JP7366345B2

JP7366345B2 - 洗浄水タンク装置

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Publication number: JP7366345B2
Application number: JP2019202292A
Authority: JP
Inventors: 秀和北浦; 信宏林; 晃大志牟田; 正宏黒石
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2019-11-07
Filing date: 2019-11-07
Publication date: 2023-10-23
Anticipated expiration: 2039-11-07
Also published as: JP2021075876A

Description

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に関する。

特開平１０－３１１０７３号公報（特許文献１）には、便器用タンク装置が記載されている。この便器用タンク装置には、給水管に接続された電磁弁が設けられ、この電磁弁の流出側には発電機のタービンが設けられている。電磁弁を介してタンク本体内に水が供給されると、タービンが回転され、発電機が電力を生成する。生成された電力は、電磁弁制御回路のバッテリに充電され、電磁弁は、このバッテリに蓄積された電力により作動される。また、電磁弁制御回路には、水位センサからの信号が入力され、水位センサによって検出されたタンク本体内の水位が低下すると、電磁弁制御回路は電磁弁を作動させ、タンク本体内への給水が行われる。

特開平１０－３１１０７３号公報

しかしながら、特許文献１記載の便器用タンク装置においては、バッテリに蓄積された電力が低下すると、電磁弁を作動させることができなくなるという問題がある。即ち、特許文献１記載の便器用タンク装置では、便器が使用されたとき、タンク本体への給水が行われ、この給水により電力が生成される。このため、便器が使用されないときはバッテリへの充電が行われず、長期間便器が使用されない場合には、バッテリに蓄積された電力が不足する虞がある。特許文献１記載の便器用タンク装置においては、便器の使用に関わらず、水位センサが常にバッテリの電力を消費していると共に、バッテリの自己放電によっても電力が失われる。このため、便器が長期間使用されない場合には、バッテリのメンテナンスが必要となる、という問題がある。

従って、本発明は、洗浄水タンク装置に備えられた蓄電部が電力不足に陥るの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。

上述した課題を解決するために、本発明は、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、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、排水口を開閉し、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水流により電力を生成する発電機と、この発電機によって生成された電力により作動する電磁弁と、この電磁弁の作動を制御する制御部と、発電機により生成された電力を蓄積する蓄電部と、電磁弁の作動に基づいて、貯水タンク内への給水、停止を制御する給水制御装置と、を有し、制御部は、蓄電部に蓄積された電力が所定量以下になると、電磁弁を制御して、発電機に水道水を流し、発電機に電力を生成させる蓄電制御を実行するように構成され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、貯水タンク内に貯留された洗浄水が、排水弁を開弁することにより、排水口を介して水洗便器へ排出され、水洗便器が洗浄される。発電機は供給された水道水の水流により電力を生成し、生成された電力により電磁弁が作動されると共に、電力は蓄電部に蓄積される。また、制御部は電磁弁の作動を制御すると共に、給水制御装置は、電磁弁の作動に基づいて、貯水タンク内への給水、停止を制御する。さらに、制御部は、蓄電部に蓄積された電力が所定量以下になると、電磁弁を制御して、発電機に水道水を流し、発電機に電力を生成させる蓄電制御を実行する。

このように構成された本発明によれば、蓄電部に蓄積された電力が所定量以下になると、制御部は蓄電制御を実行し、発電機に電力を生成させるので、蓄電部に蓄積された電力が不足するのを回避することができる。これにより、水洗便器が長期間使用されない場合等においても、蓄電部が電力不足に陥るのを抑制することができる。

本発明において、好ましくは、さらに、供給された水道水の給水圧を利用して、排水弁を駆動する排水弁水圧駆動部を有し、蓄電制御においては、排水弁水圧駆動部により排水弁が開弁されることなく、発電機によって電力が生成される。

このように構成された本発明においては、排水弁水圧駆動部が、供給された水道水の給水圧を利用して排水弁を駆動する。一方、蓄電制御においては、発電機に水道水が流されるが、排水弁水圧駆動部によって排水弁が開弁されることはない。このため、上記のように構成された本発明によれば、蓄電制御の実行により排水弁が開弁されて、貯水タンク内の洗浄水が大流量で水洗便器に流入することはなく、不意の洗浄水の供給により使用者に違和感を与えるのを防止することができる。

本発明において、好ましくは、貯水タンクはオーバーフロー管を有し、蓄電制御によって供給された水道水は、オーバーフロー管を通って水洗便器へ流出する。

このように構成された本発明においては、蓄電制御の実行により、発電機を通って貯水タンク内に流入した洗浄水は、オーバーフロー管を通って水洗便器へ流出する。このため、特別な流路を設けることなく貯水タンク内の洗浄水を水洗便器へ逃がすことができ、貯水タンク内の水位を適正に維持することができる。

本発明において、好ましくは、制御部は、使用者の操作に基づく水洗便器の通常の洗浄が行われ、排水弁が閉弁された後、連続して蓄電制御を実行する。
このように構成された本発明においては、使用者が水洗便器を使用した後、水洗便器の通常洗浄を実行すると、通常洗浄の終了後、排水弁が閉弁される。蓄電制御は、この通常洗浄の終了後、排水弁が閉弁された後、連続して実行される。このため、蓄電制御の実行によって水道水が貯水タンク内に流入していることが使用者によって認識されにくく、使用者に違和感を与えるのを抑制することができる。

本発明において、好ましくは、制御部は、蓄電部に蓄積された電力が所定量以下になると、自動的に蓄電制御を実行する。
このように構成された本発明によれば、蓄電部に蓄積された電力が所定量以下になると、蓄電制御が自動的に実行されるので、使用者は、何ら操作を行うことなく、蓄電部に蓄積された電力が不足するのを回避することができる。

本発明において、好ましくは、さらに、人体検知センサを有し、制御部は、人体検知センサが使用者を検知していないとき、自動的に蓄電制御を実行する。
このように構成された本発明によれば、人体検知センサが使用者を検知していないとき、蓄電制御が自動的に実行されるので、蓄電制御の実行により使用者に違和感を与えるのを防止することができる。

本発明において、好ましくは、制御部は、蓄電制御においては、水洗便器の通常の洗浄よりも多くの洗浄水を発電機に供給する。
このように構成された本発明によれば、蓄電制御において、水洗便器の通常の洗浄よりも多くの洗浄水が発電機に供給されるので、発電機により十分な電力を生成することができ、蓄電部に蓄積された電力の不足を効果的に防止することができる。

また、本発明は、水洗便器装置であって、本発明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水洗便器と、を有することを特徴としている。

本発明の洗浄水タンク装置によれば、洗浄水タンク装置に備えられた蓄電部が電力不足に陥るのを抑制することができる。

本発明の第１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。本発明の第１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。本発明の第１実施形態による洗浄水タンク装置に備えられた給水制御装置を示す断面図である。本発明の第１実施形態による洗浄水タンク装置において、蓄電制御の実行タイミングを決定するために、コントローラにおいて実行されるフローチャートである。本発明の第２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。

次に、添付図面を参照して、本発明の第１実施形態による水洗便器装置を説明する。
図１は、本発明の第１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、本発明の第１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３は、本発明の第１実施形態による洗浄水タンク装置に備えられた給水制御弁を示す断面図である。

図１に示すように、本発明の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、本発明の第１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。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体検知センサである人感センサ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。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。

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。さらに、洗浄水タンク装置４は、排水弁水圧駆動部１４の下流側の水路に設けられた発電機１６と、排水弁水圧駆動部１４及び貯水タンク１０内への給水を制御する給水制御装置１８と、給水制御装置１８と排水弁水圧駆動部１４の間の水路に設けられた流調弁１９と、給水制御装置１８に取り付けられ、発電機１６によって生成された電力により作動する電磁弁２０と、を内部に有する。

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水面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。

排水弁水圧駆動部１４は、水道から供給された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、給水制御装置１８から供給された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１５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と共に、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。また、ロッド１５の途中には、クラッチ機構２２が設けられており、このクラッチ２２により、ロッド１５は上部ロッド１５ａと下部ロッド１５ｂに切り離される。

