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技術 水洗大便器

出願人 TOTO株式会社
発明者 頭島周
出願日 2017年3月28日 (2年4ヶ月経過) 出願番号 2017-063458
公開日 2018年10月25日 (9ヶ月経過) 公開番号 2018-165463
状態 未査定
技術分野 水洗便所用衛生器具
主要キーワード 仮想底面 突出率 仮想断面 流れ向き 天面方向 上昇管路 下降管路 通水室
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年10月25日)のものです。
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図面 (6)

課題

本発明の課題は、旋回流により汚物受け面を洗浄する水洗大便器において、節水化により洗浄水量が削減された場合でも浮遊系汚物排出性能を向上できることである。

解決手段

洗い落とし式水洗大便器であって、汚物受け面と、リム部と、凹部と、を備えたボウル部と、リム部の内周面に沿って旋回する旋回流を形成するリム吐水部と、ボウル部の凹部に入口が接続され、入口から後方に向かって上昇するように形成された上昇管路と、を備え、ボウル部が、リム吐水部から吐水された洗浄水がボウル部の前方側より上昇管路の入口に向けて流れる主流を形成するように構成され、上昇管路は、洗浄水の流れ方向の中心軸線よりも上方の上方領域を形成する天面と、中心軸線よりも下方の下方領域を形成する底面とで構成されており、底面が、上昇管路の入口付近において、天面の方向に向けて突出する凸部を有することを特徴とする。

概要

背景

従来から、リム吐水口から吐水された洗浄水リム部の内周面に沿って旋回させて、旋回流により汚物受け面を洗浄する水洗大便器が知られている。
このような水洗大便器では、排水管路上昇管路に洗浄水を押し込む力が弱く、浮遊系汚物排出性能が悪いという問題があった。
そこで、特許文献1のように、排水管路の上昇管路に向けて洗浄水を吐水するゼット吐水口ボウル部の凹部に設けられたサイホン式の水洗大便器が知られている。この特許文献1の水洗大便器では、サイホン作用による引き込み力と、ゼット吐水口から吐水される洗浄水による押し出し力とにより排水管路から浮遊系汚物を排出し、浮遊系汚物の排出性能の低下を抑制していた。

しかしながら、特許文献1のような水洗大便器では、サイホン作用の発生とゼット吐水口からの吐水のため、大流量の洗浄水が必要になり、近年の節水化の要望満足することが難しい。

そこで、特許文献2のように、リム吐水口から吐水された洗浄水によって形成された旋回流の主流を汚物受け面の前方から排水管路の上昇管路の入口へと後方に向けて流し込む洗い落とし式水洗大便器が知られている。
この特許文献2では、洗い落とし式であるため、サイホン作用を発生させるための洗浄水が不要であり、汚物受け面の前方から排水管路の上昇管路の入口へと後方に向けて流入させた旋回流の主流により浮遊系汚物を上昇管路に押し込み、排水管路から浮遊系汚物を排出することができるため、ゼット吐水口から吐水された洗浄水による押し込み力も不要である。
従って、節水化により洗浄水量が減少された場合でも、浮遊系汚物の排出性能の低下を抑制することができる。

概要

本発明の課題は、旋回流により汚物受け面を洗浄する水洗大便器において、節水化により洗浄水量が削減された場合でも浮遊系汚物の排出性能を向上できることである。 洗い落とし式水洗大便器であって、汚物受け面と、リム部と、凹部と、を備えたボウル部と、リム部の内周面に沿って旋回する旋回流を形成するリム吐水部と、ボウル部の凹部に入口が接続され、入口から後方に向かって上昇するように形成された上昇管路と、を備え、ボウル部が、リム吐水部から吐水された洗浄水がボウル部の前方側より上昇管路の入口に向けて流れる主流を形成するように構成され、上昇管路は、洗浄水の流れ方向の中心軸線よりも上方の上方領域を形成する天面と、中心軸線よりも下方の下方領域を形成する底面とで構成されており、底面が、上昇管路の入口付近において、天面の方向に向けて突出する凸部を有することを特徴とする。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

