JP4842326B2 - キャニスタ洗浄弁 - Google Patents

Description

（関連する出願の参照）
該当なし。

（連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載）
該当なし。

本発明は、トイレタンクから便器への水の流れを制御する洗浄弁に関する。より具体的には、それはキャニスタ洗浄弁に関する。

弁座へのトイレタンク水の洗浄を制御するための多くのシステムが既知であり、例えば、米国特許第５，３２９，６４７号及び５，８９６，５９３号を参照。そのようなシステムは、タンク水のレベルを感知するフロートによって典型的に制御されるタンク用の水吸込弁を有する。トリップレバーを押し下げると、水がタンクからガラス状通路を通じて弁座内に空にされるよう、タンク出口にある洗浄弁が移動する。タンク水が排出されると、吸込弁フロートは、タンク内の水レベルと共に降下し、それによって、流入水の流れを引き起こす。十分なタンク水が排出された後、タンク内の水レベルが再構築されるよう、洗浄弁は閉塞する。タンクが補充されると、吸込弁フロートは水と共に上昇し、最終的には、水供給を遮断するために吸込弁を閉塞する。

タンクから便器への水の流れを制御するために多様な洗浄弁が考案された。今日使用されている最も一般的なものの１つは、フラッパ型洗浄弁である。フラッパ洗浄弁は、トリップレバーが洗浄周期を開始するために作動されるまで、タンク出口を密封する大径のストッパを支持する旋回ヨークを有する。大きなストッパは空気で充填され、空気は、十分な水がタンクから排出されるまで、その再着座を遅らせる。他の種類の洗浄弁は、主シールを取り付ける専用フロートを有する。トリップレバーが押し下げられると、フロートは上げられ、シールは水がタンクから便器に流れることを可能にするよう脱座する。この種類の１つの洗浄弁は「キャニスタ」洗浄弁と呼ばれる。何故ならば、弁はしばしば缶に類似した大きな概ね円筒形のフロートを有するからである。

多くの洗浄弁に共通する関心事は、洗浄周期の完了後に、タンク出口の緊密な封止を創成し且つ維持することである。フラッパ弁の球根状ストッパは、一般的には、封止を達成し且つ保持するのに初めは良いが、時間経過（例えば長年の動作）と共に、漏れを許容し得る。キャニスタ弁において一般的なワッシャ状シールは、しばしば類似の問題を有する。

もしシールが漏れるならば、水はタンクから便器に排出する。タンクが排出するならば、吸込弁フロートは降下し、タンクを補充するために吸込弁を開放させる。もし漏れが続くならば、吸込み弁は開放されたままであり、水は継続的に便器内に排出する。これは便器をあふれさせ、或いは、もし便器がオーバーフロー通路を有するならば、水は便器から建物給排水線に進む。いずれの場合においても水は浪費され、地域団体が水低消費トイレの必要に置くことの多い重要性に特に鑑みれば、それは極めて望ましくない。

キャニスタ型洗浄弁の例は、Ｈａｎ ｅｔ ａｌ．に付与された米国特許第６，７１５，１６２内に開示されている。開示の洗浄弁は、便器への出口開口でトイレタンク内に取り付く弁体を有し、流れ通路及び上方弁座を定める。弁体は直立ガイドも有し、フロートは、洗浄周期中、直立ガイドに沿って浮かぶ。フロートは、開口端部を備える概ね円筒形の中空本体であり、上方端部はタンクの水充填高さよりも上にある。水は、フロートの内部を通じて、並びに、オーバーフロー状態の場合には、弁体を通じて流れ得る。フロートの底端部は、平坦なワッシャ型シールを保持する溝をその周辺の回りに有する。シールは、フロートがその通常状態にあるときに弁座に対して着座し、通常状態では、タンク水は出口から便器に閉鎖される。

従来的なキャニスタ洗浄弁に伴う封止問題は、様々な要因から起こる。従来技術において良好な封止を達成することの主要な焦点は、シールが弁座とどれぐらい良好に適合するかにある。これは重要であるが、しばしば見落とされる漏れ経路は、フロート／シール界面に起こる。特に時間と共に、シールの材料収縮又は劣化に伴って、水はシールとフロートとの間の空間を通じて漏れ得る。これはタンク内の水のための低抵抗漏れ経路となり得る。何故ならば、界面は、典型的には、短い直線的な垂直経路であるからである。

