JP7094489B2 - 洗浄水タンク装置 - Google Patents

Description

本発明は、洗浄水タンク装置に係り、特に、便器を洗浄する洗浄水を貯水する洗浄水タンク装置に関する。

従来から、寒冷地において洗浄水タンク装置内の洗浄水が凍結してしまうという問題が知られている。特に、洗浄水タンク装置に設けられる給水装置の洗浄水流路内において洗浄水が凍結する場合には、給水装置の動作不良となる又は給水装置の破損を生じさせる等の給水装置の故障を発生させるという問題がある。

特許文献１に記載されているように、洗浄水タンク装置の給水装置として寒冷地仕様のボールタップが提案されている。この給水装置は、操作部によってボールタップを開弁しておくことで常にボールタップから水を流し、凍結によるボールタップの故障を防止している。

特開２０１５－１９０１７７号公報 特開２０１４－７０４１５号公報

特許文献１に記載されているように、洗浄水タンク装置の給水装置に通水を継続すれば給水装置内での水の凍結を抑制することができるものの、常に水を流し続けるため大量の水を無駄に消費することになり、節水の観点からは望ましくない。

そこで、凍結対策として、洗浄水タンク装置の給水装置にヒーターを設けることによって、給水装置内の流路内に残っている洗浄水の凍結を防止することも検討された。しかしながら、給水装置に別途ヒーターを設ける構成とした場合には、ヒーターを作動させ続けなければ洗浄水の凍結の防止機能を維持できないことに加えて、給水装置の大型化やコストが高くなるなどの問題が生じる。よって、給水装置にヒーターを設けることも採用しにくいという問題があった。

このような問題を解決するため、本発明の発明者らは給水装置内の流路から水抜きを行って流路の残水を抑制し残水の凍結を抑制することについて鋭意研究を行った。
また、近年においては停電時にも洗浄水タンク装置に給水を行うことができる給水装置が要請されている。特許文献２に記載されているように、停電時にも洗浄動作が行えるように電磁弁装置の弁体により開閉されるパイロット流路と、機械式開閉弁装置の弁体により開閉されるパイロット流路とを備えた給水装置が提案されている。このように停電時にも給水が行える給水装置においては、２つのパイロット流路及び圧力室を備えるために、従来よりも流路が多く形成され、水抜き時に給水装置内の残水がさらに生じやすくなり、凍結により給水装置の故障を発生させる問題がより顕著となっている。

そこで、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、水抜き時に圧力室内に残水が生じることを抑制でき、残水が凍結することにより給水装置を故障させることを抑制することができる洗浄水タンク装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明は、便器を洗浄する洗浄水を貯水する洗浄水タンク装置であって、洗浄水を貯水する洗浄水タンクと、上記洗浄水タンク内に洗浄水を給水する上記給水装置とを有し、上記給水装置は、上記洗浄水タンクの外部の給水源からの洗浄水を供給する第１給水流路と、上記洗浄水タンクの内部の給水口に洗浄水を供給する第２給水流路と、上記第１給水流路と上記第２給水流路との間に設けられた主弁座と、上記主弁座に着座して上記第２給水流路を閉止する止水状態と、上記主弁座から離間して上記第２給水流路を開放する給水状態とを切り替えるダイヤフラム弁体と、内部の圧力上昇時には上記ダイヤフラム弁体を上記主弁座へ向かって移動させ、且つ内部の圧力低下時には上記ダイヤフラム弁体を上記主弁座から離間するように移動させる圧力室と、上記圧力室の内部圧力を開放できるように上記圧力室から延びる第１流路と、上記圧力室の内部圧力を開放できるように上記圧力室から延びる第２流路と、上記第１流路を開閉させる第１開閉弁装置と、上記第２流路を開閉させる第２開閉弁装置とを備え、上記第２流路は、上記圧力室から上方に延び、さらに、上記第１流路は、上記圧力室の下部に接続され且つ上記圧力室内の洗浄水を下方に流出させる流出路を形成していることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、第１給水流路及び洗浄水タンクの水抜きを行う場合において、第１開閉弁装置が第１流路を開状態とすることにより、圧力室内の洗浄水を第１流路により下方に流出させることができる。よって、水抜き時に第１給水流路側に洗浄水が抜けにくい圧力室内に残水が生じることを抑制でき、この残水が圧力室内で凍結することにより給水装置を故障させることを抑制することができる。
また、第２流路は、圧力室から上方に延びているので、水抜き時に第２流路内の洗浄水を圧力室に流下させることができ、さらに、圧力室内から第１流路により下方に流出させることができる。よって、水抜き時に第２流路内に残水を生じさせることを抑制でき、この残水が第２流路内で凍結することにより給水装置を故障させることを抑制することができる。

本発明において、好ましくは、上記第２開閉弁装置は、洗浄水タンク内の洗浄水の水位の変動に応じて上下動するフロートと、このフロートの動作が機械的に伝達される弁体とを備え、上記第２流路上に設けられた弁座に上記弁体が着座することにより、上記第２流路を開閉する。
このように構成された本発明においては、圧力室から上方に延びているので残水の凍結を生じにくい第２流路を、第２開閉弁装置のフロートの動作が機械的に伝達される弁体により開閉する。このため、仮に水抜き後に第１流路内に残水が生じ、この残水が第１流路内で凍結してしまった場合にも、水抜き状態からの復帰により第１給水流路に洗浄水を給水する際、第２流路は凍結していないので、第１給水流路から第２給水流路を介して洗浄水タンク内に給水することができると共に洗浄水タンク内の水位が上昇しフロートが上昇する場合には、弁体が第２流路上に設けられた弁座に着座することにより、第２流路を閉止し、ダイヤフラム弁体を閉止させることができる。従って、水抜きからの復帰時に使用者が特別な操作を行う手間を省きながら、洗浄水タンク内にフロートが上昇する満水水位まで給水を実現することができる。

