【手続補正書】
【提出日】平成16年7月13日(2004.7.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  水洗装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】  給水室と、吐水室と、前記給水室と前記吐水室とを隔絶する弁機構と、前記給水室の背後に設けた背圧室と、前記背圧室と前記吐水室とを連通する連通路と、前記連通路を開閉するパイロットバルブと、使用者が前記パイロットバルブを開弁操作する操作手段と、前記操作手段の操作により前記パイロットバルブを駆動するパイロットバルブ駆動手段と、前記パイロットバルブが開弁した後閉弁するまでの時間を調節する閉弁時間調節手段と、を備えた水洗装置であって、
前記パイロットバルブは、その先端部に設けられ前記連通路と前記背圧室とを連絡する開口部を開閉する開閉部材を有し、前記パイロットバルブが開弁した時に前記開閉部材が前記背圧室内に突出し前記弁機構の背後に当接して前記弁機構の開弁量を規制することを特徴とする水洗装置。
【請求項２】  請求項１記載の水洗装置において、前記パイロットバルブ駆動手段は前記開閉部材の前記開口部からの離間量を段階的に調整することを特徴とする水洗装置。
【請求項３】  請求項１または２記載の水洗装置において、前記パイロットバルブ駆動手段がエアバッグで、前記操作手段が前記エアバッグに対して圧縮空気の送気・排気を行う給排気スイッチで、前記閉弁時間調節手段が前記給排気スイッチの排気量を調節する調節弁であることを特徴とする水洗装置。
【請求項４】  請求項３記載の水洗装置において、前記給排気スイッチは、前記エアバッグに送気する圧縮空気量が調節可能であることを特徴とする水洗装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トイレの汚物水洗等に使用される水洗装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の水洗装置としては、腰掛け式の便器の吐水供給管系に設けられたバルブのハンドルを手で押し操作することにより吐水を行い、ハンドルから手を離すことにより止水を行うものであった。
【０００３】
しかしながら、上記従来の水洗装置にあっては、吐水量を、ハンドルを操作する手加減で決めており、汚物を排除するのに数回に亘ってハンドル操作しなければならず、必要以上の吐水があって、節水を行うことができないという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、スイッチの動作のみで一定量の吐水を可能にして節水を可能ならしめる水洗装置の出現が望まれ、特にかかる水洗装置のバルブ装置として最適で、低コスト、長期使用が可能なものが必要であるという課題が生じていた。また特に水洗装置の使用態様に鑑みた場合には、比較的吐水量を多くする必要がある場合と、吐水量が少なくてもよい場合とがあり、吐水量を画一的に決定する場合には、吐水量が少なくてもよい場合にも必要以上の量の吐水を行う結果となる。したがって、スイッチの動作のみで所定量の吐水を行うことが可能でありしかも吐水量を必要に応じて切り換えることができる水洗装置の出現が望まれ、特にかかる水洗装置のバルブ装置として最適で、低コスト、長期使用が可能なものが必要であるという課題が生じていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明に係わる水洗装置は、給水室と、吐水室と、給水室と吐水室とを隔絶する弁機構と、給水室の背後に設けた背圧室と、背圧室と吐水室とを連通する連通路と、連通路を開閉するパイロットバルブと、使用者がパイロットバルブを開弁操作する操作手段と、操作手段の操作によりパイロットバルブを駆動するパイロットバルブ駆動手段と、パイロットバルブが開弁した後閉弁するまでの時間を調節する閉弁時間調節手段と、を備えた水洗装置であって、パイロットバルブは、その先端部に設けられ連通路と背圧室とを連絡する開口部を開閉する開閉部材を有し、パイロットバルブが開弁した時に開閉部材が背圧室内に突出し弁機構の背後に当接して弁機構の開弁量を規制することを特徴とする。