JP6471848B2

JP6471848B2 - 小便器

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Publication number: JP6471848B2
Application number: JP2014184428A
Authority: JP
Inventors: 嘉史関; 仁志松中; 山▲崎▼　洋式; 洋式山▲崎▼; 三浦　正樹; 正樹三浦
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2014-09-10
Filing date: 2014-09-10
Publication date: 2019-02-20
Anticipated expiration: 2034-09-10
Also published as: JP2016056606A

Description

本発明は、小便器に係り、特に、排尿を受けて排出する小便器に関する。

従来から、排尿を受けて排出する小便器として、例えば、特許文献１〜３に記載されているように、排尿を受けるボウル面を形成するボウル部と、このボウル部の下方に設けられ、ボウル部の底部に形成された排水口よりも下流側に封水を形成する排水トラップとを備えたものが知られている。
これらの特許文献１〜３に記載されている従来の小便器の排水トラップにおいては、排水口から下方に延びる下降管路と、この下降管路の下端の出口部に上端の入口部が接続されて後方側に延びた後にその後端が上方側に屈曲する横引き管路と、この横引き管路の上端の出口部に下端の入口部が接続されて上方に延びる上昇管路とを備えており、排水トラップの下降管路から横引き管路を経て上昇管路にかけての前後方向の断面形状が、全体的にほぼＵ字形形状に形成されている。

従来の小便器の排水トラップ内には、横引き管路よりも上方の下降管路及び上昇管路内の所定水位まで洗浄水が封水として常時所定量溜まった状態となっており、この封水によって排水トラップ内に封水が形成されていることにより、排水トラップの下流側に接続される排水配管からの臭気等が、小便器の排水口からトイレ空間内へ侵入することを防ぐことができるようになっている。
また、小便器を使用する使用者がボウル部内に排尿を行うと、ボウル部内の尿は、排水口へ流下し、この排水口から排水トラップの下降管路内に流れ込み、横引き管路から上昇管路へ流れるようになっている。これにより、排水トラップ内の封水の大部分が下流側に排出され、排水トラップ内には尿と洗浄水とが混ざり合った尿濃度の高い液体が封水として存在している状態となる。そして、排尿後のボウル部内に新たな洗浄水が流されると、この洗浄水が排水口から新たに排水トラップ内に流入し、それ以前に排水トラップ内で封水と混ざり合った状態で存在している尿濃度の高い液体が新たな洗浄水により下流側へ押し出され、排水トラップから排出されるようになっている。すなわち、以前に排水トラップ内で封水と混ざり合った状態で存在している尿濃度の高い液体は、新たに排水トラップ内に流入した洗浄水によって、尿濃度が低い液体に置換されることになる。

特開２０１３−１４９６５号公報特開２０１３−１４９６４号公報特開２０１１−２１４２６２号公報

しかしながら、従来の小便器の排水トラップにおいては、比較的尿濃度の高い液体からなる封水について、新たに排水トラップ内に流入した洗浄水によって封水中の尿を希釈化し、ある程度低い尿濃度の液体に置換することはできるが、洗浄前の洗浄水の状態にほぼ等しい極めて低い尿濃度の液体の状態に効率良く置換することが難しく、限界があるという問題がある。
また、近年、環境意識への高まりにより、小便器の節水化の要請についても高まっており、小便器のボウル部を洗浄する洗浄水量をいかに低減させるかについても重大な課題となっている。
しかしながら、小便器の洗浄水量を低減させると、その分、排尿後の排水トラップ内の尿を含む封水を置換させるのに要する洗浄水量も低減されることになるため、封水を効率良く置換させることも難しくなるという問題があり、また、置換された状態の封水中の尿濃度も高くなるため、排水トラップ内に尿石が生じやすくなるという問題もある。

