JPH11210053A - 水洗便器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 封水トラップを形成するトラップ手段の回転
角度を任意に調節することができ、配管条件等にあわせ
て封水量や排水量を調整し、節水効果および排水効果を
向上させることのできる、新しい水洗便器を提供する。 【解決手段】 ボウル（１）から延びる排水管部（３）
に固定された固定端部と、駆動源からの回転力によって
上下方向に回転可能とされた自由端部とを有するトラッ
プ手段（６）を、排水路に配設した水洗便器であって、
駆動源としてステッピングモータ（１１）が備えられて
おり、このステッピングモータ（１１）がパルス制御さ
れて任意角度の回転力を発生し、トラップ手段（６）の
回転角度が任意制御されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この出願の発明は、水洗便器
に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、封
水量や排水量を任意に調節して、節水効果および排水効
果を向上することのできる、新しい水洗便器に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、住宅等のトイレに設置される
水洗便器については、様々な構成と構造とを有する各種
のものが提供されており、たとえば自動機構動作による
排出方式をとる機械式水洗便器が知られている。この機
械式水洗便器においては、トラップ手段の駆動源として
ＤＣモータが用いられており、このＤＣモータによって
トラップ手段を排出回数一回について一度動作させるこ
とにより、汚物を排出している。そして、トラップ手段
が排出動作を終えて初期位置に復帰して封水トラップを
形成した後、電磁弁によって便器への給水が行われて封
水量が確保されるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の機械式水洗便器では、駆動源としてＤＣモー
タが用いられているために、トラップ手段が予め決めら
れた一定の角度でしか動作せず、便器が接続設置される
下水配管条件等に関係なく一定の水量が排出されるよう
になっているので、配管条件が良い場合でも通常の一定
水量を必要としており、また、大便時および小便時の洗
浄排水量も同じ量が用いられているために、水資源の有
効的な利用がなされていないといった問題があった。

【０００４】また、下水配管長が通常よりも長いなどの
ように配管条件が悪い場合などでは、悪条件に見合った
水量に調節することが容易にできないため、本配管まで
汚物が搬送されないことが生じてしまう場合もあった。
この出願の発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされた
ものであり、封水トラップを形成するトラップ手段の回
転角度を任意に調節することができ、配管条件等にあわ
せて封水量や排水量を調整し、節水効果および排水効果
を向上させることのできる、新しい水洗便器を提供する
ことを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、ボウルから延びる排水管
部に固定された固定端部と、駆動源からの回転力によっ
て上下方向に回転可能とされた自由端部とを有するトラ
ップ手段を、排水路に配設した水洗便器であって、駆動
源としてステッピングモータが備えられており、このス
テッピングモータがパルス制御されて任意角度の回転力
を発生し、トラップ手段の回転角度が任意制御されてい
ることを特徴とする水洗便器を提供する。

【０００６】また、この発明は、ボウルから延びる排水
管部に固定された固定端部と、駆動源からの回転力によ
って上下方向に回転可能された自由端部とを有するトラ
ップ手段を、排水路に配設した水洗便器であって、大便
用排出スイッチ手段および小便用排出スイッチ手段が備
えられ、洗浄時間と排水時間と封水時間が大便用および
小便用の時間に予め調節されており、大便用排出スイッ
チ手段および小便用排出スイッチ手段それぞれの入力に
従って、大便用および小便用の洗浄時間と排水時間と封
水時間に切り換わり、各時間で洗浄と排出と封水が行わ
れるように制御されていることを特徴とする水洗便器を
も提供する。

【０００７】さらにまた、この発明は、ボウルから延び
る排水管部に固定された固定端部と、駆動源からの回転
力によって上下方向に回転可能とされた自由端部とを有
するトラップ手段を、排水路に配設した水洗便器であっ
て、一度の汚物に対する排出動作が、連続して複数回行
われるように制御されていることを特徴とする水洗便器
をも提供する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面に沿って実施
例を示し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく
説明する。

【０００９】

【実施例】（実施例１）図１は、この発明の水洗便器の
一実施例を示したものである。たとえばこの図１に例示
した水洗便器では、ボウル（１）の底部の内排水口
（２）から便器後方に向かって排水管部（３）が延びて
おり、この排水管部（３）の終端と外部排水管部（４）
に接続される便器底部の外排出口（５）との間に、トラ
ップ手段（６）が設けられている。

