(57)【要約】【課題】  一次側の水圧が低くなった場合でも主弁の動作が安定した定流量弁つきの自閉弁を提供する。【解決手段】  止水状態からノブ１３を戻しばね１１に抗して押し下げと、操作ロッド１８が下降し、操作ロッド１８と一体になっているパイロット弁１９も下降して、パイロット弁１９が弁座から離れる。その結果、圧力室Ｐの圧力は一次側圧力と等しくなっているため、この圧を逃すため、圧力室Ｐの水はパイプ部材２０内のパイロット孔を通って二次側の流出口３に流れる。圧力室Ｐ内の圧が二次側へ逃げ圧力室Ｐの圧力が小さくなると、一次側圧力により主弁１４が上昇する。その結果、主弁１４が弁座１６から離れ、通水路が開となる。また、通水路には本発明の場合、定流量弁２３が配置されているので、この定流量弁２３によって一定量の水が、流入口２から流出口３に流れる。  【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁座に対し着脱可能にされた主弁と、この主弁を挟んで前記弁座とは反対側の領域に設けられ前記主弁に対して水圧を作用させる圧力室と、一次側流路の圧を前記圧力室に導く小穴と、前記圧力室と二次側流路とを連通して前記圧力室内の一次圧を二次側流路に開放するパイロット孔と、前記パイロット孔を開閉するパイロット弁と、パイロット弁が着座する方向に付勢力を加える戻りばねとを備え、前記圧力室内の圧力変動に応じて所定時間だけ一次側流路から二次側流路への水を供給する自閉弁において、前記一次側流路につながる開口を設け、この開口から前記主弁の弁座に水を供給する通水路内に定流量弁を設けたことを特徴とする自閉弁。
【請求項２】
請求項１に記載の自閉弁において、前記自閉弁は上部本体と下部本体とで構成され、上部本体内には主弁の大径部が摺動自在に嵌合して圧力室を形成し、下部本体内には主弁の小径部が臨み、主弁の大径部を貫通して前記小穴が形成され、主弁の小径部外周と下部本体内周との間に前記通水路が形成されることを特徴とする自閉弁。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の自閉弁において、前記パイロット弁にはパイロット孔を画成するパイプ部材が設けられ、このパイプ部材が主弁の軸方向に形成した貫通孔を介して二次側流路まで延びていることを特徴とする自閉弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、公共施設の洗面器などに適用される自閉弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりパイロット式自閉弁は、節水の観点から浴室や洗面所、水栓の吐水および自動水止め機構として採用されることが多い。
【０００３】
斯かるパイロット式自閉弁の概要を説明すると、ノブを押すことでパイロット弁をパイロット弁座から離座させ、圧力室内に充満した一次圧を二次側流路に逃がして圧力室と一次側圧力との間に圧力差を生じさせ、この圧力差によって主弁を弁座から離座させて一次側の水を二次側に供給し、一方、ノブを離すとパイロット弁がパイロット弁座に着座し一次側の圧力が小穴を介して圧力室内に徐々に充満し、圧力室が一次側圧で満たされることによって主弁を閉じるようになっている。このようなパイロット式自閉弁としては、特許文献１及び２に開示されるものが知られている。
【０００４】
特許文献１には、主弁をダイヤフラム式とするとともに、このダイヤフラム弁からの洗浄水を回転ドラムによってリム洗浄とボウル洗浄に振り分けるようにした自閉弁が開示され、特にこの特許文献１には、自閉弁内で一次側最上流部に定流量弁を設け、給水圧の高低に拘らず、自閉弁ユニットに流れてゆく洗浄水の定流量化を行っている。
【０００５】
特許文献２には、筒状をなす自閉弁本体ＡとＢを嵌合して自閉弁本体とし、一方主弁には大径部と小径部を設け、大径部は一方の自閉弁本体Ｂの内周面に摺動自在とし、小径部は他方の自閉弁本体Ａの内周面に摺動自在とし、一方の自閉弁本体Ｂの内周面と主弁との間で圧力室を形成し、自閉弁本体Ｂの側方に圧力室と二次側とを連通するパイロット孔を形成し、主弁には一次側の圧を圧力室に導く小穴を形成した構成が開示されている。特許文献２ではパイロット弁と主弁とを別々に構成することで操作力の低減、操作感の向上及びコンパクト化を図っている。
【特許文献１】特開２０００−３４７６２号公報
【特許文献２】特開２００４−２５１４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示される自閉弁は定流量弁を備えているため、一次側の圧によって二次側に供給される水量が変動することを抑制できるが、定流量弁を一次側、即ち小穴よりも上流側に設けていて、定流量弁が圧力損失となるため、一次圧が低圧のとき圧力室と一次側の圧力差が小さくなり、主弁の作動がにぶくなる。
【０００７】
