JP6135505B2 - 流路開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は、給水を開始する指示を受けることで便器に給水を開始し、所定の条件を満たすことで自律的に給水を停止する流路開閉装置に関する。

このような流路開閉装置として、いわゆるフラッシュバルブが知られている。このフラッシュバルブは、給水元である一次側流路から水を受け入れて一次側内部流路に送り出す流入口と、二次側内部流路から給水先である二次側流路へ水を送り出す流出口とが形成された本体部と、一次側内部流路と二次側内部流路との間の流路開閉を行う主バルブ（ダイヤフラム弁）と、主バルブを介さずに一次側内部流路と二次側内部流路とを連通するバイパス流路と、バイパス流路の流路開閉を行う電磁弁（リリーフ弁）と、を備えるものである（例えば、下記特許文献１参照）。

このように構成されたフラッシュバルブは、操作レバーを押し下げるといった電磁弁を開く動作を行うと、バイパス流路が開かれて主バルブを構成する主弁体の背圧が低下し、一次側内部流路内の一次圧によって主弁体が主弁座から引き離されるように押し上げられて主バルブが開放され、流出口から水が二次側流路へと流出される。その後、操作レバーを戻すといった電磁弁を閉じる動作を行うか、若しくは自動的に操作レバーが戻って電磁弁が閉じられると、バイパス流路が閉じられて主弁体の背圧が上昇する。この主弁体の背圧の上昇に伴って主弁体が主弁座に近づくように降下し、やがて主弁体が主弁座に当接することで主バルブが閉じられる。従って、フラッシュバルブは、給水を開始する指示を受けることで便器に給水を開始し、所定の条件を満たすことで自律的に給水を停止する流路開閉装置として機能するものである。

従来のフラッシュバルブは、比較的簡単な構成で、ある程度定められた量の水を送り出す装置として極めて有用なものであり、小便器や大便器への水供給手段として広く用いられている。しかしながら、従来のフラッシュバルブはその構造上、厳密な水量制御が困難なものであり、日本工業規格においては標準吐水量が１５Ｌに対して、水圧が低ければ１１〜１６．５Ｌの吐水量を確保できれば可とされ、水圧が高ければ１３．５〜１９Ｌの吐水量を確保できれば可とされている。

このように従来のフラッシュバルブは水圧の変動によってその吐水量が異なるものであり、また、パブリック空間等では一般的に複数の便器が連立される形で設置されるため、複数の便器の使用状態によっては水圧変動がより大きく生じてしまうという問題があった。そのため、従来のフラッシュバルブ式の便器においては、水圧が低い場合や水圧変動が大きい場合でも汚物をきちんと排出できるように、水量が多くなる方向に設定を振って構成されている。そのため、特に水圧が高い場合や水圧変動が小さい環境下にあっては、余分な水を流さざるを得ないので、結果として無駄水が非常に多くなり節水面での対策が望まれていた。

そこで、フラッシュバルブにいわゆる定流量弁を組み込み、水圧が高い環境や一次側流路に水圧変動が起きても、二次側流路に送り出す水の流量を一定にすることで無駄水をなくし節水性能を高めることを意図した提案がなされている（下記特許文献２参照）。

特開２００６―１７０３８２号公報 特開２０００―２８２５３７号公報

上記従来の技術における流路開閉装置をサイフォン便器への水供給流路に設けた場合、サイフォン便器のリフィル水供給のため、主バルブの閉止速度を緩めることが行われていた。しかしながら、サイフォン便器における洗浄動作によって、サイフォン便器ではサイフォン作用が継続しており、主バルブの閉止速度を緩めてリフィル水を供給しようとしてもサイフォン作用によって排出されてしまうことが、本発明者らの検討により判明した。

そこで本発明では、サイフォン便器への水供給流路に取り付けた場合であっても、確実にリフィル水を供給可能な流路開閉装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明に係る流路開閉装置は、給水を開始する指示を受けることで大便器に給水を開始し、所定の条件を満たすことで自律的に給水を停止する流路開閉装置であって、給水元に繋がる一次側流路と給水先である大便器へ繋がる二次側流路との間の流路開閉を行う主弁体及び主弁座を有する主バルブと、一次側流路から二次側流路へ流れる水の瞬間流量を一定に保つように相互間に形成される流路断面積を調整する定流量手段と、主弁体と主弁座との間を介さずに一次側流路と二次側流路とを繋ぐバイパス流路と、バイパス流路の流路開閉を行う電磁弁と、電磁弁の開閉を制御する制御部と、を備える。本発明の流路開閉装置は、制御部から出力される開弁信号に応じて電磁弁が開かれることで主弁体の背圧が低下し主バルブが開かれ、主バルブを通って一次側流路から二次側流路へと水が流れ、第１時間経過後に制御部から出力される閉弁信号に応じて電磁弁が閉じられることで主弁体の背圧が上昇し主バルブが閉じられる主洗浄動作を実行する。更に本発明の流路開閉装置は、主洗浄動作の終了後、再び制御部から出力される開弁信号に応じて電磁弁が開かれることで主バルブの背圧が低下し主バルブが開かれ、主バルブを通って一次側流路から二次側流路へと水が流れ、第１時間よりも短い第２時間経過後に制御部から出力される閉弁信号に応じて電磁弁が閉じられることで主弁体の背圧が上昇し主バルブが閉じられるリフィル水供給動作を実行する。