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、駆動部給水路である流入管２４ａが接続されており、給水制御装置１８から流出した水がシリンダ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の下端部には流出孔も設けられており、駆動部排水路である流出管２４ｂ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下部に接続された流入管２４ａからシリンダ１４ａ内に水が流入すると、ピストン１４ｂは、流入した水の水勢により、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。そして、シリンダ１４ａに流入した水は流出孔から流出管２４ｂを通って流出する。また、シリンダ１４ａから延びる流出管２４ｂの先端部には流出管分岐部２４ｃが設けられている。流出管分岐部２４ｃにおいて分岐した流出管２４ｂは、その一方が貯水タンク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、シリンダ１４ａから流出した水の一部は、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。

ロッド１５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。また、ロッド１５の下端には排水弁１２が接続されており、ロッド１５は、ピストン１４ｂと排水弁１２を連結している。このため、シリンダ１４ａに水が流入してピストン１４ｂが押し上げられると、ピストン１４ｂに接続されたロッド１５が排水弁１２を上方に吊り上げ、排水弁１２が開弁される。

また、シリンダ１４ａの下方から突出するロッド１５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や、シリンダ１４ａの流出孔は比較的流路断面積が狭く、流路抵抗が大きい。このため、隙間１４ｄや流出孔から水が流出する状態であっても、水勢が強い場合には、流入管２４ａからシリンダ１４ａに流入する水によりシリンダ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。

さらに、ロッド１５の途中には、クラッチ機構２２が設けられている。クラッチ機構２２は、ロッド１５（排水弁１２）が所定距離吊り上げられると、ロッド１５を上部ロッド１５ａと下部ロッド１５ｂに切り離すように構成されている。クラッチ機構２２が切り離された状態では、下部ロッド１５ｂは、ピストン１４ｂ及び上部ロッド１５ａの上部の動きに連動しなくなり、下部ロッド１５ｂは排水弁１２と共に、浮力に抵抗しながら重力により降下する。

また、排水弁１２の近傍には、排水弁フロート機構２６が設けられている。この排水弁フロート機構２６は、ロッド１５が所定距離吊り上げられ、クラッチ機構２２により下部ロッド１５ｂが切り離された後、下部ロッド１５ｂ及び排水弁１２が降下して、排水口１０ａを閉弁させるのを遅延させるように構成されている。具体的には、排水弁フロート機構２６は、フロート部２６ａと、このフロート部２６ａと連動した係合部２６ｂと、を有する。

係合部２６ｂは、クラッチ機構２２により切り離されて降下してきた下部ロッド１５ｂと係合し、下部ロッド１５ｂ及び排水弁１２が降下して、排水口１０ａに着座するのを阻止するように構成されている。次いで、貯水タンク１０内の水位低下と共にフロート部２６ａが下降し、貯水タンク１０内の水位が所定水位まで低下すると、フロート部２６ａが係合部２６ｂを回動させて、係合部２６ｂと下部ロッド１５ｂの係合が解除される。係合が解除されることにより、下部ロッド１５ｂ及び排水弁１２は降下して、排水口１０ａに着座する。これにより、排水弁１２の閉弁が遅延され、適正量の洗浄水が、排水口１０ａから排出されるようになっている。

一方、発電機１６は、排水弁水圧駆動部１４の下流側に設けられた流出管２４ｂの途中に設けられており、排水弁水圧駆動部１４から流出し、流出管分岐部２４ｃに流入する水の流れに基づいて、電力を生成するように構成されている。具体的には、発電機１６は水車（図示せず）を備えており、流出管２４ｂ内の水流により、この水車が回転駆動されることにより電力が生成される。発電機１６によって生成された電力は、発電機１６に接続されたコントローラ２８に送られ、コントローラ２８に内蔵されたキャパシタ２８ａに充電される。なお、水洗便器本体２の１回の洗浄により生成され、蓄積される電力は、１回の洗浄で電磁弁２０を作動させるために消費される電力よりも多く、洗浄で使用する電力を発電機１６の発電電力で賄うことができる。従って、本実施形態の洗浄水タンク装置４は、自己の発電した電力を使用して、水洗便器本体２への洗浄水の供給を行っている。

また、給水制御装置１８と排水弁水圧駆動部１４の間の流入管２４ａには、バキュームブレーカ３０及び流調弁１９が設けられている。
バキュームブレーカ３０により、給水制御装置１８側が負圧になった場合には、流入管２４ａに外気が吸引され、排水弁水圧駆動部１４側からの水の逆流が防止される。

流調弁１９は、バキュームブレーカ３０の下流側に設けられ、排水弁水圧駆動部１４に流入する水の流量を調整するように構成されている。また、流調弁１９は、コントローラ２８からの制御信号に基づいて、通過させる流量が変更できるように構成されている。本実施形態では、通常の便器洗浄時においては、流調弁１９を通過する流量は実質的に絞られることはなく、後述する蓄電制御の実行時においては、流調弁１９を通過する水の流量が絞られる。

次に、給水制御装置１８は、電磁弁２０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、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。即ち、給水制御装置１８は、水道に接続された給水管３２と、排水弁水圧駆動部１４に接続された流入管２４ａとの間に接続されており、コントローラ２８からの指示信号に基づいて、給水管３２から供給された水の、排水弁水圧駆動部１４への供給、停止を制御する。本実施形態においては、給水制御装置１８から流出した水は、全量が流入管２４ａを通って排水弁水圧駆動部１４に供給される。排水弁水圧駆動部１４に供給された水の一部は、シリンダ１４ａの貫通孔１４ｆの内壁とロッド１５の間の隙間１４ｄから流出して貯水タンク１０へ流入する。また、排水弁水圧駆動部１４に供給された水の多くは、流出管２４ｂを通ってシリンダ１４ａから流出し、流出管分岐部２４ｃにおいて貯水タンク１０に流入する部分と、オーバーフロー管１０ｂを介して水洗便器本体２に流入する部分に分岐される。

なお、本実施形態においては、制御部であるコントローラ２８には、回路基板（図示せず）及び蓄電部であるキャパシタ２８ａが内蔵されている。この回路基板には、発電機１６からの交流電力を直流に変換する整流回路が設けられ、整流回路からの直流電流によってキャパシタ２８ａが充電され、キャパシタ２８ａからの電力によって、回路基板上に設けられた電磁弁制御回路が作動する。

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３２ａ、この止水栓３２ａの下流側の、貯水タンク１０の中に配置された定流量弁３２ｂを介して給水制御装置１８に供給される。止水栓３２ａ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３２ｂは、水道から供給された水を、所定流量で給水制御装置１８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給水制御装置１８に供給されるように構成されている。

また、給水制御装置１８には電磁弁２０が取り付けられており、この電磁弁２０の作動に基づいて、給水制御装置１８から排水弁水圧駆動部１４への給水が制御される。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２８が受信し、コントローラ２８は電磁弁２０に電気信号を送り、これを作動させる。電磁弁２０は、発電機１６によって生成され、コントローラ２８に内蔵されたキャパシタ２８ａに充電されていた電力によって作動される。

一方、給水制御装置１８には、給水弁フロート３４も接続されており、貯水タンク１０内の貯水水位を所定水位Ｌ₁に設定するように構成されている。給水弁フロート３４は貯水タンク１０内に配置されており、貯水タンク１０の水位上昇と共に上昇して、水位が所定水位Ｌ₁まで上昇すると、給水制御装置１８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。

次に、図３を参照して、給水制御装置１８の構成を説明する。
図３に示すように、給水制御装置１８は、給水管３２及び流入管２４ａが接続された本体部３６と、この本体部３６の中に配置された主弁体３８と、この主弁体３８が着座する弁座４０と、給水弁フロート３４によって回動されるアーム部４２と、このアーム部４２の回動によって移動されるフロート側パイロット弁４４と、を有する。

また、給水制御装置１８に取り付けられた電磁弁２０は、駆動力を発生させるためのソレノイドコイル４６と、このソレノイドコイル４６によって駆動されるプランジャー４８と、このプランジャー４８に取り付けられた電磁弁側パイロット弁５０と、閉弁時において電磁弁側パイロット弁５０を主弁体３８に押しつけるコイルスプリング５２と、を有する。

