JP2014109089A - 吸引式便器 - Google Patents

Abstract

【課題】便を含む排水のスムーズな吸引
【解決手段】
吸引式便器１０は、便器本体１２の底部１２ｂには、排水口３２から水平方向に広がった便受部４１と、便受部４１の周縁部から立ち上がった段差部４２と、段差部４２の上縁から連続し、便受部４１よりも急な傾斜を有する傾斜面部４３とが設けられている。排水管路１３は、少なくとも段差部４２の上縁よりも上まで排水が溜まるように、便器本体１２に溜まる排水の高さを規定する排水面規定部７０を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は吸引式便器に関する。

例えば、特許文献１には吸引式便器が開示されている。特許文献１で開示された吸引式便器は、便器と、便器の排水口に接続された排水管路と、排水管路の他端に接続された負圧タンクと、排水管路に設けられた開閉弁とを備えている。そして、便器に排泄物や排水が溜まっている状態において、負圧タンクを負圧にし、開閉弁を開くことによって、便器に溜まった排泄物および排水が排水管路を通じて負圧タンクに吸引搬送されるようになっている。

また、寝床やベッドの横に置いて用いられるポータブルトイレも知られている（例えば、特許文献２）。これらのポータブルトイレは、排便に介護が必要な高齢者や病人等が用をたすために用いられる。

特開１９９８−１９５９６０号公報 特開２０１０−２４０１６５号公報

ポータブルトイレは、寝床やベッドの横に置いて、自力でトイレまで行けない高齢者や病人等が用をたすための簡易トイレとして使用されている。ポータブルトイレは、寝床やベッドの横に置かれ、排泄物を受けるバケツのような容器が便器に設置されており、通常は、蓋がされている。使用者は、蓋を開けて使用し、その後、便器に所定量の水を流すなどし、使用後は蓋をする。介護者は、容器を取り外して、トイレに捨てに行き、容器を洗浄して、再びセットする。

かかるポータブルトイレは、排泄物を受けた容器に蓋をしたのみで、臭いが生じ易い。また、容器を取り外して、トイレに捨てに行き、容器を洗浄して、再びセットする作業は、介護者にとって負担である。介護される者にとっても精神的に負担が生じる。

このようなことから、本発明者は、ポータブルトイレに吸引式便器を適用することを検討している。この場合、寝床やベッドの横に設置されたポータブルトイレから便を搬送する排水管路を敷設する必要がある。この際、排水管路の敷設が容易になるように排水管路はできるだけ細くしたい。しかしながら、人間の便には、直径が２５ｍｍ程度で、長さが８０ｍｍ程度の便が普通にある。このため、排水管路の管路の内径（直径）を、例えば、２０ｍｍ程度に細くすると、便を吸引することが難しくなる。特に、太く棒状の便は、吸引する際に管路に詰まり易い。

この際、水を多く注水すれば、便の詰まりを多少解消できる。しかし、ポータブルトイレを設置する場所に水道管が設置されていない場合も多く、新規に水道管を引くのには多大なコストが掛かる。このため、使用者が容易に注水可能な程度の水（例えば、５００ｍＬ程度の水）で、標準的な１回の排泄物を１回の吸引で便器から排出できるようにしたい。なお、５００ｍＬ程度の水であれば、市販のペットボトルで用意でき、保管にも場所を取らず、それほど重たくないので取り回しが容易である。

ここで提案される吸引式便器は、底部に排水口が設けられた有底の容器である便器本体と、吸引口を備えた負圧タンクと、便器本体の排水口と負圧タンクの吸引口とを接続する排水管路と、排水管路または前記吸引口に設けられた開閉弁とを備えている。ここで、便器本体の底部には、排水口から水平方向に広がった便受部と、便受部の周縁部から立ち上がった段差部と、段差部の上縁から連続し、前記便受部よりも急な傾斜を有する傾斜面部とが設けられている。また、排水管路は、少なくとも段差部の上縁よりも上まで排水が溜まるように、便器本体に溜まる排水の高さを規定する排水面規定部を有する。この吸引式便器によれば、便器本体に溜まった便を含む排水は、便が適当に粉砕されつつ、排水口にスムーズに吸引される。

ここで、便受部は、排水口から水平方向に広がるにつれて上方に向かうように傾斜していてもよい。これにより、便受部に便が残留しにくくなる。また、排水口の中心を通る鉛直軸に対する便受部の傾斜角度は、例えば、凡そ４０度以上としてもよい。これにより、便受部の高さを低く抑えることができる。また、排水口の中心を通る鉛直軸に対する便受部の傾斜角度は、例えば、凡そ８０度以下としてもよい。これにより、便受部に便が残留し難くなる。

また、排水口の中心を通る鉛直軸Ｌに対する傾斜面部の傾斜角度は、例えば、凡そ２０度以上としてもよい。この場合、傾斜面部の高さを低く抑えることができる。また、傾斜面部が緩やかであると、便やトイレットペーパが、傾斜面部に引っ掛かる。このため、傾斜面部の傾斜角度は４５度以下としてもよい。これにより、傾斜面部に適当な傾斜が得られ、便やトイレットペーパが傾斜面部に引っ掛かるのをより確実に防止できる。

また、便受部の周縁部（上縁）を基準としたときの段差部の高さは、例えば、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下としてもよい。これにより、棒状の長い便が、一端を排水口に向けて、傾斜面部に沿って傾かせ、便器本体の底部に立った状態で配置された場合に、便と、便器本体との間には、より適切な隙間が形成される。これにより、便がよりスムーズに吸引される。

また、傾斜面部の下縁の最も広い間隔は、凡そ７５ｍｍ以下であってもよい。これによって、例えば、長さが７５ｍｍを越えるような棒状の長い便が、典型的には、少なくとも一部を傾斜面部に掛けつつ、一端を排水口に向けて、便器本体の底部に立った状態で配置される。このため、かかる便を排水口からスムーズに吸引することができる。

また、排水口の内径（直径）は、例えば、１５ｍｍ以上２５ｍｍ以下であってもよい。また、便受部は、平面視において円形に形成されていてもよい。この場合、排水口の内径（直径）をＤ１とし、便受部の周縁部の内径（直径）（便受部の上縁の内径（直径））をＤ２としたときに、１．５≦（Ｄ２／Ｄ１）≦４．０の関係が成立するように構成してもよい。

また、排水管路は、排水口から下方に延びた導入管を有していてもよい。これにより、負圧タンクからの吸引力のみならず、重力の作用も合わせて、便を含む排水に作用させることができる。このため、排水をスムーズに引き込むことができる。

また、排水管路は、導入管の下端から水平方向に延びた横引き管を有していてもよい。さらに、導入管の管軸と、横引き管の管軸との交差角度が略９０度であってもよい。この場合、導入管から屈曲して横引き管が設けられているので、排水の進行方向が凡そ直角に変わる。排水に含まれる便は、管路の壁面に激しく衝突し、さらに細かく砕かれる。さらに、屈曲部分では、排水には乱流が生じるので、便は、排水および排水に含まれる空気にさらに細かく混ざり合う。このようなことから、便やトイレットペーパが詰まらずにスムーズに流れる。

図１は本実施形態に係る吸引式便器の構成を示す右側面図である。 図２は、吸引式便器を底面から見た斜視図である。 図３は、インナースリーブが取り外された便器本体の平面図である。 図４は、インナースリーブが装着された便器本体の底部を拡大した断面図である。 図５は、インナースリーブの側面図である。 図６は、便器本体に接続される排水管路を示す斜視図である。 図７は、制御装置の制御フローを示すフローチャートである。 図８は、便器本体に落下した便の状態を示す図である。 図９は、サンプルにおける便器本体の底部の構造を示している。 図１０は、便器本体１２の変形例を示す図である。 図１１は、便器本体１２の変形例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る吸引式便器を図面に基づいて説明する。以下の説明において、前、後、左、右は、それぞれ便座に腰掛けた使用者から見た方向を意味しており、図面には、それぞれ符号Ｆｒ、Ｂｋ、Ｌ、Ｒが付されている。また、各図において同じ作用を奏する部材や部位には、同じ符号を付し、適宜に重複する説明を省略している。

