JP5007943B2

JP5007943B2 - 水洗大便器

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Publication number: JP5007943B2
Application number: JP2007205550A
Authority: JP
Inventors: 麻友大久保; 義和牛島; 雄一佐藤; 慶信加藤; 良祐林
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2007-08-07
Filing date: 2007-08-07
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2027-08-07
Also published as: JP2009041225A

Description

本発明は、水洗大便器に係り、特に、加圧した洗浄水によって洗浄される水洗大便器に関する。

特許文献１には、リム吐水は、リム吐水口から水道水を直接供給し、一方、ジェット吐水は、タンクに貯水された洗浄水をポンプで加圧し、この加圧された洗浄水をジェット吐水口から吐出させて、ボウル部を洗浄するようにした水洗大便器が記載されている。この特許文献１の水洗大便器では、タンクに貯水された洗浄水をポンプで加圧してジェット吐水口から吐出するようにしているので、低水圧の地域や場所でも使用できるという利点がある。

特開２００５−２６４４６９号公報

しかしながら、特許文献１に記載された水洗大便器においては、ポンプにより加圧されてジェット吐水口から吐水される洗浄水の流量が少なく且つポンプ回転数がジェット吐水中に一定であるため、サイホン作用発生までの時間が長くなり、しかも、サイホン作用により汚物（沈殿系汚物）を排出してサイホン作用終了後も、長時間ジェット吐水を行って、サイホン作用終了時に残った汚物（浮遊系汚物）を排出させる必要があり、その分、ジェット吐水に多くの洗浄水を必要としていた。このように特許文献１の水洗大便器は、節水の要請を満たすものでないため、更なる改良の必要があった。

そこで、本発明は、汚物（特に浮遊系汚物）を残さず効果的に排出することができ且つ節水の要請を満たすことができる水洗大便器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、加圧した洗浄水によって洗浄される水洗大便器であって、ボウル部と、洗浄水を吐出するリム吐水口及びジェット吐水口と、排水トラップ管路とを備えた便器本体と、洗浄水を貯水する貯水タンクと、洗浄水をリム吐水口に所定のタイミングで供給するリム吐水供給手段と、洗浄水を上記貯水タンクに所定のタイミングで補給する貯水供給手段と、この貯水タンクに貯水された洗浄水を加圧してジェット吐水口に供給する加圧ポンプと、この加圧ポンプの作動を制御すると共に回転数を制御してジェット吐水口から吐水される洗浄水の流速及び流量を制御する加圧ポンプ制御手段と、を有し、加圧ポンプ制御手段は、先ず、ジェット吐水口から、サイホン作用を発生させるための第１の流量を吐水し、この第１の流量により発生したサイホン作用終了後に、この第１の流量よりも多い第２の流量を吐水するように、加圧ポンプの回転数を制御す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、貯水タンクに貯水された洗浄水を加圧ポンプにより加圧してジェット吐水口から吐水するとき、先ず、第１の流量（大流量）の洗浄水を吐水してサイホン作用を発生させ、このサイホン作用により、汚物（主に沈殿系汚物）を短時間で排出し、サイホン作用終了後に、第１の流量より多い第２の流量の洗浄水を吐水して、強いブロー流を形成し、これにより、サイホン作用終了後に生じる排水トラップ管路からの戻り水を押し返すことができ、且つ、短時間でボウル部内に浮遊する汚物（浮遊系汚物）を残さず排出することができるので、節水の要請を満たすことができる。

本発明において、好ましくは、加圧ポンプ制御手段は、第１の流量により発生したサイホン作用終了後に、第１の流量より少ない第３の流量を吐水し、その後、第１の流量より多い第２の流量を吐水して、ジェット吐水を終了するように、加圧ポンプの回転数を制御する。
このように構成された本発明においては、第１の流量により発生したサイホン作用終了後に、第１の流量より少ない第３の流量を吐水して、節水を行いながら浮遊系汚物を溜水内に沈め、さらに、その後に第１の流量よりも多い第２の流量の洗浄水の吐水して強いブロー流を形成し、これにより、短時間でこの浮遊系汚物を短時間で排出することができる。

本発明において、好ましくは、加圧ポンプ制御手段は、第１の流量により発生したサイホン作用終了後に、第１の流量より多い第４の流量を吐水し、その後、第４の流量より多い第２の流量を吐水して、ジェット吐水を終了するように、加圧ポンプの回転数を制御する。
このように構成された本発明においては、第１の流量により発生したサイホン作用終了後に、第１の流量より多い第４の流量を吐水して、浮遊系汚物を溜水内に沈めて排水トラップ管路へ素早く導くと共に排水トラップ管路における通気面積を減らして臭気の便器側への逆流を抑え、さらに、その後に第４の流量よりも多い第２の流量の洗浄水の吐水して強いブロー流を形成し、これにより、短時間でこの浮遊系汚物を短時間で排出することができる。

