JP6921380B2 - トイレ装置 - Google Patents

Description

本発明は、水洗大便器のボウル後方に設置されるケーシングと、このケーシングの底面に設けられボウルへ向かって泡を吐出する泡ノズルを備えたトイレ装置に係り、特に便器ボウルに排泄物飛沫が付着することを抑制することに好適なトイレ装置に関する。

従来の水洗大便器は、ボウル面に付着する汚物を抑制するために水滴を噴霧している（例えば、特許文献１参照。）。
このような場合、通常の大便はボウル面に付着することを抑制できる反面、例えば腸管から吸収される薬剤投与を受けて、含まる糖蛋白比率が変化してムチン質量が増加したベタベタな特性を持つ大便の場合、前述したボウル面への付着を抑制しきれないことがあるという問題があった。大便の性状は前述した薬剤だけでなく、食生活によっても変化することが知られている。そのため、薬剤投与を受けている方だけでなく、幅広くボウル面への汚物付着は配慮が必要である。

また、大便がボウル面付着することを防止するために、界面活性剤による泡をボウル面に噴霧しているものもある（例えば、特許文献２参照。）。
しかし、この場合もボウル面全体に泡を回動したノズルによって噴霧しているが、汚物付着は防止できる反面、大量に吐出しすぎて排水配管内で通気を制限して排泄物が搬送されることに弊害を与えたり、最も肛門から爆裂して高流速で押し付けられた大便飛沫のあるボウル後方に泡が十分供給されていないことがあるという問題があった。

特開２０１３−１５５５３２号公報 特開２０１６−１０４９４９号公報

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、本発明の課題は、排水配管システムに大きな負担を与えることなく、ボウル面に付着する汚物を効果的に抑制することである。

上記目的を達成するために構成された本発明によれば、水洗大便器のボウル後方に設置されるケーシングと、該ケーシングの底面に設けられ前記ボウルへ向かって泡を吐出する泡ノズルとを備えたトイレ装置であって、泡ノズルの吐出口を水平方向に回転させる駆動手段と、泡ノズルから吐出する泡の量を調整する泡調整手段と、駆動手段と泡調整手段の動作を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、泡ノズルの吐出口がボウルの後方に向いた状態では、泡ノズルの吐出口がボウルの前方に向いた状態よりもボウルに付着する泡の量が多くなるように、泡調整手段又は駆動手段を動作させることを特徴とする。

このように構成されたトイレ装置においては、ボウルにおいて大便飛沫が強く付着される後方に泡を多く吐出することができ、そのボウルの後方での大便付着を抑制することができる。また、大便の付着力が後方よりも弱いボウルの前方に於いては、ボウルの後方よりも吐出する泡の量を少なくすることで、ボウル全体としては過大な量ではなく適量な泡の吐出によって、排水配管システムに弊害を与えることも防止できる。

本発明において、好ましくは、ケーシングの底面には、泡ノズルの吐出口がボウルの後方に向いている状態で吐出した泡が衝突するガイドが設けられていることを特徴とする。
従って、ボウルの後方に吐出された泡がガイドに衝突することで拡散し、ボウルの後方に広く拡散させることができる。そのため、簡便な構成でボウルの後方全体における大便付着を抑制することができる。

本発明において、好ましくは、制御手段は、泡ノズルの吐出口がボウルの後方に向いた状態では、泡ノズルの吐出口がボウルの前方に向いた状態よりも吐出口から吐出される泡流量が大きく且つ回転速度が遅くなるように、泡調整手段及び駆動手段を動作させることを特徴とする。
従って、泡ノズルの回転速度と吐出口からの吐出泡流量との両方を制御することで、ボウルの後と前方との泡の吐出量にメリハリを付けやすく、排水配管の通気を抑制する恐れのある泡の量は極力抑制しながら、大便付着の恐れがあるところに配慮して、大便の付着をより効果的に抑制することができる。

本発明によれば、ボウルにおいて大便飛沫が強く付着しやすいボウルの後方における大便付着を抑制できると共に、過大ではなく適量な泡の吐出によって、排水配管システムに弊害を与えることも無いという効果がある。

