JPH0346618B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 液体を便所施設に供給するように接続された
計量洗浄弁と、 加圧液体源と該計量洗浄弁との間に直列液体流
量関係に配置され、空洞を有するハウジングを含
む制御ストツプと、 該空洞内に密封関係で移動可能に設置され、該
空洞内において制御領域を形成している調整器
と、 該制御領域と連続的に連通しており、該液体源
に接続されしている、該ハウジング内に形成され
た入口ポートと、 該計量洗浄弁に接続された、該ハウジングに形
成された出口ポートと、 該出口ポートに連通している、該空洞内の弁座
とを具備し、 該調整器が、該弁座に係合可能な弁部分を含
み、 更に、該制御領域の液体圧力に対抗して、該調
整器を該弁座の方に強制して、該入口ポートを介
して該制御領域に供給される液体の圧力が所定の
値以下になつたときに、該調整器を該弁座に係合
せしめるバネ装置と、 該制御領域に対抗する位置にある、該調整器の
一方の側を大気に連通せしめる装置と、 該弁座から間隔をおいて配置され、該調整器が
該弁座から離れて移動するとき、該調整器に係合
可能なストツプ部分と、 該調整器の該弁部分が該弁座に係合する締切位
置に該ストツプ部分を位置付けし、且つ弁表面が
該弁座から選択された距離可動である、所定の範
囲内の絞り流量位置の１つに該ストツプ部分を位
置付けする手動操作可能な調整手段とを具備し、 該調整手段が、該ハウジングに形成された孔内
に設けられたねじ部を含み、 該ストツプ部分が、該ハウジングに形成された
該孔内に設けられた該ねじ部に係合するねじ部を
含み、 該ストツプ部分が、その外側端に工具係合部を
有し、 該ストツプ部分が上記締切位置及び該絞り流量
位置のいずれにある場合においても、該工具係合
部が、該ハウジングに形成された該孔の内側に位
置すること を特徴とする便所設備用洗浄装置。

２ 該ハウジングが円筒部とキヤツプとを含み、
該空洞が該本体とをキヤツプとの間を規定してお
り、そして該バネ手段が該キヤツプと該調整器と
の間に圧縮されたバネを含む請求の範囲１に記載
の装置。

３ 該調整手段が該キヤツプの取り付けられたね
じ部材を含みそして該ストツプ部材が該ねじ部材
上に形成されている請求の範囲２に記載の装置。

４ 該バネが該ねじ部材を取り囲んでいる請求の
範囲３に記載の装置。

５ 該通気装置がねじ部材によつて少なくとも部
分的に規定された通気通路を含んでおり、かつ該
キヤツプを通つて延びている請求の範囲３に記載
の装置。

６ 該弁座と該調整器弁部分が該弁座を通過する
軸線方向の流れの方向に鋭角に配置された実質的
に平行な円錐弁表面を含む請求の範囲１に記載の
装置。

７ 該弁表面の一方が該表面の間で互いに連続流
れ関係にある多数の絞り領域を規定している一連
の突出する隆起を含む請求の範囲６に記載の装
置。

８ 該出口ポートが該弁座と軸線方向に整合され
ており、そして該調整器が該調整器の運動を案内
するために該弁座内に滑動可能に収容された突出
する案内部分を含む請求の範囲１に記載の装置。

９ 該調整器が該ハウジングとすべり密封関係に
ある周部分を含む請求の範囲８に記載の装置。

１０ さらに該本体とキヤツプとの間に密封関係
に捕らえられた環状シール部材を具備しており、
該環状シール部材もまた該調整器によつて滑動可
能に、且つ密封的に係合されている請求の範囲９
に記載の装置。

明細書 本発明は制御ストツプ（control stop）に関
し、さらに詳細には水洗便所装置洗浄システム
（toilet fixture flushing systems）のための制御
止水せんの改良に関する。

