JP3632485B2 - Cleaning method of siphon type toilet and siphon type toilet - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、便器のボール部内の汚物を、トラップ排水路を介してボール内洗浄水と共に吸引して排出するサイホン式大便器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の大便器は、トラップ排水路を洗浄水で満たしてボール部にサイホン作用を発生させ、ボール内の汚物排出にこのサイホン作用を利用している。こうした大便器、即ちサイホン式大便器では、サイホン作用による吸引で汚物を搬送・排出できることから、汚物排出のために新たに供給する洗浄水を少なくでき節水化を図ることができる。
【０００３】
この節水化はサイホン作用の発生を前提としているので、従来から、サイホン作用を確実に発生させるため種々の提案がなされている。
【０００４】
例えば、特開平４−２８９３４４では、トラップ排水路の頂上トラップ部の管路内側の曲率半径を大きくすると共にその下流側の内壁に段部を設けることで、サイホン作用の促進を図る技術が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、便器は陶器製であるため寸法管理が難しく、頂上トラップ部の曲率半径や内壁に設けた段部形状を便器ごとにほぼ一律としたりすることは困難であった。よって、便器ごとにサイホン作用の発生状況が異なり、節水化を各便器で実現できないこともあった。
【０００６】
その一方、便器は、その設置場所であるトイレの寸法やトイレにおける排水管設置の様子から、その大きさや形状が制約される。よって、トラップ排水路において、頂上トラップ部の曲率半径を望ましいものにできなかったり、内壁に段部を設けることが困難な場合もあった。また、ボール部内に新たに洗浄水を送り込んでボール部内洗浄水水位を頂上トラップ部より高くし、その際の水頭圧によりサイホン作用を起こさせるものでは、水頭圧をある程度以上とするためにボール部を大きくせざるを得ないような場合もあった。これらの場合には、サイホン作用を利用した節水化が可能な便器を設置できないことがあった。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされ、便器各部の形状に左右されることなくサイホン作用を発生させ、汚物排出の際の節水化の実効性を高めることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
かかる課題を解決するため、本発明の洗浄方法は、
便器のボール部に臨んだ開口から連続形成されたトラップ排水路を備え、該トラップ排水路を介して前記ボール部内の汚物をボール内洗浄水と共に吸引して排出するサイホン式大便器の洗浄方法であって、
前記開口に向かう洗浄水の流れにより前記ボール内洗浄水が前記開口から前記トラップ排水路内に流れ込むようにすると共に、前記トラップ排水路からの積算排水量が排水開始から１．５秒経過する間に約１リットル以上となる排水状況を引き起こすように、前記洗浄水の流れを形成することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のサイホン式大便器は、
便器のボール部に臨んだ開口から連続形成されたトラップ排水路を備え、該トラップ排水路を介して前記ボール部内の汚物をボール内洗浄水と共に吸引して排出するサイホン式大便器であって、
前記開口に向かう洗浄水の流れにより前記ボール内洗浄水が前記開口から前記トラップ排水路内に流れ込むように前記ボール部に洗浄水を吐出すると共に、前記トラップ排水路からの積算排水量が排水開始から１．５秒経過する間に約１リットル以上となる排水状況を引き起こすように、前記ボール部に洗浄水を吐出する吐出手段を有する
ことを特徴とする。
【００１０】
上記構成を有する本発明のサイホン式大便器とその洗浄方法では、ボール部に臨んだ開口に向かう洗浄水の流れを形成して、この洗浄水の流れによりボール内洗浄水を開口からトラップ排水路内に流れ込ませる。よって、従来のように水頭圧確保のためにボール部を設計・製造する必要がない。また、この形成した洗浄水の流れとこの流れにより流れ込むボール内洗浄水とで、トラップ排水路からの積算排水量が排水開始から１．５秒経過する間に約１リットル以上となる排水状況を引き起こす。このようにして短時間の内に多量の排水がなされていることから、トラップ排水路では、その内部の残存空気並びに残存洗浄水は、上記の排水状況を引き起こす洗浄水の流れでもってして強い入力を受けて当初から押し出される。この際の洗浄水の流れによる入力はトラップ排水路の形状の影響を受けないことから、トラップ排水路を介して早期のうちに確実にサイホン作用が発生する。これらの結果、本発明によれば、ボール部やトラップ排水路の形状に左右されることなくサイホン作用を早期のうちに確実に発生させることができるので、汚物排出の際の節水化の実効性を高めることができる。
【００１１】
なお、トラップ排水路の内容積は、通常、約１．５〜２．０リットル程度であることから、積算排水量が排水開始から１．５秒経過する間に約１リットル以上となる排水状況が起きていれば、サイホン作用は、排水開始から早期のうちに発生しているともいえる。
【００１２】
上記の構成を有する本発明のサイホン式大便器は、以下の態様を採ることもできる。
即ち、前記吐出手段を、
前記トラップ排水路を介して前記ボール部にサイホン作用が発生するまで、前記ボール部に洗浄水を吐出する手段を有するものとすることができる。
こうすれば、サイホン作用発生後において新たな洗浄水吐出を要しないので、より節水化を図ることができる。なお、サイホン作用の発生は、トラップ排水路内が負圧となることで検出したり、洗浄水吐出からの経過時間で検出できることから、このようにして検出したサイホン作用の発生時点で、洗浄水吐出を停止すればよい。
【００１３】
また、前記吐出手段による洗浄水吐出が終了する前に、前記ボール部の上縁から洗浄水を吐出してボール部内壁に沿って洗浄水を流す上縁吐出手段を有するものとすることができる。
こうすれば、ボール部内壁に付着したトイレットペーパー等が内壁に沿って流れる洗浄水によりボール内洗浄水に流し込まれた状態とできる。あるいは、この内壁のトイレットペーパーが水に濡れた状態でボール内洗浄水に一部浸っている状態とできる。よって、このトイレットペーパー等をトラップ排水路に流れ込むボール内洗浄水により、確実に排出できる。
【００１４】
更に、前記トラップ排水路を、管路径が約４０〜７０ｍｍの管路軌跡と、管路内側の曲率半径が約４５〜１００ｍｍの頂上トラップ部とを有するものとすることができる。
これら寸法は、既存のサイホン式大便器で通常採用されているものであることから、既存のものと容易に置換できる。あるいは、トイレ寸法等の便器周りの設備状況を大きく変更する必要がなく、設計変更に伴うコスト増加を招かない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づき説明する。図１は、実施例のサイホン式大便器１００の概略断面図、図２は、このサイホン式大便器１００の要部Ｚの拡大断面図である。図示するように、サイホン式大便器１００は、便器とは別体の洗浄水タンクを備えないいわゆるローシルエットタイプのサイホン式大便器である。そして、サイホン式大便器１００は、その概略断面図である図１に示すように、便器本体１のやや前方よりにボール部１ａを備え、このボール部１ａの上周縁には通水リム３を有する。この通水リム３は、便器上端の分配弁８と給水管９を介して接続されており、この分配弁８とそれより上流に配設された図示しない給水弁の弁駆動により給水源から供給を受けた洗浄水（水道水）をボール部１ａに吐出する。これにより、便器のボール部１ａの内壁に沿って洗浄水を流すいわゆるリム洗浄が行われる。また、ボール部底部の汚物落し込み凹部１ｂの奥壁部には、排水トラップ２の入口２ａがボール部１ａに臨んで開設されており、汚物落し込み凹部１ｂの前壁部には、排水トラップ２の入口２ａに対向してゼット吐水口６（洗浄水吐出口）が開設されている。
【００１６】
