JP2002356898A - 水洗便器洗浄水の空気混入方法と水洗便器の洗浄水吐出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い洗浄能力と節水効果を有する便器の洗浄
水吐出装置を提供する。 【解決手段】 洗浄水を供給する洗浄水供給手段と、洗
浄水供給手段に連通し、洗浄水を噴出する洗浄水噴出口
と、大気開放され、外気である空気を導入する空気導入
口と、前記洗浄水噴出口の直近下流に設置され、前記空
気導入口に連通し、導入された空気を一時的に貯留し、
噴出した洗浄水と貯留した空気とを接触させる空気接触
室と、空気接触室下流に設置され、洗浄水と空気とを混
合する空気混合室と、空気混合室より下流に設置され、
大気開口した洗浄水吐出口から、混合された洗浄水と空
気とを放出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水洗便器の洗浄水
に空気を混入させる水洗便器洗浄水の空気混入方法と、
水洗便器の洗浄水に空気を混入させる水洗便器の洗浄水
吐出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平６−２９９５８５には、洗浄効果
と節水効果の向上を目的として、ジェット吐水の給水経
路中にエアー取り込み経路を形成した気泡サイフォン便
器が示されている。また特開平９−１２５５０２には、
洗浄中に発生する騒音を低減することを目的として、洗
浄水を貯留する貯留タンクから供給される洗浄水を輸送
する管路中に網を設け、そこへ空気と洗浄水の混合物を
通過させることにより気泡を破砕し洗浄水中に気泡を分
散させる空気混合部材を有する水洗便器が示されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】洗浄水中に多数の気泡
が分散混入した気泡流は、固体表面に衝突した際の水跳
ねや騒音が少なく、また固体表面に衝突した際に発生す
る高周波振動により高い洗浄力を有する。また、洗浄に
要する洗浄水の節水も図られる。

【０００４】たんに空気と洗浄水を接触させその混合物
を放出させた場合には、空気を積極的に破砕する手段を
もたないので洗浄水中に巨大な空気の塊が存在した非常
に不安定な流れとなる。このような空気隗を有する洗浄
水を放出させると噴出時に空気塊の破裂音が発生した
り、あるいは洗浄水の流れが空気隗により断続されるの
で、断続的に洗浄水が噴出される状態となり不要な振動
を発生させたり水はねの原因となる。とくにこの現象は
気泡混入率を高めるほど顕著なものとなり、極微少量の
空気を混入させる場合には気泡同士の接触確率が低いた
めに安定した気泡流が得られるのであるが、洗浄効果の
向上や節水を目的として気泡混入率を増大させると気泡
同士の接触機会が飛躍的に増大するために安定性は大き
く損なわれる。

【０００５】このような問題点を解決するためには気泡
を細分化して洗浄水中に分散させる必要があるが、気泡
を細分化して分散させるためには網等を通過させること
により気泡を均一に破砕させなければならない。しか
し、このように空気と洗浄水の混合物を網等に通過させ
ると、粘性の高い洗浄水も同時に網の狭小通路を通過さ
せる必要があるので洗浄水の通過圧力損失が大幅に増大
し、節水効果や高い洗浄効果を得るに十分な高い気泡混
入率を得るためには大きな印加圧力を必要とする。とこ
ろがこのように大きな印加圧力を得るためには加圧ポン
プなどの外部エネルギーを必要とするので、装置が大型
化し狭いトイレ室内への装置の設置が困難となったり使
用者の居住性を大幅に低下させる。また、加圧ポンプ駆
動のための特別の電源を必要とするので、不要なエネル
ギーを使用するばかりか、トイレ室内における水濡れや
高い湿度による漏電事故を回避するための新たな装置が
必要となるなど、実使用上好ましくない。また通水路中
に網などを設けると、洗浄水中に含まれるごみが網にト
ラップされるので、必要圧力をさらに高めたり、管路の
閉塞の原因となりやすい。このように管路が閉塞すると
気泡混入率や洗浄水量が経年的に減少するので洗浄力や
節水効果が低下したり、使用者が頻繁に保守を行なう必
要がある。

【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れ、特別な駆動手段を使用することなく、少ないエネル
ギーで大きな空気混入率を得ることが可能であり、かつ
気泡混入率を高めても騒音や水はねの無い安定した吐水
を得ることを可能とする高い洗浄能力と節水効果を有す
る便器の洗浄水吐出装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１は、水洗便器の洗浄水に空気を混
入する水洗便器洗浄水の空気混入方法であって、外気よ
り取り入れられた空気を一時的に貯留した空気接触室内
に前記洗浄水を噴出し、洗浄水を水滴状に分散させると
ともに貯留した空気と分散された洗浄水とを接触混合さ
せることを特徴とした。洗浄水自体を水滴状に分散させ
空気と接触させることで、洗浄水と空気のせん断によっ
て多量の気泡を安定して混入することができる。空気接
触室内で洗浄水を水滴状に分散することで、分散した洗
浄水と空気接触室内に滞留した空気との接触面積は飛躍
的に大きくなるので、洗浄水の速度すなわちせん断速度
を必要以上に高めなくとも、より多くの空気を巻き込
み、空気混入率を高めることができる。さらに洗浄水自
体を水滴状に分散させることで、広い領域で気液二相流
を生成するので局所的な混合比や混合状態に偏りが発生
しにくく、大量の空気を混入させても安定性を損なうこ
とが無い。また、十分な接触界面積とせん断力が得られ
るので網状体などの気泡破砕手段を用いることなく気泡
流の生成が可能となり、圧力損失の軽減はもとより目詰
まりを発生させることが無い。

【０００８】また、上記目的を達成するために、請求項
２は、洗浄水を供給する洗浄水供給手段と、洗浄水供給
手段に連通し、洗浄水を噴出する洗浄水噴出口と、大気
開放され、外気である空気を導入する空気導入口と、前
記洗浄水噴出口の直近下流に設置され、前記空気導入口
に連通し、導入された空気を一時的に貯留し、噴出した
洗浄水と貯留した空気とを接触させる空気接触室と、空
気接触室下流に設置され、洗浄水と空気とを混合する空
気混合室と、空気混合室より下流に設置され、大気開口
した洗浄水吐出口から、混合された洗浄水と空気とを放
出することを特徴とした水洗便器の洗浄水吐出装置を提
供する。本発明にかかる水洗便器の洗浄水吐出装置はに
おいては、空気接触室は、大気開放された空気導入口と
連通しており、導入された空気は、一時的に空気接触室
内に蓄えられる。洗浄水供給手段より供給された洗浄水
は、洗浄水噴出口から空気接触室内の空気中に噴出さ
れ、該洗浄水の周りの空気と接触した後、空気混合室で
空気と混合し、洗浄水中に気泡が分散した気泡流とな
り、空気混合室より下流に配設され、大気開口した洗浄
水吐出口より放出され、水洗便器の洗浄を行う。空気接
触室内の空気が、気泡流の一部となり排出されると、大
気開放された空気導入口より空気接触室に空気が補給さ
れる。空気導入口と空気接触室の間に圧送機を配置し、
強制的に空気を空気接触室に送り込むことで、空気接触
室の縮小化や、空気混入率の向上を達成できる。上記作
用によって、洗浄水噴出口から噴出される洗浄水は、常
に空気接触室内の空気中に噴出されるため、該洗浄水の
周囲には常に空気が存在し、該空気と接触混合して気泡
流となるため、安定に気泡流を生成できる。また、洗浄
水吐出口は大気開口しているため、吐出時に特別なエネ
ルギを必要としない。

【０００９】請求項３の発明は、洗浄水を供給する洗浄
水供給手段と、洗浄水供給手段に連通し、洗浄水を噴出
する洗浄水噴出口と、大気開放され、外気である空気を
導入する空気導入口と、前記空気導入口に連通し、導入
された空気を一時的に貯留し、噴出した洗浄水と貯留し
た空気とを接触させる空気接触室と、この空気接触室下
流に設置され、洗浄水を衝突・滞留させる段部近傍の空
気混合室と、この空気混合室より下流に設置され、大気
開口した洗浄水吐出口から、混合された洗浄水と空気と
を放出することを特徴とする。本発明によれば、洗浄水
噴出口より噴出される洗浄水が段部に衝突することによ
ってより空気を混入することができるため、洗浄水噴出
口で極端に圧力損失を発生させて水流を拡散させる必要
がなくなり、圧力損失の低減を図ることができる。

