トイレの排水のこと ～構造を知ってわかる節水型の効率～

トイレで一回に流す水の量は、以前は20リットル、2000年くらいまでは13リットル前後が普通でした。ただ、最近では一回の洗浄水量が、超節水型だと3.8リットルという機種が出始め、水道代も以前の1/3から1/4までに節約できるようになりました。
そもそもトイレの構造はどのようになっているのでしょうか？基本的な仕組みを知っておきましょう。

なぜ水がたまっている？

一般的な家庭用トイレとして使われているのはタンク付き（またはタンク一体型）の洋便器（腰掛便器とも言う）ということになりますが、その便器の底にはいつも水がたまっていますね。
トイレで水を流したあと、たまった水が一度全部なくなったのにまた戻ってしまうという良くないイメージを持つ方がいるかもしれません。でもそれは水が排水しきれずに戻ってきたのではなく、新しい水が入ってきてたまり水を作っているという現象なので安心してください。

このたまり水には2つの役目があるということを知っていましたか？
まず1つ目はにおいが上がってくるのを防ぐこと。たまり水がないと下水からのにおいが直接上がってきてしまいます。そうです。水まわりの排水について説明したときに出てきた「トラップ」が便器にも設けられているのですね。
もう1つの役目は汚れを防ぐこと。水をためておくことにより便などが便器内に付着しにくくなっています。もし水がなかったら便などがつくとその汚れはなかなか取れません。

たまり水は、あまり少なすぎると便器が汚れる可能性が大きくなりますが、逆に多すぎると流したあと再び水をためるのに水量が多くなるので節水の観点からは都合が悪いということになります。便器のメーカーはそのあたりを研究してちょうど良いたまり水の量を決めているのです。

排水のしくみ

便器の槽の部分（鉢のようなので「便鉢」とも言います）は断面を見ると二重構造になっていて、その一部に水のたまるトラップが作られています。
トラップの先が排水路になりますが、トラップと排水路の境には堰（壁）があり、そこからあふれた水が排水されるというわけです。

さて、便などはトラップ（たまり水）の底に落ちているか、たまり水の上に浮いているかのどちらかで、それらを堰を乗り越えて排水路に送り込まなければなりません。つまり水が下から上に流れる必要があるわけです。
それを可能にするのが「サイホン現象」です。メーカーのカタログなどで便器の特徴として「サイホン式」とか「サイホンゼット式」とかの説明がありますが、それらはサイホン現象を使った排水方式の製品ということになります。

サイホン現象は、1本のつながった管で内部が水などの液体で密封されたときに低いところから高いところにも水が流れるという現象。おなじみの石油ストーブに灯油を入れるときに使う手動式のポンプもサイホン現象を利用した道具です。
便器の場合は、まずタンクから水が入り、水位が上がってたまり水が堰からあふれ、トラップと排水路が密閉されてサイホン現象が起こり、排水に引っ張られて便などが堰を乗り越えて流れていくというしくみです。
上手く考えられていますね。便器によっては横から見ると曲がりくねった排水路の形がわかるものがあるので見てみると面白いですよ。

トイレの使用水量

タンク式のトイレではタンクにためた水を一気に便器に流して排水しますが、その水の量はどのくらいなのでしょうか？
時代をさかのぼってみると、タンク式トイレが普及し始めた頃は20リットル、そして1970年代後半から15年くらい前までは一回に流す水の量は13リットル前後というのが普通でした。
20リットルといえばバケツ一杯分、13リットルでも7分目ほど。メーカーの試算では、今でもまだ多くの家庭で使われている13リットル型の場合、4人家族で年間の使用洗浄水量が約76000リットル、水道料金にして約20100円という数値が出されています。

一時、トイレの洗浄水量を減らすためにタンクの中にビンやペットボトルを入れてたまる水の量を少なくするということが広まったことがあります。しかし、これはやってはいけません。設定された洗浄水量は便などを適切に流すために必要な量なのでそれを少なくしてしまうと流れが悪くなり、最悪排水がつまってしまうこともあるのです。

ただ、最近では節水型のトイレが多くなりました。一回の洗浄水量が5リットルとか4.8リットル、さらには超節水型として3.8リットルという機種もあります。13リットル型と比べると水の量も水道代も1/3から1/4になります。メーカーの努力には頭が下がりますね。
もし、まだ従来型のトイレを使っているのなら早めに節水型に取り替えることをおすすめします。