冲落式冲水大便器
阅读说明：本技术 冲落式冲水大便器 (Flushing toilet ) 是由 今泉祥子 于 2021-03-16 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种冲落式冲水大便器,即使清洗水量相对较少也能够维持有效的污物排出性能。具体而言,本发明的冲落式冲水大便器具备承接污物的盆部及连接于盆部下方部的排水弯管管路。排水弯管管路具有：入口管部,其一端侧与盆部的下方部连续或连接；弯管上升管部,其一端侧与入口管部的另一端侧连续或连接而形成上升流路；以及弯管下降管部,其一端侧与弯管上升管部的另一端侧连续或连接而形成下降流路。在与上升流路的流路方向垂直的截面中,在上升流路的下游侧的一部分形成有扩大部,其流路截面积比上升流路的上游侧的流路截面积大。在上升流路的下游端及/或下降流路的上游侧形成有缩小部,其流路截面积比上升流路的上游侧的流路截面积小。(The invention provides a flush toilet capable of maintaining effective waste discharge performance even if the amount of cleaning water is relatively small. Specifically, the flush toilet of the present invention includes a bowl portion for receiving waste, and a drain trap pipe line connected to a lower portion of the bowl portion. The drain trap pipe line has: an inlet pipe part, one end side of which is continuous with or connected with the lower part of the basin part; an elbow ascending pipe section having one end side connected to the other end side of the inlet pipe section to form an ascending flow path; and a bent-tube descending tube portion having one end side connected to the other end side of the bent-tube ascending tube portion to form a descending flow path. In a cross section perpendicular to the flow path direction of the ascending flow path, an enlarged portion having a flow path cross-sectional area larger than that of the ascending flow path on the upstream side is formed in a part of the downstream side of the ascending flow path. A narrowing portion having a smaller flow path cross-sectional area than the flow path cross-sectional area of the ascending flow path on the upstream side is formed at the downstream end of the ascending flow path and/or on the upstream side of the descending flow path.)
技术领域
本发明涉及一种冲落式冲水大便器，特别是有关节水性能优良的冲落式冲水大便器。
背景技术
以往，作为冲水大便器的一种，已知有冲落式冲水大便器。冲落式冲水大便器是利用水的落差所产生的流水作用来冲刷污物这一原理的冲水大便器。
