JP6624426B2 - 水洗大便器装置 - Google Patents

Description

本発明は、水洗大便器装置に係り、特に、非据え付け型の水洗大便器装置に関する。

特許文献１には、使用者の居室内のベッドサイドに配置され介護用トイレとして使用される非据え付け型の水洗大便器装置（圧送式便器装置）が提案されている。この水洗大便器装置は、粉砕部において水流の攪拌により汚物を粉砕し、この粉砕した汚物を圧送部が圧送して外部に排水するようになっている。

この従来の水洗大便器装置においては、汚物やトイレットペーパー以外の異物（粉砕できない異物）が誤って流された場合でも、異物は貯水槽内に滞留し、電動モーター等の駆動手段がロックして使えなくなることがないようになっているので、使用者は、便器装置の使用を継続することができる。居室内のベッドサイドに配置される介護用トイレとして使用される水洗大便器装置において、この異物対策は、商品事業の成立を作用する極めて重要な課題である。

また、ベッドサイドに配置される介護用トイレは、細かく粉砕した汚物を細くて長い排水ホースを介して外部（屋外の排水管）に排出するようになっているので、比較的小型且つ安価で高揚程が実現可能な遠心式ポンプを採用することが好ましい。しかしながら、この遠心式ポンプは、高い圧力を発生させるために流路を狭くする必要があり、そのため、大きな汚物等が流入すると流路が詰まるという問題がある。
このため、特許文献１の便器装置では、粉砕部にて所定以下の大きさまで粉砕された微細物のみが圧送部に流入するようにして、圧送部の流路詰まりを防止している。

特許第５４９５１９１号

これに対し、本発明の発明者らは、比較的小型且つ高い圧力を発生させる遠心式ポンプを形成するために、流路を狭くし且つシンプルとした圧送部の構造として、図７に示すような圧送部１３６を検討した。

しかしながら、上述したように、水洗大便器装置には、汚物やトイレットペーパー以外の異物が誤って流される場合があるが、特に「ボックスティッシュ」、「流せるおしり拭き」、「流せるティッシュ」及び「流せるお掃除用シート」等のような異物は、粉砕部にて繊維状の状態までしか粉砕されない異物（中途半端にしか粉砕できない異物）であり、最近、このような異物が使用されるようになってきた。この繊維状の異物は、粉砕部にて繊維状の状態まで粉砕され、小さくなるので、圧送部に流入することとなる。この繊維状の異物は、圧送部に流入し、圧送部の狭い流路に引っ掛かり易く、また、この引っ掛かった繊維状の異物が次々と新たな繊維状の異物が絡まり合って大きく成長し、やがて圧送部内の狭い流路を塞ぐという、新たな課題が生じた。

特に、図７に示すような、高い圧力を発生させる遠心式ポンプを形成するために、側壁１６４を一つの垂直な壁面により形成し、円盤部１６６を側壁１６４の近傍まで配置している圧送部１３６は、上記の新たな課題と相俟って、以下のような問題を発生することが分かった。このような圧送部１３６においては、矢印ａ１及びａ２に示すように、インペラ１６２の回転によって発生する遠心力によって径方向流路１７４から外側の側壁１６４の衝突領域１７８に衝突する繊維状の異物Ｆを含む汚物及び洗浄水が、衝突領域１７８から、側壁１６４と円盤部１６６との間に形成される隙間１７０に流入する。
この場合、洗浄水とともに繊維状の異物Ｆがこの隙間１７０に流入し、矢印ａ３に示すように、円盤部１６６と圧送部１３６との間の領域Ｂに流入し、繊維状の異物Ｆが領域Ｂで絡まり合って成長することにより、円盤部１６６すなわちインペラ１６２が回転できなくなりモーターロックされるという問題が発生する。また、汚物及び洗浄水が、さらに回転軸１５２の外周上の領域Ｃまで流入し、繊維状の異物Ｆが領域Ｃで絡まり合って成長することにより、回転軸１５２及び円盤部１６６すなわちインペラ１６２が回転できなくなりモーターロックされるという問題が発生する。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、高揚程を実現可能な遠心式圧送部（遠心式ポンプ等）を用い、粉砕部にて繊維状の状態までしか粉砕できない異物が流された場合であっても、繊維状の異物が円盤部と圧送部との間で絡まり合って成長することにより、円盤部すなわちインペラが回転できなくなることを防止できる水洗大便器装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明は、非据え置き型の水洗大便器装置であって、非据え付け型の水洗大便器装置であって、便器本体と、この便器本体に洗浄水を供給する給水手段と、便器本体から洗浄水と共に排出された汚物を粉砕する粉砕部と、この粉砕部により粉砕された汚物と洗浄水を圧送する圧送部と、この圧送部により圧送された汚物と洗浄水を外部に排出するための可撓性の排水管と、粉砕部と圧送部との間に設けられ、粉砕部で所定以下の大きさに粉砕された汚物を通過させて圧送部に送る通過規制部と、を有し、圧送部は、この圧送部の側壁の内側に配置され且つ圧送部内で回転するインペラであって、円盤状の円盤部と、円盤部から部分的に突出して設けられた突起部と、を備えている、インペラと、圧送部の中央部に形成された流入口と、圧送部の外周部に形成された流出口と、突起部の間に形成され且つ流入口に連通し外周に向けて延びる径方向流路と、インペラの外周を周方向に延びて流出口に連通する周方向流路と、を備えた遠心式の圧送部であり、圧送部の側壁は、インペラの回転によって発生する遠心力により径方向流路から周方向流路に向かって流れる汚物及び洗浄水が衝突する側壁の衝突領域と、側壁と円盤部との間に形成される隙間部との間に設けられ、且つ汚物及び洗浄水を、衝突領域から隙間部に流入しにくくする規制部を備え、圧送部の側壁は、衝突領域を有する外側側壁と、外側側壁よりも半径方向内側に形成される内側側壁とを備え、隙間部は、内側側壁と円盤部との間に形成され、規制部は、圧送部の半径方向内側に向かって延び、且つ外側側壁と内側側壁とを接続しており、規制部及び隙間部は、円盤部の径方向流路側の径方向流路面の高さ以上の位置に設けられている。
このように構成された本発明においては、便器本体に例えば「ボックスティッシュ」や「流せるおしり拭き」のような異物が流されると、粉砕部で粉砕されて繊維状となり圧送部に流入する。流入口から圧送部内に流入する繊維状の異物及び洗浄水は、インペラの回転によって発生する遠心力によって径方向流路から外側の周方向流路に向かって流れる。
径方向流路から外側の側壁の衝突領域に衝突する汚物及び洗浄水が、衝突領域から、側壁と円盤部との間に形成される隙間に流入する場合、洗浄水とともに繊維状の異物がこの隙間に流入し、繊維状の異物が円盤部と圧送部との間で絡まり合って成長することにより、円盤部すなわちインペラが回転できなくなりモーターロックされるという問題が発生する。しかしながら、本実施形態による水洗大便器装置によれば、圧送部の側壁は、インペラの回転によって発生する遠心力により径方向流路から周方向流路に向かって流れ且つ側壁の衝突領域に衝突する汚物及び洗浄水を、衝突領域から隙間部に流入しにくくする規制部を備えているので、繊維状の異物が円盤部と圧送部との間で絡まり合って成長することにより、円盤部すなわちインペラが回転できなくなりモーターロックされることを防止することができる。
また、隙間部は、内側側壁と円盤部との間に形成されるので、外側側壁の衝突領域に衝突する汚物及び洗浄水は、この衝突領域から、遠心力に逆らうように半径方向内側に流れにくく、衝突領域よりも半径方向内側に形成される隙間部に流入しにくくすることができる。
さらに、規制部及び隙間部が、円盤部の径方向流路側の径方向流路面の高さ以上の位置に設けられているため、径方向流路の径方向流路面から周方向流路に向かって流れる汚物及び洗浄水が、衝突領域に衝突する前に、隙間部に流入することをより確実に抑制することができる。

