(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボウル部の排水口から延び、貯水位置側と排水位置側との間で自由端を上下に回動自在とした筒状のトラップ部を備えた水洗便器装置であって、
前記トラップ部が排水位置側にあるときの前記トラップ部の側面視形状が、中央部が下方に凹んだ凹湾曲形状をなしており、
前記トラップ部は、凹湾曲形状をなした下部と、前記トラップ部の周方向に形成されたひだを前記トラップ部の長手方向に沿って複数設けた蛇腹体で形成された上部とを連結した構成とされており、
前記下部は、貯水位置側と排水位置側との間で形状を維持しながら回動するようになっている一方、前記上部は、前記下部の動作に連動して前記蛇腹体が伸縮動作をなす構成となっていることを特徴とする水洗便器装置。
【請求項２】
ボウル部の排水口から延び、貯水位置側と排水位置側との間で自由端を上下に回動自在とした筒状のトラップ部を備えた水洗便器装置であって、
前記トラップ部が排水位置側にあるときの前記トラップ部の側面視形状が、中央部が下方に凹んだ凹湾曲形状をなしており、
前記トラップ部は、前記ボウル部側の基部と、凹湾曲形状をなした本体部とを連結した構成とされており、
前記基部は、蛇腹体で構成され、前記本体部を上下に動作するようになっている一方、前記本体部は、貯水位置側と排水位置側との間で形状を維持しながら回動する構成となっていることを特徴とする水洗便器装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記凹湾曲形状はサイクロイド形状とされる、水洗便器装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、
前記ボウル部内の前部の流れ面の側面視形状がサイクロイド形状とされる、水洗便器装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯水位置側と排水位置側との間で自由端を上下に回動自在としたトラップ部を有した水洗便器装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の水洗便器装置におけるトラップ部は、筒状の蛇腹体で形成されていることにより、上下の回動が自在となっている（たとえば、特許文献１参照）。具体的には、特許文献１の図１に記載されているように、トラップ部は、貯水位置側および排水位置側の各位置における側面視の形状が概ね上下対称となるように、蛇腹体の伸張、収縮によって変形されるようになっている。
【０００３】
このような水洗便器装置における便器洗浄動作について、図６（ａ）（ｂ）を参照して説明する。図６（ａ）に示すように、洗浄操作がなされれば、まずボウル面の洗浄動作が実行され（図６（ａ）のＡ）、つぎにボウル部１０１（図６（ｂ）参照）内の水および汚物の排水動作が実行され（図６（ａ）のＢ）、最後にボウル部１０１への貯水動作が実行される（同Ｃ）。
【０００４】
水および汚物の排水動作は、図６（ｂ）に示すように、トラップ部１０２の自由端１０３が上を向いた貯水位置側から下を向いた排水位置側に回動することでなされる。こうして、ボウル部１０１内の水および汚物は排水管１０４へと流れ出す。なお、図６（ｂ）の２点鎖線は、トラップ部１０２が貯水位置側にあるときの状態を示している。
【０００５】
ボウル部１０１内の水および汚物が排出された後に、トラップ部１０２は貯水位置側へと回動し、貯水動作が実行されるが、ボウル部１０１に水が十分に貯水されるまでの間は一時的に封水切れが発生する。わずかな時間間隔であっても封水切れの状態となれば、特にトラップ部１０２が下向きの状態では、図６（ｂ）に塗りつぶし矢印で示したように、排出管１０４からの悪臭がトラップ部１０２、ボウル部１０１を通じてトイレルームへと流れ出るおそれがある。
【０００６】
