JP2021113496A - 水洗大便器 - Google Patents

Abstract

【課題】汚物受け面上を旋回する洗浄水を、溜水部から拡がるように形成された扇形の凹部により溜水部の先端に向かって集め、それにより、溜水部内に汚物を押し込む比較的強い押し込み流を発生させることができ、汚物排出性能を向上させることができる水洗大便器を提供する。【解決手段】本発明の水洗大便器1は、ボウル形状の汚物受け面２０と、この汚物受け面の上部に形成されたリム部２２と、汚物受け面の下方に形成された溜水部２６と、を備えるボウル部１４と、溜水部にその入口が接続され汚物を排出する排水路１８と、ボウル部に洗浄水を吐水して汚物受け面上に旋回流を形成する吐水口部２８、３０と、を備え、ボウル部の汚物受け面は、汚物受け面２０の先端部２０ａと、溜水部２６の先端部２６ａとの間において、溜水部から拡がるように形成された扇形の凹部３６を形成している。【選択図】図２

Description

本発明は、水洗大便器に係り、特に洗浄水源から供給される洗浄水により便器を洗浄して汚物を排出する水洗大便器に関する。

従来から、例えば特許文献１乃至３に示されたように、製造コストを抑制するためにゼット吐水口のない水洗大便器が知られている。このような水洗大便器においては、両側方領域において横方向に沿った凸面が形成され、上方汚物受け面上の前方領域及び後方領域においては、前後方向に沿った凸面又は凹面が形成されることが開示されている。

特開２０１５−６８１２６号公報 特開２０１５−６８１２５号公報 特開２０１５−６８１２７号公報

しかしながら、このような特許文献１乃至３に記載された水洗大便器では、汚物受け面上を旋回する洗浄水が徐々に流下する場合に、洗浄水が汚物受け面上で依然として分散されてしまい、溜水部内に汚物を押し込む押し込み流による溜水部内の洗浄水の上下方向の攪拌が不足して、汚物が十分に排出されないという問題があった。
このような問題は、近年の節水化の要請に伴って洗浄水量を低減した場合には、汚物受け面上を旋回する洗浄水がより減少するため、溜水部内に汚物を押し込む押し込み流による溜水部内の洗浄水の上下方向の攪拌が不足して、汚物が十分に排出されないという問題がより顕著となる。

そこで、本発明は、従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、汚物受け面上を旋回する洗浄水を、溜水部から拡がるように形成された扇形の凹部により溜水部の先端に向かって集め、それにより、溜水部内に汚物を押し込む比較的強い押し込み流を発生させることができ、汚物排出性能を向上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。

上記の目的を達成するために、本発明は、洗浄水源から供給される洗浄水により便器を洗浄して汚物を排出する水洗大便器であって、ボウル形状の汚物受け面と、この汚物受け面の上部に形成されたリム部と、汚物受け面の下方に形成された溜水部と、を備えるボウル部と、溜水部にその入口が接続され汚物を排出する排水路と、ボウル部に洗浄水を吐水して汚物受け面上に旋回流を形成する吐水口部と、を備え、ボウル部の汚物受け面は、汚物受け面の先端部と、溜水部の先端部との間において、溜水部から拡がるように形成された扇形の凹部を形成し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、汚物受け面上を旋回する洗浄水を、溜水部から拡がるように形成された扇形の凹部により比較的広い領域から溜水部に向かって導きやすくすることができ、扇形の凹部によって導かれる洗浄水が溜水部の先端に向かって集められ、それにより、溜水部内に汚物を押し込む比較的強い押し込み流を発生させることができ、汚物排出性能を向上させることができる。

本発明において、好ましくは、ボウル部の汚物受け面の凹部は、左右方向の断面における凹部の中央底面の曲率半径が、汚物受け面の先端部から溜水部の先端部に向かって減少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、凹部の中央底面の曲率半径が、汚物受け面の先端部から溜水部の先端部に向かって減少するように形成されているので、扇形の凹部のうち汚物受け面の先端部側の領域においては、凹部の中央底面の曲率半径が比較的大きく、洗浄水の旋回流を比較的維持させやすくすることができ、且つ扇形の凹部のうち溜水部の先端部側の領域においては、凹部の中央底面の曲率半径が比較的小さく、洗浄水の旋回流を溜水部に向かってより導きやすくすることができる。従って、凹部の汚物受け面の先端部側の領域において旋回流を維持させると共に、溜水部の先端部側の領域においては旋回流の比較的少ない周回数のうちに洗浄水を溜水部方向に向かう流れとして集め且つ溜水部方向に向かうまとめた流れを形成することができる。また、凹部内において溜水部方向に向けられた洗浄水の流れが、溜水部の先端部近傍の領域において、最も減少された曲率半径を有する中央底面に沿って溜水部の先端部に向かって集められる。従って、溜水部内に汚物を押し込むより強い押し込み流を発生させることができ、汚物排出性能をより向上させることができる。

本発明において、好ましくは、ボウル部の汚物受け面の凹部は、30度〜120度の範囲の中心角により形成される扇形として形成されている。
このように構成された本発明においては、凹部は、30度〜120度の範囲の中心角により形成される扇形として形成されているので、汚物受け面上を旋回する洗浄水を、30度〜120度の範囲の中心角により形成された扇形の凹部により比較的広い領域から溜水部に向かって導きやすくすることができ、凹部によって導かれる洗浄水が溜水部の先端に向かって集められ、それにより、溜水部内に汚物を押し込むより強い押し込み流を発生させることができ、汚物排出性能を向上させることができる。

