説明

給水装置

【課題】ウォーターハンマーの発生による故障の防止及びその故障による漏水の恐れを無くすことができ、しかも安価に構成することのできるダイヤフラム弁を備えた給水装置を提供する。
【解決手段】水路を開閉するダイヤフラム弁24を備え、ダイヤフラム弁体62の開閉により上流側の1次側水路18aと、下流側の2次側水路18bとを連通及び遮断するようになした給水装置において、ダイヤフラム弁24のダイヤフラム弁体62自体に、常時は閉状態にあり、1次側水路の圧力が設定圧力より突発的に過大に上昇したときに、その上昇圧力によりリリーフ弁体82を開弁させて1次側水路18aの圧力を2次側水路18bに逃がす圧力逃し弁としてのリリーフ弁85を設けておく。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、便器に対して洗浄水を給水するフラッシュバルブ装置等として好適な給水装置に関し、詳しくはダイヤフラム弁を備えた給水装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、フラッシュバルブ装置等の給水装置として、水路を開閉するための弁としてダイヤフラム弁を備えたものが広く用いられている。
通常このダイヤフラム弁の場合、ダイヤフラム弁体を囲むケーシング部分が樹脂で構成されており、この場合、他の給水部等での急激な閉弁により発生したウォーターハンマー、即ち突発的な圧力上昇が配管を通じて給水装置のダイヤフラム弁に伝わって来ると、その突発的な圧力上昇によりダイヤフラム弁のケーシングその他の部分が破損し、外部に漏水を生ぜしめてしまう可能性がある。
【0003】
これを防止するためダイヤフラム弁の上流側、即ち1次側にダイヤフラム弁とは別にリリーフ弁を設け、突発的な圧力上昇が生じたときにリリーフ弁体を開弁させることによって1次側の上昇圧力を2次側へと逃がすようになしたものが提案されている。
例えば下記特許文献1にこの種の給水装置が開示されている。
しかしながらこのようにダイヤフラム弁とは別の位置に、ダイヤフラム弁とは独立してリリーフ弁を設けた場合、給水装置全体の構造が複雑化して、給水装置の生産性が悪化し、また所要コストが増大してしまう問題を生ずる。
【0004】
上記ウォーターハンマーに対する対策としてその他に、ダイヤフラム弁のケーシング及び周辺部品を、補強リブを設けるなど構造的に高強度化し、或いはまた材質的に高強度化することも行われている。
しかしながらこの場合においても構造が複雑化したり、或いは材質的に高級材を用いることが必要となるなどしてコストの上昇をもたらしてしまう。
【0005】
【特許文献1】特開平8−178125号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は以上のような事情を背景とし、ウォーターハンマーの発生による故障の防止及びその故障による漏水の恐れを無くすことができ、しかも安価に構成することのできるダイヤフラム弁を備えた給水装置を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
而して請求項1のものは、水路を開閉するダイヤフラム弁を備え、ダイヤフラム弁体の開弁及び閉弁により該ダイヤフラム弁体より上流側の1次側水路と、下流側の2次側水路とを連通及び遮断するようになした給水装置において、前記ダイヤフラム弁体自体に、常時は閉弁状態にあり、前記1次側水路の圧力が設定圧力より突発的に過大に上昇したときに、その上昇圧力によりリリーフ弁体を開弁させて該1次側水路の圧力を前記2次側水路に逃がす圧力逃し弁としてのリリーフ弁を設けたことを特徴とする。
【0008】
請求項2のものは、請求項1において、前記ダイヤフラム弁体は、弾性膜としてのダイヤフラム膜と、該ダイヤフラム膜を保持した状態で該ダイヤフラム膜と一体に変位する、該ダイヤフラム膜よりも硬質で剛性の高いダイヤフラムガイドとを備えて構成してあるとともに、該ダイヤフラムガイドは、板状の可撓部を有する第1部材と、該第1部材とは別体をなす第2部材とを組み付けて構成してあって、該第1部材の可撓部と該第2部材との合せ面に沿って、前記1次側水路と2次側水路とを連通させることにより圧抜きを行う圧抜路が形成してあるとともに、前記可撓部が、常時は該圧抜路を閉鎖する一方、前記突発的な圧力上昇が生じたときに前記上昇圧力にて可撓変化して該圧抜路を開放する前記リリーフ弁のリリーフ弁体として構成してあることを特徴とする。
