JP6621046B2 - 水洗大便器装置 - Google Patents

Description

本発明は、洗浄水によって大便器本体を洗浄する水洗大便器装置に関する。

従来、大便器本体に洗浄水を供給するための機構として、タンク式や直圧式の給水機構を用いた水洗大便器装置が広く普及している。

タンク式の給水機構は、タンク内に予め水を貯留しておき、当該水を洗浄水として大便器本体に供給するものである。このようなタンク式の給水機構においては、洗浄水として供給する水の全てをタンク内に貯留しておく必要があるため、水洗大便器装置に搭載するタンクが大型化してしまうという課題があった。

また、大便器本体の洗浄が完了した後は、次回の洗浄のためにタンクを満水位としておく必要があるが、大型のタンクに水を注水して満水位とするには時間がかかってしまう。このため、タンク式の給水機構では連続的な（短時間毎の）洗浄を行うことが難しく、水洗大便器装置が高い頻度で使用されるような状況には適さないという課題があった。

直圧式の給水機構は、建物に配置された給水配管（水道管）内の水圧を利用して、給水配管から大便器本体に洗浄水を供給するものである。このような直圧式の給水機構においては、洗浄水の流量は給水配管内の水圧に依存するため、当該水圧が低い環境（例えば高層階）に水洗大便器装置が設置された場合には、洗浄性能が低下してしまうという課題があった。また、直圧式の給水機構によって大流量の水を供給可能とするには、水洗大便器装置に接続される給水配管を大口径とする必要がある。このため、大掛かりな工事を必要とするという課題があった。

以上のようなタンク式の給水機構における課題、及び直圧式の給水機構における課題の両方を、同時に解決することのできる給水機構として、ジェットポンプ式の給水機構が新たに提案されている（下記特許文献１を参照）。

下記特許文献１に記載されたジェットポンプ式の給水機構は、水を貯留したタンクを備えており、当該タンクの内部に、ジェットポンプユニットが水没した状態で配置されている。ジェットポンプユニットはスロート管を有しており、当該スロート管の一端は大便器本体のボウル部に向かう流路に接続され、他端には開口が形成されている。噴射ノズルから、開口を通じてスロート管の内部に向かうように水が噴射されると、ジェットポンプ作用が誘発されることによって、スロート管の内部ではボウル部に向かって大流量の水が流れる。噴射ノズルから噴射された水のみならず、タンク内に貯留されていた水も引き込まれてスロート管の内部を流れるため、大便器本体には大流量の洗浄水が供給される。

ジェットポンプ式の給水機構においては、洗浄水として大便器本体に供給する水の全てをタンク内に貯留しておく必要がない。このため、タンク式の給水機構に比べてタンクを小型化することができる上、タンクを満水位にするために必要な時間を短くすることができるという利点がある。また、給水配管内の水圧が比較的低い環境に水洗大便器装置が設置された場合であっても、大流量の洗浄水を大便器本体に供給することができる。更に、給水配管を大口径とするような大掛かりな工事を必要としないという利点もある。

特開２００４−１５６３８２号公報

上記特許文献１に記載された水洗大便器装置は、上述した通り、ジェットポンプ式の給水機構を用いることで、洗浄水として大便器本体に供給する水の全てをタンク内に貯留しておく必要がなく、タンクを小型化することができるが、大便器本体よりも後方側にタンクを設けてしまうと、水洗大便器装置本体の前出寸法が長くなり、水洗大便器装置が設置されるトイレ空間で使用者が移動することができる範囲が狭くなってしまう。

