(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボウル部をリム部から流下する洗浄水により形成された旋回流を用いて洗浄する水洗大便器において、
便器本体の供給口へ洗浄水を供給する給水装置と、
ボウル形状の汚物受け面と、上記汚物受け面の上部に設けられた上記リム部と、上記リム部の全周に形成されて洗浄水を導くリム通水路と、上記リム通水路の下部に形成されたスリット開口部と、を備えた上記ボウル部と、
上記供給口と上記リム通水路との間に形成されたリム後方導水路と、
上記ボウル部の上記汚物受け面の下部に接続された入口部を備えた入口管路と、上記入口管路の下端から上方に向けて延びた上昇管路と、この上昇管路から下方に向けて延びた下降管路と、を備えた排水路と、を有し、
上記排水路の上記入口部は、水平断面において、前方側壁面から延びる曲面が形成する前方側両側壁の間の左右方向の最大幅が後方側壁面から延びる曲面が形成する後方側両側壁の間の左右方向の最大幅よりも大きくなるように形成され、
上記排水路の上記入口管路は、上記排水路に直交する断面において、底面から延びる曲面が形成する底面側両側壁の間の左右方向の最大幅が天井面から延びる曲面が形成する天井側両側壁の間の左右方向の最大幅よりも大きくなるように形成されたことを特徴とする水洗大便器。
【請求項２】
上記排水路の上記上昇管路の少なくとも一部は、上記排水路に直交する断面において、底面側部分の左右方向の最大幅が天井面側部分の左右方向の最大幅よりも大きくなるように形成された請求項１に記載の水洗大便器。
【請求項３】
上記排水路の上記上昇管路は、上記入口管路に接続された上昇管路入口部と、上記下降管路に接続された上昇管路出口部と、上記上昇管路入口部と上記上昇管路出口部との間に形成された上昇管路中間部と、を有し、少なくとも上記上昇管路中間部から上記上昇管路出口部までは、上記排水路に直交する断面における、底面から天井面までの高さが一定に形成された請求項１又は２に記載の水洗大便器。
【請求項４】
上記排水路の上記上昇管路は、上記入口管路に接続された上昇管路入口部よりも下流側の上記排水路に直交する断面における断面積が、上記上昇管路入口部の上記排水路に直交する断面における断面積よりも小さく形成された請求項１乃至３の何れか１項に記載の水洗大便器。
【請求項５】
上記水洗大便器は、上記給水装置から上記便器本体に供給された洗浄水が上記ボウル部の高さ方向の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である請求項１乃至４の何れか１項に記載の水洗大便器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水洗大便器に係り、特に、ボウル部をリム部から流下する洗浄水により形成された旋回流を用いて洗浄する水洗大便器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、水洗大便器が、ボウル部のリム通水路の底面にスリット開口を有したいわゆるオープンリム構造を備えたものが知られている。このような水洗大便器は、洗浄水をリム通水路の底面のスリット開口からほぼ真下に向けて自由流下させることによりボウル部を洗浄するため、ボウル部の洗浄力が比較的弱く、洗浄不良となる問題が生じていた。
【０００３】
これに対し、特許文献１に示すように、水洗大便器において排水トラップの上昇管の断面を山形状に形成し、底面側の水流の速度を速くし、上側の水流を遅くすることにより、上昇管内の全体の水流の速度を良好に維持し、洗浄水が圧損なくスムーズに流れるようにして洗浄効率を高めた水洗大便器が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１５８１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のオープンリム構造のリム部を有する水洗大便器において、近年の節水化の要請により、洗浄水量を低減して少ない洗浄水量で洗浄しようとする場合、リム通水路に供給される洗浄水は、洗浄水量が減ったことによりその勢いが弱くなり、ボウル部及び排水トラップを流れる洗浄水の流れが弱くなることから、ボウル部及び排水トラップの洗浄が不良となる問題が生じる。
【０００６】
そこで、本発明の発明者らは水洗大便器における洗浄性能を向上させるため、オープンリム構造のリム部から流下する洗浄水によりボウル部上を旋回する旋回流を形成することを検討したが、特許文献１に示すような上昇管の構造を組合せても、ボウル部上で生じている旋回流を排水トラップ内において維持することができないため、依然として排水トラップ内においては洗浄水の洗浄力が比較的弱く、洗浄性能が確保されないという問題が生じる。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した従来技術の問題を解決するためになされたものであり、ボウル部をリム部から流下する洗浄水により形成された旋回流を用いて洗浄する水洗大便器において、ボウル形状の汚物受け面を流下する旋回流が、排水路の入口部から旋回を維持したまま排水路に流入しやすくなる。よって、旋回流が排水路の入口部に流れ込むときに旋回流が乱れることを抑制することができ、排水路内で旋回流を持続させることができ、汚物の排出性能を高めることができ、水洗大便器の良好な洗浄性能を確保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】