本発明の実施形態のトイレ装置における泡散布状態示す断面図である。 本発明の実施形態のトイレ装置におけるシステムブロック図である。 本発明の実施形態のトイレ装置における泡ノズルの吐出口の回転角度を示す平面図である。 図３における泡ノズルの吐出口の回転角度と泡吐出流量ｑおよび回転速度ωを示すグラフである。 図３のＡ−Ａ断面における散布状態の実施例である。

図１は、本発明の実施形態のトイレ装置における泡散布状態示す断面図である。図２は、本発明の実施形態のトイレ装置におけるシステムブロック図である。
トイレ装置１は、水洗大便器１０と、その後部に固定さえたケーシング１００によって構成されている。ケーシング１００には後述する泡散布のための機能ユニットが収納されており、便座２００と便ふた３００が回動自在に軸支されている。水洗大便器１０のボウル１２の底部には、上昇管路と下降管路とから構成された略逆Ｕ字形状のトラップ１４が接続されており、このトラップ１４の下流端は、排水ソケット１５を介して建物の排水配管１６と接続されている。トラップ１４によってボウル１２の内部には溜水１３が溜まっており、建物の排水配管１６からの臭気や害虫等のトイレ内侵入を防止している。

使用者の大便は中心線Ｃより後方にあると考えられる肛門から溜水１３に落下することになる。腸管で吸収される薬剤投与を受けている方だけでなく、食物繊維や乳酸摂取状態などで大便の性状は変化するとされており、特に爆裂的な勢いを持って排泄された場合、水洗大便器１０のボウル１２の後背部には粘着性を持って大便飛沫が付着することがある。その場合、噴霧された水滴だけでは付着を抑制できない場合もあることから、本発明の実施形態におけるトイレ装置１では界面活性剤を含む泡を泡ノズル４８からボウル１２に吐出するようになっている。界面活性剤を含む泡が吐出された場合、便器洗浄時に建物の排水配管１６に向けて排泄物と共に前述した界面活性剤を含む泡も排出されることになる。界面活性剤を含む泡は体積が大きいことから、排水配管１６内で管路を満たしてしまう恐れがある。その場合、通気が十分に実施できなくなり、水洗大便器１０の排出性能が低下するだけでなく、排水配管１６内のトイレットペーパーを含む排泄物の搬送性能も低下することになる。そのため、本発明の実施形態にかかわるトイレ装置１では後述のように、排泄物飛沫が懸念される後方以外は泡吐出を抑制し、排水配管１６に負担を与えることなく、ボウル１２に付着する汚物を抑制できるようになっている。

トイレ装置１の構成について図２に基づいて更に詳しく説明する。図１では図示を省略しているが、水洗大便器１０の後部上面においてケーシング１００よりも後方には、水洗大便器を洗浄するための洗浄水を貯めておく貯水タンク２０が載置されている。水洗大便器１０は貯水タンク２０から供給される水によってボウル１２中の溜水１３と共に排泄物を建物の排水配管１６に排出する。洗浄水は吐水口１１からボウル１２内に吐水され、トラップ１４と排水ソケット１５とを流れて排水配管１６へと排出される。貯水タンク２０には市水から供給される水を開閉する給水装置２１を経て、所定量の水を貯留槽２２に蓄える。使用者の動作は操作装置２４に施され、その結果で排水弁２３を開閉して、所定量の水が吐水口１１に供給される。

水洗大便器１０の後方上面にはケーシング１００が配置されており、その底面からボウル１２に向かって突出するように設けられた泡ノズル４８からボウル１２内へ泡が散布される。この動作は制御手段４０でコントロールされ、動作指示は操作部４１によって行われる。タンク４２に貯留されている界面活性剤を含む洗剤は、ポンプ４３で吸引され、泡ノズル４８によって泡化されて吐出され、ボウル１２に向けて散布される。泡ノズル４８は駆動手段としてのモーター４５によって水平方向に回転駆動され、この泡ノズル４８に形成された吐出口４９から吐出された泡は、後述のようにボウル１２の全体に対して散布される。なお、泡ノズル４８の吐出口４９から吐出される泡の流量は。ポンプ４３によってタンク４２から吸引される洗剤の流量と比例する。そのため、ポンプ４３は泡調整手段として機能し、ポンプ４３の駆動量を制御手段４０によって変更することで、吐出口４９から吐出される泡の流量を制御することができる。