さらに、タンクの小型化や水洗大便器装置の前出寸法を小さくするために、タンク内の水を大便器本体に供給するためのスロート管が屈曲するような逆Ｕ字形状のスロート管を使用すると、噴射ノズルから噴射された水がスロート管内部を通過する際にスロート管が屈曲する位置の下流側で水流とスロート管の内壁とが剥離してしまう。水流とスロート管の内壁とが剥離すると、タンク内の水を大便器本体に供給する前にスロート管内部に存在する空気を排出することができず、スロート管内部に空気が滞留してしまう。このことにより、スロート管内部に滞留する空気が自身の浮力により、供給される水流に抵抗を付与してしまい、大便器本体に供給される水の瞬間流量が低下し、汚物の排出性が低下してしまうことがわかった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、逆Ｕ字形状のスロート管を使用することでタンクを大便器本体の後方上部に配置することができるようになった水洗大便器装置であって、水洗大便器装置の前出寸法を小さくすることができ、且つスロート管の屈曲する位置より下流側で発生する空気溜まりを抑制することで大便器本体に供給される水の瞬間流量が低下することを防止できる水洗大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、本発明に係る水洗大便器装置は、洗浄水によって大便器本体を洗浄する水洗大便器装置であって、汚物を受け止めるボウル部を有しており、洗浄水として供給される水を前記ボウル部に導くための導水路が内部に形成された大便器本体と、内部に水を貯留しており、当該水を前記導水路の入口に供給することができるように前記大便器本体の後方側上部に配置されたタンクと、前記タンクの内部に配置されるジェットポンプユニットと、を備え、前記ジェットポンプユニットは、一端が前記導水路の入口に接続され、他端には吸引口が形成されているスロート管と、前記吸引口から前記スロート管の内部に向けて高速の水を噴射することにより、ジェットポンプ作用を誘発させるノズルと、を有しており、前記スロート管は、前記吸引口から上方に向けて伸びる上昇部と、前記上昇部の下流側に配置された屈曲部と、前記屈曲部の下流側に配置され、前記屈曲部から下方に向かって伸びる下降部とを有しており、全体が逆Ｕ字形状となるように形成されているものであって、さらに、前記スロート管は、前記タンクの内部の水を前記導水路に供給する際において、前記スロート管の前記下降部で発生する空気溜まりを抑制する空気溜まり抑制手段を有することを特徴とする。

第一の発明は、水洗大便器装置にジェットポンプユニットを用いることで小型化ができたタンクを大便器本体の後方側上部に配置することで水洗大便器装置の前出寸法を小さくすることができるようになった。そのため水洗大便器装置が設置されるトイレ空間の水洗大便器装置の前方側の空間を広くすることができ、使用者が移動することができる範囲を広くすることが出来るようになった。

タンクを大便器本体の後方側上部に配置することで、スロート管を導水路の入口に接続しようとするとタンクの下部に導水路の入口を設ける必要がある。ジェットポンプ作用を利用してタンク内の水を導水路に供給しようとすると、スロート管の吸引口はタンクに貯留された水に水没している必要があるため、スロート管の形状は逆Ｕ字形状となる。
このような逆Ｕ字形状のスロート管を用いると、ノズルから噴射される水の流速が高速であるため、屈曲部を通過する際にスロート管の内壁と水流とが剥離してしまい、タンクから導水路に水を供給する前にスロート管に存在していた空気がスロート管から排出されなくなってしまう。スロート管に存在していた空気を排出することができずにスロート管の内部に空気溜まりが発生すると、その空気が自身の浮力によりスロート管の内部を通過する水流に抵抗を付与し、導水路に供給される水の瞬間流量が低下して、汚物の排出性が低下してしまうが、下降部に空気溜まり抑制手段を有することで、スロート管の下降部で発生する空気溜まりを抑制することができ、逆Ｕ字形状のスロート管を用いた場合であっても空気溜まりによる抵抗を受けることなく、導水路に供給される水の瞬間流量の低下を抑制することができる。瞬間流量の低下を抑制できることから、水洗大便器装置の汚物の排出性の低下も防止することができる。

さらに、本発明の前記空気溜まり抑制手段は、前記スロート管の内部を通過する水の進行方向を変更する進行方向変更部を前記下降部に設け、前記進行方向変更部は、前記スロート管の内側方向に突出するように設けられ、前記スロート管の下端にまで形成されることを特徴とする。

スロート管の内部を通過する水の進行方向を変更する進行方向変更部を下降部に設けることで、スロート管の内部を通過する水の進行方向を空気溜まりが発生する位置に変更することができる。そのため、空気溜まりをスロート管の内部を通過する水によって排出することができ、スロート管の内部に発生する空気溜まりを抑制することができる。そのため、導水路に供給される水の瞬間流量の低下を抑制し、水洗大便器装置の汚物の排出性の低下も防止することができる。

第三の発明は、前記スロート管が、逆Ｕ字形状に見える位置から見た場合において、
前記屈曲部は、第一曲面と、前記第一曲面の曲率よりも小さい曲率の第二曲面とを有し、前記第一曲面より下流側における前記下降部の壁面を第一下降部とし、前記第二曲面より下流側における前記下降部の壁面を第二下降部とした場合において、前記進行方向変更部は、前記第一下降部に設けることを特徴とする。

