便器
【課題】少ない水の量で従来と同等以上の洗浄性を有する水洗便器を提供する。
【解決手段】下部から上部に向かって広がる形状を有するボウル部１と、該ボウル部１の上端部に配置されるリム部とを備えた水洗便器であって、前記ボウル部１の内面に、少なくとも２周し前記ボウル部１の上部から下部に至る、前記ボウル１内を流れる流水の向きを制御する螺旋状の誘導流路１０を設け流水がボウル部１の表面上を移動する距離を多くした。
【解決手段】下部から上部に向かって広がる形状を有するボウル部１と、該ボウル部１の上端部に配置されるリム部とを備えた水洗便器であって、前記ボウル部１の内面に、少なくとも２周し前記ボウル部１の上部から下部に至る、前記ボウル１内を流れる流水の向きを制御する螺旋状の誘導流路１０を設け流水がボウル部１の表面上を移動する距離を多くした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は便器、とりわけ洗浄性に優れた水洗便器に関する。
【背景技術】
【０００２】
水洗便器では、便器表面、より具体的にはボウルの内部表面に付着した汚物を流水により洗浄し便器外に排出している。そして、従来は流水量を多くすることにより洗浄性を向上させていた。
【０００３】
しかし、近年の省エネ、省資源への要望の高まりにより、より少ない流水量で従来と同等以上の洗浄性を有する水洗便器が求められている。そして、このような便器として、例えば特許文献１に記載のような樹脂製水洗便器が知られている。樹脂は従来から便器に用いられている陶器質の材料と比べ、より少ない流水で表面に付着した汚物を洗浄できる（すなわち、洗浄性に優れる）。また、特許文献１記載の便器では２以上の合成樹脂製の分割体を接着一体化することにより陶磁器質の便器と同様の複雑な形状を得ることも可能である。
【０００４】
さらに、特許文献２には、ボウル部の底部に溜まっている溜水に旋回流を引き起こすように、ボウル内面に流水を案内する螺旋状の段部を設けることで溜水面の中心に向かう方向に対し斜め方向に流水を流す水洗便器が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３２８８２７号公報
【特許文献２】特開平１１−６１９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、より少ない水で高い洗浄性を得たいとの要望は、益々高くなっており、特許文献１記載の樹脂製の水性便器であっても、高い洗浄性への要望に対応できない場合があった。
【０００７】
また、特許文献２に記載の螺旋状の段部は溜水に旋回流を与えて、溜水に到達した汚物を排出口より速やかに排出することを目的としている。従って、ボウル内部の表面の大部分を占める溜水面より上の部分に付着した汚物の洗浄性の改善への寄与は極めて限定的であった。
【０００８】
そこで本発明は、より少ない水の量で従来と同等以上の洗浄性を有する水洗便器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の態様１は、下部から上部に向かって広がる形状を有するボウル部と、該ボウル部の上端部に配置されるリム部とを備えた水洗便器であって、前記ボウル部の内面を少なくとも２周し前記ボウル部の上部から下部に至る、前記ボウル内を流れる流水の向きを制御する螺旋状の誘導流路を有する水洗便器である。
【００１０】
本発明の態様２は、前記ボウルと前記リム部が樹脂から成ることを特徴とする態様１に記載の水洗便器である。
【００１１】
本発明の態様３は、前記ボウル部の下部における前記誘導流路の断面積が、前記ボウル部の上部における前記誘導流路の断面積より小さいことを特徴とする態様１または２に記載の水洗便器である。
【００１２】
本発明の態様４は、前記ボウル部の下部における前記誘導流路の幅が、前記ボウル部の上部における前記誘導流路の幅よりも短いことを特徴とする態様３に記載の水洗便器である。
【００１３】
本発明の態様５は、前記ボウル部の下部における前記誘導流路の高さが、前記ボウル部の上部における前記誘導流路の高さよりも低いことを特徴とする態様３または４に記載の水洗便器である。
【００１４】
本発明の態様６は、前記誘導流路が溝であることを特徴とする態様１〜５に記載の水洗便器である。
【００１５】
本発明の態様７は、前記溝の断面形状が中心角９０°の円弧部と、垂直方向を向いた該円弧部の一端から略垂直方向に延在する縦延在部と、水平方向を向いた前記円弧部の他端から水平方向に対して上向きに角度θで横方向に延在する横延在部とを有することを特徴とする態様６に記載の水洗便器である。
【００１６】
本発明の態様８は、前記溝の全長に亘り、前記円弧部の半径と前記縦延在部の垂直長さとの比および前記円弧部の半径と前記横延在部の水平長さとの比が一定であることを特徴とする態様７に記載の水洗便器である。
【００１７】
本発明の態様９は、前記ボウル部の下部における前記円弧部の半径が、前記ボウル部の上部における前記円弧部の半径よりも短いことを特徴とする態様８に記載の水洗便器である。
【００１８】
本発明の態様１０は、前記ボウル部の下部における前記溝の前記横延在部の前記角度θが、前記ボウル部の上部における前記溝の前記横延在部の前記角度θよりも小さいことを特徴とする態様７に記載の水洗便器である。
【００１９】
本発明の態様１１は、前記誘導流路が前記ボウルの内面より突出した凸部により形成されることを特徴とする態様１〜５に記載の水洗便器である。
【００２０】
本発明の態様１２は、前記ボウル部の上部に位置し、前記ボウルの内部に水を供給する流水口の断面積が、前記誘導流路の断面積より大きいことを特徴とする態様１〜１１のいずれかに記載の水洗便器である。
【発明の効果】
【００２１】
本願発明に係る水洗便器は、そのボウル部の内面にこの内面を少なくとも２周し上部から下部に至る螺旋状の誘導流路を有している。そして、この誘導流路の内部を流水（洗浄水）が流れることで、流水がボウル表面上を移動する距離が多くなることから、より少ない量の水（流水）で従来と同等以上の洗浄性を確保した水洗便器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１（ａ）は本発明に係る水洗便器のボウル部１を示す側面図であり、図１（ｂ）はボウル部１を示す斜視図である。
【図２】図２は図１（ａ）のII部の拡大断面図である。
【図３】図３は横延在部１６の変形例を示す断面図であり、図２のIII部に相当する。
【図４】図４は螺旋形状の誘導流路１０の傾きを説明するための模式図である。
【図５】図５は本発明に係る水洗便器１００の斜視図である。
【図６】図６は水洗便器１００の主要部分の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」及びそれらの用語を含む別の用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が制限されるものではない。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一の部分又は部材を示す。
【００２４】
図１（ａ）は、本発明に係る水洗便器のボウル部１を示す側面図であり、図１（ｂ）はボウル部１を示す斜視図である。ボウル１部の上端部には流水（洗浄水）を供給するための流水口１ａが設けられている。ボウル部１の内面にはボウル１の上部から下部に至る螺旋状の誘導流路１０が設けられている。ボウル部１の下部には汚物および洗浄水をボウル部１から排出するための排水管部５が設けられている。排水管部５は流水を流さない状態でもボウル部１の下部に存在する溜水の水面（喫水面）より下に通常位置する。
【００２５】
