JP4994089B2 - 便器排水路の吸気装置 - Google Patents

Description

本発明は便器排水路の吸気装置に関する。

特許文献１に従来の便器排水路の吸気装置が開示されている。この吸気装置は、便器本体の水封部の下流側に連なる便器排水路から空気を吸引する吸気手段を備えている。便器本体の便鉢に洗浄水を供給するための給水管には、バイパス管が接続されている。このバイパス管には負圧を発生させるエゼクタが設けられている。吸気手段は、このエゼクタと、エゼクタと便器排水路との間に接続される吸引タンクとを有している。吸引タンクの内部は、ベローズの外側（第１室）とベローズの内側（第２室）とに区画されている。第１室はエゼクタに接続され、第２室は便器排水路に接続されている。バイパス管より上流側の給水管には、フラッシュバルブが接続されている。

この吸気装置では、フラッシュバルブを作動させると、一定時間の間、給水管に洗浄水が通水され、便鉢へ洗浄水が供給されることとなる。この際、バイパス管を介してエゼクタ内にも洗浄水が流れるため、エゼクタが吸引タンクの第１室内の空気を吸引する。この結果、吸引タンク内のベローズは伸長する。ベローズが伸長する過程で第２室へ便器排水路から空気が吸引される。こうして、吸気行程が実行され、サイホン作用を発生させる。

また、一定時間を経過すると、給水管に洗浄水が通水されなくなり、便鉢への洗浄水の供給が終了する。これによりフラッシュバルブの下流側の給水管、バイパス管及び第１室は大気開放され、吸引タンク内のベローズは収縮する。ベローズが収縮する過程で第２室内の空気が便器排水路へ排出される。こうして、排気行程が実行される。

このような構成である従来の便器排水路の吸気装置では、便鉢への洗浄水の供給に連動させて便器排水路から空気を吸引するため、吸気手段を制御する制御装置を特別に必要としない。このため、吸気装置の構成は簡易なものである。

特開平７−５４３８８号公報

しかし、上記従来の便器排水路の吸気装置では、便鉢への洗浄水の供給と同時に吸気行程が実行されるため、便鉢へ供給される洗浄水の量が少ない状況でサイホン作用を発生させてしまう。このため、便鉢に洗浄水が供給されて便鉢内の水位を充分高くし、その位置エネルギーも利用して発生するサイホン作用に比べて、サイホン作用が弱いものになる。この場合、便鉢から便器排水路への汚物の排出が不充分になるおそれがある。

また、吸気行程の実行により発生したサイホン作用は、便鉢内のほとんどの洗浄水が便器排水路に排出されることにより水封部が破封して終了する。このため、破封音が生じてしまう。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、便器洗浄を良好かつ静かに行うことができる便器排水路の吸気装置を提供することを解決すべき課題としている。

本発明の便器排水路の吸気装置は、便器本体の水封部の下流側に連なる便器排水路から空気を吸引する吸気手段を備えた便器排水路の吸気装置において、
前記吸気手段は、負圧発生装置と、該負圧発生装置と前記便器排水路との間に接続される吸引タンクとを有し、
該吸引タンクが該便器排水路から空気を吸引する吸気行程の実行と、該吸引タンクが該便器排水路へ該空気を排出する排気行程の実行とを制御する制御装置をさらに備え、
該制御装置は、前記便器本体の便鉢への洗浄水の供給開始後に該吸気行程を実行し、該便鉢への洗浄水の供給終了前に該排気行程を実行することを特徴とする。

このような構成である本発明の便器排水路の吸気装置では、便鉢への洗浄水の供給開始後、便鉢内の水位が充分高くなった状態で吸気行程が実行されてサイホン作用を発生させる。このため、便鉢内の洗浄水の水位上昇分の位置エネルギーも利用した強力なサイホン作用となり、汚物を便器排水路に確実に排出することができる。

また、便鉢への洗浄水の供給終了前に排気行程が実行されるため、便器排水路内に空気が増加して便器排水路内を洗浄水により満水状態に維持することができなくなることにより、サイホン作用が終了する。この場合、水封部は破封しないため、破封音を生じない。

したがって、本発明の便器排水路の吸気装置は、便器洗浄を良好かつ静かに行なうことができる。

本発明の吸気装置において、制御装置は、便鉢へ洗浄水が供給され、便器排水路においてサイホン作用による排出流が継続している間に排気行程を実行することが好ましい。この場合、排気行程を実行することによりサイホン作用を確実に終了させることができる。

