JPH09229220A - フラッシュバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】エアーアクチュエーターによりプランジャーが
摺動するとともに給水時間設定機能を有するフラッシュ
バルブを提供することである。 【解決手段】シリンダー８内でプランジャー１６を弁２
３のパイロット弁座２４ａに着座させるように設けた弾
性部材１７と、プランジャー１６の少なくとも一部に設
けた磁性材料と、少なくとも一部に磁性体１３を有し可
動手段６、１４とによりシリンダー８に近づけたり離し
たりできるヨーク７とからなるエアーアクチュエーター
２をプランジャー１６の摺動手段とし、弁２３が弁座２
１から離れて再び戻るまでの時間を制御してバルブ１の
給水時間を調整する給水時間調整手段１５を備えるフラ
ッシュバルブ１とすることにより解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水洗装置のバルブ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近のトイレットにおいては、使用者が
操作ボタンを一度押すだけで一定量の洗浄水が流れ、便
器の洗浄を行う定量止水弁付きのフラッシュバルブが取
り付けられたものが主流である。このような定量止水弁
として一般的なパイロット型電磁弁を図１１に示す。こ
のパイロット型電磁弁５１は、電磁コイル５２と、パイ
ロットプランジャー５３を有するプランジャー５４と、
パイロット弁座５５を有する弁体５６、弁座５７を有す
る弁箱５８とを備える。このパイロット型電磁弁５１を
利用することで前述の定量止水が可能となるわけだが、
電磁弁の作動には当然のことながら電力が必要となって
くる。局部洗浄装置の普及によりトイレットに電気配線
が配設されていることが珍しくなくなったとはいえ、い
まだに電気配線を容易に電磁弁に接続することが困難な
トイレットも少なくない。また、電磁弁を作動させる電
力を消費するのでランニングコストも嵩んでくる。この
ような状況からみて低コストで煩雑な電気配線工事を伴
わない小型定量止水弁が求められていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明によるフラッシ
ュバルブは、従来の技術の電磁コイルによってプランジ
ャーを摺動させるものに換えて、エアーアクチュエータ
ーによりプランジャーを摺動させるものである。パイロ
ット型電磁弁で一定流量の水を流すことは、電磁コイル
を一定時間だけ作動するように設定することにより、プ
ランジャーをパイロット弁座から一定時間だけ離すこと
で容易に達成できる。したがって、本発明が解決しよう
とする課題は、エアーアクチュエーターによりプランジ
ャーを摺動させ、しかも給水時間調整機能を有するフラ
ッシュバルブを提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めの本発明請求項１に記載のフラッシュバルブは、シリ
ンダー内でプランジャーを弁のパイロット弁座に着座さ
せるように設けた弾性部材と、プランジャーの少なくと
も一部に設けた磁性材料と、少なくとも一部に磁性体を
有し、空気圧によりシリンダーに近づき、弾性部材によ
りシリンダーから離れるヨークと、からなるプランジャ
ーの摺動手段を備えるパイロット型バルブであって、弁
が弁座から離れて再び戻るまでの時間を制御してバルブ
の給水時間を調整する給水時間調整手段を有することを
特徴とする。本発明請求項２に記載のフラッシュバルブ
は、前記請求項１に記載のフラッシュバルブおいて、前
記給水時間調整手段が弁の座面に設けた貫通孔であるこ
とを特徴とする。本発明請求項３に記載のフラッシュバ
ルブは、前記請求項１に記載のフラッシュバルブおい
て、前記給水時間調整手段が貫通孔形成部材に設けた貫
通孔であって、嵌合手段によって弁の座面に取り付けら
れることを特徴とする。本発明請求項４に記載のフラッ
シュバルブは、前記請求項３に記載のフラッシュバルブ
おいて、前記嵌合手段が、弁の座面に設けて内面に雌ね
じを形成した貫通孔と、孔形成部材の外面に形成した雄
ねじとであることを特徴とする。本発明請求項５に記載
のフラッシュバルブは、前記請求項１に記載のフラッシ
ュバルブおいて、前記給水時間調整手段が弁に設けた弁
内弁であって、弁に設けた貫通孔と、貫通孔の背圧室側
入口に形成した弁内弁座と、貫通孔内を摺動し、弁に対
して設けた弾性部材により弁内弁座から離れ、背水圧に
より弁内弁座に着座する弁体を備える弁内弁棒とからな
ることを特徴とする。本発明請求項６に記載のフラッシ
ュバルブは、前記請求項１ないし請求項５のいずれか一
に記載のフラッシュバルブおいて、前記弾性部材が、ス
プリングであることを特徴とする。本発明請求項７に記
載のフラッシュバルブは、前記請求項１ないし請求項６
のいずれか一に記載のフラッシュバルブおいて、前記磁
性材料がステンレス鋼であることを特徴とする。本発明
請求項８に記載のフラッシュバルブは、前記請求項１な
いし請求項７のいずれか一に記載のフラッシュバルブお
いて、前記磁性体が希土類永久磁石であることを特徴と
する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明によるフラッシュバルブの
一実施の形態（その１）について説明する。図１は、本
発明によるフラッシュバルブの断面図である。図１に示
されるフラッシュバルブ１は、ハウジング２と、上蓋３
と、弁箱上部４と弁箱下部５とからなる。ハウジング２
内には、エアーバック６と、可動ヨーク７と、シリンダ
ー８とを備える。エアーバック６は、エアー供給口６ａ
と、蛇腹状のエアーバック本体６ｂとからなる。エアー
バック６は、エアー供給口６ａをハウジング２上面の孔
１１から突き出して可動ヨーク７の上に配置してある。
エアー供給口６ａには、図３に示されるスイッチ１２か
らのエアーホース１０を接続している。可動ヨーク７
は、エアーバック６の圧力を受ける円盤７ａと、その上
面でシリンダー８を内包するように形成した筒７ｂとか
らなる。筒７ｂ内の上面には磁石１３が設けてあり、そ
の磁石１３と上蓋３との間にはスプリング１４が設けて
ある。したがって、可動ヨーク７は、エアーバック６に
エアーが供給されて膨脹するとその押圧力によって下降
し、エアーの供給が解除されるとスプリング１４により
上昇して図１に示される元の位置に戻る。磁石１３には
希土類永久磁石を使用している。シリンダー８はステン
レス製で、上面が閉じてあり、下面は開いてあってその
縁部外周にはフランジ８ａが形成してある。このフラン
ジ８ａとＯリング９とで弁箱上部４の嵌合部４ｂを挟ん
でシリンダー８を保持している。また、シリンダー８
は、その内部にプランジャー１６を収納している。プラ
ンジャー１６は、その円柱形状の本体頂面に孔１６ａが
形成してあり、この孔１６とシリンダー８の上面との間
にスプリング１７を配置している。また、底面にはパイ
ロット弁座２４ａに対する座面形成部材１８を設けてい
る。弁箱上部４には背圧室２０が形成してある。また、
弁箱下部５には弁座２１と給水室１９と吐水室２２が形
成してある。弁座２１には、弁２３が開閉自在に配置し
てある。弁２３は、パイロット弁座本体２４と弁体２５
とからなる。パイロット弁座本体２４は、その円筒状の
本体上面にパイロット弁座２４ａが形成してあり、本体
２４中間部外周にフランジ２４ｂが形成してある。フラ
ンジ２４ｂの外周縁２４ｃは立ち上げてある。フランジ
２４ｂの下には弁体２５が設けてある。弁体２５は、弁
体本体２５ａと可撓部２５ｂと嵌合部２５ｃとからな
る。弁体本体２５ａは、フランジ２４ｂの直下で肉厚に
形成してある。可撓部２５ｂは、弁体本体２５ａの外周
に形成してあり、弁２３が開閉のため移動できるように
たるみを持たせている。嵌合部２５ｃは可撓部２５ｂの
外周縁を肉厚に形成した部分で、この嵌合部２５ｃが弁
箱上部４と弁箱下部５とにより形成する溝部４ａに嵌合
している。また、弁２３は、可撓部２５ｂにより弁座２
１から離れることができて弁として機能する。弁２３の
給水室１９側の１ヶ所にブリード２６が設けてあって、
ブリード２６により給水室１９と背圧室２０とは連通し
ている。また、弁２３の弁座２１の直上には、本発明に
よる給水時間調整手段である貫通孔１５が形成してあ
る。貫通孔１５は、弁２３が弁座２１に着座していると
きは弁座２１により閉じられるように設けてある。貫通
孔１５は、弁２３に形成することもできるが、図２に示
される貫通孔形成部材２７として別体に設けることもで
きる。貫通孔形成部材２７は、貫通孔２７ａを有する円
柱形状の部材でその外面の頂面付近には雄ねじ２７ｂが
加工してあり、フランジ状の座面２７ｃを有する。貫通
孔形成部材２７を弁２３の弁座２１の直上に設けた内面
に雌ねじを加工した貫通孔（図示せず）に嵌合させる。
したがって、貫通孔２７ａの孔径の異なる貫通孔形成部
材２７を用意すれば、これを取り替えるだけでフラッシ
ュバルブ１の給水時間の設定を簡単に変更できる。

