JP2020117954A - 水洗大便器装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通常使用時にフラッパー弁を用いることなく、また、トラップ流路の底部に開閉弁を設けることなく、非常時に少量の洗浄水で汚水を排出できる大便器装置を提供する。【解決手段】水洗大便器装置１は、底部に排出口６Ａが形成されたボウル部６と、ボウル部６の排出口６Ａに連続して設けられ、第１下降管路８Ａ、上昇管路８Ｂ、及び第２下降管路８Ｃを有する排水トラップ流路８と、を備え、上昇管路８Ｂから第２下降管路８Ｃを接続し、ヘッド圧により汚水を排出可能なバイパス流路１４を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、水洗大便器装置に関する。

一般的に水洗大便器装置では、排便後にタンクからボウル部に、洗浄に必要な水量（約６〜１２リットル）の洗浄水を流し込むことにより、排泄された汚物の排出、ボウルの洗浄、汚物等の排水配管に搬送などを行っている。しかしながら、災害時などの非常時には、上下水道や電気などのライフラインが不通となることがある。このような場合には、タンクに洗浄水が供給されなくなることが容易に推定される。従って、別の水源から水を運搬して利用することになるため、便器の洗浄を複数回行うことが困難となる。

このような災害時においても使用可能な便器装置として、例えば、特許文献１には、便器の排出部に、汚水を貯留する貯留槽に接続される排水管と、下水道に接続される排水管とを分岐して接続しておき、通常時には便器からの排水を下水道に排水するようにしておき、非常時には排水を貯留槽に排水するように切替可能な便器装置が開示されている。この特許文献１に記載された便器装置では、フラッパー弁により便鉢の排出部を開閉しており、このようなフラッパー弁を用いると少量の洗浄水により汚物を排出することができる。

また、例えば、特許文献２には、排水トラップを有する水洗大便器装置に関して、トラップ流路の底部に開閉弁を設けておき、通常時は開閉弁を閉鎖してトラップ流路を通じて汚物を排出し、非常時には開閉弁を開放して開閉弁の下方に設けられた便槽に汚物を排出する装置が開示されている。この特許文献２に記載された便器装置によれば、非常時にはトラップ流路の底部から開閉弁を通じて便槽に汚物を排出するため、少量の洗浄水により汚物を排出することができる。

特開２０１７−５７６４９号公報 特開２０１１−２１４７２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された便器装置では、通常使用時においても汚物の排出にフラッパー弁を用いているため、構造部材の経年劣化が発生しやすく、耐久性が十分ではない。また、フラッパー弁を用いた構造では、排出時に排水配管から臭気の逆流が発生したり、排水配管内の衛生害虫がトイレ内に侵入することが起こりやすい。

また、特許文献２に記載された便器装置では、開閉弁が使用者の視界に入るトラップ流路の底部に設けられているため、一般的な水洗トイレに見えず、美観が低下する。また、開閉弁の下方に便槽を設ける必要があり、新たに専用の設備を設けなければならない。

本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、通常使用時にフラッパー弁を用いることなく、また、トラップ流路の底部に開閉弁を設けることなく、非常時に少量の洗浄水で汚水を排出できる大便器装置を提供することである。

本発明の水洗大便器装置は、底部に排出口が形成されたボウル部と、ボウル部の排出口に連続して設けられ、第１下降管路、上昇管路、及び第２下降管路を有する排水トラップ流路と、を備えた水洗大便器装置であって、上昇管路と第２下降管路を接続し、ヘッド圧により汚水を排出可能なバイパス流路を備える、ことを特徴とする。

上記構成の本発明によれば、通常時はトラップ流路を通じて汚水を排出することができ、非常時には溜水のヘッド圧によりバイパス流路を介して汚水を排出することができる。このため、非常時には汚水は第１下降管路と上昇管路との間の頂部を越えることなく、排出されるため、溜水ができる程度の最低限の洗浄水で汚水の排出をすることができる。また、通常時は、トラップ流路を使用しているため、臭気の逆流を防止することができ、さらに、フラッパー弁を用いることがないため、十分な耐久性を確保できる。また、バイパス流路が上昇管路に接続されているため、使用者から開閉弁が視認されず、美観の低下を防止できる。さらには、バイパス流路を通じて下水に汚水を排出するため、便槽などの新たな設備を設ける必要がない。