特許文献２は定流量弁を設けていないため、一次側の圧によって二次側に供給される水量が変動してしまう。また、仮に定流量弁を組み込む場合は、主弁の作動がにぶくならないように、圧力室に一次圧を導く小穴よりも下流側に設けたとしても問題が残る。即ち、特許文献２にあっては、主弁の大径部の外周に自閉弁本体の内周面に摺接するＵ字パッキンを装着しているが、止水時において当該Ｕ字パッキンの凹部には圧力室つまり一次側の圧が作用し、Ｕ字パッキンの凸部には二次側の圧が作用する。その結果、止水時においてＵ字パッキンの凹部と凸部には圧力差が生じており、この圧力差に起因して主弁のスムーズな動きが妨げられることがある。また、パッキンの耐久性にも悪影響がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決すべく本発明は、弁座に対し着脱可能にされた主弁と、この主弁を挟んで前記弁座とは反対側の領域に設けられ前記主弁に対して水圧を作用させる圧力室と、一次側流路の圧を前記圧力室に導く小穴と、前記圧力室と二次側流路とを連通して前記圧力室内の一次圧を二次側流路に開放するパイロット孔と、前記パイロット孔を開閉するパイロット弁と、パイロット弁が着座する方向に付勢力を加える戻りばねとを備え、前記圧力室内の圧力変動に応じて所定時間だけ一次側流路から二次側流路への水を供給する自閉弁において、前記一次側流路につながる開口を設け、この開口から前記主弁の弁座に水を供給する通水路内に定流量弁を設けた。
【０００９】
上記構成とすることにより、定流量弁が圧力損失となり、一次側圧力と圧力室の圧力差が小さくなることを防げ、主弁の動作が安定する。また、定流量弁を自閉弁ユニット外に設けている場合と比較し、構造がコンパクトになる。
【００１０】
また、特許文献２にあってはパイロット孔を弁本体の径方向に形成したため、主弁の大径部に装着したパッキンの凸部に対し、止水時、凹部には一次圧、凸部には二次圧が作用し圧力差が生じるが、請求項２に記載した発明では、前記自閉弁は上部本体と下部本体とで構成され、上部本体内には主弁の大径部が摺動自在に嵌合して圧力室を形成し、下部本体内には主弁の小径部が臨み、主弁の大径部を貫通して前記小穴が形成され、前記通水路を主弁の小径部外周と下部本体内周との間に設ける構成としたので、止水時においてパッキンの凹部と凸部に同じ圧が作用し、主弁の動作開始時にパッキンが貼り付くことがなくなり、パッキンの寿命も延びる。
【００１１】
また、請求項３に係る発明では、パイロット弁にパイロット孔を画成するパイプ部材を取り付け、このパイプ部材を主弁の軸方向に形成した貫通孔を介して二次側流路まで延ばす構成とし、止水時において前記パッキンの凹部と凸部に同じ圧が作用するようにしたため、前記同様、主弁の動作開始時にパッキンが貼り付くことがなくなり、パッキンの寿命も延びる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、定流量弁を組み込むとともに、一次側の圧力が低い場合でも、主弁の安定した動作が確保できる。
【００１３】
請求項２に係る発明によれば、主弁の動作開始時に引っ掛り感がなく、パッキンの寿命も延びる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る自閉弁の主弁およびパイロット弁が閉じ状態（止水状態）の縦断面図、図２はパイロット弁とその弁座廻りの構造の詳細を説明した拡大断面図、図３（ａ）は定流量弁の平面図、（ｂ）は定流量弁の断面図である。
【００１５】
図１において、自閉弁は水栓本体１の側面に一次側となる流入口２が形成され、下面に二次側となる流出口３が形成され、これら流入口２と流出口３とは水栓本体１内に形成した内部空間４にて連通している。また水栓本体１の上面には開口５が形成され、この開口５は前記内部空間４につながっている。
【００１６】
前記内部空間４内には、自閉弁本体を構成する筒状をなす下部本体６と上部本体７が収納されている。下部本体６は内周面に雌ネジ部が形成され、また側面には流入口２につながる開口８が形成されている。
【００１７】
上部本体７の下部外周には前記下部本体６の内周面に刻設した雌ネジ部に螺合する雄ネジ部が形成され、上部本体７を下部本体６の所定深さまで螺合することで自閉弁本体が構成される。
【００１８】
前記上部本体７の上面は仕切壁９によって凹部となっており、この凹部内にカップ状ケース１０を嵌め込み、このカップ状ケース１０には戻りばね１１を収納している。また、水栓本体１の上面にはナット１２を介してノブ１３が取り付けられ、このノブ１３は前記戻りばね１１にて上方、即ち後述するパイロット弁が着座する方向に付勢されている。したがって、止水状態では図１に示すように戻りばね１１の弾発力で、ノブ１３の下面と水栓本体１の上面との間、および操作部１７の下面とカップ状ケース１０の上面との間には若干の隙間が形成される。
【００１９】
一方、前記下部本体６と上部本体７とからなる自閉弁本体内には主弁１４が配置されている。この主弁１４は上部を大径部とし、この大径部が前記上部本体７の内周面にＵ字パッキン１４ａを介して摺動自在に嵌合し、上部本体７の内周面、仕切壁９の下面及び主弁１４の大径部上面とで圧力室Ｐを画成している。
【００２０】
