JP6504521B2 - 定流量弁内蔵給水配管及び給水弁装置 - Google Patents

Description

本発明は、定流量弁内蔵給水配管に係わり、特に、水洗大便器に洗浄水を供給する給水弁装置に関する。

一般的に、水洗大便器への給水方式として、水道水の供給方式によってタンク方式あるいはフラッシュバルブ方式の大きく二つに大別される。前者のタンク方式の場合は、水道水の供給圧が比較的低いところでも十分な洗浄能力を発揮することができるが、タンク内に洗浄水を貯蔵する時間が必要なため、公衆向けの連続使用が要求されるところでは、後者のフラッシュバルブ方式が適切であった。

しかし、上述したフラッシュバルブ方式は、水道源を利用しているために、水洗大便器を設置する場所によって給水圧力が大きく変動する。この給水圧力の変動によって、洗浄水の供給量が変動してしまい、水洗大便器の洗浄能力に大きく影響してしまう。
この問題を解決するために、従来から、定流量弁を配設することで給水圧力の変動に係わらず洗浄水の供給量を適切に維持している（特許文献１参照）。定流量弁は、給水圧力の増減に応じて弁体と弁座との間の隙間を減増させることにより、給水圧力の変動に係わらず吐水の瞬間流量を一定に維持するものである。

近年では、モジュール化された定流量弁が提供されており、汎用性を重視していることから構造がいたってシンプルなため、様々な水まわり製品に利用されている。定流量弁は、製品毎に弁体と弁座との間の隙間と給水圧力との関係にばらつきがあるので、流量特性を最適に保つために、周辺部品は定流量弁の大きさや形状に合わせて設計される。

また、定流量弁が設置されたバルブにおいて、定流量弁の上流側にスペーサーを配置することで、バルブ等の周辺部品の大きさや形状を変更せずに配設することができる定流量弁の幅が広がり、定流量弁の汎用性を広げることができるだけでなく、部品供給リスクの分散をはかることができる。

特開２００２−１０６０１８号公報

しかし、上述したように定流量弁は、汎用性などを考慮して定流量弁自体の構造はシンプルであるものが多いため、製造時や施工時に、バルブの底に先にスペーサーを設置した後に定流量弁を設置してしまう逆組みの問題が生じていた。

逆組みをした状態で定流量弁へ給水を行うと、図６に示すように、定流量弁１００内を通過して規定の瞬間流量で流出する洗浄水（Ａ１）に加えて、定流量弁１００と流路の隙間に流入した洗浄水の一部が、定流量弁１００とスペーサー１１０との隙間から浸入して定流量弁内を通過せずに供給されてしまう（Ａ２）ため、定流量弁１００の規定値以上の瞬間流量で洗浄水を供給してしまう。また、定流量弁１００とスペーサー１１０との隙間がそれほど大きくない場合において、定流量弁１００と流路の隙間に流入した洗浄水のうちＡ２以外の洗浄水は、定流量弁１００とスペーサー１１０との隙間に浸入せずに流路の上流側へ押し戻される（Ａ３）。よって、定流量弁１００とスペーサー１１０との隙間へ浸入した洗浄水（Ａ２）の瞬間流量の増大はそれほど大きくならないため、組み立て後の検査において、逆組みをしていることを特定することが困難である。
しかし、実際に給水される洗浄水の流量は、定流量弁によって規定された流量よりも多く流れているため、便器の洗浄水量をできる限り少量に規制する傾向にある近年の環境保護の観点としては問題となる。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、スペーサーと定流量弁との逆組みを防止することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、給水源と繋がった給水管と接続される流入口と、流入口から流入した水を下流側に流出させる流出口と、流入口と前記流出口を連通させる通水路と、通水路に設けられた定流量弁と、を備え、通水路は、流出口側に設けられ、定流量弁が嵌合した小径通水路と、小径通水路よりも流入口側に設けられ、小径通水路よりも大径である大径通水路と、を有しており、大径通水路には、給水管に一端側が当接し、他端側が定流量弁と当接して小径通水路に嵌合する円筒形状のスペーサーが配置されており、スペーサーの円筒端側には一部を切り欠いた切り欠き部が設けられている定流量弁内蔵給水配管である。
このように構成された本発明においては、流入口から流入した水は、通水路においてスペーサー及び定流量弁を通過し、定流量弁によって規定値の瞬間流量を維持して流出口から流出される。このとき、通水路において、定流量弁をスペーサーの上流側に配置する、いわゆる逆組みをすると、通水路と定流量弁との間へ水が流入する。そして、スペーサーの円筒端側には切り欠き部が形成されているため、この流入した水が切り欠き部からスペーサー内へと多量に浸入し、定流量弁内を通過することなく二次側流路に流出される。これにより、流出口から流出する水は、定流量弁を通過して規定値の瞬間流量に維持して流出された水に加えて、切り欠き部からスペーサー内に流入した多量の水となるので、給水配管の流出口から流出する水の瞬間流量が定流量弁によって規定した瞬間流量よりも大幅に増加する。そのため、組み立て後の検査によって、通水路内における定流量弁とスペーサーの逆組みを特定し易くなる。

