(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、上記特許文献1のような屈曲した排水ソケットを床下の排水管に接続する際に、排水ソケットから床下の排水管に排出された排水が、排水管の壁面に沿った流れを生じる。そのため、
図9に示すように排水管が屈曲部を有している場合、排水ソケットから排水管へ排出される排水の流量が大きくなることで、排水管における屈曲部分をシールする。これにより、排水管内に密閉空間が生じることで排水管内が満水化し、排水管内において負圧が生じることで、上流側の水を下流側に引き込むサイホン作用が発生してしまう。特に、サイホン作用を生じさせずに洗浄を行う洗い落とし式の水洗大便器においてこういったサイホン作用が発生してしまうと、水洗大便器内の溜水が引き込まれて減少し、溜水不足や溜水切れを起こすという問題があった。
【0006】
そこで本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、排水管内におけるサイホン作用の発生を抑制し、便器の溜水不足及び溜水切れを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明によれば、便器本体の前方側から後方側に向かって延びる排水トラップの
下流端の開口である排出口と、床面に配設された排水管と、を接続する管路を形成する排水ソケットであって、排出口に接続される流入口と、流入口から流入した排水を鉛直方向に流下させる鉛直管路部と、前記鉛直管路部の中心軸に対して中心軸が偏心した開口であり、前記排水管に接続される流出口と、流出口を底部に有し、鉛直管路部側から流出口に向かって管路が屈曲した屈曲管路と、を備え、さらに、流入口から流入した排水を衝突させてその一部を分流する分流部と、前記分流部の上方に形成されており分流部によって分流した排水を流入口側へ旋回させるための空間を形成するための空間形成部と、を備え、前記分流部は、分流された排水の少なくとも一部が前記空間形成部の内壁面に沿って旋回するように前方側から後方側に向かって上方に傾斜した分流部上面を有する。
【0008】
このように構成された本発明においては、排水ソケットの流入口から流入した排水は、排水ソケットに備わった分流部へと衝突し、その一部が分流される。そして、分流部によって
分流部の上方に形成された空間形成部側へ分流された排水は、流入口側へ空間形成部内を旋回することで排水ソケット内に一時的に滞留する。この滞留する排水は排出口から排出される排水量が多いほど増えるため、屈曲管路に分流部を備えない場合に比べ、排水管へ排出される排水の最大瞬間流量を減少することができる。そのため、排水管の壁面に沿った排水の流量を減少し、排水管路の屈曲部分がシールされることによって生じる排水管路内の満水化を抑制する。したがって、排水管内におけるサイホン作用の発生を抑制することができ、便器の溜水水位低下及び溜水切れを抑制することができる。
【0009】
上記目的を達成するために、本発明によれば、便器本体の前方側から後方側に向かって延びる排水トラップの
下流端の開口である排出口と、床面に配設された排水管と、を接続する管路を形成する排水ソケットであって、前記排出口に接続される流入口と、前記流入口から流入した排水を鉛直方向に流下させる鉛直管路部と、前記鉛直管路部の中心軸に対して中心軸が偏心した開口であり、前記排水管に接続される流出口と、前記流出口を底部に有し、前記鉛直管路部側から前記流出口に向かって管路が屈曲した屈曲管路部と、を備え、さらに、前記流入口から流入した排水を衝突させてその一部を分流する分流部と、前方側からみて前記分流部の左右に形成されており前記分流部によって分流した排水を流入口側へ旋回させるための空間を形成するための空間形成部と、を備え、前記分流部は、分流された排水の少なくとも一部が前記空間形成部の内壁面に沿って旋回するように前方側から後方側に向かって斜め左方に傾斜した分流部左壁面と、分流された排水の少なくとも一部が前記空間形成部の内壁面に沿って旋回するように前方側から後方側に向かって斜め右方に傾斜した分流部右壁面と、を有する。
【0010】
