JP5601456B2 - 洗浄水タンク装置 - Google Patents

Description

本発明は、洗浄水タンク装置に係り、特に、少なくとも２段階の洗浄水量を水洗便器に供給する洗浄水タンク装置に関する。

従来、便器を洗浄する洗浄水を貯水する洗浄水タンク装置として、特許文献１には、貯水タンクの底部に設けられた筒体の側面に開口を形成すると共にその開口を開閉可能な弁体を設け、且つ、排水口を開閉する排水弁体に作動杆を連結し、大洗浄のとき、作動杆のみを上方に引き上げて、排水口を開放すると共に筒体の開口を開放したままにすることにより洗浄水量を多くし、一方、小洗浄のとき、作動杆及び弁体の両方を引き上げて、排水口を開放すると共に開口を弁体で閉じることにより洗浄水量を少なくして、大洗浄と小洗浄との２段階の洗浄をするようにしたものが知られている。

この洗浄水タンク装置では、レバーハンドルを一方側に回すと、作動杆のみが引き上げられて大洗浄が行われ、レバーハンドルを他方側に回すと、作動杆及び筒体の開口の弁体が引き上げられて、筒体の開口が閉止され、小洗浄が行われる。この小洗浄時における排水の後半から閉弁時まで、筒体の開口を閉弁する弁体は、筒体周りの残水の水圧によって、筒体の開口を閉弁するように、即ち、弁体が開口に密着するようにされている。

特開昭６１−７２１４４号公報

ここで、近年の節水化による貯水タンク内の洗浄水量の減少に伴い、洗浄水タンク装置内の洗浄水の止水水位が低下することにより、上述した従来の構造の洗浄水タンク装置では、弁体を筒体の開口に十分に密着させるような水圧が得られず、筒体の開口を閉弁する弁体が開いて洗浄量が増加してしまい、予め設定した所望の洗浄量が得られないという問題が生じる可能性がある。特に、近年の節水化により、小洗浄でも、より少ない洗浄水量で洗浄することが要望されているので、このような問題が顕著となる。

そこで、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、洗浄水量が少ない小洗浄時、予め設定した所望の洗浄量を得ることが出来る洗浄水タンク装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明は、少なくとも２段階の洗浄水量の洗浄水を水洗便器に供給する洗浄水タンク装置であって、洗浄水が貯水され、底面に排水口が形成された貯水タンクと、排水口を開閉して水洗便器への洗浄水の供給を行う排水弁と、排水口を取り囲むように貯水タンクの底面から上方に延びる側面を有し、上方が開放されると共に側面に開口部が形成された筒体と、開口部を開閉する切替弁と、洗浄水量が多い場合には排水弁を駆動し、洗浄水量が少ない場合には排水弁及び上記切替弁を駆動する電気駆動手段と、を有し、この電気駆動手段は、洗浄水量が少ない場合、その洗浄開始信号受信後、切替弁を駆動して筒体の開口部に近接或いは密接した状態にすると同時に排水弁を駆動して排水口を開放した状態にすることで排水口からの洗浄水の供給を開始し、その後、筒体内の水位が低下し始めても切替弁及び排水弁のそれらの状態を所定時間保持することを特徴としている。
このように構成された本発明においては、電気駆動手段は、洗浄水量が少ない場合、その洗浄開始信号受信後、切替弁を駆動して筒体の開口部に近接或いは密接させた状態にすると同時に排水弁を駆動して排水口を開放させた状態にし、その後、筒体内の水位が低下し始めても切替弁及び排水弁のそれらの状態を所定時間保持するので、近年の節水型洗浄水タンク装置において、水圧が少ない場合でも、洗浄水量が少ない場合、確実に、予め設定した所望の洗浄量を得ることが出来る。また、切替弁及び排水弁を別々に駆動するのではなく、電気駆動手段により、同時に駆動するようにしているので、特殊な機構を必要とせず、簡単な構造で予め設定した所望の洗浄量を得ることが出来、その結果、確実に便器を洗浄することが出来る。

本発明において、好ましくは、さらに、筒体内に配置された貯水筒と、この貯水筒内の洗浄水の水位に応じて浮力により上下動するフロートと、を備え、排水弁は、貯水筒内の洗浄水の水位の低下によるフロートの下降に伴って排水口を閉弁するように構成され、電気駆動手段は、貯水筒内の洗浄水の水位がフロートに浮力を生じさせない水位まで低下した後に切替弁及び排水弁の状態の保持を解除し、排水弁を排水口が閉止される位置に下降させる。
このように構成された本発明においては、電気駆動手段が、貯水筒内の洗浄水の水位がフロートに浮力を生じさせない水位まで低下した後に、排水弁を排水口が閉止される位置に下降させるようにしているので、排水弁が下降し、閉弁するとき、フロートに浮力が生じていないため、所望のタイミングで確実に閉弁させ、予め設定した所望の洗浄量を得ることが出来る。このような本発明において、排水弁は、貯水筒内の洗浄水の水位の低下によるフロートの下降に伴って排水口を閉弁するよう構成されているが、本発明では、所定時間保持するようにしているので、その間、排水弁を貯水筒内の水位の低下に伴い下降させるようにはしていない。そして、貯水筒内の水位がフロートに浮力を生じさせる水位である高さであるときに閉弁させようとすると、排水弁が下降した勢いで、フロートが貯水筒内の洗浄水内に沈み、フロートの浮力で再び上昇するため、その分、排水弁閉止の遅延時間が生じて、排水口より排出される洗浄水量が不安定になる。ところが、本発明においては、上述した構成により、排水弁が下降し、閉弁するとき、フロートに浮力が生じないようにしているので、予め設定した所望の洗浄量を得て、より確実に、便器を洗浄することが出来るのである。

本発明において、好ましくは、電気駆動手段は、排水弁の自重による落下に対する反力を与える。
このように構成された本発明においては、排水弁の下降速度を落とすことが出来、閉弁時の閉止音を低減することが出来る。

