JP2001173068A - 洗滌注液脈動発生装置用電磁ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の温水洗滌弁座装置に比較して洗滌効果
が高くかつ節水され、小形軽量化され、振動が抑制され
た洗滌注液脈動発生装置用電磁ポンプを提供する。 【解決手段】 流入側から入る液体の静的圧力に重疊し
て、電磁コイル(34)には断続パルス電流を付勢して電磁
プランジャ(38)を作動させて前記液体を加圧し、波状衝
撃的脈動を与えて、吐出側から噴流吐出させる構成とす
る。流入側の脈流による配管の振動を抑制しさらに吐出
効率を高めるためのアキュームレータ(25)をポンプ本体
(20)の流入側に一体に付設内蔵する。電磁プランジャに
備えた逆止弁(50)は、その弁座(43)に係設されて、逆止
弁をポンプの吐出衝程時のみ閉塞させる弁体(42)は、そ
の背後に弁体を弁座(43)方向に付勢し、閉塞させるため
の弁ばねを介設せず、かつ弁体が開成時翻横転繋止され
て開き放しを防ぎ、かつ所要の流量の通過に充分な弁開
リフトを有し、残溜液排出用の通気弁を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、温水洗滌便座、洗
顔保健洗滌マッサージ等に用いられる洗滌剤も含む洗滌
注液脈動発生装置用電磁ポンプに関し、容積形ポンプで
あるために、吐出液の脈動を抑制し、その平滑化を主眼
として、これに対処していた従来の電磁プランジャポン
プを、反対に波状で軟らかく衝撃的、すなわちパルス状
刺激的な脈動を与えてノズルなどの吐出口から噴出さ
せ、例えば洗滌注液による洗滌効果を昂めることに寄与
するもののポンプの作動終了の停止時に、少なくともポ
ンプ本体内部を含む下流側全体の残溜液を落差によって
下流に排出するための通気開閉逆止弁を配設したポンプ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、上記洗滌液噴射の洗滌便座に
は、水道と直結してその水圧を利用したり、或いは水槽
からポンプにより加圧供給するもので、例えば特開平９
−５３２６８号公報、特開平９−１１２４１７号公報等
に開示された技術がある。

【０００３】前記従来技術の後者のものは電磁ポンプの
吐出圧力の平滑作用と蓄力作用を増すためにその吐出側
にアキュームレータを配設している。

【０００４】このほか、電磁ポンプは洗滌便座に利用さ
れる例として、実開平４−９７９８２号公報、給湯装
置、ボイラ等に備えた石油燃焼機に利用される例として
特許第２６５６６６３号、特許第２９１７２８８号各公
報に開示され、枚挙に遑がないが、何れも電磁ポンプの
欠点である吐出脈動を平滑化する手段としてポンプの吐
出側にアキュームレータを付設している。そしてその吐
出圧力は、洗滌便座に用いる場合には凡そ１００ＫＰa
に規制されている。

【０００５】洗滌便座の主流をなす水道から給水するも
のも、その吐出圧力はこれとほぼ同程度の圧力に抑え、
要すれば減圧弁、圧力不足であれば、昇圧ポンプも使用
される。特に、中高層建物でその屋上に設置した給水タ
ンクに地下の貯水槽から水道水などの清水をポンプアッ
プして、これを階下の機器に配水するときに、そのポテ
ンシャル(potential) ヘッドが大であれば、それによる
静的圧力は減圧し、そのヘッドが小で圧力不足であれ
ば、昇圧しなければならない。

【０００６】水道水を水道管から直接受水したときに
は、水道水はポンプによって配水されているカイネテイ
ック（Kinetic)、すなわち動的圧力を有するわけである
が、その圧力の脈動はほとんどないほど平滑化されてい
るので、前記同様静的な圧力と見做してよい。

【０００７】然して、従来の例えば洗滌便座に用いられ
る洗滌剤を含む洗滌液もしくは洗滌清水は何れもほとん
ど脈動の平滑されたもので、ポンプで供給されるものも
同様であった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、温水
洗滌便座を例にとると、従来のものは、水道直結式とポ
ンプ式の両種類があり、それぞれ一長一短があった。

【０００９】すなわち前者は、長所イ、水道水を使用す
るので、比較的静音である。

【００１０】ロ、消費電力は少ない。

【００１１】短所イ、中高層マンション等の屋上に給水
タンクが設置された場合、場所によって水圧が相違し、
水の流量に変動がある。

【００１２】ロ、水圧が一定であるため洗滌感がなく、
また洗滌効果も劣る。

【００１３】後者は、 長所イ、ポンプにより水圧は一定に規制が容易である。

【００１４】ロ、さらに水圧水量も加減できて洗滌能力
は勝る。

【００１５】短所イ、ポンプ作動音が比較的大である。

【００１６】ロ、消費電力も比較的多くなる。

【００１７】上記従来の方式は、何れも洗滌中は一定水
圧であったので、洗滌効果は実験上悪く、用便後洗滌水
を平均 1.1リットル必要とし、温水洗滌の場合は少なく
とも1.2 リットルのタンクの満水量を所定の温度、すな
わち30〜40℃に常時貯湯しておく必要があって、これが
温度維持用の電熱ヒータの電力消費量も大である。

