JP6260766B2 - 水洗大便器装置 - Google Patents

Description

本発明は、洗浄水によって大便器本体を洗浄する水洗大便器装置に関する。

従来から、大便器本体に洗浄水を供給するための機構として、ジェットポンプ式の給水機構を用いた水洗大便器装置が知られている。

ジェットポンプ式の給水機構には、水を貯留したタンク内に大便器本体に向かう流路に一端が接続されノズルと対向する他端が開口されたスロート管が設けられている。そしてこの給水機構では、ノズルから開口を通じてスロート管の内部に向かうようにジェット水が噴射されるとタンク内に貯留されていた水も引き込まれて、スロート管の内部では大便器本体に向かって大流量の水が流れるようになっている。

上記給水機構に関して特許文献１には、大便器本体に向かって水を流した後、スロート管の開口を流れ転換器で完全に遮蔽して、この流れ転換器にジェット水を衝突させることにより、ジェット水の進行方向をスロート管の内部からスロート管の外部へと切り替えて、空になったタンク内に水を給水する構成が開示されている。

また、特許文献２には、大便器本体に向かって水を流した後、スロート管の流路をボールで一部遮蔽して、このボールにジェット水を衝突させることにより、ジェット水の進行方向をスロート管の内部からスロート管の外部へと切り替えて、空になったタンク内に水を給水する構成が開示されている。

特表２０１２−５２８９６０号公報 特許第４７１３５７５号公報

しかしながら、特許文献１及び２記載の給水機構では、ジェット水の進行方向を切り替えた際、高速のジェット水が流れ転換器又はボールに衝突し、ジェット水は衝突箇所から四方八方へと無秩序に飛散する。これにより、流れ転換器またはボールに作用する力が小刻みに変化して流れ転換器又はボールが振動したり、飛散したジェット水が他の構造部材に衝突したりして、騒音が発生する。ここで発生した騒音はスロート管内を伝播して使用者側に伝わり不快な音となる。

そこで、本発明は、タンク内に水を供給するタンク給水時に発生する騒音を抑制することのできる水洗大便器装置を提供することを目的の一つとする。

上記課題を解決するために、本発明に係る水洗大便器装置は、洗浄水によって汚物を排水管に排出する水洗大便器装置であって、前記汚物を受け止め、前記洗浄水として水が供給される大便器本体と、内部に水を貯留しており、前記水を前記大便器本体に供給することができるよう設けられたタンクと、前記タンクの内部に配置され一端側に吸引口が形成されたスロート管であって、前記吸引口から内部に流入した水が前記大便器本体に供給されるスロート管と、前記吸引口から前記スロート管の内部に向けてジェット水を噴射するノズルと、前記タンク内の水が前記大便器本体に供給された後、前記ジェット水の進路を遮蔽して前記ジェット水の進行方向を、前記スロート管の内部から前記スロート管の外部へと切り替えることで、前記タンク内に水を供給する進行方向切替部と、を備え、前記進行方向切替部は、前記進行方向を切り替えてタンク内に前記水を供給するタンク給水時において、前記ノズルから噴射された前記ジェット水が乱れることなく前記ジェット水の進行方向を前記スロート管の外部へ切り替えるよう構成されていることを特徴とする。

このように、本発明に係る水洗大便器装置は、大便器本体に洗浄水を供給するための機構として、内部に水を貯留しており、この水を大便器本体に供給することができるよう設けられたタンクを有している。このタンクから大便器本体に水が供給されると、大便器本体の洗浄及び汚物の排出が行われる。

タンクの内部には、一端側に吸引口が形成されたスロート管が配置されている。このスロート管では、吸引口から内部に流入した水が大便器本体に供給される。

吸引口から内部に流入する水は、ノズルのジェット水を含む。このノズルは、吸引口からスロート管の内部に向けてジェット水を噴射する。この結果、ジェットポンプ作用を誘発して、当該作用により、吸引口にはノズルから噴射された水が流入するだけでなく、タンクに貯留されていた水も引き込まれて流入する。換言すれば、ジェットポンプ作用が生じることによって、スロート管の内部を流れる水の流量が、ノズルから噴射されたジェット水の流量よりも増大する。

また、本発明に係る水洗大便器装置は、タンク内の水が大便器本体に供給された後、ジェット水の進路を遮蔽し、ジェット水が乱れることなくスロート管の内部からスロート管の外部に切り替え、タンク内に水を供給する進行方向切替部を有している。この進行方向切替部により、ジェット水がタンク内に供給されるため、無駄水が発生することがなく、タンク給水時間を短縮することができ、連続洗浄性を向上させることができる。

そして、この進行方向切替部は、タンク内に水を供給するタンク給水時において、ジェット水が乱れることなく（衝突して飛散することなく）、その進行方向を切り替える。この結果、進行方向切替部に作用する力の方向が位置方向に規制され、振動による騒音を生じさせることがない。また、ジェット水は乱れることなくスロート管の外部に進行方向を切り替わるため、進行方向切替部に衝突することでジェット水が乱れることがなく、水中に空気を巻き込み、騒音を発生させることがない。

本発明に係る水洗大便器装置において、進行方向切替部は進行方向が切り替えられた前記ジェット水が前記タンク内の下方側に指向させることも好ましい。この結果、タンク給水時においてジェット水は下方側に指向されるため、タンク内の水が大便器本体に供給された後でもタンク内下方に存在し得る水の中を進む。これにより、ジェット水は、タンク内の水の抵抗を受けて減速される。ジェット水がタンク内の水によって減速されることで、ジェット水がタンク内の水面を乱すことやタンク内の水面から突き抜けることが抑制され、これら原因で発生する騒音を抑制することができる。

本発明に係る水洗大便器装置において、前記進行方向切替部には、前記タンク給水時において、前記ジェット水が前記スロート管の内部に存在する空気と接触することを抑制する空気接触抑制手段が設けられていることも好ましい。

仮に、スロート管内の空気と接触すると、ジェット水は流速が速いため、タンク給水時において、ジェット水がスロート管内の空気を吸引することで騒音が発生してしまう。
これに対し、上記好ましい形態では、空気接触抑制手段を設けることで、ジェット水がスロート管内の空気と接触することが抑制されるため、ジェット水が噴射されてもスロート管内の空気が吸引され難く、当該空気が吸引されることで発生する騒音を抑制することができる。

