(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0013】
図1は便器装置100の斜視図である。便器装置100は、
図1に示すように、便器102が床面f1に設置される床置きタイプである。なお、以下の説明において、便器102の便座(図示せず)に着座した使用者から見た場合の前後の向きを前後方向とする。また、便器102の便座(図示せず)に着座した使用者から見た場合の左右の向きを幅方向とする。さらに、床面f1に対する鉛直方向に沿う上下の向きを上下方向とする。
【0014】
便器装置100は、
図1に示すように、便器102と、便座(図示せず)と、便蓋103と、タンクカバー104と、洗浄タンク2を有する便器洗浄装置1と、を備えている。
便器102は、立壁面f2に近接した床面f1上に設置されている。便器102の上部には、便座(図示せず)及び便蓋103が回動可能に取り付けられている。
タンクカバー104は、便器102の後方側に取り付けられ、洗浄タンク2の外側を覆う。
【0015】
本実施形態に示すタンクカバー104は、洗浄タンク2の前面側を覆う前カバー104aと、洗浄タンク2の側面側及び後面側を覆う後カバー104bと、洗浄タンク2の上面側を覆う上カバー104cと、を有し、これら各カバー104a〜104cが組み合わされることにより、略直方形となる洗浄タンク2の収容空間を構成している。
【0016】
なお、タンクカバー104の下方は、前面プレート105aと側面プレート105bとからなる下部プレート105によって覆われている。これにより、便器102の後方側に配置される給排水管等が目隠しされるとともに、便器102の後方側が、タンクカバー104と一体に上下方向に延びる薄型の略直方形の箱体状となる。
【0017】
図2は、便器装置100の部分平面図である。
図3は、便器装置100の部分縦断面図である。
図2及び
図3に示すように、便器洗浄装置1は、タンクとしての洗浄タンク2と、給水側の設備としてボールタップ給水栓3、フロート4、吐水管5及びオーバーフロー管6と、を有する。
また、便器洗浄装置1は、洗浄タンク2の下部に形成される排水口22に設けられた排水弁7と、排水弁7から上方へ延びる玉鎖71とを有する。
また、便器洗浄装置1は、排水弁7に接続されて、便器102に洗浄水を供給するレバーアーム8及びハンドル9を有する。
【0018】
洗浄タンク2は、上部が開口し、洗浄水を貯水する略直方体の容器である。洗浄タンク2は、タンクカバー104に周囲を覆われる前壁2a、後壁2b、底面部2c、一対の側壁2dを有する。洗浄タンク2は、後壁2bの上部における幅方向の一方で給水管21に接続される。洗浄タンク2は、下部における幅方向の中央に排水口22が形成され、排水口22は洗浄タンク2の下方に配置される便器102に連通している。
【0019】
排水弁7は、排水口22を開閉可能に覆っている略円形の蓋体により構成されている。
玉鎖71は、排水弁7に接続され、玉鎖71が上方に引き上げられると、排水弁7が開き、排水口22から洗浄タンク2に貯留された洗浄水を流すように構成されている。
【0020】
オーバーフロー管6は、上部に開口部6aを有し、上下方向に延びる略円筒状の管である。オーバーフロー管6には、後述する吐水管5から分岐する補給水供給口54から、洗浄水が供給される。オーバーフロー管6は、下端側が、排水口22に連通している。オーバーフロー管6は、洗浄タンク2に貯留された洗浄水の水位が所定位置を上回って溢れた際に、洗浄水が開口部6aから流入して排水の際に便器102へ流出するようになっている。
【0021】
レバーアーム8は、洗浄タンク2の上部で玉鎖71の上端から略水平方向に延びている。レバーアーム8は回転可能な軸部であり、玉鎖71と接続されている。
【0022】
ハンドル9は、洗浄タンク2の外部に配置され、レバーアーム8と連動して回動可能に取り付けられている。使用者がハンドル9を操作して回すことで、レバーアーム8が回動する。ハンドル9の操作により、レバーアーム8の回動に伴って玉鎖71が上方に引っ張られ、排水弁7が開くように構成されている。
【0023】
図4は
図2のA−A部分断面図である。
フロート4は、
図4に示すように、洗浄タンク2内の洗浄水の水位に伴って上下に移動する。フロート4は、フロート本体41と、アーム部42と、軸部43と、ガイド部44と、を有する。