例如，专利文献1公开了在连接于排水弯管管路的排水管套上设置突出部，抑制在地面下管道中产生虹吸的冲落式冲水大便器。专利文献2公开了使排水弯管管路的弯管下降管部的上游端侧的底面成为下倾斜面的冲落式冲水大便器。
冲落式冲水大便器的污物(排泄物和卫生纸等)排出性能主要由便器清洗时产生的盆部的积水的水位差决定。更具体地说，污物的排出性能由开始清洗前的积水的水位和开始清洗后供给清洗水时的积水的最高水位之间的水位差决定。一般来说，水位差越大污物的排出性能越高。
专利文献
专利文献1：日本国特开2016-176320号公报
专利文献2：日本国特开2018-112004号公报
发明内容
近年来，冲水大便器被要求进一步节水化。但是，就冲落式冲水大便器而言，如果减少清洗水的量，就不能充分确保水位差，污物的排出性能有可能降低。
这里，排水弯管管路一般包括：入口管部，其一端侧与盆部的下方部连续或连接；弯管上升管部，其一端侧与入口管部的另一端侧连续或连接而形成上升流路；以及弯管下降管部，其一端侧与弯管上升管部的另一端侧连续或连接而形成下降流路。
现有的弯管上升管部如图9所示，关于与上升流路的流路方向垂直的截面，上升流路的流路截面积大致固定。在这样的现有的弯管上升管部中，如果实行节水化，污物有可能不能升越上升管部而回到入口管部等。
如此，在冲落式冲水大便器中，就实行节水化的同时提高污物的排出性能这一点而言，排水弯管管路的形状，特别是弯管上升管部的流路形状，有待改善的余地。
本发明的目的是提供一种冲落式冲水大便器，即使清洗水量相对较少也能够维持有效的污物排出性能。
本发明为一种冲落式冲水大便器，具备承接污物的盆部及连接于所述盆部下方部的排水弯管管路，所述排水弯管管路具有：入口管部，其一端侧与所述盆部的下方部连续或连接；弯管上升管部，其一端侧与所述入口管部的另一端侧连续或连接而形成上升流路；以及弯管下降管部，其一端侧与所述弯管上升管部的另一端侧连续或连接而形成下降流路，其特征在于，在与所述上升流路的流路方向垂直的截面中，在所述上升流路的下游侧的一部分形成有扩大部，其流路截面积比所述上升流路的上游侧的流路截面积大，在所述上升流路的下游端及/或所述下降流路的上游侧形成有缩小部，其流路截面积比所述上升流路的上游侧的流路截面积小。
根据本发明，便器清洗时，在清洗水和污物流入排水弯管管路的弯管上升管部内之际，在流路截面积变大的扩大部中，污物的离散(块状物的分裂)被促进。然后，在流路截面积变小的缩小部中，在扩大部中扩散了的清洗水和污物再次被汇集并有效地整流。由此作用，即使清洗水量相对较少，也能够维持有效的污物排出性能。
另外，优选所述扩大部在所述上升流路的上方侧扩大。
据此，便器清洗时，在清洗水和污物流入排水弯管管路的弯管上升管部内之际，在上方侧流路截面积变大的扩大部中，清洗水的一部分流入到在该上方侧扩大的区域。通过这样的清洗水的举动，能够对途经扩大部的污物赋予旋转力，从而能够使污物以翻越上升流路的最高到达位置的方向(纵转方向)滚动。由此作用，即使清洗水量相对较少，也能够维持有效的污物排出性能。
如果所述扩大部的顶面的上游侧端位于比所述上升流路的底面的最高到达位置更低的位置，则能够对途经扩大部的污物更有效地赋予旋转力。另一方面，如果所述扩大部的顶面的上游侧端位于比所述上升流路的底面的最高到达位置更高的位置，则在上升流路内的更长区域中可以保持一定(或一定以下)的流路截面积，因此可以更高效(低损失)地利用水的落差所产生的位能。
另外，优选所述缩小部的流路高度低于所述上升流路的上游侧的流路高度。即，优选所述缩小部在铅直方向上其流路截面积缩小。
据此，由于在扩大部中流路截面积扩大的方向与在缩小部中流路截面积缩小的方向一致，因此在扩大部中扩散的清洗水和污物在缩小部被更有效地整流。由此，能够提高污物的排出性能。
另外，优选所述上升流路的所述扩大部的顶面至少一部分由在大致铅直方向上延伸的壁面所形成。
根据本发明，在以如此形态形成扩大部的情况下，能够更有效地赋予旋转力。
另外，优选所述上升流路的所述扩大部的顶面的至少一部分，在与所述上升流路的流路方向垂直的截面中，具有上凸的弯曲形状。
由此，即使在扩大部中流路截面积变大，在该扩大部中清洗水和污物的流动过度紊乱也被有效地抑制。
在这种情况下，优选所述缩小部的顶面的至少一部分，在与所述上升流路或所述下降流路的流路方向垂直的截面上，也具有上凸的弯曲形状。
