JP6701598B2 - 吐水装置、及び、この吐水装置を備える小便器 - Google Patents

Description

本発明は、吐水装置に設けられる樹脂製継手、この樹脂製継手を備える吐水装置、及び、この吐水装置を備える小便器に関する。

吐水装置に設けられる継手として樹脂製のものが知られている。吐水装置のような流体制御を行う装置において、その構成部品が、樹脂製の場合、例えば、金属製である場合に比較して強度及び剛性が低く、損傷しやすい懸念がある。また、成形時の樹脂の収縮によって、設計通りの寸法、形状及び精度の継手が得られない懸念がある。

流体制御を行う装置の構成部品を樹脂製とした場合に、樹脂製部品の強度及び剛性を向上させる方法として、樹脂製の流体配管の内部にリブを設ける構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３３７０２１０号公報

上述した流体配管の内部にリブを設ける樹脂製部品においては、リブを設けない場合に比べてリブにより流体配管の流路面積が小さくなる。さらに、リブにある程度の強度が求められることから、リブを比較的大きく形成する必要がある。そのため、流路面積が小さくなりやすく、流体配管から流出する流体の瞬間流量が低下する問題がある。例えば、小便器の吐水装置に設けられる樹脂製継手においては、近年の節水化の要請に伴い、流出する水の総量を少なくすることが求められるが、流出する水の瞬間流量が低下した場合、流出する水の総量を少なくすることができない、という懸念がある。

本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、吐水装置に設けられる樹脂製継手において、強度及び剛性を向上させるとともに、流出する水の瞬間流量の低下を抑制することが可能な樹脂製継手を提供することを目的とする。

本発明は、樹脂製継手と、流路を開閉するバルブユニットと、を備える吐水装置であって、前記樹脂製継手は、水が流入する流入開口部と、流入開口部から流入した水を案内する内部流路と、内部流路の下流端に設けられ、水を流出させる第１流出開口部と、第１流出開口部よりも上流側にて内部流路から分岐した分岐流路と、内部流路から分岐流路へ水を流出させる分岐流入開口部と、分岐流路の下流端に設けられ、水を流出させる第２流出開口部と、を備え、分岐流入開口部は、その内周面の一部が、内部流路の流路方向と交差する方向に延びた平坦面を有し、前記内部流路の流路方向と平行且つ前記分岐流入開口部を通る断面において、前記内部流路の前記分岐流入開口部の開口周縁の流路面と、前記開口周縁の流路面よりも上流側における前記内部流路の流路面と、前記開口周縁の流路面よりも下流側における前記内部流路の流路面と、が同一直線上となるように形成され、前記バルブユニットは、前記分岐流路の下流側に設けられる吐水装置である。

このように構成された本発明においては、分岐流入開口部にて、内部流路の流路方向と交差する方向に延びた平坦面により、水による応力を分散させることができ、応力集中を緩和させることができる。そのため、樹脂製継手の強度及び剛性を向上させることができ、例えば、ウォーターハンマの発生により比較的強い応力が生じた場合や、分岐流入開口部がウェルドライン上に設けられた場合においても、応力集中による樹脂製継手の破損を抑制することができる。また、例えば、分岐流入開口部にリブを設ける場合に比べて、分岐流入開口部における流路面積を確保することができる。そのため、第２流出開口部から流出する水の瞬間流量を維持することができる。

本発明は、さらに、平坦面は、分岐流入開口部の内周面の内、内部流路の上流側及び下流側に、内部流路の流路方向に対して垂直な面としてそれぞれ形成されるとともに、それぞれ互いに平行に形成された構成としてもよい。

