JP2014224432A - 便器洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大便や小便を便器から排出及び搬送するとともに便器の洗浄を行うについて、大便及び小便のそれぞれに対してタンクの排出口の開放時間を２段階で制御することを可能とし、もって大便及び小便のいずれに対しても常時適正な水量で排出、搬送及び洗浄することが可能な便器洗浄装置を提供する。
【解決手段】弁開閉機構１０により、第１時間（Ｔ１）及び第１時間よりも長い第２時間（Ｔ２）の２段階で排出口２０の開放時間を制御し、弁体３７と弁座２１とを離間させてタンク４内の水を排出口２０から便器まで排出した後、弁開閉機構１０による制御に基づき排出口２０が開放されている第１時間又は第２時間が経過するまで、インレットバルブ１１により開放された注水口３４から水道水をタンク４に給水するとともに排出口２０から便器に排水するように構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は便器洗浄装置に関し、特に、大便や小便を排出及び搬送するとともに便器の洗浄を行うについて、大便及び小便のそれぞれに対してタンクの排出口の開放時間を２段階でメカニカルに制御することを可能とし、もって大便及び小便のいずれに対しても常時適正な水量で排出、搬送及び洗浄することが可能な便器洗浄装置に関するものである。

従来より、この種の便器洗浄装置について、例えば、特開平８−３１１９５３号公報には、基本的に、メカニカル方式で、初期に大容量の水を排出して汚物を流し、これに続いて小容量の水を流して便器を清浄する方式の便器洗浄用タンク装置が記載されている。
具体的に、かかる便器洗浄用タンクでは、操作レバーを操作して操作ロッドを回動させると、操作ロッドに連結されているオーバーフロー管及びフロート体を引き上げる。これにより弁体が開弁し、内部タンク内の水が便器に対して排水される。尚、内部タンクの水位が低下しても、排水直後には制御筒の貯水室内には水が満水状態に保持されている。これにより、貯水室内に収納されるフロート体には浮力が生じ、この浮力により引き上げられたオーバーフロー管及び弁体は上昇して全開状態に保持される。

排水直後、フロート体が全開位置まで上昇すると、フロート体に取り付けられた絞り弁も上昇し、その大径部は貯水室底面の制御小孔に入り込んでいる。この結果、制御小孔の流路面積は最小状態となり、制御小孔の流路抵抗が増大することから、制御小孔を通過流出する水の量は最小限に抑えられる。これにより、弁部材は、排水直後から内部タンクの水位が貯水室の底面付近に低下するまで全開位置に維持される。
排水口からの排水が進んで、内部タンク内の水位が貯水室の底面付近のレベルを下回ると、貯水室内の水が積極的に制御小孔から流出するようになり、この結果、弁部材及びフロート体と共に絞り弁が降下する。これに伴い、絞り弁の大径部が制御小孔から下方に抜け、制御小孔の流路面積が急激に大きくなる。この時点から制御筒から制御小孔を通過して排出される水の量が増大する。制御筒内の水が急激に流出するに伴って、フロート体及び弁部材は急激に降下して排水口を閉弁する。この直後からボールタップ給水栓から給水され、タンク内は再び満水状態に保持される。

特開平８−３１１９５３号公報

しかしながら、前記した便器洗浄用タンクでは、操作ロッドの操作により弁体を開弁して内部タンク内の水を便器に対して排水して大便等を排出、搬送した後、制御筒の貯水室、フロート体及び絞り弁の作用により貯水室内の水を便器に対して追い水として排水し、便器の洗浄を行うことが可能なものではあるが、制御筒の貯水室に貯水される水量は常に一定であり、従って、便器から排出するものが大便であるか又は小便であるかとは関係なく、追い水として排水される水量は常に一定となる。

これでは、タンクの小型化を図って節水を指向する近年の傾向に対応することが困難なものであり、便器から排出すべき大便や小便に応じてフレキシブルに水量を変化させて節水を図ることはできないとう問題がある。

本発明は前記従来の問題点を解消するためになされたものであり、大便や小便を便器から排出及び搬送するとともに便器の洗浄を行うについて、大便及び小便のそれぞれに対してタンクの排出口の開放時間を２段階で制御することを可能とし、もって大便及び小便のいずれに対しても常時適正な水量で排出、搬送及び洗浄することが可能な便器洗浄装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、請求項１に係る便器洗浄装置は、便器に連通する排水口が底壁に形成されるとともに排出口の周囲に弁座が設けられたタンクと、前記弁座に対して離間及び当接可能な弁体を有し、排出口の開放及び閉塞を行うとともに、少なくとも第１時間及び第１時間よりも長い第２時間の２段階で排出口の開放時間を制御する弁開閉機構と、水道に連結されるとともに前記タンク内に配設され、タンク内の水位が所定水位以下になった時点で注水口を開放して水道からタンク内に給水し、タンク内の水位が所定水位以上になった時点で注水口を閉塞して水道からタンクへの給水を遮断するバルブ手段を有し、前記弁開閉機構を介して弁体と弁座とを離間させてタンク内の水を排出口から便器まで排出した後、前記弁開閉機構による制御に基づき排出口が開放されている第１時間又は第２時間が経過するまで、前記バルブ手段により開放された注水口から水道水をタンクに給水するとともに排出口から便器に排水することを特徴とする。