本発明において、好ましくは、バイパス流路に設けられた切替弁を備え、切替弁は、汚水が排水トラップ流路を通じて排出される通常モードと、汚水がバイパス流路を通じて排出される非常モードと、を切り替える。

上記構成の本発明によれば、切替弁により汚水が排水トラップ流路を通じて排出される通常モードと、汚水がバイパス流路を通じて排出される非常モードと、を切り替えるため、バイパス流路の流路長を最短にすることができ、必要な洗浄水量を減らすことができる。

本発明において、好ましくは、第２下降管路の下流端部に設けられたフラッパー弁と、洗浄水タンクからボウル部へ洗浄水の供給を操作するためのタンクレバーと、を備え、通常モードではフラッパー弁は開かれており、非常モードではフラッパー弁はタンクレバーにより開閉可能である。

上記構成の本発明によれば、通常時にはフラッパー弁を用いることがないため、フラッパー弁の経年劣化を防止し、非常時にフラッパー弁を確実に作動させることができる。さらに、非常時には、タンクレバーの操作によってフラッパー弁が開閉し、排水を行うことができるため、通常使用時と同じ使用感で排水操作を行うことができる。

本発明において、好ましくは、バイパス流路は、上昇管路の上流端部と、第２下降管路の下流端部よりも上流側の部位とを連通するように設けられている。
上記構成の本発明によれば、バイパス流路が排水トラップ流路の間を短い距離でバイパスすることができ、溜水量を減らすことができる。

本発明において、好ましくは、汚水が排水トラップ流路を通じて排出される通常モードにおいて、バイパス流路は上流端部及び下流端部がそれぞれ閉塞されている。
上記構成の本発明によれば、通常使用時にバイパス流路への洗浄水の流れこみが防止され、排水性能の低下を防止することができる。

本発明において、好ましくは、バイパス流路は、下流に向かって水平又は下り勾配となるように形成されている。
上記構成の本発明によれば、ヘッド圧による汚水の排出を確実に行うことができる。

本発明によれば、通常使用時にフラッパー弁を用いることなく、また、トラップ流路の底部に開閉弁を設けることなく、非常時に少量の洗浄水で汚物を排出できる大便器装置を提供することができる。

本発明の一実施形態による水洗大便器装置の構成を示す構成図であり、図１は通常モードを示す。 本発明の一実施形態による水洗大便器装置の構成を示す構成図であり、図２は非常モードを示す。

以下、本発明の水洗大便器装置の一実施形態について図面を参照しながら詳細に説明を行う。
図１及び図２は、本発明の一実施形態による水洗大便器装置の構成を示す構成図であり、図１は通常モードを示し、図２は非常モードを示す。なお、本明細書において、非常モードとは、例えば断水などにより洗浄水の供給が十分なされない場合に、少量の洗浄水により使用する状態をいい、通常モードとは例えば市水の水圧と十分な量の洗浄水が供給された状態をいう。

図１及び図２に示すように、水洗大便器装置１は、便器本体２と、洗浄水タンク４と、タンクレバー１０と、切替装置１２とを有する。
洗浄水タンク４は、外部から供給された洗浄水を内部に貯留している。洗浄水タンク４の容量は、排水トラップ流路８を通じてボウル部６内の汚水を排出可能な量よりも大きい。洗浄水タンク４は供給弁４Ａを有し、供給弁４Ａには便器本体２へ洗浄水タンク４内の洗浄水を供給する洗浄水供給管路４Ｂが接続されている。供給弁４Ａはタンクレバー１０の操作に応じて開閉し、所定量の洗浄水を洗浄水タンク４から便器本体２へ供給することができる。また、供給弁４Ａは、後述するように切替装置１２を操作することにより、通常モードと非常モードとを切り替えることができ、通常モードでは、排水トラップ流路８を通じて便器本体２内の汚水を排出可能な所定量の洗浄水を洗浄水タンク４から排出し、非常モードでは、バイパス流路１４を介して便器本体２内の汚水を排出可能な少量の所定量の洗浄水を洗浄水タンク４から排出する。

便器本体２は、底部に排出口６Ａが形成されたボウル部６と、排出口６Ａに連続して設けられた排水トラップ流路８と、を備える。ボウル部６の上部の内面には、洗浄水排出口６Ｂが形成されており、この洗浄水排出口６Ｂには洗浄水タンク４から延びる洗浄水供給管路４Ｂが接続されている。