図３は、本発明の実施形態のトイレ装置における泡ノズルの吐出口の回転角度を示す平面図である。なお、泡ノズル４８の回転角度とは、泡ノズル４８の回転軸に対する泡ノズル４８に形成されている吐出口４９の位置、即ち、泡ノズル４８から泡が吐出される方向を表す。本実施形態においては、図３のように、ボウル１２の後方側を０°、前方側を１８０°として、時計回りに泡ノズル４８が回転する状態を示している。

裂的な勢いを持って排泄された場合、水洗大便器１０のボウル１２の後方部には粘着性を持って大便飛沫が付着することがある。図３に示したように、粘性を持った大便飛まつが付着しやすいのは、回転角度で示すと概ね０°乃至９０°、および、２７０°乃至３６０°の範囲である。ノズル４８からボウル１２内面までの距離が最も遠いのは１４０°乃至２２０°の範囲であるが、その範囲のボウル１２内面に勢いのある大便飛沫が飛散してくることは少なく、その部分に対して界面活性剤を含む泡吐出量を抑制することで、排水配管１６に通気不良の恐れが供給されることを抑制している。

図４は、図３における泡ノズルの吐出口の回転角度と泡吐出流量ｑおよび回転速度ωを示すグラフである。前述のように大便飛沫、それも強い勢いで供給される可能性の高い回転角度で示すと０°乃至９０°、および、２７０°乃至３６０°の範囲に対しては、回転速度ωを遅くし、かつ、泡吐出流量ｑを大きくしている。

具体的には、制御手段４０は、モーター４５を制御して泡ノズル４８を吐出口４９の向きが０°から３６０°に向かうよう時計回り（図３参照）に回転させ、その後にモーター４５の回転方向を切り替えて、吐出口４９が３６０°から０°に向かうように反時計回りに回転させる。この泡ノズル４８の時計回り及び反時計回りの動作において、回転角度が０°乃至９０°、および、２７０°乃至３６０°の範囲においては、回転速度ωが低速ω１となるようにモーター４５を制御し、吐出口４９からの泡吐出量ｑが大流量ｑ２となるようにポンプ４３を制御する。一方で、泡ノズル４８の回転角度が９０°乃至２７０°の範囲においては、回転速度ωが高速ω２となるようにモーター４５を制御し、吐出口４９からの泡吐出量ｑが低流量ｑ１となるようにポンプ４３を制御する。

このように、泡ノズル４８の回転速度ωと吐出泡流量ｑとを制御することで、泡ノズル４８よりも後方に向けて吐出される泡の総量は、泡ノズル４８よりも前方に向けて吐出される泡の総量よりも多くすることができる。そのため、ボウル１２において大便飛沫が強く付着される後方に泡を多く吐出することができ、そのボウル１２の後方での大便付着を抑制することができる。また、大便の付着力が後方よりも弱いボウル１２の前方に於いては、ボウル１２の後方よりも吐出する泡の量を少なくすることで、ボウル１２全体としては過大な量ではなく適量な泡の吐出によって、排水配管１６に弊害を与えることも防止できる。

特に、泡ノズル４８の回転速度ωと吐出口４９から吐出される泡流量ｑとの両方を制御することで、ボウル１２の後と前方との泡の吐出量にメリハリを付けることができ、排水配管１６の通気を抑制する恐れのある泡の量は極力抑制しながら、大便付着の恐れがあるところに配慮して、大便の付着をより効果的に抑制することができる。

