JP2534797Y2 - 給水制御装置用バルブユニット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、たとえば便器の自動水洗等への流路に組み
込まれて一定時間又は一定流量の給水の後に自動的に流
路を閉じるようにした給水制御装置用バルブユニットに
関する。

〔従来の技術〕

水洗便器の洗浄を自動的に行うシステムには、人の存
在をセンサで感知し人が去った後に一定量又は一定時間
洗浄水を便器に送り込むフラッシュバルブが設けられて
いる。このフラッシュバルブは手動式のハンドルに代え
て、ソレノイドを利用して流路を開閉するものが採用さ
れている。

第３図は従来の自動水洗式のフラッシュバルブの概略
を示す縦断面図である。

図において、ケーシング50に給水管51及び便器へ向か
う排水管52が接続され、ケーシング50の中にピストンバ
ルブ式の弁体53が収納されている。そして、パイロット
方式で弁体53を開閉させるために、バイパス路54をケー
シング50と排水管52との間に設け、その途中に直動式の
電磁弁55を組み込んでいる。

弁体53は排水管52の端部に形成した弁座52aに着座す
るパッキン53aを一端に備え、ケーシング50の内壁を摺
動するピストン部53bに小孔53cを開けたものである。そ
して、図においてピストン部53bの上側とケーシング50
とによって囲まれた室を圧力室56とし、この圧力室56に
バイパス路54が接続されている。一方、電磁弁55はコイ
ル55aとプランジャ55bを備えたもので、プランジャ55b
の先端に設けたパイロット弁体55cをバイパス路54の開
閉弁座54aに接離可能としている。

このようなフラッシュバルブでは、コイル55aへの電
流を流して通電すると、プランジャ55bが図において右
へ移動してパイロット弁体55cが開閉弁座54aを開く。こ
れにより、圧力室56が排水管52側と連通するので、給水
管51からの水が小孔53cから圧力室56内へ流れて流動化
し、これによりピストン部53bが上に押されて移動し、
弁体53aが弁座52aを開いて通水状態となる。

また、コイル55aへの電流を切ると、プランジャ55bは
スプリング等の付勢手段によって図示の状態に復帰し、
開閉弁座54aを閉じる。したがって、圧力室56は排水管5
2側と遮断されるので、水は圧力室56の中に溜るように
なって次第に容積を増してピストン部53を下降させ、最
終的に弁体53aが弁座52aを閉じる。

〔考案が解決しようとする課題〕

電磁弁55への電力は商用電源から得られるが、据え付
けやその他の条件等によって電池式の仕様の要求も多
い。ところが、開閉弁座54aの弁孔の開口面積は、バイ
パス路54が水抜き流路として機能する程度の値とする必
要がある。このため、プランジャ55bは開閉弁座54より
上流の一次側の高い水圧と下流の二次側の低い水圧の間
に位置し、開弁するときの負荷がかなり大きくなる。し
たがって、低電圧や低電化消費型の電磁弁と同じ構造を
採用したり電池式とする場合では、確実な開弁に支障を
来すほか、特に電池式ではその寿命が短くなり、実用性
の面で問題が大きい。

このように、従来の電動式フラッシュバルブでは、パ
イロット弁に用いる電磁弁のプランジャにパイロット弁
体を設けて直接流路を開閉させるので、乾電池等のよう
に付勢電圧が低い場合等には確実な作動が保証されてい
なかった。

本考案は、従来技術の有するこのような問題点に鑑み
なされたもので、その目的とするところは、乾電池を電
源として使用してもその寿命を十分に長くして使えるバ
ルブ構造を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

人の存在を感知し洗浄水を供給する給水制御装置にお
いて、電源を乾電池とすると共に、この給水制御装置の
バルブユニットは、一次側流路及び二次側流路の間を開
閉するピストンバルブ式の主弁と、この主弁のピストン
の背部に形成された主圧力室と前記主弁の主弁座の下流
との間に設けたバイパス流路と、このバイパス流路に組
み込まれるダイヤフラム式の副弁とをパイロット弁とし
て備え、この副弁は、前記バイパス流路を開閉するダイ
ヤフラムと、このダイヤフラムに開けた小孔によって前
記主圧力室側に連通する副圧力室と、この副圧力室と前
記主弁の下流側とを連通させる連絡孔と、この連絡孔を
開閉する駆動ソレノイドとからなることを特徴とする。