したがって、背圧室と吐水室とが連通路を介して連通し、給水室内の水圧が弁機構に印加されて背圧室側に移行する。これにより給水室から吐水室に水が流れて便器に水が供給され、所定量吐水後弁機構が作動して止水する。しかも必要に応じて吐水量を切り換えて吐水することができるので、操作手段を操作する一操作のみで正確に所定量の吐水を行うことを可能にすることができる。
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項２の発明に係わる水洗装置は、請求項１記載の水洗装置において、パイロットバルブ駆動手段は開閉部材の開口部からの離間量を段階的に調整することを特徴とする。したがって、パイロット弁を流水が通過する部分の開口面積を調整することにより所定の吐水量とすることができる。
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項３の発明に係わる水洗装置は、請求項１または２記載の水洗装置において、パイロットバルブ駆動手段がエアバッグで、操作手段がエアバッグに対して圧縮空気の送気・排気を行う給排気スイッチで、閉弁時間調節手段が給排気スイッチの排気量を調節する調節弁であることを特徴とする。したがって、パイロットバルブが圧縮気体の供給により作動して連通路が開口し、給水室と背圧室の間に圧力差を発生させるために、弁機構が背圧室側に移動して給水室と吐水室とを連通させて吐水を行った後に、スイッチの押し操作に続く次の押し操作により圧縮気体を外気に放出させることにより一定時間後に弁機構を閉じて止水する。このように、スイッチの動作で一定量の吐水を可能にする。しかも必要に応じて吐水量を切り換えて吐水することができるので、スイッチを操作する一操作のみで正確に所定量の吐水を行うことを可能にすることができる。
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項４の発明に係わる水洗装置は、請求項３記載の水洗装置において、給排気スイッチは、エアバッグに送気する圧縮空気量が調節可能であることを特徴とする。したがって、エアバッグの圧力の低下速度を調整することができ、便器への給水開始から給水終了時点までの、便器への給水量が所定の値とすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のバルブ装置の実施の形態につき説明する。図１は実施例１のバルブの断面図である。この例において、第３のバルブユニット１Ｃはその内部が第１バルブボディ部（大洗浄用エアーバック１４１ａ用ケース）３３ａ及び第２バルブボディ部（小洗浄用エアーバック１４１ｂ用ケース）３３ｂに区画されている。第１バルブボディ部３３ａの内部空間部３４ａには、図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）、図４（ｄ）に示すように、先端にネジ部を有する円柱状突起を下面中心部に備えた円板状の大洗浄用バック保持板１４２ａが収納されている。大洗浄用バック保持板１４２ａの上部には大洗浄用エアーバック１４１ａが固着してある。大洗浄用バック保持板１４２ａの円柱状突起部には、最下部に二つの爪部１４４ａ、１４５ａからなる大洗浄用爪部品１４９ａを備えた軸部材１４３が螺合されている。第１バルブボディ部３３ａ上部側面部には大洗浄用エアー供給配管１４６ａが接続され、大洗浄用エアーバック１４１ａにエアーが供給されるようになっている。大洗浄用エアーバック１４１ａにエアーが供給されると、エアーバック１４１ａが膨張し、大洗浄用バック保持板１４２ａを押し下げる。
