JP4284703B2 - 水洗便器 - Google Patents

Description

本発明は、水洗便器に係り、特に、旋回流を形成して洗浄及び汚物の排出を行う水洗便器に関する。

従来の一般的な水洗便器は上緑部に断面矩形状のリムを形成し、このリム内を通水路とするとともに、リム下面に洗浄水を汚物受け面に吐水する穴或いはスリットを形成している。
しかしながら、上述した水洗便器では、リムの下面と汚物受け面との境界部が上方から見て死角になり、特にリムの下面には洗浄水が廻り込まないため、汚れが残りやすいという問題があり、また境界部が見にくいため釉薬の塗布が完全に行えない場合があり、これも汚れが付着する原因になっていた。

このような従来の一般的な水洗便器が持つ問題を解決するため本出願人は、ＷＯ９８／１６６９６号公報（特許文献１）により、リム内を通水路としない水洗便器の新たな構造を提案した。
この水洗便器は、ボウル部に臨むリム内側面と汚物受け面とをスムーズに連続した形状とすることで、陰になる部分をなくし、しかもボウル部への洗浄水の供給はボウル部の後部の１箇所に吐水口を設け、この吐水口からリムと汚物受け面との境界部近傍に洗浄水を吐水して旋回流を形成して、汚物受け面の全面に洗浄水を行き渡らせるようにしたものである。

上述したＷＯ９８／１６６９６号公報では、リムの内側面をオーバーハング形状として洗浄水が便器外へ飛び出すのを防止している。また、洗浄水を１周旋回させたのでは距離が長くなり吐水圧力を高くしなければならず、また万遍なく行き渡らせるため形状に自由度がなくなる。そこで、ボウル部後部の左右にそれぞれ吐水口を設け、給水源からの洗浄水を左右に分岐して各吐水口に供給する構造も提案されている。
また、特開平９−１２５５０２号公報（特許文献２）には、ロータンク下部にディストリビュータを配設し、気泡分散水（洗浄水）をボウル部に左右に分けて供給するようにした水洗便器が開示されている。
更に、特開２０００−９６６８９号公報（特許文献３）には、複数の吐水口を設け、これらの複数の吐水口により、１つの旋回流を形成するようにした水洗便器が開示されている。具体的に言えば、吐水口は、ボウル部の前端部及び後端部の２箇所、又は、ボウル部の前端部、後端部、右側中央部及び左側中央部の４箇所にぞれぞれ設けられている。

ＷＯ９８／１６６９６号公報 特開平９−１２５５０２号 特開２０００−９６６８９号公報

洗浄水タンクを利用した水洗便器は、タンク内の洗浄水を便器に供給するとき、洗浄が進むにつれてタンク内の水量が減るので、必然的に水頭圧が下がってくる。洗浄のために必要な十分な旋回流を確保するために、水頭圧を高くしようとすると、一つの吐水口からの吐水量が、洗浄初期に多くなり洗浄水が便器外へ飛び出す恐れがあり、また、洗浄終期には、洗浄水の旋回流が終端部まで十分に行き渡らなく、ボウル部の洗浄が十分に行なわれない恐れがある。

この問題を解決するために、吐水口を複数個設ければ良いが、ＷＯ９８／１６６９６号公報（特許文献１）や特開平９−１２５５０２号公報（特許文献２）の開示されているように、ディストリビュータなどで左右に分岐して洗浄水を吐水する構造では、逆向きの旋回流が２つ形成されるので、洗浄水が便器中央部分でぶつかって跳ねるという問題がある。

さらに、特開２０００−９６６８９号公報（特許文献３）には、複数の吐水口により１つの向きの旋回流を形成するようにしたものが開示されているが、単に吐水口を複数設けたものでは、水洗便器に要求されるボール部（ボール面）の洗浄及び汚物の搬送排出を効果的に行うことができず、これらを満足できるような具体的構成、例えば、吐水口の位置、吐水口への洗浄水の供給の仕方は、何ら提案されておらず、実用的な面で問題がある。

そこで、本発明は、洗浄水が旋回流の終端部まで十分に行き渡たることにより、ボウル部の洗浄及び汚物の排出を効果的に行なうことが出来る水洗便器を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明は、洗浄水タンク内に貯溜された洗浄水により便器を洗浄して汚物を排出する水洗便器であって、ボウル形状の汚物受け面と、上縁部でありその内周面が内方に向ってオーバーハングしたリム部と、このリム部と汚物受け面との間に形成された棚部とを備えたボウル部と、このボウル部の下方にその入口が接続され汚物を排出する排水路と、ボウル部の棚部上に洗浄水を吐水し旋回流を形成する第１の吐水部と、ボウル部の棚部上に上記旋回流の旋回方向と同一方向に洗浄水を吐水する第２の吐水部と、汚物を排水路に押し込む方向に洗浄水を吐水する押込洗浄水吐水部と、洗浄水タンクから洗浄水を第１の吐水部に供給する第１の通水路と、洗浄水タンクから洗浄水を第２の吐水部に供給する第２の通水路と、洗浄タンクから洗浄水を押込洗浄水吐水部に供給する第３の通水路と、を有し、第１の吐水部は、ボウル部の前後方向を中心として一方の側のボウル部の小さな曲率半径から大きな曲率半径に変化する位置の近傍に配置され、第２の吐水部は、他方の側のボウル部の大きな曲率半径から小さな曲率半径に変化する位置の近傍に配置されていることを特徴としている。

このように構成された本発明によれば、リム部の内周面が内方に向ってオーバーハングして形成されているので、従来のように死角部分がなくなり、便器の清掃を楽に行うことができ、便器を常に清潔な状態に維持することができる。

次に、２つの吐水部を設けたので、１つの吐水部から吐水される洗浄水の旋回距離が短くなり、洗浄が進んで、タンクの水頭圧が低くても、洗浄水が旋回流の終端部まで十分に行き渡たることが出来るので、ボウル部（ボウル面）を十分に洗浄することが出来る。さらに、第１の吐水部と第２の吐水部により、ボウル部の棚部上に洗浄水を吐水し１つの旋回流を形成するようにしているので、２つの旋回流を形成する場合に比べ、排水路の入口に向けて旋回流を形成しながらボウル部内の汚物を旋回流の旋回中心付近に集めて排水路に導くことにより、より効果的に便器外へ排出出来る。
さらに、押込洗浄水吐水部から洗浄水を吐水して汚物を排水路に効果的に押し込むことが出来る。

