專利名稱：便桶的清洗水供給方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及向水洗式便桶供給清洗水的裝置，具體涉及能不受清洗水的供水壓力變動影響地供給規(guī)定水量的清洗水供給裝置。
水洗式便桶具有接受存留污物的呈球形的球形部，以及與該球形部的底部相連設(shè)置、大致為倒U字形的彎形排水道。
供給便桶的清洗水的水量，必需達(dá)到能在清洗球形部的同時，使彎形排水道中產(chǎn)生虹吸作用而把污水完全排出的量。該水量根據(jù)便桶的尺寸、形狀及使用目的等來決定一定的值。
在現(xiàn)有的清洗水供給裝置中，作為控制清洗水的供給水量的手段，已知的是使用自動開動閥裝置的。該場合是以清洗水的給水壓是一定的為前提的，把閥打開一定的時間來供給清洗水。
然而，清洗水的給水壓往往會隨便桶的設(shè)置場所、裝置的使用時間等發(fā)生變化，僅控制閥的開放時間，有時就不能確保規(guī)定的水量。因此，一般采用延長閥的開放時間，供給超過規(guī)定水量的清洗水的方法?；蛘咭部刹捎妙A(yù)先提高給水壓的方法，但此方法會不必要地供給過多的水量，上述方法均會浪費清洗水。另外，給水壓一提高，還會產(chǎn)生給水時清洗水飛濺到球形部外的問題。
因此開發(fā)出了一種裝置，該裝置通過在給水管的中途設(shè)置流量計，測定供給的清洗水的流量，來控制自動開關(guān)閥裝置的開與關(guān)(例如日本專利公開第114734/1988號公報)。
然而采用該流量計時，因為流量計本身體積大，所以必需有大的設(shè)置空間。而且，因為要驅(qū)動流量累計用的齒輪機構(gòu)，所以壓力損失大，特別是給水壓力很低時，還會出現(xiàn)因壓力損失的影響而難于進(jìn)行正確的流量控制的問題。還有，由于流量計是檢測實際流過的水量的，所以，把流量計配置在開關(guān)閥的上游側(cè)，不能起到在停水時事先預(yù)測給水系統(tǒng)是否有異常的作用。
最近，為了減少供給便桶的清洗水量，以及為了使排水作用所必需的彎形排水道的虹吸作用能可靠地發(fā)生等的目的，采用了用各別的給水系統(tǒng)向球形部和彎形排水道供給清洗水的方法(例如日本專利公告第30092/1980號公報)。此場合也必須向各個系統(tǒng)的給水道供給規(guī)定的清洗水量，但一旦給水壓發(fā)生變動，由于與上述相同的原因，也存在不能取得最佳清洗效果的問題。
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，目的在于，提供一種能不受給水壓力變動的影響地供給規(guī)定水量的清洗水供給裝置。
本發(fā)明的另一個目的在于，提供一種即使給水壓低于規(guī)定壓力時，也能發(fā)揮充分的清洗作用的清洗水供給裝置。
上述本發(fā)明的目的通過如下方法可達(dá)到，即，使便桶的清洗水供給裝置配備使清洗水供給源和設(shè)在便桶內(nèi)的給水孔相連，形成流過清洗水的給水道的給水管;安裝在給水管中途的壓力檢測裝置;設(shè)在給水管的中途、開關(guān)給水道的開關(guān)裝置;根據(jù)來自壓力檢測裝置的測定壓力來控制上術(shù)開關(guān)裝置，以便能向便桶供給規(guī)定水量的控制裝置。
本發(fā)明的另一個目的通過如下方法達(dá)到，即，控制裝置中配置;設(shè)定必要給水量用的給水量設(shè)定裝置;對來自壓力檢測裝置的測定壓力與規(guī)定的給水壓力進(jìn)行比較的壓力比較裝置;當(dāng)對該壓力進(jìn)行比較的結(jié)果測定壓力低于規(guī)定給水壓力時，使給水量設(shè)定裝置的設(shè)定給水量增加的給水量設(shè)定值變更裝置。
根據(jù)本發(fā)明的清洗水供給方法是，檢測給水道中便桶清洗水的壓力，根據(jù)該測定壓力，控制給水道的開或關(guān)，以使規(guī)定的給水量被供應(yīng)給便桶。
根據(jù)本發(fā)明的另一個清洗水供給方法是對給水道進(jìn)行如下的開關(guān)控制，即，對測定壓力和規(guī)定給水壓力進(jìn)行比較，當(dāng)測定壓力低于規(guī)定給水壓力時，向便桶供給比規(guī)定的給水量更多的清洗水。
圖1和圖2圖示根據(jù)本發(fā)明的清洗水供給裝置的第1實施例。圖1是圖示把根據(jù)本發(fā)明的裝置應(yīng)用于水洗式便桶的例子的剖面圖，圖2是圖示裝置主要部分構(gòu)成的方框圖。
圖3是圖示第1實施例中的裝置的清洗順序的流程圖。
圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明的清洗水供給裝置的第2實施例的構(gòu)成方框圖。
圖5是圖示第2實施例中的裝置的清洗順序的流程圖。
圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明的清洗水供給裝置的第3實施例的、與圖1相當(dāng)?shù)膱D。
圖7是圖示第3實施例中的裝置的清洗順序的流程圖。
圖8及圖9圖示根據(jù)本發(fā)明的清洗水供給裝置的第4實施例，圖8是圖示把根據(jù)本發(fā)明的裝置應(yīng)用于水洗式便桶的例子的剖面圖，圖9是圖示裝置主要部分構(gòu)成的方框圖。
圖10和圖11是圖示第4實施例中的裝置的動作例子的時間圖及圖示該裝置的清洗順序的流程圖。
圖12是圖示圖8所示實施例的變形例子的重要部分剖面圖。
圖13是圖示壓力傳感器設(shè)置方法的一個例子的局部擴大剖面圖。
