JP5467494B2 - 水洗大便器 - Google Patents

Description

本発明は、水洗大便器に係わり、特に、洗浄水により便器を洗浄して汚物を排出する水洗大便器に関する。

近年、節水化の要請が強くなり、日本国内では、大洗浄６リットルが標準となり、また、米国や中国では、大洗浄４．８リットルの大便器も現れてきている。このような節水化が進む中、特に、小洗浄の洗浄水量も３リットルとなり、より良い性能の（排出性能の向上した）水洗大便器が求められている。

一方、特許文献１に示されたような、排水路内の水位上昇による落差を利用して汚物を排出する洗い落とし式水洗大便器（ウオッシュダウン式便器とも言う）が知られている。

特許文献１の水洗大便器を、図６及び図７により、より具体的に説明する。図６は従来の水洗大便器を示す側面断面図であり、図７は図６のVII−VII線に沿って見た正面断面図である。
この水洗大便器１００は、ボウル部１０２を備え、このボウル部１０２は、リム部１０４と汚物受け面１０６とからなっている。リム部１０４の下部には第１棚部１０８が形成され、この第１棚部１０８の正面から見て左側後方に設けられた第１吐水口１１０から洗浄水が吐水され、旋回流を形成する。また、ボウル部１０２の左側側面部のほぼ中央部には、水平方向に延びるスリット形状の第２吐水口１１２が形成され、この第２吐水口１１２から吐水された洗浄水は下方に落下し、図７に示すように、縦方向（上下方向）の旋回流Ａを形成する。また、トラップ管路１１４が設けられ、汚物が排出されるようになっている。

この水洗大便器１００においては、第１吐水口１１０から吐水される洗浄水により形成される旋回流のみではボウル部１０２に浮遊している浮遊汚物の排出性能が低かったため、さらに、第２吐水口１１２を設け、この第２吐水口１１２から吐水された洗浄水により縦方向（上下方向）の旋回流Ａを形成して、この旋回流により水面に浮いていた浮遊汚物が流溜水内に沈められ、溜水内に沈んでいた汚物と共にトラップ管路１１４から排出されるようになっている。

特許第３９７５４８６号公報

上述した従来の水洗大便器１００は、溜水を攪拌する能力が低い旋回流を利用した洗浄方式の水洗大便器において、浮遊汚物を確実に排出することができるメリットがあるが、以下の改良点が存在する。
先ず、洗い落とし式水洗大便器（ウオッシュダウン式便器とも言う）においては、排水路内の水位上昇による落差によって汚物を外部に排出する便器であるので、ボウル部内の水位の上昇（＝トラップ管路内の水位上昇）を早期に（即ち、少ない水で）行う必要があり、それにより節水化の要請を満たすことができる。

しかしながら、従来の水洗大便器１００においては、第２吐水口１１２が、ボウル部１０２の左側側面部のほぼ中央部に形成されているため、吐水された洗浄水の一部がボウル部１０２の底部から直接トラップ管路１１４に流れ、ボウル部１０２内の水位上昇に寄与しない無駄な洗浄水が存在していた。このような無駄な洗浄水を少なくすることが節水の要請に沿うものであり、改良の余地があった。