また、ボウル部は、一般的に楕円形状であり、前端と後端の領域は曲率半径が小さく、平面視で右側と左側の領域は曲率半径が大きくなっている。そこで、本発明においては、第１の吐水部を、ボウル部の前後方向を中心として一方の側のボウル部の小さな曲率半径から大きな曲率半径に変化する位置の近傍に配置し、第２の吐水部を、他方の側のボウル部の大きな曲率半径から小さな曲率半径に変化する位置の近傍に配置しているので、第１の吐水部により吐水される洗浄水により、ボウル部の一方の側（例えば、前方から見て左側）の曲率半径の大きな領域、前端の曲率半径の小さな領域、他方の側（例えば、前方から見て右側）の曲率半径の大きな領域が洗浄され、残りの後端の曲率半径の大きな領域は、第２の吐水部により吐水される洗浄水により洗浄されるようになっているため、ボウル部の全領域を効果的に洗浄することが出来る。

本発明において、好ましくは、第２の通水路は、Ｕターンして第２の吐水部に連通している。
このように構成された本発明によれば、第２の通水路がリム部の内部をＵターンして第２の吐水部に連通しているので、第２の吐水部に洗浄水を供給する第２の通水路をリム部の内部を長い距離周回する必要がなくなり、摩擦抵抗が減少してエネルギーロスが低減する。

本発明において、好ましくは、第１の吐水部から吐水されるリム吐水量は、第２の吐水部から吐水されるリム吐水量よりも多い。
このように構成された本発明によれば、第１の吐水部から吐水される洗浄水によりボウル部の大部分が洗浄され、残りの部分が第２の吐水部から吐水される洗浄水により洗浄されるので、確実にボウル部の洗浄を行うことができる。また、第１の吐水口から吐水された洗浄水がボウル部先端側から排水口へ向かう流れ（主流部）を形成し易く、この形成された主流部により、汚物、特に浮遊汚物を排水路に押込む機能を発揮する。

本発明において、好ましくは、ボウル部の棚部は、第１の吐水部から吐水された洗浄水の主流部が排水路の入口に向って流れ込むように、その幅が変化して形成されている。
このように構成された本発明においては、第１の吐水部から吐水された洗浄水の主流部が排水路の入口に向って流れ込むように、その幅が変化して形成されているため、比較的多くの水量（主流部の水量）が、排水路に向けて供給されるため、汚物、特に溜水面に浮遊していた汚物を排水路まで容易に導くことが出来る。

本発明において、好ましくは、ボウル部の棚部は、その幅がボウル部の前後方向を中心として両側領域では広く形成されボウル部の前端領域では狭く形成されている。
このように構成された本発明によれば、単に、ボウル部の棚幅を変化させることにより、簡易に、第１の吐水部から吐水された洗浄水の主流部が排水路の入口に向って流れ込むようにすることができる。

本発明において、ボウル部の棚部は、下方に向って傾斜しその傾斜角が下方に向って０度〜１５度の範囲内である。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。先ず、本発明の第１実施形態を図１乃至図３により説明する。図１は本発明の第１実施形態による水洗便器を示す平面図であり、図２は図１に示す水洗便器の縦断面図であり、図３（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ図１のＡ−Ａ線〜Ｅ−Ｅ線に沿って見た部分断面図である。

図１乃至図３に示す第１実施形態の水洗便器は、表面に釉薬層が形成された陶器製であり、下部にスカート部１が形成され、上半部のうち前方にボウル部２が形成され、後方上部に導水路３、後方下部に排水路４がそれぞれ形成されている。

ボウル部２は椀状をなす汚物受け面５と上縁部を構成するリム６を有し、汚物受け面５の乾燥面５ａと、棚部６ｃと、リム６の内側面６ａはスムーズな曲面で連続している。そして、上から見て死角になる箇所がないように、また、清掃の際には使い捨ての紙等を使用して簡単に内側面６ａを拭き取ることができ、しかも洗浄水が外に飛び出すことがないように、リム６の内側面６ａは内方に向かってある程度オーバーハングした形状になっている。

汚物受け面５の中央で溜水の水面下となる箇所には排水路４の入口４ａが開口し、この排水路入口４ａから上昇路４ｂが後方に伸び、この上昇路４ｂには下降路４ｃ（縦管）が連続し、下降路４ｃの下端は、ジョイント（図示せず）を介して排出管に接続されている。

導水路３の後部天井面には貯水タンクまたは水道管に連結されたフラッシュバルブにつながる開口３ａが形成されている。また、導水路３は左右の側壁３１，３１によりその幅が狭められ、一方の側壁の内側には供給された洗浄水を一方の側（ボウル部２の前方側から見て左側）のリム６内に導くガイド部３１ａが設けられている。

また、導水路３の前部でガイド部３１ａに導かれた洗浄水は、導水路側壁３１の前方にて隔壁６２で上下に区分けされたリム連結穴６３，６４より水洗便器の平面視で左回り（洗浄水の流れる方向）に進み、図３（ｂ）に示す隔壁６２で区分けされた通水路６３ａ，６４ａを経たのち下方の通水路６３ａは第１の吐水口１１につながり、上方の通水路６４ａは更に便器前部のリム内を通って、図３（ｃ）および（ｄ）に示す通水路６５，６６を経て第２の吐水口１２につながっている。

一方、リム連結穴６３より流入した洗浄水は通水路６３ａの底面開口６１を経て、図３（ａ）に示すように、押込洗浄水吐水口７に洗浄水を供給する通水路７ａと連通している。この押込洗浄水吐水口７は水面下に開口しており汚物を排水路４に押し込む方向に洗浄水を吐水する機能を発揮する。

