本发明涉及向水洗式便桶供应清洗水的手段，具体涉及向便桶的球形部及与球形部的底部相邻设置、使之产生虹吸作用的大致倒U字形的弯型排水道供给清洗水的清洗水供给装置。 水洗式便桶具有接受存留污物的呈球形的球形部，以及与该球形部的底部相通设置，大致为倒U字形的弯型排水道。
近几年来，为了减少供给便桶的清洗水量，以及为了使排水作用所必需的弯型排水道的虹吸作用能可靠地产生，已开始采用以各别的给水系统分别向球形部和弯型排水道供给清洗水的方法。
例如，在日本专利申请公告No.30092/1980年所记载的清洗水供给装置中，公开了一种把两根给水管和排水路途分别连接到便桶地球形部和弯型排水道上，向其分别供给清洗水的结构。在该装置中，供给球形部的清洗水是从穿设在球形部上部开口周缘（凸缘）部的多个供给孔被供给的。又，对于弯型排水道，是从弯型排水道的入口附近，具体是通过设于与球形部的底部相连通的部分处的开口，用不同于球形部的另外的给水系统供给清洗水的。另外，该装置采用的控制方式是在各给水管分别设置电磁开关阀，并用定时器控制各电磁开关阀的开关动作。
在上述现有的装置中，实施的清洗水供给顺序是，通过进行电磁开关阀的开关控制，首先向排水道供给清洗水，使弯型排水道处产生虹吸作用，把污物、污水排出。接着向球型部供给清洗水，进行球形部的清洗。这样，与采用仅向球形部供给清洗水方式的清洗水供给装置相比，容易以少量的清洗水，使弯型排水道处产生虹吸作用，从而收到能节约清洗水的效果。
然而在上述现有的装置中，由于是通过利用定时器的时间，进行着电磁开关阀的开关控制，所以存在着如果给水管等的供水压力发生变化，流量便发生变化，从而不能获得最佳清洗效果的问题。尤其是当供水压力下降时，便会出现污物残留在便桶内的问题。
还有，供给弯型排水道的清洗水供给孔被设置在弯型排水道的入口附近，必须使清洗水上升并越过弯型排水道的弯折部分（堤坝部），流到堤坝部下游侧的弯型排水道内。因此而出现的问题是，为了使堤坝部下游侧的弯型排水道内充满清洗水，使整个弯型排水道中可靠地产生虹吸作用而必需的清洗水量，并不会减少到希望的程度。
再有，因为球形部的清洗是在污物等排出后进行的，所以又存在在虹吸作用下未被完全排出弯型排水道的污物等，会再次残留在球形部内的问题。
本发明是为了解决上述问题而提出的，目的在于提供一种能以少量的清洗水，收到高效的清洗效果的便桶的清洗水供给装置。
根据本发明，清洗水供给装置包括：具有球形部和与球形部的底部相邻形成，中途设有堤坝部的大致倒U字形的弯型排水道的大便桶;清洗水的供给源;与清洗水供给源和球形部相连通，向球形部供给清洗水的球形部供水路径;配设于弯型排水道的上方位置，向着上述弯型排水道的堤坝部下游侧的弯型排水道内喷出清洗水用的清洗水喷出部;与清洗水供给源和清洗水喷出部相连通，向清洗水喷出部供给清洗水用的弯型排水道供水路径;配设于上述球形部供水路径中的第1开关手段;配设于上述弯型排水道供水路径的第2开关手段;向上述第1和第2开关手段输送开关动作指令信号的控制手段。
根据本发明，通过如下的各步骤，向便桶的球形部和弯型排水道的流出流道内供给清洗水。
a.向球形部供给规定流量的清洗水，清洗球形部。
b.向弯型排水道的流出流道内分散喷出清洗水，使弯型排水道内产生虹吸作用，排除球形部内的水。
c.向球形部供给规定流量的清洗水，进行球形部的封水。
附图简介。
图1是本发明涉及的清洗水供给装置第1实施例的纵剖视图。
图2是图1所示清洗水供给装置的控制装置的构成方块图。
图3是图示本发明涉及的清洗水供给装置的清洗顺序的程序方框图。
图4是给出本发明涉及的清洗水供给装置的一个动作例子的时间图。
图5至图7是给出本发明涉及的清洗水供给装置的其他动作例子的时间图。
图8是本发明涉及的清洗水供给装置的第2实施例的纵剖视图。