また、本発明において、 定流量弁における上流面側の周壁端部には凹部が形成され、スペーサーは、一方の周壁の端部から軸方向に突起して凹部に係合する凸部を有してもよい。
このように構成された本発明においては、定流量弁の向きを逆にして通水路に配置してしまった場合、上流側にスペーサーを配置すると、配置後の定流量弁とスペーサーとの軸方向における長さが、凸部の長さだけ長くなってしまう。したがって、給水源である給水管を流入口に接続しようとしても、スペーサーより上流側の通水路の長さが足りないため、給水管を流入口に接続できない。これにより、給水配管への配管時に、通水路内において定流量弁の向きを逆に配置してしまう、いわゆる逆付けを特定することができる。

また、本発明において、スペーサーは、外周面に軸方向へ延び、外周方向へ向けて突起したリブを有してもよい。
このように構成された本発明においては、スペーサーを流入口から通水路内に挿入したときに、通水路内においてスペーサーの有するリブが抵抗となり、スペーサーが通水路内から外れにくくなる。

また、本発明は、スペーサーは、円筒両端側に切り欠き部を有してもよい。
このように構成された本発明においては、スペーサーを通水路から取り外す際に、流入口から指を挿入して、スペーサーの上流側の切り欠き部に指を掛けることができ、スペーサーを通水路から取り外しやすい。

また、本発明において、上記定流量弁内蔵給水配管を入口管路部に備える給水弁装置であってもよい。
このように構成された本発明の給水弁装置によれば、定流量弁とスペーサーを逆組みした場合に給水される洗浄水量が規定値よりも大幅に増加するため、通水路内における定流量弁とスペーサーの逆組みを特定し易くなる。

本発明によれば、スペーサーと定流量弁との逆組みを防止することができる。

本発明の第一実施形態による定流量弁内蔵給水配管を備えた給水弁装置を適用した水洗大便器の上面図である。 本発明の第一実施形態による定流量弁内蔵給水配管を備えた給水弁装置を適用した水洗大便器の側面断面図である。 本発明の第一実施形態による定流量弁内蔵給水配管を備えた給水弁装置の正面断面図である。 本発明の第一実施形態によるスペーサーの斜視図である。 本発明の第一実施形態による定流量弁内蔵給水配管を備えた給水弁装置において逆組みをした場合の入口管路の断面図である。 従来の逆組みをした場合における水の流れを説明した図である。 本発明の第二実施形態によるスペーサーの斜視図である。 本発明の第二実施形態による定流量弁を入口管路に正しい向きで配置したときの断面図である。 本発明の第二実施形態による定流量弁を入口管路に逆付けで配置したときの断面図である。

添付資料を参照して、本発明の第一実施形態による水洗大便器を以下に説明する。

＜水洗大便器の構成＞
まず、図１、２を参照して、本発明の第一実施形態による水洗大便器の全体構成について説明する。図１は、本発明の第一実施形態による定流量弁内蔵給水配管を備えた給水弁装置を適用した水洗大便器の上面図である。図２は、本発明の第一実施形態による定流量弁内蔵給水配管を備えた給水弁装置を適用した水洗大便器の側面断面図である。

図１に示すように、本発明の第一実施形態による水洗大便器１は、水洗大便器本体２と、この水洗大便器本体２の後部に配置された給水弁装置４と、を有する。水洗大便器本体２は、ボウル部６と、ボウル部６の上端部に形成されたリム部８と、ボウル部６の底部に配置されたジェットノズル１０と、ボウル部６の底部から斜め上方に延び、下方に折り曲げられて排水配管Ｄに接続されるトラップ管路１２と、を有する。また、給水弁装置４は、水道管（図示せず）から供給された水道水を洗浄水としてリム部８及びジェットノズル１０に供給するように構成されている。給水弁装置４からの洗浄水は、ジェット吐水管路１４及びリム吐水管路１６を通ってジェットノズル１０及びリム部８に各々供給される。

