JP3441806B2 - 水圧弁及び流量制御方法 - Google Patents
水圧弁及び流量制御方法Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水槽(つまり米国で知
られているような水洗式洗浄貯水槽)用の入口弁を特定
の用途とする圧力及び流量平衡水圧弁に関する。しか
し、本発明の弁箱の特定用途に限定されない。本発明
は、一般の水槽入口弁及び水槽にも関する。
られているような水洗式洗浄貯水槽)用の入口弁を特定
の用途とする圧力及び流量平衡水圧弁に関する。しか
し、本発明の弁箱の特定用途に限定されない。本発明
は、一般の水槽入口弁及び水槽にも関する。
【0002】
【従来の技術】従来の水槽用弁は便宜上、広く2つの種
類に分けられる。第1の種類は、円形開孔を備えた弁座
と円形開孔を開閉するフロートアームによって動く円板
とを有する機械的なてこ作用弁である。フロートアーム
に取り付けられたフロートが浮力を与え、この浮力がフ
ロートアームの長さを利用して得られる機械的なてこ作
用によって増幅される。かかる構成は比較的簡単で、非
常に信頼性があり、長年の間使用されてきた。
類に分けられる。第1の種類は、円形開孔を備えた弁座
と円形開孔を開閉するフロートアームによって動く円板
とを有する機械的なてこ作用弁である。フロートアーム
に取り付けられたフロートが浮力を与え、この浮力がフ
ロートアームの長さを利用して得られる機械的なてこ作
用によって増幅される。かかる構成は比較的簡単で、非
常に信頼性があり、長年の間使用されてきた。
【0003】しかしながら最近、便器を水洗するのに使
われる水量の減少により、水槽の平均幅が狭くなってき
た。必要な水量が少なくなるのに応じて、水洗用の水を
貯めておくのに使われる水槽のサイズも減少されてき
た。その結果、以前は使用可能だったフロートアームの
長さが、現在ではそのような水槽で使えなくなってきて
いる。それに伴い、上記した機械的な入口弁の閉鎖力も
減少している。こうして、この種の弁は高い水圧を有す
る地域で用いるのに不向きとなっている。
われる水量の減少により、水槽の平均幅が狭くなってき
た。必要な水量が少なくなるのに応じて、水洗用の水を
貯めておくのに使われる水槽のサイズも減少されてき
た。その結果、以前は使用可能だったフロートアームの
長さが、現在ではそのような水槽で使えなくなってきて
いる。それに伴い、上記した機械的な入口弁の閉鎖力も
減少している。こうして、この種の弁は高い水圧を有す
る地域で用いるのに不向きとなっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の推移の結果、水
槽では水圧式入口弁がますます使われるようになってい
る。水圧式入口弁は入口圧を利用し、弁部材の比較的大
きい反対面に入口圧を加えることで弁の閉鎖を補助し
て、正味の閉鎖力が得られるようにするものである。し
かし、水圧式入口弁はいくつかの欠点を有する。一つの
欠点は、弁構成要素の1つが故障すると、水圧式入口弁
が開き放なしになる。つまり弁不良の結果、水の流れが
止まらなくなる。その結果としてトイレ(バスルーム)
に水があふれ、多量の水が損失となるので、弁は故障す
るなら、閉じる側に故障する方がはるかに優れた構成で
ある。但しこのようにすると、水の流れを再開できなく
なる。
槽では水圧式入口弁がますます使われるようになってい
る。水圧式入口弁は入口圧を利用し、弁部材の比較的大
きい反対面に入口圧を加えることで弁の閉鎖を補助し
て、正味の閉鎖力が得られるようにするものである。し
かし、水圧式入口弁はいくつかの欠点を有する。一つの
欠点は、弁構成要素の1つが故障すると、水圧式入口弁
が開き放なしになる。つまり弁不良の結果、水の流れが
止まらなくなる。その結果としてトイレ(バスルーム)
に水があふれ、多量の水が損失となるので、弁は故障す
るなら、閉じる側に故障する方がはるかに優れた構成で
ある。但しこのようにすると、水の流れを再開できなく
なる。
【0005】水槽用の入口弁に関連して、上記の閉じる
側への故障に加え、別の望ましい特徴は静かな動作であ
る。従来、入口弁はその動作時驚くべきほど大きい騒音
を発していた。水洗動作は比較的短い継続時間である
が、水槽を次の洗浄水で再び充填するのにかなり時間を
要するので、入口弁の発生する騒音は水槽を充填する時
間全体にわたって存在する。この騒音は、キャビテーシ
ョン、乱流、及び水の自由面騒音(これは水−空気−水
の境界面に基因する)によって発生する。静かな水槽用
の入口弁を達成できれば、販売上大きな利点が得られ
る。
側への故障に加え、別の望ましい特徴は静かな動作であ
る。従来、入口弁はその動作時驚くべきほど大きい騒音
を発していた。水洗動作は比較的短い継続時間である
が、水槽を次の洗浄水で再び充填するのにかなり時間を
要するので、入口弁の発生する騒音は水槽を充填する時
間全体にわたって存在する。この騒音は、キャビテーシ
ョン、乱流、及び水の自由面騒音(これは水−空気−水
の境界面に基因する)によって発生する。静かな水槽用
の入口弁を達成できれば、販売上大きな利点が得られ
る。
【0006】本発明は、上記の欠点を除去すると共に、
上記の利点を少なくとも部分的に達成することを意図し
て実施された研究に基づいている。従って、本発明の目
的は改良弁を提供することにある。
上記の利点を少なくとも部分的に達成することを意図し
て実施された研究に基づいている。従って、本発明の目
的は改良弁を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の第1の
特徴によれば、内部空洞に導かれる入口と前記空洞から
導かれる出口で、実質上対向している入口と出口を有す
る弁ハウジング、及び前記空洞内に配置され、前記出口
に対して接近及び離反する方向に移動自在に取り付けら
れたほぼ球根状の弁体を備え、前記弁体と前記出口が弁
体によって出口が閉鎖可能なように寸法決めされている
圧力及び流量平衡弁において;前記空洞の内面と前記弁
体の外面が、前記弁体が前記出口の方に向かって移動す
るときは、前記弁体と空洞の間で且つ前記出口へと向っ
て流れが通れる断面積を減少すると同時に、前記弁体と
空洞の間で且つ前記入口から流れが通れる断面積を増大
させ、また前記弁体が前記出口から離れる方向に移動す
るときは上記と逆の関係を生じさせ、流れの速度の平衡
によって誘起され前記弁体に作用する圧力の力を変更さ
せるように成形及び構成されたことを特徴とする弁が開
示される。前記球根状の弁体は卵状体、楕円体状、ある
いはランキンの卵形体であるのが好ましい。
特徴によれば、内部空洞に導かれる入口と前記空洞から
導かれる出口で、実質上対向している入口と出口を有す
る弁ハウジング、及び前記空洞内に配置され、前記出口
に対して接近及び離反する方向に移動自在に取り付けら
れたほぼ球根状の弁体を備え、前記弁体と前記出口が弁
体によって出口が閉鎖可能なように寸法決めされている
圧力及び流量平衡弁において;前記空洞の内面と前記弁
体の外面が、前記弁体が前記出口の方に向かって移動す
るときは、前記弁体と空洞の間で且つ前記出口へと向っ
て流れが通れる断面積を減少すると同時に、前記弁体と