圖1和圖2給出了根據(jù)本發(fā)明的清洗水供給裝置的第1實施例。水洗式大便桶10具有接受存留污水污物的、呈球形的球形部11;用間隔壁11a與球形部11分隔開，與球形部11的底部連通設(shè)置，大致呈倒U字形的彎形排水道12;圓筒狀地包圍球形部11的上邊緣似地形成的頂圈部13。頂圈部13的內(nèi)部做成空洞，形成清洗水的流通通道13a。流通通道13a的一部分被擴大，形成給水室13d。清洗水的給水口13b對著該給水室13d開設(shè)。另外在頂圈部13，約在圓周位置穿設(shè)有多個清洗水供給孔13c，與流通通道13a相通。該清洗水供給孔13c對著球形部11的內(nèi)壁面，向著斜方向穿設(shè)。例如，讓清洗水供給孔13c傾斜開口，使清洗水噴出方向比水平方向向下傾斜例如45°。這樣，噴出的清洗水便在球形部11內(nèi)產(chǎn)生螺旋狀的水流。
彎形排水道12具有在間隔壁11a的頂端部11b和球形部11的底部之間形成的流入口12a。又，在大致呈倒U字形的彎形排水道12的彎折部分，設(shè)有堰部12b，清洗水W越過該堰部12b被排出。彎形排水道12的下游側(cè)的流出道12c呈基本垂直配置在直管形狀，其下端部形成有流出口12d。
在大便桶10的給水室13d的上方一側(cè)，設(shè)置有罩蓋17，該罩蓋17構(gòu)成收容清洗水供給控制設(shè)備收容室16。與清洗水供給源18相連的清洗水供給管(給水管)19穿過罩蓋17，插入在設(shè)備收容室16內(nèi)。
給水管19與對著給水室13d開口的給水口13b相連接，中間設(shè)有開關(guān)給水管19的給水道的自動開關(guān)閥20。作為該自動開關(guān)閥20，可以采用在通電狀態(tài)進(jìn)行開閥動作的電磁開關(guān)閥。
在給水口13b附近的給水管19上，裝有大氣開放閥21，在該大氣開放閥21和自動開關(guān)閥20之間的給水管19上，安裝有檢測給水管19內(nèi)的清洗水壓力用的壓力傳感器22。該壓力傳感器22可以采用半導(dǎo)體或壓電陶瓷，或者靜電容量式的傳感器。
設(shè)備收容室16內(nèi)配置著控制裝置30，該控制裝置30分別通過信號線23和24與自動開關(guān)閥20和壓力傳感器22連接。另外，控制裝置30還通過信號線26與起動輸入部25連接，該起動輸入部設(shè)有清洗水供給裝置的操作用各種開關(guān)或發(fā)出動作開始信號的傳感器等。該操作用各種開關(guān)，包括按使用目的選擇清洗水的給水量的選擇開關(guān)，及使清洗水供給裝置起動用的手動開關(guān)等。又，作為發(fā)出動作開始信號的傳感器，例如可以采用檢測使用著是否在便桶上著座的著座傳感器等。
控制裝置30如圖2所示，具有微處理器(MPU)31、存儲器32、輸入接口電路33、輸出接口電路34。微處理機31上連接著定時器35，同時還設(shè)有為對自動開關(guān)閥20進(jìn)行開關(guān)控制而進(jìn)行各種運算的裝置。即，設(shè)有運算出開關(guān)閥20處于關(guān)閥狀態(tài)時和處于開放狀態(tài)時來自壓力傳感器22的二個測定壓力間的差的差壓運算裝置31a。另外，還設(shè)有根據(jù)該差壓運算裝置31a算出的壓差，計算在給水管19中流過的清洗水的瞬間流量的修正瞬間流量運算裝置31b，以及根據(jù)該運算裝置31b計算出的瞬間流量，計算為了供給便桶規(guī)定的給水量所必需的閥開放時間用的閥開放時間運算裝置31c。
還有，在根據(jù)本實施例的微處理器31中，設(shè)有設(shè)定供給便桶10的清洗水必要給水量的給水量設(shè)定裝置31d。該必要給水量的設(shè)定值由可獲得最佳清洗效果的瞬間流量(規(guī)定瞬間流量)與閥開放時間之間的關(guān)系所決定。通常情況下，當(dāng)實際的瞬間流量比規(guī)定瞬間流量大時，即使縮短閥開放時間來供給規(guī)定的給水量，清洗效果也不會降低。但是，當(dāng)實際的瞬間流量比規(guī)定瞬間流量小時，有時僅靠延長閥開放時間來供給規(guī)定的給水量，并不能獲得滿意的清洗效果。因此在本實施例中，還設(shè)置了對被算出的實際的瞬間流量和預(yù)先規(guī)定的規(guī)定瞬間流量進(jìn)行比較的瞬間流量比較裝置31e，以及當(dāng)該比較結(jié)果，實際瞬間流量小于規(guī)定瞬間流量時，發(fā)出使給水量設(shè)定裝置31d的設(shè)定給水量增加的指令信號的給水量設(shè)定值變更裝置31f。具體是，根據(jù)來自該給水量設(shè)定值變更裝置31f的指令信號，增大必要給水量的設(shè)定值，結(jié)果是，開關(guān)閥20的閥開放時間進(jìn)一步延長。上述的設(shè)定值存儲在存儲器32內(nèi)。
在控制裝置30的輸入接口電路33上，連接著來自設(shè)于給水管19上的壓力傳感器22的信號線24和來自具有起動開關(guān)27的起動輸入部25的信號線26。而在控制裝置30的輸出接口電路34上，連接著通往自動開關(guān)閥20的信號線23，可以向自動開關(guān)閥20發(fā)送閥的開關(guān)動作指令信號。
下面參照圖3，說明根據(jù)本實施例的清洗水供給裝置的動作順序。
利用手動、著座開關(guān)或光傳感器等，使起動開關(guān)27自動閉合，于是清洗水供給裝置開始動作。首先，在自動開關(guān)閥20被關(guān)閉的狀態(tài)下，由壓力傳感器進(jìn)行壓力檢測。該檢測出的壓力是停水狀態(tài)下的壓力，表示大氣壓。把該壓力存儲在存儲器32內(nèi)(步驟S1)。
接著，微處理器31向自動開關(guān)閥20發(fā)出打開自動開關(guān)閥20的指令信號，自動開關(guān)閥20作打開動作(步驟S2)。與該閥打開的同時，由定時器35開始進(jìn)行計時(步驟S3)。
