JP3891079B2

JP3891079B2 - Flush toilet

Info

Publication number: JP3891079B2
Application number: JP2002265608A
Authority: JP
Inventors: 光宏末永; 信次柴田; 健高木; 智博平河
Original assignee: 東陶機器株式会社
Priority date: 2002-09-11
Filing date: 2002-09-11
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2022-09-11
Also published as: JP2004100332A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水洗便器の洗浄水に効率良く空気を混入させる洗浄水吐出装置を備えた水洗便器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、洗浄効果と節水効果の向上を目的として、洗浄水に空気を吸引混入させる空気混入手段と、空気が混入した洗浄水を溜水の静止界面よりも上方のボウル部内に壁面に沿って略水平に吐出する第１洗浄手段を備えた水洗便器が示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２７９７８７号公報（第２−９、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
洗浄水中に多数の気泡が分散混入した気泡流は、固体表面に衝突した際の水跳ねや騒音が少なく、また固体表面に衝突した際に発生する高周波振動により高い洗浄力を有する。また、洗浄に要する洗浄水の節水も図られる。
【０００５】
単に空気と洗浄水を接触させその混合物を放出させた場合には、空気を積極的に破砕する手段をもたないので洗浄水中に巨大な空気の塊が存在した非常に不安定な流れとなる。このような空気隗を有する洗浄水を放出させると噴出時に空気塊の破裂音が発生したり、あるいは洗浄水の流れが空気隗により断続されるので、断続的に洗浄水が噴出される状態となり不要な振動を発生させたり水はねの原因となる。とくにこの現象は気泡混入率を高めるほど顕著なものとなり、極微少量の空気を混入させる場合には気泡同士の接触確率が低いために安定した気泡流が得られるのであるが、洗浄効果の向上や節水を目的として気泡混入率を増大させると気泡同士の接触機会が飛躍的に増大するために安定性は大きく損なわれる。
【０００６】
このような問題点を解決するためには気泡を細分化して洗浄水中に分散させる必要があるが、気泡を細分化して分散させるためには網等を通過させることにより気泡を均一に破砕させなければならない。しかし、このように空気と洗浄水の混合物を網等に通過させると、粘性の高い洗浄水も同時に網の狭小通路を通過させる必要があるので洗浄水の通過圧力損失が大幅に増大し、節水効果や高い洗浄効果を得るに十分な高い気泡混入率を得るためには大きな印加圧力を必要とする。ところがこのように大きな印加圧力を得るためには加圧ポンプなどの外部エネルギーを必要とするので、装置が大型化し狭いトイレ室内への装置の設置が困難となったり使用者の居住性を大幅に低下させる。また、加圧ポンプ駆動のための特別の電源を必要とするので、不要なエネルギーを使用するばかりか、トイレ室内における水濡れや高い湿度による漏電事故を回避するための新たな装置が必要となるなど、実使用上好ましくない。また通水路中に網などを設けると、洗浄水中に含まれるごみが網にトラップされるので、必要圧力をさらに高めたり、管路の閉塞の原因となりやすい。このように管路が閉塞すると気泡混入率や洗浄水量が経年的に減少するので洗浄力や節水効果が低下したり、使用者が頻繁に保守を行なう必要がある。あるいは、網などを必要としないエジェクター構造においては流路での圧力損失が高く、吐出される水流も安定していないため水跳ねなどの問題がある.
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされ、特別な駆動手段を使用することなく、少ないエネルギーで大きな気泡混入率を得ることが可能であり、かつ気泡混入率を高めても騒音や水はねの無い安定した吐水を得ることを可能とする高い洗浄能力と節水効果を有する便器の洗浄水吐出装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１は、洗浄水を供給する洗浄水供給手段と連通する洗浄水給水口と、この洗浄水給水口の下流に配置され、同一円周上に複数開口した洗浄水噴出口を有する洗浄水噴出ノズルと、この洗浄水噴出ノズルの下流に配置され、外気である空気を導入する空気導入口と、この空気導入口の下流に所定距離隔てて配置され、前記洗浄水噴出口から噴出した洗浄水を衝突させるための流路内方へ突出した段部と、前記洗浄水噴出口と前記段部との間に位置し、前記空気導入口から導入された空気を一時的に貯留し、噴出した洗浄水と貯留した空気とを接触させ混合させるための空気混合室と、を備え、空気の混入した洗浄水を洗浄水吐出口より水洗便器へ向けて吐出する洗浄水吐出装置を備えた水洗便器において、前記洗浄水噴出口は前記洗浄水吐出口へ向かって真直ぐに平行開口していると共に、前記段部の内周径Ｄ１と、前記複数の洗浄水噴出口を結ぶ内周径Ｄ２，外周径Ｄ３とは、Ｄ２＜Ｄ１＜Ｄ３の関係が成立していることを特徴とする。
洗浄水噴出口が前記洗浄水吐出口へ向かって真直ぐに平行開口していることにより、洗浄水噴出口を洗浄水が通過する際に発生する圧力損失を低減することができる。また、前記段部の内周径Ｄ１と、前記複数の洗浄水噴出口を結ぶ内周径Ｄ２，外周径Ｄ３とは、Ｄ２＜Ｄ１＜Ｄ３の関係が成立している構造によって洗浄水噴出口から噴出された洗浄水の一部が段部に衝突する。衝突した洗浄水は跳ね返り、前記空気導入口より入ってきた空気と前記空気混合室内にて混合される。空気の混入した洗浄水は洗浄水噴出口から噴出された段部に衝突しない洗浄水の流れによって下流へ押し出される。これにより洗浄水により多くの空気を混入することができるので節水化ができ、かつ安定した水流とすることができる。また、網を必要とせず構造も複雑ではないため低コストとメンテナンスフリーも実現することができる。