進行方向変更部を第一下降部に設けることで、屈曲部を水が通過することによって剥離が発生するが、剥離が発生して空気が滞留可能な空間を減少させることができる。さらに、水が剥離した場合であっても、空気が滞留可能な空間が狭いため、早期に進行方向変更部に再付着させることができる。水が進行方向変更部に再付着することで、水は進行方向変更部の壁面に沿うような水の流れとなり、水の流れの進行方向が変更される。このことにより、第一下降部側に水流の進行方向が変更され、その水流によって空気が溜まることを抑制することができる。空気溜まりを抑制することができるため、導水路に供給される水の瞬間流量の低下を抑制することができ、水洗大便器装置の汚物の排出性の低下も防止することができる。

第四の発明は、前記スロート管が、逆Ｕ字形状に見える位置から見た場合において、 前記屈曲部は、第一曲面と、前記第一曲面の曲率よりも小さい曲率の第二曲面とを有し、前記第一曲面より下流側における前記下降部の壁面を第一下降部とし、前記第二曲面より下流側における前記下降部の壁面を第二下降部とした場合において、前記進行方向変更部は前記第二下降部に設けることを特徴とする。

空気溜まりは、屈曲部の曲率の大きい第一曲面側で発生するが、スロート管を通過する水は屈曲部を通過する際に遠心力が働くことで第二曲面側を通過する流量が多くなってしまう。そこで、進行方向変更部を第二下降部に設けることで、第一下降部側へ水の進行方向を変更することができ、進行方向が変更された水によって第一下降部側で発生する空気溜まりを排出することができる。空気溜まりを排出することができるため、導水路に供給される水の瞬間流量の低下を抑制することができ、水洗大便器装置の汚物の排出性の低下も防止することができる。

本発明によれば、逆Ｕ字形状のスロート管を使用することでタンクを大便器本体の後方上部に配置することができるようになった水洗大便器装置であって、水洗大便器装置の前出寸法を小さくすることができ、且つスロート管の屈曲する位置より下流側で発生する空気溜まりを抑止することで大便器本体に供給される水の瞬間流量が低下することを防止できる水洗大便器装置を提供することができる。

本発明に係る水洗大便器装置を示す断面図である。 図１に示した水洗大便器装置の上面図である。 図１に示した水洗大便器装置のタンクの内部を示す図である。 第一実施形態におけるノズル３１０から噴射された水がスロート管３２０内部を屈曲部３２３まで通過する模式図である。 第一実施形態におけるスロート管３２０の内部を通過する水が下降部３２４を通過する際の模式図である。 第一実施形態におけるスロート管３２０の内部で発生する空気溜まりが排出される際の模式図である。 第二実施形態におけるノズル３１０ａから噴射された水がスロート管３２０ａ内部を屈曲部３２３ａまで通過する模式図である。 第二実施形態におけるスロート管３２０ａの内部を通過する水が下降部３２４ａを通過する際の模式図である。 第二実施形態におけるスロート管３２０ａの内部で発生する空気溜まりが排出される際の模式図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

本発明の第一実施形態に係る水洗大便器装置ＦＴについて、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は水洗大便器装置ＦＴの断面図であって、水洗大便器装置ＦＴをその左右方向に垂直な面で切断した場合の断面を示している。図２は水洗大便器装置ＦＴの上面図である。図２では、後に説明するタンク２０の内部構造を示すため、タンク２０の上蓋２０１を取り外した状態を描いている。

図１及び図２に示したように、水洗大便器装置ＦＴは、大便器本体１０と、大便器本体１０の後方側（図１では右側、図２では上側）上部において大便器本体１０の上面１０１に設置されたタンク２０とを備えている。水洗大便器装置ＦＴは、大便器本体１０によって汚物を受け止めて、当該汚物を、タンク２０から供給される水（洗浄水）によって排水管ＳＷに排出する装置である。

尚、以下の説明においては、特に断らない限り、大便器本体１０に着座した状態の使用者から見て右側（図２では左側）のことを「右側」と称し、大便器本体１０に着座した状態の使用者から見て左側のことを「左側」（図２では右側）と称することとする。また、大便器本体１０に着座した状態の使用者から見て前方側（図１では左側、図２では下側）のことを「前側」又は「前方側」と称し、大便器本体１０に着座した状態の使用者から見て後方側（図１では右側、図２では上側）のことを「後側」又は「後方側」と称することとする。