本体部３６は、下部に給水管３２の接続部、一側に流入管２４ａの接続部が設けられた部材であり、流入管２４ａの反対側の側面には、電磁弁２０が取り付けられるように構成されている。また、本体部３６の内部には、弁座４０が形成されており、この弁座４０は、接続部に接続された流入管２４ａに連通するようになっている。さらに、本体部３６の内部には、弁座４０を開閉するように主弁体３８が配置されており、開弁時においては、給水管３２から流入した水道水が、弁座４０を通って、流入管２４ａに流出するように構成されている。

主弁体３８は、概ね円板状のダイヤフラム式の弁体であり、弁座４０に対して着座、離座できるように、本体部３６の中に取り付けられている。また、主弁体３８の中央には、電磁弁２０の電磁弁側パイロット弁５０によって開閉されるパイロット弁口３８ａが設けられ、主弁体３８の周縁部にはブリード穴３８ｂが設けられている。また、本体部３６内には、主弁体３８に対して、弁座４０の反対側（図３において左側）に、圧力室３６ａが形成されている。即ち、圧力室３６ａは、本体部３６の内壁面と主弁体３８によって画定され、この圧力室３６ａ内の圧力が高くなると、この圧力によって主弁体３８が弁座４０に押しつけられて、弁座４０に着座する。

一方、電磁弁２０は、弁座４０に対向するように、本体部３６に取り付けられており、電磁弁側パイロット弁５０を、本体部３６の圧力室３６ａ内に進退させることができるように構成されている。即ち、電磁弁２０中央部には、プランジャー４８が摺動可能に配置され、このプランジャー４８の周囲には、ソレノイドコイル４６が設けられている。また、プランジャー４８の先端には電磁弁側パイロット弁５０が取り付けられ、この電磁弁側パイロット弁５０はコイルスプリング５２の付勢力によって主弁体３８のパイロット弁口３８ａに押しつけられ、これを閉弁している。従って、通常時においては、電磁弁側パイロット弁５０は、コイルスプリング５２の付勢力によりパイロット弁口３８ａを閉弁させている。一方、ソレノイドコイル４６に通電されると、ソレノイドコイル４６とプランジャー４８の間に作用する電磁力により、電磁弁側パイロット弁５０がパイロット弁口３８ａから引き離され、パイロット弁口３８ａが開弁される。

さらに、本体部３６内に設けられた圧力室３６ａには、これに連通するように、圧力通路３６ｂが上方に向けて延びており、この圧力通路３６ｂの上端には、フロート側パイロット弁口４４ａが設けられている。このフロート側パイロット弁口４４ａは、上方に向けて開口しており、フロート側パイロット弁４４によって開閉されるように構成されている。

一方、給水弁フロート３４はアーム部４２によって支持されており、このアーム部４２は、支持軸４２ａにより回動可能に支持されている。さらに、アーム部４２にはフロート側パイロット弁４４が連結されており、アーム部４２の回動と共にフロート側パイロット弁４４が上下方向に移動されるように構成されている。これにより、貯水タンク１０内の水位が所定水位Ｌ₁まで上昇している状態では給水弁フロート３４が上方に押し上げられ、これに伴いフロート側パイロット弁４４が下方に移動され、フロート側パイロット弁口４４ａに着座して、これを閉弁させている。一方、貯水タンク１０内の洗浄水が排水され、貯水タンク１０内の水位が低下すると、給水弁フロート３４が下方に下がり、フロート側パイロット弁４４が上方に移動して、フロート側パイロット弁口４４ａが開弁される。

この構成により、貯水タンク１０内の水位が所定水位Ｌ₁にあり、電磁弁２０のソレノイドコイル４６に通電されていない、便器洗浄の待機時においては、主弁体３８のパイロット弁口３８ａ、及び本体部３６のフロート側パイロット弁口４４ａは、共に閉弁状態となっている。

また、給水管３２から本体部３６内に流入した水道水は、弁座４０の周囲の環状の空間に流入し、ここから主弁体３８のブリード穴３８ｂを通って圧力室３６ａ内に流入する。ここで、主弁体３８のパイロット弁口３８ａが電磁弁側パイロット弁５０によって閉弁され、且つフロート側パイロット弁口４４ａがフロート側パイロット弁４４によって閉弁されている状態では、ブリード穴３８ｂから圧力室３６ａに流入した水道水が流出する経路がなく、圧力室３６ａ内の圧力が上昇する。このように圧力室３６ａ内の圧力が上昇すると、この圧力により主弁体３８が弁座４０に向けて（図３における右側に）押圧され、主弁体３８により弁座４０が閉弁される。なお、便器洗浄の待機中の、弁座４０が閉弁された状態では、主弁体３８のパイロット弁口３８ａはコイルスプリング５２の付勢力によって閉弁され、フロート側パイロット弁口４４ａは給水弁フロート３４の浮力によって閉弁されているので、電磁弁２０によって電力が消費されることはない。

一方、電磁弁２０のソレノイドコイル４６に通電が行われると、プランジャー４８に作用する電磁力により、電磁弁側パイロット弁５０がパイロット弁口３８ａから引き離され、圧力室３６ａ内の水がパイロット弁口３８ａから流出して、圧力室３６ａ内の圧力が低下する。これにより、主弁体３８が弁座４０から引き離されるように（図３における左側に）移動され、弁座４０が開弁される。また、貯水タンク１０内の水位が所定水位Ｌ₁よりも低下している状態においては、給水弁フロート３４が下がって、フロート側パイロット弁４４が上方に移動して、フロート側パイロット弁口４４ａが開弁される。このように、主弁体３８のパイロット弁口３８ａ又はフロート側パイロット弁口４４ａの何れか一方でも開弁されている状態では、圧力室３６ａ内の圧力が上昇することはないため、弁座４０は開弁される。

次に、本発明の第１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、上記のように便器洗浄の待機状態においては、貯水タンク１０内の水位が所定水位Ｌ₁にあり、電磁弁２０のソレノイドコイル４６への通電は行われていない。この状態では、主弁体３８のパイロット弁口３８ａ、及び本体部３６のフロート側パイロット弁口４４ａは、共に閉弁状態となり、弁座４０は主弁体３８によって閉弁されている。次に、使用者がリモコン装置６（図１）の洗浄ボタンを押すと、リモコン装置６は、便器洗浄の指示信号をコントローラ２８（図２）に送信する。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２８に送信される。

便器洗浄の指示信号を受信すると、コントローラ２８は、電磁弁２０のソレノイドコイル４６（図３）に通電を行い、電磁弁側パイロット弁５０を主弁体３８のパイロット弁口３８ａから離座させる。これにより、圧力室３６ａ内の圧力が低下し、主弁体３８が弁座４０から離座して、弁座４０が開弁される。この結果、給水管３２から給水制御装置１８（図２）に供給された水道水は、給水制御装置１８から流出して流入管２４ａ内を流れる。

さらに、流入管２４ａ内を流れた水は、排水弁水圧駆動部１４のシリンダ１４ａ内に流入する。シリンダ１４ａ内に流入した水は、スプリング１４ｃの付勢力に抗してピストン１４ｂを押し上げる。これにより、ピストン１４ｂに連結されたロッド１５、このロッド１５に連結された排水弁１２も引き上げられ、排水弁１２が排水口１０ａから離間する。即ち、排水弁１２は、給水管３２を介して給水された水道水の給水圧により駆動され、開弁される。

排水弁１２が開弁されると、貯水タンク１０内に貯留されていた洗浄水（水道水）が、排水口１０ａを通って水洗便器本体２のボウル部２ａに排出され、ボウル部２ａが洗浄される。また、貯水タンク１０内の洗浄水が排出されると、貯水タンク１０内の水位が所定水位Ｌ₁よりも低下するので、給水弁フロート３４が下がる。これにより、アーム部４２（図３）が回動し、フロート側パイロット弁４４がフロート側パイロット弁口４４ａから離座し、フロート側パイロット弁口４４ａが開弁される。

