JP4813557B2 - オーバーフロー防止機能を具える身体の排泄物を処理するための設備及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、身体の排泄物を排水管又は下水道システムへ流す改良されたトイレ設備に関する。特に、本発明は、トイレ設備がオーバーフローすることを防ぐための第２排水管システムを具えたトイレ設備である。

便器及び小便便器などの従来のトイレ設備は詰まってしまう又は塞がっていると、この設備が水を流すとき、流される水及び廃棄物はオーバーフローしてしまう。水及び廃棄物がオーバーフローすることは望ましくないことは明らかであり、それゆえ、オーバーフローが起こるのを防ぐために改良されたトイレ設備が必要とされる。

詰まった便器のオーバーフローを防止することは、既に試みられている。これら従来技術のオーバーフロー防止装置はしばしば複雑で、家又は建物内に既存の配水管を変更する必要がある。

便器オーバーフロー装置及びシステムに関する従来技術のいくつかの文献として、１９６８年１１月１９日に発行されたＮｏｒｂｅｒｔ Ｊ．Ｐａｌｍｅｒによる米国特許第３，４１１，１６２号「便器構造」；１９８０年５月２７日に発行されたＩａｎ Ｔ．Ｐａｋによる米国特許第４，２０４，２８５号「オーバーフロー防止装置」；２００３年５月１日に出願されたＣｈｒｉｓ Ｇｉｅｓｋｅｎらによる米国特許出願第１０／４２６，２０１号「便器オーバーフロー防止システム」；及び２００３年４月２２日に出願されたＳａｍｓａｍ Ｕ．Ｔｕｒｋｍａｎによる米国特許出願第１０／４１９，７５６号「悪臭・オーバーフローのない自動便器」などがある。

通常、このような従来技術は、建物の配管の変更なく既存の便器又は小便便器モデルの代わりに簡単に取り付けられるような簡単で費用効率のよいトイレ設備がオーバーフローするのを防止する手段を提供できていない。

本発明の大きな目的は、設備の第１配水管システムに詰まりが生じた場合、オーバーフローしないように改良されたトイレ設備を提供することにある。

ほとんどの便器及び小便便器は、トラップ中又は設備の排出口で詰まるため、本発明は、従来の設備の第１排水管を迂回する第２排水管を具える改良されたトイレ設備を提供する。設備の第１排水管が詰まると、水の高さが設備の上側にある複数の第２排出穴に達するまで、廃水は設備のボウルを上がる。上昇した水は、この排出穴を通って、建物の配水管／下水道システムに液通する第２配水管を通って流れる。この手段によって、本発明は、設備の第１配水管が詰まって設備がオーバーフローしてしまう可能性をなくしている。

また、この改良されたトイレ設備は、本発明が現在の配管又はトイレ構造（例えば、床又は壁）を変更することなく古い便器に代えて容易に置き換えることができるので、オーバーフロー防止システムを組み込んでいる他の便器以上の利点を提供する。他のシステムでは、現在の配管の変更又は新しいシステムを有効にするように取り付けるための追加の配管を必要とする。すなわち、本発明は、オーバーフローを無くすという利点を提供するための既存の便器又は小便便器用の「差し込み式の」代替品であって、交換前にトイレ又は洗面所に何ら追加的な変更を必要としない。

他のオーバーフロー防止システム以上の本発明の別の利点は、本発明がなんら可動部品を具えていないために、費用効率がよく、維持が簡単な点である。従来技術のシステムは、しばしば複雑及び高価なセンサ並びに壊れたり誤動作しうる電子部品を組み込んでいる。

以下の詳細を参照することで、本発明の関係する当業者にとって、本発明のさらなる目的及び利点は容易に明らかにしうる。

この記述は、添付図面を参照するものであり、いくつかの図面を通して同じ部品を同じ参照符号で示している。

ここに図面を参照すると、以下に「トイレ設備」又は「設備」として参照する、身体の排泄物を下水道システムへ流すための改良されたトイレ設備１０、１１０が示されている。

各設備１０は従来の第１配水管２０及び第２オーバーフロー防止配水管３０を具えている。同様に、各設備１１０は、従来の第１配水管１２０及び第２オーバーフロー防止配水管３０を具えている。