本発明の流路開閉装置によれば、主洗浄動作の終了後、再び電磁弁を開くことで主バルブを開き二次側流路へと水を流すので、確実にリフィル水を供給することができる。また、リフィル水供給動作では、主洗浄動作の電磁弁開放時間である第１時間よりも短い第２時間電磁弁を開くので、無駄水を発生させることなく適量のリフィル水を供給することができる。

また本発明に係る流路開閉装置では、リフィル水供給動作において、第２時間は、主バルブが最大開度に達する前に電磁弁が閉じられるように設定されていることも好ましい。

この好ましい態様によれば、主バルブが最大開度に達する前に電磁弁が閉じられるように第２時間を設定するので、リフィル水供給動作によって供給する水に起因するサイフォン現象の発生を抑制することができる。

また本発明に係る流路開閉装置では、主弁体に背圧を印加するための背圧室を備え、背圧室はバイパス流路を介して二次側流路と繋がれており、リフィル水供給動作において、第２時間は、背圧室から二次側流路への水の流出が、前記一次側流路から前記背圧室への水の流入と等しくなる前に電磁弁が閉じられるように設定されていることも好ましい。

この好ましい態様によれば、背圧室から二次側流路への水の流出が前記一次側流路から前記背圧室への水の流入と等しくなる前に、つまり止水時に背圧室にたまっていた水が抜けきる前に電磁弁が閉じられるように第２時間を設定するので、リフィル水供給動作によって供給する水量を確実に適量とすることができ、リフィル水供給動作によって供給する水に起因するサイフォン現象の発生を抑制することができる。

また本発明に係る流路開閉装置では、主弁体及び定流量手段が一体化されてなる弁体部材と、弁体部材の可動量を調整するように、前記弁体部材の摺動方向に沿ってその少なくとも一部が移動する位置調整部材と、を備え、主洗浄動作の終了後、位置調整部材が初期位置に復帰した後、リフィル水供給動作が実行されることも好ましい。

この好ましい態様では、位置調整部材が初期位置に復帰した後にリフィル水供給動作が実行されるので、定流量手段が一体化された弁体部材の位置をリフィル水量に合わせた位置とすることができる。従って、供給するリフィル水量のばらつきを抑制し、無駄水の発生やリフィル水の不足を回避することができる。

また本発明に係る流路開閉装置では、リフィル水供給動作の実行有無を設定可能なように構成されていることも好ましい。

この好ましい態様では、サイフォン方式ではない便器に取り付ける場合に、リフィル水供給動作の実行を停止できるので、様々な方式の便器に対応した流路開閉装置とすることができる。

また本発明に係る流路開閉装置では、電磁弁を駆動させるための電力を蓄積する電力蓄積手段を備え、電力蓄積手段が蓄積可能な電力の容量が、主洗浄動作及びリフィル水供給動作を行う際の、電磁弁及び制御部が消費する電力よりも大きいことも好ましい。

本発明に係る流路開閉装置は、主洗浄動作及びリフィル水供給動作を行うことで一連の洗浄動作を構成しているので、例えば停電時に即座に電磁弁を遮断してしまうと、主洗浄動作のみが行われリフィル水供給動作が完了しない場合も想定される。リフィル水供給動作が完了しなければ、リフィル水が不足し、臭いの逆流や害虫の侵入を招くおそれがある。そこで、この好ましい態様では、電力蓄積手段を設け、主洗浄動作及びリフィル水供給動作を行う際の、電磁弁及び制御部が消費する電力よりも大きい電力を蓄積することで、停電時であっても主洗浄動作及びリフィル水供給動作を完遂することができるように構成している。

また本発明は、上記の流路開閉装置と、便器本体とを備える便器装置であって、便器本体はサイフォン方式の洗浄を行う便器であり、リフィル水供給動作において供給される水量は、便器本体においてサイフォン現象が発生しない水量である。

この好ましい態様では、リフィル水供給動作において供給される水量は、便器本体においてサイフォン現象が発生しない水量としているので、便器本体に対応した適切な水量のリフィル水を供給することができる。