本発明において、好ましくは、上記第１開閉弁装置は、電気的に作動される電磁弁機構と、電磁弁機構により作動される第１弁体とを備え、上記第１流路上に設けられた第１弁座に上記第１弁体が着座することにより、上記第１流路を開閉する。
このように構成された本発明においては、電気的に作動される電磁弁機構をヒーターとして機能させることにより、圧力室及び第２流路から流下する洗浄水が通る第１流路の凍結を抑制させることができる。これにより、水抜き時に第１流路内に残水を生じさせ、この残水が第１流路内で凍結することにより給水装置を故障させることを抑制することができる。また、仮に、第１流路内に残水が生じ、この残水が第１流路内で凍結してしまった場合にも、電磁弁機構をヒーターとして機能させることにより、第１流路内の氷を溶かしやすくすることができる。

本発明において、好ましくは、上記第１流路は、その下流端に下方向きの流出口を形成している。
このように構成された本発明においては、第１流路は、その下流端に下方向きの流出口を形成しているので、水を第１流路から流出させやすくすることができ、第１流路内に残水が生じにくくすることができる。よって、水抜き時に第１流路内に残水を生じさせることをより抑制でき、この残水が第１流路内で凍結することにより給水装置を故障させることをより抑制することができる。

本発明において、好ましくは、上記第２流路は、その下流端に上方向きの流出口を形成している。
このように構成された本発明においては、第２流路は、その下流端に上方向きの流出口を形成しているので、水を第２流路から圧力室側に流出させやすくすることができ、第２流路内に残水が生じにくくすることができる。よって、水抜き時に第２流路内に残水を生じさせることをより抑制でき、この残水が第２流路内で凍結することにより給水装置を故障させることをより抑制することができる。

本発明の洗浄水タンク装置によれば、水抜き時に圧力室内に残水が生じることを抑制でき、残水が凍結することにより給水装置を故障させることを抑制することができる。

本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置が適用された水洗大便器の断面図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の上面図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の正面図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置を第２蓋状部材を外した状態で上方から見た上面図である。 図２のＶ－Ｖ線に沿って見た断面図である。 図２のＶＩ－ＶＩ線に沿って見た断面図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の給水装置の正面図である。 図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿って見た断面図である。 図８の給水装置において第１パイロット流路及び第２パイロット流路が共に開状態とされ、ダイヤフラム弁体が閉状態とされている様子を示す図である。

つぎに、添付図面により、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置を説明する。
まず、図１により、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置が適用された水洗大便器を説明する。
図１は、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置が適用された水洗大便器の断面図である。

図１に示すように、符号１は水洗大便器を示し、この水洗大便器１は、便器本体２を備え、この便器本体２には、ボウル部４と、導水路６と、ボウル部４の下部と連通する排水トラップ管路８がそれぞれ形成されている。
便器本体２のボウル部４の上縁部には、内側にオーバーハングしたリム１０と、導水路６から供給される洗浄水を吐水する第１吐水口１２が形成され、この第１吐水口１２から吐水された洗浄水は、旋回しながら下降してボウル部を洗浄するようになっている。

ボウル部４の下方には、一点鎖線で貯留面Ｗ₀が示された溜水部１４が形成されている。この溜水部１４の下方には、排水トラップ管路８の入口８ａが開口し、この入口８ａから上昇路８ｂが後方に延びている。この上昇路８ｂには下降路８ｃが連続し、下降路８ｃの下端は排水ソケット（図示せず）を介して床下の排出管（図示せず）に接続されている。また、ボウル部４の貯留面Ｗ₀の上方位置には、導水路６から供給される洗浄水を吐水する第２吐水口１６が形成され、この第２吐水口１６から吐水される洗浄水が溜水部１４の溜水を上下方向に旋回させる旋回流を生じさせるようになっている。

便器本体２の導水路６の上方には、便器本体２に供給する洗浄水を貯水する洗浄水タンク装置１８が設けられ、この洗浄水タンク装置１８に貯水された洗浄水が便器本体２に供給されるようになっている。洗浄水タンク装置１８は、自身の高さが比較的低く形成されているいわゆるローシルエットタンクである。この洗浄水タンク装置１８は、後述するように凍結による給水装置３２の故障を抑制する機能を有している。また、洗浄水タンク装置１８は、停電時に洗浄水を貯水できる機能を有している。この洗浄水タンク装置１８は、外装カバー１９に覆われている。この洗浄水タンク装置１８は、便器に供給する洗浄水を貯水する洗浄水タンク２０を備え、この洗浄水タンク２０の底部には、上下方向に延びる排水口２２が形成され、この排水口２２の下端は便器本体２の導水路６と連通し、洗浄水タンク２０内の洗浄水が排水口２２から便器本体２の導水路６に供給されるようになっている。

便器本体２には、後述する基板３５上に洗浄水タンク装置１８の動作を制御できる制御部２１が設けられている。制御部２１は、有線又は無線により、壁面に設けられ且つ使用者が洗浄開始を操作できる操作部（図示せず）、後述するフロートスイッチ２８、回動装置３８、給水装置３２の電動式流路開閉装置５２等と電気的に接続されている。制御部２１は、ＣＰＵ、メモリ等を内蔵し、操作部の操作又は自己の設定により、これらの各装置等に作動信号を送り、各装置等を作動させる機能を有する。