弁座とのシールの封止表面の接触に関して、再び時間と共に、シールが弁座と正しく適合しないよう、シールが変形して幾分逸脱した構造をとることが可能である。よって、シールが曲がって弁座から離れることを防止するよう、シールは十分な背面（非封止側）支持を備えるフロートに取り付けられることが重要であり、シールの封止側の封止を妨害することがないと同時に、緊密な封止が維持されるよう、シールに対して十分な下向きの力をもたらす。既存のキャニスタ洗浄弁は、これらの領域の１つ又はそれよりも多くにおいて失敗し、よって、最適未満のシールを提供する。

洗浄弁に関する他の関心事は、トイレの水消費を制御することである。水消費は、概ね、洗浄弁が開放される時間の量の因数である。キャニスタ型洗浄弁に関して、これはフロートの閉塞時間、即ち、フロートが沈み且つシールに再着座するためにフロートが弁体から引き出された後に要する時間に依存する。少なくとも２つの要因、即ち、浮揚が達成される方法、及び、フロートが沈ませられる方法が、洗浄弁の閉塞時間に影響を与える。

多くの洗浄弁は、開放底部及び閉塞頂部を備える反転カップ形状フロートを有する。フロートが洗浄トリップレバーによって引き上げられると、反転カップはパラシュートのように作用し、タンク内の水の摩擦力によって、その降下を遅らせる。Ｎａｒｄｉ ｅｔ ａｌ．に付与された米国特許第５，３０５，４７４号は、そのようなフロートを有する洗浄弁を開示している。洗浄弁の他の一般的な種類は、フロートのような密閉された中空容器を有する。中空容器内に捕捉される空気は、中空容器がゆっくり沈むよう、中空容器を浮揚性にする。Ｃｏｎｄｏｎに付与された米国特許第５，３２９，６４７号は、そのような閉塞フロートを備える洗浄弁の一例である。上に記載された両方の場合において、フロートは重力の力の下で完全に沈む。よって、これらの弁の閉塞時間は、フロートの所要のサイズ及び質量について固定される。

弁閉塞時間は、水が洗浄周期中にフロート内に流入するのを許容することによって調節され得る。例えば、Ｆｕｌｔｏｎ ｅｔ ａｌ．に付与された米国特許第３，１７２，１２９号によって開示されるように、1つ又はそれよりも多くの小さなブリード孔が、さもなければ密閉されるフロート、例えば、フロートの底壁に作成される。フロートが洗浄周期中に上向きに引かれると、タンク内の水はブリード孔を通じてフロート内部に流れ込み、そによって、フロートの全体的な質量を増大し、弁の閉塞時間を短縮するよう、それを増大された速度で沈ませる。開口のサイズ及び量は、所望の水消費に対応する閉塞速度を達成するよう選択され得る。

しかしながら、ブリード孔の使用に伴う１つの問題は、フロートが移動された直後、タンク内の圧力水頭が比較的高いので、水がブリード孔に迅速に流入することである。もし、Ｆｕｌｔｏｎ ｅｔ ａｌ．によって開示される弁におけると異なり、フロートが頂部で閉塞されないならば、ブリード孔を通じた水の急激な流れは、フロートを通じて並びにタンク蓋の下面に抗して上に噴霧し得る。これは幾つかの理由のために不利であるが、主として、水がタンクから噴霧して無くなる或いはタンクの縁上の回りで漏れ出し浴室の床の上に落ちる可能性の故である。

よって、より良好な弁閉塞制御をもたらし且つタンク出口でより良好な封止を果たす改良されたキャニスタ型洗浄弁の必要が存在する。

本発明は、改良されたトイレ用キャニスタ型洗浄弁であり、上記に議論された従来技術の欠点を取り扱う。一般的に、キャニスタ洗浄弁は、弁体からのトリップレバーによって上げられ得るフロート及びシール構成を有し、シールを脱座するようタンク出口に至り或いは定め、それは、通常、タンク出口を密封する。フロート／シール界面は、フロートとシールとの間の漏れを減少するよう構成され、シールの着座はタンク内の水圧水頭の直接的な適用によって補助される。フロートは、弁閉塞時間の制御を向上するようにも構成される。

１つの特徴において、本発明は、弁座と、便器内に据え付けられるときに弁座から出口に向かって通じる流れ通路とを定める弁体を有するキャニスタ洗浄弁を提供する。洗浄弁は、開放された上方端部と閉塞された下方端部とを備える中空の長手方向に延びる本体上にシールを取り付けるフロートを有する。タンク内に据え付けられるとき、開放された上方端部は、周囲空気と連絡すべきタンクの水充填高さより上に延び、下方端部にある底壁は、水充填線より下にある。中空本体が、中空本体の外側に作用する水の浮力によって、洗浄周期の間に少なくとも一時的に弁座の上に懸架し得るよう、底壁は、少なくとも、洗浄周期中にフロートの中空本体内への水の流れを制限するよう働く。洗浄周期の前及び後に、フロートは、シールを弁座上に着座し、フロートの外側のタンク水の流れ通路との連絡を遮断するよう位置付けられる。洗浄周期中、フロートは、シールを脱座し且つタンク内の水が流れ通路内を通り便器に出るのを可能にするよう、弁体に対して移動され得る。