なお、フロート側パイロット弁口４４ａが開弁した状態では、主弁体３８のパイロット弁口３８ａが閉弁されても、圧力室３６ａ内の圧力が上昇することはないため、弁座４０から主弁体３８が離座した状態（開弁状態）を維持することができる。このため、コントローラ２８はソレノイドコイル４６に通電して主弁体３８を開弁させた後、所定時間経過して、貯水タンク１０内の水位が低下すると、ソレノイドコイル４６への通電を停止させる。これにより、電磁弁側パイロット弁５０は、コイルスプリング５２の付勢力によりパイロット弁口３８ａに押しつけられるが、貯水タンク１０内の水位が低下した状態では、フロート側パイロット弁口４４ａが開弁されているため、主弁体３８は弁座４０から離座したままになる。即ち、コントローラ２８は、ソレノイドコイル４６に短時間通電するだけで、長時間主弁体３８を開弁させることができ、僅かな電力消費で１回の便器洗浄を実行することができる。

一方、流入管２４ａから排水弁水圧駆動部１４のシリンダ１４ａに流入した水はピストン１４ｂを上方に押し上げ、流出管２４ｂを通ってシリンダ１４ａから流出する。流出管２４ｂを通って流出した水は、発電機１６の水車（図示せず）を回転させて電力を生成する。生成された電力は、コントローラ２８に内蔵されたキャパシタ２８ａに充電される。発電機１６を通過した水は、流出管分岐部２４ｃにおいて分岐され、貯水タンク１０内、及びオーバーフロー管１０ｂ内に夫々流入する。また、流入管２４ａからシリンダ１４ａに流入した水の一部は、シリンダ１４ａの貫通孔１４ｆの内壁とロッド１５の間の隙間１４ｄから流出し、この水は、貯水タンク１０に流入する。

また、ピストン１４ｂが押し上げられ、これに伴いロッド１５及び排水弁１２が所定位置まで引き上げられると、クラッチ機構２２が、下部ロッド１５ｂ及び排水弁１２を、上部ロッド１５ａから切り離す。これにより、上部ロッド１５ａはピストン１４ｂと共に上方に押し上げられたままになる一方、下部ロッド１５ｂ及び排水弁１２は、自重により降下する。しかしながら、切り離された下部ロッド１５ｂは、排水弁フロート機構２６の係合部２６ｂと係合し、下部ロッド１５ｂ及び排水弁１２の降下が阻止される。これにより、貯水タンク１０の排水口１０ａは開弁されたままとなり、貯水タンク１０からの排水が継続される。

ここで、貯水タンク１０内の水位が、所定水位Ｌ₁よりも低い第２の所定水位Ｌ₂まで低下すると、排水弁フロート機構２６のフロート部２６ａが下降し、これが係合部２６ｂを移動させる。これにより、下部ロッド１５ｂと係合部２６ｂとの係合が解除され、下部ロッド１５ｂ及び排水弁１２は再び降下し始める。その後、排水弁１２が貯水タンク１０の排水口１０ａを閉弁させ、水洗便器本体２への洗浄水の排出が停止される。排水口１０ａが閉弁された後も、給水制御装置１８内の弁座４０は開弁された状態にあるため、給水管３２から供給された水が排水弁水圧駆動部１４内に流入し、排水弁水圧駆動部１４から流出した水は、流出管２４ｂを通って貯水タンク１０内に流入するので、貯水タンク１０内の水位が上昇する。

貯水タンク１０内の水位が所定水位Ｌ₁まで上昇すると、給水弁フロート３４が上昇し、アーム部４２を介してフロート側パイロット弁４４が下降され、フロート側パイロット弁口４４ａが閉弁される。これにより、フロート側パイロット弁口４４ａ及び主弁体３８のパイロット弁口３８ａが閉弁されるので、圧力室３６ａ内の圧力が上昇し、主弁体３８が弁座４０に着座する。この結果、給水制御装置１８から排水弁水圧駆動部１４への給水が停止され、発電機１６による電力の生成が終了する。また、排水弁水圧駆動部１４のピストン１４ｂは、スプリング１４ｃの付勢力により押し下げられる。ピストン１４ｂと共に上部ロッド１５ａが押し下げられると、クラッチ機構２２により切り離されていた上部ロッド１５ａと下部ロッド１５ｂが再び連結される。このため、次回、便器洗浄が実行された時は、上部ロッド１５ａ及び下部ロッド１５ｂは、ピストン１４ｂにより共に引き上げられる。以上により、一回の便器洗浄が終了し、水洗便器装置１は、便器洗浄の待機状態に復帰する。

次に、図４を参照して、コントローラ２８により実行される蓄電制御を説明する。
図４は、蓄電制御の実行タイミングを決定するために、コントローラ２８において実行されるフローチャートである。蓄電制御は、コントローラ２８に内蔵されたキャパシタ２８ａに蓄積された電力（電荷）が不足することのないよう、コントローラ２８によって所定のタイミングで実行される。なお、図４に示すフローチャートは、コントローラ２８の作動中、所定の時間間隔で繰り返し実行される。

まず、図４のステップＳ１においては、キャパシタ２８ａの充電残量が所定量Ｖよりも多いか否かが判断される。キャパシタ２８ａに蓄積された電力（充電残量）が所定量Ｖよりも多い場合にはステップＳ２に進み、蓄電制御を実行することなく（ステップＳ２）、図４に示すフローチャートの１回の処理を終了する。なお、本実施形態において、所定量Ｖは、電磁弁２０を作動させ、便器洗浄を１回実行することができる電力よりも大きい充電残量に設定されている。これにより、キャパシタ２８ａに蓄積された電力が不足して、便器洗浄不能な状態に陥るのを防止している。

一方、ステップＳ１において、キャパシタ２８ａの充電残量が所定量Ｖ以下であると判断された場合にはステップＳ３に進み、ここでは、蓄電制御の待機状態が設定される。
次いで、ステップＳ４においては、水洗便器装置１の使用者により、便器洗浄操作が行われたか否かが判断される。使用者により便器洗浄操作が行われた場合には、ステップＳ５に進み、便器洗浄操作が行われていない場合にはステップＳ６に進む。

ステップＳ６においては、ステップＳ３において蓄電制御の待機状態が設定された後、所定時間経過したか否かが判断される。蓄電制御の待機状態が設定された後、所定時間経過した場合にはステップＳ７に進み、所定時間経過していない場合にはステップＳ４に戻る。従って、ステップＳ３において蓄電制御の待機状態が設定された後、使用者により便器洗浄操作が実行されるまでは、ステップＳ４→Ｓ６→Ｓ４の処理が繰り返し実行される。

ステップＳ３において蓄電制御の待機状態が設定された後、所定時間経過する前に使用者により便器洗浄操作が実行された場合には、図４に示すフローチャートにおける処理はステップＳ５に進み、ここでは、通常の便器洗浄が実行された後、蓄電制御が実行される。なお、蓄電制御が実行されると、ステップＳ３において設定された蓄電制御の待機状態はリセットされる。ステップＳ５において、コントローラ２８は、まず、電磁弁２０に制御信号を送り、通常の便器洗浄を実行する。上述したように、蓄電制御の待機状態にあっても、キャパシタ２８ａには、便器洗浄のために電磁弁２０を１回作動させるには十分な電力が残っているため、通常の便器洗浄を実行することができる。ここで実行される通常の便器洗浄は、上述した便器洗浄と同様である。

通常の便器洗浄は、水洗便器本体２のボウル部２ａを洗浄するために、排水弁１２が１回開弁され、これが閉弁された後、貯水タンク１０内の洗浄水の水位が所定水位Ｌ₁に復帰し、フロート側パイロット弁口４４ａが閉弁されることにより終了する。ここで、コントローラ２８において蓄電制御の待機状態が設定されている場合には、通常の便器洗浄により開弁された排水弁１２が閉弁された後、連続して蓄電制御が実行される。

