JP4373305B2 - フラッシュバルブ - Google Patents
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Description
同図において200は給水路で、202は給水路200を開閉するピストン式の主弁であり、この主弁202が弁座204から離間することで即ち開弁することで、給水路200における上流部200aと下流部200bとが連通し、給水が行われる。
また主弁202が弁座204に着座することで即ち閉弁することで、それら上流部200aと下流部200bとが遮断され、給水が停止する。
この圧力室208からは、圧力室208内の水を給水路200における下流部200bに抜き出すための水抜路210が延び出しており、その水抜路210上に水抜弁としての起動弁212が配設されている。
尚この第1導水孔部214は、後述の第2導水孔部218とともに全体の導水孔を構成している。
このフラッシュバルブでは、操作棒216を操作して起動弁212を傾動させると、水抜路210が開放状態となって圧力室208の水が給水路200における下流部200bに抜き出され、圧力室208内の水の圧力が消失する。
ここにおいて主弁202が給水路200における上流部200aの圧力により上昇して開弁し、給水路200が開放状態となって給水が行われる。
そしてその圧力が所定圧力に達することによって主弁202がその押圧作用で弁座204に着座し閉弁する。ここにおいて給水路200が遮断状態となって給水が停止する。
ここで導水制御弁220は、弁座222への着座によって第2導水孔部218を閉状態とし、また弁座222から離間することでこれを開状態とする。
224は導水制御弁220に当接してこれを開弁させるストッパ軸でねじ226を有しており、図中上下方向の位置即ち導水制御弁220への当接位置が上下に調節可能とされている。
即ち、図15に示しているように操作棒216を操作して起動弁212を傾動させると、圧力室208内の水が水抜路210を通じて給水路200における下流部200bに抜き出され、ここにおいて主弁202が図17に示しているように給水路200における上流部200aの圧力にて開弁動作する。
この状態で給水路200が開放状態となって給水が行われる。
従って圧力室208の圧力は第1導水孔部214のみの場合に比べて速やかに圧力上昇し、その後の主弁202の閉弁動作の開始時期が早められる。
その後は第1導水孔部214を通じてのみ上流部200aの水が圧力室208へと流入し、主弁202の閉弁速度はそれまでに比べて鈍化する。
そして圧力室208の圧力が所定圧力となることによって主弁202が閉弁状態となり、ここにおいて給水路200が遮断状態となって給水が停止する。
しかしながらこれらのフラッシュバルブにおいては、ストッパ軸224の位置、詳しくは導水制御弁220に対する当接位置(つまりは導水制御弁220がストッパ軸224から離れる位置)が調節可能であるとは言っても、調節後においてはその当接位置は一定であり、従って開弁後において主弁202が閉弁動作する際、導水制御弁220を短時間(主弁202における短いストローク分)しか開弁状態に維持できず、節水を十分に果すことができないといった問題があった。
このようにすれば、主弁そのものの構造を変えることなく、単に追従移動機構を付加するだけでフラッシュバルブに上記の機能を付加することが可能となる。
図1において10は給水路で、12は給水路10を開閉するピストン式の主弁である。
主弁12は常時は弁座14に着座した状態にあって、給水路10における上流部10aと下流部10bとを遮断した状態にある。
このフラッシュバルブでは、主弁12が弁座14から図中上向きに離れて開弁することで、給水路10における上流部10aと下流部10bとが連通状態となって、上流部10aの水が下流部10bへと流れ込み、便器(大便器)に対し洗浄水として給水される。
圧力室16からは、その内部の水を給水路10における下流部10bに抜き出すための水抜路(第1の水抜路)18が延び出しており、その水抜路18上に起動弁(第1の起動弁)20が設けられている。
