JP6331212B2 - 水洗大便器 - Google Patents

Description

本発明は、水洗大便器に係わり、特に、排水管路の導入管路内の流速が遅い領域を減らすことにより淀みの発生を抑制し、小形の汚物や浮遊系汚物を確実に排出することができる水洗大便器に関する。

従来から、例えば、特許文献１に記載されているように、汚物受け面の下方に形成された凹部を備えたボウル部において、リム吐水口から吐水された洗浄水をリム通水路に沿って旋回させて、ボウル面前方から排水管路の導入管路の入口へと後方に向けて汚物を排出する水洗大便器が知られている。このような水洗大便器においては、排水管路の導入管路の入口に洗浄水を流し込み易くするため、上方に開口し且つ後方側且つ下方へ延びる導入管路が設けられている。

特開２０１１-１７４３６３号公報

しかしながら、上述した特許文献１の水洗大便器においては、リム吐水口から吐水され前方から後方に向けて流れる主流が排水管路の導入管路に勢い良く流れ込むため、この導入管路の後側領域の洗浄水の流速が速くなるが、その反面、導入管路の前側領域に流入する洗浄水の流速が遅くなるため、前側領域に淀みが発生し、排水管路内のスムーズな流れが阻害されてしまうという問題がある。
また、このように排水管路内のスムーズな流れが阻害され、前方領域と後方領域の速度分布に偏りがあり、速度分布が一様ではないと、小形汚物や浮遊系汚物が排出されず溜水中に残ってしまうという問題がある。

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、排水管路の導入管路内の流速が遅い領域を減らすことにより淀みの発生を抑制し、小形の汚物や浮遊系汚物を確実に排出する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、給水源から供給される洗浄水により便器本体を洗浄して汚物を排出する水洗大便器であって、汚物受け面と、上縁に位置するリム部と、汚物受け面の下方に形成された凹部と、を備えたボウル部と、上記リム部の内周面に沿って旋回する旋回流を形成するリム吐水部と、上記ボウル部の凹部にその入口が接続され汚物を排出する排水管路と、を有し、上記ボウル部の凹部は、溜水水位より下方に位置する底面と、この底面と上記汚物受け面の下縁部とを接続する壁面と、を備え、上記排水管路は、上記凹部の底面と接続して後方側且つ下方へ延びる導入管路と、この導入管路と接続して上方へ延びる上昇管路と、この上昇管路と接続して下方へと延びる下降管路と、を備え、上記リム吐水部は、上記ボウル部の前方側から上記排水管路の入口に向けて流れる主流を形成する第１吐水口と、上記ボウル部の後方側から上記排水管路の入口よりも前方の上記凹部の底面に向けて流れ、上記凹部の底面に衝突した後に上記主流の少なくとも一部と混合する流れを形成する第２吐水口と、を備え、上記第１吐水口及び上記第２吐水口は、上記リム部の前方から見て互いに左右非対称に配置され、上記導入管路は、上記導入管路の横断面のそれぞれの前後方向及び左右方向の中心を通り且つ上記横断面のそれぞれに対して直交する中央軸線を備え、上記凹部の底面と接続する流入口から上記上昇管路と接続する流出口までに亘って上記中央軸線に対する前側領域の断面積は、上記中央軸線に対する後側領域の断面積よりも小さい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、リム吐水部の第１吐水口から前方に向けて吐水された洗浄水は、ボウル部の前方側から排水管路の入口に向けて流れる主流を形成する。また、リム吐水部の第２吐水口から吐水された洗浄水は、ボウル部の後方側から排水管路の入口よりも前方の凹部の底面に向けて流れ、この凹部の底面に衝突した後に第１吐水口からの主流の少なくとも一部と混合する流れを形成する。このとき、導入管路が、この導入管路の横断面のそれぞれの前後方向及び左右方向の中心を通り且つ横断面のそれぞれに対して直交する中央軸線を備え、凹部の底面と接続する流入口から上昇管路と接続する流出口までに亘って中央軸線に対する前側領域の断面積が、中央軸線に対する後側領域の断面積よりも小さいため、ボウル部の前方側から直接的に洗浄水が流入する導入管路の後側領域に比べて流速が遅く小形の汚物や浮遊系汚物が滞留しやすい導入管路の前側領域の断面積を小さくすることができる。したがって、導入管路内の流速が遅い領域を減らすことができ、淀みの発生を抑制することができる。また、流速が遅く小形の汚物や浮遊系汚物が滞留しやすい導入管路の前側領域の断面積が小さくなることにより、ボウル部の前方側から直接的に洗浄水が流入する導入管路の後側領域と、導入管路の前側領域のそれぞれの領域において、洗浄水の流速分布が一様となり（洗浄水の速度分布が均一化され）、排水管路内の洗浄水の流れがスムーズとなるため、小形の汚物や浮遊系汚物を導入管路の前側領域に滞留させることなく、確実に排出することができる。