請求項２に係る便器洗浄装置は、請求項１の便器洗浄装置において、前記弁開閉機構は、中央に貫通筒を有し、貫通筒の周囲に貯水槽が形成されるとともに貯水槽の周壁における上下２つの位置に上側制御孔及び下側制御孔が形成され、前記排水口に固設される制御タンクと、前記貯水槽に配置され、前記上側制御孔に対向する幅広部及び幅狭部が形成されるとともに貯水槽内の水位に応じて上下に浮沈可能なフロート体と、前記貫通筒内を上下に移動可能とされ、下端に前記弁座に対応して前記弁体が設けられるとともに前記フロート体と一体に構成されたオーバーフロー管とを備え、前記フロート体及びオーバーフロー管を上方に引き上げた状態でフロート体を第１位置まで回動させ、フロート体の幅狭部と貯水槽の上側制御孔とを離間対向させ上側制御孔を開放するとともに上側制御孔及び下側制御孔から貯水槽内の水を前記第１時間タンク内に排出し、前記弁体と弁座とを当接して排出口を閉塞し、前記フロート体及びオーバーフロー管を上方に引き上げた状態でフロート体を第２位置まで回動させ、フロート体の幅広部と貯水槽の上側制御孔とを当接対向させ上側制御孔を閉塞するとともに下側制御孔から貯水槽内の水を前記第２時間タンク内に排出し、前記弁体と弁座とを当接して排出口を閉塞することを特徴とする。

請求項３に係る便器洗浄装置は、請求項２の便器洗浄装置において、前記フロート体が第１位置まで回動された状態で、前記排水口からの水道水の排出は、前記第１時間の経過に従って貯水槽内の水が減少することに基づきフロート体が貯水槽内で下降して前記弁体と弁座とが密着して排水口を閉塞するまでの間行われ、前記フロート体が第２位置まで回動された状態で、前記排出口からの水道水の排出は、前記第２時間の経過に従って貯水槽内の水が減少することに基づきフロート体が貯水槽内で下降して前記弁体と弁座とが密着して排水口を閉塞するまでの間行われることを特徴とする。

請求項４に係る便器洗浄装置は、請求項２又は３の便器洗浄装置において、前記タンクをカバーするケースと、前記ケースの一側に回動可能に取り付けられた操作コックと、前記操作コックの回動動作に連動して作動する作動部材と、前記フロート体に形成された係止部と、前記作動部材と前記フロート体の係止部とを連結する連結部材とを備え、前記操作コックを一方向に回動することにより、前記フロート体は前記連結部材を介して貯水槽から上方へ引き上げられるとともに貯水槽内で第１位置まで回動され、前記操作コックを前記一方向とは逆方向に回動することにより、前記フロート体は前記連結部材を介して貯水槽から引き上げられるとともに貯水槽内で第２位置まで回動されることを特徴とする。

請求項１に係る便器洗浄装置では、弁開閉機構により、少なくとも第１時間及び第１時間よりも長い第２時間の２段階で排出口の開放時間を制御し、弁体と弁座とを離間させてタンク内の水を排出口から便器まで排出した後、弁開閉機構による制御に基づき排出口が開放されている第１時間又は第２時間が経過するまで、バルブ手段により開放された注水口から水道水をタンクに給水するとともに排出口から便器に排水するように構成されているので、タンク内の水を排出口から便器まで排出した後、弁開閉機構により開放制御されている排出口から第１時間だけ水道水を追い水として便器に排水し、また、弁開閉機構により開放制御されている排出口から第１時間よりも長い第２時間だけ水道水を追い水として便器に排水することができる。

従って、例えば、便器から小便を排出する場合、先ず、タンク内の水を排出口から便器に排出して小便を便器から排出、搬送した後、更に水道水を第１時間だけ追い水として便器に排水することにより便器の洗浄、封水を行うことができる。同様に、便器から大便を排出する場合、先ず、タンク内の水を排出口から便器に排出して大便を便器から排出、搬送した後、更に水道水を第１時間よりも長い第２時間だけ追い水として便器に排水することにより便器の洗浄、封水を行うことができる。

これより、大便や小便を便器から排出及び搬送するとともに便器の洗浄を行うについて、大便及び小便のそれぞれに対してタンクの排出口の開放時間を２段階で制御することを可能とし、もって大便及び小便のいずれに対しても常時適正な水量で排出、搬送及び洗浄することが可能となる。

請求項２に係る便器洗浄装置では、弁開閉機構を、中央に貫通筒を有し、貫通筒の周囲に貯水槽が形成されるとともに貯水槽の周壁における上下２つの位置に上側制御孔及び下側制御孔が形成され、排水口に固設される制御タンクと、貯水槽に配置され、上側制御孔に対向する幅広部及び幅狭部が形成されるとともに貯水槽内の水位に応じて上下に浮沈可能なフロート体と、貫通筒内を上下に移動可能とされ、下端に前記弁座に対応して弁体が設けられるとともにフロート体と一体に構成されたオーバーフロー管とを備え、フロート体及びオーバーフロー管を上方に引き上げた状態でフロート体を第１位置まで回動させ、フロート体の幅狭部と貯水槽の上側制御孔とを離間対向させ上側制御孔を開放するとともに上側制御孔及び下側制御孔から貯水槽内の水を第１時間タンク内に排出し、弁体と弁座とを当接して排出口を閉塞し、また、フロート体及びオーバーフロー管を上方に引き上げた状態でフロート体を第２位置まで回動させ、フロート体の幅広部と貯水槽の上側制御孔とを当接対向させ上側制御孔を閉塞するとともに下側制御孔から貯水槽内の水を第２時間タンク内に排出し、弁体と弁座とを当接して排出口を閉塞するように構成している。