上述した目的を達成するために、本発明は、ボウル部をリム部から流下する洗浄水により形成された旋回流を用いて洗浄する水洗大便器において、便器本体の供給口へ洗浄水を供給する給水装置と、ボウル形状の汚物受け面と、汚物受け面の上部に設けられたリム部と、リム部の全周に形成されて洗浄水を導くリム通水路と、リム通水路の下部に形成されたスリット開口部と、を備えたボウル部と、供給口とリム通水路との間に形成されたリム後方導水路と、ボウル部の汚物受け面の下部に接続された入口部を備えた入口管路と、上記入口管路の下端から上方に向けて延びた上昇管路と、この上昇管路から下方に向けて延びた下降管路と、を備えた排水路と、を有し、排水路の入口部は、水平断面において、前方側壁面から延びる曲面が形成する前方側両側壁の間の左右方向の最大幅が後方側壁面から延びる曲面が形成する後方側両側壁の間の左右方向の最大幅よりも大きくなるように形成され、排水路の入口管路は、排水路に直交する断面において、底面から延びる曲面が形成する底面側両側壁の間の左右方向の最大幅が天井面から延びる曲面が形成する天井側両側壁の間の左右方向の最大幅よりも大きくなるように形成されたことを特徴としている。
このように構成された本発明においては、ボウル部をいわゆるオープンリム構造のリム部から流下する洗浄水により形成された旋回流を用いて洗浄する水洗大便器において、排水路の入口部は、水平断面において、前方側両側壁の間の左右方向の幅が後方側両側壁の間の左右方向の幅よりも大きくなるように形成されているので、ボウル形状の汚物受け面を流下する旋回流が、排水路の入口部から旋回を維持したまま排水路に流入しやすくなる。よって、旋回流が排水路の入口部に流れ込むときに旋回流が乱れることを抑制することができ、排水路内で旋回流を持続させることができ、汚物の排出性能を高めることができ、水洗大便器の良好な洗浄性能を確保することができる。
さらに、このように構成された本発明においては、排水路の入口管路において、洗浄水及び汚物が重力の影響を受けて移動されやすい底面側両側壁の間の左右方向の幅が天井側両側壁の間の左右方向の幅よりも大きくなるように形成されているので、旋回流を入口管路内においてより確実に持続させることができ、汚物の排出性能をより高めることができ、水洗大便器の良好な洗浄性能を確保することができる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、排水路の上昇管路の少なくとも一部は、排水路に直交する断面において、底面側部分の左右方向の最大幅が天井面側部分の左右方向の最大幅よりも大き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おいては、排水路の上昇管路の少なくとも一部において、洗浄水及び汚物が重力の影響を受けて移動されやすい底面側部分の左右方向の幅が天井面側部分の左右方向の幅よりも大きくなるように形成されているので、旋回流を上昇管路内においてより確実に持続させることができ、汚物の排出性能をより高めることができ、水洗大便器の良好な洗浄性能を確保することができる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、排水路の上昇管路は、入口管路に接続された上昇管路入口部と、下降管路に接続された上昇管路出口部と、上昇管路入口部と上昇管路出口部との間に形成された上昇管路中間部と、を有し、少なくとも上昇管路中間部から上昇管路出口部までは、排水路に直交する断面における、底面から天井面までの高さが一定に形成されている。
このように構成された本発明においては、排水路の上昇管路において、少なくとも上昇管路中間部から上昇管路出口部までは、底面と天井面との間に形成される旋回流の高さをほぼ一定に維持することができ、旋回流をより確実に持続させることができ、汚物の排出性能をより高めることができ、水洗大便器の良好な洗浄性能を確保することができる。
【００１２】
本発明において、好ましくは、排水路の上記上昇管路は、入口管路に接続された上昇管路入口部よりも下流側の排水路に直交する断面における断面積が上昇管路入口部の排水路に直交する断面における断面積よりも小さく形成されている。
このように構成された本発明においては、排水路の上昇管路において、入口管路に接続された上昇管路入口部よりも下流側の排水路に直交する断面における断面積が上昇管路入口部の排水路に直交する断面における断面積よりも小さく形成されているので、洗浄水が上昇管路入口部よりも下流側の部分においてより狭い流路に集められるので、洗浄水が汚物を押し出す力が低下されにくくすることができる。
【００１３】
本発明において、好ましくは、水洗大便器は、給水装置から便器本体に供給された洗浄水がボウル部の高さ方向の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である。
このように構成された本発明においては、給水装置から便器本体に供給された洗浄水がボウル部の高さ方向の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において、排水路内で旋回流を持続させることができ、汚物の排出性能を高めることができ、良好な洗浄性能を確保することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の水洗大便器によれば、便器本体をオープンリム構造のリム部から流下する洗浄水の旋回流を用いて洗浄する水洗大便器において、ボウル形状の汚物受け面を流下する旋回流が、排水路の入口部から旋回を維持したまま排水路に流入しやすくなる。よって、旋回流が排水路の入口部に流れ込むときに旋回流が乱れることを抑制することができ、排水路内で旋回流を持続させることができ、汚物の排出性能を高めることができ、水洗大便器の良好な洗浄性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による水洗大便器を示す側面断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による水洗大便器の便器本体の平面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って見た断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿って見た断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿って見た断面図である。
