JP2010138696A - ロータリートラップ式節水トイレ - Google Patents

Abstract

【課題】雨水ならびに生活排水の再利用と自然落下エネルギーを利用したロータリートラップ式節水トイレの提供を図る。
【解決手段】便器ボウルと連結フランジと回転式分Ｕ字管と汚物排水管と回転装置とで構成されるロータリートラップ式節水トイレの回転式Ｕ字管を回転装置によって機械的に回動する手段と、洗浄水の供給方式を分割式ならびに分離式の貯留タンク方式とする手段を採る。
【選択図】図1

Description

本発明は、雨水ならびに生活排水の再利用と自然落下エネルギーを利用した機械式排出機構を有する節水トイレに関する。

東京都の一般家庭水使用目的調査によると、家庭での水道水の使用量は、トイレ28％、風呂24％、炊事23％、洗濯16％、洗顔・その他9％となっていて、トイレに使われる使用量が意外にも多いことや、水資源の有効利用や二酸化炭素排出量規制等の世論的な気運と相俟って、近年おいては節水型トイレの需要が一段と高まってきている。

そしてその節水トイレの普及率の実態は、洗浄水を便器上方周縁のリム吐水口から吐出落下させて汚物を排出する洗い落とし式に始まり、その後、サイホンの吸引現象を利用したサイホン式水洗トイレが登場することで、汚物が水中にすぐに沈み込み下水管の汚物臭が発生しにくいことや、経済成長に伴う住宅居住スペースの拡大と、日本人の体格の向上による大型洋式水洗トイレの需要が増したことからその普及率は年々増加している。

一方、高層マンションや高層ビルオフィスで使われる節水トイレは、汚物の排出方向が鉛直の下水排水管に連結される横向きの汚物排水管の要求がなされてきたことから、貯留ボウルの排出口近くのゼット孔からの水勢を利用し、より強力なサイホン現象を発生させて汚物を排出することができる水道管直結式のフラッシュバルブを使ったサイホンゼット式トイレや、そのゼット孔からさらに強力なシーケンシャルバルブやダイレクトバルブなどの電磁噴出バルブの水勢を利用したボルテックスゼット孔タイプの節水トイレが開発され、溜水面が広く汚れが付着しにくく、さらにシンプルでタンクレスである上、連続使用が可能など、デザインと使い勝手が格段に良くなって来ていることから、最近ではその需要を急速に伸ばしている。

さらに、水資源の有効利用や二酸化炭素排出量規制等の世論的な気運による節水効果と、便器デザインやトイレ室の空間利用の多様化に伴うタンクレス化の要求が高まってきた昨今では、リム吐出口から大量の洗浄水を勢いよく渦巻き状に噴出する渦巻き流（トルネード）洗浄方式や、リム吐出口とゼット孔から吐出される洗浄水を3：7の割合で分流させて電気的に噴出するハイブリット制御洗浄方式や、臭気防止用トラップ筒を機械的に上下動させるターントラップ洗浄方式（特許文献１，２参照）等の高性能の節水トイレが開発され、現在では、当初の洗い落とし方式の洗浄水の使用量と比較して三分の一以上の節水効果を達成している。

しかしながら、更なる洗浄水の節水ならびに水道料金の節約を実現するには、洗浄水がサイホン式Ｕ字管のトラップ部を乗り越える方式には限界があり、機械式排出機構を有する節水方式が最も有効と考えられるが、現在の機械式排出機構を有するターントラップ式の節水トイレにおいては、下記の示す問題点の解決が指摘されるものである。
（１）トラップ筒が蛇腹状であるため、蛇腹の凹凸部に汚物が大量に付着した場合、トラ ップ筒の可変構造に機械的なトラブルが発生しやすい。
（２）トラップ筒の回動機構に汚物が付着しやすい構造であることから、回動金具の腐食 や故障が懸念され、その他の方式と比較して定期的なメンテナンス作業を必要とす る。
（３）使用されるトラップ筒の材質に、耐久性、耐触性、柔軟性が求められるため、その 性能を有する特殊材料の確保ならびに材料コスト高が懸念される。
（４）汚物やトイレットペーパーなどがトラップ筒収納室の内壁とトラップ筒の下流側開 口の一端部に挟まる可能性がある。
（５）便器ボウルの排水経路が床面に対して暖勾配配管状でなかったり、また全体的に排 水経路が長いことから洗浄水の貯留量が多い上、汚物の処理効率が良くない。
（６）トラップ筒収納室が、単に手洗い水の排水処理容器として使われているに過ぎず、 手洗い排水の有効利用がなされていない。

以上のようなターントラップ式節水トイレの実情を踏まえ、現状のターントラップ式節水トイレの構造は、蛇腹状に形成されたトラップ筒を機械的に上下方向に可変する構造を有して節水効果を図っているが、本発明者は、更なる節水効果を上げる手段として回転式Ｕ字管を回転装置で回動させる構造とし、また、スライド機構と付勢手段で常に連結フランジと回転式Ｕ字管の凹凸溝または螺子部で形成される回転伝達機構の谷と山部を一方向に幾重に密封当接させることによって洗浄水の漏れと下水配管臭を遮断する構造を採用し、さらに洗浄水の供給方式を分割式ならびに分離式の貯留タンク方式として、雨水や生活排水を使用することで水道料金の節約効果が得られる三重の効果が得られる点に着目し、本発明におけるロータリートラップ式節水トイレの提案に至るものである。

