JP2023032435A - 水洗大便器 - Google Patents

Abstract

【課題】屈曲部から内側部に流入する流れの剥離による流れの圧力損失が生じることを抑制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は、洗浄水源から供給される洗浄水をボウル部内に通水するように、ボウル部の左右の何れか一方の側のリム部内に形成されたリム通水路４６と、リム通水路の下流端に形成されると共に洗浄水を後方に向けて吐水するリム吐水口部４８と、を備え、リム通水路は、入口部からリム部の内部を前方に向けて延びる外側部５６と、外側部の下流端部から内側に屈曲する屈曲部５８と、屈曲部から後方に向かってリム吐水口部まで延びる内側部６０とを備え、屈曲部は、屈曲部の流路断面積を拡大する流路断面積拡大部６２を備える。【選択図】図５

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って洗浄されて汚物を排出する水洗大便器に関する。

従来から、特許文献１乃至特許文献３に記載されているように、水洗大便器において、リム部の内部にリム通水路が形成され、リム通水路の下流側のリム吐水口に導かれた洗浄水が後方に向けて吐水されるものが知られている。

特開２０１８－１０４９７４号公報 特開２０１８－０９１１１２号公報 特開２０１７－０２０２１３号公報

しかしながら、例えば特許文献２及び３に記載されているような水洗大便器においては、リム通水路がリム部内で折り返すように屈曲され、洗浄水が比較的狭いリム通水路内で折り返すように流れる。このため、リム通水路内の洗浄水の流れが屈曲部分やその下流側のリム通水路の内側部の内側面から剥離し、流れの圧力損失を生じるという問題があった。

そこで、本発明は、上述した従来技術の問題を解決するためになされたものであり、屈曲部から内側部に流入する流れの剥離による流れの圧力損失が生じることを抑制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、本発明の一実施形態は、洗浄水源から供給される洗浄水によって洗浄され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、上記汚物受け面の上縁に形成されたリム部と、を備えたボウル部と、このボウル部の下方に接続され汚物を排出する排水路と、上記洗浄水源から供給される洗浄水を上記ボウル部内に通水するように、上記ボウル部の左右の何れか一方の側の上記リム部内に形成されたリム通水路と、上記リム通水路の下流端に形成されると共に洗浄水を後方に向けて吐水するリム吐水口部と、を備え、上記リム通水路は、入口部から上記リム部の内部を前方に向けて延びる外側部と、上記外側部の下流端部から内側に屈曲する屈曲部と、上記屈曲部から後方に向かって上記リム吐水口部まで延びる内側部とを備え、上記屈曲部は、上記屈曲部の流路断面積を拡大する流路断面積拡大部を備えることを特徴としている。
このように構成された本発明の一実施形態においては、上記リム通水路が上記リム部の内部を前方に向けて延びる外側部と、屈曲部と、後方に向かってリム吐水口部まで延びる内側部とを備えた水洗大便器において、上記屈曲部は、上記屈曲部の流路断面積を拡大する流路断面積拡大部を備える。これにより、洗浄水の流れが屈曲部で屈曲されて内側部に流入する場合に、屈曲部の流路断面積拡大部やその近傍領域を通過する洗浄水の流速が低下されやすくなり、屈曲部から内側部に流入する流れの剥離による流れの圧力損失が生じることを抑制できる。

本発明において、好ましくは、上記屈曲部の上記流路断面積拡大部は、上記外側部と上記内側部との間の中間部分に設けられている。
このように構成された本発明の一実施形態においては、屈曲部の流路断面積拡大部は、上記外側部と上記内側部との間の中間部分に設けられるので、屈曲部の曲がりの中間部分において、洗浄水の流速がより低下されやすくなり、屈曲部の中間部分から内側部に流入する流れの剥離による流れの圧力損失が生じることをより抑制できる。

本発明において、好ましくは、上記屈曲部の上記流路断面積拡大部は、上記屈曲部の通水路の内周側部分の一部における底部から天井部までの高さが内周側部分の他の部分における底部から天井部までの高さよりも高く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の一実施形態においては、上記屈曲部の上記流路断面積拡大部は、上記屈曲部の通水路の内周側部分の一部における底部から天井部までの高さが内周側部分の他の部分における底部から天井部までの高さよりも高くなるように形成されている。これにより、屈曲部の通水路の内周側において、洗浄水の流速がより低下されやすくなり、屈曲部の内周側から内側部に流入する流れの剥離による流れの圧力損失が生じることをより抑制できる。

本発明において、好ましくは、上記屈曲部の上記流路断面積拡大部は、上記屈曲部の通水路の内周側部分の一部における天井部の高さが内周側部分の他の部分における天井部の高さよりも高く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の一実施形態においては、上記屈曲部の上記流路断面積拡大部は、上記屈曲部の通水路の内周側部分の一部における天井部の高さが内周側部分の他の部分における天井部の高さよりも高くなるように形成されている。これにより、流路断面積拡大部を、内周側部分の一部の天井部により比較的簡単に構成できると共に、屈曲部の通水路の内周側において、洗浄水の流速がより低下されやすくなり、屈曲部の内周側から内側部に流入する流れの剥離による流れの圧力損失が生じることをより抑制できる。

本発明において、好ましくは、上記屈曲部は、上面視で上記流路断面積拡大部より便器外側に設けられた外側屈曲部と、上記流路断面積拡大部より便器内側に設けられた内側屈曲部とを備え、上記屈曲部の高さ方向の中央部分の水平断面における上記内側屈曲部の断面積は、上記外側屈曲部の断面積よりも大きい。
このように構成された本発明の一実施形態においては、水平断面における内側屈曲部の断面積は、外側屈曲部の断面積よりも大きいので、一端屈曲部に流入した洗浄水が内側屈曲部において停滞しにくくでき、洗浄水が屈曲部をスムーズに流れることができ、圧力損失を生じて水勢が弱まったり流れの乱れや剥離を生じたりすることを抑制できる。

