专利名称：水洗式大便器的制作方法
技术领域：
本发明涉及水洗式大便器，尤其涉及利用虹吸作用排出污物形式的水洗式大便器。
背景技术：
这种水洗式大便器已有各种结构，代表性的有日本实用新型公开公报1983年25381号所记载的一种。该公报所记载的大便器称为虹吸喷射式，大便器的排水弯管在下降段有阶梯部，在该阶梯部的下游侧向横向大致成直角地弯折后再向垂直方向开设排水口。(以下称这样的排水弯管为横引式弯管)该型式的大便器通过设在排水弯管的下降段的阶梯部，使水流紊乱并形成水墙(密封)，从而发生虹吸作用。在此说明虹吸作用发生的原理。在清洗之前阶段，排水弯管内部与积水面是相同的大气压。一旦向其供给清洗水，水流即被阶梯部搅乱，于是产生阻塞弯管一端的水墙(密封)。
在形成有密封的状态下继续供水，弯管内部的空气即与水一起被排出，弯管内相对大气压成负压，该负压成为吸引力。若继续排出空气，则弯管内大体成满水状态，此时，吸引力也最大。即，虹吸现象因初期的密封而产生，因排出空气而发展，在弯管呈满水状态时产生最大的吸引力。因此，为了节约清洗水，快速虹吸作用的发生及发展非常重要。
尤其是，对水洗式大便器要降低其清洗水箱位置以实现便器的低轮廓化时，清洗水的势能当然会减小，为了节约清洗水的水量，上述快速虹吸发生与发展的实现就更重要，且要求确保有高的排水能力。
为了实现虹吸的早期发生而在结构上能使排水弯管内的空气早期排出的大便器，例如有美国专利第5142712号说明书所公开的装置等。
该大便器与上述日本实用新型公开1983年第25381号公报所记载的大便器一样，设有横引式排水弯管，这种大便器是使其横引道在排水口前方向上弯折而在排水口前方设置蓄水部，在该蓄水部构成密封部。通过排出密封水箱内的水而在密封水箱内形成负压，利用该负压吸入位于便器的封水部与所述蓄水部之间空间内的空气，从而将弯管内的空气排出，使虹吸作用早期发生。另外，该大便器在蓄水部设置通气空间的原因是，若无通气空间，则会在两处始终形成密封，所以极易发生虹吸现象，例如，当在排水管侧发生负压时，会发生如下不良情况由于该负压，不仅蓄水部的水，而且便器的封水本身也会被吸引到排水管侧被排出，来自排水管的恶臭便会通过便器的钵体部倒流入室内。
但是，该美国专利第5142712号说明书所记载的大便器，因为利用水箱内的负压，所以水箱必须做成密封结构。此外，因为封水部下游与水箱内连接，所以恶臭有可能流入水箱内，必须在结构上采取另外的防止措施。
因此，作为便器的结构，也可以利用美国专利第5142712号说明书所记载的结构，并配合使用无密封结构的、仅盛水和排水的普通水箱，此时会发生如下所述的问题。
因为仅用蓄水部构成密封部，所以，封闭上述通气空间必需大量的水，到发生虹吸作用要费更多的时间，所需清洗水水量相应增加。也可考虑减狭通气空间，但太狭了，又容易发生如前所述的不良情况。
此外，在弯管下降道的内侧部分容易发生空气滞留，妨碍虹吸作用的发展，虽然采用了利用蓄水部的密封结构，但在虹吸作用的早期发生这一点上，很难取得充分的效果。
另外，因为排水弯管上升道与排水弯管下降道之间的堰部大致直角地弯折，所以，越过堰部的水从堰部剥离，并在到达蓄水部之前，与弯管下降道里侧的侧壁相撞，成为紊流将弯管内的空气卷起。因此，弯管内空气的排出费时间。
此外，横引式弯管的结构，是在排水口之前水的流动从横向变为垂直方向，故存在在该部分水流的方向转换不能平静地进行、排水口的排水能力下降的问题。
还有，从经验已知，对排水弯管来说，弯管直径越细，虹吸作用的发生越快，但弯管直径过细，污物容易发生堵塞，破坏便器本来的功能。再有，排水弯管的直径变化大，则能量损失大，即使发生了虹吸作用，虹吸作用产生的吸引力也不会大，不能指望清洗能力有大的提高。
