JP6749580B2 - 洗浄水タンク装置、及び、それを備えた水洗大便器 - Google Patents

Description

本発明は、便器に洗浄水を供給する洗浄水タンク装置、及び、それを備えた水洗大便器に関する。

従来から、便器に洗浄水を供給する洗浄水タンク装置として、貯水タンク内の底面に形成された排水口と、貯水タンク内において上下動可能に支持されたオーバーフロー管の下部の外周に設けられる排水弁と、排水口の周囲に設けられる弁座と、を備えたものが知られている。このような従来の洗浄水タンク装置は、貯水タンク内の底面に設けられている弁座に対して排水弁を上方から着座させ、オーバーフロー管の上下動とともに排水弁も上下動させて排水口を開閉する。

一方、上記構成に加えて、排水弁の上方及び周縁部を覆うように、排水弁をほぼ水平に保持する弁体保持手段を排水弁に設けた洗浄水タンク装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この弁体保持手段によって、排水弁が変形することを抑制し、排水弁のシール性能を向上させることができる。

特開２０１２−２５５２５３号公報

ここで、近年、意匠性の向上やトイレルームの広さの確保のために、洗浄水タンク装置の全体の高さを低くしつつ、奥行きを狭くして幅を広くすることが要請されている。

洗浄水タンク装置の全体の高さを低くしつつ奥行きを狭くして幅を広くすると、当該洗浄水タンク装置の内部に収容される貯水タンクの全体の高さも低くなり、満水時における貯水タンク内の洗浄水の水位が低下してしまう。貯水タンク内の洗浄水の水位の低下は、排水弁にかかる水頭圧の低下を招く。
加えて、近年のトレンドによると、環境保全の観点から、１回の便器の洗浄に用いる水量を節水する傾向にある。貯水タンクは、１回の便器の洗浄に用いられる水量が貯水されるものであり、１回の便器の洗浄に用いられる水量を節水すると、貯水タンクに貯水する水量が減少する。貯水タンクに貯水される水量が減少すると、満水時における貯水タンク内の洗浄水の水位がより低下し、排水弁にかかる水頭圧が減少してしまう。
このように排水弁にかかる水頭圧が減少すると、排水弁のシール性能が低下し、排水弁と弁座の間から貯水タンク内の洗浄水が排水口から漏れてしまうといった懸念がある。
ここで、上述した特許文献１の洗浄水タンク装置のように弁体保持手段を設けると、水頭圧が低くなっても、シール性能を多少なりとも改善できる可能性があるが、排水弁にかかる水頭圧そのものが減少してしまうため、結果として排水弁のシール性能の低下を根本的に解決できない。さらに、引用文献１に記載の洗浄水タンク装置のように、排水弁と別体で弁体保持手段を設けると、構造が複雑になるとともに、コストが高くなり、生産性が低下してしまうといった懸念もある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、貯水タンクの形状的制限によって排水弁の前後方向長さが十分に確保できない場合であっても、シンプルな構成で排水弁のシール性能を従来と同等もしくはそれ以上に保つことができる洗浄水タンク装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る洗浄水タンク装置によれば、便器に洗浄水を供給する洗浄水タンク装置において、排水口が底面に形成され、洗浄水を貯水する貯水タンクと、上下方向に移動することで排水口を開閉する排水弁と、排水口の周囲に設けられ、排水弁と当接する弁座と、を備え、貯水タンクは前後方向長さに比べて、左右方向の長さが長く、排水弁は前後方向長さに比べて、左右方向の長さが長く、排水弁、弁座、及び排水口は、楕円状に形成されている。

この構成によれば、排水弁の左右方向長さを広く形成しているため、前後方向長さと左右方向長さがほぼ同一に形成されている従来の排水弁に比べて、排水弁の面積を大きく形成することができる。そのため、貯水タンクの形状的制限によって排水弁の前後方向長さが十分に確保できない場合であっても、シンプルな構成で排水弁のシール性能を従来と同等もしくはそれ以上に保つことができる。
この構成によれば、排水弁と弁座を当接させたとき、排水弁の外周縁から弁座までの間隔がほぼ均一になる。そのため、排水弁のたわみや変形が抑制され、排水弁のシール性能をより向上させることができる。また、排水弁が楕円状に形成されているので、排水弁を上下動させた際の水の抵抗を抑制することができる。そのため、排水弁の上下動の動作をスムーズに行うことができる。
この構成によれば、排水口２４ｂが楕円状に形成されているので、当該構成にかかる排水口と前後方向の長さが同一である真円の排水口に比べて、排水口の周方向の長さが長くなる。そのため、排水弁を上方に移動させて排水口を開けたときの排水口に流入する瞬間流量を増加させることができる。

また、本発明の一態様に係る洗浄水タンク装置において、好ましくは、排水口の下流側には、便器へ洗浄水を供給する供給流路が延び、供給流路の流路断面が楕円状に形成されている。

