JP7350232B2 - 洗浄水タンク装置、及びそれを備えた水洗便器装置 - Google Patents

洗浄水タンク装置、及びそれを備えた水洗便器装置 Download PDF

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本発明は、洗浄水タンク装置に関し、特に、水洗便器への洗浄水の供給を行う洗浄水タンク装置、及びそれを備えた水洗便器装置に関する。
特開2009-257061号公報(特許文献1)には、ロータンク装置が記載されている。このロータンク装置においては、排水弁を備えたロータンクの内部に、ピストンと水抜き部を有する水圧シリンダ装置が配置され、ピストンと排水弁が連結部により連結されている。また、ロータンク内の洗浄水を排出する際には、電磁弁を開弁することにより、水圧シリンダ装置に水を供給して、ピストンを押し上げる。ピストンは連結部により排水弁に接続されているため、ピストンの移動により排水弁が引き上げられて、排水弁が開弁され、ロータンク内の洗浄水が排出される。なお、水圧シリンダ装置に供給された水は、水抜き部から流出して、ロータンク内に流入する。
さらに、排水弁を閉弁させる場合には、電磁弁を閉弁させることにより、水圧シリンダ装置への水の供給を停止させる。これにより、押し上げられていたピストンが下降し、これに伴って排水弁は自重により閉弁位置に復帰する。この際、水圧シリンダ装置内の水は水抜き部から少しずつ流出するため、ピストンはゆっくりと下降し、排水弁も緩やかに閉弁位置に復帰する。また、特許文献1記載のロータンク装置においては、電磁弁を開弁させておく時間を調節することにより、排水弁が開弁されている時間を変化させ、大洗浄、小洗浄等の、洗浄水量の異なる洗浄を実現している。
特開2009-257061号公報
しかしながら、特許文献1記載のロータンク装置では、排出される洗浄水の量を精密に設定することが難しいという問題がある。即ち、特許文献1記載のロータンク装置においては、排水弁を閉弁させるために電磁弁を閉じた後、水圧シリンダ装置内の水は水抜き部から少しずつ流出するため、ピストンの下降は緩やかであり、排水弁の開弁時間を短く設定することは困難である。また、ピストンの下降速度は、水抜き部からの水の流出流量や、ピストンの摺動抵抗に依存するため、バラツキが生じる可能性があり、また、経時変化が発生する可能性がある。従って、特許文献1記載のロータンク装置において、排出される洗浄水の量を精密に設定することは困難である。
従って、本発明は、供給された水の水圧を利用して排水弁の開弁を行いながら、排出される洗浄水の量を精密に設定することができる洗浄水タンク装置、及びそれを備えた水洗便器装置を提供することを目的としている。
上述した課題を解決するために、本発明の一実施形態は、水洗便器への洗浄水の供給を行う洗浄水タンク装置であって、上記水洗便器に供給すべき洗浄水を貯留すると共に、貯留した洗浄水を上記水洗便器へ排出するための排水口が形成された貯水タンクと、上記排水口を開閉し、上記水洗便器への洗浄水の供給、停止を行う排水弁と、供給された水道水の給水圧を利用して、上記排水弁を駆動する排水弁水圧駆動部と、上記排水弁と上記排水弁水圧駆動部とを連結して上記排水弁水圧駆動部の駆動力により上記排水弁を引き上げると共に、所定のタイミングで切断され、上記排水弁を降下させるクラッチ機構と、上記水洗便器を洗浄するための第1の洗浄水量と、この第1の洗浄水量よりも少ない第2の洗浄水量を選択可能な洗浄水量選択手段と、上記洗浄水量選択手段によって上記第2の洗浄水量が選択された場合に、供給された洗浄水を吐出する吐出部と、上記吐出部から吐出された洗浄水を溜める水溜め部と、上記水溜め部内に設けられ、上記水溜め部内の水位に応じて上下移動するフロートと、上記フロートと連結され、上記フロートの上下移動に応じて動作され、上記第2の洗浄水量が選択された場合に上記排水口が閉塞されるタイミングが上記第1の洗浄水量が選択された場合よりも早くなるように、上記排水弁を降下させるタイミングを制御するためのタイミング制御機構と、を備えることを特徴としている。
このように構成された本発明の一実施形態によれば、排水弁と排水弁水圧駆動部がクラッチ機構によって連結され、所定のタイミングで切断されるので、排水弁水圧駆動部の作動速度に関わらず排水弁を移動させることが可能になり、排水弁を閉弁させることができる。これにより、仮に、排水弁を降下させる際に排水弁水圧駆動部の作動速度にバラツキがあったとしても、バラツキに左右されずに排水弁を閉弁させるタイミングを制御することが可能になる。また、洗浄水量選択手段によって第2の洗浄水量が選択された場合に、水溜め部内に吐出部から洗浄水が供給され、フロートの上下移動に応じてタイミング制御機構が動作される。タイミング制御機構は、第2の洗浄水量が選択された場合に上記排水口が閉塞されるタイミングが上記第1の洗浄水量が選択された場合よりも早くなるように排水弁を降下させる。これにより、クラッチ機構を使用しながら、第1、第2の洗浄水量を設定することができる。
本発明の一実施形態において、好ましくは、上記排水弁水圧駆動部は、供給された水が流入するシリンダと、このシリンダ内に摺動可能に配置され、上記シリンダに流入した洗浄水の圧力により駆動されるピストンと、上記ピストンと接続され上記排水弁を駆動させるロッドと、を備え、上記水溜め部内において上記水溜め部と上記フロートとの間に貯留可能な洗浄水の容積は、上記シリンダの容積より小さい。
このように構成された本発明の一実施形態によれば、排水弁水圧駆動部のピストンを駆動させる洗浄水量よりも少ない洗浄水量が水溜め部とフロートとの間に溜められることにより、フロートが上下移動され、比較的少ない洗浄水量により比較的早期にタイミング制御機構が動作できる。
本発明の一実施形態において、好ましくは、上記吐出部は、下向きの吐出口を形成する。
このように構成された本発明の一実施形態によれば、吐出部は、下向きの吐出口を形成するので、吐出部が水溜め部とフロートとの間の下部に洗浄水を供給しやすくでき、比較的少ない洗浄水量により比較的早期に、フロートが上下移動され、タイミング制御機構が動作できる。
本発明の一実施形態において、好ましくは、上記水溜め部の少なくとも一部は、上記貯水タンクの止水水位より下方に位置する。
このように構成された本発明の一実施形態によれば、水溜め部の少なくとも一部は、貯水タンクの止水水位より下方に位置するので、貯水タンクに止水水位まで洗浄水を貯めた状態で貯水タンク内における止水水位以下の洗浄水による浮力をフロートに生じさせることができ、水溜め部へのより少ない洗浄水量の供給によりタイミング制御機構が動作できる。
本発明の一実施形態において、好ましくは、上記水溜め部には、溜めた洗浄水を排出する排出孔が形成される。
このように構成された本発明の一実施形態によれば、水溜め部には、溜めた洗浄水を排出する排出孔が形成されるので、水溜め部が、比較的簡易な構成により、洗浄水を溜めること及び洗浄水を排出させることの両方を両立させることができる。
本発明の一実施形態において、好ましくは、上記水溜め部の上記排出孔は、上記水溜め部の側壁の下部に形成され、平面視で上記排水弁と反対側に向けられた開口を形成する。
このように構成された本発明の一実施形態によれば、排出孔から排出された洗浄水の流れが排水弁側に設けられた機器、例えばタイミング制御機構等の機器に作用し、機器を誤動作させることを抑制できる。
本発明の一実施形態において、好ましくは、上記排出孔から排出される洗浄水の瞬間流量は、上記吐出部から吐出される洗浄水の瞬間流量よりも小さい。
このように構成された本発明の一実施形態によれば、排出孔から排出される洗浄水の瞬間流量は、吐出部から吐出される洗浄水の瞬間流量よりも小さいので、効率的に洗浄水を水溜め部に溜めることができ、水溜め部へのより少ない洗浄水量の供給によりタイミング制御機構を動作できる。
本発明の一実施形態において、好ましくは、上記タイミング制御機構は、上記フロートと連結される伝達部と、上記伝達部の移動と連動して上記排水弁の降下を規制する保持状態と上記排水弁の降下を規制しない非保持状態の間で移動される保持機構とを備え、上記吐出部は、上記洗浄水量選択手段によって上記第1の洗浄水量が選択された場合にも、洗浄水を吐出するように設けられ、上記選択手段によって上記第1の洗浄水量が選択された場合に、上記吐出部は、第1時間にわたって洗浄水を吐出し、上記第1の洗浄水量が上記水洗便器に供給されるように、少なくとも第1時間にわたって上記水溜め部内の上記フロートの下降が規制され、上記保持機構が少なくとも第1時間にわたって保持状態となると共に排水弁の下降が規制され、上記選択手段によって上記第2の洗浄水量が選択された場合に、上記吐出部は、上記第1時間よりも短い第2時間にわたって洗浄水を吐出し、上記第2の洗浄水量が上記水洗便器に供給されるように、少なくとも上記第2時間にわたって上記水溜め部内の上記フロートの下降が規制され、保持機構が少なくとも上記第2時間にわたって保持状態となると共に上記排水弁の下降が規制される。
このように構成された本発明の一実施形態によれば、タイミング制御機構が、比較的簡易な機械構造により安定して動作でき、第2の洗浄水量が選択された場合に上記排水口が閉塞されるタイミングが上記第1の洗浄水量が選択された場合よりも早くなるように排水弁を降下させることができる。