本発明において、好ましくは、加圧ポンプ制御手段は、リム吐水口から吐水される流量とジェット吐水口から吐水される第１の流量の合計が７５〜１２０リットル／分となるように、加圧ポンプの回転数を制御する。

本発明において、好ましくは、加圧ポンプ制御手段は、リム吐水口から吐水せずジェット吐水口から第１の流量を吐水して、７５〜１２０リットル／分の洗浄水を排水トラップ管路に流入させるように、加圧ポンプの回転数を制御する。

本発明において、好ましくは、加圧ポンプ制御手段により制御される加圧ポンプによりジェット吐水口から吐水される洗浄水の流速は、３.０〜６.２メートル／秒である。

本発明の水洗大便器によれば、汚物（特に浮遊系汚物）を残さず効果的に排出することができ且つ節水の要請を満たすことができる。

次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態による水洗大便器を説明する。
先ず、図１乃至図３により、本発明の第１実施形態による水洗大便器の構造を説明する。ここで、図１は、本発明の第１実施形態による水洗大便器を示す側面図であり、図２は図１に示す水洗大便器の平面図であり、図３は本発明の第１実施形態による水洗大便器を示す全体構成図である。

図１及び図２に示すように、本発明の実施形態による水洗大便器１は、便器本体２と、この便器本体２の上面に配置された便座４と、便座４を覆うように配置されたカバー６と、便器本体２の後方上部に配置された局部洗浄装置８と、を備えている。さらに、便器本体２の後方には、機能部１０が配置されており、この機能部１０はサイドパネル１１により覆われている。

便器本体２には、汚物を受けるボウル部１２と、このボウル部１２の底部から延びる排水トラップ管路１４と、ジェット吐水を行うジェット吐水口１６と、リム吐水を行うリム吐水口１８が形成されている。
ジェット吐水口１６は、ボウル部１２の底部に形成されており、排水トラップ管路１４の入口に指向してほぼ水平に配置され、洗浄水を排水トラップ管路１４に向けて吐出するようになっている。
リム吐水口１８は、ボウル部１２の左側上部後方に形成されており、ボウル部１２の上縁に沿って洗浄水を吐出するようになっている。

排水トラップ管路１４は、入口部１４ａと、この入口部１４ａから上昇するトラップ上昇管１４ｂと、このトラップ上昇管１４ｂから下降するトラップ下降管１４ｃとからなり、トラップ上昇管１４ｂとトラップ下降管１４ｃとの間が頂部１４ｄとなっている。
ここで、排水トラップ管路１４のトラップ下降管１４ｃの下端には、排水管１５が接続されている。

本実施形態による水洗大便器１は、洗浄水を供給する水道に直結されており、水道の給水圧力によりリム吐水口１８から洗浄水が吐出される。また、ジェット吐水に関しては、後述するように、機能部１０に内蔵された貯水タンク２０に貯水された洗浄水を加圧ポンプ２２によって加圧して、大流量でジェット吐水口１６から吐出させるようになっている。

次に、図３により、本実施形態による水洗大便器１の機能部１０を詳細に説明する。
図３に示すように、機能部１０には、水道から洗浄水が供給される給水路２４が設けられ、この給水路２４には、上流側から、止水栓２６、ストレーナ２８、分岐金具３０、定流量弁３２、ダイヤフラム式の電磁開閉弁３４、給水路切替弁３６がそれぞれ設けられている。

これらの定流量弁３２、電磁開閉弁３４、及び、給水路切替弁３６は、バルブユニット３７として、一体的に組立られたものとなっている。
また、給水路切替弁３６の下流側には、リム吐水口１８に洗浄水を供給するためのリム側給水路３８、及び、貯水タンク２０に洗浄水を供給するためのタンク側給水路４０が接続されている。

ここで、定流量弁３２は、止水栓２６、ストレーナ２８、分岐金具３０を介して流入した洗浄水を、所定の流量（例えば、１６リットル／分の流量）以下に絞るためのものである。また、定流量弁３２を通過した洗浄水は、電磁開閉弁３４に流入し、電磁開閉弁３４を通過した洗浄水は、給水路切替弁３６により、リム側であるリム側給水路３８からリム吐水口１８へ、又は、タンク側であるタンク側給水路４０から貯水タンク２０に供給されるようになっている。ここで、給水路切替弁３６は、リム側給水路３８とタンク側給水路４０の両方に同じタイミングで洗浄水を供給可能であって、リム側とタンク側への給水量の割合を任意に変更できる切替弁である。

また、貯水タンク２０の下部には、ポンプ側給水路４５が接続されており、このポンプ側給水路４５の下流端にはポンプ室２２ａを備えた加圧ポンプ２２が接続されている。さらに、加圧ポンプ２２とジェット吐水口１６はジェット側給水路４６により接続されており、加圧ポンプ２２が、貯水タンク２０に貯水された洗浄水を加圧してジェット吐水口１６まで供給するようになっている。