そこで、本発明は、上述した従来技術の問題を解決するためになされたものであり、排水トラップ内の尿を含む排水をより効率良く洗浄水に置換することができ、洗浄性能を向上させることができる小便器を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明は、排尿を受けて排出する小便器であって、排尿を受けるボウル面を形成するボウル部と、このボウル部の下方に設けられ、上記ボウル部の底部に形成された排水口よりも下流側に封水を形成する排水トラップ部と、を有し、上記排水トラップ部は、上記排水口から下方に延びる下降管路と、この下降管路の出口部に入口部が接続される横引き管路と、この横引き管路の出口部に入口部が接続されて上方に延びる上昇管路と、上記下降管路から上記横引き管路を経て上記上昇管路に亘って上記排水トラップ部の管路全体を屈曲させて上記下降管路と上記上昇管路とを互いに近接させるように仕切る共通壁部と、を備え、上記共通壁部によって形成される上記横引き管路の流路断面は、上記下降管路の出口部の流路断面の最小の幅寸法を直径とする基準円の形状と同一の形状又は上記基準円の形状を含む形状となるように、上記横引き管路の流路断面の所定方向の幅寸法が上記基準円の直径と同一に設定され、上記共通壁部によって仕切られた上記上昇管路の流路断面は、上記下降管路の出口部の流路断面の最小の幅寸法を直径とする基準円の形状と同一の形状又は上記基準円の形状を含む形状となるように、上記上昇管路の流路断面の所定方向の幅寸法が上記基準円の直径と同一に設定されていることを特徴としている。
このように構成された発明においては、小便器洗浄が開始され、新たな洗浄水がボウル部のボウル面に沿って排水口に向かって流下し、その後、排水口から排水トラップ部の下降管路内に流入すると、それ以前に排尿されて排水トラップ部内の封水中に含まれる尿は、新たに流入した洗浄水により排水として横引き管路から上昇管路に押し上げられ、下流側に排出され、排水トラップ部内の封水は、極めて尿濃度が低い洗浄水に置換される。このとき、排水トラップ部の下降管路と上昇管路とを仕切る共通壁部により、排水トラップ部の下降管路から横引き管路を経て上昇管路に亘って排水トラップ部の管路全体を屈曲させると共に、下降管路と上昇管路とを互いに近接させているため、排水トラップ部全体が小型化されていることに加えて、排水トラップ部の横引き管路及び上昇管路のそれぞれの流路断面が、排水トラップ部の下降管路の出口部の流路断面の最小の幅寸法を直径とする基準円の形状と同一の形状又はこの基準円の形状を含む形状となるように、横引き管路及び上昇管路のそれぞれの流路断面の所定方向の幅寸法が基準円の直径と同一に設定されているため、排水トラップ部内の尿を含んだ排水の主流では、その流速が維持された状態となり、乱流が発生し難くなる。したがって、排水トラップ部内の尿を含んだ排水は、下降管路から横引き管路内に流れ込んだ新たな洗浄水により、横引き管路内を通過し、淀みなくスムーズに上昇管路へ押し上げられて下流側に流れることができるため、横引き管路内の排水を横引き管路の出口部から上昇管路へ効率良く排出することができる。よって、排水トラップ部内の尿を含む排水を効率良く洗浄水に置換して洗浄性能を向上させることができるため、排水トラップ部内における尿の残留を抑制して尿石の発生を抑制することができる。また、排水トラップ部全体を小型化することができる共に、排水トラップ部内の尿を含む排水を効率良く洗浄水に置換することができるため、小便器の節水化を実現することもできる。

本発明において、好ましくは、上記排水トラップ部の横引き管路の流路断面積は、上記横引き管路の入口部から出口部に亘って上記基準円の面積に対して２０％以下の増加範囲内でほぼ一定である。
このように構成された発明においては、排水トラップ部の横引き管路の流路断面積が、横引き管路の入口部から出口部に亘って基準円の面積に対して２０％以下の増加範囲内でほぼ一定であるため、排尿後の排水トラップ部内の封水における尿を含んだ排水の主流は、排水トラップ部の下降管路の出口部から流出して横引き管路の入口部から流入する新たな洗浄水により下流側に押し出され、その流速が効果的に維持された状態となり、乱流が発生し難くなる。したがって、排水トラップ部内の尿を含んだ排水は、下降管路から横引き管路内に流れ込んだ新たな洗浄水により、横引き管路内を通過し、淀みなくスムーズに上昇管路へ押し上げられて下流側に流れることができるため、横引き管路内の排水を横引き管路の出口部から上昇管路を経て下流側に効率良く排出することができる。よって、排水トラップ部内の尿を含む排水をより効率良く洗浄水に置換することができ、洗浄性能を向上させることができる。また、排水トラップ部全体を小型化することができる共に、排水をより効率良く洗浄水に置換することができるため、小便器の節水化を実現することもできる。

本発明において、好ましくは、上記排水トラップ部の横引き管路は、上記基準円の形状を含む形状となるようにほぼ半円形状に形成された部分を含む流路断面を備えている。
このように構成された発明においては、排水トラップ部の横引き管路が、基準円の形状を含む形状となるようにほぼ半円形状に形成された部分を含む流路断面を備えているため、横引き管路内で水の流れを阻害するような空気が生じたとしても、横引き管路のほぼ半円形状の流路断面において、基準円の外側に空気を追い出すことができる。したがって、排水トラップ部内において、下降管路の出口部から流出して横引き管路の入口部から流入する洗浄水により下流側に押し出される尿を含んだ排水の主流について、その流速が効果的に維持された状態となり、乱流が発生し難くなる。よって、排水トラップ部内の尿を含んだ排水は、下降管路から横引き管路内に流れ込んだ新たな洗浄水により、横引き管路内を通過し、淀みなくスムーズに上昇管路内へ押し上げられて下流側に流れることができるため、横引き管路内の排水を横引き管路の出口部から上昇管路へ効率良く排出することができる。よって、排水トラップ部内の尿を含む排水をより効率良く洗浄水に置換することができ、洗浄性能を向上させることができる。また、排水トラップ部全体を小型化することができる共に、排水をより効率良く洗浄水に置換することができるため、小便器の節水化を実現することもできる。