大便器本体１０は、ボウル部１１０と、リム部１２０と、導水路１３０と、排水トラップ管路１４０とを有している。ボウル部１１０は、上方から落下する汚物を一時的に受け止める部分である。リム部１２０は、ボウル部１１０の上縁部に形成されており、図１に示したように、ボウル部１１０の内側面の一部を外周側に向けて後退させたような形状となっている。後に説明するように、リム部１２０は、ボウル部１１０に向けて供給された水が旋回して流れる流路となっている。リム部１２０は、ボウル部１１０の上縁に沿って一周するような略円形（上面視）の流路として形成されている。

導水路１３０は、タンク２０から供給された水をボウル部１１０に導くために、大便器本体１０の内部に形成された流路である。導水路１３０は、その一端が大便器本体１０の上面１０１に開口しており、タンク２０から供給される水の入口１３１となっている。入口１３１が形成されている位置は、大便器本体１０の上面１０１のうち後方側の部分であり、且つ左右方向における中央の部分である。

導水路１３０は、その下流側において二つの流路（第一導水路１３２、第二導水路１３４）に分岐している。一方の流路である第一導水路１３２は、その下流側の端部がリム部１２０のうち右側の部分において開口しており、当該開口が水の出口（吐水部１３３）となっている。タンク２０から入口１３１に水が供給されると、その一部は第一導水路１３２の内部を通り、吐水部１３３から噴出してリム部１２０に供給される。

他方の流路である第二導水路１３４は、その下流側の端部がリム部１２０のうち左側且つ後方寄りの部分において開口しており、当該開口が水の出口（吐水部１３５）となっている。タンク２０から入口１３１に水が供給されると、その一部は第二導水路１３４の内部を通り、吐水部１３５から噴出してリム部１２０に供給される。

吐水部１３３から水が噴出する方向は、略円形の流路として形成されたリム部１２０の円周に沿う方向であり、且つ上面視において反時計回りの方向となっている。吐水部１３５から水が噴出する方向も、略円形の流路として形成されたリム部１２０の円周に沿う方向であり、且つ上面視において反時計回りの方向となっている。図２において矢印で示したように、吐水部１３３及び吐水部１３５からリム部１２０に噴出した水は、いずれもリム部１２０に沿って反時計回りに旋回して流れながら、リム部１２０の全体からボウル部１１０に向けて流下する。

排水トラップ管路１４０は、ボウル部１１０の下端と排水管ＳＷとを接続する流路である。排水トラップ管路１４０は、ボウル部１１０の下端から下流に向かう方向に沿って上り勾配となるように形成されている上昇流路１４１と、上昇流路１４１の上端から下流に向かう方向に沿って下り勾配となるように形成されている下降流路１４２とを有している。このような構成により、ボウル部１１０の下部から上昇流路１４１の下部に亘る部分には水を貯留することが可能となっており、貯留した水によって封水ＷＴが形成されている。下降流路１４２の下端には排水管ＳＷが接続されている。排水管ＳＷは建物の内部に配置された配管であって、その下流側の端部が不図示の下水管に接続されている。

タンク２０からボウル部１１０に向けて水が供給されると、上記のように、当該水はリム部１２０を旋回して流れながら、リム部１２０の全体からボウル部１１０に向けて流下する。水はボウル部１１０に対して上方から追加され、ボウル部１１０の下端部から上昇流路１４１及び下降流路１４２を通って排出される。その結果、ボウル部１１０に貯留されている水（封水ＷＴ）には下向きの流れが生じることとなる。

ボウル部１１０において一時的に受け止められていた汚物は、上方のリム部１２０から供給される水によって下方に向けて押し込まれ、ボウル部１１０の下端に向かって移動する。その後、汚物は水流によって上昇流路１４１を通り下降流路１４２に到達して、水と共に排水管ＳＷに向けて落下する。

タンク２０は内部に水が貯留された容器であって、当該水を導水路１３０の入口１３１に供給するためのものである。タンク２０は、第一タンク部２１０と、第一タンク部２１０の底壁２１１の一部を下方に伸ばすように形成された第二タンク部２２０とを有している。第一タンク部２１０と第二タンク部２２０はいずれも略直方体の容器であって、両者の内部空間が互いに連通している。第二タンク部２２０は、第一タンク部２１０の底壁２１１のうち後方側の部分に接続されている。

