JP2009191501A - 水洗式便器 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄効率の低下を防止する。
【解決手段】前面壁１２と後面壁１３との前後間隔が下方に向かって狭まった形態の便鉢１１と、便鉢１１の底面に開口され、便鉢１１内の洗浄水Ｗを排出するための便器排水路１６とを備えており、前面壁１２の勾配に比べて、後面壁１３の勾配が緩やかである。洗浄水Ｗ中の排出物のうち勾配のきつい前面壁１２に沿って流れるものは便器排水路１６に到達するのが速いのに対し、勾配の緩い後面壁１３に沿って流れるものは便器排水路１６に到達するのが遅いので、排出物が短時間で便器排水路１６に集中して便器排水路１６内で塊になることはない。
【選択図】図１

Description

本発明は、水洗式便器に関するものである。

特許文献１には、便鉢の前面壁と後面壁とが、概ね前後対称な形状をなす水洗式便器が開示されている。この水洗式便器では、便鉢の前後両面壁が、便鉢に貯留される洗浄水の水面高さから、便鉢の底面に開口して便器排水路に連通する流出口に至るまで、ほぼ同じ曲率で湾曲した傾斜面となっている。
特開２００７−１６９９６３公報

上述のように前面壁と後面壁とが概ね対称な形状になっているものでは、便鉢内を洗浄する際に、洗浄水の流れに乗じて流出口から便器排水路へ流出する汚物やトイレットペーパー等の排出物のうち、前面壁に沿って流れるものと後面壁に沿って流れるものとが、同時に便器排水路に到達することになる。この場合、この前後からの排出物が、一気に便器排水路に流入して、便器排水路内で塊となる虞がある。

便器排水路内で排出物の塊が生じた場合、便器排水路の流路が狭くなるため、洗浄水の流れが悪くなり、洗浄効率が低下することが懸念される。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、洗浄効率の低下を防止することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、前面壁と後面壁がその前後間隔を下方に向かって狭めるように傾斜した形態となっている便鉢と、前記便鉢の底面に開口され、前記便鉢内の洗浄水を排出するための便器排水路とを備えた水洗式便器であって、前記便鉢の洗浄水が貯水される領域においては、前記便鉢の深さ方向における全貯水領域に亘り、前記前面壁に比べて前記後面壁が緩やかな勾配となっているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記前面壁の下端部と、前記便器排水路の上流端部における前側の内壁とが、ほぼ同じ勾配で滑らかに連なっているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記後面壁は、前記便器排水路に向かうほど勾配が緩やかになる形態であるところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のものにおいて、前記便鉢の底面には、前記便器排水路に連通する流出口が開口されており、前記便器排水路が、前記流出口から後方へ延出した形態となっているところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のものにおいて、前記前面壁は、待機状態において前記便鉢に貯留される洗浄水の水面高さを境として、それよりも下方の領域の勾配が上方の領域の勾配よりも緩い角度とされているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
洗浄水中の排出物のうち勾配のきつい前面壁に沿って流れるものは便器排水路に到達するのが速いのに対し、勾配の緩い後面壁に沿って流れるものは便器排水路に到達するのが遅いので、排出物が短時間で便器排水路に集中することはない。
また、汚物の落下領域となる後面壁の勾配を緩やかにしたことにより、この後面壁上には汚物が留まり易くなっている。したがって、後面壁上の汚物が便器排水路に到達するまでに要する時間が長くなり、その分、便器排水路への排出物の集中が緩和される。

＜請求項２の発明＞
前面壁に沿って流れる排出物は便器排水路内に流入し易くなるので、その分、前面壁に沿って流れる排出物と、後面壁に沿って流れる排出物との間における便器排水路への到達時間の時間差が、より大きくなり、便器排水路への排出物の集中が、より緩和される。

＜請求項３の発明＞
後面壁は、便器排水路に向かうほど勾配が緩やかになるので、後面壁に沿って便器排水路に向かう流れも緩やかになる。したがって、前面壁に沿って流れる排出物と、後面壁に沿って流れる排出物との間における便器排水路への到達時間の時間差が、より大きくなり、便器排水路への排出物の集中が、より緩和される。

＜請求項４の発明＞
流出口の開口縁においては、後面壁の下端部と便器排水路の後側の内壁とがＵターン状に連なっているので、流出口の開口縁における後側領域は、前方へ楔状に突出した形態となっている。これにより、勾配がきつい前面壁に沿って勢いよく流出口に到達した排出物は、この流出口の突出形態の開口縁に当たることによって、粉砕されるので、便器排水路内で排出物の塊が生じ難くなる。