この構成によれば、排水口の下流側には、便器へ洗浄水を供給する供給流路２４ｅが延び、供給流路２４ｅの流路断面が楕円状に形成されている。これにより、当該構成にかかる供給流路の流路断面と前後方向の長さが同一である真円の供給流路に比べて、供給流路の周方向の長さが長くなる。そのため、当該構成にかかる供給流路の流路断面と前後方向の長さが同一である真円の供給流路に比べて、排水口２４ｂから供給流路２４ｅに洗浄水が流れ込むときの瞬間流量が増加する。その結果、洗浄能力を確保しつつ、便器へスムーズに洗浄水を供給することができる。

また、本発明は、洗浄水タンク装置を有する水洗大便器である。

この構成によれば、コンパクトに構成しつつシール性能を向上させた洗浄水タンク装置を有する水洗大便器を提供することができる。

本発明によれば、洗浄水タンク装置において、貯水タンクの形状的制限によって排水弁の前後方向長さが十分に確保できない場合であっても、シンプルな構造で排水弁のシール性能を従来と同等もしくはそれ以上に保つことができる。

本発明の一実施形態に係る洗浄水タンク装置が適用された水洗大便器の断面図である。 本発明の一実施形態に係る洗浄水タンク装置の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る洗浄水タンク装置の断面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿って見たオーバーフロー管及びガイド部の概略断面図である。 図３のＶ−Ｖ線に沿って見た洗浄水タンク装置の断面図である。 図３のＶ−Ｖ線に沿って見た洗浄水タンク装置の一部省略断面図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

＜水洗大便器の構成＞
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る洗浄水タンク装置が適用された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係る洗浄水タンク装置が適用された水洗大便器の断面図である。

図１に示すように、本発明の一実施形態に係る洗浄水タンク装置が適用された水洗大便器２には、ボウル部４と、導水路６と、ボウル部４の下部と連通する排水トラップ管路８と、が形成されている。

ボウル部４の上縁部には、内側にオーバーハングしたリム１０と、導水路６から供給される洗浄水を吐水する第１吐水口１２と、が形成されている。この第１吐水口１２から吐水された洗浄水は、ボウル部４のボウル面を万遍なく流下しつつ、ボウル部４の下方に形成された溜水部１４に向けて流下する。

ボウル部４の下方に形成された溜水部１４には、未使用状態において、一点鎖線で示された溜水面Ｗ０まで水が溜まっている。この溜水部１４の下方には、排水トラップ管路８の入口８ａが開口し、この入口８ａから上昇路８ｂが後方斜め上に向けて延びている。この上昇路８ｂの下流端には、下降路８ｃが連続し、下降路８ｃの下端は排水ソケット（図示せず）を介して床下の排出管（図示せず）に接続されている。

第１吐水口１２よりも下方であってボウル部４の溜水面Ｗ０の上方位置には、導水路６から供給される洗浄水を吐水する第２吐水口１６を形成してもよい。この第２吐水口１６から洗浄水を吐水することにより溜水部１４の溜水を上下方向に旋回させる旋回流を生じさせることができる。

水洗大便器２の導水路６の上方には、水洗大便器２に供給する洗浄水を貯水する洗浄水タンク装置２０（詳細は後述する）が設けられている。
洗浄水タンク装置２０は、陶器製の外装タンク２２と、この外装タンク２２内に収容される樹脂製の貯水タンク２４と、外装タンク２２の上方に載せられる外蓋２６と、を備えている。
貯水タンク２４には水洗大便器２に供給する洗浄水が貯水され、貯水タンク２４の底面２４ａには、導水路６と連通して貯水タンク２４内に貯水された洗浄水を導水路６へと排出する排水口２４ｂが形成されている。

＜洗浄水タンク装置の構成＞
つぎに、図２〜図６を参照して、本発明の一実施形態に係る洗浄水タンク装置の詳細について説明する。
なお、以下においては、図中に示す方向を用いて説明する。

図２は、本発明の一実施形態に係る洗浄水タンク装置の斜視図である。図３は、本発明の一実施形態に係る洗浄水タンク装置の断面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿って見たオーバーフロー管及びガイド部の概略断面図である。図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿って見た洗浄水タンク装置の断面図である。図６は、図３のＶ−Ｖ線に沿って見た洗浄水タンク装置の一部省略断面図である。
なお、図２において、説明の便宜上、外装タンク２２及び外蓋２６を省略している。また、図３において、説明の便宜上、内蓋２８を省略している。さらに、図６において、説明の便宜上、排水装置５０を省略している。
また、図３において、貯水タンク２４内の所定の満水時の水位（最高水位）がＷＬ１で示されている。

図２及び図３に示すように、洗浄水タンク装置２０は、内蓋２８と、給水装置３０と、操作装置４０と、排水装置５０と、をさらに備え、これらは貯水タンク２４に設けられている。