【０００９】
請求項２の発明は、前記洗浄水噴出ノズルには、その中央にも洗浄水噴出口を有することを特徴とする。
本発明によると、同一円周上に複数開口した洗浄水噴出口を有する洗浄水噴出ノズルの中央にも洗浄水噴出口を設けることにより洗浄水噴出口から噴出された洗浄水と空気導入口より導入された空気が最適な混合状態で吐出することができる。
上記作用によって、洗浄水は理想的な流速で水洗便器のボール面を洗浄することができ、汚れを素早く洗い落とすことができる。また、洗浄水吐出口から吐出される洗浄水は空気が均等に混合されていることにより水流が安定し、吐出口から発生する騒音や水跳ねを低減することができる。
【００１０】
請求項３の発明は、前記空気導入口は円周上に配置された前記洗浄水噴出口から円周方向に一定角度ずらして配置されていることを特徴とする。本発明によれば、前記空気導入口が前記洗浄水噴出口から噴出される洗浄水の水流を避ける位置に配置されていることにより前記洗浄水噴出口から噴出される洗浄水が前記空気導入口を塞ぐことがない。これにより空気導入口から前記空気混合室への空気の流れが妨げられないので効率よく洗浄水と空気を混合することができボール面の洗浄力を上げることができる。
【００１１】
請求項４の発明は、前記段部の立ち上がり部が曲面によって構成されていることを特徴とする。本発明によれば、段部内側の立ち上がり部（エッジ部）がいわゆるＲ処理（上流側から下流側に向かってなだらかな曲面によって立ち上がるよう構成）されていることにより、洗浄水噴出口より噴出される洗浄水が段部に衝突した際にＲ処理されていない場合に比べて下流側へ流れる割合が多くなる。この下流へ向かう洗浄水の流れによって空気混合室内の負圧が大きくなり、より多くの空気が空気導入口より空気混合室内へ入って洗浄水の気泡混入率が上がる。これにより更なる節水化とボール面の洗浄力を上げることができ、かつ安定した水流とすることができる。
【００１２】
請求項５の発明は、前記段部と前記洗浄水噴出ノズルは１５ｍｍ以上６０ｍｍ以下の間隔であることを特徴とする。
本発明によれば、前記段部と前記洗浄水噴出ノズルの間隔が１５ｍｍ以上６０ｍｍ以下であることによって、洗浄水噴出ノズルから噴出された洗浄水が段部にぶつかって跳ね返っても空気導入口に干渉せず、かつ、洗浄水噴出ノズルから段部までの間隔が離れすぎていると洗浄水が段部で衝突する衝突エネルギーが減り跳ね返る量が少なくなり、空気混合室内で洗浄水と空気が効率良く撹拌されず気泡混入率が下がることも回避できる。これにより空気導入口から前記空気混合室への空気の流れが妨げられず効率よく洗浄水と空気を混合することができるためボール面の洗浄力を上げることができる。
【００１３】
請求項６の発明は、前記洗浄水給水口と前記洗浄水噴出ノズルとは一体でつくられていることを特徴とする。
本発明によれば、前記洗浄水給水口と前記洗浄水噴出ノズルは一体部品として成型されている。これにより部品点数と組立て作業工数が減り、コストダウンを図ることができる。
【００１４】
請求項７の発明は、前記空気導入口は前記空気混合室の中心を通る水平面より上方に設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、前記洗浄水噴出ノズルから空気混合室内に噴出された洗浄水が前記段部に衝突し空気混合室上流側へ跳ね返ってくる。このとき洗浄水の一部は段部で跳ね返らずに下流に位置する前期洗浄水吐出口へ向かって流れる。この下流へ向かう洗浄水の流れによって空気混合室内に負圧が発生し、空気が空気導入口より空気混合室内へ入って前述した段部で跳ね返った洗浄水と混合される。空気と混合された洗浄水は重力により空気混合室内で下方に滞留する傾向があり、これを避ける目的で前記空気導入口は空気混合室の中心を通る水平面より上方に設けられている。これにより空気導入口から前記空気混合室への空気の流れが妨げられず効率よく洗浄水と空気を混合することができるためボール面の洗浄力を上げることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を説明する。
図１に示すように、水洗式大便器本体１は、溜水を貯留するボウル部２と、一端がボウル部２の底部に連通し、他端が図示しない外部排出管に接続したリバースタイプのＳトラップ３と、ボウル部２の後方にバルブユニット６を収納した機器収納区画５とを備えている。バルブユニット６は、止水弁１１を介して水道配管１２に接続する給水配管１０に接続している。
【００１６】
図２に図１のＡ断面を示す。ボウル部２内壁面の上端周縁には、上部が内周側に張り出したオーバーハング部４を形成している。また、ボウル部２内の溜水の静止界面よりも上方に、且つオーバーハング４の直下には、ボウル部２の内壁に大気開口した洗浄水吐出口１３を備えている。
再び図1に戻り、洗浄水吐出口１３は、一端がバルブユニット６に接続された気泡混入装置７に接続している。
【００１７】
機器収納区画５内に収納されているバルブユニット６の内部には、図３に示すように上流から給水配管１０に接続した電磁バルブ８と、定流量弁９と、内部接続管１４を備えており、電磁バルブ８は、便器洗浄操作を指示するための操作装置１５と連動している。
【００１８】
気泡混入装置７は、図４に示すように、バルブユニット６の内部配管１４に接続した洗浄水給水口１６と、洗浄水給水口１６の流路断面積より小さな流路断面積とした同一円周上に複数開口した洗浄水噴出口１７を有する洗浄水噴出ノズル２３と、洗浄水噴出口１７より内径を大きくした空気混合室１８と、洗浄水噴出口１７の直近下流に位置し、空気接合室１８に連通し、大気開放した空気導入口１９を有する空気導入管２０と、空気混合室１８の直近下流に連通し、空気混合室１８の流路断面積より小さくなった段部２１と、段部２１の下流から洗浄水吐出口１３までを略水平に接続する気泡流輸送管２２と、から構成される。
【００１９】
