洗浄水タンク装置、及び、それを備えた水洗大便器
【課題】洗浄水タンクの排水口を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を安定させることができる洗浄水タンク装置、及び、それを備えた水洗大便器を提供する。
【解決手段】本発明の洗浄水タンク装置１８は、上下方向に延びる排水口２２が底面２０ａに形成された洗浄水タンク２０と、この洗浄水タンクに洗浄水を給水する給水装置２４と、洗浄水タンクの排水口を開閉する排水弁３８と、を有し、洗浄水タンクは、排水口の上縁に形成されて排水弁の閉鎖によってシールされる排水口シール部４８と、この排水口シール部から下方に延びる内周面に沿って縮径する流路面を形成する排水口縮径部５０と、を備え、この排水口縮径部の流路面は、排水口シール部の流路面の表面粗さＲｚ０よりも大きい所定の表面粗さＲｚで形成されていることを特徴とする。
【解決手段】本発明の洗浄水タンク装置１８は、上下方向に延びる排水口２２が底面２０ａに形成された洗浄水タンク２０と、この洗浄水タンクに洗浄水を給水する給水装置２４と、洗浄水タンクの排水口を開閉する排水弁３８と、を有し、洗浄水タンクは、排水口の上縁に形成されて排水弁の閉鎖によってシールされる排水口シール部４８と、この排水口シール部から下方に延びる内周面に沿って縮径する流路面を形成する排水口縮径部５０と、を備え、この排水口縮径部の流路面は、排水口シール部の流路面の表面粗さＲｚ０よりも大きい所定の表面粗さＲｚで形成されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄水タンク装置、及び、それを備えた水洗大便器に係わり、特に、便器を洗浄する洗浄水を貯水する洗浄水タンク装置、及び、それを備えた水洗大便器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、水洗大便器においては、洗浄水量の節水化を達成させると共に、便器の洗浄性能をより向上させることが要請されている。
このような水洗大便器における要請に応ずるため、従来から、便器を洗浄する洗浄水を貯水する洗浄水タンク装置として、例えば、特許文献１に記載されているように、洗浄水タンク本体の底面から下方に延びる排水口にこの排水口上端から下方に縮径させる樹脂製のガイド管路を設け、洗浄水タンク本体内の洗浄水が排水口に排出されて樹脂製のガイド管路内を流れる際の洗浄水の瞬間流量を向上させたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１９４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、本発明者らは、上述した従来の洗浄水タンク装置のように、洗浄水タンクの排水口に排水口上端から下方に縮径させる樹脂製のガイド管路を設けた場合、この樹脂製のガイド管路内を形成する表面が所定の表面粗さ以下の滑らかな表面に形成されていると、樹脂製のガイド管路内を流れる洗浄水の瞬間流量がばらつくという問題を見出した。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、洗浄水タンクの排水口を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を安定させることができる洗浄水タンク装置、及び、それを備えた水洗大便器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明は、便器を洗浄する洗浄水を貯水する洗浄水タンク装置であって、上下方向に延びる排水口が底面に形成された洗浄水タンクと、この洗浄水タンクに洗浄水を給水する給水手段と、上記洗浄水タンクの排水口を開閉する排水弁と、を有し、上記洗浄水タンクは、上記排水口の上縁に形成されて上記排水弁の閉鎖によってシールされる排水口シール部と、この排水口シール部から下方へ延びる内周面に沿って縮径する流路面を形成する排水口縮径部と、を備え、この排水口縮径部の流路面は、上記排水口シール部を形成する流路面の表面粗さよりも大きい所定の表面粗さで形成されていることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、排水弁が洗浄水タンクの排水口を開放し、洗浄水タンク内の洗浄水が洗浄水タンクの排水口から便器に排出される際、洗浄水は洗浄水タンクの排水口シール部から排水口縮径部の流路面に沿って下方に流れ、便器へと流れる。この際、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面が、洗浄水タンクの排水口シール部を形成する流路面の表面粗さよりも大きい所定の表面粗さで形成されているため、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面に沿って流れる洗浄水の流速を洗浄水タンクの排水口シール部を流れる洗浄水の流速よりも減速させることができる。したがって、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路内を流れる洗浄水は、排水口縮径部の流路面からの剥離が抑制された状態で安定して流れるため、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路内を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を安定させることができる。
【０００７】
本発明において、好ましくは、上記洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面は、１０μｍ〜４０μｍの所定の表面粗さで形成されている。
このように構成された本発明においては、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面が１０μｍ〜４０μｍの所定の表面粗さで形成されているため、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面に沿って流れる洗浄水の流速を洗浄水タンクの排水口シール部を流れる洗浄水の流速よりも減速させることができる。したがって、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路内を流れる洗浄水は、排水口縮径部の流路面からの剥離が抑制された状態で安定して流れるため、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路内を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を安定させることができる。
【０００８】
本発明において、好ましくは、上記洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面は、上記排水口の縮径部の流路内の全周に亘って上記所定の表面粗さで形成されている。
このように構成された本発明においては、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面が排水口縮径部の流路内の全周に亘って所定の表面粗さで形成されているため、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面に沿って流れる洗浄水の流速を洗浄水タンクの排水口シール部を流れる洗浄水の流速よりも全周に亘って同程度に減速させることができる。したがって、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路内を流れる洗浄水は、排水口縮径部の流路面からの剥離が抑制された状態で安定して流れるため、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路内を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量をより安定させることができる。
【０００９】
本発明において、好ましくは、上記洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面は、上記排水口縮径部の流路面のすべての部分に上記所定の表面粗さで形成されている。