貯水タンク２４は、いわゆるローシルエットタイプのタンクであり、全体として略直方体状の外形を有し、貯水タンク２４の上下方向の長さ（高さ）よりも、左右方向の長さ（幅）が長く形成されている。また、貯水タンク２４の前後方向の長さ（奥行き）は、上下方向の長さ（高さ）よりも短く形成されている。なお、貯水タンク２４が収容される外装タンク２２も、いわゆるローシルエットタイプであり、貯水タンク２４と同様に、外装タンク２２の上下方向の長さ（高さ）よりも左右方向の長さ（幅）が長く、上下方向の長さ（高さ）よりも前後方向の長さ（奥行き）が短く形成されている。
また、貯水タンク２４の上部には上方に向かって開口する開口部２５が形成されており（図３参照）、この開口部２５を閉塞して貯水タンク２４内を隠蔽するように、内蓋２８が取り付けられている。

図３に示すように、給水装置３０は、給水管３２と、給水バルブ３４と、フロート３６と、吐水部３８と、を有している。
給水管３２は貯水タンク２４の左側面の外側において上下方向に延びる管であり、上流側端部が、図示しない外部の給水源に接続されている。この給水管３２の上流端部には、貯水タンク２４の左方側の壁の外側から内側にかけて挿通するように設けられている給水バルブ３４が接続されている。給水バルブ３４は、給水管３２から給水される洗浄水の貯水タンク２４への吐水と止水とを切り替える。

給水バルブ３４にはフロート３６が接続されている。このフロート３６は、貯水タンク２４内に設けられており、貯水タンク２４内の水位の変動に応じて上下動する。このフロート３６の上下動に応じて、給水バルブ３４の開閉及び給水バルブ３４の弁の開き度合いが切り換えられる。その結果、後述する吐水部３８から貯水タンク２４内への吐止水及び吐水部３８からの瞬間流量が制御される。

給水バルブ３４の下流端部には、吐水部３８が接続されている。また、吐水部３８には吐水口３８ａが設けられており、フロート３６の上下動に応じて給水バルブ３４が吐水に切り替えられると、吐水部３８の吐水口３８ａから貯水タンク２４内へ洗浄水が吐水され、貯水タンク２４内に洗浄水が貯水される。

給水装置３０において、後述する排水装置５０によって貯水タンク２４内の洗浄水が水洗大便器２に排水されると、貯水タンク２４内の洗浄水の水位が所定の満水時の水位ＷＬ１から所定の給水開始水位まで低下してフロート３６が下降する。なお、所定の給水開始水位とは、所定の満水時の水位ＷＬ１よりも低い位置であって、貯水タンク２４の底面２４ａよりも高い位置である。フロート３６が下降することにより、給水バルブ３４が吐水側に切り替えられ、吐水口３８ａから貯水タンク２４内への吐水が開始される。次に、吐水が継続されて、貯水タンク２４内の洗浄水の水位が上昇すると、フロート３６も上昇する。貯水タンク２４内の洗浄水の水位が所定の満水時の水位ＷＬ１まで上昇すると、フロート３６も所定の満水時の水位ＷＬ１に応じた位置まで上昇する。フロート３６が所定の満水時の水位ＷＬ１に応じた位置まで上昇すると、給水バルブ３４が止水側に切り替えられ、吐水口３８ａから貯水タンク２４内への吐水が終了し、洗浄水が止水される。これにより、貯水タンク２４内の洗浄水の水位を所定の満水時の水位ＷＬ１に維持するようになっている。

操作装置４０は、駆動部４２と、回転軸４４と、ハンドル４６と、玉鎖取付部４８と、を有している。操作装置４０は、貯水タンク２４の上部において貯水タンク２４の外側から内側にかけて挿通するように設けられており、操作装置４０のハンドル４６が操作されると、回転軸４４が回転して後述する排水装置５０が動作する。

駆動部４２は貯水タンク２４の外側に設けられており、駆動部４２の内部には駆動部４２から貯水タンク２４の右方側の壁を貫通して貯水タンク２４内に延びる回転軸４４が設けられている。言い換えると、回転軸４４は、貯水タンク２４の右方側の壁の外側から内側にかけて挿通されるように設けられている。この回転軸４４の一方側（貯水タンクの外側）の端部にはハンドル４６が設けられており、他方側（貯水タンクの内側）の端部には玉鎖取付部４８が設けられている。この玉鎖取付部４８には、後述する玉鎖５４の一方が取り付けられている。

さらに、駆動部４２の内部には、モータ（図示せず）と、洗浄水タンク装置２０の外部に設けられたコントローラ（図示せず）からの指令信号を受信する受信部（図示せず）と、が設けられている。コントローラからの指令信号を受信部が受信すると、その指令信号に基づいて駆動部４２内部のモータが駆動する。このモータの駆動によって、回転軸４４が回転して後述する排水装置５０が動作する。
なお、ここでの「コントローラからの指令信号」とは、例えば、水洗大便器２に設けられて人体（例えば使用者）を検知する人体検知センサ（図示せず）からの信号、又は、水洗大便器２の洗浄操作を指令する洗浄ボタン（図示せず）を使用者が操作した信号等である。