【００１８】そして、さらにこのような1.2 リットルも
の貯湯タンクの設置スペースも大となり、その他付属機
器も含めて設置スペースはさらに大きくなり、市場で要
望されている小形化省スペースの要求に反するところと
なる。

【００１９】なお、付言するならば、前記洗滌水をさら
に多く使用したならば、貯湯が全部放出されて冷水が入
り、これが加熱される遑もなく、そのまま吐出されて人
体局部に触れ、特に寒期には不快感を与えるのみなら
ず、感冒に罹るおそれもある。

【００２０】さらに、上記した洗滌水を比較的多量に要
する欠点を改良し節水する必要がある。

【００２１】また、前記した洗滌における効果を高める
ために、超音波洗滌や、断続的に衝撃波を与えて注水す
ることが考えられるが、超音波洗滌にはその発生装置の
費用のウエイトが高くなり、経済性が伴わない問題点が
ある。

【００２２】また、断続的衝撃波を与えるためには、ロ
ータリスライド形カット弁を利用する方法もあるが、普
通のモータで駆動すると高速過ぎて実用に供し難く、設
備も過大になる。また、パルスモータや電磁弁でオン−
オフを繰り返すことも設備と費用の点で同様問題が残
る。そして上記オン−オフの休止期間には、水の流れは
完全に止まっているので、間歇的に局部に水鉄砲で注水
されるような人によっては不快感となる。

【００２３】また、前述したように衛生的な温水洗滌便
座装置の市場のニーズに応えて、小形軽小化は計る上に
おいてすべての付属機器のコンパクト化も必要であり、
本発明の場合には、洗滌効果を高めかつ節水するために
水道水などほぼ静圧のプラス圧力に重疊して、パルス状
の衝撃的脈動を洗滌水に与えてこれを噴出させるのに電
磁プランジャポンプを利用する場合には、その小形軽量
化も必然的であり、しかもその吐出能力はむしろより効
率的でなければならない。また、ポンプの振動による騒
音の発生も抑制する必要がある。

【００２４】さらに、温水洗滌便座について、その温水
は温水タンク内に貯められており、使用時にこの温水が
ポンプによりノズル内に圧送されてその噴出孔から人体
の局部に向けて噴出され、使用後はノズル内に残った温
水は次第に冷え、再使用時には先ず冷えた水が噴出され
るために、冷たく感じて不快感を覚えるという問題があ
った。

【００２５】さらに、上記の残溜水は、厳寒地では冬期
凍結して機器の破損を招くおそれもある。

【００２６】上記残溜水液排出の解決方法として、実開
昭５９−１５６９７６号に開示の形状記憶合金製のコイ
ルばねを利用したものや、実開平４−９７９８２号公報
に開示のバキュームブレーカをポンプの吐出側にこれと
一体的に組み込んだ従来技術のもの、および本願出願人
が先に特願平１１−２６０４８０号をもって提供した先
行技術があるが、何れもそれぞれ後述するような課題が
残されている。

【００２７】本発明は、敍上の諸問題を解決することを
課題とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明による電磁ポンプは、電磁コイルに囲繞さ
れた管柱シリンダ内を磁力とばねの反発力との交互作用
により摺動往復自在で逆止弁を備えた電磁プランジャを
有するインライン形のポンプであって、その流入側より
入る液体のほぼ所定値に規制された静的圧力に重疊し
て、前記電磁コイルには、その用途に対応して定められ
た断続パルス電流を付勢して前記電磁プランジャを作動
させて前記液体を加圧し、波状衝撃的脈動を与えて、吐
出側から噴流吐出させる構成となし、このポンプの吸入
吐出作用の脈動に起因する流入側の脈流による流入側の
配管の振動を抑制し、さらに吐出効率を昂めるためのア
キュームレータをポンプ本体の流入側に一体に付設内蔵
すると共に、前記電磁プランジャに備えた逆止弁は、そ
の弁座に係設されて、これをポンプの吐出衝程時のみ閉
塞させる弁体は、その背後に弁体を弁座方向に付勢して
閉塞させるための弁ばねを介設せず、かつこの弁体が開
成時に翻横転繋止されて開成し放しにならない程度で、
かつ所要の流量の流過に充分な弁開リフトを有し、前記
電磁プランジャに備えた逆止弁の下流には、吐出用の逆
止弁に代えてオリフィスを設け、かつ前記流入側の圧力
と、これに加わるポンプの流入衝程時の圧力とによっ
て、前記逆止弁の弁体の背部がその内嵌する弁筒の内側
の通口を押圧する閉塞時にバイパスする流通路を電磁プ
ランジャの内部に備えたこととを特徴とする。