此外，将贮存清洗水的清洗水箱配置在相对便器本体为较低位置的低轮廓型水洗式大便器一般作为高等级的大便器，作为该种现有的水洗式大便器的代表，有日本发明专利公开公报1989年第75740号所记载的装置。该公报所记载的大便器是同时使用虹吸作用和涡流作用的所谓虹吸涡流型式的便器，如图27所示，使清洗水箱B的顶部位置下降，将清洗水离便器本体A的钵口边圈面3a的水位高度抑制在低位，导致水箱给水的水势下降，为弥补该水势的下降，使清洗水箱B位于钵口边圈面3a的更下方，从而增大水箱容量，增大清洗时使用的水量，保证16升左右的总排出量(使用一次从便器排向排水管的总量)。
但另一方面，近年来对水洗式大便器的节水要求越来越严格，尤其是美国，甚至规定限制在1.6加仑(6升总排出量)。因此，现有结构的虹吸作用式大便器，很难既保证清洗能力又能节水，尤其是低轮廓型大便器，很难满足这样的要求。
发明内容
鉴于现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于，提供一种既能充分满足近年来的严格的节水要求，又能充分发挥清洗能力的水洗式大便器。
本发明的水洗式大便器，具有包括钵体部和与该钵体部的底部连续形成的排水弯管的便器本体；在所述便器本体后部，在与便器本体的钵口边圈面大致相等的高度位置配置排水口的清洗水箱；以及，与所述清洗水箱的排水口和面对所述排水弯管的入口配置的喷射排水口连通的喷射引水道，所述喷射引水道具有向斜下方倾斜的倾斜下降道，所述倾斜下降道的下端附近设有使清洗水的流动方向急速改变的部分，同时，在所述喷射引水道设有与所述清洗水箱的排水口开始排水大致同时地排出所述喷射引水道内空气的空气排出装置。
若采用本发明，因为在喷射引水道设有空气排出装置，并且一旦清洗水箱的排水口开始排水，就能基本同时地通过该空气排出装置排出滞留在该喷射引水道内的空气，所以，能迅速排出喷射引水道内的空气，使清洗水箱的水头有效地起作用，使喷射排水口有效地发生喷射水流，使排水弯管内更可靠地产生虹吸作用，从而能提供用少量清洗水即能发挥很大清洗能力的水洗式大便器。
图1为本发明水洗式大便器一实施例的中央纵剖视图。
图2为图1的II-II线剖视图。
图3为图1的II-III线剖视图。
图4为示出排水弯管具体结构的放大纵剖视图。
图5为清洗水箱部分的放大剖视图，实线示出排水阀的关闭状态，双点划线示出阀的开放状态。
图6是喷射引水道的喷射排水口附近的局部放大立体图。
图7是喷射排水的流速分布说明图，其中(a)为偏向一侧的流速分布状态，(b)为均匀流速分布的状态。
图8是本发明其他实施例的中央纵剖视图。
图9是图8的IX-IX线剖视图。
图10是图8的IX-X线剖视图。
图11是与图10相当的图，示出了图10所示实施例的变形例。
图12是排水弯管的排水口附近流速分布的说明图。
图13是说明清洗水箱的液面高度及排水口口径与排水的瞬间流速之间关系用的说明图。
图14是示出清洗水箱的排水口口径与排水流量关系的图表，其中(a)为初期液面高度一定而使口径变化时的图表，(b)是口径一定而使初期液面高度变化时的图表。
图15是示出本发明水洗式大便器的排水特性的说明图。
图16是现有水洗式大便器的排水特性的说明图。
图17是示出排水弯管的排水口附近弯曲部的曲率半径与排水特性关系的图，其中(a)示出了曲率半径为10mm时的关系，(b)示出了曲率半径为20mm时的关系，(c)示出了曲率半径为55mm时的关系，(d)示出了曲率半径为55mm并将弯曲部的一部分从排水口再向下方连接延长时的关系。
图18是排水弯管另一实施例的局部放大剖视图。
图19是排水弯管又一实施例的局部放大剖视图。
图20是排水弯管其他实施例的局部放大剖视图。
图21是本发明水洗式大便器另一实施例的中央纵剖视图。
图22是示出喷射引水道其他实施例横剖视图。
图23是从图22的箭头X方向看到的局部立体图。
图24是本发明的实施例与比较例的比较图表。
图25是本发明的另外实施例与比较例的比较图。
图26是示出喷射排水口的流速与流速特性之间关系的图，其中(a)示出与喷射排水口左端流速的关系，(b)示出与喷射排水口中央处流速的关系，(c)示出与喷射排水口右端流速的关系。
图27是现有水洗式大便器之一例的中央纵剖视图。
