小便器
【課題】節水性能は確保しつつも、排水横枝管内における尿石の発生を抑制することが可能な小便器を提供すること。
【解決手段】この小便器ＵＳは、トラップ部ＴＰから排水横枝管に向けて流れる排水の尿濃度を低減するための尿濃度低減手段を備え、尿濃度低減手段として機能する分岐給水管３２は、トラップ部ＴＰから排水横枝管に至る間の流路に注水することで、排水の尿濃度を低減する。
【解決手段】この小便器ＵＳは、トラップ部ＴＰから排水横枝管に向けて流れる排水の尿濃度を低減するための尿濃度低減手段を備え、尿濃度低減手段として機能する分岐給水管３２は、トラップ部ＴＰから排水横枝管に至る間の流路に注水することで、排水の尿濃度を低減する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トイレに設置され、器具排水管によって排水横枝管に接続される小便器に関する。
【背景技術】
【０００２】
公共の男性用トイレでは、大便器とは別に小便器が設置されている。大便器とは独立させて小便器を設ける場所は公共の男性用トイレに限らず、住宅のトイレにおいてもそのような設置態様が採用されている。
【０００３】
このような小便器の一例が下記特許文献１に開示されている。下記特許文献１の図１〜図５に示されているように、小便器は、ボウル部と、ボウル部の底部に配置された排水口と、この排水口に連通するトラップと、このトラップ末端から排水配管に連結される出口管と、を有している。ボウル部は、このボウル部を構成するボウル部壁面と、このボウル部壁面の周囲を取り囲む外側壁面と、ボウル部壁面の上端から前方にほぼ水平方向に延びる上部壁面と、を有している。
【０００４】
排水口は、ボウル部の底部に開口しており、概ねＵ字型のトラップに続いている。小便器のトラップ内には所定量の溜水があり、結果として所定の高さまで封水が溜まっている。出口管は、トラップの後部に連通し、ほぼ水平方向且つ後方に延びている。小便器を設置する際には、出口管は、小便器を設置する壁面に設けられた排水配管（小便器と更に下流側の排水配管である排水横枝管とを繋ぐ排水管であって、以下器具排水管ともいう）に、パッキンを介して接続される。器具排水管は、更に下流側の排水配管（以下、排水横枝管ともいう）に接続されている。
【０００５】
このような小便器は、特に公共のトイレにおいて複数並べて設置されることが多い。下記特許文献２に開示されているように、複数の小便器が並べて設置される場合、一つの排水横枝管の上流側から下流側に向かって順に小便器からの器具排水管が接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２９０７１８号公報
【特許文献２】特開２００７−３２１３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した小便器のトラップは、概ねＵ字型のトラップに所定量の水が溜められて溜水となっており、この溜水によって所定の高さまでの封水が確保されている。小便器を使用して排尿を行うと、トラップ内に尿が流れ込み、流れ込んだ尿によって溜水の一部が排出され、トラップ内は尿と水とが混在した状態となる。排尿後にボウル部に洗浄水を流すとその洗浄水がトラップ内に流れ込み、尿と水とが混在した状態の液体を排出させ置換することでトラップ内を洗浄する。
【０００８】
このようにボウル部に洗浄水を流してトラップ内の尿を水に置換するにあたっては、置換後の状態すなわち洗浄後の状態において、トラップ内に残存する尿が可能な限り少なくなることが好ましいものである。しかしながら、置換率を上げてトラップ内の尿の略全量を水によって置換しようとすれば、トラップ内の溜水量に対して供給する洗浄水量を増やす必要がある。
【０００９】
一方、近年の環境意識の高まりを受けて、節水志向も更に高まっており、洗浄水の量は極力少なくすることが求められている。この節水に対するニーズと上述した置換率の向上に対するニーズとを両立させるためには、溜水量を少なくすることが有効であると本発明者らは考えた。そこで本発明者らは、溜水量を少なくしたトラップを試作し、実際に小便器に取り付けた場合にどのような事象が発生するかを検証した。
【００１０】
その検証の結果、ボウル部に流す洗浄水の水量を減少させてもトラップの置換率を向上させることができ、トラップ内に残存する尿を十分に減少させることに成功した。ところが、公共の男性用トイレを想定し、小便器を複数個連続して配置すると、排水横引管に尿石が形成されやすくなっていることを発見した。具体的には、節水しながらトラップの置換率を上げた小便器を連続して配置し、それら連続して配置した小便器から一つの排水横枝管に排水を流すように配置した。このように配置し、通常の使用状態のもとで実使用試験を行うと、排水横枝管において発生する尿石が従前に比較して増えていることが判明した。
【００１１】
尿石の増加の直接的な原因は、排水横枝管内に小便器から流し込まれた尿が、そのままの状態か高い尿濃度の液体の状態で残存し、その残存した尿成分に起因して尿石が発生することである。具体的には、尿中に含まれる尿素がバクテリアによって分解され、アンモニアが発生し、そのアンモニアによりｐＨが高まり、尿中や洗浄水に含まれるカルシウムイオンが結晶化したカルシウム化合物として配管の内部に付着して尿石が発生することであると考えられる。しかしながら、本発明者らは上述したようにトラップの溜水量を少なくし、その少なくした溜水量に見合った洗浄水を供給する小便器によって検証を行っている。従って、トラップ内に残存する尿を置換するのに十分な洗浄水を供給しているのであるから、その洗浄水と共に渾然一体となった尿が排水横枝管から流れていけば、排水横枝管に尿濃度の高い液体の状態（尿がそのままの状態を含む）で残存することは想定し難いものである。
【００１２】
そこで本発明者らは、洗浄水と尿とが渾然一体となって排水横枝管に流れて行っていないのではないかと仮定して更なる検討を行った。溜水量を少なくしたトラップでは、排尿直後のトラップの尿濃度は従来のものに比較して高くなっている。一方で、小便器のボウル部に流す洗浄水の水量を従来に比較して少なくしたとしても、洗浄水をボウル部に広げて流す必要性から一定の水量は確保する必要がある。そのため、排尿後にボウル部に十分広がる程度の洗浄水を流すと、トラップ内の尿濃度の高い液体が洗浄水によって押し出され、排水横枝管に流れ込むことになる。小便器の設置態様を考慮すれば、排水横枝管の途中に小便器に繋がる器具排水管が繋がれていることから、最初に流れてくる液体の一部は上流側に一旦流れて、その後下流側に戻ってくるのではないかと本発明者らは考えた。
【００１３】
上述したように溜水量を少なくしたトラップでは、最初に流れてくる液体は尿濃度の高い液体であるから、その後に洗浄水が流れてきたとしても、上流側に流れた尿濃度の高い液体が下流側に戻ってくる前に洗浄水は流れ去ってしまうのではないかと本発明者らは考えた。このような現象が起こっているのであれば、尿濃度の高い液体は尿濃度が高い状態で排水横枝管内に残存しやすくなり、尿石の発生に繋がっているものと思われる。このような排水横枝管内における尿濃度の高い液体の残存現象を回避するために、洗浄水量を増やすことも考えられる。しかしながら、そのように洗浄水量を増やすことは、そもそもの目的である節水性能に優れた小便器を提供することに反するため採用できるものではない。
【００１４】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、節水性能は確保しつつも、排水横枝管内における尿石の発生を抑制することが可能な小便器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために本発明に係る小便器は、トイレに設置され、器具排水管によって排水横枝管に接続される小便器であって、尿流を受けるボウル部と、このボウル部の底部に開口した排水口と、この排水口に連通し封水を形成するトラップ部と、を有する小便器本体と、前記ボウル部に洗浄水を供給するための給水手段と、前記トラップ部から前記排水横枝管に向けて流れる排水の尿濃度を低減するための尿濃度低減手段と、を備え、前記尿濃度低減手段は、前記トラップ部から前記排水横枝管に至る間の流路に注水することで、前記排水の尿濃度を低減する。
【００１６】
本発明に係る小便器では、トラップ部から排水横枝管に向けて流れる排水の尿濃度を低減するための尿濃度低減手段を備えているので、例えばトラップ部の溜水量を低減した節水型のトラップ部を形成しても、そのトラップ部から流出する排水の尿濃度を低減させて排水横枝管に流すことができる。尿濃度低減手段は、トラップ部から排水横枝管に至る間の流路に注水することで排水の尿濃度を低減するので、尿濃度の高い排水が流れる流路に注水するという簡易且つ確実な手段によって尿濃度の低減を実現することができる。従って、排水横枝管に流れ込む排水の尿濃度を抑制することができ、節水性能は確保しつつも、排水横枝管内における尿石の発生を抑制することが可能な小便器を提供することができる。
【００１７】
また本発明に係る小便器においては、前記尿濃度低減手段は、前記トラップ部から排水が流出する初期段階においてのみ注水することも好ましい。
【００１８】
この好ましい態様によれば、トラップ部から排水が流出する初期段階においてのみ、トラップ部から排水横枝管に至る間の流路に注水するので、トラップ部から初期段階に流出する尿濃度の高い排水を希釈し、排水横枝管には尿濃度の低い排水を流し込むことができる。従って、排水横枝管において一時的に逆流したとしても、尿濃度の低い排水が逆流するので、排水横枝管の管壁に尿成分が残留して尿石が発生することがなく、その尿濃度の低い排水は下流側へと流れるように構成される。尿濃度低減手段による注水は、トラップ部から排水が流出する初期段階においてのみ行われるので、上述したような尿濃度の高い排水を希釈して下流側に流し易くする効果を発揮しつつ、無駄な注水を行うことなく節水に寄与することができる。
【００１９】
また本発明に係る小便器においては、前記尿濃度低減手段は、前記トラップ部から流出する排水が前記排水横枝管に至る前に、その排水に先行させて注水することも好ましい。
【００２０】
この好ましい態様によれば、トラップ部から流出する排水が排水横枝管に至る前に、その排水に先行させて注水するので、確実にトラップ部から初期段階に流出する尿濃度の高い排水を希釈し、排水横枝管には尿濃度の低い排水を流し込むことができる。従って、排水横枝管において一時的に逆流したとしても、確実に尿濃度の低い排水が逆流するので、排水横枝管の管壁に尿成分が残留して尿石が発生することがなく、その尿濃度の低い排水は下流側へと流れるように構成される。
【００２１】
また本発明に係る小便器においては、前記尿濃度低減手段は、前記トラップ部から下流側に流出する排水の瞬間流量よりも、前記トラップ部から前記排水横枝管に至る間の流路に向かう水の瞬間流量が上回るように注水することも好ましい。
【００２２】
この好ましい態様によれば、トラップ部から流出する排水が排水横枝管に至る前に、その排水に先行させて注水しつつ、トラップ部から下流側に流出する排水の瞬間流量よりも、トラップ部から排水横枝管に至る間の流路に向かう水の瞬間流量が上回るように注水するので、排水横枝管に流れ込んだ水の方を、後続する尿濃度が希釈された排水よりも確実に上流まで逆流させることができる。従って、排水横枝管において水や排水が一時的に逆流したとしても、水の方が、尿濃度が希釈された排水よりも更に上流側に逆流するので、水によって尿濃度が希釈された排水を流すように構成することができ、排水横枝管の管壁に尿成分が残留して尿石が発生することをより確実に防止できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、節水性能は確保しつつも、排水横枝管内における尿石の発生を抑制することが可能な小便器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態である小便器を示す断面図である。
【図２】図１に示す給水ユニットの機能的な構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示すトラップ部を示す概略図である。
【図４】図２に示す人感センサー及び制御部の挙動を示すタイミングチャートである。
【図５】図１に示す小便器に排尿した場合の、トラップ部及び器具排水管の様子を示す概略図である。
【図６】図１に示す小便器に排尿した場合の、図１に示す小便器に繋がっている器具排水管及び排水横枝管の内部の様子を示す概略図である。
【図７】図５に示す状況から洗浄水を流した場合の、トラップ部及び器具排水管の様子を示す概略図である。
【図８】図５に示す状況から洗浄水を流した場合の、器具排水管及び排水横枝管の内部の様子を示す概略図である。
【図９】本実施形態の変形例である小便器を示す断面図である。
【図１０】図９に示す給水ユニットの機能的な構成を示すブロック図である。
【図１１】図１０に示す人感センサー及び制御部の挙動の一例を示すタイミングチャートである。
【図１２】図１０に示す人感センサー及び制御部の挙動の一例を示すタイミングチャートである。
【図１３】図９に示す小便器に洗浄水を流した場合の、トラップ部及び器具排水管の様子を示す概略図である。
【図１４】図９に示す小便器に洗浄水を流した場合の、器具排水管及び排水横枝管の内部の様子を示す概略図である。