本発明において、好ましくは、上記導入管路は、その横断面の底側がほぼＵ字型形状に形成されている。
このように構成された本発明においては、導入管路の横断面の底側がほぼＵ字型形状に形成されているため、導入管路内の浮遊系汚物を導入管路の中央軸線に対する直角の横断面のほぼ中央に集めることができると共に、導入管路内の洗浄水の流速分布が一様となるスムーズな流れを形成することができるため、小形の汚物や浮遊系汚物を、導入管路の前側領域に滞留させることなく、確実に排出することができる。

本発明において、好ましくは、上記排水管路の上昇管路は、その断面積が上記導入管路の最も小さい断面積よりも大きくなるように形成されている。
このように構成された本発明においては、排水管路の上昇管路の断面積が、導入管路の最も小さい断面積よりも大きくなるように形成されているため、導入管路を通過した洗浄水が上昇管路に沿ってスムーズに排出される。よって、小形の汚物及び浮遊系汚物を、排水管路に滞留させることなく、確実に排出することができる。

本発明において、好ましくは、上記排水管路の上昇管路の上面は、上記上昇管路と上記下降管路との境界部を頂点とし、この頂点付近よりも上方の領域には、サイホン作用の発生を防止するための所定空間が形成されている。
このように形成された本発明においては、導入管路から上昇管路に流入し、この上昇管路を上昇した洗浄水が、上昇管路と下降管路との境界部である頂点付近を通過して下降管路へ流れる際に、頂点付近よりも上方の領域に形成されている所定空間により、サイホン作用の発生を抑制することができる。したがって、上昇管路を通過した洗浄水が頂点を越えて下降管路に確実に排出され、小形の汚物及び浮遊系汚物を、排水管路に滞留させることなく、確実に排出することができる。

本発明の水洗大便器によれば、排水管路の導入管路内の流速が遅い領域を減らすことにより淀みの発生を抑制し、小形の汚物や浮遊系汚物を確実に排出することができる。

本発明の一実施形態による水洗大便器を示す平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って見た断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って見た断面図である。 図１のＩＶ−ＩＶ線に沿って見た断面図である。 図１のＶ−Ｖ線に沿って見た断面図である。 図１のＶＩ−ＶＩ線に沿って見た断面図である。 図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って見た断面図である。 図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って見た断面図である。 図２に示す本発明の一実施形態による水洗大便器において、ボウル部の凹部及び排水管路の部分を拡大した部分拡大断面図である。 図１０の（ａ）は図９のＡ-Ａ線に沿って見た断面図であり、図１０の（ｂ）は図９のＢ-Ｂ線に沿って見た断面図であり、図１０の（ｃ）は図９のＣ-Ｃ線に沿って見た断面図であり、図１０の（ｄ）は図９のＤ-Ｄ線に沿って見た断面図であり、図１０の（ｅ）は図９のＥ-Ｅ線に沿って見た断面図であり、図１０の（ｆ）は図９のＦ-Ｆ線に沿って見た断面図であり、図１０の（ｇ）は図９のＧ-Ｇ線に沿って見た断面図である。 本発明の実施形態による水洗大便器の洗浄水の流れの様子を示す平面図である。 図１１の断面図である。

つぎに、図１〜図１２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。
図１は、本発明の一実施形態による水洗大便器を示す平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って見た断面図であり、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って見た断面図である。また、図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿って見た断面図であり、図５は、図１のＶ−Ｖ線に沿って見た断面図であり、図６は、図１のＶＩ−ＶＩ線に沿って見た断面図である。さらに、図７は、図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って見た断面図であり、図８は、図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って見た断面図である。

図１〜図３に示すように、水洗大便器１は、ボウル部内の水の落差による流水作用で汚物を押し流す洗い落し式便器であり、便器本体２と、この便器本体２を洗浄する洗浄水を貯水する貯水タンク４とを備えている。便器本体２は、表面に釉薬層が形成された陶器製であり、下部にスカート部６が形成され、上半分のうち前方にボウル部８が形成されている。また、ボウル部８の後方上部には、その上流端が貯水タンク４に連通する共通通水路１０が形成され、さらに、ボウル部８の後方下部に汚物を排出するための排水管路１２が形成されている。

上述した貯水タンク４は、洗浄水源であり、この貯水タンク４内には、排水弁１４が設けられており、操作レバー（図示せず）により開閉するようになっている。なお、本実施形態では、貯水タンク４を持たず水道から直接洗浄水が供給される直圧式水洗大便器や、フラッシュバルブにより洗浄水が供給されるタイプの水洗大便器等にも適用することができる。

ボウル部８は、ボウル形状の汚物受け面１６（詳細は後述する）と、上縁に位置するリム部１８と、汚物受け面１６の下方に形成された凹部２０（詳細は後述する）とを備えている。ここで、リム部１８の内周面１８ａは、図２〜図７に示すように、内側に向かってオーバハングした形状となっており、後述する旋回する洗浄水が外部へ飛び出ないようになっている。