排水装置５０は、オーバーフロー管５２と、玉鎖５４と、排水弁５６と、ガイド部材５８と、を有している。
排水装置５０は、排水口２４ｂの上方に設けられ、排水口２４ｂを開閉することで、洗浄水を貯水タンク２４内に貯水する、もしくは、貯水タンク２４内の洗浄水を水洗大便器２へ排水する。

オーバーフロー管５２は上下方向に延びる円筒部材であり、上端及び下端には入口部５２ａ及び出口部５２ｂが設けられている。オーバーフロー管５２の入口部５２ａは上方に向かって開口しており、貯水タンク２４内の洗浄水が所定の満水時の水位ＷＬ１よりも高くなると、入口部５２ａからオーバーフロー管５２内へ洗浄水が流入する。一方、オーバーフロー管５２の出口部５２ｂは排水口２４ｂの直上に対面して開口しているので、オーバーフロー管５２内へ流入した洗浄水は、出口部５２ｂを通って排水口２４ｂから水洗大便器２へ排水される。

オーバーフロー管５２の下端の外周側には、排水弁取付部５２ｃが設けられている。この排水弁取付部５２ｃはオーバーフロー管５２の中心軸から外周側に向かってオーバーフロー管５２の外周面から突出している鍔状の部分であり、全体が円盤状に形成されている。また、排水弁取付部５２ｃの円盤状の周面の全周にわたって凹みを形成した条溝が形成されている。この条溝の上下方向の隙間の大きさと、後述する排水弁５６の上下方向の厚みと、が略同じに形成されている。そのため、排水弁取付部５２ｃの条溝に排水弁５６が嵌合し、排水弁５６がオーバーフロー管５２に連接される。
なお、排水弁取付部５２ｃと排水弁５６とが嵌合可能な程度に、排水弁取付部５２ｃの条溝の上下方向の隙間の大きさよりも、排水弁５６の上下方向の厚みが大きく形成されていてもよい。

オーバーフロー管５２の下端には、玉鎖取付部５２ｄが設けられている。この玉鎖取付部５２ｄは、オーバーフロー管５２の出口部５２ｂを規定する縁部分の前後方向及び右方向の三箇所から下方に突出し、三箇所から下方に突出した部分のそれぞれがオーバーフロー管５２の中心軸に向かう方向に屈曲している。そして、オーバーフロー管５２の中心軸に略重なる位置に、玉鎖５４を取り付ける部分が形成されている。
ここで、オーバーフロー管５２の管路内には玉鎖５４を上下方向に挿通しており、玉鎖５４の一方側は操作装置４０の玉鎖取付部４８に取り付けられ、玉鎖５４の他方側は、オーバーフロー管５２の玉鎖取付部５２ｄに取り付けられている。このとき、玉鎖５４は、オーバーフロー管５２の中心軸に沿って延びている。

オーバーフロー管５２の鉛直方向の中央部には、オーバーフロー管５２の外周面に上下方向に延びる突条としての突起部５２ｅが設けられている。この突起部５２ｅは、オーバーフロー管５２の外周面の周方向に沿って略等間隔に４箇所設けられている。

オーバーフロー管５２の排水弁取付部５２ｃの条溝に嵌合する排水弁５６は、円板状のシール部材であり、ゴム材料により形成される。また、排水弁５６の略中央部分には取付孔（図示せず）が開口している。この取付孔の内周部がオーバーフロー管５２の排水弁取付部５２ｃの条溝に嵌合するように挿入され、オーバーフロー管５２に排水弁５６が固定される。これにより、オーバーフロー管５２の上下動とともに排水弁５６も上下動して、排水弁５６が排水口２４ｂを開閉する。

ここで、図５に示すように、貯水タンク２４を上方から見たときの排水弁５６は、前後方向長さよりも左右方向長さが長い楕円状に形成されている。つまり、排水弁５６は、左右方向を長手方向とする略矩形状となる貯水タンク２４の平面視形状に対応し、長軸方向を左右方向に沿わせ短軸方向を前後方向に沿わせた楕円状の外形を有する。また、排水弁５６の外径は、後述する弁座２４ｃの外径よりも大きく、後述する凹部２４ｄの外周端部の外径よりも小さく形成されている。
さらに、貯水タンク２４を上方から見たときのオーバーフロー管５２の排水弁取付部５２ｃの外形も、前後方向長さよりも左右方向長さが長い楕円状に形成されている。また、排水弁取付部５２ｃの外径は、後述する弁座２４ｃの内径よりも小さく形成されている。さらに、排水弁５６の外周縁から排水弁取付部５２ｃの外周縁までの水平方向における間隔が略均一に形成されている。つまり、排水弁取付部５２ｃの外形は、排水弁５６の外形形状に沿う楕円形状であり、排水弁５６及び排水弁取付部５２ｃは、楕円形状の外形について、長軸方向及び短軸方向を互いに一致させるとともに互いに同心となるように設けられている。

