JPH10325486A - 貯水槽用ボールタップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 止水、吐水の切替えを円滑、確実とし、その
動作を安定させる。 【解決手段】 ダイヤフラム方式の貯水槽ボールタップ
において、主流水路（１１）の主水路（１４）上端部近
傍には、主流水路（１１）の周方向の流れである副流路
（１１Ｂ）の流れを略一方向とする壁部（１５）が設け
られている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この出願の発明は、貯水槽用
ボールタップに関するものである。さらに詳しくは、こ
の出願の発明は、トイレ、手洗い等の各種の貯水槽にお
いて有用な、給水、止水を確実に、安定した動作として
行うことのできる、改善された貯水槽用ボールタップに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、トイレ、手洗い等の各種の貯
水槽においては、浮子を利用した各種構造の貯水槽用ボ
ールタップが知られており、このようなボールタップと
して、この出願の発明者らによってダイヤフラム方式に
よる貯水槽用ボールタップも提案されている（特開平６
−４９８７７号公報）。

【０００３】このダイヤフラム方式のボールタップは、
たとえば添付の図７の構造として例示することができる
ものであって、中心部の副流水路（１２）とその外側に
同心円環状に配置された主流水路（１１）とが弁座（１
３）により区画され、この弁座（１３）への円盤状弁体
としてのダイヤフラム（２１）の当接とその離脱とによ
り、水道給水管に連結された主流水路（１１）からの水
が副流水路（１２）へと供給される際の止水と吐水とが
切替えられるようになっている。そして、ダイヤフラム
（２１）に設けられているダイヤフラム孔（２２）から
の通水により圧力室（３１）内の水圧が、外部へと連通
するパイロット孔（３２）の開閉によりコントロールさ
れ、圧力室（３１）内の水圧が高くなることでダイヤフ
ラム（２１）は前記の弁座（１３）に押圧当接されて止
水状態になり、逆に、水圧が低い場合には、ダイヤフラ
ム（２１）は弁座（１３）から離脱して吐水状態にな
る。

【０００４】図８および図９は、さらに止水と吐水との
動作を示したものであって、図８のように、圧力室（３
１）のパイロット孔（３２）が開いている時は、主流水
路（１１）の水圧にダイヤフラム（２１）が押され、弁
座（１３）と間の隙間（４）が確保される。このため、
主流水路（１１）から副流水路（１２）に水が流入して
吐水が行われることになる。主流水路（１１）からは、
ダイヤフラム（２１）のダイヤフラム孔（２２）を通じ
て圧力室（３１）内に水が流入する。

【０００５】圧力室（３１）のパイロット孔（３２）を
図９のように閉じると、圧力室（３１）内の水圧が高ま
り、ダイヤフラム（２１）は弁座（１３）に押圧され
て、主流水路（１１）と副流水路（１２）とは遮断され
ることになる。このような動作を可能とするダイヤフラ
ム（２１）の動きは、前記パイロット孔（３２）の開閉
を貯水槽中の浮子やその水位レベルを伝えるアーム手段
等によって実行することで可能になる。

【０００６】主流水路（１１）から副流水路（１２）へ
の水の流れとダイヤフラム（２１）とを図１０に例示し
ているが、前記の主流水路（１１）における水の流れに
は、図１０に示したように、副流水路（１２）へと流入
する主流路（１１Ａ）と、主流水路（１１）を周方向に
沿って流れる副流路（１１Ｂ）とがある。なお、図１１
は、ダイヤフラム（２１）の弁座（１３）対向面側を示
したものである。

【０００７】以上のような、ダイヤフラム方式の貯水槽
用ボールタップは、貯水槽への給水と止水とを確実に行
うものとして提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ダイヤフラム方式による貯水槽用ボールタップについて
は、止水、吐水の切替えの確実性と作動の安定性等の点
においてさらに改善すべき課題が残されてもいた。すな
わち、ダイヤフラム方式によるボールタップにおいて
は、図１０からもわかるように、水の流れは、主流水路
（１１）の周方向への流れである副流路（１１Ｂ）と、
これに直交するようにして副流水路（１２）へと流れ込
む主流路（１１Ａ）とにより形成されているため、どう
しても主流水路（１１）内には圧力分布が生じてしまう
ことになる。そして主流水路（１１）への水道水の供給
圧力の変動とともに、この圧力分布も変化することにな
る。