由于自動開關(guān)閥20打開，清洗水從清洗水供給水源18通過給水管19被供給便桶的給水口13b。從給水口13b流入頂圈部13的流通通道13a內(nèi)的清洗水從清洗水供給孔13c噴出，在球形部11內(nèi)一邊產(chǎn)生螺旋狀的水流一邊下落，于是，球形部11內(nèi)的清洗開始了。
清洗水的供給動作開始后，再次由壓力傳感器進(jìn)行壓力檢測(步驟S4)。由該壓力檢測得到的壓力是給水時的給水壓力。接著由差壓運算裝置31a計算出給水壓力與存儲器32中存儲著的大氣壓的壓差(步驟S5)。根據(jù)該壓差，由修正瞬間流量運算裝置31b計算出清洗水的瞬間流量(步驟S6)。瞬間流量Qi可用關(guān)系式Qi=CΔP]]>算出，式中，C是常數(shù)，△P是壓差。
通過瞬間流量比較裝置31e，對上述計算出的瞬間流量與存儲器32內(nèi)存儲著的規(guī)定瞬間流量進(jìn)行比較(步驟S7)。
當(dāng)算出的瞬間流量大于或等于規(guī)定瞬間流量時，由閥開放時間運算裝置31c計算出自動開關(guān)閥20的閥開放時間，存儲在存儲器32內(nèi)(步驟S8)。該閥開放時間根據(jù)必要給水量的設(shè)定值和被算出的瞬間流量來算出。
在微處理器31內(nèi)，來自定時器35的計時信號與來自存儲器32的閥開放時間信號被進(jìn)行比較，判別是否經(jīng)過了規(guī)定的閥開放時間(步驟S9)。
一旦經(jīng)過了規(guī)定的閥開放時間，便從微處理器31向自動開關(guān)閥20發(fā)出閥關(guān)閉指令信號，關(guān)閉自動開關(guān)閥(步驟S10)。
由于該期間內(nèi)的閥開放動作，清洗所需量的清洗水已被供給便桶10了。清洗了球形部11的清洗水然后流入彎形排水道12，從流出口12d流出。由于該流出作用，流出道12c內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，彎形排水道12內(nèi)產(chǎn)生虹吸作用，球形部11內(nèi)留下的水和廢棄物便越過堰部12b，通過彎形排水道12的流出道12c被排出。
另一方面，當(dāng)算出的瞬間流量小于規(guī)定瞬間流量時，從給水量設(shè)定值變更裝置31f向給水量設(shè)定裝置31d發(fā)送小流量用的長時間給水時間設(shè)定指令信號，設(shè)定并存儲在給水量設(shè)定裝置31d中的必要給水量的設(shè)定值便增加。結(jié)果是，自動開關(guān)閥20的閥開放時間被設(shè)定成比上述的閥開放時間長，其設(shè)定時間存入存儲器32內(nèi)(步驟11)。
然后，與上述的步驟S9一樣，判別是否經(jīng)過了規(guī)定的閥開放時間(步驟S12)。一呈經(jīng)過了規(guī)定的閥開放時間，即從微處理器31向自動開關(guān)閥20發(fā)送閥關(guān)閉指令信號，自動開關(guān)閥20被關(guān)閉(步驟10)。
這樣，當(dāng)瞬間流量小時，通過供給多于必要規(guī)定給水量的清洗水，可以補償彎形排水道12內(nèi)虹吸作用發(fā)生時間的延遲，獲得可靠的清洗效果。
在本實施例中，因為是在停水狀態(tài)測出大氣壓，算出該大氣壓與給水壓的壓差，并根據(jù)壓差算出瞬間流量的，所以能補償因大氣壓變動引起的流量的變化。
在對給水量的控制不必達(dá)到如上述實施例那樣的高精度的情況下，也可以省略算出大氣壓與給水壓之差的過程。在此場合，也可以在自動開關(guān)閥20作打開動作后，由壓力傳感器22測出給水壓，再根據(jù)該給水壓，直接計算獲得規(guī)定的給水量所必需的閥開放時間。
或者，也可以在微處理器31內(nèi)設(shè)置瞬間流量運算裝置31b′，利用該運算裝置31b′，算出基于測定壓力的瞬間流量。通過瞬間流量運算裝置31b′算出瞬間流量后，與上述實施例一樣進(jìn)行，便可以控制自動開關(guān)閥20的開放時間。
又，在上述實施例中，通過控制自動開關(guān)閥20的開放時間來控制給水量。但是，也可以不計算閥的開放時間，而代之以累計瞬間流量，直接測出給水量。該方法如在后面的實施例中詳細(xì)說明的那樣，通過在微處理器內(nèi)設(shè)置累計瞬間流量的流量累計裝置，以及對該累計出的累計流量與規(guī)定給水量進(jìn)行比較的流量比較裝置，便可以實現(xiàn)。
圖4和圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明的清洗水供給裝置的第2實施例。
在本實施例中，采用了流量調(diào)節(jié)閥裝置200來取代上述第1實施例中的自動開關(guān)閥20。流量調(diào)節(jié)閥裝置200是閥的開放度(閥開度)可調(diào)的裝置，通過調(diào)節(jié)閥開度，可以調(diào)節(jié)通過閥裝置的流量。
在本實施例中，在用信號線230與流量調(diào)節(jié)閥裝置200連接著的控制裝置300的微處理器310內(nèi)，與上述的第一實施例一樣，設(shè)有壓差算出裝置31a，給水量設(shè)定裝置31d，瞬間流量比較裝置31e，給水量設(shè)定值變更裝置31f。此外還設(shè)有根據(jù)由壓差算出裝置31a算出的壓差，計算清洗水的瞬間流量的瞬間流量運算裝置310b;根據(jù)由瞬間流量比較裝置31e比較出的比較結(jié)果計算流量調(diào)節(jié)閥裝置200的必要閥開度的閥開度修正運算裝置310c;對由運算裝置310b算出的瞬間流量進(jìn)行累計的流量累計裝置310g;對該累計出的累計流量與規(guī)定給水量進(jìn)行比較的流量比較裝置310h等。作為該流量累計裝置310g，例如，可采用對由壓力傳感器22的壓力信號形成波形的脈沖信號進(jìn)行計數(shù)方式的裝置。