そこで、本発明は、従来の水洗大便器の問題点を解決するためになされたものであり、ボウル部内の水位を早期に上昇させることにより節水化を可能とした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、洗浄水により便器を洗浄し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方に位置しその内壁面の上部が内側に向って張り出しているリム部と、を備えたボウル部と、このボウル部の底部と連通して延びボウル部内の汚物を排出すると共にボウル部の初期溜水水位を規定するトラップ管路と、汚物受け面の上縁にリム部に沿って形成された第１棚部と、ボウル部の側面の、汚物受け面の第１棚部よりも下方で且つ初期溜水水位よりも上方の位置に、その外周部から内周部に向けてほぼ水平になるように形成された第２棚部と、ボウル部の側面で且つ汚物受け面の第１棚部よりも下方で且つ初期溜水水位よりも上方の位置にほぼ水平方向に延びるように形成された第２棚部と、この第２棚部を上方から覆い被さるように形成された張出し部と、第１棚部上に洗浄水を吐水して上記汚物受け面上を旋回する旋回流を形成する第１吐水部と、第２棚部と張出し部の下端との間のボウル部の側面に形成された隙間から洗浄水をボウル部内へほぼ水平方向に吐水してボウル部内の洗浄水を上下方向に攪拌する流れを形成する第２吐水部と、第１吐水部に洗浄水を供給する第１通水路と、第２吐水部に洗浄水を供給する第２通水路と、を有す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、ボウル部洗浄時に、第１吐水部から吐水された洗浄水は、第１棚部に沿って流れ、旋回しながらボウル部の汚物受け面を洗浄して、ボウル部の底部に流入する。このとき、第２吐水部からボウル部へほぼ水平方向に吐水された洗浄水は、縦方向（上下方向）の旋回流を形成してボウル部内の溜水を上下方向に攪拌する。この縦方向の旋回流は、ボウル部内に滞留しながら、洗浄前に溜水面に浮いていた浮遊系汚物を溜水中に沈め、この浮遊系汚物と溜水中に沈んでいた汚物とが旋回中心に集約し、その後、縦方向の旋回流によるボウル部内の水位上昇によりトラップ管路内の水位も上昇してトラップ管路内の汚物を排出するために必要な落差が確保されたとき、浮遊系汚物と溜水中に沈んでいた汚物を効果的に排出することができる。
また、小洗浄のとき、ボウル部の汚物受け面上に付着したペーパーを溜水中に誘導する必要があるが、本発明においては、縦方向の旋回流により少ない洗浄水量でボウル部の水位を上昇させることができるので、ペーパーを効果的に排出することができる。
さらに、本発明においては、縦方向の旋回流がボウル部内で滞留させてトラップ管路からの排水ピークを従来のものよりも遅らせて、洗浄水を吐水してから汚物を排出するまでのトータルの洗浄時間が従来のものよりも長くすることができるので、浮遊系汚物や汚物受け面上に付着したペーパーを溜水中に落とし込むための時間を確保でき、その後に、汚物をトラップ管路から排出することができる。

本発明においては、好ましくは、第２吐水部の、ボウル部の初期溜水水位より低い位置に、ほぼ水平方向に傾斜して延びる段部が、少なくとも第２吐水部の全長に沿って形成されている。
このように構成された本発明においては、この段部により、第２吐水部から吐水された洗浄水のトラップ管路の方向へ向かう流れが抑制されるので、第２吐水部から吐水された洗浄水をボウル部内により効果的に滞留させることができる。

本発明において、好ましくは、第２吐水部が、汚物受け面における溜水面の中心よりもボウル部の前側に設けられている。
このように構成された本発明においては、第２吐水部を汚物受け面における溜水面の中心よりもボウル部の前側に設けることにより、洗浄水を直接トラップ管路に向けて供給しないようにしているので、その分、洗浄時間を長くすることができ、高い洗浄能力を発揮することができる。

本発明において、好ましくは、第１棚部は、第１吐水部から吐水される洗浄水が、汚物受け面上を旋回する旋回流と、ボウル部の前方からトラップ管路の入口へ向う直線的な流れを形成するように構成されている。
このように構成された本発明においては、第１棚部から吐水された洗浄水がボウル部の前方からトラップ管路の入口へ向う直線的な流れを形成するので、この直線的な流れにより、滞留している縦方向の旋回流を便器後方側（トラップ管路側）へ傾けて溜水面全体に均一に水位を上昇させ、次に、水位の上昇した洗浄水をトラップ管路の方向へ誘導することにより、トラップ管路内の水位上昇を確実に行うことができる。

本発明の水洗大便器によれば、ボウル部内の水位を早期に上昇させることにより節水化が可能となる。

本発明の実施形態による水洗大便器の側面断面図である。 図１の水洗大便器の平面図である。 図１のIII−III線に沿って見た正面断面図である。 図３の要部を拡大して示す拡大部分断面図である。 本発明の実施形態による水洗便器における洗浄水の排出流量と時間との関係を示す線図である。 従来の水洗大便器を示す側面断面図である。 図６のVII−VII線に沿って見た正面断面図である。

