JP6826306B2

JP6826306B2 - 水洗大便器

Info

Publication number: JP6826306B2
Application number: JP2016126606A
Authority: JP
Inventors: 周頭島; 祐紀篠原
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2016-06-27
Filing date: 2016-06-27
Publication date: 2021-02-03
Anticipated expiration: 2036-06-27
Also published as: CN107542140A; CN107542140B; TWI642832B; US10604921B2; US20170370080A1; TW201809410A; JP2018003263A

Description

本発明は、水洗大便器に係り、特に、洗浄水源から供給される洗浄水によって洗浄されて汚物を排出する水洗大便器に関する。

従来から、特許文献１及び２に示すように、サイホンゼット便器において、ゼット吐水部からのゼット吐水流（ジェット吐水流）によりサイホンの起動及び汚物排出を効率よく行うために、排水トラップ管路１２２の入口部１２２ａの中央に向かってゼット吐水流が流れるように排水トラップ管路１２２の入口部１２２ａの中央に向かって直線的に延びるゼット吐水部１３２を配置したものが知られている。

特許５４２９６８８号公報特許４５２９１７８号公報特開２０１５−１６８９９４号公報

しかし、より強力なサイホンを起動させるため、ゼット吐水部１３２から排水トラップ管路１２２の入口部１２２ａの中央に向かうゼット吐水流の水勢を強くすると、上記構成では排水トラップ管路１２２のトラップ上昇管にゼット吐水流がぶつかり、流れにロスが生じてしまい、より強力なサイホンを起動させることができないという問題があった。例えば、図７に示すように、従来の排水トラップ管路１２２の入口部１２２ａの中央に向かって直線的に延びているゼット吐水部１３２を備えた水洗大便器において、ゼット吐水部１３２から吐水された洗浄水のゼット吐水流が、対向する正面の排水トラップ管路１２２の底面の領域Ｅに衝突する様子が解析により示されている。この数値解析結果において、洗浄水の流れの向きを矢印により示し、さらに、濃淡が濃い色（濃いグレー及び黒に近い色）であり且つ長い矢印が、洗浄水の流速が速く且つ水勢が強い領域を示し、濃淡が淡い色（薄いグレー及びほぼ白に近い色）であり且つ短い矢印が、洗浄水の流速が遅く且つ水勢が弱い領域を示している。

そこで、サイホン作用を早期に生じさせ且つ汚物の排出能力を向上させるため、特許文献３及び図８に示すように、ゼット吐水部２３２からゼット吐水流をロスなく排水トラップ管路２２２に送り込むために、ゼット吐水部２３２をボウル部２２０の底面２２０ａと並行になるように形成した。ゼット吐水部２３２の出口近傍の底面及び天井面をボウル部２２０の底面２２０ａと並行になるように形成している。このようなゼット吐水部２３２により、ゼット吐水流をボウル部２２０の底面２２０ａに沿って噴射することで、洗浄水の流れのロスを低減させ、サイホン作用の起動のタイミングを速くすることが検討された。
しかしながら、図８に示すように、排水トラップ管路２２２の入口部２２２ａの下部側領域Ｂにおける洗浄水の水勢が強く且つ流速が速くされる一方で、上部側領域Ａ側のゼット吐水流の勢いが弱くなり、汚物をうまく排出できず、残存させてしまう等の課題が生じている。

そこで、本発明は、上述した従来技術の問題を解決するためになされたものであり、ボウル部の下部の底面から排水トラップ管路の底面に沿う水流を形成し、比較的早期に排水トラップ管路を満水にすることにより、汚物を排出させるサイホン作用の起動のタイミングを早めることができるとともに、排水トラップ管路の上部側領域においても汚物を下流側に押し込む流れを形成することができ、排水トラップ管路からの汚物の排出を効率よく行うことができる水洗大便器を提供することを目的としている。

上述した目的を達成するために、本発明は、洗浄水源から供給される洗浄水によって洗浄されて汚物を排出する水洗大便器であって、ボウル形状の汚物受け面と、この汚物受け面の上縁に形成されたリム部と、を備えたボウル部と、このボウル部の下部に接続され汚物を排出する排水トラップ管路と、ボウル部の下部において排水トラップ管路に向けて開口されるゼット吐水部とを有し、ゼット吐水部は、ゼット吐水部の出口に向かって斜め下方に延びる底面と、出口に向かって延びる天井面と、が形成されている出口流路部を備え、上記ゼット吐水部の上記出口流路部の上記底面は、平坦面を形成すると共に、上記ボウル部の下部の上記ボウル部底面とほぼ面一に接続され、上記ゼット吐水部の上記天井面は、平坦面を形成すると共に、上記底面の下向きの傾斜よりも上方に向かう傾斜を有し、且つ上記ゼット吐水部の上記出口における上記天井面の平坦面は、上記底面の平坦面よりも上方に向けて形成されると共に、上記排水トラップ管路の入口における頂部より下方に位置するように形成され、上記天井面の平坦面に接する仮想線が上記排水トラップ管路の入口部の入口頂部と上記入口部の中央部との間を通ることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、ゼット吐水部の出口流路部は、ゼット吐水部の出口に向かい且つボウル部の下部のボウル部底面に向かって延びる底面を形成しているので、給水初期にゼット吐水部から吐水されるゼット吐水流により、ボウル部の下部の底面から排水トラップ管路の底面に沿う水流を形成し、比較的早期に排水トラップ管路を満水にすることにより、汚物を排出させるサイホン作用の起動のタイミングを早めることができる。また、ゼット吐水部の出口流路部は、出口に向かって延び且つ底面の傾斜よりも上方に向かう傾斜を有する天井面を形成しているので、コアンダ効果によって天井面に沿って流れる一部のゼット吐水流の流れにより、排水トラップ管路の上部側領域においても汚物を下流側に押し込む流れを形成することができ、排水トラップ管路からの汚物の排出を効率よく行うことができる。よって、サイホン作用により汚物を排出させる水洗大便器において、排水トラップ管路内からの汚物の排出性能を向上させることができる。
このように構成された本発明においては、給水初期にゼット吐水部から吐水されるゼット吐水流を、ゼット吐水部の出口流路部の底面からボウル部の下部のボウル部底面に沿う滑らかな水流として形成することができ、ボウル部底面から排水トラップ管路の底面に沿う水流をより早く形成し、比較的早期に排水トラップ管路を満水にすることにより、汚物を排出させるサイホン作用の起動のタイミングをより早めることができる。
このように構成された本発明においては、天井面は、排水トラップ管路の入口部の頂部とその中央との間の上部側領域を指向するように形成されているので、コアンダ効果によって天井面に沿って流れる一部のゼット吐水流の流れにより、排水トラップ管路の上部側領域において汚物を下流側に押し込む流れを形成することができ、排水トラップ管路からの汚物の排出を効率よく行うことができる。

