JP3806422B2 - 節水調整バルブとこれを用いた節水型フラッシュバルブ - Google Patents

Description

この発明は、水洗便器や水栓等に対する給水路の途中に組み込み使用する節水調整バルブと、これを用いた節水型フラッシュバルブ、特に、簡単な施工及び調整により、確実に一定以上の節水が得られるようにした節水調整バルブと節水型フラッシュバルブに関する。

上水道水は、水資源の確保や処理コストの面から、日常の節水が極めて重要であり、このような上水道水を用いる水洗便器の給水においても、節水を図るために、節水コマや節水型フラッシュバルブが用いられている。

従来の節水コマは、円軸状となる本体の外面に外鍔部を設け、この本体に一方側の端部から他方の端部に達する孔のようなオリフィスを設けた構造を有し、この節水コマを給水路の途中に組み込むことにより、オリフイスの絞り効果で水量を減少させて節水するものである。

また、従来の節水型フラッシュバルブは、主弁を収納する弁ケースを上流側に接続するユニオン継手、又は、上記弁ケースに吐水管を接続する下流側ユニオン継手の内部に、上記したような節水コマを組み込み、主弁の開弁時に節水コマで水量を減少させて節水するものである（例えば、特許文献１参照）。

特許３１３６５５８号公報（図２、図３、図６乃至図１７）

ところで、上記した従来の節水コマは、円軸状となる本体にオリフィスを設けたので、水量の絞り効果は固定的な構造となり、このため施工時に水圧及び水量によって、オリフィスの大きさの異なる節水コマを選択することが必要になり、このような、節水コマの選択には、実際の施工状態を見ながら節水コマを変更するので、その選択に熟練工の高度な勘と経験を要し、しかも、大量の節水コマを施工現場に持って行かなければならないので、メーカー施工以外に素人では簡単に施工できないという問題がある。

また、従来の節水コマは、オリフィスで水の流れを変えたり、急に管路の口径を狭めて水量を減らすため、水圧の減少、即ち、圧損が大きく、流速が落ちて洗浄能力に不安がある。

そこで、この発明の課題は、水圧及び水量に応じた調整が自動的若しくは簡単な講習を受けるだけで行うことができ、施工現場には施工分だけを持って行けばよいと共に、水圧を大きく減少させることなく、節水効果を得ることができる節水調整バルブとこれを用いた節水型フラッシュバルブを提供することにある。

上記のような課題を解決するため、請求項１の発明は、貫通する通水路の内径が、一方の端部から他方の端部に向けて小径となるテーパ面に形成され、このテーパ面に複数の誘導溝が軸方向に沿って設けられた調整枠と、上記誘導溝に等しい数の調整腕が中央集合部から誘導溝の配置に等しい角度で突出し、各調整腕の端部が対応する誘導溝に収まる状態で上記調整枠の内部に通水路を複数に分断するように収納され、調整枠の軸方向に位置調整が可能となる調整弁とからなり、上記調整弁の位置によって通水路の水量を調節するようにした構成を採用したものである。

ここで、調整枠は、外径が円形で一方の端部の外周面に鍔が設けられ、通水路の内径に形成されたテーパ面に対して誘導溝は、周方向に三等分の位置に形成され、調整弁は、中央集合部から三方に調整腕が等角度で突出し、各調整腕の端部が対応する誘導溝に収まり、各調整腕の集合部は水流の抵抗を減少させる流線型になっている。

また、各調整腕も、上流側から流線型をなし、下流側の両側面は厚みの中央に向けて互いに接近する傾斜面となる断面形状を有し、調整弁を調整枠内に組み込んだ状態で、通水路は調整腕によって三等分に分割され、通水路の内径と隣接する調整腕間で囲まれた最小面積部分が通水量を確保すると共に、通水路のテーパ面により、調整弁の位置を変動することで、上記最小面積部分の面積が変動し、これにより、水圧に見合った水量を確保することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、上記調整枠の内部に設けたスプリングで、上記調整弁に上流側への移動弾性を付勢した構成を採用したものである。
このように、調整弁に上流側への移動弾性を付勢すると、調整弁は水圧に応じて移動し、上記最小面積部分の面積が水圧に追従して自動的に調整される。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、上記調整枠における調整弁の下流側の位置に、上記調整弁の下流側への位置を規制するための調整部材を設けた構成を採用したものである。