流水口１ａより供給された流水は、ボウル１と後述するリブ３とによりボウル１の上端部内周に形成される詳細を後述するガイド溝３５に沿って流れる。そして、ガイド溝３５を通り、ボウル１の上端部を概ね４分の１周した流水は、誘導流路１０の上端部１０ａから誘導流路１０内に入る。一方、誘導流路１０の下端部１０ｂは、好ましくは図１（ｂ）に示すように排水管部５に設けられる。すなわち、誘導流路１０は、喫水面の上部だけでなく、喫水面より下にも設けられるのが好ましい。
【００２６】
流水口１aからボウル部１に供給される流水の少なくとも一部は、ガイド溝３５を解して誘導流路１０の上端部１０ａより誘導流路１０内に入り、誘導流路１０に沿って、ボウル部１の内側を回転しながらボウル部１の上部から下部に移動し誘導流路１０の下端部１０ｂから排水管部５に達する。このように流水は螺旋状の誘導流路１０内を通ることにより、ボウル内面上をより長い距離流れた後、排水管部５に到達することから、より少ない流水の量でも従来と同等の洗浄性を確保することができる。
【００２７】
誘導流路１０内を移動する流水がより長い距離を流れるように、螺旋状の誘導流路１０は、ボウル部１の内面を少なくとも２周周回している（以下、螺旋状の誘導流路１０がボウル１の内面を周回する回数を「旋回回数という」）。誘導流路１０の旋回回数は、２回以上、好ましくは４回以上である。
【００２８】
誘導流路１０は、ボウル部１において排水管部５を除く内面の略全体に設けてもよく、また例えば誘導流路と誘導流路との間に誘導流路がない部分（すなわち従来のボウル部と同じ曲面を持つ部分）を有するように、ボウル部１の内面の一部にのみ設けてもよい。図１（ａ）、（ｂ）に示す実施形態では、ボウル部１０の上部では誘導流路１０と誘導流路１０が略隙間なく配置されているが、ボウル部１の下部では、誘導流路１０と誘導流路１０の間に誘導流路の無い部分が設けられている。
【００２９】
なお、本願発明に係る螺旋状の流動流路１０は、上述した特許文献２に記載の螺旋状の段部とは以下に示すように効果と構成が全く異なるものである。
すなわち、特許文献２に記載の螺旋状段部は、ボウル部の底部に溜まっている溜水に旋回流を引き起こすためのものであり、得られる効果が本願のボウル部内面の洗浄性とは異なる。
【００３０】
このように目的とする効果が異なることから、特許文献２の螺旋状段部については、旋回回数が規定されていない。また、特許文献２の図に開示されている螺旋状段部は、概ね１回転している螺旋が開示されているだけであり、流水がより長い距離を流れるように旋回回数が少なくとも２回である本発明の誘導流路１０とは構成が異なる。このように構成が異なるのは、溜水に旋回流を起こすための第２主流束を導く特許文献２の段部が例えば旋回回数２回以上とその距離が長くなるとその中を流れる流水の速度が落ちることから目的とする旋回流を得ることが困難になるためであろうと思われる。
【００３１】
誘導流路１０は任意の断面形状を有することが可能である。以下に誘導流路１０の好ましい断面形状の形態を例示する。
図２は、図１（ａ）のII部（点線で囲んだ部分）の拡大断面図である。図２に示す実施形態では、誘導流路１０は従来のボウル部の曲面に溝を設けることにより形成される。この実施形態では誘導流路１０の断面の形状は中心角９０°の扇形の円弧部１２と円弧部１２の垂直方向を向く一端より概ね垂直方向に延在する縦延在部１４と円弧部１２の水平方向を向いた他端より横方向に延在する横延在部１６とから成る。
【００３２】
円弧部１２の半径は最上部に位置する１番目の誘導流路１０から順に最下部に位置するｎ番目の誘導流路１０までＲ１、Ｒ２、Ｒ３・・・Ｒｎである。弧部１２の半径Ｒｘ（以下、上からｘ番目の誘導流路１０の円弧部の半径をＲｘとする（ｘ＝１、２、３・・・ｎ）。同様に他の変数についても添字「ｘ」はｘ番目の誘導流路１０を意味する。）は、好ましくは３ｍｍ〜３０ｍｍである。縦延在部１４の垂直方向の長さは上から順にｎ番目の誘導流路１０までＢ１、Ｂ２、Ｂ３・・・Ｂｎである。縦延在部１４の垂直方向の長さＢｘは、好ましくは５ｍｍ〜１ｍｍである。横延在部１６の水平方向の長さは上から順にｎ番目の誘導流路１０までＡ１、Ａ２、Ａ３・・・Ａｎである。横延在部１６の長さＡｘは、好ましくは０．１ｍｍ〜３ｍｍである。
【００３３】
横延在部１６（水平方向の長さがＡｎの横延在部１６）は、好ましくは水平方向に対して上向きに角度θ１、θ２、θ３・・・θｎで延在している。誘導流路１０の底部を形成する横延在部１６が水平方向に対して上向きに延在することにより、誘導流路１０を流れる水が誘導流路１０の外側に流れ出るのを抑制する効果があるからである。横延在部１６の水平方向に対する角度θｘは、好ましくは０°〜１５°である。
【００３４】
誘導流路１０がボウル部１の内面（排水管部５を除く内面であってもよい）の略全体に形成されている場合、上からｘ番目の誘導流路１０の横延在部１６と上からｘ＋１番目の誘導流路１０の縦延在部１６とが繋がっている。この場合、ｘ番目の誘導流路１０の横延在部１６と上からｘ＋１番目の誘導流路１０の縦延在部１６との境界部は図２に示すようにアール（Ｒ）を有することが好ましい。境界部にアールを有することで耐摩耗性が向上するからである。
【００３５】
図３は、横延在部１６の変形例を示す断面図であり、図２に点線で示すIII部に相当する。横延在部１６は、図３に示すように断面内で曲線状であってもよい。図３に示す実施形態では、図２と同様にｘ番目の誘導流路１０の横延在部１６と上からｘ＋１番目の誘導流路１０の縦延在部１６との境界部がアールを有している。この場合、横延在部１２の水平方向対する角度θｘは、図３に示すように、円弧部１２の水平方向を向いた端部（図３に示すＢ点）から、アールを有するこの境界部に引いた接線（図３中のＡ点とＢ点を結ぶ線）が水平方向と為す角度である。また、境界部がアールを有せずに角を有する場合には、角度θnは、この角と円弧部１２の水平方向を向いた端部とを結ぶ直線が水平方向と為す角度である。
【００３６】
好ましい実施形態では、縦延在部１４の垂直方向の長さＢｘ（ｘは上からｘ番目の誘導流路を意味する。ｘ＝１、２、３・・・ｎ）は円弧部１２の半径Ｒｘの１５〜３５％であることが好ましい。そして、横延在部１６の水平方向の長さＡｘは、円弧部１２の半径Ｒｘの１〜１０％であることが好ましい。螺旋形状の誘導流路１０を流れる洗浄水には遠心力が作用する。この遠心力により洗浄水が便器外に飛散するのを防止するため、Ａｘ＜Ｂｘの関係を満足することが好ましいからである。また、縦延在部１４の垂直方向の長さＢｘおよび、横延在部１６の水平方向の長さＡｘの円弧部１２の半径Ｒｘに対する比が上述の好ましい範囲にある場合、ボウル部１の内面形状が審美性に優れ、使用者（消費者）に受け入れられやすいという効果も奏する。
【００３７】
円弧部１２の半径Ｒｘ、縦延在部１４の垂直方向の長さＢｘおよび横延在部１６の水平方向の長さＡｘはｘの値に関わらず一定としてもよい。しかし、以下に示す理由からボウル部１の下部の誘導流路１０の断面積の方がボウル部１の上部にある誘導流路１０の断面積より小さい方が好ましい。
【００３８】
すなわち、上述したように少なくとも旋回回数が２回以上の螺旋状の誘導流路１０を設けることにより、流水はボウル部１の内面をより長い距離流れることにより高い洗浄性を得ている。しかし、一方でより長い距離を流れるために、ボウル部１の下部に位置する誘導流路１０を流れる流水の流速が遅くなり、十分に高い洗浄性を得られない場合がある。そこで、ボウル部１の下方に位置する誘導流路１０の断面積をより小さくすることで、下方に位置する誘導流路１０を流れる水の流速を増加させて十分な洗浄性を確保するものである。
【００３９】
なお、誘導流路１０の形状が例えば図２に示す、円弧部１２と縦延在部１４と横延在部１６とから成るように複雑な形状の場合のように、誘導流路１０の断面積を正確に求めるのが手間を要する場合がある。このため、ｘ番目の誘導流路１０の断面積として、該誘導流路１０の幅Ｗｘ（図２に示す実施形態では、円弧部１２の半径Ｒｘと横延在部１６の水平方向の長さＡｘとの和に等しい。）と高さＨｘ（図２に示す実施形態では、円弧部１２の半径Ｒｘと縦延在部１４の垂直方向の長さＢｘとの和に等しい。）との積を用いるのが好ましい。