本発明において、好ましくは、ボウル部の汚物受け面の凹部は、溜水部の先端部近傍の左右方向の断面における凹部の中央底面の曲率半径が、１０〜１２０の範囲に形成されている。
このように構成された本発明においては、汚物受け面上を旋回する洗浄水のうち、溜水部の先端近傍の旋回流の洗浄水を、中央底面の曲率半径が、１０〜１２０の範囲に形成されている凹部により溜水部に向かって導きやすくすることができ、さらに、凹部内において溜水部方向に向けられた洗浄水の流れが、溜水部の先端部近傍の領域において、１０〜２０の範囲の曲率半径を有する中央底面に沿って溜水部の先端部に向かってより確実に集められる。従って、溜水部内に汚物を押し込むより強い押し込み流を発生させることができ、汚物排出性能を向上させることができる。

本発明において、好ましくは、ボウル部の汚物受け面の凹部は、凹部の中央底面から、汚物受け面の上端部に設けられた棚部までの高さが、汚物受け面の先端部から溜水部の先端部に向かって増大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、凹部は、中央底面から、汚物受け面の上端部に設けられた棚部までの高さが、汚物受け面の先端部から溜水部の先端部に向かって増大するように形成されているので、扇形の凹部のうち汚物受け面の先端部側の領域においては、凹部の中央底面から棚部までの高さが比較的小さく、洗浄水の旋回流を比較的維持させやすくすることができ、且つ扇形の凹部のうち溜水部の先端部側の領域においては、凹部の中央底面から棚部までの高さが比較的大きく、洗浄水の旋回流を溜水部に向かってより導きやすくすることができる。従って、凹部の汚物受け面の先端部側の領域において旋回流を維持させると共に、溜水部の先端部側の領域においては旋回流の比較的少ない周回数のうちに洗浄水を溜水部方向に向かう流れとして集め且つ溜水部方向に向かうまとめた流れを形成することができる。従って、溜水部内に汚物を押し込むより強い押し込み流を発生させることができ、汚物排出性能をより向上させることができる。

本発明の水洗大便器によれば、汚物受け面上を旋回する洗浄水を、溜水部から拡がるように形成された扇形の凹部により溜水部の先端に向かって集め、それにより、溜水部内に汚物を押し込む比較的強い押し込み流を発生させることができ、汚物排出性能を向上させることができる。

本発明の一実施形態による水洗大便器を示す全体概略図である。 本発明の一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２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って見た水洗大便器の断面図である。 本発明の一実施形態による水洗大便器のボウル部の凹部を、便器本体の左側後方から見た概略斜視図である。 図２のＶ−Ｖ線に沿って見た水洗大便器のボウル部の断面図である。 図２のＶＩ−ＶＩ線に沿って見た水洗大便器のボウル部の断面図である。 図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って見た水洗大便器のボウル部の断面図である。 図２のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って見た水洗大便器のボウル部の断面図である。 図２のＩＸ−ＩＸ線に沿って見た水洗大便器のボウル部の断面図である。 図２のＸ−Ｘ線に沿って見た水洗大便器のボウル部の断面図である。 本発明の一実施形態による水洗大便器の汚物受け面の凹部に関し、ＶＩ−ＶＩ線に沿って見た断面、ＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って見た断面、ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って見た断面及びＩＸ−ＩＸ線に沿って見た断面のそれぞれについて、凹部の中央底面から棚部までの高さ、及び凹部の曲率半径Ｒを示す図である。 本発明の一実施形態による水洗大便器の便器本体上の洗浄水の流れを示す平面図である。

以下、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について説明する。図１は、本発明の一実施形態による水洗大便器を示す全体概要図である。以下、本発明の実施形態における説明において、便器本体２を前方から見て右側を右側とし、前方から見て左側を左側として説明している。中心線Ｃは、便器本体２を左右方向に二等分する中心線である。
本発明の実施形態による水洗大便器は、ボウル部内の水の落差による流水作用により汚物を押し流す洗い落とし式水洗大便器（ウォッシュダウン式水洗大便器）である。なお、本実施形態は洗い落とし式水洗大便器以外のサイホン式水洗大便器等にも適用可能である。

図１に示すように、本発明の実施形態による水洗大便器１は、壁面３の表面に取り付けられた便器本体２と、壁面３の上方の裏面に取り付けられた洗浄水源である洗浄水を貯水する貯水タンク６とを備えている。また、壁面３の表面には、操作スイッチ８が取り付けられている。貯水タンク６と便器本体２は、接続管１０により接続され、操作スイッチ８がＯＮ操作されると、貯水タンク６内の洗浄水が接続管１０を通って便器本体２に供給されるようになっている。本実施形態においては、便器本体２は陶器により形成されているが、樹脂を使用して形成されていてもよい。

さらに壁面３の裏面には、汚物を排出するための排水管１２が取り付けられ、この排水管１２は、便器本体２と接続されており、便器本体２内の汚物が排出されるようになっている。

