JP4258395B2 - ジェットノズル及びそれを備えた水洗大便器 - Google Patents

Description

本発明は、水洗大便器に使用されるジェットノズル、及び、このジェットノズルを備えた水洗大便器に係る。

近年、洗浄水を水道から直接供給するサイホンジェット式の水洗大便器が普及している。この方式の水洗大便器においては、一般に、水洗大便器のボール部の上部から洗浄水を流すリム給水と、ボール部の底部に備えられたジェットノズルからサイホントラップ管路に向けて洗浄水を噴出させるジェット給水とを交互に行うことによってボール部を洗浄している。ジェットノズルからのジェット給水には、ジェットノズルから噴出した洗浄水をサイホントラップ管路に送り込むことにより水洗大便器のサイホン作用を誘発する役割と、サイホン作用が終了した後にボール部に残った残水に浮遊する汚物等を噴出する水流によりサイホントラップ管路に弾き飛ばす役割がある。

一方、水洗便器関連機器の高機能化が進むなかで、水洗大便器の低騒音化に対する要求も高まり、ジェットノズルからのジェット給水時の騒音が問題となりつつある。特開平４−１４３３３７号公報（特許文献１）及び特開２００２−６１２５９号公報（特許文献２）には、ジェットノズルの開口を複数にすることにより、ジェット給水時の騒音を低減した水洗大便器が記載されている。

特開平４−１４３３３７号公報 特開２００２−６１２５９号公報

特開平４−１４３３３７号公報や、特開２００２−６１２５９号公報に記載の水洗大便器では、ジェットノズルの開口を複数にすることにより、ジェットノズルから噴出した水流がサイホントラップ管路の内壁に衝突する際の衝突音を低減させている。しかしながら、これらの水洗大便器では、ジェット給水時の騒音をある程度低減できるものの、使用者の要求を十分に満たす低騒音化ができないという問題がある。

従って、本発明は、ジェット給水時の騒音を十分に低減することができるジェットノズル及びそれを備えた水洗大便器を提供することを目的としている。

この目的を達成するために、本発明は、ボール部及びサイホントラップ管路を備え、且つ少なくともサイホントラップ管路に洗浄水が水道から直接供給される水洗大便器に使用されるジェットノズルであって、このジェットノズルは、ボール部の底部に設けられ、洗浄水をサイホントラップ管路に向けてその通水路から噴出させ、このジェットノズルの通水路は、洗浄水を噴出してその主流部を形成する主流部噴出部と、この主流部噴出部よりも断面積が小さく、主流部噴出部の長手方向軸線に対し噴出方向に向って所定の角度下方に傾斜して形成され洗浄水を噴出して下方拡散流部を形成する下方拡散流噴出部とを有し、横方向の幅よりも縦方向の高さが高い断面形状を有する洗浄水が噴出するように構成されており、主流部噴出部及び下方拡散流噴出部は、それらの出口端において連続的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、ジェットノズルから洗浄水を噴出するジェット給水時において、縦方向に広がる洗浄水の中の下方の下方拡散流部が主としてボール部底部に溜まっている残水を弾き飛ばすように作用し、洗浄水のうちの主流部は、残水をあまり弾き飛ばすことがない。このため、本発明のジェットノズルは、噴出される洗浄水の全体で残水を弾き飛ばす従来のジェットノズルよりも、残水を弾き飛ばす際に発生する騒音を低減することができる。

また、本発明において、好ましくは、主流部と下方拡散流部の為す角度が、５゜乃至２５゜である。
このように構成された本発明によれば、噴出される洗浄水が適切に縦方向に広がるので、ジェットノズルから噴出される洗浄水によるサイホン誘発効果を維持しつつ、騒音を低減することができる。

さらに、本発明において、好ましくは、主流部噴出部は、円形断面で、その直径が一定であり、下方拡散流噴出部は、噴出方向に向ってその断面が次第に下方に大きくなる。
このように構成された本発明においては、ジェットノズルの下方拡散流噴出部から噴出された一部の洗浄水が主として残水を弾き飛ばし、主流部噴出部から噴出された主流部は、あまり残水を弾き飛ばすことなくサイホントラップ管路に流れ込むので、ジェット給水時に大きな騒音を発生することがない。

