(57)【要約】  開示されているのは、便器（２２）からトラップ（２６）通路への流れを制御するための弁組立体である。１つの形態では、カートリッジユニット（２８）があり、カートリッジユニット内には旋回可能なゲート（４０）が取り付けられる。ゲートは、遮断／閉塞位置から、ゲートが主流路から離れて凹部内に本質的に隠される位置に揺動し得る。便器に面するゲート（４０）の表面は、流れ最適化をさらに促進するよう、内向き皿形である。
2010504450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排出口を有する便器と、
前記排出口と流体連絡するトラップと、
前記排出口から前記トラップへの流出を制御するよう位置付けられる弁とを含み、
該弁は、
第一ハウジング部分と、前記第一ハウジング部分との間に空洞を定めるよう、前記第一ハウジング部分に連結される第二ハウジング部分と、前記排出口を通じる流れを本質的に閉塞する第一位置と前記排出口から前記トラップへの流れを許容する第二位置との間で移動し得るよう前記空洞内に位置付けられる旋回可能なゲートとを有する、カートリッジユニットを含み、
前記空洞は、その壁の１つに沿う凹部を有し、前記旋回可能なゲートが前記第二位置にあるとき、前記旋回可能なゲートの一部は、前記凹部内に収容される、
トイレ。
【請求項２】
前記旋回可能なゲートの旋回は、前記ハウジング部分の外側に延び前記空洞内に至るリンク機構の動作によって引き起こされ得る、請求項１に記載のトイレ。
【請求項３】
前記旋回可能なゲートは、前記旋回可能なゲートが前記第一位置にあるときに、ハウジング部分に接して封止するのに適したシールを支持する、請求項１に記載のトイレ。
【請求項４】
前記旋回可能なゲートは、前記旋回可能なゲートが前記第一位置にあるときに前記便器に面する内向き皿形側部と、前記旋回可能なゲートが前記第二位置にあるときにハウジング部分に面するよう構成される外向き皿形側部とを含む、請求項１に記載のトイレ。
【請求項５】
前記トラップは、前記便器への下水ガスの逆流を制限する通常のトラップ水位を有し、前記旋回可能なゲートは、その水位よりも常に上にあるよう位置付けられる、請求項１に記載のトイレ。
【請求項６】
前記弁カートリッジは、前記便器排出口に隣接する本質的に垂直な経路から少なくとも幾分水平な経路に曲がる流路をもたらす、請求項１に記載のトイレ。
【請求項７】
便器からトイレトラップへの排泄物の流出を制御するのに使用するためのカートリッジ弁であって、
第一ハウジング部分と、
前記第一ハウジング部分との間に空洞を定めるよう、前記第一ハウジング部分に連結される第二ハウジング部分と、
当該弁を通じる流れを本質的に閉塞する第一位置と当該弁を通じる流れを許容する第二位置との間で移動し得るよう前記空洞内に位置付けられる旋回可能なゲートとを含み、
前記空洞は、その壁の１つに沿って凹部を有し、前記旋回可能なゲートが前記第二位置にあるとき、前記旋回可能なゲートの一部は、前記凹部内に収容され得る、
カートリッジ弁。
【請求項８】
当該弁が前記第一位置にあるとき、前記旋回可能なゲートの表面は、前記便器に面し、その面する表面は、内向き皿形である、請求項７に記載のカートリッジ弁。
【請求項９】
便器からトイレトラップへ排泄物を運ぶためのトイレトラップ通路であって、
当該トラップ通路は、その入口端部にゲート弁を有する種類であり、
当該トラップ通路を通じる流れを本質的に閉塞する第一位置と当該トラップ通路を通じる流れを許容する第二位置との間で移動し得るよう、旋回可能なゲートが当該トラップ通路内に位置付けられ、
当該トラップ通路は、その壁の１つに沿って凹部を有し、前記旋回可能なゲートが前記第二位置にあるとき、前記旋回可能なゲートの一部は、前記凹部内に収容され得る、
トイレトラップ通路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連する出願の参照）
該当せず。
【０００２】
