JP6694579B2 - フラッシュバルブ - Google Patents

Description

本発明はフラッシュバルブに関し、特に弁体の下流側流路に発電機等の圧損部材が配置されたフラッシュバルブに関する。

従来、便器等の衛生機器に水を供給するフラッシュバルブにおいて、内蔵された電磁弁に電力供給するための発電ユニットが付加された自己発電型のフラッシュバルブが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のフラッシュバルブは、一次側流路と二次側流路の間の開閉を行う主弁体と、一次側流路に連通する背圧室と二次側流路との間を連通するバイパス流路内に配置された副弁体（電磁弁）と、主弁体の下流側の二次側流路内に配置された発電ユニットとを備えている。

フラッシュバルブは、常時は背圧室内圧力によって閉鎖側へ押圧される閉鎖力が、一次側流路内圧力によって開放側へ押圧される開放力よりも大きいため、主弁体は閉位置に保持されている。しかし、使用者がスイッチ操作したり、人体検知センサが作動したりすることに応答して、フラッシュバルブは作動を開始する。

フラッシュバルブの作動開始により、副弁体がコンデンサ等の二次電池（充電可能電池）から受ける電力によって駆動され、副弁体が閉位置から開位置へ変位する。これにより、バイパス流路が開状態となり、背圧室内の水がバイパス流路を通って、背圧室よりも低圧である二次側流路へ流れ出す。このようにして背圧室の水が抜かれることにより、主弁体に掛っていた閉鎖力が開放力よりも小さくなるため、主弁体が開位置へ向けて移動を開始し、一次側流路から二次側流路に接続された衛生機器へ向けて水が流れ始める。そして、主弁体が開位置に到達したとき、流量が最大となる。

発電ユニットでは、二次側流路へ水が流れることにより、この吐水流によって羽根車が回転して発電が行われ、発電された電力は二次電池によって蓄えられる。所定時間後に副弁体が閉じると、これに応じて主弁体も閉じるため、吐水は停止される。

なお、便器等の衛生機器では、汚物を安定的に排出するため、フラッシュバルブから高い水勢の吐水流を供給する必要がある。このため、最大瞬間流量が得られる開位置（フルリフト位置）まで主弁体を素早く移動させ、この位置に保持することが必要となる。このような主弁体の素早い移動は、副弁体の作動による背圧室からの迅速な水抜きによって達成することができる。

国際公開第２００４／０８８１２７号パンフレット

しかしながら、二次電池は自然放電するため、このような自己発電型のフラッシュバルブでは、一日あたりの最低平均使用回数が設定されている。したがって、衛生機器が長期間使用されない場合には、二次電池から副弁体を駆動するのに十分な電力を供給することができなくなり、衛生機器へ規定の最大流量の洗浄水を供給できなかったり、洗浄水をまったく供給できなかったりする状況が生じるおそれがあった。

このような問題を省電力化により解決することが考えられる。例えば、電磁弁及びその駆動装置の駆動電圧を低電圧化（例えば、５Ｖ駆動から３Ｖ駆動）すれば、不使用状態で副弁体への十分な駆動電力を確保可能な期間を延ばすことができる。しかしながら、低電圧化により電磁弁（副弁体）の出力パワーが低下し動作速度が低下する。そして、これに起因して主弁体の動作速度も低下するため、迅速な水抜き性能が得らず、高い水勢の洗浄水を供給することができないおそれが生じるという新たな問題が生じる。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、洗浄水の高い水勢を維持することが可能なフラッシュバルブを提供することを目的としている。