本発明による洗浄水タンク装置においては、より少ない洗浄水量の小洗浄時、予め設定した所望の洗浄量を得ることが出来る。

本発明の実施形態による洗浄水タンク装置が適用された水洗便器の断面図である。 本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の概略構造を示す正面断面図である。 本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の排水装置の分解斜視図である。 本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の排水装置の断面図である。 本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の排水装置の制御筒の斜視図である。 本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の排水装置の斜視図である。 本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の大洗浄モードにおける排水開始時の状態を示す概略断面図である。 本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の大洗浄モードにおける排水途中の状態を示す概略断面図である。 本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の大洗浄モードにおける排水終了後の状態を示す概略断面図である。 本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の小洗浄モードにおける排水開始時の状態を示す概略断面図である。 本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の小洗浄モードにおける排水開始直後の状態を示す概略断面図である。 小洗浄モードの排水途中における第１切替弁の保持状態を説明するための要部拡大断面図である。 本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の小洗浄モードにおける排水途中の状態を示す概略断面図である。 本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の小洗浄モードにおける排水途中の状態を示す概略断面図である。 本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の小洗浄モードにおける排水終了後の状態を示す概略断面図である。 本発明の実施形態による洗浄水タンク装置のエコ小洗浄モードにおける排水開始時の状態を示す概略断面図である。 本発明の実施形態による洗浄水タンク装置のエコ小洗浄モードにおける排水開始直後の状態を示す概略断面図である。 本発明の実施形態による洗浄水タンク装置のエコ小洗浄モードにおける排水途中の状態を示す概略断面図である。 本発明の実施形態による洗浄水タンク装置のエコ小洗浄モードにおける排水終了直前の状態を示す概略断面図である。 本発明の実施形態による洗浄水タンク装置のエコ小洗浄モードにおける排水終了後の状態を示す概略断面図である。 排水途中にオーバーフロー管及び弁体を保持し且つフロートが低下している状態を示す概略断面図である。 排水途中にオーバーフロー管及び弁体の保持を解除した後オーバーフロー管に固定された固定部材がフロートの上面に接触した時点の状態を示す概略断面図である。 固定部材がフロートの上面に接触した図２２に示す時点の後の状態を示す概略断面図である。

次に、添付図面により、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置を説明する。
先ず、図１により、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置が適用された水洗便器を説明する。図１は、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置が適用された水洗便器の断面図である。

図１に示すように、符号１は洗落し式の水洗便器を示し、この便器１は、便器本体２を備え、この便器本体２にはボウル部４と、導水路６と、ボウル部４の下部と連通するトラップ管路８がそれぞれ形成されている。便器本体２のボウル部４の上縁部には、内側にオーバーハングしたリム１０と、導水路６から供給される洗浄水を吐水する第１吐水口１２が形成され、この第１吐水口１２から吐水された洗浄水は、旋回しながら下降してボウル部を洗浄するようになっている。

ボウル部４の下方には、一点鎖線で貯留面Ｗ₀が示された溜水部１４が形成されている。この溜水部１４の下方には、排水トラップ管路８の入口８ａが開口し、この入口８ａから上昇路８ｂが後方に延びている。この上昇路８ｂには下降路８ｃが連続し、下降路８ｃの下端は排水ソケット（図示せず）を介して床下の排出管（図示せず）に接続されている。また、ボウル部４の貯留面Ｗ₀の上方位置には、導水路６から供給される洗浄水を吐水する第２吐水口１６が形成され、この第２吐水口１６から吐水される洗浄水が溜水部１４の溜水を上下方向に旋回させる旋回流を生じさせるようになっている。

便器本体２の導水路６の上方には、便器本体２に供給する洗浄水を貯水する洗浄水タンク装置１８が設けられている。後述するように、洗浄水タンク装置１８の貯水タンク２２の底部には、便器本体２の導水路６と連通する排水口２２ａが形成され、貯水タンク２２内の洗浄水が導水路６へと排水されるようになっている。

次に、図２により、洗浄水タンク装置１８の概略構成について説明する。図２は、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の概略構造を示す正面断面図である。なお、本実施形態による洗浄水タンク装置は、上述した洗落し式以外の他のタイプの水洗便器（例えば、サイホン式水洗便器など）にも適用可能である。

図２に示すように、洗浄水タンク装置１８は、陶器製の外装タンク２０と、その内方に配置され、洗浄水が貯水される貯水タンク２２と、外装タンク２０に載せられる蓋体２４と、を備えている。

貯水タンク２２は、それを取り囲むように断熱体２６が設けられ、この断熱体２６を介して、所定の係合部材２８により、貯水タンク２２が外装タンク２０に取り付けられる。また、貯水タンク２２の底面には、上述した便器本体の導水路６に連通する排水口２２ａが形成されている。この排水口２２ａの側面に延びる排水口部材２２ｂを所定の係合部材３０で固定することによっても、貯水タンク２２が外装タンク２０に取り付けられる。

また、蓋体２４には、蓋体２４に形成された手洗い鉢２４ａに手洗い用の水を吐水する手洗いカラン３２が設けられている。手洗いカラン３２から吐水された手洗い鉢２４ａの水は、手洗い鉢２４ａに形成された吐水口（流入口）２４ｂにより、貯水タンク２２に流入される。
この蓋体２４の下方には、吐水口２４ｂから流入する水を、後述する排水装置７０の制御筒７８の外方に導く導水部材２５が設けられている。

次に、洗浄水タンク装置１８は、洗浄水給水装置３４を備えている。この洗浄水給水装置３４は、従来のものと同様のものであり、外部の水道管などの給水源（図示せず）に接続される給水管３６、給水装置用フロート３８、給水管３６と連通し、貯水タンク２２に洗浄水を吐水する吐水管４０、給水装置用フロート３８にレバー４２を介して連結される給水バルブ４４などを備えている。

本実施形態では、この洗浄水給水装置３４により、排水開始の所定時間後、給水を開始するようにしている。本実施形態では、貯水タンク２２の満水時の止水水位は、図２に示す位置（ＷＬ）で一定になるようにしている。

また、この洗浄水給水装置３４は、手洗いカラン３２に水を供給する手洗い給水管３１を備え、便器への洗浄水の供給開始時（排水開始時）、上述した蓋体２４の手洗いカラン３２に水の供給を開始するようにしている。

