JP5909762B2 - 排水装置 - Google Patents

Description

この発明はシンクを備えた流し台等に適用して好適な排水装置に関する。

通常、流し台等の排水装置は、水受槽の底部の一部を下向きに凹ませて排水用凹部を構成し、水受槽内の水を排水用凹部に流入させ、排水用凹部の底部に形成した排水口から排水するようにしている。
例えば流し台においては、水受槽としてのシンクの底部の一部を下向きに凹ませて排水ボウル（排水用凹部）を構成し、シンク内の水をその排水ボウルに流入させた上、その底部に形成した排水口から外部に排水するようにしている。
一般に流し台の排水ボウル内には、生ごみ等を入れるごみ籠が収容され、そこに保持されるようになっている。

この種の排水用凹部の内面には、栄養分を取り込んで増殖した菌類やその死骸またその代謝物等が堆積することによるヌメリが生じがちである。
このようなヌメリその他の油分等の汚れが付着した状態は非衛生的であり、また悪臭の元となる。

排水用凹部に排水を流入させた上、排水用凹部の排水口から排水する形式の排水装置として、従来種々のものが知られている。
例えば下記特許文献１には「渦巻き排水口」についての発明が示され、そこにおいてヘアキャッチャーを収容する排水用凹部の内部に羽根車を回転可能に設け、排水用凹部に流れ込んだ排水により羽根車を回転させることで渦巻き水流を発生させ、その渦巻き水流にて洗浄を行うようになした点が開示されている。

また下記特許文献２には「水槽底部の排水栓装置」についての発明が示され、そこにおいて排水口を開閉する排水栓の回転軸部から回転羽根を一体回転状態に放射状に延び出させ、排水通路内に流入する排水の作用で回転羽根を勢い良く回転運動させることにより、排水に旋回流を生ぜしめるようになした点が開示されている。

更に下記特許文献３には「遠隔操作式排水栓」についての発明が示され、そこにおいても、特許文献２に開示のものと同様に、排水口を開閉する排水栓の回転軸部から回転羽根を放射状に延び出させ、排水口から排水通路内に流れ込む排水の流れで回転羽根を栓体と一体に回転させるようになした点が開示されている。

これら特許文献に開示のものは、排水用凹部内で回転羽根を回転させるものであるが、何れの場合も排水が速やかに排出されてしまい、排水による洗浄水流を十分に生成させることができない。

特開２００７−１９８１３０号公報 特開平９−２６８６２３号公報 特開平９−３１６９５６号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、排水用凹部内に流れ込んだ排水によって洗浄水流を効果的に生成させ得、排水用凹部内を洗浄することのできる排水装置を提供することを目的としてなされたものである。

而して請求項１のものは、水受槽の底部から下向きに部分的に凹んだ形態の排水用凹部を構成し、該水受槽内の水を該排水用凹部に流入させ、該排水用凹部の底部に形成した排水口から排水する排水装置において、前記排水用凹部の内部には、該排水用凹部の底部から前記排水口に向う排水の流れに、自身の回転による力を該排水口周りで加えて該排水の流れを妨げ且つ押し返す羽根車が設けてあり、該羽根車は、回転軸周りの外周部に、該回転軸の側から外周端に向って延び、前記排水に対して回転方向に当る回転羽根を有し、また内周側に、前記排水口と連通した上下方向に貫通の排水の流出開口を有するものとなしてあることを特徴とする。

請求項２のものは、請求項１において、前記羽根車は、周方向に環状をなす板状部を前記外周部に有しており、該板状部の下面に前記回転羽根が設けられているとともに、該板状部の径方向内側に前記流出開口を有していることを特徴とする。

請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記羽根車は、前記排水用凹部内を前記排水口に向う前記排水の流れの力とは別の動力にて回転駆動されるものであることを特徴とする。

請求項４のものは、請求項３において、前記羽根車は、前記水受槽内に給水を行う給水管内の水の流れの力を前記駆動力として回転駆動されるものであり、該給水管内の給水流路には水の流れの力で回転する水車を設けて、該水車に水車側磁石を一体回転状態に設けるとともに、該水車側磁石に対し隔壁で隔てた位置に前記羽根車と一体回転する羽根車側磁石を設けて、該水車側と該羽根車側とを磁気カップリングさせ、該水車による駆動力を前記羽根車に及ぼして回転駆動するようになしてあることを特徴とする。

請求項５のものは、請求項４において、前記水車が、該水車の回転軸線を中心とした円筒部を有する水車ハウジングに収容してあり、該円筒部に備えた給水の流入口に、該給水の流れを該水車に向けて噴出するノズルが設けてあることを特徴とする。

請求項６のものは、請求項４，５の何れかにおいて、前記水車側磁石及び羽根車側磁石を円盤状に構成し、該水車側磁石と羽根車側磁石とを、上下方向に延在した前記回転軸の軸線方向において盤面が互いに向き合う状態に配置したことを特徴とする。

発明の作用・効果

以上にように本発明では、排水用凹部の内部に設けた羽根車が、詳しくは排水用凹部の底部から排水口に向う排水の流れに、自身の回転による力を排水口周りで加えて排水の流れを妨げ且つ押し返す羽根車が、排水口周りで排水を滞留せしめる。
更にその滞留した排水に対して、自身の回転による遠心力で撹拌作用を及ぼしつつ渦流等の洗浄水流を生ぜしめる。
そしてその洗浄水流によって、排水用凹部の内面等に付着するヌメリに至る前の菌とその栄養分や油分その他の汚れを除去し洗浄する。
また排水用凹部内にごみ籠が収容されている場合には、その洗浄水流をごみ籠の主として下面を含む外面に当ててこれを洗浄する。

これらの作用は、主として羽根車の外周部に備えた回転羽根によって行うが、排水の流れを妨げる作用、排水を押し返す作用、更に排水の滞留水に遠心力を付加する作用が過剰であると、排水用凹部内の排水が水受槽の側まで溢れてしまう。
特に水受槽から排水用凹部内への排水の流入量が多い状況下でこのようなことが生じ易い。
排水ボウルから溢れた排水には汚れが含まれているため、排水用凹部内の排水が水受槽の側まで溢れてしまうといったことは望ましくない。