具体实施例方式
以下根据图1-图5说明本发明一实施例。图中A是具有钵体部1和排水弯管2的便器本体，在钵体部1的上周边设有供水钵口边圈3。符号B是贮存清洗水的清洗水箱，与便器本体A成一体地设置在便器本体A的后部。
清洗水箱B在本实施例中，由与便器本体A一体成形的外侧箱体b1和收容配置在该外侧箱体b1内的树脂成形的内侧箱体b2构成，内侧箱体b2充满水时的水位为100mm至120mm。
此外，清洗水箱B其内侧箱体b2的底面位于与便器本体的钵口边圈面3a、即供水钵口边圈3的上侧面大致相同的高度位置，在该底面设有由排水阀4进行启闭的排水口5。
上述排水口5如图5所示，由在清洗水箱B的底部设置成贯穿底部的状态的、基本上为圆筒状的排水阀本体41所构成，其口径为70mm-75mm，要大于现有一般清洗水箱排水口的约50mm的口径。
构成排水口5的上述排水阀本体41，其伸入内侧箱体b2内开口的上端形成倾斜，并由其开口周边构成排水阀4的阀座42。此外，排水阀本体41上设有从其侧旁立起且下端与排水口5连通的溢流管43。该溢流管43兼用作阀体44的支承部，与上述阀座42对应的阀体44枢接在该溢流管43的基部。
阀体44为圆板状，其上侧面设有与该面平行延伸的一对支承臂45，该臂45、45以夹持溢流管43的状态通过轴46枢接在溢流管43上。
因此，阀体44可以臂45的枢支部为中心向上下自由转动，通过向上转动，排水阀4可离开阀座42而开启，使排水口5打开，通过从该开启状态向下转动，排水阀4可落座在阀座42上而关闭，使排水口5关闭。
在阀体44的上侧面中央部分，连接有将设于水箱本体A侧壁的操作件(未图示)的操作力传递给阀体44的链条之类的操作力传递构件49，操作操作件，将阀体44向上拉而使其向上转动，可使排水阀4开启。
另一方面，便器本体A的供水钵口边圈3在钵体部1上端的全周向钵体部1内侧突出，其底面面对钵体部1之内，并在将便器本体A左右二等分的中央线上，通过钵口边圈引水道31与清洗水箱B的排水口5连通。
如图2所示，相对将便器本体A左右二等分的中央线，钵口边圈引水道31与后面将说明的喷射引水道61分别设置于左右两侧，且与钵口边圈3连通。
上述供水钵口边圈3在其全周的底面上穿设有钵口边圈出水孔32、32’，但位于便器前端附近的钵口边圈出水孔32的直径比其他的钵口边圈出水孔32’要大，且该大直径的钵口边圈出水孔32偏置在便器本体A的左或右的一侧，在图中偏置于左侧。
因此，在从清洗水箱B的排水口5经钵口边圈引水道31流入供水钵口边圈3、再从钵口边圈出水孔32、32’沿球面1a供应给钵体部1内的清洗水中，由从上述便器前端部附近所设的大口径钵口边圈出水孔32流出的水形成作旋转(此时是向右旋转)的主流。
又该主流具有对来自后面将说明的喷射排水口的流速分布进行修正的功能。
在钵体部1的上述大口径钵口边圈出水孔32的下方位置形成有水平部分11。该水平部分11的存在，即使供给的清洗水水势下降、钵口边圈排水方向发生了变化，也能使水不向停止上述旋转的方向集中，对于维持良好的旋转和污物的有效排出及提高钵体面的清洗性能，可有效地起作用。
此外，钵体部1的底部形成有污物落入凹部12，在该污物落入凹部12的里壁部开设有排水弯管2的入口21，同时在前壁部分，面对上述排水弯管入口21，开设有喷射排水口6。
该喷射排水口6是与钵口边圈引水道31及供水钵口边圈3独立地分开设置的，通过相对将便器本体A左右一分为二的中央线与钵口边圈引水道31分列于左右两侧的喷射引水道61而与所述排水口5连通。
因此，从清洗水箱B供给便器本体A的清洗水，其一部分如上所述，通过钵口边圈引水道31、供水钵口边圈3而从钵口边圈出水孔32、32’供给钵体部1，另一方面，其余的水4通过喷射引水道61而从喷射排水口6直接向排水弯管入口21排出，一下子将大量的水送入排水弯管2内，并起将污物强行推入排水弯管2内的作用。