＜請求項５の発明＞
洗浄水を便鉢内で旋回させるようにして供給する場合、供給前の待機状態において便鉢内で静止している洗浄水の貯水量が多いと、旋回流が生成され難い。この点に鑑み、待機状態の洗浄水の水面よりも下方領域の前面壁の勾配を緩やかにしたことにより、待機状態における洗浄水の貯水量を少なくしているので、旋回流が生成し易くなっている。これにより、便鉢の内壁に付着している排出物を効果的に除去することができる。

また、洗浄水の供給により便鉢内の洗浄水の水面が上昇したときには、前面壁と後面壁の勾配の相違により、水面高さにおける前面壁と後面壁の中心点の位置が待機状態よりも後方へ変位する。これにより、洗浄水を旋回させて供給したときに、旋回流の水面上の渦中心と、便鉢の底面における便器排水路の開口との前後方向のズレが大きくなる。このズレ量が大きいほど、後面壁に沿って流れる汚物の量が増えるので、排出物の便器排水路への集中が緩和される。

そこで、本発明では、待機状態の洗浄水の水面よりも上方の領域における前面壁の勾配を急角度とすることにより、洗浄時の水面高さにおける前面壁と後面壁の中心点の後方への変位量を大きくした。これにより、旋回流の渦中心と便鉢の底面における便器排水路の開口との前後方向のズレ量が大きく確保され、便器排水路への排出物の集中を、より一層緩和することが可能となる。

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図３を参照して説明する。本実施形態の水洗式便器は、床面（図示せず）に載置された便器本体１０と、洗浄水Ｗを便器本体１０に供給するための供給装置２０と、便器本体１０に接続された排水経路３０と、排水経路３０内の空気を吸引する吸気装置４０とを備えている。尚、以下の説明において、前後方向については図の右側を前側ということにする。

便器本体１０は、上面が開放された便鉢１１と、便鉢１１内の洗浄水Ｗを排出させるための便器排水路１６とを有する。便鉢１１は、前面壁１２と後面壁１３とを有し、前面壁１２と後面壁１３は、その前後方向の間隔が下方に向かって次第に狭まるように傾斜した形態となっている。尚、便鉢１１の前面壁１２と後面壁１３の形態については、後に詳しく説明する。また、便鉢１１の底面には、前後方向における中央よりも少し前方の位置において開口する流出口１４が形成されている。この流出口１４は、便鉢１１の最も低い位置における水平面上で開口されている。換言すると、流出口１４の開口縁は、同一水平面上（全周に亘って同じ高さ）に位置している。

便鉢１１の内面上端部には、全周に亘って溝状に切欠した形態のリム１５が形成されている。このリム１５の後端部における左右いずれかに片寄った位置には、供給装置２０に接続された供給路２１の下流端が開口しており、供給装置２０から供給路２１を通して供給された洗浄水Ｗは、リム１５内に勢いよく吐出され、この吐出圧によりリム１５内を周方向に流動した後、便鉢１１内に流下する。そして、便鉢１１内では、洗浄水Ｗが螺旋状に旋回しながら流れて流出口１４から便器排水路１６内に流入するようになっている。

便器排水路１６の上流端は、便鉢１１の底面において流出口１４として上向きに開口している。便器排水路１６は、流出口１４から斜め下後方に延びる第１流路１７と、第１流路１７の下流端から斜め上後方へ延びる第２流路１８とから構成されている。待機状態では、図１に示すように、便鉢１１内と便器排水路１６内には一定量の洗浄水Ｗが貯留される。このときの洗浄水Ｗの水面は、第２流路１８の下流端の開口の下端縁と同じ高さとなる。

次に、便鉢１１の前面壁１２と後面壁１３の形態を詳しく説明する。
便鉢１１の洗浄水Ｗが貯水される領域においては、便鉢１１の深さ方向における全貯水領域（洗浄のために供給された洗浄水Ｗの貯水量が最大量に達したときにおける洗浄水Ｗの水面高さから、流出口１４と同じ高さに亘る領域）に亘り、前面壁１２に比べて後面壁１３が緩やかな勾配となっている。つまり、前面壁１２における接水領域（洗浄水Ｗが接触する領域）の水平面に対する傾斜角度は、後面壁１３における接水領域の水平面に対する傾斜角度よりも大きくなっている。また、前面壁１２の下端部は、直接、便器排水路１６の流出口１４に連なっており、同様に、後面壁１３の下端部も、直接、便器排水路１６の流出口１４に連なっている。