因為本第2實施例的其他構(gòu)成要素與上述第1實施例相同，所以對相同的構(gòu)成要素標(biāo)上了相同的符號而省略其說明。
參照圖5，說明根據(jù)第2實施例的清洗水供給裝置的動作順序。
由于起動開關(guān)27開始閉合，清洗水供給裝置的清洗開始了。首先，在流量調(diào)節(jié)閥裝置200被關(guān)閉的狀態(tài)下，由壓力傳感器22進(jìn)行壓力的檢測。該測出壓力是停水狀態(tài)下的壓力，表示大氣壓。把該測出壓力存入存儲器32(步驟P1)。
然后根據(jù)來自微處理器310的指令信號，使流量調(diào)節(jié)閥裝置200打開到預(yù)先設(shè)定的規(guī)定開度(步驟P2)。由于打開了流量調(diào)節(jié)閥裝置200，清洗水便供給到便桶的球形部內(nèi)，清洗開始。
清洗水的供給動作開始后，再次通過壓力傳感器22檢測壓力(步驟P3)。再由壓差算出裝置31a算出測出的上述給水壓力與存儲在存儲器32內(nèi)的大氣壓間的壓差(步驟P4)。然后通過瞬間流量運算裝置310b，根據(jù)該算出的壓差計算清洗水的瞬間流量，并通過瞬間流量比較裝置31e，對該瞬間流量與存儲器32內(nèi)存儲著的規(guī)定瞬間流量進(jìn)行比較。再根據(jù)該比較結(jié)果，利用閥開度修正運算裝置310c，計算流量調(diào)節(jié)閥裝置200的必要閥開度，改變流量調(diào)節(jié)閥裝置200的開度(步驟P5)。
通過調(diào)節(jié)閥開度改變瞬間流量，判別運算出的瞬間流量是否達(dá)到了規(guī)定的瞬間流量(步驟P6)。如果判斷為達(dá)到了規(guī)定的瞬間流量，則利用流量累計裝置310g來累計瞬間流量(步驟P7)。接著，利用流量比較裝置310h，對累計出的累計流量的值與存在存儲器32內(nèi)的規(guī)定給水量進(jìn)行比較，判別清洗水的給水量是否達(dá)到了規(guī)定值(步驟P8)。
一呈判斷為累計流量達(dá)到了規(guī)定給水量，則向流量調(diào)節(jié)閥裝置200送入閥的關(guān)閉指令信號，流量調(diào)節(jié)閥裝置200被關(guān)閉(步驟P9)。
通過上述一系列的動作，對便桶供給了必要給水量的清洗水，便桶的清洗作用完成。
另一方面，當(dāng)算出的瞬間流量未達(dá)到規(guī)定的瞬間流量時，首先判別流量調(diào)節(jié)閥裝置200的閥開度是否處于全開狀態(tài)(步驟P10)。閥開度不是全開時，使流量調(diào)節(jié)閥裝置200動作，再加大閥開度。閥開度是全開時，從給水量設(shè)定值變更裝置31f向給水量設(shè)定裝置31d發(fā)送小流量用的長時間給水時間設(shè)定指令信號，設(shè)定存儲在給水量設(shè)定裝置31d內(nèi)的必要給水量的設(shè)定值便增加(步驟P11)。
那之后，與上述的步驟P7一樣，利用流量累計裝置310g累計流量(步驟P12)，再判別是否已供給了設(shè)定的給水量(步驟P13)。當(dāng)達(dá)到了增加了的規(guī)定給水量時，流量調(diào)節(jié)閥裝置200被關(guān)閉(步驟P9)。
這樣，在本實施例中，在瞬間流量小的情況下，增加必要的規(guī)定給水量，也能獲得可靠的清洗效果。
在本實施例中，是測出停水狀態(tài)下的大氣壓，算出該大氣壓與給水壓的壓差，根據(jù)壓差計算瞬間流量的。但是，也可以與在第1實施例中敘述過的那樣，省略該大氣壓與給水壓間的壓差的計算過程。在此場合，也可以在流量調(diào)節(jié)閥裝置200作打開動作后，通過壓力傳感器22測出給水壓，根據(jù)該給水壓，直接計算為獲得規(guī)定的給水量所必需的流量調(diào)節(jié)閥裝置200的閥開度。
在上述的第1和第2實施例中，壓力傳感器22是配置在開關(guān)裝置的下游側(cè)的，而在以下介紹的本發(fā)明的第3實施例中，壓力傳感器22是配置在開關(guān)裝置的上游側(cè)的。
圖6是圖示本發(fā)明第3實施例的圖。根據(jù)該實施例的裝置的特征在于，壓力傳感器22配置在自動開關(guān)閥20的上游側(cè)，其他結(jié)構(gòu)與根據(jù)上述第1實施例的裝置相同。因此，在與第1實施例相同的構(gòu)成要素上標(biāo)上了相同的符號并省略其說明。
用根據(jù)本實施例的裝置，與上述第1實施例的裝置不同，能在把自動開關(guān)閥20關(guān)閉了的狀態(tài)(停水狀態(tài))下測出給水壓。
利用圖7，對根據(jù)該第3實施例的裝置的作用進(jìn)行說明。
首先，一旦起動開關(guān)閉合，清洗水供給裝置成動作狀態(tài)，便通過壓力傳感器22檢測出停水狀態(tài)下的給水壓(步驟Q1)。根據(jù)該給水壓P，利用關(guān)系式Qi=CΔP]]>算出瞬間流量Qi(步驟Q2)。此式中C是常數(shù)。接著，根據(jù)算出的瞬間流量，算出為獲得規(guī)定給水量而必需的必要閥開放時間，存入存儲器內(nèi)(步驟Q3)。如此算出必要閥開放時間后，打開自動開關(guān)閥20，開始供給清洗水(步驟Q4)。與此同時，使定時器啟動，開始計時(步驟Q5)。在清洗水的供給過程中，不斷地對存在存儲器內(nèi)的必要閥開放時間與定時器的計數(shù)時間進(jìn)行比較，判別是否經(jīng)過了規(guī)定的時間(步驟Q6)。這樣，一旦經(jīng)過了規(guī)定的時間，即發(fā)生自動開關(guān)閥關(guān)閉指令信號，關(guān)閉自動開關(guān)閥20(步驟Q7)。