上記調整部材は、調整枠の下部に螺装した調整ねじで形成され、この調整ねじで調整弁の下流側への位置を調整することにより、上記最小面積部分の面積を水圧に応じた条件に設定することができる。

請求項４の発明は、請求項１の発明において、上記誘導溝の下流側端部に形成された段部と調整弁との間に、上記調整弁の下流側端面に一致する形状を有し、上記調整弁の下流側への位置を調整するための調整板を設けた構成を採用したものである。

上記調整板を組み込む枚数を選択することにより、調整弁の位置を調整し、上記最小面積部分の面積を水圧に応じた条件に設定することができる。

請求項５の発明は、フラッシュバルブの主弁を収納する弁ケースを下流側に接続するユニオン継手の内部に、請求項１乃至４の発明の何れかに記載の節水調整弁を組み込んだ構成を採用したものである。

請求項６の発明は、フラッシュバルブの主弁を収納する弁ケースと吐水管を接続するユニオン継手の内部に、請求項１乃至４の発明の何れかに記載の節水調整弁を組み込んだ構成を採用したものである。

上記フラッシュバルブは既知の構造を有し、ハンドルの操作で主弁を開弁する大便器用と、押しボタンを押し込むことによって主弁が開弁する小便器の何れでもよい。

この発明によると、筒状調整枠の貫通する通水路を一方の端部から他方の端部に向けて小径となるテーパ面に形成し、このテーパ面に複数の誘導溝が軸方向に沿って設け、上記調整枠の内部に調整弁を、通水路を複数に分断するように収納し、調整弁の各端部が対応する誘導溝に収まる状態で調整枠の軸方向に位置調整が可能となるようにしたので、通水路の内径と隣接する調整腕間で囲まれた最小面積部分が通水量を確保すると共に、通水路のテーパ面により、調整弁の位置を変動することで、上記最小面積部分の面積が変動し、これにより、調整弁の位置を自動調整又は、調整部材や調整板で設定するだけで水圧に見合った水量を確保することができる。

また、水圧及び水量に応じた調整が自動的若しくは簡単な講習を受けるだけで行うことができ、施工現場には施工分だけを持って行けばよいと共に、最小面積部分は通水路の内径と隣接する調整腕間によって変動させるので、水流に対して大きな抵抗を与えることなく調整でき、これにより、水圧の大きな減少がなく、洗浄能力のある流速を確保しながら、節水効果を得ることができる。

調整枠の貫通する通水路の内径を、一方の端部から他方の端部に向けて小径となるテーパ面に形成し、このテーパ面に複数の誘導溝を軸方向に沿って設け、この調整枠の内部に、通水路を複数に分断する調整弁を、誘導溝に沿って調整枠の軸方向に位置調整が可能となるよう収納し、上記調整弁の位置によって通水路の水量を調節する。

以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

図１乃至図３は、節水調整バルブの第１の実施例を示し、水圧の変動に応じて水量を自動的に調整するようにしたものである。

この節水調整バルブ１は、真鍮等を材料に用い、外径が円形で一方の端部の外周面に外鍔２ａが設けられた筒状の調整枠２と、同様の材料を用い、上記調整枠２の内部に組み込まれる調整弁３との組み合わせからなり、上記調整枠２は、軸心に沿って貫通する通水路４の内周面が、上流側となる一方の端部から下流側の他方端部の途中に向けて小径となるテーパ面４ａに形成され、このテーパ面４ａに複数の誘導溝５が軸方向に沿って設けられている。

上記通水路４の内周面に形成されたテーパ面４ａに対して誘導溝５は、周方向に三等分の位置に、テーパ面４ａの最大径に一致する深さで軸方向へ直線状に延び、テーパ面４ａの最小径に該当する位置における終端に段部６が生じるように形成されている。

