JP2004011274A - 定量止水バルブ - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で給水時間を長く確保できる定量止水バルブを提供する。
【解決手段】弁駆動部材１３内の水室を駆動体部１４で上下に区画し、上の第一水室２１内へ通じる第一通水孔１３ｂ−１、下の第二水室２２へ通じる第二通水孔１３ｂ−２を形成する。排水管路３０から第一水室２１の水を排出すると駆動体部１４が上昇し給水が開始される。第一水室２１からの排水を阻止すると、第一水室２１内へ水が流入すると同時に第二水室２２から水が流出し、駆動体部１４が下降し弁体１１を着座させる。駆動体部１４の動作は第一水室２１・第二水室２２の圧力バランスで制御されるから、水室容積を大きくしなくても、駆動体部１４の下降速度を遅く維持して長い給水時間を確保できる。通水孔の孔径を大きくできるから、ウォーターハンマ現象を防止でき、ゴミが溜まりにくくなる。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフラッシュバルブやセルフストップ水栓などの定量止水バルブの改良に関し、詳しくは、給水時間を長く確保することが容易にできる新規な構造を提供することを目的とするものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、起動操作後、一定時間が経過すると自動的に弁が閉じて給水を停止させる定量止水バルブが知られている。フラッシュバルブは、定量止水バルブの代表的なものであり、流路の開閉を制御する弁体として、ピストン弁構造を採用するものと、ダイヤフラム弁構造を採用するものとが知られている。図１５に、前者のピストン弁構造を採用するフラッシュバルブＦの一従来例を示す。同フラッシュバルブＦは、流入部１ａと流出部１ｂとを有するハウジング１内にピストン弁５０が弁座１０対し昇降可能に設置され、該ピストン弁５０によってハウジング１内の流路が一次側２と二次側３とに区画されている。また、ハウジング１内におけるピストン弁５０の上方領域に、キャップ部材６とピストン弁５０とで囲まれた水室７０が設けられる。ピストン弁５０の本体は、上下に開口部５４ａ，５４ｂを有し内部が中空部５０ａとなされた胴部材５４と、胴部材５４の上方開口部５４ａに接続される蓋部材５１と、胴部材５４の下方開口部５４ｂに接続されて弁座１０内の通水口１ｃに挿入されるガイド部材５８とから成っている。
【０００３】
胴部材５４は、側周壁の適所に形成した小径の通水孔５５を通じて、流路一次側２から中空部５０ａ内へ水が流入可能となされている。また、胴部材５４の外周面上には、異物が通水孔５５へ入るのを防ぐためのストレーナ５６が装着されている。胴部材５４の上端外周には、蓋部材５１との間に挟持されてシールパッキン５３が取り付けられ、該シールパッキン５３により、ハウジング１の内面と蓋部材５１との間の隙間を水が流通するのを阻止して、水室７０の水密性を保持している。胴部材５４の下面部には、ピストン弁５０の着座時に弁座１０へ水密的に密着するシートパッキン５７が装着されている。
【０００４】
胴部材５４の中空部５０ａと水室７０とは蓋部材５１に設けた連通孔５２により、また中空部５０ａと流路二次側３とはガイド部材５８に設けた連通孔５９により、それぞれ連絡可能になされる。但し、中空部５０ａと流路二次側３との連絡は起動弁６０で制御される。該起動弁６０は、上記中空部５０ａ内から胴部材５４の下方開口部５４ｂ及びガイド部材５８の連通孔５９を挿通して、下方の流路二次側３へ突出するように配置されている。この起動弁６０は、弁体部６０ａと弁軸部６０ｂとから成り、上方に配置したバネ６１が、弁体部６０ａを、胴部材５４の下方開口部５４ｂを閉止する方向に付勢している。弁体部６０ａから下方へ垂設された弁軸部６０ｂは、その下端部がガイド部材５８の下方へ突出し、ハウジング１に取り付けた操作ハンドル３３と連動する起動ロッド３２によって後述する起動操作を受けるようになされている。
【０００５】
前記従来のフラッシュバルブＦの動作は以下の如くである。図１６（Ａ）に示すように、操作ハンドル３３を動かすと、これと連動して起動ロッド３２が移動して起動弁６０の弁軸部６０ｂを傾ける。これにより弁体部１９ａもバネ６１の付勢力に抗して傾くため、胴部材５４の下方開口部５４ｂが開かれて、水室７０と流路二次側３とが、ピストン弁５０の内部を通じて通水可能に連絡される。すると図１６（Ｂ）に示すように、水室７０内の貯留水が流路二次側３へ排出される結果、図１７に示す如く、ピストン弁５０が給水圧に押されて急速に上昇し、シートパッキン５７が弁座１０から離れるので、流路一次側２から流路二次側３への給水が開始する。
【０００６】