前面壁１２の接水領域は、待機状態において便鉢１１に貯留される洗浄水Ｗの水面高さＳを境として、それよりも下方の領域１２Ｌの勾配（傾斜角度）が、上方の領域１２Ｈ（つまり、待機状態では洗浄水Ｗは接しないが、洗浄のために便鉢１１内に洗浄水Ｗが供給されて便鉢１１内の洗浄水Ｗの貯水量が一時的に増加したときにのみ、洗浄水Ｗが接する領域）の勾配（傾斜角度）よりも緩い角度とされている。この下方の領域１２Ｌの傾斜角度は、約４０°であり、上方の領域１２Ｈの傾斜角度は、約６５°である。この下方の領域１２Ｌと上方の領域１２Ｈとの境界部１２Ｍは、曲面状をなしている。

さらに、前面壁１２の下端部と、便器排水路１６の上流端部（即ち、第１流路１７）における前側の内壁１６Ｆとは、ほぼ同じ勾配で滑らかに連なっている。つまり、第１流路１７の前側の内壁１６Ｆの傾斜角度は、約４０°である。

一方、後面壁１３は、その待機状態及び洗浄時において洗浄水Ｗが接する全領域に亘って、傾斜角度は大きく変化せず、その傾斜角度は、概ね２５°である。また、後面壁１３は、便器排水路１６に向かうほど（つまり、上端から下端に向かって）勾配が次第に緩やかになっている。換言すると、後面壁１３は、全体として小さい曲率で湾曲している。そして、この後面壁１３の曲率は、上記前面壁１２の傾斜角度が大きく変化する境界部１２Ｍの曲率よりも小さい。

また、上述のように便器排水路１６の第１流路１７は、流出口１４から後方へ延出した形態となっているので、流出口１４の開口縁においては、後面壁１３の下端部と便器排水路１６の後側の内壁１６Ｒの上端部（上流端部）とがＵターン状に連なった形態となっている。便器排水路１６の後側の内壁１６Ｒの上端部（流出口１４に近い部分）は、前側の内壁１６Ｆとほぼ平行をなして、斜め下後方へほぼ真っ直ぐに延びている。後面壁１３の下端部と便器排水路１６の後側の内壁１６Ｒとのなす角度は、約６５°である。つまり、流出口１４の開口縁における後側領域は、前方へ楔状に突出した形態となっている。

排水経路３０は、便器排水路１６の第２流路１８の下流端に接続されて下方へ延びる第１管路３１と、第１管路３１の下流端に接続されて略Ｕ字形に屈曲した第２管路３２と、第２管路３２を包囲する筒状体３３とを備えており、筒状体３３の下端の開口は、床面に開口する配管（図示せず）に接続されている。待機状態では、第２管路３２内に洗浄水Ｗが貯留されており、この第２管路３２の水面と、上記便器排水路１６の第２流路１８内の水面との間には、空気が気密状に密封された封止空間３４が構成されている。

吸気装置４０は、封止空間３４内の空気を吸引して、封止空間３４内を負圧にするための装置である。封止空間３４が負圧になると、便器排水路１６内の洗浄水Ｗがサイホン作用により排水経路３０側へ吸い出され、便鉢１１内及び便器排水路１６内の洗浄水Ｗが効果的に排出されるようになっている。

次に、本実施形態の作用を説明する。
便鉢１１内を洗浄する際には、供給装置２０から便鉢１１内に洗浄水Ｗを旋回させながら供給する。すると、図２に示すように、便鉢１１内の洗浄水Ｗの水面が一時的に上昇する。この直後、吸気装置４０が作動して、封止空間３４内の空気が吸引され、図３に示すように、便鉢１１内及び便器排水路１６内の洗浄水Ｗがサイホン作用により排水経路３０側へ流出する。すると、便鉢１１内の汚物やトイレットペーパー等の排出物（図示せず）が、洗浄水Ｗの流れに乗じて、便器排水路１６と排水経路３０を順に通して排出される。所定量の洗浄水Ｗが供給されると、洗浄水Ｗの供給が停止するので、図１に示す待機状態に戻る。

さて、洗浄の際に排出物が便器排水路１６内に一気に流入すると、便器排水路１６内で排出物が塊となり、便器排水路１６内の流路を狭めるので、排水効率が低下し、ひいては、洗浄効率の低下を来すことが懸念される。そこで、本実施形態では、便鉢１１の前面壁１２と後面壁１３の形態に工夫を凝らすことにより、便器排水路１６への排出物の集中を緩和し、洗浄効率の低下を回避している。