本発明の水洗大便器によれば、屈曲部から内側部に流入する流れの剥離による流れの圧力損失が生じることを抑制できる。

本発明の一実施形態による水洗大便器の全体構成図である。 本発明の一実施形態による水洗大便器の平面図である。 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。 図３のリム通水路の屈曲部の近傍の様子を示す部分拡大断面図である。 図２のリム通水路の屈曲部の流路断面積拡大部を示す部分拡大斜視図である。 図３のＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図である。 図３のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った断面図である。 図３のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。 本発明の一実施形態による水洗大便器のリム通水路の変形例においてリム通水路内に通水するときのリム通水路内の洗浄水の流速分布をコンピュータシミュレーションにより数値解析した結果の一例を示す図である。 本発明の一実施形態による水洗大便器のリム通水路のさらなる変形例を示す概略斜視図である。 本発明の一実施形態による水洗大便器のリム通水路のさらなる変形例においてリム吐水口部から吐水させるためにリム通水路内に通水するときのリム通水路内の洗浄水の流速分布をコンピュータシミュレーションにより数値解析した結果の一例を示す図である。 比較例の水洗大便器のリム通水路を示す概略斜視図である。 比較例の水洗大便器のリム通水路においてリム吐水口部から吐水させるためにリム通水路内に通水するときのリム通水路内の洗浄水の流速分布をコンピュータシミュレーションにより数値解析した結果の一例を示す図である。

つぎに、図１～図３を参照して、本発明の一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の全体構成図である。また、図２は、本発明の一実施形態による水洗大便器の平面図であり、図３は図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。
図１に示すように、本発明の一実施形態による水洗大便器１は、水道等の主給水源Ｗ０（洗浄水源）から供給された洗浄水が通水する主給水路２と、陶器製の便器本体４と、洗浄水供給装置６と、を備えている。水洗大便器１は、主給水源Ｗ０から供給される洗浄水によって洗浄されて汚物を排出する。
以下、本発明の一実施形態における説明において、水洗大便器１を使用する使用者側（水洗大便器１を使用するために水洗大便器１の前に立っている使用者側）から見て手前側を前方側とし、使用者から見て奥側を後方側とし、水洗大便器１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。

つぎに、図１及び図２に示すように、便器本体４は、汚物を受けるボウル部８と、ボウル部８の底部から延びる排水トラップ管路１２と、を備えている。
また、洗浄水供給装置６は、詳細については後述するが、便器本体４のボウル部８よりも後方側に設けられており、主給水路２から供給された洗浄水を便器本体４に供給可能にする機能部である。この機能部は、より具体的には、電力により作動し、便器本体４のボウル部８への洗浄水の吐止水を制御する機能を含む。

ボウル部８は、ボウル形状の汚物受け面９と、汚物受け面９の上縁に形成されたリム部１０と、汚物受け面９とリム部１０とを結ぶように全周に設けられた棚面１１と、を備えている。棚面１１は、汚物受け面９とリム部１０との間に平坦面として形成され、内向きにやや下り傾斜を形成している。

つぎに、図２及び図３に示すように、水洗大便器１は、さらに、洗浄水源から供給される洗浄水をボウル部８内に通水するように、ボウル部８の左右の何れか一方の側のリム部１０内に形成されたリム通水路４６と、リム通水路４６の下流端に形成されると共に洗浄水を後方に向けて吐水するリム吐水口部４８と、を備えている。リム通水路４６及びリム吐水口部４８は、洗浄水源から供給される洗浄水をボウル部８内に吐水してボウル部８内に旋回流を形成するように形成されている。

リム吐水口部４８は、便器本体４のボウル部８の左右の何れか一方の側（例えば便器本体４を前方側から見て右側）のリム部１０内においてリム通水路４６の出口に設けられている。リム吐水口部４８は、リム部１０の開口部のリム導水路を形成している。リム吐水口部４８は、陶器により形成されているが、樹脂等の他の素材により形成されていてもよい。リム吐水口部４８は、便器本体４の中央（ボウル部８を前後方向に二等分するように左右方向に延びる中心横断線Ｅ）より後方側の便器本体４の後方領域に設けられている。リム吐水口部４８は、単一のリム吐水部としてリム部１０の内周面に１つのみ形成され、ボウル部後方へ吐水するように形成される。リム吐水口部４８の開口方向は、内側部６０の吐水部側直線部６０ｃ（図４参照）の流路の延びる方向とほぼ同じ方向である。リム吐水口部４８は、比較的強力な洗浄水を後方側に吐水し、汚れやすいボウル面後方を洗浄することができると共に、一つのリム吐水部からの吐水により、ボウル部８内の旋回流を形成できるように洗浄水を吐水する。

ボウル部８は、さらに、リム吐水口部４８の後方側においてリム吐水口部４８から、後方に延びるリム吐水部通水路６８を備えている。リム吐水部通水路６８は、ボウル部８の内側から外側に向けてオーバハング状に形成される。

つぎに、図１及び図２に示すように、便器本体４のボウル部８の外側面から底部にかけてジェット導水路１６が形成されている。このジェット導水路１６の下流側は、ボウル部８の底部における排水トラップ管路１２の入口部１２ａに向かって指向しており、ジェット導水路１６の下流端には、ジェット吐水口１６ａが設けられている。
また、便器本体４のジェット導水路１６の上流側には、詳細は後述する洗浄水供給装置６のジェット側給水路２ｂが設けられている。このジェット側給水路２ｂから便器本体４のジェット導水路１６に供給された洗浄水は、ジェット吐水口１６ａから排水トラップ管路１２に向けて吐出され、ジェット吐水が行われるようになっている。
ここで、図１に示すように、洗浄水供給装置６のリム側給水路２ａの上流側は、主給水路２の分岐部Ｂの切替弁１８（詳細は後述する）に接続されている。
一方、図１に示すように、洗浄水供給装置６のジェット側給水路２ｂの上流側は、洗浄水供給装置６の貯水タンク２０の下流側に設けられた洗浄水供給装置６の加圧ポンプ２２（詳細は後述する）に接続されている。