給水開始後、操作ハンドル３３から手を離すなどして起動弁６０を閉止状態に戻すと、ピストン弁５０が自重で下降しようとするのに伴い、図１７（Ｂ）に示すように、フラッシュバルブＦ内へ流入する水の一部が、胴部材５４に形成した通水孔５５を通じて中空部５０ａ内へ流入し、さらに蓋部材５１の連通孔５２を通って水室７０内へ供給される。通水孔５５は小径なので水の流入量は小さいから、ピストン弁５０は緩やかに下降し、やがて弁座１０に着座して給水を停止させる。このように給水の継続時間は、ピストン弁５０が上昇して弁座１０から離れたのち、再び降下して弁座１０に着座するまでの時間で決められ、これは水室７０内への水の流入速度（単位時間当たりの流入量）により調節される。
【０００７】
図１８は、ダイヤフラム弁７２を採用した従来のフラッシュバルブＧの一例を示すものであり、その構造は次のとおりである。流入部１ａ・流出部１ｂを有するハウジング１は、流出部１ｂに連続する筒部７が内部に形成され、該筒部７の上端に装着したシートパッキン７６により、弁座が形成されている。このシートパッキン７６に対し離着座して流路の開閉を制御するダイヤフラム弁７２は、比較的硬質な保持部７３と可撓性を有する弁体部７４とからなる。該弁体部７４の周縁を、その上に重ねた内カバー８０の周縁部と共に、ハウジング１とキャップ部材６との間に挟み込むことで、ダイヤフラム弁７２が所定位置に取り付けられる。ダイヤフラム弁７２の上面と内カバー８０の下面との間は水室７０となされており、該水室７０は、ダイヤフラム弁７２に形成した通水孔７５を通じて、流路の一次側２と連絡している。
【０００８】
ダイヤフラム弁７２の中央部には開口７２ａが形成され、この開口７２ａに起動弁７１が挿入配置されている。起動弁７１は、ダイヤフラム弁７２の上面に載設され上記開口７２ａを閉止する弁体部７１ａ、開口７２ａ内に配置され通水路を確保するためのフランジが設けられた首部７２ｂ、該首部７２ｂの下方に連設され上下移動可能にスリーブ７１ｄを外装した弁軸部７１ｃとから成っている。
【０００９】
前記の如く構成された従来のフラッシュバルブＧは以下のように動作する。図１９に示すように、操作ハンドル３３を動かして起動ロッド３２を移動させ、起動弁７１の弁軸部７１ｃを傾けると、弁体部７１ａが傾いてダイヤフラム弁７２の開口７２ａが開かれる。これにより、水室７０と流路二次側３とが、筒部７の内部を通じて通水可能に連絡されため、図１９（Ｂ）に示すように、水室７０内の貯留水が流路二次側３へ排出される。その結果、図２０に示す如く、ダイヤフラム弁７２が給水圧に押されて急速に上昇し、シートパッキン７６から離れるので、流路一次側２から流路二次側３への給水が開始する。
【００１０】
給水開始後、操作ハンドル３３から手を離すなどして起動弁７１を閉止状態に戻すと、図２０（Ｂ）に示すように、フラッシュバルブＧ内へ流入する水の一部が、ダイヤフラム弁７２の通水孔７５を通じて水室７０内へ供給される。通水孔７５は小径なので、水が水室７０へ少量ずつ流入量し、これによりダイヤフラム弁７２は緩やかに下降し、やがてシートパッキン７６に着座して給水を停止させる。本例にあっても、給水の継続時間は、水室７０内への水の流入速度（単位時間当たりの流入量）により調節される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上に述べたように、従来のフラッシュバルブＦ（Ｇ）における一操作あたりの給水時間の長さは、ピストン弁５０（ダイヤフラム弁７２）が弁座に着座するまでの時間、すなわち水室７０内への水の流入速度（単位時間当たりの流入量）で決定され、この流入速度は、ピストン弁５０（ダイヤフラム弁７２）に形成する通水孔５５（７５）の開孔断面積に依存する。そこで従来は、十分に長い給水時間を確保するため、水室７０を大容量化すると共に、通水孔５５（７５）を比較的小径としている。それ故、フラッシュバルブＦ（Ｇ）のハウジング１が大型化するという問題を招くほか、小径の通水孔５５（７５）はスケールや異物等のゴミが溜まりやすいから、動作の不安定化や給水時間のばらつき・止水不良等の問題を招くおそれがある。また、ゴミの侵入を阻止するために、通水孔を覆うストレーナを装着する必要がある。さらに、通水孔を小径とする場合、許容誤差範囲が狭いから、高い寸法精度が要求されるという問題もある。
【００１２】