【００２９】さらに、前記電磁プランジャの本体の流入
側もしくは流入経路の上流側に、ポンプの作動終了した
停止時に、該流入側経路の、少なくともポンプ本体内部
を含む下流側全体の残溜液体を落差によって下流側に排
出するための通気開閉逆止弁、すなわち負圧破壊弁類似
の作用効果を有する大気導入弁を配設したことを特徴と
する。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて添付した図面により説明するが、まずその前に、前
記実施の形態の適用例として、前記衛生温水洗滌便座
（図中、二点鎖線の枠内）の配管接続構成について図２
によってこれを説明する。水道管もしくは清水井戸等か
ら流入、汲入された水は、開閉弁３を介して中高層建物
の例えば地下貯水槽４に溜められ、これから揚水ポンプ
６、揚水開閉弁７、揚水管８を経て屋上などに設置され
た給水タンク９に入り、これから給水配管１０を経て配
水される。このとき最上階などの水頭ｈが小で、水圧が
例えばこの場合必要とする５０ＫＰa よりも低いときに
は、加圧ポンプ１６で昇圧し、水頭Ｈが前記よりも過大
であるときは、減圧弁１１で減圧し、配管、機器の流動
抵抗を見込んで前記必要とする水圧よりも高めに設定す
る。

【００３１】水道管１７から直接受水する場合もある。
次に、前記洗滌便座の以下付属部材である、電磁弁１２
から、瞬間沸形温水ヒータ１３によって前述したような
３０〜４０℃の湯温に温められて、この温水が後述する
図１の矢印ａのように、本発明の電磁ポンプ１（Ｐ）に
入り、ここで後述する用途使用条件に対応して設定され
た断続パルス電流の付勢されることによって加圧された
洗滌水は波状衝撃的脈動をもって、矢印ｂに示すように
ノズルシリンダ１４に入り、ノズル１５から噴流吐出し
て、人体局部の洗滌、マッサージ等を行なうのである。
このとき、瞬間沸形温水ヒータ１３と電磁ポンプ１
（Ｐ）の間に流量調整弁１８を介設してもよい。

【００３２】なお、前述の瞬間湯沸形温水ヒータ１３
は、貯湯タンクを必要としないので機器の省スペースと
なるのみならず、貯湯を保温し維持するための電力も不
要で省エネルギ的である。この温水ヒータ１３には、給
水温度を検出する給水温度センサと、出湯温度を検出す
る出湯温度センサと、水量を検出する水量センサと、設
定温度を設定する手段等を備え、ヒータに送る電流を制
御する機能を備えることは必要である。

【００３３】上記洗滌便座は、使用者の操作によって作
動することは論を俟たないものである。

【００３４】次に、図１によって本発明の電磁ポンプの
一実施の形態を説明する。図１はその一部断面を示す拡
大縦断説明図である。

【００３５】ボビン３３に捲装した電磁コイル３４の軸
心孔に挿嵌して、これに囲繞された管柱シリンダ３９内
を、その上流側端部に嵌着する本体２０の要部と、その
下流側端部位に嵌合する磁気ヘッド３５との間に、それ
ぞれ保持ばね４０と戻しばね３６との間に挟支圧設され
て、摺動往復自在で、逆止弁機構５０を備えた電磁プラ
ンジャ３８は、前記電磁コイル３４へパルス状断続電流
を付勢すると、そこに発生する断続した磁力と前記戻し
ばね３６の反発力とによって往復運動するように構成さ
れている。

【００３６】前記管柱シリンダ３９の下流側端部には、
吐出口２４を有する吐出接手２３が接続される。

【００３７】前記管柱シリンダ３９の上流端部は、流入
口２２を有する流入接手２１と一体の本体２０に嵌合接
続する。

【００３８】前記電磁コイル３４は継鉄３１によって囲
み、前記磁気ヘッド３５と、管柱シリンダ３９の上流側
端部位近傍に外嵌する環状磁路３７と共に磁気回路の一
部を形成している。

【００３９】さらに、前記吐出接手２３、継鉄３１、電
磁コイル３４のボビン３３、環状磁路３７および本体２
０の要部は共に外枠鉄３２によって挟設固定されてい
る。

【００４０】本体２０の流入口２２近傍の要部にアキュ
ームレータ２５を設ける。

【００４１】アキュームレータ２５は、本体２０の要部
に、作動隔膜の緩衝板２６を、緩衝板押さえ２７を介し
て蓋２９を取付けねじ３０をもって螺締結することで圧
着固定してあり、その受圧背部には、アキュームレータ
ばね２８を配設して緩衝板２６の受圧凹みの回復用に備
えている。なお、このばね２８と緩衝板２６との間に、
ばね座を介設することも差し支えない。