＜給水弁装置の構成＞
次に、図３を参照して、本発明の第一実施形態による給水弁装置の構成について説明する。図３は、本発明の第一実施形態による定流量弁内蔵給水配管を備えた給水弁装置の正面断面図である。

図３に示すように、給水弁装置４は、水道管（図示せず）から供給された水道水を洗浄水として給水弁装置４に供給する給水管１７に接続される流入口１８と、流入口１８から流入した洗浄水の吐水／止水を切り替える主弁体２０と、この主弁体２０が着座する弁座２２と、弁座２２を通って流入した洗浄水をリム部８またはジェットノズル１０に差し向ける切り替え弁であるローター２４と、を有する。また、流入口１８から主弁体２０までの管路である入口管路１９には、定流量弁５０と、スペーサー７０と、が配置されており、定流量弁５０がスペーサー７０の下流側に配置されている。給水装置入口１８から流入した洗浄水がスペーサー７０を通って定流量弁５０の表側５０ａに衝突し、定流量弁５０の表側５０ａにおける通水路に備わったＯリング（図示せず）が洗浄水の水圧の高さに応じて押しつぶされ、定流量弁５０に形成された通水路の一部を塞いで、流路の開度を調節する。したがって、水圧の高さに応じて定流量弁５０を通過する洗浄水の瞬間流量が調節され、入口管路１９から一定の流量で洗浄水が下流側へ供給される。

入口管路１９は、流入口１８から下流側に向けて延びる上流側管路部１９ａと、弁座２２に連通し、上流側管路部１９ａよりも内周幅が小さい下流側管路部１９ｂと、によって構成される。上流側管路部１９ａは、上流管路部１９ａ内において上流側から下流側にむけて内周幅を絞るようなテーパ部１９ｃを有しており、上流側管路部１９ａの下流口１９ｄの内周幅は定流量弁５０の内周幅と略同一である。また、下流口１９ｄの内周幅の長さは下流側管路部１９ｂの内周幅より大きく、上流側管路部１９ａと下流側管路部１９ｂとの間には管壁１９ｅが形成されているため、定流量弁５０を上流側管路部１９ａの下流口１９ｄに配置することができる。

また、給水弁装置４は、ローター２４によってリム部８の方に差し向けられた洗浄水が流入するリム側入水口２６と、リム側入水口２６を開閉するリム側弁体２８と、リム側弁体２８を通過した洗浄水が流入するリム側水流路３０と、リム側水流路３０へ流入した洗浄水をリム吐水管路１６へ流出させるリム側流出口２９と、を有する。

同様に、給水弁装置４は、ローター２４によってジェットノズル１０の方に差し向けられた洗浄水が流入するジェット側入水口４１と、ジェット側入水口４１を開閉するジェット側弁体４２と、ジェット側弁体４２を通過した洗浄水が流入するジェット側水流路４４と、ジェット側水流路４４へ流入した洗浄水をジェット吐水管路１４へ流出させるジェット側流出口４５と、を有する。

ローター２４は、弁座２２の下流側に配置され、弁座２２を通って鉛直の管路２２ａに流入した洗浄水を、リム側またはジェット側に導くように構成されている。ローター２４は、扇形の部材によって構成され、この部材が中心軸２４ａを中心に回動することによって、鉛直の管路２２ａをリム側入水口２６、又は、ジェット側入水口４１に連通させる。

＜スペーサーの構成＞
次に、図４を参照して、本発明の第一実施形態によるスペーサーの構成について説明する。図４は、本発明の第一実施形態によるスペーサーの斜視図である。

図４に示すように、スペーサー７０は、左右に開口した円筒形状をしており、左右両側の開口部の一部において開口部から軸方向に向けて切り欠けた扇形の切り欠き部７０ａと、外周面において軸方向に延び外周側に向けて突起したリブ７０ｂと、が備わっている。

なお、本実施形態においては、扇形の切り欠き部７０ａを左右両側の開口部においてそれぞれ２箇所に設けているが、本発明はこれに限らず、切り欠き部７０ａの個数を左右両側の開口部において１箇所、もしくは複数箇所にしたり、切り欠き部７０ａの形状を適宜変更したりしてもよい。

また、本実施形態においては、リブ７０ｂを外周面の１箇所に設けているが、本発明はこれに限らず、リブ７０ｂを外周面の複数箇所に設けてもよい。

＜逆組みにおける水の流れ＞
図５を参照して、逆組みした場合における水の流れについて説明する。図５は、本発明の第一実施形態による定流量弁内蔵給水配管を備えた給水弁装置において逆組みをした場合の入口管路の断面図である。

