JP6479430B2 - 便器装置 - Google Patents

Description

本発明は、便器装置に関する。

一般に、水洗式の便器装置は、排水管からの悪臭や害虫の侵入を抑止するための排水トラップ管路を備える。従来では、特許文献１に記載されるような排水トラップ管路を備える便器装置が提案されている。

特開２０１１−２０８３７０号公報

トイレ室内の空間を有効利用するため、便器装置には小型化が求められている。ひとつの手法として、排水トラップ管路の屈曲をきつくして排水トラップ管路を前後方向に小さくすることによって便器装置を小型化することがある。しかし、排水トラップ管路の屈曲がきつくなると、汚物や紙が詰まりやすくなる。

特許文献１に記載される便器装置では、汚物受け面の流路の断面積を排水トラップ管路の断面積より小さくすることにより、例えば使用者が大量に紙を使用した場合は、断面積が小さい汚物受け面の流路で詰まらせるようにしている。これにより、使用者は、汚物や紙の詰まりを目視で確認することができるとされている。しかし、目視で確認できるところであろうとなかろうと、詰まらないにこしたことはない。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、汚物や紙が詰まりにくい便器装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の便器装置は、便鉢に接続され、汚物を排出する排水トラップ管路を備える。排水トラップ管路は、便鉢から底部に向けて下降する導入路と、底部から下流側に向けて上昇する上昇路と、を含む。導入路は、第１縦寸法を有する便鉢側の導入路入口部と、第１縦寸法よりも小さい第２縦寸法を有する底部側の導入路出口部と、導入路入口部と導入路出口部の間に位置する、第１縦寸法よりも大きい第３縦寸法を有する導入路拡大部と、を有する。

この態様によると、導入路は、入口部と出口部との間に、入口部および出口部よりも断面の縦寸法が大きい拡大部を有する。これにより、汚物や紙が導入路に引っかかりにくくなり、これらが詰まるのが抑止される。

導入路は、導入路入口部から後方斜め下側へ延びる。この場合、排水トラップ管路に流れ込んだ洗浄水の流れが整流され、洗浄水の流れがスムーズになる。これにより、より少ない洗浄水で汚物を排出することができる。

上昇路は、第２縦寸法を有する底部側の上昇路入口部と、前上昇路入口部よりも下流側に位置する、第２縦寸法よりも大きい第４縦寸法を有する上昇路拡大部と、を有してもよい。この場合、汚物や紙が上昇路にも引っかかりにくくなり、詰まりにくくなる。

導入路拡大部の下部は、下側ほど幅が縮小するよう形成されていてもよい。この場合、汚物や紙が導入路に引っかかりにくくなり、詰まりにくくなる。加えて、導入路拡大部の下部は下側ほど幅が縮小するため、下側面側を流れる洗浄水の流量は少なくなり、洗浄水が淀むのが抑止される。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、汚物や紙が詰まりにくい便器装置を提供できる。

実施の形態に係る便器装置を示す上面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図１のＢ−Ｂ線断面図、Ｃ−Ｃ線断面図である。 便鉢に洗浄水が供給された場合の洗浄水の流れを示す図である。 図２の排水トラップ管路の一部を拡大して示す拡大断面図である。 図６（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、図５のＤ−Ｄ線断面図、Ｅ−Ｅ線断面図、Ｆ−Ｆ線断面図、Ｇ−Ｇ線断面図である。 実施の形態の変形例に係る便器装置の排水トラップ管路の一部を拡大して示す拡大断面図である。 図８（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ、図７のＤ−Ｄ線断面図、Ｅ−Ｅ線断面図、Ｆ−Ｆ線断面図、Ｈ−Ｈ線断面図、Ｇ−Ｇ線断面図である。

以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

図１は、実施の形態に係る便器装置１０を示す上面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。便器装置１０は、洋式の水洗式大便器であり、便器本体１２を備える。図１、２では、便座や便蓋などが取り外された状態を示している。以降、図１、２における右側を便器装置１０の前側とし、図１、２における左側を便器装置１０の後ろ側として説明する。