空洞の間で且つ前記入口から流れが通れる断面積を増大
させ、また前記弁体が前記出口から離れる方向に移動す
るときは上記と逆の関係を生じさせ、流れの速度の平衡
によって誘起され前記弁体に作用する圧力の力を変更さ
せるように成形及び構成されたことを特徴とする弁が開
示される。前記球根状の弁体は卵状体、楕円体状、ある
いはランキンの卵形体であるのが好ましい。
【0008】本発明の第2の特徴によれば、内部空洞に
導かれる入口と前記空洞から導かれる出口で、実質上対
向している入口と出口を有する弁ハウジング、及び前記
空洞内に配置されたほぼ球根状の弁体を備えた圧力及び
流量平衡弁を通る流れを制御する方法において:前記弁
体を前記出口から離れる方向に移動し、前記出口の近く
で前記弁体と空洞の間を流れが通れる断面積を増大する
と同時に、前記入口近くで前記弁体と空洞の間を流れが
通れる断面積を減少させ、正味の流れによって誘起され
る圧力の力を前記弁体に加え、前記弁体を前記出口から
離れる方向に継続して移動させ前記弁を開くように作用
せしめる過程、及び前記弁体を前記出口へ向かう方向に
移動し、前記出口の近くで前記弁体と空洞の間を流れが
通れる断面積を減少すると同時に、前記出口近くで前記
弁体と空洞の間を流れが通れる断面積を増大させ、正味
の流れによって誘起される圧力の力を前記弁体に加え、
前記弁体を前記出口へ向かう方向に継続して移動させ前
記弁を閉じるように作用せしめる過程、を含む方法が開
示される。
導かれる入口と前記空洞から導かれる出口で、実質上対
向している入口と出口を有する弁ハウジング、及び前記
空洞内に配置されたほぼ球根状の弁体を備えた圧力及び
流量平衡弁を通る流れを制御する方法において:前記弁
体を前記出口から離れる方向に移動し、前記出口の近く
で前記弁体と空洞の間を流れが通れる断面積を増大する
と同時に、前記入口近くで前記弁体と空洞の間を流れが
通れる断面積を減少させ、正味の流れによって誘起され
る圧力の力を前記弁体に加え、前記弁体を前記出口から
離れる方向に継続して移動させ前記弁を開くように作用
せしめる過程、及び前記弁体を前記出口へ向かう方向に
移動し、前記出口の近くで前記弁体と空洞の間を流れが
通れる断面積を減少すると同時に、前記出口近くで前記
弁体と空洞の間を流れが通れる断面積を増大させ、正味
の流れによって誘起される圧力の力を前記弁体に加え、
前記弁体を前記出口へ向かう方向に継続して移動させ前
記弁を閉じるように作用せしめる過程、を含む方法が開
示される。
【0009】本発明の第3の特徴によれば、水槽入口弁
を有する水槽で、該弁が上記の種類の弁である水槽が開
示される。
を有する水槽で、該弁が上記の種類の弁である水槽が開
示される。
【0010】本発明の第4の特徴によれば、弁を通る流
れを制御する上記の方法を用いて、水槽を充填する方法
が開示される。
れを制御する上記の方法を用いて、水槽を充填する方法
が開示される。
【0011】
【実施例】以下、本発明の3つの実施例を図面を参照し
て説明する。図1は従来技術の水圧作動式水槽用入口弁
を示す。この入口弁は、本出願人の名前で豪特許出願 N
o. 81732/91 に開示されているものと実質上同じであ
る。図1に見られるように、水圧式入口弁1は弁座3及
び出口4へと連通する入口2を有する。弁座3は、ゴム
製ダイアフラム6に担持された弁部材5によって閉じら
れる。バイパスチャンネル7が、入口2からダイアフラ
ム6の下流側へ水が向かうのを可能としている。フロー
トアーム9とフロート10によって作動される二次弁8
が、ダイアフラム6の下流側に加わる圧力を制御する。
て説明する。図1は従来技術の水圧作動式水槽用入口弁
を示す。この入口弁は、本出願人の名前で豪特許出願 N
o. 81732/91 に開示されているものと実質上同じであ
る。図1に見られるように、水圧式入口弁1は弁座3及
び出口4へと連通する入口2を有する。弁座3は、ゴム
製ダイアフラム6に担持された弁部材5によって閉じら
れる。バイパスチャンネル7が、入口2からダイアフラ
ム6の下流側へ水が向かうのを可能としている。フロー
トアーム9とフロート10によって作動される二次弁8
が、ダイアフラム6の下流側に加わる圧力を制御する。
【0012】動作時、図1に示すように二次弁8が開い
ている状態で、水は入口2からダイアフラム6の下流側
へ流入し、さらに二次弁8から流出可能である。従っ
て、ダイアフラム6の下流側に大きな圧力は加わらず、
弁部材5は入口2内の水圧によって弁座3から離れる方
向に移動する。これにより水圧式入口弁1が開かれ、水
が入口2から弁座3を介し出口4へと通過可能となる。
ている状態で、水は入口2からダイアフラム6の下流側
へ流入し、さらに二次弁8から流出可能である。従っ
て、ダイアフラム6の下流側に大きな圧力は加わらず、
弁部材5は入口2内の水圧によって弁座3から離れる方
向に移動する。これにより水圧式入口弁1が開かれ、水
が入口2から弁座3を介し出口4へと通過可能となる。
【0013】水槽19が水で満たされると、フロート1
0が上昇し、フロートアーム9が二次弁8を閉じる。そ
の結果、ダイアフラム6の下流側の大きい表面積に入口
圧が加わる。これと同じ圧力が入口2に直接面した弁部
材5の相対的に小さい表面にも加わるが、面積差により
正味の閉じ力がダイアフラム6を介して弁部材5に印加
される。従って、弁部材5が弁座3に当接し水圧式入口
弁を閉じる。
0が上昇し、フロートアーム9が二次弁8を閉じる。そ
の結果、ダイアフラム6の下流側の大きい表面積に入口
圧が加わる。これと同じ圧力が入口2に直接面した弁部
材5の相対的に小さい表面にも加わるが、面積差により
正味の閉じ力がダイアフラム6を介して弁部材5に印加
される。従って、弁部材5が弁座3に当接し水圧式入口
弁を閉じる。
【0014】このような水圧式入口弁は、多くの態様で
故障し得る。1つの態様では、ダイアフラム6に穴が開
き、水がダイアフラム6の下流側から出口4へと漏れ、
弁部材5に加わる圧力を減じる結果、入口弁が開き放し
の状態になってしまう。同じく、バイパスチャンネル7
が遮断されることもある。この場合も、ダイアフラム6
の下流側に加わる圧力が減少し、入口弁が開き放しにな
る。さらに、異物が二次弁8に詰まり、二次弁が完全に
閉じないこともある。この場合も、ダイアフラム6の下
流側に加わる圧力が減少し、入口弁が開き放しの状態に
なる。
故障し得る。1つの態様では、ダイアフラム6に穴が開
き、水がダイアフラム6の下流側から出口4へと漏れ、
弁部材5に加わる圧力を減じる結果、入口弁が開き放し
の状態になってしまう。同じく、バイパスチャンネル7
が遮断されることもある。この場合も、ダイアフラム6
の下流側に加わる圧力が減少し、入口弁が開き放しにな
る。さらに、異物が二次弁8に詰まり、二次弁が完全に
閉じないこともある。この場合も、ダイアフラム6の下
流側に加わる圧力が減少し、入口弁が開き放しの状態に
なる。
【0015】次に図2を参照すれば、本発明の第1実施
例の圧力及び流量平衡弁11が示してある。弁11は入
口12、弁座13、及びほぼ円筒状の出口14を有す
る。入口12と出口14の間に空洞15が位置し、この