このように構成された本発明においては、分岐流入開口部にて、平坦面により、より確実に応力を分散させることができ、応力集中を緩和させることができる。

本発明は、さらに、分岐流路は内部流路に対して垂直に設けられた構成としてもよい。

このように構成された本発明においては、分岐流入開口部にて特に応力が集中しやすいが、平坦面により、応力を分散させることができ、応力集中を緩和させることができる。

本発明は、さらに、上述した樹脂製継手を含む吐水装置である。

このように構成された本発明においては、応力集中による樹脂製継手の破損を抑制することができるとともに、流出する水の瞬間流量を維持することができる樹脂製継手を有した吐水装置を提供することができる。

本発明は、さらに、上述した吐水装置を備えた小便器である。

このように構成された本発明においては、応力集中による樹脂製継手の破損を抑制することができるとともに、流出する水の瞬間流量を維持することができる樹脂製継手を有した吐水装置を備えた小便器を提供することができる。

本発明の樹脂製継手によれば、応力集中による樹脂製継手の破損を抑制することができ、また、流出する水の瞬間流量を維持することが可能となる。

本発明の一実施形態による小便器を示す側面断面図。 本発明の一実施形態による自動洗浄ユニットを示す斜視図。 本発明の一実施形態による自動洗浄ユニットの背面視部分断面図。 本発明の一実施形態による樹脂製継手を示す上面断面図。

以下、図面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により本発明の一実施形態による小便器の構成について説明する。図１は本発明の一実施形態による小便器を示す側面断面図である。
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る小便器１は、背後の壁面Ｗに取付けられる壁掛け式の小便器であり、陶器製の便器本体２を備えており、この便器本体２は、その背後の壁面Ｗに取付けられた状態で便器本体２の最下部が床面Ｆよりも上方に位置している。また、小便器１は、便器本体２を洗浄するための洗浄水を吐水する吐水装置である自動洗浄ユニット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Ｆよりも上方に位置するように背後の壁面Ｗに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、本発明は、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。以下、小便器１の使用者の使用時における正面側（図１における左側）を前方側、その背面側（図１における右側）を後方側（奥側）として説明する。

つぎに、図１に示すように、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。この排水口部８の下方には、排水口８ａが形成されている。
また、ボウル部６は、その上端から下部に亘って下方ほど内側且つ奥行側（後方側）に位置するボウル面６ａを形成している。そして、このボウル面６ａの上下方向の中央付近から下方に形成されるボウル面下部６ｂは、後方側に向かって緩やかに湾曲状に張り出すような湾曲面を形成し、その下方且つ前方側の排水口部８まで延びた後、この排水口部８から排水口８ａに向かって緩やかな下り傾斜するように形成している。このようなボウル面下部６ｂにより、ボウル部６内の奥行空間が後方側に奥まっており、前後方向に広くなっている。そして、ボウル部６は、正面側壁部７の上端面７ｂからボウル面下部６ｂの上方のボウル面６ａを経てボウル面下部６ｂに亘って連続した曲面形状となっている。すなわち、正面側壁部７の上端面７ｂが便器本体２の頂部まで形成されている。

さらに、便器本体２のボウル部６のボウル面６ａを正面側に形成する正面側壁部７の背面側（裏側）且つ上方には、自動洗浄ユニット４が概ね収納されるボウル部後方収納室２０が形成されている。このボウル部後方収納室２０の上方には、上蓋１０が便器本体２に対して上方から着脱可能に取り付けられている。ボウル部後方収納室２０は、ボウル面６ａと壁面Ｗとの間に形成される収納室である。

つぎに、便器本体２は、排水口８ａの下方に設けられた排水トラップ部１２と、排水口８ａに上方から取り付けられてボウル部６内と排水トラップ部１２内とを連通させる目皿１３を備えており、この排水トラップ部１２は、排水口８ａよりも下方（下流側）に溜水ｗ０を貯留して封水を形成するようになっている。
また、図１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から下方に延びる下降管路１２ａと、この下降管路１２ａの下端から後方側に湾曲するように形成された後、その後上方に向かって湾曲するように形成される横引き管路１２ｂと、この横引き管路１２ｂの上端から後方側の斜め上方に延びるように形成された上昇管路１２ｃを備えている。