本発明に係る水洗大便器装置において、前記タンク内には、前記タンク給水時において、前記ジェット水により前記タンク内の水面が陥落することを抑制する水面陥落抑制手段が設けられていることも好ましい。

従来であれば、タンク給水時において、ジェット水がタンク内に貯留されている水中を進む過程で、その流速が速いために、周りの水を誘引してタンク内の水面が陥落し、スロート管の外部に存在する空気が吸引されることで騒音が発生し得る。
これに対し、上記好ましい形態では、タンク内に水面陥落抑制手段を設けることで、タンク内の水中を進むジェット水による水面の陥落を抑制することができる。この結果、スロート管の外部の空気が吸引され難くなり、当該空気が吸引されることで発生する騒音を抑制することができる。

本発明に係る水洗大便器装置では、前記水面陥落抑制手段は、前記タンク給水時において、前記ジェット水が前記ジェット水上方に存在する前記タンク内の水と接触することを抑制するタンク水接触抑制部が設けられていることも好ましい。

従来であれば、タンク給水時において、ジェット水がタンク内に貯留されている水中を進む過程で、その流速が速いために、ジェット水上方に存在するタンク内の水を誘引してタンク内の水面が陥落して騒音が発生し得る。
これに対し、上記好ましい形態では、タンク水接触抑制部を設けることで、ジェット水上方のタンク内の水と接触することを抑制することができ、もってジェット水上方のタンク内の水面が陥落することを抑制することができる。この結果、スロート管の外部の空気が吸引され難くなり、当該空気が吸引されることで発生する騒音を抑制することができる。

本発明に係る水洗大便器装置では、前記水面陥落抑制手段は、前記タンク給水時において、前記ジェット水を水中で攪拌させる水中攪拌部が設けられていることも好ましい。

上記好ましい構成によれば、ジェット水を水中で攪拌させる水中攪拌部を設けることで、タンク給水時において、ジェット水が水中攪拌部に衝突するとジェット水は指向性を失う。この結果、タンク内の水を誘引することが抑制されてタンク内の水面の陥落を抑制することができる。この結果、スロート管の外部の空気が吸引され難くなり、当該空気が吸引されることで発生する騒音を抑制することができる。

本発明によれば、タンク給水時に発生する騒音を抑制することができる。

本発明の第一実施形態に係る水洗大便器装置を示す断面図であって、この水洗大便器装置をその左右方向に垂直な面で切断した場合の断面を示している。 水洗大便器装置の上面図である。 水洗大便器装置を後方側から見た場合における、タンクの内部を示す斜視図である。 （Ａ）は、タンク内の水位が吸引口よりも高い（例えば満水位）ときにおいてノズルからジェット水が噴射され、これによりジェットポンプ作用が誘発されている状態を模式的に示したものである。（Ｂ）は、タンク内の水位が吸引口の近傍まで低下し、リム部への水の供給が停止した状態を模式的に示したものである。 タンクの内部における構成を模式的に示している。 水洗大便器装置の、洗浄時における動作の流れを説明するためのフローチャートである。 流路切り換え部材がジェット水の供給先を大便器本体からタンクへと切り替えた直後のタンク給水時のタンク内の様子を模式的に示す図である。 本第二実施形態に係る水洗大便器装置の流路切り換え部材の断面図である。 本第二実施形態に係る流路切り換え部材がジェット水の供給先を大便器本体からタンクへと切り替えた直後のタンク給水時におけるタンク内の様子を模式的に示す図である。 本第三実施形態に係る水洗大便器装置の流路切り換え部材の断面図である。 本第三実施形態に係る水洗大便器装置において、流路切り換え部材がジェット水の供給先を大便器本体からタンクへと切り替えた直後のタンク給水時におけるタンク内の様子を模式的に示す図である。 本第四実施形態に係る水洗大便器装置において、流路切り換え部材がジェット水の供給先を大便器本体からタンクへと切り替えた直後のタンク給水時におけるタンク内の様子を模式的に示す図である。 本第五実施形態に係る水洗大便器装置において、流路切り換え部材がジェット水の供給先を大便器本体からタンクへと切り替えた直後のタンク給水時におけるタンク内の様子を模式的に示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。説明の理解を容
易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

＜第一実施形態＞
本発明の第一実施形態に係る水洗大便器装置について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は水洗大便器装置ＦＴの断面図であって、水洗大便器装置ＦＴをその左右方向に垂直な面で切断した場合の断面を示している。図２は水洗大便器装置ＦＴの上面図である。図２では、後に説明するタンク２０の内部構造を示すため、タンク２０の上蓋２０１を取り外した状態を描いている。

図１及び図２に示したように、水洗大便器装置ＦＴは、大便器本体１０と、当該大便器本体１０の後方側（図１では右側、図２では上側）において大便器本体１０の上面１０１に設置されたタンク２０とを備えている。水洗大便器装置ＦＴは、大便器本体１０によって汚物を受け止めて、当該汚物を、タンク２０から供給される水（洗浄水）によって排水管ＳＷに排出する装置である。

尚、以下の説明においては、特に断らない限り、大便器本体１０に着座した状態の使用者から見て右側（図２では左側）のことを「右側」と称し、大便器本体１０に着座した状態の使用者から見て左側のことを「左側」（図２では右側）と称することとする。また、大便器本体１０に着座した状態の使用者から見て前方側（図１では左側、図２では下側）のことを「前側」又は「前方側」と称し、大便器本体１０に着座した状態の使用者から見て後方側（図１では右側、図２では上側）のことを「後側」又は「後方側」と称することとする。

大便器本体１０は、ボウル部１１０と、リム部１２０と、導水路１３０と、排水トラップ管路１４０とを有している。ボウル部１１０は、上方から落下する汚物を一時的に受け止める部分である。リム部１２０は、ボウル部１１０の上縁部に形成されており、図１に示したように、ボウル部１１０の内側面の一部を外周側に向けて後退させたような形状となっている。後に説明するように、リム部１２０は、ボウル部１１０に向けて供給された水が旋回して流れる流路となっている。リム部１２０は、ボウル部１１０の上縁に沿って一周するような略円形（上面視）の流路として形成されている。

