サイホンゼット便器
【課題】洗浄水の量を節水化することができ、且つ、必要な洗浄機能を確保することができるサイホンゼット便器を提供する。
【解決手段】本発明は、洗浄水の水頭圧を利用して洗浄水を供給するサイホンゼット便器10において、ボウル部16と、リム吐水口24と、サイホン作用により汚物を排出する排水トラップ管路28と、ゼット吐水口26と、洗浄水をリム吐水口に供給するリム導水路32と、洗浄水をゼット吐水口に供給するゼット導水路34と、を有し、ゼット導水路は、複数に分岐した分岐水路34a，34bと、これらの複数の分岐水路からの洗浄水を合流させゼット吐水口に向けて旋回させる合流部36と、この合流部で合流した洗浄水を整流する整流部38とからなり、合流部は、旋回する外側領域の洗浄水が正面衝突するようにほぼ直線的に形成された外壁部40と、旋回する内側領域の洗浄水がゼット吐水口に向けてスムーズに流れるように曲がり部が形成された内壁部42とを有する。
【解決手段】本発明は、洗浄水の水頭圧を利用して洗浄水を供給するサイホンゼット便器10において、ボウル部16と、リム吐水口24と、サイホン作用により汚物を排出する排水トラップ管路28と、ゼット吐水口26と、洗浄水をリム吐水口に供給するリム導水路32と、洗浄水をゼット吐水口に供給するゼット導水路34と、を有し、ゼット導水路は、複数に分岐した分岐水路34a，34bと、これらの複数の分岐水路からの洗浄水を合流させゼット吐水口に向けて旋回させる合流部36と、この合流部で合流した洗浄水を整流する整流部38とからなり、合流部は、旋回する外側領域の洗浄水が正面衝突するようにほぼ直線的に形成された外壁部40と、旋回する内側領域の洗浄水がゼット吐水口に向けてスムーズに流れるように曲がり部が形成された内壁部42とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイホンゼット便器に係り、特に、貯水タンク内に貯水された洗浄水の水頭圧を利用して洗浄水を供給するサイホンゼット便器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、貯水タンク内に貯水された洗浄水の水頭圧を利用して洗浄水を便器本体のボウル部に形成されたゼット吐水口に供給し、排水トラップ管路のサイホン作用により、汚物を外部に排出するサイホンゼット便器が知られている。
ここで、従来のサイホンゼット便器においては、図１０に示すように、貯水タンク（図示せず）からの洗浄水をボウル部１に形成されたゼット導水路２を経由してゼット吐水口４に供給するため、ゼット導水路２は平面視でＵ字形状となっていた。
【０００３】
しかしながら、ゼット導水路２が、Ｕ字形状であると、図１１に示すように、ゼット導水路２から供給される洗浄水は、旋回流Ａとなり、ゼット吐水口４から吐水される洗浄水（旋回流Ａ）は、外側の流速が早く、内側の流速が遅い、偏った流速分布（カーブ慣性とも言う）を有する流れとなる。
【０００４】
このようにゼット吐水口４から吐水される洗浄水の流速分布が偏ると、排水トラップ管路内が満水となるのが遅れ、それによりサイホン作用の起動が遅くなる。
【０００５】
この洗浄水の流速分布の偏りを是正するため、特許文献１には、図１２に示すように、ゼット導水路２を上流側から下流側に向けて２つに分岐したゼット導水路２ａ，２ｂとし、これらのゼット導水路２ａ，２ｂの下流側がゼット吐水口４に向けて対向するようにしたサイホンゼット便器が知られている。この特許文献１のサイホンゼット便器においては、２つのゼット導水路２ａ，２ｂからの洗浄水が旋回しながら合流部６で合流するため、それぞれのゼット導水路２ａ，２ｂの洗浄水の流速分布の偏り（カーブ慣性）が打ち消され、同時に合流することにより流量が倍増するので、洗浄水が合流部６で昇圧され、唯一の出口であるゼット吐水口４へ向けて吐水させるようになっている。
【０００６】
また、洗浄水の流速分布の偏りを是正するために、特許文献２には、図１３に示すように、特許文献１と同様に、２つのゼット導水路２ａ，２ｂを設け、これらのゼット導水路２ａ，２ｂの下流側を曲がり部８を有するように湾曲させて、且つ、合流部６は若干広い空間を有するように形成されているサイホンゼット便器が知られている。
【０００７】
【特許文献１】実公平１-４４６１６号公報
【特許文献２】米国特許第７１１１３３３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、貯水タンクの洗浄水の水頭圧を利用して洗浄水を供給するサイホンゼット便器においては、洗浄時に貯水タンクから洗浄水が供給されてゼット導水路が満水となり、貯水タンクの洗浄水の水頭圧（水圧ヘッド）がボウル部内の溜水にかかる状態となる。
また、サイホンゼット便器は、サイホンによる汚物引込作用と、水圧ヘッドによる汚物押出作用とにより、汚物を外部に排出するようになっている。
したがって、サイホンゼット便器においては、ゼット導水路が満水となった瞬間の、ボウル部溜水から貯水タンク内の洗浄水の水面までの高さ（Ｈ）が高いほど、水圧ヘッドは高くなるために洗浄能力は大きくなる。
【０００９】
これに関連し、便器の洗浄前の状態（初期状態）では、ゼット導水路内は大気解放されており、それにより、貯水タンク内の洗浄水とボウル部内溜水の縁が切られた状態となっている。そのため、便器の洗浄開始後は、先ず、貯水タンク内の洗浄水をボウル部へ供給する際、ゼット導水路内に存在する空気を排出することが必要である。ゼット導水路内の空気の存在は、貯水タンクの水頭圧を緩衝させてしまいゼット吐水口からの洗浄水の流速を低減してしまう恐れがある。洗浄水の流速低下は、サイホン作用の起動を遅らせるので、洗浄水を無駄に消費してしまい、節水化の要請を満たすことができない。