次に、図１乃至図５を参照して、本発明の一実施形態を説明する。ここで、図１は本発明の実施形態による水洗大便器の側面断面図であり、図２は図１の水洗大便器の平面図であり、図３は図１のIII−III線に沿って見た正面断面図であり、図４は図３の要部を拡大して示す拡大部分断面図であり、図５は本発明の実施形態による水洗便器における洗浄水の排出流量と時間との関係を示す線図である。

先ず、図１乃至３に示すように、本発明の実施形態による水洗大便器１は、床置き式で、トラップ管路内の水位上昇による落差を利用して汚物を排出する洗い落とし式水洗大便器（ウオッシュダウン式便器）であり、便器本体２と、この便器本体２の後方上部に取り付けられた貯水タンク４を備えている。貯水タンク４には、排水弁６が設けられ、操作レバー（図示せず）の操作により開閉し、便器本体２へ洗浄水を供給するようになっている。

便器本体２は、ボウル部８と、このボウル部８の底部から連通して延びるトラップ管路１０を有する。ボウル部８は、ボウル形状の汚物受け面１２と、この汚物受け面１２の上方に位置しその内周面の上部が内方へ向かって張り出しているリム部１４から構成されている。

トラップ管路１０は、ボウル部８の底部に開口した入口１０ａから斜め上方に延び、最高点１０ｂを通った後、斜め下方に延びて、出口１０ｃに達し、図示しない排水管に接続されている。水洗大便器１の使用時において、待機時の溜水水位である初期溜水水位Ｌは、トラップ管路１０の最高点１０ｂの高さと等しくなるので、水洗大便器１の初期溜水水位Ｌは、トラップ管路１０の形状により規定される。

ボウル部８の汚物受け面１２の上縁には、リム部１４に沿ってほぼ水平面上に延びる第１棚部１６が形成されている。この第１棚部１６は、正面から見てボウル部８の左側後部から、ボウル部８の前部を通って、右側後部まで、ボウル部８の内周に沿って延びている。さらに、第１棚部１６は、その外周部から内周部へ向けて低くなるように内側に傾斜して形成されている。

ボウル部８の左側後部に位置する第１棚部６の基端には、洗浄水を吐水させる第１吐水口１８が形成されている。第１吐水口１８から吐水された洗浄水は、旋回流Ｂを形成し、この旋回流Ｂは、第１棚部１６に沿ってリム部１４の内周を旋回しながら下方に落下し、汚物受け面１２を洗浄するようになっている。

ボウル部８の汚物受け面１２の正面から見て左側側面の中腹には、ほぼ水平面上に延びる第２棚部２０が形成されている。この第２棚部２０は、ボウル部８の左側後部から、ボウル部８の側面部の前部寄りの位置まで延びている。また、第２棚部２０は、その外周部から内周部へ向けてほぼ水平になるように形成されている。さらに、第２棚部２０の上方には、第２棚部２０の上に覆い被さるように張り出した張出し部２２が形成されている。

この第２棚部２０の第２棚部先端２０ａと張出し部２２の下端の間には、水平方向に延びるスリット形状の第２吐水口２４が形成されている。この第２吐水口２４は、ボウル部１０の左側側面で、第１棚部１６よりも下方で初期溜水水位Ｌよりも上方で、さらに、ボウル部８の中心位置Ｃよりも前方に位置している。

ボウル部８の初期溜水水位Ｌよりも下方の位置に、ほぼ水平方向に傾斜して延びる段部２６が、第２吐水口２４の全長に沿って形成されている。この段部２６の長さはほぼ第２吐水口２４の長さと同じである。

詳細は後述するが、第２吐水口２４からは、ほぼ水平方向にボウル部に向けて洗浄水が吐水され、段部２６の上方の領域で、縦方向（上下方向）の旋回流Ｄを形成し、その場で、滞留するようになっている。

ここで、便器本体２の後部には、通水室２８が形成され、この通水室２８の後端側は貯水タンク４に連通し、貯水タンク４から洗浄水が供給されるようになっている。
また、この通水室２８の先端側には、第１吐水口１８に洗浄水を供給する第１通水路３０が設けられ、さらに、第１吐水口２４に洗浄水を供給する第２通水路３２が設けられている。