本発明において、好ましくは、規制部は、円盤部の径方向流路側の径方向流路面から高さ方向の上方側に所定距離離間した位置に設けられ、隙間部は、円盤部の径方向流路側の径方向流路面から高さ方向の上方側に所定距離離間した位置に設けられる。
このように構成された本発明においては、規制部は、径方向流路面に沿って周方向流路及び衝突領域に向かって流れる汚物及び洗浄水の流れから高さ方向の上方側に所定距離離間した位置に設けられる。さらに、規制部が接続された内側側壁に設けられた隙間部についても、径方向流路面に沿って周方向流路及び衝突領域に向かって流れる汚物及び洗浄水の流れから高さ方向の上方側に所定距離離間した位置に設けられる。従って、径方向流路の径方向流路面から周方向流路に向かって流れる汚物及び洗浄水が、衝突領域に衝突する前に、隙間部に流入することをより確実に抑制することができる。

上述した目的を達成するために、本発明は、非据え付け型の水洗大便器装置であって、便器本体と、この便器本体に洗浄水を供給する給水手段と、便器本体から洗浄水と共に排出された汚物を粉砕する粉砕部と、この粉砕部により粉砕された汚物と洗浄水を圧送する圧送部と、この圧送部により圧送された汚物と洗浄水を外部に排出するための可撓性の排水管と、粉砕部と圧送部との間に設けられ、粉砕部で所定以下の大きさに粉砕された汚物を通過させて圧送部に送る通過規制部と、を有し、圧送部は、この圧送部の側壁の内側に配置され且つ圧送部内で回転するインペラであって、円盤状の円盤部と、円盤部から部分的に突出して設けられた突起部と、を備えている、インペラと、圧送部の中央部に形成された流入口と、圧送部の外周部に形成された流出口と、突起部の間に形成され且つ流入口に連通し外周に向けて延びる径方向流路と、インペラの外周を周方向に延びて流出口に連通する周方向流路と、を備えた遠心式の圧送部であり、圧送部の側壁は、インペラの回転によって発生する遠心力により径方向流路から周方向流路に向かって流れる汚物及び洗浄水が衝突する側壁の衝突領域と、側壁と円盤部との間に形成される隙間部との間に設けられ、且つ汚物及び洗浄水を、衝突領域から隙間部に流入しにくくする規制部を備え、さらに、少なくとも粉砕部と圧送部との間に延び、且つ駆動源から粉砕部において洗浄水を攪拌する駆動力及び圧送部においてインペラを回転する駆動力を伝達する共通の回転駆動軸と、粉砕部と圧送部とを連通し、且つ一部が粉砕部と圧送部との間の共通の回転駆動軸の外周面上を通るように形成され、且つ他の一部が円盤部と圧送部との間を通るように形成されている回転軸周囲流路と、を備えている。
このように構成された本発明においては、粉砕部と、圧送部との間に共通の回転駆動軸が配置され、且つ共通の回転駆動軸の摩耗等を低減するような回転軸周囲流路が共通の回転駆動軸の外周面上を通るように形成され、且つ洗浄水とともに繊維状の異物が、一部が共通の回転駆動軸の外周面上に形成され及び他の一部が円盤部と圧送部との間に形成された回転軸周囲流路に流入できるような構造を有している場合においても、側壁の衝突領域に衝突する汚物及び洗浄水を、衝突領域から隙間部に流入しにくくする規制部を備えているので、繊維状の異物が円盤部と圧送部との間及び/又は共通の回転駆動軸上で絡まり合って成長することにより、円盤部すなわちインペラが回転できなくなりモーターロックされることを防止することができる。

本発明の水洗大便器装置によれば、高揚程を実現可能な遠心式圧送部（遠心式ポンプ等）を用い、粉砕部にて繊維状の状態までしか粉砕できない異物が流された場合であっても、繊維状の異物が円盤部と圧送部との間で絡まり合って成長することにより、円盤部すなわちインペラが回転できなくなることを防止できる。

本発明の実施形態による水洗大便器装置を示す全体斜視図である。 本発明の実施形態による水洗大便器装置を示す全体構成図である。 本発明の実施形態による水洗大便器装置の粉砕圧送装置を示す断面図である。 図３の粉砕圧送装置の圧送部を示す拡大断面図である。 図４の粉砕圧送装置の圧送部のポンプ室を下部カバーが取り外された状態で斜め下方から見た外観図である。 図４の粉砕圧送装置の圧送部のポンプ室における汚物及び洗浄水の流れ概略的に示す図である。 従来の水洗大便器装置の粉砕圧送装置における圧送部のポンプ室における汚物及び洗浄水の流れ概略的に示す図である。