【０００９】このような事情から、圧力分布の生成にと
もなって、図１０や図１１に示したダイヤフラム（２
１）のダイヤフラム孔（２２）の配置位置によっては水
圧変動により止水不良が生じるという問題が避けられな
かった。このように、止水、吐水の切替えは、必ずしも
円滑、確実でなく、安定性を欠いていた。また、寒冷地
対応のためには、圧力室（３１）内の水抜きを容易とす
るためにダイヤフラム孔（２２）を、図７のように最下
位部に設けることが考慮されるが、このように配置する
と、ダイヤフラム孔（２２）からの通水にともなって水
圧の上昇が充分でなく、タイムラグが長くなってなかな
か止水しないという問題も避けられなかった。つまり、
従来では、以上のような理由からダイヤフラム孔（２
２）における水圧変化の検知が必ずしも良好でなかった
ことにより、止水と吐水の切替が必ずしも円滑、確実
に、しかも安定して行なわれなかったと言える。

【００１０】さらに従来のダイヤフラム方式の貯水槽用
ボールタップにおいては、前述の図７〜図９、さらには
図１２にも示したように、圧力室（３１）の略中央にボ
ス（３３）を設け、このボス（３３）によってダイヤフ
ラム（２１）の移動ストロークを制限していた。ダイヤ
フラム（２１）は可動性とするために通常はゴムにより
作成されているが、弁座（１３）に当接させて止水する
際にはゴムだけだとシール部分が変形してしまうので、
円盤状のセンタープレートを沿わせて変形を防止するよ
うにしている。しかし、ダイヤフラムの移動ストローク
が長いとこのセンタープレートからダイヤフラムがはず
れてしまうので、移動ストロークの制限が必要とされて
いるからである。

【００１１】移動ストロークを制限するためには、圧力
室（３１）の空間を狭くすることが考えられるが、この
ようにすると、止水と吐水との切替えのための所望の適
切なタイムラグが取れなくなってしまうため、空間を狭
くすることよりも、前記のボス（３３）によって移動ス
トロークを制限しているのである。だが、このようなボ
ス（３３）の存在は、図１３のように、パイロット孔
（３２）を閉じて、圧力室（３１）内の水圧を高めて止
水動作に移行する際にダイヤフラム（２１）が傾く原因
になるという問題があった。このことは、主流水路（１
１）における圧力分布に帰因するものでもあった。

【００１２】このようなダイヤフラム（２１）の傾き
は、ダイヤフラム孔（２２）部分の流路が拡大して圧力
が低下し、圧力室（３１）内への水の流入速度が遅くな
り、ダイヤフラム（２１）が閉まる時間が長くなった
り、場合によっては圧力室（３１）内へ水が流入してい
かなくなり、ダイヤフラム（２１）が閉まらないという
事態も生じかねなかった。

【００１３】そこで、この出願の発明は、ダイヤフラム
方式の貯水槽用ボールタップの特徴を生かしつつ、懸念
される以上の問題点を解消して、さらにその性能を向上
させて、不必要なタイムラグを解消し、止水も適切に行
われるように、止水と吐水の切替えを確実に、しかも安
定した動作として可能とする、新しいボールタップを提
供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、まず第１には、ダイヤフ
ラム方式の貯水槽用ボールタップにおいて、主流水路の
主水路上端部近傍には、主流水路の周方向の流れである
副流路の流れを略一方向とする壁部が設けられているこ
とを特徴とする貯水槽用ボールタップを提供する。

