JP2018199902A - 給水弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄水に押し出されてきた空気が給水弁装置を通過する場合において、「エアハンマー」の発生を有効に回避することができる給水弁装置を提供すること。
【解決手段】本発明は、給水源から主弁体の位置に応じて洗浄水が流入する一次側流路と、前記一次側流路の流出口から流出した洗浄水が流入する二次側流路と、一端が前記二次側流路の流出口に接続されている二次側ホースと、前記一次側流路の前記流出口から前記二次側流路へと流入する洗浄水の水圧によって開弁して前記一次側流路と前記二次側流路とを連通するようになっている開閉弁と、前記開閉弁が全閉した状態において前記二次側流路内の空気を逃がすことができる空気放出口と、を備え、前記二次側流路には、前記開閉弁が全開した状態において前記二次側流路内の空気を逃がすことができる追加空気放出手段が更に設けられていることを特徴とする給水弁装置である。
【選択図】図３

Description

本発明は、給水弁装置に係り、特に、洗浄水により便器本体を洗浄する水洗式大便器のタンク内部に設置される給水弁装置に関する。

以下、添付図面を参照して、従来の給水弁装置及びその設置例について説明する。

図９は、従来の典型的な水洗式大便器の平面図であり、図１０は、図９の水洗式大便器のＸ−Ｘ線断面図である。

図９及び図１０に示す水洗式大便器１は、便器本体２と、当該便器本体２に洗浄水を供給する洗浄水タンク装置４と、を備えている。

便器本体２は、その前方側に設けられたボウル部６と、当該ボウル部６の上縁に形成されたリム部８と、当該リム部８の内周に形成された棚部１０と、を有している。

また、便器本体２のボウル部６の底部には、トラップ排水路１２の入口１２ａが開口しており、当該トラップ排水路１２は、上方に延びる上昇管１２ｂと、下方に延びる下降管１２ｃと、を有している。

また、便器本体２は、洗浄水タンク装置４の排水口１４から排出される洗浄水が流入する導水路１６と、棚部１０の前方から見て左側中央に形成された第１リム吐水口１８と、棚部１０の前方から見て右側後方に形成された第２リム吐水口２０と、を有している。

導水路１６は、下流に向かって第１通水路２２と第２通水路２４とに分岐している。これにより、導水路１６の洗浄水は、第１通水路２２を経て第１リム吐水口１８に到達する一方、第２通水路２４を経て第２リム吐水口２０に到達するようになっている。そして、第１リム吐水口１８及び第２リム吐水口２０からそれぞれ洗浄水が吐水され、ボウル部６を洗浄し、汚物をトラップ排水路１２から排出するようになっている。

続いて、図１１は、洗浄水タンク装置４の内部構造を示す背面図であり、図１２は、洗浄水タンク装置４の内部構造を示す概念図である。

図１１及び図１２に示すように、洗浄水タンク装置４は、洗浄水を貯水する貯水タンク２６と、当該貯水タンク２６に洗浄水を供給するための管路（給水管路２８、定流量弁４２、給水弁装置３０、ジェット流路７４及びジェットノズル４０）と、当該管路の下流端（ジェットノズル４０の下流端）に設けられて便器本体２にジェット吐水を行うためのジェットポンプユニット３２と、使用者が手動操作により洗浄水の給水を行うための手動レバー３４と、を有している。

給水管路２８の上流端には、外部の水道管等の給水源（図示せず）から供給される洗浄水を止水するための止水栓３６が設けられている。止水栓３６は、水洗式大便器１の据付時などに給水源（図示せず）からの給水を止水するためのものであり、通常使用時は開状態に保持されている。

ジェットポンプユニット３２は、下方から上方に斜めに延びる上昇管部３８ａと、当該上昇管部３８ａの上端から下方に鉛直に延びる下降管部３８ｂと、を有する概ね逆Ｖ字形状に形成されたスロート管３８を有している。ジェットノズル４０は、貯水タンク２６内の水位に依存して移動される切替弁９６の位置に応じて、スロート管３８に向けて洗浄水を噴射して便器本体２へのジェット吐水を誘発させるか（洗浄時動作）、切替弁９６に向けて洗浄水を噴射して貯水タンク２６に洗浄水を補充する（貯水タンク２６の水位を上げる）ようになっている。

給水管路２８からジェット流路７４ないしジェットノズル４０への洗浄水の供給については、後述する給水弁装置３０によって制御される。また、ジェット流路７４の途中において、ジェットノズル４０を経由せずに便器本体２へ洗浄水を供給できる補給水流路７６が分岐されている。補給水流路７６は、スロート管３８の下降管部３８ｂに隣接して鉛直方向に延びるオーバーフロー管８０の直上位置まで延びている。