また、本実施形態の水洗大便器１においては、貯水タンク６から供給される洗浄水量が３リットル乃至６．５リットルの範囲である節水タイプの水洗大便器、より好ましくは３．８リットル乃至６．５リットルの範囲である節水タイプの水洗大便器、さらにより好ましくは４．８リットル乃至６リットルの範囲である節水タイプの水洗大便器に使用することができる。貯水タンク６により示される給水装置は、密結タンクや便器と一体化した陶器内蔵タンクなどの貯水タンクの他、規定の洗浄水量を供給できる、フラッシュバルブ等の他の給水装置であってもよい。

次に、図２及び図３により、本発明の実施形態による水洗大便器の便器本体の構造について説明する。図２は本発明の一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３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って見た水洗大便器の断面図である。

図２及び図３に示すように、本発明の実施形態による水洗大便器１の便器本体２は、その前方にはボウル部１４が形成され、その後方上部には貯水タンク６からの洗浄水をボウル部１４に供給する共通導水路１６が形成され、さらに、後方下部には汚物を排出するための排水トラップ管路１８（排水路）が形成されている。

ボウル部１４は、ボウル形状の汚物受け面２０と、この汚物受け面２０の上部に形成されたリム部２２と、汚物受け面２０の下方に形成され溜水を貯溜する窪み部分を形成する溜水部２６を備えている。
汚物受け面２０は、その上端部に平坦面を形成する棚部２４を備えている。棚部２４は、ほぼ水平に形成され洗浄水を旋回させるためのものであり、汚物受け面２０の上端部をほぼ一周している。リム部２２には、棚部２４の外側端から鉛直方向に延びる内周面２２ａが形成されている。
本実施形態における棚部２４の高さは全周にわたってほぼ一定の高さに形成されているが、棚部２４の高さは前方側に向かって下降するように形成されていてもよく、又は他の方法により異なる傾斜部分を有するように形成されていてもよい。また、本実施形態における棚部２４は、後述するような中心線Ｃに直交する左右方向の各断面においては、右側の棚部２４と、左側の棚部２４とがほぼ同じ高さに形成されている。

さらに、ボウル部１４のリム部２２の内周面２２ａの前方から見て左側の中央部の少し後方側に、第１吐水口２８（吐水口部）が形成され、前方から見て右側のボウル部１４の後方側には、第２吐水口３０（吐水口部）が形成されている。第１吐水口２８は洗浄水を棚部２４上にボウル部１４の前方に向かって洗浄水を吐水する。第２吐水口３０はボウル部１４の後方に向けて洗浄水を吐水し、第１吐水口２８及び第２吐水口３０により、反時計回りの同一方向の旋回流を汚物受け面２０上に形成するようになっている。
ここで、本実施形態による水洗大便器１は、ボウル部１４の溜水部２６や後述する排水トラップ管路１８の入口１８ａに直接洗浄水を噴射して供給するジェット吐水口を備えていないタイプの水洗大便器である。

共通導水路１６は、便器前方に向かって、第１導水路３２及び第２導水路３４に分岐している。この第１導水路３２により洗浄水が第１吐水口２８に供給され、第２導水路３４により洗浄水が第２吐水口３０に供給されるようになっている。
なお、本実施形態による水洗大便器１においては、第１吐水口２８を含む第１導水路３２及び第２吐水口２８を含む第２導水路３４は、陶器製の便器本体２と一体に形成されているが、本発明はこのような水洗大便器に限らず、第１導水路及び第２導水路を、便器本体とは別体のディストリビュータ等により形成してもよい。
また、本実施形態による水洗大便器１においては、共通導水路１６は、第１導水路３２及び第２導水路３４に分岐され、第１導水路３２により洗浄水が第１吐水口２８に供給され、第２導水路３４により洗浄水が第２吐水口３０に供給されるようになっているが、本発明はこのような水洗大便器に限らず、第２導水路３４及び第２吐水口３０を省略し、共通導水路１６は、第１導水路３２のみに接続され、この第１導水路３２により洗浄水が第１吐水口２８のみに供給されるように形成してもよい。また、本実施形態による水洗大便器１における場合における第１吐水口２８及び第２吐水口３０の位置、他の実施形態による水洗大便器において第１吐水口２８のみを備えている場合における第１吐水口２８の位置、はリム部２２の内周のいずれの位置にも変更することができる。

上述したボウル部１４の溜水部２６は、上面視でほぼ三角形状であり、前方側は先細り形状であり、後方側は円弧形状となっている。溜水部２６の先端部２６ａは、中心線Ｃ上において溜水部２６の最も先端の部分を形成し、後述する汚物受け面２０の凹部３６と接続されている。

上述した排水トラップ管路１８は、溜水部２６の底部に開口した入口１８ａから斜め上方に延び最高点１８ｂを通った後に後方に延び、排水管１２に接続されている。
ここで、水洗大便器１の溜水部の溜水水位Ｌは、排水トラップ管路１８の最高点１８ｂの高さにより決定される。