コントローラ２８は、蓄電制御において、まず、流調弁１９に信号を送り、流調弁１９の開度を小さくする。次いで、コントローラ２８は、電磁弁２０に信号を送り、電磁弁側パイロット弁５０（図３）を主弁体３８のパイロット弁口３８ａから離座させ、主弁体３８を開弁させる。これにより、給水管３２（図２）から供給された水道水は、給水制御装置１８、流調弁１９を通って、排水弁水圧駆動部１４に流入する。ここで、蓄電制御中においては、流調弁１９の開度が絞られているため、排水弁水圧駆動部１４のシリンダ１４ａに流入する水道水の水勢は、通常の便器洗浄時よりも弱くされている。このため、流入管２４ａからシリンダ１４ａに流入した水道水は、ピストン１４ｂを殆ど押し上げることなく、流出管２４ｂに流出する。

シリンダ１４ａから流出管２４ｂに流出した水道水は、流出管２４ｂに設けられた発電機１６の水車（図示せず）を回転させて電力を生成し、生成された電力は、コントローラ２８に内蔵されたキャパシタ２８ａに蓄積される。このように、蓄電制御においては、排水弁水圧駆動部１４により排水弁１２が開弁されることなく、発電機１６によって電力が生成される。発電機１６において電力の生成に使用された水は、流出管分岐部２４ｃによって分岐され、一部が貯水タンク１０に流入し、残りがオーバーフロー管１０ｂに直接流入する。

また、本実施形態においては、１回の蓄電制御において発電機１６に供給される水道水は、１回の通常の便器洗浄において発電機１６に供給される水道水よりも多くされている。このため、１回の蓄電制御により多くの電力を生成することができ、十分な電力（電荷）をキャパシタ２８ａに蓄積することができる。また、流調弁１９によって調整される流量は、発電機１６によって効率良く発電を行うことができる流量に設定されているため、蓄電制御により供給された水道水の総量に対して、より多くの電力を生成することができる。

さらに、蓄電制御により供給された水道水が貯水タンク１０に流入することにより、貯水タンク１０内の水位が所定水位Ｌ₁を超えて、オーバーフロー管１０ｂの上端よりも高くなると、一旦貯水タンク１０内に流入した水が、オーバーフロー管１０ｂを通って水洗便器本体２に排出される。このように、蓄電制御により供給された水道水は、流出管分岐部２４ｃを介して直接、又は一旦貯水タンク１０内に流入した後、間接的にオーバーフロー管１０ｂを通って水洗便器本体２に排出される。これにより、貯水タンク１０内の水位が適正な水位に維持される。また、蓄電制御により供給された水が、排水口１０ａを通って一時に、大流量で水洗便器本体２に排出されることがないため、不意に大流量の洗浄水が水洗便器本体２に流れ込み、使用者に違和感を与えるのを防止することができる。

一方、図４のステップＳ３において、蓄電制御の待機状態が設定された後、使用者により便器洗浄操作が実行されることなく所定時間経過した場合には、図４のフローチャートにおける処理はステップＳ７に進む。ステップＳ７においては、人感センサ８により、水洗便器装置１の近傍に（トイレ室内に）居る人が検知されているか否かが判断される。人感センサ８により人が検知されていない場合にはステップＳ８に進み、ここでは蓄電制御が自動的に実行され、図４のフローチャートの１回の処理を終了する。また、蓄電制御が実行されると、ステップＳ３において設定された蓄電制御の待機状態はリセットされる。ステップＳ８において実行される蓄電制御は、ステップＳ５において通常の便器洗浄の後に実行される蓄電制御と同一であるので、説明を省略する。

また、ステップＳ７において、人感センサ８により人が検知されている場合には、図４のフローチャートにおける処理はステップＳ４に戻る。以降、フローチャートにおいてはステップＳ７→Ｓ４→Ｓ６→Ｓ７の処理が繰り返され、人感センサ８により人が検知されなくなると、ステップＳ８における蓄電制御が実行される。このように、人感センサ８により人が検知されている状態では、蓄電制御が自動的に実行開始されることがないため、給水が自動的に開始されることにより、使用者に違和感を与えるのを防止することができる。

本発明の第１実施形態の洗浄水タンク装置４によれば、キャパシタ２８ａに蓄積された電力が所定量以下になると（図４のステップＳ１→Ｓ３）、コントローラ２８は蓄電制御を実行し（ステップＳ５又はＳ８）、発電機１６に電力を生成させるので、キャパシタ２８ａに蓄積された電力が不足するのを回避することができる。これにより、水洗便器装置１が長期間使用されない場合等においても、キャパシタ２８ａが電力不足に陥るのを抑制することができる。

また、本実施形態の洗浄水タンク装置４によれば、蓄電制御においては、発電機１６に水道水が流されるが、排水弁水圧駆動部１４によって排水弁１２が開弁されることはない。このため、蓄電制御の実行により排水弁１２が開弁されて、貯水タンク１０内の洗浄水が大流量で水洗便器本体２に流入することはなく、不意の洗浄水の供給により使用者に違和感を与えるのを防止することができる。

さらに、本実施形態の洗浄水タンク装置４によれば、蓄電制御の実行により、発電機１６を通って貯水タンク１０内に流入した洗浄水は、オーバーフロー管１０ｂを通って水洗便器本体２へ流出する。このため、特別な流路を設けることなく貯水タンク１０内の洗浄水を水洗便器本体２へ逃がすことができ、貯水タンク１０内の水位を適正に維持することができる。

また、本実施形態の洗浄水タンク装置４によれば、通常洗浄の終了後、排水弁が閉弁された後、連続して蓄電制御が実行される（図４のステップＳ５）。このため、蓄電制御の実行によって水道水が貯水タンク１０内に流入していることが使用者によって認識されにくく、使用者に違和感を与えるのを抑制することができる。

さらに、本実施形態の洗浄水タンク装置４によれば、キャパシタ２８ａに蓄積された電力が所定量以下になると、蓄電制御が自動的に実行される（図４のステップＳ８）ので、使用者は、何ら操作を行うことなく、キャパシタ２８ａに蓄積された電力が不足するのを回避することができる。

また、本実施形態の洗浄水タンク装置４によれば、人感センサ８が使用者を検知していないとき、蓄電制御が自動的に実行される（図４のステップＳ７→Ｓ８）ので、蓄電制御の実行により使用者に違和感を与えるのを防止することができる。

さらに、本実施形態の洗浄水タンク装置４によれば、蓄電制御において、水洗便器本体２の通常の洗浄よりも多くの洗浄水が発電機１６に供給されるので、発電機１６により十分な電力を生成することができ、キャパシタ２８ａに蓄積された電力の不足を効果的に防止することができる。

次に、図５を参照して、本発明の第２実施形態による洗浄水タンク装置、及びそれを備えた水洗便器装置を説明する。
本実施形態の洗浄水タンク装置は、給水制御装置が２つの主弁体を有し、排水弁水圧駆動部への水の供給と、貯水タンク内への水の供給が別系統で行われる点が、上述した第１実施形態とは異なる。従って、ここでは、本発明の第２実施形態の、第１実施形態とは異なる部分のみを説明し、同様の構成、作用、効果については説明を省略する。図５は、本発明の第２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５に示すように、本発明の第２実施形態による洗浄水タンク装置１０４は、水洗便器である水洗便器本体２に供給すべき洗浄水を貯留する貯水タンク１１０と、この貯水タンク１１０に設けられた排水口１１０ａを開閉するための排水弁１１２と、この排水弁１１２を駆動する排水弁水圧駆動部１１４と、を有する。さらに、洗浄水タンク装置１０４は、主として排水弁水圧駆動部１１４への給水を制御する排水制御弁１１８と、排水制御弁１１８に取り付けられた電磁弁１２０と、を有する。また、洗浄水タンク装置１０４は、主として貯水タンク１１０への給水を制御する給水制御装置である給水制御弁１１９と、給水制御弁１１９に取り付けられた第２の電磁弁１２１と、給水制御弁１１９の下流側の水路に設けられた発電機１１６と、を有する。

貯水タンク１１０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、底部には排水口１１０ａが形成されている。また、排水口１１０ａの下流側にはオーバーフロー管１１０ｂが接続され、貯水タンク１１０内に貯留されている洗浄水の水面よりも上方まで延びている。排水弁１１２は、排水口１１０ａを開閉するように配置された弁体であり、上方に引き上げられることにより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。