また、本発明の一実施形態は、洗浄水量の異なる複数の洗浄モードを備えた水洗便器装置であって、水洗便器と、この水洗便器への洗浄水の供給を行う本発明の一実施形態の洗浄水タンク装置と、を有することを特徴としている。
本発明によれば、排水弁水圧駆動部による排水弁の開弁を行いながら、排出される洗浄水の量を精密に設定することができる洗浄水タンク装置、及びそれを備えた水洗便器装置を提供することができる。
本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置を備えた水洗便器装置全体を示す斜視図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置に備えられているクラッチ機構の構成及び作用を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置に備えられている排水弁、及び第1フロート装置の部分を拡大して示す図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の大洗浄モードにおける作用を示す図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の大洗浄モードにおける作用を示す図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の大洗浄モードにおける作用を示す図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の大洗浄モードにおける作用を示す図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の大洗浄モードにおける作用を示す図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の大洗浄モードにおける作用を示す図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の小洗浄モードにおける作用を示す図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の小洗浄モードにおける作用を示す図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の小洗浄モードにおける作用を示す図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の小洗浄モードにおける作用を示す図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の小洗浄モードにおける作用を示す図である。
次に、添付図面を参照して、本発明の一実施形態による水洗便器装置を説明する。
図1は、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置を備えた水洗便器装置全体を示す斜視図である。図2は、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の概略構成を示す断面図である。
図1に示すように、本発明の一実施形態による水洗便器装置1は、水洗便器である水洗便器本体2と、この水洗便器本体2の後部に載置された、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置4から構成されている。水洗便器本体2は洗浄水タンク装置4から供給される洗浄水により洗浄される。本実施形態の水洗便器装置1は、使用後に、壁面に取り付けられたリモコン装置6を操作するか、便座に設けられた人感センサ8が使用者の離座を検知した後、所定時間経過することにより、水洗便器本体2のボウル部2aの洗浄が行われるように構成されている。本実施形態による洗浄水タンク装置4は、リモコン装置6又は人感センサ8からの指示信号に基づいて、内部に貯留されている洗浄水を水洗便器本体2に排出し、この洗浄水によりボウル部2aを洗浄するように構成されている。
また、ボウル部2aを洗浄するための「大洗浄」又は「小洗浄」は、使用者がリモコン装置6の押しボタン6aを押すことにより実行される。従って、本実施形態において、リモコン装置6は、水洗便器本体2を洗浄するための第1の洗浄水量と、この第1の洗浄水量よりも少ない第2の洗浄水量を選択可能な洗浄水量選択手段として機能する。なお、本実施形態では人感センサ8は便座に設けられているが、本発明はこの形態に限るものではなく、使用者の着座、離座や接近、離脱、手をかざす動作を検知できる位置に設けられていればよく、例えば、水洗便器本体2や洗浄水タンク装置4に設けることもできる。また、人感センサ8は、使用者の着座、離座や接近、離脱、手をかざす動作を検知できるものであればよく、例えば、赤外線センサやマイクロ波センサを人感センサ8として使用することができる。また、リモコン装置6は、後述する第1制御弁16及び第2制御弁22の開閉を機械的に制御できるような構造を有する操作レバー装置、操作ボタン装置に変更されてもよい。
図2に示すように、洗浄水タンク装置4は、水洗便器本体2に供給すべき洗浄水を貯留する貯水タンク10と、この貯水タンク10に設けられた排水口10aを開閉するための排水弁12と、この排水弁12を駆動する排水弁水圧駆動部14と、を有する。また、洗浄水タンク装置4は、排水弁水圧駆動部14への給水を制御する第1制御弁16と、第1制御弁16に取り付けられた電磁弁18と、を内部に有する。さらに、洗浄水タンク装置4は、貯水タンク10に洗浄水を供給するための第2制御弁22と、第2制御弁22に取り付けられた電磁弁24と、を内部に有する。さらに、洗浄水タンク装置4は、クラッチ機構30を有し、このクラッチ機構30は、排水弁12と排水弁水圧駆動部14を連結して、排水弁12を排水弁水圧駆動部14の駆動力により引き上げる。排水弁12の上方にはケーシング13が形成され、ケーシング13は下方側が開口された円筒形状に形成されている。ケーシング13は排水弁水圧駆動部14及び吐出部54と接続され且つ固定されている。
貯水タンク10は、水洗便器本体2に供給すべき洗浄水を貯留するように構成されたタンクであり、その底部には貯留した洗浄水を水洗便器本体2へ排出するための排水口10aが形成されている。また、貯水タンク10内において、排水口10aの下流側にはオーバーフロー管10bが接続されている。このオーバーフロー管10bは、排水口10aの近傍から垂直に立ち上がり、貯水タンク10内に貯留されている洗浄水の満水水位WLよりも上方まで延びている。従って、オーバーフロー管10bの上端から流入した洗浄水は、排水口10aをバイパスして、水洗便器本体2へ直接流出する。
排水弁12は、排水口10aを開閉するように配置された弁体であり、排水弁12が上方に引き上げられることにより開弁され、貯水タンク10内の洗浄水が水洗便器本体2に排出されて、ボウル部2aが洗浄される。排水弁12は、水洗便器本体2への洗浄水の供給、停止を行う。また、排水弁12は、排水弁水圧駆動部14の駆動力により引き上げられ、所定の高さまで引き上げられると、クラッチ機構30が切断され、自重により降下する。排水弁12が降下する際、排水弁12は後述する保持機構によって所定時間保持され、排水弁12が排水口10aに着座するまでの時間が調整される。
排水弁水圧駆動部14は、水道から供給された水道水(洗浄水)の給水圧を利用して、排水弁12を駆動するように構成されている。具体的には、排水弁水圧駆動部14は、第1制御弁16から供給された洗浄水が流入するシリンダ14aと、このシリンダ14a内に摺動可能に配置されたピストン14bと、シリンダ14aの下端から突出して排水弁12を駆動するロッド32と、を有する。
さらに、シリンダ14aの内部にはスプリング14cが配置されており、ピストン14bを下方に向けて付勢している。また、ピストン14bにはパッキン14eが取り付けられ、シリンダ14aの内壁面とピストン14bの間の水密性が確保されている。さらに、ロッド32の下端にはクラッチ機構30が設けられており、このクラッチ機構30により、ロッド32と排水弁12の弁軸12aが連結・解除される。
シリンダ14aは円筒形の部材であり、その軸線を鉛直方向に向けて配置されると共に、内部にピストン14bを摺動可能に受け入れている。また、シリンダ14aの下端部には、駆動部給水路34aが接続されており、第1制御弁16から流出した洗浄水がシリンダ14a内に流入するようになっている。このため、シリンダ14a内のピストン14bは、シリンダ14aに流入した洗浄水により、スプリング14cの付勢力に抗して押し上げられる。
