JP5936169B2 - 水洗大便器 - Google Patents

Description

本発明は、洗浄水を便器に供給し、便器洗浄および汚物排出を行うサイホン式の水洗大便器に関する発明である。

近年、環境保全の面から、益々水洗大便器に対する節水化の要望が高まってきている。水洗大便器には、いくつかの洗浄方式があり、その中の一つである、サイホン作用により汚物等を排出するサイホン式の水洗大便器においては、こうした要望に応えるために、洗浄水の流し方を工夫し、可能な限り少量の洗浄水でサイホン作用を起動させて汚物を排出する必要がある。

特許文献１に開示された水洗大便器は、ボウル部の上部に洗浄水の通水路を有し、この通水路へ吐水された洗浄水をボウル部下部に向けて分岐させながらボウル部の表面を洗浄するものである。この水洗大便器の前端の通水路には、厚みのある立壁が設けられており、洗浄水を、この立壁と通水路内壁に挟まれて形成された洗浄水流下防止流路に導くことにより、水洗大便器の前端の通水路からボウル部下部へ洗浄水が流下するのを防いでいる。これにより、通水路における洗浄水の洗浄水量を最適量に保つことができるため、洗浄水が通水路の下流まで進行することが可能となる。

特開２００２−２７６００８号公報

ところが、このように構成された水洗大便器においては、洗浄水流下防止流路が水洗大便器前端の通水路に設けられていることから、まだ十分に勢いのある洗浄水が強制的に洗浄水流下防止流路へ導かれるため、洗浄水がこの流路の入口の立壁に衝突し、運動エネルギを大幅に失ってしまう。したがって、勢いのある洗浄水をボウル部表面の洗浄に十分活用できないという問題があった。また、上述したように、勢いのある洗浄水が運動エネルギを大幅に失ってしまうため、これらの洗浄水では排水路内へ強い勢いの流れを効率的に作ることができず、節水化の点で十分ではなかった。

本発明は、上記問題を解決するためのものであり、少ない洗浄水量で、汚物排出および良好なボウル面洗浄を行うことができる水洗大便器を提供することを目的とする。

本発明に係る水洗大便器は、サイホン作用を利用することにより汚物等を排出する水洗
大便器であって、ボウル形状の汚物受け面と、この汚物受け面の上縁部に形成された棚部
と、この棚部の外周側より立ち上がるリム部と、を有する溜水を溜め置くボウル部と、このボウル部の下方にその入口が接続され、ボウル部内の汚物等を排出する排水路と、ボウル部の後方側領域内の左右のいずれか一方側に設けられ、棚部上に洗浄水を吐水して旋回流を形成する吐水部と、を有する水洗大便器において、吐水部が設けられていない後方領域内の左右のいずれか他方側の棚部には、内周側においてリム部の内側面と対面した状態でボウル部の周方向に沿って所定距離に亘って立設した立壁を有する整流部が設けられ、吐水部より吐水された洗浄水は、その一部を棚部の内周側からボウル部へ流下しながら棚部に沿って進行した後に整流部へと流入し、棚部の内周側からボウル部への流下が抑制されて整流部を通過することで整流されることを特徴とする。

このように構成された本発明によれば、吐水部より吐水された洗浄水のうち、吐水部が設けられていない他方側のボウル部後方側領域内の棚部まで進行することにより勢いが低下した洗浄水が、棚部に設けられている整流部において整流された後、排水路入口へと流下していく。この整流部において整流された洗浄水は、整流により水流の流れの方向が揃えられた状態となっているために、流れがばらつきにくく、それだけ進行方向への推進力が大きい。したがって、この洗浄水は、この推進力を持って一気にボウル部表面を流下した後、勢い良く排水路内部へと流入していく。また、整流部は棚部の内周側より立設した立壁を有しており、整流部に流入した洗浄水は整流部の通過中にボウル部への流下が抑制される。そのため、整流部に流入した洗浄水は確実に整流部よりも下流へ進行する。さらに、ボウル部の周方向に沿って棚部に所定距離に亘って立壁を立設させるだけでよいため、製造時に複雑な作業を伴わず、容易に、少ない洗浄水量で、汚物排出および良好なボウル面洗浄を行うことができる。

なお、整流部により整流された洗浄水は、溜水内の旋回流に合流する方向に流下していくため、溜水内の旋回流はより強力になり、その勢いや回転数が増幅される。これにより、溜水や洗浄水は効率的に排水路内部へ誘導されるため、それらの排水路内部への流入がより促進される。