上述した課題を解決するために、本発明は、一次側流路に連通する背圧室内の圧力に応じて主弁体を閉位置と開位置との間で往復動させて一次側流路と二次側流路との間の開閉を行う主弁ユニットと、背圧室と二次側流路とを連通するバイパス流路を開閉する副弁体を有する副弁ユニットと、主弁ユニットの下流側に配置され二次側流路上の流路抵抗となる圧損部材と、を備え、下流側の衛生機器に接続されるフラッシュバルブであって、バイパス流路は、圧損部材よりも下流側で二次側流路に接続されており、バイパス流路が、圧損部材と逆流防止弁との間で二次側流路に接続されていることを特徴としている。
このように構成された本発明では、主弁体の開動作により一次側流路から二次側流路へ流れ込む水流は、主弁ユニットを通過した後、二次側流路上の流路抵抗である圧損部材に作用する。このため、主弁ユニットを通過した水流は、圧損部材の上流側で滞留し易くなる。一方、バイパス流路は、背圧室と二次側流路の間を連通しており、バイパス流路を経て二次側流路へ流入する水流は、圧損部材よりも下流側で二次側流路に合流する。この構成により、本発明では、圧損部材は、バイパス流路を経由した水流に対する流路抵抗となることがなく、バイパス流路経由の水流は圧損部材に作用しない。
したがって、本発明では、バイパス流路と二次側流路との合流点付近に水が滞留しないため、背圧室からバイパス流路を介して二次側流路へ水流をスムーズに導くことができる。このように本発明では、背圧室からの水抜きを迅速に行うことができるため、主弁体を閉位置から開位置（フルリフト位置）まで迅速に変位させて、作動開始から短時間のうちに吐水流量を最大瞬間流量まで増大させて高い水勢の吐水流を衛生機器へ供給することが可能である。

また、このように構成された本発明によれば、衛生機器から異物を含んだ水流が上流側へ逆流しようとしても、逆流防止弁によって逆流が阻止される。これにより、異物が圧損部材，主弁ユニットに混入したり、異物がバイパス流路を通って副弁ユニットへ混入したりすることを抑制し、機器故障を防止することができる。

また、本発明において好ましくは、バイパス流路の容積が、主弁体が閉位置から開位置へ移動することにより減少する背圧室の減少容積よりも大きい。
このように構成された本発明によれば、主弁体が閉位置からある距離だけ開方向へ移動して開位置に到達すると、主弁体の背圧室側の実効面積に前記距離を乗じた減少容積分だけ背圧室から洗浄水が押し出される。本発明では、この減少容積よりもバイパス流路内の流路容積が大きいため、主弁体が閉位置から開位置へ移動する際に、背圧室内に溜まっていた水をバイパス流路内に迅速に排出することが可能となる。これにより、主弁体の開動作時に主弁体を閉位置から開位置へ迅速かつスムーズに移動させることができるため、衛生機器への吐水流量を開動作開始時から短時間で最大瞬間流量に上昇させることが可能である。

また、本発明において好ましくは、バイパス流路は、圧損部材よりも下流側でのみ二次側流路に接続されている。
このように構成された本発明によれば、バイパス流路を経由した水流は、圧損部材を通過せず、圧損部材に作用しない。このため、バイパス流路経由の水流は合流点付近において二次側流路内に滞留しにくくなるので、バイパス流路を介して背圧室内の水を迅速かつ確実に二次側流路へ水抜きすることができる。これにより、本発明では、吐水流の流量を短時間で最大瞬間流量に到達させて高い水勢の吐水流を衛生機器へ供給することが可能である。

また、本発明において好ましくは、圧損部材が、二次側流路内に配置され二次側流路を横切って延びる回転軸を中心に回転可能な羽根車と、主弁ユニットから流出される水流を上流側から見て羽根車のうち回転軸に対して一方側に衝突させる水流偏向部と、羽根車のうち回転軸に対して他方側を覆う羽根車カバーと、を有し、羽根車の回転によって発電を行う発電ユニットであって、バイパス流路が、羽根車カバーが配置された他方側で二次側流路に接続されている。
このように構成された本発明によれば、水流偏向部及び羽根車カバーが設けられることによって、二次側流路のうち羽根車カバーの側方はバイパス流路延長部として機能し、バイパス流路は、羽根車カバーの下流端まで実質的に延長されている。このため、本発明では、バイパス流路を発電ユニットの下流側で実質的に二次側流路に合流させることができる。したがって、本発明では、バイパス流路を経由した水流は、羽根車を逆方向に回転させるようには作用しないため、発電ユニットの発電効率を低下させることがない。
また、本発明では、バイパス流路は、羽根車の位置まで延びた後に二次側流路に接続されている。このため、バイパス流路が羽根車の下流側まで延びた後に二次側流路に接続される構成に比べて、本発明の構成では、バイパス流路の長さが短縮化されており、装置全体を小型化することができる。