特開２００５-１５５１４６号公報 特開２００８-２９１６１２号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、従来の機械式排出機構を有するターントラップ式の節水トイレの改善点を克服し、洗浄水の節水ならびに水道料金の節約を実現するにあたって、機械的排出機構を有する水洗トイレの回転式Ｕ字管（先行技術のターントラップ筒に相当）を円周方向に回動させることによって機械的な可動構造を簡素化し、さらに凹凸溝または螺子部で形成される回転伝達機構を一方向へ付勢させて密封手段を図る共に、便器ボウルから回転式Ｕ字管のトラップ部までの排水経路を可能な限り短縮し、さらに傾斜角度をつけることによって自然落下エネルギーを利用して洗浄水の使用量を低減し、さらに留水タンク方式を採用することで、雨水や生活排水の再利用を図り、水道水をなるべく使用しない方法を採ることで水道料金の節約を図るもので、また、分割式と分離式の留水タンクを設けることで連続使用を可能とし、一般住宅は元より高い水圧が得られない高層マンションや高層ビルトイレでも使用できる機械的排出機構を有するロータリートラップ式節水トイレの提供を図る。

本発明は上記目的を達成するために、ロータリートラップ式節水トイレの回転式Ｕ字管を機械的に回動する手段と、洗浄水の供給方式を分割式ならびに分離式の貯留タンク方式とする手段を採るもので、詳しくは、
便器ボウルと連結フランジと回転式Ｕ字管と汚物排水管と回転装置とで構成されるロータリートラップ式節水トイレであって、
便器ボウルは、底部後方にフランジ部を有するボウル排水管を設けて成り、連結フランジは、内周部に回転式分Ｕ字管の両側に連結する回転伝達機構を設けて成り、回転式Ｕ字管は、中央にトラップ部を備えて略Ｕ字形に屈曲して形成され、両端には連結フランジに連結する回転伝達機構を設けると共に、上流端部付近の外筒部には回転装置に連結する回転伝達手段を設け、さらに両端を結ぶ回動中心軸の外筒部の上流側外側にスライド機構と付勢手段を突設して成り、回転装置は、回転式Ｕ字管の回転伝達手段に回動可能に配設し、汚物排水管は、上流側は回転式Ｕ字管の下流側の連結フランジに連結され、下流側は床下汚物排水管に連結して成り、便器ボウルと連結フランジと回転式Ｕ字管と回転装置と汚物排水管とを連結することで、スライド機構と付勢手段によって回転式Ｕ字管と連結フランジの回転伝達機構を一方向へ付勢させて密封当接させた状態を維持しながら、回転式Ｕ字管が回転装置によって円周方向に９０度回動することで、洗浄水ならびに汚物が便器ボウルから床下汚物排水管を通過して下水配水管に排出される手段を採る。

また本発明は、汚物排水管に連結される壁側汚物排水管が、下流方向の後方側面横向きに開口し、鉛直する下水配水管に連結される手段を採る。

また本発明は、ボウル排水管と連結フランジと回転式Ｕ字管と汚物排水管と回転装置とが、上流方向から下流方向にかけて傾斜角を有して暖勾配配管状に設置する手段を採る。

また本発明は、便器本体内に設けられた分割式貯留タンクと便器本体外に設けられた分離式貯留タンクとを連結管で連結して一体化し、最上位に位置する貯留タンク内の洗浄水の水位をフロートスイッチで管理し、洗浄水を最下位に位置する貯留タンクから汲み上げポンプによって便器ボウルのリム吐出口から吐出する手段を採る。

また本発明は、貯留タンクに手洗い排水管または雨水配水管または汲み上げ配水管または洗濯機濯ぎ排水管の何れかまたは組み合わせてそれらを屋外貯留タンクに一旦集約し、汲み上げポンプで最上位の貯留タンクに供給する手段を採る。

また本発明は、水道管直結電磁開閉バルブから直接連結される分離式貯留タンクが、取り外しならびに持ち運び可能な緊急非常用の貯留タンクである手段を採る。

本発明のロータリートラップ式節水トイレによれば、回転式Ｕ字管を回転装置で回動させ、さらにスライド機構と付勢手段で常に連結フランジと回転式Ｕ字管の凹凸溝または螺子部で形成される回転伝達機構の谷と山部を一方向に付勢させて幾重にも密封当接させる構造により、洗浄水の漏れ防止と下水配管臭を完全に遮断することができる優れた効果を奏する。

また、本発明のロータリートラップ式節水トイレによれば、機械的排出機構を有する回転式Ｕ字管を回転装置によって回動する手段を採ることで、回動機構を構成する部品と汚物や洗浄水とを完全に分離する構造であることから、機械的故障や汚物のつまりや下水の臭気漏れがない優れた効果を奏する。