空洞15内にほぼ球根状の弁体16が配置されている。
弁体16は、ブッシュ18内に摺動自在に保持された軸
17によって支持されている。
例の圧力及び流量平衡弁11が示してある。弁11は入
口12、弁座13、及びほぼ円筒状の出口14を有す
る。入口12と出口14の間に空洞15が位置し、この
空洞15内にほぼ球根状の弁体16が配置されている。
弁体16は、ブッシュ18内に摺動自在に保持された軸
17によって支持されている。
【0016】構造的に、弁11は入口12を含む内側本
体20から形成され、内側本体20にこれと協働して空
洞15を形成する成形環状体21が固定されている。円
筒状の外側本体22が内側本体20の周囲に配置され、
両者間の通路が出口14を画成する。冠部片23が出口
14を完成すると共に、ブッシュ18を支持する。
体20から形成され、内側本体20にこれと協働して空
洞15を形成する成形環状体21が固定されている。円
筒状の外側本体22が内側本体20の周囲に配置され、
両者間の通路が出口14を画成する。冠部片23が出口
14を完成すると共に、ブッシュ18を支持する。
【0017】軸17が上方へ移動すれば、弁体16が弁
座13を閉じ、入口12から出口14への流れを止める
ことは明かであろう。逆に、軸17が下方に押し下げら
れれば、弁座13が開き、水は入口12から、空洞15
と弁体16間を通り、弁座13を経、出口14内へと流
入可能である。
座13を閉じ、入口12から出口14への流れを止める
ことは明かであろう。逆に、軸17が下方に押し下げら
れれば、弁座13が開き、水は入口12から、空洞15
と弁体16間を通り、弁座13を経、出口14内へと流
入可能である。
【0018】入口12、空洞15、弁体16及び出口1
4は滑らかで、理論的な流線を擬した流路を画成する緩
やかな曲線を含んでいるので、水の流れはほぼ層流挙動
を呈する。つまり、分離、乱流及びキャビテーションが
最小化される。従って、実質上静かな流れが達成され
る。
4は滑らかで、理論的な流線を擬した流路を画成する緩
やかな曲線を含んでいるので、水の流れはほぼ層流挙動
を呈する。つまり、分離、乱流及びキャビテーションが
最小化される。従って、実質上静かな流れが達成され
る。
【0019】図2の構成の副次的な欠点は、環状出口1
4がかなりの量の空気を含み、可能な最大限静かな流れ
を達成するには、その空気を完全に取り除かなければな
らないことである。この目的で、図3に示すような第2
の実施例が構成された。図3の圧力及び流量平衡弁11
1は入口112、弁座113、及び単一の筒状出口11
4を具備する。前記と同様、弁111は空洞15と軸1
17に取り付けられた弁体116も具備する。軸117
は、フロート110によって弧状に移動可能なフロート
アーム109へ旋回自在に結合されている。
4がかなりの量の空気を含み、可能な最大限静かな流れ
を達成するには、その空気を完全に取り除かなければな
らないことである。この目的で、図3に示すような第2
の実施例が構成された。図3の圧力及び流量平衡弁11
1は入口112、弁座113、及び単一の筒状出口11
4を具備する。前記と同様、弁111は空洞15と軸1
17に取り付けられた弁体116も具備する。軸117
は、フロート110によって弧状に移動可能なフロート
アーム109へ旋回自在に結合されている。
【0020】入口112と出口114は共に本体120
内に形成され、本体120内に環状体121が位置し、
本体120とネジ係合する冠部123によって所定位置
に保持されている。環状体121と本体120が協働
で、空洞115を画成している。冠部123は、軸11
7用の支持ブッシュ118も具備する。これに関連し
て、弁111が開いているときだけ水は出口114に存
在するので、ブッシュ118と軸117間の密封は重要
でないことが理解されるであろう。
内に形成され、本体120内に環状体121が位置し、
本体120とネジ係合する冠部123によって所定位置
に保持されている。環状体121と本体120が協働
で、空洞115を画成している。冠部123は、軸11
7用の支持ブッシュ118も具備する。これに関連し
て、弁111が開いているときだけ水は出口114に存
在するので、ブッシュ118と軸117間の密封は重要
でないことが理解されるであろう。
【0021】環状体121内には、図4と図5に最も分
かり易く示したように、羽根付T字状弁126と穴開き
円板127とで形成されたサイホン作用打消ポペット1
25も具備されている。円板127を弁126の支柱1
28に取り付けた後、円板保持ヘッド129が支柱12
8に形成される。5つの開孔130と4つの羽根131
が存在するので、弁126が環状体121に当接してい
なければ、空気は必ず円板127を通り、出口114へ
と通過可能である。ポペット125の目的は、弁111
が閉じそれにより出口114内の圧力が低下したとき、
空気を出口114内へ進入させ、水槽内の水位より高い
レベルで水が出口114内に留まらないように保証する
ことにある。このため、負圧が偶然入口112に加わっ
たとしても、水がサイホン作用で水槽から入口へと逆流
することはない。
かり易く示したように、羽根付T字状弁126と穴開き
円板127とで形成されたサイホン作用打消ポペット1
25も具備されている。円板127を弁126の支柱1
28に取り付けた後、円板保持ヘッド129が支柱12
8に形成される。5つの開孔130と4つの羽根131
が存在するので、弁126が環状体121に当接してい
なければ、空気は必ず円板127を通り、出口114へ
と通過可能である。ポペット125の目的は、弁111
が閉じそれにより出口114内の圧力が低下したとき、
空気を出口114内へ進入させ、水槽内の水位より高い
レベルで水が出口114内に留まらないように保証する
ことにある。このため、負圧が偶然入口112に加わっ
たとしても、水がサイホン作用で水槽から入口へと逆流
することはない。
【0022】図6に見られるように、第3実施例の入口
弁211は支柱228の頂部に位置し、この支柱228
に沿ってフロート210が水槽19内の水位に基づき上
下する。フロート210はフロートアーム209で、入
口弁211に結合されている。ラック及びピニオン機構
240が、フロートアーム209と入口弁211を相互
に結合している。
弁211は支柱228の頂部に位置し、この支柱228
に沿ってフロート210が水槽19内の水位に基づき上
下する。フロート210はフロートアーム209で、入
口弁211に結合されている。ラック及びピニオン機構
240が、フロートアーム209と入口弁211を相互
に結合している。
【0023】図7に示すように、支柱228は2つの同
心円状の円筒部材から形成され、そのうち内側部材が入
口212を成し、これが出口214によって取り囲まれ
ている。出口の基部に隣接して、後述するように出口流
を制限する1つ以上の開口241が設けられている。構
成全体(図6)が水槽19(想像線で示す)の基部の開
口に周知の方法で取付可能で、ナット242により所定
位置に密封締付可能である。
心円状の円筒部材から形成され、そのうち内側部材が入
口212を成し、これが出口214によって取り囲まれ
