(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
近年では、例えば渇水時の対応が考慮される等、水資源の有効利用の重要性が増している。一方、水洗式便器に使用される洗浄水として、ほとんど上水が使用されている。これは、汚物搬送に飲み水を使用していると言うこともできる。
【0003】
水洗式便器に使用される洗浄水の一部を雨水とすることで、上水の利用を減らすことも提案されている。具体的には、雨水を貯水する雨水貯留タンクの併用が提案されている。
【0004】
しかしながら、雨が降らなかったり、水洗式便器の使用頻度が高い場合には、雨水貯留タンクの水量が不十分となって、水洗式便器の洗浄や汚物の搬送に必要な水量を確保できず、水洗式便器の洗浄不良等の不具合が生じてしまう。
【0005】
特許文献1に開示された構成は、そのような不具合を解消するべく、上水タンク(水道水水槽)と雨水タンク(中水槽)とを併設しておいて、雨水タンクの水量が不足する時には上水タンクから雨水タンクへ上水を補充するという構成を採用している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本件発明者は、上水タンクを大型化し、洗浄用の水量に加えて雨水不足時の補充用の水量をも貯留させておいて、雨水不足時には、当該上水タンクによって洗浄用の吐水と雨水不足時の排水補充とを行う、という態様に着目し、必要となる上水タンクの大型化の程度について鋭意検討を進めてきた。
【0008】
その検討の中で、本件発明者は、洗浄水としては使用できない上水タンクの死水水位以下の上水を排水補充に利用することによって、上水タンクの大型化を抑制することができることを知見した。
【0009】
本発明は、以上のような背景に基づいてなされたものである。本発明の目的は、雨水を有効利用できる水洗式便器であって、構造が比較的簡易で、上水タンクの大型化を抑制できるような水洗式便器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、ボウル面を有する便器と、前記便器に接続されて前記便器から汚物が排出される排水配管と、前記便器の前記ボウル面上へ洗浄水として供給される上水を貯留する上水タンクと、前記便器または前記排水配管に補充される雨水を貯留する雨水貯留タンクと、前記雨水貯留タンク内の水量を検出する検出手段と、を備えた水洗式便器であって、前記水洗式便器は、前記便器の洗浄時において、前記上水タンクに貯留された上水を、当該上水タンクの水位が死水水位に到達するまで、前記便器の前記ボウル面上へと洗浄水として供給するようになっており、前記検出手段によって検出される前記水量が所定量以上である場合、前記便器の洗浄時において、前記雨水貯留タンクに貯留された雨水を前記便器もしくは前記排水配管へ補充するようになっており、前記検出手段によって検出される前記水量が所定量未満である場合、前記便器の洗浄時において、前記上水タンクに貯留された死水水位以下の上水を前記便器もしくは前記排水配管へ補充するようになっていることを特徴とする水洗式便器である。
【0011】
本発明によれば、雨水貯留タンク内の水量が所定量以上である場合、便器の洗浄時において、雨水貯留タンクに貯留された雨水が便器もしくは排水配管へ補充される。これにより、雨水を有効利用でき、水資源の有効利用を図ることができる。そして、雨水貯留タンク内の水量が所定量未満である場合には、便器の洗浄時において、上水タンクに貯留された死水水位以下の上水が便器もしくは排水配管へ補充される。このような構成の採用により、雨水不足時の不具合の発生を有効に抑制できる。そして、上水タンクの水位が死水水位に到達するまでの上水をボウル面の洗浄水として利用し、且つ、上水タンクの死水水位以下の上水を雨水不足時の補充に利用することができるため、上水タンクのサイズを大型化することを回避することができる。
【0012】
一般に、前記便器は、前記上水タンクに貯留された上水が洗浄水として前記ボウル面上へと供給される吐水口を有している。そして、好ましくは、前記水洗式便器は、前記検出手段によって検出される前記水量が所定量未満である場合、前記便器の洗浄時において、前記上水タンクに貯留された死水水位以下の上水を、前記吐水口よりも低い位置から前記便器もしくは前記排水配管へ補充するようになっている。
【0013】
上水タンクに貯留された死水水位以下の上水を、吐水口よりも低い位置から便器もしくは排水配管へ補充することにより、いわゆるヘッド圧の低い死水水位以下の上水を有効に利用することができる。
【0014】
あるいは、前記水洗式便器は、前記検出手段によって検出される前記水量が所定量未満である場合、前記便器の洗浄時において、前記上水タンクに貯留された死水水位以下の上水を、ポンプによって付勢してから前記便器もしくは前記排水配管へ補充するようになっていることが好ましい。
【0015】
