JPH073268B2 - 自閉栓及びその自閉弁組立体及びその空気調量装置 - Google Patents

自閉栓及びその自閉弁組立体及びその空気調量装置

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JPH073268B2
JPH073268B2 JP1028549A JP2854989A JPH073268B2 JP H073268 B2 JPH073268 B2 JP H073268B2 JP 1028549 A JP1028549 A JP 1028549A JP 2854989 A JP2854989 A JP 2854989A JP H073268 B2 JPH073268 B2 JP H073268B2
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air
water
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outlet
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ジー ハート トーマス
ジー オハウス カール
ジェイ マイスナー ディービッド
ダヴリュー ニッカーソン アール
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アメリカン スタンダード インコーポレーテッド
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    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/02—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with screw-spindle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16K21/06—Self-closing valves, i.e. closing automatically after operation in which the closing movement, either retarded or not, starts immediately after opening
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
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Description

【発明の詳細な説明】 概要 動作の一サイクル毎に所定量の水を吐出させる手段を備
えた自閉弁である。
弁は、動作サイクルの経過時間を決定するタイミング手
段と、弁の作動サイクル中空気を調量室から放出せしめ
る一方向手段と、混合室内に一定流量で流入する空気を
置換する空気調量手段とを有する。これら全部の手段が
弁手段と協働して所定の量の水を吐出する。
産業上の利用分野 本発明は衛生設備用の自閉弁に係り、特に所定時間経過
すると自動的に閉じる改良された自閉弁組立体に関す
る。
従来の技術 往復ハンドルを有するタイプの自閉栓は、ハンドルを作
動したときに弁が開き、ハンドルを放すと、弁は閉位置
に戻る。
自閉弁の一の利点は、作動時に放出される水の量を組立
体の設置時の一回の調整に比例させることができ、これ
により水管理が最適の状態となることである。自閉栓
は、主に公共施設、例えば会館の建物、駅舎、空港等の
浴場、便所、衛生設備に使用されている。自閉弁を設け
て放出される水量を予め設定することは、水を経済的に
使うため及び水の使用を管理するためである。自閉弁の
別のタイプは押ボタン又はレバー作動式のものであり、
噴水式水飲み装置、噴水式洗眼装置、水洗便所、男子用
小便便器等に設けてある。
また、自閉栓は水又は油等の調量流体を使用する。この
調量流体は、弁が開かれたときに、タイミング手段を通
って押しやられ、この押しやられた流体が所定時間経過
後に計量室を再び満たす。
調量流体として水を使用する自閉弁は、水に普通に取り
込まれている粒子による詰まり、活性を有する水による
弁の各部の腐食、弁の動く部分に使用される潤滑剤の流
出、供給圧力、温度の変動、天然及び合成両方のエラス
トマ部品の劣化等の種々の欠点を有する。更には、別の
調量流体、例えば油を使用する自閉弁にあっては、油を
