JP2007270863A - ディスク式バルブユニット - Google Patents

Abstract

【課題】供給される流体の圧力が脈動する場合であっても十分なシール性が確保されるディスク式バルブユニットを提供すること。
【解決手段】ケーシングを構成するバルブボディ１とキャップ２の間に、順に、可動ディスク３、固定ディスク４、パッキン５が内蔵されている。ケーシングを構成するキャップ２とパッキン５との間には、パッキン５の端面をバルブボディ１に向かって付勢する第１の弾性手段６が設けられている。キャップ２と可動ディスク３との間には、可動ディスク３の端面を固定ディスク４の端面に向かって付勢する第２の弾性手段７が設けられている。固定ディスク４が第１の弾性手段６により常時付勢されているため、ユニットへの流体供給圧力が脈動して、流体供給圧力が固定ディスク４を介してパッキン５をバルブボディ１側に付勢する圧力が減少しても、パッキン５における十分なシール性が確保される。
【選択図】図２

Description

本発明は、ディスク式バルブユニットに関し、特に、供給される流体の圧力が変動するディスク式バルブユニットに関する。

衛生洗浄装置は、温水を局部に向けて噴出する複数のノズルユニットを有している。温水を供給する複数のノズルユニットを切り替えるため、複数のノズルユニットの上流には、切替バルブが接続されている。この切替バルブには、特許文献１に開示されているような、パッキンの周面でシールするロータリー式バルブユニット、又はパッキンの端面でシールするディスク式バルブユニットが採用されている。後者のディスク式バルブユニットは、前者に比べてシール性が高いという利点がある。

特許第４３０５４４号公報（図４）

衛生洗浄装置においては、省エネルギーのため、又は設置スペースが狭いため、所定時間に生成可能な温水量には限度がある。特に、省エネルギーのため、使用時のみ通電が行われる瞬間加熱装置を用いた場合はそうである。そのため、ノズルユニットに供給する温水の圧力ないし水量を脈動させて、可及的に少ない水量で、十分な洗浄感を与えるシステムが提案されている。

しかしながら、従来のディスク式バルブユニットは、固定ディスクが供給される流体の圧力（可動ディスク軸方向に作用する）を受けることによって、パッキンの端面をケーシングに押し付けて、シール性を確保している。このため、ディスク式バルブユニットに供給される流体の圧力が脈動すると、パッキンに作用する軸方向力が減少した際に、十分なシール性が確保されないおそれがある。

本発明の目的は、供給される流体の圧力が脈動する場合であっても十分なシール性が確保されるディスク式バルブユニットを提供することである。

本発明は、第１の視点において、ケーシングに、複数の孔が形成された固定ディスク及び少なくとも一つの孔が形成された可動ディスクが内蔵され、前記可動ディスクが回転することにより、該可動ディスクと前記固定ディスクの間で軸方向に互いに連通する前記孔が切り替えられて、供給された流体が送出される流路が選択され、前記固定ディスクと前記ケーシングの間に挿入されたパッキンの端面が、供給される流体の圧力を受ける該固定ディスクによって該ケーシングに押し付けられることにより、選択可能な複数の前記流路の間をシールするディスク式バルブユニットであって、前記ケーシングと前記固定ディスクとの間に、前記パッキンの端面を該ケーシングに向かって付勢する第１の弾性手段が設けられたことを特徴とするディスク式バルブユニットを提供する。

本発明によれば、パッキンに供給流体圧力に加えて、第１の弾性手段による付勢力が印加されるため、供給流体圧力が脈動する場合であっても、パッキンの端面が十分な力でケーシングに押し付けられる。これによって、脈動時の固定ディスク浮きによるパッキンシール不良が防止される。

本発明の実施の形態においては、前記ケーシングと前記可動ディスクとの間に、前記可動ディスクの端面を前記固定ディスクの端面に向かって付勢する第２の弾性手段が設けられ、第１及び第２の弾性手段が共通化される。この形態によれば、固定ディスクを押さえる第１の弾性手段と、可動ディスクを押さえる第２の弾性手段が共通化されることにより、部材数が減少する。

本発明の実施の形態によれば、前記ディスク式バルブユニットに供給される前記流体の圧力が脈動して、前記固定ディスクの端面に軸方向に作用する圧力が変動する。本発明のディスク式バルブユニットは、供給流体圧力が変動する場合に好適に用いられる。

