JP3786246B2 - On-off valve - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は水の供給及び供給停止を行う開閉弁に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的な水洗式便器では、水道管等の給水管から供給される水をロータンク等の便器洗浄タンクに一旦貯留し、その便器洗浄タンクに貯留した水により便鉢の洗浄を行う。しかし、かかる一般的な水洗式便器では、便器洗浄タンクの設置スペースが必要とされる。このため、近年、スペースの有効活用等の観点から、給水管と水洗式便器との間に開閉弁(流量調整弁)を設け、開閉弁の開弁により給水管から供給される水を水洗式便器へ直接供給可能なタンクレス便器が開発されつつある(特開平3−90723号公報)。
【0003】
かかるタンクレス便器に採用され得る従来の開閉弁は、ハウジングに入水ポート及び出水ポートを有するとともに入水ポートと出水ポートとの間で開度を調整可能な弁機構を有している。入水ポートは給水管に接続されてハウジング内に水を取り込めるようになっており、出水ポートはタンクレス便器に接続されて水をハウジングからタンクレス便器に吐き出し得るようになっている。また、弁機構として、入水ポートと出水ポートとの間にダイアフラムを有しており、このダイアフラムは電磁弁の操作によって撓むことができるようになっている。
【0004】
この開閉弁では、電磁弁の操作によりダイアフラムを撓ませ、これにより入水ポートと出水ポートとの連通の開度が調整可能である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の開閉弁では、弁機構として可撓性に富むダイアフラムを採用しており、ダイアフラムが撓んで作動応答性が安定せず、例えば水洗式便器に用いた場合における洗浄性等についての信頼性が危惧されることとなる。
特に、この開閉弁では、そのダイアフラムの一面が入水ポート内の水の圧力を常時受けている。このため、この開閉弁では、入水ポート内の水の圧力が過剰に高いときには、開度を小さくする電磁弁の操作に反し、入水ポートと出水ポートとの連通の開度が大きくなりやすい。逆に、入水ポート内の水の圧力が過剰に低いときには、開度を大きくする電磁弁の操作に反し、入水ポートと出水ポートとの連通の開度が小さくなりやすい。これら入水ポート内の水の圧力の変動は、ビルの高層階又は高度地下等、開閉弁の使用される環境等によって生じる。このため、この開閉弁は特に作動応答性が安定しにくいと考えられる。
【0006】
本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、作動応答性の安定化に貢献できる開閉弁を提供することを解決すべき課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の開閉弁は、圧力をもつ水を取り込む入水ポート及び該水を吐き出す出水ポートをハウジングに有するとともに該入水ポートと該出水ポートとの間で開度を調整可能な弁機構を有する開閉弁において、
前記弁機構は、外部操作手段の外部操作により前記ハウジング内で軸方向に摺動可能に設けられ、該軸方向の一方側に摺動することにより該ハウジングの座面に着座して該入水ポートと該出水ポートとの連通を閉じ、該軸方向の他方側に摺動することにより該座面から離座して該入水ポートと該出水ポートとの連通を開けるピストンと、該ピストンが該入水ポート又は該出水ポート内の水から該他方側に受ける圧力を相殺する圧力相殺手段とを有し、
該入水ポートは該ピストンの周面側に開口し、該出水ポートは該ピストンの軸方向の一方側の端面側に開口し、該ピストンの外周部と該ハウジングの内壁面との境界域はシールされ、
該圧力相殺手段は、該ピストンの他方側に形成された圧力相殺室と、該ピストンに軸方向で貫設され、該ピストンが該座面に着座した状態で該出水ポートと該圧力相殺室とを連通する連通路とからなることを特徴とする。
【0008】
本発明の開閉弁では、外部操作手段の外部操作によりピストンが軸方向の一方側に摺動すれば、ピストンがハウジングの座面に着座し、入水ポートと出水ポートとの連通を閉じる。この状態では、入水ポートからの水の流れは停止される。また、外部操作手段の外部操作によりピストンが軸方向の他方側に摺動すれば、ピストンがハウジングの座面から離座し、入水ポートと出水ポートとの連通を開ける。この状態では、開度に応じて、水が入水ポートからハウジング内を流れ、出水ポートから吐き出される。こうして、この開閉弁では、外部操作手段の外部操作によって入水ポートと出水ポートとの連通の開度が調整可能である。
【0009】