次に、図４乃至図１１を用いて、上述したボウル部１４の汚物受け面２０ついて詳細に説明する。図４は本発明の一実施形態による水洗大便器のボウル部の凹部を、便器本体の左側後方から見た概略斜視図であり、図５は図２のＶ−Ｖ線に沿って見た水洗大便器のボウル部の断面図であり、図６は図２のＶＩ−ＶＩ線に沿って見た水洗大便器のボウル部の断面図であり、図７は図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って見た水洗大便器のボウル部の断面図であり、図８は図２のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って見た水洗大便器のボウル部の断面図であり、図９は図２のＩＸ−ＩＸ線に沿って見た水洗大便器のボウル部の断面図であり、図１０は図２のＸ−Ｘ線に沿って見た水洗大便器のボウル部の断面図であり、図１１は本発明の一実施形態による水洗大便器の汚物受け面の凹部に関し、ＶＩ−ＶＩ線に沿って見た断面、ＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って見た断面、ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って見た断面及びＩＸ−ＩＸ線に沿って見た断面のそれぞれについて、凹部の中央底面から棚部までの高さ、及び凹部の曲率半径Ｒを示す図である。

図４及び図６乃至図９において、凹部３６が傾斜している様子を分かりやすく示すために、それぞれの図において、図２のＶ−Ｖ線に沿って切った場合のボウル部１４の断面の位置を示す仮想線Ｓ５（図５により示されるボウル部１４の断面の輪郭に対応する）により示し、図２のＶＩ−ＶＩ線に沿って切った場合のボウル部１４の断面の位置を示す仮想線Ｓ６（図６により示されるボウル部１４の断面の輪郭に対応する）により示し、図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って切った場合のボウル部１４の断面の位置を示す仮想線Ｓ７（図７により示されるボウル部１４の断面の輪郭に対応する）により示し、図２のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って切った場合のボウル部１４の断面の位置を示す仮想線Ｓ８（図８により示されるボウル部１４の断面の輪郭に対応する）により示し、図２のＩＸ−ＩＸ線に沿って切った場合のボウル部１４の断面の位置を示す仮想線Ｓ９（図９により示されるボウル部１４の断面の輪郭に対応する）により示している。

ここで、Ｖ−Ｖ断面の断面図、ＶＩ−ＶＩ断面の断面図、ＶＩＩ−ＶＩＩ断面の断面図、ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面の断面図、及びＩＸ−ＩＸ断面の断面図は、汚物受け面２０の汚物受け面先端部２０ａ（汚物受け面の先端部）の棚部２４から溜水部２６の先端部２６ａまでの長さを４等分するような位置における各断面図である。より具体的には、上述の各断面図は、中心線Ｃにおいて汚物受け面２０の汚物受け面先端部２０ａの棚部２４に対応する位置から溜水部２６の先端部２６ａに対応する位置までの長さを４等分するような位置における各断面図である。
従って、中心線Ｃにおいて、汚物受け面２０の汚物受け面先端部２０ａの棚部２４に対応する位置を０とし、溜水部２６の先端部２６ａに対応する位置を１００とした全体割合のうち各断面の位置の割合は、Ｖ−Ｖ断面の位置は０となり、ＶＩ−ＶＩ断面の位置は２５となり、ＶＩＩ−ＶＩＩ断面の位置は５０となり、ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面の位置は７５となり、及びＩＸ−ＩＸ断面の断面図位置は１００として示される。

ボウル部１４の汚物受け面２０は、汚物受け面２０の汚物受け面先端部２０ａと、溜水部２６の先端部２６ａとの間において、溜水部２６から拡がるように扇形に形成された凹部３６を形成している。汚物受け面２０の凹部３６は、汚物受け面２０の前部且つ溜水部２６の前方側に形成されている。扇形の凹部３６は、溜水部２６の先端部２６ａを中心部として前方側に向かって放射状に広がるように形成されている。他の言い方によれば、凹部３６は、漏斗形状を形成している。凹部３６は、汚物受け面先端部２０ａの棚部２４から溜水部２６の先端部２６ａに向かって左右方向の幅が徐々に小さくなるように形成されている。凹部３６は、汚物受け面２０の平坦面又は斜面から下方に凹むように形成されている。凹部３６は、汚物受け面２０上から一段窪んだ面を形成することとなるため、凹部３６内に流入した洗浄水は凹部３６内に留まりやすくなる。凹部３６内に留められた洗浄水は、後述するように溜水部２６に向かって導かれる。

図１０に示すように、中心線Ｃに対して直交する左右方向の各断面において、凹部３６の上端部３６ａの接線ｔ１と、凹部３６の上端部３６ａと接続する汚物受け面２０の接続部２０ｂの接線ｔ２と、が交わる変曲点ｐ１（両接線の交点）がもとめられる。この断面ごとに規定された変曲点ｐ１を、前後方向に結んだ仮想線Ｂが、溜水部２６の先端部２６ａを中心部として前方側に向かって広がる扇形の領域の両端を示している（図２、図４及び図１０参照）。よって、扇形の凹部３６は、仮想線Ｂの間に形成されることとなる。凹部３６は、中心線Ｃを中心として左右対称に形成されている。凹部３６は、中心線Ｃ上の位置に凹部３６の最深部を形成する中央底面３６ｂが形成されている。凹部３６は、下述する左右方向の各断面において、中央底面３６ｂを形成する曲率半径によるほぼ単一の円弧の形状を有していてもよい。

図２に示すような凹部３６の扇形の領域の両端を規定する２つの仮想線Ｂの間の中心角αは、３０度〜１２０度の範囲に規定されている。従って、凹部３６は、３０度〜１２０度、好ましくは３０度〜９０度の範囲の中心角により形成される扇形として形成されている。例えば、凹部３６は、６２度の中心角を有する扇形として形成されている。