【００１０】本発明の好ましい態様においては、前記洗
浄水噴出口から噴出した洗浄水を、前記空気接触室内で
分散させる分散手段を備えたことを特徴とする。洗浄水
自体を分散させ空気と接触させることで、洗浄水と空気
のせん断によって多量の気泡を安定して混入することが
できる。空気接触室内で洗浄水を分散することで、分散
した洗浄水と空気接触室内に滞留した空気との接触面積
は大きくなるので、洗浄水の速度すなわちせん断速度を
必要以上に高めなくとも、より多くの空気を巻き込み、
空気混入率を高めることができる。さらに洗浄水自体を
分散させることで、広い領域で気液二相流を生成するの
で局所的な混合比や混合状態に偏りが発生しにくく、大
量の空気を混入させても安定性を損なうことが無い。ま
た、十分な接触界面積とせん断力が得られるので網状体
などの気泡破砕手段を用いることなく気泡流の生成が可
能となり、圧力損失の軽減はもとより目詰まりを発生さ
せることが無い。

【００１１】本発明の好ましい態様においては、前記分
散手段は、前記洗浄水噴出口または洗浄水噴出口の直近
上流の洗浄水に乱れを発生さる乱れ発生手段としたこと
を特徴とした。空気中に噴出した洗浄水が、該洗浄水の
主噴出方向とは異なる方向の速度が与えられた乱れを有
している場合、乱れの大きな洗浄水は、噴出直後に主流
洗浄水表面から突出し、さらに、表面張力と周囲空気の
作用によりこの波状流の凸部は主流から分離し水滴とな
り、且つ放射状に飛散する。適切な箇所に乱れ発生手段
を備えることによって、洗浄水噴出口または洗浄水噴出
口の直近上流の洗浄水に乱れを発生させ、噴出する洗浄
水を空気接触室内で水滴且つ放射状に分散し、洗浄水と
空気の接触面積を飛躍的に増加させ、空気混入率は高ま
る。さらに、乱れは流路の変形など非常に簡単な構造
で、しかも、特別なエネルギや外力を必要とせずに発生
させることができる。なお、噴出した洗浄水表面が波打
つだけでも空気との接触面積を増加させることができ
る。

【００１２】本発明の好ましい態様においては、前記乱
れ発生手段は、前記洗浄水噴出口の直近上流の洗浄水流
路を屈曲させたことを特徴とした。噴出前の洗浄水流路
に屈曲部を設けることによって、流れ方向が急激に変化
するため、洗浄水に流れ方向とは異なる方向の速度を発
生させることができ、洗浄水は乱れる。よって、非常に
簡単な構造で洗浄水噴出口の直近上流の洗浄水に乱れを
発生させることができる。

【００１３】本発明の好ましい態様においては、前記乱
れ発生手段は、前記洗浄水噴出口の直近上流の洗浄水流
路に凹凸を設けることを特徴とした。これにより、洗浄
水噴出口の直近上流の洗浄水の流路断面に縮小部と拡大
部が形成され、その前後において洗浄水を乱れさせるこ
とができる。よって、洗浄水噴出口の上流近傍の流路外
形を変形させることなく、流路内部の変形のみの簡単な
構造で洗浄水噴出口の直近上流の洗浄水を乱れさせるこ
とができる。

【００１４】本発明の好ましい態様においては、前記乱
れ発生手段は、前記洗浄水噴出口の直近上流の洗浄水流
路に洗浄水を旋回させる旋回羽根を設けることを特徴と
した。これにより、流路に拡大部や縮小部をつくらず
に、洗浄水中に旋回方向の乱れを発生させることができ
る。よって、簡単な構造で洗浄水を乱れさせ、さらに流
路の拡大部や縮小部で失われるエネルギを抑えることが
できる。また、噴出前の洗浄水を軸対象に旋回させるこ
とによって、空気接触室で軸対象な分散が起こり、安定
して空気と接触させることができる。

【００１５】本発明の好ましい態様においては、前記乱
れ発生手段は、前記洗浄水噴出口の出口流路断面積を該
洗浄水噴出口上流の流路断面積より小さくした絞り構造
であることを特徴とした。これにより、絞り部の上流端
面では、流路が急激に縮小されるため、洗浄水の流速が
急激に上昇し、該上流端面で洗浄水に乱れを発生させる
ことができ、該乱れた洗浄水を噴出口から噴出すること
ができる。また、絞り部より上流または下流に設置した
乱れ発生手段と組み合わせることが容易で、より大きな
乱れを発生させることも可能である。

【００１６】本発明の好ましい態様においては、前記洗
浄水噴出口の絞り構造は、絞りの上流端面から下流端面
に向け流路断面積を急激に広くしたオリフィス構造であ
ることを特徴とした。これにより、洗浄水はオリフィス
の上流端面の通過直後に、オリフィスの上流端面から下
流端面までを結ぶ側面から剥離するため、オリフィスの
上流端面で発生した乱れは、該側面に沿って流下するこ
とに因る乱れの減衰をうけない。よって、洗浄水を乱れ
が最も大きな状態で噴出することができる。

【００１７】本発明の好ましい態様においては、前記分
散手段は、前記洗浄水噴出口または洗浄水噴出口より上
流側に設置され、噴出前の洗浄水に気泡を混入させる予
備空気混入手段としたことを特徴とした。気泡が混入し
た洗浄水は、洗浄水噴出口から噴出した直後にそれまで
圧縮されていた空気が膨張して破裂し、当時に気泡周囲
の洗浄水を分裂させ水滴状に且つ放射状に分散させるこ
とができる。また、気泡の大きさや混入量によって、分
散の程度を調節できる。予備空気混入手段を洗浄水噴出
口または洗浄水噴出口より上流側に設置することによっ
て、噴出前の洗浄水に気泡を混入させることができ、噴
出した洗浄水を空気接触室内で水滴且つ放射状に分散さ
せることができる。さらに、予備空気混入手段で気泡の
大きさや混入量を調節することで、洗浄水の分散程度を
調節でき、しいては空気混入率を制御することが可能と
なる。

【００１８】本発明の好ましい態様においては、前記分
散手段は、前記空気接触室内に設けられ、前記洗浄水噴
出口から噴出した洗浄水が衝突する障害物であることを
特徴とした。障害物を設けることにより、非常に簡単な
構造で、洗浄水噴出口から噴出した洗浄水を空気接触室
で破砕し、水滴且つ放射状に、または水膜状に、または
複数流に分散することができる。さらに、障害物を別部
品とすることで、障害物の形状によって破砕する洗浄水
の分散程度を調節でき、しいては、空気混入率を調節す
ることができる。

【００１９】本発明の好ましい態様においては、前記分
散手段は、前記洗浄水噴出口を複数個に分割したことを
特徴とする。または、前記分散手段は、前記洗浄水噴出
口をスリット状にしたことを特徴とする。これにより、
洗浄水噴出口から噴出する洗浄水は、空気接触室内の空
気中に複数流状に、または水膜状に分散するため、洗浄
水と空気の接触面積が増大し、気泡混入率は高まる。

【００２０】本発明の好ましい態様においては、前記空
気接触室から前記大気開放口までの洗浄水の流路断面積
は、前記空気噴出口の洗浄水噴出部の流路断面積より大
きいことを特徴とする。これにより、洗浄水噴出口より
噴出する洗浄水によってエジェクタ効果が起こり、洗浄
水に空気を巻き込ませることができる。よって、洗浄水
と空気との接触による空気混入率の増加に加え、さらに
空気混合率を増加させることができる。

【００２１】本発明の好ましい態様においては、前記空
気導入口と前記空気接触室とは、空気導入管で接続され
たことを特徴とする。これにより、空気導入口の高さや
位置を容易に調節でき、空気導入口が空気を導入しやす
い位置に設置したり、空気導入口から洗浄水が漏れる場
合は、耐水処理された場所に空気導入口を配置すること
ができる。また、空気導入管の内径を調節して空気導入
口から漏れる騒音を緩和することもできる。

【００２２】本発明に好ましい態様においては、前記空
気導入管は膨出部を有することを特徴とする。膨出部が
消音器として機能し、空気と洗浄水とが混合する際に発
生する騒音を低減できる。

【００２３】本発明に好ましい態様においては、空気導
入管は空気接触室から逆流する洗浄水を排出する洗浄水
排出手段を有することを特徴とする。これにより、空気
接触室から逆流する洗浄水を空気導入管から排出し、安
定した空気混入が可能となる。空気導入管を高速で流れ
る空気と水との接触を防止することにより、前記接触に
よる騒音の発生を防止できる。