【００４２】次に、前記電磁プランジャ３８に備えた逆
止弁機構５０は、図３に開示するように、弁筒４１内に
収められた弁体４２は、弁座４３に係設されて、ポンプ
の吐出衝程時のみ、これを閉塞させるが、弁体４２を弁
座方向に付勢してこれを閉塞させるための弁ばねを介設
しておらず、かつこの弁体４２が、電磁プランジャ３８
の吸入衝程時の開成時にその内部に突入する流体のため
に翻横転して繋止され、いわゆる引っ掛かりを生じ、弁
座４３を開口し放しにならぬようにする程度で、かつ所
要の流量の通過に充分な弁開リフトを有するように弁体
４２背部と弁筒４１もしくは電磁プランジャ３８の内洞
頂部との隙間の寸法を設定する必要がある。この弁開リ
フトの寸法をＳとし、弁体４２と弁座４３の接触閉塞面
積の直径寸法は弁座４３の通孔の直径ｄよりもやや大き
いが、これをほぼｄに等しいと仮定すると、流体の流通
に要する面積は Ｓπｄ≧πｄ² ／４ であるから、したがって Ｓ≧ｄ／４ となる。 また、電磁プランジャ３８の復行程、すなわち吸入衝程
時には、管柱シリンダ３９への液体の流入圧力には、前
記したポンプの上流からの静的圧力も加わって、増量衝
撃的圧力流体の突入により、弁体４２が押圧されてその
背部が弁筒４１の通口４４を閉塞することがあり、下流
側への流通を妨げることがある。

【００４３】このような事態の発生を防止するために、
液体をバイパスさせる流通路５２を設けるものである。
該流通路５２は、例えば前記弁筒要部に３本位の柱状弁
体ガイド部分を残した窓を穿って通口４４に到るバイパ
スであってもよいし、または電磁プランジャ３８の前記
逆止弁機構を収容した内洞要部から通孔およびもしくは
溝部を経てその下流側に連通する通路であっても差し支
えない。

【００４４】なお、この逆止弁機構５０の下流には、吐
出側逆止弁は設けず、これに代えて磁気ヘッド３５の下
流側端部に流入口２２はもちろん、弁座４３の内径より
も断面積をはるかに少なくするために、さらに内径を小
にしたオリフィス５３を設けた。

【００４５】その理由は、ポンプの流入側からはプラス
ヘッドの水圧がもともと加わっており、電磁プランジャ
の復行程時には、該比較的小径のオリフィス５３による
流動抵抗があって、吐出口２４、すなわち下流側からの
逆流の影響は少ないからである。

【００４６】本発明の一実施の形態として、図１に示し
た電磁ポンプは、いわゆる内磁路形であり、これを採用
している理由は、本願出願人が先に提案した特願平１１
−２６０４８０号明細書に記載した通りであるが、ポン
プの大形化を厭わなければ、いわゆる磁気漏洩形の電磁
ポンプであっても差し支えなく、本発明の構成は効果を
奏するものであり、その技術範囲に入るものである。

【００４７】前記本発明が解決しようとする課題の欄に
おける温水洗滌便座等の使用後の残溜液放出について、
以下さらにその放出機構についてこれを説明する。前記
した特願平１１−２６０４８０号特許出願明細書に記載
した通り、この先行技術においては、電磁ポンプの下流
吐出接手（２３）の側に水抜弁（５１）を設けて、これ
に形状記憶合金製のコイルばね（４５）およびバイアス
ばね（４９）に圧支され、水抜弁体（４６）が洗滌作用
中の水液の温水温度が３０℃程度に上昇しているときに
水抜口２５を閉塞し、使用後の冷水となったときにこれ
を開成して前記残溜液を外部に排出する方法等その他が
説明されている。

【００４８】しかし、この先行技術の場合には、ポンプ
の作動終了した停止時には、電磁プランジャ（３８）に
内蔵した逆止弁（５５）の弁体（４２）が弁座（４３）
に弁ばね（４４）の反発力で押圧閉塞されているから、
ポンプが停止したときに、電磁プランジャ（３８）より
上流、すなわちポンプの流入側の残溜液は排出されず、
ポンプの内部および温水ヒータ（１３）までのポンプの
流入側経路内の残溜液体は、前記洗滌再開始時には、冷
水のままノズル（１５）から吐出され、不快感を与える
のみならず、酷寒期に凍結し、極端な場合には、機器を
破損するおそれもある。なお、（ ）は特願平１１−２
６０４８号明細書における符号である。

