JPH0390747A - 洗浄給水装置および水洗式便器 - Google Patents

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） 本発明はトラップ排水路内の圧力を検出して洗浄水の供
給量を調節する給水装置およびこの給水装置を備えた便
器に関する。

（従来の技術） 従来、水洗式便器用の給水装置としてフラッシュバルブ
やシスタンが用いられており、−回の洗浄操作に対して
所定量の洗浄水を供給している。

洗浄に必要な水量は、便器の種類（例えばサイホン式、
サイホンジェット式等の構造、ボウル部の形状・容積、
床下排水、壁側排水等）毎に異なるが、実際には６リツ
トル、８リツトル、１２リツトル等の複数のランクの中
からその便器に適する洗浄水量のフラッシュバルブやシ
スタンを選択して使用している。

（発明が解決しようとする課題） このため従来の給水装置においては、過剰な洗浄水が供
給されている場合もあり、節水の観点からみると好まし
くない、一方、汚物の量が多い場合や、大量のトイレッ
トベーパー等がある場合は、−回の洗浄操作で排出され
ないこともある。

汚物等の搬送（排出）能力はトラップ排水路のサイホン
作用の強弱Ｃより決定される。トラップ排水路内の負圧
を検出することによりサイホン作用が発生したか否かお
よびサイホン作用の強弱を検出することができる。

本発明は、このような観点から、前記課題を解決し、便
器を確実に洗浄するに必要な量を供給することのできる
洗浄給水装置および水洗式便器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に係る洗浄給水装置は、
トラップ排水路の圧力（負圧）が予め設定した圧力変化
パターンに近づくよう洗浄水の流量を制御することを特
徴とする。

本発明に係る水洗式便器は前記洗浄給水装置を便器に備
えたことを特徴とする。

（作用） トラップ排水路内の圧力変化が予め設定されたパターン
に近づくよう洗浄水の流量が制御されるので、便器の種
類・設置条件、汚物量にかかわらず所定の強さのサイホ
ン作用が発生する。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る洗浄給水装置を備えたサイホン式
便器の構造図である。

サイホン式便器１のトラップ排水路２には圧力検出手段
である半導体圧力センサ（以下圧力センサと記す）３を
トラップ排水路内の圧力を検出するよう取着し、圧力セ
ンサ３の検出出力は圧力センナ接続線４により洗浄水量
調節装置（以下ｍＷＪ装置）５へ入力する。圧力検出手
段は、差動変圧器式やひずみゲージ式を用いてもよい。

給水管６は流量調節弁７、大気開放弁８を介して便器１
の給水口９へ接続する。流量調節弁７は調節装置５の電
気的出力により弁閉状態から弁全開状態までの開度を調
節できるものを用いる。調節装置５と流量調節弁７とを
弁駆動信号線１０で接続する。

本実施例では、調節装置５、流量調節弁７、および大気
開放弁８を便器１の後部上方に配置しこれらをカバー１
１で覆っているが、便器１本体にこれらを内装させても
よいし、これらを便器１本体とは別の箇所（例えば壁等
）に設けてもよい。

調節装置５と洗浄入力部１２は起動信号線１３で接続さ
れ、洗浄起動ボタン１２ａが操作されると、調節装置５
は流量調節弁７を所定の開度に駆動する。これにより給
水管６−流量調節弁７−大気開放弁８−給水口９の経路
でリム給水室１４に給水が行なわれ、リム通水路１５の
吐水口１６からボウル部７へ洗浄水が供給される。吐水
口１６は、ボウル部１７に対して斜めに開穿されており
、ボウル部１７の溜水１８に旋回を与える。ボウル部１
７の水位が上昇すると、トラップ排水路２の環部２ａを
越えて排出路２側へ溜水１８が排出される。この排出水
はトラップ２ｃの絞り部２ｄにあたり、この部分に水シ
ールを発生する。

トラップ排水路２内の空気は排出水とともに、図示しな
い排水管側へ排出され、トラップ排水路２内は大気圧に
対して負圧状態となる。これにより溜水１８はトラップ
排水路２内に呼びこまれトラップ排水路２内は排出水で
充満された完全なサイホン状態となる。

ここで調節装置５は、トラップ排水路２の圧力（負圧）
が、予め設定した圧力（負圧）変化パターンに近づくよ
う流を調節弁７の開度を調節する。よって、給水管６の
圧力が高い場合は過剰な洗浄水が供給されないよう流量
調節弁７の開度を絞り、逆に給水圧が低く便器へ供給す
る洗浄水量が不足している場合は流量調節弁７の開度を
大きくしてサイホン作用発生に必要な流量を供給する。