このように構成された本発明においては、
排水ソケットの流入口から流入した排水は、排水ソケットに備わった分流部へと衝突し、その一部が分流される。そして、分流部によって分流部の左右に形成された空間形成部側へ分流された排水は、流入口側へ空間形成部内を旋回することで排水ソケット内に一時的に滞留する。この滞留する排水は排出口から排出される排水量が多いほど増えるため、屈曲管路に分流部を備えない場合に比べ、排水管へ排出される排水の最大瞬間流量を減少することができる。そのため、排水管の壁面に沿った排水の流量を減少し、排水管路の屈曲部分がシールされることによって生じる排水管路内の満水化を抑制する。したがって、排水管内におけるサイホン作用の発生を抑制することができ、便器の溜水水位低下及び溜水切れを抑制することができる。
【0011】
上記目的を達成するために、本発明によれば、便器本体の前方側から後方側に向かって延びる排水トラップの
下流端の開口である排出口と、床面に配設された排水管と、を接続する管路を形成する排水ソケットであって、前記排出口に接続される流入口と、前記流入口から流入した排水を鉛直方向に流下させる鉛直管路部と、前記鉛直管路部の中心軸に対して中心軸が偏心した開口であり、前記排水管に接続される流出口と、前記流出口を底部に有し、前記鉛直管路部側から前記流出口に向かって管路が屈曲した屈曲管路部と、を備え、さらに、前記流入口から流入した排水を衝突させてその一部を分流する分流部と、前記分流部の後方に形成されており前記分流部によって分流した排水を流入口側へ旋回させるための空間を形成するための空間形成部と、を備え、前記分流部は、分流された排水の少なくとも一部が前記空間形成部の内壁面に沿って旋回するように前方側から後方側に向かって下方に傾斜した分流部後壁面を有する。
【0012】
このように構成された本発明においては、
排水ソケットの流入口から流入した排水は、排水ソケットに備わった分流部へと衝突し、その一部が分流される。そして、分流部によって分流部の後方に形成された空間形成部側へ分流された排水は、流入口側へ空間形成部内を旋回することで排水ソケット内に一時的に滞留する。この滞留する排水は排出口から排出される排水量が多いほど増えるため、屈曲管路に分流部を備えない場合に比べ、排水管へ排出される排水の最大瞬間流量を減少することができる。そのため、排水管の壁面に沿った排水の流量を減少し、排水管路の屈曲部分がシールされることによって生じる排水管路内の満水化を抑制する。したがって、排水管内におけるサイホン作用の発生を抑制することができ、便器の溜水水位低下及び溜水切れを抑制することができる。
【0015】
また、本発明は、上記排水ソケットと、排水ソケットの流入口に排出口が接続される便器本体と、を備える洗い落とし式大便器である。
【0016】
このように構成された本発明の洗い落とし式大便器によれば、排出口が接続された排水ソケットに分流部を形成しているので、排水管内におけるサイホン作用の発生による溜水の引き込みが抑制され、リフィル機能をもっていないため特にサイホン作用による影響を受けやすい洗い落とし式大便器の溜水水位の低下及び溜水切れを抑制することができる。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、排水管内におけるサイホン作用の発生を抑制し、便器の溜水不足及び溜水切れを抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【0019】
添付図面を参照して、本発明の第一実施形態による洗い落とし式大便器を以下に説明する。
【0020】
<全体構成>
まず、
図1を参照して、本発明の第一実施形態による洗い落とし式大便器の全体構成について説明する。
図1は、本発明の第一実施形態による排水ソケットを適用した洗い落とし式大便器の断面図である。
【0021】
図1に示すように、本発明の第一実施形態による大便器1の後方部に開口した排出口3と排水を下水道へ排出するために建物に設置された排水管5と、を排水ソケット10によって接続している。
【0022】
<排水ソケットの構成>
次に、
図2〜4を参照して、本発明の第一実施形態による排水ソケットの構成について説明する。