本発明の吸気装置において、制御装置は、便鉢への洗浄水の供給を一旦停止した後、かつ便鉢に水封部を形成するための洗浄水の供給を再開する前に排気行程を実行することが好ましい。この場合、サイホン作用を確実に終了させて、所定の水位を有する水封部を形成することができる。

本発明の吸気装置において、吸引タンクの内部は、設置時の上下方向で移動可能な隔膜によって第１室と第２室とに区画され、
第１室は負圧発生装置に接続され、第２室は便器排水路に接続されていることが好ましい。

この場合、吸引タンクの内容積に応じて一定量の空気を便器排水路から吸引することができるため、安定してサイホン作用を発生させることができる。また、吸引タンクの内部が隔膜により第１室と第２室とに区画され、第２室のみが便器排水路と接続されているため、汚物を含んだ洗浄水や臭気を含んだ空気等が負圧発生装置側へ入り込むことを確実に防止している。

負圧発生装置としては、負圧を発生させることができるものであれば、種々のものを採用することができる。例えば、洗浄水を供給することにより負圧を発生させるエゼクタの他、機械式ポンプ等を採用することができる。

以下、本発明の便器排水路の吸気装置を洋風水洗式便器に具体化した実施例１、２を図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、実施例１の洋風水洗式便器は、便器本体１と、便器洗浄装置Ｓとを備えている。なお、便座及び便蓋の図示は省略する。

便器本体１は便鉢２の上部内周にリム３を有している。また、便器本体１には便鉢２の下端から上方に延びる上昇流路２ｂが形成され、便鉢２の下方には水封部４が形成されている。便器本体１の上昇流路２ｂは接続管と接続されており、接続管内は便器排水路５、滞留部６及び排水口７とされている。

また、便器洗浄装置Ｓは、洗浄水供給装置１００と、便器排水路５の吸気装置２００とを具備している。

洗浄水供給装置１００は、水道管と接続される導水管１０と、導水管１０を開閉する第１開閉弁Ｖ１とを備えている。

導水管１０は、便器本体１が据え付けられるトイレルームの床面又は壁面から引き出された水道管の止水栓Ｖ５に連通している。また、第１開閉弁Ｖ１より上流側には、止水弁及びストレーナを内蔵するストレーナ装置１１と定流量弁１２とが設けられており、下流側にはバキューブブレーカー１３が設けられている。

また、バキュームブレーカー１３より下流側の導水管１０に負圧発生装置であるエゼクタ３０の導入口３１が接続されている。エゼクタ３０の導出口３２にはタンク２０の流入口２１が接続され、タンク２０は貯留した洗浄水を流出口２２から流出可能になっている。

タンク２０は、流入口２１に連通する流入室２５と、流入室２５と底部が連通され、流出口２２に連通する流出室２６とを有している。流入室２５には大気口２３が設けられ、ここには第２開閉弁Ｖ２が接続されている。流入室２５は、エゼクタ３０の導出口３２に連通するノズル５０から洗浄水が吐出され、旋回流が形成される旋回室２９を有する。流出口２２には、便器本体１のリム３まで延びる送出管４０が接続されている。

エゼクタ３０は外部に連通する吸気口３３を有している。この吸気口３３は導出口３２から洗浄水を導出することにより空気を吸引する。

便器排水路５の吸気装置２００は、以下の負圧蓄圧タンク７０及び吸引タンク８０等を有している。

エゼクタ３０の吸気口３３は、逆止弁１１１が設けられた第１導圧管１１０を介して負圧を蓄圧する負圧蓄圧タンク７０に接続されている。このため、洗浄水供給装置１００の送水手段を構成するエゼクタ３０が吸気装置２００にも利用されている。

逆止弁１１１より負圧蓄圧タンク７０よりの第１導圧管１１０には、途中に第３開閉弁Ｖ３が設けられて外部に連通する第２導圧管１２０が分岐されている。また、途中に第４開閉弁Ｖ４が設けられ、便器排水路５から空気を吸引する吸引タンク８０に連通する第３導圧管１３０が分岐されている。

吸引タンク８０の内部は、設置時の上下方向で移動可能な隔膜８３によって第１室８１と第２室８２とに区画されている。第１室８１は第３導圧管１３０に接続され、第２室８２は吸引管９０によって便器排水路５に接続されている。