フロート本体41は、プラスチック製の円筒体である。
軸部43は、フロート本体41から上下に移動可能に配置される。軸部43は、下端がフロート本体41に接続される。
アーム部42は、下端が軸部43に接続され、フロート本体41の上下移動に伴って縮んだり伸びたりするように屈曲している。アーム部42の先端には、後述するパイロット弁33の一部を構成するシール部332が取り付けられる。アーム部42は、フロート本体41の上下移動に伴って、先端のシール部332が、以下に説明するボールタップ給水栓3の下流端37に配置されるパイロット孔331を開閉するように配置される。
ガイド部44は、軸部43の上部に配置され、内部を軸部43が摺動可能に方形筒状に形成されている。ガイド部44は、ボールタップ給水栓3の端部に接続され、軸部43の洗浄タンク2における幅方向の移動を規制するとともに、軸部43の上下方向の移動を案内する。
【0024】
吐水管5は、上下方向に延び、ボールタップ給水栓3から供給された洗浄水を洗浄タンク2へ供給する管である。
図3に示すように、吐水管5は、下端が開放され、洗浄タンク2内に貯留された水に浸漬されている。吐水管5は、上端側では、ボールタップ給水栓3の側面に接続され、補給水供給口54を有する。
【0025】
補給水供給口54は、吐水管5から分岐して形成される給水用の径の小さな管である。補給水供給口54からは、ボールタップ給水栓3から供給される洗浄水の一部が、分岐され、補給水供給口54が回動することで、オーバーフロー管6またはタンク内に供給に補給される。
【0026】
ボールタップ給水栓3は、洗浄タンク2内の上部に配置され、洗浄タンク2の幅方向に沿って延びる略円筒形の形状を有する。ボールタップ給水栓3は、一方がストレーナ23を介して洗浄タンク2の左下側から延びる給水管21に接続され、他方が次に説明するフロート4に接続される。また、ボールタップ給水栓3は、フロート4近傍の側部が吐水管5に接続され、給水管21から供給された洗浄水を、吐水管5を介して洗浄タンク2に供給する。
【0027】
図5Aは、
図3のB−B断面図である。
図5Bは、
図5AのC−C断面図であり、
図5Cは、
図5AのD−D断面図であり、
図5Dは、
図ABのE−E断面図であり、
図5Eは、
図5AのF−F断面図である。
図5A〜
図5Eを参照して、ボールタップ給水栓3の構成について、詳細に説明する。
図5Aに示すように、ボールタップ給水栓3は、一次側流路31と二次側流路32と、パイロット弁33の一部を構成するパイロット孔331と、ダイヤフラム弁34と、流速規制部35と、を有する。
【0028】
パイロット弁33は、ボールタップ給水栓3側に形成されるパイロット孔331及び後述するアーム部42の先端に配置されるシール部332を有する。
パイロット孔331は、
図4に示すように、ボールタップ給水栓3の下流端37を貫通して形成される管状の貫通孔である。パイロット孔331の周囲には、下流端37から外側に突出する弁座が形成されている。パイロット孔331は、フロート4の昇降に伴って、アーム部42の上端に設けられるシール部332よって開閉される。
【0029】
ダイヤフラム弁34は、ボールタップ給水栓3の下流端37において、パイロット孔331よりも上流側に、パイロット孔331との間に背圧室341を挟んで配置される。ダイヤフラム弁34は、ボールタップ給水栓3の円筒体の中心軸から径方向に延びる。ダイヤフラム弁34は、水圧によって上流側及び下流側に進退移動可能である。
ダイヤフラム弁34は、
図5Aに示すように、径方向の外側で、以下に説明する一次側流路31に対向する位置に、対向部34aを有する。対向部34aは、ダイヤフラム弁34がボールタップ給水栓3に設置された状態で、洗浄タンク2の後壁2b側で、かつ一次側流路31を構成する管の上下方向の中央部(
図4における上下方向の中央部、切断面が異なるため
図4には図示されていない)に位置している。
【0030】
ダイヤフラム弁34の動きは、以下の通りである。アーム部42が後退してパイロット孔331が開放されると、ボールタップ給水栓3の下流端37の背圧室341内にある水が、パイロット孔331から外側へ流出し、背圧室341内の圧力が低下する。背圧室341の圧力が低下すると、ダイヤフラム弁34が下流側に後退するとともに、ダイヤフラム弁34の上流側の洗浄水が、ダイヤフラム弁34側に引き込まれる。引き込まれた洗浄水は、ダイヤフラム弁34を押し上げて開き、二次側流路32を流通して吐水管5側へ流れる。
