(57)【要約】【課題】サイフォン便器への水供給流路に取り付けた場合であっても、確実にリフィル水を供給可能な流路開閉装置を提供すること。【解決手段】流路開閉装置であるフラッシュバルブＳＶは、バイパス流路に設けられた副バルブである多段式電磁弁を第１の開弁量とすることで、主バルブを開く主洗浄動作を行い、その後、多段式電磁弁を閉じて主洗浄動作が終了した後、多段式電磁弁を第１の開弁量より小さい第２の開弁量とすることで、主バルブを開くことなく、バイパス流路を通してリフィル水供給動作を実行する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水を開始する指示を受けることで大便器に給水を開始し、所定の条件を満たすことで自律的に給水を停止する流路開閉装置であって、
給水元に繋がる一次側流路と給水先である大便器へ繋がる二次側流路との間の流路開閉を行う主弁体及び主弁座を有する主バルブと、
前記一次側流路から前記二次側流路へ流れる水の瞬間流量を一定に保つように調整する定流量手段と、
前記一次側流路から水が流れ込むことで、前記主弁体を前記主弁座に近づけるように背圧を作用させる背圧室と、
前記一次側流路と前記背圧室とを連通させる背圧流路と、
前記背圧室と前記二次側流路とを繋ぐバイパス流路と、
前記バイパス流路の流路開閉を行い、開弁量を少なくとも２段階に調整できる副バルブと、
前記副バルブの開閉を制御する制御部と、を備え、
前記副バルブを第１の開弁量とすることで前記背圧室の背圧を低下させて前記主バルブを開き、主洗浄水を給水後、前記副バルブを閉じる主洗浄動作を実行し、
前記副バルブが閉じてから所定時間経過後、前記副バルブを第２の開弁量とすることで前記主バルブを開くことなく、前記背圧室及び前記バイパス流路を介して前記一次側流路と前記二次側流路を連通しリフィル水を給水するリフィル水供給動作を実行することを特徴とする流路開閉装置。
【請求項２】
前記主弁体及び前記定流量手段が一体化されてなる弁体部材と、
前記弁体部材の可動量を調整するように、前記弁体部材の摺動方向に沿ってその少なくとも一部が移動する位置調整部材と、を備え、
前記主洗浄動作の終了後、前記位置調整部材が初期位置に復帰した後、前記リフィル水供給動作が実行されることを特徴とする請求項１記載の流路開閉装置。
【請求項３】
前記リフィル水供給動作の実行有無を設定可能なように構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の流路開閉装置。
【請求項４】
前記副バルブを駆動させるための電力を蓄積する電力蓄積手段を備え、
前記電力蓄積手段が蓄積可能な電力の容量が、少なくとも前記リフィル水供給動作を行う際の、前記副バルブ及び前記制御部が消費する電力よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至３記載の流路開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水を開始する指示を受けることで便器に給水を開始し、所定の条件を満たすことで自律的に給水を停止する流路開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような流路開閉装置として、いわゆるフラッシュバルブが知られている。このフラッシュバルブは、給水元である一次側流路から水を受け入れて一次側内部流路に送り出す流入口と、二次側内部流路から給水先である二次側流路へ水を送り出す流出口とが形成された本体部と、一次側内部流路と二次側内部流路との間の流路開閉を行う主バルブ（ダイヤフラム弁）と、主バルブを介さずに一次側内部流路と二次側内部流路とを連通するバイパス流路と、バイパス流路の流路開閉を行う副バルブ（リリーフ弁）と、を備えるものである（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００３】
このように構成されたフラッシュバルブは、操作レバーを押し下げるといった副バルブを開く動作を行うと、バイパス流路が開かれて主バルブを構成する主弁体の背圧が低下し、一次側内部流路内の一次圧によって主弁体が主弁座から引き離されるように押し上げられて主バルブが開放され、流出口から水が二次側流路へと流出される。その後、操作レバーを戻すといった副バルブを閉じる動作を行うか、若しくは自動的に操作レバーが戻って副バルブが閉じられると、バイパス流路が閉じられて主弁体の背圧が上昇する。この主弁体の背圧の上昇に伴って主弁体が主弁座に近づくように降下し、やがて主弁体が主弁座に当接することで主バルブが閉じられる。従って、フラッシュバルブは、給水を開始する指示を受けることで便器に給水を開始し、所定の条件を満たすことで自律的に給水を停止する流路開閉装置として機能するものである。
【０００４】
従来のフラッシュバルブは、比較的簡単な構成で、ある程度定められた量の水を送り出す装置として極めて有用なものであり、小便器や大便器への水供給手段として広く用いられている。しかしながら、従来のフラッシュバルブはその構造上、厳密な水量制御が困難なものであり、日本工業規格においては標準吐水量が１５Ｌに対して、水圧が低ければ１１〜１６．５Ｌの吐水量を確保できれば可とされ、水圧が高ければ１３．５〜１９Ｌの吐水量を確保できれば可とされている。
