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、主にトラップ部に溜まる尿の濃度を低減するために、使用者が放尿した尿がボウル部に到達するタイミングに合わせて洗浄水を給水する。
【解決手段】 この小便器ＵＳは、主にトラップ部に溜まる尿の濃度を低減するために、使用者が放尿した尿がボウル部に到達するタイミングに合わせて洗浄水を給水する。
【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壁面と、このボウル壁面の周囲を取り囲む外側壁面と、ボウル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、前記給水手段から前記ボウル部への給水を調整する調整手段と、前記調整手段を制御することで、前記給水手段から前記ボウル部への給水を実行させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、使用者が前記ボウル部に向けて放尿した尿が前記トラップ部に流入する前に、尿の濃度を下げるように、前記ボウル部への給水を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
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】
【００１７】
【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に示す尿感知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・吐水した場合の、トラップ部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・吐水した場合の、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のみが吐水された場合の、トラップ部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のみが吐水された場合の、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】
【００１８】
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。
【００１９】
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（調整手段、制御手段）と、小便器本体２０と、給水管３０，３１（給水手段）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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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（Ａ）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（Ａ）に示されるように、給水ユニット１０は、尿感知センサー１０１と、制御部１０２（制御手段）と、電磁弁１０３（調整手段）とを備えている。
【００２５】
尿感知センサー１０１は、小便器ＵＳを使用した際に、尿の流れによって小便動作を検知するためのセンサーである。尿感知センサー１０１としては、トラップ部ＴＰ後方の器具排水管５０に設置された、例えば図２の（Ｂ）のような流量センサーが適宜用いられる。尿感知センサー１０１は、小便動作の検知結果を制御部１０２に出力する。
【００２６】
制御部１０２は、尿感知センサー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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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、尿感知センサー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、尿感知センサー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。
【００３３】
図４の（Ａ）に示されているように、尿感知センサー１０１からは、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて使用者が小便動作を行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は排尿が終わったと判断する。
【００３４】
図４の（Ｂ）に示されているように、制御部１０２は、時刻ｔ１から時刻ｔ３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。
【００３５】
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、排尿中のトラップ部ＴＰ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、排尿中の内部の様子を示す概略図である。図７は、図５に示す状況から排尿が終了し洗浄水のみを流した場合の、トラップ部ＴＰの様子を示す概略図である。図８は、図５に示す状況から排尿が終了し洗浄水のみを流した場合の、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。
【００３６】