【００１０】
第２バルブボディ部３３ｂの内部空間部３４ｂには、図５（ａ），図５（ｂ）、図５（ｃ）に示すように、二つの爪部１４４ｂ、１４５ｂからなる小洗浄用爪部１４４ｂ，１４５ｂを下面中心部近傍に備えた円板状の小洗浄用バック保持板１４２ｂが収納されている。小洗浄用バック保持板１４２ｂの上部にはドーナツ状の小洗浄用エアーバック１４１ｂが固着してある。後述の第２のバルブユニットのボディ部下部側面部には小洗浄用エアー供給配管１４６ｂが接続され、小洗浄用エアーバック１４１ｂにエアーが供給されるようになっている。小洗浄用エアーバック１４１ｂにエアーが供給されると、エアーバック１４１ｂが膨張し、小洗浄用バック保持板１４２ｂを押し下げる。小洗浄用バック保持板１４２ｂの中心部及ぴ中心部から略半径の２分の１の距離に円形の開口部１４７、１４８が計２個形成され、中心部にある開口部１４７には前記の軸部材１４３が貫通し、他の開口部１４８には小洗浄用エアー供給配管１４６ｂが貫通する。前記の軸部材１４３はドーナツ状の小洗浄用エアーバック１４１ｂの中心開口部をも貫通する。
【００１１】
第２のバルブユニットのボディ部３３ｂの内部空問部３４ｂには前記大洗浄用爪部１４４ａ，１４５ａ及び前記小洗浄用爪部１４４ｂ，１４５ｂが共に配置される。図６に大洗浄用爪部１４４ａ，１４５ａと小洗浄用爪部１４４ｂ，１４５ｂとの配置関係を示す。二つの大洗浄用爪部１４４ａ，１４５ａの水平中心線は二つの小洗浄用爪部１４４ｂ，１４５ｂの水平中心線に垂直である。同内部空間部３４ｂには、パイロットバルブ１５０の上部が配置される。パイロットバルブ１５０は最上部にネジ部を有し、パイロットバルブ押し棒部品１５１が嵌合されナット部品１５２により係止される。パイロットバルブ押し棒部品１５１には互いに９０度の角度をなして水平に４本のパイロットバルブ押し棒１５３ａ、１５３ｂ、１５３ｃ、１５３ｄが備え付けられている。パイロットバルブ押し棒部品１５１の下側には後述の第１のバルブユニットの上側バルブボディ部３Ａの上平面との間に介在するスプリング１５４が配置されている。大洗浄用及び小洗浄用爪部１４４ａ，１４５ａ、１４４ｂ，１４５ｂが、下方向に移動しパイロットバルブ押し棒に当たる場合は、大洗浄用爪部の爪部１４４ａ、１４５ａはそれぞれパイロットバルブ押し棒１５３ａ、１５３ｃに、小洗浄用爪部１４４ｂ、１４５ｂはそれぞれパイロットバルブ押し棒１５３ｂ、１５３ｄに係合する。
【００１２】
第１のバルブユニットの上側バルブボディ部３Ａの内部の背圧室９にはパイロットバルブ１５０の下部が配置される。パイロットバルブ１５０の下部座上面は背圧室天井面にスプリング１５４により力が印加されて圧接している。このため、背圧室９と吐水室７との連通が遮断されて止水状態とされる。
【００１３】
パイロットバルブ１５０の下部座の下部端面は図７（ａ）に示すように、突起部１５５が設けられている。第１のバルブユニットの上側バルブボディ部３Ａの上部には貫通孔１５６が設けられ、パイロットバルブ１５０が貫通する。
【００１４】
図２にフットスイッチ２の断面図を示す。大洗浄が必要な場合は、フットスイッチ２の大洗浄ボタン１５７ａを押す。これにより、大洗浄逆止弁１５８ａが開くと共に、ピストン１５９ａがスプリング１６０ａの力に抗して、下方向に押し下げられる。よって、フットスイッチ空気室１６２が大洗浄エアー供給ライン１４６ａを通じて大洗浄エアーバック１４１ａと連通し、フットスイッチ２から大洗浄用エアーバック１４１ａに圧縮空気が送られ、大洗浄用エアーバック１４１ａが膨張する。フットスイッチ空気室１４２の容量は、大洗浄用エアーバック１４１ａの容量より十分大きくなければならない。そして前記膨張により、１大洗浄用バック保持板１４２ａは押し下げられて、大洗浄用爪部１４４ａ、１４５ａがパイロットバルブ押し棒１５３ａ、１５３ｃに係合しこれを押し下げる。
