JPH02132234A - 大便器洗浄方法および洗浄装置 - Google Patents

大便器洗浄方法および洗浄装置

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JPH02132234A
JPH02132234A JP28704888A JP28704888A JPH02132234A JP H02132234 A JPH02132234 A JP H02132234A JP 28704888 A JP28704888 A JP 28704888A JP 28704888 A JP28704888 A JP 28704888A JP H02132234 A JPH02132234 A JP H02132234A
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信次 柴田
Noboru Niihara
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、サイホン式大便器の洗浄技術に関し、特にサ
イホン作用の継続時間を延ばして汚物搬送能力を向上さ
せることのできる洗浄方法および洗浄装置に関する。
(従来の技術) 従来のサイホン式大便器は、大便器のボウル部に供給す
る洗浄水のエネルギーで、トラップ排水路にサイホン作
用を発生させている。サイホン作用が発生すると、ボウ
ル部の洗浄水は汚物等と共にトラップ排出路を通って排
出され、ボウル部の水位が所定のレベルまで低下すると
、急激にサイホン作用が停止する。
(発明が解決しようとする課題) 一方、便器のボウル部の浮遊汚物は、サイホン作用発生
中の大流量排水期間より、むしろ、サイホン作用の終了
間際にボウル部からトラップ排水路に搬送される。
したがって、サイホン作用が急激に切れると、浮遊汚物
の排出が困難となる。
本発明は、このような問題を解決し、浮遊汚物搬送能力
を向上させた洗浄方法および洗浄装置を提供することを
目的とする。
(課題を解決するための手段) 前記課題を解決するため本発明は、サイホン式大便器の
トラップ排水路に、このトラップ排水路の上部より下流
側のトラップ排水路内に洗浄水を供給する散水部を設け
るとともに、この散水部への給水を制御する弁機構と、
少なくともサイホン作用の終了間際に弁機構を開状態に
駆動する制御装置を備えたことを特徴とする。
(作用) サイホン作用の終了間際に、制御装置は弁機構を開状態
に駆動して、トラップ排水路に設けた散水部より、トラ
ップ排水路の上部より下流側のトラップ排水路内に洗浄
水を供給するのでサイホン作用が継続し、ボウル部の浮
遊汚物の搬送能力が向上する。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明に係る便器の縦断面図である。
便器1は隔壁2で区画されたボウル部3とトラップ排水
路4を有する。トラップ排水路4は、ボウル部3の後壁
下部に開設した流入口5と便器1の後部底面に開設した
流出口6とを略逆U字状に屈曲して連絡するよう形成し
、このトラップ排水路4の頂部4aの後方に散水部であ
るシャワー7を設ける。シャワー7の噴出口7a・・・
は、トラップ排水路4の堰部4bより下流側の流出路4
c(図において直管部分)の内壁を指向して放射状に穿
設する。
ボウル部3の上端周縁のリム部8に、リム通水路9をボ
ウル部3の内方に突出するように環状に形成し、このリ
ム通水路9の底面に射水口10を適宜間隔毎にボウル部
3に対して斜めに開設する。また、リム通水路9は後部
においてリム給水室11に連絡する。
便器lの後方上部にボックス12を設け、このボックス
12内に給水制御系13を収納する。給水制御系13は
、弁機構である二方向自動切替弁14と制御装置15と
、この制御装置15への起動人力部である操作部16と
バキュームブレーカ17.18および流量計19.20
とからなる。
二方向自動切替弁14の流入口に給水管21を接続し、
この切替弁14の一方の流出口は、バキュームブレーカ
17、流量計19を介してリム給水室11の給水口11
aへ接続する。切替弁14の他方の流出口は、バキュー
ムブレーカ18、流量計20を介してゴムホース等のシ
ャワー供給路22に接続し、このシャワー供給路22を
、シャワー供給路22の下端22aが前記トラップ排水
路4の堰部4bより下方で折り返してシャワー7へ接続
する。
尚、シャワー7の折り返しは、トラップ排水路4からバ
キュームブレーカ18を通って臭気等がもれるのを、封
水により防止するためのものである。
第2図は二方向切替弁14の構造を示す断面図である。