さらに、図１に示すように、便器本体２は、排水トラップ部１２の上昇管路１２ｃ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、本発明においては、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、図１乃至図３を参照して、本発明の一実施形態による小便器１の便器本体２においてボウル部６と一体に形成されているボウル部後方収納室２０と、ボウル部後方収納室２０内の比較的小さな空間に内蔵される自動洗浄ユニット４とについて説明する。図２は本発明の一実施形態による自動洗浄ユニットを示す斜視図であり、図３は本発明の一実施形態による自動洗浄ユニットの背面視部分断面図である。

ボウル部後方収納室２０は、使用者の尿を受けるボウル部６のさらに上方側に配置されるのではなく、使用者の尿を受けるボウル部６の正面側壁部７の後方側（裏側）において、ボウル部６に洗浄水を供給する機能部材を正面側壁部７の裏側に隠れるように収納するように形成されている。このように、ボウル部後方収納室２０は、ボウル部６と、背後の壁面Ｗとの間の隙間に形成された比較的狭い領域において、小便器１の洗浄動作に必要な自動洗浄ユニット４（機能部材）を収納できるようにコンパクトに形成されている。このようなボウル部後方収納室２０の前面は、正面側壁部７によって形成されている。正面側壁部７は、自身の上部に対して自身の下部が後方側に位置しており、やや下方向きの傾きを有している。

ボウル部後方収納室２０に収納される自動洗浄ユニット４は、水道等の給水源から洗浄水を供給する一次側給水管路２２と、一次側給水管路２２を止水する止水栓２４と、止水栓２４の下流側に設けられて一次側給水管路２２を開閉する給水バルブユニット２６と、止水栓２４の下流側且つ給水バルブユニット２６より上流側にて一次側給水管路２２から分岐し除菌水生成ユニット２５を含む除菌水給水管路２７と、ボウル部６の上部の正面側壁部７に配置され給水バルブユニット２６から供給される洗浄水又は除菌水給水管路２７供給される除菌水をボウル部６に吐水する吐水部であるスプレッダ（給水手段）２８と、スプレッダ２８と給水バルブユニット２６とを接続する二次側流路３１とを備えている。

一次側給水管路２２は、止水栓２４と給水バルブユニット２６とを繋ぐ樹脂製継手２３を含む。
樹脂製継手２３は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）にて形成され、詳細は後述するが、一次側給水管路２２から除菌水給水管路２７を分岐させている。
なお、本実施形態においては、樹脂製継手２３はＰＰＳにて形成されるが、本発明はこのような形態に限定されるものではなく、例えば、ＰＯＭ、ＡＢＳ等で形成されてもよい。

給水バルブユニット２６は、ボウル部後方収納室２０の比較的小さく限られた空間の中で、スプレッダ２８の後方側且つ正面側から見て右側にずれた位置に配置されている。電磁弁２９は、スプレッダ２８の高さとほぼ同様の高さに配置されている。二次側流路３１は、電磁弁２９から下方に延びている。電磁弁２９は、スプレッダ２８と比較的近い位置に配置されているが、二次側流路３１は電磁弁２９と、スプレッダ２８とを結ぶ最短距離の方向に延びておらず、下方に向かって延びている。
なお、本実施形態においては、給水バルブユニット２６の電磁弁２９は、スプレッダ２８の高さとほぼ同様の高さに配置されているが、スプレッダ２８の高さより低い高さに配置されていてもよく、また、スプレッダ２８の高さより高い高さに配置されていてもよい。

除菌水給水管路２７は、除菌水を生成する除菌水生成ユニット２５を含み、除菌水バルブユニット３０により開閉される。
除菌水生成ユニット２５は水道水を電気分解することで除菌水を生成するものであり、ここでいう除菌水とは、除菌成分（例えば次亜塩素酸）を含む機能水である。