なお、給水時間を確保すると共に前記問題を回避するため、水室容積を拡大すると同時に通水孔の孔径を大きくすることも考えられる。しかし、この場合は、水室内への水の流入速度が大きくなるので、弁体が弁座に着座する際の下降速度が急増し、その結果、ウォーターハンマ現象が起きやすくなるという問題を生じさせる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明が前記従来の問題を解決するために採用したフラッシュバルブやセルフストップ水栓などの定量止水バルブの特徴とするところは、ハウジング内における流路の途中に配置され当該流路の開閉を制御する弁体と、該弁体に一体に設けられた弁軸と、該弁軸を摺動可能に保持する軸案内部と、該弁軸の上方部位に取着された駆動体部と、該駆動体部を昇降可能に収納する水室とが設けられ、前記水室が前記駆動体部によって上方の第一水室と下方の第二水室との２室に区画され、前記水室の壁部には、第一水室と外部流路とを通水可能に連絡する第一通水孔と、第二水室と外部流路とを通水可能に連絡する第二通水孔とが設けられ、前記第一水室から水を比較的大きい流量で排出させる手段が設けられると共に、前記第一通水孔及び第二通水孔の単位時間当たりの水の通過流量が比較的小さくなるように設定されていることである。
【００１４】
かかる構成の定量止水バルブは、排水手段を操作して第一水室の水を排出させると、駆動体部に対して第二水室側から作用する水圧が第一水室側よりも高くなるため、圧力差に基づき駆動体部が水室内を上昇する。その結果、給水が開始される。給水開始後、排水手段を停止させて第一水室からの排水を阻止すると、第一通水孔を通じて第一水室内へ水が流入し、第二通水孔を通じ第二水室から水が流出するようになるので、駆動体部がこれに作用する圧力バランスで下降し、駆動体部と弁軸を介し一体化されている弁体がやがて弁座に着座し、給水を停止させる。
【００１５】
このように本発明に係る定量止水バルブは、弁体を駆動する駆動体部の昇降動作が、これに対し作用する第一水室及び第二水室の水圧のバランスにより制御される構成となっている。そして、駆動体部の下降速度を、第一水室への水の流入速度だけでなく、第二水室からの水の流出速度によって制限することができるから、水室の容積を拡大せずとも、必要十分な給水時間を確保することが可能である。また、第一水室に連絡する第一通水孔、及び、第二水室に連絡する第二通水孔それぞれの孔径を多少大きくしても、二つの通水孔がそれぞれ通水抵抗を持つから、両通水孔を通過する水の単位時間当たりの流量は比較的小さくなるから、駆動体部が着座するまでの下降速度を遅く維持できる。それ故、通水孔の目詰まりを起こしにくくできると共に、ウォーターハンマ現象が防止される。
【００１６】
なお、本発明に係る定量止水バルブは、弁体と駆動体部とを弁軸によって連結し、この弁軸を軸案内部で摺動可能に保持するようにしたものであり、弁軸の摺動を案内する軸案内部から駆動体部までの距離が短い。依って、駆動体部の昇降時における振れや姿勢の傾きが小さくなり、昇降動作の安定性が向上するという利点が得られる。さらに、弁軸を大径にしなくても、駆動体部の昇降安定性が確保されるから、小径の弁軸を採用することが可能であり、依って、腐食やゴミの影響が少なくなると共に、弁軸の摺動抵抗を減少させることができるという効果が発揮される。
【００１７】
前記定量止水バルブにおいて、前記弁軸を摺動可能に保持する軸案内部と、前記弁軸に取着される駆動体部と、該駆動体部を収納すると共に該駆動体部によって上方の第一水室と下方の第二水室との２室に区画される水室とを備え、壁部に第一水室に連絡する第一通水孔及び第二水室に連絡する第二通水孔が形成された弁駆動部材を設け、当該弁駆動部材を、前記弁体及び弁軸と共に、ハウジングに対して着脱可能に構成することが採用可能である。かかる構成に基づき、弁体・弁軸・弁駆動部材を一体化させてカートリッジ化することが可能であるから、フラッシュバルブの組立やメンテナンス作業が容易になる。
【００１８】
前記定量止水を実施するに際しては、前記第一水室内へ通じる第一通水孔の孔径を、前記第二水室へ通じる第二通水孔の孔径よりも大きく設定することが望ましい。かかる構成は、駆動体部の下降速度を遅く保持して、給水時間を長く確保するのに有利である。
【００１９】
また前記定量止水バルブにおいて、前記第二水室の第二通水孔を水の排出流量が比較的小さくなるよう小径に設定すると共に、前記第二水室の壁部に比較的大きい流量での水の流入を許す開口部を設け、当該開口部に逆止弁を設ける構成を採用することが望ましい。かかる構成により、駆動体部が上昇する際、上記開口部から第二水室へ水を流入させることが出来るから、迅速な給水開始を実行できる。また駆動体部の下降時には、上記開口部が逆止弁で閉止されるので、駆動体部の下降速度を増大させるおそれがない。
【００２０】
前記定量止水バルブにおいて、駆動体部の構造には、ピストン式のものと、いわゆるダイヤフラム式のものとが考えられる。前者のピストン式を採用する場合は、請求項５に記載の如く、前記水室をシリンダ構造とし、前記駆動体部を前記水室の内表面を摺動するピストン構造とすればよい。後者のダイヤフラム式とする場合は、請求項６に記載の如く、前記駆動体部を、前記弁軸に取着される中央部と、前記水室の内表面へ水密的に取着される周縁部と、中央部と周縁部との間に設けられた湾曲形状の可撓部とから成るものとし、前記可撓部が変形することで、前記中央部が昇降し得るように構成すればよい。