こうしてピストンにより入水ポートと出水ポートとの連通の開閉を行うことから、ピストンは入水ポート又は出水ポート内の水によって他方側に圧力を受けることとなる。この際、可撓性を有しないピストンはこの他方側への圧力によって開弁側に撓むことはない。しかし、ピストンの摺動のための空間を設けるだけでは、かかる他方側への圧力により、ピストンは軸方向の摺動性が阻害されてしまう。このため、本発明の開閉弁では、圧力相殺手段によりその他方側への圧力を相殺し、これによりピストンの軸方向の摺動性を確保している。このため、この開閉弁では、作動応答性が安定し、例えば水洗式便器に用いた場合における洗浄性等についての信頼性を向上させることができる。
【0010】
また、本発明の開閉弁では、ピストンの動作により閉弁・開弁速度を任意に設定することができることから、従来の開閉弁のダイアフラムによるような急な閉弁・開弁をなくすことができる。このため、この開閉弁では、水を大流量で流しても、急な閉弁を防止できることから、ウォータハンマの発生を防止し、騒音等を抑制することができる。
【0011】
さらに、従来の開閉弁では、ダイアフラムを用いていることから、水の低圧時に十分に開弁を行い難く、圧力損失を生じやすい。この点、従来の開閉弁において、水の低圧時でも十分な開弁を行わしめ、これにより圧力損失を小さくせんとすれば、その開閉弁は、ダイアフラムの大型化が必要であることから、必然的に大型化してしまい、水洗式便器等への搭載性が損なわれることとなる。これに対し、本発明の開閉弁では、小型のピストンでもその動作により水の低圧時において十分に開弁を行うことができることから、圧力損失を生じ難く、かつ必ずしも大型化せず、水洗式便器等への優れた搭載性を発揮することができる。
【0012】
圧力相殺手段は、ピストンの他方側に形成された圧力相殺室と、ピストンに軸方向で貫設され、ピストンが座面に着座した状態で出水ポートとこの圧力相殺室とを連通する連通路とからなる。こうであれば、出水ポートからピストンの一方側に存在する水が連通路を介して圧力相殺室に移動し、圧力相殺室内の水の圧力と、ピストンの一方側の水の圧力との均衡が図られ、両者の差圧が解消又は減少される。
【0013】
連通路は、ピストンに形成する。ハウジングに連通路を形成すると、ピストンが軸方向に摺動することから、連通路を屈曲させる等、連通路が複雑になるが、ピストンに形成するのであれば、連通路を軸方向に貫設する等、簡易な連通路を採用することができる。また、ピストンに連通路を軸方向で貫設すれば、連通路内を移動する水がピストンの摺動時に抵抗を受けず、ピストンの摺動性が向上する。
【0014】
ハウジングの入水ポートがピストンの周面側に開口し、ハウジングの出水ポートがピストンの軸方向の一方側の端面側に開口している。こうであれば、ピストンは入水ポート内の水によって他方側に圧力を受けず、開閉弁の使用される環境等によって入水ポート内の水の圧力が過剰に高かったり、又は低かったりしても、それによってピストンの摺動性が変化しない。
【0015】
外部操作手段としては、ピストンを磁力等により外部操作可能とする構成も採用し得るが、ピストンに固定されてハウジングから突出し、付勢手段と対抗しつつピストンを軸方向に摺動させるシャフトを採用することが好ましい。こうであれば、従来の開閉弁のような電磁弁を採用する必要がないため、開閉弁の製造コストを低廉化することができる。特に、開閉弁を複数用いる場合、従来の開閉弁では個々の電磁弁で開閉をおこなわなければならないが、かかるシャフトを採用すれば、個々のシャフトを個々のカムで開閉することができ、製造コストの低廉化の効果が大きい。
【0016】
本発明の開閉弁では、図9(A)〜(D)に示す付勢手段とシャフトとの関係を採用することができる。ここで、付勢手段としては、ピストンを押圧する押圧バネ等の押圧手段の他、ピストンを引張する引張バネ等の引張手段を採用することができる。
図9(A)に示す関係では、付勢手段SがピストンPを軸方向の一方側に付勢し、シャフトDが一方側に突出している。この関係では、付勢手段Sの付勢力に抗してシャフトDを他方側に押せば、ピストンPが入水ポートIと出水ポートOとの連通を開ける。他方、付勢手段Sの付勢力に屈してシャフトDを一方側に引けば、ピストンPが入水ポートIと出水ポートOとの連通を閉じる。
【0017】
また、図9(B)に示す関係では、付勢手段SがピストンPを一方側に付勢し、シャフトDが他方側に突出している。この関係では、付勢手段Sの付勢力に抗してシャフトDを他方側に引けば、ピストンPが入水ポートIと出水ポートOとの連通を開ける。他方、付勢手段Sの付勢力に屈してシャフトDを一方側に押せば、ピストンPが入水ポートIと出水ポートOとの連通を閉じる。
【0018】
さらに、図9(C)に示す関係では、付勢手段SがピストンPを他方側に付勢し、シャフトDが一方側に突出している。この関係では、付勢手段Sの付勢力に抗してシャフトDを一方側に引けば、ピストンPが入水ポートIと出水ポートOとの連通を閉じる。他方、付勢手段Sの付勢力に屈してシャフトDを他方側に押せば、ピストンPが入水ポートIと出水ポートOとの連通を開ける。
【0019】