【００２４】本発明の好ましい態様においては、前記空
気導入口は、水洗便器のボウル部の静止界面より上方に
開口していることを特徴とする。ボウル部内壁面に空気
導入管の開放端を開口させれば、空気接触室から逆流す
る洗浄水をボウル部に排出することができる。また第一
洗浄水吐出手段が閉塞した場合に、洗浄水をボウル部に
排出することができる。

【００２５】本発明の好ましい態様においては、前記空
気導入口は、前記空気接触室から外気方向に流れる流体
の流れを防止する逆流防止機構を備えたことを特徴とす
る。洗浄水の吐出口である洗浄水吐出口が閉塞した際
に、洗浄水噴出口から空気接触室に噴出した洗浄水は、
大気開放された空気導入口へ流れる。空気導入口に逆流
防止機構を備えることによって、空気導入口からの漏水
を防止でき安全である。また、水洗便器の汚水が逆流す
る際にも、空気導入口からの漏水を防止でき衛生的であ
る。

【００２６】本発明の好ましい態様においては、前記空
気混合室は、前記洗浄水噴出口より噴出した洗浄水の流
路に、洗浄水を一時的に滞留させる、滞留手段を有した
ことを特徴とする。空気混合室に備えた滞留手段によっ
て、洗浄水噴出口から噴出した洗浄水は一時的に滞留す
る。該滞留した洗浄水に、空気接触室で空気を巻き込ん
だ洗浄水が射入すると、滞留した洗浄水と射入した洗浄
水と空気の混合が起こり、洗浄水中に気泡が分散した気
泡流を生成できる。さらに、該生成された気泡流に、洗
浄水噴出口より噴出した高速の洗浄水が射入すると、既
に混入された気泡流中の気泡は、射入する洗浄水の剪断
力によって破砕されるため、細分化された気泡を洗浄水
中に略一様に分散でき、安定した気泡流の生成が可能と
なる。

【００２７】前記空気混合室は、噴出した洗浄水の一部
を前記滞留手段によって一時的に滞留させ、一部を前記
滞留した洗浄水に通過させ、且つ前記洗浄水吐出口に向
けてスムーズに流下させることを特徴とした。滞留手段
によって一部の洗浄水は一時的に滞留し、該滞留した洗
浄水に噴出した洗浄水の一部が射入し、洗浄水と空気の
混合および気泡の細分化を起こし、安定した気泡流を生
成する。さらに、射入した洗浄水をスムーズに大気開放
口に流下させることで、射入した洗浄水は、周りの気泡
流を巻き込みながら大気開放口に流下し、射入した洗浄
水のエネルギを有効に利用して、気泡流を強制的に大気
開放口から吐出でき、さらには、大気開放口から高速の
気泡流を吐出させることができる。よって、噴出した洗
浄水のエネルギを有効に利用して、高速の気泡流による
洗浄効果の向上を図ることができる。

【００２８】本発明の好ましい態様においては、前記空
気導入口と連通しており、前記空気接触室に設けた空気
取込口は、前記洗浄水噴出口近傍に配置されたことを特
徴とする。噴出した洗浄水が、空気混合室に滞留した洗
浄水に射入すると、該滞留した洗浄水の表面近傍は波打
ち、一部の洗浄水は、空気接触室内に飛散する。空気接
触室に設けた空気取込口を洗浄水噴出口近傍に配置し、
空気混合室と空気取込口を極力離すことで、飛散した洗
浄水が空気取込口を塞ぐことを極力抑え、安定した空気
導入を確保し、安定した気泡流の生成が可能となる。

【００２９】本発明の好ましい態様においては、前記空
気混合室は、管材を曲げた構造としたことを特徴とす
る。管材を曲げた簡単な構造によって、噴出した洗浄水
が曲がり部に衝突し、洗浄水の流速が低下し、該流速が
低下した洗浄水を連続的に発生させることで、洗浄水の
一時的な滞留を作り出す。特に曲がり部を略９０°の４
分の１ドーナツ状とすることで、洗浄水は滞留し、且つ
該滞留した洗浄水に射入する洗浄水は、気泡の細分化
と、曲がり部における衝突の反射によって、一部は滞留
し、一部は気泡流を巻き込みながら大気開放口へ流下す
る。よって、略９０°曲がりの簡単な構造で、洗浄水の
一時的な滞留と、気泡流の細分化と、大気開放口へのス
ムーズな流下とを兼ねることができる。また、網などを
使用しない構造のため、圧損を小さくでき、且つ目詰ま
りによる経年変化を防ぎ、安定した気泡流を生成でき
る。

【００３０】本発明の好ましい態様においては、前記空
気接触室に開口した空気取込口より下流に、上流から下
流に向かって断面積が広がった跳ね水防止壁を備えたこ
と特徴とする。洗浄水噴出口より噴出した洗浄水が、空
気混合室に滞留した洗浄水に射入すると、該滞留した洗
浄水一部は、空気接触室内に向かって飛散する。上記構
造とすることで、飛散した洗浄水は跳ね水防止壁によっ
てさらなる上昇を阻止される。よって、空気取込口は、
飛散した水によって塞がれることはなく、安定した空気
の導入が可能となり、安定して空気混入率の高い気泡流
の生成が可能となる。

【００３１】本発明の好ましい態様においては、前記空
気混合室より下流に気泡流となった洗浄水の乱れを抑制
する整流手段を備えたことを特徴とする。空気混合室で
生成された気泡流は、比重の異なる洗浄水と気泡との混
合物であり、遠心力などの質量力が働くと洗浄水と空気
塊に分離し、不安定な気泡流となってしまう。空気混合
室より下流に整流手段を備えることによって、空気混合
室で生成された気泡流の乱れを緩和することができ、安
定した気泡流の輸送が可能となる。また、空気混合室で
生成した気泡流の速度ベクトルを均一化することで、洗
浄水吐出口から吐出した洗浄水のばらつきを防ぎ、安定
した吐水が可能となる。

【００３２】本発明の好ましい態様においては、前記整
流手段は、気泡流となった洗浄水の回転方向の乱れを抑
制する整流板であることを特徴とする。空気混合室で生
成された気泡流は、比重の異なる洗浄水と気泡との混合
物であり、遠心力などの質量力が働くと洗浄水と空気塊
に分離し、不安定な気泡流となってしまう。空気混合室
より下流に整流板を備えることによって、空気混合室で
生成された気泡流の回転方向の乱れを緩和することがで
き、安定した気泡流の輸送が可能となる。また、前記空
気混合室と前記洗浄水吐出口とを曲がり付き配管で接続
する場合、該配管の曲がり部の直下流に整流板を備える
ことで回転方向の乱れを緩和でき、安定した気泡流の輸
送が可能となり、洗浄水吐出口の位置を任意に設定でき
る。

【００３３】本発明の好ましい態様においては、前記整
流手段は、空気混合室下流に設けた所定長さの配管であ
ることを特徴とする。上記構造によって、空気混合室で
異なる速度ベクトルを有した気泡流が、所定長さの管材
を通過中に一様な速度ベクトルを有することができ、吐
水後に飛散することのないまとまった安定した気泡流の
吐水が可能となる。

【００３４】本発明の好ましい態様においては、前記所
定長さの配管は、直管であることを特徴とする。これに
より、空気混合室の直下流に整流板を設けるだけで、該
整流板より下流から洗浄水吐出口までの輸送中に、気泡
流の破壊につながる回転方向の乱れの発生を抑制でき、
簡単な構造で安定した気泡流の輸送が可能となる。

【００３５】本発明の好ましい態様においては、前記空
気混合室と前記洗浄水吐出口とを可撓性の配管で接続す
ることを特徴とする。陶器製の水洗便器の寸法公差を可
撓性の配管で吸収できるため、組立性が向上する。また
は無理なく接続できるため接続不良による水漏れや破壊
を防ぎ信頼性が向上する。

【００３６】本発明の好ましい態様においては、洗浄水
の流量を制御する洗浄水流量制御手段を備えたことを特
徴とする。洗浄水の流量を制御して洗浄水の流速を制御
することにより、空気混入率を制御することができ、ひ
いては空気混入率を適正値に制御して洗浄水の気泡流を
生成することができる。

【００３７】本発明の好ましい態様においては、前記洗
浄水供給手段は、水道配管から直接水洗便器本体に洗浄
水を供給する手段であることを特徴とする。水道配管内
の水圧は、便器本体の近傍に設置した洗浄水貯留タンク
から水頭差を利用して便器本体に洗浄水を供給する場合
の前記水頭差に比べて高い。水道配管から直接水洗便器
本体に洗浄水を供給することにより、水道管内の水圧を
利用して十分な流速の洗浄水を得ることができ、特別な
エネルギを用意せずとも、十分な量の空気を洗浄水中に
混入することができる。