在本實施例中，也可以與上述一樣，在瞬間流量未達(dá)到規(guī)定值的情況下，使必要規(guī)定給水量增加，延長自動開關(guān)閥20的開放時間，以增加被供給的清洗水的流量。
另外，也可以用流量調(diào)節(jié)閥裝置取代本實施例中的自動開關(guān)閥20。在把壓力傳感器22配置于流量調(diào)節(jié)閥裝置的上游側(cè)的情況下，與上述第2實施例中的裝置不同，能夠在流量調(diào)節(jié)閥裝置被關(guān)閉了的狀態(tài)(停水狀態(tài))下測出給水壓。根據(jù)該測出的給水壓計算瞬間流量，與上述第2實施例一樣，能在事前預(yù)測控制流量調(diào)節(jié)閥裝置的閥開度。另外，也能夠進(jìn)行流量的累計，進(jìn)行規(guī)定給水量的供給控制。
又，根據(jù)本實施例，當(dāng)給水管內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓時，因為能預(yù)先測知，所以能防止便桶內(nèi)的水倒流這樣的事故。并且，也能測出給水管內(nèi)的異常高壓，事前測知給水口的堵塞等。
圖8是圖示本發(fā)明第4實施例的圖。在該實施例中，給水管19在中途分為19a、19b兩個支管。
圖8中所示的水洗式大便桶100的結(jié)構(gòu)與圖1所示的便桶10相類似，所不同的是，給水管19分成兩個支管，即，與頂圈部13的給水室13d連接的支管(頂圈支管)19a，以及與噴射式噴出部50連接的支管(噴射支管)19b。頂圈支管19a的中途設(shè)有自動開關(guān)閥(頂圈用閥)20a，在其下游側(cè)位置的頂圈支管19a上安裝有壓力傳感器22。又，在噴射支管19b的中途設(shè)有自動開關(guān)閥(噴射用閥)20b，在其下游側(cè)位置處安裝有大氣開放閥21。噴射支管19b進(jìn)一步向下延伸，其延長部19b′與安裝在球形部11底部的噴射式噴出噴嘴51連接。該噴射式噴出用噴嘴51的噴出孔51a被設(shè)置成面對著彎形排水道12的流入口12a。
設(shè)備收容室16內(nèi)配置有控制裝置40，該控制裝置40分別通過信號線28、29、24與頂圈用閥20a、噴射用閥20b、壓力傳感器22相連接。如圖9所示，控制裝置40具有微處理器41、存儲器42、輸入接口電路43和輸出接口電路44。微處理器41上，分別連接著第1定時器45a及第2定時器45b。輸入接口電路43上，連接著來自備有起動開關(guān)27的起動輸入部25的信號線26，以及來自壓力傳感器22的信號線24。而輸出接口電路44上，連接著來自頂圈用閥20a和噴射用閥20b的信號線28和29。其他的構(gòu)成與圖1所示的便桶10相同，對相同的構(gòu)成要素標(biāo)上了相同的符號并省略其說明。
圖10和圖11是圖示第4實施例涉及的裝置的動作例子的時間圖和流程圖，以下利用這些


本實施例的作用。
在本實施例中，如圖10所示，清洗水首先在時間t0至t1之間供應(yīng)給頂圈部13，進(jìn)行前清洗。在該前清洗中，球形部11內(nèi)形成清洗水的旋轉(zhuǎn)水流，球形部11內(nèi)被清洗。在前清洗即將結(jié)束前，也即從開始供給清洗水起經(jīng)過時間t2后，從噴射式噴出部50噴出的清洗水開始供給，并持續(xù)到經(jīng)過時間t3為至。由于來自該噴射式噴出部50的清洗水的噴出，彎形排水道12內(nèi)產(chǎn)生虹吸作用，這些水便與為了進(jìn)行前清洗而供給的清洗水一起，從彎形排水道12被排出。使虹吸作用產(chǎn)生并與球形部11內(nèi)的污物一起把清洗水排出后，再次向頂圈部13供給清洗水，該清洗水存留在球形部11內(nèi)，進(jìn)行便桶的防臭封水。
關(guān)于上述一系列的清洗水供給形式，利用圖11所示的流程圖進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
通過起動開關(guān)2閉合，清洗水供給裝置的清洗水供給動作便開始。首先驅(qū)動頂圈用閥20a成開放狀態(tài)(步驟R1)，與此同時，起動第1定時器45a(步驟R2)。清洗水通過頂圈支管19a內(nèi)，流向頂圈部給水室13d。用壓力傳感器22測出給水壓，存入控制裝置40內(nèi)的存儲器42內(nèi)。根據(jù)該測出的給水壓，同微處理器41算出清洗水的瞬間流量(步驟R3)。然后讀出存儲在存儲器42內(nèi)的、供給球形部11的前清洗用的給水量數(shù)據(jù)，并根據(jù)算出的瞬間流量，計算頂圈用閥20a的開放時間(球形部給水時間)t1(步驟R4)。
又，在存儲器42內(nèi)，存儲著使虹吸作用使用產(chǎn)生用的噴射式噴出部50的清洗水供給開始定時和給球形部11的前清洗用給水量之間的關(guān)系數(shù)據(jù)。讀出該關(guān)系數(shù)據(jù)，根據(jù)上述算出的瞬間流量，計算從噴射式噴出部50噴出的噴射用清洗水供給的開始時間t2(步驟R5)。
在向球形部11供給清洗水的過程中，通過第1定時器45a進(jìn)行時間的計數(shù)，判別是否到了噴射給水的開始時間t2(步驟R6)。在到達(dá)時間t2的時刻，從微處理器41發(fā)出打開噴射用閥20b的指令信號，噴射用閥20b打開(步驟R7)。與此同時第2定時器45b起動了，開始進(jìn)行噴射給水時間的計數(shù)(步驟R8)。