【０００６】本発明によるフラッシュバルブの動作につ
いて説明する。図３は、本発明によるフラッシュバルブ
の動作について説明する図（その１）である。図４は、
本発明によるフラッシュバルブの動作について説明する
図（その２）である。図１に示されるフラッシュバルブ
１は、図４に示されるスイッチ１２のボタン３７を押し
てなくエアーバック６に空気の供給されていない状態で
ある。パイロット弁座２４ａにプランジャー１６が着座
して吐水室２２を閉塞している。したがって、吐水室２
２は大気圧に保たれている。一方背圧室２０は、給水室
１９からの水道水がブリード２６から入って水道水の水
圧に保たれている。弁２３は背圧室２１からかかる水圧
により弁座２１に押し付けられ着座している。したがっ
て、給水室１９と吐水室２２は、弁２３により隔絶され
ている状態が保持され、給水室１９の水道水は吐水室２
２に流れ込むことはなく止水状態にある。図３に示され
るフラッシュバルブ１は、スイッチ１２のボタン３７を
押してエアーバック６に空気が供給された状態である。
可動ヨーク７は、エアーバック６の膨脹により押し下げ
られ円盤７ａ下端が上蓋３に接して停止する。そして、
可動ヨーク７の磁石１３がシリンダー８に接近したため
プランジャー１６が吸い付けられて、スプリング１７に
抵抗して上昇する。したがってプランジャー１６はパイ
ロット弁座２４ａから離れる。背圧室２０の水道水はパ
イロット弁座２４ａから入り吐水室２２へ噴射される。
このとき弁２３は弁座２１から離れその間隙から給水室
１９の水道水が入り込み吐水室２２への水道水の供給が
開始される。図４に示されるフラッシュバルブ１は、水
道水の圧力により弁２３は上方に押し上げられパイロッ
ト弁座２４ａがシリンダー８に入り込んだ状態で制止し
ている。給水室１９と吐水室２２とは完全に連通され給
水状態にある。このときエアーバック６は、押しボタン
３７を押し終わった直後に、圧縮空気の供給は解除され
ている。したがって、可動ヨーク７はスプリング１４に
より元の位置に戻っている。可動ヨーク７の磁石１３が
遠のいたためスプリング１７に押し戻されたプランジャ
ー１６はパイロット弁座２４ａに着座している。プラン
ジャー１６がパイロット弁座２４ａに着座すると、背圧
室２０内の水道水の水圧によりプランジャー１６と弁２
３とはさらに下降し、弁２３は弁座２１に着座する。し
かし、本発明による給水時間調整手段である貫通孔１５
が設けてあることにより、給水室１９からブリード２６
を経て背圧室２０に入り込んだ水道水は貫通孔１５から
吐水室２２に排出され、弁２３の弁座２１に着座するま
での時間が遅くなる。したがって、ブリード２６に対す
る貫通孔１５の孔径の設定により給水時間を設定でき
る。そして、弁２３が弁座２１に着座して、給水室１９
から吐水室２２への水道水の流入は遮断されるととも
に、貫通孔１５は弁座２１により閉じられ、背圧室２０
と吐水室２２とを隔絶して図１に示される止水状態に戻
る。この場合での給水時間は図７に示される測定結果に
示されるように１２秒間である。

