特許 6355068 水洗大便器装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6355068

(24)【登録日】2018年6月22日

(45)【発行日】2018年7月11日

(54)【発明の名称】水洗大便器装置

(51)【国際特許分類】

   E03D 5/01 20060101AFI20180702BHJP

   E03D 1/26 20060101ALI20180702BHJP

   E03D 11/08 20060101ALI20180702BHJP

【ＦＩ】

   E03D5/01

   E03D1/26

   E03D11/08

【請求項の数】6

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2014-197856(P2014-197856)

(22)【出願日】2014年9月29日

(65)【公開番号】特開2016-69834(P2016-69834A)

(43)【公開日】2016年5月9日

【審査請求日】2017年6月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000010087

【氏名又は名称】ＴＯＴＯ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】柳野 由貴子

(72)【発明者】

【氏名】今泉 祥子

(72)【発明者】

【氏名】松下 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】古谷 洋一

【審査官】 七字 ひろみ

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０９８３０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭４７−０４４７１６（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 実開昭５７−１５１４６４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０４９１８７６３（ＵＳ，Ａ）

【文献】 実開昭５１−０５６０４１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０３Ｄ １／００− ７／００

Ｅ０３Ｄ １１／００−１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

汚物を受け止めるボウル部と、前記ボウル部の上縁部に形成されたリム部と、前記リム部に沿って旋回して流れるように水を吐出する吐水部と、を含む大便器本体と、
内部に水を貯留するタンクと、
前記タンクの内部に配置され、水を噴射するノズルと、
前記タンクの内部に配置され、一端側に吸引口が形成された管であって、前記ノズルにより前記吸引口から管内部に向けて前記水が噴射され、前記管内部を流れる水の流量が前記ノズルから噴射された前記水の流量よりも増大させるジェットポンプ作用が誘発されて、増大した流量の水が前記吐水部に供給されるスロート管と、
前記スロート管に設けられ、周面を貫通する導入口が形成され、前記導入口から前記スロート管内に空気が導入される空気導入管と、
前記空気導入管に回転自在に保持されて、一端側が閉じられた筒状であり、周面を貫通し互いに大きさの異なる複数の吸気口が周面方向に形成され、中心軸周りに回転されることにより前記導入口及び前記複数の吸気口の連通量を調整する調整弁と、
前記複数の吸気口のうち最も大きい吸気口の周囲と前記空気導入管との間をシールするシール部と、
を備える水洗大便器装置。

【請求項2】

前記導入口は複数あり、
前記調整弁がどの回転位置でも、前記導入口の何れか１つと前記複数の吸気口のうち何れか１つとが連通する、
請求項１に記載の水洗大便器装置。

【請求項3】

前記シール部は、前記調整弁の表面に設けられた凸部である、
請求項１又は請求項２に記載の水洗大便器装置。

【請求項4】

前記シール部は、表面粗さが前記調整弁の表面の他の部分より粗くされた部分である、
請求項１又は請求項２に記載の水洗大便器装置。

【請求項5】

前記シール部は、前記調整弁の表面に設けられた溝部である、
請求項１又は請求項２に記載の水洗大便器装置。

【請求項6】

前記シール部は、前記調整弁の表面に設けられたリブである、
請求項１又は請求項２に記載の水洗大便器装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水洗大便器装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、大便器本体に洗浄水を給水するための給水機構として、タンク式や直圧式の給水機構を用いた水洗大便器装置が広く普及している。

【0003】

また、特許文献１には、ジェットポンプ式の給水機構が新たに提案されている。

【0004】

特許文献１に記載されたジェットポンプ式の給水機構は、水を貯留したタンクを備えており、当該タンクの内部に、ジェットポンプユニットが水没した状態で配置されている。ジェットポンプユニットはスロート管を有しており、当該スロート管の一端は大便器本体のボウル部に向かう流路に接続され、他端には開口が形成されている。噴射ノズルから、開口を通じてスロート管の内部に向かうように水が噴射されると、ジェットポンプ作用が誘発されることによって、スロート管の内部ではボウル部に向かって大流量の水が流れる。噴射ノズルから噴射された水のみならず、タンク内に貯留されていた水も引き込まれてスロート管の内部を流れるため、大便器本体には大流量の洗浄水が供給される。

【0005】

ジェットポンプ式の給水機構においては、洗浄水として大便器本体に供給する水の全てをタンク内に貯留しておく必要がない。このため、タンク式の給水機構に比べてタンクを小型化することができる上、タンクを満水位にするために必要な時間を短くすることができるという利点がある。また、給水配管内の水圧が比較的低い環境に水洗大便器装置が設置された場合であっても、大流量の洗浄水を大便器本体に供給することができる。更に、給水配管を大口径とするような大掛かりな工事を必要としないという利点もある。

【0006】

ところで、大便器本体のボウル部に洗浄水を供給するための構成として、ボウル部の上縁部に形成されたリム部に沿って水を旋回させ、当該水をリム部の全体（全周）からボウル部に向けて流下させるようなものが近年普及し始めている。このような構成の水洗大便器装置（以下、「旋回流型の水洗大便器装置」とも称する）は、リム部の形状が比較的単純なものとなるため、大便器本体の掃除が行いやすく好適である（特許文献２参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００４−１５６３８２号公報

【特許文献2】特開２０１２−２３７１２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上記のような旋回流型の水洗大便器装置にジェットポンプ式の給水機構を搭載した場合には、水道管内の水圧の変化や、タンク内の水位（位置エネルギー）の変化に影響されることなく、大流量且つ略一定流量の水がリム部に供給される。ところが、本発明者らが鋭意研究を行ったところ、ジェットポンプ式の給水機構から大便器本体（リム部）に供給される水の流量が一定であるが故に、これまでに無い新たな課題が生じることが判った。具体的には、リム部に向けて水が供給され始めた当初においてはリム部から水が溢れない程度の流量であるにも拘わらず、当該流量を保ったままリム部への水の供給が継続されると、時間の経過と共にリム部から周囲に水が溢れ始めてしまうことが判った。

【0009】

この原因は以下のように推察される。リム部に水が供給され始めた当初においては、リム部を旋回して流れている水、すなわち、リム部に滞留している水の量が比較的少なく、新たに供給される水を受け入れる余地があるため、リム部から水がれてしまうことはない。しかしながら、引き続きリム部に供給される水の流量が略一定のままであっても、リム部に滞留している水の量は次第に増加して行き、新たに供給される水を受け入れる余地が少なくなっていくものと考えられる。その結果、リム部に滞留している水の量が一定量を超えた時点以降においては、リム部に対して新たに供給された水が溢れてしまうものと考えられる。

【0010】

リム部から水を溢れさせないことだけを考慮すれば、大便器本体に供給される洗浄水の流量、すなわちリム部に沿って旋回させる水の流量を当初から小さくすればよい。しかし、リム部に沿って旋回させる水の流量を当初から小さくした場合には、全ての水がリム部の全体を旋回することができないうちにボウル部に流下し、ボウル部の一部が洗浄されなくなってしまう場合がある。また、洗浄水の流量が不足する結果、ボウル部の表面に付着した汚物が十分には除去されず、洗浄水の供給が終了した後においてもボウル部に残ってしまう場合もある。

【0011】

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ボウル部の上縁部に形成されたリム部に沿って水を旋回させ、当該水をリム部全体からボウル部に向けて流下させる方式の水洗大便器装置であって、ジェットポンプ作用を利用して大流量の洗浄水をリム部に供給する構成として高い洗浄性能を確保しながらも、リム部から水が溢れてしまう現象を抑制することのできる水洗大便器装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の第１態様に係る水洗大便器装置は、汚物を受け止めるボウル部と、前記ボウル部の上縁部に形成されたリム部と、前記リム部に沿って旋回して流れるように水を吐出する吐水部と、を含む大便器本体と、内部に水を貯留するタンクと、前記タンクの内部に配置され、水を噴射するノズルと、前記タンクの内部に配置され、一端側に吸引口が形成された管であって、前記ノズルにより前記吸引口から管内部に向けて前記水が噴射され、前記管内部を流れる水の流量が前記ノズルから噴射された前記水の流量よりも増大させるジェットポンプ作用が誘発されて、増大した流量の水が前記吐水部に供給されるスロート管と、前記スロート管に設けられ、周面を貫通する導入口が形成され、前記導入口から前記スロート管内に空気が導入される空気導入管と、前記空気導入管に回転自在に保持されて、一端側が閉じられた筒状であり、周面を貫通し互いに大きさの異なる複数の吸気口が周面方向に形成され、中心軸周りに回転されることにより前記導入口及び前記複数の吸気口の連通量を調整する調整弁と、前記複数の吸気口のうち最も大きい吸気口の周囲と前記空気導入管との間をシールするシール部と、を備える。