ボール部１ａの前方側（図１における左側）には、洗浄水を貯め置く洗浄水貯留部４が、隔壁１ｃによりボール部１ａから区画形成されている。この洗浄水貯留部４は、図２に詳細に示すように、ゼット吐水口６の奥側部位６ａに配設されたスロート６１の前端部並びにこのスロート６１の側壁貫通孔６２を介して、ゼット吐水口６並びにボール部１ａと連通している。よって、ボール部１ａに洗浄水が貯め置かれると（以下、このボール部内の洗浄水を封水と呼ぶ）、洗浄水貯留部４にも洗浄水が進入し、この洗浄水貯留部４に所定量の洗浄水が貯留される。本実施例では、この洗浄水貯留部４に約０．５リットル程度の洗浄水が貯留されるようにされている。なお、洗浄水貯留部４に洗浄水が支障なく進入するよう、洗浄水貯留部４には、ボール部の封水水面より高い位置で開口した図示しない空気孔が設けられている。
【００１７】
このスロート６１は、ゼット吐水口６に向けた洗浄水導水路として機能し、スロート奥側には、スロート６１の指向方向と略同一方向に向けられた吐出ノズル５を有する。図２に示すように、吐出ノズル５とスロート６１とは一体化されており、固定ブッシュ６３を介して、洗浄水貯留部４の周囲壁に固定されている。この場合、吐出ノズル５の先端部のノズル径とスロート６１の内径（開口径）とは、その比が０．３〜０．７の範囲になるように、決定されている。また、スロート６１は、排水トラップ２の入口２ａを指向していることから、吐出ノズル５もこの入口２ａを指向することになる。この吐出ノズル５は、分配弁８と給水管１１を介して接続されており、図示しない給水弁とこの分配弁８の弁駆動により給水源から供給を受けた洗浄水（水道水）を吐出する。
【００１８】
このように吐出ノズル５から洗浄水が吐出されると、その吐出洗浄水は、１〜２ｋｇｆ／ｃｍ^２ という給水源とほぼ同じ高水圧で、図中白塗り矢印Ｘのようにスロート６１の内部を高速に通過する。すると、洗浄水貯留部４内の洗浄水は、エジェクタ効果を受けて図中実線矢印Ｙのように側壁貫通孔６２を介して吐出ノズル５からの吐出洗浄水に大量に巻き込まれ、スロート６１を通過する。つまり、この吐出ノズル５とスロート６１とは、吐出ノズル５からの吐出洗浄水を駆動流体とし洗浄水貯留部４内の洗浄水を被駆動流体とするジェットポンプを構成し、吐出ノズル５からの吐出洗浄水を洗浄水貯留部４内の洗浄水を巻き込む噴流とする。このため、この噴流と巻き込まれた洗浄水貯留部４内の水とが、ジェットポンプによる吐水のようにしてスロート６１内部の先端、即ちゼット吐水口６から図中白塗り矢印Ｘａのように吐出される。
【００１９】
また、スロート６１の先端部では、洗浄水貯留部４内の洗浄水は、図中点線矢印Ｙａのようにスロート先端の切欠を介してスロート６１からの吐出洗浄水に巻き込まれて、スロート６１からの吐出洗浄水と共にゼット吐水口６から吐出される。この場合、ゼット吐水口６は排水トラップ２の入口２ａに対向していることから、ゼット吐水口６からは、排水トラップ２の入口２ａに向けて直に洗浄水が吐出される。このため、このようなゼット吐水口６からの洗浄水吐出により、ボール部１ａの汚物落し込み凹部１ｂでは、図１に白塗り矢印ＸＡで示すように、排水トラップ２の入口２ａに向かう洗浄水の流れが形成される。この洗浄水の流れＸＡは、ボール部１ａの封水を図１に白塗り矢印ＸＡＷで示すように入口２ａから排水トラップ２の流路内に流れ込ませる。よって、ゼット吐水口６からの洗浄水吐出による洗浄水の流れＸＡと、この洗浄水の流れＸＡによるボール部１ａの洗浄水（封水）の流れＸＡＷとによって、排水トラップ２に洗浄水が瞬時に大量に流れ込み、ボール部１ａにサイホン作用を発生させる。こうした一連の吐水動作によりいわゆるジェット洗浄が実施され、その際の排水トラップ２への洗浄水の入水状況、延いては当該トラップ出口からの出水状況（排水水量）は、ゼット吐水口６からの洗浄水吐出状態とボール部１ａの封水水量（本実施例では約２リットル）等で定まる。なお、サイホン作用発生の様子については後述する。
【００２０】
このようにしてサイホン作用が発生すると、汚物落し込み凹部１ｂに沈降した汚物やボール部内の封水に浮遊した汚物は、サイホン作用による吸引を受けて封水と共に排水トラップ２から排出される。なお、ゼット吐水口６から入口２ａに向けた上記の洗浄水の流れＸＡが形成されていることから、汚物落し込み凹部１ｂの沈降汚物は、この洗浄水の流れＸＡに直接押し流されて排水トラップ２内に強力に押し込まれる。
【００２１】
本実施例では、吐出ノズル５とスロート６１とでジェットポンプを構成するに当たり、以下のスペックを想定した。吐出ノズル５には上記水圧の給水を行うと共に、その際の瞬間流量（給水瞬間流量・吐出瞬間流量）は、約１６リットル／分とした。そして、ジェットポンプの巻き込み比を約１．０１とし、ジェットポンプからの吐出出力瞬間流量を約３２．１６（＝１６ｘ２．０１）リットル／分とした。このスペックでのジェットポンプ吐出により、上記の洗浄水の流れＸＡを形成し、この洗浄水の流れＸＡとボール部１ａの封水の流れＸＡＷとで排水トラップ２に洗浄水の入水状況を引き起こすようにした。なお、吐出ノズル５への給水瞬間流量が上記の値から変化すると、巻き込み比もこの変化に応じて変化するため、排水トラップ２への洗浄水の入水状況も変化する。
【００２２】
次に、排水トラップ２について説明する。本実施例では、上記したジェットポンプによる排水トラップ２への入水により後述するように排水トラップ２からの積算排水量が所定のものであれば、排水トラップ２の管路形状の影響を排除できるが、便器製造の上で排水トラップ２の管路形状の決定は不可欠であるため、以下のように定めた。
【００２３】
排水トラップ２は、前述のようにその入口２ａがボール部１ａの底部分に設けた汚物落し込み凹部１ｂに開口されており、この入口２ａからボール部１ａの裏面に沿って便器本体１の後方に向かって斜め上向きに延びる上昇路２ｂと、上昇路２ｂ上端から下方に向かってほぼ垂直に延びる下降路２ｃと、下降路２ｃ下端から便器本体１前方に横向きに延びる横引き路２ｄとにより連続する屈曲流路に構成され、上記横引き路２ｄ先端において便器排水口２ｅが垂直方向に開口している。なお、排水トラップ２の堰部２ｇで洗浄水の剥離が生じた場合、その剥離した洗浄水が管路内で乱流となって空気を巻き込んだ状態となり、迅速な空気の排出ができないことがある。よって、堰部２ｇの曲率半径は４０〜１００ｍｍ（排水トラップの直径φ５５に対して、０．７〜１．８倍程度）、好ましくは４５〜８０ｍｍ（排水トラップの直径φ５５に対して、０．９〜１．４倍程度）としてできるだけ、堰部２ｇから水が剥離しないように構成する。本実施例では、堰部２ｇの曲率半径を４５ｍｍ、排水トラップの直径をその管路に亘ってφ５５とした。
【００２４】
上昇路２ｂは、入口２ａにおける傾斜角度が４０〜８０度で形成されている。下降路２ｃは、重力方向に略円筒状に堰部２ｇから１００〜１５０ｍｍ（排水トラップの直径φ５５に対して、１．８〜２．７倍程度）形成し、その下降路２ｃ直下付近に段部２ｆが位置するように形成する。本実施例では、上昇路２ｂの傾斜角度が６０度、下降路２ｃは、２３０ｍｍとした。
【００２５】
また、横引き路２ｄは上記のごとく一度上向きに屈曲して第２堰部２ｈを形成した後、直ちに下向きに屈曲してこの下向き屈曲部３０がそのまま便器排水口２ｅに連絡している。なお、排水トラップ２の管路形状の影響を排除できることから、この横引き路２ｄや第２堰部２ｈを設けることなく下降路２ｃを便器排水口２ｅに連絡してもよい。
【００２６】
上記の段部２ｆは、図面に示す位置、即ち下降路２ｃと横引き路２ｄが交差する部分の排水トラップ２外側壁面に設けてある。斯る位置に設けることにより、通常、排水トラップ２の下降路２ｃから横引き路２ｄに連続する屈曲部を曲がり切ったところで生ずる不均一な流速分布の補正を行うことができる。
【００２７】
この段部２ｆの位置としては、横引き路２ｄの高さ方向に対し、中央より上、天井壁から１０〜２０ｍｍの位置が最も有効に流速分布の補正を行い、且つ排水トラップ２内の空気を速やかに排出できる。なお、この段部２ｆにあっても省略することもできる。
【００２８】
段部２ｆを下降路２ｃと横引き路２ｄの交差部より上の位置に設けると、上記のように下降路２ｃから横引き路２ｄに連続する屈曲部を曲がり切ったところの流速分布が不均一になるばかりでなく、段部２ｆにより横に曲げられた水流がトラップ２を塞ぐ流れとなり、サイホン成長を妨げることがある。また、逆に、この位置を上記よりも低くすると、流速補正の効果が低くなって行く。
【００２９】