一方、シリンダ14aの上部には流出孔が設けられ、駆動部排水路34bは、この流出孔を介してシリンダ14aの内部と連通している。従って、シリンダ14a下部に接続された駆動部給水路34aからシリンダ14a内に洗浄水が流入すると、ピストン14bは、第1の位置であるシリンダ14aの下部から上方へ押し上げられる。ピストン14bはシリンダに流入した洗浄水の圧力により駆動される。そして、ピストン14bが、流出孔よりも上方の第2の位置まで押し上げられると、シリンダ14aに流入した水は流出孔から駆動部排水路34bを通って流出する。即ち、駆動部給水路34aと駆動部排水路34bは、ピストン14bが第2の位置まで移動されると、シリンダ14aの内部を介して連通される。シリンダ14aから延びる駆動部排水路34bの先端部には吐出部54が形成されている。このように、駆動部排水路34bは、吐出部54まで延びる流路を形成している。
ロッド32は、ピストン14bの下面に接続された棒状の部材であり、シリンダ14aの底面に形成された貫通孔14fを通って、シリンダ14aの中から下方に突出するように延びている。ロッド32は、ピストン14bと接続され排水弁12を駆動させる。また、シリンダ14aの下方から突出するロッド32と、シリンダ14aの貫通孔14fの内壁との間には、隙間14dが設けられ、シリンダ14aに流入した洗浄水の一部は、この隙間14dから流出する。隙間14dから流出した水は、貯水タンク10内に流入する。なお、この隙間14dは比較的狭く、流路抵抗が大きいため、隙間14dから水が流出する状態であっても、駆動部給水路34aからシリンダ14aに流入する洗浄水によりシリンダ14a内の圧力が上昇し、スプリング14cの付勢力に抗してピストン14bが押し上げられる。
次に、第1制御弁16は、電磁弁18の作動に基づいて排水弁水圧駆動部14への給水を制御すると共に、吐出部54への給水、停止を制御するように構成されている。即ち、第1制御弁16は、主弁体16aと、この主弁体16aによって開閉される主弁口16bと、主弁体16aを移動させるための圧力室16cと、この圧力室16c内の圧力を切り替えるパイロット弁16dと、を備えている。
主弁体16aは、第1制御弁16の主弁口16bを開閉するように構成され、主弁口16bが開弁されると、給水管38から供給された水道水が排水弁水圧駆動部14に流入する。圧力室16cは、第1制御弁16の筐体内に、主弁体16aに隣接して設けられている。この圧力室16cには、給水管38から供給された水道水の一部が流入し、内部の圧力が上昇するように構成されている。圧力室16c内の圧力が上昇すると、主弁体16aが主弁口16bに向けて移動され、主弁口16bが閉弁される。
パイロット弁16dは、圧力室16cに設けられたパイロット弁口(図示せず)を開閉するように構成されている。パイロット弁によってパイロット弁口(図示せず)が開弁されると圧力室16c内の水が流出して内部の圧力が低下する。圧力室16c内の圧力が低下すると主弁体16aが主弁口16bから離座し、第1制御弁16が開弁される。また、パイロット弁16dが閉弁されたとき、圧力室16c内の圧力が上昇し、第1制御弁16が閉弁される。
パイロット弁16dは、パイロット弁16dに取り付けられた電磁弁18により移動され、パイロット弁口(図示せず)を開閉する。電磁弁18はコントローラ40に電気的に接続され、コントローラ40からの指令信号に基づいてパイロット弁16dを移動させる。具体的には、リモコン装置6や人感センサ8からの信号をコントローラ40が受信し、コントローラ40は電磁弁18に電気信号を送り、これを作動させる。
また、第1制御弁16と排水弁水圧駆動部14の間の駆動部給水路34aには、バキュームブレーカ36が設けられている。このバキュームブレーカ36により、第1制御弁16側が負圧になった場合には、第1制御弁16側への水の逆流が防止される。
次に、第2制御弁22は、電磁弁24の作動に基づいて貯水タンク10への給水、停止を制御するように構成されている。この第2制御弁22は、第1制御弁16を介して給水管38に接続されているが、第1制御弁16の開閉に関わらず、給水管38から供給された水道水は常に第2制御弁22に流入するようになっている。また、第2制御弁22には、主弁体22a、圧力室22b、及びパイロット弁22cが備えられ、電磁弁24によりパイロット弁22cが開閉される。電磁弁24によりパイロット弁22cが開弁されると、第2制御弁22の主弁体22aが開弁され、給水管38から流入した水道水が貯水タンク10内又はオーバーフロー管10bに供給される。また、電磁弁24はコントローラ40に電気的に接続され、コントローラ40からの指令信号に基づいてパイロット弁22cを移動させる。具体的には、リモコン装置6の操作に基づいてコントローラ40は電磁弁24に電気信号を送り、これを作動させる。なお、電磁弁24は省略されてもよく、電磁弁24が省略された場合には、後述するようにパイロット弁22cはフロートスイッチ42により制御される。
一方、パイロット弁22cには、フロートスイッチ42が接続されている。フロートスイッチ42は、貯水タンク10内の水位に基づいてパイロット弁22cを制御し、パイロット弁口(図示せず)を開閉するように構成されている。即ち、フロートスイッチ42は、貯水タンク10内の水位が所定の水位に到達するとパイロット弁22cに信号を送り、パイロット弁口(図示せず)を閉弁させる。即ち、フロートスイッチ42は、貯水タンク10内の貯水水位を止水水位である所定の満水水位WLに設定するように構成されている。フロートスイッチ42は貯水タンク10内に配置されており、貯水タンク10の水位が満水水位WLまで上昇すると、第1制御弁16から排水弁水圧駆動部14への給水を停止させるように構成されている。なお、フロートスイッチ42は、ボールタップ機構に変更可能である。このボールタップ機構は、水位に応じて上下動するボールタップ用フロートと、ボールタップ用フロートに接続されると共にパイロット弁22cに作用する支持アームとを備えている。これにより、ボールタップ機構は、貯水タンク10の水位が満水水位WLまで上昇すると、ボールタップ用フロートが上昇し、ボールタップ用フロートに接続された支持アームが上方に回動され、機械的にパイロット弁22cのパイロット弁口(図示せず)を閉弁させる。ボールタップ機構は、貯水タンク10の水位が満水水位WLより下降すると、ボールタップ用フロートが下降し、ボールタップ用フロートに接続された支持アームが下方に回動され、機械的にパイロット弁22cのパイロット弁口(図示せず)を開弁させる。
また、第2制御弁22から延びる給水路50には給水路分岐部50aが設けられている。給水路分岐部50aにおいて分岐した給水路50の一方は貯水タンク10内に水を流出させ、他方がオーバーフロー管10bの中に水を流出させるように構成されている。従って、第2制御弁22から供給された洗浄水の一部は、オーバーフロー管10bを通って水洗便器本体2に排出され、残りは貯水タンク10内に貯留される。
また、給水路50には、バキュームブレーカ44が設けられている。このバキュームブレーカ44により、第2制御弁22側が負圧になった場合には、第2制御弁22側への水の逆流が防止される。
また、水道から供給された水は、貯水タンク10の外側に配置された止水栓38a、この止水栓38aの下流側の、貯水タンク10の中に配置された定流量弁38bを介して第1制御弁16及び第2制御弁22に夫々供給される。止水栓38aは、メンテナンス時等に洗浄水タンク装置4への水の供給を停止させるために設けられており、通常は開栓された状態で使用される。定流量弁38bは、水道から供給された水を、所定流量で第1制御弁16、第2制御弁22に流入させるために設けられており、水洗便器装置1の設置環境に関わらず一定流量の水が供給されるように構成されている。
コントローラ40は、CPU及びメモリ等を内蔵し、メモリ等に記録された所定の制御プログラムに基づいて後述する大洗浄モード及び小洗浄モードを実行するように接続された機器を制御する。コントローラ40は、リモコン装置6、人感センサ8、電磁弁18及び電磁弁24等と電気的に接続されている。
次に、図3を新たに参照して、クラッチ機構30の構成及び作用を説明する。
図3は、クラッチ機構30の構成を模式的に示すと共に、排水弁水圧駆動部14によって引き上げられた際の作動を示している。
まず、図3の(a)欄に示すように、クラッチ機構30は、排水弁水圧駆動部14から下方に延びるロッド32の下端に設けられ、ロッド32の下端と、排水弁12の弁軸12aの上端を連結・解除するように構成されている。クラッチ機構30は、ロッド32の下端に取り付けられた回転軸30aと、この回転軸30aによって支持された鈎部材30bと、弁軸12aの上端に設けられた係合爪30cと、を有する。このような構造により、クラッチ機構30は、所定のタイミング及び所定の引き上げ高さで切断され、排水弁12を降下させるようになっている。
回転軸30aは、ロッド32の下端に水平方向に向けて取り付けられ、鈎部材30bを回動可能に支持している。鈎部材30bは板状の部材であり、その中間部が回転軸30aによって回動可能に支持されている。また、鈎部材30bの下端は鈎状に折り曲げられ、鈎部が形成されている。排水弁12の弁軸12aの上端に設けられた係合爪30cは、直角三角形状の爪である。係合爪30cの底辺はほぼ水平に向けられ、側面は下方に向けて傾斜するように形成されている。
図3の(a)欄に示す状態では、排水弁12は排水口10aに着座しており、排水口10aは閉塞されている。また、この状態では、排水弁水圧駆動部14と排水弁12は連結されており、この連結状態においては、鈎部材30bの鈎部が係合爪30cの底辺と係合しており、排水弁12をロッド32によって引き上げることが可能である。