本発明において、好ましくは、ゼット吐水部の出口流路部の天井面は、ほぼ水平に延びている。
このように構成された本発明においては、ゼット吐水部の出口流路部の天井面は、出口に向かってほぼ水平に延びているので、コアンダ効果によって天井面に沿って流れる一部のゼット吐水流の流れにより、排水トラップ管路の上部側領域において汚物を下流側に向かって水平方向に押し込む流れを形成することができ、排水トラップ管路からの汚物の排出をより効率よく行うことができる。

本発明において、好ましくは、ゼット吐水部は、さらに、ゼット吐水部の出口流路部よりも上流側の流路を絞る絞り部を備えている。
このように構成された本発明においては、ゼット吐水部がゼット吐水部の出口流路部よりも上流側の流路の流路断面積を絞る絞り部を備えているので、ゼット吐水部から吐水されるゼット吐水流の流速を上昇させることができる。よって、給水初期にゼット吐水部から吐水されるゼット吐水流の流速が上昇され、比較的早期に排水トラップ管路を満水にし、汚物を排出させるサイホン作用の起動のタイミングをより早めることができる。また、コアンダ効果によって天井面に沿って流れる一部のゼット吐水流の流れの流速が上昇され、排水トラップ管路の上部側領域において汚物を下流側に押し込むより強い流れを形成することができ、排水トラップ管路からの汚物の排出を効率よく行うことができる。よって、サイホン作用により汚物を排出させる水洗大便器において、排水トラップ管路内からの汚物の排出性能をより向上させることができる。

本発明の水洗大便器によれば、比較的早期に排水トラップ管路を満水にすることにより、汚物を排出させるサイホン作用の起動のタイミングを早めることができるとともに、排水トラップ管路からの汚物の排出を効率よく行うことができる。

本発明の一実施形態による水洗大便器を示す斜視図であり、便蓋及び便座を上方位置まで回動させた状態を示す。図１に示す本発明の一実施形態による水洗大便器の便器本体部分を示す部分平面図である。本発明の一実施形態による水洗大便器における左右方向の中央断面を左側から見た断面図であり、便蓋及び便座を下方位置まで回動させた状態を示す。図１に示す本発明の一実施形態による水洗大便器のゼット導水路のゼット吐水部を排水トラップ管路側から見た状態を示す部分拡大図である。本発明の一実施形態による水洗大便器を用いて便器洗浄を行ったときのゼット吐水部から吐水される洗浄水の排水トラップ管路の入口部近傍における流速分布を解析した結果の一例を示している。本発明の一実施形態による水洗大便器のゼット導水路のゼット吐水部のコーナー部の変形例を示すゼット吐水部の部分拡大断面図である。図５に示す解析結果の比較例として、従来の水洗大便器において便器洗浄を行ったとき、排水トラップ管路の入口部中央に向かって直線的に延びているゼット吐水部から吐水される洗浄水の排水トラップ管路の入口部近傍における流速分布を解析した結果を示す。図５に示す解析結果の比較例として、従来の水洗大便器において便器洗浄を行ったとき、ボウル部の底面と並行に直線的に延びているゼット吐水部から吐水される洗浄水の排水トラップ管路の入口部近傍における流速分布を解析した結果を示す。

つぎに、図１〜図４を参照して、本発明の一実施形態による水洗大便器について説明する。
まず、図１は本発明の一実施形態による水洗大便器を示す斜視図であり、便蓋及び便座を上方位置まで回動させた状態を示し、図２は図１に示す本発明の一実施形態による水洗大便器の便器本体部分を示す部分平面図であり、図３は本発明の一実施形態による水洗大便器における左右方向の中央断面を左側から見た断面図であり、便蓋及び便座を下方位置まで回動させた状態を示し、図４は図１に示す本発明の一実施形態による水洗大便器のゼット導水路のゼット吐水部を排水トラップ管路側から見た状態を示す部分拡大図である。

図１〜図３に示すように、本発明の一実施形態による水洗大便器１は、陶器製の便器本体２と、この便器本体２の上面に上下方向に回動可能に配置された便座４と、この便座４を覆うように上下方向に回動可能に配置された便蓋６と、便器本体２の後方に配置された機能部８とを備えている。
また、図３に示すように、機能部８は、便器本体２の後方上部に配置されて、使用者の局部を洗浄する衛生洗浄部として機能する衛生洗浄系機能部１０と、この衛生洗浄系機能部１０に近接して配置されて、便器本体２への給水機能に関与する給水系機能部１２とを備えている。