好適な形態において、フロートは概ねカップ形状であり、直立に向けられる。フロートは、中空本体の開放端部及び底壁内の開口と連絡する中空本体内の長手のオーバーフロー管を定め得る。弁体は、そこを通じる流れを完全に妨げることなしに、オーバーフロー管内に受容されるフロート案内を含み得るし、フロートはそれに沿って洗浄周期中に移動し得る。フロートは、好ましくは、モノリシック構造のような剛的プラスチックで成形される。

他の特徴において、本発明は、長手軸に沿って延びる中空本体と、軸に対してある角度で延びる端壁とを有するフロートを備えるキャニスタ洗浄弁を提供する。端壁は、少なくとも１つのブリード開口をその中に有し、軸に対してある角度にある経路に沿う移動を含むフロートの中空本体内への通路を定める。

ブリード開口は、タンク水がフロート内部を通ることを可能にし且つタンクが完全に空にされる前にシールを再着座させるような数とされ、大きさとされ、且つ、構造とされ得る。シールを完全に着座するよう十分な圧力水頭をもたらすために、水の最小の高さがタンク内に留まることを保証することによって、これはシールの着座を補助する。その上、開口の数並びに開口サイズは、特定のトイレ用途の水消費要件のための閉塞時間を変更するために、成形プロセス中に所望に容易に変更され得る。

ブリード開口は、フロート底部から離間され且つ１つ又はそれよりも多くの長手の脚部によってそこに接続される特殊のフード付き構造を有し得る。脚部の間には、フロート底部内の対応する開口に至る長手の窓がある。水がフロートに進入し且つ出るときに、それが回転し窓を通じて径方向に通らなければならないよう、バッフルは長手方向に流れを妨害する。これは、洗浄周期が開始された後に、ブリード水がフロート内に通り、次に、シールが再着座された後にフロートから排出することを許容するが、フロート内に流入する水がタンク蓋に対してフロートを通じて上に噴霧することを防止する。

さらに他の特徴において、本発明は、少なくとも１つの非円筒形の環状表面によって定められる複合プロファイルを備えるシール保持部分を有するフロートを備えるキャニスタ洗浄弁を提供する。シールは、弁座に対する封止のためにフロートに取り付けるために、フロートシール保持部分の複合プロファイルと一致する周表面を有する。

フロートは、長手軸に沿って延び得るし、フロートのシール保持部分は、シールを長手軸に対して概ね垂直な半径向きに保持する。次に、複合プロファイルは、フロートのシール保持部分で、環状の長手壁によって定められる。

シールは、環状シールであり得るし、フロートのシール保持部分は、径方向にフロートの円周の回りに延在し且つ上向きに開放する溝であり得る。溝の閉塞端部にある環状壁は、複合プロファイルを定める。シールの内周は、溝内に配置され、外周は、シールが弁座に対して着座し得るよう、溝の外にある。好ましくは、内周面は、シールの内径によって定められる。

シール保持部分又は溝の複合プロファイル、及び、シールの一致する内周は、少なくとも、舌及び溝のような指間接合を定める。具体的には、複合プロファイル又はシール又は両方は、他の部分内の谷と噛合する少なくとも１つの環状突起又は頂を有し得る。シールの複合プロファイル及び／又は内周は、連続的な非直線的な環状表面によって定められ得る。そのような場合には、連続的な湾曲表面は、１つ又はそれよりも多くの凸状頂並びに１つ又はそれよりも多くの凹状谷を定め得る。例えば、シール保持溝の環状壁は、２つの隣接する凹状谷の間で長手方向に凸状頂を定め得るし、シールの一致する円周は、２つの環状の凸状頂の間に環状の凹状溝を定め得る。よって、結果として得られる界面は、それらの間の液体の通過に大いに抗する連続的な回旋状接触地域をもたらす。