【００１０】
このようなサイホンゼット便器の持つ特性を考えると、上述した特許文献１のサイホンゼット便器においては、合流時に２つの洗浄水がほぼ全域で正面衝突するので、ゼット導水路２ａ，２ｂ内の空気を短時間で排出することができるので、その点は有効であるが、全域正面衝突により大きな圧損が生じ、位置エネルギーをロスすると共に、ゼット吐水口４から吐水される洗浄水の流速が低下する。洗浄水の流速が低下すると、サイホン作用の起動が遅れ、その分洗浄水を無駄に消費してしまい、節水化の要請を満たすことができない便器となっている。
【００１１】
さらに、上述した特許文献２のサイホンゼット便器においては、特許文献１のように合流時に２つの洗浄水がほぼ全域で正面衝突することがなく、合流部が若干広く空間となっているので、圧損は軽減されると考えられるが、ゼット導水路内の空気を短時間で排出できるような適度の圧損を形成することができない便器である。
【００１２】
したがって、本発明は、便器洗浄に使用する洗浄水の量を節水化することができると共に、従来品よりも少ない洗浄水量で従来品同等又はそれ以上の洗浄機能を確保することができるサイホンゼット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】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明は、貯水タンク内に貯水された洗浄水の水頭圧を利用して洗浄水を供給するサイホンゼット便器において、汚物受け面を有するボウル部を備えた便器本体と、ボウル部の上縁に形成されたリム吐水口と、ボウル部の底部に設けられサイホン作用により汚物を排出する排水トラップ管路と、ボウル部の排水トラップ管路の入口に対向する位置に形成されたゼット吐水口と、貯水タンク内の洗浄水をリム吐水口に供給するリム導水路と、貯水タンク内の洗浄水をゼット吐水口に供給するゼット導水路と、を有し、ゼット導水路は、上流側から下流側に向けて複数に分岐した分岐水路と、これらの複数の分岐水路からの洗浄水を合流させゼット吐水口に向けて旋回させる合流部と、この合流部で合流した洗浄水を整流する整流部とからなり、合流部は、旋回する外側領域の洗浄水が正面衝突するようにほぼ直線的に形成された外壁部と、旋回する内側領域の洗浄水が上記ゼット吐水口に向けてスムーズに流れるように曲がり部が形成された内壁部とを有す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おいて、便器使用時の初期状態では、ゼット導水路に空気が存在するが、洗浄開始時には、貯水タンク内の洗浄水がゼット導水路に供給される。このとき、合流部の外壁部がほぼ直線的に形成されているので、ゼット導水路からの旋回する外側領域の洗浄水のみが正面衝突し、これにより、ゼット導水路内の圧力が瞬間的に上昇して、ゼット導水路内に残留する空気が上方から排出され、ゼット導水路が短時間で満水になる。この結果、本発明においては、ゼット導水路が短時間で満水となるので、貯水タンク内の洗浄水とボウル部の溜水との間の大きなレベル差Ｈ（水圧ヘッド）が作用するので、汚物の大きな押出作用（押出力）を得ることができ、さらに、サイホン作用を早期に発生させることができる。
また、本発明においては、合流部は曲がり部が形成された内壁部を有するので、旋回する内側領域の洗浄水はゼット吐水口に向けてスムーズに流れる。
このように本発明によれば、ゼット導水路からの洗浄水の全てを正面衝突させるのではなく、ゼット導水路からの旋回する外側領域の洗浄水のみを正面衝突旋させ、内側領域の洗浄水はスムーズに流れるようにしているので、エネルギーロスを最小限に押さえることができる。
【００１４】
本発明において、好ましくは、合流部の内壁部の曲がり部は、平面視で１５ｍｍ〜３０ｍｍの範囲の曲率半径を持つ。
このように構成された本発明においては、合流部において、旋回する内側領域の洗浄水を、衝突することなく、ゼット吐水口に向けてスムーズに流すことができ、合流部におけるエネルギーロスを最小限に押さえることができる。この結果、サイホン作用を早期に発生させることができ、それにより、少ない洗浄水量で洗浄が可能となる。
【００１５】
本発明において、好ましくは、整流部は、所定の水平方向長さを有すると共に、排水トラップ管路に向けて高さ方向においてほぼ水平方向に延び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、整流部により、高さ方向においても、洗浄水が整流される。この結果、サイホン作用を早期に発生させることができ、それにより、少ない洗浄水量で洗浄が可能となる。
【００１６】
本発明において、好ましくは、貯水タンク内に貯水された洗浄水の量は、２．５リットル〜６．５リットルの範囲である。
このように構成された本発明においては、２．５リットル〜６．５リットルという少ない洗浄水量により、便器を洗浄することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のサイホンゼット便器によれば、便器洗浄に使用する洗浄水の量を節水化することができると共に、従来品よりも少ない洗浄水量で従来品同等又はそれ以上の洗浄機能を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、添付図面を参照して、本発明の一実施形態によるサイホンゼット便器を説明する。先ず、図１乃至図３により、本発明の実施形態によるサイホンゼット便器の基本構造を説明する。図１は本発明の実施形態によるサイホンゼット便器を示す正面断面図であり、図２は図１の平面図であり、図３は図１のIII−III線に沿った断面図である。