次に、図3の(b)欄に示すように、排水弁水圧駆動部14に洗浄水が供給されると、ピストン14bが上方へ移動し、これに伴い排水弁12がロッド32によって引き上げられる。さらに、図3の(c)欄に示すように、排水弁12が所定位置まで引き上げられると、鈎部材30bの上端が排水弁水圧駆動部14の底面に当接し、鈎部材30bは回転軸30aを中心に回動される。この回動により、鈎部材30bの下端の鈎部は、係合爪30cから外れる方向に移動され、鈎部材30bと係合爪30cの係合が解除される。鈎部材30bと係合爪30cの係合が解除されると、図3の(d)欄に示すように、排水弁12は、貯水タンク10内に貯留された洗浄水の中を、排水口10aに向けて降下する。(なお、後述するように、降下した排水弁12は、排水口10aに着座する前に、保持機構46によって、一時的に所定の高さに保持される。)
さらに、図3の(e)欄に示すように、排水弁水圧駆動部14に供給されている洗浄水が停止されると、スプリング14cの付勢力により、ロッド32が降下する。ロッド32が降下すると、図3の(f)欄に示すように、ロッド32の下端に取り付けられた鈎部材30bの鈎部の先端が、係合爪30cに当接する。ロッド32が更に降下すると、図3の(g)欄に示すように、鈎部材30bの鈎部が係合爪30cの傾斜面によって押され、鈎部材30bが回動される。ロッド32が更に降下すると、図3の(h)欄に示すように、鈎部材30bの鈎部が係合爪30cを乗り越え、鈎部材30bは重力により元の位置まで回動され、鈎部材30bの鈎部と、係合爪30cが再び係合し、図3の(a)欄に示す状態に復帰する。
再び、図2及び図4に戻って、洗浄水タンク装置4の水溜め部等を説明する。
図4は、図2における排水弁12、水溜め部56、フロート26及びタイミング制御機構45の部分を拡大して示した図である。図4の(a)欄には、排水弁12が閉弁された状態が示され、(b)欄には、排水弁12が開弁され、保持機構46によって保持されている状態が示されている。
図2に示すように、洗浄水タンク装置4は、さらに、供給された洗浄水を吐出する吐出部54と、吐出部54から吐出された洗浄水を溜める水溜め部56と、水溜め部56内に設けられ、水溜め部56内の水位に応じて上下移動するフロート26と、フロート26と連結され、フロート26の上下移動に応じて動作され、第2の洗浄水量が選択された場合に排水口10aが閉塞されるタイミングが第1の洗浄水量が選択された場合よりも早くなるように、排水弁12を降下させるタイミングを制御するためのタイミング制御機構45と、を備える。
吐出部54は、リモコン装置6によって第2の洗浄水量が選択された場合に、供給された洗浄水を吐出する。また、吐出部54は、リモコン装置6によって第1の洗浄水量が選択された場合にも、洗浄水を吐出するように設けられている。吐出部54は、駆動部排水路34bの下端に形成され、下向きに延びている。吐出部54は、ケーシング13の上面を貫通すると共にケーシング13の上面に固定されている。吐出部54は、先細且つ下向きの吐出口を形成する。よって、洗浄水は、重力により下向きに加速され、さらに吐出口において流路が狭められているのでさらにその流速が加速される。吐出部54は、水溜め部56の側壁より内側且つ満水水位WLより上方に配置される。
水溜め部56の少なくとも一部は、洗浄開始前の待機状態において貯水タンク10の止水水位(満水水位WL)より下方に位置する。より好ましくは、水溜め部56は、洗浄開始前の待機状態において貯水タンク10の止水水位(満水水位WL)より下方に位置する。水溜め部56は、中空の箱状に形成され、上面が開口されている。水溜め部56の側壁の一部は、ケーシング13により形成され、水溜め部56はケーシング13に固定されている。水溜め部56は、吐出部54の下方側に配置され、吐出部54から吐出された洗浄水を受けるように形成されている。また、水溜め部56は、フロート26の外側を囲うように配置されている。水溜め部56内において水溜め部56とフロート26との間に貯留可能な洗浄水の容積は、シリンダ14aの容積より小さい。水溜め部56には、溜めた洗浄水を排出する排出孔56bが形成される。排出孔56bは、水溜め部56の側壁56cの下部に形成され、平面視で排水弁12の弁軸12aと反対側に向けられた開口を形成する。排出孔56bは、比較的小さい径の小孔を形成している。よって、排出孔56bから水溜め部56の外側(貯水タンク10内)に排出される洗浄水の瞬間流量A1(図7参照)は、吐出部54から吐出される洗浄水の瞬間流量A2(図7参照)よりも小さい。
フロート26は、水溜め部56内に配置されている。フロート26は、中空の直方体状の部材であり、水溜め部56内に貯留された洗浄水から浮力を受けるように構成されている。この浮力により、水溜め部56内の水位が所定水位(概ねフロート26の水位)以上である場合には、フロート26は、図4の(a)欄の実線に示す状態になる。フロート26は、水溜め部56内の水位に基づいて駆動され、貯水タンク10内の水位とは独立して駆動される。
タイミング制御機構45は、フロート26と連結される伝達部48と、伝達部48の移動と連動して排水弁12の降下を規制する保持状態と排水弁12の降下を規制しない(排水弁12の保持爪12bとの係合が解除された状態となる)非保持状態との間で移動される保持機構46とを備えている。
伝達部48は、フロート26の下面から鉛直方向下方に延びるロッド状部材を形成している。伝達部48は、フロート26の下面に固定されている。伝達部48は、水溜め部56の底面を貫通して水溜め部56より下方まで延びている。伝達部48は、水溜め部56には固定されておらず、水溜め部56に対して摺動可能に配置されている。伝達部48の下端は、保持機構46と連結されている。よって、伝達部48は、フロート26の上下移動に応じて、同様に上下移動し、保持機構46を動作させる。
保持機構46は、この伝達部48の移動と連動して保持状態と非保持状態の間で移動される。保持機構46は、保持状態に移動されると、排水弁12と係合して排水弁12を所定の高さに保持するように構成されている。保持機構46は、伝達部48とリンク機構等により連結される機構であり、支持軸46aと、この支持軸46aに支持されたアーム部材46b及び係合部材46cを有する。支持軸46aは、任意の部材(図示せず)により、貯水タンク10に対して固定された回転軸であり、アーム部材46b及び係合部材46cを回動可能に支持している。一方、排水弁12の弁軸12aの基端部には、係合部材46cと係合可能に形成された保持爪12bが形成されている。この保持爪12bは直角三角形状の突起であり、弁軸12aから係合部材46cに向けて延びており、その底辺は水平方向に向けられ、側面は下方に向けて傾斜するように延びている。
支持軸46aは、図4の紙面に直交する方向に延びる軸であり、任意の部材(図示せず)により、その両端部が貯水タンク10に対して固定され、中間部が弁軸12aから遠ざかるように湾曲して形成されている。また、アーム部材46bは、折れ曲がった梁状の部材であり、その下端部が2つに枝分かれするように構成されている。これらの枝分かれしたアーム部材46bの下端が、夫々、支持軸46aの両端部で回動可能に支持されている。このため、排水弁12が鉛直方向に移動された場合でも、支持軸46a及びアーム部材46bが、排水弁12の弁軸12aに設けられた保持爪12bと干渉することはない。
一方、アーム部材46bの上端部は、伝達部48に回動可能に連結されている。このため、フロート26が浮力を受けている状態では、フロート26は、図4の(a)欄の実線に示す状態に保持される。また、水溜め部56内の水位が低下すると、フロート26及び伝達部48は自重により下降し、アーム部材46b及び係合部材46cが支持軸46aを中心に図4の(a)欄の想像線に示す状態まで回動される。なお、アーム部材46b及び係合部材46cの回動は、図4の(a)欄の実線に示す保持機構46の保持状態から想像線に示す非保持状態までの間に制限されている。
さらに、係合部材46cは、支持軸46aに対して回動可能に取り付けられた部材であり、その基端部が支持軸46aの両端部において回動可能に支持されている。また、係合部材46cは、その先端部が、排水弁12の弁軸12aに向けて湾曲するように延びている。このため、図4の(a)欄の実線に示す位置へ回動された保持状態では、係合部材46cの先端部は、弁軸12aに設けられた保持爪12bと干渉する。これに対して、図4の(a)欄の想像線に示す位置へ回動された非保持状態では、係合部材46cの先端部と、保持爪12bとの干渉は発生しない。
また、係合部材46cは、支持軸46aを中心に、アーム部材46bと連動して回動されるように構成されている。即ち、フロート26、伝達部48及びアーム部材46bが図4の(a)欄の実線に示す状態から、想像線に示す状態まで移動された場合には、アーム部材46bと連動して、係合部材46cも想像線に示す状態まで回動される。しかしながら、図4の(a)欄の実線に示す状態において、係合部材46cの先端が、排水弁12の保持爪12bによって上方に向けて押された場合には、係合部材46cのみが空回りして、回動することができる。即ち、係合部材46cの先端部が、保持爪12bによって上方に向けて押された場合には、フロート26、伝達部48及びアーム部材46bが実線に示す位置を保持したまま、係合部材46cのみが図4の想像線に示す位置まで回動することができる。