【０００５】
このように従来のフラッシュバルブは水圧の変動によってその吐水量が異なるものであり、また、パブリック空間等では一般的に複数の便器が連立される形で設置されるため、複数の便器の使用状態によっては水圧変動が生じ、これにより一度の洗浄動作における総吐水量のばらつきがさらに大きく生じてしまうという問題があった。この問題を解決するために、従来のフラッシュバルブ式の便器においては、水圧が低い場合や水圧変動が大きい場合でも汚物をきちんと排出できるように、吐水量が多くなる方向に設定を振って構成されている。そのため、特に水圧が高い場合や水圧変動が小さい環境下にあっては、過剰な水を流さざるを得ないので、結果として無駄水が非常に多くなり節水面での対策が望まれていた。
【０００６】
そこで、フラッシュバルブにいわゆる定流量弁を組み込み、水圧が高い環境や一次側流路に水圧変動が起きても、二次側流路に送り出す水の流量を一定にすることで無駄水をなくし節水性能を高めることを意図した提案がなされている（下記特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１７０３８２号公報
【特許文献２】特開２０１１−２２６２４９号公報
【特許文献３】特開２０１４−０４０７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来の技術における流路開閉装置をサイフォン便器への水供給流路に設けた場合、サイフォン便器のリフィル水供給のため、主バルブの閉止速度を緩めることが行われていた。しかしながら、サイフォン便器における洗浄動作によって、サイフォン便器ではサイフォン作用が継続しており、主バルブの閉止速度を緩めてリフィル水を供給しようとしてもサイフォン作用によってサイフォン便器から排出されてしまうおそれがあることが、本発明者らの検討により判明した。
【０００９】
この対策として、洗浄動作終了後に所定時間経過後、再び主バルブを解放することによって、リフィル水を補給することが行われている（上記特許文献３参照）。しかしながら、サイフォン作用を引き起こさない程度に主バルブを開弁することは主バルブの制御を細かく行う必要があり、精度が求められるものであった。また、主バルブの動作頻度が従来より多くなるという問題があった。
【００１０】
そこで本発明では、サイフォン便器への水供給流路に取り付けた場合であっても、簡易な構成で確実にリフィル水を供給可能な流路開閉装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明に係る流路開閉装置は、給水を開始する指示を受けることで大便器に給水を開始し、所定の条件を満たすことで自律的に給水を停止する流路開閉装置であって、給水元に繋がる一次側流路と給水先である大便器へ繋がる二次側流路との間の流路開閉を行う主弁体及び主弁座を有する主バルブと、一次側流路から二次側流路へ流れる水の瞬間流量を一定に保つように調整する定流量手段と、一次側流路から水が流れ込むことで、主弁体を主弁座に近づけるように背圧を作用させる背圧室と、一次側流路と背圧室とを連通させる背圧流路と、背圧室と二次側流路とを繋ぐバイパス流路と、バイパス流路の流路開閉を行い、開弁量を少なくとも２段階に調整できる副バルブと、副バルブの開閉を制御する制御部と、を備え、副バルブを第１の開弁量とすることで背圧室の背圧を低下させて主バルブを開き、主洗浄水を給水後、副バルブを閉じる主洗浄動作を実行し、副バルブが閉じてから所定時間経過後、副バルブを第２の開弁量とすることで主バルブを開くことなく、背圧室及びバイパス流路を介して一次側流路と二次側流路を連通しリフィル水を給水するリフィル水供給動作を実行する。
【００１２】
本発明の流路開閉装置によれば、主洗浄動作の終了後、一定時間経過してからリフィル水を供給するので、サイフォン作用により補給水が排出されることなく、封水に必要な量のリフィル水を確実に供給することができる。また、リフィル水供給動作にて主バルブを開放しないため主バルブの寿命が向上する。さらに、主バルブよりも瞬間流量の小さな副バルブを利用してリフィル水を補給するため、サイフォン作用の発生を確実に抑制することができる。また、バイパス流路をリフィル水補給流路と兼用することができるため、リフィル水補給用の流路を別途設ける必要がなく、流路開閉装置の構造を簡素化できる。
【００１３】
また本発明に係る流路開閉装置では、主弁体及び前記定流量手段が一体化されてなる弁体部材と、弁体部材の可動量を調整するように、弁体部材の摺動方向に沿ってその少なくとも一部が移動する位置調整部材と、を備え、主洗浄動作の終了後、位置調整部材が初期位置に復帰した後、リフィル水供給動作が実行されることも好ましい。
【００１４】
この好ましい態様では、位置調整部材が初期位置に復帰した後にリフィル水供給動作が実行されるので、副バルブを第２の開弁量とした時に主弁体が開くことを防止できる。従って、供給するリフィル水量のばらつきを抑制し、無駄水の発生やリフィル水の不足を回避できる。
【００１５】