ている。出口の基部に隣接して、後述するように出口流
を制限する1つ以上の開口241が設けられている。構
成全体(図6)が水槽19(想像線で示す)の基部の開
口に周知の方法で取付可能で、ナット242により所定
位置に密封締付可能である。
【0024】図8に最も分かり易く示してあるように、
入口212は弁空洞215に開口し、弁空洞215内に
弁軸217の下端に位置した卵状の弁体216が含まれ
ている。弁軸217はラック及びピニオン機構240と
フロートアーム209によって上下可能で、弁211を
閉じたり開いたりする。弁空洞215は2つの部片で形
成され、そのうち上方部片が弁座245を構成してい
る。弁座245と弁空洞215を構成する残りの部片間
に、O−リング246が締め付けられている。
入口212は弁空洞215に開口し、弁空洞215内に
弁軸217の下端に位置した卵状の弁体216が含まれ
ている。弁軸217はラック及びピニオン機構240と
フロートアーム209によって上下可能で、弁211を
閉じたり開いたりする。弁空洞215は2つの部片で形
成され、そのうち上方部片が弁座245を構成してい
る。弁座245と弁空洞215を構成する残りの部片間
に、O−リング246が締め付けられている。
【0025】制限された断面サイズを有するほぼU字状
の3つの通路248が弁座245から環状室249内へ
と延び、環状室249は出口214に開口している。各
U字状通路248は、キャップ250の下面に位置した
溝によって形成されている。キャップ250は差込み取
付具253、254により、支柱228の上端に形成さ
れた釣鐘状部251に固定可能である。このようにキャ
ップ250を釣鐘状部251に固定し、弁座245を所
定位置に締結できる。
の3つの通路248が弁座245から環状室249内へ
と延び、環状室249は出口214に開口している。各
U字状通路248は、キャップ250の下面に位置した
溝によって形成されている。キャップ250は差込み取
付具253、254により、支柱228の上端に形成さ
れた釣鐘状部251に固定可能である。このようにキャ
ップ250を釣鐘状部251に固定し、弁座245を所
定位置に締結できる。
【0026】多くの小開口255が釣鐘状部251を貫
いて延び、大気から、キャップ250のスカート部と釣
鐘状部251間の環状スペースを経、さらに環状室24
9へと空気を連通可能としている。キャップ250と釣
鐘状部251の間に、円錐台状のゴム製スリーブ256
が位置する。スリーブ256の上端にリム257が形成
され、このリム257がO−リングとして機能し、キャ
ップ250と釣鐘状部251間を密封する。スリーブ2
56は中心開孔258(図8)を備え、図7に示した静
止位置で、中心開孔258は弁空洞215の外側に当接
する。
いて延び、大気から、キャップ250のスカート部と釣
鐘状部251間の環状スペースを経、さらに環状室24
9へと空気を連通可能としている。キャップ250と釣
鐘状部251の間に、円錐台状のゴム製スリーブ256
が位置する。スリーブ256の上端にリム257が形成
され、このリム257がO−リングとして機能し、キャ
ップ250と釣鐘状部251間を密封する。スリーブ2
56は中心開孔258(図8)を備え、図7に示した静
止位置で、中心開孔258は弁空洞215の外側に当接
する。
【0027】フロートアーム209が図7中反時計方向
に旋回して弁軸217が下降すると、水は入口212か
ら弁空洞215を経、弁座245を通り、U字状通路2
48へと流入可能である。各通路248は滑らかな曲線
を描いているので、この流れはほぼ層流挙動を呈し、乱
流とキャビテーションの発生を避けている。
に旋回して弁軸217が下降すると、水は入口212か
ら弁空洞215を経、弁座245を通り、U字状通路2
48へと流入可能である。各通路248は滑らかな曲線
を描いているので、この流れはほぼ層流挙動を呈し、乱
流とキャビテーションの発生を避けている。
【0028】さらに、U字状通路248から環状室24
9へ向かう水の流れを当初阻止しているゴム製スリーブ
256が、今ここで開いた弁座245を介してスリーブ
256の内面に加わる水圧により外側へ変形される。こ
の水圧とそれに伴う水流の結果、ゴム製スリーブ256
が外側に拡張し、その中心開孔258の有効直径を大き
くする。
9へ向かう水の流れを当初阻止しているゴム製スリーブ
256が、今ここで開いた弁座245を介してスリーブ
256の内面に加わる水圧により外側へ変形される。こ
の水圧とそれに伴う水流の結果、ゴム製スリーブ256
が外側に拡張し、その中心開孔258の有効直径を大き
くする。
【0029】ゴム製スリーブ256の上記の動きが、2
つの効果を同時にもたらす。第1に、ゴム製スリーブ2
56の中心開孔258が、流量及び/又は圧力の増加に
つれて増大する可変の開孔オリフィスを有効に構成す
る。これは、弁座245の近くで圧力降下を与えるとい
う非常に望ましい利点をもたらす。
つの効果を同時にもたらす。第1に、ゴム製スリーブ2
56の中心開孔258が、流量及び/又は圧力の増加に
つれて増大する可変の開孔オリフィスを有効に構成す
る。これは、弁座245の近くで圧力降下を与えるとい
う非常に望ましい利点をもたらす。
【0030】また、入口弁211を通過する水の作用で
ゴム製スリーブ256が半径方向外側へ膨張する結果、
ゴム製スリーブ256の中心部259が前記開口255
を有効に密封する。そのため、大気から開口255を通
って空気が流入しなくなり、従ってU字状通路248か
ら環状室249、さらに出口214へと通過する水に空
気が取り込まれなくなる。これは、非常に効果的な騒音
減少手段を構成する。
ゴム製スリーブ256が半径方向外側へ膨張する結果、
ゴム製スリーブ256の中心部259が前記開口255
を有効に密封する。そのため、大気から開口255を通
って空気が流入しなくなり、従ってU字状通路248か
ら環状室249、さらに出口214へと通過する水に空
気が取り込まれなくなる。これは、非常に効果的な騒音
減少手段を構成する。
【0031】さらに、出口214の基部に制限された開
口241が設けられていることは、弁の動作時出口21
4が水ですばやく完全に満たされることを意味する。こ
の結果、かなりの量の跳ね返り及び泡立ち騒音が取り除
かれる。また、別の圧力降下発生装置を構成するよう
に、開口241は制限されたサイズであるのが好まし
い。このため、主な圧力は入口と出口との間で段階的に
降下し、水圧が水の蒸気圧以下に降下するチャンスが減
少する。キャビテーションひいてはキャビテーション騒
音が生じるのは、水圧が水の蒸気圧以下に降下すること
による。
口241が設けられていることは、弁の動作時出口21
4が水ですばやく完全に満たされることを意味する。こ
の結果、かなりの量の跳ね返り及び泡立ち騒音が取り除
かれる。また、別の圧力降下発生装置を構成するよう
に、開口241は制限されたサイズであるのが好まし
い。このため、主な圧力は入口と出口との間で段階的に
降下し、水圧が水の蒸気圧以下に降下するチャンスが減
少する。キャビテーションひいてはキャビテーション騒
音が生じるのは、水圧が水の蒸気圧以下に降下すること
による。