本発明において、好ましくは、上記排水トラップ部の上昇管路は、上記共通壁部側の面が上記上昇管路内に向かって湾曲状に突出し且つ上記基準円の形状を含む形状で概ね三日月形状に形成された部分を含む流路断面を備えている。
このように構成された発明においては、排水トラップ部の上昇管路について、共通壁部側の面が上昇管路内に向かって湾曲状に突出し且つ基準円の形状を含む形状で概ね三日月形状に形成された部分を含む流路断面を備えているため、上昇管路内で水の流れを阻害するような空気が生じたとしても、上昇管路のほぼ三日月形状に形成された部分を含む流路断面において、基準円の外側に空気を追い出すことができる。したがって、排水トラップ部の下降管路から横引き管路を通過する尿を含んだ排水の主流について、その流速が効果的に維持された状態となり、乱流が発生し難くなる。したがって、排水トラップ部内の尿を含んだ排水は、下降管路から横引き管路内に流れ込んだ新たな洗浄水により、横引き管路内を通過し、淀みなくスムーズに上昇管路内へ押し上げられて下流側に流れることができるため、上昇管路内の排水を下流側へより効率良く排出することができる。よって、排水トラップ部内の尿を含む排水をより効率良く洗浄水に置換することができ、洗浄性能を向上させることができる。また、排水トラップ部全体を小型化することができる共に、排水をより効率良く洗浄水に置換することができるため、小便器の節水化を実現することもできる。

本発明の小便器によれば、排水トラップ内の尿を含む排水をより効率良く洗浄水に置換することができ、洗浄性能を向上させることができる。

本発明の一実施形態による小便器の側面断面図である。図１に示す本発明の一実施形態による小便器の排水トラップ部分を拡大した部分拡大断面図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って見た断面図である。図２のＩＶ−ＩＶ線に沿って見た断面図である。図２のＶ−Ｖ線に沿って見た断面図である。

以下、図１〜図５を参照して、本発明の一実施形態による小便器について説明する。
まず、図１及び図２により、本発明の一実施形態による小便器の基本構造について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による小便器の側面断面図であり、図２は、図１に示す本発明の一実施形態による小便器の排水トラップ部分を拡大した部分拡大断面図である。

図１及び図２に示すように、符号１は、本発明の一実施形態による小便器を示し、この小便器１は、陶器製の便器本体２と、この便器本体２を洗浄するための自動便器洗浄ユニット４を備えている。
なお、本実施形態の小便器１については、便器本体２の最下部が床面よりも上方に位置するように背後の壁面に沿って取付けられる壁掛け式の小便器の例について説明するが、便器本体２の最下部が床面上に直接配置される床置き式の小便器であってもよい。
また、本実施形態の小便器１では、例えば、洗浄時に０．５Ｌ〜１．０Ｌの洗浄水量で洗浄する節水型の小便器について説明するが、これ以外の洗浄水量の小便器であってもよい。

つぎに、便器本体２は、正面側に形成されるボウル部６と、このボウル部６の底部に形成された排水口部８を備えている。
また、便器本体２のボウル部６のボウル面６ａを形成する壁部６ｂの背面側且つ上方には、自動便器洗浄ユニット４が収納される収納室１０が形成されている。
さらに、便器本体２は、排水口部８の下方に設けられた詳細は後述する排水トラップ部１２を備え、この排水トラップ部１２は、排水口部８の底面に形成された排水口８ａよりも下方（下流側）に溜水Ｗを貯留して封水を形成するようになっている。
また、便器本体２は、排水トラップ部１２の後方側（下流側）に設けられ且つその後端（下流側端部）が排水ソケット１４を介して便器本体２の外部の排水配管１６に接続される接続部１８を備えている。
なお、本実施形態では、排水ソケット１４については省略し、接続部１８の後端と排水配管１６とを直接的に接続するようにしてもよい。

つぎに、自動便器洗浄ユニット４は、水道等の給水源から洗浄水を供給する給水管２０と、この給水管２０を止水する止水栓２２と、給水管２０を開閉する給水バルブ２４を備えている。
また、自動便器洗浄ユニット４は、給水バルブ２４の下流側の給水管２０の先端部２０ａに取り付けられたスプレッダ２６と、このスプレッダ２６の近傍に設けられて使用者の有無を検知する人体検知センサ２８と、この人体検知センサ２８からの検知信号や所定の制御プログラム等に基づいて給水バルブ２４の動作等を制御するコントローラ３０を備えている。
このような自動便器洗浄ユニット４により、人体検知センサ２８が使用者を検知すると、この検知した信号がコントローラ３０に送信され、この検知信号を受信したコントローラ３０が制御プログラムに基づいて給水バルブ２４の動作を制御し、スプレッダ２６からボウル部６内への吐止水が制御されるようになっている。

また、小便器１は、便器本体２の排水口部８の上方の入口部８ｂに上方から挿入されて取り付けられた目皿３２を備えている。この目皿３２の少なくとも前方側と後方側の所定箇所には、上下方向に貫く複数の流入口３２ａ，３２ｂが形成され、目皿３２の周面３２ｃと排水口部８の内周面８ｃとの間には、隙間Ｇが形成されており、ボウル部６内のボウル面６ａを流下して排水口部８へ到達した洗浄水は、これらの目皿の流入口３２ａ，３２ｂや隙間Ｇを通過して排水口部８の下方の出口部８ｄに流れ込んだ後、排水口８ａから排水トラップ部１２へ流れ込むようになっている。