スロート管３８の上昇管部３８ａの上流端の吸引口３８ｃは、貯水タンク２６内の下部に位置している。スロート管３８の吸引口３８ｃとジェットノズル４０とは、常時（切替弁９６の位置に拘わらず）、貯水タンク２６内で水没した状態となっている。一方、スロート管３８の下降管部３８ｂの下流端は、便器本体２の導水路１６に連通する排水口１４に接続されている。

図１１及び図１２のジェットポンプユニット３２は、貯水タンク２６内において、スロート管３８の吸引口３８ｃが右側領域に配置され、スロート管３８の下降管部３８ｂが貯水タンク２６の左右方向中央領域に配置されている。

ジェットポンプユニット３２は、ジェットノズル４０から吸引口３８ｃに向けて高速に洗浄水が噴射される時、吸引口３８ｃ近傍の空間が負圧となることによって、ジェットポンプ作用（エジェクタ効果）を誘発させることができる。すなわち、貯水タンク２６内の吸引口３８ｃ近傍の洗浄水が吸引口３８ｃ内へと吸引され、当該洗浄水がジェットノズル４０から噴射された洗浄水と一緒になって、スロート管３８及び排水口１４を経て、便器本体２の導水路１６へとジェット吐水されるようになっている。

ここで、図１３及び図１４は、給水弁装置３０の近傍に配置された要素部材と給水弁装置３０の内部構成とを示す概略断面図である。図１３及び図１４に示すように、給水弁装置３０の上流側には、定流量弁４２が設けられている。一方、給水弁装置３０の下流側には、大気と連通することができる（図１３参照）空気放出口４４が設けられており、且つ、給水弁装置３０の下流側に洗浄水が流入する際に当該洗浄水の水圧によって前記空気放出口４４を閉塞させる（図１４参照）開閉弁４５（フラッパー弁と呼ばれている）が設けられている。

定流量弁４２は、給水弁装置３０に供給される洗浄水を定流量とするために従来から慣用されているものである。空気放出口４４及び開閉弁４５は、ジェット流路７４内に負圧が生じることを抑制するために従来から慣用されているものである。

給水弁装置３０は、パイロット式ダイアフラム弁である主弁体４８と、当該主弁体４８が着座する主弁座５０と、内部の圧力に応じて主弁体４８を主弁座５０に対して移動させる圧力室５２と、を有している。主弁体４８は、圧力室５２の内部の圧力に応じて、主弁座５０に着座して止水する止水状態（図１３参照）と、主弁座５０から離間して給水を許容する給水状態（図１４参照）と、に切り換えられるようになっている。

圧力室５２には、当該圧力室５２の内部の圧力を開放する２つの穴、すなわち、第一穴５４及び第二穴５６が設けられている。第一穴５４は、手動レバー３４を介しての使用者の手動操作に連動する第一パイロット弁５８によって開閉されるようになっている。一方第二穴５６は、貯水タンク２６内の洗浄水の水位に伴って上下動する給水フロート６０に連動する第二パイロット弁６２によって開閉されるようになっている。

主弁体４８には、ブリード穴（図示せず）が設けられており、止水状態のとき、当該ブリード穴（図示せず）によって給水管路２８の一次側流路Ａと圧力室５２の内部とが連通するようになっている。ここで、第一穴５４は、その開口面積が第二穴５６の開口面積よりも大きく形成されている。また、第一穴５４は、第二穴５６よりも、図１２に示すように、上方位置に形成されている。

給水弁装置３０は、通常は止水状態であって、すなわち、通常は第一穴５４及び第二穴５６は塞がれている。また、止水状態では、給水管路２８の一次側流路Ａは圧力室５２とブリード穴（図示せず）を通じて連通しているため、一次側流路Ａと圧力室５２の水圧は同じ水圧（一次側流路圧力α）である。そして、二次側流路Ｂが大気開放されていることにより、主弁体４８に水圧が作用する面積は、圧力室５２側（図１２の右側）の方が一次側流路Ａ側（図１２の左側）よりも大であるので、主弁体４８は主弁座５０に押付けられて閉じた状態を維持している。

そして、第一穴５４及び／または第二穴５６が第一パイロット弁５８及び／または第二パイロット弁６２によって開放されると、当該第一穴５４及び／または第二穴５６を介して圧力室５２内の洗浄水が流出する。これにより、圧力室５２の内部の圧力が低下するため、主弁体４８が主弁座５０から離れるように移動する。この結果、給水弁装置３０は開弁し、給水状態（吐水状態）となる。

その後、第一穴５４及び／または第二穴５６が第一パイロット弁５８及び／または第二パイロット弁６２によって閉塞されると、圧力室５２の内部の圧力が再び一次側流路圧力αに戻る。これに伴って、主弁体４８が主弁座５０に向けて移動する。この結果、給水弁装置３０は閉弁し、止水状態となる。（一次側流路Ａの洗浄水は、ブリード穴を介して圧力室５２内へ少しずつ注入されるため、第一穴５４及び／または第二穴５６が閉塞されてから所定時間遅れて止水状態となる。）

