JPH04254630A - パルス水洗機能を備えたローウォータ水洗トイレ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はローウォータ（水量の少
ない）水洗トイレに関し、特に均一で繰返し可能な水洗
作用を行うべく均一な水洗水パルスを便器に噴射するた
めのパルス発生器（パルセータ）を有するトイレに関す
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】水不足
や水の節約に対する関心が高まるにつれ、ローウォータ
水洗トイレが使用されるようになった。ある地域では、
建築（建設）法規（法令）により、ローウォータ水洗ト
レイの使用が義務付けられている。リクレーション用車
両の水源は限界があるので、ＲＶトイレ（リクレーショ
ン用車両トイレ）にとって水洗水の節約は本質的な問題
である。

【０００３】したがって、多くの水洗トレイが開発され
ている。しかしながら、それらのうちの幾つかは、１つ
若しくは２つ以上の欠点を有している。これらトレイの
いくつかが有する大きな問題は、水洗の際に用いる水の
量が少ないという理由から生ずる、便器表面の不十分な
洗浄という問題である。この問題は、しばしば、水洗水
が便器表面全体を湿らせることができないために生ずる
ものである。もし、便器表面の一部が水洗水により湿ら
なければ、その表面は適度に洗浄され得ない。湿らない
便器表面が残ってしまう要因の一つは、水洗水をトイレ
に移送する方法である。トイレは、従来、リムフィード
を用いて水洗されていた。この場合、ウォータマニホー
ルドが便器表面周部に多数の出口を有して便器周方向に
配される。水洗水はこれら出口から便器排出口に向かっ
て下方に流れる。この構造は、大量の水洗水が便器洗浄
に用いられる場合には十分に便器の洗浄を行う。かなり
の量の水が水洗毎に用いられ、マニホールド出口から扇
状に拡がり、便器表面全体を覆うようにしている。しか
しながら、この構造のものがローウォータ水洗トイレに
用いられた場合は、水は扇状には広がらず、便器表面全
体を湿らせることは出来ない。

【０００４】ローウォータ水洗トイレのいくつかは、さ
らに、２０ｐｓｉ　以上の入口水源圧を必要とする。い
くつかのリクレーション用車両や遠くに建てられた建物
では、水源の圧力はこれらのトレイを洗浄するのに十分
ではい。

【０００５】本発明の１つの目的は、最小量の水を用い
て便器表面を均一に洗浄できるトイレを提供することで
ある。

【０００６】本発明の他の目的は、便器表面全体が水洗
中に湿るようにすることができるトイレを提供すること
である。

【０００７】本発明の他の目的は最小水源圧でも作動す
るトイレを提供することである。

【０００８】本発明の他の目的は水洗動作（作用）が、
１回の水洗の後の次の水洗の場合でも繰返し行うことが
できるトイレを提供することである。

【０００９】

【発明の概要】本発明のローウォータ水洗トイレは、安
定した水流を生成するのではなく、便器に噴射される水
洗水のパルスを生成するパルセータを用いる。このパル
スはノズルから水平方向に、便器表面周部上端近傍のほ
ぼ水平のレッジ（棚状の部分）に対して噴射される。各
パルスの始めに噴射される水は各パルスの終わりに噴射
される水の速度より速い。水の速度が速くなればなるほ
ど、低速度の水に比べ水はレッジから流下して便器表面
を湿らせる前に、便器表面周部を長時間（長距離）流れ
る。１回のパルスの中で水速を異ならせることにより、
水がレッジから流下して便器表面周部全体に広がり、便
器をほぼ旋回するように流れ、便器表面全体を湿らせる
。

【００１０】水が旋回しながら流れるので、水はノズル
から便器排出口までの間、従来のリムフィードタイプト
イレ（水洗水がリムから便器排出口に直接流下する構造
）に比べて長い距離便器表面を流れることになる。この
旋回流により、水が覆う（水が行きわたる）便器表面が
広がり、少ない水でも水洗効果を低下させないようにす
ることができる。