つぎに、図２〜図５を参照して、排水トラップ部１２について詳細に説明する。
まず、図３に示すように、排水トラップ部１２は、上端に位置する排水口８ａを入口部３４ａとして、この入口部３４ａから下方に延びる下降管路３４を備えている。
また、排水トラップ部１２は、下降管路３４の下端の出口部３４ｂに入口部３６ａが接続されると共に、この入口部３６ａから下流側の管路が後方側に湾曲するように形成された後、その後端側（下流側）の出口部３６ｂが上方に向かって湾曲するように形成される横引き管路３６を備えている。
さらに、排水トラップ部１２は、横引き管路３６の出口部３６ｂに下端の入口部３８ａが接続されると共に、この入口部３８ａから下流側の管路が後方側の斜め上方に延びるように形成され、その後端且つ上端側（下流側）の出口部３８ｂが接続部１８の前端と接続される上昇管路３８を備えている。

つぎに、排水トラップ部１２は、下降管路３４から横引き管路３６を経て上昇管路３８に亘って、排水トラップ部１２の管路全体をその中間の横引き管路３６の途中付近で概ね上下方向に折り返すように屈曲させて、下降管路３４と上昇管路３８とが互いに近接するように前後方向に仕切る共通壁部４０を備えている。
すなわち、共通壁部４０の前側壁面４０ａは、下降管路３４内の一部を形成する後側壁面３４ｃとなり、共通壁部４０の後側壁面４０ｂは、上昇管路３８内の一部を形成する前側壁面３８ｃとなっている。このように、排水トラップ部１２の下降管路３４の後側壁面３４ｃと上昇管路３８の前側壁面３８ｃが両者に対して共通な共通壁部４０によって、特に、下降管路３４と上昇管路３８との前後方向の距離については、共通壁部４０が設けられずに下降管路３４の後側壁面３４ｃと上昇管路３８の前側壁面３８ｃとが互いに前後方向に独立に形成されている形態に比べて短く設定することができるようになっている。これにより、排水トラップ部１２全体の大きさを小型化することができるようになっているため、排水トラップ部１２内に貯留される溜水Ｗの水量（封水量）についても、低減させることができるようになっている。

つぎに、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って見た断面図であり、図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿って見た断面図であり、図５は、図２のＶ−Ｖ線に沿って見た断面図である。
まず、図２〜図５に示すように、排水トラップ部１２の下降管路３４、横引き管路３６、及び上昇管路３８の管路内における流路断面の中心軸線をＣとし、図２及び図３に示すように、排水トラップ部１２の下降管路３４の出口部３４ｂ及び横引き管路３６の入口部３６ａにおける流路断面をＳ１とする。
また、図２及び図４に示すように、排水トラップ部１２の横引き管路３６内の中間区間における代表的な流路断面として、共通壁部４０の下端４０ｃと横引き管路３６の底面３６ｃとの間で上下方向に形成される流路断面をＳ２とする。
さらに、図２及び図５に示すように、排水トラップ部１２の上昇管路３８内の入口部３８ａと出口部３８ｂとの中間区間における代表的な流路断面として、中心軸線Ｃに対して垂直方向に形成される流路断面をＳ３とする。
また、排水トラップ部１２の下降管路３４、横引き管路３６、及び上昇管路３８の管路内の流路断面の形状や大きさ等については、ＪＩＳ（日本工業規格）やＩＳＯ（国際標準化機構）、ＡＳＭＥ（米国機械学会）等によって標準化された寸法に基づいて設定されており、例えば、これらの規格や基準により定められた所定直径の基準球が排水トラップ部１２の全管路内を通過することができるような寸法に設定されている。
なお、以下、本実施形態の小便器１の排水トラップ部１２の下降管路３４、横引き管路３６、及び上昇管路３８の管路内の流路断面の形状や大きさについて「同一」という用語が用いられている場合には、この用語「同一」の意味は、比較物同士が完全に一致する「完全同一」の場合を意味すると共に、便器本体２の製造誤差を含み且つ「完全同一」の場合と同様な効果を奏する程度の「ほぼ同一」の場合の意味も含む。

つぎに、図３に示すように、排水トラップ部１２の下降管路３４の出口部３４ｂ及び横引き管路３６の入口部３６ａにおける流路断面Ｓ１は、直径Ｄの円形形状の断面となっており、この流路断面Ｓ１の断面積Ａ１は、排水トラップ部１２の管路全体で最小となっている。
また、図４及び図５においては、各流路断面Ｓ２，Ｓ３と流路断面Ｓ１との大きさを比較するために、直径Ｄの断面積Ａ１の円形形状の流路断面Ｓ１を基準円として鎖線Ｓ１で示しているが、各流路断面Ｓ２，Ｓ３は、それぞれの断面積Ａ２，Ａ３が流路断面Ｓ１の最小断面積Ａ１よりも僅かに大きくなっている。