【００２１】
さらに前記定量止水バルブにおける水室に貯留した水の排出手段についても、次の二種類の構造を採用し得る。一つは、請求項７に示すように、前記水室に接続した排水管路と、該排水管路の途中に設けた開閉操作弁とで構成するものであり、リモコンフラッシュバルブとも呼ばれるものである。本例の場合、排水管路の二次側末端は、当該フラッシュバルブ自体における弁体よりも下流側か、あるいは外部適所に接続される。かかる構成の排出手段は、開閉操作弁を操作して排水管路を開き、第一水室内の貯留水を排出することで駆動体部を上昇させ、もって弁体を弁座から引き離して、給水を開始させる。
【００２２】
前記排出手段のもう一つの態様は、請求項８に示す如く、前記弁軸に形成した前記第一水室と前記弁体の二次側とを連絡する連通路と、前記弁体の下面側に設けた前記連通路の開閉を制御する起動弁と、該起動弁の操作手段とで構成するものである。かかる構成の排出手段は、操作手段により起動弁を操作して連通路を開き、第一水室内の貯留水を、連通路を通じて弁体の二次側へ排出することで駆動体部を上昇させ、もって弁体を弁座から引き離して、給水を開始させる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
図１〜図３に、本発明をフラッシュバルブＶに適用した一実施形態を示す。このフラッシュバルブＶは、流入部１ａと流出部１ｂとを有するハウジング１内に設けた弁座１０に対し昇降可能に弁体１１が設けられ、該弁体１１の上面に一体的に立設した弁軸１２の上端部に駆動体部１４が取着されている。ハウジング１内の流路は、上記弁体１１で一次側２と二次側３とに区画される。
【００２４】
前記駆動体部１４は、ハウジング１に固定した弁駆動部材１３内に形成した水室に昇降可能に収納される。また弁軸１２が、弁駆動部材１３に設けたスリーブ状の軸案内部１３ａで摺動可能に保持される。本例では、弁駆動部材１３内の水室がシリンダ構造に形成され、ほぼ円筒形又は円盤形に形成したピストン構造の駆動体部１４を、この弁駆動部材１３の水室内表面に沿って昇降させるよう構成されている。なお駆動体部１４の側周面にはＯリング１５等のシール部材が装着され、昇降動作時の水密性を確保している。
【００２５】
弁駆動部材１３内の水室は、駆動体部１４によって上方の第一水室２１と、下方の第二水室２２とに区画される。また、弁駆動部材１３の側周部には、第一水室２１内へ比較的小さい流量で水を流入させる第一通水孔１３ｂ−１、及び、第二水室２２から比較的小さい流量で水を流出させる第二通水孔１３ｂ−２が形成され、底壁部には、第二水室２２内へ比較的大きい流量での水の流入を許す逆止弁１３ｄを備えた開口部１３ｃが設けられている。なお、第一水室２１内へ通じる第一通水孔１３ｂ−１の孔径は、第二水室２２へ通じる第二通水孔１３ｂ−２の孔径よりも大きく設定され、開口部１３ｃの孔径は、いずれの通水孔１３ｂ−１，１３ｂ−２よりも大きく設定される。
【００２６】
ハウジング１の第一水室２１に臨む上端部には、排水通路５を備えるキャップ部材４が取着され、途中に開閉操作弁３１を設けた排水管路３０で、上記キャップ部材４の排水通路５と、ハウジング１の流出部１ｂ付近とを連絡する。これにより排水管路３０を通じて、水室２０と流路二次側３とが通水可能となされる。なおキャップ部材４に取り付けた調節ボルト２１は、駆動体部１４の上昇位置を規制するためのものである。
【００２７】
前述の如く構成された本例のフラッシュバルブＶは、次の如く動作する。例えば、流入部１ａを水道管等の給水源と連絡させ、流出部１ｂを便器等の所要箇所に連絡させる。図１の初期状態では、弁体１１が弁座１０に着座して流路を閉止している。ハウジング１内の流路一次側２には給水圧が作用しており、この給水圧は、弁駆動部材１３の第一、第二の通水孔１３ｂ−１，１３ｂ−２を通じて、駆動体部１４の上下両面側に作用している。
【００２８】
上記状態において、開閉操作弁３１を操作して排水管路３０を開くと、図２に示すように、第一水室２１の貯留水が排水通路５及び排水管路３０を通じてハウジング１の流路二次側３へ排出可能となるので、駆動体部１４が給水圧に押されて上昇すると同時に、第一水室２１から貯留水が押し出される。その結果、駆動体部１４と弁軸１２で連結された弁体１１が上昇して弁座１０から離れ、流路一次側２と二次側３とを連通させ、給水が開始される。このとき、第二水室２２内への水の流入は、弁駆動部材１３の底壁部に設けた孔径の大きい開口部１３ｃよりなされるから、駆動体部１４の上昇は迅速になされる。
【００２９】