調量室から貯留部に移し、その後調量室に戻してサイク
ルを完全なものとするために、別途貯留室が必要とな。
またシステムが破損又は故障すると、調量栓より吐出さ
れる飲用水を汚染することにもなる。
本発明の目的、所定の経過時間内に吐出される水量を制
御する精度のよい調量組立体を有するものであり、製造
が簡単で且つ経済的であり、調量時間を容易に変えて吐
出する水の量を変える手段を有し、且つ現在使用中の規
格品と交換可能である自閉弁を提供するにある。
本発明の別の目的は詰り防止手段を有しており、各使用
後の自閉栓からの吐出水量を実質上同じに保つ空気調量
組立体を提供するにある。
課題を解決するための手段 本発明は水通路、入口、出口及び弁手段を有する弁胴を
有する。弁手段は、弁胴に軸方向に設けた往復動する弁
棒と、吸入口と出口との間に設けた固定弁座と、弁棒に
設けてあり弁棒が閉位置から開位置へ移動されたときに
固定弁座より離れる軸方向移動可能な弁座とを有する。
空気調量手段は弁棒に動作可能に連結してある。この空
気調量手段は、弁胴に移動可能に設けたピストンを有
し、弁棒と協働して弁胴内に空気室を画成する。一方向
弁手段は弁胴に設けてあり、空気室と動作可能に連結し
てあり、ピストンが内方に移動されたときに、空気が一
方向弁手段を通して放出され、これと同時に、移動可能
な弁座が固定弁座より離れ、水が出口路を通して流れ出
る。更には、タイミング手段が空気調量手段に連結して
あり、ピストン及び往復弁座が閉位置へ自動的に復帰す
る過程の所定時間に亘って、空気室から押し出された分
の空気量が調量される。
本発明の別の機能は、弁胴に形成された少なくとも一の
入口通路を有し、空気室と連通された空気調量組立体を
提供する。吹込み通路中にオリフィスが設けてあり、空
気室を再度満たす吸入室気を調量する。吸気通路内には
少なくとも一の空気フィルタが配してあり、詰まりを起
こしたり、空気調量手段を故障させる粒子を取り除く。
実施例 第１図乃至第９図は本発明の一形態である温水又は冷水
の自閉弁組立部12を有する栓10を示す。第10図及び第11
図は夫々第４図乃至第９図に示す型の自閉弁組立体12を
内蔵しており、温水と冷水の両方を制御するセンタセッ
ト型及びスプレッドセット型の水洗混合弁10′,10″を
示す。
第１図乃至第３図は、図示しない温水又は冷水の導水路
と接続されるように構成された自閉栓10を示す。栓10
は、ハンドル14,第４図乃至第９図に示す自閉弁組立体1
2,蛇口18及び空気混和組立体20を有する。
自閉弁組立体12は、動作可能に組込まれている上側ハウ
ジング17と、タイミング組立体40と、内部に弁手段24が
組込まれてあり、第４図の閉位置と第６図の開位置との
間を往復動する下側ハウジング23とを有する。Ｏリング
84は下側ハウジング23の溝85内に設けてあり、上側ハウ
ジング17と下側ハウジング23との間に気密シールを形成
する。弁手段24は中心孔22,38内に配された長い弁棒25
と、下側ハウジング23のボス48とを有する。Ｏリング27
は中心孔26内にあり、水が空気調量室54内に入り込むこ
とを防止するシールを形成する。キャップ28は置換可能
な弁座であり、弁棒25の下端29に固定してある。平坦な
弾性ワッシャであるエラストマ製の部材30及び金属ワッ
シャ34が下側ハウジング23の凹部32内に組み込んであ
る。弁棒25は弾性ワッシャ30及び金属ワッシャ34の中心
孔31′,31を貫通している。自閉弁組立体12が閉位置に
ある場合には、第４図に示すように、キャップ28は弾性
ワッシャ30に着座しており、水が水出口路19及び蛇口18
を通って流れ出ることを防止する。
弁棒25の上端45はタイミング組立体40の軸方向通路44内
に入り込んでいる。ばね46は弁棒25の周囲に伸縮可能に
設けてあり、その下端47は下側ハウジング23にねじ込ん
であるボス48上に係止されている。ばね保持組立体50は
ワッシャ51よりなる。ワッシャ51は、弁棒25の端45の周
囲の溝によりロックされた止めクリップ51により保持さ
れており、ばね46の上端49を係止している。
第7B図に詳細に示すタイミング組立体40は、円柱状のカ
ートリッジである空気フィルタ組立体59を有する。この
組立体59は周面に半径方向に大きく広がった外側壁部分
82を有し、この部分82が中空の円柱部材67の凹部83内に
係合している。部材67はピストンとして作用する円板43
のねじ孔53に螺合して固定してある。円板43の周方向溝
41にはＯリング39が設けてあり、このＯリング39が円板