このように、タンク内の水を排出口から便器に排出した後における弁体と弁座との開放時間を第１時間に制御するについて、フロート体を第１位置まで回動した状態でフロート体の幅狭部を貯水槽の上側制御孔に離間対向させて上側制御孔を開放させることにより貯水槽内の水を上側制御孔及び下側制御孔の双方から第１時間タンク内に排出し、貯水槽内の水位の低下に伴ってフロート体と共に貫通筒内を下方に移動するオーバーフロー管の弁体とタンクの弁座とを当接して排出口を閉塞し、また、タンク内の水を排出口から便器に排出した後における弁体と弁座との開放時間を第２時間に制御するについて、フロート体を第２位置まで回動した状態でフロート体の幅広部を貯水槽の上側制御孔に当接対向させて上側制御孔を閉塞させることにより貯水槽内の水を下側制御孔のみから第２時間タンク内に排出し、貯水槽内の水位の低下に伴ってフロート体と共に貫通筒内をゆっくり下方に移動するオーバーフロー管の弁体とタンクの弁座とを当接して排出口を閉塞するので、制御タンクに形成された上側制御孔と下側制御孔の内、上側制御孔をフロート体の幅狭部と幅広部とより選択的に開放・閉塞して貯水槽からの水の排出量を制御するだけの簡単なメカニカル構成により、タンク内の水を排出口から便器に排出した後における弁体と弁座との開放時間を第１時間と第１時間よりも長い第２時間に制御することができる。これにより、追い水の量を２段階で制御することができる。

ここに、前記便器洗浄装置では、請求項３に記載されているように、フロート体が第１位置まで回動された状態で、排水口からの水道水の排出は、第１時間の経過に従って貯水槽内の水が減少することに基づきフロート体が貯水槽内で下降して弁体と弁座とが密着して排水口を閉塞するまでの間行われ、また、フロート体が第２位置まで回動された状態で、排出口からの水道水の排出は、第２時間の経過に従って貯水槽内の水が減少することに基づきフロート体が貯水槽内で下降して弁体と弁座とが密着して排水口を閉塞するまでの間行われる。

請求項４に係る便器洗浄装置では、操作コックを一方向に回動することにより、フロート体は連結部材を介して貯水槽から上方へ引き上げられるとともに貯水槽内で第１位置まで回動され、また、操作コックを一方向とは逆方向に回動することにより、フロート体は連結部材を介して貯水槽から引き上げられるとともに貯水槽内で第２位置まで回動されるので、操作コックの一方向又は逆方向への回動操作を行うだけの簡単な操作で、追い水量の切り換えを行うことができる。

便器洗浄装置が付設された便器の斜視図である。 タンクカバーを取り除いて示す便器の平面図である。 タンクの模式断面図である。 インレットバルブの断面図である。 弁開閉機構の分解斜視図である。 弁開閉機構のフロート体を上方へ引き上げて第１位置まで回動させた状態を示す、弁開閉機構の平面図である。 弁開閉機構のフロート体を上方へ引き上げて第１位置まで回動させた状態を示す、弁開閉機構の側断面図である。 弁開閉機構のフロート体を上方へ引き上げて第２位置まで回動させた状態を示す、弁開閉機構の平面図である。 弁開閉機構のフロート体を上方へ引き上げて第２位置まで回動させた状態を示す、弁開閉機構の側断面図である。 水のフローレートとインレットバルブの開閉タイミング及び弁開閉機構の開閉タイミングとの関係を示すグラフである。

以下、本発明を水洗便器について具体化した実施形態に基づき図面を参照しつつ説明する。
図１において、水洗便器１は、ボウル部（図示せず）が設けられた便器本体２、便器本体２の上面を開閉可能にカバーする開閉蓋３、及び、便器本体２の後背面に配設され洗浄水を貯留するタンク４を備えている。タンク４の全体はタンクケース５により覆われており、また、タンクケース５の側面（図１中右側面）には、タンク４から洗浄水を便器に排出する際に操作される操作コック６が回動可能に取り付けられている。

図２に示すタンク４の内部において、操作コック６に連結され操作コック６の回動動作を伝達する回動軸７（図３参照）が設けられており、かかる回動軸７には回動軸７の回動に応じて作動する作動部材８が固設されている。尚、回動軸７には駆動モータ９が介装されているが、この駆動モータ９は、便器の洗浄等の動作を遠隔指示するリモコン（図示せず）における操作ボタンが操作された際に、その操作に応じて作動部材８を電気的に作動させるために使用される。
タンク４の中央から右寄りの位置には、後述する弁開閉機構１０が配設されており、また、弁開閉機構１０に隣接してインレットバルブ１１が配設されている。

続いて、図３に基づきタンク４を支持する構成及びタンク４内部の構成について説明する。図３において、便器本体２の後背面には、基台１２が設けられており、かかる基台１２には、２組のボルト１３とナット１４とを介して支持板１５が固定されている。支持板１５の中央には、内周面にネジ山が形成された開口１６が形成されており、また、タンク４の底壁４Ａにも開口１６に対応して内周にネジ山が形成された開口１７が形成されている。

タンク４の開口１７及び支持板１５の開口１６には、図３に示すように、後述する弁開閉機構１０を収納する受け部材１８が、その筒状部１９の外周に形成されたネジ山を介して相互に螺着されている。受け部材１８の筒状部１９はタンク４の排出口２０を構成しており、排出口２０は便器本体のボウル部に連通している。また、筒状部１９における上端部の周囲には、凸状に形成された弁座２１が設けられている。また、受け部材１８の中央部には、３枚の板部材を１２０度間隔で一体に形成した案内部１８Ａが設けられている。かかる案内部１８Ａは、後述するオーバーフロー管３８の内部に挿入され、オーバーフロー管３８が上下に移動する際に殆ど摺動抵抗を発生させることなくオーバーフロー管３８を案内するものである。