次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態による水洗大便器装置について説明する。最初に、図１及び図２により、本発明の実施形態による水洗大便器装置の全体構造を説明する。図１は本発明の実施形態による水洗大便器装置を示す全体斜視図であり、図２は本発明の実施形態による水洗大便器装置を示す全体構成図である。

図１に示すように、本実施形態による水洗大便器装置１は、ベッドサイドに配置される介護用トイレとして使用可能な非据え付け型の水洗大便器装置である。水洗大便器装置１は、便器本体２と、便器本体２から排出される汚物及び洗浄水を粉砕し且つ圧送する粉砕圧送装置４と、便器本体２に洗浄水を供給するための可撓性の屋内給水管６と、粉砕圧送装置４から汚物及び洗浄水を排出するための可能性の屋内排水管８（排水管）と、を備えている。

また、水洗大便器装置１は、非据え付け型で移動可能であるので、便器本体２の下面には、複数の脚１２が取り付けられ、この脚１２により、便器本体２を床１０上で支持するようになっている。さらに、便器本体２には、跳ね上げ式のアームレスト１４が取り付けられ、使用者の立ち座りをサポートし、さらに、座った状態のバランスを確保できるようになっている。

図２に示すように、水洗大便器装置１は、建物１６の屋内１６ａの床１０上に配置されている。また、屋内給水管６は、屋外１６ｂに配置された屋外給水管１８に接続され、屋内排水管８は屋外１６ｂに配置された屋外排水管２０に接続されている。このようにして、本実施形態による水洗大便器装置１は、便器本体２に排出された汚物を屋外に排出できるようになっている。

図２に示すように、水洗大便器装置１の便器本体２は、便器本体２の前方側に設けられた汚物を受けるボウル部２２と、ボウル部２２の後方上部に設けられボウル部２２に洗浄水を供給するための給水装置２４（給水手段）と、ボウル部２２の底部と連通するように設けられた汚物を洗浄水と共に排出する排水トラップ管路２６と、を備えている。給水装置２４は、屋内給水管６の下流端に接続された給水弁２８と、この給水弁２８から洗浄水をボウル部２２に給水するための導水路３０を備えている。また、排水トラップ管路２６の下流端には、粉砕圧送装置４に汚物と洗浄水を排出するための排出口３２が形成されている。

ここで、上述した本実施形態の水洗大便器装置１の便器本体２は、ボウル部２２内の洗浄水の落差により汚物を排出する洗い落し式の便器である。しかしながら、便器本体２は、この形式に限定されず、サイホン式やサイホンジェット式の便器、又は、便器本体２の排出口３２にフラップ弁を設けたフラップ弁方式の便器等についても適用可能である。
また、給水装置２４は、貯水タンクから洗浄水を供給するタンク方式のものであってもよい。

図２に示すように、水洗大便器装置１の粉砕圧送装置４は、汚物を粉砕する粉砕部３４と、この粉砕された汚物を屋内排水管８に圧送する圧送部３６を備えている。これらの粉砕部３４と圧送部３６には、これらを駆動させるための兼用の電動モーター３８が取り付けられている。ここで、電動モーター３８は、ＤＣブラシレスモーターであり、可変速制御が可能となっている。

また、水洗大便器装置１には、使用者が操作する操作部４０と、使用者に水洗大便器装置１の状態情報を報知するための報知部４２と、使用者による操作部４０の操作により、給水装置２４及び粉砕圧送装置４を制御すると共に報知部４２に水洗大便器装置１の状態情報を報知するための制御部４４が設けられている。

操作部４０には、操作スイッチ等が設けられ、この操作スイッチ等により、使用者が洗浄動作の開始を操作できるようになっている。また、操作部４０の操作スイッチ等が操作されると、その操作指令が制御部４４に送信され、制御部４４が、その指令に基づいて給水装置２４に給水指令を送り、給水装置２４からボウル部２２に所定時間給水が行われ、便器本体２が洗浄されるようになっている。さらに、制御部４４は、粉砕圧送装置４に作動信号を送り、粉砕圧送装置４を作動さえるようになっている。さらに、制御部４４は、水洗大便器装置１の状態情報を報知部４２に送るようになっている。なお、報知部４２は、ＬＥＤランプ及び/又は小型スピーカー等を備え、状態情報を使用者に視覚及び/又は音声で報知することができる。さらに、報知部４２は、制御部４４から指令により、ＬＥＤランプを点灯又は点滅させて、使用者に異常を知らせることができる。

次に、図３乃至図７により、水洗大便器装置１の粉砕圧送装置４について説明する。図３は本発明の実施形態による水洗大便器装置の粉砕圧送装置を示す断面図であり、図４は粉砕圧送装置の圧送部を示す拡大断面図であり、図５は粉砕圧送装置の圧送部の圧送室を下部カバーが取り外された状態で斜め下方から見た外観図であり、図６は図４の粉砕圧送装置の圧送部の圧送室における汚物及び洗浄水の流れ概略的に示す図であり、図７は従来の水洗大便器装置の粉砕圧送装置における圧送部の圧送室における汚物及び洗浄水の流れ概略的に示す図である。

図３に示すように、粉砕圧送装置４は、上述した便器本体２の排水トラップ管路２６の排出口３２に接続され、汚物が洗浄水と共に流入するようになっている。
粉砕圧送装置４は、貯留槽４６を備え、この貯留槽４６の内部には、粉砕部３４が設けられている。粉砕部３４は、粉砕室４８を有し、この粉砕室４８は、周壁４８ａの内部に形成されている。粉砕室４８の周壁４８ａは、その一方側で上述した排水トラップ管路２６の排出口３２と連通している。粉砕室４８の下部には、粉砕室４８内で汚物を撹拌するための円盤５０が設けられている。この円盤５０は、電動モーター３８に取り付けられた回転軸５２（共通の回転駆動軸）に直結され、回転可能となっている。さらに、この円盤５０の上面には、多数の突起５０ａが形成され、これらの突起５０ａに汚物が引っ掛かり、撹拌され易くなっている。