つぎに、便器本体４の排水トラップ管路１２は、ボウル部８の下方に接続され汚物を排出する排水路を形成する。排水トラップ管路１２は、ボウル部８の底部に設けられた入口部１２ａと、この入口部１２ａから上昇するトラップ上昇管１２ｂと、このトラップ上昇管１２ｂから下降するトラップ下降管１２ｃとからなり、トラップ上昇管１２ｂとトラップ下降管１２ｃとの間が頂部１２ｄとなっている。また、図１に示すように、排水トラップ管路１２のトラップ下降管１２ｃの出口部１２ｅは、便器本体４の後方かつ下方に配置された排水ソケットＳの入口部に接続されている。さらに、図１に示すように、排水ソケットＳの後方側の出口部は、便器本体４の後方の壁（図示せず）側から延びる排水管Ｄの入口部に接続されている。汚物受け面９と排水トラップ管路１２の連結部の上方に溜水が形成されている。なお、本実施例では、排水トラップ管路１２から水洗大便器１の後方の壁の排水管Ｄに排水する態様が示されているが、壁排水に限定されず、床に排水する排水ソケットを接続し、床に設けられた排水管へ排水してもよい。

つぎに、図１により、本実施形態による水洗大便器１の洗浄水供給装置６の各構成について概略的に説明する。
まず、図１に示すように、洗浄水供給装置６は、主給水路２の上流側から下流側に向かって、止水栓２４、分岐金具２６、バルブユニット２８、及び、切替弁１８をそれぞれ備えている。つぎに、バルブユニット２８は、定流量弁３０、ダイヤフラム式の主弁３２、及び、ソレノイドバブル等の電磁弁３４をそれぞれ備えている。また、洗浄水供給装置６は、コントローラ３６を備えている。コントローラ３６は、ＣＰＵ等の演算装置及びメモリ等の記憶装置を内蔵し、所定の制御プログラム等に基づいて電気的に接続された機器の制御を行うことができる。本実施形態においては、コントローラ３６は、バルブユニット２８の開閉弁（電磁弁３４）の開閉操作、切替弁１８の切替操作、及び、加圧ポンプ２２の回転数や作動時間等を制御する制御部として機能することができるようになっている。

さらに、バルブユニット２８の定流量弁３０は、主給水路２における止水栓２４から分岐金具２６を通過した洗浄水について、所定の流量以下に絞るためのものである。
ちなみに、分岐金具２６においては、水洗大便器１に対して局部衛生洗浄装置（図示せず）が設けられた形態では、局部衛生洗浄装置（図示せず）に洗浄水を供給するための給水管（図示せず）が接続可能にもなっている。
さらに、バルブユニット２８においては、電磁弁３４がコントローラ３６の制御により開弁操作されると、主弁３２が開弁し、定流量弁３０から主弁３２を通過した洗浄水が、主給水路２の下流側の分岐部Ｂの切替弁１８に供給されるようになっている。
ここで、切替弁１８は、主給水路２の洗浄水をリム側給水路２ａとタンク側給水路２ｃの双方に同じタイミングで洗浄水を供給可能であり、リム側とタンク側への給水量の割合を任意に変更することができるようになっている。

つぎに、洗浄水供給装置６は、主給水路２から供給された洗浄水を便器本体４に供給可能にするタンク装置Ｔを備えている。このタンク装置Ｔは、便器本体４の後方に連結されて主給水路２から供給された洗浄水を貯水する貯水タンク２０と、この貯水タンク２０内の洗浄水を便器本体４に圧送する加圧ポンプ２２と、を備えている。
さらに、主給水路２の下流側の分岐部Ｂの下流側には、便器本体４のリム通水路４６に連通するリム側給水路２ａ、及び、貯水タンク２０に接続されるタンク側給水路２ｃがそれぞれ設けられている。
これにより、主給水源Ｗ０から主給水路２の分岐部Ｂに供給された洗浄水は、リム側給水路２ａへのリム給水及びタンク側給水路２ｃへのタンク給水の少なくともいずれか一方の給水として利用されるようになっている。

また、洗浄水供給装置６には、タンク側給水路２ｃの下流側から加圧ポンプ２２まで延びるポンプ給水路２ｄ、及び、加圧ポンプ２２から下流側に延びるジェット側給水路２ｂがそれぞれ設けられている。
これらにより、本実施形態の水洗大便器１では、主給水路２から供給された水道直圧の洗浄水が、洗浄水供給装置６のリム側給水路２ａから便器本体４のリム通水路４６を経てリム吐水口部４８に供給され、リム吐水口部４８からの吐水（いわゆる、「リム吐水」）が可能になっている。
さらに、主給水路２から洗浄水供給装置６に供給された洗浄水は、洗浄水供給装置６のタンク側給水路２ｃ、貯水タンク２０、ポンプ給水路２ｄ及び加圧ポンプ２２を経た後、ジェット側給水路２ｂから便器本体４のジェット導水路１６を経てジェット吐水口１６ａに供給され、ジェット吐水口１６ａからの吐水（いわゆる、「ジェット吐水」）が可能になっている。
すなわち、本実施形態の水洗大便器１は、主給水路２から供給された水道直圧の洗浄水によるリム吐水と、貯水タンク２０から加圧ポンプ２２により加圧された洗浄水によるジェット吐水とを併用することができる、いわゆる、ハイブリット式の水洗大便器１として機能するようになっている。