このように構成された本発明においては、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面が排水口縮径部の流路面のすべての部分に所定の表面粗さで形成されているため、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面に沿って流れる洗浄水の流速を洗浄水タンクの排水口シール部を流れる洗浄水の流速よりも減速させることができる。したがって、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路内を流れる洗浄水は、排水口縮径部の流路面からの剥離が抑制された状態で安定して流れるため、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路内を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量をより安定させることができる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、上記洗浄水タンクは、更に、上記排水口縮径部の下流側にほぼ直線状の流路面を形成する排水口直線部を備え、この排水口直線部の流路面は、上記排水口縮径部の流路面の上記所定の表面粗さよりも小さい所定の表面粗さで形成されている。
このように構成された本発明においては、排水弁が洗浄水タンクの排水口を開放し、洗浄水タンク内の洗浄水が洗浄水タンクの排水口から便器に排出される際、洗浄水は洗浄水タンクの排水口シール部から排水口縮径部を経て排水口直線部から便器へと流れる。この際、排水口直線部の流路面が、排水口縮径部の流路面の所定の表面粗さよりも小さい所定の表面粗さで形成されているため、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面に沿って流れる洗浄水の流速を洗浄水タンクの排水口シール部を流れる洗浄水の流速よりも減速させて、排水口縮径部の流路内を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を安定させた後、洗浄水が排水口縮径部よりも下流側に位置する排水口直線部の流路内を流れる際には、排水口縮径部の流路面に沿って流れる洗浄水の流速よりも速い流速で流れるため、洗浄水タンクの排水口直線部の流路内を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を増加させることができる。
【００１１】
また、本発明は、上記洗浄水タンク装置を備えた水洗大便器である。
このように構成された本発明においては、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路内を流れる洗浄水が、排水口縮径部の流路内の所定領域面からの剥離が抑制された状態で安定して流れるため、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路内を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を安定させることができる水洗大便器を提供することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の洗浄水タンク装置、及び、それを備えた水洗大便器によれば、洗浄水タンクの排水口を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態による洗浄水タンク装置が適用された水洗大便器を示す側面断面図である。
【図２】図１に示す水洗大便器から洗浄水タンク装置を取り外した状態の便器本体を示す平面図である。
【図３】図１に示す水洗大便器の便器本体及び洗浄水タンク装置を示す部分正面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による洗浄水タンク装置の内部を示す平面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿って見た断面図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線に沿って見た断面図である。
【図７】図４に示す洗浄水タンク装置から排水装置を取り外した状態の洗浄水タンクを示す平面図である。
【図８】図７に示す洗浄水タンク装置の洗浄水タンクの排水口を示す部分拡大断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態による洗浄水タンク装置を用いて、実験１の条件下で洗浄水タンクの排水口から排水される洗浄水の瞬間流量を測定した結果（実験結果１）のデータを示す図である。
【図１０】本発明の第１実施形態による洗浄水タンク装置を用いて、実験２の条件下で洗浄水タンクの排水口から排水される洗浄水の瞬間流量を測定した結果（実験結果２）のデータを示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態による洗浄水タンク装置の洗浄水タンクの排水口を示す部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面により、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置を説明する。
まず、図１〜図３により、本発明の第１実施形態による洗浄水タンク装置が適用された水洗便器を説明する。
図１は本発明の第１実施形態による洗浄水タンク装置が適用された水洗大便器を示す側面断面図であり、図２は図１に示す水洗大便器から洗浄水タンク装置を取り外した状態の便器本体を示す平面図であり、図３は図１に示す水洗大便器の便器本体及び洗浄水タンク装置を示す部分正面図である。
【００１５】
図１〜図３に示すように、符号１は洗い落し式の水洗大便器を示し、この洗い落し式の水洗大便器１は、便器本体２を備え、この便器本体２の上部の前方側には、ボウル部４が形成され、後方側の上部には導水路６が、導水路６の下方にはボウル部４と連通する排水トラップ管路８が、それぞれ形成されている。
【００１６】
便器本体２のボウル部４の上縁部内側にはオーバーハング形状のリム１０が形成され、さらに、このリム１０の一部には、導水路６から供給される洗浄水を吐水する第１吐水口１２が形成され、第１吐水口１２から吐水された洗浄水は、旋回しながら下降してボウル部４を洗浄するようになっている。
【００１７】
排水トラップ管路８の近傍で且つボウル部４の下方には、一点鎖線で溜水面Ｗ0が示された溜水部１４が形成されている。この溜水部１４の下方には、上述した排水トラップ管路８の入口８ａが開口し、この入口８ａから上昇路８ｂが後方に延びている。この上昇路８ｂには下降路８ｃが連続し、下降路８ｃの下端は排水ソケット（図示せず）を介して床下の排出管（図示せず）に接続されている。
【００１８】
また、ボウル部４の中心下部の溜水面Ｗ0の上方位置には、導水路６から供給される洗浄水を吐水する第２吐水口１６が形成され、この第２吐水口１６から吐水される洗浄水が溜水部１４の溜水を上下方向に旋回させる旋回流を生じさせるようになっている。
【００１９】
さらに、便器本体２の導水路６の上方には、便器本体２に供給する洗浄水を貯水する洗浄水タンク装置１８が設けられている。この洗浄水タンク装置１８は、洗浄水タンク２０を備え、この洗浄水タンク２０の底部には、上下方向に延びる排水口２２（詳細は後述する）が形成され、この排水口２２の下端は便器本体２の導水路６と連通し、洗浄水タンク２０内の洗浄水が排水口２２から便器本体２の導水路６に排水されるようになっている。
【００２０】
つぎに、図４〜図６により、洗浄水タンク装置１８について説明する。
図４は本発明の第１実施形態による洗浄水タンク装置の内部を示す平面図であり、図５は図４のＶ−Ｖ線に沿って見た断面図であり、図６は図４のＶＩ−ＶＩ線に沿って見た断面図である。なお、図５において、洗浄水タンク２０内の満水時の水位（止水水位）をＷL1で示し、洗浄水タンク２０内の排水時の最低水位をＷL2で示している。
【００２１】
図４〜図６に示すように、洗浄水タンク２０内には、洗浄水タンク２０内に洗浄水を供給する給水装置２４、便器本体２へ洗浄水を供給する排水装置２６、洗浄水タンク２０内の洗浄水の水位Ｗが止水水位ＷL1となった状態を検知するフロートスイッチである水位センサ２８が設けられ、また、洗浄水タンク２０外には、種々の装置を制御するコントローラ（図示せず）及び、使用者が操作する操作ボタン（図示せず）が設けられている。この操作ボタン（図示せず）は、例えば、３種類の洗浄水量による洗浄モード（大洗浄モード、小洗浄モード、エコ小洗浄モード）の操作ボタンを備え、洗浄水量は、例えば、大洗浄モードで４．８リットル、小洗浄モードで４．０リットル、エコ洗浄モードで３．８リットルとなっている。
【００２２】
給水装置２４は、水道等の給水源（図示せず）に接続された定流量弁３０、給水バルブ３２、及び、給水口３４を備えている。