ボウル部８のリム部１８の内周面の前方から見て左側の中央部の少し後方側に、洗浄水を吐水する第１吐水口２２（詳細は後述する）が形成され、前方から見て右側後方側（下流側）に、第２吐水口２４（詳細は後述する）が形成されている。これらの第１吐水口２２及び第２吐水口２４は、同一方向（図１では反時計回りの方向）に旋回し、後述する旋回流を形成するようになっている。

また、上述した水洗大便器１の後方上部に形成された共通通水路１０は、便器前方に向かって、第１通水路２６及び第２通水路２８に分岐している。第１通水路２６は、第１吐水口２２に洗浄水を供給するためのものであり、第２通水路２８は、第２吐水口２４に洗浄水を供給するためのものである。
なお、本実施形態の水洗大便器１においては、第１吐水口２２を含む第１通水路２６と、第２吐水口２４を含む第２通水路２８について、陶器製の便器本体２と一体に形成されている形態について説明するが、このような形態に限られず、第１吐水口を含む第１通水路と、第２吐水口を含む第２通水路については、便器本体とは別体のディストリビユータ等により形成するようにしても良い。

ここで、図２〜図７に示すように、本実施形態による水洗大便器１のボウル部８の汚物受け面１６は、排水管路１２の入口に向かった放射状の線に沿って、その全域において、上方に凸形状に形成されている。

さらに、図２及び図３に示すように、ボウル部８のリム部１８の内周面１８ａの下方領域には、洗浄水を導く導水路３０が形成されている。この導水路３０は、第１吐水口２２から吐水された洗浄水がリム部１８の内周面１８ａに沿って旋回するためのものであり、第１吐水口２２からボウル部８の前方端に向かって下方に徐々に傾斜し（図２参照）、この前方端から後方側に向かって上方へ徐々に傾斜している（図３参照）。第１吐水口２２から吐水された洗浄水は、この導水路３０に沿って旋回するので、後述するボウル部８の前方側より排水管路１２の導入管路３２の入口３２ａに向けて流れる大流量の主流Ｍ（詳細は後述する）を形成することができるようになっている。

つぎに、図２及び図３に示すように、排水管路１２は、凹部２０の底面と接続し且つ後方下方へ延びる導入管路３２と、この導入管路３２と接続し上方へ延びる排水トラップ管路３４とを備えている。また、排水トラップ管路３４は、上昇管路３４ａと下降管路３４ｂとから構成されている。
この導入管路３２は、凹部２０の底面３６と滑らかな連続湾曲面として繋がっており、凹部２０から導入管路３２に流入した洗浄水が導入管路３２内をスムーズに流れるようになっている。

つぎに、図１〜図３、図９及び図１０により、ボウル部８の凹部２０及び排水管路１２について詳細に説明する。
まず、図９は、図２に示す本発明の一実施形態による水洗大便器において、ボウル部の凹部及び排水管路の部分を拡大した部分拡大断面図である。また、図１０の（ａ）は、図９のＡ-Ａ線に沿って見た断面図であり、図１０の（ｂ）は、図９のＢ-Ｂ線に沿って見た断面図であり、図１０の（ｃ）は、図９のＣ-Ｃ線に沿って見た断面図である。さらに、図１０の（ｄ）は、図９のＤ-Ｄ線に沿って見た断面図であり、図１０の（ｅ）は、図９のＥ-Ｅ線に沿って見た断面図であり、図１０の（ｆ）は、図９のＦ-Ｆ線に沿って見た断面図であり、図１０の（ｇ）は、図９のＧ-Ｇ線に沿って見た断面図である。

図１〜図３及び図９に示すように、凹部２０は、溜水水位Ｗより下方に位置する底面３６と、この底面３６と汚物受け面１６の下縁部とを接続する壁面３８とを備えている。さらに、この底面３６は、前側領域に形成された前側底面４０と、後方領域に形成された後側底面４２を備えている。

凹部２０の底部３６の前側底面４０は、水平に形成されている。この前側底面４０は、後方に向けて下方に傾斜させてもよい。また、凹部２０の前側底面４０は、この面の全領域が、溜水水位Ｗより下方に位置し、後側底面４２の下端４２ａよりも上方に位置するように形成されている。

凹部２０の底部３６の後側底面４２は、導入管路３２の前側領域へ指向し、内側に向けて下方に傾斜するように形成されている。また、凹部２０の後側底面４２は、この面の全領域が、溜水水位Ｗより下方に位置するように形成されている。なお、凹部２０の後側底面４２は、平坦面である必要はなく、上方に凸状に僅かに湾曲した湾曲面で形成してもよい。