また、本発明のロータリートラップ式節水トイレによれば、ボウル排水管と連結フランジと回転式Ｕ字管のストラップ部までの排水経路が、従来のＵ字管方式やターントラップ方式と比べて短いため、排水経路内に貯留される洗浄水の量が絶対的に少なくなることから既に節水効果を上げている現状から更なる節水効果が図れる優れた効果を奏する。

また、本発明のロータリートラップ式節水トイレによれば、回転式Ｕ字管を回転伝達機構によって円周方向に９０度回動する単純な構造を採っていることにより、製造コストの低廉が図られると共にメンテナンス作業も簡単になる優れた効果を奏する。

また、本発明のロータリートラップ式節水トイレによれば、汚物排水管の床下汚物排水管が、床面下方向に開放していることによって、一戸建て住宅に適した節水トイレとすることができることや、壁側汚物排水管が、後方側面壁方向に開口していることによって、高層マンションや高層ビルトイレに適した節水トイレとすることができる優れた効果を奏する。

また、本発明のロータリートラップ式節水トイレによれば、ボウル排水管と連結フランジと回転式Ｕ字管と汚物排水管とが、上流方向から下流方向にかけて傾斜角を有して暖勾配配管状に設置することによって、洗浄水と汚物を自然落下エネルギーを利用して加速度的に排出することができると共に、災害時ならびに停電時においては、手回しハンドル（図３参照）と少ない置水でトイレの使用ができる優れた効果を奏する。

また、本発明のロータリートラップ式節水トイレによれば、便器本体内に分割された貯留タンクと、便器本体外に分離された貯留タンクとを設け、それらを連結管で連結することによって一体化し、便器本体のコンパクト化、デザイン化、大容量化が一挙に図られることで、トイレの連続使用を可能とし、またトイレ室のデッドスペースの有効利用が図られる優れた効果を奏する。

また、本発明のロータリートラップ式節水トイレによれば、汲み上げポンプによって洗浄水を貯留タンクから供給するため、便器ボウルのリム吐出口より渦巻き水流が噴出することによって、便器ボウルの内壁面の清掃が人手を煩わすことなく自動的にできると共に、従来のフロート弁の作動によるタンク音やゼット孔から噴出させるフラッシュバルブの衝撃作動音を解消することができる優れた効果を奏する。

また、本発明のロータリートラップ式節水トイレによれば、貯留タンクに手洗い排水管、雨水配水管、汲み上げ配水管、洗濯機濯ぎ排水管の何れかまたは組み合わせてそれらを屋外貯留タンクに一旦集約し、汲み上げポンプで最上位の貯留タンクに供給することによって、水資源の有効利用や二酸化炭素排出量の削減が図られ、水道管直結式の給水を最小限に留めることで水道料金の節約が図れる優れた効果を奏する。

また、本発明のロータリートラップ式節水トイレによれば、手洗い排水管、雨水配水管、汲み上げ配水管、または洗濯機濯ぎ排水管を一つの室外貯留タンクに一旦集約して連結することによって、一戸建て住宅では屋外に、高層マンション住宅ではベランダなどに設置することにより、消費者の住宅事情に合わせた節水型トイレの提供ができ、家庭で使用される水道水の60％前後がトイレ用の洗浄水として再利用することができる優れた効果を奏する。

また、本発明のロータリートラップ式節水トイレによれば、水道管直結電磁開閉バルブから直接連結される分離式貯留タンクが、取り外しならびに持ち運び可能な緊急非常用の貯留タンクとすることで、日常的にはトイレの洗浄水として使用し、緊急非常事態時は、取り外して持ち運び可能な緊急非常用の貯留タンクとして利用できる優れた効果を奏する。

また、本発明のロータリートラップ式節水トイレによれば、例えば、標準的な一般家庭の１ヶ月の水道使用料金を8600円と想定すると、トイレに流用することができる風呂や洗濯に使用される水道料金は、2500〜3000円程度になると試算され、その節約効果は家計光熱費の大きな助けとなる優れた効果を奏する。

本発明のロータリートラップ式節水トイレの主要構造を示す斜視図である。（実施例１） 本発明のロータリートラップ式節水トイレの主要構造を示す拡大断面図である。（実施例２） 本発明のロータリートラップ式節水トイレの請求項１記載の実施形態を示す説明図である。（実施例３） 本発明のロータリートラップ式節水トイレの請求項２記載の実施形態を示す説明図である。（実施例４） 本発明のロータリートラップ式節水トイレの請求項３記載の実施形態を示す説明図である。（実施例５） 本発明のロータリートラップ式節水トイレの請求項４記載の実施形態を示す説明図である。（実施例６） 本発明のロータリートラップ式節水トイレの請求項５記載の実施形態を示す説明図である。（実施例７） 本発明のロータリートラップ式節水トイレの請求項６記載の実施形態を示す説明図である。（実施例８）

本発明は、便器ボウルと連結フランジと回転式Ｕ字管と汚物排水管と回転装置とで構成され、該回転式Ｕ字管を回転装置によって機械的に回動にする手段と、洗浄水の供給方式を分割式ならびに分離式の貯留タンク方式とする手段を採ったことを最大の特徴とするもので、以下、実施例を図面を基に説明する。