洗浄水源から供給される洗浄水により便器本体を洗浄して汚物を排出する洗い落とし式水洗大便器であって、汚物受け面と、上縁に位置するリム部と、汚物受け面の下方に形成された凹部と、を備えたボウル部と、洗浄水を前記ボウル部に向けて吐水し前記リム部の内周面に沿って旋回する旋回流を形成するリム吐水部と、前記ボウル部の凹部に入口が接続され、この入口から後方に向かって上昇するように形成された上昇管路と、を備え、前記ボウル部が、前記リム吐水部から吐水された洗浄水が前記ボウル部の前方側より前記上昇管路の入口に向けて流れる主流を形成するように構成され、前記上昇管路は、この上昇管路における洗浄水の流れ方向の中心軸線よりも上方の上方領域を形成する天面と、前記中心軸線よりも下方の下方領域を形成する底面とで構成されており、前記底面が、前記上昇管路の入口付近において、前記天面の方向に向けて突出する凸部を有することを特徴とする洗い落とし式水洗大便器。

請求項2

前記凸部は、洗浄水の流れ方向に沿った断面視において、その全体が湾曲した形状で形成されていることを特徴とする請求項1記載の洗い落とし式水洗大便器。

請求項3

前記凸部は、前記上昇管路の底面の最下点となる前記上昇管路の入口よりも下流側の前記底面から形成されていることを特徴とする請求項2記載の洗い落とし式水洗大便器。

請求項4

前記凸部は、洗浄水の流れ方向に直交した断面視における中央が最も突出率が大きいことを特徴とする請求項3記載の洗い落とし式水洗大便器。

技術分野

0001

本発明は、水洗大便器係り、特に、洗浄水源から供給される洗浄水により便器本体を洗浄して汚物を排出する洗い落とし式水洗大便器に関する。

背景技術

0002

従来から、リム吐水口から吐水された洗浄水をリム部の内周面に沿って旋回させて、旋回流により汚物受け面を洗浄する水洗大便器が知られている。
このような水洗大便器では、排水管路上昇管路に洗浄水を押し込む力が弱く、浮遊系汚物排出性能が悪いという問題があった。
そこで、特許文献1のように、排水管路の上昇管路に向けて洗浄水を吐水するゼット吐水口ボウル部の凹部に設けられたサイホン式の水洗大便器が知られている。この特許文献1の水洗大便器では、サイホン作用による引き込み力と、ゼット吐水口から吐水される洗浄水による押し出し力とにより排水管路から浮遊系汚物を排出し、浮遊系汚物の排出性能の低下を抑制していた。

0003

しかしながら、特許文献1のような水洗大便器では、サイホン作用の発生とゼット吐水口からの吐水のため、大流量の洗浄水が必要になり、近年の節水化の要望満足することが難しい。

0004

そこで、特許文献2のように、リム吐水口から吐水された洗浄水によって形成された旋回流の主流を汚物受け面の前方から排水管路の上昇管路の入口へと後方に向けて流し込む洗い落とし式水洗大便器が知られている。
この特許文献2では、洗い落とし式であるため、サイホン作用を発生させるための洗浄水が不要であり、汚物受け面の前方から排水管路の上昇管路の入口へと後方に向けて流入させた旋回流の主流により浮遊系汚物を上昇管路に押し込み、排水管路から浮遊系汚物を排出することができるため、ゼット吐水口から吐水された洗浄水による押し込み力も不要である。
従って、節水化により洗浄水量が減少された場合でも、浮遊系汚物の排出性能の低下を抑制することができる。