そこで本発明では、外周部の回転羽根の内側即ち内周側に、排水口と連通した、上下方向に貫通の排水の流出開口を羽根車に備えている。
これにより、排水口周りで排水の滞留水が多量に生成したとき、その過剰分を流出開口を通じ排水口へと流出させることができる。
従って本発明によれば、良好な洗浄水流を発生させるための適正量の滞留水の生成と、良好な排水性能とをバランスさせることができ、排水の滞留水が過剰に生成して、その滞留水が羽根車の回転による遠心力の作用で排水用凹部から水受槽側に溢れてしまうのを防ぐことができる。

本発明では、羽根車の外周部に、周方向に環状をなす板状部を備えておき、その板状部の下面に回転羽根を設けるとともに、板状部の径方向内側に上記の流出開口を形成しておくことができる（請求項２）。
このようにした場合、回転羽根と回転羽根との間の排水は、環状の板状部に遮られて回転羽根と回転羽根との間を上方に抜けることができない。
そのため、羽根車は回転による遠心力の作用を排水に対し押し返し方向に効果的に作用させることができ、排水を径方向外方へと案内して排水口周りに排水の滞留水を良好に生ぜしめることができ、ひいては排水による洗浄水流を良好に生成せしめることができる。
また排水口周りの過剰の滞留水を、板状部の上面の案内作用で円滑に排水口へと導き、排出させることができる。

尚上記羽根車は、回転軸線が排水口の内側で上下向きとなり、少なくとも回転羽根の上端が排水用凹部における底面の排水口周りの縁部よりも上側に位置する状態に設けておくことができる。

本発明において羽根車は、排水用凹部内を排水口に向う排水の流れの力とは別の駆動力にて回転駆動されるものとなしておくことができる（請求項３）。
羽根車を回転させるための駆動力としては様々な駆動力を用い得るが、かかる駆動力として管路の内部を流れる水の流れの力、特に水受槽に給水を行う給水管内の水の流れの力を駆動力として好適に用いることができる。

この場合において給水流路には、水の流れの力で回転する水車を設けて、水車に水車側磁石を一体回転状態に設けるとともに、水車側磁石に対し隔壁で隔てた位置に羽根車と一体回転する羽根車側磁石を設けて、水車側と羽根車側とを磁気カップリングさせ、水車による駆動力を羽根車に及ぼして回転駆動するようになしておくことができる（請求項４）。
このようにすれば、水の流れの力を羽根車回転のための駆動力として用い得て、かかる羽根車を強制的に回転駆動でき、これにより排水用凹部内に強い洗浄水流を生ぜしめ得て、排水用凹部内を効果高く洗浄することができる。

更にこの場合において、水車の回転軸線を中心とした円筒部を有する水車ハウジングに水車を収容し、そしてその円筒部に備えた給水の流入口に、給水の流れを水車に向けて噴出するノズルを設けておくことができる（請求項５）。
このようにすれば、流入口を通じて水車ハウジング内に流入する給水の流れの流速を速め、水車の回転及びこれと一体回転する羽根車の回転の速度を速め、排水用凹部内で洗浄水流を効率的に生成させることができる。

次に請求項６のものは、水車側磁石と羽根車側磁石とを円盤状に構成し、そしてそれら水車側磁石と羽根車側磁石とを、上下方向に延在した回転軸の軸線方向において盤面が互いに向き合う状態に対向して配置したものである。
ここで円盤状とは、その中心部若しくは他の部位に貫通の開口を含むもの及び含まないものの両方とを含む。

水受槽内に給水を行う給水流路の水の流れの力で水車を回して羽根車を回転させる排水装置では、給水の流量（瞬間流量）が多くなると、排水用凹部内に流入する排水の流量が多くなると同時に、水車の回転速度が増大し、これに伴って排水用凹部内での羽根車の回転速度が速まる。
その結果、排水用凹部内での滞留水の増大と、洗浄水流の勢いの増大とが生じ、その程度が一定の限界を超えると、羽根車に備えた上記の流出開口からの排水流出にも拘らず、排水用凹部内の排水が水受槽側に溢れてしまう恐れが生ずる。

この場合、羽根車が排水用凹部内の排水を水受槽側に溢出させる限界の回転数に達する以前に、水車側磁石と羽根車側磁石との磁気的な連結（磁気カップリング）を切り、水車から羽根車への動力伝達を遮断して水車側磁石を空回りさせることで、水受槽側への排水用凹部内の排水の溢出（逆流）を確実に防ぐことができる。

請求項６はこれを狙いとして、水車側磁石と羽根車側磁石とを円盤状に構成して、それらを回転軸の軸線方向に対向状態に配置したもので、水車側磁石及び羽根車側磁石をこのように構成し且つ配置した場合、水車側磁石と羽根車側磁石との磁気的な吸着力を比較的弱く設定することができ、羽根車側磁石が限界回転数に到る前の段階で、羽根車に作用する負荷抵抗の増大を利用して水車側磁石と羽根車側磁石との磁気的な連結を切り易い。

詳しくは、羽根車側磁石が限界回転数（回転速度）に達する以前の設定回転数に達したところで、羽根車側磁石の水車側磁石に対する回転の同期を失わせ、脱調停止させるように磁気的な吸着力の強度をチューニングし易い。
而して羽根車側磁石を脱調停止させることで、羽根車側磁石の過回転による水受槽側への排水溢れを未然に防ぐことができる。

本発明の一実施形態である排水装置を含むシンクと周辺部を示した図である。 図１の排水装置の要部断面図である。 図２の排水ボウル及びその周辺部を拡大して示した断面図である。 図２の水車ユニット及びその周辺部を拡大して示した断面図である。 同実施形態における羽根車を示した図である。 同実施形態の作用説明図である。 本発明の他の実施形態の要部断面図である。 図７の排水ボウル及びその周辺部を拡大して示した断面図である。 図８の排水ボウル底部を更に拡大して示した断面図である。 図７の水車ユニット及びその周辺部を拡大して示した断面図である。 同実施形態の回転軸と外筒との嵌合部分を分解して示した図である。 同実施形態の水車ユニットを分解して示した図である。 図１０のイーイ断面図である。 同実施形態のノズルの形状を示した図である。 同実施形態の効果を説明する模式図である。 図１５とは異なる効果を説明する模式図である。 同実施形態に対する比較例を示した図である。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は流し台（図示省略）に備えられたシンク（水受槽）で、このシンク１０に流し台水栓（以下単に水栓とする）１２が設けられている。ここで水栓１２はシングルレバー式の混合水栓である。
水栓１２は、シンク１０の頂面から起立する水栓本体１４と、水栓本体１４からシンク１０の中央側に向かって延び出した吐水管１６とを有している。吐水管１６の先端には吐水口１８が備えられている。
また水栓本体１４の内部には、水と湯とを混合する混合部が備えられている。