導水路１３０は、タンク２０から供給された水をボウル部１１０に導くために、大便器本体１０の内部に形成された流路である。導水路１３０は、その一端が大便器本体１０の上面１０１に開口しており、タンク２０から供給される水の入口１３１となっている。入口１３１が形成されている位置は、大便器本体１０の上面１０１のうち後方側の部分であり、且つ左右方向における中央の部分である。

導水路１３０は、その下流側において二つの流路（第一導水路１３２、第二導水路１３４）に分岐している。一方の流路である第一導水路１３２は、その下流側の端部がリム部１２０のうち右側の部分において開口しており、当該開口が水の出口（吐水部１３３）となっている。タンク２０から入口１３１に水が供給されると、その一部は第一導水路１３２の内部を通り、吐水部１３３から噴出してリム部１２０に供給される。

他方の流路である第二導水路１３４は、その下流側の端部がリム部１２０のうち左側且つ後方寄りの部分において開口しており、当該開口が水の出口（吐水部１３５）となっている。タンク２０から入口１３１に水が供給されると、その一部は第二導水路１３４の内部を通り、吐水部１３５から噴出してリム部１２０に供給される。

吐水部１３３から水が噴出する方向は、略円形の流路として形成されたリム部１２０の円周に沿う方向であり、且つ上面視において反時計回りの方向となっている。吐水部１３５から水が噴出する方向も、略円形の流路として形成されたリム部１２０の円周に沿う方向であり、且つ上面視において反時計回りの方向となっている。図２において矢印で示したように、吐水部１３３及び吐水部１３５からリム部１２０に噴出した水は、いずれもリム部１２０に沿って反時計回りに旋回して流れながら、リム部１２０の全体からボウル部１１０に向けて流下する。

排水トラップ管路１４０は、ボウル部１１０の下端と排水管ＳＷとを接続する流路である。排水トラップ管路１４０は、ボウル部１１０の下端から下流に向かう方向に沿って上り勾配となるように形成されている上昇流路１４１と、上昇流路１４１の上端から下流に向かう方向に沿って下り勾配となるように形成されている下降流路１４２とを有している。このような構成により、ボウル部１１０の下部から上昇流路１４１の下部に亘る部分には水を貯留することが可能となっており、貯留した水によって封水ＷＴが形成されている。下降流路１４２の下端には排水管ＳＷが接続されている。排水管ＳＷは建物の内部に配置された配管であって、その下流側の端部が不図示の下水管に接続されている。

タンク２０からボウル部１１０に向けて水が供給されると、上記のように、当該水はリム部１２０を旋回して流れながら、リム部１２０の全体からボウル部１１０に向けて流下する。水はボウル部１１０に対して上方から追加され、ボウル部１１０の下端部から上昇流路１４１及び下降流路１４２を通って排出される。その結果、ボウル部１１０に貯留されている水（封水ＷＴ）には下向きの流れが生じることとなる。

ボウル部１１０において一時的に受け止められていた汚物は、上方のリム部１２０から供給される水によって下方に向けて押し込まれ、ボウル部１１０の下端に向かって移動する。その後、汚物は水流によって上昇流路１４１を通り下降流路１４２に到達して、水と共に排水管ＳＷに向けて落下する。

タンク２０は内部に水が貯留された容器であって、当該水を導水路１３０の入口１３１に供給するためのものである。タンク２０は、第一タンク部２１０と、第一タンク部２１０の底壁２１１の一部を下方に伸ばすように形成された第二タンク部２２０とを有している。第一タンク部２１０と第二タンク部２２０はいずれも略直方体の容器であって、両者の内部空間が互いに連通している。第二タンク部２２０は、第一タンク部２１０の底壁２１１のうち後方側の部分に接続されている。

第一タンク部２１０の底壁２１１（第二タンク部２２０よりも前方側の部分）は、大便器本体１０の上面１０１のうち後方側の部分に対して上方から近接した状態となっている。具体的には、大便器本体１０の上面１０１のうち後方側の部分には入口１３１が形成されているが、第一タンク部２１０の底壁２１１は、入口１３１の周囲を上方から覆うように、大便器本体１０の上面１０１に対して上方から近接した状態となっている。また、底壁２１１には入口１３１と略同一形状の開口２１２が形成されており、開口２１２と入口１３１とが上面視で重なっている。このため、タンク２０の内部に貯留されている水は、開口２１２及び入口１３１を通って導水路１３０の内部に流入し、ボウル部１１０に向かって流れることが可能となっている。

第一タンク部２１０を上記のように配置した結果、第二タンク部２２０は大便器本体１０よりも後方に位置している。すなわち、大便器本体１０の後方側端部よりも更に後方側に位置した状態となっている。また、第二タンク部２２０の底壁２２１は、大便器本体１０の上面１０１よりも低い位置に配置されている。

上記のようにタンク２０が配置されることにより、タンク２０の前端部が、大便器本体１０の後端部よりも前方側に位置している。また、タンク２０の下端部が、大便器本体１０の上面１０１よりも下方側に位置している。その結果、水洗大便器装置ＦＴ全体の前後方向における寸法と、上下方向における寸法とが、いずれも小さくなっており、水洗大便器装置ＦＴのデザイン性が向上している。

次に、タンク２０の内部の構成について説明する。図３は、水洗大便器装置ＦＴを後方側から見た場合における、タンク２０の内部を示す斜視図である。図３に示したように、タンク２０の内部には、給水管２３１と、主弁２３３と、パイロット弁２３４と、ジェットポンプユニット３００とが配置されている。

給水管２３１は、主弁２３３に向けて水を供給するための管であって、第二タンク部２２０の底壁２２１から鉛直上方に向かって伸びるように配置されている。給水管２３１の下端は、タンク２０の外部において不図示の水道管に接続されている。また、給水管２３１の上端は、タンク２０の内部において主弁２３３に下方から接続されている。給水管２３１は、タンク２０の内部のうち左右方向における中央よりも左側となる位置に配置されている。

給水管２３１の途中（水道管と主弁２３３との間）には、図３では図示しない定流量弁２３２が配置されている。主弁２３３が開いた状態において主弁２３３に流入する水の流量は定流量弁２３２によって一定となり、水道管内の水圧によって変動することがない。