特開２０１５−２２７５５１号公報

図１３及び図１４を用いて前述した通り、給水弁装置３０の下流側には、空気放出口４４と開閉弁４５とが設けられていて、給水弁装置３０が止水状態であるとき、空気放出口４４は開閉弁４５によって閉塞されないで大気と連通し、ジェット流路７４内に負圧が生じることを抑制する（図１３参照）。

通常の使用状態であれば、給水管路２８内に空気が押し出されることは無い。しかしながら、何らかのメンテナンス作業の後に、給水管路２８内に不所望に空気が押し出されてしまう場合があり得る。その場合には、給水弁装置３０が給水状態（吐水状態）になるとき、当該空気が洗浄水と一緒にジェット流路７４に供給されてしまう場合があり得る。

定流量弁４２は、給水弁装置３０に供給される洗浄水を定流量に調整するため、結果的に給水弁装置３０に供給される洗浄水の圧力をも調整する。その結果、給水弁装置３０からジェット流路７４内に洗浄水が供給される際の水圧は、比較的低い。

しかしながら、洗浄水よって押し出されてきた空気の圧力については、定流量弁４２によって調整されない。本件発明者の知見によれば、洗浄水によって押し出されてきた空気が給水弁装置３０からジェット流路７４内に供給される際の圧力（エア圧）は、比較的高い。

一方、給水弁装置３０が給水状態（吐水状態）であるとき、給水弁装置３０の下流側に流入する洗浄水の水圧によって開閉弁４５が空気放出口４４を閉塞させるため（図１４参照）、ジェット流路７４に向けて供給された洗浄水によって押し出されてきた空気は、そのままジェット流路７４を経てその先へと送られることになる。

本件発明者は、ジェット流路７４の先へと送られる当該空気が、いわゆる「エアハンマー」となって、各要素部材に不所望の悪影響を及ぼし得ることを知見した。例えば、前述のような洗浄水タンク装置４の場合、水没されているジェットノズル４０の先端が、圧力空気放出に伴う衝撃（「エアハンマー」）によって、所定の固定状態から外れてしまったり、ずれてしまったりすることがあり得るし、及び／または、ジェット流路７４の根元が、圧力空気放出に伴う衝撃によって、所定の固定状態から外れてしまったり、ずれてしまったりすることがあり得る。

本発明は、以上の知見に基づいて創案されたものである。本発明の目的は、洗浄水によって押し出されてきた空気が給水弁装置を通過しようとする場合において、当該空気を効果的に逃がすことによって「エアハンマー」の発生を有効に回避することができる給水弁装置を提供することである。

本発明は、給水源から主弁体の位置に応じて洗浄水が流入する一次側流路と、前記一次側流路の流出口から流出した洗浄水が流入する二次側流路と、一端が前記二次側流路の流出口に接続されている二次側ホースと、前記一次側流路の前記流出口から前記二次側流路へと流入する洗浄水の水圧によって開弁して前記一次側流路と前記二次側流路とを連通するようになっている開閉弁と、前記開閉弁が全閉した状態において前記二次側流路内の空気を逃がすことができる空気放出口と、を備え、前記二次側流路には、前記開閉弁が全開した状態において前記二次側流路内の空気を逃がすことができる追加空気放出手段が更に設けられていることを特徴とする給水弁装置である。

本発明によれば、二次側流路に、開閉弁が全開した状態において当該二次側流路内の空気を逃がすことができる追加空気放出手段を設けたことにより、洗浄水によって押し出されてきた空気が給水弁装置を通過しようとする場合において、当該空気を効果的に逃がすことができる。これにより、「エアハンマー」の発生を有効に回避することができ、すなわち、二次側ホースの他端に不所望の影響が生じることを回避することができる。

好ましくは、前記追加空気放出手段は、前記二次側流路の前記流出口及び前記空気放出口とは別に、前記二次側流路に設けられた追加空気放出口と、前記開閉弁が全開した状態において、前記二次側流路内の圧力が所定値以上であるときに前記追加空気放出口を開放するか前記追加空気放出口の開放状態を維持する追加空気逃がし弁と、を有する。

これにより、二次側流路内の圧力が所定値以上であるときに、二次側流路内に押し出されてきたと推測される空気を追加空気放出口から効果的に逃がすことができる。

この場合、更に好ましくは、前記追加空気放出手段は、前記追加空気逃がし弁を前記追加空気放出口に向けて付勢するバネ機構を有する。

このような構成によれば、二次側流路内の圧力に依存して追加空気逃がし弁を移動させる機構を、簡便かつ低コストに実現することができる。

あるいは、本発明において、前記追加空気放出手段は、前記開閉弁が全開した状態において、前記二次側流路内へと流入する洗浄水の水圧が所定値未満であるときは前記空気放出口の開放状態を維持するか前記空気放出口を開放し、前記二次側流路内へと流入する洗浄水の水圧が所定値以上であるときに前記空気放出口を閉塞するか前記空気放出口の閉塞状態を維持する塞ぎ弁を有していることが好ましい。