（連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載）
該当せず。
【０００３】
本発明はトイレに関し、より具体的には、便器からトラップ（防臭弁）への排泄物の流出を制御するトイレ弁に関する。
【背景技術】
【０００４】
フラッシュ（流水式）トイレは人間の屎尿の衛生的な処理を大いに助けるが、水使用はそのような装置によって強く影響される。水を節約する必要及び願望が増大するに応じて、トイレの平均フラッシュ（流水）毎に使用される水の容量を減少するという対応する願望がある。
【０００５】
典型的なトイレは、便器の上流に、例えば、貯水タンクの底部に弁を含む。トイレがフラッシュされるとき、水タンク内の弁が開放し、タンク水は便器内にフラッシュし得る。
【０００６】
これらの従来的なトイレを用いるならば、典型的には、フラッシング（流水式洗浄）サイクルの開始とありのままの排泄物の殆どが便器から除去される時間との間に遅れがある。望ましくない大量の洗浄水が、主要な排泄物を便器から移動するためだけに必要とされ、最終的な水洗を提供するためにさらなる量が必要とされる。
【０００７】
この問題を低減する１つの方法は、入口弁を備えて構成され、入口弁が開放されるときに、入り込む如何なる新しいフラッシュ水にも拘わらず、廃水の殆どが便器から落ちるよう成形されるトラップを提供することである。このアプローチの実施例は、米国特許第１６８，６１３号、第２３４，５７０号、第２７９，０４８号、第２９９，３３３号、及び、第４，０１６，６０９号を含む。
【０００８】
しかしながら、そのような弁は、便器からの排泄物の流出に対して遮断位置に必要的に配置される。完全に開放するときでさえ、それらは、典型的には、ある程度まで、便器からの流体及び排泄物の流れを妨げる。その上、それらは詰まり、保守又は摩擦問題を時折ひきおこす。また、それらは製造し或いは据え付けるのが効果であり得るし、或いは、長期の使用に関しては低信頼であり得る。
【０００９】
例えば、米国特許第４，０１６，６０９号は、大便器からの排泄物流出を制御するための屈曲可能な部材を有するトイレを開示している。屈曲可能な部材の弾性は、正しい動作のために重大であり、その弾性は時間と共に劣化し得る。加えて、弁はトイレ内に容易に据え付けられ得ない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
故に、改良されたトイレトラップ弁組立体、特に、低減された量の水でのフラッシングを容易化するトイレトラップ弁組立体の必要が依然としてある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
１つの特徴において、本発明は、排出口を備える便器と、排出口と流体連絡するトラップと、排出口からトラップへの流出を制御するよう位置付けられる弁とを含む。この弁は、
第一ハウジング部分と、第一ハウジング部分との間に空洞を定めるよう、第一ハウジング部分に連結される第二ハウジング部分と、排出口を通じる流れを本質的に閉塞する第一位置と排出口からトラップへの流れを許容する第二位置との間で揺動し得るよう空洞内に位置付けられる旋回可能なゲートとを有する、カートリッジユニットの形態である。
【００１２】
具体的には、本発明によれば、空洞は、その壁の１つに沿って凹部を有する。旋回可能なゲートが第二位置にあるとき、旋回可能なゲートの一部は、凹部内に収容される。これは通路から外へゲートを移動するのを助け、それによって、便器から流出する水力の効率を増大する。その場合には、これは効果的なフラッシング周期を完了するくらいの量の水の必要をさらに減少する。
【００１３】
本発明の好適な形態では、旋回可能なゲートの旋回は、ハウジング部分の外側に延びる機械的或いは水圧的なリンク機構の動作によって駆動され得る。これは水フラッシュの開始及び終了も制御するコントローラに接続され得る。
【００１４】