設備１０、１１０は、新しい第２オーバーフロー防止配水管３０以外、従来の便器又は小便便器とそれぞれ大きさ、形、構成及び動作について実質的に同じである。

特に、各設備１０、１１０は、従来の便器及び小便便器と共通してみられる以下の標準の機能を具えている：廃棄物を受けるほぼ環状の窪み又はボウル１２を具えている構造本体部又は基部１１と、ボウル１２に液通しているそれぞれ第１廃棄物配水管システム２０、１２０。各配水管２０、１２０は、液体トラップ２２を形成する一連の屈曲を有するように構成されている。このトラップ２２は、設備１０、１１０が用いられて又は水が流されるたびに、その後、ボウル１２内に一定量の水が残るように機能する。水位線１７、すなわち各流水後にボウル１２に残る水の高さは、ボウル１２と第１配水管パイプ２０、１２０の相対体積並びにボウル１２に対してトラップ２２が上方に延在する高さによって決定されると理解されるべきである。

図１乃至４に示した本発明の実施形態では、トイレ設備１０の本体部１１は便器であり、図５では、トイレ設備１１０の本体部１１は小便便器であることは容易に理解される。

従来設計の流水タンク又は水源（図示せず）は、設備１０、１１０の内容物を流すのに必要な水を提供するために設備１０、１１０と液体的に接続されている。タンクは、設備１０、１１０に対して実質的にはどんな場所にも設置できる。たとえば、タンクは設備１０、１１０に直接に又は離れた場所に物理的に取り付けることもできる。同様に、流水源であるタンクシステムの代わりに加圧送水管及び逆止弁システムを使用することもできる。

さらに、各設備１０、１１０は、ボウル１２の上側縁部を規定する縁部１３を具えている。縁部１３は複数の流水出口１４を具えている。これらの流水出口１４は、上述したタンクなどの流水源に液体的に接続されている。出口１４は、設備１０、１１０に水を流すたびに、ボウル１２へ水を流し落とすように方向付けられている。縁部１３及び出口１４は従来のものなので、これ以上詳細は述べていない。

設備の本体部１１を固定するための穴１８は、トイレの取り付け面（すなわち床又は壁）に近接する本体部１１の一部を通して形成されている。これらの穴１８は、トイレの面に本体部１１を固定して保持する従来の金具又は留め具を受けることができる。

便器として構成された本体部１１を具える設備１０は、通常、縁部１３上に便座（図示せず）が取り付けられていると理解されたい。

設備１０に関して、図３乃至４に最良に示しているように、配水管２０は、設備１０の底縁部１５に近接配置されている第１排出口２４で終端している。第１排出口２４は、通常、トイレの床７の下に設けられた標準の汚水路又は配管５の開口内へスライドする大きさの円筒カラー２５を具える。配管５は、普通、床に対して垂直であり床７の高さで終端しているか、わずかに上に突き出しているかどちらかの従来のパイプの長さであると理解される。ワックスリングなどの従来のシーリング材を併用して、第１排出口２４と配管５は、配水管２０が設備１０の下に廃棄物を流す第１の手段として作用できるように液体的に接続されている。

図１乃至４に示しているように、トイレ設備の好適な実施形態は便器として構成されている。設備１０は、ボウル１２の後壁に形成されている複数の入口穴３２を通してボウル１２に液体的に接続する第２配水管３０を具えている。これらの穴３２は、ボウル１２に、設備１０の標準の水位線１７より上の場所に形成されている。各入口３２は、縁部１３に具えた流水出口１４より下に設置されている。

本発明の好適な実施例では、各々直径が約３／８インチの入口穴３２が３乃至５個ある。一の実施形態では、穴３２は、水位線１７に概略平行に整列して配置され、縁部１３より約１乃至３インチ下に設置されている。穴３２のこの場所は、詰まりがおこらない限り（すなわち、廃水がボウル１２の上端部の方へ上がらない限り）廃水が穴３２へ入らないようにする一方、各流水の間、付随して流水出口１４から放出された水を少量受けとり、配水管３０を比較的きれいに保って配水管３０中の水がよどんでしまうのを防いでいる。