また、この排水トラップ２は第２堰部２ｈを構成する屈曲部頂部から便器排水口２ｅにかけて形成される下向き屈曲部２ｈの曲率半径を４０〜６５ｍｍ（排水トラップの直径φ５５に対して、０．７〜１．２倍程度）、好ましくは４５〜５５ｍｍ（排水トラップの直径φ５５に対して、０．８〜１．０倍程度）と大きく形成すると共に便器排水口２ｅが開口するその端末が便器本体１の底面と同じレベルに達するように形成して排出経路を可及的に延長してある。なお、本実施例においては下向き屈曲部３０の曲率半径は５５ｍｍ（排水トラップの直径φ５５に対して、１．０倍）に形成している。
【００３０】
次に、このサイホン式大便器１００における便器洗浄動作について説明する。図示しない遠隔操作盤等にて便器洗浄指示が出されると、分配弁８より上流の給水弁が、当該操作盤から発せられる赤外光を受光して管路を所定時間に亘って開放する。こうして分配弁８に給水がなされると、分配弁８は、給水弁を経て供給された洗浄水の供給先を、以下のように時系列的に切り換える。つまり、この分配弁８は、洗浄水（水道水）供給先を、当初は、通水リム３に洗浄水を流し込むための給水管９とし、その後は、上記した吐水ノズルに連結された給水管９とし、その後は再度、給水管９に切り換える。そして、これら配管への洗浄水の供給先の時系列的な切り換えにより、リム洗浄に引き続いてジェット洗浄が行われ、その後に、再度リム洗浄が行われるようにされている。なお、分配弁８の詳細な構成は、本発明の要旨と直接関係しないので、その説明は省略することとする。
【００３１】
この最初のリム洗浄により、ボール部内壁が洗浄されると共に、当該内壁に落とされたトイレットペーパーは、この内壁に沿って流れる洗浄水によりボール部１ａの封水に流し込まれたり、水に濡れた状態で封水に一部浸っている状態となる。よって、その後のジェット洗浄により、このトイレットペーパー等を封水と共に排水トラップ２に流れ込ませ、確実に排出できる。
【００３２】
ジェット洗浄の過程では、既述したようにゼット吐水口６から洗浄水が吐出され、洗浄水の流れＸＡと封水の流れＸＡＷとで排水トラップ２に洗浄水の入水状況を引き起こす。こうして上昇路２ｂに洗浄水が入水すると、上昇路内の洗浄水が押されて堰部２ｇを乗り越え、当該堰部に存在した空気を巻き込んで洗浄水が下降路２ｃに流れ込む。よって、汚物落し込み凹部１ｂから下降路２ｃまでが上昇路２ｂを介して洗浄水で満たされるため、サイホン作用が起きる。そして、このサイホン作用で生じた引き力により、汚物落し込み凹部１ｂにおける汚物並びに封水が上昇路２ｂに引き込まれ、この洗浄水の引き込みにより汚物が上昇路２ｂを通って排出される。
【００３３】
上記したように汚物を排水トラップ２から排出するジェット洗浄が完了すると、分配弁８により洗浄水の供給先が給水管９に再度切り換えられる。このため、洗浄水は再び通水リム３に導かれ、改めてリム洗浄が開始される。そして、この際のリム洗浄により流れ出た洗浄水は、ボール部１ａに新たな封水として溜置かれる。
【００３４】
次に、上記したジェット洗浄実行時における排水トラップ２への洗浄水の入水状況並びにこの入水により起きる排水トラップ２からの排水状況について説明する。この入水状況並びに排水状況は、上記したサイホン式大便器１００における排水トラップ２の形状を図３に示すようにコンピュータ上で再現し、このコンピュータ上で再現した仮想排水トラップ１０２でシューミレートした。即ち、この仮想排水トラップ１０２にあっては、その入口１０２ａ・排水口１０２ｅ形状や管路途中の管路径はサイホン式大便器１００と同じとされ、この入口１０２ａに継続して洗浄水入力をかけたときの当該洗浄水入力と排水口１０２ｅでの洗浄水出力をコンピュータにて演算し、この入力と出力との関係をシュミレートした。また、排水口１０２ｅからの排出洗浄水の積算排水量をもコンピュータにて演算し、上記の入力開始からの経過時間とこの積算排水量との関係をもシュミレートした。これらの結果を図４〜図６に示す。
【００３５】
図４は、洗浄水入力が大きい場合の入力と出力との関係を、図５は、洗浄水入力が小さい場合の入力と出力との関係を示す。この場合、洗浄水入力は入口１０２ａにおける断面平均流量とし、洗浄水出力にあっては排水口１０２ｅにおける断面平均流量とした。図面中の見出し欄には、仮想排水トラップ１０２の入口１０２ａに洗浄水入力があった時点から１．５秒を経過した時の断面平均流量を記載した。よって、この見出し欄における断面平均流量の記載９０〜３８０（Ｌ／ｍｉｎ）／１．５ｓは、入力開始時刻（時刻ゼロ／流量０リットル／ｍｉｎ）から約１．５秒経過後の流量が９０〜３８０リットル／ｍｉｎであることを意味する。なお、図における時間ゼロの時点は、実際のサイホン式大便器１００において吐出ノズル５、即ちゼット吐水口６から洗浄水吐出（便器洗浄）が実行されたときに相当する。
【００３６】
図４に示すように、断面平均流量が１６０（Ｌ／ｍｉｎ）／１．５ｓ以上のもの（以下、高入力モデルという）では、いずれも、▲１▼出力が観察された当初の出力の傾きが入力の傾きを大きく越えている。また、▲２▼入力と出力が一致するまでの期間に亘っては、出力の傾きが入力の傾きに勝っており、▲３▼この期間において出力の傾きが入力の傾きを下回るのはごく短時間だけしか見られない。例えば、断面平均流量が１６０（Ｌ／ｍｉｎ）／１．５ｓの高入力モデルでは、図にａで示した約０．２ｓｅｃでしかない。しかも、▲４▼短時間の内に（１．１〜１．７ｓｅｃ）入力と出力が一致した。
【００３７】
図５に示すように、断面平均流量が９０〜１５０（Ｌ／ｍｉｎ）／１．５ｓのもの（以下、低入力モデルという）では、断面平均流量が９０（Ｌ／ｍｉｎ）／１．５ｓのもの（以下、最低入力モデルという）を除き、上記の高入力モデルと同様に▲１▼〜▲４▼の現象が見られた。この場合、▲４▼については１．８〜２．２ｓｅｃで入力と出力が一致した。その一方、最低入力モデルであっても、▲１▼’出力観察当初の出力の傾きは入力の傾きを越えていた。また、▲２▼’約１ｓｅｃの経過後からは、出力の傾きは入力の傾きとほぼ同じか僅かに出力の傾きが勝るに過ぎないものの、▲３▼’図にｂで示したように約０．５ｓｅｃと比較的短時間に亘ってしか出力の傾きが入力の傾きを下回っていない。また、▲４▼’約２．５ｓｅｃ経過すれば、入力と出力は一致すると予想される。
【００３８】
図６に示すように、入力開始時刻（時刻ゼロ）から約０．５秒経過するまでは、いずれの断面平均流量のものであっても排水口１０２ｅからの排出洗浄水の積算排水量（排水積算体積）は観察されなかった。つまり、この間は、排水路内の空気排出のためのものと考えられる。そして、この０．５秒経過時点の時刻を排水口１０２ｅから排水が開始されるようになると仮定すると、上記の最低入力モデルであっても、この排水開始時点から約１．５秒経過するまでに（入力開始からは約２秒後）、排水口１０２ｅから積算で１リットルを越える洗浄水（約１．２リットルの洗浄水）が排出されていることがわかった。
【００３９】
図３に示す仮想排水トラップ１０２において、その内部のエアーが洗浄水入力により押し出されてトラップ内が洗浄水で置換されると、サイホン作用が発生しそれ以降では洗浄水入力と出力が一致するといえる。この現象を図４ないし図６の結果に照らし合わせると、以下のように考えることができる。
【００４０】
入力開始時点から出力が立ち上がるまでの間は、それまでの入力によりエアーが先に排水口１０２ｅから排出されるので、出力はゼロであり、出力立上がり後は、洗浄水の出力状況（図４，図５の出力並びに図６の積算体積）がグラフ化される。そして、この出力立上がりが急であるほど、エアーがより早く排出されて管路内が流れ込んだ洗浄水で満たされるようになり、その分、サイホン作用も早期に発生する。
【００４１】