尚、本実施例で示す回転装置１１、スライド機構１２、付勢手段１４、回転伝達機構２１，３１、回転伝達手段２４に関する構造は、下記に述べる実施例に特に限定されるものでなく、本発明の主旨に逸脱しない範囲で任意に変更することができる。

図１は、本発明のロータリートラップ式節水トイレの主要構造を示す斜視図である。
図（ａ）はロータリートラップ部Ｒの全体斜視図を示し、（ｂ）図はロータリートラップ部Ｒの分解斜視図を示す。
本発明におけるロータリートラップ式節水トイレは、便器ボウル４０と連結フランジ３０と回転式Ｕ字管２０と汚物排水管７０と回転装置１１とで構成される。
便器ボウル４０（図示なし）は、底部後方にフランジ部４２を有するボウル排水管４１を下向きに傾斜させて設け、連結フランジ３０に連結される。

連結フランジ３０は、ボウル排水管４１と回転式Ｕ字管２０に連結するためのフランジ部４２を設け、下流方向の内周部には回転式Ｕ字管２０に連結する凹凸溝または螺子部を形成する回転伝達機構３１を設けて形成される。

回転式Ｕ字管２０は、トラップ部２６を備えて略Ｕ字形に屈曲して形成され、両端には連結フランジ３０に連結する回転伝達機構２１を設けると共に、上流端部付近の外筒部２７には回転装置１１に連結する歯車による回転伝達手段２４を設け、さらに両端を結ぶ回動中心軸Ｃの外筒部の上流側外側にスライド機構１２と付勢手段１４を突設する構造を有する。

またトイレ使用時は、回転装置１１によって回動され、回転式Ｕ字管２０が水平横向きになった時点で洗浄水Ｓと汚物Ｇが排出され、上向きになった時点で洗浄水Ｓが貯留される。また設置状態は、水平状態よりやや暖勾配配管状とすることにより自然落下エネルギーを利用した排水効率が図られ、さらに、便器ボウル４０からの排水経路の距離を短くすることによって更なる洗浄水Ｓの節水効果が図れる構造である。

回転装置１１は、回転式Ｕ字管２０の回転伝達手段２４に回動可能に便器本体１０に取り付けられる。また、回転式Ｕ字管２０を円周方向に９０度回動させる電気的駆動手段であるが、コスト削減や停電時の臨時的な処置手段として、リンク機構、ラック＆ピニオン機構を利用した足踏み式の回動装置としたり、手動用の手回しハンドル１５を取り付けることができる。

回転伝達機構２１，３１は、凹凸溝または螺子部で形成されるもので、その他構造として凹凸溝に複数の防水ベアリングやＯリング、シールリング等の回転・防水部品を装着する場合は、連結フランジ３０を縦割りにして二分割し、最終組み立て時に締め付け金具で締結して構成することもできる。また、連結フランジ３０と回転式Ｕ字管２０が塩ビ管などの樹脂管を用いた丸みのある凹凸溝または螺子部を形成する回転伝達機構２１，３１とした場合は、夫々を強圧入で嵌め込むことによって、密封ならびに回動可能に係合する構造とすることができる。さらに、付勢手段１４によって、谷と山部を一方向に幾重にも密封当接する構造により、洗浄水Ｓの漏れ防止と下水配管臭を完全に遮断することができる構造とすることができる。尚、回転伝達機構２１，３１が、凹凸溝または螺子部以外の構成で形成される場合は、スライド機構１２ならびに付勢手段１４は不要となる。

スライド機構１２は、スライド軸１３の先端部の形状が丸状を形成して成り、回転式Ｕ字管２０の上流側後方に突設されるスライド機構穴２５のやや大きめの穴に挿入することでスライド動作と回動動作を同時に可能にして便器本体１０に取り付けられる。

付勢手段１４は、スライド機構１２のスライド軸１３の先端部にコイルバネを嵌め込んで常に連結フランジ３０と回転式Ｕ字管２０の凹凸溝または螺子部で形成される回転伝達機構２１、３１の幾重の谷と山部を一方向に密封当接させた状態を維持することによって、洗浄水Ｓの漏れと下水配管臭を遮断することができる構造としている。

汚物排水管７０は、上流側は回転式Ｕ字管２０の下流側の連結フランジ３０にＬ型形状を有して連結され、下流側は床下汚物排水管７１に連結して形成される。

図２は、本発明のロータリートラップ式節水トイレの主要構造を示す拡大断面図である。
図１（ａ）の組み立て状態を拡大した断面詳細図である。
回転式Ｕ字管２０の両側に設けられる回転伝達機構２１は、連結フランジ３０の回転伝達機構３１によって回動自在に取り付けられ、中央の付勢手段１４ならびにスライド機構１２によって一方向に押し付けられて凹凸溝または螺子部が当接密着され、さらに回転式Ｕ字管２０の外筒部２７に設けられる歯車による回転伝達手段２４と、回転装置１１の歯車による回転伝達手段２４によって円周方向（水平横向き方向1/4回転）に９０度回動することでトラップ部２６が水平横向きになることによって回転式Ｕ字管２０が図５（ｂ）に示すような暖勾配配管状になり、洗浄水Ｓならびに汚物Ｇが水平方向にＵ字状に蛇行しながら自然落下エネルギーよって加速度的に排出される構造となるものである。