また、整流された洗浄水の排水路内部への流入は、吐水された洗浄水が整流部で整流され、ボウル部へ流下した後、すぐに開始されるものであり、したがって、洗浄開始後、早期に排水路内部への上記流入促進が開始される。よって、溜水および整流部により整流された洗浄水の排水路内部への流入により、短い間に大量の洗浄水が集中的に排水路内部へと流入するため、洗浄開始後、すぐに排水路が満水となり、早期にサイホン作用を発生させることができる。これによって、結果的に、少ない洗浄水量で汚物を排出することが可能となる。

一方、吐水部より吐水された勢いのある洗浄水は、ボウル部表面を旋回しながら流下することによって、ボウル部表面を広範囲に亘り洗浄するため、勢いのある洗浄水を十分にボウル面洗浄に活用することができ、ボウル面洗浄を良好に行うことができる。

以上のように、本発明によれば、少ない洗浄水量で、汚物排出および良好なボウル面洗浄を行うことができる。

本発明は、好ましくは、立壁の上端とリム部の上端とが上壁により連接されており、整流部は、棚部、リム部、立壁と上壁により囲まれた空間からなる中空水路となっている。

このように構成された本発明によれば、落下物等の整流部への入り込みを防ぐことができるため、整流部が詰まりにくく、安定して整流部により洗浄水を整流することができる、したがって、安定的に、整流した洗浄水を排水路へと流入させることができるため、より少ない洗浄水量で、汚物を排出することができる。

本発明は、好ましくは、中空水路の流出口の開口断面積は、中空水路の流入口の開口断面積よりも小さい。

このように構成された本発明によれば、流出口の開口断面積が流入口の開口断面積よりも小さいため、中空水路から流出する洗浄水の流速を、中空水路に流入する洗浄水の流速よりも大きくすることができる。したがって、棚部を旋回した洗浄水が中空水路内を通過することにより、より勢い良く排水路内部へ流入するため、より円滑に洗浄水や溜水を排水路内部へ流入させることができる。

本発明の水洗大便器によれば、少ない洗浄水量で、汚物排出および良好なボウル面洗浄を行うことができる。

本発明の第１実施形態に係る水洗大便器の平面図。 図１の水洗大便器の平面断面図。 本発明の第１実施形態に係る水洗大便器の縦断面図。 本発明の第２実施形態に係る中空水路上面を切断した平面断面模式図。 本発明の第２実施形態に係る中空水路の流入口および流出口の開口断面を表す模式図。 図１におけるＸ−Ｘ断面図。 図１におけるＹ−Ｙ断面図。 本発明の第一実施形態に係る洗浄時の流れの様子を表す説明図。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。

まずは、図１〜図３に基づき、本発明の第１実施形態に係る水洗便器の基本構造について説明していく。図１は、第１実施形態に係る水洗大便器１の平面図であり、図２は図１の水洗大便器１の平面断面図である。また、図３は、図１に示す水洗大便器１の縦断面図である。

図１および図３に示すように、本実施形態の水洗大便器１は、その下方に溜水を貯留し、汚物を受ける汚物受け面２６を有するボウル部３を備えており、このボウル部３の底部後方には、サイホン作用を発生させることにより、汚物を排出する排水路５の入口５ａが接続されている。排水路５は上昇管路５ｂおよび下降管路５ｃから形成されており、この排水路５を洗浄水で満たすことにより、サイホン作用を発生させることができる。なお、下降管路５ｃの終端は、排水ソケット６を介して、建築側の壁や床に設けられた排水立ち上げ管１０に接続されている。

また、図２および図３に示すようにボウル部３の上部には、汚物受け面２６上縁からボウル部３外方に向かって伸びる棚部７と、この棚部７の外周より上方に立ち上がったリム部８が設けられている。このリム部８は、棚部７より立ち上がった側部８ａと、側部８ａの上端から略水平方向内側に伸びる上壁８ｂと、この上壁８ｂの内周から下方に向って伸びる垂下部８ｃより構成されている。後述する吐水口２５より吐水された洗浄水は、この棚部７および側部８ａからなる洗浄水通水路１１を通過する。この洗浄水通水路１１の一部を構成している棚部７は、ボウル部３内部へやや下り傾斜した形状となっている。また、リム部の上壁８ｂおよび垂下部８ｃは、洗浄水通水路１１を流れる洗浄水が水はねして、外部へ水滴が飛び散るのを防いだり、勢いよく洗浄水通水路１１を流れる洗浄水が、外部に飛び出すのを防ぐ機能を有している。