即ち、便鉢１１の洗浄水Ｗが貯水される領域においては、前面壁１２に比べて後面壁１３の勾配を緩やかにしている。このため、洗浄水Ｗ中の排出物のうち勾配のきつい前面壁１２に沿って流れるものは便器排水路１６（流出口１４）に到達するのが速くなるのに対し、勾配の緩い後面壁１３に沿って流れるものは便器排水路１６（流出口１４）に到達するのが遅くなる。したがって、便器排水路１６に到達する排出物同士の間で時間差が生じ、排出物が短時間で便器排水路１６に集中することが回避される。これにより、排出物が便器排水路１６内で塊になって便器排水路１６の流路を狭める、という事態が発生することが回避され、洗浄水Ｗの流れが円滑に保たれ、ひいては、洗浄効率が向上する。

また、人体から汚物が落下する領域となる後面壁１３の勾配を緩やかにしたことにより、この後面壁１３上には汚物が留まり易くなっている。したがって、後面壁１３上の汚物が便器排水路１６に到達するまでに要する時間は、洗浄水Ｗ中に浮遊する他の汚物に比べて長くなり、便器排水路１６への到達時間の時間差が拡がって、便器排水路１６への排出物の集中が緩和される。

また、前面壁１２の下端部と、便器排水路１６の上流端部における前側の内壁１６Ｆとを、ほぼ同じ勾配で滑らかに連なる形態としているので、前面壁１２に沿って流れる排出物は便器排水路１６内に流入し易くなる。しかも、便器排水路１６の後側の内壁１６Ｒの上流端部が、前壁１６Ｆとほぼ平行に真っ直ぐ延びているので、この点においても、便器排水路１６への誘導効果と便器排水路１６内における流速確保の効果が期待できる。このように、前面壁１２に沿って流れる排出物が便器排水路１６内に流入し易くなっていることにより、前面壁１２に沿って流れる排出物と、後面壁１３に沿って流れる排出物との間における便器排水路１６への到達時間の時間差が、より大きくなり、便器排水路１６への排出物の集中が、より緩和されている。

また、後面壁１３は、便器排水路１６に向かうほど勾配が緩やかになるので、後面壁１３に沿って便器排水路１６に向かう流れも緩やかになる。したがって、前面壁１２に沿って流れる排出物と、後面壁１３に沿って流れる排出物との間における便器排水路１６への到達時間の時間差が、より大きくなり、便器排水路１６への排出物の集中が、より緩和される。

また、流出口１４の開口縁においては、後面壁１３の下端部と便器排水路１６の後側の内壁１６ＲとがＵターン状に連なっているので、流出口１４の開口縁における後側領域は、前方へ楔状に突出した形態となっている。これにより、勾配がきつい前面壁１２に沿って勢いよく流出口１４に到達した排出物は、この流出口１４の突出形態の開口縁に当たることによって、粉砕されるので、便器排水路１６内で排出物の塊が生じ難くなっている。

また、洗浄水Ｗを便鉢１１内で旋回させるようにして供給する場合、供給前の待機状態において便鉢１１内で静止している洗浄水Ｗの貯水量が多いと、旋回流が生成され難い。この点に鑑み、待機状態の洗浄水Ｗの水面Ｓよりも下方領域１２Ｌの前面壁１２の勾配を緩やかにしたことにより、待機状態における洗浄水Ｗの貯水量を少なくしているので、旋回流が生成し易くなっている。これにより、便鉢１１の内壁に付着している排出物を効果的に除去することができる。

また、洗浄水Ｗの供給により便鉢１１内の洗浄水Ｗの水面が上昇したときには、前面壁１２と後面壁１３の勾配の相違により、図２に示すように、水面高さにおける前面壁１２と後面壁１３の中心点Ｘａの位置が、待機状態における中心点Ｘｂよりも後方へ変位する。これにより、洗浄水Ｗを旋回させて供給したときに、旋回流の水面上の渦中心（即ち、中心点Ｘａ）と、便鉢１１の底面における便器排水路１６の開口の前後方向の中心点Ｘｃとの前後方向のズレが大きくなる。このズレ量が大きいほど、後面壁１３に沿って流れる汚物の量が増えるので、排出物の便器排水路１６への集中が緩和される。

そこで、本実施形態では、待機状態の洗浄水Ｗの水面Ｓよりも上方の領域１２Ｈにおける前面壁１２の勾配を急角度とした。これにより、待機状態における水面Ｓの中心点Ｘｂから、洗浄時の水面高さにおける前面壁１２と後面壁１３の中心点Ｘａが後方へ変位する量を大きくした。これにより、旋回流の水面上における渦中心（即ち、中心点Ｘａ）と便鉢１１の底面における便器排水路１６の開口の中心点Ｘｃとの前後方向のズレ量が大きく確保され、便器排水路１６への排出物の集中を、より一層緩和することが実現されている。