図３は、本発明のロータリートラップ式節水トイレの請求項１記載の実施形態を示す説明図である。
床下汚物排水管７１が下水配水管７３に連結される一戸建て住宅仕様のロータリートラップ式節水トイレである。詳しくは、
便器ボウル４０と連結フランジ３０と回転式Ｕ字管２０と汚物排水管７０と回転装置１１とで構成されるロータリートラップ式節水トイレであって、便器ボウル４０は、底部後方にフランジ部４２を有するボウル排水管４１を設けて成り、連結フランジ３０は、内周部に回転式Ｕ字管２０の両側に連結する回転伝達機構３１を設けて成り、回転式Ｕ字管２０は、トラップ部２６を備えて略Ｕ字形に屈曲して形成され、両端には連結フランジ３０に連結する回転伝達機構２１を設けると共に、上流端部付近の外筒部には回転装置１１に連結する回転伝達手段２４を設け、さらに両端を結ぶ回動中心軸の外筒部２７の上流側外側にスライド機構１２と付勢手段１４を突設して成り、回転装置１１は、回転式Ｕ字管２０の回転伝達手２４段に回動可能に配設し、汚物排水管７０は、上流側は回転式Ｕ字管２０の下流側の連結フランジ３０に連結され、下流側は床下汚物排水管７１に連結して成り、便器ボウル４０と、連結フランジ３０と、回転式Ｕ字管２０と、回転装置１１と、汚物排水管７０とを連結することで、スライド機構１２と付勢手段１４によって回転式Ｕ字管２０と連結フランジ３０の回転伝達機構２１，３１を一方向へ付勢させて密封当接させた状態を維持しながら、回転式Ｕ字管２０が回転装置１１によって円周方向（水平横向き方向1/4回転）に９０度回動することで、洗浄水Ｓならびに汚物がＧ便器ボウル４０から床下汚物排水管７１を通過して下水配水管７３に排出される一戸建て住宅仕様のロータリートラップ式節水トイレである。

図４は、本発明のロータリートラップ式節水トイレの請求項２記載の実施形態を示す説明図である。
図（ａ）は汚物排水管７０が下向きの状態を示し、（ｂ）図は汚物排水管７０が横向きの状態を示すもので、壁側汚物排水管７２が下水配水管７３に連結される状態に合わせて取り付けることができる高層マンションならびに高層ビルトイレ仕様のロータリートラップ式節水トイレである。詳しくは、
便器ボウル４０と、連結フランジ３０と、回転式Ｕ字管２０と、汚物排水管７０と、回転装置１１と、で構成されるロータリートラップ式節水トイレであって、便器ボウル４０は、底部後方にフランジ部４２を有するボウル排水管４１を設けて成り、連結フランジ３０は、内周部に回転式Ｕ字管２０の両側に連結する回転伝達機構３１を設けて成り、回転式Ｕ字管２０は、トラップ部２６を備えて略Ｕ字形に屈曲して形成され、両端には連結フランジ３０に連結する回転伝達機構２１を設けると共に、上流端部付近の外筒部には回転装置１１に連結する回転伝達手段２４を設け、さらに両端を結ぶ回動中心軸の外筒部２７の上流側外側にスライド機構１２と付勢手段１４を突設して成り、回転装置１１は、回転式Ｕ字管２０の回転伝達手２４段に回動可能に配設し、汚物排水管７０は、上流側は回転式Ｕ字管２０の下流側の連結フランジ３０に連結され、下流側は床下汚物排水管７１に連結して成り、便器ボウル４０と、連結フランジ３０と、回転式Ｕ字管２０と、回転装置１１と、汚物排水管７０とを連結することで、スライド機構１２と付勢手段１４によって回転式Ｕ字管２０と連結フランジ３０の回転伝達機構２１，３１を一方向へ付勢させて密封当接させた状態を維持しながら、回転式Ｕ字管２０が回転装置１１によって円周方向（水平横向き方向1/4回転）に９０度回動することで、洗浄水Ｓならびに汚物がＧ便器ボウル４０から壁側汚物排水管７２を通過して下水配水管７３に排出される高層マンションならびに高層ビルトイレ仕様のロータリートラップ式節水トイレである。

図５は、本発明のロータリートラップ式節水トイレの請求項３記載の実施形態を示す説明図である。
図（ａ）はロータリートラップ部Ｒを暖勾配配管状に設置した場合を示す。
ボウル排水管４１と連結フランジ３０と回転式Ｕ字管２０と汚物排水管７０と回転装置１１とを図示されるように、上流方向から下流方向にかけて傾斜角αを有して暖勾配配管状に設置することによって、洗浄水Ｓならびに汚物Ｇが自然落下エネルギーよって加速度的に排出される構造とすることができる。