上水タンクに貯留された死水水位以下の上水を、ポンプによって付勢してから便器もしくは排水配管へ補充することにより、いわゆるヘッド圧の低い死水水位以下の上水を有効に利用することができる。具体的には、補充する上水の瞬間流量が不足して汚物排出不良が生じる可能性を、顕著に抑制することができる。
【0016】
また、前記水洗式便器は、前記検出手段によって検出される前記水量が所定量未満である場合、前記便器の洗浄時において、前記上水タンクに貯留された死水水位以下の上水を、前記雨水貯留タンクを介して前記便器もしくは前記排水配管へ補充するようになっていることが好ましい。
【0017】
この場合、上水による補充についても、雨水貯留タンクからの雨水の補充経路を共用させることができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、雨水貯留タンク内の水量が所定量以上である場合、便器の洗浄時において、雨水貯留タンクに貯留された雨水が便器もしくは排水配管へ補充される。これにより、雨水を有効利用でき、水資源の有効利用を図ることができる。そして、雨水貯留タンク内の水量が所定量未満である場合には、便器の洗浄時において、上水タンクに貯留された死水水位以下の上水が便器もしくは排水配管へ補充される。このような構成の採用により、雨水不足時の不具合の発生を有効に抑制できる。そして、上水タンクの水位が死水水位に到達するまでの上水をボウル面の洗浄水として利用し、且つ、上水タンクの死水水位以下の上水を雨水不足時の補充に利用することができるため、上水タンクのサイズを大型化することを回避することができる。
【発明を実施するための形態】
【0020】
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態による水洗式大便器を説明する。本実施形態では、水洗式便器として水洗式大便器を例示するが、本発明は水洗式小便器にも適用可能である。
【0021】
図1は、本発明の第1実施形態による水洗式大便器の概略断面図であり、
図2は、
図1の水洗式大便器の排水弁と三方弁の開閉動作の一例を示すタイムチャートである。
【0022】
図1に示すように、第1実施形態の水洗式大便器1は、洗浄水供給路2sと吐水口2aとボウル面2bとトラップ排水路2cとを有する便器2と、便器2のトラップ排水路2cに接続されて便器2から汚物が排出される排水配管3と、を備えている。
【0023】
また、第1実施形態の水洗式大便器1は、雨水を貯留する雨水貯留タンク11と、雨水貯留タンク11内の水量を検出する水量検出センサ12と、を備えている。雨水貯留タンク11は、通常は屋外に設置されるが、屋内に設置されてもよい。水量検出センサ12は、例えば雨水貯留タンク11内の水位を検知するフロートセンサであるが、他の任意の水量検出センサによって構成され得る。
【0024】
雨水貯留タンク11には、当該雨水貯留タンク11に貯留された雨水を排水配管3へと供給する雨水補充経路13が接続されている。具体的には、雨水補充経路13は、補充される水を付勢するための排水付勢ポンプ14の上流端に設けられた三方弁14vまで延びている。排水付勢ポンプ14は、便器2の後方(
図1の右方)に配置されている。そして、排水付勢ポンプ14の下流端から延びる共通補充経路15が、トラップ排水路2cと排水配管3との接続部分に設けられた排水ソケット16において、排水配管3に合流している。これにより、雨水補充経路13は、排水付勢ポンプ14、共通補充経路15及び排水ソケット16を介して、雨水貯留タンク11に貯留された雨水を排水配管3へ補充するようになっている。
【0025】
一方、第1実施形態の水洗式大便器1は、上水を貯留する上水タンク21を備えており、上水タンク21には、当該上水タンク21に貯留された上水を排水配管3へと補充する上水補充経路23が接続されている。上水補充経路23も、排水付勢ポンプ14の上流端に設けられた三方弁14vまで延びている。これにより、上水補充経路23は、排水付勢ポンプ14、共通補充経路15及び排水ソケット16を介して、上水を排水配管3へ補充するようになっている。
【0026】
また、上水タンク21には、排水弁21vを介して、当該上水タンク21に貯留された上水を便器2の洗浄水供給路2s及び吐水口2aを介してボウル面2b上へと供給する上水供給路26が接続されている。なお、本明細書では、便器洗浄水について「供給」という用語を用い、雨水もしくは雨水不足分補充用の上水について「補充」という用語を用いているが、単に説明の便宜上のものであり、それぞれの具体的な態様は同一であってもよい。
【0027】
図1の例では、上水タンク21、上水補充経路23、上水供給路26、排水付勢ポンプ14及び共通補充経路15は、共通の筐体30内に収容されている。
【0028】
排水弁21vは、便器2の洗浄時において、上水タンク21に貯留された上水を、上水タンク21の水位が死水水位DWLに到達するまで、洗浄水として便器2のボウル面2b上へと供給するようになっている(例えば、大洗浄時3L、小洗浄時1.6L)。