精密なシール界面構造は、シール接触地域の少なくとも一部が非円筒形であることを条件として、如何なる適切な複合的な幾何でもあり得ることが留意されるべきである。界面構造は、好ましくは、１８０度以外の開先角度をそれらの間に定める少なくとも２つの曲線部分及び／又は直線部分も有する。よって、フロートシール保持部分プロファイル及び一致するシール円周は、単一表面の少なくとも一部又は複数の表面のうちの１つがフロートの長手軸と平行でないよう、単一の回旋状表面並びに任意の数の直線表面及び／又は曲線表面によって形成され得る。よって、正方形又はＶ字形状のような直線的断面を備える環状頂及び／又は谷が使用され得る。

その上、シール及びフロートの双方は複合プロファイルで形成される必要はなく、その代わりに、構成部材の一方は、他方の構成部材の複合プロファイルに適合し得る可撓材料から成り得ることが留意されるべきである。例えば、１つの好適な形態において、シールは、その内径に単純な直接の長手方向プロファイルを有する可撓なエラストマ材料から成り、それはフロートに取り付けられるや否やフロートの複合プロファイルと適合する。

さらに他の特徴において、フロート／シール界面、フロートは、弁体の弁座と反対側のシール及びシール保持部分の側に、例えば、シールの上に長手方向に、環状の概ね径方向に延びるシール裏打ち(backing)フランジを有し得る。フランジは、弁座から離れて長手方向に屈曲するならば、シールの外周に構造的支持を提供することによって、シール逆転防止装置として作用する。それは、フロートがトリップレバーによって引っ張り上げられるときに、長手方向の下向き方向におけるシールに対する抗力を減少するようにも作用し、それによって、フロート／シール界面での緊密な接続を維持するのに役立つ。

フランジは、開口、好ましくは、フランジに沿って離間した（製造の容易性のために）開放端部スロットの形態の複数の開口を含み得る。シールをしっかりと封止するのを補助するために、タンク内の水圧水頭がシールに対して直接的に作用し得るよう、これらのスロットは、シールの非封止側をタンク水に良好に晒す。シールを支持するために裏打ちフランジを設けることによって、シールは、弁座に良く適合する柔軟で可撓な材料で形成され得る。また、柔軟なシールは静かに封止し、さらに、シールを逆転防止するためにフランジはそこにあるので、フロート及び弁体の２つの硬い部分の間の接触は不要であり、それによって、弁閉塞騒音を低減する。

本発明のこれらの及び他の利点は、詳細な記載及び図面から明らかであろう。以下に続くものは、本発明の１つ又はそれよりも多くの好適実施態様である。本発明の完全な範囲を査定するために、請求項が見られるべきである。何故ならば、好適実施態様は、本発明の範囲内にある唯一の実施態様として意図されないからである。

図面を今や参照すると、図１は、水タンク１２と、便器区画（図示せず）とを含むトイレ１０を示している。タンク１２は、出口開口１８を備える水平な底壁１６を有し、出口開口は、便器の上方縁内の通路に通じている。タンク内部に取り付けられているのは、タンク１２内への供給水の流れを制御するためのフロート２２作動される供給弁２４を備える通常の水供給パイプ２０である。洗浄周期中のタンク１２から便器への水の流れを制御するために、洗浄弁組立体２６が出口開口１８の上でタンク１２内部に取り付けられている。

図１、２、及び、６を参照すると、洗浄弁２６は、タンク１２内に垂直に直立して取り付けられ、主として、弁体２８と、フロート３０と、シール３２とを含む。弁体３０及びフロート３２は、好ましくは、適切なプラスチックのような非腐食性材料である。シールは、可撓材料、例えば、特に良好な化学／腐食耐性を有するビニル、ＥＰＤＭゴム、又は、シリコンのような適切なエラストマで作成され得る。弁体２８の下方端部は、タンク出口開口１８を通じて延び、ガスケット３３と、タンク底壁１６の下面に対して緊密にネジ山を切るねじ付き保持ナット３４と係合する雄ねじを有し得る。弁体２８はフランジ３６も有し、フランジは適切なガスケット３８を底壁１６の上方側に対して締め付け、洗浄弁組立体２６をタンク１２に取り付ける。

図示されていない代替的な構造において、弁体の下方端部は、洗浄弁組立体をタンクに取り付けるために、底壁１６の下面と係合する３つの突起を有し得る。接続は、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第４，４３３，４４６号に開示されているものに類似し、その開示、特に、それらの中の図２及び４乃至６並びに関連記載は、ここに参照として引用される。