上記調整弁３は、中央集合部から三方に調整腕７が等角度で突出し、各調整腕７の端部が対応する誘導溝５に収まり、この誘導溝５に沿って調整枠２内を軸方向に位置調整自在となっていると共に、各調整腕７の集合部における上流側からの端面に、水流の抵抗を減少させる流線型頭部８が設けられ、また、各調整腕７も、上流側から流線型となり、下流側の両側面は厚みの中央に向けて互いに接近する傾斜面となる断面形状を有している。

上記、調整弁３を調整枠２内に組み込んだ状態で、図２、図３のように、通水路４の断面は調整腕７によって三等分に分割され、通水路４の内径と隣接する調整腕７間で囲まれた最小面積部分が通水量を確保すると共に、通水路４のテーパ面４ａにより、調整弁３の位置を変動することで、上記最小面積部分の面積が変動し、これにより、水圧に見合った水量を確保することができる。

次に図４、図５に示す第２の実施例は、調整枠２の内部で下流側の位置において、調整枠２に設けた支持桟９と調整弁３の間に、調整弁３に対して上流側への移動弾性を付勢するスプリング１０を組み込み、水圧の変動によって調整弁３が移動し、水圧に応じて水量を自動的に調整するようになっている。

図５（ａ）は、節水調整バルブ１を通水管路の内部に組み込んだ使用状態において、通水管路の水圧が最も低い状態及び水流の停止状態を示し、上記調整弁３が最も上流側に位置し、調整腕７がテーパ面４ａの大径側に位置しているので、通水路４の内径と隣接する調整腕７間で囲まれた最小面積部分が最も広い面積になっている。

図５（ｂ）は、水圧が中間の状態を示し、上流側からの水圧を受けた調整弁３がスプリング１０を圧縮してテーパ面４ａの中間に位置し、調整腕７がテーパ面４ａの中間径の部分に位置しているので、通水路４の内径と隣接する調整腕７間で囲まれた最小面積部分の面積が中間程度になっている。

また、図５（ｃ）は、水圧が最も高い状態を示し、調整弁３が最も下流側に位置し、調整腕７がテーパ面の小径側に位置しているので、通水路４の内径と隣接する調整腕７間で囲まれた最小面積部分が最も狭い面積になっている。

このように、第２の実施例で示した節水調整バルブ１は、スプリング１０で上流側への移動弾性が付勢された調整弁３が、スプリング１０の弾性で水圧の変動に追従して調整枠２内を移動し、最小面積部分を水圧に応じた面積とすることにより、水圧が変動しても常に一定の水量を確保した節水を実現することができると共に、調整弁３は水流に抵抗を与えないような構造になっているので、水圧の減少を少なくし、流速を維持することで十分な洗浄能力を確保することができる。

また、水圧に対する調整弁３の位置調整が不要になるので、通水管路内への組み込みが特別な技術を必要とすることなく行え、現場へは、必要な数だけの節水調整バルブ１を持って行けばよいことになる。

次に、図６、図７は、節水調整バルブ１の第３の実施例を示している。なお、上述した第１、第２の実施例と同一部分には同一符号を付して説明に代える。

この第３の実施例の節水調整バルブ１は、組み込み使用する通水管路の水圧に合わせて水量を無段階的に調整することができるようにしたものである。

図７のように、調整枠２の内部で下流側の位置において、調整枠２に中央部にねじ孔を有する支持桟１１を設け、この支持桟１１に調整ねじ１２を螺装し、その先端で調整弁３の下流側端部を受けるこの調整ねじ１２のねじ込みによって、上記調整弁３の下流側への位置を調整することにより、上記最小面積部分の面積を水圧に応じた条件に設定することができる。

図７（ａ）は、節水調整バルブ１を通水管路の内部に組み込んだ使用状態において、通水管路の水圧が最も低い状態の場合のセット状態を示し、調整ねじ１２を最もねじ込むことで上記調整弁３を最も上流側に位置させ、調整腕７がテーパ面４ａの大径側に位置しているので、通水路の内径と隣接する調整腕７間で囲まれた最小面積部分が最も広い面積になっている。

図７（ｂ）は、水圧が中間の場合のセット状態を示し、調整ねじ１２を中間のねじ込み位置とすることにより、上流側からの水圧を受けた調整弁３はテーパ面４ａの中間に位置し、調整腕７がテーパ面４ａの中間径の部分に位置しているので、通水路４の内径と隣接する調整腕７間で囲まれた最小面積部分の面積が中間程度になっている。