主弁２３３は開閉弁であって、給水管２３１からジェットポンプユニット３００に向かう水の流路の開閉を行うものである。主弁２３３とジェットポンプユニット３００との間にはバキュームブレーカー２３５が備えられており、バキュームブレーカー２３５の上流側が負圧となって水が逆流してしまうことが防止されている。尚、上記のように給水管２３１が上方に向かって伸びており、主弁２３３とバキュームブレーカー２３５とはタンク２０内の高い位置に配置されている。このため、タンク２０の水位が満水位となった状態においても、バキュームブレーカー２３５が水没してしまうことはない。

主弁２３３にはパイロット弁２３４が備えられており、パイロット弁２３４の動作によって主弁２３３の開閉が切り替えられる構成となっている。パイロット弁２３４には、タンク２０の外側に配置された手動レバー２３６が、タンク２０の内部に配置された伝達機構２３７を介して接続されている。また、パイロット弁２３４には、タンク２０の内部に配置されたフロート２３８が更に接続されている。

水洗大便器装置ＦＴの使用者によって手動レバー２３６が操作されると、当該操作が伝達機構２３７を介してパイロット弁２３４に伝達され、パイロット弁２３４が開かれる。これにより主弁２３３が開かれた状態となり、給水管２３１からジェットポンプユニット３００に向かって水が流れる。後に説明するように、ジェットポンプユニット３００に向かって流れた水は、タンク２０の内部に貯留されていた水と共に洗浄水として導水路１３０に供給される。このため、タンク２０の内部における水位は次第に低下していく。

ボウル部１１０の洗浄が終了した後も、主弁２３３は閉じられず、給水管２３１からジェットポンプユニット３００に向かって引き続き水が流れる。ジェットポンプユニット３００に向かって流れた水はタンク２０の内部に供給されて、次回の洗浄のために貯留される。タンク２０の内部に向けた水の供給（タンク２０への注水）が行われると、タンク２０の内部における水位は次第に上昇して行く。タンク２０の内部においてパイロット弁２３４に接続されているフロート２３８は、水位の上昇に伴って上昇し、これによりパイロット弁２３４が閉じられる。

このように、タンク２０の内部における水位が上昇すると、フロート２３８が受ける浮力の変化によってパイロット弁２３４が閉じられる。パイロット弁２３４が閉じられると、主弁２３３が閉じられた状態となり、給水管２３１からジェットポンプユニット３００への水の供給が停止される。この時点においてタンク２０の内部に貯留されている水の量が、次回の洗浄のために必要な量となるように（所定の満水位となるように）、フロート２３８の配置が調整されている。

ジェットポンプユニット３００は、給水管２３１から供給された水によりジェットポンプ作用を誘発させ、これにより導水路１３０に向けた水の供給を行うためのものである。このようなジェットポンプユニット３００は、ノズル３１０と、スロート管３２０とを有している。

ノズル３１０は、一端が接続管２３９を介してバキュームブレーカー２３５に接続されており、他端には噴射口３１１が形成されている管である。ノズル３１０は、第二タンク部２２０の底壁２２１の近傍に配置されている。主弁２３３が開かれると、給水管２３１から供給された水は接続管２３９を流れてノズル３１０に到達し、噴射口３１１から高速の水流（ジェット水）として噴射される。ノズル３１０は、第二タンク部２２０のうち後方側且つ右側の隅（上面視における隅）に配置されている。図３に示したように、ノズル３１０はＵ字形状となっており、その下流側が上記隅から折り返されている。噴射口３１１は、その噴射方向がスロート管３２０の内部に向けられている。

スロート管３２０は断面が円形の管であって、底壁２１１に形成された開口２１２（図２参照）を一部が貫通した状態で、タンク２０の内部に配置されている。スロート管３２０の一端は導水路１３０の入口１３１に接続されており、他端には開口である吸引口３２１が形成されている。スロート管３２０は、導水路１３０の入口１３１側の部分が鉛直方向に沿っており、吸引口３２１側の部分が水平面に対して傾斜している。このため、その全体が逆Ｕ字形状となっている。図２に示したように、スロート管３２０は、上面視において前後方向に対して傾斜した状態で、タンク２０の内部に配置されている。

スロート管３２０の具体的な形状について更に詳しく説明する。スロート管３２０は、吸引口３２１から斜め上方に向けて伸びる上昇部３２２と、上昇部３２２の下流側（上側）に配置された屈曲部３２３と、屈曲部３２３の下流側（下側）に配置され、屈曲部３２３から下方に向かって伸びる下降部３２４とを有している。

上昇部３２２は、その管径が全体において均一な円筒形状の管であって、水平面に対して傾斜した状態で配置されている。吸引口３２１は上昇部３２２の下端に形成されている。吸引口３２１は、その縁の全体が水平面に沿うように形成されている。

下降部３２４は、その管径が全体において均一な円筒形状の管であって、鉛直方向に沿って配置されている。下降部３２４の管径は、上昇部３２２の管径よりも大きい。屈曲部３２３のうち上昇部３２２側の管径は、上昇部３２２の管径に等しい。また、屈曲部３２３のうち下降部３２４側の管径は、下降部３２４の管径に等しい。このため、管径が互いに異なる上昇部３２２と下降部３２４とが、屈曲部３２３によって滑らかに繋がれているということができる。

図４を参照しながら、ジェットポンプユニット３００の構成及び動作について更に説明する。図４（Ａ）は、タンク２０内の水位が吸引口３２１よりも高い（例えば満水位）ときにおいてノズル３１０からジェット水が噴射され、これによりジェットポンプ作用が誘発されている状態を模式的に示したものである。

主弁２３３が開かれて、ノズル３１０の噴射口３１１からジェット水が噴射されると、当該ジェット水が上昇部３２２の内部に向かって流れる。上昇部３２２のうち下側の部分及びノズル３１０は、タンク２０内に貯留されている水の内部に水没している。このため、タンク２０内に貯留されている水は、噴射口３１１から噴射されたジェット水によって上昇部３２２の内部に引き込まれて、導水路１３０に向かって流れる。このようなジェットポンプ作用が誘発される結果、スロート管３２０の内部では、ノズル３１０の噴射口３１１から噴射されたジェット水だけでなく、吸引口３２１の周囲から引き込まれた水も流れる。これらが導水路１３０を流れて、洗浄水として吐水部１３３、１３５からリム部１２０に供給される。