第一タンク部２１０の底壁２１１（第二タンク部２２０よりも前方側の部分）は、大便器本体１０の上面１０１のうち後方側の部分に対して上方から近接した状態となっている。具体的には、大便器本体１０の上面１０１のうち後方側の部分には入口１３１が形成されているが、第一タンク部２１０の底壁２１１は、入口１３１の周囲を上方から覆うように、大便器本体１０の上面１０１に対して上方から近接した状態となっている。また、底壁２１１には入口１３１と略同一形状の開口２１２が形成されており、開口２１２と入口１３１とが上面視で重なっている。このため、タンク２０の内部に貯留されている水は、開口２１２及び入口１３１を通って導水路１３０の内部に流入し、ボウル部１１０に向かって流れることが可能となっている。

第一タンク部２１０を上記のように配置した結果、第二タンク部２２０は大便器本体１０よりも後方に位置している。すなわち、大便器本体１０の後方側端部よりも更に後方側に位置した状態となっている。また、第二タンク部２２０の底壁２２１は、大便器本体１０の上面１０１よりも低い位置に配置されている。

上記のようにタンク２０が配置されることにより、タンク２０の前端部が、大便器本体１０の後端部よりも前方側に位置している。また、タンク２０の下端部が、大便器本体１０の上面１０１よりも下方側に位置している。その結果、水洗大便器装置ＦＴ全体の前後方向における寸法と、上下方向における寸法とが、いずれも小さくなっており、水洗大便器装置ＦＴのデザイン性が向上している。

次に、タンク２０の内部の構成について説明する。図３は、水洗大便器装置ＦＴを後方側から見た場合における、タンク２０の内部を示す斜視図である。図３に示したように、タンク２０の内部には、給水管２３１と、主弁２３３と、パイロット弁２３４と、ジェットポンプユニット３００とが配置されている。

給水管２３１は、主弁２３３に向けて水を供給するための管であって、第二タンク部２２０の底壁２２１から鉛直上方に向かって伸びるように配置されている。給水管２３１の下端は、タンク２０の外部において不図示の水道管に接続されている。また、給水管２３１の上端は、タンク２０の内部において主弁２３３に下方から接続されている。給水管２３１は、タンク２０の内部のうち左右方向における中央よりも左側となる位置に配置されている。

給水管２３１の途中（水道管と主弁２３３との間）には、図３では図示しない定流量弁２３２が配置されている。主弁２３３が開いた状態において主弁２３３に流入する水の流量は定流量弁２３２によって一定となり、水道管内の水圧によって変動することがない。

主弁２３３は開閉弁であって、給水管２３１からジェットポンプユニット３００に向かう水の流路の開閉を行うものである。主弁２３３とジェットポンプユニット３００との間にはバキュームブレーカー２３５が備えられており、バキュームブレーカー２３５の上流側が負圧となって水が逆流してしまうことが防止されている。尚、上記のように給水管２３１が上方に向かって伸びており、主弁２３３とバキュームブレーカー２３５とはタンク２０内の高い位置に配置されている。このため、タンク２０の水位が満水位となった状態においても、バキュームブレーカー２３５が水没してしまうことはない。

主弁２３３にはパイロット弁２３４が備えられており、パイロット弁２３４の動作によって主弁２３３の開閉が切り替えられる構成となっている。パイロット弁２３４には、タンク２０の外側に配置された手動レバー２３６が、タンク２０の内部に配置された伝達機構２３７を介して接続されている。また、パイロット弁２３４には、タンク２０の内部に配置されたフロート２３８が更に接続されている。

水洗大便器装置ＦＴの使用者によって手動レバー２３６が操作されると、当該操作が伝達機構２３７を介してパイロット弁２３４に伝達され、パイロット弁２３４が開かれる。これにより主弁２３３が開かれた状態となり、給水管２３１からジェットポンプユニット３００に向かって水が流れる。後に説明するように、ジェットポンプユニット３００に向かって流れた水は、タンク２０の内部に貯留されていた水と共に洗浄水として導水路１３０に供給される。このため、タンク２０の内部における水位は次第に低下していく。

