JPH09287187A - 水洗便器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フラッパー式水洗便器を採用するにあたっ
て、さらに節水可能な水洗便器を提供する。 【解決手段】 便器ボウル11の排水口17に開閉自在に設
けられたフラッパー弁２により該排水口17が封止され、
該フラッパー弁２の開放により便器ボウル11内の溜水が
排水口17から排出される水洗便器において、利用者の便
座への着座を検知する着座センサー５を設けて、該着座
センサー５の着座検知に応じて便器ボウル11内に追い水
を所定量行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水洗便器に関し、詳
しくは節水に有効な水洗便器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から一般に用いられている水洗便器
としては、便器ボウルの排水管路に逆Ｕ字管型の排水ト
ラップを有するサイフォンジェット式水洗便器がある。
このサイフォンジェット式水洗便器は、便器ボウル内の
溜水を排水する際において、便器ボウル内に給水すると
共に上記排水トラップに向かって排水管路の上流側から
ジェット水流を噴出させて排水トラップを一気に乗り越
える排水流を発生させ、そのとき発現するサイフォン作
用により便器ボウル内の溜水を吸引排出するものであ
る。しかしながら、このサイフォンジェット式水洗便器
においては、上記のような排水方法となっているため
に、排水時に洗浄水を多量に使用するという欠点があっ
た。

【０００３】これに対して、例えば特願平５−９４６９
６号に示されるように、排水トラップを設ける代わりに
便器ボウルの排水口に開閉自在なフラッパー弁を設け
て、このフラッパー弁の開放により便器ボウル内の溜水
を一気に排出する排水方式を採用したフラッパー式水洗
便器が提案されている。このフラッパー式水洗便器は、
フラッパー弁を開放した際において便器ボウル内の溜水
の排水力を該溜水の重力落下により得るものであり、サ
イフォン作用やジェット水流を必要としないので便器ボ
ウル内の溜水量が任意に設定可能であり上記サイフォン
ジェット式水洗便器に比べて洗浄水の節水が行えるもの
であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなフラッパー式水洗便器においても、便器ボウル内
の溜水には汚物やトイレットペーパー等が便器ボウル内
や排水管に残ることのないように十分な排出能力が必要
であるために、ある程度の溜水量を確保する必要があっ
た。但し、便器ボウル内の溜水に要求される排出能力に
は、実際には大用及び女子小用使用時と男子小用使用時
とで異なるものであり、男子小用使用時には大用使用時
の場合よりも少ない溜水量で十分な排出能力が得られる
ものであった。従って、小用使用時における便器ボウル
内の溜水量を少なくすると、更なる節水が可能であり、
この点に着目して次のように便器ボウルへの給水とフラ
ッパー弁による排水とを制御することにより節水可能と
したフラッパー式水洗便器も提案されている。

【０００５】すなわち、このフラッパー式水洗便器で
は、大用排水操作と小用排水操作を選択して行える操作
部を設けて、初期の便器ボウル内の溜水量を男子小用使
用時を基準として少なくし、上記操作部にて大用排水操
作を行った場合には便器ボウル内の溜水量が大用使用時
に必要となる量となるまで便器ボウル内に初期通水した
後、フラッパー弁を開放して排水し、小用排水操作を行
った場合には直ちにフラッパー弁を開放して排水を行う
ようになっており、これにより、男子小用使用時には小
用排水操作を行うことにより洗浄水の節水ができるもの
である。

【０００６】しかしながら、このフラッパー式水洗便器
においては、大用排水操作を行った場合においてフラッ
パー弁の開放前に行われる便器ボウル内への初期通水量
を多くすると、大用排水操作操作してからフラッパー弁
が開放して実際に排水されるまでに多くの待ち時間を要
することとなって利用者が違和感や苛立ちを覚えるとい
う問題があった。従って、上記待ち時間が余り長くなら
ないようにする必要があり、また一方では、大用及び女
子小用使用時には十分な排水能力を得るための最低限必
要な溜水量を確保する必要があることから、且つ初期の
便器ボウル内の溜水量を比較的多めにして便器ボウル内
への上記初期通水量を比較的少なくする設定としてい
た。その結果、初期の便器ボウル内の溜水量は男子小用
使用時に必要と思われる水量よりも過剰となり、節水へ
の寄与が小さいものとなっていた。この場合の具体例を
示すと、例えば、大用及び女子小用使用時に良好な排水
に必要な便器ボウルの溜水量として約５リットルを確保
するものとし、便器ボウルへの給水性能を１８リットル
／分とした場合においては、初期の便器ボウル内の溜水
量を約３．５Ｌとして、大用排水操作を行うと、まず便
器ボウルへ５秒間初期通水（１．５リットル）した後、
便器ボウルへ給水しながらフラッパー弁を開放して排水
を行い（この間の便器ボウルへの給水量は１リット
ル）、更にフラッパー弁閉止後に溜水量が約３．５Ｌと
なるまで便器ボウルに給水するようにしており、小用排
水操作を行うと、便器ボウルへ給水すると同時にフラッ
パー弁を開放して排水を行い（この間の便器ボウルへの
給水量は１リットル）、更にフラッパー弁閉止後に溜水
量が約３．５Ｌとなるまで便器ボウルに給水するという
設定としていた。このとき、排水に使用した洗浄水のト
ータルは、大用排水操作時には約６リットルであるのに
対して、小用排水操作時には約４．５リットルとなり約
１．５リットルの節水となるものであった。

