JPH11172737A - 定流量弁及びこれを用いた便器の洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】流量を定流量化でき且つ圧力が低い場合にも流
量が著しく減少せず、一定量以上の流量を確保できる定
流量弁を提供する。 【解決手段】定流量弁３４を、流路５０内の液の流れに
より回転させられるとともに回転速度の変化によって流
路５０内の液の流量を増減させる羽根車４８と、羽根車
４８から延び出した、羽根車４８と一体回転する回転軸
５４と、回転軸５４に一体回転状態に固設された金属円
盤５８と、円盤５８に対面するように配置され、円盤５
８の回転に伴って円盤５８に渦電流を生ぜしめて、円盤
５８の回転速度に応じた制動力を発生させる永久磁石６
０とを含むように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は定流量弁及びこれ
を用いた便器の洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
便器の洗浄装置として図３に示すようなものが公知であ
る。同図において２００は給水室で、水道管からの水
（洗浄水）がこの給水室に直接給水される。給水室２０
０に給水された水は続いてリム通水路２０２へと供給さ
れ、リム２０４に沿って所定間隔で多数設けられた射水
孔２０６から射水され、便鉢２０８が洗浄される。

【０００３】２１０は便鉢２０８の底部に設けられた排
水トラップ部で、これに続いて排出通路２１２が設けら
れている。排出通路２１２上には絞り部２１４が設けら
れており、排水の流れがここで絞られるようになってい
る。便鉢２０８の底部には、また、ジェット孔２１６が
設けられており、給水室２００からの水の一部がこのジ
ェット孔２１６から排出通路２１２側に向けて勢い良く
噴射されるようになっている。

【０００４】この例の便器の洗浄装置の場合、水道管か
ら給水室２００に給水された水の一部がリム通水路２０
２に連通して設けられた多数の射水孔２０６から射水さ
れ、便鉢２０８の内面が洗浄される。

【０００５】このとき便鉢２０８底部の水が排出通路２
１２を通じて下流側に排出されるとともに、ジェット孔
２１６からは給水室２００からの水の一部がジェット噴
射され、絞り部２１４の絞り作用で排出通路２１２内部
が満水化され、サイフォン現象が惹起される。そしてそ
のサイフォン作用に基づいて便鉢２０８内の汚物が水と
ともに一挙に排出される。

【０００６】しかしながらこの例の便器の洗浄装置の場
合、サイフォン現象が便器洗浄の比較的後期に生じ、ま
た洗浄に際して多量の水が必要であるといった問題があ
った。そこで本発明者等は、便器への洗浄水の供給流路
上にエゼクタを設け、その供給流路を通じて供給される
洗浄水をエゼクタのノズルより噴出させてノズルの周辺
に負圧を発生させ、その負圧を吸引通路を通じて便鉢底
部の排水トラップ部２１０に続く排出通路２１２に作用
させて排出通路２１２内の空気を強制的に吸引し、サイ
フォンの発生を助勢するようになした便器の洗浄装置を
案出した。このようにすればサイフォンの発生を加速し
得て、便器洗浄の初期にサイフォン現象を発生させるこ
とができ、これにより少量の水で便器洗浄を行い得て、
水を節約することが可能となる。

【０００７】ところで、水道水の給水圧は場所により或
いはマンション等集合住宅では階位差により高低のばら
つきがあり、従って上記エゼクタを備えた洗浄装置にお
いてもその給水圧が大きい場合には多量の水が便器に流
されてしまい、節水の効果が減殺されてしまう。この問
題は図３に示す便器の洗浄装置においても生じる問題で
ある。

【０００８】そこで便器への洗浄水の供給流路上に、流
量を一定流量化する定流量弁を設けることが考えられ
る。流量を定流量化させるための定流量弁として、従来
様々な種類のものが提案されている。図４はその一例を
示している。この定流量弁２１８は、流路２２０内に絞
り弁２２２を設けてこれをスプリング２２４にて図中左
方向に付勢し、図中矢印方向に流れる液の流量に応じて
絞り弁２２２を左右に移動させて、液の流れに対する絞
り度をコントロールし、流量を定流量化している。