次に、洗浄水タンク装置１８は、操作装置４６及びこの操作装置４６の操作により作動される排水装置７０を備えている。

まず、操作装置４６について説明する。
操作装置４６は、操作レバー４８と、モータ５０と、このモータ５０に接続される操作ボタン５２（図２にのみ図示）と、を備える。操作ボタン５２は、後述する大洗浄用、小洗浄用、エコ小洗浄用の３つの操作ボタンを備えている。

操作レバー４８は、一方（本実施形態では、手前側）に（９０度）回動させると、後述する大洗浄が開始され、他方（本実施形態では、奥側）に（９０度）回動させると、後述する小洗浄が開始されるように、排水装置７０を作動させる手動式の操作レバーである。また、モータ５０は、大洗浄のボタンが押されると、操作レバー４８と同一の一方（手前側）の方向に回転し、小洗浄のボタンが押されると、操作レバー４８と同一の他方（奥側）の方向に回転して、それぞれ、大洗浄或いは小洗浄が開始されるように排水装置７０を作動させるようになっている。このように、本実施形態では、使用者は、大洗浄及び小洗浄については、操作レバー４８を操作しても良いし、操作ボタン５２を押しても良い。エコ小洗浄については、モータ５０によってのみ、即ち、使用者が操作ボタンを押すことによって、排水装置７０が作動される。

これらの操作レバー４８及びモータ５０には、ワイヤ部材やユニバーサルジョイントなどにより構成される回転伝達部材５４が連結されている。この回転伝達部材５４の他端側には、その回転に伴って、回転伝達部材５４を中心に揺動する第１の引き上げ部材５６及び第２の引き上げ部材５８が取り付けられ、これらの第１の引き上げ部材５６及び第２の引き上げ部材５８の先端部には、それぞれ、第１玉鎖６０の上端部分及び第２玉鎖６２の上端部分が取り付けられている。

これらの第１の引き上げ部材５６及び第２の引き上げ部材５８は、回転伝達部材５４を一方側（大洗浄時）に回転させると、第１の引き上げ部材５６のみが、その一方側に揺動して第１玉鎖６０のみを引き上げ、一方、回転伝達部材５４を他方側（小洗浄時、エコ小洗浄時）に回転させると、第１の引き上げ部材５６及び第２の引き上げ部材５８の両方が、その他方側に揺動して第１玉鎖６０及び第２玉鎖６２の両方を引き上げるような機械的な機構とされている。

次に、図２乃至図５により、排水装置７０について説明する。
図３は、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の排水装置の分解斜視図であり、図４は、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の排水装置の断面図であり、図５は、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の排水装置の制御筒の斜視図であり、図６は、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の排水装置の斜視図である。

先ず、図３に示すように、本実施形態による洗浄水タンク装置の排水装置７０は、弁体７２と、オーバーフロー管７４と、筒体７６と、制御筒７８と、フロート８０と、オーバーフロー管に固定される固定部材８２と、筒体７６に形成された後述する開口部７６ｃを開閉する切替弁８４（９０、９２）と、を有する。

先ず、図２乃至図６により、排水装置７０が備える排水弁機構を説明する。
先ず、弁体７２は、図２及び図４に示すように、オーバーフロー管７４の下端部に形成された断面コ字状の弁体保持部７４ａにはめ込まれ、オーバーフロー管７４と共に上下動して、排水口２２ａを開閉する排水弁として機能する。また、オーバーフロー管７４の側面には、その上下方向の中間部に、固定部材８２を保持するための凹部７４ｂが一周にわたって延びるように形成されている。

次に、図４及び図５に示すように、制御筒７８には、ほぼ円筒状の外側壁７８ａと、オーバーフロー管７４の上下動をガイドする役割を有する円筒状の内側壁７８ｂと、が形成されている。また、図４に示すように、制御筒７８には、これらの側壁７８ａ、７８ｂと共に洗浄水を貯水可能にする中間水平壁７８ｃが形成され、これらの側壁７８ａ、７８ｂ及び中間水平壁７８ｃにより貯水筒（貯水部）７８ｄが構成される。

また、貯水筒７８ｄの外側壁７８ａには、貯水筒７８ｄ内に貯水された洗浄水を所定の流量で流出させるための２つの小穴７８ｅ、７８ｆが形成されている。そして、一方の小穴７８ｅは、スライド部材（切替部材）８６によりスライドして開閉可能となっており、貯水筒７８ｄ内から流出させる洗浄水の流量を調節することが出来るようになっている。

また、制御筒７８の外側壁７８ａには、上述した貯水筒７８ｄより下方部分に、排水時に、制御筒７８の外方側の洗浄水を排水口２２ａに流入させるための流入口７８ｇが形成されている。

次に、図４に示すように、上述した貯水筒７８ｄの内方にフロート８０が配置されている。この上方には、所定の機能を有する固定部材８２が、上述したオーバーフロー管７４の凹部７４ｂ内に側方からはめ込まれ、これにより、固定部材８２は、オーバーフロー管７４に対して水平方向に回転できるように取り付けられ、一方、オーバーフロー管７４に対して上下方向には移動出来ないよう固定されるようになっている。

先ず、固定部材８２には、上述した第１の引き上げ部材５６に取り付けられた第１玉鎖６０の下端部分が取り付けられ、排水時に、オーバーフロー管７４を引き上げるために使用される。使用者が操作レバー４８を回転させ、或いは、洗浄のボタンが押されモータ５０が作動されると、第１玉鎖６０が引き上げられるが、その際に、オーバーフロー管７４の弁体７２は貯水タンク２２内に貯水されている洗浄水のヘッド圧により鉛直下方向に抑えられているため、先ず、固定部材８２がオーバーフロー管７４に対して水平方向に回転し、その後、オーバーフロー管７４が鉛直上方に移動することになる。
このような構成により、オーバーフロー管７４が回転しながら鉛直方向上方に移動することを防ぐことができ、排水装置７０の開弁動作を安定させることができる。

