JP2019167816A - 水洗大便器 - Google Patents

Abstract

【課題】節水化とボウル部の洗浄性を両立させることができる水洗大便器を提供する。【解決手段】一定の大流量の洗浄水を所定時間継続して便器本体へ供給する給水装置４と、ボウル形状の汚物受け面１６と、上縁に位置し内周面を有するリム部１８と、を備えたボウル部８と、給水装置から供給された洗浄水をリム部の内周面２２に沿ってほぼ水平方向に吐水し旋回流を形成する第１リム吐水口と、を有し、リム部は、オーバーハング形状に形成され、この内周面のオーバーハング形状により洗浄水の通水路が形成され、ボウル部の平面視で最小の曲率半径の前端の領域においてリム部の最内周端から鉛直方向下方に下ろした直線と、この直線より外側に位置するボウル部の内周面とにより取り囲まれる断面の断面積が、第１リム吐水口の断面積よりも大きくなるように、ボウル部が形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、水洗大便器に係り、特に、一定の大流量の洗浄水が所定時間継続して便器本体へ供給される水洗大便器に関する。

従来から、便器の清掃性を向上させるために、便器のボウル部において、リム部を上方に向かってボウル部の内側空間へ張り出したオーバーハング形状により形成し、洗浄水をリム吐水口から水平方向へ吐水し、その洗浄水がリム部の内周面を旋回して、ボウル部のボウル面に流下させて洗浄するようにした水洗大便器が知られている。

このような構造の水洗大便器においては、ボウル部のリム部がオーバーハング形状により形成されているので、「遠心力による水の飛び出し」が問題となっている。この「遠心力による水の飛び出し」とは、便器本体のボウル部がその前方側の曲率半径が最も小さい卵型の形状となっているために、リム部の内周面に沿って旋回する洗浄水が、前方側のリム部の内周面を通過する際に、遠心力の影響を受け、内周面に沿ってボウル部の外側へ飛び出る現象を言う。このような「遠心力による水の飛び出し」を抑制するために、例えば、特許文献１に記載されているように、ボウル部の前方側のリム部のオーバーハングの度合いを大きくしているものが知られている。

また、リム部がオーバーハング形状の水洗大便器において、最近、節水化の要請に対応するため、勢いの強い水を便器のボウル面に継続的に供給することができるジェットポンプ機構（例えば、特許文献２参照）を適用して、節水化とボウル部の洗浄性の確保を両立させることが検討されている。

特開２０１３−４４１８２号公報 特開２００４−１５６３８２号公報

しかしながら、例えば、上述したジェットポンプ機構等により、便器本体に洗浄水を供給した場合、勢いの強い水が継続的に長時間便器本体に供給され、それにより、リム吐水口から吐水された大流量の洗浄水が継続的にリム部の内周面を旋回することになる。それにより、洗浄の後半においては、ボウル部の曲率半径が小さい前方側で洗浄水が便器本体外に溢れ出してしまうといった新たな課題が発生する。この現象は、上述した洗浄水の遠心力により生じる「遠心力による水の飛び出し」の現象とは異なるものである。

本発明の発明者らは、鋭意研究することにより、勢いの強い水を継続的に長時間便器本体に供給した場合に生じる「水溢れ現象」を見出した。
この「水溢れ現象」を図１７及び図１８により説明する。図１７はボウル部の内側空間から見たボウル部のリム部の前端の領域を展開して示した部分正面展開図であり、図１８はボウル部のリム部の前端を示す部分平面図である。

図１７及び図１８に示すように、リム部１００の前端１００ａにおいて、リム部１００の内周面１０２はオーバーハング形状に形成され、その下端１０２ａから上端１０２ｂまで通水路が形成され、リム吐水口から継続的にほぼ一定の大流量の洗浄水が吐水される。
この継続的に吐水される洗浄水を、一定の経過時間毎に区切って説明すると、リム吐水口から吐水された洗浄水Ｍ１は、ボウル部の前方側を旋回する際に、前方側の小さな曲率半径のボウル形状により圧力損失を受け、その流速が減速する。この減速した洗浄水Ｍ１に、後から吐水された洗浄水Ｍ２が追いついて、ボウル前方側に洗浄水Ｍ１，Ｍ２が滞留していく。そして、この滞留水Ｍ１，Ｍ２は、時間の経過と共（洗浄の後半）に、滞溜水Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４と増え続け、その体積が大きくなる。この体積が大きい滞留水Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４に、後から吐水された体積の小さい旋回する洗浄水Ｍ５が衝突して、滞留水の上に乗り上げて又は滞溜水の一部を押し出して遠心力の影響で上方外側へと飛び出し溢れていく。

特に、洗浄水をリム吐水口のみから吐水する（ゼット吐水口無し等）と、リム吐水口からの洗浄水量が大流量となるため、このリム部から便器本体外への「水溢れ現象」は顕著になる。この「水溢れ現象」は、勢いの強い水を便器本体のボウル部に継続的に供給して節水化を達成するために、解決しなければならない重要な課題である。

そこで、本発明の発明者らは、鋭意研究することにより、自らが見出したこの「水溢れ現象」を解決し、本発明による水洗大便器を完成させたのである。
このように、本発明は、節水化とボウル部の洗浄性を両立させることができる水洗大便器を提供することを目的としている。