【0032】図9−図12に、弁体216の好ましい形
状が示してある。これらの図から、弁体216は球状で
ないことが明かであろう。
状が示してある。これらの図から、弁体216は球状で
ないことが明かであろう。
【0033】上記の構成が多くの利点を与えることは、
当業者にとって明かであろう。まず、流入水に含まれる
粒土や屑によって詰まり易い入口弁のより狭い通路が、
弁座245に位置する。従って、この位置で何等かの物
質が詰まっても、弁の次の動作で外れ易い。またそのよ
うな物質は、通路248から、ゴム製スリーブ256の
中心開孔258を経、環状室249へと容易に通過可能
である。どんな屑でも、環状室249から水槽19の内
部へ、害を及ぼすことなく通過可能である。
当業者にとって明かであろう。まず、流入水に含まれる
粒土や屑によって詰まり易い入口弁のより狭い通路が、
弁座245に位置する。従って、この位置で何等かの物
質が詰まっても、弁の次の動作で外れ易い。またそのよ
うな物質は、通路248から、ゴム製スリーブ256の
中心開孔258を経、環状室249へと容易に通過可能
である。どんな屑でも、環状室249から水槽19の内
部へ、害を及ぼすことなく通過可能である。
【0034】さらに、入口弁211が開いているとき部
分真空が入口212に加わると、ゴム製スリーブ256
が内側に吸引され、中心開孔258を弁空洞215の外
側に対して締め付ける。これに加え、ゴム製スリーブ2
56の中心部259が内側に移動して開口255を開
き、大気を出口214内へ流入可能とする。この結果、
出口214内の水が水槽19内の水位まで降下する。こ
うして、逆サイホン作用の防止が保証される。
分真空が入口212に加わると、ゴム製スリーブ256
が内側に吸引され、中心開孔258を弁空洞215の外
側に対して締め付ける。これに加え、ゴム製スリーブ2
56の中心部259が内側に移動して開口255を開
き、大気を出口214内へ流入可能とする。この結果、
出口214内の水が水槽19内の水位まで降下する。こ
うして、逆サイホン作用の防止が保証される。
【0035】また、弁軸217の破損など重大な故障時
には、弁体216が流入水の圧力によって上方に移動さ
れ、弁座245を閉める。従ってこの弁は、他の水圧弁
の場合の「開故障」でなく、「閉故障」となる。
には、弁体216が流入水の圧力によって上方に移動さ
れ、弁座245を閉める。従ってこの弁は、他の水圧弁
の場合の「開故障」でなく、「閉故障」となる。
【0036】以下図6及び図7の弁動作の原理を、図1
3を参照し、図7の参照番号を使って説明する。まず、
弁が図13に示すように垂直に配置されていれば、弁体
216と軸217に下向きに作用する重力の影響が弁体
216の浮力によって大部分打ち消され、これら逆向き
の力がほとんど相殺されることが当業者にとって明かで
あろう。一方、弁が水平方向に配置されていれば、上記
の各力は軸217及び弁体216の移動方向に対し垂直
となり、従って無視できる。
3を参照し、図7の参照番号を使って説明する。まず、
弁が図13に示すように垂直に配置されていれば、弁体
216と軸217に下向きに作用する重力の影響が弁体
216の浮力によって大部分打ち消され、これら逆向き
の力がほとんど相殺されることが当業者にとって明かで
あろう。一方、弁が水平方向に配置されていれば、上記
の各力は軸217及び弁体216の移動方向に対し垂直
となり、従って無視できる。
【0037】図13に一点鎖線で示したのは、弁が実質
上全開しているときの弁体216の位置である。この状
態においては、空洞215内で入口212に隣接し、且
つ空洞215の内面と弁体216の外面間で流れを通す
断面積が大幅に減少している。逆に、出口214に隣接
し、空洞215の内面と弁体216の外面間で流れを通
す断面積が大幅に増大している。
上全開しているときの弁体216の位置である。この状
態においては、空洞215内で入口212に隣接し、且
つ空洞215の内面と弁体216の外面間で流れを通す
断面積が大幅に減少している。逆に、出口214に隣接
し、空洞215の内面と弁体216の外面間で流れを通
す断面積が大幅に増大している。
【0038】弁体216が弁座245と出口214をほ
ぼ閉じている位置が、図13に点線で示してある。この
状態では、上記した流れ面積と逆の関係になることが当
業者には明かであろう。
ぼ閉じている位置が、図13に点線で示してある。この
状態では、上記した流れ面積と逆の関係になることが当
業者には明かであろう。
【0039】弁体216はほぼ卵状体または楕円体であ
る。好ましくは、弁体216はランキン(Rankine) の卵
形体で、固体周囲の層流をそれに基づいて計算可能なラ
ンキンの卵形を断面が構成している。
る。好ましくは、弁体216はランキン(Rankine) の卵
形体で、固体周囲の層流をそれに基づいて計算可能なラ
ンキンの卵形を断面が構成している。
【0040】弁体216周囲の空洞215内における流
れはほぼ層流で、実質上乱流を含まないので、エネルギ
ー損を実質上無視できるとし、液体の流れの総エネルギ
ーは一定と想定できる。この結果、流路におけるあらゆ
る点でエネルギーは同じである。ある所定の点における
単位質量E当りの総エネルギーは、次式で与えられる。
れはほぼ層流で、実質上乱流を含まないので、エネルギ
ー損を実質上無視できるとし、液体の流れの総エネルギ
ーは一定と想定できる。この結果、流路におけるあらゆ
る点でエネルギーは同じである。ある所定の点における
単位質量E当りの総エネルギーは、次式で与えられる。
【0041】
【数1】
但しVは流れの速度、Pは該当点での圧力、ρは液体の
密度である。
密度である。
【0042】エネルギー損は無いと仮定しているので、
入口iに近い領域におけるエネルギーは出口oに近い領
域におけるエネルギーと同じである。従って、ベルヌー
イの理論を表す次の式が適用される。
入口iに近い領域におけるエネルギーは出口oに近い領
域におけるエネルギーと同じである。従って、ベルヌー
イの理論を表す次の式が適用される。
【0043】
【数2】
【0044】さらに、流れについては、以下の関係が適
用される。
用される。
【0045】
【数3】
但しVは流れの速度、Qは流量、Aは流れの断面積であ
る。
る。
【0046】上記の数2と数3の両式から、及び液体が
あらゆる実用的な目的上非圧縮性で、密度が一定のまま
であることから、流れの面積が増大すれば、流れの速度
が減少するという結果が導かれる。しかし、流れの速度
が減少すると、エネルギーをほぼ一定に保つため、圧力
が上昇する。この逆も当てはまる、すなわち流れの面積
が減少すれば、速度が増大し、圧力が低下する。
あらゆる実用的な目的上非圧縮性で、密度が一定のまま
であることから、流れの面積が増大すれば、流れの速度
が減少するという結果が導かれる。しかし、流れの速度
が減少すると、エネルギーをほぼ一定に保つため、圧力
が上昇する。この逆も当てはまる、すなわち流れの面積
が減少すれば、速度が増大し、圧力が低下する。
【0047】パスカルの原理の結果、液体中の圧力は
「あらゆる方向に均等に」加わり、従って空洞215の
内面、特に弁体216の外面にも印加される。つまり図