【００４０】
誘導流路１０の断面積は、連続的に一定の割合で減少してもよく、また例えばボウル部１の内面を１周する間等、一定の間は一定の断面積で、所定の箇所で断面積が減少し、また一定の間は同じ断面積である等、不連続的に減少してもよい。
【００４１】
幅Ｗｘを（１）式を満たすように減少させて誘導流路１０の断面積を減少させてもよく、また、高さＨｎを（２）式を満たすように減少させて誘導流路１０の断面積を減少させてもよく、さらに幅Ｗｎが（１）式を満たしかつ高さＨｎが（２）式を満たすように誘導流路１０の断面積を減少させてもよい。
Ｗ１＞Ｗ２＞Ｗ３＞・・・＞Ｗｎ （１）
Ｈ１＞Ｈ２＞Ｈ３＞・・・＞Ｈｎ （２）
【００４２】
図２に示す断面形状の誘導流路１０において、幅Ｗｘが（１）式を満たし、かつ高さＨｘが（２）式を満たすように断面積を減少させる好ましい方法として、円弧部１２の半径Ｒｘと縦延在部１４の垂直方向の長さＢｘとの比率を一定（すなわち、Ｒ１：Ｂ１＝Ｒ２：Ｂ２＝Ｒ３：Ｂ３＝・・・Ｒｎ：Ｂｎ）に固定し、かつ円弧部１２の半径Ｒｘと横延在部１４の垂直方向の長さＢｘとの比率を一定として、円弧部１２の半径Ｒｘを（３）式を満たすように変化させてもよい。
Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３＞・・・＞Ｒｎ （３）
【００４３】
このように（３）式を満たすように誘導流路１０の断面積を減少させることにより、排水管部５付近での洗浄水の流速の減速を抑制でき、従って、洗浄性の低下を抑制できる利点がある。
【００４４】
また、横延在部１６が水平方向に対して上向きに延在する角度θｘは、以下の（４）式を満足するようにボウル部１の下方に行く程減少することが好ましい。角度θｘがボウル下部に行く程減少することで、誘導流路１０のボウル下部の部分において洗浄水を誘導流路１０から溢れさせることができる。そして、この溢れた洗浄水により、ボウル下部に位置する、誘導流路１０と誘導流路１０との間の誘導流路１０以外の部位を洗浄することができるためである。
θ１＞θ２＞θ３＞・・・＞θｎ （４）
【００４５】
以上に説明した図２に示す実施形態では、誘導流路１０は、従来のボウル部の曲面に溝（すなわち凹部）を形成することで得ている。
しかし、誘導流路１０を形成する方法は、これに限定されるものではない。例えば、従来のボウル部の曲面にボウル部内側に向かった突起部（凸部）を設けることにより形成してもよい。この場合、誘導流路１０は、突起部のみで形成してもよく、また突起部と従来のボウル部の曲面とから形成してもよい。
【００４６】
このように突起部を用いて形成した誘導流路１０においても、ボウル部１の下部の誘導流路１０の断面積の方がボウル部１の上部にある誘導流路１０の断面積が小さい方が好ましい。そして、ｘ番目の誘導流路１０の断面積として、該誘導流路１０の幅Ｗｘと高さＨｘとの積を用いるのが好ましい。
【００４７】
また、誘導流路１０が溝の場合と同様に、誘導流路１０の断面積を減少させる方法として、幅Ｗｘを（１）式を満たすように断面積を減少させてもよく、また、高さＨｎが（２）式を満たすように断面積を減少させてもよく、さらに幅Ｗｎが（１）式を満たしかつ高さＨｎが（２）式を満たすように断面積を減少させてもよい。
【００４８】
以下にボウル部１を構成する材料について説明する
ボウル部１は、従来の水洗便器と同様の陶磁器質の材料を含む各種の材料を用いて形成することができる。
しかし好ましくは、ボウル部１０は合成樹脂により形成される。陶器（陶器質材料）等の材料により形成する場合と比べ、優れた洗浄性を得ることができるからである。
【００４９】
また、ボウル部１は、以下に示すように、合成樹脂により形成することにより陶器で形成する場合より高い寸法精度を得ることができ、容易に誘導流路１０の形状を制御できるという利点がある。
図４は、螺旋形状の誘導流路１０の傾きを説明するための模式図である。図４は、ボウル部１を簡略化した形状（円錐台）で表した、ボウル１の側面と上面を示す模式図である。図４に示すボウル部１は、その高さがｈであり、その上端の半径（内面の半径）がｒ（ｎ）である。この半径ｒ（ｎ）は、ボウル部１の内面に設けられている螺旋形状の誘導流路１０の旋回回数ｎを考慮して設定される（すなわち、旋回回数ｎの関数である）。そして図４に示される誘導流路１０は一定の間隔Ｗでボウル部１の上端近傍に位置する誘導流路１０の上端部１０ａからボウル部１の下端近傍に位置する誘導流路１０の下端部１０ｂまでボウル部内面上を延在している。
【００５０】
従って、誘導流路１０の傾き（螺旋の傾き）ａは、ａ＝Ｗ／２πｒ（ｎ）で表すことができる。
好ましい誘導流路１０の間隔はボウル部１の形状と旋回させたい螺旋回数で決まるが、好ましいボウル部１の上端の半径ｒ（ｎ）は例えば、３０〜４０ｃｍであることから、好ましい傾きａは例えば０〜１０である。
【００５１】
一方、表１は陶器（陶器質材料）と樹脂の一般的な収縮率の値を示す。樹脂の収縮率とは金型での成形直後の寸法（すなわち金型寸法）と離型後の冷却により得られた成形品の寸法との寸法変化を意味し、陶器の収縮率は高温での焼成前後での寸法変化を示す。陶器の収縮率は、松下電工技報 Ｖｏｌ．５５ Ｎｏ．４ Ｐ１６から引用し、樹脂の収縮率は三谷景造「わかりやすい実践金型設計」工業調査会 Ｐ９０より引用した。
【００５２】
【表１】
【００５３】
表１に示すように樹脂の収縮率は陶器の１０分の１以下となっている。そしてボウル部１は強度を確保する必要から厚さが３０ｍｍ以上の偏肉部分を有する場合がある。表１に示すように陶器製のボウル部１は収縮率が０．１（１０％）以上であることが多く、上述の偏肉部分では、焼成による収縮により誘導流路１０の傾きが変化してしまうため、傾きａ≦１０を満足する誘導流路１０を備えることが困難な場合がある。一方、樹脂製のボウル部１では、金型により形成したボウル部１は離型後の冷却でも殆ど形状が変化しない。このため、傾きａ≦１０を満足する誘導流路１０を備えた樹脂製のボウル部１を容易に形成できる。
【００５４】
ボウル部１に用いる合成樹脂は、各種の樹脂を用いることが可能である。好ましい合成樹脂の例として、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）およびポリプロピレンが挙げられる。
【００５５】
次にボウル１を含む、水洗便器１００の詳細を示す。図５は本発明に係る水洗便器１００の斜視図であり、図６は水洗便器１００の分解斜視図である。なお図６では水洗便器１００の主要部分であるボウル部１とリブ部３とスカート部２以外の部分は記載を省略した。図５、６に示すように、水洗便器１００は、ボウル部１と、リブ部３とを含み、好ましくはスカート部２を含む。リム部３およびスカート部２は例えばアクリル樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂およびポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂等の樹脂より形成されることが好ましい。
【００５６】
リム部３はボウル部１の上部に位置しており、例えばボウル部１の上フランジ部６の上にリム部３の下設置用鍔４０を載置して溶着することで一体化されている。そして、ボウル部１の上端開口の縁部とリム部３の下端内周縁部とにより側方に開口した略Ｃ字形状のガイド溝３５が形成される。
【００５７】
スカート部２を有する場合、リム部３はスカート部２の上端部内に嵌め込まれ、リム部３の上設置用鍔４１はスカート部２の上端面に溶着されている。
【００５８】