図３にもどって、ガイド部材５８は、オーバーフロー管５２の外周を覆うように設けられており、オーバーフロー管５２を上下方向に摺動可能に保持している。また、ガイド部材５８は、支持脚５８ａと、固定脚５８ｂと、収納部５８ｃと、ガイド部５８ｄと、を有している。収納部５８ｃとガイド部５８ｄとが一体的に形成されている。

ガイド部材５８の支持脚５８ａは、貯水タンク２４の底面２４ａに立設された柱状の部分であり、排水口２４ｂの周囲に４つ所定間隔ごとに設けられている。４つの支持脚５８ａの上方端には円筒状の収納部５８ｃ及び収納部５８ｃと一体的に形成されたガイド部５８ｄが載置され、支持脚５８ａは収納部５８ｃ及びガイド部５８ｄを下方から支持している。つまり、この支持脚５８ａにより、貯水タンク２４の底面２４ａから所定距離上方の位置に、収納部５８ｃ及びガイド部５８ｄが支持されている。

ガイド部の固定脚５８ｂは、支持脚５８ａと同様に、貯水タンク２４の底面２４ａに立設された柱状の部分であり、排水口２４ｂの周囲に４つ所定間隔ごとに設けられている。４つの固定脚５８ｂの先端には収納部５８ｃを固定するためのスナップフィットが設けられており、収納部５８ｃの下端に設けられているスナップフィットの嵌合孔に固定脚５８ｂのスナップフィットが嵌合することで、固定脚５８ｂに対して収納部５８ｃが固定される。

収納部５８ｃ及びガイド部５８ｄは、互いに径が異なる略円筒状に形成されており、大径の収納部５８ｃの上方に小径のガイド部５８ｄが一体的に形成されている。すなわち、ガイド部材５８の収納部５８ｃ及びガイド部５８ｄは、収納部５８ｃからガイド部５８ｄに掛けて、収納部５８ｃまたはガイド部５８ｄの外径及び内径が縮径されるように連続的に形成されている。
また、収納部５８ｃ及びガイド部５８ｄの内部には、オーバーフロー管５２が収容されている。収納部５８ｃは、支持脚５８ａの上端の高さ位置から上方に向かう筒状であり、延びた部分の上端開口を一部閉塞するようにオーバーフロー管５２の中心軸に向かう方向に水平に張り出す張り出し部が形成されている。ガイド部５８ｄは、この張り出し部の略中央に形成された開口から上方に向かって筒状に延びるように形成されている。

排水装置５０を下方から見たときの収納部５８ｃの内形は、略楕円状に形成されており、排水弁５６の外形よりも大きく形成されている。つまり、収納部５８ｃは、排水弁５６が上方の位置まで引き上げられたときに、排水弁５６を取り囲むように収納する。また、排水装置５０を上方から見たときの収納部５８ｃの外形は、収納部５８ｃの内形と同様に、略楕円状に形成されている。

図４に示すように、ガイド部５８ｄには、その内周面に上下方向に延びる条溝としての凹み部５８ｅが設けられている。この凹み部５８ｅは、オーバーフロー管５２の内周面の周方向に沿って略等間隔に４箇所設けられている。また、この凹み部５８ｅにオーバーフロー管５２の突起部５２ｅが配置されるように、ガイド部５８ｄ内にオーバーフロー管５２が挿入される。つまり、ガイド部５８ｄの内形は、突起部５２ｅが設けられている位置におけるオーバーフロー管５２の外周面に沿うような形に形成されている。詳細には、ガイド部５８ｄは、図４に示すような横断面形状において、オーバーフロー管５２の周壁部に沿う略１／４円弧状の部分と、突起部５２ｅを受け入れる径方向外側への突出部分（凹み部５８ｅ）とを、周方向に交互に４箇所ずつ有する。

図３にもどって、貯水タンク２４の排水口２４ｂの周囲には、排水弁５６が当接する弁座２４ｃが円環状に設けられている。弁座２４ｃは、貯水タンク２４の底面２４ａから上方に向かって突出する凸部（突条部）であり、弁座２４ｃの外径は排水弁５６の外径よりも小さく形成されている（図５及び図６参照）。
また、弁座２４ｃの周囲には、底面２４ａから下方に向かって凹んでいる凹部２４ｄが設けられている。そのため、例えば貯水タンク２４の成形時に、弁座２４ｃに対して「ひけ」等の変形が生じてしまった場合においても、弁座２４ｃが貯水タンクの底面２４ａから突出した状態を保つことが可能である。つまり、弁座２４ｃの周りに凹部２４ｄを設けることにより、凹部２４ｄが底面２４ａに対して一段低い分、弁座２４ｃの相対的な突出量が増加し、弁座２４ｃの突出量が確保される。