【００１５】
一つ前の洗浄が大洗浄モードの場合は、大洗浄用爪部１４４ａ、１４５ａはａ部でパイロットバルブ押し棒１５３ａ、１５３ｃに係合するので、パイロットバルブ１５０は回転を生じることなく押し下げられる。これにより、パイロットバルブ１５０の下部座上面は背圧室の天井面から離れるので、止水状態が破られ、背圧室９と吐水室７とが通路１６４を介して連通することになる。その結果背圧室９の水圧が背圧としてパイロットバルブ下部座の下部端面に印加された状態は解除され、背圧室は大気圧に等しくなる。それと同時に給水口５ａを介して水道水と同圧に保たれた給水室５内の水圧が弁機構１１の弁体１３に印加されて、弁体１３が背圧室９側に移行する。これにより給水室５から吐水室７に水が流れ、便器に水が供給される。また、背圧室９内部の水は通路１６４を通して吐水室７に排出され、便器に流れる。
【００１６】
このとき、弁体１３は上方向に動くので弁体１３の衝接部材１６５はパイロットバルブ１５０下部の突起部１５５に当たり、さらにパイロットバルブ１５０を押し上げ、パイロットバルブ１５０の下部座上面が背圧室９の天井面に当たるまで、背圧室９の水の排出が行われる。図７（ａ）に示すように、このとき、下部座の下部端面の突起部１５５は衝接部材１６５の上側表面の（１）部にあたるため、弁体１３のストロークはＬａ（本実施例においては６ｍｍ）であり１０リットルの水が流れるように設計されている。便器への水の供給の終了については、後述する。一つ前の洗浄が小洗浄モードの場合は、大洗浄用爪部１４４ａ、１４５ａはｂ部でパイロットバルブ押し棒１５３ａ、１５３ｃに係合するので、パイロットバルブ１５０は上から見て時計方向に所定角度の回転を生じて押し下げられ、係合部はｂ部からａ部へ移行する。
【００１７】
この回転により小洗浄モードから大洗浄モードに切り替わり、上記と同様に、パイロットバルブ１５０下部座の下部端面の突起部１５５は衝接部材１６５の上側表面の（１）部にあたる。よって、弁体１３のストロークはＬａであり１０リットルの水が流れるよう設計されている。小洗浄が必要な場合は、フットスイッチ２の小洗浄ボタン１５７ｂを押す。これにより、フットスイッチ２より小洗浄用エアーバック１４１ｂに圧縮空気が送られ、小洗浄用エアーバック１４１ｂが膨張する。そして、小洗浄用バック保持板１４２ｂが押し下げられて、小洗浄用爪部１４４ｂ、１４５ｂがパイロットバルブ押し棒１５３ｂ、１５３ｄを押し下げる。
【００１８】
一つ前の洗浄が小洗浄モードの場合は、小洗浄用爪部１４４ｂ、１４５ｂはｃ部でパイロットバルブ押し棒１５３ｂ、１５３ｄに係合するので、パイロットバルブ１５０は回転を生じることなく押し下げられる。すると、パイロットバルブ１５０の下部座上面は背圧室９の天井面から離れるので、止水状態が破られ、背圧室９と吐水室７とが通路１６４を介して連通することになり、その結果背圧室９の水圧が背圧としてパイロットバルブ１５０下部座の下部端面に印加された状態は解除され、背圧室９は大気圧に等しくなる。
【００１９】
それと同時に給水口５ａを介して水道水と同圧に保たれた給水室５内の水圧が弁機構１１の弁体１３に印加されて、弁体１３が背圧室９側に移行する。これにより給水室５から吐水室７に水が流れ、便器に水が供給される。また、背圧室９内部の水は通路１６４を通して吐水室７に排出され、便器に供給される。このとき、弁体１３の衝接部材１６５はパイロットバルブ１５０下部の突起部１５５に当たり、パイロットバルブ１５０を押し上げ、パイロットバルブ１５０の下部座上面が背圧室９の天井面に当たるまで、背圧室９の水の排出が行われる。