また、図１に示すように、凹部２０の左右側領域の壁面３８ａ，３８ｂは、排水管路１２の導入管路３２と面一状態で形成されている。これにより、凹部２０の左右側領域には、底面３６が形成されていない。また、排水管路１２の導入管路３２の入口３２ａは、平面視で、その前後方向中心が溜水面Ｓの前後方向中心よりも後側に位置している。

つぎに、図９及び図１０の（ａ）〜（ｄ）に示すように、導入管路３２は、凹部２０の底面３６と接続する入口３２ａから排水トラップ管路３４の上昇管路３４ａの入口と接続する出口３２ｂまでに亘って、導入管路３２のＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面及びＤ−Ｄ断面において、各断面に対して直角である各中央軸線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に対して外周側領域の断面積Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４が、各中央軸線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に対して内周側領域の断面積Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４よりも小さくなるように形成されている。
すなわち、ボウル部８の前方側から直接的に洗浄水が流入する導入管路３２の入口３２ａの後側領域Ｒや導入管路３２の内周側領域Ｒに比べて、流速が遅く小形の汚物や浮遊系汚物が滞留しやすい導入管路３２の入口３２ａの前側領域Ｆや導入管路３２内の各中央軸線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４よりも外周側領域Ｆの断面積が小さくなるよう設定されている。これにより、導入管路３２内の流速が遅い領域を減らすことができ、淀みの発生を抑制することができるようになっている。また、流速が遅く小形の汚物や浮遊系汚物が滞留しやすい導入管路３２の入口３２ａの前側領域Ｆや導入管路３２内の外周側領域Ｆの断面積が小さく設定されていることにより、ボウル部８の前方側から直接的に洗浄水が流入する導入管路３２の後側領域Ｒ（導入管路３２の内周側領域Ｒ）と、導入管路３２の前側領域Ｆ（導入管路３２の外周側領域Ｆ）のそれぞれの領域において、洗浄水の流速分布が一様となり（洗浄水の速度分布が均一化され）、排水管路１２内の洗浄水の流れがスムーズとなり、小形の汚物や浮遊系汚物を導入管路３２の前側領域Ｆに滞留させることなく、確実に排出することができるようになっている。

また、図９及び図１０の（ａ）〜（ｄ）に示すように、導入管路３２の底面３２ｃは、各中央軸線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に対して直角の各Ａ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面及びＤ−Ｄ断面において、ほぼＵ字型形状に形成されている。これにより、導入管路３２内の浮遊系汚物を導入管路３２の各中央軸線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に対する直角のＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面及びＤ−Ｄ断面のほぼ中央に集めることができると共に、導入管路３２内の洗浄水の流速分布が一様となるスムーズな流れを形成することができるようになっている。したがって、小形の汚物や浮遊系汚物を、導入管路３２の前側領域Ｆ（導入管路３２の外周側領域Ｆ）に滞留させることなく、より確実に排出することができるようになっている。

さらに、図９及び図１０の（ｅ）〜（ｇ）に示すように、排水トラップ管路３４の上昇管路３４ａは、導入管路３２の出口３２ｂと接続する入口３４ｃから排水トラップ管路３４の下降管路３４ｂの入口と接続する出口３４ｄ付近、すなわち、上昇管路３４ａと下降管路３４ｂとの境界部Ｄ１の付近までに亘って、上昇管路３４ａのＥ−Ｅ断面、Ｆ−Ｆ断面及びＧ−Ｇ断面において、各断面に対して直角である各中央軸線Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７に対して外周側領域の断面積Ａ５，Ａ６，Ａ７が、各中央軸線Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７に対して内周側領域の断面積Ｂ５，Ｂ６，Ｂ７よりも小さくなるように形成されている。
また、図９及び図１０の（ｅ）〜（ｇ）に示すように、上昇管路３４ａの底面３４ｅは、各中央軸線Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７に対して直角の各Ｅ−Ｅ断面、Ｆ−Ｆ断面、及びＧ−Ｇ断面において、ほぼＵ字型形状に形成されている。

つぎに、図９及び図１０の（ａ）〜（ｇ）に示すように、排水トラップ管路３４の上昇管路３４ａについては、入口３４ｃから出口３４ｄまでの全領域に亘って、上昇管路３４ａの断面積が、導入管路３２の最も小さい断面積であるＢ−Ｂ断面の断面積よりも大きくなるように形成されている。すなわち、上昇管路３４ａのＥ−Ｅ断面の断面積（Ａ５＋Ｂ５）、Ｆ−Ｆ断面の断面積（Ａ６＋Ｂ６）、及びＧ−Ｇ断面の断面積（Ａ７＋Ｂ７）のそれぞれが、導入管路３２の最小断面積であるＢ−Ｂ断面の断面積よりも大きくなるように設定されている。これにより、導入管路３２を通過した洗浄水が上昇管路３４ａに沿ってスムーズに排出されるようになっている。