水抜路18はこの起動弁20にて開閉される。即ち水抜路18における上流部18aと下流部18bとが起動弁20にて連通及び遮断状態とされる。
ダイヤフラム弁24は電磁パイロット弁22にて開閉制御され、電磁パイロット弁22が開弁することでこのダイヤフラム弁24が開弁動作し、また電磁パイロット弁22が閉弁することでダイヤフラム弁24が閉弁動作する。
尚、起動弁20は図示を省略する押ボタン式の操作部の操作に基づいて動作する。
ここにおいて給水路10が開放状態となって給水が行われ、便器に洗浄水が勢い良く供給されて便器洗浄が行われる。
30はこの起動弁28を操作するための押ボタン式の操作部で、この操作部30を図中左向きに押込操作すると、ロッド32によって起動弁28が傾動させられ開弁動作する。
起動弁28が開弁すると、主弁12を貫通した水抜路26が開放状態となって圧力室16内の水が水抜路26を通じて給水路10における下流部10bに抜き出される。
尚この起動弁28及びその操作部30は停電時等における非常用のもので、通常は上記の起動弁20が図示を省略する押ボタン式の操作部の操作によって動作させられる。
即ちこの実施形態においても主弁12を貫通する導水孔が第1導水孔部34と第2導水孔部36とで構成されている。
本実施形態では第2導水孔部36が閉鎖された状態が、それら第1導水孔部34及び第2導水孔部36にて構成される導水孔が絞られた状態であり、また第2導水孔部36が開いた状態が、全体の導水孔が広開度となった状態である。
尚、35はメッシュからなるストレーナである。
ここで平板状の弁本体40は、図3及び図4に示しているように平面形状が四角形状をなしており、シリンダ部43の断面円形の内周面との間に水路44-1が形成されている。
また一方弁本体40が弁座46から図中下向きに離間することで第2導水孔部36を開放する。
導水制御弁38は、弁本体40が弁座46に着座したとき、弁軸42が主弁12の上面から上向きに突き出した状態となる。詳しくは弁軸42が弁座46の取付部材48の上面より上向きに突き出した状態となる。
この弁押え52は、図3に示しているようにその底部の下面が導水制御弁38の弁軸42に当接する当接面とされている。
その当接面には径方向に溝54が形成されている。
即ちこの実施形態では、弁押え52の当接面は導水制御弁38における弁軸42の上端面よりも大きく形成されており、これにより弁押え52を導水制御弁38の弁軸42に対して安定的に当接させることができる。
この場合溝54が形成されていないと、その当接面が水路44-2を閉鎖してしまう恐れがある。
そこでこの実施形態では弁押え52の当接面に溝54を形成し、水路44-2を確保するようにしている。
尚図2,図5に詳しく示しているように、弁押え52の底部の中心部には貫通の小孔56が形成されている。
ここで水路60は、弁押え52の内側に形成された後述のばね室62と、主弁12の背後の圧力室16とを連通させるための水路である。
この保持部68の外周面には雄ねじ部70が設けられており、この雄ねじ部70が、フラッシュバルブのボデー72に形成された雌ねじ部に螺合されている。
保持部材64は、その螺合位置を図中上下方向に変化させることで上下の高さ位置が調整可能である。
このばね室62は、上記のように水路60にて主弁12の背後の圧力室16と常時連通状態にある。
但し保持部68の下端部にはストッパ74が設けられており、このストッパ74に弁押え52の突起58が当ることにより弁押え52の更なる移動が停止される。
図1に示しているようにこのフラッシュバルブは、通常時は主弁12が閉弁し、またこのとき導水制御弁38は自重で沈み込んだ状態にある。
この状態で起動弁20を開弁動作させると、ここにおいて図6に示しているように水抜路18が開放状態となって、圧力室16内の水がこの水抜路18を通じて給水路10における下流部10bに抜き出され、圧力室16の圧力が消失する。
尚このとき、ばね室62内の水もまた水路60を通じて外部に流出する。
そして弁押え52がある程度押し上げられると、その時点で一定量圧縮されたばね73の付勢力が打勝つに到って、その後主弁12の開弁動作とともに導水制御弁38が弁座46から離間して導水制御弁38が開弁した状態となる。図8はこのときの状態を表している。