また本発明に係る流路開閉装置では、リフィル水供給動作の実行有無を設定可能なように構成されていることも好ましい。
【００１６】
この好ましい態様では、サイフォン方式ではない便器に取り付ける場合に、リフィル水供給動作の実行を停止できるので、様々な方式の便器に対応した流路開閉装置とすることができる。
【００１７】
また本発明に係る流路開閉装置では、副バルブを駆動させるための電力を蓄積する電力蓄積手段を備え、電力蓄積手段が蓄積可能な電力の容量が、少なくともリフィル水供給動作を行う際の、副バルブ及び制御部が消費する電力よりも大きいことも好ましい。
【００１８】
本発明に係る流路開閉装置は、主洗浄動作及びリフィル水供給動作を行うことで一連の洗浄動作を構成しているので、例えば主洗浄動作の終了後に停電になると、主洗浄動作のみが行われリフィル水供給動作が完了しない場合も想定される。リフィル水供給動作が完了しなければ、リフィル水が不足し、臭いの逆流や害虫の侵入を招くおそれがある。そこで、コンデンサーを設け、リフィル水供給動作を行う際の、副バルブ及び制御部が消費する電力よりも大きい電力を蓄積することで、洗浄中に停電となってもリフィル水供給動作を完遂することができるように構成している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態であるフラッシュバルブを大便器への給水管に取り付けた状態を示す外観図である。
【図２】本発明の実施形態であるフラッシュバルブの内部構造を模式的に示す概略構成図である。
【図３】図２に示すフラッシュバルブの定流量弁体を示す側面図である。
【図４】図２に示すフラッシュバルブの定流量弁体を示す斜視図である。
【図５】多段式電磁弁の構成図である。
【図６】図１に示すフラッシュバルブの電力供給系統にコンデンサーを設けた例を示すブロック構成図である。
【図７】図２に示すフラッシュバルブにおいて、初期状態を示す図である。
【図８】図２に示すフラッシュバルブにおいて、主弁が開放された状態を示す図である。
【図９】図２に示すフラッシュバルブにおいて、主弁が閉じられた状態を示す図である。
【図１０】図２に示すフラッシュバルブにおいて、リフィル水を供給するため多段式電磁弁８２が第２の開弁量とされた状態を示す図である。
【図１１】図１に示すフラッシュバルブの制御部と同図に示す便座の制御部とを兼用させる構成を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００２１】
本発明の実施形態であるフラッシュバルブ（流路開閉装置）について図１に示す。図１は、本発明の実施形態であるフラッシュバルブを大便器への給水管に取り付けた状態を示す外観図である。図１に示されるように、フラッシュバルブＳＶ（流路開閉装置）は、大便器ＳＢへの給水管ＴＢの途中に取り付けられている。フラッシュバルブＳＶは、給水を開始する指示を受けることで、給水管ＴＢを経由する流路を開いて大便器ＳＢに給水を開始する。その後、フラッシュバルブＳＶは、所定の条件を満たすことで自律的に流路を閉じて給水を停止する。
【００２２】
大便器ＳＢは、封水部ＳＷが設けられている。封水部ＳＷには常時溜水がなされ、封水が形成されている。大便器ＳＢを使用すると、封水部ＳＷに汚物が投入される。大便器ＳＢの使用後にフラッシュバルブＳＶを操作すると、フラッシュバルブＳＶから略一定の瞬間流量で洗浄水が供給される。この洗浄水によって、封水部ＳＷの溜水及び汚物が流される。本実施形態の場合、大便器ＳＢはサイフォン方式の便器であるので、サイフォン現象によって洗浄水は汚物と共に下流側へ吸引される。本実施形態のフラッシュバルブＳＶは、洗浄後に封水部ＳＷにリフィル水を供給するように構成されている。大便器ＳＢは、便座ＳＨを有している。
【００２３】
フラッシュバルブＳＶは、本体部１０と、副バルブである多段式電磁弁８２と、制御部ＣＵと、を備えている。本体部１０内には、給水管ＴＢに繋がる一次側内部流路２０と、大便器ＳＢに繋がる二次側内部流路３０とが形成されている。本体部１０内には弁体部材４０が配置されている。弁体部材４０は、一次側内部流路２０と二次側内部流路３０との間の流路開閉を行うものである。多段式電磁弁８２は、バイパス流路８０に設けられている。多段式電磁弁８２はその開弁量を第１の開弁量、第２の開弁量の２段階に切り替えることができ、制御部ＣＵから出力される制御信号によって開弁量が制御される。本実施形態では、給水管ＴＢにおいて、フラッシュバルブＳＶよりも上流側には止水栓Ｖが、フラッシュバルブＳＶよりも下流側であって大便器ＳＢよりも上流側にはバキュームブレーカーＶＢが、それぞれ配置されている。
【００２４】
続いて、本発明の実施形態であるフラッシュバルブＳＶの内部構造について、図２を参照しながら説明する。図２は、フラッシュバルブＳＶの内部構造を模式的に示す概略構成図である。
【００２５】
図２に示されるように、フラッシュバルブＳＶは、本体部１０を備えている。本体部１０の内部には、一次側内部流路２０と、二次側内部流路３０と、背圧室１４と、副背圧室１２とが形成されている。一次側内部流路２０は、給水元である一次側流路（図１に示す給水管ＴＢのフラッシュバルブＳＶよりも上流側の流路）から流入水Ｗａを受け入れて、二次側内部流路３０に向けて流出させるものである。一次側内部流路２０の上流端には流入口２１が設けられている。流入口２１は、流入水Ｗａを受け入れて一次側内部流路２０に送り出す開口部である。