他の好適な形態では、旋回可能なゲートは、旋回可能なゲートが第一位置にあるときにハウジング部分に接して封止するのに適した変形可能なシールを支持し、旋回可能なゲートは、旋回可能なゲートが第一位置にあるときに便器に面する内向き皿形側部を有する。これはゲートが開放位置にあるときに流れがより円滑に起こるのを助ける。旋回可能なゲートが第二位置にあるときにハウジング部分に面するよう構成されるゲートの外向き皿形側部もあり得る。
【００１５】
本発明の他の好適な形態において、トラップは、便器への下水ガスの逆流を制約する通常のトラップ水位を有し、旋回可能なゲートは、その水位よりも上に位置付けられる。さらに、弁カートリッジは、便器排出口に隣接する本質的に垂直な経路から少なくとも幾分水平な経路に曲がる流路を提供し得る。
【００１６】
本発明の他の特徴において、本発明は、そのようなトイレに接続するのに適したそのようなカートリッジ弁を提供し得る。
【００１７】
本発明のさらなる特徴では、便器からトイレトラップへ排泄物を運ぶためのトイレトラップ経路も提供され得る。トラップ経路は、トラップ通路を通じる流れを本質的に閉塞する第一位置とトラップ経路を通じる流れを許容する第二位置との間で移動可能な旋回可能なゲートの形態で、その入口端部にゲート弁を有する。トラップ経路は、その壁の１つに沿って凹部を有し、旋回可能なゲートが第二位置にあるとき、旋回可能なゲートの一部は、凹部内に収容され得る。
【００１８】
本発明は、所与の程度の洗浄でフラッシュ周期を完了するのに必要な水の量を有利に減少する。さらに、保守問題の発生は、ゲートを空気ポケット内で通常トラップ水位より上に維持することによって減少される。さらに、もし保守問題が生じるならば、弁カートリッジは、カートリッジユニット形態の弁が使用されるときには、トラップ又は便器の処理する必要なしに交換され得る。
【００１９】
本発明のこれらの及びさらに他の利点は、後続の詳細な説明及び付属の図面から明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に従った実施態様が据え付けられるトイレを通じて示す縦断面図である。
【図２】図１の出口弁を示す斜視図である。
【図３】図２の弁のハウジング弁の一方及びゲートを示す斜視図である。
【図４】図２の線４−４に沿って示す拡大断面図である。
【図５】図２の弁を示す展開斜視図である。
【図６】本発明に従った弁の第二実施態様を示す斜視図である。
【図７】図６の線７−７に沿って示す断面図である。
【図８】図６の弁を示す展開斜視図である。
【図９】本発明に従った弁の第三実施態様を示す斜視図である。
【図１０】図９の線１０−１０に沿って示す断面図である。
【図１１】図９の弁を示す展開斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１を参照すると、トイレ２０の下方部分が示され、それは排出口２４を有する便器２２と、排出口２４と流体連絡するトラップ（防臭弁）２６と、便器２２とトラップ２６との間に配置された本発明に従った排出弁カートリッジ２８とを含む。
【００２２】
トイレ２０は、典型的には、水タンク又は他の水供給源（図示せず）、シート、蓋、及び／又は便器上の他の被覆素子（再び全て図示せず）のような他の素子を含む。制御機構（再び図示せず）が、フラッシュ機構に機械的に或いは他の方法で連結され得る。フラッシュ機構は、フラッシュ周期を開始し、ゲート３２を閉塞位置から開放位置に旋回し、再び戻す。代替的に、人は、ステム５２に手動で回転することによって、ゲートを手動で移動し得る。
【００２３】
トイレ２０は、便器２２の底部付近のフランジ３０、及び／又は、締結具のような他の接続素子、及び、フランジ３３で弁カートリッジ２８を接続するためのガスケット３３を含む。いずれにしても、トラップ２６は、下水ガスの戻りを防止するためのトラップ水位３４を有し、クランプのようなゴム及び／又は他の素子の可撓片（全て図示せず）を用いて鍔３５で弁カートリッジ２８に接続され得る。弁カートリッジ２８は、便器２２からトラップ２６への排泄物及び流体の通過を許容する。
