流路開閉装置
【課題】大便器に洗浄水を供給する流路開閉装置であって、洗浄水を大便器に供給する場合には給水圧によらずに水量を略一定に保てる一方で、閉弁を開始してから閉弁が完了するまでの間における給水圧の経時的な変動を抑制し、大便器側に供給するリフィル水の水量も一定の範囲内の必要水量に保つことが可能な流路開閉装置を提供すること。
【解決手段】この流路開閉装置は、リフィル水供給段階において、一次側流路からの給水圧に応じて弁体部材の前進動作を調整することで、供給されるリフィル水の量が給水圧に依存して変動することを抑制するリフィル水量調整手段と、リフィル水供給段階において、リフィル水の瞬間流量が経時的に変動することを抑制し一定となるように保つリフィル水流量保持手段と、を備える。
【解決手段】この流路開閉装置は、リフィル水供給段階において、一次側流路からの給水圧に応じて弁体部材の前進動作を調整することで、供給されるリフィル水の量が給水圧に依存して変動することを抑制するリフィル水量調整手段と、リフィル水供給段階において、リフィル水の瞬間流量が経時的に変動することを抑制し一定となるように保つリフィル水流量保持手段と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、便器に洗浄水を供給する流路開閉装置に関する。
【背景技術】
【0002】
便器に洗浄水を供給する手段として、給水路にフラッシュバルブといった流路開閉装置を設けることが広く行われている。フラッシュバルブは、給水元である一次側流路から水を受け入れて一次側内部流路に送り出す流入口と、二次側内部流路から給水先である二次側流路へ水を送り出す流出口とが形成された本体部と、一次側内部流路と二次側内部流路との間の流路開閉を行う主バルブと、この主バルブを介さずに一次側内部流路と二次側内部流路とを連通するバイパス流路と、バイパス流路の流路開閉を行う副バルブと、を備えるものである。
【0003】
このように構成されたフラッシュバルブは、操作レバーを押し下げるといった副バルブを開く動作を行うと、バイパス流路が開かれて主バルブを構成する主弁体の背圧が低下し、一次側内部流路内の一次圧(給水圧)によって主弁体が主弁座から引き離されるように押し上げられて主バルブが開放され、流出口から水が二次側流路へと流出される。その後、操作レバーを戻すといった副バルブを閉じる動作を行うか、若しくは自動的に操作レバーが戻って副バルブが閉じられると、バイパス流路が閉じられて主弁体の背圧が上昇する。この主弁体の背圧の上昇に伴って主弁体が主弁座に近づくように降下し、やがて主弁体が主弁座に当接することで主バルブが閉じられる。従って、フラッシュバルブは、給水を開始する指示を受けることで、一定の開度となるように主弁体が主弁座から引き離され、便器に給水を開始し、所定の条件を満たすことで自律的に給水を停止する流路開閉装置として機能するものである。
【0004】
フラッシュバルブが設置される場所は、給水圧が高いところもあれば、給水圧が低いところもある。従来のフラッシュバルブはその構造上、給水圧の高低によらずに、副バルブを開いた際の主弁体の位置は一定であるため、給水圧によってその吐水量が大きくばらつき、無駄水が生じてしまうという問題があった。フラッシュバルブを設置するにあたっては、現場で止水栓を調整し、給水量を調整している。
【0005】
しかしながら、現場で施工者が止水栓を回して給水量を調整すると、個々の現場によって調整量が異なることが多く、便器に対する給水量が必ずしも適切なものとならない可能性もある。そこで、下記特許文献1に記載のフラッシュバルブでは、主弁体の上昇位置を規制する上昇位置規制手段と、給水圧を検知する圧力センサーと、圧力センサーの水圧測定値に応じて上昇位置規制手段を制御し、主弁体の上昇規制量を調整する制御手段と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平6−336753号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記特許文献1に記載のフラッシュバルブでは、制御手段が、圧力センサーの検知圧力に応じてモーターを駆動し、上昇位置規制手段を給水圧に応じた位置に調整する。従って、給水圧が変動しても、便器側へ流す水量を一定に制御することが出来る。このように、給水圧が高い場合も低い場合も、便器側に流す水量を一定にすることで、無駄水を低減することが可能なものとなっている。
【0008】
ところで、フラッシュバルブは、小便器にも大便器にも取り付けられるものである。小便器は、小便を受け止めるボウル部の下方に封水部が形成されているものである。小便器を洗浄するにあたって、ボウル部に洗浄水を流すと、その洗浄水はボウル部を洗い流した後封水部に流れ込み、封水部の溜水を置換して洗浄が完了する。従って、小便器に給水するためにフラッシュバルブを取り付けた場合には、便器側に流す水量を一定にすることで、無駄水を低減する効果を享受することができる。
【0009】
特にサイフォン方式(サイフォンゼット方式といった他のサイフォン現象を利用する方式を含む)は、大便や小便を受け止めるボウル部の下方に封水部が形成されており、封水部から下流の管路を屈曲させ、洗浄時にサイフォン現象を起こさせることによって汚物を吸引して排出する方式である。サイフォン方式の大便器を洗浄するにあたって、ボウル部に洗浄水を流すと、その洗浄水によって封水部及びその前後の管路を満水状態とし、その後にサイフォン現象による吸引効果で汚物を確実に流している。この吸引効果が発生すると、封水部及びその前後の管路の水が吸引されて流されるので、封水部の溜水がなくなってしまう。そこで、洗浄後に封水部に溜水を補給することが行われており、この溜水として補給する水をリフィル水とも呼んでいる。本発明者らは、洗い落とし方式の大便器とは異なり、サイフォン現象を利用するサイフォン方式では、このリフィル水の特性に起因して、従来のフラッシュバルブでは無駄水の低減効果を享受することはできないことを発見したものである。
【0010】
上記特許文献1に記載されているフラッシュバルブは、給水圧が高い場合も低い場合も、便器側に流す瞬間流量を一定にするものであるから、弁座に対する弁体のリフト量を給水圧に応じて変動させる。具体的には、高水圧時にはリフト量を調整しない状態よりもリフト量の抑制度合いを高め、水圧に比してリフト量が少なくなるように調整している。一方、低水圧時にはそのようなリフト量の抑制を低減させることで、水圧に応じたリフト量が生じるように調整している。このように給水圧に応じたリフト量調整をすることで、高水圧時に洗浄水の瞬間流量が上がることを抑制し、低水圧時に洗浄水の瞬間流量を維持確保することで、洗浄水の瞬間流量が一定に保たれるように工夫している。
【0011】
このように、瞬間流量を一定に保つため、高水圧時にはリフト量の抑制度合いを高め、低水圧時にはリフト量の抑制度合いを少なくしているため、閉弁を開始してから閉弁が完了するまでの弁座に弁体が密接するまでの距離は、給水圧が高ければ相対的に短い距離となり、給水圧が低ければ相対的に長い距離となる。従って、従来のフラッシュバルブは、洗浄水を流すべく弁座から弁体を離隔させている間は便器側に流す水量を給水圧によらずに一定に保てるものの、閉弁を開始してから閉弁が完了するまでに流れる水量が給水圧によってばらついてしまう。
【0012】
大便器におけるリフィル水は、洗浄後に封水部に溜水を補給するものであるから、フラッシュバルブが閉弁を開始してから閉弁が完了するまでに流れる水がリフィル水として用いられる。従って、従来のフラッシュバルブのように、閉弁を開始してから閉弁が完了するまでに流れる水が給水圧によってばらついてしまえば、リフィル水の供給量がばらつくことになり、封水形成上は何らかの対策が求められる。給水圧が高い場合は閉弁を開始してから閉弁が完了するまでの距離が相対的に短くなるものであるから、給水圧が高い場合を基準にすれば、給水圧が低い場合にリフィル水として必要となる水量以下の水が供給されることになり、無駄水が発生する。一方、給水圧が低い場合は閉弁を開始してから閉弁が完了するまでの距離が相対的に長くなるものであるから、給水圧が低い場合を基準にすれば、給水圧が低い場合にリフィル水として必要となる水量以上の水が供給されることになり、封水切れが起きるおそれもある。
【0013】
そこで本発明者らは、給水圧に依存しない所定量の洗浄水を前記大便器に供給するために、流路開閉を行う主バルブの弁体と、洗浄水の瞬間流量を調整する定流量バルブの弁体とを一つの弁体部材に一体化した上で、この弁体部材の可動量を調整するように弁体部材の摺動方向に沿って移動する位置制御部材を設けることに着目した。この位置制御部材は給水圧に応じて移動し、その位置を調整する。従って、上記構成においては、給水圧に応じて位置制御部材が移動し、弁体部材の可動量、つまりは開度を調整する。これにより、供給される洗浄水の量をフラッシュバルブが設置される環境における給水圧の高低に依存せずばらつきを抑制しうるものである。
【0014】
一方で、弁体部材が前進するに伴ってリフィル水の瞬間流量が変動すると、一次側内部流路内の給水圧がその影響を受けて経時的に変動してしまうという問題が新たに生じた。これは、フラッシュバルブを通過する流量が変動することにより、給水圧を生じせしめているポンプの揚程が変動することが原因と考えられる。その結果、一次側内部流路内の給水圧は、フラッシュバルブの設置場所により変動するだけではなく、同じ設置場所でも経時的に変動してしまうこととなる。
【0015】
フラッシュバルブを通過する水の瞬間流量と、一次側内部流路内の給水圧との関係を図14に示した。図14は、設置場所が互いに異なる3つのフラッシュバルブについて、それぞれ、瞬間流量が増加するに伴って給水圧が低下する様子を示している。このように、リフィル水の瞬間流量が変動することに伴って給水圧がどのように変動するかは、給水圧の発生源(ポンプの種類等)や配管の形状等により異なるものとなる。
【0016】
リフィル水供給時の給水圧が変動すると、給水圧に応じて調整されている位置制御部材がその影響を受け、位置が変化してしまう。このため、弁体部材の位置が変化する結果、リフィル水の供給量も変動することとなる。このため、給水圧に依存しない所定量のリフィル水を前記大便器に供給するためには、上記構成に加えて、給水圧の経時的な変動を抑制し一定となるように保つことが必要である。
【0017】
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、大便器に洗浄水を供給する流路開閉装置であって、洗浄水を大便器に供給する場合には給水圧によらずに水量を略一定に保てる一方で、閉弁を開始してから閉弁が完了するまでの間における給水圧の経時的な変動を抑制し、大便器側に供給するリフィル水の水量も一定の範囲内の必要水量に保つことが可能な流路開閉装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0018】
上記課題を解決するために本発明に係る流路開閉装置は、給水を開始する指示を受けることで大便器に給水を開始し、所定の条件を満たすことで自律的に給水を停止する流路開閉装置であって、給水元に繋がる一次側流路と給水先である大便器へ繋がる二次側流路との間の流路開閉を行う主弁体及び主弁座を有する主バルブと、前記一次側流路から前記二次側流路へ流れる水の瞬間流量を一定に保つように相互間に形成される流路断面積を調整する定流量弁体及び定流量弁座を有する定流量バルブと、を備え、前記主弁体及び前記定流量弁体は一体化された弁体部材として形成され、前記主バルブは、前記弁体部材の可動量を調整するように、前記弁体部材の摺動方向に沿って移動する位置制御部材を有し、前記位置制御部材は、前記一次側流路の水圧に応じて位置を調整するものであって、前記一次側流路の水圧が高まると前記位置制御部材が前記弁体部材の可動量を狭める方向に移動するように構成されており、前記大便器を洗浄するための洗浄水を前記大便器に供給する洗浄水供給段階では、前記弁体部材を後退方向に駆動し、前記主弁体を前記主弁座から離隔させることで前記二次側流路に洗浄水を供給すると共に、前記流路断面積を調整することで洗浄水の瞬間流量を一定に保つ一方で、前記大便器の封水を形成するためのリフィル水を前記大便器に供給するリフィル水供給段階では、前記弁体部材を前進方向に駆動することで、前記主弁体を前記主弁座に当接させるものであり、前記リフィル水供給段階において、前記一次側流路からの給水圧に応じて前記弁体部材の前進動作を調整することで、供給されるリフィル水の量が給水圧に依存して変動することを抑制するリフィル水量調整手段と、前記リフィル水供給段階において、リフィル水の瞬間流量が経時的に変動することを抑制し一定となるように保つリフィル水流量保持手段と、を備える。
【0019】
本発明によれば、一次側流路と二次側流路との間の流路開閉を行うための主弁体と、一次側流路から二次側流路へ流れる水の瞬間流量を一定に保つための定流量弁体とを一体化された弁体部材として構成しているので、給水圧の変動によって大便器側に供給する水の瞬間流量が変動することなく、コンパクトな構成の流路開閉装置を提供することができる。大便器に洗浄水を供給する洗浄水供給段階では、定流量弁体と定流量弁座との間に形成される流路断面積を調整することで洗浄水の瞬間流量を一定に保つように構成されているので、弁体部材の相対的な位置を調整することで確実に瞬間流量を一定に保った給水を行うことができる。このように、給水圧に応じて弁体部材の相対的な位置を調整した場合において、洗浄水の供給が終了して閉弁動作に入ると、大便器の封水を形成するためのリフィル水の安定供給ができなくなる。具体的には、高水圧時には、主弁体及び定流量弁体が主弁座及び定流量弁座から離隔し難いように調整し、低水圧時には、主弁体及び定流量弁体が主弁座及び定流量弁座から離隔しやすいように調整しているので、高水圧時にリフィル水が不足する可能性や低水圧時にリフィル水が余る可能性がある。