また、図9(D)に示す関係では、付勢手段SがピストンPを他方側に付勢し、シャフトDが他方側に突出している。この関係では、付勢手段Sの付勢力に抗してシャフトDを一方側に押せば、ピストンPが入水ポートIと出水ポートOとの連通を閉じる。他方、付勢手段Sの付勢力に屈してシャフトDを他方側に引けば、ピストンPが入水ポートIと出水ポートOとの連通を開ける。
【0020】
これらのうち、図9(A)に示す関係が好ましい。こうであれば、付勢手段Sとして一般的な押圧バネを採用し、この押圧バネの付勢力によってピストンPが入水ポートIと出水ポートOとの連通を閉じることができる一方、入水ポートIと出水ポートOとの連通を開けるため、付勢手段Sの付勢力に抗してシャフトDを他方側に押すためのカムを採用することができる。かかるカムは、入水ポートIと出水ポートOとの連通を開けるために、シャフトDを他方側に押す構造となるため、構造が比較的簡易となり、開閉弁の製造コストを低廉化することができる。
【0021】
本発明の開閉弁の好ましい形態によれば、出水ポートは便器洗浄タンクを有さない水洗式便器(タンクレス便器)に接続される構成を採用することができる。こうであれば、ビルの高層階又は高度地下等においても、便器洗浄タンクを有さないタンクレス便器に対する給水及び給水停止を開閉弁によって確実に行ない得る。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面を参照しつつ説明する。
実施形態の開閉弁1は、図1及び図2に示すように、ハウジング2内に水を取り込む入水ポート21と、水を吐き出す出水ポート23とを有している。
【0023】
ハウジング2には、入水ポート21及び出水ポート23に連通するピストン室25が形成されている。ピストン室25にはピストン3が軸方向に摺動可能に収納されている。入水ポート21はピストン3の周面側に開口し、出水ポート23はピストン3の軸方向の一方側の端面側からハウジング2の側面側に屈曲して開口している。ピストン3の外周部のリング溝にはOリング31が保持されており、ピストン3の外周部とハウジング2の内壁面との境界域をシールしている。
【0024】
また、ピストン室25内にはハウジング2とピストン3の他端面3bとにより圧力相殺室4が形成されている。圧力相殺室4はピストン3に形成された複数本の連通孔4aを介して出水ポート23側に連通している。各連通孔4aはピストン3の一端面3a側と他端面3b側とを軸方向で連通している。これら圧力相殺室4及び各連通孔4aが圧力相殺手段である。
【0025】
圧力相殺室4には、付勢手段としての押圧コイルバネ5が同軸的に配置されている。押圧コイルバネ5はハウジング2とピストン3の他端面3bとの間に介装され、ピストン3を常時一方側、つまり矢印Y1方向に付勢し、入水ポート21と出水ポート23との連通を閉じる方向に付勢力を有している。
ピストン3の一端面3aにはピストン3を軸方向で移動させ得る外部操作手段としてのシャフト6が同軸的に固定され、ハウジング2から突出されている。シャフト6の先端部はハウジング2から軸方向の一方側、つまり矢印Y1方向に突出し、カム70(図3等の第1カム91又は第2カム92)により軸方向の他方側、つまり矢印Y2a方向に押圧可能となっている。カム70によりシャフト6が矢印Y2a方向に押圧されると、ピストン3が連動して同じ方向に摺動する。なお、シャフト6とハウジング2との境界域はOリング62によりシールされている。
【0026】
上記開閉弁1と同様の開閉弁1B、1Cを用意し、図3及び図4に示すように、一つをリム用の開閉弁1Bとし、他の一つをジェット用の開閉弁1Cとし、給水装置7を組み付ける。この給水装置7は、これら開閉弁1B、1Cと、連結部材14B、14Cと、一対のバキュームブレーカ15B、15Cと、カム装置90と、駆動装置94と、手動操作用のハンドル95と、図示しないコントローラとからなる。かかる給水装置7は、図5〜8に示すように、衛生機器としての便器洗浄タンクを有さないタンクレス便器8の後端にベースプレート9を介して組込まれ、カバー81により隠蔽されている。タンクレス便器8の便鉢部80は、排泄物を受けるボウル部82と、ボウル部82の上部周縁に巡らされたリム通水路83を有するリム84と、ボウル部82の底に連通し、排泄物を流すトラップ部85と、トラップ部85の入口に取り付けられたジェットノズル87とを備えている。なお、便座及び便蓋の図示は省略している。
【0027】
図3及び図4に示すように、開閉弁1Cの入水ポート21Cには側面側に突出してフランジ7aが形成されており、フランジ7aには、図5〜8にも示すように、導管101の一端が接続される。導管101の他端は分岐装置102に接続されており、分岐装置102はフレキシブルホース103により図示しない止水栓を介して水道管等の給水管に接続されている。また、図3及び図4に示す開閉弁1Cの入水ポート21Cは、図1及び図2に示す開閉弁1と同様、ハウジング2とピストン3の外周面3fとの間に形成された連絡路22を介して開閉弁1Bの入水ポートに繋がっている。