２０はレバーハンドルで、このレバーハンドル２０の操作により吐水口１８からの吐水と止水及び吐水の流量調節、更に吐水の温度調節が行われる。
水栓１２には、水，湯をそれぞれ給水する１次側の給水管２２が接続されている（図では一方の給水管２２のみ示され、他方の給水管２２は図示省略されている）。
２４は水栓１２の混合部からの水を吐水口１８に導く給水流路を内側に形成する２次側の給水管で、この給水管２４に後述の水車ユニット２５が接続されている。

図中２４Ａは、混合弁から出た水を水車ユニット２５に流入させる入側の給水管、２４Ｂは水車ユニット２５から流出した水を吐水口１８側に導く出側の給水管で、それぞれの一端部が水車ユニット２５の後述の水車ハウジング２６に接続されている。

図２において、３２はシンク１０の底部３０から下向きに部分的に凹んだ形態で構成された排水用凹部としての排水ボウルである。
この排水ボウル３２の下側には排水トラップ３４が設けられている。
排水ボウル３２は、上端に径方向外方に環状に張り出したフランジ部３８を有しており、そのフランジ部３８を、シンク１０における底部３０の開口４０縁部に掛止させる状態に底部３０に取り付けられている。

４２は、排水ボウル３２内部に収容された、生ごみ等を入れるごみ籠で、上端部に周方向にリング状をなす枠部（ここでは断面Ｌ字状をなしている）４３を有しており、この枠部４３を排水ボウル３２の環状の段付部４４に掛止させる状態に、排水ボウル３２内部に保持されている。
ここでごみ籠４２は、枠部４３を除くほぼ全体がメッシュにて構成されている。

排水トラップ３４は、トラップ本体をなす外筒３６と、その内側に上側から下向きに挿入された内筒４６とを有しており、それら外筒３６と内筒４６とによって下部に封水４８を保持している。
排水トラップ３４は、封水４８を保持することによって排水管５０の側からシンク１０内への臭気の逆流を防止する。

外筒３６には、その上部に排水口（第２の排水口）５８が横向きに設けられており、この排水口５８から円筒形状の接続管５２が突き出している。
接続管５２の内部には排水管５０の端部が内嵌状態に嵌合されており、それら接続管５２と排水管５０とが、それぞれに形成されたフランジ部５４を重ね合せ状態で挟持するクリップ５６にて抜止状態に接続されている。
ここで内筒４６は、上端と下端とが開口形状とされており、シンク１０からの排水は、内筒４６の上端の開口から内筒４６内に流入して流下し、そしてその下端の開口から、内筒４６と外筒３６との間に流出して、外筒３６の上記横向きの排水口５８から排水管５０へと流出し、外部に排出される。

図３に示すように、上記排水ボウル３２は円形の周壁部５９と、底部６０とを有している。
底部６０には、その中心部に開口が形成されており、その開口の内側に上記の内筒４６の上端部が配置されている。
この内筒４６の上端の開口は、排水ボウル３２における排水口６２となるもので、排水ボウル３２内の排水はこの排水口６２を通じて下方に排出される。
排水ボウル３２の開口の縁部には、径方向内向きの環状のフランジ部６４が設けられており、そのフランジ部６４に対して、外筒３６の上端部と内筒４６の上端部とが取り付けられている。

６６，６８は、内筒４６の上端部及び外筒３６の上端部を排水ボウル３２のフランジ部６４に取り付けるためのトラップ取付部材（以下単に取付部材とする）で、何れも円形のリング状をなしている。
これら取付部材６６，６８はフランジ部７０，７２を有しており、それらフランジ部７０，７２にて排水ボウル３２のフランジ部６４をシール部材１５８を介し上下両側から挟み込む状態に、取付部材６６の外周面の雄ねじと、取付部材６８の内周面の雌ねじとのねじ結合で、排水ボウル３２のフランジ部６４に固定されている。

そして取付部材６６に対して、内筒４６の上端部が内嵌状態に嵌合された上で、内筒４６の上端の掛止部７４を、取付部材６６の内面の段付部に掛止される状態に、内筒４６が取付部材６６，６８を介して排水ボウル３２のフランジ部６４に取り付けられ、保持されている。
尚、内筒４６は取付部材６６に対して、図中上側から下向きに差し込まれることで、取付部材６６に取り付けられ、保持される。

一方外筒３６は、その上端部が取付部材６８の円筒状の嵌合部７６に対して内嵌状態に嵌合された上、それぞれに設けられたフランジ部７８が互いに重ね合せ状態でクリップ８０により挟持されることで、取付部材６８に取り付けられ、保持されている。

尚、内筒４６の上端部からは径方向内方にアーム８２が延び出しており、その内端部において、後述の回転軸８６を回転可能に嵌入させてこれを径方向に支持する円筒状の支持部８４を構成している。
図２に示しているように、内筒４６の下端部からも同様にアーム８２が径方向内方に延び出しており、その内端部において、回転軸８６を回転可能に嵌入させてこれを径方向に支持する円筒状の支持部８４を構成している。

ここで回転軸８６は、排水口６２の内側の中心位置に且つ上下向きに配置されており、排水ボウル３２の内部に設けられた羽根車８８が、その上端部に一体回転状態に連結されている。
羽根車８８の具体的構成や配置位置及び作用については後述する。

図４に示しているように、回転軸８６の下端には有底の円筒部９０が設けられており、その円筒部９０の下側に円筒状の磁石９２が取り付けられている。
ここで磁石９２は、上記の羽根車８８と一体に回転する羽根車側磁石となる。
この円筒部９０の上底部には、回転軸８６から放射方向に直線状に延びる形状の回転羽根９４が、一体回転状態に設けられている。
ここで回転羽根９４は、封水４８に回転力を与えて、封水４８に渦流を洗浄水流として生ぜしめる働きを有する。