本発明によれば、洗浄水の高い水勢を維持することが可能なフラッシュバルブを提供することができる。

本発明の実施形態に係るフラッシュバルブの外観図である。 本発明の実施形態に係るフラッシュバルブの側面図である。 本発明の実施形態に係るフラッシュバルブの平面図である。 本発明の実施形態に係るフラッシュバルブの構成を示す説明図である。 止水時におけるＶ−Ｖ断面図である。 止水時におけるＶＩ−ＶＩ断面図である。 止水時におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。 吐水時における図５と同様な断面図である。 吐水時における図６と同様な断面図である。 本発明の実施形態に係るフラッシュバルブの二次側流路の断面斜視図である。

次に、図１乃至図１０を参照して、本発明の実施形態によるフラッシュバルブを説明する。図１に示すように、本実施形態のフラッシュバルブ１は、衛生機器としての大便器２に適用されている。フラッシュバルブ１は、入水側が給水管３及び止水栓４に接続され、出水側が排水管５を介して大便器２へ接続されている。なお、衛生機器には、大便器、小便器、水栓装置等の給水装置が含まれる。

図２及び図３に示すように、フラッシュバルブ１は、主弁ユニット１０，副弁ユニット３０，発電ユニット５０，逆流防止弁６０，手動弁ユニット６５を備え、これらがケース１ａに収容されている。主弁ユニット１０に給水管３が接続され、逆流防止弁６０に排水管５が接続されている。

図４に示すように、フラッシュバルブ１は、電気構成部品である制御装置７０を備えている。制御装置７０は、制御部７１と、二次電池７２と、人体検知センサ７３とを備えていている。二次電池７２は、制御装置７０へ電力を供給するように構成されており、二次電池７２は、制御部７１を給電すると共に、制御部７１を介して人体検知センサ７３を給電する。

人体検知センサ７３は、赤外線センサ等により、ユーザが大便器２を使用しているか否かを検出し、検知信号を制御部７１へ出力する。制御部７１は、検知信号により、所定時（例えば、ユーザが使用後に大便器２から離れたとき）に、副弁ユニット３０へ開駆動信号を出力し、さらに所定時間後に閉駆動信号を出力する。副弁ユニット３０は、開駆動信号及び閉駆動信号に応答して、内部のパイロット弁を電磁的に開閉動作させ、これに伴って、副弁体３１（図５参照）を開閉動作させる。

副弁ユニット３０が開状態になると、背圧室２７から水抜きが行われるため、主弁ユニット１０の主弁体１１が閉位置から開位置へ移動し、これにより、洗浄水が大便器２へ向けて供給される。このとき、発電ユニット５０が作動して発電を行い、制御部７１を介して、二次電池７２が充電される。

なお、二次電池７２に加えて、バックアップのため、取替え可能な一次電池をフラッシュバルブ１に設けてもよい。また、フラッシュバルブ１は、ユーザによる洗浄スイッチの操作によって洗浄水を大便器２へ供給するように作動可能としてもよい。

図５に示すように、主弁ユニット１０は、主弁体１１とハウジング２０とを備えている。ハウジング２０は、ハウジング本体２１と、入水管２２と、出水管２３とを備えている。また、ハウジング本体２１には、主弁収容部２４とバイパス流路２５とが形成されている。主弁体１１は、主弁収容部２４内に収容されており、主弁収容部２４内で閉位置と開位置との間で往復動可能に構成されている。

