特許 7421728 水洗大便器装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-17

(45)【発行日】2024-01-25

(54)【発明の名称】水洗大便器装置

(51)【国際特許分類】

   E03D 5/01 20060101AFI20240118BHJP

   E03D 5/10 20060101ALI20240118BHJP

【ＦＩ】

E03D5/01

E03D5/10

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020033007

(22)【出願日】2020-02-28

(65)【公開番号】P2021134605

(43)【公開日】2021-09-13

【審査請求日】2022-12-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000010087

【氏名又は名称】ＴＯＴＯ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100088694

【弁理士】

【氏名又は名称】弟子丸 健

(74)【代理人】

【氏名又は名称】松下 満

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100107537

【弁理士】

【氏名又は名称】磯貝 克臣

(72)【発明者】

【氏名】松田 泰宏

(72)【発明者】

【氏名】川原 寛大

(72)【発明者】

【氏名】両角 和美

(72)【発明者】

【氏名】桃枝 理彰

【審査官】油原 博

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－０８４７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１９０４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１６７２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２８７４８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１６３６１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０３Ｄ １／００－７／００；１１／００－１３／００

Ｆ０４Ｄ １５／００－１５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

洗浄水によって洗浄される水洗大便器装置であって、
便器本体と、
洗浄水を貯水する洗浄水タンクと、
前記洗浄水タンク内に貯水された洗浄水を前記便器本体に供給するポンプ装置と、
前記ポンプ装置の駆動を制御する駆動制御装置と、
前記ポンプ装置において実際に流れる電流値を測定する電流検知手段と、
を備え、
前記駆動制御装置は、前記ポンプ装置を、所定の短時間に亘って第１目標電流値に基づいて駆動し、その後、前記第１目標電流値より大きい第２目標電流値に基づいて駆動するようになっており、
前記電流検知手段は、前記ポンプ装置が前記第２目標電流値に基づいて駆動される間に、前記ポンプ装置において実際に流れる電流値を測定するようになっており、
前記駆動制御装置は、前記ポンプ装置が前記第２目標電流値に基づいて駆動される間に前記電流検知手段によって測定される前記電流値と、判定用の閾値と、を比較することによって、前記洗浄水タンク内の水の有無を判定するようになっており、
前記判定用の閾値は、当該水洗大便器装置において実施された洗浄動作の回数に応じて、更新されるようになっている
ことを特徴とする水洗大便器装置。

【請求項2】

洗浄水によって洗浄される水洗大便器装置であって、
便器本体と、
洗浄水を貯水する洗浄水タンクと、
前記洗浄水タンク内に貯水された洗浄水を前記便器本体に供給するポンプ装置と、
前記ポンプ装置の駆動を制御する駆動制御装置と、
前記ポンプ装置において実際に流れる電流値を測定する電流検知手段と、
を備え、
前記駆動制御装置は、前記ポンプ装置を、所定の短時間に亘って第１目標電流値に基づいて駆動し、その後、前記第１目標電流値より大きい第２目標電流値に基づいて駆動するようになっており、
前記電流検知手段は、前記ポンプ装置が前記第２目標電流値に基づいて駆動される間に、前記ポンプ装置において実際に流れる電流値を測定するようになっており、
前記駆動制御装置は、前記ポンプ装置が前記第２目標電流値に基づいて駆動される間に前記電流検知手段によって測定される前記電流値と、判定用の閾値と、を比較することによって、前記洗浄水タンク内の水の有無を判定するようになっており、
前記判定用の閾値は、当該水洗大便器装置の設置後の経過時間に応じて、更新されるようになっている
ことを特徴とする水洗大便器装置。

【請求項3】

前記ポンプ装置には、モータが内蔵されており、
前記所定の短時間は、前記モータが１回転だけ駆動される時間に等しいか、当該時間よりも僅かに長い
ことを特徴とする請求項１または２に記載の水洗大便器装置。

【請求項4】

前記電流検知手段は、前記ポンプ装置が前記第１目標電流値に基づいて駆動される間においても、前記ポンプ装置において実際に流れる電流値を測定するようになっており、
前記駆動制御装置は、前記ポンプ装置が前記第１目標電流値に基づいて駆動される間に前記電流検知手段が前記ポンプ装置において実際に流れる電流値の低下を検知してから、前記第１目標電流値より大きい第２目標電流値に基づいて前記ポンプ装置を駆動する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の水洗大便器装置。

【請求項5】

前記第２目標電流値は、定格運転時の目標電流値に対応している
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の水洗大便器装置。

