JP6750945B2 - 温水タンクの整流部材 - Google Patents

Description

本発明は、水洗式便器洗浄装置に用いられる温水タンクの整流部材に関する。

従来、水洗式便器装置は温水タンクと洗浄ノズルを備えている。温水タンクの下部に供給された水は温水タンクの底部に沿って水平方向に広がり、整流部材によって整流化されて上昇しヒータで加熱された温水を上層側に押し上げることで温水を長時間保持できる。温水タンクから吐出された温水は洗浄ノズルで人体の局部に噴射して洗浄するようになっている。

例えば特許文献１に記載された温水タンクでは、温水タンクの下部に設けた流入口から供給した水をその上部に設けた整流部材によって上方向と横方向に流出させることで水の速度と方向を調整し整流化している。

特許文献１に記載された温水タンクは、そのタンク本体が下部タンクと上部タンクとに分離されている。下部タンク内の内壁に水を整流して上方に押し上げる整流部材を熱溶着やビス止め等で取り付けた後に、下部タンクと上部タンクの開口部の縁部同士を熱溶着等で一体化している。
また、特許文献２に記載された温水タンクではタンク本体の上面の開口から底面に向けてラッパ状に広がる入水管を設置し、温水タンクの外側には拡幅された給水圧緩衝室を入水管に連結している。これにより入水管から流出する水を整流化させている。

特開２０１２−２０２１６９号公報 特許第３４８９３２８号公報

しかしながら、特許文献１に記載された温水タンクは、水が温水タンクに流入して整流部材に衝突して更に上方に上昇するため、乱流を起こし易いという不具合があった。
また、特許文献２に記載された温水タンクは、ラッパ状の入水管を通して温水タンク内に流入する水が底部に衝突した後に上昇するため、やはり乱流を起こし易く水の整流化が困難であった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、乱流を防いで水の供給と整流化を行える温水タンクの整流部材を提供することを目的とする。

本発明による温水タンクの整流部材は、内部に水が供給される筒状の整流筒部を備えており、前記整流筒部に下方に水を吐出させる開口が形成されており、前記整流筒部の軸方向の中心線が水平方向を向くように配設され、前記開口は、前記整流筒部の下面側に形成され、かつ、該整流筒部の前記中心線を含む水平面の下側にのみ形成され、前記整流筒部の開口として長手方向に沿って複数列の孔が形成され、前記開口は、長手方向に沿って円形孔が複数形成され、その周方向両側に前記円形孔より開口が小さい孔が長手方向に沿って複数形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、整流部材の整流筒部に供給される水は開口を通して下方に吐出されて温水タンク内に供給され、整流筒部の下側表面に沿って上方に流れることで乱流を防いで低速で整流化できる。
また、整流部材の整流筒部内に供給される水は整流筒部の下面側に形成された開口から下方に吐出されるため、整流筒部の下側表面に沿って上方に低速で流れて容易に整流化できる。

また、整流筒部の長手方向に沿って形成された複数列の孔からそれぞれ水が温水タンク内に吐出されるため、流出する水の量が多くしかも細分化されているため低速で乱流を生じることなく整流化される。

また、整流筒部の開口として円形孔で比較的多くの水量が流出し、その両側の孔で比較的少ない水量が流出することで全体の水量が大きくなるため水流は低速になり、しかも水流が細分化されて整流筒部の下側表面に沿って上昇することで整流化される。
また、本発明による整流部材は、外部から水が供給される給水受け部と温水タンクの流入口に嵌合する嵌合軸部と流入した水を下面側に形成された開口から吐出して整流化する筒状の整流筒部とを備えている。

本発明による温水タンクの整流部材は、温水タンク本体内で整流筒部に供給される水は開口から下方に吐出され、整流筒部の下側表面に沿って上方に流れるため乱流を生じることなく低速で整流化できる。

本発明の実施形態による温水タンクを組み込んだ水洗式便器の斜視図である。 図１に示す温水タンクの斜視図である。 図２に示す温水タンクの平面図である。 温水タンクに装着する整流部材を下方から見た斜視図である。 （ａ）は温水タンクの底部に装着した整流部材の断面図、（ｂ）は整流部材と温水タンクの凸部との固定構造を示す説明図である。 整流部材の開口列を備えた整流筒部を示すものであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は先端面図である。 整流部材の整流筒部の内面を示す斜視図である。 実施形態の第一変形例による整流部材を示す要部斜視図である。要部説明図である。

