JP6242365B2

JP6242365B2 - 水洗式便器

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Publication number: JP6242365B2
Application number: JP2015094543A
Authority: JP
Inventors: 昭範神谷; 嵩正伊奈; 豪介榊原; 晃弘山田
Original assignee: Lixil Corp
Current assignee: Lixil Corp
Priority date: 2010-02-01
Filing date: 2015-05-07
Publication date: 2017-12-06
Anticipated expiration: 2030-12-28
Also published as: JP2015158128A; JP2011174363A; JP5826485B2

Description

本発明は、水洗式便器に関するものである。

従来、特許文献１に開示されているように、下端の導入口から下流側へ向かって上傾し
たトラップ排水路を有する水洗式便器において、導入管路部の導入口が、トラップ排水路
中で最も狭い管路面積に形成されたものが存在する。

特開平８−２３２３３０号公報

上記特許文献１に開示されている水洗便器は、トラップ排水路の上昇部における汚物の
詰まりを防ぐために、トラップ排水路の導入口を狭い管路面積に形成したものであるが、
導入口の管路面積が狭いために、洗浄水を速くスムーズに流すことができないものであっ
た。さらに、トラップ排水路の上昇部の断面積が徐々に大きくなっているため、乱流が起
き易く、抵抗が発生し、洗浄水および汚物をトラップ排水路内にスムーズに流し込むこと
が難しいという問題点があった。
また、トラップ排水路の導入口が縦横方向に狭いため、導入口で詰まりが発生する虞が
あるという問題点があった。

本発明は、汚物の詰まりを防ぎ、スムーズに洗浄できる水洗式便器の提供を目的とし、この目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
本発明は、最も深い位置で水平方向に開口したトラップ入口から下流側へ向かって上傾したトラップ排水路を有する水洗式便器において、
前記トラップ入口は、縦寸法よりも横幅寸法が大きい形状に開口し、上方の角部が下方に比べて角ばり、全体として略Ｄ形状になっており、
前記トラップ排水路の上傾した上昇管は、
頂部の上流側近傍の溜水面より上方の部位において、上面側中央部を上側へ膨らませることにより、洗浄水の排水方向に対し直角の断面における左右方向中央部の縦寸法及び断面積が、前記トラップ入口であって洗浄水の排水方向に対し直角の断面における縦寸法及び断面積よりも大きく形成されており、
かつ中間部から下流側の前記頂部にかけて底面の左右両側から縦方向に立ち上がる立ち面を備えていることを要旨とする。

また、本発明の水洗式便器において、前記上昇管は頂部の上流側近傍における洗浄水の排水方向に対して直角の断面の縦寸法が横寸法よりも大きくすることもできる。

また、本発明の水洗式便器において、前記上昇管は前記頂部の上流側近傍における洗浄水の排水方向に対して直角の断面の横寸法が７０ｍｍ〜８５ｍｍであることもできる。

サイフォン式水洗便器の縦断面構成図である。サイフォン式水洗便器の平面構成図である。図１のＡ−Ａ線断面図である。図１のＢ−Ｂ線断面図である。図１のＣ−Ｃ線断面図である。図１のＤ−Ｄ線断面図である。図１のＥ−Ｅ線断面図である。図１のＦ−Ｆ線断面拡大図である。図１のＧ−Ｇ線断面拡大図である。図１のＩ−Ｉ線断面拡大図である。図１のＪ−Ｊ線断面拡大図である。図１のＫ−Ｋ線断面拡大図である。水洗便器における上昇管の部分の変更例である第２実施例を示す拡大断面構成図である。図１３におけるＬ−Ｌ断面図である。図１３におけるＭ−Ｍ断面図である。図１３におけるＮ−Ｎ断面図である。図１３におけるＯ−Ｏ断面図である。図１３におけるＰ−Ｐ断面図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、サイフォン式水洗便器の縦断面図を示し、図２は、サイフォン式水洗便器の平
面図を示す。
サイフォン式水洗便器１の便器本体２内には、鉢面３が形成され、この鉢面３に連続し
て底側へ落ち込む立ち面４が形成され、最も深い位置にトラップ入口５が開口されて、こ
のトラップ入口５から、後方側に向かって上傾する逆Ｕ字状のトラップ排水路６が形成さ
れており、トラップ排水路６の下流端には下向きの排水口７が形成され、この排水口７に
、円形状のゴムパッキン１３を介し別体の排水ソケット８が接続されている。