【００１１】パルセータは水源圧に拘らず、一定の水洗
水パルスを発生するので、均一且つ繰返し可能な水洗効
果が期待できる。

【００１２】水をパルスとして排出・噴射すると共に便
器のレッジに一度水平方向の水洗を噴射するとフラッシ
ュが形成され、便器表面全体を湿らせる。これにより、
最小量の水で便器表面を洗浄することができると共に、
均一且つ繰返し可能な水洗効果が得られる。

【００１３】本発明のその他の目的、特徴及び効果は、
以下の実施例と特許請求の範囲とを添付図面と共に考察
することにより明らかになる。

【００１４】

【実施例】本発明のローウォータ水洗トイレが図１及び
図２に示されており、その全体が符合１０であらわされ
ている。このトイレ１０は、上端が開放され下端排出口
１４を有する便器１２を備えている。便器１２の内面１
６はレッジ（棚状部）１８を有し、このレッジ１８は便
器上端近くにおいて便器の周方向に延びている。詳細な
説明および特許請求の範囲において用いられているよう
に、「レッジ（棚状部）」という表現はレッジの下方及
び上方における便器表面のスロープ部分よりも水平に近
いスロープ部若しくは傾斜部有する便器表面１６の一部
を称するのに用いられている。１つの水洗ノズル２０が
水洗水（洗浄水）をレッジ１８に向けて噴射し、水洗水
はレッジ１８上を便器１２の周方向に流れる。水洗水の
速度が小さくなると、水洗水は次第にレッジ１８から降
下し、便器表面１６を流れて排出口１４に至る。パルセ
ータ２２は水洗水パルスを生成し、この水洗水パルスが
水洗水路２４を通ってノズル２０へ流れる。水路２４に
はバックフロー抵抗（逆流防止装置）２６が設けられて
おり、便器から水が水路２４に逆流しないようにしてい
る。

【００１５】パルセータ２２の構造と作動は図３から図
７に最も良く示され、これらの図を用いて説明する。パ
ルセータ２２は水洗水バルブ３０から水を受入れるため
の入口２８を有している。水洗水バルブ３０は通常閉じ
られており、ロッド３２により開位置に動かされると、
水がバルブ３０を通ってパルセータ２２内に流れるよう
になっている。パルセータ２２は２つの部分からなるハ
ウジングから構成されている。これら２つの部分とは上
部ハウジング４０と下部ハウジング４２である。上部・
下部ハウジング４０，４２はボルト・ナットアッセンブ
リ４４によって一体化されている。一体化ハウジングは
筒状上部３４と主要下部３６とを形成し、内室（水室）
３８を区画する。上部３４と下部３６と内室３８とは軸
３８を共通の中心軸としている。

【００１６】反転されたカップのようなピストン４６が
パルセータ２２の下部に設けられており、このピストン
４６は図３に示された上昇位置と、図６に示された下降
位置との間で軸方向に移動可能である。内室３８の容積
はピストン４６が上昇位置から下降位置へ動くと増加す
る。付勢バネ４８がピストン４６をその上昇位置（内室
の最小体積に対応する）へ付勢する。ロールソックダイ
ヤフラム５０がリテーナ部材５４によりピストン基部５
２に取付けられている。このリテーナ部材５４はスクリ
ュー・ワッシャアッセンブリ５６によってピストン基部
５２に取付けられている。ダイヤフラム５０の外周部５
７はその断面において拡大（拡径）されており、上部ハ
ウジング４０と下部ハウジング４２との間にはさまれる
シールリングを形成し、上下ハウジング４０，４２の間
のシールとして作用する。ダイヤフラム５０は内室３８
の下側の境界を区画形成する。ピストン４６が下げられ
ると、ダイヤフラムが降下し、内室３８の容積が増加す
る。下部ハウジング４２はピストン４６の下方において
開かれている。

【００１７】バルブ３０が開かれると、内室３８へ流入
する水の圧力によりピストン４６が付勢バネ４８に抗し
て下げられ、水が内室３８へ流入すると内室３８の容積
が増加する。よってバネ４８にはエネルギが蓄積される
。

【００１８】上部ハウジング４０の頂部には軸３９を中
心軸とする排出口オリフィス５８が設けられている。オ
リフィス５８はフィッティング６０内へ延びる。フィッ
ティング６０はネジ付カラー６１により上部ハウジンク
４０に固定されシール部材６３によりシールされている
。フィッティング６０は水洗水路２４につながれており
、水洗水をパルセータ２２から水洗水ノズル２０へ供給
する。