【0020】
そこで本発明では、大便器の封水を形成するためのリフィル水を大便器に供給するリフィル水供給段階において、一次側流路からの給水圧に応じて弁体部材の前進動作を調整することで、供給されるリフィル水の量が給水圧に依存して変動することを抑制するリフィル水量調整手段を備えている。一次側流路からの給水圧に応じて弁体部材の前進動作を調整することで、主弁体の主弁座に対する近接度合いや、定流量弁体の定流量弁座に対する近接度合いを調整することができ、供給されるリフィル水の量が給水圧の高低に依存して変動することを抑制することができる。
【0021】
さらに本発明では、リフィル水供給段階において、リフィル水の瞬間流量が経時的に変動することを抑制し一定となるように保つリフィル水流量保持手段を備えている。リフィル水の瞬間流量の経時的な変動を抑制することにより、リフィル水供給段階において給水圧が経時的に変動せず、一定となるように保たれる。すなわち、給水圧は、流路開閉装置が設置される場所による変動があるのみで、経時的には一定となる。その結果、上記の水量調整手段により、供給されるリフィル水の量を給水圧に依存せず一定となるように保つことができる。
【0022】
本発明に係る流路開閉装置では、サイフォン式大便器に接続されることも好ましい。サイフォン式大便器においては、大便器の洗浄時において封水部の溜水が一度なくなってしまうため、洗浄後に多量の溜水を補う必要がある。このため、供給されるリフィル水の量を一定となるように保つという本発明の効果が、特に顕著なものとなる。
【0023】
本発明に係る流路開閉装置では、前記リフィル水流量保持手段は、リフィル水が供給される流路の流路断面積が、前記弁体部材の駆動によって変動することを抑制するものであることも好ましい。
【0024】
この好ましい態様では、リフィル水が供給される流路の流路断面積が、弁体部材が駆動しても(弁体部材が前進しても)変動することが抑制される。このため、複雑な弁の制御等を必要とせず、流路の形状を工夫するだけで、リフィル水の瞬間流量を確実に一定とすることができる。
【0025】
本発明に係る流路開閉装置では、前記大便器に洗浄水を供給するための流路として、主流路と、前記主流路とは別に設けられた副流路と、が設けられ、前記リフィル水供給段階においては、リフィル水は前記主流路を通過せず、前記副流路からのみ供給されることも好ましい。
【0026】
洗浄水供給段階においては、定流量弁体と定流量弁座との間に形成される流路断面積に応じて、洗浄水の瞬間流量が調整される必要がある。このため、弁体部材の駆動に伴って流路断面積が変動する構成を有している。しかし、この構成が、リフィル水供給段階におけるリフィル水の瞬間流量に影響を与えてしまい、弁体部材の駆動に伴ってリフィル水の瞬間流量が変動してしまう可能性がある。そこで、この好ましい態様では、大便器に洗浄水を供給するための流路として、主流路と副流路という二つの流路が設けられ、リフィル水は主流路を通過せず、副流路からのみ供給されることとした。すなわち、弁体部材の駆動によって流路断面積が変動する構成は主流路側にのみ持たせ、副流路は弁体部材の駆動によって流路断面積が変動しない構成としている。このため、リフィル水供給段階においては、主流路の構成から受ける影響を完全になくすことができ、リフィル水の瞬間流量を確実に一定とすることができる。
【0027】
本発明に係る流路開閉装置では、前記副流路は、前記弁体部材に設けられていることも好ましい。
【0028】
リフィル水供給段階が終了した時点においては、リフィル水の供給を停止するために、副流路を閉じる必要がある。この好ましい態様では、副流路を弁体部材に設けているため、主弁体が主弁座に当接した時点で副流路も閉じられることとなる。すなわち、既存の弁体の形状を拡大して副流路を閉じる構造としたり、副流路を閉じるための弁体を別途設けたりすることなく、簡素な構成によって副流路を閉じることができる。
【発明の効果】
【0029】
本発明によれば、大便器に洗浄水を供給する流路開閉装置であって、洗浄水を大便器に供給する場合には給水圧によらずに水量を略一定に保てる一方で、閉弁を開始してから閉弁が完了するまでの間における給水圧の経時的な変動を抑制し、大便器側に供給するリフィル水の水量も一定の範囲内の必要水量に保つことが可能な流路開閉装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明の実施形態であるフラッシュバルブを大便器への給水管に取り付けた状態を示す外観図である。
【図2】本発明の第一実施形態であるフラッシュバルブの内部構造を模式的に示す概略構成図である。
【図3】図2に示すフラッシュバルブの定流量弁体を示す側面図である。
【図4】図2に示すフラッシュバルブの定流量弁体を示す斜視図である。
【図5】図2に示すフラッシュバルブの吐水動作を示す図である。
【図6】図2に示すフラッシュバルブの吐水動作を示す図である
【図7】図2に示すフラッシュバルブの吐水動作を示す図である
【図8】図2に示すフラッシュバルブの吐水動作を示す図である
【図9】図2に示すフラッシュバルブの吐水動作を示す図である
【図10】本発明の第二実施形態であるフラッシュバルブの内部構造を模式的に示す概略構成図である。
【図11】図8に示すフラッシュバルブの定流量弁体44aを示す側面図である。
【図12】図8に示すフラッシュバルブの定流量弁体44aを示す斜視図である。
【図13】図10に示すフラッシュバルブの吐水動作を説明するための図である。
【図14】給水圧と瞬間流量との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
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。
【0032】
本発明の実施形態であるフラッシュバルブ(流路開閉装置)について図1に示す。図1は、本発明の実施形態であるフラッシュバルブを大便器への給水管に取り付けた状態を示す外観図である。図1に示されるように、フラッシュバルブSV(流路開閉装置)は、大便器SBへの給水管TBの途中に取り付けられている。フラッシュバルブSVは、給水を開始する指示を受けることで、給水管TBを経由する流路を開いて大便器SBに給水を開始する。その後、フラッシュバルブSVは、所定の条件を満たすことで自律的に流路を閉じて給水を停止する。
【0033】
大便器SBは、封水部SWが設けられている。封水部SWには常時溜水がなされ、封水が形成されている。大便器SBを使用すると、封水部SWに汚物が投入される。大便器SBの使用後にフラッシュバルブSVを操作すると、フラッシュバルブSVから略一定の瞬間流量で洗浄水が供給される。この洗浄水によって、封水部SWの溜水及び汚物が流される。本実施形態の場合、大便器SBはサイフォン方式の便器であるので、サイフォン現象によって洗浄水は汚物と共に下流側へ吸引される。本実施形態のフラッシュバルブSVは、洗浄後に封水部SWにリフィル水を供給するように構成されている。
【0034】
フラッシュバルブSVは、本体部10と、電磁弁82とを備えている。本体部10内には、給水管TBに繋がる一次側内部流路20と、大便器SBに繋がる二次側内部流路30とが形成されている。本体部10内には弁体部材40が配置されている。弁体部材40は、一次側内部流路20と二次側内部流路30との間の流路開閉を行うものである。電磁弁82は、バイパス流路80に設けられている。電磁弁82を開くことで、弁体部材40の背圧が下がり開弁される。本実施形態では、給水管TBにおいて、フラッシュバルブSVよりも上流側には止水栓Vが、フラッシュバルブSVよりも下流側であって大便器SBよりも上流側にはバキュームブレーカーVBが、それぞれ配置されている。
【0035】
続いて、本発明の第一実施形態であるフラッシュバルブSVの内部構造について、図2を参照しながら説明する。図2は、フラッシュバルブSVの内部構造を模式的に示す概略構成図である。
【0036】
図2に示されるように、フラッシュバルブSVは、本体部10を備えている。本体部10の内部には、一次側内部流路20と、二次側内部流路30と、背圧室14と、副背圧室12とが形成されている。一次側内部流路20は、給水元である一次側流路(図1に示す給水管TBのフラッシュバルブSVよりも上流側の流路)から流入水Waを受け入れて、二次側内部流路30に向けて流出させるものである。一次側内部流路20の上流端には流入口21が設けられている。流入口21は、流入水Waを受け入れて一次側内部流路20に送り出す開口部である。
【0037】
二次側内部流路30は、一次側内部流路20から流入する水を給水先である二次側流路(図1に示す給水管TBのフラッシュバルブSVよりも下流側の流路)に流出水Wbとして流出させるものである。二次側内部流路30の下流端には流出口31が設けられている。流出口31は、二次側内部流路30から二次側流路へ流出水Wbを送り出す開口部である。
【0038】
一次側内部流路20と二次側内部流路30との間には、弁体部材40が配置されている。弁体部材40は、下流側の一端が二次側内部流路30に挿入されており、その反対側の他端が背圧室14に臨むように配置されている。弁体部材40は、二次側内部流路30の下流方向に沿って進退自在に配置されている。弁体部材40は、その上部に設けられた主弁体42と、その下部に設けられた定流量弁体44とからなり、両者が一体となって構成されている。
【0039】
主弁体42は、一次側内部流路20と二次側内部流路30との間の流路開閉を行うためのものである。主弁体42は下流側の面において、主弁体面421を有している。弁体部材40が最も下流側に押し込まれると、主弁体面421が一次側内部流路20の二次側内部流路30に対する境界面に当接し、一次側内部流路20と二次側内部流路30との間の水の流通を遮断するように構成されている。従って、主弁体面421が当接する境界面は、主弁座面201(主弁座)として機能している。
【0040】
定流量弁体44は、一次側内部流路20から二次側内部流路30へ流れる水の瞬間流量を調整するためのものである。定流量弁体44は、内部に形成された空間である弁内空間445を有している。また、定流量弁体44の底面においては、二次側内部流路30と弁内空間445とを連通する孔444が形成されている。定流量弁体44はまた、その外側面441において、溝状に形成されたスリット442を有している。更に、スリット442の上部には、外部と弁内空間445とを連通する孔443が形成されている。
【0041】
この定流量弁体44の構造を、図3及び図4を参照しながら詳しく説明する。図3は、定流量弁体44の側面図であって、図4は定流量弁体44の斜視図である。定流量弁体44の外側面441には、均等な間隔で4つのスリット442が形成されている。各スリット442は、断面が矩形の有底な溝であり、外側面441の下端から中程まで形成されている。各スリット442は、スリット442の上端部に位置する水平な面である天面446と、側壁を形成する側壁面447とを有している。側壁面447は、その上部において略鉛直に形成された上部側壁面448と、その下部において傾斜状に形成された下部側壁面449、450とからなっている。このため、スリット442の上部においては、スリット442の幅は高さによらず一定である。一方、スリット442の下部においては、スリット442の幅は下方に行くほど広くなっている。
【0042】
さらに、定流量弁体44の外側面441には、天面446よりも上部において、2か所に孔443が形成されている。孔443は、鉛直方向の径よりも水平方向の径が長く、定流量弁体44の外部と弁内空間445とを連通するように形成されている。
【0043】
再び図2に戻って説明する。定流量弁体44の外側面441は、二次側内部流路30の内側壁と近接して対抗している。従って、弁体部材40が、一次側内部流路20と二次側内部流路30との間に水を通すように上昇(背圧室14へ入り込む方向、後退方向、開弁方向)すると、水が二次側内部流路30へと流入するが、その流路は二つ存在することとなる。
【0044】
一つ目の流路(主流路)は、二次側内部流路30の内側壁とスリット442により形成された空間を通過し、二次側内部流路30へと流入する流路である。弁体部材40が、一次側内部流路20と二次側内部流路30との間に水を通すように上昇(背圧室14へ入り込む方向、後退方向、開弁方向)すると、一次側内部流路20からスリット442に水が流入する。このとき、弁体部材40が上昇するほど、水はスリット442の下部に対して流入することとなる。スリット442は、下方に行くほど幅が広くなっているため、水の流路断面積は広くなり、流量を増やすように作用する。弁体部材40が、一次側内部流路20と二次側内部流路30との間に水を通すように上昇(背圧室14へ入り込む方向)し、その後下降(流出口31へ向かう方向、前進方向、閉弁方向)すると、水はスリット442の上部に対して流入することとなる。その結果、水の流路断面積は狭くなり、流量を絞るように作用する。
【0045】