〔作用〕

駆動ソレノイドへ通電するとプランジャが移動してダ
イヤフラムの連絡孔を開放し、副圧力室の中の水はダイ
ヤフラムの変形によって下流側へ押し出されると同時に
副弁が開弁する。これにより主圧力室内の水がバイパス
路から二次側へ排出され、主弁のピストンが開弁方向へ
移動して主流路を開放する。副弁は駆動ソレノイドのプ
ランジャのダイヤフラムを備え、プランジャの移動その
ものによる閉弁でなくダイヤフラムの変形を利用して流
路を開閉する。このため、直動型の電磁弁に比べるとプ
ランジャの先端の弁体部が開閉するダイヤフラムの連絡
孔の径を小さくしても、開閉弁としての機能が支障なく
行われる。したがって、プランジャは小さな径の連絡孔
で開弁動作を制御できるので、プランジャの吸引力は小
さくて済み低電圧の乾電池でも十分に動させることがで
きる。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例を示す給水制御装置用バル
ブユニットの概略縦断面図である。

従来例と同様にバルブユニットの本体１には給水管２
と排水管３とが接続され、これらの給水管２と排水管３
との間の流路に主弁座４が形成されている。そして、こ
の主弁座４の弁孔4aに下端が入り込む弁体5a及び上端に
ピストン5bを備えたピストンバルブ５が組み込まれてい
る。ピストン5bは本体１の内壁を摺動して昇降自在であ
り、一部に小孔5cを開けている。この小孔5cは給水管２
側であって主弁座４よりも下流側の流路をピストン5bの
背部側へ連通させ、このピストン5bの背部と本体１とに
よって区画された部分を主圧力室６として形成してい
る。これらのピストンバルブ５及び主弁座４によって、
給水管２から排水管３に向かう主流路を開閉する主弁Ａ
が構成される。

この主弁Ａの開閉動作を駆動するためのパイロット弁
としての副弁Ｂを設ける。この副弁Ｂはケーシング７に
収納され、主圧力室６との間を往路7a及び主弁座４より
下流側であって排水管３側との管に復路7bをこのケーシ
ング７に接続し、副弁Ｂを通過する水のバイパス流路を
形成している。そして、往路7aと復路7bとの間の流路に
はこれを開閉するダイヤフラム８を副弁Ｂの弁体として
備え、復路7bの上端の弁座7cにこのダイヤフラム８を接
離可能としている。ダイヤフラム８の一部には小孔8aを
開け、ダイヤフラム８の背面側とケーシング７とによっ
て区画された空間を副圧力室９として形成している。ま
た、ダイヤフラム８の中央にはスピンドル10が一体化さ
れ、これに軸線方向に開けた連絡孔10aによって副圧力
室９と往路7bとの間を連通可能としている。

更に、ケーシング７の内部には副弁Ｂを駆動するため
の駆動ソレノイド11が収納され、コイル11aへの通電に
よって軸線方向へ移動するプランジャ11bをこの駆動ソ
レノイド11に備えている。副弁Ｂが閉じている間は、プ
ランジャ11bはスピンドル10の上端に衝き当たり、連絡
孔10aを閉じて副圧力室９と復路7bとの間を遮断してい
る。そして、駆動ソレノイド11のコイル11aへの通電は
乾電池を電源として行ない、必要であればタイマ等の制
御系を組み込むものとする。

以上の構成において、コイル11aへ通電するとプラン
ジャ11bが図において上に移動し、スピンドル10の連絡
孔10aを開く。これによって副圧力室９内の水は連絡孔1
0aから復路7bへ流出し、その結果ダイヤフラム７は往路
7aからの水圧を受けて上に膨らむように変形する。した
がって、ダイヤフラム８は弁座7cから離れて副弁Ｂが開
く。

一方、副弁Ｂの開弁によって往路7aから復路7bを経て
排水管３側への流路が開くと、本体１内の主圧力室６内
の水が副弁Ｂを通って排水管３側へと排出される。した
がって、ピストンバルブ５は給水管２側からの水圧をピ
ストン5bが受けて上昇し、弁体5aが主弁座４から離れて
弁孔4aを開く。このように、主弁Ａを開くときは副弁Ｂ
がまず開いてパイロット弁として機能する。

また、コイル11aへの通電を切ると、図示しないスプ
リングの付勢力によってプランジャ11bが下降し、スピ
ンドル10の上端に衝き当たって連絡孔10aを閉じる。こ
のため往路7aから小孔8aを経て流入する水が副圧力室９
内に溜まるようになり、ダイヤフラム８はこれに伴って
下向きに変形して最終的に弁座7cを閉じる。したがっ
て、往路7aから復路7bへの流路は遮断され、時間の経過
と共に小孔5cから流入する水が主圧力室６の中に溜り始
め、その結果ピストン5bは水圧に抗して下降し、弁体5a
が主弁座４に着座して弁孔4aを塞ぎ、排水管３への給水
が停止する。