給水バルブ３２は、水位センサ２８の水位検知情報に基づいてコントローラ（図示せず）からの指令により給水バルブ３２の開閉動作が制御され、給水装置２４の給水口３４から洗浄水タンク２０内への洗浄水の給水又は止水が切り替えられるようになっている。
【００２３】
排水装置２６は、オーバーフロー管３６と、オーバーフロー管３６の下端部に固着された排水弁３８と、オーバーフロー管３６を上下動させることにより排水弁３８を開閉操作する駆動装置４０を備えている。
また、洗浄水タンク２０の排水口２２の周辺部には、排水弁３８の上下動をガイドし且つ高さ位置を規制するガイド部材４２が取り付けられている。
【００２４】
オーバーフロー管３６は、洗浄水タンク２０の排水口２２と対向する下端開口部３６ａから上端開口部３６ｂまで延びる円筒状の管部材である。そして、洗浄水タンク２０内の洗浄水の水位Ｗが、満水時の止水水位ＷL1を超えてさらに水位ＷOFまで上昇し、オーバーフロー管３６の上端開口部３６ｂの高さ位置を上回ったときには、洗浄水がオーバーフローし、オーバーフロー管３６の上端開口部３６ｂから下端開口部３６ａを経て洗浄水タンク２０の排水口２２から便器本体２側に排水（供給）されるようになっている。
【００２５】
さらに、駆動装置４０は、ＤＣモータであり、この駆動装置４０から延びる回転軸４４の先端には、玉鎖４６が取り付けられている。この玉鎖４６の下方部分は、オーバーフロー管３６の下端開口部３６ａから下方に突出する玉鎖取付部３６ｃに取り付けられている。
駆動装置４０が玉鎖４６を上方に引き上げるように回転軸４４を回転させると、オーバーフロー管３６が玉鎖４６と共に上昇し、駆動装置４０が玉鎖４６を引き下げるように回転軸４４を回転させると、オーバーフロー管３６が玉鎖４６と共に下降するようになっている。
【００２６】
つぎに、図５〜図８により、洗浄水タンク２０の排水口２２について説明する。
図７は図４に示す洗浄水タンク装置から排水装置を取り外した状態の洗浄水タンクを示す平面図であり、図８は図７に示す洗浄水タンク装置の洗浄水タンクの排水口を示す部分拡大断面図である。
【００２７】
図５〜図８に示すように、洗浄水タンク２０は、ポリプロピレンの合成樹脂で成形され、便器本体２の横幅方向に延びたほぼ直方体の箱形形状からなり、洗浄水タンク２０の排水口２２は、洗浄水タンク２０の材質と同一のポリプロピレンの合成樹脂で洗浄水タンク２０の底面２０ａに一体に形成されて下方に延びている。
【００２８】
また、洗浄水タンク２０の排水口２２は、この上縁に形成されて排水弁３８の閉鎖によってシールされる排水口シール部４８と、この排水口シール部４８から下方へ延びる内周面に沿って縮径する流路面を形成する排水口縮径部５０と、この排水口縮径部５０の下方（下流側）にほぼ直線状の流路を形成する排水口直線部５２を備えている。
【００２９】
排水口シール部４８は、最も排水口縮径部５０側に位置して上方に突出する上方突起４８ａを備え、この排水口シール部４８の上方突起４８ａと排水弁３８の下面が当接することにより、排水口２２が排水弁３８によって閉鎖されるようになっている。
【００３０】
また、排水口シール部４８を形成する面は、洗浄水タンク２０の材料と同一材料であるポリプロピレンの合成樹脂で成形され、上方突起４８ａから排水口２２の半径方向外側に所定距離延びて、実質的には洗浄水タンク２０の底面２０ａと一体に形成されている。
【００３１】
さらに、図８に示すように、排水口縮径部５０の流路内を全周に亘って形成する流路面面は、上端から下端にかけて曲面状に窄まるように縮径しているが、この排水口縮径部５０の流路面は、洗浄水タンク２０の材料と同一材料であるポリプロピレンの合成樹脂で成形された面にシボ加工が施された面となっており、排水口シール部４８の流路面の表面粗さＲｚ０よりも大きい所定の表面粗さＲｚで形成されている。そして、排水口シール部４８を形成する面の表面粗さＲｚ０よりも大きい所定の表面粗さＲｚ（Ｒｚ＞Ｒｚ０）で形成された洗浄水タンク２０の排水口縮径部５０の流路面に沿って流れる洗浄水の流速について、洗浄水タンク２０の排水口シール部４８を流れる洗浄水の流速よりも減速させることができるようになっている。
【００３２】
また、排水口直線部５２の流路面は、排水口縮径部５０の流路面の所定の表面粗さＲｚよりも小さい表面粗さＲｚ１で形成されており、下方に延びた下端が便器本体２の導水路６に接続されている。洗浄水タンク２０の排水口直線部５２の流路内を流れる洗浄水は、排水口縮径部５０の流路面に沿って流れる洗浄水の流速よりも速い流速で流れるようになっている。
【００３３】
ここで、排水口縮径部５０のシボ加工が施された領域面の表面粗さＲｚについては、１０μｍ〜４０μｍに設定するのが好ましく、３０μｍ〜３５μｍに設定するのが最も好ましい。
一方、排水口シール部４８を形成する面の表面粗さＲｚ０及び排水口直線部５２の流路面の表面粗さＲｚ１については、２０μｍ以下に設定するのが好ましく、５μｍ以下に設定するのが最も好ましい。
【００３４】
さらに、本実施形態では、一例として、排水口縮径部５０の流路面について、排水口シール部４８の流路面の表面粗さＲｚ０よりも大きい所定の表面粗さＲｚの流路面を形成するためにシボ加工を採用した形態について説明しているが、このような形態に限定されず、排水口シール部４８の流路面の表面粗さＲｚ０よりも大きい所定の表面粗さＲｚで形成することができるものであれば、例えば、光造形加工、その他の機械加工、親水コーティング等、シボ加工以外の加工法を採用してもよい。
【００３５】
また、本実施形態では、一例として、排水口縮径部５０の流路面の全周に亘って、且つ、排水口縮径部５０の流路面のすべての部分について、排水口シール部４８の流路面の表面粗さＲｚ０よりも大きい所定の表面粗さＲｚで形成した形態について説明したが、このような形態に限定されず、排水口縮径部５０の流路面の一部の所定領域については、所定の表面粗さＲｚで形成しなくてもよい。
【００３６】
つぎに、本発明の第１実施形態による洗浄水タンク装置の動作（作用）を説明する。まず、洗浄水タンク２０内には、止水水位ＷL1まで洗浄水が満たされている。この状態で使用者が、便器使用後に、例えば、大洗浄用の操作ボタン（図示せず）を押すと、この操作ボタン（図示せず）からの信号がコントローラ（図示せず）に送信され、駆動装置４０が駆動する。そして、回転軸４４が回転し、回転軸４４の先端に取り付けられている玉鎖４６が上方へ引き上げられ、オーバーフロー管３６及び排水弁３８が一体的に上昇し、排水口２２（排水口シール部４８）が開放され、洗浄水タンク２０内の洗浄水が排水口２２から便器本体２の導水路６に排出される。
【００３７】
洗浄水タンク２０内の洗浄水が排水口２２内を流れる際、まず、洗浄水は洗浄水タンク２０の排水口シール部４８から排水口縮径部５０の流路面に沿って下方に流れる。この際、洗浄水タンク２０の排水口縮径部５０の流路面が、排水口シール部４８の流路面の表面粗さＲｚ０よりも大きい所定の表面粗さＲｚで形成されているため、排水口縮径部５０の流路面に沿って流れる洗浄水の流速が、排水口シール部４８を流れる洗浄水の流速よりも減速する。
そして、洗浄水が排水口縮径部５０よりも下流側に位置する排水口直線部５２の流路内を流れる際には、排水口直線部５２の流路面が、排水口縮径部５０の流路面の所定の表面粗さＲｚよりも小さい所定の表面粗さで形成されているため、排水口縮径部５０の流路面に沿って流れる洗浄水の流速よりも速い流速で流れる。
【００３８】
ここで、本発明者らは、洗浄水タンク２０の排水口縮径部５０の流路面の表面粗さＲｚと洗浄水タンク２０の排水口２２から排水される洗浄水の瞬間流量のばらつきとの関係を調べるため、排水口縮径部５０の流路面についてシボ加工を行った場合（実験１）とシボ加工を行わない場合（実験２）に関する排水口縮径部５０の流路面の洗浄水の瞬間流量を測定する実験を行った。
図９及び図１０は、本発明の第１実施形態による洗浄水タンク装置を用いて、各実験１〜４の条件下で洗浄水タンクの排水口から排水される洗浄水の瞬間流量を測定した結果（実験結果１及び実験結果２）のデータをそれぞれ示す図である。
【００３９】
実験１及び実験２に際し、洗浄水の瞬間流量の測定方法として、大洗浄モードの４．８リットルの洗浄水量を洗浄水タンク２０に貯水した状態で、大洗浄用の操作ボタン（図示せず）を押して排水弁３８を上昇させ、排水口２２（排水口シール部４８）を開放させて洗浄水を排水口２２（排水口縮径部５０）に供給する。そして、瞬間流量計を用いて、排水口縮径部５０を通過する洗浄水の瞬間流量及び総排水量を測定し、瞬間流量の最大値、瞬間流量の最小値、瞬間流量の変動幅（瞬間流量の最大値と最小値との差）、及び、平均瞬間流量を記録したが、これらについては、大洗浄用の操作ボタン（図示せず）から送信される信号をトリガーとして、２０msec毎に１０秒間サンプリングを行った。また、図９及び図１０では、サンプリングを行う回数をＮとした。