次に、図４により、本実施形態による水洗大便器の第２吐水口について詳細に説明する。図４に示すように、先ず、第２吐水口２４の開口面積Ｅは第２通水路３２の下流端の面積Ｆよりも大きく形成されている。Ｅ＞Ｆと設定することにより、第２吐水口２４の位置で、水跳びや空気抜き時の破裂音（空気排出音）を低減することができる。

次に、第２吐水口２４を形成する第２棚部２０の先端２０ａを少なくとも張出し部２２の内周面の位置まで内側に距離Ｇだけ突出させ、これにより、第２吐水口２４から吐水される洗浄水を水平方向に吐水させて洗浄水がボウル部８の溜水底部へ向かうのを抑制することができる。

さらに、第２棚部２０の傾き（θ）は、好ましくは０度〜−２０度の範囲の傾きとなるように形成されている。傾きが０度より大きくなれば、第２吐水口２４から吐水される洗浄水により形成される縦方向の旋回流が大きくなりすぎて水跳びが発生し易くなり好ましくなく、傾き角度が−２０度より小さくなれば、第２吐水口２４から吐水される洗浄水がトラップ管路１０の方向へ流れてしまい好ましくない。

更に、本実施形態による水洗大便器１においては、ボウル部８の前部にある、第１棚部１６の幅を狭くする、及び／又は、内側への傾きを大きくすることにより、図２に示すように、第１吐水口１８から吐水される洗浄水が、汚物受け面１２上を旋回する旋回流Ｂと、ボウル部８の前方からトラップ管路１０の入口１０ａへ向う直線的な流れＨを形成するようにしている。

次に、上述した本実施形態による水洗大便器の作用を説明する。先ず、水洗大便器１の待機状態においては、ボウル部８内の溜水の水位は、初期溜水水位Ｌとなっている。次に、使用者が操作レバー（図示せず）を操作すると、貯水タンク４の排水弁６が開となり、貯水タンク４内の洗浄水が、通水室２８を経て、第１通水路３０及び第２通水路３２に至る。

第１通水路３０から第１吐水口１８に供給された洗浄水は、第１吐水部から吐水されて旋回流Ｂを形成し、第１棚部１６に沿って流れ、旋回しながらボウル部８の汚物受け面１２を洗浄して、ボウル部８の底部に流入する。一方、第２通水路３２から第２吐水口２４に供給された洗浄水は、第２吐水口２４からボウル部８へほぼ水平方向に吐水され、これにより、縦方向（上下方向）の旋回流Ｄを形成してボウル部内の溜水を上下方向に攪拌する。

この縦方向の旋回流Ｄは、ボウル部８内に滞留しながら、洗浄前に溜水面に浮いていた浮遊系汚物を溜水中に沈め、この浮遊系汚物と溜水中に沈んでいた汚物とが旋回中心に集約し、その後、縦方向の旋回流Ｄによるボウル部８内の水位上昇によりトラップ管路１０内の水位も上昇してトラップ管路内の汚物を排出するために必要な落差Ｉが確保されたとき、浮遊系汚物と溜水中に沈んでいた汚物を効果的に排出することができる。

また、小洗浄のとき、ボウル部８の汚物受け面１２上に付着したペーパーを溜水中に誘導する必要があるが、本実施形態においては、縦方向の旋回流Ｄにより少ない洗浄水量でボウル部８の水位を上昇させることができるので、ペーパーを効果的に排出することができる。

さらに、本実施形態においては、図５に、本実施形態による水洗大便器の排水流量をＪとし、従来の水洗大便器の排水流量をＫとして示すように、縦方向の旋回流Ｄがボウル部８内で滞留させてトラップ管路からの排水ピーク（ｔ２）を従来の水洗大便器の排水ピーク（ｔ１）よりも遅らせて、洗浄水を吐水してから汚物を排出するまでのトータルの洗浄時間が従来のものよりも長くすることができるので、浮遊系汚物や汚物受け面上に付着したペーパーを溜水中に落とし込むための時間を確保でき、その後に、汚物をトラップ管路から排出することができる。