主弁収容部２４には、入水管２２と連通する入口孔２４ａと、出水管２３と連通する主弁孔２４ｂとが形成されている。主弁孔２４ｂの縁部には、環状の弁座２６が形成されており、主弁体１１の閉位置（図５参照）では、主弁体１１の弁部１２が弁座２６と当接することにより、主弁体１１によって主弁孔２４ｂが塞がれるため、入水管２２内の一次側流路Ａと出水管２３内の二次側流路Ｂとの間が分断される。一方、開位置（図９参照）では、主弁体１１の弁部１２が弁座２６と離接することにより、主弁孔２４ｂが開放されるため、一次側流路Ａと二次側流路Ｂとが連通される。

主弁収容部２４内の空間のうち、主弁体１１の上方空間には、背圧室２７が形成されている。また、主弁体１１には、一次側流路Ａと背圧室２７とを連通するための連通孔１３（図４参照）が形成されている。したがって、主弁体１１が閉じた状態では、背圧室２７には連通孔１３を介して供給水による一次圧が印加されている。一次側流路Ａから主弁体１１に印加される一次圧によって、主弁体１１は上方（開方向）へ開放力を受ける。一方、背圧室２７内の圧力によって、主弁体１１は下方（閉方向）へ閉鎖力を受ける。このとき、一次側流路Ａ側で一次圧が印加される主弁体１１の受圧面積よりも、背圧室２７側で一次圧が印加される主弁体１１の受圧面積の方が大きいため、受圧面積差に起因して開放力よりも閉鎖力の方が大きくなり、その結果、主弁体１１は閉位置に保持される。

バイパス流路２５は、図４に示すように、背圧室２７と二次側流路Ｂとを連通している。具体的には、バイパス流路２５は、図５に示すように、主弁収容部２４の上部に設けられた孔２８により背圧室２７と連通されており、主弁収容部２４の右側方を通って主弁収容部２４の下方まで延びている。さらに、バイパス流路２５は、図６及び図７に示すように、主弁収容部２４の下方から一側面側（図６では右側、図７では紙面方向手前側）へ迂回した後、出水管２３に連結されている。また、バイパス流路２５は、図４に示すように、副弁ユニット３０が配置された第１バイパス流路２５ａと、手動弁ユニット６５が配置された第２バイパス流路２５ｂとに枝分かれしている。

副弁ユニット３０は、図５に示すように、ハウジング本体２１の上部に取り付けられた電磁弁（ソレノイドバルブ）であり、第１バイパス流路２５ａの開閉を行う。副弁ユニット３０は、第１バイパス流路２５ａを開閉可能な副弁体３１と、電磁的に駆動されるパイロット弁とを有しており、これらは、常時は閉状態に保持されている。副弁ユニット３０は、自己保持型の電磁弁であり、人体検知センサ７３からの検知信号を受けた制御部７１から、開駆動信号及び閉駆動信号を受けて第１バイパス流路２５ａを導通及び遮断することができる。

具体的には、副弁体３１は主弁ユニット１０の主弁体１１と同様な動作原理により動作し、パイロット弁が電気信号によって開位置に駆動されると、副弁体３１の開放力が閉鎖力を上回るので副弁体３１が開状態に変位して第１バイパス流路２５ａを導通させ、パイロット弁が電気信号によって閉位置に駆動されると、副弁体３１の閉鎖力が開放力を上回るので副弁体３１が閉状態に変位して第１バイパス流路２５ａを遮断する。

なお、本実施形態の副弁ユニット３０は、自己保持型の電磁弁であるため、開駆動信号及び閉駆動信号に応じて開閉動作を行うが、これに限らず駆動信号を受けている間だけ開状態を維持するタイプの電磁弁であってもよい。

手動弁ユニット６５は、図５に示すように、副弁ユニット３０の下側でハウジング本体２１に取り付けられている。手動弁ユニット６５は、常時は閉状態であるが、第２バイパス流路２５ｂの開閉を手動操作スイッチ６５ａの操作によって行うことができる。