43と上側ハウジング17との間に気密シールを形成する。
フィルタ組立体59は望ましくは成形合成樹脂製であり、
中空管86の形状で、その上端55は塞がれており、カム面
56となる平坦外面が形成してある。ポート68はカム面56
の近傍に位置しており、大気がフィルタ組立体59の室69
内に入り得るようにするために設けてある。多孔質の合
成樹脂製である第１の空気フィルタ58は空気室69内に押
し込まれている。オリフィス組立体72は、管又はスリー
ブ76と、スリーブ６の一端に固定してある例えばルビー
製の宝石製部材73とよりなる。宝石製部材73はオリフィ
ス75を有するように形成してあり、このオリフィス75は
これを通して所定の時間内に所定量の空気が流れること
を許容する。ここに示す自閉栓のタイプのものは、オリ
フィス75は空気を毎秒約0.6ccの流量となるような寸法
としてある。弁12の空気室として作用する調量室54は約
8.5ccの容積を有する。従って、栓10の全動作サイクル
は約４秒である。また空気フィルタ58,74の孔の寸法は
オリフィス75の直径より小さく、吸い込まれた空気中に
取り込まれた粒子によって詰まることがない。動作サイ
クルは第４図に示す調整ねじ78を上げることにより短縮
することが出来る。即ち、ねじ78を上げることによって
ハンドル14を押し下げたときに室54から排出される空気
量が制限され、動作サイクルが短くなる。
第２の空気フィルタ74がフィルタカートリッジ59の室69
内に押し込まれており、調量室54から出た弁潤滑剤等の
異物がオリフィス75内に入り込むのを防止する。ポート
68から延出している部分は垂直の溝79である。この垂直
溝79がフィルタ組立体59と円筒部材67の内壁との間に空
洞を形成する。この空洞は室69内に入り込む前に空気か
ら分けられた取り込まれた粒子の溜め部として機能す
る。フィルタ組立体59には長い溝79の下方位置に環状の
凹部64が形成してあり、ここにＯリング65が設けてあり
気密シールを構成している。
一方向弁手段60は第4A図に詳細に示されている。下側ハ
ウジング23には環状溝61が形成してあり、これは一又は
複数の通路63を通して調量室54と連通している。Ｏリン
グ62が溝61に嵌合しており、通路63の出口開口70を塞い
でいる。溝61の幅はＯリング62の直径より大きい。通路
開口70の確実なシールを保証するために、Ｖ形状凹部8
6′が溝61の底部及び通路63の出口開口70の両方に形成
してある。栓10の閉サイクル中に通路63と大気室81との
間に存在する小なる圧力差が、第7A図に示すように、Ｏ
リング62を通路63の開口70を覆って着座させる。
第４図乃至第７図は、栓10の種々の動作モードを示す。
以下、代表的な動作サイクルについて説明する。ハンド
ル14が第４図中矢印方向に押されると、栓10が開く。ハ
ンドル14と一体形成されたカム15がタイミング組立体40
の空気フィルタ組立体59のカム面56を押す。円板43が上
側ハウジング17の内側面16に沿って下方に変位し、調量
室54内の空気を圧縮する。圧縮空気がＯリング62よりな
る一方向弁手段60に作用してこれを溝61より離間させ、
これにより、第５図に示すように、空気が通路63の開口
70を抜け、Ｏリング62の傍を通り、通路80を抜けて大気
室81内に流れ込む。また第５図及び第６図に示すよう
に、タイミング組立体40が弁棒25を変位させばね46を圧
縮すると、弁手段24が開き、水が吐出路19を通して流れ
る。
ハンドル14をはなすと、第7A図に示すように、ばね46が
解放されてばね保持組立体50を押し、弁ステム25及びタ
イミング組立体40を上方に付勢し、調量室54に真空部が
形成される。これにより、円板43の両側に圧力差が形成
され、これは大気室66内の高い大気圧と調量室54内の低
い真空圧との差圧に等しいものであり、これにより一方
向弁手段60を確実にシールする。この差圧により生じた
力はタイミング組立体40に作用して、これが第４図に示
す休止位置の方向へ移動するときにばね46の力と釣り合
うように作用する。
調量室54内が真空圧力であることにより、及びタイミン
グ組立体40が休止位置の方向へ移動することにより、空
気がタイミング組立体40を通って調量室54内に流れ込
む。第7B図に示すように、空気はポート68を通って室69
内に入り込み、更にフィルタ58を通って空気室71内に入
って、タイミング組立体40内に入る。オリフィス組立体