入口穴３２相互の位置、量、大きさ、形状及び方向は変えることができ、穴３２が第２配水管３０用の入口として機能するためには、出口１４より下に且つ水位線１７より上に配置されることのみが必要とされる。

本発明の好適な実施例では、第２配水管３０はさらに、オーバーフロー貯留部３４を具えている。貯留部３４は、設備１０、１１０の本体部１１内に設けられた囲まれている通常四角形の部材である。貯留部３４は、各入口穴３２に液通している正面側部３３を有している。貯留部３４の底又は床３６は、正面側部３３及び入口３２から離れるように下側に角度を成して、貯留部３４の最下部に設置された出口穴３５で終端している。図示するように、貯留部３４は、入口３２からすべて液体を受け、この液体を貯留部の底部に形成した出口穴３５へ向けて集める形状である。

配水管３０は、さらに、オーバーフロー配水管３８を具えている。本発明の好適な実施形態では、配水管３８は、内径約２分の１インチであり、出口穴３５に液体的に接続している。

配水管３８は、本体部１１の下方に第２排出口４０まで延在している。図３及び４に最良に示すように、第２排出口４０は、カラー２５に形成された孔を貫通して、カラー２５を約２分の１インチ乃至１インチ越えて延在している。標準の配水管５に連結されている場合、排出口４０がカラー２５を越えて延在することによって、第２配水管３０は第１配水管２０の第１排出口２４を越えて配管５へ物理的に突き出すことになる。

配水管３８は、液体トラップ３９を形成する一連の屈曲を有するように構成されている。このトラップ３９は、出口穴３５と第２排出口４０の間で、チューブ３８の長さに沿って設けられる。トラップ３９は、設備１０、１１０が用いられて又は水が流されるたびに、その後、配水管３８内に一定量の水を残すように機能する。この配水管３８中に捉えられた水によって、下水ガス及び臭気が第２配水管３０を通って洗面所へ入るのを防ぐことができる。

ここで図５を参照すると、本発明の代替的な実施例が示されており、ここでは設備１１０の本体部１１が小便便器として形成されている。本体部１１の形状および従来の床取付の便器の代わりに、小便便器を壁に取り付けることによる変更部位以外は、本発明の部品、構成および動作は、同じ参照符号を付して上述した同じ部品と同じである。

設備１１０では、第１配水管１２０は、設備１１０の後縁部１１５に近接して配置されている第１排出口１２４で終端している。第１排出口１２４は、通常、トイレの壁９の後ろ側に見られる標準の汚水路又は配管５の開口へスライドする大きさの円筒カラー１２５を具えている。配管５は、壁に対してほぼ垂直であり、そして壁９で終端しているか、わずかに越えて突き出しているかどちらかの従来のパイプの長さであると理解される。

図５に示しているように、配水管３８は、本体部１１の下方に第２排出口１４０まで延在している。第２排出口１４０は、カラー１２５に形成された孔を貫通して、カラー１２５を約２分の１インチ乃至１インチ越えて延在している。標準の配水管５に連結されている場合、排出口１４０がカラー１２５を越えて延在することによって、第２配水管３０が第１配水管１２０を越えて配管５へ物理的に突き出すことになる。

ここで図６を参照すると、第２配水管３０の代替の実施例が示されており、ここでは、貯留部３４は取り除かれパイプ接合管４４と置き換えられている。接合管４４は、一方の端部は各入口穴３２に、他方の端部は配水管３８に液体的に接続している。

動作において、第１配水管２０、１２０が塞がる又は詰まると、この流れる水及び廃棄物はボウル１２の上端部へ向かって逆流し始める。第２配水管３０は、以下の方法によって、逆流した液体を下水道５へ向け直す：