特に、図４に示すように、排水トラップ部１２の横引き管路３６内の中間区間における代表的な流路断面Ｓ２において、基準円Ｓ１の上方で且つ正面側から見て左右方向の領域Ｒ１には、基準円Ｓ１よりも拡張させるように角部３６ｄが形成されている。
さらに、図４に示す流路断面Ｓ２において、その中心軸線Ｃの上下方向の高さ位置と同一位置及びそれよりも低い位置の領域Ｒ２は、基準円Ｓ１の下側半分の半円形状とほぼ一致する半円形状に形成されている。
また、図３及び図４に示すように、流路断面Ｓ２における共通壁部４０の下端４０ｃと横引き管路３６の底面３６ｃとの間における中心軸線Ｃに対して上下方向に垂直な幅寸法Ｌ２は、基準円Ｓ１の直径Ｄに相当する流路断面Ｓ１の前後方向の幅寸法Ｌ１と同一に設定されている。
これらの流路断面Ｓ２の特徴により、横引き管路３６内で水の流れを阻害するような空気が生じたとしても、基準円Ｓ１の外側の領域Ｒ１に空気を追い出すことができるようになっている。したがって、排水トラップ部１２内において、下降管路３４の出口部３４ｂから流出して横引き管路３６の入口部３６ａから流入する洗浄水により下流側に押し出される尿を含んだ排水の主流Ｆ（図２参照）について、その流速が効果的に維持された状態となり、乱流が発生し難くなるようになっている。よって、排水トラップ部１２内の尿を含んだ排水は、下降管路３４から横引き管路３６内に流れ込んだ新たな洗浄水により、横引き管路３６内を通過し、淀みなくスムーズに上昇管路３８内へ押し上げられて下流側に流れることができるため、横引き管路３６内の排水を横引き管路３６の出口部３６ｂから上昇管路３８へ効率良く排出することができるようになっている。

つぎに、図５に示すように、排水トラップ部１２の上昇管路３８内の入口部３８ａと出口部３８ｂとの中間区間における代表的な流路断面Ｓ３において、基準円Ｓ１の前側で且つ背面側から見て左右方向の領域Ｒ３には、基準円Ｓ１よりも拡張させるように角部３８ｄが形成されている。
また、図５に示すように、流路断面Ｓ３において、背面側から見て左右方向の一端側の角部３８ｄから他端側の角部３８ｄに向かって形成される上昇管路３８内の前側壁面３８ｃ（共通壁部４０側の後側壁面４０ｂ）と、上昇管路３８内の後側壁面３８ｅが、上昇管路３８内の中心軸線Ｃに向かって湾曲状に突出している。これにより、流路断面Ｓ３全体が基準円Ｓ１を含む大きさとなっており、流路断面Ｓ３の前側部分と後側部分とにより概ね三日月形状に形成されている。
さらに、図３及び図５に示すように、流路断面Ｓ３における中心軸線Ｃに対して前後方向に垂直な幅寸法Ｌ３は、基準円Ｓ１の直径Ｄに相当する流路断面Ｓ１の前後方向の幅寸法Ｌ１よりも僅かに大きく、ほぼ同一に設定されている。
これらの流路断面Ｓ３の特徴により、上昇管路３８内で水の流れを阻害するような空気が生じたとしても、上昇管路３８のほぼ三日月形状に形成された部分を含む流路断面Ｓ３において、基準円Ｓ１の外側の領域Ｒ３に空気を追い出すことができるようになっている。したがって、排水トラップ部１２内において、下降管路３４から横引き管路３６を通過する尿を含んだ排水の主流Ｆ（図２参照）について、その流速が効果的に維持された状態となり、乱流が発生し難くなるようになっている。よって、排水トラップ部１２内の尿を含んだ排水は、下降管路３４から横引き管路３６内に流れ込んだ新たな洗浄水により、横引き管路３６内を通過し、淀みなくスムーズに上昇管路内３８へ押し上げられて下流側に流れることができるため、上昇管路３８内の排水を下流側へより効率良く排出することができるようになっている。

また、排水トラップ部１２内の断面積については、下降管路３４の出口部３４ｂ及び横引き管路３６の入口部３６ａにおける流路断面Ｓ１の断面積Ａ１で最小となり、下降管路３４よりも下流側の横引き管路３６から上昇管路３８にかけて、徐々に増加するものの、この断面積の増加量については、僅かな量であるため、横引き管路３６の流路断面積Ａ２や上昇管路３８の流路断面積Ａ３は、それぞれの入口部３６ａ，３８ａからそれぞれの出口部３６ｂ，３８ｂに亘って、基準円Ｓ１の面積Ａ１に対して所定の範囲内でほぼ一定となっている。これにより、排尿後の排水トラップ部１２内の封水における尿を含んだ排水の主流Ｆ（図２参照）は、排水トラップ部１２の下降管路３４の出口部３４ｂから流出して横引き管路３６の入口部３６ａから流入する新たな洗浄水により下流側に押し出され、その流速が効果的に維持された状態となり、乱流が発生し難くなるようになっている。したがって、排水トラップ部１２内の尿を含んだ排水は、下降管路３４から横引き管路３６内に流れ込んだ新たな洗浄水により、横引き管路３６内を通過し、淀みなくスムーズに上昇管路３８へ押し上げられて下流側に流れることができるため、横引き管路３６内の排水を横引き管路３６の出口部３６ｂから上昇管路３８を経て下流側に効率良く排出することができるようになっている。
ちなみに、例えば、下降管路３４の出口部３４ｂの流路断面Ｓ１に相当する基準円Ｓ１の直径Ｄを１９ｍｍに設定して、基準円Ｓ１の断面積Ａ１（＝πＤ²／４）を２８３．４ｍｍ²とした場合、流路断面積Ａ２及び上昇管路３８の流路断面積Ａ３のそれぞれは、基準円Ｓ１の断面積Ａ１に対して２０％以下の増加範囲内でほぼ一定に設定するのが好ましく、１０％以下の増加範囲内でほぼ一定に設定するのが最も好ましい。