次に、固定部材８２は、満水時には、フロート８０の上昇を抑えるストッパとしての機能を有し、排水時には、後述するように、オーバーフロー管７４及び弁体７２が、フロート８０の下降と連動して下降するよう、オーバーフロー管７４とフロート８０とを接続する機能を有する。固定部材８２は、これらの機能を有するように、フロート８０の上面に十分に当接するような形状及び大きさに形成されている。ここで、フロート８０の浮力は、満水時、弁体７２にかかる水圧によりオーバーフロー管７４及び弁体７２を上昇させないような浮力に設定され、排水時には、オーバーフロー管７４及び弁体７２にかかる下方向きの力よりやや大きい浮力に設定されている。なお、フロート８０とオーバーフロー管７４とを互いに固定して、常時接続するようにしても良い。

次に、図２乃至図４、図６により、筒体７６及び切替弁８６などにより構成される流量調節機構について説明する。
先ず、図３及び図６に示すように、筒体７６は、その横断面形状がほぼ矩形状に形成され、４辺の上縁部７６ａを有し、上方が開放されている。また、筒体７６は、矩形状に形成された筒体７６の４つの側面のうち、１つの側面７６ｂにのみ、開口部７６ｃが１つだけ形成されている。開口部７６ｃは、矩形状に形成されている。

そして、この開口部７６ｃを開閉可能な切替弁８４として、図３、図４及び図６に示すように、第１切替弁９０及びその外方側に設けられる第２切替弁９２が設けられている。

図３に示すように、筒体７６は、開口部７６ｃの下方且つ側方の両側に軸７６ｄを備え、第１切替弁９０は、それらの軸７６ｄにより揺動自在に嵌められる受部９０ａを備え、第２切替弁９２には、その受部９０ａに揺動自在に嵌められる孔部９２ａが形成されている。そして、図６に示すように、筒体７６に第１切替弁９０及び第２切替弁９２が取り付けられると、それらの軸７６ｄ、受部９０ａ、孔部９２ａにより、軸体９４が構成される。

従って、第１切替弁９０は、この軸体９４により、軸体９４を中心に、下方位置から開口部７６ｃを閉じる位置まで揺動可能になり、第２切替弁９２は、下方位置から開口部７６ｃを閉じた第１切替弁９０に隣接する位置まで揺動可能になっている。

次に、図３、図４及び図６に示すように、第１切替弁９０には、第１切替弁９０が開口部７６ｃを閉じたとき、筒体７６の外方と内方とを連通させる連通口９０ｂが形成されている。この連通口９０ｂの開口断面積は、開口部７６ｃの開口断面積よりも小さく、その大きさは、開口部７６ｃを全開にしたときより、洗浄水の流量が所定量少なくなるような大きさに形成されている。このように、第１切替弁９０は、筒体７６の開口部７６ｃの開口断面積を調節（減少）することが出来るようになっている。

次に、第２切替弁９２には、第１切替弁９０側に向けて延びる突出部９２ｂが形成されている。この突出部９２ｂは、第２切替弁９２が第１切替弁９０に近接され或いは隣接されたとき、第１切替弁９０の連通口９０ｂに挿入可能な位置及び角度に形成されている。

また、この第２切替弁９２には、上述した軸体９４の反対側の先端位置に、上述した第２の引き上げ部材５８に取り付けられた第２玉鎖６２の下端部分が取り付けられている。また、第１切替弁９０には、錘９６が取り付けられ、第２切替弁９２には、錘９８が取り付けられている。

図２及び図４に示すように、筒体７６の内方に制御筒７８が取り付けられ、図２に示すように、筒体７６及び制御筒７８は、排水口２２ａを取り囲むように貯水タンク２２の底部に取り付けられ、これにより、オーバーフロー管７４が上下動可能に構成され、弁体７２が排水口２２ａを開閉するようにされている。

このとき、図２及び図４に示すように、制御筒７８及び筒体７６は、それぞれ、制御筒７８の貯水筒（貯水部）７８ｄの外側壁７８ａに形成された小穴７８ｅ、７８ｆが、筒体７６に形成された開口部７６ｃの反対側に位置するように取り付けられている。

次に、本発明の実施形態によるタンク装置の動作を説明する。
先ず、図７乃至図９により、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置により実行される３種類の洗浄モードのうち、大洗浄モードを説明する。
図７は、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の大洗浄モードにおける排水開始時の状態を示す概略断面図であり、図８は、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の大洗浄モードにおける排水途中の状態を示す概略断面図であり、図９は、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の大洗浄モードにおける排水終了後の状態を示す概略断面図である。

なお、以下で説明する大洗浄、小洗浄、エコ小洗浄の各洗浄モードは、いずれも、上述した貯水筒７８ｄに形成した小穴７８ｅ、７８ｆが２つとも開かれている状態（スライド部材８６で小穴７８ｅを閉じない状態）での例である。

先ず、図７に示すように、大洗浄モードの開始時、使用者が操作レバー４８を手前側に９０度回転させ、或いは、大洗浄のボタンが押されモータ５０が作動（駆動）されると、第１の引き上げ部材５６のみが揺動され、第１玉鎖６０を介してオーバーフロー管７４及び弁体７２が、図７に示すような高さ位置まで引き上げられ、これにより、排水口２２ａが開いて、排水が開始される。

このような引き上げの完了の直後に操作レバー４８は初期位置に戻されて、第１の引き上げ部材５６が初期位置に戻され、或いは、モータ５０の作動により引き上げが行われたときは、引き上げの完了の直後に第１の引き上げ部材５６が初期位置に戻るようにモータ５０が作動される。
なお、このとき、第２の引き上げ部材５８は揺動されないので、筒体７６の開口部７６ｃを開閉する各切替弁９０、９２は、図７に示すように、開口部７６ｃから離間した位置のままである。従って、筒体７６の開口部７６ｃは全開であり、その開口断面積も変わらない。

次に、図８に示すように、排水開始後、貯水タンク２２内の洗浄水の全体の水位（ＷＬ）が時間と共に低下し、水位が筒体７６の上縁部７６ａ付近まで低下した時点で、筒体７６内の洗浄水が急激に排水口２２ａから排出されるようになる。