図2は、本発明の第一実施形態による排水ソケットの斜視分解図である。
図3は、本発明の第一実施形態による流入部を上方からみた斜視断面図である。
図4は、本発明の第一実施形態による流出部を下方からみた斜視図である。
【0023】
図2に示すように、排水ソケット10は、自身の上流側が大便器1の後方に開口した排出口3に接続される流入部20と、自身の下流側が排水管5に接続される流出部40と、前後方向に延び、自身の上流側が流入部20の下流側と接続され、且つ自身の下流側が流出部40の上流側と接続される連結部60とで構成されている。排水ソケット10は、大便器1の排出口3から排出された排水が流入部20へと流入し、流入部20を流下しながらほぼ180度流れの向きを変えて連結部60へと流れ、連結部60を通って流出部40へと流れた後に、流出部40において下方へほぼ90度流れの向きを変えて床排水の排水管5へと排出されるように形成されている。また、接続されている排出口3と流入部20の流入口20aは、例えばゴムパッキンなどのようなシール部材11によってシールされている。
【0024】
流入部20は、
図2及び
図3に示すように、上方には前方側に向かって開口した流入口20aと、下方には前方側に向かって開口した流入部の下流側接続口20bとを有する。流入口20aには排出口3が接続され、流入部の下流側接続口20bは連結部13と接続される。本実施形態において、流入部20の後方管壁には前方側へ突出した段状の分流部21が形成されている。分流部21は、後方側から前方側に向かって下方に傾斜した分流部上面21aと、分流部上面21aの前端部から下方に延びた分流部側壁面21bと、分流部上面21aの前端部及び分流部側壁面21bの上端部に位置する分流部頂部21cによって構成される。分流部21の下方には、下方が前方向へ屈曲した管路であり、連結部60と接続される流入部の下流管路24が形成されている。
また、流入部20は、流入部20の後方管壁の一部であり、分流部21の上方に位置する空間形成部22を有する。空間形成部22は、分流部上面21aの後端部から上方に向かって後方へ傾斜した傾斜部22aと、傾斜面22aの上端部から前方へ湾曲した湾曲部22bとを有する。この空間形成部22によって、流入部20内における分流部21の上方には旋回空間R3が形成される。
【0025】
さらに、分流部21は、排出口3から流入部20へ流入する排水の排水量が多くなると排水が分流部頂部21cへ衝突するように、流入側管路底面23と略同じ高さに分流部21を形成している。なお、本発明はこれに限らず、流入部20の形状や大きさ等に応じて分流部21を形成する位置を適宜変更しても良い。
【0026】
流出部40は、
図2,4に示すように、後方側に向かって開口した流出部の上流側接続口40aと、下方側に向かって開口した流出口40bとを有した、エルボ状の管継手である。流出部の上流側接続口40aには連結部の下流側接続口60bが接続され、流出口40bには排水管5が接続される
【0027】
連結部60は、
図2に示すように、円筒の形状をしており、連結部の上流側接続口60a付近の外径が流入部の下流側接続口20bの内径よりも小さく、連結部の下流側接続口60bの外径が流出部の上流側接続口40aの内径よりも小さくなるよう形成されている。これにより、連結部の上流側接続口60aを流入部の下流側接続口20bに挿入することで流入部20と連結部60が継合され、連結部の下流側接続口60bを流出部の上流側接続口40aに挿入することで流出部40と連結部60が継合される。
【0028】
なお、本実施形態においては、流入部20と連結部60及び流出部40と連結部60を上記のような方法で接続することとしたが、本発明はこれに限られず、例えば流入部の下流側接続口20b及び流出部の上流側接続口40aにシール部材を取り付けて、流入部20と連結部60及び流出部40と連結部60を接続してもよい。
また、本実施形態においては、排水ソケット10が、流入部20と流出部40と連結部60の3つの部材で構成されることとしたが、本発明はこれに限られず、例えば流出部40と連結部60が1つの部材で構成されてもよく、流入部20と流出部40と連結部60が1つの部材で構成されてもよい。