つぎに、図９に示すように、排水トラップ管路３４の上昇管路３４ａの上面３４ｆは、上昇管路３４ａと下降管路３４ｂとの境界部Ｄ１を仮想的な頂点Ｐとし、この頂点Ｐ付近より前側に位置する後端３４ｇまで延びており、この上昇管路３４ａの上面３４ｆの後端３４ｇから上方に延びるように壁面３４ｈが形成されている。また、この壁面３４ｈの後方側には、下降管路３４ｂの後方側壁面から上方に延びる壁面３４ｉが対向するように形成され、これらの壁面３４ｈ，３４ｉの上端同士を接続するように天井面３４ｊが形成されている。これらの壁面３４ｈ，３４ｉ及び天井面３４ｊは、上昇管路３４ａの上面３４ｆの後端３４ｇ及び境界部Ｄ１よりも上方の領域にサイホン作用の発生を防止するためのサイホン作用発生防止用の空間Ｖを形成している。このサイホン作用発生防止用の空間Ｖにより、上昇管路３４ａ内に流入した洗浄水が前方側に逆流することなく、上昇管路３４ａの上面３４ｆの後端３４ｇまで確実に上昇することができると共に、上昇管路３４ａの上面３４ｆの後端３４ｇを通過した際には、サイホン作用発生防止用の空間Ｖによりサイホン作用が発生することなく、頂点Ｐ付近を通過して確実に下降管路３４ｂに排出されるようになっている。

つぎに、図１〜図１２を参照して、本実施形態による水洗大便器における洗浄動作を説明する。
図１１は本発明の実施形態による水洗大便器の洗浄水の流れの様子を示す平面図であり、図１２は図１１の断面図である。

先ず、使用者が貯水タンク４の操作レバーを操作すると、排水弁１４が開き、貯水タンク４内の洗浄水が、共通通水路１０に流れ、この共通通水路１０から分岐した第１通水路２６及び第２通水路２８を経て、第１吐水口２２及び第２吐水口２４から、それぞれ、洗浄水が吐水される。

第１吐水口２２から吐水された洗浄水は、ボウル部８のリム部１８の内周面１８ａに形成された導水路３０に沿って、先ず、前方に向けて流れ、ボウル部８の前方端を通過した後は、後方に向けて流れる。このとき、洗浄水の一部は、旋回しながらボウル部８を落下し、汚物受け面１６を洗浄する。

第１吐水口２２から吐水され導水路３０に沿って流れる洗浄水の相当量は、ボウル部８の前方側より排水管路１２の導入管路３２の入口３２ａに向けて流れる大流量の主流Ｍを形成する（図１１参照）。この主流Ｍの一部の流れＭ１は、凹部２０の底面３６の後側底面４２に衝突し、その後、導入管路３２内の前方領域に向けて斜め下方前方に流出する（図１２参照）。また、主流Ｍの他の一部の流れＭ２は、導入管路３２の入口３２ａに直接流入する（図１２参照）。

ここで、本実施形態においては、洗浄水がリム部１８の内周面に沿って旋回するための導水路３０が形成され、この導水路３０が第１吐水口２２からボウル部８の前方端に向かって下方へ徐々に傾斜し前方端から後方側に向かって上方へ徐々に傾斜するように形成されているので、大流量の主流Ｍを形成することができる。

さらに、本実施形態においては、ボウル部８の汚物受け面１６の全域が上方に凸形状で形成されているので、汚物受け面１６を流れる洗浄水をスムーズに導入管路３２の入口３２ａに集めることができ、これにより、導入管路３２内の洗浄水の流れがスムーズとなる。

また、第１吐水口２２から前方に向けて吐水された洗浄水がボウル部８の前方側から導入管路３２の入口３２ａに向けて流れる主流Ｍを形成し、この主流Ｍの一部Ｍ１が凹部２０の底面３６の後側底面４２に衝突し、この衝突した主流の一部Ｍ１が導入管路３２内の前方領域に向けて流れる。特に、底面３６の後側底面４２は、内側に向けて下方に傾斜するように形成されているため、この後側底面４２に衝突した主流の一部の流れＭ１を導入管路３２の前側領域に向けてスムーズに導くことができる。また、導入管路３２内の後方領域には、洗浄水の主流の他の一部の流れＭ２が流入する。

これにより、ボウル部８の前方側から直接洗浄水が流入する導入管路３２の後側領域Ｒ（導入管路３２の内周側領域Ｒ）と、底面３６の後側底面４２に衝突した洗浄水が流入する導入管路３２の前側領域Ｆ（導入管路３２の外周側領域Ｆ）とにおいて、洗浄水の流速分布が一様となり（速度分布が均一化され）、即ち、導入管路３２の前側領域に淀みが発生することがないので、導入管路３２内の洗浄水の流れがスムーズとなるので、小形の汚物及び浮遊系汚物を、導入管路３２の前側領域に滞留させることなく、確実に排出することができる。