ジェット側給水路４６は、図３に示すように、上方に向けて凸型に形成されており、この凸型部分の頂部４６ａが最高位置となっている。

次に、上述したリム側給水路３８には、リム吐水用バキュームブレーカ４８が設けられており、給水路２４に負圧が発生した時に洗浄水のリム吐水口１８からの逆流を防止している。また、リム吐水用バキュームブレーカ４８は、図３に示すように、ボウル部１２の上端面よりも上方に配置され、これにより、逆流を確実に防止している。さらに、リム吐水用バキュームブレーカ４８の大気開放部から溢れた洗浄水は、戻り管路５０を通って貯水タンク２０に流入するようになっている。

タンク側給水路４０にも、逆止弁であるバキュームブレーカ４２が設けられており、洗浄水の貯水タンク２０からの逆流を防止している。

ここで、貯水タンク２０は、密閉タイプの貯水タンクであり、タンク側給水路４０と貯水タンク２０の接続部には、ボール式逆止弁４３が設けられている。このボール式逆止弁４３により、貯水タンク２０が後述するオーバーフロー流路７０の上端７０ａの位置を越えて満水状態になった場合でも、ボール４３ａが浮上して、タンク側給水路４０との接続部を閉鎖するので、洗浄水がタンク側給水路４０に逆流することがないようになっている。なお、本実施形態において、貯水タンク２０は、約２.５リットルの内容積を有する。

同様に、戻り管路５０と貯水タンクの接続部にも、同様に、ボール式逆止弁４４が設けられており、貯水タンク２０が後述するオーバーフロー流路７０の上端７０ａの位置を越えて満水状態になった場合でも、洗浄水が戻り管路５０に逆流することはないようになっている。

さらに、ポンプ側給水路４５には、逆止弁であるジェット吐水用フラッパー弁５６及び水抜栓５８が設けられている。これらのジェット吐水用フラッパー弁５６及び水抜栓５８は、加圧ポンプ２２よりも下方の、貯水タンク２０の下端部付近の高さに配置されている。このため、水抜栓５８を開放することにより、メンテナンス時等に貯水タンク２０内及び加圧ポンプ２２内の洗浄水を排出することができるようになっている。また、貯水タンク２０と加圧ポンプ２２の間にジェット吐水用フラッパー弁５６を配置することにより、貯水タンク２０内の水位が加圧ポンプ２２の高さよりも低くなった場合に、洗浄水が加圧ポンプ２２から貯水タンク２０に逆流し、加圧ポンプ２２内の洗浄水が抜け加圧ポンプ２２が空運転してしまうことを防止している。また、加圧ポンプ２２の下方には、水受けトレイ６０が配置されており、結露した水滴や漏水を受けるようになっている。

機能部１０には、電磁開閉弁３４の開閉操作、給水路切替弁３６の切替操作、及び、加圧ポンプ２２の回転数や作動時間等を制御するコントローラ６２が内蔵されている。

貯水タンク２０の内部には、上端フロートスイッチ６４ａ、及び、下端フロートスイッチ６４ｂが配置されている。
上端フロートスイッチ６４ａは、貯水タンク２０内の水位が通常使用時の最高水位Ｌ１より少しだけ低い所定位置Ｌ２に達するとオンに切り替わり、コントローラ６２はこれを検知して、電磁開閉弁３４を閉鎖させる。

下端フロートスイッチ６４ｂは、貯水タンク２０内の水位が通常使用時の最低水位Ｌ４より少しだけ高い所定の水位Ｌ３まで低下するとオンに切り替わり、コントローラ６２はこれを検知して、加圧ポンプ２２を停止させる。

さらに、オーバーフロー流路７０が設けられ、このオーバーフロー流路７０の上端７０ａは貯水タンク２０内に開口し、その下端７０ｂは、ジェット側給水路４６に接続されている。

このオーバーフロー流路７０には逆止弁であるフラッパー弁７２が取り付けられている。このオーバーフロー流路７０及びフラッパー弁７２により、洗浄水のジェット吐水口１６からの逆流を防止すると共に、これらの間の縁切りを行うことができるようになっている。

コントローラ６２は、使用者による洗浄スイッチ（図示せず）のＯＮ操作により、電磁開閉弁３４、給水路切替弁３６、加圧ポンプ２２を順次作動させ、先ずリム吐水口１８から吐水し、リム吐水を継続させながら、次にジェット吐水口１６からの吐水を開始させて、ボウル部１２を洗浄する。さらに、コントローラ６２は、洗浄終了後、電磁開閉弁３４を開放し、給水路切替弁３６を貯水タンク２０側に切り替えて洗浄水を貯水タンク２０に補給する。貯水タンク２０内の水位が上昇し、上端フロートスイッチ６４ａが規定の貯水量を検出すると、コントローラ６２は、電磁開閉弁３４を閉鎖して給水を停止する。