图9是沿图8的Ⅸ-Ⅸ剖面线的剖面图。
以下参照附图说明本发明的实施例。
图1及图2图示了根据本发明的清洗水供给装置的第1实施例。水洗式大便桶10具有：接受存留污物污水的成球形的球形部11;用隔壁11a与球形部11分隔开，现球形部11的底部相通设置，大致成倒U字形的弯型排水道12;仿佛圆筒状似地包围球形部11的上边缘而形成的凸缘部13。凸缘部13内部做成空洞，形成清洗水的流通通道13a。流通通道13a的一部分被扩大，形成给水室13d，相对该给水室13d，开设有清洗水的给水口13b。又在凸缘部13的大致圆周上，穿设有多个清洗水供给孔13c，与流通通道13a相连通。该清洗水供给孔13c相对球形部11的内壁面，向着倾斜方向穿设。例如，倾斜开设清洗水供给孔13c，使清洗水的喷出方向比水平方向偏向下方约45°。这样，喷出的清洗水在球形部11内产生螺旋状的水流。
弯型排水道12具有在隔壁11a的前端部11b和球形部11的底部之间形成的流入口12a。在大致为U字形的弯型排水道12的弯折部分设有堤坝部12b，清洗水W越过该堤坝部12b被排出。弯型排水道12的下游侧的流出通道12c成大致垂直配置的直管形状，其下端部设有流出口12d。
弯型排水道12的顶部12e局部做成平坦状，在位于流出通道12c的正上方位置的顶部12e上，穿设有多个清洗水喷出孔14。该清洗水喷出孔14被稍稍倾斜穿设，以使清洗水向着弯型排水道12的流出通道12c的内壁喷出。喷出孔14以大致等间隔放射状地配置，以使清洗水能分散喷出。在清洗水喷出孔14的上部，安装有可覆盖所有这些喷出孔14的罩壳15。
在大便桶10的给水室13d的上方侧设有构成设备收容室16的罩子17，收容室16收容着供给清洗水的控制设备。与清洗水供给源18连接的清洗水供给管19穿过罩子17插入在设备收容室16内。该清洗水供给管19在中途被分成两个分枝，分别与球形部供水管22及弯型排水道供水管23连接。球形部供水管22与对着给水室13d开口的给水口13b连接，中途依次夹有球形部用电磁开关阀（球形部用阀）20、大气开放阀24和流量传感器25。又，弯型排水道供水管23经过橡胶管26与清洗水喷出孔14的罩壳15内的空间相连通，中途依次夹有弯型排水道用电磁开关阀（水分散喷出用阀）21、大气开放阀27、流量传感器28。橡胶管26配置成大致U字形，其弯折部分26a位于比弯型排水道12的堤坝部12b低的位置。
设备收容室16内配置有控制装置30，该控制装置30分别通过信号线，与球形部用阀20、水分散喷出用阀21、流量传感器25和28相连接。控制装置30还与起动输入部29相连接，该起动输入部29设有清洗水供给装置的操作用各种开关或发出动作开始信号的传感器等，也配置在设备收容室16内。
控制装置30如图2所示，具有微处理器（MPU）31、存储器32、输入接口电路33和输出接口电路34。微处理器31具有根据来自流量传感器25、28的的流量信号累计清洗水量的清洗水量累计装置31a，以及将累计装置31a所累计出的累积清洗水量与预先设定的清洗水供给量的设定值进行比较用的水量比较装置31b，清洗水供给量的设定值预先存储在存储器32内。存储器32内还存储着指令球形部用阀20、水分散喷出用阀21的开关动作的信号的指令程序。此外，微处理器31内还设有对球形部用阀20、水分散喷出用阀21的开关动作指令信号进行时间控制的定时器31c。
控制装置30的输入接口电路33上，连接着分别来自设于球形部供水管22的流量传感器25和来自设于弯型排水道供水管23的流量传感器28的信号线25a、28a。输入接口电路33上，还通过信号线29a连接着具有起动开关29b的起动输入部29。又，控制装置30的输出接口电路34上，连接着分别连到球形部用阀20和分散喷出用阀21上的信号线20a、21a，可以向球形部用阀20及水分散喷出用阀21发送开关动作指令信号。