【００１９】
図１至３示すように、本実施形態によるサイホンゼット便器１０は、便器本体１２と、この便器本体１２の後方上部に配置された洗浄水を貯水する貯水タンク１４を備えている。この貯水タンク１４は、２．５リットル〜６．５リットルの洗浄水を貯水するようになっている。
便器本体１２は、前方部分にボウル部１６を備え、このボウル部１６には、椀状の汚物受け面１８と、上縁部であるリム２０が形成されている。ボウル部１６の底部には、汚物排出のための排出口２２が形成されている。
【００２０】
ボウル部１６の上縁部であるリム２０には、洗浄水を吐水するためのリム吐水口２４（２４ａ，２４ｂ）が２箇所に形成され、ボウル部１６の前方下方側には排出口２２に向けてゼット吐水口２６が形成されている。
さらに、ボウル部１６の後方下方側には、サイホン作用により汚物を排出するための排水トラップ管路２８が形成されている。
ここで、ゼット吐水口２６は、排出口２２を介して排水トラップ配管２８の入口２８ａに対向する位置に形成されている。
【００２１】
また、便器本体１２の後方上部には、貯水タンク１４から洗浄水が供給される給水室３０が形成され、さらに、この給水室３０には、上述したリム吐水口２４に洗浄水を導くためのリム導水路３２と、ゼット吐水口２６に洗浄水を導くためのゼット導水路３４が接続して設けられている。
このゼット導水路３４は、上流側から下流側に向けて、便器本体１２を前方から見て右側の第１ゼット導水路３４ａと左側の第２ゼット導水路３４ｂとの２つの導水路に分岐して設けられている。
【００２２】
これらの第１ゼット導水路３４ａと左側の第２ゼット導水路３４ｂの下流側には、これらのゼット導水路３４ａ，３４ｂからの洗浄水を合流させるための合流部３６が形成され、この合流部３６の下流側には、合流した洗浄水を整流するための整流部３８が形成され、この整流部３８の下流端が上述したゼット吐水口２６となる。
【００２３】
次に、図４乃至図７により、本実施形態によるサイホンゼット便器のゼット導水路３４ａ，３４ｂ、合流部３６、整流部３８について詳細に説明する。図４は本実施形態によるサイホンゼット便器のゼット導水路、合流部、整流部を示す拡大平面図であり、図５及び図６は図４の拡大部分平面図であり、図７は図４の拡大部分正面図である。
【００２４】
先ず、図４乃至図６に示すように、ゼット導水路３４ａ，３４ｂからの洗浄水Ａ（図４参照）が旋回した状態で合流部３６に合流するようになっている。ここで、洗浄水Ａは旋回流であるため、合流部３６の外側領域の洗浄水Ｂ（図５参照）は相対的に流速が早く、一方、合流部３６の内側領域の洗浄水Ｃ（図６参照）は相対的に流速が遅くなっている。
【００２５】
このため、本実施形態では、図５に示すように、合流部３６はゼット吐水口２６から遠い側に位置する外壁部４０を備え、この外壁部４０がほぼ直線的に形成されている。
本実施形態では、詳細は後述するが、左右のゼット導水路３４ａ，３４ｂからの洗浄水Ａの外側領域の洗浄水Ｂが正面から衝突するようになっている。
【００２６】
次に、本実施形態では、図６に示すように、合流部３６はゼット吐水口２６から近い側に位置する内壁部４２を備え、この内壁部４２がゼット導水路３４ａ，３４ｂからの洗浄水Ａの内側領域の洗浄水Ｃがゼット吐水口２６に向けてスムーズに流れるように、平面視で曲率半径Ｒを有する曲がり部により形成されている。ここで、本実施形態では、曲率半径Ｒは、１５ｍｍ〜３０ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００２７】
さらに、本実施形態では、図７に示すように、合流した洗浄水を整流するための整流部３８は、排水トラップ管路２８の入口２８ａに向けて、ほぼ水平方向に直線的に延びるように形成されている。また、この整流部２８は、１０ｍｍ以上の長さが好ましくは、より好ましくは、１０ｍｍ〜３０ｍｍの長さである。
【００２８】
次に、上述した本発明の実施形態によるサイホンゼット便器の作用を説明する。先ず、本実施形態によるサイホンゼット便器１は、初期状態（便器使用前）では、図８に示すように、給水室３０及びゼット導水路３４内の上方部が大気開放され空気が存在する状態となり、貯水タンク１４内の洗浄水とボウル部１６の溜水の縁が切れている。
【００２９】
この初期状態から、図９に示すように、洗浄開始状態になると、給水室３０及びゼット導水路３４が貯水タンク１４からの洗浄水により満水になり、次に、貯水タンク１４内の洗浄水とボウル部１６の溜水とレベル差Ｈで表される水頭圧（水圧ヘッド）がボウル部１６内の溜水に作用する。この後、ゼット導水路３４からの洗浄水が、合流部３６と整流部３８を経て、ゼット吐水口２６から、排水トラップ管路２８に吐出される。排水トラップ管路２８が満水となり、サイホン作用による汚物引込作用と、水圧ヘッド自体による汚物押出作用とにより、汚物が外部に排出される。このため、給水室３０及びゼット導水路３４が満水になった瞬間の、貯水タンク１４内の洗浄水とボウル部１６の溜水とのレベル差Ｈが高いほど、水圧ヘッドは大きくなるため、洗浄能力が大きくなる。
【００３０】
次に、図５に示すように、合流部３６のゼット吐水口２６から遠い側に位置する外壁部４０がほぼ直線的に形成されていので、左右のゼット導水路３４ａ，３４ｂからの洗浄水Ａの外側領域の洗浄水Ｂが正面から衝突する。