また、本発明において、好ましくは、通水路は、その出口端における断面形状が、円と、この円の円周に接する２本の接線と上記円周によって囲まれた概ね三角形の形状と、によって構成されている。

さらに、本発明において、好ましくは、下方拡散流噴出部は、その出口端における断面積が、主流部噴出部の出口端における断面積の４％乃至２７％である。
また、本発明において、好ましくは、主流部噴出部と下方拡散流噴出部の為す角度が、５゜乃至２５゜である。
このように構成された本発明によれば、ジェットノズルから噴出される洗浄水の広がりが適切になるので、ジェットノズルから噴出される洗浄水によるサイホン誘発効果を維持しつつ、騒音を低減することができる。

また、本発明の水洗大便器は、ボール部と、このボール部の底部から斜め上方に延びる上昇管路及びこの上昇管路の上端から下方に延びる下降管路を備えたサイホントラップ管路と、上記記載のジェットノズルと、を有することを特徴としている。

本発明の水洗大便器において、好ましくは、ジェットノズルの主流部噴出部は、その長手方向軸線が、上昇管路と平行な直線よりも上方に傾斜するように向けられている。

このように構成された本発明においては、ジェットノズルから噴出される洗浄水の主流部が下方に下がってしまう場合においても、洗浄水をサイホントラップ管路の頂部に到達させることができるので、ジェット給水によって発生するサイホン誘発効果の減少を防止することができる。

本発明のジェットノズル及びそれを備えた水洗大便器によれば、ジェット給水時の騒音を十分に低減することができる。

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。
最初に、図１により、本発明を成した前提となる、本発明者らが見出したジェットノズルによるジェット給水時に発生する騒音について説明する。図１は、水洗大便器のボール部２、サイホントラップ管路４、及び、ボール部２の底部に取付けられたジェットノズル６を模式的に示す図である。
従来から、ジェット給水時に発生する騒音に影響する因子としては、（１）洗浄水がジェットノズル６から噴出される際に発生する吐出音、（２）ジェットノズル６から噴出された洗浄水が、ボール部２の底部に溜まった残水を弾き飛ばす際に発生する弾き音、（３）ジェットノズル６から噴出された洗浄水が、サイホントラップ管路４の内壁面に衝突する際に発生する衝突音、（４）サイホントラップ管路４の内壁面に衝突した後、ジェットノズル６の方に戻ってくる洗浄水とジェットノズル６から噴出した洗浄水が衝突する際に発生する干渉音、があると考えられていた。

従来、この水洗大便器の分野においては、ジェット給水時の騒音に最も大きく影響する因子は、上記（３）の衝突音であると考えられており、そのため、上述した特開平４−１４３３３７号公報や、特開２００２−６１２５９号公報に記載されたジェットノズルも、主に衝突音を低減しようとするものであった。
このような状況の中で、本発明者らは、ジェット給水時の騒音発生の原因を究明するために、水洗大便器の実験モデルを作成し、種々の実験を試みた。その結果、本発明者らは、ボール部底部に残水が溜まっていない状態でジェットノズルから洗浄水を噴出させた場合には、ジェット給水時の騒音が著しく低下することを発見し、これにより、ジェット給水時の騒音に最も大きく影響する因子は、従来から認識されていた衝突音ではなく、洗浄水が残水を弾き飛ばす際に発生する弾き音であることを見出したのである。
本発明は、このようにして見出したジェット給水時の騒音発生の原因、即ち、ジェットノズルによる弾き音を低減して、ジェット給水時の騒音を低減するようにしたものである。

図２は、本発明の第１実施形態による水洗大便器の断面図を示す。図２に示すように、本実施形態による水洗大便器１は、ボール部２と、このボール部２の底部に連通したサイホントラップ管路４と、ボール部２の底部に取付けられたジェットノズル６とを有する。また、ボール部２の上端開口部周縁には、ボール部２の上方から洗浄水を流してボール部２を洗浄するためのリム部３が形成されている。さらに、水洗大便器１は、水道から直接供給された洗浄水を所定のタイミングでリム部３及びジェットノズル６に導くための３つの開閉バルブ８ａ、８ｂ、８ｃと、開閉バルブ８ａと開閉バルブ８ｂ及び８ｃとを連結する分岐管路１０ａと、開閉バルブ８ｂとリム部３を連結するリム管路１０ｂと、開閉バルブ８ｃとジェットノズル６を連結するノズル管路１０ｃと、開閉バルブ８ａ、８ｂ、８ｃの開閉を制御するコントローラ１２と、を有する。
なお、本明細書において、「水道から直接供給される」とは、上水道の水道管が直接連結されている場合に加え、水道から加圧装置を介して水道水が供給される場合や、集合住宅等において屋上等のタンクに一旦溜められた水道水が供給される場合等を含むものとする。