図１は本実施形態に係る吸引式便器１０の構成を示す右側面図である。図２は、吸引式便器１０を底面から見た斜視図である。本実施形態に係る吸引式便器１０は、図１および図２に示すように、外枠１１と、便器本体１２と、排水管路１３と、負圧タンク１４と、開閉弁１５と、制御装置１００とを備えている。ここでは、まず外枠１１を説明し、便器本体１２と、排水管路１３と、負圧タンク１４と、開閉弁１５と、制御装置１００を順に説明する。

《外枠１１》
外枠１１は、土台２１と、便座２２と、背もたれ２３と、肘掛２４、２５とを備えている。土台２１は、全体として凡そ矩形の箱状のフレームで構成されており、便器本体１２を収容しうる空間を有している。土台２１には４つの脚部２６〜２９が設けられている。当該脚部２６〜２９によって、土台２１の底部に所要のスペースが形成されている。

便座２２は、吸引式便器１０の上部に取り付けられている。背もたれ２３は、便座２２に腰掛けた使用者の背中を支持しうる部位であり、土台２１の後側の側面から上方に延びている。肘掛２４、２５は、便座２２に着座した使用者が肘を付く部位である。背もたれ２３や肘掛２４、２５は、使用者の動作能力や介護者のニーズに合わせて、適宜に土台２１から取り外すことができる。また、肘掛２４、２５および脚部２６〜２９は、それぞれ高さを調整する機構を有しており、使用者の体格や介護者のニーズに合わせてそれぞれ高さが調整できる。

土台２１の上部は、便器本体１２の上部開口３１に合わせた形状で開口した開口を有している。土台２１の内部に収容された便器本体１２は、上部開口３１が露出するように土台２１の上部に取り付けられている。また、土台２１の上部に取り付けられた便座２２は、便器本体１２の上部開口３１の上縁に沿って配置される。便座２２の詳細な図示は省略するが、便座２２は上部は使用者が便器本体１２に便を配設可能なように開口している。図示は省略するが、便座２２の開口には蓋を取り付けても良い。かかる蓋は、人が座れるように所要の強度を持たせ、かつ、上部にクッションを備えていてもよい。この場合、吸引式便器１０は、便器として使用しない場合には便座２２に蓋をするとよく、これにより、臭いが拡散するのを防止でき、また、適宜に腰掛として利用できるようになる。

《便器本体１２》
次に、便器本体１２の構造を説明する。

便器本体１２は、図１に示すように、有底の容器である。この実施形態では、便器本体１２は、プラスチック成形品であり、上部１２ａが広く開口し、底部１２ｂに向けて縮径した有底の容器である。ここでは、便器本体１２は、ポリプロピレン製である。便器本体１２の底部１２ｂの内部には、インナースリーブ３０が装着されている。図３は、インナースリーブ３０が取り外された便器本体１２の平面図である。図４は、インナースリーブ３０が装着された便器本体１２の底部１２ｂを拡大した断面図である。

《便器本体１２の上部１２ａ》
この実施形態では、図３に示すように、便器本体１２の上部１２ａは、便座に腰掛けた使用者から見た方向において前側が広くなっている。便器本体１２の上部開口３１は外側に折り返っている。便器本体１２は、当該上部開口３１および便器内が土台２１の上部から見えるように、上記外枠１１の土台２１の開口に隙間なく納められている。また、便器本体１２は、便座に腰掛けた使用者の臀部が納まる位置に合わせて、便器本体１２のやや後方に底部１２ｂが設けられている。

《便器本体１２の底部１２ｂ》
便器本体１２の底部１２ｂには、図４に示すように、排水口３２が設けられている。かかる排水口３２の周囲には、便受部４１と、段差部４２と、傾斜面部４３とが設けられている。この実施形態では、図１および図３に示すように、便器本体１２の底部１２ｂは、凡そ逆円錐状に形成されている。かかる逆円錐状の底部１２ｂの深部には、インナースリーブ３０が装着される有底の凹部１２ｃが形成されている。かかる凹部１２ｃは、円筒部５１と、段差５２と、窪み５３とを備えている。

ここで、便器本体１２の底部１２ｂのうち、逆円錐状に形成された側面は、便器本体１２の傾斜面部４３を形成する。円筒部５１は、逆円錐状に形成された側面の下縁から下方に延びている。円筒部５１は、便器本体１２の段差部４２を形成する。段差５２は、かかる円筒部５１の下縁から水平方向に張り出している。窪み５３は、段差５２の内側縁から下方に連続している。窪み５３は、円筒部５１よりも内径が少し小さい円筒状の有底の窪みで構成されている。当該窪み５３の底５４は平板状であり、当該窪み５３の底５４の中心には、インナースリーブ３０の下部が挿通される挿通孔５５が形成されている。当該窪み５３の底５４に形成された挿通孔５５の周り（窪み５３の底５４の底面）に、インナースリーブ３０をビス止めするためのビス孔５６が形成されている。

《インナースリーブ３０》
図５は、インナースリーブ３０の側面図である。インナースリーブ３０は、図５に示すように、便器本体１２の底部１２ｂに装着される筒状の部材である。この実施形態では、インナースリーブ３０は塩化ビニル製である。インナースリーブ３０は、上側軸部３６と、下側軸部３７を備えている。上側軸部３６は、便器本体１２の底部１２ｂに装着される部位である。

上側軸部３６は、便器本体１２の底部１２ｂに形成された、円筒部５１の下部および窪み５３に装着される。上側軸部３６は、便器本体１２の底部１２ｂに凡そ隙間なく嵌る外形を有している。つまり、インナースリーブ３０の上側軸部３６の上段には、便器本体１２の円筒部５１に嵌る円筒部３６ａを有している。インナースリーブ３０の上側軸部３６の中段には、便器本体１２の円筒部５１の下部の段差５２に合わせて段差３６ｂが設けられている。インナースリーブ３０の上側軸部３６の下段には、上側軸部６１の下段の円筒状の窪み５３に嵌る円筒部３６ｃを有している。

下側軸部３７は、上側軸部３６の下段の円筒部３６ｃよりも細い軸３７ａで構成されている。当該軸３７ａは、便器本体１２の底部１２ｂの窪み５３に形成された挿通孔５５に挿通される。この実施形態では、上側軸部３６の円筒部３６ａ、３６ｃと下側軸部３７の軸３７ａとは、それぞれ同軸に沿って形成されている。

インナースリーブ３０の上部には、便受部４１となる逆円錐状の窪みが形成されている。当該窪み（便受部４１）の中心に、排水口３２が形成されている。そして、インナースリーブ３０の中心軸Ｌ１（図１参照）に沿って、排水口３２に連なる管路３３が、上側軸部３６と下側軸部３７を貫通している。この実施形態では、段差部４２（インナースリーブ３０の上端）の直径は凡そ６５ｍｍである。排水口３２および排水口３２に連なる管路３３の直径は凡そ２０ｍｍである。

《便器本体１２の底部１２ｂへのインナースリーブ３０の取り付け構造》
この実施形態では、図４に示すように、便器本体１２の底部１２ｂにインナースリーブ３０が取り付けられている。当該インナースリーブ３０を便器本体１２に取り付けることによって便受部４１および排水口３２が便器本体１２の底部１２ｂに設けられている。以下、便器本体１２の底部１２ｂの構造およびインナースリーブ３０の取り付け構造をさらに説明する。

このインナースリーブ３０は、図４に示すように、便器本体１２の底部１２ｂに形成された挿通孔５５に下側軸部３７を挿通させ、上側軸部３６を便器本体１２の底部１２ｂに形成された窪み５３および円筒部５１に装着している。この際、窪み５３の底には平板リング状のシール材５７が装着されている。また、円筒部５１と窪み５３とに設けられた段差５２には、Ｏリング５８が装着されている。そして、便器本体１２の底部１２ｂの挿通孔５５の周り（窪み５３の底５４の底面）に形成されたビス孔５６を通じて、ビス５９によってインナースリーブ３０は便器本体１２の底部１２ｂにビス止めされている。