この左右のゼット導水路３４ａ，３４ｂからの洗浄水Ｂが正面衝突することにより、ゼット導水路３４ａ，３４ｂ内の圧力が瞬時に上昇し、図８に示す初期状態でゼット導水路３４ａ，３４ｂ内に溜まっていた空気がリム導水路３２より押し出され、その結果、ゼット導水路３４ａ，３４ｂが短時間で満水になる。
【００３１】
このように、本実施形態においては、ゼット導水路３４ａ，３４ｂが短時間で満水になるので、貯水タンク１４内の洗浄水とボウル部１６の溜水とのより大きなレベル差Ｈ（水圧ヘッド）が、ボウル部１６内の溜水に作用し、汚物の大きな押込力を得ることができる。
また、本実施形態においては、特許文献１のサイホンゼット便器のように、ゼット導水路３４ａ，３４ｂからの洗浄水の全てを正面衝突させるのではなく、旋回する洗浄水の外側領域にある一部のみを正面衝突させて、特許文献１のものと比べて、貯水タンク１４内の洗浄水が持つ水圧ヘッドをボウル部１６内の溜水に作用させるときのエネルギーロスを最小限に押さえることができる。
【００３２】
次に、本実施形態においては、図６に示すように、合流部３６のゼット吐水口２６から近い側に位置する内壁部４２が曲率半径Ｒにより形成されているので、ゼット導水路３４ａ，３４ｂからの洗浄水Ａの内側領域の洗浄水Ｃがゼット吐水口２６に向けてスムーズに流れるようになっている。
このように、本実施形態においては、特許文献１のサイホンゼット便器のように、ゼット導水路３４ａ，３４ｂからの洗浄水の全てを正面衝突させるのではなく、旋回する洗浄水の一部である外側領域にある洗浄水Ｂのみを正面衝突させ、内側領域にある洗浄水Ｃは衝突させることなくスムーズに流れるようにしているので、他特許文献１のものと比べて、貯水タンク１４内の洗浄水が持つ水圧ヘッドをボウル部１６内の溜水に作用させるときのエネルギーロスを最小限に押さえることができる。
【００３３】
また、本実施形態においては、ゼット導水路３４を２つのゼット導水路３４ａ，３４ｂからの洗浄水を合流部３６で合流させているので、平面視で横方向に存在する旋回流が持つ流速分布の偏り（カーブ慣性）を互いに打ち消しあい、その結果、ゼット吐水口２６から吐水される洗浄水は、排水トラップ管路２８に対して真っ直ぐな水流となり、即ち、横方向の速度分布が均一となり、貯水タンク１４内の洗浄水が持つエネルギー（水圧ヘッド）を効率良く汚物排出に活用することができ、さらに、そのため、サイホンを早期に起動させることができる。
【００３４】
さらに、本実施形態においては、図７に示すように、合流部３６の下流に、合流した洗浄水を整流するための整流部３８を設けたので、ゼット吐水口２６から吐水される洗浄水は、排水トラップ管路２８に対して真っ直ぐな水流となり、即ち、縦方向の速度分布も均一となり、その分、貯水タンク１４内の洗浄水が持つエネルギー（水圧ヘッド）を効率良く汚物排出に活用することができ、さらに、そのため、サイホンを早期に起動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態によるサイホンゼット便器を示す正面断面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１のIII−III線に沿った断面図である。
【図４】本発明の実施形態によるサイホンゼット便器のゼット導水路、合流部、整流部を示す拡大平面図である。
【図５】図４の拡大部分平面図である。
【図６】図４の拡大部分平面図である。
【図７】図４の拡大部分正面図である。
【図８】本発明の実施形態によるサイホンゼット便器の初期状態を示す部分断面図である。
【図９】本発明の実施形態によるサイホンゼット便器の洗浄開始状態を示す部分断面図である。
【図１０】従来のサイホンゼット便器を示す平面図である。
【図１１】従来のサイホンゼット便器における洗浄水の旋回流の流速分布の偏り（カーブ慣性）を示す拡大平面図である。
【図１２】従来のサイホンゼット便器（特許文献１）を示す平面図である。
【図１３】従来のサイホンゼット便器（特許文献２）を示す部分拡大平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０ サイホンゼット便器
１２ 便器本体
１４ 貯水タンク
１６ ボウル部
２４ リム吐水口
２６ ゼット吐水口
２８ 排水トラップ管路
３０ 給水室
３２ リム導水路
３４ ゼット導水路
３４ａ 第１ゼット導水路
３４ｂ 第２ゼット導水路
３６ 合流部
３８ 整流部
４０ 外壁部
４２ 内壁部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイホンゼット便器に係り、特に、貯水タンク内に貯水された洗浄水の水頭圧を利用して洗浄水を供給するサイホンゼット便器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、貯水タンク内に貯水された洗浄水の水頭圧を利用して洗浄水を便器本体のボウル部に形成されたゼット吐水口に供給し、排水トラップ管路のサイホン作用により、汚物を外部に排出するサイホンゼット便器が知られている。
ここで、従来のサイホンゼット便器においては、図１０に示すように、貯水タンク（図示せず）からの洗浄水をボウル部１に形成されたゼット導水路２を経由してゼット吐水口４に供給するため、ゼット導水路２は平面視でＵ字形状となっていた。
【０００３】
しかしながら、ゼット導水路２が、Ｕ字形状であると、図１１に示すように、ゼット導水路２から供給される洗浄水は、旋回流Ａとなり、ゼット吐水口４から吐水される洗浄水（旋回流Ａ）は、外側の流速が早く、内側の流速が遅い、偏った流速分布（カーブ慣性とも言う）を有する流れとなる。
【０００４】
