JP4403813B2

JP4403813B2 - 水洗便器

Info

Publication number: JP4403813B2
Application number: JP2004021966A
Authority: JP
Inventors: 智康一木; 剛小関; 敏文米田; 町田　　光義
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2004-01-29
Filing date: 2004-01-29
Publication date: 2010-01-27
Anticipated expiration: 2024-01-29
Also published as: JP2005213881A

Description

本発明は、洗浄水をボール面上端に設けたリム吐水口から床面と略水平に吐出するタイプの水洗便器において、特に洗浄水の水滴がリム吐水口から便器外へ飛び出さないように改良した水洗便器に関する。

従来の水洗便器においては、ボール面上端全周に設けられた断面矩形状のリムを形成し、このリム内を洗浄水の通水路とし、リム下面に複数の孔、スリットで形成された吐水口から洗浄水を床面方向に吐出し、ボール内の汚物洗浄を行っており、現在でも広く用いられている。近年、洗浄水の流速を高めることにより、ボール内の汚物洗浄効果の向上等を目的とし、洗浄水をボール面上端に設けたリム吐水口から床面と略水平に吐出するタイプの水洗便器が用いられるようになってきた（例えば、特許文献１参照。）。また、このリム吐水口は、ボール面上縁がボール面側に覆い被さるようにオーバーハングし、リム吐水口がこのオーバーハングの下に位置する構成になっているものがある。（例えば、特許文献２参照。）

特開２０００−２６５５２５号公報（第６頁、第１図）特許第３３８１２６１号（第１図）

前記洗浄水をボール面上端に設けたリム吐水口から床面と略水平に吐出するタイプの水洗便器においては、ボール面上端をオーバーハング形状とすることにより洗浄水流が便器外へ溢れ出すことはないが、洗浄水の流速が大きく、また、略水平に吐水されるために、特に、洗浄水が、リム吐水口から最初に吐出される際、小さな水滴の一部が便器外へ飛び出し、使用者にかかってしまう恐れがあった。

そこで本発明では、洗浄水をボール面上端に設けたリム吐水口から床面と略水平に吐出するタイプの水洗便器において、洗浄水の水滴が便器外へ飛び出さないようにした水洗便器を提供することを目的とする。

本発明では、上記課題を解決すべく、ボール面の上端に形成されているオーバーハング部に、床面と略水平方向に洗浄水を吐出するためのリム吐水口を設けた水洗便器の給水源から前記リム吐水口へ向かう通水路において、洗浄水の流れる方向を略直角方向に変更する最後の屈曲部の上流側近傍で屈曲方向側に整流板を設けたことを特徴とする水洗便器を提供する。

洗浄水の水滴が便器外へ飛び出してしまう理由を、図を用いて説明すると以下通りである。即ち、図９に示すように、使用者の洗浄操作に伴って給水源から流れ出た洗浄水１０１は、流路１０３内に残存する空気１０２を前方に押し出しながらリム吐水口１００方面へ流れていく。前記洗浄水１０１の流速は大きいため、洗浄水１０１の先頭部分と前記残存する空気１０２とが混ざり合い、空気を巻き込んだ気泡混合水を形成する。前記気泡混合水中の空気は水よりも比重が小さいため、気泡は通水路上面側に沿って移動し易い傾向にある。前記通水路上面を沿って移動して来た気泡がリム吐水口に達した時、リム吐水口１００上端に接触し、気泡が破裂することによりそれまで気泡があった周囲の洗浄水の一部を小さな水滴として、その勢いを増して上方に飛ばしてしまい易くなる。そして、この水滴が便器外へ飛び出してしまうことになるのである。従って、便器外へ飛び出してしまう小さな水滴をなくすためには、前記気泡混合水中の空気を取り除くかまたは気泡が通水路上面側になるべく集まらないようにすることが必要となる。

上記構成の本発明の水洗便器によれば、給水源からリム吐水口の間に形成された通水路において、前記リム吐水口から上流側へ向かう最初の屈曲部の上流側近傍に整流板を設けることにより、気泡混合水のうちの空気が前記整流板に衝突することによって、前記気泡が細分化または消滅し、その結果、前記リム吐水口から洗浄水が吐水される際に大きな気泡の破裂が起こらず、便器外へ小さな水滴が飛び出すことがなくなるため、使用者にかかることがなくなる。

更には、整流板はリム通水路の屈曲部のわずかに上流側に形成されることから、給水源からリム通水路側へ向かう洗浄水は、前記整流板により一時的に遮られるため、遠回りをしてリム通水路へ流れていくことになる。この時、リム通水路を流れる洗浄水は旋回流を形成し易い。気泡を含んだ洗浄水が旋回流を形成すると、気泡は旋回流の中心付近に集まり易い状態となる。この状態で洗浄水がリム吐水口に達すると、洗浄水中の気泡は、殆ど気泡として存在しなく、リム吐水口の端部に接触する確率が非常に低くなり、気泡の破裂が起こりにくくなる。その結果、便器外へ小さな水滴が飛び出すことがなくなるという効果がある。