排水弁水圧駆動部１１４は、水道から供給された洗浄水の給水圧を利用して、排水弁１１２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１１４は、排水制御弁１１８を介して供給された水が流入するシリンダ１１４ａと、ピストン１１４ｂと、排水弁１１２を駆動するロッド１１５と、を有する。さらに、シリンダ１１４ａの内部にはスプリング１１４ｃが配置されており、ピストン１１４ｂを下方に向けて付勢していると共に、ピストン１１４ｂにはパッキン１１４ｅが取り付けられ、シリンダ１１４ａの内壁面とピストン１１４ｂの間の水密性が確保されている。また、ロッド１１５の途中には、クラッチ機構１２２が設けられており、このクラッチ１２２により、ロッド１１５は上部ロッド１１５ａと下部ロッド１１５ｂに切り離される。

シリンダ１１４ａは円筒形の部材で、ピストン１１４ｂを摺動可能に受け入れており、その下端部には、駆動部給水路である流入管１２４ａが接続されている。排水制御弁１１８から流出した水はシリンダ１１４ａ内に流入し、ピストン１１４ｂは、シリンダ１１４ａに流入した水により、スプリング１１４ｃの付勢力に抗して押し上げられる。

一方、シリンダ１１４ａの上端部には、駆動部排水路である流出管１２４ｂが接続されている。ピストン１１４ｂが流出管１２４ｂの接続部よりも上方まで押し上げられた状態では、シリンダ１１４ａに流入した水は流出管１２４ｂを通って流出する。流出管１２４ｂは、シリンダ１１４ａから下方に向けて延び、貯水タンク１１０内に水を流出させる。従って、シリンダ１１４ａから流出した水は、全量が貯水タンク１１０内に貯留される。

ロッド１１５は、ピストン１１４ｂの下面に接続され、シリンダ１１４ａの底面に形成された貫通孔１１４ｆ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、下端が排水弁１１２に接続されている。このため、ピストン１１４ｂが押し上げられると、ロッド１１５が排水弁１１２を上方に吊り上げ、排水弁１１２が開弁される。

また、シリンダ１１４ａの下方から突出するロッド１１５と、シリンダ１１４ａの貫通孔１１４ｆの内壁との間には、隙間１１４ｄが設けられ、シリンダ１１４ａに流入した水の一部は、この隙間１１４ｄから流出する。隙間１１４ｄから流出した水は、貯水タンク１１０内に流入する。
さらに、ロッド１１５の途中には、クラッチ機構１２２が設けられており、これにより、ロッド１１５（排水弁１１２）が所定距離吊り上げられると、ロッド１１５が上部ロッド１１５ａと下部ロッド１１５ｂに切り離される。

また、排水弁１１２の近傍には、排水弁フロート機構１２６が設けられている。この排水弁フロート機構１２６は、ロッド１１５が所定距離吊り上げられ、クラッチ機構１２２により下部ロッド１１５ｂが切り離された後、下部ロッド１１５ｂの及び排水弁１１２が降下して、排水口１１０ａを閉弁させるのを遅延させるように構成されている。具体的には、排水弁フロート機構１２６は、フロート部１２６ａと、このフロート部１２６ａと連動した係合部１２６ｂと、を有する。

係合部１２６ｂは、クラッチ機構１２２により切り離されて降下してきた下部ロッド１１５ｂと係合し、下部ロッド１１５ｂ及び排水弁１１２が降下して、排水口１１０ａに着座するのを阻止するように構成されている。次いで、貯水タンク１１０内の水位が所定水位まで下降すると、フロート部１２６ａが係合部１２６ｂを回動させて、係合が解除される。係合が解除されることにより、下部ロッド１１５ｂ及び排水弁１１２は降下して、排水口１１０ａに着座する。これにより、排水弁１１２の閉弁が遅延され、適正量の洗浄水が、排水口１１０ａから排出されるようになっている。

また、排水制御弁１１８と排水弁水圧駆動部１１４の間の流入管１２４ａには、バキュームブレーカ１３０が設けられている。さらに、コントローラ１２８にはフロートスイッチ１２９が接続されており、このフロートスイッチ１２９は、貯水タンク１１０内に配置されて貯水タンク１１０内の水位が所定水位Ｌ₁に到達したことを検知する。

次に、排水制御弁１１８は、電磁弁１２０の作動に基づいて排水弁水圧駆動部１１４への給水を制御するように構成されている。即ち、排水制御弁１１８は、水道に接続された給水管１３２から、給水管分岐部１３３において分岐された第１分岐管１３３ａに接続されている。排水制御弁１１８は、第１分岐管１３３ａの下流側に接続されており、コントローラ１２８からの指示信号に基づいて、第１分岐管１３３ａから流入した水の、排水弁水圧駆動部１１４への供給、停止を制御する。本実施形態においては、排水弁水圧駆動部１１４に供給された水の一部は、シリンダ１１４ａの貫通孔１１４ｆの内壁とロッド１１５の間の隙間１１４ｄから流出して貯水タンク１１０へ流入する。また、排水弁水圧駆動部１１４に供給された水の多くは、流出管１２４ｂを通ってシリンダ１１４ａから流出し、貯水タンク１１０に流入する。

また、水道から供給された水は、貯水タンク１１０の外側に配置された止水栓１３２ａ、この止水栓１３２ａの下流側の定流量弁１３２ｂを介して給水管分岐部１３３に到達し、給水管分岐部１３３において分岐された第１分岐管１３３ａから排水制御弁１１８に供給される。

また、排水制御弁１１８には電磁弁１２０が取り付けられており、この電磁弁１２０の作動に基づいて、排水制御弁１１８から排水弁水圧駆動部１１４への給水が制御される。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１２８が受信し、コントローラ１２８は電磁弁１２０に電気信号を送り、これを作動させる。

即ち、電磁弁１２０は、コントローラ１２８から送られた信号に基づいて、排水制御弁１１８に内蔵された電磁弁側パイロット弁１１８ａを移動させ、排水制御弁１１８の主弁体１１８ｂのパイロット弁口を開閉するように構成されている。これにより、電磁弁１２０の作動に基づいて、排水制御弁１１８の主弁体１１８ｂが開閉され、排水弁水圧駆動部１１４への給水、停止が制御される。なお、本実施形態においては電磁弁１２０として、一旦通電を行うことにより、電磁弁側パイロット弁１１８ａが移動され、通電を停止してもその状態が維持される双安定型のラッチング型ソレノイドが使用されている。このタイプの電磁弁１２０では、反対方向にもう一度通電を行うと、電磁弁側パイロット弁１１８ａを元の位置に復帰させることができる。

一方、給水管分岐部１３３において分岐された第２分岐管１３３ｂは、給水制御弁１１９に接続されている。
給水制御弁１１９は、第２分岐管１３３ｂから供給された水を、タンク給水管１２５ａに流出させるように構成されている。タンク給水管１２５ａに流入した水は、タンク給水管分岐部１２５ｂにおいて２つに分岐され、一方が貯水タンク１１０内に、他方がオーバーフロー管１１０ｂ内に流出する。

また、発電機１１６は、給水制御弁１１９とタンク給水管分岐部１２５ｂを接続するタンク給水管１２５ａの途中に設けられており、水の流れに基づいて、電力を生成するように構成されている。発電機１１６によって生成された電力は、発電機１１６に接続されたコントローラ１２８に送られ、コントローラ１２８に内蔵されたキャパシタ１２８ａに充電される。さらに、給水制御弁１１９と発電機１１６の間には、バキュームブレーカ１３１が設けられている。これにより、第２分岐管１３３ｂ側が負圧になった際、タンク給水管１２５ａ側から給水管１３２に水が逆流するのを防止することができる。

給水制御弁１１９は、給水弁本体部１１９ａと、この給水弁本体部１１９ａの中に配置された主弁体１１９ｂと、第２の電磁弁側パイロット弁１１９ｃと、を備えている。また、給水制御弁１１９には、第２の電磁弁１２１が接続されており、この第２の電磁弁１２１によって第２の電磁弁側パイロット弁１１９ｃが移動されるように構成されている。即ち、第２の電磁弁側パイロット弁１１９ｃは、給水弁本体部１１９ａに設けられたパイロット弁口（図示せず）を開閉することにより、給水弁本体部１１９ａ内に設けられた圧力室内の圧力を制御するように構成されている。なお、上述した電磁弁１２０及び第２の電磁弁１２１は、発電機１１６によって生成され、コントローラ１２８に内蔵されたキャパシタ１２８ａに充電されていた電力によって作動される。