こうした洗浄水の出力状況のうち、入力と出力が一致するまでは、洗浄水にトラップ内エアーが混在した出力状況となり、この間は、エアーを除いた洗浄水出力となる。そして、サイホン作用は、入力と出力の一致が起きたことで、その発生が確認される。各高入力モデルと、最低入力モデルを除く各低入力モデルとは、約２秒以内という短時間の内で入力と出力の一致が観察されていることから、この一致が観察される以前のいずれかの時点でサイホン作用が確実に発生しているといえる。よって、断面平均流量が３８０（Ｌ／ｍｉｎ）／１．５ｓの高入力モデルでは、入力開始から、即ち便器洗浄開始から約１ｓｅｃ以前に確実にサイホン作用が発生し、断面平均流量が１１０（Ｌ／ｍｉｎ）／１．５ｓの低入力モデルでは、便器洗浄開始から約２．２ｓｅｃ以前に確実にサイホン作用が発生しているといえる。しかも、このような短時間の間に、積算排水量は約１リットルを超える量となっており、管路内は洗浄水で確実に満たされている。その一方、最低入力モデルであっても、約２．５秒経過後には、入力と出力とが一致すると予想されるので、上記の場合よりは遅いものの、この２．５秒経過以前にはサイホン作用が確実に発生しているといえる。この最低入力モデルであっても、比較的短時間の内にサイホン作用が発生するといえる。そして、この最低入力モデルであっても、排水開始から短時間の間に、積算排水量は約１リットルを超える量となっており、管路内は洗浄水で確実に満たされている。従って、このような洗浄水の排出状況を引き起こすよう上記のようにして洗浄水入力を与えれば、早期のうちの確実なサイホン作用の発生により、速やかな便器洗浄完了と節水化を図ることができる。なお、上記の最低入力モデルを下回る入力を加えても、排水開始から約１．５秒後に約１リットル以上の積算排水量とすることはできず、サイホン作用の早期発生は確認できなかった。
【００４２】
このようなコンピュータシュミレーションの結果を踏まえ、実機たるサイホン式大便器１００にて実際に便器洗浄を行って見たところ、ほぼ同様の結果が得られ、早期の洗浄完了と節水化を図ることができた。即ち、約２リットルのボール部１ａの封水に対して、吐出ノズル５からの吐出洗浄水によりゼット吐水口６から洗浄水の流れＸＡを加えることで、この洗浄水の流れＸＡと封水の流れＸＡＷとによって、速やかに便器洗浄を行うことができた。その際、サイホン式大便器１００では、洗浄水の流れＸＡを形成するために吐出ノズル５から新たに約１．３リットルの洗浄水（水道水）を吐出するだけでよく、確実に節水化を図ることができた。この場合、洗浄水貯留部４内の洗浄水が上記スペックのジェットポンプにより総て巻き込まれる前に、吐出ノズル５からの洗浄水吐出を停止しても、確実に汚物を排出できた。しかも、上記したように、当初のリム洗浄を行うことで、トイレットペーパーも洗浄水並びに汚物と共に排出できた。つまり、吐出ノズル５とスロート６１で構成されるジェットポンプにより、本実施例では、図４あるいは図５に示す洗浄水の入水状況と図６に示す排水状況を得ることができ、このために節水化を図ることができたといえる。
【００４３】
上記したコンピュータシュミレーションを、サイホン式大便器１００における排水トラップ２の形状（堰部２ｇの曲率半径：４５ｍｍ、排水トラップ直径：φ５５、上昇路２ｂの傾斜角度：６５度、下降路２ｃの全経路長：２３０ｍｍ等）を再現した仮想排水トラップ１０２以外の仮想排水トラップ、具体的には、堰部２ｇの曲率半径が４０〜１００ｍｍで、排水トラップ直径がφ５５〜φ６０で、上昇路２ｂの傾斜角度が４０〜８０度で、下降路２ｃの経路長が１００〜１５０ｍｍであるような種々の仮想排水トラップについて実施したところ、ほぼ同じ結果が得られた。よって、排水トラップ２の形状が上記のように便器製造の上で通常採られるものであれば、上記の洗浄水入水状況を発現させることで、排水トラップ２の管路形状の影響を受けることなくサイホン作用を早期のうちに確実に発生させることができるといえる。そして、このように排水トラップ２の管路形状の影響を排除して、汚物排出の際の節水化の実効性を高めることができる。
【００４４】
次に、変形例について説明する。この変形例では、図７に示すように、上昇路２ｂの壁面に、管路内の圧力を検出する圧力センサ１０１を管路内洗浄水に水没して備える。この圧力センサ１０１は、図示しない制御装置と接続されており、上昇路２ｂ内の検出圧力を出力する。この出力を受ける制御装置は、検出圧力を所定時間ごとにスキャンし、その結果からサイホン作用発生の有無を検出する。具体的には、検出圧力が負圧となる所定状況が観察されると、サイホン作用が発生したと判断する。これは、サイホン作用の発生により、この上昇路２ｂ内が負圧となることによる。そして、制御装置は、サイホン作用の発生により、吐出ノズル５からの洗浄水吐出が停止するよう、分配弁８を弁制御する。このように洗浄水吐出が停止しても、既に発生済みのサイホン作用により封水の吸引はその後も継続されるので、汚物やトイレットペーパーは排水トラップ２から確実に排出される。よって、この変形例によれば、吐出ノズル５からの吐出洗浄水量を低減できるので、これを通してより節水化を図ることができる。なお、圧力センサ１０１からの検出圧力推移ではなく、吐出ノズル５による洗浄水吐出開始からの経過時間とサイホン作用発生の関係を把握し、経過時間が所定時間となると吐出ノズル５からの洗浄水吐出を停止するよう変形することもできる。このようにしても、吐出ノズル５からの吐出洗浄水量の低減を通してより節水化を図ることができる。
【００４５】
以上本発明の実施例について説明したが、本発明は上記の実施例や実施形態になんら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において種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のサイホン式大便器１００の概略断面図である。
【図２】このサイホン式大便器１００の要部Ｚの拡大断面図である。
【図３】サイホン式大便器１００における排水トラップ２の形状をコンピュータ上で再現した仮想排水トラップ１０２を説明する説明図である。
【図４】この仮想排水トラップ１０２に洗浄水入力を加えた場合の入力と出力との関係を、洗浄水入力が大きい場合について表すグラフである。
【図５】この入力と出力との関係を、洗浄水入力が小さい場合について表すグラフである。
【図６】仮想排水トラップ１０２の排水口１０２ｅからの排出洗浄水の積算排水量と入力開始からの経過時間との関係を表すグラフである。
【図７】変形例のサイホン式大便器１００の概略断面図である。
【符号の説明】
１…便器本体
１ａ…ボール部
１ｂ…汚物落とし込み凹部
１ｃ…隔壁
２…排水トラップ
２ａ…入口
２ｂ…上昇路
２ｃ…下降路
２ｄ…横引き路
２ｅ…便器排水口
２ｆ…段部
２ｇ…堰部
２ｈ…第２堰部
２ｈ…屈曲部
３…通水リム
４…洗浄水貯留部
５…吐出ノズル
６…ゼット吐水口
６ａ…奥側部位
８…分配弁
９…給水管
１１…給水管
３０…屈曲部
６１…スロート
６２…側壁貫通孔
６３…固定ブッシュ
１００…サイホン式大便器
１０１…圧力センサ
１０２…仮想排水トラップ
１０２ａ…入口
１０２ｅ…排水口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a siphon-type toilet that sucks and discharges filth in a bowl portion of a toilet bowl together with cleaning water in the ball through a trap drainage channel.
[0002]
[Prior art]
In this type of toilet, the trap drainage channel is filled with cleaning water to generate a siphon action on the ball portion, and this siphon action is used to discharge dirt in the ball. In such a toilet, that is, a siphon-type toilet, the waste can be transported and discharged by suction through the siphon action, so that it is possible to reduce the amount of washing water newly supplied for the discharge of the waste and to save water.
[0003]
Since this water saving is premised on the occurrence of siphon action, various proposals have been made in order to reliably generate siphon action.