つぎに、貯水タンク２０の内部には、上側フロートスイッチ３８及び下側フロートスイッチ４０がそれぞれ配置されている。これらのフロートスイッチ３８，４０により貯水タンク２０内の水位を検出することができるようになっている。
例えば、上側フロートスイッチ３８は、貯水タンク２０内の水位が所定の貯水水位に達するとオンに切り替わり、この上側フロートスイッチ３８のオン状態をコントローラ３６が検知して、電磁弁３４を閉弁させるようになっている。
一方、下側フロートスイッチ４０においては、貯水タンク２０内の水位が、上側フロートスイッチ３８が検知する所定の貯水水位よりも低い所定の水位まで低下するとオンに切り替わり、この下側フロートスイッチ４０のオン状態をコントローラ３６が検知して、加圧ポンプ２２を停止させるようになっている。
また、加圧ポンプ２２は、貯水タンク２０に貯水された洗浄水をポンプ給水路２ｄに吸引し、このポンプ給水路２ｄから洗浄水をジェット側給水路２ｂに加圧することにより、ジェット吐水口１６ａから吐出させるためのものである。

これらの構造により、通常の便器洗浄時においては、コントローラ３６が、使用者による便器洗浄スイッチ（図示せず）の操作等を検知し、電磁弁３４、切替弁１８、加圧ポンプ２２を順次作動させるようになっている。
これにより、リム吐水口部４８及びジェット吐水口１６ａからの吐水が順次開始されて、ボウル部８内を洗浄した洗浄水は、ボウル部８内の汚物と共に排水トラップ管路１２から排出されるようになっている。
さらに、コントローラ３６は、洗浄終了後、電磁弁３４を開放し、切替弁１８がタンク側給水路２ｃ側に切り替えられ、主給水路２内の洗浄水が貯水タンク２０に補給されるようになっている。
そして、貯水タンク２０内の水位が上昇し、上側フロートスイッチ３８が規定の貯水量を検出すると、コントローラ３６が電磁弁３４を閉弁させることにより、主弁３２が主給水路２を閉鎖し、給水が停止されるようになっている。
また、これらの洗浄水供給装置６（機能部）の各機器は、便器本体４のボウル部８よりも後方側の領域内における後方機能収納部Ｖ０（図２参照）に収納されるようになっている。

つぎに、図１～図４を参照して、本実施形態におけるリム通水路４６の構造について具体的に説明する。
リム通水路４６は、便器本体４のボウル部８の左右の何れか一方の側（例えば便器本体４を前方側から見て右側）のリム部１０内に設けられている。リム通水路４６は、リム部１０の内部のリム導水路を形成している。リム通水路４６は、便器本体４の後方側から前方に向かって延びた後、その途中から後方側に向かって屈曲する、いわゆる、Ｕターン形状となっている。さらに、リム通水路４６の入口部分（外側部５６の入口部５６ｄ）には、詳細は後述する洗浄水供給装置６のリム側給水路２ａが接続されている。このリム側給水路２ａからリム通水路４６に供給された洗浄水は、リム吐水としてリム吐水口部４８から後方に向けてボウル部８内に吐出される。リム通水路４６は、陶器により形成されているが、樹脂等の他の素材により形成されていてもよい。

リム通水路４６は、入口部５６ｄからリム部１０の内部を前方に向けて延びる外側部５６と、外側部５６の下流端部から内側に屈曲する屈曲部５８と、屈曲部５８から後方に向かってリム吐水口部４８まで延びる内側部６０とを備える。

図３に示すように、外側部５６は便器本体４の後方領域から便器本体４の中心横断線Ｅより前方側の前方領域まで延びている。外側部５６は内側部６０よりも外側に位置する流路を形成している。図４に示すように、外側部５６の外側部分外側壁５６ａと、外側部分内側壁５６ｂとは、並ぶように略平行に延び両側壁の間隔はほぼ一定とされている。外側部分外側壁５６ａと、外側部分内側壁５６ｂとは、それぞれ直線状の壁面を形成している。外側部５６の天井部と底部ともほぼ並ぶように略平行に形成され、外側部５６内の流路断面積は外側部５６の下流端近傍においてほぼ一定に保たれるようになっている。外側部５６は前後方向に直線状に延びる流路を形成している。外側部５６は、屈曲部５８に接続する屈曲部側直線部５６ｃを備える。屈曲部側直線部５６ｃは少なくとも屈曲部５８まで直線状に延びる流路を形成する。屈曲部側直線部５６ｃは、屈曲部５８に至る直前の洗浄水の流れを直線状に整流させることができる。

図６に示すように、外側部５６は下流端部分においてＬ字状の通水路断面を形成している。外側部分内側壁５６ｂ側の天井部は、外側部分外側壁５６ａ側の天井部よりも低い位置に形成されている。

図３に示すように、内側部６０は便器本体４の前方領域から便器本体４の中心横断線Ｅより後方側の後方領域まで延びている。図４に示すように、内側部６０の内部外側壁６０ａと、内部内側壁６０ｂとは、並ぶように略平行に延び両側壁の間隔はほぼ一定とされている。内部外側壁６０ａと、内部内側壁６０ｂとは、それぞれ直線状の壁面を形成している。内側部６０の天井部と底部ともほぼ並ぶように略平行に形成され、内側部６０内の流路断面積は内側部６０においてほぼ一定に保たれるようになっている。屈曲部５８の近傍領域における内側部６０の上面視における横幅は、外側部５６の上面視における横幅よりも大きい。内側部６０は前後方向に直線状に延びる流路を形成している。内側部６０は、リム吐水口部４８に接続する吐水部側直線部６０ｃを備える。吐水部側直線部６０ｃは少なくともリム吐水口部４８まで直線状に延びる流路を形成する。吐水部側直線部６０ｃは、リム吐水口部４８に至る直前の洗浄水の流れを直線状に整流させることができる。

