(57)【要約】      （修正有）【課題】  液タンク内の液体を全量排出して利用し、利用量に応じた分量の水を供給することにより、湯と水との分離ができるようにする。【解決手段】  液タンク１１に供給部１２と、排出部１３を有し、液面の高低により、供給部１２の弁１４を開閉可能な構成を有し、アーム部材１６の一端に、液面に浮かぶ浮き１５を設け、他の一端に供給部１２の弁１４を開閉する部材を設け、液面上昇により供給部１２の弁１４が閉じたときに、閉弁位置にて浮き１５を固定し、また、固定状態から浮き１５を離脱可能にするために、磁気固定手段を構成するＮＳ２極を浮き１５と液面上の適所に設け、浮動部２２ａと、重錘２２ｂとから成り、液面低下により液体から浮動部２２ａが露出したときに、浮き１５と浮動部２２ａと重錘２２ｂとの合計重量が、磁気固定手段１７における固定力を上回り、閉弁位置にて磁気固定されていた浮き１５を離脱可能にする開弁手段を浮き１５に設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留可能な液タンクにおいて、液タンクに液体を供給する供給部と、液タンクから液体を排出する排出部を有し、液面の高低により、供給部の弁を開閉可能な構成を有する液体の自動供給装置であって、
アーム部材の一端に液面に浮かぶ浮きを設け、アーム部材の他の一端に供給部の弁を開閉する部材を設け、液面の上昇により供給部の弁が閉弁したときに、閉弁位置にて浮きを固定し、また、浮きを固定状態から離脱可能にするために、磁気固定手段を構成するＮＳ２極を、浮きと液面上の適所に設け、液タンクに貯留した液と同比重の物質を充填した浮動部と、浮動部の下部に配置した重錘とから成り、液面低下により液体から浮動部が露出したときに、浮きと浮動部と重錘との合計重量が、磁気固定手段における固定力を上回り、閉弁位置にて磁気固定されていた浮きを離脱可能にする開弁手段を、浮きに設けたことを特徴とする液タンクにおける液体の自動供給装置。
【請求項２】
磁気固定手段は、永久磁石か、或いは電磁石のどちらかである請求項１記載の液タンクにおける液体の自動供給装置。
【請求項３】
磁気固定手段の解除のために磁気固定手段を構成する２極の間にダイヤフラム状の膨張収縮部材を介在させて設けた請求項１又は２記載の液タンクにおける液体の自動供給装置。
【請求項４】
電磁石が磁気固定手段である場合において、磁気固定手段の解除のために、電磁石に対するオンオフ操作を行う請求項１又は２記載の液タンクにおける液体の自動供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を貯留可能な液タンクにおいて、液タンクに液体を供給する供給部と、液タンクから液体を排出する排出部を有し、液面の高低により、供給部の弁を開閉可能な構成を有する液体の自動供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水洗トイレのロータンクには、ボールタップなどと通称されている弁を有する、水の自動供給装置が設けられており、用便後の排水に伴い、排水量に応じた量の水を供給することができるようになっている。また、この種類の液体の自動供給装置は、太陽熱温水器に付属する、給水装置などにも利用されており、例えば、実開昭５９−３６４７１号にその一例を見ることができる。
【０００３】
同考案は、フロートボールをフロートアームの軸方向に位置可変自在にし、アーム長さの調節により、開弁する水面高さを調節可能に構成したもので、夏季には高温になりやすいので、少量の湯に対して水を供給し、冬季には高温になりにくいので、多量の湯に対して水を供給するようにして、夏冬ほぼ一定の温度のお湯を供給するものである。しかしながらいわゆるボールタップは、何も改良されていないといって良い。
【０００４】
このため、水面の変動によってチャタリングが起きたり、水切れがよくないため満水直前の段階でチョロチョロ音が生じたりするという問題は何も改まっていない。また、太陽熱温水器に適用した場合、全量を排出しにくいため、既に温まっている湯の幾分かは残ってしまい、その分を利用することができなくなるという問題がある。
【０００５】
【特許文献１】実開昭５９−３６４７１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は以上の点に着目して成されたもので、その課題は、例えば液タンク内に既に溜められている湯を、全量排出して利用し、その量に対応した分量の水を供給することにより、湯と水の分離ができるようにすることである。また、本発明の他の課題は、水や湯、或いは油などの液体を貯留した液タンクにおいて、液タンクに設けた弁の閉弁時における、液面の変動によるチャタリングの影響をなくし、安定した使用状態を得ることができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するため、本発明は、液体を貯留可能な液タンクにおいて、液タンクに液体を供給する供給部と、液タンクから液体を排出する排出部を有し、液面の高低により、供給部の弁を開閉可能な構成を有する液体の自動供給装置について、アーム部材の一端に液面に浮かぶ浮きを設け、アーム部材の他の一端に供給部の弁を開閉する部材を設け、液面の上昇により供給部の弁が閉弁したときに、閉弁位置にて浮きを固定し、また、浮きを固定状態から離脱可能にするために、磁気固定手段を構成するＮＳ２極を、浮きと液面上の適所に設け、液タンクに貯留した液と同比重の物質を充填した浮動部と、浮動部の下部に配置した重錘とから成り、液面低下により液体から浮動部が露出したときに、浮きと浮動部と重錘との合計重量が、磁気固定手段における固定力を上回り、閉弁位置にて磁気固定されていた浮きを離脱可能にする開弁手段を、浮きに設けるという手段を講じたものである。