図２に示すように、第１開閉弁Ｖ１、第２開閉弁Ｖ２、第３開閉弁Ｖ３及び第４開閉弁Ｖ４は制御装置Ｃにより開閉タイミング及び開閉時間が制御されている。第２開閉弁Ｖ２、第３開閉弁Ｖ３及び第４開閉弁Ｖ４は、空気用の開閉弁であるため、圧力があまりかからず、水用の開閉弁に比べて小型にでき、開閉動作を小さな力で行なうことができるようになっている。

以上の洋風水洗式便器では、便器排水路５の吸気装置２００は、エゼクタ３０、第１導圧管１１０、逆止弁１１１、負圧蓄圧タンク７０、第２導圧管１２０、第３開閉弁Ｖ３、第３導圧管１３０、第４開閉弁Ｖ４、吸引タンク８０、吸引管９０及び制御装置Ｃによって構成されている。洗浄水供給装置は、導水管１０、ストレーナ装置１１、定流量弁１２、第１開閉弁Ｖ１、バキュームブレーカー１３、エゼクタ３０、ノズル５０、タンク２０、第２開閉弁Ｖ２、送出管４０、第１導圧管１１０、第２導圧管１２０、第３開閉弁Ｖ３及び制御装置Ｃによって構成されている。

次に、実施例１の吸気装置２００を組み込んだ便器洗浄装置Ｓの作動について図１に示す構成に基づいて説明する。

［非洗浄時］
図３において、ｔ１時点によりも前の非洗浄時には、第１開閉弁Ｖ１、第２開閉弁Ｖ２、第３開閉弁Ｖ３及び第４開閉弁Ｖ４は閉弁している。この状態では、タンク２０内には洗浄水が貯留されている。吸引タンク８０内の隔膜８３は吸引タンク８０内の下内壁面に当接している。

［便鉢洗浄行程・負圧蓄圧行程］
用便後、図３のｔ１時点において、制御装置Ｃに便器洗浄の開始信号を送信する洗浄スイッチを使用者が操作することにより、制御装置Ｃによって第１開閉弁Ｖ１が開弁する。

これにより、導水管１０内を流れる洗浄水はエゼクタ３０を通って旋回室２９内に流入する。エゼクタ３０内に洗浄水が流れることにより、エゼクタ３０が負圧蓄圧タンク７０内の空気を第１導圧管１１０及び逆止弁１１１を介して吸引し、吸引された空気は洗浄水とともに旋回室２９内に流入する。旋回室２９内では洗浄水が旋回するため、洗浄水中の空気は、良好に分離され、流入室２５の上部に蓄積される。これにより、負圧蓄圧タンク７０内に負圧が徐々に蓄積されるとともに、負圧蓄圧タンク７０から吸引した空気の分だけ流入室２５の水面が徐々に下がる。

また、導水管１０から供給された洗浄水と、タンク２０内に貯留され、負圧蓄圧タンク７０から吸引した空気に応じた量の洗浄水とが送出管４０を介してリム３に供給される。リム３に供給された洗浄水は便鉢２の内面に沿って旋回しながら流れ落ち、便鉢２内に旋回流が形成される。この旋回流により、汚物は便鉢２の中央に集められる。なお、この旋回流により、ペーパーは、ほぐれて洗浄水となじみ、洗浄水中に分散する。

［吸気行程］
図３のｔ２時点において、制御装置Ｃによって第４開閉弁Ｖ４が開弁される。これにより、負圧蓄圧タンク７０内の負圧が第１導圧管１１０、第３導圧管１３０及び第４開閉弁Ｖ４を介して吸引タンク８０の第１室８１に伝達され、第１室８１内が負圧になる。また、エゼクタ３０内には引き続き洗浄水が供給されているため、エゼクタ３０によっても第１室８１内の空気が吸引される。これにより、吸引タンク８０内の隔膜８３は、第４開閉弁Ｖ４が開弁された当初は負圧蓄圧タンク７０内の負圧により急激に引き上げられ、その後は、負圧蓄圧タンク７０による吸引が終了するため、エゼクタ３０のみにより吸引タンク８０の上内壁面に当接するまで緩やかに引き上げられる。