【００４０】
まず、実験１の条件では、排水口縮径部５０の流路面の表面粗さＲｚが、洗浄水タンク２０を形成するポリプロピレン合成樹脂の表面粗さ（３〜４μｍ）よりも大きい表面粗さ（Ｒｚ＝３４．５μｍ）になるようにシボ加工による表面加工を行い、洗浄水タンク２０の母材であるポリプロピレン合成樹脂のスキン層を除去した状態で、３つのサンプル（サンプルＢ１〜Ｂ３）について５回のサンプリング（Ｎ＝５）を行い、図９に示す結果（実験結果１）を得られた。
すなわち、排水口縮径部５０の流路面にシボ加工を行った場合の実験結果１では、瞬間流量の最大値が１３７．０Ｌ／ｍｉｎ、瞬間流量の最小値が１３３．０Ｌ／ｍｉｎ、瞬間流量の変動幅（瞬間流量の最大値と最小値との差）が４．０Ｌ／ｍｉｎ、平均瞬間流量が１３５．８Ｌ／ｍｉｎという結果が得られた。
【００４１】
つぎに、実験２の条件では、排水口縮径部５０の流路面に表面加工を行わず、排水口縮径部５０の流路面の表面粗さＲｚが、洗浄水タンク２０を形成するポリプロピレン合成樹脂の表面粗さ（３〜４μｍ）と等しい２つのサンプル（サンプルＤ１、Ｄ２）について５回のサンプリング（Ｎ＝５）を行い、図１０に示す結果（実験結果２）を得た。
すなわち、排水口縮径部５０の流路面にシボ加工を行っていない場合の実験結果２では、瞬間流量の最大値が１４３．０Ｌ／ｍｉｎ、瞬間流量の最小値が１３５．０Ｌ／ｍｉｎ、瞬間流量の変動幅（瞬間流量の最大値と最小値との差）が８．０Ｌ／ｍｉｎ、平均瞬間流量が１３９．９Ｌ／ｍｉｎという結果が得られた。
【００４２】
図９及び図１０に示す実験結果１及び実験結果２から、排水口縮径部５０の流路面にシボ加工を行った場合（Ｒｚ＝３４．５μｍ）の平均瞬間流量（１３５．８Ｌ／ｍｉｎ）については、排水口縮径部５０の流路面にシボ加工を行っていない場合（Ｒｚ＝３〜４μｍ）の平均瞬間流量（１３９．９Ｌ／ｍｉｎ）よりも小さく、また、排水口縮径部５０の流路面にシボ加工を行った場合の瞬間流量の変動幅（４．０Ｌ／ｍｉｎ）についても、排水口縮径部５０の流路面にシボ加工を行っていない場合の瞬間流量の変動幅（８．０Ｌ／ｍｉｎ）よりも小さくなっていることが明らかとなった。
また、これらの実験結果から、洗浄水タンク２０の排水口縮径部５０の流路面について、排水口シール部４８の流路面の表面粗さＲｚ０よりも大きい所定の表面粗さＲｚで形成されるようにシボ加工を行うことにより、排水口縮径部５０の流路面に沿って流れる洗浄水の流速を排水口シール部４８を流れる洗浄水の流速よりも減速させることができ、かつ、瞬間流量の変動幅（ばらつき）を抑制して、排水口縮径部５０の流路内を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を安定させることができることを確認した。
【００４３】
上述した本発明の第１実施形態による洗浄水タンク装置１８によれば、洗浄水タンク２０の排水口縮径部５０の流路面が、全周に亘って排水口シール部４８の流路面の表面粗さＲｚ０よりも大きい所定の表面粗さＲｚで形成されているため、排水口縮径部５０の流路面に沿って流れる洗浄水の流速を排水口シール部４８を流れる洗浄水の流速よりも全周に亘って同程度に減速させることができる。したがって、排水口縮径部５０の流路内を流れる洗浄水は、排水口縮径部５０の流路面からの剥離が抑制された状態で安定して流れるため、排水口縮径部５０の流路内を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を安定させることができる。
【００４４】
本実施形態による洗浄水タンク装置１８によれば、排水口直線部５２の流路面が、排水口縮径部５０の流路面の所定の表面粗さＲｚよりも小さい所定の表面粗さで形成されているため、洗浄水タンク２０の排水口縮径部５０の流路面に沿って流れる洗浄水の流速を洗浄水タンクの排水口シール部４８を流れる洗浄水の流速よりも減速させて、排水口縮径部５０の流路内を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を安定させた後、洗浄水が排水口縮径部５０よりも下流側に位置する排水口直線部５２の流路内を流れる際には、排水口縮径部５０の流路面に沿って流れる洗浄水の流速よりも速い流速で流れるため、洗浄水タンク２０の排水口直線部５２の流路内を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を増加させることができる。
【００４５】
つぎに、図１１により、本発明の第２実施形態による洗浄水タンク装置を説明する。第２実施形態による洗浄水タンク装置の基本構造は、第１実施形態による洗浄水タンク装置と同じであるので、以下、異なる部分のみを説明する。
図１１は、本発明の第２実施形態による洗浄水タンク装置の洗浄水タンクの排水口を示す部分拡大断面図である。また、図１１において、図８と同一部分については、同一符号を付し、これらの説明についても省略する。
【００４６】
図１１に示すように、本発明の第２実施形態による洗浄水タンク装置６０においては、洗浄水タンク２０の排水口６２の排水口縮径部６４の流路面が上端から下端にかけてテーパー状に窄まるように縮径しており、第１実施形態の洗浄水タンク２０の排水口２２の排水口縮径部５０における上端から下端にかけて曲面状に窄まるように縮径した面とは異なっている。
また、排水口縮径部６４の流路面は、第１実施形態の排水口縮径部５０の流路面と同様に、全周に亘って排水口シール部４８を形成する面（排水口シール部４８の流路面）の表面粗さＲｚ０よりも大きい所定の表面粗さＲｚで形成されている。
【００４７】
このように、第２実施形態においても、排水口縮径部６４の流路面に沿って流れる洗浄水の流速を排水口シール部４８を流れる洗浄水の流速よりも減速させることができる。したがって、排水口縮径部６４の流路内を流れる洗浄水は、排水口縮径部６４の流路面に沿って流れ、剥離が抑制された状態で安定して流れるため、排水口縮径部６４の流路内を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を安定させることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１ 水洗大便器
２ 便器本体
４ ボウル部
６ 導水路
８ 排水トラップ管路
８ａ 排水トラップ管路の入口
８ｂ 排水トラップ管路の上昇路
８ｃ 排水トラップ管路の下降路
１０ リム
１２ 第１吐水口
１４ 溜水部
１６ 第２吐水口
１８ 洗浄水タンク装置
２０ 洗浄水タンク
２０ａ 洗浄水タンクの底面
２２ 排水口
２４ 給水装置
２６ 排水装置
２８ 水位センサ
３０ 定流量弁
３２ 給水バルブ
３４ 給水口
３６ オーバーフロー管
３６ａ オーバーフロー管の下端開口部
３６ｂ オーバーフロー管の上端開口部
３６ｃ オーバーフロー管の玉鎖取付部
３８ 排水弁
４０ 駆動装置
４２ ガイド部材
４４ 回転軸
４６ 玉鎖
４８ 排水口シール部
４８ａ 排水口シール部の上方突起
５０ 排水口縮径部
５２ 排水口直線部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄水タンク装置、及び、それを備えた水洗大便器に係わり、特に、便器を洗浄する洗浄水を貯水する洗浄水タンク装置、及び、それを備えた水洗大便器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、水洗大便器においては、洗浄水量の節水化を達成させると共に、便器の洗浄性能をより向上させることが要請されている。