次に、図４により、第１実施形態による水洗大便器の洗浄動作を説明する。図４は、本発明の第１実施形態による水洗大便器の洗浄動作を示すタイムチャートである。

図４に示すように、先ず、待機状態（時刻ｔ０〜ｔ１）において、給水路切替弁３６は、リム側給水路３８とタンク側給水路４０の両方に連通する中立位置、即ち、リム側５０％貯水タンク側５０％の状態の位置となっている。なお、この給水路切替弁３６の待機位置は、リム側全開位置、即ち、リム側１００％貯水タンク側０％の状態の位置でもよい。

次に、この待機状態（時刻ｔ０〜ｔ１）で、洗浄スイッチ（図示せず）をＯＮ操作する（時刻ｔ１）と、前リム吐水（時刻ｔ１〜ｔ１１）が開始される。このとき（時刻ｔ１）、給水路切替弁３６は、リム側５０％貯水タンク側５０％の中立位置から、タンク側給水路４０に全開状態（タンク側１００％）の位置に切り替えられ、時刻ｔ２〜ｔ３の間、この状態が保持される。

次に、給水路切替弁３６がタンク側１００％になったとき、即ち、時刻ｔ２において、電磁開閉弁３４をＯＮとして、洗浄水を給水路２４に流入させる。これにより、給水切替弁３６の上流側にある給水路２４内に残留する圧縮空気を貯水タンク２０内に排出することができる。この結果、給水切替弁３６をいきなりリム側であるリム側給水路３８に切り替えた場合に生じるリム吐水口１８からの空気の異音（排出音）の発生や水はね等を防止することができる。

次に、時刻ｔ３〜ｔ４の間に、給水切替弁３６をタンク側全開位置（貯水タンク側１００％）からリム側全開位置（リム側１００％）に徐々に切り替え、洗浄水をリム吐水口１８へ少量づつ供給し、洗浄水をリム吐水口１８から吐水する。これにより、リム吐出口１８に大量の洗浄水が一気に供給されることなく、リム吐水口１８に徐々に洗浄水が供給されるので、給水路切替弁３６の下流側のリム側給水路３８内に残留する空気をリム吐水口１８からスムーズに排出することができ、それにより、残留空気が一気に排出されるときに生じる異音の発生や水はね等も防止することができる。

次に、時刻ｔ２から所定時間（例えば、５秒）経過後、時刻ｔ５〜ｔ１１の間において、ジェット吐水を行うために、加圧ポンプ２２をＯＮとし、加圧ポンプ２２が貯水タンク２０内の洗浄水をジェット吐水口１６へ供給し、洗浄水をジェット吐水口１６から吐水する。

本実施形態においては、リム吐水によりボウル部１２内及び排水トラップ管路１４内の溜水水位が上昇した状態でジェット吐水を行っている（時刻ｔ５〜ｔ１１の間）ので、短時間でサイホン作用を起動させ、しかも、強いサイホン作用を発生させることができる。この結果、サイホン作用起動のためのジェット吐水の洗浄水量を少なくすることができるので、節水化を達成できる。

また、本実施形態においては、ジェット吐水中（時刻ｔ５〜ｔ１１の間）にリム吐水が途切れることなく継続して行われるので、排水トラップ管路の入口部に空気が流入し難くなり、サイホン切れ音を抑制することができる。また、浮遊系の汚物を溜水の中心に集めながらジェット吐水することで、浮遊系の汚物がボウル面へ張り付くことを防いで、浮遊系の汚物も確実に排出することができる。

次に、このジェット吐水のとき、コントローラ６２が加圧ポンプ２２の回転数を以下のように制御する。
先ず、加圧ポンプ２２は、時刻ｔ６〜ｔ７において、比較的低速（例えば、１０００ｒｐｍ）に保持され、これにより、ジェット側給水路４６の頂部４６ａの近傍（即ち、ボウル部１２の溜水面より上方に位置する部分）に在留する空気をゆっくりとジェット吐水口１６から排出する。この結果、加圧ポンプ２２をいきなり本来の高速回転で始動した場合に生じるジェット吐水口１６からの空気の排出音の発生を防止することができる。

次に、時刻ｔ８〜ｔ９において、加圧ポンプ２２を高速回転（例えば、３０００ｒｐｍ）させる。これにより、加圧ポンプ２２による加圧力が大きくなり、ジェット吐水口１６から大流量（第１の流量）の洗浄水が吐水される。このとき、リム吐水口１８から継続してリム吐水がなされているので、リム吐水口１８から吐水される洗浄水の流量が加わり、大流量の洗浄水が、排水トラップ管路１４の入口部１４ａに流入し、サイホン現象が急速に引き起こされ、ボウル部１２内の溜水及び汚物（沈殿系汚物）が素早く排出される。このとき、排水トラップ管路１４の入口部１４ａに流入する流量は、リム吐水による流量（１０リットル／分〜１５リットル／毎分）とジェット吐水による流量（第１の流量）の合計で、７５リットル／分〜１２０リットル／分であり、従来と比較して大流量となっている。
なお、リム吐水口からの吐水を行わない状態で、ジェット吐水口１６から第１の流量を吐水することも可能であり、この場合には、ジェット吐水による第１の流量は７５リットル／分〜１２０リットル／分となる。