具体的には、図３の矢印は、汚物及び洗浄水の流動状態を示しており、この矢印から明らかなように、円盤５０上に下降した汚物は、円盤５０の回転により、洗浄水と共に、外周側に移動し、周壁４８ａに衝突し、その後、周壁４８ａに沿って上昇し、さらに、内周側に移動しながら円盤５０上に下降する。汚物は、このようにして、上下方向に旋回しながら撹拌され、粉砕される。このように、粉砕部３４は、洗浄水を貯溜すると共にこの貯溜した洗浄水を攪拌することにより発生する水流により汚物を分解する水流分解式の粉砕部を構成している。なお、粉砕部３４は、カッター等の刃により物理的に汚物を粉砕する粉砕部であってもよい。

図３に示すように、周壁４８ａの円盤５０の外周側付近には、所定の大きさの多数の通過開口４８ｂ（通過規制部）が形成されている。これらの通過開口４８ｂにより、所定以下の大きさに粉砕された汚物のみが周壁４８ａを通過することができ、一方、所定の大きさより大きな汚物の通過は規制されるようになっている。

次に、図４乃至図６により、粉砕圧送装置４の圧送部３６について詳細に説明する。
圧送部３６は高揚程が実現可能な遠心式ポンプを形成している。圧送部３６は、ポンプ室５６を備え、このポンプ室５６の下部には、下部カバー５７が取り付けられ、この下部カバー５７の中央部に、汚物及び洗浄水が流入する流入口５８が形成されている。ポンプ室５６の外周側には汚物及び洗浄水が流出する流出口６０が形成されている。
圧送部３６は、さらに、このポンプ室５６の側壁６４の内側に配置され且つポンプ室５６内で回転するインペラ６２を備えている。このインペラ６２は、円盤形状の円盤部６６と、円盤部から部分的に下方に突出して設けられた突起部６８と、を備えている。

円盤部６６は、ポンプ室５６の側壁６４の内側の上方においてほぼ水平に配置されている。円盤部６６は、回転軸５２の下端に結合され、電動モーター３８により、回転するようになっている。回転軸５２は、少なくとも粉砕部３４と圧送部３６との間に延び、且つ電動モーター３８（駆動源）から粉砕部３４において洗浄水を攪拌する円盤５０の駆動力及び圧送部３６においてインペラ６２の円盤部６６を回転する駆動力を伝達する共通の回転駆動軸として形成されている。

円盤部６６は、円盤部６６の粉砕部３４側の粉砕部側面６６ａと、円盤部６６の径方向流路側の径方向流路面６６ｂと、円盤部６６の円形の外周を形成する円盤側面６６ｃとを備えている。後述するように、円盤部６６の円盤側面６６ｃと、ポンプ室５６の内側側壁６４ｂとは、わずかに離間され、隙間部７０を形成している。また、円盤部６６の粉砕部側面６６ａと、ポンプ室５６の上面５６ａとは、わずかに離間され、隙間流路８２ｃを形成している。よって、円盤部６６がポンプ室５６の上面５６ａに対して回転駆動されることができる。また、隙間流路８２ｃは、粉砕部側面６６ａと、上面５６ａとの間において比較的狭い流路を形成している。

インペラ６２の２つの突起部６８、すなわち２枚の羽根部分は、同じ形状であり、平面視で、点対称に配置され、突起部６８のそれぞれの内側壁面６８ａにより、流入口５８を中心にして、中央部から半径方向外側に延びる２つの径方向流路７４を形成している。また、インペラ６２の２つの突起部６８のそれぞれの外周側壁面６８ｂとポンプ室５６の側壁６４の間には、周方向に延びる周方向流路７６がそれぞれ形成され、これらの周方向流路７６は、それらの上流端が径方向流路７４とそれぞれ連通し、それらの下流端がポンプ室５６の流出口６０と連通するようになっている。

径方向流路７４においては、インペラ６２の回転によって発生する遠心力により、汚物及び洗浄水が中央部から半径方向外側に向かって比較的強力に押し出され、且つ外側に向かって比較的強い流れを形成することとなる。ここで、本実施形態においては、圧送部３６の２つの突起部６８により形成される２つの径方向流路７４は、全体として、ほぼ直線状に延びる単一の流路を形成している。変形例として、インペラ６２の径方向流路７４は、異なる形状や個数の突起部により形成される異なる形状や個数の径方向流路であってもよく、例えば、３つの突起部により形成される３つの径方向流路であってもよく、又は、４つの突起部により形成される４つの径方向流路であってもよく、又は、多数の突起部により形成される多数の径方向流路であってもよい。

なお、本実施形態においては、圧送部３６のポンプ室５６内で回転するインペラ６２は、ポンプ室５６の上方に設けられ且つ上方に延びる回転軸５２に取付けられる円盤部６６と、この円盤部６６から下方に突出して設けられた突起部６８と、を備えているが、他の実施形態における水洗大便器装置において、圧送部のポンプ室内で回転するインペラは、ポンプ室の下方に設けられ且つ下方に延びる回転軸に取付けられた円盤部と、この円盤部から上方に突出して設けられた突起部と、を備えるような構成であってもよい。

次に、図４乃至図６により、粉砕圧送装置４の圧送部３６の規制部及び隙間部について詳細に説明する。
圧送部３６のポンプ室５６の側壁６４は、インペラ６２の回転によって発生する遠心力により径方向流路７４から周方向流路７６に向かって流れる汚物及び洗浄水が衝突する側壁６４の衝突領域７８と、側壁６４と円盤部６６との間に形成される隙間部７０との間に設けられ、且つ汚物及び洗浄水を、衝突領域７８から隙間部７０に流入しにくくする規制部８０を備えている。

圧送部３６のポンプ室５６の側壁６４は、ポンプ室５６において径方向流路７４の出口に対向する側部の縦壁面を形成する外側側壁６４ａと、外側側壁６４ａよりも半径方向内側に配置され且つポンプ室５６において円盤部６６の円盤側面６６ｃの一部に対向する側部の縦壁面を形成する内側側壁６４ｂと、を備えている。