つぎに、図２乃至図６により、洗浄水タンク装置１８の詳細について説明する。
図２は本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の上面図であり、図３は本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の正面図であり、図４は本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置を第２蓋状部材を外した状態で上方から見た上面図であり、図５は図２のＶ－Ｖ線に沿って見た断面図であり、図６は図２のＶＩ－ＶＩ線に沿って見た断面図である。なお、図５においては、洗浄水タンクの満水時の満水水位をＷＬ１で示している。
以下、本発明の一実施形態における説明において、水洗大便器１を使用する使用者側（水洗大便器１を使用するために水洗大便器１の前に立っている使用者側）から見て手前側を前方側（正面側）とし、使用者から見て奥側を後方側とし、洗浄水タンク装置１８を前方から見て右側を右側とし、前方から見て左側を左側とし、洗浄水タンク装置１８を前方から見て右側又は左側を側方側として説明している。

図２乃至図６に示すように、洗浄水タンク装置１８は、洗浄水を貯水し且つ自身の上部に第１の開口２４が形成された洗浄水タンク２０と、この洗浄水タンク２０に貯えられた洗浄水について排水口２２を開放して便器本体２の導水路６に流出させる排水弁装置２６と、洗浄水タンク２０の満水水位ＷＬ１を電気的に検知するフロートスイッチ２８と、洗浄水タンク２０の外部の給水源からの洗浄水を洗浄水タンク２０に供給する水供給管３０と、洗浄水タンク２０内に洗浄水を給水する給水装置３２と、第１の開口２４を覆う蓋状部材３３と、洗浄水タンク２０を支持する基板３５（図１参照）とを備えている。

図５に示すように、排水弁装置２６は、オーバーフロー管３４と、オーバーフロー管３４の下端部に固着された排水弁３６と、オーバーフロー管３４を上下動させることにより排水弁３６を開閉操作する回動装置３８を備えている。排水弁３６は、洗浄水タンク２０の底面に設けられた排水弁座３７に着座して排水口２２を密閉するようになっている。
また、洗浄水タンク２０の排水口２２の周辺部には、排水弁３６の上下動をガイドし且つ高さ位置を規制するガイド部材４０が取り付けられている。

オーバーフロー管３４は、上下方向に延びる円筒状の管部材である。そして、洗浄水タンク２０内の洗浄水の水位が、満水水位ＷＬ１を超えて上昇し、オーバーフロー管３４の上端の高さ位置を上回ったときには、洗浄水がオーバーフローし、オーバーフロー管３４の上端からその円筒管内を通って洗浄水タンク２０の排水口２２から便器本体２側に供給されるようになっている。

さらに、回動装置３８は、ＤＣモータ等の駆動手段を設けた駆動装置である、この回動装置３８から延びる回転軸４２の先端には、玉鎖４４が取り付けられている。この玉鎖４４の下方部分は、オーバーフロー管３４に取り付けられている。回動装置３８が玉鎖４４を上方に引き上げるように回転軸４２を回転させると、オーバーフロー管３４が玉鎖４４と共に上昇し、回動装置３８が玉鎖４４を引き下げるように回転軸４２を回転させると、オーバーフロー管３４が玉鎖４４と共に下降するようになっている。
回動装置３８は、停電時に、使用者が操作レバー（図示せず）を直接回転操作して回転軸４２を回転させて排水弁３６の開閉ができるような手動式の操作機構を備えている。

フロートスイッチ２８は、洗浄水タンク２０の内部の上方に配置され、洗浄水タンク２０の頂部よりその軸心部が下向きになるように取付けられている。フロートスイッチ２８は、所定の満水水位ＷＬ１を電気的に検知し、その検知信号を制御部２１に送信するようになっている。

図６に示すように、水供給管３０は、洗浄水タンク２０の中心よりも側方側において建物の床面又は壁面から洗浄水タンク２０の下部の高さまで上昇するように配置される。水供給管３０は、便器本体２及び洗浄水タンク２０の外部側に配置される。水供給管３０は、ホース等の可撓性配管により形成される。水供給管３０は、給水装置３２の後述する接続部４８と接続される。

図２及び図４に示すように、蓋状部材３３は、第１の開口２４を一部覆うように形成され且つ第１の開口２４よりも小さい第２の開口２５を形成する第１蓋状部材８０と、第２の開口２５を覆う第２蓋状部材８２とを備えている。第１蓋状部材８０と第２蓋状部材８２とを組合せることにより、第１蓋状部材８０と第２蓋状部材８２との間に電動式流路開閉装置５２の取付部７３（図８参照）を挟み込むように取付けている。

つぎに、図６乃至図８により、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の給水装置３２の具体的な構成について説明する。
図７は本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の給水装置の正面図であり、図８は図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿って見た断面図である。

給水装置３２は、洗浄水タンク２０の内部に設けられる給水口部４６と、洗浄水タンク２０の外部において水供給管３０と接続される接続部４８と、接続部４８から給水口部４６まで延びる給水流路５０と、蓋状部材３３の外方に設けられる電磁弁機構７２により給水流路５０を開閉する第１開閉弁装置である電動式流路開閉装置５２と、洗浄水タンク２０の内部に設けられる機械式機構により給水流路を開閉する第２開閉弁装置である機械式流路開閉装置５４と、を備えている。