つぎに、図１〜図５により、本発明の一実施形態による小便器の動作（作用）について説明する。
まず、使用者が小便器１の前に立つと、人体検知センサ２８が使用者の存在を検出し、この検出した信号がコントローラ３０に送信され、この送信された信号を受信したコントローラ３０が、使用者の存在を認識する。このとき、小便器１は、使用者が放尿する前の待機状態であり、排水トラップ部１２内には主に洗浄水が溜水Ｗとして存在し、封水されている。
つぎに、使用者が小便器１の便器本体２のボウル部６内に放尿を行うと、このボウル部６内の尿は、ボウル面６ａを流下して排水口部８へ到達し、目皿の流入口３２ａ，３２ｂや隙間Ｇを通過して排水口部８の下方の出口部８ｄに流れ込んだ後、排水口８ａから排水トラップ部１２へ流れ込む。そして、排水トラップ部１２の下降管路３４内に流れ込んだ尿により、元々存在した溜水Ｗの大部分が下流側に排出されて置換され、排水トラップ部１２内には、尿と水とが非常に高い尿濃度で混ざり合った液体が新たな溜水Ｗとして存在している状態となる。

つぎに、使用者が小便器１のボウル部６に放尿を終え、小便器１の前から立ち去ると、人体検知センサ２８が使用者の存在を検出しなくなるため、非検出状態となる。そして、コントローラ３０は、使用者が小便器１から立ち去ったことを認識して、便器本体２を洗浄する洗浄動作を開始する。
洗浄動作が開始されると、コントローラ３０は、給水バルブ２４に指令信号を送信し、給水バルブ２４を開弁させて、予め決定した量の洗浄水をスプレッダ２６からボウル部６内に吐水させる。この洗浄水は、ボウル部６のボウル面６ａを流下して、排水口部８に到達し、目皿の流入口３２ａ，３２ｂや隙間Ｇを通過して排水口部８の下方の出口部８ｄに流れ込んだ後、排水口８ａから排水トラップ部１２へ流れ込む。そして、排水トラップ部１２の下降管路３４内に流入した洗浄水は、下降管路３４の出口部３４ｂから流出して横引き管路３６の入口部３６ａから流入すると、排水トラップ部１２内の尿を含んだ排水を下流側へ押し出され、極めて尿濃度が低い洗浄水の状態に置換される。また、下流側に押し出される尿を含んだ排水の主流Ｆ（図２参照）は、横引き管路３６内を通過し、淀みなくスムーズに上昇管路３８内へ押し上げられて下流側に流れる。その後、上昇管路３８から接続部１８に流出した排水は、接続部１８の後端に接続されている排水ソケット１４を介して便器本体２の外部の排水配管１６へ排出される。

上述した本発明の一実施形態による小便器１によれば、小便器洗浄が開始され、新たな洗浄水がボウル部６のボウル面６ａに沿って排水口部８の排水口８ａに向かって流下し、その後、排水口８ａから排水トラップ部１２の下降管路３４内に流入すると、それ以前に排尿されて排水トラップ部１２内の封水中に含まれる尿は、新たに流入した洗浄水により排水として横引き管路３６から上昇管路３８に押し上げられ、下流側に排出され、排水トラップ部１２内の封水は、極めて尿濃度が低い洗浄水に置換される。このとき、排水トラップ部１２の下降管路３４と上昇管路３８とを仕切る共通壁部４０により、排水トラップ部１２の下降管路３４から横引き管路３６を経て上昇管路３８に亘って排水トラップ部１２の管路全体を屈曲させると共に、下降管路３４と上昇管路３８とを互いに近接させているため、排水トラップ部１２の全体が小型化されていることに加えて、排水トラップ部１２の横引き管路３６及び上昇管路３８のそれぞれの流路断面Ｓ２，Ｓ３が、排水トラップ部１２の下降管路３４の出口部３４ｂの流路断面Ｓ１の最小の幅寸法Ｌ１を直径Ｄとする基準円Ｓ１を含む大きさとなるように、横引き管路３６の流路断面Ｓ２における共通壁部４０の下端４０ｃと横引き管路３６の底面３６ｃとの間における中心軸線Ｃに対して上下方向に垂直な幅寸法Ｌ２や、上昇管路３８の流路断面Ｓ３における中心軸線Ｃに対して前後方向に垂直な幅寸法Ｌ３が基準円Ｓ１の直径Ｄと同一に設定されているため、排水トラップ部１２内の尿を含んだ排水の主流Ｆでは、その流速が維持された状態となり、乱流が発生し難くなる。
したがって、排水トラップ部１２内の尿を含んだ排水は、下降管路３４から横引き管路３６内に流れ込んだ新たな洗浄水により、横引き管路３６内を通過し、淀みなくスムーズに上昇管路３８へ押し上げられて下流側に流れることができるため、横引き管路３６内の排水を横引き管路３６の出口部３６ｂから上昇管路３８へ効率良く排出することができる。
よって、排水トラップ部１２内の尿を含む排水を効率良く洗浄水に置換して洗浄性能を向上させることができるため、排水トラップ部１２内における尿の残留を抑制して尿石の発生を抑制することができる。
また、排水トラップ部１２の全体を小型化することができる共に、排水トラップ部１２内の尿を含む排水を効率良く洗浄水に置換することができるため、小便器１の節水化を実現することもできる。