図５は、入口管路１９において、スペーサー７０を定流量弁５０より下流側に配置した、いわゆる逆組みをした状態である。入口管路１９は、上述したようなテーパ部１９ｃを有しているため、逆組みをすると、定流量弁５０の外周面とテーパ部１９ｃとの間に隙間ができる。この隙間は、定流量弁５０とスペーサー７０との係合部まで及んでいる。そのため、流入口１８から流入した洗浄水（Ｓ１）は、定流量弁５０の外周面と入口管路１９におけるテーパ部１９ｃとの隙間に流入し、スペーサー７０の定流量弁５０側に設けられた切り欠き部７０ａからスペーサー７０内へと多量に浸入して、そのまま給水弁装置４へ供給されてしまう（Ｓ２）。また、定流量弁５０の表側５０ａへ衝突した洗浄水は、定流量弁を通過して規定値の瞬間流量を維持した洗浄水が定流量弁５０の裏側５０ｂから流出する（Ｓ３）。そのため、上流管路１９ａから下流管路１９ｂへ流出する洗浄水は、定流量弁５０を通過して規定値の瞬間流量に維持された洗浄水に加えて、定流量弁５０とテーパ部１８ｃとの隙間へ流入し、切り欠き部７０ａからスペーサー７０内に流入した多量の洗浄水となる。よって、定流量弁５０によって規定した洗浄水の瞬間流量に比べて、給水弁装置４から水洗大便器本体２へ供給される洗浄水の瞬間流量が大幅に増加する。例えば、定流量弁５０は給水圧が０．１５ＭＰａの時において下流側へ流す水を１４Ｌ／ｍｉｎと規定されている場合、定流量弁５０とスペーサー７０が逆組みされた状態で流入口１８から洗浄水が流入すると、給水弁装置４から水洗大便器本体２には２２．９Ｌ／ｍｉｎの瞬間流量が検出される。
これにより、組み立て後の検査において明らかな瞬間流量の増加を確認することができ、検査時において逆組みの検出が可能となって、検査後に定流量弁５０とスペーサー７０を正しく配置し直すことができる。

＜作用・効果＞
次に、本発明の第一実施形態による定流量弁内蔵給水配管の作用効果を説明する。

本発明の第一実施形態において、スペーサー７０は、定流量弁５０と係合する側の開口部から軸方向に向けて切り欠けた切り欠き部７０ａを有する。このように構成することで、入口管路１９内において定流量弁５０とスペーサー７０を逆組みすると、定流量弁５０を通過して流量が規定値に維持された洗浄水に加え、定流量弁５０と入口管路１９のテーパ部１９ｃとの隙間に流入した多量の洗浄水が、切り欠き部７０ａからスペーサー７０内へと浸入して給水弁装置４へ供給される。そのため、検査時において給水弁装置４から水洗大便器本体２へ給水される洗浄水の瞬間流量を測定すると、規定値より大幅に増加していることを確認できるため、検査時に逆組みを特定し易くなる。

また、スペーサー７０は、外周面において軸方向に延び外周側に向けて突起したリブ７０ｂを有している。このように構成することで、スペーサー７０を流入口１８から入口管路１９内に挿入したときに、上流側管路１９ａにおいてスペーサー７０の有するリブ７０ｂが抵抗となり、スペーサー７０が上流側管路１９ａから外れにくくなる。

さらに、スペーサー７０は、切り欠き部７０ａを左右両側の開口部に有している。このように構成することで、スペーサー７０を取り外す際に、流入口１８から指を挿入して上流側の切り欠き部７０ａに指を掛けることができ、スペーサー７０の取り外しが容易である。

＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態について説明する。

上記した第一実施形態において、定流量弁５０の表側５０ａに凹部を設け、スペーサー７０の一方の周壁の端部に凸部を形成して、凹部と凸部を係合してもよい。これにより、定流量弁５０の表側５０ａと裏側５０ｂを逆向きに配置する、いわゆる逆付けを防止することができる。

図７、８を参照して、定流量弁５０の逆付けを防止するための、第二実施形態おける定流量弁５０及びスペーサー７０の構造について説明する。図７は、本発明の第二実施形態によるスペーサーの斜視図である。図８（ａ）は、本発明の第二実施形態による定流量弁を入口管路に正しい向きで配置したときの断面図である。図８（ｂ）は、本発明の第二実施形態による定流量弁を入口管路に逆付けで配置したときの断面図である。ここでは、図４に示したスペーサー７０の構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、それらの説明を省略する。

図７に示すように、第二実施形態によるスペーサー７０には、開口部の一端において周壁から軸方向に延びた凸部７０ｃが備わっている。また、定流量弁５０の裏側５０ｂには、ボス７０ｃを係合するための凹部５０ｃが設けられている。