本実施例に係る水先便器の洗浄水吐出装置の作動を説明する。
便器利用者が、操作装置１５を操作して、便器洗浄を指示すると、バルブユニット６の電磁バルブ８が開き、水道配管１２から水道圧力によって圧送された洗浄水が、定流量弁９でその流量を所定量に調整され、内部接続管１４を通って洗浄水給水口１６へ流入する。
【００２０】
図５に洗浄水給水口１６から洗浄水吐出口１３までの洗浄水と空気の流れを示す。
洗浄水給水口１６へ流入した洗浄水は、複数開口されている洗浄水噴出口１７より、空気で満たされた空気混合室１８内に噴出される。なお、複数開口されている洗浄水噴出口１７は洗浄水吐出口１３へ向かって真直ぐに平行開口していることにより、洗浄水噴出口１７を洗浄水が通過する際に発生する圧力損失を低減することができる。また、段部２１の内周径Ｄ１と、複数の洗浄水噴出口１７を結ぶ内周径Ｄ２，外周径Ｄ３とは、Ｄ２＜Ｄ１＜Ｄ３の関係が成立している構造によって洗浄水噴出口１７から噴出された洗浄水の一部が段部２１に衝突する。衝突した洗浄水は跳ね返り、空気導入口１９より入ってきた空気と空気混合室１８内にて混合される。空気の混入した洗浄水は洗浄水噴出口１７から噴出された段部２１に衝突しない洗浄水の流れによって下流へ押し出される。これにより洗浄水により多くの空気を混入することができるので節水化ができ、かつ安定した水流とすることができる。また、網を必要とせず構造も複雑ではないため低コストとメンテナンスフリーも実現することができる。
【００２１】
洗浄水噴出口１７より噴出する洗浄水の流量は、バルブユニット６内の定流量弁９により所定の適正な流量に調整されており、ひいては洗浄水噴出口１７から噴出する洗浄水の流速は適正値に調整されている。
【００２２】
また、図５の空気導入口１９に示された破線矢印は、空気の流れを表している。上記のとおり、空気混合室１８内の空気は、洗浄水噴出口１７から噴出した洗浄水と共に流下するため、空気混合室１８は負圧となる。この負圧を利用して、空気導入管２０を介して大気開放された空気導入口１９より、空気混合室１８内へ空気が自然吸引される。なお、空気導入口１９と空気導入管２０は、空気を吸引するのに十分な開口面積を有している。
【００２３】
なお、空気混合室１８内で洗浄水と空気が混ざり合う時に発生する騒音が空気導入口１９より聞こえてしまうので消音装置を設けて騒音を低減させることが望ましい。
【００２４】
図４に戻り、空気混合室１８内で洗浄水と空気が混合された気泡流は、所定の長さの気泡流輸送管２２を流速を保ちながら通過する。気泡流輸送管２２の流路内径は一定であるので、気泡流となった洗浄水は乱流を起こすことはなく、安定した気泡流を維持しながら、洗浄水吐出口１３からボウル部２内へ吐出される。
【００２５】
図１に戻り、洗浄水吐出口１３から吐出された気泡流となった洗浄水は、溜水の静止界面よりも上方のボウル部２の内壁に沿って略水平に吐出される。気泡流となった洗浄水は、ボウル部２の内壁面に衝突する際の水跳ねや騒音が少ないので、ボウル部２内壁面の洗浄が衛生化され静音化される。気泡流となった洗浄水は、溜水の静止界面よりも上方のボウル部２内壁面上を周回しつつ、ボウル部２内壁面を洗浄する。また、オーバーハング部４は、周回による遠心力の作用によって、洗浄水がボウル部２内壁面から飛び出すことを阻止する。ボウル部２内壁面上を周回する気泡流となった洗浄水は、ボウル部２内壁面上に滞留する時間が長いので、高周波振動の惹起による気泡流自体の高い洗浄力と相まって、溜水の静止界面よりも上方のボウル部２内壁面を強力に洗浄する。洗浄水に多数の気泡が分散混入されることにより、ボウル部２内壁面の洗浄に要する洗浄水の節水が図られる。
【００２６】
洗浄水吐出口１３からボウル部２内へ洗浄水吐出が所定時間継続すると、Ｓトラップ３が汚水で満たされ、サイホン現象が発生する。サイホン現象により、ボウル部２内の汚水が一気にＳトラップ３を介して、外部排出管へ排出される。
Ｓトラップ３の空気吸込によりサイホン現象が終了し、さらに、気泡混入装置７からボウル部２内への流量の洗浄水吐出が所定時間継続すると、電磁バルブ８が閉じて、洗浄水吐出口１３からの洗浄水の吐出が終了し、便器洗浄が終了する。
【００２７】
上記説明から分かるように、本実施例に係る水洗便器においては、水道圧力をエネルギー源として利用し、簡単な構造で気泡流を生成し、該気泡流を洗浄水として吐水することで、ボウル部２内壁面の洗浄に要する洗浄水の節水と、ボウル部２内壁面の洗浄の衛生化と静音化と、ボウル部２内壁面の洗浄力強化とを達成している。
【００２８】
付加機能として空気混合室１８内へ洗浄剤を投入する装置を設けることにより、さらに洗浄力の強い気泡流を作ることができる。また、洗浄剤に芳香剤を添加することにより気泡中に香りを封じ込むことができ、ボウル面洗浄時に気泡破裂と同時に香りを拡散することができる。
【００２９】
図６に第２実施例を示す。
同一円周上に複数開口した洗浄水噴出口１７を有する洗浄水噴出ノズル２３の中央にも洗浄水噴出口１７を設けることにより洗浄水噴出口１７から噴出された洗浄水と空気導入口１９より導入された空気が最適な混合状態で吐出することができる。
上記作用によって、洗浄水は理想的な流速で水洗便器のボール面を洗浄することができ、汚れを素早く洗い落とすことができる。また、洗浄水吐出口１３から吐出される洗浄水は空気が均等に混合されていることにより水流が安定し、洗浄水吐出口１３から発生する騒音や水跳ねを低減することができる。
【００３０】
図７に第３実施例を示す。
空気導入口１９が洗浄水噴出口１７から噴出される洗浄水の水流を避ける位置に配置されていることにより洗浄水噴出口１７から噴出される洗浄水が空気導入口１９を塞ぐことがない。これにより空気導入口１９から空気混合室１８への空気の流れが妨げられないので効率よく洗浄水と空気を混合することができボール面の洗浄力を上げることができる。
【００３１】
図８に第４実施例を示す。