接着参照图3和图4，说明根据本实施例的清洗水供给装置的动作顺序。
利用手动开关、着座开关或光传感器等，起动开关29b自动闭合，清洗水供给装置便开始动作。来自起动输入部29的起动信号被送到控制装置30，接着，打开球形部用阀20的指令信号从微处理器31被送到球形部用阀20。由于球形部用阀20打开，来自清洗水供给源18的清洗水通过球形部供水管22供应给给水口13b。从给水口13b流入凸缘部13的流通通道13a内的清洗水从清洗水供给孔13c处喷出，在球形部11内，一边形成螺旋状的水流一边向下流。因此，球形部11内被进行清洗（步骤S1）。
供给球形部11的清洗水的流量通过流量传感器25进行检测，该流量信号被送至控制装置30的清洗水量累计装置31a，进行给水量的累计（步骤S2）。累计出的给水量在比较装置31b内与设定值作比较（步骤S3）。一旦供给球形部11的水量达到规定值，关闭动作指令信号便被送至球形部用阀20，球形部用阀20关闭（步骤S4）。这样，球形部11内的主要的清洗作用结束。
来自起动输入部29的起动信号也被送到控制装置30的定时器31c，通过定时器31c开始进行时间计数（步骤S5）。一旦计数时间超过规定值，即从控制装置30向设于弯型排水道供水管23上的水分散喷出用阀21发送出打开阀的指令信号（步骤S6）。由于水分散喷出用阀21打开，来自清洗水供给源18的清洗水通过弯型排水道供水管23供应给橡胶管26，再流入罩壳15内。流入罩壳15内的清洗水通过清洗水喷出孔14成放射状地被分散，并向着弯型排水道12的流出通道12c的内壁喷出，供应给弯型排水道12的流出通道12c。这样，弯型排水道12的流出通道12c内充满了清洗水及由此生成的气泡，从流出口12d处流出。由于该气水混合流体的流出作用，流出通道12c内产生负压，弯型排水道12内产生虹吸作用，积存在球形部11内的水及废弃物便越过堤坝部12b，再通过弯型排水道12的流出通道12c而被排出。使虹吸作用产生所必需的清洗水的喷出量根据弯型排水道12的形状等规定有最佳值，该清洗水的喷出量的控制用流量传感器28进行。即，与供给球形部11的给水量控制相同地，通过流量传感器28检测流量，用累计装置31a进行累计，在比较装置31b与设定值进行比较（步骤S7、S8）。一旦从清洗水喷出孔14喷出了规定量的清洗水，水分散喷射用阀21便关闭（步骤S9）。
水分散喷出用阀21打开的时间设定，可以如图4所示，设定在球形部用阀20正打开着的时间内。在该情况下，如图4所示，在时间T1内，球形部11和橡胶管26双方都有清洗水供应。通过这样做，可以把橡胶管26内的空气预先通过清洗水喷出孔14排出，接着的使虹吸作用产生用的清洗水喷出作用便可以高效发挥。
一旦使虹吸作用产生所必需量的清洗水喷出结束，水分散喷出用阀21便关闭，由于虹吸作用，球形部11内的污水、污物等被排出。但该排出作用的持续时间由定时器31c控制。即，一旦球形部用阀20关闭，定时器31c便开始计时（步骤S10）。经过规定时间T2后（参照图4），打开指令信号被送至球形部用阀20，球形部用阀20再次打开。这样，清洗水便被供应给球形部11内，其供给量与上述相同，利用流量传感器25进行检测，用累计装置31a进行累计（步骤S12）。用比较装置31b比较是否达到了规定的给水量（步骤S13），当达到规定的给水量时，球形部用阀20被关闭（步骤S14）。这样便可在球形部11内进行达到规定水位的封水（水位上升）。并且，通过球形部用阀20被关闭，清洗水供给装置的一系列动作过程也告结束。