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。同時に洗浄水Ｗｆが供給され、ボウル部２０１において尿Ｕｒが希釈されながら、図５の（Ａ）に示されるように、排水口２０３に入り矢印Ａに沿ってトラップ部ＴＰに流入する。続いて、図５の（Ｂ）に示されるように、希釈された尿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。
【００３７】
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内は洗浄水Ｗｆによって希釈された尿Ｕｒによって満たされる。排尿が終了すると、図５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によって希釈された尿Ｕｒが残存した状態になる。図５の（Ａ）から（Ｃ）に示した状況は、図４の時刻ｔ１から時刻ｔ２に相当する。
【００３８】
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洗浄水Ｗｆによって希釈された尿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速いものであって、瞬間流量は高い。従って、溜水Ｗｓ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。
【００３９】
図６の（Ｂ）に示されるように、溜水Ｗｓに続いて希釈された尿Ｕｒが流れ込むと、やはりその流れる速度は比較的速いものであって、瞬間流量は高いものである。従って、希釈された尿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。
【００４０】
続いて、排尿が終わると、洗浄水Ｗｆのみがボウル部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。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の流入によって希釈された尿Ｕｒが下流あふれ部ＴＰｅへと押し流される。
【００４１】
続いて、図７の（Ｃ）に示されるように、希釈された尿Ｕｒは完全に押し流されて、図７（Ｄ）のようにトラップ部ＴＰ内は洗浄水Ｗｆによって一部が満たされ、残部には空気が残る部分もある。
【００４２】
図７の（Ｂ）に示したようにトラップ部ＴＰに洗浄水Ｗｆのみが流入すると、その下流側である器具排水管５０から排水横枝管５１にも、トラップ部ＴＰに残存していた、希釈された尿Ｕｒが流れ込む。図８の（Ａ）に示されるように、比較的瞬間流量の高い希釈された尿Ｕｒが流れ込むと、下流側Ｅと上流側Ｆに押し流すように流れる。
【００４３】
続いて、トラップ部ＴＰに残存していた希釈された尿Ｕｒが、洗浄水Ｗｆによって完全に押し流されれば、図７の（Ｃ）に示されるように、トラップ部ＴＰに洗浄水Ｗｆのみが流入し、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、比較的瞬間流量の高い洗浄水Ｗｆが流れ込むと、希釈された尿Ｕｒを下流側Ｅと上流側Ｆに押し流すように流れる。
この洗浄が終了すると、図７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に洗浄水Ｗｆが溜水Ｗｓとして残存する。
【００４４】
図８の（Ｃ）に示されるように、洗浄水Ｗｆは排水横枝管５１に残存している希釈された尿Ｕｒと共に下流側Ｅへと流れていく。従って、残留している希釈された尿Ｕｒは洗浄水Ｗｆと共に下流側に流れ去り、排水横枝管５１の内側管壁に付着して残存していた希釈された尿Ｕｒが洗浄される。
【００４５】
上述したように本実施形態に係る小便器ＵＳ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）給水管３０，３１からボウル部２０１への給水を調整する調整手段としての電磁弁１０３と、（４）電磁弁１０３を制御することで、給水管３０，３１からボウル部２０１への給水を所定タイミングで実行させることが可能な制御部１０２と、を備える。
【００４６】
更に本実施形態に係る小便器ＵＳでは、制御部１０２が、ボウル部２０１へ使用者の尿が来た時に、同時にボウル部２０１に洗浄水Ｗｆを供給することによって尿を希釈し、トラップ部ＴＰに流入する尿の濃度を下げ、使用者の小便が終了した後もボウル部へ洗浄水Ｗｆを供給する。小便動作時に洗浄水Ｗｆを供給するによって、小便が終了した後にボウル部へ洗浄水Ｗｆが供給されると同時に、トラップ部Ｔｐに存在する尿Ｕｒが排水横枝管５１に流入し、上流側Ｆに逆流したとしても、高い尿濃度の液体が残存しない程度に希釈されている。したがって、尿Ｕｒが高濃度で残存することによる尿石発生のおそれを確実に低減することができる。
【００４７】
このように、ボウル部へ使用者の尿が来た時に、同時にボウル部２０１に洗浄水Ｗｆを供給して尿を希釈することにより、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ＵＳを提供することができる。
【００４８】
また、本実施形態に係る小便器ＵＳでは、洗浄水Ｗｆの供給開始を、トラップ部ＴＰが完全に尿Ｕｒで置換されない程度に時間が経過した後に行うことも考えられる。例えば、トラップ部ＴＰへと流入する尿の量が、トラップ部ＴＰの封水量を上回らない程度に時間が経過したタイミング（図５のＢ〜Ｃの状態）でボウル部へと洗浄水Ｗｆを供給する。
【００４９】