段部２１内側のエッジ部がＲ処理されていることにより洗浄水噴出口１７より噴出される洗浄水が段部２１に衝突した際にＲ処理されていない場合に比べて下流側へ流れる割合が多くなる。この下流へ向かう洗浄水の流れによって空気混合室１８内の負圧が大きくなり、より多くの空気が空気導入口１９より空気混合室１８内へ入って洗浄水の気泡混入率が上がる。これにより更なる節水化とボール面の洗浄力を上げることができ、かつ安定した水流とすることができる。
【００３２】
図９に第５実施例を示す。
段部２１と洗浄水噴出ノズル２３の間隔が１５ｍｍ以上６０ｍｍ以下であることによって、洗浄水噴出ノズル２３から噴出された洗浄水が段部２１にぶつかって跳ね返っても空気導入口１９に干渉せず、かつ、洗浄水噴出ノズル２３から段部２１までの間隔が離れすぎていると洗浄水が段部２１で衝突する衝突エネルギーが減り跳ね返る量が少なくなり、空気混合室１８内で洗浄水と空気が効率良く撹拌されず気泡混入率が下がることも回避できる。これにより空気導入口１９から空気混合室１８への空気の流れが妨げられず効率よく洗浄水と空気を混合することができるためボール面の洗浄力を上げることができる。
【００３３】
図１０に第６実施例を示す。
洗浄水給水口１６と洗浄水噴出ノズル２３は一体部品として成型されている。これにより部品点数と組立て作業工数が減り、コストダウンを図ることができる。
【００３４】
図１１に第７実施例を示す。
洗浄水噴出口１７から空気混合室１８内に噴出された洗浄水が段部２１に衝突し空気混合室１８上流側へ跳ね返ってくる。このとき洗浄水の一部は段部２１で跳ね返らずに下流に位置する洗浄水吐出口１３へ向かって流れる。この下流へ向かう洗浄水の流れによって空気混合室１８内に負圧が発生し、空気が空気導入口１９より空気混合室１８内へ入って前述した段部２１で跳ね返った洗浄水と混合される。空気と混合された洗浄水は重力により空気混合室１８内略中心水平面より下方に滞留する傾向があり、これを避ける目的で空気導入口１９は水平面より上方に設けられている。これにより空気導入口１９から空気混合室１８への空気の流れが妨げられず効率よく洗浄水と空気を混合することができるためボール面の洗浄力を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る「水洗便器の洗浄水吐出装置」を含む水洗式大便器の斜視図である。
【図２】本発明の実施例に係る「水洗便器の洗浄水吐出装置」を含む水洗式大便器のボウル部上端の断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る「水洗便器の洗浄水吐出装置」が備えるバルブユニットの構成図である。
【図４】本発明の実施例に係る「水洗便器の洗浄水吐出装置」が備える気泡混入装置の断面斜視図である。
【図５】気泡混入装置の洗浄水噴出ノズルにおける洗浄水の水滴放射分散状況である。
【図６】気泡混入装置の洗浄水噴出ノズルにおける洗浄水噴出口の配置図である。
【図７】気泡混入装置の洗浄水噴出口と空気導入口との配置図である。
【図８】気泡混入装置の低圧損対策を施した段部の断面斜視図である。
【図９】気泡混入装置の洗浄水噴出ノズルと段部との間隔を示す断面斜視図である。
【図１０】気泡混入装置における洗浄水噴出ノズルの構成を示す断面斜視図である。
【図１１】気泡混入装置の空気混合室における空気導入口の配置図である。
【符号の説明】
１…水洗式大便器本体
２…ボウル部
３…Ｓトラップ
４…オーバーハング部
５…機器収納区画
６…バルブユニット
７…気泡混入装置
８…電磁バルブ
９…定流量弁
１０…給水配管
１１…止水栓
１２…水道配管
１３…洗浄水吐出口
１４…内部配管
１５…操作装置
１６…洗浄水給水口
１７…洗浄水噴出口
１８…空気混合室
１９…空気導入口
２０…空気導入管
２１…段部
２２…気泡流輸送管
２３…洗浄水噴出ノズル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flush toilet equipped with a flush water discharge device that efficiently mixes air into flush water of a flush toilet.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for the purpose of improving the cleaning effect and the water saving effect, the air mixing means for sucking and mixing air into the cleaning water, and the cleaning water mixed with air along the wall surface in the bowl portion above the stationary interface of the stored water A flush toilet equipped with first cleaning means that discharges substantially horizontally is shown (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-279787 (FIG. 2-9, FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The bubble flow in which a large number of bubbles are dispersed and mixed in the washing water has less water splash and noise when colliding with the solid surface, and has high detergency due to high-frequency vibration generated when colliding with the solid surface. In addition, the water required for cleaning can be saved.