第１及び第２の吐水口１１，１２はいずれも高さ位置は汚物受け面５の乾燥面５ａとリム６の内側面６ａとの境界部近くで、前後位置は平面視で排水路入口４ａの側方となる位置に形成され、更に第１の吐水口１１にあっては洗浄水の吐水方向が前方となり、第２の吐水口１２にあっては洗浄水の吐水方向が後方となるようにし、ボウル部２に平面視で反時計回りの洗浄水による１つの旋回流が形成されるようになっている。

上述した第１実施形態においては、給水源から供給された洗浄水は、リム連結穴６３，６４より分かれて流入し、リム連結穴６３より流入した洗浄水の一方は、底面開口６１を経て押込洗浄水吐水口７から排水路入口４ａの近傍のボウル部底面２ａに向けて放出され、一方は、通水路６３ａを経たのち第１の吐水口１１から放出される。また、リム連結穴６４より流入した洗浄水は、通水路６４ａ，６５，６６を経たのち第２の吐水口１２から放出され、両吐水口１１、１２から放出された洗浄水は１つの旋回流となって、汚物受け面５の全面に行き渡る。

次に、本発明の第２実施形態を図４乃至図６により説明する。図４は本発明の第２案施形態による水洗便器を示す平面図であり、図５は図４に示す水洗便器の縦断面図であり、図６（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ図４のＡ−Ａ線〜Ｅ−Ｅ線に沿って見た部分断面図である。第２実施形態に関し、上述した第１実施形態と同一部分には同一符号を付し説明は省略する。

この第２実施形態においては、押込洗浄水吐水口７を溜水部の水面よりも上方に開口させ、汚物、特に溜水面に浮遊していた汚物を排水路４に押し込む方向に洗浄水を吐水するようにしている。
なお、通水路７ａ、６３ａ、６４ａ及び第１，第２の吐水口１１，１２の構造は、第１実施形態と同一である。

次に、本発明の第３実施形態を図７乃至図９により説明する。図７は本発明の第３案施形態による水洗便器を示す平面図であり、図８は図７に示す水洗便器の縦断面図であり、図９（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ図４のＡ−Ａ線〜Ｄ−Ｄ線に沿って見た部分断面図である。第３実施形態に関し、上述した第１実施形態と同一部分には同一符号を付し説明は省略する。

この第３実施形態においては、排水路入口４ａと対向する箇所に汚物を効率的に排水路に押し込むゼット穴８を設けている。
さらに、第３実施形態においては、導水路３を隔壁３４にて上部導水路３０ａと下部導水路３０ｂに分け、隔壁３４に形成した開口３５を介して給水源からの洗浄水が、下部導水路３０ｂ内に供給されるようになっており、隔壁３４は、導水路内の空気の洗浄水への巻き込みによるサイホンの発生の遅れを防止している。そして、上部導水路３０ａは第２の吐水口１２に洗浄水を供給する通水路６４ａと連通し、下部導水路３０ｂは第１の吐水口１１に洗浄水を供給する通水路６３ａ及びゼット穴８に洗浄水を供給する通水路３６と連通している。下部導水路３０ｂ内に供給された洗浄水は通水路３６を介してゼット穴８から放出される。

次に、本発明の第４実施形態を図１０乃至図１２により説明する。図１０は本発明の第４実施形態による水洗便器を示す平面図であり、図１１は図１０に示す水洗便器の縦断面図であり、図１２（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ図１０のＡ−Ａ線〜Ｄ−Ｄ線に沿って見た部分断面図である。第３実施形態に関し、上述した第３実施形態と同一部分には同一符号を付し説明は省略する。
この第４実施形態においては、第１実施形態と同様に、導水路内を上下に分けず、通水路６３ａ，６４ａ及びゼット穴８に洗浄水を供給する通水路３６に洗浄水を送り込むようにしている。

次に、本発明の第５実施形態を図１３乃至図１５により説明する。図１３は本発明の第５実施形態による水洗便器を示す平面図であり、図１４は図１３に示す水洗便器の縦断面図であり、図１５（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ図１３のＡ−Ａ線〜Ｄ−Ｄ線に沿って見た部分断面図である。第５実施形態に関し、上述した第４実施形態と同一部分には同一符号を付し説明は省略する。
この第５実施形態において、供給水源から供給された洗浄水は、導水路３の前部で左右に設けられたリム連結穴６３、６７により一部分岐され、リム連結穴６３に入った水は水洗便器の平面視で左回りに、リム連結穴６７に入った水は右回りに進む。

リム連結穴６３から入った水は通水路６３ａを経た後、第１の吐水口１１より汚物受け面５に平面視で左回りに放出される。またリム連結穴６７から入った水は通水路６７ａを経た後、隔壁６８の先端部でUターンし、通水路６７ｂを経て第２の吐水口１２より汚物受け面５へ水洗便器の平面視で左回りに放出される。こうすることで、リム６内の水が通る経路が短くなるため、結露の防止に効果的である。

また、導水中に第１，２の吐水口１１，１２への通水路６３ａ，６７ａ，６７ｂ内及びゼット穴８への通水路３６内の空気が洗浄水と早期に置換して第１，２の吐水口１１，１２から排出されるので、通水路内で空気が圧縮されることがなくなる。そのため洗浄水の水流のエネルギーの損失が低減でき、洗浄時の静音化にも有利となる。
更に、リムの通水路構造が単純なため、通水路６３ａ，６７ａ，６７ｂに重力方向に勾配をつけることで、洗浄後長期間にわたり吐水口より汚物受け面に少量ずつ放出し続ける水が低減され、汚物受け面に縦筋状に形成される水垢汚れを抑制することができる。