便器本体１２は、例えばセラミック材料や樹脂材料から形成される。便器本体１２は、便鉢１４と、排水トラップ管路１６と、外周壁部１８と、を有する。外周壁部１８は、便鉢１４の外周側や排水トラップ管路１６を隠すよう、それらを前後左右から囲む。

便鉢１４は、汚物受け部２０と、リム部２２と、を有する。汚物受け部２０は、略漏斗状の部材であり、汚物を受ける。リム部２２は、開口２２ａを形成する環状の部材であり、汚物受け部２０の上縁部に設けられる。リム部２２の下面２２ｂは、汚物受け部２０の上端部２０ａとともに、旋回流を生成するためのリム通水路２１を構成する。

図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図１のＢ−Ｂ線断面図、Ｃ−Ｃ線断面図である。汚物受け部２０には、その中央後方側に、下方に窪んだ凹部２０ｂが形成されている。凹部２０ｂは、汚物受け部２０の開口側から底部に向かって延びている。

図４は、水道管などの給水源や洗浄水タンク（いずれも不図示）から便鉢１４に洗浄水が供給された場合の洗浄水の流れを示す。前方から見て汚物受け部２０の左側には、前方を向いて開口する第１吐水口３２が形成されている。また、前方から見て汚物受け部２０の右側後方側には、左右方向を向いて開口する第２吐水口３４が形成されている。第１吐水口３２および第２吐水口３４は供給される洗浄水を吐水する。

第１吐水口３２から吐水された洗浄水は、リム通水路２１に沿って前方へ向けて流れ、汚物受け部２０の傾斜にしたがって流下し、その相当量がまとまって封水６４に前方側から流れ込む。この第１吐水口３２から吐水された洗浄水により、汚物受け部２０の前方側が洗浄される。第２吐水口３４から吐水された洗浄水は、汚物受け部２０の中央後方へ向けて左右方向に流れ、凹部２０ｂによってあるいは汚物受け部２０の傾斜にしたがって流れの向きが変わり、その相当量がまとまって封水６４に後方側から流れ込む。この第２吐水口３４から吐水された洗浄水により、汚物受け部２０の後方側が洗浄される。封水６４に前方側から流れ込む第１吐水口３２からの洗浄水と、封水６４に後方側から流れ込む第２吐水口３４からの洗浄水とは、封水６４の前方で合流し、排水トラップ管路１６に向かう勢いの強い流れを形成する。これにより、洗浄水の水量が少なくても、汚物や紙を汚物受け部２０から排水トラップ管路１６に良好に排出できる。また、水道管などの給水源から直接洗浄水を供給する場合で、かつ、その給水圧力が低い場合でも、汚物や紙を汚物受け部２０から良好に排出できる。

図１、２に戻り、排水トラップ管路１６は、略Ｓ字状に形成された管路であり、導入路２４と、上昇路２６と、下降路２８と、を含む。導入路２４は、後方斜め下側へ延びる管路であり、一端は汚物受け部２０の底部に接続され、他端は上昇路２６に接続される。上昇路２６は、後方斜め上側へ延びる管路であり、一端は導入路２４に接続され、他端は下降路２８に接続される。下降路２８は、垂直下方に延びる管路であり、一端は上昇路２６に接続され、他端は接続配管３６に接続される。接続配管３６は、排水管（不図示）に接続される。

排水トラップ管路１６により、汚物受け部２０の下部には洗浄水（封水６４）が溜まる。この封水６４は、悪臭や害虫が排水管から接続配管３６を介してトイレ室内に進入することを抑止する。また、給水源や洗浄水タンクから汚物受け部２０に洗浄水が供給されると、洗浄水とともに汚物とトイレットペーパーとが排水トラップ管路１６に流れ込み、そこから排水管に排出される。

図５は、図２の排水トラップ管路１６の一部を拡大して示す拡大断面図である。図６（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、図５のＤ−Ｄ線断面図、Ｅ−Ｅ線断面図、Ｆ−Ｆ線断面図、Ｇ−Ｇ線断面図、を示す。これらの各断面は、排水トラップ管路１６における排水方向に直交する断面を示している。