この切替弁14は、給水管21に接続された流入管路I
QOを二又状に分岐させ、第一の流出管路101と第二
の流出管路102との間に、それぞれ弁体103を介設
し、この弁体103を作動させる1個の微少距離無段階
駆動式アクチュエータ104を備える。
各弁体103はアクチュエータ104を中心として対称
に配設され、第一および第二の流出管路101,102
中に略円筒形状の仕切壁105を突設して、この仕切壁
105の先端縁に主弁座106を形成すると共に、流入
側管路107の内面108に柔軟素材よりなるダイヤフ
ラム109の外周を水密状態で取付け、このダイヤフラ
ム109の中央部を主弁座106に当接させることによ
り、流入側管路107と第一および第二の流出管路10
1,102との連通を遮断している。
また、ダイヤフラム109の流入側管路107に臨む周
縁部には、小径のオリフィス110を穿設して、流入側
管路107と圧力室111とを連通させている。さらに
、ダイヤフラム109の中央にパイロット弁座112 
とパイロット通路113を設けて、圧力室111と流出
管路IDI,102とを連通させ、パイロット弁座11
3にアクチュエータ104と連動連結したパイロット弁
体114の先端面を当接させることで、圧力室111 
と流出管路101,102との連通を開閉する構造とし
ている。
なお、パイロット弁体114の先端にはパイロット弁座
112と当接させるための弾性体を連設している。
特に、オリフィス110をパイロット弁座113および
パイロット通路114よりも小径としており、パイロッ
ト通路114が閉じているときには、圧力室111の圧
力が高まり、ダイヤフラム109を主弁座106方向に
押圧して、弁体103を閉じ、パイロット通路114が
開いているときは、圧力室111の圧力が低下して流入
側管路107の圧力でダイヤフラム109が主弁座10
6から離れて弁体103を開くよう構成している。なお
、図中115は摺勤抵杭の小さいパッキンである。
微小距離無段階駆動式アクチュエータ104は、筒状の
ケーシング116内に同心円的にかつ軸線に沿って移動
可能なブランジャ117と、プランジャ117の外周面
上に同心円的に配設された圧電素子組立体118とから
構成する。
圧電素子組立体118は4個の圧電素子a,b,c,d
からなり、中央側の圧電素子b,cはケーシング116
の内壁中央に形成した保持部119に固着されている。
この圧電素子b,cの軸方向の端面には、片持ち梁状の
弾性ブリッジe,fの基端が固着され、さらにこの弾性
ブリッジe,fの先端には、その外周面に圧電素子a,
dを固着するとともに、その内周面にブレーキシューg
,hを固着している。
そして、この圧電素子a,b,c,dのうち圧電素子a
,dは、通電状態では圧電素子自体が縮んで、その内径
を縮径してブランジャ117をクランブするとともに、
無通電状態では圧電素子自体が伸びて内径を拡径してプ
ランジャ117を解除する。一方、圧電素子b,cは、
無通電状態ではブランジャ117の軸線方向に縮んだ状
態にあり、通電状態では伸びて、その軸線方向の全長を
長くする。
よって、4つの圧電素子a,b,c,dを制御装置15
によクて制御することにより、プランジャ117は軸線
方向に移動することができる。
圧電素子a,b,c,dは図示するように多数の圧電素
子片をブランジャ117の軸線方向に積層して形成した
円筒状の素子で、円筒の両端に電極が設けられており、
この両端に電圧を印加することにより作動する。
なお、圧電素子片は、例えば、圧電セラミックスを用い
ることができ、かかる圧電セラミックスとしては、AB
O3ベロブスカイト系の結晶構造をもつ強誘電材料であ
ってPZT (Pd(Zr,Ti) 03)系や、PL
Z丁(Pb(Zr,Ti)Os ) , PT (Pb
TiOs)系、あるいはPZTを基にした3成分系のも
のを用いることができる。
プランジャ117は、略円筒形状に形成され、内部の両
端にそれぞれパイロット弁体114の基端拡径部114
aを収納し、各基端拡径部114aの間に拡張方向の付
勢力を有するコイルスプリング120を介装して、各パ
イロット弁体114をパイロット弁座112方向に付勢
して、圧電素子組立体118に通電していないとき、各
パイロット弁座112を両方とも閉鎖させている。
また、ブランジャ117の両端部内周面に係止用内側フ
ランジ121を設けて、各パイロット弁体114の基端
拡径部114aよりも小径としたバルブステムを挿通さ
せており、プランジャ117を左右のいずれか一方向に
作動させたとき、この作動方向のパイロット弁座112
は閉じたままで、作動方向と反対側のパイロット弁座1