次に、本発明の第６実施形態を図１６乃至図１８により説明する。図１６は本発明の第６実施形態による水洗便器を示す平面図であり、図１７は図１６に示す水洗便器の縦断面図であり、図１８（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ図１６のＡ−Ａ線〜Ｄ−Ｄ線に沿って見た部分断面図である。第６実施形態に関し、上述した第５実施形態と同一部分には同一符号を付し説明は省略する。
この第６実施形態においては、導水路３の開口３ａに近い上流側部分の左右にリム連結穴６９，７０を設け、供給水源から供給された洗浄水は、これらリム連結穴６９，７０により一部分岐される。リム連結穴６９から入った水は通水路６９ａ、６９ｂを経た後、第１の吐水口１１より汚物受け面５に水洗便器の平面視で左回りに放出される。
また、リム連結穴７０から入った水は通水路７０ａ，７０ｂ，７０ｃを経て第２の吐水口１２より汚物受け面５に水洗便器の平面視で左回りに放出される。
この実施形態においても、導水中に通水路３６，７０ａ，７０ｂ，７０ｃ内の空気が洗浄水と早期に置換し第１，２の吐水口１１、１２から排出されるので、通水路内で空気が圧縮されることがなくなる。そのため洗浄水の水流のエネルギーの損失が低減でき、洗浄時の静音化にも有利となる。

次に、本発明の第７実施形態を図１９乃至図２５により説明する。図１９は本発明の第７実施形態による洗浄水タンクを備えた水洗便器を示す正面図であり、図２０は図１９の平面図である。
第７実施形態は、上述した第５実施形態（図１３乃至図１５参照）と基本構造は同じであるが、節水型の洗浄水タンク（６Ｌ〜８Ｌ）を備えていること、及び、棚部の幅及び傾斜を旋回流の流れに沿って変化させるようにしたことが異なっている。以下、これらの事項に関し、具体的に説明する。

図１９及び図２０に示すように、水洗便器は、節水型の洗浄水タンク（６Ｌ〜８Ｌ）７０を備えている。この洗浄水タンク７０は、ローシルエットと呼ばれる洗浄水タンクであり、水頭圧が一般のものより低くなっている。この洗浄水タンク７０は、水洗便器と一体的に形成された、所謂、ワンピース便器である。このため、洗浄水タンク７０の下方に形成された開口７０ａが、導水路３の開口３ａを兼ねるようになっている。

本実施形態では、ボウル部の棚部６ｃは、汚物受け面５と比べてその傾斜が緩やかな水平方向の領域を指し、第１及び第２の吐水口１１，１２からの洗浄水を汚物受け面５の上方で旋回させるための経路であり、下方に向って傾斜しその傾斜角θが下方に向って０度〜１５度の範囲となる部分を意味し、その部分が、棚幅Ｗとなる。

図２１は第７実施形態のボウル部（棚部）の位置を任意の位置♯０〜♯１７により示した平面図（タンクは省略し図示せず）であり、図２２（ａ）〜（ｆ）は任意の位置で見た棚部を含むボウル部の部分断面図であり、図２３は第７実施形態における棚部の幅である棚幅を♯０〜♯１７の位置に沿って示した線図であり、図２４は第７実施形態における棚部と汚物受け面の間の曲面の曲率半径を♯０〜♯１７の位置に沿って示した線図であり、図２５は第７実施形態による旋回流の流れる様子を♯０〜♯１７の位置に沿って示した平面図である。

図２１において、棚部６ｃの位置は、♯０〜♯１７により示されている。各位置の間隔は任意であり、第１の吐水口１１の位置を♯０（＝♯１８）、第２の吐水口１２の位置を♯１３、ボウルの前端部の位置を♯６、ボウル部の後端部の位置を♯１５として示している。
ここで、棚部の形状を説明する前に、図２１により、第１及び第２の吐水口１１，１３のそれぞれの配置位置を説明する。ボウル部２（棚部６ｃ）は、ほぼ楕円形状をしており、前方視のとき左側と右側が対称となっており、また、概略的には、♯１７〜♯４の領域及び♯８〜♯１２の領域では相対的に曲率半径が大きく、一方、♯４〜♯８の領域及び♯１２〜♯１７の領域では相対的に曲率半径が小さくなっている。

第１及び第２の吐水口１１，１２の配置位置をボウル部２の曲率半径の大きさとの関係で説明すれば、第１の吐水口１１は、ボウル部の前後方向を中心として一方の側（図２１において、前方視で左側）のボウル部の小さな曲率半径から大きな曲率半径に変化する位置（♯１７）の近傍（♯０）に配置され、第２の吐水口１２は、他方の側（右側）のボウル部の大きな曲率半径から小さな曲率半径に変化する位置（♯１２）の近傍（♯１３）に配置されている。

本実施形態においては、第１及び第２の吐水口１１，１２をこれらの位置に配置することにより、第１の吐水口１１から吐水された洗浄水により、ボウル部の一方の側（左側）の曲率半径の大きな領域（♯０〜♯４）、前端の曲率半径の小さな領域（♯４〜♯８）、他方の側（右側）の曲率半径の大きな領域（♯８〜♯１２）が洗浄され、残りの後端の曲率半径の大きな領域（♯１３〜♯０）は、第２の吐水口１２から吐水された洗浄水により洗浄されるようになっている。このようにして、本実施形態によれば、ボウル部の全領域を効果的に洗浄することが出来るようになっている。

次に、図２１乃至図２３により棚部の幅である棚幅（Ｗ）について説明する。本実施形態では、ボウル部の全面を洗浄できるようにすることを前提として、さらに進めて、第１の吐水口１１から吐水された洗浄水の主流部（図２５において“Ａ”で示す）が排水路４の入口４ａに向って流れ込むように、ボウル部５の棚部６ｃの棚幅Ｗを変化させ、即ち、ボウル部の前後方向を中心として両側（左右側）領域では広く、ボウル部の前端領域では狭くなるように形成している。このようにして、棚幅を狭くすることにより棚部からボウル部（汚物受け面５）へ流れる洗浄水の量を増やし、棚幅を広くすることにより洗浄水をボウル部へ流れ難くし旋回流として引き続き下流側に流すようにしているのである。

具体的には、図２２及び図２３に示すように、♯０では棚幅Ｗ０は３０ｍｍであり、♯４では棚幅Ｗ４は２６ｍｍであり、♯６では棚幅Ｗ６は２２ｍｍであり、♯１１では棚幅Ｗ１１は２７ｍｍであり、♯１２では棚幅Ｗ１２は１６ｍｍであり、♯１５では棚幅Ｗ１５は１５ｍｍであり、♯１８では棚幅Ｗ１８は５ｍｍである。