一方、図4の(b)欄の実線に示すように、排水弁12が上方に引き上げられ、保持爪12bが係合部材46cよりも上方に位置する状態では、保持爪12bと係合部材46cが係合して、排水弁12の降下が阻止される。即ち、保持機構46を構成する係合部材46cが、排水弁12と係合して、排水弁12を所定の高さに保持する。従って、排水弁水圧駆動部14に接続されたロッド32(図3)によって排水弁12が引き上げられ、その後、クラッチ機構30が切り離されると、排水弁12は降下する。この降下の途中で、排水弁12の保持爪12bと、保持機構46の係合部材46cが係合し、排水弁12は所定の高さに保持される。
次いで、水溜め部56内の水位が低下すると、フロート26の位置が下がり、フロート26、伝達部48及びアーム部材46bは、図4の(b)欄の想像線に示す位置まで移動する。この移動に連動して、係合部材46cも図4の(b)欄の想像線に示す位置まで回動されるため、保持爪12bと係合部材46cの係合が解除される。これにより、排水弁12が降下し、排水口10aに着座して、排水口10aが閉塞される。
次に、図2、図5乃至図10を新たに参照して、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置4、及びそれを備えた水洗便器装置1の作用を説明する。
まず、図2に示す便器洗浄の待機状態においては、貯水タンク10内の水位は所定の満水水位WLにあり、この状態では、第1制御弁16及び第2制御弁22は何れも閉弁されている。また、保持機構46は、図4の(a)欄に実線で示す保持状態にされている。このような吐出部54が洗浄水を吐出する前の待機状態において、水溜め部56には洗浄水が溜められ、水溜め部56のフロート26は洗浄水の浮力を受けて上昇され、フロート26と連結される伝達部48は上昇され、さらに、保持機構46は保持状態である。次に、使用者がリモコン装置6(図1)の大洗浄ボタンを押すと、リモコン装置6は、大洗浄モードを実行するための指示信号をコントローラ40(図2)に送信する。また、小洗浄ボタンが押されると、小洗浄モードを実行するための指示信号がコントローラ40に送信される。このように、本実施形態において、水洗便器装置1は、洗浄水量の異なる大洗浄モードと小洗浄モードの2つの洗浄モードを備え、リモコン装置6は、洗浄水量を選択する洗浄水量選択手段として機能する。
なお、本実施形態の水洗便器装置1においては、人感センサ8(図1)によって使用者の離座が検知された後、リモコン装置6の洗浄ボタンが押されることなく、所定時間経過した場合にも、便器洗浄の指示信号がコントローラ40に送信される。また、コントローラ40は、使用者が水洗便器装置1に着座してから離座するまでの時間が所定時間未満であった場合には、使用者が小便をしたと判断し、小洗浄モードを実行する。一方、着座してから離座するまでの時間が所定時間以上であった場合には、コントローラ40は、大洗浄モードを実行する。従って、この場合には、第1の洗浄水量で洗浄を行う大洗浄モードと、第1の洗浄水量よりも少ない第2の洗浄水量で洗浄を行う小洗浄モードは、コントローラ40によって選択されるので、コントローラ40は洗浄水量選択手段として機能する。
次に、図2、図5乃至図10を参照して、大洗浄モードの作用を説明する。
大洗浄をすべき指示信号を受信すると、コントローラ40は、第1制御弁16に備えられた電磁弁18(図2)を作動させ、電磁弁側のパイロット弁16dをパイロット弁口から離座させる。これにより、圧力室16c内の圧力が低下し、主弁体16aが主弁口16bから離座して、主弁口16bが開弁される。第1制御弁16が開弁されると、図5に示すように、給水管38から流入した洗浄水が、第1制御弁16を介して排水弁水圧駆動部14に供給される。これにより、排水弁水圧駆動部14のピストン14bが押し上げられ、ロッド32を介して排水弁12が引き上げられ、貯水タンク10内の洗浄水が排水口10aから水洗便器本体2へ排出される。このとき、パイロット弁16dは依然として開状態であり、給水管38から流入した洗浄水が、第1制御弁16を介して排水弁水圧駆動部14に供給され続けている。ピストン14bが第2の位置まで上昇され、駆動部給水路34aと駆動部排水路34bとが、シリンダ14aの内部を介して連通されるので、洗浄水が吐出部54から水溜め部56に吐出されている。
排水弁12が引き上げられる際、排水弁12の弁軸12aに設けられた保持爪12bが保持機構46の係合部材46cを押し上げて回動させ、保持爪12bは係合部材46cを越える(図4の(a)欄→(b)欄)。
次に、図6に示すように、更に排水弁12が引き上げられると、クラッチ機構30が切断される。即ち、排水弁12が所定の高さに到達すると、クラッチ機構30の鈎部材30bの上端が、排水弁水圧駆動部14の底面に当たり、クラッチ機構30が切断される(図3の(b)欄→(c)欄)。
クラッチ機構30が切断されると、排水弁12は、自重により排水口10aに向けて降下し始める。ここで、排水弁12が開弁された直後は、水溜め部56内の水位が高いため、フロート26が浮力により浮いた位置にあり、伝達部48は上昇された状態であり、保持機構46は、図4の(b)欄に実線で示す保持状態にされている。このため、降下してきた排水弁12の保持爪12bが、保持機構46の係合部材46cと係合し、排水弁12は保持機構46によって所定の高さに保持される。排水弁12が保持機構46によって保持されることにより、排水口10aは開弁状態に維持され、貯水タンク10内の洗浄水の水洗便器本体2への排出が維持される。また、クラッチ機構30が切断され、排水口10aが開弁状態となった後も、パイロット弁16dは依然として開状態であり、洗浄水が吐出部54から水溜め部56に吐出されている。従って、水溜め部56内のフロート26の下降が規制され、排水弁12の下降が規制されている。
次いで、図7に示すように、貯水タンク10内の水位が低下すると、貯水タンク10内の水位を検出しているフロートスイッチ42がオフになる。フロートスイッチ42がオフになると、第2制御弁22に備えられたパイロット弁22cが開弁される。よって、第2制御弁22から給水路50を介して洗浄水が貯水タンク10内に供給される。パイロット弁22cが開弁されるとき、コントローラ40は大洗浄モードが選択されている場合には、コントローラ40は電磁弁18側のパイロット弁16dを開弁させたままとする。給水管38から流入した洗浄水が、依然として、第1制御弁16、排水弁水圧駆動部14を介して吐出部54から水溜め部56に吐出される。
吐出部54から吐出された洗浄水は、水溜め部56内に貯溜される。このとき洗浄水が排出孔56bから水溜め部56の外側(貯水タンク10内)にわずかに排出される。一方、排出孔56bから排出される洗浄水の瞬間流量A1(図7参照)は、吐出部54から吐出される洗浄水の瞬間流量A2(図7参照)よりも小さい。水溜め部56に吐出された洗浄水のうち水溜め部56の上端を超える洗浄水は、貯水タンク10内に流出する。このように、水溜め部56内の洗浄水量は減少せず、洗浄開始前の待機状態の水位とほぼ同じ水位を維持している。よって、水溜め部56内の水位が高いため、フロート26が浮力により浮いた位置にあり、伝達部48は上昇された状態であり、保持機構46は、図4の(b)欄に実線で示す保持状態にされている。このため、降下してきた排水弁12の保持爪12bが、保持機構46の係合部材46cと係合し、排水弁12は保持機構46によって所定の高さに保持される。排水弁12が保持機構46によって保持されることにより、排水口10aは開弁状態に維持され、貯水タンク10内の洗浄水の水洗便器本体2への排出が維持される。
次に、図8に示すように、コントローラ40は、大洗浄モードが選択されている場合には、コントローラ40は電磁弁18を開弁(洗浄開始)してから第1時間経過後に、電磁弁18を閉弁させ、第1制御弁16を閉弁させる。コントローラ40が電磁弁18を閉弁させるタイミング(第1時間経過)は、後述するように貯水タンク10内の水位が、所定水位WL1まで低下するときに排水弁12が排水口10aに着座し、排水口10aが閉塞させるように、水溜め部56内の洗浄水を低下させ、フロート26を低下させるタイミングを考慮して設定されている。第1制御弁16が閉弁されるので、洗浄水の排水弁水圧駆動部14及び吐出部54への供給が停止される。洗浄水の供給停止直後は、水溜め部56内のフロート26の外側には、水溜め部56のほぼ満水に近い状態まで洗浄水が貯溜され、フロート26aは、図7に示すような状態(浮力を受けて浮いている状態)である。その後、水溜め部56内に貯溜されていた洗浄水は、排出孔56bから徐々に排出され、水溜め部56内の洗浄水の水位が低下する。