【００１９】排出口オリフィス５８はスプール６４の頂
部に取付けられたキャップ６２により閉じられている。 キャップ６２を囲むシール６６により、キャップ６２と
ネック８６との漏れを生じない係合が形成される。ネッ
ク８６はオリフィス５８につづいている。スプール６４
はほぼ円筒状を呈しており、上部フィン６８と下部フィ
ン７０とがそれぞれ径方向外方に延びて、後述のように
スプールの軸方向運動をガイドする。スプール本体は開
口部７２を有し、水がスプール内に流入できるようにな
っている。

【００２０】図３に示されている状態では、排出口オリ
フィス５８は閉じられ、ピストン４６は上昇位置にある
。バルブ３０が閉じられた状態では内室３８の水圧は後
述のようにほぼ大気圧に等しい。バルブ３０が開かれる
と、水は内室３８へ流込み、付勢バネ４８に打勝つまで
内部圧力が上昇する。これにより、ピストンが降下する
。スプール６４内の水はキャップ６２の内面に作用し、
スプール６４を所定の位置（元の位置）に保持し、出口
オリフィス５８を閉じる。フィッティング６０内でキャ
ップ６２に作用する対抗圧力は、大気圧若しくは水路２
４の水圧である。保持部材５４はステム７４を有し、こ
のステム７４はスプール６４内へ長手方向に延びてピス
トンをスプールに係合させる。カラー７５が回転インタ
ーロックカップリングによりステム７４に付設されてい
る。カラー７５はステムを囲繞するレリースバネ７６に
よりステムの拡径ヘッド７７に抗して押上げられる。バ
ネ７６はカラー７５の径方向肩部７８と、スプール６４
から径方向内方に延びる肩部８０との間に保持される。 ピストン４６が下げられると、ステム７４が下がり、レ
リースバネ７６を圧縮する。スプール内の水圧がバネ７
６による下方への力よりも大きな力をスプールにかける
。ピストン４６がその下降位置に近づくと、カラー７５
の下部環状面８２はスプールの基部において径方向肩部
８０と接触する。この位置において、レリースバネ７６
は完全圧縮状態にある。ピストン４６がさらにつづけて
下方に移動すると、スプール６４はオリフィス５８から
外れる。図５はスプールがオリフィス５８から少し外れ
たときのパルセータ２２を示している。一旦オリフィス
が開くと、キャップ６２の両側に作用する流体圧力はほ
ぼ同じになり、図６示されるように圧縮されたバネ７６
がスプール６４をピストンのところまで下方に動かす。

【００２１】オリフィス５８の水の流量は入口２８に入
ってくる流量よりも大きく、内室内の圧力は十分に降下
し、付勢バネ４８がピストン４６を上方に動かすことに
なる。これに伴い、１つのパルスの水のかなりの部分が
排出される。

【００２２】ピストン４６がその上昇位置に近づくと、
スプールキャップがネック８６に近づくに従って、スプ
ールのキャップ６２は出口オリフィス５８の水の流れを
抑制する。オリフィス５８における流量が減少し水が入
口２８を通って流れ続けると、内室が再び充填され始め
、付勢バネ４８に抗してピストンを下方に動かし、パル
セータの次のサイクルが始まる。パルセータはこのサイ
クルを繰返し、バルブ３０が開状態にある限り、水洗水
のパルスを排出する。

【００２３】キャップ６２にはブリードホール８８が形
成されている。内室３８が一部充填の状態にあるときバ
ルブ３０が閉じられると、ブリードホール８８により内
室３８の圧力はブリードホール８８を通って水洗水路２
４に流れる水によってゆっくりと開放される。これによ
り内部パルセータ圧力が開放される。このとき、パルセ
ータは一つの水洗動作とその次の水洗動作の間の「空転
」状態にあるといえる。

【００２４】ブリードホール８８は、また水洗トイレが
リクレーション用車両や夏の別荘などに設置されている
場合、冬の間システムから水を取除くときにも用いられ
る。入ってくる水の源との配管・接続を外し、下部にド
レン開口部を受けることにより、水洗水路２４の水とパ
ルセータをシステムから取外すことができる。