スプレッダ２８は、ボウル部６の前面に向けられ、使用者の有無を検知する人体検知センサ３６が取付けられている。

自動洗浄ユニット４は、さらに、人体検知センサ３６からの検知信号及び所定の制御プログラム等に基づいて給水バルブユニット２６、除菌水バルブユニット３０等を電気的に制御することができる制御ユニット３８を備えている。
制御ユニット３８は、人体検知センサ３６からの検知信号及び所定の制御プログラム等に基づいて、給水バルブユニット２６及び除菌水バルブユニット３０を開閉制御し、洗浄水又は除菌水をスプレッダ２８からボウル部６に吐水させるようになっている。制御ユニット３８も、ボウル部後方収納室２０の比較的小さく限られた空間内に収納されている。

つぎに、図１乃至図４を参照して、本発明の一実施形態による小便器１の自動洗浄ユニット４の樹脂製継手について説明する。図４は本発明の一実施形態による樹脂製継手を示す上面断面図である。

図３に示すように、樹脂製継手２３は、洗浄水が流入する流入開口部２３ａと、流入開口部２３ａから流入した洗浄水を案内する内部流路２３ｂと、内部流路２３ｂの下流端に設けられ、洗浄水を流出させる第１流出開口部２３ｃと、第１流出開口部２３ｃよりも上流側にて内部流路２３ｂから分岐した分岐流路２３ｄと、内部流路２３ｂから分岐流路２３ｄへ洗浄水を流出させる分岐流入開口部２３ｅと、分岐流路２３ｄの下流端に設けられ、洗浄水を流出させる第２流出開口部２３ｆと、を備える。

流入開口部２３ａ、内部流路２３ｂ、及び、第１流出開口部２３ｃは一次側給水管路２２の一部を構成し、止水栓２４を経て流入開口部２３ａから流入した洗浄水を内部流路２３ｂにより案内し、第１流出開口部２３ｃから給水バルブユニット２６へと流出させる。

分岐流路２３ｄは内部流路２３ｂと除菌水給水管路２７とを繋ぐものであり、内部流路２３ｂを経て分岐流入開口部２３ｅから流入した洗浄水を分岐流路２３ｄにより案内し、第２流出開口部２３ｆから除菌水給水管路２７へと流出させる。また、分岐流路２３ｄは、内部流路２３ｂに対して垂直に下方へと延びる。従って、樹脂製継手２３は全体として２つの円筒を組み合わせた略Ｔ字形状に形成されている。
なお、本実施形態においては、分岐流路２３ｄは、内部流路２３ｂに対して垂直に下方へと延びるが、本発明はこのような形態に限定されるものではなく、分岐流路２３ｄは、内部流路２３ｂに対して垂直でなくともよく、下方に延びなくともよい。

分岐流入開口部２３ｅは、その内周面の一部が、内部流路２３ｂの流路方向（小便器１を正面側から見て左右方向）と交差する方向に延びた平坦面２３ｇを有している。
平坦面２３ｇは、分岐流入開口部２３ｅの内周面の内、内部流路２３ｂの上流側（図３における右側）及び下流側（図３における左側）にそれぞれ互いに平行に形成される上流側平坦面２３ｇ１及び下流側平坦面２３ｇ２からなる。

上流側平坦面２３ｇ１及び下流側平坦面２３ｇ２は、内部流路２３ｂの流路方向に延びる軸線に対して垂直な面として形成されているとともに、上流側平坦面２３ｇ１と下流側平坦面２３ｇ２とは前方側端部及び後方側端部にてそれぞれ円弧状の曲面にて繋がれている。
また、上流側平坦面２３ｇ１及び下流側平坦面２３ｇ２の幅は４ｍｍ（ミリメートル）に形成されている。なお、本実施形態においては、上流側平坦面２３ｇ１及び下流側平坦面２３ｇ２の幅は、４ｍｍに形成されているが、本発明はこのような形態に限定されるものではなく、例えば、３〜５ｍｍの大きさに形成されていればよい。