図４に示すように、中心線Ｃに直交する左右方向の各断面において、汚物受け面２０の凹部３６は、凹部３６の中央の中央底面３６ｂから、汚物受け面２０の上端部に設けられた棚部２４までの高さが、汚物受け面先端部２０ａの棚部２４から溜水部２６の先端部２６ａに向かって増大するように形成されている。図４においては、棚部２４の高さ位置を分かりやすく示すため、便器本体２の左右の棚部２４を結んだ基準線Ｄを示している。なお、本実施形態においては、図４に示す４箇所の基準線Ｄの高さはほぼ同じ高さであるが、それぞれの基準線Ｄの高さは、わずかに変化した高さであってもよい。この場合においても、中央底面３６ｂから、棚部２４（基準線Ｄ）までの高さが、汚物受け面先端部２０ａから先端部２６ａに向かって増大する関係が満たされる。
なお、棚部２４は、リム部２２の下端部２２ｂとほぼ同じ高さに設けられているので、上述のような各断面において、汚物受け面２０の凹部３６は、凹部３６の中央の中央底面３６ｂから、リム部２２の下端部２２ｂまでの高さも、汚物受け面２０の汚物受け面先端部２０ａの棚部２４から溜水部２６の先端部２６ａに向かって増大するように形成されている。
凹部３６の中央底面３６ｂは、汚物受け面２０の汚物受け面先端部２０ａの棚部２４から溜水部２６の先端部２６ａに向かって、中心線Ｃに沿って、徐々に下降するように形成されている。

図４及び図５に示すような、Ｖ−Ｖ断面（Ｖ−Ｖ線に沿って見た断面、以下同様）の位置においては、凹部３６の中央底面３６ｂは、棚部２４と一致するようになっている。図４及び図６に示すような、ＶＩ−ＶＩ断面においては、凹部３６の中央底面３６ｂから棚部２４までの高さｈ１が、約２０ｍｍに形成されている（図１１参照）。図４及び図７に示すような、ＶＩＩ−ＶＩＩ断面においては、凹部３６の中央底面３６ｂから棚部２４までの高さｈ２が、約３８ｍｍに形成されている（図１１参照）。図４及び図８に示すような、ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面においては、凹部３６の中央底面３６ｂから棚部２４までの高さｈ３が、約５２ｍｍに形成されている（図１１参照）。図４及び図９に示すような、ＩＸ−ＩＸ断面においては、凹部３６の中央底面３６ｂから棚部２４までの高さｈ４が、約６８ｍｍに形成されている（図１１参照）。中央底面３６ｂから棚部２４までの高さは、上述のｈ１＜ｈ２＜ｈ３＜ｈ４の関係に示されるように、汚物受け面２０の汚物受け面先端部２０ａから溜水部２６の先端部２６ａに向かって徐々に増大されている。

図９に示すように、Ｖ−Ｖ線に沿って切った位置の仮想線Ｓ５上の凹部３６の中央底面３６ｂの位置、ＶＩ−ＶＩ線に沿って切った位置の仮想線Ｓ６上の凹部３６の中央底面３６ｂの位置、ＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って切った位置の仮想線Ｓ７上の凹部３６の中央底面３６ｂの位置、ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って切った位置の仮想線Ｓ８上の凹部３６の中央底面３６ｂの位置、が順に下降した位置に配置されており、ＩＸ−ＩＸ線に沿って切った位置の仮想線Ｓ９上の凹部３６の中央底面３６ｂの位置がこれらの位置に比べて最も低い位置に配置されている。

汚物受け面２０の凹部３６は、左右方向の断面における凹部３６の中央底面３６ｂの曲率半径が、汚物受け面２０の汚物受け面先端部２０ａから溜水部２６の先端部２６ａに向かって減少するように形成されている。凹部３６は、左右方向の各断面において、逆三角形の窪み形状を形成するようになっている。

図４及び図５に示すような、Ｖ−Ｖ断面においては、凹部３６の中央底面３６ｂは、棚部２４と一致するようなほぼ平坦面として形成されている。
図６及び図１１に示すように、ＶＩ−ＶＩ断面においては、凹部３６の中央底面３６ｂの曲率半径Ｒ１は、約１１５Ｒに形成されている。対応する曲率を規定する半径は約１１５ｍｍである。
図７及び図１１に示すように、ＶＩＩ−ＶＩＩ断面においては、凹部３６の中央底面３６ｂの曲率半径Ｒ２は、約８５Ｒに形成されている。対応する曲率を規定する半径は約８５ｍｍである。
図８及び図１１に示すように、ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面においては、凹部３６の中央底面３６ｂの曲率半径Ｒ３は、約６４Ｒに形成されている。対応する曲率を規定する半径は約６４ｍｍである。

図９及び図１１に示すように、ＩＸ−ＩＸ断面においては、凹部３６の中央底面３６ｂの曲率半径Ｒ４は、約１５Ｒに形成されている。対応する曲率を規定する半径は約１５ｍｍである。凹部３６の中央底面３６ｂの曲率半径は、上述のＲ１＞Ｒ２＞Ｒ３＞Ｒ４の関係に示されるように、汚物受け面２０の汚物受け面先端部２０ａから溜水部２６の先端部２６ａに向かって徐々に減少されている。さらに、図６乃至図９に示すように、凹部３６の中央底面３６ｂにおいてＲ１＞Ｒ２＞Ｒ３＞Ｒ４の関係を有するので、中央底面３６ｂの最下部３６ｃから所定の高さの位置における左右方向の流路の幅が、汚物受け面先端部２０ａから溜水部２６の先端部２６ａに向かって徐々に減少されている。図９に示すように、凹部３６は、溜水部２６の先端部２６ａ近傍の左右方向の断面（ＩＸ−ＩＸ断面）における凹部３６の中央底面３６ｂの曲率半径が、１０〜２０の範囲に形成されている