上述した目的を達成するために、本発明は、洗浄水を便器本体に供給して洗浄する水洗大便器であって、この便器本体と接続され、一定の大流量の洗浄水を所定時間継続して便器本体へ供給する給水装置と、ボウル形状の汚物受け面と、上縁に位置し内周面を有するリム部と、を備えたボウル部と、給水装置から供給された洗浄水をそのリム吐水口からリム部の内周面に沿ってほぼ水平方向に吐水し旋回流を形成するリム吐水部と、を有し、リム部は、その内周面がボウル部の内側空間に露出し且つ内部空間に向かって上方に延びるオーバーハング形状に形成され、この内周面のオーバーハング形状により洗浄水の通水路が形成され、ボウル部の平面視で最小の曲率半径の領域においてリム部の最内周端から鉛直方向下方に下ろした直線と、この直線より外側に位置するボウル部の内周面とにより取り囲まれる断面の断面積が、リム吐水部の吐水口の断面積よりも大きくなるように、ボウル部が形成されていることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、給水装置により一定の大流量の洗浄水を所定時間継続して便器本体へ供給した場合であっても、ボウル部の平面視で最小の曲率半径の領域において、リム部の最内周端から鉛直方向下方に下ろした直線と、この直線より外側に位置するボウル部の内周面とにより取り囲まれる断面積が、リム吐水部の吐水口の断面積よりも大きくなるようにボウル部が形成されているので、リム吐水部から吐水された洗浄水が最小の曲率半径の領域において滞留しても、リム部のオーバーハング形状の通水路により受け止めることができる。この結果、本発明によれば、リム部から便器本体外へ水溢れが発生することを確実に防止することができる。さらに、リム部においてオーバーハング形状による清掃性を維持しつつ、節水化とボウル部の洗浄性を両立させることができる。

本発明において、好ましくは、リム部は、ボウル部の平面視で最小の曲率半径の領域において、その内周面の最内周端付近がほぼ水平となるように形成されている。
このように構成された本発明においては、リム部が、ボウル部の平面視で最小の曲率半径の領域において、その内周面の最内周端付近がほぼ水平となるように形成されているので、リム部の内周面の通水路に洗浄水が滞留して溢れ出ようとしても、溢れ出ようとする洗浄水をボウル部内へ跳ね返すことができ、便器本体外へ水溢れの発生を防止できる。

本発明において、好ましくは、直線とボウル部の内周面とにより取り囲まれる断面の底面は、ボウル部の中央に向かって下方に傾斜するように形成されている。
このように構成された本発明においては、直線とボウル部の内周面とにより取り囲まれる断面の底面が、上記ボウル部の中央に向かって下方に傾斜するよう形成されているので、洗浄水が最小の曲率半径の領域において滞留しても、その滞留した洗浄水は、自重によりボウル部へ落下するので、便器本体外への水溢れの発生を防止できる。

本発明において、好ましくは、ボウル部の平面視で最小の曲率半径の領域の上流側で最大の曲率半径からより小さい曲率半径となる位置から最小の曲率半径の領域の下流側で小さな曲率半径が最大の曲率半径となる位置までの領域において、リム部の最内周端から鉛直方向下方に下ろした直線と、この直線より外側に位置する上記ボウル部の内周面とにより取り囲まれる断面の断面積が、リム吐水部の吐水口の断面積よりも大きくなるように、ボウル部が形成されている。
このように構成された本発明においては、給水装置により一定の大流量の洗浄水を所定時間継続して便器本体へ供給した場合であっても、ボウル部の平面視で最小の曲率半径の領域の上流側で最大の曲率半径からより小さい曲率半径となる位置から最小の曲率半径の領域の下流側で小さな曲率半径が最大の曲率半径となる位置までの領域において、リム部の最内周端から鉛直方向下方に下ろした直線と、この直線より外側に位置するボウル部の内周面とにより取り囲まれる断面積が、リム吐水部の吐水口の断面積よりも大きくなるようにボウル部が形成されているので、リム吐水部から吐水された洗浄水が上述した領域において滞留しても、リム部のオーバーハング形状の通水路により受け止めることができ、便器本体外への水溢れの発生を防止できる。

本発明は、好ましくは、ボウル部は、その前端の領域が平面視で最小の曲率半径となるように形成され、リム吐水部は、ボウル部の側方領域に配置され且つ前方へと洗浄水を吐水し、ボウル部の前端から下流側の小さな曲率半径から最大の曲率半径となる位置までの領域において、リム部の最内周端から鉛直方向下方に下ろした直線と、この直線より外側に位置するボウル部の内周面とにより取り囲まれる断面の断面積が、リム吐水部の吐水口の断面積よりも大きくなるように、ボウル部が形成されている。
このように構成された本発明においては、旋回する洗浄水の流速が最も減速するボウル部の前端から下流側の小さな曲率半径から最大の曲率半径となる位置までの領域において、直線とボウル部の内周面とにより取り囲まれる断面の断面積がリム吐水口の断面積よりも大きくなるようにボウル部が形成されているので、リム吐水口から吐水された洗浄水が曲率半径が小さい上述した領域において滞留しても、リム部のオーバーハング形状の通水路により確実に受け止めることができ、便器本体外への水溢れの発生を防止できる。

本発明において、好ましくは、給水装置は、洗浄水を貯水する貯水タンクと、少なくともその一部が貯水タンク内で水没した状態で配置されたジェットポンプユニットを備えている。
このように構成された本発明においては、ジェットポンプユニットにより、一定の大流量の洗浄水を所定時間継続して便器本体へ供給する場合であっても、リム吐水部から吐水され、小さな曲率半径の領域において滞留していく洗浄水を、リム部のオーバーハング形状の通水路により受け止めることができ、便器本体外への水溢れの発生を防止できる。

本発明において、好ましくは、給水装置のジェットポンプユニットは、その一端が便器本体の導水路の入口に接続され、その他端には吸引口が形成され、この吸引口が貯水タンク内の下部に位置するように配置されたスロート管と、このスロート管の吸引口に向けて洗浄水を噴射してジェットポンプ作用を誘発させるジェットノズルと、を備えている。
このように構成された本発明においては、ジェットポンプユニットにより、一定の大流量の洗浄水を所定時間継続して便器本体へ供給する場合であっても、リム吐水部から吐水され、小さな曲率半径の領域に滞留していく洗浄水を、リム部のオーバーハング形状の通水路により受け止めることができ、便器本体外への水溢れの発生を防止できる。