72には、タイミング組立体40を通る空気流量を制御する
ように寸法が定めてある小なる開口であるオリフィス75
が設けてある。空気はオリフィス75を通り抜けて、室77
に入り、フィルタ74を通り抜けて室44内に流れ、ばね保
持組立体50を通って空気調量室54内に流れ込む（第7A図
参照）。フィルタ58及び74は空気中の異物が室71内に入
り込まないようにして、タイミングオリフィス75が詰ま
ってしまうことを防止する。
入来する空気が空気調量室54内に入り込むにつれて、室
54内の圧力が上昇し、タイミング組立体40の圧力差が減
り、タイミング組立体40は休止位置、即ち閉じ位置の方
向に移動可能となる。弁12の閉じサイクルは第４図に示
すように、ステムの端のキャップ28と弾性ワッシャ30と
が当接するまで継続し、これにより、弁24が閉じられ、
水の流れが停止し、弁サイクルが完了する。弁12が第４
図に示す閉位置に到ると、空気調量室54内の圧力は室66
内の圧力即ち大気圧に等しくなる。
なお、上記の自閉弁組立体は、噴水式水飲み装置、噴水
式洗眼装置、水洗便所、男子用の小便便器等に組込みう
るように修正できるのは明らかである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明になる自閉水栓の正面図、第２図は第１
図の自閉水栓の右側面図（左側面は右側面の鏡写像であ
る）、第３図は第１図の自閉水栓の平面図、第４図は閉
位置の第１図の自閉水栓を示す第３図中４−４線に沿う
縦断側面図、第4A図は第４図中の一方向弁手段の拡大断
面図、第５図、第６図、第7A図は夫々開位置及び閉位置
へ移る順序で示す第１図の自閉水栓の立面図、第7B図は
空気調量手段の詰まり防止組立体の部分拡大図、第８図
及び第９図は夫々第４図中８−８線及び９−９線の断面
図、第10図は第１図の温水混合弁を有するセンタセット
型の水洗混合弁を示す図、第11図は第１図の温水混合バ
ルブを有するスプレット型の水洗混合弁を示す図であ
る。 10,10′,10″……自閉栓、12……自閉弁組立体、14……
ハンドル、17……上側ハウジング、18……蛇口、19……
水出口路、20……空気混和組立体、23……下側ハウジン
グ、24……弁手段、25……弁棒、28……キャップ、30…
エラストマ製部材、34……金属ワッシャ、38……中心
孔、40……タイミング組立体、43……円板、44……軸方
向通路、46……ばね、50……ばね保持組立体、51……ワ
ッシャ、52……止めクリップ、54……空気調量室、56…
…カム面、58,74……空気フィルタ、59……空気フィル
タ組立体、60……一方向弁手段、61……環状溝、62……
Ｏリング、63……通路、67……円柱部材、68……ポー
ト、69……室、71……空気室、72……オリフィス組立
体、73……宝石製部材、75……オリフィス、76……スリ
ーブ、77……室、78……調整ねじ、79……垂直溝、80…
…通路、81……大気室、82……外側壁部分、83……凹
部、86……中空管、86′……凹溝。
フロントページの続き (72)発明者 ディービッド ジェイ マイスナー アメリカ合衆国 ニュージャージー 07750 マンモス ビーチ モンマウス パークウェイ 38番地 (72)発明者 アール ダヴリュー ニッカーソン アメリカ合衆国 ニュージャージー 08226 オーシャンシティ スィートウォ ーター コート 22番地

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】水通路、入口、出口を有し、且つ、軸方向
    に設けた往復弁棒（25）と、該入口と該出口との間に位
    置する固定弁座（30）と、弁棒の一端に設けられて軸方
    向に移動可能な弁座（28）とよりなる弁手段（24）が水
    通路内に設けられて上記入口と出口との間に配された弁
    ハウジング（17,23）と、 該弁ハウジング内を往復動し該弁ハウジング内に空気室
    （54）を画成するピストン（43）を有し、上記弁棒に動
    作可能に連結された空気調量手段（40）と、 上記弁ハウジングに設けてあり、上記ピストンが軸方向
    に変位され、同時に上記弁座が上記固定弁座より離れる
    ように変位して水が吐出通路を通して流れるようになっ
    たときに、開弁して空気を放出するように上記空気室と
    連結された一方向弁手段（60）とよりなり、 該空気調量手段は、上記空気室内への空気の流量を制御
    するオリフィス（75）を有し、上記往復弁棒が閉位置に