また、排水経路を傾斜させる場合、回転式Ｕ字管２０と汚物排水管７０が成す角度は、床下汚物排水管７１に直結できるように鉛直方向の真下を向いている状態が好ましい。

また、待機時の洗浄水Ｓは、ボウル排水管４１の水頭位置Ｌbと回転式Ｕ字管２０のストラップ部２６の水頭位置Ｌａの均衡が保たれた状態で待機される。また、便器ボウル４０の形状は、どちらかといえばボルテックスタイプに近い溜水面が広い便器ボウル形状を有し、ボウル排水管４１は下部後方に位置させて可能な限り傾斜角αを持たせて暖勾配配管状に下方に向けて設置されることが望ましい。

図（ｂ）は回転式Ｕ字管２０が回動された状態を示す。
回転式Ｕ字管２０が回転装置１１によって円周方向（水平横向き方向1/4回転）に９０度回動することで、汚物Ｇと洗浄水Ｓは回転式Ｕ字管２０の汚物排水口２３が水平方向にＵ字状に蛇行して汚物排水管７０に排出される構造を有する。

図６は、本発明のロータリートラップ式節水トイレの請求項４記載の実施形態を示す説明図である。
貯留タンク５０は、便器本体１０内の分割式貯留タンク５４と、便器本体１０外の分離式貯留タンク５５とを設け、それらを連結管５２で連結して一体化し、最上位に位置する貯留タンク５０内の洗浄水Ｓの水頭位置をフロートスイッチ５１で管理し、洗浄水Ｓを最下位に位置する分割式または分離式の貯留タンク５４，５５から汲み上げポンプ５３と吐出配水管５７によって便器ボウル４０のリム吐出口４３へ連結して吐出されるもので、補充される洗浄水Ｓは、水道管Ｈから電磁開閉バルブ１６をフロートスイッチ５１で制御して供給する。この時の水道管Ｈからの供給を制御する電磁開閉バルブ１６は、単に便器ボウル４０に洗浄水Ｓを供給すれば良く、自然落下エネルギーを利用して洗浄水Ｓと汚物Ｇを排出しているため、特に圧力を必要としないもので、従来のようなフラッシュバルブやダイレクトバルブ等を使用しないでその目的を達成することができる。

また、貯留タンク５０は、壁収納、コーナー収納、床下収納、便器内収納、水槽タンク、屋外貯留タンク６６などの便器本体１０周辺に分割式ならびに分離式にして設置することができるもので、最上位の貯留タンク５０のフロートスイッチ５１で水頭管理し、最下位の分割式または分離式貯留タンク５４，５５から洗浄水Ｓを汲み上げポンプ５３を作動させることによって便器ボウル４０のリム吐出口４３から吐出するものである。また、一戸建て住宅で使用される雨水、地下水、引込用水などは、屋外貯留タンク６６に一旦集約し、汲み上げポンプ６５で上位の貯留タンク５０に供給することよって水資源の有効利用と水道料金の節約が図れるものである。

汲み上げポンプ５３は、最下位の分割式または分離式貯留タンク５４，５５から洗浄水Ｓを吐出ポンプ配水管５７によって吐出するもので、大便の場合は吐出時間を長く設定し、小便の場合は吐出時間を短く設定して洗浄水Ｓの吐出量を調節するものである。また、フラッシュバルブやダイレクトバルブなどの電磁噴出バルブを使用していないのでタンク音やバルブ開閉衝撃音などが解消されるため静寂性の高い節水トイレの提供が可能になる。

オーバーフロー管５６は、Ｕ字管状のトラップを配設して下水管臭気を遮断し、汚物排水管３８または汚物排水管７１，７２にまたは外部に排出される。

大気通気管５８は、メインの貯留タンク５０と並行して分割式または分離式貯留タンク５４，５５の上方に連結されて設けられるもので、その大気通気口はメインの貯留タンク５０の水頭位置より高い位置の便器本体１０の任意の場所に設けられる。

図７は、本発明のロータリートラップ式節水トイレの請求項５記載の実施形態を示す説明図である。
洗浄水Ｓは、水道管Ｈから電磁開閉バルブ１６をフロートスイッチ５１で制御して供給される外に、手洗い排水管６０、雨水配水管６１、汲み上げ配水管６２、洗濯機濯ぎ排水管６４の何れかまたは組み合わせてそれらを屋外貯留タンク６６に一旦集約し、汲み上げポンプ６５で最上位の貯留タンク５０に供給する。

手洗い排水管６０は、トイレ室内に設けられる手洗い便器から排出される使用済みの手洗い水を有効利用するために屋外貯留タンク６６（最上位の貯留タンク５０に直接連結可）に一旦集約し、汲み上げポンプ６５で最上位の貯留タンク５０に供給する手段を採ることができるもので、必要以上の手洗い水は、オーバーフロー管５６を通して汚物排出管７０または汚物排水管７１，７２にまたは外部に排出される。

雨水配水管６１は、一戸建て住宅の屋根の軒先に設けられる雨どいから供給される雨水を有効利用するために屋外貯留タンク６６に一旦集約し、汲み上げポンプ６５で最上位の貯留タンク５０に連結される。また大雨などの場合は、途中に止栓コック１８を設けて給水を強制的に停止することができる。

汲み上げポンプ管６２は、貯留タンクやお風呂の残り湯を再利用するもので、それ以外に一戸建て住宅で使用される雨水、地下水、引込用水などは、屋外貯留タンク６６に一旦集約し、汲み上げポンプ６５で最上位の貯留タンク５０に供給するものである。