本発明の水洗大便器によれば、節水化とボウル部の洗浄性を両立させることができる。

本発明の実施形態による水洗大便器を示す平面図である。 図１のII−II線に沿って見た断面図である。 図１のIII−III線に沿って見た断面図である。 図１のIV−IV線に沿って見た断面図である。 図１のV−V線に沿って見た断面図である。 図１のVI−VI線に沿って見た断面図である。 本発明の実施形態による水洗大便器の給水装置を示す平面図である。 図７の正面図である。 図７の給水装置を示す概略正面図である。 図７の給水装置により供給される洗浄水の瞬間流量と時間との関係を示す線図である。 本発明の実施形態による水洗大便器の便器本体を示す平面図である。 図１１のXII−XII線に沿って見た断面図である。 図１１のXIII−XIII線に沿って見た断面図である。 図１１のXIV−XIV線に沿って見た断面図である。 本発明の実施形態による水洗大便器の第１リム吐水口を示す部分正面図である。 本発明の実施形態による水洗大便器のボウル部の前端の領域を示す部分断面図である。 水溢れ現象を説明するための、ボウル部の内側空間から見たボウル部のリム部の前端の領域を展開して示した部分正面展開図である。 水溢れ現象を説明するための、ボウル部のリム部の前端を示す部分平面図である。

次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態による水洗大便器を説明する。先ず、図１乃至図６により、本発明の実施形態による水洗大便器の基本構造を説明する。図１は本発明の実施形態による水洗大便器を示す平面図であり、図２は図１のII−II線に沿って見た断面図であり、図３は図１のIII−III線に沿って見た断面図であり、図４は図１のIV−IV線に沿って見た断面図であり、図５は図１のV−V線に沿って見た断面図であり、図６は図１のVI−VI線に沿って見た断面図である。

本発明の実施形態による水洗大便器１は、床に設置された排水管（図示せず）に後述する排水トラップ管路が接続される床排水タイプの洗落し式水洗大便器である。
図１及び図２に示すように、水洗大便器１は、便器本体２と、この便器本体２に洗浄水を供給する給水装置４を備えている。便器本体２は、表面に釉薬層が形成された陶器製であり、下部にスカート部７が形成され、上半分のうち前方にボウル部８が形成され、後方上部にはその上流端が給水装置４に連通する共通通水路１０が形成され、さらに、後方下部に汚物を排出するための排水管路１２が形成されている。

上述した給水装置４は、貯水タンク５及び後述するジェットポンプユニット６を備えている。なお。本発明は、貯水タンクを持たず水道から直接洗浄水が供給される直圧式水洗大便器や、フラッシュバルブにより洗浄水が供給されるタイプの水洗大便器等にも適用できる。

ボウル部８は、ボウル形状の汚物受け面１６と、上縁に位置するリム部１８と、汚物受け面１６の下方に形成された凹部２０と、を備えている。ここで、リム部１８の内周面２２は、図２等に示すように、ボウル部８の内側空間に露出し且つ内側空間に向かって上方に延びる形状、具体的に言えば、内側に向かってオーバーハングした形状に形成されている。

ボウル部８のリム部１８の内周面２２の前方から見て左側の中央部の少し後方側に、洗浄水を吐水する第１リム吐水口２４が形成され、前方から見て右側後方側に、第２リム吐水口２６が形成されている。これらの第１リム吐水口２４及び第２リム吐水口２６は、同一方向（図１では反時計回りの方向）に旋回し、旋回流を形成するようになっている。

また、上述した水洗大便器１の後方上部に形成された共通通水路１０は、便器前方に向かって、第１通水路２８及び第２通水路３０に分岐している。第１通水路２８は、第１リム吐水口２４に洗浄水を供給するためのものであり、第２通水路３０は、第２リム吐水口２６に洗浄水を供給するためのものである。
上述した水洗大便器１においては、第１リム吐水口２４、第１通水路２８及び第２リム吐水口２６、第２通水路３０は、陶器製の便器本体２と一体に形成されているが、本実施形態による水洗大便器は、この形態に限られず、第１リム吐水口、第１通水路及び第２リム吐水口、第２通水路を便器本体とは別体のディストリビユータ等により形成するようにしても良い。

ここで、図３乃至図６に示すように、リム部１８の第１リム吐水口２４から第２リム吐水口２６までの領域は、その内周面２２に沿って洗浄水が流れる通水路となるように、上述したように、内側に向かってオーバーハングした形状に形成されている。

さらに、排水管路１２は、凹部２０の底面と接続しほぼ同一径（ほぼ同一断面形状）を有し且つ後方下方へ延びる導入管路３２と、この導水管路３２と接続し上方へ延びる排水トラップ管路３４と、を備えている。この導水管路３２は、入口３２ａを除く部分で、ほぼ同一径（ほぼ同一断面形状）を有し、管路内が同じ断面積となっている。また、排水トラップ管路３４は、上昇路３４ａと下降路３４ｂとから構成されている。
この導水管路３２は、凹部２０の底面と滑らかな連続湾曲面として繋がっており、凹部２０から導入管路３２に流入した洗浄水が導入管路３２内をスムーズに流れるようになっている。

次に、図７乃至図１０により、本発明の実施形態による水洗大便器１の給水装置４について説明する。図７は本発明の実施形態による水洗大便器の給水装置を示す平面図であり、図８は図７の正面図であり、図９は図７の給水装置を示す概略正面図であり、図１０は図７の給水装置により供給される洗浄水の瞬間流量と時間との関係を示す線図である。なお、図９において、便宜上、ジェットノズル及びスロート管の配置が図７及び図８に示されたものと異なる配置に描かれている。

水洗大便器１の給水装置４は、貯水タンク５と、この貯水タンク５に洗浄水を供給する給水管路３６と、この給水管路３６に設けられた給水弁装置３８と、この給水管路３６の下流端に設けられ便器本体２に洗浄水を供給するためのジェットポンプユニット６と、使用者が手動操作により洗浄水の給水を行うための手動レバー４０を備えている。