先行技術

0005

特許5429688号公報
特開2011−157738号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、特許文献2のように、旋回流の主流によって浮遊系汚物を排出しようとすると、ボウル部の凹部と排水管路の上昇管路の入口において、主流の向きが大きく変わる際に、洗浄水の速度分布偏り、そのボウル部の凹部と接続される上昇管路において、上昇管路の上方領域を流れる主流の速度よりも上昇管路の下方領域を流れる主流の速度のほうが速くなる。そのため、排水管路の上昇管路の上方領域において淀みが発生し、その淀みに浮遊系汚物が入ると、浮遊系汚物が排水管路から押し出されず滞留してしまい浮遊系汚物の排出性能が悪くなるという問題があった。
特に、洗い落とし式水洗大便器では、排水管路の流路断面積がサイホン式の水洗大便器の流路断面積よりも大きくなるため、上昇管路の下方領域と上方領域での流速差もより顕著になる。

0007

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、本発明の課題は、旋回流により汚物受け面を洗浄する水洗大便器において、節水化により洗浄水量が削減された場合でも浮遊系汚物の排出性能を向上できることを目的としている。

課題を解決するための手段

0008

前述した目的を達成するために、本発明は、洗浄水源から供給される洗浄水により便器本体を洗浄して汚物を排出する洗い落とし式水洗大便器であって、汚物受け面と、上縁に位置するリム部と、汚物受け面の下方に形成された凹部と、を備えたボウル部と、洗浄水をボウル部に向けて吐水しリム部の内周面に沿って旋回する旋回流を形成するリム吐水部と、ボウル部の凹部に入口が接続され、この入口から後方に向かって上昇するように形成された上昇管路と、を備え、ボウル部が、リム吐水部から吐水された洗浄水が前記ボウル部の前方側より上昇管路の入口に向けて流れる主流を形成するように構成され、上昇管路は、この上昇管路における洗浄水の流れ方向の中心軸線よりも上方の上方領域を形成する天面と、中心軸線よりも下方の下方領域を形成する底面とで構成されており、底面が、上昇管路の入口付近において、天面の方向に向けて突出する凸部を有することを特徴とする。
このように構成された本発明においては、上昇管路の入口付近において、上昇管路の下方領域を形成する底面付近を流れる主流が凸部に乗り上げることで、主流の流れ向き天面方向に変わり、流速の比較的速い主流の流れを上昇管路の上方領域を形成する天面付近に向かわせることができる。
そのため、上昇管路内での速度分布の偏りによる上方領域を形成する天面付近での淀みの発生を抑制でき浮遊系汚物の排出性能を向上させることができる。

0009

本発明において、好ましくは、凸部は、洗浄水の流れ方向に沿った断面視において、その全体が湾曲した形状で形成されていることを特徴とする。
このように構成された本発明においては、凸部に上昇管路の下方領域を流れる主流が乗り上げる際に、上昇管路の上方領域に向かわず、継続して上昇管路の下方領域の底面に沿って流れる主流の流れを円滑に形成し、洗浄水の速度の低下を抑制できるため、より効率的に浮遊系汚物の排出性能を向上させることができる。

0010

本発明において、好ましくは、凸部は、上昇管路の底面の最下点となる上昇管路の入口よりも下流側の底面から形成されていることを特徴とする。
このように構成された本発明においては、廃棄された汚物が溜まりやすい底面の最下点よりも下流側から凸部が形成されており、上昇管路に主流が流入するまでに多くの汚物が凸部に付着し、上昇管路に主流が流入してからも凸部に付着したまま、上昇管路から排出されないことを抑制することができる。

0011

本発明において、好ましくは、凸部は、洗浄水の流れ方向に直交した断面視における中央が最も突出率が大きいことを特徴とする。
このように構成された本発明においては、主流が最も多く流れ上方領域を形成する天面付近での淀みが発生しやすくなっている上昇管路の主流の流れ方向に直交する断面視における中央において、主流を最も上昇管路の上方領域に向かわせることができ、排水性能の低下を効率よく抑制することができる。