主弁１４の小径部は下部本体６内に臨み、この下部本体６の底面には流出口３につながる開口６ａが形成され、この開口周６ａに主弁１４が着座する弁座１５が設けられている。また、主弁１４の小径部外周面と下部本体６内周面との間には流入口２から流入した水を流出口３に導く通水路１６が形成される。
【００２１】
また前記ノブ１３の下面には操作部１７によって操作ロッド１８が取り付けられている。この操作ロッド１８の下端は前記カップ状ケース１０及び仕切壁９に形成した孔を介して圧力室Ｐ内まで延び、圧力室Ｐ内に延びた部分にパイロット弁１９を一体的に形成している。
【００２２】
パイロット弁１９からは下方にパイロット孔となるパイプ部材２０が延び、このパイプ部材２０の下端は前記主弁１４に形成した孔を介して流出口３につながる。
【００２３】
また、前記圧力室Ｐと流入口２とは主弁１４に形成した小穴２１を介して連通しており、更に小穴２１内には上部本体７に固定したピン２２が挿通され、実際はピン２２の外周と小穴２１の内周との間の隙間を介して圧力室Ｐは一次側の流入口２に連通している。
【００２４】
更に、小穴２１は前記通水路１６とは並列して設けられ、この通水路１６内に定流量弁２３を配置している。この定流量弁２３は通水路１６内に配置したスプリング２４によって上方に付勢されて下部本体６に形成されたストッパ（図示せず）に当接し、一次側の圧力に応じて主弁１４の小径部に沿って上下動する。
このように、通水路１６は小穴２１に対して上流側にないため、この通水路１６内に定流量弁２３を配置しても圧力損失は生じない。
【００２５】
定流量弁２３は図３にも示すように、環状をなすとともに周囲にオリフィス孔２５を複数個形成し、このオリフィス孔２５によって主弁１４の大径部と小径部の間に圧力差を発生させるようにしている。
【００２６】
次に、本発明の自閉弁の作用を説明する。先ず、図１に示した止水状態にあっては、主弁１４の大径部に装着したＵ字パッキン１４ａの凸部には圧力室Ｐの圧が作用し、Ｕ字パッキン１４ａの凹部には一次側の圧が作用している。そして、このとき圧力室Ｐの圧は一次側の圧と等しいため、Ｕ字パッキン１４ａの凸部と凹部は同圧となっている。
【００２７】
上記の止水状態から、図４に示すように、ノブ１３を戻しばね１１に抗して押し下げる。
すると、操作ロッド１８が下降し、図２（ａ）に示すように操作ロッド１８と一体になっているパイロット弁１９も下降して、（ｂ）に示すようにパイロット弁１９が弁座から離れる。その結果、圧力室Ｐの圧力は一次側圧力と等しくなっているため、この圧を逃すため、圧力室Ｐの水はパイプ部材２０内のパイロット孔を通って二次側の流出口３に流れる。
【００２８】
上記のように圧力室Ｐ内の圧が二次側へ逃げ圧力室Ｐの圧力が二次側と等しくなると、主弁１４の大径部が受ける一次側圧力により主弁１４が上昇する。その結果、図５に示すように、主弁１４が弁座１６から離れ、通水路が開となる。但し、通水路には本発明の場合、定流量弁２３が配置されているので、この定流量弁２３によって一定量の水が、流入口２から流出口３に流れる。
【００２９】
一方、ノブ１３から手を離すとパイロット弁１９は戻りばね１１の弾発力で上方に移動して弁座に着座し、パイロット孔による連通状態は閉じられる。更に、小穴２１を通じて徐々に圧力室Ｐ内には一次圧が充満するため、これに伴って主弁１４は徐々に下降し、所定時間経過すると主弁１４は弁座１６に着座し、止水状態に戻る。
【００３０】
図６は同一実施例で吐水時間を変更した例を示す図であり、この実施例にあっては、下部本体６に対する上部本体７のねじ込み量を多くしている。これにより、主弁のストロークを変更し、吐水時間を調整することができる。つまり、図６に示すように、ねじ込み量を多くしストロークを短くすると吐水時間は短くなる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る自閉弁の主弁およびパイロット弁が閉じ状態（止水状態）の縦断面図
【図２】パイロット弁とその弁座廻りの構造の詳細を説明した拡大断面図
【図３】（ａ）は定流量弁の平面図、（ｂ）は定流量弁の断面図
【図４】止水状態からパイロット弁を開いた状態の自閉弁の縦断面図
【図５】主弁が開状態の自閉弁の縦断面図
【図６】主弁のストローク量を小さく設定した自閉弁の止水状態の縦断面図
【符号の説明】
【００３２】
Ｐ…圧力室
１…水栓本体、２…流入口、３…流出口、４…内部空間、５…開口、６…自閉弁本体を構成する下部本体、６ａ…流出口につながる開口、７…自閉弁本体を構成する上部本体、８…流入口につながる開口、９…仕切壁、１０…カップ状ケース、１１…戻りばね、１２…ナット、１３…ノブ、１４…主弁、１５…弁座、１６…通水路、１７…操作部、１８…操作ロッド、１９…パイロット弁、２０…パイプ部材、２１…小穴、２２…ピン、２３…定流量弁、２４…スプリング、２５…オリフィス孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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