【0009】
請求項3のものは、請求項2において、前記圧抜路上には弾性シール部材が設けてあって、前記可撓部の押圧による該弾性シール部材の圧縮弾性変形により該圧抜路を遮断し、該可撓部の可撓変形により該シール部材に対する押圧を解除することによって該圧抜路を開放するものとなしてあることを特徴とする。
【0010】
請求項4のものは、請求項1〜3の何れかにおいて、前記給水装置が便器に対して洗浄水を給水するフラッシュバルブ装置であることを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【0011】
以上のように本発明は、ダイヤフラム弁を備えた給水装置においてダイヤフラム弁体自体に、常時は閉弁状態にあり1次側水路で突発的な圧力上昇が生じたときに、その上昇圧力によりリリーフ弁体を開弁させて1次側水路の圧力を2次側水路に逃がすリリーフ弁を設けたもので、本発明によれば、突発的な圧力上昇が生じたときにリリーフ弁体の開弁により圧力を1次側水路から2次側水路へと逃がすことができ、これによりダイヤフラム弁のケーシングその他に対して過大な圧力が作用するのを防止して、ウォーターハンマーによる弁の破損及びその破損による漏水の問題を解決することができる。
【0012】
また本発明ではダイヤフラム弁体自体にリリーフ弁を設けているため、リリーフ弁をダイヤフラム弁とは別の位置に独立して設ける場合のように、リリーフ弁を設けることによって給水装置全体の構造が複雑化するといったことは無く、簡単な構造で或いは高強度材を用いることなく安価に給水装置を構成することができる。
また万一リリーフ弁が故障した場合においてもダイヤフラム弁体自体を交換すれば良く、メンテナンス作業を行う際のメンテナンス性も良好となる。
【0013】
本発明においては、ダイヤフラム弁体のダイヤフラムガイドを板状の可撓部を有する第1部材と、これとは別体をなす第2部材とを組み付けて構成し、そして第1部材の可撓部と第2部材との合せ面に沿って圧抜路を形成するとともに、上記可撓部をもってこの圧抜路を開閉するリリーフ弁の弁体(リリーフ弁体)として構成しておくことができる(請求項2)。
このようにすれば、極めて簡単な構造でダイヤフラム弁体に且つダイヤフラム弁体の一部を用いてリリーフ弁を構成することができ、リリーフ弁のための所要部品点数を少なくし得て、リリーフ弁を設けることによりダイヤフラム弁体自体の構造が複雑化するのを回避し得、また所要部品点数が少ないことから所要コストも安価となすことができる。
【0014】
この場合において上記圧抜路上には弾性シール部材を設けておき、可撓部の押圧による弾性シール部材の圧縮弾性変形により圧抜路を遮断し、また一方可撓部の可撓変形によりシール部材に対する押圧を解除することによって圧抜路を開放するようになしておくことができる(請求項3)。
【0015】
本発明は、特に便器に対して洗浄水を給水するフラッシュバルブ装置に適用して好適なものである(請求項4)。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
次に本発明を、便器に洗浄水を給水するフラッシュバルブ装置に適用した場合の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図1において、10はフラッシュバルブ装置の内部の給水路で、12はこの給水路10を開閉する主弁であり、ピストン式の弁体(主弁体)13を有している。
弁体13は常時は弁座(主弁座)14に着座した状態にあって、給水路10の1次側給水路である上流部10aと、2次側水路である下流部10bとを遮断した状態にある。
【0017】
このフラッシュバルブ装置では、弁体13が弁座14から図中上向きに離れて開弁することで、給水路10における上流部10aと下流部10bとが連通状態となって、上流部10aの水が下流部10bへと流れ込み、便器(大便器)に対し洗浄水として給水される。