図４に示すように、屈曲部５８は、便器本体４の片側のリム部内の限られた空間内において後方に折り返す折り返し流路を形成している。屈曲部５８は、外側部５６と、内側部６０とを接続するように上面視で、１８０度折り返すＵ字状の流路を形成している。屈曲部５８は、直線状に延びているリム部１０内に形成される。屈曲部５８は、便器本体４の中心横断線Ｅより前方側の前方領域に位置している。
図７及び図８に示すように、屈曲部５８はＬ字状の通水路断面を形成している。内側壁５８ｄ側の内周側部分５８ａの天井部５８ｃは、外側壁５８ｇ側の天井部５８ｃよりも低い位置に形成されている。屈曲部５８に流入した洗浄水のうち外側壁５８ｇ側に沿って流れる洗浄水は、外側壁５８ｇから内部内側壁６０ｂに向けて壁に沿って流れることができる。

図５及び図８等に示すように、屈曲部５８は、屈曲部５８の流路断面積、例えば屈曲部５８の上流端部分の流路断面積、に対して流路断面積を拡大する流路断面積拡大部６２を備える。流路断面積拡大部６２は、屈曲部５８における内側部分の流路の少なくとも一部を上方側に拡張する。流路断面積拡大部６２は、流路拡張部として機能する。流路断面積拡大部６２は、外側部５６と内側部６０との間の中間部分に設けられている。流路断面積拡大部６２は、屈曲部５８の内側壁５８ｄの円弧が前方向きから後方向きに切り替わる円弧の中央部分に少なくとも設けられている。中間部分はこのような中央部分を含む一定の領域である。
流路断面積拡大部６２は、天井部５８ｃの一部が上方に凸状に突出するようにして形成されている。流路断面積拡大部６２は、天井部５８ｃが一段高く形成されることにより、略直方体形状の空間として形成される。流路断面積拡大部６２は、上面視で略四角形状に形成される。流路断面積拡大部６２の上流側端部は、例えば、外側部分内側壁５６ｂに沿った仮想線Ｍ１（図４において二点鎖線により示す）の近傍から上方に立ち上がるように形成される。また、流路断面積拡大部６２の下流側端部は、例えば、内部外側壁６０ａに沿った仮想線Ｍ２（図４において二点鎖線により示す）の近傍から上方に立ち上がるように形成される。流路断面積拡大部６２は、内側壁５８ｄから、外側壁５８ｇまでのうち半分より内側（中心側）の領域に主に形成されている。流路断面積拡大部６２は、後述するように、内部外側壁６０ａからの洗浄水の流れの剥離を生じる起点となりやすい屈曲部５８の下端よりも上流側の部分において部分的に流路を拡大し、近傍の洗浄水の流速を低下させる。また、流路断面積拡大部６２は、部分的にのみ流路を拡大するので、流路断面積拡大部６２が屈曲部５８全体において形成される場合と比べて流路の圧力損失の増大を抑制できる。

図８等に示すような流路断面積拡大部６２は、屈曲部５８の通水路の内周側部分５８ａの一部における底部５８ｂから天井部５８ｃまでの高さＨ１が、図７等に示すような内周側部分５８ａの他の部分における底部５８ｂから天井部５８ｃまでの高さＨ２よりも高くなるように形成されている。屈曲部５８において底部５８ｂは上流から下流までほぼ一定の高さの平坦面を形成している。高さＨ１は、好ましくは高さＨ２の１．２倍乃至２倍の範囲内、より好ましくは高さＨ２の１．４倍乃至１．６倍の範囲内の高さである。内周側部分５８ａは、天井部５８ｃのうち、屈曲部５８の曲がりの中心側の領域部分である。内周側部分５８ａは、屈曲部５８の内側壁５８ｄの上方まで延びている。内周側部分５８ａは、例えば、屈曲部５８の高さ方向の中央部分の水平断面における内側壁５８ｄと外側壁５８ｇとの間の中央より内側壁５８ｄ側の領域として規定される。流路断面積拡大部６２は、通水路の内周側部分５８ａの通水路の一部における天井部５８ｃの高さが内周側部分５８ａの他の部分、例えば入口部分や出口部分、における天井部５８ｃの高さよりも高くなるように形成されている。なお、流路断面積拡大部６２は、底部５８ｂ側に形成されてもよく、また底部５８ｂ側と天井部５８ｃ側とを合わせて形成されてもよい。

流路断面積拡大部６２は、流路断面積拡大部６２が形成されている部分の屈曲部５８の通水路の断面積を増加させる。従って、流路断面積拡大部６２の近傍の領域、例えば流路断面積拡大部６２の下方の拡大部下方領域５８ｆを通過しようとする洗浄水が、通水路が広がっているため流速が低下されやすくなる。拡大部下方領域５８ｆは、流路断面積拡大部６２の下方の直方体形状の領域であり、流路断面積拡大部６２と合わせて洗浄水の流速を低下させやすい機能を有する領域を形成する。拡大部下方領域５８ｆは、流路断面積拡大部６２の下方に隣接した領域であるので流路断面積拡大部６２の近傍領域となっている。従って、屈曲部５８のうち流路断面積拡大部６２側（内側壁５８ｄ側）を通る洗浄水が、流速が低下されやすくなり、屈曲部５８の内側壁５８ｄから内側部６０の内部外側壁６０ａに沿って流れやすくでき、内部外側壁６０ａからの洗浄水の流れの剥離をしにくくできる。なお、拡大部下方領域５８ｆは、後述する内側屈曲部６６の天井高さと同じ高さの流路を形成している。

屈曲部５８は、上面視で、流路断面積拡大部６２より便器外側に設けられた外側屈曲部６４と、流路断面積拡大部より便器内側に設けられた内側屈曲部６６とを備え、屈曲部５８の高さ方向の中央部分の水平断面、例えば屈曲部５８の入口部分又は出口部分における内側壁の高さ方向の中央部分の水平断面における内側屈曲部６６の断面積Ａ２（図４において一点鎖線により囲まれた領域として示す）は、外側屈曲部６４の断面積Ａ１（図４において一点鎖線により囲まれた領域として示す）よりも大きい。別の言い方によれば、内側屈曲部６６の水平断面積Ａ２は、外側屈曲部６４の水平断面積Ａ１よりも大きい。