このようにゼット吐水口４から吐水される洗浄水の流速分布が偏ると、排水トラップ管路内が満水となるのが遅れ、それによりサイホン作用の起動が遅くなる。
【０００５】
この洗浄水の流速分布の偏りを是正するため、特許文献１には、図１２に示すように、ゼット導水路２を上流側から下流側に向けて２つに分岐したゼット導水路２ａ，２ｂとし、これらのゼット導水路２ａ，２ｂの下流側がゼット吐水口４に向けて対向するようにしたサイホンゼット便器が知られている。この特許文献１のサイホンゼット便器においては、２つのゼット導水路２ａ，２ｂからの洗浄水が旋回しながら合流部６で合流するため、それぞれのゼット導水路２ａ，２ｂの洗浄水の流速分布の偏り（カーブ慣性）が打ち消され、同時に合流することにより流量が倍増するので、洗浄水が合流部６で昇圧され、唯一の出口であるゼット吐水口４へ向けて吐水させるようになっている。
【０００６】
また、洗浄水の流速分布の偏りを是正するために、特許文献２には、図１３に示すように、特許文献１と同様に、２つのゼット導水路２ａ，２ｂを設け、これらのゼット導水路２ａ，２ｂの下流側を曲がり部８を有するように湾曲させて、且つ、合流部６は若干広い空間を有するように形成されているサイホンゼット便器が知られている。
【０００７】
【特許文献１】実公平１-４４６１６号公報
【特許文献２】米国特許第７１１１３３３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、貯水タンクの洗浄水の水頭圧を利用して洗浄水を供給するサイホンゼット便器においては、洗浄時に貯水タンクから洗浄水が供給されてゼット導水路が満水となり、貯水タンクの洗浄水の水頭圧（水圧ヘッド）がボウル部内の溜水にかかる状態となる。
また、サイホンゼット便器は、サイホンによる汚物引込作用と、水圧ヘッドによる汚物押出作用とにより、汚物を外部に排出するようになっている。
したがって、サイホンゼット便器においては、ゼット導水路が満水となった瞬間の、ボウル部溜水から貯水タンク内の洗浄水の水面までの高さ（Ｈ）が高いほど、水圧ヘッドは高くなるために洗浄能力は大きくなる。
【０００９】
これに関連し、便器の洗浄前の状態（初期状態）では、ゼット導水路内は大気解放されており、それにより、貯水タンク内の洗浄水とボウル部内溜水の縁が切られた状態となっている。そのため、便器の洗浄開始後は、先ず、貯水タンク内の洗浄水をボウル部へ供給する際、ゼット導水路内に存在する空気を排出することが必要である。ゼット導水路内の空気の存在は、貯水タンクの水頭圧を緩衝させてしまいゼット吐水口からの洗浄水の流速を低減してしまう恐れがある。洗浄水の流速低下は、サイホン作用の起動を遅らせるので、洗浄水を無駄に消費してしまい、節水化の要請を満たすことができない。
【００１０】
このようなサイホンゼット便器の持つ特性を考えると、上述した特許文献１のサイホンゼット便器においては、合流時に２つの洗浄水がほぼ全域で正面衝突するので、ゼット導水路２ａ，２ｂ内の空気を短時間で排出することができるので、その点は有効であるが、全域正面衝突により大きな圧損が生じ、位置エネルギーをロスすると共に、ゼット吐水口４から吐水される洗浄水の流速が低下する。洗浄水の流速が低下すると、サイホン作用の起動が遅れ、その分洗浄水を無駄に消費してしまい、節水化の要請を満たすことができない便器となっている。
【００１１】
さらに、上述した特許文献２のサイホンゼット便器においては、特許文献１のように合流時に２つの洗浄水がほぼ全域で正面衝突することがなく、合流部が若干広く空間となっているので、圧損は軽減されると考えられるが、ゼット導水路内の空気を短時間で排出できるような適度の圧損を形成することができない便器である。
【００１２】
したがって、本発明は、便器洗浄に使用する洗浄水の量を節水化することができると共に、従来品よりも少ない洗浄水量で従来品同等又はそれ以上の洗浄機能を確保することができるサイホンゼット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】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明は、貯水タンク内に貯水された洗浄水の水頭圧を利用して洗浄水を供給するサイホンゼット便器において、汚物受け面を有するボウル部を備えた便器本体と、ボウル部の上縁に形成されたリム吐水口と、ボウル部の底部に設けられサイホン作用により汚物を排出する排水トラップ管路と、ボウル部の排水トラップ管路の入口に対向する位置に形成されたゼット吐水口と、貯水タンク内の洗浄水をリム吐水口に供給するリム導水路と、貯水タンク内の洗浄水をゼット吐水口に供給するゼット導水路と、を有し、ゼット導水路は、上流側から下流側に向けて複数に分岐した分岐水路と、これらの複数の分岐水路からの洗浄水を合流させゼット吐水口に向けて旋回させる合流部と、この合流部で合流した洗浄水を整流する整流部とからなり、合流部は、旋回する外側領域の洗浄水が正面衝突するようにほぼ直線的に形成された外壁部と、旋回する内側領域の洗浄水が上記ゼット吐水口に向けてスムーズに流れるように曲がり部が形成された内壁部とを有す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おいて、便器使用時の初期状態では、ゼット導水路に空気が存在するが、洗浄開始時には、貯水タンク内の洗浄水がゼット導水路に供給される。このとき、合流部の外壁部がほぼ直線的に形成されているので、ゼット導水路からの旋回する外側領域の洗浄水のみが正面衝突し、これにより、ゼット導水路内の圧力が瞬間的に上昇して、ゼット導水路内に残留する空気が上方から排出され、ゼット導水路が短時間で満水になる。この結果、本発明においては、ゼット導水路が短時間で満水となるので、貯水タンク内の洗浄水とボウル部の溜水との間の大きなレベル差Ｈ（水圧ヘッド）が作用するので、汚物の大きな押出作用（押出力）を得ることができ、さらに、サイホン作用を早期に発生させることができる。