根據(jù)來自第1定時器45a的時間計數(shù)信號，判別是否經(jīng)過了對球形部件供水的必要給水時間t1(步驟R9)。在到達(dá)時間t1的時刻，從微處理器41發(fā)出關(guān)閉頂圈用閥20a的指令信號，關(guān)閉頂圈用閥20a(步驟R10)。通過在時間t0至t1之間向球形部11供給清洗水，球形部11內(nèi)被清洗。又由于這些被供給的清洗水及從噴射式噴出部50對著彎形排水道12內(nèi)的噴射給水，彎形排水道12內(nèi)產(chǎn)生虹吸作用，球形部11內(nèi)的污物污水等通過彎形排水道12被排出。該虹吸作用導(dǎo)致的排水動作，在向頂圈部11的前清洗用給水及噴射給水停止后也仍繼續(xù)，由于空氣越過間隔壁11a的頂端部11b進(jìn)入彎形排水道12內(nèi)而停止。
噴射用清洗水的必要供給時間根據(jù)存儲在存儲器42內(nèi)的必要噴射給水量數(shù)據(jù)和給水壓數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，算出停止噴射給水的時間t3，存入存儲器42內(nèi)(步驟R11)。由第2定時器45b進(jìn)行給水時間的計數(shù)，判別是否達(dá)到了時間t3(步驟R12)。在達(dá)到時間t3的時刻，關(guān)閉噴射用閥20b(步驟R13)。通過到此為止的步驟，球形部11壁面的前清洗及使虹吸作用產(chǎn)生用的給水結(jié)束了。
與通過步驟13關(guān)閉噴射用閥20b的同時，第1或第2定時器45a(或45b)起動，對虹吸作用繼續(xù)時間進(jìn)行計數(shù)(步驟14)。存儲器42內(nèi)存有虹吸作用繼續(xù)時間的數(shù)據(jù)，根據(jù)來自定時器45a(或45b)的計數(shù)信號，判別是否經(jīng)過了虹吸作用繼續(xù)時間(步驟R15)。當(dāng)?shù)竭_(dá)虹吸作用結(jié)束的時刻(時間t4)時，向頂圈用閥20a發(fā)送打開指令信號，打開頂圈用閥20a(步驟R16)。于是，開始對球形部11進(jìn)行封水用的給水。與此同時，起動第1定時器45a，開始進(jìn)行封水用給水時間的計數(shù)(步驟R17)。又，根據(jù)存儲器42內(nèi)存著的給水壓數(shù)據(jù)和封水必需的給水量數(shù)據(jù)，計算必要封水用給水時間(步驟R18)。根據(jù)來自第1定時器45a的封水用給水時間的計數(shù)信號，判別是否達(dá)到了必要封水用給水時間t5(步驟R19)。在到達(dá)時間t5的時刻，關(guān)閉頂圈用閥20a(步驟R20)。由此，對球形部11的封水動作結(jié)束，一系列的清洗動作也終結(jié)。
本實施例給出了僅在頂圈支管19a安裝壓力傳感器22的例子，但是，壓力傳感器22也可以分別安裝在頂圈支管19a和噴射支管19b上。這樣的話，當(dāng)在頂圈用閥20a和噴射用閥20b同時開放著的狀態(tài)下進(jìn)行給水時，能更正確地進(jìn)行給水量的控制。
另外在本實施例中，作為給水管19的開關(guān)裝置，給出了在頂圈支管19a、噴射支管19b分別設(shè)置自動開關(guān)閥20a、20b的例子，但是，也可以用上述的流量調(diào)節(jié)閥裝置取代該自動開關(guān)閥。又，作為開關(guān)裝置，也可以采用雙向閥。
另外，作為清洗水的給水量控制方法，也可以使用上述第1-第3實施例的方法。即，可以應(yīng)用在停水時測出大氣壓，對受大氣壓變動影響的給水壓進(jìn)行修正的方法;瞬間流量少于規(guī)定瞬間流量時使必要給水量增加的方法;把壓力傳感器安裝在開關(guān)裝置的上游側(cè)的方法等等。
圖12圖示了第4實施例的變形例子。在該實施例中，使虹吸作用產(chǎn)生的清洗水是從設(shè)在彎形排水道12頂部的灑水部51′進(jìn)行供給的。該灑水部51′是向著彎形排水道12的流出道12c噴灑狀地供給清洗水的裝置，與從給水管19分出的支管(噴灑支管)19c，通過19c的延長部19c′相連。又，在本實施例中，壓力傳感器分別安裝在頂圈支管19a和噴灑支管19c上?？刂蒲b置40上，通過信號線連接著頂圈用閥20a、噴灑用閥20c、壓力傳感器22a、22b以及起動輸入部25。至于其他的構(gòu)成要素，與上述第4實施例是相同的，對相同的構(gòu)成要素標(biāo)上了相同的符號，首略其說明。
在本實施例中，通過與上述第4實施例的裝置相同的程序進(jìn)行給水量的控制。即，用噴灑給水取代上述的噴射給水，能有效地產(chǎn)生虹吸作用。又因為壓力傳感器22a、22b分別安裝在支管19a、19c上，所以能進(jìn)行更高精度的給水量控制。
圖13給出了當(dāng)給水管19分成兩個支管時，用1個壓力傳感器可以測定各個支管內(nèi)的給水壓的例子。在本實施例中，給水管19通過雙向閥61分成兩個支管例如頂圈支管19a和噴灑支管19b。在各支管19a和19b的側(cè)壁上開設(shè)有孔62a和62b，使該兩個孔62a和62b相連通的流通管62與兩個支管19a和19b連接。流通管62的兩端內(nèi)側(cè)部位設(shè)置有單向閥機構(gòu)60a和60b，該單向閥機構(gòu)包括可擺動地安裝在固定于流通管62內(nèi)的擺動軸65a、65b上的阻水板63a和63b;把該阻水板63a、63b推壓在關(guān)閉位置的彈簧構(gòu)件64a和64b;安裝在阻水板63a、63b前端部分的密封用襯墊66a和66b;固定設(shè)置在孔62a、62b的周緣部，與該密封用襯墊66a、66b緊密接觸的環(huán)狀閥座67a和67b。壓力傳感器22安裝在流通管62的中央附近。
