JP2005233250A

JP2005233250A - 弁装置

Info

Publication number: JP2005233250A
Application number: JP2004040916A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Ohashi; 正明大橋
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2004-02-18
Filing date: 2004-02-18
Publication date: 2005-09-02

Abstract

【課題】供給される液体を複数の排液口に切り替えて排出する弁装置における内部漏液を防止することである。
【解決手段】弁座面５の中心の周りに同心円上に設けた各排水口の周囲に、それぞれシールパッキン１３を装着し、回転摺動するディスク状の弁体４と弁座面５との間で各排水口の周囲を個別にシールすることにより、給水管部１ａから弁室３に供給される水を、内部漏水を生じさせることなく、複数の排水管部２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅに連なる各排水口に切り替えて排出できるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、供給される液体を複数の排液口に切り替えて排出する弁装置に関する。

供給される液体を複数の排液口に切り替えて排出する弁装置には、例えば、便座に設けられる衛生洗浄装置に用いられたものとして、図３（ａ）、（ｂ）に示すような切替弁がある（例えば、特許文献１参照。）。この切替弁は、洗浄水が給水管部４１から供給される弁室４７を形成するケーシング４６内に、肛門洗浄水管部４２、ビデ洗浄水管部４３、リバース水管部４４および排水管部４５にそれぞれ連通する複数の通路（排水口）５１ｂ、５１ｃ（各々図示省略）、５１ｄ、５１ｅを弁座面の同心円上に形成した固定ディスク５１と、固定ディスク５１の中心の回りに弁座面と回転摺動し、各通路５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅに選択的に重なる第１および第２連通用路（通液孔）５２ａ、５２ｂを形成した回動ディスク（弁体）５２とを収嵌し、弁室４７に供給される洗浄水を各通路５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅから各水管部４２、４３、４４、４５に切り替えて排出するものである。

なお、上記切替弁では、固定ディスク５１の中心に給水管部４１と連通する通路５１ａも形成され、回動ディスク５２の第１連通用路５２ａは、通路５１ａと常に重なるようになっている。また、回動ディスク５２の背面側には水密を図る弾性部材５３が介装され、弾性部材５３には、固定ディスク５１の各通路５１ａ〜５１ｅと対応した通孔が形成されている。

特開平７−１１９１９６号公報（第４頁、第５図）

特許文献１に記載された従来の弁装置は、固定ディスクの弁座面や弁体である回動ディスク等の加工精度が悪い場合、および長期に渡って使用され、弁座面や回動ディスクの摺動面に摩耗等が生じた場合に、弁座面の所望の排液口以外の排液口へ液体が漏れてしまうという、いわゆる内部漏液が生じる問題がある。また、弁室への供給液圧が高くなった場合も内部漏液しやすくなる。

そこで、本発明の課題は、供給される液体を複数の排液口に切り替えて排出する弁装置における内部漏液を防止することである。

上記の課題を解決するために、本発明は、供給される液体を排出する複数の排液口を、弁座面の中心の周りの同心円上に設け、前記複数の排液口と選択的に重なる少なくとも１つの通液孔を設けたディスク状の弁体を、前記弁座面の中心の回りに弁座面と回転摺動させ、前記供給される液体を前記複数の排液口に切り替えて排出する弁装置において、前記弁座面の各排液口の周囲に、それぞれシールパッキンを設けた構成を採用した。

すなわち、弁座面の中心の周りに同心円上に設けた各排液口の周囲に、それぞれシールパッキンを設けることにより、回転摺動する弁体と弁座面との間で各排液口の周囲を個別にシールし、弁座面や弁体の加工精度が悪かったり、弁座面や弁体の摺動面に摩耗等が生じたりしても、また、供給される液体の圧力が高くなっても内部漏液が生じないようにした。

前記弁体を摺動樹脂材料で形成することにより、弁体をよりスムーズに回転摺動させることができる。摺動樹脂材料としては、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂等を用いることができる。

前記各排液口の周囲のシールパッキンを、前記弁座面の中心の周りで一体に繋がるように形成することにより、弁座面の中心の周りでの弁体のシールパッキンへの当たりをより均一にし、弁体をより安定して回転摺動させることができる。また、シールパッキンを一つずつシール溝に装着する手間が省け、組立時間を短縮することもできる。

前記弁装置は、便座に設けられる衛生洗浄装置の切替弁に好適である。

本発明の弁装置は、弁座面の中心の周りに同心円上に設けた各排液口の周囲に、それぞれシールパッキンを設け、回転摺動する弁体と弁座面との間で各排液口の周囲を個別にシールするようにしたので、弁座面や弁体の加工精度が悪かったり、弁座面や弁体の摺動面に摩耗等が生じたりしても、また、供給される液体の圧力が高くなっても内部漏液を防止することができる。

前記弁体を摺動樹脂材料で形成することにより、弁体をよりスムーズに回転摺動させることができる。

前記各排液口の周囲のシールパッキンを、前記弁座面の中心の周りで一体に繋がるように形成することにより、弁座面の中心の周りでの弁体のシールパッキンへの当たりをより均一にし、弁体をより安定して回転摺動させることができる。シールパッキンを一つずつシール溝に装着する手間が省け、組立時間を短縮することもできる。