また、本発明においては、合流部は曲がり部が形成された内壁部を有するので、旋回する内側領域の洗浄水はゼット吐水口に向けてスムーズに流れる。
このように本発明によれば、ゼット導水路からの洗浄水の全てを正面衝突させるのではなく、ゼット導水路からの旋回する外側領域の洗浄水のみを正面衝突旋させ、内側領域の洗浄水はスムーズに流れるようにしているので、エネルギーロスを最小限に押さえることができる。
【００１４】
本発明において、好ましくは、合流部の内壁部の曲がり部は、平面視で１５ｍｍ〜３０ｍｍの範囲の曲率半径を持つ。
このように構成された本発明においては、合流部において、旋回する内側領域の洗浄水を、衝突することなく、ゼット吐水口に向けてスムーズに流すことができ、合流部におけるエネルギーロスを最小限に押さえることができる。この結果、サイホン作用を早期に発生させることができ、それにより、少ない洗浄水量で洗浄が可能となる。
【００１５】
本発明において、好ましくは、整流部は、所定の水平方向長さを有すると共に、排水トラップ管路に向けて高さ方向においてほぼ水平方向に延び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、整流部により、高さ方向においても、洗浄水が整流される。この結果、サイホン作用を早期に発生させることができ、それにより、少ない洗浄水量で洗浄が可能となる。
【００１６】
本発明において、好ましくは、貯水タンク内に貯水された洗浄水の量は、２．５リットル〜６．５リットルの範囲である。
このように構成された本発明においては、２．５リットル〜６．５リットルという少ない洗浄水量により、便器を洗浄することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のサイホンゼット便器によれば、便器洗浄に使用する洗浄水の量を節水化することができると共に、従来品よりも少ない洗浄水量で従来品同等又はそれ以上の洗浄機能を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、添付図面を参照して、本発明の一実施形態によるサイホンゼット便器を説明する。先ず、図１乃至図３により、本発明の実施形態によるサイホンゼット便器の基本構造を説明する。図１は本発明の実施形態によるサイホンゼット便器を示す正面断面図であり、図２は図１の平面図であり、図３は図１のIII−III線に沿った断面図である。
【００１９】
図１至３示すように、本実施形態によるサイホンゼット便器１０は、便器本体１２と、この便器本体１２の後方上部に配置された洗浄水を貯水する貯水タンク１４を備えている。この貯水タンク１４は、２．５リットル〜６．５リットルの洗浄水を貯水するようになっている。
便器本体１２は、前方部分にボウル部１６を備え、このボウル部１６には、椀状の汚物受け面１８と、上縁部であるリム２０が形成されている。ボウル部１６の底部には、汚物排出のための排出口２２が形成されている。
【００２０】
ボウル部１６の上縁部であるリム２０には、洗浄水を吐水するためのリム吐水口２４（２４ａ，２４ｂ）が２箇所に形成され、ボウル部１６の前方下方側には排出口２２に向けてゼット吐水口２６が形成されている。
さらに、ボウル部１６の後方下方側には、サイホン作用により汚物を排出するための排水トラップ管路２８が形成されている。
ここで、ゼット吐水口２６は、排出口２２を介して排水トラップ配管２８の入口２８ａに対向する位置に形成されている。
【００２１】
また、便器本体１２の後方上部には、貯水タンク１４から洗浄水が供給される給水室３０が形成され、さらに、この給水室３０には、上述したリム吐水口２４に洗浄水を導くためのリム導水路３２と、ゼット吐水口２６に洗浄水を導くためのゼット導水路３４が接続して設けられている。
このゼット導水路３４は、上流側から下流側に向けて、便器本体１２を前方から見て右側の第１ゼット導水路３４ａと左側の第２ゼット導水路３４ｂとの２つの導水路に分岐して設けられている。
【００２２】
これらの第１ゼット導水路３４ａと左側の第２ゼット導水路３４ｂの下流側には、これらのゼット導水路３４ａ，３４ｂからの洗浄水を合流させるための合流部３６が形成され、この合流部３６の下流側には、合流した洗浄水を整流するための整流部３８が形成され、この整流部３８の下流端が上述したゼット吐水口２６となる。
【００２３】
次に、図４乃至図７により、本実施形態によるサイホンゼット便器のゼット導水路３４ａ，３４ｂ、合流部３６、整流部３８について詳細に説明する。図４は本実施形態によるサイホンゼット便器のゼット導水路、合流部、整流部を示す拡大平面図であり、図５及び図６は図４の拡大部分平面図であり、図７は図４の拡大部分正面図である。
【００２４】
先ず、図４乃至図６に示すように、ゼット導水路３４ａ，３４ｂからの洗浄水Ａ（図４参照）が旋回した状態で合流部３６に合流するようになっている。ここで、洗浄水Ａは旋回流であるため、合流部３６の外側領域の洗浄水Ｂ（図５参照）は相対的に流速が早く、一方、合流部３６の内側領域の洗浄水Ｃ（図６参照）は相対的に流速が遅くなっている。
【００２５】