【００３８】請求項３３の発明は、前記洗浄水噴出口
は、噴出される洗浄水が前記空気導入口へ飛散しない向
きへ噴出することを特徴とする。本発明によれば、洗浄
水噴出口より噴出される水流が空気導入口に飛散しない
方向に噴出されることにより、空気導入口に水が浸入し
た際に発生する気泡混入率の低下を防ぐことができる。

【００３９】請求項３４の発明は、前記洗浄水噴出口
は、方向性をもって開口していることを特徴とする。本
発明によれば、洗浄水噴出口より噴出される水流が段部
に直接衝突する角度で噴出されることにより、段部に衝
突した水流がより細かくなって空気を混入し、気泡混入
率を上げることができる。

【００４０】請求項３５の発明は、前記洗浄水噴出口
は、複数開口していることを特徴とする。本発明によれ
ば、洗浄水噴出口より噴出される水流が複数になること
によってさらに水流が細かくなって空気を混入し、気泡
混入率を上げることができる。また、水流同士を衝突さ
せることによって段部に直接衝突する角度で噴出される
ことにより、段部に衝突した水流がより細かくなって空
気を混入し、気泡混入率を上げることができる。

【００４１】請求項３６の発明は、前記洗浄水吐出装置
は、洗浄水の入口と、洗浄水を吐出する洗浄水吐出口まで
が中空筒状に連通し、直線構造となっていることを特徴
とする。本発明によれば、洗浄水入口より洗浄水吐出口
までが中空筒状に連通し、直線構造となっていることに
より、コンパクト化を図ることができる。また、屈曲部
を設けないため圧力損失が低減できる。

【００４２】請求項３７の発明は、前記空気導入口は、
空気混合室の上面に開口していることを特徴とする。本
発明によれば、空気導入口が空気混合室の上面に開口し
ていることにより空気混合室内の下部に滞留する洗浄水
を吸い込まないため、空気導入口に水が浸入した際に発
生する気泡混入率の低下を防ぐことができる。

【００４３】請求項３８の発明は、前記洗浄水噴出口に
おいて洗浄水入口及び出口側面が洗浄水の通過する流線
方向に対して直角となっていることを特徴とする。本発
明によれば、洗浄水入口・出口側面が洗浄水の通過する
管路に対して直角となることによって圧力損失を低減す
ることができる。

【００４４】請求項３９の発明は、前記洗浄水噴出口は
放射状に複数設けられると共に、前記空気導入口が複数
の洗浄水噴出口複数開口部の中心に開口していることを
特徴とする。本発明によれば、空気導入口が洗浄水噴出
口複数開口部の中心に開口していることにより空気混合
室に滞留する洗浄水を吸い込まないため空気導入口に水
が浸入した際に発生する気泡混入率の低下を防ぐことが
できる。

【００４５】請求項４０の発明は、前記段部が複数段に
なっていることを特徴とする。本発明によれば、段部が
複数段となっていることにより洗浄水が段部に衝突した
際の極端な水の跳ね返りが無くなって空気導入口への水
の浸入を防ぐことができるので気泡混入率を上げること
ができる。また、低水量対策等で洗浄水吐出口径を小さ
くした場合、段部が一段だと先圧損が高いため気泡を混
入しないが複数段とすることにより先圧損を低減でき、
気泡を混入することができる。

【００４６】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を説明する。図１
に示すように、水洗式大便器本体１は、溜水を貯留する
ボウル部２と、一端がボウル部２の底部に連通し、他端
が図示しない外部排出管に接続したリバースタイプのＳ
トラップ３と、ボウル部２の後方にバルブユニット６を
収納した機器収納区画５とを備えている。バルブユニッ
ト６は、止水弁１１を介して水道配管１２に接続する給
水配管１０に接続している。

【００４７】図２に図１のＡ断面を示す。ボウル部２内
壁面の上端周縁には、上部が内周側に張り出したオーバ
ーハング部４を形成している。また、ボウル部２内の溜
水の静止界面よりも上方に、且つオーバーハング４の直
下には、ボウル部２の内壁に大気開口した洗浄水吐出口
１３を備えている。再び図1に戻り、洗浄水吐出口１３
は、一端がバルブユニット６に接続された気泡混入装置
７に接続している。

【００４８】機器収納区画５内に収納されているバルブ
ユニット６の内部には、図３に示すように上流から給水
配管１０に接続した電磁バルブ６１と、定流量弁６２
と、内部接続管６３を備えており、電磁バルブ６１は、
便器洗浄操作を指示するための操作装置６４と連動して
いる。

【００４９】気泡混入装置７は、図４に示すように、バ
ルブユニット６の内部配管６３に接続したバルブ接続口
２２と、内部流路が略９０°曲がった曲がり管２３と、
該曲がり管２３の流路断面積より小さな流路断面積とし
た洗浄水噴出口２４と、洗浄水噴出口２４より内径を大
きくした空気接触室２５と、洗浄水噴出口２４の直近下
流に位置し、空気接触室２５に連通し、大気開放した空
気導入口２７を有する空気導入管２８と、空気接触室２
５の直下流に連通し、流路断面積が一定で略９０°に曲
がったエルボ部４１と、該エルボ部４１の直下流に配設
され、流路を所定長さだけ十字に仕切った整流部４２
と、該整流部４２の下流から洗浄水吐出口１３までを略
水平に直線で接続する気泡流輸送管４３と、から構成さ
れる。

【００５０】本実施例に係る水先便器の洗浄水吐出装置
の作動を説明する。便器利用者が、操作装置６４を操作
して、便器洗浄を指示すると、バルブユニット６の電磁
バルブ６１が開き、水道配管１２から水道圧力によって
圧送された洗浄水が、定流量弁６２でその流量を所定量
に調整され、内部接続管６３を通ってバルブ接続口２２
へ流入する。

【００５１】図５にバルブ接続口２２から空気接触室２
５までの洗浄水と空気の流れを示す。バルブ接続口２２
へ流入した洗浄水は、曲がり管２３の通過とともに流れ
を極端に乱され、さらに、洗浄水噴出口２４の絞りによ
って、乱れは増幅され、空気で満たされた空気接触室２
５内に噴出される。なお、洗浄水噴出口２４は所定長さ
の流路を有しているため、曲がり管２３の偏った乱れを
抑制し、空気接触室２５の略中心軸方向に向かって噴出
することができる。噴出した乱れの大きな洗浄水は、噴
出直後に主流洗浄水表面から突出し、さらに、表面張力
と周囲の空気の作用によりこの凸部は主流から分離し、
水滴かつ放射状に空気接触室２５内に分散する。水滴状
に分散した洗浄水は、空気との接触面積が非常に大きく
なり、洗浄水と空気のせん断によって多量の空気を安定
して巻き込む。また、放射状に分散することで、エジェ
クタ効果が起こり、さらに空気を巻き込む。これら２つ
の作用により、洗浄水噴出口２４から噴出した洗浄水
は、大量の空気を巻き込みながら、空気接触室２５の下
流側へ飛散する。洗浄水噴出口２４より噴出する洗浄水
の流量は、バルブユニット６内の定流量弁６２により所
定の適正な流量に調整されており、ひいては洗浄水噴出
口２４から噴出する洗浄水の流速は適正値に調整されて
いる。

【００５２】また、図５の空気導入口２７に示された破
線矢印は、空気の流れを表している。上記のとおり、空
気接触室２５内の空気は、洗浄水噴出口２４から噴出し
た洗浄水と共に流下するため、空気接触室２５は負圧と
なる。この負圧を利用して、空気導入管２８を介して大
気開放された空気導入口２７より、空気接触室２５内へ
空気が自然吸引される。なお、空気導入口２７と空気導
入管２８は、空気を吸引するのに十分な開口面積を有し
ている。

【００５３】図６に洗浄水と空気との混合を行うエルボ
部４１の洗浄水と空気の流れを示す。洗浄水噴出口２４
より噴出した洗浄水は、エルボ部４１に衝突して粉砕
し、粉砕した洗浄水の一部は空気接触室２５に向けて反
射し、該エルボ部４１に一時的に滞留する滞留水１０２
となる。洗浄水噴出口２４より噴出し、前記滞留水１０
２中に勢いよく進入する射入水１０１は、射入と同時に
空気接触室２５で巻き込んだ大量の空気を滞留水１０２
中に空気塊１０４として混入することができる。この滞
留水１０２と空気塊１０４に、さらに射入水１０１が射
入すると、空気塊１０４は、射入水１０１の剪断力によ
って破砕されるため、細分化された微細気泡１０３とな
り、該微細気泡１０３が洗浄水中に分散した安定した気
泡流を生成できる。また、エルボ部４１に衝突して粉砕
した射入水１０１の一部は、洗浄水吐出口１３方向に反
射し、一時的に滞留した滞留水１０２と微細気泡１０３
を巻き込みながら洗浄水吐出口１３方向に流速をもって
流下する。洗浄中は所定の洗浄水がエルボ部４１に滞留
するように、洗浄水噴出口２４より噴出する洗浄水の流
量と流速と、エルボ部４１の形状とがバランスよく設定
されている。