【0028】
図3及び図4に示すように、開閉弁1Cには連結部材14Cが接続され、連結部材14Cの上端にはバキュームブレーカ15Cが接続されている。開閉弁1Cの出水ポート23Cは連結部材14Cの出水ポート24C及びバキュームブレーカ15Cの大気孔と接続されている。連結部材14Cの出水ポート24Cには下方に突出してフランジ7bが形成されており、フランジ7bは、図5〜8に示すように、ジェット用導管97によりタンクレス便器8のジェットノズル87に接続されている。
【0029】
他方、図3及び図4に示すように、開閉弁1Bにも連結部材14Bが接続され、連結部材14Bの上端にはバキュームブレーカ15Bが接続されている。開閉弁1Bと同様、開閉弁1Bの出水ポートは連結部材14Bの出水ポート24B及びバキュームブレーカ15Bの大気孔と接続されている。連結部材14Bの出水ポート24Bには下方に突出してフランジ7cが形成されており、フランジ7cは、図5〜8に示すように、リム用導管98によりタンクレス便器8のリム通水路83に連通されている。リム用導管98には、図6及び図8に示すように、先端側に開いて水を右回りに吐出可能な開口98aと、側面側に開いて水を左回りに吐出可能な開口98bとが形成されている。
【0030】
図3及び図4に示すカム装置90は、両開閉弁1B、1Cに固定され、前方に向かって両端が突出しているブラケット90bと、このブラケット90bに水平状態で回転可能に保持されたカムシャフト90aと、このカムシャフト90aに固定され、各開閉弁1B、1Cのシャフト6B、6Cと外周のカム面により当接可能な第1、2カム91、92とからなる。
【0031】
駆動装置94は、変速ギア及びモータを内蔵しており、コントローラの制御によりカム装置90のカムシャフト90aを回転駆動できるようになっている。
ハンドル95は駆動装置94に取り付けられており、カム装置90のカムシャフト90aを手動回転できるようになっている。
上記のように構成されたタンクレス便器8では、給水管、止水栓、フレキシブルホース103、分岐装置102及び導管101を経て水が給水装置7に供給される。給水装置7では、便鉢部80の洗浄を行おうとする使用者のスイッチ操作がない限り、両開閉弁1B、1Cが閉弁している。つまり、図1及び図2に示す開閉弁1で説明すれば、押圧コイルバネ5の付勢力により、ピストン3が軸方向の一方側、つまり矢印Y1方向に移動している。このため、図1に示すように、ピストン3はハウジング2の座面2aに着座し、ピストン3の外周面3fが入水ポート21を閉鎖するとともに、ピストン3の一端面3aが出水ポート23を閉鎖している。このため、入水ポート21と出水ポート23との連通が閉じられており、水はタンクレス便器8へは供給されない。
【0032】
そして、便鉢部80の洗浄を行うときには、使用者のスイッチ操作に基づいて、コントローラの信号により駆動装置94のモータが駆動し、カムシャフト90aが回転駆動される。これにより、第1カム91のカム面が開閉弁1Bのシャフト6Bを下方向に押圧し、開閉弁1Bを開弁させる。つまり、図1及び図2に示す開閉弁1で説明すれば、第1カム91によりシャフト6を軸方向の他方、つまり矢印Y2a方向に押圧する。すると、押圧コイルバネ5が弾性収縮し、ピストン3は軸方向の他方向、つまり矢印Y2方向に移動する。これにより、図2に示すように、ピストン3はハウジング2の座面2aから離座し、入水ポート21と出水ポート23との連通を開ける。これにより、給水装置7が水をリム用導管98を介してリム通水路83に給水し、ボウル部82の内壁面を洗浄する。
【0033】
第1カム91のカム面が開閉弁1Bのシャフト6Bを下方向に押圧しなくなり、上記開閉弁1の閉弁と同様に開閉弁1Bが閉弁した後、第2カム92のカム面が開閉弁1Cのシャフト6Cを下方向に押圧し、上記開閉弁1と同様、開閉弁1Cを開弁させる。これにより、給水装置7が水をジェット用導管97を介してジェットノズル87に給水し、トラップ部85に強制的にサイホン作用を生じさせる。
【0034】
次いで、第2カム92のカム面が開閉弁1Cのシャフト6Cを下方向に押圧しなくなり、上記開閉弁1の閉弁と同様に開閉弁1Cが閉弁した後、第1カム91のカム面が開閉弁1Bのシャフト6Bを再度下方向に押圧し、上記開閉弁1と同様、開閉弁1Bを再度開弁させる。これにより、給水装置7が水をリム用導管98を介してリム通水路83に給水し、ボウル部82を封水する。
【0035】