【図１５】図１０に示す人感センサー及び制御部の挙動の一例を示すタイミングチャートである。
【図１６】図９に示す小便器に洗浄水を流した場合の、器具排水管及び排水横枝管の内部の様子を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。
【００２６】
本発明の実施形態である小便器について図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態である小便器ＵＳを示す断面図である。図１に示されるように、小便器ＵＳは、給水ユニット１０と、小便器本体２０と、給水管３０，３１（給水手段）と、分岐給水管３２（尿濃度低減手段）と、スプレッダー３５と、トラップ部ＴＰとを備えている。小便器本体２０及び給水ユニット１０は、建築躯体の壁面ＷＬに取り付けられている。
【００２７】
小便器本体２０は、ボウル部２０１を備えている。ボウル部２０１は、小便器本体２０の使用者からの尿流を受け止める部分である。使用者から放たれた尿流は、ボウル部２０１後方のボウル壁面２０２に当たって下方に流れる。下方に流れた尿流は、ボウル部２０１の底部に開口した排水口２０３からトラップ部ＴＰへと流れる。排水口２０３には目皿２０４が配置されている。
【００２８】
ボウル部２０１の後方であって壁面ＷＬ側のボウル壁面２０２上部には、スプレッダー３５が取り付けられている。スプレッダー３５には給水管３１が繋がれていて、給水管３１から供給される洗浄水を放出するように構成されている。スプレッダー３５が放出する洗浄水は、ボウル壁面２０２に沿って幅方向（図１の紙面を貫く方向）に広がってボウル壁面２０２を洗浄する。ボウル壁面２０２を洗浄した洗浄水は、ボウル部２０１の底部に開口した排水口２０３からトラップ部ＴＰへと流れる。
【００２９】
給水管３１は、小便器本体２０内に配置されている給水管である。給水管３１の上流側には給水管３０が繋がれている。給水管３０は、小便器本体２０と給水ユニット１０とを繋ぐ給水管である。給水ユニット１０は、建築側給水管４０に繋がれている。建築側給水管４０は、壁面ＷＬの裏面側に配置されており、給水源から水を供給し給水ユニット１０に送り出している。給水ユニット１０の構成については後述する。
【００３０】
給水管３１から分岐するように、分岐給水管３２が接続されている。給水管３１から分岐した分岐給水管３２は、器具排水管５０に繋がれている。給水管３０から給水管３１に供給された洗浄水は、その一部が分岐給水管３２に流れ、分岐給水管３２から器具排水管５０に流れ込む。本実施形態では、給水管３１を流れる洗浄水がトラップ部ＴＰに至るタイミングと、分岐給水管３２を流れる洗浄水が器具排水管５０に至るタイミングとが略同時になるように構成されている。もっとも、分岐給水管３２を流れる洗浄水は、トラップ部ＴＰから流れ出る尿を希釈できれば足りるので、このようなタイミングに限られるものではない。例えば、分岐せずに給水管３１を流れてトラップ部ＴＰに至る洗浄水よりも、分岐して分岐給水管３２を流れて器具排水管５０に至る洗浄水が、器具排水管５０により早く流れ込むように構成することも好ましいものである。このように構成することで、分岐給水管３２から器具排水管５０に流れ込む洗浄水を、トラップ部ＴＰから流出する尿よりも先行させて排水横枝管に流しこむことができる。
【００３１】
小便器本体２０の排水口２０３に連通して封水を形成するように、トラップ部ＴＰが配置されている。トラップ部ＴＰは封水を形成すると共に、排水口２０３から流れ込む尿や洗浄水を排水として器具排水管５０側に送り出している。器具排水管５０は、壁面ＷＬの裏面側に配置されており、尿や洗浄水を含む排水を更に下流側へと搬送している。トラップ部ＴＰの構成については後述する。
【００３２】
続いて、図２を参照しながら給水ユニット１０について説明する。図２は、給水ユニット１０の機能的な構成を示すブロック図である。図２に示されるように、給水ユニット１０は、人感センサー１０１と、制御手段としての制御部１０２と、調整手段としての電磁弁１０３とを備えている。
【００３３】
人感センサー１０１は、小便器ＵＳを使用する使用者が、小便器本体２０の前に立ったことを検知するためのセンサーである。人感センサー１０１としては、赤外線センサーやドップラーセンサーといったセンサーが適宜用いられる。人感センサー１０１は、使用者の検知結果を制御部１０２に出力する。
【００３４】
制御部１０２は、人感センサー１０１の検知結果に基づいて、使用者の排尿を洗浄するように所定のタイミングで、電磁弁１０３を所定の開度に開いたり閉じたりするための制御信号を出力する。制御部１０２が出力する制御信号の具体例については後述する。
【００３５】
電磁弁１０３は、建築側給水管４０と給水管３０との間に設けられている。電磁弁１０３が閉じられていると、建築側給水管４０から供給される水は給水管３０に流れないように止水される。電磁弁１０３が開いていると、建築側給水管４０から供給される水は、電磁弁１０３の開度に応じた瞬間流量（電磁弁１０３近傍の管路を通過する際の瞬間流量（ｍ3／ｓ））で給水管３０に流れる。
【００３６】
続いて、図３を参照しながらトラップ部ＴＰについて説明する。図３は、トラップ部ＴＰを示す概略図である。図３に示されるように、トラップ部ＴＰは上流側から順に、上流接続部ＴＰａと、上流封水部ＴＰｂと、底部ＴＰｃと、下流封水部ＴＰｄと、下流あふれ部ＴＰｅとを備えている。
【００３７】
上流接続部ＴＰａは、ボウル部２０１の排水口２０３に繋がる部分である。矢印Ａの上流側に排水口２０３が繋がっており、ボウル部２０１から排水口２０３に流れ込んだ尿や洗浄水は矢印Ａに沿って上流接続部ＴＰａに流れ込む。
【００３８】
上流封水部ＴＰｂ、底部ＴＰｃ、及び下流封水部ＴＰｄは、水が溜まるようにＵ字状を成すように形成されている。上流接続部ＴＰａから流れ込んだ水は、下流あふれ部ＴＰｅの下側内壁面であるウェアＷよりも下側に溜まるように構成されている。封水深Ｗｄは、ウェアＷと、底部ＴＰｃの上側内壁面であるディップＤとの間の鉛直方向の長さである。従って、上流封水部ＴＰｂに溜まる上流封水ＷＳ１と、下流封水部ＴＰｄに溜まる下流封水ＷＳ３とによって封水が形成されている。
【００３９】
本明細書では、底部ＴＰｃに溜まる底溜水ＷＳ２と、上流封水ＷＳ１及び下流封水ＷＳ３とを合わせて、トラップ部ＴＰの溜水Ｗｓとしている。本実施形態において、溜水Ｗｓの水量は、約１００ｍＬとなるように形成されており、０．５Ｌ程度の少水量でも洗浄が可能となっている。尚、節水型ではない通常のタイプのトラップでは、溜水量が約４００〜６００ｍＬであり、洗浄水量は約１．４Ｌであるので、本実施形態のトラップ部ＴＰは極めて節水性が向上したものとなっている。尚、本実施形態ではＵ字型のトラップをトラップ部ＴＰとして採用したけれども、上述した機能を果たす限りその他の形態のトラップを採用することも好ましいものである。
【００４０】
続いて、図４を参照しながら、制御部１０２が出力する制御信号の具体例について説明する。図４は、人感センサー１０１及び制御部１０２の挙動を示すタイミングチャートである。図４の（Ａ）は、人感センサー１０１から制御部１０２に出力される検知信号を示し、図４の（Ｂ）は、制御部１０２から電磁弁１０３に出力される制御信号を示している。
【００４１】
図４の（Ａ）に示されているように、人感センサー１０１からは、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて使用者が小便器本体２０の前に立っていることを示す検知信号が出力されている。時刻ｔ２を過ぎると検知信号が出力されなくなるので、制御部１０２は排尿が終わって使用者が立ち去ったと判断する。
【００４２】
図４の（Ｂ）に示されているように、制御部１０２は、時刻ｔ３から時刻ｔ４にかけて電磁弁１０３を全開するための制御信号「１」を出力する。
【００４３】
このような制御を行った場合、トラップ部ＴＰやその下流の配管内がどのようになっているかについて、図５〜図８を参照しながら説明する。図５は、小便器ＵＳに排尿した場合の、トラップ部ＴＰ及び器具排水管５０の様子を示す概略図である。図６は、小便器ＵＳに排尿した場合の、小便器ＵＳに繋がっている器具排水管５０及び排水横枝管５１の内部の様子を示す概略図である。図７は、図５に示す状況から洗浄水を流した場合の、トラップ部ＴＰ及び器具排水管５０の様子を示す概略図である。図８は、図５に示す状況から洗浄水を流した場合の、器具排水管５０及び排水横枝管５１の内部の様子を示す概略図である。
【００４４】
小便器ＵＳに排尿すると、ボウル部２０１のボウル壁面２０２に尿流が当たり、ボウル壁面２０２を伝って尿が排水口２０３から下流に流れる。図５の（Ａ）に示されるように、排水口２０３に入った尿Ｕｒは矢印Ａに沿ってトラップ部ＴＰに流れ込む。続いて、図５の（Ｂ）に示されるように、尿Ｕｒの流入によって溜水Ｗｓが下流あふれ部ＴＰｅへと押し流される。
【００４５】
続いて、図５の（Ｃ）に示されるように、溜水Ｗｓは完全に押し流されて、トラップ部ＴＰ内は尿Ｕｒによって満たされる。排尿が終了すると、図５の（Ｄ）に示されるように、上流封水部ＴＰｂ、底部ＴＰｃ、及び下流封水部ＴＰｄに尿Ｕｒが残存する。図５の（Ａ）から（Ｄ）に示した状況は、図４の時刻ｔ１から時刻ｔ２に相当する。
【００４６】
図５の（Ｂ）に示したように溜水Ｗｓが矢印Ｂ方向に押し流されると、図６の（Ａ）に示されるように、器具排水管５０に流れ込む。器具排水管５０は排水横枝管５１に繋がっているので、溜水Ｗｓは排水横枝管５１に流れ込む。図５の（Ｂ）では、排尿によって流れ込む尿Ｕｒに押し出されて溜水Ｗｓが下流側に流出しているので、その流れる速度は比較的緩やかなものであって、瞬間流量は少ないものである。従って、溜水Ｗｓは排水横枝管５１に流れ込んでも、ほとんどの部分が上流側Ｆに流れることはなく、下流側Ｅに流れていく。
【００４７】
図６の（Ｂ）に示されるように、溜水Ｗｓに続いて尿Ｕｒが流れ込んでも、やはりその流れる速度は比較的緩やかなものであって、瞬間流量は少ないものである。従って、尿Ｕｒは排水横枝管５１に流れ込んでも、ほとんどの部分が上流側Ｆに流れることはなく、下流側Ｅに流れていく。
【００４８】
続いて、図４の時刻ｔ３から時刻ｔ４に示すように、制御部１０２から電磁弁１０３を全開する制御信号「１」が出力されると、電磁弁１０３が全開され洗浄水がスプレッダー３５からボウル部２０１のボウル壁面２０２に沿って流れる。ボウル壁面２０２を伝って洗浄水が排水口２０３から下流に流れる。また、電磁弁１０３が全開されると、分岐給水管３２を流れる洗浄水が器具排水管５０に供給される。
【００４９】
図７の（Ａ）に示されるように、排水口２０３に入った洗浄水Ｗｆは矢印Ａに沿ってトラップ部ＴＰに流れ込む。続いて、図７の（Ｂ）に示されるように、洗浄水Ｗｆの流入によって尿Ｕｒが下流あふれ部ＴＰｅへと押し流される。下流あふれ部ＴＰｅへと押し流された尿Ｕｒは、器具排水管５０に流れ込む。器具排水管５０には、既に分岐給水管３２から分岐洗浄水Ｗｆ２が流入しているので、尿Ｕｒは分岐洗浄水Ｗｆ２によって希釈され希釈尿Ｕｒｄとなって矢印Ｂ方向に流れる。尚、本実施形態では、分岐給水管３２を器具排水管５０に繋げているが、分岐給水管３２の接続部位はこれに限られるものではない。トラップ部ＴＰから押し流された尿Ｕｒを希釈できる位置であれば、分岐給水管３２の接続部位が限定されるものではない。例えば、分岐給水管３２を下流あふれ部ＴＰｅに繋げて、尿Ｕｒを下流あふれ部ＴＰｅにおいて希釈尿Ｕｒｄとすることも好ましい態様である。
【００５０】
続いて、図７の（Ｃ）に示されるように、尿Ｕｒは完全に押し流されて、トラップ部ＴＰ内は洗浄水Ｗｆによって満たされる。洗浄が終了すると、図７の（Ｃ）に示されるように、上流封水部ＴＰｂ、底部ＴＰｃ、及び下流封水部ＴＰｄに洗浄水Ｗｆが溜水Ｗｓとして残存する。図７の（Ａ）から（Ｃ）に示した状況は、図４の時刻ｔ３から時刻ｔ４に相当する。
【００５１】
図７の（Ｂ）に示したように希釈尿Ｕｒｄが矢印Ｂ方向に押し流されると、図８の（Ａ）に示されるように、器具排水管５０の下流側に流れる。器具排水管５０は排水横枝管５１に繋がっているので、希釈尿Ｕｒｄは排水横枝管５１に流れ込む。図７の（Ｂ）では、洗浄水Ｗｆに押し出されて希釈尿Ｕｒｄが下流側に流出しているので、その流れる速度は比較的速いものであって、瞬間流量は多いものである。従って、希釈尿Ｕｒｄは排水横枝管５１に流れ込むと、上流側Ｆと下流側Ｅとに分かれる。
【００５２】
更にトラップ部ＴＰに洗浄水Ｗｆが流入すると、その下流側である器具排水管５０から排水横枝管５１にも、洗浄水Ｗｆが流れ込む。図８の（Ｂ）に示されるように、比較的瞬間流量の多い洗浄水Ｗｆが流れ込むと、希釈尿Ｕｒｄを、上流側Ｆに逆流した希釈尿Ｕｒｄ１と下流側Ｅに流れた希釈尿Ｕｒｄ２とに分断する。
【００５３】
洗浄水Ｗｆの供給が終了すると、図８の（Ｃ）に示されるように、洗浄水Ｗｆは下流側Ｅに流れた希釈尿Ｕｒｄ２と共に下流側Ｅへと流れていく。そのため、上流側Ｆに逆流した希釈尿Ｕｒｄ１は洗浄水Ｗｆに流されることなく取り残される。残留した希釈尿Ｕｒｄ１は、排水横枝管５１の内側管壁に付着して停滞することなく流れる場合もあれば、図８の（Ｄ）に示されるように排水横枝管５１の内側管壁に付着して停滞する場合もある。図８の（Ｄ）に示されるように、希釈尿Ｕｒｄ１が残留してもその尿濃度が低いため、排水横枝管５１への尿石の発生を著しく低減することができる。
【００５４】