【請求項6】

前記判定用の閾値は、前記洗浄水タンク内の水が無い状態で前記ポンプ装置が前記第２目標電流値に基づいて実際に駆動された間に前記電流検知手段によって測定された前記ポンプ装置において実際に流れた電流値に基づいて、予め設定されている
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の水洗大便器装置。

【請求項7】

前記駆動制御装置は、２４Ｖ以下の低電圧で駆動される装置である
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の水洗大便器装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水洗大便器装置に係り、特に、洗浄水タンク内に貯水された洗浄水をポンプ装置によって便器本体に供給する水洗大便器装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、洗浄水によって洗浄される水洗大便器装置であって、便器本体と、洗浄水を貯水する洗浄水タンクと、洗浄水タンク内に貯水された洗浄水を便器本体に供給するポンプ装置と、ポンプ装置を制御する制御装置と、を備えた水洗大便器装置は広く知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、そのような水洗大便器装置の一例が開示されている。ポンプ装置としては、モータ内蔵式のポンプ装置が用いられることが一般的である。

【0004】

従来、そのようなポンプ装置は、商用電源の電圧（１００Ｖ）を用いて駆動されており、ポンプ装置を駆動する駆動制御部は、商用電源の電圧によって作動する１次側回路部に設けられている。

【0005】

従来の制御回路の構成例を、図９に示す。図９に示す回路では、ＡＣ商用電源１０１に、整流部１０２を介して、１次側回路部１０３が接続されている。１次側回路部１０３は、１００Ｖで駆動する回路である。ポンプ装置のモータ１０６を駆動する駆動制御部１０５は、１次側回路部１０３の内部に設けられている。

【0006】

一方、１次側回路部１０３は、トランスを介して、２次側回路部としての制御部１０４に接続されている。制御部１０４は、２４Ｖ（または１２Ｖ）で駆動する回路であり、ポンプ装置の各種部品を制御する回路である。

【0007】

制御部１０４と駆動制御部１０５とは、フォトカプラを介して、信号の送受信が可能となっている。具体的には、制御部１０４から駆動制御部１０５へ目標電流値や目標回転数の信号が伝達され、駆動制御部１０５から制御部１０４へフィードバック信号（実際のモータ電流値やモータ回転数）が伝達されるようになっている。

【0008】

駆動制御部１０５によるポンプ装置（モータ）の制御例を、図１０に示す。図１０に示すように、モータにおいて実際に流れる電流値には、突入電流が現れるが、従来構成では特に問題とはなっていなかった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特開２０１９－１６３６１４号公報

【文献】特開２００１－３４２９８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

図９に示す回路構成では、制御部１０４の駆動電圧が２４Ｖ（または１２Ｖ）である一方、駆動制御部１０５の駆動電圧が１００Ｖであるため、コンパクトな設計を実現することが難しい。そこで、本件発明者は、ポンプ装置のモータを駆動する駆動制御部の駆動電圧をも２４Ｖ（または１２Ｖ）とする設計の可能性について、鋭意検討を重ねてきた。

【0011】

そして、そのような設計を採用する場合には、モータにおいて突入電流が流れる場合に、２４Ｖ（または１２Ｖ）の駆動電圧を出力する出力容量を超えてしまって、過負荷保護機能（過電流検出時に働く安全装置）が作動し製品の全機能が停止してしまう（以下、ラッチと呼ぶ）ことが知見された。

【0012】

そこで、本件発明者は、突入電流の大きさを抑制するべく、電流値の増大の傾斜を小さくする（緩やかにする）ことについて検討した。しかしながら、そのような解決策では、ポンプ装置の起動に要する時間が不所望な程度に長くなってしまうことが知見された。

【0013】

更に、ポンプ装置の駆動開始時にポンプ装置において実際に流れる電流値を用いて洗浄水タンクの水の有無を判定する場合、突入電流を抑えるべくポンプに流す電流値を低減すると、洗浄水タンクに水が有る場合と無い場合とでの電流値の差が小さくなってしまう。また、部品やモータ特性により生じる電流のばらつきなどの影響を受けて判定精度が劣ってしまうということも知見された。（なお、ポンプ装置のモータにおいて実際に流れる電流値と、ポンプ装置を通過する（ポンプ装置によって供給される）水の量と、の間に相関関係があることは、例えば特許文献２に説明されている。）