【００１５】また、第２には、ダイヤフラム方式の貯水
槽用ボールタップにおいて、ダイヤフラム孔の水路側上
端部には、副流路に対向してその下流側に壁部が立設さ
れていることを特徴とする貯水槽用ボールタップを、そ
して第３には、ダイヤフラム方式の貯水槽用ボールタッ
プにおいて、パイロット孔を持つ圧力室のダイヤフラム
対向面には、主流水路の主水路に対向する当てボスが設
けられていることを特徴とする貯水槽用ボールタップを
提供する。

【００１６】

【発明の実施の形態】この出願の発明は、以上のとおり
の特徴を持つものであるが、ボールタップの基本的構成
については前記のとおりのものと同様であってよく、そ
の動作も同様である。ただ、この発明は、この基本構成
の改良によって、止水、吐水の切替えの確実性と安定性
を顕著に高めているのである。

【００１７】そこで、以下に図面に沿って実施例を示
し、さらに詳しくこの発明の実施の形態について説明す
る。

【００１８】

【実施例】

（実施例１）図１は、前述の図１０に対応させてこの発
明の一例を示した要部斜視断面図である。たとえば、こ
の図１に示したように、ダイヤフラム孔（２２）を持つ
ダイヤフラム（２１）の弁座（１３）への当接とそれか
らの離脱が、主流水路（１１）と副流水路（１２）とを
遮断もしくは連通させて、貯水槽への止水と吐水とを切
替えるボールタップにおいて、主流水路（１１）の主水
路（１４）の上端部近傍には壁部（１５）が設けられて
いる。

【００１９】この壁部（１５）は、図１と図１０との対
比からも明らかなように、主流路（１１Ａ）と周方向へ
の流れである副流路（１１Ｂ）とにより形成される主流
水路（１１）における水の流れについて、副流路（１１
Ｂ）の流れを略一方向とする役割を果たしている。つま
り、壁部（１５）は、わずかの攪乱要因があったとして
も、実質的に副流路（１１Ｂ）の流れを一方向にしてい
る。

【００２０】このことによって、ボールタップにおける
主流水路（１１）における圧力分布の変化を最小限に抑
え、ダイヤフラム孔（２２）を利用しての水圧の検知と
止水と吐水との切替えを確実に、かつ安定した動作とし
て可能にする。図２および図３は、壁部（１５）を設け
た場合と、これを設けない場合とについて、主水路（１
４）からの給水圧を０．５〜７．５ｋｇｆ／ｃｍ² で変
化させた場合の、主流水路（１１）における圧力分布を
例示したものである。最外側の折線が７．５ｋｇｆ／ｃ
ｍ² の給水圧の場合を示し、給水圧の低い場合ほど中心
側に折線が示されている。そして、位置「０」の対向側
「８」の位置にダイヤフラム孔（２２）の穴があるよう
に示している。

【００２１】この図２および図３から理解されるよう
に、前記壁部（１５）を設けて副流路（１１Ｂ）の流れ
を一方向に制御したこの発明の場合には、圧力分布がよ
り安定していることと、ダイヤフラム孔（２２）が位置
している所が常に圧力が高くなり、水圧変化に敏感に反
応して、ダイヤフラム（２１）による止水と吐水の切替
を確実に行い、しかもその動作が安定したものとするこ
とを可能としている。このため止水不良を起こすことも
ない。

【００２２】このような効果は、前記のような寒冷地仕
様とする場合にも顕著である。 （実施例２）図４は、ダイヤフラム（２１）のダイヤフ
ラム孔（２２）の主流水路（１１）側端部に、前記の副
流路（１１Ｂ）に対向してその下流側に壁部（２３）が
立設されている例を示している。この壁部（２３）は、
副流路（１１Ｂ）の流れを受けとめてダイヤフラム孔
（２２）における水圧の検知をより敏感なものとする。

