(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】
【0004】
このようなゼット吐水口からの吐水に伴う異音の発生は、節水化のためにゼット吐水口の開口面積を小さくした場合に特に問題となる。即ち、少量の洗浄水でボウル内の汚物を排出するためには、ゼット吐水口から流出する洗浄水の流速を高くし、排水トラップ管路内を早期に満水としてサイホン作用を発生させる必要がある。流出する洗浄水の流速を高くすべく、ゼット吐水口の開口面積を小さく形成すると、滞留していた空気が導水路内で強く圧縮され、流出する際に大きな破裂音が発生する結果となる。
【0005】
また、洗浄水を加圧するための加圧ポンプを備えた水洗大便器も知られている。このような水洗大便器においては、ゼット吐水口から吐出するための洗浄水を、加圧ポンプにより加圧して導水路内に流入させ、ゼット吐水口から流出する洗浄水の流速を高めている。このような加圧ポンプを備えた水洗大便器においても、滞留していた空気が導水路内で圧縮されやすく、ゼット吐水の際の異音の発生が問題になる。
【0006】
上述した特開2014−62431号公報記載の水洗大便器においては、導水路の途中に拡大部を設けることにより、発生する異音を軽減していたが、拡大部を設けることにより導水路の構造が複雑になるという問題がある。また、導水路の途中に拡大部を設け、そこで滞留していた空気を分散させると、導水路全体の流路抵抗が大きくなり、エネルギーロスが発生するので、ゼット吐水口から吐出する洗浄水の流速は低下してしまう。このため、導水路の途中に拡大部を設けると、水洗大便器の節水化にはマイナス要因となる。
【0007】
従って、本発明は、導水路の構造を複雑化したり、水洗大便器の節水化を妨げることなく、洗浄水をゼット吐水口から吐出させる際の異音の発生を抑制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。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述した課題を解決するために、本発明は、ゼット吐水口から洗浄水を吐出し、汚物を排出する水洗大便器であって、陶器製の水洗大便器本体を有し、この水洗大便器本体には、ボウル形状の汚物受け面を備えたボウル部と、このボウル部の底部から斜め上方に向かって延びる上昇管路、この上昇管路の下流端に設けられ、ボウル部の溜水面の高さを規定する屈曲部、及びこの屈曲部から下方に向かって延びる下降管路を備えた排水トラップ管路と、ゼット導水路と、が形成されており、ゼット導水路は
、水洗大便器本体に洗浄水を流入させる
ように、基端部に給水管が水密的に接続された導水路流入部と、この導水路流入部の下流側の側面に連通するように設けられ、前方斜め下方に向かって延びる導水路中間部と、この導水路中間部の先端に接続されUターンして後方側に向かう導水路湾曲部と、を備え、ボウル部の底部に設けられたゼット吐水口まで延び、ゼット吐水口へ洗浄水を導くように構成され、ゼット吐水口は排水トラップ管路の入口開口に対向するように配置されると共に、ゼット吐水口の開口面積はゼット導水路の基端部の流路断面積よりも狭く形成され、ゼット導水路の導水路中間部及び導水路湾曲部は、その天井面全体が、屈曲部によって規定される溜水面よりも下側に配置されていることを特徴としている。
【0009】
このように構成された本発明においては、便器洗浄時において、洗浄水はゼット導水路の導水路流入部を介して陶器製の水洗大便器本体内に流入する。導水路流入部に流入した洗浄水は、ゼット導水路内を流れ、ボウル部の底部に設けられたゼット吐水口から吐出される。ゼット吐水口から吐出された洗浄水は、ボウル部内の溜水及び汚物を巻き込みながら、ゼット吐水口に対向するように配置された排水トラップ管路の入口開口に流入する。入口開口から流入した溜水及び汚物は、排水トラップ管路の上昇管路、屈曲部、及び下降管路を通って水洗大便器から排出される。
【0010】