【００４９】これらの問題を解決する手段として、本発
明においては、前述した通り、電磁プランジャ３８に備
えた逆止弁機構５０における弁筒４１内に収めた弁体４
２は、弁座４３に押圧閉塞されるべきその背部から付勢
する弁ばねを設けず、弁体４２はポンプの吐出衝程時の
み弁座をその吐出流体の圧力をもって閉塞して逆止弁と
して働き、それ以外のときは弁座を開放しており、必要
とする流量の通過には充分な前記弁開リフトＳを有する
のである。

【００５０】そして、少なくともポンプ本体内部を含む
下流側全体の残溜液体を落差によって下流側、すなわち
ノズル１５を経て外部に排出可能とするために、ポンプ
の流入側の経路の上流要部に通気開閉逆止弁を配設した
ものである。この通気開閉逆止弁２は、例えば電磁ポン
プ１の本体２０の流入口２２に隣接一体的に備え、ある
いは前記温水ヒータ１３から電磁ポンプ１の流入接手２
１までの流入上流側経路の要部に備えればよい。

【００５１】それはまた流量調整弁１８の前後もしくは
この流量調整弁１８自体にその機能を有する大気流入開
閉逆止弁もしくは負圧破壊弁類似の作用効果を有する大
気導入弁機構を備えれば、前記残溜液の排出が可能とな
る。すなわち、実公昭４０−３３９６０号公報、実公昭
４３−１８７０９号公報等に開示されたような軸桿に連
結された円柱状の栓体の外周およびもしくは底面に楔状
弧状溝を穿ち、この栓体（柄子）をシリンダに挿嵌した
流量調整弁により流量を調整できるように、例えばステ
ッピングモータをもって回動させ、その回転終端で大気
に連通するような構成の通気開閉弁を前記流量調整弁に
併設してもよい。

【００５２】さらに、図４〜図５に掲示する通気開閉逆
止弁であってもよい。すなわち、図４に示すものは、電
磁ポンプ１の流入接手２１に隣接して、その本体２０に
内装されたものである。

【００５３】本体２０の流入接手２１の流入口２２に臨
み、アキュームレータ２５の上流にフロートチャンバ６
４を設けて、フロート６５を収容し、その上部に弁体６
２を備えて、蓋６６の通気口６１の下端部に設けた弁座
６３に係合させてあり、流入口２２から前述したほぼ所
定値に規制された静的圧力をもつ液体が導入されたとき
フロート６５の浮力によって浮上して前記弁座６３を閉
塞し、上流経路の電磁弁１２が、洗滌弁座使用済みのと
きに閉じられ、前記圧力液体が減少してフロート６５が
降下したときに弁座６２が弁座６３を開放し、通気口６
１から大気が導入されてそれから下流の残溜液はノズル
１５から落差ｈ₁ により排出される。

【００５４】ノズル１５から液体が噴出するときには、
前記静的圧力とポンプの吐出圧力とによって、ノズルシ
リンダ１４からノズル１５の保持部分、例えばそのプラ
ンジャがばねの反発力に勝る前記圧力液体で下方に偏位
し、もしくは調車と調帯または歯車とラックの組み合わ
せをステッピングモータの駆動によってノズル１５をノ
ズルシリンダ１４の要部から開口させる等の方法によ
り、通常洗滌、軟洗滌、その他の人体局部洗滌等の用途
に応じた口径のノズル１５およびその噴射角を変えて洗
滌液を噴出させるものである。前記落差ｈ₁ は、ノズル
１５がもとの位置に戻ったときのもので、通常４〜５ｃ
ｍである。

【００５５】ポンプの吸入側の吸引時の脈動は、流入側
に備えたアキュームレータ２５で若干平滑されるが、そ
の脈動が影響してフロート６５の揺動があって弁座６３
と弁体６２の間に多少の洩れがあっても、流入側上流か
らの前記静的圧力液体により直ちに弁体６２は弁座６３
を閉塞すると共に、もともと吐出側には、脈動を与える
ものであるから不具合は生じない。

【００５６】同じく図５に示すものは、図４の場合と同
様に流入口２２に臨み、通気口７１を有する蓋７７の弁
座７３に、前記通気口７１に挿嵌された弁案内桿７８を
備えた弁体７４を係合させ、流入口２２はその上流から
流入する前記静的圧力を有する液体の圧力によって、弁
座７３を押圧閉塞させようとするものであり、流入側の
前記圧力流体が、洗滌便座使用後は、図４の場合と同様
に前記圧力液体が減少して、大気が前記弁案内桿７８に
設けた溝状通路７５を介してポンプ内に導入され、それ
から下流の残溜液体はノズル１５から落差ｈ₁ により排
出される。