液体が入口穴３２の高さまで逆流すると、液体はこれらの入口３２を通って流れ、貯留部３４に集まる。貯留部３４が角度付の形状であるため、液体は出口３５を通って下へオーバーフロー配水管３８の中に流れる。この液体は、配水管３８を通って流れ、塞がった第１配水管２０、１２０を越えて下水道配管５へ延在する各第２排出口４０、１４０を通って、第２配水管３０の外へと抜ける。

このように、現在の配管又は下水道システムを何ら変更することなく実質的に従来の設備（すなわち便器又は小便便器）の代わりに、容易に取り付けることができる第２オーバーフロー防止配水管を具える改良されたトイレ設備について記載していることが分かる。

上述の改良されたトイレ設備は、本発明の範囲及び意図を越えることなく様々な材料から作ることができ、様々な形状及び大きさで構成されることは関連技術の当業者にとって明らかである。

好適な実施例では、設備は、磁器などのセラミック材から作られる。別の実施例では、プラスチック又は金属などの他の硬い、耐久性の及び防水性の材料で作ることができる。

本発明の一の実施形態では、第２配水管３０は設備の本体部構造１１内に一体的に形成されている。例えば、配水管３０は、磁器で作られた本体部１１の鋳型に直接成型できる。

他の実施例では、しかしながら、第２配水管３０は、設備の構造本体部１１から分離した構成システムにできる。すなわち、製造及び費用に関する考慮事項を簡単にするように、第２配水管３０は、ボウル１２及び本体部１１に取り外し可能に連結してもよい。この代替の好適な実施例では、配水管３０は、金属又はプラスチックパイプなどの従来のパイプ材から部分的に形成できる。

また他の実施例では、第２配水管３０の一部の構成部分を入口３２などの本体部１１に一体的に形成できる一方で、貯留部３４、オーバーフロー配水管３８及び第２排出口４０、１４０などの第２配水管の別の部分は、設備を規定するための本体部１１に連結できる。

さらに他の実施例では、配水管３８及びトラップ３９を本体部１１の外部に設けてもよく、そしてここでは、配水管３８の第１端部が本体部１１を通って入口手段３２に延在して液通し、オーバーフロー配水管３８の反対側の端部は、本体部１１に形成された別の穴を通って、排出口４０、１４０に延在して液通してもよい。

さらに他の実施例では、第２配水管３０は、本体部１１内に形成した開口及び通路内に配置された分離部品として提供でき、本体部１１内に第２配水管３０を隠すのに効果的である。

図１は、本発明の好適な実施形態によるオーバーフロー防止設備の部分的断面側面図である； 図２は、図１に示したオーバーフロー防止設備の部分的断面正面図である； 図３は、図１及び図２に示したオーバーフロー防止設備の底面図である； 図４は、図３に示した４−４の断面図である； 図５は、本発明の代替の実施形態によるオーバーフロー防止設備の部分的断面側面図である； 図６は、本発明の代替の実施形態によるオーバーフロー防止設備の第２配水管の図である；

Claims (28)