このように、水洗大便器装置ＦＴにおいては、ノズル３１０の噴射口３１１から噴射されるジェット水の流量よりも、リム部１２０に供給される水の流量の方が多くなっている。換言すれば、ノズル３１０の噴射口３１１から噴射されるジェット水の流量が少なくても、洗浄水として十分な流量の水がリム部１２０に供給される。このため、水道管の水圧が低い環境に水洗大便器装置ＦＴが設置された場合であっても、十分な洗浄性能を発揮することができる。

また、洗浄水としてリム部１２０（及びボウル部１１０）に供給される水の総量は、タンク２０の内部に予め貯留されていた水の量に、ノズル３１０の噴射口３１１から噴射されたジェット水の量を加えたものとなる。全ての洗浄水をタンク２０の内部に貯留しておく必要がないため、タンク２０は小型化されており、そのデザイン性が向上している。

ところで、タンク２０に貯留されている水のうち、吸引口３２１よりも下の部分に存在する水は、吸引口３２１からスロート管３２０の内部に供給されない。その結果、タンク２０の内部に残水として残ってしまう。しかし、図３等に示したように、ノズル３１０及び吸引口３２１はいずれも（狭い）第二タンク部２２０の内部に配置されている。このため、吸引口３２１よりも下の部分で残ってしまう残水の量は、比較的少なくなっている。

このような構成により、水洗大便器装置ＦＴでは、リム部１２０対する水の供給が終了した時点における残水の量を少なくしている。その結果、タンク２０の内部空間のうち殆どの部分を、リム部１２０対して供給される水（残水とならない水）を貯留するための空間として利用することが可能となっており、タンク２０の大型化が抑制されている。

上昇部３２２の下端近傍、すなわち吸引口３２１の近傍には、流路切り換え部材３５０が取り付けられている。流路切り換え部材３５０は棒状の部材であって、その長手方向に沿った一端にはフロート３５１を有しており、他端には切り換え板３５２を有している。
尚、流路切り換え部材３５０は、先に参照した図３等においては図示を省略していたものである。

流路切り換え部材３５０は、フロート３５１と切り換え板３５２との間の部分が、上昇部３２２の下端近傍に対して回転自在な状態で取り付けられている。図４（Ａ）に示したように、タンク２０内の水位が吸引口３２１よりも高いときにおいては、フロート３５１に加わる浮力によって流路切り換え部材３５０が回転する。具体的には、フロート３５１が上方に移動し、切り換え板３５２が下方に移動して、それぞれ図４（Ａ）に示した位置で停止する。

図４（Ａ）の状態においては、ノズル３１０から噴射されたジェット水は、切り換え板３５２には直接当たることなく上昇部の内部に流入する。その結果、既に説明したようなジェットポンプ作用が誘発され、洗浄水としての水がリム部１２０に供給される。

その後、タンク２０内の水がリム部１２０に供給されることにより、タンク２０内の水位は次第に低下していく。

図４（Ｂ）は、タンク２０内の水位が吸引口３２１の近傍まで低下し、リム部１２０への水の供給が停止した状態を模式的に示したものである。タンク２０内の水位が吸引口３２１の近傍まで低下すると、フロート３５１に加わる浮力は小さくなる。このため、図４（Ｂ）に示したように、フロート３５１が下方に移動するように流路切り換え部材３５０が回転する。切り換え板３５２は上方に移動して、ノズル３１０から噴射されたジェット水の全てが切り換え板３５２に直接当たるようになる。

切り換え板３５２のうち噴射口３１１に対向する対向面は、凹状に湾曲した形状となっている。また、この切り換え板３５２の対向面は、噴射口３１１全体と対向しており、ほぼ全てのジェット水の進行方向が切替えられる配置となっている。また、噴射口３１１に対向する凹状に湾曲した対向面の一端３５４が噴射口３１１の内壁と略平行で、対向面の他端３５６が噴射口３１１と略平行で且つタンク２０の斜め下方に向いている。ノズル３１０から噴射されたジェット水が対向面に当たると、ジェット水は当該対向面に沿って流れて、その進行方向を略９０度変化させ、整流のまま（ジェット水が乱れることなく）、タンク２０内の下方側に指向する。その結果、ノズル３１０から噴射されたジェット水は上昇部３２２の内部には流入せず、次回の洗浄のための水としてタンク２０に貯水される。このように、流路切り換え部材３５０は、ノズル３１０から噴射されたジェット水の供給先を、大便器本体１０からタンク２０へと切り替えるためのものである。

以下、流路切り換え部材３５０により、ノズル３１０から噴射されたジェット水をタンク２０内へ供給する時（最中）を「タンク給水時」と称す。

ここで、流路切り換え部材３５０が、タンク給水時（進行方向を切り替えた直後も含む）において、ジェット水が乱れることなくジェット水の進行方向を切り替える構成にするためには、例えば、上記構成として切り換え板３５２にのみ着目すると、上述したように切り換え板３５２のうち噴射口３１１に対向する面が凹状に湾曲した形状となっていること、切り換え板３５２が噴射口３１１全体と対向していること、等が挙げられる。また、流路切り換え部材３５０が、ジェット水の進行方向をタンク２０内の下方側に指向させる構成にするためには、特に限定されないが、例えば、噴射口３１１に対向する凹状に湾曲した対向面の一端３５４が噴射口３１１の内壁と略平行で、対向面の他端３５６が噴射口３１１と略平行で且つタンク２０の斜め下方に向いていること、等が挙げられる。

図５は、タンク２０の内部における構成を模式的に示している。既に説明したように、タンク２０の内部には、給水管２３１と、主弁２３３と、ジェットポンプユニット３００とが配置されている。

ボウル部１１０の洗浄が行われていない状態（待機状態）においては、タンク２０の水位は満水位となっている。水洗大便器装置ＦＴの使用者によって手動レバー２３６が操作されると、既に説明したように主弁２３３が開かれた状態となり、ノズル３１０の噴射口３１１から水が噴射される（図５の矢印ＡＲ１）。タンク２０の内部に貯留されていた水は、スロート管３２０の内部に引き込まれて（図５の矢印ＡＲ２）、洗浄水としてリム部１２０に供給される（図５の矢印ＡＲ３）。