本発明の好ましい態様においては、前記整流板は、前記通水路の上面側と側面側に固定して形成されているようにする。

整流板を通水路の上面側と側面側に固定する形で設けることにより、通水路上面を沿って移動して来た気泡が整流板に衝突する確率が高くなり、また、屈曲した洗浄水に旋回流を与え易く、前記気泡を効果的に細分化または消滅させることができるようになる。その結果、リム吐水口から洗浄水が吐水される際に、リム吐水口上端に接触して気泡が破裂するようなことがほとんどなくなり、便器外へ小さな水滴が飛び出すことがなくなるので好適である。

本発明の好ましい態様においては、前記通水路の流水方向に対し垂直方向の断面において、前記整流板は、床面と水平方向の最大長さが、前記通水路直径の１０％以上５０％以下であるようにする。

整流板の床面と水平方向の長さが、通水路直径の１０％未満のように小さすぎる場合は、洗浄水中の気泡が整流板に衝突することにより気泡の破裂または細分化の効果が期待できず、不適である。また、整流板の床面と水平方向の長さが、通水路直径の５０％を超えるような場合には、水の抵抗が大きすぎて洗浄水を遮断するような形となってしまい、洗浄水の流速を高めることにより、ボール内の汚物洗浄効果の向上が全く期待できない状態となってしまうので、不適である。従って、整流板の床面と水平方向の長さは、通水路直径の１０％以上５０％以下とすることにより、リム吐水口から洗浄水が吐水される際に、リム吐水口端部に接触して気泡が破裂するようなことがほとんどなくなり、便器外へ小さな水滴が飛び出すことがなくなるので好適である。

本発明によれば、洗浄水をボール面上端に設けたリム吐水口から床面と略水平に吐出するタイプの水洗便器において、洗浄水の水滴が便器外へ飛び出さないようにした水洗便器を提供することが可能となる。

以下に、本発明の実施例について、図に基づいて説明する。図１は本発明の実施例に係る表面に釉薬層が形成された水洗便器の外観図である。図２は、図１の縦断面図である。また、図３は図１の給水口からリム吐水口にかけての通水路の内部構造を分かりやすく示した図である。図４は図３のＩ−Ｉ’線断面図である。

図１及び２において、水洗便器１の後上面には、図示しない貯水タンク又は水道管に連結されたフラッシュバルブにつながる給水口２が設けられ、前方には、ボール面３が形成され、また、後方上部に通水路４、後方下部に排水路５がそれぞれ形成されている。このボール面３の上端には床面と略水平方向に洗浄水を吐出するべく第一リム吐水口６および第二リム吐水口７が設けられている。また、ボール面３の上縁のやや下方側に棚部８が形成され、棚部６から上縁に向うボール面は、ボール面３内側に傾斜し、オーバーハング部９を形成している。本実施例の構造の便器は、従来の便器構造に比べて、ボール面上縁部が滑らかにオーバーハングしているだけであるので、汚れを簡単にふき取ることができ、便器の手入れが非常に簡単に行なえるので、優れた構造の便器となっている。

また、第一リム吐水口６及び第二リム吐水口７は、棚部８の面にリム吐水口の下面を略連続した状態にしており、第一リム吐水口７から吐出した洗浄水を棚部８に載せて、ボール面３の略全周に洗浄水を行き渡らせるようにしている。その結果、洗浄水は、排水路５へ向かって、旋回流を形成するようにしてボール面３を洗浄可能とされている。尚、第二りむ吐水口７は、棚部８の幅を小さくして第二リム吐水口７から第一リム吐水口６に至るボール面３側へ主に洗浄水を流下させるよう構成されている。

参照符号１０は、整流板であり、第一リム吐水口６から給水源に向かう通水路４の最初の屈曲部４ａの上流側に形成されている。本実施例では、屈曲する前の通水路内壁の延長上にその側面を持つように設けられている。

参照符号１１は、通水路４から更に分岐し、水洗便器と同一素材（陶器）で形成された第一吐水口６へ向かう通水路４の開口である。参照符号１２は、効果的にサイホン効果を誘発させ、ボール面（部）に下方に常時、溜められている溜水とともに汚物を便器外に排出するために、排水路５へ向かって洗浄水を吐出するゼット口である。ゼット口へは、上記同様に分岐した通水路４を経るようになっている。