また、ボウル部３後方左側の洗浄水通水路１１には、内周側の棚部７より、ボウル部３の周方向に沿って所定距離（例えば、５〜２０ｃｍ）に亘り、側部８ａの内側面とほぼ平行に立壁１７が立設されており、この立壁１７の上端は垂下部８ｃに接続されている。つまり、この立壁１７が設けられている洗浄水通水路１１は、中空状の洗浄水通水路１１（以下、中空水路１９という）となっており、上流よりこの中空水路１９に流入した洗浄水は、中空水路１９を通過するまで、ボウル部３へ流下できないようになっている。また、この中空水路１９の内面は、凹凸の少ない滑らかな表面からなり、この中空水路１９を通過する洗浄水は、この中空水路１９内部で整流され、流れの方向を揃えた状態で、この中空水路１９から流出する。

一方、図１および図３に示すように、水洗大便器１の後方には、図示しない貯水タンクまたは水道管に連結されたフラッシュバルブに繋がる洗浄水給水孔２１が設けられており、この洗浄水給水孔２１は、洗浄水通水路１１へと通ずる導水路２３に連通している。この導水路２３は、洗浄水給水孔２１下部より右斜め前方へ伸び、ボウル部３の右側後方に位置する洗浄水通水路１１へ接続されている。したがって、洗浄水給水孔２１より供給された洗浄水は、この導水路２３を流下して、導水路２３の洗浄水通水路１１への接続口である吐水口２５（吐水部）より、床面と略水平方向に吐水される。そして、この吐水口２５からの吐水により洗浄水通水路１１へ洗浄水が供給される。

次に、棚部７より下方のボウル部３の構成について説明する。棚部７より下方のボウル部３は、排水路５の入口５ａへ向けて緩やかに傾斜した汚物受け面２６と、この汚物受け面２６の内周より略垂直下方に伸びる周状縦壁部２７と、この周状縦壁部２７の下端２７ａより排水路入口５ａへ向けて緩やかに傾斜したボウル底面部２９から構成されている。排水路入口５ａは、このボウル底面部２９の後方側に接続されており、この排水路５の入口５ａと、後方側の周状縦壁部２７の下端２７ａとの距離が、非常に小さくなるよう構成されている。（以下、「入口近傍縦壁部２７ｂ」という。）

図６および図７はそれぞれ、図１に示す水洗大便器１のＸ−Ｘ線に沿う断面図およびＹ−Ｙ線に沿う断面図である。図６および図７に示すようにこのボウル底面部２９は、下方に向って湾曲状に形成されている。

次に、図２、図３、図６および図８に基づき、洗浄時の洗浄水の流れについて説明する。図中、点線で描かれた白抜きの矢印は、吐水口２５より吐水された洗浄水の流れを表すものであり、黒色の矢印は、中空水路１９を通過した後の洗浄水の流れを表すものである。また、実線で描かれた白抜きの矢印は、溜水内部における洗浄水の流れを表すものである。

まず、洗浄が開始されると、図２に示すように、図示しない洗浄水供給源より、洗浄水が、洗浄水給水孔２１を介して導水路２３へ供給される。そして、導水路２３を流下した洗浄水は、洗浄水通水路１１の内面に沿うように、吐水口２５から床面と略水平方向に吐水される。棚部７は、ボウル部３へ向けてやや下り傾斜しているため、吐水口２５より吐水された洗浄水は、その一部をボウル部３へ流下させながら、洗浄水通水路１１の内面に沿って進行していく。

ボウル部３へ流下した洗浄水は、ボウル部３表面を左周りに旋回しながら流下することにより、ボウル部３表面を広範囲に亘って洗浄する。そして、この旋回しながらボウル部３表面を流下する洗浄水が、ボウル部３に貯留されている溜水へ入水することにより、溜水に洗浄水の旋回方向と同一方向の旋回流を発生させる。この旋回流は、略水平方向の旋回流であり、この旋回流により、浮遊汚物等が溜水の中心部に集められる。

一方、ボウル部３へ流下せず洗浄水通水路１１を進行し続ける洗浄水は、やがて後部左側に位置する中空水路１９へと流入する。中空水路１９まで進行した洗浄水は、水洗大便器１の先端部３１に位置する洗浄水通水路１１の最大曲率部１５をすでに通過しており、この最大曲率部１５において、大きく進行方向を偏向させられる際に、運動エネルギを大幅に消耗するため、その流速は、吐水口２５より吐水されたときの流速よりも、大幅に低下している。