全体的には、図２３に示すように、棚幅Ｗは、第１の吐水口１１から下流側に向って、曲率半径が大きな領域（♯０〜♯３）では広くなっており、曲率半径が小さくなる部分では前端（♯６）位置に向けて次第に小さくなり、前端の近傍領域（♯５〜♯７）で最も狭くなるようになっている。さらに、下流側に向って大きくなり、曲率半径が大きな領域（♯９〜♯１１）で広くなり、第２の吐水口１２の直前で、急激に狭くなっている。さらに、棚幅Ｗは、第２の吐水口１２から下流側の領域（♯１３〜♯１８）では、急激に狭くなっている。ここで、本実施形態において、第２の吐水口１２のすぐ上流側で棚幅を狭し、第１の吐水口１１のすぐ上流側で棚幅を狭くすることにより、上流からの洗浄水と各吐水口から吐水される洗浄水とが接触することにより発生する水跳ね（ほぼ垂直方向に洗浄水が飛ぶこと）を確実に防止するようにしている。

次に、図２２及び図２４に示すように、本実施形態では、棚部の棚幅を適正な値に設定し、旋回流を含む洗浄水の流れを制御するため、さらに、棚部６ｃと汚物受け面５の間の曲面の曲率半径Ｒの大きさを棚部の位置に沿って変化させている。具体的には、図２４に示すように、棚部の位置と棚部と汚物受け面の間の曲面の曲率半径Ｒの大きさは、第１の吐水口１１の位置（♯０）から下流に向って増大し、ボウル部の前端位置から下流側の領域（♯６〜♯１１）において最大となり、さらに下流の領域に向った減少するように形成されている。

即ち、本実施形態においては、棚部と汚物受け面の間の曲面の曲率半径Ｒの大きさを、ボウル部の前端位置から下流側の領域（♯６〜♯１１）において、他の領域に比べ、大きな値に設定することにより、傾斜角が下方に向って１５度よりも大きな部分を増やして棚幅を狭くし、その領域で、棚部から洗浄水がボウル部（汚物受け面）に流れ易くし、それにより、ボウル部全面を確実に洗浄できるようにすると共に、第１の吐水口１１から吐水された洗浄水の主流部Ａが排水路４の入口４ａに向って流れ込み易くしているのである。
なお、棚幅６ｃと汚物受け面５との間は、曲面で形成せず、平面をつなげて構成するようにても良い。

次に、図２６及び図２７により、本発明の洗浄水タンクを備えた水洗便器の実施形態における第１の吐水口１１から吐水されるリム吐水量（Ｒ１）、第２の吐水口１２から吐水されるリム吐水量（Ｒ２）、及び、ゼット穴８から吐水されるゼット吐水量（Ｚ）、並びに、リム吐水量Ｒ（＝Ｒ１＋Ｒ２）とゼット吐水量Ｚの配分比等について説明する。図２６は本発明の洗浄水タンクを備えた水洗便器の実施形態における洗浄限界Ａ、搬送限界Ｂ、及び、性能限界Ｄ等を示す図であり、図２７は本発明の洗浄水タンクを備えた水洗便器の実施形態におけるリム吐水量及びゼット吐水量の範囲を示す線図である。
ここで、図２６及び図２７は、ボウル部に溜水を形成した状態で洗浄タンクに貯溜されている洗浄水のみを使用して洗浄を行ったときに得られたデータ（実験結果）を示している。

水洗便器には、一般に、洗浄限界Ａ、搬送限界Ｂ、及び、性能限界Ｄがあり、旋回流を使用した水洗便器では、さらに、水飛び限界Ｅがあり、これらの限界値を満足する必要がある。
これらの限界値について、本実施形態による水洗便器（タンク容量６Ｌ）と従来技術による水洗便器（ボックスリムに設けられた多数の孔から吐水するタイプでタンク容量６Ｌ）とを比較して説明する。

洗浄限界Ａは、リム洗浄水がボール部を一周洗う限界値であり、換言すれば、リム洗浄水がボール面の全面をぬらすことができるリム吐水量の限界値である。図２６に示すように、洗浄限界Ａは、従来技術では１．３Ｌであったが、本実施形態では、０．５Ｌ（＝Ｒ１＋Ｒ２）であり、より少ないリム吐水量となっている。

搬送限界Ｂは、ボール部に代用汚物を落し、リム洗浄水にて排水路（トラップ）まで搬送可能なリム吐水量の限界値であり、具体的には、代用汚物４０ｇを汚物受け面に落し、リム洗浄水にて、溜水部まで移動させることができるリム吐水量の限界値である。
なお、代用汚物は、健康状態が正常の際の大便に近似させたものであり、大便の８割以上をとされる水分と有機分及び灰分からなる固形物を元に硬度（硬さ）や形態を調整したものである。

図２６に示すように、搬送限界Ｂは、従来技術では１．８Ｌであったが、本実施形態では、１．０Ｌ（＝Ｒ１＋Ｒ２）であり、より少ないリム吐水量となっている。
性能限界Ｃは、代用汚物がきちんと排出されるゼット吐水量の限界値である。図２６に示すように、この性能限界Ｃは、本実施形態と従来技術は両者とも、３．０Ｌである。
水飛び限界Ｅは、リムから洗浄水がほぼ水平方向に飛び出る（特に、便器先端部から洗浄水が飛び出る）リム吐水量の限界値である。水飛びは、ボックスリムに設けられた多数の孔から吐水するタイプである従来技術では発生せず、旋回流を用いる本実施形態のみに適用される。図２６に示すように、水飛びの限界値は、各リム吐水量毎に判断され、本実施形態では、２．３Ｌ（第１の吐水口の吐水量Ｒ１）である。
また、図２６図には、本実施形態の実施例Ｃとして、リム吐水量Ｒ（＝Ｒ１＋Ｒ２）が２．０Ｌ、ゼット吐水量Ｚが４．０Ｌとした水洗便器が示されており、この水洗便器は、洗浄限界Ａ、搬送限界Ｂ、性能限界Ｄ及び水飛び限界Ｅの全ての限界を満たしている。