図５は、図３のＡ−Ａ断面における散布状態の実施例である。ケーシング１００の底面のボウル１２と対向した部分に泡ノズル４８が配置されており、この泡ノズル４８の後方には、ガイド１１０がボウル１２に向かって突設されている。具体的には、泡ノズル４８が回転角度が０°乃至９０°、および、２７０°乃至３６０°の範囲において吐出口４９から吐出された泡の少なくとも一部が衝突するように、ケーシング１００の底面に平面視で円弧状にガイド１１０が形成されている（図３参照）。まだ、ガイド１１０の吐出口４９と対向する面は、ケーシング１００から鉛直下方に比べて後方（ボウル１２側）へ向けて傾斜した傾斜面１１０ａを有している。

泡ノズル４８の吐出口４９から吐出された泡がガイド１１０の傾斜面１１０ａに衝突することで、その泡の飛散向きが下方へ変更されると共に、上下方方向（鉛直方向）に拡散される。そのため吐出口４９から吐出された泡は、ボウル１２の後方において上下方法に広い範囲で飛散する。従って、簡便な構成でボウル１２の後方全体における大便付着を抑制することができる。特に、泡ノズル４８からボウル１２の距離が最も遠い泡ノズルの回転角度が１４０°乃至２２０°となるボウル１２の前方に対し全体的に泡を吐出するためには、吐出口４９から吐出された泡が遠くまで到達するように、吐出口４９の吐出方向を下向きにすることが難しいが、ガイド１１０への衝突、拡散を利用することで、大便飛沫、それも強い勢いで供給される可能性の高いボウル１２の後方において泡を広く散布することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、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、泡ノズル４８の回転速度ωと吐出口４９から吐出される泡流量ｑとの両方を制御する必要はなく、何れか一方のみを制御するものであってもよい。
また、界面活性剤を含む薬液を導く管部の動作範囲を小さくするために、泡ノズル４８の回転可能角度を３６０より小さくし、機械構造としての信頼性を高めるように配慮した場合に、泡ノズル４８の吐出口４９が回転しなくなった範囲に泡が散布されるように、ガイド１１０に衝突した泡が幅方向（水平方向）に拡散されるように傾斜面１１０ａを形成するようにしてもよい。

１…トイレ装置
１０…水洗大便器
１１…吐水口
１２…ボウル
１３…溜水
１４…トラップ
１５…排水ソケット
１６…排水配管
２０…貯水タンク
２１…給水装置
２２…貯留槽
２３…排水弁
２４…操作装置
４０…制御手段
４１…操作部
４２…タンク
４３…ポンプ（泡調整手段）
４５…モーター（駆動手段）
４８…泡ノズル
４９…吐出口
１００…ケーシング
１１０…ガイド
１１０ａ…傾斜面
２００…便座
３００…便ふた

Claims (3)

1. 水洗大便器のボウル後方に設置されるケーシングと、該ケーシングの底面に設けられ前記ボウルへ向かって泡を吐出する泡ノズルとを備えたトイレ装置であって、
   前記泡ノズルの吐出口を水平方向に回転させる駆動手段と、
   前記泡ノズルから吐出する泡の量を調整する泡調整手段と、
   前記駆動手段と前記泡調整手段の動作を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記泡ノズルの吐出口が前記ボウルの後方に向いた状態では、前記泡ノズルの吐出口が前記ボウルの前方に向いた状態よりもボウルに付着する泡の量が多くなるように、前記泡調整手段又は前記駆動手段を動作させることを特徴とするトイレ装置。
2. 前記ケーシングの底面には、前記泡ノズルの吐出口が前記ボウルの後方に向いている状態で吐出した泡が衝突するガイドが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のトイレ装置。
3. 前記制御手段は、前記泡ノズルの吐出口が前記ボウルの後方に向いた状態では、前記泡ノズルの吐出口が前記ボウルの前方に向いた状態よりも吐出口から吐出される泡流量が大きく且つ回転速度が遅くなるように、前記泡調整手段及び前記駆動手段を動作させることを特徴とする請求項２に記載のトイレ装置。

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