また、サイホントラップ管路４は、ボール部２の底部から斜め上方に延びる上昇管路４ａと、上昇管路４ａの上端から鉛直下方に延びる下降管路４ｂを有し、下降管路４ｂの下端は、排水配管（図示せず）に連結されている。ジェットノズル６は、サイホントラップ管路４の上昇管路４ａの中に洗浄水を噴出するように、上昇管路４ａとほぼ平行な方向に向けて、ボール部２の底部に取付けられている。

コントローラ１２は、所定のプログラムに従って開閉バルブ８ａ、８ｂ、８ｃを制御し、リム部３及びジェットノズル６に洗浄水を給水するように構成されている。即ち、コントローラ１２は、ボール部２の洗浄を指示する信号を受けると、所定時間リム部３に洗浄水を給水し、次いで、所定時間ジェットノズル６に洗浄水を給水し、最後に、再びリム部３に所定時間洗浄水を給水するように各開閉バルブ８ａ、８ｂ、８ｃを制御する。なお、本実施形態の水洗大便器１は、水圧約０．０７ＭＰａ以上の水道に接続して使用することができ、定流量弁（図示せず）によって約２０Ｌ／ｍｉｎの水流が、ジェットノズル６から噴出される。

図３（ａ）はジェットノズル６の正面図、図３（ｂ）はジェットノズル６の側面断面図を示す。図３（ｂ）に示すように、ジェットノズル６は、円筒形の本体部６ａと、この本体部６ａと同心円状に一体に形成された截頭円錐形の先端部６ｂと、を有する。本体部６ａ及び先端部６ｂには、それらの中心軸線に沿って円形断面の通水路６ｃが形成されている。通水路６ｃは、ジェットノズル６を長手方向軸線に沿って貫通して延び、その入口から先端に向って直径が小さくなるテーパ部６ｄと、テーパ部６ｄの先端に連なる主流部噴出部である直径一定の円筒部６ｅによって構成されている。さらに、円筒部６ｅの先端側下方の内壁面には、下方拡散流噴出部である概ね三角錐状の切欠部６ｆが形成されている。

図３（ａ）に示すように、通水路６ｃの出口端における断面形状は、円筒部６ｅによって形成される円形部６ｇと、切欠部６ｆによって形成される概ね三角形の形状を有する拡張部６ｈを連続的に形成した形状となっている。即ち、拡張部６ｈは、通水路６ｃの出口端において、円形部６ｇの円周に接する２本の直線と、円形部６ｇの円周によって囲まれた形状となっている。また、本実施形態においては、通水路６ｃの円筒部６ｅの直径は６．９ｍｍである。さらに、下方拡散流噴出部と主流部噴出部との為す角、即ち、切欠部６ｆ下端の稜線と円筒部６ｅの中心軸線との為す角Ａは１３゜であり、通水路６ｃの出口端における拡張部６ｈ下端の頂点から円形部６ｇの円周までの距離である切欠幅Ｂは２ｍｍである。また、通水路６ｃの出口端における下方拡散流噴出部の断面積である拡張部６ｈの面積は、主流部噴出部の断面積である円形部６ｇの面積の約１１％に相当する。好ましくは、角度Ａは、５゜乃至２５゜であるのが良く、切欠幅Ｂは１ｍｍ乃至４ｍｍであるのが良く、拡張部６ｈの面積は円形部６ｇの面積の４％乃至２７％であるのが良い。これは、拡張部６ｈの面積が円形部６ｇの面積の４％よりも小さい場合には、十分な騒音低減効果を得ることができず、また、拡張部６ｈの面積が２７％よりも大きくなると、ジェット給水によるサイホン誘発効果が不足してしまうためである。