整流板１０は、図４に示すように通水路４から第一リム吐水口６へ向かう屈曲部４ａの直前の屈曲方向側に設けられ、整流板１０の鉛直方向の長さは、屈曲後の通水路の径より短く設定されている。本実施例の場合、ゼット口１２へ向かう通水路が下方に存在するため、整流板１０に遮られた洗浄水は、十分に回り込む空間があるので、前記屈曲後の通水路の径と略同じでも構わない。整流板１０は、洗浄水に圧損を与えすぎて、流速を著しく低下させない程度に設定する。また、整流板１０の位置をリム吐水口から上流側で最初に屈曲する直前の通水路の内壁の延長上にその側面を持つように形成したが、上記のように洗浄水が回り込みリム吐水口に向かう通水路に旋回流を形成できる位置であれば、屈曲後の上流側に設けて良い。

また、通水路の流水方向に対し垂直方向の断面において、整流板１０の床面と水平方向の最大長さ（図４左右方向）が、通水路直径の１０％未満のように小さすぎる場合は、洗浄水中の気泡が整流板１０に衝突することにより気泡の破裂または細分化の効果が期待できず、不適である。また、整流板１０の床面と水平方向の長さが、通水路直径の５０％を超えるような場合には、水の抵抗が大きすぎて洗浄水を遮断するような形となってしまい、洗浄水の流速を高めることにより、ボール内の汚物洗浄効果の向上が全く期待できない状態となってしまうので、不適である。従って、整流板１０の床面と水平方向の長さは、通水路直径の１０％以上５０％以下とすることにより、リム吐水口から洗浄水が吐水される際に、リム吐水口端部に接触して気泡が破裂するようなことがほとんどなくなり、便器外へ小さな水滴が飛び出すことがなくなるので好適である。

本実施例では、リム吐水口がボール面上端に左右二つ存在するが、整流板を通水路の左右両方に形成する必要はなく、いずれかの側面に一片を形成すればよい。多くの場合、前記左右のリム吐水口への洗浄水の分配量はどちらかに偏っており、多くの洗浄水が分配されるリム通水路側に気泡も移動しやすい傾向にある。そのため、多くの洗浄水が分配されるリム通水路側の直前にのみ整流板を設けることにより、気泡の大部分を細分化または消滅できるようになり、また、整流板が旋回流を形成し、残存した気泡を旋回流の中心付近に集まる。これによって、リム吐水口から洗浄水が吐水される際に、リム吐水口上端に接触して気泡が破裂するようなことがほとんどなくなり、便器外へ小さな水滴が飛び出すことがなくなるので好適である。

尚、本発明において、屈曲部とは、洗浄水の通水路において、洗浄水の方向を略直角方向に変更する部分を指し、図３に示す、屈曲部から第一吐水口６に向かう弧を描くようにゆっくりと通水路の方向を変更させている部位ではない。

図２乃至図５に基き、洗浄水の流れについて、説明する。使用者の洗浄操作に伴って給水源（例えば、貯水タンク６Ｌ）から流れ出た洗浄水は、給水口２から通水路４へと進入し、通水路４内に残存する空気を前方に押し出しながら開口１１を経て第一リム吐水口６方面へ流れていく。洗浄水の流速は大きいため、洗浄水の先頭部分と残存する空気とが混ざり合い、空気を巻き込んだ気泡混合水を形成する。本実施例においては、第二リム吐水口７よりも第一リム吐水口６の方が、洗浄水吐水量が多くなるように設計されているため、洗浄水中の気泡は第一リム吐水口６へ向かうリム通水路側へ移動しやすい傾向にある。ここで、通水路４には、略直角に形成された第一リム吐水口６に通じるリム通水路入口の直前に整流板１０が存在するため、前記洗浄水中の気泡が選択的に整流板１０に衝突し、気泡が細分化または消滅する。更に、図４のに示すように、前記洗浄水は整流板１０により一時的に遮られるため、遮られた洗浄水は、下方に方向を変えられ、遠回りをして第一リム吐水口６への通水路へ流れていくことになる。この時、リム通水路を流れる洗浄水は旋回流を形成し易い。結果として、前記洗浄水が第一リム吐水口６に達した時、気泡はほとんどなくなっているか残っていたとしても旋回流の中心付近に集まるため、吐水口端部に気泡が接触することによって小さな水滴が便器外へ飛び出すことがなくなる。

図６は、第一実施例とは、異なる流路を持つ第二実施例を示すものである。第一実施例と同じ部位には、同じ符号を用いて説明する。
図６は、第一リム吐水口６から上流へ向かう通水路の最初の屈曲部４ａまでの間の通水路を吐出する洗浄水の方向と同じ水平方向に略直進させたものであり、第一リム吐水口６から吐出する洗浄水の方向性が比較的安定するメリットがある。整流版１０は、２つの屈曲部４ａの内、第一リム吐水口６側の屈曲部４ａの上流側に形成されている。整流板１０による作用効果、整流板１０の条件は、第一実施例と同様である。