【0014】

本発明は、以上のような背景に基づいて創案されたものである。本発明の目的は、洗浄水を供給するポンプ装置において突入電流の程度（大きさ）を低減でき、当該ポンプ装置の起動に要する時間が長くなることも抑制でき、且つ、洗浄水タンクの水の有無を有効な精度で判定できる水洗大便器装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明は、洗浄水によって洗浄される水洗大便器装置であって、便器本体と、洗浄水を貯水する洗浄水タンクと、前記洗浄水タンク内に貯水された洗浄水を前記便器本体に供給するポンプ装置と、前記ポンプ装置の駆動を制御する駆動制御装置と、前記ポンプ装置において実際に流れる電流値を測定する電流検知手段と、を備え、前記駆動制御装置は、前記ポンプ装置を、所定の短時間に亘って第１目標電流値に基づいて駆動し、その後、前記第１目標電流値より大きい第２目標電流値に基づいて駆動するようになっており、前記電流検知手段は、前記ポンプ装置が前記第２目標電流値に基づいて駆動される間に、前記ポンプ装置において実際に流れる電流値を測定するようになっており、前記駆動制御装置は、前記ポンプ装置が前記第２目標電流値に基づいて駆動される間に前記電流検知手段によって測定される前記電流値に基づいて、前記洗浄水タンク内の水の有無を判定するようになっていることを特徴とする水洗大便器装置である。

【0016】

本発明によれば、所定の短時間に亘って比較的小さい第１目標電流値に基づいてポンプ装置を駆動する段階を設けたことにより、第１目標電流値に基づく駆動開始時の突入電流の程度を効果的に低減することができる。一方、当該段階のために要する時間を所定の短時間としているため、ポンプ装置の起動に要する時間が長くなることも抑制できる。更に、比較的大きい第２目標電流値に基づく駆動開始時に電流検知手段によって測定される電流値に基づいて洗浄水タンク内の水の有無が判定されるため、有効な判定精度を保証することができる。一方、第２目標電流値に基づく駆動は、所定の短時間の経過後に直ちに行われ得るため、洗浄水タンク内の水の有無の判定に要する時間が長くなることも抑制できる。

【0017】

ポンプ装置にモータが内蔵されている場合には、前記所定の短時間は、前記モータが１回転だけ駆動される時間に等しいか、当該時間よりも僅かに長い（１～１．５倍程度）ことが好ましい。

【0018】

これによれば、モータが概ね安定的な回転状態となってから、第２目標電流値に基づく駆動が開始されることになるため、第２目標電流値に基づく駆動開始時の突入電流の程度を効果的に低減することができる。

【0019】

あるいは、電流検知手段は、ポンプ装置が第１目標電流値に基づいて駆動される間においても、ポンプ装置において実際に流れる電流値を測定するようになっており、駆動制御装置は、ポンプ装置が第１目標電流値に基づいて駆動される間に電流検知手段がポンプ装置において実際に流れる電流値の低下を検知してから、第１目標電流値より大きい第２目標電流値に基づいてポンプ装置を駆動してもよい。

【0020】

これによれば、第１目標電流値に基づく駆動開始時の突入電流の影響が収まってから、第２目標電流値に基づく駆動が開始されることになるため、第２目標電流値に基づく駆動開始時の突入電流の程度を効果的に低減することができる。

【0021】

例えば、第２目標電流値は、定格運転時の目標電流値に対応する。この場合、２段階の目標電流値が用いられることになる。

【0022】

また、駆動制御装置は、ポンプ装置が第２目標電流値に基づいて駆動される間に電流検知手段によって測定される電流値と、判定用の閾値と、を比較することによって、洗浄水タンク内の水の有無を判定するようになっていることが好ましい。

【0023】

これによれば、判定方法が簡単であるため、迅速な判定処理が容易である。

【0024】

この場合、判定用の閾値は、洗浄水タンク内の水が無い状態でポンプ装置が第２目標電流値に基づいて実際に駆動された間に電流検知手段によって測定された、ポンプ装置において実際に流れた電流値に基づいて、予め設定されることが好ましい。

【0025】

これによれば、個々のポンプ装置において特性上のバラツキが存在していても、対象のポンプ装置毎に適切な閾値を設定することができ、結果的に洗浄水タンク内の水の有無をより高精度に判定することができる。

【0026】

ここで、洗浄水タンク内の水が無い状態でポンプ装置が駆動される間にポンプ装置において実際に流れる電流値というのは、主として、モータの内部のメカニカルシールの摺動抵抗に基づくと考えられる。そして、モータの内部のメカニカルシールの摺動抵抗は、モータが駆動される度に（すなわち洗浄動作がなされる度に）僅かずつ減少していくと考えられる。判定用の閾値は、この現象を考慮に入れて更新されることが好ましい。すなわち、判定用の閾値は、当該水洗大便器装置において実施された洗浄動作の回数に応じて更新されるようになっていることが好ましい。あるいは、当該水洗大便器装置の設置後の経過時間が概ね洗浄動作の回数に比例すると仮定すると、判定用の閾値は、当該水洗大便器装置の設置後の経過時間に応じて更新されるようになっていることが好ましい。また、洗浄動作を行うたびに判定用の閾値を更新することも好ましい。