外側側壁６４ａは、その下部が下部カバー５７に接続され、その上部が規制部８０に接続されている。外側側壁６４ａは、径方向流路７４の半径方向外側且つ周方向流路７６の半径方向外側に形成されている。外側側壁６４ａは、図４及び図６に示すように、その高さが、径方向流路７４の高さよりも大きな高さに形成され、従って、水平方向において、径方向流路７４の半径方向外方を覆うように形成されている。

外側側壁６４ａは、インペラ６２の回転によって発生する遠心力により径方向流路７４から周方向流路７６に到達する汚物及び洗浄水が衝突する衝突領域７８を有している。このような衝突領域７８においては、インペラ６２の中心からその半径方向外方に向かって直線的に流れる洗浄水が、その流れを維持し、外側側壁６４ａに押し付けられるように衝突するので、汚物及び洗浄水が衝突する場合に、衝突領域７８においては、水圧が比較的高い領域が形成されている状態となる。従って、汚物及び洗浄水は、水圧が高い領域から比較的低い周囲の領域に向かって、この衝突領域７８から周方向のみならず高さ方向に上下に拡がる流れを形成する。この拡がる流れのうち衝突領域７８から隙間部７０に向かって流れようとする流れを規制部８０によって規制することができる。

内側側壁６４ｂは、その下部が規制部８０に接続され、その上部がポンプ室５６の上面５６ａに接続されている。内側側壁６４ｂは、その下端６４ｃが円盤部６６の粉砕部側面６６ａと径方向流路面６６ｂとの間に配置されている。内側側壁６４ｂの下端６４ｃは、円盤部６６の径方向流路側の径方向流路面６６ｂから高さ方向に所定距離Ｄ１離間した位置に設けられている。

規制部８０は、外側側壁６４ａと内側側壁６４ｂとを接続するように、外側側壁６４ａの上端６４ｄと内側側壁６４ｂの下端６４ｃとの間に設けられている。規制部８０は、外側側壁６４ａと内側側壁６４ｂとの間で外側側壁６４ａから半径方向内側に延びる段部を形成している。より具体的には、規制部８０は、ほぼ垂直に延びる外側側壁６４ａ及び内側側壁６４ｂに対しほぼ直角となる水平方向に延びるように形成されている。

規制部８０は、ポンプ室５６の側壁６４において、衝突領域７８と隙間部７０とを同一面上において直線的に結ぶことができるような直線的な流路を妨げるように、及び/又は衝突領域７８と隙間部７０とを同一面上において直線的に結ぶことができるような直線的な流路を形成させないように配置されている。別の言い方によれば、衝突領域７８に衝突した汚物及び洗浄水のうち、外側側壁６４ａに沿って流れようとする（広がろうとする）洗浄水が、同一面上に沿ったほぼ直線的な流れの延長線上において隙間部７０に流れ込むことを、規制部８０が抑制及び/又は規制するようになっている。衝突領域７８近傍の比較的圧力の高い領域から拡がる汚物及び洗浄水が同じ平面に沿ってそのまま隙間部７０に流れ込むことを規制するように規制部８０が段差等を形成している。規制部８０は、自身にあたる汚物及び洗浄水の流れを、流れの向きを変更させ、流れの勢いを弱めることができる。規制部８０は、径方向流路７４内の流路の半径方向外方の衝突領域７８よりも高い高さ位置に配置される。すなわち、規制部８０は、衝突領域７８の高さ方向の外側且つ円盤部６６側に配置されている。規制部８０は、円盤部６６の径方向流路側の径方向流路面６６ｂから高さ方向に所定距離Ｄ１離間して設けられている。

隙間部７０は、規制部８０の内側に接続される内側側壁６４ｂと円盤部６６との間に形成されている、隙間部７０は、円盤部６６の径方向流路側の径方向流路面６６ｂから高さ方向に所定距離Ｄ１離間した位置に設けられる。
これらの所定距離Ｄ１は、径方向流路面６６ｂ上の径方向流路７４から流出される洗浄水等の流れが上方に仮に拡がったとしても、この流れが直接隙間部７０に流入する、又は内側側壁６４ｂの下端６４ｃに衝突することがないような距離とされている。
隙間部７０は、ポンプの小型化及びポンプ性能の高効率化のため、円盤側面６６ｃが内側壁面６８ａに近接して配置され、比較的小さな隙間の大きさに形成されている。隙間部７０は、図６に示すような断面において、隙間部７０の流路の幅が０．５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲とされている。

また、粉砕圧送装置４は、粉砕部３４と圧送部３６とを連通し、且つ一部が粉砕部３４と圧送部３６との間の共通の回転軸５２の外周面上を通るように形成され、且つ他の一部が円盤部６６と圧送部３６との間を通るように形成されている回転軸周囲流路８２と、を備えている。
粉砕部３４の粉砕室４８の下部には、圧送部３６が設けられ、回転軸５２が電動モーター３８から粉砕部３４内を貫通して圧送部３６内に延びている。回転軸５２は、粉砕部３４において円盤５０に取付けられ、且つ圧送部３６内において円盤部６６に取付けられている。

粉砕室４８の下部の円盤５０の裏面側（下方側）において、円盤５０と粉砕室４８との間には、粉砕室下部流路８２ａが形成されている。粉砕室下部流路８２ａが形成されることにより、円盤５０が粉砕室４８の底面に対して接することなく回転駆動されることができる。粉砕部３４と圧送部３６との間において、半径方向の中央近傍は開口部分８４を形成している。この開口部分８４には、中央に回転軸５２が配置され、開口部分８４において回転軸５２の外周面上の周囲の領域が外周面流路８２ｂを形成している。このように、回転軸５２の外周面上を通るような外周面流路８２ｂが形成されることにより、共通の回転軸５２等の摩耗及び/又は回転軸５２の摩擦抵抗（回転抵抗）を低減することができる。
また、回転軸周囲流路８２のうち円盤部６６と圧送部３６との間において形成されている隙間流路８２ｃの部分においては、隙間流路８２ｃが形成されることにより、円盤部６６がポンプ室５６の上面５６ａに対して接することなく回転駆動されることができる。