給水管路３６の上流端には、外部の給水源から供給される洗浄水を止水するための止水栓４１が設けられている。この止水栓４１は、通常使用時は開状態に保持されている。

ジェットポンプユニット６は、逆Ｖ字形状のスロート管４２と、ジェットノズル４４とを備えている。具体的には、スロート管４２の下流端が便器本体２の共通通水路１０に連通する排水口４５に接続され、その上流端には吸引口４２ａが形成され、この吸引口４２ａが貯水タンク５内の下部に位置するようになっている。さらに、スロート管４２の吸引口４２ａに対向するように、ジェットノズル４４が配置され、スロート管４２の吸引口４２ａとジェットノズル４４は、常時、貯水タンク５内で水没した状態となっている。

ジェットポンプ６は、ジェットノズル４４からスロート管４２の吸引口４２ａに向けて高速の洗浄水を噴射し、このとき、ジェットノズル４４に近いスロート管４２内の吸引口４２ａ近傍の空間が負圧となり、この負圧によりジェットポンプ作用（エジェクタ効果）を誘発させることにより、貯水タンク５内の近傍の洗浄水を吸引し、この洗浄水とジェットノズル４４から噴出される洗浄水とが一緒になり、スロート管４２内を流れ、排水口４５を経て、便器本体２の共通通水路１０に供給されるようになっている。

給水管路３６には、上述した給水弁装置３８以外に、給水弁装置３８の上流側に定流量弁４６が、下流側に真空破壊弁４８が設けられている。この定流量弁４６は、給水弁装置３８に供給される洗浄水を定流量とするためのものであり、真空破壊弁４８は、外部から空気を吸入して真空破壊弁４８からジェットノズル４４までの管路内が負圧にならないようにするためのものである。

給水弁装置３８は、パイロット式ダイアフラム弁であり、主弁座５０と、この主弁座５０に着座して止水する止水状態と主弁座５０から離間して給水する給水状態とを切り換えるダイアフラム弁である主弁体５２と、その内部の圧力により主弁体５２を主弁座５０に対して移動させる圧力室５４とを備えている。圧力室５４には、圧力室５４の圧力を開放する第一穴５６及び第二穴５８と、上述した手動レバー４０における使用者の手動操作と連動して第一穴５６を開閉する第一パイロット弁６０と、貯水タンク５内の洗浄水の水位に伴い上下動するフロート６２と、このフロート６２の上下動により第二穴５８を開閉する第二パイロット弁６４が設けられている。

また、主弁体５２には、ブリード穴（図示せず）が設けられており、止水状態のとき、ブリード穴により給水管路３２の一次側流路Ａと圧力室５４の内部とが連通するようになっている。ここで、第一穴５６は、その開口面積が第二穴５８の開口面積よりも大きく形成されている。また、第一穴５６は、第二穴５８よりも、図９に示すように、上方位置に形成されている。

第一パイロット弁６０は、駆動軸６５により手動レバー４０に接続され、使用者の手動レバー４０の手動操作により、第一穴５６を開閉するようになっている。ここで、手動レバー４０は、図８において、手前側（一方向）に回動操作させた場合には大洗浄がなされ、奥側（他方向）に回動操作させた場合には小洗浄がなされるようになっている。

この給水弁装置３８は、通常は止水状態であり、止水状態では、第一穴５６及び第二穴５８は共に塞がれており、且つ、給水管路３６の一次側流路Ａは圧力室５４とブリード穴を通じて連通しているため、一次側流路Ａと圧力室５４の水圧は同じ水圧（＝一次側流路圧力α）、また二次側流路Ｂは大気開放となり、主弁体５２に水圧が作用する面積の方が一次側流路Ａの面積よりも大であるので、主弁体５２は主弁座５２に押付けられ閉じられている。

給水弁装置３８において、第一穴５６及び/又は第二穴５８が第一パイロット弁６０及び/又は第二パイロット弁６４により開放されると、圧力室５４から洗浄水が流出し、圧力室５４内の圧力が低下し、主弁体５２が主弁座５０から離れるように移動し、開弁し、吐水状態となる。

給水弁装置３８において、第一穴５６及び第二穴５８が第一パイロット弁６０及び第二パイロット弁６４により閉じられると、再度圧力室５４の圧力が一次側流路圧力となり、主弁体５２が主弁座５０に向けて移動し、最終的に閉弁された状態（止水状態）となる。なお、このとき、一次側流路Ａの洗浄水が、圧力室５４内へブリード穴から少しずつ注入されるため、第一穴５６及び第二穴５８を塞いでから、所定時間遅れて、主弁体５２が閉弁状態（止水状態）となるようになっている。

次に、図９に示すように、スロート管４２の下端近傍には、ジェット吐水とタンク貯水とを切換えるための切換弁６６と、この切換弁６６に取り付けられたフロート６８が設けられている。このフロート６８は、貯水タンク５内の水位により上下動するため、水位が低くなったときは、フロート６８も下降し、それにより、切換弁６６がスロート管４２内の流路を塞ぐようになっている。スロート管４２内の流路が塞がれた状態では、ジェットノズル４４から噴射された洗浄水は、切換弁６６に衝突し、スロート管４２内を流れることなく、貯水タンク５内に流れ、貯水タンク５内に貯水される。また、所定水位に達して貯水が完了すると、フロート６８も上昇し、それにより、切換弁６６がスロート管４２内の流路を開放するようになっている。スロート管４２内の流路を開放された状態では、ジェットノズル４４から噴射された洗浄水は、スロート管４２内を流れ、便器本体２に供給されるようになっている。

さらに、貯水タンク５内には、大洗浄及び小洗浄に必要な洗浄水量を切り換えるための大小洗浄切換機構７０が設けられている。この大小洗浄切換機構７０は、貯水タンク５内をジェットノズル４４及びスロート管４２の吸引口４２ａを取り囲む空間と他の空間とを仕切りその上方が開放されている仕切壁７２と、この仕切壁７２に形成された開口７４と、この開口７４を開閉するために仕切壁７２に取り付けられた開閉弁７６と、を備えている。