このような給水を行った場合、トラップ部ＴＰに流入した尿Ｕｒは、トラップ部ＴＰの溜水Ｗｓによって希釈される。その後、トラップ部ＴＰが尿Ｕｒで完全に置換する前にボウル部へ洗浄水Ｗｆの供給がなされ、ボウル部で尿Ｕｒは希釈されトラップ部ＴＰに流入する。この時、トラップ部ＴＰに存在する尿Ｕｒは溜水Ｗｓによって希釈されており、排水横枝管５１に流入し、上流側Ｆに逆流したとしても、尿Ｕｒが高濃度で残存することはない。その後、小便が終了し洗浄水Ｗｆのみがトラップ部ＴＰから排水横枝管５１に流入し、洗浄水Ｗｆは排水横枝管５１に残存している希釈された尿Ｕｒと共に下流側Ｅへと流れていく。従って、尿Ｕｒが高濃度で残存することによる尿石発生のおそれを、確実に低減することができ、かつ従来の方法と比較して、洗浄に必要な水量も低減することが可能である。
【００５０】
また本実施形態に係る小便器ＵＳでは、制御部１０２が、尿の開始と終了を検知し、尿がボウル部へと供給されている間のＷｆの瞬間給水量（給水の瞬間流量）よりも、尿の終了以降における洗浄水Ｗｆの瞬間給水量（給水の瞬間流量）が高くなるように電磁弁１０３を制御することも考えられる。具体的には、図４のｔ１からｔ２の間は電磁弁１０３の開度を、時刻ｔ２からｔ３における電磁弁１０３の開度よりも低く設定することで、洗浄水Ｗｆの瞬間給水量が比較的低くなるようにし、時刻ｔ２からｔ３の間には電磁弁１０３を全開し、時刻ｔ１からｔ２にかけての洗浄水Ｗｆの瞬間給水量よりも高くなるように設定している。
【００５１】
このような給水を行うことで、小便がボウル部へと供給されている間は、希釈された尿Ｕｒは、比較的低い瞬間給水量でトラップ部ＴＰに流入するため、排水横枝管５０に流入したときに、希釈された尿Ｕｒの上流側Ｆへの逆流が少なくなる。続いて、尿の供給が終了し高い瞬間給水量で洗浄が行われると、トラップ部ＴＰには洗浄水のみが供給され、排水横枝管５０に流入する。比較的瞬間流量の高い洗浄水Ｗｆが排水横枝管５０に流入すると、上流側Ｆと上流側Ｅに分かれ、排水横枝管５０に残存している尿Ｕｒを下流側Ｅに洗い流すことができる。従って、尿Ｕｒが高濃度で排水横枝管５１に残存することによる尿石発生のおそれを確実に低減することができる。
【００５２】
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】
【００５３】
ＵＳ：小便器
ＷＬ：壁面
１０：給水ユニット
１０１：尿感知センサー
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壁面と、このボウル壁面の周囲を取り囲む外側壁面と、ボウル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、前記給水手段から前記ボウル部への給水を調整する調整手段と、前記調整手段を制御することで、前記給水手段から前記ボウル部への給水を実行させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、使用者が前記ボウル部に向けて放尿した尿が前記トラップ部に流入する前に、尿の濃度を下げるように、前記ボウル部への給水を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
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】
【００１７】
【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に示す尿感知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・吐水した場合の、トラップ部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・吐水した場合の、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のみが吐水された場合の、トラップ部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のみが吐水された場合の、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】
【００１８】
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。
【００１９】
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（調整手段、制御手段）と、小便器本体２０と、給水管３０，３１（給水手段）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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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（Ａ）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（Ａ）に示されるように、給水ユニット１０は、尿感知センサー１０１と、制御部１０２（制御手段）と、電磁弁１０３（調整手段）とを備えている。
【００２５】
尿感知センサー１０１は、小便器ＵＳを使用した際に、尿の流れによって小便動作を検知するためのセンサーである。尿感知センサー１０１としては、トラップ部ＴＰ後方の器具排水管５０に設置された、例えば図２の（Ｂ）のような流量センサーが適宜用いられる。尿感知センサー１０１は、小便動作の検知結果を制御部１０２に出力する。
【００２６】