排水口２４ｂの下流側には、水洗大便器２の導水路６へ洗浄水を供給する供給流路２４ｅが延びている。供給流路２４ｅは排水口２４ｂから下方に向かって延びており、供給流路２４ｅの下流端には、排水口２４ｂと連通する供給流路出口２４ｆが開口している。そのため、排水口２４ｂから排水された洗浄水は、供給流路２４ｅを介して供給流路出口２４ｆから水洗大便器２の導水路６へ排出される。

また、図５及び図６に示すように、排水口２４ｂ及び弁座２４ｃは、排水弁５６の外形に沿うように楕円状に形成されている。また、排水弁５６と弁座２４ｃが当接している状態において、排水弁５６の外周縁から弁座２４ｃまでの水平方向における間隔が略均一になるように弁座２４ｃが形成されている。さらに、供給流路２４ｅの流路断面及び供給流路出口２４ｆも楕円状に形成されている。すなわち、本実施形態の洗浄水タンク装置２０では、平面視において、排水口２４ｂの開口形状、弁座２４ｃの囲繞形状、供給流路２４ｅの流路断面形状、及び供給流路出口２４ｆの開口形状（流路断面形状）は、いずれも排水弁５６の外形形状に沿う楕円形状であり、各形状をなす部分は、それぞれの楕円形状が排水弁５６の外形形状である楕円形状に対して長軸方向及び短軸方向を一致させるとともに同心となるように設けられている。

＜動作及び作用＞
つぎに、図３及び図５を参照して、本発明の一実施形態に係る洗浄水タンク装置の動作及び作用について説明する。

まず、使用者が水洗大便器２を使用する前の状態においては、図３及び図５に示すように、排水弁５６と弁座２４ｃとが全周にわたって当接しており、排水弁５６によって排水口２４ｂが閉じられている（初期状態）。

この初期状態のとき、貯水タンク２４内には所定の満水時の水位ＷＬ１の高さ位置まで洗浄水が貯水されており、排水弁５６には水頭圧がかかっている。この水頭圧によって、上方から下方に向かって排水弁５６が弁座２４ｃに押しつけられている。
なお、ここでの「水頭圧」とは、排水弁５６と弁座２４ｃとが当接し、貯水タンク２４内にはＷＬ１の高さ位置まで洗浄水が貯水されている状態において、排水弁５６にかかる単位面積当たりの水圧の大きさを表す。
ここで、弁座２４ｃに対する排水弁５６のシール性能は、水頭圧の大きさ、又は、水頭圧がかかる排水弁５６の面の面積の大きさ、又はその両方の影響を受ける。つまり、水頭圧が大きければ大きいほど、水頭圧がかかる排水弁５６の面の面積が大きければ大きいほど、弁座２４ｃに対する排水弁５６のシール性能が向上する。

ここで、排水弁５６と弁座２４ｃが当接している状態において、排水弁取付部５２ｃの外周縁から排水弁５６と弁座２４ｃの当接位置までの水平方向における間隔が、全周に亘って略均一である。そのため、相対的に剛性の高い排水弁取付部５２ｃが下方に押し下げられて排水弁５６が弁座２４ｃに押し付けられたとき、排水弁取付部５２ｃから排水弁５６にかかる力が弁座２４ｃに対して略均一に伝わる。言い換えると、弁座２４ｃと当接によって排水弁５６に加わる応力が、排水弁５６の全周に亘って略均一になる。これにより、排水弁５６と弁座２４ｃとのシール力を向上することができる。
また、排水弁５６と弁座２４ｃとが当接している状態において、排水弁５６と弁座２４ｃの当接位置よりも外周側に排水弁５６の一部（外周側の部分）が延びており、排水弁５６の外周縁から排水弁５６と弁座２４ｃの当接位置までの水平方向における間隔が、全周に亘って略均一である。そのため、弁座２４ｃとの当接位置から排水弁５６の外周縁までの排水弁５６にかかる力（水頭圧に起因する力）が、排水弁５６の全周に亘って略均一になる。これにより、弁座２４ｃとの当接位置から排水弁５６の外周縁までの排水弁５６の変形が抑制されて、排水弁５６と弁座２４ｃとのシール力を向上することができる。さらに、排水弁５６の変形が抑制されることで、排水弁５６の劣化も抑制することができる。
なお、「略均一」とは、完全に均一である場合と、効果を及ぼす程度に均一である場合とを含む。

つぎに、使用者が水洗大便器２を使用後に操作装置４０のハンドル４６を操作する、又は、図示しないコントローラからの指令信号によって駆動部４２内部のモータを駆動させると、回転軸４４が回転する。回転軸４４が回転すると、回転軸の端部に設けられた玉鎖取付部４８が回転し、玉鎖取付部４８に取り付けられた玉鎖５４が上昇する。

玉鎖５４の一端がオーバーフロー管５２の玉鎖取付部５２ｄに取り付けられているので、玉鎖５４の上昇とともに、オーバーフロー管５２及び排水弁５６が上昇する。このとき、オーバーフロー管５２は、ガイド部５８ｄにガイドされながら上昇するので、オーバーフロー管５２の傾きが抑制されながら上昇する。
また、排水弁５６は楕円状に形成されているので、排水弁５６を上昇させたときの水の抵抗が抑制される。これにより、排水弁５６の動作がスムーズに行われる。

