JP2009091847A - 便器洗浄タンク用排水弁 - Google Patents

Abstract

【課題】便器洗浄タンク内の貯水水位が低く設定されている場合でも、便器洗浄水の減少が発生し難く、充分な便器洗浄水を安定的に排出することのできる、便器洗浄タンク用排水弁を提供する。
【解決手段】便器洗浄タンク用排水弁１は、タンク５２内に昇降可能に支持されたバルブ支持軸４と、その下端付近外周に設けられた弁体４ｖと、底部５２ｂの貫通孔５２ｃに配置された弁座３０と、弁体４ｖの弁座３０への着座を遅延させるための制御孔２ａが底部２ｂに開設された制御槽２と、制御槽２内の貯水室２ｗに浮沈自在に収納されバルブ支持軸４と共動するフロート３と、を備えている。制御槽２及びフロート３の平面視形状は横長楕円形状であり、制御槽２の内周面２ｃとフロート３の外周縁３ｃとの間に、バルブ支持軸４の中心よりも横方向に離れた方が拡幅した平面視形状の隙間Ｓが設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、水洗トイレの便器洗浄タンク内に配置される排水弁に関する。

便器洗浄タンク用排水弁としては、従来、便器洗浄タンク内に制御槽を備え、その制御槽に形成した貯水室にフロートを収納し、便器洗浄時の排水によって便器洗浄タンク内の水位が下がっても排水弁を開き続ける機能を有するものが知られている（例えば、特許文献１，２参照。）。特許文献１，２に記載された制御槽は円筒形状であり、その内部に円環形状のフロートが収納されている。フロートが上昇すると、その勢いで貯水室内の水がかき出されることがあるが、便器洗浄タンク内の貯水の水位が制御槽より高いので、やがて、貯水室内へ水が戻ってくるようになっている。

実公昭４９−４１２０８号公報 特許第３５４６５３１号公報

近年における節水の要請により、便器洗浄タンク内の貯水量は極力少なく設定される傾向にある。これに伴い、便器洗浄タンク内の貯水水位も下がってきているため、制御槽の上部と便器洗浄タンク内の貯水水位とが接近してしまい、便器洗浄操作時のフロート上昇により貯水室内の水がかき出されてしまうと、便器洗浄タンク内の貯水が貯水室内へ戻らない場合がある。このような場合、貯水室に充分な水が溜まってないので、フロートの下降が早まって排水弁が早期に閉じてしまい、少ない洗浄水量しか供給できず、便器の洗浄不良が発生することがある。

本発明が解決しようとする課題は、便器洗浄タンク内の貯水水位が低く設定されている場合でも、便器洗浄水の減少が発生し難く、充分な便器洗浄水を安定的に排出することのできる、便器洗浄タンク用排水弁を提供することにある。

本発明の便器洗浄タンク用排水弁は、便器洗浄タンク内に昇降可能に支持されたバルブ支持軸と、前記バルブ支持軸の外周に設けられた弁体と、前記弁体が上方から着座するように前記便器洗浄タンク内の底部に設けられた弁座と、前記便器洗浄タンク内の底部から所定高さに配置され前記弁体の前記弁座への着座を遅延させる制御孔を開設した制御槽と、前記制御槽内に上部が開口する状態で形成された貯水室と、前記貯水室内に浮沈自在に収納され前記バルブ支持軸と共動するフロートと、を備えた便器洗浄タンク用排水弁において、
前記制御槽の平面視形状を横長に形成し、前記制御槽の内周面と前記フロートの外周縁との間に、前記バルブ支持軸の中心よりも横方向に離れた方が拡幅した平面視形状を有する隙間を設けたことを特徴とする。

このような構成とすれば、バルブ支持軸の引き上げ動作に伴って、フロートが勢いよく上昇しても、フロート上面の水が貯水室内からかき出されてしまうことを抑制でき、しかも、前記隙間を通じて速やかに貯水室内へ戻るので、これにより、貯水室内の水は、操作速度に係わらず満水状態とすることができる。このため、制御槽内でフロートが浮上している時間が一定となり、便器洗浄タンクからの排出水量を一定とすることができる。

ここで、前記フロートの上面を、当該フロートの中央から外周縁に向かって下り勾配をなす滑らかな曲面形状とすれば、貯水室内の水のかき出しを抑制する作用をさらに高めることができる。

また、前記フロートの平面視形状を横長楕円形状とすれば、フロートが上昇する時の、当該フロート中心から離れた部分での水の抵抗を低減することができるため、上昇時のフロートの傾斜が抑制され、安定した浮力を得ることができる。