ボウル部１１０の洗浄が終了した後も、主弁２３３は閉じられず、給水管２３１からジェットポンプユニット３００に向かって引き続き水が流れる。ジェットポンプユニット３００に向かって流れた水はタンク２０の内部に供給されて、次回の洗浄のために貯留される。タンク２０の内部に向けた水の供給（タンク２０への注水）が行われると、タンク２０の内部における水位は次第に上昇して行く。タンク２０の内部においてパイロット弁２３４に接続されているフロート２３８は、水位の上昇に伴って上昇し、これによりパイロット弁２３４が閉じられる。

このように、タンク２０の内部における水位が上昇すると、フロート２３８が受ける浮力の変化によってパイロット弁２３４が閉じられる。パイロット弁２３４が閉じられると、主弁２３３が閉じられた状態となり、給水管２３１からジェットポンプユニット３００への水の供給が停止される。この時点においてタンク２０の内部に貯留されている水の量が、次回の洗浄のために必要な量となるように（所定の満水位となるように）、フロート２３８の配置が調整されている。

ジェットポンプユニット３００は、給水管２３１から供給された水によりジェットポンプ作用を誘発させ、これにより導水路１３０に向けた水の供給を行うためのものである。ジェットポンプユニット３００は、ノズル３１０と、スロート管３２０とを有している。

ノズル３１０は、一端が接続管２３９を介してバキュームブレーカー２３５に接続されており、他端には噴射口３１１が形成されている管である。ノズル３１０は、第二タンク部２２０の底壁２２１の近傍に配置されている。主弁２３３が開かれると、給水管２３１から供給された水は接続管２３９を流れてノズル３１０に到達し、噴射口３１１から高速の水流として噴射される。ノズル３１０は、第二タンク部２２０のうち後方側且つ右側の隅（上面視における隅）に配置されている。図３に示したように、ノズル３１０はＵ字形状となっており、その下流側が上記隅から折り返されている。噴射口３１１は、その噴射方向がスロート管３２０の内部に向けられている。

スロート管３２０は断面が円形の管であって、底壁２１１に形成された開口２１２を一部が貫通した状態で、タンク２０の内部に配置されている。スロート管３２０の一端は導水路１３０の入口１３１に接続されており、他端には開口である吸引口３２１が形成されている。スロート管３２０は、導水路１３０の入口１３１側の部分が鉛直方向に沿っており、吸引口３２１側の部分が水平面に対して傾斜している。このため、その全体が逆Ｕ字形状となっている。図２に示したように、スロート管３２０は、上面視において前後方向に対して傾斜した状態で、タンク２０の内部に配置されている。

スロート管３２０の具体的な形状について更に詳しく説明する。スロート管３２０は、吸引口３２１から斜め上方に向けて伸びる上昇部３２２と、上昇部３２２の下流側（上側）に配置された屈曲部３２３と、屈曲部３２３の下流側（下側）に配置され、屈曲部３２３から下方に向かって伸びる下降部３２４とを有している。

スロート管３２０は、タンク２０に水を貯めるタンク貯水時に、タンク２０の水が満水位置を超えて異常水位になるとタンク２０内の水を導水路１３０に導くオーバーフロー管３３０を下降部３２４に設けている。

上昇部３２２は、その管径が全体において均一な円筒形状の管であって、水平面に対して傾斜した状態で配置されている。吸引口３２１は上昇部３２２の下端に形成されている。吸引口３２１は、その縁の全体が水平面に沿うように（水平面と平行になるように）形成されている。

下降部３２４は、その管径が全体において均一な円筒形状の管であって、鉛直方向に沿って配置されている。下降部３２４の管径は、上昇部３２２の管径よりも大きい。屈曲部３２３のうち上昇部３２２側の管径は、上昇部３２２の管径に等しい。また、屈曲部３２３のうち下降部３２４側の管径は、下降部３２４の管径に等しい。このため、管径が互いに異なる上昇部３２２と下降部３２４とが、屈曲部３２３によって滑らかに繋がれているということができる。

図４から６を参照して、スロート管３２０の内部を通過する水の流れとスロート管３２０の内部で発生する空気溜まりを抑制することを説明する。
図４はノズル３１０から噴射された水がスロート管３２０内部を屈曲部３２３まで通過する模式図である。図５はスロート管３２０の内部を通過する水が下降部３２４を通過する際の模式図である。図６は、スロート管３２０の内部で発生する空気溜まりが排出される際の模式図である。