また、便器本体２の上面側には、鉢面３の外周にリム通水路９ａを形成するリム９及び
洗浄段１２が設けられており、また、便器本体２の後部上面側には洗浄水の分配器１０が
配置されて、この分配器１０の一方側の第１流出口１０ａから流出される洗浄水が第１吐
水口１１ａから吐水され、リム通水路９ａを通り、鉢面３上に半時計回りの水平な旋回流
となって供給されるように構成されている。
また、分配器の他方側の第２流出口１０ｂから流出された洗浄水は第２吐水口１１ｂか
ら吐水され、立ち面４後部から連続して後方側へ湾曲凸面状に上傾した上傾面４ａに沿っ
て流下され、直接トラップ入口５へ向かって洗浄水が供給されるように構成されている。
なお、上傾面４ａは、凸状になっており、第２吐水口１１ｂからの洗浄水がトラップ入口
５に向かって流れ落ちるため、水平な旋回流の勢いを便器後部で弱め、且つ、水平な旋回
流を排水方向に対して直角となる縦方向の旋回流にすることができ、これにより、水平な
旋回流の遠心力が小さくなって、汚物が広がらず、縦方向の旋回流により汚物を集めるこ
とができ、スムーズな洗浄水の排出ができるように構成されている。

このように、鉢面３上を旋回して立ち面４内に流下する洗浄水と、上傾面４ａに沿って
流下する洗浄水が、トラップ入口５に集められると、トラップ排水路６内の溜水面Ｗが上
昇し、洗浄水がトラップ排水路６内の頂部６ａを超えて排水口７に流下し、排水ソケット
８に形成されている絞り部８ａで絞られることで、トラップ排水路６内が満水状態となり
、このトラップ排水路６内が満水状態となった時の鉢面３側の溜水面Ｗとの水位差により
排水方向に引き込み力が生じて、このサイフォン作用により良好に汚物を洗浄水とともに
排出することができるものである。

引き続きサイフォン式水洗便器の詳細を図３〜図１２の断面図に従って説明する。
図３は、図１のＡ−Ａ線断面図であり、図４は、図１のＢ−Ｂ線断面図であり、図５は
、図１のＣ−Ｃ線断面図であり、図６は、図１のＤ−Ｄ線断面図であり、図７は、図１の
Ｅ−Ｅ線断面図である。

図３および図４に示すように、便器本体２内の前側の鉢面３の平面視幅方向中央部には、下方側へ凹ませて凹部３ａが形成され、凹部３ａの平面視幅方向両端には、凸状の凸部３ｂが連続して形成され洗浄段１２に至っている。なお、凸部３ｂは凹部３ａよりも曲率半径が大きく設定されている。
凹部３ａは、後方側（立ち面４側）へ向かって徐々に深さを増して傾斜しており、この凹部３ａにより、鉢面３上での小便の跳ね返りを良好に防げるように構成されている。また、この凹部３ａにより、鉢面３上の洗浄水の旋回が早期に止められ、洗浄水は凹部３ａに沿って立ち面４側へ流れ込むこととなる。