大小洗浄切換機構７０の開閉弁７６は、鎖７８により駆動軸６５に接続され、小洗浄のために、使用者により手動レバー４０が他方向に回動操作された場合に、鎖７８により開閉弁７６が引き上げされ、開閉弁７６により開口７４を閉じるようになっている。

次に、貯水タンク５内には、便器本体２を洗浄後に便器本体２に補給水を供給するため補給水供給パイプ８２が設けられている。この補給水供給パイプ８２の下方端８２ａはスロート管４２の下流側端に連通し、上方端８２ｂには補給水供給口８４が形成されている。

図９に示すように、貯水タンク５内の水位ＷＬは、以下の位置となる。水位ＷＬ１は仕切壁７２の開口７４の下端位置であり大洗浄が終了したときの水位を示し、水位ＷＬ２は仕切壁７２の上端位置であり小洗浄が終了したときの水位を示し、水位ＷＬ３は水洗大便器１の使用前又は使用後の通常の水位を示し、水位ＷＬ４は大洗浄又は小洗浄後に給水弁装置３８により貯水タンク３０内に洗浄水が給水されその後給水が停止した直後（且つ洗浄水補給前）の止水状態を示す水位である。

図１０に示されているように、ジェットポンプユニット６を備えた給水装置４は、一定の大流量の洗浄水を所定時間継続して便器本体２へ供給することができる。具体的に言えば、給水装置４は、例えば、瞬間流量８５Ｌ／分の洗浄水を４秒間継続して便器本体２へ供給するようになっている。なお、給水装置４による瞬間流量は、約６５Ｌ/分〜約８５Ｌ/分の範囲の大流量が好ましくは、また、約３秒〜約７秒継続して供給することが好ましい。

次に、図１１乃至図１６により、本実施形態による水洗大便器１のボウル部８のリム部１８の構造について詳細に説明する。図１１は本発明の実施形態による水洗大便器の便器本体を示す平面図であり、図１２は図１１のXII−XII線に沿って見た断面図であり、図１３は図１１のXIII−XIII線に沿って見た断面図であり、図１４は図１１のXIV−XIV線に沿って見た断面図であり、図１５は本発明の実施形態による水洗大便器のリム吐水口を示す部分正面図であり、図１６は本発明の実施形態による水洗大便器のボウル部の前端の領域を示す部分断面図である。

先ず、図１５に示されているように、第１リム吐水口２４は、その断面が矩形形状であり、その吐水口の面積が面積Ｄ１となっている。

次に、図１１、図１２、図１６に示すように、便器本体２のボウル部８においては、その前端８ａが平面視で最小の曲率半径Ｒ１により形成されている。このボウル部８の前端８ａの領域において、リム部１８の最内周端から鉛直方向に下ろした直線Ｌ１と、この直線Ｌ１より外側に位置するボウル部８の底面８ｂ及びリム部１８の内周面２２とにより取り囲まれる断面の面積は面積Ｄ２となっている。

このボウル部８の前端８ａにおけるリム部１８において、図１２及び図１６に示すように、リム部１８の内周面２２は、その最内周端付近がほぼ水平となるように形成されている。また、直線Ｌ１より外側のボウル部８の底面８ｂ（汚物受け面１６の外周面）は、ボウル部８の中央に向かって下方に傾斜するように形成されている。
本実施形態による水洗大便器１においては、リム部１８の最内周端から鉛直方向に下ろした直線Ｌ１と、この直線Ｌ１より外側に位置するボウル部８の底面８ｂ及びリム部１８の内周面２２とにより取り囲まれる断面（面積Ｄ２の部分）が、洗浄水の通水路８０として機能するようになっている。

本発明の実施形態による水洗大便器１においては、直線Ｌ１とこの直線Ｌ１より外側に位置するボウル部８の底面８ｂ及びリム部１８の内周面２２とにより取り囲まれる断面の面積Ｄ２（通水路８０の断面）が、第１リム吐水口２４の吐水口の断面Ｄ１より大きくなるように形成されている。

次に、図１１に示すように、ボウル部８の前方部分は、その先端が最小の曲率半径Ｒ１で形成され、この曲率半径Ｒ１の後方側が曲率半径Ｒ１より大きな曲率半径Ｒ２（＞Ｒ１）で形成され、この曲率半径Ｒ２のさらに後方側が最大の曲率半径Ｒ３（＞Ｒ２）により形成されている。

本実施形態による水洗大便器１においては、ボウル部８の最大の曲率半径Ｒ３から曲率半径Ｒ２となる位置Ｐ１からボウル部８の前端８ａの位置Ｐ２を経て曲率半径Ｒ２から最大の曲率半径Ｒ３となる位置Ｐ３までの領域Ｓ１において、リム部１８の最内周端から鉛直方向下方に下ろした直線と、この直線より外側に位置するボウル部の内周面とにより取り囲まれる断面の面積（通水路８０の断面の面積）が、第１リム吐水口２４の吐水口の断面積Ｄ１よりも大きくなるように、ボウル部８が形成されている。

また、本実施形態による水洗大便器１においては、変形例として、ボウル部８の前端８ａの位置Ｐ２から曲率半径Ｒ２から最大の曲率半径Ｒ３１となる位置Ｐ３までの領域Ｓ２において、リム部１８の最内周端から鉛直方向下方に下ろした直線と、この直線より外側に位置するボウル部の内周面とにより取り囲まれる断面の面積（通水路８０の断面の面積）が、第１リム吐水口２４の吐水口の断面積Ｄ１よりも大きくなるように、ボウル部８が形成されている。