次に、この大流量によるサイホン作用が終了した後である時刻ｔ９〜ｔ１１において、排水トラップ管路１４の入口部１４ａに流入する洗浄水の流量を、上記の時刻ｔ８〜ｔ９における洗浄水の流量よりも多い流量とするために、加圧ポンプ２２の回転数を少し増大させる（例えば、３５００ｒｐｍ）。このとき、排水トラップ管路１４の入口部１４ａに流入する流量は、リム吐水による流量（１０リットル／分〜１５リットル／毎分）とジェット吐水による流量（第２の流量）の合計で、９０リットル／分〜１４０リットル／分である。なお、リム吐水口からの吐水を行わず、ジェット吐水口１６から第２の流量を吐水する場合には、第２の流量は９０リットル／分〜１４０リットル／分となる。

このようにして、第１実施形態においては、リム吐水による流量及びジェット吐水による第１の流量により発生したサイホン現象が終了した直後（時刻ｔ９）に、排水トラップ管路１４の入口部１４ａにより多くの流量（リム吐水による流量及びジェット吐水による第２の流量）の洗浄水を流入させているので、強いブロー流（第２の流量による吐水）が形成され、それにより、排水トラップ管路１４からの戻り水を押し返すことができると共に、短時間で、ボウル部１２内に浮遊する汚物（浮遊系汚物）を排出することができる。この結果、従来よりも、少ない洗浄水の量で効果的に汚物（浮遊系汚物）を排出することができる。

次に、時刻ｔ１１において、貯水タンク２０内の洗浄水の水位がＬ３よりも低下して、下端フロートスイッチ６４ｂがＯＮとなると、加圧ポンプ２２の作動を停止する。このとき、加圧ポンプ２２の回転数を、ジェット吐水口１６からの吐水が漸減するように、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの間、ゆっくりと低減させる。これにより、ジェット吐水を急激に終了することにより切れ音の発生を防止することができる。

時刻ｔ１１において、ジェット吐水は終了したが、このとき、リム吐水は依然として継続しており、時刻ｔ１１から時刻ｔ１３までの所定時間（例えば、４秒）、リム吐水（後リム吐水）だけ継続される。
この後、時刻ｔ１３〜ｔ１４において、給水路切替弁３６をリム側全開からタンク側全開に切り替える。これにより、貯水タンク２０内に洗浄水が貯水される。

次に、時刻ｔ１５において、貯水タンク２０内の水位がＬ２よりも上昇することにより、上端フロートスイッチ６４ａがＯＮとなり、これにより、電磁開閉弁３４がＯＦＦ（閉操作）となり、洗浄水の貯水タンク２０内への流入が停止される。

次に、時刻ｔ１６において、給水切替弁３６がリム側とタンク側の両方に連通する中立位置に戻り、待機状態（時刻ｔ０と同じ状態）に復帰する。

次に、図５により、第１実施形態による水洗大便器におけるジェット吐水のメカニズムを詳細に説明する。図５は、本発明の第１実施形態による水洗大便器におけるジェット吐水のメカニズムを説明するための図である。
図５（ａ）は待機状態を示し（図４の時刻ｔ０〜ｔ１）、ボウル部に水が貯留された状態となっている。次に、リム吐水が開始され、このリム吐水継続中に、図５（ｂ）に示すように、ジェット吐水が開始される（図４の時刻ｔ８）とポンプが高速回転（３０００ｒｐｍ）し、リム吐水及び大流量（第１の流量）のジェット吐水により排水トラップ管路内が満水となる。次に、図５（ｃ）に示すように、排水トラップ管路の入口部から空気が吸入され、サイホン作用が終了する（図４の時刻ｔ８〜ｔ９）。

この後（図４のｔ８〜ｔ９）、図５（ｄ）に示すように、サイホン作用が終了しても、大流量のジェット流により、排水トラップ管路の長手方向に沿う一部が洗浄水によりシールされるため、臭気の便器側への戻りを防止することができ、同時に、汚物（主に沈殿系汚物）を排出することができる。

次に、図５（ｅ）に示すように、時刻ｔ９において、加圧ポンプの回転数を増大させて高速回転（３５００ｒｐｍ）させえ、ジェット吐水口から第１の流量よりも多い第２の流量を吐水したとき、この大流量のジェット吐水により、排水トラップ管路からの洗浄水の戻り水の量を低減させることができ、さらに、サイホン作用のみでは排出困難な汚物（浮遊系汚物）を強力なブロー流により、排出させることができる。