【0013】

この構成では、吐水部に供給される水の流量を、洗浄終了までの間一定とするのでなく途中で変化させている。具体的には、第一流量の水を吐水部に供給する第一工程が実行された後、第一流量よりも小さい第二流量の水を吐水部に供給する第二工程が実行される。このような流量の変化は、流路切り替え手段としての空気導入管がスロート管の流路状態を切り替えることによって実現される。第一工程においては、吐水部には大流量（第一流量）の水がジェットポンプユニットから供給される。ボウル部に付着した汚物は短時間のうちに除去されるため、吐水部から水を吐出する時間を短縮し、節水化を図ることができる。
第一工程に続く第二工程においては、空気導入管によってスロート管の流路状態が変化し、吐水部に供給される水の流量が減少する（第一流量から第二流量に変化する）。これにより、リム部に滞留している水の量が増加してリム部から水が溢れてしまう前に、吐水部に供給される水の流量を減少させることが可能となる。
このように、請求項１の水洗大便器装置では、ジェットポンプユニットによって吐水部に水が供給されている期間の全体において、リム部から水が溢れてしまうことを抑制しながら、可能な限り大流量の水を吐水部に供給することができる。その結果、高い洗浄性能と節水性能を確保することができる。
また、請求項１の水洗大便器装置によれば、調整弁を回転して導入口及び複数の吸気口の連通量を調整することで、導入口からスロート管内に空気が導入される空気導入量を調整することができる。また、調整弁と空気導入管との間に隙間ができても、シール部が複数の吸気口のうち最も大きい吸気口の周囲をシールしているので、最も大きい吸気口が導入口と非連通（閉塞）で且つ他の吸気口が導入口と連通しているとき、隙間を通って最も大きい吸気口に空気が入ることが抑制され、他の吸気口からスロート管内に空気が導入される空気導入量を略一定に保つことができ、洗浄水量を安定させることができる。

【0014】

本発明の第２態様に係る水洗大便器装置では、第１態様において、前記導入口は複数あり、前記調整弁がどの回転位置でも、前記導入口の何れか１つと前記複数の吸気口のうち何れか１つとが連通する。

【0015】

この構成によれば、前記調整弁のどの回転位置でも、サイフォンの発生を抑制することができる。

【0016】

本発明の第３態様に係る水洗大便器装置では、第１態様又は第２態様において、前記シール部は、前記調整弁の表面に設けられた凸部である。

【0017】

この構成によれば、空気導入管と調整弁の間が凸部によりシールされ、吸気口に空気が入るのを抑制することができる。

【0018】

本発明の第４態様に係る水洗大便器装置では、第１態様又は第２態様において、前記シール部は、表面粗さが前記調整弁の表面の他の部分より粗くされた部分である。

【0019】

この構成によれば、シール部表面の抵抗が大きく、水がトラップされて、吸気口に空気が入るのを抑制することができる。

【0020】

本発明の第５態様に係る水洗大便器装置では、第１態様又は第２態様において、前記シール部は、前記調整弁の表面に設けられた溝部である。

【0021】

この構成によれば、大便器本体の洗浄中は、溝にトラップされた水が吸気口から吸われることで、吸気口に空気が入るのを抑制することができる。

【0022】

本発明の第６態様に係る水洗大便器装置では、第１態様又は第２態様において、前記シール部は、前記調整弁の表面に設けられたリブである。

【0023】

この構成によれば、空気導入管と調整弁の間がリブによりシールされ、吸気口に空気が入るのを抑制することができる。

【発明の効果】

【0024】

本発明の水洗大便器装置によれば、ボウル部の上縁部に形成されたリム部に沿って水を旋回させ、当該水をリム部全体からボウル部に向けて流下させる方式の水洗大便器装置であって、ジェットポンプ作用を利用して大流量の洗浄水をリム部に供給する構成として高い洗浄性能を確保しながらも、リム部から水が溢れてしまう現象を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の第一実施形態に係る水洗大便器装置を示す断面図である。

【図2】図１に示した水洗大便器装置の上面図である。

【図3】図１に示した水洗大便器装置のタンクの内部を示す図である。

【図4】図３に示したタンクの内部に配置された、ジェットポンプユニットの動作を説明するための図である。

【図5】図１に示した水洗大便器装置のタンクの内部における構成を示す図である。

【図6】図１に示した水洗大便器装置の、洗浄時における動作の流れを説明するためのフローチャートである。

【図7】ジェットポンプユニットの流路状態が切り替わることにより、リム部に供給される水の流量が変化することを説明するための図である。

【図8】リム部に供給される水の流量の変化を示すグラフである。

【図9】空気導入管を別の位置に配置した場合について説明するための図である。

【図10】リム部に供給される水の流量がばらつくことの影響を説明するための図である。

【図11】図１１は、図３に示すスロート管の拡大斜視図である。

【図12】図１２は、図１１において調整機構のみの拡大図である。

【図13】図１３は、スロート管と調整機構を垂直面に沿って切断した場合の断面を示す図である。

【図14】図１４は、スロート管と調整機構を水平面斜めに沿って切断した場合の断面を示す図である。

【図15】（Ａ）及び（Ｂ）は、スロート管と調整機構を水平面斜めに沿って切断した場合の断面を示す図である。（Ａ）は、開度が最大となっており多量の空気が空気導入管からスロート管内に流入するように弁体が調整された状態における断面を示している。（Ｂ）は、開度が最小となっており少量の空気しか空気導入管からスロート管内に流入しないように弁体が調整された状態における断面を示している。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、添付図面を参照しながら本発明の複数の実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

【0027】

＜水洗大便器装置の全体構成＞
本発明の実施形態に係る水洗大便器装置について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、水洗大便器装置ＦＴの断面図であって、水洗大便器装置ＦＴをその左右方向に垂直な面で切断した場合の断面を示している。図２は、水洗大便器装置ＦＴの上面図である。図２では、後に説明するタンク２０の内部構造を示すため、タンク２０の上蓋２０１を取り外した状態を描いている。

【0028】

図１及び図２に示したように、水洗大便器装置ＦＴは、大便器本体１０と、大便器本体１０の後方側（図１では右側、図２では上側）において大便器本体１０の上面１０１に設置されたタンク２０と、を備えている。水洗大便器装置ＦＴは、大便器本体１０によって汚物を受け止めて、当該汚物を、タンク２０から供給される水（洗浄水）によって排水管ＳＷに排出する装置である。

【0029】

尚、以下の説明においては、特に断らない限り、大便器本体１０に着座した状態の使用者から見て右側（図２では左側）のことを「右側」と称し、大便器本体１０に着座した状態の使用者から見て左側のことを「左側」（図２では右側）と称することとする。また、大便器本体１０に着座した状態の使用者から見て前方側（図１では左側、図２では下側）のことを「前側」又は「前方側」と称し、大便器本体１０に着座した状態の使用者から見て後方側（図１では右側、図２では上側）のことを「後側」又は「後方側」と称することとする。

【0030】

大便器本体１０は、ボウル部１１０と、リム部１２０と、導水路１３０と、排水トラップ管路１４０と、を有している。ボウル部１１０は、上方から落下する汚物を一時的に受け止める部分である。リム部１２０は、ボウル部１１０の上縁部に形成されており、図１に示したように、ボウル部１１０の内側面の一部を外周側に向けて後退させたような形状となっている。後に説明するように、リム部１２０は、ボウル部１１０に向けて供給された水が旋回して流れる流路となっている。リム部１２０は、ボウル部１１０の上縁に沿って一周するような略円形（上面視）の流路として形成されている。

【0031】

導水路１３０は、タンク２０から供給された水をボウル部１１０に導くために、大便器本体１０の内部に形成された流路である。導水路１３０は、その一端が大便器本体１０の上面１０１に開口しており、タンク２０から供給される水の入口１３１となっている。入口１３１が形成されている位置は、大便器本体１０の上面１０１のうち後方側の部分であり、且つ左右方向における中央の部分である。

【0032】

導水路１３０は、その下流側において二つの流路（第一導水路１３２、第二導水路１３４）に分岐している。一方の流路である第一導水路１３２は、その下流側の端部がリム部１２０のうち右側の部分において開口しており、当該開口が水の出口（吐水部１３３）となっている。タンク２０から入口１３１に水が供給されると、その一部は第一導水路１３２の内部を通り、吐水部１３３から噴出してリム部１２０に供給される。

【0033】

他方の流路である第二導水路１３４は、その下流側の端部がリム部１２０のうち左側且つ後方寄りの部分において開口しており、当該開口が水の出口（吐水部１３５）となっている。タンク２０から入口１３１に水が供給されると、その一部は第二導水路１３４の内部を通り、吐水部１３５から噴出してリム部１２０に供給される。

【0034】

吐水部１３３から水が噴出する方向は、略円形の流路として形成されたリム部１２０の円周に沿う方向であり、且つ上面視において反時計回りの方向となっている。吐水部１３５から水が噴出する方向も、略円形の流路として形成されたリム部１２０の円周に沿う方向であり、且つ上面視において反時計回りの方向となっている。図２において矢印で示したように、吐水部１３３及び吐水部１３５からリム部１２０に噴出した水は、いずれもリム部１２０に沿って反時計回りに旋回して流れながら、リム部１２０の全体からボウル部１１０に向けて流下する。