[0005]
If the mixture is discharged by simply bringing the air into contact with the washing water, there is no means for actively crushing the air, resulting in a very unstable flow in which there is a huge mass of air in the washing water. . When the cleaning water having such air traps is discharged, the bursting sound of the air mass is generated at the time of jetting, or the flow of the cleaning water is interrupted by the air traps, so that the cleaning water is intermittently ejected. Unnecessary vibrations may be generated and water splashes may occur. In particular, this phenomenon becomes more prominent as the bubble mixing rate increases. When a very small amount of air is mixed, the contact probability between the bubbles is low, and a stable bubble flow can be obtained. If the bubble mixing rate is increased for the purpose of saving water, the chances of contact between the bubbles will increase dramatically, and stability will be greatly impaired.
[0006]
In order to solve such problems, it is necessary to subdivide the bubbles and disperse them in the wash water, but in order to subdivide and disperse the bubbles, the bubbles must be uniformly crushed by passing through a net or the like. I must. However, if the mixture of air and washing water is passed through a net or the like in this way, it is necessary for the washing water with high viscosity to pass through the narrow passage of the net at the same time, so the passage pressure loss of the washing water greatly increases and water saving is achieved. A large applied pressure is required to obtain a sufficiently high bubble mixing rate to obtain an effect and a high cleaning effect. However, in order to obtain such a large applied pressure, external energy such as a pressurizing pump is required, which increases the size of the device, making it difficult to install the device in a narrow toilet room and greatly increasing the user's comfortability. Reduce. In addition, since a special power source for driving the pressurizing pump is required, not only unnecessary energy is used, but also a new device for avoiding a leakage accident due to water in the toilet room or high humidity is required. It is not preferable for practical use. In addition, if a net or the like is provided in the water passage, the dust contained in the washing water is trapped in the net, so that the required pressure is further increased and the pipe is likely to be blocked. When the pipe is blocked in this way, the bubble mixing rate and the amount of cleaning water decrease with time, so that the cleaning power and the water-saving effect are reduced, and the user needs to perform frequent maintenance. Or, in an ejector structure that does not require a net etc., there is a problem such as water splashing because the pressure loss in the flow path is high and the discharged water flow is not stable.
[0007]
The present invention has been made to solve the above problems, and it is possible to obtain a large bubble mixing rate with a small amount of energy without using a special driving means. An object of the present invention is to provide a toilet flushing water discharge device having a high washing ability and a water saving effect that makes it possible to obtain a stable water discharge without slack.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, claim 1 of the present invention includes a cleaning water supply port communicating with a cleaning water supply means for supplying cleaning water, a downstream of the cleaning water supply port, and the same circumference. A cleaning water ejection nozzle having a plurality of cleaning water ejection ports, an air introduction port that is arranged downstream of the cleaning water ejection nozzle and introduces air as outside air, and is arranged at a predetermined distance downstream of the air introduction port. A stepped portion projecting inward of the flow path for causing the washing water ejected from the washing water jetting port to collide, and located between the washing water jetting port and the stepped portion and introduced from the air introduction port An air mixing chamber for temporarily storing the discharged air and bringing the jetted wash water and the stored air into contact with each other and mixing the air, and directing the wash water mixed with air from the wash water discharge port to the flush toilet In a flush toilet equipped with a flush water discharge device The washing water outlet is opened in parallel to the washing water outlet, and the inner circumference D1 of the step portion and the inner circumference D2 connecting the plurality of washing water outlets The diameter D3 is characterized in that the relationship of D2 <D1 <D3 is established.
Since the cleaning water jet port is opened in parallel and straight toward the cleaning water discharge port, it is possible to reduce the pressure loss that occurs when the cleaning water passes through the cleaning water jet port. In addition, the washing water jet port has a structure in which the relation of D2 <D1 <D3 is established between the inner circumferential diameter D1 of the stepped portion, the inner circumferential diameter D2 connecting the plurality of washing water jetting ports, and the outer circumferential diameter D3. A part of the washing water ejected from the air collides with the stepped portion. The impinging wash water rebounds and is mixed with the air that has entered from the air inlet in the air mixing chamber. The cleaning water mixed with air is pushed downstream by the flow of cleaning water that does not collide with the stepped portion ejected from the cleaning water outlet. As a result, a large amount of air can be mixed into the washing water, so that water can be saved and a stable water flow can be obtained. Further, since no network is required and the structure is not complicated, low cost and maintenance-free can be realized.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, the cleaning water jet nozzle has a cleaning water jet port at the center thereof.
According to the present invention, by providing the cleaning water jet also at the center of the cleaning water jet nozzle having a plurality of cleaning water jets opened on the same circumference, the cleaning water jetted from the cleaning water jet and the air inlet The introduced air can be discharged in an optimal mixed state.
By the above action, the wash water can wash the ball surface of the flush toilet at an ideal flow rate, and the dirt can be washed off quickly. Further, since the cleaning water discharged from the cleaning water discharge port is uniformly mixed with air, the water flow is stabilized, and noise and water splash generated from the discharge port can be reduced.
[0010]
The invention of claim 3 is characterized in that the air introduction port is arranged at a certain angle in the circumferential direction from the washing water jet port arranged on the circumference. According to the present invention, since the air introduction port is disposed at a position that avoids the flow of the washing water ejected from the washing water ejection port, the washing water ejected from the washing water ejection port is the air introduction port. Will not block. As a result, the flow of air from the air inlet to the air mixing chamber is not hindered, so that the cleaning water and air can be mixed efficiently and the cleaning power of the ball surface can be increased.
[0011]
The invention according to claim 4 is characterized in that a rising portion of the stepped portion is constituted by a curved surface. According to the present invention, the rising portion (edge portion) inside the step portion is so-called R-processed (configured to rise with a gentle curved surface from the upstream side toward the downstream side), so that it is ejected from the washing water outlet. Compared to the case where the cleaning water collides with the stepped portion and is not subjected to the R treatment, the ratio of flowing to the downstream side increases. The negative pressure in the air mixing chamber is increased by the flow of the cleaning water toward the downstream, so that more air enters the air mixing chamber from the air inlet and the bubble mixing rate of the cleaning water increases. Thereby, further water saving and the cleaning power of the ball surface can be increased, and a stable water flow can be obtained.