給水開始後、開閉操作弁３１から手を離すなどして排水管路３０を閉止状態に戻すと、図３に示すように第一水室２１の貯水量回復が開始される。すなわち、第一水室２１から外部への排水が阻止されることにより、一体化されている弁体１１，弁軸１２及び駆動体部１４が自重で下降しようとする。これに伴い、フラッシュバルブＶ内へ流入する水の一部が、第一通水孔１３ｂ−１を通じて第一水室２１内へ流入すると同時に、第二水室２２の水が、第二通水孔１３ｂ−２を通じて流出しようとする。このとき開口部１３ｃは、逆止弁１３ｄで閉止される。本例は、第一通水孔１３ｂ−１の孔径を従来より大きくしたが、第二通水孔１３ｂ−２の孔径の方を小さく設定してあるから、第二水室２２からの水の流出速度が制限されるため、駆動体部１４の下降速度が速くなるのが抑えられる。その結果、弁体１１が緩やかに下降し、やがて弁体１１が弁座１０に着座して流路を閉止した初期状態となり、給水を停止させる。そして、弁座１０に着座する際に、ウォーターハンマ現象を引き起こすこともない。
【００３０】
このように、弁駆動部材１３の第一通水孔１３ｂ−１の孔径を大きくしても、第二通水孔１３ｂ−２の孔径を適当な値に設定しておくことで、第二水室２２からの水の流出速度（一定時間当たりの流出量）を制限して、弁体１１の下降速度を緩やかにすることができる。すなわち、弁体１１が弁座１０に着座するまでの時間を確保して、すなわちフラッシュバルブＶの一操作当たりの給水量を、所望の値に設定することが可能である。また本例では、第一通水孔１３ｂ−１の孔径を大きくしたから、スケールや異物などのゴミが溜まりにくくなる。
【００３１】
なお本例のフラッシュバルブＶは、弁体１１と駆動体部１４とを連結している弁軸１２が弁体昇降時の摺動部位となっているから、駆動体部１４から摺動部位までの距離が短い。依って、駆動体部１４の昇降動作の安定性が高くなり、姿勢が傾いたり振れたりしにくくなる。それ故、駆動体部１４の側周面に装着するシール部材には、従来品よりも自由度の小さいが水密性の高いＯリング１５を採用できる。
【００３２】
また、弁体１１が昇降する際の摺動部位が弁軸１２であり、弁軸１２の外径はそれほど大きくする必要がない。従って、摺動抵抗を小さくできるので、故障の頻度が少なくなり、耐久性が向上する。さらに、摺動面積が狭くなることにより腐食やゴミの影響も抑制される。
【００３３】
さらに、弁駆動部材１３をカートリッジ化できる構造なので、ハウジング１に対して着脱が容易である。それ故、製品の組立やメンテナンス作業が簡単になると共に、既存の製品に適用することも可能となる。
【００３４】
［第２の実施形態］
図４〜図６に示すフラッシュバルブＶは、駆動体部１６をダイヤフラム式としたものであり、その他の構成は前記第１の実施形態とほぼ共通である。本例の駆動体部１６は、弁軸１２の上端部に取着された中央部１６ａと、弁駆動部材１３の内周面に水密的に取着された周縁部１６ｃと、中央部１６ａと周縁部１６ｃとを接続する可撓部１６ｂとから成り、可撓部１６ｂは展開・折曲が容易な湾曲形状に形成してある。そして、弁体１１と駆動体部１６の中央部１６ａとが、弁軸１２で一体的に連結される。弁駆動部材１３内の水室は、上記ダイヤフラム構造の駆動体部１６により、上方の第一水室２１と、下方の第二水室２２とに区画される。なお弁駆動部材１３の側周部に、第一水室２１に連通する第一通水孔１３ｂ−１と第二水室２２に連通する第二通水孔１３ｂ−２とが形成され、底壁部に逆止弁１３ｅを備える開口部１３ｃが形成されるのは、前記実施形態と同様である。
【００３５】
本例のフラッシュバルブＶの動作を説明すると、以下の如くである。図４の初期状態において開閉操作弁３１を操作し、排水管路３０を開くと、図５に示すように、駆動体部１６の中央部１６ａが給水圧に押されて上昇すると同時に、第一水室２１の貯留水が排水通路５及び排水管路３０を通じてハウジング１の流路二次側３へ排出される。駆動体部１６の可撓部１６ｂは容易に展開できるから、中央部１６ａの上昇は何ら支障なく実行される。このとき、第二水室２２の容積の拡大に伴い、水が逆止弁１３ｅを押し上げて開口部１３ｃから流入する。その結果、駆動体部１６の中央部１６ａと弁軸１２で連結された弁体１１が上昇して弁座１０から離れ、給水が開始される。
【００３６】
給水開始後、開閉操作弁３１から手を離すなどして排水管路３０を閉止状態とすると、第一水室２１から外部への排水が阻止されることにより、弁体１１と弁軸１２が自重で下降しようとする。このため、図６に示す如く、フラッシュバルブＶ内へ流入する水の一部が、第一通水孔１３ｂを通じて第一水室２１内へ流入すると共に、第二水室２２の水が第二通水孔１３ｂ−２を通じて流出する。その結果、駆動体部１６の中央部１６ａと共に弁体１１が下降し、やがて弁座１０に着座して流路を閉止した初期状態に戻り、給水を停止させる。
【００３７】