また本発明に係る便器装置では、主洗浄動作の終了後、便器本体内の水の移動が完了した後、リフィル水供給動作が実行されることも好ましい。

この好ましい態様では、主洗浄動作の終了後、便器本体内の水の移動が完了するまでリフィル水供給動作を行わないので、便器本体にある程度水が溜まってからリフィル水が供給される。従って、リフィル水の供給による水勢を便器本体に溜まっている水で低減することができ、リフィル水供給段階におけるサイフォン現象の発生を抑制できる。

また本発明に係る便器装置では、便器本体は、便座を有し、便座はその座面の温度を調整する温度調整機構を有しており、制御部は、温度調整機構を制御することが可能なように構成されていることも好ましい。

この好ましい態様では、電磁弁を制御する制御部と、便座の温度を調整する温度調整機構を制御する制御部とを一つの制御部に統合することができるので、便器装置全体の構成を簡易なものとすることができる。

本発明によれば、サイフォン便器への水供給流路に取り付けた場合であっても、確実にリフィル水を供給可能な流路開閉装置を提供することができる。

本発明の実施形態であるフラッシュバルブを大便器への給水管に取り付けた状態を示す外観図である。 本発明の実施形態であるフラッシュバルブの内部構造を模式的に示す概略構成図である。 図２に示すフラッシュバルブの定流量弁体を示す側面図である。 図２に示すフラッシュバルブの定流量弁体を示す斜視図である。 図２に示すフラッシュバルブにおいて、初期状態を示す図である。 図２に示すフラッシュバルブにおいて、主弁が開放された状態を示す図である。 図２に示すフラッシュバルブにおいて、主弁が閉じられた状態を示す図である。 図２に示すフラッシュバルブにおいて、リフィル水を供給するため主弁が再び開かれた状態を示す図である。 図２に示すフラッシュバルブにおいて、リフィル水を供給するため開かれた主弁が閉じられた状態を示す図である。 図１に示すフラッシュバルブの電力供給系統にコンデンサーを設けた例を示すブロック構成図である。 図１に示すフラッシュバルブの制御部と同図に示す便座の制御部とを兼用させる構成を例示する図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

本発明の実施形態であるフラッシュバルブ（流路開閉装置）について図１に示す。図１は、本発明の実施形態であるフラッシュバルブを大便器への給水管に取り付けた状態を示す外観図である。図１に示されるように、フラッシュバルブＳＶ（流路開閉装置）は、大便器ＳＢへの給水管ＴＢの途中に取り付けられている。フラッシュバルブＳＶは、給水を開始する指示を受けることで、給水管ＴＢを経由する流路を開いて大便器ＳＢに給水を開始する。その後、フラッシュバルブＳＶは、所定の条件を満たすことで自律的に流路を閉じて給水を停止する。

大便器ＳＢは、封水部ＳＷが設けられている。封水部ＳＷには常時溜水がなされ、封水が形成されている。大便器ＳＢを使用すると、封水部ＳＷに汚物が投入される。大便器ＳＢの使用後にフラッシュバルブＳＶを操作すると、フラッシュバルブＳＶから略一定の瞬間流量で洗浄水が供給される。この洗浄水によって、封水部ＳＷの溜水及び汚物が流される。本実施形態の場合、大便器ＳＢはサイフォン方式の便器であるので、サイフォン現象によって洗浄水は汚物と共に下流側へ吸引される。本実施形態のフラッシュバルブＳＶは、洗浄後に封水部ＳＷにリフィル水を供給するように構成されている。大便器ＳＢは、便座ＳＨを有している。

フラッシュバルブＳＶは、本体部１０と、電磁弁８２と、制御部ＣＵと、を備えている。本体部１０内には、給水管ＴＢに繋がる一次側内部流路２０と、大便器ＳＢに繋がる二次側内部流路３０とが形成されている。本体部１０内には弁体部材４０が配置されている。弁体部材４０は、一次側内部流路２０と二次側内部流路３０との間の流路開閉を行うものである。電磁弁８２は、バイパス流路８０に設けられている。電磁弁８２を開くことで、弁体部材４０の背圧が下がり開弁される。電磁弁８２は、制御部ＣＵから出力される制御信号によってその開閉が制御される。本実施形態では、給水管ＴＢにおいて、フラッシュバルブＳＶよりも上流側には止水栓Ｖが、フラッシュバルブＳＶよりも下流側であって大便器ＳＢよりも上流側にはバキュームブレーカーＶＢが、それぞれ配置されている。

続いて、本発明の実施形態であるフラッシュバルブＳＶの内部構造について、図２を参照しながら説明する。図２は、フラッシュバルブＳＶの内部構造を模式的に示す概略構成図である。