【０００９】しかしながらこの定流量弁２１８の場合、
流量が少ない場合においても絞り弁２２２によって流路
断面積を狭めており、このため液の供給圧が低圧の下で
は必要とする流量が確保しにくいといった問題を有して
いる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願の発明はこのような
課題を解決するためになされたものである。而して請求
項１は定流量弁に係るもので、（イ）流路内に配置され
て該流路内の液の流れにより回転させられるとともに、
回転速度の変化によって該流路内の液の流量を増減させ
る羽根車と、（ロ）該羽根車から延び出した、該羽根車
と一体回転する回転軸と、（ハ）該回転軸に一体回転状
態に固設された金属円盤と、（ニ）該円盤に対面するよ
うに配置され、該円盤の回転に伴って該円盤に渦電流を
生ぜしめて該円盤の回転速度に応じた制動力を発生させ
る永久磁石とを有していることを特徴とする。

【００１１】請求項２は便器の洗浄装置に係るもので、
便器への洗浄水の供給流路上に、請求項１の定流量弁を
設けたことを特徴とする。

【００１２】請求項３のものは、請求項２において、請
求項２において、前記供給流路上にエゼクタを設け、該
供給流路を通じて供給される洗浄水を該エゼクタのノズ
ルより噴出させて該ノズルの周辺に負圧を発生させ、該
負圧を吸引通路を通じて便鉢底部の排水トラップ部に続
く排出通路に作用させて該排出通路内の空気を吸引し、
サイフォンの発生を助勢するようになすとともに、前記
エゼクタの上流部において前記供給流路上に前記定流量
弁を設けたことを特徴とする。

【００１３】

【作用及び発明の効果】上記のように請求項１の定流量
弁は、流路内に羽根車を配置するとともに、金属円盤と
永久磁石との間に生じる電磁誘導作用で羽根車の回転に
対する制動力を発生させ且つその制動力を羽根車の回転
速度に対応した大きさで発生させるようになしたもの
で、この定流量弁の場合、流路内の流量が多くなろうと
すると羽根車に対する制動力が大きくなって羽根車の回
転が抑制され、その結果として流量の増大が抑制され
る。一方流量が少ないときには、羽根車に対する制動力
が相対的に小さくなり、流量の抑制効果が小さくなる。
これにより流路内の流量が定量化される。

【００１４】この定流量弁にあっては、流路断面積が特
に狭められるといったことがなく、従って低圧時におい
ても必要な流量を容易に確保することができる。

【００１５】尚定流量弁として、流路内の液の供給圧力
を圧力センサで検知し、その検知信号に基づいてステッ
ピングモータ等の駆動装置でバルブの開度を調整すると
いったものも考えられるが、この場合、構造が複雑化し
てコストが高いものとなるのに加えて停電時等において
定流量弁が作動しなくなるといった不都合がある。しか
るに請求項１の定流量弁の場合、流路内の液の流れ自体
によって羽根車の回転運動が直接的に制御されるため、
そのような不都合を生じない。

【００１６】請求項２は便器の洗浄装置において、便器
への洗浄水の供給流路上に上記定流量弁を設けるように
なしたもので、この便器の洗浄装置の場合、給水圧の高
低に拘らず便器に対して常に一定流量で洗浄水を供給す
ることができ、給水圧が高い場合において過剰の洗浄水
が流されてしまって無駄を生じるといった問題を解決す
ることができる。

【００１７】請求項３の便器の洗浄装置は、洗浄水の供
給流路上にエゼクタを設け、そのエゼクタの作用で便鉢
底部の排水トラップ部に続く排出通路内の空気を吸い出
してサイフォンの発生を助勢加速するようになした上、
そのエゼクタの上流部において上記定流量弁を洗浄水の
供給流路上に設けたもので、この便器の洗浄装置の場
合、エゼクタの作用でサイフォン現象を早期に発生させ
得て洗浄水量を少なくできるとともに、定流量弁の定流
量化作用で、給水圧が高いときに洗浄水の給水量が多く
なって節水の効果が減殺されてしまうといった問題を解
決することができる。また一方、給水圧が低い場合にお
いても定流量弁が流量を絞り過ぎるといったことがな
く、必要な洗浄水量を確保することができる。

【００１８】

【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく
説明する。図１（Ａ）において、１０は便鉢１２の上端
部に形成されたリムで内部にリム通水路１４が形成され
ている。リム１０の下面には、所定間隔毎に多数の射水
孔１６が形成されており、リム通水路１４内部に導かれ
た水（洗浄水）がこれら射水孔１６から勢い良く下向き
に射水され、以て便鉢１２内面が洗浄されるようになっ
ている。