【００２６】
二次側内部流路３０は、一次側内部流路２０から流入する水を給水先である二次側流路（図１に示す給水管ＴＢのフラッシュバルブＳＶよりも下流側の流路）に流出水Ｗｂとして流出させるものである。二次側内部流路３０の下流端には流出口３１が設けられている。流出口３１は、二次側内部流路３０から二次側流路へ流出水Ｗｂを送り出す開口部である。
【００２７】
一次側内部流路２０と二次側内部流路３０との間には、弁体部材４０が配置されている。弁体部材４０は、下流側の一端が二次側内部流路３０に挿入されており、その反対側の他端が背圧室１４に臨むように配置されている。弁体部材４０は、二次側内部流路３０の下流方向に沿って進退自在に配置されている。弁体部材４０は、その上部に設けられた主弁体４２と、その下部に設けられた定流量弁体４４とからなり、両者が一体となって構成されている。
【００２８】
主弁体４２は、一次側内部流路２０と二次側内部流路３０との間の流路開閉を行うためのものである。主弁体４２は下流側の面において、主弁体面４２１を有している。弁体部材４０が最も下流側に押し込まれると、主弁体面４２１が一次側内部流路２０の二次側内部流路３０に対する境界面に当接し、一次側内部流路２０と二次側内部流路３０との間の水の流通を遮断するように構成されている。従って、主弁体面４２１が当接する境界面は、主弁座面２０１（主弁座）として機能している。
【００２９】
定流量弁体４４は、一次側内部流路２０から二次側内部流路３０へ流れる水の瞬間流量を調整するためのものである。定流量弁体４４は、その外側面４４１において、溝状に形成されたスリット４４２を有している。
【００３０】
この定流量弁体４４の構造を、図３及び図４を参照しながら詳しく説明する。図３は定流量弁体４４の側面図であって、図４は定流量弁体４４の斜視図である。定流量弁体４４の外側面４４１には、均等な間隔で４つのスリット４４２が形成されている。各スリット４４２は、断面が矩形の有底な溝であり、外側面４４１の下端から中程まで形成されている。外側面４４１はその上部から下部に向けて傾斜するように形成されており、下部になるほど全体の径が縮小するように構成されている。
【００３１】
定流量弁体４４の外側面４４１は、二次側内部流路３０の内側壁と近接して対向している。従って、弁体部材４０が、一次側内部流路２０と二次側内部流路３０との間に水を通すように上昇（背圧室１４へ入り込む方向、後退方向、開弁方向）すると、水が二次側内部流路３０へと流入、流量を増やすように作用する。
【００３２】
弁体部材４０が、一次側内部流路２０と二次側内部流路３０との間に水を通すように上昇（背圧室１４へ入り込む方向、後退方向、開弁方向）すると、一次側内部流路２０からスリット４４２に水が流入する。このとき、弁体部材４０が上昇するほど、定流量弁体４４と二次側内部流路３０の内側壁の距離が大きくなる。定流量弁体４４は、下方に行くほど径が小さくなっているため、水の流路断面積は広くなり、流量を増やすように作用する。弁体部材４０が、一次側内部流路２０と二次側内部流路３０との間に水を通すように上昇（背圧室１４へ入り込む方向）し、その後下降（流出口３１へ向かう方向、前進方向、閉弁方向）すると、定流量弁体４４と二次側内部流路３０の内側壁の距離が小さくなる。その結果、水の流路断面積は狭くなり、流量を絞るように作用する。
【００３３】
再び図２に戻って説明する。定流量弁体４４の外側面４４１は、二次側内部流路３０の内側壁と近接して対向している。従って、弁体部材４０が、一次側内部流路２０と二次側内部流路３０との間に水を通すように上昇（背圧室１４へ入り込む方向、後退方向、開弁方向）すると、水が二次側内部流路３０へと流入する。
【００３４】
主流路は、二次側内部流路３０の内側壁とスリット４４２により形成された空間を通過し、二次側内部流路３０へと流入する流路である。弁体部材４０が、一次側内部流路２０と二次側内部流路３０との間に水を通すように上昇（背圧室１４へ入り込む方向、後退方向、開弁方向）すると、一次側内部流路２０からスリット４４２に水が流入する。弁体部材４０が、一次側内部流路２０と二次側内部流路３０との間に水を通すように上昇（背圧室１４へ入り込む方向）し、その後下降（流出口３１へ向かう方向、前進方向、閉弁方向）すると、水はスリット４４２の上部に対して流入することとなる。その結果、水の流路断面積は狭くなり、流量を絞るように作用する。
【００３５】
主弁体４２には、その上部側において収容凹部４６が設けられている。収容凹部４６は、背圧室１４側から後退するように凹状に形成されている。収容凹部４６の背圧室１４側には、副弁座４６５が設けられている。収容凹部４６は、孔４６１と、凹部４６２と、副孔４６３（背圧流路）と、が形成されている。
【００３６】