図４のように、スロート管３２０が逆Ｕ字形状に見える位置から見た場合において、屈曲部３２３は、曲率が大きい曲面を第一曲面３２５（屈曲部３２３の下側の曲面）と、第一曲面３２５よりも曲率の小さい第二曲面３２６（屈曲部３２３の上側の曲面）を有している。
さらに、スロート管３２０は、第一曲面３２５側の下降部３２４を第一下降部３２７と、第二曲面３２６側の下降部３２４を第二下降部３２８とを有している。

図４のスロート管３２０には、スロート管３２０の内部を通過する水が屈曲部３２３を通過することでスロート管３２０の内壁と水とが剥離して空気溜まりが発生することを抑制する空気溜まり抑制手段５００が設けられている。

空気溜まり抑制手段５００は、スロート管３２０の内部を通過する水の進行方向を変更することで空気が溜まることを抑制する進行方向変更部５１０を有しており、進行方向変更部５１０は、第一下降部３２７でかつスロート管３２０に内側方向に突出するように設けられている。

図４のように、スロート管３２０の内部に向けてノズル３１０から噴射された水は、ジェットポンプ作用を誘発させ、スロート管３２０の内部に進入する。上昇部３２２を通過する際の水の流速分布は略均一の流速分布（破線）で進む。上昇部３２２を通過した後に屈曲部３２３を通過するが、屈曲部３２３を通過する水には遠心力が働くことで、第二曲面３２６側の流速の方が第一曲面３２５側の流速よりも速くなるように進むことになる。第二曲面３２６側の流速が速くなることで第一曲面３２５側で水とスロート管３２０の内壁とが剥離してしまい空気溜まりが発生してしまう。

図５のように下降部３２４を通過する水の流れについて説明する。空気溜まりが発生する第一曲面３２５側に進行方向変更部５１０を設けることで、空気が溜まる領域を狭くすることができる。また、進行方向変更部５１０の壁面に再付着した水の流れは、進行方向変更部５１０の壁面に沿うような進行方向に水の流れが変更される。

図６のように、進行方向変更部５１０の壁面に再付着する水の流れによって、第一曲面３２５の下流側に発生している空気溜まりが下流側に押し出されるようにして排出される。

このようにスロート管３２０の第一下降部３２７に進行方向変更部５１０を設けることで、スロート管３２０内部で発生する空気溜まりを排出することができ、大便器本体１０に供給される水の瞬間流量が低下することを抑制することができる。

続いて、本発明の第二実施形態に係る水洗大便器装置ＦＴａについて説明する。水洗大便器装置ＦＴａは、スロート管３２０ａに設けられる空気溜まり抑制手段５００ａにおいて水洗大便器装置ＦＴと異なっているが、他の構成については水洗大便器装置ＦＴと同一となっている。このため、以下では、水洗大便器装置ＦＴと共通する構成についてはその説明を省略する。

図７に示したように、空気溜まり抑制手段５００ａの進行方向変更部５１０ａはスロート管３２０ａの第二下降部３２８ａで且つスロート管３２０ａの内側方向に突出するように設けられる。

図７から９を参照してスロート管３２０ａの内部を通過する水の流れと空気溜まりが排出されることを説明する。

図７のように、スロート管３２０ａの内部に向けてノズル３１０ａから噴射された水は、ジェットポンプ作用を誘発させ、スロート管３２０ａの内部に進入する。上昇部３２２ａを通過する際の水の流速分布は略均一の流速分布で進む。上昇部３２２ａを通過した後に屈曲部３２３ａを通過するが、屈曲部３２３ａを通過する水には遠心力が働くことで、第二曲面３２６ａ側の流速の方が第一曲面３２５ａ側の流速よりも速くなるように進むことになる。第二曲面３２６ａ側の流速が速くなることで第一曲面３２５ａ側で水とスロート管３２０ａの内壁とが剥離してしまい空気溜まりが発生してしまう。

図８のように下降部３２４ａを通過する水の流れについて説明する。空気溜まりが発生する第一曲面３２５ａ側にスロート管３２０ａの内部を通過する水の進行方向を変更するための進行方向変更部５１０ａを第二下降部３２８ａに設けることで、スロート管３２０ａの内部を通過する水の流れを第二下降部３２８ａ側から空気溜まりが発生している第一下降部３２７ａ側に進行方向を変更することができる。