以下、本発明の実施形態による温水タンクを備えた水洗式便器を添付図面によって説明する。
図１は実施形態による温水タンク２を備えた水洗式便器１を示すものであり、便器本体３の上面後部に局部洗浄装置４が備えられている。局部洗浄装置４は局部洗浄と温風乾燥と脱臭のための各種の機能部品６がベースプレート７上に設置されている。ベースプレート７上に設置された温水タンク２から供給される温水は後述する給水パイプ１８を通して洗浄ノズル８から図示しない便座に着座した人体の局部に噴射されて洗浄する。また、温水タンク２の温水は、便器本体３の便鉢にミストを噴射するミストノズル(図示せず)にも供給される。

図２及び図３に示す温水タンク２は、第一タンクをなす下部タンク１０と第二タンクをなす上部タンク１１とが連結された中空の温水タンク本体１２と、温水タンク本体１２の下部タンク１０に形成した流入口１３に嵌合された整流部材１４とを備えている。下部タンク１０と上部タンク１１は対向する開口部の端部同士を溶着することで一体化されている。流入口１３は下部タンク１０の外側面の下部に設けた円盤状の凸部９に貫通孔として内外を連通して形成されている。

温水タンク２は図３に示す平面視で例えば略四角形箱形状を有しており、下部タンク１０内の略対角方向にヒータ１６(シーズヒータ)が取り付けられている。ヒータ１６は例えば直管式のものであるが、Ｕ字式のものを採用してもよい。下部タンク１０の底部近傍に形成された凸部９の流入口１３を通して整流部材１４が水密に嵌合されている。整流部材１４は例えばヒータ１６の斜め下方側にヒータ１６と略平行に配設されている。整流部材１４は外部の水源である水道に配管を介して接続され、水が洗浄水として供給される。

流入口１３に嵌合した整流部材１４を通して温水タンク本体１２内に流入した水はヒータ１６で加熱されて上方に送られる。また、整流部材１４の近傍には排水口１７ａが形成され、排水口１７ａは栓１７によって開弁可能に封止されている。排水口１７ａは長期間使用しない場合等に温水タンク２内の水を全部排出させるものである。
また、上部タンク１１の天面には温水タンク本体１２内の上層部に貯留された温水を洗浄ノズル８に供給する給水パイプ１８が取り付けられている。

次に、図４乃至図７により整流部材１４について説明する。
整流部材１４は図４に示すように略円筒形状を有しており、水道から水の供給を受ける給水受け部２０と、略円筒形状で温水タンク２内に水を吐出する整流筒部２１と、給水受け部２０の下流側端部に形成されていて整流筒部２１の端部を嵌合して連結する嵌合軸部２２とを備えている。
給水受け部２０は例えば略Ｌ字状に形成されており、水道からリリーフ弁を備えたバルブ２５を介して配管によって連結されている。また、給水受け部２０は流入口１３に設けた略円盤状の凸部９に係合させる略コの字状の押え部２３を備えている。図５（ｂ）に示すように、凸部９の外周面には弾性変形可能な係止部９ａが形成され、押え部２３の内面には係止部９ａに係合可能な係止凹部２３ａが形成されている。押え部２３を凸部９に押し込むと係止部９ａが弾性変形して係止凹部２３ａと係合できる。しかも、押え部２３の下流側の嵌合軸部２２には流入口１３の略円筒状の内面に水密に嵌合するためのパッキン２６が設置されている。これにより、整流部材１４は温水タンク２に固定される。

また、整流部材１４の整流筒部２１は先端が封止されていて上流側が嵌合軸部２２に嵌合されており、その内部には略円筒状の中空部２１ａが形成されている。中空部２１ａ内を給水受け部２０と嵌合軸部２２内の通水孔２０ａから供給される水が流れる。そのため、嵌合軸部２２内の整流筒部２１との嵌合部に形成された封止面２２ａには比較的小径の通水孔２０ａが開口している。
中空部２１ａの長手方向中間部分には、図７に示すように、周方向に所定間隔で長板状に形成された複数のばね受け座２８が設置されている。図５（ａ）、（ｂ）において、ばね受け座２８と嵌合軸部２２の封止面２２ａとの間には逆止弁３０が中空部２１ａ内に装着されている。

逆止弁３０は、略円筒状で先端側に嵌合軸部２２内の通水孔２０ａを開閉可能な先端面３１ａを有する摺動可能な弁体３１を備え、弁体３１とばね受け座２８の間には弾性部材としてコイルばね３２が圧縮状態で装着されている。弁体３１の内面にはコイルばね３２の先端を受け止めるリング状の溝部３１ｂが形成されている。弁体３１の先端面３１ａには封止面２２ａに当接して通水孔２０ａを封止して閉弁するリング状の封止リング３３が設置されている。封止リング３３は例えばゴム等の弾性部材で形成されている。