[0012]
The invention according to claim 5 is characterized in that the stepped portion and the washing water ejection nozzle are spaced 15 mm to 60 mm apart.
According to the present invention, since the interval between the stepped portion and the cleaning water ejection nozzle is 15 mm or more and 60 mm or less, even if the cleaning water ejected from the cleaning water ejection nozzle hits the stepped portion and rebounds, If there is no interference and the distance from the cleaning water jet nozzle to the step is too far away, the collision energy of the cleaning water collides with the step, and the amount of rebound is reduced, so that the cleaning water and air are efficient in the air mixing chamber. It can also be avoided that the mixing rate of bubbles is not well agitated. Thereby, the flow of air from the air inlet to the air mixing chamber is not hindered, and the cleaning water and air can be mixed efficiently, so that the cleaning power of the ball surface can be increased.
[0013]
The invention according to claim 6 is characterized in that the cleaning water supply port and the cleaning water jet nozzle are integrally formed.
According to the present invention, the cleaning water supply port and the cleaning water jet nozzle are molded as an integral part. As a result, the number of parts and assembly man-hours can be reduced, and the cost can be reduced.
[0014]
The invention of claim 7 is characterized in that the air inlet is provided above a horizontal plane passing through the center of the air mixing chamber.
According to the present invention, the washing water ejected from the washing water ejection nozzle into the air mixing chamber collides with the stepped portion and rebounds to the upstream side of the air mixing chamber. At this time, a part of the washing water does not rebound at the step portion but flows toward the washing water discharge port located downstream. A negative pressure is generated in the air mixing chamber by the flow of the cleaning water toward the downstream, and the air enters the air mixing chamber from the air inlet and is mixed with the cleaning water bounced back at the stepped portion described above. The washing water mixed with air tends to stay downward in the air mixing chamber due to gravity, and in order to avoid this, the air inlet is provided above a horizontal plane passing through the center of the air mixing chamber. Thereby, the flow of air from the air inlet to the air mixing chamber is not hindered, and the cleaning water and air can be mixed efficiently, so that the cleaning power of the ball surface can be increased.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Examples of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, a flush toilet main body 1 is a reverse type in which a bowl part 2 for storing stored water, one end communicating with the bottom part of the bowl part 2 and the other end connected to an external discharge pipe (not shown). An S trap 3 and a device storage section 5 in which a valve unit 6 is stored behind the bowl portion 2 are provided. The valve unit 6 is connected to a water supply pipe 10 connected to a water pipe 12 through a water stop valve 11.
[0016]
FIG. 2 shows a cross section A in FIG. An overhang portion 4 having an upper portion projecting toward the inner peripheral side is formed on the upper end periphery of the inner wall surface of the bowl portion 2. Further, a cleaning water discharge port 13 opened to the atmosphere on the inner wall of the bowl portion 2 is provided above the stationary interface of the stored water in the bowl portion 2 and immediately below the overhang 4.
Returning to FIG. 1 again, the cleaning water discharge port 13 is connected to the bubble mixing device 7 having one end connected to the valve unit 6.
[0017]
As shown in FIG. 3, the valve unit 6 housed in the device housing section 5 includes an electromagnetic valve 8 connected to the water supply pipe 10 from the upstream side, a constant flow valve 9 and an internal connection pipe 14 as shown in FIG. The electromagnetic valve 8 is interlocked with an operating device 15 for instructing a toilet cleaning operation.
[0018]
As shown in FIG. 4, the bubble mixing device 7 has the same circular cross-sectional area that is smaller than the cross-sectional area of the cleaning water supply port 16 connected to the internal pipe 14 of the valve unit 6 and the cleaning water supply port 16. A washing water jet nozzle 23 having a plurality of washing water jets 17 opened on the circumference, an air mixing chamber 18 having an inner diameter larger than that of the washing water jet 17, and an air joint located immediately downstream of the washing water jet 17 An air introduction pipe 20 having an air introduction port 19 that is communicated with the chamber 18 and opened to the atmosphere, a step portion 21 that is communicated with the immediate downstream of the air mixing chamber 18 and is smaller than the cross-sectional area of the air mixing chamber 18; It is comprised from the bubble flow transport pipe 22 which connects the downstream from the step part 21 to the washing water discharge port 13 substantially horizontally.
[0019]
The operation of the flush water discharge device for the pilot toilet according to the present embodiment will be described.
When the toilet user operates the operation device 15 to instruct toilet cleaning, the electromagnetic valve 8 of the valve unit 6 is opened, and the wash water pumped by the water pressure from the water pipe 12 is flowed by the constant flow valve 9. Is adjusted to a predetermined amount and flows into the cleaning water supply port 16 through the internal connecting pipe 14.
[0020]
FIG. 5 shows the flow of cleaning water and air from the cleaning water supply port 16 to the cleaning water discharge port 13.
The washing water that has flowed into the washing water supply port 16 is jetted into the air mixing chamber 18 filled with air from the washing water jet port 17 having a plurality of openings. Note that the plurality of cleaning water outlets 17 that are opened in parallel and straight toward the cleaning water discharge port 13 reduce pressure loss that occurs when the cleaning water passes through the cleaning water outlet 17. can do. Further, the inner peripheral diameter D1 of the stepped portion 21, the inner peripheral diameter D2 connecting the plurality of cleaning water outlets 17, and the outer peripheral diameter D3 have a structure in which a relationship of D2 <D1 <D3 is established. A part of the washing water ejected from 17 collides with the stepped portion 21. The impinging wash water bounces back and is mixed in the air mixing chamber 18 with the air that has entered through the air inlet 19. The cleaning water mixed with air is pushed downstream by the flow of cleaning water that does not collide with the step portion 21 ejected from the cleaning water outlet 17. As a result, a large amount of air can be mixed into the washing water, so that water can be saved and a stable water flow can be obtained. Further, since no network is required and the structure is not complicated, low cost and maintenance-free can be realized.