洗濯機濯ぎ排水管６４は、洗濯機の洗剤を含んだ洗濯水と濯ぎ水を電磁切替バルブ１７で切替えて屋外貯留タンク６６に一旦集約し、汲み上げポンプ６５で最上位の貯留タンク５０に供給することで、更なる大きな節水効果が実現できる。

本発明のロータリートラップ式節水トイレの使用例を説明する。
（１）最上位の貯留タンク５０には、洗浄水Ｓが手洗い排水管６０、雨水配水管６１、汲 み上げ配水管６２、洗濯機濯ぎ排水管６４の何れかまたは組み合わせてそれらを屋 外貯留タンク６６に一旦集約し、汲み上げポンプ６５で最上位の貯留タンク５０に 供給する。さらに洗浄水Ｓが必要とされる場合は、最上位の貯留タンク５０のフロ ートスイッチ５１が働き、水道管Ｈに直結される電磁開閉バルブ１６と電磁切替バ ルブ１７が作動して水道水が最上位の貯留タンク５０に補充される。
（２）この時の洗浄水Ｓは最下位の分割式または分離式貯留タンク５４，５５から順次貯 められ、最上位の貯留タンク５０のフロートスイッチ５１で設定された水頭位置で 停止する。
（３）必要以上の洗浄水Ｓの制限手段は、洗濯機濯ぎ排水管６４からの洗浄水Ｓは電磁切 替バルブ１７で切り替えられ、水槽タンクやお風呂の浴槽からの洗浄水Ｓとなる水 は汲み上げポンプ６５が停止され、手洗い排水管６０と雨水配水管６１からのとな る水は洗浄水Ｓは、屋外貯留タンク６６に一旦集約してオーバーフローされる。
（４）ボウル排水管４１の水頭位置Ｌbと回転式Ｕ字管２０のストラップ部２６の水 頭位置Ｌａの洗浄水Ｓが均衡を保った状態で待機された中で使用者が用便を足す。
（５）排便された汚物Ｇは、便器ボウル４０のボウル排水管４１の底面に沈殿する。
（６）使用者によって洗浄スイッチが押される。
（７）回転式Ｕ字管２０が回転装置１１によって円周方向（水平横向き方向1/4回転 ）に９０度回動することで、汚物Ｇと洗浄水Ｓは回転式Ｕ字管２０の汚物流入口２ ２から水平方向にＵ字状に蛇行して汚物排水管７０に排出され、数秒後、回転式Ｕ 字管２０は、元の位置に戻って停止する。
（８）排出された洗浄水Ｓと汚物Ｇは、回転式Ｕ字管２０の汚物排水口２３から、汚物排 水管７０を通過して床下または壁側汚物排水管７１，７２へ排出される。
（９）最下位の分割式または分離式貯留タンク５４，５５に設けられている汲み上げポン プ５３の動作スイッチが入り、便器ボウル４０のリム吐出口４３から洗浄水Ｓがタ イマー設定によって一定量吐出される。
（１０）最上位の貯留タンク５０の洗浄水Ｓの補充は、分割式または分離式貯留タンク５ ４，５５が連結管５２で連結されて一体化しているため、最上位の貯留タンク５０ のフロートスイッチ５１で設定された水頭位置まで手洗い排水管６０、雨水配水管 ６１、汲み上げ配水管６２、洗濯機濯ぎ排水管６４の何れかまたは組み合わせてそ れらを屋外貯留タンク６６に一旦集約し、汲み上げポンプ６５で最上位の貯留タン ク５０に洗浄水Ｓが補充される。
（１１）（１０）で補充される洗浄水Ｓが不足する場合、水道管Ｈに直結される電磁開閉 バルブ１６と電磁切替バルブ１７が作動して水道水が最上位の貯留タンク５０に補 充される。
（１２）リム吐出口４３から吐出された洗浄水Ｓは、便器ボウル４０と回転式Ｕ字管２０ のトラップ部２６を水頭位置として貯留される。
（１３）再び使用者によって洗浄スイッチが押されてトイレの使用が繰り返される。

図８は、本発明のロータリートラップ式節水トイレの請求項６記載の実施形態を示す説明図である。
水道管Ｈ直結の電磁開閉バルブ１６から直接連結される分離式貯留タンク５５が、取り外しならびに持ち運び可能な緊急非常用の貯留タンク６８とすることで、日常的にはトイレ用の洗浄水貯留タンクとして使用し、緊急非常事態時は、取り外して持ち運び可能な緊急非常用の貯留タンク６８として利用できる。

本発明のロータリートラップ式節水トイレの貯留タンクにおける雨水ならびに生活排水を再利用する方法は、都市計画における水資源施設の有効利用に繋がり、また水道管に直結する分離式貯留タンクを備えることによって、非常災害時の緊急飲料水として使用することができるものである。また洗濯機の機能搭載において、洗濯水の洗剤を含んだ排水と濯ぎ水とを切替える機能が洗濯機に装備されるようになれば、さらなる節水効果が実現されることになるもので、また冒頭の東京都の一般家庭水使用目的調査による家庭での水道水の使われ方は、トイレ28％、風呂24％、炊事23％、洗濯16％、洗顔・その他9％を示していることから、単純にトイレ28％＋風呂24％＋洗濯16％合計すると、使用される水道水は68％になり、その他雨水の利用など含めると少なくとも家庭で使用される60％前後の生活排水がトイレ用の洗浄水として使用することができるものであり、本発明によるロータリートラップ式節水トイレの産業上の利用可能性は極めて高いものと解する。