また、これに伴い、貯水筒７８ｄ内の洗浄水の水位は、小穴７８ｅ、７８ｆから流出する流量に応じて所定の速度で低下し始める。従って、そのような貯水筒７８ｄ内の水位の低下に伴ってフロート８０も下降し、そのフロート８０の下降に連動してオーバーフロー管７４及び弁体７２も、フロート８０の下降速度と同じ速度で下降する。そして、所定時間経過後、貯水筒７８ｄ内の洗浄水の水位がフロート８０に浮力を与えない水位まで低下したとき、弁体７２が排水口２２ａを閉じ（閉弁）、排水が終了する。

次に、図９に示す水位（ＷＬ１）は、閉弁直後の筒体７６の外方の水位であり、水位（ＤＷＬ）は、そのような閉弁後に、筒体７６の外方の洗浄水が、開口部７６ｃを介して筒体７６の内方に流入し、最終的に得られる、死水水位である。
このように、閉弁直後の筒体７６の外方の水位（ＷＬ１）が、開口部７６ｃの上縁より上方に位置するようにすることで、開口部７６ｃへ流入する洗浄水をヘッド圧が高いものとなり、洗浄が終了するまで水勢の強い洗浄水が排水される。

次に、図１０乃至図１５により、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置により実行される小洗浄モードを説明する。
図１０は、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の小洗浄モードにおける排水開始時の状態を示す概略断面図であり、図１１は、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の小洗浄モードにおける排水開始直後の状態を示す概略断面図であり、図１２は、小洗浄モードの排水途中における第１切替弁の保持状態を説明するための要部拡大断面図であり、図１３は、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の小洗浄モードにおける排水途中の状態を示す概略断面図であり、図１４は、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の小洗浄モードにおける排水途中の状態を示す概略断面図であり、図１５は、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置の小洗浄モードにおける排水終了後の状態を示す概略断面図である。

先ず、図１０に示すように、小洗浄モードの開始時、使用者が操作レバー４８を奥側に９０度回転させ、或いは、小洗浄のボタンが押されモータ５０が作動されると、第１の引き上げ部材５６及び第２の引き上げ部材５８の両方が揺動して、第１玉鎖６０を介してオーバーフロー管７４及び弁体７２が図１０に示すような高さ位置まで引き上げられて、排水口２２ａが開いて、排水が開始される。また同時に、第２玉鎖６２を介して第２切替弁９２が引き上げられる。この第２切替弁９２の内方側には第１切替弁９０が設けられているので、第１切替弁９０も第２切替弁９２により引き上げられ、本実施形態では、図１０に示すように、開口部７６ｃを閉じる位置まで引き上げられる。

このような引き上げの完了の直後に操作レバー４８は初期位置に戻されて、第１の引き上げ部材５６及び第２の引き上げ部材５８は初期位置に戻され、或いは、モータ５０の作動により引き上げが行われたときは、引き上げの完了の直後に第１の引き上げ部材５６及び第２の引き上げ部材５８が初期位置に戻るようにモータ５０が作動される。

そして、第２の引き上げ部材５８が初期位置に戻されると、第２切替弁９２は、その自重により、図１１に示すような初期の位置に戻る。また、錘９８により、より確実に、このような初期の位置に戻るようになっている。

一方、第１切替弁９０は、開口部７６ｃを閉じる位置に保持されたままである。これを図１２により説明する。
図１２に示すように、排水開始後、筒体７６の内方を流れる洗浄水の流速が、筒体７６の外方を流れる洗浄水の流速より相対的に大きくなる。これは、筒体７６の内方の流路面積が、第１切替弁９０の連通口９０ｂの流路面積より大きいためである。そして、筒体７６の内方を流れる洗浄水の流速が、筒体７６の外方を流れる洗浄水の流速より相対的に大きくなると、図１２に示すように、第１切替弁９０の内外で差圧が生じ、第１切替弁９０には、図１２に示すような力が加わって、閉じた状態に保持される。

また、図１４で説明するように、筒体７６内の洗浄水が急激に排水口２２ａから排出され、筒体７６内の洗浄水が無くなるような状態では、筒体７６の外方の洗浄水の水圧により保持される。

一方、第２切替弁９２は、受圧面積が小さいため、このような圧力差の影響を受けにくく、上述したように、自重や錘９８により、初期位置に戻る。

このように、第１切替弁９０は、開口部７６ｃを閉じた状態に保持され、これにより、筒体７６の開口部７６ｃの開口断面積は、第１切替弁９０の連通口９０ｂの開口断面積まで減少される。従って、開口部７６ｃを介して、筒体７６の外方から内方へ流入する洗浄水の流量は、その開口断面積の減少分、少なくなる。

次に、図１３に示すように、貯水タンク２２内の洗浄水の全体の水位（ＷＬ）が時間と共に低下し、その後、図１４に示すように、上述した大洗浄モードと同様に、水位が筒体７６の上縁部７６ａ付近まで低下した時点で、筒体７６内の洗浄水が急激に排水口２２ａから排出されるようになる。

また、これに伴い、貯水筒７８ｄ内の洗浄水も、小穴７８ｅ、７８ｆから流出する流量に応じて所定の速度で低下し始める。従って、そのような貯水筒７８ｄ内の水位の低下に伴ってフロート８０も下降し、そのフロート８０の下降に連動してオーバーフロー管７４及び弁体７２も、フロート８０の下降速度と同じ速度で下降する。そして、所定時間経過後、貯水筒７８ｄ内の洗浄水の水位がフロート８０に浮力を与えない水位まで低下したとき、弁体７２が排水口２２ａを閉じ、排水が終了する。このときのフロート８０、オーバーフロー管７４及び弁体７２の下降速度は、大洗浄時とほぼ同じである。従って、貯水筒７８ｄ内の洗浄水の水位が低下し始めてから、閉弁に至るまでの時間は、大洗浄モードとほぼ同じとなる。

図１５に示す水位（ＷＬ２）は、閉弁直後の筒体７６の外方の水位であり、水位（ＤＷＬ）は、そのような閉弁後に、筒体７６の外方の洗浄水が、開口部７６ｃを介して筒体７６の内方に流入し、最終的に得られる、死水水位である。
このように、閉弁直後の筒体７６の外方の水位（ＷＬ２）が、開口部７６ｃの上縁より上方に位置するようにすることで、開口部７６ｃへ流入する洗浄水をヘッド圧が高いものとなり、大洗浄モードと同様に、小洗浄モードでも、洗浄が終了するまで水勢の強い洗浄水が排水される。