【００２５】フラッパバルブ９０が排出口オリフィス５
８のすぐ上の管６０内に位置される。キャップ６２のエ
クステンション９２はオリフィス５８を通って延び、フ
ラッパバルブがオリフィス５８を完全には閉じないよう
にいる。スプールがオリフィス５８を閉じると、フィッ
ティング６０を通って流れる水により、わずかに真空（
負圧）な上流部が形成され、水の一部がフィッティング
からパルセータへと逆流する。この逆流水により、スプ
ールがオリフィス５８を完全に閉じることが防止される
。フラップバルブ６０は、スプールの位置が逆流水によ
り影響されないようにしている。

【００２６】各パルスからの水は便器１２のレッジ１８
に噴射される。各パルスの初期に噴射される水は、各パ
ルスの終期に噴射される水より大きな速度を有している
。水の速度はパルスの終期では小さくなるが、これはバ
ネの力が各パルス噴射の行程において漸進的に費される
からである（パルスの終期に近づくほどバネの力が大き
く作用するからである。）。水が高速で移動すれば、低
速の場合に比べ、レッジから降下する前に水が便器の周
方向に流れる距離は大きくなる。結果として、水は便器
の周壁のほぼ全体を流れてレッジから降下する。よって
、便器表面の全体が湿り各パルスの水により洗浄される
。

【００２７】レッジとレッジに噴射される水とにより、
便器内で旋回・回転する水の流れが形成される。旋回水
は、便器表面から便器排出口へまっすぐ流下する従来の
リムフィードタイプのトイレからの水に比べ、便器表面
上を長時間流れる。水の回転・旋回流と異なる速度の水
を噴射するパルスとを組合せることにより、最小限の水
量によって便器表面全体を洗浄することができる。

【００２８】各パルスの所望の噴射量は便器のサイズや
形状によって決まる。各パルスの水圧は約４　〜８ｐｓ
ｉの間で変化する。供給水源圧は、８ｐｓｉより大きな
ものでなければならない。なぜなら、バネ４８を完全に
圧縮するのにその移動の圧力が必要だからである。リク
レーション用車両に搭載される水源圧は１０〜２０ｐｓ
ｉ　の間で変化するだろう。トイレが一般の水道に接続
される場合は、圧力はどんな場所でも最低２０ｐｓｉ　
から最高１００ｐｓｉであろう。 バネ４８に過大な力をかけないためには（もし過大な圧
力がかかると、バネは圧縮されたままもどらず遮断部へ
移動しなくなる）、圧力レギュレータ（図示せず）がパ
ルセータ２２の上流に必要とされる。圧力は３５〜４０
ｐｓｉ　より大きくならないように調節される。パルセ
ータ２２はバネ４８を用いて各パルスに圧力を供給する
わけだが、水源の圧力に拘らず、均一且つ繰返し可能な
水洗作用を可能としている。

【００２９】本発明は上述の図示例と同一の構造に制限
されるものではなく、種々の変形・改良・変更が特許請
求の範囲内においてなされ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のローウォータ水洗トイレの部分断面平
面図。