このように、回転軸周囲流路８２は、粉砕室４８と円盤５０との間のわずかな隙間から、円盤５０の裏面側（下方側）の粉砕室下部流路８２ａを通り、回転軸５２の外周面上を通るような外周面流路８２ｂを通り、円盤部６６と圧送部３６との間において形成されている隙間流路８２ｃを通り、隙間部７０に至る流路を形成している。汚物及び洗浄水は、粉砕室４８から回転軸周囲流路８２を通って圧送部３６に流れることができ、また、圧送部３６から回転軸周囲流路８２を通って粉砕室４８に流れることができる。なお、粉砕室４８と円盤５０との間のわずかな隙間は、非常に小さな隙間（通過開口４８ｂよりも小さな隙間）を形成しているので、所定の大きさよりも大きな汚物は回転軸周囲流路８２に流入されることがなく、且つ汚物及び洗浄水が回転軸周囲流路８２を通って流れる流れの流量は、流路５４を通って流れる流れの流量に比べて非常に少量に限られている。

なお、本実施形態においては、内側側壁６４ｂが、外側側壁６４ａよりも半径方向内側に配置され、規制部８０が半径方向内側に延び、隙間部７０が衝突領域７８よりも半径方向内側の異なる壁面上に形成されている。
これに対し、他の実施形態として、ポンプ室の側壁は、内側側壁及び外側側壁の別々の平面に形成されず、側壁がポンプ室の下端から上端まで一つの縦壁面として形成され、よって、隙間部と衝突領域とが同一の壁面上に並んで配置される場合がある。この場合に、規制部を、隙間部と衝突領域との間において、この側壁から内側に突出するような突起部又は凸部として形成することができる。すなわち、規制部は、ポンプ室の側壁において、衝突領域と隙間部とを同一面上において直線的に結ぶ流路を妨げるように配置されている。すなわち衝突領域から隙間部に向かう汚物及び洗浄水の流れが規制部に衝突するため、隙間部に流入されにくくなっている。このように、他の実施形態においても、側壁が、インペラの回転によって発生する遠心力により径方向流路から周方向流路に向かって流れる汚物及び洗浄水が衝突する側壁の衝突領域と、側壁と円盤部との間に形成される隙間部との間に設けられ、且つ汚物及び洗浄水を、衝突領域から隙間部に流入しにくくする規制部を備えている。

次に、図２乃至図６により、上述した本発明の実施形態による水洗大便器装置の動作（作用）を説明する。図２乃至図６において、各矢印は、汚物及び洗浄水の流動状態を示している。

先ず、使用者が便器本体２を洗浄水により洗浄するために操作部４０の操作スイッチ等を操作することにより、洗浄動作が開始される。操作部４０の操作スイッチ等が操作されると、その操作指令が制御部４４に送信され、制御部４４が、その指令に基づいて給水装置２４に給水指令を送り、給水装置２４からボウル部２２に所定時間給水が行われ、便器本体２が洗浄される。また、制御部４４から電動モーター３８に動作指令が送られ、電動モーター３８の回転動作が開始される。

汚物及び洗浄水は、洗浄水の落差により、排水トラップ管路２６から排出され、排出口３２を通って、粉砕圧送装置４の粉砕室４８内に流入し、円盤５０上に下降する。粉砕室４８では、既に円盤５０が回転しており、円盤５０上に下降した汚物は、洗浄水と共に、円盤５０の回転により、外周側に移動し、周壁４８ａに衝突し、その後、周壁４８ａに沿って上昇し、さらに、内周側に移動しながら下降し、このようにして、上下方向に旋回しながら撹拌され、粉砕される（図３参照）。

次に、図３及び図４に示すように、周壁４８ａの円盤５０の外周側付近には、所定の大きさの多数の通過開口４８ｂが形成されているので、粉砕室４８で粉砕された汚物のうち、通過開口４８ｂの大きさよりも小さなものは、通過開口４８ｂから、下流側の流路５４に排出される。なお、この通過開口４８ｂの大きさよりも大きな汚物は、引き続き、所定の大きさ以下になるまで、粉砕室４８内で上下方向に撹拌され粉砕される。

粉砕された汚物は、洗浄水と共に、流路５４から、圧送部３６のポンプ室５６の下面の中央部に形成された流入口５８から、ポンプ室５６内に流入する。図６に示すように、ポンプ室５６内に流入した汚物及び洗浄水は、突起部６８の間に形成された径方向流路７４に流入し、矢印Ａ１に示すように、ポンプ室５６の中央部から、インペラ６２の回転によって発生する遠心力により、径方向流路７４から周方向流路７６に向かって流れる。また、遠心力により径方向流路７４から周方向流路７６の外周側に押し出された汚物と洗浄水は、その流れの勢い及び方向を維持した状態で、側壁６４の衝突領域７８に衝突する。衝突領域７８に衝突する汚物及び洗浄水は、矢印Ａ２に示すように、衝突領域７８から周方向のみならず高さ方向に上下に拡がる流れを形成する。周方向流路７６においては、汚物及び洗浄水が流出口６０に向かって流れる比較的強い流れが形成されており、衝突領域７８から周方向に拡がる流れについては、流出口６０に向かう流れとなる。一方、矢印Ａ２に示すように、衝突領域７８から高さ方向に上下に拡がる流れが存在する。

ここで、衝突領域７８から高さ方向に上下に拡がろうとする汚物及び洗浄水の流れは、外側側壁６４ａに沿って流れ、規制部８０に衝突する。規制部８０に衝突した流れは、図５において矢印Ａ３に示すように、周方向流路７６の流出口６０の方向（図６においては、手前側又は奥側の向きの方向）に向かって流れる。衝突領域７８に衝突した汚物及び洗浄水のうち、外側側壁６４ａに沿って流れようとする洗浄水が、同一面上に沿ったほぼ直線的な流れとして隙間部７０に流れ込むことを、規制部８０が抑制及び/又は規制するようになっている。また、規制部８０の近傍においても、インペラ６２の回転によって発生する遠心力により、半径方向外側に向かって流れる流れが支配的であり、遠心力に逆らうように半径方向内側に流れる流れは形成されにくくなっている。従って、規制部８０に到達した汚物及び洗浄水の流れが、隙間部７０に向かって流れにくくなっている。よって、図６において示すように、汚物に含まれる繊維状の異物Ｆを、衝突領域７８から隙間部７０に流入しにくくすることができ、繊維状の異物Ｆが円盤部６６とポンプ室５６との間で絡まり合って成長することにより、円盤部６６すなわちインペラ６２が回転できなくなりモーターロックされることを防止することができる。