このように構成された本発明によれば、ゼット吐水口が排水トラップ管路の入口開口に対向するように配置されると共に、ゼット吐水口の開口面積がゼット導水路の基端部の流路断面積よりも狭く形成されているので、ゼット吐水口から流出する洗浄水は加速され、排水トラップ管路の入口開口に勢いよく流入する。これにより、ボウル部内の汚物を効率良く排出することができ、洗浄に要する洗浄水の量を少なくすることができる。加えて、ゼット導水路の導水路流入部よりも下流側の部分は、ボウル部の溜水面よりも下側に配置されているので、ゼット導水路内に残留している空気の量が少なく、洗浄水を加速してゼット吐水口から吐出させる際の異音を大幅に抑制することができる。即ち、ゼット吐水口の開口面積をゼット導水路の基端部の流路断面積よりも狭く形成することにより、ゼット吐水口から吐出する洗浄水を加速させると、ゼット導水路内に残留している空気が圧縮され、これがゼット吐水口から吐出される際、破裂音の異音を発生させやすい。本発明によれば、ゼット導水路内に残留している空気の量が少ないため、ゼット吐水口から空気が吐出される際の異音を大幅に低減することができる。これにより、ゼット導水路の構造を複雑化したり、水洗大便器の節水化を妨げることなく、洗浄水をゼット吐水口から吐出させる際の異音の発生を抑制することができる。
【0011】
本発明において、好ましくは、ゼット導水路は、その流路断面積が下流側に向かって小さ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よれば、ゼット導水路の流路断面積が下流側に向かって小さくなるように形成されているので、ゼット導水路内を流れる洗浄水を、少ないエネルギーロスで加速することができ、ゼット吐水口から吐出される洗浄水の流速をより高くすることができる。この結果、洗浄水の加速による異音の発生を抑制しながら、より少ない洗浄水でボウル部内の溜水及び汚物を排出することができる。
【0012】
本発明において、好ましくは、さらに、加圧ポンプを有し、この加圧ポンプは、水洗大便器本体の導水路流入部に洗浄水を加圧して流入させる。
このように構成された本発明によれば、加圧ポンプにより、洗浄水を導水路流入部に加圧して流入させるので、ゼット導水路内を流れる洗浄水の流速を高くすることができ、洗浄水の加速による異音の発生を抑制しながら、より短時間でボウル部内の溜水及び汚物を排出することができる。
【0013】
本発明において、好ましくは、ゼット導水路は、その天井面の少なくとも一部が、ボウル部の底部を形成する壁面により構成されている。
このように構成された本発明によれば、ゼット導水路の天井面の少なくとも一部が、ボウル部底部の壁面により構成されているので、単純な構造で、ゼット導水路の導水路流入部よりも下流側の部分が、溜水面よりも下側に配置された水洗大便器本体を形成することができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明の水洗大便器によれば、導水路の構造を複雑化したり、水洗大便器の節水化を妨げることなく、洗浄水をゼット吐水口から吐出させる際の異音の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態の水洗大便器を説明する。
図1は、本発明の実施形態による水洗大便器全体を示す斜視図であり、便蓋及び便座を上方位置まで回動させた状態を示している。
図2は、
図1に示す本実施形態の水洗大便器の水洗大便器本体部分を示す平面図である。
図3は本実施形態の水洗大便器の前後方向の全断面図であり、便蓋及び便座を取り外した状態を示している。
図4は本実施形態の水洗大便器の、
図2におけるIV−IV線に沿う全断面図である。
【0017】
図1に示すように、本発明の実施形態による水洗大便器1は、陶器製の水洗大便器本体2と、この水洗大便器本体2の上面に上下方向に回動可能に配置された便座4と、この便座4を覆うように上下方向に回動可能に配置された便蓋6と、水洗大便器本体2の後方に配置された機能部8とを備えている。また、機能部8には、使用者の局部を洗浄する衛生洗浄装置(図示せず)と、水洗大便器本体2への給水機能に関与する給水系機能部12(