そして導入された水の圧力により、主弁12が開弁完了後速やかに閉弁動作を開始する。
即ち弁押え52は、主弁12の閉弁動作に追従して図中下向きに移動することで、主弁12に設けられた導水制御弁38を同じく主弁12に追従して下向きに移動させ、かかる導水制御弁38を主弁12の閉弁動作中も開弁状態に維持する。
従って主弁12は、閉弁動作を開始した後においても図10に示しているように第1導水孔部34及び第2導水孔部36のそれぞれからの導水による圧力室16内の急激な圧力上昇によって速い速度で閉弁動作を続行する。
従って以後は第1導水孔部34を通じてのみ圧力室16内に水が導かれることとなり、圧力室16内への導水の速度は鈍化する。
即ち主弁12は、導水制御弁38の閉弁後においてはゆっくりと閉弁動作し、最終的に弁座14に着座して完全閉弁状態となる。
図12はこのときの状態を表している。
ここで比較例1は、上記のような導水制御弁38を設けていない従来タイプのフラッシュバルブにおける瞬間給水量の変化を、また比較例2は単に導水制御弁38を設けただけで本実施形態のような追従移動機構50を設けない場合の瞬間給水量の変化を表している。
因みに比較例1の場合、水圧0.07MPa時において開弁から閉弁に到るまでの全体の給水量は10L、比較例2の場合は8Lであった。これに対して本実施形態の場合、全体の給水量は6Lであった。
図中比較例2の曲線と本実施形態の曲線とで囲まれた部分の面積(図中網点の部分)が、本実施形態に従って追従移動機構50を設けたことによる節水量を表している。
10a 上流部
10b 下流部
12 主弁
16 圧力室
18,26 水抜路
20,28 起動弁
30 操作部
34 第1導水孔部
36 第2導水孔部
38 導水制御弁
50 追従移動機構
52 弁押え
54 溝
62 ばね室
73 ばね
74 ストッパ
Claims (5)
- (a)給水路と、(b)該給水路を開閉する主弁と、(c)該主弁の背後に形成され水の圧力により該主弁を押圧して閉弁状態に維持する圧力室と、(d)該主弁を貫通して前記給水路における該主弁の上流部と該圧力室とを連通させ、該給水路の水を該圧力室に導入する小孔からなる導水孔と、(e)該圧力室の水を前記給水路における前記主弁の下流部に抜き出す水抜路と、(f)該水抜路を開放して該主弁の開弁動作を起させる起動弁と、(g)該起動弁を操作する操作部と、を設けて成るフラッシュバルブにおいて、
前記導水孔を広開度状態と絞った状態とに切り替える導水制御弁を設け、且つ前記圧力室への水の導入による前記主弁の閉弁動作中、該導水制御弁を該主弁に追従して移動させて該導水孔を前記広開度状態に維持し、該主弁の閉弁動作末期に該導水制御弁を移動停止して該導水孔を前記絞った状態に切り替える該導水制御弁の追従移動機構を設けたことを特徴とするフラッシュバルブ。 - 請求項1において、前記導水制御弁の追従移動機構が、前記主弁の外部に設けてあることを特徴とするフラッシュバルブ。
- 請求項1,2の何れかにおいて、前記導水制御弁の追従移動機構が、前記導水孔を前記広開度状態に保持するように該導水制御弁を押した状態で前記主弁に追従して移動する可動の弁押えを有していることを特徴とするフラッシュバルブ。
- 請求項3において、前記追従移動機構は、前記弁押えを前記主弁の閉弁方向に付勢するばねを有しており、該主弁の閉弁動作時に該ばねの付勢力に基づいて前記弁押えにより前記導水制御弁を前記導水孔が前記広開度となる状態に保持した状態で該主弁の閉弁動作に追従して該導水制御弁を移動させ、該弁押えが可動ストローク分移動したところで該弁押えを該導水制御弁から離間させて、該導水制御弁を前記給水路の圧力により前記導水孔を絞った状態に動作させるものであることを特徴とするフラッシュバルブ。
- 請求項3,4の何れかにおいて、前記弁押えの前記導水制御弁への当接面には水路形成用の溝が設けてあることを特徴とするフラッシュバルブ。
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