洗浄時間若しくは前記小洗浄時間が経過すると、フラッパ開閉手段３２が作動してフラッパ弁３１が閉じられる。
（５）フラッパ弁３１が閉じられた後も、導水経路１６から便器本体１０内へ洗浄水が所定時間供給され、これによって便器本体１０内のフラッパ弁３１上に溜水が貯留され、本水洗方式の第１プログラムが終了する。

このように、水洗便器１００が本水洗方式の第２プログラムに基づいて機能するとき、トイレルームＴ内に入った使用者は、便座１１上に着座した後、用便及び局部洗浄を済ませて、便座１１から立ち上がり、トイレルームＴから出て行くまでの一連の動作を、リモコンＲ１，Ｒ２やその他の機器（蓋体１２や便座１１など）に全く手を触れる（操作する）ことなく実行することができる。

従って、水洗便器１００は、本水洗モードにおいても、高齢者や身障者が容易に使用することができる。また、用便前の便器本体１０内に簡易水洗モードのときより多い溜水を貯留しておき、用便後はフラッパ弁３１を開くと同時に洗浄水を供給することにより、溜水とともに汚物を洗い流すので、一般の本水洗方式の水洗便器と比べると、少量の洗浄水で汚物をきれいに排出することができ、洗浄水の使用量の削減を図ることができる。

前述したように、水洗便器１００は、便器本体１０に対する人体の接近離隔を感知する接近センサ２と、便座１１への人体の着座離座を感知する人感センサ１と、人感センサ１からの感知信号に基づいてフラッパ開閉手段３２及び水路開閉バルブ４０を所定のプログラムに従って電動作動させる水洗制御手段５０と、を備えている。

このため、水洗便器１００は、下水道設備のある地域に配置され、本水洗方式の便器として使用する場合は、本水洗方式の第２プログラムに従って自動的に動作可能であり、使用者は全く手動操作することなく、用を足すことができる。なお、水洗制御手段５０の機能を切り替えることにより、リモコンＲ１による手動操作で用便後の洗浄を行うこともできる。

また、停電などの非常時には、手動操作レバー３５，４３ｂを操作して水路開閉バルブ４０やフラッパ弁３１を開閉することができるほか、水洗制御手段５０に電池５３を装着することにより、水路開閉バルブ４０やフラッパ開閉手段３２を電動操作することができる。

なお、図１〜図８に基づいて説明した水洗便器１００は本発明の一例を示すものであり、本発明の水洗便器は前述した自動水洗便器１００に限定されない。

本発明の水洗便器は、一般の戸建住宅、集合住宅あるいは公共施設などのトイレシステムにおいて広く利用することができる。

１ 人感センサ
２ 接近センサ
１０ 便器本体
１０ａ 開口部分
１１ 便座
１２ 蓋体
３０ 弁ユニット
３１ フラッパ弁
３２ フラッパ開閉手段（ギヤドモータ）
３３ ケーシング
３４ レバー
３５ 手動操作レバー
３６ 支軸
４０ 水路開閉バルブ
４０ａ カバー
４１ 電磁ソレノイド
４１ａ プランジャ
４２ ダイヤフラムバルブ
４２ａ ピストン
４３ レバー
４３ａ スリット部
４４ 支持ネジ
４５ クリーニングピン
４５ａ ナット
４６ 流入口
４７ 流出口
４８ ホース
５０ 水洗制御手段
５１ 切替手段
５２ 入力手段
５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ タイマ
Ｐ 排出管
Ｒ１，Ｒ２ リモコン
Ｔ トイレルーム
Ｗ 壁面
１００ 水洗便器

Claims (4)

1. 便器本体の排出口に接続された弁ユニットと、
   前記弁ユニットに内蔵されたフラッパ弁の開閉を行う電動式のフラッパ開閉手段と、
   給水源から送給される洗浄水を前記便器本体内へ供給する導水経路と、
   前記導水経路への洗浄水の供給停止を行う電動式の水路開閉バルブと、
   前記フラッパ開閉手段及び前記水路開閉バルブを所定のプログラムに従って作動させる水洗制御手段と、を備え、
   前記水洗制御手段が、
   用便前の前記便器本体内へ洗浄水を供給して所定量の溜水を貯留する機能と、
   用便後の前記便器本体内へ洗浄水を供給すると同時に前記フラッパ弁を開く機能と、
   前記フラッパ弁が開いた後、所定時間経過した時点で前記フラッパ弁を閉じる機能と、
   前記フラッパ弁が閉じた後、所定時間経過した時点で前記便器本体内への洗浄水の供給を停止する機能と、を備え、
   前記プログラムが、簡易水洗方式に従って前記フラッパ開閉手段及び前記水路開閉バルブを電動作動させる第１プログラムと、本水洗方式に従って前記フラッパ開閉手段及び前記水路開閉バルブを電動作動させる第２プログラムと、を備え、
   さらに、前記水洗制御手段が、簡易水洗方式と本水洗方式とを選択的に機能させる切替手段と、
   用便前の前記便器本体内に対して洗浄水を供給する補水時間を変更するタイマと、
   大便後、前記フラッパ弁及び前記水路開閉バルブを開いて、前記フラッパ弁を閉じるまでの大洗浄時間を変更するタイマと、
   小便後、前記フラッパ弁及び前記水路開閉バルブを開いて、前記フラッパ弁を閉じるまでの小洗浄時間を変更するタイマと、
   前記フラッパ弁が閉じた後、前記便器本体内への洗浄水の供給を停止するまでの溜水洗浄時間を変更するタイマと、
   前記補水時間、前記大洗浄時間、前記小洗浄時間及び前記溜水洗浄時間を変更するための手動操作手段と、を備え、
   前記第１プログラムに基づいて前記便器本体内へ供給する洗浄水の量が、前記第２プログラムに基づいて前記便器本体内へ供給する洗浄水の量より少である水洗便器。
2. 用便前の前記便器本体内に貯留される溜水の量が１．５Ｌ〜２．５Ｌである請求項１記載の水洗便器。
3. 前記水路開閉バルブ及び前記フラッパ弁をそれぞれ手動で開閉する手動操作手段を備えた請求項１または２記載の水洗便器。
4. 前記水洗制御手段が電池で動作可能である請求項１〜３のいずれかの項に記載の水洗便器。

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