つぎに、図１〜図３に示すように、便器本体２は、ボウル形状の汚物受け面１４と、この汚物受け面１４の上縁の棚面１６から立ち上がるように形成されたリム部１８とを備えたボウル部２０を備えている。
また、図３に示すように、便器本体２は、ボウル部２０の下方に入口部２２ａが接続されて、ボウル部２０内の汚物を排出する排水路である排水トラップ管路２２を備えている。本発明の一実施形態による水洗大便器１は、サイホン作用を利用してボウル部２０内の汚物を吸い込んで排水トラップ管路２２から一気に外部に排出する、いわゆる、サイホン式の水洗大便器である。

つぎに、図２に示すように、ボウル部２０は、便器本体２の前方から見てボウル部２０の前方側領域内の右側のリム部１８の内部には、リム吐水部の一部であるリム通水路２４が形成されている。また、このリム通水路２４の下流端には、リム吐水部の一部であるリム吐水口２６が形成されている。
さらに、図２に示すように、リム通水路２４の上流側は、洗浄水源である水道（図示せず）から供給される洗浄水をリム通水路２４に供給する導水路である導水管２８に接続されている。この導水管２８の上流側は、洗浄水源である水道（図示せず）に直結されており、この水道の給水圧力を利用して、導水管２８からリム通水路２４内に供給された洗浄水は、リム通水路２４内で前方へ導かれ、その後、内側且つ後方側に屈曲し、下流側のリム吐水口２６まで導かれるようになっている。
そして、リム吐水口２６に導かれた洗浄水は、後方に向けて吐水（リム吐水）され、リム吐水口２６の下流側近傍に形成される通水路３０（詳細は後述する）を経てボウル部２０内を旋回することにより、ボウル部２０内に旋回流が形成されるようになっている。

なお、本実施形態の水洗大便器１においては、リム吐水部であるリム通水路２４及びリム吐水口２６について、便器本体２の前方から見てボウル部２０の前方側領域内の右側のリム部１８の内部に配置した形態について説明するが、このような形態に限定されず、リム吐水口を便器本体２の前方から見てボウル部２０の前方側領域内の左側、又はボウル部２０の後方側領域内の右側、又はボウル部２０の後方側領域内の左側のリム部１８に配置してもよい。
また、本実施形態の水洗大便器１においては、リム吐水部であるリム通水路２４及びリム吐水口２６は、陶器を加工することで便器本体２に一体に形成されているが、例えば、樹脂等で便器本体２とは別体として形成し、便器本体２に取り付ける構成としてもよい。

さらに、図２に示すように、ボウル部２０の下部において、排水トラップ管路２２の入口部２２ａに向けて差し向けられるように開口されたゼット吐水部３２が形成されている。ゼット吐水部３２は、ゼット噴流を吐水する吐水口部を形成している。ゼット吐水部３２は、貯水タンク３４（或いは給水源）とボウル部２０の下部の流路とを接続するゼット導水路３１の下流端部に形成されている。ゼット導水路３１の上流側が加圧ポンプ３６を介して貯水タンク３４に接続されている。このゼット吐水部３２による吐水（ゼット吐水）に関しては、給水系機能部１２に設けられている貯水タンク３４に貯水された洗浄水が、給水系機能部１２の加圧ポンプ３６によって加圧されて、ゼット吐水部３２から吐出されるようになっている。
また、ゼット吐水部３２から吐出された洗浄水は、排水トラップ管路２２の入口部２２ａから、この入口部２２ａの後方側の上昇管路２２ｂ内に流入した後、この上昇管路２２ｂ内を排水トラップ管路２２の頂部２２ｃから下降管路２２ｄに流出するようになっている。
なお、ゼット導水路３１に洗浄水を給水する給水源としては、貯水タンク３４の他に、水道又は設備の給水圧力を利用する水道等であってもよい。給水系機能部１２の加圧ポンプ３６は省略されてもよい。例えば、水道直圧式の給水方式を採用する場合には、水道の給水圧力により加圧された水が供給されるため、加圧ポンプ３６は省略されてもよい。

図２に示すように、ゼット導水路３１は、加圧ポンプ３６から延びる配管の下流端に接続される。ゼット導水路３１は、上面視で、便器本体２の左側後方から前方に向かって下降しながら延び、汚物受け面１４の裏面の外側に沿うような流路を形成している。ゼット導水路３１は、ボウル部２０のほぼ中央の最深部を形成する溜水部の側方を前方側に向かって延びた後、溜水部の前方側且つ便器本体２の中央に向かって延び、後ろ向きに向きを変えてボウル部２０の下部且つ溜水部に向かって延びる。後述するゼット吐水部３２は、上面視においては、ゼット導水路３１のうち、便器本体２の前方から後方に向かって直線的に延びる流路を形成している。ゼット導水路３１は、このような流路形状が陶器により形成されている。