【図６】図１のＶＩ−ＶＩ線に沿って見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態による水洗大便器について説明する。
図１は本発明の一実施形態による水洗大便器を示す側面断面図であり、図２は本発明の一実施形態による水洗大便器の便器本体の平面図である。なお、図１及び図２においては、洗浄水の流れを矢印で示している。以下、本発明の実施形態における説明において、便器本体２を便器本体２を使用する使用者側から見て手前側を前方側とし、使用者から見て奥側を後方側とし、便器本体２を前方から見て右側を右側とし、前方から見て左側を左側として説明している。
図１乃至図３に示すように、本発明の第１実施形態による水洗大便器１は、陶器等からなる便器本体２を有する。また、便器本体２の後方側の上方には、洗浄水源である貯水タンク４により示す給水装置が設置されている。さらに、貯水タンク４は上水道等の給水源（図示せず）に接続されている。貯水タンク４に設けられた操作レバー（図示せず）を操作することにより洗浄操作を開始すると、貯水タンク４の排水弁（図示せず）が開き、貯水タンク４から所定の洗浄水量（例えば、６リットル）が便器本体２の左右方向中央の後方側の上部に開口された供給口６に供給されるようになっている。供給口６は、左右方向中央のみならず、便器本体２を左右方向に二等分する前後方向に延びる中心軸線Ｃから右側又は左側にずれて形成されていてもよい。
また、本実施形態の水洗大便器１においては、貯水タンク４から供給される洗浄水量が３リットル乃至６リットルの範囲である節水タイプの水洗大便器、好ましくは４．８リットル乃至６リットルの範囲である節水タイプの水洗大便器に使用することができる。
貯水タンク４により示される給水装置は、貯水タンクの他、規定の洗浄水量を供給できるフラッシュバルブ等の他の給水装置であってもよい。
【００１７】
また、便器本体２の前方上部には、ボウル部８が形成され、便器本体２の後方上部には、供給口６と後述するリム通水路２０との間に形成され、貯水タンク４から供給された洗浄水を供給口６からボウル部８に導水するリム後方導水路１０が形成されている。
さらに、ボウル部８の下方の汚物受け面１６には、溜水部１２が形成され、初期水位の溜水面がＷ０で示されている所定量の溜水が貯留されている。汚物受け面１６における溜水部１２の下部には、後述するように排水路１４の入口管路３８が接続されている。
【００１８】
ボウル部８は、ボウル形状に形成されている汚物受け面１６と、その上縁部に形成されて汚物受け面１６に洗浄水を吐水するリム部１８を備えている。このリム部１８は、その上面から下方へ汚物受け面１６近傍まで垂れ下がるように延びてリム部１８の内部（便器本体の中心から見て外側）にリム通水路２０を形成するリム垂下壁部２２を備えている。
また、リム部１８は、リム通水路２０内の洗浄水が外に飛び出さないようにリム垂下壁部２２がオーバーハングした形状を形成しており、リム部１８の周方向に沿って形成されたリム通水路２０の内側且つ下方部分が全周にわたって開口されてスリット開口部２６を形成している、いわゆる、オープンリムタイプの形態であるオープンリム部となっている。
このリム通水路２０の内側（内部側）における、リム通水路底面２４とリム垂下壁部２２との間において、下方へと開口するスリット形状に形成されたスリット開口部２６が、洗浄水を汚物受け面１６に吐水する吐水部を形成している。
【００１９】
また、ボウル部８には、汚物受け面１６とリム部１８との間にボウル部８のほぼ全周に亘って形成された棚状のリム通水路底面２４が形成されている。リム通水路底面２４は、ボウル部８の上部に環状に形成された平坦面を形成し、この平坦面は、後述する傾斜面が形成されている領域以外の他の領域においては、ボウル部８の外側方向から内側方向に向かってわずかに下り傾斜するように形成されている。よって、リム通水路底面２４上を流れる洗浄水は、傾斜面が形成されている領域以外の他の領域においても、わずかな下り傾斜に沿って、徐々に流下され、後述するような旋回流を形成するようになっている。
このような構成により、リム後方導水路１０から供給された洗浄水が、リム通水路２０においてリム通水路底面２４上を流れながらボウル部８の上部を一周するような流れを形成することができる。すなわち、本実施形態における水洗大便器は、オープンリムタイプの構造によるリム通水路２０において洗浄水が左右片側から時計回り又は反時計回りに周回するような一方向の流れを形成するタイプの水洗大便器である。
【００２０】
次に、リム後方導水路について詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、便器本体２の後方側のリム後方導水路１０の後端には、貯水タンク４の下流側端部が接続される供給口６が形成され、貯水タンク４から供給された洗浄水は、供給口６から便器本体２の後方側のリム後方導水路１０に吐水され、リム後方導水路１０からリム通水路２０に流入するようになっている。
【００２１】