    自動的に復帰するときに上記出口を通して吐出される水
    量を実質上一定とする構成の自閉弁。
  2. 【請求項２】入口と出口との間に水吐出通路を有する衛
    生器具に連結される自閉弁組立体であって、 軸方向に設けた往復弁棒（25）と、該入口と該出口との
    間に位置する固定弁座（30）と、弁棒の一端に設けられ
    て軸方向に移動可能な弁座（28）とよりなる弁手段（2
    4）が設けられた弁ハウジング（17,23）と、 該弁ハウジングを往復動し該弁ハウジング内に空気室
    （54）を画成するピストン（43）を有し、上記弁棒に動
    作可能に連結された空気調量手段（40）と、 上記弁ハウジングに設けてあり、上記ピストンが軸方向
    に変位され、同時に上記弁座が上記固定弁座より離れる
    ように変位して水が出口通路を通して流れるようになっ
    たときに、開弁して空気を放出するように上記空気室と
    連結された一方向弁手段（60）とよりなり、 該空気調量手段は、上記空気室内への空気の流量を制御
    するオリフィス（75）を有し、上記往復弁棒が閉位置に
    自動的に復帰するときに上記出口を通して吐出される水
    量を実質上一定とする構成の自閉弁組立体。
  3. 【請求項３】水入口と水出口との間に弁手段（24）が設
    けられた自閉弁と組み合わされ、且つ上記弁手段に連結
    される空気調量装置（40）であって、 上記空気調量装置は、上記自閉弁内に空気室（54）を画
    成し、上記自閉弁内で往復動するピストン（43）と、上
    記空気室に連通しており上記ピストンが常閉位置に自動
    的に復帰するときに上記空気室内に流れ込む空気流量を
    制御するオリフィス（75）を有する吸気通路（44,68,6
    9,71,77）とを有しており、 一方向空気弁手段（60）が上記自閉弁に取り付けられて
    空気通路（63）により上記空気室に連結され、上記一方
    向空気弁手段は前記空気通路を開放可能にシールするエ
    ラストマ製部材（62）を有し、該ピストンが常閉位置か
    ら変位した時に上記エラストマ製部材は前記空気通路を
    開いて上記空気室から放出すると同時に水が上記水出口
    を通して流れるように上記弁手段が開かれる構成とされ
    る空気調量装置。
JP1028549A 1988-07-28 1989-02-07 自閉栓及びその自閉弁組立体及びその空気調量装置 Expired - Lifetime JPH073268B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US225437 1988-07-28
US07/225,437 US4819909A (en) 1988-07-28 1988-07-28 Self-closing valve for sanitary installations

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Publication Number Publication Date
JPH0246381A JPH0246381A (ja) 1990-02-15
JPH073268B2 true JPH073268B2 (ja) 1995-01-18

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JP1028549A Expired - Lifetime JPH073268B2 (ja) 1988-07-28 1989-02-07 自閉栓及びその自閉弁組立体及びその空気調量装置

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US (1) US4819909A (ja)
EP (1) EP0353096B1 (ja)
JP (1) JPH073268B2 (ja)
KR (1) KR920009905B1 (ja)
CN (1) CN1018757B (ja)
AT (1) ATE90432T1 (ja)
CA (1) CA1313519C (ja)
DE (1) DE68906979T2 (ja)
MX (1) MX165786B (ja)
PH (1) PH25263A (ja)

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