図１および図５〜図７に示す立ち面４は、下方側へ向かって垂直状あるいは溜水面Ｗ側へ膨らんだ凸面状に形成されており、立ち面４の全周が垂直状または溜水面Ｗ側へ膨らむ凸面状となっている。即ち、立ち面４は溜水面Ｗの外周に立ち上げられており、鉢面３上を旋回する洗浄水を早期にこの立ち面４に沿って流下させ、洗浄水を速くトラップ入口５に向かわせるように構成されており、この立ち面４により、汚物を外側へ広がることなく、速くトラップ入口５に集めることができる。
なお、立ち面４の上部には全周に亘って、立ち面４に向かって湾曲凸面状のアール部Ｒが形成され、便器後部の上傾面４ａもアール部Ｒの一部となっている。
このアール部Ｒの曲率半径は上傾面４ａが最も大きくなっている。即ち、便器の後部では、第２吐水口１１ｂからの洗浄水をトラップ入口５に向かって流れ落とすために曲率半径は大きい方が良いからである。一方、便器の前部では、アール部Ｒの曲率半径は小さいため、立ち面４内に落ちた旋回流が再び立ち面４を登り外側に広がるのを防いで、洗浄水を速くトラップ入口５に向かわせるようにしてある。

立ち面４内の溜水面Ｗの平面視形状は、図２に示すように、前後方向に長い略楕円形となっている。
なお、この溜水面Ｗの平面視形状において前方側の曲率半径Ｒ２が最も小さく設定されており、この曲率半径Ｒ２が小さい前方部の左右側の立ち面４で洗浄水を跳ね返して、洗浄水をトラップ入口５に向かわせるように構成されている。
また、溜水面Ｗの前後方向中央よりも前側に、平面視最大横幅を有するＰ点が存在するように設定されており、鉢面３から立ち面４に沿って溜水面Ｗに流れ落ちる洗浄水が、曲率半径Ｒ２が小さい前方側の部分で跳ね返されて、Ｐ点以降は後方のトラップ入口５に近づくにつれて速度を増して集められるように構成されている。これにより、トラップ入口５に洗浄水および汚物が速く流れ込むこととなり、少ない洗浄水で汚物をトラップ入口５に集めてサイフォンを速く起動させることができる。

なお、トラップ入口５の断面形状は、図８（図１のＦ−Ｆ線断面図である。）に示すよ
うに、上面および底面が略水平形状となっており、上方の角部は角ばっていて下方の角部
は丸く、全体として略Ｄ形状になっている。このトラップ入口５は、縦寸法よりも横幅寸
法が大きい形状に開口されたものであり、このトラップ入口５の縦寸法ａは５０ｍｍとな
っており、横幅寸法ｂは７７ｍｍとなっている。
このように縦寸法よりも横幅寸法を大きくしたことにより、トラップ入口５内にスムー
ズに洗浄水および浮遊物等が流れ込むこととなり、早期にサイフォンを起動させることが
できるものとなる。
即ち、トラップ入口５では、流れ込む洗浄水の縦方向下部部位は、下側へもぐり込むこ
とで速度が遅くなり淀みができるため、縦寸法ａは短いものとして横幅寸法ｂを広げれば
、その分、流れ込む洗浄水の速度の速い上部部位の面積が増えることとなるため、洗浄水
をスムーズにトラップ入口５へ淀みなく速く流れ込ませることができ、トラップ入口５で
整流化できるものである。さらに、横幅があるため、トラップ入口５での汚物の詰まりも
起こらないのである。なお、略Ｄ形の断面形状において上方の角部を角ばらせることは、
流れ込む洗浄水の速度の速い断面上部部位の面積を増やすこととなり、好ましい形状と言
える。

なお、トラップ入口５の縦寸法ａは５０ｍｍ〜６０ｍｍの範囲に設定することが好まし
く、また、横幅寸法ｂは７０ｍｍ〜８５ｍｍの範囲に設定することが好ましい。
また、トラップ入口５は図８のような断面Ｄ形状に限定するものではなく、縦寸法より
も横幅寸法が大きい楕円形等の形状としても十分な効果が得られる。なお、断面楕円形よ
りも断面横長長方形のほうが効果が大であり、さらに断面横長長方形よりも断面略Ｄ形状
のほうが効果が大である。
また、このトラップ入口５の手前には、図１に示すように、トラップ入口５へ向かって
下向きに延びる導入通路５ａが設けられており、この導入通路５ａの内周面に沿って洗浄
水がトラップ排水路６内に流れ込む際に、洗浄水が絞られて整流化され、洗浄水の流れが
スムーズなものとなる。
なお、トラップ入口５の前でしっかり整流化され、さらに、扁平形状のトラップ入口５
で整流化できるため、洗浄水がトラップ排水路６内に整流のまま流れ込み、トラップ排水
路の上昇管６Ｐの縦寸法を大きくしても乱流が起き難く、スムーズに洗浄水の排出ができ
る。