孔４６１は、一次側内部流路２０と凹部４６２とを繋ぐ連通孔として形成されている。凹部４６２は、バネ５０と、副弁桿４８とを収容している。凹部４６２内には、副弁桿４８の先端の大径部４８１が配置されている。大径部４８１は、バネ５０と当接しており、バネ５０を介して弁体部材４０を流出口３１に向けて付勢している。
【００３７】
副弁桿４８は、棒状に延びる小径部４８３と、小径部４８３の先端に設けられている大径部４８１とを有している。小径部４８３は、副弁座４６５に設けられた連通路４６４（背圧流路）を貫通している。連通路４６４と小径部４８３との間には、通水可能な隙間が形成される。従って、孔４６１から凹部４６２に流入した水は、連通路４６４を通って背圧室１４へと流れる。また、孔４６１を通った水の一部は、副孔４６３を通って背圧室１４へと流れる。尚、連通路４６４が閉鎖されている場合は、孔４６１を通った全ての水が副孔４６３を通って背圧室１４へと流れる。
【００３８】
背圧室１４と副背圧室１２とは、第一位置調整部材６０によって仕切られて分離されている。第一位置調整部材６０には凹部６０１が設けられている。凹部６０１は、背圧室１４に向けてその外壁が突出する凹部として形成されている。凹部６０１の下端には、連通路６０２が形成されている。凹部６０１の背圧室１４側には、線形特性を有するバネ７０が配置されている。バネ７０は、一端が凹部６０１内に収容され、他端は第二位置調整部材６５に当接するように配置されている。
【００３９】
第二位置調整部材６５は、その一端側に円盤状に形成されたプレート部６５１と、シャフト部６５２と、保持部６５３とを有している。プレート部６５１の下面からシャフト部６５２の下端が露出しており、副弁桿４８の小径部４８３の一端と当接したり離隔したりするように配置されている。第二位置調整部材６５は、バネ７０の巻き線の中心を貫通するように配置され、本体部１０に固定されている。
【００４０】
本体部１０の最上部には、その中央において上方に突出した突出部１０１が形成されている。突出部１０１の中心には、その中心軸が鉛直方向である貫通穴１０２が形成され、この貫通穴１０２に対し、円筒形状の保持部材６５３が挿入された状態で螺合固定されている。保持部材６５３の先端にはプレート部６５１が取り付けられている。
【００４１】
第二位置調整部材６５は、棒状の部分であるシャフト部６５２を有しており、シャフト部６５２が、保持部材６５３を貫くように配置されている。
【００４２】
突出部１０１には、その外側面から保持部材６５３に通じる貫通孔であって、その内周面に雌螺子が形成された固定孔１０７が形成されている。このため、使用者は第二位置調整部材６５の位置を上下方向に調整した後、固定孔１０７に図示しないイモ螺子を挿入することにより、それ以降において第二位置調整部材６５が本体部１０に対して回転してしまうことを防止することができる。
【００４３】
以上のように、第二位置調整部材６５はフラッシュバルブＳＶの本体部１０に対して外部から連通した状態で固定されている。また、第二位置調整部材６５の固定位置は、外部からレンチ等の工具を用いて調整することができる。
【００４４】
第一位置調整部材６０は、副背圧室１２と背圧室１４との圧力差によって押される力とバネ７０がそれに対抗しようとする力、及び第一調整部材６０と弁体部材４０に掛かる摺動抵抗とのバランスによって、副背圧室１２を広げる（背圧室１４を狭める）ように摺動したり、副背圧室１２を狭める（背圧室１４を広げる）ように摺動したりするように構成されている。背圧室１４に入った水は、連通路６０２を通じてバイパス流路８０側へと流れる。
【００４５】
副背圧室１２には一次側内部流路２０にかかる一次圧と同じ圧力がかかるように構成されている。具体的には、一次側内部流路２０と副背圧室１２とが副一次流路２２によってつながれており、一次圧が副背圧室１２に伝達されている。
【００４６】
背圧室１４と二次側内部流路３０とは、バイパス流路８０によって繋がっている。バイパス流路８０には副バルブである多段式電磁弁８２が設けられている。この多段式電磁弁８２について、図５を用いて説明する。図５は多段式電磁弁８２の構成を示す構成図である。
【００４７】
多段式電磁弁８２は２つの第１電磁弁８２１、第２電磁弁８２２から構成されており、この２つの第１電磁弁８２１と第２電磁弁８２２の開閉を組み合わせることで、多段式電磁弁８２の開弁量を、第１の開弁量、第２の開弁量の２段階に切り替えることができる。また、バイパス流路８０は、第１電磁弁８２１に接続される流路と、第２電磁弁８２２に接続される流路の２つの流路に分岐している。
【００４８】
具体的には、第１電磁弁８２１と第２電磁弁８２２の両方が開かれていれば、多段式電磁弁８２の開弁量が全開となる第１の開弁量となる。また、第１電磁弁８２１が閉じられ、第２電磁弁８２２が開かれていれば、多段式電磁弁８２の開弁量は第１の開弁量よりも小さい第２の開弁量となる。
【００４９】
また図５に示すように、第２電磁弁８２２によって開閉されるバイパス流路８０の流路断面積は、第１電磁弁８２１によって開閉されるバイパス流路８０の流路断面積よりも狭くなるように構成されている。このようにすることで、第２の開弁量とした時の通水量をより少なくすることができる。
【００５０】