次に、図１６乃至図２０により、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置により実行されるエコ小洗浄モードを説明する。
図１６は、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置のエコ小洗浄モードにおける排水開始時の状態を示す概略断面図であり、図１７は、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置のエコ小洗浄モードにおける排水開始直後の状態を示す概略断面図であり、図１８は、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置のエコ小洗浄モードにおける排水途中の状態を示す概略断面図であり、図１９は、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置のエコ小洗浄モードにおける排水終了直前の状態を示す概略断面図であり、図２０は、本発明の実施形態による洗浄水タンク装置のエコ小洗浄モードにおける排水終了後の状態を示す概略断面図である。

先ず、図１６に示すように、エコ小洗浄モードの開始時、使用者がエコ小洗浄のボタンが押し、モータ５０が作動されると、第１の引き上げ部材５６及び第２の引き上げ部材５８の両方が揺動して、第１玉鎖６０を介してオーバーフロー管７４及び弁体７２が図１６に示すような高さ位置まで引き上げられて、排水口２２ａが開いて、排水が開始される。また同時に、第２玉鎖６２を介して第２切替弁９２が引き上げられる。この第２切替弁９２の内方側には第１切替弁９０が設けられているので、第１切替弁９０も第２切替弁９２により引き上げられ、本実施形態では、第１切替弁９０及び第２切替弁９２は、図１６に示すような角度位置まで引き上げられ、開口部７６ｃに所定距離近接される。なお、第１切替弁９０及び第２切替弁９２を、開口部７６ｃに密接しても良い。

本実施形態では、エコ小洗浄モードのとき、このような引き上げの完了後、第１の引き上げ部材５６及び第２の引き上げ部材５８が、その位置に保持（ホールド）されるようモータ５０が作動される。即ち、オーバーフロー管７４、弁体７２、及び、第２切替弁９２は、図１６に示す位置に保持され、後述するように、その状態が所定時間、保持される。

一方、第１切替弁９０は、図１７に示すように、筒体７６の内方を流れる洗浄水の流速による負圧により、開口部７６ｃ側に引きつけられ、その後、上述したように、筒体７６の内外の流速差により生じる差圧により、開口部７６ｃを閉じる位置に保持される。この図１７に示すように、第２切替弁９２が保持される角度位置は、第１切替弁９０が開口部７６ｃを閉じる位置に保持されているとき、第２切替弁９２に形成された突出部９２ｂが、第１切替弁９０の連通口９０ｂに挿入されているように設定されている。

なお、上述した小洗浄モードでも、排水開始時の第２切替弁９２の引き上げを、図１６のような角度位置までにして、第１切替弁９０を、上述した負圧により開口部７６ｃ側に引きつけると共に上述した筒体内外の差圧により開口部７６ｃを閉じる位置に保持するようにしても良い。

このように、エコ小洗浄モードでは、第１切替弁９０は、開口部７６ｃを閉じた状態に保持され、第２切替弁９２は、第２の引き上げ部材５８、玉鎖６２などを介してモータ５０により図１７に示すような角度位置に保持され、この角度位置では、第２切替弁９２に形成された突出部９２ｂが、第１切替弁９０の連通口９０ｂに挿入されているので、第１切替弁９０の連通口９０ｂの開口断面積を減少させる。従って、筒体７６の開口部７６ｃの開口断面積は、小洗浄モードのときよりさらに減少し、これにより、開口部７６ｃを介して、筒体７６の外方から内方へ流入する洗浄水の流量は、小洗浄モードのときより、さらに少なくなる。

次に、図１８に示すように、上述した大洗浄時及び小洗浄時と同様に、水位が筒体７６の上縁部７６ａ付近まで低下した時点で、筒体７６内の洗浄水が急激に排水口２２ａから排出されるようになる。
また、これに伴い、貯水筒７８ｄ内の洗浄水も、小穴７８ｅ、７８ｆから流出する流量に応じて所定の速度で低下し始める。ここで、このエコ洗浄モードでは、オーバーフロー管７４及び弁体７２が保持（ホールド）されているので、大洗浄モード及び小洗浄モードと異なり、図１９に示すように、貯水筒７８ｄ内の水位の低下に伴ってフロート８０のみが下降する。

そして、所定時間経過後、オーバーフロー管７４及び弁体７２の保持及び第２切替弁９２の保持を解除し、オーバーフロー管７４及び弁体７２を下降させて、弁体７２が排水口２２ａを閉じ、排水が終了する。

この排水終了時のオーバーフロー管７４及び弁体７２の保持（ホールド）の解除について詳細に説明する。本実施形態では、モータ５０による保持を解除し、オーバーフロー管７４及び弁体７２を、基本的にはそれらの自重により自由落下させて下降させるが、モータ５０のギアなどの機械摩擦等により少なからず反力を与えて、その下降速度を所定の速度に落とすようにしている。なお、保持を解除した後、モータ５０を電気的に駆動して下降速度を調節するようにしても良い。

本実施形態では、保持を解除するタイミングは、貯水筒７８ｄ内の洗浄水の水位がフロート８０に浮力を与えない水位まで低下したときとしている。
なお、保持を解除するタイミングは、オーバーフロー管７４及び弁体７２が、上述した所定の速度で下降し、オーバーフロー管７４に固定された固定部材８２がフロート８０の上面に当接した時点と、貯水筒７８ｄ内の洗浄水の水位がフロート８０に浮力を与えない水位まで低下した時点と、がほぼ同時となるように設定しても良い。

図２０に示す水位（ＷＬ３）は、閉弁直後の筒体７６の外方の水位であり、水位（ＤＷＬ）は、そのような閉弁後に、筒体７６の外方の洗浄水が、開口部７６ｃを介して筒体７６の内方に流入し、最終的に得られる、死水水位である。

このように、閉弁直後の筒体７６の外方の水位（ＷＬ３）が、開口部７６ｃの上縁より上方に位置するようにすることで、開口部７６ｃへ流入する洗浄水をヘッド圧が高いものとなり、大洗浄モード及び小洗浄モードと同様に、エコ小洗浄モードでも、洗浄が終了するまで水勢の強い洗浄水が排水される。