【0027】

なお、以上の各発明は、装置の小型化等を目的として駆動制御装置を比較的低い駆動電圧で駆動可能であるように設計する場合に、特に有効である。具体的には、制御回路の出力電圧で駆動制御装置を駆動する場合に、電源の出力容量を軽減させることに、特に有効である。そのような低電圧駆動の場合であっても、突入電流の大きさが低減されることにより、出力容量を超えることが抑制されてラッチの発生が回避される。

【発明の効果】

【0028】

本発明によれば、所定の短時間に亘って比較的小さい第１目標電流値に基づいてポンプ装置を駆動する段階を設けたことにより、第１目標電流値に基づく駆動開始時の突入電流の程度を効果的に低減することができる。一方、当該段階のために要する時間を所定の短時間としているため、ポンプ装置の起動に要する時間が長くなることも抑制できる。更に、比較的大きい第２目標電流値に基づく駆動開始時に電流検知手段によって測定される電流値に基づいて洗浄水タンク内の水の有無が判定されるため、有効な判定精度を保証することができる。一方、第２目標電流値に基づく駆動は、所定の短時間の経過後に直ちに行われ得るため、洗浄水タンク内の水の有無の判定に要する時間が長くなることも抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の一実施形態による水洗大便器装置の構成概略図である。

【図2】図１の洗浄水タンクの平面図である。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。

【図4】図１の駆動制御部を含む回路構成の概略図である。

【図5】ポンプ装置の駆動制御時のタイムチャートの例である。

【図6】本実施形態の水洗大便器装置を設置する際の、閾値設定の動作フローを示す図である。

【図7】本実施形態の水洗大便器装置の洗浄動作時のフローを示す図である。

【図8】閾値の更新の根拠となる現象を示すグラフである。

【図9】従来の駆動制御部を含む回路構成の概略図である。

【図10】従来のポンプ装置の駆動制御時のタイムチャートの例である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

次に、添付図面を参照して、本発明の一実施形態による水洗大便器装置を説明する。

【0031】

（構成）
図１は、本発明の一実施形態による水洗大便器装置１の構成概略図であり、図２は、図１の洗浄水タンク２０の平面図であり、図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。

【0032】

図１に示すように、本発明の一実施形態による水洗大便器装置１は、洗浄水によって洗浄される水洗大便器装置であり、便器本体２と、便器本体２の後方に配置された洗浄水タンク２０、を備えている。

【0033】

便器本体２は、一般に、陶器製である。便器本体２は、汚物を受けるボウル部１２と、ボウル部１２の底部から延びる排水トラップ管路１４と、ジェット吐水を行うジェット吐水口１６と、リム吐水を行うリム吐水口１８と、を有している。

【0034】

ジェット吐水口１６は、ボウル部１２の底部に形成されており、排水トラップ管路１４の入口に指向してほぼ水平に配置され、洗浄水を排水トラップ管路１４に向けて吐出するようになっている。

【0035】

リム吐水口１８は、ボウル部１２の左側上部後方に形成されており、ボウル部１２の上縁に沿って洗浄水を吐出するようになっている。

【0036】

排水トラップ管路１４は、入口部１４ａと、入口部１４ａから上昇するトラップ上昇管１４ｂと、トラップ上昇管１４ｂから下降するトラップ下降管１４ｃと、を有している。トラップ上昇管１４ｂとトラップ下降管１４ｃとの間が、頂部１４ｄとなっており、排水トラップ管路１４のトラップ下降管１４ｃの下端に、排水管８が接続されている。

【0037】

また、本実施形態の水洗大便器装置１は、水道に直結された給水装置４を備えている。給水装置４は、水道から洗浄水が供給される給水路２４を有している。給水路２４には、上流側から、止水栓２６、ストレーナ２８、分岐金具３０、定流量弁３２、ダイヤフラム式の電磁開閉弁３４、及び、給水路切替弁３６が、順に設けられている。

【0038】

給水路切替弁３６の下流側には、リム吐水口１８に洗浄水を供給するためのリム側給水路３８と、洗浄水タンク２０に洗浄水を供給するためのタンク側給水路４０と、が接続されている。