タンク４の内部にて左側には、インレットバルブ１１が配設されている。インレットバルブ１１の概略構成について図３、図４に基づき説明する。インレットバルブ１１は円筒部２２を有するとともに、円筒部２２の下部には周面にネジ山を形成したパイプ状の螺合部２３が設けられている。螺合部２３には、固定部材２４及び一対の固定板２５、２５が螺着されており、固定部材２４は支持板１５に形成された凹部に嵌合されるとともに、各固定板２５は、螺合部２３がタンク４の底壁４Ａに挿通された状態で、底壁４Ａの内側と外側から底壁４Ａを狭持してパッキンと共に底壁４Ａに締結固定される。これにより、インレットバルブ１１はタンク４に対して固定される。尚、螺合部２３の下端は水道管に連結されている。

また、円筒部２２には、その上下方向に摺動可能となるようにフロート部材２６が付設されている。フロート部材２６は、下方が開放されたフロート２７、フロート２７の左側で円筒部２２に対して上下方向に摺動支持する摺動支持部２８、摺動支持部２８の反対側に形成された連結保持部２９に連結された連結棒３０、及び、一端が連結棒３０の上端に固定されるとともに他端にゴム等の止水部材３１が設けられ円筒部２２の上側で軸３２を介して回動可能に支持されたリンク部材３３から構成されている。止水部材３１は、円筒部２２の上側に形成された注水口３４に対向されている。

前記のように構成されたインレットバルブ１１のフロート部材２６は、タンク４内の水位ＷＬが上昇するとフロート２７の浮力により摺動支持部２８と共に上方に移動し、これに伴ってリンク部材３３は軸３２の回りに反時計方向に回動する。かかるリンク部材３３の回動に基づき、止水部材３１は注水口３４に当接して閉塞する。これに対して、タンク４内の水位ＷＬが低下すると、フロート部材２６は、水位の低下に伴って摺動支持部２８と共に下方へ移動し、リンク部材３３は軸３２の回りに時計方向に回動する。かかるリンク部材３３の回動に基づき、止水部材３１は注水口３４から離間して開放する。
このように、インレットバルブ１１は、タンク４内の水位が所定以下になった時点で止水部材３１を介して注水口３４を開放して水道からタンク４内に給水し、タンク４内の水位が所定水位以上になった時点で止水部材３１を介して注水口３４を閉塞して水道からタンク４への給水を遮断するものである。
尚、前記のように構成されたインレットバルブ１１は、基本的に公知なものであり、従ってここでは詳細な説明は省略する。

続いて、弁開閉機構１０の構成について図５に基づき説明する。弁開閉機構１０は、基本的に、前記した受け部材１８、受け部材１８内に固定配置される制御タンク３５、制御タンク３５内で上下に浮沈可能なフロート体３６、及び、下端に弁体３７が設けられるとともにフロート体３６と一体に構成されたオーバーフロー管３８から構成されている。

ここに、制御タンク３５には、中央に貫通筒３９が形成されるとともに、貫通筒３９の周囲に貯水槽４０が形成されており、また、貯水槽４０の周壁における上下２つの位置には、上側制御孔４１及び下側制御孔４２（図６等参照）が形成されている。また、貯水槽４０の周壁には、一対の係止片４３が設けられている。各係止片４３の先端に形成された係止爪４３Ａは、受け部材１８の２箇所にて形成された一対の係止溝４４に弾性係止され、これにより制御タンク３５は受け部材１８に固定される。また、貯水槽４０の周壁にて、各制御孔４１、４２と反対側には、凹部３５Ａが形成され、凹部３５Ａの上側位置には、凹部３５Ａの周壁を貫通する凸状案内部３５Ｂが設けられている。凸状案内部３５Ｂは周壁の内側に突出されており（図６、図７参照）、後述するように、フロート体３６が貯水槽４０内で上下に移動する際に、フロート体３６が回動しないように働く。

フロート体３６は、図５乃至図７に示すように、上部及び下部で開放された内円筒部４５、及び、内円筒部４５の周囲で内円筒部４５よりも低く形成され、上部が閉塞されるとともに下部が開放された外円筒部４６から基本的に構成されている。
内円筒部４５の上端には、上壁４７が内側に向かって水平延出されるとともに、上壁４７には挿通孔４８が形成されている。挿通孔４８の内側周縁の２箇所には、円弧状凹溝４９が形成されている。各円弧状凹溝４９は、フロート体３６に後述するオーバーフロー管３８を固定する際に使用される。
内円筒部４５の周壁側部には、側面視Ｌ字状の係止部５０が形成されている。かかる係止部５０と操作コック６の回動軸７に固設された作動部材８とは、図３に示すように、チェーン５１により連結されている。これにより、操作コック６を回動操作することに基づき作動部材８が回動され、かかる作動部材８の回動に従って係止部５０も回動されることとなってフロート体３６は、後述するように上方に引き上げられるとともに操作コック６の回動方向に従って回動される。