二つ目の流路(副流路)は、孔443から弁内空間445に流入した後、孔444を通過して二次側内部流路30に流入する流路である。この流路は、弁体部材40の上昇及び下降によってその流路断面積がほとんど変化しない。従って、弁体部材40が、一次側内部流路20と二次側内部流路30との間に水を通すように上昇(背圧室14へ入り込む方向、後退方向、開弁方向)した状態においては、常に一定の瞬間流量で水が流れることとなる。
【0046】
主弁体42には、その上部側において収容凹部46が設けられている。収容凹部46は、背圧室14側から後退するように凹状に形成されている。収容凹部46の背圧室14側には、副弁座465が設けられている。収容凹部46は、孔461と、凹部462と、副孔463(背圧流路)と、が形成されている。
【0047】
孔461は、一次側内部流路20と凹部462とを繋ぐ連通孔として形成されている。凹部462は、バネ50と、副弁桿48とを収容している。凹部462内には、副弁桿48の先端の大径部481が配置されている。大径部481は、バネ50と当接しており、バネ50を介して弁体部材40を流出口31に向けて付勢している。
【0048】
副弁桿48は、棒状に延びる小径部483と、小径部483の先端に設けられている大径部481とを有している。小径部483は、副弁座465に設けられた連通路464(背圧流路)を貫通している。連通路464と小径部483との間には、通水可能な隙間が形成される。従って、孔461から凹部462に流入した水は、連通路464を通って背圧室14へと流れる。また、孔461を通った水の一部は、副孔463を通って背圧室14へと流れる。尚、連通路464が閉鎖されている場合は、孔461を通った全ての水が副孔463を通って背圧室14へと流れる。
【0049】
背圧室14と副背圧室12とは、第一位置調整部材60によって仕切られて分離されている。第一位置調整部材60には凹部601が設けられている。凹部601は、背圧室14に向けてその外壁が突出する凹部として形成されている。凹部601の下端には、連通路602が形成されている。凹部601の背圧室14側には、線形特性を有するバネ70が配置されている。バネ70は、一端が凹部601内に収容され、他端は第二位置調整部材65に当接するように配置されている。
【0050】
第二位置調整部材65は、バネ70の巻き線の中心を貫通するように配置されている。第二位置調整部材65の一端は、副弁桿48の小径部483の一端と当接したり離隔したりするように配置され、第二位置調整部材65の他端は本体部10に固定されている。背圧室14に入った水は、連通路602を通じてバイパス流路80側へと流れる。
【0051】
第一位置調整部材60は、副背圧室12と背圧室14との圧力差によって押される力とバネ70がそれに対抗しようとする力、及び第一調整部材60と弁体部材40に掛かる摺動抵抗とのバランスによって、副背圧室12を広げる(背圧室14を狭める)ように摺動したり、副背圧室12を狭める(背圧室14を広げる)ように摺動したりするように構成されている。
【0052】
副背圧室12には一次側内部流路20にかかる一次圧と同じ圧力がかかるように構成されている。具体的には、一次側内部流路20と副背圧室12とが副一次流路22によってつながれており、一次圧が副背圧室12に伝達されている。
【0053】
背圧室14と二次側内部流路30とは、バイパス流路80によって繋がっている。バイパス流路80には電磁弁82が設けられている。電磁弁82が閉じられていれば、背圧室14の内部には一次圧がかかっている。一方、電磁弁82が開けられると、背圧室14の水がバイパス流路80から二次側内部流路30に流出し、背圧室14の内部圧力が低下する。
【0054】
続いて、フラッシュバルブSVの動作について、図5〜図9を参照しながら説明する。図5〜図9は、図2に示すフラッシュバルブSVの吐水動作を示す図である。図5〜図9それぞれの(A)は給水圧が低圧の状態を示し、図5〜図9それぞれの(B)は給水圧が高圧の状態を示し、図5〜図9それぞれの(C)は弁体部材40のリフト量と副孔463及び連通路464の合算面積(小穴面積)と大便器SB側に流れる瞬間流量を示している。図5〜図9それぞれの(C)において、実線は給水圧が低い場合を示し、破線は給水圧が高い場合を示している。
【0055】
図5の(A)(B)(C)に示されるように、電磁弁82が閉じられていると、背圧室14及び副背圧室12には、一次側内部流路20と同じ一次圧がかかっている。弁体部材40の主弁体42も一次圧によって流出口31側に押し込まれており、主弁体42が一次側内部流路20と二次側内部流路30の境界面に密着して止水されている。また、副弁体482と副弁座465は当接しているので、副孔463及び連通路464の合算面積(小穴面積)は、副孔463のみの流路断面積となる。
【0056】
続いて、図6の(A)(B)(C)に示されるように、時刻t1で電磁弁82が開かれると、まず圧力の低いバイパス流路80と背圧室14内が連通される。すると、背圧室14内の水がバイパス流路80側へ流出する。背圧室14と副背圧室12との圧力差が生じるため、第一位置調整部材60が押し下げられる。第二位置調整部材65は本体部10に固定されているため移動しない。バネ70は、移動しない第二位置調整部材65と第一位置調整部材60との間に配置されているため、第一位置調整部材60が押し下げられるとバネ70は縮んで反力を発生させる。第一位置調整部材60が弁体部材40に近づく量は、第一位置調整部材60が副背圧室12と背圧室14との差圧によって押される力とバネ70がそれに対抗しようとする力、及び第一調整部材60と弁体部材40に掛かる摺動抵抗とのバランスによって定められる。
【0057】
従って、図6の(A)に示されるように給水圧が低い場合は、第一位置調整部材60はあまり押し下げられず、図4の(B)に示されるように給水圧が高い場合は、第一位置調整部材60は大きく押し下げられる。
【0058】
背圧室14内の水が流出すると、弁体部材40が背圧室14側に押し上げられる。弁体部材40の主弁体42(主弁体面421)が主弁座面201から離脱するので、一次側内部流路20から二次側内部流路30に水が流れる。この一次側内部流路20から二次側内部流路30に流れる水の流量は、主流路(スリット442を通過する流路)を流れる流量と副流路(孔443を通過する流路)を流れる流量とを合わせた流量であって、一次側内部流路20からスリット442に水が流入する個所における、スリット442の幅(流路断面積の大きさ)によって調整される。すなわち、弁体部材40の位置に応じて主流路を流れる流量のみが調整され、副流路を流れる流量は弁体部材40の位置によらず略一定である。
【0059】
第一位置調整部材60は、弁体部材40のリフト量を調整し、位置制御部材として機能するものであるから、図6の(A)のように比較的少なく押し下げられると弁体部材40のリフト量は大きくなり、図6の(B)のように比較的多く押し下げられると弁体部材40のリフト量は小さくなる。また、副弁体482と副弁座465は離隔しているので、副孔463及び連通路464の合算面積(小穴面積)は、副孔463及び連通路464の流路断面積となる。
【0060】
図6の(A)のように給水圧が低い場合に弁体部材40のリフト量が大きくなり、図6の(B)のように給水圧が高い場合に弁体部材40のリフト量が小さくなるので、大便器SB側に供給される洗浄水の瞬間流量は略同一なものとなる。尚、大便器SBに供給される洗浄水の瞬間流量を厳密に同一に保つ必要はなく、ある程度の範囲内での同等の瞬間流量を確保できれば足りるものである。
【0061】
図7の(A)(B)(C)に示されるように、時刻t2で電磁弁82が閉じられると、副孔463及び連通路464を通って、背圧室14内に水が溜まる。副弁体482と副弁座465は離隔しているので、副孔463及び連通路464の合算面積(小穴面積)は、副孔463及び連通路464の流路断面積となる。従って、背圧室14には一気に多くの水が流入する。
【0062】
図8の(A)(B)(C)に示されるように、副孔463及び連通路464を通って、背圧室14内に一気に多くの水が流入すると、弁体部材40は流出口31方向に押し下げられる。弁体部材40が閉弁方向に押し下げられると、副弁体482と副弁座465が当接し、連通路464が閉塞される。副弁体482が形成されている副弁桿48の小径部483は、固定されている第二位置調整部材65に当接しているので、副弁体482の位置は給水圧の高低によらずに略一定なものとなる。従って、弁体部材40は、給水圧の高低によらずに所定の下降基準(基準位置)まで強制的に移動させられる。副弁体482と副弁座465が当接した後は、背圧室14内への流入は副孔463からのみになる。弁体部材40は、所定の下降基準まで強制的に移動するときよりも遅い速度で更に押し下げられる。その弁体部材40の動きに伴い、バネ50を介して副弁桿48も一体的に押し下げられる。
【0063】
弁体部材40が所定の下降基準(基準位置)まで強制的に移動させられた状態においては、スリット442の天面446の高さは、一次側内部流路20の二次側内部流路30に対する境界面よりも下に位置している。このため、一次側内部流路20からスリット442に水が流入する流路(主流路)は略遮断された状態となっている。一方、スリット442の天面446よりも上部に形成された孔443は、一次側内部流路20の二次側内部流路30に対する境界面よりも上に位置している。このため時刻t2以降においては、一次側内部流路20から二次側内部流路30に供給される水は、主流路を通過せず、前記副流路のみを通過することとなる。
【0064】
図9の(A)(B)(C)に示されるように、主弁体42が主弁座面201に当接するまで弁体部材40が押し下げられると、主流路及び副流路はいずれも閉じられた状態となるため、大便器SBに対する水の供給が停止される。従って、図8の(C)から図9の(C)に至るまでに大便器SBに供給される水が、大便器SBの封水部SWに供給されるリフィル水として用いられる。
【0065】
このように、リフィル水供給段階開始前に、瞬間流量を減少させることによって、リフィル水供給段階において水を供給しても大便器SBの封水部SWに溜まらずに便器洗浄が行われることを抑制することができる。とくにサイフォン式大便器の場合、リフィル水供給段階における瞬間流量が大きすぎると、サイフォン減少が発生してしまい、便器洗浄が行われる可能性が高くなる。
【0066】
このリフィル水は副流路からのみ供給されるため、弁体部材40の位置が変化しているにも関わらず、図9に示したように時刻t2以降の瞬間流量は経時的に変動しない。一次側内部流路20を流れる水の瞬間流量が変動しないため、一次側内部流路20(給水圧)も変動しない。
【0067】
給水圧が低い場合と高い場合とを比較すると、時刻t2の直後における瞬間流量は、給水圧が低い場合は、給水圧が高い場合よりも小さくなっている。これは、瞬間流量が下記式の関係となることに起因する。
Q=Cv√Δp
Q:瞬間流量、Cv:流路抵抗の逆数、Δp:入口と出口の差圧
一方、時刻t2以降、主弁体42が主弁座面201に当接するまで(リフィル水の供給が停止するまで)に要する時間を比較すると、給水圧が低い場合の方が、給水圧が高い場合よりも長くなっている。これは、給水圧が低い場合は弁体部材40を押し下げる力が弱く、主弁体42が主弁座面201に当接するまで長時間を要するためである。
【0068】
時刻t2以降、大便器に供給されるリフィル水の総量は、図9の(C)の瞬間流量のグラフの、時刻t2以降の時間軸と各線との間に挟まれた図形の面積で表される。図9の(C)で明らかなように、給水圧が低い場合と高い場合とを比較すると、かかる図形の面積はほぼ同じとなっている。従って、給水圧が低い場合も高い場合も、所定の許容範囲内で所定量(大便器SBのタイプによって異なる)のリフィル水を供給することができる。
【0069】
上述したように、本実施形態の副弁桿48の副弁体482、副弁座465は、本願発明のリフィル水量調整手段として機能している。本実施形態では、このリフィル水量調整手段によって、大便器SBの封水を形成するためのリフィル水を大便器SBに供給するリフィル水供給段階(図8,9それぞれの(C)の時刻t2以降)において、一次側内部流路20からの給水圧に応じて弁体部材40の前進動作(主弁体42を主弁座面201に近づける動作)を調整することで、給水圧に依存しない所定量のリフィル水を大便器SBに供給することが可能なものとなっている。一次側流路からの給水圧に応じて弁体部材の前進動作を調整することで、主弁体の主弁座に対する近接度合いや、定流量弁体の定流量弁座に対する近接度合いを調整することができ、供給されるリフィル水の量が給水圧の高低に依存して変動することを抑制することができる。
【0070】
更に、本実施形態の定流量弁体44のスリット442、孔443、弁内空間445、孔444は、本願発明のリフィル水流量保持手段として機能している。本実施形態では、リフィル水流量保持手段によって、リフィル水供給段階において一次側内部流路20から供給されるリフィル水の瞬間流量が経時的に変動しない。このため、一次側内部流路20の圧力(給水圧)が経時的に変動せず、一定に保たれる。その結果、上記の水量調整手段により、大便器SBに供給されるリフィル水の量を、給水圧に依存せず一定とすることができる。
【0071】
続いて、本発明の第二実施形態であるフラッシュバルブSVaについて、図10を参照しながら説明する。フラッシュバルブSVaは、フラッシュバルブSVの定流量弁体44を定流量弁体44aに置換したものである。フラッシュバルブSVaはさらに、一次側内部流路20の二次側内部流路30に対する境界面のうち、主弁座面201の内側において、一次側内部流路20から二次側内部流路30に連通する貫通孔210を有している。