さらに、この第２電磁弁８２２によって開閉されるバイパス流路８０流路断面積は、リフィル水供給時に多段式電磁弁８２を第２の開弁量としたときに弁体部材４０が上昇しないようにするため、弁体部材４０に形成される副孔４６３の流路断面積よりも狭くなっている。このようにすることで、多段式電磁弁８２を第２の開弁量としたときに、背圧室１４からバイパス流路８０を通って二次側内部流路３０に流れる水の流量よりも、一次側内部流路２０から副孔４６３を通って背圧室１４に流入可能な水量の方が大きくなる。
【００５１】
従って、多段式電磁弁８２を第１の開弁量とすると、多段式電磁弁８２が全開となるので、背圧室１４の水がバイパス流路８０を通って二次側内部流路３０に流出し、背圧室１４の背圧が低下する。これにより、弁体部材４０が弁体部材４０にかかる一次圧と背圧との差圧によって押し上げられ、主流路が開かれる。
【００５２】
一方で、多段式電磁弁８２を第２の開弁量とすると、第２電磁弁８２２のみが開かれるので、背圧室１４の背圧はわずかに低下するが、第２電磁弁８２２によって開閉される流路断面積は副孔４６３の流路断面積よりも狭くなっているので、背圧室１４からバイパス流路８０を通って二次側内部流路３０に流れる水の流量よりも、一次側内部流路２０から副孔４６３を通って背圧室１４に流入可能な水量の方が大きくなる。そのため、背圧室１４の背圧と弁体部材４０にかかる一次圧との差圧は生じないか、生じたとしてもわずかであるため、弁体部材４０は上昇しない。従って、多段式電磁弁８２を第２の開弁量とすることで主流路を開くことなく、背圧室１４及びバイパス流路８０を介してリフィル水を供給することができる。
【００５３】
以上のように、副バルブである多段式電磁弁８２は、その開弁量を第１の開弁量と第２の開弁量の２段階に調整することができる。
【００５４】
また、第１電磁弁８２１と第２電磁弁８２２の両方が閉じられていれば、多段式電磁弁８２は閉弁となる。従って、バイパス流路８０を通り、背圧室１４から二次側内部流路３０への流路は形成されないので、背圧室１４の背圧は一次側内部流路２０にかかる一次圧と等しくなるため、弁体部材４０は上昇せず、主流路が閉じられる。
【００５５】
本発明の実施形態であるフラッシュバルブＳＶは、副バルブである多段式電磁弁８２を駆動させるための電力を蓄積する電力蓄積手段ＣＤを備えている。電力蓄積手段としてコンデンサーを設けた例を、図６を参照しながら説明する。図６は、本実施形態の電力供給系統にコンデンサーＣＤを設けた例を示すブロック構成図である。
【００５６】
図６に示すように、負荷ＬＤ（多段式電磁弁８２、制御部ＣＵといった電気で駆動される部分の総称）には、ＡＣ電源である電源ＡＳと、バックアップ電池ＢＴとから電力が供給されている。電源ＡＳから負荷ＬＤに至る間には、整流素子であるダイオードＲＥａが配置されている。バックアップ電池ＢＴから負荷ＬＤに至る間には、整流素子であるダイオードＲＥｂが配置されている。ダイオードＲＥａ及びダイオードＲＥｂと負荷ＬＤとの間には、電力蓄積手段としてのコンデンサーＣＤが設けられている。
【００５７】
コンデンサーＣＤが蓄積可能な電力の容量は、リフィル水供給動作を行う際の、多段式電磁弁８２及び制御部ＣＵが消費する電力よりも大きくなるように構成されている。
【００５８】
続いて、図７，８，９，１０を参照しながら、本実施形態のフラッシュバルブＳＶの動作について説明する。図７は、図２に示すフラッシュバルブにおいて、初期状態を示す図である。図８は、図２に示すフラッシュバルブにおいて、主弁が開放された状態を示す図である。図９は、図２に示すフラッシュバルブにおいて、主弁が閉じられた状態を示す図である。図１０は、図２に示すフラッシュバルブにおいて、リフィル水を供給するため多段式電磁弁８２が第２の開弁量とされた状態を示す図である。図７〜１０のそれぞれにおいて、（Ａ）はフラッシュバルブＳＶの動きを示し、（Ｂ）は対応する瞬間流量、弁体部材４０のリフト量、封水部ＳＷの封水深さ、多段式電磁弁８２の開弁量を示す。
【００５９】
図７に示すように、時刻ｔ１以前では多段式電磁弁８２は閉弁となっている。そのため、背圧室１４の背圧は一次側内部流路２０にかかる一次圧と等しくなっており、弁体部材４０は背圧室１４と二次側内部流路３０との圧力差によって閉弁状態になっている。また第一位置調整部材６０は副背圧室１２と背圧室１４との間に圧力差が無いため、バネ７０によって押し上げられた状態になっている。即ち、図７の初期状態（時刻ｔ１以前）において、弁体部材４０と第一位置調整部材６０は初期位置にあり、瞬間流量もゼロである。また、封水深さは規定の深さを確保している。
【００６０】
続いて、図８に示すように、時刻ｔ１において多段式電磁弁８２が第１の開弁量とする主洗浄動作が実行される。多段式電磁弁８２が第１の開弁量なると、背圧室１４の水がバイパス流路８０を通って二次側内部流路３０へと抜けるため、背圧室１４の背圧が低下する。これにより、弁体部材４０は弁体部材４０にかかる一次圧と背圧室１４との圧力差によって押し上げられるので、主流路が開かれ、大便器ＳＢに対して主洗浄水の供給が開始される。
【００６１】