大型商業的構造物で広く使用されている水洗便
所装置洗浄システムは、各運転サイクルにおいて
あらかじめ決められた計量液体流量を水洗便所取
付具に供給するための計量洗浄弁（metering
flush valve）（時々大便器洗浄弁（Flushometer
valve）と呼ばれる）を含む。制御ストツプは典
型的に加圧された液体源と計量洗浄弁の入口との
間の流れ通路に置かれる。制御ストツプによつて
行われる１つの機能は、高い入口圧力において望
ましくない高液体流量を防止する流れ制限部を提
供することであり、これによつて雑音と不適切な
洗浄作用を避けることである。制御ストツプによ
つて行なわれる他の機能は、供給圧力低下の場合
に逆流を防止することであり、従つて計量洗浄弁
は閉じた位置に維持される。制御ストツプによつ
て行われる３番目の機能は、計量洗浄弁が修理又
は交換できるように計量洗浄弁への液体供給通路
を遮断する締切弁（shut−off valve）として役
立つことである。

従来の洗浄システムに広く使用されている形式
の１つの代表的な制御ストツプは、米国特許第
3556137号に開示されている。この装置は、制御
ストツプ入口に配置された弁座の方にバネによつ
てバイアスした弁プラグを有する逆止弁として機
能する。この配置は低いクラツキング圧力を与え
る比較的軽いバネを使用する。この逆止弁動作は
多数の欠点を有する。１つの欠点は、制御ストツ
プにより供給された計量洗浄弁が望ましくない不
安定な動作となる望ましくない低い供給圧力で液
体を供給されることである。別の欠点は、比較的
軽いバネが供給圧力低下の場合に密閉を保証しな
いことである。さらに逆止弁動作モードの別の欠
点は、制御ストツプが動作において前方圧力損失
を固有的に有することである。

本発明の重要な目的の中には、計量洗浄弁を使
用する形式の洗浄システムに改良制御ストツプを
与えることと；前方開口圧力低下を避けかつ供給
圧力低下の場合に密閉を保証するために逆止弁と
してよりもむしろ低圧力遮断弁として機能する制
御ストツプを供給することと；供給圧力の損失又
は減少に際し制御ストツプと計量洗浄弁との間に
加圧された液体をさえぎることが可能であり、か
つ供給圧力の回復に応答して迅速に再開すること
が可能な制御ストツプを提供することと；破壊又
は不正操作に耐える制御ストツプを提供すること
と；最小数の部品を有しかつ製造と組立に経済性
を与える制御ストツプを提供することと；そして
従来使用されていたこの形式の装置の欠点を克服
する制御ストツプを提供することがある。

要約すれば、本発明の上記及び他の目的に従つ
て、加圧された液体源と、液体と便所設備に供給
するために連結された計量洗浄弁とを含む洗浄シ
ステムのための制御ストツプが提供される。制御
ストツプは液体源と計量洗浄弁との間で連続液体
流量関係にあり、そして空洞に制御領域を規定す
るために調整器が密閉関係に可動に取付けられて
いる空洞を有するハウジングを含む。入口ポート
は制御領域と連続的に連絡しており、そして計量
洗浄弁に連結された出口ポートは空洞の弁座と連
続的に連絡している。調整器は弁座と係合する弁
部分を含み、そしてバネ手段が制御領域の液体圧
力に逆らつて弁座の方に調整器をバイアスしてい
る。調整器の対向する側は大気に通気されてお
り、従つて制御領域に存在する入口圧力は常時調
整器を流れが弁座を通つて許容される開位置に移
動させる。ストツプ部材は高い圧力で流量を絞る
ために調整器の開位置を規定するために調整可能
であり、そして締切（shut−off）機能を行うた
めに弁座の方に調整可能である。

本発明は上記及び他の目的と利点を有すると一
緒に、図面で示された本発明の好ましい実施態様
の次の詳細記述から最も良く理解可能である。

第１図は制御ストツプと計量洗浄弁を含む便所
設備の洗浄システムの側部立面図である。

第２図は第１図の洗浄システムの制御ストツプ
の端面図である。

第３図は第２図のライン３−３に沿つて切断さ
れた制御ストツプの拡大断面図である。

第４図は第３図のライン４−４に沿つて切断さ
れた制御ストツプの切面図である。

まず第１図の図面を参照すると、全体として参
照文字１０によつて示された洗浄システムが示さ
れており、これが全体的に１２として示された制
御ストツプと全体的に１４として指定された計量
洗浄弁とを含んでいる。制御ストツプ１２と洗浄
システム１０は、本発明の原理に従つて構成され
る。