上記外筒３６は下端部に開口９６を有しており、その開口９６がキャップ９８にて閉鎖されている。
キャップ９８は、外筒３６の開口９６周りに形成された円筒部１００に対して外嵌状態に嵌合されている。
このキャップ９８には、円筒状の凹部１０２が設けられており、その凹部１０２内に、上記の円筒部９０の下部が磁石９２とともに回転可能に収容されている。
尚、キャップ９８にはその中心部において上向きに突出する支持軸１０４が設けられており、その支持軸１０４によって回転軸８６を回転可能に上向きに支持している。

キャップ９８の下側には、上記の水車ユニット２５が配置されており、その水車ユニット２５の水車ハウジング２６が、キャップ９８に対してクリップ１０６にて取り付けられている。
詳しくは、キャップ９８と水車ハウジング２６とのそれぞれに設けられたフランジ部１０８を重ね合せ状態で挟持するクリップ１０６にて、水車ハウジング２６がキャップ９８に取り付けられている。

水車ハウジング２６は、上端が開口した形状のハウジング本体２６Ａと、その上端の開口を閉鎖する蓋体２６Ｂとで構成されている。
ハウジング本体２６Ａは、後述の水車１１０の回転軸線を中心とした、水車ハウジング２６の外周壁を構成する円筒部１４４と、下底部１４６とを有している。
一方蓋体２６Ｂは、上底部１４７と、上底部１４７の外周端から立ち上る円筒状の立上り部１４８とを有しており、その立上り部１４８において、上記のクリップ１０６にてキャップ９８に取り付けられている。
この蓋体２６Ｂの上底部１４７には、有底の円筒形状をなす凹み部１５０が図中下向きに設けられており、その凹み部１５０の内側の凹所に上記の磁石９２がキャップ９８の一部とともに収容されている。

水車ハウジング２６の内部には水車１１０が回転可能に収容されている。
水車１１０は、底部１１８と円筒部１５２とを備えた本体部１１４を有しており、その円筒部１５２に、即ち水車１１０における外周部に羽根１１２が設けられている。また本体部１１４には、円筒状の磁石１１６が設けられている。ここで磁石１１６は周方向に沿ってＮ極とＳ極とを交互に有している（この点は上記の磁石９２についても同様）。
磁石１１６は水車側磁石となるもので、この磁石１１６に対して、上記の羽根車側磁石となる磁石９２が、給水流路の一部を形成する水車ハウジング２６及び上記のキャップ９８を隔壁として、その内側位置に同心状に配置され、径方向に対向せしめられている。

即ちこれら磁石１１６，９２によって水車１１０と回転軸８６、即ち上記の羽根車８８とが磁気カップリングされている。そしてその磁気カップリングにより、水車１１０の回転の力が回転軸８６を経て排水ボウル３２内の上記の羽根車８８に伝えられ、羽根車８８が水車１１０と一体に排水ボウル３２内で回転せしめられる。
つまり水栓１２の混合部から吐水口１８までの給水流路の水の流れの力を駆動力として、羽根車８８が排水ボウル３２内で強制的に回転駆動せしめられる。
水車１１０は、底部１１８の中心部から上下方向に突出する回転軸１２０を有しており、その回転軸１２０の下端部と上端部とが、水車ハウジング２６に設けられた軸受部１２２，１２４にて回転可能に支持されている。

水車ハウジング２６の上記の円筒部１４４には、流入口１２６と流出口１２８とが設けられており、図１に示した入側の給水管２４Ａからの水は、この流入口１２６から水車ハウジング２６内に流入して、その流れを水車１１０の羽根１１２に対して水車１１０を一定方向に回転させる向きに当て、これを回転させる。
そして水車１１０を通過した水が流出口１２８から流出する。
流出した水は、出側の給水管２４Ｂにて水栓１２の吐水口１８へと導かれ、そして吐水口１８からシンク１０内に吐水される。即ちシンク１０内に水栓１２からの水として給水される。

排水ボウル３２の内部に配置された上記の羽根車８８は、図５に示しているように中心部にハブ１３０を、外周部に円形のドーナツ環状の板状部１３２を有しており、それらの間に上記の排水口６２に連通した、上下方向に貫通の排水の流出開口１３４を形成している。
ここで中心部のハブ１３０と外周部の板状部１３２とは、複数のアーム１３６にて繋がれている。

外周部の環状の板状部１３２は、図５（Ｂ）に示しているように中心側から外周側に向って上向きに傾斜した形状をなしている。そしてその板状部１３２の下面から垂下する状態に、側面形状及び正面形状が３角形状をなす板状の回転羽根１３８が、周方向に沿って一定間隔ごとに複数設けられている。
ここで回転羽根１３８は、羽根車８８の中心側から放射方向に、即ち回転軸線を中心とする、回転軸線周りの円に対する法線方向に直線状に延びる形状とされている。
尚、板状部１３２の内周側の付根部は、全周に亘り板状部１３２の他部よりも厚肉に構成されており、その厚肉部１４０が、図５（Ｃ）に示しているようにアーム１３６とともに下向きに突出せしめられている。

上記ハブ１３０は、これら厚肉部１４０よりも更に下向きに突出せしめられている。
このハブ１３０には、図５（Ｂ）に示しているように下向きに開口した嵌込孔１４２が設けられている。嵌込孔１４２は多角形状、ここでは６角形状をなしており、そこに上記の断面円形状の回転軸８６の上端部の多角形状部（ここでは６角形状）が嵌合され、羽根車８８が回転軸８６と一体に回転せしめられるようになっている。

図２及び図３に示しているように、羽根車８８は排水ボウル３２における排水口６２の真上位置に配置されており、そして羽根車８８に備えられた複数の回転羽根１３８のそれぞれが、排水ボウル３２における底部６０の上面（底面）、詳しくは底面における排水口６２周りの縁部６０ａよりも全体的に上側に位置せしめられている。

この実施形態では、使用者が水栓１２のレバーハンドル２０を操作して吐水口１８から吐水し水作業を行うと、吐水口１８から吐水された水即ち給水された水はシンク１０にて受けられて、シンク１０の底部３０から図６に示しているように排水ボウル３２の内部へと排水される。