中空水路１９に流入した洗浄水は、この水路の通過中にボウル部３へ流下することがないため、この中空水路１９に流入した洗浄水は、確実に中空水路１９よりも下流へ進行する。

中空水路１９を通過する洗浄水は、吐水時に比べ流速が低下した状態であるため、中空水路１９から流出した後、直ちにボウル部３の汚物受け面２６へ流下する。

この洗浄水は、中空水路１９において整流されているため、その流れ方向への推進力は大きく、洗浄水通水路１１の旋回方向と同一方向へやや旋回しながら一気に汚物受け面２６を流下する。その後、汚物受け面２６と周状縦壁部２７の境界部である屈曲部３０へ到達し、その旋回力を保持した状態で、周状縦壁部２７の表面を勢い良く流下していく。この洗浄水は、中空水路１９にて整流された後であることから、その流れがばらつかず、水勢が維持されやすい。よって、その後、洗浄水は勢い良くボウル底面部２９に衝突する。

ボウル底面部２９は、図６および図７に示すように、下方に湾曲した形状となっているため、このボウル底面部２９に衝突した洗浄水は、この湾曲面に沿って、滑らかに、周状縦壁部２７を流上するように案内される。（図６参照。）したがって、この湾曲状に形成された棚部７への衝突により、洗浄水が大幅に運動エネルギを失うことはない。この衝突により、洗浄水は、旋回しながら周状縦壁部２７を流上し、その後、入口近傍縦壁部２７ｂへ到達する。一旦周状縦壁部２７を流上した洗浄水は、入口近傍縦壁部２７ｂにおいて、流上によって生じた位置エネルギを運動エネルギに一気に変換し、勢いよく排水路５の入口５ａに向かって流下する。そして、溜水を通り抜け、排水路５内部に流れ込んでいく。

この排水路５へ流れ込む洗浄水が、旋回流を生じている溜水を排水路５へと引っ張り込むため、溜水の旋回流は、この引っ張り力により、この排水路５へ流入する流れへと変換される。特に、本実施形態においては、中空水路１９を通過した洗浄水が、溜水の旋回方向と同一の方向に旋回しながら溜水に入水するため、中空水路１９を通過した洗浄水は、スムーズに旋回流を生じている溜水に合流することができ、洗浄水の入水により大幅に溜水の旋回エネルギをロスさせることがない。それだけでなく、残りの旋回エネルギを、排水路５を進行する力へと変換させるため、非常に効率良く溜水の排水路５への流入を促進することができる。

したがって、この溜水の排水路５への流入と、洗浄時に継続的に供給される中空水路１９通過後の洗浄水の排水路５への流入が相俟って、大量の水が集中して排水路５に流入するので、これにより、排水路５を満水状態にすることができる。

その上、この中空水路１９通過後の洗浄水の排水路５への流入は、吐水口２５より吐水された洗浄水が中空水路１９を通過し、ボウル部３へ流下した後すぐに開始されるため、洗浄開始後、すぐに排水路５を満水状態にすることができ、早期にサイホン作用を起動することができる。つまり、短時間で、サイホン作用を起動させることができるため、結果的に、少量の洗浄水で汚物を排出することが可能となる。

また、本実施形態においては、水洗大便器１の前方側の洗浄水通水路１１に、洗浄水が衝突するような物体を設けていないため、吐水口２５より吐水された比較的勢いのある洗浄水を全て、ボウル部３表面を洗浄する洗浄水として利用することができるため、多くの洗浄水を広範囲にわたって旋回させてボウル部表面を洗浄することができ、良好なボウル面洗浄を行うことができる。

以上のように、本発明の水洗大便器においては、少ない洗浄水量で、汚物排出を行うと共に、良好なボウル面洗浄を行うことができる。

また、洗浄水を整流する中空水路１９は、中空状かつ便器上方に形成されているため、落下物やゴミ等が、詰まりにくく、安定して、内部を通過する洗浄水を整流することができる。

また、本実施形態における中空水路１９は、垂下部８ｃの一部を棚部７まで延設させるだけで形成が可能なため、複雑な製造作業を伴うことがない。

次に、本発明における第２実施形態について説明する。第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、中空水路１９の幅が、流入口１９ａ側から流出口１９ｂ側にかけて、漸次小さくなる点である。