したがって、悪臭の発生を抑えるためには、水および汚物の排水動作にかかる時間、つまり封水切れとなる時間間隔（概ね、図６（ａ）におけるＢの時間間隔に相当）を、できるかぎり短くすることが望まれる。封水切れの時間間隔を短くするためには、排水動作において、水および汚物を少しでも早く排出する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２５６４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような事情を考慮して提案されたもので、その目的は、ボウル部に溜まった水および汚物をできるかぎり短時間で排出できる水洗便器装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の水洗便器装置は、ボウル部の排水口から延び、貯水位置側と排水位置側との間で自由端を上下に回動自在とした筒状のトラップ部を備えた水洗便器装置であって、トラップ部が排水位置側にあるときのトラップ部の側面視形状が、中央部が下方に凹んだ凹湾曲形状をなしており、トラップ部は、凹湾曲形状をなした下部と、トラップ部の周方向に形成されたひだをトラップ部の長手方向に沿って複数設けた蛇腹体で形成された上部とを連結した構成とされており、下部は、貯水位置側と排水位置側との間で形状を維持しながら回動するようになっている一方、上部は、下部の動作に連動して蛇腹体が伸縮動作をなす構成となっていることを特徴とする。
また、本発明の他の水洗便器装置は、ボウル部の排水口から延び、貯水位置側と排水位置側との間で自由端を上下に回動自在とした筒状のトラップ部を備えた水洗便器装置であって、トラップ部が排水位置側にあるときのトラップ部の側面視形状が、中央部が下方に凹んだ凹湾曲形状をなしており、トラップ部は、ボウル部側の基部と、凹湾曲形状をなした本体部とを連結した構成とされており、基部は、蛇腹体で構成され、本体部を上下に動作するようになっている一方、本体部は、貯水位置側と排水位置側との間で形状を維持しながら回動する構成となっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の水洗便器装置によれば、上述した構成となっているため、ボウル部に溜まった水および汚物を短時間で排出することができる。その結果、封水切れとなる時間間隔を極力短くでき、トイレルーム内での悪臭の発生を抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る可動トラップ式水洗便器の動作説明図である。（ａ）はトラップ部が貯水位置側にあるときの概略縦断面図、（ｂ）はトラップ部が排水位置側にあるときの概略縦断面図である。
【図２】（ａ）はトラップ部が貯水位置側にあるときのトラップ部の拡大側面図、（ｂ）はトラップ部が排水位置側にあるときのトラップ部の一部断面拡大側面図で、（ｃ）は下部の斜視図である。
【図３】サイクロイド形状およびそのサイクロイド形状をトラップ部へ適用した場合の概略図である。
【図４】他の実施形態に係るトラップ部の説明図である。（ａ）はトラップ部が貯水位置側にあるときのトラップ部の一部断面拡大側面図、（ｂ）はトラップ部が排水位置側にあるときのトラップ部の一部断面拡大側面図である。
【図５】さらに他の実施形態に係るトラップ部の説明図である。（ａ）はトラップ部が貯水位置側にあるときのトラップ部の拡大側面図、（ｂ）はトラップ部が排水位置側にあるときのトラップ部の拡大側面図である。
【図６】従来の水洗便器装置の動作説明図である。（ａ）は便器洗浄動作のタイムチャート、（ｂ）はトラップ部が排水位置側にあるときの水洗便器装置の概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態に係る水洗便器装置について、添付図面を参照して説明する。
まず、水洗便器装置の主たる特徴点について説明する。
【００１３】
本水洗便器装置１は、ボウル部１０の排水口１１から延び、貯水位置側と排水位置側との間で自由端２７を上下に回動自在とした筒状のトラップ部２０を備えた便器装置である。この水洗便器装置１は、トラップ部２０が排水位置側にあるときのトラップ部２０の側面視形状が、中央部が下方に凹んだ凹湾曲形状をなしている。
【００１４】