ボウル部１は、下方に向かって開口径が徐々に小さくなっている。ボウル部１は、ボウル部１に洗浄水（流水）を供給する流水口１ａを有し、下端部に排水管部５を有する。流水口１ａより供給された流水は、ガイド溝３５内を通り、例えばボウル部１の上端部内側を概ね４分の１周程度したところで、図１に示した誘導流路１０の上端部１０aより誘導流路１０内に入り誘導流路１０に沿って、ボウル部１の内面上を旋回しながらボウル部１の内壁を洗浄する。
【００５９】
通常、流水口１ａから供給される水の流れが停滞することがないように、ガイド溝３５の断面積は流水口１ａの断面積と同程度かまたは大きい。
【００６０】
誘導流路１０同士の間に誘導流路１０を構成しない部分がある場合は、流水口１ａの断面積は、誘導流路１０の断面積（上端部１０ａでの断面積）より大きいことが好ましい。流水口１ａから供給された流水の一部を誘導流路１０から確実に溢れさせることができ、この溢れた水によりボウル部１の内面のうち誘導流路１０が形成されていない部分を確実に洗浄できるからである。
【００６１】
なお、上述の実施形態では流水口１ａからガイド溝３５に向け概ね水平方向に流水がボウル部１内部に放出されている。これは流水を誘導流路１０の旋回方向に近い方向に放出することで、流水が誘導流路１０に沿って、より確実にボウル部１の内面を周回できるようにするためである。
【００６２】
しかし、例えば流水口１ａから概ね垂直方向に流水をボウル部１内に放出しても（即ち誘導流路１０が無ければ流水は殆ど旋回することなく排水管部５に達する条件であったとしても）本発明の誘導流路１０内を流水が通ることで、流水はボウル部１の内面上を旋回した後、排水管部５に達する。
【００６３】
リム部３の下面部の外周には平面視Ｕ字状の上述の下設置用鍔４０が設けてあり、リム部３の上面部外周には平面視Ｕ字状の上述の上設置用鍔４１が設けてある。
さらに、リム部３の後部の内周面には必要に応じて設けられる温水洗浄装置の洗浄ノズルをボウル部１内に出し入れするための洗浄ノズル出し入れ用開口部２５を設けてもよい。また、必要に応じて設けられる送風装置から噴出する温風又は冷風をボウル部１内に吹き出すための送風用開口部２６を設けてもよい。
【００６４】
スカート部２は、必要に応じて設けられるもので、ボウル部１の外周を覆うことで水洗便器１００の審美性を向上させることができる。また、スカート部２を用いる場合、スカート部２は、ボウル部１を所定の高さ及び位置に保持し、便器全体の強度を強化する。このスカート部２には、より強度を高めるために必要に応じ縦リブ７を設けてもよい。さらに、スカート部２は、ボウル部１を支持するための凹所９を有するのが好ましい（スカート部２がない場合は、ボウル部１自体がその下部に支持部を有するのが好ましい。）
【００６５】
凹所９は、スカート部２の内面上部にはスカート部２の壁厚が下方に行くに従って徐々に薄くすることで周方向に形成してあり、該凹所９の底が水平な載置面９ａとなっている。そして、この載置面９ａにボウル部１の上フランジ部６を載置することでボウル部１を支持できる。
【００６６】
ここで、ボウル部１とスカート部２とリム部３は、例えば、上述した樹脂を用いて射出成形等により作製することができる。誘導流路１０についても予め対応する形状を金型上に形成しておくことで、ボウル部１を射出成形する際にボウル部１の内面に形成することができる。
ボウル部１、スカート部２、リム部３を樹脂により形成した後溶着することにより水漏れがないように高い寸法精度で一体化できる。
【００６７】
水洗便器１００は、回動自在に取り付けられた便座２２と便蓋２３、後方側面を覆う後方サイドカバー２０および後方上部を覆う上カバー１６を適宜設けることができる。なお、これら便座２２、便蓋２３、後方サイドカバー２０および上カバー１６も樹脂により形成されることが好ましい。
【実施例】
【００６８】
高さｈが２００ｍｍ、上端の半径がｒ（ｎ）が３００ｍｍで誘導流路１０の有無以外は全て同じ樹脂製の実施例ボウル部１と比較例ボウル部とを用意した。実施例ボウル部１の内面には、旋回回数が９回でその形状（円弧部の半径Ｒｘ、縦延在部１４の垂直方向の長さＢｘおよび横延在部１６の長さＡｘ）が表２に示される誘導流路１０が設けられている。比較例ボウルの内面は誘導流路１０を有しない曲面となっている。
【００６９】
【表２】
【００７０】
そして、実施例ボウル部１と比較例ボウル部を備え、ボウル部以外は全て同じ水洗便器をそれぞれ準備した。これら水洗便器では、上述した実施形態のように流水口から放出された流水はガイド溝を概ね４分の１周した後、ボウル部のガイド溝より下の部分を流れる。この際の流水口１ａ放出される流水の流速は２ｍ／ｓｅｃであった。そしてそれぞれの水洗便器に流水口１ａから流水を流し、流水がガイド溝３５を出てからボウル部底部の排水管部に到達するまでの間にボウル内面を旋回した回数を計測した。計測結果を表３に示す。
【００７１】
【表３】
【００７２】
実施例は旋回した回数が９回であり、比較例の３回と比べ明らかにボウル部の内面を流れる距離が増加した。これにより同じ量の流水を流してもより優れた洗浄性が得られる。
【符号の説明】
【００７３】
１ ボウル部、１ａ 流水口、２ スカート部、３ リム部、５ 排水管部、６ ボウル部１の上フランジ部、７ 補強リブ、９ 凹所、１０ 誘導流路、１０ａ 誘導流路の上端部、１０ｂ 誘導流路の下端部、１２ 流動経路断面の円弧部、１４ 流路経路断面の縦延在部、１６ 流路経路断面の横延在部、１００ 樹脂製水洗便器
【技術分野】
【０００１】
本発明は便器、とりわけ洗浄性に優れた水洗便器に関する。
【背景技術】
【０００２】
水洗便器では、便器表面、より具体的にはボウルの内部表面に付着した汚物を流水により洗浄し便器外に排出している。そして、従来は流水量を多くすることにより洗浄性を向上させていた。
【０００３】
しかし、近年の省エネ、省資源への要望の高まりにより、より少ない流水量で従来と同等以上の洗浄性を有する水洗便器が求められている。そして、このような便器として、例えば特許文献１に記載のような樹脂製水洗便器が知られている。樹脂は従来から便器に用いられている陶器質の材料と比べ、より少ない流水で表面に付着した汚物を洗浄できる（すなわち、洗浄性に優れる）。また、特許文献１記載の便器では２以上の合成樹脂製の分割体を接着一体化することにより陶磁器質の便器と同様の複雑な形状を得ることも可能である。
【０００４】
さらに、特許文献２には、ボウル部の底部に溜まっている溜水に旋回流を引き起こすように、ボウル内面に流水を案内する螺旋状の段部を設けることで溜水面の中心に向かう方向に対し斜め方向に流水を流す水洗便器が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３２８８２７号公報
【特許文献２】特開平１１−６１９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、より少ない水で高い洗浄性を得たいとの要望は、益々高くなっており、特許文献１記載の樹脂製の水性便器であっても、高い洗浄性への要望に対応できない場合があった。
【０００７】
また、特許文献２に記載の螺旋状の段部は溜水に旋回流を与えて、溜水に到達した汚物を排出口より速やかに排出することを目的としている。従って、ボウル内部の表面の大部分を占める溜水面より上の部分に付着した汚物の洗浄性の改善への寄与は極めて限定的であった。
【０００８】
そこで本発明は、より少ない水の量で従来と同等以上の洗浄性を有する水洗便器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の態様１は、下部から上部に向かって広がる形状を有するボウル部と、該ボウル部の上端部に配置されるリム部とを備えた水洗便器であって、前記ボウル部の内面を少なくとも２周し前記ボウル部の上部から下部に至る、前記ボウル内を流れる流水の向きを制御する螺旋状の誘導流路を有する水洗便器である。
【００１０】
本発明の態様２は、前記ボウルと前記リム部が樹脂から成ることを特徴とする態様１に記載の水洗便器である。
【００１１】