排水弁５６が上昇すると排水弁５６と弁座２４ｃとの間に間隙が生じ、この間隙から貯水タンク２４内の洗浄水が排水口２４ｂに流れ込む。そして、排水弁５６が排水口２４ｂを開放している間、排水口２４ｂから供給流路２４ｅを介して水洗大便器２の導水路６に排水される。この導水路６内の洗浄水が第１吐水口又は第２吐水口から吐水され、水洗大便器２の洗浄が行われる。

ここで、楕円状に形成されている排水口２４ｂに対し、排水口２４ｂの前後方向長さを内径寸法とする真円状の排水口を仮想した場合、この真円状の排水口の周方向の長さよりも、楕円状の排水口２４ｂの周方向の長さが長い。そのため、仮想の真円状の排水口の場合に対し、楕円状の排水口２４ｂの方が、排水弁５６が排水口２４ｂを閉止している状態から排水弁５６を上昇させたときの排水弁５６の外周縁の軌跡によって規定される楕円筒周面の面積が増大する。つまり、楕円状の排水口２４ｂによれば、真円状の排水口に比べて、排水弁５６と弁座２４ｃとの間隙から排水口２４ｂへ流入する洗浄水の瞬間流量が増加する。

また、供給流路２４ｅの流路断面が楕円状に形成されているので、上述した排水口２４ｂの場合と同様に、供給流路２４ｅの流路断面の前後方向長さを内径寸法とする真円状の流路に比べて、供給流路２４ｅを流れる洗浄水の瞬間流量が増加する。また、供給流路２４ｅの流路途中に、例えば絞り等が設けられていないので、供給流路２４ｅの管路内の圧力損失が抑制される。
さらに、供給流路出口２４ｆの流路断面が楕円状に形成されているので、供給流路２４ｅから導水路６へ洗浄水を排水する際、スムーズに洗浄水を排水することができる。

つぎに、オーバーフロー管５２及び排水弁５６が最上の高さ位置まで上昇すると、排水弁５６の外周縁は収納部５８ｃの内側に取り囲まれて収納される。

そして、所定時間経過後、又は、図示しないコントローラからの指令によって駆動部４２内部のモータを駆動させて回転軸４４を逆方向（玉鎖５４を上昇させたときの回転方向と逆の方向）に回転させると、玉鎖５４が引き下げられ、オーバーフロー管５２及び排水弁５６が下降を開始する。このとき、オーバーフロー管５２は、ガイド部５８ｄにガイドされながら下降するので、オーバーフロー管５２の傾きが抑制されながら下降する。

オーバーフロー管５２及び排水弁５６が下降して排水弁５６が弁座２４ｃに当接すると、排水口２４ｂが閉じられ、水洗大便器２の導水路６への洗浄水の供給が終了する。

排水弁５６によって排水口２４ｂが閉じられた後、貯水タンク２４内の洗浄水の水位の低下に伴って下降したフロート３６によって、給水バルブ３４が吐水側に切り替えられ、吐水口３８ａから貯水タンク２４内への吐水が開始される。吐水が継続されると、貯水タンク２４内の洗浄水の水位の上昇に伴ってフロート３６も上昇する。貯水タンク２４内の洗浄水の水位がＷＬ１まで上昇すると、フロート３６によって給水バルブ３４が止水側に切り替えられ、吐水口３８ａから貯水タンク２４内への吐水が終了する。吐水が終了すると、洗浄水タンク装置２０は初期状態に戻る。

上述した本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置２０によれば、排水弁５６の左右方向長さを広く形成しているため、前後方向長さと左右方向長さ略同一に形成されている従来の排水弁に比べて、排水弁５６の面積を大きく形成することができる。そのため、貯水タンク２４の形状的制限によって排水弁５６の前後方向長さが十分に確保できない場合であっても、シンプルな構成で排水弁５６のシール性能を従来と同等もしくはそれ以上に保つことができる。

また、上述した本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置２０によれば、排水弁５６と弁座２４ｃが楕円状に形成されているので、排水弁５６と弁座２４ｃを当接させたとき、排水弁５６の外周縁から弁座２４ｃまでの間隔が略均一になる。そのため、排水弁５６のたわみや変形が抑制され、排水弁５６のシール性能をより向上させることができる。
加えて、排水弁５６が楕円状に形成されているので、例えば排水弁５６を長方形状に形成した場合等に比べて、排水弁５６を上下動させた際の水の抵抗を抑制することができる。そのため、排水弁５６の上下動の動作をスムーズに行うことができる。

さらに、上述した本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置２０によれば、排水口２４ｂが楕円状に形成されているので、排水口２４ｂと前後方向の長さが同一である円形状の排水口に比べて、排水口２４ｂの周方向の長さが長くなる。そのため、排水弁５６を上方に移動させて排水口２４ｂを開けたときの排水口２４ｂに流入する瞬間流量を増加させることができ、洗浄能力を確保することができる。