【００５４】再び図４に戻り、エルボ部４１で気泡流と
なった洗浄水は、該エルボ部４１における壁面との衝突
による不均一な力を受けるため、旋回するが、エルボ部
４１の直後に配設した整流部４２を通過する間に旋回を
緩和され、直線方向の流れとなり、旋回による洗浄水と
空気との分離を回避できる。

【００５５】整流部４２で旋回を緩和された気泡流は、
所定の長さの気泡流輸送管４３を流速を保ちながら通過
する。気泡流輸送管４３の流路は直線であるので、気泡
流となった洗浄水は旋回することはなく、安定した気泡
流を維持しながら、洗浄水吐出口１３からボウル部２内
へ吐出される。

【００５６】図１に戻り、洗浄水吐出口１３から吐出さ
れた気泡流となった洗浄水は、溜水の静止界面よりも上
方のボウル部２の内壁に沿って略水平に吐出される。気
泡流となった洗浄水は、ボウル部２の内壁面に衝突する
際の水跳ねや騒音が少ないので、ボウル部２内壁面の洗
浄が衛生化され静音化される。気泡流となった洗浄水
は、溜水の静止界面よりも上方のボウル部２内壁面上を
周回しつつ、ボウル部２内壁面を洗浄する。また、オー
バーハング部４は、周回による遠心力の作用によって、
洗浄水がボウル部２内壁面から飛び出すことを阻止す
る。ボウル部２内壁面上を周回する気泡流となった洗浄
水は、ボウル部２内壁面上に滞留する時間が長いので、
高周波振動の惹起による気泡流自体の高い洗浄力と相ま
って、溜水の静止界面よりも上方のボウル部２内壁面を
強力に洗浄する。洗浄水に多数の気泡が分散混入される
ことにより、ボウル部２内壁面の洗浄に要する洗浄水の
節水が図られる。

【００５７】洗浄水吐出口１３からボウル部２内へ洗浄
水吐出が所定時間継続すると、Ｓトラップ３が汚水で満
たされ、サイホン現象が発生する。サイホン現象によ
り、ボウル部２内の汚水が一気にＳトラップ３を介し
て、外部排出管へ排出される。Ｓトラップ３の空気吸込
によりサイホン現象が終了し、さらに、気泡混入装置７
からボウル部２内への流量の洗浄水吐出が所定時間継続
すると、電磁バルブ６１が閉じて、洗浄水吐出口１３か
らの洗浄水の吐出が終了し、便器洗浄が終了する。

【００５８】上記説明から分かるように、本実施例に係
る水洗便器においては、水道圧力をエネルギー源として
利用し、非常に簡単な構造で気泡流を生成し、該気泡流
を洗浄水として吐水することで、ボウル部２内壁面の洗
浄に要する洗浄水の節水と、ボウル部２内壁面の洗浄の
衛生化と静音化と、ボウル部２内壁面の洗浄力強化とを
達成している。

【００５９】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記実施例に限定されない。洗浄水を空気接触室２
５内で水滴且つ放射状に分散するために、洗浄水噴出口
２４の直近上流の洗浄水中に乱れを発生させる手段は、
図７に示すように、洗浄水噴出口２４とバルブ接続口２
２とを接続する噴出用管部材２１の内部に、主流れ方向
と垂直の面をなす半円状の第１壁３１を設け、さらに第
１壁３１の下流に同形状の第２壁３２を、第１壁３１と
は略１８０度回転した位置に所定距離だけ離して配置す
る。洗浄水が噴出用管部材２１内を通過すると、前記第
１壁３１と第２壁３２で流路断面積が急激に狭まり、洗
浄水の流速が急激に変化することで、洗浄水に乱れを生
じさせることができ、さらに、該洗浄水は、洗浄水噴出
口２４の絞りで乱れを増幅されるため、空気接触室２５
内で水滴且つ放射状に分散する。

【００６０】また、洗浄水を空気接触室２５内で水滴且
つ放射状に分散するために、洗浄水噴出口２４の直近上
流の洗浄水中に乱れを発生させる手段は、図８に示すよ
うに、噴出用管部材２１の流路内にねじれ壁３３を設け
る。供給された洗浄水は、前記ねじれ壁３３を通過する
と、旋回力を受け円周方向の乱れを発生し、洗浄水噴出
口２４から噴出すると空気接触室内２５で水滴かつ放射
状に分散する。上記乱れ発生では、流速の急激な変化を
伴わないため、乱れ発生で消費されるエネルギ圧損を少
なくでき、より少ないエネルギで乱れを発生させること
ができる。

【００６１】洗浄水を空気接触室２５内で水滴且つ放射
状に分散させる手段は、図９に示すように、噴出用管部
材２１に超音波振動器３４を外接させる。噴出用管部材
２１を通過する洗浄水は、超音波振動器３４から振動を
うけ、同時に洗浄水中に微細な気泡を形成する。気泡を
混入した洗浄水は、洗浄水噴出口２４が絞り構造のため
圧縮力をうけている。気泡が混入した洗浄水は、洗浄水
噴出口２４から噴出した直後にそれまで圧縮されていた
空気が膨張して破裂し、当時に気泡周囲の洗浄水を分裂
させるため、空気接触室２５内で水滴且つ放射状に分散
する。

【００６２】また、洗浄水を空気接触室２５内で水滴且
つ放射状に分散させる手段は、図１０に示すように、洗
浄水噴出口２４と同軸状に、洗浄水噴出口２４と同径の
円柱状突起物３８を、その円柱状突起物３８の頂部が空
気接触室２５の空気取込口より下流にくるように備え
る。円柱状突起物３８は、円周方向に延びた支え３９ａ
により、空気接触室２５に突起した支え受け３９ｂに仮
固定され、着脱可能である。洗浄水噴出口２４から噴出
した洗浄水は、円柱状突起物３８に衝突すると洗浄水は
粉砕され、水滴かつ放射状に分散する。該円柱状突起物
３８の頂部が空気取込口より下流にあることで、分散し
た洗浄水によって、空気取込口を塞ぐことはない。ま
た、円柱状突起物３８は着脱可能で、該円柱状突起物３
８の形状を変形することで、分散状況も種々に変えるこ
とができ、しいては気泡流の空気混入率を制御すること
ができる。

【００６３】空気接触室２５内で洗浄水の空気接触面積
を増加させる方法として、図１１に示すように洗浄水噴
出口３５の穴数を３つに分割し、さらに各穴の流路を下
流に向けて放射状に形成しても良い。複数穴を下流に向
かって放射状に流路を形成した洗浄水噴出口３５によっ
て、供給された洗浄水は、流路に沿って流下し、空気接
触室２５内で放射状の３つの流線を形成する。よって確
実に洗浄水と空気との接触面積を増加することができ
る。また、穴の数を変更したり、放射角度を調整するこ
とで、空気接触室２５内での空気巻き込み量を調節でき
る。

【００６４】また、空気接触室２５内で洗浄水の空気接
触面積を増加させる方法として、図１２に示すように、
洗浄水噴出口３６の中心部に円錐状突起３７を何らかの
方法で固定し、洗浄水噴出口３６の内壁を前記円錐状突
起３７の外周より大きくし、且つ円錐状突起３７の外周
と平行とする。これにより、噴出する洗浄水は、円錐状
突起３７と洗浄水噴出口３６の壁の間を流れるため、空
気接触室２５で水膜状に広がり、空気接触面積が増加す
る。

【００６５】以上の分散手段は、複数を組み合わせるこ
とも可能であって、組合せによって、空気接触室２５内
の洗浄水の空気接触面積を増幅させ、しいては気泡流の
空気混入率を向上させることができる。