【００１９】１８は便鉢１２底部に設けられた主排水ト
ラップ部で、排出通路２０がこれに続いている。排出通
路２０の下流部には絞り部２２が形成されており、更に
その絞り部２２の下流側に、サイフォン発生用の第二排
水トラップ部２４が設けられている。

【００２０】２６はリム通水路１４に洗浄水としての水
道水を供給する給水路を成す給水管で、水道管に直接接
続されている。この給水管２６上には電磁弁，電動弁等
電気的に開閉する開閉弁２８，バキュームブレーカ３
０，逆止弁３２，定流量弁３４，エゼクタ３６，切替弁
３８が設けられている。ここで開閉弁２８は、開弁によ
ってリム通水路１４に水道水を供給し、また閉弁によっ
てその供給を遮断するものである。

【００２１】図１（Ｂ）はエゼクタ３６の構成を示した
もので、図示のようにエゼクタ３６は、給水管２６に連
通したノズル４０とそのノズル４０を取り巻く負圧室４
２を有している。負圧室４２には吸引口４３が開口して
おり、この吸引口４３が吸引管４４を介して上記排出通
路２０、詳しくは排出通路２０の最上端部に連通させら
れている。

【００２２】このエゼクタ３６は、給水管２６を通じて
供給された水道水をノズル４０の先端から勢い良く噴射
させて流出口４６から下流側へ、つまりリム通水路１４
に向けて流出させる。その際、ノズル４０周りの負圧室
４２に負圧を発生させ、その負圧を吸引管４４を通じて
排出通路２０に作用させて排出通路２０内部の空気を吸
引し、水道水とともに流出口４６から流出させる。

【００２３】本例においては、給水管２６，リム通水路
１４，射水孔１６，主排水トラップ部１８，排出通路２
０，絞り部２２，第二排水トラップ部２４及び給水管２
６上に設けられた開閉弁２８，バキュームブレーカ３
０，逆止弁３２，定流量弁３４，エゼクタ３６，切替弁
３８にて便器の洗浄装置が構成されている。

【００２４】この便器の洗浄装置の場合、開閉弁２８を
予め定めた一定時間だけ開弁させて所定量の水道水を便
器に供給し、便器洗浄を行う。その際の作用は次のよう
なものである。即ち、便器洗浄当初においては切替弁３
８がエゼクタ３６とリム通水路１４とを連通状態とする
一方、吸引管４４を遮断状態としており、この状態で給
水管２６を通じて送られた水道水がエゼクタ３６のノズ
ル４０から勢い良く噴射された後、流出口４６を経てリ
ム通水路１４へと供給される。リム通水路１４に供給さ
れた水道水は多数の射水孔１６から勢い良く噴射されて
便鉢１２内面の洗浄を開始する。

【００２５】続いて切替弁３８はエゼクタ３６とリム通
水路１４との連通を維持しつつ、吸引管４４を開いてエ
ゼクタ３６と排出通路２０とを連通状態とする。この時
点でエゼクタ３６において発生した負圧が排出通路２０
内部に作用させられ、同排出通路２０内部の空気が吸引
管４４を通じてエゼクタ３６側に吸引される。

【００２６】そしてこのエゼクタ３６による排出通路２
０内部の空気の吸引作用及び第二排水トラップ部２４の
作用で、排出通路２０内部が便器洗浄の初期から満水状
態となり、サイフォン作用が加速されて便鉢１２内部の
汚物が効果的に外部に排出される。尚、切替弁３８は一
旦エゼクタ３６と排出通路２０とを連通させた後、再び
吸引管４４を遮断してエゼクタ３６とリム通水路１４の
みを連通状態とするように切り替わる。

【００２７】本例においては、エゼクタ３６の上流部に
おいて給水管２６上に定流量弁３４が設けられている。
図２はその定流量弁３４の構成を具体的に示したもので
ある。同図において４８は流路５０内部に配置された羽
根車で、中心から放射状に延び出す多数の回転羽根５２
を備えている。この羽根車４８からはこれと一体回転す
る回転軸５４が延び出している。

【００２８】回転軸５４は流路５０を形成する管体外に
突き出しており、ケーシング５６内部においてその先端
にアルミニウム製の円盤５８が一体回転状態に固設され
ている。ケーシング５６の内部には、また、円盤５８に
対面する状態で永久磁石６０が固設されている。