また、外円筒部４６の外周面には、凹部５２が形成されるとともに、凹部５２の略中央位置に上方に向かって楔状に形成された５角形の凸部５３が形成されている。凸部５３の側面５３Ａと凹部５２の内側面５２Ａとの間に存在する左側の凹部５２Ｂは、便器本体２におけるボウル内の小便を排出する際に制御タンク３５の凸状案内部３５Ｂが配置されてフロート体３６を第１回動位置に保持し、また、凸部５３の側面５３Ａと凹部５２の内側面５２Ａとの間に存在する右側の凹部５２Ｃは、便器本体２におけるボウル内の大便を排出する際に制御タンク３５の凸状案内部３５Ｂが配置されてフロート体３６を第２回動位置に保持する。このように、凹部５２は、後述するように、フロート体３６を貯水槽４０から引き上げる際に、制御タンク３５の凹部３５Ａに設けられた凸状案内部３５Ｂと協働してフロート体３６が回動しないように働くとともに、第１回動位置又は第２回動位置でフロート体３６を保持する。
更に、外円筒部４６の外周面において、凹部５２から離間した位置には、フロート体３６の回動状態に応じて制御タンク３５における貯水槽４０の周壁に形成された上側制御孔４１に対向可能な幅狭部３６Ａ及び幅広部３６Ｂが形成されている（図６Ａ、図６Ｂ、図
７Ａ、図７Ｂ参照）。

オーバーフロー管３８における外表面の上部には、円弧状の２つの案内凸部５４、５４が形成され、また、各案内凸部５４の下方位置で微小間隔だけ離間した位置に、オーバーフロー管３８の外表面の周囲に渡って係止突部５５が形成されている。これらの案内凸部５４及び係止突部５５は、オーバーフロー管３８をフロート体３６の内円筒部４５に固定する際に使用される。具体的に、オーバーフロー管３８は、制御タンク３５の貫通筒３９の下側から上方に挿入され、更にフロート体３６の内円筒部４５に挿入される。このとき、オーバーフロー管３８は、各案内凸部５４と各円弧状凹溝４９とを合致させた状態で係止凸部５５が上壁４７の下面に当接するまで挿入される。この後、オーバーフロー管３８を所定角度回動することにより、オーバーフロー管３８は、図６、図７に示すように、フロート体３６の内円筒部４５に固定される。
オーバーフロー管３８の下端にはフランジ部５６が形成され、かかるフランジ部５６の下面には、ゴム等より形成されたドーナツ状の弁体３７が固着されている。弁体３７は、後述するように、フロート体３６が貯水槽４０内で上下に移動することに基づき、弁座２１と接離し、排出口２０の開放及び閉塞を行う。

続いて、前記のように構成された本実施形態に係る便器洗浄装置の動作について、図３、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂに基づき説明する。
ここに、便器洗浄装置は、図３に示す状態にあるものとする。即ち、受け部材１８の形成された弁座２１とオーバーフロー管３８の下端に固設された弁体３７とは当接した状態にあり、排出口２０を閉塞している。タンク４内には水位ＷＬ（満水状態）の水が貯留されており、従って、インレットバルブ１１のフロート部材２６はその浮力により上方に移動し、これによりリンク部材３３が軸３２の回りに反時計方向に回動して止水部材３１は注水口３４を閉塞している。また、この状態は、便器本体２のボウル内の大便を排出した後、タンク４内に水が貯留された状態である。この時、フロート体３６は、後述する第２回動位置（図７参照）に回動された状態にある。

前記した状態で、便器本体２におけるボウル内の小便を排出する場合、操作コック６が、例えば図３中奥側に回動される。かかる操作コック６の回動に基づき、作動部材８は上方へ引き上げられるとともに奥側に向かって第１回動位置まで回動する。
これにより、フロート体３６は、当初において、右側凹部５２Ｃと制御タンク３５の凸状案内部３５Ｂとの協働により、回動することなく上方へ移動される。そして、凸状案内部３５Ｂは凸部５３の頂点を乗り越えた後、左側凹部５２Ｂに配置される。

前記のように、フロート体３６が上方へ引き上げられることにより、オーバーフロー管３８の下端にある弁体３７と受け部材１８の弁座２１とは離間する。これにより、排出口２０は開放されるので、タンク４内の水は、図６Ｂにおいて矢印Ａで示すように、排出口２０から便器に排出され、便器本体２のボウル内の小便は外部に排出、搬送される。

前記のようにタンク４内の水が排出口２０から排出されて水位ＷＬが低下していくと、インレットバルブ１１のフロート部材２６は水位ＷＬの低下と共に下方へ移動し、これによりリンク部材３３が軸３２の回りに時計方向に回動して止水部材３１は注水口３４を開放する。この結果、水道から水がインレットバルブ１１内に流入し、注水口３４からタンク４内に給水される。このようにタンク４内に給水された水は。開放されている排出口２０から追い水として便器に排出され、便器本体２のボウルの洗浄が行われる。かかる追い水は、弁座２１と弁体３７により排出口２０が閉塞されるまで行われる。

ここに、前記のようにタンク４の水が排出口２０から便器に排出された後においても制御タンク３５の貯水槽４０内には水が貯留されており、フロート体３６は、図６Ｂに示すように、その浮力により貯水槽４０内で浮いている状態を保持している。この状態で、図６Ａ、図６Ｂに示すように、フロート体３６は、凸状案内部３５Ｂが左側凹部５２Ｂ内に配置されており、フロート体３６の幅狭部３６Ａが上側制御孔４１と離間して対向している。