発明の効果

0012

本発明によれば、旋回流により汚物受け面を洗浄する水洗大便器において、節水化により洗浄水量が削減された場合でも浮遊系汚物の排出性能を向上できる。

図面の簡単な説明

0013

本発明の実施形態による洗い落とし式水洗大便器の側面断面図である。
図1の洗い落とし式水洗大便器の平面図である。
本発明の実施形態による洗い落とし式水洗大便器の排水管路の拡大側面断面図である。
図3のIV−IV線によるに沿って見た洗い落とし式水洗大便器の排水管路の流路断面図である。
本発明の実施形態による洗い落とし式水洗大便器の上昇管路での洗浄水の流れを示す側面断面図である。

実施例

0014

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による洗い落とし式水洗大便器について説明する。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。
まず、図1及び図2により、本発明の実施形態による洗い落とし式水洗大便器の基本構造について説明を行う。
図1は、本発明の実施形態による洗い落とし式水洗大便器の側面断面図である。図2は、図1の洗い落とし式水洗大便器の平面図である。

0015

図1及び図2に示すように、本発明の実施形態による洗い落とし式水洗大便器1は、後述する排水管路内水位上昇による落差を利用して汚物を排出する洗い落とし式水洗大便器(ウォッシュダウン式便器)であり、便器本体2と、この便器本体2の後方上部に取り付けられた洗浄水源である貯水タンク(図示ぜす)を備えている。貯水タンクには、排水弁が設けられ、操作レバーの操作により開閉し、便器本体2へ洗浄水が供給されるようになっている。

0016

便器本体2は、ボウル部4と、このボウル部4から汚物を排出する排水管路6と、を有する。また、便器本体2は、ボウル部4を洗浄するための洗浄水が貯水タンクから供給される通水室8(図2参照)を有する。

0017

ボウル部4は、ボウル形状の汚物受け面10と、この汚物受け面10の上縁部に位置しその内周面の上部が内方へ向かって張り出しているリム部12と、汚物受け面10とリム部12との間に形成された部14と、汚物受け面10の下方に形成された凹部16とを備えている。

0018

排水管路6は、ボウル部4の凹部16に接続される入口6aが形成され、その入口6aから斜め上方に延びる上昇管路18と、最高点6bから斜め下方に延び、排水管(図示せず)に接続される排水管路6の出口6cが形成された下降管路20と、を備える。
洗い落とし式水洗大便器1の溜水水位Lは、排水管路6の最高点6bの高さと等しくなる。
また、排水管路6は、サイホン式の水洗大便器に設けられるものよりも管径が大きくなっている。

0019

図2に示すように、ボウル部4の前方から見て左側後方側に位置するリム部12の内周面には、棚部14上に洗浄水を吐水する第1吐水口22が形成されている。
また、ボウル部4の前方から見て右側後方側に位置するリム部12の内周面には、棚部14上に洗浄水を第2吐水口24が形成されている。なお、第2吐水口24から吐水される洗浄水は、第1吐水口22から吐水される洗浄水と比べて、流量が少なくなっている。
なお、本実施形態において、第1吐水口22がリム吐水部である。

0020

通水室8は、便器本体2の後部に設けられており、その後端側が貯水タンク(図示せず)と連通し、先端側には、第1吐水口22に洗浄水を供給する第1通水路26、第2吐水口24に洗浄水を供給する第2通水路28がそれぞれ設けられている。

0021

ここで、貯水タンクから通水室8に供給された洗浄水は、第1通水路26及び第2通水路28を通り第1吐水口22及び第2吐水口24から棚部14上に吐水される。
第1吐水口22から吐水された洗浄水は、ボウル部4において旋回流を形成し、第2吐水口24から吐水された洗浄水は、第1吐水口22から吐水された洗浄水と同一方向へ旋回(反時計回りに旋回)する旋回流を形成するようになっている。
そして、第1吐水口22から吐水された洗浄水の旋回流の大部分である主流Mは、排水管路6における上昇管路18の入口6aに向かってボウル部4の前方側から凹部16に流入し、凹部16の溜水に溜まった汚物を排水管路6の上昇管路18に押し込む流れになっている。
また、第2吐水口24から吐水された洗浄水の大部分である主流Sは、ボウル部4の側方側から凹部16に流入し、凹部16の溜水を上下に旋回し、汚物を攪拌する流れを形成している。