【0029】
前述のように、排水付勢ポンプ14の上流側には、雨水補充経路13及び上水補充経路23と共通補充経路15との連通状態を切り替えるために、三方弁14vが設けられている。三方弁14vは、水量検出センサ12の出力に応じて制御されるようになっている。
【0030】
具体的には、
図2に示すように、水量検出センサ12によって検出される水量が所定量以上である場合(出力ONの場合)、便器2の洗浄時において、三方弁14vは、上水補充経路23と共通補充経路15とは連通させず、雨水補充経路13と共通補充経路15とを連通させるようになっている。この場合、第1実施形態の水洗式大便器1は、雨水貯留タンク11に貯留された雨水を排水配管3へ補充するようになっている(例えば、大洗浄時3L、小洗浄時2L)。
【0031】
雨水補充流路13に対して三方弁14vが開放されるタイミングは、排水弁21vが開放されてからΔtだけ遅れたタイミングである。このような遅れを積極的に採用することにより、共通補充経路15から排水配管3への水の補充タイミングを、便器2のボウル面2b上へと供給される上水(洗浄水)の排水タイミングに適合させることができる。
【0032】
一方、
図2に示すように、水量検出センサ12によって検出される水量が所定量未満である場合(出力OFFの場合)、便器2の洗浄時において、三方弁14vは、雨水補充経路13と共通補充経路15とは連通させず、上水補充経路23と共通補充経路15とを連通させるようになっている。この場合、第1実施形態の水洗式大便器1は、雨水貯留タンク11に貯留された雨水を利用せず、上水タンク21に貯留された上水を排水配管3へ補充するようになっている(例えば、大洗浄時3L、小洗浄時2L)。
【0033】
上水補充流路13に対して三方弁14vが開放されるタイミングも、
図2に示すように、排水弁21vが開放されてからΔtだけ遅れたタイミングである。このような遅れを積極的に採用することにより、共通補充経路15から排水配管3への水の補充タイミングを、便器2のボウル面2b上へと供給される上水(洗浄水)の排水タイミングに適合させることができる。
【0034】
もっとも、上水補充流路13に対して三方弁14vが開放されるタイミングは、排水弁21vが閉鎖されたタイミングであってもよい。この場合には、上水タンク21の水位が死水水位に到達するまでの上水をボウル面2bの洗浄水として利用し、且つ、上水タンク21の死水水位以下の上水を雨水不足時の排水の補充に利用することができ、上水タンク21のサイズを大型化することを回避することができる。
【0035】
以上のような本実施形態によれば、雨水貯留タンク11内の水量が所定量以上である場合、便器2の洗浄時において、雨水貯留タンク11に貯留された雨水が排水配管3へ補充される。これにより、雨水を有効利用でき、水資源の有効利用を図ることができる。
【0036】
そして、本実施形態によれば、雨水貯留タンク11内の水量が所定量未満である場合、便器2の洗浄時において、雨水貯留タンク11に貯留された雨水を利用せず、上水補充経路23によって上水タンク21に貯留された上水が排水配管3へ(雨水貯留タンク11を経由しないで)補充される。これにより、雨水不足時の不具合の発生を有効に抑制できる一方で、2つのタンク間で水を移動させる必要がないため、構造が複雑になることがなく、また、構造が大型化してしまうこともない。更に、雨水貯留タンク11を便器2から離れた位置に配置することも容易である。
【0037】
特に、本実施形態によれば、上水タンク21の水位が死水水位に到達するまでの上水をボウル面2bの洗浄水として利用し、且つ、上水タンク21の死水水位以下の上水を雨水不足時の排水の補充に利用する態様を選択可能である。この場合には、上水タンク21のサイズを大型化することを回避することができる。
【0038】
更に、本実施形態によれば、便器2の吐水口2aよりも低い位置にある三方弁14vから上水が補充されるため、及び、排水付勢ポンプ14によって付勢されて上水が補充されるため、いわゆるヘッド圧の低い死水水位以下の上水を有効に利用することができる。具体的には、補充する上水の瞬間流量が不足して汚物排出不良が生じる可能性を、顕著に抑制することができる。
【0039】
なお、第1実施形態の洗浄式大便器1においては、三方弁14vにおいて合流された後の共通補充経路15が、排水ソケット16において排水配管3に接続されている。これに代えて、あるいは、これに加えて、雨水補充経路13と上水補充経路23とが略同様に三方弁によって合流された後の共通補充経路が、便器2の洗浄水供給路2a、便器2のボウル面2b、及び/または、便器2のトラップ排水路2c等に接続されていてもよい。
【0040】