【００１０】トラップ手段（６）は、たとえば、伸縮お
よび屈曲自在な蛇腹状のホース（７）で形成されてお
り、さらに外排出口（５）に連通する内部空間を有する
ケース体（８）に収容されている。ホース（７）の材質
については特に制限はなく、樹脂、ゴム等の折れ曲がる
ことなく、伸縮および屈曲自在となる弾力性にとんだ適
宜な材質を採用することができる。

【００１１】そして、これらの内排出口（２）、排水管
部（３）、トラップ手段（６）、ケース体（８）および
外排出口（５）によって水洗便器の排水路が形成されて
いる。トラップ手段（６）として排水路に設けられたホ
ース（７）の一端部は、排水管部（３）の終端に接続さ
れ、固定端部としている。

【００１２】具体的には、たとえば、このホース（７）
の固定端部は、排水管部（３）の終端に差し込まれ、外
周からホースバンド等によって締めつけられて、固定さ
れている。ケース体（８）における排水管部（３）終端
側部分には、ホース（７）の外径に略等しい開口部が設
けられており、この開口部を介して排水管部（３）とホ
ース（７）とを連通する排水空間が形成されている。

【００１３】一方、ホース（７）の他端部は、自由端部
としており、図２に示したような上下方向の回転が自在
とされている。この回転は駆動源により発生される回転
力によって行われ、この発明の水洗便器では、駆動源と
してステッピングモータ（１１）が備えられている。こ
の実施例では、ホース（７）の自由端部には支持部材
（９）が固定されており、支持部材（９）は、ホース
（７）の外側に対称配設された一対のアーム（１０）の
一端に連結されている。そして、この一対のアーム（１
０）に、たとえば回転軸やギア等からなるクラッチ手段
を介して、駆動源としてのステッピングモータ（１１）
が接続されている。

【００１４】こにような構成で、ステッピングモータ
（１１）により発生される回転力が、アーム（１０）お
よび支持部材（９）に伝達されて、ホース（７）の自由
端部が上下方向に回転する。ステッピングモータ（１
１）は正回転力および逆回転力を発生するので、正回転
力および逆回転力それぞれが下方向および上方向の回転
に一致するようになっている。

【００１５】通常は、ホース（７）の自由端部が上方を
向いて配置されて、封水トラップが形成されており、こ
の自由端部の高さまでボウル（１）内部に水が溜めら
れ、封水されている。排出動作時には、用便後に便器洗
浄をスイッチ入力すると、ボウル（１）には、従来通り
にボウル面洗浄用の洗浄水が供給される。その後にステ
ッピングモータ（１１）が正回転し、この正回転によっ
てホース（７）の自由端部が下方向に回転する。そし
て、ホース（７）の自由端部が外排出口（５）と対面し
たところでステッピングモータ（１１）が停止し、汚物
は溜水とともに排出される。

【００１６】しばらくして、汚物が完全に排出されたと
きには、ステッピングモータ（１１）が逆回転し、ホー
ス（７）の自由端部は上方向に回転して初期状態に戻
り、封水トラップが形成される。そして、ボウル（１）
内部に水が溜められ、再び封水される。さらに、このよ
うな構成を有するこの発明の水洗便器では、制御回路部
（図示していない）などによって、ステッピングモータ
（１１）がパルス制御されるようになっている。

【００１７】具体的には、たとえば、まず、水洗便器が
接続される外部排水管部（４）の配管条件、たとえば配
管長や配管径など、に従う汚物の搬送距離にあわせて最
適な排水水量を求め、この排水水量を溜めるのに必要な
封水トラップを形成することのできるトラップ手段
（６）の位置、つまりトラップ手段（６）の自由端部の
回転角度、を予め設定する。そして、この設定に従って
制御回路部などからパルス信号がステッピングモータ
（１１）に送られ、このパルス信号によりステッピング
モータ（１１）が必要な角度の回転力を発生し、この回
転力の回転角度だけトラップ手段（６）が回転して、そ
の回転停止位置に保持された可動トラップ手段（６）に
よる封水トラップに必要水量が溜められる。

【００１８】表１は、回転角度（ｄｅｇ）、および各回
転角度に対応した汚物の搬送距離（ｍ）を例示したもの
である。

【００１９】

【表１】

【００２０】たとえばこの表１に例示したように、回転
角度を１２０ｄｅｇとした場合に形成される封水トラッ
プに溜められる水量によると、汚物を１０．４ｍ搬送す
ることができる。同様に、回転角度１２４ｄｅｇ，１２
８ｄｅｇ，１３２ｄｅｇ，および１３６ｄｅｇの場合に
は、それぞれ汚物の搬送距離は１１．５ｍ，１２．８
ｍ，１３．２ｍ，および１４ｍとなる。