一般に、給水弁装置は給水管路の上方に配置され、且つ、空気の方が水よりも軽いため、洗浄水によって押し出されてきた空気が二次側流路内へと流入する場合には、洗浄水に対して先行して二次側流路内へ流入すると考えられる。従って、前記のような塞ぎ弁が、二次側流路内へと流入する洗浄水の水圧が所定値未満である間は空気放出口の開放状態を維持するか空気放出口を開放することによって、洗浄水によって押し出されてきた空気がもし二次側流路内に流入したとしても、洗浄水の水圧が所定値に到達する前に、当該空気を空気放出口から効果的に逃がすことができる。一方、二次側流路内へと流入する洗浄水の水圧が所定値以上であるときは空気放出口を閉塞するか空気放出口の閉塞状態を維持することによって、空気放出口を介して洗浄水が漏洩することも防止される。

本発明によれば、二次側流路に、開閉弁が全開した状態において当該二次側流路内の空気を逃がすことができる追加空気放出手段を設けたことにより、洗浄水によって押し出されてきた空気が給水弁装置を通過しようとする場合において、当該空気を効果的に逃がすことができる。これにより、「エアハンマー」の発生を有効に回避することができ、すなわち、二次側ホースの他端に不所望の影響が生じることを回避することができる。

本発明の第１実施形態による給水弁装置の止水状態での概略断面図である。 図１の給水弁装置の給水状態での概略断面図である。 図１の給水弁装置の空気通過状態での概略断面図である。 図１の給水弁装置を設置した洗浄水タンク装置の内部構造を示す概念図である。 本発明の第２実施形態による給水弁装置の止水状態での概略断面図である。 図５の給水弁装置の給水状態での概略断面図である。 図５の給水弁装置の空気通過状態での概略断面図である。 図５の給水弁装置を設置した洗浄水タンク装置の内部構造を示す概念図である。 従来の典型的な水洗式大便器の平面図である。 図９の水洗式大便器のＸ−Ｘ線断面図である。 図９の洗浄水タンク装置の内部構造を示す背面図である。 図９の洗浄水タンク装置の内部構造を示す概念図である。 止水状態であるときの図９の給水弁装置を示す概略断面図である。 給水状態であるときの図９の給水弁装置を示す概略断面図である。

次に、添付図面を参照して、本発明の２つの実施形態による給水弁装置を説明する。

図１は、本発明の第１実施形態による給水弁装置１３０の止水状態での概略断面図であり、図２は、図１の給水弁装置１３０の給水状態での概略断面図であり、図３は、図１の給水弁装置１３０の空気通過状態での概略断面図である。また、図４は、図１の給水弁装置１３０を設置した洗浄水タンク装置１０４の内部構造を示す概念図である（図１２と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略する）。

図１乃至図４に示すように、本発明の第１実施形態による給水弁装置１３０は、給水源である給水管路２８から主弁体１４８の位置に応じて洗浄水が流入する一次側流路１３１と、一次側流路１３１の流出口１３１ａから流出した洗浄水が流入する二次側流路１３２と、を備えている。一次側流路１３１は、略水平方向に延びており、二次側流路１３２は、略鉛直方向に延びており、両者は接続されて略Ｌ字状の流路を形成している。

二次側流路１３２の流出口１３２ａには、ジェット流路１７４が接続されており、ジェット流路１７４の下流部分は、柔軟な二次側ホース１７４ｈとなっており、当該二次側ホース１７４ｈの下流端であるジェットノズル１４０は、水中に配置される（水没される）ようになっている。

また、一次側流路１３１と二次側流路１３２との間には、開閉弁１４５が設けられており、当該開閉弁１４５は、上方端部がヒンジ状に回動可能に支持されていて、給水弁装置１３０の止水状態では全閉されるようになっており（図１参照）、給水弁装置１３０の給水状態では、一次側流路１３１の流出口１３１ａから二次側流路１３２へと流入する洗浄水の水圧によって全開されるようになっている（図２参照）。なお、開閉弁１４５の「全開」とは、洗浄水の水圧によって開閉弁１４５が最大限に開放された状態を意味する。「全開」の状態に至る途中には、「全開」ではない開放状態が存在する。

また、二次側流路１３２の上方壁には、開閉弁１４５が全閉した状態において当該二次側流路１３２内の空気を逃がすことができる空気放出口１４４が設けられている。空気放出口１４４及び開閉弁１４５は、ジェット流路１７４内に負圧が生じることを抑制するために従来から慣用されているものと同様であり、開閉弁１４５が全開した状態において、当該開閉弁１４５は空気放出口１４４を全閉させるようになっている（図２参照）。