この場合、前記フロートの底面を開口するとともに、前記底面の外周縁から中心に向かって延設された底蓋部を設ければ、フロート上昇中に当該フロートが傾斜したとき、その底面からの水浸入を防止することができるため、安定した浮力を得ることができる。

本発明により、便器洗浄タンク内の貯水水位が低く設定されている場合でも、便器洗浄水の減少が発生し難く、充分な便器洗浄水を安定的に排出することのできる、便器洗浄タンク用排水弁を提供することができる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態である便器洗浄タンク用排水弁を使用した洋式便器を示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線における一部省略垂直断面図、図３は図２に示す便器洗浄タンク用排水弁を構成するフロートの上面側斜視図、図４は図３に示すフロートの底面側斜視図、図５は図２に示す便器洗浄タンク用排水弁の平面図、図６は図５の一部を省略した平面図、図７は図６のＢ−Ｂ線における垂直断面図、図８は図６のＣ−Ｃ線における垂直断面図である。

図１に示すように、洋式便器５０の便器本体５１の後部上面に便器洗浄タンク５２（以下、「タンク５２」という。）が配置され、その蓋部５２ａの側方寄りの部分に、便器洗浄を行うための押しボタン１３が取り付けられている。図２に示すように、押しボタン１２は、蓋部５２ａに設けられた貫通孔５２ｄに挿通されたハウジング１２およびその下方に螺着されたナット１５によって蓋部５２ａに固定されている。ハウジング１２内には、押しボタン１３を復帰方向（上方向）に向かって付勢するバネ１７が配置され、押しボタン１３の下端部には、ハウジング１２下面から突出したブッシュ１４が取り付けられている。

便器洗浄タンク５２内の底部５２ｂには貫通孔５２ｃが設けられ、この貫通孔５２ｃに便器洗浄タンク用排水弁１（以下、「排水弁１」という。）が取り付けられている。また、押しボタン１３の押圧動作を排水弁１に伝えるためのレバーアーム２２が、底部５２ｂに立設されたレバー支柱２０の上端にシャフト２３を介して取り付けられている。レバーアーム２２は、シャフト２３を中心に天秤状に回動可能である。レバーアーム２２の右方の端部には受動部材１９が設けられ、左方の端部には二股に分岐した形状の作動部２２ａが設けられている。受動部材１９はブッシュ１４下端部に接触した状態に配置され、作動部２２ａは、後述するバルブ支持軸４の外周を包囲する状態に配置されている。

レバー支柱２０は、タンク５２内の底部５２ｂ上に取り付けられたレバー支持台２１にピン２４を介して連結されている。レバー支柱２０の下端部は調整ブロック２５を介して底部５２ｂ上に係止されている。ピン２４を外すと、調整ブロック２５に対するレバー支柱２０の係止位置を上下に変更可能であるため、前記係止位置を変えてレバー支柱２０全体を昇降させることにより、シャフト２３の高さ位置を変更することができる。

排水弁１は、タンク５２内に昇降可能に支持されたバルブ支持軸４と、バルブ支持軸４の下端付近外周に設けられた弁体４ｖと、弁体４ｖが上方から着座するようにタンク５２内の底部５２ｂの貫通孔５２ｃに配置された弁座３０と、タンク５２内の底部５２ｂから所定高さに配置され弁体４ｖの弁座３０への着座を遅延させるための複数の制御孔２ａが底部２ｂに開設された制御槽２と、制御槽２内に上部が開口する状態で形成された貯水室２ｗと、貯水室２ｗ内に浮沈自在に収納されバルブ支持軸４と共動するフロート３と、を備えている。図５，図６に示すように、制御槽２及びフロート３の平面視形状はいずれも横長楕円形状に形成され、制御槽２の内周面２ｃとフロート３の外周縁３ｃとの間に、バルブ支持軸４の中心よりも横方向に離れた方が拡幅した平面視形状を有する隙間Ｓが設けられている。

排水弁１の弁座３０部分は、タンク５２の底部５２ｂの貫通孔５２ｃに差し込まれ、ファスナ１０及びネジ９によって固定されている。貫通孔５２ｃと、排水弁１の弁座３０の外周と、の間にはパッキン１１が配設されている。バルブ支持軸４の垂直部分は円筒体であり、その上端部にはラッパ状に拡径した開口部４ａが設けられ、バルブ支持軸４の弁体４ｖの下面にはフラッパシール５が付設されている。

図３，図４に示すように、フロート３の上面は、当該フロート３の中央部分に設けられた貫通孔３ｂの周囲から外周縁３ｃに向かって下り勾配をなす滑らかな曲面３ａをなしている。フロート３の底面には、フロート３内部に連通する開口３ｇが設けられ、外周縁３ｃから中心の貫通孔３ｂに向かって底蓋部３ｄが延設されている。フロート３上面の中央部分から底面に向かって円筒部３ｆが形成され、この円筒部３ｆ内が貫通孔３ｂとなっている。フロート３内における円筒部３ｆの周囲には、フロート３の内部空間を複数領域に区画する複数のリブ３ｅが設けられている。