第２図は洗浄給水装置の構成を示すブロック図である。

圧力センサ３の出力電圧を反転型の直流増幅器５１で直
流増幅し、その出力５１ａを差動増幅器５２の反転入力
端子５２ａへ印加する。パターンジェネレータ５３は第
３図に示す圧力変化パターンに対応する出力電圧を発生
する回路部で、その出力端子５３ａは差動増幅器５２の
非反転入力端子５２ｂへ接続する。パターンジェネレー
タ５３はトリガ入力端子５３ｂを備え、洗浄タイマ回路
５４のトリガ出力５４ａ信号を受けて予め設定した電圧
波形（第３図の圧力変化パターンに対応する）を発生す
る。また、このパターンジェネレータ５３は、予め設定
した電圧波形を発生していない時は、電圧入力端子５３
ｃに印加された電圧を出力端子５３ａを出力するよう構
成されている。

洗浄タイマ回路５４は洗浄起動ボタン１２ａからの起動
信号で起動され、予め設定された洗浄時間の間所定の開
度に対応する電圧を出力端子５４ｂに発生ずるとともに
、所定のタイミングでトリガ出力５４ａ信号を発生する
。

差動増幅器５２の出力５２ｃは、比例・積分・微分増幅
回路（ＰＩＤ回路と記す）５５へ入力され、パターンジ
ェネレータ５３の発生する電圧（目標とする負圧に対応
）とトラップ排水路２内に発生した負圧に対応する負圧
との差（偏差）に対して比例・積分・微分演算が施され
る。ＰＩＤ回路５５の出力５５ａは加算回路５６の一方
の入力端子５６ａへ印加され、他方の入力端子５６ｂに
印加された所定開度に対応する電圧５４ｂとの両者が加
算された出力電圧５６ｃがパルス幅変調回路５７へ入力
される。パルス幅変調回路５７は、加算回路５６の出力
５６ｃ電圧に基づいて流量調節弁７のソレノイドへ供給
する電力を調節して流量調節弁７の開度を制御する。

次に調節装置５の動作を説明する。

洗浄起動ボタン１２ａが操作されると洗浄タイマ回路５
４の出力電圧５４ｂ＆：より流量調節弁７は所定の開度
となり便器１へ洗浄水が供給される０次に洗浄タイマ回
路５４は所定のタイミングでトリガ出力５４ａを発生し
、パターンジェネレータ５３を起動させる。

パターンジェネレータ５３が起動されると、差動増幅器
５２の出力端子５２ｃには目標とする負圧とトラップ排
水路２内に実際に発生している負圧の差に対応する電圧
が出力される。この出力電圧は、ＰＩＤ回路５５で演算
増幅され、加算回路５６を介してパルス幅変調回路５７
へ印加されて、流量調節弁７の開度が制御される。この
フィードバック制御によりトラップ排水路２はサイホン
状態となり汚物の搬送が行なわれる。

サイホン状態が終了した後も、洗浄タイマ回路５４で定
められた時間の間、流量調節弁７は所定の開度に保たれ
ており、これによりボウル部１７への封水給水が行なわ
れる。

第４図は本発明の他の実施例に係るサイホンジェット式
便器の構造図である。

本実施例のサイホンジェット式便器２１は、ボウル部１
７の底部にジェットノズル２２を備えるとともに、トラ
ップ排水路２の下流側に便器本体とは別体の水シール発
生機構２３を接続している。水シール発生機構２３は、
拡径筒部２３ａの内側に汚物ガイド筒２３ｂを備えると
ともに、排水口２４に絞り部２３ｃを形成している。汚
物ガイド筒２３ｂは、第５図の水平断面図に示すように
複数の連結部２３ｄにより拡径筒部２３ａ内に固定され
、汚物ガイド筒２３ｂの径はトラップ排水路２の径と路
間等に形成している。

したがって、トラップ排水路２を流れる洗浄水の一部は
、拡径筒部２３ａと汚物ガイド筒２３ｂとの間に入り、
絞り部２３ｃから排水口２４の中央に向けて噴射するよ
うに流れ、この部分に水シールを効率よく発生させる。

一方、トラップ排水路２内を洗浄水とともに搬送される
汚物は、汚物ガイド筒２３ｂの内側を通り、排水口２４
より図示しない排水管へ排出される。

トラップ排水路２の略頂部には、圧力センサ３を取着す
る。

給水管６からの洗浄水は、定流量弁２５、電磁量閉弁２
６、大気開放弁８を介して便器２１の給水口９へ供給す
るとともに、流量調節弁２７、大気開放弁２８、ジェッ
ト用導水管２９を介してジェットノズル２２へ供給する
構成としている。