要发生虹吸现象，最好提高喷射侧的排水比率，但是，要形成钵体部1内的旋转水流及保证钵体部清洗的性能，钵口边圈侧的清洗水也必需达到一定程度，考虑到水的节约，例如当使用6升水时，清洗水的分配最好在钵口边圈侧∶喷射侧＝1∶4到钵口边圈侧∶喷射侧＝2∶3的范围之内。
在此对喷射引水道61进行说明。一般具有喷射引水道61的虹吸便器，是以在引水道61的局部滞留有空气的状态等候使用的。一旦从清洗水箱B放出水，水即边排出该空气边流入喷射引水道61内。
此时，从水箱放出的喷射水当喷射引水道61内充满水时被放出最快。换言之，在喷射引水道61内有空气状态下，由于空气的妨碍，不能充分保证喷射水，故不能有效利用水箱的水头。因此，对于喷射引水道61，如何能迅速排出引水道内的空气是非常重要的。
为了排出喷射引水道61内的空气，可考虑采用从喷射排水口6挤出的方法，以及在引水道61内部(最好是引水道61上部)设置排气孔的方法等等，但因为前一种方法在挤入空气时需要能量，所以后一种方法较好。
然而，即使假定在喷射引水道61上部设置排气孔，当排水口5与喷射排水口6之间用喷射引水道61斜向相连时(设有喷射引水道的现有便器几乎都是这样的结构)，因为虽然水在喷射引水道61内迅速向下流，但此时水是沿引水道61的底部流动的，所以，引水道61内的空气只会被向下流的水拉伸延长，而不会被排出，一旦水势变弱，空气即呈团子状的块并会堵塞喷射引水道61。
因此，在本实施例中，为了解决这一问题，使喷射引水道61在蓄水面b正下方一度呈大致水平，形成绕入便器本体A前部的水平部61a，再在便器本体A前部转180度后，向着喷射排水口6笔直落入。此外，为了弥补离心力的影响，如图6所示，在转入便器本体A前部改变方向部分的引水道61底面上，形成有向内的倾斜部61a。此外，喷射引水道61在便器本体A前部向喷射排水口6转180度的弯曲部61b的曲率半径为20mm-30mm。另外，使喷射引水道61的上部与供水钵口边圈3的一部分相邻，并在该相邻部分设有通往供水钵口边圈3的通气孔62(见图2)。
若采用本实施例中的喷射引水道61的结构，则从清洗水箱B通过排水口5下落的水在水平部61a瞬间受阻，在清洗水箱B与水平部61a之间短时间内产生积存水，且该积存水的水面上升。其结果，喷射引水道61内的空气被水向上抬，从通气孔62进入供水钵口边圈3，再通过钵口边圈出水孔32、32’被排出。其后，喷射引水道61呈充满水的状态，喷射水的排出力最强。即，能迅速排出喷射引水道61内的空气，并有效利用水箱水头。另外，在喷射引水道61内水箱水势起作用的状态下，因为供给清洗水的能量纯粹是由清洗水箱B与喷射排水口6的落差决定的，所以，设置水平部61a引起的阻力可以忽视。而且，因为喷射引水道61在便器本体A前部向喷射排水口6转180度方向的弯曲部61b的曲率半径为20mm-30mm，所以，该部分流动方向转换引起的损失也小。
此外，由于使喷射引水道61转到便器本体A前部，使喷射水从便器本体A前部笔直落入喷射排水口6内，以及使上述喷射引水道61在转向部分的引水道61底面设有向内的倾斜部61a，所以，在喷射排水口6排出的水中几乎不产生离心力，来自喷射排水口6的水流流速分布如图7(b)所示是均匀的。
由于如上所述来自喷射排水口6的水流流速分布是均匀的，所以，水和污物被呈面状分布的清洗水水流推动，故推动水和污物的力增强，可望提高排出力。顺便提一下，如图7(a)所示流速分布偏向一边时不是用面状而是用线状分布的清洗水水流来推动水及污物，推动水和污物的力较弱。
除了上述结构构成的流速分布修正装置，上述钵口边圈出水孔32、32’等引起的旋转力也能修正流速分布。
另外，作为喷射引水道61和供水钵口边圈3的绕向结构，除了上述已说明过的结构之外，也可做成图8-图11所示的结构。该结构如图8所示，其特点在于，在排水弯管2的脊背位置形成喷射引水道61。