また、上述した本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置２０によれば、排水口２４ｂの下流側には、便器へ洗浄水を供給する供給流路２４ｅが延び、供給流路２４ｅの流路断面が楕円状に形成されている。これにより、供給流路２４ｅの流路断面と前後方向の長さが同一である円形状の供給流路の流路断面に比べて、供給流路２４ｅの流路断面の周方向の長さが長くなる。そのため、供給流路２４ｅの流路断面と前後方向の長さが同一である円形状の供給流路に比べて、排水口２４ｂから供給流路２４ｅに洗浄水が流れ込むときの瞬間流量が増加する。その結果、洗浄能力を確保しつつ水洗大便器２へスムーズに洗浄水を供給することができる。

さらに、上述した本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置２０によれば、コンパクトに構成しつつシール性能を向上させた洗浄水タンク装置２０を有する水洗大便器２を提供することができる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではない。

外装タンク２２は陶器製、貯水タンク２４は樹脂製である構成を説明したが、どちらも樹脂または陶器で形成されていてもよいし、その他の材料で形成されていてもよい。

また、給水バルブ３４における吐水と止水の切り替えは、フロート３６の上下動によって行われる構成を説明したが、フロート３６の上下動以外の方法で吐水と止水を切り替えてもよい。例えば洗浄水タンク装置２０に貯水タンク２４内に貯水される洗浄水の水位を検知する水位センサを設けて、水位センサによる検知情報に基づいて給水バルブ３４の吐水と止水を切り替えるように構成してもよい。

また、上方から見たときの排水弁５６は楕円状に形成されている構成を説明したが、排水弁の前後方向長さよりも左右方向長さが長く形成されていればよく、上方から見たときの排水弁の形状が、例えば長方形状やひし形状に形成されていてもよい。すなわち、排水弁５６の外形形状としては、貯水タンク２４の平面視形状における長手方向となる左右方向を第一の方向、短手方向となる前後方向を第二の方向とした場合、第一の方向の寸法が第二の方向の寸法よりも長くなる形状であればよい。

また、排水装置５０は、排水弁５６が上下動することによって排水口２４ｂを開閉するという構成を説明したが、排水弁５６によって排水口２４ｂが閉止される構成であればよく、例えば排水弁５６の一部を貯水タンク２４に軸支して扉のように排水口２４ｂを開閉するように構成してもよい。

また、排水弁５６はゴム材料により形成される構成を説明したが、排水口をシールする機能を有していればよく、例えばその他の合成樹脂材料等で形成されていてもよい。

前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

２ 水洗大便器
４ ボウル部
６ 導水路
８ 排水トラップ管路
８ａ 入口
８ｂ 上昇路
８ｃ 下降路
１０ リム
１２ 第１吐水口
１４ 溜水部
１６ 第２吐水口
２０ 洗浄水タンク装置
２２ 外装タンク
２４ 貯水タンク
２４ａ 底面
２４ｂ 排水口
２４ｃ 弁座
２４ｄ 凹部
２４ｅ 供給流路
２４ｆ 供給流路出口
２５ 開口部
２６ 外蓋
２８ 内蓋
３０ 給水装置
３２ 給水管
３４ 給水バルブ
３６ フロート
３８ 吐水部
３８ａ 吐水口
４０ 操作装置
４２ 駆動部
４４ 回転軸
４６ ハンドル
４８ 玉鎖取付部
５０ 排水装置
５２ オーバーフロー管
５２ａ 入口部
５２ｂ 出口部
５２ｃ 排水弁取付部
５２ｄ 玉鎖取付部
５２ｅ 突起部
５４ 玉鎖
５６ 排水弁
５８ ガイド部材
５８ａ 支持脚
５８ｂ 固定脚
５８ｃ 収納部
５８ｄ ガイド部
５８ｅ 凹み部
Ｗ０ 溜水面
ＷＬ１ 貯水タンク満水時の水位

Claims (3)

1. 便器に洗浄水を供給する洗浄水タンク装置において、
   排水口が底面に形成され、洗浄水を貯水する貯水タンクと、
   上下方向に移動することで前記排水口を開閉する排水弁と、
   前記排水口の周囲に設けられ、前記排水弁と当接する弁座と、を備え、
   前記貯水タンクは前後方向長さに比べて、左右方向の長さが長く、
   前記排水弁は前後方向長さに比べて、左右方向の長さが長く、
   前記排水弁、前記弁座、及び前記排水口は、楕円状に形成されている
   洗浄水タンク装置。
2. 前記排水口の下流側には、便器へ洗浄水を供給する供給流路が延び、
   前記供給流路の流路断面が楕円状に形成されている
   請求項１に記載の洗浄水タンク装置。
3. 請求項１又は２に記載の洗浄水タンク装置を備えた水洗大便器。

Images