図２に示されるように、フラッシュバルブＳＶは、本体部１０を備えている。本体部１０の内部には、一次側内部流路２０と、二次側内部流路３０と、背圧室１４と、副背圧室１２とが形成されている。一次側内部流路２０は、給水元である一次側流路（図１に示す給水管ＴＢのフラッシュバルブＳＶよりも上流側の流路）から流入水Ｗａを受け入れて、二次側内部流路３０に向けて流出させるものである。一次側内部流路２０の上流端には流入口２１が設けられている。流入口２１は、流入水Ｗａを受け入れて一次側内部流路２０に送り出す開口部である。

二次側内部流路３０は、一次側内部流路２０から流入する水を給水先である二次側流路（図１に示す給水管ＴＢのフラッシュバルブＳＶよりも下流側の流路）に流出水Ｗｂとして流出させるものである。二次側内部流路３０の下流端には流出口３１が設けられている。流出口３１は、二次側内部流路３０から二次側流路へ流出水Ｗｂを送り出す開口部である。

一次側内部流路２０と二次側内部流路３０との間には、弁体部材４０が配置されている。弁体部材４０は、下流側の一端が二次側内部流路３０に挿入されており、その反対側の他端が背圧室１４に臨むように配置されている。弁体部材４０は、二次側内部流路３０の下流方向に沿って進退自在に配置されている。弁体部材４０は、その上部に設けられた主弁体４２と、その下部に設けられた定流量弁体４４とからなり、両者が一体となって構成されている。

主弁体４２は、一次側内部流路２０と二次側内部流路３０との間の流路開閉を行うためのものである。主弁体４２は下流側の面において、主弁体面４２１を有している。弁体部材４０が最も下流側に押し込まれると、主弁体面４２１が一次側内部流路２０の二次側内部流路３０に対する境界面に当接し、一次側内部流路２０と二次側内部流路３０との間の水の流通を遮断するように構成されている。従って、主弁体面４２１が当接する境界面は、主弁座面２０１（主弁座）として機能している。

定流量弁体４４は、一次側内部流路２０から二次側内部流路３０へ流れる水の瞬間流量を調整するためのものである。定流量弁体４４は、その外側面４４１において、溝状に形成されたスリット４４２を有している。

この定流量弁体４４の構造を、図３及び図４を参照しながら詳しく説明する。図３は、定流量弁体４４の側面図であって、図４は定流量弁体４４の斜視図である。定流量弁体４４の外側面４４１には、均等な間隔で４つのスリット４４２が形成されている。各スリット４４２は、断面が矩形の有底な溝であり、外側面４４１の下端から中程まで形成されている。外側面４４１はその上部から下部に向けて傾斜するように形成されており、下部になるほど全体の径が縮小するように構成されている。

定流量弁体４４の外側面４４１は、二次側内部流路３０の内側壁と近接して対向している。従って、弁体部材４０が、一次側内部流路２０と二次側内部流路３０との間に水を通すように上昇（背圧室１４へ入り込む方向、後退方向、開弁方向）すると、水が二次側内部流路３０へと流入、流量を増やすように作用する。

弁体部材４０が、一次側内部流路２０と二次側内部流路３０との間に水を通すように上昇（第１背圧室１４へ入り込む方向、後退方向、開弁方向）すると、一次側内部流路２０からスリット４４２に水が流入する。このとき、弁体部材４０が上昇するほど、定流量弁体４４と二次側内部流路３０の内側壁の距離が大きくなる。定流量弁体４４は、下方に行くほど径が小さくなっているため、水の流路断面積は広くなり、流量を増やすように作用する。弁体部材４０が、一次側内部流路２０と二次側内部流路３０との間に水を通すように上昇（背圧室１４へ入り込む方向）し、その後下降（流出口３１へ向かう方向、前進方向、閉弁方向）すると、定流量弁体４４と二次側内部流路３０の内側壁の距離が小さくなる。その結果、水の流路断面積は狭くなり、流量を絞るように作用する。

再び図２に戻って説明する。定流量弁体４４の外側面４４１は、二次側内部流路３０の内側壁と近接して対向している。従って、弁体部材４０が、一次側内部流路２０と二次側内部流路３０との間に水を通すように上昇（背圧室１４へ入り込む方向、後退方向、開弁方向）すると、水が二次側内部流路３０へと流入する。

主流路は、二次側内部流路３０の内側壁とスリット４４２により形成された空間を通過し、二次側内部流路３０へと流入する流路である。弁体部材４０が、一次側内部流路２０と二次側内部流路３０との間に水を通すように上昇（背圧室１４へ入り込む方向、後退方向、開弁方向）すると、一次側内部流路２０からスリット４４２に水が流入する。弁体部材４０が、一次側内部流路２０と二次側内部流路３０との間に水を通すように上昇（背圧室１４へ入り込む方向）し、その後下降（流出口３１へ向かう方向、前進方向、閉弁方向）すると、水はスリット４４２の上部に対して流入することとなる。その結果、水の流路断面積は狭くなり、流量を絞るように作用する。