【００５７】７６は、流入側の液体圧力が無いときに弁
体７４を支える弁体保持ピンである。この弁体７４をヒ
ンジをもって上流端で保持するリード弁状で構成するこ
とも差し支えない。ポンプの吸引時の前記脈動について
は、前述した図４の場合と同様でその点不具合は無い。

【００５８】なお、電磁ポンプを設置する機器の構造
上、前記落差ｈ₁ をとるスペースが無い場合には、前記
電磁弁１２を閉成後、電磁ポンプ１を所定の短時間通電
作動させて、前記残溜液をノズル１５から外部に放出排
出することも可能である。 この場合、前記内磁路形の
電磁ポンプ１のときには、電磁プランジャ３８が流動抵
抗の減少時にその衝程長を伸長して磁気ヘッド３５に衝
突する空打ち現象による騒音と破損を生じるので、これ
を避けるために磁力を抑制する電磁コイル３４への電流
を規制する必要がある。もしくは上記空打ち現象を生じ
にくい前記磁気漏洩形の電磁ポンプを利用すればよい。

【００５９】また、さらに通気開閉逆止弁２は通電閉電
磁弁をもって構成し、洗滌時のみ閉成させ、常時は開成
させて残溜水を放出させておくこともできる。

【００６０】次に、本発明による電磁ポンプの作用の特
徴について説明する。

【００６１】先に述べたように、例えば流入側から減圧
弁１１によって予め所定値近傍に規制された圧力５０Ｋ
Ｐa （ビル、マンション等中高層建物においては、配水
系路、数多の蛇口や機器の用途における水使用の状態に
よっても若干の余猶を見込まなければならない）以上の
静的流動圧力液体が電磁弁１２の開成により、瞬間沸形
温水ヒータ１３で加熱された温水はここから要すれば流
量調整弁１８、さらに通気開閉逆止弁２を経て、電磁ポ
ンプ１の流入接手２１の流入口２２から矢印ａのように
本体２０に流入する。

【００６２】このときの液体、すなわち水道水の圧力は
図６の（ａ）によって示される。横軸に時間ｔm sec を
とり、縦軸に圧力Ｐ ＫＰa をとってある。圧力は前述
の理由でやや高めの７０〜７５ＫＰa を示している。圧
力波形に変化があるのは、前記した建物内の配水系路の
水消費量の変動と、減圧弁等機器の特性、配管機器の流
動特性等に起因するものと考えられる。

【００６３】因に、このとき給水タンク９は建物５階の
屋上に設置し、減圧弁１１は２階で水頭Ｈは約１２ｍで
あった。

【００６４】電磁コイル３４へ付勢する断続パルス電流
は、このときの平常の局部洗滌時の周波数は７１．７Ｈ
_Z で、これは多くの実験の結果定められたものである。
その付勢電流時のポンプの吐出圧力波形は、図６の
（ｂ）に示される。

【００６５】これも同じく横軸に時間ｔｍｓｅｃをと
り、縦軸に圧力Ｐ ＫＰa をとってある。

【００６６】周期中の導通期間は凡そ５ｍｓｅｃ程度で
ある。

【００６７】なお、上記局部洗滌のソフトな軟洗滌時に
は、上記付勢電流の周波数は７６Hzとし、このような温
水洗滌便座が多くの場合有する他の局部洗滌時の付勢電
流の周波数は、なお一層ソフトな軟洗滌に適するように
例えば９９．９Ｈz に規制されている。

【００６８】そして、図６の（ｂ）の線図で明らかなよ
うに、流入圧力に重疊して電磁ポンプ１で加圧した波状
衝撃的脈動を与え、矢印ｂのように吐出口２４からノズ
ルシリンダ１４を経てノズル１５から噴流吐出するとき
の圧力はほぼ１８０ＫＰa の波高値が示されている。

【００６９】前記残溜水の処理等に関する通気開閉逆止
弁２の構成と作用については前述した通りである。

【００７０】電磁ポンプ１の前記断続パルス電流を電磁
コイル３４に付勢することで、電磁プランジャ３８が往
復作動してポンプ作用を行なう点に関しては、殊更説明
するまでもなく、前記従来技術の文献にも記載されてい
る事項であるから、省略する。

【００７１】ただ、従来の電磁ポンプには、必要がなか
ったポンプの流入側にアキュームレータ２５をその本体
２０に一体に付設したその必要性について以下これを説
明する。