排水トラップ流路８は、ボウル部６の排出口６Ａに連続して設けられており、排出口６Ａに連続する第１下降管路８Ａと、第１下降管路８Ａに連続する上昇管路８Ｂと、上昇管路８Ｂに連続する第２下降管路８Ｃとを有する。第１下降管路８Ａは、排出口６Ａから下流側に向かって下り勾配になるように形成されており、下流端部では平坦になっている。上昇管路８Ｂは、下流に向かって上り勾配になるように形成されている。第２下降管路８Ｃは下流に向かって鉛直下方に延びるように形成されている。排水トラップ流路８の下流端部は、接続部材１６により下水配管１８に接続されている。また、排水トラップ流路８の下流端部には、フラッパー弁２２が設けられている。フラッパー弁２２を開閉させることにより、排水トラップ流路８の下流端部を開放又は閉鎖することができる。

また、便器本体２には、バイパス流路１４が設けられている。バイパス流路１４は、排水トラップ流路８の上昇管路８Ｂと第２下降管路８Ｃとの間を結ぶように設けられている。本実施形態では、バイパス流路１４は上昇管路８Ｂの上流端部と、第２下降管路８Ｃの下流端部よりも上流側の部位とを接続するように設けられている。バイパス流路１４は、下流に向かって下り勾配になるように形成されている。なお、バイパス流路１４は、必ずしも下り勾配とする必要はないが、水平又は下り勾配であることが好ましい。

バイパス流路１４の上流端部１４Ａ及び下流端部１４Ｂには、それぞれ上流切替弁２０Ａ及び下流切替弁２０ｂが設けられている。上流切替弁２０Ａ及び下流切替弁２０ｂを開閉させることによりバイパス流路１４の上流端部１４Ａ及び下流端部１４Ｂをそれぞれ開放又は閉鎖することができる。

切替装置１２は、洗浄水タンク４の供給弁４Ａと、上流切替弁２０Ａ及び下流切替弁２０ｂと、フラッパー弁２２とを、通常モードと非常モードとに切替可能に接続されている。
具体的には、切替装置１２が通常モードに設定された場合には、切替装置１２は洗浄水タンク４の供給弁４Ａを、排水トラップ流路８を通じて便器本体２内の汚水を排出可能な所定量の洗浄水を洗浄水タンク４から排出する状態に切り替える。また、上流切替弁２０Ａ及び下流切替弁２０ｂを、バイパス流路１４の上流端部１４Ａ及び下流端部１４Ｂを閉鎖する状態に切り替える。また、フラッパー弁２２を、タンクレバー１０の操作によらず、開放するような状態に切り替える。

また、切替装置１２が非常モードに設定された場合には、切替装置１２は洗浄水タンク４の供給弁４Ａを、バイパス流路１４を介して便器本体２内の汚水を排出可能な所定量の洗浄水を洗浄水タンク４から排出する状態に切り替える。また、上流切替弁２０Ａ及び下流切替弁２０ｂを、バイパス流路１４の上流端部１４Ａ及び下流端部１４Ｂを開放する状態に切り替える。また、フラッパー弁２２を、タンクレバー１０の操作に連動して開閉するような状態に切り替える。

なお、本実施形態では、切替装置１２を設け、切替装置１２により洗浄水タンク４の供給弁４Ａと、上流切替弁２０Ａ及び下流切替弁２０ｂと、フラッパー弁２２とにおける通常モードと非常モードの切替を行っているが、本発明にはこれに限らず、供給弁４Ａと、上流切替弁２０Ａ及び下流切替弁２０ｂと、フラッパー弁２２とにおいて、それぞれ個別に通常モードと非常モードとの切替を行ってもよい。

以下、洗浄水が十分に供給される通常時における水洗大便器装置１の作用について説明する。
通常時には、切替装置１２を通常モードに設定する。これにより、図１に示すように、上流切替弁２０Ａ及び下流切替弁２０ｂが、バイパス流路１４の上流端部１４Ａ及び下流端部１４Ｂを閉鎖した状態となっており、バイパス流路１４は排水トラップ流路８からは隔離された状態となる。また、フラッパー弁２２がタンクレバー１０の操作によらずに開放した状態になる。また、洗浄水タンク４の供給弁４Ａが、排水トラップ流路８を通じて便器本体２内の汚水を排出可能な所定量の洗浄水を洗浄水タンク４から排出する状態となる。