12は、係止用内側フランジ!21と基端拡径部114
aとの当接により、パイロット弁体114がパイロット
弁座112から離隔して、弁体103を開かせることか
でぎる。
第3図は、制御装置のブロック構成図である。
制御装置15は、入力インタフェース回路15a、マイ
クロプロセッサ(MPU)1 5b、メモリ15C1タ
イマ15d、出力インタフェース回路15eから構成さ
れ、入力インタフェース15aには、操作部16および
流量計18.19が接続され、出力インタフェース回路
15eには、給水制御線14aを介して二方向自動切替
弁14が接続される。
操作部16は、便器1の洗浄を開始させるためのスイッ
チを備えており、このスイッチの開閉は起動信号線16
aにより制御装置15に人力される。
なお、操作部16には、洗浄水の供給量を選択できるよ
う複数の操作ボタンを設けてもよい。また、着座を検出
するスイッチあるいはセンサ等を設け、これらの信号を
制御装置15に人力して、着座状態のみ操作部16の操
作を有効としたり、あるいは、着座状態から未着座状態
となったのち、所定時間後に自勅的に洗浄を開始させる
構成であってもよい。
流量計19.20は翼車式の流量計を用いる。
この流量計19.20は翼車に磁石が取り付けられてお
り、翼車の回転を電磁気的に検出し、翼車の回転に比例
した周波数の交番起電圧を流量信号として出力する。
なお、流量計19.20は翼車式の流量計以外に電磁流
量計を用いてもよい。
流量信号線19a,20aにより入力インタフェース回
路15aに人力された流量信号は、入力インタフェース
回路15a内で波形変換され、流量信号の周波数に比例
した所定の振幅および所定のパルス幅のパルス信号に変
換されて、マイクロプロセッサ15bに入力される。
次に、本実施例の動作を第4図のフローチャートおよび
第5図のタイムチャートを参照して説明する。
なお、第4図のフローチャートにおいて、S1〜S9は
フローチャートの各ステップを示す。
また説明の都合上、二方向自動切替弁15の第一の弁機
構をリム弁、第二の弁機構をシャワー弁と記す。
操作部16からの起動信号により、制御装置15は、リ
ム弁を開状態とし(S t ) 、便器1のボウル部3
に洗浄水を供給する。供給された洗浄水はボウル部3内
に渦を発生し、ボウル部3の前洗浄を行う。リム用の流
量計19の流量信号に基づいて波形整形されたパルス信
号をマイクロプロセッサ15bは計数して積算流量値あ
るいは瞬間流量を求め、前もってメモリ15c内に設定
されているボウル部前洗浄水量の設定値と一致した時点
で制御装置15は、出力インタフェース回路15eを介
して、二方向自動切替弁15のアクチュエータ104を
駆動して、リム弁を閉状態とする(S2), 次に、制御装置15は、前記同様に二方向自動切替弁1
5を駆動して、シャワー弁を開状態とする(S3)。こ
れにより、シャワー7より洗浄水がトラップ排水路4の
流出路4Cに噴出され、噴出された洗浄水が流出路4C
内に充満するとともに、流出路4C内の空気をまきこみ
ながら流出口6から、この流出口に接続された図示しな
い排水管へ排気するので、流出路4C内に負圧が発生す
るとともに次第に増大する。この負圧により、ボウル3
の溜り水23は、トラップ排水路4の堰部4bを越えて
流出路4C側に呼び込まれ、さらに負圧が増大するため
、シャワー噴水から短時間でサイホン作用が発生する(
S3)。
シャワー7から噴射する洗浄水の水量は、前述のボウル
部と同様に、シャワー用の流量計20の流量信号に基づ
いて積算され、あるいは瞬間流量として求められ、あら
かじめメモリ15c内に設定されたシャワー給水量の設
定値と一致した時点で、制御回路15はシャワー弁を閉
状態に駆動する(S4)。
シャワー7からの給水を停止しても、トラップ排水路4
内のサイホン作用は継続しており、ボウル部3内の溜り
水23の水位が便器1の隔壁2の下端2aより低下する
と空気が流入しサイホン作用が急激に停止するが、本実
施例では、サイホン作用が停止する以前に再度シャワー
7より散水を行ない、サイホン作用を継続させることで
、ボウル部3内の浮遊汚物の搬送能力を向上させている
。シャワー7への再給水タイミングは、タイマ15dで
決定する。
制御装置15は、ステップS4でシャワー弁を閉状態に
駆動後、直ちにタイマ15dを起動し、あらかじめ設定
された所定時間が経過すると、シャワー弁を再度開状態
に駆動し(S5,S6)、あらかじめ設定されたサイホ
ン継続給水量が給水された時点で、シャワー弁を閉状態
に駆動する(S7)。
次に、制御装置は再度リム弁を開状態とし(Sa)、あ
らかじめ設定された封水景をボウル部3へ供給した時点