次に、整流板の他の形態について、図７及び８を用いて説明する。第一実施例と同じ部位には、同じ符号を用いて説明する。
図７は本発明の第三実施例に係る図３のＩ−Ｉ’線断面に相当する断面図である。図７のように、整流板１０は通水路４の中心側の長さが上面側と下面（底面）側とで異なり、断面が台形の形状となるように形成してもよい。
洗浄水に含まれる空気は比重が小さいため、通水路上面を沿って移動しやすい。図７の整流板１０は、図４の整流板１０と比較すると、上面側が通水路の中心に向かって張り出し、断面が台形の形状となっている。整流板１０の上面側の面積が増えることにより、洗浄水中の気泡をより効果的に細分化または消滅させることが可能となる。しかも、下面側は面積を増やしていないので、整流板１０による水の抵抗（圧損）の増加はわずかである。更に、洗浄水が第一リム吐水口へ向かう通水路内では旋回流を形成することは同様である。これらの効果により、洗浄水の高い流速を保ったまま、洗浄水の一部が小さな水滴となって便器外へ飛び出すことがなくなる。

図８は本発明の第四実施例に係る図３のＩ−Ｉ’線断面に相当する図である。図８のように、整流板１０は通水路４の中心側の長さが上面側と下面側とで異なり、断面が三角形の形状となるように形成してもよい。
洗浄水に含まれる空気は比重が小さいため、通水路上面を沿って移動しやすい。図８の整流板１０は、図８の整流板１０と比較すると、上面側が通水路の中心に向かって張り出し、下面側が通水路側壁側に縮小しており、断面が三角形の形状となっている。整流板７の上面側の面積が増えることにより、洗浄水中の気泡をより効果的に細分化または消滅させることが可能となる。しかも、下面側は面積が減っていることになるので、整流板７の面積自体はほぼ同一で、水の抵抗（圧損）もほぼ同一である。更に、洗浄水が第一リム吐水口へ向かう通水路内では旋回流を形成することも同様である。これらの効果により、洗浄水の高い流速を保ったまま、洗浄水の一部が小さな水滴となって便器外へ飛び出すことがなくなる。

上記した本実施例の水洗便器構造において、貯水タンク６Ｌの場合の例では、吐水口からの洗浄水の吐出量が、２．３Ｌより吐出量が増えると気泡の存在にかかわらず、水滴が飛散する恐れがあるので、２．３Ｌより少なくしている。また、洗浄水がボール面を略一周する際には、１つの吐水口の場合、１Ｌ以上あれば良く、洗浄水の旋回方向に２つ設けた本実施例では、合計で１Ｌ以上あれば良い。更に、ゼット吐水口からの吐出量は、サイホン発生に３Ｌ以上は必要である。したがって、洗浄水の吐出量は、吐水口から１〜３Ｌ、ゼット吐水口から５〜３Ｌとなる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されない。整流板の大きさ、形状、数等は、便器の形状や洗浄水吐水量の調整のために、同等の効果が得られる範囲において適宜設計が可能である。
特に、本実施例では、本発明を好適に利用できる形態として、陶器で形成した通水路に適用した例を説明したが、給水口から樹脂製のディストレビュータを利用したものにも適用可能である。

本発明の実施例に係る水洗便器の外観図である。本発明の実施例に係わる図１の縦断面図である。本発明の一実施例に係る通水路付近を示す図である。本発明の第一実施例に係る図２のＩ−Ｉ’線断面図である。本発明の第二実施例に係わる通水路付近を示す図である。本発明の第三実施例に係る図２のＩ−Ｉ’線断面図である。本発明の第四実施例に係る図２のＩ−Ｉ’線断面図である。本発明の第五実施例に係る図２のＩ−Ｉ’線断面図である。通水路内の水流の先頭付近の状態を模式的に示す縦断面図である。

符号の説明

１…水洗便器
２…給水口
３…ボール面
４…通水路
５…排水路
６…第一吐水口
７…第二吐水口
８…棚部
９…オーバーハング部
１０…整流板
１１…開口

Claims

ボール面の上端に形成されているオーバーハング部に、床面と略水平方向に洗浄水を吐出するためのリム吐水口を設けた水洗便器の給水源から前記リム吐水口へ向かう通水路において、洗浄水の流れる方向を略直角方向に変更する最後の屈曲部の上流側近傍で屈曲方向側に整流板を設けたことを特徴とする水洗便器。
前記整流板は、前記通水路の上面側と側面側に固定して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の水洗便器。
前記通水路の流水方向に対し垂直方向の断面において、前記整流板は、床面と水平方向の最大長さが、前記通水路直径の１０％以上５０％以下であることを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載の水洗便器。