また、排水管路１２の導入管路３２は、凹部２０の底面３６と接続しほぼ同一径（ほぼ同一断面形状）を有し且つ後方下方へ延びるように形成されているので、洗浄水をスムーズに導入管路３２内に導入することができ、その結果、小形の汚物及び浮遊系汚物を確実に排出することができる。

一方、第２吐水口２４から吐水された洗浄水は、旋回しながらボウル部８を落下し、汚物受け面１６の後方領域を洗浄する。さらに、この第２吐水口２４から吐水された洗浄水は、凹部２０内に後方から流入する流れＭ３を形成する（図１２参照）。この第２吐水口２４の洗浄水の流れＭ３は、凹部２０の底面３６の前側底面４０に向かって流入する。

このとき、凹部２０の前側底面４０は、ほぼ水平に形成されているので、第２吐水口２４から吐水された洗浄水の流れＭ３は、前側底面４０に衝突して上昇し、その上方を流れる主流Ｍ１，Ｍ２と混合される。これにより、汚物が効果的に攪拌され、導入管路３２内にスムーズに流入することになる。

このとき、導入管路３２の入口３２ａに流入する洗浄水は、流速が遅く小形の汚物や浮遊系汚物が滞留しやすい導入管路３２の入口３２ａの前側領域Ｆや導入管路３２内の外周側領域Ｆの断面積が小さく設定されていることにより、ボウル部８の前方側から直接的に洗浄水が流入する導入管路３２の後側領域Ｒ（導入管路３２の内周側領域Ｒ）と、導入管路３２の前側領域Ｆ（導入管路３２の外周側領域Ｆ）のそれぞれの領域において、洗浄水の流速分布が一様となり、導入管路３２内をスムーズに流れる。

また、洗浄水が流速分布が一様な状態で導入管路３２内を流れているとき、導入管路３２の底面３２ｃがほぼＵ字型形状に形成されているため、導入管路３２内の浮遊系汚物が導入管路３２の各中央軸線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に対する直角のＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面及びＤ−Ｄ断面のほぼ中央に集められた状態で、上昇管路３４ａへのスムーズな流れＭ４が形成される。これにより、小形の汚物や浮遊系汚物が、導入管路３２の前側領域Ｆ（導入管路３２の外周側領域Ｆ）に滞留することなく、上昇管路３４ａへ排出される。

さらに、上昇管路３４ａにおいては、その全域に亘って断面積が導入管路３２の最も小さい断面積（Ａ２＋Ｂ２）よりも大きくなるように形成されているため、導入管路３２から上昇管路３４ａに流入した小形の汚物や浮遊系汚物を含む洗浄水は、上昇管路３４ａ内を下降管路３４ｂに向かってスムーズに上昇する流れＭ５を形成する。

つぎに、導入管路３２から上昇管路３４ａに流入し、この上昇管路３４ａを上昇した洗浄水は、上昇管路３４ａと下降管路３４ｂとの境界部Ｄ１である頂点Ｐ付近を通過して下降管路３４ｂへの流れＭ６を形成する。このとき、頂点Ｐ付近よりも上方の領域に形成されているサイホン作用発生防止用の空間Ｖにより、サイホン作用の発生が抑制される。これにより、上昇管路３４ａ内に上昇した洗浄水の流れＭ５は前方側に逆流することなく、上昇管路３４ａの上面３４ｆの後端３４ｇまで確実に上昇することができると共に、上昇管路３４ａの上面３４ｆの後端３４ｇを通過した際には、頂点Ｐ付近を通過して確実に下降管路３４ｂに排出される流れＭ６を形成する。この結果、小形の汚物及び浮遊系汚物は、導入管路３２の前側領域Ｆに滞留させることなく、確実に下降管路３４ｂまで排出される。

上述した本発明の一実施形態による水洗大便器１によれば、第１吐水口２２から前方に向けて吐水された洗浄水は、ボウル部８の前方側から排水管路１２の導入管路３２の入口３２ａに向けて流れる主流Ｍを形成する。このとき、排水管路１２の導入管路３２が、ボウル部８の凹部２０の底面３６と接続する入口３２ａから上昇管路３４ａと接続する出口３２ｂまでに亘って、導入管路３２の各中央軸線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に対する直角のＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面及びＤ−Ｄ断面において、各断面に対して直角である各中央軸線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に対して外周側領域の断面積Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４が、各中央軸線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に対して内周側領域の断面積Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４よりも小さくなるように形成されている。よって、ボウル部８の前方側から直接的に洗浄水が流入する導入管路３２の入口３２ａの後側領域Ｒや導入管路３２の内周側領域Ｒに比べて、流速が遅く小形の汚物や浮遊系汚物が滞留しやすい導入管路３２の入口３２ａの前側領域Ｆや導入管路３２内の外周側領域Ｆの断面積を小さくすることができる。したがって、導入管路３２内の流速が遅い領域を減らすことができ、淀みの発生を抑制することができる。また、流速が遅く小形の汚物や浮遊系汚物が滞留しやすい導入管路３２の入口３２ａの前側領域Ｆや導入管路３２内の外周側領域Ｆの断面積が小さく設定されていることにより、ボウル部８の前方側から直接的に洗浄水が流入する導入管路３２の後側領域Ｒ（導入管路３２の内周側領域Ｒ）と、導入管路３２の前側領域Ｆ（導入管路３２の外周側領域Ｆ）のそれぞれの領域において、洗浄水の流速分布が一様となり、洗浄水の速度分布が均一化され、排水管路１２内の洗浄水の流れがスムーズとなるため、小形の汚物や浮遊系汚物を導入管路３２の前側領域に滞留させることなく、確実に排出することができる。

