(57)【要約】【課題】  耐久性に優れ、排水量の細かい調節が可能な排水バルブを提供することを目的とする。【解決手段】  弁座体内部に挿入可能な中空円錐部１０４と、該中空円錐部１０４の上部外周面に設けられ、弁座体３００の上縁部３０２と密着可能な鍔部１０２と、該鍔部１０２の中央部で中空円錐部１０４上方に平らに膨出するドーム部１０１と、該ドーム部１０１上部に設けられ排水バルブ１００を引き上げる鎖２００を掛止する掛止部１０５と、掛止部付近に設けられ引き上げる鎖を排水バルブ本体に係止させる係止部１０６と、排水バルブ１００をオーバーフロー管４００に回動自在に装着する腕部１０３と、中空円錐部１０４の底部に設けられている水量を調整する調整孔１０９に嵌め込み可能な調整キャップ１０９ａとを具備することを特徴とする。【選択図】  図３
2008038343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器水槽の下面から突出し側面にオーバーフロー管が延出された排水口上に設けられた弁座体と密封係合して前記排水口を閉塞する水洗便所水槽用の排水バルブにおいて、
前記弁座体内部に挿入可能で、複数の孔が設けられている中空円錐部と、
該中空円錐部の上部外周面に設けられ、前記弁座体の上縁部と密着可能な鍔部と、
該鍔部の中央部で前記中空円錐部上方に平らに膨出するドーム部と、
前記排水バルブ本体を引き上げる鎖を掛止する掛止部と、
前記排水バルブを前記オーバーフロー管に回動自在に装着する腕部とを具備することを特徴とする排水バルブ。
【請求項２】
前記排水バルブ本体を形成する材料がＡＢＳ樹脂であることを特徴とする請求項１記載の排水バルブ。
【請求項３】
前記掛止部は、前記鎖を前記排水バルブ本体へ係止させる係止部と、
該係止部に係止された前記鎖を固定する掛け突部から構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の排水バルブ。
【請求項４】
前記掛け突部には、前記係止部と反対方向に前記鎖を固定する固定部材が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の排水バルブ。
【請求項５】
前記オーバーフロー管の幅に合わせた位置に複数の腕部が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の排水バルブ。
【請求項６】
前記中空円錐部に設けられている複数の孔は、前記中空円錐部内の空気を排気する排気孔と、
前記中空円錐部内に水を流入させる流入孔と、
前記中空円錐部内へ水を流入させる水量を調整する調整孔であって、
前記排気孔は、前記中空円錐部の前記腕部とは反対方向の側壁に設けられ、
前記流入孔は、前記排気孔の反対側の側壁で前記排水バルブ本体が引き上げられた時に、排気孔の直下となる位置に設けられ、
前記調整孔は、前記中空円錐部の底部に設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の排水バルブ。
【請求項７】
前記調整孔は、ネジ孔を有し、前記ネジ孔に合わせた調整ネジが接続され、
前記調整ネジを構成するネジ部に所定の大きさの貫通穴を有し、
前記調整ネジを前記ネジ穴にねじ込むことで、前記ネジ穴から露出する前記貫通穴の大きさを決定することができ、前記貫通穴から前記中空円錐部へ流入する水の水量を調整することができることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の排水バルブ。
【請求項８】
前記中空円錐部は、前記排水バルブ本体の浮力を調整する錘を複数収容することができることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の排水バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水洗便所の水槽用の閉塞弁の排水バルブに関し、特に、水洗の水量の調節が可能な排水バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の水洗便所では、所定の水量を便器に送り込むように、水をためる水槽と、レバー動作によってこの水槽の水を排水する排水弁とが設けられた構成になっている。排水弁は、弁座と弁体とで構成され、弁体はタンク側面に突設されたレバーハンドルとを線状部材で連結されている。レバーハンドルを回動操作すると、弁座から弁体が離間して洗浄水が排水される。弁体は内部に空気を保持する構造になっていて、一旦開弁すれば空気の浮力で水槽の水面に浮き上がって開弁状態を続け、水槽内に貯水された水がすべて排出されるようになっている。