図７，図８に示すように、バルブ支持軸４の開口部４ａの外周から垂下状に設けられた二本のアーム部６ｂの下端にリング状のフロート制御部６ａが形成されている。また、図８に示すように、開口部４ａの上方には、倒立トレイ状の保持部７ｂを有する門形の補水用連結具固定部材７が配置され、保持部７ｂ外周から垂下状に形成された一対の支柱部７ａが制御槽２の外周面に着脱可能に係止されている。保持部７ｂの中央にはエルボ状の補水用連結具８が着脱可能に固定されている。

次に、図２，図８及び図９〜図１２に基づいて、排水弁１の機能、効果などについて説明する。図９は便器洗浄タンク用排水弁が待機状態にあるときの垂直断面図、図１０は便器洗浄タンク用排水弁の開放直後の状態を示す垂直断面図、図１１は便器洗浄タンク用排水弁の閉止過程を示す垂直断面図、図１２は便器洗浄タンク用排水弁の閉止直後の状態を示す垂直断面図である。

図９に示すように、排水弁１が待機状態にあるとき、タンク５２内の貯留水の待機水位ＷＬは制御槽２の上縁部２ｄの上方にあり、フロート３は、フロート制御部材６により、制御槽２内に沈んだ状態に保たれている。トイレ使用者が、図１に示す押しボタン１３を押圧操作すると、押しボタン１３と連動するブッシュ１４が受動部材１９を押し下げるので、レバーアーム２２がシャフト２３を中心に時計回りに回動する。これによって、レバーアーム２２の作動部２２ａが上昇し、バルブ支持軸４の開口部４ａ外周とアーム部６ｂとの間の腋状部６ｃに係合してバルブ支持軸４全体が引き上げられるため、図１０に示すように、弁体４ｖ及びフラッパシール５が弁座３０から離れると同時に、フロート３が浮上する。

前述の動作により、排水弁１は開放状態となるため、図１０に示すように、タンク５２（図２参照）内の水が弁座３０の側壁開口部を通って便器に向かって排出され、便器洗浄が行われる。これに伴い、タンク５２内の水位ＷＬ１は速やかに下降していくが、制御槽２の貯水室２ｗ内の水は複数の制御孔２ａから小流量で排出されるため、水位ＷＬ１は、貯水室２ｗ内の水位ＷＬ２より低くなる。

便器洗浄の進行に伴い、図１１に示すように、貯水室２ｗ内の水も徐々に排出され、その水位ＷＬ２が徐々に下降していくので、フロート３は制御槽２の底部２ｂに向かって沈下していく。このとき、フロート３とともにフロート制御部６ａも下降していくため、バルブ支持軸４全体が下降していく。そして、図１２に示すように、貯水室２ｗ内の水がほぼ全て制御孔２ａから排出されると、弁体４ｖ及びフラッパシール５が弁座３０に着座してバルブ１が閉止状態となり、タンク５２内の残留水位ＤＷＬの位置で排水が停止する。このように、タンク５２内において、図９に示す待機水位ＷＬから図１２に示す残留水位ＤＷＬの範囲内の容積に相当する水が排出水量となって便器洗浄に用いられる。

排水弁１においては、図５，図６で示したように、制御槽２及びフロート３の平面視形状を横長楕円形状とし、制御槽２の内周面２ｃとフロート３の外周縁３ｃとの間に、バルブ支持軸４の中心よりも横方向に離れた方が拡幅した平面視形状を有する隙間Ｓを設けている。従って、図９から図１０に至る、バルブ支持軸４の引き上げ動作に伴い、フロート３が勢いよく上昇しても、フロート３上面の水が貯水室２ｗ内からかき出されるのを抑制することができ、フロート３上面にあった水は隙間Ｓを通じて速やかに貯水室２ｗ内へ戻る。これにより、貯水室２ｗ内の水は、押しボタン１３（図２参照）の操作速度に係わらず満水状態に保たれ、制御槽２内でフロート３が浮上している時間が変化しなくなるため、残留水位ＤＷＬの位置が変化せず、タンク５２から便器本体５１への排出水量を一定とすることができる。

また、フロート３の上面を、当該フロート３の中央から外周縁３ｃに向かって下り勾配をなす滑らかな曲面３ａとしているため、貯水室２ｗ内の水のかき出しを抑制する作用をさらに高めることができる。また、フロート３の平面視形状を横長楕円形状としたことにより、フロート３上昇時の、当該フロート３中心から離れた部分での水の抵抗を低減することができるため、上昇時のフロート３の傾斜が抑制され、安定した浮力を得ることができる。