このような水洗大便器における要請に応ずるため、従来から、便器を洗浄する洗浄水を貯水する洗浄水タンク装置として、例えば、特許文献１に記載されているように、洗浄水タンク本体の底面から下方に延びる排水口にこの排水口上端から下方に縮径させる樹脂製のガイド管路を設け、洗浄水タンク本体内の洗浄水が排水口に排出されて樹脂製のガイド管路内を流れる際の洗浄水の瞬間流量を向上させたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１９４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、本発明者らは、上述した従来の洗浄水タンク装置のように、洗浄水タンクの排水口に排水口上端から下方に縮径させる樹脂製のガイド管路を設けた場合、この樹脂製のガイド管路内を形成する表面が所定の表面粗さ以下の滑らかな表面に形成されていると、樹脂製のガイド管路内を流れる洗浄水の瞬間流量がばらつくという問題を見出した。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、洗浄水タンクの排水口を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を安定させることができる洗浄水タンク装置、及び、それを備えた水洗大便器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明は、便器を洗浄する洗浄水を貯水する洗浄水タンク装置であって、上下方向に延びる排水口が底面に形成された洗浄水タンクと、この洗浄水タンクに洗浄水を給水する給水手段と、上記洗浄水タンクの排水口を開閉する排水弁と、を有し、上記洗浄水タンクは、上記排水口の上縁に形成されて上記排水弁の閉鎖によってシールされる排水口シール部と、この排水口シール部から下方へ延びる内周面に沿って縮径する流路面を形成する排水口縮径部と、を備え、この排水口縮径部の流路面は、上記排水口シール部を形成する流路面の表面粗さよりも大きい所定の表面粗さで形成されていることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、排水弁が洗浄水タンクの排水口を開放し、洗浄水タンク内の洗浄水が洗浄水タンクの排水口から便器に排出される際、洗浄水は洗浄水タンクの排水口シール部から排水口縮径部の流路面に沿って下方に流れ、便器へと流れる。この際、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面が、洗浄水タンクの排水口シール部を形成する流路面の表面粗さよりも大きい所定の表面粗さで形成されているため、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面に沿って流れる洗浄水の流速を洗浄水タンクの排水口シール部を流れる洗浄水の流速よりも減速させることができる。したがって、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路内を流れる洗浄水は、排水口縮径部の流路面からの剥離が抑制された状態で安定して流れるため、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路内を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を安定させることができる。
【０００７】
本発明において、好ましくは、上記洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面は、１０μｍ〜４０μｍの所定の表面粗さで形成されている。
このように構成された本発明においては、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面が１０μｍ〜４０μｍの所定の表面粗さで形成されているため、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面に沿って流れる洗浄水の流速を洗浄水タンクの排水口シール部を流れる洗浄水の流速よりも減速させることができる。したがって、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路内を流れる洗浄水は、排水口縮径部の流路面からの剥離が抑制された状態で安定して流れるため、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路内を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を安定させることができる。
【０００８】
本発明において、好ましくは、上記洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面は、上記排水口の縮径部の流路内の全周に亘って上記所定の表面粗さで形成されている。
このように構成された本発明においては、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面が排水口縮径部の流路内の全周に亘って所定の表面粗さで形成されているため、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面に沿って流れる洗浄水の流速を洗浄水タンクの排水口シール部を流れる洗浄水の流速よりも全周に亘って同程度に減速させることができる。したがって、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路内を流れる洗浄水は、排水口縮径部の流路面からの剥離が抑制された状態で安定して流れるため、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路内を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量をより安定させることができる。
【０００９】
本発明において、好ましくは、上記洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面は、上記排水口縮径部の流路面のすべての部分に上記所定の表面粗さで形成されている。
このように構成された本発明においては、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面が排水口縮径部の流路面のすべての部分に所定の表面粗さで形成されているため、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面に沿って流れる洗浄水の流速を洗浄水タンクの排水口シール部を流れる洗浄水の流速よりも減速させることができる。したがって、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路内を流れる洗浄水は、排水口縮径部の流路面からの剥離が抑制された状態で安定して流れるため、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路内を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量をより安定させることができる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、上記洗浄水タンクは、更に、上記排水口縮径部の下流側にほぼ直線状の流路面を形成する排水口直線部を備え、この排水口直線部の流路面は、上記排水口縮径部の流路面の上記所定の表面粗さよりも小さい所定の表面粗さで形成されている。
このように構成された本発明においては、排水弁が洗浄水タンクの排水口を開放し、洗浄水タンク内の洗浄水が洗浄水タンクの排水口から便器に排出される際、洗浄水は洗浄水タンクの排水口シール部から排水口縮径部を経て排水口直線部から便器へと流れる。この際、排水口直線部の流路面が、排水口縮径部の流路面の所定の表面粗さよりも小さい所定の表面粗さで形成されているため、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面に沿って流れる洗浄水の流速を洗浄水タンクの排水口シール部を流れる洗浄水の流速よりも減速させて、排水口縮径部の流路内を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を安定させた後、洗浄水が排水口縮径部よりも下流側に位置する排水口直線部の流路内を流れる際には、排水口縮径部の流路面に沿って流れる洗浄水の流速よりも速い流速で流れるため、洗浄水タンクの排水口直線部の流路内を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を増加させることができる。
【００１１】
また、本発明は、上記洗浄水タンク装置を備えた水洗大便器である。
このように構成された本発明においては、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路内を流れる洗浄水が、排水口縮径部の流路内の所定領域面からの剥離が抑制された状態で安定して流れるため、洗浄水タンクの排水口縮径部の流路内を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を安定させることができる水洗大便器を提供することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の洗浄水タンク装置、及び、それを備えた水洗大便器によれば、洗浄水タンクの排水口を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態による洗浄水タンク装置が適用された水洗大便器を示す側面断面図である。