【0035】

排水トラップ管路１４０は、ボウル部１１０の下端と排水管ＳＷとを接続する流路である。排水トラップ管路１４０は、ボウル部１１０の下端から下流に向かう方向に沿って上り勾配となるように形成されている上昇流路１４１と、上昇流路１４１の上端から下流に向かう方向に沿って下り勾配となるように形成されている下降流路１４２とを有している。このような構成により、ボウル部１１０の下部から上昇流路１４１の下部に亘る部分には水を貯留することが可能となっており、貯留した水によって封水ＷＴが形成されている。下降流路１４２の下端には排水管ＳＷが接続されている。排水管ＳＷは建物の内部に配置された配管であって、その下流側の端部が不図示の下水管に接続されている。

【0036】

タンク２０からボウル部１１０に向けて水が供給されると、上記のように、当該水はリム部１２０を旋回して流れながら、リム部１２０の全体からボウル部１１０に向けて流下する。水はボウル部１１０に対して上方から追加され、ボウル部１１０の下端部から上昇流路１４１及び下降流路１４２を通って排出される。その結果、ボウル部１１０に貯留されている水（封水ＷＴ）には下向きの流れが生じることとなる。

【0037】

ボウル部１１０において一時的に受け止められていた汚物は、上方のリム部１２０から供給される水によって下方に向けて押し込まれ、ボウル部１１０の下端に向かって移動する。その後、汚物は水流によって上昇流路１４１を通り下降流路１４２に到達して、水と共に排水管ＳＷに向けて落下する。

【0038】

タンク２０は内部に水が貯留された容器であって、当該水を導水路１３０の入口１３１に供給するためのものである。タンク２０は、第一タンク部２１０と、第一タンク部２１０の底壁２１１の一部を下方に伸ばすように形成された第二タンク部２２０とを有している。第一タンク部２１０と第二タンク部２２０はいずれも略直方体の容器であって、両者の内部空間が互いに連通している。第二タンク部２２０は、第一タンク部２１０の底壁２１１のうち後方側の部分に接続されている。

【0039】

第一タンク部２１０の底壁２１１（第二タンク部２２０よりも前方側の部分）は、大便器本体１０の上面１０１のうち後方側の部分に対して上方から近接した状態となっている。具体的には、大便器本体１０の上面１０１のうち後方側の部分には入口１３１が形成されているが、第一タンク部２１０の底壁２１１は、入口１３１の周囲を上方から覆うように、大便器本体１０の上面１０１に対して上方から近接した状態となっている。また、底壁２１１には入口１３１と略同一形状の開口２１２が形成されており、開口２１２と入口１３１とが上面視で重なっている。このため、タンク２０の内部に貯留されている水は、開口２１２及び入口１３１を通って導水路１３０の内部に流入し、ボウル部１１０に向かって流れることが可能となっている。

【0040】

第一タンク部２１０を上記のように配置した結果、第二タンク部２２０は大便器本体１０よりも後方に位置している。すなわち、大便器本体１０の後方側端部よりも更に後方側に位置した状態となっている。また、第二タンク部２２０の底壁２２１は、大便器本体１０の上面１０１よりも低い位置に配置されている。

【0041】

上記のようにタンク２０が配置されることにより、タンク２０の前端部が、大便器本体１０の後端部よりも前方側に位置している。また、タンク２０の下端部が、大便器本体１０の上面１０１よりも下方側に位置している。その結果、水洗大便器装置ＦＴ全体の前後方向における寸法と、上下方向における寸法とが、いずれも小さくなっており、水洗大便器装置ＦＴのデザイン性が向上している。

【0042】

＜タンク２０の内部構成＞
次に、タンク２０の内部の構成について説明する。図３は、水洗大便器装置ＦＴを後方側から見た場合における、タンク２０の内部を示す斜視図である。

【0043】

図３に示したように、タンク２０の内部には、給水管２３１と、主弁２３３と、パイロット弁２３４と、ジェットポンプユニット３００とが配置されている。

【0044】

給水管２３１は、主弁２３３に向けて水を供給するための管であって、第二タンク部２２０の底壁２２１から鉛直上方に向かって伸びるように配置されている。給水管２３１の下端は、タンク２０の外部において不図示の水道管に接続されている。また、給水管２３１の上端は、タンク２０の内部において主弁２３３に下方から接続されている。給水管２３１は、タンク２０の内部のうち左右方向における中央よりも左側となる位置に配置されている。

【0045】

給水管２３１の途中（水道管と主弁２３３との間）には、図３では図示しない定流量弁２３２が配置されている。主弁２３３が開いた状態において主弁２３３に流入する水の流量は定流量弁２３２によって一定となり、水道管内の水圧によって変動することがない。

【0046】

主弁２３３は開閉弁であって、給水管２３１からジェットポンプユニット３００に向かう水の流路の開閉を行うものである。主弁２３３とジェットポンプユニット３００との間にはバキュームブレーカー２３５が備えられており、バキュームブレーカー２３５の上流側が負圧となって水が逆流してしまうことが防止されている。尚、上記のように給水管２３１が上方に向かって伸びており、主弁２３３とバキュームブレーカー２３５とはタンク２０内の高い位置に配置されている。このため、タンク２０の水位が満水位となった状態においても、バキュームブレーカー２３５が水没してしまうことはない。

【0047】

主弁２３３にはパイロット弁２３４が備えられており、パイロット弁２３４の動作によって主弁２３３の開閉が切り替えられる構成となっている。パイロット弁２３４には、タンク２０の外側に配置された手動レバー２３６が、タンク２０の内部に配置された伝達機構２３７を介して接続されている。また、パイロット弁２３４には、タンク２０の内部に配置されたフロート２３８が更に接続されている。

【0048】

水洗大便器装置ＦＴの使用者によって手動レバー２３６が操作されると、当該操作が伝達機構２３７を介してパイロット弁２３４に伝達され、パイロット弁２３４が開かれる。これにより主弁２３３が開かれた状態となり、給水管２３１からジェットポンプユニット３００に向かって水が流れる。後に説明するように、ジェットポンプユニット３００に向かって流れた水は、タンク２０の内部に貯留されていた水と共に洗浄水として導水路１３０に供給される。このため、タンク２０の内部における水位は次第に低下していく。

【0049】

ボウル部１１０の洗浄が終了した後も、主弁２３３は閉じられず、給水管２３１からジェットポンプユニット３００に向かって引き続き水が流れる。ジェットポンプユニット３００に向かって流れた水はタンク２０の内部に供給されて、次回の洗浄のために貯留される。タンク２０の内部に向けた水の供給（タンク２０への注水）が行われると、タンク２０の内部における水位は次第に上昇して行く。タンク２０の内部においてパイロット弁２３４に接続されているフロート２３８は、水位の上昇に伴って上昇し、これによりパイロット弁２３４が閉じられる。

【0050】

このように、タンク２０の内部における水位が上昇すると、フロート２３８が受ける浮力の変化によってパイロット弁２３４が閉じられる。パイロット弁２３４が閉じられると、主弁２３３が閉じられた状態となり、給水管２３１からジェットポンプユニット３００への水の供給が停止される。この時点においてタンク２０の内部に貯留されている水の量が、次回の洗浄のために必要な量となるように（所定の満水位となるように）、フロート２３８の配置が調整されている。

【0051】

ジェットポンプユニット３００は、給水管２３１から供給された水によりジェットポンプ作用を誘発させ、これにより導水路１３０に向けた水の供給を行うためのものである。ジェットポンプユニット３００は、ノズル３１０と、スロート管３２０とを有している。

【0052】

ノズル３１０は、一端が接続管３３９を介してバキュームブレーカー２３５に接続されており、他端には噴射口３１１が形成されている管である。ノズル３１０は、第二タンク部２２０の底壁２２１の近傍に配置されている。主弁２３３が開かれると、給水管２３１から供給された水は接続管３３９を流れてノズル３１０に到達し、噴射口３１１から高速の水流として噴射される。ノズル３１０は、第二タンク部２２０のうち後方側且つ右側の隅（上面視における隅）に配置されている。図３に示したように、ノズル３１０はＵ字形状となっており、その下流側が上記隅から折り返されている。噴射口３１１は、その噴射方向がスロート管３２０の内部に向けられている。

【0053】

スロート管３２０は断面が円形の管であって、底壁２１１に形成された開口２１２を一部が貫通した状態で、タンク２０の内部に配置されている。スロート管３２０の一端は導水路１３０の入口１３１に接続されており、他端には開口である吸引口３２１が形成されている。スロート管３２０は、導水路１３０の入口１３１側の部分が鉛直方向に沿っており、吸引口３２１側の部分が水平面に対して傾斜している。このため、その全体が逆Ｕ字形状となっている。図２に示したように、スロート管３２０は、上面視において前後方向に対して傾斜した状態で、タンク２０の内部に配置されている。