特に、発明のディスク式バルブユニットは、前記ディスク式バルブユニットの上流に脈動バルブ、下流に局部洗浄用の複数のノズルユニットが接続される衛生洗浄装置に好適に適用される。

本発明の第１及び／又は第２の弾性手段として、コイル状等のスプリングの他、Ｏリングのような弾性体を用いることができる。

図面を参照して、本発明の一実施例を説明する。

図１は、本発明の一実施例に係るディスク式バルブユニットが適用される衛生洗浄装置のブロック図である。

図１を参照すると、この衛生洗浄装置は、給水バルブ１１と、給水バルブ１１に接続され給水された水を瞬間加熱して温水を生成する熱交換ユニット１２と、熱交換ユニット１２に接続され温水の圧力を調整するアキュームレータ１３と、アキュームレータ１３に接続され温水の圧力を脈動させる脈動発生機構１４と、脈動発生機構１４に接続され温水の供給先を切替るディスク式バルブユニット１５と、ディスク式バルブユニット１５に接続され温水が切替供給される複数のノズルユニット１６と、を備えている。この衛生洗浄装置は、複数のノズルユニット１６に供給する温水の圧力を脈動させることにより、省電力かつ省水量で、使用者に十分な洗浄感を与える。

図２は、本発明の一実施例に係るディスク式バルブユニットの特徴を説明するための模式断面図であり、（Ａ）は実施例、（Ｂ）〜（Ｄ）は比較例である。

図２（Ａ）を参照すると、本発明の一実施例に係るディスク式バルブユニットは、ケーシングを構成するバルブボディ１とキャップ２の間に、順に、少なくとも一つの孔３ａが形成された可動ディスク３、複数の孔４ａ，４ｂが形成された固定ディスク４、パッキン５が内蔵されている。ケーシングを構成するキャップ２と固定ディスク４との間には、パッキン５の端面をバルブボディ１に向かって付勢する第１の弾性手段６が設けられている。キャップ２と可動ディスク３との間には、可動ディスク３の端面を固定ディスク４の端面に向かって付勢する第２の弾性手段７が設けられている。

可動ディスク３が回転することによって、可動ディスク３の所定の孔３ａと、固定ディスク４の所定の孔４ａ，４ｂのいずれか一方が互い連通し、ケーシング内の固定ディスク４上方に供給された流体が、矢印で示す複数の流路１ａ，１ｂのいずれか一方を通じて送出される。これら複数の流路１ａ，１ｂは、パッキン５の軸方向突出部によって、互いにシールされている。

本発明の一実施例に係るディスク式バルブユニットは、パッキン５が、固定ディスク４を介して第１の弾性手段６により常時付勢されているため、ユニットへの流体供給圧力が脈動して、流体供給圧力が固定ディスク４を介してパッキン５をバルブボディ１側に付勢する圧力が減少しても、十分なシール性が確保される。

図２（Ｂ）に示す第１の比較例に係るディスク式バルブユニットは、図２（Ａ）の第１の弾性手段６を有していないため、ユニットへの流体供給圧力が脈動して、流体供給圧力が固定ディスク４を介してパッキン５をバルブボディ１側に付勢する圧力が減少した場合、シール性が低下するおそれがある。すなわち、水圧負荷によってシール代を持たせるため、水圧が低いときのシール力が不足するおそれがある。

図２（Ｃ）の第２の比較例に係るディスク式バルブユニットは、図２（Ａ）の第１の弾性手段６を有しておらず、ボルト９により固定ディスク４をケーシングを構成するバルブボディ１にねじ止めしている。このディスク式バルブユニットによれば、ボルト９のねじ締め時に、固定ディスク４を損傷したり、ねじ切屑によるシール不良が発生するおそれがある。

図２（Ｄ）の第３の比較例に係るディスク式バルブユニットは、図２（Ａ）の第１の弾性手段６を有しておらず、ケーシングを構成するキャップ２と一体のリブ２ａが、固定ディスク４の上面に当接して、固定ディスク４を介してパッキン５を押さえている。このように、固定ディスク４を剛的に保持すると、パッキン５のつぶし代に対して、各部品の公差、例えば、リブ２ａの高さ、或いは、バルブボディ１と固定ディスク４の間に形成されるパッキン収容空間の高さなどの公差がシビアとなり、加工に大変な手間がかかるという問題がある。