このときシンク１０の底部３０を流れた水（排水）は、排水ボウル３２の内部に流入して、その底部６０へと至る。
底部６０に至った排水は、その底部６０に沿って排水口６２に向う流れとなり、その流れが排水口６２周りの全周から排水口６２に向って求心方向に流れ込もうとする（その際に排水の流れは排水口６２周りの全周から排水口６２に向う求心方向の流れとなるために、その流れは羽根車８８を特定の一方向に回転させる力としては働かない）。

このとき排水ボウル３２内の羽根車８８は、給水管２４内の水の流れの力を駆動力として既に強制的に回転駆動されている。
そのため排水ボウル３２内の排水が底部６０に沿って排水口６２に流れ込もうとしたときに、強制駆動で回転する羽根車８８の回転羽根１３８が、その排水の流れに対して回転方向に当り、排水口６２に向う排水の流れの抵抗となって排水口６２への流入を妨げ、抑制する。

羽根車８８は、回転羽根１３８によってその流れの抵抗体となるのみならず、自身の回転による遠心力を排水の流れに作用させて、図６に示しているように排水を排水口６２から遠ざかる方向に押し返し、その作用によって排水口６２周りに排水を滞留させる。
のみならず羽根車８８は、回転羽根１３８によってその滞留水に対し遠心力を働かせることで、撹拌作用を及ぼしつつ渦流等の洗浄水流を生成せしめる。

このとき、本実施形態では羽根車８８の外周部に、周方向に環状をなす板状部１３２を備えて、その板状部１３２の下面に回転羽根１３８を設けているため、回転羽根１３８と回転羽根１３８との間の排水は、環状の板状部１３２に遮られて回転羽根１３８と回転羽根１３８との間を上方に抜けることができず、かかる排水に対して羽根車８８の回転による遠心力が効果的に作用せしめられ、排水口６２周りに排水の滞留水が良好に生ぜしめられるとともに、排水による洗浄水流が良好に生成せしめられる。

生成した洗浄水流は排水ボウル３２の内面に勢い良く当って、その内面に付着するヌメリに至る前の菌とその栄養分や油分その他の汚れを除去し、排水ボウル３２の内面を洗浄する。
併せて発生した洗浄水流はごみ籠４２の外面、主としてその下面に当って、そこに付着した汚れを併せて除去し、洗浄作用する。

洗浄後の水は、その後その一部が羽根車８８の回転継続中に排水口６２を経て排水トラップ３４内に流入し、或いは水栓１２からの給水停止によってその全体が排水口６２から排水トラップ３４へと流入し、更に続いて横向きの排水口５８から排水管５０内に流れ出て、排水管５０を通じ外部に排出される。

尚羽根車８８、即ち回転羽根１３８による排水の押し返しの量が過剰になると、押し返された排水が排水ボウル３２からシンク１０の底部３０側に溢れてしまう恐れがあるが、本実施形態では滞留水が多量になったときには、その過剰な滞留水が羽根車８８の流出開口１３４を通じて排水口６２内に流出でき（このとき滞留水は羽根車８８における外周部の板状部１３２の上面の案内作用で流出開口１３４に円滑に導かれ、排水口６２内に流出する）、羽根車８８周りに過剰な滞留水が生じて、その排水が羽根車８８による遠心力の作用でシンク１０の底部３０側に溢れる現象を防ぐことができる。

以上のように本実施形態では、外周部の回転羽根８８の内側即ち内周側に、排水口６２と連通した、上下方向に貫通の排水の流出開口１３４を羽根車８８に備えているため、排水口６２周りで排水の滞留水が多量に生成したとき、その過剰分を流出開口１３４を通じ排水口６２へと流出することができる。
これにより良好な洗浄水流を発生させるための適正量の滞留水の生成と、良好な排水性能とをバランスさせることができ、排水ボウル３２内を良好に洗浄しつつ過剰に生成した排水の滞留水が羽根車８８の回転による遠心力の作用でシンク１０側に溢れてしまうのを防ぐことができる。

本実施形態では、吐水口１８から吐水を行うと羽根車８８が回転して自動的に排水ボウル３２内を洗浄する。
従って使用者は排水ボウル３２内を洗浄するための特別の操作を行う必要は無いので、洗浄のために手間を要するといったことが無く、洗浄のための負担は使用者には掛からない。
即ち本実施形態では、使用者が洗浄をしようとする意識をもたなくても、水栓を使用すれば自動的に回転羽根１３８が回って排水ボウル３２内が洗浄される。

また本実施形態では、シンク１０で水栓１２を用いて水作業をすると、その排水自体が洗浄水流となって排水ボウル３２内を洗浄するため、上水を洗浄のみのためにだけ吐水する場合と比べて節水を図ることができる。

図７〜図１４は、本発明の他の実施形態を示している。
この実施形態において、排水ボウル３２は、図８に示しているように上端の径方向外方に環状に張り出したフランジ部３８において、シール部材１５３，１５４を介し一対のボウル取付部材１５６，１５７にてシンク１０の底部３０に取り付けられている。
詳しくは、ボウル取付部材１５６と１５７とには挟持部１６０と１６２とが設けられており、ボウル取付部材１５７の外周面の雄ねじと、ボウル取付部材１５６の内周面の雌ねじとのねじ結合により、排水ボウル３２のフランジ部３８が、シンク１０側のフランジ部１５９とともに一対の挟持部１６０，１６２にて上下両側から挟持される状態に、排水ボウル３２がシンク１０側のフランジ部１５９に固定され、取り付けられている。

この排水ボウル３２の内部には、ごみ籠４２が保持されている。またこのごみ籠４２の下側において羽根車８８が回転可能に設けられている。
尚この実施形態において、ごみ籠４２の断面略４角形状をなす枠部４３には、ごみ籠４２の中心側に突出した板状の把手１６３が設けられており、またこの実施形態において、ごみ籠４２は枠部４３を除いた全体が、多数の貫通の通水孔を分散形成して成るパンチングメタルから成っている。

更にこの実施形態において、ごみ籠４２の底部１６４には、その一部を部分的に上向きに凹曲させて成る凹曲部１６８が設けられている。
凹曲部１６８は、排水ボウル３２内で羽根車８８周りに多量の滞留水が生じたときに、過剰の滞留水を排水し易くするために、即ち排水性能を高めるべく設けられている。
図７に示しているように、排水ボウル３２の下側には排水トラップ３４が設けられている。
排水トラップ３４の構成は基本的に上記実施形態と同様である。