次に、主に図１２を用いて本発明の実施形態による水洗大便器の動作について説明する。図１２は本発明の一実施形態による水洗大便器の便器本体上の洗浄水の流れを示す平面図である。

使用者が操作スイッチ８（図１参照）をＯＮ操作すると、貯水タンク６内の洗浄水が接続管１０を経て共通導水路１６に流入し、この共通導水路１６から分岐した第１導水路３２及び第２導水路３４に到達し、第１吐水口２８及び第２吐水口３０のそれぞれから洗浄水が吐水される。

第１吐水口２８から吐水された洗浄水は、汚物受け面２０上に形成された棚部２４上に吐水され、主に、矢印Ｆ１に示すように、棚部２４を旋回する旋回流を形成する。
第２吐水口３０から吐水された洗浄水は、汚物受け面２０上に形成された棚部２４上に吐水され、主に、矢印Ｆ２に示すように、棚部２４を旋回する旋回流を形成する。
このとき、汚物受け面２０上の棚部２４から徐々に流下する洗浄水は、矢印Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５、Ｆ６、Ｆ７及びＦ８に示すように、汚物受け面２０上の棚部２４より下方側において旋回流を形成する。

このとき、汚物受け面２０上に扇形の凹部３６が形成されているので、Ｆ９、Ｆ１０、Ｆ１１及びＦ１２に示すように、扇形の凹部３６の両端近傍から凹部３６の中心方向（中心線Ｃの方向）及び溜水部２６の先端部２６ａの方向に向かう流れが形成されやすくなる。また、扇形の凹部３６の左右両端部において変曲点ｐ１（及び変曲点ｐ１を結ぶ仮想線Ｂ）が存在していることから、変曲点ｐ１上を通過する洗浄水の流れに流速及び流れ方向の変化、例えば流速の減少及び溜水部２６向きの流れ成分の増加等の変化、を与えるきっかけが生じ、凹部３６内において底面の傾きに従って、中央底面３６ｂの方向及び/又は溜水部２６の方向に集められる流れが形成される。

凹部３６は、３０度〜１２０度の範囲の中心角αにより形成される扇形として形成されているので、汚物受け面２０上を旋回する洗浄水を、矢印Ｆ９、Ｆ１０、Ｆ１１及びＦ１２に示すように、３０度〜１２０度の範囲の中心角により放射状に広がる比較的広い領域から集め、溜水部２６に向かって導く流れを形成する。

また、汚物受け面２０上の凹部３６は、左右方向の断面における凹部３６の中央底面３６ｂの曲率半径が、汚物受け面先端部２０ａから溜水部２６の先端部２６ａに向かって減少するように形成されているので、扇形の凹部３６のうち汚物受け面先端部２０ａ側の領域においては、中央底面３６ｂの曲率半径Ｒ１が比較的大きく、凹部３６内に流入した洗浄水が曲率半径Ｒ１に沿って一旦中央底面３６ｂまで流下した後滑らかに再び上昇して流出しやすいため、洗浄水の旋回流が比較的維持された状態の流れを形成することができる。さらに、扇形の凹部３６のうち溜水部２６の先端部２６ａ側の領域においては、例えば中央底面３６ｂの曲率半径Ｒ４（他の例としては曲率半径Ｒ２、Ｒ３）が比較的小さく、凹部３６内に流入した洗浄水が中央底面３６ｂまで流下した後、曲率半径Ｒ４に沿って急激に方向を変えて再び上昇して流出しにくくなるため、洗浄水が凹部３６内において留められ且つ流れの向きが溜水部２６方向に変えられることとなり、洗浄水の旋回流を溜水部２６に向かってより導きやすくされる。従って、凹部３６の汚物受け面先端部２０ａ側の領域において旋回流を維持させると共に、汚物受け面先端部２０ａ側よりも溜水部２６の先端部２６ａ側の領域においては旋回流の比較的少ない周回数のうちに洗浄水を溜水部２６方向に向かう流れとして集めることが可能となり且つ溜水部２６方向に向かうまとめた流れを形成する。
また、凹部３６内において溜水部２６方向に向けられた洗浄水の流れが、先端部２６ａ近傍の領域において、最も減少された曲率半径Ｒ４、例えば、１０〜２０の範囲の曲率半径を有する中央底面３６ｂに沿って中心線Ｃ近傍に集中され、先端部２６ａに向かって集中して流下する。