さらに、前面壁１２の傾斜角度を後面壁１３よりも大きくしたことにより、洗浄水Ｗを旋回させながら便鉢１１に供給したときに洗浄水Ｗの水面上で生じる渦の位置（図２における中心点Ｘａ）と、流出口１４における渦の位置（図２における中心点Ｘｃ）とが前後に大きくずれることになる。このように双方の渦の位置が前後にずれると、そのずれた分だけ、洗浄水Ｗの水面から流出口１４に至る渦の長さが長くなる。すると、洗浄水Ｗ中で旋回しながら浮遊する排出物のうち、洗浄水Ｗの水面に近い高い位置で浮遊している排出物が流出口１４に到達するのに要する時間が長くなる。一方、流出口１４に近い低いところで浮遊している排出物については、流出口１４に到達するまでの時間が比較的短いままであることから、排出物の流出口１４への集中が回避される。したがって、前面壁１２の傾斜角度を後面壁１３よりも大きくした形態は、洗浄水Ｗを旋回させて供給しながら洗浄する場合において、特に、有効である。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では前面壁の下端部が、直接、便器排水路の流出口に連なる形態としたが、前面壁の下端部と流出口との間に水平な底面が介在する形態としてもよい。
（２）上記実施形態では後面壁の下端部が、直接、便器排水路の流出口に連なる形態としたが、後面壁の下端部と流出口との間に水平な底面が介在する形態としてもよい。
（３）上記実施形態では前面壁の下端部と、便器排水路の上流端部における前側の内壁とを、ほぼ同じ勾配で滑らかに連なる形態としたが、前面壁の下端部と、便器排水路の上流端部における前側の内壁とが、互いに異なる勾配で連なる形態としてもよい。
（４）上記実施形態では流出口の開口縁において後面壁の下端部と便器排水路の後側の内壁とがＵターン状に連なる形態としたが、後面壁の下端部と便器排水路の後側の内壁とが略直角又は鈍角状に連なる形態としてもよい。
（５）上記実施形態では、前面壁は、待機状態において便鉢に貯留される洗浄水の水面高さを境として、それよりも下方の領域の勾配が上方の領域の勾配よりも緩い角度となる形態としたが、待機状態における洗浄水の水面高さを境として、それよりも下方の領域の勾配が上方の領域の勾配よりも急な角度となる形態としてもよく、下方の領域と上方の領域とで勾配がほぼ一定となる形態としてもよい。
（６）上記実施形態では洗浄水を旋回させながら便鉢に供給するようにしたが、洗浄水は旋回させずに供給してもよい。
（７）上記実施形態では、後面壁が、便器排水路に向かうほど勾配が緩やかになる形態となっているが、便器排水路に向かうほど勾配が急になる形態や、勾配が一定である形態であってもよい。

実施形態１において待機状態をあらわす断面図 洗浄水を供給した直後の状態をあらわす断面図 洗浄水を供給した後、サイホン作用により便鉢内の洗浄水を便器排水路内に吸引した状態をあらわす断面図

符号の説明

１１…便鉢
１２…前面壁
１２Ｌ…前面壁における下方の領域
１２Ｈ…前面壁における上方の領域
１３…後面壁
１４…流出口
１６…便器排水路
１６Ｆ…便器排水路の上流端部における前側の内壁
Ｓ…待機状態における洗浄水の水面高さ
Ｗ…洗浄水

Claims (5)

1. 前面壁と後面壁がその前後間隔を下方に向かって狭めるように傾斜した形態となっている便鉢と、
   前記便鉢の底面に開口され、前記便鉢内の洗浄水を排出するための便器排水路とを備えた水洗式便器であって、
   前記便鉢の洗浄水が貯水される領域においては、前記便鉢の深さ方向における全貯水領域に亘り、前記前面壁に比べて前記後面壁が緩やかな勾配となっていることを特徴とする水洗式便器。
2. 前記前面壁の下端部と、前記便器排水路の上流端部における前側の内壁とが、ほぼ同じ勾配で滑らかに連なっていることを特徴とする請求項１記載の水洗式便器。
3. 前記後面壁は、前記便器排水路に向かうほど勾配が緩やかになる形態であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の水洗式便器。
4. 前記便鉢の底面には、前記便器排水路に連通する流出口が開口されており、
   前記便器排水路が、前記流出口から後方へ延出した形態となっていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の水洗式便器。
5. 前記前面壁は、待機状態において前記便鉢に貯留される洗浄水の水面高さを境として、それよりも下方の領域の勾配が上方の領域の勾配よりも緩い角度とされていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の水洗式便器。

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