また、本実施形態による小便器１によれば、排水トラップ部１２の横引き管路３６の流路断面積Ａ２が、横引き管路３６の入口部３６ａから出口部３６ｂに亘って基準円Ｓ１の面積Ａ１に対して所定の範囲内でほぼ一定であるため、排尿後の排水トラップ部１２内の封水における尿を含んだ排水の主流Ｆは、排水トラップ部１２の下降管路３４の出口部３４ｂから流出して横引き管路３６の入口部３６ａから流入する新たな洗浄水により下流側に押し出され、その流速が効果的に維持された状態となり、乱流が発生し難くなる。
したがって、排水トラップ部１２内の尿を含んだ排水は、下降管路３４から横引き管路３６内に流れ込んだ新たな洗浄水により、横引き管路３６内を通過し、淀みなくスムーズに上昇管路３８へ押し上げられて下流側に流れることができるため、横引き管路３６内の排水を横引き管路３６の出口部３６ｂから上昇管路３８を経て下流側に効率良く排出することができる。
よって、排水トラップ部１２内の尿を含む排水をより効率良く洗浄水に置換することができ、洗浄性能を向上させることができる。
また、排水トラップ部１２の全体を小型化することができる共に、排水をより効率良く洗浄水に置換することができるため、小便器の節水化を実現することもできる。

さらに、本実施形態による小便器１によれば、排水トラップ部１２の横引き管路３６内の流路断面Ｓ２において、基準円Ｓ１の上方で且つ正面側から見て左右方向の領域Ｒ１には、基準円Ｓ１よりも拡張させるように角部３６ｄが形成されている。さらに、図４に示す流路断面Ｓ２において、その中心軸線Ｃの上下方向の高さ位置と同一位置及びそれよりも低い位置の領域Ｒ２は、基準円Ｓ１の下側半分の半円形状とほぼ一致する半円形状に形成されている。これにより、横引き管路３６内で水の流れを阻害するような空気が生じたとしても、基準円Ｓ１の外側の領域Ｒ１に空気を追い出すことができる。
したがって、排水トラップ部１２内において、下降管路３４の出口部３４ｂから流出して横引き管路３６の入口部３６ａから流入する洗浄水により下流側に押し出される尿を含んだ排水の主流Ｆ（図２参照）について、その流速が効果的に維持された状態となり、乱流が発生し難くなるため、排水トラップ部１２内の尿を含んだ排水は、下降管路３４から横引き管路３６内に流れ込んだ新たな洗浄水により、横引き管路３６内を通過し、淀みなくスムーズに上昇管路３８内へ押し上げられて下流側に流れることができる。よって、横引き管路３６内の排水を横引き管路３６の出口部３６ｂから上昇管路３８へ効率良く排出することができるため、排水トラップ部１２内の尿を含む排水をより効率良く洗浄水に置換することができ、洗浄性能を向上させることができる。また、排水トラップ部１２の全体を小型化することができる共に、排水をより効率良く洗浄水に置換することができるため、小便器１の節水化を実現することもできる。

また、本実施形態による小便器１によれば、排水トラップ部１２の上昇管路３８内の流路断面Ｓ３において、基準円Ｓ１の前側で且つ背面側から見て左右方向の領域Ｒ３には、基準円Ｓ１よりも拡張させるように角部３８ｄが形成されている。さらに、図５に示すように、流路断面Ｓ３において、背面側から見て左右方向の一端側の角部３８ｄから他端側の角部３８ｄに向かって形成される上昇管路３８内の前側壁面３８ｃ（共通壁部４０側の後側壁面４０ｂ）と、上昇管路３８内の後側壁面３８ｅが、上昇管路３８内の中心軸線Ｃに向かって湾曲状に突出していることにより、流路断面Ｓ３全体が基準円Ｓ１を含む大きさとなっており、流路断面Ｓ３の前側部分と後側部分とにより概ね三日月形状に形成されている。また、流路断面Ｓ３における中心軸線Ｃに対して前後方向に垂直な幅寸法Ｌ３が、基準円Ｓ１の直径Ｄに相当する流路断面Ｓ１の前後方向の幅寸法Ｌ１よりも僅かに大きく、ほぼ同一に設定されている。これらにより、上昇管路３８内で水の流れを阻害するような空気が生じたとしても、上昇管路３８のほぼ三日月形状に形成された部分を含む流路断面Ｓ３において、基準円Ｓ１の外側の領域Ｒ３に空気を追い出すことができるようになっている。したがって、排水トラップ部１２内において、下降管路３４から横引き管路３６を通過する尿を含んだ排水の主流Ｆ（図２参照）について、その流速が効果的に維持された状態となり、乱流が発生し難くなる。よって、排水トラップ部１２内の尿を含んだ排水は、下降管路３４から横引き管路３６内に流れ込んだ新たな洗浄水により、横引き管路３６内を通過し、淀みなくスムーズに上昇管路内３８へ押し上げられて下流側に流れることができるため、上昇管路３８内の排水を下流側へより効率良く排出することができる。
これらの結果、排水トラップ部１２内の尿を含む排水をより効率良く洗浄水に置換することができ、洗浄性能を向上させることができる。また、排水トラップ部１２の全体を小型化することができる共に、排水をより効率良く洗浄水に置換することができるため、小便器１の節水化を実現することもできる。