第２の電磁弁１２１は、コントローラ１２８の制御信号に基づいて、第２の電磁弁側パイロット弁１１９ｃを移動させるように構成されている。フロートスイッチ１２９が、貯水タンク１１０内の水位が所定水位Ｌ₁まで上昇したことを検知すると、コントローラ１２８は、第２の電磁弁１２１に信号を送り、第２の電磁弁側パイロット弁１１９ｃを移動させる。これにより、第２の電磁弁側パイロット弁１１９ｃが、給水弁本体部１１９ａのパイロット弁口（図示せず）を閉弁させる。パイロット弁口が閉弁されると、給水弁本体部１１９ａ内の圧力室の圧力が上昇して主弁体１１９ｂが移動され、給水制御弁１１９が閉弁される。

次に、本発明の第２実施形態による洗浄水タンク装置１０４、及びそれを備えた水洗便器装置の作用を説明する。
まず、便器洗浄の待機状態においては、貯水タンク１１０内の水位が所定水位Ｌ₁にあり、電磁弁１２０への通電は行われていない。この状態では、排水制御弁１１８の主弁体１１８ｂのパイロット弁口は閉弁状態となり、排水制御弁１１８は閉弁されている。また、給水制御弁１１９の主弁体１１９ｂのパイロット弁口も閉弁状態となり、給水制御弁１１９も閉弁されている。次に、使用者がリモコン装置６（図１）の洗浄ボタンを押すと、リモコン装置６は、便器洗浄の指示信号をコントローラ１２８（図５）に送信する。

便器洗浄の指示信号を受信すると、コントローラ１２８は、電磁弁１２０に通電を行い、電磁弁側パイロット弁１１８ａを主弁体１１８ｂのパイロット弁口から離座させる。これにより、排水制御弁１１８の圧力室内の圧力が低下し、主弁体１１８ｂが弁座から離座して、開弁される。なお、本実施形態においては、電磁弁１２０として、双安定型のラッチング型ソレノイドが使用されているので、電磁弁側パイロット弁１１８ａを一旦開弁させた後は、通電を停止しても、開弁状態が維持される。排水制御弁１１８が開弁されると、給水管１３２から給水管分岐部１３３、第１分岐管１３３ａを介して排水制御弁１１８に供給された水道水は、排水制御弁１１８を通って流入管１２４ａに流入する。

さらに、流入管１２４ａ内に流入した水は、排水弁水圧駆動部１１４のシリンダ１１４ａ内に流入し、ピストン１１４ｂを押し上げる。これにより、ピストン１１４ｂに連結されたロッド１１５及び排水弁１１２も引き上げられ、排水口１１０ａが開弁されて、水洗便器本体２のボウル部２ａが洗浄される。

一方、流入管１２４ａから排水弁水圧駆動部１１４のシリンダ１１４ａに水が流入し、ピストン１１４ｂがシリンダ１１４ａの上部まで押し上げられると、シリンダ１１４ａ内の水は、流出管１２４ｂを通って流出するようになる。流出管１２４ｂを通って流出した水は、貯水タンク１１０内に夫々流入する。また、流入管１２４ａからシリンダ１１４ａに流入した水の一部は、シリンダ１１４ａの貫通孔１１４ｆの内壁とロッド１１５の間の隙間１１４ｄから流出し、この水は、貯水タンク１１０に流入する。

また、ピストン１１４ｂが押し上げられ、これに伴いロッド１１５及び排水弁１１２が所定位置まで引き上げられると、クラッチ機構１２２が、下部ロッド１１５ｂ及び排水弁１１２を、上部ロッド１１５ａから切り離す。これにより、上部ロッド１１５ａはピストン１１４ｂと共に上方に押し上げられたままになる一方、下部ロッド１１５ｂ及び排水弁１１２は、自重により降下する。しかしながら、切り離された下部ロッド１１５ｂは、排水弁フロート機構１２６の係合部１２６ｂと係合し、下部ロッド１１５ｂ及び排水弁１１２の降下が阻止される。これにより、貯水タンク１１０の排水口１１０ａは開弁されたままとなり、貯水タンク１１０からの排水が継続される。

ここで、貯水タンク１１０内の水位が、所定水位Ｌ₁よりも低い第２の所定水位Ｌ₂まで低下すると、排水弁フロート機構１２６のフロート部１２６ａが低下し、これが係合部１２６ｂを移動させる。これにより、下部ロッド１１５ｂと係合部１２６ｂとの係合が解除され、下部ロッド１１５ｂ及び排水弁１１２は再び降下し始める。その後、排水弁１１２が貯水タンク１１０の排水口１１０ａを閉弁させ、水洗便器本体２への洗浄水の排出が停止される。また、排水弁１１２が開弁された後、コントローラ１２８は、電磁弁１２０に信号を送り、電磁弁側パイロット弁１１８ａを主弁体１１８ｂのパイロット弁口に着座させる。これにより、排水制御弁１１８の主弁体１１８ｂが閉弁され、排水制御弁１１８を介する給水が停止される。

一方、貯水タンク１１０内の洗浄水が排出されると、貯水タンク１１０内の水位が所定水位Ｌ₁よりも低下し、フロートスイッチ１２９がこれを検知する。貯水タンク１１０内の水位が低下したことが検知されると、コントローラ１２８は第２の電磁弁１２１に信号を送り、第２の電磁弁側パイロット弁１１９ｃを主弁体１１９ｂのパイロット弁口から離座させる。この結果、給水制御弁１１９の給水弁本体部１１９ａの中の圧力室内の圧力が低下し、主弁体１１９ｂが弁座から離座する。給水制御弁１１９が開弁されると、給水管１３２から給水管分岐部１３３、第２分岐管１３３ｂを介して給水制御弁１１９に供給された水道水は、給水制御弁１１９を通って、タンク給水管１２５ａ内に流入する。タンク給水管１２５ａに流入した水は、発電機１１６の水車（図示せず）を回転させて電力を生成する。生成された電力は、コントローラ１２８に内蔵されたキャパシタ１２８ａに充電される。即ち、排水制御弁１１８の主弁体１１８ｂが閉弁された後、供給された水は、全量が給水制御弁１１９、発電機１１６を通って貯水タンク１１０内に流入し、発電に利用される。発電機１１６から流出した水は、タンク給水管分岐部１２５ｂで分岐され、一部がオーバーフロー管１１０ｂに流入し、残りが貯水タンク１１０に流入する。また、給水制御弁１１９を通った水の一部はタンク給水管１２５ａを通って貯水タンク１１０内に流入するので、貯水タンク１１０内に流入し、貯水タンク１１０内の水位が上昇する。

貯水タンク１１０内の水位が所定水位Ｌ₁まで上昇すると、フロートスイッチ１２９がこれを検出し、コントローラ１２８に送信する。コントローラ１２８は、フロートスイッチ１２９によって貯水タンク１１０内の水位が所定水位Ｌ₁に到達したことが検知されると、第２の電磁弁１２１に再び通電を行う。これにより、第２の電磁弁１２１は、第２の電磁弁側パイロット弁１１９ｃを給水制御弁１１９の主弁体１１９ｂに向けて移動させ、主弁体１１９ｂのパイロット弁口を閉弁させる。この結果、給水制御弁１１９内の圧力室の圧力が上昇して主弁体１１９ｂを移動させ、給水制御弁１１９は閉弁状態にされる。以上により、貯水タンク１１０への給水が停止される。