ここで、衛生洗浄系機能部１０及び給水系機能部１２のそれぞれの具体的な構造については、従来のものと同様であるため、詳細な説明については省略するが、衛生洗浄系機能部１０には、ボウル部２０の上方の使用者に向けて洗浄水を噴射するノズル装置（図示せず）を含む局部洗浄装置（図示せず）が設けられている。
その他、衛生洗浄系機能部１０には、局部洗浄装置（図示せず）に供給される洗浄水を貯水する貯水部（図示せず）、この貯水部（図示せず）内の洗浄水を適温に温めて温水にする加熱器（図示せず）、換気ファン（図示せず）、脱臭ファン（図示せず）、温風ファン（図示せず）、及び、これらの機器の作動を制御するコントローラ（図示せず）等が設けられている。
一方、給水系機能部１２の給水路（図示せず）は、その上流側が給水源である水道（図示せず）に接続されており、貯水タンク（図示せず）の上流側の給水路には、定流量弁（図示せず）、電磁弁（図示せず）、貯水タンク（図示せず）への給水とリム吐水口２６への吐水とを切り替える切替弁（図示せず）等が設けられている。また、給水系機能部１２には、これら以外にも、電磁弁（図示せず）の開閉操作、切替弁（図示せず）の切替操作、及び、加圧ポンプ（図示せず）の回転数や作動時間等を制御するコントローラ（図示せず）等が設けられている。

なお、本実施形態による水洗大便器１においては、リム吐水口２６によるリム吐水について水道の給水圧力を利用して行い、ゼット吐水部３２によるゼット吐水について加圧ポンプ（図示せず）を制御することにより貯水タンク（図示せず）内の洗浄水を供給する、いわゆる、ハイブリッド式の水洗大便器の形態について説明するが、このような形態に限られず、他の形態についても適用可能である。すなわち、他の形態として、水道のみから直接的に供給される洗浄水について、バルブを切り替えることによってリム吐水口２６によるリム吐水とゼット吐水部３２によるゼット吐水とを切り替えるような形態であってもよいし、貯水タンク内の洗浄水について、ポンプのみを切り替えることによって、リム吐水口２６によるリム吐水とゼット吐水部３２によるゼット吐水とを切り替えるような形態であってもよい。

つぎに、図２乃至図４を参照して、本発明の一実施形態による水洗大便器１のゼット導水路３１のゼット吐水部３２の詳細について説明する。
まず、図２乃至図４に示すように、ゼット吐水部３２は、ゼット吐水部３２の出口３２ａまで延びる出口流路部６０と、この出口流路部６０の上流側端部（入口）に接続される出口流路接続部６２と、を備えている。
出口流路部６０には、ゼット吐水部３２の出口３２ａに向かって斜め下方に延びる出口流路底面６０ａ（底面）と、出口流路底面６０ａの両側から上方に立ち上がる出口流路側壁６０ｂと、出口３２ａに向かって延び且つ出口流路底面６０ａの傾斜よりも上方に向かう傾斜を有する出口流路天井面６０ｃ（天井面）と、が形成されている。
ゼット吐水部３２の出口流路部６０の出口３２ａは、ボウル部２０の下部のボウル部底面２０ａの最下端よりもわずかに上方に位置している。この出口流路部６０の出口３２ａ近傍の後方側におけるボウル部２０のボウル部底面２０ａは、後方側、すなわち排水トラップ管路２２の入口部２２ａ側に向かう比較的緩やかな下り傾斜を形成している。ボウル部底面２０ａは、排水トラップ管路２２の上昇管路底面２２ｈに接続される。

ゼット吐水部３２の出口流路部６０は、前後方向に延びる流路を形成している。この出口流路部６０は、図４に示すように、左右方向の断面において概ね四角形状の流路を形成している。なお、左右方向の断面において出口流路底面６０ａ及び/又は出口流路天井面６０ｃが湾曲した形状、例えば管形状を形成していてもよい。

出口流路部６０の出口流路底面６０ａは、ほぼ平坦な平面を形成している。出口流路部６０の出口流路底面６０ａは、便器本体２の前方側から後方側に向かって斜め下方に延びている。出口流路底面６０ａは、ボウル部２０の下部のボウル部底面２０ａに向かって延びている。すなわち、出口流路底面６０ａは、ボウル部２０の前部側の下方から、ボウル部２０の後部側の下方に向かう下り傾斜の斜面として形成されている。
なお、出口流路部６０の出口流路底面６０ａが、比較的低い位置に配置され、且つボウル部２０のボウル部底面２０ａに向かってほぼ水平に延びるように形成されていてもよい。このとき、出口流路天井面６０ｃは出口３２ａに向かって延び且つ出口流路底面６０ａの傾斜（ほぼ水平の傾斜）よりも上方に向かう傾斜を有していればよい。

出口流路部６０の出口流路底面６０ａと、出口流路部６０の出口３２ａ近傍のボウル部底面２０ａとは、ほぼ面一となるように接続されている。出口流路底面６０ａの下り傾斜は、出口流路部６０の出口３２ａの後方側近傍のボウル部底面２０ａの下り傾斜とほぼ同じ下り傾斜の角度となっている。よって、洗浄水は、出口流路底面６０ａからボウル部底面２０ａに沿って同一平面上を滑らかに流下することができる。ほぼ面一とは、上述の作用効果を奏することができる程度に概ね面一の状態及び出口流路底面６０ａとボウル部底面２０ａとの間の製造誤差程度のずれが存在しながらも概ね面として接続されている状態を含む。

図４に示すように、出口流路部６０の出口流路側壁６０ｂは、縦方向に立ち上がるように形成されている。左右の各出口流路側壁６０ｂは、ほぼ平坦な平面を形成している。各出口流路側壁６０ｂは、出口流路部６０の左右方向の断面視において、その上部がその下部よりも左右方向外側にわずかに開くように形成されている。