【0031】
一次側流路31は、
図5Aに示すように、給水管21及びストレーナ23から洗浄水が供給され、ボールタップ給水栓3の下流端37に向かって延びる流路である。一次側流路31は、ボールタップ給水栓3の内部の略円筒形状の中空部に形成される水路である。一次側流路31の下流端には、ダイヤフラム弁34が配置されており、一次側流路31の下流端は、ダイヤフラム弁34の中心から径方向外側の一方側へずれた位置に配置されている。一次側流路31は、下流端側で、ダイヤフラム弁34を介して二次側流路32と連絡している。なお、一次側流路31の上流側には、ばねによる定流量弁39が配置されている。
【0032】
図5Bに示すように、一次側流路31は、上流側では円筒の幅全体に亘って形成されている。
一次側流路31は、
図5B〜
図5Eに示すように、ボールタップ給水栓3の上流端と下流端37の間の中間部から下流側で徐々に狭まっており、下流側ほど流路幅が狭くなる幅狭部30を有している。
【0033】
図5Cに示すように、一次側流路31の幅狭部30は、ボールタップ給水栓3の下流側で一次側流路31の内側に向かって(洗浄タンク2の前壁2a側(吐水管5側)の内壁が洗浄タンク2の後壁2b側に向かって)膨出する曲面形状部30aを含んで構成される。曲面形状部30aは、一次側流路31の上下方向の中心よりも下側から湾曲している。曲面形状部30aにより、一次側流路31の幅が狭まる。
一次側流路31は、曲面形状部30aに対向する側の内壁は直線状に延びるが、曲面形状部30aの下流側、
図5Cで示す位置より下流側かつ
図5Dに示す位置より上流側で、一次側流路31内における洗浄タンク2の後壁2b側の内壁が拡径し、段差部30bが形成される(
図5A参照)。
【0034】
図5Dに示すように、段差部30bより下流側では、一次側流路31の後壁2b側の内壁の厚みが薄くなる。また、曲面形状部30aは、
図5Cの位置より洗浄タンク2の後壁2b側にさらに寄る。曲面形状部30aの下流端には、後壁2b側に形成された段差部30bに対応して後壁2b側に突出する段差部30cが形成される(
図5A参照)。一次側流路31は、ダイヤフラム弁34の手前で最も狭まり、上流側の1/4以下の幅になる。
【0035】
図5Eは、ダイヤフラム弁34の背後でパイロット孔331の上流側の背圧室341を示している。
【0036】
二次側流路32は、ダイヤフラム弁34の下流に配置され、洗浄水を洗浄タンクへ供給する。二次側流路32は、一次側流路31の内部に配置され、一次側流路31を構成するボールタップ給水栓3の内部の円筒形の中空部よりも径の小さな管により構成される。二次側流路32は、上流側の一端がダイヤフラム弁34の正面に接続され、下流側が吐水管5に接続される。二次側流路32は、一次側流路31の延びる方向に対して略直交する側へ屈曲するように屈曲する。二次側流路32が屈曲する流路の壁の外側は、一次側流路31の曲面形状部30aを形成している。なお、二次側流路32を構成する管の径が一次側流路31の径よりも小さいので、二次側流路32の外側で、二次側流路32を挟んだ一次側流路31の径方向外側の一方及び他方には、一次側流路31を流れる洗浄水が流れている。
【0037】
流速規制部35は、
図5Bに示すように、一次側流路31の幅狭部30で内側に突出して形成され、一次側流路31を流通する洗浄水の流速を抑制する。具体的には、流速規制部35は、曲面形状部30aが膨出する膨出方向に延びるように配置される板状のリブ351により構成される。リブ351は、一次側流路31の径方向の前壁2a側から後壁2b側に延びるように配置され、所定の厚さを有する板状の部材により形成されている。リブ351の平面部分351aは、洗浄水の流路に沿うように配置され、リブ351の厚み部分351bが流路を遮る方向に配置されている。したがって、一次側流路31を流れる洗浄水は、リブ351の厚み部分351bに当たり、かつ、平面部分351aに遮られた後、下流側へ流れる。
なお、一次側流路31には、リブ351に直交し、一次側流路の上下方向にのびる強化壁353が、一次側流路31及びリブ351の強度を上げるために配置されている。強化壁353は、一次側流路31における内壁の上下方向の一方から他方まで延びるように形成されている。