【００２９】この磁気式の定流量弁３４においては、流
路５０内の水がその流れによって羽根車４８を回転させ
つつ流路５０内を流通する。その際、ケーシング５６内
部のアルミニウム製の円盤５８が羽根車４８と一体に回
転させられる。このとき永久磁石６０の作用で円盤５８
に渦電流が発生する。そしてその渦電流の発生に伴う電
磁力によって円盤５８に対し、ひいては羽根車４８に対
して永久磁石６０による制動力が発生する。

【００３０】その制動力の大きさは羽根車４８の回転速
度によって変化する。即ち流路５０内部の水の流量が増
大しようとすると羽根車４８の制動力が大きくなってそ
の回転が抑制され、結果として流路５０内部の流量の増
大が抑制される。一方流路５０内の水の流量が少ないと
きには羽根車４８に対する制動力も小さくなり、流路５
０内の水の流れに対する抑制作用も小さくなる。この結
果流路５０内部の水の流量がほぼ一定流量に保持され
る。

【００３１】以上のように本例の定流量弁３４の場合、
流路５０内の流量が多くなろうとすると羽根車４８に対
する制動力が大きくなって羽根車４８の回転が抑制さ
れ、その結果として流量の増大が抑制される。一方流量
が少ないときには羽根車４８に対する制動力が相対的に
小さくなり、流量の抑制効果が小さくなる。これにより
流路５０内の流量が定流量化される。

【００３２】この定流量弁３４にあっては流路５０の断
面積が特に狭められるといったことがなく、従って低圧
時においても必要な流量を容易に確保することができ
る。

【００３３】また本例の便器の洗浄装置の場合、エゼク
タ３６の作用でサイフォン現象を早期に発生させ得て洗
浄水量を少なくできるとともに、定流量弁３４の定流量
化作用で、給水圧が高いときに洗浄水の給水量が過剰と
なり、節水の効果が減殺されてしまうといった問題を解
決することができる。また一方、給水圧が低い場合にお
いても定流量弁３４が流量を絞り過ぎるといったことが
なく、必要な洗浄水量を確保することができる。

【００３４】以上本発明の実施例を詳述したがこれはあ
くまで一例示であり、本発明は例えば上記定流量弁３４
を便器の洗浄装置以外の目的，用途に用いることも可能
であるし、また上記定流量弁３４における金属円盤５８
として場合により上記アルミニウム以外の材質のもの、
即ち永久磁石６０による作用で自身の回転に伴い渦電流
を発生させる銅など他の材質のものを用いることが可能
であるなど、その主旨を逸脱しない範囲において種々変
更を加えた形態で構成可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である便器の洗浄装置を示す
図である。

【図２】図１における定流量弁の構成を示す図である。

【図３】従来の便器の洗浄装置の一例を示す図である。

【図４】従来の定流量弁の一例を示す図である。

【符号の説明】

１２ 便鉢 １８ 主排水トラップ部 ２０ 排出通路 ２４ 第二排水トラップ部 ２６ 給水管 ３４ 定流量弁 ３６ エゼクタ ４０ ノズル ４２ 負圧室 ４４ 吸引管 ４８ 羽根車 ５０ 流路 ５４ 回転軸 ５８ 円盤 ６０ 永久磁石

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（イ）流路内に配置されて該流路内の液の
   流れにより回転させられるとともに、回転速度の変化に
   よって該流路内の液の流量を増減させる羽根車と（ロ）
   該羽根車から延び出した、該羽根車と一体回転する回転
   軸と（ハ）該回転軸に一体回転状態に固設された金属円
   盤と（ニ）該円盤に対面するように配置され、該円盤の
   回転に伴って該円盤に渦電流を生ぜしめて該円盤の回転
   速度に応じた制動力を発生させる永久磁石とを有してい
   ることを特徴とする定流量弁。
2. 【請求項２】 便器への洗浄水の供給流路上に、請求項
   １の定流量弁を設けたことを特徴とする便器の洗浄装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記供給流路上にエ
   ゼクタを設け、該供給流路を通じて供給される洗浄水を
   該エゼクタのノズルより噴出させて該ノズルの周辺に負
   圧を発生させ、該負圧を吸引通路を通じて便鉢底部の排
   水トラップ部に続く排出通路に作用させて該排出通路内
   の空気を吸引し、サイフォンの発生を助勢するようにな
   すとともに、前記エゼクタの上流部において前記供給流
   路上に前記定流量弁を設けたことを特徴とする便器の洗
   浄装置。