次に、本発明の一実施例に係るディスク式バルブユニットを詳細に説明する。図３は、本発明の一実施例に係るディスク式バルブユニットの断面図である。

図３を参照すると、本発明の一実施例に係るディスク式バルブユニットは、ケーシングを構成するバルブボディ１とキャップ２の間に、複数の孔４ａ，４ｂが形成された固定ディスク４及び少なくとも一つの孔３ａが形成された可動ディスク３が内蔵され、可動ディスク３が回転することにより、可動ディスク３の孔３ａと軸方向に互いに連通する固定ディスク４の孔４ａ，４ｂが切り替えられて、流路（入口）１ａを通じて供給された流体が送出される流路１ｂが選択され、固定ディスク４とバルブボディ１の間に挿入されたパッキン５の端面が、供給される流体の圧力を受ける固定ディスク４によってバルブボディ１の端面に押し付けられることにより、選択可能な複数の流路（出口）１ｂの間をシールしている。

さらに、キャップ２の下端面と固定ディスク４の上端面との間には、パッキン５の下端面をバルブボディ１の上端面に向かって付勢する第１の弾性手段（コイルスプリング）６が設けられている。

以上説明した本発明の一実施例に係るディスク式バルブユニットの動作を説明する。流路１ｂを切り替える場合、可動ディスク３が不図示のモータ等によって回転させられ、可動ディスク３の所定の孔３ａと固定ディスク４の孔４ａ，４ｂのいずれか一方が軸方向に互いに連通し、流路（入口）１ａから選択された流路（出口）１ｂまで連通する経路が形成される。複数の流路１ｂ同士はパッキン５によって互いにシールされている。パッキン５は、固定ディスク４を介してユニットに供給される流体の圧力を受けると共に、常時、固定ディスク４を介して第１の弾性手段６の付勢力を受けている。したがって、ユニットに対する流体供給圧力が脈動して低下した場合であっても、第１の弾性手段６が発生する付勢力を受けて、パッキン５は十分なシール力を発揮する。

本発明は、特に、供給される流体の圧力が変動するシステムに好適に適用され、特に、衛生洗浄装置に好適に適用される。

本発明の一実施例に係るディスク式バルブユニットが適用される衛生洗浄装置のブロック図である。 本発明の一実施例に係るディスク式バルブユニットの特徴を説明するための模式断面図であり、（Ａ）は実施例、（Ｂ）〜（Ｄ）は比較例である。 本発明の一実施例に係るディスク式バルブユニットの断面図である。

符号の説明

１ バルブボディ
１ａ 流路
１ｂ 流路
２ キャップ
２ａ リブ
３ 可動ディスク
３ａ 孔
４ 固定ディスク
４ａ，４ｂ 孔
５ パッキン
６ 第１の弾性手段
７ 第２の弾性手段
９ ボルト
１１ 給水バルブ
１２ 熱交換ユニット
１３ アキュームレータ
１４ 脈動発生機構
１５ ディスク式バルブユニット
１６ ノズルユニット

Claims (3)

1. ケーシングに、複数の孔が形成された固定ディスク及び少なくとも一つの孔が形成された可動ディスクが内蔵され、前記可動ディスクが回転することにより、該可動ディスクと前記固定ディスクの間で軸方向に互いに連通する前記孔が切り替えられて、供給された流体が送出される流路が選択され、前記固定ディスクと前記ケーシングの間に挿入されたパッキンの端面が、供給される流体の圧力を受ける該固定ディスクによって該ケーシングに押し付けられることにより、選択可能な複数の前記流路の間をシールするディスク式バルブユニットであって、
   前記ケーシングと前記固定ディスクとの間に、前記パッキンの端面を該ケーシングに向かって付勢する第１の弾性手段が設けられたことを特徴とするディスク式バルブユニット。
2. 前記ディスク式バルブユニットに供給される前記流体の圧力が脈動して、前記固定ディスクの端面に軸方向に作用する圧力が変動することを特徴とする請求項１記載のディスク式バルブユニット。
3. 請求項２記載のディスク式バルブユニットを有し、前記ディスク式バルブユニットの上流に脈動バルブ、下流に局部洗浄用の複数のノズルユニットが接続されたことを特徴とする衛生洗浄装置。

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