这样，由于通过设在弯型排水道12的顶部的清洗水喷出孔14，把清洗水向着弯型排水道12的流出通道12c内分散喷出，所以，可以方便地使流出通道12c内充满清洗水，可以用少量的水，高效地使虹吸作用产生。另外，供给弯型排水道12的清洗水喷出量是用流量传感器28进行检测、进行流量控制的，所以可以把虹吸作用所必需的给水量控制为最佳。还有，因为球形部用阀20及水分散喷出用阀21的关闭指令信号是根据使用流量传感器25、28的给水量累计结果进行控制的，所以，即使清洗水供给源18或清洗水供给管19内产生压力变动，也能始终供给规定量的清洗水，不会产生给水量不足的问题。再有，由于采用了在球形部11的清洗作用结束后再把污水等从弯型排水道12排出的清洗顺序，所以即使在球形部11内很脏的情况下，也总能收到良好的清洗效果。
又，由于把清洗水供应给清洗水喷出孔14的橡胶管26设有弯折部26a，所以橡胶管26内始终处于存留有清洗水的状态。因此，能防止弯型排水道12内的恶臭通过橡胶管26和弯型排水道供水管23泄漏到外部。
在上述实施例中，对采用如下程序的例子进行了说明，即如图4所示，在球形部用阀20开放着的时间内，接着打开水分散喷出用阀21，使球形部清洗作用和向弯型排水道12的清洗水喷出作用同时产生。
但是该水分散喷出用阀21的打开动作，也可以如图5所示，在球形部用阀20关闭后进行。在该场合，水分散喷出用阀21的打开动作指令信号也可以不用控制装置30的定时器31c，而用球形部用阀20的关闭信号。这样的给水动作，也可以使用把球形部用阀20和水分散喷出用阀21组成一个的双向自动切换阀。
又如图6所示的时间图那样，也可以在水分散喷出用阀21开放着的时间内，打开球形部用阀20，开始进行封水。这样做的话，在由于从清洗水喷出孔14喷出清洗水而产生虹吸作用，球形部11内的水正在被排出期间，接着向球形部11供水。因此，可以防止出现因虹吸作用而球形部11变空，弯型排水道12和球形部11以无水状态相连通的情况。因此，可防止来自弯型排水道12的恶臭侵入球形部11，并可防止清洗水喷出孔14处的因清洗水的喷出引起的噪音。
另外还可如图7所示的时间图那样，使向着弯型排水道12的清洗水的分散喷出，隔开规定的间隔断续进行。也就是，在向弯型排水道12的最初的清洗水供给作用结束后，用定时器31c进行计时，经过规定时间T3后，打开水分散喷出用阀21，再次通过清洗水喷出孔14向弯型排水道供给清洗水。这样，可以使弯型排水道12内的虹吸作用长时间地继续进行，可以使搬送球形部11内的浮游污物的能力提高。
又，作为流量传感器25、28，例如可以采用具有与流量成正比地旋转的叶轮，且把与该旋转对应的电信号作为输出的装置。作为其他的流量控制手段，也可以通过在供水管中设置压力计，并根据压力检测值控制定时器的动作时间和控制电磁开关阀的打开动作时间来进行。
图8是图示根据本发明的清洗水供给装置第2实施例的与图1相当的图。
本实施例的特点是，弯型排水道12的下游端连接着水密封发生机构，同时，使向弯型排水道12分散喷出的清洗水的供给源与供给球形部11的清洗水的供给源不相同。其他的构成与图1所示的实施例实质上是相同的，所以相同的构成标上了相同的符号并省略说明。
在图8所示的实施例中，弯型排水道12的下游侧流出通道12c被做成从堤坝部12b起成大致直管形状。在该流出通道12c的下游端上，连接固定着筒状的水密封发生机构40。水密封发生机构40由合成树脂制成的筒状体构成，包括从大致中央起向下方扩大了直径的扩径筒部41，以及在该扩径筒部41内同心收容配置的污物导向筒42。在扩径筒部41的下端形成有向内凸出的凸缘部41a，设有使流出口43的直径缩小了的节流部。扩径筒部41的上方侧是连接筒部41b，使用粘接剂等保持着水密封状态地嵌套在流出通道12c的下游端上。