【００６６】空気導入口２７に、図１３に示す逆流防止
弁５１を備えても良い。逆流防止弁５１は、可動弁体５
２と弁座５３と複数個の弁体支持突起５４から成る。可
動弁体５２は洗浄水よりも密度の小さな素材で構成され
ている。逆流防止弁５１においては、通常の状態では、
可動弁体５２は自重により弁座５３から離れて、弁体支
持突起５４ に当接している。空気接触室２５内が負圧
になると、空気は弁体支持突起５４の隙間から空気導入
管２８を介して空気接触室２５へ吸引される。何らかの
理由で、洗浄水が空気接触室２５を満たし、空気導入管
２８へ逆流すると、逆流する洗浄水から浮力を受けた可
動弁体５２が弁体支持突起５４から離れ、弁座５３に押
し当てられる。この結果、逆流防止弁５１が閉鎖され、
洗浄水の外部への漏出が防止される。

【００６７】図１８に示すように空気導入管２８の途上
に膨出部２９を形成しても良い。膨出部２９が消音器と
して機能し、エルボ部４１で洗浄水と空気とが混合する
際に発生する騒音を低減できる。図１８の二点鎖線で示
すように、空気導入管２８を下方に傾斜させながら延長
し、空気導入口２７を洗浄水吐出口１３より上方のボウ
ル部２の内壁面に開口した穴と接続しても良い。何らか
の理由で、洗浄水が空気接触室２５を満たし、空気導入
管２８へ逆流しても、逆流した洗浄水は自重によってボ
ウル部２に排出されるため漏水に対して安全であり、ま
た汚水の逆流が起こっても、ボウル部２に排出するため
衛生性が確保される。

【００６８】図１９に示すように、空気接触室２５の下
流側に上流の内径より略一様に広くして段差とした跳ね
水防止壁２６を備えても良い。また跳ね水防止壁２６は
図２０に示すような構造としても良い。前記の図６で説
明したように、気泡流の生成には、エルボ部４１の滞留
水１０２に洗浄水噴出口２４からの射入水１０１を射入
する必要がある。その際に滞留水１０２は空気接触室２
５に向かって飛び散り、跳ね水を生じる。図１９および
図２０の跳ね水防止壁２６は、前記跳ね水が空気接触室
上流の空気導入管２８との接続部まで飛び散ることを防
ぎ、安定して空気を吸引でき、しいては空気混入率の高
い気泡流の生成が可能となる。

【００６９】図１４に示すように、気泡流輸送管４３
は、曲がりの直下流に整流板４４を備えた曲がり配管と
しても良い。気泡流が曲がり部を通過すると旋回を起こ
すが、曲がり部直後の整流板４４によって、旋回を緩和
でき、安定した気泡流の輸送が可能となる。

【００７０】また、気泡流輸送管４３を可撓性の配管と
し、その下流端に整流板４４を設けても良い。陶器製の
水栓式大便器本体１は寸法精度が良くなく、別部品の気
泡混入装置７を取り付ける際にどうしても公差を吸収す
る箇所が必要となる。そこで可撓性の気泡流輸送管４３
で公差を吸収し、組立性および信頼性の向上をはかる。
なお、可撓性の気泡流輸送管４３は曲がる可能性がある
ので、その下流端に整流板４４を設けることによって安
定した気泡流の吐出が可能となる。

【００７１】また、気泡流輸送管４３は所定長さを有し
ていることが好ましい。こうすることで、エルボ部４１
で生成した気泡流は、整流部４２で旋回を緩和され、さ
らに所定長さの気泡流輸送管４３を通過する間に流速が
均一化され、より安定した気泡流を洗浄水吐出口１３か
ら吐出することができる。

【００７２】バルブユニット６に代えて、フラッシュバ
ルブを配設しても良い。適正な流量特性を有するフラッ
シュバルブを使用することにより、気泡流を吐出する便
器洗浄が可能である。

【００７３】図１５に示すように、ボウル部の上端周縁
に形成されたオーバーハング部４と洗浄水吐出口１３と
の直下流に略水平面で構成された棚部４ｂを形成しても
良い。洗浄水吐出口１３から吐出した気泡流となった洗
浄水は、棚部４ｂ上を旋回しながら、ボウル部２の底部
に向けて徐々に洗浄水を落としていくため、洗浄時間を
長くし、洗浄力の強化につながる。また、洗浄水吐出口
１３から吐出する洗浄水の勢いが弱い場合、洗浄水吐出
口１３から吐出した洗浄水は、直ちにボウル部２の下方
に流下してしまい、ボウル部２を全周にわたって洗浄で
きない。棚部４ｂを設けることで、洗浄水は棚部４ｂ上
を流れながら、ボウル部２の下方に流下するため、全周
にわたって洗浄可能となる。よって、ボウル部２に不洗
部をつくらず衛生的であり、洗浄水供給手段の供給エネ
ルギを少なく抑えることができる。

【００７４】以上、水洗式大便器を例にとって示した
が、図１６に示すように水洗式小便器でも同様の洗浄水
吐出手段を備えることで、同様の効果を上げることがで
きる。水洗式小便器本体９９は、小便器ボウル部９８
と、小便器ボウル部９８の上部には、人体検知センサ９
７と、人体検知センサと９７と連動した図示しない弁を
備え、水道配管１２に接続されてたバルブユニット６
と、バルブユニット６の下流に接続された気泡混入装置
７とを収納した機器収納区画９６を備え、気泡混入装置
７の一端は小便器ボウル部９８の内壁上端に開口した洗
浄水吐出口９５に接続されている。また、小便器ボウル
部９８の内壁は、図１７に示すようにオーバーハング部
９４を有している。人体検知センサ９７で洗浄開始信号
によって、バルブユニット６内の図示しない弁が開く
と、水道配管１２から洗浄水が流れ、気泡混入装置７で
気泡流となり、洗浄水吐出口９５から、図１６の破線で
示すように、放射状に小便器ボウル部９８の内壁に吐水
され、オーバーハング部９４によって小便器ボウル部９
８の外部に飛び出すことなく小便器ボウル部９８の内壁
をほぼ全面にわって洗浄する。よって、洗浄力の向上や
節水や水跳ね防止や静音化を達成できる。

【００７５】図２１に別の実施形態に係わる気泡混入装
置の洗浄水の入口から洗浄水吐出口までの洗浄水と空気
の流れを示す。この気泡混入装置は水洗便器が設置され
る床面と略水平に配置される。洗浄水の入口１０５と、
洗浄水を吐出する洗浄水吐出口１０６との間に、洗浄水
を噴出する洗浄水噴出口１０７と、大気開放され、外気
である空気を導入する空気導入口１０８と、前記空気導
入口に連通し、導入された空気を一時的に貯留し、噴出
した洗浄水と貯留した空気とを接触させる空気接触室１
０９と、空気接触室１０９下流に設置され、洗浄水を衝
突・滞留させ、その近傍が空気混合室として機能する段
部１１０と、段部１１０より下流に設置され、大気開口
した洗浄水吐出口１０６から、混合された洗浄水と空気
とを放出する。洗浄水は洗浄水入口１０５を通り洗浄水
噴出口１０７より空気接触室１０９内へ噴出される。こ
のときに洗浄水が空気と混合して洗浄水吐出口１０６よ
り吐出することによって空気接触室１０９内が負圧にな
り空気導入口１０８より空気が進入して更なる空気混入
を促進し気泡混入率が上がる。また、段部１１０に洗浄
水がぶつかることによって洗浄水と空気がより撹拌混合
される。よって、洗浄水噴出口より噴出される洗浄水が
段部に衝突することによってより空気を混入することが
できるため、洗浄水噴出口で極端に圧力損失を発生させ
て水流を拡散させる必要がなくなり、圧力損失の低減を
図ることができる。

【００７６】また、洗浄水入口１０５を屈曲させること
によって洗浄噴出口１０７の形状を複雑にせずとも洗浄
水を拡散させることができる。

【００７７】洗浄水入口１０５と洗浄水吐出口１０６ま
でが中空筒状に連通させ、直線構造とすることにより構
造の単純化とコンパクト化を図ることができる。この場
合、屈曲部を設けないため圧力損失も低減することがで
きる。

【００７８】空気導入口１０８は、空気接触室１０９の
上面に開口させることにより空気接触室内の下部に滞留
する洗浄水を吸い込まないため、空気導入口１０８に洗
浄水が浸入した際に発生する気泡混入率の低下を防ぐこ
とができる。

【００７９】洗浄水吐出口１０６の直近上流に整流板１
１１を設けることにより大気へ吐出される水流が安定
し、気泡混入装置を便器へ設置した際に水跳ねを防ぐこ
とができる。