このように、この実施形態では、便器本体１２の底部１２ｂには、インナースリーブ３０が装着されている。そして、インナースリーブ３０の上面に便受部４１が設けられ、排水口３２が形成されている。さらに、便受部４１の上縁からは、便器本体１２の側面によって段差部４２と傾斜面部４３が形成されている。この実施形態では、便器本体１２の底部１２ｂからインナースリーブ３０の下側軸部３７が下方に延びている。インナースリーブ３０の下側軸部３７には、排水口３２に連通した管路３３が形成されている。以下、便器本体１２の排水口３２、管路３３、便受部４１、段差部４２および傾斜面部４３をさらに説明する。

《排水口３２》
排水口３２は、便器本体１２に溜まった排水を排出する開口である。この実施形態では、排水口３２は、インナースリーブ３０に形成されている。排水口３２は、インナースリーブ３０に形成される管路３３に連通している。管路３３は、便器本体１２の外部に延び出たインナースリーブ３０の下側軸部３７に沿って排水口３２から凡そ垂直な軸Ｌに沿って真っ直ぐに形成されている。この実施形態では、インナースリーブ３０に形成された排水口３２および管路３３の内径（直径）は、凡そ２０ｍｍである。

《便受部４１》
便器本体１２の底部１２ｂに形成された便受部４１は、排水口３２から水平方向に広がっている。ここで、便受部４１について、「水平方向に広がっている」とは、便受部４１が排水口３２から水平方向に広がった形態のみならず、水平方向に広がるにつれて上方に傾斜して広がっているような形態が含まれている。

この実施形態では、便受部４１は、便器本体１２の底部１２ｂに装着されたインナースリーブ３０の上面によって形成されている。また、便受部４１は、排水口３２から水平方向に広がるにつれて上方に傾斜して広がっている。より具体的には、便受部４１は、排水口３２の中心を通る鉛直軸Ｌ１を円錐軸とし、頂点を下方に向けた逆円錐の側面に沿った傾斜面で構成されている。排水口３２の中心を通る鉛直軸Ｌ１に対する便受部４１の傾斜角度θ１（図８参照）は、凡そ４０度以上８０度以下であるとよい。この実施形態では、便受部４１の傾斜角度θ１（図８参照）は６０度に設定されている。また、便受部４１の下縁は排水口３２となり、その内径Ｄ１（直径）は２０ｍｍである。また、便受部４１の上縁は、段差部４２となり、その内径Ｄ２（直径）は６５ｍｍである。

《段差部４２》
段差部４２は、便受部４１の周縁部から立ち上がっている。この実施形態では、便器本体１２の底部１２ｂの内周面は、便器本体１２の底部１２ｂに装着されたインナースリーブ３０の上部外周縁から上方に延びている。段差部４２は、インナースリーブ３０の上部外周縁から上方に延びた、便器本体１２の底部１２ｂの内周面によって構築されている。段差部４２の高さ（便受部４１と傾斜面部４３との間の距離）は、凡そ１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度にするとよく、好ましくは、１５ｍｍ〜２５ｍｍ程度にするとよい。この実施形態では、段差部４２の高さを凡そ１０ｍｍとした。

《傾斜面部４３》
傾斜面部４３は、段差部４２の上縁から連続し、便受部４１よりも急な傾斜を有している。この実施形態では、傾斜面部４３は、便器本体１２の底部１２ｂの内周面によって構築されている。傾斜面部４３は、段差部４２の上縁から水平方向に広がるにつれて上方に傾斜して広がっている。より具体的には、傾斜面部４３は、排水口３２の中心を通る鉛直軸Ｌ１を円錐軸とし、頂点を下方に向けた逆円錐の側面に沿った傾斜面で構成されている。傾斜面部４３は、便受部４１よりも急な傾斜を有しているとよい。排水口３２の中心を通る鉛直軸Ｌ１に対する便受部４１の傾斜角度θ２（図８参照）は、便受部４１よりも急な傾斜とした上で、２０度以上４５度以下にするとよい。この実施形態では、排水口３２の中心を通る鉛直軸Ｌ１に対する便受部４１の傾斜角度θ１（図８参照）が６０度であるのに対して、傾斜面部４３の傾斜角度θ２（図８参照）は凡そ３０度である。

後述するが、便器本体１２の底部１２ｂ、特に、排水口３２およびその近傍部分は、負圧タンク１４による吸引力によって、大きな力がかかる。このため、便器本体１２の底部１２ｂ、特に、排水口３２およびその近傍部分は、所要の強度（剛性）を持たせたい。この実施形態では、この実施形態では、便器本体１２の底部１２ｂにインナースリーブ３０が装着することによって、便器本体１２の底部１２ｂに所要の強度を持たせている。また、特に、強度を必要とする便器本体１２の底部１２ｂにインナースリーブ３０を装着して、強度を確保しているが、便器本体１２の他の部分は肉厚を薄くできる。このため、製造コストを少なく抑えることができる。

なお、この実施形態では、便器本体１２の底部１２ｂにインナースリーブ３０が装着されているが、便器本体１２は、インナースリーブ３０を装着した形態に限定されない。例えば、便器本体１２の底部１２ｂに、排水口３２を設け、排水口３２の周囲に便受部４１と、段差部４２と、傾斜面部４３とが順に設けられるように、便器本体１２の底部１２ｂを成形してもよい。

《カバー６０》
この実施形態では、図１、図２および図４に示すように、かかる便器本体１２の下部は、カバー６０によって覆われている。カバー６０は、土台２１に取り付けられている。また、カバー６０には、図４に示すように、便器本体１２の底部１２ｂから下方に延びたインナースリーブ３０の下側軸部３７が挿通するように、対応する位置に貫通孔６２が形成されている。当該貫通孔６２には、インナースリーブ３０の下側軸部３７および下側軸部３７に取り付けられる排水管路１３が挿通されている。

《配管スペース６５》
また、この実施形態では、図１および図２に示すように、土台２１の下部には、カバー６０の下、および、カバー６０の後ろ側（背もたれ２３が設けられた部位の下側）に配管スペース６５が設けられている。排水管路１３は、かかる配管スペース６５に配されている。

《排水管路１３》
排水管路１３は、図１に示すように、便器本体１２の排水口３２と負圧タンク１４の吸引口９３とを接続する管路である。この実施形態では、排水管路１３は、便器本体１２の底部１２ｂから延びたインナースリーブ３０の下側軸部３７に接続されており、インナースリーブ３０の管路３３を通じて排水口３２に接続されている。これにより、便器本体１２の排水口３２、インナースリーブ３０の下側軸部３７の管路３３および排水管路１３が連通されている。

図６は、便器本体１２に接続される排水管路１３を示す斜視図である。この実施形態では、排水管路１３は、図１および図６に示すように、導入管７１と、横引き管７２と、立ち上がり管７３と、横管７４と、降下管７５と、末管７６と、接続管７７とを備えている。排水管路１３のうち、導入管７１と、横引き管７２と、立ち上がり管７３と、横管７４と、降下管７５と、末管７６は、塩化ビニル製の配管を用いている。

《導入管７１》
導入管７１は、図４に示すように、インナースリーブ３０の下側軸部３７に接続される管である。導入管７１は、インナースリーブ３０の下側軸部３７が差し込まれる受口７１ａを有している。この実施形態では、導入管７１とインナースリーブ３０は同じ塩化ビニル製であるので、導入管７１の受口７１ａと、インナースリーブ３０の下側軸部３７とは接着剤によって強固に接着することができる。

この実施形態では、導入管７１は、インナースリーブ３０の下側軸部３７が差し込まれる受口７１ａを有し、排水口３２から凡そ垂直に延びたインナースリーブ３０の管路３３に接続されている。導入管７１は、当該受口７１ａから凡そ水平に屈曲しており、その先端には、横引き管７２の一端が差し込まれる受口７１ｂが設けられている。この実施形態では、インナースリーブ３０の管路３３の内径（直径）が凡そ２０ｍｍである。インナースリーブ３０の管路３３が接続される受口７１ａ側では、導入管７１から接続管７７に至る管路の内径は凡そ２０ｍｍである。