発電ユニット５０は、図５及び図６に示すように、出水管２３に配置されており、回転軸５１と、回転軸５１の一端側に取り付けられた羽根車５２と、羽根車５２の一部を覆う羽根車カバー５３と、回転軸５１の他端側に取り付けられた永久磁石，電磁コイル等と、水流偏向部２３ａを含んで構成されている。発電ユニット５０は、回転軸５１が出水管２３の流路方向と直交し流路を横切るように配置されており、吐水流によって羽根車５２が回転することにより発電し、二次電池７２を充電することができる。

図６に示すように、出水管２３には、右側内壁から流路中央へ向けて張り出すように水流偏向部２３ａが設けられている。この水流偏向部２３ａは、上流側から見て羽根車５２のうち回転軸５１に対して一方側（図６では左側半分）に、主弁孔２４ｂから吐水される洗浄水流を衝突させるように機能する。また、羽根車カバー５３は、羽根車５２のうち回転軸５１に対して他方側（図６では左側半分）の外周の一部、即ち、水流偏向部２３ａによって洗浄水流が衝突しないように覆われている部位を覆うように羽根車５２の周囲に設けられている。なお、本実施形態では、水流偏向部２３ａが出水管２３と一体に形成されているが、発電ユニット５０に設けられていてもよい。例えば、水流偏向部２３ａが羽根車カバー５３と一体に形成され、羽根車カバー５３から出水管２３の内壁に向けて延びるように構成されてもよい。

また、発電ユニット５０（特に、水流偏向部２３ａ、羽根車５２、羽根車カバー５３）は、出水管２３の二次側流路Ｂ内に突き出るように配置されており、実質的に二次側流路Ｂが狭く絞られている。したがって、出水管２３のうち、発電ユニット５０が配置された部分は、流路が狭い絞り部２３ｂが形成されている。このため、発電ユニット５０は、流路抵抗を構成する圧損部材となる。

逆流防止弁６０は、図５及び図６に示すように、一端側が出水管２３の端部に取り付けられ、他端側が排水管５（図１参照）に接続される。逆流防止弁６０は、排水管５側からの逆流を防ぎ、異物がフラッシュバルブ１内に混入及び付着することを防止する。

次に、本実施形態のフラッシュバルブ１の動作について説明する。図５及び図６に示すように、止水時は、主弁体１１が受圧面積差に基づいて閉位置に維持されているため、主弁体１１によって主弁孔２４ｂが閉じられ、一次側流路Ａと二次側流路Ｂとの間が遮断されている。この状態において、ユーザが大便器２を使用すると、人体検知センサ７３から検知信号が出力され、制御部７１は、この検知信号を受けて、副弁ユニット３０へ開弁駆動信号を出力する。

副弁ユニット３０は、開弁駆動信号を受けると、パイロット弁を電磁的に開位置まで移動させ、副弁体３１を開状態にする。これにより、背圧室２７に充満していた洗浄水の一部がバイパス流路２５を通って二次側流路Ｂへ流れ出す（図８及び図９の破線矢印参照）。これにより、背圧室２７は水抜きされるので、背圧室２７の内部圧力が低下し、主弁体１１を弁座２６に押し付ける閉鎖力が、一次圧の印加による主弁体１１を開弁させようとする開放力よりも小さくなって、主弁体１１は開方向へ移動し始める。

図８及び図９に示すように、主弁体１１が開位置（フルリフト位置）まで移動すると、主弁孔２４ｂの実質的な通水路径が最大となるため、最大の瞬間流量（例えば、１００Ｌ／分）で洗浄水が大便器２へ供給される（図８及び図９の実線矢印参照）。その際、発電ユニット５０により発電が行われ、二次電池７２が充電される。なお、副弁ユニット３０のパイロット弁及び副弁体３１が開位置に変位したときにバイパス流路２５を流れる洗浄水の流量は、主弁孔２４ｂを通過する瞬間最大流量と比べて極めて小さい（例えば、１Ｌ／分以下）。