導入路２４は、直線部３８と、直線部の下流側に設けられる屈曲部４０と、を含む。直線部３８は、後方斜め下側へ直線的に延びる。直線部３８の上流側端部６６（すなわち導入路２４の入口部分）は、縦寸法Ｄ１を有する（図６（ａ）参照）。ここで、「縦寸法」とは、排水トラップ管路１６の排水方向に直交する断面における、幅方向に直交する方向の寸法をいう。したがって、導入路２４の入口部分であるＤ−Ｄ線における断面では、略前後方向における寸法（Ｄ１）が縦寸法であり、導入路２４の出口部分であるＦ−Ｆ線における断面では、略上下方向における寸法（Ｄ３）が縦寸法である。本実施の形態では、直線部３８の排水方向に直交する各断面の縦寸法は、延在方向において一定となる。また、断面積も延在方向で一定となる。直線部３８は、洗浄水を整流し、洗浄水の流れをスムーズにする。

屈曲部４０の上流側端部５０（直線部３８の下流側端部）は上方を向き、直線部３８に接続される。屈曲部４０の下流側端部４４は水平を向き、上昇路２６に接続される。屈曲部４０の上流側端部５０は、直線部３８と同じ縦寸法Ｄ１を有する。下流側端部４４（すなわち上昇路２６の屈曲部５４の上流側端部５８）は、縦寸法Ｄ１よりも小さい縦寸法Ｄ３を有する（図６（ｃ）参照）。屈曲部４０は、上流側から下流側に向かうにつれて、その縦寸法がＤ１から徐々に大きくなり、拡大部４２で最大の縦寸法Ｄ２（Ｄ２＞Ｄ１＞Ｄ３）となる（図６（ｂ）参照）。拡大部４２を過ぎると縦寸法は徐々に小さくなり、下流側端部４４で縦寸法Ｄ３になる。

本発明者らの検証によれば、縦寸法Ｄ２が縦寸法Ｄ１の１．０５倍〜１．３倍の範囲となるよう設定されるときに、汚物や紙の排出性が高まることが確認された。また縦寸法Ｄ２が、縦寸法Ｄ１の１．４倍よりも大きくなると、かえって洗浄水の流れが淀み、かえって排出性が悪くなることが確認された。また、縦寸法Ｄ２が縦寸法Ｄ１の１．１倍〜１．２倍の範囲となるよう設定されるときに、排出性が良好となることがわかった。

また、図６（ｂ）に示されるように、断面形状について、拡大部４２の下側面４８は下側に円弧状に膨らんだ湾曲形状を有している。拡大部４２の下側面４８は特に、他の断面に比べ、曲がり具合のきつい湾曲形状、すなわち曲率半径が小さい湾曲形状を有している。

導入路２４の幅寸法は、本実施の形態では幅寸法Ｗで略一定である。したがって、導入路２４の排水方向に直交する断面の断面積は、縦寸法の変化に伴って変化する。具体的には、直線部３８では断面積は一定で、直線部３８を過ぎると断面積は徐々に大きくなり、拡大部４２で最大の断面積となる。拡大部４２を過ぎると断面積は徐々に小さくなり、下流側端部４４で上流側端部５０よりも小さな断面積になる。

上昇路２６は、屈曲部５４と、屈曲部５４の下流側に設けられる直線部５６と、を含む。屈曲部５４の上流側端部５８は水平を向き、導入路２４に接続される。屈曲部５４の下流側端部６０は上方を向き、直線部５６に接続される。直線部５６は、直線的に延びる。屈曲部５４および直線部５６の縦寸法は、縦寸法Ｄ３で一定である（図６（ｄ）参照）。

以上、実施の形態に係る便器装置１０について説明した。
従来の便器装置では、導入路の屈曲部の断面の縦寸法は、導入路の上流側端部（すなわち入口部分）の断面の縦寸法と同じかまたはそれ以下に設定される。一般に、紙は大量に流されると棒状の塊となり、また汚物も棒状であるところ、こうした従来の便器装置では屈曲部に棒状の紙の塊や汚物が引っかかり、詰まりやすい。これに対し、本実施の形態に係る便器装置１０によると、導入路２４は上流側端部６６下流側端部４４との間に、上流側端部６６および下流側端部４４よりも縦寸法が大きい部分を有する。つまり、導入路２４は、屈曲部４０が膨らんだ形状とされる。そのため、導入路２４の屈曲部分で汚物や紙が引っかかりにくくなり、その結果、汚物や紙が詰まりにくくなる。