【0029】
<排水動作の流れ>
次に、
図1,5を参照して、本発明の第一実施形態による排水動作の一連の流れについて説明する。
図5は、本発明の第一実施形態による排水ソケットの排水動作の流れを具体的に説明するための図である。
図5は、本発明の第一実施形態による排水ソケットの断面図である。
図5において、排出口3から排水管5までの排水ソケット10における排水の経路の一例をL1で示す。
【0030】
使用者が排便する前の待機状態においては、
図1に示すように、大便器1の便器ボウル部R1の下方に形成されたU字形状の排水トラップ2内には洗浄水が溜水Wとして存在している状態になっており、使用者が排便を行った後は、大便器1の排水トラップ2内の溜水Wに排泄物などが溜まった状態になる。
大便器1の洗浄動作が開始されると、大便器1の給水部(図示せず)から便器ボウル部R1へ洗浄水が供給され、
図1の矢印で示すように便器ボウル部R1を流下して溜水W内へ流入する。大便器1の排水トラップ2に流入した洗浄水は、排水トラップ2内に溜まった排泄物などを下流側へ押し出し、排水トラップ2から排出口3までの排出管路R2を通って、排出口3から排水ソケット10内へ排水として排出される。
【0031】
図5に示すように、排出口3から排出された排水は、排水ソケット10の上流側を構成する流入部20へと流入する。大便器1の洗浄動作開始直後や洗浄動作終了直前のように、排出口3から排出される排水の瞬間流量が小さく水の勢いが弱いときは、流入部20へ流入した排水は、分流部側壁面21bへ衝突し、流入部の下流管路24へと流下する。一方で、排出口3から排出される排水の瞬間流量が大きく水の勢いが強くなると、流入部20へ流入した排水は、分流部21に衝突することで、分流部上面21aに衝突した排水(S1)は分流部21の上方に、分流部側壁面21bに衝突した排水(S2)は分流部21の下方に流路を変更し、分流される。分流部上面21aに衝突した排水は、分流部21の上方へ流路を変更した後に、分流部21の上方及び後方の管壁である空間形成部22の内壁面に沿って流れ、旋回空間R3内を旋回する。一方で、分流部側壁面21bに衝突した排水は、分流部21の下方に形成された流入部の下流管路24へと流下し、前方側に向かって開口した流入部の下流側接続口20bから連結部60へ排出される。
【0032】
そして、
図5に示すように、流入部の下流側接続口20bから排出された排水は連結部60へ流入し、連結部60を通して流出部40に流入する。この流出部40に流入した排水は、流出部40によってほぼ90度流れの向きを変え、流出口40bに接続された排水管5へと排出される。
一定時間が経過すると、大便器1の便器ボウル部R1への洗浄水の供給が停止し、大便器1の一連の洗浄動作が終了する。
【0033】
<排水の瞬間流量>
ここで、大便器1の排水動作中における、排水ソケットから排水管5へ排出される排水の瞬間流量について説明する。
図7は、大便器の洗浄動作開始から排水を排水管へ排出し終えるまでの、排水ソケットから排水管へ排出される排水の瞬間流量を表したグラフである。
図7内において、実線で示したグラフが排水ソケット10に本発明の第一実施形態のような分流部21を備えた場合のものであり、点線で示したグラフが排水ソケット10に分流部21を備えなかった場合のものである。
【0034】
図7に示すように、大便器1の洗浄動作が開始され、時間が少し経過して排水が排出口3から流入部20へ排出され始めると、流入部20から連結部60への排水の排出が開始される。このときは、流入部20へ排出される瞬間流量が小さく水の勢いが弱いため、排出口3から流入部20へと流入した排水は、分流部頂部21cよりも下方、つまり分流部側壁面21bへと衝突し、分流されることなく流入部の下流管路24へと流下し、連結部60及び流出部40を通して排水管5へと排出される(A区間)。
【0035】