据此，上升流路(以及下降流路)的顶面能够从扩大部到缩小部平滑地形成，从而能够更有效地对扩大部中扩散的清洗水和污物进行整流。由此也能够提高污物的排出性能。
另外，优选关于与所述下降流路的流路方向垂直的截面，在所述下降流路的下游侧的一部分形成有第2扩大部，其流路截面积比所述扩大部的流路截面积大。
由此，能够抑制在下降流路中发生虹吸现象。
根据本发明，可以提供一种冲落式冲水大便器，即使清洗水量相对较少，也能够维持有效的污物排出性能。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的冲落式冲水大便器的平面图。
图2是图1的II-II线剖面图(贮水箱4未图示)。
图3是图2的III-III线剖面图。
图4是图2的IV-IV线剖面图。
图5是图2的V-V线剖面图。
图6是图2的VI-VI线剖面图。
图7是本实施方式的冲落式冲水大便器的作用的说明图。
图8是本实施方式的冲落式冲水大便器的其他作用的说明图。
图9是表示现有的弯管上升管部的上升流路的形状的剖面图。
附图标记说明
1-冲落式冲水大便器；2-便器本体；2a-供水口；4-贮水箱；8-盆部；12-积水部；14-排水弯管管路；14a-入口管部；14b-弯管上升管部；14c-弯管下降管部；16-污物承接面；18-盆缘部；20-导水路；21-主导水路；23a-第1盆缘导水路；23b-第2盆缘导水路；24a-第1吐水部；24b-第2吐水部；25-盆缘通水路底面；30-上升流路；32-扩大部；33-大致铅直壁面；34-大致水平壁面；36-缩小部；40-下降流路；42-第2扩大部；A-扩大部顶面的上游侧端；B-上升流路的底面的最高到达位置。
具体实施方式
(整体构成)
下面，参照附图对本发明的一个实施方式的冲落式冲水大便器进行说明。图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的冲落式冲水大便器的平面图，图2是图1的II-II线剖面图(贮水箱4未图示)，图3是图2的III-III线剖面图，图4是图2的IV-IV线剖面图，图5是图2的V-V线剖面图，图6是图2的VI-VI线剖面图，图7是本实施方式的冲落式冲水大便器的作用的说明图，图8是本实施方式的冲落式冲水大便器的其他作用的说明图。
如图1至图7所示，本发明的一个实施方式的冲落式冲水大便器1具备由陶器等构成的便器本体2。在便器本体2的后方侧的上方，设置有作为清洗水源的贮水箱4。贮水箱4与上水道等供水源(未图示)连接。
在以下说明中，把从前方看便器本体2时的右侧设为“右侧”，把从前方看便器本体2时的左侧设为“左侧”。
通过操作设置在贮水箱4的操作杆(未图示)，开始清洗操作。具体而言，通过操作杆的操作，贮水箱4的排水阀(未图示)打开，从贮水箱4向设置在便器本体2后方侧的供给口2a供给规定的清洗水量。
这里，规定的清洗水量为3.8～6.0升左右，比以往一般的冲落式大便器的清洗水量(例如13升左右)少。
另外，代替贮水箱4，也可以利用能够供给规定的清洗水量的冲洗阀等其他供水装置。
在便器本体2的前方上部形成有盆部8。盆部8具有形成为盆状的污物承接面16及形成于其上缘部并向污物承接面16吐水的盆缘部18。
本实施方式的盆缘部18形成于盆部8的上缘部的大致全周上，并向内侧伸出。另外，盆缘通水路底面25沿着盆部8的大致全周，面向内侧大致水平地形成为大致平坦的架状。通过这样的构成，在盆缘通水路底面25上流动的清洗水能够形成绕盆部8上部一周的水流，能够较均匀地将清洗水引导到盆部8内的各区域。
在便器本体2的内部设置有导水路20，用于将从设置在该便器本体2的后方侧的供给口2a导入的清洗水经由盆缘通水路底面25上引导至盆部8内。
导水路20具有主导水路21、第1盆缘导水路23a、第1吐水部24a、第2盆缘导水路23b、第2吐水部24b。
如图1所示，主导水路21从贮水箱4的下方朝向便器前方形成。主导水路21在下游侧被分支为第1盆缘导水路23a和第2盆缘导水路23b。由此，供给到主导水路21的清洗水流入第1盆缘导水路23a和第2盆缘导水路23b。
第1盆缘导水路23a从盆部8的后方朝向左侧沿着盆缘部18形成。在第1盆缘导水路23a的下游侧的端部(例如盆缘部18的左侧的中央附近)形成有第1吐水部24a。
由此，从主导水路21流入第1盆缘导水路23a的清洗水，在平面视中沿逆时针方向流动，之后，从第1吐水部24a流经盆缘通水路底面25上之后吐向盆部8的污物承接面16。