本発明の態様３は、前記ボウル部の下部における前記誘導流路の断面積が、前記ボウル部の上部における前記誘導流路の断面積より小さいことを特徴とする態様１または２に記載の水洗便器である。
【００１２】
本発明の態様４は、前記ボウル部の下部における前記誘導流路の幅が、前記ボウル部の上部における前記誘導流路の幅よりも短いことを特徴とする態様３に記載の水洗便器である。
【００１３】
本発明の態様５は、前記ボウル部の下部における前記誘導流路の高さが、前記ボウル部の上部における前記誘導流路の高さよりも低いことを特徴とする態様３または４に記載の水洗便器である。
【００１４】
本発明の態様６は、前記誘導流路が溝であることを特徴とする態様１〜５に記載の水洗便器である。
【００１５】
本発明の態様７は、前記溝の断面形状が中心角９０°の円弧部と、垂直方向を向いた該円弧部の一端から略垂直方向に延在する縦延在部と、水平方向を向いた前記円弧部の他端から水平方向に対して上向きに角度θで横方向に延在する横延在部とを有することを特徴とする態様６に記載の水洗便器である。
【００１６】
本発明の態様８は、前記溝の全長に亘り、前記円弧部の半径と前記縦延在部の垂直長さとの比および前記円弧部の半径と前記横延在部の水平長さとの比が一定であることを特徴とする態様７に記載の水洗便器である。
【００１７】
本発明の態様９は、前記ボウル部の下部における前記円弧部の半径が、前記ボウル部の上部における前記円弧部の半径よりも短いことを特徴とする態様８に記載の水洗便器である。
【００１８】
本発明の態様１０は、前記ボウル部の下部における前記溝の前記横延在部の前記角度θが、前記ボウル部の上部における前記溝の前記横延在部の前記角度θよりも小さいことを特徴とする態様７に記載の水洗便器である。
【００１９】
本発明の態様１１は、前記誘導流路が前記ボウルの内面より突出した凸部により形成されることを特徴とする態様１〜５に記載の水洗便器である。
【００２０】
本発明の態様１２は、前記ボウル部の上部に位置し、前記ボウルの内部に水を供給する流水口の断面積が、前記誘導流路の断面積より大きいことを特徴とする態様１〜１１のいずれかに記載の水洗便器である。
【発明の効果】
【００２１】
本願発明に係る水洗便器は、そのボウル部の内面にこの内面を少なくとも２周し上部から下部に至る螺旋状の誘導流路を有している。そして、この誘導流路の内部を流水（洗浄水）が流れることで、流水がボウル表面上を移動する距離が多くなることから、より少ない量の水（流水）で従来と同等以上の洗浄性を確保した水洗便器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１（ａ）は本発明に係る水洗便器のボウル部１を示す側面図であり、図１（ｂ）はボウル部１を示す斜視図である。
【図２】図２は図１（ａ）のII部の拡大断面図である。
【図３】図３は横延在部１６の変形例を示す断面図であり、図２のIII部に相当する。
【図４】図４は螺旋形状の誘導流路１０の傾きを説明するための模式図である。
【図５】図５は本発明に係る水洗便器１００の斜視図である。
【図６】図６は水洗便器１００の主要部分の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」及びそれらの用語を含む別の用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が制限されるものではない。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一の部分又は部材を示す。
【００２４】
図１（ａ）は、本発明に係る水洗便器のボウル部１を示す側面図であり、図１（ｂ）はボウル部１を示す斜視図である。ボウル１部の上端部には流水（洗浄水）を供給するための流水口１ａが設けられている。ボウル部１の内面にはボウル１の上部から下部に至る螺旋状の誘導流路１０が設けられている。ボウル部１の下部には汚物および洗浄水をボウル部１から排出するための排水管部５が設けられている。排水管部５は流水を流さない状態でもボウル部１の下部に存在する溜水の水面（喫水面）より下に通常位置する。
【００２５】
流水口１ａより供給された流水は、ボウル１と後述するリブ３とによりボウル１の上端部内周に形成される詳細を後述するガイド溝３５に沿って流れる。そして、ガイド溝３５を通り、ボウル１の上端部を概ね４分の１周した流水は、誘導流路１０の上端部１０ａから誘導流路１０内に入る。一方、誘導流路１０の下端部１０ｂは、好ましくは図１（ｂ）に示すように排水管部５に設けられる。すなわち、誘導流路１０は、喫水面の上部だけでなく、喫水面より下にも設けられるのが好ましい。
【００２６】
流水口１aからボウル部１に供給される流水の少なくとも一部は、ガイド溝３５を解して誘導流路１０の上端部１０ａより誘導流路１０内に入り、誘導流路１０に沿って、ボウル部１の内側を回転しながらボウル部１の上部から下部に移動し誘導流路１０の下端部１０ｂから排水管部５に達する。このように流水は螺旋状の誘導流路１０内を通ることにより、ボウル内面上をより長い距離流れた後、排水管部５に到達することから、より少ない流水の量でも従来と同等の洗浄性を確保することができる。
【００２７】
誘導流路１０内を移動する流水がより長い距離を流れるように、螺旋状の誘導流路１０は、ボウル部１の内面を少なくとも２周周回している（以下、螺旋状の誘導流路１０がボウル１の内面を周回する回数を「旋回回数という」）。誘導流路１０の旋回回数は、２回以上、好ましくは４回以上である。
【００２８】
誘導流路１０は、ボウル部１において排水管部５を除く内面の略全体に設けてもよく、また例えば誘導流路と誘導流路との間に誘導流路がない部分（すなわち従来のボウル部と同じ曲面を持つ部分）を有するように、ボウル部１の内面の一部にのみ設けてもよい。図１（ａ）、（ｂ）に示す実施形態では、ボウル部１０の上部では誘導流路１０と誘導流路１０が略隙間なく配置されているが、ボウル部１の下部では、誘導流路１０と誘導流路１０の間に誘導流路の無い部分が設けられている。
【００２９】
なお、本願発明に係る螺旋状の流動流路１０は、上述した特許文献２に記載の螺旋状の段部とは以下に示すように効果と構成が全く異なるものである。
すなわち、特許文献２に記載の螺旋状段部は、ボウル部の底部に溜まっている溜水に旋回流を引き起こすためのものであり、得られる効果が本願のボウル部内面の洗浄性とは異なる。
【００３０】
このように目的とする効果が異なることから、特許文献２の螺旋状段部については、旋回回数が規定されていない。また、特許文献２の図に開示されている螺旋状段部は、概ね１回転している螺旋が開示されているだけであり、流水がより長い距離を流れるように旋回回数が少なくとも２回である本発明の誘導流路１０とは構成が異なる。このように構成が異なるのは、溜水に旋回流を起こすための第２主流束を導く特許文献２の段部が例えば旋回回数２回以上とその距離が長くなるとその中を流れる流水の速度が落ちることから目的とする旋回流を得ることが困難になるためであろうと思われる。
【００３１】
誘導流路１０は任意の断面形状を有することが可能である。以下に誘導流路１０の好ましい断面形状の形態を例示する。
図２は、図１（ａ）のII部（点線で囲んだ部分）の拡大断面図である。図２に示す実施形態では、誘導流路１０は従来のボウル部の曲面に溝を設けることにより形成される。この実施形態では誘導流路１０の断面の形状は中心角９０°の扇形の円弧部１２と円弧部１２の垂直方向を向く一端より概ね垂直方向に延在する縦延在部１４と円弧部１２の水平方向を向いた他端より横方向に延在する横延在部１６とから成る。
【００３２】