【０００８】
本発明における液タンクは水その他の液体を貯留するためのもので、例えば前述した水洗トイレのロータンクや、太陽熱温水器の貯湯タンクなどが、それに該当する。その液タンクには、液体の供給用の部分即ち供給部と、液タンクに貯留してある液体を利用するために、液体を排出する部分即ち排出部とが、設けられている。そして供給部の弁は、液面の高低により開閉可能になっている。排出部の側には、使用時に操作する弁は設けられており、その弁の開閉により液体が排出され、液面が高低変化する。
【０００９】
本発明の装置において、供給部の弁は、液面に浮かぶ浮きによって開閉する構成を有しており、この点従来の、いわゆるボールタップと同じ構成を有すると言って良い。従ってアーム部材の一端に液面に浮かぶ浮きを設け、アーム部材の他の一端に供給部の弁を開閉する部材を設けた構成を有するものである。しかし、液面の上昇により供給部の弁が閉弁したときに、磁気固定手段を利用して浮きを固定することにより、閉弁状態の安定性が確保されるようにする。つまり、磁気固定手段で浮きを閉弁位置に固定するものである。磁気固定手段を構成するＮＳ２極のうち、例えばＮ極は浮きに設け、例えばＳ極は液面上のどこか適切な箇所に設ける。
【００１０】
磁気固定力はそれを上回る力が働いたときには、容易に離脱させることができるものであるので、本発明における磁気固定手段は、容易な離脱手段としても、利用されている。すなわち、磁気固定手段は、固定も離脱も容易に可能である。離脱を実現するため、本発明では、本発明では、供給部の弁を開弁させる開弁手段を浮きに設けるものである。
【００１１】
開弁手段は、液タンクに貯留した液と同比重の物質を充填した浮動部と、浮動部の下部に配置した液体の比重よりも重い重錘とから成り、液面低下により液体から浮動部が露出したときに、浮きと浮動部と重錘との合計重量が、磁気固定手段における固定力を上回り、閉弁位置にて磁気固定されていた浮きを離脱可能にするという構成を取る。また、磁気固定手段の解除のために、磁気固定手段を構成する２極の間にダイヤフラム状の膨張収縮部材を介在させて設け、磁気固定手段を構成するＮＳ２極を、離脱可能にすることができる（請求項３記載の発明）。
【００１２】
さらに、磁気固定手段は、永久磁石か、或いは電磁石のどちらかとすることができるものである（請求項２記載の発明）。そして、電磁石が磁気固定手段である場合において、電磁石に対するオンオフ操作をもって磁気固定手段の解除のための手段とすることできる（請求項４記載の発明）。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は上記のように構成されかつ作用するものであるから、タンク内に既に溜められている湯又はその他の液体を、全量排出して利用することが可能になり、このことから、例えば温水器では、湯と水のほぼ完全な分離ができるようになるという効果を奏する。また、本発明によれば、閉弁時に、液面の波動によるチャタリングの影響をなくし、安定した使用状態を得ることができるようになる。さらに、波消し板が不要であり、また電磁弁等では不可避であったウォーターハンマリング現象を起こさずに済む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下図示の実施形態を参照して本発明をより詳細に説明する。図１、図２に示す例１において、１１は液体を貯留可能な液タンク、１２は液体を供給する供給部、１３は液体を排出する排出部であり、それぞれ液タンク１１の上部と下部とに設けられている。そして供給部１２には液タンク１１に液体を供給するための弁１４が設けられている。
【００１５】
弁１４の開閉のために、液面に浮き１５が配置されている。浮き１５はアーム部材１６の一端に設けられ、アーム部材１６の他の一端には弁１４を開閉する部材が設けられ、液面の高低により浮き１５が上昇下降して、弁１４を開閉することができるように構成されている。
【００１６】
また、このように構成されている弁１４の開閉機構に、液面の上昇により供給部１２の弁１４が閉弁したときに、閉弁位置にて浮き１５を固定し、また、強制的に離脱可能にするために、磁気固定手段１７を設けている。磁気固定手段１７は、ＮＳ２極からなり、図１ないし図６に示すように永久磁石１８ｎ、１８ｓを使用する例、及び図７、図８に示すように電磁石２０を使用する例を適用することができる。例示の場合、一方の永久磁石１８ｎは液面上に配置された支持部１９に設けられ、他方の永久磁石１８ｓは浮き１５の上部に設けられている。
【００１７】