[0021]
The flow rate of the wash water ejected from the wash water jet port 17 is adjusted to a predetermined appropriate flow rate by the constant flow valve 9 in the valve unit 6, and the flow rate of the wash water jetted from the wash water jet port 17 is appropriate. The value has been adjusted.
[0022]
Moreover, the broken-line arrow shown by the air inlet 19 of FIG. 5 represents the flow of air. As described above, since the air in the air mixing chamber 18 flows down together with the cleaning water ejected from the cleaning water ejection port 17, the air mixing chamber 18 has a negative pressure. Using this negative pressure, air is naturally sucked into the air mixing chamber 18 from the air introduction port 19 opened to the atmosphere via the air introduction pipe 20. The air introduction port 19 and the air introduction tube 20 have an opening area sufficient to suck air.
[0023]
It should be noted that noise generated when cleaning water and air are mixed in the air mixing chamber 18 is heard from the air inlet 19, so it is desirable to provide a silencer to reduce the noise.
[0024]
Returning to FIG. 4, the bubble flow in which the cleaning water and the air are mixed in the air mixing chamber 18 passes through the bubble flow transport pipe 22 having a predetermined length while maintaining the flow velocity. Since the inner diameter of the flow path of the bubbly flow transport pipe 22 is constant, the washing water that has become a bubbly flow does not cause turbulent flow, and maintains a stable bubbly flow from the washing water discharge port 13 into the bowl portion 2. Is discharged.
[0025]
Returning to FIG. 1, the cleaning water that has become a bubble flow discharged from the cleaning water discharge port 13 is discharged substantially horizontally along the inner wall of the bowl portion 2 above the stationary interface of the stored water. The cleaning water that has become a bubbling flow has less water splash and noise when it collides with the inner wall surface of the bowl portion 2, so that the cleaning of the inner wall surface of the bowl portion 2 is sanitized and silenced. The cleaning water that has become a bubbling flow circulates on the inner wall surface of the bowl portion 2 above the stationary interface of the stored water and cleans the inner wall surface of the bowl portion 2. Further, the overhang portion 4 prevents the washing water from jumping out from the inner wall surface of the bowl portion 2 by the action of the centrifugal force caused by the circulation. The washing water that has become a bubbling flow that circulates on the inner wall surface of the bowl portion 2 has a long residence time on the inner wall surface of the bowl portion 2, and therefore, combined with the high washing power of the bubbling flow itself due to the induction of high-frequency vibrations, The bowl part 2 inner wall surface above the stationary interface is washed strongly. Many bubbles are dispersed and mixed in the cleaning water, so that the cleaning water required for cleaning the inner wall surface of the bowl portion 2 can be saved.
[0026]
When cleaning water discharge from the cleaning water discharge port 13 into the bowl portion 2 continues for a predetermined time, the S trap 3 is filled with dirty water, and a siphon phenomenon occurs. Due to the siphon phenomenon, the sewage in the bowl portion 2 is discharged to the external discharge pipe through the S trap 3 at a stretch.
When the siphon phenomenon is terminated by the air suction of the S trap 3 and the discharge of the cleaning water from the bubble mixing device 7 into the bowl portion 2 continues for a predetermined time, the electromagnetic valve 8 is closed and the cleaning water discharge port 13 The flushing water is completely discharged, and toilet cleaning is completed.
[0027]
As can be seen from the above description, in the flush toilet according to the present embodiment, the tap water pressure is used as an energy source, a bubbling flow is generated with a simple structure, and the bubbling flow is discharged as washing water, whereby the bowl portion 2. Water saving of washing water required for cleaning the inner wall surface, sanitization and noise reduction of the cleaning of the inner wall surface of the bowl part 2, and enhancement of the cleaning power of the inner wall surface of the bowl part 2 are achieved.
[0028]
By providing a device for introducing the cleaning agent into the air mixing chamber 18 as an additional function, it is possible to create a bubble flow with a stronger cleaning power. Further, by adding an fragrance to the cleaning agent, the scent can be sealed in the bubbles, and the scent can be diffused simultaneously with the bursting of the bubbles when cleaning the bowl surface.
[0029]
FIG. 6 shows a second embodiment.
By providing the washing water jet 17 at the center of the washing water jet nozzle 23 having a plurality of washing water jets 17 opened on the same circumference, the washing water jetted from the washing water jet 17 and the air inlet 19 The introduced air can be discharged in an optimal mixed state.
By the above action, the wash water can wash the ball surface of the flush toilet at an ideal flow rate, and the dirt can be washed off quickly. Further, since the cleaning water discharged from the cleaning water discharge port 13 is uniformly mixed with air, the water flow is stabilized, and noise and water splash generated from the cleaning water discharge port 13 can be reduced.
[0030]
FIG. 7 shows a third embodiment.
Since the air introduction port 19 is arranged at a position that avoids the flow of the washing water ejected from the washing water ejection port 17, the washing water ejected from the washing water ejection port 17 does not block the air introduction port 19. As a result, the flow of air from the air inlet 19 to the air mixing chamber 18 is not hindered, so that the cleaning water and air can be mixed efficiently and the cleaning power of the ball surface can be increased.
[0031]
FIG. 8 shows a fourth embodiment.
Since the edge portion inside the step portion 21 is R-processed, the ratio of the washing water ejected from the cleaning water outlet 17 to the downstream side when compared with the case where the wash water collides with the step portion 21 is not R-treated. Become more. The negative pressure in the air mixing chamber 18 is increased by the flow of the cleaning water toward the downstream, so that more air enters the air mixing chamber 18 from the air inlet 19 and the bubble mixing rate of the cleaning water increases. Thereby, further water saving and the cleaning power of the ball surface can be increased, and a stable water flow can be obtained.