円弧部１２の半径は最上部に位置する１番目の誘導流路１０から順に最下部に位置するｎ番目の誘導流路１０までＲ１、Ｒ２、Ｒ３・・・Ｒｎである。弧部１２の半径Ｒｘ（以下、上からｘ番目の誘導流路１０の円弧部の半径をＲｘとする（ｘ＝１、２、３・・・ｎ）。同様に他の変数についても添字「ｘ」はｘ番目の誘導流路１０を意味する。）は、好ましくは３ｍｍ〜３０ｍｍである。縦延在部１４の垂直方向の長さは上から順にｎ番目の誘導流路１０までＢ１、Ｂ２、Ｂ３・・・Ｂｎである。縦延在部１４の垂直方向の長さＢｘは、好ましくは５ｍｍ〜１ｍｍである。横延在部１６の水平方向の長さは上から順にｎ番目の誘導流路１０までＡ１、Ａ２、Ａ３・・・Ａｎである。横延在部１６の長さＡｘは、好ましくは０．１ｍｍ〜３ｍｍである。
【００３３】
横延在部１６（水平方向の長さがＡｎの横延在部１６）は、好ましくは水平方向に対して上向きに角度θ１、θ２、θ３・・・θｎで延在している。誘導流路１０の底部を形成する横延在部１６が水平方向に対して上向きに延在することにより、誘導流路１０を流れる水が誘導流路１０の外側に流れ出るのを抑制する効果があるからである。横延在部１６の水平方向に対する角度θｘは、好ましくは０°〜１５°である。
【００３４】
誘導流路１０がボウル部１の内面（排水管部５を除く内面であってもよい）の略全体に形成されている場合、上からｘ番目の誘導流路１０の横延在部１６と上からｘ＋１番目の誘導流路１０の縦延在部１６とが繋がっている。この場合、ｘ番目の誘導流路１０の横延在部１６と上からｘ＋１番目の誘導流路１０の縦延在部１６との境界部は図２に示すようにアール（Ｒ）を有することが好ましい。境界部にアールを有することで耐摩耗性が向上するからである。
【００３５】
図３は、横延在部１６の変形例を示す断面図であり、図２に点線で示すIII部に相当する。横延在部１６は、図３に示すように断面内で曲線状であってもよい。図３に示す実施形態では、図２と同様にｘ番目の誘導流路１０の横延在部１６と上からｘ＋１番目の誘導流路１０の縦延在部１６との境界部がアールを有している。この場合、横延在部１２の水平方向対する角度θｘは、図３に示すように、円弧部１２の水平方向を向いた端部（図３に示すＢ点）から、アールを有するこの境界部に引いた接線（図３中のＡ点とＢ点を結ぶ線）が水平方向と為す角度である。また、境界部がアールを有せずに角を有する場合には、角度θnは、この角と円弧部１２の水平方向を向いた端部とを結ぶ直線が水平方向と為す角度である。
【００３６】
好ましい実施形態では、縦延在部１４の垂直方向の長さＢｘ（ｘは上からｘ番目の誘導流路を意味する。ｘ＝１、２、３・・・ｎ）は円弧部１２の半径Ｒｘの１５〜３５％であることが好ましい。そして、横延在部１６の水平方向の長さＡｘは、円弧部１２の半径Ｒｘの１〜１０％であることが好ましい。螺旋形状の誘導流路１０を流れる洗浄水には遠心力が作用する。この遠心力により洗浄水が便器外に飛散するのを防止するため、Ａｘ＜Ｂｘの関係を満足することが好ましいからである。また、縦延在部１４の垂直方向の長さＢｘおよび、横延在部１６の水平方向の長さＡｘの円弧部１２の半径Ｒｘに対する比が上述の好ましい範囲にある場合、ボウル部１の内面形状が審美性に優れ、使用者（消費者）に受け入れられやすいという効果も奏する。
【００３７】
円弧部１２の半径Ｒｘ、縦延在部１４の垂直方向の長さＢｘおよび横延在部１６の水平方向の長さＡｘはｘの値に関わらず一定としてもよい。しかし、以下に示す理由からボウル部１の下部の誘導流路１０の断面積の方がボウル部１の上部にある誘導流路１０の断面積より小さい方が好ましい。
【００３８】
すなわち、上述したように少なくとも旋回回数が２回以上の螺旋状の誘導流路１０を設けることにより、流水はボウル部１の内面をより長い距離流れることにより高い洗浄性を得ている。しかし、一方でより長い距離を流れるために、ボウル部１の下部に位置する誘導流路１０を流れる流水の流速が遅くなり、十分に高い洗浄性を得られない場合がある。そこで、ボウル部１の下方に位置する誘導流路１０の断面積をより小さくすることで、下方に位置する誘導流路１０を流れる水の流速を増加させて十分な洗浄性を確保するものである。
【００３９】
なお、誘導流路１０の形状が例えば図２に示す、円弧部１２と縦延在部１４と横延在部１６とから成るように複雑な形状の場合のように、誘導流路１０の断面積を正確に求めるのが手間を要する場合がある。このため、ｘ番目の誘導流路１０の断面積として、該誘導流路１０の幅Ｗｘ（図２に示す実施形態では、円弧部１２の半径Ｒｘと横延在部１６の水平方向の長さＡｘとの和に等しい。）と高さＨｘ（図２に示す実施形態では、円弧部１２の半径Ｒｘと縦延在部１４の垂直方向の長さＢｘとの和に等しい。）との積を用いるのが好ましい。
【００４０】
誘導流路１０の断面積は、連続的に一定の割合で減少してもよく、また例えばボウル部１の内面を１周する間等、一定の間は一定の断面積で、所定の箇所で断面積が減少し、また一定の間は同じ断面積である等、不連続的に減少してもよい。
【００４１】
幅Ｗｘを（１）式を満たすように減少させて誘導流路１０の断面積を減少させてもよく、また、高さＨｎを（２）式を満たすように減少させて誘導流路１０の断面積を減少させてもよく、さらに幅Ｗｎが（１）式を満たしかつ高さＨｎが（２）式を満たすように誘導流路１０の断面積を減少させてもよい。
Ｗ１＞Ｗ２＞Ｗ３＞・・・＞Ｗｎ （１）
Ｈ１＞Ｈ２＞Ｈ３＞・・・＞Ｈｎ （２）
【００４２】
図２に示す断面形状の誘導流路１０において、幅Ｗｘが（１）式を満たし、かつ高さＨｘが（２）式を満たすように断面積を減少させる好ましい方法として、円弧部１２の半径Ｒｘと縦延在部１４の垂直方向の長さＢｘとの比率を一定（すなわち、Ｒ１：Ｂ１＝Ｒ２：Ｂ２＝Ｒ３：Ｂ３＝・・・Ｒｎ：Ｂｎ）に固定し、かつ円弧部１２の半径Ｒｘと横延在部１４の垂直方向の長さＢｘとの比率を一定として、円弧部１２の半径Ｒｘを（３）式を満たすように変化させてもよい。
Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３＞・・・＞Ｒｎ （３）
【００４３】
このように（３）式を満たすように誘導流路１０の断面積を減少させることにより、排水管部５付近での洗浄水の流速の減速を抑制でき、従って、洗浄性の低下を抑制できる利点がある。
【００４４】
また、横延在部１６が水平方向に対して上向きに延在する角度θｘは、以下の（４）式を満足するようにボウル部１の下方に行く程減少することが好ましい。角度θｘがボウル下部に行く程減少することで、誘導流路１０のボウル下部の部分において洗浄水を誘導流路１０から溢れさせることができる。そして、この溢れた洗浄水により、ボウル下部に位置する、誘導流路１０と誘導流路１０との間の誘導流路１０以外の部位を洗浄することができるためである。
θ１＞θ２＞θ３＞・・・＞θｎ （４）
【００４５】
以上に説明した図２に示す実施形態では、誘導流路１０は、従来のボウル部の曲面に溝（すなわち凹部）を形成することで得ている。
しかし、誘導流路１０を形成する方法は、これに限定されるものではない。例えば、従来のボウル部の曲面にボウル部内側に向かった突起部（凸部）を設けることにより形成してもよい。この場合、誘導流路１０は、突起部のみで形成してもよく、また突起部と従来のボウル部の曲面とから形成してもよい。
【００４６】
このように突起部を用いて形成した誘導流路１０においても、ボウル部１の下部の誘導流路１０の断面積の方がボウル部１の上部にある誘導流路１０の断面積が小さい方が好ましい。そして、ｘ番目の誘導流路１０の断面積として、該誘導流路１０の幅Ｗｘと高さＨｘとの積を用いるのが好ましい。
【００４７】
また、誘導流路１０が溝の場合と同様に、誘導流路１０の断面積を減少させる方法として、幅Ｗｘを（１）式を満たすように断面積を減少させてもよく、また、高さＨｎが（２）式を満たすように断面積を減少させてもよく、さらに幅Ｗｎが（１）式を満たしかつ高さＨｎが（２）式を満たすように断面積を減少させてもよい。
【００４８】
以下にボウル部１を構成する材料について説明する
ボウル部１は、従来の水洗便器と同様の陶磁器質の材料を含む各種の材料を用いて形成することができる。