【0018】
主弁12における弁体13の背後(図中上側)には圧力室16が形成されており、弁体13は通常時はこの圧力室16内の水の圧力で図中下向きに押圧され閉弁状態に維持される。
圧力室16からは、その内部の水を給水路10における下流部10bに抜き出すための水抜路(第2の水抜路)26が、弁体13を貫通して延び出しており、その水抜路26上に傾動式の起動弁(第2の起動弁)28が設けられている。
【0019】
30はこの起動弁28を操作するための押ボタン式の操作部で、この操作部30を図中左向きに押込操作すると、ロッド32によって起動弁28における弁体(起動弁体)29が傾動させられ、開弁動作する。
弁体29が開弁すると、主弁12の弁体13を貫通した水抜路26が開放状態となって、圧力室16内の水が水抜路26を通じて給水路10における下流部10bに抜き出される。
尚、この起動弁28及び操作部30は停電時等における非常用のもので、通常は後述の起動弁20が、図示を省略する押ボタン式の操作部の操作によって動作させられる。
【0020】
上記ピストン式の主弁12の弁体13には、給水路10における上流部10aの水を圧力室16内に導入する、小孔から成る導入小孔34が弁体13を貫通する状態で設けられている。
この導入小孔34は、弁体13が開弁後に閉弁した後において、上流部10aの水を圧力室16に導入し圧力室16の圧力を増大させるもので、ここでは導入小孔34は第1分岐孔34-1と第2分岐孔34-2とに分岐させられている。
そして第2分岐孔34-2に、導水制御弁38が開閉可能に設けられている。
【0021】
この導入小孔34において、一方の第1分岐孔34-1は常時開放状態とされ、また他方の第2分岐孔34-2は、導水制御弁38によって開閉されるようになっている。
この導水制御弁38は、主弁12の弁体13の開弁後における閉弁を開弁後早い段階で行うためのもので、節水を目的としたものである。
【0022】
詳しくはこの導水制御弁38は、圧力室16の圧力が高く、主弁12の弁体13が閉弁した状態の下では図中下向きに導水制御弁38における弁体が開弁した状態にあって、第2分岐孔34-2を開放した状態にあるが、後述の第1の起動弁20、或いは第2の起動弁28の開弁により圧力室16の水が下流部10bに抜き出されて圧力室16の圧力が消失すると、上流部10aの圧力で図中上向きに移動して一旦閉弁状態となる。
その後主弁12の弁体13が図中上向きに上昇即ち開弁動作すると、この導水制御弁38の弁体がストッパ52に当接して開弁し、第2分岐孔34-2を開放する。
【0023】
従って上流部10aの水が、導入小孔34の第1分岐孔34-1と第2分岐孔34-2との両方を通って圧力室16に流入し、速やかに圧力室16の圧力を上昇せしめる。
そのために弁体13の開弁後における閉弁の開始が早い段階で行われ、便器洗浄水のための洗浄水の使用水量を低減せしめる。
【0024】
尚この実施形態では、ストッパ54がスプリング73にて下向きに付勢されており、導水制御弁38の弁体が図中上向きに移動したときにストッパ52がスプリング73を撓ませながら上向きに上昇移動する。
そして弁体13の閉弁に際してその上昇端から図中下向きに移動する際、ストッパ54がスプリング73の付勢力によって弁体13の移動とともに下降移動し、弁体13の閉弁運動の途中まで導水制御弁38の弁体を開弁状態に維持する。
【0025】
そして弁体13が閉弁位置近くまで移動したところで、ストッパ54が導水制御弁38の弁体を開放し(ストッパ52が、その下降端を規定する位置決手段によって下向きの突出量が規定されている)、ここにおいて導水制御弁38の弁体が閉弁状態となって、以後は第1分岐孔34-1を通じてのみ上流部10の水が圧力室16内に導入される。
但しこの導水制御弁38は本発明とは直接関係しないものであるため、ここでは更に詳しい説明は省略する。
尚、35は導入小孔34にごみ等が入り込み、目詰りを生ぜしめるのを防止するためのメッシュから成るストレーナである。
【0026】
上記圧力室16からはまた、その内部の水を給水路10における下流部10bに抜き出すための水抜路(第1の水抜路)18が延び出しており、その水抜路18上に起動弁(第1の起動弁)20が設けられている。