弁体部材４０の上昇と同時に、第一位置調整部材６０も背圧室１４と副背圧室１２との圧力差によって、背圧室１４側に押し下げられる。従って、弁体部材４０は第一位置調整部材６０に当接するまで上昇する。また、弁体部材４０が上昇すると副弁悍４８が第二位置調整部材６５に当接し、連通路４６４が開かれる。
【００６２】
図８の状態で主洗浄水を大便器ＳＢ側に流し続け、所定の時刻ｔ２が到来すると多段式電磁弁８２を閉弁とする。多段式電磁弁８２を閉弁とすることで、副孔４６３及び連通路４６４を通って背圧室に入った水は、バイパス流路８０から二次側内部流路３０に抜けることが出来なくなるため、背圧室１４の背圧が復活する。そして図９に示すように、背圧室１４の背圧によって弁体部材４０は下降し始め、時刻ｔ３において主弁体４２が主弁座面２０１に当接し、主流路が閉じられる。また、背圧室１４の背圧が復活することで、弁体部材４０が押し下げられるのと同時に、第一位置調整部材６０も副背圧室１２と背圧室１４との圧力差が無くなるため、バネ７０によって初期位置に押し上げられ、初期位置に復帰する。
【００６３】
多段式電磁弁８２が閉弁とされてから、弁体部材４０が主流路を閉じるまでの時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけては、大便器ＳＢに洗浄水が供給される。時刻ｔ３において洗浄水の供給が終了するとともに、大便器ＳＢのサイホンが終了するため、やや時間差があって封水部ＳＷの封水深さが上昇する（時刻ｔ４）。
【００６４】
時刻ｔ４においても、封水部ＳＷの封水深さは初期の封水深さまで確保されていないの
で、図１０に示すように、時刻ｔ４から時刻ｔ５にかけて多段式電磁弁８２を第２の開弁量とするリフィル水供給動作を実行する。リフィル水供給動作において、一次側内部流路２０から供給される洗浄水は副孔４６３、背圧室１４、バイパス流路８０、第２電磁弁８２２、二次側内部流路３０を通り、リフィル水として大便器ＳＢに供給される。
【００６５】
このとき、第２電磁弁８２２を第２の開弁量とすることで、背圧室１４の背圧はわずかに低下するが、第２電磁弁８２２によって開閉される流路断面積は副孔４６３の流路断面積よりも狭くなっているので、背圧室１４からバイパス流路８０を通って二次側内部流路３０に流れる水の流量よりも、一次側内部流路２０から副孔４６３を通って背圧室１４に流入可能な水量の方が大きくなる。そのため、背圧室１４の背圧と弁体部材４０にかかる一次圧との差圧は生じないか、生じたとしてもわずかであるため、弁体部材４０は上昇しない。従って、多段式電磁弁８２を第２の開弁量とすることで主流路を開くことなく、背圧室１４及びバイパス流路８０を介してリフィル水を供給することができる。また、第２電磁弁８２２を開くことによって供給されるリフィル水の流量は主洗浄水の流量に比べて少ないので、リフィル水を供給することによって大便器ＳＢでサイフォン現象が発生することもない。
【００６６】
また、第一位置調整部材６０が初期位置に復帰するまでは、背圧室１４の背圧は初期状態と同じ一次圧に完全に復帰していない場合がある。そのため、第一位置調整部材６０が初期位置に復帰する前に多段式電磁弁８２を第２の開弁量とすると、弁体部材４０が上昇し、主流路が開かれてしまう。しかし、本実施形態のフラッシュバルブＳＶでは、時刻ｔ４において第一位置調整部材６０は初期位置に復帰しており、背圧室１４の背圧も初期状態と同じ一次圧に完全に復帰しているので、多段式電磁弁８２を第２の開弁量としても弁体部材４０が開くことはない。
【００６７】
また、多段式電磁弁８２を第２の開弁量とした時に、大便器ＳＢに供給される洗浄水の瞬間流量は少ないため、一次圧が変動したとしても、リフィル水供給動作時の瞬間流量は影響を受けにくい。そのため、リフィル水供給動作を実行する時間（時刻ｔ４から時刻ｔ５）を制御することで、精度よくリフィル水の供給量を調整することができ、リフィル水を過不足無く大便器ＳＢに供給することが可能である。
【００６８】
このように本実施形態のフラッシュバルブＳＶでは、副バルブである多段式電磁弁８２を第１の開弁量とすることで背圧室１４の背圧を低下させて主バルブを開き、主洗浄水を給水後、多段式電磁弁８２を閉弁する主洗浄動作を実行し、多段式電磁弁８２が閉じてから所定時間（時刻ｔ２から時刻ｔ４）経過後、多段式電磁弁８２を第２の開弁量とすることで主バルブを開くことなく、背圧室１４及びバイパス流路８０を介して一次側流路２０と二次側流路３０を連通しリフィル水を給水するリフィル水供給動作を実行する（図７〜図１０参照）。
【００６９】
本実施形態によれば、主洗浄動作の終了後、一定時間経過してからリフィル水を供給するので、サイフォン作用により補給水が排出されることなく、封水に必要な量のリフィル水を確実に供給することができる。また、リフィル水供給動作にて主バルブを開放しないため主バルブの寿命が向上する。さらに、主バルブよりも瞬間流量の小さな副バルブを利用してリフィル水を補給するため、サイフォン作用の発生を確実に抑制することができる。また、バイパス流路８０をリフィル水補給流路と兼用することができるため、リフィル水補給用の流路を別途設ける必要がなく、流路開閉装置ＳＶの構造を簡素化できる。
【００７０】
また、本実施形態のリフィル水供給動作は主洗浄動作の終了後、第一位置調整部材６０が初期位置に復帰した後、前記リフィル水供給動作が実行される。