図2及び
図3)が内蔵されている。
【0018】
また、水洗大便器本体2にはボウル部20が形成されており、このボウル部20は、ボウル形状の汚物受け面14と、この汚物受け面14の上縁の棚面16から立ち上がるように形成されたリム部18とを備えている。
さらに、
図3に示すように、水洗大便器本体2には、ボウル部20の底部に設けられた入口開口22aから延びる排水トラップ管路22が形成されている。この排水トラップ管路22は、入口開口22aから後方斜め上方に向かって延びる上昇管路22b、この上昇管路22bの下流端に設けられ、ボウル部20の溜水面Lの高さを規定する屈曲部22c、及びこの屈曲部22cから下方に向かって延びる下降管路22dから構成されている。即ち、ボウル部20の溜水面Lの高さは、排水トラップ管路22の底面が最も高い位置にある屈曲部22cにより規定される。
【0019】
また、
図2に示すように、水洗大便器本体2側面のリム部18の内部には、リム通水路24が形成されている。このリム通水路24の下流端には、リム吐水部の一部であるリム吐水口26が形成されている。さらに、リム通水路24の上流側は、洗浄水源である水道(図示せず)から供給される洗浄水をリム通水路24に供給する導水路である導水管28に接続されている。この導水管28の上流側は、洗浄水源である水道(図示せず)に直結されており、この水道の給水圧力を利用して洗浄水がリム吐水口26まで導かれるようになっている。導水管28からリム通水路24内に供給された洗浄水は、リム通水路24内で水洗大便器本体2の前方側へ導かれ、その後、後方側に折り返し、リム吐水口26から後方に向けて吐出(リム吐水)されるようになっている。
リム吐水口26から吐出された洗浄水は、リム吐水口26に連なるように形成された通水路30を経て棚面16に導かれ、ボウル部20内を旋回することにより汚物受け面14を洗浄するようになっている。
【0020】
さらに、
図2に示すように、ボウル部20の底部には、ゼット吐水口32が形成されており、このゼット吐水口32は、排水トラップ管路22の入口開口22aに向けてジェット噴流が吐出されるように、入口開口22aに対向するように配置されている。また、水洗大便器本体2には、水洗大便器本体2に洗浄水を流入させる導水路流入部31a(
図5)から、ボウル部20の底部に設けられたゼット吐水口32まで延びるゼット導水路31が形成されている。
【0021】
さらに、
図2に示すように、水洗大便器本体2の後部には、給水系機能部12として、貯水タンク34、及び加圧ポンプ36が設けられている。加圧ポンプ36は、貯水タンク34内に貯留されている洗浄水を加圧して、導水路流入部31aに流入させるように構成されている。これにより、加圧ポンプ36が作動されると、貯水タンク34に貯水されていた洗浄水は、加圧ポンプ36によって加圧されて導水路流入部31aに流入し、ゼット導水路31を通ってゼット吐水口32から吐出される。
【0022】
また、ゼット吐水口32から吐出された洗浄水は、ボウル部20内に貯留されていた溜水を巻き込みながら、ゼット吐水口32に対向して設けられた排水トラップ管路22の入口開口22aに流入する。入口開口22aに流入した洗浄水は、上昇管路22b内を上昇して屈曲部22c内を満水とし、サイホン作用を誘発する。サイホン作用が発生すると、ボウル部20内の溜水及び汚物が入口開口22aを通って上昇管路22b内に吸引され、屈曲部22cを越えて下降管路22dから排出される。このように、加圧ポンプ36を使用してゼット吐水口32から洗浄水を噴射させることにより、早期に排水トラップ管路22内を満水にすることが可能になり、早期にサイホン作用を起動させることができる。
【0023】
なお、本実施形態においては、貯水タンク34内の洗浄水を加圧ポンプ36を使用してゼット導水路31に流入させているが、水道の給水圧力を利用して洗浄水を流入させる水道直圧式や、貯水タンクの水頭圧により洗浄水を流入させるタンク式の水洗便器に本発明を適用することもできる。