【０００７】図５に示されるフラッシュバルブ３８は電
磁コイル（図示せず）によってプランジャー（図示せ
ず）を摺動させる方式のものである。電磁コイルを備え
るハウジング３９と弁４０と吐水室４３と給水室４１と
定流量弁４２とからなる。このハウジング３９の部分に
合わせて、図６に示されるエアーバック６と可動ヨーク
７とシリンダー８とプランジャー１６とを備えたハウジ
ング２および弁２３を製作することにより、その他の部
品はフラッシュバルブ３８と共通のフラッシュバルブを
製作することができる。したがって、同一形態で電磁コ
イル方式のものとエアーアクチュエーター方式の製品が
提供できる。

【０００８】図８は本発明によるフラッシュバルブ１が
小便器４７に取り付けられて使用された状態の斜視図で
ある。排尿が済んだ後、スイッチ１２のボタン３７を押
すとエアーホース１０を通じてフラッシュバルブ１に圧
縮空気が送られる。フラッシュバルブ１では以上に説明
した一連の動作が行われて、給水管４８の水道水はフラ
ッシュバルブ１から吐水管４４を経て吐水口４５から流
れ出る。流れ出た水道水は、小便器４７内を洗浄して排
水管４６に排水される。小便器４７内は１２秒間に渡っ
て洗浄されるが、洗浄時間は図１に示される給水時間調
整手段である貫通孔１５の孔径の設定により自由に設定
できる。また、図２に示される貫通孔形成部材２７を使
用すれば、洗浄時間はこれを取り替えるだけで簡単に変
更できる。