この実施形態では、図７及び図８に示しているように排水ボウル３２の底部６０の開口が、平面視において中心から偏心した位置に設けられており、その開口の内側に上記の内筒４６の上端部が配置されている。
即ちこの実施形態において、排水ボウル３２の排水口６２は、底部６０の中心から偏心した位置に配置されている。

図９にも示しているように、排水ボウル３２の下端の開口の縁部には、径方向内向きの環状のフランジ部６４が設けられており、そしてそのフランジ部６４に対して、外筒３６の上端部と内筒４６の上端部とが取り付けられている。その取付構造もまた、基本的に上記実施形態と同様である。

尚内筒４６は、上記実施形態と同様に取付部材６６に対して図中上側から下向きに差し込まれることで、取付部材６６に取り付けられて保持される。
より詳しくは、ここでは取付部材６６の内周面には１８０°異なった位置のそれぞれに突起１７０が、また内筒４６の外周面には対応する螺旋状の凹条１７２が設けられている。

内筒４６を取り付けるに際しては、取付部材６６の突起１７０と内筒４６の凹条１７２の下端の開口とを嵌め合せ、封水筒４６を回転させてねじ込み操作する。
すると内筒４６が、突起１７０と凹条１７２との案内作用で図中下向きに移動する。そして最終的に上端の係止部７４が、取付部材６６の段付部に当り係止することで、内筒４６が取付部材６６に対して軸方向に位置決状態で取り付けられる。

この実施形態では、図７にも示しているように内筒４６の上端部にのみアーム８２が設けられており、その内端部において、回転軸８６を回転可能に嵌入させて、これを径方向に支持する円筒状の支持部８４を構成している。
断面円形をなす回転軸８６は、その上端部が多角形状をなす係合軸部１７６とされており、この係合軸部１７６が、羽根車８８における上記の嵌込孔１４２の奥部の、対応する多角形状の係合孔１７４に嵌め合されて係合しており、それらの係合作用で羽根車８８が回転軸８６と一体に回転するようになっている。

図１０に示しているように、回転軸８６の下端部には羽根車８８側磁石１７８が、取付部材１８０にて取り付けられている。
この実施形態において、磁石１７８は中心部に貫通の開口を有する円盤状のもので、その中心軸線を回転軸８６の中心軸線に合致させる状態に配置されている。即ちその盤面を上下方向に向けて配置されている。

取付部材１８０は、下端が開口した形状の本体部１８２と、その下端の開口を閉鎖する蓋部１８４とを有している。
上記磁石１７８は、これら本体部１８２と蓋部１８４とにより挟持され、かかる取付部材１８０を介し回転軸８６に一体回転状態に取り付けられている。
取付部材１８０は、中心部に円形の嵌合孔１８８を有しており、そこにリング状の軸受部材１９０が装着されている。

この実施形態において、外筒３６は下端が底部１９２にて閉鎖されている。
底部１９２には、図１１にも示しているようにその中心部に上向きに突出する支持軸１９４が設けられている。
そしてその支持軸１９４に対して取付部材１８０が、上記の嵌合孔１８８において軸受部材１９０を介し嵌め合わされており、この取付部材１８０を介し上記の回転軸８６が支持軸１９４により回転可能に支持されている。

外筒３６の下端部には、円筒状をなす外嵌合部１９６が下向きに突出形成されている。
一方外筒３６の下側に配置された水車ユニット２５における水車ハウジング２６には、上端部に内嵌合部１９８が設けられており、その内嵌合部１９８が外嵌合部１９６に内嵌状態に嵌合されている。
そしてその嵌合状態で水車ハウジング２６が、取付部材２００にて外筒３６に取り付けられている。

水車ハウジング２５は、その外周壁をなす、水車１１０の回転軸線を中心とした円筒部２０２と、下底部２０４とを有し、上端が開口した形状のハウジング本体２６Ａ、及び上底部２０６を有し、ハウジング本体２６Ａの上端の開口を閉鎖する蓋体２６Ｂにて構成されている。
ここでハウジング本体２６Ａと蓋体２６Ｂとはねじ結合されて組み付けられている。

この水車ハウジング２６の内部に収容された水車１１０は、互いに別体をなす下側の第１部材２０８と、上側の第２部材２１０とを組み付けて構成してある。
この水車１１０の内部には、水車側磁石となる磁石２１４が組み込まれている。
ここで水車１１０側磁石２１４は、下側の第１部材２０８と上側の第２部材２１０とによって、上下方向に挟持される状態に水車１１０内部に組み込まれている。

水車１１０側磁石２１４もまた、中心部に貫通の開口を有する円盤状のもので、中心軸線を回転軸８６の中心軸線に合致させる状態に配置されており、かかる磁石２１４が、給水流路の一部を形成する水車ハウジング２６及び上記の外筒３６の底部１９２を隔壁として、その上側位置に配置された羽根車８８側磁石１７８に対して上下に対向せしめられている。
即ち回転軸８６の軸線方向において、羽根車８８側磁石１７８と水車１１０側磁石２１４とが所定の距離を隔てて盤面を向き合わせる状態に対向配置されている。
そしてそれら磁石１７８，２１４の磁気カップリングにより、水車１１０の回転の力が回転軸８６を経て排水ボウル３２内の上記の羽根車８８に伝えられ、羽根車８８が水車１１０と一体に排水ボウル３２内で回転せしめられる。

水車１１０は、図１２にも示しているように第１部材２０８の下面から下向きに突出する複数の羽根２１２を周方向に沿って複数有している。
水車１１０は、その中心部に円筒部２１５と軸部２１６とを有しており、それら円筒部２１５，軸部２１６において、水車ハウジング２６の対応する軸部２１８，円筒部２２０によりそれぞれリング状の軸受部材１９０を介し回転可能に支持されている。尚図１０において、２３６は水抜栓である。

図１３に示しているように、水車ハウジング２６の円筒部２０２に設けられた給水の流入口１２６及び流出口１２８は、それぞれが円筒部２０２の円形の内周面に対して、その接線方向と同方向を向くように、詳しくは流入口１２６，流出口１２８直近の下流部位，上流部位の接線方向と同方向を向くように配向されている。
本実施形態では、その流入口１２６の内部に、水車ハウジング２６とは別体をなすノズル２２２が組み込んである。
ノズル２２２は、給水の流速を速めて水車１１０に、具体的には水車１１０の羽根２１２に向けて噴出するもので、このようなノズル２２２を流入口１２６に組み込んでおくことで、水車１１０の回転速度を速め、これにより排水ボウル３２内での羽根車８８の回転速度を速めて、羽根車８８により洗浄水流を効率的に生成させることができる。そしてそのことによって、排水ボウル３２内の洗浄効率を高めることができる。

