JP4304475B2 - スプレッダー及び小便器 - Google Patents

Description

本発明は、給水配管から供給された洗浄水を、小便器の便鉢面を洗浄するのに適したように広げるためのスプレッダーに関わり、詳しくは、このスプレッダーから吐水された洗浄水の水ハネを少なくするための構造に関する発明である。

従来から、小便器の便鉢の上部内面にスプレッダーを取付け、給水管からの水をそのスプレッダーから射水し、小便器の便鉢面を洗浄するものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
この特許文献１における小便器の洗浄装置においては、スプレッダーから小便器の便鉢面に射水するものである。スプレッダーの本体部は左右方向に細長い矩形函体状であり、本体部の後方に設けられた給水部から流れ込んだ洗浄水は本体部内の細長い空洞部に流れ込み、本体部の下面に開口しているスリット状の射水孔から小便器の便鉢面に向けて洗浄水が射水される。なお、この先行文献１においては、洗浄水の流量にかかわらず洗浄水の射水される幅が一定となるように、射水孔の形状を、その幅の中央部において狭く両端部において広い形状としており、また、本体内部の空洞部の左右両端面は中心側とは反対側の外方に向って斜め下方に傾斜するガイド面となっており、大流量時であっても洗浄水が左右方向に広がり過ぎることを規制している。
また、特許文献２のスプレッダーにおいても、給水孔から流れ込んだ洗浄水は本体内の空洞部に流れ込み、本体の下面に設けられたスリット状の射水孔から便鉢面に向けて射水される。

なお、この特許文献２記載のスプレッダーは、本体の上面が小便器の陶器面に当接して設置されるものであり、本体部の上方に設けられたした給水部から流入した洗浄水は、斜め下方への流れとなるように本体内の空洞部にて向きが変えられて便鉢に向けて射水されるものであり、特許文献１のスプレッダーは、本体部の後方に設けられた給水部から流入した洗浄水は、下方への流れとなるように本体内の空洞部にて向きが変えられて便鉢面に向けて射水される。

特開平１１−３２４０８４号公報（第１−４頁、第２図） 特開２００１−３２９６００号公報（第１−２頁、第１−３図）

上記したように、スプレッダーを用いることにより、円筒状の給水管から供給された洗浄水は、スプレッダー本体内において幅方向に広がり持つように流れが変えられて小便器の便鉢面に沿って且つ幅方向に広く吐水でき、少ない流量でも便鉢面全体を洗浄できる点で優れている。
しかし、先行文献１、２に開示されているように従来のスプレッダーにおいては、給水部から供給された洗浄水は本体内部の空洞部に流入し、その空洞部においては洗浄水が幅方向に広がるように流路の幅が広げられている。従って、射水孔近傍での洗浄水の流れと交差する面の断面積が大きくなってしまい、その断面積のままで洗浄水を射水させた場合には勢いが無いため、射水孔の断面積を射水孔から射水される洗浄水に勢いを持たせるべく射水孔の面積は本体内の断面積と比べて狭くなるように形成されている。
このように、射水孔の面積がその上流の流路断面積よりも狭いことにより、射水孔上流における本体内での洗浄水の流れに乱れが生じてしまい、射水孔から吐水された洗浄水にも乱れが発生し、その乱れた洗浄水が便鉢面に衝突することによって水飛びが発生し易すく、小便器の設置床面を濡らしたり、使用者の足にかかったりしてしまう。

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、本発明の課題は、スプレッダーから射水される洗浄水の乱れを抑え、小便器の洗浄時における水飛びを抑えることである。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明によれば、小便器の便鉢上部に取付けられ、給水配管から供給された洗浄水が便鉢面に沿って広がるように吐水するスプレッダーにおいて、このスプレッダーは、給水配管に接続して鉛直方向に配置される導入路と、この導入路から便鉢内面の縦壁面に向かって屈曲して形成された便鉢面に向かう導出路とから成り、この導出路は、導入路との連通部から吐水口に向って幅が徐々に広がるように形成されていると共に、導入路の高さが徐々に低くなるように形成され、それにより、流れ方向と垂直な流路断面積は徐々に大きくなり、導出路先端で吐水口開口面積が最大となるように構成され、吐水口は、吐水口中央部に比べて両端部の開口面積が大きく形成されており、吐水口中央部は、スリット状で構成されていることを特徴とする。