本例にあっても前記と同様の効果が得られる。すなわち、弁駆動部材１３の第一通水孔１３ｂ−１の孔径を大きくしても、第二通水孔１３ｂ−２の孔径を適当な値に設定しておくことで、第二水室２２からの水の流出速度（一定時間当たりの流出量）を制限して、弁体１１の下降速度を緩やかにすることができる。すなわち、弁体１１が弁座１０に着座するまでの時間を制御して、すなわちフラッシュバルブＶの一操作当たりの給水量を、所望の値に設定することが可能であり、しかも、ウォーターハンマ現象の発生を防止できる。また本例では、第一通水孔１３ｂ−１の孔径を大きくしたから、スケールや異物などのゴミが溜まりにくくなる。
【００３８】
さらに、弁体１１と駆動体部１６とを連結している弁軸１２を弁体昇降時の摺動部位としたから、駆動体部１６から摺動部位までの距離が短くなる結果、駆動体部１６の昇降動作の安定性が高くなる。弁体昇降時の摺動部位が弁軸１２であり、弁軸１２の外径はそれほど大きくする必要がないから、摺動抵抗を小さくできるので、依って、故障の頻度が少なくなり、耐久性が向上する。その上、摺動面積が狭くなることにより、腐食やゴミの影響も抑制される。また、弁駆動部材１３をカートリッジ化することによる利点も得られる。
【００３９】
［第３の実施形態］
図７〜図１０に示す実施形態は、前記第１の実施形態のフラッシュバルブＶにおいて、第一水室２１に貯留した水の排出手段を変更したものである。すなわち本例では、第一水室２１に排水管路３０を接続するのに代えて、次のような排水手段を採用した。
【００４０】
図７に示す如く、本例では、第一水室２１の上端部は、キャップ部材６で閉止される。駆動体部１４と弁体１１とを連結する弁軸１２には、第一水室２１と弁体１１下方の流路二次側３とを連絡する連通路１２ａが設けられ、弁体１１の下面には、この連通路１２ａの開閉を制御する起動弁１９が設けられる。
【００４１】
起動弁１９は、弁体部１９ａと弁軸部１９ｂとから成り、弁体部１９ａは、弁体１１の下面に取り付けた弁ケース１８内に収納されると共に、バネ１７で弁ケース１８の開口部１８ａを閉止する方向に付勢される。弁軸部１９ｂは、弁体部１９ａの下面から弁ケース１８の開口部１８ａを通過して下方へ伸びるように垂設され、ハウジング１に取り付けた操作ハンドル３３と連動する起動ロッド３２によって起動操作（後述）されるようなされている。
【００４２】
本例のフラッシュバルブＶの動作は、以下の如くである。図８に示すように、操作ハンドル３３を動かすと、これと連動して起動ロッド３２が移動して起動弁１９の弁軸部１９ｂに衝突し、弁軸部１９ｂを傾ける。すると弁体部１９ａも傾くので、弁ケース１８の開口部１８ａが開かれ、第一水室２１と流路二次側３とが、弁軸１２の連通路１２ａ及び弁ケース１８を通じて通水可能に連絡される。その結果、図９に示すように、第一水室２１内の貯留水が連通路１２ａと弁ケース１８とを通って流路二次側３へ排出されると同時に、駆動体部１６が給水圧に押されて上昇することにより、駆動体部１４と弁軸１２で連結された弁体１１が上昇して弁座１０から離れ、流路一次側２と二次側３とを連通させて給水を開始させる。
【００４３】
給水開始後、操作ハンドル３３から手を離すなどして起動弁１９を閉止状態に戻すと、図１０に示すように、一体化した弁体１１，弁軸１２及び駆動体部１４が自重で下降しようとするのに伴い、フラッシュバルブＶ内へ流入する水の一部が、第一通水孔１３ｂ−１を通じて第一水室２１内へ流入すると共に、第二水室２２の水が第二通水孔１３ｂ−２から流出する。その結果、弁体１１が下降し、やがて弁座１０に着座して流路を閉止した初期状態（図７参照）となり、給水が停止する。
【００４４】
［第４の実施形態］
図１１〜図１４に示す実施形態は、前記第２の実施形態のフラッシュバルブＶにおいて、第一水室２１に貯留した水の排出手段を変更したものである。本例が採用する排水手段は、次の如くである。
【００４５】
図１１に示す如く、本例のフラッシュバルブＶにおける駆動体部１６がダイヤフラム式であり、弁軸１２の上端部に取着された中央部１６ａ、弁駆動部材１３の内周面に水密的に取着された周縁部１６ｃ、中央部１６ａと周縁部１６ｃとを接続する湾曲形状の可撓部１６ｂとから成っている点は、前記第２の実施形態と共通である。
【００４６】
本例では、弁軸１２に、第一水室２１と弁体１１下方の流路二次側３とを連絡する連通路１２ａが設けられる。そして、弁体１１の下面に、弁軸１２の連通路１２ａの開閉を制御する起動弁４０が設けられる。当該起動弁４０の構成は、以下の如くである。開口部４０ａを底面部に設けた弁ケース４４を弁体１１の下面側に取り付け、この弁ケース４４内にボール状の弁体部４１を収納し、弁ケース４４の側面部に上記ボール状弁体部４１に対し進退可能なプランジャ４２を設ける。プランジャ４２はバネ４３で常時後退方向へ付勢され、ハウジング１に取り付けた操作ハンドル３３と連動する起動ロッド３２によって、前進操作されるようなされている。