一般に洗浄システム１０は制御ストツプ１２の
入口ポート１６と連絡する加圧された液体源から
液体を供給される。洗浄システムの代表的取付に
おいては、液体は、事務所ビル、工場、ホテル、
スタジオ、病院等の如き大型商業構造物の比較的
高容量の衛生システムによつて入口ポート１６に
供給される。小便器や水洗便器のような衛生取付
具（図示されていない）は計量洗浄弁１４の出口
ポート１８に結合されている。計量洗浄弁１４の
アクチユエータ２０が動作する時、制御ストツプ
１２と結合した計量洗浄弁が機能して液体の計量
した量を源から衛生取付具に入れる動作サイクル
を行なう。

制御ストツプ１２は、各種の異なる形式の計量
洗浄弁に使用可能である。

本発明の原理は、米国特許第3556137において
示されたような他の形式の計量洗浄弁を使用する
洗浄システムにも適用可能であると理解されるべ
きである。

図面に示された洗浄システム１０及び制御スト
ツプ１２が使用可能な他の洗浄システムにおい
て、正常動作中の制御ストツプは洗浄システムを
通つて弁１４のような計量洗浄弁が確実に、且つ
むらなく各作動中に動作サイクルを実行するため
に液体の流れを絞りまたはチヨークするように機
能する。商業的構造物の給水システムは、例えば
平方インチ当たり20から80ポンド（約1.4〜5.6
Kg／cm²）の間で異なる設備に様々の供給圧力の液
体を提供する。高い給水供給圧力に出合う時、制
御ストツプ１２は流量を計量洗浄弁に対する流れ
を制限するために使用され、従つて同様な洗浄動
作が供給圧力変動に関係なく達成される。

図示された計量洗浄弁１４のような計量洗浄弁
は入口圧力の効果によつて常時閉状態に保持され
る。制御ストツプ１２の別の機能は、供給圧力損
失の場合に計量洗浄弁をその閉状態に維持するた
めに計量洗浄弁の入口で入口圧力をさえぎること
である。本発明の１つの特徴によれば、供給圧力
が所定の圧力以下に下がると、制御ストツプ１２
は計量洗浄弁１４への全流量を停止する。そし
て、供給圧力が増加すると、制御ストツプ１２
は、迅速に再開する。

制御ストツプ１２によつて行われる別の機能
は、洗浄システム１０の計量洗浄弁の給水
（servicing）を許容する締切弁として動作するこ
とである。発明の特徴によれば、流れの絞りの手
動締切及び手動調整を許容する制御ストツプ１２
の手動調整構造体は不正操作と破壊に強い。

制御ストツプ１２のより詳細な説明に進むと、
制御ストツプは調整器２６が軸方向で可動である
内部空洞２４を規定しているハウジング２２を含
む。ハウジング２２は一端でねじキヤツプ３０を
収容している本体２８を含む。本体２８の軸線方
向のおねじ導管３２は制御ストツプの出口ポート
３４を規定している。本体２８のめねじ管継ぎ手
部分３５は入口ポート１６を規定している。

調整器２６は空洞２４を制御領域36と通気され
たバネ室３８に分けている。本体２８は制御領域
36に延びており、且つ制御領域36と出口ポート３
４との間に置かれた弁座４２を規定している管形
突起すなわちフランジ４０を含む。入口ポート１
６は制御領域36と連続的かつ無妨害に連絡してお
り、従つて領域3bは入口ポート１６が加圧され
た液体源に接続される時供給圧力を連続的に受け
る。

調整器２６は本体２８とキヤツプ３０によつて
規定された空洞２４の内径よりもわずかに小さい
外径を有する環状スカート部分４４を含むピスト
ン状の要素である。単一のＯリング・シール４６
が制御領域36をチヤンバ３８から分離し、そして
またハウジング２２から漏れを防止する。シール
４６はそれらが組立られそしてハウジング２２と
調整器２６の環状スカート部分４４との間ですべ
り密封係合状態にある時本体２８とキヤツプ３０
との間に規定された溝４８内に捕えられている。

調整器２６の弁部分５０は制御領域36と出口ポ
ート３４との間の流量を絞りあるいは妨げるよう
に弁座４２と協働する。部分５０と座４２は制御
ストツプ１２の軸線に鋭角で配置されたほぼ平行
な円錐面を含む。これは、調整器２６の与えられ
た軸線方向の運動程度によつて部分５０と座４２
の比較的僅かな分離変化を生づるので、細かい絞
り流量調整を可能にする。