本実施形態の小便器ＵＳでは、尿濃度低減手段として、分岐給水管３２を設けている。分岐給水管３２は、給水管３１の途中から分岐して器具排水管５０に接続される管路であって、分岐洗浄水Ｗｆ２をトラップ部ＴＰを経由せずに器具排水管５０に供給するものである。従って、分岐給水管３２を設けるという極めて簡易な構成で、尿濃度低減手段を構成することができ、排水横枝管５１における尿石の発生を極めて効果的に抑制することができる。
【００５５】
ところで、尿濃度低減手段としては、このように分岐給水管３２を単に設けるといった構成に限られるものではない。本実施形態の変形例としての小便器ＵＳａについて、図９を参照しながら説明する。図９は、本実施形態の変形例である小便器ＵＳａを示す断面図である。図９に示されるように、小便器ＵＳａは、給水ユニット１０ａ（尿濃度低減手段）と、小便器本体２０と、給水管３０，３１（給水手段）と、分岐給水管３２ａ（尿濃度低減手段）と、スプレッダー３５と、トラップ部ＴＰとを備えている。小便器本体２０及び給水ユニット１０ａは、建築躯体の壁面ＷＬに取り付けられている。
【００５６】
小便器本体２０は、ボウル部２０１を備えている。ボウル部２０１は、小便器本体２０の使用者からの尿流を受け止める部分である。使用者から放たれた尿流は、ボウル部２０１後方のボウル壁面２０２に当たって下方に流れる。下方に流れた尿流は、ボウル部２０１の底部に開口した排水口２０３からトラップ部ＴＰへと流れる。排水口２０３には目皿２０４が配置されている。
【００５７】
ボウル部２０１の後方であって壁面ＷＬ側のボウル壁面２０２上部には、スプレッダー３５が取り付けられている。スプレッダー３５には給水管３１が繋がれていて、給水管３１から供給される洗浄水を放出するように構成されている。スプレッダー３５が放出する洗浄水は、ボウル壁面２０２に沿って幅方向（図９の紙面を貫く方向）に広がってボウル壁面２０２を洗浄する。ボウル壁面２０２を洗浄した洗浄水は、ボウル部２０１の底部に開口した排水口２０３からトラップ部ＴＰへと流れる。
【００５８】
給水管３１は、小便器本体２０内に配置されている給水管である。給水管３１の上流側には給水管３０が繋がれている。給水管３０は、小便器本体２０と給水ユニット１０ａとを繋ぐ給水管である。給水ユニット１０ａは、建築側給水管４０に繋がれている。建築側給水管４０は、壁面ＷＬの裏面側に配置されており、給水源から水を供給し給水ユニット１０ａに送り出している。給水ユニット１０ａの構成については後述する。
【００５９】
給水管３０とは異なる給水管が、分岐給水管３２ａとしてその一端が給水ユニット１０ａに繋がれている。分岐給水管３２ａの他端は、器具排水管５０に繋がれている。本実施形態では、給水管３１を流れる洗浄水がトラップ部ＴＰに至るタイミングと、分岐給水管３２ａを流れる洗浄水が器具排水管５０に至るタイミングとが調整可能なように構成されている。給水管３１を流れる洗浄水がトラップ部ＴＰに至るタイミングと、分岐給水管３２ａを流れる洗浄水が器具排水管５０に至るタイミングとは、上述した小便器ＵＳのように略同時になるように構成されることも好ましい。もっとも、分岐給水管３２ａを流れる洗浄水は、トラップ部ＴＰから流れ出る尿を希釈できればよいので、このようなタイミングに限られるものではない。給水管３１を流れる洗浄水がトラップ部ＴＰに至るタイミングと、分岐給水管３２ａを流れる洗浄水が器具排水管５０に至るタイミングとをどのように制御するかについて、その詳細は後述する。
【００６０】
小便器本体２０の排水口２０３に連通して封水を形成するように、トラップ部ＴＰが配置されている。トラップ部ＴＰは封水を形成すると共に、排水口２０３から流れ込む尿や洗浄水を排水として器具排水管５０側に送り出している。器具排水管５０は、壁面ＷＬの裏面側に配置されており、尿や洗浄水を含む排水を更に下流側へと搬送している。トラップ部ＴＰの構成は、図３を参照しながら説明したものと同様であるので省略する。
【００６１】
続いて、図１０を参照しながら給水ユニット１０ａについて説明する。図１０は、給水ユニット１０ａの機能的な構成を示すブロック図である。図１０に示されるように、給水ユニット１０ａは、人感センサー１０１と、制御手段としての制御部１０２ａと、調整手段としての電磁弁１０３ａ及び電磁弁１０３ｂと、を備えている。
【００６２】
人感センサー１０１は、小便器ＵＳａを使用する使用者が、小便器本体２０の前に立ったことを検知するためのセンサーである。人感センサー１０１としては、赤外線センサーやドップラーセンサーといったセンサーが適宜用いられる。人感センサー１０１は、使用者の検知結果を制御部１０２ａに出力する。
【００６３】
制御部１０２ａは、人感センサー１０１の検知結果に基づいて、使用者の排尿を洗浄するように所定のタイミングで、電磁弁１０３ａと電磁弁１０３ｂとのそれぞれを所定の開度に開いたり閉じたりするための制御信号を出力する。制御部１０２ａが出力する制御信号の具体例については後述する。
【００６４】
電磁弁１０３ａは、建築側給水管４０と給水管３０との間に設けられている。電磁弁１０３ａが閉じられていると、建築側給水管４０から供給される水は給水管３０に流れないように止水される。電磁弁１０３ａが開いていると、建築側給水管４０から供給される水は、電磁弁１０３ａの開度に応じた瞬間流量（電磁弁１０３ａ近傍の管路を通過する際の瞬間流量（ｍ3／ｓ））で給水管３０に流れる。
【００６５】
電磁弁１０３ｂは、建築側給水管４０と分岐給水管３２ａとの間に設けられている。電磁弁１０３ｂが閉じられていると、建築側給水管４０から供給される水は分岐給水管３２ａに流れないように止水される。電磁弁１０３ｂが開いていると、建築側給水管４０から供給される水は、電磁弁１０３ｂの開度に応じた瞬間流量（電磁弁１０３ｂ近傍の管路を通過する際の瞬間流量（ｍ3／ｓ））で分岐給水管３２ａに流れる。
【００６６】
続いて、図１１を参照しながら、制御部１０２ａが出力する制御信号の具体的な一例について説明する。図１１は、人感センサー１０１及び制御部１０２ａの挙動を示すタイミングチャートである。図１１の（Ａ）は、人感センサー１０１から制御部１０２ａに出力される検知信号を示し、図１１の（Ｂ）は、制御部１０２ａから電磁弁１０３ａに出力される制御信号を示し、図１１の（Ｃ）は、制御部１０２ａから電磁弁１０３ｂに出力される制御信号を示している。
【００６７】
図１１の（Ａ）に示されているように、人感センサー１０１からは、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて使用者が小便器本体２０の前に立っていることを示す検知信号が出力されている。時刻ｔ２を過ぎると検知信号が出力されなくなるので、制御部１０２ａは排尿が終わって使用者が立ち去ったと判断する。
【００６８】
図１１の（Ｂ）に示されているように、制御部１０２ａは、時刻ｔ４から時刻ｔ６にかけて電磁弁１０３ａを全開するための制御信号「１」を電磁弁１０３ａに出力する。図１１の（Ｃ）に示されているように、制御部１０２ａは、時刻ｔ３から時刻ｔ５にかけて電磁弁１０３ｂを全開するための制御信号「１」を電磁弁１０３ｂに出力する。
【００６９】
時刻ｔ３は時刻ｔ４よりも前の時刻なので、電磁弁１０３ｂは電磁弁１０３ａよりも先に全開にされる。また、時刻ｔ５は時刻ｔ６よりも前の時刻なので、電磁弁１０３ｂは電磁弁１０３ａよりも先に閉じられる。従って、トラップ部ＴＰに洗浄水Ｗｆが供給されるタイミングと略同時か、やや先行するタイミングで、分岐洗浄水Ｗｆ２が器具排水管５０に供給される。また、トラップ部ＴＰに貯留されている尿Ｕｒが流れ去ったタイミングに時刻ｔ５を対応させることで、トラップ部ＴＰに貯留されている尿Ｕｒが置換されるタイミングで分岐給水管３２ａからの分岐洗浄水Ｗｆ２の供給が停止される。このような制御を行うと、トラップ部ＴＰやその下流の配管内は、図５〜図８を参照しながら説明した状態と略同じ状態となる。
【００７０】
図１１に示したタイミングチャートに従った制御を行えば、分岐給水管３２ａからは時刻ｔ５から時刻ｔ６にかけて給水されないようにすることができるので、水の使用量を全体としてより低減することができる。このように節水を図るという観点からは、分岐給水管３２ａから供給される分岐洗浄水Ｗｆ２が、トラップ部ＴＰから流れ出る尿Ｕｒの一部を希釈するように構成することも好ましいものである。このような制御について、図１２を参照しながら説明する。
【００７１】
図１２は、人感センサー１０１及び制御部１０２ａの挙動を示すタイミングチャートである。図１１の（Ａ）は、人感センサー１０１から制御部１０２ａに出力される検知信号を示し、図１１の（Ｂ）は、制御部１０２ａから電磁弁１０３ａに出力される制御信号を示し、図１１の（Ｃ）は、制御部１０２ａから電磁弁１０３ｂに出力される制御信号を示している。
【００７２】
図１２の（Ａ）に示されているように、人感センサー１０１からは、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて使用者が小便器本体２０の前に立っていることを示す検知信号が出力されている。時刻ｔ２を過ぎると検知信号が出力されなくなるので、制御部１０２ａは排尿が終わって使用者が立ち去ったと判断する。
【００７３】
図１２の（Ｂ）に示されているように、制御部１０２ａは、時刻ｔ４から時刻ｔ６にかけて電磁弁１０３ａを全開するための制御信号「１」を電磁弁１０３ａに出力する。図１２の（Ｃ）に示されているように、制御部１０２ａは、時刻ｔ３から時刻ｔ５´にかけて電磁弁１０３ｂを全開するための制御信号「１」を電磁弁１０３ｂに出力する。
【００７４】
時刻ｔ３は時刻ｔ４よりも前の時刻なので、電磁弁１０３ｂは電磁弁１０３ａよりも先に全開にされる。また、時刻ｔ５´は時刻ｔ６よりも前の時刻なので、電磁弁１０３ｂは電磁弁１０３ａよりも先に閉じられる。更に、時刻ｔ５´は、図１１に示した時刻ｔ５よりも時刻ｔ４に近接した時刻となっている。従って、トラップ部ＴＰに洗浄水Ｗｆが供給されるタイミングと略同時か、やや先行するタイミングで、分岐洗浄水Ｗｆ２が器具排水管５０に供給される。また、トラップ部ＴＰに貯留されている尿Ｕｒが流れ出た最初の部分に対してのみ分岐洗浄水Ｗｆ２が供給されるように時刻ｔ５´を対応させることで、トラップ部ＴＰに貯留されている尿Ｕｒの一部が置換されるタイミングで分岐給水管３２ａからの分岐洗浄水Ｗｆ２の供給が停止される。
【００７５】
このような制御を行った場合、トラップ部ＴＰやその下流の配管内がどのようになっているかについて、図１３〜図１４を参照しながら説明する。図１３は、小便器ＵＳに排尿した場合の、トラップ部ＴＰ及び器具排水管５０の様子を示す概略図である。図１４は、小便器ＵＳに排尿した場合の、小便器ＵＳに繋がっている器具排水管５０及び排水横枝管５１の内部の様子を示す概略図である。図１２に示す時刻ｔ１から時刻ｔ２における状況は、図５及び図６を参照しながら説明したものと同様であるのでその説明を省略する。
【００７６】
図１２の時刻ｔ３から時刻ｔ６における状況について説明する。図１３の（Ａ）に示されるように、排水口２０３に入った洗浄水Ｗｆは矢印Ａに沿ってトラップ部ＴＰに流れ込む。続いて、図１３の（Ｂ）に示されるように、洗浄水Ｗｆの流入によって尿Ｕｒが下流あふれ部ＴＰｅへと押し流される。下流あふれ部ＴＰｅへと押し流された尿Ｕｒは、器具排水管５０に流れ込む。器具排水管５０には、分岐給水管３２ａから分岐洗浄水Ｗｆ２が流入しているので、尿Ｕｒは分岐洗浄水Ｗｆ２によって希釈され希釈尿Ｕｒｄとなって矢印Ｂ方向に流れる。
【００７７】
本例の場合、分岐給水管３２ａから分岐洗浄水Ｗｆ２が供給されるのは、時刻ｔ３から時刻ｔ５´までの短い時間であるので、トラップ部ＴＰに貯留されていた尿Ｕｒの全てが分岐洗浄水Ｗｆ２によって希釈されるものではない。図１３の（Ｂ）に示されるように、トラップ部ＴＰに貯留されていた尿Ｕｒの一部を希釈した段階で、分岐給水管３２ａからの分岐洗浄水Ｗｆ２の供給は停止される。
【００７８】
続いて、図１３の（Ｃ）に示されるように、尿Ｕｒは完全に押し流されて、トラップ部ＴＰ内は洗浄水Ｗｆによって満たされる。洗浄が終了すると、図１３の（Ｃ）に示されるように、上流封水部ＴＰｂ、底部ＴＰｃ、及び下流封水部ＴＰｄに洗浄水Ｗｆが溜水Ｗｓとして残存する。図１３の（Ａ）から（Ｃ）に示した状況は、図１２の時刻ｔ３から時刻ｔ６に相当する。
【００７９】
図１３の（Ｂ）に示したように希釈尿Ｕｒｄ及び尿Ｕｒが矢印Ｂ方向に押し流されると、図１４の（Ａ）に示されるように、器具排水管５０の下流側に流れる。器具排水管５０は排水横枝管５１に繋がっているので、希釈尿Ｕｒｄは排水横枝管５１に流れ込む。本例の場合、希釈尿Ｕｒｄに続いて希釈されていない尿Ｕｒが流れ出てくることになり、器具排水管５０から排水横枝管５１に流れ込む。
【００８０】
図１３の（Ｂ）では、洗浄水Ｗｆに押し出されて希釈尿Ｕｒｄ及び尿Ｕｒが下流側に流出しているので、その流れる速度は比較的速いものであって、瞬間流量は多いものである。従って、希釈尿Ｕｒｄ及び尿Ｕｒは排水横枝管５１に流れ込むと、上流側Ｆと下流側Ｅとに分かれる。
【００８１】
更にトラップ部ＴＰに洗浄水Ｗｆが流入すると、その下流側である器具排水管５０から排水横枝管５１にも、洗浄水Ｗｆが流れ込む。図１４の（Ｂ）に示されるように、比較的瞬間流量の多い洗浄水Ｗｆが流れ込むと、希釈尿Ｕｒｄ及び尿Ｕｒを、上流側Ｆに逆流した希釈尿Ｕｒｄ１及び尿Ｕｒ１と、下流側Ｅに流れた希釈尿Ｕｒｄ２及び尿Ｕｒ２とに分断する。上流側Ｆに逆流した希釈尿Ｕｒｄ１は、上流側Ｆに逆流した尿Ｕｒ１よりも更に上流に位置するように逆流する。下流側Ｅに流れた希釈尿Ｕｒｄ２は、下流側Ｅに流れた尿Ｕｒ２よりも下流側に位置する。