【００２３】なお、壁部（２３）の高さや大きさについ
ては、ボールタップの性能、用途との関係において決め
ればよい。このような壁部（２３）の立設は、ボールタ
ップの安定したタイムラグを得ることを可能としてい
る。このことは、壁部（２３）を持たない場合と比較し
てタイムラグを評価した表１の結果によっても明らかで
ある。

【００２４】

【表１】

【００２５】（実施例３）図５および図６は、圧力室
（３１）において、供給水口としての前記主流水路（１
１）の図１に示した主水路（１４）に対向して当てボス
（３４）を設けた例を示している。この当てボス（３
４）は、パイロット孔（３２）を閉じた時のダイヤフラ
ム（２１）の傾きによる不都合を解消するものである。
つまり、傾きそのものを阻止する役割をこの当てボス
（３４）は果たしている。

【００２６】当てボス（３４）の有無による効果を評価
するために、パイロット孔（３２）を閉じるまでの止水
時間を計測してみると、次の表２の結果が得られる。ま
た、圧力分布を意図的に乱すために主水路（１４）の流
路を大きく拡大した場合についても計測した。この結果
を表３に示した。

【００２７】

【表２】

【００２８】

【表３】

【００２９】この結果から明らかなように、当てボス
（３４）を設けた発明品においては、流路通常モデルで
１〜１．５秒の止水時間短縮が可能になり、また、流路
拡大モデルでは、従来品では２５秒でもダイヤフラムは
閉じなかったが、この発明品では２秒程度でダイヤフラ
ムが閉じて止水されることが確認された。極めて顕著な
効果が得られた。

【００３０】

【発明の効果】以上詳しく説明したとおり、この出願の
発明によって、止水、吐水の切替えが、適切なダイヤフ
ラムのもとに円滑に、確実に、しかも安定した動作とし
て可能な、貯水槽用ボールタップが提供される。そして
寒冷地仕様においても不都合は生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】主水路上端部近傍に壁部を設けた例を示した要
部斜視断面図である。

【図２】図１の例の主流水路の圧力分布を例示した図で
ある。

【図３】比較として、壁部を持たない場合の圧力分布を
例示した図である。

【図４】ダイヤフラム孔に壁部を立設した例を示した斜
視図である。

【図５】圧力室に当てボスを設けた例を示した断面図で
ある。

【図６】図５に対応する斜視図である。

【図７】貯水槽用ダイヤフラム式ボールタップの従来構
造を示した断面図である。

【図８】図７の吐水動作を示した断面図である。

【図９】図７の止水動作を示した断面図である。

【図１０】図７の流路とダイヤフラムとを例示した要部
斜視断面図である。

【図１１】図７のダイヤフラムを示した斜視図である。

【図１２】図７の圧力室を示した斜視図である。

【図１３】ダイヤフラムの傾きを示した断面図である。

【符号の説明】

１１ 主流水路 １１Ａ 主流路 １１Ｂ 副流水路 １２ 副流水路 １３ 台座 １４ 主水路 １５ 壁部 ２１ ダイヤフラム ２２ ダイヤフラム孔 ２３ 壁部 ３１ 圧力室 ３２ パイロット孔 ３３ ボス ３４ 当てボス ４ 隙間

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイヤフラム方式の貯水槽用ボールタッ
   プにおいて、主流水路の主水路上端部近傍には、主流水
   路の周方向の流れである副流路の流れを略一方向とする
   壁部が設けられていることを特徴とする貯水槽用ボール
   タップ。
2. 【請求項２】 ダイヤフラム方式の貯水槽用ボールタッ
   プにおいて、ダイヤフラム孔の水路側上端部には、副流
   路に対向してその下流側に壁部が立設され、ダイヤフラ
   ム孔による水圧検知の感度を向上させていることを特徴
   とする貯水槽用ボールタップ。
3. 【請求項３】 ダイヤフラム方式の貯水槽用ボールタッ
   プにおいて、パイロット孔を持つ圧力室のダイヤフラム
   対向面には、主流水路の主水路に対向する当てボスが設
   けられていることを特徴とする貯水槽用ボールタップ。