部分５０と座４２の鋭角配置は、比較的長い制
限流路に亘り制御ストツプ１２を通過する流量の
絞りを可能にする。弁部分５０は弁部分５０の分
離した環状グルーブすなわちくぼみ５２により作
られた一連の多くの絞り制限部を備えている。互
いに連続流量関係にあるこれらの逐次環状流量制
限部は、流量制限を多数の異なる位置に分散する
ことにより制御ストツプを通過する流れによつて
引き起こされる雑音を制限する。

調整器２６の軸線方向の運動はシール４６とス
カート部分４４の係合によつて、且つまた弁座４
２と出口ポート３４との間の本体２８の突起４０
において規定された環状穴（annular bore）５
６内の調整器２６の案内構造体５４のゆるいすべ
り係合によつて案内される。案内構造体５４は調
整器２６の中心ハブ部分５８から放射状に延び、
かつ穴５６の直径よりもわずかに小さい円形の円
筒面内にある傾斜した狭い縁で終わる多数のリブ
５５を含む。この案内構造体５４は、弁座４２か
ら出口ポート３４への流量を妨げ又は乱すことな
く調整器２６をハウジング２２に正確に位置づけ
する。

中心ハブ部分５８と弁部分５０との間に、調整
器２６は出口ポート３４から離れキヤツプ３０の
方向へ向かう環状当接部分６０を含む。バネ保持
凹部６２が環状当接部分６０の周りに、かつ弁部
分５０と環状スカート部分４４との間に延びてい
る半径方向オフセツト壁６４内に規定されてい
る。

バネ６６はキヤツプ３０と調整器２６との間に
圧縮されて捕えられている。バネ６６の一端はバ
ネ保持凹部６２内に収容されており、一方他端は
キヤツプ３０のハブ部分６８を取り囲んでいる。
バネ６６は調整器２６を弁座４２の方に連続的に
バイアスしており、そして制御領域36内に圧力不
在時には弁座４２と密封係合状態に弁部分５０を
しつかりと保持する。例えば１ポンド（約453.6
グラム）より小さなバネの力を有する従来の制御
ストツプと比較して、バネ６６は例えば約20ポン
ド（約9072グラム）の非常に実質的な閉鎖力を提
供する。その結果、供給圧力が失われると、制御
ストツプは洗浄システム１０を通るいずれの方向
のいかなる液体の漏れをも防ぐために非常にしつ
かりと閉鎖位置に保持される。

本体２８の弁座４２に対する調整器２６の弁部
分５０の全開位置は、調整可能なストツプ部材７
０によつて規定される。部材７０は第３図に示さ
れたように調整器２６の当接部分６０によつて係
合可能なストツプ部分７２を含んでいる。ストツ
プ部材７０のおねじ部分７４はキヤツプ３０のハ
ブ６８内に形成されているめねじと係合可能であ
り、従つてストツプ部材７０の回転はストツプ部
分７２の軸線方向の運動を生ずる。中心開口７６
はチヤンバ３８の大気への通気のためにストツプ
部材７０の全長に渡つて延びている。所望によ
り、通気はまたねじ部分７４とハブ部分６８との
間のねじ間〓によつて達成される。

開口７６の最外端は拡大されており、且つスト
ツプ部材７０を回転させるための工具を受け入れ
るように形成された凹部７８を提供するように成
形されている。図示された配置では、拡大された
凹部７８はアレンレンチ（Allen wrench）とか
みあうために六角形に形づくられている。調整可
能なストツプ部材７０の長さは、それがハブ部分
６８内に常に引つ込んでおり、アクセス不可能で
あつて明らかに破壊されないようになつている。
さらに、制御領域36が入口圧力を受ける時、当接
部分６０はストツプ部分７２を確実に押している
ので、ストツプ部材７０は所定の位置にしつかり
と保持され、且つ適切な工具なしに回転すること
は困難である。

不正操作と破壊はこの構造によつて防止される
ので、キヤツプ３０のねじ穴とストツプ部材７０
はカバーされる必要はない。所望により、飾り挿
入物（decorative insert）（図示されていない）
を穴内に置くことができる。