ここで、導入管７１の屈曲部分７１ｃは、凡そ直角に屈曲させ、屈曲部分７１ｃの高さ（エルボー高さ）を１０ｍｍとした。これによって、便器本体１２の下部（ここでは、インナースリーブ３０の下側軸部３７）から導入管７１および横引き管７２の高さが低く抑えられている。

《横引き管７２》
横引き管７２は、カバー６０の下の空間に配されている。横引き管７２は、導入管７１の下端から、カバー６０の後ろに設けられた、吸引式便器１０のカバー６０の後ろ側の配管スペース６５（図１参照）の左寄りの位置まで、左斜め後方向に延びている。横引き管７２は、屈曲した継手８１によって、立ち上がり管７３に接続されている。

《立ち上がり管７３》
立ち上がり管７３は、吸引式便器１０の配管スペース６５の左寄りの位置で凡そ垂直に配されている。立ち上がり管７３は、配管スペース６５の上部の左寄りの位置において、横管７４に接続されている。立ち上がり管７３と横管７４は、屈曲した継手８２によって接続されている。

《横管７４》
横管７４は、吸引式便器１０の配管スペース６５の上部において凡そ左右に水平に配されている。横管７４は、配管スペース６５の上部の右よりの位置において、降下管７５に接続されている。横管７４と降下管７５は、屈曲した継手８３によって接続されている。

《降下管７５》
降下管７５は、図２に示すように、吸引式便器１０のカバー６０の後ろ側の配管スペース６５の中央の位置で凡そ垂直に配されている。降下管７５は、配管スペース６５の下部の中央の位置において、末管７６に接続されている。降下管７５と末管７６は、屈曲した継手８４によって接続されている。

《末管７６》
末管７６は、吸引式便器１０の後側の脚部２８、２９の間を抜けて、吸引式便器１０の後方に端部７６ａを向けて配設されている。排水管路１３は、導入管７１から末管７６まで、適当な位置でブラケットが取り付けられており、吸引式便器１０の下部に固定されている。

《接続管７７》
末管７６の端部７６ａには、図１に示すように、負圧タンク１４に接続される接続管７７が接続されている。接続管７７は、吸引式便器１０の下部の配管スペース６５に構築された排水管路１３と負圧タンク１４とを接続する配管である。

なお、この実施形態では、導入管７１から末管７６までの各配管は、例えば、塩化ビニル製の硬質配管を組み合わせ、例えば、接着剤を用いて接着することによって構築されている。接続管７７は、可撓性を有する軟質配管で構築されている。各配管は、これに限定されず、例えば、適宜に硬質配管を用いて構築してもよく、また、可撓性を有する軟質配管を用いて構築してもよい。

《排水面規定部７０》
吸引式便器１０と負圧タンク１４とを接続する排水管路１３は、排水面規定部７０を備えている。排水面規定部７０は、少なくとも段差部４２の上縁よりも上まで排水が溜まるように、便器本体１２に溜まる排水の高さを規定する部位である。この実施形態では、便器本体１２に溜まる水の高さは、立ち上がり管７３に接続された横管７４の底部の高さによって予め定められた高さに規定される。

つまり、この実施形態では、排水管路１３が大気開放されている状態で、吸引式便器１０に注水すると、注水された水は、排水口３２から排水管路１３に流入し、導入管７１、横引き管７２および立ち上がり管７３に満たされて横管７４に達する。さらに、便器本体１２への注水が継続されると、注水された水は、横管７４の底部を流れて降下管７５へ流れていく。このため、排水管路１３が大気開放されている状態では、便器本体１２に十分な注水がある場合でも、便器本体１２に溜まる水の高さは、立ち上がり管７３に接続された横管７４の底部の高さによって予め定められた高さに規定される。このように、排水面規定部７０は、立ち上がり管７３と、立ち上がり管７３に接続された横管７４とによって構成されている。

なお、この実施形態では、立ち上がり管７３に接続された横管７４の底部の高さｈ１は、図１に示すように、便器本体１２の段差部４２の上縁よりも上、具体的には、便器本体１２の傾斜面部４３の上段付近に設定されている。なお、導入管７１から接続管７７に至る管路は、途中で絞っても良い。これにより管路を細くできる。例えば、導入管７１から接続管７７に至る管路は、複数の屈曲する部分を有している。かかる屈曲する部分で、管路を絞ってもよい。この場合、例えば、導入管７１から横引き管７２に至る導入管７１の屈曲部分７１ｃで管路を絞ってもよく、横引き管７２が接続される管路の内径（直径）を凡そ１６ｍｍとし、導入管７１の屈曲部分７１ｃから下流側を凡そ１６ｍｍにしてもよい。

《負圧タンク１４》
次に、負圧タンク１４を説明する。負圧タンク１４は、図１に示すように、タンク本体９１と、真空ポンプ９２と、吸引口９３と、排出口９４と、排出弁９５と、大気開放弁９６、気圧計９７を備えている。

《タンク本体９１》
タンク本体９１は、所要の真空圧に耐えうる耐圧容器である。吸引式便器１０では、タンク本体９１を減圧し、大気開放する際の吸引力によって、便器本体１２から便を含む排水を吸引する。このためにタンク本体９１は、十分な容量（例えば、凡そ７Ｌ〜１５Ｌ）を有しているとよい。

《真空ポンプ９２、減圧弁９２ｃ》
真空ポンプ９２は、タンク本体９１内の空気を吸引し、タンク本体９１を減圧する装置である。この実施形態では、真空ポンプ９２は、所要の能力を備えており、例えば、真空度０．８Ｍｐａ（残留気体の圧力）程度までタンク本体９１を減圧することができる。また、タンク本体９１と真空ポンプ９２を繋ぐ配管９２ａには、エアフィルタ９２ｂと、減圧弁９２ｃとを備えている。エアフィルタ９２ｂは、タンク本体９１から真空ポンプ９２に引き込まれる空気中の異物を取り除くフィルタである。また、減圧弁９２ｃは、真空ポンプ９２による真空引きのタイミングを制御する弁である。

《吸引口９３、排出口９４、排出弁９５、大気開放弁９６》
吸引口９３は、タンク本体９１に設けられた開口であり、タンク本体９１を排水管路１３に接続される。排出口９４は、タンク本体９１の底部に設けられた開口であり、汚水ます２００に接続されている。排出弁９５は、当該排出口９４に設けられている。大気開放弁９６は、タンク本体９１に設けられており、タンク本体９１を大気開放する弁である。また、タンク本体９１にはタンク本体９１の内圧を測定する気圧計９７が設けられている。

《開閉弁１５》
開閉弁１５は、負圧タンク１４の吸引口９３に設けられている。この実施形態では、開閉弁１５が、負圧タンク１４の吸引口９３に設けられているので、排水管路１３に要求される耐圧性能を緩和できる。これにより、排水管路１３により汎用性のある配管を用いることができ、負圧吸引式トイレ１０のコストを安価に抑えることができる。なお、図示は省略するが、開閉弁１５は、排水管路１３に設けられていてもよい。開閉弁１５を排水管路１３に設ける場合には、排水管路１３は、少なくとも真空引きされる部分において所要の耐圧性を有する配管を用いるとよい。なお、開閉弁１５を、排水管路１３の便器本体１２に近い側に設けることにより、排水管路１３内まで真空引きできる。このため、負圧吸引式トイレ１０において排水管路１３が長くても必要な吸引力を得ることができる。

ここで、減圧弁９２ｃと排出弁９５と大気開放弁９６と開閉弁１５は、それぞれ電磁弁であり、制御装置１００によって電気的に制御されている。また、気圧計９７は、タンク本体９１の内圧のデータを制御装置に適宜に送信する。