【００２０】
図７（ｂ）に示すように、このとき、パイロットバルブ下部座の下部端面の突起部１５５は衝接部材１６５の上側表面の（３）部にあたるため、弁体１３のストロークはＬｃ（本実施例においては５ｍｍ）であり６リットルの水が流れるように設計されている。便器への水の供給の終了については、後述する。一つ前の洗浄が大洗浄モードの場合は、小洗浄用爪部１４４ｂ、１４５ｂはｄ部でパイロットバルブ押し棒１５３ｂ、１５３ｄに係合するので、パイロットバルブ１５０は上から見て反時計方向に所定角度の回転を生じて押し下げられ、係合部はｄ部からｃ部に移行する。この回転により大洗浄モードから小洗浄モードに切り替わり、上記と同様に、パイロットバルブ下部座の下部端面の突起部１５５は衝接部材１６５の上側表面の（３）部にあたる。よって、弁体１３のストロークはＬｃであり６リットルの水が流れるよう設計されている。
【００２１】
大洗浄用バック保持板１４２ａ又は、小洗浄用バック保持板１４２ｂの一部をそれぞれ、第一バルブボディ部３３ａ又は、第２バルブボディ部３３ｂの外部に突出させ、手動によりこの突出部を押し下げ、大洗浄用バック保持板１４２ａ又は、小洗浄用バック保持板１４２ｂを押し下げることができる構造にしておくと、フットスイッチ２に故障が生じた場合でも洗浄することができる。
【００２２】
図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、パイロットバルブ１５０を１８０度軸中心回りに回転させることにより、大洗浄モードの場合の弁体１３のストロークをＬｂ（本実施例では５．５ｍｍ）とすることができ、このときの洗浄水量を８リットルとすることができる。よって、大洗浄水量１０リットル、小洗浄水量６リットルの組み合わせと、大洗浄水量８リットル、小洗浄水量６リットルの組み合わせとを選択することができる。どちらの組み合わせにするかは、法規制、社会環境等によって選択する。パイロットバルブは初期設定され、どちらかの組み合わせに適した組み込みとなる。変更する場合は、改修が必要となり、再組み込みが必要となる。洗浄工程の終了は以下のように行われる。
【００２３】
すなわち、洗浄ボタン１５７ａ、１５７ｂを押すことを停止すると、スプリング１６０ａ、１６０ｂの反発力により洗浄ボタン１５７ａ、１５７ｂ、ピストン１５９ａ、１５９ｂはそれぞれ元の位置にもどる。このとき、フットスイッチ２の空気室１６２の底面部に取り付けられた、アンブレラ型の逆止弁１６６が開き空気室１６２内部に新しい空気が流入する。逆止弁であるので洗浄ボタンを押しているときには、この弁１６６からの空気の出入りはない。エアーバック１４１ａ、１４１ｂは気密性を完全にしていないので空気が抜けはじめ、次第に圧力が下がり、洗浄用エアーバック保持板１４２ａ、１４２ｂを押す力がスプリング１５４の反発力以下になると、パイロットバルブ１５０の下部座上面が背圧室９の天井に接する。
【００２４】
そして、背圧室９と吐水室７の連通が遮断され、背圧室９からの便器への水の流れは終了する。一方、ベローフラム１６７には小径があいているので、ここから水が背圧室９に徐々に供給され、１背圧室９が水で満杯になるまで供給される。背圧室９が満杯になると、背圧室９の圧力が水道水供給圧に等しくなり弁機構１１の弁体１３が弁座２７に着座する。これにより、給水室５から便器への水の供給は終了する。便器への給水開始からこの時点までの、便器への給水量が所定の値となるようにエアーバック１４１ａ、１４１ｂの空気漏れ性能、空気漏れ速度、単位時間当たりの空気漏れ量等が定められる。
【００２５】