図２７は、リム吐水量及びゼット吐水量と、搬送限界Ｂ、性能限界Ｄ及び水飛び限界Ｅの関係を示す線図である。
図２７に示すように、従来技術では、ゼット吐水量が性能限界Ｄ'の３．０Ｌ以上で且つリム吐水量Ｒが搬送限界Ｂ'の１．８Ｌ以上となっている。一方、本実施形態では、ゼット吐水量が性能限界Ｄの３．０Ｌ以上で且つリム吐水量Ｒ（＝Ｒ１＋Ｒ２）が搬送限界Ｂの１．０Ｌ以上となっている。また、リム吐水量Ｒ１（又はＲ２）は、水飛び限界Ｅの２．３Ｌ未満となっている。図２７には、更に、タンク容量が６Ｌの実施例Ｃが取り得るリム吐水量Ｒおよびゼット吐水量Ｚの値も示されている。

以上説明したように、本実施形態では、搬送限界Ｂが従来の１．８Ｌから１．０Ｌまで減少させることができたので、その分、洗浄水を節水することができ、節水型のタンク（タンク容量４〜６Ｌ）を使用することが可能となる。また、同じタンク容量（例えば６Ｌ）の場合には、ゼット吐水量をより多くすることができるので、その分、サイホンを早期に発生させることができ、効果的に汚物の洗浄排出を行うことができる。

本実施形態では、リム吐水量Ｒとゼット吐水量Ｚの配分（割合）を、図２６に示すように、タンク容量が６Ｌの場合、（１７％：８３％）〜（５０％：５０％）の範囲に設定することにより、搬送限界Ｂ及び性能限界Ｄの両方の限界を満たすことができる。
さらに、本実施形態では、リム吐水量Ｒに関し、第１の吐水口１１から吐水される吐水量Ｒ１は、第２の吐水口１２から吐水される吐水量Ｒ２よりも、多くの洗浄水が吐水されるように、その開口の大きさが設定されている。この吐水量Ｒ１と吐水量Ｒ２の配分（割合）は、各吐水口から次の吐水口までの旋回流の距離とほぼ比例するように設定されている。
本実施形態では、第１の吐水口１１と第２の吐水口１２は、上述した好ましい位置に配置されているので、リム吐水量Ｒにおいて、吐水量Ｒ１と吐水量Ｒ２の配分（割合）は、（５５％：４５％）〜（７０％：３０％）の範囲が好ましい。

次に、本発明の第８実施形態を図２８により説明する。図２８は本発明の第８実施形態によるハイブリット式の水洗便器を示す縦断面図である。

第８実施形態は、上述した第７実施形態と基本構造は同じであるが、第１及び第２の吐水口への洗浄水は水道配管から供給され、一方、ゼット穴への洗浄水は洗浄水タンク内の洗浄水が供給されるようになっている点が異なっている。以下、これらの事項に関し、具体的に説明する。

図２８に示すように、本実施形態の水洗便器は、洗浄水タンク８０を備えており、第１の吐水口１１及び第２の吐水口１２への洗浄水は水道配管から供給され、一方、ゼット穴８への洗浄水は洗浄水タンク８０内に貯溜された洗浄水が供給されるようになっている。
洗浄水タンク８０の底部には開口３ａが形成されており、この開口３ａがボール状の排水弁８２により開閉されるようになっている。この排水弁８２は、鎖８４により電動モータ８６に接続されており、洗浄スイッチ８７の操作により、電動モータ８６が駆動され、排水弁８２を上昇させて、洗浄水タンク８０内の洗浄水を導水路３及び通水路３６を経由してゼット穴８に供給できるようになっている。なお、排水弁８２は、フロート（図示せず）に連結され、洗浄水タンク８０内の水位が所定以下になるまで開口３ａを開放するようになっている。

洗浄水タンク８０内には、水道配管８８が挿入されており、この水道配管８８は、タンク内部で第１分岐管９０及び第２分岐管９２に分岐し、それぞれに電磁弁９４，９６が設けられている。第１分岐管９０は、洗浄水タンク８０内で開口し、水道水をタンク内に供給し、一方、第２分岐管９２は、リム穴６３，６７にそれぞれ接続され、水道水を水道配管８８から直接的に第１及び第２の吐水口１１，１２に供給するようになっている。
また、水洗便器は制御装置９８を備えており、この制御装置９８には、操作スイッチ８７の操作を検知した検知信号が入力され、それに基づき、電磁弁９４，９６にこれらの電磁弁の開閉操作を行う操作信号及び電動モータ８６の駆動信号が出力される。具体的には、便器使用後に操作スイッチ８７が操作されると、先ず、電磁弁９６が開操作され、水道配管８８から水道水が洗浄水として第２分岐管９２を経由して、第１及び第２の吐水口１１，１２に供給される。次に、その数秒後に、電動モータ８６が駆動され、排水弁８２が上昇し、それにより、洗浄水タンク８０内の洗浄水が、ゼット穴８に供給され、サイホン作用が発生し、汚物が排出される。その後、洗浄タンク８０内の水位が低下して、排水弁８２が開口３ａを閉じ、その後、第２分岐管９２から供給される洗浄水によりボウル部に封水に必要な溜水面が形成され、その後、電磁弁９６を閉操作し、さらに、電磁弁９４を開操作して、空になった洗浄水タンク８０内に洗浄水を貯溜する。
なお、図２８に示す水洗便器において、電磁弁９４に代えて、洗浄水タンク８０内の水位に応じて、機械的に第１分岐管９０の吐水をオン・オフするボールタップバルブを用いても良い。

この第８実施形態は、上述した第７実施形態と基本的には同様な作用効果を奏するが、さらに、ハイブリット式の水洗便器であるため、洗浄水タンク８０内の洗浄水は、ゼット穴８のみに供給され、第１及び第２の吐水口１１，１２へは水道配管から直接水道水が供給されるようになっているので、洗浄水タンク８０をより小型化することができる。さらに、洗浄水タンク内の洗浄水の全てをゼット穴８に供給すると共に、ゼット穴８への洗浄水の供給を、第１及び第２の吐水口１１，１２への洗浄水の供給によってボウル部内の溜水を旋回させた後に行っているので、タンク内の洗浄水の水量が少なくてもサイホン作用を確実に発生させることができる。