制御部１０２は、尿感知センサー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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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、尿感知センサー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、尿感知センサー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。
【００３３】
図４の（Ａ）に示されているように、尿感知センサー１０１からは、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて使用者が小便動作を行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は排尿が終わったと判断する。
【００３４】
図４の（Ｂ）に示されているように、制御部１０２は、時刻ｔ１から時刻ｔ３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。
【００３５】
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、排尿中のトラップ部ＴＰ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、排尿中の内部の様子を示す概略図である。図７は、図５に示す状況から排尿が終了し洗浄水のみを流した場合の、トラップ部ＴＰの様子を示す概略図である。図８は、図５に示す状況から排尿が終了し洗浄水のみを流した場合の、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。
【００３６】
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。同時に洗浄水Ｗｆが供給され、ボウル部２０１において尿Ｕｒが希釈されながら、図５の（Ａ）に示されるように、排水口２０３に入り矢印Ａに沿ってトラップ部ＴＰに流入する。続いて、図５の（Ｂ）に示されるように、希釈された尿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。
【００３７】
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内は洗浄水Ｗｆによって希釈された尿Ｕｒによって満たされる。排尿が終了すると、図５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によって希釈された尿Ｕｒが残存した状態になる。図５の（Ａ）から（Ｃ）に示した状況は、図４の時刻ｔ１から時刻ｔ２に相当する。
【００３８】
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洗浄水Ｗｆによって希釈された尿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速いものであって、瞬間流量は高い。従って、溜水Ｗｓ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。
【００３９】
図６の（Ｂ）に示されるように、溜水Ｗｓに続いて希釈された尿Ｕｒが流れ込むと、やはりその流れる速度は比較的速いものであって、瞬間流量は高いものである。従って、希釈された尿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。
【００４０】
続いて、排尿が終わると、洗浄水Ｗｆのみがボウル部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。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の流入によって希釈された尿Ｕｒが下流あふれ部ＴＰｅへと押し流される。
【００４１】
続いて、図７の（Ｃ）に示されるように、希釈された尿Ｕｒは完全に押し流されて、図７（Ｄ）のようにトラップ部ＴＰ内は洗浄水Ｗｆによって一部が満たされ、残部には空気が残る部分もある。
【００４２】
図７の（Ｂ）に示したようにトラップ部ＴＰに洗浄水Ｗｆのみが流入すると、その下流側である器具排水管５０から排水横枝管５１にも、トラップ部ＴＰに残存していた、希釈された尿Ｕｒが流れ込む。図８の（Ａ）に示されるように、比較的瞬間流量の高い希釈された尿Ｕｒが流れ込むと、下流側Ｅと上流側Ｆに押し流すように流れる。
【００４３】
続いて、トラップ部ＴＰに残存していた希釈された尿Ｕｒが、洗浄水Ｗｆによって完全に押し流されれば、図７の（Ｃ）に示されるように、トラップ部ＴＰに洗浄水Ｗｆのみが流入し、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、比較的瞬間流量の高い洗浄水Ｗｆが流れ込むと、希釈された尿Ｕｒを下流側Ｅと上流側Ｆに押し流すように流れる。
この洗浄が終了すると、図７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に洗浄水Ｗｆが溜水Ｗｓとして残存する。
【００４４】
図８の（Ｃ）に示されるように、洗浄水Ｗｆは排水横枝管５１に残存している希釈された尿Ｕｒと共に下流側Ｅへと流れていく。従って、残留している希釈された尿Ｕｒは洗浄水Ｗｆと共に下流側に流れ去り、排水横枝管５１の内側管壁に付着して残存していた希釈された尿Ｕｒが洗浄される。
【００４５】