【0072】
定流量弁体44aの構造を、図11及び図12を参照しながら詳しく説明する。図11は、定流量弁体44aの側面図であって、図12は定流量弁体44aの斜視図である。定流量弁体44aの外側面441aには、均等な間隔で4つのスリット442aが形成されている。各スリット442aは、断面が矩形の有底な溝であり、外側面441aの下端から上端近傍まで形成されている。各スリット442aは側壁面447aを有している。側壁面447aは、傾斜状に形成された上部側壁面448a、上部側壁面448aの下方であって略鉛直に形成された中部側壁面449a、中部側壁面449aの下方であって傾斜状に形成された下部側壁面450a、451aとからなっている。このため、スリット442aの幅は下方に行くほど広くなっている。
【0073】
図3及び図4に示した定流量弁体44と比較すると、定流量弁体44aにおいては孔443が形成されていない点が異なっている。また、スリット442aの上部においても、スリット442aの幅は下方に行くほど広くなっている。
【0074】
再び図10に戻って説明する。定流量弁体44aの外側面441aは、二次側内部流路30の内側壁と近接して対抗している。従って、弁体部材40が、一次側内部流路20と二次側内部流路30との間に水を通すように上昇(背圧室14へ入り込む方向、後退方向、開弁方向)すると、水が二次側内部流路30へと流入するが、その流路は二つ存在することとなる。
【0075】
一つ目の流路(主流路)は、二次側内部流路30の内側壁とスリット442aにより形成された空間を通過し、二次側内部流路30へと流入する流路である。弁体部材40が、一次側内部流路20と二次側内部流路30との間に水を通すように上昇(背圧室14へ入り込む方向、後退方向、開弁方向)すると、一次側内部流路20からスリット442aに水が流入する。このとき、弁体部材40が上昇するほど、水はスリット442aの下部に対して流入することとなる。スリット442aは、下方に行くほど幅が広くなっているため、水の流路断面積は広くなり、流量を増やすように作用する。弁体部材40が、一次側内部流路20と二次側内部流路30との間に水を通すように上昇(背圧室14へ入り込む方向)し、その後下降(流出口31へ向かう方向、前進方向、閉弁方向)すると、水はスリット442aの上部に対して流入することとなる。その結果、水の流路断面積は狭くなり、流量を絞るように作用する。
【0076】
二つ目の流路(副流路)は、一次側内部流路20から貫通孔210を通過して、二次側内部流路30に流入する流路である。この流路は、弁体部材40の上昇及び下降によって、流れの律速となる部分における流路断面積がほとんど変化しない。従って、弁体部材40が、一次側内部流路20と二次側内部流路30との間に水を通すように上昇(背圧室14へ入り込む方向、後退方向、開弁方向)した状態においては、常に一定の瞬間流量で水が流れることとなる。
【0077】
フラッシュバルブSVaにおけるその他の構成は、フラッシュバルブSVと同じであるので、その説明を省略する。
【0078】
続いて、フラッシュバルブSVaの動作について、図13を参照しながら説明する。図13は、図10に示すフラッシュバルブSVaの吐水動作を示す図である。図13の(A)に示されるように、電磁弁82が閉じられていると、背圧室14及び副背圧室12には、一次側内部流路20と同じ一次圧がかかっている。弁体部材40の主弁体42も一次圧によって流出口31側に押し込まれており、主弁体42が一次側内部流路20と二次側内部流路30の境界面に密着して止水されている。また、副弁体482と副弁座465は当接しているので、副孔463及び連通路464の合算面積(小穴面積)は、副孔463のみの流路断面積となる。
【0079】
続いて、図13の(B)に示されるように、電磁弁82が開かれると、まず圧力の低いバイパス流路80と背圧室14内が連通される。すると、背圧室14内の水がバイパス流路80側へ流出する。背圧室14と副背圧室12との圧力差が生じるため、第一位置調整部材60が押し下げられる。第二位置調整部材65は本体部10に固定されているため移動しない。バネ70は、移動しない第二位置調整部材65と第一位置調整部材60との間に配置されているため、第一位置調整部材60が押し下げられるとバネ70は縮んで反力を発生させる。第一位置調整部材60が弁体部材40に近づく量は、第一位置調整部材60が副背圧室12と背圧室14との差圧によって押される力とバネ70がそれに対抗しようとする力、及び第一調整部材60と弁体部材40に掛かる摺動抵抗とのバランスによって定められる。
【0080】
従って、給水圧が低い場合は、第一位置調整部材60はあまり押し下げられず、給水圧が高い場合は、第一位置調整部材60は大きく押し下げられる。
【0081】
背圧室14内の水が流出すると、弁体部材40が背圧室14側に押し上げられる。弁体部材40の主弁体42(主弁体面421)が主弁座面201から離脱するので、一次側内部流路20から二次側内部流路30に水が流れる。この一次側内部流路20から二次側内部流路30に流れる水の流量は、主流路(スリット442aを通過する流路)を流れる流量と副流路(貫通孔210を通過する流路)を流れる流量とを合わせた流量であって、一次側内部流路20からスリット442aに水が流入する個所における、スリット442aの幅(流路断面積の大きさ)によって調整される。すなわち、弁体部材40の位置に応じて主流路を流れる流量のみが調整され、副流路を流れる流量は弁体部材40の位置によらず略一定である。
【0082】
第一位置調整部材60は、弁体部材40のリフト量を調整するものであるから、給水圧が低く比較的少なく押し下げられると弁体部材40のリフト量は大きくなり、給水圧が高く比較的多く押し下げられると弁体部材40のリフト量は小さくなる。また、副弁体482と副弁座465は離隔しているので、副孔463及び連通路464の合算面積(小穴面積)は、副孔463及び連通路464の流路断面積となる。
【0083】
給水圧が低い場合に弁体部材40のリフト量が大きくなり、給水圧が高い場合に弁体部材40のリフト量が小さくなるので、大便器SB側に供給される洗浄水の瞬間流量は略同一なものとなる。尚、大便器SBに供給される洗浄水の瞬間流量を厳密に同一に保つ必要はなく、ある程度の範囲内での同等の瞬間流量を確保できれば足りるものである。
【0084】
図13の(C)に示されるように、電磁弁82が閉じられると、副孔463及び連通路464を通って、背圧室14内に水が溜まる。副弁体482と副弁座465は離隔しているので、副孔463及び連通路464の合算面積(小穴面積)は、副孔463及び連通路464の流路断面積となる。従って、背圧室14には一気に多くの水が流入する。
【0085】
図13の(D)に示されるように、副孔463及び連通路464を通って、背圧室14内に一気に多くの水が流入すると、弁体部材40は流出口31方向に押し下げられる。弁体部材40が閉弁方向に押し下げられると、副弁体482と副弁座465が当接し、連通路464が閉塞される。副弁体482が形成されている副弁桿48の小径部483は、固定されている第二位置調整部材65に当接しているので、副弁体482の位置は給水圧の高低によらずに略一定なものとなる。従って、弁体部材40は、給水圧の高低によらずに所定の下降基準(基準位置)まで強制的に移動させられる。副弁体482と副弁座465が当接した後は、背圧室14内への流入は副孔463からのみになる。弁体部材40は、所定の下降基準まで強制的に移動するときよりも遅い速度で更に押し下げられる。その弁体部材40の動きに伴い、バネ50を介して副弁桿48も一体的に押し下げられる。
【0086】
弁体部材40が所定の下降基準(基準位置)まで強制的に移動させられた状態においては、スリット442aのうち最も高い部分は、一次側内部流路20の二次側内部流路30に対する境界面よりも下に位置している。このため、一次側内部流路20からスリット442aに水が流入する流路(主流路)は略遮断された状態となっている。一方、一次側内部流路20から貫通孔210に流入する流路(副流路)は、主弁体面421が主弁座面201から離れている状態においては遮断されない。このため、弁体部材40が基準位置まで移動した以降においては、一次側内部流路20から二次側内部流路30に供給される水は、主流路を通過せず、前記副流路のみを通過することとなる。
【0087】
その後、主弁体42が主弁座面201に当接するまで弁体部材40が押し下げられると、主流路及び副流路はいずれも閉じられた状態となるため、大便器SBに対する水の供給が停止される。従って、弁体部材40が基準位置まで移動してから、主弁体42が主弁座面201に当接するまでの間に大便器SBに供給される水が、大便器SBの封水部SWに供給されるリフィル水として用いられる。
【0088】
このように、リフィル水供給段階開始前に、瞬間流量を減少させることによって、リフィル水供給段階において水を供給しても大便器SBの封水部SWに溜まらずに便器洗浄が行われることを抑制することができる。とくにサイフォン式大便器の場合、リフィル水供給段階における瞬間流量が大きすぎると、サイフォン減少が発生してしまい、便器洗浄が行われる可能性が高くなる。
【0089】
このリフィル水は副流路からのみ供給されるため、弁体部材40の位置が変化しているにも関わらず、弁体部材40が基準位置まで移動した以降における瞬間流量は変動しない。一次側内部流路20を流れる水の瞬間流量が変動しないため、一次側内部流路20(給水圧)も変動しない。
【0090】
以上のように、本実施形態の定流量弁体44aのスリット442a、及び貫通孔210は、本願発明のリフィル水流量保持手段として機能している。本実施形態では、リフィル水流量保持手段によって、リフィル水供給段階において一次側内部流路20から供給されるリフィル水の瞬間流量が経時的に変動しない。このため、一次側内部流路20の圧力(給水圧)が経時的に変動せず、一定に保たれる。その結果、本実施形態においても、大便器SBに供給されるリフィル水の量を、給水圧に依存せず一定とすることができる。
【0091】
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】
【0092】
SV:フラッシュバルブ(流路開閉装置)
SB:大便器
SW:封水部
TB:給水管
V:止水栓
10:本体部
12:副背圧室
14:背圧室
20:一次側内部流路
201:主弁座面(主弁座)
21:流入口
210 貫通孔
22:副一次流路
30:二次側内部流路
31:流出口
40:弁体部材
42:主弁体
421:主弁体面
44:定流量弁体
441:外側面
442 スリット
443 孔
444 孔
445 弁内空間
446 天面
447 側壁面
448 上部側壁面
449 下部側壁面
46:収容凹部
461:孔
462 凹部
463:副孔(背圧流路)
464:連通路(背圧流路)
465 副弁座
48:副弁桿
481:大径部
482:副弁体
483:小径部
50:バネ
60:第一位置調整部材
601:凹部
602:連通路
65:第二位置調整部材
70:バネ
80:バイパス流路
82:電磁弁
Wa:流入水
Wb:流出水
【技術分野】
【0001】
本発明は、便器に洗浄水を供給する流路開閉装置に関する。
【背景技術】
【0002】
便器に洗浄水を供給する手段として、給水路にフラッシュバルブといった流路開閉装置を設けることが広く行われている。フラッシュバルブは、給水元である一次側流路から水を受け入れて一次側内部流路に送り出す流入口と、二次側内部流路から給水先である二次側流路へ水を送り出す流出口とが形成された本体部と、一次側内部流路と二次側内部流路との間の流路開閉を行う主バルブと、この主バルブを介さずに一次側内部流路と二次側内部流路とを連通するバイパス流路と、バイパス流路の流路開閉を行う副バルブと、を備えるものである。
【0003】
このように構成されたフラッシュバルブは、操作レバーを押し下げるといった副バルブを開く動作を行うと、バイパス流路が開かれて主バルブを構成する主弁体の背圧が低下し、一次側内部流路内の一次圧(給水圧)によって主弁体が主弁座から引き離されるように押し上げられて主バルブが開放され、流出口から水が二次側流路へと流出される。その後、操作レバーを戻すといった副バルブを閉じる動作を行うか、若しくは自動的に操作レバーが戻って副バルブが閉じられると、バイパス流路が閉じられて主弁体の背圧が上昇する。この主弁体の背圧の上昇に伴って主弁体が主弁座に近づくように降下し、やがて主弁体が主弁座に当接することで主バルブが閉じられる。従って、フラッシュバルブは、給水を開始する指示を受けることで、一定の開度となるように主弁体が主弁座から引き離され、便器に給水を開始し、所定の条件を満たすことで自律的に給水を停止する流路開閉装置として機能するものである。
【0004】
フラッシュバルブが設置される場所は、給水圧が高いところもあれば、給水圧が低いところもある。従来のフラッシュバルブはその構造上、給水圧の高低によらずに、副バルブを開いた際の主弁体の位置は一定であるため、給水圧によってその吐水量が大きくばらつき、無駄水が生じてしまうという問題があった。フラッシュバルブを設置するにあたっては、現場で止水栓を調整し、給水量を調整している。
【0005】