出口流路部６０の出口流路天井面６０ｃは、ほぼ平坦な平面を形成している。その出口流路天井面６０ｃは、出口３２ａに向かって横方向に延び且つ出口流路底面６０ａの下り傾斜よりも上方に向かう傾斜を有する。本実施形態においては、出口流路天井面６０ｃは、ほぼ水平方向（便器本体２の前後方向において水平な方向）に延びる平面を形成している。出口流路天井面６０ｃは、出口流路底面６０ａの下り傾斜に対し、出口流路底面６０ａの下り傾斜よりも傾斜角度の小さい緩やかな下り傾斜、又はほぼ水平方向に延びる平面、又は出口３２ａに向かって上方に向かう上り傾斜を形成している。出口流路天井面６０ｃがこれらいずれの形状を有している場合であっても、出口流路天井面６０ｃは、下り傾斜を形成する出口流路底面６０ａよりも上方に向かう傾斜面を形成していることになる。ほぼ水平（ほぼ水平方向）とは、出口流路天井面６０ｃがほぼ水平に形成されていることによる所定の作用効果を奏することができる程度に概ね水平の状態及び出口流路天井面６０ｃにおいて製造誤差程度の傾きのずれが存在しながらも出口流路天井面６０ｃが概ね水平として形成されている状態を含む。

出口流路部６０の出口流路天井面６０ｃは、ゼット導水路３１の出口流路接続部６２の接続部天井面６２ｃの下り傾斜よりも上方に向かう傾斜を有している。出口流路接続部６２の接続部天井面６２ｃと、出口流路天井面６０ｃとの間には緩やかな曲りを形成するコーナー部６４が形成されている。コーナー部６４は出口流路部６０の入口近傍部分を絞るように形成されている。コーナー部６４の曲りの大きさの角度は、鈍角に形成されている。コーナー部６４の湾曲が緩やかに形成されることにより、接続部天井面６２ｃから出口流路天井面６０ｃに沿って流れる洗浄水を剥離しにくくすることができる。

このような接続部天井面６２ｃと出口流路天井面６０ｃとの間に形成されたコーナー部６４は、ゼット導水路３１の出口流路部６０よりも上流側の流路を絞る絞り部を形成している。本実施形態においては、コーナー部６４及び接続部天井面６２ｃが、ゼット導水路３１の流路の流路断面積を、ゼット導水路３１における絞り部よりも上流側の流路の流路断面積よりも狭めるように、流路の内側まで突出して形成されている。コーナー部６４及び接続部天井面６２ｃが、ゼット導水路３１の流路の流路断面積を狭め、ゼット導水路３１内の最小流路断面積を形成していることから、絞り部において洗浄水の流速が加速される。よって、絞り部を通過する洗浄水の流速が加速され、噴流を生じることから、洗浄水の流れが出口流路天井面６０ｃに引き寄せられ且つ出口流路天井面６０ｃに沿って流れるコアンダ効果を効率的に生じさせやすくなる。

本実施形態においては、絞り部は、天井側の面のコーナー部６４により形成されているが、ゼット導水路３１の流路（流路の通水断面積）を絞ることができる形状であれば他の形状でもよい。すなわち、絞り部は、ゼット導水路３１内のいずれの位置に配置されていてもよく、且ついかなる形状に形成されていてもよい。例えば、いずれかの部分の左右の側壁の幅がゼット導水路３１内のさらに上流側部分よりも狭められていてもよく、又はいずれかの部分の床面から天井面までの高さが上記上流側部分の床面から天井面までの高さよりも小さくなるように狭められていてもよい。また、絞り部は、壁面から突出した突出部形状、丘形状、円弧形状、又は半球形状等により形成されていてもよい。また、絞り部は、出口流路部６０の入口部によって流路が狭められていてもよい。また、出口流路部６０及び出口流路接続部６２等の複数の領域部分にわたって、流路が狭められている形状（例えばほぼ同じ流路断面積が維持されている形状）が連続することにより、絞り部が一定の長さにわたって形成されていてもよい。

出口流路部６０の出口流路天井面６０ｃは、前後方向において所定の長さにわたる平坦部を形成している。平坦部が所定の長さにわたって形成されることにより、洗浄水の流れが出口流路天井面６０ｃに引き寄せられ且つ出口流路天井面６０ｃに沿って流れるコアンダ効果を効率的に生じさせることができる。また、平坦部が所定の長さにわたって形成されることにより、コアンダ効果を効率的に生じさせた後、洗浄水が出口流路天井面６０ｃから剥離する前に出口流路部６０の出口３２ａから吐水されることができる。

出口流路部６０の出口流路天井面６０ｃは、排水トラップ管路２２の入口部２２ａの入口頂部２２ｅとその中央部２２ｆとの間の上部側領域を指向するように形成されている。より具体的には、図３に示すように、中央断面において、出口流路部６０の出口流路天井面６０ｃの平坦面に沿った（接する）仮想線Ｌ１が、この仮想線Ｌ１の延長線上において上部側領域Ａに到達する。すなわち、出口流路天井面６０ｃは、上部側領域Ａを指向する向きに形成されている。よって、コアンダ効果により出口流路天井面６０ｃに沿って流れる洗浄水は、出口流路天井面６０ｃに沿った向きに噴出され、直線的に上部側領域Ａに向かう。この流れにより、ボウル部２０の下部の洗浄水及び汚物等を、排水トラップ管路２２の上部側領域Ａからも排水トラップ管路２２の下流側に向かって効率よく押し込むことができる。