弁体２８は、その上方端部にある円形弁座４０からタンク出口開口１８を通って通じる概ね円筒形の流れ経路を定める。弁体２８及び流れ通路は、長手軸４２と概ね同軸である。軸４２に沿って弁体から上に延びる別個の案内ポスト５０の取付茎部４８を受容する中心開口４６を支持するために、支柱４４が弁体の外壁から延びている。ポスト５０が正しく向けられるときに、茎部４８上の２つの小さな耳部（図示せず）が開口を通過することを許容し、１／４回転で、耳部が弁体２８からのポスト５０の分離を制限するよう、開口４６は概ね長円形である。ポスト５０は、概ねＸ形状の上向きに先細い断面を有し、中心空隙５２及び５４を上方端部に備える。ストップ５６の下方部分が、空隙５２内に下がって適合し、１つの向きでの挿入及び取外しを許容するが、さもなければポスト５０からのストップ５６の分離を制限するノッチ及び耳部（図示せず）を再び備える。ストップ５６は、長手軸４２に対して垂直に、ポスト５０を越えて径方向に延びる大径のフランジ区画５８を有する。フランジ区画５８は、ガスケット５９を裏打ちしている。ストップ５６は、１／４回転耳部及びノッチ配置（図示せず）によって、ポストの頂部内に捕捉される。ストップ５６は中空であり、供給吸込弁から来る便器補充線（図示せず）がストップ５６の取付部品５５に取り付けられ得るよう開口されている。

フロート３０は、外側の長手の円筒壁６０と一体的に形成された直立のカップ形状の一体型の本体であり、タンク水より上の周囲空気に対して開放された上方端部と、半径方向の底壁６２と、フロート３０を弁体２８に取り付けるためにポスト５０の回りに適合する中心長手オーバーフロー管６４とを備えている。タンクがその水充填高さより上に充填されるならば、オーバーフロー水は、壁６０の開放の上方端部を越えてフロートの内部にあふれ出る。オーバーフロー水はフロートから排出し、底壁６２内の小さなブリード開口７０を通じて弁体２８内の流れ通路を通じてタンクから出ることができる。もしオーバーフロー水が排出されるよりも速くフロートに進入するならば、それがオーバーフロー管６４の開放の上方端部に達するまで、それはフロートを充填し始め、然る後、それは（ポスト６０の回りの）オーバーフロー管６４を通じて排出し、オーバーフロー管６４の下方端部にある底壁６２内の開口６３を通じて出る。また、洗浄後、補充線からの水は、線からストップ５６、（再びポストの回りの並びに底壁６２内の大きな中心開口の外の）オーバーフロー管６４、及び、弁体２８の流れ通路を通じて通ることによって、便器を補充する。

フロート３０が洗浄周期中にポスト５０を長手方向に上下に移動し得るよう、ポスト５０より少ない長手方向寸法のオーバーフロー管６４。フロート３０は、弁座４０とストップ５６の大径区画５８との間に捕捉される。ガスケット５９は、オーバーフロー管６４の頂部縁に対して着座(seat)し、関連する接触騒音を減少する。フロート３０は、レバーアーム６７と、壁６０の各「側」で２つの長手に離間したタブ６９の１つに接続されるチェーン６８とによって、トイレのトリップレバー６６に連結されている。

図２、４、７、及び、８に示されるように、底壁６２は、５つの離間した「フード付き」ブリード開口７０を有する。フード付きブリード開口７０は、３つの長手方向の脚部７４によって底壁から上に離間した径方向バッフル７２を含む一体構造である。底壁内の小さな開口７８へのアクセスをもたらすために、長手方向の窓７６が、バッフル７２、脚部７４、及び、底壁６２の間に形成されている。ブリード開口７０は、（上述のような）オーバーフロー水の排出を可能にするが、洗浄周期中に制御された量の水がフロート３０の内部に流入して上がることを可能にすることによって、フロートの閉塞時間、よって、洗浄周期中に消費される水の量を制御するために主として使用される。フロート３０の内側の水は、フロートに質量を加えるので、フロートは、それを有さないよりも急激に「沈む」傾向がある。これはシール３２をより迅速に再着座(reseat)するよう作用するので、シール３２をしっかりと再着座するのに十分な圧力水頭をもたらすタンク内の最小の水レベルがある。ブリード開口７０のバッフル７２は、入って来るブリード水の長手方向の経路を遮断し、底壁６２内の開口７８を通過した後、ブリード水位を窓７６を通じて径方向に方向変更させる。これは所望の流れのフロート３０への出入りを可能にするが、入って来る水がフロートを通じて上に噴霧し且つタンク蓋の下面を打つのを防止し、それによって、如何なる関連する騒音並びにタンク蓋の回りの漏れも回避する。