しかし、徐々に排出口3から流入部20へ排出される排水の瞬間流量が大きくなり水の勢いが強くなると、流入部21へ流入した排水は、やがて分流部頂部21cへと衝突し始める。これにより、上記したように排水は、分流部上面21aに衝突して上方に流路を変更する排水と、分流部側壁面21bに衝突して下方に流路を変更する排水とに分流される。このうち、分流部21aに衝突して上方に分流された排水は、空間形成部22の内壁面に沿って流れ、旋回空間R3内を旋回する。そのため、まずは下流管路24に流下せずに流入部20内に一時的に滞留する。一方で、分流部側壁面21bに衝突した排水が流入部の下流管路24へと流下して、連結部60及び流出部40を通して排水管5へと排出される(B区間)。
もし、本発明の第一実施形態のような分流部21が排水ソケット10に備わっていない場合、排出口から流入部へ流入した排水は、分流されることなく流入部20の下流管路24へと流下し、一気に排水ソケット10を通して排水管5へ排出されるため、B区間内の点線で示すように、排水ソケット10から排水管5へ排出される排水の最大瞬間流量が大きくなる。
【0036】
やがて、洗浄動作が終了に近づくと、大便器1の給水部から便器ボウル部R1へ供給される排水の瞬間流量が小さくなり水の勢いが弱くなるため、排出口3から流入部20へ排出される排水量も少なくなる。そのため、排出口3から流入部20へと流入した排水は、分流部頂部21cよりも下方、つまり分流部側壁面21bへと衝突し、分流されなくなる。それと同時に、旋回空間R3を旋回していた排水が徐々に流入部の下流管路24へと流下し、連結部60及び流出部40を通して排水管5へと排出される(C区間)。
【0037】
そして、洗浄動作が終了すると、排出口3から流入部20へと排出される排水量が徐々に減っていき、やがて排出されなくなる。そのため、排水ソケット10から排水管5へ排出される排水も、排出されなくなる(D区間)。
【0038】
以上のように、排水ソケット10の流入部20に分流部21を備えることで、分流部21が備えなかった場合に比べて、排水ソケット10から排水管5へ排出される排水の最大瞬間流量を低減することができる。
【0039】
<作用・効果>
次に、本発明の第一実施形態による排水ソケット10の作用効果を説明する。
【0040】
本発明の第一実施形態においては、排水ソケット10の流入部20に設けた分流部21に、排出口3から排水ソケット10へ流入した排水を衝突させ、分流部上面21aに衝突して分流部21の上方に分流された排水を、旋回空間R3内で旋回させて一時的に流入部20内に滞留させる。これにより、排水ソケット10に分流部21が備わっていない場合に比べて、排出口3から排水ソケット10を通して排水管5へ排出される排水の最大瞬間流量を低減することができる。
【0041】
このように、排出口3から排出され、排水ソケット10を通して排水管5へ排出される排水の最大瞬間流量を低減させることで、排水管5の壁面に沿って流れる排水の流量が減り、排水によって屈曲した部分の排水管路がシールされることによる排水管路内の満水化を抑制することができる。そのため、排水管内におけるサイホン作用の発生を抑制することができ、大便器1の溜水の引き込みを抑制し、溜水Wの水位低下及び溜水切れを抑制することができる。
【0042】
また、流入部20から連結部60へ排出される排水の最大瞬間流量を低減することができるため、排水が一気に流れ込むことによる連結部60及び流出部40の管路内の満水化を抑制でき、排水ソケット管路内におけるサイホン作用の発生を防止することができる。
【0043】
また、本実施形態の排水ソケット10によれば、分流部21が、流入部20に設けた分流部上面21a及び分流部側壁面21bにより構成されているので、単純な構造で分流部21を構成することができる。
【0044】
<第二実施形態>
次に、本発明の第二実施形態について説明する。
【0045】
上記した第一実施形態では、流入部20に形成された分流部21は、排出口3から流入した排水を流入部20内で上下方向に分流するものとしたが、排水を左右に分流するように分流部を形成してもよい。
【0046】
図6を参照して、流入部20内で排水が左右に分流されるように分流部を設けた場合の、本発明の第一実施形態における第二実施形態による排水ソケットの構造について説明する。
図6は、本発明の第一実施形態における第二実施形態による流入部を具体的に説明するための図である。