つぎに、図１〜図５を参照して、本発明の一実施形態による水洗大便器の動作（作用）について説明する。
図５は、本発明の一実施形態による水洗大便器を用いて便器洗浄を行ったときのゼット吐水部から吐水される洗浄水の排水トラップ管路の入口部近傍における流速分布を解析した結果の一例を示している。
図５は、本発明の一実施形態による水洗大便器を用いて便器洗浄を行ったときのゼット吐水部から吐水される洗浄水の排水トラップ管路の入口部近傍における流速分布の状態を、コンピュータシミュレーションにより数値解析した結果の一例を示している。
この数値解析結果において、洗浄水の流れの向きを矢印により示し、さらに、濃淡が濃い色（濃いグレー及び黒に近い色）であり且つ長い矢印が、洗浄水の流速が速く且つ水勢が強い領域を示し、濃淡が淡い色（薄いグレー及びほぼ白に近い色）であり且つ短い矢印が、洗浄水の流速が遅く且つ水勢が弱い領域を示している。

使用者が、便器使用後に、例えば、大洗浄用の操作ボタン（図示せず）を押すと、この操作ボタン（図示せず）からの信号がコントローラ（図示せず）に送信され、水洗大便器１の大洗浄用の洗浄動作が開始される。
使用者が操作ボタン（図示せず）を操作すると、コントローラは洗浄水を水道等の給水源から導水管２８、リム通水路２４を通過させ、リム吐水口２６から吐出させる。
リム吐水口２６から吐出された洗浄水は、ボウル部２０内を旋回しながら下方へ流下し、ボウル部２０の内壁面が洗浄される。

その後、ゼット吐水が開始される。
先ず、コントローラは、加圧ポンプ３６に信号を送ってこれを起動させる。貯水タンク３４内に貯水されていた洗浄水は、加圧ポンプ３６に流入し、加圧される。加圧ポンプ３６によって加圧された洗浄水は、ゼット導水路３１を通って、ボウル部２０の下部（底部）に開口したゼット吐水部３２から吐出される。

ゼット導水路３１内を流下する洗浄水は、ゼット吐水部３２内のコーナー部６４によって形成された絞り部により、流路断面積がその上流側よりも狭められているので、洗浄水の流速が加速される。出口流路部６０の入口近傍のコーナー部６４において洗浄水の流速が加速されるので、出口流路部６０内を通過する洗浄水の流速が加速され、洗浄水の流れの一部が出口流路天井面６０ｃに沿って流れるコアンダ効果を生じさせやすくなる。また、ゼット吐水部３２から吐水される洗浄水の流速が加速されるので、比較的早期に排水トラップ管路２２を満水にさせることができ、汚物を排出させるサイホン作用の起動のタイミングを早めることができる。また、比較的早期に排水トラップ管路２２を満水にさせることができるので、少ない洗浄水量でサイホンを効率よく起動させることができる。

図３及び図５に示すように、出口流路部６０内を流れる洗浄水の主流は、図３において矢印Ｆ１に示すように、出口流路底面６０ａの底面に沿って流れ、出口流路部６０の出口３２ａからボウル部底面２０ａに沿って流出する。出口流路底面６０ａと、ボウル部底面２０ａとは、ほぼ平行に形成され且つ同一の傾斜を有し、ほぼ面一に形成されているので、洗浄水は、出口流路底面６０ａに沿った水勢及び流速を維持しながら、ボウル部底面２０ａ及び排水トラップ管路２２の入口部２２ａに流入することができる。
従って、比較的早期に排水トラップ管路２２を満水にすることにより、汚物を排出させるサイホン作用の起動のタイミングを早めることができる。さらに、汚物を排水トラップ管路２２の入口部２２ａの下部側領域Ｂから押し流す比較的強い流れを形成する。ここで、下部側領域Ｂは、入口部２２ａの中央部２２ｆとその下部２２ｇとの間の領域として定義される。

図５の矢印Ｆ３により示すように、出口流路底面６０ａに沿って流出する主流は、ボウル部底面２０ａに沿って流れ、排水トラップ管路２２の入口部２２ａの下側の下部側領域Ｂから、排水トラップ管路２２の下部側に沿って上昇する流れを形成する。図５に示す解析結果において、出口流路底面６０ａ、ボウル部底面２０ａ及び排水トラップ管路２２の下部側に沿った領域Ｃにおいて、排水トラップ管路２２の下流側に向かう洗浄水の比較的大きな流速が得られている。

出口流路部６０内を流れる洗浄水のうち一部の流れは、図３において矢印Ｆ２に示すように、コアンダ効果を生じ、出口流路天井面６０ｃに引き寄せられ且つ出口流路天井面６０ｃに沿って流れる。
図５において、矢印Ｆ４により示すように、出口流路天井面６０ｃに沿って流出する流れは、上部側領域Ａに向かう流れを形成する。図５に示す解析結果において、出口流路天井面６０ｃの延長線上の上部側領域Ａに向かう領域Ｄにおいても、洗浄水の比較的大きな流速が得られている。従って、排水トラップ管路２２の頂部２２ｃの近傍領域や上部側領域Ａにおいても、排水トラップ管路２２の下流側に向かう洗浄水の比較的大きな流速が得られている。

上部側領域Ａに向かう流れは、汚物を排水トラップ管路２２の入口部２２ａの上部側からも下流側に押し込むように排出させることができる。また、汚物を排水トラップ管路２２の下部側を流れる比較的強い水勢の主流に向けて合流させ、汚物を比較的強い水勢の主流とともに比較的効率よく排出させることもできる。さらに、上部側領域Ａに向かう流れは、排水トラップ管路２２の入口部２２ａの上部側における浮遊系の汚物等の比較的軽い汚物等も下流側に押し流すことができ、入口部２２ａ近傍の上部側領域Ａに残りやすい汚物等の残存を低減させることができる。