【００４７】
本例のフラッシュバルブＶは、以下の如く動作する。図１２に示すように、操作ハンドル３３を動かすと、起動ロッド３２がプランジャ４２を前進させ、ボール状弁体部４１に衝突してこれを移動させる。そのため開口部４０ａが開かれ、第一水室２１と流路二次側３とが、弁軸１２の連通路１２ａ及び弁ケース４４を通じて通水可能に連絡される。その結果、図１３に示す如く、第一水室２１の貯留水が連通路１２ａと弁ケース４４とを通って流路二次側３へ排出されると同時に、駆動体部１６の中央部１６ａが給水圧に押されて上昇することにより、弁軸１２で連結された弁体１１も上昇して弁座１０から離れ、給水が開始される。このとき、第二水室２２内へ、逆止弁１３ｅを押し上げて、開口部１３ｃから水が流入する。
【００４８】
給水開始後、図１４に示すように、操作ハンドル３３から手を離してプランジャ４２を後退させると、ボール状弁体部４１が起動弁４０の開口部４０ａを再び閉止する。これにより、水が第一通水孔１３ｂ−１を通じて第一水室２１内へ流入すると同時に、第二水室２２内から水が第二通水孔１３ｂ−２を通じて流出する。このとき底面部の開口部１３ｃは逆止弁１３ｅで閉止される。その結果、弁体１１が下降し、やがて弁座１０に着座して流路を閉止し、給水を停止させる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明を適用した定量止水バルブは、弁体に弁軸を介して連結した駆動体部により、弁体の昇降動作が制御され、駆動体部の昇降動作は、第一水室及び第二水室の水圧バランスで制御される構成となっている。従って、第一水室に形成する第一通水孔及び第二水室に形成する第二通水孔の孔径を適宜設定するだけで、駆動体部の下降速度を制御することが可能であるから、水室の容積を拡大せずとも給水時間を長くすることが可能である。依って、定量止水バルブをコンパクト化できて、且つ、必要十分な給水量を確保することが出来る。
【００５０】
また、第一水室に連絡する第一通水孔、及び、第二水室に連絡する第二通水孔それぞれの孔径を多少大きくしても、二つの通水孔がそれぞれ通水抵抗を持つから、駆動体部が着座するまでの下降速度を遅く維持できる。それ故、通水孔の目詰まりが起きにくくなるから、弁体動作の安定性が向上し、ウォーターハンマ現象が防止される。また、通水孔の形成が容易になり、ストレーナを不要にできる等の製造上の利点ももたらされる。
【００５１】
なお、本発明に係る定量止水バルブは、弁体と駆動体部とを弁軸によって連結し、この弁軸を軸案内部で摺動可能に保持するようにしたので、駆動体部の昇降時における振れや姿勢の傾きが小さくなり、昇降動作の安定性が向上し、故障が少なくなる。さらに、弁軸を大径にしなくても、駆動体部の昇降安定性を確保できるから、小径の弁軸を採用することが可能であり、依って、腐食やゴミの影響が少なくなると共に、弁軸の摺動抵抗を減少させることができるので、耐久性が向上する。しかも、摺動部分の表面仕上げの精度を高くする必要がなく、製作材料の制限も少ないので、製作コストの節減を図れる。
【００５２】
さらに、弁体・弁軸・弁駆動部材を一体化させてカートリッジ化した場合は、製品の組立及びメンテナンス作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したフラッシュバルブの第１の実施形態に関するものであって、初期状態を示す正面断面図である。
【図２】本発明を適用したフラッシュバルブの第１の実施形態に関するものであって、起動時の状態を示す正面断面図である。
【図３】本発明を適用したフラッシュバルブの第１の実施形態に関するものであって、流路閉止途中の状態を示す正面断面図である。
【図４】本発明を適用したフラッシュバルブの第２の実施形態に関するものであって、初期状態を示す正面断面図である。
【図５】本発明を適用したフラッシュバルブの第２の実施形態に関するものであって、起動時の状態を示す正面断面図である。
【図６】本発明を適用したフラッシュバルブの第２の実施形態に関するものであって、流路閉止途中の状態を示す正面断面図である。
【図７】本発明を適用したフラッシュバルブの第３の実施形態に関するものであって、初期状態を示す正面断面図である。
【図８】本発明を適用したフラッシュバルブの第３の実施形態に関するものであって、起動時の状態を示す正面断面図である。
【図９】本発明を適用したフラッシュバルブの第３の実施形態に関するものであって、給水中の状態を示す正面断面図である。
【図１０】本発明を適用したフラッシュバルブの第３の実施形態に関するものであって、流路閉止途中の状態を示す正面断面図である。
【図１１】本発明を適用したフラッシュバルブの第４の実施形態に関するものであって、初期状態を示す正面断面図である。