第2盆缘导水路23b形成在盆部8的后方，具有使清洗水的流动方向弯曲的弯曲部位。在第2盆缘导水路23b的下游侧的端部(例如盆缘部18的右后方)形成有第2吐水部24b。
由此，从主导水路21流入第2盆缘导水路23b的清洗水，在平面视中先沿顺时针方向流动，之后在弯曲部位流动方向发生弯曲(反转)而沿逆时针方向流动，之后，从第2吐水部24b流经盆缘通水路底面25上之后吐向盆部8的污物承接面16。
这样，本实施方式的冲落式冲水大便器1通过从设置在盆缘部18的第1、第2吐水部24a、24b吐出清洗水，在盆部8的污物承接面16中产生旋转流，来进行盆部8的清洗。
(有关排水弯管管路14的构成)
在盆部8的下方形成有积水部12(盆部的下方部)，积存有规定量的积水。初期水位的积水面用W0表示。在积水部12的下端连续或连接有排水弯管管路14的入口管部14a的一端侧。积水作为水封发挥作用，防止来自排水弯管管路14的臭气等向盆部8侧逆流。
入口管部14a的另一端侧与形成上升流路30的弯管上升管部14b的一端侧连续或连接。弯管上升管部14b的另一端侧与形成下降流路40的弯管下降管部14c的一端侧连续或连接。弯管下降管部14c的另一端侧与设置在地面的排出管(未图示)连接。
如图2所示，入口管部14a在侧视中其底面(管路的最下面)形成为下凸的弯曲面，弯管上升管部14b的上游侧端的区域其底面也形成为下凸的弯曲面，两者相互平滑地连续或连接。
另外，在与入口管部14a的流路方向垂直的截面中，入口管部14a的底面(管路的最下面)形成为下凸的弯曲面。
大致相同地，如图2所示，入口管部14a在侧视中，其顶面(管路的最上面)也形成为下凸的弯曲面，弯管上升管部14b的上游侧端的区域的顶面也形成为下凸的弯曲面，两者相互平滑地连续或连接。
另外，在与入口管部14a的流路方向垂直的截面中，入口管部14a的顶面(管路的最上面)形成为上凸的弯曲面。
入口管部14a的左右侧面和弯管上升管部14b的上游侧端的区域的左右侧面也相互平滑地连续或连接。
弯管上升管部14b在中间区域，为上斜延伸的直管状，与上升流路30的流路方向垂直的截面以如图3所示的截面形状固定(流路宽度78mm，流路高度63mm)。
本实施方式中，在弯管上升管部14b的上游侧端的区域(弯曲区域)中，与上升流路30的流路方向垂直的截面也与图3所示的截面形状相同。
并且，在上升流路30的下游侧的一部分形成有扩大部32，其流路截面积大于上升流路30的上游侧的流路截面积(图3所示的截面形状的截面积)。该扩大部32在上升流路30的上方侧被扩大，如图2所示，该扩大部32的顶面的上游侧端A位于比上升流路30的底面的最高到达位置B更高的位置(高低差约15mm)。
更具体而言，本实施方式的扩大部32的顶面由从上游侧端A在大致铅直方向上延伸的大致铅直壁面33和在大致水平方向上延伸的大致水平壁面34形成。大致铅直壁面33为平坦形状，而大致水平壁面34与比扩大部32更靠上游侧的上升流路30的顶面(参照图3)同样，在与上升流路30的流路方向垂直的截面中，至少在左右方向中央侧的区域具有上凸的弯曲形状(参照图4：流路宽度78mm，流路最大高度80mm)。
另一方面，本实施方式的扩大部32的底面的与上升流路30的流路方向垂直的截面形状大致一定(参照图4)，与比扩大部32更靠上游侧的上升流路30的底面的截面形状(参照图3)大致相同。
本实施方式中，在上升流路30的下游端的区域还形成有流路截面积比上升流路30的上游侧的流路截面积(参照图3)小的缩小部(参照图5：流路宽度78mm，流路最大高度60mm)。在本实施方式中，如图5所示，缩小部36的顶面在与上升流路30的流路方向垂直的截面中，也在左右方向中央侧的区域具有上凸的弯曲形状。
扩大部32的大致水平壁面34(顶面)和缩小部36的顶面平滑地连续(或连接)，以使上升流路30的截面形状从扩大部32向缩小部36平滑地过渡。在缩小部36内流路截面积是恒定的(参照图5)。(从扩大部32的下游端到缩小部36的上游端的范围内的流路截面积，小于上升流路30的上游侧的流路截面积(参照图3)，且大于缩小部36的流路截面积(参照图5)。)
另外，从扩大部32到缩小部36，底面的截面形状大致相同(参照图4及图5)。由此，上升流路30的底面从该上升流路30的上游端到下游端平滑地形成。