【００２４】
より具体的に図２乃至５を参照すると、弁カートリッジ２８は、第一ハウジング部分３６と、第一ハウジング部分３６に接続される概ね鏡像の第二ハウジング部分３８と、第一及び第二のハウジング部分３６／３８の間に定められる空洞内部に取り付けられる旋回可能なゲート４０とを含む。
【００２５】
ゲート４０は、内向き皿形側部４２と、輪郭４６を含む外向き皿形側部４４とを含む。輪郭３６は、ハウジング部分によって形成される空洞の内壁上に形成される輪郭４８に似ている。
【００２６】
図４に示されるように、ゲート４０が回転可能なステム５２によって旋回されると、ゲートは下方に旋回して輪郭４８に接する。これはゲートを遮断／封止位置から移動する。
【００２７】
フラッシュ間に、排泄物質は、通常、トラップ水位３４より上でトラップ内に留まらないことが理解されるべきである。よって、排泄物は、典型的には、輪郭４８に接して集まらない。弁カートリッジ２８は、ゲートの外側縁部とトラップ壁との間の正しい封止（シール）を維持するのを助けるために、ガスケット５０を有することにも留意せよ。さらに、空気ポケット５４の存在もステム５２の維持を容易化することに留意せよ。
【００２８】
フラッシング周期中、人は、最終的にはゲート４０を旋回して閉塞位置から出すフラッシュ始動体を作動し、排泄物が弁カートリッジの入口５６を通じて急速に排出するのを許容する。排出の殆どが清浄なフラッシュ水が便器を水洗し始める前に起こることを許容するために、フラッシュ水の開始が僅かに遅延されることが好ましい。
【００２９】
所定期間の後、フラップ弁が、図１閉塞位置に戻り、好ましくは、幾らかの水がフラッシュ間にフラップより上で便器内に位置付けられ得るよう、その位置に掛り止められる。次に、入口水が遮断され、フラッシュ周期を終了する。
【００３０】
ステム５２は、前に議論されたように、トルク素子（図示せず）への接続のためにソケット６０を通じて、ソケット５８内に挿入される。第一ハウジング部分３６及び第二ハウジング部分３８は、好ましくは、流れ方向６２とほぼ平行な平面に沿って接合可能である。第二ハウジング部分３８内のピン６４、及び、対応する第一ハウジング部分３６内の孔６６が、２つのハウジング３６，３８の正しい整列を可能にする。
【００３１】
図６乃至８を今や参照すると、第二カートリッジ７０が、トイレ（図示せず）と共に使用され得る。それは便器の排出口とトラップの開始又は他の排泄物導管との間に９０°肘屈曲部を有する。
【００３２】
排出弁７０は、２つの鏡像ハウジング半体を有さない。むしろ、主ハウジング部分７２と、被覆ハウジング部分７４とがある。しかしながら、部分７２／７４の間には、旋回可能なゲート７６が依然として据え付けられている。
【００３３】
ゲート７６は、（弁が閉塞されるときに）便器に面する内向き皿形側部７８と、トラップに面する外向き皿形側部８０とを含み、側部８０は、輪郭８２を含む。第一ハウジング部分７２は、輪郭８２と相補的な形状の凹部８４を含む。
【００３４】
ゲート７６が開放すると、それは凹部８４内に旋回し、輪郭８２は凹部８４内に位置する。これは流れに対する抵抗を減少し、排泄物質がゲート７６の背後に集まるのを防止する。
【００３５】
排出弁７０は、正しい封止を維持するのを助けるために弁ガスケット８６を有し、シャフト８８がゲート７６に接続される。空気ポケット９０及び軸受（ブッシュ）にも留意せよ。ピン９４が、前に議論されたように、トルク素子（図示せず）への接続のためにシャフト８８内に接続し得る。
【００３６】
排出弁７０は、９６に指し示される主流れ通路を含み、空気ポケット９０が、主流れ通路９６から偏心してトラップ水位より上に配置されている。シャフト８８は、軸受９２内に挿入され、シャフト通路９８内に配置され、そこでは、第二ハウジング部分７４が、軸受９２の平坦な表面１００制約し、シャフト８８、及び、相応して、ゲート７６は、軸受９２内で回転する。