導入路２４（屈曲部４０）の下流側端部４４を境にして、洗浄水が流れる方向が下方向から上方向に変化するため、下流側端部４４およびその近傍では、上側面４６側の洗浄水の流速が速く、下側面４８側の洗浄水の流速が遅くなる。そのため、下流側端部４４およびその近傍では、管路の断面の縦寸法を大きくすると、下側面４８側を流れる洗浄水が淀みうる。本実施の形態では、下流側端部４４およびその近傍では、管路の断面の縦寸法は比較的小さく形成される。具体的には、導入路２４の上流側端部６６（すなわち入口部分）の縦寸法よりも小さく形成される。これにより、洗浄水が淀むのが抑止される。

また、実施の形態に係る便器装置１０によると、導入路２４は、（拡大部４２の縦寸法Ｄ２）＞（入口部の縦寸法Ｄ１）＞（出口部の縦寸法Ｄ３）の関係を満たすように形成される。導入路２４の入口部、拡大部４２、出口部がこのような関係を有することにより、汚物や紙を的確に受け入れ、引っかからないようにそれらの向きを変え、強い水圧で上昇路２６に持ち上げることが可能となる。

また、実施の形態に係る便器装置１０によると、断面形状について、拡大部４２の下側面４８は下側に凸となる湾曲形状を有している。つまり、拡大部４２の下側面４８側は、下側ほどその幅が縮小するよう形成されている。これにより、幅方向における中央部分については十分な縦寸法が確保され、汚物や紙が引っかかるのが抑えられる。加えて、縦寸法を大きくしすぎると下側面４８側の流れが淀む可能性があるところ、下側面４８側は下側にいくほど幅が縮小するよう形成されているため、下側面４８側を流れる洗浄水の流量は少なくなり、洗浄水が淀むのが抑止される。

実施の形態に係る便器装置１０によると、導入路２４は、直線部３８を有する。直線部３８は、排水トラップ管路１６に流れ込んだ洗浄水を整流し、洗浄水の流れをスムーズにする。これにより、洗浄水の圧力損失が抑止され、洗浄水の勢いが弱くなりにくくなる。その結果、少ない洗浄水でも十分な洗浄能力を確保できる。

以上、実施の形態に係る便器装置について説明した。この実施の形態は例示であり、その各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

（変形例１）
図７は、実施の形態の変形例に係る便器装置の排水トラップ管路１６の一部を拡大して示す拡大断面図である。図７は図５に対応する。図８（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ、図５のＤ−Ｄ線断面図、Ｅ−Ｅ線断面図、Ｆ−Ｆ線断面図、Ｈ−Ｈ線断面図、Ｇ−Ｇ線断面図、を示す。これらの各断面は、排水トラップ管路１６における排水方向に直交する断面を示している。本変形例では、排水トラップ管路１６の屈曲部５４は、その断面の縦寸法が、上流側から下流側に向かうにつれて変化する。具体的には、上流側端部５８は縦寸法Ｄ３を有し、下流に向かうにつれて縦寸法が徐々に大きくなり、拡大部６２で縦寸法Ｄ４（Ｄ４＞Ｄ３）となる（図８（ｄ））。拡大部６２を過ぎると縦寸法は徐々に小さくなり、下流側端部６０で縦寸法Ｄ３になる。図８（ｄ）に示されるように、断面形状について、拡大部６２の下側面４８は、拡大部４２の下側面４８と同様に、下側に円弧状に膨らんだ湾曲形状を有している。なお、拡大部６２の下側面４８は、拡大部４２と同程度に曲がり具合のきつい湾曲形状、すなわち拡大部４２と同程度に曲率半径が小さい湾曲形状を有していてもよい。