【０００３】
このような排水弁の一例として、特許文献１に開示されている排水バルブがある。この排水バルブは、トイレタンクの排水口を開閉できる天然ゴム、合成ゴム等の弾性材よりなる中空バルブであり、この中空バルブには、排水口の嵌挿する中空バルブ本体の先端部と中間部に透孔を有すると共に、中空バルブ本体の基端部には排水口の弁座と密着する環状鍔を有し、環状鍔の一側にバルブ取り付け用アームを突設し、アームに複数の取付孔を設け、他側に操作条の一端を固定したものである。また、中空バルブ本体の下部には、タンク内の水の排水量を調節するために設けられている栓体は、回転可能であり、栓体を回転させることで、注水孔の面積を調節し、注水孔へ注水される水量を調節している。
【特許文献１】実用新案登録第３０３７６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の特許文献１に開示された排水バルブには、以下のような問題点がある。
即ち、特許文献１に開示されている排水バルブを成型する素材である天然ゴムや合成ゴムあるいは、通常一般的に使用される塩化ビニル系樹脂は、水道水に含有する塩素に長時間曝露されることで、硬化や収縮といった劣化が起こる。また、塩化ビニル系樹脂は、廃棄時（焼却）に有害物質を発生させることから、環境汚染につながる。そして、排水バルブが硬化すると、操作条の取り付け位置に繰り返し引っ張る力が加わった際に、破損しやすくなる。また、排水バルブが収縮すると、タンク内の水が排水口から漏れるといった問題が起こる。
【０００５】
また、特許文献１の栓体では、それを回転させることにより水量を調整するものであるが、これは、予め設けられている注水孔の面積の大小を変更するものであって、排水量の調節に限りがある。
【０００６】
また、中空バルブ本体の栓体及び排気孔が設けられている半楕円形部分の大きさは、予め決められており、この大きさが全て排水口に対応できる大きさではない。
【０００７】
さらに、中空バルブに取り付けられているアームは、所定の幅で取り付けられており、この所定の幅が必ずしも取り付け位置に一致するとは限らない。
【０００８】
本発明は、係る問題に鑑みてなされたものであり、焼却処理しても有害物質の発生がなく、リサイクル可能な材質であり、耐久性に優れ、排水量の細かい調節が可能な排水バルブ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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の排水バルブは、便器水槽の下面から突出し側面にオーバーフロー管が延出された排水口上に設けられた弁座体と密封係合して排水口を閉塞する水洗便所水槽用の排水バルブにおいて、弁座体内部に挿入可能な中空円錐部と、該中空円錐部の上部外周面に設けられ、弁座体の上縁部と密着可能な鍔部と、該鍔部の中央部で中空円錐部上方に平らに膨出するドーム部と、該ドーム部上部に設けられ排水バルブを引き上げる鎖を掛止する掛止部と、掛止部付近に設けられ引き上げる鎖を排水バルブ本体に係止させる係止部と、排水バルブをオーバーフロー管に回動自在に装着する腕部と、中空円錐部の底部に設けられている水量を調整する調整孔に嵌め込み可能な調整キャップとを具備することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の排水バルブは、排水バルブ本体を形成する材料がＡＢＳ樹脂であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の排水バルブは、掛止部付近に引き上げ鎖を固定する固定部材が装着されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の排水バルブは、オーバーフロー管の幅に合わせた位置に複数の腕部が設けられていることを特徴とする
【００１３】