また、汚物受け面２０上の凹部３６は、中央底面３６ｂから、汚物受け面２０の上端部に設けられた棚部２４までの高さが、汚物受け面先端部２０ａから溜水部２６の先端部２６ａに向かって増大するように形成されているので、扇形の凹部３６のうち汚物受け面先端部２０ａ側の領域においては、凹部３６の中央底面３６ｂから棚部２４までの高さが比較的小さく、凹部３６に流入した洗浄水が一旦中央底面３６ｂまで流下した後再び上昇して流出しやすいため、洗浄水の旋回流が比較的維持された状態の流れを形成することができる。さらに、扇形の凹部３６のうち溜水部２６の先端部２６ａ側の領域においては、凹部３６の中央底面３６ｂから棚部２４までの高さが比較的大きく、凹部３６に流入した洗浄水が一旦中央底面３６ｂまで流下した後再び上昇して流出しにくくなるため、洗浄水が凹部３６内において留められ且つ流れの向きが溜水部２６方向に変えられることとなり、洗浄水の旋回流を溜水部２６に向かってより導くこととなる。
従って、凹部３６の汚物受け面先端部２０ａ側の領域において旋回流を維持させると共に、汚物受け面先端部２０ａ側よりも溜水部２６の先端部２６ａ側の領域においては旋回流の比較的少ない周回数のうちに洗浄水を溜水部２６方向に向かう流れとして集めることが可能となり且つ溜水部２６方向に向かうまとめた流れを形成する。
また、凹部３６は、その中央底面３６ｂが溜水部２６の先端部２６ａに向かって下降するように形成される（下り傾斜が形成される）こととなるため、その中央底面３６ｂ上に集められた流れを溜水部２６の先端部２６ａに向かって加速させて流し込む流れを形成する。

よって、汚物受け面２０上の扇形の凹部３６を通過しようとする洗浄水の旋回流のうち、凹部３６において溜水部２６方向に向けられる洗浄水の流れの割合を増大させて、洗浄水を凹部３６から溜水部２６に集めて流すことができる。
具体的には、洗浄水は、汚物受け面２０上を旋回しようとする流れから、凹部３６内において溜水部２６の方向且つ中央底面３６ｂの方向に向きを変えた後は、矢印Ｆ１３、Ｆ１４に示すように、凹部３６内の中央底面３６ｂ上に沿って集められ、矢印Ｆ１５に示すように（図１２及び図３参照）、凹部３６の中央底面３６ｂの下端から溜水部２６の先端部２６ａに集中的に流れ込む流れを形成する。凹部３６の中央底面３６ｂの曲率半径が、汚物受け面先端部２０ａから溜水部２６の先端部２６ａに向かって徐々に減少されているので、洗浄水が減少する曲率半径に沿って中央底面３６ｂ上に集められる。基本的に、凹部３６において溜水部２６方向に向けられる洗浄水の流れは、中央底面３６ｂ上で一つの主流にまとめられることとなるため、溜水部２６の先端部２６ａに流れ込む主流の水勢及び流量が流れが周囲に分散されている場合と比べて増加される。

図３において、矢印Ｆ１６に示すように、凹部３６から溜水部２６の先端部２６ａに集中的に流れ込む流れが、縦方向の押し込み流を形成し、溜水部２６上の汚物を下方向（縦方向）に押し込む力を強く生じさせるため、溜水部２６内の洗浄水及び汚物（例えば浮遊系汚物）を上下方向に攪拌する力を生じさせ、例えば矢印Ｆ１７に示すような上下方向の攪拌流を形成させ、便器本体２の汚物受け面２０の側部に吐水口（ゼット口）が設けられていない水洗大便器であっても、汚物を排水トラップ管路１８に効率よく押し込み、効率よく排出させることができる。

また、近年の節水化の要請により洗浄水量が少なくされる場合においても、汚物受け面２０の凹部３６上を流れる洗浄水を、旋回の２周目（例えば、第１吐水口２８等から吐水された洗浄水が１周目に主に棚部２４上を旋回した後の旋回となる２周目）の比較的早い周回数のタイミングで集め、洗浄水を凹部３６から溜水部２６に集めて流すことにより、洗浄水が汚物受け面２０上で旋回を継続してしまうことにより洗浄水が分散され、溜水部２６に押し込む力が弱まることを抑制し、汚物受け面２０上の洗浄能力を維持するとともに溜水部２６の洗浄水の押し込み力も確保することができる。

上述した本実施形態による水洗大便器１によれば、汚物受け面２０上を旋回する洗浄水を、溜水部２６から拡がるように形成された扇形の凹部３６により汚物受け面２０上の比較的広い領域から溜水部２６に向かって導きやすくすることができ、扇形の凹部３６によって導かれる洗浄水が溜水部２６の先端に向かって集められ、それにより、溜水部２６内に汚物を押し込む比較的強い押し込み流を発生させることができ、汚物排出性能を向上させることができる。

なお、本実施形態による水洗大便器１は、凹部３６の中央底面３６ｂの曲率半径が、汚物受け面２０の汚物受け面先端部２０ａから溜水部２６の先端部２６ａに向かって減少するように形成されているので、扇形の凹部３６のうち汚物受け面２０の汚物受け面先端部２０ａ側の領域においては、凹部３６の中央底面３６ｂの曲率半径が比較的大きく、洗浄水の旋回流を比較的維持させやすくすることができ、且つ扇形の凹部３６のうち溜水部２６の先端部２６ａ側の領域においては、凹部３６の中央底面３６ｂの曲率半径が比較的小さく、洗浄水の旋回流を溜水部２６に向かってより導きやすくすることができる。従って、凹部３６の汚物受け面２０の汚物受け面先端部２０ａ側の領域において旋回流を維持させると共に、溜水部２６の先端部２６ａ側の領域においては旋回流の比較的少ない周回数のうちに洗浄水を溜水部２６方向に向かう流れとして集め且つ溜水部２６方向に向かうまとめた流れを形成することができる。
また、凹部３６内において溜水部方向に向けられた洗浄水の流れが、溜水部２６の先端部２６ａ近傍の領域において、最も減少された曲率半径を有する中央底面３６ｂに沿って溜水部２６の先端部２６ａに向かって集められる。従って、溜水部２６内に汚物を押し込むより強い押し込み流を発生させることができ、汚物排出性能をより向上させることができる。

