JPH05340480A - 洗浄弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 洗浄弁の振動ノイズを回避し、弁閉塞時の水
の流量を漸進的に少なくしてウォーターハンマーを解消
するための再充填リングを提供すること。 【構成】洗浄弁１０は入口１２及び出口１４を接続する
通路を備えている。該通路の一端には弁座２８がある。
該通路を通る水の流量を制御し且つ弁座の開閉を行い得
るようにダイヤフラム１８が設けられる。案内部材２４
がダイヤフラム１８の下側に取り付けられ、再充填リン
グ４０が案内部材２４に取り付けられる。洗浄弁の通路
を通って流動する水の流れを分岐させる複数の凹所４６
が再充填リング４０の外側に設けられる。これら凹所
は、一定寸法の部分４８と、漸進的に寸法が変化する部
分５０とを備えている。凹所４６を分離させるフィン４
４が設けられ、該フィン４４は、常に、通路の内側に接
触している。ダイヤフラム１８が完全に開放した位置と
完全に閉じた位置との間を動くときのストロークは、再
充填リング４０の軸方向長さの約二分の一である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般の便所で使用され
る型式の洗浄弁（ｆｌｕｓｈ ｖａｌｖｅ）、特に、そ
の作動中に、洗浄弁を通る水の流量を調節する再充填リ
ング（ｒｅｆｉｌｌ ｒｉｎｇ）に関する。本発明は、
洗浄弁を急激に閉じることに起因する振動ノイズ及びノ
イズを解消する再充填リングに関する。更に該再充填リ
ングは、水の流量を正確に制御し且つ洗浄弁の閉塞を制
御し得るように特に設計されるものである。

【０００２】

【従来の技術】本出願の譲受人であるスローン・バルブ・
カンパニー（Sloan Valve Company）が所有する米国特
許第5,013,007号の明細書には、洗浄弁の作動中の振動
ノイズ及び洗浄弁が閉じるときのウォーターハンマーの
双方を解消し得るようにした再充填リングが開示されて
いる。本発明は、特に、上記特許第5,013,007号に記載
された弁の改良を目的とするものである。同様に、スロ
ーン・バルブ・カンパニーが所有する米国特許第3,656,49
9号の明細書には、初期の型式の再充填リングで、相当
に古くから、洗浄弁内で一般に使用されているものが開
示されている。上記米国特許第3,656,499号の再充填リ
ングは、製造コストが高くつき、又許容公差を維持する
ことが困難である。更に、このリングは、ノイズを十分
に軽減せず、又、閉塞時に洗浄弁を通る水の流量を正確
に制御することが出来ない。

【０００３】本発明の譲受人に譲渡された米国特許第3,
656,499号の明細書には、昔から実用に供されてきた、
ダイヤフラム型洗浄弁、及び該洗浄弁に使用される再充
填リングが開示されている。この再充填リングは、洗浄
弁の作動中、ダイヤフラムがその弁座の上に閉じるとき
の動作を静粛にし得るように特に設計されている。再充
填リングの外側には、ダイヤフラム組立体の閉塞中に水
の乱流を軽減し得るようにした複数の溝が形成されてお
り、又、再充填リングの周囲には、環状スペースが形成
され、該環状スペースが洗浄弁体の内側と再充填リング
の外側との間の通路を形成する。ダイヤフラム組立体が
閉じると、水がこの通路を通って流動し、該通路の内壁
を形成する溝が乱流、従ってノイズの発生を軽減する作
用を行う。この再充填リングの外周に極めて多数の垂直
溝が存在することは、部品の製造コストを増し、又、許
容公差を維持することを困難にする。その結果、再充填
リングの外周の周りの通路の寸法を正確に制御すること
が困難であるため、閉塞中に再充填リングを通る水の流
量は著しく変動する。

【０００４】米国特許第5,013,007号は、上記米国特許
第3,656,499に記載したものの改良に係るものであり、
米国特許第3,656,499号の弁には存在しない、複数の外
周接触領域が再充填リングと洗浄弁体の内側との間に設
けられる。しかし、上記米国特許第5,013,007号の再充
填リングの水の通路を形成する凹所の形状及び断面積が
一定でなく、その結果、該再充填リングを通る水の流れ
は、望ましい状態よりも遥かに急激なものとなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記米国特
許第5,013,007号に開示された技術を改良しようとする
ものである。

【０００６】本発明は、一般の便所で使用される型式の
洗浄弁に使用する再充填リング、特に、洗浄弁を通る水
の流量をより正確に制御し且つ従来技術の再充填リング
と比較したとき、ノイズを顕著に軽減することを許容す
る再充填リングの改良に係る。

【０００７】本発明の主たる目的は、その中を動く通路
に常に周接触し、振動ノイズを回避し、更に、閉塞時の
水の流量を漸進的に少なくし、ウォーターハンマーを解
消する上記用途の再充填リングを提供することである。