このような主弁Ａの開閉動作において、副弁Ｂはピス
トン5bの下流に位置したバイパス流路の中に組み込まれ
ているので、駆動ソレノイド11の駆動力を小さくでき
る。すなわち、ダイヤフラム８の変形を利用して開弁さ
せるので、従来例の開閉弁座54の孔よりも小さい開口面
積の連絡孔10aとすることができる。このため、プラン
ジャ11bは小さい開口の連絡孔10aによって制御でき、一
次側と二次側との圧力差があってもプランジャ11bへの
負荷は小さくなる。したがって、開弁時のコイル11aの
プランジャ11bに対する吸引力は小さくて済み、駆動ソ
レノイド11を駆動するための電源電圧を小さくすること
ができ、電池等でも十分に対応できる。

また、主圧力室６及び副圧力室９の２段で水をバイパ
スさせて主弁Ａの下流に抜くので、従来例の１段式の場
合に比べると水抜き量が多くなる。このため、主圧力室
６の単位時間当たりの水抜き量が増え、この水抜き量に
よって摺動速度が決定されるピストン5bの速度が速くな
り、主弁Ａの応答性が向上する。

第２図は小便器用の自動水洗に組み込んだ例の一部切
欠側面図である。

バルブユニットの本体１の外部にケーシング７が固定
され、本体１の主圧力室６との間に往路7aが配管されて
いる。そして、ケーシング７の下端には復路7bが一体化
されて排水管３側に流路を接続し、内部にはダイヤフラ
ム８を収納している。このダイヤフラム８の中央に設け
たスプンドル10の上端は駆動ソレノイド11のプランジャ
11bに衝き当てられている。

これらのバルブユニットは、壁20に埋設固定するボッ
クス21の中に納められ、壁20には光電式のセンサボック
ス22が化粧パネル23と共に固定されている。このセンサ
ボックス22の中に組み込んだセンサが人の存在を感知し
て人が去ったときに信号を出し、これによって駆動ソレ
ノイド11に通電して副弁Ｂを開かせる制御を行う。

なお、このような組み込み例のほか、洗面化粧台等の
自動水洗システムにも本考案の給水制御装置用バルブユ
ニットが利用できることは無論である。

〔考案の効果〕

以上のように、本考案では、ピストンバルブを主弁と
して備え、その主圧力室と主弁座の下流の流路との間に
バイパス流路を設けてこの中にパイロット弁として機能
するダイヤフラム式の副弁を備えている。このため、従
来のプランジャを直接開閉弁座に突き当てる構造に比べ
ると、ダイヤフラム式で間接的にバイパス路の中途の流
路を開閉するので、バイパス路の一次側と二次側との間
に位置するダイヤフラムの連絡孔の大きさを小さくでき
る。したがって、一次側と二次側とに圧力差があって
も、小さな連絡孔によって制御できるので、開弁時のプ
ランジャの負荷も小さくなり、低電圧の乾電池を電源と
するものであっても確実な作動が可能となる。

また、主弁と副弁のそれぞれの圧力室からの水を２段
式で排出するので、主弁の移動速度も速くなってその応
答性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の給水制御装置用バルブユニットの概略
を示す縦断面図、第２図は小便器の自動水洗用として壁
に組み込む例を示す一部切欠側面図、第３図は従来例の
概略図である。 1:本体、2:給水管 3:排水管 4:主弁座、4a:弁孔 5:ピストンバルブ、5a:弁体 5b:ピストン、5c:小孔 6:主圧力室 7:ケーシング、7a:往路 7b:復路、7c:弁座 8:ダイヤフラム、8a:小孔 9:副圧力室 10:スピンドル、10a:連絡孔 11:駆動ソレノイド、11a:コイル 11b:プランジャ A:主弁、B:副弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−70805（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−132874（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】人の存在を感知し洗浄水を供給する給水制
   御装置において、電源を乾電池とすると共に、この給水
   制御装置のバルブユニットは、一次側流路及び二次側流
   路の間を開閉するピストンバルブ式の主弁と、この主弁
   のピストンの背部に形成された主圧力室と前記主弁の主
   弁座の下流との間に設けたバイパス流路と、このバイパ
   ス流路に組み込まれるダイヤフラム式の副弁とをパイロ
   ット弁として備え、この副弁は、前記バイパス流路を開
   閉するダイヤフラムと、このダイヤフラムに開けた小孔
   によって前記主圧力室側に連通する副圧力室と、この副
   圧力室と前記主弁の下流側とを連通させる連絡孔と、こ
   の連絡孔を開閉する駆動ソレノイドとからなる給水制御
   装置用バルブユニット。