ここで、中央部が下方に凹んだ凹湾曲形状の代表的な例としては、直線上を回転する円の定点が描く軌跡として得られるサイクロイド形状（曲線）が挙げられる（図３参照）。なお、サイクロイド形状以外の凹湾曲形状であってもよい。また、トラップ部２０はその全長にわたり凹湾曲形状をなしていなくてもよく、たとえばボウル部１０との接続部である固定側端部２８を除き、固定側端部２８の後方から自由端２７までが凹湾曲形状をなしていてもよい。
【００１５】
また、トラップ部２０が排水位置側にあるときのトラップ部２０の側面視形状が凹湾曲形状であれば、トラップ部２０の筒内流れ面２１における水や汚物の排出（流れ）方向の側面視形状も当然に凹湾曲形状をなしている。つまり、水や汚物のトラップ部２０内での流れが凹湾曲形状に沿ったものとなる。なお、図５で後述するように、トラップ部２０の全体が蛇腹体で形成されている場合は、筒内流れ面２１は側面視で連続凹凸形状をなすが、排出方向の側面視形状、つまり筒内の蛇腹体による上方に突出した頂点を結んだ形状は、凹湾曲形状をなしている。
【００１６】
ついで、本水洗便器装置１の詳細な構成、構造について説明する。
【００１７】
本水洗便器装置１は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、上方が開口したボウル部１０を備え、その後方空間には収納空所部１２が設けてある。この収納空所部１２内にはトラップ部を収納したケース本体１３が内装してある。
【００１８】
ボウル部１０は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、ボウル部１０内の前部の流れ面１５の側面視形状が凹湾曲したサイクロイド形状とされる。
【００１９】
なお、サイクロイド形状については、図３の説明において後述するが、トラップ部２０に採用されるサイクロイド形状と、ボウル部１０に採用されるサイクロイド形状とは、それらの形状を形成するための円の径が異なったものであってもよい。つまり、それぞれのサイクロイド形状はスケールが相互に異なっていてもよい。
【００２０】
ケース本体１３のボウル部１０側の側壁には取付孔１３ａが設けてあり、その取付孔１３ａに、後端部の自由端２７が上下に反転し得るトラップ部２０が取り付けてある。トラップ部２０の大部分はケース本体１３内に配置され、一方、トラップ部２０の前端部の固定側端部２８がケース本体１３から突出している。この固定側端部２８をボウル部１０の後端部に形成した排水口１１にはめ込んで接続してある。
【００２１】
トラップ部２０は、ケース本体１３内では、ターントラップモータ３２により、自由端２７とした後端部が上位置（図１（ａ）に示す貯水位置側）と、下位置（図１（ｂ）に示す排水位置側）との間を上下に回動するようになっている。このターントラップモータ３２は制御部３０により制御される。
【００２２】
トラップ部２０は、上下回動動作をすると、ターントラップ位置センサ（不図示）により、それぞれの位置（上位置：貯水位置側、下位置：排水位置側）が検知され、それらの位置で停止するように制御される。上位置はボウル部１０内に水が封水状態に貯水される位置である一方、下位置はボウル部１０内の水が排出される位置である。
【００２３】
ケース本体１３の下部には排出孔１３ｂが設けてあり、排出孔１３ｂに外部排水管（不図示）が接続されている。つまり、ボウル部１０の排水口１１、トラップ部２０、外部排水管により本便器装置における排水路２が形成されている。
【００２４】
ケース本体１３の上方には、ボウル部１０に給水するための給水路３４が配設してある。この給水路３４は、先端部がボウル部１０の上端開口縁部に形成された通水用のリム部３５に連通し、他端部が水道管（不図示）などに接続されるものである。給水路３４の途中には給水路３４を開閉するための給水電磁弁よりなる給水手段３３が設けてある。
【００２５】
ついでトラップ部２０のさらに具体的な形状について、図２（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。
【００２６】