その後、図５（ｆ）に示すように、ジェット吐水の洗浄水の量が漸減し（図４のｔ１１〜ｔ１２）、それにより、静かに汚物の排出動作が完了する。
次に、図５（ｇ）に示すように、継続して行われているリム吐水（後リム洗浄）により、ボウル部への洗浄水のリフィールが行われ（図４の時刻ｔ１１〜ｔ１４）、次に、図５（ｈ）に示すように、元の待機状態となる（図４の時刻ｔ１６以降）。

次に、図６及び図７により、本発明の第２実施形態による水洗大便器を説明する。図６は本発明の第２実施形態による水洗大便器におけるジェット吐水による洗浄動作を示すタイムチャートであり、図７は本発明の第２実施形態による水洗大便器におけるジェット吐水のメカニズムを説明するための図である。
第２実施形態による水洗大便器の基本構成は、上述した第１実施形態と同様であるため、以下第１実施形態と異なる部分のみ説明する。

先ず、第２実施形態においては、ジェット吐水以外の洗浄動作は、図４に示す第１実施形態によるものと同じであり、図６に示すジェット吐水の洗浄動作のみ異なっている。即ち、図６に示すように、ジェット吐水のとき、コントローラ６２が加圧ポンプ２２の回転数を以下のように制御する。
先ず、加圧ポンプ２２は、時刻ｔ６〜ｔ７において、比較的低速（例えば、１０００ｒｐｍ）に保持され、これにより、ジェット側給水路４６の頂部４６ａの近傍（即ち、ボウル部１２の溜水面より上方に位置する部分）に在留する空気をゆっくりとジェット吐水口１６から排出する。

次に、時刻ｔ８〜ｔ９において、加圧ポンプ２２を高速回転（例えば、３０００ｒｐｍ）させる。これにより、加圧ポンプ２２による加圧力が大きくなり、ジェット吐水口１６から大流量の洗浄水が吐水される。このとき、リム吐水口１８から継続してリム吐水がなされているので、リム吐水口１８から吐水される洗浄水の流量が加わり、大流量の洗浄水が、排水トラップ管路１４の入口部１４ａに流入し、サイホン現象が急速に引き起こされ、ボウル部１２内の溜水及び汚物（沈殿系汚物）が素早く排出される。このとき、排水トラップ管路１４の入口部１４ａに流入する流量は、リム吐水による流量（１０リットル／分〜１５リットル／毎分）とジェット吐水による流量（第１の流量）の合計で、７５リットル／分〜１２０リットル／分であり、従来と比較して大流量となっている。
なお、リム吐水口からの吐水を行わない状態で、ジェット吐水口１６から第１の流量を吐水することも可能であり、この場合には、ジェット吐水による第１の流量は７５リットル／分〜１２０リットル／分となる。

次に、この大流量によるサイホン作用が終了した後である時刻ｔ９〜ｔ１０において、排水トラップ管路１４の入口部１４ａに流入する洗浄水の流量を、上記の時刻ｔ８〜ｔ９における洗浄水の流量よりも少ない流量とするために、加圧ポンプ２２の回転数を少し低減させる（例えば、２６００ｒｐｍ）。このとき、排水トラップ管路１４の入口部１４ａに流入する流量は、リム吐水による流量（１０リットル／分〜１５リットル／毎分）とジェット吐水による流量（第３の流量）の合計で、６５リットル／分〜１０５リットル／分である。なお、リム吐水口からの吐水を行わず、ジェット吐水口１６から第３の流量を吐水する場合には、ジェット吐水による第３の流量は６５リットル／分〜１０５リットル／分となる。

その後、時刻ｔ１０〜ｔ１１において、排水トラップ管路１４の入口部１４ａに流入する洗浄水の流量を、時刻ｔ８〜ｔ９における洗浄水の流量よりも多い流量とするために、加圧ポンプ２２の回転数を増大させる（例えば、３５００ｒｐｍ）。このとき、排水トラップ管路１４の入口部１４ａに流入する流量は、リム吐水による流量（１０リットル／分〜１５リットル／毎分）とジェット吐水による流量（第２の流量）の合計で、８０リットル／分〜１４０リットル／分である。なお、リム吐水口からの吐水を行わず、ジェット吐水口１６から第２の流量を吐水する場合には、ジェット吐水による第２の流量は９０リットル／分〜１４０リットル／分となる。

このようにして、第２実施形態においては、リム吐水による流量及びジェット吐水による第１の流量により発生したサイホン現象が終了した直後（時刻ｔ９）に、排水トラップ管路１４の入口部１４ａにより少ない流量（リム吐水による流量及びジェット吐水による第３の流量）の洗浄水を流入させ、節水を行いながら浮遊系汚物を溜水内に沈め、さらに、その後、排水トラップ管路１４の入口部１４ａに、時刻ｔ８〜t９のときより多い流量（リム吐水による流量及びジェット吐水による第２の流量）の洗浄水を流入させているので、強いブロー流（第２の流量による吐水）が形成され、それにより、排水トラップ管路１４からの戻り水を押し返すことができると共に、短時間で、ボウル部１２内に浮遊する汚物（浮遊系汚物）を排出することができる。この結果、従来よりも、少ない洗浄水の量で効果的に汚物（浮遊系汚物）を排出することができる。