根據(jù)由如上結(jié)構(gòu)構(gòu)成的本實施例，當(dāng)由于雙向閥61的動作，使頂圈支管19a內(nèi)流過清洗水時，頂圈支管19a側(cè)的單向閥機構(gòu)60a由于該給水壓力而對抗彈簧構(gòu)件64a的推壓力，迫使阻水板63a擺動，迫使孔62a開放。于是，清洗水也流入通管62內(nèi)，便能由壓力傳感器22進(jìn)行壓力檢測。另一方面，噴灑支管19b側(cè)的孔62b，由于阻水板63b而保持關(guān)閉狀態(tài)。
又，如果噴灑支管19b側(cè)內(nèi)也被供給清洗水，則噴灑支管19b側(cè)的單向閥機構(gòu)60b與上述一樣被迫開放，由于流過噴灑支管19b內(nèi)的清洗水流入流通管62內(nèi)，通過壓力傳感器22便能測定噴灑支管19b內(nèi)的給水壓。
如上所述，根據(jù)本實施例，一個壓力傳感器可以兼用于兩個支管內(nèi)的給水壓測定。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在清洗水的給水管上設(shè)置壓力檢測裝置，便能根據(jù)該壓力檢測裝置的測定壓力進(jìn)行給水道的開關(guān)控制，以便能供給規(guī)定量的清洗水。本發(fā)明與使用流量計進(jìn)行給水量控制的方式相比，因響應(yīng)性良好，所以能進(jìn)行瞬時的流量控制。此外還有因小型、壓力損失小，所以在低水壓地區(qū)也能有效使用等的優(yōu)點。本發(fā)明如果應(yīng)用于清洗水的給水壓因設(shè)置場所，使用的時間帶等而發(fā)生變動的水洗式廁所系統(tǒng)，尤其能收到出色的效果。
權(quán)利要求
1.一種便桶的清洗水供給裝置，具有球形部，以及與球形部的底部相鄰形成、中途設(shè)有堰部的大致倒U字形的彎形排水道，其特征在于，它還具有連接清洗水供給源與設(shè)在便桶內(nèi)的給水孔，形成流過清洗水的給水道的給水管；安裝在給水管中途的壓力檢測裝置；設(shè)在給水管中途、開關(guān)給水道的開關(guān)裝置；根據(jù)來自上述壓力檢測裝置的測定壓力控制上述開關(guān)裝置的開關(guān)動作，使規(guī)定的給水量被供應(yīng)給便桶的控制裝置。
2.按權(quán)利要求1所述的清洗水供給裝置，其特征在于，所述的壓力檢測裝置是壓力傳感器。
3.按權(quán)利要求1所述的清洗水供給裝置，其特征在于，所述的開關(guān)裝置是自動開關(guān)閥裝置。
4.按權(quán)利要求3所述的清洗水供給裝置，其特征在于，所述的控制裝置具有根據(jù)來自所述壓力檢測裝置的測定壓力，計算上述自動開關(guān)閥裝置的必要開放時間的閥開放時間運算裝置。
5.按權(quán)利要求3所述的清洗水供給裝置，其特征在于，所述控制裝置具有根據(jù)來自上述壓力檢測裝置的測定壓力，計算清洗水的瞬間流量的瞬間流量運算裝置;根據(jù)該算出的瞬間流量，計算上述自動開關(guān)閥裝置的必要開放時間的閥開放時間運算裝置。
6.按權(quán)利要求3所述的清洗水供給裝置，其特征在于，所述控制裝置具有根據(jù)來自上述壓力檢測裝置的測定壓力，計算清洗水的瞬間流量的瞬間流量運算裝置;累計該算出的瞬間流量的流量累計裝置;對該累計出的累計流量和規(guī)定給水量進(jìn)行比較的流量比較裝置。
7.按權(quán)利要求1所述的清洗水供給裝置，其特征在于，所述開關(guān)裝置是流量調(diào)節(jié)閥裝置。
8.按權(quán)利要求7所述的清洗水供給裝置，其特征在于，所述控制裝置具有根據(jù)來自上述壓力檢測裝置的測定壓力，計算上述流量調(diào)節(jié)閥裝置的必要閥開度的閥開度運算裝置。
9.按權(quán)利要求7所述的清洗水供給裝置，其特征在于，所述控制裝置具有根據(jù)來自上述壓力檢測裝置的測定壓力，計算清洗水的瞬間流量的瞬間流量運算裝置;對該算出的瞬間流量和規(guī)定瞬間流量進(jìn)行比較的瞬間流量比較裝置;根據(jù)該比較結(jié)果，計算上述流量調(diào)節(jié)閥裝置的必要閥開度的閥開度修正運算裝置。
10.按權(quán)利要求7所述的清洗水供給裝置，其特征在于，所述控制裝置具有根據(jù)來自上述壓力檢測裝置的測定壓力，計算清洗水的瞬間流量的瞬間流量運算裝置;累計該算出的瞬間流量的流量累計裝置;對該累計出的累計流量和規(guī)定給水量進(jìn)行比較的流量比較裝置;根據(jù)該比較結(jié)果，向上述流量調(diào)節(jié)閥裝置發(fā)送關(guān)閉動作信號的信號發(fā)生裝置。
11.按權(quán)利要求1所述的清洗水供給裝置，其特征在于，所述控制裝置具有設(shè)定必要給水量的給水量設(shè)定裝置;對來自上述壓力檢測裝置的測定壓力和規(guī)定給水壓力進(jìn)行比較的壓力比較裝置;當(dāng)該壓力比較的結(jié)果，測定壓力低于規(guī)定給水壓力時，使上述給水量設(shè)定裝置的設(shè)定給水量增加的給水量設(shè)定值變更裝置。
12.按權(quán)利要求1所述的清洗水供給裝置，其特征在于，所述控制裝置具有設(shè)定必要給水量的給水量設(shè)定裝置;根據(jù)來自上述壓力檢測裝置的測定壓力，計算清洗水的瞬間流量的瞬間流量運算裝置;對該算出的瞬間流量與規(guī)定瞬間流量進(jìn)行比較的瞬間流量比較裝置;當(dāng)該比較結(jié)果，瞬間流量小于規(guī)定瞬間流量時，使上述給水量設(shè)定裝置的設(shè)定給水量增加的給水量設(shè)定值變更裝置。