【００８２】
洗浄水Ｗｆの供給が終了すると、図１４の（Ｃ）に示されるように、洗浄水Ｗｆは下流側Ｅに流れた希釈尿Ｕｒｄ２及び尿Ｕｒ２と共に下流側Ｅへと流れていく。そのため、上流側Ｆに逆流した希釈尿Ｕｒｄ１及び尿Ｕｒは洗浄水Ｗｆに流されることなく取り残される。残留した希釈尿Ｕｒｄ１は、図１４の（Ｄ）に示されるように排水横枝管５１の内側管壁に付着して停滞することなく流れる場合もあれば、排水横枝管５１の内側管壁に付着して停滞する場合もある。図１４の（Ｄ）に示されるように、残留した希釈尿Ｕｒｄ１のほとんど全てが下流側Ｅに流れていき、尿Ｕｒ１を押し流しながら流れ去れば、排水横枝管５１への尿石の発生を著しく低減することができる。一方、排水横枝管５１の内側管壁に付着して停滞した場合であっても、希釈尿Ｕｒｄ１によって尿Ｕｒ１が希釈されるため、希釈尿Ｕｒｄ１及び尿Ｕｒ１が混合された液体が残留してもその尿濃度が低くなり、排水横枝管５１への尿石の発生を著しく低減することができる。
【００８３】
更に、水の使用量を減らしながらも、排水横枝管５１への尿石の発生を効果的に抑制する観点からは、より節水に配慮した制御態様も採用することができる。このような制御について、図１５を参照しながら説明する。
【００８４】
図１５は、人感センサー１０１及び制御部１０２ａの挙動を示すタイミングチャートである。図１５の（Ａ）は、人感センサー１０１から制御部１０２ａに出力される検知信号を示し、図１５の（Ｂ）は、制御部１０２ａから電磁弁１０３ａに出力される制御信号を示し、図１５の（Ｃ）は、制御部１０２ａから電磁弁１０３ｂに出力される制御信号を示している。
【００８５】
図１５の（Ａ）に示されているように、人感センサー１０１からは、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて使用者が小便器本体２０の前に立っていることを示す検知信号が出力されている。時刻ｔ２を過ぎると検知信号が出力されなくなるので、制御部１０２ａは排尿が終わって使用者が立ち去ったと判断する。
【００８６】
図１５の（Ｂ）に示されているように、制御部１０２ａは、時刻ｔ４から時刻ｔ５にかけて電磁弁１０３ａを全開に対して８０％開くための制御信号「０．８」を電磁弁１０３ａに出力する。続いて、制御部１０２ａは、時刻ｔ５から時刻ｔ６にかけて電磁弁１０３ａを全開するための制御信号「１」を電磁弁１０３ａに出力する。図１５の（Ｃ）に示されているように、制御部１０２ａは、時刻ｔ３から時刻ｔ５にかけて電磁弁１０３ｂを全開するための制御信号「１」を電磁弁１０３ｂに出力する。
【００８７】
時刻ｔ３は時刻ｔ４よりも前の時刻なので、電磁弁１０３ｂは電磁弁１０３ａよりも先に全開にされる。また、時刻ｔ５は時刻ｔ６よりも前の時刻なので、電磁弁１０３ｂは電磁弁１０３ａよりも先に閉じられる。従って、トラップ部ＴＰに洗浄水Ｗｆが供給されるタイミングと略同時か、やや先行するタイミングで、分岐洗浄水Ｗｆ２が器具排水管５０に供給される。時刻ｔ４から時刻ｔ５においては、電磁弁１０３ａは８０％の開度で開かれているから、トラップＴＰへの供給水量は少なくなる。しかしながら、この時間帯においては、トラップ部ＴＰに残っている尿Ｕｒを置換すれば足りるので、全体としての使用水量を低減することができる。このようにトラップ部ＴＰに供給される瞬間水量が低減されたとしても、尿Ｕｒを希釈するための分岐洗浄水Ｗｆ２は供給されるので、尿Ｕｒを確実に希釈し希釈尿Ｕｒｄとして下流側に流すことができる。
【００８８】
更にこのような制御を行うと、排水横枝管５１における希釈尿Ｕｒｄの流出をより円滑なものとすることができる。図１６に、排水横枝管５１における希釈尿Ｕｒｄ流出の様子示す。図１６の（Ａ）に示されるように、器具排水管５０の下流側に希釈尿Ｕｒｄが流れると、それよりも先行し且つ瞬間流量の多い分岐洗浄水Ｗｆ２が流れている。器具排水管５０は排水横枝管５１に繋がっているので、希釈尿Ｕｒｄ及び分岐洗浄水Ｗｆ２は排水横枝管５１に流れ込む。洗浄水Ｗｆに押し出されて希釈尿Ｕｒｄが下流側に流出しているので、その流れる速度は比較的速いものであって、瞬間流量は多いものである。これに対して、分岐洗浄水Ｗｆ２はより速く且つ瞬間流量が多くなるように流れている。従って、希釈尿Ｕｒｄは排水横枝管５１に流れ込むと、上流側Ｆと下流側Ｅとに分かれ、それに先行して分岐洗浄水Ｗｆ２が流れ込んでいる。
【００８９】
更にトラップ部ＴＰに洗浄水Ｗｆが流入すると、その下流側である器具排水管５０から排水横枝管５１にも、洗浄水Ｗｆが流れ込む。図１６の（Ｂ）に示されるように、比較的瞬間流量の多い洗浄水Ｗｆが流れ込むと、希釈尿Ｕｒｄを上流側Ｆに逆流した希釈尿Ｕｒｄ１と下流側Ｅに流れた希釈尿Ｕｒｄ２とに分断する。これに対して、分岐洗浄水Ｗｆ２はより速く且つ瞬間流量が多くなるように流れているので、希釈尿Ｕｒｄ１及び希釈尿Ｕｒｄ２に先行して分岐洗浄水Ｗｆ２が流れ込んでいる。
【００９０】
洗浄水Ｗｆの供給が終了すると、図１６の（Ｃ）に示されるように、洗浄水Ｗｆは下流側Ｅに流れた希釈尿Ｕｒｄ２と共に下流側Ｅへと流れていく。そのため、上流側Ｆに逆流した希釈尿Ｕｒｄ１は洗浄水Ｗｆに流されることなく取り残される。残留した希釈尿Ｕｒｄ１は、図１６の（Ｄ）に示されるように排水横枝管５１の内側管壁に付着して停滞することなく流れる場合もあれば、排水横枝管５１の内側管壁に付着して停滞する場合もある。図１６の（Ｄ）に示されるように、残留した分岐洗浄水Ｗｆ２が下流側Ｅに流れていき、希釈尿Ｕｒｄ１を押し流しながら流れ去れば、排水横枝管５１への尿石の発生を著しく低減することができる。一方、排水横枝管５１の内側管壁に付着して停滞した場合であっても、分岐洗浄水Ｗｆ２によって希釈尿Ｕｒｄ１が更に希釈されるため、分岐洗浄水Ｗｆ２及び希釈尿Ｕｒｄ１が混合された液体が残留してもその尿濃度が極めて低くなり、排水横枝管５１への尿石の発生を著しく低減することができる。
【００９１】
上述したように本実施形態に係る小便器ＵＳ，ＵＳａは、トイレに設置され、器具排水管５０によって排水横枝管５１に接続される小便器である。小便器ＵＳは、（１）尿流を受けるボウル部２０１と、このボウル部２０１の底部に開口した排水口２０３と、この排水口２０３に連通し封水を形成するトラップ部ＴＰと、を有する小便器本体２０と、（２）ボウル部２０１に洗浄水を供給するための給水手段としての給水管３０，３１と、（３）トラップ部ＴＰから排水横枝管５１に向けて流れる排水の尿濃度を低減するための尿濃度低減手段としての分岐給水管３２と、を備えている。小便器ＵＳａは、（１Ａ）尿流を受けるボウル部２０１と、このボウル部２０１の底部に開口した排水口２０３と、この排水口２０３に連通し封水を形成するトラップ部ＴＰと、を有する小便器本体２０と、（２Ａ）ボウル部２０１に洗浄水を供給するための給水手段としての給水管３０，３１と、（３Ａ）トラップ部ＴＰから排水横枝管５１に向けて流れる排水の尿濃度を低減するための尿濃度低減手段としての給水ユニット１０ａ及び分岐給水管３２ａと、を備えている。小便器ＵＳの尿濃度低減手段として機能する分岐給水管３２や、小便器ＵＳａの尿濃度低減手段として機能する給水ユニット１０ａ及び分岐給水管３２ａは、トラップ部ＴＰから排水横枝管５１に至る間の流路（トラップＴＰの下流あふれ部ＴＰｅや器具排水管５０）に注水することで、排水の尿濃度を低減する。
【００９２】
本実施形態に係る小便器ＵＳ，ＵＳａでは、トラップ部ＴＰから排水横枝管５１に向けて流れる排水の尿濃度を低減するための尿濃度低減手段（分岐給水管３２や、給水ユニット１０ａ及び分岐給水管３２ａ）を備えているので、トラップ部ＴＰの溜水量を低減した節水型のトラップ部を形成しても、そのトラップ部ＴＰから流出する排水の尿濃度を低減させて希釈尿Ｕｒｄとして排水横枝管５１に流すことができる。尿濃度低減手段は、トラップ部ＴＰから排水横枝管５１に至る間の流路に注水することで排水の尿濃度を低減するので、尿濃度の高い排水が流れる流路に注水するという簡易且つ確実な手段によって尿濃度の低減を実現することができる。従って、排水横枝管５１に流れ込む排水（希釈尿Ｕｒｄ）の尿濃度を抑制することができ、節水性能は確保しつつも、排水横枝管５１内における尿石の発生を抑制することが可能な小便器を提供することができる。
【００９３】
また本実施形態に係る小便器ＵＳａにおいては、尿濃度低減手段としての給水ユニット１０ａ及び分岐給水管３２ａは、トラップ部ＴＰから排水が流出する初期段階においてのみ注水する（図１１〜図１５参照）。
【００９４】
このように、トラップ部ＴＰから排水が流出する初期段階においてのみ、トラップ部ＴＰから排水横枝管５１に至る間の流路に注水するので、トラップ部ＴＰから初期段階に流出する尿濃度の高い排水を希釈し、排水横枝管５１には尿濃度の低い排水（希釈尿Ｕｒｄ）を流し込むことができる。従って、排水横枝管５１において一時的に逆流したとしても、尿濃度の低い排水が逆流するので、排水横枝管５１の管壁に尿成分が残留して尿石が発生することがなく、その尿濃度の低い排水は下流側へと流れるように構成される。尿濃度低減手段による注水は、トラップ部ＴＰから排水が流出する初期段階においてのみ行われるので、上述したような尿濃度の高い排水を希釈して下流側に流し易くする効果を発揮しつつ、無駄な注水を行うことなく節水に寄与することができる。
【００９５】
また本実施形態に係る小便器ＵＳ，ＵＳａにおいては、尿濃度低減手段（分岐給水管３２や、給水ユニット１０ａ及び分岐給水管３２ａ）は、トラップ部ＴＰから流出する排水が排水横枝管５１に至る前に、その排水に先行させて注水する（図７及び図１３参照）。
【００９６】
このように、トラップ部ＴＰから流出する排水が排水横枝管５１に至る前に、その排水に先行させて注水するので、確実にトラップ部ＴＰから初期段階に流出する尿濃度の高い排水を希釈し、排水横枝管５１には尿濃度の低い排水（希釈尿Ｕｒｄ）を流し込むことができる。従って、排水横枝管５１において一時的に逆流したとしても、確実に尿濃度の低い排水（希釈尿Ｕｒｄ）が少なくとも先行して逆流するので、排水横枝管５１の管壁に尿成分が残留して尿石が発生することがなく、その尿濃度の低い排水は下流側へと流れるように構成される。
【００９７】
また本実施形態に係る小便器ＵＳａにおいては、尿濃度低減手段としての給水ユニット１０ａ及び分岐給水管３２ａは、トラップ部ＴＰから下流側に流出する排水の瞬間流量よりも、トラップ部ＴＰから排水横枝管５１に至る間の流路に向かう水の瞬間流量が上回るように注水することも好ましい（図１５及び図１６参照）。
【００９８】
このように、トラップ部ＴＰから下流側に流出する排水の瞬間流量よりも、トラップ部ＴＰから排水横枝管５１に至る間の流路に向かう水の瞬間流量が上回るように注水するので、排水横枝管５１には尿濃度が希釈された排水（希釈尿Ｕｒｄ）に先行して水（分岐洗浄水Ｗｆ２）が流れ込むように構成される。このように構成することで、排水横枝管５１に流れ込んだ水の方を、後続する尿濃度が希釈された排水よりも確実に上流まで逆流させることができる。従って、排水横枝管５１において水や排水が一時的に逆流したとしても、水の方が、尿濃度が希釈された排水よりも更に上流側に逆流するので、水によって尿濃度が希釈された排水を流すように構成することができ、排水横枝管５１の管壁に尿成分が残留して尿石が発生することをより確実に防止できる。
【００９９】
以上、具体例を参照しつつ本発明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。
【符号の説明】
【０１００】
ＵＳ：小便器
ＷＬ：壁面
１０：給水ユニット
１０１：人感センサー
１０２：制御部
１０３：電磁弁
２０：小便器本体
２０１：ボウル部
２０２：ボウル壁面
２０３：排水口
２０４：目皿
３０：給水管
３１：給水管
３５：スプレッダー
４０：建築側給水管
５０：器具排水管
５１：排水横枝管
ＴＰ：トラップ部
ＴＰａ：上流接続部
ＴＰｂ：上流封水部
ＴＰｃ：底部
ＴＰｄ：下流封水部
ＴＰｅ：下流あふれ部
Ｗ：ウェア
Ｄ：ディップ
Ｗｄ：封水深
ＷＳ１：上流封水
ＷＳ２：底溜水
ＷＳ３：下流封水
Ｕｒ：尿
Ｗｓ：溜水
Ｗｆ：洗浄水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トイレに設置され、器具排水管によって排水横枝管に接続される小便器に関する。
【背景技術】
【０００２】
公共の男性用トイレでは、大便器とは別に小便器が設置されている。大便器とは独立させて小便器を設ける場所は公共の男性用トイレに限らず、住宅のトイレにおいてもそのような設置態様が採用されている。
【０００３】
このような小便器の一例が下記特許文献１に開示されている。下記特許文献１の図１〜図５に示されているように、小便器は、ボウル部と、ボウル部の底部に配置された排水口と、この排水口に連通するトラップと、このトラップ末端から排水配管に連結される出口管と、を有している。ボウル部は、このボウル部を構成するボウル部壁面と、このボウル部壁面の周囲を取り囲む外側壁面と、ボウル部壁面の上端から前方にほぼ水平方向に延びる上部壁面と、を有している。
【０００４】