与清洗水箱B的排水口5连接设置的喷射引水道61将排水弯管2的脊背位置沿后面将介绍的排水弯管上升道22一直延伸到排水弯管2的基部附近，在该基部附近，通过开设于侧壁的孔61c向横向改变方向，其后沿钵体部1的里侧面绕向便器本体A前部，与面对排水弯管入口21设置的喷射排水口6连通。另外，为了尽量减少喷射引水道61内的初期空气，在侧壁部的孔61c之前的喷射引水道部分配置在蓄水面b之下的位置。
在位于排水弯管2脊背位置的喷射引水道61的上部，设有供水钵口边圈3用的分支口61d，通过该分支口61d，供水钵口边圈3也与清洗水箱B的排水口5连通。
若采用该结构，从清洗水箱B的排水口5出来的水首先在位于排水弯管2脊背位置的喷射引水道61内向下落，并进入开设于弯管2基部附近侧壁上的孔61c。此时，因为流动方向大大改变，故在此产生配管阻力。因此，从水箱B供给的大流量水在短时间内积存在引水道61内，使该积存水的水面上升。因此，引水道61内水箱水头起作用，与此同时，通过分支口61d向供水钵口边圈3供水。另外，因为上述分支口61d通过供水钵口边圈3与大气相通，所以，喷射引水道61内的空气会通过此处被排向外部，能容易地引导到水箱水头起作用的状态。
除了利用上述结构的空气排出装置之外，也可用泵等与排水阀的开启动作同步地将喷射引水道61上部的空气排出到喷射引水道61之外。
流入供水钵口边圈3并从钵口边圈出水孔32、32’沿钵体面1a供给钵体部1内的清洗水，通过将供水钵口边圈3做成如图10和图11所示的双侧流动或单侧流动结构，相对蓄水面b，可使清洗水的水流呈无旋转或带旋转的状态。
将喷射引水道做成本实施例结构的优点在于，因为可缩短喷射引水道61的路径，故可加强喷射水流的水势，并因为可将上述引水道一体形成而可改善制造性能。
另一方面，排水弯管2如图1所示，其入口21开口于在钵体部1底部所设的污物落入凹部12，并由从该入口21沿钵体部1的里侧面向便器本体A后方斜上方延伸的上升道22、从上升道22上端向下方大致垂直延伸的下降道23以及从下降道23下端向便器本体A前方横向延伸的横引道24构成连续的弯曲流道，在上述横引道24顶端，排出口25向垂直方向开口。另外，在堰部27产生水的剥离时，因为剥离的水会撞到排水弯管下降道23的里侧壁上成为紊流并卷起空气，空气不能迅速排出，所以，堰部27的曲率半径做成50mm-75mm(约为直径为55mm的排水弯管的0.9-1.4倍)，最好做成55mm-65mm(约为55mm直径的排水弯管的1.0-1.2倍)，尽量使水不剥离堰部。
该排水弯管2具有在其中途两处有密封的双密封结构。其虹吸发生促进装置26，是使堰部27下游侧向下延伸的外侧壁面向弯管2内侧水平阶梯状地伸出、以使越过上升道22上端即堰部27而落入下降道23的水与之相碰撞而形成的。另外，第2堰部28是使横引道24一度向上弯曲以便在排水口25之前形成蓄水部29而由该向上弯曲部形成的。上述虹吸发生促进装置26的水平阶梯部的长度最好为15-25mm(约为55mm直径的排水弯管的0.25-0.45倍)，由第2堰部28形成的蓄水部29其上部具有25-35mm(排水弯管的直径55mm的约0.45-0.65倍)的通气空间。
此外，下降道23在重力方向做成大致圆筒状，从堰部27起有100-150mm(排水弯管的直径55mm的约1.8-2.7倍)长度，蓄水部29位于该下降道23正下方附近。当将下降部23做成150mm以上的长度时，越过堰部27的水在到达虹吸发生促进装置26之前就会与下降道23的里侧壁相碰，卷起空气而成为紊流，故不能迅速排出空气。而当做成100mm以下的长度时，则不能获得在虹吸发生促进装置26处发生密封所需的充分的动能，有时就不发生虹吸作用。
此外，横引道24如上所述一度向上弯曲形成第2堰部28之后，立即向下弯曲，该向下弯曲部30直接与排水口25连通。
上述虹吸发生促进装置26也具有流动方向修正装置26的功能。设置该流动方向修正装置26的位置非常重要，设置在图所示的位置，即，下降道23与横引道24交叉部分的弯管2的内壁面。通过将流动方向修正装置26设置在这样的位置，可以修正在从一般排水弯管2的下降道23连到横引道24的弯折部的弯转处所发生的不均匀的流速分布。