図１４は、ノズル２２２の形状を具体的に示している。
図に示しているようにノズル２２２は、円筒状の本体２２６の基端にフランジ部２２８を有しており、また本体２２６の内側にノズル孔２３０を備えている。
図に示しているようにノズル２２２は、先端面２３８が斜めにカットされた形状とされている。より詳しくは、ノズル孔２３０の先端の開口２３２にて形成される開口面２３８ｂ、及び円筒状の本体２２６の先端面２３８ａを含む先端面２３８全体が、水車ハウジング２６における円筒部２０２の内周面と同じ曲率で湾曲する円弧形状の面（円弧面）とされている。
そしてノズル２２２は、円弧形状をなす先端面２３８を円筒部２０２の内周面に合致させる状態に（円筒部２０２の内周面Ｐの延長上に先端面２３８が位置する状態に）、流入口１２６内部に向きを定めて組み込まれている。

尚、ノズル２２２は中心軸線周りの位置がずれると、円弧面をなす先端面２３８が円筒部２０２の内周面Ｐと合致しなくなることから、ノズル２２２には位置決めのための凸部２３１が設けてある。
一方流入口１２６の内部には、図１２に示しているように対応する位置決用の凹部２３４が設けられており、この凹部２３４に凸部２３１を嵌め合せるようにしてノズル２２２を組み込むことで、ノズル２２２を正しく位置決めした状態で流入口１２６に組み込むことができる。

流入口１２６に組み込むノズル２２２を上記のような形状としておくことで、ノズル孔２３０の先端の開口２３２を可及的に水車１１０に近くに位置させることができ、開口２３２からの噴出流をできるだけ拡散させないで水車１１０の羽根２１２に至近位置から当てることができ、効率的に水車１１０の回転速度を速めることができる。

例えばノズル２２２の形状を、図１７の比較例図に示すノズル２２２Ａ-１や２２２Ａ-２のように、先端面全体が軸直角方向の面をなす形状とした場合、図１７（Ｂ）に示すようにノズル２２２の開口２３２Ａからの噴出流が、水車１１０の羽根２１２に当る前に拡散してしまい、勢いが減じた状態で羽根２１２に当ってしまう。この場合、噴出流のエネルギーを効率的に水車１１０に及ぼすことができない。

これに対し本実施形態のノズル２２２では、図１３に示すようにノズル孔２３０の先端の開口２３２からの噴出流を、できるだけ拡散させることなく羽根２１２に当てることができ、効率高く水車１１０の回転エネルギーとして加えることができる。
尚、場合によってノズル孔２３０の先端の開口２３２にて形成される開口面２３８ｂだけを円弧面となしておくこともできる。

この実施形態ではまた、流出口１２８の内部の孔径Ｄが、ノズル２２２におけるノズル孔２３０の孔径ｄよりも大きくしてある。
このようにすることで、流入口１２６から水車ハウジング２６内に流入した水が流出口１２８から抜け易くなり、水車ハウジング２６内に流入した水が長く滞留して、これが水車１１０の回転抵抗となってしまうのを防ぐことができる。

流入口１２６に組み込んだ上記のノズル２２２は、給水の流れの流速を高めて水車１１０に当てる働きの他に、水車ハウジング２６と別体に構成されていることによって次のような働きを有する。
以下これを具体的に説明する。
この実施形態では、給水の流量が多くなると、排水ボウル３２内に流入する排水の流量が多くなると同時に、水車１１０の回転速度が増大し、これに伴って排水ボウル３２内での羽根車８８の回転速度が速まる。
その結果、排水ボウル３２内での滞留水の増大と、洗浄水流の勢いの増大とが生じ、その程度が一定の限界を超えると、羽根車８８に設けた流出開口１３４からの排水流出（排出）にも拘らず排水ボウル３２内の排水がシンク１０側に溢れてしまう恐れが生ずる。

この場合、羽根車８８が排水ボウル３２内の排水をシンク１０側に溢出させる限界の回転数に達する以前に、水車１１０側磁石２１４と羽根車８８側磁石１７８との磁気的な連結（磁気カップリング）を切り、水車１１０から羽根車８８への動力伝達を遮断することで、シンク１０側への排水ボウル３２内の排水の溢出（逆流）を防ぐことができる。

この実施形態ではこれを狙いとして、水車１１０側磁石２１４と羽根車８８側磁石１７８とを円盤状に構成して、それらを回転軸８６の軸線方向に上下方向に対向状態に配置しており、このようにすることで、例えば上記第１の実施形態に示すように水車１１０側磁石１１６と羽根車８８側磁石９２とを円筒状に構成して、それぞれを径方向に対向配置した場合に比べて、対向面の面積が小となることにより水車１１０側磁石２１４と羽根車８８側磁石１７８との磁気的な吸引力を比較的弱く設定することができ、羽根車８８側磁石１７８が限界回転数に到る前の段階で、羽根車８８に作用する負荷抵抗の増大を利用して、水車１１０側磁石２１４と羽根車８８側磁石１７８との磁気的な連結を切り易い。

詳しくは、羽根車８８側磁石１７８が限界回転数（回転速度）に達する以前の設定回転数に達したところで、羽根車８８側磁石１７８の、水車１１０側磁石２１４に対する回転の同期を失わせて、これを脱調停止させるように、磁気的な吸引力の強度をチューニングし易い。
そしてこれにより、羽根車８８側磁石１７８の過回転によるシンク１０側への排水溢れを未然に防ぐことができる。

ここにおいて水車ハウジング２６とは別体をなす上記ノズル２２２は、ノズル孔２３０の孔径ｄの異なったものと交換することで、同一の給水の流量の下でも水車１１０及び羽根車８８の回転数を異ならせ、そのことで給水量増大時における脱調停止の時期を異ならせ、制御する脱調制御手段としての働きも有する。