【0054】

スロート管３２０の具体的な形状について更に詳しく説明する。スロート管３２０は、吸引口３２１から斜め上方に向けて伸びる上昇部３２２と、上昇部３２２の下流側（上側）に配置された屈曲部３２３と、屈曲部３２３の下流側（下側）に配置され、屈曲部３２３から下方に向かって伸びる下降部３２４と、を有している。

【0055】

上昇部３２２は、その管径が全体において均一な円筒形状の管であって、水平面に対して傾斜した状態で配置されている。吸引口３２１は上昇部３２２の下端に形成されている。吸引口３２１は、その縁の全体が水平面に沿うように（水平面と平行になるように）形成されている。

【0056】

下降部３２４は、その管径が全体において均一な円筒形状の管であって、鉛直方向に沿って配置されている。下降部３２４の管径は、上昇部３２２の管径よりも大きい。屈曲部３２３のうち上昇部３２２側の管径は、上昇部３２２の管径に等しい。また、屈曲部３２３のうち下降部３２４側の管径は、下降部３２４の管径に等しい。このため、管径が互いに異なる上昇部３２２と下降部３２４とが、屈曲部３２３によって滑らかに繋がれているということができる。

【0057】

上昇部３２２のうち、その流路方向に沿って略中央となる位置には、空気導入管３３０が接続されている。空気導入管３３０は、鉛直方向に沿って配置された円筒形状の管である。空気導入管３３０の下端は上昇部３２２の上面側に接続されており、空気導入管３３０の内部空間と上昇部３２２の内部空間とが連通している。

【0058】

空気導入管３３０の一部には導入口３３１が開口形成されており、図３では不図示の後述する調整機構（図１１参照。）により開口面積が調整された導入口３３１から流入した空気又は水が、空気導入管３３０を通って上昇部３２２の内部空間に流入し得る構成となっている。導入口３３１の位置（高さ）は、タンク２０の水位が満水位であるときには水没するような位置となっている。また、吸引口３２１よりも高い位置となっている。

【0059】

図４を参照しながら、ジェットポンプユニット３００の構成及び動作について更に説明する。図４（Ａ）は、タンク２０内の水位が吸引口３２１よりも高い（例えば満水位）ときにおいてノズル３１０から水が噴射され、これによりジェットポンプ作用が誘発されている状態を模式的に示したものである。

【0060】

主弁２３３が開かれて、ノズル３１０の噴射口３１１から水が噴射されると、噴射された高速の水が上昇部３２２の内部に向かって流れる。上昇部３２２のうち下側の部分及びノズル３１０は、タンク２０内に貯留されている水の内部に水没している。このため、タンク２０内に貯留されている水は、噴射口３１１から噴射された高速の水流によって上昇部３２２の内部に引き込まれて、導水路１３０に向かって流れる。このようなジェットポンプ作用が誘発される結果、スロート管３２０の内部では、ノズル３１０の噴射口３１１から噴射された水だけでなく、吸引口３２１の周囲から引き込まれた水も流れる。これらが導水路１３０を流れて、洗浄水として吐水部１３３、１３５からリム部１２０に供給される。

【0061】

このように、水洗大便器装置ＦＴにおいては、ノズル３１０の噴射口３１１から噴射される水の流量よりも、リム部１２０に供給される水の流量の方が大きくなっている。換言すれば、ノズル３１０の噴射口３１１から噴射される水の流量が小さくても、洗浄水として十分な流量の水がリム部１２０に供給される。このため、水道管の水圧が小さい低い環境に水洗大便器装置ＦＴが設置された場合であっても、十分な洗浄性能を発揮することができる。

【0062】

また、洗浄水としてリム部１２０（及びボウル部１１０）に供給される水の総量は、タンク２０の内部に予め貯留されていた水の量に、ノズル３１０の噴射口３１１から噴射された水の量を加えたものとなる。全ての洗浄水をタンク２０の内部に貯留しておく必要がないため、タンク２０は小型化されており、そのデザイン性が向上している。

【0063】

ところで、タンク２０に貯留されている水のうち、吸引口３２１よりも下の部分に存在する水は、吸引口３２１からスロート管３２０の内部に供給されない。その結果、タンク２０の内部に残水として残ってしまう。しかし、図３等に示したように、ノズル３１０及び吸引口３２１はいずれも（狭い）第二タンク部２２０の内部に配置されている。このため、吸引口３２１よりも下の部分で残ってしまう残水の量は、比較的少なくなっている。

【0064】

このような構成により、水洗大便器装置ＦＴでは、リム部１２０対する水の供給が終了した時点における残水の量を少なくしている。その結果、タンク２０の内部空間のうち殆どの部分を、リム部１２０対して供給される水（残水とならない水）を貯留するための空間として利用することが可能となっており、タンク２０の大型化が抑制されている。

【0065】

上昇部３２２の下端近傍、すなわち吸引口３２１の近傍には、流路切り換え部材３５０が取り付けられている。流路切り換え部材３５０は棒状の部材であって、その長手方向に沿った一端にはフロート３５１を有しており、他端には切り換え板３５２を有している。尚、流路切り換え部材３５０は、先に参照した図３等においては図示を省略していたものである。

【0066】

流路切り換え部材３５０は、フロート３５１と切り換え板３５２との間の部分が、上昇部３２２の下端近傍に対して回転自在な状態で取り付けられている。図４（Ａ）に示したように、タンク２０内の水位が吸引口３２１よりも高いときにおいては、フロート３５１に加わる浮力によって流路切り換え部材３５０が回転する。具体的には、フロート３５１が上方に移動し、切り換え板３５２が下方に移動して、それぞれ図４（Ａ）に示した位置で停止する。

【0067】

図４（Ａ）の状態においては、ノズル３１０から噴射された水は、切り換え板３５２には直接当たることなく上昇部の内部に流入する。その結果、既に説明したようなジェットポンプ作用が誘発され、洗浄水としての水がリム部１２０に供給される。

【0068】

その後、タンク２０内の水がリム部１２０に供給されることにより、タンク２０内の水位は次第に低下していく。

【0069】

図４（Ｂ）は、タンク２０内の水位が吸引口３２１の近傍まで低下し、リム部１２０への水の供給が停止した状態を模式的に示したものである。タンク２０内の水位が吸引口３２１の近傍まで低下すると、フロート３５１に加わる浮力は小さくなる。このため、図４（Ｂ）に示したように、フロート３５１が下方に移動するように流路切り換え部材３５０が回転する。切り換え板３５２は上方に移動して、ノズル３１０から噴射された水が切り換え板３５２に直接当たるようになる。

【0070】

切り換え板３５２のうち噴射口３１１に対向する面は、凹状に湾曲した形状となっている。ノズル３１０から噴射された水が当該面に当たると、水は当該面に沿って流れて、その進行方向を略９０度変化させる。その結果、ノズル３１０から噴射された水は上昇部３２２の内部には流入せず、次回の洗浄のための水としてタンク２０に貯留される。このように、流路切り換え部材３５０は、ノズル３１０から噴射された水の供給先を、リム部１２０（大便器本体１０）からタンク２０へと切り替えるためのものである。

【0071】

図５は、タンク２０の内部における構成を模式的に示している。既に説明したように、タンク２０の内部には、給水管２３１と、主弁２３３と、ジェットポンプユニット３００とが配置されている。

【0072】

ボウル部１１０の洗浄が行われていない状態（待機状態）においては、タンク２０の水位は満水位となっている。水洗大便器装置ＦＴの使用者によって手動レバー２３６が操作されると、既に説明したように主弁２３３が開かれた状態となり、ノズル３１０の噴射口３１１から水が噴射される（図５の矢印ＡＲ１）。タンク２０の内部に貯留されていた水は、スロート管３２０の内部に引き込まれて（図５の矢印ＡＲ２）、洗浄水としてリム部１２０に供給される（図５の矢印ＡＲ３）。

【0073】

リム部１２０への水の供給が終了すると、ノズル３１０からの水の供給先が流路切り換え部材３５０によって切り替えられて、タンク２０への注水が開始される（図５の矢印ＡＲ４）。タンク２０内の水位は次第に上昇して行き、満水位となった時点でフロート２３８によりパイロット弁２３４が閉じられる。これと同時に主弁２３３が閉じられることによりタンク２０への注水が終了し、待機状態に戻る。

【0074】

タンク２０の内部におけるその他の構成について、再び図３を参照しながら説明する。図３に示したように、タンク２０の内部にはスロート管３２０の下降部３２４を囲むような隔壁２４０が配置されている。隔壁２４０は、底壁２１１から上方に向かって伸びるように形成されている。隔壁２４０、タンク２０の前側壁面２１３、左側壁面２１４、及び第一タンク部２１０の底壁２１１によって、タンク２０の内部空間の一部が区画され、小タンク２６０が構成されている。小タンク２６０は、その上部がタンク２０の内部に開放された容器であって、第一タンク部２１０のうち前方側且つ左側の隅に配置されている。スロート管３２０は、下降部３２４の下端部分が小タンク２６０の内側に配置されている。また、吸引口３２１が小タンク２６０の外側に配置されている。