また、図8に示すように、水溜め部56内の洗浄水の水位が所定水位WL3まで低下するとき(このときは貯水タンク10内の水位が、所定水位WL1まで低下するときに対応する)、伝達部48及び保持機構46に接続されたフロート26の位置が低下する。これにより、保持機構46は、図4の(b)欄に想像線で示す非保持状態に移行する。これにより、係合部材46cと排水弁12の保持爪12bとの間の係合が解除される。保持機構46が非保持状態に移行することにより、排水弁12は保持機構46から離脱して再び下降し始める。第2制御弁22から給水路50を介して貯水タンク10内に供給される洗浄水の供給は依然として継続されている。
図9に示すように、降下された排水弁12が排水口10aに着座し、排水口10aが閉塞される。このように、大洗浄モードが実行された場合には、貯水タンク10内の水位が、満水水位WLから所定水位WL1に低下するまで排水弁12が保持され、第1の洗浄水量が水洗便器本体2に排出される。
一方、フロートスイッチ42は依然としてオフ状態であるため、第2制御弁22の開弁状態が維持され、貯水タンク10への給水が継続される。給水路50を介して供給される洗浄水は、給水路分岐部50aへ至り、給水路分岐部50aにおいて分岐された洗浄水の一部がオーバーフロー管10bに流入し、残りが貯水タンク10内に貯留される。オーバーフロー管10bに流入した洗浄水は、水洗便器本体2に流入し、ボウル部2aのリフィルに使用される。排水弁12が閉弁された状態で、貯水タンク10内に洗浄水が流入することにより、貯水タンク10内の水位が上昇する。
図10に示すように、貯水タンク10内の水位が所定の満水水位WLまで上昇すると、フロートスイッチ42がオンになる。フロートスイッチ42がオンにされると、フロートスイッチ側のパイロット弁22cが閉弁される。これにより、パイロット弁22cが閉弁された状態となるので、圧力室22b内の圧力が上昇し、第2制御弁22の主弁体22aが閉弁され、給水が停止される。貯水タンク10内の水位が所定の満水水位WLまで上昇するので、洗浄水が水溜め部56内に流入し、フロート26及び伝達部48が上昇し、保持機構46は、保持状態に戻る。
図8に示すように第1制御弁16が閉弁され、排水弁水圧駆動部14への給水が停止された後、図9及び図10に示すように、排水弁水圧駆動部14のシリンダ14a内の洗浄水が徐々に隙間14dから流出すると共に、ピストン14bがスプリング14cの付勢力により押し下げられ、これと共にロッド32が低下する。これにより、クラッチ機構30が接続され(図3の(e)欄~(h)欄)、便器洗浄が開始される前の待機状態に復帰する。
次に、図2、図11乃至図15を参照して、小洗浄モードの作用を説明する。
図2に示すように、便器洗浄の待機状態は、大洗浄モードと同様である。
小洗浄をすべき指示信号を受信すると、コントローラ40は、第1制御弁16に備えられた電磁弁18を作動させ、第1制御弁16を開弁させる。一方、コントローラ40は、第2制御弁22を閉弁させたままとする。第1制御弁16が開弁されると、図11に示すように、給水管38から流入した洗浄水が、第1制御弁16を介して排水弁水圧駆動部14に供給される。これにより、排水弁水圧駆動部14のピストン14bが押し上げられ、ロッド32を介して排水弁12が引き上げられ、貯水タンク10内の洗浄水が排水口10aから水洗便器本体2へ排出される。なお、排水弁12が引き上げられる際、排水弁12の弁軸12aに設けられた保持爪12b(図4の(a)欄)が保持機構46の係合部材46cを押し上げて回動させ、保持爪12bは係合部材46cを越える。
次に、図12に示すように、更に排水弁12が引き上げられると、クラッチ機構30が切断される。即ち、排水弁12が所定の高さに到達すると、クラッチ機構30の鈎部材30bの上端が、排水弁水圧駆動部14の底面に当たり、クラッチ機構30が切断される(図3の(b)欄→(c)欄)。
クラッチ機構30が切断されると、排水弁12は、自重により排水口10aに向けて降下し始める。ここで、排水弁12が開弁された直後は、水溜め部56内の水位が高いため、フロート26が浮力により浮いた位置にあり、伝達部48は上昇された状態であり、保持機構46は、図4の(b)欄に実線で示す保持状態にされている。このため、降下してきた排水弁12の保持爪12bが、保持機構46の係合部材46cと係合し、排水弁12は保持機構46によって所定の高さに保持される。排水弁12が保持機構46によって保持されることにより、排水口10aは開弁状態に維持され、貯水タンク10内の洗浄水の水洗便器本体2への排出が維持される。また、クラッチ機構30が切断され、排水口10aが開弁状態となった後も、パイロット弁16dは依然として開状態であり、洗浄水が吐出部54から水溜め部56に吐出されている。従って、水溜め部56内のフロート26の下降が規制され、排水弁12の下降が規制されている。
吐出部54からの吐出は所定時間継続している。吐出部54から吐出された洗浄水は、水溜め部56内に貯溜される。このとき洗浄水が排出孔56bから水溜め部56の外側(貯水タンク10内)にわずかに排出される。一方、排出孔56bから排出される洗浄水の瞬間流量A1(図7参照)は、吐出部54から吐出される洗浄水の瞬間流量A2(図7参照)よりも小さい。水溜め部56に吐出された洗浄水のうち水溜め部56の上端を超える洗浄水は、貯水タンク10内に流出する。このように、水溜め部56内の洗浄水量は減少せず、洗浄開始前の待機状態の水位とほぼ同じ水位を維持している。よって、水溜め部56内の水位が高いため、フロート26が浮力により浮いた位置にあり、伝達部48は上昇された状態であり、保持機構46は、図4の(b)欄に実線で示す保持状態にされている。このため、降下してきた排水弁12の保持爪12bが、保持機構46の係合部材46cと係合し、排水弁12は保持機構46によって所定の高さに保持される。排水弁12が保持機構46によって保持されることにより、排水口10aは開弁状態に維持され、貯水タンク10内の洗浄水の水洗便器本体2への排出が維持される。
次に、図13に示すように、コントローラ40は、小洗浄モードが選択されている場合には、コントローラ40は電磁弁18を開弁(洗浄開始)してから第2時間経過後に、電磁弁18を閉弁させ、第1制御弁16を閉弁させる。第2時間は第1時間よりも短い。コントローラ40が電磁弁18を閉弁させるタイミング(第2時間経過)は、後述するように貯水タンク10内の水位が、所定水位WL2まで低下するときに排水弁12が排水口10aに着座し、排水口10aが閉塞させるように、水溜め部56内の洗浄水を低下させ、フロート26を低下させるタイミングを考慮して設定されている。第1制御弁16が閉弁されるので、洗浄水の排水弁水圧駆動部14及び吐出部54への供給が停止される。洗浄水の供給停止直後は、水溜め部56内のフロート26の外側には、水溜め部56のほぼ満水に近い状態まで洗浄水が貯溜され、フロート26は、図12に示すような状態(浮力を受けて浮いている状態)である。その後、水溜め部56内に貯溜されていた洗浄水は、排出孔56bから徐々に排出され、水溜め部56内の洗浄水の水位が低下する。
また、図13に示すように、水溜め部56内の洗浄水の水位が所定水位WL4(所定水位WL3とほぼ同じ高さの水位)まで低下するとき(このときは貯水タンク10内の水位が、所定水位WL2まで低下するときに対応する)、伝達部48及び保持機構46に接続されたフロート26の位置が低下する。これにより、保持機構46は、図4の(b)欄に想像線で示す非保持状態に移行する。これにより、係合部材46cと排水弁12の保持爪12bとの間の係合が解除される。保持機構46が非保持状態に移行することにより、排水弁12は保持機構46から離脱して再び下降し始める。第2制御弁22から給水路50を介して貯水タンク10内に供給される洗浄水の供給は依然として継続されている。
図14に示すように、降下された排水弁12が排水口10aに着座し、排水口10aが閉塞される。このように、小洗浄モードが実行された場合には、貯水タンク10内の水位が、満水水位WLから所定水位WL2に低下するまで排水弁12が保持され、第2の洗浄水量が水洗便器本体2に排出される。
一方、フロートスイッチ42は依然としてオフ状態であるため、第2制御弁22の開弁状態が維持され、貯水タンク10への給水が継続される。給水路50を介して供給される洗浄水は、給水路分岐部50aへ至り、給水路分岐部50aにおいて分岐された洗浄水の一部がオーバーフロー管10bに流入し、残りが貯水タンク10内に貯留される。オーバーフロー管10bに流入した洗浄水は、水洗便器本体2に流入し、ボウル部2aのリフィルに使用される。排水弁12が閉弁された状態で、貯水タンク10内に洗浄水が流入することにより、貯水タンク10内の水位が上昇する。
図15に示すように、貯水タンク10内の水位が所定の満水水位WLまで上昇すると、フロートスイッチ42がオンになる。フロートスイッチ42がオンにされると、フロートスイッチ側のパイロット弁22cが閉弁される。これにより、パイロット弁22cが閉弁された状態となるので、圧力室22b内の圧力が上昇し、第2制御弁22の主弁体22aが閉弁され、給水が停止される。貯水タンク10内の水位が所定の満水水位WLまで上昇するので、洗浄水が水溜め部56内に流入し、フロート26及び伝達部48が上昇し、保持機構46は、保持状態に戻る。