次に、上述した本発明の実施形態による水洗大便器１による作用効果を説明する。先ず、使用者が給水装置４の手動レバー４０を操作すると、給水弁装置３８により外部の給水源から供給される洗浄水がジェットノズル４４に到達し、ジェットノズル４４から洗浄水がスロート管４２の吸引口４２ａに向けて噴射される。このとき、スロート管４１２の吸引口４２ａ付近は負圧となるので、貯水タンク５内に貯水された洗浄水もスロート管４２内に吸引され、給水装置４により外部から供給される洗浄水と貯水タンク５内に洗浄水が一緒になってスロート管４２内を流れ、便器本体１に供給され、ボウル部８の洗浄が開始される。このとき、給水装置４からは、図１０に示すように、一定の大流量の洗浄水が所定時間継続して便器本体２へ供給される。

便器本体１においては、第１リム吐水口２４は、洗浄水を前方に向けてほぼ水平方向に吐水し、第２リム吐水口２６は、洗浄水を後方に向けてほぼ水平方向に吐水し、同一方向（反時計回り）に旋回する旋回流を形成するようになっている。

第１リム吐水口２４から前方に吐水された洗浄水は、ボウル部８の前端８ａにおいて旋回する際に、最小の曲率半径Ｒ１により圧力損失を受け流速が減速する。この減速した洗浄水に、後から吐水された洗浄水が追いついて、ボウル部８の前端８ａの領域には、洗浄水が滞留していく。しかしながら、本実施形態の水洗便器１においては、上述したリム部１８の内周面２２により形成される通水路８０の断面積Ｄ２を第１リム吐水口２４の断面の断面積Ｄ１よりも大きく形成したので、ボウル部８の前端８ａの領域に滞留した洗浄水に更に後から洗浄水が流入して衝突しても、その洗浄水は、リム部１８のオーバーハング形状の内周面２２（通水路８０）により受け止めることができるので、便器本体２の外部に溢れ出す水溢れ現象の発生を防止することができる。

（注：段落番号は、出願時に連続番号に変更します。）
次に、通水路８０の断面積Ｄ２を第１リム吐水口２４の断面の断面積Ｄ１よりも大きく形成することにより、便器本体２の外部に溢れ出す水溢れ現象の発生を防止することができることを具体的に説明する。

ボウル部８のリム部１８の内周面２２の前方から見て左側の中央部の少し後方側に形成された第１リム吐水口２４から、前方へほぼ水平方向に吐水された洗浄水は、ボウル部８の底面８ｂ上をボウル部８の前端８ａに向かって旋回するとともに、この旋回する洗浄水の内の一部の洗浄水が自重によりボウル部８の汚物受け面１６へ流下し汚物受け面１６を洗浄する。この流下する洗浄水の量は、第１リム吐水口２４の「位置」、「開口面積」、「形状」、「底面のボウル部中央に向かって下方へと傾斜する角度」、「底面の幅」、「ボウル部の最大の曲率半径Ｒ３から大きな曲率半径Ｒ２、最小の曲率半径Ｒ１となる間の曲率半径の変化量」、「第１リム吐水口２４から吐水される洗浄水の瞬間流量」などにより決定される。例えば、第１リム吐水口２４がボウル部８の中央部付近に設けられ、第１リム吐水口２４からの洗浄水が、瞬間流量が約４０〜約７２Ｌ/分で、曲率半径Ｒ３が約３１０ｍｍ〜約３９０ｍｍ、Ｒ２が約２３０ｍｍ〜約２９０ｍｍ、Ｒ１が約１００ｍｍ〜約１２０ｍｍと変化し、底面が下方へ約７０〜約９０度で傾斜しているボウル部に、前方へほぼ水平方向に吐水されると、旋回する洗浄水の内の一部の洗浄水は自重によりボウル部８の汚物受け面１６へと流下するので、ボウル部８の前端８ａより下流側の領域に到達し旋回する洗浄水の流量は、第１リム吐水口２４から吐水される流量より少なくなる。このために、ボウル部８の前端８ａの領域に滞留した洗浄水に更に後から洗浄水が流入して衝突しても、リム部１８の内周面２２により形成される通水路８０の断面積Ｄ２が第１リム吐水口２４の断面の断面積Ｄ１よりも大きく形成されていれば、リム部１８のオーバーハング形状の内周面２２（通水路８０）により受け止めることができる。

なお、ボウル部８の前端８ａの領域に滞留する洗浄水は、大きな曲率半径Ｒ２から最小の曲率半径Ｒ１へ変化するときの変化量が大きい程大きくなり、小さい程小さくなる。また、第１リム吐水口２４から吐水される洗浄水の瞬間流量が大きい程大きくなり、小さい程小さくなる。第１リム吐水口２４からボウル部８の前端８ａの領域までの間の底面のボウル部中央に向かって下方へと傾斜する角度が大きい程小さくなり、小さい程大きくなる。

特に、本実施形態による水洗大便器１においては、給水装置４により一定の大流量の洗浄水が所定時間継続して便器本体２に供給されるようになっており、水溢れ現象が生じやすくなっているが、通水路８０の断面積Ｄ２を第１リム吐水口２４の断面の断面積Ｄ１よりも大きく形成したので、この水溢れ現象により洗浄水が便器本体２の外部に溢れ出すことを防止できる。

以上説明したように、本実施形態による水洗大便器１においては、給水装置４により一定の大流量の洗浄水を所定時間継続して便器本体２へ供給した場合であっても、ボウル部８の平面視で最小の曲率半径Ｒ１の前端８ａの領域において、リム部１８の最内周端から鉛直方向下方に下ろした直線Ｌ１と、この直線Ｌ１より外側に位置するボウル部８の内周面とにより取り囲まれる断面積Ｄ２が、第１リム吐水口２４の断面積Ｄ１よりも大きくなるようにボウル部８が形成されているので、第１リム吐水口２４から吐水された洗浄水がボウル部８の最小の曲率半径Ｒ１の前端の領域において滞留しても、リム部１８のオーバーハング形状の通水路８０により受け止めることができる。この結果、本実施形態による水洗大便器１によれば、リム部１８から便器本体２外へ水溢れが発生することを確実に防止することができる。さらに、リム部１８においてオーバーハング形状による清掃性を維持しつつ、節水化とボウル部８の洗浄性を両立させることができる。