つぎに、図３及び図４を参照して、本発明の一実施形態によるリム通水路４６内の洗浄水の動作（作用）について説明する。
洗浄水供給装置６のリム側給水路２ａからリム通水路４６に供給された洗浄水は、リム通水路４６の外側部５６内を前方側に向けて流れる。外側部５６から屈曲部５８に流入した洗浄水は、矢印Ｆ１に示すように、屈曲部５８の曲がりに沿って便器本体の内側に向けて向きを変えながら流れる。洗浄水が屈曲部５８内の拡大部下方領域５８ｆに到達すると通水路が流路断面積拡大部６２により上方に広がっているため、洗浄水が拡散しやすく流速が低下されやすくなる。よって、矢印Ｆ２に示すように、洗浄水が屈曲部５８の内周側部分５８ａに沿って流れるときに、洗浄水が拡大部下方領域５８ｆ及び／又は流路断面積拡大部６２を通過しながらその流速が減少される。

従って、矢印Ｆ３に示すように、洗浄水が屈曲部５８から内側部６０に流入するときに、洗浄水が内周側部分５８ａから内側部６０の内部外側壁６０ａに沿って流れやすくできる。よって、矢印Ｆ４に示すように、洗浄水が内部外側壁６０ａから剥離したり、剥離して渦を生じることが抑制され、内部外側壁６０ａに沿う直線状の流れを形成できる。これにより、内側部６０内及びさらに下流側において、洗浄水の流れが乱れたり流れの圧力損失が生じることを抑制し、比較的強力且つ整流された流れを形成しやすくできる。
なお、仮にこのような屈曲部５８の流路断面積拡大部６２が形成されていない場合には、屈曲部５８に沿って曲がり、内側部６０に流入される流れのうち、内周側部分５８ａから内側部６０の内部外側壁６０ａに向けて流れる流れが、仮想的に矢印Ｆ４’に示すように、内部外側壁６０ａから剥離したり、剥離して渦を生じやすくなる。よって、内側部６０内において洗浄水の流れが乱れ、流れの圧力損失が生じやすくなる。

再び本実施形態を説明する。矢印Ｆ５に示すように、洗浄水は、内側部６０内を内部外側壁６０ａに沿って直線状に流れ、リム吐水口部４８から直線状に後方に向けて吐水される。このようなリム通水路４６により、ボウル部８に比較的強力な洗浄水の流れを形成するように洗浄水をリム吐水口部４８から吐水できる。ボウル部８内に吐水された洗浄水は、棚面１１に沿って、水撥ねやエネルギー損失を生じることを抑えながら旋回され、ボウル部８内に比較的強い旋回流を形成する。これによりボウル部８内の汚物をより効果的に洗浄できる。特にボウル部８の後方は、汚物が付着しやすいため、汚れやすいボウル部８の後方に比較的強い旋回流を形成し、洗浄性を向上させることができる。

つぎに、図９乃至図１１を参照して、本発明の一実施形態による水洗大便器の動作（作用）についての解析例を説明する。
図９は、本発明の一実施形態による水洗大便器のリム通水路の変形例においてリム吐水口部から吐水させるためにリム通水路内に通水するときのリム通水路内の洗浄水の流速分布をコンピュータシミュレーションにより数値解析した結果の一例を示す図である。図９は、屈曲部５８の高さ方向の中央部分（例えば内側壁５８ｄの中央部分）の水平断面において洗浄水の流速分布を示している。
この数値解析結果において、濃淡が濃い色（濃いグレー及び黒に近い色）の領域は、洗浄水の流速の大きさが大きい領域を示し、濃淡が淡い色の領域は、洗浄水の流速の大きさが小さい領域を示している。

図９においては、変形例のリム通水路４６において、リム通水路４６内の洗浄水の流速分布が解析されている。変形例のリム通水路４６は、本実施形態のリム通水路４６に対し、屈曲部５８の外側壁５８ｇ側の外形についてわずかに異なっているが、流路断面積拡大部６２、屈曲部５８の内周側部分５８ａ、外側部５６及び内側部６０等の形状についてはほぼ共通である。従って、変形例のリム通水路４６において屈曲部５８のうち内周側部分５８ａ側の流路断面積拡大部６２近傍領域を通る洗浄水の流れは、本実施形態のリム通水路４６において流路断面積拡大部６２近傍領域を通る洗浄水の流れとほぼ同様の傾向を有すると考えられる。
図９に示す解析結果によれば、屈曲部５８のうち流路断面積拡大部６２側を通る洗浄水が、流速が低下され、屈曲部５８の内側壁５８ｄから内側部６０の内部外側壁６０ａに沿って流れやすくされると共に内部外側壁６０ａから流れを剥離しにくくできている。より具体的には、外側部５６から屈曲部５８の内側壁５８ｄに向けて曲がる部分において洗浄水の流速が高い状態となった後、流路断面積拡大部６２及び拡大部下方領域５８ｆにおいて流速が低下されている。屈曲部５８の内側壁５８ｄの近傍の洗浄水の流速が低下されるため、内側壁５８ｄから内側部６０の内部外側壁６０ａに向かう洗浄水が内部外側壁６０ａに沿いやすくなり、図９において太線で囲んで示す部分において、洗浄水の流速が大きく低下している部分（洗浄水が渦を生じたり流れが乱れて澱んでいる部分）が非常に小さくなっている或いはほとんど生じていないことが分かる。従って、矢印Ｆ４（図４参照）に示すように、内部外側壁６０ａから剥離したり、剥離して渦を生じることが抑制された洗浄水の流れが形成され、内部外側壁６０ａに沿う直線状の流れを形成できていることが分かる。