しかしながら、現場で施工者が止水栓を回して給水量を調整すると、個々の現場によって調整量が異なることが多く、便器に対する給水量が必ずしも適切なものとならない可能性もある。そこで、下記特許文献1に記載のフラッシュバルブでは、主弁体の上昇位置を規制する上昇位置規制手段と、給水圧を検知する圧力センサーと、圧力センサーの水圧測定値に応じて上昇位置規制手段を制御し、主弁体の上昇規制量を調整する制御手段と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平6−336753号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記特許文献1に記載のフラッシュバルブでは、制御手段が、圧力センサーの検知圧力に応じてモーターを駆動し、上昇位置規制手段を給水圧に応じた位置に調整する。従って、給水圧が変動しても、便器側へ流す水量を一定に制御することが出来る。このように、給水圧が高い場合も低い場合も、便器側に流す水量を一定にすることで、無駄水を低減することが可能なものとなっている。
【0008】
ところで、フラッシュバルブは、小便器にも大便器にも取り付けられるものである。小便器は、小便を受け止めるボウル部の下方に封水部が形成されているものである。小便器を洗浄するにあたって、ボウル部に洗浄水を流すと、その洗浄水はボウル部を洗い流した後封水部に流れ込み、封水部の溜水を置換して洗浄が完了する。従って、小便器に給水するためにフラッシュバルブを取り付けた場合には、便器側に流す水量を一定にすることで、無駄水を低減する効果を享受することができる。
【0009】
特にサイフォン方式(サイフォンゼット方式といった他のサイフォン現象を利用する方式を含む)は、大便や小便を受け止めるボウル部の下方に封水部が形成されており、封水部から下流の管路を屈曲させ、洗浄時にサイフォン現象を起こさせることによって汚物を吸引して排出する方式である。サイフォン方式の大便器を洗浄するにあたって、ボウル部に洗浄水を流すと、その洗浄水によって封水部及びその前後の管路を満水状態とし、その後にサイフォン現象による吸引効果で汚物を確実に流している。この吸引効果が発生すると、封水部及びその前後の管路の水が吸引されて流されるので、封水部の溜水がなくなってしまう。そこで、洗浄後に封水部に溜水を補給することが行われており、この溜水として補給する水をリフィル水とも呼んでいる。本発明者らは、洗い落とし方式の大便器とは異なり、サイフォン現象を利用するサイフォン方式では、このリフィル水の特性に起因して、従来のフラッシュバルブでは無駄水の低減効果を享受することはできないことを発見したものである。
【0010】
上記特許文献1に記載されているフラッシュバルブは、給水圧が高い場合も低い場合も、便器側に流す瞬間流量を一定にするものであるから、弁座に対する弁体のリフト量を給水圧に応じて変動させる。具体的には、高水圧時にはリフト量を調整しない状態よりもリフト量の抑制度合いを高め、水圧に比してリフト量が少なくなるように調整している。一方、低水圧時にはそのようなリフト量の抑制を低減させることで、水圧に応じたリフト量が生じるように調整している。このように給水圧に応じたリフト量調整をすることで、高水圧時に洗浄水の瞬間流量が上がることを抑制し、低水圧時に洗浄水の瞬間流量を維持確保することで、洗浄水の瞬間流量が一定に保たれるように工夫している。
【0011】
このように、瞬間流量を一定に保つため、高水圧時にはリフト量の抑制度合いを高め、低水圧時にはリフト量の抑制度合いを少なくしているため、閉弁を開始してから閉弁が完了するまでの弁座に弁体が密接するまでの距離は、給水圧が高ければ相対的に短い距離となり、給水圧が低ければ相対的に長い距離となる。従って、従来のフラッシュバルブは、洗浄水を流すべく弁座から弁体を離隔させている間は便器側に流す水量を給水圧によらずに一定に保てるものの、閉弁を開始してから閉弁が完了するまでに流れる水量が給水圧によってばらついてしまう。
【0012】
大便器におけるリフィル水は、洗浄後に封水部に溜水を補給するものであるから、フラッシュバルブが閉弁を開始してから閉弁が完了するまでに流れる水がリフィル水として用いられる。従って、従来のフラッシュバルブのように、閉弁を開始してから閉弁が完了するまでに流れる水が給水圧によってばらついてしまえば、リフィル水の供給量がばらつくことになり、封水形成上は何らかの対策が求められる。給水圧が高い場合は閉弁を開始してから閉弁が完了するまでの距離が相対的に短くなるものであるから、給水圧が高い場合を基準にすれば、給水圧が低い場合にリフィル水として必要となる水量以下の水が供給されることになり、無駄水が発生する。一方、給水圧が低い場合は閉弁を開始してから閉弁が完了するまでの距離が相対的に長くなるものであるから、給水圧が低い場合を基準にすれば、給水圧が低い場合にリフィル水として必要となる水量以上の水が供給されることになり、封水切れが起きるおそれもある。
【0013】
そこで本発明者らは、給水圧に依存しない所定量の洗浄水を前記大便器に供給するために、流路開閉を行う主バルブの弁体と、洗浄水の瞬間流量を調整する定流量バルブの弁体とを一つの弁体部材に一体化した上で、この弁体部材の可動量を調整するように弁体部材の摺動方向に沿って移動する位置制御部材を設けることに着目した。この位置制御部材は給水圧に応じて移動し、その位置を調整する。従って、上記構成においては、給水圧に応じて位置制御部材が移動し、弁体部材の可動量、つまりは開度を調整する。これにより、供給される洗浄水の量をフラッシュバルブが設置される環境における給水圧の高低に依存せずばらつきを抑制しうるものである。
【0014】
一方で、弁体部材が前進するに伴ってリフィル水の瞬間流量が変動すると、一次側内部流路内の給水圧がその影響を受けて経時的に変動してしまうという問題が新たに生じた。これは、フラッシュバルブを通過する流量が変動することにより、給水圧を生じせしめているポンプの揚程が変動することが原因と考えられる。その結果、一次側内部流路内の給水圧は、フラッシュバルブの設置場所により変動するだけではなく、同じ設置場所でも経時的に変動してしまうこととなる。
【0015】
フラッシュバルブを通過する水の瞬間流量と、一次側内部流路内の給水圧との関係を図14に示した。図14は、設置場所が互いに異なる3つのフラッシュバルブについて、それぞれ、瞬間流量が増加するに伴って給水圧が低下する様子を示している。このように、リフィル水の瞬間流量が変動することに伴って給水圧がどのように変動するかは、給水圧の発生源(ポンプの種類等)や配管の形状等により異なるものとなる。
【0016】
リフィル水供給時の給水圧が変動すると、給水圧に応じて調整されている位置制御部材がその影響を受け、位置が変化してしまう。このため、弁体部材の位置が変化する結果、リフィル水の供給量も変動することとなる。このため、給水圧に依存しない所定量のリフィル水を前記大便器に供給するためには、上記構成に加えて、給水圧の経時的な変動を抑制し一定となるように保つことが必要である。
【0017】
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、大便器に洗浄水を供給する流路開閉装置であって、洗浄水を大便器に供給する場合には給水圧によらずに水量を略一定に保てる一方で、閉弁を開始してから閉弁が完了するまでの間における給水圧の経時的な変動を抑制し、大便器側に供給するリフィル水の水量も一定の範囲内の必要水量に保つことが可能な流路開閉装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0018】
上記課題を解決するために本発明に係る流路開閉装置は、給水を開始する指示を受けることで大便器に給水を開始し、所定の条件を満たすことで自律的に給水を停止する流路開閉装置であって、給水元に繋がる一次側流路と給水先である大便器へ繋がる二次側流路との間の流路開閉を行う主弁体及び主弁座を有する主バルブと、前記一次側流路から前記二次側流路へ流れる水の瞬間流量を一定に保つように相互間に形成される流路断面積を調整する定流量弁体及び定流量弁座を有する定流量バルブと、を備え、前記主弁体及び前記定流量弁体は一体化された弁体部材として形成され、前記主バルブは、前記弁体部材の可動量を調整するように、前記弁体部材の摺動方向に沿って移動する位置制御部材を有し、前記位置制御部材は、前記一次側流路の水圧に応じて位置を調整するものであって、前記一次側流路の水圧が高まると前記位置制御部材が前記弁体部材の可動量を狭める方向に移動するように構成されており、前記大便器を洗浄するための洗浄水を前記大便器に供給する洗浄水供給段階では、前記弁体部材を後退方向に駆動し、前記主弁体を前記主弁座から離隔させることで前記二次側流路に洗浄水を供給すると共に、前記流路断面積を調整することで洗浄水の瞬間流量を一定に保つ一方で、前記大便器の封水を形成するためのリフィル水を前記大便器に供給するリフィル水供給段階では、前記弁体部材を前進方向に駆動することで、前記主弁体を前記主弁座に当接させるものであり、前記リフィル水供給段階において、前記一次側流路からの給水圧に応じて前記弁体部材の前進動作を調整することで、供給されるリフィル水の量が給水圧に依存して変動することを抑制するリフィル水量調整手段と、前記リフィル水供給段階において、リフィル水の瞬間流量が経時的に変動することを抑制し一定となるように保つリフィル水流量保持手段と、を備える。
【0019】
本発明によれば、一次側流路と二次側流路との間の流路開閉を行うための主弁体と、一次側流路から二次側流路へ流れる水の瞬間流量を一定に保つための定流量弁体とを一体化された弁体部材として構成しているので、給水圧の変動によって大便器側に供給する水の瞬間流量が変動することなく、コンパクトな構成の流路開閉装置を提供することができる。大便器に洗浄水を供給する洗浄水供給段階では、定流量弁体と定流量弁座との間に形成される流路断面積を調整することで洗浄水の瞬間流量を一定に保つように構成されているので、弁体部材の相対的な位置を調整することで確実に瞬間流量を一定に保った給水を行うことができる。このように、給水圧に応じて弁体部材の相対的な位置を調整した場合において、洗浄水の供給が終了して閉弁動作に入ると、大便器の封水を形成するためのリフィル水の安定供給ができなくなる。具体的には、高水圧時には、主弁体及び定流量弁体が主弁座及び定流量弁座から離隔し難いように調整し、低水圧時には、主弁体及び定流量弁体が主弁座及び定流量弁座から離隔しやすいように調整しているので、高水圧時にリフィル水が不足する可能性や低水圧時にリフィル水が余る可能性がある。
【0020】
そこで本発明では、大便器の封水を形成するためのリフィル水を大便器に供給するリフィル水供給段階において、一次側流路からの給水圧に応じて弁体部材の前進動作を調整することで、供給されるリフィル水の量が給水圧に依存して変動することを抑制するリフィル水量調整手段を備えている。一次側流路からの給水圧に応じて弁体部材の前進動作を調整することで、主弁体の主弁座に対する近接度合いや、定流量弁体の定流量弁座に対する近接度合いを調整することができ、供給されるリフィル水の量が給水圧の高低に依存して変動することを抑制することができる。
【0021】
さらに本発明では、リフィル水供給段階において、リフィル水の瞬間流量が経時的に変動することを抑制し一定となるように保つリフィル水流量保持手段を備えている。リフィル水の瞬間流量の経時的な変動を抑制することにより、リフィル水供給段階において給水圧が経時的に変動せず、一定となるように保たれる。すなわち、給水圧は、流路開閉装置が設置される場所による変動があるのみで、経時的には一定となる。その結果、上記の水量調整手段により、供給されるリフィル水の量を給水圧に依存せず一定となるように保つことができる。
【0022】
本発明に係る流路開閉装置では、サイフォン式大便器に接続されることも好ましい。サイフォン式大便器においては、大便器の洗浄時において封水部の溜水が一度なくなってしまうため、洗浄後に多量の溜水を補う必要がある。このため、供給されるリフィル水の量を一定となるように保つという本発明の効果が、特に顕著なものとなる。
【0023】
本発明に係る流路開閉装置では、前記リフィル水流量保持手段は、リフィル水が供給される流路の流路断面積が、前記弁体部材の駆動によって変動することを抑制するものであることも好ましい。
【0024】
この好ましい態様では、リフィル水が供給される流路の流路断面積が、弁体部材が駆動しても(弁体部材が前進しても)変動することが抑制される。このため、複雑な弁の制御等を必要とせず、流路の形状を工夫するだけで、リフィル水の瞬間流量を確実に一定とすることができる。
【0025】
本発明に係る流路開閉装置では、前記大便器に洗浄水を供給するための流路として、主流路と、前記主流路とは別に設けられた副流路と、が設けられ、前記リフィル水供給段階においては、リフィル水は前記主流路を通過せず、前記副流路からのみ供給されることも好ましい。
【0026】
洗浄水供給段階においては、定流量弁体と定流量弁座との間に形成される流路断面積に応じて、洗浄水の瞬間流量が調整される必要がある。このため、弁体部材の駆動に伴って流路断面積が変動する構成を有している。しかし、この構成が、リフィル水供給段階におけるリフィル水の瞬間流量に影響を与えてしまい、弁体部材の駆動に伴ってリフィル水の瞬間流量が変動してしまう可能性がある。そこで、この好ましい態様では、大便器に洗浄水を供給するための流路として、主流路と副流路という二つの流路が設けられ、リフィル水は主流路を通過せず、副流路からのみ供給されることとした。すなわち、弁体部材の駆動によって流路断面積が変動する構成は主流路側にのみ持たせ、副流路は弁体部材の駆動によって流路断面積が変動しない構成としている。このため、リフィル水供給段階においては、主流路の構成から受ける影響を完全になくすことができ、リフィル水の瞬間流量を確実に一定とすることができる。