【０００７】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、フラッパー式水洗便器を採用するにあたって、さ
らに節水可能な水洗便器を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の水洗便器
は、便器ボウルの排水口に開閉自在に設けられたフラッ
パー弁により該排水口が封止され、該フラッパー弁の開
放により便器ボウル内の溜水が排水口から排出される水
洗便器において、利用者の便座への着座を検知する着座
センサーを設けて、該着座センサーの着座検知に応じて
便器ボウル内に追い水を所定量行うようにしたことを特
徴とするものである。

【０００９】この水洗便器では、利用者の便座への着座
使用時に便器ボウル内に追い水が行われるようになって
いるので、非着座使用時（たとえば便座への着座を要し
ない男子小用使用時）を基準として初期の便器ボウルの
溜水量を決定すればよいものである。従って、初期の便
器ボウルの溜水量を非着座使用時（男子小用使用時）に
排出能力が確保される程度の水量とし、着座使用時にお
ける便器ボウル内への追い水によって大用及び女子小用
使用時には不足する水量を補って排出能力が確保できる
ようにすることにより、非着座使用時にて洗浄水を過剰
に使用しなくても済むようにできる。ゆえに、該水洗便
器は上記従来例よりもさらなる節水が可能となる。

【００１０】請求項２記載の水洗便器は、請求項１記載
の水洗便器において、大用排水操作と小用排水操作を選
択して行える操作部を設け、上記操作部にて大用排水操
作を行った場合には便器ボウル内に初期通水して便器ボ
ウル面の洗い落としを行った後にフラッパー弁を開放し
て排水を行い、小用排水操作を行った場合には直ちにフ
ラッパー弁を開放して排水を行うようにしたことを特徴
とするものである。

【００１１】この水洗便器では、便器ボウル面に付着し
た汚れの良好な洗浄が行える。すなわち、操作部にて大
用排水操作を行うことにより、便器ボウル面に付着した
汚れを便器ボウル内に初期通水することにより溜水内に
洗い落とした後、フラッパー弁を開放して溜水と共に排
出することができるからである。この場合、初期の便器
ボウルの溜水量を男子小用使用時に排出能力が確保でき
る水量とし、着座使用時における便器ボウル内への追い
水量と大用排水操作時における便器ボウル内への給水量
との合計を大用及び女子小用使用時に排出能力が確保で
きる水量に対する不足分とすることにより、上記従来例
と比べて大用排水操作操作してからフラッパー弁が開放
して実際に排水されるまでの待ち時間を長くすることな
く、さらなる節水が可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係る水
洗便器について、図面に基づいて具体的に説明する。

【００１３】図１は本発明の実施形態に係る水洗便器の
主要な構成を示すブロック図である。図２は同上実施形
態に係る水洗便器の断面図である。

【００１４】図示の如く、該実施形態に係る水洗便器
は、便器ボウル11への給水／止水を行う給水電磁弁１
と、便器ボウル11の排水口17に設けられたフラッパー弁
２と、該フラッパー弁２及び給水電磁弁１の開閉を制御
する制御部３と、該制御部３に接続された操作部４と、
利用者の便座への着座を検知する着座センサー５とを備
えている。

【００１５】以下詳しく説明すると、この水洗便器は、
トイレルームの床上に載置固定される便器本体10の中程
から前側に上方に開口する略すり鉢状の便器ボウル11が
形成されている。この便器ボウル11の上端縁には全周に
渡って内部に洗浄水の通水路13を有するリム12が形成さ
れており、このリム12の底部には通水路13に連通する複
数の射水孔14が周設されている。