吸引タンク８０により便器排水路５内の空気を第２室８２に吸引する際には、便鉢２内の水位は、便鉢洗浄行程において便鉢２内の供給された洗浄水によって充分に高くなっており、水封部４の最高位部４ａとの間の水頭差が充分に大きなものとなっている。このため、便鉢２内の洗浄水は、この水頭差による洗浄水の位置エネルギーと便器排水路５内の空気の吸引とにより、早期に便器排水路５内が洗浄水で満水状態になって強力なサイホン作用が発生し、少ない洗浄水で早期に排出流が形成される。

この際、便鉢２内に形成された旋回流により便鉢２の中央に集められた汚物は、サイホン作用により便器排水路５へ排水される洗浄水に伴って便器排水路５へ確実に排出される。

また、便器排水路５は、滞留部６によって下流側と封鎖され、便器排水路５は水封部４と滞留部６との間に存在する閉空間にされている。このため、確実に便器排水路５から一定量の空気を吸引することができるため、サイホン作用を安定して発生させることができる。

また、吸引タンク８０内が隔膜８３によって第１室８１と第２室８２とに区画され、第２室８２のみが便器排水路５と連通しているため、汚物を含んだ洗浄水や臭気を含んだ空気等が負圧蓄圧タンク７０やエゼクタ３０側へ入り込むことを確実に防止している。

［洗浄水増加行程」
図１のｔ３時点において、便鉢２の水位は便鉢２後部の最低位部２ａの高さ近傍にまで低下しており、この瞬間、制御装置Ｃによって第３開閉弁Ｖ３を開弁し、第４開閉弁Ｖ４を閉弁する。

この際、いまだエゼクタ３０内に洗浄水が供給されているため、外部の大量の空気が第３開閉弁Ｖ３、第２導圧管１２０及び第１導圧管１１０を介して旋回室２９内に流入する。このため、流入室２５内の洗浄水は、流入した大量の空気により流出室２６及び送出管４０を介してリム３に押し出される。これにより、流入室２５内の水位は急激に大きく低下する。

便鉢２内の水位が便鉢２後部の最低位部２ａより低くなることにより、便器排水路５に便鉢２から空気が流入してサイホン作用が終了する前において、こうしてリム３に供給される洗浄水が増加する。つまり、リム３から供給される洗浄水は、導水管１０から供給される洗浄水とタンク２０に貯留されていた洗浄水とを加えたものであるため、便鉢２への単位時間当たりの洗浄水の供給水量は多くなっている。このため、水封部４は破封せず、便鉢２内の洗浄水は旋回を継続し、サイホン作用も継続する。また、便鉢２内の旋回流も強力になる。さらに、洗浄水の水勢も増加する。このため、便鉢２内に残留する汚物は、便器排水路５内へ押し出されるようにより排出されるとともに、便鉢２内の洗浄水中に浮遊する軽い汚物を便器排水路５へ排出することができる。。

［排気行程］
図３のｔ４時点において、洗浄水増加行程により便鉢２内へ供給された洗浄水は未だ便鉢２内で旋回し、水封部４は破封していない。つまり、サイホン作用による排出流が継続している。このｔ４時点において、制御装置Ｃによって第１開閉弁Ｖ１を閉弁し、第４開閉弁Ｖ４を開弁する。これにより、吸引タンク８０の第１室８１が第４開閉弁Ｖ４、第３導圧管１３０、第１導圧管１１０、第２導圧管１２０及び第３開閉弁Ｖ３を介して外部と連通するため、第１室８１内が大気圧になり、隔膜８３が下降する。このため、便器排水路５内に第２室８２から空気が排出され、便器排水路５内の空気が増加する。このため、便器排水路５内を洗浄水により満水状態に維持することができなくなり、サイホン作用が終了する。この場合、水封部４は破封しないため、破封音を生じない。

［覆水行程］
図３のｔ５時点において、制御装置Ｃによって第１開閉弁Ｖ１及び第２開閉弁Ｖ２を開弁し、第４開閉弁Ｖ４を閉弁する。これにより、エゼクタ３０が外部から空気を吸引しながら旋回室２９に洗浄水が流入する。洗浄水中の空気は、旋回室２９内で良好に分離され、大気口２３、第２開閉弁Ｖ２を介して外部に放出される。このため、タンク２０内の洗浄水は洗浄開始前の所定の水位まで蓄積される。また、サイホン作用は完全に終了しており、流出室２６から送出管４０を介して洗浄水がリム３に供給され、便鉢２内に所定の水位を有する水封部が形成されて覆水する。