また、本実施形態では、制御装置９８により、第１及び第２の吐水口１１，１２からのリム吐水及びゼット穴８からのゼット吐水のそれぞれのタイミング、吐水量（分配比）を制御できるので、ゼット穴８からの吐水を第１及び第２の吐水口１１，１２からの吐水と同時に行うようにしても良い。

次に、本発明の第９実施形態を図２９及び図３０により説明する。図２９は本発明の第９実施形態による水道直圧式の水洗便器を示す縦断面図であり、図３０は第９実施形態による水洗便器におけるリム吐水及びゼット吐水のタイミングを示す線図である。
第９実施形態は、上述した第７実施形態及び第８実施形態と基本構造は同じであるが、第１及び第２の吐水口への洗浄水及びゼット穴への洗浄水の両者が水道配管から供給される点が異なっている。以下、これらの事項に関し、具体的に説明する。

図２９に示すように、本実施形態による水道直結式の水洗便器は、給水源である水道配管１００から、洗浄水を便器に供給するための洗浄水制御装置１０２を備えている。この洗浄水制御装置１０２は、先ず、水道配管１００との接続部に配置され、給水圧の変動をキャンセルして一定の流量を維持するための定流量弁１０４を備えている。この定流量弁１０４により、水道配管１００の給水圧が変動しても、第１及び第２のリム吐水部１１，１２及びゼット穴８に供給される洗浄水の流量が常時所定の一定の流量となる。

洗浄水制御装置１０２において、定流量弁１０４の下流側は、リム用配管１０６及びゼット用配管１０８とに分岐しており、これらのリム用配管１０６及びゼット用配管１０８は、ぞれぞれの流路を開閉するための電動弁１１０，１１２を備えている。これらの電動弁１１０，１１２は、それぞれの開閉タイミングが制御されるようになっている。

リム用配管１０６は、その下流側で更に第１リム配管１０６ａと第２リム配管１０６ｂとの分岐している。第１リム配管１０６ａは、便器本体内に設けられ配管により形成された第１リム通水路１１４を経由して第１の吐水口１１に洗浄水を供給し、一方、第２リム配管１０６ｂは、便器本体内に設けられ配管により形成された第２リム通水路１１６を経由して第２の吐水口１２に洗浄水を供給するようになっている。
また、ゼット用配管１０８は、便器本体内に設けられ配管により形成されたゼット通水路１１８を経由してゼット穴８に洗浄水を供給するようになっている。
さらに、洗浄スイッチ（図示せず）が設けられている。

次に第９実施形態の洗浄水制御装置によるリム吐水及びゼット吐水のタイミング制御の内容を説明する。
図３０において、実線は、リム用配管１０６の電動弁１１０の開閉によるリム吐水の流量を示し、鎖線は、ゼット用配管１０８の電動弁１１２の開閉によるゼット吐水の流量を示している。
図３０に示すように、洗浄スイッチによる給水命令があると、時刻ｔ０において、リム用配管１０６の電動弁１１０を開弁させて所定の流量で第１及び第２の吐水口１１，１２から吐水を行う。この状態を所定時間維持してボウル部２の汚物を溜水へ落とし込み、また、溜水を旋回させた後、時刻ｔ１において、電動弁１０４を閉弁させると同時にゼット用配管１０８の電動弁１１２を開弁させることにより所定の流量でゼット穴８より吐水を行なう。このゼット穴８からの吐水によりサイホン作用によって汚物が排出されるが、ゼット穴８からの吐水が一定時間行われると、時刻ｔ２において、電動弁１１２の開度を少し絞って流量を所定の流量よりも少なくし、その少なくなった流量をリム吐水に用いるために、電動弁１１０を僅かに開弁する。この後、所定時間が経過した時刻ｔ３において、電動弁１１２を閉弁するとともに電動弁１１０を全開にして、第１及び第２の吐水口１１，１２からの吐水を再開する。所定の流量のリム吐水（ボウル給水）を所定時間継続した時刻ｔ４において、電動弁１１０を閉弁して一連の洗浄動作を終了する。

この第９実施形態における上述したリム吐水及びゼット吐水のタイミング制御では、ゼット穴８からの吐水終了直前（時刻ｔ３）に第１及び第２の吐水口１１，１２からも吐水（オーバーラップ）を行うようにして、ゼット穴８からの吐水開始初期に汚物受け面に載ってしまった汚物などを第１及び第２の吐水口１１，１２からの吐水で洗浄してサイホン作用で便器外へ排出するようにしている。
しかしながら、第９実施形態は、これに限らず、このようなリム吐水とゼット吐水のオーバーラップが無く、単に、リム用配管１０６からの給水→ゼット用配管１０８からの給水→リム用配管１０６からの給水、といった吐水パターンとしても良い。さらに、ゼット穴８からの吐水を第１及び第２の吐水口１１，１２からの吐水と同時に行うようにしても良い。

この第９実施態様は、上述した第７実施態様及び第８実施形態と、同様な作用効果を奏することができる。さらに、これに加えて、水道直圧式の水洗便器であるため、洗浄水タンクが必要無いので、コンパクトな概観を持つ水洗便器が提供でき、且つ、リム吐水とゼット吐水の吐水タイミングを自由に設定して給水の制御を行うことができるので、より効率的な洗浄を行なうことができる。また、水道水の水圧が低い場合でもリム吐水口が２つ設けられているので、水道水が低水圧でも確実な洗浄を行うことができるという効果も奏する。

図３１は、本発明の上述した実施形態の水洗便器のリム部の他の例を示す部分断面図である。本発明の上述した実施形態の水洗便器では、図２等に示すように、リム６の内周面６ａが内方に向って斜めに延びてリム６のオーバーハング形状としていたが、上述した第１乃至第９の本実施形態では、これに限らず、図３１に示すように、リム６の下面６ｂが内方に向って水平方向に延びてリム６のオーバーハング形状としても良い。