リム後方導水路１０は、便器本体の前方から見てほぼ中央に配置された供給口６近傍から便器本体２の左右方向のうち一方側へと延びる上流側リム後方導水路２８と、この上流側リム後方導水路２８から左右方向のうち他方側へと延びる下流側リム後方導水路３０とを備えている。リム後方導水路１０は、中心軸線Ｃに対して左右非対称の流路を形成している。リム後方導水路１０は、上流側リム後方導水路２８と下流側リム後方導水路３０とにより、「く」の字形状（他の例示としては、ブーメラン形状、又は犬の後ろ脚のような形状）の流路を形成している。それぞれ異なる方向に延びる上流側リム後方導水路２８と下流側リム後方導水路３０とを接続する屈曲部３２は、便器本体２の前後方向の中心軸線Ｃに対して右側領域に偏心して位置決めされている。屈曲部３２は後述する上流側リム導水路出口部２８ａと下流側リム導水路入口部３０ａとにより形成されている。下流側リム後方導水路３０は、上流からその下流側に向かって中心軸線Ｃ上に一端戻った後、さらに、徐々に左側領域に向かって偏心するように形成されている。従って、リム後方導水路１０は、導水路全体の長さが従来よりも長くなるように形成されている。
【００２２】
上流側リム後方導水路２８は、便器本体２の中心軸線Ｃ上の供給口６から斜めに右側方向に向かって直線的に延び、中心軸線Ｃに対して非対称の位置に配置され、中心軸線Ｃに対して右側近傍に配置された上流側リム導水路出口部２８ａまで延びている。上流側リム後方導水路２８は、上流から下流側に向かって中心軸線Ｃに対して徐々に右側領域に偏心するように形成されている。
上流側リム後方導水路２８の中心軸線Ａ１は、中心軸線Ｃに対して前方が右側外向きに傾斜するように配置されている。
【００２３】
下流側リム後方導水路３０は、上流側リム導水路出口部２８ａに接続される下流側リム導水路入口部３０ａから左側へと延び、リム通水路２０の左側後部領域２０ａに接続される下流側リム導水路出口部３０ｂに至る流路を形成している。下流側リム後方導水路３０は、下流側リム導水路入口部３０ａから、下流側リム導水路出口部３０ｂまで、便器本体２の中心軸線Ｃを斜めに横切るような直線的な流路を形成している。
下流側リム後方導水路３０の中心軸線Ａ２は、中心軸線Ｃに対して前方が左側外向きに傾斜するように配置されている。上流側リム後方導水路２８の中心軸線Ａ１と、下流側リム後方導水路３０の中心軸線Ａ２との交点は、中心軸線Ｃに対して右側に位置するのに対し、下流側リム導水路出口部３０ｂは、中心軸線Ｃに対して反対側の左側に位置している。
【００２４】
下流側リム後方導水路３０は、その下流側リム導水路入口部３０ａが、中心軸線Ｃに対して右側の中央近傍領域に配置され、その下流側リム導水路出口部３０ｂが、中心軸線Ｃに対して左側のボウル部８の左側後部領域に配置されている。よって、下流側リム後方導水路３０は、比較的長い所定長さＬの流路を形成している。下流側リム導水路入口部３０ａが、中心軸線Ｃに対して右側に配置されているので、下流側リム導水路入口部３０ａからボウル部８の左側後部領域に位置する下流側リム導水路出口部３０ｂまでの長さが、比較的長い長さに設定される。
下流側リム後方導水路３０は、比較的長い長さＬの流路を有しているので、洗浄水が下流側リム後方導水路３０中において下流側リム後方導水路３０の向きに良好に整流されることができ、洗浄水の指向性が高められ、下流側リム導水路出口部３０ｂからリム通水路２０上を周回しようとする向きに整った流れ且つ比較的水勢の強い状態の流れにより吐水される。この下流側リム導水路の流路の長さＬは、２５ｍｍ乃至１１５ｍｍの長さに設定されている。
【００２５】
また、下流側リム後方導水路３０は、その一部が、リム通水路２０の合流部分の一部と平行になるように形成されている。下流側リム導水路出口部３０ｂ近傍においては、下流側リム後方導水路３０の中心軸線Ａ２の向きと、ボウル部８の左側後部領域においてリム通水路２０上を周回しようとする洗浄水の流線Ａ３の向きとがほぼ一致するようになっているので、下流側リム導水路出口部３０ｂから流出する洗浄水が、リム通水路２０上をほぼ同じ旋回方向（周回方向）に向かって流れ、水の勢いを保った状態（流量及び流速をほぼ維持した状態）でリム通水路２０上を周回しようとする流れを形成することができる。
従って、下流側リム後方導水路３０からリム通水路２０に合流する洗浄水が、リム通水路上の主流の方向と逆の旋回方向に向かってリム通水路２０上を通り流れること、及びスリット開口部２６から汚物受け面１６に流下してしまうことを抑制できる。
【００２６】
下流側リム後方導水路３０とリム通水路２０とが接続される領域においては、下流側リム後方導水路３０の外側壁面３０ｃと、リム部１８のリム通水路外側壁面３４とが、ほぼ平坦に連続して形成されている。外側壁面３０ｃとリム通水路外側壁面３４とは接続部近傍において面一に形成されている。別の言い方によれば、リム通水路外側壁面３４の接線方向と、外側壁面３０ｃの延びる方向が一致している。従って、洗浄水が、下流側リム後方導水路３０の外側壁面３０ｃからリム部１８のリム通水路外側壁面３４に直線的に延びる平坦面に沿って滑らかに流れることができ、これらの外側壁面に沿って流れる流れの圧力損失を抑制することができる。
【００２７】
また、便器本体２は、便器本体２上に便座を取付けるための取付部３６を有する。取付部３６は、便器本体２のリム通水路２０より後方の左右両側近傍の位置に設けられる。取付部３６は便器本体２内部に向かって取付構造を形成するため、取付部３６を形成する位置においては、下流側リム後方導水路３０を形成することはできなくなる。下流側リム後方導水路３０は、このような左右両側の取付部３６の間に形成され、取付部３６を回避して設けられることができ、さらに、比較的長い長さの流路を形成している。
【００２８】
次に、排水路１４について、図１〜図６を用いて詳細に説明する。
図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って見た断面図であり、図４は図１のＩＶ−ＩＶ線に沿って見た断面図であり、図５は図１のＶ−Ｖ線に沿って見た断面図であり、図６は図１のＶＩ−ＶＩ線に沿って見た断面図である。図３乃至図５においては、洗浄水の流れを矢印で示している。