【図１２】本発明を適用したフラッシュバルブの第４の実施形態に関するものであって、起動時の状態を示す正面断面図である。
【図１３】本発明を適用したフラッシュバルブの第４の実施形態に関するものであって、給水中の状態を示す正面断面図である。
【図１４】本発明を適用したフラッシュバルブの第４の実施形態に関するものであって、流路閉止途中の状態を示す正面断面図である。
【図１５】従来のピストン弁構造のフラッシュバルブの一例を示す正面断面図である。
【図１６】従来のピストン弁構造のフラッシュバルブの一例に関するものであって、図（Ａ）は起動時の状態を示す正面断面図、図（Ｂ）は同状態の要部を拡大して示す正面断面図である。
【図１７】従来のピストン弁構造のフラッシュバルブの一例に関するものであって、図（Ａ）は給水中の状態を示す正面断面図、図（Ｂ）は同状態の要部を拡大して示す正面断面図である。
【図１８】従来のダイヤフラム弁構造のフラッシュバルブの一例を示す正面断面図である。
【図１９】従来のダイヤフラム弁構造のフラッシュバルブの一例に関するものであって、図（Ａ）は起動時の状態を示す正面断面図、図（Ｂ）は同状態の要部を拡大して示す正面断面図である。
【図２０】従来のダイヤフラム弁構造のフラッシュバルブの一例に関するものであって、図（Ａ）は給水中の状態を示す正面断面図、図（Ｂ）は同状態の要部を拡大して示す正面断面図である。
【符号の説明】
Ｖ…フラッシュバルブ　　１…ハウジング　１ａ…流入部　１ｂ…流出部　２…流路一次側　３…流路二次側　４…キャップ部材　５…排水通路　６…キャップ部材　１０…弁座　１１…弁体　１２…弁軸　１２ａ…連通路　　１３…弁駆動部材　１３ａ…軸保持部　１３ｂ−１…第一通水孔　１３ｂ−２…第二通水孔
１３ｃ…開口部　１３ｄ…逆止弁　１３ｅ…逆止弁　１４…駆動体部（ピストン式）　１５…Ｏリング　１６…駆動体部（ダイヤフラム式）　１６ａ…中央部
１６ｂ…湾曲部　１６ｃ…周縁部　２１…第一水室　２２…第二水室　３０…排水管路　３１…開閉操作弁　３２…起動ロッド　３３…操作ハンドル

Claims (8)

1. ハウジング内における流路の途中に配置され当該流路の開閉を制御する弁体と、該弁体に一体に設けられた弁軸と、該弁軸を摺動可能に保持する軸案内部と、該弁軸の上方部位に取着された駆動体部と、該駆動体部を昇降可能に収納する水室とが設けられ、前記水室が前記駆動体部によって上方の第一水室と下方の第二水室との２室に区画され、前記水室の壁部には、第一水室と外部流路とを通水可能に連絡する第一通水孔と、第二水室と外部流路とを通水可能に連絡する第二通水孔とが形成され、前記第一水室から水を比較的大きい流量で排出させる手段が設けられると共に、前記第一通水孔及び第二通水孔の単位時間当たりの水の通過流量が比較的小さくなるように設定されていることを特徴とする定量止水バルブ。
2. 前記弁軸を摺動可能に保持する軸案内部と、前記弁軸に取着される駆動体部と、該駆動体部を収納すると共に該駆動体部によって上方の第一水室と下方の第二水室との２室に区画される水室とを備え、壁部に第一水室に連絡する第一通水孔及び第二水室に連絡する第二通水孔が形成された弁駆動部材が設けられ、当該弁駆動部材は、前記弁体及び弁軸と共に、ハウジングに対して着脱可能に構成されている請求項１に記載の定量止水バルブ。
3. 前記第二水室の第二通水孔は水の排出流量が比較的小さくなるよう小径に設定されると共に、前記第二水室の壁部に比較的大きい流量での水の流入を許す開口部が設けられ、当該開口部に逆止弁を設けた請求項１又は２に記載の定量止水バルブ。
4. 前記第一水室内へ通じる第一通水孔の孔径を、前記第二水室へ通じる第二通水孔の孔径よりも大きく設定した請求項１乃至３のいずれかに記載の定量止水バルブ。
5. 前記水室がシリンダ構造になされ、前記駆動体部は前記水室の内周面を摺動するピストン構造になされている請求項１乃至４のいずれかに記載の定量止水バルブ。
6. 前記駆動体部は、前記弁軸に取着される中央部と、前記水室の内周面へ水密的に取着される周縁部と、中央部と周縁部との間に設けられた湾曲形状の可撓部とから成り、前記可撓部が変形することにより前記中央部が昇降可能に構成されている請求項１乃至４のいずれかに記載の定量止水バルブ。
7. 前記第一水室に貯留した水の排出手段を、前記第一水室に接続した排水管路と、当該排水管路の途中に設けた開閉操作弁とで構成した請求項１乃至６のいずれかに記載の定量止水バルブ。
8. 前記第一水室に貯留した水の排出手段を、前記弁軸に形成した前記第一水室と前記弁体の二次側とを連絡する連通路と、前記弁体の下面側に設けた前記連通路の開閉を制御する起動弁と、当該起動弁の操作手段とで構成した請求項１乃至６のいずれかに記載の定量止水バルブ。

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