また、本発明の排水バルブは、調整孔は、ネジ穴を有し、ネジ穴に合わせた調整ネジが接続されており、調整ネジは、ネジ部に所定の大きさの貫通穴を有し、
調整ネジをねじ込むことで、中空円錐部が露出する貫通穴の大きさを決定することができることを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明の排水バルブは、中空円錐部は、排水バルブ本体の浮力を調整する錘を複数収容することができることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ＡＢＳ樹脂で射出成型された排水バルブは、水道水に含有する塩素に長時間曝露されても劣化せず、排水バルブ本体を引き上げる鎖を係止する係止部と掛止部とを有し、２点支持することで、排水バルブ本体の引き上げ時にかかる力の負担を分散することができ、耐久性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、図面を参照して、本実施形態に係る排水バルブの構成及び動作について説明する。
図１は、本実施形態に係る排水バルブの構成を示した断面図である。
図１に示すように、排水バルブ１００は、ドーム部１０１と、鍔部１０２と、腕部１０３ａ，ｂと、中空円錐部１０４と、掛止部１０５と、係止部１０６とから構成されている。さらに、鍔部１０２の裏側（中空円錐部１０４と鍔部１０２とが嵌合する側）には、ゴムパッキン１０７が嵌めこまれている。中空円錐部１０４の内部には金属で形成されたリング状の錘１１０を支持する受け座が形成され、この受け座に錘１１０が収まるようになっている。なお、この受け座は、複数枚の錘１１０を支持することが可能である。また、腕部１０３の反対側の側壁には、排気孔１０８が設けられ、底部に調整孔１０９が設けられている。
なお、本実施形態に係る排水バルブ１００は、ＡＢＳ樹脂等の共重合化合物を材料として射出成型されたものである。
【００１７】
腕部１０３ａ，ｂは、鍔部１０２より外方へ平行に延出し、延出する先端付近に複数の多用途孔部１０３ｃが複数設けられている。この多用途孔部１０３ｃは、図３に示す弁座体３００から突設されている支軸３０１によって支持され、支軸３０１を支点に上下に揺動する。
【００１８】
また、図２に示すように、鍔部１０２近傍付近から、それぞれの腕部１０３ａ，１０３ｂの外側に延出した腕部１０３ａ’，１０３ｂ’と腕部１０３ａ”，１０３ｂ”が備えられている。それぞれの腕部１０３ａ〜ａ”，１０３ｂ〜ｂ”は、鍔部１０２近傍で切断が可能であり、複数種類あるオーバーフロー管（図３を参照）の幅にあった腕部を使用することができる。
【００１９】
また、中空円錐部１０４の底部に設けられている調整孔１０９は、樹脂で形成された調整キャップ１０９ａが嵌め込まれており、中空円錐部１０４内に流入する水量を調節することができる。調整キャップ１０９ａは、複数の大きさの孔を有し、所望の水量に合わせた孔を有する調整キャップ１０９ａに変更可能である。また、この調整キャップ１０９ａと前述した錘１１０との組み合わせにより複数段階の水量調整が可能となる。例えば、８種類の大きさの異なる孔の調整キャップ１０９ａと調整キャップ１０９ａと取り付けない場合とで調整キャップ１０９ａだけで９段階の変更が可能となり、錘１１０を２枚受け座で支持する場合には、錘１１０が０枚、１枚、２枚といった３段階の変更が可能となる。これにより、調整キャップ１０９ａで９段階、錘１１０で３段階の変更が可能となり、調整キャップ１０９ａと錘１１０を合わせると２７段階の変更が可能となる。
【００２０】
さらに、中空円錐部１０４には、排気孔１０８と反対側の側壁には、流入孔１１１が設けられている（図４を参照）。流入孔１１１は、排水バルブ１００本体が引き上げられた時に、排気孔１０８の直下となる位置に設けられている。流入孔１１１は、水槽内の水位が下がった時にでも、流入孔１１１は水面下に浸かっているため、確実に中空円錐部１０４内へ水が流入し、中空円錐部１０４内の空気を排気することができる。
【００２１】
また、鍔部１０２に嵌合する位置から調整孔１０９までの高さが異なる中空円錐部１０４を鍔部１０４へ嵌め込むことが可能であり、図３に示す弁座体３００の形状に適合するものに変更可能である。
【００２２】