13.按權(quán)利要求1所述的清洗水供給裝置，其特征在于，所述壓力檢測裝置被安裝在所述開關(guān)裝置的上游側(cè)位置。
14.按權(quán)利要求13所述的清洗水供給裝置，其特征在于，所述控制裝置根據(jù)上述開關(guān)裝置處于關(guān)閉狀態(tài)時的來自上述壓力檢測裝置的測定壓力，進(jìn)行上述開關(guān)裝置的開關(guān)動作控制，以使規(guī)定的給水量被供應(yīng)給便桶。
15.按權(quán)利要求1所述的清洗水供給裝置，其特征在于，所述壓力檢測裝置被安裝在所述開關(guān)裝置的下游側(cè)位置。
16.按權(quán)利要求15所述的清洗水供給裝置，其特征在于，所述控制裝置具有算出當(dāng)上述開關(guān)裝置分別處于關(guān)閉狀態(tài)和開放狀態(tài)時，從上述壓力檢測裝置分別測出的測定壓力間的差的差壓算出裝置，并根據(jù)上述算出的壓差控制上述開關(guān)裝置的開關(guān)動作，以使規(guī)定的給水量被供應(yīng)給便桶。
17.按權(quán)利要求16所述的清洗水供給裝置，其特征在于，所述控制裝置具有根據(jù)由上述差壓算出裝置算出的壓差，計算清洗水的瞬間流量的修正瞬間流量運算裝置。
18.按權(quán)利要求1所述的清洗水供給裝置，其特征在于，所述給水管在中途分成多個支管，從而形成多個給水道。
19.按權(quán)利要求18所述的清洗水供給裝置，其特征在于，各支管上安裝有壓力檢測裝置。
20.按權(quán)利要求1所述的清洗水供給裝置，其特征在于，所述給水管在中途分為兩個支管，該兩個支管通過其間裝有流向不同的兩個單向閥機構(gòu)的流通管相連通，在該流通管的兩個單向閥間的位置上，安裝著壓力檢測裝置。
21.按權(quán)利要求1所述的清洗水供給裝置，其特征在于，它具有在中途分成兩個支管的給水管;分別安裝在該兩個支管中途的壓力檢測裝置;分別安裝在該兩個支管中途的開關(guān)裝置;根據(jù)來自上述各壓力檢測裝置的測定壓力控制上述各開關(guān)裝置的開關(guān)動作，以使規(guī)定的給水量通過各支管被供給的控制裝置。
22.一種便桶的清洗水供給方法，其特征在于，檢測給水道中便桶清洗水的壓力，根據(jù)該測定壓力控制該給水道的開關(guān)，以便規(guī)定的給水量被供應(yīng)給便桶。
23.按權(quán)利要求22所述的清洗水供給方法，其特征在于，根據(jù)上述測定壓力計算給水道的必要開放時間，在該時間期間開放給水道，然后關(guān)閉給水道。
24.按權(quán)利要求22所述的清洗水供給方法，其特征在于，根據(jù)上述測定壓力計算給水道中清洗水的瞬間流量，根據(jù)該算出的瞬間流量計算給水道的必要開放時間，在該時間期間開放給水道，然后關(guān)閉給水道。
25.按權(quán)利要求22所述的清洗水供給方法，其特征在于，根據(jù)上述測定壓力計算給水道中清洗水的瞬間流量，比較該算出的瞬間流量和規(guī)定瞬間流量求其差，根據(jù)該瞬間流量的差計算給水道的必要開放度，在維持該算出的開放度的條件下開放給水道規(guī)定的時間，然后關(guān)閉給水道。
26.按權(quán)利要求22所述的清洗水供給方法，其特征在于，開放給水道，根據(jù)測定壓力計算給水道中清洗水的瞬間流量，累計該瞬間流量，當(dāng)累計瞬間流量達(dá)到規(guī)定的給水量時關(guān)閉給水道。
27.按權(quán)利要求22所述的清洗水供給方法，其特征在于，比較測定壓力與規(guī)定給水壓力，并如此控制上述給水道的開關(guān)當(dāng)測定壓力低于規(guī)定給水壓力時，向便桶供給比規(guī)定水量更多的清洗水。
28.按權(quán)利要求22所述的清洗水供給方法，其特征在于，根據(jù)測定壓力計算清洗水的瞬間流量，比較該算出的瞬間流量與規(guī)定瞬間流量，并如此進(jìn)行上述給水道的開關(guān)控制當(dāng)算出瞬間流量小于規(guī)定瞬間流量時，向便桶供給比規(guī)定的給水量更多的清洗水。
29.按權(quán)利要求22所述的清洗水供給方法，其特征在于，比較給水道處于關(guān)閉狀態(tài)時與處于開放狀態(tài)時的測定壓力算出其壓差，根據(jù)該壓差進(jìn)行上述給水道的開關(guān)控制，以使規(guī)定的給水量被供應(yīng)給便桶。
30.按權(quán)利要求29所述的清洗水供給方法，其特征在于，根據(jù)算出的壓差計算給水道的必要開放時間。
31.按權(quán)利要求29所述的清洗水供給方法，其特征在于，根據(jù)算出的壓力計算清洗水的瞬間流量。
全文摘要
本發(fā)明涉及便桶的清洗水供給方法及其裝置。該便桶具有球形部和與球形部的底部鄰接形成、中途設(shè)有堰部的大致倒U字形的彎形排水道。其清洗水供給裝置包括裝在給水管中途的壓力檢測裝置；設(shè)在給水管中途、開關(guān)給水道的開關(guān)裝置；根據(jù)來自壓力檢測裝置的測定壓力控制開關(guān)裝置的開關(guān)動作，以使規(guī)定的給水量被供應(yīng)給便桶的控制裝置。本發(fā)明可更可靠地控制給水量，即使給水壓有變動，也能收到出色的清洗效果。
文檔編號E03D5/10GK1050069SQ9010747
公開日1991年3月20日 申請日期1990年9月1日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月1日
發(fā)明者簡井修, 牧田厚雄, 竹內(nèi)博文, 柴田信次, 新原登 申請人:東陶機器株式會社