次に、図７により、第２実施形態による水洗大便器におけるジェット吐水のメカニズムを詳細に説明する。
図７（ａ）は待機状態を示し（図４の時刻ｔ０〜ｔ１）、ボウル部に水が貯留された状態となっている。次に、リム吐水が開始され、このリム吐水継続中に、図７（ｂ）に示すように、ジェット吐水が開始される（図６の時刻ｔ８）とポンプが高速回転（３０００ｒｐｍ）し、リム吐水及び大流量（第１の流量）のジェット吐水により排水トラップ管路内が満水となる。次に、図７（ｃ）に示すように、排水トラップ管路の入口部から空気が吸入され、サイホン作用が終了する（図６の時刻ｔ９の直前）。

この後、図５（ｄ）に示すように、サイホン作用が終了しても、図６の時刻ｔ９〜ｔ１０において、第１の流量よりも多少少ないが依然として大流量であるジェット吐水（第３の流量）が行われ、節水を行いながら浮遊系汚物を溜水内に沈め、さらに、このジェット吐水には排水トラップ管路を乗り越えることができる程度の流速を与え、これにより、汚物（主に浮遊系汚物）の排出を行う。

次に、図７（ｅ）に示すように、時刻ｔ１０において、加圧ポンプの回転数をさらに増大させて高速回転（３５００ｒｐｍ）させて、ジェット吐水口から第１の流量よりも多い第２の流量を吐水したとき、この大流量のジェット吐水により、排水トラップ管路からの洗浄水の戻り水の量を低減させることができ、さらに、サイホン作用のみでは排出困難な汚物（浮遊系汚物）を強力なブロー流により、排出させることができる。

その後、図７（ｆ）に示すように、ジェット吐水の洗浄水の量が漸減し（図６のｔ１１〜ｔ１２）、それにより、静かに汚物の排出動作が完了する。

次に、図８により、本発明の第３実施形態による水洗大便器を説明する。図８は本発明の第３実施形態による水洗大便器におけるジェット吐水による洗浄動作を示すタイムチャートある。
第３実施形態による水洗大便器の基本構成は、上述した第１実施形態と同様であるため、以下第１実施形態と異なる部分のみ説明する。

先ず、第３実施形態においては、ジェット吐水以外の洗浄動作は、図４に示す第１実施形態によるものと同じであり、図８に示すジェット吐水の洗浄動作のみ異なっている。即ち、図８に示すように、ジェット吐水のとき、コントローラ６２が加圧ポンプ２２の回転数を以下のように制御する。
先ず、加圧ポンプ２２は、時刻ｔ６〜ｔ７において、比較的低速（例えば、１０００ｒｐｍ）に保持され、これにより、ジェット側給水路４６の頂部４６ａの近傍（即ち、ボウル部１２の溜水面より上方に位置する部分）に在留する空気をゆっくりとジェット吐水口１６から排出する。

次に、この大流量によるサイホン作用が終了した後である時刻ｔ９〜ｔ１０において、排水トラップ管路１４の入口部１４ａに流入する洗浄水の流量を、上記の時刻ｔ８〜ｔ９における洗浄水の流量よりも少しだけ多い流量とするために、加圧ポンプ２２の回転数を少し増大させる（例えば、３２００ｒｐｍ）。このとき、排水トラップ管路１４の入口部１４ａに流入する流量は、リム吐水による流量（１０リットル／分〜１５リットル／毎分）とジェット吐水による流量（第４の流量）の合計で、８０リットル／分〜１３０リットル／分である。なお、リム吐水口からの吐水を行わず、ジェット吐水口１６から第４の流量を吐水する場合には、ジェット吐水による第３の流量は８０リットル／分〜１３０リットル／分となる。

その後、時刻ｔ１０〜ｔ１１において、排水トラップ管路１４の入口部１４ａに流入する洗浄水の流量を、さらに多い流量とするために、加圧ポンプ２２の回転数を増大させる（例えば、３５００ｒｐｍ）。このとき、排水トラップ管路１４の入口部１４ａに流入する流量は、リム吐水による流量（１０リットル／分〜１５リットル／毎分）とジェット吐水による流量（第２の流量）の合計で、９０リットル／分〜１４０リットル／分である。なお、リム吐水口からの吐水を行わず、ジェット吐水口１６から第２の流量を吐水する場合には、ジェット吐水による第２の流量は９０リットル／分〜１４０リットル／分となる。