述べた通り、ブリード開口は、弁の閉塞時間を制御するために、換言すれば、フロートが弁体から外れ且つシールが弁座から脱座(unseat)される時間を制御するために、主として使用される。ブリード開口の量及びサイズは、洗浄周期中のフロート内への流れ容量、よって、フロートの全体的な質量を変更するために選択され得る。ここに記載される好適実施態様には、軸４２の回りに均等に離間したフロートの底壁６２内に５つのブリード開口があり、２つの１／４インチ開口、２つの３／１６インチ開口、及び、１つの１／８インチ開口を含む。好適なフロートは一体成形されたプラスチック構造であるので、開口は、所望の閉塞時間を達成するために、成形プロセス中に容易に閉塞され或いは開放され得る。最小の開口は、そのような１／８インチ開口を用いて、閉塞時間の精細な調整をもたらし、洗浄に約０．０３ガロンを加えることに対応する閉塞時間の遅延を引き起こす。他の開口は、閉塞時間及び水消費に対する比例的な効果を有する。

図２乃至５を今や参照すると、フロート３０の下方端部は、径方向に外向きに開口する環状円周シール保持溝８０を定める。シール３２は、軸４２と同軸なフロート３０の回りに適合し、概ね径方向の向きで溝８０内に保持される。溝８０に隣接しているのは、弁座４０の反対側で溝８０の長手側に配置される円周方向の径方向に延びるシール裏打ちフランジ８２である。

裏打ちフランジ８２は、シール３２の延長の距離について弁座４０のそれを越えて径方向に外向きに延びている。裏打ちフランジ８２は、溝８０内に保持されないシール３２の外側部分のための逆転防止装置として作用する。フロートがあたかも傾げられるようになるように、シール３２が弁座４０から離れて固定されるならば、剛的な裏打ちフランジ８２は、さらなる動作に抗するので、シール３２は弁座４０に対して着座する。裏打ちフランジ８２の存在は、より柔軟でより可撓な材料がシールのために使用されることを可能にし、それは弁座とより良好に一致し、より良好な封止をもたらす。より柔軟なシールは、弁閉塞時の弁騒音も減少する。何故ならば、接触はシールと弁座との間にあり、フロートの下向き移動を制限するために、フロートの剛的（プラスチック上のプラスチック）構造と弁体との間に接触が必要とされないからである。その上、フロートの上方ストローク中のシートに対する抗力を減少するために、フランジ８２はシール３２を遮断し、それはフロート／シール界面での接合の緩みを減少する。

裏打ちフランジ８２の他の重要な特徴は、それが軸について離間した多数のスロット８４を有することである。図７及び８を参照。図示の好適実施態様には、図７中に示される図面中の３つの平行なコラム内に向けられた６つのスロットがある。圧力水頭が弁座４０に対してシール３２を着座するのに役立つ封止力を適用するよう、スロットは、タンク内の圧力水頭がシール３２に対して長手の下向き方向に直接的に作用することをより良好に可能にする働きをする。シールがフランジに対して押し戻され、シールがその通常の位置に戻ることを許容するならば、スロットはフランジの下面とシールの上側との間の如何なる吸引をも断ち切る。製造の容易正の故に、フランジ８２の外側縁部で開口するスロットが好ましいが、他の貫通孔及び開口向きも使用され得る。

図４及び５を再び参照すると、シール保持溝８０の閉塞端部は、複合プロファイルを有する環状壁９６によって定められている。ここで使用される「複合プロファイル」という用語は、一般的には、軸について回転されるときに、非円筒形の環状表面を定めるあらゆるプロファイルを指し、より具体的には、単一の連続的な曲線或いは複数の交差する直線及び／又は曲線区画の組み合わせによって定められるプロファイルを指す。複数の直線／曲線区画から成るとき、隣接する区画は１８０度以外の開先角度(included angle)を形成するはずである。単一の曲線の場合には、曲線の少なくとも２つの隣接する区画が、異なる曲率半径を有するか、或いは、隣接する区画が異なる陥凹を有するよう、屈曲地点を交差するはずである。よって、複合プロファイルの１つの満足な意味の下で、プロファイルは、１つ又はそれよりも多くの凸状頂並びに１つ又はそれよりも多くの凹状谷を定める連続的な曲線を形成する。この用語の他の満足な意味は、屈曲又は９０度よりも大きい屈曲又は開先角度を定める経路、例えば、回旋蛇状経路を定めるプロファイルである。様々な具体的な構造が用語の意味内に入るが、複合プロファイルは、環状フロート／シール界面をもたらし、直線プロファイルと関連付けられる接触地域よりも良好にそれらの間の液体の通過に抗する接触地域を備える。