次に、図１乃至図４により本発明の一実施形態である小便器１の動作について説明する。
待機状態において、通常、使用者が放尿するために便器本体２の前に立つとき、人体検知センサ３６が使用者の存在を検出して検出情報を制御ユニット３８に送り、制御ユニット３８は使用者の存在を認識する。使用者が便器本体２のボウル部６に放尿を行うとき、尿がボウル部６から排水トラップ部１２内に流れ込む。

使用者が便器本体２のボウル部６に放尿を終え、放尿を済ませた使用者が便器本体２の前から立ち去るときに、人体検知センサ３６が使用者の存在を検出しなくなる状態に変化する。人体検知センサ３６が一定時間以上にわたって検出状態を継続した後に非検出状態に変わると、制御ユニット３８は使用者が便器本体２から立ち去ったと認識して、小便洗浄動作を開始する。

制御ユニット３８は、給水バルブユニット２６に制御信号を送って給水バルブユニット２６を開き、先に決定した量の洗浄水をスプレッダ２８からボウル部６に吐水させる。洗浄水は、スプレッダ２８からボウル部６に吐水され、ボウル部６を洗浄し且つ排水トラップ部１２内の尿を排出する。制御ユニット３８は、予め決められた所定時間にわたって給水バルブユニット２６を開弁し、予め決められた所定量の洗浄水をスプレッダ２８から吐水させる。制御ユニット３８は、所定時間経過後、給水バルブユニット２６を閉弁し、小便洗浄動作を終了させる。給水バルブユニット２６が閉弁されると、洗浄水の吐水が終了されて待機状態に戻る。

また、制御ユニット３８は、予め決められたタイミングにて、除菌水バルブユニット３０を開き、除菌水生成ユニット２５へと洗浄水を供給し、除菌水を生成し、スプレッダ２８から除菌水が吐水される。この予め決められたタイミングは、例えば、所定時刻や、数日間の使用状況から予測される未使用時間帯等である。

上述した本発明の一実施形態による樹脂製継手２３によれば、分岐流入開口部２３ｅは、その内周面の一部が、内部流路２３ｂの流路方向（小便器１を正面側から見て左右方向）と交差する方向に延びた平坦面２３ｇを有している。そのため、分岐流入開口部２３ｅにて、平坦面２３ｇにより、洗浄水による応力を前後方向に分散させることができ、応力集中を緩和させることができる。そのため、樹脂製継手２３における強度及び剛性を向上させることができ、例えば、ウォーターハンマの発生により比較的強い応力が生じた場合や、分岐流入開口部２３ｅがウェルドライン上に設けられた場合においても、応力集中による樹脂製継手２３の破損を抑制することができる。また、例えば、分岐流入開口部２３ｅにリブを設ける場合に比べて、分岐流入開口部２３ｅにおける流路面積を確保することができる。そのため、第２流出開口部２３ｆから流出する水の瞬間流量を維持することができる。

さらに、上述した本発明の一実施形態による樹脂製継手２３によれば、分岐流入開口部２３ｅの内周面の内、内部流路２３ｂの上流側（図３における右側）及び下流側（図３における左側）に、内部流路２３ｂの流路方向に対して垂直な面としてそれぞれ上流側平坦面２３ｇ１及び下流側平坦面２３ｇ２として形成されるとともに、それぞれ互いに平行に形成されている。そのため、分岐流入開口部２３ｅにて、上流側平坦面２３ｇ１及び下流側平坦面２３ｇ２により、より確実に応力を前後方向に分散させることができ、応力集中を緩和させることができる。