そのため、整流部材１４は、水が給水受け部２０から通水孔２０ａを通って整流筒部２１に供給される場合には水圧でコイルばね３２が圧縮されて弁体３１が後退して通水孔２０ａを開弁し、水が止水された場合にはコイルばね３２の付勢力によって弁体３１の封止リング３３が封止面２２ａを押圧封止して通水孔２０ａを閉弁する。弁体３１の開弁状態で、通水孔２０ａから流入する水は弁体３１の外周面と中空部２１ａとの隙間を通って下流側に流れる。弁体３１の閉弁状態で、温水タンク２内の水が通水孔２０ａを通って逆流して漏出することを防止できる。

図５及び図６に示す整流筒部２１において、逆止弁３０の下流側には逆止弁３０を通過した水を温水タンク本体１２内に吐出させる開口列３６が形成されている。開口列３６は整流部材１４を温水タンク本体１２の流入口１３に嵌合した状態で、整流筒部２１の中心線Ｏを含む水平面の下側に形成されている。これらの開口列３６は整流筒部２１の長手方向に所定間隔で配列した複数、例えば３個の円形状の円形孔３７と、その周方向両側で長手方向に所定間隔で配列した複数、例えば４個の半円状の半円孔３８とが３列に形成されている。
図７に示す整流筒部２１において、周方向に所定間隔で配列された３本のばね受け座２８の間に半円孔３８がそれぞれ配列され、２列の半円孔３８の間に設けたばね受け座２８は円形孔３７と重なる部分が切除されている。なお、整流部材１４を流入口１３に嵌合する際、開口列３６が中心線Ｏを含む水平線の下方に位置するように凸部９と嵌合軸部２２とに位置合わせ用の突起等の目印を設けてもよい。

そのため、整流部材１４において、逆止弁３０を通過した水は整流筒部２１内で３列の開口列３６を通して下方に排出されて温水タンク本体１２内に供給される。開口列３６を整流筒部２１の下半分の領域に形成すると共に開口を円形孔３７と半円孔３８に形成したことで、中空部２１ａから流出する水流は乱れることなく整流として温水タンク本体１２内に供給できる。
整流筒部２１の開口列３６として、面積の大きい円形孔３７で比較的多くの水量が流出し、その両側の面積の小さい半円孔で比較的少ない水量が流出することで全体の水量が大きくなるため水流は低速になる。しかも、水流が細分化されて整流筒部２１の円筒状の下側表面に沿って上昇することで更に低速になって整流化される。

また、本実施形態による温水タンク本体１２への水の供給流路では、図４に示すように整流部材１４の上流側(一次側)にバルブ２５が設置されている。このバルブ２５がゴミを噛んだりすると配管の下流側に水漏れを生じるが、この場合でも下流側（二次側）の整流部材１４に逆止弁３０を設置したことで温水タンク本体１２内に水が漏れることを防止できる。また、バルブ２５やその配管や水道等が整流部材１４よりも高所に設置された場合には高低差で配管を通して整流部材１４に水が流入することがあるが、この場合でも逆止弁３０によって温水タンク本体１２内に漏水することを防止できる。

本実施形態による水洗式便器１の温水タンク２は上述した構成を備えており、温水タンク２の組み立て方法について説明する。まず、下部タンク１０と上部タンク１１はその開口部の端部同士を溶着して一体化して温水タンク本体１２を製造し、ヒータ１６を下部タンク１０に装着する。そして、この温水タンク本体１２の下部タンク１０の凸部９に設けた流入口１３に整流部材１４を横方向に挿入して流入口１３と整流部材１４の嵌合軸部２２とを嵌合し、パッキン２６で水密に封止する。これによって、整流部材１４は温水タンク本体１２内でヒータ１６と略平行な所定位置に固定保持される。

次に本実施形態による水洗式便器１における温水タンク２の整流部材１４を通した温水供給方法について説明する。水洗式便器１に設けた洗浄ボタンがＯＮ操作されると、水道から供給される水は、開弁したバルブ２５を経由して配管を通して整流部材１４の給水受け部２０と嵌合軸部２２の通水孔２０ａに供給される。
通水孔２０ａを通過する水は水圧によって逆止弁３０のコイルばね３２を圧縮させて弁体３１を後退させて通水孔２０ａから整流筒部２１の中空部２１ａと弁体３１の隙間を通って下流側に供給される。そして、整流筒部２１の下面側に設けた円形孔３７と半円孔３８から温水タンク本体１２の底面側に水が吐出され、整流筒部２１の下面側円筒面に沿って低速で乱流を生じることなく整流として上昇する。