で、リム弁を閉状態とする(S9) これにより、第5図のタイムチャートに示す一連の給水
制御が完了する。
第6図は本発明の他の実施例に係る第1図と同様な便器
の断面図であり、第1図との相違点について説明する。
シャワー7はトラップ排水路4の頂部4aより流出路4
Cよりに設け、流出路4Cの下部にシール発生機構24
を設けている。
このシール発生機構24は、図示するように筒状体の高
さ方向の略中央で内径を広げ、これより下側の拡径部2
4a内に第7図に示すように同心状に汚物ガイド筒24
bを設け、さらにシール発生機構24の下端にシール用
ガイド24cを設けたものである。このシール発生機構
24は、上端の連結部24dが便器1のトラップ排水路
4へ接着等により水密・気密状態で取着される。
このシール発生機構24は、トラップ排水路4内を流れ
る水の一部を拡径部24aの内壁と汚物ガイド筒24b
の外壁との間に導入し、汚物ガイド筒24bの下端とシ
ール用ガイド24cとの間のスリット24eから筒の中
央に向けてほぼ水平に放射させるものであり、汚物ガイ
ド筒24bは、汚物が前記スリット24e部へ入り込む
のを防止するためのものである。
従って、便器1の洗浄時にシール発生機構24の下部に
水シールが発生しやすく、さらにシャワー7からの噴出
水により空気がまきこまれ、流出路4c内の空気を流出
口6から排気するので、トラップ排水路4の流出路4C
内は急激に洗浄水で充満され、少ない流量で効率よくサ
イホン作用を発生させることができる。
なお、第6図に示す実施例では、給水管21に圧カセン
サ25を設け、給水管21の給水圧に対応して制御装置
15は、二方向自動切替弁14の開弁時間を変化させ、
必要な水量が供給できるよう制御している。
また、第1図および第6図ではシャワー7がトラップ排
水路4の頂部に設けられているが、頂部でなく側部に設
けてもよく、要は、トラップ排水路4の流出路4cの内
壁周面に向かって散水できればよい。
第8図は、サイホン作用発生時にトラップ排水路4を流
れる洗浄水の流量測定結果を示したグラフである。図に
おいて、縦軸は流量(J2/分)、横軸は時間を示し、
実線は本発明に係るシャワー給水を行なった場合の流量
特性、点線はシャワー給水を行なわない従来の洗浄方法
の流量特性で、サイホン作用終了間際の流量特性が異な
る部分のみを示した。
シャワー給水を行なうことにより、サイホン作用がm続
されるとともに、サイホン作用終了時の流量低下がゆる
やかな特性が得られる。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明はサイホン作用の終了間際
に、トラップ排水路に洗浄水を補給してサイホン作用を
持続させるので、便器のボウル部の浮遊汚物の搬送能力
が向上し、一回の洗浄水供給でボウル部を確実に洗浄す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る便器の縦断面図、第2図は二方向
自動切替弁の断面図、第3図は制御装置のブロック構成
図、第4図は制御装置の動作を示すフローチャート、第
5図は同タイムチャート、第6図は本発明の他の実施例
に係る便器の縦断面図、第7図は第6図の■−■線断面
図、第8図はサイホン作用発生時にトラップ排水路を流
れる洗浄水の流量測定結果を示すグラフである。 尚、図面中、1は便器、4はトラップ排水路、4aはト
ラップ排水路の頂部、4bは同堰部、4cは同流出路、
7は散水部であるシャワー7aはシャワーの噴出孔、1
4は弁機構である二方向自動切替弁、15は制御装置、
21は給水管、22はシャワー供給路である。 特許

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)トラップ排水路にサイホン作用を発生させて大便
    器のボウル部の汚物を搬送する方法において、前記サイ
    ホン作用の終了間際に、前記トラップ排水路の上部より
    下流側のトラップ排水路内に洗浄水を供給してサイホン
    作用を継続させることを特徴とする大便器洗浄方法。
  2. (2)トラップ排水路を備えたサイホン式大便器におい
    て、前記トラップ排水路に、このトラップ排水路の上部
    より下流側のトラップ排水路内に洗浄水を供給する散水
    部を設けるとともに、この散水部への給水を制御する弁
    機構と、少なくともサイホン作用の終了間際に、前記弁
    機構を開状態に駆動する制御装置を備えたことを特徴と
    する大便器洗浄装置。
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