【００１６】便器本体10の後側上方部には水道水供給管
７がトイレルーム壁面から配管され、その先端部は便器
本体10の後側上方部に設けられた電磁弁１に接続されて
いる。また、この電磁弁１にはリム12内部の通水路13に
通じる洗浄水供給路（図示せず）が接続されており、電
磁弁１の開閉により水道水供給管７からリム12内部の通
水路13に洗浄水を供給できるようになっている。この電
磁弁１は便器本体10の後側上方部に内蔵された制御部３
と電気的に接続され、この制御部３により開閉動作が制
御されている。

【００１７】また、便器本体10の後側上面部には操作部
４が設けられており、この操作部４は制御部３と電気的
に接続されている。この操作部４は、大用排水操作を行
うための大用操作スイッチ4aと小用排水操作を行うため
の小用操作スイッチ4bとを有している。該水洗便器は、
便器本体10の後側上面部に回動自在に枢支され、リム12
上に載置される便座（図示せず）が設けられており、こ
の便座には利用者の便座への着座を検知する着座センサ
ー５が取り付けられていて、着座センサー５と制御部３
とは電気的に接続されている。

【００１８】便器ボウル11の底部には後方に向かって略
水平に延びる排水案内路15が形成され、この排水案内路
の後端部に便器ボウル11の排水口17が形成されている。
この便器ボウル11の排水口17は、開閉自在なフラッパー
弁２により密閉封止されており、このフラッパー弁２を
介して便器本体10の底部に開口しトイレルームの床排水
口に接続される排出管８に連通している。便器ボウル11
の溜水はフラッパー弁２の閉鎖により貯留され、フラッ
パー弁２の開放により排水口17から排出管８へと排出さ
れるようになっている。また、排水案内路15と排出管８
とは逆Ｕ字型のオーバーフロー管16により連通されてい
る。

【００１９】フラッパー弁２は、図３（Ａ）（Ｂ）に示
す如く、制御部３により制御されたフラッパー弁開閉手
段６により排出管８内にて開閉自在となっている。この
フラッパー弁開閉手段６について説明すると、フラッパ
ー弁２の弁蓋は、その後面に固定されて上方に延びる縦
片と該縦片の上端部と略直角に後方に延びる横片とから
略Ｌ型に形成され且つ横片の前端部が回動自在に枢支さ
れた回動支持片64により、後向きに開閉自在とされてい
る。この回動支持片64の枢支部にはフラッパー弁２の弁
蓋の閉方向に弾性力を付勢する捩じりコイルバネ67が設
けられている。この捩じりコイルバネ67はフラッパー弁
２の閉方向の移動を補助するために設けられているもの
であって省略することも可能である。

【００２０】フラッパー弁開閉手段６は回動支持片64の
後方には便器本体10に対する位置固定用の固定板66を前
後方向鉛直に備えている。この固定板66にはモータ（図
示せず）が取り付けられており、また固定板66にはこの
モータの動力により縦回転自在なカム61が設けられてい
る。上記モータは制御部３に電気的に接続されて制御さ
れている。カム61は外周上の一部に回動支持片64の横片
後端部に突き当たる引掛凸部を備えている。

【００２１】フラッパー弁開閉手段６は、回動支持片64
の横片後端部上側を押さえてフラッパー弁２の弁蓋を排
水口17に押し付け密着させるレバー62を備えている。こ
のレバー62は、後方に延びる上側水平部と前方に延びる
下側水平部とこれらを上下連結する縦結合部とから略Ｚ
型に形成されており、上側水平部の上面は固定板66に固
定されたガイドロール69に前後スライド自在に当接支持
され、下側水平部にはカム61の回転軸が貫通した水平な
長孔68を有していて下側水平部はカム61の回転軸に対し
て該長孔68に沿って前後スライド自在となっている。さ
らにレバー62の上側水平部の後端部には、カム61の側面
部に一端が回転自在に連結されたリンク63の他端部が軸
着連結されており、カム61の回転に連動してレバー62が
前後移動するようになっている。またレバー62の上側水
平部の後端部は固定板66と上向きに弾性力を付勢する捩
じりコイルバネ65にて連結されており、この捩じりコイ
ルバネ65によりレバー62の下側水平部の前端部には下向
きに押圧力が付勢するようになっている。