しかし好ましくは、ボウル部１０は合成樹脂により形成される。陶器（陶器質材料）等の材料により形成する場合と比べ、優れた洗浄性を得ることができるからである。
【００４９】
また、ボウル部１は、以下に示すように、合成樹脂により形成することにより陶器で形成する場合より高い寸法精度を得ることができ、容易に誘導流路１０の形状を制御できるという利点がある。
図４は、螺旋形状の誘導流路１０の傾きを説明するための模式図である。図４は、ボウル部１を簡略化した形状（円錐台）で表した、ボウル１の側面と上面を示す模式図である。図４に示すボウル部１は、その高さがｈであり、その上端の半径（内面の半径）がｒ（ｎ）である。この半径ｒ（ｎ）は、ボウル部１の内面に設けられている螺旋形状の誘導流路１０の旋回回数ｎを考慮して設定される（すなわち、旋回回数ｎの関数である）。そして図４に示される誘導流路１０は一定の間隔Ｗでボウル部１の上端近傍に位置する誘導流路１０の上端部１０ａからボウル部１の下端近傍に位置する誘導流路１０の下端部１０ｂまでボウル部内面上を延在している。
【００５０】
従って、誘導流路１０の傾き（螺旋の傾き）ａは、ａ＝Ｗ／２πｒ（ｎ）で表すことができる。
好ましい誘導流路１０の間隔はボウル部１の形状と旋回させたい螺旋回数で決まるが、好ましいボウル部１の上端の半径ｒ（ｎ）は例えば、３０〜４０ｃｍであることから、好ましい傾きａは例えば０〜１０である。
【００５１】
一方、表１は陶器（陶器質材料）と樹脂の一般的な収縮率の値を示す。樹脂の収縮率とは金型での成形直後の寸法（すなわち金型寸法）と離型後の冷却により得られた成形品の寸法との寸法変化を意味し、陶器の収縮率は高温での焼成前後での寸法変化を示す。陶器の収縮率は、松下電工技報 Ｖｏｌ．５５ Ｎｏ．４ Ｐ１６から引用し、樹脂の収縮率は三谷景造「わかりやすい実践金型設計」工業調査会 Ｐ９０より引用した。
【００５２】
【表１】
【００５３】
表１に示すように樹脂の収縮率は陶器の１０分の１以下となっている。そしてボウル部１は強度を確保する必要から厚さが３０ｍｍ以上の偏肉部分を有する場合がある。表１に示すように陶器製のボウル部１は収縮率が０．１（１０％）以上であることが多く、上述の偏肉部分では、焼成による収縮により誘導流路１０の傾きが変化してしまうため、傾きａ≦１０を満足する誘導流路１０を備えることが困難な場合がある。一方、樹脂製のボウル部１では、金型により形成したボウル部１は離型後の冷却でも殆ど形状が変化しない。このため、傾きａ≦１０を満足する誘導流路１０を備えた樹脂製のボウル部１を容易に形成できる。
【００５４】
ボウル部１に用いる合成樹脂は、各種の樹脂を用いることが可能である。好ましい合成樹脂の例として、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）およびポリプロピレンが挙げられる。
【００５５】
次にボウル１を含む、水洗便器１００の詳細を示す。図５は本発明に係る水洗便器１００の斜視図であり、図６は水洗便器１００の分解斜視図である。なお図６では水洗便器１００の主要部分であるボウル部１とリブ部３とスカート部２以外の部分は記載を省略した。図５、６に示すように、水洗便器１００は、ボウル部１と、リブ部３とを含み、好ましくはスカート部２を含む。リム部３およびスカート部２は例えばアクリル樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂およびポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂等の樹脂より形成されることが好ましい。
【００５６】
リム部３はボウル部１の上部に位置しており、例えばボウル部１の上フランジ部６の上にリム部３の下設置用鍔４０を載置して溶着することで一体化されている。そして、ボウル部１の上端開口の縁部とリム部３の下端内周縁部とにより側方に開口した略Ｃ字形状のガイド溝３５が形成される。
【００５７】
スカート部２を有する場合、リム部３はスカート部２の上端部内に嵌め込まれ、リム部３の上設置用鍔４１はスカート部２の上端面に溶着されている。
【００５８】
ボウル部１は、下方に向かって開口径が徐々に小さくなっている。ボウル部１は、ボウル部１に洗浄水（流水）を供給する流水口１ａを有し、下端部に排水管部５を有する。流水口１ａより供給された流水は、ガイド溝３５内を通り、例えばボウル部１の上端部内側を概ね４分の１周程度したところで、図１に示した誘導流路１０の上端部１０aより誘導流路１０内に入り誘導流路１０に沿って、ボウル部１の内面上を旋回しながらボウル部１の内壁を洗浄する。
【００５９】
通常、流水口１ａから供給される水の流れが停滞することがないように、ガイド溝３５の断面積は流水口１ａの断面積と同程度かまたは大きい。
【００６０】
誘導流路１０同士の間に誘導流路１０を構成しない部分がある場合は、流水口１ａの断面積は、誘導流路１０の断面積（上端部１０ａでの断面積）より大きいことが好ましい。流水口１ａから供給された流水の一部を誘導流路１０から確実に溢れさせることができ、この溢れた水によりボウル部１の内面のうち誘導流路１０が形成されていない部分を確実に洗浄できるからである。
【００６１】
なお、上述の実施形態では流水口１ａからガイド溝３５に向け概ね水平方向に流水がボウル部１内部に放出されている。これは流水を誘導流路１０の旋回方向に近い方向に放出することで、流水が誘導流路１０に沿って、より確実にボウル部１の内面を周回できるようにするためである。
【００６２】
しかし、例えば流水口１ａから概ね垂直方向に流水をボウル部１内に放出しても（即ち誘導流路１０が無ければ流水は殆ど旋回することなく排水管部５に達する条件であったとしても）本発明の誘導流路１０内を流水が通ることで、流水はボウル部１の内面上を旋回した後、排水管部５に達する。
【００６３】
リム部３の下面部の外周には平面視Ｕ字状の上述の下設置用鍔４０が設けてあり、リム部３の上面部外周には平面視Ｕ字状の上述の上設置用鍔４１が設けてある。
さらに、リム部３の後部の内周面には必要に応じて設けられる温水洗浄装置の洗浄ノズルをボウル部１内に出し入れするための洗浄ノズル出し入れ用開口部２５を設けてもよい。また、必要に応じて設けられる送風装置から噴出する温風又は冷風をボウル部１内に吹き出すための送風用開口部２６を設けてもよい。
【００６４】
スカート部２は、必要に応じて設けられるもので、ボウル部１の外周を覆うことで水洗便器１００の審美性を向上させることができる。また、スカート部２を用いる場合、スカート部２は、ボウル部１を所定の高さ及び位置に保持し、便器全体の強度を強化する。このスカート部２には、より強度を高めるために必要に応じ縦リブ７を設けてもよい。さらに、スカート部２は、ボウル部１を支持するための凹所９を有するのが好ましい（スカート部２がない場合は、ボウル部１自体がその下部に支持部を有するのが好ましい。）
【００６５】
凹所９は、スカート部２の内面上部にはスカート部２の壁厚が下方に行くに従って徐々に薄くすることで周方向に形成してあり、該凹所９の底が水平な載置面９ａとなっている。そして、この載置面９ａにボウル部１の上フランジ部６を載置することでボウル部１を支持できる。
【００６６】
ここで、ボウル部１とスカート部２とリム部３は、例えば、上述した樹脂を用いて射出成形等により作製することができる。誘導流路１０についても予め対応する形状を金型上に形成しておくことで、ボウル部１を射出成形する際にボウル部１の内面に形成することができる。
ボウル部１、スカート部２、リム部３を樹脂により形成した後溶着することにより水漏れがないように高い寸法精度で一体化できる。
【００６７】
水洗便器１００は、回動自在に取り付けられた便座２２と便蓋２３、後方側面を覆う後方サイドカバー２０および後方上部を覆う上カバー１６を適宜設けることができる。なお、これら便座２２、便蓋２３、後方サイドカバー２０および上カバー１６も樹脂により形成されることが好ましい。