[0004]
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-289344 proposes a technique for promoting the siphon action by increasing the curvature radius inside the pipe of the top trap portion of the trap drainage channel and providing a step portion on the inner wall on the downstream side. ing.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In general, since the toilet bowl is made of earthenware, it is difficult to manage the dimensions, and it is difficult to make the curvature radius of the top trap part and the stepped shape provided on the inner wall almost uniform for each toilet bowl. Therefore, the occurrence situation of siphon action differs for each toilet and water saving may not be realized in each toilet.
[0006]
On the other hand, the size and shape of the toilet bowl are restricted by the dimensions of the toilet that is the installation location and the state of the drain pipe installation in the toilet. Therefore, in the trap drainage channel, the curvature radius of the top trap part cannot be made desirable, or it may be difficult to provide a step on the inner wall. Also, in order to increase the water head pressure to a certain level or more, the cleaning water level in the ball section is made higher than the top trap section and the siphon action is caused by the water head pressure at that time. In some cases, it was necessary to increase the size. In these cases, toilets that can save water using the siphon action may not be installed.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to generate a siphon action regardless of the shape of each part of the toilet, and to improve the effectiveness of water saving when discharging filth.
[0008]
[Means for solving the problems and their functions and effects]
In order to solve this problem, the cleaning method of the present invention comprises:
A siphon type toilet flushing method comprising a trap drainage channel formed continuously from an opening facing a bowl part of a toilet bowl, and sucking and discharging filth in the ball part together with wash water in the ball through the trap drainage channel There,
The cleaning water in the ball flows into the trap drainage channel from the opening by the flow of cleaning water toward the opening, and the accumulated drainage amount from the trap drainage channel is 1.5 seconds from the start of drainage. A flow of the washing water is formed so as to cause a drainage situation of about 1 liter or more.
[0009]
Moreover, the siphon type toilet of the present invention is
A siphon-type toilet comprising a trap drainage channel formed continuously from an opening facing the ball portion of the toilet bowl, and sucking and discharging filth in the ball portion together with cleaning water in the ball through the trap drainage channel,
The cleaning water is discharged to the ball portion so that the cleaning water in the ball flows into the trap drainage channel from the opening by the flow of cleaning water toward the opening, and the accumulated drainage amount from the trap drainage channel starts from the start of drainage. Discharge means for discharging cleaning water to the ball portion so as to cause a drainage situation of about 1 liter or more during 1.5 seconds.
It is characterized by that.
[0010]
In the siphon type toilet of the present invention having the above-described configuration and the cleaning method thereof, a flow of cleaning water toward the opening facing the ball portion is formed, and the cleaning water in the ball is passed from the opening to the trap drainage path by the flow of the cleaning water. Let it flow into. Therefore, it is not necessary to design and manufacture the ball portion for securing the water head pressure as in the prior art. In addition, the flow of the cleaning water thus formed and the cleaning water in the ball flowing in by this flow causes a drainage situation in which the accumulated drainage from the trap drainage channel becomes approximately 1 liter or more after 1.5 seconds from the start of drainage. . Since a large amount of drainage is made in a short time in this way, in the trap drainage channel, the remaining air and the remaining cleaning water inside the trap drainage channel are strong with the flow of cleaning water that causes the above drainage situation. It is pushed out from the beginning in response to input. Since the input due to the flow of the washing water at this time is not affected by the shape of the trap drainage channel, the siphon action is surely generated early through the trap drainage channel. As a result, according to the present invention, the siphon action can be surely generated in an early stage without being influenced by the shape of the ball portion or the trap drainage channel. Can be increased.
[0011]
In addition, since the internal volume of the trap drainage channel is usually about 1.5 to 2.0 liters, there is a drainage situation in which the accumulated drainage amount becomes about 1 liter or more after 1.5 seconds from the start of drainage. If it happens, it can be said that the siphon action has occurred at an early stage from the start of drainage.
[0012]
The siphon type toilet of the present invention having the above-described configuration can also take the following aspects.
That is, the discharge means is
Means for discharging cleaning water to the ball portion may be provided until a siphon action is generated in the ball portion through the trap drainage channel.
In this way, it is not necessary to discharge a new washing water after the siphon action occurs, so that water saving can be further achieved. The occurrence of siphon action can be detected by the negative pressure in the trap drainage channel or can be detected by the elapsed time since discharge of the wash water. What is necessary is just to stop discharge.
[0013]
In addition, it is possible to have upper edge discharge means for discharging the cleaning water from the upper edge of the ball part and flowing the cleaning water along the inner wall of the ball part before the discharge of the cleaning water by the discharge means is completed. .
If it carries out like this, the toilet paper etc. which adhered to the ball part inner wall can be made into the state poured into the ball wash water with the wash water which flows along an inner wall. Alternatively, the toilet paper on the inner wall may be partially immersed in the cleaning water in the ball while wet. Therefore, the toilet paper or the like can be reliably discharged by the cleaning water in the ball flowing into the trap drainage channel.
[0014]
Furthermore, the trap drainage channel may have a pipeline trajectory having a pipeline diameter of about 40 to 70 mm and a top trap portion having a radius of curvature of about 45 to 100 mm inside the pipeline.
Since these dimensions are normally used in existing siphon type toilets, they can be easily replaced with existing ones. Alternatively, there is no need to greatly change the equipment situation around the toilet such as the toilet dimensions, and the cost associated with the design change is not increased.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described based on examples. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a siphon-type toilet 100 according to the embodiment, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part Z of the siphon-type toilet 100. As shown in the figure, the siphon-type toilet 100 is a so-called low silhouette type siphon-type toilet without a separate wash water tank from the toilet. As shown in FIG. 1, which is a schematic sectional view, the siphon type toilet 100 includes a ball portion 1a slightly forward of the toilet body 1, and a water rim 3 is provided on the upper peripheral edge of the ball portion 1a. Have. The water rim 3 is connected to a distribution valve 8 at the upper end of the toilet bowl via a water supply pipe 9, and is supplied from a water supply source by driving the distribution valve 8 and a water supply valve (not shown) disposed upstream thereof. The received cleaning water (tap water) is discharged to the ball portion 1a. Thus, so-called rim cleaning is performed in which cleaning water flows along the inner wall of the bowl portion 1a of the toilet bowl. In addition, an inlet 2a of a drain trap 2 is opened at the back wall portion of the filth drop recess 1b at the bottom of the ball portion so as to face the ball portion 1a, and a drain trap is provided at the front wall portion of the filth drop recess 1b. A zet water discharge port 6 (wash water discharge port) is opened facing the 2 inlet 2a.
[0016]
On the front side (left side in FIG. 1) of the ball portion 1a, a cleaning water storage portion 4 for storing cleaning water is partitioned from the ball portion 1a by a partition wall 1c. As shown in detail in FIG. 2, the washing water storage unit 4 is configured such that the zet is disposed through the front end portion of the throat 61 disposed in the back side portion 6 a of the jet discharge port 6 and the side wall through hole 62 of the throat 61. It communicates with the water outlet 6 and the ball portion 1a. Therefore, when the cleaning water is stored in the ball part 1a (hereinafter, the cleaning water in the ball part is referred to as sealed water), the cleaning water enters the cleaning water storage part 4, and the cleaning water storage part 4 A fixed amount of wash water is stored. In this embodiment, about 0.5 liters of cleaning water is stored in the cleaning water storage section 4. In addition, in order to allow the cleaning water to enter the cleaning water storage unit 4 without any trouble, the cleaning water storage unit 4 is provided with an air hole (not shown) opened at a position higher than the sealing water surface of the ball unit.
[0017]
The throat 61 functions as a cleaning water conduit for the jet discharge port 6, and has a discharge nozzle 5 directed in the substantially same direction as the directing direction of the throat 61 on the back side of the throat. As shown in FIG. 2, the discharge nozzle 5 and the throat 61 are integrated, and are fixed to the peripheral wall of the cleaning water reservoir 4 via a fixed bush 63. In this case, the nozzle diameter at the tip of the discharge nozzle 5 and the inner diameter (opening diameter) of the throat 61 are determined so that the ratio is in the range of 0.3 to 0.7. Further, since the throat 61 is directed to the inlet 2a of the drain trap 2, the discharge nozzle 5 is also directed to the inlet 2a. The discharge nozzle 5 is connected to the distribution valve 8 via a water supply pipe 11, and discharges water (tap water) supplied from a water supply source by driving a water supply valve (not shown) and the distribution valve 8. .