《制御装置１００》
制御装置１００は、減圧弁９２ｃと排出弁９５と大気開放弁９６と開閉弁１５とを制御する。図７は、制御装置１００の制御フローを示すフローチャートである。

制御装置１００の制御フローは、例えば、以下の工程Ｓ１〜Ｓ８による。また、例えば、図１に示す例では、吸引式便器１０側の適当な位置（例えば、肘掛２５）に操作スイッチ１１０が設けられている。そして、吸引式便器１０の使用者が操作スイッチ１１０を操作するのを基に、図７の制御フローをスタートさせるとよい。なお、ここでは、制御装置１００による制御は、制御装置１００に内臓されるタイマーに基づいて、各工程を所定のタイミングで順次実行するシーケンス制御である。

《タンク本体９１の減圧工程Ｓ１、Ｓ２》
タンク本体９１の減圧工程は、開閉弁１５と排出弁９５と大気開放弁９６が閉じられた状態で、減圧弁９２ｃを開き、真空ポンプ９２を作動（ＯＮ）させる（Ｓ１）。これによって負圧タンク１４のタンク本体９１が真空引きされる。減圧工程Ｓ１は、予め定められた時間ＫＴ１経過後に停止される。減圧工程Ｓ１は、予め定められた時間ＫＴ１経過後、減圧弁９２ｃを閉じ、真空ポンプ９２を停止（ＯＦＦ）する（Ｓ２）。これによって、タンク本体９１は、予め定められた真空度よりも低い真空度に減圧される。

ここで、予め定められた時間ＫＴ１は、真空ポンプ９２が作動してからタンク本体９１が所要の真空度に達するまでの時間を予め調べておき、これに基づいて定めると良い。このため、ここで設定される時間ＫＴ１は、真空ポンプ９２の吸引能力やタンク本体９１の容量に応じて変わる。また、タンク本体９１が予め定められた真空度よりも、確実に低い真空度になるように適当な時間を設定するとよい。

なお、減圧を停止する工程（Ｓ２）は、ここではタイマーで制御されているが、より確実にタンク本体９１を予め定めた真空度にするため、タンク本体９１に取り付けられた気圧計９７によって得られるタンク本体９１の真空度のデータに基づいて減圧弁９２ｃと真空ポンプ９２を停止させるタイミングを調整してもよい。つまり、制御装置１００は、タンク本体９１の真空度のデータを得つつ、｛タンク本体９１の真空度＜Ｂ１（予め定められた真空度）｝となったタイミングで、減圧弁９２ｃを閉じ、真空ポンプ９２を停止（ＯＦＦ）してもよい。

また、タイマーで制御する場合でも、減圧を停止する工程（Ｓ２）の後で、気圧計９７に基づいてタンク本体９１の真空度を測り、そのデータに基づいて、タンク本体９１が予め定められた真空度に達していない場合には、さらに所定時間の減圧（追加の減圧）を行うようにしてもよい。この場合、気圧計９７によってタンク本体９１の真空度を測り、タンク本体９１が予め定められた真空度に達するまで、追加の減圧を繰り返すようにしてもよい。これにより、予め定められた真空度よりも低い真空度まで、より確実に、タンク本体９１を減圧することができる。

《吸引工程Ｓ３、Ｓ４》
便器本体１２からタンク本体９１に排水を吸引する吸引工程（Ｓ３）は、Ｓ１およびＳ２によって、所要の真空度にタンク本体９１が減圧された状態で行われる。ここでは、開閉弁１５を開け、便器本体１２に溜まった排水をタンク本体９１に吸引する。これによって、タンク本体９１が排水管路１３を通じて便器本体１２に通じる。便器本体１２は大気に開放されているので、減圧された状態から大気圧に戻ろうとするタンク本体９１によって吸引力が生じる。かかる吸引力によって、便器本体１２に溜まった排水は、排水管路１３を通じてタンク本体９１に引き込まれる。ここでは、開閉弁１５が開かれてから予め定められた時間ＫＴ２が経過した後、開閉弁１５は閉じられる（Ｓ４）。

《大気開放Ｓ５、排水の排出Ｓ６》
次に、タンク本体９１に排水が引き込まれた状態で、大気開放弁９６が開かれ、タンク本体９１が大気開放される（Ｓ５）。そして、かかる大気開放にタイミングを遅らせて、排出弁９５を開ける（Ｓ６）。これにより、タンク本体９１に溜まった排水を汚水ます２００へ自然流下させることができる。ここでは、大気開放弁９６が開かれてから予め定められた時間ＫＴ３が経過した後、大気開放弁９６が閉じられる（Ｓ７）。また、排出弁９５が開かれてから予め定められた時間ＫＴ３が経過した後、排出弁９５が閉じられる（Ｓ８）。これにより、便器本体１２およびタンク本体９１は、操作スイッチ１１０が操作される前の状態に戻る。

なお、ここでは、便器本体１２への注水は使用者が行っているが、例えば、図１に示すように、吸引式便器１０に注水用のタンク１２０とポンプ１２２を用意しておき、操作スイッチ１１０が押された際に、減圧工程の前段階、或いは、負圧タンク１４の減圧が行われているのと同時に、ポンプを作動させてタンクから便器本体１２に所定量の水が管路１２４を通して注水されるように制御を構築してもよい。

《吸引式便器１０の作用》
上述したように、この吸引式便器１０の便器本体１２は、図１、図３および図４に示すように、便器本体１２と、負圧タンク１４と、排水管路１３と、開閉弁１５とを備えている。ここで、便器本体１２は、底部１２ｂに排水口３２が設けられた有底の容器である。負圧タンク１４は、吸引口９３を備えている。排水管路１３は、便器本体１２の排水口３２と負圧タンク１４の吸引口９３とを接続する管路である。開閉弁１５は、排水管路１３または吸引口９３に設けられている。便器本体１２の底部１２ｂには、排水口３２から水平方向に広がった便受部４１と、便受部４１の周縁部から立ち上がった段差部４２と、段差部４２の上縁から連続し、便受部４１よりも急な傾斜を有する傾斜面部４３とが設けられている。排水管路１３は、段差部４２の上縁よりも上まで排水が溜まるように、便器本体１２に溜まる排水の高さを規定する排水面規定部７０を有している。

この実施形態では、上述したように、便受部４１の中心に排水口３２が形成されている。排水口３２の周囲には、排水口３２の中心を通る鉛直軸Ｌ１に対する傾斜角度は凡そ３０度である逆円錐状の傾斜面部４３が設けられている。そして、傾斜面部４３の下縁から段差部４２を経て便受部４１が設けられている。便受部４１は、段差部４２の下縁から中心に向けて、傾斜面部４３よりも緩やかに傾斜している。ここで、排水口３２の内径（Ｄ１）は凡そ２０ｍｍである。傾斜面部４３の下縁および段差部４２の内径（Ｄ２）は凡そ６５ｍｍである。段差部４２の高さ（Ｈ１）は凡そ１０ｍｍである。傾斜面部４３の傾斜角度（θ２）は凡そ３０度である。排水口３２の中心を通る鉛直軸Ｌ１に対する便受部４１の傾斜角度（θ１）が凡そ６０度である。

かかる吸引式便器１０では、吸引式便器１０の使用者は、便座２２に座って排便する。図８は、便器本体１２に落下した便３００の状態を示している。ここで、便器本体１２に落下した便３００は、人間の便を模して所定の粘度に味噌を練って作製した模擬便である。ここでは、直径（Ｂｄ）が２５ｍｍ、長さ（ＢＬ）が８００ｍｍの円筒形状に成形した模擬便を用いている。かかる形状の模擬便を採用したのは、吸引式便器１０において、排水口よりも太い棒状の便が一端を排水口に向けて配置された状態が、最も便が排水口に吸引されにくい典型例の一つであるとの経験則に倣っている。