作为该流动方向修正装置26的位置，已确认，相对横引道24的高度方向，在中央之上、顶壁起向下10-20mm的位置，即，通气空间的大致2/3高度位置能最有效地进行流速分布的修正，且能将弯管2内的空气迅速排出。
另外，若将流动方向修正装置26设置在下降道23与横引道24的交叉部之上的位置，则不仅如上所述，从下降道23连到横引道24的弯折部的弯转处流速分布会不均匀，而且由于水平阶梯状的流动方向修正装置26，横向弯折的水流会成为堵塞弯管2的水流，妨碍虹吸的发展。此外，相反若该位置做得比上述的低，则流速修正的效果会降低。
另外，该排水弯管2的结构如下，即，从构成第2堰部28的弯曲部顶部到排水口25所形成的向下弯曲部30的曲率半径达到40-65mm(排水弯管直径55mm的约0.7-1.2倍)，最好是45-55mm(排水弯管的直径55mm的约0.8-1.0倍)，同时排水口25开口的终端设置成达到与便器本体A底面同一平面，以尽可能地延长排出路径。又，在本实施例中，向下弯曲部30的曲率半径为55mm(排水弯管直径55mm的1.0倍)。
此外，图17示出了从构成排水弯管2的第2堰部28的弯曲部顶部起至排水口25形成的向下弯曲部30的曲率半径在10-55mm的范围内变化时的排水特性。
如图17所示，从构成排水弯管2的第2堰部28的弯曲部顶部起至排水口25形成的向下弯曲部30的曲率半径如上所述小于55mm时，排水量的峰值很难伸展。其原因在于，对于排水弯管2有横引道24的装置，在其排水口25之前水流从横向变为垂直方向时，水流会从弯管2壁面剥离而向前飞出，使排水口25附近实际流道面积变窄，其结果，剥离了的水流会限制后继的清洗水的排出。
即，图17(a)示出了弯曲部30的曲率半径为10mm时的实验结果，此时，排水口25的排水量峰值为127升/分，清洗水量为6.3升。此外，图17(b)示出了弯曲部30的曲率半径为20mm时的实验结果，此时，排水量峰值为140升/分，清洗水量为6.3升。
又如图17(c)所示，当弯曲部30的曲率半径为55mm时，排水量的峰值为164升/分，这比曲率半径为10mm时的(a)所示例子上升了约30％，而清洗水量减少为6.1升。但在排水量到达峰值之前，在图表上有数处阶梯部，这表明产生虹吸作用的过程并不十分顺畅。
于是，如图17(d)所示，使弯曲部30的曲率半径为55mm，并使排水口25的边缘部25a从弯曲部30起连续延长，越过弯曲部30向下流的清洗水的剥离现象被进一步有效抑制，排水量的峰值为165升/分，清洗水量为5.9升，同时，到达峰值之前的图表上的阶梯部减少，可以使虹吸作用更顺畅地产生。
此外，该曲率半径更大时，即压迫蓄水部，损坏密封性能，不发生虹吸作用，故未能采集到数据。
因此，若将曲率半径做成40-65mm(排水弯管的直径55mm的约0.7-1.2倍)，最好是45-55mm(排水弯管的直径55mm的约0.8-1.0倍)，即可防止该现象的发生，使水流的方向转换顺利，有效地将水流顺畅地引导到排水口25， (见图12)，这有利于排水能力的提高。
以下参照图13-图14，对如前所述，内侧箱体b2满水时的水位为100mm-120mm、其排水口径为70mm-75mm时的情况进行说明。
如图13所示，设Lo为初期液面高度，L为Δt秒后的液面高度，So为水箱内液面面积，S(升)为排水口截面积，Vo为排水流速，ΔV为Δt秒后的排水量，则有如下关系(式1)Vo=(2gLo)]]>
(势能＝动能)(式2) ΔV＝Vo×S1×Δt=(2gLo)×S1×Δt]]>Δt秒后的排水流速V(式3)V=(2gL)]]>(式4)L＝(So×Lo-ΔV)/So对Δt例如每隔0.2秒计算一次，求出在各时刻的排水量ΔV，图14以图表的形式示出了该计算结果。其中，图14(a)示出了初期液面高度为110mm、排水口径作为参数在φ50-φ80mm范围内的计算结果，而图14(b)示出了排水口径为φ75mm、初期液面高度作为参数在90-130mm范围内的计算结果。