【図２】図１に示す水洗大便器から洗浄水タンク装置を取り外した状態の便器本体を示す平面図である。
【図３】図１に示す水洗大便器の便器本体及び洗浄水タンク装置を示す部分正面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による洗浄水タンク装置の内部を示す平面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿って見た断面図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線に沿って見た断面図である。
【図７】図４に示す洗浄水タンク装置から排水装置を取り外した状態の洗浄水タンクを示す平面図である。
【図８】図７に示す洗浄水タンク装置の洗浄水タンクの排水口を示す部分拡大断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態による洗浄水タンク装置を用いて、実験１の条件下で洗浄水タンクの排水口から排水される洗浄水の瞬間流量を測定した結果（実験結果１）のデータを示す図である。
【図１０】本発明の第１実施形態による洗浄水タンク装置を用いて、実験２の条件下で洗浄水タンクの排水口から排水される洗浄水の瞬間流量を測定した結果（実験結果２）のデータを示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態による洗浄水タンク装置の洗浄水タンクの排水口を示す部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面により、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置を説明する。
まず、図１〜図３により、本発明の第１実施形態による洗浄水タンク装置が適用された水洗便器を説明する。
図１は本発明の第１実施形態による洗浄水タンク装置が適用された水洗大便器を示す側面断面図であり、図２は図１に示す水洗大便器から洗浄水タンク装置を取り外した状態の便器本体を示す平面図であり、図３は図１に示す水洗大便器の便器本体及び洗浄水タンク装置を示す部分正面図である。
【００１５】
図１〜図３に示すように、符号１は洗い落し式の水洗大便器を示し、この洗い落し式の水洗大便器１は、便器本体２を備え、この便器本体２の上部の前方側には、ボウル部４が形成され、後方側の上部には導水路６が、導水路６の下方にはボウル部４と連通する排水トラップ管路８が、それぞれ形成されている。
【００１６】
便器本体２のボウル部４の上縁部内側にはオーバーハング形状のリム１０が形成され、さらに、このリム１０の一部には、導水路６から供給される洗浄水を吐水する第１吐水口１２が形成され、第１吐水口１２から吐水された洗浄水は、旋回しながら下降してボウル部４を洗浄するようになっている。
【００１７】
排水トラップ管路８の近傍で且つボウル部４の下方には、一点鎖線で溜水面Ｗ0が示された溜水部１４が形成されている。この溜水部１４の下方には、上述した排水トラップ管路８の入口８ａが開口し、この入口８ａから上昇路８ｂが後方に延びている。この上昇路８ｂには下降路８ｃが連続し、下降路８ｃの下端は排水ソケット（図示せず）を介して床下の排出管（図示せず）に接続されている。
【００１８】
また、ボウル部４の中心下部の溜水面Ｗ0の上方位置には、導水路６から供給される洗浄水を吐水する第２吐水口１６が形成され、この第２吐水口１６から吐水される洗浄水が溜水部１４の溜水を上下方向に旋回させる旋回流を生じさせるようになっている。
【００１９】
さらに、便器本体２の導水路６の上方には、便器本体２に供給する洗浄水を貯水する洗浄水タンク装置１８が設けられている。この洗浄水タンク装置１８は、洗浄水タンク２０を備え、この洗浄水タンク２０の底部には、上下方向に延びる排水口２２（詳細は後述する）が形成され、この排水口２２の下端は便器本体２の導水路６と連通し、洗浄水タンク２０内の洗浄水が排水口２２から便器本体２の導水路６に排水されるようになっている。
【００２０】
つぎに、図４〜図６により、洗浄水タンク装置１８について説明する。
図４は本発明の第１実施形態による洗浄水タンク装置の内部を示す平面図であり、図５は図４のＶ−Ｖ線に沿って見た断面図であり、図６は図４のＶＩ−ＶＩ線に沿って見た断面図である。なお、図５において、洗浄水タンク２０内の満水時の水位（止水水位）をＷL1で示し、洗浄水タンク２０内の排水時の最低水位をＷL2で示している。
【００２１】
図４〜図６に示すように、洗浄水タンク２０内には、洗浄水タンク２０内に洗浄水を供給する給水装置２４、便器本体２へ洗浄水を供給する排水装置２６、洗浄水タンク２０内の洗浄水の水位Ｗが止水水位ＷL1となった状態を検知するフロートスイッチである水位センサ２８が設けられ、また、洗浄水タンク２０外には、種々の装置を制御するコントローラ（図示せず）及び、使用者が操作する操作ボタン（図示せず）が設けられている。この操作ボタン（図示せず）は、例えば、３種類の洗浄水量による洗浄モード（大洗浄モード、小洗浄モード、エコ小洗浄モード）の操作ボタンを備え、洗浄水量は、例えば、大洗浄モードで４．８リットル、小洗浄モードで４．０リットル、エコ洗浄モードで３．８リットルとなっている。
【００２２】
給水装置２４は、水道等の給水源（図示せず）に接続された定流量弁３０、給水バルブ３２、及び、給水口３４を備えている。
給水バルブ３２は、水位センサ２８の水位検知情報に基づいてコントローラ（図示せず）からの指令により給水バルブ３２の開閉動作が制御され、給水装置２４の給水口３４から洗浄水タンク２０内への洗浄水の給水又は止水が切り替えられるようになっている。
【００２３】
排水装置２６は、オーバーフロー管３６と、オーバーフロー管３６の下端部に固着された排水弁３８と、オーバーフロー管３６を上下動させることにより排水弁３８を開閉操作する駆動装置４０を備えている。
また、洗浄水タンク２０の排水口２２の周辺部には、排水弁３８の上下動をガイドし且つ高さ位置を規制するガイド部材４２が取り付けられている。
【００２４】
オーバーフロー管３６は、洗浄水タンク２０の排水口２２と対向する下端開口部３６ａから上端開口部３６ｂまで延びる円筒状の管部材である。そして、洗浄水タンク２０内の洗浄水の水位Ｗが、満水時の止水水位ＷL1を超えてさらに水位ＷOFまで上昇し、オーバーフロー管３６の上端開口部３６ｂの高さ位置を上回ったときには、洗浄水がオーバーフローし、オーバーフロー管３６の上端開口部３６ｂから下端開口部３６ａを経て洗浄水タンク２０の排水口２２から便器本体２側に排水（供給）されるようになっている。
【００２５】
さらに、駆動装置４０は、ＤＣモータであり、この駆動装置４０から延びる回転軸４４の先端には、玉鎖４６が取り付けられている。この玉鎖４６の下方部分は、オーバーフロー管３６の下端開口部３６ａから下方に突出する玉鎖取付部３６ｃに取り付けられている。
駆動装置４０が玉鎖４６を上方に引き上げるように回転軸４４を回転させると、オーバーフロー管３６が玉鎖４６と共に上昇し、駆動装置４０が玉鎖４６を引き下げるように回転軸４４を回転させると、オーバーフロー管３６が玉鎖４６と共に下降するようになっている。
【００２６】
つぎに、図５〜図８により、洗浄水タンク２０の排水口２２について説明する。
図７は図４に示す洗浄水タンク装置から排水装置を取り外した状態の洗浄水タンクを示す平面図であり、図８は図７に示す洗浄水タンク装置の洗浄水タンクの排水口を示す部分拡大断面図である。
【００２７】
図５〜図８に示すように、洗浄水タンク２０は、ポリプロピレンの合成樹脂で成形され、便器本体２の横幅方向に延びたほぼ直方体の箱形形状からなり、洗浄水タンク２０の排水口２２は、洗浄水タンク２０の材質と同一のポリプロピレンの合成樹脂で洗浄水タンク２０の底面２０ａに一体に形成されて下方に延びている。
【００２８】
また、洗浄水タンク２０の排水口２２は、この上縁に形成されて排水弁３８の閉鎖によってシールされる排水口シール部４８と、この排水口シール部４８から下方へ延びる内周面に沿って縮径する流路面を形成する排水口縮径部５０と、この排水口縮径部５０の下方（下流側）にほぼ直線状の流路を形成する排水口直線部５２を備えている。
【００２９】
排水口シール部４８は、最も排水口縮径部５０側に位置して上方に突出する上方突起４８ａを備え、この排水口シール部４８の上方突起４８ａと排水弁３８の下面が当接することにより、排水口２２が排水弁３８によって閉鎖されるようになっている。