以上説明したように、各洗浄モードにおいて、閉弁直後の筒体７６の外方の水位（ＷＬ１、ＷＬ２、ＷＬ３）を、開口部７６ｃより上方に位置するようにすることで、開口部７６ｃへ流入する洗浄水をヘッド圧が高いものとすることが出来、これにより、本実施形態の洗浄水タンク装置を、特に、図１に示すような洗落し式大便器に備えた場合、洗浄効果が排水終了時まで持続され、効果が高いものとなる。

以上、大洗浄、小洗浄、エコ小洗浄の各洗浄モードは、いずれも、上述した貯水筒７８ｄに形成した小穴７８ｅ、７８ｆが２つとも開いた状態（スライド部材８６で小穴７８ｅを閉じない状態）で説明したが、大洗浄モード及び小洗浄モードでは、小穴７８ｅ、７８ｆのうち、一方の小穴７８ｅをスライド部材８６で閉じれば、その貯水筒７８ｄ内の洗浄水の水位の低下速度を遅くさせて、閉弁タイミングを遅くすることにより（図８における説明も参照）、それらの各洗浄モードにおける洗浄水量を増量させることが出来る。

ここで、図２１乃至図２３により、上述したエコ小洗浄モードにおいて、オーバーフロー管７４及び弁体７２の保持を解除するタイミングを、「貯水筒７８ｄ内の洗浄水の水位がフロート８０に浮力を与えない水位まで低下したとき」とした理由、或いは、「オーバーフロー管７４及び弁体７２が所定の速度で下降し、オーバーフロー管７４に固定された固定部材８２がフロート８０の上面に当接した時点と、貯水筒７８ｄ内の洗浄水の水位がフロート８０に浮力を与えない水位まで低下した時点と、がほぼ同時となるように」しても良い理由を説明する。

図２１は、排水途中にオーバーフロー管及び弁体を保持し且つフロートが低下している状態を示す概略断面図であり、図２２は、排水途中にオーバーフロー管及び弁体の保持を解除した後オーバーフロー管に固定された固定部材がフロートの上面に接触した時点の状態を示す概略断面図であり、図２３は、固定部材がフロートの上面に接触した図２２に示す時点の後の状態を示す概略断面図である。

図１８において上述したように、貯水タンク２２内水位が筒体７６の上縁部７６ａ付近まで低下した時点で、筒体７６内の洗浄水が急激に排水口２２ａから排出され、このとき、貯水筒７８ｄ内の洗浄水が小穴７８ｅ、７８ｆから流出する流量に応じて低下し始める一方、オーバーフロー管７４及び弁体７２が保持されているので、フロート８０のみが下降する。

図２１に示す状態は、そのような状態の一例であり、貯水筒７８ｄ内の水位ｗ１は、図示されているように、フロート８０に浮力を生じさせる水位となっている。そして、仮に、このようなフロート８０に浮力を生じさせる水位のとき、閉弁させるために、オーバーフロー管７４及び弁体７２の保持を解除すると、オーバーフロー管７４及び弁体７２は下降し始め、その後、図２２に示すように、オーバーフロー管７４に固定された固定部材８２がフロート８０の上面に接触（衝突）する。この図２２に示す貯水筒７８ｄ内の水位ｗ２も、図示されているように、フロート８０に浮力を生じさせる水位となっている。

このとき、オーバーフロー管７４からフロート８０に下方向きの力が加わり、図２２に示すように、フロート８０が、浮力でのみ浮いていた位置より下方に沈みこみ、また、弁体７２も排水口２２ａに向けて下降すると共に排水口２２ａに近づき、或いは、排水口２２ａに下降した勢いで接触する。

しかしながら、上述したように、フロート８０の浮力は、オーバーフロー管７４及び弁体７２にかかる下方向きの力より大きい浮力に設定されているので、一旦、そのように沈みこんだ後、図２３に示すように、フロート８０は、その浮力により、固定部材８２を介してオーバーフロー管７４及び弁体７２を上昇させてしまい、これにより、閉弁の遅延時間が生じ、或いは、このような弁体７２の上下動により、排水口２２ａから排出される洗浄水の洗浄水量が不安定になるといった問題が生じる。このような問題は、特に、筒体７６の水平断面積が小さく、筒体７６内の水位低下速度が速いので問題となる。

従って、オーバーフロー管７４及び弁体７２の保持を解除するタイミングを、「貯水筒７８ｄ内の洗浄水の水位がフロート８０に浮力を与えない水位まで低下したとき」とすれば、オーバーフロー管７４及び弁体７２が下降してフロート８０の上面に接触しても、このような問題は発生せず、安定した閉弁と安定した洗浄水量を得ることが出来るのである。

また、オーバーフロー管７４及び弁体７２の保持を解除するタイミングを、「オーバーフロー管７４及び弁体７２が所定の速度で下降し、オーバーフロー管７４に固定された固定部材８２がフロート８０の上面に当接した時点と、貯水筒７８ｄ内の洗浄水の水位がフロート８０に浮力を与えない水位まで低下した時点と、がほぼ同時となるように」すれば、オーバーフロー管７４及び弁体７２が下降してフロート８０の上面に接触しても、上述したような問題は発生せず、また、大洗浄モード及び小洗浄モードと、その閉弁タイミングをほぼ一致させることが出来る。

なお、本実施形態では、エコ小洗浄の洗浄モードは、エコ小洗浄のボタンが押されるとモータ５０が作動し、第１の引き上げ部材５６及び第２の引き上げ部材５８の両方が駆動され、第２切替弁９２が開口部７６ｃに所定距離近接されることでエコ小洗浄を行っているが、モータ５０の作動により、第１の引き上げ部材５６及び第２の引き上げ部材５８の両方を駆動し、第２切替弁９２が開口部７６ｃに密接するように引き上げ、その後、その密接する状態を保持するようにしてエコ小洗浄を行っても良い。

上述した本発明の実施形態による洗浄水タンク装置１８によれば、貯水タンク２２の排水口２２ａから水洗便器１へと供給される洗浄水の水量が、大洗浄モード、小洗浄モード、エコ小洗浄モードの多段階が得られるよう、筒体７６の開口部７６ｃの開口断面積を調節可能に開閉する切替弁９０、９２を有するので、効果的に、簡単な構造で、多段階の洗浄水量を得ることが出来る。その結果、近年の節水ニーズの要請も満たすことが出来る。