なお、図８では、便器本体１２に模擬便３００が１本置かれた状態を示しているが、統計的には、一般的な日本人の成人男性の１回の平均的な排便量は、当該便３００の２本分に相当する。また、統計的には、一般的な日本人の成人男性の１回の平均的な尿の量は、凡そ５００ｍＬである。加えて使用者による注水することを考慮すると、上述した便３００に加えて凡そ５００ｍＬ〜１Ｌ程度の排水が便器本体１２に溜まる。このような状態で、さらに、通常、使用者が排便後に肛門を拭くのにトイレットペーパーを用いるので、さらに数枚の所要長さのトイレットペーパーが追加される。

この吸引式便器１０では、便器本体１２の底部１２ｂの形状によって、便器本体１２に落下した便３００は、典型的には、図８に示すように、一端を排水口３２に向けて、傾斜面部４３に沿って傾き、便器本体１２の底部１２ｂに立った状態で配置される。便器本体１２は、傾斜面部４３と便受部４１との間に段差部４２を有している。一端を排水口３２に向けて、傾斜面部４３に沿って傾き、便器本体１２の底部１２ｂに立った状態で配置される便３００と、便器本体１２との間には、かかる段差部４２によって隙間Ｓ１が形成される。

また、排水は、排水口３２から排水管路１３に流れ込む。この際、図１に示すように、便器本体１２に溜まる排水の高さは、排水管路１３に設けられた排水面規定部７０によって規定される。ここでは、便器本体１２に溜まる排水の高さは、立ち上がり管７３に接続された横管７４の底部の高さによって規定される。この実施形態では、立ち上がり管７３に接続された横管７４の底部までの高さｈ１は、図１に示すように、便器本体１２の段差部４２の上縁よりも上、具体的には、便器本体１２の傾斜面部４３の上段付近に設定されている。このため、十分な水が注水されると、便器本体１２には、便器本体１２の傾斜面部４３の上段付近まで排水が溜まりうる。なお、排水管路１３が大気開放されていない状態で、便器本体１２に注水されると、排水によって排水管路１３内の空気が閉じ込められて排水管路１３の内圧が高くなる分、便器本体１２にはより高い位置まで排水が溜められる。

また、この実施形態では、排水管路１３の内径は凡そ２０ｍｍと狭く、また、便器本体１２の傾斜面部４３の傾斜が急である。このため、排水管路１３に溜まる排水は少なく、また便器本体１２の容積は底に行くほど小さい。このため、５００ｍＬ程度の排水であっても、便器本体１２では、便３００やトイレットペーパよりも十分に高い位置まで排水が溜まる。また、この際、棒状の便３００の長さ方向の中間部分が、段差部４２の上縁に当たる。この状態では、便３００の自重によって、便３００の長さ方向の中間部分に外力Ｐ１が作用する。このため、図示されないが、かかる外力Ｐ１の作用によって長さ方向の中間部分で、便３００の形状が崩れうる。

この吸引式便器１０では、使用者によって棒状の便３００が排泄された場合でも、典型的には、このような状態で操作スイッチ１１０が操作される。このような状態で操作スイッチ１１０が操作されると、負圧タンク１４のタンク本体９１が予め定められた真空度まで減圧され、その後、開閉弁１５が開かれる。開閉弁１５が開かれると、便器本体１２に溜まった便３００を含む排水が、相当の勢いで排水口３２から引き込まれる。

この際、便器本体１２には、便３００と便器本体１２との間に適度な隙間Ｓ１が形成されている。当該隙間Ｓ１に排水が溜まっている。このため、排水口３２に吸引される際に、当該隙間Ｓ１に溜まった排水が排水口３２に引き込まれる勢いによって便３００が粉砕される。特に、棒状の長い便３００では、図８に示すように、長さ方向の中間部分に外力Ｐ１が作用している。便３００は中間部分で分断され易い。このため、この実施形態では、便器本体１２の排水口３２が凡そ２０ｍｍと狭いが、便３００が適当に崩れて粉砕されつつ排水口３２へ引き込まれる。さらに、粉砕された便３００を含み排水には、排水口３２に引き込まれる空気が多く含まれる。

このように、この吸引式便器１０では、便器本体１２の底部１２ｂに、排水口３２から水平方向に広がった便受部４１と、便受部４１の周縁部から立ち上がった段差部４２と、段差部４２の上縁から連続し、便受部４１よりも急な傾斜を有する傾斜面部４３とが設けられている。このため、便器本体１２には、便３００と便器本体１２との間に適度な隙間Ｓ１が形成されている。さらに、排水管路１３は、少なくとも段差部４２の上縁よりも上まで排水が溜まるように、便器本体１２に溜まる排水の高さを規定する排水面規定部７０を有している。このため、上述した隙間Ｓ１には排水が流入している。そして、この状態で、便器本体１２に溜まった便３００を含む排水が、排水口３２から吸引されるため、例えば、隙間Ｓ１に流入した排水が引き込まれる際の力などが便３００に作用する。このため、便３００は、適当に粉砕されつつ、排水口３２にスムーズに吸引される。この場合、排水口３２の内径（直径）が、例えば、ここで開示されるように２０ｍｍ程度であっても、さらには１５ｍｍ程度であっても排水は概ねスムーズに吸引される。

さらに、この実施形態では、排水口３２に連なる管路３３は垂直に形成されている。このため、負圧タンク１４からの吸引力のみならず、便３００を含む排水の自重による重力の作用によって、排水口３２から管路３３へ、便３００を含む排水を引き込むことができる。排水口３２に連なる管路３３は、導入管７１から横引き管７２へ至る際の最初の屈曲部分７１ｃにおいて、凡そ直角に進路が変わる。この際、排水に含まれる便３００は、管路の壁面に激しく衝突するので、さらに細かく砕かれる。さらに、屈曲部分７１ｃでは、排水には乱流が生じるので、便は、排水および排水に含まれる空気にさらに細かく混ざり合う。このため、この実施形態では、かかる排水管路１３の内径（直径）は、導入管７１の屈曲部分７１ｃにおいて、凡そ２０ｍｍと狭くなっているが、当該部分７１ｃでも便３００やトイレットペーパが詰まらずに流れる。

さらに、この実施形態では、排水管路１３には、導入管７１と、横引き管７２と、立ち上がり管７３と、横管７４と、降下管７５と、末管７６と、接続管７７と、負圧タンク１４に至る経路において複数の屈曲箇所が設けられている。かかる屈曲箇所では、排水の進行方向が急に変化するため、乱流が生じ、便３００がさらに細かく粉砕されるとともに、排水および排水に含まれる空気が混ぜられる。

このように、排水に含まれる便３００やトイレットペーパは、排水口３２および排水管路１３において詰まらずに、タンク本体９１に引き込まれる。さらに、この実施形態では、傾斜面部４３のみならず、便受部４１に適度な傾斜が付いているので、便器本体１２に便３００が残留し難い。

本発明者は、かかる吸引式便器１０について、以下の試験によって、段差部４２を設けたことによる効果を調べた。

＜サンプル１＞
ここでは、図１に示す吸引式便器１０について排水試験を行った。サンプル１では、図８に示すように、便器本体１２は、排水口３２の内径Ｄ１を２０ｍｍ、便受部４１の外径Ｄ２を６５ｍｍ、排水口３２から便受部４１と段差部４２とを合わせた合計高さＨ２を３５ｍｍ、傾斜面部４３の傾斜角度θ２を３０度とした。また、便受部４１のテーパ高さＨ３を１０ｍｍとした。つまり、かかるサンプル１では、段差部４２の高さＨ１が２５ｍｍであった。ここでは、段差部４２の高さＨ２は２５ｍｍであり、便受部４１の傾斜は比較的緩やかに設定されている。なお、ここで、図８は、便器本体１２の排水口３２の周囲を模式的に示すものであり、各サンプルを具体的に示すものではない。

ここでは、洗浄水２５０ｍＬ×２（５００ｍＬ）、疑似便２個（直径２５ｍｍ×長さ８０ｍｍ×２個）、トイレットペーパ２枚（幅１１４ｍｍ×長さ７５０ｍｍ×２枚）、疑似尿５００ｍＬを便器本体１２に入れた。そして、負圧タンク１４を真空度０．８ＭＰａに減圧した後に、開閉弁１５を開き、便器本体１２に溜まった疑似便を含む排水を負圧タンク１４に吸引した。