【０００８】本発明のその他の目的は、以下の説明から
明らかになるであろう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、洗浄弁
にして、入口及び出口を有する弁体と、前記入口及び出
口を接続する通路と、前記通路の一端の弁座と、前記通
路を通る水の流れを制御し且つ前記弁座の上に閉じ得る
ように配置されたダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの
下側に取り付けられ且つ前記通路内に配置された案内部
材と、前記ダイヤフラムに隣接して前記案内部材に取り
付けられた再充填リングであって、前記ダイヤフラムが
前記弁座の上に閉じたとき、周方向に沿って離間した位
置で前記通路と接触する上流端を有し、更に、前記通路
と接触状態にあって周方向に沿って互いに離間して軸方
向に伸長する複数の外側フィンを有する再充填リング
と、を備え、前記フィンの間のスペースが、前記ダイヤ
フラムが前記弁座の上に閉じるときに前記通路を通る水
の流量を調節する水路を提供し、前記水路の各々が、前
記再充填リングの下流端に隣接し略一定の流動面積を有
する第一の部分と、前記第一の部分を前記再充填リング
の上流端に接続する第二の部分と、を備え、前記第二の
部分の流動面積が、前記第一の部分から前記再充填リン
グの上流端まで漸進的に縮小していることを特徴とする
洗浄弁が提供される。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面を参照しつつ、本発明のつい
て詳細に説明する。

【００１１】図面において、洗浄弁体は、全体として符
号１０で示しされており、入口１２と、出口１４とを備
えている。ダイヤフラム組立体は、全体として符号１６
で示してあり、内側カバー２０と洗浄弁体１０に形成し
た肩部２２との間でその外周の周りにクランプ止めされ
た可撓性のダイヤフラム１８を備えている。案内部材２
４が該可撓性のダイヤフラム１８に取り付けられ、洗浄
弁の弁体２６内を伸長し、該弁体２６は、入口と出口と
の間の通路を形成する。該弁体の上部には、ダイヤフラ
ム組立体がその上に閉じる弁座２８がある。

【００１２】ダイヤフラム１８には、中央開口部３０が
設けられており、該開口部３０内に逃がし弁３２が配置
され、符号３４で示した該逃がし弁３２の下端は、プラ
ンジャ３６が接触可能であるように配置されている。当
該技術分野で周知であるように、プランジャ３６は、ハ
ンドル３８の動作で作動させる。該洗浄弁の説明及び機
能については、その開示内を引用して明細書の一部に含
めた米国特許第3,656,499号の明細書により詳細に記載
されている。

【００１３】再充填リングは符号４０で示してあり、例
えば、デルリン又はセルコン（Celcon）のような適当な
プラスチック材料にて形成することが出来る。該再充填
リング４０は略円筒状の形状であり、その上流端部４２
の径は、弁体２６の内径に略等しく、その結果、再充填
リング４０と弁体２６とは、周方向に沿って離間した位
置で接触状態にある。この接触は、外径が一定で、軸方
向に伸長する複数の幾分楔状フィン４４に沿って行われ
る。このため、これらフィン４４は、水路である凹所４
６の内側に実質的に接触し、再充填リング４０の動きに
対する摩擦抵抗力を付与する。このことは、水が洗浄弁
を通って流動するとき、リング４０と弁体２６とが軸方
向に接触する結果、再充填リングの振動を防止出来る点
で望ましいことである。満足し得る摩擦力は約10−12 l
bsであることが判明している。

【００１４】フィン４４の間の領域は、複数の凹所４６
を形成し、これら凹所４６は、洗浄弁を開放したとき
に、水が流動する通路となる。水路または凹所４６の各
々は、リングの下流端に隣接し、略一定断面積を有する
第一の部分４８を備えている。この第一の部分４８の軸
方向伸長程度は、再充填リングの軸方向長さの二分の一
を僅かに上廻る程度である。凹所４６は、符号５０で示
し、図５の断面図により具体的に示した第二の部分を備
えている。該第二の部分５０は、湾曲しており、その湾
曲率は、凹所の一定の断面積部分４８に隣接する領域５
２でより急峻である。その湾曲率は、再充填リングの上
流端に略隣接する領域５４内ではより緩い。上記の湾曲
率は、洗浄弁を通る流れが穏やかに終了し、ウォーター
ハンマーを阻止する点で望ましい。

【００１５】作用について説明すると、弁が開放したと
きにダイヤフラム１８がその弁座２８から離れるように
動く距離であるダイヤフラム１８及び再充填リングのス
トロークは、再充填リングの軸方向長さの約二分の一に
等しい。該再充填リングが弁体２６の内側と非接触状態
になることは決してない。ダイヤフラム及び再充填リン
グが完全な上方位置にあるとき、一定断面積の部分４８
の頂部は、弁座２８又はその真上にある。洗浄弁が開放
した後、水は凹所４６を通って流動する。