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この弁装置は、便座に設けられる衛生洗浄装置の切替弁であり、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、洗浄水が供給される給水管部１ａを設けた下ケーシング１と、肛門洗浄ノズルやビデ洗浄ノズル等へ洗浄水を排出する５つの排水管部２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅを設けた上ケーシング２とで形成される弁室３内で、ディスク状の弁体４を上ケーシング２の下面の弁座面５にステッピングモータ６で回転摺動させ、給水管部１ａから供給される洗浄水を、各排水管部２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅへ切り替えて排出するものである。

前記上ケーシング２は、下部を下ケーシング１の上部に内嵌され、タッピングねじ７でステッピングモータ６と一緒に下ケーシング１に固定されている。また、上ケーシング２の中心に設けられた筒部８には、ステッピングモータ６の出力軸６ａと弁体４を連結する軸継手９が回転自在に内嵌され、弁体４は、下ケーシング１の中心に設けられた穴部１０に配設された圧縮コイルばね１１により、弁座面５に押し付けられている。上ケーシング２の下ケーシング１への内嵌部および軸継手９の筒部８への内嵌部には、それぞれＯリング１２ａ、１２ｂが装着されている。

図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、前記上ケーシング２の弁座面５には、その中心の周りに各排水管部２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅへの排水口５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅが同心円上に設けられ、これらの各排水口５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅの周囲に、それぞれシールパッキン１３が装着されている。また、弁体４は摺動樹脂材料であるポリフェニレンサルファイド樹脂で形成され、弁座面５と回転摺動したときに各排水口５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅと選択的に重なる１つの通水孔４ａが設けられている。

前記シールパッキン１３はニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）で形成され、弁座面５の中心の周りで一体に繋がっている。このシールパッキン１３は、各排水口５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅの周囲を個別にシールして内部漏液を防止するとともに、弁体４を安定して回転摺動させる働きもする。シールパッキン１３の素材としては、ＮＢＲのほかにエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、フッ素ゴム、シリコーンゴム等を用いることができ、これらにフッ素系のオイル等を含浸させたり、弁体４との摺接部にグリースを塗布したりして、摺動摩擦抵抗をさらに小さくすることもできる。

上述した弁装置について、給水管部からの供給水圧を２段階に変え、それぞれの供給水圧に対して内部漏水試験を行った。比較例として、上記弁座面にシールパッキンを装着しない弁装置についても試験を行った。内部漏水試験は、弁体の通水孔が重なり合わない全ての排水口からの内部漏水量Ｖ（ｍｌ／分）を所定の経過時間毎に測定する方法で行った。試験条件は、以下の通りである。
・供給水圧：９８、１９６ＫＰａ
・測定時の経過時間：２４、４８、１６８、７４４時間

表１に、上記内部漏水量Ｖの測定結果を示す。比較例の弁装置は供給水圧が９８ＫＰａでも２４時間で既に内部漏水が生じているのに対し、シールパッキンを装着した実施例の弁装置は、供給水圧を１９６ＫＰａと高くしても全く内部漏水が生じていない。したがって、この内部漏水試験の結果より、本発明に係る弁装置は、非常に優れた耐内部漏水性を有することが分かる。

上述した実施形態では、衛生洗浄装置に用いられる切替弁とし、弁座面に排水口を５つ設け、弁体に１つの通水孔を設けたものとしたが、本発明に係る弁装置は、供給される任意の液体を複数の排液口に切り替えて排出するものに採用でき、弁室の形態や排水口および通水孔の数は実施形態のものに限定されることはない。また、弁体も樹脂材料のものに限定されることはなく、ステンレス鋼等の金属材料で形成してもよい。

ａは弁装置の実施形態を示す切欠き正面図、ｂはａの平面図ａ、ｂ、ｃは、それぞれ図１（ａ）のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線およびＣ−Ｃ線に沿った断面図ａは従来の弁装置を示す縦断面図、ｂはａの正面図

符号の説明

１下ケーシング
１ａ給水管部
２上ケーシング
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ排水管部
３弁室
４弁体
４ａ通水孔
５弁座面
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ排水口
６ステッピングモータ
６ａ出力軸
７タッピングねじ
８筒部
９軸継手
１０穴部
１１圧縮コイルばね
１２ａ、１２ｂＯリング
１３シールパッキン

Claims

供給される液体を排出する複数の排液口を、弁座面の中心の周りの同心円上に設け、前記複数の排液口と選択的に重なる少なくとも１つの通液孔を設けたディスク状の弁体を、前記弁座面の中心の回りに弁座面と回転摺動させ、前記供給される液体を前記複数の排液口に切り替えて排出する弁装置において、前記弁座面の各排液口の周囲に、それぞれシールパッキンを設けたことを特徴とする弁装置。
前記弁体を摺動樹脂材料で形成した請求項１に記載の弁装置。
前記各排液口の周囲のシールパッキンを、前記弁座面の中心の周りで一体に繋がるように形成した請求項１または２に記載の弁装置。
前記弁装置が便座に設けられる衛生洗浄装置の切替弁である請求項１乃至３のいずれかに記載の弁装置。