第６図は洗浄給水装置のブロック構成図、第７図は洗浄
給水のタイミングを示すタイムチャートである。

本実施例の洗浄水量調節装置（以下調節装置と記す）３
０は、Ａ／Ｄコンバータ３１ａを内蔵したマイクロコン
ピュータ３１を用いて構成している。圧力センサ３の出
力信号は直流増幅器３２で増幅された後、Ａ／Ｄコンバ
ータ３１ａへ入力する。

洗浄起動ボタン１２ａが操作されると、ＣＰＵ３１ｂは
駆動回路３３を介して電磁開閉弁２６を時間Ｔ１の間、
開状態に駆動する。これにより便器２１のボウル部１７
へ所定流量の洗浄水が供給されボウル部１７の前洗浄が
行なわれる。

次に、ＣＰＵ３１　ｂは予め設定したデータをパルス幅
変調回路３４へ出力する。このパルス幅変調回路３４内
は、複数ビットの入力データに対応して流量調節弁へ供
給する電流を可変するよう構成されている。したがって
、流量調節弁２７は所定の開度に駆動される。ジェット
ノズル２２から洗浄水がトラップ上昇管２ｅ内へ向けて
噴射され、この洗浄水および溜水１８が項部２ａを越え
てトラップ排水路２の下流側へ流出し、水シール発生機
構２３の絞り部２３ｃに水シールを発生しトラップ排水
路２内の空気は洗浄水とともに図示しない排水管側へ排
出される。よって、トラップ排水路２内の圧力は大気圧
に対して負圧倒へ変化する。

ＣＰＵ３１　ｂは、Ａ／Ｄコンバータ３１ａを介してト
ラップ排水路２内の圧力値を所定の時間間隔毎に読み込
み、ＲＯＭ３１　ｃ内に予め記憶されている圧力変化パ
ターンのデータと比較を行ない、トラップ排水路２内の
圧力が圧力変化パターンに近づくようパルス幅変調回路
３４を介して流量調節弁の開度を制御する（第７図７２
）。

次に、ＣＰＵ３１　ｂは電磁開閉弁２６を時間Ｔ３の間
、再度開状態に駆動してボウル部１７の封水を行なう。

なお、洗浄入力部１２に犬および小洗浄用の起動ボタン
を設けるとともに、各洗浄入力に対して異なる圧力変化
パターンを設定してサイホン作用の強弱の調節ならびに
洗浄水量の調節を行なう構成としてもよい。

また、第７図のタイムチャートは給水タイミングの一例
を示したものであり、例えばボウル部の゛前洗浄中にジ
ェット給水を開始してもよいし、ジェット噴射を停止し
た後所定時間後に封水のための給水を行なう等、各種の
給水タイミングへ変更可能である。

（発明の効果） 以上説明したように本発明に係る洗浄給水装置は、トラ
ップ排水路内の圧力変化が予め設定した圧力変化パター
ンに近づくよう洗浄水の流量を制御するので給水圧力の
高低や汚物量の多少にかかわらず、−回の洗浄操作で所
定の強さのサイホン作用を発生させることができる。さ
らに、サイホン作用を発生させるに必要な流量を供給す
るようフィードバック制御を行なうものであるから、過
剰な洗浄水が供給されることはなく節水に寄与する。

また、洗浄給水装置を便器に内装することにより、洗浄
給水装置の設置場所が不要となり、設置も容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る洗浄給水装置を備えたサイホン式
便器の構造図、第２図は洗浄給水装置の構成を示すブロ
ック図、第３図はトラップ排水路内の圧力変化パターン
を示すグラフ、第４図は本発明の他の実施例に係るサイ
ホンジェット式便器の構造図、第５図は第４図のＶ−Ｖ
線断面図、第６図は洗浄給水装置のブロック構成図、第
７図は洗浄給水のタイミングを示すタイムチャートであ
る。 なお、図面中、１はサイホン式便器、２はトラップ排水
路、３は圧力センサ、５，３０は洗浄水量調節装置、６
は給水管、７．２７は流量調節弁、２１はサイホンジェ
ット式便器、３１ｃは予め設定した圧力変化パターンに
対応するデータが収納されたＲＯＭ、５３は予め設定し
た圧力変化パターンに対応する電圧を発生するパターン
ジェネレータである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）トラップ排水路に設けた圧力検出手段により検出
   したトラップ排水路内の圧力と予め設定した圧力変化パ
   ターンとの差に基づいてトラップ排水路内の圧力が圧力
   変化パターンに近づくよう洗浄水の流量を制御すること
   を特徴とする洗浄給水装置。
2. （２）請求項１記載の洗浄給水装置を備えたことを特徴
   とする水洗式便器。