このように、スプレッダーの便鉢面に向う導出路は、その幅が吐水口に向けて広がるように形成され、吐水口の開口面積が、導入路の流路の断面積に比べ、最大になるようにし、洗浄水が吐水口に至るまで、洗浄水の流れに乱れを生じさせる流路の絞り（断面積が狭くなる部位）をなくしている。そのため、給水口から導入される洗浄水は、その勢いを失うことなく、吐水口から吐水される。その結果、吐水口から吐水される洗浄水は、便鉢面に衝突しても水飛びが少なく、小便器の設置床面を濡らしたり、使用者の足にかかったりしてしまうことを防ぐことができる。

また、前記スプレッダーの前記導入路は便鉢上面を貫通した給水配管に接続されており、前記導入路の流路中心線と導出路の流路中心線との交点は、便鉢上面位置と略同等であるものとすれば、導入路から流入した洗浄水は、導出路に至るまで流路の断面積を狭くすることなく、導出路壁面へ衝突させることができる。また、その際の衝突角度を大きくすることができる。従って、洗浄水の圧力損失が少なく、吐水口の開口面積を絞らなくても吐水される洗浄水の勢いを得ることができ、また、吐水口から吐水した洗浄水の便鉢への衝突角度も大きくなるため、洗浄水が便鉢に沿って流れ易くなり、水飛びの発生をより一層抑えることができる。

また、前記吐水口の周縁の一部には、便鉢面に沿って垂下部が形成されているものとすれば、吐水口から吐水された洗浄水は垂下部に衝突することになるが、垂下部は陶器にて製造されている小便器の表面よりも滑らかであり、従って、水飛びの発生をより一層抑えることができる。

また、前記吐水口面積は、中央部に比べて両端部が大きく形成されており、また、前記導水路の底面には両端部側へ洗浄水を導くガイドが形成されているものとすれば、給水量が少量であっても、吐水口の両端部から吐水することができて便鉢面の両側の洗浄不良を起こすことが防止でき、また、両端部の形状によって吐水口面積が導出路の上流側の断面積よりも狭くならないように簡単に調整することができる。

添付図面に基づいて、本発明の実施形態のスプレッダーを用いた小便器について説明する。
図１は、本発明に係わる小便器全体図であり、図２は、図１におけるii−ii断面図であり、図３は、図２における矢印S方向から見たスプレッダー底面図であり、図４、は図３のＡ−Ａ線における鉛直方向の断面図である。

図１に示すように、トイレルームの壁面Ｗに固定された小便器１０は、洗浄水給水弁としてのフラッシュバルブ２０から洗浄水を供給することにより洗浄される。具体的には、フラッシュバルブ２０は、その後部（図１における右側）の給水部２１によってトイレルームの壁面Ｗの外部に設置されている水道配管と接続される。そして、押し釦２２を押圧することのによりフラッシュバルブ２０に内蔵された弁体（図示せず）が所定時間開弁することにより、洗浄水が、連結管２４を介して小便器１０へ供給される。

図２に示すように、小便器１０には、継ぎ手３０が固定されており、この継ぎ手３０は、小便器１０の上方に設けられた袋部１１の上壁開口１２及び下壁開口１３を挿通し、上壁開口１２の下面にフランジ部３１を当接させた状態で、ナット３５ａ、３５ｂによって固定されている。なお、下側のナット３５ａと小便器１０との間にはスリップワッシャ３６および平パッキン３７が挟まれており、陶器製の小便器１０の破損を防止している。