【００７２】先にも述べたように、本発明による電磁ポ
ンプは従来の洗滌水ポンプの吐出圧力を平滑することを
必要とするものとは異なり、パルス状脈動を与えてノズ
ルから噴出させ洗滌効果を高めるものであるから、当然
吐出側にアキュームレータは不要である。しかしなが
ら、流入側にプラスの静圧が加わっているにかかわら
ず、電磁プランジャ３８の電磁コイル３４への通電され
た磁力の吸引による往衝程時には、吐出作用に伴う管柱
シリンダ３９への吸引作用も同時に行なわれ、そのため
にポンプの流入口側も脈動による背圧を生じ、流入側に
接続した配管系統に伝播、振動を発生するので、この振
動およびそれによる騒音の発生を防止するために、該脈
動を吸収するアキュームレータ２５を備えたもので、こ
のアキュームレータ２５は作動隔膜の緩衝板２６の前記
脈動の緩衝作用と、電圧吸収分を吐き出す畜力作用を伴
い、前記吐出圧力波形の１８０ＫＰa のうちには、２０
ＫＰaの増圧分が加わっていることが実験上確かめられ
た。

【００７３】この本体２０の流入側に一体に配設したア
キュームレータ２５によって、ポンプの吐出性能が高ま
ったものである。

【００７４】しかして、ポンプの流入側に加わる前記圧
力とさらにポンプの波状衝撃的脈動する吐出圧力を重疊
して洗滌注水を噴出させることにより洗滌効果が高ま
り、前記したように従来の洗滌水は１回に約１．１リッ
トルを必要としたものが、その４０％の約４５０ミリリ
ットルで足りるようになったことが多数回の実験で証明
され、節水の効果も同時に得たものである。

【００７５】以上、本発明の電磁ポンプをその利用例の
一つとして温水洗滌便座によって、これを説明したが、
これに限るものではなく、先にも述べたように、洗顔美
容、口腔衛生洗滌、保険マッサージ、器物の洗滌剤溶液
添加注液等を含む洗滌用などの用途が考えられるもので
ある。

【００７６】さらに、このほか、薬液などおよびもしく
はこれを添加した清水などの液体を、前記同様のポンプ
作用により吐出させて、手など人体局部或いは器物等の
殺菌、消毒、洗浄などに利用することができるものであ
る。

【００７７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明による洗滌
注液脈動発生装置用電磁ポンプは、次に述べるような効
果を奏する。

【００７８】（ａ）特許請求の範囲請求項１に記載の通
り、ポンプの流入側から入る液体のほぼ所定値に規制さ
れた脈動のほとんどない静的圧力に重疊して、電磁コイ
ルに、ポンプの用途に応じて設定した断続パルス電流を
付勢して電磁プランジャを作動させることにより、これ
を加圧して波状衝撃的脈動を与えて吐出側から噴流吐出
させる構成としたことによって、例えばこのポンプを衛
生温水洗滌便座などの使用後、人体局部洗滌水の吐出用
として利用したときに洗滌効果を高め、かつ洗滌水を従
来のものの、４０％程度に抑え、節水を可能とした。

【００７９】（ｂ）前記ポンプの本体の流入側に一体
に、緩衝板を備えたアキュームレータを配設したことに
よって、ポンプの吐出脈動に起因し、かつこれに伴う管
柱シリンダへの吸引作用も同時に行なわれるので、その
ために、ポンプの流入口側にも前記脈動による背圧を生
じたときに、流入側に接続した配管系統に伝播する脈動
による振動を吸収して緩衝作用を行い、騒音発生を防止
する。また、さらに、緩衝時の受圧吸収分を吐出作用時
に吐き出す畜力作用の効果によって前記したようにポン
プの吐出能力を高めている。

【００８０】（ｃ）前記電磁プランジャに備えた流入側
の逆止弁の下流には、通常備えるべき吐出弁を省き、こ
れに代えて比較的小径のオリフィスを設けて構成を簡素
にし、また前記逆止弁の逆止弁体を収めた、例えば弁筒
の内部からその外側要部に穿設した流通路等電磁プラン
ジャの内部に設けた流通路により、弁筒の内側の流出孔
を前記逆止弁体の背部が電磁プランジャの衝程時の圧力
によって押圧閉塞しようとするときのバイパス路として
あり、流体の前記流出を妨げることなく吐出作用を行な
うことができる。

【００８１】（ｄ）さらに、前記電磁ポンプの上流側要
部に、ポンプの正常吐出作用時には閉塞して液体を吐出
口から注出させ、該吐出作用の停止および休止時には開
成して、ポンプの流入側上流を含むポンプ内部等の残溜
液を吐出口から落差によりポンプの外部に排出させる通
気開閉逆止弁機構を設けたので、このポンプを例えば衛
生温水洗滌便座の洗滌水吐出用に利用したときに、その
洗滌作用を終了し、ポンプの吐出停止時に、前記残溜液
が冷却され、これが再起動時に人体局部に噴射されて冷
たく感じた不快さを覚えたり、また寒冷時に残溜液の凍
結による機器の破損のおそれも無くなった。