本変形例では、上昇路２６は屈曲部５４が膨らんだ形状とされる。そのため、導入路２４の屈曲部分に加え、上昇路２６の屈曲部分でも汚物や紙が引っかかりにくくなる。その結果、排水トラップ管路１６に汚物や紙が詰まりにくくなる。本変形例は、便器装置１０を特に小型化する場合、すなわち排水トラップ管路１６の屈曲を特にきつくする場合に向いている。

また、本変形例では、断面形状について、拡大部６２の下側面４８は下側に凸となる湾曲形状を有している。つまり、拡大部６２の下側面４８側は、下側ほどその幅が縮小するよう形成されている。これにより、幅方向における中央部分については十分な縦寸法が確保され、汚物や紙が引っかかるのが抑えられる。加えて、縦寸法を大きくしすぎると下側面４８側の流れが淀む可能性があるところ、下側面４８側は下側にいくほど幅が縮小するよう形成されているため、下側面４８側を流れる洗浄水の流量は少なくなり、洗浄水が淀むのが抑止される。

（変形例２）
実施の形態では、屈曲部４０の下流側端部４４（すなわち導入路２４の出口部分）の縦寸法Ｄ３が、直線部３８の上流側端部６６（すなわち導入路２４の入口部分）の縦寸法Ｄ１よりも大きい場合について記載したが、これに限られない。下流側端部４４の断面積が上流側端部６６の断面積よりも小さい場合は、下流側端部４４の縦寸法Ｄ３は、上流側端部６６の縦寸法Ｄ１と同じあるいは縦寸法Ｄ１より大きくてもよい。

上述した実施の形態および変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施の形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。また、請求項に記載の各構成要件が果たすべき機能は、実施の形態および変形例において示された各構成要素の単体もしくはそれらの連係によって実現されることも当業者には理解されるところである。

（変形例３）
実施の形態では、導入路２４が直線部３８と屈曲部４０とを含む場合について説明したが、これに限られない。導入路２４は、直線部３８の代わりに、湾曲しながら後方斜め下側へ延びる湾曲部を有してもよい。つまり、導入路２４は、屈曲部４０の上流側に、後方斜め下側へ延びる部分を有していればよい。なお、湾曲部は、排水方向に直交する各断面の縦寸法および面積が延在方向で一定であってもよい。

（変形例４）
実施の形態では、拡大部４２および拡大部６２は、その下側面４８が湾曲形状を有している場合について説明したが、これに限られない。拡大部４２または拡大部６２の少なくとも一方は、下側面４８側が幅狭になるよう形成されていればよく、例えば下側面４８は中央部分だけが下側に突出した凸形状を有していてもよい。

１０ 便器装置、 １２ 便器本体、 １４ 便鉢、 １６ 排水トラップ管路、 ２０ 汚物受け部、 ２４ 導入路、 ２６ 上昇路、 ２８ 下降路、 ３８ 直線部、 ４０ 屈曲部、 ４２ 拡大部、 ５６ 直線部、 ６２ 拡大部。

Claims (4)

1. 便鉢に接続され、汚物を排出する排水トラップ管路を備え、
   前記排水トラップ管路は、
   前記便鉢から底部に向けて下降する導入路と、
   前記底部から下流側に向けて上昇する上昇路と、を含み、
   前記導入路は、
   第１縦寸法を有する前記便鉢側の導入路入口部と、
   前記第１縦寸法よりも小さい第２縦寸法を有する前記底部側の導入路出口部と、
   前記導入路入口部と前記導入路出口部の間に位置する、前記第１縦寸法よりも大きい第３縦寸法を有する導入路拡大部と、を有することを特徴とする便器装置。
2. 前記導入路は、前記導入路入口部から後方斜め下側へ延びることを特徴とする請求項１に記載の便器装置。
3. 前記上昇路は、
   前記第２縦寸法を有する前記底部側の上昇路入口部と、
   前記上昇路入口部よりも前記下流側に位置する、前記第２縦寸法よりも大きい第４縦寸法を有する上昇路拡大部と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の便器装置。
4. 前記導入路拡大部の下部は、下側ほど幅が縮小するよう形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の便器装置。

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