掛止部１０５は、ドーム部１０１の中央より腕部１０３側に設けられ、係止部１０６は、掛止部１０５と腕部１０３との間に設けられている。また、掛止部１０５及び係止部１０６には、排水バルブ１００本体を引き上げる引き上げ鎖２００が繋がれている。
また、掛止部１０５の腕部１０３ａ，１０３ｂと反対方向側に、引き上げ鎖２００を固定するための固定部材１０５ａが引き上げ鎖２００に接続されている。
【００２３】
次に、図３及び図４を参照して、排水バルブ１００の動作について説明する。なお、図３及び図４は、本実施形態に係る排水バルブを備えた水洗便所水槽内部の一部を示した斜視図であり、図３は、排水口３０３を閉塞した状態であり、図４は、排水口３０３を開口した状態である。
【００２４】
水槽内には図示しない水流入口からの水によって所定の高さまで水が溜められている。水位の高さは浮きなどによって制御されるようになっている。
【００２５】
水洗を開始するために、水槽の外側に設けられたハンドルが回転されると、水槽の上部に取り付けられたレバーが引き上げ鎖２００を上方に引き上げ、図３に示す弁座体３００の閉塞状態から図４に示す弁座体３００の開口位置に引き上げる。
【００２６】
排水バルブ１００は、腕部１０３ａ，ｂによってオーバーフロー管４００に回転自在に係止めされている。腕部１０３ａ，ｂに設けられている多用途孔部１０３ｃをオーバーフロー管４００から突設されている支軸３０１に挿入することで係止めすることができる。
【００２７】
排水バルブ１００が、図４に示す開口位置まで引き上げられると、水槽内部の水が、弁座体３００を通って排水管３０３に流れる。このとき排水バルブ１００の中空円錐部１０４の内部からは水が排出されて中空状態になっているので、排水バルブ１００は自身の浮力によって水面まで上昇し、水槽の水位が下がるに連れて下降する。水位が上縁部３０２付近まで下がると、排水バルブ１００は弁座体３００に着座して閉塞位置を取る。水位が所定位置まで下がると浮きなどの制御によって、水流入口から水が流れ出して水槽内に水が溜められる。
【００２８】
水槽に水が溜められている間は、排水バルブ１００の下から排水バルブ１００に働く空気圧よりも、排水バルブ１００の上から排水バルブ１００に働く水圧の方が高いので、排水バルブ１００は閉塞位置を維持したままで排水バルブは閉じられる。排水バルブ１００内部の水が閉塞位置で全て流れ出し、中空円錐部１０４は空気で置き換わる。
【００２９】
この状態でハンドルが回転されると再び上述の動作が繰り返され、水槽の水の排水が再現される。
【００３０】
ところで、排水バルブ１００の中空円錐部１０４の側壁の腕部１０３ａ，ｂの反対側に、排気孔１０８が設けられており、また、中空円錐部１０４の底部には調整孔１０９が設けられている。
【００３１】
排水バルブ１００が図４に示すように、開口位置まで引き上げられると、排気孔１０８は中空円錐部１０４の頂点に位置するようになり、排水バルブ１００内部の空気は、排気孔１０８から抜け出し、代わりに調整孔１０９から水が排水バルブ１００内部に流入する。
【００３２】
空気が抜けて行くと排水バルブ１００の浮力は次第に小さくなって行く。排水バルブ１００の自重と排水バルブ１００内部に流入した水の重さの合計重量が、排水バルブ１００の体積と同じ体積の水の重量よりも大きくなったとき、即ち、排水バルブ１００の見かけの比重が１よりも大きくなったとき、排水バルブの浮力は負になり、排水バルブ１００は水中に沈みだし、水槽の水位に関係なく排水バルブ１００は弁座体３００上に着座して閉塞位置と取り、排水管３０３が閉じられる。
【００３３】
このように、排水バルブ１００の浮力が負となり、水槽内の水位が弁座体３００の上縁部３０２付近まで下がる前に排水バルブ１００が閉じられることで、水槽から排水され水洗に用いられる水量が少なくなり、その分節水が図られる。
【００３４】
また、排水バルブ１００の浮力が正から負に変化する速度は、調整孔１０９から水が中空円錐部１０４内に流入する速さによって決定される。そのために、調整孔１０９には、流入する水の水量を変化させるための調整キャップ１０９ａが嵌めこまれている。この調整キャップ１０９ａは、取り外し可能で、孔の大きさには複数種類ある。よって、所望の水量に調節する場合には、対応する大きさの孔を有する調整キャップ１０９ａに変更すればよい。
【００３５】
また、中空円錐部１０４内に流入する速さを調整するものとして、図５に示す構成がある。