水抜路18は、この起動弁20にて開閉される。即ち水抜路18における1次側の上流部(1次側水路)18aと下流部(2次側水路)18bとが、起動弁20にて連通及び遮断される。
【0027】
ここで起動弁20は、電磁パイロット弁22とダイヤフラム弁24とを有している。
ダイヤフラム弁24は、電磁パイロット弁22にて開閉制御され、電磁パイロット弁22が開弁することで、このダイヤフラム弁24が開弁動作し、また電磁パイロット弁22が閉弁することで、ダイヤフラム弁24が閉弁動作する。
尚、起動弁20は図示を省略する押ボタン式の操作部の操作に基づいて動作する。
【0028】
この実施形態のフラッシュバルブ装置では、起動弁20詳しくはダイヤフラ弁24が開弁動作すると、圧力室16内の水が水抜路18を通じて給水路10における下流部10bへと抜き出され、ここにおいて圧力室16内の水の圧力が消失して、ピストン式の弁体13が給水路10における上流部10aの圧力により図中上向きに開弁動作する。
ここにおいて給水路10が開放状態となって給水が行われ、便器に洗浄水が勢い良く供給されて便器洗浄が行われる。
またダイヤフラム弁24が閉弁状態となった後、給水路10における上流部10aの水が上記の導入小孔34を通じて圧力室16内に流入し、これにより圧力室16の圧力が上昇して、その圧力が一定以上になると弁体13が閉弁動作して給水路10を遮断し、便器洗浄のための給水を停止する。
【0029】
起動弁20の一部を構成する電磁パイロット弁22は、図3に示すようにダイヤフラム弁24の背後(図中上側)に設けられている圧力室60と、水抜路18における下流部18bとを連通させるバイパス路44の水路上に設けられている。
42は図中左右方向に移動可能に設けられているプランジャで、その外周にはソレノイドコイル40が設けられている。
プランジャ42の先端にはゴム等の弾性体からなるパッキン46が装着されており、通常時はこのパッキン46を介してプランジャ42がバイパス路44上の弁座48に押し付けられている。
【0030】
この状態で、図示を省略する押ボタン式の操作部の操作に基づいてプランジャ42が図中右方向に後退させられると、バイパス路44が連通状態(開放状態)となり、圧力室60内の水がバイパス路44を通じて水抜路18の下流部18bに排出される。
これにより圧力室60の圧力が消失すると、ダイヤフラム弁24の弁体(ダイヤフラム弁体)62が図中上向きに移動して開弁状態となる。
そして、プランジャ42が図中左方向に移動して弁座48に押し付けられ、圧力室60とバイパス路44が遮断状態となることでダイヤフラム弁体62が開弁する。
即ち電磁パイロット弁22を開閉制御することによりダイヤフラム弁24が開閉動作する。
【0031】
図2に、上記ダイヤフラム弁24の構成が具体的に示してある。
同図において、60はケーシング(ダイヤフラムケーシング。ここでは樹脂製)58の内側に形成された圧力室で、この圧力室60は、内部の水の圧力をダイヤフラム弁24の弁体(ダイヤフラム弁体)62に対し、閉弁方向の押圧力として作用させる。
このケーシング58は、弁体62、詳しくはその上部を取り囲む形態で構成されている。
【0032】
ダイヤフラム弁24の弁体62は、ゴム等の弾性材から成るダイヤフラム膜64と、これを保持する、ダイヤフラム膜64よりも硬質で剛性の高いダイヤフラムガイド(ここでは樹脂製)66を有している。
ダイヤフラムガイド66は、ダイヤフラム膜64の中央部に固定されて、ダイヤフラム膜64詳しくはその中央部と一体に図中上下方向に変位可能とされている。
【0033】
樹脂製のダイヤフラムガイド66は、その全体が板状をなす第1部材68と、これとは別体に成形された第2部材70とから成っており、それらが組み付けられてダイヤフラムガイド66が構成されている。
この第2部材70は、その上部が浅い皿状に形成されており、同部分が第1部材68との組付部72とされている。
板状をなす第1部材68は、この組付部72に対して内嵌状態に嵌め合わされ、その状態で組付部72と第1部材68とがその嵌合面で溶着(例えば超音波溶着)により互いに固着されている。