なお、本実施形態では、排水トラップ部１２の下降管路３４の出口部３４ｂの流路断面Ｓ１について、直径Ｄの基準円Ｓ１に相当するような形態について説明したが、これらに限られず、横引き管路３６の流路断面Ｓ２や上昇管路３８の流路断面Ｓ３と同様に、基準円Ｓ１の断面積Ａ１に対して２０％以下の増加範囲内であれば、流路断面Ｓ１の直径を基準円の直径Ｄよりも大きい直径に設定してもよく、良好な洗浄性能を確保することができる。
また、本実施形態では、各流路断面Ｓ２，Ｓ３が、基準円Ｓ１を含む大きさとなるように、それぞれの断面積Ａ２，Ａ３が基準円Ｓ１の断面積Ａ１よりも僅かに大きくなっている形態について説明したが、このような形態に限られず、各流路断面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の各断面積Ａ１，Ａ２，Ａ３については、互いに同一の大きさとなるように設定してもよい。

１小便器
２便器本体
４自動便器洗浄ユニット
６ボウル部
６ａボウル面
６ｂ壁部
８排水口部
８ａ排水口
８ｂ入口部
８ｃ内周面
１０収納室
１２排水トラップ部
１４排水ソケット
１６排水配管
１８接続部
２０給水管
２２止水栓
２４給水バルブ
２６スプレッダ
２８人体検知センサ
３０コントローラ
３２目皿
３２ａ流入口
３２ｂ流入口
３２ｃ目皿の周面
３４下降管路
３４ａ下降管路の入口部
３４ｂ下降管路の出口部
３４ｃ下降管路内の後側壁面
３６横引き管路
３６ａ横引き管路の入口部
３６ｂ横引き管路の出口部
３６ｃ横引き管路内の底面
３６ｄ横引き管路内の角部
３８上昇管路
３８ａ上昇管路の入口部
３８ｂ上昇管路の出口部
３８ｃ上昇管路内の前側壁面
３８ｄ上昇管路内の角部
３８ｅ上昇管路の後側壁面
４０共通壁部
４０ａ共通壁部の前側壁面
４０ｂ共通壁部の後側壁面
４０ｃ共通壁部の下端
Ａ１断面積
Ａ２断面積
Ａ３断面積
Ｃ中心軸線
Ｄ直径
Ｆ主流
Ｒ１領域
Ｒ２領域
Ｓ１流路断面（基準円）
Ｓ２流路断面
Ｓ３流路断面
Ｇ隙間
Ｗ溜水

Claims

排尿を受けて排出する小便器であって、
排尿を受けるボウル面を形成するボウル部と、
このボウル部の下方に設けられ、上記ボウル部の底部に形成された排水口よりも下流側に封水を形成する排水トラップ部と、を有し、
上記排水トラップ部は、上記排水口から下方に延びる下降管路と、この下降管路の出口部に入口部が接続される横引き管路と、この横引き管路の出口部に入口部が接続されて上方に延びる上昇管路と、上記下降管路から上記横引き管路を経て上記上昇管路に亘って上記排水トラップ部の管路全体を屈曲させて上記下降管路と上記上昇管路とを互いに近接させるように仕切る共通壁部と、を備え、
上記共通壁部によって形成される上記横引き管路の流路断面は、上記下降管路の出口部の流路断面の最小の幅寸法を直径とする基準円の形状と同一の形状又は上記基準円の形状を含む形状となるように、上記横引き管路の流路断面の所定方向の幅寸法が上記基準円の直径と同一に設定され、
上記共通壁部によって仕切られた上記上昇管路の流路断面は、上記下降管路の出口部の流路断面の最小の幅寸法を直径とする基準円の形状と同一の形状又は上記基準円の形状を含む形状となるように、上記上昇管路の流路断面の所定方向の幅寸法が上記基準円の直径と同一に設定され、
ていることを特徴とする小便器。
上記排水トラップ部の横引き管路の流路断面積は、上記横引き管路の入口部から出口部に亘って上記基準円の面積に対して２０％以下の増加範囲内でほぼ一定である請求項１記載の小便器。
上記排水トラップ部の横引き管路は、上記基準円の形状を含む形状となるようにほぼ半円形状に形成された部分を含む流路断面を備えている請求項１又は２に記載の小便器。
上記排水トラップ部の上昇管路は、上記共通壁部側の面が上記上昇管路内に向かって湾曲状に突出し且つ上記基準円の形状を含む形状で概ね三日月形状に形成された部分を含む流路断面を備えている請求項１乃至３の何れか１項に記載の小便器。