また、リム部１８が、ボウル部８の平面視で最小の曲率半径Ｒ１の前端８ａの領域において、その内周面の最内周端付近がほぼ水平となるように形成されているので、リム部８の内周面の通水路８０に洗浄水が滞留して溢れ出ようとしても、溢れ出ようとする洗浄水をボウル部８内へ跳ね返すことができ、リム部８から便器本体２外へ水溢れが発生することを防止することができる。

また、上述した直線Ｌ１とボウル部８の内周面とにより取り囲まれる断面の底面８ｂ（汚物受け面１６の外周面）が、ボウル部８の中央に向かって下方に傾斜するように形成されているので、洗浄水が最小の曲率半径Ｒ１の前端８ａの領域において滞留しても、その滞留した洗浄水は、自重によりボウル部８へ落下するので、水溢れが発生することを防止することができる。

また、本実施形態による水洗大便器１においては、ボウル部８の最大の曲率半径Ｒ３から曲率半径Ｒ２となる位置Ｐ１からボウル部８の前端８ａの位置Ｐ２を経て曲率半径Ｒ２から最大の曲率半径Ｒ３となる位置Ｐ３までの領域Ｓ１において、リム部１８の最内周端から鉛直方向下方に下ろした直線と、この直線より外側に位置するボウル部の内周面とにより取り囲まれる断面の面積（通水路８０の断面の面積）が、第１リム吐水口２４の吐水口の断面積Ｄ１よりも大きくなるように、ボウル部８が形成されている。

これにより、本実施形態による水洗大便器１においては、給水装置４により一定の大流量の洗浄水を所定時間継続して便器本体２へ供給した場合であっても、上述した領域Ｓ１において、通水路８０の断面の面積が、第１リム吐水口２４の吐水口の断面Ｄ１よりも大きくなるように形成されているので、第１リム吐水口２４から吐水された洗浄水が、領域Ｓ１において滞留しても、リム部１８のオーバーハング形状の内周面２２（通水路８０）により受け止めることができので、上述した「水溢れ現象」の発生を確実に防止することができるようになっている。

また、本実施形態による水洗大便器１においては、変形例として、ボウル部８の前端８ａの位置Ｐ２から曲率半径Ｒ２から最大の曲率半径Ｒ３１となる位置Ｐ３までの領域Ｓ２において、リム部１８の最内周端から鉛直方向下方に下ろした直線と、この直線より外側に位置するボウル部の内周面とにより取り囲まれる断面の面積（通水路８０の断面の面積）が、第１リム吐水口２４の吐水口の断面積Ｄ１よりも大きくなるように、ボウル部８が形成されている。

これにより、本実施形態の変形例による水洗大便器１においては、給水装置４により一定の大流量の洗浄水を所定時間継続して便器本体２へ供給した場合であっても、上述した領域Ｓ２において、通水路８０の断面の面積が、第１リム吐水口２４の吐水口の断面Ｄ１よりも大きくなるように形成されているので、第１リム吐水口２４から吐水された洗浄水が、領域Ｓ１において滞留しても、リム部１８のオーバーハング形状の内周面２２（通水路８０）により受け止めることができので、上述した「水溢れ現象」の発生を確実に防止することができるようになっている。

１ 水洗大便器
２ 便器本体
４ 給水装置
５ 貯水タンク
６ ジェットポンプユニット
８ ボウル部
１６ 汚物受け面
１８ リム部
２２ リム部の内周面
２４ 第１リム吐水口
２６ 第２リム吐水口
８０ 通水路
Ｄ１ 第１リム吐水口の断面積
Ｄ２ リム部の内周面の通水路の断面積

上述した目的を達成するために、本発明は、洗浄水を便器本体に供給して洗浄する水洗大便器であって、この便器本体と接続され、洗浄水を便器本体へ供給する給水装置と、ボウル形状の汚物受け面と、この汚物受け面の上縁に位置し内周面を有するリム部と、を備えたボウル部と、給水装置から供給された洗浄水を他の吐水口を用いることなくリム部の内周面に沿って前方に向かって吐水し旋回流を形成するリム吐水口と、を有し、リム部は、その内周面がボウル部の内側空間に露出し且つ内側空間に向かって上方に延びるオーバーハング形状に形成され、この内周面のオーバーハング形状により洗浄水の通水路が形成され、ボウル部は、平面視で最小の曲率半径となる前端部を有し、ボウル部の平面視で前端部の上流側で最大の曲率半径からより小さい曲率半径となる位置から前端部の下流側で小さな曲率半径が最大の曲率半径となる位置までの領域において、リム部の最内周端から鉛直方向下方に下ろした直線と、この直線より外側に位置するボウル部の内周面とにより取り囲まれる断面の断面積が、リム吐水口の断面積よりも大きくなるように、ボウル部が形成され、直線とボウル部の内周面とにより取り囲まれる断面の底面は、ボウル部の中央に向かって下方に傾斜するように形成されていることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、給水装置により洗浄水を便器本体へ供給した場合であっても、平面視で最小の曲率半径となる前端部を有し、ボウル部の平面視で前端部の上流側で最大の曲率半径からより小さい曲率半径となる位置から前端部の下流側で小さな曲率半径が最大の曲率半径となる位置までの領域において、リム部の最内周端から鉛直方向下方に下ろした直線と、この直線より外側に位置するボウル部の内周面とにより取り囲まれる断面積が、リム吐水口の断面積よりも大きくなるようにボウル部が形成されているので、リム吐水口から吐水された洗浄水が前端部において滞留しても、リム部のオーバーハング形状の通水路により受け止めることができる。この結果、本発明によれば、リム吐水口のみから洗浄水が吐水される場合であっても、リム部から便器本体外へ水溢れが発生することを確実に防止することができる。さらに、リム部においてオーバーハング形状による清掃性を維持しつつ、節水化とボウル部の洗浄性を両立させることができる。さらに、本発明によれば、直線とボウル部の内周面とにより取り囲まれる断面の底面が、ボウル部の中央に向かって下方に傾斜するよう形成されているので、洗浄水が前端部において滞留しても、その滞留した洗浄水は、自重によりボウル部へ落下するので、便器本体外への水溢れの発生を防止できる。