この継ぎ手３０の小便器１０内面、便鉢上面側にはスプレッダ４０が固定されている。このスプレッダ４０は樹脂製の上部ピース４０ａと下部ピース４０ｂとを溶着させて構成されており、継ぎ手３０が嵌め込まれた円筒状の導入路４３と、この導入路４３から便鉢内面の縦壁面１４に向って屈曲した導出路４１と、この導出路４１の先端において開口し、洗浄水を便器面に沿って噴出するための吐水口４２を備えている。また、継ぎ手３０に嵌装されるスプレッダ４０の導入路４３には、内側に金属筒４４がインサート成形されている。

そして、継ぎ手３０とスプレッダ４０の金属筒４４との間には、トレランスリング５０が介在しており、このトレランスリング５０の弾発力によって、継ぎ手３０の軸線方向における伝達トルクが大きく、その結果、継ぎ手３０からのスプレッダ４０の抜け止めが図られている。一方、トレランスリング５０は継ぎ手３０の周方向における伝達トルクが小さく、その結果、継ぎ手３０の回転に伴う過大トルクのスプレッダ４０への伝達はキャンセルされる。なお、トレランスリング５０を挟んで上下にＯリング４５が嵌め込まれており、水密にシールされている。

次に、図２に基づいて、スプレッダ４０を小便器１０へ固定するための手順を説明する。
まず、継ぎ手３０にトレランスリング５０とOリング４５を嵌め、この継ぎ手３０の一端をスプレッダ４０の導入路４３へ挿入する。、その後、小便器の開口１３より、継ぎ手３０とスプレッダ４０が一体となったものを挿入する。その後、小便器１０の袋部１１の上面に設けられた開口１２から継ぎ手３０を突出させる。継ぎ手３０は、そのフランジ部３１によって、上方への移動を規制される。この状態では、継ぎ手３０のスプレッダ４０が固定されていない他端側は上壁開口１２から上方へ突出している。

そして、この突出した継ぎ手３０にスリップワッシャ３６と平パッキン３７を嵌め、ナット３５ａで締め込む。このナット３５ａを締め込に伴う軸線方向の力により継ぎ手３０が上昇する。その際、スプレッダ４０の上面に設けられた当接突状４６は小便器１０の内面と当接している。そして、より一層ナット３５ａを締め込むと、フランジ部３１が上壁開口１２の周縁下側に当接して継ぎ手３０の上昇は止まり、フランジ部３１とナット３５ａとで小便器１０を挟持することによって、継ぎ手３０は小便器１０に固定される。なお、ナット３５ａの緩みを防止するため、このナット３５ａの上側にはナット３５ｂが締め込まれる。

この固定において、スプレッダ４０の当接突条４６が小便器１０の便鉢面と当接した状態で継ぎ手３０が上昇することに伴い、当接突条４６はより一層強く小便器１０の内面と当接して、便鉢面との間がシールされる。一方この継ぎ手３０の上昇の際、トレランスリング５０の存在によって、回転方向の過大トルクが伝達されてスプレッダ４０が破損することはない。

以上のように、継ぎ手３０を介してスプレッダ４０が固定された小便器１０のトイレルームへの取付けについて説明する。図１のように、フラッシュバルブ２０と小便器１０の上端から突出した継ぎ手３０とは連結管２４によって接続される。その際、連結管２４とフラッシュバルブ２０、及び、連結管２４と継ぎ手３０とは何れも袋ナット２５，２６を用いて接続されるが、この袋ナット２５、２６が締込まれた場合、ナット３５ａ、３５ｂは、ロックナットとして機能しているため、継ぎ手３０とナット３５ａ、３５ｂは一体となって回転するが、継ぎ手３０とスプレッダ４０との嵌装部にはトレランスリングが介在しているため、この継ぎ手３０の回転に伴う過大トルクがスプレッダ４０に伝達して、スプレッダ４０が破損することが無い。また、緩んだ鍔付ナット３５の締込み時にも、スプレッダ４０への過大トルクの伝達は防止される。