在此，为使虹吸作用发生，排水弯管直径φ为55mm时，实验已确认必需350升/分以上的初期流量和0.7秒以上的供给时间(若仅考虑虹吸作用的发生，则供给量无上限，但若过多供给则清洗水量增加，故若要将清洗水量抑制在6升左右，则以1秒以内为宜)。该条件与排水弯管的弯管截面积有关，实验已确认，供水必须达到每单位截面积1cm2、0.24升/秒以上。(若仅考虑虹吸作用的发生，则供给量无上限，但若过多供给则清洗水量增加，故若要将清洗水量抑制在6升左右，则以每单位截面积1cm2、0.30升/秒以内为宜)。因此，例如弯管直径为φ40mm时，给予181升/分以上的供水，虹吸作用即能可靠地发生。
因此，作为满足上述条件的装置，可以从图14中选择初期液面高度为100mm-120mm、其排水口径在70mm-75mm范围内的装置。
将如上结构的本发明的便器与现有低轮廓型便器的代表即虹吸涡流式便器的排水性能作比较试验，本发明便器的排水特性如图15所示，而现有低轮廓型便器的排水特性如图16所示。从这些图可知，现有低轮廓型便器的排水特性是，排水峰值为110升/分，到排水峰值所需时间为5.3秒，累计流量为12.7升，与此相比，本发明便器的排水特性为，排水峰值为167升/分，到排水峰值所需时间为1.8秒，累计流量为5.5升。但是，本发明便器要获得上述结果，喷射流速在1.3米/秒以上的状态时必需维持1.4秒以上，且重要的是要使喷射开口截面积在弯管截面积的30％-60％以内。另外，本实验所用的便器，喷射开口截面积为10cm2(将弯管作为直径为55mm圆形，对弯管的截面积比为0.42)。
要以少的清洗水量将便器内污物排出，仅靠清洗水的推力是不够的，所以必须依靠虹吸作用产生的吸引力来补充。此外，到虹吸作用发生的时间越短，清洗水的供给量也可相应减少。另外，为利用持续的虹吸作用来运送污物所必需的时间与吸引力有关，吸引力强的话时间短也足够了。
以这样的见解为根据，通过实验求得的排水特性即是上述本发明的排水特性。因此，只要是具有该排水特性的排水弯管，对于其他结构的排水弯管也是可以置换的，关于这一点，例如有图18至图20所示的装置等。另外，对于该图18至图20所示的结构，对于与已说明的各实施例结构相同部分，仅标上相同的符号而省略对其的说明。
此外，通过设法改进上述的喷射引水道61，如图21所示，即使排水弯管2不设置密封发生装置，也可使虹吸发生。但在此时，实验已确认必需有约6-8升的流量。
以下对喷射引水道其他实施例进行说明。
在图22所示的实施例中，在喷射引水道61的喷射排水口6处附设有偏置用块66。即，在污物落入凹部12的左侧壁12c上附设三角柱状的偏置用块66，使喷射排水口6从排水弯管2的中心偏置δ的距离。
图23是从图22的箭头X方向看到的立体图，用偏置用块66堵塞宽度为d1的喷射引水道61的喷射排水口6，其结果，喷射排水口6的宽度变窄为d2。
另外，上述偏置用块66也可以呈包括图22的双点划线Y所示部分的叶片剖面形状。本实施例只要在将喷射引水道61的顶端对准便器中心而形成的便器本体A上，附设偏置用块66即可制造，所以不必担心制造费高涨，且流道损失也不会大量增加。
图24是本实施例与比较例的比较图表。方便起见示出了俯视图(原理图)，并且，在钵口边圈清洗水右旋情况下从前缘侧看时，将偏置用块66位于左侧的例子(即偏置方向为右)作为本实施例，将不设偏置用块的例子(即无偏置)作为比较例1，将偏置用块66位于右侧的例子(即偏置方向为左)作为比较例2。
首先，在噪音试验中，本实施例包括虹吸结束音在内的水洗音为65.0-66.8dB(A)，平均为66.2dB(A)。
只是，测定点在便器钵口边圈面上方1.0m且从便座安装孔起向前(越过前缘)1.0m的部位。平均值是在同一条件下测定5次，将这些测定值单纯平均后的值。
比较例1的水洗音是64.3-69.0dB(A)，平均是66.8dB(A)，比较例2的水洗音是65.6-68.4dB(A)，平均是67.0dB(A)。