【図２】図１のトイレの部分断面図であり、部分側立面
図である。

【図３】パルセータの断面図。

【図４】図３の４−４線矢視断面図であり、パルセータ
の頂部の拡大断面図である。

【図５】水のパルスを噴射する直前の、水が充填された
パルセータの断面図。

【図６】図５と同種の断面図であり、パルセータが水で
充填されており、パルセータの出口が開放された直後の
状態を示している。

【図７】パルセータの出口を閉じる直前における水パル
スの噴射直後のパルセータの断面図。

【符合の説明】１０　　ローウォータ水洗トイレ１２　
　便器 １４　　便器の下部排出口 １６　　便器の内側表面 １８　　便器のレッジ（棚状部） ２０　　ノズル ２２　　パルセータ（パルス発生器） ２４　　水洗水路 ２６　　逆流防止装置 ２８　　水入口 ３０　　水洗水バルブ ３２　　ロッド ３４　　ハウジングの筒状上部 ３６　　ハウジングの主要下部 ３８　　内室（水室） ３９　　軸 ４０　　上部ハウジング ４２　　下部ハウジンク ４４　　ナット・ボルトアッセンブリ ４６　　反転カップ状ピストン ４８　　付勢バネ ５０　　ロールソックダイヤフラム ５２　　ピストン基部 ５４　　保持部材 ５６　　スクリュー・ワッシャアッセンブリ４７　　外
周部 ５８　　排出口オリフィス ６０　　フィッティング ６１　　ネジ付カラー ６２　　キャップ ６３　　シール部材 ６４　　スプール ６６　　シール ６８　　上部フィン ７０　　下部フィン ７２　　スプールの開口部 ７４　　５４のステム ７５　　カラー ７６　　レリースバネ ７８，８０　　径方向肩部 ８２　　下部環状表面 ８６　　ネック ８８　　ブリードホール ９０　　フラッパーバルブ ９２　　エクステンション

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ローウォータ水洗トイレであって、上
   記水洗トイレが便器を備え、該便器が上部開口端部と下
   部排出口とを有し、汚物が該下部排出口を通って便器か
   ら水洗され、上記便器がその上端部近くに棚状部を有し
   、上記水洗トイレが水洗水ノズルを有し、該水洗水ノズ
   ルが上記便器に設けられ水洗水を上記棚状部に対して噴
   射し水洗水が上記棚状部を上記便器の周方向に流れるよ
   うにすると共に上記便器の表面を周方向に流れて上記排
   出口へ至るようにし、上記水洗トイレが上記ノズルから
   便器に噴射される水洗水により上記便器から汚物を水洗
   するための水洗手段を備え、該水洗手段がバルブ手段を
   有し、該バルブ手段が上記トイレから隔てられた水源へ
   の接続のためものであり、該水源が所定の最小圧力より
   大きな水圧を有し、該バルブ手段が通常は閉じられてお
   り、上記水洗手段がアクチュエータ手段を有し、必要な
   ときに該アクチュエータ手段が上記バルブ手段を開き、
   上記水洗手段がパルス手段を有し、該パルス手段が上記
   バルブ手段とノズル手段との間に設けられて水洗水のパ
   ルスを生成して水洗水のパルスを上記ノズルから便器に
   噴射し、上記水洗水のパルスを異なる速度で上記便器へ
   噴射することにより、水洗水が上記棚状部から降下して
   上記排出口へ流れる間に上記便器のほぼ全体を湿らせる
   ことを特徴とするローウォータ水洗トイレ。
2. 【請求項２】　　上記パルス手段が水洗水のパルスを生
   成し、各パルスの水洗水が異なる速度で噴射されること
   を特徴とする請求項１記載のローウォータ水洗トイレ。
3. 【請求項３】　　上記パルス手段が、水入口と、内部水
   室と、出口オリフィスと、該出口オリフィスを開閉する
   蓋部材と、上記水室の容積を変化させるための可変容積
   手段とを備え、該可変容積手段が、上記水室が一旦水洗
   水で最大容積に充填されると、上記水室の容積を急激に
   減少させ、これにより上記水室内の水が１つのパルスに
   よって上記オリフィスを通って噴射されることを特徴と
   する請求項１記載のローウォータ水洗トイレ。
4. 【請求項４】　　上記可変容積手段が可動ピストン手段
   とバネ手段とを有し、該バネ手段が上記ピストン手段を
   付勢して上記水室の最小容積に対応する位置に動かし、
   上記バネ手段が上記水室が上記水源と連通すると、上記
   入口からの水圧によって負けてしまい、これによって水
   洗水が上記水室へ流入すると、上記ピストンが上記水室
   の容積を増加する位置に動かされることを特徴とする請
   求項３記載のローウォータ水洗トイレ。
5. 【請求項５】　　上記トイレが、上記ピストン手段が上
   記水室の最大容積位置に達すると上記ピストン手段を上
   記蓋に係合させて上記蓋を上記オリフィスを開ける位置
   に動かす手段をさらに備え、上記オリフィスの開口部が
   上記水室の水圧を充分に下げて上記バネ手段により上記
   水室から水洗水を噴射する上記最小容積位置へ上記ピス
   トンを動かすことを特徴とする請求項４記載のローウォ
   ータ水洗トイレ。