【００２２】このフラッパー弁開閉手段６の動作につい
て説明すると、まず定常状態では図３（Ａ）に示す如
く、カム61の引掛凸部が下側に位置し且つレバー62の下
側水平部の前端部が回動支持片64の横片後端部上側を押
さえて、フラッパー弁２の弁蓋が排水口17を密閉してい
る。この状態からモータを作動させてカム61を引掛凸部
が前向き上向きへと移動する方向に回転させると、リン
ク63の作用によりレバー62が後方に移動して回動支持片
64の横片後端部上側を押さえているレバー62の下側水平
部の前端部が外れた後、図３（Ｂ）に示す如く、カム61
の引掛凸部が回動支持片64の横片後端部下側を押し上げ
てフラッパー弁２の弁蓋が開く。さらにカム61を回転さ
せると、カム61の引掛凸部が回動支持片64の横片後端部
から外れ、回動支持片64がフラッパー弁２の弁蓋を閉止
させる状態に戻るとともに、リンク63の作用によりレバ
ー62が前方に移動してレバー62の下側水平部の前端部が
再び回動支持片64の横片後端部上側を押さえて、フラッ
パー弁２の弁蓋が排水口17を密閉した図３（Ａ）に示す
定常状態に戻る。

【００２３】図４は該実施形態に係る水洗便器の動作を
示すフローチャートである。図示の如く、該水洗便器
は、まず便器ボウル11内に所定量の洗浄水が溜水された
定常状態において利用者が便座に着座すると着座センサ
ー５が着座を検知して検知信号が制御部３に送られる。
すると該制御部３は電磁給水弁１を一定時間開放させて
便器ボウル11内に所定量の追い水をする。男子小用使用
時のように利用者が便座に着座しない場合には、便器ボ
ウル11内には上記追い水はされない。

【００２４】次に、利用者が用を済まして操作部４を操
作し汚物を洗浄水とともに便器ボウル11内から排出する
動作が行われる。このとき、操作部４にて大用排水スイ
ッチ4aがＯＮされた場合には、制御部３は電磁給水弁１
を開放して所定量の初期通水を行い便器ボウル11面の洗
い落としを行った後、フラッパー弁開閉手段６のモータ
を作動させて便器ボウル11に通水しながらフラッパー弁
２を一定時間開放して汚物を洗浄水とともに便器ボウル
11内から排出し、フラッパー弁２を閉じた後に便器ボウ
ル11内の溜水量が初期の量と等しくなるように便器ボウ
ル11に通水して電磁給水弁１を閉じる。一方、操作部４
にて小用排水スイッチ4bがＯＮされた場合には、制御部
３は電磁給水弁１を開放すると同時にフラッパー弁開閉
手段６のモータを作動させ、便器ボウル11に通水しなが
らフラッパー弁２を一定時間開放して汚物を洗浄水とと
もに便器ボウル11内から排出し、フラッパー弁２を閉じ
た後に便器ボウル11内の溜水量が初期の量と等しくなる
ように便器ボウル11に通水して電磁給水弁１を閉じる。

【００２５】このように該水洗便器では、便座への非着
座使用時における洗浄水の使用量を着座使用時における
それよりも少なくなり、節水が可能となっているもので
ある。このことを更にわかり易く説明するために、該実
施形態における具体例を示す。この具体例では、前述し
た従来例と比較できるように、便座への着座を要する大
用及び女子小用使用時には汚物排出に必要な便器ボウル
の溜水量として約５リットルを確保するものとし、便器
ボウルへの給水性能を１８リットル／分としている。

【００２６】この具体例にて大用及び女子小用使用時に
おける水洗便器の動作を図５（Ａ）に示すタイムチャー
トに基づいて説明すると、初期の便器ボウル11内の溜水
量は１リットルであり、まず利用者が便座に着座した時
点ｔ1 にて着座センサー５の検知信号に応答して電磁給
水弁１を開き、２．５リットルを追い水給水した時点ｔ
2 で電磁給水弁１を閉じる。次に、利用者が用を済ませ
て大用排水スイッチ4aをＯＮにした時点ｔ3 において電
磁給水弁１を開き、初期通水を５秒間（１．５リット
ル）行った時点ｔ4 でモータをＯＮとしフラッパー弁２
を開く。この時点ｔ4 において便器ボウル11内の溜水は
５リットルであり、便器ボウル11内の汚物はこの５リッ
トルの溜水と共に排水口17から排出される。また、モー
タはカム61がフラッパー弁２を開いた状態に一時的に保
持するように一旦ＯＦＦとなり、直ぐにＯＮとなってフ
ラッパー弁２を閉じ、カム61が元の位置に達した時点で
ＯＦＦとなる。このフラッパー弁２の開閉時間（ｔ4 〜
ｔ5 ）は３．３秒程度であり、この間も電磁給水弁１は
開いていて１リットルの洗浄水が便器ボウル11内に通水
され便器ボウル11面を洗い落とす。更に、フラッパー弁
２が閉じた時点ｔ5 で便器ボウル11には溜水が開始され
１リットル溜まった時点ｔ6 で電磁給水弁１を閉じる。
このように、この場合おいて使用される洗浄水量のトー
タルは、初期溜水１リットル、追い水２．５リットル、
初期通水１．５リットル、フラッパー弁２開放中に１リ
ットルの計６リットルとなる。