所定時間後に制御部７１が閉駆動信号を出力すると、副弁ユニット３０は、この閉駆動信号を受けて、パイロット弁及び副弁体３１を閉位置まで移動させることにより、バイパス流路２５を閉じる。これにより、一次側流路Ａから連通孔１３を通って背圧室２７に供給される洗浄水によって、背圧室２７の圧力が高まり、背圧室２７内の圧力による閉鎖力が開放力を上回るため、主弁体１１は閉位置へ向けて移動する。主弁体１１が閉位置に到達すると、洗浄水の供給は完全に停止される（図５及び図６参照）。

次に、本実施形態のフラッシュバルブ１の作用について説明する。ここでは、まず、比較例として、本実施形態とは異なり、バイパス流路２５が、圧損部材（発電ユニット５０）よりも上流側で二次側流路Ｂに合流する比較構成について説明する。この比較構成において、止水状態から副弁ユニットが作動すると、副弁体が開位置に変位して背圧室からバイパス流路を介して二次側流路に洗浄水が流入し始める。このとき、発電ユニットは流路抵抗となるため、発電ユニットの上流側の二次側流路には洗浄水が充満し易くなる。

また、副弁体が開状態になると、主弁体も閉位置から開位置へ変位し始めるので、作動初期に主弁体は閉状態から部分的に開状態となる。このため、副弁体側からの洗浄水に加えて、主弁体側からの洗浄水が二次側流路に流れ込み、発電ユニットの上流側の二次側流路には洗浄水がより充満し易くなる。

このように、発電ユニットの上流側の二次側流路に洗浄水が滞留し始めると、バイパス流路から二次側流路内への洗浄水の流入が妨げられ、洗浄水がバイパス流路から二次側流路内にスムーズに流入し難くなる。もしくは、二次側流路からバイパス流路に向けて洗浄水が逆流するおそれがある。

したがって、本実施形態とは異なり、バイパス流路が発電ユニットよりも上流側で二次側流路に合流する比較構成では、背圧室からバイパス流路を通して水抜きがし難くなり、水抜き性が低下するおそれがある。これにより、作動開始から主弁体が閉位置から開位置（フルリフト位置）に到達するまでの所要時間が比較的長くなり、最大瞬間流量で洗浄水を供給する期間が短くなったり、最大瞬間流量が得られなかったりするおそれがある。

一方、本実施形態のフラッシュバルブ１では、図１０に示すように、バイパス流路２５が二次側流路Ｂを形成する出水管２３に接続されているが、バイパス流路２５を経て出水管２３へ流入した洗浄水は、発電ユニット５０の作用領域よりも下流側で二次側流路Ｂに合流している。即ち、バイパス流路２５は、発電ユニット５０よりも実質的に下流側で出水管２３に接続されている。この構成により、本実施形態では、圧損部材である発電ユニット５０は、バイパス流路２５経由の洗浄水流に対する流路抵抗となることがなく、バイパス流路２５経由の洗浄水流は、発電ユニット５０に作用することがない。

したがって、本実施形態では、バイパス流路２５と二次側流路Ｂとの合流点付近に洗浄水が滞留しないため、背圧室２７と発電ユニット５０の下流側の二次側流路Ｂの内部圧力差により、背圧室２７からバイパス流路２５を介して二次側流路Ｂへ洗浄水をスムーズに導くことができるので、背圧室２７からの水抜きを迅速に行うことができる。このため、本実施形態では、主弁体１１を閉位置から開位置（フルリフト位置）まで迅速に変位させて、作動開始から短時間のうちに吐水流量を最大瞬間流量まで増大させて高い水勢の吐水流を大便器２へ供給することが可能である。

なお、本実施形態では、主弁孔２４ｂから発電ユニット５０に至るまでの二次側流路Ｂには、他の圧損部材は存在せず、発電ユニット５０が第１番目の圧損部材である。また、本実施形態では、圧損部材が発電ユニット５０であるが、これに限らず、圧損部材が他の部材（例えば、流量センサ等）であってもよい。