【0039】

電磁開閉弁３４を通過した洗浄水は、給水路切替弁３６を介して、リム側であるリム側給水路３８からリム吐水口１８へ、及び／又は、タンク側であるタンク側給水路４０から洗浄水タンク２０へ、供給される。

【0040】

本実施形態の水洗大便器装置１においては、リム吐水に関しては、水道の水圧（直圧）を利用して給水がなされる。一方、ジェット吐水に関しては、洗浄水タンク２０に貯水された洗浄水がポンプ装置２２によって加圧されつつ給水がなされる。すなわち、本実施形態の水洗大便器装置１は、ハイブリッド式（水道直圧式＋タンク給水式）の水洗大便器装置である。

【0041】

リム側給水路３８には、リム吐水用バキュームブレーカ４８が設けられている。同様に、タンク側給水路４０にも、逆止弁であるバキュームブレーカ４２が設けられている。タンク側給水路４０と洗浄水タンク２０との接続部には、ボール式逆止弁４３が設けられている。戻り管路５０と洗浄水タンク２０との接続部にも、ボール式逆止弁４４が設けられている。

【0042】

また、本実施形態の水洗大便器装置１は、洗浄水タンク２０内に貯水された洗浄水（具体的には洗浄水タンク２０内の通水管４５の取水口部４５ａから取り入れられる洗浄水）を便器本体２に供給するポンプ装置２２を更に備えている。

【0043】

本実施形態のポンプ装置２２は、モータ内蔵式のポンプ装置である。そして、本実施形態の水洗大便器装置１は、ポンプ装置２２のモータ８６の駆動を制御すると共にポンプ装置２２のモータ８６の電流値を測定できる駆動制御部８５を更に備えている（駆動制御部８５が、モータ８６において実際に流れる電流値を測定する電流検知手段を兼ねている）。

【0044】

洗浄水タンク２０は、その下部が便器本体２の後方上部に取付けられている。洗浄水タンク２０は、便器本体２に取り付けられた状態で、自身の高さが比較的低く形成されている（ローシルエットタンクである）。洗浄水タンク２０のタンク容量は、１．０Ｌ～６．０Ｌの範囲内に設定されている。

【0045】

ポンプ装置２２は、洗浄水タンク２０の側部から中に入ってその下部まで延びる通水管４５と接続されている。また、ポンプ装置２２は、ジェット吐水口１６まで延びるジェット側給水路４６と接続されている。これにより、ポンプ装置２２は、洗浄水タンク２０に貯水された洗浄水を吸引し、加圧して、ジェット吐水口１６へ供給するようになっている。通水管４５は、洗浄水タンク２０の内部を通る態様に限定されず、洗浄水タンク２０の外部から洗浄水タンク２０の下部に設けられる取水口部４５ａに接続されてもよい。

【0046】

洗浄水タンク２０とジェット側給水路４６との間には、オーバーフロー流路７０が設けられている。オーバーフロー流路７０の上端７０ａは、洗浄水タンク２０内に開口しており、その下端７０ｂは、ジェット側給水路４６に接続されている。オーバーフロー流路７０には、逆止弁であるフラッパー弁７２が取り付けられている。

【0047】

次に、図４は、駆動制御部８５を含む回路構成の概略図である。図４に示すように、ＡＣ商用電源８１に、整流部８２を介して、１次側回路部８３が接続されている。１次側回路部８３は、１００Ｖで駆動する回路である。

【0048】

１次側回路部８３は、トランスを介して、２次側回路部８７に接続されている。２次側回路部８７は、２４Ｖ（若しくは１２Ｖ）で駆動する回路である。ポンプ装置２２のモータ８６を駆動する駆動制御部８５は、例えばＦＥＴ回路であり、２次側回路部８７の内部に設けられている。また、ポンプ装置２２の各種部品を制御する制御部８４も、２次側回路部８７の内部に設けられている。

【0049】

制御部８４と駆動制御部８５とは、信号の送受信が可能となっている。具体的には、制御部８４から駆動制御部８５へ目標電流値や目標回転数の信号が伝達され、駆動制御部８５から制御部８４へフィードバック信号（実際のモータ電流値やモータ回転数）が伝達されるようになっている。

【0050】

本実施形態の駆動制御部８５は、定格運転時の目標電流値を制御部８４から受信すると、当該目標電流値を第２目標電流値とし、この時のＤｕｔｙを８０～１００％で考えた場合、その２５％の電流値を第１目標電流値とし、ポンプ装置２２を、先ず所定の短時間に亘って第１目標電流値に基づいて駆動し、その後、第２目標電流値に基づいて駆動するようになっている。