さらに、規制部８０は、径方向流路面６６ｂに沿って周方向流路７６及び衝突領域７８に向かって汚物及び洗浄水の流れから高さ方向に所定距離Ｄ１離間した位置に設けられる。さらに、規制部８０が接続された内側側壁６４ｂに設けられた隙間部７０についても、径方向流路面６６ｂに沿って周方向流路７６及び衝突領域７８に向かって流れる汚物及び洗浄水の流れから高さ方向に所定距離Ｄ１離間した位置に設けられる。従って、径方向流路７４の径方向流路面６６ｂから周方向流路７６に向かって流れる汚物及び洗浄水が、衝突領域７８に衝突する前に、直接隙間部７０に流入する、又は内側側壁６４ｂの下端６４ｃに衝突することをより確実に抑制することができる。

図６に示すように、回転軸周囲流路８２においては、汚物及び洗浄水が、隙間部７０に流入しにくくされているため、隙間部７０から隙間流路８２ｃに向かって流れる洗浄水の流れが形成されない。従って、矢印Ａ４に示すように、汚物及び洗浄水が、粉砕室４８から、粉砕室下部流路８２ａ、外周面流路８２ｂ、隙間流路８２ｃを通り、隙間部７０に至るような流れを形成する、又はこれらの流路内で洗浄水がほぼ滞留された状態となっている。

なお、回転軸周囲流路８２において、洗浄水が粉砕部３４と圧送部３６との間で流れることができるようにしているため、円盤部６６と圧送部３６との間において形成されている隙間流路８２ｃは、汚物及び洗浄水が流れることができる回転軸周囲流路８２の一部の流路として形成されており、従来の円盤部６６と圧送部３６との間の据え付けの隙間とは技術的な意味合いが異なっている。このような回転軸周囲流路８２は、非据え付け型の水洗大便器装置において、粉砕部３４と圧送部３６とが共通の回転軸によって共通に駆動されているものにつき、固有の流路として設けられており、さらに、繊維状の異物及び洗浄水が回転軸周囲流路８２内を流れることにより生じる課題も、非据え付け型の水洗大便器装置の固有の課題となっている。

この後、ポンプ室５６内の汚物及び洗浄水は、流出口６０から排出される。圧送部３６により排出された汚物及び洗浄水は、屋内排水管８を通り、屋外排水管２０に排出され、汚物の排出動作が完了する。

次に、上述した本実施形態による水洗大便器装置１による作用効果を説明する。
先ず、本実施形態による水洗大便器装置１においては、便器本体２に例えば「ボックスティッシュ」や「流せるおしり拭き」のような異物が流されると、粉砕部３４で粉砕されて繊維状となり圧送部３６に流入する。流入口５８から圧送部３６内に流入する繊維状の異物Ｆ及び洗浄水は、インペラ６２の回転によって発生する遠心力によって径方向流路７４から外側の周方向流路７６に向かって流れる。径方向流路７４から外側の側壁６４の衝突領域７８に衝突する汚物及び洗浄水が、衝突領域７８から、側壁６４と円盤部６６との間に形成される隙間に流入する場合、洗浄水とともに繊維状の異物Ｆがこの隙間に流入し、繊維状の異物Ｆが円盤部６６と圧送部３６との間で絡まり合って成長することにより、円盤部６６すなわちインペラ６２が回転できなくなりモーターロックされるという問題が発生する。
しかしながら、本実施形態による水洗大便器装置１によれば、圧送部３６の側壁は、インペラ６２の回転によって発生する遠心力により径方向流路７４から周方向流路７６に向かって流れ且つ側壁６４の衝突領域７８に衝突する汚物及び洗浄水を、衝突領域７８から隙間部７０に流入しにくくする規制部８０を備えているので、繊維状の異物Ｆが円盤部６６と圧送部３６との間で絡まり合って成長することにより、円盤部６６すなわちインペラ６２が回転できなくなりモーターロックされることを防止することができる。

また、本実施形態による水洗大便器装置１によれば、隙間部７０は、内側側壁６４ｂと円盤部６６との間に形成されるので、外側側壁６４ａの衝突領域７８に衝突する汚物及び洗浄水は、この衝突領域７８から、遠心力に逆らうように半径方向内側に流れにくく、衝突領域７８よりも半径方向内側に形成される隙間部７０に流入しにくくすることができる。

さらに、本実施形態による水洗大便器装置１によれば、規制部８０は、径方向流路面６６ｂに沿って周方向流路７６及び衝突領域７８に向かって流れる汚物及び洗浄水の流れから高さ方向に所定距離離間した位置に設けられる。さらに、規制部８０が接続された内側側壁６４ｂに設けられた隙間部７０についても、径方向流路面６６ｂに沿って周方向流路７６及び衝突領域７８に向かって流れる汚物及び洗浄水の流れから高さ方向に所定距離離間した位置に設けられる。従って、径方向流路７４の径方向流路面６６ｂから周方向流路７６に向かって流れる汚物及び洗浄水が、衝突領域７８に衝突する前に、隙間部７０に流入することをより確実に抑制することができる。

さらに、本実施形態による水洗大便器装置１によれば、粉砕部３４と、圧送部３６との間に共通の回転軸５２が配置され、且つ共通の回転軸５２の摩耗等を低減するような回転軸周囲流路８２が共通の回転軸５２の外周面上を通るように形成され、且つ洗浄水とともに繊維状の異物Ｆが、一部に形成された共通の回転軸５２の外周面上及び他の一部に形成された円盤部６６と圧送部３６との間の隙間流路８２ｃに流入できるような構造を有している場合においても、側壁６４の衝突領域７８に衝突する汚物及び洗浄水を、衝突領域７８から隙間部７０に流入しにくくする規制部８０を備えているので、繊維状の異物Ｆが円盤部６６と圧送部３６との間及び/又は共通の回転軸５２上で絡まり合って成長することにより、円盤部６６すなわちインペラ６２が回転できなくなりモーターロックされることを防止することができる。