【0024】
次に、
図2乃至
図7を参照して、水洗大便器本体2に形成されているゼット導水路31の構成を詳細に説明する。
図5は、水洗大便器本体におけるゼット導水路の構成を示す斜視図であり、ボウル部20の周囲を取り囲む側壁面等を除去して示したものである。
図6は、ゼット導水路31各部の流路断面形状を、
図2のA−A線乃至E−E線における断面について示した図である。また、
図7は、ゼット導水路31各部の流路断面積の推移を示すグラフである。
【0025】
図2に示すように、ゼット導水路31は、陶器製の水洗大便器本体2の後部に設けられた導水路流入部31aから、水洗大便器本体2の前方斜め下方に向かって延びた後、Uターンし、水洗大便器本体2の後方に向けて開口したゼット吐水口32まで延びる通路である。具体的には、ゼット導水路31は、洗浄水を流入させる導水路流入部31aと、この導水路流入部31aから前方斜め下方に向かって延びる導水路中間部31bと、この中間部31bの先端に接続され、Uターンして後方側に向かう導水路湾曲部31cから構成されている。
【0026】
また、
図3に示すように、導水路流入部31aには、加圧ポンプ36から延びる給水管36aが水密的に接続されている。導水路流入部31aは箱形の空間を形成しており、給水管36aを接続するための流入開口が、その天井面に形成されている。即ち、給水管36aを介して供給された洗浄水は、天井面から導水路流入部31a内の空間に流入する。この導水路流入部31aの天井面は、排水トラップ管路22の屈曲部22cによって規定される溜水面Lの高さよりも高い位置にある。このため、ボウル部20の溜水面Lが屈曲部22cによって規定される高さにある水洗大便器1の待機状態では、給水管36aと導水路流入部31aの接続部は水面よりも上方にあり、水没していないので、接続部から漏水するリスクを最小にすることができる。なお、給水管36aには、ゼット吐水時において、給水管36a内等に滞留していた空気を排出するためのエア抜き(図示せず)が設けられている。
【0027】
また、導水路中間部31bは、導水路流入部31aの側面に連通するように設けられ、導水路流入部31aから前方斜め下方に向かって延びる流路である(
図5)。ここで、導水路中間部31bの流路の天井面は、その全体がボウル部20の溜水面Lの高さよりも下方に位置している(
図3)。このため、ボウル部20内に溜水面Lまで溜水が貯留されている状態においては、導水路中間部31bの内部は満水になっており、空気は残留していない。換言すれば、導水路流入部31aは、溜水面Lよりも上方まで延びる通路を形成する一方、導水路中間部31bは、導水路流入部31aの下流端から横方向に、斜め下方に延びる水没した通路を形成している。
【0028】
導水路湾曲部31cは、導水路中間部31bの下流側に接続された概ねU字型の流路であり、その下流端にゼット吐水口32が形成されている(
図2)。これにより、導水路中間部31b内を前方斜め下方に流れた洗浄水は、導水路湾曲部31c内で180゜方向転換され、後方に向けてゼット吐水口32から吐出される。また、導水路湾曲部31cは、導水路中間部31bの最も低い位置にある下流端に接続され、概ね水平な面内に延びている。このため、導水路湾曲部31cの流路の天井面も、その全体が溜水面Lの高さよりも下方に位置しており、ボウル部20内に溜水面Lまで溜水が貯留されている状態においては、導水路湾曲部31cの内部も満水になっており、空気は残留していない。このため、ゼット導水路31の内には、導水路流入部31aの天井面近傍の極僅かな空間だけに空気が残留することになる。
【0029】
次に、
図2に示すように、ゼット導水路31の導水路中間部31bは、導水路流入部31aから水洗大便器本体2の前後方向に向かって延びた後、水洗大便器本体2の左右方向中心に向かって屈曲し、再び前後方向に向かって延びている。
一方、
図4は、