用平均值进行评价，本实施例为○，比较例1为△，比较例2为。
接着考察上述评价，因为比较例1是向右的钵口边圈旋转流，所以喷射水的流速分布峰值为中央偏左，其结果，从流速小的右端部分吸入空气，导致水洗音增高。
比较例2的偏置方向相反，所以流量分布的峰值向左偏得利害，使水洗音增高。
而在本实施例中，通过向右偏置，因而流速分布的峰值回到中央，能降低水洗音。
图25是另一新的实施例与其他例子的比较图。
该另一实施例适当配置有大口径钵口边圈出水孔及偏置用块66，即，组合有上述本实施例中图2所示的钵口边圈出水孔32、32’。
为了将比较例1及本实施例与该另一实施例作比较，复印了图24所示的实验结果。
根据另一实施例，由于大口径钵口边圈出水孔32使从钵口边圈出水孔排出的清洗水的旋转性能得到改善，以及因偏置用块使流速分布改善这样两方面效果的迭加，水洗音为61.0-67.4dB(A)，平均为64.3dB(A)，平均值比其他例子大幅度改善，故评价为。
另外，对于图1-图4所示的实施例，将喷射排水口的流速分成右、中央、左的两个区域进行测定，获得图26所示的流速特性。将图26与图15作比较，尤其是着眼于图26(a)，喷射排水口的流速在水箱排水阀开启后约0.3秒即达到峰值，约1.0秒从水箱获得的势能即耗尽。但是，因为已发生了虹吸作用，所以，随虹吸作用而发生的引力使喷射排水口附近的流速维持1.5秒以上。又，将图26与图15作比较时，有必要以各波形线上升的时刻为基准点重叠起来进行比较。此外，在图26(a)、(b)、(c)中，各时间轴不一致，这是因为在记录波形线时未取得同步。因此，在这些图表中，时间轴的绝对值(例如(a)中的11.00，25.00)并不是有特别意义的数字。这在图15中也一样。
如上所述，通过使虹吸作用产生的引力作用于喷射排水的水流，可使来自喷射排水口的水流持续更长时间，能可靠地排出细小的污物等。
若采用本发明，可提供一种能促进排水弯管内发生虹吸作用、用少量清洗水也能发挥很大清洗能力的水洗式大便器。
此外，若采用本发明，由于能使喷射排水口有效地发生喷射水流，使排水弯管内更可靠地产生虹吸作用，从而能提供用少量清洗水即能发挥很大清洗能力的水洗式大便器。
本发明应用于将清洗水箱设置于较低位置的低轮廓型水洗式大便器，可获得尤其出色的效果。
权利要求
1.一种水洗式大便器，具有包括钵体部和与该钵体部的底部连续形成的排水弯管的便器本体，在所述便器本体后部，在与便器本体的钵口边圈面大致相等的高度位置配置排水口的清洗水箱，以及与所述清洗水箱的排水口和面对所述排水弯管的入口配置的喷射排水口连通的喷射引水道，所述喷射引水道具有向斜下方倾斜的倾斜下降道，所述倾斜下降道的下端附近设有使清洗水的流动方向急速改变的部分，同时，在所述喷射引水道设有与所述清洗水箱的排水口开始排水大致同时地排出所述喷射引水道内空气的空气排出装置。
2.根据权利要求1所述的水洗式大便器，其特征在于，清洗水箱设置成水位高100-120mm，排水口的口径为直径70-75mm。
全文摘要
一种水洗式大便器,具有:包括钵体部(1)和与该钵体部(1)的底部连续形成的排水弯管(2)的便器本体(A),在所述便器本体(A)后部,在与便器本体(A)的钵口边圈面基本相等的高度位置配置排水口的清洗水箱,以及与所述清洗水箱的排水口(5)和面对所述排水弯管的入口配置的喷射排水口(6)连通的喷射引水道(61),所述喷射引水道(61)具有向斜下方倾斜的倾斜下降道,所述倾斜下降道的下端附近设有使清洗水的流动方向急速改变的部分,同时,在所述喷射引水道(61)设有与所述清洗水箱的排水口(5)开始排水大致同时地排出所述喷射引水道内空气的空气排出装置。该大便器既能保证清洗能力,又能节水。
文档编号E03F5/22GK1369601SQ0210337
公开日2002年9月18日 申请日期1995年12月27日 优先权日1994年12月28日
发明者有田钦也, 冢田良一, 柴田信次, 松下博之 申请人:东陶机器株式会社