【００２９】
排水路１４は、ボウル部８の汚物受け面１６の下部に接続された入口管路入口部３８ａを備えた入口管路３８と、入口管路３８の下端から上方に向けて斜めに延びる上昇管路４０と、この上昇管路４０から鉛直方向下方に向けて延びる下降管路４２と、を備えている。このような上昇管路４０及び下降管路４２を有する排水路１４は、排水トラップ管路を構成している。下降管路４２の下降管路出口部４２ｂは床面に設置された排出管（図示せず）に接続されている。
【００３０】
排水路１４の入口管路３８は、ボウル部８の汚物受け面１６の下部に、その入口管路入口部３８ａが接続される。その入口管路入口部３８ａは、溜水部１２の下部に上向きに接続される。入口管路３８は、汚物受け面１６の下部の水平な断面において排水路１４の入口を形成している。よって、入口管路３８の入口管路入口部３８ａは、入口管路入口部３８ａから下方に延びる流路を形成している。入口管路３８の入口管路入口部３８ａは、溜水面Ｗ０よりも下方側且つ後述する上昇管路入口部４０ａの天井面よりも上方側に位置している。
洗浄時においては、ボウル部８の汚物受け面１６を旋回する旋回流が徐々に流下し、旋回流が溜水面Ｗ０よりも下方側まで下降しながら入口管路３８の入口管路入口部３８ａ内に流入し、入口管路入口部３８ａ内においても旋回流を形成しながら、さらに入口管路３８を流下していくことになる。旋回流は、例えば、上方から見て竜巻状、あるいは螺旋状に周回しながら下方に流下する流れである。
【００３１】
図１に示すように、排水路１４の入口管路３８は、便器本体２の前後方向の中心軸線Ｃ上において前方から後方に向かって延びており、入口管路３８の中心軸線Ｃ１に対して左右対称に形成されている。入口管路３８は、入口管路入口部３８ａから後方に向かって斜め下方に向かって延び、且つ上昇管路４０の上昇管路入口部４０ａまで延びている。排水路１４の入口管路３８及び上昇管路４０において、天井面４４ａを形成する上部側を天井面側とし、底面４６ａを形成する下部側を底面側とする。排水路１４の入口管路３８及び上昇管路４０は、およそ上半分の湾曲面を形成する天井面側部分４４と、およそ下半分の湾曲面を形成する底面側部分４６とに区分することができる。天井面側部分４４と、底面側部分４６とは完全に中央で区分されていなくてもよく、例えば、天井面側部分４４が比較的上方の領域のみに小さく形成され、底面側部分４６が中央よりも上方の天井面側まで比較的大きく形成されていてもよい。
天井面４４ａと底面４６ａとを接続するような右側側壁及び左側側壁の両方をまとめて両側壁と称する。両側壁は、入口管路３８及び上昇管路４０の中心軸線Ｃ１に対して左右対称に形成されている。排水路１４の入口管路３８及び上昇管路４０の左右方向の幅は、両側壁の間の左右方向の幅となる。中心軸線Ｃ１は、排水路１４の管路の中心軸を通る軸線を示している。
【００３２】
図３に示すように、排水路１４の入口管路３８の入口管路入口部３８ａは、水平断面において、前方側部分４８の左右方向の幅が後方側部分５０の左右方向の幅よりも大きくなるように形成されている。より具体的には、入口管路３８の入口管路入口部３８ａは、水平断面において、前方側部分４８の左右方向の最大幅ｗ１が後方側部分５０の左右方向の最大幅ｗ２よりも大きくなるように形成されている。他の言い方によれば、入口管路入口部３８ａは、水平断面において、前方側の前方側壁面４８ａから延びる円弧状の曲面が形成する前方側両側壁４８ｂの間の最大幅ｗ１が、後方側の後方側壁面５０ａから延びる円弧状の曲面が形成する後方側両側壁５０ｂの間の最大幅ｗ２よりも大きくなるように形成されている。
【００３３】
排水路１４の入口管路３８は、排水路１４に直交する断面（排水路１４の中心軸線Ｃ１に直交する垂直断面）において、底面側部分４６の左右方向の幅が天井面側部分４４の左右方向の幅よりも大きくなるように形成されている。より具体的には、入口管路３８は、排水路１４に直交する断面において、底面側部分４６の左右方向の最大幅ｗ１が天井面側部分４４の左右方向の最大幅ｗ２よりも大きくなるように形成されている。他の言い方によれば、入口管路３８は、排水路１４に直交する断面において、底面側の底面４６ａ（図３において底面は前方側壁面４８ａに対応する）から延びる円弧状の曲面が形成する底面側両側壁４６ｂ（図３においては底面側両側壁は前方側両側壁４８ｂに対応する）の間の最大幅ｗ１が、天井側の天井面４４ａ（図３においては天井面４４ａは後方側壁面５０ａに対応する）から延びる円弧状の曲面が形成する天井側両側壁４４ｂ（図３においては天井側両側壁４４ｂは後方側両側壁５０ｂに対応する）の間の最大幅ｗ２よりも大きくなるように形成されている。例えば、入口管路３８は、入口管路出口部３８ｂにおいても、排水路１４に直交する断面において、底面側部分４６の左右方向の最大幅ｗ１が天井面側部分４４の左右方向の最大幅ｗ２よりも大きくなるように形成されている。
なお、入口管路３８の入口管路入口部３８ａにおいては、水平断面における前方側部分と、排水路１４に直交する断面における底面側部分４６とが対応し、さらに、水平断面における後方側部分５０と、排水路１４に直交する断面における天井面側部分４４とが対応することとなる。
【００３４】
入口管路３８は、排水路１４に直交する断面において、底面側部分４６の左右方向の最大幅ｗ１が天井面側部分４４の左右方向の最大幅ｗ２よりも大きくなるように形成されるような、台形状の管路断面を形成するようになっている。また、入口管路３８の両側壁は、排水路１４に直交する断面において、天井面側部分４４から底面側部分４６に向かって幅が広がるようなハの字形状に形成されている。
【００３５】
排水路１４の上昇管路４０は、入口管路３８に接続された上昇管路入口部４０ａと、下降管路４２に接続された上昇管路出口部４０ｃと、上昇管路入口部４０ａと上昇管路出口部４０ｃとの間に形成された上昇管路中間部４０ｂと、を有している。