さらに、図４で示したように、フロート３底面の外周縁３ｃから中心に向かって底蓋部３ｄを延設するとともに、開口３ｇを設けたことにより、フロート３上昇中に当該フロート３が傾斜することがあっても、その底面からの水浸入を防止することができるため、安定した浮力を得ることができる。なお、開口部３ｇを設けることなく、フロート底面を全面閉塞した場合、製造工程における接着不良や経年変化に起因する僅かな隙間がフロートの一部に生じたとき、この隙間からフロート内に浸入した水が排出されずに貯留され、フロートの浮力が低下することがある。本実施形態では、フロート底面に開口３ｇを設けているため、前述した隙間からフロート３内に水が浸入することがあっても、その水は便器洗浄時の排水に伴って開口３ｇから排出され、フロート３内に貯留されることがない。このため、水の浸入によるフロート３の浮力低下を防止することができる。

本発明の便器洗浄タンク用排水弁は、一般住宅やその他の建物に設置される水洗トイレにおいて広く利用することができる。

本発明の実施の形態である便器洗浄タンク用排水弁を使用した洋式便器を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ線における一部省略垂直断面図である。 図２に示す便器洗浄タンク用排水弁を構成するフロートの上面側斜視図である。 図３に示すフロートの底面側斜視図である 図２に示す便器洗浄タンク用排水弁の平面図である。 図５の一部を省略した平面図である。 図６のＢ−Ｂ線における垂直断面図である。 図６のＣ−Ｃ線における垂直断面図である。 便器洗浄タンク用排水弁が待機状態にあるときの垂直断面図である。 便器洗浄タンク用排水弁の開放直後の状態を示す垂直断面図である。 便器洗浄タンク用排水弁の閉止過程を示す垂直断面図である。 便器洗浄タンク用排水弁の閉止直後の状態を示す垂直断面図である。

符号の説明

１ 便器洗浄タンク用排水弁
２ 制御槽
２ａ 制御孔
２ｂ 底部
２ｃ 内周面
２ｄ 上縁部
２ｗ 貯水室
３ フロート
３ａ 曲面
３ｂ 貫通孔
３ｃ 外周縁
３ｄ 底蓋部
３ｅ リブ
３ｆ 円筒部
３ｇ 開口
４ バルブ支持軸
４ａ 開口部
４ｖ 弁体
５ フラッパシール
６ フロート制御部材
６ａ フロート制御部
６ｂ アーム部
６ｃ 腋状部
７ 補水用連結具固定部材
７ａ 支柱部
７ｂ 保持部
８ 補水用連結具
９ ネジ
１０ ファスナ
１１ パッキン
１２ ハウジング
１３ 押しボタン
１４ ブッシュ
１５ ナット
１７ バネ
１８ 円筒体
１９ 受動部材
２０ レバー支柱
２１ レバー支持台
２２ レバーアーム
２２ａ 作動部
２３ シャフト
２４ ピン
２５ 調整ブロック
３０ 弁座
５０ 洋式便器
５１ 便器本体
５２ 便器洗浄タンク
５２ａ 蓋部
５２ｂ 底部
５２ｃ，５２ｄ 貫通孔
Ｓ 隙間

Claims (4)

1. 便器洗浄タンク内に昇降可能に支持されたバルブ支持軸と、前記バルブ支持軸の外周に設けられた弁体と、前記弁体が上方から着座するように前記便器洗浄タンク内の底部に設けられた弁座と、前記便器洗浄タンク内の底部から所定高さに配置され前記弁体の前記弁座への着座を遅延させる制御孔を開設した制御槽と、前記制御槽内に上部が開口する状態で形成された貯水室と、前記貯水室内に浮沈自在に収納され前記バルブ支持軸と共動するフロートと、を備えた便器洗浄タンク用排水弁において、
   前記制御槽の平面視形状を横長に形成し、前記制御槽の内周面と前記フロートの外周縁との間に、前記バルブ支持軸の中心よりも横方向に離れた方が拡幅した平面視形状を有する隙間を設けたことを特徴とする便器洗浄タンク用排水弁。
2. 前記フロートの上面が、当該フロートの中央から外周縁に向かって下り勾配をなす滑らかな曲面形状であることを特徴とする請求項１記載の便器洗浄タンク用排水弁。
3. 前記フロートの平面視形状が横長楕円形状であることを特徴とする請求項１または２記載の便器洗浄タンク用排水弁。
4. 前記フロートの底面を開口するとともに、前記底面の外周縁から中心に向かって延設された底蓋部を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の便器洗浄タンク用排水弁。

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