リム部１２０への水の供給が終了すると、ノズル３１０からの水の供給先が流路切り換え部材３５０によって切り替えられて、タンク２０への注水（供給）が開始される（図５の矢印ＡＲ４）。タンク２０内の水位は次第に上昇して行き、満水位となった時点でフロート２３８によりパイロット弁２３４が閉じられる。これと同時に主弁２３３が閉じられることによりタンク２０への注水が終了し、待機状態に戻る。

タンク２０の内部におけるその他の構成について、再び図３を参照しながら説明する。図３に示したように、タンク２０の内部にはスロート管３２０の下降部３２４を囲むような隔壁２４０が配置されている。隔壁２４０は、底壁２１１から上方に向かって伸びるように形成されている。隔壁２４０、タンク２０の前側壁面２１３、左側壁面２１４、及び第一タンク部２１０の底壁２１１によって、タンク２０の内部空間の一部が区画され、小タンク２６０が構成されている。小タンク２６０は、その上部がタンク２０の内部に開放された容器であって、第一タンク部２１０のうち前方側且つ左側の隅に配置されている。スロート管３２０は、下降部３２４の下端部分が小タンク２６０の内側に配置されている。また、吸引口３２１が小タンク２６０の外側に配置されている。

隔壁２４０のうち下端部近傍には開閉窓２４１が設けられている。開閉窓２４１は通常は開かれた状態となっており、開閉窓２４１を通じて小タンク２６０の内部と外部（隔壁２４０よりも後方側の空間）とが連通している。このため、ボウル部１１０の洗浄が行われていない状態（待機状態）においては、タンク２０内に貯留された水の水位と、小タンク２６０内に貯留された水の水位は等しくなっている。

手動レバー２３６は二つの方向（大方向、小方向）に操作することが可能となっている。手動レバー２３６が大方向に操作された場合には、開閉窓２４１が開かれた状態のまま、パイロット弁２３４及び主弁２３３が開かれる。小タンク２６０に貯留されていた水は、開閉窓２４１を通過して第二タンク部２２０に流出し、吸引口３２１に到達する。このため、タンク２０の内部に貯留されていた水は、小タンク２６０に貯留されていた分を含む殆どが、スロート管３２０の内部に引き込まれてリム部１２０に供給される。

一方、手動レバー２３６が小方向に操作された場合には、開閉窓２４１が閉じられると同時にパイロット弁２３４及び主弁２３３が開かれる。このため、タンク２０の内部に貯留されていた水のうち小タンク２６０に貯留されていた水は、開閉窓２４１を通過することができずに小タンク２６０の内部に残留したままとなる。その結果、洗浄水としてリム部１２０に供給される水の量は少量となる。

尚、以下の説明において「タンク２０に貯留されている水の水位」又は「タンク２０内の水位」等というときには、小タンク２６０の外部における水位を示すものとする。すなわち、隔壁２４０によって二つに分けられた空間のうち、吸引口３２１が配置されている方の空間に貯留されている水の水位を示すものとする。小タンク２６０に貯留されている水の水位については、以下の説明では考慮しない。

続いて、洗浄時においてジェット水の流れとタンク２０内に供給される水の水位について、図６及び図７を参照しながら説明する。

図６は、水洗大便器装置ＦＴの、洗浄時における動作の流れを説明するためのフローチャートである。図７は、流路切り換え部材３５０がジェット水の供給先を大便器本体１０からタンク２０へと切り替えた直後のタンク給水時のタンク２０内の様子を模式的に示す図である。

まず、水洗大便器装置ＦＴの使用者によって手動レバー２３６が操作されると（ステップＳ０１）、ノズル３１０からジェット水が噴射され、既に説明したようにジェットポンプ作用によって導水路１３０を通じて大便器本体１０に水が供給される（ステップＳ０２）。

大便器本体１０への水の供給は、タンク２０内の水位が低下し、流路切り換え部材３５０が図４（Ｂ）に示した状態となるまで継続される。言い換えると、リム部１２０へ水が供給され続けてタンク２０内の水位が予め定められた水位：空水位まで低下すると、上記供給は終了する（ステップＳ０３、Ｓ０４）。上記「空水位」とは、流路切り換え部材３５０のフロート３５１に加わる浮力が小さくなり、流路切り換え部材３５０が回転して図４（Ｂ）に示した状態となる際におけるタンク２０内の水位である。すなわち、「空水位」とは、リム部１２０に対する洗浄水の供給が停止される際における、タンク２０内の水位である。

流路切り換え部材３５０が回転して図４（Ｂ）に示した状態となると、既に説明したようにノズル３１０から継続して噴射されるジェット水の進行方向がスロート管３２０の外部へと切り替わり、タンク２０内への水の供給（給水）が行われる（ステップＳ０４）。このようにタンク２０内に水を供給するタンク給水時においては、タンク２０内の水位が時間の経過とともに例えば直線的に上昇し続ける。そして、タンク２０内の水位が上昇し続けて満水位に達すると、ノズル３１０からのジェット水の噴射が停止され、タンク２０内への水の供給が停止される（ステップＳ０５、Ｓ０６）。この結果、タンク２０内に貯留された水によりフローと３５１に加わる浮力で、流路切り換え部材３５０が回転して図４（Ａ）に示した元の状態に戻る。尚、ジェット水が流れ続けている間は、切り換え板３５２の面がジェット水の力を受け続け、上記浮力による回転を引き止めている。

このようなタンク給水時において、流路切り換え部材３５０は、図７に示すように、ジェット水が乱れることなく（図７の矢印ＡＲ４）、ジェット水の進行方向をタンク２０内の下方側に指向させるため、ジェット水の流速が高くても、ジェット水の進行方向を切り替える際に、ジェット水が大きく乱れることがない。この結果、本第一実施形態に係る水洗大便器装置ＦＴによれば、ジェット水の進行方向を切り替える際に発生する騒音を抑制することができる。