[0018]
When the cleaning water is discharged from the discharge nozzle 5 in this way, the discharged cleaning water is 1 to 2 kgf / cm. ² The inside of the throat 61 is passed at a high speed as indicated by the white arrow X in FIG. Then, a large amount of the cleaning water in the cleaning water reservoir 4 is caught in the discharge cleaning water from the discharge nozzle 5 through the side wall through hole 62 as shown by the solid line arrow Y in the figure, and the throat 61 is pass. That is, the discharge nozzle 5 and the throat 61 constitute a jet pump that uses the discharge cleaning water from the discharge nozzle 5 as a driving fluid and the cleaning water in the cleaning water reservoir 4 as a driven fluid. The discharged cleaning water is a jet that entrains the cleaning water in the cleaning water reservoir 4. For this reason, the jet water and the water in the wash water storage section 4 are discharged from the tip of the throat 61, that is, from the jet discharge port 6 as shown by the white arrow Xa in the figure like water discharge by a jet pump. Is done.
[0019]
Further, at the front end of the throat 61, the cleaning water in the cleaning water reservoir 4 is caught in the discharged cleaning water from the throat 61 through the notch at the throat front end as indicated by the dotted arrow Ya in the figure, and from the throat 61. Are discharged from the jet spout 6 together with the discharged cleaning water. In this case, since the jet outlet 6 faces the inlet 2 a of the drain trap 2, cleaning water is directly discharged from the jet outlet 6 toward the inlet 2 a of the drain trap 2. For this reason, the washing water discharged from the jet discharge port 6 in this manner causes the washing water flowing toward the inlet 2a of the drain trap 2 in the filth drop recess 1b of the ball portion 1a as shown by the white arrow XA in FIG. Is formed. This washing water flow XA causes the sealing water of the ball portion 1a to flow from the inlet 2a into the flow path of the drain trap 2 as shown by the white arrow XAW in FIG. Therefore, the cleaning water is instantaneously supplied to the drain trap 2 by the flow XA of the cleaning water discharged from the jet outlet 6 and the flow XAW of the cleaning water (sealed water) of the ball portion 1a by the cleaning water flow XA. The siphon action is generated in the ball portion 1a. The so-called jet cleaning is carried out by such a series of water discharge operations, and the state of the washing water entering the drain trap 2 at that time, and further the state of the water discharge from the trap outlet (the amount of drainage water) is the washing from the jet outlet 6. It is determined by the water discharge state and the amount of sealed water in the ball portion 1a (about 2 liters in this embodiment). The state of occurrence of siphon action will be described later.
[0020]
When the siphon action occurs in this way, the dirt that has fallen into the dirt drop recess 1b and the dirt that has floated in the sealed water in the ball part are sucked by the siphon action and discharged from the drain trap 2 together with the sealed water. Since the washing water flow XA from the jet discharge port 6 toward the inlet 2a is formed, the settling filth in the filth dropping recess 1b is directly pushed into the washing water flow XA and drained trap. 2 is strongly pushed into.
[0021]
In this embodiment, the following specifications are assumed when the jet nozzle is constituted by the discharge nozzle 5 and the throat 61. The discharge nozzle 5 was supplied with the above water pressure, and the instantaneous flow rate (instant water supply flow rate / discharge instantaneous flow rate) at that time was about 16 liters / minute. The entrainment ratio of the jet pump was about 1.01, and the instantaneous flow rate of discharge output from the jet pump was about 32.16 (= 16 × 2.01) liters / minute. By the jet pump discharge at this specification, the above-described washing water flow XA is formed, and the washing water flow XA and the sealing water flow XAW of the ball portion 1a cause the washing water to enter the drain trap 2. I made it. When the instantaneous water supply flow rate to the discharge nozzle 5 changes from the above value, the entrainment ratio also changes in accordance with this change, so that the state of the washing water entering the drain trap 2 also changes.
[0022]
Next, the drain trap 2 will be described. In the present embodiment, the influence of the pipe shape of the drain trap 2 can be eliminated if the accumulated drainage amount from the drain trap 2 is predetermined as described later by entering the drain trap 2 by the jet pump described above. Since the determination of the pipe shape of the drain trap 2 is indispensable for toilet bowl production, it was determined as follows.
[0023]
As described above, the drain trap 2 has the entrance 2a opened in the dirt dropping recess 1b provided in the bottom portion of the ball portion 1a, and the rear of the toilet body 1 along the back surface of the ball portion 1a from the entrance 2a. The ascending path 2b extending obliquely upward toward the upper side, the descending path 2c extending substantially vertically downward from the upper end of the ascending path 2b, and the horizontal pulling path 2d extending laterally from the lower end of the descending path 2c to the front of the toilet body 1 are continuous. The toilet drainage port 2e is open in the vertical direction at the distal end of the horizontal pulling channel 2d. In addition, when peeling of the washing water occurs in the dam portion 2g of the drain trap 2, the separated washing water becomes a turbulent flow in the pipe and is in a state where air is entrained, and the air cannot be discharged quickly. is there. Therefore, the curvature radius of the weir part 2g is 40 to 100 mm (about 0.7 to 1.8 times the diameter φ55 of the drain trap), preferably 45 to 80 mm (0.1 to the diameter φ55 of the drain trap). As much as possible, it is configured so that water does not peel from the weir portion 2g. In this example, the curvature radius of the weir portion 2g was 45 mm, and the diameter of the drain trap was φ55 over the pipeline.
[0024]
The ascending path 2b is formed with an inclination angle of 40 to 80 degrees at the inlet 2a. The descending passage 2c is formed in a substantially cylindrical shape in the direction of gravity from the weir portion 2g to 100 to 150 mm (about 1.8 to 2.7 times the diameter φ55 of the drain trap), and a step near the descending passage 2c. It forms so that the part 2f may be located. In this embodiment, the inclination angle of the ascending path 2b is 60 degrees, and the descending path 2c is 230 mm.
[0025]
Further, the horizontal pulling path 2d is once bent upward as described above to form the second dam portion 2h, and then immediately bent downward, and the downward bent portion 30 communicates with the toilet drain port 2e as it is. Since the influence of the pipe shape of the drain trap 2 can be eliminated, the descending path 2c may be communicated with the toilet drain 2e without providing the horizontal pulling path 2d and the second dam portion 2h.
[0026]
The step 2f is provided on the outer wall surface of the drain trap 2 at the position shown in the drawing, that is, the portion where the descending path 2c and the horizontal pulling path 2d intersect. By providing at such a position, it is possible to correct a non-uniform flow velocity distribution that usually occurs when a bent portion that continues from the descending path 2c of the drain trap 2 to the horizontal pulling path 2d is bent.
[0027]
As the position of the stepped portion 2f, the position of 10 to 20 mm above the center and the ceiling wall with respect to the height direction of the horizontal pulling path 2d most effectively corrects the flow velocity distribution, and the air in the drain trap 2 Can be discharged quickly. Note that the step 2f may be omitted.
[0028]
If the stepped portion 2f is provided at a position above the intersection of the descending path 2c and the horizontal pulling path 2d, the flow velocity distribution at the bending portion that continues from the descending path 2c to the horizontal pulling path 2d as described above is not good. In addition to being uniform, the water flow bent laterally by the step 2f becomes a flow that blocks the trap 2 and may prevent siphon growth. On the contrary, if this position is made lower than the above, the effect of the flow velocity correction will be reduced.
[0029]
Further, the drain trap 2 has a curvature radius of 40 to 65 mm of the downward bent portion 2h formed from the top of the bent portion constituting the second dam portion 2h to the toilet drain port 2e (0. 7 to 1.2 times), preferably 45 to 55 mm (about 0.8 to 1.0 times the drain trap diameter φ55), and the terminal where the toilet drainage port 2e is opened is a toilet. The discharge path is extended as much as possible by forming it so as to reach the same level as the bottom surface of the main body 1. In this embodiment, the curvature radius of the downward bent portion 30 is 55 mm (1.0 times the drain trap diameter φ55).
[0030]
Next, a toilet cleaning operation in the siphon type toilet 100 will be described. When a toilet flushing instruction is issued from a remote control panel or the like (not shown), the water supply valve upstream from the distribution valve 8 receives infrared light emitted from the control panel and opens the pipe for a predetermined time. When water is supplied to the distribution valve 8 in this way, the distribution valve 8 switches the supply destination of the wash water supplied via the water supply valve in a time series as follows. That is, the distribution valve 8 initially uses the water supply pipe 9 for flowing the cleaning water (tap water) into the water rim 3, and thereafter the water supply pipe connected to the water discharge nozzle. 9 and then switch to the water supply pipe 9 again. Then, jet cleaning is performed following the rim cleaning by switching the supply destination of the cleaning water to these pipes, and then the rim cleaning is performed again. In addition, since the detailed structure of the distribution valve 8 is not directly related to the gist of the present invention, the description thereof will be omitted.