さらに、給水装置３２は、給水流路５０中に設けられる主弁座５６と、給水流路５０中に設けられ且つ主弁座５６に着座して二次側通水路６４を閉止する止水状態と主弁座５６から離間して二次側通水路６４を開放する給水状態とを切り換えるダイヤフラム弁であるダイヤフラム弁体５８と、給水流路５０のうち、洗浄水タンク２０の外部の給水源からの洗浄水を供給する第１給水流路である一次側通水路６０と、給水流路５０においてダイヤフラム弁体５８の主弁座５６側と反対側に設けられ且つ内部の洗浄水の圧力が変動する圧力室６２と、給水流路５０のうち、洗浄水タンク２０の内部の給水口部４６に洗浄水を供給する第２給水流路である二次側通水路６４と、圧力室６２の内部圧力を洗浄水タンク２０に開放できるように圧力室６２から洗浄水タンク２０に延びる第１流路である第１パイロット流路６６と、圧力室６２の内部圧力を洗浄水タンク２０に開放できるように圧力室６２から洗浄水タンク２０に延びる第２流路である第２パイロット流路６８とを備えている。

主弁座５６は、二次側通水路６４の入口端に設けられている。主弁座５６は、一次側通水路６０と二次側通水路６４との間に設けられている。
ダイヤフラム弁体５８には一次側通水路６０と圧力室６２とを連通するブリード穴（図示せず）が形成されている。ダイヤフラム弁体５８は、圧力室６２の内部圧力及び一次側通水路６０の水圧力との圧力差により主弁座５６に向かって当接する方向又は主弁座５６から離間する方向に移動するように設置されている。ダイヤフラム弁体５８に形成されたブリード穴により、ダイヤフラム弁体５８が閉弁した状態において、一次側通水路６０と圧力室６２とが連通して、圧力室６２に一次側通水路６０からの水圧が作用するようになっている。

圧力室６２は、内部の圧力上昇時にはダイヤフラム弁体５８を主弁座５６へ向かって移動させ、且つ内部の圧力低下時にはダイヤフラム弁体５８を主弁座５６から離間するように移動させる。

電動式流路開閉装置５２は、電気的に制御される電磁弁装置である。電動式流路開閉装置５２は、第１パイロット流路６６の第１弁座６６ａに着座して、第１パイロット流路６６を閉止できるように形成されている第１弁体７０と、制御部２１によって電気的に作動される電磁弁機構７２とを備えている。第１弁体７０は、電磁弁機構７２により作動される。電動式流路開閉装置５２は、フロートスイッチ２８が洗浄水タンク２０の満水水位ＷＬ１を電気的に検知していない場合には、第１弁体７０を第１弁座６６ａから離間させて第１パイロット流路６６を開放させ、フロートスイッチ２８が洗浄水タンク２０の満水水位ＷＬ１を電気的に検知している場合には、第１弁体７０を第１弁座６６ａに押し付けて閉止させて第１パイロット流路６６を閉止させるようになっている。電動式流路開閉装置５２は、第１パイロット流路６６上に設けられた第１弁座６６ａに第１弁体７０が着座することにより、第１パイロット流路６６を開閉する。

なお、電磁弁機構７２は通電時に発熱させることができるため、制御部２１の制御により電磁弁機構７２をヒーターとして機能させることができる。例えば、第１弁体７０の開弁時に電磁弁機構７２をヒーターとして機能させ、電磁弁機構７２の近傍の第１パイロット流路６６及び第１弁体７０等を温めることができる。

電動式流路開閉装置５２は、第１弁体７０により第１パイロット流路６６を開閉させることにより、後述するようにダイヤフラム弁体５８を開閉させることができ、洗浄水の洗浄水タンク２０内への吐水と止水を切り替える機能を有する。電動式流路開閉装置５２のうち少なくとも電磁弁機構７２は、電子部品が洗浄水タンク２０内の湿度の高い空気の影響を受けるのを防ぐように、蓋状部材３３の外方に設けられている。

機械式流路開閉装置５４は、電気を使わない機械式のいわゆるボールタップ弁装置を形成している。機械式流路開閉装置５４は、第２パイロット流路６８上に設けられた弁座である第２弁座６８ａに着座して、第２パイロット流路６８を閉止できるように形成されている弁体である第２弁体７４と、洗浄水タンク２０内の洗浄水の水位の変動に応じて上下動する機械式機構であるフロート７６（図４及び図７参照）と、機械式機構として、一方がフロート７６に接続され、且つ他方が第２弁体７４に接続され、フロート７６が上下動することにより揺動して第２弁体７４を機械的に開閉動作させる機械式機構である揺動部材７８と、を備えている。第２弁体７４には、フロート７６の動作が揺動部材７８を介して機械的な動作として伝達される。機械式流路開閉装置５４は、第２パイロット流路６８上に設けられた第２弁座６８ａに第２弁体７４が着座することにより、第２パイロット流路６８を開閉する。

揺動部材７８は、揺動部材７８のフロート７６側の部分が上方移動するとき、第２弁体７４側の部分が下方移動して第２弁体７４を第２弁座６８ａに押し付けて閉止させ、揺動部材７８のフロート７６側の部分が下方移動するとき、第２弁体７４側の部分が上方移動して第２弁体７４を第２弁座６８ａから離間させて開放させるようになっている。電動式流路開閉装置５２は、フロート７６及び揺動部材７８に接続された第２弁体７４により第２パイロット流路６８を開閉させることにより、後述するようにダイヤフラム弁体５８を開閉させることができ、洗浄水の洗浄水タンク２０内への吐水と止水を切り替える機能を有する。