従って、制御タンク３５の貯水槽４０内の水は、図６Ｂに示すように、いずれも開放されている上側制御孔４１及び下側制御孔４２から矢印Ｂで示すように比較的短時間（第１時間とする）でタンク４内に排出される。これに基づく貯水槽４０の水位の低下に伴い、フロート体３６も下方に移動していき、貯水槽４０内の水がなくなった時点で、オーバーフロー管３８のフランジ部５６の下面に固設された弁体３７と受け部材１８の弁座２１とが当接して排出口２０を閉塞する。この時点で、インレットバルブ１１を通じた追い水が停止され、水道からインレットバルブ１１を介して供給される水はタンク４内に貯留されていく。そして、かかるタンク４内への給水は、インレットバルブ１１にて、フロート部材２６が浮力により上昇してリンク部材３３の止水部材３１が注水口３４を閉塞するまで行われる。

上記した内容に基づき、水のフローレート（Ｌ／ｓｅｃ）と時間（ｓｅｃ）との関係について図８に従って説明する。
先ず、操作コック６が回動操作されることに基づき弁座２１と弁体３７とが離間されて排出口２０が開放されるとタンク４内の水はサイフォンの原理により大きなフローレートで排出口２０から便器本体２のボウルに排出される。これによりボウル内の小便は外部に排出、搬送される。

タンク４の水位が低下することに基づきインレットバルブ１１が開放されると、図８の点線のグラフで示すように、水道からインレットバルブ１１を介して水がタンク４内に給水されるとともに給水された水が便器に追い水として排出され、便器の洗浄が行われる。かかる追い水は、前記したように、制御タンク３５における貯水槽４０内の水が上側制御孔４１及び下側制御孔４２の双方からタンク４内に排出されてオーバーフロー管３８の弁体３７が弁座２１に当接して排出口２０を閉塞するまでの第１時間（Ｔ１）だけ行われる。 この後、タンク４内への給水は、インレットバルブ１１が閉塞されるまで行われる。

続いて、便器本体におけるボウル内の大便の排出、搬送、便器の洗浄を行う場合における便器洗浄装置の動作について、図３、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂに基づき説明する。
ここに、便器洗浄装置は、図３に示す状態にあるものとする。即ち、受け部材１８に形成された弁座２１とオーバーフロー管３８の下端に固設された弁体３７とは当接した状態にあり、排出口２０を閉塞している。タンク４内には水位ＷＬ（満水状態）の水が貯留されており、従って、インレットバルブ１１のフロート部材２６はその浮力により上方に移動し、これによりリンク部材３３が軸３２の回りに反時計方向に回動して止水部材３１は注水口３４を閉塞している。また、この状態は、便器本体２のボウル内の小便を排出した後、タンク４内に水が貯留された状態である。この時、フロート体３６は、第１回動位置（図６参照）に回動された状態にある。

前記した状態で、便器本体２におけるボウル内の大便を排出する場合、操作コック６が、例えば図３中手前側に回動される。かかる操作コック６の回動に基づき、作動部材８は上方へ引き上げられるとともに手前側に向かって第２回動位置まで回動する。
これにより、フロート体３６は、当初において、左側凹部５２Ｂと制御タンク３５の凸状案内部３５Ｂとの協働により、回動することなく上方へ移動される。そして、凸状案内部３５Ｂは凸部５３の頂点を乗り越えた後、右側凹部５２Ｃに配置される。

前記のように、フロート体３６が上方へ引き上げられることにより、オーバーフロー管３８の下端にある弁体３７と受け部材１８の弁座２１とは離間する。これにより、排出口２０は開放されるので、タンク４内の水は、図７Ｂにおいて矢印Ａで示すように、排出口２０から便器に排出され、便器本体２のボウル内の大便は外部に排出、搬送される。

前記のようにタンク４内の水が排出口２０から排出されて水位ＷＬが低下していくと、インレットバルブ１１のフロート部材２６は水位ＷＬの低下と共に下方へ移動し、これによりリンク部材３３が軸３２の回りに時計方向に回動して止水部材３１は注水口３４を開放する。この結果、水道から水がインレットバルブ１１内に流入し、注水口３４からタンク４内に給水される。このようにタンク４内に給水された水は。開放されている排出口２０から追い水として便器に排出され、便器本体２のボウルの洗浄が行われる。かかる追い水は、弁座２１と弁体３７により排出口２０が閉塞されるまで行われる。

ここに、前記のようにタンク４の水が排出口２０から便器に排出された後においても制御タンク３５の貯水槽４０内には水が貯留されており、フロート体３６は、図７Ｂに示すように、その浮力により貯水槽４０内で浮いている状態を保持している。この状態で、図７Ａ、図７Ｂに示すように、フロート体３６は、凸状案内部３５Ｂが右側凹部５２Ｃ内に配置されており、フロート体３６の幅広部３６Ｂが上側制御孔４１と当接して対向している。

従って、制御タンク３５の貯水槽４０内の水は、図７Ｂに示すように、上側制御孔４１が幅広部３６Ｂを介して閉塞されるので、開放されている下側制御孔４２のみから矢印Ｂで示すように比較的長時間（第２時間とする）でタンク４内に排出される。これに基づく貯水槽４０の水位の低下に伴い、フロート体３６もゆっくり下方に移動していき、貯水槽４０内の水がなくなった時点で、オーバーフロー管３８のフランジ部５６の下面に固設された弁体３７と受け部材１８の弁座２１とが当接して排出口２０を閉塞する。この時点で、インレットバルブ１１を通じた追い水が停止され、水道からインレットバルブ１１を介して供給される水はタンク４内に貯留されていく。そして、かかるタンク４内への給水は、インレットバルブ１１にて、フロート部材２６が浮力により上昇してリンク部材３３の止水部材３１が注水口３４を閉塞するまで行われる。