【0027】
本発明に係る流路開閉装置では、前記副流路は、前記弁体部材に設けられていることも好ましい。
【0028】
リフィル水供給段階が終了した時点においては、リフィル水の供給を停止するために、副流路を閉じる必要がある。この好ましい態様では、副流路を弁体部材に設けているため、主弁体が主弁座に当接した時点で副流路も閉じられることとなる。すなわち、既存の弁体の形状を拡大して副流路を閉じる構造としたり、副流路を閉じるための弁体を別途設けたりすることなく、簡素な構成によって副流路を閉じることができる。
【発明の効果】
【0029】
本発明によれば、大便器に洗浄水を供給する流路開閉装置であって、洗浄水を大便器に供給する場合には給水圧によらずに水量を略一定に保てる一方で、閉弁を開始してから閉弁が完了するまでの間における給水圧の経時的な変動を抑制し、大便器側に供給するリフィル水の水量も一定の範囲内の必要水量に保つことが可能な流路開閉装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明の実施形態であるフラッシュバルブを大便器への給水管に取り付けた状態を示す外観図である。
【図2】本発明の第一実施形態であるフラッシュバルブの内部構造を模式的に示す概略構成図である。
【図3】図2に示すフラッシュバルブの定流量弁体を示す側面図である。
【図4】図2に示すフラッシュバルブの定流量弁体を示す斜視図である。
【図5】図2に示すフラッシュバルブの吐水動作を示す図である。
【図6】図2に示すフラッシュバルブの吐水動作を示す図である
【図7】図2に示すフラッシュバルブの吐水動作を示す図である
【図8】図2に示すフラッシュバルブの吐水動作を示す図である
【図9】図2に示すフラッシュバルブの吐水動作を示す図である
【図10】本発明の第二実施形態であるフラッシュバルブの内部構造を模式的に示す概略構成図である。
【図11】図8に示すフラッシュバルブの定流量弁体44aを示す側面図である。
【図12】図8に示すフラッシュバルブの定流量弁体44aを示す斜視図である。
【図13】図10に示すフラッシュバルブの吐水動作を説明するための図である。
【図14】給水圧と瞬間流量との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
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。
【0032】
本発明の実施形態であるフラッシュバルブ(流路開閉装置)について図1に示す。図1は、本発明の実施形態であるフラッシュバルブを大便器への給水管に取り付けた状態を示す外観図である。図1に示されるように、フラッシュバルブSV(流路開閉装置)は、大便器SBへの給水管TBの途中に取り付けられている。フラッシュバルブSVは、給水を開始する指示を受けることで、給水管TBを経由する流路を開いて大便器SBに給水を開始する。その後、フラッシュバルブSVは、所定の条件を満たすことで自律的に流路を閉じて給水を停止する。
【0033】
大便器SBは、封水部SWが設けられている。封水部SWには常時溜水がなされ、封水が形成されている。大便器SBを使用すると、封水部SWに汚物が投入される。大便器SBの使用後にフラッシュバルブSVを操作すると、フラッシュバルブSVから略一定の瞬間流量で洗浄水が供給される。この洗浄水によって、封水部SWの溜水及び汚物が流される。本実施形態の場合、大便器SBはサイフォン方式の便器であるので、サイフォン現象によって洗浄水は汚物と共に下流側へ吸引される。本実施形態のフラッシュバルブSVは、洗浄後に封水部SWにリフィル水を供給するように構成されている。
【0034】
フラッシュバルブSVは、本体部10と、電磁弁82とを備えている。本体部10内には、給水管TBに繋がる一次側内部流路20と、大便器SBに繋がる二次側内部流路30とが形成されている。本体部10内には弁体部材40が配置されている。弁体部材40は、一次側内部流路20と二次側内部流路30との間の流路開閉を行うものである。電磁弁82は、バイパス流路80に設けられている。電磁弁82を開くことで、弁体部材40の背圧が下がり開弁される。本実施形態では、給水管TBにおいて、フラッシュバルブSVよりも上流側には止水栓Vが、フラッシュバルブSVよりも下流側であって大便器SBよりも上流側にはバキュームブレーカーVBが、それぞれ配置されている。
【0035】
続いて、本発明の第一実施形態であるフラッシュバルブSVの内部構造について、図2を参照しながら説明する。図2は、フラッシュバルブSVの内部構造を模式的に示す概略構成図である。
【0036】
図2に示されるように、フラッシュバルブSVは、本体部10を備えている。本体部10の内部には、一次側内部流路20と、二次側内部流路30と、背圧室14と、副背圧室12とが形成されている。一次側内部流路20は、給水元である一次側流路(図1に示す給水管TBのフラッシュバルブSVよりも上流側の流路)から流入水Waを受け入れて、二次側内部流路30に向けて流出させるものである。一次側内部流路20の上流端には流入口21が設けられている。流入口21は、流入水Waを受け入れて一次側内部流路20に送り出す開口部である。
【0037】
二次側内部流路30は、一次側内部流路20から流入する水を給水先である二次側流路(図1に示す給水管TBのフラッシュバルブSVよりも下流側の流路)に流出水Wbとして流出させるものである。二次側内部流路30の下流端には流出口31が設けられている。流出口31は、二次側内部流路30から二次側流路へ流出水Wbを送り出す開口部である。
【0038】
一次側内部流路20と二次側内部流路30との間には、弁体部材40が配置されている。弁体部材40は、下流側の一端が二次側内部流路30に挿入されており、その反対側の他端が背圧室14に臨むように配置されている。弁体部材40は、二次側内部流路30の下流方向に沿って進退自在に配置されている。弁体部材40は、その上部に設けられた主弁体42と、その下部に設けられた定流量弁体44とからなり、両者が一体となって構成されている。
【0039】
主弁体42は、一次側内部流路20と二次側内部流路30との間の流路開閉を行うためのものである。主弁体42は下流側の面において、主弁体面421を有している。弁体部材40が最も下流側に押し込まれると、主弁体面421が一次側内部流路20の二次側内部流路30に対する境界面に当接し、一次側内部流路20と二次側内部流路30との間の水の流通を遮断するように構成されている。従って、主弁体面421が当接する境界面は、主弁座面201(主弁座)として機能している。
【0040】
定流量弁体44は、一次側内部流路20から二次側内部流路30へ流れる水の瞬間流量を調整するためのものである。定流量弁体44は、内部に形成された空間である弁内空間445を有している。また、定流量弁体44の底面においては、二次側内部流路30と弁内空間445とを連通する孔444が形成されている。定流量弁体44はまた、その外側面441において、溝状に形成されたスリット442を有している。更に、スリット442の上部には、外部と弁内空間445とを連通する孔443が形成されている。
【0041】
この定流量弁体44の構造を、図3及び図4を参照しながら詳しく説明する。図3は、定流量弁体44の側面図であって、図4は定流量弁体44の斜視図である。定流量弁体44の外側面441には、均等な間隔で4つのスリット442が形成されている。各スリット442は、断面が矩形の有底な溝であり、外側面441の下端から中程まで形成されている。各スリット442は、スリット442の上端部に位置する水平な面である天面446と、側壁を形成する側壁面447とを有している。側壁面447は、その上部において略鉛直に形成された上部側壁面448と、その下部において傾斜状に形成された下部側壁面449、450とからなっている。このため、スリット442の上部においては、スリット442の幅は高さによらず一定である。一方、スリット442の下部においては、スリット442の幅は下方に行くほど広くなっている。
【0042】
さらに、定流量弁体44の外側面441には、天面446よりも上部において、2か所に孔443が形成されている。孔443は、鉛直方向の径よりも水平方向の径が長く、定流量弁体44の外部と弁内空間445とを連通するように形成されている。
【0043】
再び図2に戻って説明する。定流量弁体44の外側面441は、二次側内部流路30の内側壁と近接して対抗している。従って、弁体部材40が、一次側内部流路20と二次側内部流路30との間に水を通すように上昇(背圧室14へ入り込む方向、後退方向、開弁方向)すると、水が二次側内部流路30へと流入するが、その流路は二つ存在することとなる。
【0044】
一つ目の流路(主流路)は、二次側内部流路30の内側壁とスリット442により形成された空間を通過し、二次側内部流路30へと流入する流路である。弁体部材40が、一次側内部流路20と二次側内部流路30との間に水を通すように上昇(背圧室14へ入り込む方向、後退方向、開弁方向)すると、一次側内部流路20からスリット442に水が流入する。このとき、弁体部材40が上昇するほど、水はスリット442の下部に対して流入することとなる。スリット442は、下方に行くほど幅が広くなっているため、水の流路断面積は広くなり、流量を増やすように作用する。弁体部材40が、一次側内部流路20と二次側内部流路30との間に水を通すように上昇(背圧室14へ入り込む方向)し、その後下降(流出口31へ向かう方向、前進方向、閉弁方向)すると、水はスリット442の上部に対して流入することとなる。その結果、水の流路断面積は狭くなり、流量を絞るように作用する。
【0045】
二つ目の流路(副流路)は、孔443から弁内空間445に流入した後、孔444を通過して二次側内部流路30に流入する流路である。この流路は、弁体部材40の上昇及び下降によってその流路断面積がほとんど変化しない。従って、弁体部材40が、一次側内部流路20と二次側内部流路30との間に水を通すように上昇(背圧室14へ入り込む方向、後退方向、開弁方向)した状態においては、常に一定の瞬間流量で水が流れることとなる。
【0046】
主弁体42には、その上部側において収容凹部46が設けられている。収容凹部46は、背圧室14側から後退するように凹状に形成されている。収容凹部46の背圧室14側には、副弁座465が設けられている。収容凹部46は、孔461と、凹部462と、副孔463(背圧流路)と、が形成されている。
【0047】
孔461は、一次側内部流路20と凹部462とを繋ぐ連通孔として形成されている。凹部462は、バネ50と、副弁桿48とを収容している。凹部462内には、副弁桿48の先端の大径部481が配置されている。大径部481は、バネ50と当接しており、バネ50を介して弁体部材40を流出口31に向けて付勢している。
【0048】
副弁桿48は、棒状に延びる小径部483と、小径部483の先端に設けられている大径部481とを有している。小径部483は、副弁座465に設けられた連通路464(背圧流路)を貫通している。連通路464と小径部483との間には、通水可能な隙間が形成される。従って、孔461から凹部462に流入した水は、連通路464を通って背圧室14へと流れる。また、孔461を通った水の一部は、副孔463を通って背圧室14へと流れる。尚、連通路464が閉鎖されている場合は、孔461を通った全ての水が副孔463を通って背圧室14へと流れる。
【0049】
背圧室14と副背圧室12とは、第一位置調整部材60によって仕切られて分離されている。第一位置調整部材60には凹部601が設けられている。凹部601は、背圧室14に向けてその外壁が突出する凹部として形成されている。凹部601の下端には、連通路602が形成されている。凹部601の背圧室14側には、線形特性を有するバネ70が配置されている。バネ70は、一端が凹部601内に収容され、他端は第二位置調整部材65に当接するように配置されている。
【0050】
第二位置調整部材65は、バネ70の巻き線の中心を貫通するように配置されている。第二位置調整部材65の一端は、副弁桿48の小径部483の一端と当接したり離隔したりするように配置され、第二位置調整部材65の他端は本体部10に固定されている。背圧室14に入った水は、連通路602を通じてバイパス流路80側へと流れる。
【0051】
第一位置調整部材60は、副背圧室12と背圧室14との圧力差によって押される力とバネ70がそれに対抗しようとする力、及び第一調整部材60と弁体部材40に掛かる摺動抵抗とのバランスによって、副背圧室12を広げる(背圧室14を狭める)ように摺動したり、副背圧室12を狭める(背圧室14を広げる)ように摺動したりするように構成されている。
【0052】
副背圧室12には一次側内部流路20にかかる一次圧と同じ圧力がかかるように構成されている。具体的には、一次側内部流路20と副背圧室12とが副一次流路22によってつながれており、一次圧が副背圧室12に伝達されている。
【0053】
背圧室14と二次側内部流路30とは、バイパス流路80によって繋がっている。バイパス流路80には電磁弁82が設けられている。電磁弁82が閉じられていれば、背圧室14の内部には一次圧がかかっている。一方、電磁弁82が開けられると、背圧室14の水がバイパス流路80から二次側内部流路30に流出し、背圧室14の内部圧力が低下する。
【0054】