このため、本実施形態では、図５に示すように、合流部３６はゼット吐水口２６から遠い側に位置する外壁部４０を備え、この外壁部４０がほぼ直線的に形成されている。
本実施形態では、詳細は後述するが、左右のゼット導水路３４ａ，３４ｂからの洗浄水Ａの外側領域の洗浄水Ｂが正面から衝突するようになっている。
【００２６】
次に、本実施形態では、図６に示すように、合流部３６はゼット吐水口２６から近い側に位置する内壁部４２を備え、この内壁部４２がゼット導水路３４ａ，３４ｂからの洗浄水Ａの内側領域の洗浄水Ｃがゼット吐水口２６に向けてスムーズに流れるように、平面視で曲率半径Ｒを有する曲がり部により形成されている。ここで、本実施形態では、曲率半径Ｒは、１５ｍｍ〜３０ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００２７】
さらに、本実施形態では、図７に示すように、合流した洗浄水を整流するための整流部３８は、排水トラップ管路２８の入口２８ａに向けて、ほぼ水平方向に直線的に延びるように形成されている。また、この整流部２８は、１０ｍｍ以上の長さが好ましくは、より好ましくは、１０ｍｍ〜３０ｍｍの長さである。
【００２８】
次に、上述した本発明の実施形態によるサイホンゼット便器の作用を説明する。先ず、本実施形態によるサイホンゼット便器１は、初期状態（便器使用前）では、図８に示すように、給水室３０及びゼット導水路３４内の上方部が大気開放され空気が存在する状態となり、貯水タンク１４内の洗浄水とボウル部１６の溜水の縁が切れている。
【００２９】
この初期状態から、図９に示すように、洗浄開始状態になると、給水室３０及びゼット導水路３４が貯水タンク１４からの洗浄水により満水になり、次に、貯水タンク１４内の洗浄水とボウル部１６の溜水とレベル差Ｈで表される水頭圧（水圧ヘッド）がボウル部１６内の溜水に作用する。この後、ゼット導水路３４からの洗浄水が、合流部３６と整流部３８を経て、ゼット吐水口２６から、排水トラップ管路２８に吐出される。排水トラップ管路２８が満水となり、サイホン作用による汚物引込作用と、水圧ヘッド自体による汚物押出作用とにより、汚物が外部に排出される。このため、給水室３０及びゼット導水路３４が満水になった瞬間の、貯水タンク１４内の洗浄水とボウル部１６の溜水とのレベル差Ｈが高いほど、水圧ヘッドは大きくなるため、洗浄能力が大きくなる。
【００３０】
次に、図５に示すように、合流部３６のゼット吐水口２６から遠い側に位置する外壁部４０がほぼ直線的に形成されていので、左右のゼット導水路３４ａ，３４ｂからの洗浄水Ａの外側領域の洗浄水Ｂが正面から衝突する。
この左右のゼット導水路３４ａ，３４ｂからの洗浄水Ｂが正面衝突することにより、ゼット導水路３４ａ，３４ｂ内の圧力が瞬時に上昇し、図８に示す初期状態でゼット導水路３４ａ，３４ｂ内に溜まっていた空気がリム導水路３２より押し出され、その結果、ゼット導水路３４ａ，３４ｂが短時間で満水になる。
【００３１】
このように、本実施形態においては、ゼット導水路３４ａ，３４ｂが短時間で満水になるので、貯水タンク１４内の洗浄水とボウル部１６の溜水とのより大きなレベル差Ｈ（水圧ヘッド）が、ボウル部１６内の溜水に作用し、汚物の大きな押込力を得ることができる。
また、本実施形態においては、特許文献１のサイホンゼット便器のように、ゼット導水路３４ａ，３４ｂからの洗浄水の全てを正面衝突させるのではなく、旋回する洗浄水の外側領域にある一部のみを正面衝突させて、特許文献１のものと比べて、貯水タンク１４内の洗浄水が持つ水圧ヘッドをボウル部１６内の溜水に作用させるときのエネルギーロスを最小限に押さえることができる。
【００３２】
次に、本実施形態においては、図６に示すように、合流部３６のゼット吐水口２６から近い側に位置する内壁部４２が曲率半径Ｒにより形成されているので、ゼット導水路３４ａ，３４ｂからの洗浄水Ａの内側領域の洗浄水Ｃがゼット吐水口２６に向けてスムーズに流れるようになっている。
このように、本実施形態においては、特許文献１のサイホンゼット便器のように、ゼット導水路３４ａ，３４ｂからの洗浄水の全てを正面衝突させるのではなく、旋回する洗浄水の一部である外側領域にある洗浄水Ｂのみを正面衝突させ、内側領域にある洗浄水Ｃは衝突させることなくスムーズに流れるようにしているので、他特許文献１のものと比べて、貯水タンク１４内の洗浄水が持つ水圧ヘッドをボウル部１６内の溜水に作用させるときのエネルギーロスを最小限に押さえることができる。
【００３３】
また、本実施形態においては、ゼット導水路３４を２つのゼット導水路３４ａ，３４ｂからの洗浄水を合流部３６で合流させているので、平面視で横方向に存在する旋回流が持つ流速分布の偏り（カーブ慣性）を互いに打ち消しあい、その結果、ゼット吐水口２６から吐水される洗浄水は、排水トラップ管路２８に対して真っ直ぐな水流となり、即ち、横方向の速度分布が均一となり、貯水タンク１４内の洗浄水が持つエネルギー（水圧ヘッド）を効率良く汚物排出に活用することができ、さらに、そのため、サイホンを早期に起動させることができる。
【００３４】
さらに、本実施形態においては、図７に示すように、合流部３６の下流に、合流した洗浄水を整流するための整流部３８を設けたので、ゼット吐水口２６から吐水される洗浄水は、排水トラップ管路２８に対して真っ直ぐな水流となり、即ち、縦方向の速度分布も均一となり、その分、貯水タンク１４内の洗浄水が持つエネルギー（水圧ヘッド）を効率良く汚物排出に活用することができ、さらに、そのため、サイホンを早期に起動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態によるサイホンゼット便器を示す正面断面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１のIII−III線に沿った断面図である。