また、図７，図８に示すように、トラップ入口５の手前にある導入通路５ａの形状は、底面５ｂの両側にある立ち面５ｃとを繋ぐアール部が、断面方向の旋回流の流れが立ち面５ｃから底面５ｂに向かう便器正面から見て左側のアール部５ｄの曲率半径を、底面５ｂから立ち面５ｃに向かうアール部５ｅの曲率半径より大きく設定してある。即ち、左側のアール部５ｄの方が右側のアール部５ｅより曲率半径が大きく、緩やかな曲がり具合のアール面に形成されている。
なお、洗浄水は、鉢面３上で反時計回りの水平な旋回流を形成し、上傾面４ａから流れる洗浄水により縦方向の旋回流になり導入通路５ａ内に流入する。この時、左側のアール部５ｄが緩やかな曲がり具合のアール面であるため、洗浄水は導入通路５ａ内にスムーズに流入する。導入通路５ａ内に流入した洗浄水は、曲率の大きい曲がり具合のきつい右側のアール部５ｅから、直線的に立ち上がっている右側の立ち面５ｃに衝突してトラップ排水路６の下流方向への流れに変化する。
このように導入通路５ａによって、便器の鉢面３内で旋回していた流れを、トラップ排水路６下流方向の流れに変化させ整流化することができる。

なお、アール部５ｄ，５ｅは、管状の導入通路５ａに限らず、特許文献１に示すような
管状ではない導入通路においても、導入通路５ａ底面の下降傾斜面に同様な形状を設ける
ことにより、同じ整流効果を得ることができる。
また、旋回流が時計回りの場合は、導入通路５ａのアール部５ｄ，５ｅの形状は左右逆
向きの形状となる。

また、図１２は、図１のＫ−Ｋ線断面構成図である。
図１２に示すように、頂部６ａ手前のトラップ排水路６の断面形状は、横幅寸法ｂが７
７ｍｍに設定されており、縦寸法ｃは６２ｍｍに設定されている。即ち、図１２において
、トラップ排水路６の内周の上面側中央部が上側へ膨らませて形成されており、この上側
へ膨らんだ部分により汚物が回転し易いため、頂部６ａ付近で汚物の詰まりが発生し難い
ものとなる。
このように上面側中央部を膨らませて汚物回転用空間６ｂを形成したことにより、汚物
回転用空間６ｂ内で汚物が良好に回転して頂部６ａを超えて排水口７に落下することがで
きるものとなり、硬く長い汚物でも詰まることなく排出できるものとなる。

なお、横幅寸法ｂは７０ｍｍ〜８５ｍｍの範囲内に設定することが好ましい。
このように汚物が詰まらないようにして早期に排水ソケット８の絞り部８ａ（内径５３ｍｍ）まで洗浄水を満水状態とさせて、早期にスムーズにサイフォンを起動させることができ、少ない水で良好に洗浄できるものとなる。

また、図９は、図１のＧ−Ｇ線断面図を示す。
この図９は、トラップ排水路６の頂部６ａの断面形状を示すものであり、この頂部６ａ
の下面は水平形状となっており、横幅寸法ｂは、トラップ入口５の横幅寸法と同じ７７ｍ
ｍに設定されている。
即ち、このトラップ排水路６の頂部６ａも下面は水平形状で横幅が広いものとなってお
り、トラップ排水路６内に押し込まれた洗浄水により、トラップ排水路６内の溜水面Ｗの
水位が頂部６ａよりも僅かに上方へ上昇すると、横幅寸法ｂが広く下面は水平なために大
量の水が勢いよく排水口７に向かって流れ落ちることとなり、速くサイフォンを起動させ
ることができるのである。
なお、一般的には、この頂部６ａの横幅寸法は５０ｍｍ〜６０ｍｍであるが、この横幅
寸法ｂは７５ｍｍ以上とするのが好ましい。
なお、図１において上昇管６Ｐの断面の縦寸法は、トラップ入口５から頂部６ａにかけ
て徐々に広がっていく形状となっているが、頂部６ａでの縦寸法は汚物の回転には支障は
ないため、図１２のＫ−Ｋ線断面より狭くしても良い。