給水装置３２の大部分、例えば電動式流路開閉装置５２以外の基本的な構造である給水流路５０の一次側通水路６０、二次側通水路６４、圧力室６２、ダイヤフラム弁体５８、主弁座５６、機械式流路開閉装置５４が、洗浄水タンク２０の内部に設けられている。よって、洗浄水タンク２０内に延びる給水流路５０と、機械式流路開閉装置５４との距離を比較的近くすることができる。これにより、給水装置３２を比較的小型に形成することができ、従来のように洗浄水タンク２０の壁面を跨ぐように給水装置３２の流路を配置する切欠きを洗浄水タンク２０に設ける必要がなくなり、本実施形態におけるように給水装置３２の大部分を内部に収める洗浄水タンク２０を比較的小型に形成することができる。

第２パイロット流路６８は、圧力室６２から上方に延びている。第２パイロット流路６８は、横方向に延びる横方向流路及び上方向に延びる上方向流路の組合せ、又は上方向流路のみにより形成される。上方向流路は、鉛直方向上方のみならず斜め上方に延びる流路も含む。第２パイロット流路６８は、下方向に延びる下方向流路を含まないような水抜き時に水が残存しにくい形状の流路により形成されている。第２パイロット流路６８は、その下流端に上方向きの流出口６８ｂを形成している。

第１パイロット流路６６は、圧力室６２の下部に接続され且つ圧力室６２内の洗浄水を下方に流出させる流出路を形成している。第１パイロット流路６６は、横方向に延びる横方向流路及び下方向に延びる下方向流路の組合せ、又は下方向流路のみにより形成される。下方向流路は、鉛直方向下方のみならず斜め下方に延びる流路も含む。第１パイロット流路６６は、上方向に延びる上方向流路を含まないような水抜き時に水が残存しにくい形状の流路により形成されている。第１パイロット流路６６は、その下流端に下方向きの流出口６６ｂを形成している。第１パイロット流路６６の流出口６６ｂは、その周囲が洗浄水タンク２０内の空間に開かれる開口である。

つぎに、図６及び図８を参照して、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の給水動作を説明する。
図８に示すように、給水装置３２が洗浄水タンク２０内に給水を行う前の状態において、ダイヤフラム弁体５８が主弁座５６に着座し、一次側通水路６０及び圧力室６２内が外部水道等からの給水で満たされ、圧力室６２内の内部圧力は一次水圧となり、一次側通水路６０と二次側通水路６４との間がダイヤフラム弁体５８により止水された状態になっている。また、電動式流路開閉装置５２の第１弁体７０は、第１パイロット流路６６の第１弁座６６ａに着座して、第１パイロット流路６６を閉止した状態となっている。機械式流路開閉装置５４の第２弁体７４は、第２パイロット流路６８上に設けられた第２弁座６８ａに着座して、第２パイロット流路６８を閉止した状態となっている。このように、給水装置３２において第１パイロット流路６６及び第２パイロット流路６８が共に閉状態とされ、ダイヤフラム弁体５８が閉状態とされている。

図６に示すように、洗浄水タンク２０内には、満水水位ＷＬ１まで洗浄水が満たされている。この状態で使用者が、便器使用後に、例えば、大洗浄用の操作ボタン（操作部）を押すと、この操作ボタンからの信号が制御部２１に送信され、回動装置３８が駆動する。そして、回転軸４２が回転し、回転軸４２の先端に取り付けられている玉鎖４４が上方へ引き上げられ、オーバーフロー管３４及び排水弁３６が一体的に上昇し、排水口２２が開放され、洗浄水タンク２０内の洗浄水が排水口２２から便器本体２の導水路６に供給される。

便器本体２に洗浄水が供給されると、それに伴い、洗浄水タンク２０内の水位がフロートスイッチ２８より低下し、それにより、フロートスイッチ２８がＯＮからＯＦＦに変わる。さらに洗浄水タンク２０内の水位がフロート７６下面より低下を開始すると、機械式流路開閉装置５４のフロート７６が自動的に追従して下降を開始し、てこのような動きをする揺動部材７８の揺動運動によって、第２弁体７４が上昇し、第２弁体７４が第２弁座６８ａから離間する。第２弁体７４が第２弁座６８ａから離間された状態は図９において示されているので図８においては図示を省略する。第２弁体７４が第２弁座６８ａから離間すると、矢印Ｆ１に示すように、圧力室６２内の洗浄水が第２パイロット流路６８を通って洗浄水タンク２０内の内部空間に向かって流出を開始し、圧力室６２内の洗浄水の水圧が下がる。よって、ダイヤフラム弁体５８が一次側通水路６０からの水圧によって主弁座５６から離間され、仮想線の矢印Ｆ２に示すように、ダイヤフラム弁体５８が主弁座５６から離間された状態で一次側通水路６０からの洗浄水が二次側通水路６４に直接流入する。図８において、ダイヤフラム弁体５８が主弁座５６から離間された状態、すなわちダイヤフラム弁体５８の開状態を仮想線Ａ１により示している。