続いて、フラッシュバルブSVの動作について、図5〜図9を参照しながら説明する。図5〜図9は、図2に示すフラッシュバルブSVの吐水動作を示す図である。図5〜図9それぞれの(A)は給水圧が低圧の状態を示し、図5〜図9それぞれの(B)は給水圧が高圧の状態を示し、図5〜図9それぞれの(C)は弁体部材40のリフト量と副孔463及び連通路464の合算面積(小穴面積)と大便器SB側に流れる瞬間流量を示している。図5〜図9それぞれの(C)において、実線は給水圧が低い場合を示し、破線は給水圧が高い場合を示している。
【0055】
図5の(A)(B)(C)に示されるように、電磁弁82が閉じられていると、背圧室14及び副背圧室12には、一次側内部流路20と同じ一次圧がかかっている。弁体部材40の主弁体42も一次圧によって流出口31側に押し込まれており、主弁体42が一次側内部流路20と二次側内部流路30の境界面に密着して止水されている。また、副弁体482と副弁座465は当接しているので、副孔463及び連通路464の合算面積(小穴面積)は、副孔463のみの流路断面積となる。
【0056】
続いて、図6の(A)(B)(C)に示されるように、時刻t1で電磁弁82が開かれると、まず圧力の低いバイパス流路80と背圧室14内が連通される。すると、背圧室14内の水がバイパス流路80側へ流出する。背圧室14と副背圧室12との圧力差が生じるため、第一位置調整部材60が押し下げられる。第二位置調整部材65は本体部10に固定されているため移動しない。バネ70は、移動しない第二位置調整部材65と第一位置調整部材60との間に配置されているため、第一位置調整部材60が押し下げられるとバネ70は縮んで反力を発生させる。第一位置調整部材60が弁体部材40に近づく量は、第一位置調整部材60が副背圧室12と背圧室14との差圧によって押される力とバネ70がそれに対抗しようとする力、及び第一調整部材60と弁体部材40に掛かる摺動抵抗とのバランスによって定められる。
【0057】
従って、図6の(A)に示されるように給水圧が低い場合は、第一位置調整部材60はあまり押し下げられず、図4の(B)に示されるように給水圧が高い場合は、第一位置調整部材60は大きく押し下げられる。
【0058】
背圧室14内の水が流出すると、弁体部材40が背圧室14側に押し上げられる。弁体部材40の主弁体42(主弁体面421)が主弁座面201から離脱するので、一次側内部流路20から二次側内部流路30に水が流れる。この一次側内部流路20から二次側内部流路30に流れる水の流量は、主流路(スリット442を通過する流路)を流れる流量と副流路(孔443を通過する流路)を流れる流量とを合わせた流量であって、一次側内部流路20からスリット442に水が流入する個所における、スリット442の幅(流路断面積の大きさ)によって調整される。すなわち、弁体部材40の位置に応じて主流路を流れる流量のみが調整され、副流路を流れる流量は弁体部材40の位置によらず略一定である。
【0059】
第一位置調整部材60は、弁体部材40のリフト量を調整し、位置制御部材として機能するものであるから、図6の(A)のように比較的少なく押し下げられると弁体部材40のリフト量は大きくなり、図6の(B)のように比較的多く押し下げられると弁体部材40のリフト量は小さくなる。また、副弁体482と副弁座465は離隔しているので、副孔463及び連通路464の合算面積(小穴面積)は、副孔463及び連通路464の流路断面積となる。
【0060】
図6の(A)のように給水圧が低い場合に弁体部材40のリフト量が大きくなり、図6の(B)のように給水圧が高い場合に弁体部材40のリフト量が小さくなるので、大便器SB側に供給される洗浄水の瞬間流量は略同一なものとなる。尚、大便器SBに供給される洗浄水の瞬間流量を厳密に同一に保つ必要はなく、ある程度の範囲内での同等の瞬間流量を確保できれば足りるものである。
【0061】
図7の(A)(B)(C)に示されるように、時刻t2で電磁弁82が閉じられると、副孔463及び連通路464を通って、背圧室14内に水が溜まる。副弁体482と副弁座465は離隔しているので、副孔463及び連通路464の合算面積(小穴面積)は、副孔463及び連通路464の流路断面積となる。従って、背圧室14には一気に多くの水が流入する。
【0062】
図8の(A)(B)(C)に示されるように、副孔463及び連通路464を通って、背圧室14内に一気に多くの水が流入すると、弁体部材40は流出口31方向に押し下げられる。弁体部材40が閉弁方向に押し下げられると、副弁体482と副弁座465が当接し、連通路464が閉塞される。副弁体482が形成されている副弁桿48の小径部483は、固定されている第二位置調整部材65に当接しているので、副弁体482の位置は給水圧の高低によらずに略一定なものとなる。従って、弁体部材40は、給水圧の高低によらずに所定の下降基準(基準位置)まで強制的に移動させられる。副弁体482と副弁座465が当接した後は、背圧室14内への流入は副孔463からのみになる。弁体部材40は、所定の下降基準まで強制的に移動するときよりも遅い速度で更に押し下げられる。その弁体部材40の動きに伴い、バネ50を介して副弁桿48も一体的に押し下げられる。
【0063】
弁体部材40が所定の下降基準(基準位置)まで強制的に移動させられた状態においては、スリット442の天面446の高さは、一次側内部流路20の二次側内部流路30に対する境界面よりも下に位置している。このため、一次側内部流路20からスリット442に水が流入する流路(主流路)は略遮断された状態となっている。一方、スリット442の天面446よりも上部に形成された孔443は、一次側内部流路20の二次側内部流路30に対する境界面よりも上に位置している。このため時刻t2以降においては、一次側内部流路20から二次側内部流路30に供給される水は、主流路を通過せず、前記副流路のみを通過することとなる。
【0064】
図9の(A)(B)(C)に示されるように、主弁体42が主弁座面201に当接するまで弁体部材40が押し下げられると、主流路及び副流路はいずれも閉じられた状態となるため、大便器SBに対する水の供給が停止される。従って、図8の(C)から図9の(C)に至るまでに大便器SBに供給される水が、大便器SBの封水部SWに供給されるリフィル水として用いられる。
【0065】
このように、リフィル水供給段階開始前に、瞬間流量を減少させることによって、リフィル水供給段階において水を供給しても大便器SBの封水部SWに溜まらずに便器洗浄が行われることを抑制することができる。とくにサイフォン式大便器の場合、リフィル水供給段階における瞬間流量が大きすぎると、サイフォン減少が発生してしまい、便器洗浄が行われる可能性が高くなる。
【0066】
このリフィル水は副流路からのみ供給されるため、弁体部材40の位置が変化しているにも関わらず、図9に示したように時刻t2以降の瞬間流量は経時的に変動しない。一次側内部流路20を流れる水の瞬間流量が変動しないため、一次側内部流路20(給水圧)も変動しない。
【0067】
給水圧が低い場合と高い場合とを比較すると、時刻t2の直後における瞬間流量は、給水圧が低い場合は、給水圧が高い場合よりも小さくなっている。これは、瞬間流量が下記式の関係となることに起因する。
Q=Cv√Δp
Q:瞬間流量、Cv:流路抵抗の逆数、Δp:入口と出口の差圧
一方、時刻t2以降、主弁体42が主弁座面201に当接するまで(リフィル水の供給が停止するまで)に要する時間を比較すると、給水圧が低い場合の方が、給水圧が高い場合よりも長くなっている。これは、給水圧が低い場合は弁体部材40を押し下げる力が弱く、主弁体42が主弁座面201に当接するまで長時間を要するためである。
【0068】
時刻t2以降、大便器に供給されるリフィル水の総量は、図9の(C)の瞬間流量のグラフの、時刻t2以降の時間軸と各線との間に挟まれた図形の面積で表される。図9の(C)で明らかなように、給水圧が低い場合と高い場合とを比較すると、かかる図形の面積はほぼ同じとなっている。従って、給水圧が低い場合も高い場合も、所定の許容範囲内で所定量(大便器SBのタイプによって異なる)のリフィル水を供給することができる。
【0069】
上述したように、本実施形態の副弁桿48の副弁体482、副弁座465は、本願発明のリフィル水量調整手段として機能している。本実施形態では、このリフィル水量調整手段によって、大便器SBの封水を形成するためのリフィル水を大便器SBに供給するリフィル水供給段階(図8,9それぞれの(C)の時刻t2以降)において、一次側内部流路20からの給水圧に応じて弁体部材40の前進動作(主弁体42を主弁座面201に近づける動作)を調整することで、給水圧に依存しない所定量のリフィル水を大便器SBに供給することが可能なものとなっている。一次側流路からの給水圧に応じて弁体部材の前進動作を調整することで、主弁体の主弁座に対する近接度合いや、定流量弁体の定流量弁座に対する近接度合いを調整することができ、供給されるリフィル水の量が給水圧の高低に依存して変動することを抑制することができる。
【0070】
更に、本実施形態の定流量弁体44のスリット442、孔443、弁内空間445、孔444は、本願発明のリフィル水流量保持手段として機能している。本実施形態では、リフィル水流量保持手段によって、リフィル水供給段階において一次側内部流路20から供給されるリフィル水の瞬間流量が経時的に変動しない。このため、一次側内部流路20の圧力(給水圧)が経時的に変動せず、一定に保たれる。その結果、上記の水量調整手段により、大便器SBに供給されるリフィル水の量を、給水圧に依存せず一定とすることができる。
【0071】
続いて、本発明の第二実施形態であるフラッシュバルブSVaについて、図10を参照しながら説明する。フラッシュバルブSVaは、フラッシュバルブSVの定流量弁体44を定流量弁体44aに置換したものである。フラッシュバルブSVaはさらに、一次側内部流路20の二次側内部流路30に対する境界面のうち、主弁座面201の内側において、一次側内部流路20から二次側内部流路30に連通する貫通孔210を有している。
【0072】
定流量弁体44aの構造を、図11及び図12を参照しながら詳しく説明する。図11は、定流量弁体44aの側面図であって、図12は定流量弁体44aの斜視図である。定流量弁体44aの外側面441aには、均等な間隔で4つのスリット442aが形成されている。各スリット442aは、断面が矩形の有底な溝であり、外側面441aの下端から上端近傍まで形成されている。各スリット442aは側壁面447aを有している。側壁面447aは、傾斜状に形成された上部側壁面448a、上部側壁面448aの下方であって略鉛直に形成された中部側壁面449a、中部側壁面449aの下方であって傾斜状に形成された下部側壁面450a、451aとからなっている。このため、スリット442aの幅は下方に行くほど広くなっている。
【0073】
図3及び図4に示した定流量弁体44と比較すると、定流量弁体44aにおいては孔443が形成されていない点が異なっている。また、スリット442aの上部においても、スリット442aの幅は下方に行くほど広くなっている。
【0074】
再び図10に戻って説明する。定流量弁体44aの外側面441aは、二次側内部流路30の内側壁と近接して対抗している。従って、弁体部材40が、一次側内部流路20と二次側内部流路30との間に水を通すように上昇(背圧室14へ入り込む方向、後退方向、開弁方向)すると、水が二次側内部流路30へと流入するが、その流路は二つ存在することとなる。
【0075】
一つ目の流路(主流路)は、二次側内部流路30の内側壁とスリット442aにより形成された空間を通過し、二次側内部流路30へと流入する流路である。弁体部材40が、一次側内部流路20と二次側内部流路30との間に水を通すように上昇(背圧室14へ入り込む方向、後退方向、開弁方向)すると、一次側内部流路20からスリット442aに水が流入する。このとき、弁体部材40が上昇するほど、水はスリット442aの下部に対して流入することとなる。スリット442aは、下方に行くほど幅が広くなっているため、水の流路断面積は広くなり、流量を増やすように作用する。弁体部材40が、一次側内部流路20と二次側内部流路30との間に水を通すように上昇(背圧室14へ入り込む方向)し、その後下降(流出口31へ向かう方向、前進方向、閉弁方向)すると、水はスリット442aの上部に対して流入することとなる。その結果、水の流路断面積は狭くなり、流量を絞るように作用する。
【0076】
二つ目の流路(副流路)は、一次側内部流路20から貫通孔210を通過して、二次側内部流路30に流入する流路である。この流路は、弁体部材40の上昇及び下降によって、流れの律速となる部分における流路断面積がほとんど変化しない。従って、弁体部材40が、一次側内部流路20と二次側内部流路30との間に水を通すように上昇(背圧室14へ入り込む方向、後退方向、開弁方向)した状態においては、常に一定の瞬間流量で水が流れることとなる。
【0077】
フラッシュバルブSVaにおけるその他の構成は、フラッシュバルブSVと同じであるので、その説明を省略する。
【0078】
続いて、フラッシュバルブSVaの動作について、図13を参照しながら説明する。図13は、図10に示すフラッシュバルブSVaの吐水動作を示す図である。図13の(A)に示されるように、電磁弁82が閉じられていると、背圧室14及び副背圧室12には、一次側内部流路20と同じ一次圧がかかっている。弁体部材40の主弁体42も一次圧によって流出口31側に押し込まれており、主弁体42が一次側内部流路20と二次側内部流路30の境界面に密着して止水されている。また、副弁体482と副弁座465は当接しているので、副孔463及び連通路464の合算面積(小穴面積)は、副孔463のみの流路断面積となる。