即ち第1部材68の外周面が、第2部材70の組付部72の内周面に嵌合状態で固着されている。
【0034】
尚第1部材68の下面と第2部材70の組付部72の底面とは単に接触しているだけで、非固着状態とされている。
その結果として、第1部材68は第2部材70との固着部で囲まれた内側の部分が図中上下方向、即ちその板面と直角方向に可撓変形可能とされている。図中82は第1部材68におけるその可撓部を表している。
【0035】
このダイヤフラム弁24の弁体62には、これを貫通して上流部18aの水を圧力室60に導き入れるための導入小孔74が設けられている。
この導入小孔74は、図中上下方向に延びる第1部分76と、その上端に続いて環状に形成された第2部分78と、第2部分78から更に上向きに延びて圧力室60に至る第3部分80とから成っている。
【0036】
図4において、84は第1部材68と第2部材70との合せ面に沿って形成された圧抜路で、この圧抜路84は、配管を通じて連通した何れかの箇所での突発的な圧力上昇の発生により1次側水路である上流部10aにその突発的な圧力上昇が伝播したときに、その圧力を2次側水路である下流部18bへと逃がし圧抜きを行うためのもので、この圧抜路84は、導入小孔74の第1部分76に連続して設けられた溝から成る第1部分86と、第1部分86に続いて、第1部材68の下面と第2部材70の上記の組付部72の内側凹所の底面との間に形成される第2部分88と、これに続き図中下方向に延びてその一端が下流部18bに開放された環状の第3部分90とで形成されている。
この圧抜路84上には環状溝92が設けられていて、そこに弾性シールリングとしてOリング94が保持されている。
【0037】
尚図2において、96はダイヤフラム弁24の弁座を表しており、また98は円筒部、99はその内部に挿入されてダイヤフラム弁24における弁体62の図中上下方向の移動案内をなす案内部である。
この案内部99は、ダイヤフラムガイド66の第2部材70に一体に構成されている。
【0038】
次に本実施形態のフラッシュバルブ装置におけるダイヤフラム弁24の作用を図4及び図5に基づいて以下に説明する。
図4は圧抜路84が圧抜きを行っていない状態、即ち通常の状態を表しており、また図5は圧抜路84が圧抜作用を行っているときの状態を表している。
図4に示しているように、通常時にはダイヤフラムガイド66における第1部材68は、その下面を自身の剛性に基づいて第2部材70の凹所の底面に押し当てた状態にあり、このとき圧抜路84における第2部分88は実質的に閉ざされているとともに、Oリング94は第1部材68の可撓部82により図中下向きに押圧されて弾性圧縮させられ、圧抜路84を水密に遮断した状態にある。
【0039】
この状態で上流部18aに突発的な圧力上昇が生じてウォーターハンマー現象が発生したとき、第1部材68の可撓部82が図5に示しているようにその圧力に基づいて上向きに撓み変形し、Oリング94に対する押圧を解除する。
即ちOリング94に対する弾性圧縮状態を解除するとともに、第2部分88の凹所底面との間に隙間を生ぜしめる。
尚圧抜路84における第3部分90は常時開放されている。
【0040】
この結果圧抜路84は開放された状態となって、上流部18aと下流部18bとが連通した状態となり、ここにおいて上流部18aに生じた突発的な圧力上昇が、この圧抜路84を通じて下流部18bへと逃がされる。
即ち、第1部材68における可撓部82が圧逃しのためのリリーフ弁85の弁体として作用し、可撓部82から成る弁体が開くことによって圧抜路84が開放され、上流部18aで生じた突発的圧力上昇が速やかに下流部18bへと圧逃しされる。
ここでリリーフ弁85は、弁体としての可撓部82,環状溝92及びOリング94等にて構成される。
【0041】
このように本実施形態によれば、突発的な圧力上昇が生じたときに、リリーフ弁85の弁体(可撓部82)を開弁させることにより圧力を1次側水路18aから2次側水路18bへと逃がし得、これによりダイヤフラム弁24のケーシング58その他に対して過大な圧力が作用するのを防止して、ウォーターハンマーによる弁の破損及びその破損による漏水の問題を回避することができる。
【0042】