図2のIV−IV線に沿う断面図である。
図4に示すように、ボウル部20の下部は、傾斜が急な側面壁面14aと、この側面壁面14aの下側に連なる傾斜が緩やかな底部壁面14bから構成されている。さらに、水洗大便器本体2に一体的に形成された導水路中間部31bは、その天井面が、ボウル部20の底部を形成する底部壁面14bにより形成されている。このように、ゼット導水路31の少なくとも一部は、ボウル部20の底部壁面14bよりも下側に配置されており、ゼット導水路31の天井面はボウル部20の底部壁面14bを構成する壁面によって形成される。これにより、ゼット導水路31の導水路流入部31aよりも下流側の部分を、溜水面よりも下側に配置することが可能になる。
【0030】
次に、
図6は、ゼット導水路31各部の、
図2におけるA−A線乃至E−E線に沿う流路断面形状を示した図であり、
図7はゼット導水路31各部における流路断面積を示したグラフである。
図6におけるA−A断面は導水路流入部31aの流路断面を示し、B−B断面は導水路中間部31bの上流端の流路断面を示し、E−E断面は導水路湾曲部31cの下流端の断面(ゼット吐水口32)を示している。
図6から明らかなように、ゼット導水路31は、その下流端(E−E断面(ゼット吐水口32)の開口面積が、基端部(A−A断面)の流路断面積よりも狭く形成されている。また、
図6及び
図7に示すように、ゼット導水路31は、A−A断面(2223mm
2)、B−B断面(702mm
2)、C−C断面(400mm
2)、D−D断面(420mm
2)、E−E断面(140mm
2)のように、下流側に向かってほぼ単調にその流路断面積が小さくなるように形成されている。このように、流路断面積が下流側に向かって次第に小さくなるようにゼット導水路31を形成することにより、加圧ポンプ36により加圧され、ゼット導水路31に流入した洗浄水は、大きなエネルギーロスを伴うことなく導水路内で流速を増し、ゼット吐水口32から吐出される。
【0031】
次に、本発明の実施形態による水洗大便器1の動作(作用)を説明する。
まず、使用者が、便器使用後に、リモコン(図示せず)に設けられた大洗浄用の操作ボタン(図示せず)を押すと、リモコン(図示せず)からの信号が、給水系機能部12に内蔵されたコントローラ(図示せず)に送信され、水洗大便器1の大洗浄用の洗浄動作が開始される。コントローラ(図示せず)は、給水系機能部12に内蔵された電磁弁(図示せず)に信号を送り、これを開弁させる。これにより、洗浄水が水道から導水管28、リム通水路24を通過し、リム吐水口26から吐出される。リム吐水口26から吐出された洗浄水は、ボウル部20内を旋回しながら下方へ流下し、ボウル部20の内壁面が洗浄される。
【0032】
次いで、コントローラ(図示せず)は、ゼット吐水(ジェット吐水)を開始させる。
先ず、コントローラ(図示せず)は、加圧ポンプ36に信号を送ってこれを起動させる。貯水タンク34内に貯水されていた洗浄水は、加圧ポンプ36によって吸い上げられ、加圧される。加圧ポンプ36によって加圧された洗浄水は、導水路流入部31aに流入し、次第に流速を増しながらゼット導水路31内を流下し、ボウル部20の底部に開口したゼット吐水口32から、水洗大便器本体2の後方側に向けて吐出される。ここで、水洗大便器1の待機状態(使用者が操作ボタンを押す前)においては、ゼット導水路31の内部は導水路流入部31aよりも下流側が満水となっており、ゼット導水路31内に残留している空気は少量である。このため、ゼット吐水の際にゼット導水路31の内部で圧縮される空気は僅かであり、圧縮された空気がゼット吐水口32から吐出される際の異音は、大幅に軽減される。
【0033】