また、タンク給水時においてジェット水は下方側に指向されるため、タンク２０内の水が大便器本体１０に供給された後でもタンク２０内下方に存在し得る水の中を進む（図７の矢印ＡＲ４）。これにより、ジェット水は、タンク２０内の水の抵抗を受けて減速される。ジェット水が減速されることで、ジェット水がタンク２０内の水面を乱すことやタンク２０内の水面から突き抜けることが抑制され、これらが原因で発生する騒音を抑制することができる。

以上のように、第一実施形態に係る水洗大便器装置ＦＴによれば、タンク給水時に発生する騒音を抑制することができる。

＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態に係る水洗大便器装置について説明する。本第二実施形態に係る水洗大便器装置は、ジェット水の供給先を大便器本体１０からタンク２０へと切り替える流路切り換え部材の構成が第一実施形態の流路切り換え部材３５０の構成と異なる。その他の第二実施形態に係る水洗大便器装置の構成については、第一実施形態と同様である。

図８は、本第二実施形態に係る水洗大便器装置の流路切り換え部材３５０Ａの断面図である。

図８に示すように、流路切り換え部材３５０Ａは、棒状の部材であって、その長手方向に沿った一端にはフロート３５１を有しており、他端には切り換え板３５２Ａを有している。そして、流路切り換え部材３５０Ａは、フロート３５１と切り換え板３５２Ａとの間の部分が、上昇部３２２の下端近傍に対して回転自在な状態で取り付けられている。

切り換え板３５２Ａには、タンク給水時において、ジェット水がスロート管３２０の内部に存在する空気と接触することを抑制する空気接触抑制手段４１０が設けられている。

この空気接触抑制手段４１０は、切り換え板３５２Ａと一体又は別体であってもよいが、例えば第二実施形態では切り換え板３５２Ａと一体となっている。空気接触抑制手段４１０は、タンク給水時において、第一実施形態に係る切り換え板３５２よりも切り替え後のジェット水の進行方向と平行な方向に長く延伸した部分である（図８に示す切り換え板３５２Ａにおいて点線Ｌ１より右側部分）。この結果、ノズル３１０とスロート管３２０の内壁面の間の吸引口３２１を塞ぐように、切り換え板３５２Ａの一端３５４Ａがノズル３１０に対向し、切り換え板３５２Ａの他端３５６Ａがスロート管３２０に対向するようになっている。

図９は、本第二実施形態に係る流路切り換え部材３５０Ａがジェット水の供給先を大便器本体１０からタンク２０へと切り替えた直後のタンク給水時におけるタンク２０内の様子を模式的に示す図である。

仮に、流路切り換え部材３５０Ａに空気接触抑制手段４１０がない場合、ジェット水は、流速が速いためにタンク給水時においてスロート管３２０内の空気と接触して、スロート管３２０内の空気を吸引する（図９の点線矢印ＡＲ５）ことで騒音が発生してしまう。
これに対し、本第二実施形態では、図９に示すように、空気接触抑制手段４１０が点線矢印ＡＲ５の吸引の遮蔽物となり、スロート管３２０内の空気と接触することが抑制されるため、スロート管３２０内の空気が吸引され難く、当該空気が吸引されることで発生する騒音を抑制することができる。

＜第三実施形態＞
次に、本発明の第三実施形態に係る水洗大便器装置について説明する。本第三実施形態に係る水洗大便器装置は、ジェット水の供給先を大便器本体１０からタンク２０へと切り替える流路切り換え部材の構成が第二実施形態の流路切り換え部材３５０Ａの構成と異なる。その他の第三実施形態に係る水洗大便器装置の構成については、第二実施形態と同様である。

図１０は、本第三実施形態に係る水洗大便器装置の流路切り換え部材３５０Ｂの断面図である。

図１０に示すように、流路切り換え部材３５０Ｂは、棒状の部材であって、その長手方向に沿った一端にはフロート３５１を有しており、他端には切り換え板３５２Ｂを有している。そして、流路切り換え部材３５０Ｂは、フロート３５１と切り換え板３５２Ｂとの間の部分が、上昇部３２２の下端近傍に対して回転自在な状態で取り付けられている。

この切り換え板３５２Ｂには、第二実施形態と同じ空気接触抑制手段４１０が設けられている。

この空気接触抑制手段４１０の先端部には、ジェット水によりタンク２０内の水面が陥落することを抑制する水面陥落抑制手段４１２が設けられている。

この水面陥落抑制手段４１２は、切り換え板３５２Ｂと一体又は別体であってもよいが、例えば第三実施形態では切り換え板３５２Ｂと一体となっている。水面陥落抑制手段４１２は、タンク給水時において、第二実施形態に係る切り換え板３５２Ａよりも切り替え後のジェット水の進行方向と平行な方向に長く延伸した部分のタンク水接触抑制部である（図１０に示す切り換え板３５２Ｂにおいて点線Ｌ２よりも右側部分）。この結果、水面陥落抑制手段４１２は、タンク給水時において、ジェット水が当該ジェット水上方に存在するタンク２０内の水と接触することを抑制する。

図１１は、本第三実施形態に係る水洗大便器装置において、流路切り換え部材３５０Ｂがジェット水の供給先を大便器本体１０からタンク２０へと切り替えた直後のタンク給水時におけるタンク２０内の様子を模式的に示す図である。

従来であれば、タンク給水時において、ジェット水がタンク２０内に貯留されている水中を進む過程で、その流速が速いために周りの水を誘引してタンク２０内の水面が陥落し、スロート管３２０の外部に存在する空気を吸引する（図１１の点線矢印ＡＲ６）ことで騒音が発生し得る。
これに対し、本第三実施形態に係る水洗大便器装置では、図１１に示すように、タンク給水時において、水面陥落抑制手段４１２が点線矢印ＡＲ６の吸引の遮蔽物となり、ジェット水が当該ジェット水上方に存在するタンク２０内の水と接触することを抑制する。これにより、タンク２０内の水中を進むジェット水による水面の陥落を抑制することができる。この結果、ジェット水によりスロート管３２０の外部の空気が吸引され難くなり、当該空気が吸引されることで発生する騒音を抑制することができる。