主弁体４２には、その上部側において収容凹部４６が設けられている。収容凹部４６は、背圧室１４側から後退するように凹状に形成されている。収容凹部４６の背圧室１４側には、副弁座４６５が設けられている。収容凹部４６は、孔４６１と、凹部４６２と、副孔４６３（背圧流路）と、が形成されている。

孔４６１は、一次側内部流路２０と凹部４６２とを繋ぐ連通孔として形成されている。凹部４６２は、バネ５０と、副弁桿４８とを収容している。凹部４６２内には、副弁桿４８の先端の大径部４８１が配置されている。大径部４８１は、バネ５０と当接しており、バネ５０を介して弁体部材４０を流出口３１に向けて付勢している。

副弁桿４８は、棒状に延びる小径部４８３と、小径部４８３の先端に設けられている大径部４８１とを有している。小径部４８３は、副弁座４６５に設けられた連通路４６４（背圧流路）を貫通している。連通路４６４と小径部４８３との間には、通水可能な隙間が形成される。従って、孔４６１から凹部４６２に流入した水は、連通路４６４を通って背圧室１４へと流れる。また、孔４６１を通った水の一部は、副孔４６３を通って背圧室１４へと流れる。尚、連通路４６４が閉鎖されている場合は、孔４６１を通った全ての水が副孔４６３を通って背圧室１４へと流れる。

背圧室１４と副背圧室１２とは、第一位置調整部材６０によって仕切られて分離されている。第一位置調整部材６０には凹部６０１が設けられている。凹部６０１は、背圧室１４に向けてその外壁が突出する凹部として形成されている。凹部６０１の下端には、連通路６０２が形成されている。凹部６０１の背圧室１４側には、線形特性を有するバネ７０が配置されている。バネ７０は、一端が凹部６０１内に収容され、他端は第二位置調整部材６５に当接するように配置されている。

第二位置調整部材６５は、その一端側に円盤状に形成されたプレート部６５１と、シャフト部６５２と、保持部６５３とを有している。プレート部６５１の下面からシャフト部６５２の下端が露出しており、副弁桿４８の小径部４８３の一端と当接したり離隔したりするように配置されている。第二位置調整部材６５は、バネ７０の巻き線の中心を貫通するように配置され、本体部１０に固定されている。

本体部１０の最上部には、その中央において上方に突出した突出部１０１が形成されている。突出部１０１の中心には、その中心軸が鉛直方向である貫通穴１０２が形成され、この貫通穴１０２に対し、円筒形状の保持部材６５３が挿入された状態で螺合固定されている。保持部材６５３の先端にはプレート部６５１が取り付けられている。

第二位置調整部材６５は、棒状の部分であるシャフト部６５２を有しており、シャフト部６５２が、保持部材６５３を貫くように配置されている。

突出部１０１には、その外側面から保持部材６５３に通じる貫通孔であって、その内周面に雌螺子が形成された固定孔１０７が形成されている。このため、使用者は第二位置調整部材６５の位置を上下方向に調整した後、固定孔１０７に図示しないイモ螺子を挿入することにより、それ以降において第二位置調整部材６５が本体部１０に対して回転してしまうことを防止することができる。

以上のように、第二位置調整部材６５はフラッシュバルブＳＶの本体部１０に対して外部から連通した状態で固定されている。また、第二位置調整部材６５の固定位置は、外部からレンチ等の工具を用いて調整することができる。

第一位置調整部材６０は、副背圧室１２と背圧室１４との圧力差によって押される力とバネ７０がそれに対抗しようとする力、及び第一調整部材６０と弁体部材４０に掛かる摺動抵抗とのバランスによって、副背圧室１２を広げる（背圧室１４を狭める）ように摺動したり、副背圧室１２を狭める（背圧室１４を広げる）ように摺動したりするように構成されている。背圧室１４に入った水は、連通路６０２を通じてバイパス流路８０側へと流れる。

副背圧室１２には一次側内部流路２０にかかる一次圧と同じ圧力がかかるように構成されている。具体的には、一次側内部流路２０と副背圧室１２とが副一次流路２２によってつながれており、一次圧が副背圧室１２に伝達されている。

背圧室１４と二次側内部流路３０とは、バイパス流路８０によって繋がっている。バイパス流路８０には電磁弁８２が設けられている。電磁弁８２が閉じられていれば、背圧室１４の内部には一次圧がかかっている。一方、電磁弁８２が開けられると、背圧室１４の水がバイパス流路８０から二次側内部流路３０に流出し、背圧室１４の内部圧力が低下する。