【0051】

また、本実施形態では、前記所定の短時間は、ポンプ装置２２のモータ８６が１回転だけ駆動される時間に等しい時間か、当該時間よりも僅かに長い時間（１～１．５倍程度）として設定されている。

【0052】

また、本実施形態の駆動制御部８５は、電流検知手段として、ポンプ装置２２が第２目標電流値に基づいて駆動される間にポンプ装置２２において実際に流れる電流値を測定するようになっており、測定された当該電流値に基づいて洗浄水タンク２０内の水の有無を判定するようになっている

【0053】

具体的には、本実施形態の駆動制御部８５は、ポンプ装置２２が第２目標電流値に基づいて駆動される間に測定される電流値と、判定用の閾値と、を比較することによって、洗浄水タンク２０内の水の有無を判定するようになっている。

【0054】

本実施形態では、判定用の閾値（図５に一点鎖線で示す）は、洗浄水タンク２０内の水が無い状態でポンプ装置２２が第２目標電流値に基づいて実際に駆動された際に、ポンプ装置２２において実際に流れた電流値として測定された値（図５に太破線で示す）に基づいて、予め設定されている。

【0055】

一方、制御部８４は、電磁開閉弁３４や給水路切替弁３６等と電気的に接続されており、電気信号を相互に送受信して、これらを電気的に制御（操作）できるようになっている。例えば、制御部８４は、電磁開閉弁３４の開閉操作、給水路切替弁３６の切替操作、等を制御する機能を有する。

【0056】

（閾値の設定）
本実施形態の水洗大便器装置１は、設置時（施工時）において、洗浄水タンク２０内の水の有無判定の閾値が設定される。

【0057】

図６は、本実施形態の水洗大便器装置１を設置する際の、閾値設定の動作フローを示す図である。

【0058】

閾値設定プログラムが開始されると（ＳＴＥＰ０１）、洗浄水タンク２０内への給水が開始され、洗浄水タンク２０が満水状態とされる（ＳＴＥＰ０２）。

【0059】

続いて、便器洗浄動作が自動実施され、すなわち、ポンプ装置２２が自動駆動され、所定量の洗浄水が便器本体２に供給される（ＳＴＥＰ０３）。この時、駆動制御部８５が、ポンプ装置２２を、所定の短時間に亘って第１目標電流値に基づいて自動駆動し、その後、第２目標電流値に基づいて自動駆動する。そして、駆動制御部８５は、電流検知手段として、ポンプ装置２２が第２目標電流値に基づいて駆動される間にポンプ装置２２において実際に流れる電流値を測定する（ＳＴＥＰ０４）。

【0060】

続いて、便器洗浄動作が実施され、洗浄水タンク２０内が空の状態とされる。このような水なしの状態で、更に、駆動制御部８５が、ポンプ装置２２を、所定の短時間に亘って第１目標電流値に基づいて自動駆動し、その後、第２目標電流値に基づいて自動駆動する。そして、駆動制御部８５は、電流検知手段として、ポンプ装置２２が第２目標電流値に基づいて駆動される間にポンプ装置２２において実際に流れる電流値を測定する（ＳＴＥＰ０５）。

【0061】

駆動制御部８５は、水あり時の電流値（ＳＴＥＰ０４による検出値）と水なし時の電流値（ＳＴＥＰ０５による検出値）を制御部８４にフィードバックし、制御部８４は水有路の電流値と水なし時の電流値とに基づいて、例えばそれらの中間値を閾値として設定する。

【0062】

（作用）
次に、以上のような構成からなる本実施形態の水洗大便器装置１の作用について説明する。

【0063】

図７は、本実施形態の水洗大便器装置１の洗浄動作時のフローを示す図である。図３に示すように、待機状態においては、洗浄水タンク２０内の水位は止水水位ＷＬ０（待機水位）となっている。便器本体２の洗浄動作時においては、制御部８４からの制御指令を受けて、駆動制御部８５がポンプ装置２２のモータ８６の駆動を開始させる（ＳＴＥＰ１１）。

【0064】

具体的には、駆動制御部８５は、定格運転時（モータ８６の回転数４０００ｒｐｍに相当）の目標電流値を制御部８４から受信し、当該目標電流値を第２目標電流値とし、その２５％の電流値を第１目標電流値とし（モータ８６の回転数１０００ｒｐｍに相当）、ポンプ装置２２を、先ず所定の短時間に亘って第１目標電流値に基づいて駆動し（第１目標電流値に対応する駆動電圧を供給する）、その後、第２目標電流値に基づいて駆動する（第２目標電流値に対応する駆動電圧を提供する）。