このようにして、第３実施形態においては、リム吐水による流量及びジェット吐水による第１の流量により発生したサイホン現象が終了した直後（時刻ｔ９）に、排水トラップ管路１４の入口部１４ａにより多い流量（リム吐水による流量及びジェット吐水による第４の流量）の洗浄水を流入させ、浮遊系汚物を溜水内に沈め、その後、さらに、より多い流量（リム吐水による流量及びジェット吐水による第２の流量）の洗浄水を流入させているので、強いブロー流（第４の流量及び第２の流量による吐水）が形成され、それにより、排水トラップ管路１４からの戻り水を押し返すことができると共に、短時間で、ボウル部１２内に浮遊する汚物（浮遊系汚物）を排出することができる。この結果、従来よりも、少ない洗浄水の量で効果的に汚物（浮遊系汚物）を排出することができる。

なお、上述した第２実施形態及び第３実施形態において、ジェット吐水口から吐水される第３の流量及び第４の流量は、単一でも複数でも良い。また、ジェット吐水口から第２の流量（最大流量）の洗浄水が吐水されて後は、直ちに、ジェット吐水が終了するようになっている。

本発明の第１実施形態による水洗大便器を示す側面図である。図１に水洗大便器の平面図である。本発明の第１実施形態による水洗大便器を示す全体構成図である。本発明の第１実施形態による水洗大便器の基本動作を示すタイムチャートである。本発明の第１実施形態による水洗大便器によるジェット吐水のメカニズムを説明するための図である。本発明の第２実施形態による水洗大便器におけるジェット吐水による洗浄動作を示すタイムチャートである。本発明の第２実施形態による水洗大便器によるジェット吐水のメカニズムを説明するための図である。本発明の第３実施形態による水洗大便器におけるジェット吐水による洗浄動作を示すタイムチャートである。

符号の説明

１水洗大便器
２便器本体
１０機能部
１２ボウル部
１４排水トラップ管路
１６ジェット吐水口
１８リム吐水口
２０貯水タンク
２２加圧ポンプ
２４給水路
３２定流量弁
３４電磁開閉弁
３６給水路切替弁
３８リム側給水路
４０タンク側給水路
４５ポンプ側給水路
４６ジェット側給水路
６２コントローラ
６４ａ上端フロートスイッチ
６４ｂ下端フロートスイッチ
７０オーバーフロー流路

Claims

加圧した洗浄水によって洗浄される水洗大便器であって、
ボウル部と、洗浄水を吐出するリム吐水口及びジェット吐水口と、排水トラップ管路とを備えた便器本体と、
洗浄水を貯水する貯水タンクと、
洗浄水を上記リム吐水口に所定のタイミングで供給するリム吐水供給手段と、
洗浄水を上記貯水タンクに所定のタイミングで補給する貯水供給手段と、
この貯水タンクに貯水された洗浄水を加圧して上記ジェット吐水口に供給する加圧ポンプと、
この加圧ポンプの作動を制御すると共に回転数を制御して上記ジェット吐水口から吐水される洗浄水の流速及び流量を制御する加圧ポンプ制御手段と、を有し、
上記加圧ポンプ制御手段は、先ず、上記ジェット吐水口から、サイホン作用を発生させるための第１の流量を吐水し、この第１の流量により発生したサイホン作用終了後に、この第１の流量よりも多い第２の流量を吐水するように、上記加圧ポンプの回転数を制御することを特徴とする水洗大便器。
上記加圧ポンプ制御手段は、第１の流量により発生したサイホン作用終了後に、第１の流量より少ない第３の流量を吐水し、その後、第１の流量より多い第２の流量を吐水して、ジェット吐水を終了するように、上記加圧ポンプの回転数を制御する請求項１記載の水洗大便器。
上記加圧ポンプ制御手段は、第１の流量により発生したサイホン作用終了後に、第１の流量より多い第４の流量を吐水し、その後、第４の流量より多い第２の流量を吐水して、ジェット吐水を終了するように、上記加圧ポンプの回転数を制御する請求項１記載の水洗大便器。
上記加圧ポンプ制御手段は、上記リム吐水口から吐水される流量と上記ジェット吐水口から吐水される第１の流量の合計が７５〜１２０リットル／分となるように、上記加圧ポンプの回転数を制御する請求項１乃至３の何れか１項記載の水洗大便器。
上記加圧ポンプ制御手段は、上記リム吐水口から吐水せず上記ジェット吐水口から第１の流量を吐水して、７５〜１２０リットル／分の洗浄水を上記排水トラップ管路に流入させるように、上記加圧ポンプの回転数を制御する請求項１乃至３の何れか１項記載の水洗大便器。
上記加圧ポンプ制御手段により制御される加圧ポンプにより上記ジェット吐水口から吐水される洗浄水の流速は、３.０〜６.２メートル／秒である請求項１乃至５の何れか１項記載の水洗大便器。