【０００９】本発明によるフラッシュバルブの一実施の
形態（その２）について説明する。図９は、本発明によ
るフラッシュバルブの断面図である。図１０は、本発明
によるフラッシュバルブの弁部の断面図である。図９に
示されるフラッシュバルブ１は、一実施の形態（その
１）で説明したものと基本的構造は同一で、弁２３に設
けられた給水時間調整手段のみが異なる。図１０に示さ
れる弁２３には、貫通孔３１と弁内弁座３２とが形成部
材３３により形成してあり、貫通孔３１は図９に示され
る背圧室２０と吐水室２２とを連通させるものである。
貫通孔３１には、弁内弁体３４と突起３５ａとを有する
弁内弁棒３５が、貫通孔３１内を摺動可能に挿嵌してあ
る。弁内弁棒３５には、スプリング３６がその両端を弁
内弁体３４と貫通孔３１底面とを支点として卷装してあ
る。突起３５ａは、スプリング３６のばね力により弁内
弁座３２から弁内弁体３４が離れる方向に弁内弁棒３５
が摺動したときの、弁内弁棒３５の貫通孔３１からの抜
け止めである。

【００１０】図９に示される弁２３が弁座２１に着座し
て、給水室１９と吐水室２２とが隔絶されている状態で
は、背圧室２０からかかる水圧がスプリング３６のばね
力より大きくなり、弁内弁体３４は、弁内弁座３２に着
座して背圧室２０と吐水室２２とを隔絶している。一実
施の形態（その１）で説明した一連の操作を経て、弁２
３は弁座２１から離れ、給水室１９と吐水室２２とを連
通して給水し、再び弁２３が弁座２１に着座して止水す
るのであるが、給水状態では背圧室２０と吐水室２２と
が水道水により同圧となるため、弁内弁体３４がスプリ
ング３６のばね力により弁内弁座３２からが離れる。し
たがって、貫通孔３１は背圧室２０と吐水室２２と連通
させ、給水室１９からブリード２６を経て背圧室２０に
入り込んだ水道水は貫通孔３１から吐水室２２に排出さ
れ、弁２３の弁座２１に着座するまでの時間を遅くさせ
る。したがって、ブリード２６に対する貫通孔３１の孔
径およびスプリング３６のばね力の設定により給水時間
を設定できる。そして、弁２３は弁座２１に着座して、
給水室１９から吐水室２２への水道水の流入は遮断され
るとともに、背圧室２０からかかる水圧がスプリング３
６のばね力より大きくなり弁内弁体３４が弁内弁座３２
に着座して、背圧室２０と吐水室２２とを隔絶して図９
に示される止水状態に戻る。以上の給水時間調整手段に
ついての説明以外については、一実施の形態（その１）
における記載と同様である。

【００１１】

【発明の効果】本発明により、次のような効果が得られ
る。 （イ）弁に設けた給水時間調整手段である貫通孔の孔径
の設定により給水時間を自由に設定できるエアーアクチ
ュエーター方式のフラッシュバルブが提供できる。
（ロ）プランジャーの摺動手段および弁以外の部品は共
通である電磁コイル方式の製品とエアーアクチュエータ
ー方式の製品とを提供できる （ハ）給水時間調整手段を部品として弁に別体に設ける
ことで、部品を交換するだけで簡単に給水時間を変更で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態（その１）の説明図
で、本発明によるフラッシュバルブの断面図