【0038】
ボールタップ給水栓3内の洗浄水の全体的な流れについて説明する。
一次側流路31は、下流側に位置する曲面形状部30aから徐々に幅狭になる幅狭部30が形成されているので、一次側流路31の流速が早くなる。曲面形状部30aに沿って洗浄水が流れることにより、
図5Aに示すように、幅が狭まって移動した一次側流路31の上部の水が、ダイヤフラム弁34の片側で、一次側流路31の下流端に対向する対向部34aに向けて集中的に流れる。しかし、本実施形態では、一次側流路31の下流端側における曲面形状部30aよりも上流側に、曲面形状部30aの膨出方向に延びるリブ351が形成されている。洗浄水は、リブ351の厚み部分351bにぶつかって方向が変わることにより、流速が若干低下する。さらに、厚み部分351bによって分割された流れがリブ351の平面部分351aに沿って流れてダイヤフラム弁34に流れ込むことによっても、流速が若干低下する。ダイヤフラム弁34の対向部34aに向かって流れ込む部分の流速は好適に低下するが、一次側流路31の幅を部分的に狭め、曲面形状部30aを形成することにより、全体としてボールタップ給水栓3内の流量及び流速は向上する。
【0039】
本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、便器洗浄装置1を、洗浄水を貯水する洗浄タンク2と、洗浄タンク2の上部に配置され、洗浄タンク2に洗浄水を供給するボールタップ給水栓3と、を含んで構成した。また、ボールタップ給水栓3を、給水管21から洗浄水が供給される一次側流路31と、一次側流路31の下流端に配置されるダイヤフラム弁34と、ダイヤフラム弁34の下流に配置され洗浄タンク2洗浄水を供給する二次側流路32と、を含んで構成した。また、一次側流路31の下流側に、上流側よりも幅の狭い幅狭部30を形成し、幅狭部30を、内側に突出して形成され洗浄水の流速を抑制する流速規制部35を含んで構成した。
一次側流路31の下流側に幅狭部30が形成されているので、幅が狭まった位置での流速が上がり、ボールタップ給水栓3内の流速が上がることで、大流量の洗浄水を迅速に流すことができる。一方、一次側流路31内に、流速規制部35を設けたため、ダイヤフラム弁34に流れ込む位置における洗浄水の流速を抑制することができる。これにより、一次側流路31からダイヤフラム弁34に洗浄水が流れるときに、流れ込む部分の流速を抑えることで、ダイヤフラム弁34が傾くことを防止し、ダイヤフラム弁34を押し上げる力を均して、ダイヤフラム弁34の耐久性を向上させることができる。
【0040】
本実施形態では、幅狭部30を、内側に膨出する曲面形状部30aを含んで構成した。曲面形状部30aにより、一次側流路31が滑らかに狭まるので、抵抗が小さく流速が早くなるとともに、流量を増加させることができる。
【0041】
流速規制部35を、曲面形状部30aが膨出する膨出方向に延びるように配置される板状のリブ351により構成した。板状のリブに一次側流路31の下流を流れる洗浄水がぶつかるため、ぶつかった後の洗浄水の流速を低減することができる。その結果、ダイヤフラム弁34を押し上げる際にダイヤフラム弁34が傾斜することを防止することができ、上記と同様の効果を奏する。
【0042】
便器装置100を、便器102と、便器102の洗浄を行う洗浄水の貯水及び供給を行う便器洗浄装置1と、を含んで構成した。これにより、上記と同様の効果を有する便器洗浄装置1を含む便器装置100を提供することができる。
【0043】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、流速規制部35をリブにより構成したが、これに限られない。
図6は、他の実施形態におけるボールタップ給水栓の部分断面斜視図である。
図6に示すように、流速規制部35を、一次側流路31における曲面形状部30aに対向する内壁(洗浄タンク2の後壁2b側の内壁)から内側に向かって突出する凸部352により構成してもよい。あるいは、流速規制部35は、リブ351を含むとともに追加的に凸部352を有してもよい。
【0044】
さらに、上記実施形態では、流速規制部35は、ボールタップ給水栓3と一体に押し出し成形により形成されているが、これに限られない。洗浄水の流れに耐えうる剛性及び耐久性を備えるものであれば、金属製のメッシュを別体で取り付ける等することができる。