第二実施形態による定流量弁５０を入口管路１９に正しい向きで配置する、つまり定流量弁５０の表側５０ａを上流側へ、裏側５０ｂを下流側へ配置し、定流量弁５０の上流側にスペーサー７０を凸部７０ｃが下流側になるように配置すると、図８（ａ）に示すように定流量弁５０の凹部５０ｃとスペーサー７０の凸部７０ｃが係合し、定流量弁５０とスペーサー７０が固定される。このとき、定流量弁５０とスペーサー７０を合わせた軸方向の長さはＸである。そして、さらにスペーサー７０の上流側に給水管１７を流入口１８から挿入すると、上流側管路部１９ａにおいて給水管１７がぴったりと嵌まり、入口管路１９と給水管１７の接続が完了する。

これに対し、第二実施形態による定流量弁５０を入口管路１９に逆付けで配置する、つまり定流量弁５０の裏側５０ｂを上流側へ、表側５０ａを下流側へ配置し、定流量弁５０の上流側にスペーサー７０を凸部７０ｃが下流側になるように配置すると、図８（ｂ）に示すように定流量弁の凹部５０ｃが上流側に向いてしまうので、凹部５０ｃと凸部７０ｃは係合されない。そのため、定流量弁５０とスペーサー７０を合わせた軸方向の長さは、凸部７０ｃの軸方向の長さｄだけ伸びてＸ＋ｄとなる。したがって、このときにスペーサー７０の上流側に給水管１７を挿入しても、上流側管路部１９ａの端部よりも長さｄだけ飛び出してしまうため、入口管路１９と給水管１７の接続時において定流量弁５０の逆付けに気付くことができる。

定流量弁５０を逆付けしてしまうと、定流量弁５０が給水圧力の変動に応じて洗浄水の供給量を適切に維持できなくなり、給水の瞬間流量を一定に保つことができなくなってしまう。しかし、上記第二実施形態により、定流量弁５０の逆付けを施工時において気付いて使用前に定流量弁５０の向きを変えることができ、逆付けを防止することができる。

１ 水洗大便器
２ 水洗大便器本体
４ 給水弁装置
６ ボウル部
８ リム部
１０ ジェットノズル
１２ トラップ管路
１４ ジェット吐水管路
１６ リム吐水管路
１７ 給水管
１８ 流入口
１９ 入口管路
１９ａ 上流側管路部（通水路）
１９ｂ 下流側管路部
１９ｃ テーパ部
１９ｄ 下流口（流出口）
１９ｅ 管壁
２０ 主弁体
２０ａ 圧力室
２２ 弁座
２２ａ 鉛直の管路
２４ ローター
２６ リム側入水口
２９ リム側流出口
３０ リム側水流路
４１ ジェット側入水口
４４ ジェット側水流路
４５ ジェット側流出口
５０ 定流量弁
５０ａ 表側
５０ｂ 裏側
５０ｃ 被係合部（凹部）
７０ スペーサー
７０ａ 切り欠き部
７０ｂ リブ
７０ｃ ボス（凸部）
Ｄ 排水配管

Claims (5)

1. 給水源と繋がった給水管と接続される流入口と、
   前記流入口から流入した水を下流側に流出させる流出口と、
   前記流入口と前記流出口を連通させる通水路と、
   前記通水路に設けられた定流量弁と、を備え、
   前記通水路は、前記流出口側に設けられ、前記定流量弁が嵌合した小径通水路と、前記小径通水路よりも前記流入口側に設けられ、前記小径通水路よりも大径である大径通水路と、を有しており、
   前記大径通水路には、前記給水管に一端側が当接し、他端側が前記定流量弁と当接して前記小径通水路に嵌合する円筒形状のスペーサーが配置されており、前記スペーサーの円筒端側には一部を切り欠いた切り欠き部が設けられている定流量弁内蔵給水配管。
2. 前記定流量弁における上流面側の周壁端部には凹部が形成され、
   前記スペーサーは、一方の周壁の端部から軸方向に突起して前記凹部に係合する凸部を有する、請求項１に記載の定流量弁内蔵給水配管。
3. 前記スペーサーは、外周面に軸方向へ延び、外周方向へ向けて突起したリブを有する、請求項１又は２に記載の定流量弁内蔵給水配管。
4. 前記スペーサーは、円筒両端側に前記切り欠き部を有する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定流量弁内蔵給水配管。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の定流量弁内蔵給水配管を入口管路部に備える給水弁装置。

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