また、フロートスイッチ２８がＯＮからＯＦＦに変わった後所定時間経過後には、制御部２１は電動式流路開閉装置５２の電磁弁機構７２を作動させ、第１弁体７０を開状態とする向きに移動させる。第１弁体７０が第１弁座６６ａから離間すると、第１パイロット流路６６が開放される。第１弁体７０が第１弁座６６ａから離間された状態は図９において示されているので図８においては図示を省略する。矢印Ｆ３に示すように、第１弁体７０が第１弁座６６ａから離間した状態において圧力室６２内の洗浄水が第１パイロット流路６６を通って洗浄水タンク２０内に流出し、圧力室６２内の水圧が下がる。よって、ダイヤフラム弁体５８が一次側通水路６０からの水圧によって主弁座５６から離間され、仮想線の矢印Ｆ２に示すように、一次側通水路６０からの洗浄水が二次側通水路６４に直接流入する。
すなわち、通常の給水動作において、電動式流路開閉装置５２及び機械式流路開閉装置５４が各々独立して並列的に動作し、共通のダイヤフラム弁体５８を作動させるようになっている。従って、第１パイロット流路６６及び第２パイロット流路６８がともに開放された状態となり、両方から同時に洗浄水が流出する。これらの動作により、一次側通水路６０と二次側通水路６４との連通を開放し、洗浄水が二次側通水路６４から給水口部４６を介して洗浄水タンク２０内に給水される。
なお、電動式流路開閉装置５２及び機械式流路開閉装置５４が、停電や故障などの要因により一方が動作しない場合にも、これらの少なくともいずれか一方が一次側通水路６０と二次側通水路６４との連通を開放するので洗浄水タンク２０内の給水口部４６からの給水が安定して行われる。

次に、使用者の操作又は制御部２１の判断等により、回動装置３８が動作して、回転軸４２が回転し、回転軸４２の先端に取り付けられている玉鎖４４が下方へ引き下げられ、オーバーフロー管３４及び排水弁３６が一体的に下降し、排水口２２が閉鎖され、洗浄水タンク２０への給水が洗浄水タンク２０内に貯水される。
洗浄水タンク２０内の水位が機械式流路開閉装置５４のフロート７６の高さまで達すると、フロート７６が上昇を開始し、てこのような動きをする揺動部材７８の揺動運動によって、第２弁体７４が下降し、第２弁体７４が第２弁座６８ａに着座した状態となる。この場合、第２弁体７４が第２パイロット流路６８を閉止した状態となっても、電動式流路開閉装置５２の第１弁体７０が第１弁座６６ａから離間して、第１パイロット流路６６が開放されており、圧力室６２内の洗浄水の水圧は下がった状態のままである。よって、ダイヤフラム弁体５８が一次側通水路６０からの水圧によって主弁座５６から離間され、一次側通水路６０からの洗浄水が二次側通水路６４に直接流入している。
洗浄水タンク２０内の水位がさらに上昇して満水水位ＷＬ１に達すると、フロートスイッチ２８がＯＮとなり、制御部２１はこれを検知して、制御部２１は電動式流路開閉装置５２の電磁弁機構７２を作動させ、第１弁体７０を閉状態とする向きに移動させる。第１弁体７０が第１弁座６６ａを閉止すると、圧力室６２と連通する第１パイロット流路６６及び第２パイロット流路６８が共に閉止された状態となり、圧力室６２内の洗浄水の水圧が一次側通水路６０の水圧を受けて上がる。よって、ダイヤフラム弁体５８が一次側通水路６０からの水圧によって主弁座５６に押圧され、ダイヤフラム弁体５８が閉止された状態となる。これにより、洗浄水は一次側通水路６０から二次側通水路６４に流入しなくなり、洗浄水タンク２０内の給水口部４６への給水が停止され、洗浄水が洗浄水タンク２０内に満水に貯水された状態となって、一連の洗浄動作が終了する。

先ず、図９を参照して、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置１８の給水装置３２の水抜き時の動作を説明する。
図９は図８の給水装置において第１パイロット流路及び第２パイロット流路が共に開状態とされ、ダイヤフラム弁体が閉状態とされている様子を示す図である。
洗浄水タンク装置１８の外気温度が０℃以下となるような寒冷環境が予想される場合、水の凍結による給水装置３２の故障を抑制するため水抜き方式の対策が取られる。水抜き方式の対策においては、回動装置３８の回動により排水弁３６を開状態とし洗浄水タンク２０内に貯水されている洗浄水を排出させるような水抜きが実行される。また、水供給管３０等に設けられた水抜き栓等により水供給管３０及び一次側通水路６０の水抜きが実行される。

図９に示すように、一次側通水路６０は水抜きが実行されて洗浄水が残っていない状態となっている。一次側通水路６０の洗浄水が無くなるので、ダイヤフラム弁体５８は主弁座５６に着座した状態となっている。圧力室６２と一次側通水路６０とはダイヤフラム弁体５８のブリード穴を介して連通されているものの、ブリード穴は小径の開口であるため、圧力室６２内の洗浄水は一次側通水路６０側に流出しにくく圧力室６２内に残水として引き続き留まったままの状態となる。この残水が圧力室６２内で凍結すると、ダイヤフラム弁体５８が動作不良となる又は圧力室６２、ダイヤフラム弁体５８等が破損することによる給水装置の故障が発生する可能性がある。

一次側通水路６０及び洗浄水タンク２０の水抜き時において、洗浄水タンク２０内の洗浄水が排出されるため、機械式流路開閉装置５４のフロート７６が下降し、第２弁体７４が上昇し、第２弁体７４が第２弁座６８ａから離間する。よって、第２パイロット流路６８が開放された状態となる。
また、水抜き時において、洗浄水タンク２０内の洗浄水が排出されるため、フロートスイッチ２８がＯＦＦとなり、電動式流路開閉装置５２の電磁弁機構７２が作動され、第１弁体７０が第１弁座６６ａから離間する。よって、第１パイロット流路６６が開放された状態となる。