0022

次に、図3及び図4により、排水管路6の詳細構造を説明する。
図3は、本発明の実施形態による洗い落とし式水洗大便器の排水管路の拡大側面断面図である。図4は、図3のIV−IV線によるに沿って見た洗い落とし式水洗大便器の排水管路の流路断面図である。なお、図4において、点線は凸部がない場合の底面を表した仮想断面線である。

0023

図3及び図4に示すように、上昇管路18は、凹部16の上方側の壁面と接続される天面30と、凹部16の下方側の壁面と接続される底面32と、を備える。
ここで、上昇管路18において、洗浄水の流れ方向の中心軸線Aよりも天面30側を上方領域と中心軸線Aよりも底面32側を下方領域とする。
つまり、上昇管路18は、天面30によって上方領域を形成し底面32によって下方領域を形成している。

0024

天面30は、水平に延びる水平壁と、その両側方から立ち下がる側壁とから形成されている。
本実施形態における洗い落とし式水洗大便器1は、安価な構造の水洗大便器であるため、天面30は、その壁面の一部が凹部16の壁面の一部と共通壁34で兼用されており、排水管路6の上昇管路18の傾斜角が壁面を兼用せず製造される水洗大便器と比べて大きくなっている。

0025

底面32は、水平に延びる水平壁と、その両側方から立ち上がる側壁から構成されており、底面32の側壁は天面30の側壁と繋がっている。
また、底面32は、天面30と同等の傾斜角度で上昇するように形成されている。

0026

図3に示すように、底面32には、上昇管路18の入口6a付近において底面32から天面30側に突出して形成された凸部36が設けられている。
この凸部36は、底面32の一部を下方から凹ませることで、天面30側に向かって、突出させている。
凸部36は、底面32付近を流れる洗浄水を乗り上げさせることで、その洗浄水の向きを天面30方向に変え、上昇管路18の上方領域に向かわせることができる。

0027

また、凸部36は、洗浄水の流れ方向に沿った断面視において、その全体が湾曲した形状で形成されており、天面30側への突出が急激に大きくならないようになっている。
具体的には、凸部36は、洗浄水の流れ方向に沿った断面視において、天面30側に突出が始まる始点36aから徐々に天面30側に突出し、頂点36bで最も天面30側に突出した後徐々に天面30側への突出が少なくなり、終点36cまで天面30側への突出が続いている。
この際、頂点36bは、始点36aから終点36cまでの距離D1の中点である。
また、始点36aは、底面32の最下点となる入口6aの位置よりも下流側に位置するようになっている。
なお、本実施形態において、始点36aが位置している入口6aの位置よりも下流側とは、入口6aから最高点6bまでの距離D2と、入口6aから始点36aまでの距離D3との比率が1:3乃至1:5の範囲の位置のことである。

0028

ここで、凸部36において、始点36aから終点36cの距離D1は、20mm乃至30mmにするのが好ましく、入口6aから始点36aまでの距離D3は、35mm乃至50mmにするのが好ましい。
また、頂点36bにおける始点36aからの突出量H1は、5mm乃至10mmにするのが好ましい。

0029

図4に示すように、凸部36は、洗浄水の流れ方向に直交した断面視において、底面32の水平壁に形成されている。
この凸部36は、洗浄水の流れ方向に直交した断面視において、点線で示される仮想底面38からの突出量H2は、中央で最も高くなっており、中央から側方に向かうにつれて、突出量が低くなっている。
つまり、凸部36は、洗浄水の流れ方向に直交する断面視における中央での突出率が最も高く、洗浄水の流れ方向に直交する断面視における中央における洗浄水をより多く上昇管路18の上方領域に向かわせることができる。
なお、仮想底面38は、凸部36が形成されていない場合の底面であり、底面32の一部が下方から凹んでおらず連続的に上昇した場合の底面である。
また、本実施形態において、凸部36は、洗浄水の流れ方向に直交する断面視において、底面32全体に形成されず、底面32の水平壁に形成されているが、底面32の側壁側まで形成されていても良い。