ゼット吐水口32から吐出された洗浄水は、ボウル部20内の溜水を巻き込みながら、ゼット吐水口32に対向するように配置された排水トラップ管路22の入口開口22aに流入する。流入した洗浄水は、排水トラップ管路22の上昇管路22b内を上昇し、屈曲部22cを満水にする。屈曲部22cが満水にされると、サイホン作用が発生し、ボウル部20内の溜水及び汚物が排水トラップ管路22の入口開口22aから吸引され、下降管路22dを通って排出される。本実施形態の水洗大便器1においては、ゼット導水路31の流路断面積が下流側に向かって小さくなるように形成されているので、ゼット導水路31内を流れる洗浄水は加速され、高い流速でゼット吐水口32から吐出される。これにより、ゼット吐水口32から吐出された洗浄水は、急速に排水トラップ管路22内を満水にし、早期にサイホン作用が起動される。早期にサイホン作用が起動されることにより、ボウル部20内の溜水及び汚物を短時間で排出することが可能になるので、便器洗浄の時間を短縮することができると共に、洗浄に使用される洗浄水の量を少なくすることができる。
【0034】
本発明の実施形態の水洗大便器1によれば、ゼット吐水口32が排水トラップ管路22の入口開口22aに対向するように配置される(
図3)と共に、ゼット吐水口32の開口面積がゼット導水路31の基端部の流路断面積よりも狭く形成されている(
図6)ので、ゼット吐水口32から流出する洗浄水は加速され、排水トラップ管路22の入口開口に勢いよく流入する。これにより、ボウル部20内の汚物を効率良く排出することができ、洗浄に要する洗浄水の量を少なくすることができる。加えて、ゼット導水路31の導水路流入部31aよりも下流側の部分は、ボウル部20の溜水面Lよりも下側に配置されているので、ゼット導水路31内に残留している空気の量が少なく、洗浄水を加速してゼット吐水口32から吐出させる際の異音を大幅に抑制することができる。即ち、ゼット吐水口32の開口面積をゼット導水路の基端部の流路断面積よりも狭く形成する(
図6)ことにより、ゼット吐水口32から吐出する洗浄水を加速させると、ゼット導水路31内に残留している空気が圧縮され、これがゼット吐水口32から吐出される際、破裂音の異音を発生させやすい。本実施形態によれば、ゼット導水路31内に残留している空気の量が少ないため、ゼット吐水口32から空気が吐出される際の異音を大幅に低減することができる。これにより、ゼット導水路31の構造を複雑化したり、水洗大便器1の節水化を妨げることなく、洗浄水をゼット吐水口32から吐出させる際の異音の発生を抑制することができる。
【0035】
また、本実施形態の水洗大便器1によれば、ゼット導水路31の流路断面積が下流側に向かって小さくなるように形成されている(
図6)ので、ゼット導水路31内を流れる洗浄水を、少ないエネルギーロスで加速することができ、ゼット吐水口32から吐出される洗浄水の流速をより高くすることができる。この結果、洗浄水の加速による異音の発生を抑制しながら、より少ない洗浄水でボウル部20内の溜水及び汚物を排出することができる。
【0036】
さらに、本実施形態の水洗大便器1によれば、加圧ポンプ36により、洗浄水を導水路流入部31aに加圧して流入させるので、ゼット導水路31内を流れる洗浄水の流速を高くすることができ、洗浄水の加速による異音の発生を抑制しながら、より短時間でボウル部20内の溜水及び汚物を排出することができる。
【0037】
また、本実施形態の水洗大便器1によれば、ゼット導水路31の天井面の少なくとも一部が、ボウル部20の底部を形成する壁面により構成されている(
図4)ので、単純な構造で、ゼット導水路31の導水路流入部31aよりも下流側の部分が、溜水面よりも下側に配置された水洗大便器本体2を形成することができる。
【0038】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、上述した実施形態においてはゼット吐水口から吐出する洗浄水を加圧ポンプで加圧するタイプの水洗大便器に本発明を適用していたが、水道等の給水源の水圧を利用して洗浄水をゼット吐水口から吐出する水道直圧式や、貯水タンク内の洗浄水の水頭圧を利用して洗浄水を吐出するタンク式等、任意の水洗大便器に本発明を適用することができる。また、リム吐水についても、任意の給水方式を採用した水洗大便器に本発明を適用することができる。