次に、本発明の要旨である、スプレッダ４０の内部流路とその洗浄水の流れについて説明する。
図３の点線にて示すように、導出路４１は導入路４３との連通部から吐水口４２に向けて幅が広がるように構成され、便鉢面に洗浄水が行きわたるようになされている。一方、上部ピース４０ａと下部ピース４０ｂは吐水口４２に向けて徐々に接近しており、導出路４１の高さは徐々に低くなるように構成されている（図２参照）。従って、この導出路４１における流れ方向と垂直な流路断面積は、幅方向の広がりによる増加を高さが低くなることによって抑えられ、結果としての流出路４１の流路断面積は吐水口４２へ向けて徐々に大きくなるように構成されている。具体的には、吐水口４２の直上流である図２、３におけるＡ−Ａ線による流れ方向と垂直な流路断面積は１９８ｍｍ^２であるのに対し、吐水口４２の開口面積は２２５ｍｍ^２である。また、図３に示すＢ−Ｂ線における流れ方向と垂直な流路断面積は１９２ｍｍ^２であり、Ｃ−Ｃ線におけるそれは１８７ｍｍ^２であり、このように、導出路４１における流れ方向と垂直な流路断面積は吐水口４２へ向けて徐々に広くなるように構成され、吐水口４２の開口面積が最大になっている。

従って、導出路４１内部の洗浄水の流れは吐水口４２へ向けたスムーズな流れとなり、吐水口４２から吐水された洗浄水に乱れが発生することが少なく、結果として、吐水口４２から吐水された直後の水跳ね、及び、便鉢面に衝突した時点での水跳ねが少なく、小便器の設置床面を濡らしたり、使用者の足にかかったりしてしまうことを防ぐことができる。

なお、吐水口４２の開口面積は、給水配管から給水される洗浄水の流量が１５Ｌ／分程度において所定の水量を確保することを考えると、２１０ｍｍ^２〜２３０ｍｍ^２であることが好ましい。

また、本実施例に関わるスプレッダ４０においては、継ぎ手３０は便鉢上面を貫通するものである為、導入路４３は鉛直方向に配置されており、導出路４１は便鉢内面の縦壁面１４に向けて洗浄水を吐水するように吐水口４２が開口しており、導入路４３から導出路４１へ向けては、小便器１０の使用者から見て後方へ向けて流路が屈曲している上面給水タイプであるが、このスプレッダ４０の便鉢内への露出高さを増やすことなく、流路の屈曲を緩やかにすることがなされている。

即ち、吐水口４２の位置を下げてスプレッダを縦長とすると流路の屈曲は緩やかになるが、吐水口４２から吐水された洗浄水が便鉢内面の上方を洗浄することができなくなるし、また、スプレッダ４０自体へ小便が付着する可能性も高くなる。しかし、本実施形態においては、屈曲開始点をできるだけ上方とすることによって、吐水口４２の位置を下げること無く、流路の屈曲を緩やかにしている。具体的には、図２において一点鎖線で示す導入路４３の流路中心線と、二点鎖線で示す導出路４１の流路中心線との交点Ｘが、スプレッダーの便鉢上面の略同等の位置にある当接突状４６と同等の高さに位置するように、導出路４１は上下面共に屈曲の無い平板状の面によって構成され、導入路４３から吐水口４２とを結んでいる。

従って、導入路４３から流入した洗浄水が導出路４１の下面である下部ピース４０ｂへ衝突する角度を大きくすることができ、洗浄水の圧力損失が少なく、吐水口４２の開口面積を絞らなくても吐水される洗浄水の勢いを得ることが出来、また、吐水口４２から吐水した洗浄水の縦壁面１４との衝突角度も大きくすることができるため、、洗浄水が便鉢面に沿って流れ易くなり、水飛びの発生をより一層抑えることができる。

また、スプレッダ４０の上部ピース４０ａの先端には、便鉢の縦壁面１４に沿って垂下部４７が形成されており、吐水口４２から吐水された洗浄水はこの垂下部４７に衝突する。上部ピース４０ａは樹脂製であり、陶器製である縦壁面１４に比べて表面よりも滑らかであるため、洗浄水の衝突時の水飛び発生を抑えることが出来る。