排水口は、ボウル部の底部に開口しており、概ねＵ字型のトラップに続いている。小便器のトラップ内には所定量の溜水があり、結果として所定の高さまで封水が溜まっている。出口管は、トラップの後部に連通し、ほぼ水平方向且つ後方に延びている。小便器を設置する際には、出口管は、小便器を設置する壁面に設けられた排水配管（小便器と更に下流側の排水配管である排水横枝管とを繋ぐ排水管であって、以下器具排水管ともいう）に、パッキンを介して接続される。器具排水管は、更に下流側の排水配管（以下、排水横枝管ともいう）に接続されている。
【０００５】
このような小便器は、特に公共のトイレにおいて複数並べて設置されることが多い。下記特許文献２に開示されているように、複数の小便器が並べて設置される場合、一つの排水横枝管の上流側から下流側に向かって順に小便器からの器具排水管が接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２９０７１８号公報
【特許文献２】特開２００７−３２１３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した小便器のトラップは、概ねＵ字型のトラップに所定量の水が溜められて溜水となっており、この溜水によって所定の高さまでの封水が確保されている。小便器を使用して排尿を行うと、トラップ内に尿が流れ込み、流れ込んだ尿によって溜水の一部が排出され、トラップ内は尿と水とが混在した状態となる。排尿後にボウル部に洗浄水を流すとその洗浄水がトラップ内に流れ込み、尿と水とが混在した状態の液体を排出させ置換することでトラップ内を洗浄する。
【０００８】
このようにボウル部に洗浄水を流してトラップ内の尿を水に置換するにあたっては、置換後の状態すなわち洗浄後の状態において、トラップ内に残存する尿が可能な限り少なくなることが好ましいものである。しかしながら、置換率を上げてトラップ内の尿の略全量を水によって置換しようとすれば、トラップ内の溜水量に対して供給する洗浄水量を増やす必要がある。
【０００９】
一方、近年の環境意識の高まりを受けて、節水志向も更に高まっており、洗浄水の量は極力少なくすることが求められている。この節水に対するニーズと上述した置換率の向上に対するニーズとを両立させるためには、溜水量を少なくすることが有効であると本発明者らは考えた。そこで本発明者らは、溜水量を少なくしたトラップを試作し、実際に小便器に取り付けた場合にどのような事象が発生するかを検証した。
【００１０】
その検証の結果、ボウル部に流す洗浄水の水量を減少させてもトラップの置換率を向上させることができ、トラップ内に残存する尿を十分に減少させることに成功した。ところが、公共の男性用トイレを想定し、小便器を複数個連続して配置すると、排水横引管に尿石が形成されやすくなっていることを発見した。具体的には、節水しながらトラップの置換率を上げた小便器を連続して配置し、それら連続して配置した小便器から一つの排水横枝管に排水を流すように配置した。このように配置し、通常の使用状態のもとで実使用試験を行うと、排水横枝管において発生する尿石が従前に比較して増えていることが判明した。
【００１１】
尿石の増加の直接的な原因は、排水横枝管内に小便器から流し込まれた尿が、そのままの状態か高い尿濃度の液体の状態で残存し、その残存した尿成分に起因して尿石が発生することである。具体的には、尿中に含まれる尿素がバクテリアによって分解され、アンモニアが発生し、そのアンモニアによりｐＨが高まり、尿中や洗浄水に含まれるカルシウムイオンが結晶化したカルシウム化合物として配管の内部に付着して尿石が発生することであると考えられる。しかしながら、本発明者らは上述したようにトラップの溜水量を少なくし、その少なくした溜水量に見合った洗浄水を供給する小便器によって検証を行っている。従って、トラップ内に残存する尿を置換するのに十分な洗浄水を供給しているのであるから、その洗浄水と共に渾然一体となった尿が排水横枝管から流れていけば、排水横枝管に尿濃度の高い液体の状態（尿がそのままの状態を含む）で残存することは想定し難いものである。
【００１２】
そこで本発明者らは、洗浄水と尿とが渾然一体となって排水横枝管に流れて行っていないのではないかと仮定して更なる検討を行った。溜水量を少なくしたトラップでは、排尿直後のトラップの尿濃度は従来のものに比較して高くなっている。一方で、小便器のボウル部に流す洗浄水の水量を従来に比較して少なくしたとしても、洗浄水をボウル部に広げて流す必要性から一定の水量は確保する必要がある。そのため、排尿後にボウル部に十分広がる程度の洗浄水を流すと、トラップ内の尿濃度の高い液体が洗浄水によって押し出され、排水横枝管に流れ込むことになる。小便器の設置態様を考慮すれば、排水横枝管の途中に小便器に繋がる器具排水管が繋がれていることから、最初に流れてくる液体の一部は上流側に一旦流れて、その後下流側に戻ってくるのではないかと本発明者らは考えた。
【００１３】
上述したように溜水量を少なくしたトラップでは、最初に流れてくる液体は尿濃度の高い液体であるから、その後に洗浄水が流れてきたとしても、上流側に流れた尿濃度の高い液体が下流側に戻ってくる前に洗浄水は流れ去ってしまうのではないかと本発明者らは考えた。このような現象が起こっているのであれば、尿濃度の高い液体は尿濃度が高い状態で排水横枝管内に残存しやすくなり、尿石の発生に繋がっているものと思われる。このような排水横枝管内における尿濃度の高い液体の残存現象を回避するために、洗浄水量を増やすことも考えられる。しかしながら、そのように洗浄水量を増やすことは、そもそもの目的である節水性能に優れた小便器を提供することに反するため採用できるものではない。
【００１４】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、節水性能は確保しつつも、排水横枝管内における尿石の発生を抑制することが可能な小便器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために本発明に係る小便器は、トイレに設置され、器具排水管によって排水横枝管に接続される小便器であって、尿流を受けるボウル部と、このボウル部の底部に開口した排水口と、この排水口に連通し封水を形成するトラップ部と、を有する小便器本体と、前記ボウル部に洗浄水を供給するための給水手段と、前記トラップ部から前記排水横枝管に向けて流れる排水の尿濃度を低減するための尿濃度低減手段と、を備え、前記尿濃度低減手段は、前記トラップ部から前記排水横枝管に至る間の流路に注水することで、前記排水の尿濃度を低減する。
【００１６】
本発明に係る小便器では、トラップ部から排水横枝管に向けて流れる排水の尿濃度を低減するための尿濃度低減手段を備えているので、例えばトラップ部の溜水量を低減した節水型のトラップ部を形成しても、そのトラップ部から流出する排水の尿濃度を低減させて排水横枝管に流すことができる。尿濃度低減手段は、トラップ部から排水横枝管に至る間の流路に注水することで排水の尿濃度を低減するので、尿濃度の高い排水が流れる流路に注水するという簡易且つ確実な手段によって尿濃度の低減を実現することができる。従って、排水横枝管に流れ込む排水の尿濃度を抑制することができ、節水性能は確保しつつも、排水横枝管内における尿石の発生を抑制することが可能な小便器を提供することができる。
【００１７】
また本発明に係る小便器においては、前記尿濃度低減手段は、前記トラップ部から排水が流出する初期段階においてのみ注水することも好ましい。
【００１８】
この好ましい態様によれば、トラップ部から排水が流出する初期段階においてのみ、トラップ部から排水横枝管に至る間の流路に注水するので、トラップ部から初期段階に流出する尿濃度の高い排水を希釈し、排水横枝管には尿濃度の低い排水を流し込むことができる。従って、排水横枝管において一時的に逆流したとしても、尿濃度の低い排水が逆流するので、排水横枝管の管壁に尿成分が残留して尿石が発生することがなく、その尿濃度の低い排水は下流側へと流れるように構成される。尿濃度低減手段による注水は、トラップ部から排水が流出する初期段階においてのみ行われるので、上述したような尿濃度の高い排水を希釈して下流側に流し易くする効果を発揮しつつ、無駄な注水を行うことなく節水に寄与することができる。
【００１９】
また本発明に係る小便器においては、前記尿濃度低減手段は、前記トラップ部から流出する排水が前記排水横枝管に至る前に、その排水に先行させて注水することも好ましい。
【００２０】
この好ましい態様によれば、トラップ部から流出する排水が排水横枝管に至る前に、その排水に先行させて注水するので、確実にトラップ部から初期段階に流出する尿濃度の高い排水を希釈し、排水横枝管には尿濃度の低い排水を流し込むことができる。従って、排水横枝管において一時的に逆流したとしても、確実に尿濃度の低い排水が逆流するので、排水横枝管の管壁に尿成分が残留して尿石が発生することがなく、その尿濃度の低い排水は下流側へと流れるように構成される。
【００２１】
また本発明に係る小便器においては、前記尿濃度低減手段は、前記トラップ部から下流側に流出する排水の瞬間流量よりも、前記トラップ部から前記排水横枝管に至る間の流路に向かう水の瞬間流量が上回るように注水することも好ましい。
【００２２】
この好ましい態様によれば、トラップ部から流出する排水が排水横枝管に至る前に、その排水に先行させて注水しつつ、トラップ部から下流側に流出する排水の瞬間流量よりも、トラップ部から排水横枝管に至る間の流路に向かう水の瞬間流量が上回るように注水するので、排水横枝管に流れ込んだ水の方を、後続する尿濃度が希釈された排水よりも確実に上流まで逆流させることができる。従って、排水横枝管において水や排水が一時的に逆流したとしても、水の方が、尿濃度が希釈された排水よりも更に上流側に逆流するので、水によって尿濃度が希釈された排水を流すように構成することができ、排水横枝管の管壁に尿成分が残留して尿石が発生することをより確実に防止できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、節水性能は確保しつつも、排水横枝管内における尿石の発生を抑制することが可能な小便器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態である小便器を示す断面図である。
【図２】図１に示す給水ユニットの機能的な構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示すトラップ部を示す概略図である。
【図４】図２に示す人感センサー及び制御部の挙動を示すタイミングチャートである。
【図５】図１に示す小便器に排尿した場合の、トラップ部及び器具排水管の様子を示す概略図である。
【図６】図１に示す小便器に排尿した場合の、図１に示す小便器に繋がっている器具排水管及び排水横枝管の内部の様子を示す概略図である。
【図７】図５に示す状況から洗浄水を流した場合の、トラップ部及び器具排水管の様子を示す概略図である。
【図８】図５に示す状況から洗浄水を流した場合の、器具排水管及び排水横枝管の内部の様子を示す概略図である。
【図９】本実施形態の変形例である小便器を示す断面図である。
【図１０】図９に示す給水ユニットの機能的な構成を示すブロック図である。
【図１１】図１０に示す人感センサー及び制御部の挙動の一例を示すタイミングチャートである。
【図１２】図１０に示す人感センサー及び制御部の挙動の一例を示すタイミングチャートである。
【図１３】図９に示す小便器に洗浄水を流した場合の、トラップ部及び器具排水管の様子を示す概略図である。
【図１４】図９に示す小便器に洗浄水を流した場合の、器具排水管及び排水横枝管の内部の様子を示す概略図である。
【図１５】図１０に示す人感センサー及び制御部の挙動の一例を示すタイミングチャートである。
【図１６】図９に示す小便器に洗浄水を流した場合の、器具排水管及び排水横枝管の内部の様子を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。
【００２６】
本発明の実施形態である小便器について図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態である小便器ＵＳを示す断面図である。図１に示されるように、小便器ＵＳは、給水ユニット１０と、小便器本体２０と、給水管３０，３１（給水手段）と、分岐給水管３２（尿濃度低減手段）と、スプレッダー３５と、トラップ部ＴＰとを備えている。小便器本体２０及び給水ユニット１０は、建築躯体の壁面ＷＬに取り付けられている。
【００２７】
小便器本体２０は、ボウル部２０１を備えている。ボウル部２０１は、小便器本体２０の使用者からの尿流を受け止める部分である。使用者から放たれた尿流は、ボウル部２０１後方のボウル壁面２０２に当たって下方に流れる。下方に流れた尿流は、ボウル部２０１の底部に開口した排水口２０３からトラップ部ＴＰへと流れる。排水口２０３には目皿２０４が配置されている。
【００２８】
ボウル部２０１の後方であって壁面ＷＬ側のボウル壁面２０２上部には、スプレッダー３５が取り付けられている。スプレッダー３５には給水管３１が繋がれていて、給水管３１から供給される洗浄水を放出するように構成されている。スプレッダー３５が放出する洗浄水は、ボウル壁面２０２に沿って幅方向（図１の紙面を貫く方向）に広がってボウル壁面２０２を洗浄する。ボウル壁面２０２を洗浄した洗浄水は、ボウル部２０１の底部に開口した排水口２０３からトラップ部ＴＰへと流れる。
【００２９】