【0075】

隔壁２４０のうち下端部近傍には開閉窓２４１が設けられている。開閉窓２４１は通常は開かれた状態となっており、開閉窓２４１を通じて小タンク２６０の内部と外部（隔壁２４０よりも後方側の空間）とが連通している。このため、ボウル部１１０の洗浄が行われていない状態（待機状態）においては、タンク２０内に貯留された水の水位と、小タンク２６０内に貯留された水の水位は等しくなっている。

【0076】

手動レバー２３６は二つの方向（大方向、小方向）に操作することが可能となっている。手動レバー２３６が大方向に操作された場合には、開閉窓２４１が開かれた状態のまま、パイロット弁２３４及び主弁２３３が開かれる。小タンク２６０に貯留されていた水は、開閉窓２４１を通過して第二タンク部２２０に流出し、吸引口３２１に到達する。このため、タンク２０の内部に貯留されていた水は、小タンク２６０に貯留されていた分を含む殆どが、スロート管３２０の内部に引き込まれてリム部１２０に供給される。

【0077】

一方、手動レバー２３６が小方向に操作された場合には、開閉窓２４１が閉じられると同時にパイロット弁２３４及び主弁２３３が開かれる。このため、タンク２０の内部に貯留されていた水のうち小タンク２６０に貯留されていた水は、開閉窓２４１を通過することができずに小タンク２６０の内部に残留したままとなる。その結果、洗浄水としてリム部１２０に供給される水の量は少量となる。

【0078】

尚、以下の説明において「タンク２０に貯留されている水の水位」又は「タンク２０内の水位」等というときには、小タンク２６０の外部における水位を示すものとする。すなわち、隔壁２４０によって二つに分けられた空間のうち、吸引口３２１が配置されている方の空間に貯留されている水の水位を示すものとする。小タンク２６０に貯留されている水の水位については、以下の説明では考慮しない。

【0079】

＜水の流量について＞
続いて、リム部１２０へ洗浄水として供給される水の流量（吐水部１３３、１３５に供給される水の流量といってもよい）について、図６乃至８を参照しながら説明する。図６は、水洗大便器装置ＦＴの、洗浄時における動作の流れを説明するためのフローチャートである。図７は、リム部１２０に供給される水の流量が変化することを説明するための図であって、ジェットポンプユニット３００の流路状態が切り替わる様子を模式的に示している。図８は、リム部１２０に供給される水の流量の変化を示すグラフである。なお、図７では、便宜上、導入口３３１を空気導入管３３０の上端に記載している。

【0080】

まず、水洗大便器装置ＦＴの使用者によって手動レバー２３６が操作されると（ステップＳ０１）、ノズル３１０から水が噴射され、既に説明したようにジェットポンプ作用によってリム部１２０に水が供給される（ステップＳ０２）。

【0081】

図７（Ａ）は、リム部１２０に水が供給され始めた直後における、ジェットポンプユニット３００の流路状態を模式的に示している。タンク２０内の水位は満水位から低下し始めているが、空気導入管３３０の導入口３３１よりも高い。すなわち、導入口３３１は水没した状態となっている。

【0082】

上昇部３２２の内部においては、吸引口３２１から流入した水が屈曲部３２３に向かって流れている。この水流によって、空気導入管３３０の内部に存在する水には負圧が働き、当該水が上昇部３２２の内部に引き込まれる。その結果、上昇部３２２の内部においては、吸引口３２１から流入した水だけではなく、導入口３３１から流入した水も流れるため、ジェットポンプ作用による大流量の水がリム部１２０へ洗浄水として供給される。

【0083】

ノズル３１０からの水の噴射が開始されてから、タンク２０内の水位が低下して導入口３３１の位置（このときの水位を、以下では「第一水位」とも称する）となるまでの期間においては、上記のように大流量の水がリム部１２０に供給される。当該期間においてジェットポンプユニット３００から大流量の水が供給される工程を、以下では「第一工程」とも称する（ステップＳ０３）。

【0084】

タンク２０内の水位が第一水位まで低下すると、上記の第一工程は終了する（ステップＳ０４）。このとき、上昇部３２２の内部（空気導入管３３０の下端部近傍）においては依然として水流による負圧が生じているが、導入口３３１が水面上に現れている（水没していない）ため、導入口３３１からは水ではなく空気が流入するようになる。

【0085】

図７（Ｂ）は、このときにおけるジェットポンプユニット３００の流路状態を模式的に示している。ノズル３１０からは継続して水が噴射されており、スロート管３２０の内部ではジェットポンプ作用による水流が生じてはいるが、当該水流には空気導入管３３０からの空気が混入している。

【0086】

その結果、図７（Ａ）に示した状態と比較すると、スロート管３２０の内部に混入した空気がジェットポンプ作用を抑制するため、図７（Ｂ）においてはスロート管３２０の内部を流れる水の流量が低下している。すなわち、図７（Ｂ）においてはジェットポンプ作用による流量の増加率が低くなっているため、リム部１２０に供給される水の流量が第一工程における流量よりも低下している。このように、第一工程が終了した後、（ジェットポンプ作用が抑制されて）低下した流量の水が洗浄水としてリム部１２０に供給される工程を、以下では「第二工程」とも称する（ステップＳ０５）。第二工程は、タンク２０内の水位が更に低下して、流路切り換え部材３５０が図４（Ｂ）に示した状態となるまで継続される（ステップＳ０６、Ｓ０７）。

【0087】

尚、流路切り換え部材３５０のフロート３５１に加わる浮力が小さくなり、流路切り換え部材３５０が回転して図４（Ｂ）に示した状態となる際におけるタンク２０内の水位を、以下では「第二水位」とも称する。すなわち、第二水位とは、リム部１２０に対する洗浄水の供給が停止される際における、タンク２０内の水位である。

【0088】

第二工程が終了すると、既に説明したようにノズル３１０からは水が継続して噴射され、タンク２０内への水の貯留が行われる（ステップＳ０８）。タンク２０内の水位が上昇して、満水位となると、ノズル３１０からの水の噴射が停止され、タンク２０内への水の貯留が停止される（ステップＳ０９、Ｓ１０）。

【0089】

尚、ボウル部１１０の洗浄が行われた後において、封水ＷＴを形成するための水（リフィル水）をジェットポンプユニット３００からリム部１２０に追加供給する構成としてもよい。このようなリフィル水の供給は、第二工程が終了した時点（ステップＳ０７の直後）、又はタンク２０内への水の貯留が停止した時点（ステップＳ１０の直後）のいずれかのタイミングにおいて、開始することが望ましい。第二工程が終了した時点でリフィル水の供給を開始する場合には、タンク２０内への水の貯留と、リム部１２０へのリフィル水の追加とが同時に行われることとなる。

【0090】

図８は、第一工程の開始時点（時刻ｔ０）から第二工程の終了時点（ｔ２００）までの期間における、リム部１２０に供給される水の流量の変化を示している。すなわち、ボウル部１１０の洗浄が行われている期間において、リム部１２０に供給される洗浄水の流量の変化を示している。同図においては、第一工程から第二工程に切り替わる時刻、すなわち、タンク２０内の水位が第一水位となる時刻を時刻ｔ１００としている。また、ノズル３１０から噴射される水の流量をＱｊｅｔと表記し、ジェットポンプ作用によって吸引口３２１に引き込まれる水（タンク２０内からスロート管３２０の内部に引き込まれる水）の流量をＱｔａｎｋと表記している。

【0091】

既に説明したように、時刻ｔ０から時刻ｔ１００までの第一工程においては、ジェットポンプ作用による大流量の水がリム部１２０に供給される。図８に示したように、リム部１２０に到達する水の流量は、流量Ｑｊｅｔと流量Ｑｔａｎｋとの和となっている。換言すれば、流量Ｑｊｅｔがジェットポンプ作用によって増幅された流量となっている。

【0092】

時刻ｔ１００から時刻ｔ２００までの第二工程においては、第一工程と同様に、ジェットポンプ作用によって増幅された流量の水がリム部１２０に到達する。しかし、第二工程においては、スロート管３２０の内部に気泡が混入することによってジェットポンプ作用が抑制された状態となっている。つまり、ノズル３１０から噴射される水の流量Ｑｊｅｔは、第二工程に切り替わった後も変わらず一定のままであるが、吸引口３２１に引き込まれる水の流量Ｑｔａｎｋは、第二工程に切り替わると同時に小さくなっている。その結果、ジェットポンプユニット３００からリム部１２０に供給される水の流量（流量Ｑｊｅｔと流量Ｑｔａｎｋとの和）は、時刻ｔ１００を境に急激に小さくなっている（流量Ｑ１から流量Ｑ２へと変化している）。

【0093】

ボウル部１１０の洗浄が行われている期間の途中で、リム部１２０に供給される水の流量を上記のように小さくする理由について説明する。図８において一点鎖線で示した線ＯＬは、第一工程においてリム部１２０に供給される流量と、（当該流量を保ったまま第一工程を継続した場合において）リム部１２０から水が溢れてしまう時刻との関係を示している。