なお、導入路４３流路中心線と導出路４１の流路中心線との成す内角は１２４度であるが、吐水口４２の高さを変えることによって、１３０〜１４０度程度に調整することが可能である。

次に、洗浄水の便鉢面での流れについて説明する。吐水口４２から吐水された洗浄水は便鉢内面を幅方向に広がり流れる。その際、洗浄水量が少ないと広がりが狭くなる。そのことを防止するために、吐水口４２はその中央部の中央吐水口４２ａはスリット状とし、その開口面積を狭く、両端の両端吐水口４２ｂは、楕円状に大きく切り欠くことにより、その開口面積が広くなるように構成されている。楕円状（曲面）に切り欠くことで、吐水口周縁での洗浄水の流れを更に円滑にできるようにしている。また、図４に示すように、下部ピース４０ｂには両端部へ向う突状のガイド４８が形成されている。前記ガイド４８は、吐水口４２の開口面積が狭くなったスリット部分にその先端部を位置させており、洗浄水の吐水口４２両端側へ洗浄水が流れ易いなっている。

従って、１０〜２０L／分程度の低流量の場合であっても洗浄水が両端吐水口４２ｂからも多量に吐水されることになり、便鉢面に非洗浄領域を生じることを防止することができる。

なお、中央吐水口４２ａと両端吐水口４２ｂとの開口面積比は１：１０〜１：５程度にしておけば、両端吐水口４２ｂからの洗浄水は、低流量時でも流量を確保できる一方、２０〜３０L／分程度の大流量時における飛び出しを防止することができる。特に、本発明は、大流量の小便器に有効なスプレッダ構造である。

本発明に係わる便器装置全体図。 図１におけるii−ii断面図。 図２のスプレッダの底面図。 図３のスプレッダのＡ−Ａにおける鉛直方向の断面図。

符号の説明

１０…小便器
１１…袋部
１２…上壁開口
１３…下壁開口
１４…縦壁面（便鉢面）
２０…フラッシュバルブ
２１…給水部
２２…押し釦
２４…連結管
２５、２６…袋ナット
３０…継ぎ手（給水配管）
３１…フランジ部
３５ａ，ｂ…ナット
３６…スリップワッシャ
３７…平パッキン
４０…スプレッダ
４０ａ…上部ピース
４０ｂ…下部ピース
４１…導出路
４２…吐水口
４２ａ…中央吐水口
４２ｂ…両端吐水口
４３…導入路
４４…金属筒
４５…Ｏリング
４６…当接突条
４７…垂下部
４８…ガイド
５０…トレランスリング

Claims (5)

1. 小便器の便鉢上部に取付けられ、給水配管から供給された洗浄水が便鉢面に沿って広がるように吐水するスプレッダーにおいて、
   このスプレッダーは、前記給水配管に接続して鉛直方向に配置される導入路と、この導入路から前記便鉢内面の縦壁面に向かって屈曲して形成された便鉢面に向かう導出路とから成り、
   この導出路は、導入路との連通部から吐水口に向って幅が徐々に広がるように形成されていると共に、導入路の高さが徐々に低くなるように形成され、それにより、流れ方向と垂直な流路断面積は徐々に大きくなり、導出路先端で吐水口開口面積が最大となるように構成され、
   前記吐水口は、吐水口中央部に比べて両端部の開口面積が大きく形成されており、前記吐水口中央部は、スリット状で構成されていることを特徴とするスプレッダー。
2. 前記スプレッダーの前記導入路は便鉢上面を貫通した給水配管に接続されており、前記導入路の流路中心線と導出路の流路中心線との交点は、便鉢上面位置と略同等であることを特徴とする請求項１記載のスプレッダー。
3. 前記吐出口の周縁の一部には、便鉢縦壁面に沿って垂下部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のスプレッダー。
4. 前記導水路の底面には前記吐水口両端部側へ洗浄水を導くガイドが形成されていることを特徴とする請求項３記載のスプレッダー。
5. 前記請求項１乃至４記載の何れかに記載のスプレッダーを備えた小便器。

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