こうして、実施形態の両開閉弁1B、1Cでは、シャフト6B、6Cの外部操作によって入水ポートと出水ポートとの連通の開度が調整可能である。以下、図1及び図2に示す開閉弁1で説明すれば、ピストン3により入水ポート21と出水ポート23との連通の開閉を行うことから、ピストン3は出水ポート23内の水によって他方側に圧力を受けることとなる。この際、可撓性を有しないピストン3はこの他方側への圧力によって開弁側に撓むことはない。しかし、ピストン3の摺動のための空間を設けるだけでは、かかる他方側への圧力により、ピストン3は軸方向の摺動性が阻害されてしまう。この点、開閉弁1では、ピストン3の他方側に圧力相殺室4を形成し、ピストン3の一方側とこの圧力相殺室4とを複数本の連通路4aにより連通したため、出水ポート23からピストン3の一方側に存在する水が連通路4aを介して圧力相殺室4に移動し、圧力相殺室4内の水の圧力と、ピストン3の一方側の水の圧力との均衡が図られ、両者の差圧が解消又は減少される。これによりピストン3の軸方向の摺動性が確保される。このため、この開閉弁1では、作動応答性が安定し、タンクレス便器8に用いた場合における洗浄性等についての信頼性を向上させることができる。
【0036】
また、実施形態の開閉弁1では、ピストン3に連通路4aを形成しているため、各連通路4aを簡易に軸方向に貫設することができる。そして、ピストン3に連通路4aを軸方向で貫設しているため、連通路4a内を移動する水がピストン3の摺動時に抵抗を受けず、ピストン3の摺動性が向上している。
さらに、実施形態の開閉弁1では、ハウジング2の入水ポート21がピストン3の周面側に開口し、ハウジング2の出水ポート23がピストン3の軸方向の一方側の端面側に開口しているため、ピストン3は入水ポート21内の水によって他方側に圧力を受けず、開閉弁1の使用される環境等によって入水ポート21内の水の圧力が過剰に高かったり、又は低かったりしても、それによってピストン3の摺動性が変化しない。
【0037】
また、外部操作手段として、ピストン3に固定されてハウジング2から突出し、押圧コイルバネ5と対抗しつつピストン3を軸方向に摺動させるシャフト6を採用しているため、従来の開閉弁のような電磁弁を採用する必要がなく、開閉弁1の製造コストを低廉化することができる。特に、実施形態に示すタンクレス便器8では、一対の開閉弁1B、1Cを用いているため、この効果が大きい。また、これら開閉弁1B、1Cを1本のカムシャフト90aに固定した第1、2カム91、92で開閉することができ、さらにこの効果が大きい。
【0038】
さらに、実施形態の開閉弁1では、押圧コイルバネ5がピストン3を軸方向の一方側に付勢し、シャフト6が一方側に突出しているため、比較的安価な押圧コイルバネ5を採用し、この押圧コイルバネ5の付勢力によってピストン3が入水ポート21と出水ポート23との連通を閉じることができる一方、入水ポート21と出水ポート23との連通を開けるため、押圧コイルバネ5の付勢力に抗してシャフト6を他方側に押すためのカム70を採用することができる。かかるカム70は、入水ポート21と出水ポート23との連通を開けるために、シャフト6を他方側に押す構造となるため、構造が比較的簡易となり、開閉弁1の製造コストを低廉化することができる。
【0039】
また、実施形態の開閉弁1では、カム70及びシャフト6を介したピストン3の動作により閉弁・開弁速度を任意に設定することができることから、水を大流量で流しても、急な閉弁を防止できることから、ウォータハンマの発生を防止し、騒音等を抑制することができる。
さらに、実施形態の開閉弁1では、小型のピストン3でもその動作により水の低圧時において十分に開弁を行うことができることから、圧力損失を生じ難く、かつ必ずしも大型化せず、タンクレス便器8への優れた搭載性を発揮している。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係り、開閉弁の閉弁状態の断面図である。
【図2】実施形態に係り、開閉弁の開弁状態の断面図である。
【図3】実施形態の適用形態に係り、ジェット用の開閉弁及びリム用の開閉弁を用いた給水装置の正面図である。
【図4】実施形態の適用形態に係り、ジェット用の開閉弁及びリム用の開閉弁を用いた給水装置の側面図である。
【図5】実施形態の適用形態に係り、タンクレス便器の要部の断面図である。
【図6】実施形態の適用形態に係り、タンクレス便器の要部の平面図である。
【図7】実施形態の適用形態に係り、タンクレス便器の要部の背面図である。
【図8】実施形態の適用形態に係り、タンクレス便器の要部の斜視図である。
【図9】本発明の開閉弁の適用可能な構成を示す模式図である。
【符号の説明】
1、1B、1C、10…開閉弁(1B…リム用の開閉弁、1C…ジェット用の開閉弁)
2…ハウジング
2a…座面
21、21C…入水ポート
23、23C…出水ポート
3、4、4a…弁機構(3…ピストン、4、4a…圧力相殺手段(4…圧力相殺室、4a…連通路)
4a…連通路
6、6B、6C…外部操作手段(シャフト)
5…付勢手段(押圧コイルバネ)
8…水洗式便器(タンクレス便器)
70、91、92…カム(91…第1カム、92…第2カム)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an on-off valve for supplying and stopping water supply.