続いて、図５，６，７，８，９を参照しながら、本実施形態のフラッシュバルブＳＶの動作について説明する。図５は、図２に示すフラッシュバルブにおいて、初期状態を示す図である。図６は、図２に示すフラッシュバルブにおいて、主弁が開放された状態を示す図である。図７は、図２に示すフラッシュバルブにおいて、主弁が閉じられた状態を示す図である。図８は、図２に示すフラッシュバルブにおいて、リフィル水を供給するため主弁が再び開かれた状態を示す図である。図９は、図２に示すフラッシュバルブにおいて、リフィル水を供給するため開かれた主弁が閉じられた状態を示す図である。図５〜９のそれぞれにおいて、（Ａ）はフラッシュバルブＳＶの動きを示し、（Ｂ）は対応する瞬間流量、弁体部材４０のリフト量、封水部ＳＷの封水深さを示す。

図５に示すように、初期状態（時刻ｔ１）では弁体部材４０のリフト量はゼロであり、瞬間流量もゼロである。封水深さは規定の深さを確保している。続いて、図６に示すように、電磁弁８２が開かれ、バイパス流路８０から背圧室１４の水が抜かれると、弁体部材４０は上昇し、副弁悍４８が第二位置調整部材６５に当接する。第一位置調整部材６０は、背圧室１４と副背圧室１２との圧力差によって、背圧室１４側に押し下げられている。従って、弁体部材４０は第一位置調整部材６０に当接するまで上昇する。

図６の状態で水を大便器ＳＢ側に流し続け、所定の時刻ｔ２が到来すると電磁弁８２を閉じる（図７参照）。その後ゆっくりと弁体部材４０が下降し、時刻ｔ３において主弁体４２が主弁座面２０１に当接する。時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけては、リフィル水が大便器ＳＢに供給され、やや時間差があって封水部ＳＷの封水深さが上昇する（時刻ｔ４）。

時刻ｔ４においても、封水部ＳＷの封水深さは初期の封水深さまで確保されていないので、図８に示すように、時刻ｔ４から時刻ｔ５にかけて（第２時間）電磁弁８２を開く。この第２時間としての時刻ｔ４から時刻ｔ５までの時間は、第１時間である時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間よりも短いものである。

また、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの時間は、弁体部材４０が完全には上昇せずに、弁体部材４０が第一位置調整部材６０にも第二位置調整部材６５にも当接しないような短い時間である。電磁弁８２が再び閉じられると、弁体部材４０は下降し、主弁体４２が主弁座面２０１に当接する。

このように本実施形態では、電磁弁８２が開かれることで主弁体４２の背圧が低下し主バルブが開かれ、主バルブを通って一次側流路から二次側流路へと水が流れ、第１時間（時刻ｔ１から時刻ｔ２）経過後に電磁弁８２が閉じられることで主弁体４２の背圧が上昇し主バルブが閉じられる主洗浄動作を実行する（図５〜図７参照）。更に、主洗浄動作の終了後、再び電磁弁８２が開かれることで主弁体４２の背圧が低下し主バルブが開かれ、主バルブを通って一次側流路から二次側流路へと水が流れ、第１時間よりも短い第２時間（時刻ｔ４から時刻ｔ５）経過後に電磁弁８２が閉じられることで主弁体４２の背圧が上昇し主バルブが閉じられるリフィル水供給動作を実行する（図８〜図９参照）。

本実施形態によれば、主洗浄動作の終了後、再び電磁弁８２を開くことで主バルブを開き二次側流路へと水を流すので、確実にリフィル水を供給することができる。また、リフィル水供給動作では、主洗浄動作の電磁弁開放時間である第１時間（時刻ｔ１から時刻ｔ２）よりも短い第２時間（時刻ｔ４から時刻ｔ５）電磁弁８２を開くので、無駄水を発生させることなく適量のリフィル水を供給することができる。

また、リフィル水供給動作において、第２時間（時刻ｔ４から時刻ｔ５）は、主バルブが最大開度に達する前に電磁弁８２が閉じられるように設定されている。

このように、主バルブが最大開度に達する前に電磁弁８２が閉じられるように第２時間（時刻ｔ４から時刻ｔ５）を設定するので、リフィル水供給動作によって供給する水に起因するサイフォン現象の発生を抑制することができる。

また、リフィル水供給動作において、第２時間（時刻ｔ４から時刻ｔ５）は、背圧室１４から二次側流路への水の流出が、一次側流路から背圧室１４への水の流入と等しくなる前に電磁弁８２が閉じられるように設定されている。

このように、背圧室１４の水が抜けきる前に電磁弁８２が閉じられるように第２時間（時刻ｔ４から時刻ｔ５）を設定するので、リフィル水供給動作によって供給する水量を確実に適量とすることができ、リフィル水供給動作によって供給する水に起因するサイフォン現象の発生を抑制することができる。