また、第１切替弁９０には、その開口断面積が筒体７６の開口部７６ｃの開口断面積より小さく、筒体７６の開口部７６ｃを閉じたとき筒体７６の外方と内方とを連通させる連通口９０ｂが形成され、第２切替弁９２は、第１切替弁９０に近接されたとき、第１切替弁９０に形成された連通口９０ｂの開口断面積を減少させるように形成されているので、それらの切替弁の位置を上述したように調節するだけで、筒体７６の開口部７６ｃを全開にして得られる大洗浄モードと、筒体７６の開口部７６ｃの開口断面積を第１切替弁９０の連通口９０ｂの開口断面積と同程度の開口断面積まで減少させて得られる小洗浄モードと、筒体７６の開口部７６ｃの開口断面積を第１切替弁９０の連通口９０ｂの開口断面積より小さくして得られるエコ小洗浄モードの３段階の洗浄水量を容易に得ることが出来る。また、連通口９０ｂを形成した第１切替弁９０及びその連通口９２の開口断面積を減少させる突出部９２ｂを有する第２切替弁９２という簡単な構成により多段階洗浄を達成することが出来る。

また、本実施形態では、エコ小洗浄モードのとき、洗浄開始信号受信後、モータ５０が第２切替弁９２を引き上げるよう駆動して、第２切替弁９２を筒体７６の開口部７６に近接させた状態にすると同時にオーバーフロー管７４及び弁体７２を引き上げるよう駆動して排水口２２ａを開放させた状態にし、その後、第２切替弁９２、オーバーフロー管７４及び弁体７２のそれらの状態を所定時間保持するので、近年の節水型洗浄水タンク装置において、水圧が少ない場合でも、洗浄水量が少ない場合（本実施形態では、エコ小洗浄モード）、確実に、予め設定した所望の洗浄量を得ることが出来る。また、第２切替弁９２及びオーバーフロー管７４を別々に駆動するのではなく、モータ５０により、同時に駆動するようにしているので、特殊な機構を必要とせず、簡単な構造で予め設定した所望の洗浄量を得ることが出来、その結果、確実に便器１を洗浄することが出来る。

また、本実施形態では、エコ小洗浄モードにおいて、貯水筒７６ｄ内の洗浄水の水位がフロート８０に浮力を生じさせない水位以下のとき、弁体７２が排水口２２ａを閉止する位置に下降しているよう、モータ５０がオーバーフロー管７４の保持を解除するように制御されるので、オーバーフロー管７４及び弁体７２が下降し、閉弁するとき、フロート８０に浮力が生じていないため、所望のタイミングで確実に閉弁させ、予め設定した所望の洗浄量を得ることが出来る。

また、モータ５０は、オーバーフロー管７４及び弁体７２の自重による落下に対して、ギアなどの機械摩擦等により反力を与えるので、保持を解除した後、オーバーフロー管７４及び弁体７２の下降速度を完全に自由落下させるよりは、低い速度に下げることが出来、これにより、弁体７２が排水口２２ａを閉弁した時の閉止音を低減することが出来る。

１ 洗落し式水洗便器
６ 導水路
２０ 外装タンク
２２ 貯水タンク
２２ａ 排水口
２４ 蓋体
３４ 洗浄水給水装置
４６ 操作装置
４８ 操作レバー
５２ 操作ボタン
５４ 回転伝達部材
５６ 第１の引き上げ部材
５８ 第２の引き上げ部材
６０ 第１玉鎖
６２ 第２玉鎖
７０ 排水装置
７２ 弁体
７４ オーバーフロー管
７４ａ 弁体保持部
７４ｂ 固定部材保持用凹部
７６ 筒体
７６ａ 筒体の上縁部
７６ｂ 筒体の一側面
７６ｃ 筒体の開口部
７８ 制御筒
７８ｄ 貯水筒
７８ｅ、７８ｆ 小穴、流出口
７８ 流入口
８０ フロート
８２ 固定部材
８６ スライド部材
９０ 第１切替弁
９２ 第２切替弁
９２ 突出部
９４ 軸体

Claims (3)

1. 少なくとも２段階の洗浄水量の洗浄水を水洗便器に供給する洗浄水タンク装置であって、
   洗浄水が貯水され、底面に排水口が形成された貯水タンクと、
   上記排水口を開閉して水洗便器への洗浄水の供給を行う排水弁と、
   上記排水口を取り囲むように上記貯水タンクの底面から上方に延びる側面を有し、上方が開放されると共に上記側面に開口部が形成された筒体と、
   上記開口部を開閉する切替弁と、
   洗浄水量が多い場合には上記排水弁を駆動し、洗浄水量が少ない場合には上記排水弁及び上記切替弁を駆動する電気駆動手段と、を有し、
   この電気駆動手段は、洗浄水量が少ない場合、その洗浄開始信号受信後、上記切替弁を駆動して上記筒体の開口部に近接或いは密接した状態にすると同時に上記排水弁を駆動して上記排水口を開放した状態にすることで上記排水口からの洗浄水の供給を開始し、その後、上記筒体内の水位が低下し始めても上記切替弁及び上記排水弁のそれらの状態を所定時間保持することを特徴とする洗浄水タンク装置。
2. さらに、上記筒体内に配置された貯水筒と、この貯水筒内の洗浄水の水位に応じて浮力により上下動するフロートと、を備え、
   上記排水弁は、上記貯水筒内の洗浄水の水位の低下による上記フロートの下降に伴って上記排水口を閉弁するように構成され、
   上記電気駆動手段は、上記貯水筒内の洗浄水の水位が上記フロートに浮力を生じさせない水位まで低下した後に上記切替弁及び上記排水弁の上記状態の保持を解除し、上記排水弁を上記排水口が閉止される位置に下降させる請求項１記載の洗浄水タンク装置。
3. 上記電気駆動手段は、上記排水弁の自重による落下に対する反力を与える請求項２に記載の洗浄水タンク装置。

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