另外，在本实施方式中，在下降流路40的途中形成有流路截面积比扩大部32大的第2扩大部42(参照图6：流路宽度约83mm，流路最大高度119mm)。这样的形态抑制在下降流路40中发生虹吸现象。
从缩小部36的下游端(上升流路30的下游端)到第2扩大部42的上游端，下降流路40的顶面和底面分别平滑地连续过渡，使得下降流路40的流路截面积平滑地增大。
(作用)
接着，说明本实施方式的冲水大便器的作用(动作)。
为了清洗便器而操作清洗操作面板(未图示)的操作按钮(未图示)时，设置在贮水箱4的排水阀(未图示)打开，从贮水箱4规定的清洗水量(例如3.8升)从便器本体2后方侧的供给口2a被供给到便器本体2内的导水路20。
然后，供给到导水路20的清洗水经由主导水路21分支至第1盆缘导水路23a和第2盆缘导水路23b。
经由第1盆缘导水路23a从第1吐水部24a吐水的清洗水，流经盆缘通水路底面25上并在盆部8的上部旋转，一边旋转一边从盆缘通水路底面25下降到污物承接面16，清洗盆部8。
经由第2盆缘导水路23b从第2吐水部24b吐水的清洗水也流经盆缘通水路底面25上并在盆部8的上部旋转，一边旋转一边从盆缘通水路底面25下降到污物承接面16，清洗盆部8。
边清洗盆部8边下降的清洗水，与污物一起从排水弯管管部14排出。
这里，关于本实施方式的冲落式冲水大便器1的与上升流路30的流路方向垂直的截面，在上升流路30的下游侧的一部分形成有流路截面积比上升流路30的上游侧的流路截面积大的扩大部32，在上升流路30的下游端(及下降流路40的上游侧)形成有缩小部36，其流路截面积比上升流路30的上游侧的流路截面积小。
由此，便器清洗时，在清洗水和污物流入排水弯管管路14的弯管上升管部14a内之际，在流路截面积变大的扩大部32中，如图7所示，污物的离散(块状物的分裂)被促进。并且，在流路截面积变小的缩小部36中，在扩大部32中扩散的清洗水和污物再次被汇集并有效地整流。基于此作用，即使清洗水量相对较少，也能够维持有效的污物排出性能。
另外，根据本实施方式的冲落式冲水大便器1，扩大部32在上升流路30上方侧扩大。
由此，便器清洗时，在清洗水和污物流入排水弯管管路14的弯管上升管部14a内之际，在上方侧流路截面积变大的扩大部32中，清洗水的一部分流入到该在上方侧扩大的区域。通过这样的清洗水的举动，能够对途经扩大部32的污物赋予如图8箭头所示的旋转力，从而能够使污物以翻越上升流路30的最高到达位置的方向(纵转方向)滚动。基于此作用，即使清洗水量相对较少，也能够维持有效的污物排出性能。
另外，根据本实施方式的冲落式冲水大便器1，扩大部32的顶面的上游侧端A位于比上升流路30的底面的最高到达位置B更高的位置。
由此，在上升流路30内的更长区域中可以保持一定的流路截面积，因此可以更高效率(低损失)地利用水的落差所产生的位能。
另外，根据本实施方式的冲落式冲水大便器1，缩小部36的流路高度低于上升流路30的上游侧的流路高度。即，缩小部36在铅直方向上其流路截面积缩小。
如此，由于在扩大部32中流路截面积扩大的方向与在缩小部36中流路截面积缩小的方向一致，在扩大部32中扩散的清洗水和污物在缩小部36中被更有效地整流。由此，可以提高污物的排出性能。
另外，根据本实施方式的冲落式冲水大便器1，上升流路30的扩大部32的顶面的一部分由从上游侧端A在大致铅直方向上延伸的大致铅直壁面33形成。
由此，能够更有效地向污物提供如图8箭头所示的旋转力。
另外，根据本实施方式的冲落式冲水大便器1，上升流路30的扩大部32的顶面的一部分由大致水平壁面34形成，其在与上升流路30的流路方向垂直的截面上具有上凸的弯曲形状。
由此，即使在扩大部32中流路截面积变大，在该扩大部32中清洗水和污物的流动过度紊乱也被有效地抑制。
另外，根据本实施方式的冲落式冲水大便器1，缩小部36的顶面，在与上升流路30的流路方向垂直的截面上，也具有上凸的弯曲形状。
据此，上升流路30(以及下降流路40)的顶面能够从扩大部32到缩小部36平滑地形成，能够更有效地对扩大部32中扩散的清洗水和污物进行整流。由此也能够提高污物的排出性能。
另外，根据本实施方式的冲落式冲水大便器1，关于与下降流路40的流路方向垂直的截面，在下降流路40的下游侧的一部分形成有第2扩大部42，其流路截面积比所述扩大部32的流路截面积大。
由此，能够抑制在下降流路40中发生虹吸现象。
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