本発明において、好ましくは、リム部は、ボウル部の前端部において、その内周面の最内周端付近がほぼ水平となるように形成されている。
このように構成された本発明においては、リム部が、ボウル部の前端部において、その内周面の最内周端付近がほぼ水平となるように形成されているので、リム部の内周面の通水路に洗浄水が滞留して溢れ出ようとしても、溢れ出ようとする洗浄水をボウル部内へ跳ね返すことができ、便器本体外へ水溢れの発生を防止できる。

本発明は、好ましくは、リム吐水口は、ボウル部の側方領域に配置され、ボウル部の前端部から下流側の小さな曲率半径から最大の曲率半径となる位置までの領域において、リム部の最内周端から鉛直方向下方に下ろした直線と、この直線より外側に位置するボウル部の内周面とにより取り囲まれる断面の断面積が、リム吐水部の吐水口の断面積よりも大きくなるように、ボウル部が形成されている。
このように構成された本発明においては、旋回する洗浄水の流速が最も減速するボウル部の前端部から下流側の小さな曲率半径から最大の曲率半径となる位置までの領域において、直線とボウル部の内周面とにより取り囲まれる断面の断面積がリム吐水口の断面積よりも大きくなるようにボウル部が形成されているので、リム吐水口から吐水された洗浄水が曲率半径が小さい前端部において滞留しても、リム部のオーバーハング形状の通水路により確実に受け止めることができ、便器本体外への水溢れの発生を防止できる。

本発明において、好ましくは、給水装置のジェットポンプユニットは、その一端が便器本体の導水路の入口に接続され、その他端には吸引口が形成され、この吸引口が貯水タンク内の下部に位置するように配置されたスロート管と、このスロート管の吸引口に向けて洗浄水を噴射してジェットポンプ作用を誘発させるジェットノズルと、を備えている。
このように構成された本発明においては、ジェットポンプユニットにより、一定の大流量の洗浄水を所定時間継続して便器本体へ供給する場合であっても、リム吐水部から吐水され、小さな曲率半径の領域に滞留していく洗浄水を、リム部のオーバーハング形状の通水路により受け止めることができ、便器本体外への水溢れの発生を防止できる。
本発明において、好ましくは、給水装置は、瞬間流量が６５Ｌ／分〜８５Ｌ／分の大流量の洗浄水を３秒〜７秒継続して便器本体へ供給する。
〔発明の効果〕

Claims (7)

1. 洗浄水を便器本体に供給して洗浄する水洗大便器であって、
   この便器本体と接続され、一定の大流量の洗浄水を所定時間継続して便器本体へ供給する給水装置と、
   ボウル形状の汚物受け面と、上縁に位置し内周面を有するリム部と、を備えたボウル部と、
   上記給水装置から供給された洗浄水をそのリム吐水口から上記リム部の内周面に沿ってほぼ水平方向に吐水し旋回流を形成するリム吐水部と、を有し、
   上記リム部は、その内周面が上記ボウル部の内側空間に露出し且つ内部空間に向かって上方に延びるオーバーハング形状に形成され、この内周面のオーバーハング形状により洗浄水の通水路が形成され、
   上記ボウル部の平面視で最小の曲率半径の領域において上記リム部の最内周端から鉛直方向下方に下ろした直線と、この直線より外側に位置する上記ボウル部の内周面とにより取り囲まれる断面の断面積が、上記リム吐水部の吐水口の断面積よりも大きくなるように、上記ボウル部が形成されていることを特徴とする水洗大便器。
2. 上記リム部は、上記ボウル部の平面視で最小の曲率半径の領域において、その内周面の最内周端付近がほぼ水平となるように形成されている請求項１に記載の水洗大便器。
3. 上記直線とボウル部の内周面とにより取り囲まれる断面の底面は、上記ボウル部の中央に向かって下方に傾斜するように形成されている請求項１又は２に記載の水洗大便器。
4. 上記ボウル部の平面視で最小の曲率半径の領域の上流側で最大の曲率半径からより小さい曲率半径となる位置から最小の曲率半径の領域の下流側で小さな曲率半径が最大の曲率半径となる位置までの領域において、上記リム部の最内周端から鉛直方向下方に下ろした直線と、この直線より外側に位置する上記ボウル部の内周面とにより取り囲まれる断面の断面積が、上記リム吐水部の吐水口の断面積よりも大きくなるように、上記ボウル部が形成された請求項１乃至３に記載の水洗大便器。
5. 上記ボウル部は、その前端の領域が平面視で最小の曲率半径となるように形成され、上記リム吐水部は、上記ボウル部の側方領域に配置され且つ前方へと洗浄水を吐水し、
   上記ボウル部の前端から下流側の小さな曲率半径から最大の曲率半径となる位置までの領域において、上記リム部の最内周端から鉛直方向下方に下ろした直線と、この直線より外側に位置する上記ボウル部の内周面とにより取り囲まれる断面の断面積が、上記リム吐水部の吐水口の断面積よりも大きくなるように、上記ボウル部が形成された請求項１乃至３の何れか１項に記載の水洗大便器。
6. 上記給水装置は、洗浄水を貯水する貯水タンクと、少なくともその一部が上記貯水タンク内で水没した状態で配置されたジェットポンプユニットを備えている請求項１乃至５の何れか１項に記載の水洗大便器。
7. 上記給水装置のジェットポンプユニットは、その一端が上記便器本体の導水路の入口に接続され、その他端には吸引口が形成され、この吸引口が上記貯水タンク内の下部に位置するように配置されたスロート管と、このスロート管の吸引口に向けて洗浄水を噴射してジェットポンプ作用を誘発させるジェットノズルと、を備えている請求項６に記載の水洗大便器。

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