図13に示すように第1制御弁16が閉弁され、排水弁水圧駆動部14への給水が停止された後、図14及び図15に示すように、排水弁水圧駆動部14のシリンダ14a内の洗浄水が徐々に隙間14dから流出すると共に、ピストン14bがスプリング14cの付勢力により押し下げられ、これと共にロッド32が低下する。これにより、クラッチ機構30が接続され(図3の(e)欄~(h)欄)、便器洗浄が開始される前の待機状態に復帰する。
上述した本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置4によれば、排水弁12と排水弁水圧駆動部14がクラッチ機構30によって連結され、所定のタイミングで切断されるので、排水弁水圧駆動部14の作動速度に関わらず排水弁12を移動させることが可能になり、排水弁12を閉弁させることができる。これにより、仮に、排水弁を降下させる際に排水弁水圧駆動部の作動速度にバラツキがあったとしても、バラツキに左右されずに排水弁を閉弁させるタイミングを制御することが可能になる。また、リモコン装置6によって第2の洗浄水量が選択された場合に、水溜め部56内に吐出部54から洗浄水が供給され、フロート26の上下移動に応じてタイミング制御機構45が動作される。タイミング制御機構45は、第2の洗浄水量が選択された場合に排水口10aが閉塞されるタイミングが第1の洗浄水量が選択された場合よりも早くなるように排水弁12を降下させる。これにより、クラッチ機構30を使用しながら、第1、第2の洗浄水量を設定することができる。
さらに、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置4によれば、排水弁水圧駆動部14のピストン14bを駆動させる洗浄水量よりも少ない洗浄水量が水溜め部56とフロート26との間に溜められることにより、フロート26が上下移動され、比較的少ない洗浄水量により比較的早期にタイミング制御機構45が動作できる。
さらに、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置4によれば、吐出部54は、下向きの吐出口を形成するので、吐出部54が水溜め部56とフロート26との間の下部に洗浄水を供給しやすくでき、比較的少ない洗浄水量により比較的早期に、フロート26が上下移動され、タイミング制御機構45が動作できる。
さらに、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置4によれば、水溜め部56の少なくとも一部は、吐出部54の止水水位より下方に位置するので、吐出部54に止水水位まで洗浄水を貯めた状態で吐出部54内における止水水位以下の洗浄水による浮力をフロート26に生じさせることができ、水溜め部56へのより少ない洗浄水量の供給によりタイミング制御機構45が動作できる。
さらに、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置4によれば、水溜め部56には、溜めた洗浄水を排出する排出孔56bが形成されるので、水溜め部56が、比較的簡易な構成により、洗浄水を溜めること及び洗浄水を排出させることの両方を両立させることができる。
さらに、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置4によれば、排出孔56bから排出された洗浄水の流れが排水弁12側に設けられた機器、例えばタイミング制御機構45等の機器に作用し、機器を誤動作させることを抑制できる。
さらに、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置4によれば、排出孔56bから排出される洗浄水の瞬間流量は、吐出部54から吐出される洗浄水の瞬間流量よりも小さいので、効率的に洗浄水を水溜め部56に溜めることができ、水溜め部56へのより少ない洗浄水量の供給によりタイミング制御機構45を動作できる。
さらに、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置4によれば、タイミング制御機構45が、比較的簡易な機械構造により安定して動作でき、第2の洗浄水量が選択された場合に排水口10aが閉塞されるタイミングが第1の洗浄水量が選択された場合よりも早くなるように排水弁12を降下させることができる。
以上、本発明の一実施形態を説明したが、上述した一実施形態に、種々の変更を加えることができる。例えば、上述した一実施形態においては、伝達部48が保持機構46に接続されていたが、変形例として、単一のフロート装置が保持機構46に接続され、伝達部48がフロート装置の上面を押し下げるように設けられていてもよい。
このような構成によれば、水溜め部56内の水位が低下すると、フロート装置及び伝達部48は自重により下降し、フロート装置が押し下げられ、保持機構46が保持状態から非保持状態に切り替えられる。よって、排水弁12が降下される。
コントローラ40は、本発明と同様に、コントローラ40は大洗浄モードが選択されている場合には、コントローラ40は電磁弁18を引き続き開弁させる。よって、給水管38から流入した洗浄水が、依然として、第1制御弁16、排水弁水圧駆動部14を介して吐出部54から水溜め部56に吐出される。よって、水溜め部56内の水位が高く、フロートが浮いた位置にあり、保持機構46は、保持状態にされている。
ここでは、吐出部54が所定時間吐水を継続することにより、伝達部48はフロート装置を押し下げるように作動せず、フロート装置は本来のように貯水タンク10内の水位(WL1)に連動して下降して、保持機構46非保持状態に切換される。よって、排水弁12は、所定水位WL1に応じたタイミングで下降され、大洗浄モードが実行できる。
また、コントローラ40は、小洗浄モードが選択された場合には、コントローラ40は電磁弁18を引き続き開弁させる。よって、給水管38から流入した洗浄水が、依然として、第1制御弁16、排水弁水圧駆動部14を介して吐出部54から水溜め部56に吐出される。よって、水溜め部56内の水位が高く、フロートが浮いた位置にあり、保持機構46は、保持状態にされている。次に、コントローラ40は、小洗浄モードが選択された場合には、コントローラ40は電磁弁18を開弁(洗浄開始)してから第2時間経過後に、電磁弁18を閉弁させ、第1制御弁16を閉弁させる。第2時間は第1時間よりも短い。コントローラ40が電磁弁18を閉弁させるタイミング(第2時間経過)は、後述するように貯水タンク10内の水位が、所定水位WL2まで低下するときに排水弁12が排水口10aに着座し、排水口10aが閉塞させるように、水溜め部56内の洗浄水を低下させ、フロート26を低下させるタイミングを考慮して設定されている。水溜め部56内に貯溜されていた洗浄水は、排出孔56bから徐々に排出され、水溜め部56内の洗浄水の水位が低下する。水溜め部56内の洗浄水の水位が所定水位WL4(所定水位WL3とほぼ同じ高さの水位)まで低下するとき(このときは貯水タンク10内の水位が、所定水位WL2まで低下するときに対応する)、伝達部48及びフロート26の位置が低下する。これにより、フロートが押し下げられ、保持機構46は、非保持状態に移行する。これにより、排水弁12を下降させ、第2の洗浄水量を排出する小洗浄モードが実行できる。
また、例えば、上述した一実施形態においては、水溜め部56は、満水水位WLよりも下方に設けられていたが、変形例として、水溜め部56及び水溜め部56内のフロート26が満水水位WLよりも上方に設けられていてもよい。このような水溜め部56によれば、待機状態において水溜め部56には洗浄水が貯溜されていない状態になり、吐出部54が水溜め部56に洗浄水を供給することにより、フロート26が上昇し、伝達部48が上昇される。このとき、保持機構46に代えて、Zの文字を横に倒したような形状のシーソータイプの力伝達器具(シーソー形状の伝達部)が設けられている。力伝達器具の中心に回転中心軸が設けられ、力伝達器具の一端が上昇するとき、シーソーのように、力伝達器具の他端は下降し、他端に設けられた作用部がクラッチ機構30に作用するようになっている。力伝達器具の一端は、伝達部48を形成し、力伝達器具の他端は、クラッチ機構30に作用する作用部を形成している。よって、フロート26の上昇により作用部がシーソー形状の力伝達器具の反対側で下降し、クラッチ機構30に作用しクラッチ機構30を早期に切断できる。また、このとき、吐出部54を駆動部排水路34bに接続した構造に代えて、吐出部54を給水路50に接続した構造を採用する。これにより、コントローラ40は、排水弁水圧駆動部14を介さずに、任意のタイミングで水溜め部56に洗浄水を供給できる。
コントローラ40は、大洗浄モードが選択された場合には、少なくとも貯水タンク10内の水位が所定水位WL1となって大洗浄モード用のフロート装置が水位に応じて下降するまで、給水路50の吐出部54から水溜め部56に洗浄水を吐出させず、水溜め部56と接続された作用部により大洗浄モード用のフロート装置を下降させないようにする。よって、排水弁12は、本来の所定水位WL1に応じたタイミングで下降され、大洗浄モードが実行できる。