【００３０】
また、排水口シール部４８を形成する面は、洗浄水タンク２０の材料と同一材料であるポリプロピレンの合成樹脂で成形され、上方突起４８ａから排水口２２の半径方向外側に所定距離延びて、実質的には洗浄水タンク２０の底面２０ａと一体に形成されている。
【００３１】
さらに、図８に示すように、排水口縮径部５０の流路内を全周に亘って形成する流路面面は、上端から下端にかけて曲面状に窄まるように縮径しているが、この排水口縮径部５０の流路面は、洗浄水タンク２０の材料と同一材料であるポリプロピレンの合成樹脂で成形された面にシボ加工が施された面となっており、排水口シール部４８の流路面の表面粗さＲｚ０よりも大きい所定の表面粗さＲｚで形成されている。そして、排水口シール部４８を形成する面の表面粗さＲｚ０よりも大きい所定の表面粗さＲｚ（Ｒｚ＞Ｒｚ０）で形成された洗浄水タンク２０の排水口縮径部５０の流路面に沿って流れる洗浄水の流速について、洗浄水タンク２０の排水口シール部４８を流れる洗浄水の流速よりも減速させることができるようになっている。
【００３２】
また、排水口直線部５２の流路面は、排水口縮径部５０の流路面の所定の表面粗さＲｚよりも小さい表面粗さＲｚ１で形成されており、下方に延びた下端が便器本体２の導水路６に接続されている。洗浄水タンク２０の排水口直線部５２の流路内を流れる洗浄水は、排水口縮径部５０の流路面に沿って流れる洗浄水の流速よりも速い流速で流れるようになっている。
【００３３】
ここで、排水口縮径部５０のシボ加工が施された領域面の表面粗さＲｚについては、１０μｍ〜４０μｍに設定するのが好ましく、３０μｍ〜３５μｍに設定するのが最も好ましい。
一方、排水口シール部４８を形成する面の表面粗さＲｚ０及び排水口直線部５２の流路面の表面粗さＲｚ１については、２０μｍ以下に設定するのが好ましく、５μｍ以下に設定するのが最も好ましい。
【００３４】
さらに、本実施形態では、一例として、排水口縮径部５０の流路面について、排水口シール部４８の流路面の表面粗さＲｚ０よりも大きい所定の表面粗さＲｚの流路面を形成するためにシボ加工を採用した形態について説明しているが、このような形態に限定されず、排水口シール部４８の流路面の表面粗さＲｚ０よりも大きい所定の表面粗さＲｚで形成することができるものであれば、例えば、光造形加工、その他の機械加工、親水コーティング等、シボ加工以外の加工法を採用してもよい。
【００３５】
また、本実施形態では、一例として、排水口縮径部５０の流路面の全周に亘って、且つ、排水口縮径部５０の流路面のすべての部分について、排水口シール部４８の流路面の表面粗さＲｚ０よりも大きい所定の表面粗さＲｚで形成した形態について説明したが、このような形態に限定されず、排水口縮径部５０の流路面の一部の所定領域については、所定の表面粗さＲｚで形成しなくてもよい。
【００３６】
つぎに、本発明の第１実施形態による洗浄水タンク装置の動作（作用）を説明する。まず、洗浄水タンク２０内には、止水水位ＷL1まで洗浄水が満たされている。この状態で使用者が、便器使用後に、例えば、大洗浄用の操作ボタン（図示せず）を押すと、この操作ボタン（図示せず）からの信号がコントローラ（図示せず）に送信され、駆動装置４０が駆動する。そして、回転軸４４が回転し、回転軸４４の先端に取り付けられている玉鎖４６が上方へ引き上げられ、オーバーフロー管３６及び排水弁３８が一体的に上昇し、排水口２２（排水口シール部４８）が開放され、洗浄水タンク２０内の洗浄水が排水口２２から便器本体２の導水路６に排出される。
【００３７】
洗浄水タンク２０内の洗浄水が排水口２２内を流れる際、まず、洗浄水は洗浄水タンク２０の排水口シール部４８から排水口縮径部５０の流路面に沿って下方に流れる。この際、洗浄水タンク２０の排水口縮径部５０の流路面が、排水口シール部４８の流路面の表面粗さＲｚ０よりも大きい所定の表面粗さＲｚで形成されているため、排水口縮径部５０の流路面に沿って流れる洗浄水の流速が、排水口シール部４８を流れる洗浄水の流速よりも減速する。
そして、洗浄水が排水口縮径部５０よりも下流側に位置する排水口直線部５２の流路内を流れる際には、排水口直線部５２の流路面が、排水口縮径部５０の流路面の所定の表面粗さＲｚよりも小さい所定の表面粗さで形成されているため、排水口縮径部５０の流路面に沿って流れる洗浄水の流速よりも速い流速で流れる。
【００３８】
ここで、本発明者らは、洗浄水タンク２０の排水口縮径部５０の流路面の表面粗さＲｚと洗浄水タンク２０の排水口２２から排水される洗浄水の瞬間流量のばらつきとの関係を調べるため、排水口縮径部５０の流路面についてシボ加工を行った場合（実験１）とシボ加工を行わない場合（実験２）に関する排水口縮径部５０の流路面の洗浄水の瞬間流量を測定する実験を行った。
図９及び図１０は、本発明の第１実施形態による洗浄水タンク装置を用いて、各実験１〜４の条件下で洗浄水タンクの排水口から排水される洗浄水の瞬間流量を測定した結果（実験結果１及び実験結果２）のデータをそれぞれ示す図である。
【００３９】
実験１及び実験２に際し、洗浄水の瞬間流量の測定方法として、大洗浄モードの４．８リットルの洗浄水量を洗浄水タンク２０に貯水した状態で、大洗浄用の操作ボタン（図示せず）を押して排水弁３８を上昇させ、排水口２２（排水口シール部４８）を開放させて洗浄水を排水口２２（排水口縮径部５０）に供給する。そして、瞬間流量計を用いて、排水口縮径部５０を通過する洗浄水の瞬間流量及び総排水量を測定し、瞬間流量の最大値、瞬間流量の最小値、瞬間流量の変動幅（瞬間流量の最大値と最小値との差）、及び、平均瞬間流量を記録したが、これらについては、大洗浄用の操作ボタン（図示せず）から送信される信号をトリガーとして、２０msec毎に１０秒間サンプリングを行った。また、図９及び図１０では、サンプリングを行う回数をＮとした。
【００４０】
まず、実験１の条件では、排水口縮径部５０の流路面の表面粗さＲｚが、洗浄水タンク２０を形成するポリプロピレン合成樹脂の表面粗さ（３〜４μｍ）よりも大きい表面粗さ（Ｒｚ＝３４．５μｍ）になるようにシボ加工による表面加工を行い、洗浄水タンク２０の母材であるポリプロピレン合成樹脂のスキン層を除去した状態で、３つのサンプル（サンプルＢ１〜Ｂ３）について５回のサンプリング（Ｎ＝５）を行い、図９に示す結果（実験結果１）を得られた。
すなわち、排水口縮径部５０の流路面にシボ加工を行った場合の実験結果１では、瞬間流量の最大値が１３７．０Ｌ／ｍｉｎ、瞬間流量の最小値が１３３．０Ｌ／ｍｉｎ、瞬間流量の変動幅（瞬間流量の最大値と最小値との差）が４．０Ｌ／ｍｉｎ、平均瞬間流量が１３５．８Ｌ／ｍｉｎという結果が得られた。
【００４１】
つぎに、実験２の条件では、排水口縮径部５０の流路面に表面加工を行わず、排水口縮径部５０の流路面の表面粗さＲｚが、洗浄水タンク２０を形成するポリプロピレン合成樹脂の表面粗さ（３〜４μｍ）と等しい２つのサンプル（サンプルＤ１、Ｄ２）について５回のサンプリング（Ｎ＝５）を行い、図１０に示す結果（実験結果２）を得た。
すなわち、排水口縮径部５０の流路面にシボ加工を行っていない場合の実験結果２では、瞬間流量の最大値が１４３．０Ｌ／ｍｉｎ、瞬間流量の最小値が１３５．０Ｌ／ｍｉｎ、瞬間流量の変動幅（瞬間流量の最大値と最小値との差）が８．０Ｌ／ｍｉｎ、平均瞬間流量が１３９．９Ｌ／ｍｉｎという結果が得られた。
【００４２】
図９及び図１０に示す実験結果１及び実験結果２から、排水口縮径部５０の流路面にシボ加工を行った場合（Ｒｚ＝３４．５μｍ）の平均瞬間流量（１３５．８Ｌ／ｍｉｎ）については、排水口縮径部５０の流路面にシボ加工を行っていない場合（Ｒｚ＝３〜４μｍ）の平均瞬間流量（１３９．９Ｌ／ｍｉｎ）よりも小さく、また、排水口縮径部５０の流路面にシボ加工を行った場合の瞬間流量の変動幅（４．０Ｌ／ｍｉｎ）についても、排水口縮径部５０の流路面にシボ加工を行っていない場合の瞬間流量の変動幅（８．０Ｌ／ｍｉｎ）よりも小さくなっていることが明らかとなった。
また、これらの実験結果から、洗浄水タンク２０の排水口縮径部５０の流路面について、排水口シール部４８の流路面の表面粗さＲｚ０よりも大きい所定の表面粗さＲｚで形成されるようにシボ加工を行うことにより、排水口縮径部５０の流路面に沿って流れる洗浄水の流速を排水口シール部４８を流れる洗浄水の流速よりも減速させることができ、かつ、瞬間流量の変動幅（ばらつき）を抑制して、排水口縮径部５０の流路内を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を安定させることができることを確認した。
【００４３】