13から明らかなように、弁体216が図13中一点鎖
線で示した位置にあるとき、入口212に近い流れ面積
は減少し、従って入口212に近い流れの速度は増大
し、弁体216の自由端に加わる圧力は低下する。逆に
出口214近くでは、流れ面積が増大し、従って流れの
速度が減少する。同じく、軸217近くで弁体216に
加わる圧力は上昇する。圧力は力を面積で割ったものを
表し、軸217に結合された弁体216の「半球」の面
積は弁体216の自由端の「半球」の面積にほぼ等しい
ので、正味の圧力差が正味の力を生じ、この力が液体の
流れ方向に抗して弁体216を弁座245から離れるよ
うに移動し、弁を開状態に維持する。
「あらゆる方向に均等に」加わり、従って空洞215の
内面、特に弁体216の外面にも印加される。つまり図
13から明らかなように、弁体216が図13中一点鎖
線で示した位置にあるとき、入口212に近い流れ面積
は減少し、従って入口212に近い流れの速度は増大
し、弁体216の自由端に加わる圧力は低下する。逆に
出口214近くでは、流れ面積が増大し、従って流れの
速度が減少する。同じく、軸217近くで弁体216に
加わる圧力は上昇する。圧力は力を面積で割ったものを
表し、軸217に結合された弁体216の「半球」の面
積は弁体216の自由端の「半球」の面積にほぼ等しい
ので、正味の圧力差が正味の力を生じ、この力が液体の
流れ方向に抗して弁体216を弁座245から離れるよ
うに移動し、弁を開状態に維持する。
【0048】液体が弁体216の周囲を通って流れてい
るので、牽引力が発生して、弁体216を出口214の
方に向かって付勢する。この牽引力は、軸217に結合
された弁体216の「半球」の表面積を、弁体216の
自由端の「半球」の表面積より大きくすることによって
打ち消せる。例えば、軸側の「半球」を疑似半球とする
一方、他側の「半球」を半楕円体とすればよい。
るので、牽引力が発生して、弁体216を出口214の
方に向かって付勢する。この牽引力は、軸217に結合
された弁体216の「半球」の表面積を、弁体216の
自由端の「半球」の表面積より大きくすることによって
打ち消せる。例えば、軸側の「半球」を疑似半球とする
一方、他側の「半球」を半楕円体とすればよい。
【0049】上記の議論から、弁体216の周囲を通る
液体の流れが軸217に対して、正味の軸方向の力を発
生しない平衡位置が存在することが分かる。しかし、弁
体216が平衡位置から外れるいずれかの方向にわずか
でも変位すると力の不均衡が生じ、弁の開または閉移動
が継続される。これは、図6及び図7に示したような短
いフロートアーム209でも、弁を容易に制御可能なこ
とを意味する。図6及び図7から、水槽が空になって生
じるフロート210の最初の下向きの移動が、弁座24
5を部分的に開くように弁体216を下方に移動させる
ことが明かであろう。すると、上記した圧力差が発生
し、弁211の開動作を継続する。弁体216の下方移
動は、軸217の下方移動を制限することによって限定
されるのが好ましい。あるいは、弁体216が最終的に
入口212に接触する。
液体の流れが軸217に対して、正味の軸方向の力を発
生しない平衡位置が存在することが分かる。しかし、弁
体216が平衡位置から外れるいずれかの方向にわずか
でも変位すると力の不均衡が生じ、弁の開または閉移動
が継続される。これは、図6及び図7に示したような短
いフロートアーム209でも、弁を容易に制御可能なこ
とを意味する。図6及び図7から、水槽が空になって生
じるフロート210の最初の下向きの移動が、弁座24
5を部分的に開くように弁体216を下方に移動させる
ことが明かであろう。すると、上記した圧力差が発生
し、弁211の開動作を継続する。弁体216の下方移
動は、軸217の下方移動を制限することによって限定
されるのが好ましい。あるいは、弁体216が最終的に
入口212に接触する。
【0050】入口弁111を介して水槽内に水が導入さ
れて水槽19が満たされると、フロート210が上昇し
てフロートアーム209を上昇させ、弁体216を図7
に示すように平衡位置へと上方に移動する。平衡位置を
一旦通り過ぎると、弁体216に加わる圧力差が弁体2
16を上昇させようとし、上昇するフロート210と協
働して作用する。これによって弁が閉じ、その間弁体2
16はフロート210の作用と弁体216の両側の「半
球」に加わる圧力差の両方によって上方に付勢される。
この結果、確実ですばやい閉動作が得られる。
れて水槽19が満たされると、フロート210が上昇し
てフロートアーム209を上昇させ、弁体216を図7
に示すように平衡位置へと上方に移動する。平衡位置を
一旦通り過ぎると、弁体216に加わる圧力差が弁体2
16を上昇させようとし、上昇するフロート210と協
働して作用する。これによって弁が閉じ、その間弁体2
16はフロート210の作用と弁体216の両側の「半
球」に加わる圧力差の両方によって上方に付勢される。
この結果、確実ですばやい閉動作が得られる。
【0051】
【発明の効果】上記した弁構成が容易に開閉される弁を
もたらすことは、当業者にとって明かであろう。一旦弁
が開または閉動作を始め、球根状の弁体が「平衡」位置
を通り過ぎると、弁は力の不均衡により完全に開くかま
たは閉じる。従って、弁を作動するのに必要なエネルギ
ー量が従来の弁と比べて小さい。この特徴により、本発
明の弁は非常に短いフロートアームの場合に用いるのに
適する。
もたらすことは、当業者にとって明かであろう。一旦弁
が開または閉動作を始め、球根状の弁体が「平衡」位置
を通り過ぎると、弁は力の不均衡により完全に開くかま
たは閉じる。従って、弁を作動するのに必要なエネルギ
ー量が従来の弁と比べて小さい。この特徴により、本発
明の弁は非常に短いフロートアームの場合に用いるのに
適する。
【0052】また、バルブ(弁体)16/116/21
6の2つの「半球」の相対面積を、全「ストローク」中
正味の閉圧力が生じるように調整できる。従って、軸の
上端あるいはフロートアームの破損など重大故障が生じ
ても、限定量だけ流れた後弁は必ず閉じ、そして閉じま
まに保たれる。この結果、従来の水圧式入口弁の開故障
機構が回避される。
6の2つの「半球」の相対面積を、全「ストローク」中
正味の閉圧力が生じるように調整できる。従って、軸の
上端あるいはフロートアームの破損など重大故障が生じ
ても、限定量だけ流れた後弁は必ず閉じ、そして閉じま
まに保たれる。この結果、従来の水圧式入口弁の開故障
機構が回避される。
【0053】さらに、可聴キャビテーションがほぼゼロ
で、乱流を無視できる実質上の層流が生じるので、騒音
の大幅な減少を達成可能である。
で、乱流を無視できる実質上の層流が生じるので、騒音
の大幅な減少を達成可能である。
【0054】以上本発明の3つの実施例だけを説明した
が、本発明の範囲を逸脱することなく、当業者にとって
自明な変更を施すことができる。
が、本発明の範囲を逸脱することなく、当業者にとって
自明な変更を施すことができる。
【図1】実質上従来の水圧式入口弁の断面図。
【図2】第1実施例の入口弁の等価断面図。
【図3】第2実施例の入口弁の等価断面図。