シール３２は、好ましくは、可撓で弾力のあるエラストマであるので、その内周又は直径９８は、溝壁９６の複合プロファイルと一致する。よって、それは機械加工される必要がなく、さもなければ、それ独自の恒久的に一致する複合プロファイルを有するよう形成される。よって、シール３２は、円筒形表面によって定められる単純な直線プロファイルを備える内径を有し得る。しかしながら、もしより適合性のより少ない材料が使用されるならば、シールは溝壁９６の複合プロファイルと一致するよう選択される複合プロファイルも有し得る。

例証されている実施態様において、環状溝壁９６は、図６に示されるような長手方向に取られるときに、単一の連続的な曲線から成る複合プロファイルを定め、２つの屈曲地点を備え、凹状谷１００、凸状頂１０２、及び、他の凹状谷１０４を定め、頂及び谷は、半径方向に延び、谷１００及び１０４は、それぞれ頂１０２の長手方向の上及び下にある。図４に示されるように、シール３２の内径９８は、一致する頂及び谷を創成するよう、複合プロファイルと一致する。

よって、複合プロファイルは、舌及び溝のような指間接合を創成し、回旋蛇状長手経路に続く。軸４２について回転されるとき、凸状頂は、環状のリブ又は頂面になり、凹状谷は、環状の溝又は谷面になる。よって、シール接触地域は、回旋環状表面間に起こり、液体移動に高度に抗するフロート／シール界面がもたらされる。

フロート／シール界面を通じる液体移動に対する抵抗は、シール３２の（頂側及び底側にある）半径表面と溝８０との間の接触の故に増大される。その上、溝環状壁９６の複合プロファイルは、液体移動により一層良好に抗し且つ溝８０内へのシール３２の組み付けを促進する傾斜路として働くよう、フロート／シール界面にさらなる複合性を加える環状傾斜表面を形成する傾斜した角度の直線区画又は面取り１０６を含む。傾斜路の頂部分は、凸状／凹状表面が完全に一致されることを保証するようシールを位置付けるのも助ける。

よって、頂１０２及び面取り１０６は、複数の異なる圧力地点をもたらし、長手方向に離間した複数の高封止接触場所を創成する。よって、図面に例証される好適実施態様では、タンク水がシールの回りに移動するために、それはシールの上側に沿って径方向にシールとフロートとの間を進行し、９０°回転し、谷１００を通じて長手方向に進行し、頂１０２の回りで反対方向に９０°回転し、谷１０４を通じて９０°回転して戻り、次に、面取り１０６に沿って回転し、最終的に、シールの下面を径方向に越えて進行しなければならない。

洗浄弁の動作に関して、洗浄動作を遂行する前に、洗浄弁は、図１及び２に示される位置にあり、フロート３０及びシール３２は、弁座４０上に着座され、タンク１２内の水位は「満杯」である。トリップレバーを活性化することは、シール３２を弁座４０から脱座させ、図３に示される位置内に引き上げさせるのに十分な程に、フロート３０を上向きに引く。フロート本体は、その内部がタンク水より上の周囲空気と連絡するよう、上端部で開放されているので、フロートは、捕捉空気容積によって懸架されるのではなく、その代わりに、壁６０及び６２の外表面に対して作用する水の浮力によって全体的に懸架される。タンク１２内の水は、弁体２８を通じて流れ、便器へのタンク出口開口１８を通じて出ることができる。便器内の水及び汚物は、トラップ（図示せず）を通じて通常の方法で給排水線に排出される。タンク水は、ブリード開口７０を通じてフロート３０内に流入し、十分に重く且つタンク１２が十分に低く排出するとき、フロート３０の重量は、重力の下でそれを降下させ、シール３２を弁座４０に対して着座させる。洗浄周期は、タンク１２が供給弁を移動するのに十分な水で補充された後に完了する。

本発明の好適実施態様が上に記載されているに過ぎないことが理解されるべきである。しかしながら、好適実施態様に対する多くの修正及び変更が、当業者に明らかであり、それらは本発明の精神及び範囲内にある。従って、本発明は、記載された実施態様に限定されるべきではない。本発明の完全な範囲を確証するために、以下の請求項が参照されるべきである。
トイレタンク内に取り付けられた本発明に従ったキャニスタ洗浄弁組立体を一部断面で示す正面図である。 その通常の閉塞位置にある図１に示されるキャニスタ洗浄弁を示す縦断面図である。 図２に類似する縦断面図であるが、キャニスタ洗浄弁は、洗浄周期中にトイレタンク内の水が便器に進入する開放位置で示されている。 図２の弧４−４に沿って取られた拡大部分断面図であり、キャニスタ洗浄弁は、図２の閉塞位置にある弁座を封止している。 図４に類似する部分断面図であり、弁座が取り除かれた状態のシール保持溝の複合プロファイルを示している。 キャニスタ洗浄弁フロート、シール、及び、弁体を示す展開斜視図である。 フロートを示す上面図である。 図７の線８−８に沿って取られた拡大部分断面図である。