以上に説明したように本発明の水洗便器によれば、洗浄水が旋回流の終端部まで十分に行き渡たることにより、ボウル部の洗浄及び汚物の排出を効果的に行なうことが出来る。

図１は、本発明の第１実施形態による水洗便器を示す平面図である。 図２は、図１に示す水洗便器の縦断面図である。 図３（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ図１のＡ−Ａ線〜Ｅ−Ｅ線に沿って見た部分断面図である。 図４は、本発明の第２実施形態による水洗便器を示す平面図である。 図５は、図４に示す水洗便器の縦断面図である。 図６（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ図４のＡ−Ａ線〜Ｅ−Ｅ線に沿って見た部分断面図である。 図７は、本発明の第３実施形態による水洗便器を示す平面図である。 図８は、図７に示す水洗便器の縦断面図である。 図９（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ図４のＡ−Ａ線〜Ｄ−Ｄ線に沿って見た部分断面図である。 図１０は、本発明の第４実施形態による水洗便器を示す平面図である。 図１１は、図１０に示す水洗便器の縦断面図である。 図１２（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ図４のＡ−Ａ線〜Ｄ−Ｄ線に沿って見た部分断面図である。 図１３は、本発明の第５実施形態による水洗便器を示す平面図である。 図１４は、図１３に示す水洗便器の縦断面図である。 図１５（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ図１３のＡ−Ａ線〜Ｄ−Ｄ線に沿って見た部分断面図である。 図１６は、本発明の第６実施形態による水洗便器を示す平面図である。 図１７は、図１６に示す水洗便器の縦断面図である。 図１８（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ図１６のＡ−Ａ線〜Ｄ−Ｄ線に沿って見た部分断面である。 図１９は、本発明の第７実施形態による洗浄水タンクを備えた水洗便器を示す正面図である。 図２０は、図１９の平面図である。 図２１は、本発明の第７実施形態のボウル部（棚部）の位置を任意の位置♯０〜♯１７により示した平面図（タンクは省略し図示せず）である。 図２２（ａ）〜（ｆ）は、任意の位置で見た棚部を含むボウル部の部分断面図である。 図２３は、本発明の第７実施形態における棚部の幅である棚幅を♯０〜♯１７の位置に沿って示した線図である。 図２４は、本発明の第７実施形態における棚部と汚物受け面の間の曲面の曲率半径を♯０〜♯１７の位置に沿って示した線図である。 図２５は、本発明の第７実施形態による旋回流の流れる様子を♯０〜♯１７の位置に沿って示した平面図である。 図２６は、本発明の洗浄水タンクを備えた実施形態による水洗便器における洗浄限界Ａ、搬送限界Ｂ、及び、性能限界Ｄ等を示す図である。 図２７は、本発明の洗浄水タンクを備えた実施形態におけるリム吐水量及びゼット吐水量の範囲を示す線図である。 図２８は、本発明の第８実施形態によるハイブリット式の水洗便器を示す縦断面図である。 図２９は、本発明の第９実施形態による水道直圧式の水洗便器を示す縦断面図である。 図３０は、第９実施形態による水洗便器におけるリム吐水及びゼット吐水のタイミングを示す線図である。 図３１は、本発明の実施形態の水洗便器のリム部の他の例を示す部分断面図である。

符号の説明

２ ボウル部
４ 排水路
５ 汚物受け面
６ リム
６ｃ 棚部
１１ 第１の吐水口
１２ 第２の吐水口
６３ａ、６４ａ、６５、６６ 通水路
６７ａ、６７ｂ、６９ａ、６９ｂ、７０ａ〜７０ｃ 通水路
７０ 洗浄水タンク

Claims (6)

1. 洗浄水タンク内に貯溜された洗浄水により便器を洗浄して汚物を排出する水洗便器であって、
   ボウル形状の汚物受け面と、上縁部でありその内周面が内方に向ってオーバーハングしたリム部と、このリム部と汚物受け面との間に形成された棚部とを備えたボウル部と、
   このボウル部の下方にその入口が接続され汚物を排出する排水路と、
   上記ボウル部の棚部上に洗浄水を吐水し旋回流を形成する第１の吐水部と、
   上記ボウル部の棚部上に上記旋回流の旋回方向と同一方向に洗浄水を吐水する第２の吐水部と、
   汚物を上記排水路に押し込む方向に洗浄水を吐水する押込洗浄水吐水部と、
   上記洗浄水タンクから洗浄水を第１の吐水部に供給する第１の通水路と、
   上記洗浄水タンクから洗浄水を第２の吐水部に供給する第２の通水路と、
   上記洗浄タンクから洗浄水を押込洗浄水吐水部に供給する第３の通水路と、を有し、
   上記第１の吐水部は、上記ボウル部の前後方向を中心として一方の側のボウル部の小さな曲率半径から大きな曲率半径に変化する位置の近傍に配置され、上記第２の吐水部は、他方の側のボウル部の大きな曲率半径から小さな曲率半径に変化する位置の近傍に配置されていることを特徴とする水洗便器。
2. 上記第２の通水路は、Ｕターンして第２の吐水部に連通している請求項１記載の水洗便器。
3. 上記第１の吐水部から吐水されるリム吐水量は、上記第２の吐水部から吐水されるリム吐水量よりも多い請求項１又は請求項２記載の水洗便器。
4. 上記ボウル部の棚部は、第１の吐水部から吐水された洗浄水の主流部が上記排水路の入口に向って流れ込むように、その幅が変化して形成されている請求項１乃至３の何れか１項記載の水洗便器。
5. 上記ボウル部の棚部は、その幅が上記ボウル部の前後方向を中心として両側領域では広く形成されボウル部の前端領域では狭く形成されている請求項４項記載の水洗便器。
6. 上記ボウル部の棚部は、下方に向って傾斜しその傾斜角が下方に向って０度〜１５度の範囲内である請求項１乃至５の何れか１項記載の水洗便器。

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