また、本実施形態においては、段部２６を、第２吐水口２４の、ボウル部８の初期溜水水位Ｌより低い位置に、ほぼ水平方向に傾斜して延び、少なくとも第２吐水口２４の全長に沿って形成したので、第２吐水口２４から吐水された洗浄水のトラップ管路１０の方向へ向かう流れが抑制され、第２吐水口２４から吐水された洗浄水をボウル部８内により効果的に滞留させることができる。

また、本実施形態においては、第２吐水口２４が、汚物受け面１２における溜水面の中心Ｃよりもボウル部８の前側に設けられているので、洗浄水を直接トラップ管路１０に向けて供給することがなく、その分、洗浄時間を長くすることができ、高い洗浄能力を発揮することができる。

さらに、本実施形態において、第１棚部１６のボウル部８の前部が、第１吐水口１８から吐水される洗浄水が、汚物受け面１２上を旋回する旋回流Ｂと、ボウル部８の前方からトラップ管路１０の入口１０ａへ向う直線的な流れＨを形成するようにしたので、この直線的な流れＨにより、滞留している縦方向の旋回流Ｄを便器後方側（トラップ管路１０側）へ傾けて溜水面全体に均一に水位を上昇させ、次に、水位の上昇した洗浄水をトラップ管路１０の方向へ誘導することにより、トラップ管路１０内の水位上昇を確実に行うことができる。

上述した実施形態は、本発明を床置き式の洗い落とし式水洗便器に適用した例であるが、本発明はこれ以外の、例えば、壁掛け式の水洗大便器や、他のサイホン作用が発生しない又はサイホン作用が弱い水洗大便器にも適用可能である。さらに、本発明は、サイホン作用が発生する水洗大便器に適用することもできる。

１ 水洗大便器
２ 便器本体
４ 貯水タンク
６ 排水弁
８ ボウル部
１０ トラップ管路
１２ 汚物受け面
１４ リム部
１６ 第１棚部
１８ 第１吐水口
２０ 第２棚部
２２ 張出し部
２４ 第２吐水口
２６ 段部
２８ 通水室
３０ 第１通水路
３２ 第２通水路

Claims (4)

1. 洗浄水により便器を洗浄し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方に位置しその内壁面の上部が内側に向って張り出しているリム部と、を備えたボウル部と、
   このボウル部の底部と連通して延び上記ボウル部内の汚物を排出すると共に上記ボウル部の初期溜水水位を規定するトラップ管路と、
   上記汚物受け面の上縁に上記リム部に沿って形成された第１棚部と、
   上記ボウル部の側面の、上記汚物受け面の第１棚部よりも下方で且つ上記初期溜水水位よりも上方の位置に、その外周部から内周部に向けてほぼ水平になるように形成された第２棚部と、
   この第２棚部を上方から覆い被さるように形成された張出し部と、
   上記第１棚部上に洗浄水を吐水して上記汚物受け面上を旋回する旋回流を形成する第１吐水部と、
   上記第２棚部と上記張出し部の下端との間の上記ボウル部の側面に形成された隙間から洗浄水をボウル部内へほぼ水平方向に吐水して上記ボウル部内の洗浄水を上下方向に攪拌する流れを形成する第２吐水部と、
   上記第１吐水部に洗浄水を供給する第１通水路と、
   上記第２吐水部に洗浄水を供給する第２通水路と、
   を有することを特徴とする水洗大便器。
2. 上記第２吐水部の、上記ボウル部の初期溜水水位より低い位置に、ほぼ水平方向に傾斜して延びる段部が、少なくとも第２吐水部の全長に沿って形成されている請求項１に記載の水洗大便器。
3. 上記第２吐水部が、汚物受け面における溜水面の中心よりもボウル部の前側に設けられている請求項１に記載の水洗大便器。
4. 上記第１棚部は、上記第１吐水部から吐水される洗浄水が、上記汚物受け面上を旋回する旋回流と、上記ボウル部の前方から上記トラップ管路の入口へ向う直線的な流れを形成するように構成されている請求項１又は３に記載の水洗大便器。

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