【0094】

吐水部１３３、１３５から水が噴出し、リム部１２０に水が供給され始めた当初においては、リム部１２０を旋回して流れている水、すなわち、リム部１２０に滞留している水の量は比較的少ない。このため、リム部１２０には新たに供給される水を受け入れる余地があり、リム部１２０から水が溢れてしまうことはない。

【0095】

しかしながら、引き続きリム部１２０に供給される水の流量が略一定のままであっても、リム部１２０に滞留している水の量は次第に増加して行き、新たに供給される水を受け入れる余地が少なくなっていく。その結果、リム部１２０に滞留している水の量が一定量（以下、「限界量」とも称する）を超えた時点以降においては、リム部１２０に対して新たに供給された水が溢れてしまうことがある。

【0096】

第一工程において、リム部１２０に供給される水の流量が比較的大きい場合には、リム部１２０に滞留している水の量は素早く増加するため、早期に限界量に達する。逆に、リム部１２０に供給される水の流量が比較的小さい場合には、リム部１２０に滞留している水の量はゆっくりと増加するため、限界量に達するまでには長時間を要する。従って、リム部１２０に供給される水の流量と、リム部１２０に滞留している水の量が限界量を超える時刻との関係は、図８の線ＯＬで示したように右肩下がりの曲線となる。

【0097】

図８に示した点線ＶＬは、仮に、時刻ｔ１００において第二工程への切り替えが行われず、第一工程が継続されることとした場合において、リム部１２０に供給される水の流量を示す線である。このように第一工程を継続した場合には、点線ＶＬは時刻ｔ１００を超えた直後の時刻ｔ１２０において、線ＯＬと重なることとなる。つまり、仮に第二工程への切り替えが行われない場合には、時刻ｔ１２０においてリム部１２０から水が溢れてしまうこととなる。

【0098】

そこで、本実施形態においては、リム部１２０から水が溢れてしまうよりも前の時点（時刻ｔ１２０よりも早い時刻ｔ１００）で、リム部１２０に供給される水の流量を急激に減少させることにより、リム部１２０から水が溢れてしまうことを防止している。具体的には、ジェットポンプ作用による水流に対して空気を混入させ、ジェットポンプユニット３００の流路状態を変化させることによってジェットポンプ作用を抑制する構成となっている。換言すれば、リム部１２０から水が溢れてしまう直前のタイミングにおいて導入口３３１から空気が導入されるように（ジェットポンプ作用が抑制されるように）、空気導入管３３０の長さが調整されている。

【0099】

時刻ｔ０から時刻ｔ１００までの第一工程においては、タンク２０内で導入口３３１が水没している。このため、ジェットポンプ作用は抑制されず、リム部１２０（吐水部１３３、１３５）には大流量且つ略一定の水がジェットポンプユニット３００から供給される。ボウル部１１０に付着した汚物は短時間のうちに除去されるため、吐水部１３３、１３５から水を吐出する時間を短縮し、節水化を図ることが可能となっている。

【0100】

また、時刻ｔ１００から時刻ｔ２００までの第二工程においては、タンク２０内で導入口３３１が水没していない。このため、空気導入管３３０から混入する気泡によってジェットポンプ作用が抑制され、リム部１２０に供給される水の流量が減少する（流量Ｑ１から流量Ｑ２に変化する）。これにより、リム部１２０に滞留している水の量が増加してリム部１２０から水が溢れてしまう前に、リム部１２０に供給される水の流量を減少させる構成となっている。このように、空気導入管３３０は、ジェットポンプ作用を抑制するようにジェットポンプユニット３００の流路状態を切り換える「流路状態切り換え手段」として機能する。

【0101】

尚、導入口３３１の位置（高さ）は、第一工程から第二工程へと移行するタイミングを考慮して決定される。また、空気導入管３３０の下端の位置は、ジェットポンプを適切に抑制することを考慮して決定される。このように決定されたそれぞれの位置は互いに異なるのが一般的であるが、一致する場合には、空気導入管３３０の長さを０としてもよい。すなわち、スロート管３２０の壁面に貫通孔を形成し、当該貫通孔から空気が導入される構成としてもよい。この場合、当該貫通孔の位置が導入口３３１の位置であり、且つ、スロート管３２０内の水流に空気が混入される位置でもある。

【0102】

以上のように、本実施形態に係る水洗大便器装置ＦＴでは、リム部１２０に水を供給している期間（時刻ｔ０から時刻ｔ２００まで）の全体において、リム部１２０から水が溢れてしまうことを確実に防止しながら、可能な限り大流量の水をリム部１２０（吐水部１３３、１３５）に供給することが可能となっている。その結果、高い洗浄性能と節水性能とが確保されている。

【0103】

尚、スロート管３２０の内部に気泡を混入させる箇所としては、本実施形態のように上昇部３２２とする態様の他、下降部３２４とすることも考えられる。しかしながら、下降部３２４において空気を混入させる構成としてしまうと、タンク２０内を満水位とすることができなくなってしまう。タンク２０内が満水位のときにおいては導入口３３１が水没しており、導入口３３１から下降部３２４内に流入した水が、重力によってそのままリム部１２０に供給されてしまうからである。

【0104】

そこで、水洗大便器装置ＦＴでは、下降部３２４よりも上流側の箇所において空気を混入させるように構成されている。このような構成により、洗浄時ではないにも拘らずタンク２０内の水が導入口３３１からスロート管３２０に流入し、そのまま大便器本体１０側に流出してしまうようなことが防止されている。

【0105】

また、スロート管３２０の内部に気泡を混入させる箇所としては、例えば図９に示したように、吸引口３２１よりも上流側とする態様も考えられる。この場合、空気導入管３３０の下端は、ノズル３１０と吸引口３２１との間となる位置に配置されることとなる。しかしながら、このような構成とした場合には、空気導入管３３０の下端が、吸引口３２１からスロート管３２０の内部に流入する水の流れを妨げてしまい、ジェットポンプ作用が妨げられてしまうおそれがある。その結果、（特に第一工程において）リム部１２０に供給される水の流量が低下してしまうおそれがある。

【0106】

そこで、水洗大便器装置ＦＴでは、空気導入管３３０の導入口３３１から導入された空気が、吸引口３２１よりも下流側となる位置において、ジェットポンプ作用によって生じている水流に混入される構成となっている。このような構成により、吸引口３２１からスロート管３２０の内部に流入する水の流れを空気導入管３３０が妨げてしまうことが防止される。その結果、第一工程におけるジェットポンプ作用が妨げられることがなく、大流量の水がリム部１２０に供給されるため、高い洗浄性能を確保することが可能となっている。

【0107】

ところで、流路状態切り換え手段としては、ジェットポンプユニット３００のうち吸引口３２１よりも上流側の流路状態を変更し、これにより第二工程におけるジェットポンプ作用を抑制するような態様のものが考えられる。例えば、ノズル３１０から噴射される水の流量Ｑｊｅｔを減少させることにより、第二工程におけるジェットポンプ作用を抑制するような態様とすることも考えられる。その他、ノズル３１０と吸引口３２１との間の部分における流路抵抗を増加させることにより、第二工程におけるジェットポンプ作用を抑制するような態様とすることも考えられる。

【0108】

しかしながら、スロート管３２０の内部を流れる水の流量は、ノズル３１０から噴射された水の流量Ｑｊｅｔをジェットポンプ作用によって増大（増幅）させたものである。従って、ノズル３１０から噴射される水の流量Ｑｊｅｔを僅かに減少させただけで、スロート管３２０の内部を流れる水の流量は大きく減少してしまう。同様に、ノズル３１０と吸引口３２１との間の部分における流路抵抗を僅かに増加させただけでも、スロート管３２０の内部を流れる水の流量は大きく減少してしまう。

【0109】

このように、吸引口３２１よりも上流側の流路状態を変更して、これにより流量Ｑ１から適切な流量Ｑ２（図８参照）に変化させることは容易ではない。このような態様とした場合には、第二工程においてリム部１２０に供給される水の流量が小さくなり過ぎて、必要な洗浄性能を確保できない場合が生じ得る。

【0110】

そこで、水洗大便器装置ＦＴにおいては、流路状態切り換え手段は、ジェットポンプユニット３００のうちノズル３１０や吸引口３２１よりも下流側（本実施形態では上昇部３２２の内部）の流路状態を切り換えるものとして構成されている。このような構成により、スロート管３２０の内部を流れる水の流量を適切に調整することが容易となっている。その結果、第二工程においてリム部１２０に供給される水の流量が小さくなりすぎてしまうことを抑制している。