また本実施形態ではダイヤフラム弁体62自体にリリーフ弁85を設けているため、リリーフ弁85をダイヤフラム弁24とは別の位置に独立して設ける場合と異なって給水装置全体の構造を簡素化でき、また万一リリーフ弁85が故障した場合においてもダイヤフラム弁体62自体を交換すれば良く、メンテナンス作業を行う際のメンテナンス性も良好となる。
【0043】
また本実施形態によれば、極めて簡単な構造でダイヤフラム弁体62に、且つダイヤフラム弁体62の一部を用いてリリーフ弁85を構成することができ、リリーフ弁のための所要部品点数を少なくし得て、リリーフ弁85を設けることによりダイヤフラム弁体62自体の構造が複雑化するのを回避し得、また所要部品点数が少ないことから所要コストも安価となすことができる。
【0044】
以上本発明の実施形態を詳述したが、これはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】本発明の一実施形態であるダイヤフラム弁を備えたフラッシュバルブ装置を示す断面図である。
【図2】図1に示すダイヤフラム弁を周辺部とともに拡大して示す断面図である。
【図3】図1に示すダイヤフラム弁を周辺部と共に拡大して図2とは異なった断面で示す断面図である。
【図4】図2の要部を更に拡大して示す断面図である。
【図5】同実施形態の作用説明図である
【符号の説明】
【0046】
18a 上流部(1次側水路)
18b 下流部(2次側水路)
24 ダイヤフラム弁
62 弁体(ダイヤフラム弁体)
64 ダイヤフラム膜
66 ダイヤフラムガイド
68 第1部材
70 第2部材
82 可撓部(リリーフ弁体)
84 圧抜路
85 リリーフ弁
94 Oリング(弾性シール部材)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
水路を開閉するダイヤフラム弁を備え、ダイヤフラム弁体の開弁及び閉弁により該ダイヤフラム弁体より上流側の1次側水路と、下流側の2次側水路とを連通及び遮断するようになした給水装置において
前記ダイヤフラム弁体自体に、常時は閉弁状態にあり、前記1次側水路の圧力が設定圧力より突発的に過大に上昇したときに、その上昇圧力によりリリーフ弁体を開弁させて該1次側水路の圧力を前記2次側水路に逃がす圧力逃し弁としてのリリーフ弁を設けたことを特徴とする給水装置。
【請求項2】
請求項1において、前記ダイヤフラム弁体は、弾性膜としてのダイヤフラム膜と、該ダイヤフラム膜を保持した状態で該ダイヤフラム膜と一体に変位する、該ダイヤフラム膜よりも硬質で剛性の高いダイヤフラムガイドとを備えて構成してあるとともに、該ダイヤフラムガイドは、板状の可撓部を有する第1部材と、該第1部材とは別体をなす第2部材とを組み付けて構成してあって、該第1部材の可撓部と該第2部材との合せ面に沿って、前記1次側水路と2次側水路とを連通させることにより圧抜きを行う圧抜路が形成してあるとともに、前記可撓部が、常時は該圧抜路を閉鎖する一方、前記突発的な圧力上昇が生じたときに前記上昇圧力にて可撓変化して該圧抜路を開放する前記リリーフ弁のリリーフ弁体として構成してあることを特徴とする給水装置。
【請求項3】
請求項2において、前記圧抜路上には弾性シール部材が設けてあって、前記可撓部の押圧による該弾性シール部材の圧縮弾性変形により該圧抜路を遮断し、該可撓部の可撓変形により該シール部材に対する押圧を解除することによって該圧抜路を開放するものとなしてあることを特徴とする給水装置。
【請求項4】
請求項1〜3の何れかにおいて、前記給水装置が便器に対して洗浄水を給水するフラッシュバルブ装置であることを特徴とする給水装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2007−333193(P2007−333193A)
【公開日】平成19年12月27日(2007.12.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−169250(P2006−169250)
【出願日】平成18年6月19日(2006.6.19)
【出願人】(000000479)株式会社INAX (1,429)
【Fターム(参考)】