次に、図２乃至図６を参照して、本発明の第１実施形態による水洗大便器の作用を説明する。まず、本実施形態の水洗大便器１の洗浄を行わない状態においては、ボール部２には、図２に示すように、サイホントラップ管路４の最高点と同じ高さまで洗浄水が溜まっている。この状態において、水洗大便器１の使用者が洗浄操作を行うと、洗浄を指示する信号がコントローラ１２に送られる。コントローラ１２は、洗浄を指示する信号を受けると、水道の配管に直結されている開閉バルブ８ａ、及び開閉バルブ８ｂを開き、分岐管路１０ａ及びリム管路１０ｂを介して水道水を洗浄水としてリム部３に送り込む。リム部３に送り込まれた洗浄水は、図４Ａに示すように、リム部３の底面に設けられた多数の穴（図示せず）を通ってボール部２の中に流入する。洗浄水がボール部２の中に流入し、ボール部２の水位が上がると、洗浄水は、サイホントラップ管路４の最高点を越えて下降管路４ｂに流れ込む。

トラップ管路４の下降管路４ｂに洗浄水が流入し、下降管路４ｂ内に水膜が形成されるとサイホン作用が発生してボール部２内の洗浄水及び汚物が吸引され、ボール部２内の水位が低下する。サイホン作用により吸引された洗浄水及び汚物は、下降管路４ｂを通って排水配管に排出される。コントローラ１２は、リム部３に所定時間の給水を行った後、開閉バルブ８ｂを閉鎖してリム部３への給水を停止すると共に開閉バルブ８ｃを開き、ノズル管路１０ｃを介してジェットノズル６への給水を開始する。ジェットノズル６から噴出され、トラップ管路４の中に送り込まれる洗浄水は、リム部３への給水を停止した直後においてはサイホン作用を誘発するように作用する。このジェットノズル６からの給水により、サイホン作用の持続時間が延長される。更に時間が経過し、図４Ｂに示すように、ボール部２内の水位が低下してボール部２からトラップ管路４の上昇管路４ａ内に空気が侵入することによって、サイホン作用は終了する。

次に、図４Ｃに示すように、ボール部２から空気が侵入すると、侵入した空気よりも下流側の洗浄水及び汚物はサイホン作用によりそのまま下降管路４ｂの方に吸引され、排出される。一方、侵入した空気よりも上流側の洗浄水はボール部２に取り残され、残水としてボール部２の底部に溜まり、また、サイホン作用により吸引されなかった浮遊汚物等もボール部２に残る。図４Ｄに示すように、ボール部２の底部に残った残水及び汚物は、ジェットノズル６から噴出される洗浄水によって、トラップ管路４の上昇管路４ａの方へ弾き飛ばされる。ここで、ジェットノズル６からの洗浄水及びそれにより弾き飛ばされた残水のうち、それらの一部は上昇管路４ａを越えて下降管路４ｂを通って排出され、残りの一部は上昇管路４ａを越えることなく上昇管路４ａを伝ってボール部２の底部に戻る。また、ジェットノズル６からの洗浄水によって弾き飛ばされる残水の量は、残水の水位が高くなるほど多くなり、ジェットノズル６の出口端の高さよりも残水の水位が低くなるとゼロになる。この作用により、サイホン作用終了後、所定時間が経過すると、図４Ｅに示すように、ボール部２の底部に溜まった残水の水位は、ジェットノズル６の出口端の高さ付近で平衡状態に達し、一定となる。本発明の実施形態の水洗大便器１は、主としてジェットノズル６からの洗浄水が残水を弾き飛ばす際に発生する音を低減することを意図している。

ジェットノズル６から所定時間洗浄水を噴出し、ボール部２に残った汚物等を排出した後、コントローラ１２は、開閉バルブ８ｃを閉鎖してジェットノズル６への給水を停止し、次いで、開閉バルブ８ｂを開いてリム部３への給水を再び開始する。リム部３への給水を所定時間行い、ボール部２内の洗浄水の水位が図２に示す初期の水位に復帰した後、コントローラ１２は、開閉バルブ８ａ、８ｂを閉鎖してすべての給水を停止し、洗浄作用が終了する。