【0065】

この時のタイムチャートを、図５に示す。図５に示すように、所定の短時間に亘って比較的小さい第１目標電流値に基づいてポンプ装置２２を駆動する段階を設けたことにより、第１目標電流値に基づく駆動開始時の突入電流の程度を効果的に低減することができる。一方、当該段階のために要する時間を所定の短時間としているため、ポンプ装置２２の起動に要する時間が長くなることも抑制できる。

【0066】

また、所定の短時間は、モータ８６が１回転だけ駆動される時間に等しいか、当該時間よりも僅かに長い程度の時間である。これにより、モータ８６が概ね安定的な回転状態となってから、第２目標電流値に基づく駆動が開始されるため、第２目標電流値に基づく駆動開始時の突入電流の程度を効果的に低減することができる（図５の例ではオーバーシュートが視認できない）。また、ポンプ装置２２の起動に要する時間が長くなることも抑制されている。

【0067】

一方、駆動制御部８５は、ポンプ装置２２が第２目標電流値に基づいて駆動される間にポンプ装置２２において実際に流れる電流値を測定し、測定された当該電流値に基づいて洗浄水タンク２０内の水の有無を判定する。（本件発明者によれば、当該電流値の測定値は、第２目標電流値に基づく駆動開始後、数十ｍ～数百ｍ秒程度で判別（取得）可能である。）

【0068】

具体的には、駆動制御部８５は、ポンプ装置２２が第２目標電流値に基づいて駆動される間に測定される電流値と、判定用の閾値（図５に一点鎖線で示す）と、を比較することによって、洗浄水タンク２０内の水の有無を判定する（ＳＴＥＰ１２）。

【0069】

洗浄水タンク２０内に水があると判定された場合には、所定量の洗浄水が便器本体２に供給されるようにポンプ装置２２のモータ８６の駆動が継続される。ポンプ装置２２は、図３において矢印Ｆ０に示すように、洗浄水タンク２０に貯水された洗浄水を吸引して便器本体２に供給する。そして、後述するように必要な場合には閾値の更新がなされ（ＳＴＥＰ１３）、便器洗浄動作は完了する（ＳＴＥＰ１４）。

【0070】

洗浄水タンク２０内に水がないと判定された場合には、モータ８６のメカニカルシールの劣化を防ぐべく、直ちにモータ８６の駆動が停止される（ＳＴＥＰ１５）。洗浄水タンク２０内に水がないという判定がＮ回続いたら（例えば３回続いたら）、便器洗浄動作（の受付）を禁止し（ＳＴＥＰ１６）、その旨を異常としてアラーム報知する（ＳＴＥＰ１７）。

【0071】

（閾値の更新）
洗浄水タンク２０内の水が無い状態でポンプ装置２２が駆動される間にポンプ装置２２において実際に流れる電流値というのは、主として、モータ８６の内部のメカニカルシールの摺動抵抗に基づくと考えられる。そして、モータ８６の内部のメカニカルシールの摺動抵抗は、モータ８６が駆動される度に（すなわち洗浄動作がなされる度に）僅かずつ減少していくと考えられる。

【0072】

判定用の閾値は、この現象を考慮に入れて更新されることが好ましい。すなわち、判定用の閾値は、水洗大便器装置１において実施された洗浄動作の回数に応じて更新されるようになっていることが好ましい。

【0073】

本実施形態では、水洗大便器装置１の設置後の経過時間が概ね洗浄動作の回数に比例すると仮定して、判定用の閾値を、当該水洗大便器装置１の設置後の経過時間に応じて更新するようになっている。

【0074】

具体的には、図８に示すような関係（現象）を考慮に入れて、水洗大便器装置１の設置後の経過時間に応じて、閾値が自動的に更新（低減）されるようになっている。

【0075】

（効果）
以上の通り、本実施形態の水洗大便器装置１によれば、所定の短時間に亘って比較的小さい第１目標電流値に基づいてポンプ装置２２を駆動する段階を設けたことにより、第１目標電流値に基づく駆動開始時の突入電流の程度を効果的に低減することができる。一方、当該段階のために要する時間を所定の短時間としているため、ポンプ装置２２の起動に要する時間が長くなることも抑制できる。

【0076】

また、所定の短時間は、前記モータ８６が１回転だけ駆動される時間に等しいか、当該時間よりも僅かに長い程度の時間であるから、ポンプ装置２２の起動に要する時間が長くなることを抑制しつつ、第２目標電流値に基づく駆動開始時の突入電流の程度を効果的に低減することができる（図５の例ではオーバーシュートが視認できない）。