また、本実施形態による水洗大便器１によれば、導入管路３２の底面３２ｃがほぼＵ字型形状に形成されているため、導入管路３２内の浮遊系汚物を導入管路３２の各中央軸線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に対する直角のＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面及びＤ−Ｄ断面のほぼ中央に集めることができると共に、導入管路３２内の洗浄水の流速分布が一様となるスムーズな流れを形成することができる。したがって、小形の汚物や浮遊系汚物を、導入管路３２の前側領域Ｆ（導入管路３２の外周側領域Ｆ）に滞留させることなく、確実に排出することができる。

さらに、本実施形態による水洗大便器１によれば、排水管路１２の上昇管路３４ａの断面積が、上昇管路３４ａの全域に亘って、導入管路３２の最も小さい断面積（Ａ２＋Ｂ２）よりも大きくなるように形成されているため、導入管路３２を通過した洗浄水が上昇管路３４ａに沿ってスムーズに排出される。よって、小形の汚物及び浮遊系汚物を、排水管路１２に滞留させることなく、確実に排出することができる。

また、本実施形態による水洗大便器１によれば、導入管路３２から上昇管路３４ａに流入し、この上昇管路３４ａを上昇した洗浄水が、上昇管路３４ａと下降管路３４ｂとの境界部Ｄ１である頂点Ｐ付近を通過して下降管路３４ｂへ流れる際に、頂点Ｐ付近よりも上方の領域に形成されているサイホン作用発生防止用の空間Ｖにより、サイホン作用の発生を抑制することができる。したがって、上昇管路３４ａを通過した洗浄水が頂点Ｐを越えて下降管路３４ｂに確実に排出され、小形の汚物及び浮遊系汚物を、排水管路１２に滞留させることなく、確実に排出することができる。

なお、上述した本実施形態による水洗大便器１においては、例として、洗い落し式の水洗大便器について説明したが、サイホン作用を利用してボウル部内の汚物を吸い込んで排水トラップ管路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ってもよい。

また、上述した本実施形態による水洗大便器１においては、第１吐水口２２及び第２吐水口２４から洗浄水が吐水されるようになっているが、これに限らず、第１吐水口のみから吐水し、第２吐水口を省略するようにしてもよい。この場合には、第１吐水口から吐水される洗浄水量を多くすることができるので、第１吐水口から吐水された洗浄水の一部はボウル部の後方まで旋回して、後方から凹部に侵入することができ、第２吐水口から吐水される場合と実質的に同じとなる。