0030

次に、図5により、上述した本発明の実施形態によるトイレ装置における作用について説明する。図5は、本発明の実施形態による洗い落とし式水洗大便器の上昇管路での洗浄水の流れを示す側面断面図である。

0031

まず、本発明の実施形態による洗い落とし式水洗大便器1によれば、ボウル部4の前方側から排水管路6における上昇管路18の入口6aに流入する第1吐水口22から吐水された洗浄水による旋回流の主流Mは、上昇管路18の入口6aに流入する際に主流Mの流れ方向が急激に変化するため、上昇管路18の上方領域と下方領域で速度差が生じる。具体的には、排水管路6の上昇管路18の入口6a付近において、主流Mの流速は、上昇管路18の下方領域を流れる主流M1の流速よりも、上昇管路18の上方領域を流れる主流M2の流速のほうが遅くなる。
この際、排水管路6の上昇管路18の入口6a付近において、上昇管路18の下方領域を流れる主流M1が凸部36に乗り上げることで、主流M1の流れ向きが天面30方向に変わり、流速の比較的速い主流M3の流れを上昇管路18の上方領域に向かわせることができる。そして、この天面30方向に流れる主流M3の流れが上昇管路18の上方領域を流れる主流M2と合流することで、上方領域を流れる主流M2の流れも比較的速くなる。また、主流M1の一部は、主流M4の流れを形成し底面32に沿ってそのまま上昇管路18の下方領域を流れる。
そのため、上昇管路18内での速度分布の偏りによる上方領域を形成する天面30付近での淀みが発生を抑制でき排出性能を向上させることができる。

0032

また、本発明の実施形態による洗い落とし式水洗大便器1によれば、凸部36が流れ方向に沿った断面視において、その全体が湾曲して形成されているので、凸部36に上昇管路18の下方領域を流れる主流M1が乗り上げる際に、上昇管路18の上方領域に向かわず、継続して上昇管路18の下方領域の底面32に沿って流れる主流M4の流れを円滑に形成し、主流M4の速度の低下を抑制できるため、より効率的に排出性能を向上させることができる。

0033

また、本発明の実施形態による洗い落とし式水洗大便器1によれば、凸部36の始点36aは、廃棄された汚物が溜まりやすい底面32の最下点となる入口6aの位置よりも下流側に位置するので、排水管路6に洗浄水Mが流入するまでに多くの汚物が凸部36に付着し、上昇管路18に主流Mが流入してからも凸部36に付着したまま、上昇管路18から排出されないことを抑制することができる。

0034

また、本発明の実施形態による洗い落とし式水洗大便器1によれば、凸部36は、洗浄水の流れ方向に直交する断面視における中央での突出率が最も高くなっている(図4参照)ので、主流M2が最も多く流れ、上方領域を形成する天面30付近での淀みが発生しやすくなっている上昇管路18の洗浄水の流れ方向に直交した断面視における中央において、主流M3を最も上昇管路18の上方領域に向かわせることができ、浮遊系汚物の排水性能をより効率よく向上させることができる。

0035

以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではなく、前述の本実施形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、本実施形態においては、第2吐水口24から吐水された洗浄水Sの大部分がボウル部4の側方側から凹部16に流入し、凹部16の溜水を上下に旋回し、汚物を攪拌する流れを形成していたが、これに限らず、凹部16の溜水を上下に旋回させ汚物を攪拌する流れを形成する吐水口を凹部の側方側の壁面に設けても良い。

0036

1 洗い落とし式水洗大便器
2便器本体
4ボウル部
6排水管路
6a 入口
6b最高点
6c出口
8通水室
10汚物受け面
12リム部
14棚部
16 凹部
18上昇管路
20下降管路
22 第1吐水口
24 第2吐水口
26 第1通水路
28 第2通水路
30 天面
32 底面
34 共通壁
36 凸部
36a 始点
36b頂点
36c終点
38 仮想底面

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