なお、図１０は、図１のＩ−Ｉ線断面図であり、また、図１１は、図１のＪ−Ｊ線断面
構成図であり、排水口７の部分を示しており、この排水口７の部分の排水路は円形状に形
成されて、下端側は内径が５８ｍｍの絞られた形状となっている。

なお、図２のような溜水面Ｗの平面視形状が前後方向に長い略楕円形や、図６および図
７に示すような立ち面４の凸面状の形状や、図８のような横幅の広い扁平なトラップ入口
５の形状や、図１２のような汚物回転用空間６ｂを形成させたトラップ排水路６の断面形
状等は、サイフォン式水洗便器に限らず、サイフォンゼット式水洗便器や、水道直結式の
ダイレクトバルブ式便器や、サイフォン作用が生じない洗い落とし式便器に採用すること
もでき、汚物および洗浄水がトラップ入口５に集まりやすく、少ない水で洗浄できる構造
を確保することができるものとなる。

次に、図１３〜図１８では、水洗便器における上昇管６Ｐの部分の変更例である第２実
施例を示す。
図１３は、図１におけるトラップ排水路６の上昇管６Ｐの拡大断面図であり、この図１
３におけるＬ−Ｌ断面は図１４に示し、Ｍ−Ｍ断面は図１５に示し、Ｎ−Ｎ断面は図１６
に示し、Ｏ−Ｏ断面は図１７に示し、Ｐ−Ｐ断面は図１８に示す。

即ち、図１４，図１５，図１６，図１７は、上昇管６Ｐにおける排水方向に対し直角の
断面形状を示している。また、図１８は、頂部６ａの上流側近傍の排水方向に対し直角の
断面形状を示している。

上昇管６Ｐの内周面には、底側の底面６１と、底面６１の左右において縦方向（上下方
向）に立ち上がる立ち面６２，６３と、立ち面６２，６３の上端の略山形状の上面６４，
６５，６６が連続して形成されている。
上面６４，６５，６６は、洗浄水の排水方向に対し直角方向の中央部に位置する上面中
央部６４から左右に下向きに上面傾斜部６５，６６が立ち面６２，６３に向かって形成さ
れており、図１４では、上面傾斜部６５，６６はトラップ排水路６内に膨出した湾曲の傾
斜状に形成されている。また、図１５，図１６，図１７では、上面傾斜部６５，６６は略
直線状に傾斜して形成されている。
また、図１８では、左右の立ち面６２，６３の高さが、中間部から頂部６ａ近傍の間で
最大となるような形状となっており、この図１８に示す上昇管６Ｐの上昇端の面積が最大
の面積となるように設定されている。
なお、上昇管６Ｐの上流端であるトラップ入口５の排水方向に対する直角の断面は、前
記図８に示したような断面形状となっており、トラップ排水路６の頂部６ａの断面形状は
、図９と同じ形状となっている。

なお、上昇管６Ｐ内で上流側から下流側に向かって排水方向に流れる洗浄水は、図１３
内の矢印ＷＳに沿って流れの速い水流となる。
即ち、トラップ入口５では、断面における縦方向の下側へ潜り込む洗浄水は流速が遅く
なり淀みが生じやすくなるが、トラップ入口５での断面における縦方向の上側では、水流
は潜らないために速い流速を維持して上昇管６Ｐ内に流入され、この速い水流は上昇管６
Ｐ内で頂部６ａに向かって流れるため、上昇管６Ｐの中間部から下流側の頂部６ａの手前
の上昇端に至る間では、断面における縦方向の下側、即ち底面６１側の水流の速度が速く
、断面における縦方向の上側で水流が遅くなり淀みが生じやすくなる。そのため、上昇管
６Ｐ内全体として水流の速度を良好に維持して洗浄水が圧損なくスムーズに流れるように
、図１４〜図１８に示したような断面形状に設定したものである。