１ 水洗大便器装置
２ 便器本体
４ 粉砕圧送装置
６ 屋内給水管
８ 屋内排水管
１０ 床
１２ 脚
１４ アームレスト
１６ 建物
１６ａ 屋内
１６ｂ 屋外
１８ 屋外給水管
２０ 屋外排水管
２２ ボウル部
２４ 給水装置
２６ 排水トラップ管路
２８ 給水弁
３０ 導水路
３２ 排出口
３４ 粉砕部
３６ 圧送部
３８ 電動モーター
４０ 操作部
４２ 報知部
４４ 制御部
４６ 貯留槽
４８ 粉砕室
４８ａ 周壁
４８ｂ 通過開口
５０ 円盤
５０ａ 突起
５２ 回転軸
５４ 流路
５６ ポンプ室
５６ａ 上面
５７ 下部カバー
５８ 流入口
６０ 流出口
６２ インペラ
６４ 側壁
６４ａ 外側側壁
６４ｂ 内側側壁
６４ｃ 下端
６４ｄ 上端
６６ 円盤部
６６ａ 粉砕部側面
６６ｂ 径方向流路面
６６ｃ 円盤側面
６８ 突起部
６８ａ 内側壁面
６８ｂ 外周側壁面
７０ 隙間部
７４ 径方向流路
７６ 周方向流路
７８ 衝突領域
８０ 規制部
８２ 回転軸周囲流路
８２ａ 粉砕室下部流路
８２ｂ 外周面流路
８２ｃ 隙間流路
８４ 開口部分
１３６ 圧送部
１５２ 回転軸
１６２ インペラ
１６４ 側壁
１６６ 円盤部
１７０ 隙間
１７４ 径方向流路
１７８ 衝突領域
Ｆ 繊維状の異物

Claims (3)

1. 非据え付け型の水洗大便器装置であって、
   便器本体と、
   この便器本体に洗浄水を供給する給水手段と、
   上記便器本体から洗浄水と共に排出された汚物を粉砕する粉砕部と、
   この粉砕部により粉砕された汚物と洗浄水を圧送する圧送部と、
   この圧送部により圧送された汚物と洗浄水を外部に排出するための可撓性の排水管と、 上記粉砕部と圧送部との間に設けられ、粉砕部で所定以下の大きさに粉砕された汚物を通過させて圧送部に送る通過規制部と、を有し、
   上記圧送部は、
   この圧送部の側壁の内側に配置され且つ上記圧送部内で回転するインペラであって、円盤状の円盤部と、上記円盤部から部分的に突出して設けられた突起部と、を備えている、上記インペラと、
   上記圧送部の中央部に形成された流入口と、上記圧送部の外周部に形成された流出口と、上記突起部の間に形成され且つ上記流入口に連通し外周に向けて延びる径方向流路と、上記インペラの外周を周方向に延びて上記流出口に連通する周方向流路と、を備えた遠心式の圧送部であり、
   上記圧送部の上記側壁は、上記インペラの回転によって発生する遠心力により上記径方向流路から上記周方向流路に向かって流れる汚物及び洗浄水が衝突する上記側壁の衝突領域と、上記側壁と上記円盤部との間に形成される隙間部との間に設けられ、且つ汚物及び洗浄水を、上記衝突領域から上記隙間部に流入しにくくする規制部を備え、
   上記圧送部の上記側壁は、上記衝突領域を有する外側側壁と、上記外側側壁よりも半径方向内側に形成される内側側壁とを備え、
   上記隙間部は、上記内側側壁と上記円盤部との間に形成され、
   上記規制部は、上記圧送部の半径方向内側に向かって延び、且つ上記外側側壁と上記内側側壁とを接続しており、
   上記規制部及び上記隙間部は、上記円盤部の上記径方向流路側の径方向流路面の高さ以上の位置に設けられている、水洗大便器装置。
2. 上記規制部は、上記円盤部の上記径方向流路側の径方向流路面から高さ方向の上方側に所定距離離間した位置に設けられ、
   上記隙間部は、上記円盤部の上記径方向流路側の径方向流路面から高さ方向の上方側に所定距離離間した位置に設けられる請求項１に記載の水洗大便器装置。
3. 非据え付け型の水洗大便器装置であって、
   便器本体と、
   この便器本体に洗浄水を供給する給水手段と、
   上記便器本体から洗浄水と共に排出された汚物を粉砕する粉砕部と、
   この粉砕部により粉砕された汚物と洗浄水を圧送する圧送部と、
   この圧送部により圧送された汚物と洗浄水を外部に排出するための可撓性の排水管と、 上記粉砕部と圧送部との間に設けられ、粉砕部で所定以下の大きさに粉砕された汚物を通過させて圧送部に送る通過規制部と、を有し、
   上記圧送部は、
   この圧送部の側壁の内側に配置され且つ上記圧送部内で回転するインペラであって、円盤状の円盤部と、上記円盤部から部分的に突出して設けられた突起部と、を備えている、上記インペラと、
   上記圧送部の中央部に形成された流入口と、上記圧送部の外周部に形成された流出口と、上記突起部の間に形成され且つ上記流入口に連通し外周に向けて延びる径方向流路と、上記インペラの外周を周方向に延びて上記流出口に連通する周方向流路と、を備えた遠心式の圧送部であり、
   上記圧送部の上記側壁は、上記インペラの回転によって発生する遠心力により上記径方向流路から上記周方向流路に向かって流れる汚物及び洗浄水が衝突する上記側壁の衝突領域と、上記側壁と上記円盤部との間に形成される隙間部との間に設けられ、且つ汚物及び洗浄水を、上記衝突領域から上記隙間部に流入しにくくする規制部を備え、
   さらに、少なくとも上記粉砕部と上記圧送部との間に延び、且つ駆動源から上記粉砕部において洗浄水を攪拌する駆動力及び上記圧送部においてインペラを回転する駆動力を伝達する共通の回転駆動軸と、
   上記粉砕部と上記圧送部とを連通し、且つ一部が上記粉砕部と上記圧送部との間の上記共通の回転駆動軸の外周面上を通るように形成され、且つ他の一部が上記円盤部と上記圧送部との間を通るように形成されている回転軸周囲流路と、を備えている、水洗大便器装置。

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