そして、本実施形態では、二次側流路１３２に、開閉弁１４５が全開した状態において二次側流路１３２内の空気を逃がすことができる追加空気放出手段が更に設けられている。具体的には、本実施形態の追加空気放出手段は、二次側流路１３２の流出口１３２ａ及び空気放出口１４４とは別に二次側流路１３２に設けられた追加空気放出口１４６と、開閉弁１４５が全開した状態において、二次側流路１３内の圧力が所定値以上であるときに、追加空気放出口１４６を開放するか追加空気放出口１４６の開放状態を維持する追加空気逃がし弁１４７と、を有している。

本実施形態の追加空気放出口１４６は、二次側流路１３２の上方端部において、一次側流路１３１と略対向する位置に設けられている。そして、本実施形態の追加空気逃がし弁１４７は、二次側流路１３２の外側から追加空気放出口１４６を開閉するようになっている。具体的には、本実施形態の追加空気放出手段は、追加空気逃がし弁１４７を二次側流路１３２の外側から追加空気放出口１４６に向けて付勢するバネ機構１４７ｓを有しており、二次側流路１３内の圧力が当該バネ機構１４７ｓの付勢力を上回るときに、追加空気放出口１４６を開放するか追加空気放出口１４６の開放状態を維持するようになっている。

一方、給水弁装置１３０は、従来の給水弁装置３０と同様に、パイロット式ダイアフラム弁である主弁体１４８と、当該主弁体１４８が着座する主弁座１５０と、内部の圧力に応じて主弁体１４８を主弁座１５０に対して移動させる圧力室１５２と、を有している。主弁体１４８は、圧力室１５２の内部の圧力に応じて、主弁座１５０に着座して止水する止水状態（図１参照）と、主弁座１５０から離間して給水を許容する給水状態（図２参照）と、に切り換えられるようになっている。

圧力室１５２には、当該圧力室１５２の内部の圧力を開放する２つの穴、すなわち、第一穴１５４及び第二穴１５６が設けられている。第一穴１５４は、手動レバー３４を介しての使用者の手動操作に連動する第一パイロット弁１５８によって開閉されるようになっている。一方第二穴１５６は、貯水タンク２６内の洗浄水の水位に伴って上下動する給水フロート１６０に連動する第二パイロット弁１６２によって開閉されるようになっている。

主弁体１４８には、ブリード穴（図示せず）が設けられており、止水状態のとき、当該ブリード穴（図示せず）によって給水管路２８の一次側流路Ａと圧力室１５２の内部とが連通するようになっている。ここで、第一穴１５４は、その開口面積が第二穴１５６の開口面積よりも大きく形成されている。また、第一穴１５４は、第二穴１５６よりも、図４に示すように、上方位置に形成されている。

次に、以上のような構成からなる本発明の第１実施形態の給水弁装置１３０の作用について説明する。

給水弁装置１３０は、通常は止水状態であって、すなわち、通常は第一穴１５４及び第二穴１５６は塞がれている。また、止水状態では、給水管路２８の一次側流路Ａは圧力室１５２とブリード穴（図示せず）を通じて連通しているため、一次側流路Ａと圧力室１５２の水圧は同じ水圧（一次側流路圧力α）である。そして、二次側流路Ｂが大気開放されていることにより、主弁体１４８に水圧が作用する面積は、圧力室１５２側（図４の右側）の方が一次側流路Ａ側（図４の左側）よりも大であるので、主弁体１４８は主弁座１５０に押付けられて閉じた状態を維持している。

このとき、図１に示すように、開閉弁１４５は全閉されており、空気放出口１４４が、ジェット流路１７４内に負圧が生じることを抑制している。

そして、第一穴１５４及び／または第二穴１５６が第一パイロット弁１５８及び／または第二パイロット弁１６２によって開放されると、図２に示すように、当該第一穴１５４及び／または第二穴１５６を介して圧力室１５２内の洗浄水が流出する（図２では給水フロート１６０に連動する第二パイロット弁１６２によって第二穴１５６が開放されている）。これにより、圧力室１５２の内部の圧力が低下するため、主弁体１４８が主弁座１５０から離れるように移動する。この結果、給水弁装置１３０は開弁し、給水状態（吐水状態）となる。

このとき、図２に示すように、開閉弁１４５は全開され、空気放出口１４４が開閉弁１４５によって閉塞される。これにより、洗浄水が空気放出口１４４から漏洩することが防止される。

その後、第一穴１５４及び／または第二穴１５６が第一パイロット弁１５８及び／または第二パイロット弁１６２によって閉塞されると、圧力室１５２の内部の圧力が再び一次側流路圧力αに戻る。これに伴って、主弁体１４８が主弁座１５０に向けて移動する。この結果、給水弁装置１３０は閉弁し、止水状態となる。（一次側流路Ａの洗浄水は、ブリード穴を介して圧力室１５２内へ少しずつ注入されるため、第一穴１５４及び／または第二穴１５６が閉塞されてから所定時間遅れて止水状態となる。）