図１５はこれを模式的に示している。
図中横軸は給水流量，縦軸は水車１１０及び羽根車８８の回転数で、図中に示したＸは、羽根車８８側磁石１７８が脱調停止する回転数を、またＹは洗浄効果を発揮し始める羽根車８８の回転数をそれぞれ示している。
またＡは、ノズル孔２３０の孔径の小さいノズル２２２を用いた場合の給水流量と回転数との関係を、Ｂはノズル孔２３０の孔径の大きなノズル２２２を用いたときの給水流量と回転数との関係を示している。

図のＡ，Ｂに示しているように、何れの場合にも給水流量が増加するのに伴って、水車１１０及び羽根車８８の回転数は増大する。そしてその回転数がＹを超えたところで、羽根車８８の回転による洗浄効果が生じ、更に回転数がＸに到ると、そこで羽根車８８側磁石１７８が脱調してそこで回転停止する。
図のＡで示しているように、孔径の小さなノズル２２２を用いた場合には、流量の比較的僅かな増加で回転数が高まり、従って比較的早い時期から（給水流量が少ない段階で）洗浄効果が生じるとともに、羽根車８８が回転数Ｙに到って脱調停止する際の給水流量もＢで示す場合に比べて相対的に小量である。
一方孔径の大きなノズル２２２を用いた場合には、給水の噴出流の流速が孔径の小さなノズル２２２を用いた場合に比べてそれほど速くならないために、Ａに示す場合に比べて洗浄効果の生じるのが遅くなり、また脱調停止の際の給水流量も大となる。

このように孔径の小さなノズル２２２を用いた場合には、Ａに示すように給水流量を増加したときに早い段階で羽根車８８の回転による洗浄効果が表れるが、磁石１７８即ち羽根車８８が脱調停止の回転数に到達する時期も早い。
他方孔径の大きなノズル２２２を用いた場合には、Ｂに示しているように洗浄効果の生じるのが遅くなるが、脱調停止の回転数に到達する時期も遅く、洗浄効果を生ぜしめる給水流量のレンジ（Ｒ_２）も、Ａに示す場合のレンジ（Ｒ_１）に比べて広い。

例えばキッチンでは日常的に多くの給水量で水栓１２を使う人もあれば、小量の給水量で水栓１２を使う人もある等様々である。
そしてそれに応じてノズル２２２を交換することで、使用する給水流量の大小に応じて羽根車８８の脱調停止時期を制御することができる。

尚、羽根車８８側磁石１７８が脱調して回転停止したとき、水車１１０側磁石２１４は空回り状態となる。このとき上下に対向配置された水車１１０側磁石２１４と羽根車８８側磁石１７８とは、図１６に示すように水車１１０の回転に連れて磁気的な吸引と反発とを小刻みに繰り返す。
これに応じて回転軸８６に上下方向の加振力が加わり、回転軸８６及び羽根車８８が微振動を起す可能性がある。
本実施形態では、回転軸８６及び羽根車８８の重量が、磁石１７８及び２１４の吸引力及び反発力の作用方向に加わる構造であるため、回転軸８６の重量を重くする等によって、微振動の発生を抑制することができる。

以上本発明の実施形態を詳述したが、これはあくまで一例示である。
例えば本発明においては、場合によって回転羽根の下側の一部が排水ボウル３２の底面の縁部６０ａよりも下側に位置するように羽根車を構成するといったことも可能である。
またその他に、羽根車の形状を上記例示した形状以外の様々な形状で構成することが可能である。
更に上記実施形態では、給水管から水栓の吐水口までの給水流路を流れる水の流れの力を動力として羽根車を回転駆動するようにしているが、これ以外の他の種々の動力にて羽根車を回転駆動するようになすことも可能である。
その他本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。

１０ シンク（水受槽）
２６ 水車ハウジング
３０，６０ 底部
３２ 排水ボウル（排水用凹部）
６２ 排水口
８６ 回転軸
８８ 羽根車
９２，１１６，１７８，２１４ 磁石
９４，１３８ 回転羽根
１１０ 水車
１２６ 流入口
１３２ 板状部
１３４ 流出開口
２０２ 円筒部
２２２ ノズル

Claims (6)

1. 水受槽の底部から下向きに部分的に凹んだ形態の排水用凹部を構成し、該水受槽内の水を該排水用凹部に流入させ、該排水用凹部の底部に形成した排水口から排水する排水装置において、
   前記排水用凹部の内部には、該排水用凹部の底部から前記排水口に向う排水の流れに、自身の回転による力を該排水口周りで加えて該排水の流れを妨げ且つ押し返す羽根車が設けてあり、
   該羽根車は、回転軸周りの外周部に、該回転軸の側から外周端に向って延び、前記排水に対して回転方向に当る回転羽根を有し、また内周側に、前記排水口と連通した上下方向に貫通の排水の流出開口を有するものとなしてあることを特徴とする排水装置。
2. 請求項１において、前記羽根車は、周方向に環状をなす板状部を前記外周部に有しており、該板状部の下面に前記回転羽根が設けられているとともに、該板状部の径方向内側に前記流出開口を有していることを特徴とする排水装置。
3. 請求項１，２の何れかにおいて、前記羽根車は、前記排水用凹部内を前記排水口に向う前記排水の流れの力とは別の駆動力にて回転駆動されるものであることを特徴とする排水装置。
4. 請求項３において、前記羽根車は、前記水受槽内に給水を行う給水管内の水の流れの力を前記駆動力として回転駆動されるものであり、
   該給水管内の給水流路には水の流れの力で回転する水車を設けて、該水車に水車側磁石を一体回転状態に設けるとともに、該水車側磁石に対し隔壁で隔てた位置に前記羽根車と一体回転する羽根車側磁石を設けて、該水車側と該羽根車側とを磁気カップリングさせ、該水車による駆動力を前記羽根車に及ぼして回転駆動するようになしてあることを特徴とする排水装置。
5. 請求項４において、前記水車が、該水車の回転軸線を中心とした円筒部を有する水車ハウジングに収容してあり、
   該円筒部に備えた給水の流入口に、該給水の流れを該水車に向けて噴出するノズルが設けてあることを特徴とする排水装置。
6. 請求項４，５の何れかにおいて、前記水車側磁石及び羽根車側磁石を円盤状に構成し、該水車側磁石と羽根車側磁石とを、上下方向に延在した前記回転軸の軸線方向において盤面が互いに向き合う状態に配置したことを特徴とする排水装置。

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