【0111】

また、流路状態切り換え手段としては、ジェットポンプユニット３００のうち下降部３２４の流路状態を変更し、これにより第二工程におけるジェットポンプ作用を抑制するような態様のものも考えられる。しかしながら、下降部３２４の内部を流れる水の流速は比較的遅い（ノズル３１０から噴射される高速の水と、これにより搬送されるタンク２０内の水とが十分に混ざり合っており、流速が流路断面内で平均化される結果、ノズル３１０から噴射される水の流速よりは遅くなっている）ため、例えば下降部３２４の流路抵抗を多少増加させた程度では、流量は殆ど減少しない。このように、下降部３２４の流路状態を変更し、これにより第二工程におけるジェットポンプ作用を抑制することは困難である。

【0112】

そこで、水洗大便器装置ＦＴでは、流路状態切り換え手段は、ジェットポンプユニット３００のうち、下降部３２４よりも上流側（本実施形態では上昇部３２２の内部）の流路状態を切り換えるものとして構成されている。このような構成により、流路状態切り換え手段によって流路状態を切り換えて、スロート管３２０の内部を流れる水の流量を適切に調整することが更に容易なものとなっている。

【0113】

続いて、図１０を参照しながら、ノズル３１０から噴射される水の流量がばらつくことの影響について説明する。図１０のグラフＧＪ１は、ノズル３１０から噴射される水の流量の時間変化を示している。既に説明したように、ノズル３１０からは一定の流量Ｑｊｅｔで水が噴射される。グラフＧＴ１は、ジェットポンプ作用によってリム部１２０に供給される水の流量を示している。第一工程では、流量Ｑｊｅｔがジェットポンプ作用によって増幅される結果、リム部１２０に対して流量Ｑ１の水が供給される。尚、図１０では、時刻ｔ１００以降（第二工程）においてリム部１２０に供給される水の流量を示すグラフは描かれていない。

【0114】

ところで、ジェットポンプユニット３００によってリム部１２０に供給される水の流量は、例えばノズル３１０の上流側に配置された定流量弁２３２の機差等によって厳密には設計値（Ｑｊｅｔ）通りとはならず、製品ごとにばらついてしまうことがある。図１０のグラフＧＪ２は、ノズル３１０から噴射される水の流量が設計値通りとはならず、流量Ｑｊｅｔよりも僅かに大きい流量Ｑｊｅｔ２となってしまった場合における、当該流量の時間変化を示している。このとき、大便器本体１０に供給される水の流量は、グラフＧＴ１２で示したように流量Ｑ１よりも大きい流量Ｑ１２となる。

【0115】

図１０から明らかなように、もしこのような場合においても第一工程が時刻ｔ１００まで継続されると、グラフＧＴ１２と線ＯＬとが交わることとなる。すなわち、時刻ｔ１００よりも前の時点において、リム部１２０から水が溢れてしまうこととなる。

【0116】

しかしながら、本実施形態においては、タンク２０内の水位が第一水位（導入口３３１）まで低下した時点で第一工程が終了し、第二工程への切り替えが行われるように構成されている。このため、リム部１２０に供給される水の流量が流量Ｑ１から流量Ｑ１２に増加した場合には、時刻ｔ１００よりも早い時点（時刻ｔ９０）で第一工程が終了する。その結果、図１０に示したようにグラフＧＴ１２と線ＯＬとは交わっておらず、リム部１２０から水が溢れる前において第二工程への切り替えが行われることとなる。

【0117】

図１０のグラフＧＪ３は、ノズル３１０から噴射される水の流量が設計値通りとはならず、流量Ｑｊｅｔよりも僅かに小さい流量Ｑｊｅｔ３となってしまった場合における、当該流量の時間変化を示している。このとき、リム部１２０に供給される水の流量は、グラフＧＴ１３で示したように流量Ｑ１よりも小さい流量Ｑ１３となる。

【0118】

図１０から明らかなように、もしこのような場合においても第一工程を時刻ｔ１００で終了してしまうと、リム部１２０から水が溢れ始めるよりも遙かに前の時点で、第一工程から第二工程への切り替えが行われることとなる。すなわち、新たに供給される水を受け入れる余地がリム部１２０には十分あるにも拘わらず、リム部１２０へ供給される水の流量が減少してしまうこととなる。この場合には、第一工程における洗浄性能が十分に得られないため、ボウル部１１０の洗浄性能を確保し得ないこととなってしまう。

【0119】

しかしながら、本実施形態においては、タンク２０内の水位が第一水位（導入口３３１）に低下するまでの間は、第一工程が継続されるように構成されている。このため、大便器本体１０に供給される水の流量が流量Ｑ１から流量Ｑ１３に減少した場合には、時刻ｔ１００よりも遅い時点（時刻ｔ１１０）まで第一工程が継続される。その結果、第一工程におけるボウル部１１０の洗浄性能が十分に確保される。

【0120】

このように、本実施形態においては、第一工程においてリム部１２０に供給される水の流量が大きい程、第一工程から第二工程に移行するタイミングが早くなるように構成されている。すなわち、第一工程から第二工程に移行するタイミング（第一工程の期間の長さ）を固定するのではなく、第一工程においてリム部１２０に供給される水の流量に応じて変化させるように構成されている。このような構成により、第一工程においてリム部１２０に供給される水の流量が変動した場合であっても、当該変動に応じて、第一工程から第二工程に移行するタイミングが適切となるように調整される。

【0121】

また、タンク２０内の水位が第一水位（導入口３３１）まで低下した時点で、第一工程から第二工程への移行が行われる構成とすることにより、上記のようなタイミングの調整が自動的に行われるようになっている。従って、第一工程においてリム部１２０に供給される水の流量を直接測定することなく、第一工程から第二工程に移行するタイミングが適切且つ自動的に調整される。すなわち、流量計等の装置を必要とせず、簡易な構成によって、第二工程に移行するタイミングが適切に且つ自動的に調整される。

【0122】

＜調整機構の構成＞
続いて、図１１及び図１２を参照しながら、導入口３３１の開口面積を調整する調整機構４００について説明する。

【0123】

図１１は、図３に示すスロート管３２０の拡大斜視図である。

【0124】

空気導入管３３０の周面には、上述した導入口３３１として、例えば第１導入口３３１Ａと、第２導入口３３１Ｂと、が周方向に沿って形成されている。なお、第１導入口３３１Ａと第２導入口３３１Ｂは、空気導入管３３０の上端に接続された円筒管に形成されてもよいが、本実施形態では円筒管も含めて空気導入管３３０と称す。

【0125】

この空気導入管３３０には、内部に導入する空気の流量を調整するために調整機構４００が取り付けられている。

【0126】

図１２は、図１１において調整機構４００のみの拡大図である。

【0127】

図１２に示すように、調整機構４００は、取手４０２と、調整弁としての弁体４０４と、を有している。

【0128】

取手４０２は、使用者が把持して操作する部分であって、弁体４０４の上端に固定されている。取手４０２と弁体４０４とは一体となっている。使用者は取手４０２を把持して弁体４０４の中心軸周りに回転させることにより、空気導入管３３０に対して弁体４０４を回転させることができる。

【0129】

弁体４０４は、その下端が開口している円筒形状の管である。弁体４０４の上端は閉塞されている。弁体４０４は、その中心軸を空気導入管３３０の中心軸と一致させた状態で配置されている。また、弁体４０４の外径と空気導入管３３０の内径は略一致している。その結果、弁体４０４は、その中心軸周りに回転可能な状態で空気導入管３３０の内部に収納されている。

【0130】

弁体４０４の周面４０４Ａには、例えば側面視が円形状の第１吸気口４０６が形成されている。第１吸気口４０６は、周面４０４Ａを厚み方向に貫通して、内部と連通している。第１吸気口４０６の大きさは、特に限定されないが、例えば直径６ｍｍである。吸気口４０６の周囲は、当該周囲と空気導入管３３０との間をシールするシール部として、凸部４０８が形成されている。この凸部４０８は、先端面が空気導入管３３０の内周面と当接することでシールする。また、凸部４０８の先端隅部は、面取りされていることが好ましい。

【0131】

また、周面４０４Ａにおいて、第１吸気口４０６の対向する位置には、例えば第１吸気口４０６より大きく側面視が四角形状の第１凹部４１０が形成されている。さらに、周面４０４Ａの下端部全周には、第２凹部４１２が形成されている。

【0132】

図１３は、スロート管３２０と調整機構４００を垂直面に沿って切断した場合の断面を示す図である。図１４は、スロート管３２０と調整機構４００を水平面斜めに沿って切断した場合の断面を示す図である。なお、図１３及び図１４では、断面を示すハッチングを省略している。

【0133】

図１３に示すように、第２凹部４１２内には、弁体４０４と空気導入管３３０との間をシールするＯリング４１４が設けられている。

【0134】

また、図１３及び図１４に示すように、第１凹部４１０内には、例えば側面視が円形状の第２吸気口４１６が形成されている。第２吸気口４１６は、周面４０４Ａを厚み方向に貫通して、内部と連通している。第２吸気口４１６の大きさは、第１吸気口４０６と互いに大きさが異なり、本実施形態では第１吸気口４０６よりも小さい。第２吸気口４１６の直径は、特に限定されないが、例えば第１吸気口４０６の直径の約１／２の３ｍｍである。