ゼット吐水部３２から吐出された洗浄水は排水トラップ管路２２内に流入し、排水トラップ管路２２を満水にしてサイホン現象を引き起こす。このサイホン現象により、ボウル部２０内の溜水及び汚物は、排水トラップ管路２２に吸引され、下流側の排水管（図示せず）から排出される。
便器本体２に洗浄水が供給されてから所定時間経過後、コントローラ（図示せず）は、リム吐水口２６からの吐水を終了させ、加圧ポンプ３６の作動を停止させ、一連の洗浄動作が終了する。

つぎに、上述した本発明の第１実施形態による水洗大便器１における作用について説明する。
まず、本発明の第１実施形態による水洗大便器１によれば、ゼット吐水部３２の出口流路部６０は、ゼット吐水部３２の出口３２ａに向かい且つボウル部２０の下部のボウル部底面２０ａに向かって延びる出口流路底面６０ａを形成しているので、給水初期にゼット吐水部３２から吐水されるゼット吐水流（ゼット吐水流）により、ボウル部２０の下部のボウル部底面２０ａから排水トラップ管路２２の上昇管路底面２２ｈに沿う水流を形成し、比較的早期に排水トラップ管路２２を満水にすることにより、汚物を排出させるサイホン作用の起動のタイミングを早めることができる。また、ゼット吐水部３２の出口流路部６０は、出口３２ａに向かって延び且つ出口流路底面６０ａの傾斜よりも上方に向かう傾斜を有する出口流路天井面６０ｃを形成しているので、コアンダ効果によって出口流路天井面６０ｃに沿って流れる一部のゼット吐水流の流れにより、排水トラップ管路２２の上部側領域Ａにおいても汚物を下流側に押し込む流れを形成することができ、排水トラップ管路２２からの汚物の排出を効率よく行うことができる。よって、サイホン作用により汚物を排出させる水洗大便器１において、排水トラップ管路２２内からの汚物の排出性能を向上させることができる。

つぎに、本実施形態による水洗大便器１によれば、給水初期にゼット吐水部３２から吐水されるゼット吐水流を、ゼット吐水部３２の出口流路部６０の出口流路底面６０ａからボウル部２０の下部のボウル部底面２０ａに沿う滑らかな水流として形成することができ、ボウル部底面２０ａから排水トラップ管路２２の底面に沿う水流をより早く形成し、比較的早期に排水トラップ管路２２を満水にすることにより、汚物を排出させるサイホン作用の起動のタイミングをより早めることができる。

また、本実施形態による水洗大便器１によれば、ゼット吐水部３２の出口流路部６０の出口流路天井面６０ｃは、出口３２ａに向かってほぼ水平に延びているので、コアンダ効果によって出口流路天井面６０ｃに沿って流れる一部のゼット吐水流の流れにより、排水トラップ管路２２の上部側領域Ａにおいて汚物を下流側に向かって水平方向に押し込む流れを形成することができ、排水トラップ管路２２からの汚物の排出をより効率よく行うことができる。

さらに、本実施形態による水洗大便器１によれば、ゼット吐水部３２がゼット吐水部３２の出口流路部６０よりも上流側の流路の流路断面積を絞るコーナー部６５を備えているので、ゼット吐水部３２から吐水されるゼット吐水流の流速を上昇させることができる。よって、給水初期にゼット吐水部３２から吐水されるゼット吐水流の流速が上昇され、比較的早期に排水トラップ管路２２を満水にし、汚物を排出させるサイホン作用の起動のタイミングをより早めることができる。
また、コアンダ効果によって出口流路天井面６０ｃに沿って流れる一部のゼット吐水流の流れの流速が上昇され、排水トラップ管路２２の上部側領域Ａにおいて汚物を下流側に押し込むより強い流れを形成することができ、排水トラップ管路２２からの汚物の排出を効率よく行うことができる。よって、サイホン作用により汚物を排出させる水洗大便器１において、排水トラップ管路２２内からの汚物の排出性能をより向上させることができる。

さらに、本実施形態による水洗大便器１によれば、出口流路天井面６０ｃは、排水トラップ管路２２の入口部２２ａの入口頂部２２ｅとその中央部２２ｆとの間の上部側領域Ａを指向するように形成されているので、コアンダ効果によって出口流路天井面６０ｃに沿って流れる一部のゼット吐水流の流れにより、排水トラップ管路２２の上部側領域Ａにおいて汚物を下流側に押し込む流れを形成することができ、排水トラップ管路２２からの汚物の排出を効率よく行うことができる。

つぎに、図６を参照して、本発明の一実施形態による水洗大便器１のゼット導水路３１のゼット吐水部３２のコーナー部６４の変形例について説明する。
図６は本発明の一実施形態による水洗大便器のゼット導水路のゼット吐水部のコーナー部の変形例を示すゼット吐水部の部分拡大断面図である。
なお、本発明の一実施形態による水洗大便器１のコーナー部６４の変形例については、上述した本発明の一実施形態による水洗大便器１と同様な構成であるため、これらの同様な構成については、同様な符号を付し、これらの説明については省略する。

図６において、本発明の一実施形態による水洗大便器１の変形例におけるコーナー部６５を示す。この変形例においては、ゼット導水路３１のゼット吐水部３２のコーナー部６５が流路内に突出するように形成され、本発明の一実施形態による水洗大便器１のゼット導水路３１のゼット吐水部３２のコーナー部６４と異なった構造になっている。

ゼット吐水部３２において、出口流路接続部６２の接続部天井面６２ｃと、出口流路天井面６０ｃとの間には緩やかな曲りを形成するコーナー部６５が形成されている。コーナー部６５は、接続部天井面６２ｃから流路の内側に突出するように形成されている。