1. トイレ設備が取り付けられている面に近接し、この面と平行である孔を有する下水管を具える衛生排出路へ、身体排泄物を流すためのオーバーフロー防止トイレ設備において、当該設備が：
   前記面に取り付けられる構造本体部と；
   前記構造本体部から延在し、流体路を囲む環状の壁を具えるつばと；
   前記下水管に液通し前記つばで終端する第１配水管と；
   前記第１配水管から完全に離れて前記構造本体部を通過し、前気流体路に隣接しているが別に前記つばの環状の壁を通っている第２配水管とを具え、
   前記設備が、所定の高さで水を収容して前記身体排泄物を最初に受ける受けボウルを具え、前記ボウルは、流水出口を具える上側縁部を具えて前記第１配水管に液通しており、前記第２配水管が：
   前記ボウル中に前記縁部より下に且つ前記水の所定の高さより上に形成された少なくとも１の入口穴と；
   前記少なくとも１の入口穴及び前記下水管に液通する排出管とを具えることを特徴とするトイレ設備。
2. 請求項１に記載のトイレ設備において、前記第２配水管がさらに、前記少なくとも１の入口穴に液通する第１端部と、前記排出管に液通する出口穴とを有する貯留部を具えることを特徴とするトイレ設備。
3. 請求項１に記載のトイレ設備において、前記第２配水管の終端部が前記つばを越えて約２分の１インチ延在することを特徴とするトイレ設備。
4. 請求項１に記載のトイレ設備において、前記第２配水管がさらに、下水ガスが前記第２配水管を通ることを防ぐ液体トラップ手段を具えることを特徴とするトイレ設備。
5. 請求項１に記載のトイレ設備において、前記構造本体部が便器の形状であることを特徴とするトイレ設備。
6. 請求項１に記載のトイレ設備において、前記構造本体部が小便便器の形状であることを特徴とするトイレ設備。
7. 請求項１に記載のトイレ設備において、前記第２配水管が前記構造本体部の外部に配置されて、前記下水管に液通するように前記構造本体部に形成されている孔を通っていることを特徴とするトイレ設備。
8. 請求項１に記載のトイレ設備において、前記第２配水管が前記構造本体部内に一体的に形成されていることを特徴とするトイレ設備。
9. 下水排水管に液通するオーバーフロー防止トイレ設備において、前記設備が：
   上側縁部を具えてある一定の水の高さで水を保持する廃棄物受けボウルを具える構造本体部と；
   前記構造本体部から延在し、流体路を囲む環状の壁を具えるつばと；
   前記ボウルに液通する第１配水管であって、前記下水排水管に液通する前記つばで終端する第１配水管と；
   前記ボウルを前記下水排水管に連結する第２配水管とを具え、当該第２配水管が：前記ボウル内に前記縁部と前記ある一定の水の高さの間で配置されている入口手段と、内径約２分の１インチであって前記入口手段に液通し、前記流体路に隣接しているが別に前記つばの環状の壁を通っているオーバーフロー配水管と、前記オーバーフロー配水管に液通して前記下水排水管の中へ延在する排出口と；
   を具え、前記入口手段が、上昇する廃水を前記ボウルから前記オーバーフロー配水管へ流すことができることを特徴とするオーバーフロー防止トイレ設備。
10. 請求項９に記載のオーバーフロー防止トイレ設備において、前記第２配水管がさらに、前記入口手段を前記オーバーフロー配水管に連結する貯留部を具え、前記オーバーフロー配水管に液通する最下部の出口穴と、前記入口手段に液通する複数の受け穴とを具えることを特徴とするオーバーフロー防止トイレ設備。
11. 請求項９に記載のオーバーフロー防止トイレ設備において、前記構造本体部が便器基部であることを特徴とするオーバーフロー防止トイレ設備。
12. 請求項９に記載のオーバーフロー防止トイレ設備において、前記構造本体部が小便便器であることを特徴とするオーバーフロー防止トイレ設備。
13. 請求項９に記載のオーバーフロー防止トイレ設備において、前記第２配水管が前記構造本体部内に一体的に形成されていることを特徴とするオーバーフロー防止トイレ設備。
14. 請求項９に記載のオーバーフロー防止トイレ設備において、前記オーバーフロー配水管が前記構造本体部の外部に設けられており、前記オーバーフロー配水管の第１部分が、前記構造本体部を通って延在して前記入口手段に液通し、前記オーバーフロー配水管の第２部分が、前記構造本体部を通って延在して前記排出口に液通することを特徴とするオーバーフロー防止トイレ設備。
15. 既存の主衛生路を変更することなくトイレ設備のオーバーフローを防止する方法において、当該方法が：