本実施形態による水洗大便器１によれば、凹部３６は、３０度〜１２０度の範囲の中心角αにより形成される扇形として形成されているので、汚物受け面２０上を旋回する洗浄水を、３０度〜１２０度の範囲の中心角αにより形成された扇形の凹部３６により比較的広い領域から溜水部２６に向かって導きやすくすることができ、凹部３６によって導かれる洗浄水が溜水部２６の先端に向かって集められ、それにより、溜水部２６内に汚物を押し込むより強い押し込み流を発生させることができ、汚物排出性能を向上させることができる。

本実施形態による水洗大便器１によれば、汚物受け面２０上を旋回する洗浄水のうち、溜水部２６の先端近傍の旋回流の洗浄水を、中央底面３６ｂの曲率半径が、１０〜１２０（１０Ｒ〜１２０Ｒ）の範囲に形成されている凹部３６により溜水部２６に向かって導きやすくすることができ、さらに、凹部３６内において溜水部方向に向けられた洗浄水の流れが、溜水部２６の先端部２６ａ近傍の領域において、１０〜２０（１０Ｒ〜２０Ｒ）の範囲の曲率半径を有する中央底面３６ｂに沿って溜水部２６の先端部２６ａに向かってより確実に集められる。従って、溜水部２６内に汚物を押し込むより強い押し込み流を発生させることができ、汚物排出性能を向上させることができる。

本実施形態による水洗大便器１によれば、凹部３６は、中央底面３６ｂから、汚物受け面２０の上端部に設けられた棚部２４までの高さが、汚物受け面２０の汚物受け面先端部２０ａから溜水部２６の先端部２６ａに向かって増大するように形成されているので、扇形の凹部３６のうち汚物受け面２０の汚物受け面先端部２０ａ側の領域においては、凹部３６の中央底面３６ｂから棚部２４までの高さが比較的小さく、洗浄水の旋回流を比較的維持させやすくすることができ、且つ扇形の凹部３６のうち溜水部２６の先端部２６ａ側の領域においては、凹部３６の中央底面３６ｂから棚部２４までの高さが比較的大きく、洗浄水の旋回流を溜水部２６に向かってより導きやすくすることができる。従って、凹部３６の汚物受け面２０の汚物受け面先端部２０ａ側の領域において旋回流を維持させると共に、溜水部２６の先端部２６ａ側の領域においては旋回流の比較的少ない周回数のうちに洗浄水を溜水部２６方向に向かう流れとして集め且つ溜水部方向に向かうまとめた流れを形成することができる。従って、溜水部２６内に汚物を押し込むより強い押し込み流を発生させることができ、汚物排出性能をより向上させることができる。

１ 水洗大便器
２ 便器本体
１４ ボウル部
１８ 排水トラップ管路
２０ 汚物受け面
２０ａ 汚物受け面先端部
２２ リム部
２４ 棚部
２６ 溜水部
２６ａ 先端部
２８ 第１吐水口
３０ 第２吐水口
３６ 凹部
α 中心角

Claims (5)

1. 洗浄水源から供給される洗浄水により便器を洗浄して汚物を排出する水洗大便器であって、
   ボウル形状の汚物受け面と、この汚物受け面の上部に形成されたリム部と、汚物受け面の下方に形成された溜水部と、を備えるボウル部と、
   上記溜水部にその入口が接続され汚物を排出する排水路と、
   上記ボウル部に洗浄水を吐水して上記汚物受け面上に旋回流を形成する吐水口部と、を備え、
   上記ボウル部の上記汚物受け面は、上記汚物受け面の先端部と、上記溜水部の先端部との間において、上記溜水部から拡がるように形成された扇形の凹部を形成していることを特徴とする水洗大便器。
2. 上記ボウル部の上記汚物受け面の上記凹部は、左右方向の断面における上記凹部の中央底面の曲率半径が、上記汚物受け面の先端部から上記溜水部の先端部に向かって減少す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. 上記ボウル部の上記汚物受け面の上記凹部は、３０度〜１２０度の範囲の中心角により形成される扇形として形成されている請求項１又は２に記載の水洗大便器。
4. 上記ボウル部の上記汚物受け面の上記凹部は、上記溜水部の先端部近傍の左右方向の断面における上記凹部の中央底面の曲率半径が、１０〜１２０の範囲に形成されている請求項１乃至３の何れか１項に記載の水洗大便器。
5. 上記ボウル部の上記汚物受け面の上記凹部は、上記凹部の上記中央底面から、上記汚物受け面の上端部に設けられた棚部までの高さが、上記汚物受け面の先端部から上記溜水部の先端部に向かって増大するように形成されている請求項１乃至４の何れか１項に記載の水洗大便器。

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