【００２１】このように、この発明の水洗便器では、た
とえば、配管長が短い場合には、搬送距離は短くて済む
ので、水量もその距離にあわせて少なく調整し、また配
管条件が悪く排出水量を増やす必要がある場合には、水
量を多くするなど、様々な配管条件にあわせた水量の調
整を任意に、且つ容易に行うことができ、節水効果およ
び排水効果を向上させることができる。

【００２２】なお、表１に例示した各値は戸建用に設定
された一例であり、たとえばマンションなどの場合に
は、搬送距離はもっと短くてよいため、さらに回転角度
を小さく制御して、節水を実現することができる。もち
ろん、搬送距離がさらに長い場合には、より大きな回転
角度を発生するようにステッピングモータ（１１）をパ
ルス制御して、トラップ手段（６）による封水量を大き
くし、必要な排水効果を得るように調整することも可能
である。

【００２３】また、図１に示した例では、上方リミット
スイッチ（１３）および下方リミットスイッチ（１４）
が配設されているが、これらは最大回転範囲を設定して
いるためだけのものであり、この回転範囲内においてト
ラップ手段（６）の自由端部が任意角度で回転される。
さらにまた、この実施例では、上述のようにステッピン
グモータ（１１）のパルス制御を行う制御回路部等は、
たとえば、ケース体（８）の上方に組付けられている制
御ブロック（１２）に内蔵されている。

【００２４】（実施例２）実施例１の水洗便器では、下
水配管条件にあわせた封水量の調整のために、駆動源と
してステッピングモータ（１１）を用い、その回転角度
をパルス制御しているが、さらに、この発明の水洗便器
では、水量を大便および小便ごとに調節して、洗浄、排
出、および封水を行うことができる。

【００２５】この場合さらに説明すると、たとえば、こ
の発明の水洗便器では、大便用排出スイッチ手段および
小便用排出スイッチ手段が備えられており、洗浄時間と
排水時間と封水時間が各々、大便および小便それぞれの
排出に必要な時間に予め調節されている。そして、大便
時には大便用排出スイッチ手段、また小便時には小便用
排出スイッチ手段によりスイッチ入力されると、図３に
例示したように、各スイッチ入力に従って、洗浄時間、
排水時間および封水時間が大便用および小便用の時間に
切り換えられ、各時間で洗浄、排水および封水が行われ
る。トラップ手段（６）は各時間経過に従って上方向お
よび下方向への回転および反転が制御される。

【００２６】表２は、大便時および小便時の洗浄用通水
時間、排水時間および封水用通水時間の一例を示したも
のである。

【００２７】

【表２】

【００２８】この表２に示した例では、大便時の洗浄時
間、排水時間および封水時間はそれぞれ１０秒（＝
ｓ），３秒および２０秒であり、小便時の洗浄時間、排
水時間および封水時間はそれぞれ２秒，２秒および１８
秒と設定されている。なお、これらの値は、一秒間に２
５０ｃｃの水量が得られるとして求められている。大便
時および小便時の総動作時間はそれぞれ３３秒および２
２秒であるので、小便時の給水時間が１１秒短縮されて
いることとなり、よって２７５０ｃｃ（＝１１ｓ×２５
０ｃｃ）の節水を行うことができる。

【００２９】このようにして、この発明の水洗便器で
は、洗浄、排水および封水の時間を大便および小便の排
出に必要な時間に任意に調節して、各時間に合わせたト
ラップ手段や給水弁が制御されることにより、必要最小
限の水量にて排出効果を得ることができ、よって節水効
果の向上を図ることができる。 （実施例３）さらにまた、この発明の水洗便器では、た
とえば下水配管長が通常よりかなり長い場合などに対応
して、汚物の搬送距離をさらに延ばすために、一度の汚
物に対する排出動作が連続して複数回行われるように制
御される。

【００３０】この場合さらに説明すると、たとえば、ま
ず、トラップ手段（６）の自由端部が下方向に回転され
て一回目の排水が行われると、この排水後直ちに、たと
えば汚物が搬送されている間に、トラップ手段（６）
は、その自由端部が上方向に回転して、初期状態に反転
される。そして、再度形成された封水トラップに水が溜
められ、必要な水量が溜まった後に再びトラップ手段
（６）の自由端部が下方向に回転され、二回目の排水が
行われる。同様にして、三回目以降の各動作が行われ
る。

【００３１】排出動作の回数や二回目以降の封水量（つ
まり給水時間）などは、下水配管長などに従った必要搬
送距離を得られるように調整される。また、この調整お
よび各調整値に従ったトラップ手段や給水弁等の制御
は、たとえば制御プログラムや制御回路部などによって
行われる。表３は、連続二回排出動作における一回目排
出動作および二回目排出動作それぞれの到達距離を例示
したものである。