【図２】 本発明の一実施の形態（その１）の説明図
で、本発明によるフラッシュバルブの給水時間調整手段
の断面図

【図３】 本発明の一実施の形態（その１）の説明図
で、本発明によるフラッシュバルブの動作について説明
する図（その１）

【図４】 本発明の一実施の形態（その１）の説明図
で、本発明によるフラッシュバルブの動作について説明
する図（その２）

【図５】 本発明の一実施の形態（その１）の説明図
で、本発明によるフラッシュバルブの機能について説明
する図（その１）

【図６】 本発明の一実施の形態（その１）の説明図
で、本発明によるフラッシュバルブの機能について説明
する図（その２）

【図７】 本発明の一実施の形態（その１）の説明図
で、本発明によるフラッシュバルブの給水時間の測定結
果を表すグラフ

【図８】 本発明の一実施の形態（その１）の説明図
で、本発明によるフラッシュバルブを使用した状態の斜
視図

【図９】 本発明の一実施の形態（その２）の説明図
で、本発明によるフラッシュバルブの断面図

【図１０】 本発明の一実施の形態（その２）の説明図
で、本発明によるフラッシュバルブの弁部の断面図

【図１１】 従来の技術の説明図

【符号の説明】

１、３８ フラッシュバルブ ２、３９ ハウジング ３ 上蓋 ４ 弁箱上部、４ａ 溝部、４ｂ 嵌合部 ５ 弁箱下部 ６ エアーバック、６ａ エアー供給口、６ｂ エアー
バック本体 ７ 可動ヨーク、７ａ 円盤、７ｂ 筒、７ｃ 歯形 ８ シリンダー、８ａ フランジ ９ Ｏリング １０ エアーホース １１ 孔 １２ スイッチ １３ 磁石 １４、１７ スプリング １５ 貫通孔 １６ プランジャー、１６ａ 孔 １８ 座面形成部材 １９、４１ 給水室 ２０ 背圧室 ２１ 弁座 ２２、４３ 吐水室 ２３、４０ 弁 ２４ パイロット弁座本体 ２４ａ パイロット弁座、２４ｂ フランジ、２４ｃ
外周縁 ２５ 弁体、２５ａ 弁体本体、２５ｂ 可撓部、２５
ｃ 嵌合部 ２６ ブリード ２７ 貫通孔形成部材 ２７ａ 貫通孔、２７ｂ 雄ねじ、２７ｃ 座面 ３１ 貫通孔 ３２ 弁内弁座 ３３ 形成部材 ３４ 弁内弁体、 ３５ 弁内弁棒、３５ａ 突起 ３６ スプリング ３７ ボタン ４２ 定流量弁 ４４ 吐水管 ４５ 吐水口 ４６ 排水管 ４７ 小便器 ４８ 給水管

フロントページの続き (72)発明者 坪井 宏之 北九州市小倉北区中島２丁目１番１号 東 陶機器株式会社内 (72)発明者 柳瀬 理典 北九州市小倉北区中島２丁目１番１号 東 陶機器株式会社内 (72)発明者 藤山 重幸 神奈川県大和市深見東１丁目６番８号 富 士精工株式会社内 (72)発明者 勝藤 豊 神奈川県大和市深見東１丁目６番８号 富 士精工株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダー内でプランジャーを弁のパイロ
   ット弁座に着座させるように設けた弾性部材と、 プランジャーの少なくとも一部に設けた磁性材料と、 少なくとも一部に磁性体を有し、空気圧によりシリンダ
   ーに近づき、弾性部材によりシリンダーから離れるヨー
   クと、からなるプランジャーの摺動手段を備えるパイロ
   ット型のフラッシュバルブであって、 弁が弁座から離れて再び戻るまでの時間を制御してバル
   ブの給水時間を調整する給水時間調整手段を有すること
   を特徴とするフラッシュバルブ。
2. 【請求項２】前記給水時間調整手段が弁の座面に設けた
   貫通孔であることを特徴とする前記請求項１に記載のフ
   ラッシュバルブ。
3. 【請求項３】前記給水時間調整手段が貫通孔形成部材に
   設けた貫通孔であって、嵌合手段によって弁の座面に取
   り付けられることを特徴とする前記請求項１に記載のフ
   ラッシュバルブ。
4. 【請求項４】前記嵌合手段が、弁の座面に設けて内面に
   雌ねじを形成した貫通孔と、孔形成部材の外面に形成し
   た雄ねじとであることを特徴とする前記請求項３に記載
   のフラッシュバルブ。
5. 【請求項５】前記給水時間調整手段が弁に設けた弁内弁
   であって、弁に設けた貫通孔と、貫通孔の背圧室側入口
   に形成した弁内弁座と、貫通孔内を摺動し、弁に対して
   設けた弾性部材により弁内弁座から離れ、背水圧により
   弁内弁座に着座する弁体を備える弁内弁棒とからなるこ
   とを特徴とする前記請求項１に記載のフラッシュバル
   ブ。
6. 【請求項６】前記弾性部材が、スプリングであることを
   特徴とする前記請求項１ないし請求項５のいずれか一に
   記載のフラッシュバルブ。
7. 【請求項７】前記磁性材料がステンレス鋼であることを
   特徴とする前記請求項１ないし請求項６のいずれか一に
   記載のフラッシュバルブ。
8. 【請求項８】前記磁性体が希土類永久磁石であることを
   特徴とする前記請求項１ないし請求項７のいずれか一に
   記載のフラッシュバルブ。