図6(A)は、本発明の第一実施形態における第二実施形態による流入部の斜視図であり、
図6(B)は、
図6(A)中のI−I線に沿った断面の斜視図である。ここでは、
図5に示した流入部20の構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、それらの説明を省略する。
【0047】
図6(A)に示すように、第二実施形態による流入部20の後壁における中央鉛直方向には、前方側へ向かって凸状に延びる分流部81が形成されている。分流部81は、分流部81の鉛直方向の中心軸から後方側の斜め左方に延びる分流部左壁面81aと、分流部81の鉛直方向の中心軸から後方側の斜め右方に延びる分流部右壁面81bによって構成されている。また、分流部81は、流入口20aから流入部20へ流入した排水が、分流部左壁面81aの右端部及び分流部右壁面81bの左端部である分流部頂部81cへ衝突するような位置に形成されている。
【0048】
さらに、
図6(B)に示すように、流入部20内における分流部81の左方には、流入部20の左方管壁の一部である左側空間形成部82aによって左側旋回空間R6が形成され、流入部20内における分流部81の右方には、流入部の右方管壁の一部である右側空間形成部82bによって右側旋回空間R7が形成されている。
【0049】
図6(B)において、排出口3から排水管までの排水ソケット10における排水の経路をL2で示す。
図6(B)に示すように、排出口3から排出された排水は、分流部81に衝突すると、分流部左壁面81aに衝突した排水の一部(S6)は左方に、分流部右壁面81bに衝突した排水の一部(S7)は右方に流路を変更し、分流される。分流部81の左方に分流された排水は、左側空間形成部82aの内壁面を沿うようにして左側旋回空間R6内を旋回する。また、分流部81の右方に分流された排水は、右側空間形成部82bの内壁面を沿うようにして右側旋回空間R7内を旋回する。こうすることで、上記の第一実施形態と同様に流入部20内に排水を一時的に留めておくことができる。これにより、上述した第一実施形態と同様の作用効果を奏するものである。
【0050】
<第三実施形態>
次に、本発明の第三実施形態について説明する。
【0051】
上記した第一実施形態では、大便器1の後方に開口した排出口3と床下の排水管5を接続する排水ソケット10の流入部20に分流部21を備えることとしたが、大便器の下方に開口した排出口と床下の排水管を接続する排水ソケットの流入部に分流部を備えてもよい。
【0052】
図8を参照して、大便器の下方に開口した排出口と床下の排水管を接続する排水ソケットの流入部に分流部を備えた場合の、本発明の第一実施形態における第三実施形態による排水ソケットの構造について説明する。
図8は、本発明の第一実施形態における第三実施形態による流入部の断面図である。ここでは、
図5に示した流入部20の構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、それらの説明を省略する。
【0053】
図8において、排出口3から排水管までの排水ソケット10における排水の経路をL3で示す。
図8に示すように、第三実施形態による流入部20は、流入部20の下方管壁に上方へ突出した分流部101と、分流部101の後方において湾曲した管壁である空間形成部102とを備え、空間形成部102によって形成された旋回空間R10を有する。このように構成することで、排出口3から排出された排水は、分流部101に衝突することで排水ソケット3内において前後方向に分流され、後方に分流された排水を旋回空間R10内に一時的に留めておくことができ、上述した第一実施形態と同様の作用効果を奏するものである。
【0054】
また、本発明における分流部が排水を分流する方法は上記実施形態に限られず、例えば、流入口20aから流入部20へ流入した排水が上下及び左右に分流されるように分流部を形成したり、分流部の段数を上記実施形態のように1段ではなく排水が分流されるような複数段の形状になるように分流部を形成したりして、分流した排水の一部を旋回空間内で旋回させ、排水ソケット内に一時的に留まるようにしてもよい。