このトラップ部２０は、下方に凹んだ凹湾曲形状をなした下部２３と、蛇腹体で形成された上部２２とを筒体を形成するように連結してなる。この下部２３は、排出方向を形成した筒内流れ面２１が側面視で凹湾曲形状をなしている。図２（ｃ）に示すように、下部２３はトラップ部２０の筒内流れ面２１を形成するための湾曲板体よりなり、たとえば硬質の樹脂などで形成されている。
【００２７】
下部２３は、そのボウル部１０側の端部に回動軸２９と連結され、ターントラップモータ３２により回動軸２９を中心に、貯水位置側と排水位置側との間で形状を維持しながら回動する。上部２２は、下部２３の回動動作に連動しながら、蛇腹体が部分的に伸張、収縮するように動作する。
【００２８】
上部２２の蛇腹体は、たとえば図２（ａ）（ｂ）に示すように、トラップ部２０が貯水位置側にあるときには、均一な伸縮、収縮状態にあり、排水位置側に回動することで、ボウル部１０に近い部分は伸張し、その他の部分が収縮するように動作すればよい。なお、図２（ａ）のトラップ部２０における破線は貯水面である。
【００２９】
こうして、トラップ部２０の自由端２７は、ボウル部１０に水を溜める貯水位置側と、ボウル部１０の水や汚物を排出する排水位置側とのそれぞれの位置に維持されるようになっている。
【００３０】
このように、トラップ部２０は、排水位置側で、筒内流れ面２１の側面視形状が凹湾曲形状を維持したまま、図２（ｂ）中の白抜き矢印で示すように、排水処理がなされる。本実施形態では、トラップ部２０（下部２３）の筒内流れ面２１の側面視形状がサイクロイド形状をなしている。
【００３１】
サイクロイド形状とは、図３の上側の図に図示したように、直線上で円を回転させたときに円の１定点が描く軌跡により得られる曲線である。この曲線の点Ｘから点Ｙまでの曲線を上下反転させて得られる、図３中の下側の図に示した曲線が、図２に示した下部２３の底面（筒内流れ面２１）の凹湾曲形状に相当する。
【００３２】
サイクロイド形状は、最速降下曲線として知られており、五重塔など、歴史的建造物の屋根の傾斜にも多く採用されている。このサイクロイド形状に形成された屋根により雨水がスムーズに落下するとされている。
【００３３】
このように、トラップ部２０の筒内流れ面２１の側面視形状がサイクロイド形状をなしているため、ボウル部１０内の水および汚物は短時間で排出される。そのため、封水切れとなる時間間隔を短くすることができる。また、下部２３の筒内流れ面２１は蛇腹のような凹凸がないため、水や汚物をスムーズに流すことができる。
【００３４】
トラップ部２０は、図２に示したような機構のものには限らず、図４、図５に示したような機構のものであってもよい。
【００３５】
図４に示したトラップ部２０は、ボウル部１０側の筒状の基部２４と、凹湾曲形状（たとえばサイクロイド形状）をなした筒状の本体部２５とを連結してなる。筒状体である本体部２５は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、排出方向を形成した筒内流れ面２１が側面視で凹湾曲形状をなしている。この本体部２５は、硬質の樹脂などで形成されることが望ましい。
【００３６】
基部２４は、蛇腹体で形成され、その蛇腹動作により、連結した本体部２５を上下に動作できるようになっている。一方、本体部２５は、貯水位置側と排水位置側との間で形状を維持しながら、基部２４の動作にともなって回動する。なお、図示したように、基部２４の前端部は、ボウル部１０の排水口１１と接続するための固定側端部２８を構成する。
【００３７】
具体的には、図４（ａ）（ｂ）に示すように、トラップ部２０が貯水位置側にあるときには基部２４の蛇腹体が収縮した状態にあり、排水位置側へ回動する際には、基部２４の蛇腹体は扇が開くように、下部が収縮状態を維持し、上部が伸張する動作をなす。この基部２４の動作はターントラップモータ３２によってなされる。
【００３８】
このように、基部２４は、蛇腹体の変形動作により、連結した本体部２５を上下に動作できるようになっている。ようするに、トラップ部２０は、基部２４のみが形状変化することで本体部２５の位置が変動し、それにより自由端３７が上下に回動する構成となっている。そして、トラップ部２０の自由端２７は、上述したように、ボウル部１０に水を溜める貯水位置側と、ボウル部１０の水や汚物を排出する排水位置側とのそれぞれの位置に維持されるようになっている。