次いで、この水はヒータ１６によって加温され、温水タンク本体１２内の温水の層の下側に上昇する。上昇する温水は先に温水タンク本体１２内に貯留された温水の層との境界を崩さない程度に押し上げ、先に貯留された温水の層を温水タンク本体１２の上面の給水パイプ１８から外部の洗浄ノズル８に供給する。そして、洗浄ノズル８から噴射される温水で人体の局部を洗浄する。
洗浄ボタンがＯＦＦ操作されると、水道からの水の供給がバルブ２５で阻止される。通水孔２０ａの水圧が低下したことで逆止弁３０の弁体３１がコイルばね３２の付勢力で封止面２２ａを押圧し、封止リング３３で封止面２２ａの通水孔２０ａを閉弁させる。

その際、バルブ２５のリリーフ弁にごみ等が噛み込んだとしても、整流部材１４の逆止弁３０で逆流を阻止できる。また、逆止弁３０によって温水タンク本体１２内の水が逆流することを阻止できる。
なお、整流部材１４が故障等した場合には、栓１７を開弁して温水タンク本体１２内の水を全て排出させて整流部材１４を流入口１３から取り外して修理または交換できる。

上述のように本実施形態による水洗式便器１の温水タンク２によれば、整流部材１４は簡単な形状であり、整流筒部２１の下面に設けた３列の円形孔３７と半円孔３８からなる開口列３６を通して温水タンク本体１２へ水を供給するため、低速で乱流を抑制して整流化できて温水タンク本体１２内での安定した温水持続性能を確保できる。
また、下部タンク１０と上部タンク１１とを溶着して温水タンク本体１２を組み立てた後、整流部材１４を外部から流入口１３に挿入して嵌合することで簡単に装着でき、下部タンク１０の内面への取り付けが不要であるため組み立て工数を削減して製造コストを低減できる。しかも、整流部材１４を水の流入口１３に嵌合させたので別個に整流板等を設置する必要がなく構成が簡単であり、この点でも低コストである。

なお、本発明による水洗式便器１の温水タンク２の整流部材１４は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜の変更や置換等が可能である。以下に、本発明の変形例等について説明するが、上述した実施形態で説明した部品や部材等と同一または同様なものについては同一の符号を用いて説明を省略する。

図８は本実施形態の第一変形例による整流部材４０を示す説明図である。
図８において、温水タンク本体１２における下部タンク１０の流入口１３に嵌合する整流部材４０は整流筒部４１が例えば略四角形筒状に形成されている。流入口１３も嵌合する嵌合軸部２２の形状に応じて断面略四角形に形成されている。この整流部材４０は、嵌合軸部２２に下部タンク１０の流入口１３に水密に嵌合するパッキン２６が取り付けられている。そして、嵌合軸部２２の基端側の筒部４２内に逆止弁３０が設置され、その上流側に配管に連結される給水受け部２０が設けられている。
整流部材４０の整流筒部４１は略四角形筒状の底面４１ａ側に円形孔３７と半円孔３８が配列された開口列３６が形成され、これら開口列３６を通して温水タンク本体１２内で底部に向けて水を吐出することができ、低速で乱流を抑制して整流化できる。

なお、本発明による整流部材１４、４０の流入口１３に挿入され嵌合する整流筒部２１や嵌合軸部２２は円筒形状や略四角形筒状に限定されるものではなく、流入口１３に挿入及び嵌合可能であれば、その他の多角形筒状等の筒状を採用できる。
また、上述した実施形態や変形例による温水タンク２では整流部材１４，４０の開口列３６を構成する複数の開口として円形孔３７や半円孔３８を配列したが、開口の穴形状は円形や半円形状に限定されるものではなく、任意の形状のものを採用することができる。また、整流部材１４，４０の開口列３６は３列に限定されるものではなく、適宜の複数列に形成してもよく、開口の配列は任意である。
なお、上述した実施形態では、温水タンク２の組み立て後に整流部材１４，４０を挿入するようにしたが、温水タンク２の組み立て前に装着するようにしてもよい。

１ 水洗式便器
２ 温水タンク
１０ 下部タンク
１１ 上部タンク
１２ 温水タンク本体
１３ 流入口
１４、４０ 整流部材
１６ ヒータ
２０ 給水受け部
２０ａ 通水孔
２１ 整流筒部
２２ 嵌合軸部
２６ パッキン
３０ 逆止弁
３６ 開口列
３７ 円形孔
３８ 半円孔

Claims (1)

1. 内部に水が供給される筒状の整流筒部を備えており、前記整流筒部に下方に水を吐出させる開口が形成されており、
   前記整流筒部の軸方向の中心線が水平方向を向くように配設され、
   前記開口は、前記整流筒部の下面側に形成され、かつ、該整流筒部の前記中心線を含む水平面の下側にのみ形成され、
   前記整流筒部の開口として長手方向に沿って複数列の孔が形成され、
   前記開口は、長手方向に沿って円形孔が複数形成され、その周方向両側に前記円形孔より開口が小さい孔が長手方向に沿って複数形成されていることを特徴とする温水タンクの整流部材。

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