【図４】本発明の実施形態によるサイホンゼット便器のゼット導水路、合流部、整流部を示す拡大平面図である。
【図５】図４の拡大部分平面図である。
【図６】図４の拡大部分平面図である。
【図７】図４の拡大部分正面図である。
【図８】本発明の実施形態によるサイホンゼット便器の初期状態を示す部分断面図である。
【図９】本発明の実施形態によるサイホンゼット便器の洗浄開始状態を示す部分断面図である。
【図１０】従来のサイホンゼット便器を示す平面図である。
【図１１】従来のサイホンゼット便器における洗浄水の旋回流の流速分布の偏り（カーブ慣性）を示す拡大平面図である。
【図１２】従来のサイホンゼット便器（特許文献１）を示す平面図である。
【図１３】従来のサイホンゼット便器（特許文献２）を示す部分拡大平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０ サイホンゼット便器
１２ 便器本体
１４ 貯水タンク
１６ ボウル部
２４ リム吐水口
２６ ゼット吐水口
２８ 排水トラップ管路
３０ 給水室
３２ リム導水路
３４ ゼット導水路
３４ａ 第１ゼット導水路
３４ｂ 第２ゼット導水路
３６ 合流部
３８ 整流部
４０ 外壁部
４２ 内壁部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯水タンク内に貯水された洗浄水の水頭圧を利用して洗浄水を供給するサイホンゼット便器において、
汚物受け面を有するボウル部を備えた便器本体と、
上記ボウル部の上縁に形成されたリム吐水口と、
上記ボウル部の底部に設けられサイホン作用により汚物を排出する排水トラップ管路と、
上記ボウル部の上記排水トラップ管路の入口に対向する位置に形成されたゼット吐水口と、
上記貯水タンク内の洗浄水を上記リム吐水口に供給するリム導水路と、
上記貯水タンク内の洗浄水を上記ゼット吐水口に供給するゼット導水路と、を有し、
上記ゼット導水路は、上流側から下流側に向けて複数に分岐した分岐水路と、これらの複数の分岐水路からの洗浄水を合流させ上記ゼット吐水口に向けて旋回させる合流部と、この合流部で合流した洗浄水を整流する整流部とからなり、上記合流部は、上記旋回する外側領域の洗浄水が正面衝突するようにほぼ直線的に形成された外壁部と、上記旋回する内側領域の洗浄水が上記ゼット吐水口に向けてスムーズに流れるように曲がり部が形成された内壁部とを有することを特徴とするサイホンゼット便器。
【請求項２】
上記合流部の内壁部の曲がり部は、平面視で１５ｍｍ〜３０ｍｍの範囲の曲率半径を持つ請求項１記載のサイホンゼット便器。
【請求項３】
上記整流部は、所定の水平方向長さを有すると共に、上記排水トラップ管路に向けて高さ方向においてほぼ水平方向に延びるように形成されている請求項１又は２記載のサイホンゼット便器。
【請求項４】
貯水タンク内に貯水された洗浄水の量は、２．５リットル〜６．５リットルの範囲である請求項１乃至３の何れか１項記載のサイホンゼット便器。
【請求項１】
貯水タンク内に貯水された洗浄水の水頭圧を利用して洗浄水を供給するサイホンゼット便器において、
汚物受け面を有するボウル部を備えた便器本体と、
上記ボウル部の上縁に形成されたリム吐水口と、
上記ボウル部の底部に設けられサイホン作用により汚物を排出する排水トラップ管路と、
上記ボウル部の上記排水トラップ管路の入口に対向する位置に形成されたゼット吐水口と、
上記貯水タンク内の洗浄水を上記リム吐水口に供給するリム導水路と、
上記貯水タンク内の洗浄水を上記ゼット吐水口に供給するゼット導水路と、を有し、
上記ゼット導水路は、上流側から下流側に向けて複数に分岐した分岐水路と、これらの複数の分岐水路からの洗浄水を合流させ上記ゼット吐水口に向けて旋回させる合流部と、この合流部で合流した洗浄水を整流する整流部とからなり、上記合流部は、上記旋回する外側領域の洗浄水が正面衝突するようにほぼ直線的に形成された外壁部と、上記旋回する内側領域の洗浄水が上記ゼット吐水口に向けてスムーズに流れるように曲がり部が形成された内壁部とを有することを特徴とするサイホンゼット便器。
【請求項２】
上記合流部の内壁部の曲がり部は、平面視で１５ｍｍ〜３０ｍｍの範囲の曲率半径を持つ請求項１記載のサイホンゼット便器。
【請求項３】
上記整流部は、所定の水平方向長さを有すると共に、上記排水トラップ管路に向けて高さ方向においてほぼ水平方向に延びるように形成されている請求項１又は２記載のサイホンゼット便器。
【請求項４】
貯水タンク内に貯水された洗浄水の量は、２．５リットル〜６．５リットルの範囲である請求項１乃至３の何れか１項記載のサイホンゼット便器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−２７４６７９（Ｐ２００８−２７４６７９Ａ）
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２０９２９（Ｐ２００７−１２０９２９）
【出願日】平成１９年５月１日（２００７．５．１）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１日（２００７．５．１）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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