給水管３１は、小便器本体２０内に配置されている給水管である。給水管３１の上流側には給水管３０が繋がれている。給水管３０は、小便器本体２０と給水ユニット１０とを繋ぐ給水管である。給水ユニット１０は、建築側給水管４０に繋がれている。建築側給水管４０は、壁面ＷＬの裏面側に配置されており、給水源から水を供給し給水ユニット１０に送り出している。給水ユニット１０の構成については後述する。
【００３０】
給水管３１から分岐するように、分岐給水管３２が接続されている。給水管３１から分岐した分岐給水管３２は、器具排水管５０に繋がれている。給水管３０から給水管３１に供給された洗浄水は、その一部が分岐給水管３２に流れ、分岐給水管３２から器具排水管５０に流れ込む。本実施形態では、給水管３１を流れる洗浄水がトラップ部ＴＰに至るタイミングと、分岐給水管３２を流れる洗浄水が器具排水管５０に至るタイミングとが略同時になるように構成されている。もっとも、分岐給水管３２を流れる洗浄水は、トラップ部ＴＰから流れ出る尿を希釈できれば足りるので、このようなタイミングに限られるものではない。例えば、分岐せずに給水管３１を流れてトラップ部ＴＰに至る洗浄水よりも、分岐して分岐給水管３２を流れて器具排水管５０に至る洗浄水が、器具排水管５０により早く流れ込むように構成することも好ましいものである。このように構成することで、分岐給水管３２から器具排水管５０に流れ込む洗浄水を、トラップ部ＴＰから流出する尿よりも先行させて排水横枝管に流しこむことができる。
【００３１】
小便器本体２０の排水口２０３に連通して封水を形成するように、トラップ部ＴＰが配置されている。トラップ部ＴＰは封水を形成すると共に、排水口２０３から流れ込む尿や洗浄水を排水として器具排水管５０側に送り出している。器具排水管５０は、壁面ＷＬの裏面側に配置されており、尿や洗浄水を含む排水を更に下流側へと搬送している。トラップ部ＴＰの構成については後述する。
【００３２】
続いて、図２を参照しながら給水ユニット１０について説明する。図２は、給水ユニット１０の機能的な構成を示すブロック図である。図２に示されるように、給水ユニット１０は、人感センサー１０１と、制御手段としての制御部１０２と、調整手段としての電磁弁１０３とを備えている。
【００３３】
人感センサー１０１は、小便器ＵＳを使用する使用者が、小便器本体２０の前に立ったことを検知するためのセンサーである。人感センサー１０１としては、赤外線センサーやドップラーセンサーといったセンサーが適宜用いられる。人感センサー１０１は、使用者の検知結果を制御部１０２に出力する。
【００３４】
制御部１０２は、人感センサー１０１の検知結果に基づいて、使用者の排尿を洗浄するように所定のタイミングで、電磁弁１０３を所定の開度に開いたり閉じたりするための制御信号を出力する。制御部１０２が出力する制御信号の具体例については後述する。
【００３５】
電磁弁１０３は、建築側給水管４０と給水管３０との間に設けられている。電磁弁１０３が閉じられていると、建築側給水管４０から供給される水は給水管３０に流れないように止水される。電磁弁１０３が開いていると、建築側給水管４０から供給される水は、電磁弁１０３の開度に応じた瞬間流量（電磁弁１０３近傍の管路を通過する際の瞬間流量（ｍ3／ｓ））で給水管３０に流れる。
【００３６】
続いて、図３を参照しながらトラップ部ＴＰについて説明する。図３は、トラップ部ＴＰを示す概略図である。図３に示されるように、トラップ部ＴＰは上流側から順に、上流接続部ＴＰａと、上流封水部ＴＰｂと、底部ＴＰｃと、下流封水部ＴＰｄと、下流あふれ部ＴＰｅとを備えている。
【００３７】
上流接続部ＴＰａは、ボウル部２０１の排水口２０３に繋がる部分である。矢印Ａの上流側に排水口２０３が繋がっており、ボウル部２０１から排水口２０３に流れ込んだ尿や洗浄水は矢印Ａに沿って上流接続部ＴＰａに流れ込む。
【００３８】
上流封水部ＴＰｂ、底部ＴＰｃ、及び下流封水部ＴＰｄは、水が溜まるようにＵ字状を成すように形成されている。上流接続部ＴＰａから流れ込んだ水は、下流あふれ部ＴＰｅの下側内壁面であるウェアＷよりも下側に溜まるように構成されている。封水深Ｗｄは、ウェアＷと、底部ＴＰｃの上側内壁面であるディップＤとの間の鉛直方向の長さである。従って、上流封水部ＴＰｂに溜まる上流封水ＷＳ１と、下流封水部ＴＰｄに溜まる下流封水ＷＳ３とによって封水が形成されている。
【００３９】
本明細書では、底部ＴＰｃに溜まる底溜水ＷＳ２と、上流封水ＷＳ１及び下流封水ＷＳ３とを合わせて、トラップ部ＴＰの溜水Ｗｓとしている。本実施形態において、溜水Ｗｓの水量は、約１００ｍＬとなるように形成されており、０．５Ｌ程度の少水量でも洗浄が可能となっている。尚、節水型ではない通常のタイプのトラップでは、溜水量が約４００〜６００ｍＬであり、洗浄水量は約１．４Ｌであるので、本実施形態のトラップ部ＴＰは極めて節水性が向上したものとなっている。尚、本実施形態ではＵ字型のトラップをトラップ部ＴＰとして採用したけれども、上述した機能を果たす限りその他の形態のトラップを採用することも好ましいものである。
【００４０】
続いて、図４を参照しながら、制御部１０２が出力する制御信号の具体例について説明する。図４は、人感センサー１０１及び制御部１０２の挙動を示すタイミングチャートである。図４の（Ａ）は、人感センサー１０１から制御部１０２に出力される検知信号を示し、図４の（Ｂ）は、制御部１０２から電磁弁１０３に出力される制御信号を示している。
【００４１】
図４の（Ａ）に示されているように、人感センサー１０１からは、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて使用者が小便器本体２０の前に立っていることを示す検知信号が出力されている。時刻ｔ２を過ぎると検知信号が出力されなくなるので、制御部１０２は排尿が終わって使用者が立ち去ったと判断する。
【００４２】
図４の（Ｂ）に示されているように、制御部１０２は、時刻ｔ３から時刻ｔ４にかけて電磁弁１０３を全開するための制御信号「１」を出力する。
【００４３】
このような制御を行った場合、トラップ部ＴＰやその下流の配管内がどのようになっているかについて、図５〜図８を参照しながら説明する。図５は、小便器ＵＳに排尿した場合の、トラップ部ＴＰ及び器具排水管５０の様子を示す概略図である。図６は、小便器ＵＳに排尿した場合の、小便器ＵＳに繋がっている器具排水管５０及び排水横枝管５１の内部の様子を示す概略図である。図７は、図５に示す状況から洗浄水を流した場合の、トラップ部ＴＰ及び器具排水管５０の様子を示す概略図である。図８は、図５に示す状況から洗浄水を流した場合の、器具排水管５０及び排水横枝管５１の内部の様子を示す概略図である。
【００４４】
小便器ＵＳに排尿すると、ボウル部２０１のボウル壁面２０２に尿流が当たり、ボウル壁面２０２を伝って尿が排水口２０３から下流に流れる。図５の（Ａ）に示されるように、排水口２０３に入った尿Ｕｒは矢印Ａに沿ってトラップ部ＴＰに流れ込む。続いて、図５の（Ｂ）に示されるように、尿Ｕｒの流入によって溜水Ｗｓが下流あふれ部ＴＰｅへと押し流される。
【００４５】
続いて、図５の（Ｃ）に示されるように、溜水Ｗｓは完全に押し流されて、トラップ部ＴＰ内は尿Ｕｒによって満たされる。排尿が終了すると、図５の（Ｄ）に示されるように、上流封水部ＴＰｂ、底部ＴＰｃ、及び下流封水部ＴＰｄに尿Ｕｒが残存する。図５の（Ａ）から（Ｄ）に示した状況は、図４の時刻ｔ１から時刻ｔ２に相当する。
【００４６】
図５の（Ｂ）に示したように溜水Ｗｓが矢印Ｂ方向に押し流されると、図６の（Ａ）に示されるように、器具排水管５０に流れ込む。器具排水管５０は排水横枝管５１に繋がっているので、溜水Ｗｓは排水横枝管５１に流れ込む。図５の（Ｂ）では、排尿によって流れ込む尿Ｕｒに押し出されて溜水Ｗｓが下流側に流出しているので、その流れる速度は比較的緩やかなものであって、瞬間流量は少ないものである。従って、溜水Ｗｓは排水横枝管５１に流れ込んでも、ほとんどの部分が上流側Ｆに流れることはなく、下流側Ｅに流れていく。
【００４７】
図６の（Ｂ）に示されるように、溜水Ｗｓに続いて尿Ｕｒが流れ込んでも、やはりその流れる速度は比較的緩やかなものであって、瞬間流量は少ないものである。従って、尿Ｕｒは排水横枝管５１に流れ込んでも、ほとんどの部分が上流側Ｆに流れることはなく、下流側Ｅに流れていく。
【００４８】
続いて、図４の時刻ｔ３から時刻ｔ４に示すように、制御部１０２から電磁弁１０３を全開する制御信号「１」が出力されると、電磁弁１０３が全開され洗浄水がスプレッダー３５からボウル部２０１のボウル壁面２０２に沿って流れる。ボウル壁面２０２を伝って洗浄水が排水口２０３から下流に流れる。また、電磁弁１０３が全開されると、分岐給水管３２を流れる洗浄水が器具排水管５０に供給される。
【００４９】
図７の（Ａ）に示されるように、排水口２０３に入った洗浄水Ｗｆは矢印Ａに沿ってトラップ部ＴＰに流れ込む。続いて、図７の（Ｂ）に示されるように、洗浄水Ｗｆの流入によって尿Ｕｒが下流あふれ部ＴＰｅへと押し流される。下流あふれ部ＴＰｅへと押し流された尿Ｕｒは、器具排水管５０に流れ込む。器具排水管５０には、既に分岐給水管３２から分岐洗浄水Ｗｆ２が流入しているので、尿Ｕｒは分岐洗浄水Ｗｆ２によって希釈され希釈尿Ｕｒｄとなって矢印Ｂ方向に流れる。尚、本実施形態では、分岐給水管３２を器具排水管５０に繋げているが、分岐給水管３２の接続部位はこれに限られるものではない。トラップ部ＴＰから押し流された尿Ｕｒを希釈できる位置であれば、分岐給水管３２の接続部位が限定されるものではない。例えば、分岐給水管３２を下流あふれ部ＴＰｅに繋げて、尿Ｕｒを下流あふれ部ＴＰｅにおいて希釈尿Ｕｒｄとすることも好ましい態様である。
【００５０】
続いて、図７の（Ｃ）に示されるように、尿Ｕｒは完全に押し流されて、トラップ部ＴＰ内は洗浄水Ｗｆによって満たされる。洗浄が終了すると、図７の（Ｃ）に示されるように、上流封水部ＴＰｂ、底部ＴＰｃ、及び下流封水部ＴＰｄに洗浄水Ｗｆが溜水Ｗｓとして残存する。図７の（Ａ）から（Ｃ）に示した状況は、図４の時刻ｔ３から時刻ｔ４に相当する。
【００５１】
図７の（Ｂ）に示したように希釈尿Ｕｒｄが矢印Ｂ方向に押し流されると、図８の（Ａ）に示されるように、器具排水管５０の下流側に流れる。器具排水管５０は排水横枝管５１に繋がっているので、希釈尿Ｕｒｄは排水横枝管５１に流れ込む。図７の（Ｂ）では、洗浄水Ｗｆに押し出されて希釈尿Ｕｒｄが下流側に流出しているので、その流れる速度は比較的速いものであって、瞬間流量は多いものである。従って、希釈尿Ｕｒｄは排水横枝管５１に流れ込むと、上流側Ｆと下流側Ｅとに分かれる。
【００５２】
更にトラップ部ＴＰに洗浄水Ｗｆが流入すると、その下流側である器具排水管５０から排水横枝管５１にも、洗浄水Ｗｆが流れ込む。図８の（Ｂ）に示されるように、比較的瞬間流量の多い洗浄水Ｗｆが流れ込むと、希釈尿Ｕｒｄを、上流側Ｆに逆流した希釈尿Ｕｒｄ１と下流側Ｅに流れた希釈尿Ｕｒｄ２とに分断する。
【００５３】
洗浄水Ｗｆの供給が終了すると、図８の（Ｃ）に示されるように、洗浄水Ｗｆは下流側Ｅに流れた希釈尿Ｕｒｄ２と共に下流側Ｅへと流れていく。そのため、上流側Ｆに逆流した希釈尿Ｕｒｄ１は洗浄水Ｗｆに流されることなく取り残される。残留した希釈尿Ｕｒｄ１は、排水横枝管５１の内側管壁に付着して停滞することなく流れる場合もあれば、図８の（Ｄ）に示されるように排水横枝管５１の内側管壁に付着して停滞する場合もある。図８の（Ｄ）に示されるように、希釈尿Ｕｒｄ１が残留してもその尿濃度が低いため、排水横枝管５１への尿石の発生を著しく低減することができる。
【００５４】
本実施形態の小便器ＵＳでは、尿濃度低減手段として、分岐給水管３２を設けている。分岐給水管３２は、給水管３１の途中から分岐して器具排水管５０に接続される管路であって、分岐洗浄水Ｗｆ２をトラップ部ＴＰを経由せずに器具排水管５０に供給するものである。従って、分岐給水管３２を設けるという極めて簡易な構成で、尿濃度低減手段を構成することができ、排水横枝管５１における尿石の発生を極めて効果的に抑制することができる。
【００５５】
ところで、尿濃度低減手段としては、このように分岐給水管３２を単に設けるといった構成に限られるものではない。本実施形態の変形例としての小便器ＵＳａについて、図９を参照しながら説明する。図９は、本実施形態の変形例である小便器ＵＳａを示す断面図である。図９に示されるように、小便器ＵＳａは、給水ユニット１０ａ（尿濃度低減手段）と、小便器本体２０と、給水管３０，３１（給水手段）と、分岐給水管３２ａ（尿濃度低減手段）と、スプレッダー３５と、トラップ部ＴＰとを備えている。小便器本体２０及び給水ユニット１０ａは、建築躯体の壁面ＷＬに取り付けられている。
【００５６】
小便器本体２０は、ボウル部２０１を備えている。ボウル部２０１は、小便器本体２０の使用者からの尿流を受け止める部分である。使用者から放たれた尿流は、ボウル部２０１後方のボウル壁面２０２に当たって下方に流れる。下方に流れた尿流は、ボウル部２０１の底部に開口した排水口２０３からトラップ部ＴＰへと流れる。排水口２０３には目皿２０４が配置されている。
【００５７】
ボウル部２０１の後方であって壁面ＷＬ側のボウル壁面２０２上部には、スプレッダー３５が取り付けられている。スプレッダー３５には給水管３１が繋がれていて、給水管３１から供給される洗浄水を放出するように構成されている。スプレッダー３５が放出する洗浄水は、ボウル壁面２０２に沿って幅方向（図９の紙面を貫く方向）に広がってボウル壁面２０２を洗浄する。ボウル壁面２０２を洗浄した洗浄水は、ボウル部２０１の底部に開口した排水口２０３からトラップ部ＴＰへと流れる。