排水路１４の上昇管路４０は、上昇管路入口部４０ａが入口管路３８の入口管路出口部３８ｂに接続されている。上昇管路４０の上昇管路入口部４０ａは、排水路１４の下部において、入口管路出口部３８ｂから折り返して上昇に転ずる流路を形成している。上昇管路４０は、上昇管路入口部４０ａから上方に向けて斜めに延び、且つ下降管路４２の下降管路入口部４２ａまで延びている。排水路１４の上昇管路４０も、中心軸線Ｃ１に対して左右対称に形成されている。
上昇管路４０の上昇管路入口部４０ａは、排水路１４に直交する断面において、底面側部分４６の左右方向の幅が天井面側部分４４の左右方向の幅よりも大きくなるように形成されている。より具体的には、上昇管路入口部４０ａは、排水路１４に直交する断面において、底面側部分４６の左右方向の最大幅ｗ３が天井面側部分４４の左右方向の最大幅ｗ４よりも大きくなるように形成されている。他の言い方によれば、上昇管路４０の上昇管路入口部４０ａは、排水路１４に直交する断面において、底面側の底面４６ａから延びる円弧状の曲面が形成する底面側両側壁の間の最大幅が、天井側の壁面から延びる円弧状の曲面が形成する天井側両側壁の間の最大幅よりも大きくなるように形成されている。
【００３６】
このように、上昇管路４０の少なくとも一部、例えば上昇管路入口部４０ａは、排水路１４に直交する断面において、底面側部分４６の左右方向の最大幅ｗ３が天井面側部分４４の左右方向の最大幅ｗ４よりも大きくなるように形成されている。なお、上昇管路４０の上昇管路中間部４０ｂ及び上昇管路出口部４０ｃが、排水路１４に直交する断面において、底面側部分４６の左右方向の最大幅ｗ３が天井面側部分４４の左右方向の最大幅ｗ４よりも大きくなるように形成されていてもよい。
【００３７】
上昇管路４０は、上昇管路４０の少なくとも一部、例えば上昇管路入口部４０ａにおける、排水路１４に直交する断面において、底面側部分４６の左右方向の最大幅ｗ３が天井面側部分４４の左右方向の最大幅ｗ４よりも大きくなるように形成されるような、台形状の管路断面を形成するようになっている。この上昇管路４０の両側壁は、排水路１４に直交する断面において、天井面側部分４４から底面側部分４６に向かって幅が広がるようなハの字形状に形成されている。
【００３８】
上昇管路４０は、排水路１４に直交する断面における、底面４６ａから天井面４４ａまでの高さがほぼ一定に形成されている。上昇管路４０は、上昇管路入口部４０ａ近傍から上昇管路出口部４０ｃまで、底面４６ａから天井面４４ａまでの高さｈがほぼ一定に形成されている。さらに、上昇管路４０は、少なくとも上昇管路中間部４０ｂから上昇管路出口部４０ｃまでは、底面４６ａから天井面４４ａまでの高さｈがほぼ一定に形成されている。
【００３９】
上昇管路４０は、上昇管路４０のうち上昇管路入口部４０ａよりも下流側の部分における流路の断面積Ｂ２が上昇管路入口部４０ａの流路の断面積Ｂ１よりも減少されている。すなわち、上昇管路入口部４０ａの流路の断面積Ｂ１が、上昇管路４０のうち上昇管路入口部４０ａよりも下流側の部分における流路の断面積Ｂ２よりも増大されている。例えば、上昇管路入口部４０ａよりも下流側の上昇管路中間部４０ｂにおける流路の断面積Ｂ２は、上昇管路入口部４０ａの流路の断面積Ｂ１よりも減少されている。また、例えば、上昇管路入口部４０ａよりも下流側の上昇管路出口部４０ｃにおける流路の断面積Ａ３は、上昇管路入口部４０ａの流路の断面積Ｂ１よりも減少されている。ここで、本実施形態においては、上昇管路中間部４０ｂにおける流路の断面積Ｂ２は、上昇管路出口部４０ｃにおける流路の断面積Ｂ３とほぼ等しくなっている。
上昇管路４０において、流路の断面積が上昇管路入口部４０ａよりも下流側の上昇管路中間部４０ｂ及び上昇管路出口部４０ｃにおいて減少しており、洗浄水がより狭い流路に集められ、流速が比較的速く維持され、洗浄水が汚物を押し出す力が低下されにくくなっている。
【００４０】
上述した実施形態は、本発明を貯水タンク４から便器本体２に供給された洗浄水がボウル部８の高さ方向の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に適用した例である。本発明は基本的にサイホン作用を利用せずに洗浄水の流れにより便器本体２を洗浄する洗い落とし式水洗大便器に適用されるが、本発明は、サイホン作用が発生する、サイホン作用が発生しない又はサイホン作用が弱い他の水洗大便器にも適用可能である。
【００４１】
つぎに、図１〜図６により、本発明の一実施形態による水洗大便器の作用（動作）を説明する。
最初に、便器洗浄のための洗浄操作パネル（図示せず）の操作レバー（図示せず）を操作すると、貯水タンク４に設けられた排水弁（図示せず）が開き、貯水タンク４から所定の洗浄水量（例えば、６．０リットル）が便器本体２の後方側の供給口６からリム後方導水路１０に供給される。
つぎに、リム後方導水路１０に流入した洗浄水は、上流側リム後方導水路２８内を便器本体２の左右方向のうち右側へと向かって流れる。すなわち、洗浄水は、中心軸線Ｃから遠ざかるように右側側方に向かって流れる。洗浄水が上流側リム導水路出口部２８ａに到達すると、洗浄水が屈曲部３２において向きを変える。具体的には、洗浄水は、便器本体２の右側向きの流れから左側向きの流れに方向が転換される。
【００４２】
つづいて、洗浄水は、反対側の左側前方に向かって延びる下流側リム後方導水路３０に流入する。洗浄水は、直線的に延びる下流側リム後方導水路３０に沿って下流側リム導水路入口部３０ａから下流側リム導水路出口部３０ｂに向かって直線的な流れを形成する。
下流側リム後方導水路３０は、従来よりも比較的長く形成されており、洗浄水は、所定距離の長さＬにわたって直線的に流れ、水勢を維持しながら流れの方向が比較的均一に整えられる。従って、洗浄水は、下流側リム導水路出口部３０ｂから左右に拡がることが抑制され、中心軸線Ａ２に沿って直線的に流れることができる。