【００３９】
このように、トラップ部２０は、排水位置側で、本体部２５の筒内流れ面２１の側面視形状は凹湾曲形状が維持されたまま、排水処理がなされる。
【００４０】
このトラップ部２０を有した水洗便器装置１についても、トラップ部２０の筒内流れ面２１の側面視形状が凹湾曲形状（サイクロイド形状）をなしているため、ボウル部２０内の水および汚物は短時間で排出される。また、本体部２５の筒内流れ面２１は蛇腹のような凹凸がないため、水や汚物をスムーズに流すことができる。
【００４１】
さらに、図５に示したトラップ部２０は、基部２４および本体部２５が蛇腹体で構成されている。なお、基部２４、本体部２５を一体の蛇腹体で形成してトラップ部２０を構成してもよいし、個別の蛇腹体で形成し、それらを連結してトラップ部２０を構成してもよい。
【００４２】
トラップ部２０の動作は図４に示したものと概ね同様である。すなわち、トラップ部２０が貯水位置側にあるときは、図５（ａ）に示すように、基部２４が収縮状態にあり、それにより本体部２５を上向き状態に維持させている。
【００４３】
トラップ部２０がこの状態から排水位置側へと回動する際には、基部２４の蛇腹体は上部が伸張し下部が収縮して形状が変化することで、本体部２５は中央が凹んだ凹湾曲形状を維持したまま自由端３７が下方に移動する。こうして、トラップ部２０は、図５（ｂ）に示したように、凹湾曲形状を維持したまま排水位置側へと回動する。
【００４４】
この基部２４の動作は、ターントラップモータ３２により制御される。なお、本体部２２５自体は蛇腹体による形状の変化はないが、本体部２５用のモータを設けて、貯水位置側、排水位置側間の回動の際に形状を変化させるようにしてもよい。
【００４５】
このトラップ部２０では、図５に示したように筒内流れ面２１は蛇腹体による連続凹凸形状となっている。しかしながら、排水位置側におけるトラップ部２０自体の側面視形状は凹湾曲形状をなしているため、蛇腹体による上方に突出した頂点を結んだ形状としては凹湾曲形状をなしている。すなわち、筒内の水や汚物の排出方向は凹湾曲形状をなしている。
【００４６】
以上のように、上記種々の実施形態に係る便器装置は、トラップ部２０が排水位置側にあるときには、トラップ部２０の側面視形状が、中央部が下方に凹んだ凹湾曲形状をなしている。そのため、ボウル部２０に溜まった水や汚物を短時間で排出することができる。また、上記の実施形態のものでは、図１に示すように、ボウル部１０内の前部の流れ面１５がサイクロイド形状となっているため、トラップ部２０での排出速度が早くなり、さらに排出処理を早められる。
【００４７】
また、上述したように、図２および図４に示したトラップ部２０、２０は、筒内流れ面２１が平坦面をなしているため、スムーズな排出を実現することができる。一方、図５に示したトラップ部２０は全体が蛇腹体で形成されているため、貯水位置側、排水位置側間の回動で形状を変化させることができ、排出速度を速められるような凹湾曲形状にできるように調整することができる。
【００４８】
なお、トラップ部２０の排水位置側での形状を下方に凹んだ凹湾曲形状とせず、ボウル部の前部の流れ面１５をサイクロイド形状とするだけの便器装置であってもよい。ボウル部１０内の前部の流れ面１５をサイクロイド形状とするだけでも、ボウル部１０内での排出が早められるから、短時間の排出処理を実現することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１          水洗便器装置
１０        ボウル部
１５        前部の流れ面
１１        排水口
２０        トラップ部
２２        上部
２３        下部
２４        基部
２５        本体部
２７        自由端
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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