＜サンプル２＞
便受部４１のテーパ高さＨ３を１５ｍｍとし、段差部４２の高さＨ１を２０ｍｍとしたこと以外はサンプル１と同様の排水試験を行った。つまり、サンプル２では、サンプル１に比べて、段差部４２の高さＨ１が低くなり、便受部４１の傾斜はきつくなる。

＜サンプル３＞
便受部４１のテーパ高さＨ３を２０ｍｍとし、段差部４２の高さＨ１を１５ｍｍとしたこと以外はサンプル１と同様の排水試験を行った。つまり、サンプル３では、サンプル２に比べて、段差部４２の高さＨ１がさらに低くなり、便受部４１の傾斜はさらにきつくなる。

＜サンプル４＞
図９は、サンプル４における便器本体１２の底部１２ｂの構造を示している。サンプル４は、図９に示すように、便受部４１のテーパ高さＨ３を３５ｍｍとし、段差部４２や便受部４１（図８参照）に相当する部位がなく、逆円錐状の傾斜面部４３の底に排水口３２が形成された便器本体１２を使用した。この点を除き、サンプル１と同様の排水試験を行なった。

なお、真空排水試験は、各サンプルで３回ずつ行った。結果を表１に示す。ここでは排泄物残りが見られなかったものを「○」、若干の排泄物（残りが見られたが、実用では問題ないレベルであるものを「△」、排泄物残りが見られたものを「×」で示している。

表１に示すように、サンプル２とサンプル３では、排泄物の残留が見られなかった。これは、サンプル２とサンプル３では、図８に示されるように、便器本体１２の底部１２ｂに立った状態で配置される便３００と、便器本体１２との間には、段差部４２によって適度な隙間Ｓ１が形成される。このため、便器本体１２に溜まる排水が隙間Ｓ１に流れ込む。排水口３２に吸引される場合には、かかる隙間Ｓ１に溜まった水の作用も合わさり便３００が適当に粉砕されつつ、排水に混ざりながら吸引される。

サンプル１では、３回目に排泄物の残留が見られた、これは、排泄物は、特に便受部４１に付着して残留していた。これは、サンプル１では、サンプル２とサンプル３に比べて便受部４１の傾斜が緩やかであったためと考えられる。また、サンプル４では、１回目〜３回目の全てにおいて、便器本体１２内に排泄物が残留した。これは、図９に示すように、便３００が便器本体１２の側面に付着するものであり、排水口３２に吸引された後も、便３００の一部が、便器本体１２の側面に付着したまま残る傾向が見られた。

このように、吸引式便器１０では、便器本体１２が一様な傾斜であると便が残留しやすいと考えられる。また、便器本体１２に適度な傾斜の便受部４１と、適度な高さの段差部４２が設けられているとよいと考えられる。

以上のように、吸引式便器１０は、図１に示すように、底部１２ｂに排水口３２が設けられた有底の容器である便器本体１２と、吸引口９３を備えた負圧タンク１４と、便器本体１２の排水口３２と負圧タンク１４の吸引口９３とを接続する排水管路１３と、排水管路１３または吸引口９３に設けられた開閉弁１５とを備えている。

そして、便器本体１２の底部１２ｂには、排水口３２から水平方向に広がった便受部４１と、便受部４１の周縁部から立ち上がった段差部４２と、段差部４２の上縁から連続し、便受部４１よりも急な傾斜を有する傾斜面部４３とが設けられている。排水管路１３は、少なくとも段差部４２の上縁よりも上まで排水が溜まるように、便器本体１２に溜まる排水の高さを規定する排水面規定部７０を有している。この吸引式便器１０によれば、便器本体１２に溜まった便３００（図８参照）を含む排水は、便３００が適当に粉砕されつつ、排水口３２にスムーズに吸引される。

この場合、便受部４１は、排水口３２から水平方向に広がるにつれて上方に向かうように傾斜していてもよい。これにより、便受部４１に便が残留しにくくなる。なお、便受部４１の傾斜角度θ１（図８参照）の傾斜がきつくなると、便受部４１の上縁の開口部分を広く取るべく、所要の高さが必要になる。このため、排水口３２の中心を通る鉛直軸Ｌに対する便受部４１の傾斜角度θ１は、例えば、凡そ３０度以上であるとよく、より好ましくは４０度以上であるとよい。また、排水口３２の中心を通る鉛直軸Ｌに対する便受部４１の傾斜角度θ１は、凡そ８０度以下であるとよい。これにより、便受部４１に便が残留し難くなる。

また、傾斜面部４３の傾斜が急であると、傾斜面部４３の上縁を所要の面積を確保するのに所要の高さが必要になる。このため、排水口３２の中心を通る鉛直軸Ｌに対する傾斜面部４３の傾斜角度θ２（図８参照）は、例えば、凡そ２０度以上であるとよい。また、傾斜面部４３が緩やかであると、便３００やトイレットペーパが、傾斜面部４３に引っ掛かる。このため、当該傾斜角度θ２は４５度以下であるとよい。これにより、傾斜面部４３に適当な傾斜が得られ、便３００やトイレットペーパが傾斜面部４３に引っ掛かるのをより確実に防止できる。また、便受部４１の傾斜角度θ１と便受部４１と傾斜面部４３の傾斜角度θ２は、θ１＞θ２であるとよく、その差（θ１−θ２）は、凡そ１０度以上あるとよい。

また、便受部４１の周縁部（上縁）を基準としたときの段差部４２の高さＨ１（図８参照）は、例えば、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であるとよい。これにより、棒状の長い便が、一端を排水口３２に向けて、傾斜面部４３に沿って傾き、便器本体１２の底部１２ｂに立った状態で配置された場合に、便３００と便器本体１２との間に、より適切な隙間Ｓ１が形成される。これによって、便３００を排水口３２からスムーズに吸引することができる。この際、便受部４１の周縁部を基準としたときの段差部４２の高さＨ１は、より好ましくは１０ｍｍ以上、２５ｍｍ以下であるとよい。

また、傾斜面部４３の下縁で囲まれる周縁の最も広い間隔（距離）は、凡そ７５ｍｍ以下であるとよい。これによって、例えば、長さが７５ｍｍを越えるような棒状の長い便３００が、典型的には、図８に示すように、少なくとも一部を傾斜面部４３に掛けつつ、一端を排水口３２に向けて、便器本体１２の底部１２ｂに立った状態で配置される。これによって、かかる便３００を排水口３２からスムーズに吸引することができる。

また、排水口３２の内径（直径）は、例えば、１５ｍｍ以上２５ｍｍ以下でもよい。この吸引式便器１０は、便受部４１、段差部４２、傾斜面部４３を備えているので、１５ｍｍ以上２５ｍｍ以下程度の狭い排水口３２でも便を含む排水をスムーズに吸引することができる。

また、便受部４１は、便受部４１は、平面視において円形に形成されていてもよい。この場合、排水口３２の内径（直径）をＤ１とし、便受部４１の周縁部の内径（直径）（便受部４１の上縁の内径（直径））をＤ２としたときに、１．５≦（Ｄ２／Ｄ１）≦４．０の関係が成立するとよい。

また、排水管路１３は、例えば、図１および図６に示すように、排水口３２から下方に延びた導入管７１を有していてもよい。これにより、負圧タンク１４からの吸引力のみならず、重力の作用も合わせて、便３００を含む排水に作用する。このため、例えば、排水口３２を側面に設けて排水口３２から連なる管路３３が水平に形成され、排水を水平に引き込む場合に比べて、排水を格段にスムーズに引き込むことができる。

また、排水管路１３は、導入管７１の下端から水平方向に延びた横引き管７２を有していてもよい。さらに、導入管７１の管軸と、横引き管７２の管軸との交差角度が略９０度であってもよい。この場合、導入管７１から屈曲して横引き管７２が設けられているので、排水の進行方向が凡そ直角に変わる。排水に含まれる便３００は、管路の壁面に激しく衝突し、さらに細かく砕かれる。さらに、屈曲部分７１ｃでは、排水には乱流が生じるので、便は、排水および排水に含まれる空気にさらに細かく混ざり合う。このようなことから、便３００やトイレットペーパが詰まらずにスムーズに流れる。