給水制御弁１１９が閉弁されると、給水制御弁１１９から貯水タンク１１０内への給水が停止され、発電機１１６による電力の生成が終了する。また、排水弁水圧駆動部１１４のピストン１１４ｂは、スプリング１１４ｃの付勢力により押し下げられる。ピストン１１４ｂと共に上部ロッド１１５ａが押し下げられると、クラッチ機構１２２により切り離されていた上部ロッド１１５ａと下部ロッド１１５ｂが再び連結される。このため、次回、便器洗浄が実行された時は、上部ロッド１１５ａ及び下部ロッド１１５ｂは、ピストン１１４ｂにより共に引き上げられる。以上により、一回の便器洗浄が終了し、水洗便器装置は、便器洗浄の待機状態に復帰する。

また、本実施形態の洗浄水タンク装置１０４においても、コントローラ１２８は、図４に示すフローチャートに基づいて蓄電制御を実行するように構成されている。図４のステップＳ５、Ｓ８で実行される蓄電制御において、コントローラ１２８は、第２の電磁弁１２１に制御信号を送り、給水制御弁１１９を開弁させる。これにより、給水制御弁１１９を介して発電機１１６に水道水が流れ、電力が生成される。生成された電力は、コントローラ１２８のキャパシタ１２８ａに蓄積される。また、蓄電制御により発電機１１６を通過した水の一部はオーバーフロー管１１０ｂに流入し、残りは貯水タンク１１０内へ流入する。さらに、貯水タンク１１０内の水位が所定水位Ｌ₁を超え、オーバーフロー管１１０ｂの上端よりも高くなると、貯水タンク１１０内の水はオーバーフロー管１１０ｂを通って水洗便器本体に排出される。

本発明の第２実施形態の洗浄水タンク装置によれば、主として排水弁１１２を開弁させるための排水制御弁１１８と、貯水タンク１１０内への給水、及び発電機１１６による発電を行うための給水制御弁１１９が別系統で設けられている。このため、排水弁１１２を開弁させることなく、独立して発電機１１６による発電を行うことができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態に、種々の変更を加えることができる。例えば、上述した第１実施形態においては、発電機１６が流出管２４ｂに設けられていたが、発電機１６を流入管２４ａに設けることもできる。

また、上述した実施形態においては、発電機によって生成された電力を蓄積する蓄電部としてキャパシタが使用されていたが、キャパシタに代えて蓄電池等、任意の蓄電装置を蓄電部とすることができる。さらに、上述した実施形態においては、ピストンと排水弁の間にクラッチ機構が設けられていたが、クラッチ機構を省略することもできる。また、上述した実施形態においては、排水弁水圧駆動部に設けられたピストンは鉛直方向に駆動されていたが、例えば、ピストンが水平方向に駆動されるように本発明を構成することもできる。この場合には、ピストンが移動する方向を、排水弁を駆動する方向の動きに変換する機構を設けるのが良い。さらに、上述した実施形態においては、シリンダ底面の貫通孔とロッドとの間に隙間が設けられていたが、貫通孔とロッドの間は水密にされていても良い。また、排水弁水圧駆動部のピストンに代えて、給水圧で回転される機構により排水弁が駆動されるように本発明を構成することもできる。さらに、上述した実施形態においては、給水制御装置は、電磁弁によって駆動されるパイロット弁により主弁体が開閉されていたが、電磁弁により主弁体が直接開閉されるように本発明を構成することもできる。

１水洗便器装置
２水洗便器本体（水洗便器）
２ａボウル部
４洗浄水タンク装置
６リモコン装置
８人感センサ（人体検知センサ）
１０貯水タンク
１０ａ排水口
１０ｂオーバーフロー管
１２排水弁
１４排水弁水圧駆動部
１４ａシリンダ
１４ｂピストン
１４ｃスプリング
１４ｄ隙間
１４ｅパッキン
１４ｆ貫通孔
１５ロッド
１５ａ上部ロッド
１５ｂ下部ロッド
１６発電機
１８給水制御装置
１９流調弁
２０電磁弁
２２クラッチ機構
２４ａ流入管（駆動部給水路）
２４ｂ流出管（駆動部排水路）
２４ｃ流出管分岐部
２６排水弁フロート機構
２６ａフロート部
２６ｂ係合部
２８コントローラ（制御部）
２８ａキャパシタ（蓄電部）
３０バキュームブレーカ
３２給水管
３２ａ止水栓
３２ｂ定流量弁
３４給水弁フロート
３６本体部
３６ａ圧力室
３６ｂ圧力通路
３８主弁体
３８ａパイロット弁口
３８ｂブリード穴
４０弁座
４２アーム部
４２ａ支持軸
４４フロート側パイロット弁
４４ａフロート側パイロット弁口
４６ソレノイドコイル
４８プランジャー
５０電磁弁側パイロット弁
５２コイルスプリング
１０４洗浄水タンク装置
１１０貯水タンク
１１０ａ排水口
１１０ｂオーバーフロー管
１１２排水弁
１１４排水弁水圧駆動部
１１４ａシリンダ
１１４ｂピストン
１１４ｃスプリング
１１４ｄ隙間
１１４ｅパッキン
１１４ｆ貫通孔
１１５ロッド
１１５ａ上部ロッド
１１５ｂ下部ロッド
１１６発電機
１１８排水制御弁
１１８ａ電磁弁側パイロット弁
１１８ｂ主弁体
１１９給水制御弁（給水制御装置）
１１９ａ給水弁本体部
１１９ｂ主弁体
１１９ｃ第２の電磁弁側パイロット弁
１２０電磁弁
１２１第２の電磁弁
１２２クラッチ機構
１２４ａ流入管（駆動部給水路）
１２４ｂ流出管（駆動部排水路）
１２５ａタンク給水管
１２５ｂタンク給水管分岐部
１２６排水弁フロート機構
１２６ａフロート部
１２６ｂ係合部
１２８コントローラ
１２８ａキャパシタ
１２９フロートスイッチ
１３０バキュームブレーカ
１３１バキュームブレーカ
１３２給水管
１３２ａ止水栓
１３２ｂ定流量弁
１３３給水管分岐部
１３３ａ第１分岐管
１３３ｂ第２分岐管

Claims

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水流により電力を生成する発電機と、
この発電機によって生成された電力により作動する電磁弁と、
この電磁弁の作動を制御する制御部と、
上記発電機により生成された電力を蓄積する蓄電部と、
上記電磁弁の作動に基づいて、上記貯水タンク内への給水、停止を制御する給水制御装置と、
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、を有し、
上記制御部は、上記蓄電部に蓄積された電力が所定量以下になると、上記電磁弁を制御して、上記発電機に水道水を流し、上記発電機に電力を生成させる蓄電制御を実行するように構成され、上記蓄電制御においては、上記排水弁水圧駆動部により上記排水弁が開弁されることなく、上記発電機によって電力が生成されることを特徴とする洗浄水タンク装置。
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水流により電力を生成する発電機と、
この発電機によって生成された電力により作動する電磁弁と、
この電磁弁の作動を制御する制御部と、
上記発電機により生成された電力を蓄積する蓄電部と、
上記電磁弁の作動に基づいて、上記貯水タンク内への給水、停止を制御する給水制御装置と、を有し、
上記制御部は、上記蓄電部に蓄積された電力が所定量以下になると、上記電磁弁を制御して、上記発電機に水道水を流し、上記発電機に電力を生成させる蓄電制御を実行するように構成され、上記制御部は、上記蓄電制御においては、上記水洗便器の通常の洗浄よりも多くの洗浄水を上記発電機に供給することを特徴とする洗浄水タンク装置。
上記貯水タンクはオーバーフロー管を有し、上記蓄電制御によって供給された水道水は、上記オーバーフロー管を通って上記水洗便器へ流出する請求項１記載の洗浄水タンク装置。
上記制御部は、使用者の操作に基づく上記水洗便器の通常の洗浄が行われ、上記排水弁が閉弁された後、連続して上記蓄電制御を実行する請求項３記載の洗浄水タンク装置。
上記制御部は、上記蓄電部に蓄積された電力が所定量以下になると、自動的に上記蓄電制御を実行する請求項１乃至３の何れか１項に記載の洗浄水タンク装置。
さらに、人体検知センサを有し、上記制御部は、上記人体検知センサが使用者を検知していないとき、自動的に上記蓄電制御を実行する請求項５記載の洗浄水タンク装置。
水洗便器装置であって、
請求項１乃至６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。