あるいは、雨水補充経路13と上水補充経路23とは、三方弁によって合流されないで、例えばそれぞれ水量検出センサ12の出力等に応じて開閉制御される開閉弁を介して、互いに異なる位置(例えば、排水配管3(例えば排水ソケット16)、便器2の洗浄水供給路2a、便器2のボウル面2bまたは便器2のトラップ排水路2c等)に排水を補充するように配置されてもよい。
【0041】
更に、以上の第1実施形態の洗浄式大便器1においては、上水による補充が、雨水貯留タンク11を経由することなく行われるが、上水による補充は、雨水貯留タンク11を経由して行われてもよい。そのような第2実施形態の水洗式大便器101を、
図3に示す。
【0042】
図3に示すように、第2実施形態の水洗式大便器101では、上水を排水配管3へと供給するための上水補充経路123が、水量検出センサ12の出力等に応じて開閉制御される第1開閉弁123vを介して、雨水貯留タンク11に接続されている。
【0043】
また、排水付勢ポンプ14の上流側には、三方弁14vの代わりに、水量検出センサ12の出力等に応じて開閉制御される第2開閉弁113vが設けられている。
【0044】
第2実施形態の水洗式大便器101において、その他の構成は、
図1を用いて説明した第1実施形態の水洗式大便器1と略同様である。
図3において、第1実施形態の水洗式大便器1と同様の構成部分には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0045】
図4は、
図3の水洗式大便器の排水弁と開閉弁の開閉動作の一例を示すタイムチャートである。
図4に示すように、水量検出センサ12によって検出される水量が所定量以上である場合(出力ONの場合)、便器2の洗浄時において、第1開閉弁123vは開放されず、第2開閉弁113vが雨水補充経路13と共通補充経路15とを連通させるようになっている。この場合、第2実施形態の水洗式大便器101は、雨水貯留タンク11に貯留された雨水を排水配管3へ補充するようになっている(例えば、大洗浄時3L、小洗浄時2L)。
【0046】
第2開閉弁113vが開放されるタイミングは、排水弁21vが開放されてからΔtだけ遅れたタイミングである。このような遅れを積極的に採用することにより、共通補充経路15から排水配管3への水の補充タイミングを、便器2のボウル面2b上へと供給される上水(洗浄水)の排水タイミングに適合させることができる。
【0047】
一方、
図4に示すように、水量検出センサ12によって検出される水量が所定量未満である場合(出力OFFの場合)、便器2の洗浄時において、第1開閉弁123vと第2開閉弁113vとが開放される。この場合、第2実施形態の水洗式大便器101は、雨水貯留タンク11を経由して、上水タンク21に貯留された上水を排水配管3へ補充するようになっている(例えば、大洗浄時3L、小洗浄時2L)。
【0048】
第1開閉弁123vと第2開閉弁113vとが開放されるタイミングも、
図4に示すように、排水弁21vが開放されてからΔtだけ遅れたタイミングである。このような遅れを積極的に採用することにより、共通補充経路15から排水配管3への水の補充タイミングを、便器2のボウル面2b上へと供給される上水(洗浄水)の排水タイミングに適合させることができる。
【0049】
もっとも、第1開閉弁123vと第2開閉弁113vとが開放されるタイミングは、排水弁21vが閉鎖されたタイミングであってもよい。この場合には、上水タンク21の水位が死水水位に到達するまでの上水をボウル面2bの洗浄水として利用し、且つ、上水タンク21の死水水位以下の上水を雨水不足時の排水の補充に利用することができ、上水タンク21のサイズを大型化することを回避することができる。
【0050】
以上のような第2実施形態の水洗式大便器101によっても、雨水貯留タンク11内の水量が所定量以上である場合、便器2の洗浄時において、雨水貯留タンク11に貯留された雨水が排水配管3へ補充される。これにより、雨水を有効利用でき、水資源の有効利用を図ることができる。
【0051】
そして、第2実施形態によれば、雨水貯留タンク11内の水量が所定量未満である場合、便器2の洗浄時において、上水タンク21に貯留された上水が雨水貯留タンク11を経由して排水配管3へ補充される。これにより、雨水不足時の不具合の発生を有効に抑制できる。また、上水による補充について、雨水貯留タンク11からの雨水補充経路13を共用させることができる。
【0052】
また、第2実施形態によっても、上水タンク21の水位が死水水位に到達するまでの上水をボウル面2bの洗浄水として利用し、且つ、上水タンク21の死水水位以下の上水を雨水不足時の排水の補充に利用する態様を選択可能である。この場合には、上水タンク21のサイズを大型化することを回避することができる。
【0053】
更に、本実施形態によっても、排水付勢ポンプ14によって付勢されて上水が補充されるため、いわゆるヘッド圧の低い死水水位以下の上水を有効に利用することができる。具体的には、補充する上水の瞬間流量が不足して汚物排出不良が生じる可能性を、顕著に抑制することができる。