【図4】図3の弁に含まれるサイホン作用打消ポペット
の拡大断面図。
の拡大断面図。
【図5】図4のポペットの組立前の分解斜視図。
【図6】第3実施例の入口弁の側面図。
【図7】図6の弁の縦断面図。
【図8】図7の弁の分解斜視図。
【図9】図6−図8の弁体の斜視図。
【図10】図6−図8の弁体の側面図。
【図11】図6−図8の弁体の平面図。
【図12】図6−図8の弁体の逆平面図。
【図13】図13は本発明の動作原理を説明するのに用
いられる、第1実施例の弁体及び空洞の断面図。
いられる、第1実施例の弁体及び空洞の断面図。
1 水圧式入口弁
2 入口
3 弁座
4 出口
5 弁部材
6 ダイアフラム
7 バイパスチャンネル
8 二次弁
9、109、209 フロートアーム
10、110、210 フロート
11、111、211 圧力及び流量平衡弁
12、112、212 入口
13、113、213 弁座
14、114、214 出口
15、115、215 空洞
16、116、216 弁体
17、117、217 弁軸
18、118 ブッシュ
19 水槽
20 内側本体
120 本体
21、121 環状体
22 外側本体
23 冠部片
123 冠部
125 ポペット
126 羽根付弁
127 穴開き円板
128 支柱
129 ヘッド
130 開孔
131 羽根
240 ラック及びピニオン機構
241 開口
245 弁座
246 O−リング
248 U字状通路
249 環状室
250 キャップ
251 釣鐘状部
253/254 差込み取付具
255 開口
256 スリーブ
257 リム
258 中央開口
259 中央部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
F16K 17/18 - 17/34
F16K 31/18 - 31/34
Claims (18)
- 【請求項1】 弁であって、 内部空洞内へ通じている入口と前記内部空洞から通じて
いる出口とを有している弁ハウジングであって、前記入
口及び前記出口は、実質的に対向させられている、もの
と、 前記内部空洞内に配置されており且つ前記出口に向かう
方向へ及び前記出口から離れる方向へ移動可能に装着さ
れているほぼ球根状の弁体であって、前記弁体及び前記
出口は、前記出口が前記弁体によって塞がれるのを可能
にする寸法になされている、ものと、 前記弁体を縦方向に往復移動させる手段であって、前記
弁体から延出しているものと、 を具備しており、 前記内部空洞の内面と前記弁体の外面とが、圧力及び流
量の平衡を前記弁にもたらすべく構成されており、これ
により、前記弁体が前記出口に向かう方向に移動させら
れると、前記出口に向かう流れに利用され得る前記弁体
と前記内部空洞との間の断面積が減少し、同時に、前記
入口からの流れに利用され得る前記弁体と前記内部空洞
との間の断面積が増大し、且つ、前記弁体が前記出口か
ら離れる方向に移動させられると、前記出口に向かう流
れに利用され得る前記弁体と前記内部空洞との間の断面
積が増大し、同時に、前記入口からの流れに利用され得
る前記弁体と前記内部空洞との間の断面積が減少し、も
って、前記内部空洞及び前記弁体が、前記弁体に作用す
る流速誘起圧力のバランスを変える、 弁。 - 【請求項2】 前記弁体を往復移動させる前記手段が、
前記出口を通過している軸を具備しており、前記軸は、
その上に前記弁体を装着されている請求項1に記載の
弁。 - 【請求項3】 前記軸が、縦方向往復運動が可能な状態
で装着されている請求項2に記載の弁。 - 【請求項4】 前記出口が、湾曲させられていると共
に、前記内部空洞の周りを前記入口に向かって延びてい
る請求項1に記載の弁。 - 【請求項5】 前記出口が、平行に接続されている複数
の通路から成っている請求項4に記載の弁。 - 【請求項6】 前記出口が、前記入口を取り囲んでいる
請求項4に記載の弁。 - 【請求項7】 前記出口が、大気に接続されている少な
くとも1つの開口を備えている請求項1に記載の弁。 - 【請求項8】 前記少なくとも1つの開口が、前記出口
が塞がれていない場合には、塞がれている請求項7に記
載の弁。 - 【請求項9】 前記球根状の弁体が、卵状体、楕円体、
及びランキンの卵形体から成る群から選択されている請
求項1に記載の弁。 - 【請求項10】 圧力及び流量平衡弁を通る流れを制御
する方法であって、前記圧力及び流量平衡弁は、内部空
洞内へ通じている入口と前記内部空洞から通じている出
口とを有している弁ハウジングと、前記内部空洞内に配
置されているほぼ球根状の弁体とを具備しており、前記
入口及び前記出口は、実質的に対向させられており、前
記方法は、 前記弁体と前記出口に隣接する前記内部空洞との間の流
れに利用され得る断面積を増大させるべく、同時に、前
記弁体と前記入口に隣接する前記内部空洞との間の流れ
に利用され得る断面積を減少させるべく、前記弁体を前
記出口から離れる方向に移動させ、これにより、前記出
口から離れる方向の前記弁体の運動を持続させるべく且
つ前記弁を開くべく作用する正味流れ誘起圧力を、前記
弁体に加える工程と、 前記弁体と前記出口に隣接する前記内部空洞との間の流
れに利用され得る断面積を減少させるべく、同時に、前
記弁体と前記入口に隣接する前記内部空洞との間の流れ
に利用され得る断面積を増大させるべく、前記弁体を前
記出口に向かう方向に移動させ、これにより、前記出口
に向かう方向の前記弁体の運動を持続させるべく且つ前
記弁を閉じるべく作用する正味流れ誘起圧力を、前記弁
体に加える工程と、 を具備している方法。 - 【請求項11】 前記弁体が、前記流れ誘起圧力が実質
的にゼロになるところの平衡位置を通過して移動させら
れる請求項10に記載の方法。 - 【請求項12】 前記弁体が前記入口と接触するのを防
止すべく、前記弁体の前記出口から離れる方向の移動を
制限する工程を含んでいる請求項10に記載の方法。 - 【請求項13】 水洗式洗浄貯水槽入口弁であって、 内部空洞内へ通じている入口と前記内部空洞から通じて
いる出口とを有している弁ハウジングであって、前記入
口及び前記出口は、実質的に対向させられている、もの
と、 前記内部空洞内に配置されており且つ前記出口に向かう
方向へ及び前記出口から離れる方向へ移動可能に装着さ
れているほぼ球根状の弁体であって、前記弁体及び前記
出口は、前記出口が前記弁体によって塞がれるのを可能
にする寸法になされている、ものと、 前記弁体を縦方向に往復移動させる手段であって、前記
弁体から延出しているものと、 を具備しており、 前記内部空洞の内面と前記弁体の外面とが、圧力及び流
量の平衡を前記弁にもたらすべく構成されており、これ
により、前記弁体が前記出口に向かう方向に移動させら
れると、前記出口に向かう流れに利用され得る前記弁体
と前記内部空洞との間の断面積が減少し、同時に、前記
入口からの流れに利用され得る前記弁体と前記内部空洞
との間の断面積が増大し、且つ、前記弁体が前記出口か
ら離れる方向に移動させられると、前記出口に向かう流
れに利用され得る前記弁体と前記内部空洞との間の断面
積が増大し、同時に、前記入口からの流れに利用され得
る前記弁体と前記内部空洞との間の断面積が減少し、も
って、前記内部空洞及び前記弁体が、前記弁体に作用す