さて、通常の使用状態であれば、給水管路２８内に空気が押し出されてくることは無い。しかしながら、何らかのメンテナンス作業の後に、給水管路２８内に不所望に空気が押し出されてしまう場合があり得る。その場合には、給水弁装置１３０が給水状態（吐水状態）になるとき、当該空気が洗浄水と一緒に（特には洗浄水に先行して）二次側流路１３２に供給されてしまう。

本実施形態の給水弁装置１３０では、そのような場合、全開した開閉弁１４５が空気放出口１４４を全閉させた状態において、二次側流路１３２内の圧力が所定値以上になったとき、図３に示すように、追加空気逃がし弁１４７が移動して追加空気放出口１４６を開放する（または開放状態を維持する）。具体的には、二次側流路１３２内の圧力によって、バネ機構１４７ｓによる付勢力に抗して、追加空気逃がし弁１４７が追加空気放出口１４６から離間される（または離間状態に維持される）。

これによって、全開した開閉弁１４５が空気放出口１４４を全閉させた状態においても、洗浄水に押し出されてきた空気が二次側流路１３２内に流入する場合において、当該空気を効果的に逃がすことができる。これにより、「エアハンマー」の発生を有効に回避することができ、すなわち、水中に配置される二次側ホース１７４ｈの他端であるジェットノズル４０に不所望の影響が生じることを回避することができる。

続いて、図５は、本発明の第２実施形態による給水弁装置２３０の止水状態での概略断面図であり、図６は、図５の給水弁装置２３０の給水状態での概略断面図であり、図７は、図５の給水弁装置２３０の空気通過状態での概略断面図である。また、図８は、図５の給水弁装置２３０を設置した洗浄水タンク装置２０４の内部構造を示す概念図である（図１２と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略する）。

図５乃至図８に示すように、本発明の第２実施形態による給水弁装置２３０も、前述した第１実施形態による給水弁装置１３０と同様に、給水源である給水管路２８から主弁体２４８の位置に応じて洗浄水が流入する一次側流路２３１と、一次側流路２３１の流出口２３１ａから流出した洗浄水が流入する二次側流路２３２と、を備えている。一次側流路２３１は、略水平方向に延びており、二次側流路２３２は、略鉛直方向に延びており、両者は接続されて略Ｌ字状の流路を形成している。

二次側流路２３２の流出口２３２ａには、ジェット流路２７４が接続されており、ジェット流路２７４の下流部分は、柔軟な二次側ホース２７４ｈとなっており、当該二次側ホース２７４ｈの下流端であるジェットノズル２４０は、水中に配置される（水没される）ようになっている。

また、一次側流路２３１と二次側流路２３２との間には、開閉弁２４５が設けられており、当該開閉弁２４５は、上方端部がヒンジ状に回動可能に支持されていて、給水弁装置２３０の止水状態では全閉されるようになっており（図５参照）、給水弁装置２３０の給水状態では、一次側流路２３１の流出口２３１ａから二次側流路２３２へと流入する洗浄水の水圧によって全開されるようになっている（図６参照）。

また、二次側流路２３２の上方壁には、開閉弁２４５が全閉した状態において当該二次側流路２３２内の空気を逃がすことができる空気放出口２４４が設けられている。空気放出口２４４は、ジェット流路２７４内に負圧が生じることを抑制するために従来から慣用されているものと同様であるが、本実施形態では、開閉弁２４５が全開した状態においても、当該開閉弁２４５は空気放出口２４４を全閉させないようになっている。具体的には、図６及び図７に示すように、全開時の開閉弁２４５は、斜め４５°の姿勢に留まるようになっている。

そして、本実施形態では、空気放出口２４４が、開閉弁２４５が全開した状態においても二次側流路２３２内の空気を逃がすことができる追加空気放出手段の一部として機能するようになっている。具体的には、本実施形態の追加空気放出手段は、空気放出口２４４と、塞ぎ弁２４７と、から構成されており、当該塞ぎ弁２４７は、開閉弁２４５が全開した状態において、二次側流路２３２内へと流入する洗浄水の水圧が所定値未満であるときは空気放出口２４４の開放状態を維持し（あるいは開放し）、二次側流路２３２内へと流入する洗浄水の水圧が所定値以上であるときは空気放出口２４４を閉塞する（あるいは閉塞状態を維持する）ようになっている。（洗浄水の水圧の大小は、洗浄水の流速の大小や単位時間あたりの洗浄水の流量の大小に対応していると考えられる。）

本実施形態の塞ぎ弁２４７は、鉛直方向に移動可能に支持されていて、二次側流路２３２の内部に洗浄水が無い状態では、自重によって下方位置に位置して、空気放出口２４４の開放状態を維持するようになっている一方、二次側流路２３２の内部に洗浄水が流入した状態では、所定値以上の洗浄水の水圧によって上方位置に押し上げられて、空気放出口２４４を二次側流路１３２側から閉塞するようになっている。塞ぎ弁２４７の形状としては、洗浄水の水平方向の水圧を当該塞ぎ弁２４７を上向きに移動させる力に効率良く変換するべく、例えば図５乃至図７に示すような軸線回りに対称のラッパ形が採用され得る。