また、主洗浄動作の終了後、第一位置調整部材６０及び第二位置調整部材６５が初期位置に復帰した後、リフィル水供給動作が実行されるように調整することも好ましい。

この好ましい態様では、第一位置調整部材６０及び第二位置調整部材６５が初期位置（図５参照）に復帰した後にリフィル水供給動作が実行されるので、定流量手段が一体化された弁体部材４０の位置をリフィル水量に合わせた位置とすることができる。従って、供給するリフィル水量のばらつきを抑制し、無駄水の発生やリフィル水の不足を回避することができる。

また、リフィル水供給動作の実行有無を設定可能なように構成されていることも好ましい。

この好ましい態様では、サイフォン方式ではない便器に取り付ける場合に、リフィル水供給動作の実行を停止できるので、様々な方式の便器に対応した流路開閉装置とすることができる。

また、リフィル水供給動作において供給される水量は、便器本体である大便器ＳＢにおいてサイフォン現象が発生しない水量である。

リフィル水供給動作において供給される水量は、大便器ＳＢにおいてサイフォン現象が発生しない水量としているので、大便器ＳＢに対応した適切な水量のリフィル水を供給することができる。

また、主洗浄動作の終了後、大便器ＳＢ内の水の移動が完了した後、リフィル水供給動作が実行される（図８参照）。

主洗浄動作の終了後、大便器ＳＢ内の水の移動が完了するまでリフィル水供給動作を行わないので、大便器ＳＢにある程度水が溜まってからリフィル水が供給される。従って、リフィル水の供給による水勢を大便器ＳＢに溜まっている水で低減することができ、リフィル水供給段階におけるサイフォン現象の発生を抑制できる。

また本実施形態では、電磁弁８２を駆動させるための電力を蓄積する電力蓄積手段を備えることも好ましい。電力蓄積手段としてコンデンサーを設けた例を、図１０を参照しながら説明する。図１０は、本実施形態の電力供給系統にコンデンサーＣＤを設けた例を示すブロック構成図である。

図１０に示すように、負荷ＬＤ（電磁弁８２、制御部ＣＵといった電気で駆動される部分の総称）には、ＡＣ電源である電源ＡＳと、バックアップ電池ＢＴとから電力が供給されている。電源ＡＳから負荷ＬＤに至る間には、整流素子であるダイオードＲＥａが配置されている。バックアップ電池ＢＴから負荷ＬＤに至る間には、整流素子であるダイオードＲＥｂが配置されている。ダイオードＲＥａ及びダイオードＲＥｂと負荷ＬＤとの間には、電力蓄積手段としてのコンデンサーＣＤが設けられている。

コンデンサーＣＤが蓄積可能な電力の容量は、主洗浄動作及びリフィル水供給動作を行う際の、電磁弁８２及び制御部ＣＵが消費する電力よりも大きくなるように構成されている。

本実施形態のフラッシュバルブＳＶは、主洗浄動作及びリフィル水供給動作を行うことで一連の洗浄動作を構成しているので、例えば停電時に即座に電磁弁８２を遮断してしまうと、主洗浄動作のみが行われリフィル水供給動作が完了しない場合も想定される。リフィル水供給動作が完了しなければ、リフィル水が不足し、臭いの逆流や害虫の侵入を招くおそれがある。そこで、コンデンサーＣＤを設け、主洗浄動作及びリフィル水供給動作を行う際の、電磁弁８２及び制御部ＣＵが消費する電力よりも大きい電力を蓄積することで、停電時であっても主洗浄動作及びリフィル水供給動作を完遂することができるように構成している。

上述した本実施形態では、電磁弁８２を制御する制御部ＣＵを、フラッシュバルブＳＶに内蔵させた例について説明した。しかしながら、制御部ＣＵは、必ずしもフラッシュバルブＳＶに内蔵することに限定されず、電磁弁８２を制御可能であれば、どこに設けても構わない。

図１１に、制御部ＣＵを便座ＳＨに設けた例を示す。制御部ＣＵを便座ＳＨに設けるにあたっては、上述した制御部ＣＵをそのまま便座ＳＨに設けてもよく、便座ＳＨに設けられている制御部を制御部ＣＵの機能を果たすように経編してもよい。このように構成すると、便座ＳＨはその座面の温度を調整する温度調整機構（ヒーターとそのヒーターを駆動する制御回路）を有している場合、制御部ＣＵは、温度調整機構を制御することが可能なように構成することができる。

このように、電磁弁８２を制御する制御部ＣＵと、便座ＳＨの温度を調整する温度調整機構を制御する制御部とを一つの制御部に統合することができるので、便器装置全体の構成を簡易なものとすることができる。