なお、本実施形態では、バイパス流路２５の出口孔２５ｃが羽根車５２の側方で開口しているため、厳密には、バイパス流路２５は発電ユニット５０の下流側で出水管２３に接続されているわけではない。しかしながら、本実施形態では、羽根車５２の出口孔２５ｃ側には、羽根車カバー５３が設けられているため、バイパス流路２５経由の洗浄水は、羽根車カバー５３の下端（図１０参照）で二次側流路Ｂと合流する。即ち、バイパス流路２５経由の洗浄水は、羽根車カバー５３が設けられた部分では発電ユニット５０の羽根車５２に作用しない。したがって、本実施形態では、羽根車カバー５３と出水管２３の内壁で囲まれた二次側流路Ｂの一部空間が、バイパス流路２５のバイパス流路延長部２５ｄとして機能するため、バイパス流路２５が実質的に、羽根車カバー５３の下端まで延長されている。

本実施形態では、羽根車５２の右側空間（図１０参照）を有効利用するため、羽根車カバー５３を設けてバイパス流路２５を延長しているが、これに限らず、バイパス流路２５の出口孔２５ｃを出水管２３において発電ユニット５０又は羽根車５２の物理的な下流側に設けてもよい。

また、本実施形態では、逆流防止弁６０がバイパス流路２５と出水管２３との合流点及び発電ユニット５０よりも下流側で出水管２３に接続されている。このため、衛生機器である大便器２から異物を含んだ洗浄水が上流側へ逆流しようとしても、逆流防止弁６０がその逆流を阻止する。これにより、異物が発電ユニット５０に付着したり、異物が主弁孔２４ｂやバイパス流路２５を通って主弁ユニット１０や副弁ユニット３０へ混入したりすることを抑制し、機器故障を防止することができる。

また、本実施形態では、孔２８から出口孔２５ｃに至るバイパス流路２５の容積が、主弁体１１が閉位置から開位置へ移動することにより減少する背圧室２７の減少容積よりも大きいように構成されている。即ち、主弁体１１が閉位置（図５参照）から距離ｈだけ上方へ移動して開位置（図８参照）に到達すると、主弁体１１の背圧室２７側の実効面積に距離ｈを乗じた減少容積分だけ背圧室２７から洗浄水が押し出される。

本実施形態では、この減少容積よりもバイパス流路２５内の流路容積が大きいため、主弁体１１が閉位置から開位置へ移動する際に、背圧室２７内に溜まっていた洗浄水をバイパス流路２５内に迅速に排出することが可能となる。これにより、主弁体１１の開動作時に主弁体１１を閉位置から開位置へ迅速かつスムーズに移動させることができるため、大便器２への吐水流量を開動作開始時から短時間で最大瞬間流量に上昇させることが可能である。

また、本実施形態では、バイパス流路２５が圧損部材である発電ユニット５０よりも下流側でのみ二次側流路Ｂに接続されているため（図４，図１０参照）、バイパス流路２５を経由した洗浄水は、圧損部材（発電ユニット５０）を通過しない。このため、バイパス流路２５経由の洗浄水は、バイパス流路２５と二次側流路Ｂとの合流点付近において、二次側流路Ｂ内に滞留しにくくなるので、バイパス流路２５を介して背圧室２７内の洗浄水を迅速かつ確実に二次側流路Ｂへ水抜きすることができる。これにより、本実施形態では、短時間で最大瞬間流量に到達させることが可能となる。

また、本実施形態では、発電ユニット５０は、二次側流路Ｂ内に配置され、二次側流路Ｂを流れる洗浄水によって回転する羽根車５２を備えている。また、上流側から見て回転軸５１に対して羽根車５２の一方側（図１０の左側）に洗浄水を衝突させるため、水流偏向部２３ａが設けられている。さらに、水流偏向部２３ａが設けられた他方側（図１０の左側）を覆うように、羽根車５２には羽根車カバー５３が設けられている。そして、バイパス流路２５の出口孔２５ｃは、出水管２３において羽根車カバー５３の側方に形成されている。