一方、給水弁装置２３０は、第１実施形態の給水弁装置１３０と同様に、パイロット式ダイアフラム弁である主弁体２４８と、当該主弁体２４８が着座する主弁座２５０と、内部の圧力に応じて主弁体２４８を主弁座２５０に対して移動させる圧力室２５２と、を有している。主弁体２４８は、圧力室２５２の内部の圧力に応じて、主弁座２５０に着座して止水する止水状態（図５参照）と、主弁座２５０から離間して給水を許容する給水状態（図６参照）と、に切り換えられるようになっている。

圧力室２５２には、当該圧力室２５２の内部の圧力を開放する２つの穴、すなわち、第一穴２５４及び第二穴２５６が設けられている。第一穴２５４は、手動レバー３４を介しての使用者の手動操作に連動する第一パイロット弁２５８によって開閉されるようになっている。一方第二穴２５６は、貯水タンク２６内の洗浄水の水位に伴って上下動する給水フロート２６０に連動する第二パイロット弁２６２によって開閉されるようになっている。

主弁体２４８には、ブリード穴（図示せず）が設けられており、止水状態のとき、当該ブリード穴（図示せず）によって給水管路２８の一次側流路Ａと圧力室２５２の内部とが連通するようになっている。ここで、第一穴２５４は、その開口面積が第二穴２５６の開口面積よりも大きく形成されている。また、第一穴２５４は、第二穴２５６よりも、図８に示すように、上方位置に形成されている。

次に、以上のような構成からなる本発明の第２実施形態の給水弁装置２３０の作用について説明する。

給水弁装置２３０は、通常は止水状態であって、すなわち、通常は第一穴２５４及び第二穴２５６は塞がれている。また、止水状態では、給水管路２８の一次側流路Ａは圧力室２５２とブリード穴（図示せず）を通じて連通しているため、一次側流路Ａと圧力室２５２の水圧は同じ水圧（一次側流路圧力α）である。そして、二次側流路Ｂが大気開放されていることにより、主弁体２４８に水圧が作用する面積は、圧力室２５２側（図８の右側）の方が一次側流路Ａ側（図８の左側）よりも大であるので、主弁体２４８は主弁座２５０に押付けられて閉じた状態を維持している。

このとき、図５に示すように、開閉弁２４５は全閉されており、空気放出口２４４が、ジェット流路２７４内に負圧が生じることを抑制している。

そして、第一穴２５４及び／または第二穴２５６が第一パイロット弁２５８及び／または第二パイロット弁２６２によって開放されると、図６に示すように、当該第一穴２５４及び／または第二穴２５６を介して圧力室２５２内の洗浄水が流出する（図６では給水フロート２６０に連動する第二パイロット弁２６２によって第二穴２５６が開放されている）。これにより、圧力室２５２の内部の圧力が低下するため、主弁体２４８が主弁座２５０から離れるように移動する。この結果、給水弁装置２３０は開弁し、給水状態（吐水状態）となる。

このとき、図６に示すように、開閉弁２４５は全開され、洗浄水の水圧によって移動される塞ぎ弁２４７によって空気放出口２４４が閉塞される。これにより、洗浄水が空気放出口２４４から漏洩することが防止される。

その後、第一穴２５４及び／または第二穴２５６が第一パイロット弁２５８及び／または第二パイロット弁２６２によって閉塞されると、圧力室２５２の内部の圧力が再び一次側流路圧力αに戻る。これに伴って、主弁体２４８が主弁座２５０に向けて移動する。この結果、給水弁装置２３０は閉弁し、止水状態となる。（一次側流路Ａの洗浄水は、ブリード穴を介して圧力室２５２内へ少しずつ注入されるため、第一穴２５４及び／または第二穴２５６が閉塞されてから所定時間遅れて止水状態となる。）

さて、通常の使用状態であれば、給水管路２８内に空気が押し出されてくることは無い。しかしながら、何らかのメンテナンス作業の後に、給水管路２８内に不所望に空気が押し出されてしまう場合があり得る。その場合には、給水弁装置２３０が給水状態（吐水状態）になるとき、当該空気が洗浄水と一緒に（特には洗浄水に先行して）二次側流路２３２に供給されてしまう。

本実施形態の給水弁装置２３０は、そのような場合でも、塞ぎ弁２４７が、二次側流路２３２内へと流入する洗浄水の水圧が所定値未満である間、図７に示すように、空気放出口２４４の開放状態を維持する（あるいは開放する）ことによって、洗浄水の水圧が所定値に到達する前に、当該空気を空気放出口２４４から効果的に逃がすことができる。更に、塞ぎ弁２４７は、二次側流路２３２内へと流入する洗浄水の水圧が所定値以上になったときは、空気放出口２４４を閉塞する（あるいは閉塞状態を維持する）ことによって、空気放出口２４４を介して洗浄水が漏洩することも防止できる。