図４は、この第２実施形態における中空水路１９の上面を切断した平面断面を模式的に表した図であり、この図が示すように、中空水路１９の一部を構成している立壁１７は、洗浄水の流入口１９ａ側から流出口１９ｂ側にかけて、徐々に側部８ａの内側面に近づくように立設されている。つまり、中空水路１９の幅は、流入口１９ａ側から流出口１９ｂ側にかけて、漸次小さくなるように形成されている。したがって、図４に示すＭ−Ｍ線およびＮ−Ｎ線に沿って切断した中空水路１９を、それぞれ図中のＡ方向およびＢ方向から見たものを模式的に示した図５（ａ）および図５（ｂ）から分かるように、流出口１９ｂの幅Ｗ２は、流入口１９ａの幅Ｗ１よりも大きく、したがって、中空水路１９の流出口１９ｂの開口断面積は流入口１９ａの開口断面積よりも小さくなっている。このように形成された中空水路１９においては、開口断面積が小さくなるにつれて、内部を流れる洗浄水の流速が増すことから、中空水路１９から流出する際の洗浄水の流速が、中空水路１９へ流入する際の洗浄水の流速よりも大きくなる。

このように、中空水路１９を通過する際、洗浄水の流速が上昇するよう構成することにより、中空水路１９を通過した洗浄水を、より勢い良く排水路５内部へ流れ込ませることができるため、より一層、溜水や洗浄水の排水路５への流入を促進することができる。したがって、より短時間でサイホン作用を起動させることが可能となり、結果的に、さらに少量の洗浄水で汚物を排出することが可能となる。

以上、具体的な実施形態に基づき、本発明についての説明を行ったが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、洗浄水給水孔２１と洗浄水通水路１１を連絡する導水路２３が、一経路のみより構成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、当然、複数の導水路を備えるとともに、複数の吐水口を有していても構わない。例えば、洗浄水分配器等を用いて、洗浄水給水孔２１より供給される洗浄水を分岐させ、各分岐先から、洗浄水通水路１１へ洗浄水を吐水させても構わない。また、上記実施形態で示した洗浄水の吐水口２５は、ボウル部３左側に設けられているが、当然、右側に設けられていてもよい。

また、上記実施形態においては、入口近傍縦壁部２７ｂの下端と、排水路入口５ａとの間に、わずかながら距離があるが、特にそれらの間に距離を設けなくても構わない。

１…水洗大便器
３…ボウル部
５…排水路
５ａ…排水路入口
５ｂ…上昇管路
５ｃ…下降管路
７…棚部
８…リム部
８ａ…側部
８ｂ…上壁
８ｃ…垂下部
１１…洗浄水通水路
１５…最大曲率部
１７…立壁
１９…中空水路
１９ａ…流入口
１９ｂ…流出口
２１…洗浄水給水孔
２３…導水路
２５…吐水口
２６…汚物受け面
２７…周状縦壁部
２７ａ…後部側周状縦壁部下端
２７ｂ…入口近傍縦壁部
２９…ボウル底面部
３０…屈曲部
３１…先端部
３３…溜水面

Claims (3)

1. サイホン作用を利用することにより汚物等を排出する水洗大便器であって、
   ボウル形状の汚物受け面と、この汚物受け面の上縁部に形成された棚部と、この棚部の外周側より立ち上がるリム部と、を有する溜水を溜め置くボウル部と、
   このボウル部の下方にその入口が接続され、ボウル部内の汚物等を排出する排水路と、
   前記ボウル部の後方側領域内の左右のいずれか一方側に設けられ、前記棚部上に洗浄水を吐水して旋回流を形成する吐水部と、を有する水洗大便器において、
   前記吐水部が設けられていない前記後方側領域内の左右のいずれか他方側の棚部には、内周側において前記リム部の内側面と対面した状態で前記ボウル部の周方向に沿って所定距離に亘って立設した立壁を有する整流部が設けられ、
   前記吐水部より吐水された洗浄水は、その一部を前記棚部の内周側から前記ボウル部へ流下しながら前記棚部に沿って進行した後に前記整流部へと流入し、前記棚部の内周側から前記ボウル部への流下が抑制されて前記整流部を通過することで整流されることを特徴とする水洗大便器。
2. 前記立壁の上端と前記リム部の上端とが上壁により連接されており、
   前記整流部は、前記棚部、前記リム部、前記立壁と前記上壁により囲まれた空間からなる中空水路であることを特徴とする請求項１に記載の水洗大便器。
3. 前記中空水路の流出口の開口断面積は、前記中空水路の流入口の開口断面積よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の水洗大便器。