また、図７（ｃ）は、水圧が最も高い場合のセット状態を示し、調整ねじ１２を最も少ないねじ込み位置とすることにより、上流側からの水圧を受けた調整弁３は最も下流側に位置し、調整腕７がテーパ面４ａの小径側に位置しているので、通水路４の内径と隣接する調整腕７間で囲まれた最小面積部分が最も狭い面積になっている。

このように、第３の実施例の節水調整バルブ１は、組み込み使用する通水管路の水圧に合わせて調整ねじ１２のねじ込み量を調整するだけで、水圧に応じた水量を簡単に設定することができ、このような調整は、簡単な講習を受けるだけでだれにでも行うことができる。

図８は、節水調整バルブ１の第４の実施例を示し、組み込み使用する通水管路の水圧に合わせて水量を段階的に調整することができるようにしたものである。

この第４の実施例は、調整枠２内において、誘導溝５の下流側端部に形成された段部６と調整弁３との間に、上記調整弁３の下流側端面に略一致する形状を有し、上記調整弁３の下流側への位置を調整するための調整板１３を設けるようにしたものである。

図８（ａ）は、節水調整バルブ１を通水管路の内部に組み込んだ使用状態において、通水管路の水圧が最も低い状態の場合のセット状態を示し、調整板１３を複数枚重ねた状態で誘導溝５の下流側端部に形成された段部６と調整弁３との間に組み込み、上記調整弁３を最も上流側に位置させ、調整腕７がテーパ面４ａの大径側に位置しているので、通水路４の内径と隣接する調整腕７間で囲まれた最小面積部分が最も広い面積になっている。

なお、水圧が中間の場合は、上記調整板１３の枚数を図８（ａ）よりも少なくすることで、上流側からの水圧を受けた調整弁３をテーパ面４ａの中間に位置させるようにし、調整腕７がテーパ面４ａの中間径の部分に位置しているので、通水路４の内径と隣接する調整腕７間で囲まれた最小面積部分の面積が中間程度になっている。

また、図８（ｂ）は、水圧が最も高い場合のセット状態を示し、調整板１３の使用を省くことで、上流側からの水圧を受けた調整弁３を段部６に位置させることで、調整腕７がテーパ面４ａの小径側に位置し、通水路４の内径と隣接する調整腕７間で囲まれた最小面積部分が最も狭い面積になっている。

このように、第４の実施例の節水調整バルブ１は、組み込み使用する通水管路の水圧に合わせて調整板１３の組み込み枚数を選択するだけで、水圧に応じた水量を簡単に設定することができることになり、このような調整も、簡単な講習を受けるだけでだれにでも行うことができる。

図９及び図１０は、上記した各実施例の節水調整バルブ１を組み込み使用したフラッシュバルブの例を示し、フラッシュバルブそのものは既知の構造を有するのでここでは詳細な説明は省略する。

図９は、ハンドル１４を操作する大便器用フラッシュバルブ１５において、主弁を収納する弁ケース１６のバキュームブレーカ１７と吐水管１８を接続するユニオン継手１９の内部に、上述した第１乃至第３の実施例の何れかに記載の節水調整バルブ１を組み込んだものであり、節水調整バルブ１は吐出管１８の内部に納まり、ナット２０で接続されたバキュームブレーカ１７の内筒端部と吐出管１８の端部で外鍔２ａを挟み込むことにより、節水調整バルブ１を固定配置している。

図１０は、押しボタン２１を押し込むことによって主弁が開弁する小便器用フラッシュバルブ２２において、主弁を収納する弁ケース２３と吐水管２４を接続するユニオン継手２５の内部に、上述した第１乃至第３の実施例の何れかに記載の節水調整バルブ１を組み込んだものであり、節水調整バルブ１は吐出管２４の内部に納まり、ナット２６で接続された弁ケース２３の端部と吐水管２４の端部で外鍔２ａを挟み込むことにより、節水調整バルブ１を固定配置している。