図１に示すように、通常モードでは、常時（不使用時）は排水トラップ流路８内には、上昇管路８Ｂの上端高さまで封水Ｗ１が存在する。このため、フラッパー弁２２が開放状態であっても、下水配管１８からの臭気の逆流や、衛生害虫のトイレ内侵入などが防止される。

使用者が排便後にタンクレバー１０を操作すると、これに応じて洗浄水タンク４から洗浄水が、便器本体２のボウル部６内に供給される。洗浄水タンク４から供給される洗浄水の水量は、排水トラップ流路８を通じて便器本体２内の汚水を排出可能な量（例えば、６〜１２リットル）であり、このため、便器本体２内の汚水は排水トラップ流路８を介して下水配管１８へと排出される。そして、洗浄水タンク４には、ボウル部６に排出されたのと同量の洗浄水が新たに外部から供給される。この際、上流切替弁２０Ａ及び下流切替弁２０ｂが、バイパス流路１４の上流端部１４Ａ及び下流端部１４Ｂを閉鎖しているため、汚水がバイパス流路１４に流れこむことはない。

次に、洗浄水の供給が十分なされない状態における水洗大便器装置１の作用について説明する。
非常時には、切替装置１２を非常モードに設定する。これにより、図２に示すように、上流切替弁２０Ａ及び下流切替弁２０ｂが開放され、バイパス流路１４が上昇管路８Ｂと第２下降管路８Ｃとの間を連通した状態となる。また、フラッパー弁２２がタンクレバー１０の操作に応じて開閉する状態になる。また、洗浄水タンク４の供給弁４Ａが、バイパス流路１４を介して汚水を排出可能な少量の洗浄水を洗浄水タンク４から排出する状態となる。

図２に示すように、非常モードでは、常時（不使用時）はフラッパー弁２２が排水トラップ流路８の下流端部を閉鎖した状態となっている。このため、排水トラップ流路８及びバイパス流路１４内には所定の高さまで、溜水Ｗ２が存在する。なお、常時の溜水Ｗ２の量は、便を含む汚水をヘッド圧によりバイパス流路１４を介して下水配管１８に排出可能な量以上であり、好ましくは、第１下降管路８Ａのボウル部６の排出口６Ａの近傍まで溜水Ｗ２が存在するような量（例えば、０．５リットル乃至１．５リットル程度）である。また、溜水Ｗ２は別水源から洗浄水を投入して溜水面Ｗ２を高くすることもできる。常時はフラッパー弁２２が第２下降管路８Ｃを閉鎖しているため、下水配管１８からの臭気の逆流や、衛生害虫のトイレ内侵入などが防止される。

使用者が排便すると、便はボウル部６の排出口６Ａから溜水Ｗ２に落下する。そして、使用者がタンクレバー１０を操作すると、フラッパー弁２２が開放され、溜水Ｗ２のヘッド圧により、溜水Ｗ２に便が含まれた汚水がバイパス流路１４を通じて下水配管１８へ排出される。溜水Ｗ２の排出後、フラッパー弁２２が閉じられると、再び溜水Ｗ２の水面が排水トラップ流路８及びバイパス流路１４内の所定の高さに到達するまで、洗浄水タンク４から洗浄水が便器本体２に供給される。そして、外部からの給水が可能である場合には、洗浄水タンク４には、便器本体２に排出されたのと同量の洗浄水が新たに外部から供給される。インフラとしての水道機能が維持されていない場合、使用者や管理者が別途で貯留されている水を供給するような対処も含む。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、排水トラップ流路８の上昇管路８Ｂと第２下降管路８Ｃを接続し、ヘッド圧により汚水を排出可能なバイパス流路１４を備える。これにより、通常時は排水トラップ流路８を通じて汚水を排出することができ、非常時には溜水のヘッド圧によりバイパス流路１４を介して汚水を排出することができる。このため、非常時には汚水は第１下降管路８Ａと上昇管路８Ｂとの間の頂部を越えることなく、下水配管１８に排出されるため、溜水Ｗ２ができる程度の最低限の洗浄水で、汚水の排出をすることができる。また、通常時は、排水トラップ流路８を使用しているため、臭気の逆流を防止することができる。また、通常にフラッパー弁２２を用いることがないため、十分な耐久性を確保できる。また、バイパス流路１４が上昇管路８Ｂに接続されているため、使用者から上流切替弁２０Ａが視認されず、美観の低下を防止できる。さらには、バイパス流路１４を通じて下水に汚水を排出するため、便槽などの新たな設備を設ける必要がない。