【００４３】
図２に示すように、下流側リム導水路出口部３０ｂから流出する洗浄水は、リム通水路２０上を周回しようとする洗浄水の流線Ａ３に沿って、リム通水路２０を流れる。この洗浄水の旋回方向に向かう単位時間当たりの流量が増大されている。矢印Ｆ１により示すように、多くの洗浄水は、リム通水路２０におけるリム通水路底面２４上を、左側後方領域から、左側前方領域、右側前方領域の順に通過して、右側後方領域に到達するような、旋回流れを形成する。
このように、洗浄水が、矢印Ｆ１に示すように、リム通水路２０内を左側後方領域から、左側前方領域、右側前方領域、右側後方領域の順に一方向にボウル部８の中心の周りを旋回するように流れるので、図１及び図２に示すように、リム通水路底面２４の内側に形成されたスリット開口部２６から徐々に流下する洗浄水も、矢印Ｆ２に示すように、ボウル部８の汚物受け面１６上で全体を周回するような旋回流Ｆ２を形成することとなる。リム通水路２０内の旋回の流れの水勢を維持したまま、洗浄水が汚物受け面１６上で旋回流Ｆ２を形成するように流れ、旋回流Ｆ２が旋回しながら流下することにより、汚物受け面１６及び溜水部１２内を旋回しながら徐々に流下する水が旋回流Ｆ２の径を小さくしながら集中され、汚物受け面１６及び溜水部１２を強力に洗浄することができる。図１及び図２においては、洗浄水の旋回流の流れのイメージを各部分において矢印により例示している。
【００４４】
ボウル形状の汚物受け面１６を流下する旋回流Ｆ２は、汚物受け面１６の下部において排水路１４の入口管路入口部３８ａに到達する。排水路１４の入口管路入口部３８ａは、水平断面において、前方側部分４８の左右方向の幅が後方側部分５０の左右方向の幅よりも大きくなるように形成されているので、汚物受け面１６を流下する旋回流Ｆ２が、入口管路入口部３８ａから旋回を維持したまま排水路１４に流入しやすくなる。例えば、汚物受け面１６を流下する旋回流Ｆ２が、図１に示すように、汚物受け面１６が後方側よりも広く形成されている汚物受け面１６の前方側から、入口管路入口部３８ａの前方部分に比較的流れ込みやすく、汚物受け面１６上に形成されている旋回流Ｆ２を維持したまま排水路１４内に流入しやすくなる。また、例えば、汚物受け面１６を流下する旋回流Ｆ２が、比較的水勢の強い汚物受け面１６の前方側から、入口管路入口部３８ａの前方部分に比較的流れ込みやすく、汚物受け面１６上に形成されている旋回流Ｆ２を維持したまま排水路１４内に流入しやすくなる。このようにして、入口管路入口部３８ａ内においても、汚物受け面１６を旋回するような旋回流Ｆ２と同様の回転方向の旋回流Ｆ３を形成することができる。旋回流Ｆ３は、入口管路３８の内周に沿って旋回する旋回流を形成し、入口管路３８の中心軸線Ｃ１を中心に旋回する旋回流を形成している。旋回流Ｆ３は、底面４６ａから天井面４４ａまで旋回するような縦方向の旋回流を形成している。
また、旋回流Ｆ２が入口管路入口部３８ａに流れ込むときに旋回流が乱れることを抑制することができるので、排水路１４内で旋回流を比較的強く形成することができ、さらに、排水路１４内で旋回流を比較的長時間にわたって持続させることができる。
【００４５】
排水路１４の入口管路入口部３８ａにおいて形成された旋回流Ｆ３は、入口管路３８に沿って流下する。入口管路３８において、洗浄水及び汚物が重力の影響を受けて移動されやすい底面側部分４６の左右方向の最大幅ｗ３が天井面側部分４４の左右方向の最大幅ｗ４よりも大きくなるように形成されているので、旋回流Ｆ３が底面側部分４６近傍において乱れることを抑制することができ、入口管路３８内で旋回流Ｆ３を比較的強く形成することができ、旋回流Ｆ３を入口管路３８内においてより確実に維持し且つ継続させることができる。
また、入口管路出口部３８ｂにおいても、洗浄水及び汚物が重力の影響を受けて移動されやすい底面側部分４６の左右方向の最大幅ｗ３が天井面側部分４４の左右方向の最大幅ｗ４よりも大きくなるように形成されているので、旋回流Ｆ３が底面側部分４６近傍において乱れることを抑制することができ、排水路１４の入口管路出口部３８ｂ内で旋回流Ｆ３を比較的強く形成することができ、旋回流Ｆ３を入口管路出口部３８ｂ内においてより確実に維持し且つ継続させることができる。
【００４６】
図１に示すように、入口管路３８内を流下する旋回流Ｆ３は、入口管路出口部３８ｂから上昇管路入口部４０ａに流入する。上昇管路４０の少なくとも一部、例えば上昇管路入口部４０ａは、排水路１４に直交する断面において、底面側部分４６の左右方向の最大幅ｗ３が天井面側部分４４の左右方向の最大幅ｗ４よりも大きくなるように形成されているので、旋回流Ｆ４が底面側部分４６近傍において乱れることを抑制することができ、上昇管路４０内で旋回流Ｆ４を比較的強く形成することができ、旋回流Ｆ４を上昇管路４０内においてより確実に維持し且つ継続させることができる。また、上昇管路４０において、底面４６ａと天井面４４ａとの間に形成される旋回流Ｆ４の高さｈがほぼ一定に維持されているので、上昇管路４０内を内壁に沿って旋回する旋回流Ｆ４をほぼ一定の高さでより確実に持続させることができる。
【００４７】
さらに、上昇管路４０は、上昇管路入口部４０ａから上方に向けて斜めに延びているので、洗浄水の旋回流Ｆ４は、上昇管路４０内を旋回しながら斜めに上昇する。このとき、上昇管路４０は、上昇管路入口部４０ａよりも下流側の部分の流路の断面積Ｂ２が上昇管路入口部４０ａの流路の断面積Ｂ１よりも減少されているので、洗浄水が上昇管路入口部４０ａよりも下流側の部分においてより狭い流路に集められ、洗浄水の流速が低下されにくくなり、洗浄水が汚物を押し出す力が低下されにくくすることができる。
【００４８】