【００１６】水がバイパス・オリフィス２１を通って、
逃がし弁３２の上方のチャンバー３１内に流動すると
き、洗浄弁の閉塞が開始する。このチャンバ内の圧力が
増大すると、ダイヤフラムは、弁座２８に対して閉じる
方向に動く。次に、水は、凹所４６の漸進的に縮小する
流動領域を通ってしか流動しない。水が通って流動する
ことの出来る各凹所の湾曲部分５４の断面積は漸進的に
縮小するため、ダイヤフラムの最終的な閉塞動作は、従
来技術におけるように急激ではなく、緩やかに行われ
る。

【００１７】

【発明の効果】洗浄作動中に使用する水量を正確に制御
し得るように、凹所の寸法は正確であることが重要であ
る。フィンは、水が通って流動するときの再充填リング
の振動を防止するのみならず、リングの外周を複数の凹
所に分割する働きもする。一つの凹所の寸法及び形状に
僅かな誤差があっても、この誤差又は許容範囲から偏位
する状態がその他の凹所にも生ずるとは限らず、その結
果、再充填リングを通る水の平均流量を正確に制御する
ことが可能となる。該凹所の深さ及びその寸法は、洗浄
弁の開放直後、及び閉塞動作中の双方で所定の水の流量
を提供し得るように設計する。湾曲した凹所の数が多け
れば多い程、ある一つの凹所の許容公差からの偏位が再
充填リングを通る水の総流量に及ぼす影響は益々、少な
くなる。

【００１８】本発明の好適な実施例について図示し且つ
説明したが、多くの変形例、置換及び変更が可能である
ことを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の改良された再充填リングを示す、上記
型式の洗浄弁の部分軸方向断面図である。

【図２】図１の再充填リングの拡大平面図である。

【図３】図２と同一縮尺の図１の再充填リングの底面図
である。

【図４】再充填リングの側面図である。

【図５】図２の面５−５に沿った断面図である。

【図６】再充填リングの拡大部分底面図である。

【符号の説明】

１０ 洗浄弁体 １２ 入口 １４ 出口 １６ ダイヤフ
ラム組立体 １８ ダイヤフラム ２０ 内側カバ
ー ２２ 肩部 ２４ 案内部材 ２６ 洗浄弁の弁体 ２８ 弁座 ３０ 中央開口部 ３２ 逃がし弁 ３４ 逃がし弁の下端 ３６ プランジ
ャ ３８ ハンドル ４０ 再充填リ
ング ４２ 再充填リングの上流端部 ４４ 楔状フィ
ン ４６ 凹所 ４８ 凹所の第
一の部分 ５０ 凹所の第二の部分

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄弁にして、入口及び出口を有する弁
   体と、前記入口及び出口を接続する通路と、前記通路の
   一端の弁座と、前記通路を通る水の流れを制御し且つ前
   記弁座の上に閉じ得るように配置されたダイヤフラム
   と、前記ダイヤフラムの下側に取り付けられ且つ前記通
   路内に配置された案内部材と、前記ダイヤフラムに隣接
   して前記案内部材に取り付けられた再充填リングであっ
   て、前記ダイヤフラムが前記弁座の上に閉じたとき、周
   方向に沿って離間した位置で前記通路と接触する上流端
   を有し、更に、前記通路と接触状態にあって周方向に沿
   って互いに離間して軸方向に伸長する複数の外側フィン
   を有する再充填リングと、を備え、前記フィンの間のス
   ペースが、前記ダイヤフラムが前記弁座の上に閉じると
   きに前記通路を通る水の流量を調節する水路を提供し、
   前記水路の各々が、前記再充填リングの下流端に隣接し
   略一定の流動面積を有する第一の部分と、前記第一の部
   分を前記再充填リングの上流端に接続する第二の部分
   と、を備え、前記第二の部分の流動面積が、前記第一の
   部分から前記再充填リングの上流端まで漸進的に縮小し
   ていることを特徴とする洗浄弁。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の洗浄弁にして、前記水
   路の第一の部分が前記再充填リングの軸方向長さの少な
   くとも二分の一に亙って伸長していることを更に特徴と
   する洗浄弁。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の洗浄弁にして、前記水
   路の第二の部分が、湾曲率が漸進的に変化する内面を備
   え、該内面の湾曲率の最大変化部分が前記第一の流路部
   分に隣接する箇所にあることを特徴とする洗浄弁。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の洗浄弁にして、前記ダ
   イヤフラムが開放位置と閉塞位置との間を動くときの前
   記再充填リングのストロークが、前記再充填リングの軸
   方向長さの約二分の一であることを特徴とする洗浄弁。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の洗浄弁にして、前記フ
   ィンの各々が楔状の断面形状であることを特徴とする洗
   浄弁。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の洗浄弁にして、前記水
   路の各々が、前記再充填リングの軸方向伸長長さの少な
   くとも二分の一に亙って、前記通路から一定の距離だけ
   離間された内壁を備え、前記内壁と前記通路との間の残
   りのスペースが前記再充填リングの上流端に向けて漸進
   的に縮小していることを特徴とする洗浄弁。