【0135】

第１吸気口４０６及び第２吸気口４１６は、上面視において、弁体４０４の中心から第１吸気口４０６に向かう方向を第一方向とし、弁体４０４の中心から第２吸気口４１６に向かう方向を第二方向とすると、第一方向と第二方向とのなす角度は概ね１８０度となっている。

【0136】

一方で、図１４に示すように、空気導入管３３０に形成されている第１導入口３３１Ａと第２導入口３３１Ｂは、上面視において、空気導入管３３０の中心から第１導入口３３１Ａに向かう方向を第三方向とし、空気導入管３３０の中心から第２導入口３３１Ｂに向かう方向を第四方向とすると、第三方向と第四方向とのなす角度は概ね９０度となっている。

【0137】

なお、第１導入口３３１Ａの大きさと第２導入口３３１Ｂの大きさとは概ね等しい。ただし、第２導入口３３１Ｂは鉛直方向に沿って延びる二本の柱によって３つに仕切られており、それぞれ縦長の狭い開口３３１Ｃ、３３１Ｄ、３３１Ｅに分かれている。

【0138】

また、第１導入口３３１Ａと第２導入口３３１Ｂの何れか１つは、弁体４０４がどの回転位置でも、第１吸気口４０６及び第２吸気口４１６のうち何れか１つと連通するように、第１導入口３３１Ａと第２導入口３３１Ｂの周方向の大きさが設計されていることが好ましい。無論、第１吸気口４０６及び第２吸気口４１６の周方向の大きさについて、上記連通が実現できるように設計されてもよい。

【0139】

＜作用＞
次に、本発明の実施形態に係る水洗大便器装置ＦＴの作用について説明する。

【0140】

図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は、スロート管３２０と調整機構４００を水平面斜めに沿って切断した場合の断面を示す図である。図１５（Ａ）は、開度が最大となっており多量の空気が空気導入管３３０からスロート管３２０内に流入するように弁体４０４が調整された状態における断面を示している。図１５（Ｂ）は、開度が最小となっており少量の空気しか空気導入管３３０からスロート管３２０内に流入しないように弁体４０４が調整された状態における断面を示している。なお、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）では、凸部４０８の記載を省略している。

【0141】

図１５（Ａ）に示した状態においては、空気導入管３３０に対して弁体４０４を回転させた結果、側面視において第１吸気口４０６の全体と第１導入口３３１Ａとが重なり合っている。一方、第２吸気口４１６は空気導入管３３０によって塞がれている。調整機構４００の周囲の空気は、第１導入口３３１Ａ及び第１吸気口４０６を通って弁体４０４の内部空間４０４Ｂに流入した後、空気導入管３３０を通ってスロート管３２０の内部に流入する。つまり、空気導入管３３０に対して空気が流入する入口の断面積は、第１吸気口４０６の面積ということになる。第１吸気口４０６の断面積は比較的大きいため、第１吸気口４０６がゴミ等の異物により塞がれてしまうことはない。

【0142】

これに対し、図１５（Ｂ）に示した状態においては、空気導入管３３０に対して弁体４０４を回転させた結果、側面視において第２吸気口４１６の全体と第２導入口３３１Ｂとが重なり合っている。一方、第１吸気口４０６は空気導入管３３０によって塞がれている。調整機構４００の周囲の空気は、第２導入口３３１Ｂ及び第２吸気口４１６を通って弁体４０４の内部空間４０４Ｂに流入した後、空気導入管３３０を通ってスロート管３２０の内部に流入する。調整機構４００に対して空気が流入する入口の断面積は、第２吸気口４１６の面積ということになる。

【0143】

ここで、第２吸気口４１６の断面積は比較的小さいため、第２吸気口４１６がゴミ等の異物により塞がれてしまい、空気導入管３３０への空気の流入が妨げられてしまうことが考えられる。しかしながら、調整機構４００の周囲から第２吸気口４１６に向かって接近する異物は、第２吸気口４１６に到達する前に開口３３１Ｃ、３３１Ｄ、３３１Ｅを通過することができ難い。つまり、当該異物は第２導入口３３１Ｂを仕切る柱に引っ掛かり、開口３３１Ｃ、３３１Ｄ、３３１Ｅのいずれかの一部のみを塞ぐことになる。

【0144】

既に述べたように、開口３３１Ｃ、３３１Ｄ、３３１Ｅはいずれも縦長の開口であるから、異物によって一部が塞がれたとしても、これらを通って第２吸気口４１６に到達する空気の量が大きく減少することはない。このように、調整機構４００では、空気が流入する入口の断面積が小さくなるように調整された場合であっても、当該入口の大部分が異物によって塞がれてしまうことはなく、空気の流入量が大きく減少してしまうことはない。

【0145】

以上、本発明の実施形態に係る水洗大便器装置ＦＴによれば、弁体４０４を回転して第１導入口３３１Ａ及び第２導入口３３１Ｂ並びに第１吸気口４０６及び第２吸気口４１６の連通量を調整することで、第１導入口３３１Ａ及び第２導入口３３１Ｂからスロート管３２０内に空気が導入される空気導入量を調整することができる。

【0146】

また、水洗大便器装置ＦＴでは、弁体４０４の外径と空気導入管３３０の内径は略一致しているものの、例えば０．１ｍｍから０．３ｍｍの隙間が形成される虞がある。しかしながら、弁体４０４と空気導入管３３０との間に隙間ができても、凸部４０８が複数の吸気口４０６、４１６のうち最も大きい第１吸気口４０６の周囲をシールしているので、最も大きい第１吸気口４０６が第１導入口３３１Ａ及び第２導入口３３１Ｂと非連通（閉塞）で且つ第２吸気口４１６が第２導入口３３１Ｂと連通しているとき（図１５（Ｂ）参照。）、隙間を通って最も大きい第１吸気口４０６に空気が入ることが抑制され、第２吸気口４１６からスロート管４２０内に空気が導入される空気導入量を略一定に保つことができ、洗浄水量を安定させることができる。

【0147】

また、調整弁がどの回転位置でも、第１導入口３３１Ａ及び第２導入口３３１Ｂの何れか１つと第１吸気口４０６及び第２吸気口４１６のうち何れか１つとが連通するので、サイフォンの発生を抑制することができる。

【0148】

＜変形例＞
以上、本願の開示する技術の実施形態について説明したが、本願の開示する技術は、上記に限定されるものではない。

【0149】

例えば、実施形態では、第１導入口３３１Ａの周囲と空気導入管３３０との間をシールするシール部として、弁体４０４に凸部４０８を設ける場合を説明したが、表面粗さが弁体４０４の周面４０４Ａの他の部分より粗くされた部分（不図示）であってもよい。この構成にすると、第１吸気口４０６の閉塞時において、シール部表面の抵抗が大きく、水がトラップされて、第１吸気口４０６に空気が入るのを抑制することができる。

【0150】

また、シール部として、弁体４０４の周面４０４Ａに設けられた溝部（不図示）であってもよい。この場合、弁体４０４の外径を空気導入管３３０の内径にできるだけ一致させ、溝部に水をトラップしていることが好ましい。この構成にすると、大便器本体１０の洗浄中は、溝部にトラップされた水が第１吸気口４０６から吸われることで、第１吸気口４０６の閉塞時において第１吸気口４０６に空気が入るのを抑制することができる。また、この溝部は、凸部４０８に設けてもよい。

【0151】

また、シール部として、調整弁の表面に設けられたリブ（不図示）であってもよい。なお、このリブは、凸部４０８と異なり、第１吸気口４０６の周囲の一部に設けられている。例えば、リブは、第１吸気口４０６を挟んだ両側に上下に延びる。この構成にすると、第１吸気口４０６の閉塞時に空気導入管３３０と弁体４０４の間がリブによりシールされ、第１吸気口４０６に空気が入るのを抑制することができる。

【0152】

また、シール部は、第１導入口３３１Ａの周囲と空気導入管３３０との間をシールする場合を説明したが、これに加えて、第２導入口３３１Ｂの周囲と空気導入管３３０との間もシールするようにしてもよい。

【0153】

また、導入口３３１は、２つある場合を説明したが、１つのみあってもよいし、３つ以上あってもよい。また、吸気口は、第１吸気口４０６及び第２吸気口４１６の２つある場合を説明したが、３つ以上あってもよい。

【0154】

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。

【符号の説明】

【0155】

１０…大便器本体
２０…タンク
１１０…ボウル部
１２０…リム部
１３３、１３５…吐水部
３１０…ノズル
３１１…噴射口
３２０…スロート管
３２１…吸引口
３３０…空気導入管
３３１、３３１Ａ、３３１Ｂ…導入口
４０４…弁体（調整弁）
４０４Ａ…周面（表面）
４０６…第１吸気口（吸気口）
４０８…凸部（シール部）
４１６…吸気口（吸気口）
４２０…スロート管
ＦＴ…水洗大便器装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】