【００８０】図２２に図２１における洗浄水噴出口の洗
浄水噴出方向を示す。洗浄水噴出口１０７より噴出され
る水流が空気導入口１０８に飛散しない方向に噴出され
ることにより、空気導入口１０８に水が浸入した際に発
生する気泡混入率の低下を防ぐことができる。

【００８１】図２３に洗浄水噴出口の開口部の方向を規
定する別実施形態を示す。洗浄水噴出口１１４より噴出
される水流が段部１１６に直接衝突する角度で噴出され
ることにより、段部１１６に衝突した水流がより細かく
なって空気を混入し、気泡混入率を上げることができ
る。

【００８２】図２４に洗浄水噴出口の開口数を複数設け
た例を示す。洗浄水噴出口１１７より噴出される水流が
複数になることによってさらに水流が細かくなって空気
を混入し、気泡混入率を上げることができる。また、水
流同士を衝突させることによって段部１１８に直接衝突
する角度で噴出されることにより、段部１１８に衝突し
た水流がより細かくなって空気を混入し、気泡混入率を
上げることができる。

【００８３】図２５に洗浄水噴出口の洗浄水入口及び出
口面の壁面と成す角度について示す。洗浄水入口側面１
１９が洗浄水が洗浄水噴出口１２０を通過する流線方向
に対して直角となることによって、洗浄水噴出口１２０
を流れる洗浄水の流れが整えられ圧力損失を低減するこ
とができる。また、洗浄水出口側面１２１についても入
口側と同様に洗浄水噴出口１２０に対して直角となるこ
とによってさらなる圧力損失を低減することができる。

【００８４】図２６に図２５における空気導入位置の変
形例を示す。洗浄水噴出口１２２は円周状に４個設けら
れている。この複数の洗浄水噴出口１２２の開口部の中
心は噴出する水の勢いで空気接触室に滞留する空気を混
入した洗浄水が進入することはない。よって複数の洗浄
水噴出口１２２の開口部の中心に空気導入口１２２を開
口することにより、空気導入口に水が浸入した際に発生
する気泡混入率の低下を防ぐことができる。

【００８５】図２７に複数段になっている段部を示す。
段部１２３が複数段となっていることにより洗浄水が段
部に衝突した際の極端な水の跳ね返りが無くなり空気導
入口１２４への洗浄水の進入を防ぐことができる。これ
により空気導入口に水が浸入した際に発生する気泡混入
率の低下を防ぐことができる。また、低水量対策等で洗
浄水吐出口１２５の口径を小さくした場合、段部が一段
だと先圧損が高いため気泡を混入しないが複数段とする
ことにより先圧損を低減でき、気泡を混入することがで
きる。

【００８６】

【発明の効果】上記説明からわかるように、本発明にか
かる水洗便器の洗浄水吐出装置においては、特別な駆動
手段を使用することなく、少ないエネルギーで大きな空
気混入率を得ることができ、且つ空気混入率を高めても
騒音や水はねの無い安定した吐水を得ることを可能とす
る高い洗浄能力と節水効果を有することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る「水洗便器の洗浄水吐出
装置」を含む水洗式大便器の斜視図である。

【図２】本発明の実施例に係る「水洗便器の洗浄水吐出
装置」を含む水洗式大便器のボウル部上端の断面図であ
る。

【図３】本発明の実施例に係る「水洗便器の洗浄水吐出
装置」が備えるバルブユニットの構成図である。

【図４】本発明の実施例に係る「水洗便器の洗浄水吐出
装置」が備える気泡混入装置の断面斜視図である。

【図５】気泡混入装置の空気接触室における洗浄水の水
滴放射分散状況である。

【図６】気泡混入装置の空気混合室における気泡流生成
状況である。

【図７】気泡混入装置の洗浄水分散手段の断面斜視図で
ある。

【図８】気泡混入装置の洗浄水分散手段の断面斜視図で
ある。

【図９】気泡混入装置の洗浄水分散手段の断面斜視図で
ある。

【図１０】気泡混入装置の洗浄水分散手段の断面斜視図
である。

【図１１】気泡混入装置の洗浄水分散手段の断面斜視図
である。

【図１２】気泡混入装置の洗浄水分散手段の断面斜視図
である。

【図１３】気泡混入装置の逆流防止機構付き空気導入口
の断面図である。

【図１４】気泡混入装置の曲がり有り気泡流輸送管の断
面斜視図である。

【図１５】「水洗便器の洗浄水吐出装置」を含んだ水洗
式大便器のボウル部上端に棚部を設けた断面図である。

【図１６】本発明の実施例に係る「水洗便器の洗浄水吐
出装置」を含む水洗式小便器の斜視図である。

【図１７】本発明の実施例に係る「水洗便器の洗浄水吐
出装置」を含む水洗式小便器のボウル部の一部の断面図
である。

【図１８】気泡混入装置の空気導入管近傍の断面図であ
る。

【図１９】気泡混入装置の跳ね水防止壁を備えた断面図
である。

【図２０】気泡混入装置の跳ね水防止壁を備えた断面図
である。

【図２１】気泡混入装置の構成図である。

【図２２】気泡混入装置における空気導入口に対しての
洗浄水噴出方向を示す。

【図２３】気泡混入装置における段部に対しての洗浄水
噴出方向を示す。

【図２４】気泡混入装置における洗浄水噴出口の複数開
口を示す。

【図２５】気泡混入装置における洗浄水噴出口の洗浄水
入口・出口面の壁面について示す。

【図２６】気泡混入装置における洗浄水噴出口複数開口
時の空気導入口位置を示す。

【図２７】気泡混入装置における複数段になっている段
部を示す。

【符号の説明】

１…水洗式大便器本体 ２…ボウル部 ６…バルブユニット ７…気泡混入装置 １３…洗浄水吐出口 ２３…曲がり部 ２４…洗浄水噴出口 ２５…空気接触室 ２７…空気導入口 ４１…エルボ部 ４２…整流部 ４３…気泡流輸送管 ９９…水洗式小便器本体 １０５…洗浄水入口 １０６…洗浄水吐出口 １０７…洗浄水噴出口 １０８…空気導入口 １０９…空気接触室 １１０…段部 １１１…整流板 １１４…洗浄水噴出口 １１５…空気導入口 １１６…段部 １１７…洗浄水噴出口 １１８…段部 １１９…洗浄水入口側面 １２０…管路１２０ １２１…洗浄水出口側面 １２２…空気導入口 １２３…段部 １２４…空気導入口 １２５…洗浄水吐出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新原 登 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 末永 光宏 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 柴田 信次 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 Ｆターム(参考） 2D039 AA01 AA04 AC05 AC08 DA00 DB00 DB05 DB06