また、さらなる変形例のリム通水路４６についても同様の解析を行った解析例を説明する。
図１０は、本発明の一実施形態による水洗大便器のリム通水路のさらなる変形例を示す概略斜視図である。図１１は、本発明の一実施形態による水洗大便器のリム通水路のさらなる変形例においてリム吐水口部から吐水させるためにリム通水路内に通水するときのリム通水路内の洗浄水の流速分布をコンピュータシミュレーションにより数値解析した結果の一例を示す図である。図１１は、屈曲部５８の高さ方向の中央部分（例えば内側壁５８ｄの中央部分）の水平断面において洗浄水の流速分布を示している。

図１０に示すような、さらなる変形例のリム通水路４６が検討され、図１１に示すように、このさらなる変形例のリム通水路４６において、リム通水路４６内の洗浄水の流速分布が解析されている。解析に用いたリム通水路４６は、図１０のリム通水路４６に対し、屈曲部５８の外側壁５８ｇ側の外形と流路断面積拡大部６２の形状とについてわずかに異なっているが、それ以外の屈曲部５８の形状、外側部５６及び内側部６０等の形状についてはほぼ共通である。従って、図１１のリム通水路４６において屈曲部５８のうち内周側部分５８ａ側の流路断面積拡大部６２近傍領域を通る洗浄水の流れは、図１０のリム通水路４６において流路断面積拡大部６２近傍領域を通る洗浄水の流れとほぼ同様の傾向を有すると考えられる。なお、図１１のリム通水路４６においては、図１０に示すように、流路断面積拡大部６２が屈曲部５８の内周側部分５８ａのほぼ全体の上部にわたって形成されている。これにより、屈曲部５８に流入した洗浄水の流速が屈曲部の流入当初からより大きく低減できる。

図１１に示す解析結果によれば、従って、屈曲部５８のうち流路断面積拡大部６２側を通る洗浄水が、流速が低下され、屈曲部５８の内側壁５８ｄから内側部６０の内部外側壁６０ａに沿って流れやすくされると共に内部外側壁６０ａから流れを剥離しにくくできている。より具体的には、外側部５６から屈曲部５８の内側壁５８ｄに向けて曲がる部分に流入した洗浄水の流速が流路断面積拡大部６２及び拡大部下方領域５８ｆにおいて大きく低下されている。屈曲部５８の内側壁５８ｄの近傍の洗浄水の流速が低下されるため、内側壁５８ｄから内側部６０の内部外側壁６０ａに向かう洗浄水が内部外側壁６０ａに沿いやすくなり、図９において太線で囲んで示すような部分において、洗浄水の流速が大きく低下しているような現象はほぼ見られないことが分かる。従って、矢印Ｆ４（図４参照）に示すように、内部外側壁６０ａから剥離したり、剥離して渦を生じることが抑制された洗浄水の流れが形成され、内部外側壁６０ａに沿う直線状の流れを形成できていることが分かる。

つぎに、図１２及び図１３を参照して、比較例の水洗大便器リム通水路の動作（作用）についての解析例を説明する。図１２及び図１３においては、流路断面積拡大部６２が形成されていないリム通水路４６における洗浄水の動作を比較例として説明する。
図１２は、比較例の水洗大便器のリム通水路を示す概略斜視図である。図１３は、比較例の水洗大便器のリム通水路においてリム吐水口部から吐水させるためにリム通水路内に通水するときのリム通水路内の洗浄水の流速分布をコンピュータシミュレーションにより数値解析した結果の一例を示す図である。図１３は、屈曲部１５８の高さ方向の中央部分（例えば内側壁５８ｄの中央部分）の水平断面において洗浄水の流速分布を示している。

図１２に示すように、比較例として流路断面積拡大部６２を備えていないリム通水路１４６が検討され、図１３に示すように、比較例のリム通水路１４６において、リム通水路１４６内の洗浄水の流速分布が解析されている。図１２及び図１３のリム通水路１４６は、本実施形態のリム通水路４６に対し、流路断面積拡大部６２が形成されていない点、及び屈曲部１５８の外側壁１５８ｇ側の外形が異なる点についてわずかに異なっているが、それ以外の屈曲部１５８の形状、外側部５６及び内側部６０等の形状についてはほぼ共通である。

図１３に示す解析結果によれば、比較例のリム通水路１４６において屈曲部１５８のうち内周側部分１５８ａ側を通る洗浄水の流れは、流速が低下されにくく、屈曲部１５８の内側壁１５８ｄから内側部６０の内部外側壁６０ａに沿って流れにくく、内部外側壁６０ａから流れが剥離するように流れている（図４に示すＦ４’のような流れを形成している）。より具体的には、外側部５６から屈曲部１５８の内側壁１５８ｄに向けて曲がる部分において洗浄水の流速が高い状態となった後、比較例においては流路断面積拡大部６２及び拡大部下方領域５８ｆが形成されていないので、内周側部分１５８ａにおいて流速が比較的高い流速分布が維持されている。屈曲部５８の内側壁１５８ｄの近傍の洗浄水の流速が比較的高い流速に維持されているため、内側壁１５８ｄから内側部６０の内部外側壁６０ａに向かう洗浄水が内部外側壁６０ａから剥離しやすくなり、図１３において太線で囲んで示すような部分において、洗浄水の流速が大きく低下している部分（洗浄水が渦を生じたり流れが乱れて澱んでいる部分）が比較的大きくなっていることが分かる。また、洗浄水が内部外側壁６０ａから剥離して内部内側壁６０ｂ側に向けて流れている様子が分かる。従って、洗浄水が内部外側壁６０ａから剥離したり、剥離して渦を生じ、内部外側壁６０ａに沿う直線状の流れを十分に形成できていないことが分かる。