【００３２】

【表３】

【００３３】この表３から明らかなように、連続二回搬
出動作を５回行い、各回ともに一回目排出動作による到
達距離よりも、二回目排出動作による到達距離の方が長
くなっていることがわかり、最終的に得られる搬送距離
が長くなっている。このように、排出動作を連続して複
数回行うように制御されていることにより、下水配管長
が通常よりかなり長い場合などに対応させて搬送距離を
長くすることができる。

【００３４】なお、二回目以降の排出動作における排水
では、前回の排水後に形成された封水トラップに溜めら
れる水がオーバーフローする直前で、トラップ手段を下
方向回転させるように制御することが好ましい。オーバ
ーフローする直前の封水量が最も多く、またこのような
制御により、前回の排出動作との時間差が大きくなって
しまうことを防ぐことができる。

【００３５】もちろん、この発明の水洗便器では、配管
条件や大便および小便の排出などにあわせて必要な封水
量や排水量をより精度良く調節するために、実施例１に
おけるステッピングモータのパルス制御、実施例２にお
ける洗浄時間と排水時間と封水時間の調節制御、および
実施例３における複数回排出動作制御が、それぞれ、互
いに組み合わされて行われるようになっていてもよいこ
とは言うまでもない。

【００３６】この発明は以上の例に限定されるものでは
なく、細部については様々な態様が可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、配管長や配管径などの配管条件や大便および小便
の排出などにあわせて必要な封水量および排水量を任意
に調節することができ、節水効果および排水効果を向上
させることのできる、新しい水洗便器が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例である水洗便器の要部構成
を例示した側面図である。

【図２】図２の水洗便器におけるトラップ手段の上下方
向回転動作を例示した側面図である。

【図３】この発明の水洗便器における洗浄、排水および
封水動作時間を概念的に例示した図である。

【符号の説明】

１ ボウル ２ 内排水口 ３ 排水管部 ４ 外部排水管部 ５ 外排水口 ６ トラップ手段 ７ ホース ８ ケース体 ９ 支持部材 １０ アーム １１ ステッピングモータ １２ 制御ブロック １３ 上方リミットスイッチ １４ 下方リミットスイッチ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボウルから延びる排水管部に固定された
   固定端部と、駆動源からの回転力によって上下方向に回
   転可能とされた自由端部とを有するトラップ手段を、排
   水路に配設した水洗便器であって、駆動源としてステッ
   ピングモータが備えられており、このステッピングモー
   タがパルス制御されて任意角度の回転力を発生し、トラ
   ップ手段の回転角度が任意制御されていることを特徴と
   する水洗便器。
2. 【請求項２】 ボウルから延びる排水管部に固定された
   固定端部と、駆動源からの回転力によって上下方向に回
   転可能とされた自由端部とを有する可動トラップ手段
   を、排水路に配設した水洗便器であって、大便用排出ス
   イッチ手段および小便用排出スイッチ手段が備えられ、
   洗浄時間と排水時間と封水時間が大便用および小便用の
   時間に予め調節されており、大便用排出スイッチ手段お
   よび小便用排出スイッチ手段それぞれの入力に従って、
   大便用および小便用の洗浄時間と排水時間と封水時間に
   切り換わり、各時間で洗浄と排出と封水が行われるよう
   に制御されていることを特徴とする水洗便器。
3. 【請求項３】 大便用排出スイッチ手段および小便用排
   出スイッチ手段が備えられ、洗浄時間と排水時間と封水
   時間が大便用および小便用の時間に予め調節されてお
   り、大便用排出スイッチ手段および小便用排出スイッチ
   手段それぞれの入力に従って、大便用および小便用の洗
   浄時間と排水時間と封水時間に切り換わり、各時間で洗
   浄と排水と封水が行われるように制御されていることを
   特徴とする請求項１の水洗便器。
4. 【請求項４】 ボウルから延びる排水管部に固定された
   固定端部と、駆動源からの回転力によって上下方向に回
   転可能された自由端部とを有する可動トラップ手段を、
   排水路に配設した水洗便器であって、一度の汚物に対す
   る排出動作が、連続して複数回行われるように制御され
   ていることを特徴とする水洗便器。
5. 【請求項５】 一度の汚物に対する排出動作が、連続し
   て複数回行われるように制御されていることを特徴とす
   る請求項１ないし３のいずれかの水洗便器。