上述した本発明の第１実施形態による洗浄水タンク装置１８によれば、洗浄水タンク２０の排水口縮径部５０の流路面が、全周に亘って排水口シール部４８の流路面の表面粗さＲｚ０よりも大きい所定の表面粗さＲｚで形成されているため、排水口縮径部５０の流路面に沿って流れる洗浄水の流速を排水口シール部４８を流れる洗浄水の流速よりも全周に亘って同程度に減速させることができる。したがって、排水口縮径部５０の流路内を流れる洗浄水は、排水口縮径部５０の流路面からの剥離が抑制された状態で安定して流れるため、排水口縮径部５０の流路内を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を安定させることができる。
【００４４】
本実施形態による洗浄水タンク装置１８によれば、排水口直線部５２の流路面が、排水口縮径部５０の流路面の所定の表面粗さＲｚよりも小さい所定の表面粗さで形成されているため、洗浄水タンク２０の排水口縮径部５０の流路面に沿って流れる洗浄水の流速を洗浄水タンクの排水口シール部４８を流れる洗浄水の流速よりも減速させて、排水口縮径部５０の流路内を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を安定させた後、洗浄水が排水口縮径部５０よりも下流側に位置する排水口直線部５２の流路内を流れる際には、排水口縮径部５０の流路面に沿って流れる洗浄水の流速よりも速い流速で流れるため、洗浄水タンク２０の排水口直線部５２の流路内を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を増加させることができる。
【００４５】
つぎに、図１１により、本発明の第２実施形態による洗浄水タンク装置を説明する。第２実施形態による洗浄水タンク装置の基本構造は、第１実施形態による洗浄水タンク装置と同じであるので、以下、異なる部分のみを説明する。
図１１は、本発明の第２実施形態による洗浄水タンク装置の洗浄水タンクの排水口を示す部分拡大断面図である。また、図１１において、図８と同一部分については、同一符号を付し、これらの説明についても省略する。
【００４６】
図１１に示すように、本発明の第２実施形態による洗浄水タンク装置６０においては、洗浄水タンク２０の排水口６２の排水口縮径部６４の流路面が上端から下端にかけてテーパー状に窄まるように縮径しており、第１実施形態の洗浄水タンク２０の排水口２２の排水口縮径部５０における上端から下端にかけて曲面状に窄まるように縮径した面とは異なっている。
また、排水口縮径部６４の流路面は、第１実施形態の排水口縮径部５０の流路面と同様に、全周に亘って排水口シール部４８を形成する面（排水口シール部４８の流路面）の表面粗さＲｚ０よりも大きい所定の表面粗さＲｚで形成されている。
【００４７】
このように、第２実施形態においても、排水口縮径部６４の流路面に沿って流れる洗浄水の流速を排水口シール部４８を流れる洗浄水の流速よりも減速させることができる。したがって、排水口縮径部６４の流路内を流れる洗浄水は、排水口縮径部６４の流路面に沿って流れ、剥離が抑制された状態で安定して流れるため、排水口縮径部６４の流路内を流れる洗浄水の洗浄毎の瞬間流量を安定させることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１ 水洗大便器
２ 便器本体
４ ボウル部
６ 導水路
８ 排水トラップ管路
８ａ 排水トラップ管路の入口
８ｂ 排水トラップ管路の上昇路
８ｃ 排水トラップ管路の下降路
１０ リム
１２ 第１吐水口
１４ 溜水部
１６ 第２吐水口
１８ 洗浄水タンク装置
２０ 洗浄水タンク
２０ａ 洗浄水タンクの底面
２２ 排水口
２４ 給水装置
２６ 排水装置
２８ 水位センサ
３０ 定流量弁
３２ 給水バルブ
３４ 給水口
３６ オーバーフロー管
３６ａ オーバーフロー管の下端開口部
３６ｂ オーバーフロー管の上端開口部
３６ｃ オーバーフロー管の玉鎖取付部
３８ 排水弁
４０ 駆動装置
４２ ガイド部材
４４ 回転軸
４６ 玉鎖
４８ 排水口シール部
４８ａ 排水口シール部の上方突起
５０ 排水口縮径部
５２ 排水口直線部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器を洗浄する洗浄水を貯水する洗浄水タンク装置であって、
上下方向に延びる排水口が底面に形成された洗浄水タンクと、
この洗浄水タンクに洗浄水を給水する給水手段と、
上記洗浄水タンクの排水口を開閉する排水弁と、を有し、
上記洗浄水タンクは、上記排水口の上縁に形成されて上記排水弁の閉鎖によってシールされる排水口シール部と、この排水口シール部から下方へ延びる内周面に沿って縮径する流路面を形成する排水口縮径部と、を備え、この排水口縮径部の流路面は、上記排水口シール部を形成する流路面の表面粗さよりも大きい所定の表面粗さで形成されていることを特徴とする洗浄水タンク装置。
【請求項２】
上記洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面は、１０μｍ〜４０μｍの所定の表面粗さで形成されている請求項１記載の洗浄水タンク装置。
【請求項３】
上記洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面は、上記排水口の縮径部の流路内の全周に亘って上記所定の表面粗さで形成されている請求項２記載の洗浄水タンク装置。
【請求項４】
上記洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面は、上記排水口縮径部の流路面のすべての部分に上記所定の表面粗さで形成されている請求項２又は３に記載の洗浄水タンク装置。
【請求項５】
上記洗浄水タンクは、更に、上記排水口縮径部の下流側にほぼ直線状の流路面を形成する排水口直線部を備え、この排水口直線部の流路面は、上記排水口縮径部の流路面の上記所定の表面粗さよりも小さい所定の表面粗さで形成されている請求項２乃至４の何れか１項に記載の洗浄水タンク装置。
【請求項６】
上記請求項１乃至５の何れか１項に記載の洗浄水タンク装置を備えた水洗大便器。
【請求項１】
便器を洗浄する洗浄水を貯水する洗浄水タンク装置であって、
上下方向に延びる排水口が底面に形成された洗浄水タンクと、
この洗浄水タンクに洗浄水を給水する給水手段と、
上記洗浄水タンクの排水口を開閉する排水弁と、を有し、
上記洗浄水タンクは、上記排水口の上縁に形成されて上記排水弁の閉鎖によってシールされる排水口シール部と、この排水口シール部から下方へ延びる内周面に沿って縮径する流路面を形成する排水口縮径部と、を備え、この排水口縮径部の流路面は、上記排水口シール部を形成する流路面の表面粗さよりも大きい所定の表面粗さで形成されていることを特徴とする洗浄水タンク装置。
【請求項２】
上記洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面は、１０μｍ〜４０μｍの所定の表面粗さで形成されている請求項１記載の洗浄水タンク装置。
【請求項３】
上記洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面は、上記排水口の縮径部の流路内の全周に亘って上記所定の表面粗さで形成されている請求項２記載の洗浄水タンク装置。
【請求項４】
上記洗浄水タンクの排水口縮径部の流路面は、上記排水口縮径部の流路面のすべての部分に上記所定の表面粗さで形成されている請求項２又は３に記載の洗浄水タンク装置。
【請求項５】
上記洗浄水タンクは、更に、上記排水口縮径部の下流側にほぼ直線状の流路面を形成する排水口直線部を備え、この排水口直線部の流路面は、上記排水口縮径部の流路面の上記所定の表面粗さよりも小さい所定の表面粗さで形成されている請求項２乃至４の何れか１項に記載の洗浄水タンク装置。
【請求項６】
上記請求項１乃至５の何れか１項に記載の洗浄水タンク装置を備えた水洗大便器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１８４９９３（Ｐ２０１１−１８４９９３Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５３７５６（Ｐ２０１０−５３７５６）
【出願日】平成２２年３月１０日（２０１０．３．１０）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１０日（２０１０．３．１０）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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