以上、本発明の種々の実施形態および試験例を説明してきたが、ここで挙げた実施形態および試験例は、特に言及されない限りにおいて、本発明を限定するものではない。

例えば、上述した実施形態における便器本体１２は、底部１２ｂにインナースリーブ３０が装着された形態を示したが、これに限定されない。便器本体１２は、例えば、便受部４１と段差部４２と傾斜面部４３とを射出成形によって一体成形してもよい。この場合、便器本体１２の肉厚は薄くしたいが、便器本体１２の底部１２ｂ、特に、排水口３２および排水口３２の近傍には、吸引力によって相当の力が作用する。このため、便器本体１２の底部１２ｂの内側にインナースリーブ３０を装着することに代えて、図示は省略するが、便器本体１２の底部の外側にアウタースリーブを装着し、便器本体１２の底部１２ｂに所要の強度を確保してもよい。

また、上記実施形態における便受部４１は、排水口３２から水平方向に広がるにつれて上方に傾斜しているが、これに限定されない。便受部４１は、排水口３２から水平方向に傾斜することなく広がっていてもよい。この場合、太く長い棒状の便に対しては、段差部によって便と便器本体１２との間に隙間Ｓ１が比較的広く確保できる。このため、便受部４１の隅に少し便が残留する場合があるが、大方の便はスムーズに吸引される。

また、上述した実施形態における便受部４１、段差部４２および傾斜面部４３は、図１に示すように、排水口３２を囲うように、平面視において円形に形成されているが、これに限定されない。例えば、便受部４１の平面視において円形に限らず、例えば、矩形や楕円形などでもよい。また、便受部４１は、排水口３２の周囲に全周に形成されている必要はなく、排水口３２の周囲において周方向の少なくとも一部に形成されていてもよい。図１０は、便器本体１２の変形例を示す図である。例えば、図１０に示すように、排水口３２の周方向の一部に便受部４１と段差部４２と傾斜面部４３を形成してもよい。

また、図１に示すように、上述した実施形態では、排水口３２に連通した排水管路１３は、排水口３２から下方（鉛直下向き）に延びた管路３３が形成されている。かかる管路３３が形成される方向はこれに限定されない。図１１は、便器本体１２の変形例を示す図である。例えば、図１１に示すように、排水口３２に連なる管路３３は、斜め下方に傾斜していてもよい。

また、便器本体１２やインナースリーブ３０の材質は、上記実施形態の如き樹脂製に何ら限定されるものではなく適宜変更が可能であることは言う迄もない。 その他、排水管路１３、負圧タンク１４、開閉弁１５などの具体的な構成も、全て本発明の意図する範囲内に於いて任意に変更されうる。

本発明は、排水口を狭くしても円滑な排水処理を実現可能な吸引式便器を提供するものであり、産業上利用可能である。

１０ 吸引式便器
１１ 外枠
１２ 便器本体
１２ａ 便器本体１２の上部
１２ｂ 便器本体１２の底部
１２ｃ 便器本体１２の凹部
１３ 排水管路
１４ 負圧タンク
１５ 開閉弁
２１ 土台
２２ 便座
２３ 背もたれ
２４、２５ 肘掛
２６〜２９ 脚部
３０ インナースリーブ
３１ 上部開口
３２ 排水口
３３ 管路
３６ 上側軸部
３６ａ 円筒部
３６ｂ 段差
３６ｃ 円筒部
３７ 下側軸部
３７ａ 軸
４１ 便受部
４２ 段差部
４３ 傾斜面部
５１ 円筒部
５２ 窪み
５２ 段差
５３ 窪み
５４ 底
５５ 挿通孔
５６ ビス孔
５７ シール材
５８ Ｏリング
５９ ビス
６０ カバー
６１ 上側軸部
６２ 貫通孔
６５ 配管スペース
７０ 排水面規定部
７１ 導入管
７１ａ 受口
７１ｂ 受口
７１ｃ 屈曲部分
７２ 横引き管
７３ 立ち上がり管
７４ 横管
７５ 降下管
７６ 末管
７６ａ 末管７６の端部
７７ 接続管
８１〜８４ 継手
９１ タンク本体
９２ 真空ポンプ
９２ａ 配管
９２ｂ エアフィルタ
９２ｃ 減圧弁
９３ 吸引口
９４ 排出口
９５ 排出弁
９６ 大気開放弁
９７ 気圧計
１００ 制御装置
１１０ 操作スイッチ
２００ 汚水ます
３００ 便
Ｌ１ 排水口３２の鉛直軸（中心軸）
Ｓ１ 隙間
θ１ 便受部４１の傾斜角度
θ２ 傾斜面部４３の傾斜角度

Claims (15)

1. 底部に排水口が設けられた有底の容器である便器本体と、
   吸引口を備えた負圧タンクと、
   前記便器本体の前記排水口と前記負圧タンクの前記吸引口とを接続する排水管路と、
   前記排水管路または前記吸引口に設けられた開閉弁と
   を備え、
   前記便器本体の底部には、
   前記排水口から水平方向に広がった便受部と、
   前記便受部の周縁部から立ち上がった段差部と、
   前記段差部の上縁から連続し、前記便受部よりも急な傾斜を有する傾斜面部と
   が設けられており、
   前記排水管路は、
   少なくとも前記段差部の上縁よりも上まで排水が溜まるように、前記便器本体に溜まる排水の高さを規定する排水面規定部を有する、吸引式便器。
2. 前記便受部は、前記排水口から水平方向に広がるにつれて上方に向かうように傾斜している、請求項１に記載された吸引式便器。
3. 前記排水口の中心を通る鉛直軸に対する前記便受部の傾斜角度が、４０度以上である、請求項２に記載された吸引式便器。
4. 前記排水口の中心を通る鉛直軸に対する前記便受部の傾斜角度が、８０度以下である、請求項２または３に記載された吸引式便器。
5. 前記排水口の中心を通る鉛直軸に対する前記傾斜面部の傾斜角度が、２０度以上である、請求項１から４までの何れか一項に記載された吸引式便器。
6. 前記排水口の中心を通る鉛直軸に対する前記傾斜面部の傾斜角度が、４５度以下である、請求項１から５までの何れか一項に記載された吸引式便器。
7. 前記便受部の周縁部を基準としたときの前記段差部の高さが、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下である、請求項１から６までの何れか一項に記載された吸引式便器。
8. 前記傾斜面部の下縁で囲まれる周縁の最も広い間隔が７５ｍｍ以下である、請求項１から７までの何れか一項に記載された吸引式便器。
9. 前記排水口の内径Ｄ１が１５ｍｍ以上２５ｍｍ以下である、請求項１から８までの何れか一項に記載された吸引式便器。
10. 前記便受部は、平面視において円形に形成されている、請求項１から９までの何れか一項に記載された吸引式便器。
11. 前記排水口の内径をＤ１とし、前記便受部の周縁部の内径をＤ２としたときに、１．５≦（Ｄ２／Ｄ１）≦４．０の関係が成立する、請求項１０に記載された吸引式便器。
12. 前記排水管路は、前記排水口から下方に延びた導入管を有する、請求項１から１１までの何れか一項に記載された吸引式便器。
13. 前記排水管路は、前記導入管の下端から水平方向に延びた横引き管を有する、請求項１２に記載された吸引式便器。
14. 前記導入管の管軸と、前記横引き管の管軸との交差角度が略９０度である、請求項１３に記載された吸引式便器。
15. 底部に排水口が設けられた有底の容器を有し、
    前記底部に、
    前記排水口から水平方向に広がった便受部と、
    前記便受部の周縁部から立ち上がった段差部と、
    前記段差部の上縁から連続し、前記便受部よりも急な傾斜を有する傾斜面部と
    を有する、便器。

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