上昇管路出口部４０ｃから流出する洗浄水は、矢印Ｆ５に示すように、下降管路入口部４２ａに流入し、下降管路４２に流入された洗浄水は、下降管路出口部４２ｂから床面に設置された排出管（図示せず）に排出される。
【００４９】
本実施形態のようなほぼ全周にスリット開口部２６が形成されているようなオープンリムタイプの水洗大便器１においても、洗浄水が、リム通水路底面２４の内側に形成されたスリット開口部２６から、徐々に流下し、ボウル部８の汚物受け面１６の全体を旋回流Ｆ２により洗浄することとなる。ボウル部８を流下した洗浄水は、汚物とともに上述のように、排水路１４の入口管路３８及び上昇管路４０内においても旋回流Ｆ３及びＦ４を持続し、汚物の排出性能をより高めることができ、水洗大便器の良好な洗浄性能を確保することができる。洗浄水及び汚物が排水路の下降管路４２から排出されると、便器本体２の一連の洗浄動作が終了する。
【００５０】
上述した本実施形態による水洗大便器１によれば、ボウル部８をいわゆるオープンリム構造のリム部１８から流下する洗浄水により形成された旋回流を用いて洗浄する水洗大便器１において、排水路１４の入口管路入口部３８ａは、水平断面において、前方側部分４８の左右方向の最大幅ｗ１が後方側部分５０の左右方向の最大幅ｗ２よりも大きくなるように形成されているので、ボウル形状の汚物受け面１６を流下する旋回流が、入口管路入口部３８ａから旋回を維持したまま排水路１４に流入しやすくなる。よって、旋回流が入口管路入口部３８ａに流れ込むときに旋回流が乱れることを抑制することができ、排水路１４内で旋回流を持続させることができ、汚物の排出性能を高めることができ、水洗大便器１の良好な洗浄性能を確保することができる。
【００５１】
上述した本実施形態による水洗大便器１によれば、排水路１４の入口管路３８において、洗浄水及び汚物が重力の影響を受けて移動されやすい底面側部分４６の左右方向の最大幅ｗ１が天井面側部分４４の左右方向の最大幅ｗ２よりも大きくなるように形成されているので、旋回流を入口管路３８内においてより確実に持続させることができ、汚物の排出性能をより高めることができ、水洗大便器１の良好な洗浄性能を確保することができる。
【００５２】
また、本実施形態による水洗大便器１によれば、排水路１４の上昇管路４０の少なくとも一部において、洗浄水及び汚物が重力の影響を受けて移動されやすい底面側部分４６の左右方向の最大幅ｗ１が天井面側部分４４の左右方向の最大幅ｗ２よりも大きくなるように形成されているので、旋回流を上昇管路４０内においてより確実に持続させることができ、汚物の排出性能をより高めることができ、水洗大便器１の良好な洗浄性能を確保することができる。
【００５３】
さらに、本実施形態による水洗大便器１によれば、排水路１４の上昇管路４０において、少なくとも上昇管路中間部４０ｂから上昇管路出口部４０ｃまでは、底面４６ａと天井面４４ａとの間に形成される旋回流の高さをほぼ一定に維持することができ、旋回流をより確実に持続させることができ、汚物の排出性能をより高めることができ、水洗大便器１の良好な洗浄性能を確保することができる。
【００５４】
また、本実施形態による水洗大便器１によれば、排水路１４の上昇管路４０において、入口管路３８に接続された上昇管路入口部４０ａよりも下流側の排水路１４に直交する断面における断面積Ｂ２が上昇管路入口部４０ａの排水路１４に直交する断面における断面積Ｂ１よりも小さく形成されているので、洗浄水が上昇管路入口部４０ａよりも下流側の部分においてより狭い流路に集められるので、洗浄水が汚物を押し出す力が低下されにくくすることができる。
【００５５】
また、本実施形態による水洗大便器１によれば、貯水タンク４から便器本体２に供給された洗浄水がボウル部８の高さ方向の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において、排水路１４内で旋回流を持続させることができ、汚物の排出性能を高めることができ、良好な洗浄性能を確保することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１        水洗大便器
２        便器本体
４        貯水タンク（給水装置）
６        供給口
８        ボウル部
１０      リム後方導水路
１２      溜水部
１４      排水路
１６      汚物受け面
１８      リム部
２０      リム通水路
２０ａ    左側後部領域
２２      リム垂下壁部
２４      リム通水路底面
２６      スリット開口部
２８      上流側リム後方導水路
２８ａ    上流側リム導水路出口部
３０      下流側リム後方導水路
３０ａ    下流側リム導水路入口部
３０ｂ    下流側リム導水路出口部
３０ｃ    外側壁面
３２      屈曲部
３４      リム通水路外側壁面
３６      取付部
３８      入口管路
３８ａ    入口管路入口部
３８ｂ    入口管路出口部
４０      上昇管路
４０ａ    上昇管路入口部
４０ｂ    上昇管路中間部
４０ｃ    上昇管路出口部
４２      下降管路
４２ａ    下降管路入口部
４２ｂ    下降管路出口部
４４      天井面側部分
４４ａ    天井面
４４ｂ    天井側両側壁
４６      底面側部分
４６ａ    底面
４６ｂ    底面側両側壁
４８      前方側部分
４８ａ    前方側壁面
４８ｂ    前方側両側壁
５０      後方側部分
５０ａ    後方側壁面
５０ｂ    後方側両側壁
【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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