【００２７】次に、この具体例にて男子小用使用時にお
ける水洗便器の動作を図５（Ｂ）に示すタイムチャート
に基づいて説明すると、初期の便器ボウル11内の溜水量
は１リットルであり、まず利用者が用を済ませて小用排
水スイッチ4bをＯＮにした時点ｔ7 において電磁給水弁
１を開いて便器ボウル11に洗浄水を通水すると同時にモ
ータをＯＮとしてフラッパー弁２を開き、便器ボウル11
の汚物を溜水とともに排出する。このときのフラッパー
弁２の開閉時間（ｔ7 〜ｔ8 ）は３．３秒程度であり、
この間に１リットルの洗浄水が便器ボウル11内に通水さ
れ便器ボウル11面を洗い落とす。更に、フラッパー弁２
が閉じた時点ｔ8 で便器ボウル11には溜水が開始され１
リットル溜まった時点ｔ9 で電磁給水弁１を閉じる。こ
のように、この場合おいて使用される洗浄水量のトータ
ルは、初期溜水１リットル、フラッパー弁２開放中に１
リットルの計２リットルとなる。この場合には、大用及
び女子小用使用時に比べて４リットルの節水となってい
る。

【００２８】この実施形態の具体例と前述の従来例とを
比べてみると、大用及び女子小用使用時においては洗浄
水量のトータルがいずれも６リットルで初期通水の待ち
時間が５秒間というように、等しい条件となっているの
に対して、男子小用使用時においては洗浄水量のトータ
ルが前述の従来例では４．５リットルなのに対して該実
施形態の具体例では２リットルであり、該実施形態の具
体例の方が更に２．５リットルも節水されていることが
わかる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１記載の水洗便器によると、便座
への着座使用時と非着座使用時とにおける便器ボウルへ
の溜水量をそれぞれ必要最小減の水量とすることが可能
であり、節水に極めて有効である。

【００３０】請求項２記載の水洗便器によると、請求項
１記載の水洗便器における上記効果に加えて、便器ボウ
ル面に付着した汚れの良好な洗浄が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る水洗便器の主要な構成
を示すブロック図である。

【図２】同上実施形態に係る水洗便器の断面図である。

【図３】フラッパー弁開閉手段を示す側面図であって、
（Ａ）はフラッパー弁の閉じた状態を示し、（Ｂ）はフ
ラッパー弁の開放した状態を示している。

【図４】同上実施形態に係る水洗便器の動作を示すフロ
ーチャートである。

【図５】同上実施形態に係る水洗便器の具体例における
動作を示すタイムチャートであって、（Ａ）は大用又は
女子小用使用時の動作を示し、（Ｂ）は男子小用使用時
の動作を示している。

【符号の説明】

１ 電磁給水弁 ２ フラッパー弁 ３ 制御部 ４ 操作部 ５ 着座センサー 17 排水口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西崎 喜弘 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 便器ボウルの排水口に開閉自在に設けら
   れたフラッパー弁により該排水口が封止され、該フラッ
   パー弁の開放により便器ボウル内の溜水が排水口から排
   出される水洗便器において、利用者の便座への着座を検
   知する着座センサーを設けて、該着座センサーの着座検
   知に応じて便器ボウル内に追い水を所定量行うようにし
   たことを特徴とする水洗便器。
2. 【請求項２】 大用排水操作と小用排水操作を選択して
   行える操作部を設け、上記操作部にて大用排水操作を行
   った場合には便器ボウル内に初期通水して便器ボウル面
   の洗い落としを行った後にフラッパー弁を開放して排水
   を行い、小用排水操作を行った場合には直ちにフラッパ
   ー弁を開放して排水を行うようにしたことを特徴とする
   請求項１記載の水洗便器。