[0032]
FIG. 9 shows a fifth embodiment.
Since the interval between the step portion 21 and the cleaning water jet nozzle 23 is 15 mm or more and 60 mm or less, even if the cleaning water ejected from the cleaning water jet nozzle 23 hits the step portion 21 and bounces back, it does not interfere with the air inlet 19. In addition, if the distance from the washing water ejection nozzle 23 to the step portion 21 is too far, the collision energy of the washing water colliding with the step portion 21 is reduced and the amount of rebound is reduced, and the washing water and the air are reduced in the air mixing chamber 18. However, it is also possible to avoid the bubble mixing rate from being lowered efficiently. As a result, the flow of air from the air inlet 19 to the air mixing chamber 18 is not hindered and the cleaning water and air can be mixed efficiently, so that the cleaning power of the ball surface can be increased.
[0033]
FIG. 10 shows a sixth embodiment.
The cleaning water supply port 16 and the cleaning water ejection nozzle 23 are molded as an integral part. As a result, the number of parts and assembly man-hours can be reduced, and the cost can be reduced.
[0034]
FIG. 11 shows a seventh embodiment.
The washing water ejected from the washing water outlet 17 into the air mixing chamber 18 collides with the stepped portion 21 and rebounds to the upstream side of the air mixing chamber 18. At this time, a part of the washing water flows toward the washing water discharge port 13 located downstream without splashing at the stepped portion 21. A negative pressure is generated in the air mixing chamber 18 by the flow of the cleaning water toward the downstream, and the air enters the air mixing chamber 18 through the air introduction port 19 and is mixed with the cleaning water bounced off at the step portion 21 described above. . The washing water mixed with air tends to stay below a substantially central horizontal plane in the air mixing chamber 18 due to gravity, and the air inlet 19 is provided above the horizontal plane in order to avoid this. As a result, the flow of air from the air inlet 19 to the air mixing chamber 18 is not hindered and the cleaning water and air can be mixed efficiently, so that the cleaning power of the ball surface can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a flush toilet including a “wash water discharge device for flush toilet” according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an upper end of a bowl portion of a flush toilet including a “washing water discharge device for flush toilets” according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of a valve unit included in a “washing water discharge device for a flush toilet” according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional perspective view of a bubble mixing device provided in a “washing water discharge device for a flush toilet” according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a water droplet radial dispersion state of cleaning water in a cleaning water jet nozzle of the bubble mixing device.
FIG. 6 is a layout view of a washing water ejection port in a washing water ejection nozzle of the bubble mixing device.
FIG. 7 is a layout view of a washing water jet port and an air inlet port of the bubble mixing device.
FIG. 8 is a cross-sectional perspective view of a stepped portion in which a countermeasure against low pressure loss of the bubble mixing device is taken.
FIG. 9 is a cross-sectional perspective view showing a distance between a washing water ejection nozzle and a step portion of the bubble mixing device.
FIG. 10 is a cross-sectional perspective view showing a configuration of a washing water jet nozzle in the bubble mixing device.
FIG. 11 is a layout diagram of air inlets in the air mixing chamber of the bubble mixing device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Flush toilet body 2 ... Bowl part 3 ... S trap 4 ... Overhang part 5 ... Equipment storage compartment 6 ... Valve unit 7 ... Bubble mixing device 8 ... Electromagnetic valve 9 ... Constant flow valve 10 ... Water supply pipe 11 ... Stop Water faucet 12 ... Water pipe 13 ... Washing water outlet 14 ... Internal pipe 15 ... Operating device 16 ... Washing water supply port 17 ... Washing water jet 18 ... Air mixing chamber 19 ... Air inlet 20 ... Air inlet pipe 21 ... Stage Portion 22 ... Bubble flow transport tube 23 ... Washing water ejection nozzle

Claims

A cleaning water supply port that communicates with a cleaning water supply means that supplies cleaning water, a cleaning water jet nozzle that is disposed downstream of the cleaning water supply port and has a plurality of cleaning water outlets on the same circumference, and An air introduction port that is arranged downstream of the washing water jet nozzle and introduces air that is outside air, and is arranged at a predetermined distance from the air introduction port at a predetermined distance to collide with the washing water ejected from the washing water jet port. A step portion projecting inwardly of the flow path, and between the washing water outlet and the step portion, temporarily storing the air introduced from the air inlet, and storing the ejected washing water and reservoir In the flush toilet equipped with an air mixing chamber for contacting and mixing the washed air, the flush toilet having a flush water discharge device for discharging flush water mixed wash water from the flush water discharge port toward the flush toilet The water outlet should go to the washing water outlet The inner circumferential diameter D1 of the stepped portion and the inner circumferential diameter D2 and the outer circumferential diameter D3 that connect the plurality of washing water ejection ports satisfy the relationship of D2 <D1 <D3. A flush toilet, characterized by

2. The flush toilet according to claim 1, wherein the flush water ejection nozzle has a flush water ejection port at a center thereof.

The flush toilet according to claim 1 or 2, wherein the air introduction port is arranged at a certain angle in the circumferential direction from the washing water jet port arranged on the circumference.

The flush toilet according to any one of claims 1 to 3, wherein a rising portion of the stepped portion is formed by a curved surface.

The flush toilet according to any one of claims 1 to 4, wherein the stepped portion and the flushing water ejection nozzle have a distance of 15 mm or more and 60 mm or less.

The flush toilet according to any one of claims 1 to 5, wherein the flush water supply port and the flush water ejection nozzle are integrally formed.

The flush toilet according to any one of claims 1 to 6, wherein the air introduction port is provided above a horizontal plane passing through a center of the air mixing chamber.