図５（ａ）乃至（ｄ）は、ジェットノズル６から洗浄水が噴出する様子を示す図である。図５（ａ）は本実施形態におけるジェットノズル６から洗浄水が噴出する様子を示し、図５（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ線に沿って切断されたジェットノズル６から噴出される洗浄水の断面形状を示す。
図５（ａ）に示すように、洗浄水Ｗは、ジェットノズル６の円筒部６ｅを通って円筒部６ｅの長手方向軸線と概ね平行に流れる主流部と、切欠部６ｆを通って円筒部６ｅの長手方向軸線に対して下方に傾斜して流れる下方拡散流部によって構成されるので、その断面形状は、図５（ｂ）に示すように、横方向の幅Ｅよりも縦方向の高さＨが高くなる。即ち、縦方向の高さＨとは、洗浄水の水流を、円筒部６ｅの長手方向軸線と直交する方向に切断した断面と前記長手方向軸線を含む鉛直平面が交差する線分の長さであり、横方向の幅Ｅとは、上記断面を水平方向に測定した最大の長さである。
また、本実施形態においては、ジェットノズル６から噴出する洗浄水Ｗは、ジェットノズル６の切欠部６ｆに沿って流れるので、ジェットノズル６の出口端付近において主流部と下方拡散流部の為す角度である拡散角度Ｄは、主流部噴出部と下方拡散流噴出部の為す角である広がり角度Ａとほぼ一致する。これに対して、図５（ｃ）に示すような切欠部を有するジェットノズルの場合においては、洗浄水Ｗはジェットノズル６の切欠部に沿って流れているが、洗浄水Ｗの拡散角度Ｄ１は、切欠部の広がり角度Ａ１とは一致せず、角度Ａ１よりも小さくなる。また、図５（ｄ）に示すような切欠部を有するジェットノズルの場合においては、洗浄水Ｗはジェットノズル６の切欠部から剥離して流れ、洗浄水Ｗの拡散角度Ｄ２は、切欠部の広がり角度Ａ２よりも小さくなる。このように、本明細書においては、ジェットノズル６から噴出される洗浄水の水流が実際に広がる角度を拡散角度と呼び、ジェットノズル６の通水路６ｃが出口付近において広がる角度を広がり角度と呼んでいる。

図４Ｅに示す平衡状態において、ジェットノズル６から噴出される洗浄水Ｗを観察した結果、洗浄水Ｗの中の下方に拡散しながら流れる下方拡散流部は白濁しているのに対し、ジェットノズル６の出口端の円形部から吐出する洗浄水Ｗの主流部は透明であることが分かった。これに対して、従来のジェットノズルから噴出された洗浄水は、全体に白濁していることが観察された。これは、本実施形態におけるジェットノズル６では、噴出される洗浄水Ｗの中の下方拡散流部が、主にボール部２の底部の残水を弾き飛ばしながら周囲の空気を巻込んで噴出し、洗浄水Ｗの主流部は、残水をあまり弾き飛ばさずに、多くの空気を巻込むことなくサイホントラップ管路４に向けて噴出しているためと考えられる。即ち、洗浄水Ｗの中の下方に拡散している下方拡散流部は、残水の中を長い距離通過して残水の水面から空気中に吐出するのに対し、洗浄水Ｗの中の主流部は、残水の中を通過する距離が短いので、あまり残水を弾き飛ばすことなく残水の水面から吐出しているものと考えられる。

図６は、水洗大便器の洗浄作用中に発生する騒音を測定したグラフを示し、実線は本実施形態の水洗大便器１の騒音レベルを、破線は従来の水洗大便器の騒音レベルを示している。図６において、時刻ｔ１からｔ２の間はリム部からの給水が、時刻ｔ２からｔ３の間はジェットノズルからの給水が、時刻ｔ３からｔ４の間はリム部からの給水が夫々行われている。図６から分かるように、図４Ａに対応する時刻ｔ１からｔ２の間のリム給水時においては比較的騒音レベルが低い。次いで、ジェットノズルからの給水開始後の図４Ｂに対応する図６において（ｉ）で示すサイホン作用が途切れる際に、第１の騒音のピークが発生する。この騒音のピークは、ボール部からサイホントラップ管路４内に空気が侵入する際の「ボコッ」又は「ゴボゴボ」と聞こえる比較的周波数の低い音である。続いて、図４Ｃに対応する図６において（ｉｉ）で示すサイホン作用からジェットノズル６によるブロー洗浄に移行する期間においては、騒音レベルは比較的低くなる。さらに、図４Ｄ及び図４Ｅに対応する図６において（ｉｉｉ）（ｉｖ）で夫々示すブロー洗浄の期間においては、特に破線で示す従来の水洗大便器の騒音レベルが高くなっている。従来の水洗大便器から発生するこの騒音は「シャー」と聞こえる比較的周波数の高い音である。