上述したように本実施形態に係る小便器ＵＳ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）給水管３０，３１からボウル部２０１への給水を調整する調整手段としての電磁弁１０３と、（４）電磁弁１０３を制御することで、給水管３０，３１からボウル部２０１への給水を所定タイミングで実行させることが可能な制御部１０２と、を備える。
【００４６】
更に本実施形態に係る小便器ＵＳでは、制御部１０２が、ボウル部２０１へ使用者の尿が来た時に、同時にボウル部２０１に洗浄水Ｗｆを供給することによって尿を希釈し、トラップ部ＴＰに流入する尿の濃度を下げ、使用者の小便が終了した後もボウル部へ洗浄水Ｗｆを供給する。小便動作時に洗浄水Ｗｆを供給するによって、小便が終了した後にボウル部へ洗浄水Ｗｆが供給されると同時に、トラップ部Ｔｐに存在する尿Ｕｒが排水横枝管５１に流入し、上流側Ｆに逆流したとしても、高い尿濃度の液体が残存しない程度に希釈されている。したがって、尿Ｕｒが高濃度で残存することによる尿石発生のおそれを確実に低減することができる。
【００４７】
このように、ボウル部へ使用者の尿が来た時に、同時にボウル部２０１に洗浄水Ｗｆを供給して尿を希釈することにより、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ＵＳを提供することができる。
【００４８】
また、本実施形態に係る小便器ＵＳでは、洗浄水Ｗｆの供給開始を、トラップ部ＴＰが完全に尿Ｕｒで置換されない程度に時間が経過した後に行うことも考えられる。例えば、トラップ部ＴＰへと流入する尿の量が、トラップ部ＴＰの封水量を上回らない程度に時間が経過したタイミング（図５のＢ〜Ｃの状態）でボウル部へと洗浄水Ｗｆを供給する。
【００４９】
このような給水を行った場合、トラップ部ＴＰに流入した尿Ｕｒは、トラップ部ＴＰの溜水Ｗｓによって希釈される。その後、トラップ部ＴＰが尿Ｕｒで完全に置換する前にボウル部へ洗浄水Ｗｆの供給がなされ、ボウル部で尿Ｕｒは希釈されトラップ部ＴＰに流入する。この時、トラップ部ＴＰに存在する尿Ｕｒは溜水Ｗｓによって希釈されており、排水横枝管５１に流入し、上流側Ｆに逆流したとしても、尿Ｕｒが高濃度で残存することはない。その後、小便が終了し洗浄水Ｗｆのみがトラップ部ＴＰから排水横枝管５１に流入し、洗浄水Ｗｆは排水横枝管５１に残存している希釈された尿Ｕｒと共に下流側Ｅへと流れていく。従って、尿Ｕｒが高濃度で残存することによる尿石発生のおそれを、確実に低減することができ、かつ従来の方法と比較して、洗浄に必要な水量も低減することが可能である。
【００５０】
また本実施形態に係る小便器ＵＳでは、制御部１０２が、尿の開始と終了を検知し、尿がボウル部へと供給されている間のＷｆの瞬間給水量（給水の瞬間流量）よりも、尿の終了以降における洗浄水Ｗｆの瞬間給水量（給水の瞬間流量）が高くなるように電磁弁１０３を制御することも考えられる。具体的には、図４のｔ１からｔ２の間は電磁弁１０３の開度を、時刻ｔ２からｔ３における電磁弁１０３の開度よりも低く設定することで、洗浄水Ｗｆの瞬間給水量が比較的低くなるようにし、時刻ｔ２からｔ３の間には電磁弁１０３を全開し、時刻ｔ１からｔ２にかけての洗浄水Ｗｆの瞬間給水量よりも高くなるように設定している。
【００５１】
このような給水を行うことで、小便がボウル部へと供給されている間は、希釈された尿Ｕｒは、比較的低い瞬間給水量でトラップ部ＴＰに流入するため、排水横枝管５０に流入したときに、希釈された尿Ｕｒの上流側Ｆへの逆流が少なくなる。続いて、尿の供給が終了し高い瞬間給水量で洗浄が行われると、トラップ部ＴＰには洗浄水のみが供給され、排水横枝管５０に流入する。比較的瞬間流量の高い洗浄水Ｗｆが排水横枝管５０に流入すると、上流側Ｆと上流側Ｅに分かれ、排水横枝管５０に残存している尿Ｕｒを下流側Ｅに洗い流すことができる。従って、尿Ｕｒが高濃度で排水横枝管５１に残存することによる尿石発生のおそれを確実に低減することができる。
【００５２】
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】
【００５３】
ＵＳ：小便器
ＷＬ：壁面
１０：給水ユニット
１０１：尿感知センサー
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、
前記給水手段から前記ボウル部への給水を調整する調整手段と、
前記調整手段を制御することで、前記給水手段から前記ボウル部への給水を実行させる制御手段と、を備え、
前記制御手段は、使用者が前記ボウル部に向けて放尿した尿が前記トラップ部に流入する前に、尿の濃度を下げるように、前記ボウル部への給水を実行することを特徴とする小便器。
【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、
前記給水手段から前記ボウル部への給水を調整する調整手段と、
前記調整手段を制御することで、前記給水手段から前記ボウル部への給水を実行させる制御手段と、を備え、
前記制御手段は、使用者が前記ボウル部に向けて放尿した尿が前記トラップ部に流入する前に、尿の濃度を下げるように、前記ボウル部への給水を実行することを特徴とする小便器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１４９４１５（Ｐ２０１２−１４９４１５Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７７４６（Ｐ２０１１−７７４６）
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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