第２パイロット流路６８は、圧力室６２から上方に延びているので、矢印Ｆ４に示すように、第２パイロット流路６８内の洗浄水を圧力室６２に流下させることができ、さらに、圧力室６２から第１パイロット流路６６により下方に流出させることができる。よって、水抜き時に第２パイロット流路６８に洗浄水が残水を生じさせることを抑制することができる。また、洗浄水は第２パイロット流路６８から圧力室６２に流下するので、第１パイロット流路６６からの洗浄水の排出を促進させることができる。

第１パイロット流路６６は、洗浄水を下方に流出させる流出路を形成しているので、矢印Ｆ５に示すように、圧力室６２の下部から圧力室６２内の洗浄水を下方に流出させることができる。第１パイロット流路６６は、横方向流路及び下方向流路のみにより形成されているので、洗浄水を滞留させることを抑制しながら比較的スムーズに下方に流出させることができる。少なくとも第１パイロット流路６６が開放されていれば圧力室６２内の洗浄水を下方に流出させることができる。このように、水抜き時に一次側通水路６０側に洗浄水が抜けにくい圧力室６２及び第１パイロット流路６６に洗浄水が残水を生じさせることを抑制することができる。第２パイロット流路６８、圧力室６２及び第１パイロット流路６６の水抜きが完了したと判断した場合には、使用者の操作又は制御部２１の判断により電動式流路開閉装置５２の第１弁体７０は閉止され、給水装置３２の水抜き時の動作を終了させる。

変形例として、給水装置３２において、第１流路を第２開閉弁装置によって開閉させるように構成し、第２流路を第１開閉弁装置によって開閉させるように構成してもよい。具体的には、給水装置３２において、第１パイロット流路６６を機械式流路開閉装置５４によって開閉させるように構成し、第２パイロット流路６８を電動式流路開閉装置５２によって開閉させるように構成してもよい。このように構成された場合においても、一次側通水路６０の水抜きを行う場合において、機械式流路開閉装置５４が第１パイロット流路６６を開状態とすることにより、圧力室６２内の洗浄水を第１パイロット流路６６により下方に流出させることができる。

さらなる変形例として、給水装置３２において、第１流路を開閉する第１開閉弁装置を手動又は自動で開閉させる弁装置に変更し、第１流路を水抜き時に使用する水抜き流路に変更してもよい。具体的には、電動式流路開閉装置５２を手動又は自動で流路を開閉させる弁装置に変更し、第１パイロット流路６６を水抜き時に使用する水抜き流路として構成してもよい。例えば、上記弁装置は、使用者が水抜き時に手動で操作する水抜き用の手動弁である。第１パイロット流路６６は水抜き時に水抜き流路として使用される。第２パイロット流路６８を機械式流路開閉装置５４によって開閉させることにより、ダイヤフラム弁体５８の開閉を行う。このように構成された場合においても、一次側通水路６０の水抜きを行う場合において、弁装置が第１パイロット流路６６を開状態とすることにより、圧力室６２内の洗浄水を第１パイロット流路６６により下方に流出させることができる。

次に、上述した本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の効果を説明する。
上述した本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置１８によれば、一次側通水路６０及び洗浄水タンク２０の水抜きを行う場合において、電動式流路開閉装置５２が第１パイロット流路６６を開状態とすることにより、圧力室６２内の洗浄水を第１パイロット流路６６により下方に流出させることができる。よって、水抜き時に一次側通水路６０側に洗浄水が抜けにくい圧力室６２内に残水が生じることを抑制でき、この残水が圧力室６２内で凍結することにより給水装置３２を故障させることを抑制することができる。
また、第２パイロット流路６８は、圧力室６２から上方に延びているので、水抜き時に第２パイロット流路６８内の洗浄水を圧力室６２に流下させることができ、さらに、圧力室６２内から第１パイロット流路６６により下方に流出させることができる。よって、水抜き時に第２パイロット流路６８内に残水を生じさせることを抑制でき、この残水が第２パイロット流路６８内で凍結することにより給水装置３２を故障させることを抑制することができる。

さらに、一実施形態による洗浄水タンク装置１８によれば、圧力室６２から上方に延びているので残水の凍結を生じにくい第２パイロット流路６８を、機械式流路開閉装置５４のフロート７６の動作が機械的に伝達される弁体により開閉する。このため、仮に水抜き後に第１パイロット流路６６内に残水が生じ、この残水が第１パイロット流路６６内で凍結してしまった場合にも、水抜き状態からの復帰により一次側通水路６０に洗浄水を給水する際、第２パイロット流路６８は凍結していないので、一次側通水路６０から第２給水流路を介して洗浄水タンク２０内に給水することができると共に洗浄水タンク２０内の水位が上昇しフロート７６が上昇する場合には、第２弁体７４が第２パイロット流路６８上に設けられた第２弁座６８ａに着座することにより、第２パイロット流路６８を閉止し、ダイヤフラム弁体５８を閉止させることができる。従って、水抜きからの復帰時に使用者が特別な操作を行う手間を省きながら、洗浄水タンク２０内にフロート７６が上昇する満水水位ＷＬ１まで給水を実現することができる。