このような接続部天井面６２ｃと出口流路天井面６０ｃとの間に形成されたコーナー部６５は、ゼット導水路３１の出口流路部６０よりも上流側の流路を絞る絞り部を形成している。本実施形態においては、コーナー部６５が、ゼット導水路３１の流路の流路断面積を、ゼット導水路３１における絞り部よりも上流側の流路の流路断面積よりも狭めるように、流路の内側まで突出して形成されている。出口流路部６０の入口部が接続部天井面６２ｃよりも流路の内側に位置するように出口流路部６０が形成されている。コーナー部６５のみの位置において、ゼット導水路３１の流路の最小流路断面積を有する部分を形成している。

コーナー部６５が、ゼット導水路３１の流路の流路断面積を狭め、ゼット導水路３１内の最小流路断面積を形成していることから、絞り部において洗浄水の流速が加速される。よって、絞り部を通過する洗浄水の流速が加速され、噴流を生じることから、洗浄水の流れが、矢印Ｆ２に示すように、出口流路天井面６０ｃに引き寄せられ且つ出口流路天井面６０ｃに沿って流れるコアンダ効果を効率的に生じさせやすくなる。よって、出口流路部６０内を流れる洗浄水のうち一部の流れは、出口流路天井面６０ｃに沿って出口流路天井面６０ｃの向きに流出する。一方で、出口流路部６０内を流れる洗浄水の主流は、矢印Ｆ１に示すように、出口流路底面６０ａの底面に沿って流れ、出口流路部６０の出口３２ａからボウル部底面２０ａに沿って流出する。

矢印Ｆ１により示すように、出口流路底面６０ａの底面に沿って流出する主流は、ボウル部底面２０ａに沿って流れ、排水トラップ管路２２の入口部２２ａの下側の下部側領域Ｂから、排水トラップ管路２２の下部側に沿って上昇する流れを形成する。

矢印Ｆ２により示すように、出口流路天井面６０ｃに沿って流出する流れは、上部側領域Ａに向かう流れを形成する。上部側領域Ａに向かう流れは、汚物を排水トラップ管路２２の入口部２２ａの上部側からも下流側に押し込むように排出させることができる。また、汚物を排水トラップ管路２２の下部側を流れる比較的強い水勢の主流に向けて合流させ、汚物を比較的強い水勢の主流とともに比較的効率よく排出させることもできる。さらに、上部側領域Ａに向かう流れは、排水トラップ管路２２の入口部２２ａの上部側における浮遊系の汚物等の比較的軽い汚物等も下流側に押し流すことができ、入口部２２ａ近傍の上部側領域Ａに残りやすい汚物等の残存を低減させることができる。

１水洗大便器
２便器本体
４便座
６便蓋
８機能部
１０衛生洗浄系機能部
１２給水系機能部
１４汚物受け面
１６棚面
１８リム部
２０ボウル部
２０ａボウル部底面
２２排水トラップ管路
２２ａ入口部
２２ｂ上昇管路
２２ｃ頂部
２２ｄ下降管路
２２ｅ入口頂部
２２ｆ中央部
２２ｇ下部
２２ｈ上昇管路底面
２４リム通水路
２６リム吐水口
２８導水管
３０通水路
３１ゼット導水路
３２ゼット吐水部
３２ａ出口
３４貯水タンク
３６加圧ポンプ
６０出口流路部
６０ａ出口流路底面
６０ｂ出口流路側壁
６０ｃ出口流路天井面
６２出口流路接続部
６２ｃ接続部天井面
６４コーナー部
１２２排水トラップ管路
１２２ａ入口部
１３２ゼット吐水部
２２０ボウル部
２２０ａ底面
２２２排水トラップ管路
２２２ａ入口部
２３２ゼット吐水部
Ａ上部側領域
Ｂ下部側領域
Ｃ領域
Ｄ領域
Ｅ領域
Ｆ１矢印
Ｆ２矢印
Ｆ３矢印
Ｆ４矢印
Ｌ１仮想線

Claims

洗浄水源から供給される洗浄水によって洗浄されて汚物を排出する水洗大便器であって、
ボウル形状の汚物受け面と、この汚物受け面の上縁に形成されたリム部と、を備えたボウル部と、
このボウル部の下部に接続され汚物を排出する排水トラップ管路と、
上記ボウル部の下部において上記排水トラップ管路に向けて開口されるゼット吐水部とを有し、
上記ゼット吐水部は、上記ゼット吐水部の出口に向かい且つ上記ボウル部の下部のボウル部底面に向かって下方に延びる底面と、上記出口に向かって延びる天井面と、が形成されている出口流路部を備え、
上記ゼット吐水部の上記出口流路部の上記底面は、平坦面を形成すると共に、上記ボウル部の下部の上記ボウル部底面とほぼ面一に接続され、
上記ゼット吐水部の上記天井面は、平坦面を形成すると共に、上記底面の下向きの傾斜よりも上方に向かう傾斜を有し、且つ上記ゼット吐水部の上記出口における上記天井面の平坦面は、上記底面の平坦面よりも上方に向けて形成されると共に、上記排水トラップ管路の入口における頂部より下方に位置するように形成され、上記天井面の平坦面に接する仮想線が上記排水トラップ管路の入口部の入口頂部と上記入口部の中央部との間を通ることを特徴とする水洗大便器。
上記ゼット吐水部の上記出口流路部の上記天井面は、ほぼ水平に延びている請求項１に記載の水洗大便器。
上記ゼット吐水部は、さらに、上記ゼット吐水部の上記出口流路部よりも上流側の流路を絞る絞り部を備えている請求項１又は２に記載の水洗大便器。