上記した内容に基づき、水のフローレート（Ｌ／ｓｅｃ）と時間（ｓｅｃ）との関係について図８に従って説明する。
先ず、操作コック６が回動操作されることに基づき弁座２１と弁体３７とが離間されて排出口２０が開放されるとタンク４内の水はサイフォンの原理により大きなフローレートで排出口２０から便器本体２のボウルに排出される。これによりボウル内の大便は外部に排出、搬送される。

タンク４の水位が低下することに基づきインレットバルブ１１が開放されると、図８の実線のグラフで示すように、水道からインレットバルブ１１を介して水がタンク４内に給水されるとともに給水された水が便器に追い水として排出され、便器の洗浄が行われる。かかる追い水は、前記したように、制御タンク３５における貯水槽４０内の水が下側制御孔４２のみからタンク４内に排出されてオーバーフロー管３８の弁体３７が弁座２１に当接して排出口２０を閉塞するまでの第１時間よりも長い第２時間（Ｔ２）だけ行われる。 この後、タンク４内への給水は、インレットバルブ１１が閉塞されるまで行われる。

以上説明した通り、本実施形態に係る便器洗浄装置では、弁開閉機構１０により、少なくとも第１時間（Ｔ１）及び第１時間よりも長い第２時間（Ｔ２）の２段階で排出口２０の開放時間を制御し、弁体３７と弁座２１とを離間させてタンク４内の水を排出口２０から便器まで排出した後、弁開閉機構１０による制御に基づき排出口２０が開放されている第１時間又は第２時間が経過するまで、インレットバルブ１１により開放された注水口３４から水道水をタンク４に給水するとともに排出口２０から便器に排水するように構成されているので、タンク４内の水を排出口２０から便器まで排出した後、弁開閉機構１０により開放制御されている排出口２０から第１時間だけ水道水を追い水として便器に排水し、また、弁開閉機構１０により開放制御されている排出口２０から第１時間よりも長い第２時間だけ水道水を追い水として便器に排水することができる。

従って、例えば、便器から小便を排出する場合、先ず、タンク４内の水を排出口２０から便器に排出して小便を便器から排出、搬送した後、更に水道水を第１時間だけ追い水として便器に排水することにより便器の洗浄、封水を行うことができる。同様に、便器から大便を排出する場合、先ず、タンク４内の水を排出口２０から便器に排出して大便を便器から排出、搬送した後、更に水道水を第１時間よりも長い第２時間だけ追い水として便器に排水することにより便器の洗浄、封水を行うことができる。

これより、大便や小便を便器から排出及び搬送するとともに便器の洗浄を行うについて、大便及び小便のそれぞれに対してタンク４の排出口２０の開放時間を２段階で制御することを可能とし、もって大便及び小便のいずれに対しても常時適正な水量で排出、搬送及び洗浄することが可能となる。

また、弁開閉機構１０を、中央に貫通筒３９を有し、貫通筒３９の周囲に貯水槽４０が形成されるとともに貯水槽４０の周壁における上下２つの位置に上側制御孔４１及び下側制御孔４２が形成され、排出口２０に固設される制御タンク３５と、貯水槽４０に配置され、上側制御孔４１に対向する幅広部３６Ｂ及び幅狭部３６Ａが形成されるとともに貯水槽４０内の水位に応じて上下に浮沈可能なフロート体３６と、貫通筒３９内を上下に移動可能とされ、下端に前記弁座２１に対応して弁体３７が設けられるとともにフロート体３６と一体に構成されたオーバーフロー管３８とを備え、フロート体３６及びオーバーフロー管３８を上方に引き上げた状態でフロート体３６を第１回動位置まで回動させ、フロート体３６の幅狭部３６Ａと貯水槽４０の上側制御孔４１とを離間対向させ上側制御孔４１を開放するとともに上側制御孔４１及び下側制御孔４２から貯水槽４０内の水を第１時間タンク４内に排出し、弁体３７と弁座２１とを当接して排出口２０を閉塞し、また、フロート体３６及びオーバーフロー管３８を上方に引き上げた状態でフロート体３６を第２回動位置まで回動させ、フロート体３６の幅広部３６Ｂと貯水槽４０の上側制御孔４１とを当接対向させ上側制御孔４１を閉塞するとともに下側制御孔４２から貯水槽４０内の水を第２時間タンク４内に排出し、弁体３７と弁座２１とを当接して排出口２０を閉塞するように構成している。

このように、タンク４内の水を排出口２０から便器に排出した後における弁体３７と弁座２１との開放時間を第１時間に制御するについて、フロート体３６を第１回動位置まで回動した状態でフロート体３６の幅狭部３６Ａを貯水槽４０の上側制御孔４１に離間対向させて上側制御孔４１を開放させることにより貯水槽４０内の水を上側制御孔４１及び下側制御孔４２の双方から第１時間タンク内に排出し、貯水槽４０内の水位の低下に伴ってフロート体３６と共に貫通筒３９内を下方に移動するオーバーフロー管３８の弁体３７とタンク４の弁座２１とを当接して排出口２０を閉塞し、また、タンク４内の水を排出口２０から便器に排出した後における弁体３７と弁座２１との開放時間を第２時間に制御するについて、フロート体３６を第２回動位置まで回動した状態でフロート体３６の幅広部３６Ｂを貯水槽４０の上側制御孔４１に当接対向させて上側制御孔４１を閉塞させることにより貯水槽４０内の水を下側制御孔４２のみから第２時間タンク４内に排出し、貯水槽４０内の水位の低下に伴ってフロート体３６と共に貫通筒内３９をゆっくり下方に移動するオーバーフロー管３８の弁体３７とタンク４の弁座２１とを当接して排出口２０を閉塞するので、制御タンク３５に形成された上側制御孔４１と下側制御孔４２の内、上側制御孔４１をフロート体３６の幅狭部３６Ａと幅広部３６Ｂとより選択的に開放・閉塞して貯水槽４０からの水の排出量を制御するだけの簡単なメカニカル構成により、タンク４内の水を排出口２０から便器に排出した後における弁体３７と弁座２１との開放時間を第１時間と第１時間よりも長い第２時間に制御することができる。これにより、追い水の量を２段階で制御することができる。