如图9所示，扩径筒部41和污物导向筒42之间通过连接部44相连接。在扩径筒部41的内周面和污物导向筒42的外周面之间，以及污物导向筒42的下端面和凸缘部41a的上侧面之间，分别如图8和图9所示，设有间隙45和46，另外，在扩径筒部41的内壁和污物导向筒42的上端之间，也设有间隙47。
在本实施例中，作为被分散喷出到弯型排水道12的流出通道12c内的清洗水，使用积存在净化槽50内的已经过处理的水。通过弯型排水道12被排出的、含有污物等的清洗水通过排水管（未图示）被送往净化槽50，接受沉淀分离和消毒等的处理。
净化槽50和供给弯型排水道的清洗水喷出孔14通过弯型排水道供水管51和橡胶管26相连接。在穿过罩子17与净化槽50连接的弯型排水道供水管51上，以上游侧起依次配设有给水泵52、流量传感器28和水分散喷出用阀21。又，给水泵52、流量传感器28以及水分散喷出用阀21，分别通过信号线与控制装置30相连接。
在本实施例中，连接在上水道那样的清洗水供给源18上的清洗水供水管19与图1所示的实施例不相同，它在中途无分支地被连接在球形部供水管22上。
另外，在本实施例中，向弯型排水道12分散喷出清洗水的清洗水喷出孔14也与图1所示的例子不同，它被设置在比弯型排水道12的顶部稍偏向下游侧的位置。因此，从清洗水喷出孔14喷出的喷出水如图8所示，向着弯型排水道12的流出通道12c的内侧面，以稍倾斜的方向喷出。
由上述构成组成的清洗水供给装置的清洗动作程序与前述第1实施例基本相同，所以省略其说明，以下仅就本实施例的特征部分进行说明。
在本实施例中，在打开球形部用阀20向球形部11供给清洗水后，再向弯型排水道12供给使虹吸作用产生用的清洗水。这具体是如下进行的，即，从控制装置30发出的对弯型排水道12的清洗水喷出指令信号被送往给水泵52和水分散喷出用阀21，使给水泵52动作和水分散喷出用阀21打开。通过给水泵52，积存在净化槽50内的已经过处理的水，通过弯型排水道供水管51和橡胶管26被送往清洗水喷出孔14，并通过清洗水喷出孔14向着流出通道12c的内壁面分散喷出。因此，与前述一样，在弯型排水道12内产生虹吸作用。
又在本实施例中，在弯型排水道12的下游端设有水密封发生机构40。具体是，流过弯型排水道12的下游侧流出通道12c的清洗水的一部分，通过扩径筒部41和污物导向筒42之间的间隙45、46和47，从流出口43被排出。在该场合，由于通过在流出口43上设置凸缘41a而形成了节流部，所以，通过污物导向筒42的下端和凸缘部41a的上侧面之间的间隙46的、流向半径内侧方向的流水便产生对流出口43进行水密封（用水膜遮盖）的现象。通过该水密封，弯型排水道12内与大气隔开，随着清洗水充满水密封部的上游侧，弯型排水道12内的空气与清洗水一起被迅速、可靠地从流出口43排出。因此，能方便地使弯型排水道12内产生完全的虹吸作用。
如上所述，在上述实施例中，因为供给弯型排水道12的清洗水使用的是积存在净化槽50内的径过处理的水，所以可以有效利用清洗水。又因为流过弯型排水道12内的经过处理的水，大便桶10的使用者是看不见的，所以即使是有颜色的水，也不会给予使用者不愉快的感觉。又通过设置水密封发生机构40，使虹吸作用更容易产生，所以可以减少清洗水的使用量。
如上所述，根据本发明，可以用较少量的清洗水进行有效的清洗。使清洗水的使用量减少，可以使清洗中的噪音减少，同时可以使各种配管、设备以及净化槽达到小型化。
又，本发明并不限于上述的实施例，只要不背离本发明的精神或必须的特征，也可以通过其他的手段实施。例如，水密封发生机构也可以应用于图1所示的实施例。又如在本实施例中，作为流量的控制方法，是采用累计装置进行流量的测定和控制的，但也可以采用瞬间流量测定手段和定时器进行流量的控制。还有，通向弯型排水道的清洗水供给路径的一部分使用了橡胶管，但实际上并不限于橡胶管，可以使用各种管构件。