【００５８】
給水管３１は、小便器本体２０内に配置されている給水管である。給水管３１の上流側には給水管３０が繋がれている。給水管３０は、小便器本体２０と給水ユニット１０ａとを繋ぐ給水管である。給水ユニット１０ａは、建築側給水管４０に繋がれている。建築側給水管４０は、壁面ＷＬの裏面側に配置されており、給水源から水を供給し給水ユニット１０ａに送り出している。給水ユニット１０ａの構成については後述する。
【００５９】
給水管３０とは異なる給水管が、分岐給水管３２ａとしてその一端が給水ユニット１０ａに繋がれている。分岐給水管３２ａの他端は、器具排水管５０に繋がれている。本実施形態では、給水管３１を流れる洗浄水がトラップ部ＴＰに至るタイミングと、分岐給水管３２ａを流れる洗浄水が器具排水管５０に至るタイミングとが調整可能なように構成されている。給水管３１を流れる洗浄水がトラップ部ＴＰに至るタイミングと、分岐給水管３２ａを流れる洗浄水が器具排水管５０に至るタイミングとは、上述した小便器ＵＳのように略同時になるように構成されることも好ましい。もっとも、分岐給水管３２ａを流れる洗浄水は、トラップ部ＴＰから流れ出る尿を希釈できればよいので、このようなタイミングに限られるものではない。給水管３１を流れる洗浄水がトラップ部ＴＰに至るタイミングと、分岐給水管３２ａを流れる洗浄水が器具排水管５０に至るタイミングとをどのように制御するかについて、その詳細は後述する。
【００６０】
小便器本体２０の排水口２０３に連通して封水を形成するように、トラップ部ＴＰが配置されている。トラップ部ＴＰは封水を形成すると共に、排水口２０３から流れ込む尿や洗浄水を排水として器具排水管５０側に送り出している。器具排水管５０は、壁面ＷＬの裏面側に配置されており、尿や洗浄水を含む排水を更に下流側へと搬送している。トラップ部ＴＰの構成は、図３を参照しながら説明したものと同様であるので省略する。
【００６１】
続いて、図１０を参照しながら給水ユニット１０ａについて説明する。図１０は、給水ユニット１０ａの機能的な構成を示すブロック図である。図１０に示されるように、給水ユニット１０ａは、人感センサー１０１と、制御手段としての制御部１０２ａと、調整手段としての電磁弁１０３ａ及び電磁弁１０３ｂと、を備えている。
【００６２】
人感センサー１０１は、小便器ＵＳａを使用する使用者が、小便器本体２０の前に立ったことを検知するためのセンサーである。人感センサー１０１としては、赤外線センサーやドップラーセンサーといったセンサーが適宜用いられる。人感センサー１０１は、使用者の検知結果を制御部１０２ａに出力する。
【００６３】
制御部１０２ａは、人感センサー１０１の検知結果に基づいて、使用者の排尿を洗浄するように所定のタイミングで、電磁弁１０３ａと電磁弁１０３ｂとのそれぞれを所定の開度に開いたり閉じたりするための制御信号を出力する。制御部１０２ａが出力する制御信号の具体例については後述する。
【００６４】
電磁弁１０３ａは、建築側給水管４０と給水管３０との間に設けられている。電磁弁１０３ａが閉じられていると、建築側給水管４０から供給される水は給水管３０に流れないように止水される。電磁弁１０３ａが開いていると、建築側給水管４０から供給される水は、電磁弁１０３ａの開度に応じた瞬間流量（電磁弁１０３ａ近傍の管路を通過する際の瞬間流量（ｍ3／ｓ））で給水管３０に流れる。
【００６５】
電磁弁１０３ｂは、建築側給水管４０と分岐給水管３２ａとの間に設けられている。電磁弁１０３ｂが閉じられていると、建築側給水管４０から供給される水は分岐給水管３２ａに流れないように止水される。電磁弁１０３ｂが開いていると、建築側給水管４０から供給される水は、電磁弁１０３ｂの開度に応じた瞬間流量（電磁弁１０３ｂ近傍の管路を通過する際の瞬間流量（ｍ3／ｓ））で分岐給水管３２ａに流れる。
【００６６】
続いて、図１１を参照しながら、制御部１０２ａが出力する制御信号の具体的な一例について説明する。図１１は、人感センサー１０１及び制御部１０２ａの挙動を示すタイミングチャートである。図１１の（Ａ）は、人感センサー１０１から制御部１０２ａに出力される検知信号を示し、図１１の（Ｂ）は、制御部１０２ａから電磁弁１０３ａに出力される制御信号を示し、図１１の（Ｃ）は、制御部１０２ａから電磁弁１０３ｂに出力される制御信号を示している。
【００６７】
図１１の（Ａ）に示されているように、人感センサー１０１からは、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて使用者が小便器本体２０の前に立っていることを示す検知信号が出力されている。時刻ｔ２を過ぎると検知信号が出力されなくなるので、制御部１０２ａは排尿が終わって使用者が立ち去ったと判断する。
【００６８】
図１１の（Ｂ）に示されているように、制御部１０２ａは、時刻ｔ４から時刻ｔ６にかけて電磁弁１０３ａを全開するための制御信号「１」を電磁弁１０３ａに出力する。図１１の（Ｃ）に示されているように、制御部１０２ａは、時刻ｔ３から時刻ｔ５にかけて電磁弁１０３ｂを全開するための制御信号「１」を電磁弁１０３ｂに出力する。
【００６９】
時刻ｔ３は時刻ｔ４よりも前の時刻なので、電磁弁１０３ｂは電磁弁１０３ａよりも先に全開にされる。また、時刻ｔ５は時刻ｔ６よりも前の時刻なので、電磁弁１０３ｂは電磁弁１０３ａよりも先に閉じられる。従って、トラップ部ＴＰに洗浄水Ｗｆが供給されるタイミングと略同時か、やや先行するタイミングで、分岐洗浄水Ｗｆ２が器具排水管５０に供給される。また、トラップ部ＴＰに貯留されている尿Ｕｒが流れ去ったタイミングに時刻ｔ５を対応させることで、トラップ部ＴＰに貯留されている尿Ｕｒが置換されるタイミングで分岐給水管３２ａからの分岐洗浄水Ｗｆ２の供給が停止される。このような制御を行うと、トラップ部ＴＰやその下流の配管内は、図５〜図８を参照しながら説明した状態と略同じ状態となる。
【００７０】
図１１に示したタイミングチャートに従った制御を行えば、分岐給水管３２ａからは時刻ｔ５から時刻ｔ６にかけて給水されないようにすることができるので、水の使用量を全体としてより低減することができる。このように節水を図るという観点からは、分岐給水管３２ａから供給される分岐洗浄水Ｗｆ２が、トラップ部ＴＰから流れ出る尿Ｕｒの一部を希釈するように構成することも好ましいものである。このような制御について、図１２を参照しながら説明する。
【００７１】
図１２は、人感センサー１０１及び制御部１０２ａの挙動を示すタイミングチャートである。図１１の（Ａ）は、人感センサー１０１から制御部１０２ａに出力される検知信号を示し、図１１の（Ｂ）は、制御部１０２ａから電磁弁１０３ａに出力される制御信号を示し、図１１の（Ｃ）は、制御部１０２ａから電磁弁１０３ｂに出力される制御信号を示している。
【００７２】
図１２の（Ａ）に示されているように、人感センサー１０１からは、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて使用者が小便器本体２０の前に立っていることを示す検知信号が出力されている。時刻ｔ２を過ぎると検知信号が出力されなくなるので、制御部１０２ａは排尿が終わって使用者が立ち去ったと判断する。
【００７３】
図１２の（Ｂ）に示されているように、制御部１０２ａは、時刻ｔ４から時刻ｔ６にかけて電磁弁１０３ａを全開するための制御信号「１」を電磁弁１０３ａに出力する。図１２の（Ｃ）に示されているように、制御部１０２ａは、時刻ｔ３から時刻ｔ５´にかけて電磁弁１０３ｂを全開するための制御信号「１」を電磁弁１０３ｂに出力する。
【００７４】
時刻ｔ３は時刻ｔ４よりも前の時刻なので、電磁弁１０３ｂは電磁弁１０３ａよりも先に全開にされる。また、時刻ｔ５´は時刻ｔ６よりも前の時刻なので、電磁弁１０３ｂは電磁弁１０３ａよりも先に閉じられる。更に、時刻ｔ５´は、図１１に示した時刻ｔ５よりも時刻ｔ４に近接した時刻となっている。従って、トラップ部ＴＰに洗浄水Ｗｆが供給されるタイミングと略同時か、やや先行するタイミングで、分岐洗浄水Ｗｆ２が器具排水管５０に供給される。また、トラップ部ＴＰに貯留されている尿Ｕｒが流れ出た最初の部分に対してのみ分岐洗浄水Ｗｆ２が供給されるように時刻ｔ５´を対応させることで、トラップ部ＴＰに貯留されている尿Ｕｒの一部が置換されるタイミングで分岐給水管３２ａからの分岐洗浄水Ｗｆ２の供給が停止される。
【００７５】
このような制御を行った場合、トラップ部ＴＰやその下流の配管内がどのようになっているかについて、図１３〜図１４を参照しながら説明する。図１３は、小便器ＵＳに排尿した場合の、トラップ部ＴＰ及び器具排水管５０の様子を示す概略図である。図１４は、小便器ＵＳに排尿した場合の、小便器ＵＳに繋がっている器具排水管５０及び排水横枝管５１の内部の様子を示す概略図である。図１２に示す時刻ｔ１から時刻ｔ２における状況は、図５及び図６を参照しながら説明したものと同様であるのでその説明を省略する。
【００７６】
図１２の時刻ｔ３から時刻ｔ６における状況について説明する。図１３の（Ａ）に示されるように、排水口２０３に入った洗浄水Ｗｆは矢印Ａに沿ってトラップ部ＴＰに流れ込む。続いて、図１３の（Ｂ）に示されるように、洗浄水Ｗｆの流入によって尿Ｕｒが下流あふれ部ＴＰｅへと押し流される。下流あふれ部ＴＰｅへと押し流された尿Ｕｒは、器具排水管５０に流れ込む。器具排水管５０には、分岐給水管３２ａから分岐洗浄水Ｗｆ２が流入しているので、尿Ｕｒは分岐洗浄水Ｗｆ２によって希釈され希釈尿Ｕｒｄとなって矢印Ｂ方向に流れる。
【００７７】
本例の場合、分岐給水管３２ａから分岐洗浄水Ｗｆ２が供給されるのは、時刻ｔ３から時刻ｔ５´までの短い時間であるので、トラップ部ＴＰに貯留されていた尿Ｕｒの全てが分岐洗浄水Ｗｆ２によって希釈されるものではない。図１３の（Ｂ）に示されるように、トラップ部ＴＰに貯留されていた尿Ｕｒの一部を希釈した段階で、分岐給水管３２ａからの分岐洗浄水Ｗｆ２の供給は停止される。
【００７８】
続いて、図１３の（Ｃ）に示されるように、尿Ｕｒは完全に押し流されて、トラップ部ＴＰ内は洗浄水Ｗｆによって満たされる。洗浄が終了すると、図１３の（Ｃ）に示されるように、上流封水部ＴＰｂ、底部ＴＰｃ、及び下流封水部ＴＰｄに洗浄水Ｗｆが溜水Ｗｓとして残存する。図１３の（Ａ）から（Ｃ）に示した状況は、図１２の時刻ｔ３から時刻ｔ６に相当する。
【００７９】
図１３の（Ｂ）に示したように希釈尿Ｕｒｄ及び尿Ｕｒが矢印Ｂ方向に押し流されると、図１４の（Ａ）に示されるように、器具排水管５０の下流側に流れる。器具排水管５０は排水横枝管５１に繋がっているので、希釈尿Ｕｒｄは排水横枝管５１に流れ込む。本例の場合、希釈尿Ｕｒｄに続いて希釈されていない尿Ｕｒが流れ出てくることになり、器具排水管５０から排水横枝管５１に流れ込む。
【００８０】
図１３の（Ｂ）では、洗浄水Ｗｆに押し出されて希釈尿Ｕｒｄ及び尿Ｕｒが下流側に流出しているので、その流れる速度は比較的速いものであって、瞬間流量は多いものである。従って、希釈尿Ｕｒｄ及び尿Ｕｒは排水横枝管５１に流れ込むと、上流側Ｆと下流側Ｅとに分かれる。
【００８１】
更にトラップ部ＴＰに洗浄水Ｗｆが流入すると、その下流側である器具排水管５０から排水横枝管５１にも、洗浄水Ｗｆが流れ込む。図１４の（Ｂ）に示されるように、比較的瞬間流量の多い洗浄水Ｗｆが流れ込むと、希釈尿Ｕｒｄ及び尿Ｕｒを、上流側Ｆに逆流した希釈尿Ｕｒｄ１及び尿Ｕｒ１と、下流側Ｅに流れた希釈尿Ｕｒｄ２及び尿Ｕｒ２とに分断する。上流側Ｆに逆流した希釈尿Ｕｒｄ１は、上流側Ｆに逆流した尿Ｕｒ１よりも更に上流に位置するように逆流する。下流側Ｅに流れた希釈尿Ｕｒｄ２は、下流側Ｅに流れた尿Ｕｒ２よりも下流側に位置する。
【００８２】
洗浄水Ｗｆの供給が終了すると、図１４の（Ｃ）に示されるように、洗浄水Ｗｆは下流側Ｅに流れた希釈尿Ｕｒｄ２及び尿Ｕｒ２と共に下流側Ｅへと流れていく。そのため、上流側Ｆに逆流した希釈尿Ｕｒｄ１及び尿Ｕｒは洗浄水Ｗｆに流されることなく取り残される。残留した希釈尿Ｕｒｄ１は、図１４の（Ｄ）に示されるように排水横枝管５１の内側管壁に付着して停滞することなく流れる場合もあれば、排水横枝管５１の内側管壁に付着して停滞する場合もある。図１４の（Ｄ）に示されるように、残留した希釈尿Ｕｒｄ１のほとんど全てが下流側Ｅに流れていき、尿Ｕｒ１を押し流しながら流れ去れば、排水横枝管５１への尿石の発生を著しく低減することができる。一方、排水横枝管５１の内側管壁に付着して停滞した場合であっても、希釈尿Ｕｒｄ１によって尿Ｕｒ１が希釈されるため、希釈尿Ｕｒｄ１及び尿Ｕｒ１が混合された液体が残留してもその尿濃度が低くなり、排水横枝管５１への尿石の発生を著しく低減することができる。
【００８３】
更に、水の使用量を減らしながらも、排水横枝管５１への尿石の発生を効果的に抑制する観点からは、より節水に配慮した制御態様も採用することができる。このような制御について、図１５を参照しながら説明する。
【００８４】
図１５は、人感センサー１０１及び制御部１０２ａの挙動を示すタイミングチャートである。図１５の（Ａ）は、人感センサー１０１から制御部１０２ａに出力される検知信号を示し、図１５の（Ｂ）は、制御部１０２ａから電磁弁１０３ａに出力される制御信号を示し、図１５の（Ｃ）は、制御部１０２ａから電磁弁１０３ｂに出力される制御信号を示している。
【００８５】