更に、操作コック６を一方向に回動することにより、フロート体３６はチェーン５１を介して貯水槽４０から上方へ引き上げられるとともに貯水槽４０内で第１回動位置まで回動され、また、操作コック６を一方向とは逆方向に回動することにより、フロート体３６はチェーン５１を介して貯水槽４０から引き上げられるとともに貯水槽４０内で第２回動位置まで回動されるので、操作コック６の一方向又は逆方向への回動操作を行うだけの簡単な操作で、追い水量の切り換えを行うことができる。

尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。

１ 水洗便器
２ 便器本体
４ タンク
６ 操作コック
８ 作動部材
１０ 弁開閉機構
１１ インレットバルブ
１８ 受け部材
２０ 排出口
２１ 弁座
２６ フロート部材
３１ 止水部材
３４ 注水口
３５ 制御タンク
３６ フロート体
３６Ａ 幅狭部
３６Ｂ 幅広部
３７ 弁体
３８ オーバーフロー管
４０ 貯水槽
４１ 上側制御孔
４２ 下側制御孔
５０ 係止部
５１ チェーン

Claims (4)

1. 便器に連通する排水口が底壁に形成されるとともに排出口の周囲に弁座が設けられたタンクと、
   前記弁座に対して離間及び当接可能な弁体を有し、排出口の開放及び閉塞を行うとともに、少なくとも第１時間及び第１時間よりも長い第２時間の２段階で排出口の開放時間を制御する弁開閉機構と、
   水道に連結されるとともに前記タンク内に配設され、タンク内の水位が所定水位以下になった時点で注水口を開放して水道からタンク内に給水し、タンク内の水位が所定水位以上になった時点で注水口を閉塞して水道からタンクへの給水を遮断するバルブ手段を有し、
   前記弁開閉機構を介して弁体と弁座とを離間させてタンク内の水を排出口から便器まで排出した後、前記弁開閉機構による制御に基づき排出口が開放されている第１時間又は第２時間が経過するまで、前記バルブ手段により開放された注水口から水道水をタンクに給水するとともに排出口から便器に排水することを特徴とする便器洗浄装置。
2. 前記弁開閉機構は、
   中央に貫通筒を有し、貫通筒の周囲に貯水槽が形成されるとともに貯水槽の周壁における上下２つの位置に上側制御孔及び下側制御孔が形成され、前記排水口に固設される制御タンクと、
   前記貯水槽に配置され、前記上側制御孔に対向する幅広部及び幅狭部が形成されるとともに貯水槽内の水位に応じて上下に浮沈可能なフロート体と、
   前記貫通筒内を上下に移動可能とされ、下端に前記弁座に対応して前記弁体が設けられるとともに前記フロート体と一体に構成されたオーバーフロー管とを備え、
   前記フロート体及びオーバーフロー管を上方に引き上げた状態でフロート体を第１位置まで回動させ、フロート体の幅狭部と貯水槽の上側制御孔とを離間対向させ上側制御孔を開放するとともに上側制御孔及び下側制御孔から貯水槽内の水を前記第１時間タンク内に排出し、前記弁体と弁座とを当接して排出口を閉塞し、
   前記フロート体及びオーバーフロー管を上方に引き上げた状態でフロート体を第２位置まで回動させ、フロート体の幅広部と貯水槽の上側制御孔とを当接対向させ上側制御孔を閉塞するとともに下側制御孔から貯水槽内の水を前記第２時間タンク内に排出し、前記弁体と弁座とを当接して排出口を閉塞することを特徴とする請求項１に記載の便器洗浄装置。
3. 前記フロート体が第１位置まで回動された状態で、前記排水口からの水道水の排出は、前記第１時間の経過に従って貯水槽内の水が減少することに基づきフロート体が貯水槽内で下降して前記弁体と弁座とが密着して排水口を閉塞するまでの間行われ、
   前記フロート体が第２位置まで回動された状態で、前記排出口からの水道水の排出は、前記第２時間の経過に従って貯水槽内の水が減少することに基づきフロート体が貯水槽内で下降して前記弁体と弁座とが密着して排水口を閉塞するまでの間行われることを特徴とする請求項２に記載の便器洗浄装置。
4. 前記タンクをカバーするケースと、
   前記ケースの一側に回動可能に取り付けられた操作コックと、
   前記操作コックの回動動作に連動して作動する作動部材と、
   前記フロート体に形成された係止部と、
   前記作動部材と前記フロート体の係止部とを連結する連結部材とを備え、
   前記操作コックを一方向に回動することにより、前記フロート体は前記連結部材を介して貯水槽から上方へ引き上げられるとともに貯水槽内で第１位置まで回動され、
   前記操作コックを前記一方向とは逆方向に回動することにより、前記フロート体は前記連結部材を介して貯水槽から引き上げられるとともに貯水槽内で第２位置まで回動されることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の便器洗浄装置。

Images