図６に示すように、本実施形態の水洗大便器１では、このブロー洗浄期の騒音レベルを従来の水洗大便器よりも約７．５ｄＢ、即ち、音圧にして約１／４以下に低減している。これは、本実施形態による水洗大便器に使用されているジェットノズル６は、下方に広がりながら流れる洗浄水を噴出するので、洗浄水の中の下方に拡散している下方拡散流部が主としてボール部２の底部の残水を弾き飛ばす作用をし、主流部は、殆ど残水を弾き飛ばすことがないためと考えられる。即ち、噴出される洗浄水のうちの一部分だけが残水を弾き飛ばす騒音の発生に寄与し、洗浄水の主流部は残水を弾き飛ばす騒音の発生に殆ど寄与しないため、発生する騒音が小さくなると考えられる。

さらに、本実施形態においては、噴出される洗浄水のうちの、残水を弾き飛ばして周囲の空気を巻込んだ部分は、小さな衝突角度で上昇管路４ａの壁面に衝突するので、水流が壁面に衝突する際の衝突音も小さくなると考えられる。一方、噴出される洗浄水のうちの主流部はサイホントラップ管路４の頂部に大きな衝突角度で衝突することになるが、この主流部は殆ど空気を巻込んでいないので、大きな衝突角度で衝突したとしても、その衝突音は比較的小さくなるものと考えられる。

これに対して、従来の水洗大便器のジェットノズルにおいては、噴出される洗浄水の全体でボール部の底部の残水を弾き飛ばしているので、洗浄水全体が残水を弾き飛ばす騒音の発生に寄与し、騒音が大きくなると考えられる。また、従来の水洗大便器のジェットノズルにおいては、噴出される洗浄水全体が周囲の空気を巻込んでいるため、洗浄水が大きな衝突角度でサイホントラップ管路４の頂部に衝突したとき大きな衝突音を発生すると考えられる。

なお、ジェットノズル６から噴出する洗浄水によるサイホン誘発作用及びブロー洗浄作用による洗浄能力については、本実施形態による水洗大便器も、従来の水洗大便器と同等の洗浄能力を備えていることが確認されている。

図７は、切欠部６ｆの広がり角度Ａが異なる種々のジェットノズルを作成し、それらのジェットノズルから噴出される洗浄水Ｗの拡散角度Ｄと発生した騒音レベルとの関係を表すグラフである。
実験は、通水路６ｃの出口における直径が夫々６．８ｍｍ、切欠部６ｆの広がり角度Ａが、０゜、５゜、７．５゜、１０゜、１２゜、１５゜、２０゜、２３゜、２５゜、切欠幅Ｂが夫々２ｍｍのジェットノズルを使用して行った。なお、ここで実験を行ったジェットノズルは、何れも図５（ａ）に示したような態様で洗浄水を噴出するので、洗浄水の拡散角度Ｄとジェットノズルの切欠部６ｆの広がり角度Ａはぼぼ一致している。図７に示すように、洗浄水の拡散角度Ｄが５゜乃至２５゜の範囲にある場合には、騒音を十分に低減することができ、また、拡散角度Ｄが、７．５゜乃至２３゜の範囲にある場合には、騒音をさらに低減することができることが分かる。なお、測定される騒音のレベルの値は、騒音を測定するためのマイクロフォンの設置位置等の影響を受けるので実験条件によって変化するが、実験条件が異なる場合においても拡散角度Ｄに対する騒音レベルの大きさは、ほぼ同一の傾向を示す。

本発明の第１実施形態の水洗大便器によれば、ジェット給水時の騒音を十分に低減することができる。

次に、図８を参照して本発明の第２実施形態の水洗大便器を説明する。本実施形態による水洗大便器は、使用されているジェットノズルが第１実施形態とは異なる。従って、ここでは、本発明の第２実施形態の水洗大便器に使用されるジェットノズルのみについて説明する。