る流速誘起圧力のバランスを変える、 水洗式洗浄貯水槽入口弁。 - 【請求項14】 水洗式洗浄貯水槽用の入口を有してい
る支柱の上端部に装着される水槽入口弁であって内部空
洞内へ通じている前記入口と前記内部空洞から通じてい
る出口とを有している弁ハウジングであって、前記入口
及び前記出口は、実質的に対向させられている、もの
と、 前記内部空洞内に配置されており且つ前記出口に向かう
方向へ及び前記出口から離れる方向へ移動可能に装着さ
れているほぼ球根状の弁体であって、前記弁体及び前記
出口は、前記出口が前記弁体によって塞がれるのを可能
にする寸法になされている、ものと、 前記弁体を縦方向に往復移動させる手段であって、前記
弁体から延出しているものと、 を具備しており、 前記内部空洞の内面と前記弁体の外面とが、圧力及び流
量の平衡を前記弁にもたらすべく構成されており、これ
により、前記弁体が前記出口に向かう方向に移動させら
れると、前記出口に向かう流れに利用され得る前記弁体
と前記内部空洞との間の断面積が減少し、同時に、前記
入口からの流れに利用され得る前記弁体と前記内部空洞
との間の断面積が増大し、且つ、前記弁体が前記出口か
ら離れる方向に移動させられると、前記出口に向かう流
れに利用され得る前記弁体と前記内部空洞との間の断面
積が増大し、同時に、前記入口からの流れに利用され得
る前記弁体と前記内部空洞との間の断面積が減少し、も
って、前記内部空洞及び前記弁体が、前記弁体に作用す
る流速誘起圧力のバランスを変える、 水槽入口弁。 - 【請求項15】 水洗式洗浄貯水槽であって、前記水洗
式洗浄貯水槽は、前記水洗式洗浄貯水槽用の入口を有し
ている支柱の上端部に装着されている水槽入口弁を組み
入れており、前記水洗式洗浄貯水槽は、 内部空洞内へ通じている前記入口と前記内部空洞から通
じている出口とを有している弁ハウジングであって、前
記入口及び前記出口は、実質的に対向させられている、
ものと、 前記内部空洞内に配置されており且つ前記出口に向かう
方向へ及び前記出口から離れる方向へ移動可能に装着さ
れているほぼ球根状の弁体であって、前記弁体及び前記
出口は、前記出口が前記弁体によって塞がれるのを可能
にする寸法になされている、ものと、 前記弁体を縦方向に往復移動させる手段であって、前記
弁体から延出しているものと、 を具備しており、 前記内部空洞の内面と前記弁体の外面とが、圧力及び流
量の平衡を前記弁にもたらすべく構成されており、これ
により、前記弁体が前記出口に向かう方向に移動させら
れると、前記出口に向かう流れに利用され得る前記弁体
と前記内部空洞との間の断面積が減少し、同時に、前記
入口からの流れに利用され得る前記弁体と前記内部空洞
との間の断面積が増大し、且つ、前記弁体が前記出口か
ら離れる方向に移動させられると、前記出口に向かう流
れに利用され得る前記弁体と前記内部空洞との間の断面
積が増大し、同時に、前記入口からの流れに利用され得
る前記弁体と前記内部空洞との間の断面積が減少し、も
って、前記内部空洞及び前記弁体が、前記弁体に作用す
る流速誘起圧力のバランスを変える、 水洗式洗浄貯水槽。 - 【請求項16】 水洗式洗浄貯水槽弁を通る流れを制御
する方法であって、前記水洗式洗浄貯水槽弁は、内部空
洞内へ通じている入口と前記内部空洞から通じている出
口とを有している弁ハウジングと、前記内部空洞内に配
置されているほぼ球根状の弁体とを具備しており、前記
入口及び前記出口は、実質的に対向させられており、前
記弁体は、水洗式洗浄貯水槽内の水のレベルに応答して
移動可能であり、前記方法は、 前記弁体と前記出口に隣接する前記内部空洞との間の流
れに利用され得る断面積を増大させるべく、同時に、前
記弁体と前記入口に隣接する前記内部空洞との間の流れ
に利用され得る断面積を減少させるべく、前記弁体を前
記出口から離れる方向に移動させ、これにより、前記出
口から離れる方向の前記弁体の運動を持続させるべく且
つ前記弁を開くべく作用する正味流れ誘起圧力を、前記
弁体に加える工程と、 前記弁体と前記出口に隣接する前記内部空洞との間の流
れに利用され得る断面積を減少させるべく、同時に、前
記弁体と前記入口に隣接する前記内部空洞との間の流れ
に利用され得る断面積を増大させるべく、前記弁体を前
記出口に向かう方向に移動させ、これにより、前記出口
に向かう方向の前記弁体の運動を持続させるべく且つ前
記弁を閉じるべく作用する正味流れ誘起圧力を、前記弁
体に加える工程と、 を具備している方法。 - 【請求項17】 前記弁体を、フロートアームを介し
て、前記水洗式洗浄貯水槽内のフロートと相互接続する
工程を更に具備している請求項16に記載の方法。 - 【請求項18】 水洗式洗浄貯水槽を充填する方法であ
って、前記水洗式洗浄貯水槽は、内部空洞内へ通じてい
る入口と前記内部空洞から通じている出口とを有してい
る弁ハウジングと、前記内部空洞内に配置されているほ
ぼ球根状の弁体とを具備しており、前記入口及び前記出
口は、実質的に対向させられており、前記弁体は、前記
水洗式洗浄貯水槽内の水のレベルに応答して移動可能で
あり、前記方法は、 前記弁体と前記出口に隣接する前記内部空洞との間の流
れに利用され得る断面積を増大させるべく、同時に、前
記弁体と前記入口に隣接する前記内部空洞との間の流れ
に利用され得る断面積を減少させるべく、前記弁体を前
記出口から離れる方向に移動させ、これにより、前記出
口から離れる方向の前記弁体の運動を持続させるべく且
つ前記弁を開くべく作用する正味流れ誘起圧力を、前記
弁体に加える工程と、 前記弁体と前記出口に隣接する前記内部空洞との間の流
れに利用され得る断面積を減少させるべく、同時に、前
記弁体と前記入口に隣接する前記内部空洞との間の流れ
に利用され得る断面積を増大させるべく、前記弁体を前
記出口に向かう方向に移動させ、これにより、前記出口
に向かう方向の前記弁体の運動を持続させるべく且つ前
記弁を閉じるべく作用する正味流れ誘起圧力を、前記弁
体に加える工程と、 を具備している方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AU1316 | 1993-09-20 | ||
AUPM131693 | 1993-09-20 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07174250A JPH07174250A (ja) | 1995-07-11 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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---|---|
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IL (1) | IL111010A (ja) |
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NZ (1) | NZ264463A (ja) |
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