【００７１】
このようにすることで、主洗浄動作によって低下していた背圧室１４の背圧が、初期状態と同じ一次圧に完全に復帰してから、副バルブである多段式電磁弁８２を第２の開弁量とするため、多段式電磁弁８２を第２の開弁量とした時に主弁体が開くことを防止できる。従って、供給するリフィル水量のばらつきを抑制し、無駄水の発生やリフィル水の不足を回避できる。
【００７２】
また、リフィル水供給動作の実行有無を設定可能なように構成されていることも好ましい。
【００７３】
この好ましい態様では、サイフォン方式ではない便器に取り付ける場合に、リフィル水供給動作の実行を停止できるので、様々な方式の便器に対応した流路開閉装置とすることができる。
【００７４】
また本実施形態では、副バルブである多段式電磁弁８２を駆動させるための電力を蓄積する電力蓄積手段を備え、電力蓄積手段が蓄積可能な電力の容量が、少なくともリフィル水供給動作を行う際の、多段式電磁弁８２及び制御部ＣＵが消費する電力よりも大きいことも好ましい。
【００７５】
本実施形態のフラッシュバルブＳＶは、主洗浄動作及びリフィル水供給動作を行うことで一連の洗浄動作を構成しているので、例えば主洗浄動作の終了後に停電になると、主洗浄動作のみが行われリフィル水供給動作が完了しない場合も想定される。リフィル水供給動作が完了しなければ、リフィル水が不足し、臭いの逆流や害虫の侵入を招くおそれがある。そこで、コンデンサーＣＤを設け、リフィル水供給動作を行う際の、副バルブ及び制御部が消費する電力よりも大きい電力を蓄積することで、洗浄中に停電となってもリフィル水供給動作を完遂することができるように構成している。
【００７６】
上述した本実施形態では、副バルブである多段式電磁弁８２を制御する制御部ＣＵを、フラッシュバルブＳＶに内蔵させた例について説明した。しかしながら、制御部ＣＵは、必ずしもフラッシュバルブＳＶに内蔵することに限定されず、多段式電磁弁８２を制御可能であれば、どこに設けても構わない。
【００７７】
図１１に、制御部ＣＵを便座ＳＨに設けた例を示す。制御部ＣＵを便座ＳＨに設けるにあたっては、上述した制御部ＣＵをそのまま便座ＳＨに設けてもよく、便座ＳＨに設けられている制御部を制御部ＣＵの機能を果たすように経編してもよい。このように構成すると、便座ＳＨはその座面の温度を調整する温度調整機構（ヒーターとそのヒーターを駆動する制御回路）を有している場合、制御部ＣＵは、温度調整機構を制御することが可能なように構成することができる。
【００７８】
このように、多段式電磁弁８２を制御する制御部ＣＵと、便座ＳＨの温度を調整する温度調整機構を制御する制御部とを一つの制御部に統合することができるので、便器装置全体の構成を簡易なものとすることができる。
【００７９】
また、上述した本実施形態では、多段式電磁弁８２は第１電磁弁８２１及び第２電磁弁８２２の２つの電磁弁の開閉を組み合わせることで、開弁量を２段階に調整する例について説明した。しかしながら、多段式電磁弁８２は必ずしもこの形態に限定されるものではなく、電磁弁に供給する電流量を変化させることで開弁量を２段階に調整する物など、開弁量を少なくとも２段階に調整可能なものであれば、どのようなものであっても構わない。
【符号の説明】
【００８０】
ＳＶ：フラッシュバルブ（流路開閉装置）
ＳＢ：大便器
ＳＷ：封水部
ＴＢ：給水管
Ｖ：止水栓
ＶＢ：バキュームブレーカー
ＣＵ：制御部
１０：本体部
１０１：突出部
１０２：貫通穴
１０７：固定孔
１２：副背圧室
１４：背圧室
２０：一次側内部流路
２０１：主弁座面（主弁座）
２１：流入口
２２：副一次流路
３０：二次側内部流路
３１：流出口
４０：弁体部材
４２：主弁体
４２１：主弁体面
４４：定流量弁体
４４１：外側面
４４２：スリット
４６：収容凹部
４６１：孔
４６２：凹部
４６３：副孔（背圧流路）
４６４：連通路（背圧流路）
４６５：副弁座
４８：副弁桿
４８１：大径部
４８２：副弁体
４８３：小径部
５０：バネ
６０：第一位置調整部材
６０１：凹部
６０２：連通路
６５：第二位置調整部材
６５１：プレート部
６５２：シャフト部
６５３：保持部材
７０：バネ
８０：バイパス流路
８２：多段式電磁弁
８２１：第１電磁弁
８２２：第２電磁弁
Ｗａ：流入水
Ｗｂ：流出水
ＣＤ：コンデンサー
ＬＤ：負荷
ＡＳ：電源
ＢＴ：バックアップ電池
ＲＥａ：ダイオード
ＲＥｂ：ダイオード
【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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【図７】
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【図８】
2015175435.tif 000010
【図９】
2015175435.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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