洗浄システム１０と制御ストツプ１２の操作に
おいて、入口圧力は制御領域36に連続的に通され
る。商業的構造物の給水システムのような源から
供給される圧力が平方インチ当たり20ポンド（約
1.4Kg／cm²）のようなあらかじめ決められた大き
さを超えれば、ストツプ部材７０は計量洗浄弁１
４の確実な、むらのない操作を達成するために弁
座４２を通過する流れを絞るために調整される。

制御領域36内の供給圧力はバネ６６の力に対向
し、そして常時当接部６０がストツプ部分７２に
対してぴつたりと合つた全開位置に調整器２６を
保持する。計量洗浄弁１４が作動される時、弁部
分５０と弁座４２の間に設けられた流量制限部が
適性な動作のために計量洗浄弁への流れを絞り、
一方多数の溝すなわち凹部５２が静かな動作のた
めに分散した流れ制限を提供する。

供給圧力低下の場合には、バネ６６の力が調整
器２６を閉じた位置に移動し、そして流量が制御
ストツプ２０を通る流れを防止するぴつたりした
シールを提供する。これは出口ポート３４におけ
る供給圧力をさえぎり、従つてさえぎられた供給
圧力が計量洗浄弁１４を閉鎖状態に保持し続け
る。制御ストツプ１２が減少した供給圧力によつ
て閉じられている間に計量洗浄弁１４が作動され
れば、出口ポート３４における圧力は低下し、そ
して調整器２６は閉鎖位置によりしつかりと保持
される。

供給圧力がもう１度標準動作レベルに上昇する
時、圧力はまた制御領域36で増加する。弁座４２
の半径方向の外側にある調整器２６の部分は給水
圧力を受ける。この圧力が例えば平方インチ当た
り15ポンド（約1.05Kg／cm²）のようなあらかじめ
決められたレベルに達するか又は超える時、調整
器２６は閉鎖位置から離れて移動する。これによ
り増加した圧力を出口ポート３４と計量洗浄弁１
４に通し、従つて一旦制御ストツプが開き始める
とスカート部分４４内の全切断面領域は供給圧力
を受ける。その結果、一旦制御ストツプが再び開
き始めるとそれは迅速に全開位置に移動し、従つ
て中間位置への不確実な運動と関連した欠点は避
けられる。調整器部材が低供給圧力で部分的には
開かれないので、計量洗浄弁１４のむらのない、
且つ信頼性のある動作が保証される。

計量洗浄弁の修理又は交換のようなサービスが
要求される場合には、ストツプ部材７０は弁部分
５０が弁座に対して閉じるまで弁座４２の方向に
移動される。制御ストツプ２０を通過する更にそ
れ以上の流れは防止され、そして計量洗浄弁１４
は洗浄システム１０を通過する流れなく取外され
ることができる。

第１図に示された洗浄システム１０において、
制御ストツプ２０の出口ポート３４は出口管継ぎ
手３２に係合している延張管継ぎ手８０を介して
計量洗浄弁１４と連絡している。シール８２は延
張管継ぎ手と本体２８との間の漏れを防止する。
計量洗浄弁１４から延びている入口導管８４は延
張管継ぎ手８０内に収容されている。キヤツプ部
材８６は延張管継ぎ手８０の外側端にねじ止めさ
れており、そして締め付けリング８８が導管８４
の外表面に対して締め付けるためにこれらの部品
の間に圧縮される。

この配置は計量洗浄弁１４と制御ストツプ１２
との間のあきに柔軟性を与える。異なる長さの延
張管継ぎ手８０は異なる取付に対して設けること
が可能である。さらに、制御ストツプ１２を計量
洗浄弁１４により接近して取り付けることが望ま
れるならば、延張管継ぎ手８０は除去可能であ
り、そして導管８４は制御ストツプ２０の出口ポ
ート３４に直接入ることが可能である。この取付
では、キヤツプ部材８６と締め付けリング８８は
本体２８の出口管継ぎ手３２上に直接取付られ
る。

本発明は図示された実施態様の詳細に関して説
明されたが、そのような詳細は次の請求の範囲で
規定されるように本発明を制限する意図を有して
いない。