Claims (20)

1. トイレタンクから出口を通じて便器へ至る水の流れを制御するための洗浄弁であって、
   出口弁座を定める弁体を含み、
   該弁体に対して移動可能なフロートを含み、該フロートは、少なくとも１つの非円筒形の環状表面によって定められる複合プロファイルを備えるシール保持部分を有し、
   前記弁座に対する着座のために前記フロートに取り付けるよう、前記フロートシール保持部分の前記複合プロファイルと一致する複合周表面を有するシールを含み、
   前記フロートは、少なくとも１つのブリード開口を備える底壁を有し、前記少なくとも１つのブリード開口は、前記底壁内の開口の上に離間されるバッフルを含む、
   洗浄弁。
2. 前記複合プロファイルは、環状突起を定める、請求項１に記載の洗浄弁。
3. 前記フロートは、長手軸に沿って延び、前記突起は、前記軸に対して垂直な半径方向に延びる、請求項２に記載の洗浄弁。
4. 前記複合プロファイルは、前記突起に隣接する少なくとも１つの環状谷を定める、請求項３に記載の洗浄弁。
5. 前記複合プロファイルは、少なくとも１つの凹状谷と、少なくとも１つの凸状突起とを含む、請求項１に記載の洗浄弁。
6. 前記シール保持部分は、前記複合プロファイルを定める環状壁を有する環状溝を含む、請求項１に記載の洗浄弁。
7. 前記シール周表面は、内径である、請求項１に記載の洗浄弁。
8. 前記フロートは、前記シールの近傍に並びに前記弁座の反対側の前記シールの側の近傍にフランジを有する、請求項１に記載の洗浄弁。
9. 前記フランジは、少なくとも、そこを貫通する開口を含む、請求項８に記載の洗浄弁。
10. 前記バッフルは、前記底壁の一体的な部分として形成される、請求項１に記載の洗浄弁。
11. 前記フロートは、複数のフード付き開口を有する、請求項１０に記載の洗浄弁。
12. 前記フロートは、円筒形のキャニスタの形態である、請求項１に記載の洗浄弁。
13. トイレタンクから出口を通じて便器に至る水の流れを制御するための洗浄弁であって、
    出口弁座を定める弁体と、
    該弁体に対して移動可能であり、且つ、前記弁座に対する封止のためのシールを取り付けるフロートとを含み、該フロートは、長手方向の軸に沿って延びる中空本体と、前記軸に対してある角度で延びる端壁とを有し、該端壁は、少なくとも１つのブリード開口をその中に有し、前記軸に対してある角度にある経路に沿う移動を含む前記フロートの前記中空本体への通路を定め、
    前記フロートは、前記端壁内の前記ブリード開口の上で長手方向に離間されるバッフルを含む、
    洗浄弁。
14. 前記バッフルは、少なくとも１つの長手の脚部によって前記端壁に接合され、少なくとも１つの長手の窓が、前記バッフルと前記端壁との間に定められる、請求項１３に記載の洗浄弁。
15. 前記バッフルは、前記端壁の一体的な部分である、請求項１３に記載の洗浄弁。
16. 前記フロートは、シール保持溝を有し、前記シールは前記シール溝内に取り付けられ、前記溝は、フロート／シール界面に少なくとも１つの非円筒形の環状表面を備える環状壁によって形成される閉塞端部を有する、請求項１３に記載の洗浄弁。
17. 前記環状壁は、前記軸に対してある角度で延びる環状突起を定める、請求項１６に記載の洗浄弁。
18. 前記フロートは、円筒形キャニスタの形態である、請求項１３に記載の洗浄弁。
19. 前記フロートは、カップ形状である、請求項１３に記載の洗浄弁。
20. 弁座と、便器に取り付けられるとき前記便器の出口に向かって通じる流れ通路とを定める弁体を有する洗浄弁であって、
    前記弁体に対して移動可能なフロートを含み、該フロートは、シール保持部分と、前記弁座の反対側の前記シール保持部分の側で外向きに延びるフランジとを有し、該フランジは、少なくとも１つの開口をその中に有し、
    前記弁座に対する封止のために前記フロートに取り付けるよう、前記シール保持部分と一致するシールを含み、
    前記底壁は、ブリード開口と、該ブリード開口の上に離間されるバッフルとを含む、
    洗浄弁。

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