[0031]
By this first rim cleaning, the inner wall of the ball portion is cleaned, and the toilet paper dropped on the inner wall is poured into the sealed water of the ball portion 1a by the cleaning water flowing along the inner wall or becomes wet. It is in a state where it is partially immersed in the sealed water. Therefore, the toilet paper or the like can flow into the drain trap 2 together with the sealed water by subsequent jet cleaning, and can be reliably discharged.
[0032]
In the process of jet cleaning, as described above, the cleaning water is discharged from the jet water outlet 6 and the cleaning water flow XA and the sealing water flow XAW cause the cleaning water to enter the drain trap 2. When the washing water enters the ascending path 2b in this way, the washing water in the ascending path is pushed over the weir part 2g, entraining the air present in the weir part and flowing into the descending path 2c. Therefore, since the filth drop recess 1b to the descending path 2c are filled with the washing water through the ascending path 2b, a siphon action occurs. And by the pulling force produced by this siphon action, the filth and the sealing water in the filth drop recess 1b are drawn into the ascending path 2b, and the filth is discharged through the ascending path 2b by this drawing of the washing water.
[0033]
When the jet cleaning for discharging the filth from the drain trap 2 is completed as described above, the supply destination of the cleaning water is switched again to the water supply pipe 9 by the distribution valve 8. For this reason, the washing water is guided again to the water-passing rim 3, and rim washing is started again. Then, the cleaning water that has flowed out by the rim cleaning at this time is stored as new sealed water in the ball portion 1a.
[0034]
Next, a description will be given of the state of the washing water entering the drain trap 2 when the above jet cleaning is performed and the situation of the drain from the drain trap 2 caused by this entrance. As shown in FIG. 3, the shape of the drain trap 2 in the siphon-type toilet 100 was reproduced on a computer and simulated with the virtual drain trap 102 reproduced on the computer. That is, in this virtual drain trap 102, the shape of the inlet 102a and drain outlet 102e and the pipe diameter in the middle of the pipe are the same as those of the siphon-type toilet 100, and the washing water is continuously input to the inlet 102a. The washing water input at that time and the washing water output at the drain outlet 102e were calculated by a computer, and the relationship between the input and the output was simulated. In addition, the accumulated drainage amount of the drained wash water from the drainage port 102e was also calculated by a computer, and the relationship between the elapsed time from the start of the input and the accumulated drainage amount was also simulated. These results are shown in FIGS.
[0035]
FIG. 4 shows the relationship between input and output when the washing water input is large, and FIG. 5 shows the relationship between input and output when the washing water input is small. In this case, the cleaning water input was the cross-sectional average flow rate at the inlet 102a, and the cleaning water output was the cross-sectional average flow rate at the drain outlet 102e. In the heading column in the drawing, the cross-sectional average flow rate when 1.5 seconds elapses from the time when the washing water is input to the inlet 102a of the virtual drainage trap 102 is described. Therefore, the description of the average cross-sectional flow rate in this heading column is 90 to 380 (L / min) /1.5 s, and the flow rate after about 1.5 seconds from the input start time (time zero / flow rate 0 liter / min) is 90. It means ~ 380 liters / min. Note that the time zero point in the figure corresponds to the time when flush water discharge (toilet bowl cleaning) is executed from the discharge nozzle 5, that is, the jet spout 6 in the actual siphon-type toilet 100.
[0036]
As shown in FIG. 4, when the average cross-sectional flow rate is 160 (L / min) /1.5 s or more (hereinafter referred to as a high input model), (1) the slope of the initial output at which the output was observed Greatly exceeds the slope of the input. In addition, (2) the output slope is superior to the input slope during the period until the input and the output match, and (3) the output slope is less than the input slope during this period. You can only see time. For example, in a high input model with a cross-sectional average flow rate of 160 (L / min) /1.5 s, it is only about 0.2 sec shown by a in the figure. Moreover, (4) the input and output matched within a short time (1.1 to 1.7 sec).
[0037]
As shown in FIG. 5, when the cross-sectional average flow rate is 90 to 150 (L / min) /1.5 s (hereinafter referred to as a low input model), the cross-sectional average flow rate is 90 (L / min) /1.5 s. Except for the above (hereinafter referred to as the minimum input model), the phenomena (1) to (4) were observed in the same manner as the high input model. In this case, with respect to (4), the input and output coincided in 1.8 to 2.2 seconds. On the other hand, even in the lowest input model, the slope of the output at the time of (1) output observation exceeded the slope of the input. Also, after about 2 sec of (2), the output slope is almost the same as the input slope, or the output slope is only slightly better, but as shown by b in FIG. (3). The output slope is less than the input slope only for a relatively short time of 0.5 sec. In addition, {circle over (4)} is expected to match the input and output after about 2.5 seconds.
[0038]
As shown in FIG. 6, until about 0.5 seconds have elapsed from the input start time (time zero), regardless of the cross-sectional average flow rate, the accumulated drainage amount of drainage washing water from the drainage port 102e (drainage integration) Volume) was not observed. That is, during this period, it is considered that the air is discharged from the drainage channel. Assuming that the time at which 0.5 seconds has passed is that drainage starts from the drainage port 102e, even with the above-described minimum input model, until about 1.5 seconds have passed since the drainage start time. (After about 2 seconds from the start of input), it was found that a total of more than 1 liter of washing water (about 1.2 liters of washing water) was discharged from the drain port 102e.
[0039]
In the virtual drain trap 102 shown in FIG. 3, when the air inside is pushed out by the washing water input and the inside of the trap is replaced with the washing water, a siphon action occurs, and thereafter the washing water input and the output coincide with each other. . When this phenomenon is compared with the results of FIGS. 4 to 6, it can be considered as follows.
[0040]
Until the output rises from the input start time, the air is discharged from the drain port 102e by the input until then, so the output is zero, and after the output rises, the output status of the wash water (FIG. 4, The output of FIG. 5 and the integrated volume of FIG. 6) are graphed. As the output rises more rapidly, the air is discharged more quickly and is filled with the wash water that has flowed into the pipeline, and the siphon action also occurs earlier.
[0041]
Among the output states of the washing water, until the input and the output coincide with each other, the output state is that the air in the trap is mixed with the washing water, and during this period, the washing water output excluding the air is obtained. And the occurrence of the siphon action is confirmed when the input and the output coincide with each other. Each high input model and each low input model except the lowest input model have been observed to match the input and output within a short time of about 2 seconds. It can be said that the siphon action has surely occurred at that time. Therefore, in the high input model with a cross-sectional average flow rate of 380 (L / min) /1.5 s, the siphon action is surely generated from the start of input, that is, about 1 sec before the start of toilet cleaning, and the cross-sectional average flow rate is 110 (L In the low input model of /min)/1.5 s, it can be said that the siphon action surely occurs about 2.2 seconds before the start of toilet cleaning. In addition, during such a short period of time, the accumulated drainage amount exceeds about 1 liter, and the inside of the pipeline is surely filled with washing water. On the other hand, even with the lowest input model, the input and the output are expected to match after about 2.5 seconds, so although it is slower than the above case, the siphon before 2.5 seconds has passed. It can be said that the action is surely occurring. Even in this lowest input model, it can be said that the siphon action occurs within a relatively short time. Even in this minimum input model, the accumulated drainage amount exceeds about 1 liter within a short time from the start of drainage, and the inside of the pipeline is surely filled with washing water. Therefore, if the flush water input is given as described above so as to cause such flush water discharge status, the toilet bowl can be promptly completed and water saving can be achieved due to the early occurrence of a reliable siphon action. . In addition, even if an input lower than the above-mentioned minimum input model was added, it was not possible to obtain an accumulated drainage amount of about 1 liter or more after about 1.5 seconds from the start of drainage, and early occurrence of siphon action could not be confirmed.