また、上述した本発明の一実施形態による樹脂製継手２３によれば、分岐流路２３ｄは内部流路２３ｂに対して垂直に設けられている。そのため、分岐流入開口部２３ｅにて特に応力が集中しやすいが、平坦面２３ｇにより、応力を前後方向に分散させることができ、応力集中を緩和させることができる。

さらに、上述した本発明の一実施形態による樹脂製継手２３によれば、応力集中による樹脂製継手２３の破損を抑制することができるとともに、流出する洗浄水の瞬間流量を維持することができる樹脂製継手２３を有した自動洗浄ユニット４を提供することができる。

さらに、上述した本発明の一実施形態による樹脂製継手２３によれば、応力集中による樹脂製継手２３の破損を抑制することができるとともに、流出する洗浄水の瞬間流量を維持することができる樹脂製継手２３を有した自動洗浄ユニット４を備えた小便器１を提供することができる。

１ 小便器
２ 便器本体
４ 自動洗浄ユニット（吐水装置）
６ ボウル部
６ａ ボウル面
６ｂ ボウル面下部
７ 正面側壁部
７ｂ 上端面
８ 排水口部
８ａ 排水口
１０ 上蓋
１２ 排水トラップ部
１２ａ 下降管路
１２ｂ 管路
１２ｃ 上昇管路
１３ 目皿
１４ 排水ソケット
１６ 排水配管
１８ 接続部
２０ ボウル部後方収納室
２２ 一次側給水管路
２３ 樹脂製継手
２３ａ 流入開口部
２３ｂ 内部流路
２３ｃ 第１流出開口部
２３ｄ 分岐流路
２３ｅ 分岐流入開口部
２３ｆ 第２流出開口部
２３ｇ 平坦面
２３ｇ１ 上流側平坦面
２３ｇ２ 下流側平坦面
２４ 止水栓
２５ 除菌水生成ユニット
２６ 給水バルブユニット
２７ 除菌水給水管路
２８ スプレッダ
２９ 電磁弁
３０ 除菌水バルブユニット
３１ 二次側流路
３６ 人体検知センサ
３８ 制御ユニット
Ｆ 床面
Ｗ 壁面

Claims (5)

1. 樹脂製継手と、流路を開閉するバルブユニットと、を備える吐水装置であって、
   前記樹脂製継手は、
   水が流入する流入開口部と、
   前記流入開口部から流入した水を案内する内部流路と、
   前記内部流路の下流端に設けられ、水を流出させる第１流出開口部と、
   前記第１流出開口部よりも上流側にて前記内部流路から分岐した分岐流路と、
   前記内部流路から前記分岐流路へ水を流出させる分岐流入開口部と、
   前記分岐流路の下流端に設けられ、水を流出させる第２流出開口部と、を備え、
   前記分岐流入開口部は、その内周面の一部が、前記内部流路の流路方向と交差する方向に延びた平坦面を有し、
   前記内部流路の流路方向と平行且つ前記分岐流入開口部を通る断面において、前記内部流路の前記分岐流入開口部の開口周縁の流路面と、前記開口周縁の流路面よりも上流側における前記内部流路の流路面と、前記開口周縁の流路面よりも下流側における前記内部流路の流路面と、が同一直線上となるように形成され、
   前記バルブユニットは、前記分岐流路の下流側に設けられる吐水装置。
2. 前記平坦面は、前記分岐流入開口部の内周面の内、前記内部流路の上流側及び下流側に、前記内部流路の流路方向に対して垂直な面としてそれぞれ形成されるとともに、それぞれ互いに平行に形成された請求項１に記載の吐水装置。
3. 前記分岐流路は前記内部流路に対して垂直に設けられた請求項１又は２に記載の吐水装置。
4. 前記分岐流路の下流側に設けられる機能水生成ユニットを備え、
   前記分岐流路は、前記内部流路に対して下方に延びる請求項１乃至３の何れか１項に記載の吐水装置。
5. 前記請求項１乃至４の何れか１項に記載の吐水装置を備えた小便器。

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