１ 水洗大便器
２ 便器本体
４ 貯水タンク
６ 便器本体のスカート部
８ 便器本体のボウル部
１０ 共通通水路
１２ 排水管路
１４ 排水弁
１６ 汚物受け面
１６ａ 後方側汚物受け面
１６ｂ 前方側汚物受け面
１８ リム部
１８ａ 内周面
２０ 凹部
２２ 第１吐水口（リム吐水部）
２４ 第２吐水口（リム吐水部）
２６ 第１通水路
２８ 第２通水路
３０ 導水路
３２ 導入管路
３２ａ 導入管路の入口（導入管路の流入口）
３２ｂ 導入管路の出口（導入管路の流出口）
３２ｃ 導入管路の底面
３４ 排水トラップ管路
３４ａ 上昇管路
３４ｂ 下降管路
３４ｃ 上昇管路の入口
３４ｄ 上昇管路の出口
３４ｅ 上昇管路の底面
３４ｆ 上昇管路の上面
３４ｇ 上昇管路の上面の後端
３４ｈ 壁面
３４ｉ 壁面
３４ｊ 天井面
３６ 底面
３８ 壁面
３８ａ 左側壁面
３８ｂ 右側壁面
４０ 前側底面
４２ 後側底面
４２ａ 下端
Ａ１ 導入管路のＡ−Ａ断面における中央軸線に対して外周側領域の断面積
Ａ２ 導入管路のＢ−Ｂ断面における中央軸線に対して外周側領域の断面積
Ａ３ 導入管路のＣ−Ｃ断面における中央軸線に対して外周側領域の断面積
Ａ４ 導入管路のＤ−Ｄ断面における中央軸線に対して外周側領域の断面積
Ａ５ 上昇管路のＥ−Ｅ断面における中央軸線に対して外周側領域の断面積
Ａ６ 上昇管路のＦ−Ｆ断面における中央軸線に対して外周側領域の断面積
Ａ７ 上昇管路のＧ−Ｇ断面における中央軸線に対して外周側領域の断面積
Ｂ１ 導入管路のＡ−Ａ断面における中央軸線に対して内周側領域の断面積
Ｂ２ 導入管路のＢ−Ｂ断面における中央軸線に対して内周側領域の断面積
Ｂ３ 導入管路のＣ−Ｃ断面における中央軸線に対して内周側領域の断面積
Ｂ４ 導入管路のＤ−Ｄ断面における中央軸線に対して内周側領域の断面積
Ｂ５ 上昇管路のＥ−Ｅ断面における中央軸線に対して内周側領域の断面積
Ｂ６ 上昇管路のＦ−Ｆ断面における中央軸線に対して内周側領域の断面積
Ｂ７ 上昇管路のＧ−Ｇ断面における中央軸線に対して内周側領域の断面積
Ｃ１ 導入管路のＡ−Ａ断面の中央軸線
Ｃ２ 導入管路のＢ−Ｂ断面の中央軸線
Ｃ３ 導入管路のＣ−Ｃ断面の中央軸線
Ｃ４ 導入管路のＤ−Ｄ断面の中央軸線
Ｃ５ 排水トラップ管路の上昇管路のＥ−Ｅ断面の中央軸線
Ｃ６ 排水トラップ管路の上昇管路のＦ−Ｆ断面の中央軸線
Ｃ７ 排水トラップ管路の上昇管路のＧ−Ｇ断面の中央軸線
Ｄ１ 上昇管路と下降管路との境界部
Ｆ 導入管路の前側領域、導入管路の外周側領域
Ｍ 第１吐水口から吐水された洗浄水の主流
Ｍ１ 第１吐水口から吐水された洗浄水の主流の一部
Ｍ２ 第１吐水口から吐水された洗浄水の主流の他の一部
Ｍ３ 第２吐水口から吐水された洗浄水の主流
Ｍ４ 導入管路内を流れ
Ｍ５ 上昇管路内を流れ
Ｍ６ 上昇管路から下降管路への流れ
Ｐ 仮想的な頂点
Ｒ 導入管路の後側領域、導入管路の内周側領域
Ｓ 溜水面
Ｖ サイホン作用発生防止用の空間
Ｗ 溜水水位

Claims (4)

1. 給水源から供給される洗浄水により便器本体を洗浄して汚物を排出する水洗大便器であって、
   汚物受け面と、上縁に位置するリム部と、汚物受け面の下方に形成された凹部と、を備えたボウル部と、
   上記リム部の内周面に沿って旋回する旋回流を形成するリム吐水部と、
   上記ボウル部の凹部にその入口が接続され汚物を排出する排水管路と、を有し、
   上記ボウル部の凹部は、溜水水位より下方に位置する底面と、この底面と上記汚物受け面の下縁部とを接続する壁面と、を備え、
   上記排水管路は、上記凹部の底面と接続して後方側且つ下方へ延びる導入管路と、この導入管路と接続して上方へ延びる上昇管路と、この上昇管路と接続して下方へと延びる下降管路と、を備え、
   上記リム吐水部は、上記ボウル部の前方側から上記排水管路の入口に向けて流れる主流を形成する第１吐水口と、上記ボウル部の後方側から上記排水管路の入口よりも前方の上記凹部の底面に向けて流れ、上記凹部の底面に衝突した後に上記主流の少なくとも一部と混合する流れを形成する第２吐水口と、を備え、上記第１吐水口及び上記第２吐水口は、上記リム部の前方から見て互いに左右非対称に配置され、
   上記導入管路は、上記導入管路の横断面のそれぞれの前後方向及び左右方向の中心を通り且つ上記横断面のそれぞれに対して直交する中央軸線を備え、
   上記凹部の底面と接続する流入口から上記上昇管路と接続する流出口までに亘って上記中央軸線に対する前側領域の断面積は、上記中央軸線に対する後側領域の断面積よりも小さいことを特徴とする水洗大便器。
2. 上記導入管路は、その横断面の底側がほぼＵ字型形状に形成されている請求項１記載の水洗大便器。
3. 上記排水管路の上昇管路は、その断面積が上記導入管路の最も小さい断面積よりも大きくなるように形成されている請求項１又は２に記載の水洗大便器。
4. 上記排水管路の上昇管路の上面は、上記上昇管路と上記下降管路との境界部を頂点とし、この頂点付近よりも上方の領域には、サイホン作用の発生を防止するための所定空間が形成されている請求項３記載の水洗大便器。

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