【００８２】（ｅ）本発明の電磁ポンプは、前記した衛
生温水便座の洗滌水吐出用のみならず、洗顔美容、口腔
衛生洗滌、保険マッサージ、器物の洗浄剤溶液添加、注
液等を含む、洗浄用などに利用して洗浄効果を高め、節
液節水を計ることができる。

【００８３】さらに、このほか、薬液などおよびもしく
は、これを添加した清水などの液体を、前記同様のポン
プ作用により吐出させて、手等人体局部或いは器物など
の殺菌、消毒、洗浄などに利用することができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の電磁ポンプの一実施の形態の一部断
面を表す拡大縦断説明図である。

【図２】 本発明の図１に示す一実施の形態の電磁ポン
プの適用例における温水洗滌便座の配管接続を含む構成
図である。

【図３】 図１の電磁プランジャに備える逆止弁機構の
拡大縦断説明図である。

【図４】 図１の電磁ポンプに設ける通気開閉逆止弁の
一実施の形態の構成説明図である。

【図５】 図１の電磁ポンプに設ける通気開閉逆止弁の
他の実施の形態の構成説明図である。

【図６】 （ａ）電磁ポンプの流入側に加わるきわめて
脈動の少ない静的圧力を有する水道水の圧力特性を示す
線図である。（ｂ）図６（ａ）の静的圧力を有する水道
水を図１の電磁ポンプで加圧し、波状衝撃的脈動を与え
たときの吐出圧力波形線図である。

【符号の説明】

１ 電磁ポンプ ２、２′ 通気開閉逆止弁 ２０ 本体 ２１ 流入接手 ２２ 流入口 ２３ 吐出接手 ２４ 吐出口 ２５ アキュームレータ ２６ 緩衝板 ３３ ボビン ３４ 電磁コイル ３５ 磁気ヘッド ３６ 戻しばね ３７ 環状磁路 ３８ 電磁プランジャ ３９ 管柱シリンダ ４０ 保持ばね ４１ 弁筒 ４２ 弁体 ４３ 弁座 ４４ 通口 ５２ 流通路 ５３ オリフィス ６１、７１ 通気口 ６２ 弁体 ７４ 弁体 ６３、７３ 弁座 ６４ フロートチャンバ ６５ フロート ６６、７７ 蓋 ７５ 溝状通路 ７８ 弁案内桿

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千葉 泰常 東京都大田区池上５−23−13 太産工業株 式会社内 Ｆターム(参考） 2D038 CA02 JA05 JB04 JB06 JB08 JF03 JF05 JH02 JH12 KA13 KA14 KA22 2D039 DA04 DB06 DB08 FC00 FD02

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁コイルに囲繞された管柱シリンダ内
   を磁力とばねの反発力との交互作用により摺動往復自在
   で逆止弁を備えた電磁プランジャを有するインライン形
   のポンプであって、 その流入側より入る液体のほぼ所定値に規制された静的
   圧力に重疊して、前記電磁コイルには、その用途に対応
   して定められた断続パルス電流を付勢して前記電磁プラ
   ンジャを作動させて前記液体を加圧し、波状衝撃的脈動
   を与えて、吐出側から噴流吐出させる構成となし、 このポンプの吸入吐出作用の脈動に起因する流入側の脈
   流による流入側の配管の振動を抑制し、さらに吐出効率
   を昂めるためのアキュームレータをポンプの本体の流入
   側に一体に付設内蔵すると共に、 前記電磁プランジャに備えた逆止弁は、その弁座に係設
   されて、逆止弁をポンプの吐出衝程時のみ閉塞させる弁
   体は、その背後に弁体を弁座方向に付勢して閉塞させる
   ための弁ばねを介設せず、かつこの弁体が開成時翻横転
   繋止されて開成し放しにならない程度で、かつ所要の流
   量の通過に充分な弁開リフトを有し、 前記電磁プランジャに備えた逆止弁の下流には、吐出用
   の逆止弁に代えてオリフィスを設け、かつ前記流入側の
   圧力とこれに加わるポンプの流入衝程時の圧力とによっ
   て、前記逆止弁の弁体の背部がその内嵌する弁筒の内側
   の通口を押圧する閉塞時にバイパスする流通路を電磁プ
   ランジャの内部に備えたことを特徴とする洗滌注液脈動
   発生装置用電磁ポンプ。
2. 【請求項２】 前記電磁プランジャの本体の流入側もし
   くは流入側経路の上流側に、ポンプの作動終了した停止
   時に、該流入側経路の、少なくともポンプ本体内部を含
   む下流側全体の残溜液体を落差によって下流側に排出す
   るための通気開閉逆止弁を配設したことを特徴とする請
   求項１に記載の洗滌注液脈動発生装置用電磁ポンプ。