【実施例】
【００６８】
高さｈが２００ｍｍ、上端の半径がｒ（ｎ）が３００ｍｍで誘導流路１０の有無以外は全て同じ樹脂製の実施例ボウル部１と比較例ボウル部とを用意した。実施例ボウル部１の内面には、旋回回数が９回でその形状（円弧部の半径Ｒｘ、縦延在部１４の垂直方向の長さＢｘおよび横延在部１６の長さＡｘ）が表２に示される誘導流路１０が設けられている。比較例ボウルの内面は誘導流路１０を有しない曲面となっている。
【００６９】
【表２】
【００７０】
そして、実施例ボウル部１と比較例ボウル部を備え、ボウル部以外は全て同じ水洗便器をそれぞれ準備した。これら水洗便器では、上述した実施形態のように流水口から放出された流水はガイド溝を概ね４分の１周した後、ボウル部のガイド溝より下の部分を流れる。この際の流水口１ａ放出される流水の流速は２ｍ／ｓｅｃであった。そしてそれぞれの水洗便器に流水口１ａから流水を流し、流水がガイド溝３５を出てからボウル部底部の排水管部に到達するまでの間にボウル内面を旋回した回数を計測した。計測結果を表３に示す。
【００７１】
【表３】
【００７２】
実施例は旋回した回数が９回であり、比較例の３回と比べ明らかにボウル部の内面を流れる距離が増加した。これにより同じ量の流水を流してもより優れた洗浄性が得られる。
【符号の説明】
【００７３】
１ ボウル部、１ａ 流水口、２ スカート部、３ リム部、５ 排水管部、６ ボウル部１の上フランジ部、７ 補強リブ、９ 凹所、１０ 誘導流路、１０ａ 誘導流路の上端部、１０ｂ 誘導流路の下端部、１２ 流動経路断面の円弧部、１４ 流路経路断面の縦延在部、１６ 流路経路断面の横延在部、１００ 樹脂製水洗便器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部から上部に向かって広がる形状を有するボウル部と、該ボウル部の上端部に配置されるリム部とを備えた水洗便器であって、
前記ボウル部の内面を少なくとも２周し前記ボウル部の上部から下部に至る、前記ボウル内を流れる流水の向きを制御する螺旋状の誘導流路を有する水洗便器。
【請求項２】
前記ボウルと前記リム部が樹脂から成ることを特徴とする請求項１に記載の水洗便器。
【請求項３】
前記ボウル部の下部における前記誘導流路の断面積が、前記ボウル部の上部における前記誘導流路の断面積より小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の水洗便器。
【請求項４】
前記ボウル部の下部における前記誘導流路の幅が、前記ボウル部の上部における前記誘導流路の幅よりも短いことを特徴とする請求項３に記載の水洗便器。
【請求項５】
前記ボウル部の下部における前記誘導流路の高さが、前記ボウル部の上部における前記誘導流路の高さよりも低いことを特徴とする請求項３または４に記載の水洗便器。
【請求項６】
前記誘導流路が溝であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の水洗便器。
【請求項７】
前記溝の断面形状が中心角９０°の円弧部と、垂直方向を向いた該円弧部の一端から略垂直方向に延在する縦延在部と、水平方向を向いた前記円弧部の他端から水平方向に対して上向きに角度θで横方向に延在する横延在部とを有することを特徴とする請求項６に記載の水洗便器。
【請求項８】
前記溝の全長に亘り、前記円弧部の半径と前記縦延在部の垂直長さとの比および前記円弧部の半径と前記横延在部の水平長さとの比が一定であることを特徴とする請求項７に記載の水洗便器。
【請求項９】
前記ボウル部の下部における前記円弧部の半径が、前記ボウル部の上部における前記円弧部の半径よりも短いことを特徴とする請求項８に記載の水洗便器。
【請求項１０】
前記ボウル部の下部における前記溝の前記横延在部の前記角度θが、前記ボウル部の上部における前記溝の前記横延在部の前記角度θよりも小さいことを特徴とする請求項７に記載の水洗便器。
【請求項１１】
前記誘導流路が前記ボウルの内面より突出した凸部により形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の水洗便器。
【請求項１２】
前記ボウル部の上部に位置し、前記ボウルの内部に水を供給する流水口の断面積が、前記誘導流路の断面積より大きいことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の水洗便器。
【請求項１】
下部から上部に向かって広がる形状を有するボウル部と、該ボウル部の上端部に配置されるリム部とを備えた水洗便器であって、
前記ボウル部の内面を少なくとも２周し前記ボウル部の上部から下部に至る、前記ボウル内を流れる流水の向きを制御する螺旋状の誘導流路を有する水洗便器。
【請求項２】
前記ボウルと前記リム部が樹脂から成ることを特徴とする請求項１に記載の水洗便器。
【請求項３】
前記ボウル部の下部における前記誘導流路の断面積が、前記ボウル部の上部における前記誘導流路の断面積より小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の水洗便器。
【請求項４】
前記ボウル部の下部における前記誘導流路の幅が、前記ボウル部の上部における前記誘導流路の幅よりも短いことを特徴とする請求項３に記載の水洗便器。
【請求項５】
前記ボウル部の下部における前記誘導流路の高さが、前記ボウル部の上部における前記誘導流路の高さよりも低いことを特徴とする請求項３または４に記載の水洗便器。
【請求項６】
前記誘導流路が溝であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の水洗便器。
【請求項７】
前記溝の断面形状が中心角９０°の円弧部と、垂直方向を向いた該円弧部の一端から略垂直方向に延在する縦延在部と、水平方向を向いた前記円弧部の他端から水平方向に対して上向きに角度θで横方向に延在する横延在部とを有することを特徴とする請求項６に記載の水洗便器。
【請求項８】
前記溝の全長に亘り、前記円弧部の半径と前記縦延在部の垂直長さとの比および前記円弧部の半径と前記横延在部の水平長さとの比が一定であることを特徴とする請求項７に記載の水洗便器。
【請求項９】
前記ボウル部の下部における前記円弧部の半径が、前記ボウル部の上部における前記円弧部の半径よりも短いことを特徴とする請求項８に記載の水洗便器。
【請求項１０】
前記ボウル部の下部における前記溝の前記横延在部の前記角度θが、前記ボウル部の上部における前記溝の前記横延在部の前記角度θよりも小さいことを特徴とする請求項７に記載の水洗便器。
【請求項１１】
前記誘導流路が前記ボウルの内面より突出した凸部により形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の水洗便器。
【請求項１２】
前記ボウル部の上部に位置し、前記ボウルの内部に水を供給する流水口の断面積が、前記誘導流路の断面積より大きいことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の水洗便器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２６５６９３（Ｐ２０１０−２６５６９３Ａ）
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１８８７１（Ｐ２００９−１１８８７１）
【出願日】平成２１年５月１５日（２００９．５．１５）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１５日（２００９．５．１５）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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