第１実施形態において使用されたジェットノズルは、そこから噴出される主流部の噴出方向が、ジェットノズルが取付けられる水洗大便器のボール部底部の壁面に直交し、さらに、サイホントラップ管路の上昇管路とほぼ平行になるように構成されている。これに対し、本実施形態において使用されるジェットノズルは、主流部の噴出方向が、ボール部底部の壁面に直交する直線よりも上方に向けられている。ジェットノズルが、下方に拡散するように洗浄水を噴出する場合、一般に、拡散しない洗浄水を噴出する場合よりも洗浄水の流れが下方に下がる傾向がある。ジェットノズルからの洗浄水の流れが著しく下方へ下がるようになると、ジェット給水によるサイホン誘発効果が低下する。ジェットノズルから噴出される洗浄水の主流部の噴出方向を上方に傾けることにより、噴出された洗浄水の流れが下方に下がったとしても、洗浄水の主流部は確実にサイホントラップ管路の頂部に到達するので、サイホン誘発効果の低下を防止することができる。

図８（ａ）は、本発明の第２実施形態の水洗大便器に使用されているジェットノズルの正面図であり、図８（ｂ）は側面断面図である。図８（ａ）（ｂ）に示すように、ジェットノズル６０は、概ね円筒形の本体部６０ａと、この本体部６０ａの周囲に取付けられた円板状の鍔部６０ｂと、を有する。さらに、本体部６０ａには、その長手方向に通水路６０ｃが形成されているが、この通水路６０ｃの中心軸線Ｃ１が、本体部６０ａの中心軸線Ｃ２に対して約３゜上方に傾斜している点が第１実施形態の水洗大便器に使用されていたジェットノズルとは異なる。通水路６０ｃの他の形状、即ち、通水路がテーパ部６０ｄと円筒部６０ｅによって構成されており、また、円筒部６０ｅの先端に切欠部６０ｆが形成されていることは第１実施形態と同様である。また、本実施形態において、通水路６０ｃの円形部の直径は６．９ｍｍであり、切欠部６０ｆの広がり角度Ａは１３゜であり、切欠幅Ｂは２ｍｍである。

ジェットノズル６０は、使用において、鍔部６０ｂの後ろ側の面が、水洗大便器のボール部底部の壁面に接するように取付けられるので、ジェットノズル６０の通水路６０ｃの中心軸線Ｃ１は、ボール部底部の壁面に直交する直線に対して約３゜上方に向けられる。従って、本発明の第１実施形態においては、ジェットノズルは、ボール部底部の壁面に対してほぼ直角な方向に洗浄水の主流部を噴出させていたのに対し、第２実施形態におけるジェットノズル６０は、ボール部底部の壁面に対して直角よりも約３゜上方に傾斜した方向に洗浄水の主流部を噴出させる。

本発明の第２実施形態の水洗大便器によれば、ジェットノズルからの給水によって発生するサイホン誘発効果の低下を防止することができる。

また、本実施形態の変形例として、ジェットノズルが取付けられる水洗大便器本体のボール部底部の壁面を上方に向けることによってジェットノズルから噴出される洗浄水の主流部を上方に向けることも可能である。しかしながら、上述した第２実施形態のようにジェットノズル６０に形成する通水路６０ｃの向きを傾斜させた場合には、既存の水洗大便器本体の形状を変更することなくサイホン誘発効果の低下を防止することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、上述した実施形態では、リム部からの給水及びジェットノズルからの給水が、水道から直接供給される水道直結式の水洗大便器について説明したが、本発明を、リム部の給水をタンクから行い、ジェットノズルの給水を水道に直結するタイプの水洗大便器に適用することもできる。

また、上述した実施形態では、ジェットノズルの出口端の開口形状は、円形部に三角形状の拡張部を加えた形状であったが、図９に例示するような他の形状であっても良い。即ち、開口形状は、図９（ａ）（ｂ）に示すような、円形と横長又は縦長の長方形を連続的に形成した形状であっても良いし、（ｃ）のように円形と台形を連続的に形成した形状にすることもできる。或いは、開口形状は、図９（ｄ）のように、円形の上下に三角形を連続的に形成した形状であっても良く、また、（ｅ）（ｆ）のように、円形にもう一つの円形又は半円形を連続的に形成した形状等、開口形状は、噴出される洗浄水が、横方向の幅よりも縦方向の高さが高い断面を有するような任意の形状にすることができる。