上記のように、各フラッシュバルブに上述した第１乃至第４の実施例の何れかに記載の節水調整バルブ１を組み込み、この節水調整バルブ１の調整弁３を自動調整式とするか、組み込み使用する部分の水圧に合わせてセット位置を調整することにより、用便時に洗浄水を流した場合に、節水調整バルブ１の作用で、水圧に関係なく一定の水量を確保して洗浄効果が維持できると共に、水圧を大きく減少させることなく節水効果を得ることができる。

なお、節水調整バルブ１は、図示例の各フラッシュバルブへの組み込み使用だけでなく、各種水栓や湯栓、シャワー等への組み込み使用も当然可能である。

第１の実施例の節水調整バルブを示す基本構造の分解斜視図 同上の組み立て状態を示す平面図 同上の組み立て状態を示す基本構造の縦断正面図 第２の実施例の節水調整バルブを示す基本構造の分解斜視図 （ａ）は第２の実施例の節水調整バルブにおける水圧が最も低い状態及び水流の停止状態を示す縦断正面図、（ｂ）は同水圧が中間の状態を示す縦断正面図、（ｃ）は水圧が最も高い状態を示す縦断正面図 第３の実施例の節水調整バルブを示す基本構造の分解斜視図 （ａ）は第３の実施例の節水調整バルブにおける水圧が最も低い状態及び水流の停止状態を示す縦断正面図、（ｂ）は同水圧が中間の状態を示す縦断正面図、（ｃ）は水圧が最も高い状態を示す縦断正面図 （ａ）は第４の実施例の節水調整バルブにおける水圧が最も低い状態及び水流の停止状態を示す縦断正面図、（ｂ）は水圧が最も高い状態を示す縦断正面図 節水調整バルブを組み込んだフラッシュバルブの他の例を示す要部を切り欠いた正面図 節水調整バルブを組み込んだ小便器用フラッシュバルブの要部を切り欠いた正面図

符号の説明

１ 節水調整バルブ
２ 調整枠
２ａ 外鍔
３ 調整弁
４ 通水路
４ａ テーパ面
５ 誘導溝
６ 段部
７ 調整腕
８ 流線型頭部
９ 支持桟
１０ スプリング
１１ 支持桟
１２ 調整ねじ
１３ 調整板
１４ ハンドル
１５ 大便器用フラッシュバルブ
１６ 弁ケース
１７ バキュームブレーカ
１８ 吐出管
１９ ユニオン継手
２０ ナット
２１ 押しボタン
２２ 小便器用フラッシュバルブ
２３ 弁ケース
２４ 吐水管
２５ ユニオン継手
２６ ナット

Claims (6)

1. 貫通する通水路の内径が、一方の端部から他方の端部に向けて小径となるテーパ面に形成され、このテーパ面に複数の誘導溝が軸方向に沿って設けられた調整枠と、上記誘導溝に等しい数の調整腕が中央集合部から誘導溝の配置に等しい角度で突出し、各調整腕の端部が対応する誘導溝に収まる状態で上記調整枠の内部に通水路を複数に分断するように収納され、調整枠の軸方向に位置調整が可能となる調整弁とからなり、上記調整弁の位置によって通水路の水量を調節するようにした節水調整バルブ。
2. 上記調整枠の内部に設けたスプリングで、上記調整弁に上流側への移動弾性を付勢した請求項１に記載の節水調整バルブ。
3. 上記調整枠における調整弁の下流側の位置に、上記調整弁の下流側への位置を規制するための調整部材を設けた請求項１に記載の節水調整バルブ。
4. 上記誘導溝の下流側端部に形成された段部と調整弁との間に、上記調整弁の下流側端面に一致する形状を有し、上記調整弁の下流側への位置を調整するための調整板を設けた請求項１に記載の節水調整バルブ。
5. 主弁を収納する弁ケースを下流側に接続するユニオン継手の内部に、請求項１乃至４の何れかに記載の節水調整弁を組み込んだ節水型フラッシュバルブ。
6. 主弁を収納する弁ケースと吐水管を接続するユニオン継手の内部に、請求項１乃至４の何れかに記載の節水調整弁を組み込んだ節水型フラッシュバルブ。
   

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