    前記主衛生路に液通する排出口で終端する第１廃棄物処分配水管を具えるトイレ設備を提供するステップと；
    前記トイレ設備から延在し、流体路を囲む環状の壁を有するつばを設けるステップと；
    前記トイレ設備のボウル中に複数の入口穴を形成するステップであって、前記ボウルが当該ボウル中の流水出口より下に且つ前記第１廃棄物処分配水管より上に配置されている入口穴を具えるステップと；
    前記複数の入口穴に液通する第２配水管手段を提供するステップと；
    前記第２配水管手段が、前記流体路に隣接しているが別に前記つばの環状の壁を通っている第２の排出口を通って出るようにするステップと；
    を具え、第１処分配水管が詰まっている場合は、廃水が前記入口穴及び前記第２配水管手段を通って前記主衛生路へ抜けることを特徴とする方法。
16. 請求項１５に記載の方法がさらに、前記複数の入口穴を通るすべての液体をも収集して、前記液体を前記第２配水管手段へ集める貯留部手段を提供するステップを具えることを特徴とする方法。
17. 請求項１５に記載の方法がさらに、前記トイレ設備内に前記第２配水管手段を設けるステップを具えることを特徴とする方法。
18. 請求項１７に記載の方法において、前記トイレ設備内に前記第２配水管手段を設ける前記ステップが、前記トイレ設備内に前記第２配水管を一体的に形成するステップを具えることを特徴とする方法。
19. 請求項１５に記載の方法がさらに：
    前記トイレ設備の外側に前記第２配水管手段を設けるステップと；
    前記第２配水管手段が前記複数の入口穴に液通することができるように前記トイレ設備内に穴を形成するステップと；
    前記第２配水管手段が前記第２排出口に液通することができるように前記トイレ設備内に穴を形成するステップと；
    を具えることを特徴とする方法。
20. 請求項１５に記載の方法において、前記トイレ設備が便器基部であることを特徴とする方法。
21. 請求項１５に記載の方法において、前記トイレ設備が小便便器であることを特徴とする方法。
22. 衛生排出管へ身体排泄物を流すためのオーバーフロー防止トイレ設備において：
    最下部に排泄物出口を有する排泄物を受けるボウルを具える構造本体部と；
    前記構造本体部から延在し、流体路を囲む環状の壁を具えるつばと；
    前記構造本体部に形成され、前記ボウルの排泄物出口と液通している第１配水管入口を具える第１配水管であって、前記つばの流体路で終端しているとともに液通している第１配水管と；
    前記排泄物出口より上で前記ボウルに形成された少なくとも１の入口穴を具える第２配水管であって、前記第１配水管から完全に離れて前記構造本体部を通過し、前記流体路に隣接しているが別に前記つばの環状の壁を通っている第２の排出口を通って出ている第２配水管と；
    を具え、前記つばは、前記第１配水管及び前記第２配水管が、互いに独立して前記衛生排出管と液通するように、前記衛生排出管に連結されていることを特徴とするオーバーフロー防止トイレ設備。
23. 請求項２２に記載のオーバーフロー防止トイレ設備において、前記第２配水管が前記構造本体部内に一体的に形成されていることを特徴とするオーバーフロー防止トイレ設備。
24. 請求項２２に記載のオーバーフロー防止トイレ設備において、前記つばが、前記衛生排出管内に受けられる大きさである円筒形の外側面を具えていることを特徴とするオーバーフロー防止トイレ設備。
25. 請求項２２に記載のオーバーフロー防止トイレ設備において、前記排泄物を受けるボウルが特定の高さの量の流水前の水を収容し、前記少なくとも１の入口穴が前記流水前の水の高さより上に位置することを特徴とするオーバーフロー防止トイレ設備。
26. 請求項２２に記載のオーバーフロー防止トイレ設備において、前記排泄物を受けるボウルが、最上部の縁部を具え、前記少なくとも１の入口穴が前記縁部より下に位置することを特徴とするオーバーフロー防止トイレ設備。
27. 請求項２６に記載のオーバーフロー防止トイレ設備において、前記設備が、流水源に連結されており、前記設備は、流水の一部が前記少なくとも１の入口穴へ流れるように流水するたびに、前記流水が前記排泄物を受けるボウルに沿って流れることを特徴とするオーバーフロー防止トイレ設備。
28. 請求項２５に記載のオーバーフロー防止トイレ設備において、前記構造本体部が便器基部であることを特徴とするオーバーフロー防止トイレ設備。

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