【0077】

また、本実施形態の水洗大便器装置１によれば、比較的大きい第２目標電流値に基づく駆動開始時に測定される電流値に基づいて洗浄水タンク２０内の水の有無が判定されるため、有効な判定精度を保証することができる。一方、第２目標電流値に基づく駆動は、所定の短時間の経過後に直ちに行われ得るため、洗浄水タンク２０内の水の有無の判定に要する時間が長くなることも抑制できる。

【0078】

また、本実施形態の水洗大便器装置１によれば、駆動制御部８５が、ポンプ装置２２が第２目標電流値に基づいて駆動される間に測定される電流値と、判定用の閾値と、を比較することによって、洗浄水タンク２０内の水の有無を判定するようになっているため、判定方法が簡単で、迅速な判定処理が容易である。

【0079】

また、本実施形態の水洗大便器装置１によれば、判定用の閾値は、洗浄水タンク２０内の水が無い状態でポンプ装置２２が第２目標電流値に基づいて実際に駆動された間に測定されたポンプ装置２２において実際に流れた電流値に基づいて、予め設定されている。これにより、個々のポンプ装置２２において特性上のバラツキが存在していても、対象のポンプ装置２２毎に適切な閾値を設定することができ、結果的に洗浄水タンク２０内の水の有無をより高精度に判定することができる。

【0080】

また、本実施形態の水洗大便器装置１によれば、判定用の閾値が、水洗大便器装置１の設置後の経過時間に応じて更新されるようになっているため、モータ８６の内部のメカニカルシールの摺動抵抗の経年変化が考慮され、洗浄水タンク２０内の水の有無についての有効な判定精度を長期間に亘って保証することができる。

【0081】

また、本実施形態の駆動制御部８５は、２４Ｖという比較的低い電圧で駆動されるように設計されているが、突入電流の大きさが低減されることにより、出力容量を超えることが抑制されて、２次側回路部８７においてラッチが発生することが効果的に回避される。

【0082】

なお、本実施形態では、所定の短時間を、モータ８６が１回転だけ駆動される時間に等しいか、当該時間よりも僅かに長い程度の時間としているが、これは、タイマーを用いることで容易に管理され得る。

【0083】

あるいは、所定の短時間は、ポンプ装置２２のモータ８６からフィードバックされる回転数情報（モータ８６の回転に応じたパルス数の情報：例えば１回転あたり１２個）に基づいて管理されてもよい。

【0084】

（変形例）
駆動制御部８５は、ポンプ装置２２のモータ８６が第１目標電流値に基づいて駆動される間にポンプ装置２２のモータ８６において実際に流れる電流値を測定し、当該電流値の低下（例えば実際に流れた電流の半分程度の低下）を検知してから（すなわち、そのような検知がなされるまでの時間を、所定の短時間とする）、第１目標電流値より大きい第２目標電流値に基づいてポンプ装置２２のモータ８６を駆動してもよい。

【0085】

これによれば、第１目標電流値に基づく駆動開始時の突入電流の影響が収まってから、第２目標電流値に基づく駆動が開始されることになるため、第２目標電流値に基づく駆動開始時の突入電流の程度を効果的に低減することができる。

【符号の説明】

【0086】

１ 水洗大便器装置
２ 便器本体
４ 給水装置
８ 排水管
１２ ボウル部
１４ 排水トラップ管路
１４ａ 入口部
１４ｂ トラップ上昇管
１４ｃ トラップ下降管
１４ｄ 頂部
１６ ジェット吐水口
１８ リム吐水口
２０ 洗浄水タンク
２２ ポンプ装置
２４ 給水路
２６ 止水栓
２８ ストレーナ
３０ 分岐金具
３２ 定流量弁
３４ 電磁開閉弁
３６ 給水路切替弁
３８ リム側給水路
４０ タンク側給水路
４２ バキュームブレーカ
４３ ボール式逆止弁
４４ ボール式逆止弁
４５ 通水管
４５ａ 取水口部
４６ ジェット側給水路
４８ リム吐水用バキュームブレーカ
５０ 戻り管路
７０ オーバーフロー流路
７０ａ 上端
７０ｂ 下端
７２ フラッパー弁
８１ ＡＣ商用電源
８２ 整流部
８３ １次側回路部
８４ 制御部
８５ 駆動制御部
８６ モータ
８７ ２次側回路部
１０１ ＡＣ商用電源
１０２ 整流部
１０３ １次側回路部
１０４ 制御部
１０５ 駆動制御部
１０６ モータ
Ｆ０ 矢印
ＷＬ０ 止水水位

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】