１０ 便器本体
１１ 回転装置
１２ スライド機構
１３ スライド軸
１４ 付勢手段
１５ 手回しハンドル
１６ 電磁開閉バルブ
１７ 電磁切替バルブ
１８ 止栓コック
２０ 回転式Ｕ字管
２１ 回転伝達機構
２２ 汚物流入口
２３ 汚物排水口
２４ 回転伝達手段
２５ スライド機構穴
２６ トラップ部
２７ 外筒部
３０ 連結フランジ
３１ 回転伝達機構
３２ フランジ部
４０ 便器ボウル
４１ ボウル排水管
４２ フランジ部
４３ リム吐出口
５０ 貯留タンク
５１ フロートスイッチ
５２ 連結管
５３ 汲み上げポンプ
５４ 分割式貯留タンク
５５ 分離式貯留タンク
５６ オーバーフロー管
５７ 吐出ポンプ配水管
５８ 大気通気管
６０ 手洗い排水管
６１ 雨水配水管
６２ 汲み上げ配水管
６４ 洗濯機濯ぎ排水管
６５ 汲み上げポンプ
６６ 屋外貯留タンク
６７ 水道水供給管
６８ 緊急非常用の貯留タンク
７０ 汚物排水管
７１ 床下汚物排水管
７２ 壁側汚物排水管
７３ 下水排水管
Ｃ 回動中心軸
Ｈ 水道管
Ｓ 洗浄水
Ｇ 汚物
Ｋ 壁
Ｆ 床下
Ｒ ロータリートラップ部
Ｌa 水頭面
α 傾斜角

Claims (6)

1. 便器ボウルと、連結フランジと、回転式Ｕ字管と、汚物排水管と、回転装置と、で構成されるロータリートラップ式節水トイレであって、
   前記便器ボウルは、底部後方にフランジ部を有するボウル排水管を設けて成り、
   前記連結フランジは、内周部に前記回転式分Ｕ字管の両側に連結する回転伝達機構を設けて成り、
   前記回転式Ｕ字管は、トラップ部を備えて略Ｕ字形に屈曲して形成され、両端には前記連結フランジに連結する回転伝達機構を設けると共に、
   上流端部付近の外筒部には前記回転装置に連結する回転伝達手段を設け、
   さらに両端を結ぶ回動中心軸の外筒部の上流側外側にスライド機構と付勢手段を突設して成り、
   前記回転装置は、前記回転式Ｕ字管の回転伝達手段に回動可能に配設し、
   前記汚物排水管は、上流側は前記回転式Ｕ字管の下流側の連結フランジに連結され、下流側は床下汚物排水管に連結して成り、
   前記便器ボウルと、前記連結フランジと、前記回転式Ｕ字管と、前記回転装置と、前記汚物排水管とを連結することで、前記スライド機構と前記付勢手段によって前記回転式Ｕ字管と前記連結フランジの回転伝達機構を一方向へ付勢させて密封当接させた状態を維持しながら、前記回転式Ｕ字管が前記回転装置によって円周方向に９０度回動することで、洗浄水ならびに汚物が前記便器ボウルから床下汚物排水管を通過して下水配水管に排出されることを特徴とするロータリートラップ式節水トイレ。
2. 前記汚物排水管に連結される壁側汚物排水管が、下流方向の後方側面横向きに開口し、鉛直する下水配水管に連結されることを特徴とする請求項１記載のロータリートラップ式節水トイレ。
3. 前記ボウル排水管と、前記連結フランジと、前記回転式Ｕ字管と、汚物排水管と、前記回転装置と、が上流方向から下流方向にかけて傾斜角を有して暖勾配配管状に設置することを特徴とする請求項１または請求項２記載のロータリートラップ式節水トイレ。
4. 便器本体内に設けられた分割式貯留タンクと、便器本体外に設けられた分離式貯留タンクと、を連結管で連結して一体化し、
   最上位に位置する貯留タンク内の洗浄水の水位をフロートスイッチで管理し、
   洗浄水を最下位に位置する分割貯留タンクから汲み上げポンプによって前記便器ボウルのリム吐出口から吐出することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか記載のロータリートラップ式節水トイレ。
5. 前記貯留タンクに手洗い排水管、または雨水配水管、または汲み上げ配水管、または洗濯機濯ぎ排水管の何れかまたは組み合わせてそれらを屋外貯留タンクに一旦集約し、汲み上げポンプで最上位の貯留タンクに供給することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか記載のロータリートラップ式節水トイレ。
6. 水道管直結電磁開閉バルブから直接連結される前記分離式貯留タンクが、取り外しならびに持ち運び可能な緊急非常用の貯留タンクとしたことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか記載のロータリートラップ式節水トイレ。

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