図９のように水の流れを第二下降部３２８ａ側から第一下降部３２７ａ側に向かう水によって空気を下流側に押し出すようにして空気をスロート管３２０ａから排出することができる。

このようにスロート管３２０ａの第二下降部３２８ａに進行方向変更部５１０ａを設けることで、スロート管３２０ａ内部で発生する空気溜まりを排出することができ、大便器本体１０ａに供給される水の瞬間流量が低下することを抑制することができる。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１０，１０ａ：大便器本体
１０１：上面
１１０：ボウル部
１２０：リム部
１３０：導水路
１３１：入口
１３２：第一導水路
１３３：吐水部
１３４：第二導水路
１３５：吐水部
１４０：排水トラップ管路
１４１：上昇流路
１４２：下降流路
２０：タンク
２０１：上蓋
２１０：第一タンク部
２１１：底壁
２１２：開口
２１３：前側壁面
２１４：左側壁面
２２０：第二タンク部
２２１：底壁
２３１：給水管
２３２：定流量弁
２３３：主弁
２３４：パイロット弁
２３５：バキュームブレーカー
２３６：手動レバー
２３７：伝達機構
２３８：フロート
２３９：接続管
２４０：隔壁
２４１：開閉窓
２６０：小タンク
３００：ジェットポンプユニット
３１０，３１０ａ：ノズル
３１１：噴射口
３２０，３２０ａ：スロート管
３２１：吸引口
３２２，３２２ａ：上昇部
３２３，３２３ａ：屈曲部
３２４，３２４ａ：下降部
３２５，３２５ａ：第一曲面
３２６，３２６ａ：第二曲面
３２７，３２７ａ：第一下降部
３２８，３２８ａ：第二下降部
３３０，３００ａ：オーバーフロー管
５００，５００ａ：空気溜まり抑制手段
５１０，５１０ａ：進行方向変更部
ＦＴ，ＦＴａ：水洗大便器装置
ＳＷ：排水管
ＷＴ：封水

Claims (1)

1. 洗浄水によって大便器本体を洗浄する水洗大便器装置であって、
   汚物を受け止めるボウル部を有しており、洗浄水として供給される水を前記ボウル部に導くための導水路が内部に形成された大便器本体と、
   内部に水を貯留しており、当該水を前記導水路の入口に供給することができるように前記大便器本体の後方側上部に配置されたタンクと、
   前記タンクの内部に配置されるジェットポンプユニットと、を備え、
   前記ジェットポンプユニットは、
   一端が前記導水路の入口に接続され、他端には吸引口が形成されているスロート管と、
   前記吸引口から前記スロート管の内部に向けて高速の水を噴射することにより、ジェットポンプ作用を誘発させるノズルと、を有しており、
   前記スロート管は、
   前記吸引口から上方に向けて伸びる上昇部と、
   前記上昇部の下流側に配置された屈曲部と、
   前記屈曲部の下流側に配置され、前記屈曲部から下方に向かって伸びる下降部と、を有しており、全体が逆Ｕ字形状となるように形成されているものであって、
   さらに、前記スロート管は、前記タンクの内部の水を前記導水路に供給する際において、前記スロート管の前記下降部で発生する空気溜まりを抑制する空気溜まり抑制手段を有し、
   前記空気溜まり抑制手段は、前記スロート管の内部を通過する水の進行方向を変更する進行方向変更部を前記下降部に設け、前記進行方向変更部は、前記スロート管の内側方向に突出するように設けられ、前記スロート管の下端にまで形成され、
   前記スロート管が、逆Ｕ字形状に見える位置から見た場合において、
   前記屈曲部は、第一曲面と、前記第一曲面の曲率よりも小さい曲率の第二曲面とを有し、
   前記第一曲面より下流側における前記下降部の壁面を第一下降部とし、前記第二曲面より下流側における前記下降部の壁面を第二下降部とした場合において、
   前記ノズルから噴射された水は前記屈曲部を通過前記第一曲面側より前記第二曲面側を通過する流量が多く、
   前記第一下降部には前記スロート管の内側方向に突出する前記進行方向変更部がなく、
   前記第二下降部には前記進行方向変更部が設けられることを特徴とする水洗大便器装置。

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