[0002]
[Prior art]
In a general flush toilet, water supplied from a water supply pipe such as a water pipe is temporarily stored in a toilet cleaning tank such as a low tank, and the toilet bowl is washed with the water stored in the toilet cleaning tank. However, such a general flush toilet requires a space for installing a toilet cleaning tank. Therefore, in recent years, from the viewpoint of effective use of space, etc., an on-off valve (flow adjustment valve) is provided between the water supply pipe and the flush toilet, and the water supplied from the water supply pipe by the opening of the on-off valve is flushed. A tankless toilet that can be directly supplied to a toilet is being developed (Japanese Patent Laid-Open No. 3-90723).
[0003]
Such conventional off valve in tankless toilet can be employed includes an adjustable valve mechanism the opening between the inlet port and the outlet port and having an input water port及beauty out water port in the housing. The water inlet port is connected to a water supply pipe so that water can be taken into the housing, and the water outlet port is connected to a tankless toilet so that water can be discharged from the housing to the tankless toilet. Further, as a valve mechanism, a diaphragm is provided between the water inlet port and the water outlet port, and this diaphragm can be bent by operating the electromagnetic valve.
[0004]
In this on-off valve, the diaphragm is bent by the operation of the electromagnetic valve, whereby the opening degree of communication between the water inlet port and the water outlet port can be adjusted.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional on-off valve employs a flexible diaphragm as the valve mechanism, and the diaphragm is bent and the operation responsiveness is not stable. For example, the washability when used in a flush toilet, etc. Reliability will be a concern.
In particular, in this on-off valve, one surface of the diaphragm constantly receives the pressure of water in the water inlet port. For this reason, in this on-off valve, when the water pressure in the water inlet port is excessively high, the opening degree of communication between the water inlet port and the water outlet port tends to increase contrary to the operation of the electromagnetic valve for reducing the opening degree. On the other hand, when the water pressure in the water inlet port is excessively low, the opening degree of communication between the water inlet port and the water outlet port tends to be small, contrary to the operation of the solenoid valve that increases the opening degree. These fluctuations in the water pressure in the water inlet port are caused by the environment in which the on-off valve is used, such as a higher floor of the building or an advanced underground. For this reason, it is considered that the on-off valve is particularly difficult to stabilize the operation response.
[0006]
This invention is made | formed in view of the above-mentioned actual condition, and makes it the subject which should be solved to provide the on-off valve which can contribute to stabilization of an operation response property.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The on-off valve of the present invention has an inlet port for taking in water having pressure and an outlet port for discharging the water in the housing, and an on-off valve having a valve mechanism capable of adjusting the opening between the inlet port and the outlet port. In
The valve mechanism is provided so as to be slidable in the axial direction within the housing by an external operation of an external operation means, and is seated on the seating surface of the housing by sliding to one side in the axial direction. A piston that closes the communication between the water intake port and the water discharge port and slides away from the seating surface by sliding to the other side in the axial direction to open the communication between the water intake port and the water discharge port; Pressure canceling means for canceling the pressure received on the other side from the water in the port or the water discharge port,
The water inlet port opens to the peripheral surface side of the piston, the water outlet port opens to one end surface side in the axial direction of the piston, and the boundary area between the outer peripheral portion of the piston and the inner wall surface of the housing is sealed And
The pressure canceling means includes a pressure canceling chamber formed on the other side of the piston, an axially extending through the piston, and the water outlet port and the pressure canceling chamber in a state where the piston is seated on the seat surface. the features and Turkey, such a communication passage for communicating.
[0008]
In the on-off valve of the present invention, when the piston slides to one side in the axial direction by the external operation of the external operation means, the piston is seated on the seat surface of the housing, and the communication between the water inlet port and the water outlet port is closed. In this state, the flow of water from the water entry port is stopped. Further, when the piston slides to the other side in the axial direction by the external operation of the external operation means, the piston is separated from the seat surface of the housing, and communication between the water inlet port and the water outlet port is opened. In this state, in accordance with the opening degree, the water flows through the housing from the inlet port, is discharged from the outlet port. Thus, in this on-off valve, the opening degree of communication between the water inlet port and the water outlet port can be adjusted by external operation of the external operation means.
[0009]
In this way, since the communication between the water inlet port and the water outlet port is opened and closed by the piston, the piston receives pressure on the other side by the water in the water inlet port or the water outlet port. At this time, the non-flexible piston does not bend toward the valve opening side due to the pressure on the other side. However, if only a space for sliding the piston is provided, the axial slidability of the piston is hindered by the pressure on the other side. For this reason, in the on-off valve of the present invention, the pressure canceling means cancels out the pressure toward the other side, thereby ensuring the slidability in the axial direction of the piston. For this reason, in this on-off valve, the operation responsiveness is stable, and for example, the reliability of the washability when used in a flush toilet can be improved.