【0079】
続いて、図13の(B)に示されるように、電磁弁82が開かれると、まず圧力の低いバイパス流路80と背圧室14内が連通される。すると、背圧室14内の水がバイパス流路80側へ流出する。背圧室14と副背圧室12との圧力差が生じるため、第一位置調整部材60が押し下げられる。第二位置調整部材65は本体部10に固定されているため移動しない。バネ70は、移動しない第二位置調整部材65と第一位置調整部材60との間に配置されているため、第一位置調整部材60が押し下げられるとバネ70は縮んで反力を発生させる。第一位置調整部材60が弁体部材40に近づく量は、第一位置調整部材60が副背圧室12と背圧室14との差圧によって押される力とバネ70がそれに対抗しようとする力、及び第一調整部材60と弁体部材40に掛かる摺動抵抗とのバランスによって定められる。
【0080】
従って、給水圧が低い場合は、第一位置調整部材60はあまり押し下げられず、給水圧が高い場合は、第一位置調整部材60は大きく押し下げられる。
【0081】
背圧室14内の水が流出すると、弁体部材40が背圧室14側に押し上げられる。弁体部材40の主弁体42(主弁体面421)が主弁座面201から離脱するので、一次側内部流路20から二次側内部流路30に水が流れる。この一次側内部流路20から二次側内部流路30に流れる水の流量は、主流路(スリット442aを通過する流路)を流れる流量と副流路(貫通孔210を通過する流路)を流れる流量とを合わせた流量であって、一次側内部流路20からスリット442aに水が流入する個所における、スリット442aの幅(流路断面積の大きさ)によって調整される。すなわち、弁体部材40の位置に応じて主流路を流れる流量のみが調整され、副流路を流れる流量は弁体部材40の位置によらず略一定である。
【0082】
第一位置調整部材60は、弁体部材40のリフト量を調整するものであるから、給水圧が低く比較的少なく押し下げられると弁体部材40のリフト量は大きくなり、給水圧が高く比較的多く押し下げられると弁体部材40のリフト量は小さくなる。また、副弁体482と副弁座465は離隔しているので、副孔463及び連通路464の合算面積(小穴面積)は、副孔463及び連通路464の流路断面積となる。
【0083】
給水圧が低い場合に弁体部材40のリフト量が大きくなり、給水圧が高い場合に弁体部材40のリフト量が小さくなるので、大便器SB側に供給される洗浄水の瞬間流量は略同一なものとなる。尚、大便器SBに供給される洗浄水の瞬間流量を厳密に同一に保つ必要はなく、ある程度の範囲内での同等の瞬間流量を確保できれば足りるものである。
【0084】
図13の(C)に示されるように、電磁弁82が閉じられると、副孔463及び連通路464を通って、背圧室14内に水が溜まる。副弁体482と副弁座465は離隔しているので、副孔463及び連通路464の合算面積(小穴面積)は、副孔463及び連通路464の流路断面積となる。従って、背圧室14には一気に多くの水が流入する。
【0085】
図13の(D)に示されるように、副孔463及び連通路464を通って、背圧室14内に一気に多くの水が流入すると、弁体部材40は流出口31方向に押し下げられる。弁体部材40が閉弁方向に押し下げられると、副弁体482と副弁座465が当接し、連通路464が閉塞される。副弁体482が形成されている副弁桿48の小径部483は、固定されている第二位置調整部材65に当接しているので、副弁体482の位置は給水圧の高低によらずに略一定なものとなる。従って、弁体部材40は、給水圧の高低によらずに所定の下降基準(基準位置)まで強制的に移動させられる。副弁体482と副弁座465が当接した後は、背圧室14内への流入は副孔463からのみになる。弁体部材40は、所定の下降基準まで強制的に移動するときよりも遅い速度で更に押し下げられる。その弁体部材40の動きに伴い、バネ50を介して副弁桿48も一体的に押し下げられる。
【0086】
弁体部材40が所定の下降基準(基準位置)まで強制的に移動させられた状態においては、スリット442aのうち最も高い部分は、一次側内部流路20の二次側内部流路30に対する境界面よりも下に位置している。このため、一次側内部流路20からスリット442aに水が流入する流路(主流路)は略遮断された状態となっている。一方、一次側内部流路20から貫通孔210に流入する流路(副流路)は、主弁体面421が主弁座面201から離れている状態においては遮断されない。このため、弁体部材40が基準位置まで移動した以降においては、一次側内部流路20から二次側内部流路30に供給される水は、主流路を通過せず、前記副流路のみを通過することとなる。
【0087】
その後、主弁体42が主弁座面201に当接するまで弁体部材40が押し下げられると、主流路及び副流路はいずれも閉じられた状態となるため、大便器SBに対する水の供給が停止される。従って、弁体部材40が基準位置まで移動してから、主弁体42が主弁座面201に当接するまでの間に大便器SBに供給される水が、大便器SBの封水部SWに供給されるリフィル水として用いられる。
【0088】
このように、リフィル水供給段階開始前に、瞬間流量を減少させることによって、リフィル水供給段階において水を供給しても大便器SBの封水部SWに溜まらずに便器洗浄が行われることを抑制することができる。とくにサイフォン式大便器の場合、リフィル水供給段階における瞬間流量が大きすぎると、サイフォン減少が発生してしまい、便器洗浄が行われる可能性が高くなる。
【0089】
このリフィル水は副流路からのみ供給されるため、弁体部材40の位置が変化しているにも関わらず、弁体部材40が基準位置まで移動した以降における瞬間流量は変動しない。一次側内部流路20を流れる水の瞬間流量が変動しないため、一次側内部流路20(給水圧)も変動しない。
【0090】
以上のように、本実施形態の定流量弁体44aのスリット442a、及び貫通孔210は、本願発明のリフィル水流量保持手段として機能している。本実施形態では、リフィル水流量保持手段によって、リフィル水供給段階において一次側内部流路20から供給されるリフィル水の瞬間流量が経時的に変動しない。このため、一次側内部流路20の圧力(給水圧)が経時的に変動せず、一定に保たれる。その結果、本実施形態においても、大便器SBに供給されるリフィル水の量を、給水圧に依存せず一定とすることができる。
【0091】
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】
【0092】
SV:フラッシュバルブ(流路開閉装置)
SB:大便器
SW:封水部
TB:給水管
V:止水栓
10:本体部
12:副背圧室
14:背圧室
20:一次側内部流路
201:主弁座面(主弁座)
21:流入口
210 貫通孔
22:副一次流路
30:二次側内部流路
31:流出口
40:弁体部材
42:主弁体
421:主弁体面
44:定流量弁体
441:外側面
442 スリット
443 孔
444 孔
445 弁内空間
446 天面
447 側壁面
448 上部側壁面
449 下部側壁面
46:収容凹部
461:孔
462 凹部
463:副孔(背圧流路)
464:連通路(背圧流路)
465 副弁座
48:副弁桿
481:大径部
482:副弁体
483:小径部
50:バネ
60:第一位置調整部材
601:凹部
602:連通路
65:第二位置調整部材
70:バネ
80:バイパス流路
82:電磁弁
Wa:流入水
Wb:流出水
【特許請求の範囲】
【請求項1】
給水を開始する指示を受けることで大便器に給水を開始し、所定の条件を満たすことで自律的に給水を停止する流路開閉装置であって、
給水元に繋がる一次側流路と給水先である大便器へ繋がる二次側流路との間の流路開閉を行う主弁体及び主弁座を有する主バルブと、
前記一次側流路から前記二次側流路へ流れる水の瞬間流量を一定に保つように相互間に形成される流路断面積を調整する定流量弁体及び定流量弁座を有する定流量バルブと、を備え、
前記主弁体及び前記定流量弁体は一体化された弁体部材として形成され、
前記主バルブは、前記弁体部材の可動量を調整するように、前記弁体部材の摺動方向に沿って移動する位置制御部材を有し、
前記位置制御部材は、前記一次側流路の水圧に応じて位置を調整するものであって、前記一次側流路の水圧が高まると前記位置制御部材が前記弁体部材の可動量を狭める方向に移動するように構成されており、
前記大便器を洗浄するための洗浄水を前記大便器に供給する洗浄水供給段階では、前記弁体部材を後退方向に駆動し、前記主弁体を前記主弁座から離隔させることで前記二次側流路に洗浄水を供給すると共に、前記流路断面積を調整することで洗浄水の瞬間流量を一定に保つ一方で、
前記大便器の封水を形成するためのリフィル水を前記大便器に供給するリフィル水供給段階では、リフィル水の瞬間流量が経時的に変動することを抑制し一定となるように保つリフィル水流量保持手段と、
を備えることを特徴とする流路開閉装置。
【請求項2】
サイフォン式大便器に接続されることを特徴とする、請求項1に記載の流路開閉装置。
【請求項3】
前記リフィル水流量保持手段は、リフィル水が供給される流路の流路断面積が、前記弁体部材の駆動によって変動することを抑制するものであることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の流路開閉装置。
【請求項4】
前記大便器に洗浄水を供給するための流路として、主流路と、前記主流路とは別に設けられた副流路と、が設けられ、前記リフィル水供給段階においては、リフィル水は前記主流路を通過せず、前記副流路からのみ供給されることを特徴とする、請求項3に記載の流路開閉装置。
【請求項5】
前記副流路は、前記弁体部材に設けられていることを特徴とする、請求項4に記載の流路開閉装置。
【請求項1】
給水を開始する指示を受けることで大便器に給水を開始し、所定の条件を満たすことで自律的に給水を停止する流路開閉装置であって、
給水元に繋がる一次側流路と給水先である大便器へ繋がる二次側流路との間の流路開閉を行う主弁体及び主弁座を有する主バルブと、
前記一次側流路から前記二次側流路へ流れる水の瞬間流量を一定に保つように相互間に形成される流路断面積を調整する定流量弁体及び定流量弁座を有する定流量バルブと、を備え、
前記主弁体及び前記定流量弁体は一体化された弁体部材として形成され、
前記主バルブは、前記弁体部材の可動量を調整するように、前記弁体部材の摺動方向に沿って移動する位置制御部材を有し、
前記位置制御部材は、前記一次側流路の水圧に応じて位置を調整するものであって、前記一次側流路の水圧が高まると前記位置制御部材が前記弁体部材の可動量を狭める方向に移動するように構成されており、
前記大便器を洗浄するための洗浄水を前記大便器に供給する洗浄水供給段階では、前記弁体部材を後退方向に駆動し、前記主弁体を前記主弁座から離隔させることで前記二次側流路に洗浄水を供給すると共に、前記流路断面積を調整することで洗浄水の瞬間流量を一定に保つ一方で、
前記大便器の封水を形成するためのリフィル水を前記大便器に供給するリフィル水供給段階では、リフィル水の瞬間流量が経時的に変動することを抑制し一定となるように保つリフィル水流量保持手段と、
を備えることを特徴とする流路開閉装置。
【請求項2】
サイフォン式大便器に接続されることを特徴とする、請求項1に記載の流路開閉装置。
【請求項3】
前記リフィル水流量保持手段は、リフィル水が供給される流路の流路断面積が、前記弁体部材の駆動によって変動することを抑制するものであることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の流路開閉装置。
【請求項4】
前記大便器に洗浄水を供給するための流路として、主流路と、前記主流路とは別に設けられた副流路と、が設けられ、前記リフィル水供給段階においては、リフィル水は前記主流路を通過せず、前記副流路からのみ供給されることを特徴とする、請求項3に記載の流路開閉装置。
【請求項5】
前記副流路は、前記弁体部材に設けられていることを特徴とする、請求項4に記載の流路開閉装置。
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図1】
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【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図1】
【公開番号】特開2013−76300(P2013−76300A)
【公開日】平成25年4月25日(2013.4.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−218000(P2011−218000)
【出願日】平成23年9月30日(2011.9.30)
【出願人】(000010087)TOTO株式会社 (3,889)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年4月25日(2013.4.25)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年9月30日(2011.9.30)
【出願人】(000010087)TOTO株式会社 (3,889)
【Fターム(参考)】
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