図５に示すように、調整孔１０９には、ネジ式の調整ネジ５００を備えている。この調整ネジ５００は、ネジ頭部５０１とネジ部５０２から構成され、ネジ部５０２には、所定の大きさで貫通した貫通孔５０３を有する。また、調整孔１０９は、調整ネジ５００がねじ込まれるようなネジ孔を有する。
【００３６】
調整ネジ５００は、中空円錐部１０４内へねじ込むことで流入する速さを調整する。調整ネジ５００が有する貫通孔５０３が、中空円錐部１０４から露出している面積の大きさで中空円錐部１０４内に水が流入する速さを決定することができ、所望の流入速度を得るため、調整ネジをねじ込むことで調整が可能となる。
【００３７】
このように本実施形態に係る排水バルブ１００は、ＡＢＳ樹脂等の共重合化合物を材料にして、射出成型したものであり、水道水に含有する塩素による劣化を防止することができる。また、引き上げ鎖２００による排水バルブ１００の接続を２点支持とすることで、ドーム部１０１にかかる引き上げの力による負担を分散することができ、破損防止となる。
【００３８】
ちなみに、掛止部１０５及び係止部１０６の二点支持としたときの強度について以下に説明する。
掛止部１０５及び係止部１０６の強度を計測するために、本実施形態の排水バルブを実施例とし、２種類の比較例とする排水バルブとして、それぞれについてチェーン接続による引っ張り試験を実施し、計測した。
計測方法は、島津製作所製引っ張り試験機（ＳＨＩＭＡＤＺＵ  ＡＧ−１０ＴＡ）に各バルブと固定冶具とともに固定し、チェーンと引っ張りチェーンと本体接続部分の強度を測定した。
なお、固定冶具について、チェーン固定部を中心に内径３４にて面当たりできるように円筒上のものを作成し、使用した。
【００３９】
また、引っ張り試験の条件を以下に示す。
・チェーンサイズ：３．２パイ×３２０ｍ／ｍ
・材質：ＳＵＳ３０４（Steel Use Stainless  ３０４）
【００４０】
【表１】
2008038343.tif 000003
【００４１】
表１に示すように、実施例の排水バルブの引っ張り強度は、２２．０８ｋｇｆとなり、比較例１の排水バルブの約４．７６倍となり、比較例２の排水バルブの約１．３７倍となった。
【００４２】
また、中空円錐部１０４の高さを変更することができるので、排水管３０３の形状に合わせて中空円錐部１０４の高さを変更することができる。
【００４３】
また、オーバーフロー管４００の幅に合わせた腕部１０１ａ〜ａ”，１０３ｂ〜ｂ”が複数あることで、必要な腕部以外を切断して使用することができる。
【００４４】
また、調整キャップ１０９ａの孔の大きさと収容する錘１１０の枚数によって、中空円錐部１０４内へ流入する水量と排水管３０３の開口状態から閉塞状態までの時間の調整が簡単にできるようになる。
【００４５】
また、調整孔１０９にネジ式の調整ネジで水量を調整することができるので、調整ネジを回転させて水量を調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施形態に係る排水バルブの構成を示した断面図である。
【図２】本実施形態に係る排水バルブが有する複数の腕部の構成を示した図である。
【図３】本実施形態に係る排水バルブの動作を示した図である。
【図４】本実施形態に係る排水バルブの動作を示した図である。
【図５】調整孔に備え付けられた調整ネジの構成を示した図である。
【符号の説明】
【００４７】
１００    排水バルブ
１０１    ドーム部
１０２    鍔部
１０３ａ、１０３ｂ    腕部
１０４    中空円錐部
１０５    掛止部
１０５ａ    固定部材
１０６    係止部
１０７    ゴムパッキン
１０８    排気孔
１０９    調整孔
１１０    錘
２００    引き上げ鎖
３００    弁座体
３０１    支軸
３０２    上縁体
３０３    排水口
４００    オーバーフロー管
【図１】
2008038343.tif 000004
【図２】
2008038343.tif 000005
【図３】
2008038343.tif 000006
【図４】
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【図５】
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