また、一実施形態による洗浄水タンク装置１８によれば、電気的に作動される電磁弁機構７２をヒーターとして機能させることにより、圧力室６２及び第２パイロット流路６８から流下する洗浄水が通る第１パイロット流路６６の凍結を抑制させることができる。これにより、水抜き時に第１パイロット流路６６内に残水を生じさせ、この残水が第１パイロット流路６６内で凍結することにより給水装置３２を故障させることを抑制することができる。また、仮に、第１パイロット流路６６内に残水が生じ、この残水が第１パイロット流路６６内で凍結してしまった場合にも、電磁弁機構７２をヒーターとして機能させることにより、第１パイロット流路６６内の氷を溶かしやすくすることができる。

また、一実施形態による洗浄水タンク装置１８によれば、第１パイロット流路６６は、その下流端に下方向きの流出口６６ｂを形成しているので、水を第１パイロット流路６６から流出させやすくすることができ、第１パイロット流路６６内に残水が生じにくくすることができる。よって、水抜き時に第１パイロット流路６６内に残水を生じさせることをより抑制でき、この残水が第１パイロット流路６６内で凍結することにより給水装置３２を故障させることをより抑制することができる。

また、一実施形態による洗浄水タンク装置１８によれば、第２パイロット流路６８は、その下流端に上方向きの流出口６８ｂを形成しているので、水を第２パイロット流路６８から圧力室６２側に流出させやすくすることができ、第２パイロット流路６８内に残水が生じにくくすることができる。よって、水抜き時に第２パイロット流路６８内に残水を生じさせることをより抑制でき、この残水が第２パイロット流路６８内で凍結することにより給水装置３２を故障させることをより抑制することができる。

１ 水洗大便器
２ 便器本体
４ ボウル部
６ 導水路
８ 排水トラップ管路
８ａ 入口
８ｂ 上昇路
８ｃ 下降路
１０ リム
１２ 第１吐水口
１４ 溜水部
１６ 第２吐水口
１８ 洗浄水タンク装置
１９ 外装カバー
２０ 洗浄水タンク
２１ 制御部
２２ 排水口
２４ 第１の開口
２５ 第２の開口
２６ 排水弁装置
２８ フロートスイッチ
３０ 水供給管
３２ 給水装置
３３ 蓋状部材
３４ オーバーフロー管
３５ 基板
３６ 排水弁
３７ 排水弁座
３８ 回動装置
４０ ガイド部材
４２ 回転軸
４４ 玉鎖
４６ 給水口部
４８ 接続部
５０ 給水流路
５２ 電動式流路開閉装置
５４ 機械式流路開閉装置
５６ 主弁座
５８ ダイヤフラム弁体
６０ 一次側通水路
６２ 圧力室
６４ 二次側通水路
６６ 第１パイロット流路
６６ａ 第１弁座
６６ｂ 流出口
６８ 第２パイロット流路
６８ａ 第２弁座
６８ｂ 流出口
７０ 第１弁体
７２ 電磁弁機構
７３ 取付部
７４ 第２弁体
７６ フロート
７８ 揺動部材
８０ 第１蓋状部材
８２ 第２蓋状部材
Ａ１ 仮想線
Ｗ₀ 貯留面
ＷＬ１ 満水水位

Claims (5)

1. 便器を洗浄する洗浄水を貯水する洗浄水タンク装置であって、
   洗浄水を貯水する洗浄水タンクと、
   上記洗浄水タンク内に洗浄水を給水する給水装置とを有し、
   上記給水装置は、
   上記洗浄水タンクの外部の給水源からの洗浄水を供給する第１給水流路と、
   上記洗浄水タンクの内部の給水口に洗浄水を供給する第２給水流路と、
   上記第１給水流路と上記第２給水流路との間に設けられた主弁座と、
   上記主弁座に着座して上記第２給水流路を閉止する止水状態と、上記主弁座から離間して上記第２給水流路を開放する給水状態とを切り替えるダイヤフラム弁体と、
   内部の圧力上昇時には上記ダイヤフラム弁体を上記主弁座へ向かって移動させ、且つ内部の圧力低下時には上記ダイヤフラム弁体を上記主弁座から離間するように移動させる圧力室と、
   上記圧力室の内部圧力を開放できるように上記圧力室から延びる第１流路と、
   上記圧力室の内部圧力を開放できるように上記圧力室から延びる第２流路と、
   上記第１流路を開閉させる第１開閉弁装置と、
   上記第２流路を開閉させる第２開閉弁装置とを備え、
   上記第２流路は、上記圧力室から上方に延び、さらに、
   上記第１流路は、上記圧力室の下部に接続され且つ上記圧力室内の洗浄水を下方に流出させる流出路を形成していることを特徴とする洗浄水タンク装置。
2. 上記第２開閉弁装置は、洗浄水タンク内の洗浄水の水位の変動に応じて上下動するフロートと、このフロートの動作が機械的に伝達される弁体とを備え、
   上記第２流路上に設けられた弁座に上記弁体が着座することにより、上記第２流路を開閉する、請求項１に記載の洗浄水タンク装置。
3. 上記第１開閉弁装置は、電気的に作動される電磁弁機構と、電磁弁機構により作動される第１弁体とを備え、
   上記第１流路上に設けられた第１弁座に上記第１弁体が着座することにより、上記第１流路を開閉する、請求項１に記載の洗浄水タンク装置。
4. 上記第１流路は、その下流端に下方向きの流出口を形成している、請求項１乃至３の何れか１項に記載の洗浄水タンク装置。
5. 上記第２流路は、その下流端に上方向きの流出口を形成している、請求項１乃至４の何れか１項に記載の洗浄水タンク装置。

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