【００３７】
第一ハウジング部分７２及び第二ハウジング部分７４は、流れ１０２の方向に対して横方向の平面に沿って接合可能であり、第二ハウジング部分７４で便器に接続され得るし、様々な締結具（図示せず）を使用してフランジ１０４に接続され得る。
【００３８】
図９乃至１１の実施態様を今や参照すると、弁１１０が、便器及びトラップと流体連絡して弁カートリッジ２８の代わりに位置付けられ得る。それは主としてそのフラップ上の封止構造に関して異なる。
【００３９】
第一ハウジング部分１１２と、第一ハウジング部分１１２に接続される第二ハウジング部分１１４と、それらの間に取り付けられる旋回可能なゲート１１６とがある。ゲート１１６は、側部１１８と、側部１２０とを含み、側部１２０は、輪郭１２２を含む。ハウジング部分１１２，１１４は、輪郭１２２を緊密に受け入れるための凹部１２４を含む。
【００４０】
弁１１０は、正しい封止を維持するのを助けるために弁ガスケット１２６を有する。ゲート１１６に接続されたシャフト１２８もある。第一ハウジング部分１１２は、空気ポケット１３０を含む。シャフト１２８は、ソケット１３２，１３４にある空気ポケット１３０内でハウジング部分１１２，１１４にそれぞれ接続される。
【００４１】
シャフト１２８は、前に議論されたように、トルク素子（図示せず）に接続され得る。弁１１０は、１３６で指し示される主流れ通路を含み、空気ポケット１３０は、主流れ通路１３６から偏心してトラップ水位より上に配置される。第一ハウジング部分１１２及び第二ハウジング部分１１４は、流れ方向１３８とほぼ平行な平面に沿って接合可能である。
【００４２】
弁１１０は、フランジ１４０で便器に接続し、フランジ１４２でトラップに接続し、双方の場合において、様々な締結具（図示せず）を使用し得る。第二ハウジング部分１１４内のピン１４４、及び、第一ハウジング部分１１２内の対応する孔１４６が、２つのハウジング１１２，１１４の正しい整列を可能にする。
【００４３】
実施態様に拘わらず、フラップ弁は、別個のカートリッジ内に収容されることができ、それは組立て及び必要であれば交換を容易化する。さらに、必要とされる保守の可能性は、排泄物に対するフラップ弁後方側の露出を最小限化することによって減少される。
【００４４】
本発明の好適実施態様が開示されたが、好適実施態様に対するさらに他の変更及び変形が当業者に明らかであり、本発明の精神及び範囲内にあることが意図されることが理解されるべきである。例えば、トラップ弁は金属便器及び／又はトラップと共に使用され得るが、それは他の材料（例えば、ガラス、プラスチック）から成るトイレ構成部品と共にも使用され得る。さらに、トラップ及びフラップの後方側の凹状／凸状性質は逆転され得る。
【００４５】
従って、本発明は、記載されたばかりの最適実施態様に限定されない。本発明の完全な範囲を確定するためには、後続する請求項が参照される。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、便器からトラップへの流れを制御する排出弁を有するトイレを提供し、排出弁は、フラッシュ周期中の水流に対する衝突を減少するよう設計される。
【図１】
2010504450.tif 000003
【図２】
2010504450.tif 000004
【図３】
2010504450.tif 000005
【図４】
2010504450.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2010504450.tif 000009
【図８】
2010504450.tif 000010
【図９】
2010504450.tif 000011
【図１０】
2010504450.tif 000012
【図１１】
2010504450.tif 000013
【国際調査報告】
2010504450.tif 000014
2010504450.tif 000015