また、コントローラ40は、小洗浄モードが選択された場合には、第2制御弁22を所定のタイミングで開弁させることで、給水路50の吐出部から水溜め部56に洗浄水を給水し、水溜め部56内のフロート26を上昇させ、作用部を下降させ、クラッチ機構30を早期に切断できる。クラッチ機構30が早期に切断されることにより、排水弁12が早期に下降され、第2の洗浄水量を排出する小洗浄モードが実行できる。
上述の変形例のように作用部がクラッチ機構30に作用する構造採用する場合に、さらなる変形例として、洗浄水タンク装置4は、大洗浄モード用のフロート装置と、小洗浄モード用のフロート装置とを別々に備えていてもよい。なお、例えば、クラッチ機構30に作用する作用部は横向きに延びるロッドの先端がT字状のプレートに形成され、このプレートによりクラッチ機構30が切断できるようにすることができる。
このような構造の洗浄水タンク装置4において、コントローラ40は、大洗浄モードが選択された場合には、少なくとも貯水タンク10内の水位が所定水位WL1となって大洗浄モード用のフロート装置が水位に応じて下降するまで、給水路50の吐出部54から水溜め部56に洗浄水を吐出させず、フロート26及び伝達部48を上昇させず、作用部がクラッチ機構30を早期に切断させないようにする。よって、クラッチ機構30は当初の予定通り切断され、排水弁12を大洗浄モード用のフロート装置に接続された保持機構46に保持させる。以後、排水弁12は、大洗浄モード用のフロート装置の作動により所定水位WL1に応じたタイミングで下降され、大洗浄モードが実行できる。
また、コントローラ40は、小洗浄モードが選択された場合には、吐出部54から水溜め部56に洗浄水を吐出させ、フロート26及び伝達部48を上昇させ、作用部がクラッチ機構30を早期に切断させる。水溜め部56内のフロート26は、フロート26の上昇に伴って作用部のロッドを横向きに作用させ、比較的早いタイミングでクラッチ機構30を切断できる。このように形成することで、排水弁12が上昇する高さ(クラッチ機構30が切断される高さ)をより低い位置に調節し、小洗浄モードにおいては、排水弁12を小洗浄モード用のフロート装置に接続された保持機構46に保持させるようにクラッチ機構30を早期に切断させ、小洗浄モードを達成できる。
さらなる変形例として、上述の変形例のように作用部がクラッチ機構30に作用する構造に代えて、上述のようなシーソータイプの力伝達器具がフロート26と大洗浄モード用のフロート装置との間に設けられていてもよい。力伝達器具の中心に回転中心軸が設けられ、力伝達器具の一端の伝達部48が上昇するとき、シーソーのように、力伝達器具の他端のロッド部は下降し、ロッド部が大洗浄モード用のフロート装置を押し下げるようになっている。このような構成によれば、フロート26の上昇により、伝達部48が上昇され、作用部がシーソー形状の力伝達器具の反対側のロッド部が下降し、フロート装置を押し下げ、大洗浄モード用のフロート装置から延びる保持機構46を非保持状態とさせることができる。
このような構造を有した上で、コントローラ40は、大洗浄モードが選択された場合には、吐出部54から水溜め部56に洗浄水を吐出させず、フロート26及び伝達部48を上昇させず、ロッド部が大洗浄モード用のフロート装置を押し下げさせないようにする。よって、大洗浄モード用のフロート装置は当初の予定通り所定水位WL1に応じて動作されると共に排水弁12は所定のタイミングで下降され、大洗浄モードが実行できる。
また、コントローラ40は、小洗浄モードが選択された場合には、吐出部54から水溜め部56に洗浄水を吐出させ、フロート26及び伝達部48を上昇させ、ロッド部が大洗浄モード用のフロート装置を押し下げさせるようにする。排水弁12は大洗浄モード用のフロート装置の保持機構46との係合が解除され、下降される。よって、排水弁12の保持爪が小洗浄モード用のフロート装置の保持機構46により保持状態となる。その後、所定水位WL2に応じたタイミングで小洗浄モード用のフロート装置が下降され、小洗浄モード用のフロート装置の保持機構46が非保持状態となり、排水弁12を下降させ、第2の洗浄水量を排出する小洗浄モードが実行できる。
上述のように各変形例を例示したが、各変形例の構造及び一実施形態の構造は任意に組み替え又は抽出して変更可能である。
1 水洗便器装置
2 水洗便器本体
2a ボウル部
4 洗浄水タンク装置
10 貯水タンク
10a 排水口
12 排水弁
14 排水弁水圧駆動部
14a シリンダ
14b ピストン
16 第1制御弁
22 第2制御弁
26 フロート
26a フロート
30 クラッチ機構
32 ロッド
45 タイミング制御機構
46 保持機構
48 伝達部
54 吐出部
56 水溜め部
56b 排出孔
56c 側壁
A1 瞬間流量
A2 瞬間流量
WL 満水水位
WL1 所定水位
WL2 所定水位
WL3 所定水位
WL4 所定水位

Claims (9)

  1. 水洗便器への洗浄水の供給を行う洗浄水タンク装置であって、
    上記水洗便器に供給すべき洗浄水を貯留すると共に、貯留した洗浄水を上記水洗便器へ排出するための排水口が形成された貯水タンクと、
    上記排水口を開閉し、上記水洗便器への洗浄水の供給、停止を行う排水弁と、
    供給された水道水の給水圧を利用して、上記排水弁を駆動する排水弁水圧駆動部と、
    上記排水弁と上記排水弁水圧駆動部とを連結して上記排水弁水圧駆動部の駆動力により上記排水弁を引き上げると共に、所定のタイミングで切断され、上記排水弁を降下させるクラッチ機構と、
    上記水洗便器を洗浄するための第1の洗浄水量と、この第1の洗浄水量よりも少ない第2の洗浄水量を選択可能な洗浄水量選択手段と、
    上記洗浄水量選択手段によって上記第2の洗浄水量が選択された場合に、供給された洗浄水を吐出する吐出部と、
    上記吐出部から吐出された洗浄水を溜める水溜め部と、
    上記水溜め部内に設けられ、上記水溜め部内の水位に応じて上下移動するフロートと、
    上記フロートと連結され、上記フロートの上下移動に応じて動作され、上記第2の洗浄水量が選択された場合に上記排水口が閉塞されるタイミングが上記第1の洗浄水量が選択された場合よりも早くなるように、上記排水弁を降下させるタイミングを制御するためのタイミング制御機構と、
    を備えることを特徴とする洗浄水タンク装置。
  2. 上記排水弁水圧駆動部は、供給された水が流入するシリンダと、このシリンダ内に摺動可能に配置され、上記シリンダに流入した洗浄水の圧力により駆動されるピストンと、上記ピストンと接続され上記排水弁を駆動させるロッドと、を備え、
    上記水溜め部内において上記水溜め部と上記フロートとの間に貯留可能な洗浄水の容積は、上記シリンダの容積より小さい請求項1記載の洗浄水タンク装置。
  3. 上記吐出部は、下向きの吐出口を形成する請求項1又は2に記載の洗浄水タンク装置。
  4. 上記水溜め部の少なくとも一部は、上記貯水タンクの止水水位より下方に位置する請求項1乃至3の何れか1項に記載の洗浄水タンク装置。
  5. 上記水溜め部には、溜めた洗浄水を排出する排出孔が形成される請求項1乃至4の何れか1項に記載の洗浄水タンク装置。
  6. 上記水溜め部の上記排出孔は、上記水溜め部の側壁の下部に形成され、平面視で上記排水弁と反対側に向けられた開口を形成する請求項5に記載の洗浄水タンク装置。
  7. 上記排出孔から排出される洗浄水の瞬間流量は、上記吐出部から吐出される洗浄水の瞬間流量よりも小さい請求項5又は6に記載の洗浄水タンク装置。
  8. 上記タイミング制御機構は、
    上記フロートと連結される伝達部と、
    上記伝達部の移動と連動して上記排水弁の降下を規制する保持状態と上記排水弁の降下を規制しない非保持状態の間で移動される保持機構とを備え、
    上記吐出部は、上記洗浄水量選択手段によって上記第1の洗浄水量が選択された場合にも、洗浄水を吐出するように設けられ、
    上記洗浄水量選択手段によって上記第1の洗浄水量が選択された場合に、上記吐出部は、第1時間にわたって洗浄水を吐出し、上記第1の洗浄水量が上記水洗便器に供給されるように、少なくとも上記第1時間にわたって上記水溜め部内の上記フロートの下降が規制され、上記保持機構が少なくとも上記第1時間にわたって保持状態となると共に上記排水弁の下降が規制され、
    上記洗浄水量選択手段によって上記第2の洗浄水量が選択された場合に、上記吐出部は、上記第1時間よりも短い第2時間にわたって洗浄水を吐出し、上記第2の洗浄水量が上記水洗便器に供給されるように、少なくとも上記第2時間にわたって上記水溜め部内の上記フロートの下降が規制され、上記保持機構が少なくとも上記第2時間にわたって保持状態となると共に上記排水弁の下降が規制される請求項1乃至7の何れか1項に記載の洗浄水タンク装置。
  9. 水洗便器装置であって、
    請求項1乃至8の何れか1項に記載の洗浄水タンク装置と、
    この洗浄水タンク装置から供給される洗浄水により洗浄される上記水洗便器と、
    を有することを特徴とする水洗便器装置。
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