前述したように、トラップ入口５では断面の縦方向中央より上側の洗浄水の流速が速い
ために、断面の縦方向中央より上側が下側より大きい面積となるように、図８のような形
状に形成されて速い流速を確保しており、トラップ入口５から上昇管６Ｐの中間部にかけ
ては、断面の縦方向中央より上側の面積を広くして、下側の面積は絞って狭くしてある。
また、上昇管６Ｐの中間部から下流側の頂部６ａの手前の上昇端にかけては、断面の縦
方向中央より下側の洗浄水の流速が速いために、断面の縦方向中央より下側が上側より大
きい面積となるように、断面の縦方向中央より下側の面積を広くして、上側の面積は絞っ
て狭くしてある（図１４，図１５，図１６，図１７，図１８参照）。

このように、上昇管６Ｐ内における速い流れの水流ＷＳの通る面積を広くして、逆に他
の部分の面積を絞り、淀みを無くしてスムーズに洗浄水が流れるように形成されている。
即ち、図１４〜図１８では、断面の縦方向中央より下側が上側より大きい面積となるよ
うに、上面中央部６４から左右に下向きに上面傾斜部６５，６５を形成して、上側の面積
を狭めたのである。
また、この部分では底面６１側は洗浄水の排水方向に対し直角方向に延びる略平坦面に
形成されて、この底面６１に沿って早い水流が大量に流れるように設定したのである。

また、図１８に示すように、上昇管６Ｐの上昇端では立ち面６２，６３の高さを高くし
て、この部分の面積を広げて汚物が回転しやすいように設定したものであり、この部分で
の汚物の詰まりを確実に防ぐことができるものとなる。
なお、図１８においても上面側は略山形状に絞ってあり、上面側での洗浄水の流速は高
まり、良好に汚物の詰まりを無くすることができるものである。

１…サイフォン式水洗便器
２…便器本体
３…鉢面
３ａ…凹部
４…立ち面
４ａ…上傾面（アール部）
５…トラップ入口
５ａ…導入通路
６…トラップ排水路
６Ｐ…トラップ排水路の上昇管
６ａ…頂部
６ｂ…汚物回転用空間
７…排水口
８…排水ソケット
８ａ…絞り部
９…リム
９ａ…リム通水路
１０…分配器
１０ａ…第１流出口
１０ｂ…第２流出口
１１ａ…第１吐水口
１１ｂ…第２吐水口
１２…洗浄段
６１…底面
６２，６３…立ち面
６４…上面中央部
６５，６６…上面傾斜部
Ｗ…溜水面
Ｒ…アール部
Ｐ…最大幅位置

Claims

最も深い位置で水平方向に開口したトラップ入口から下流側へ向かって上傾したトラップ排水路を有する水洗式便器において、
前記トラップ入口は、縦寸法よりも横幅寸法が大きい形状に開口し、上方の角部が下方に比べて角ばり、全体として略Ｄ形状になっており、
前記トラップ排水路の上傾した上昇管は、
頂部の上流側近傍の溜水面より上方の部位において、上面側中央部を上側へ膨らませることにより、洗浄水の排水方向に対し直角の断面における左右方向中央部の縦寸法及び断面積が、前記トラップ入口であって洗浄水の排水方向に対し直角の断面における縦寸法及び断面積よりも大きく形成されており、
かつ中間部から下流側の前記頂部にかけて底面の左右両側から縦方向に立ち上がる立ち面を備えている
ことを特徴とする水洗式便器。
前記上昇管は前記頂部の上流側近傍における洗浄水の排水方向に対して直角の断面の横寸法が７０ｍｍ〜８５ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の水洗式便器。