また、本実施形態では、バイパス流路１４に設けられた上流切替弁２０Ａ及び下流切替弁２０ｂを備え、上流切替弁２０Ａ及び下流切替弁２０ｂは、汚水が排水トラップ流路８を通じて排出される通常モードと、汚水がバイパス流路１４を通じて排出される非常モードと、を切り替えることができる。これにより、バイパス流路１４の流路長を最短にすることができ、必要な洗浄水量を減らすことができる。

また、本実施形態では、第２下降管路８Ｃの下流端部に設けられたフラッパー弁２２と、洗浄水タンク４からボウル部６へ洗浄水の供給を操作するためのタンクレバー１０と、を備え、通常モードではフラッパー弁２２は開かれており、非常モードではフラッパー弁２２はタンクレバー１０により開閉可能である。これにより、通常時にはフラッパー弁２２を用いることがないため、フラッパー弁２２の経年劣化を防止し、非常時にフラッパー弁２２を確実に作動させることができる。さらに、非常時にはタンクレバー１０の操作によってフラッパー弁２２が開閉し、排水を行うことができるため、通常使用時と同じ使用感で排水操作を行うことができる。

また、本実施形態では、バイパス流路１４は、上昇管路８Ｂの上流端部と、第２下降管路８Ｃの下流端部よりも上流側の部位とを連通するように設けられている。これにより、バイパス流路１４が排水トラップ流路８の間を短い距離でバイパスすることができ、溜水量を減らすことができる。

また、本実施形態では、汚水が排水トラップ流路８を通じて排出される通常モードにおいて、バイパス流路１４は上流端部及び下流端部がそれぞれ閉塞されている。これにより、通常使用時にバイパス流路１４への洗浄水の流れこみが防止され、排水性能の低下を防止することができる。

また、本実施形態では、バイパス流路１４は、下流に向かって下り勾配となるように形成されている。これにより、ヘッド圧による汚水の排出を確実に行うことができる。

１ 水洗大便器装置
２ 便器本体
４ 洗浄水タンク
４Ａ 供給弁
４Ｂ 洗浄水供給管路
６ ボウル部
６Ａ 排出口
６Ｂ 洗浄水排出口
８ 排水トラップ流路
８Ａ 第１下降管路
８Ｂ 上昇管路
８Ｃ 第２下降管路
１０ タンクレバー
１２ 切替装置
１４ バイパス流路
１４Ａ 上流端部
１４Ｂ 下流端部
１６ 接続部材
１８ 下水配管
２０Ａ 上流切替弁
２０ｂ 下流切替弁
２２ フラッパー弁
Ｗ１ 封水
Ｗ２ 溜水

Claims (6)

1. 底部に排出口が形成されたボウル部と、
   前記ボウル部の前記排出口に連続して設けられ、第１下降管路、上昇管路、及び第２下降管路を有する排水トラップ流路と、を備えた水洗大便器装置であって、
   前記上昇管路と前記第２下降管路を接続し、ヘッド圧により汚水を排出可能なバイパス流路を備える、ことを特徴とする水洗大便器装置。
2. 前記バイパス流路に設けられた切替弁を備え、
   前記切替弁は、前記汚水が排水トラップ流路を通じて排出される通常モードと、前記汚水が前記バイパス流路を通じて排出される非常モードと、を切り替える、
   請求項１に記載の水洗大便器装置。
3. 前記第２下降管路の下流端部に設けられたフラッパー弁と、
   洗浄水タンクから前記ボウル部へ洗浄水の供給を操作するためのタンクレバーと、を備え、
   前記通常モードでは前記フラッパー弁は開かれており、
   前記非常モードでは前記フラッパー弁はタンクレバーにより開閉可能である、
   請求項２に記載の水洗大便器装置。
4. 前記バイパス流路は、前記バイパス流路が水平又は下り勾配となるように、前記上昇管路の上流端部と、前記第２下降管路の下流端部よりも上流側の部位とを連通するように設けられている、
   請求項１〜３の何れか１項に記載の水洗大便器装置。
5. 前記汚水が排水トラップ流路を通じて排出される通常モードにおいて、
   前記バイパス流路は上流端部及び下流端部がそれぞれ閉塞されている、
   請求項１〜４の何れか１項に記載の水洗大便器装置。
6. 前記バイパス流路は、下流に向かって水平又は下り勾配となるように形成されている、
   請求項１〜５の何れか１項に記載の水洗大便器装置。

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