［大気開放行程］
図３のｔ６時点において、制御装置Ｃによって第１開閉弁Ｖ１が閉弁し、第４開閉弁Ｖ４が開弁する。これにより、再度、吸引タンク８０の第１室８１が第４開閉弁Ｖ４、第３導圧管１３０、第１導圧管１１０、第２導圧管１２０及び第３開閉弁Ｖ３を介して外部と連通し、隔膜８３が吸引タンク８０の下内壁面に当接するまで下降する。この結果、隔膜８３が洗浄前の所定の位置に戻され、次回の洗浄を安定して行なうことができる。その後、図１３のｔ７時点において、制御装置Ｃによって第２開閉弁Ｖ２、第３開閉弁Ｖ３及び第４開閉弁Ｖ４が閉弁される。

したがって、実施例１の便器排水路５の吸気装置２００は、便器洗浄を良好かつ静かに行なうことができる。

実施例２の洋風水洗式便器は、実施例１と同様の構成を有し、図４に示すように、便器洗浄装置Ｓの作動が実施例１の洋風水洗式便器とは相違するのみである。

便器洗浄装置Ｓの作動について相違する点を説明する。

図４に示すように、洗浄水増加行程が終了した時点ｔ３’から所定時間経過後のｔ４時点において、制御装置Ｃによって第１開閉弁Ｖ１を閉弁し、第４開閉弁Ｖ４を開弁する。これにより、吸引タンク８０の第１室８１が第４開閉弁Ｖ４、第３導圧管１３０、第１導圧管１１０、第２導圧管１２０及び第３開閉弁Ｖ３を介して外部と連通するため、第１室８１内が大気圧になり、隔膜８３が下降する。洗浄水増加行程が終了して所定時間経過したｔ４時点においては、洗浄水増加行程により便鉢２内へ供給された洗浄水もサイホン作用により便器排水路５へ排出され、便鉢２内の洗浄水の量は減少している。このため、便器排水路５内に第２室８２から空気が押し込まれると、すぐに便器排水路５内を洗浄水により満水状態に維持することができなくなり、サイホン作用を直ちに、かつ確実に終了させることができる。また、この場合も、水封部４は破封しないため、破封音を生じない。他の作動は実施例１と同様であるため、詳細な説明は省略する。

したがって、実施例２の便器排水路５の吸気装置２００も、実施例１と同様、本発明の作用効果を奏する事ができる。

以上において、本発明を実施例１、２に即して説明したが、本発明は上記実施例１、２に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

本発明は水洗式便器に利用可能である。

実施例１、２の便器排水路の吸気装置を備えた洋風水洗式便器の模式図である。 実施例１、２の便器洗浄装置の制御装置を示す模式図である。 実施例１の洋風水洗式便器の作動を説明するタイミングチャートである。 実施例２の洋風水洗式便器の作動を説明するタイミングチャートである。

符号の説明

１…便器本体
２…便鉢
４…水封部
５…便器排水路
３０…エゼクタ（負圧発生装置）
８０…吸引タンク
２００…吸気装置
Ｃ…制御装置

Claims (4)

1. 便器本体の水封部の下流側に連なる便器排水路から空気を吸引する吸気手段を備えた便器排水路の吸気装置において、
   前記吸気手段は、負圧発生装置と、該負圧発生装置と前記便器排水路との間に接続される吸引タンクとを有し、
   該吸引タンクが該便器排水路から空気を吸引する吸気行程の実行と、該吸引タンクが該便器排水路へ該空気を排出する排気行程の実行とを制御する制御装置をさらに備え、
   該制御装置は、前記便器本体の便鉢への洗浄水の供給開始後に該吸気行程を実行し、該便鉢への洗浄水の供給終了前に該排気行程を実行することを特徴とする便器排水路の吸気装置。
2. 前記制御装置は、前記便鉢へ洗浄水が供給され、前記便器排水路においてサイホン作用による排出流が継続している間に前記排気行程を実行する請求項１記載の便器排水路の吸気装置。
3. 前記制御装置は、前記便鉢への前記洗浄水の供給を一旦停止した後、かつ前記便鉢に前記水封部を形成するための該洗浄水の供給を再開する前に前記排気行程を実行する請求項１記載の便器排水路の吸気装置。
4. 前記吸引タンクの内部は、設置時の上下方向で移動可能な隔膜によって第１室と第２室とに区画され、
   該第１室は前記負圧発生装置に接続され、該第２室は前記便器排水路に接続されている請求項１乃至３のいずれか１項記載の便器排水路の吸気装置。

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