[0042]
Based on the results of such computer simulation, when the toilet bowl was actually washed with the actual siphon-type toilet 100, almost the same result was obtained, and early washing was completed and water saving was achieved. It was. That is, by adding the cleaning water flow XA from the jet spout 6 with the discharge cleaning water from the discharge nozzle 5 to the sealing water of the ball portion 1a of about 2 liters, the cleaning water flow XA and the sealing water are added. With the flow XAW, toilet flushing could be performed quickly. At that time, in the siphon-type toilet 100, it is only necessary to newly discharge about 1.3 liters of cleaning water (tap water) from the discharge nozzle 5 in order to form the flow XA of cleaning water. I was able to plan. In this case, even if the cleaning water discharge from the discharge nozzle 5 was stopped before all the cleaning water in the cleaning water storage unit 4 was caught by the jet pump having the above specifications, the filth could be discharged reliably. Moreover, as described above, the toilet paper can be discharged together with the cleaning water and the filth by performing the initial rim cleaning. That is, the jet pump composed of the discharge nozzle 5 and the throat 61 can obtain the cleaning water inflow state shown in FIG. 4 or FIG. 5 and the drainage state shown in FIG. 6 in this embodiment. It can be said that we were able to plan.
[0043]
The above-described computer simulation was performed using the shape of the drain trap 2 in the siphon-type toilet 100 (the curvature radius of the weir portion 2g: 45 mm, the drain trap diameter: φ55, the inclination angle of the ascending path 2b: 65 degrees, the total path length of the descending path 2c) Virtual drainage traps other than the virtual drainage trap 102 that reproduces the actual drainage trap, such as 230 mm, specifically, the curvature radius of the weir portion 2g is 40 to 100 mm, the drainage trap diameter is φ55 to φ60, and the inclination angle of the ascending path 2b is When various virtual drainage traps having a descending path 2c of 100 to 150 mm at 40 to 80 degrees were carried out, almost the same result was obtained. Therefore, if the shape of the drainage trap 2 is normally taken in toilet bowl production as described above, the above-described washing water entering condition is manifested without being affected by the pipe shape of the drainage trap 2. It can be said that the siphon action can be surely generated in an early stage. And the influence of the pipe line shape of the drain trap 2 can be eliminated in this way, and the effectiveness of water saving when discharging filth can be enhanced.
[0044]
Next, a modified example will be described. In this modification, as shown in FIG. 7, a pressure sensor 101 for detecting the pressure in the pipe is provided on the wall surface of the ascending path 2 b by being submerged in the cleaning water in the pipe. The pressure sensor 101 is connected to a control device (not shown) and outputs a detected pressure in the ascending path 2b. The control device that receives this output scans the detected pressure every predetermined time, and detects the presence or absence of siphon action from the result. Specifically, when a predetermined situation in which the detected pressure is a negative pressure is observed, it is determined that the siphon action has occurred. This is due to the negative pressure in the ascending path 2b due to the occurrence of siphon action. And a control apparatus valve-controls the distribution valve 8 so that washing water discharge from the discharge nozzle 5 may stop by generation | occurrence | production of a siphon effect | action. Even when the discharge of the washing water is stopped in this way, the suction of the sealed water is continued after that due to the already generated siphon action, so that the filth and toilet paper are reliably discharged from the drain trap 2. Therefore, according to this modification, the amount of discharged cleaning water from the discharge nozzle 5 can be reduced, and thus water saving can be further achieved. It should be noted that the relationship between the elapsed time from the start of discharge of cleaning water by the discharge nozzle 5 and the occurrence of siphon action is grasped, not the change in detected pressure from the pressure sensor 101, and the discharge of cleaning water from the discharge nozzle 5 when the elapsed time reaches a predetermined time. It can also be modified to stop. Even if it does in this way, water-saving can be achieved through reduction of the amount of discharge washing water from discharge nozzle 5.
[0045]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and embodiments, and can of course be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention. is there.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of a siphon type toilet 100 according to an embodiment.
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part Z of the siphon type toilet 100. FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a virtual drain trap 102 in which the shape of the drain trap 2 in the siphon type toilet 100 is reproduced on a computer.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between input and output when wash water input is applied to the virtual drain trap 102 when the wash water input is large.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the input and the output when the washing water input is small.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the accumulated drainage amount of drained wash water from the drain outlet 102e of the virtual drain trap 102 and the elapsed time from the start of input.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a siphon type toilet 100 according to a modified example.
[Explanation of symbols]
1 ... Toilet body
1a ... ball part
1b: Contamination depression
1c ... Bulkhead
2 ... Drain trap
2a ... Entrance
2b ... Ascending road
2c ... descending road
2d ... Horizontal pulling path
2e ... Toilet drain
2f ... Step
2g ... weir
2h ... 2nd weir part
2h ... bent part
3 ... Water rim
4 ... Wash water reservoir
5 ... Discharge nozzle
6 ... Zet spout
6a ... back side part
8 ... Distribution valve
9 ... Water supply pipe
11 ... Water pipe
30 ... bent portion
61 ... Throat
62 ... Side wall through hole
63 ... Fixed bush
100 ... Siphon type toilet
101 ... Pressure sensor
102: Virtual drainage trap
102a ... Entrance
102e ... Drain outlet

Claims (5)

便器のボール部に臨んだ開口から連続形成されたトラップ排水路を備え、該トラップ排水路を介して前記ボール部内の汚物をボール内洗浄水と共に吸引して排出するサイホン式大便器の洗浄方法であって、
前記開口に向かう洗浄水の流れにより前記ボール内洗浄水が前記開口から前記トラップ排水路内に流れ込むようにすると共に、前記トラップ排水路からの積算排水量が排水開始から１．５秒経過する間に約１リットル以上となる排水状況を引き起こすように、前記洗浄水の流れを形成することを特徴とするサイホン式大便器の洗浄方法。A siphon type toilet flushing method comprising a trap drainage channel formed continuously from an opening facing a bowl part of a toilet bowl, and sucking and discharging filth in the ball part together with wash water in the ball through the trap drainage channel There,
The cleaning water in the ball flows into the trap drainage channel from the opening by the flow of cleaning water toward the opening, and the accumulated drainage amount from the trap drainage channel is 1.5 seconds from the start of drainage. A method for cleaning a siphon-type toilet, wherein a flow of the cleaning water is formed so as to cause a drainage situation of about 1 liter or more. 便器のボール部に臨んだ開口から連続形成されたトラップ排水路を備え、該トラップ排水路を介して前記ボール部内の汚物をボール内洗浄水と共に吸引して排出するサイホン式大便器であって、
前記開口に向かう洗浄水の流れにより前記ボール内洗浄水が前記開口から前記トラップ排水路内に流れ込むように前記ボール部に洗浄水を吐出すると共に、前記トラップ排水路からの積算排水量が排水開始から１．５秒経過する間に約１リットル以上となる排水状況を引き起こすように、前記ボール部に洗浄水を吐出する吐出手段を有する
ことを特徴とするサイホン式大便器。A siphon-type toilet comprising a trap drainage channel formed continuously from an opening facing the ball portion of the toilet bowl, and sucking and discharging filth in the ball portion together with cleaning water in the ball through the trap drainage channel,
The cleaning water is discharged to the ball portion so that the cleaning water in the ball flows into the trap drainage channel from the opening by the flow of cleaning water toward the opening, and the accumulated drainage amount from the trap drainage channel starts from the start of drainage. A siphon-type toilet having discharge means for discharging cleaning water to the ball portion so as to cause a drainage situation of about 1 liter or more after 1.5 seconds. 請求項２記載のサイホン式大便器であって、
前記吐出手段は、
前記トラップ排水路を介して前記ボール部にサイホン作用が発生するまで、前記ボール部に洗浄水を吐出する手段を有する、サイホン式大便器。A siphon-type toilet according to claim 2,
The discharge means is
A siphon type toilet having means for discharging cleaning water to the ball part until a siphon action is generated in the ball part via the trap drainage channel. 請求項２又は請求項３記載のサイホン式大便器であって、
前記吐出手段による洗浄水吐出が終了する前に、前記ボール部の上縁から洗浄水を吐出してボール部内壁に沿って洗浄水を流す上縁吐出手段を有する、サイホン式大便器。A siphon type toilet according to claim 2 or claim 3,
A siphon-type toilet having upper edge discharge means for discharging cleaning water from the upper edge of the ball part and allowing the cleaning water to flow along the inner wall of the ball part before the discharge of the cleaning water by the discharge means is completed. 請求項２ないし請求項４いずれか記載のサイホン式大便器であって、
前記トラップ排水路は、管路径が約４０〜７０ｍｍの管路軌跡と、管路内側の曲率半径が約４５〜１００ｍｍの頂上トラップ部とを有する、サイホン式大便器。A siphon type toilet according to any one of claims 2 to 4,
The trap drainage channel is a siphon type toilet having a pipeline trajectory having a pipe diameter of about 40 to 70 mm and a top trap portion having a radius of curvature of about 45 to 100 mm inside the pipe.

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