[0010]
Further, in the on-off valve of the present invention, since the valve closing / opening speed can be arbitrarily set by the operation of the piston, it is possible to eliminate a sudden valve closing / opening due to the diaphragm of the conventional on-off valve. . For this reason, in this on-off valve, even if water is flowed at a large flow rate, a sudden valve closing can be prevented, so that the occurrence of water hammer can be prevented and noise can be suppressed.
[0011]
Furthermore, since the conventional on-off valve uses a diaphragm, it is difficult to sufficiently open the valve at a low pressure of water , and pressure loss is likely to occur. In this regard, in the conventional on-off valve, if the valve is sufficiently opened even at a low pressure of water , thereby reducing the pressure loss, the on-off valve must be enlarged in size. In other words, the size is increased and the mountability on a flush toilet or the like is impaired. On the other hand, in the on-off valve of the present invention, even a small piston can be sufficiently opened at the time of low pressure of water by its operation, so that it is difficult to cause pressure loss and does not necessarily increase in size. And so on.
[0012]
The pressure canceling means includes a pressure canceling chamber formed on the other side of the piston, and a communication passage that extends through the piston in the axial direction and communicates the outlet port and the pressure canceling chamber in a state where the piston is seated on the seat surface. Consists of. If this, water present on one side of the piston from the exit water port is moved to the pressure counteracting chamber through the communication passage, the balance of the water pressure in the pressure offset chamber, the pressure on one side of the water of the piston Is achieved, and the differential pressure between the two is eliminated or reduced.
[0013]
Communication passage, formed piston. When the communication path is formed in the housing, the piston slides in the axial direction, so the communication path becomes complicated, such as bending the communication path. However, if it is formed in the piston, the communication path is provided in the axial direction. For example, a simple communication path can be employed. Further, if the communicating path is formed through the piston in the axial direction, the water moving in the communicating path does not receive resistance when the piston slides, and the slidability of the piston is improved.
[0014]
Inlet port of the housing is opened to the circumferential surface of the piston, you are open to the end face of one side in the axial direction the water outlet port of the piston housing. In this case, the piston does not receive pressure on the other side due to the water in the water inlet port, and even if the pressure of the water in the water inlet port is excessively high or low depending on the environment in which the on-off valve is used, Thereby, the slidability of the piston does not change.
[0015]
As the external operation means, it is possible to adopt a configuration that allows the piston to be externally operated by magnetic force or the like, but a shaft that is fixed to the piston and protrudes from the housing and slides in the axial direction while facing the biasing means is adopted. It is preferable to do. If this is the case, it is not necessary to employ a solenoid valve like a conventional on-off valve, so that the manufacturing cost of the on-off valve can be reduced. In particular, when using multiple open / close valves, the conventional open / close valve must be opened and closed by individual solenoid valves. However, if such a shaft is used, the individual shafts can be opened and closed by individual cams. The effect of cost reduction is great.
[0016]
In the on-off valve of the present invention, the relationship between the urging means and the shaft shown in FIGS. 9A to 9D can be employed. Here, as the urging means, in addition to a pressing means such as a pressing spring for pressing the piston, a pulling means such as a tension spring for pulling the piston can be employed.
In the relationship shown in FIG. 9A, the urging means S urges the piston P to one side in the axial direction, and the shaft D protrudes to the one side. In this relationship, when the shaft D is pushed to the other side against the urging force of the urging means S, the piston P opens the communication between the water inlet port I and the water outlet port O. On the other hand, when the shaft D is pulled to one side in response to the urging force of the urging means S, the piston P closes the communication between the water inlet port I and the water outlet port O.
[0017]
Further, in the relationship shown in FIG. 9B, the urging means S urges the piston P to one side, and the shaft D projects to the other side. In this relationship, when the shaft D is pulled to the other side against the urging force of the urging means S, the piston P opens the communication between the water inlet port I and the water outlet port O. On the other hand, if the shaft D is pushed to one side by bending to the urging force of the urging means S, the piston P closes the communication between the water inlet port I and the water outlet port O.
[0018]
Further, in the relationship shown in FIG. 9C, the urging means S urges the piston P to the other side, and the shaft D protrudes to the one side. In this relationship, when the shaft D is pulled to one side against the biasing force of the biasing means S, the piston P closes the communication between the water inlet port I and the water outlet port O. On the other hand, if the shaft D is pushed to the other side in response to the urging force of the urging means S, the piston P opens the communication between the water inlet port I and the water outlet port O.
[0019]
Further, in the relationship shown in FIG. 9D, the urging means S urges the piston P to the other side, and the shaft D protrudes to the other side. In this relationship, when the shaft D is pushed to one side against the urging force of the urging means S, the piston P closes the communication between the water inlet port I and the water outlet port O. On the other hand, when the shaft D is pulled to the other side by bending to the urging force of the urging means S, the piston P opens the communication between the water inlet port I and the water outlet port O.