したがって、本実施形態では、水流偏向部２３ａ及び羽根車カバー５３が設けられることによって、二次側流路Ｂのうち羽根車カバー５３の側方はバイパス流路延長部２５ｄとして機能し、バイパス流路２５は、羽根車カバー５３の下流端まで実質的に延長されている。このため、本実施形態では、バイパス流路２５を発電ユニット５０の下流側で実質的に二次側流路Ｂに合流させることができる。したがって、本実施形態では、バイパス流路２５を経由した洗浄水は、出口孔２５ｃで出水管２３内に合流しても羽根車５２を逆方向に回転させるようには作用しないため、発電ユニット５０の発電効率を低下させることがない。

また、本実施形態では、上述のように、バイパス流路２５は、羽根車５２の位置まで延びた後に出水管２３に出口孔２５ｃで接続されている。このため、バイパス流路２５が羽根車５２の下流側まで延びた後に出水管２３に接続される構成に比べて、本実施形態の構成では、バイパス流路２５の長さが短縮化されており、装置全体を小型化することができる。

１ フラッシュバルブ
１ａ ケース
２ 大便器
３ 給水管
４ 止水栓
５ 排水管
１０ 主弁ユニット
１１ 主弁体
１２ 弁部
１３ 連通孔
２０ ハウジング
２１ ハウジング本体
２２ 入水管
２３ 出水管
２３ａ 水流偏向部
２３ｂ 絞り部
２４ 主弁収容部
２４ａ 入口孔
２４ｂ 主弁孔
２５ バイパス流路
２５ａ 第１バイパス流路
２５ｂ 第２バイパス流路
２５ｃ 出口孔
２５ｄ バイパス流路延長部
２６ 弁座
２７ 背圧室
２８ 孔
３０ 副弁ユニット
３１ 副弁体
５０ 発電ユニット
５１ 回転軸
５２ 羽根車
５３ 羽根車カバー
６０ 逆流防止弁
６５ 手動弁ユニット
６５ａ 手動操作スイッチ
７０ 制御装置
７１ 制御部
７２ 二次電池
７３ 人体検知センサ
Ａ 一次側流路
Ｂ 二次側流路
ｈ 距離

Claims (4)

1. 一次側流路に連通する背圧室内の圧力に応じて主弁体を閉位置と開位置との間で往復動させて一次側流路と二次側流路との間の開閉を行う主弁ユニットと、
   前記背圧室と前記二次側流路とを連通するバイパス流路を開閉する副弁体を有する副弁ユニットと、
   前記主弁ユニットの下流側に配置され前記二次側流路上の流路抵抗となる圧損部材と、を備え、下流側の衛生機器に接続されるフラッシュバルブであって、
   前記バイパス流路は、前記圧損部材よりも下流側で前記二次側流路に接続されており、
   前記圧損部材への逆流を防ぐ逆流防止弁を更に備えており、
   前記バイパス流路が、前記圧損部材と前記逆流防止弁との間で前記二次側流路に接続されていることを特徴とするフラッシュバルブ。
2. 前記バイパス流路の容積が、前記主弁体が閉位置から開位置へ移動することにより減少する前記背圧室の減少容積よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のフラッシュバルブ。
3. 前記バイパス流路は、前記圧損部材よりも下流側でのみ前記二次側流路に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のフラッシュバルブ。
4. 前記圧損部材が、前記二次側流路内に配置され前記二次側流路を横切って延びる回転軸を中心に回転可能な羽根車と、前記主弁ユニットから流出される水流を上流側から見て前記羽根車のうち前記回転軸に対して一方側に衝突させる水流偏向部と、前記羽根車のうち前記回転軸に対して他方側を覆う羽根車カバーと、を有し、前記羽根車の回転によって発電を行う発電ユニットであって、
   前記バイパス流路が、前記羽根車カバーが配置された前記他方側で前記二次側流路に接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のフラッシュバルブ。

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