つぎに、上述した本発明の一実施形態による水洗大便器１における作用について説明する。
まず、本発明の一実施形態による水洗大便器１によれば、リム通水路４６がリム部１０の内部を前方に向けて延びる外側部５６と、屈曲部５８と、後方に向かってリム吐水口部４８まで延びる内側部６０とを備えた水洗大便器において、屈曲部５８は、屈曲部５８の流路断面積を拡大する流路断面積拡大部６２を備える。これにより、洗浄水の流れが屈曲部５８で屈曲されて内側部６０に流入する場合に、屈曲部５８の流路断面積拡大部６２やその近傍領域を通過する洗浄水の流速が低下されやすくなり、屈曲部５８から内側部６０に流入する流れの剥離による流れの圧力損失が生じることを抑制できる。

つぎに、本発明の一実施形態による水洗大便器１によれば、屈曲部５８の流路断面積拡大部６２は、外側部５６と内側部６０との間の中間部分に設けられるので、屈曲部５８の曲がりの中間部分において、洗浄水の流速がより低下されやすくなり、屈曲部５８の中間部分から内側部６０に流入する流れの剥離による流れの圧力損失が生じることをより抑制できる。

また、本発明の一実施形態による水洗大便器１によれば、屈曲部５８の流路断面積拡大部６２は、屈曲部５８の通水路の内周側部分の一部における底部５８ｂから天井部５８ｃまでの高さが内周側部分の他の部分における底部５８ｂから天井部５８ｃまでの高さよりも高くなるように形成されている。これにより、屈曲部５８の通水路の内周側において、洗浄水の流速がより低下されやすくなり、屈曲部５８の内周側から内側部６０に流入する流れの剥離による流れの圧力損失が生じることをより抑制できる。
また、屈曲部５８の流路断面積拡大部６２が、通水路の一部の高さを調整するように形成されているので、上面視におけるリム部１０内の通水路の専有面積の増加を抑制でき、リム部１０内のリム通水路４６の配置の自由度を向上できる。
さらに、仮に屈曲部５８の流路断面積拡大部６２が、リム通水路４６の一部を前後方向に拡大することにより形成されている場合には、流路断面積拡大部６２が、屈曲部５８における洗浄水の流れの滞留を生じる可能性がある、これに対し、屈曲部５８の流路断面積拡大部６２が、通水路の一部を上下方向に拡大することにより形成されている場合には、横方向における屈曲部５８のリム通水路４６の拡大を抑制でき、屈曲部５８の流路断面積拡大部６２やその近傍領域を通過する洗浄水の流れの滞留を生じにくくさせながら、洗浄水の流速を低下させやすくできる。よって、屈曲部５８から内側部６０に流入する流れの剥離による流れの圧力損失が生じることをより抑制できる。

さらに、本発明の一実施形態による水洗大便器１によれば、屈曲部５８の流路断面積拡大部６２は、屈曲部５８の通水路の内周側部分の一部における天井部５８ｃの高さが内周側部分の他の部分における天井部の高さよりも高くなるように形成されている。これにより、流路断面積拡大部６２を、内周側部分の一部の天井部５８ｃにより比較的簡単に構成できると共に、屈曲部５８の通水路の内周側において、洗浄水の流速がより低下されやすくなり、屈曲部５８の内周側から内側部６０に流入する流れの剥離による流れの圧力損失が生じることをより抑制できる。

さらに、本発明の一実施形態による水洗大便器１によれば、水平断面における内側屈曲部６６の断面積は、外側屈曲部６４の断面積よりも大きいので、一端屈曲部５８に流入した洗浄水が内側屈曲部６６において停滞しにくくでき、洗浄水が屈曲部５８をスムーズに流れることができ、圧力損失を生じて水勢が弱まったり流れの乱れや剥離を生じたりすることを抑制できる。

１ ：水洗大便器
８ ：ボウル部
９ ：汚物受け面
１０ ：リム部
１２ａ ：入口部
４６ ：リム通水路
４８ ：リム吐水口部
５６ ：外側部
５６ｄ ：入口部
５８ ：屈曲部
５８ａ ：内周側部分
５８ｂ ：底部
５８ｃ ：天井部
６０ ：内側部
６２ ：流路断面積拡大部
６４ ：外側屈曲部
６６ ：内側屈曲部
１４６ ：リム通水路
１５８ ：屈曲部
１５８ａ ：内周側部分

Claims (5)

1. 洗浄水源から供給される洗浄水によって洗浄され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、
   上記汚物受け面の上縁に形成されたリム部と、を備えたボウル部と、
   このボウル部の下方に接続され汚物を排出する排水路と、
   上記洗浄水源から供給される洗浄水を上記ボウル部内に通水するように、上記ボウル部の左右の何れか一方の側の上記リム部内に形成されたリム通水路と、
   上記リム通水路の下流端に形成されると共に洗浄水を後方に向けて吐水するリム吐水口部と、を備え、
   上記リム通水路は、
   入口部から上記リム部の内部を前方に向けて延びる外側部と、
   上記外側部の下流端部から内側に屈曲する屈曲部と、
   上記屈曲部から後方に向かって上記リム吐水口部まで延びる内側部とを備え、
   上記屈曲部は、上記屈曲部の流路断面積を拡大する流路断面積拡大部を備えることを特徴とする水洗大便器。
2. 上記屈曲部の上記流路断面積拡大部は、上記外側部と上記内側部との間の中間部分に設けられている、請求項１に記載の水洗大便器。
3. 上記屈曲部の上記流路断面積拡大部は、上記屈曲部の通水路の内周側部分の一部における底部から天井部までの高さが内周側部分の他の部分における底部から天井部までの高さよりも高くな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. 上記屈曲部の上記流路断面積拡大部は、上記屈曲部の通水路の内周側部分の一部における天井部の高さが内周側部分の他の部分における天井部の高さよりも高くなるように形成されている、請求項３に記載の水洗大便器。
5. 上記屈曲部は、上面視で上記流路断面積拡大部より便器外側に設けられた外側屈曲部と、上記流路断面積拡大部より便器内側に設けられた内側屈曲部とを備え、上記屈曲部の高さ方向の中央部分の水平断面における上記内側屈曲部の断面積は、上記外側屈曲部の断面積よりも大きい、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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