＜第四実施形態＞
次に、本発明の第四実施形態に係る水洗大便器装置について説明する。本第四実施形態に係る水洗大便器装置は、スロート管の構成が第二実施形態のスロート管３２０の構成と異なる。その他の本第四実施形態に係る水洗大便器装置の構成については、第二実施形態と同様である。

図１２は、本第四実施形態に係る水洗大便器装置において、流路切り換え部材３５０Ａがジェット水の供給先を大便器本体１０からタンク２０へと切り替えた直後のタンク給水時におけるタンク２０内の様子を模式的に示す図である。

本第四実施形態に係る水洗大便器装置のスロート管３２０Ａは、第二実施形態のスロート管３２０の構成に、さらにジェット水によりタンク２０内の水面が陥落することを抑制する水面陥落抑制手段４１４を追加したものである。

この水面陥落抑制手段４１４は、吸引口３２１側のスロート管３２０Ａの端部に取り付けられ、切り換え板３５２Ａの延伸方向（切り替え後のジェット水の進行方向）に沿って延伸したタンク水接触抑制部である。この結果、水面陥落抑制手段４１２は、タンク給水時において、ジェット水が当該ジェット水上方に存在するタンク２０内の水と接触することを抑制する。

従来であれば、タンク給水時において、ジェット水がタンク２０内に貯留されている水中を進む過程で、その流速が速いために周りの水を誘引してタンク２０内の水面が陥落し、スロート管３２０の外部に存在する空気を吸引する（図１２の点線矢印ＡＲ７）ことで騒音が発生し得る。
これに対し、本第四実施形態に係る水洗大便器装置では、図１２に示すように、タンク給水時において、水面陥落抑制手段４１２が点線矢印ＡＲ７の吸引の遮蔽物となり、ジェット水が当該ジェット水上方に存在するタンク２０内の水と接触することを抑制する。これにより、タンク２０内の水中を進むジェット水による水面の陥落を抑制することができる。この結果、ジェット水によりスロート管３２０の外部の空気が吸引され難くなり、当該空気が吸引されることで発生する騒音を抑制することができる。

＜第五実施形態＞
次に、本発明の第五実施形態に係る水洗大便器装置について説明する。本第五実施形態に係る水洗大便器装置は、タンクの構成が第二実施形態のタンク２０の構成と異なる。その他の第五実施形態に係る水洗大便器装置の構成については、第二実施形態と同様である。

図１３は、本第五実施形態に係る水洗大便器装置において、流路切り換え部材３５０Ａがジェット水の供給先を大便器本体１０からタンク２０へと切り替えた直後のタンク給水時におけるタンク２０内の様子を模式的に示す図である。

本第五実施形態に係る水洗大便器装置は、第二実施形態のタンク２０の構成に、さらにジェット水によりタンク２０内の水面が陥落することを抑制する水面陥落抑制手段４１６を追加したものである。

この水面陥落抑制手段４１６は、切り替え後のジェット水の進行方向の先にあるタンク２０の内壁に取り付けられ、例えばジェット水の進行方向と直交する直交面４１６Ａを有する三角柱状の水中攪拌部である。この結果、水面陥落抑制手段４１６は、タンク給水時において、ジェット水を直交面４１６Ａに衝突させて水中で攪拌させる。

本第五実施形態に係る水洗大便器装置によれば、ジェット水を水中で攪拌させる水中攪拌部を設けることで、タンク給水時において、ジェット水が水中攪拌部に衝突するとジェット水は指向性を失う（図１３の矢印ＡＲ８）。この結果、タンク２０内の水を誘引することが抑制されてタンク２０内の水面の陥落を抑制することができる。この結果、スロート管３２０の外部の空気が吸引され難くなり、当該空気が吸引されることで発生する騒音を抑制することができる。

以上、具体例を参照しつつ本発明の複数の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、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、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１０：大便器本体
２０：タンク
３１０：ノズル
３２０，３２０Ａ：スロート管
３２１：吸引口
３５０，３５０Ａ，３５０Ｂ：流路切り換え部材（進行方向切替部）
３５４：タンク水流入空間
４１０：空気接触抑制手段
４１２、４１４、４１６：水面陥落抑制手段
ＦＴ：水洗大便器装置

Claims (6)

1. 洗浄水によって汚物を排水管に排出する水洗大便器装置であって、
   前記汚物を受け止め、前記洗浄水として水が供給される大便器本体と、
   内部に水を貯留しており、前記水を前記大便器本体に供給することができるよう設けられたタンクと、
   前記タンクの内部に配置され一端側に吸引口が形成されたスロート管であって、前記吸引口から内部に流入した水が前記大便器本体に供給されるスロート管と、
   前記吸引口から前記スロート管の内部に向けてジェット水を噴射するノズルと、
   前記タンク内の水が前記大便器本体に供給された後、前記ジェット水の進路を遮蔽して前記ジェット水の進行方向を、前記スロート管の内部から前記スロート管の外部へと切り替えることで、前記タンク内に水を供給する進行方向切替部と、
   を備え、
   前記進行方向切替部は、前記進行方向を切り替えてタンク内に前記水を供給するタンク給水時において、前記ノズルから噴射された前記ジェット水が乱れることなく前記ジェット水の進行方向を前記スロート管の外部へ切り替えるよう構成されており、
   前記進行方向切替部は更に、前記進行方向が切り替えられた前記ジェット水が、水中又は水面に向かう方向に指向させるよう構成されていることを特徴とする水洗大便器装置。
2. 前記進行方向切替部は、進行方向が切り替えられた前記ジェット水が前記タンク内の下方側に指向させるよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の水洗大便器装置。
3. 前記進行方向切替部には、前記タンク給水時において、前記ジェット水が前記スロート管の内部に存在する空気と接触することを抑制する空気接触抑制手段が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の水洗大便器装置。
4. 前記タンク内には、前記タンク給水時において、前記ジェット水により前記タンク内の水面が陥落することを抑制する水面陥落抑制手段が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の水洗大便器装置。
5. 前記水面陥落抑制手段には、前記タンク給水時において、前記ジェット水が前記ジェット水上方に存在する前記タンク内の水と接触することを抑制するタンク水接触抑制部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の水洗大便器装置。
6. 前記水面陥落抑制手段には、前記タンク給水時において、前記ジェット水を水中で攪拌させる水中攪拌部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の水洗大便器装置。

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