Claims (40)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水洗便器の洗浄水に空気を混入する水洗
   便器洗浄水の空気混入方法であって、外気より取り入れ
   られた空気を一時的に貯留した空気接触室内に前記洗浄
   水を噴出し、洗浄水を水滴状に分散させるとともに貯留
   した空気と分散された洗浄水とを接触混合させることを
   特徴とした水洗便器洗浄水の空気混入方法。
2. 【請求項２】 洗浄水を供給する洗浄水供給手段と、洗
   浄水供給手段に連通し、洗浄水を噴出する洗浄水噴出口
   と、大気開放され、外気である空気を導入する空気導入
   口と、前記洗浄水噴出口の直近下流に設置され、前記空
   気導入口に連通し、導入された空気を一時的に貯留し、
   噴出した洗浄水と貯留した空気とを接触させる空気接触
   室と、空気接触室下流に設置され、洗浄水と空気とを混
   合する空気混合室と、空気混合室より下流に設置され、
   大気開口した洗浄水吐出口から、混合された洗浄水と空
   気とを放出することを特徴とした水洗便器の洗浄水吐出
   装置。
3. 【請求項３】 洗浄水を供給する洗浄水供給手段と、洗
   浄水供給手段に連通し、洗浄水を噴出する洗浄水噴出口
   と、大気開放され、外気である空気を導入する空気導入
   口と、前記空気導入口に連通し、導入された空気を一時
   的に貯留し、噴出した洗浄水と貯留した空気とを接触さ
   せる空気接触室と、この空気接触室下流に設置され、洗
   浄水を衝突・滞留させる段部近傍の空気混合室と、この
   空気混合室より下流に設置され、大気開口した洗浄水吐
   出口から、混合された洗浄水と空気とを放出することを
   特徴とした水洗便器の洗浄水吐出装置。
4. 【請求項４】 前記洗浄水噴出口から噴出した洗浄水
   を、前記空気接触室内で分散させる分散手段を備えたこ
   とを特徴とする請求項２ないし３に記載の水洗便器の洗
   浄水吐出装置。
5. 【請求項５】 前記分散手段は、前記洗浄水噴出口また
   は洗浄水噴出口の直近上流の洗浄水に乱れを発生さる乱
   れ発生手段としたことを特徴とする請求項４に記載の水
   洗便器の洗浄水吐出装置。
6. 【請求項６】 前記乱れ発生手段は、前記洗浄水噴出口
   の直近上流の洗浄水流路を屈曲させたことを特徴とする
   請求項５に記載の水洗便器の洗浄水吐出装置。
7. 【請求項７】 前記乱れ発生手段は、前記洗浄水噴出口
   の直近上流の洗浄水流路に凹凸を設けることを特徴とし
   た請求項５または６に記載の水洗便器の洗浄水吐出装
   置。
8. 【請求項８】 前記乱れ発生手段は、前記洗浄水噴出口
   の直近上流の洗浄水流路に洗浄水を旋回させる旋回羽根
   を設けることを特徴とした請求項５から７のいずれか１
   項に記載の水洗便器の洗浄水吐出装置。
9. 【請求項９】 前記乱れ発生手段は、洗浄水噴出口の出
   口流路断面積を該洗浄水噴出口上流の流路断面積より小
   さくした絞り構造であることを特徴とした請求項５から
   ８のいずれか１項に記載の水洗便器の洗浄水吐出装置。
10. 【請求項１０】 前記洗浄水噴出口の絞り構造は、絞り
    の上流端面から下流端面に向け流路断面積を急激に広く
    したオリフィス構造であることを特徴とした請求項９に
    記載の水洗便器の洗浄水吐出装置。
11. 【請求項１１】 前記分散手段は、前記洗浄水噴出口ま
    たは洗浄水噴出口より上流側に設置され、噴出前の洗浄
    水に気泡を混入させる予備空気混入手段としたことを特
    徴とする請求項２から１０のいずれか１項に記載の水洗
    便器の洗浄水吐出装置。
12. 【請求項１２】 前記分散手段は、前記空気接触室内に
    設けられ、前記洗浄水噴出口から噴出した洗浄水が衝突
    する障害物であることを特徴とした請求項２から１１の
    いずれか１項に記載の水洗便器の洗浄水吐出装置。
13. 【請求項１３】 前記分散手段は、前記洗浄水噴出口を
    複数個に分割したことを特徴とする請求項２から１２の
    いずれか１項に記載の水洗便器の洗浄水吐出装置。
14. 【請求項１４】 前記分散手段は、前記洗浄水噴出口を
    スリット状にしたことを特徴とする請求項２から１３の
    いずれか１項に記載の水洗便器の洗浄水吐出装置。
15. 【請求項１５】 前記空気接触室から前記大気開放口ま
    での洗浄水の流路断面積は、前記空気噴出口の洗浄水噴
    出部の流路断面積より大きいことを特徴とした請求項２
    から１４のいずれか１項に記載の水洗便器の洗浄水吐出
    装置。
16. 【請求項１６】 前記空気導入口と前記空気接触室と
    は、空気導入管で接続されたことを特徴とする請求項２
    から１５のいずれか１項に記載の水洗便器の洗浄水吐出
    装置。
17. 【請求項１７】前記空気導入管は、膨出部を有すること
    を特徴とする請求項１６に記載の水洗便器の洗浄水吐出
    装置。
18. 【請求項１８】 前記空気導入管は、空気接触室から逆
    流する洗浄水を排出する洗浄水排出手段を有することを
    特徴とする請求項１６または１７に記載の水洗便器の洗
    浄水吐出装置。
19. 【請求項１９】 前記空気導入口は、水洗便器のボウル
    部の静止界面より上方に開口していることを特徴とした
    請求項１６から１８のいずれか１項に記載の水洗便器の
    洗浄水吐出装置。
20. 【請求項２０】 前記空気導入口は、前記空気接触室か
    ら外気方向に流れる流体の流れを防止する逆流防止機構
    を備えたことを特徴とした請求項２から１９のいずれか
    １項に記載の水洗便器の洗浄水吐出装置。
21. 【請求項２１】 前記空気混合室は、前記洗浄水噴出口
    より噴出した洗浄水の流路に、洗浄水を一時的に滞留さ
    せる、滞留手段を有したことを特徴とする請求項２から
    ２０のいずれか１項に記載の水洗便器の洗浄水吐出装
    置。
22. 【請求項２２】 前記空気混合室は、噴出した洗浄水の
    一部を前記滞留手段によって一時的に滞留させ、一部を
    前記滞留した洗浄水に通過させ、且つ前記洗浄水吐出口
    に向けてスムーズに流下させることを特徴とした請求項
    ２１に記載の水洗便器の洗浄水吐出装置。
23. 【請求項２３】 前記空気導入口と連通しており、前記
    空気接触室に設けた空気取込口は、前記洗浄水噴出口近
    傍に配置されたことを特徴とする請求項２から２２のい
    ずれか１項に記載の水洗便器の洗浄水吐出装置。
24. 【請求項２４】 前記空気混合室は、管材を曲げた構造
    としたことを特徴とする請求項２２に記載の水洗便器の
    洗浄水吐出装置。
25. 【請求項２５】 前記空気接触室に開口した空気取込口
    より下流に、上流から下流に向かって断面積が広がった
    跳ね水防止壁を備えたこと特徴とした請求項２１から２
    ４のいずれか１項に記載の水洗便器の洗浄水吐出装置。
26. 【請求項２６】 前記空気混合室より下流に、気泡流と
    なった洗浄水の乱れを抑制する整流手段を備えたことを
    特徴とする請求項２から２５のいずれか１項に記載の水
    洗便器の洗浄水吐出装置。
27. 【請求項２７】 前記整流手段は、気泡流となった洗浄
    水の回転方向の乱れを抑制する整流板であることを特徴
    とする請求項２６に記載の水洗便器の洗浄水吐出装置。
28. 【請求項２８】 前記整流手段は、空気混合室下流に設
    けた所定長さの配管であることを特徴とした請求項２６
    または２７に記載の水洗便器の洗浄水吐出装置。
29. 【請求項２９】 前記所定長さの配管は、直管であるこ
    とを特徴とした請求項２８に記載の水洗便器の洗浄水吐
    出装置。
30. 【請求項３０】 前記空気混合室と前記洗浄水吐出口と
    を可撓性の配管で接続することを特徴とした請求項２か
    ら２８のいずれか１項に記載の水洗便器の洗浄水吐出装
    置。
31. 【請求項３１】 洗浄水の流量を制御する洗浄水流量制
    御手段を備えたことを特徴とする請求項２から３０のい
    ずれか１項に記載の水洗便器の洗浄水吐出装置。
32. 【請求項３２】 前記洗浄水供給手段は、水道配管から
    直接水洗便器本体に洗浄水を供給する手段であることを
    特徴とする請求項２から３１のいずれか１項に記載の水
    洗便器の洗浄水吐出装置。
33. 【請求項３３】 前記洗浄水噴出口は、噴出される洗浄
    水が前記空気導入口へ飛散しない向きへ噴出することを
    特徴とする請求項３に記載の水洗便器の洗浄水吐出装
    置。
34. 【請求項３４】 前記洗浄水噴出口は、方向性をもって
    開口していることを特徴とする請求項３に記載の水洗便
    器の洗浄水吐出装置。
35. 【請求項３５】 前記洗浄水噴出口は、複数開口してい
    ることを特徴とする請求項３に記載の水洗便器の洗浄水
    吐出装置。
36. 【請求項３６】 前記洗浄水吐出装置は、洗浄水の入口
    と、洗浄水を吐出する洗浄水吐出口までが中空筒状に連
    通し、直線構造となっていることを特徴とした請求項３
    に記載の水洗便器の洗浄水吐出装置。
37. 【請求項３７】 前記空気導入口は、空気接触室の上面
    に開口していることを特徴とする請求項３に記載の水洗
    便器の洗浄水吐出装置。
38. 【請求項３８】 前記洗浄水噴出口は、洗浄水入口及び
    出口面の壁面が洗浄水の通過する流線方向に対して直角
    となっていることを特徴とする請求項3記載の水洗便器
    の洗浄水吐出装置。
39. 【請求項３９】 前記洗浄水噴出口は円周状に複数設け
    られると共に、前記空気導入口が複数の洗浄水噴出口複
    数開口部の中心に開口していることを特徴とする請求項
    ３に記載の水洗便器の洗浄水吐出装置。
40. 【請求項４０】 前記段部が複数段になっていることを
    特徴とする請求項3に記載の水洗便器の洗浄水吐出装
    置。