図３に示すように、エアーバック１４１ａ、１４１ｂを気密性の高いものにして、エアー供給ライン１４６ａ、１４６ｂに調節弁１６８ａ、１６８ｂをそれぞれ設け、エアーバック１４１ａ、１４１ｂにエアー供給しエアーバックの膨張が完了した後に空気を少量ずつ大気に放出し、エアーバックの圧力の低下速度を調整することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のバルブの縦断面図である。
【図２】実施例１のフットスイッチの縦断面図である。
【図３】実施例１のバルブの縦断面図であり、バルブの空気ラインに調節弁を取り付けた場合を示す図面である。
【図４】（ａ）は実施例１の大洗浄用バック保持板と軸部材と大洗浄用爪部品との組み立て図である。（ｂ）は実施例１の大洗浄用爪部品のＡ矢視図である。（ｃ）は実施例１の大洗浄用爪部品のＢ矢視図である。（ｄ）は（ａ）に示した組立品のＣＣ断面図である。
【図５】（ａ）は実施例１の小洗浄用バック保持板と小洗浄用爪部との組み立て図である。（ｂ）は実施例１の小洗浄用爪部のＡ矢視図である。（ｃ）は実施例１の小洗浄用爪部のＢ矢視図である。
【図６】実施例１の大洗浄用爪部と小洗浄用爪部とパイロットバルブ押し棒部品の配置関係を示した概念図である。
【図７】（ａ）は実施例１で、大洗洗浄量を１０リットルとした場合の、大洗浄モードに対応するパイロットバルブ下部座の下部端面の突起部と衝接部材の表面の凹凸部の配置関係を示した斜視図である。（ｂ）は実施例１で、大洗洗浄量を１０リットルとした場合の、小洗浄モードに対応するパイロットバルブ下部座の下部端面の突起部と衝接部材の表面の凹凸部の配置関係を示した斜視図である。
【図８】（ａ）は実施例１で、大洗洗浄量を８リットルとした場合の、大洗浄モードに対応するパイロットバルブ下部座の下部端面の突起部と衝接部材の表面の凹凸部の配置関係を示した斜視図である。（ｂ）は実施例１で、大洗洗浄量を８リットルとした場合の、小洗浄モードに対応するパイロットバルブ下部座の下部端面の突起部と衝接部材の表面の凹凸部の配置関係を示した斜視図である。
【符号の説明】
１Ｂ  バルブユニット
１Ｃ  バルブユニット
２  フットスイッチ
３Ａ  上側バルブボディ部
３Ｂ  上側バルブボディ部
５ａ  給水口
５  給水室
７  吐水室
９  背圧室
１０リットル  大洗浄水量
１１  弁機構
１３  弁体
２７  弁座
３３ａ  第１バルブボディ部
３３ｂ  第２バルブボディ部
３３  バルブボディ部
３４ａ  内部空間部
３４ｂ  内部空問部
３４  内部空間部
１４１ａ  大洗浄エアーバック
１４１ｂ  小洗浄用エアーバック
１４１  洗浄用エアーバック
１４２ａ  大洗浄用バック保持板
１４２ａ  大洗浄用バック保持板
１４２ｂ  小洗浄用バック保持板
１４２  洗浄用バック保持板
１４３  軸部材
１４４ａ  大洗浄用爪部
１４４ｂ  小洗浄用爪部
１４５  爪部
１４６ａ  大洗浄用エアー供給配管
１４６ｂ  小洗浄用エアー供給配管
１４７  開口部
１４８  軸部材
１４９ａ  大洗浄用爪部品
１５０  パイロットバルブ
１５１  棒部品
１５２  ナット部品 
１５４  スプリング
１５５  突起部
１５６  貫通孔
１５７ａ  大洗浄ボタン
１５７ｂ  小洗浄ボタン
１５８ａ  大洗浄逆止弁
１５９ａ  ピストン
１６０ａ  スプリング
１６２  フットスイッチ空気室
１６４  通路
１６５  衝接部材
１６６  逆止弁
１６７  ベローフラム
１６８ａ  調節弁
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
1999050508.tif 000001
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
1999050508.tif 000002
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】削除
【補正の内容】