ジェットノズルによるジェット給水において発生する騒音を説明するための断面図である。 本発明の第１実施形態による水洗大便器の断面図である。 本発明の第１実施形態による水洗大便器に使用されているジェットノズルの（ａ）正面図、及び（ｂ）側面断面図である。 本発明の第１実施形態による水洗大便器における洗浄作用を示す側面断面図である。 本発明の第１実施形態による水洗大便器における洗浄作用を示す側面断面図である。 本発明の第１実施形態による水洗大便器における洗浄作用を示す側面断面図である。 本発明の第１実施形態による水洗大便器における洗浄作用を示す側面断面図である。 本発明の第１実施形態による水洗大便器における洗浄作用を示す側面断面図である。 ジェットノズルから噴出する水流の種々の態様を示す断面図である。 水洗大便器の洗浄作用中に発生する騒音レベルを表すグラフである。 水流の拡散角度と発生する騒音レベルとの関係を表すグラフである。 本発明の第２実施形態の水洗大便器に使用されるジェットノズルの断面図である。 本発明の水洗大便器に使用されるジェットノズルの開口形状の変形例を示す図である。

符号の説明

１ 本発明の第１実施形態による水洗大便器
２ ボール部
３ リム部
４ サイホントラップ管路
４ａ 上昇管路
４ｂ 下降管路
６ ジェットノズル
６ａ 本体部
６ｂ 先端部
６ｃ 通水路
６ｄ テーパ部
６ｅ 円筒部
６ｆ 切欠部
６ｇ 円形部
６ｈ 拡張部
８ａ、８ｂ、８ｃ 開閉バルブ
１０ａ 分岐管路
１０ｂ リム管路
１０ｃ ノズル管路
１２ コントローラ

Claims (8)

1. ボール部及びサイホントラップ管路を備え、且つ少なくとも上記サイホントラップ管路に洗浄水が水道から直接供給される水洗大便器に使用されるジェットノズルであって、
   このジェットノズルは、上記ボール部の底部に設けられ、上記洗浄水を上記サイホントラップ管路に向けてその通水路から噴出させ、
   このジェットノズルの通水路は、洗浄水を噴出してその主流部を形成する主流部噴出部と、この主流部噴出部よりも断面積が小さく、主流部噴出部の長手方向軸線に対し噴出方向に向って所定の角度下方に傾斜して形成され洗浄水を噴出して下方拡散流部を形成する下方拡散流噴出部とを有し、横方向の幅よりも縦方向の高さが高い断面形状を有する洗浄水が噴出するように構成されており、
   上記主流部噴出部及び上記下方拡散流噴出部は、それらの出口端において連続的に形成されていることを特徴とする水洗大便器のジェットノズル。
2. 上記主流部と上記下方拡散流部の為す角度が、５゜乃至２５゜である請求項１記載のジェットノズル。
3. 上記主流部噴出部は、円形断面で、その直径が一定であり、上記下方拡散流噴出部は、噴出方向に向ってその断面が次第に下方に大きくなる請求項１又は２記載のジェットノズル。
4. 上記通水路は、その出口端における断面形状が、円と、この円の円周に接する２本の接線と上記円周によって囲まれた概ね三角形の形状と、によって構成されている請求項３記載のジェットノズル。
5. 上記下方拡散流噴出部は、その出口端における断面積が、上記主流部噴出部の出口端における断面積の４％乃至２７％である請求項１乃至４の何れか１項に記載のジェットノズル。
6. 上記主流部噴出部と上記下方拡散流噴出部の為す角度が、５゜乃至２５゜である請求項１乃至５の何れか１項に記載のジェットノズル。
7. ボール部と、
   このボール部の底部から斜め上方に延びる上昇管路及びこの上昇管路の上端から下方に延びる下降管路を備えたサイホントラップ管路と、
   請求項１乃至６の何れか１項に記載のジェットノズルと、
   を有することを特徴とする水洗大便器。
8. 上記ジェットノズルの主流部噴出部は、その長手方向軸線が、上記上昇管路と平行な直線よりも上方に傾斜するように向けられている請求項７記載の水洗大便器。

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