図１５の（Ａ）に示されているように、人感センサー１０１からは、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて使用者が小便器本体２０の前に立っていることを示す検知信号が出力されている。時刻ｔ２を過ぎると検知信号が出力されなくなるので、制御部１０２ａは排尿が終わって使用者が立ち去ったと判断する。
【００８６】
図１５の（Ｂ）に示されているように、制御部１０２ａは、時刻ｔ４から時刻ｔ５にかけて電磁弁１０３ａを全開に対して８０％開くための制御信号「０．８」を電磁弁１０３ａに出力する。続いて、制御部１０２ａは、時刻ｔ５から時刻ｔ６にかけて電磁弁１０３ａを全開するための制御信号「１」を電磁弁１０３ａに出力する。図１５の（Ｃ）に示されているように、制御部１０２ａは、時刻ｔ３から時刻ｔ５にかけて電磁弁１０３ｂを全開するための制御信号「１」を電磁弁１０３ｂに出力する。
【００８７】
時刻ｔ３は時刻ｔ４よりも前の時刻なので、電磁弁１０３ｂは電磁弁１０３ａよりも先に全開にされる。また、時刻ｔ５は時刻ｔ６よりも前の時刻なので、電磁弁１０３ｂは電磁弁１０３ａよりも先に閉じられる。従って、トラップ部ＴＰに洗浄水Ｗｆが供給されるタイミングと略同時か、やや先行するタイミングで、分岐洗浄水Ｗｆ２が器具排水管５０に供給される。時刻ｔ４から時刻ｔ５においては、電磁弁１０３ａは８０％の開度で開かれているから、トラップＴＰへの供給水量は少なくなる。しかしながら、この時間帯においては、トラップ部ＴＰに残っている尿Ｕｒを置換すれば足りるので、全体としての使用水量を低減することができる。このようにトラップ部ＴＰに供給される瞬間水量が低減されたとしても、尿Ｕｒを希釈するための分岐洗浄水Ｗｆ２は供給されるので、尿Ｕｒを確実に希釈し希釈尿Ｕｒｄとして下流側に流すことができる。
【００８８】
更にこのような制御を行うと、排水横枝管５１における希釈尿Ｕｒｄの流出をより円滑なものとすることができる。図１６に、排水横枝管５１における希釈尿Ｕｒｄ流出の様子示す。図１６の（Ａ）に示されるように、器具排水管５０の下流側に希釈尿Ｕｒｄが流れると、それよりも先行し且つ瞬間流量の多い分岐洗浄水Ｗｆ２が流れている。器具排水管５０は排水横枝管５１に繋がっているので、希釈尿Ｕｒｄ及び分岐洗浄水Ｗｆ２は排水横枝管５１に流れ込む。洗浄水Ｗｆに押し出されて希釈尿Ｕｒｄが下流側に流出しているので、その流れる速度は比較的速いものであって、瞬間流量は多いものである。これに対して、分岐洗浄水Ｗｆ２はより速く且つ瞬間流量が多くなるように流れている。従って、希釈尿Ｕｒｄは排水横枝管５１に流れ込むと、上流側Ｆと下流側Ｅとに分かれ、それに先行して分岐洗浄水Ｗｆ２が流れ込んでいる。
【００８９】
更にトラップ部ＴＰに洗浄水Ｗｆが流入すると、その下流側である器具排水管５０から排水横枝管５１にも、洗浄水Ｗｆが流れ込む。図１６の（Ｂ）に示されるように、比較的瞬間流量の多い洗浄水Ｗｆが流れ込むと、希釈尿Ｕｒｄを上流側Ｆに逆流した希釈尿Ｕｒｄ１と下流側Ｅに流れた希釈尿Ｕｒｄ２とに分断する。これに対して、分岐洗浄水Ｗｆ２はより速く且つ瞬間流量が多くなるように流れているので、希釈尿Ｕｒｄ１及び希釈尿Ｕｒｄ２に先行して分岐洗浄水Ｗｆ２が流れ込んでいる。
【００９０】
洗浄水Ｗｆの供給が終了すると、図１６の（Ｃ）に示されるように、洗浄水Ｗｆは下流側Ｅに流れた希釈尿Ｕｒｄ２と共に下流側Ｅへと流れていく。そのため、上流側Ｆに逆流した希釈尿Ｕｒｄ１は洗浄水Ｗｆに流されることなく取り残される。残留した希釈尿Ｕｒｄ１は、図１６の（Ｄ）に示されるように排水横枝管５１の内側管壁に付着して停滞することなく流れる場合もあれば、排水横枝管５１の内側管壁に付着して停滞する場合もある。図１６の（Ｄ）に示されるように、残留した分岐洗浄水Ｗｆ２が下流側Ｅに流れていき、希釈尿Ｕｒｄ１を押し流しながら流れ去れば、排水横枝管５１への尿石の発生を著しく低減することができる。一方、排水横枝管５１の内側管壁に付着して停滞した場合であっても、分岐洗浄水Ｗｆ２によって希釈尿Ｕｒｄ１が更に希釈されるため、分岐洗浄水Ｗｆ２及び希釈尿Ｕｒｄ１が混合された液体が残留してもその尿濃度が極めて低くなり、排水横枝管５１への尿石の発生を著しく低減することができる。
【００９１】
上述したように本実施形態に係る小便器ＵＳ，ＵＳａは、トイレに設置され、器具排水管５０によって排水横枝管５１に接続される小便器である。小便器ＵＳは、（１）尿流を受けるボウル部２０１と、このボウル部２０１の底部に開口した排水口２０３と、この排水口２０３に連通し封水を形成するトラップ部ＴＰと、を有する小便器本体２０と、（２）ボウル部２０１に洗浄水を供給するための給水手段としての給水管３０，３１と、（３）トラップ部ＴＰから排水横枝管５１に向けて流れる排水の尿濃度を低減するための尿濃度低減手段としての分岐給水管３２と、を備えている。小便器ＵＳａは、（１Ａ）尿流を受けるボウル部２０１と、このボウル部２０１の底部に開口した排水口２０３と、この排水口２０３に連通し封水を形成するトラップ部ＴＰと、を有する小便器本体２０と、（２Ａ）ボウル部２０１に洗浄水を供給するための給水手段としての給水管３０，３１と、（３Ａ）トラップ部ＴＰから排水横枝管５１に向けて流れる排水の尿濃度を低減するための尿濃度低減手段としての給水ユニット１０ａ及び分岐給水管３２ａと、を備えている。小便器ＵＳの尿濃度低減手段として機能する分岐給水管３２や、小便器ＵＳａの尿濃度低減手段として機能する給水ユニット１０ａ及び分岐給水管３２ａは、トラップ部ＴＰから排水横枝管５１に至る間の流路（トラップＴＰの下流あふれ部ＴＰｅや器具排水管５０）に注水することで、排水の尿濃度を低減する。
【００９２】
本実施形態に係る小便器ＵＳ，ＵＳａでは、トラップ部ＴＰから排水横枝管５１に向けて流れる排水の尿濃度を低減するための尿濃度低減手段（分岐給水管３２や、給水ユニット１０ａ及び分岐給水管３２ａ）を備えているので、トラップ部ＴＰの溜水量を低減した節水型のトラップ部を形成しても、そのトラップ部ＴＰから流出する排水の尿濃度を低減させて希釈尿Ｕｒｄとして排水横枝管５１に流すことができる。尿濃度低減手段は、トラップ部ＴＰから排水横枝管５１に至る間の流路に注水することで排水の尿濃度を低減するので、尿濃度の高い排水が流れる流路に注水するという簡易且つ確実な手段によって尿濃度の低減を実現することができる。従って、排水横枝管５１に流れ込む排水（希釈尿Ｕｒｄ）の尿濃度を抑制することができ、節水性能は確保しつつも、排水横枝管５１内における尿石の発生を抑制することが可能な小便器を提供することができる。
【００９３】
また本実施形態に係る小便器ＵＳａにおいては、尿濃度低減手段としての給水ユニット１０ａ及び分岐給水管３２ａは、トラップ部ＴＰから排水が流出する初期段階においてのみ注水する（図１１〜図１５参照）。
【００９４】
このように、トラップ部ＴＰから排水が流出する初期段階においてのみ、トラップ部ＴＰから排水横枝管５１に至る間の流路に注水するので、トラップ部ＴＰから初期段階に流出する尿濃度の高い排水を希釈し、排水横枝管５１には尿濃度の低い排水（希釈尿Ｕｒｄ）を流し込むことができる。従って、排水横枝管５１において一時的に逆流したとしても、尿濃度の低い排水が逆流するので、排水横枝管５１の管壁に尿成分が残留して尿石が発生することがなく、その尿濃度の低い排水は下流側へと流れるように構成される。尿濃度低減手段による注水は、トラップ部ＴＰから排水が流出する初期段階においてのみ行われるので、上述したような尿濃度の高い排水を希釈して下流側に流し易くする効果を発揮しつつ、無駄な注水を行うことなく節水に寄与することができる。
【００９５】
また本実施形態に係る小便器ＵＳ，ＵＳａにおいては、尿濃度低減手段（分岐給水管３２や、給水ユニット１０ａ及び分岐給水管３２ａ）は、トラップ部ＴＰから流出する排水が排水横枝管５１に至る前に、その排水に先行させて注水する（図７及び図１３参照）。
【００９６】
このように、トラップ部ＴＰから流出する排水が排水横枝管５１に至る前に、その排水に先行させて注水するので、確実にトラップ部ＴＰから初期段階に流出する尿濃度の高い排水を希釈し、排水横枝管５１には尿濃度の低い排水（希釈尿Ｕｒｄ）を流し込むことができる。従って、排水横枝管５１において一時的に逆流したとしても、確実に尿濃度の低い排水（希釈尿Ｕｒｄ）が少なくとも先行して逆流するので、排水横枝管５１の管壁に尿成分が残留して尿石が発生することがなく、その尿濃度の低い排水は下流側へと流れるように構成される。
【００９７】
また本実施形態に係る小便器ＵＳａにおいては、尿濃度低減手段としての給水ユニット１０ａ及び分岐給水管３２ａは、トラップ部ＴＰから下流側に流出する排水の瞬間流量よりも、トラップ部ＴＰから排水横枝管５１に至る間の流路に向かう水の瞬間流量が上回るように注水することも好ましい（図１５及び図１６参照）。
【００９８】
このように、トラップ部ＴＰから下流側に流出する排水の瞬間流量よりも、トラップ部ＴＰから排水横枝管５１に至る間の流路に向かう水の瞬間流量が上回るように注水するので、排水横枝管５１には尿濃度が希釈された排水（希釈尿Ｕｒｄ）に先行して水（分岐洗浄水Ｗｆ２）が流れ込むように構成される。このように構成することで、排水横枝管５１に流れ込んだ水の方を、後続する尿濃度が希釈された排水よりも確実に上流まで逆流させることができる。従って、排水横枝管５１において水や排水が一時的に逆流したとしても、水の方が、尿濃度が希釈された排水よりも更に上流側に逆流するので、水によって尿濃度が希釈された排水を流すように構成することができ、排水横枝管５１の管壁に尿成分が残留して尿石が発生することをより確実に防止できる。
【００９９】
以上、具体例を参照しつつ本発明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。
【符号の説明】
【０１００】
ＵＳ：小便器
ＷＬ：壁面
１０：給水ユニット
１０１：人感センサー
１０２：制御部
１０３：電磁弁
２０：小便器本体
２０１：ボウル部
２０２：ボウル壁面
２０３：排水口
２０４：目皿
３０：給水管
３１：給水管
３５：スプレッダー
４０：建築側給水管
５０：器具排水管
５１：排水横枝管
ＴＰ：トラップ部
ＴＰａ：上流接続部
ＴＰｂ：上流封水部
ＴＰｃ：底部
ＴＰｄ：下流封水部
ＴＰｅ：下流あふれ部
Ｗ：ウェア
Ｄ：ディップ
Ｗｄ：封水深
ＷＳ１：上流封水
ＷＳ２：底溜水
ＷＳ３：下流封水
Ｕｒ：尿
Ｗｓ：溜水
Ｗｆ：洗浄水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トイレに設置され、器具排水管によって排水横枝管に接続される小便器であって、
尿流を受けるボウル部と、このボウル部の底部に開口した排水口と、この排水口に連通し封水を形成するトラップ部と、を有する小便器本体と、
前記ボウル部に洗浄水を供給するための給水手段と、
前記トラップ部から前記排水横枝管に向けて流れる排水の尿濃度を低減するための尿濃度低減手段と、を備え、
前記尿濃度低減手段は、前記トラップ部から前記排水横枝管に至る間の流路に注水することで、前記排水の尿濃度を低減することを特徴とする小便器。
【請求項２】
前記尿濃度低減手段は、前記トラップ部から排水が流出する初期段階においてのみ注水することを特徴とする請求項１に記載の小便器。
【請求項３】
前記尿濃度低減手段は、前記トラップ部から流出する排水が前記排水横枝管に至る前に、その排水に先行させて注水することを特徴とする請求項１に記載の小便器。
【請求項４】
前記尿濃度低減手段は、前記トラップ部から下流側に流出する排水の瞬間流量よりも、前記トラップ部から前記排水横枝管に至る間の流路に向かう水の瞬間流量が上回るように注水することを特徴とする請求項３に記載の小便器。
【請求項１】
トイレに設置され、器具排水管によって排水横枝管に接続される小便器であって、
尿流を受けるボウル部と、このボウル部の底部に開口した排水口と、この排水口に連通し封水を形成するトラップ部と、を有する小便器本体と、
前記ボウル部に洗浄水を供給するための給水手段と、
前記トラップ部から前記排水横枝管に向けて流れる排水の尿濃度を低減するための尿濃度低減手段と、を備え、
前記尿濃度低減手段は、前記トラップ部から前記排水横枝管に至る間の流路に注水することで、前記排水の尿濃度を低減することを特徴とする小便器。
【請求項２】
前記尿濃度低減手段は、前記トラップ部から排水が流出する初期段階においてのみ注水することを特徴とする請求項１に記載の小便器。
【請求項３】
前記尿濃度低減手段は、前記トラップ部から流出する排水が前記排水横枝管に至る前に、その排水に先行させて注水することを特徴とする請求項１に記載の小便器。
【請求項４】
前記尿濃度低減手段は、前記トラップ部から下流側に流出する排水の瞬間流量よりも、前記トラップ部から前記排水横枝管に至る間の流路に向かう水の瞬間流量が上回るように注水することを特徴とする請求項３に記載の小便器。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−２５２３３６（Ｐ２０１１−２５２３３６Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２７８３５（Ｐ２０１０−１２７８３５）
【出願日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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