ＳＶ：フラッシュバルブ（流路開閉装置）
ＳＢ：大便器
ＳＷ：封水部
ＴＢ：給水管
Ｖ：止水栓
１０：本体部
１０１：突出部
１０２：貫通穴
６５３：保持部材
１０７：固定孔
１２：副背圧室
１４：背圧室
２０：一次側内部流路
２０１：主弁座面（主弁座）
２１：流入口
２２：副一次流路
３０：二次側内部流路
３１：流出口
４０：弁体部材
４２：主弁体
４２１：主弁体面
４４：定流量弁体
４６：収容凹部
４６１：孔
４６２：凹部
４６３：副孔（背圧流路）
４６４：連通路（背圧流路）
４６５：副弁座
４８：副弁桿
４８１：大径部
４８２：副弁体
４８３：小径部
５０：バネ
６０：第一位置調整部材
６０１：凹部
６０２：連通路
６５：第二位置調整部材
６５１：プレート部
６５２：シャフト部
７０：バネ
８０：バイパス流路
８２：電磁弁
Ｗａ：流入水
Ｗｂ：流出水

Claims (9)

1. 給水を開始する指示を受けることで大便器に給水を開始し、所定の条件を満たすことで自律的に給水を停止する流路開閉装置であって、
   給水元に繋がる一次側流路と給水先である大便器へ繋がる二次側流路との間の流路開閉を行う主弁体及び主弁座を有する主バルブと、
   前記一次側流路から前記二次側流路へ流れる水の瞬間流量を一定に保つように相互間に形成される流路断面積を調整する定流量手段と、
   前記主弁体と前記主弁座との間を介さずに前記一次側流路と前記二次側流路とを繋ぐバイパス流路と、
   前記バイパス流路の流路開閉を行う電磁弁と、
   前記電磁弁の開閉を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部から出力される開弁信号に応じて前記電磁弁が開かれることで前記主弁体の背圧が低下し前記主バルブが開かれ、前記主バルブを通って前記一次側流路から前記二次側流路へと水が流れ、第１時間経過後に前記制御部から出力される閉弁信号に応じて前記電磁弁が閉じられることで前記主弁体の背圧が上昇し前記主バルブが閉じられる主洗浄動作を実行し、
   前記主洗浄動作の終了後、再び前記制御部から出力される開弁信号に応じて前記電磁弁が開かれることで前記主弁体の背圧が低下し前記主バルブが開かれ、前記主バルブを通って前記一次側流路から前記二次側流路へと水が流れ、前記第１時間よりも短い第２時間経過後に前記制御部から出力される閉弁信号に応じて前記電磁弁が閉じられることで前記主弁体の背圧が上昇し前記主バルブが閉じられるリフィル水供給動作を実行する、ことを特徴とする流路開閉装置。
2. 前記リフィル水供給動作において、前記第２時間は、前記主バルブが最大開度に達する前に前記電磁弁が閉じられるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の流路開閉装置。
3. 前記主弁体に背圧を印加するための背圧室を備え、
   前記背圧室は前記バイパス流路を介して前記二次側流路と繋がれており、
   前記リフィル水供給動作において、前記第２時間は、前記背圧室から前記二次側流路への水の流出が、前記一次側流路から前記背圧室への水の流入と等しくなる前に前記電磁弁が閉じられるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の流路開閉装置。
   
   
4. 前記主弁体及び前記定流量手段が一体化されてなる弁体部材と、
   前記弁体部材の可動量を調整するように、前記弁体部材の摺動方向に沿ってその少なくとも一部が移動する位置調整部材と、を備え、
   前記主洗浄動作の終了後、前記位置調整部材が初期位置に復帰した後、前記リフィル水供給動作が実行されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の流路開閉装置。
5. 前記リフィル水供給動作の実行有無を設定可能なように構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の流路開閉装置。
6. 前記電磁弁を駆動させるための電力を蓄積する電力蓄積手段を備え、
   前記電力蓄積手段が蓄積可能な電力の容量が、前記主洗浄動作及び前記リフィル水供給動作を行う際の、前記電磁弁及び前記制御部が消費する電力よりも大きいことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の流路開閉装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の流路開閉装置と、便器本体とを備える便器装置であって、
   前記便器本体はサイフォン方式の洗浄を行う便器であり、
   前記リフィル水供給動作において供給される水量は、前記便器本体においてサイフォン現象が発生しない水量であることを特徴とする便器装置。
8. 前記主洗浄動作の終了後、前記便器本体内の水の移動が完了した後、前記リフィル水供給動作が実行されることを特徴とする請求項７に記載の便器装置。
9. 前記便器本体は、便座を有し、
   前記便座はその座面の温度を調整する温度調整機構を有しており、
   前記制御部は、前記温度調整機構を制御することが可能なように構成されている請求項７又は８に記載の便器装置。

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