[0020]
Of these, the relationship shown in FIG. If this employs a common pressure spring as the urging means S, while the piston P can be closed the communication between the inlet port I and outlet port O by the urging force of the pressing spring, and inlet port I In order to open the communication with the water outlet port O, a cam for pushing the shaft D to the other side against the biasing force of the biasing means S can be employed. Since such a cam has a structure in which the shaft D is pushed to the other side in order to open the communication between the water inlet port I and the water outlet port O, the structure becomes relatively simple, and the manufacturing cost of the on-off valve can be reduced. .
[0021]
According to the preferable form of the on-off valve of this invention, the structure which a drainage port is connected to the flush toilet (tankless toilet) which does not have a toilet bowl washing tank is employable. If it is like this, the water supply and the water supply stop with respect to the tankless toilet which does not have a toilet bowl washing tank can be reliably performed with an on-off valve also in the high floor of a building or an advanced underground.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
Off valve 1 embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, has a write No
[0023]
The
[0024]
A
[0025]
In the
A
[0026]
As shown in FIGS. 3 and 4, one is a rim opening /
[0027]
As shown in FIGS. 3 and 4, the
[0028]
As shown in FIGS. 3 and 4, a connecting
[0029]
On the other hand, as shown in FIGS. 3 and 4, a connecting member 14B is also connected to the on-off
[0030]
A
[0031]
The
The
In the
[0032]
When the
[0033]
After the cam surface of the
[0034]
Next, the cam surface of the
[0035]
Thus, in the on-off
[0036]
Moreover, in the on-off valve 1 of the embodiment, since the communication path 4a is formed in the
Furthermore, in the on-off valve 1 of the embodiment, the
[0037]
Further, as the external operation means, a
[0038]
Furthermore, in the on-off valve 1 of the embodiment, the
[0039]
Further, in the on-off valve 1 of the embodiment, the valve closing / opening speed can be arbitrarily set by the operation of the
Furthermore, in the on-off valve 1 of the embodiment, even a
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an on-off valve in a closed state according to an embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the open / close valve according to the embodiment.
FIG. 3 is a front view of a water supply apparatus using an on-off valve for a jet and an on-off valve for a rim according to an application form of the embodiment.
FIG. 4 is a side view of a water supply apparatus using an on-off valve for a jet and an on-off valve for a rim according to an application form of the embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part of a tankless toilet according to an application form of the embodiment.
FIG. 6 is a plan view of a main part of a tankless toilet according to an application form of the embodiment.
FIG. 7 is a rear view of the main part of the tankless toilet according to the application mode of the embodiment.
FIG. 8 is a perspective view of a main part of a tankless toilet according to an application form of the embodiment.
FIG. 9 is a schematic diagram showing an applicable configuration of the on-off valve of the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 1B, 1C, 10 ... open / close valve (1B ... open / close valve for rim, 1C ... open / close valve for jet)
DESCRIPTION OF
4a:
5 ... Biasing means (pressing coil spring)
8 ... Flush toilet (tankless toilet)
70, 91, 92 ... cam (91 ... first cam, 92 ... second cam)
Claims (4)
前記弁機構は、外部操作手段の外部操作により前記ハウジング内で軸方向に摺動可能に設けられ、該軸方向の一方側に摺動することにより該ハウジングの座面に着座して該入水ポートと該出水ポートとの連通を閉じ、該軸方向の他方側に摺動することにより該座面から離座して該入水ポートと該出水ポートとの連通を開けるピストンと、該ピストンが該出水ポート内の水から該他方側に受ける圧力を相殺する圧力相殺手段とを有し、
該入水ポートは該ピストンの周面側に開口し、該出水ポートは該ピストンの軸方向の一方側の端面側に開口し、該ピストンの外周部と該ハウジングの内壁面との境界域はシールされ、
該圧力相殺手段は、該ピストンの他方側に形成された圧力相殺室と、該ピストンに軸方向で貫設され、該ピストンが該座面に着座した状態で該出水ポートと該圧力相殺室とを連通する連通路とからなることを特徴とする開閉弁。 In the on- off valve having a water inlet port for taking in water having pressure and a water outlet port for discharging the water in the housing and having a valve mechanism capable of adjusting the opening between the water inlet port and the water outlet port,
The valve mechanism is provided so as to be slidable in the axial direction within the housing by an external operation of an external operating means, and is seated on a seating surface of the housing by sliding to one side in the axial direction. A piston that closes the communication between the water inlet port and the water outlet port and slides away from the seating surface by sliding to the other side in the axial direction to open the communication between the water inlet port and the water outlet port; Pressure canceling means for canceling the pressure received on the other side from the water in the port,
The water inlet port opens to the peripheral surface side of the piston, the water outlet port opens to one end surface side in the axial direction of the piston, and the boundary area between the outer peripheral portion of the piston and the inner wall surface of the housing is sealed And
The pressure canceling means includes a pressure canceling chamber formed on the other side of the piston, an axially extending through the piston, and the water outlet port and the pressure canceling chamber in a state where the piston is seated on the seat surface. off valve, wherein the benzalkonium such a communication passage for communicating the.
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