これによって、洗浄水に押し出されてきた空気が二次側流路２３２内に流入する場合において、当該空気を効果的に逃がすことができる。これにより、「エアハンマー」の発生を有効に回避することができ、すなわち、水中に配置される二次側ホース２７４ｈの他端であるジェットノズル２４０に不所望の影響が生じることを回避することができる。

なお、追加空気放出手段として、空気放出口２４４とは別個の放出口を設けて、当該放出口に塞ぎ弁２４７と同様の塞ぎ弁を設ける態様も採用可能である。

１ 水洗式大便器
２ 便器本体
４ 洗浄水タンク装置
６ ボウル部
８ リム部
１０ 棚部
１２ トラップ排水路
１２ａ 入口
１２ｃ 下降管
１２ｂ 上昇管
１４ 排水口
１６ 導水路
１８ リム吐水口
２０ リム吐水口
２２ 第１通水路
２４ 第２通水路
２６ 貯水タンク
２８ 給水管路
３０ 給水弁装置
３２ ジェットポンプユニット
３４ 手動レバー
３６ 止水栓
３８ スロート管
３８ａ 上昇管部
３８ｂ 下降管部
３８ｃ 吸引口
４０ ジェットノズル
４２ 定流量弁
４４ 空気放出口
４５ 開閉弁（フラッパー弁）
４８ 主弁体
５０ 主弁座
５２ 圧力室
５４ 第一穴
５６ 第二穴
５８ 第一パイロット弁
６０ 給水フロート
６２ 第二パイロット弁
７４ ジェット流路
７６ 補給水流路機構
８０ オーバーフロー管
９６ 切替弁
１０４ 洗浄水タンク装置
１３０ 給水弁装置
１３１ 一次側流路
１３２ 二次側流路
１４０ ジェットノズル
１４２ 定流量弁
１４４ 空気放出口
１４５ 開閉弁（フラッパー弁）
１４６ 追加空気放出口
１４７ 追加空気逃がし弁
１４７ｓ バネ機構
１４８ 主弁体
１５０ 主弁座
１５２ 圧力室
１５４ 第一穴
１５６ 第二穴
１５８ 第一パイロット弁
１６０ 給水フロート
１６２ 第二パイロット弁
１７４ ジェット流路
１７４ｈ 二次側ホース
２０４ 洗浄水タンク装置
２３０ 給水弁装置
２３１ 一次側流路
２３２ 二次側流路
２４０ ジェットノズル
２４２ 定流量弁
２４４ 空気放出口
２４５ 開閉弁（フラッパー弁）
２４７ 塞ぎ弁
２４８ 主弁体
２５０ 主弁座
２５２ 圧力室
２５４ 第一穴
２５６ 第二穴
２５８ 第一パイロット弁
２６０ 給水フロート
２６２ 第二パイロット弁
２７４ ジェット流路
２７４ｈ 二次側ホース

Claims (4)

1. 給水源から主弁体の位置に応じて洗浄水が流入する一次側流路と、
   前記一次側流路の流出口から流出した洗浄水が流入する二次側流路と、
   一端が前記二次側流路の流出口に接続されている二次側ホースと、
   前記一次側流路の前記流出口から前記二次側流路へと流入する洗浄水の水圧によって開弁して前記一次側流路と前記二次側流路とを連通するようになっている開閉弁と、
   前記開閉弁が全閉した状態において前記二次側流路内の空気を逃がすことができる空気放出口と、
   を備え、
   前記二次側流路には、前記開閉弁が全開した状態において前記二次側流路内の空気を逃がすことができる追加空気放出手段が更に設けられている
   ことを特徴とする給水弁装置。
2. 前記追加空気放出手段は、
   前記二次側流路の前記流出口及び前記空気放出口とは別に、前記二次側流路に設けられた追加空気放出口と、
   前記開閉弁が全開した状態において、前記二次側流路内の圧力が所定値以上であるときに前記追加空気放出口を開放するか前記追加空気放出口の開放状態を維持する追加空気逃がし弁と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の給水弁装置。
3. 前記追加空気放出手段は、前記追加空気逃がし弁を前記追加空気放出口に向けて付勢するバネ機構を有する
   ことを特徴とする請求項２に記載の給水弁装置。
4. 前記追加空気放出手段は、前記開閉弁が全開した状態において、前記二次側流路内へと流入する洗浄水の水圧が所定値未満であるときは前記空気放出口の開放状態を維持するか前記空気放出口を開放し、前記二次側流路内へと流入する洗浄水の水圧が所定値以上であるときに前記空気放出口を閉塞するか前記空気放出口の閉塞状態を維持する塞ぎ弁を有している
   ことを特徴とする請求項１に記載の給水弁装置。

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