さらに、供給部１２の弁１４を開弁可能とするために、開弁手段２１を、浮き１５に設けている。図１、図２は、開弁手段２１が、液タンク１１に貯留されている液体と同比重の液体を充填した浮動部２２ａと浮動部２２ａの下部に取り付けた液体よりも比重の大きい重錘２２ｂとから成る重り２２を有し、それを鎖２３によって吊り下げた場合の例である。液面低下により重り２２の浮動部２２ａが液面から露出したときに、液中では重りとして寄与しなかった浮動部２２ａの重量が重り２２の重量として寄与することにより、磁気固定手段１７における固定力を上回り、閉弁位置にて磁気固定されていた浮き１５を離脱可能にする構成を有している。
【００１８】
上記例１の開弁手段２１は、重り２２が長い鎖２３で吊り下げられ、液タンク１１が殆ど空になったときに開弁するように構成したものである（図２）。しかし、液量がどの程度になったときに開弁するかは、より短い鎖２４を使用することによって調節することができ、その場合を例２として図３、図４に示す。例２では、例１の開弁手段２１の長い鎖２３の約４０パーセントの長さの鎖２４を使用しているので、液量が満了の約４０パーセントに低下したときに開弁するようになっている（図４）。他の構成は例１の場合と同じで良いので符号を援用し、詳細な説明を省略する。
【００１９】
図５に示すものは、磁気固定手段１７の強制的な解除のために、ダイヤフラム状の膨張収縮部材２５を使用し、磁気固定手段１７を構成するＮＳ２極２６ｎ、２６ｓの間に介在させて設け、磁気固定手段１７を構成するＮＳ２極２６ｎ、２６ｓを、離脱可能にした例３である。ダイヤフラム状の膨張収縮部材２５には、供給部１２から伸びる給液管２７の先端が接続されており、水栓２８、２９を有して構成された制御部３０が、遠隔的に操作可能に設けられている。例示の膨張収縮部材２５は、水栓２８を開き水栓２９を閉じて膨張させることにより供給部１２の弁１４を閉じ、液タンク１１に貯留された液が排出された後、水栓２９を開くことにより供給部１２の弁１４を開弁可能とする。故に、例えば太陽熱温水器などで、温水を当日に全量使用した場合には自動的に全量給水されるが、少し残した場合には任意の量だけ給水することができる。
【００２０】
図７に示すものは、磁気固定手段１７を、永久磁石の代わりに電磁石２０とした例４である。電磁石２０が磁気固定手段１７である場合には、電磁石２０に対するオンオフ操作をもって、磁気固定手段の強制的解除のための手段とすることができる。例４の場合、電磁石オフ時に弁１４が閉じる方向へ作用するように、ばねなどを付勢手段としてアーム部材１６に設けておくと良い。よって、通常は通電をオンにして磁力を生じさせることにより供給部１２の弁１４の閉弁状態を保持し、給水時に通電を遮断（オフに）して供給部１２の弁１４を開弁し、液タンク１１に液を供給することができるものである。例４における電磁石２０は、配線３１によって制御部３２と接続され、例３の場合と同様に遠隔的に操作することができるように構成されている。
【００２１】
このように、本発明では、液タンク１１が空の状態において給液する場合、液量が満杯になると磁気固定手段１７の磁力により供給部１２の弁１４を閉じた状態を保ち、液タンク１１内部の液の使用により液面高が低下しても、磁力により閉弁状態に保たれている間は給液がなされることはない。しかし、開弁手段２１の作用力が磁気固定手段１７の磁力に打ち勝つ状態になると、供給部１２の弁１４の閉弁状態を保持し切れなくなり、供給部１２の弁１４が開弁し、液を供給部１２から液タンク１１に供給できるようになるものである。そして、磁気固定手段１７が固定状態にある場合でも、ダイヤフラム状の膨張収縮部材２５を膨張させるか、或いは電磁石がオフとなる操作を行うことにより、弁１４を開き、液体を供給部１２から液タンク１１内に導入し、必要量を補充することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、水洗トイレのロータンクや、太陽熱温水器、貯湯式湯沸かし器のタンク、受水槽など、いわゆるボールタップを使用するあらゆるタイプの機器に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る、液タンクにおける液体の自動供給装置の実施形態の例１を示すもので、弁閉状態の断面図。
【図２】図１のものの弁開状態の断面図。
【図３】本発明の実施形態の例２を示す弁閉状態の断面図。
【図４】図３のものの弁開状態の断面図。
【図５】本発明の実施形態の例３を示す弁閉状態の断面図。
【図６】図５のものの弁開状態の断面図。
【図７】本発明の実施形態の例４を示す弁閉状態の断面図。
【図８】図７のものの弁開状態の断面図。
【符号の説明】
【００２４】
１１  液タンク
１２  供給部
１３  排出部
１４  弁
１５  浮き
１６  アーム部材
１７  磁気固定手段
１８ｎ、１８ｓ  ＮＳ２極
１９  支持部
２０  電磁石
２１  開弁手段
２２  重り
２３、２４  鎖
２５  膨張収縮部材
２６ｎ、２６ｓ  ＮＳ２極
２７  給液管
２８、２９  水栓
【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】
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