(57)【要約】【課題】シンプルな構成で、小型・低コストでありながら、多彩な出水パターンを実現できる切替弁を提供する。【解決手段】流体が流入する一又は複数の流入口を有する弁ケース内に、円板状に形成された弁体が自身の中心軸線周りに回転自在に収容され、上記弁ケースの上記弁体の円板面に当接する面に、流体が流出する一又は複数の流出口が配設され、上記弁体の上記円板面の上記流出口と対向する位置に上記中心軸を中心とする円弧上に開口が設けられ、上記弁体が自身の中心軸線周りに回転することにより、上記開口が上記流出口と対向する間は上記開口と上記流出口は連通し、それ以外の間は上記円板面が上記流通口を閉塞する。【選択図】  図４
2007271020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流入する一又は複数の流入口を有する弁ケース内に、
円板状に形成された弁体が自身の中心軸線周りに回転自在に収容され、
上記弁ケースの上記弁体の円板面に当接する面に、流体が流出する一又は複数の流出口が配設され、
上記弁体の上記円板面の上記流出口と対向する位置に上記中心軸を中心とする円弧上に開口が設けられ、
上記弁体が自身の中心軸線周りに回転することにより、
上記開口が上記流出口と対向する間は上記開口と上記流出口は連通し、
それ以外の間は上記円板面が上記流通口を閉塞する
ことを特徴とする切替弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入水した流体を出水要求に基づいて切り替える切替弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、流路の切替を行う切替弁はボールバルブやシリンダーバルブが一般的である。両者ともシンプルな構造で出水要求に対し一つの動作で簡単に操作できることから利便性の良い水洗装置として利用されている。
【０００３】
しかしながら、従来のこのようなタイプの切替弁は、流路を切り替える弁体がまともに水圧を受けることが多く、大きな操作力を必要とする切替弁になっている。そのため、一般家庭に普及させるべく水圧の影響を小さくするために、切替弁前段に減圧弁や定量弁を設ける等機械的に水圧を低減させる必要があり、その結果、吐水量が減少する、或いは装置が大掛かりになる等のデメリットがある。
【０００４】
この問題を解決するものとして、弁ケース内部に一又は複数の流入口と同一円周上に配設した複数の流出口を有し、前記流出口を配置している円周の中心を回転軸として回転して前記流出口を切替える弁体を収納してなる切替弁において、前記弁体が回転部材と前記流出口を閉塞する閉塞部材とで構成した切替弁が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
この回転式の切替弁によれば、低操作トルクで切替え動作を行うことができるという優れた効果を奏する。
【特許文献１】特許第３１０３１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この切替弁は、回転弁体の円周方向に流入口と流出口の両者が配設されているので、入水に対する出水パターンの様々なバリエーション（１の入水に対して多数の出水口を有する、ソフトスタートやフェードアウト等、水量を時間的に変化させる等）を成立させ難いという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、シンプルな構成で、小型・低コストでありながら、多彩な出水パターンを実現できる切替弁を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る切替弁は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、流体が流入する一又は複数の流入口を有する弁ケース内に、円板状に形成された弁体が自身の中心軸線周りに回転自在に収容され、上記弁ケースの上記弁体の円板面に当接する面に、流体が流出する一又は複数の流出口が配設され、上記弁体の上記円板面の上記流出口と対向する位置に上記中心軸を中心とする円弧上に開口が設けられ、上記弁体が自身の中心軸線周りに回転することにより、上記開口が上記流出口と対向する間は上記開口と上記流出口は連通し、それ以外の間は上記円板面が上記流通口を閉塞するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る切替弁によれば、シンプルな構成で、小型・低コストでありながら、多彩な出水パターンを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に係る切替弁の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る切替弁を採用した下肢吐水装置１を、右足側と左足側とに切断して全体的な概要を示す斜視図である。
【００１１】
同図に示すように、本実施形態に係る下肢吐水装置１は、外形が略直方体状の本体２内に、上部が開口して使用者の下肢を収納する下肢収納空間ＬＳが形成されている。
【００１２】
下肢収納空間ＬＳの下端を画成する底面３には、図示しないメッシュ状の板が載置されて、使用者の足を支持する足置き台となり、底面３より下の部分には、使用者の足に向かって吐出された湯水を回収する貯水ピット４が形成される。
【００１３】
下肢収納空間ＬＳ内には、吐水手段としての上方ノズル５、下方ノズル６、後方ノズル７（以下、これらを総称する場合は、「吐水ノズル」という。）が配設される。
【００１４】
上方ノズル５は、下肢収納空間ＬＳの前方（使用者のつま先が位置する側、図１では紙面に対して左側）上部コーナー近傍において、本体２の左右の側面間に架設された筒状のシャフト５ａに、複数の吐水口が設けられて成る。シャフト５ａは、その内部を湯水が流通し、本体２の側面に取設された電動モータ８によって回転され、複数の吐水口５ｂが使用者のつま先から踝近傍までを指向する間のみ吐水する。
【００１５】
下方ノズル６は、貯水ピット４内において、本体２の左右の側面間に架設されたシャフト６ａに、左右一対の吐水口が設けられて成る。シャフト６ａは、その内部を湯水が流通し、本体２の側面に取設された電動モータ９によって駆動され、吐水口６ｂが使用者の足裏のつま先から踵近傍までを往復運動しながら吐水する。
【００１６】
後方ノズル７は、本体２の側面後方及び左右の足を分離する立上り部１０に設けられ、使用者の下腿に対して左右から吐水する。
【００１７】
本体２前方の外部最上部に、本体２に着脱自在に装着された給排水タンク３０は、吐水される湯水を本体２に供給するとともに、使用された湯水を回収排水するものである。給排水タンク３０は、上部が２段に形成され、キャップ３３に閉蓋された給排水口は低い方の段に設けられる。また、給排水タンク３０側面には水量観察窓３１、３２が設けられる。
【００１８】
本体２外部の両側面には、給排水タンク３０の湯水を本体内に取り込む取り込まない、又は排水するしないを操作するバルブ１１，１２が設けられる。
【００１９】
本体２外部の前方下部には、キャスター１３が設けられ、本体２外部の後方中段に設けられた把手１４を持って引き上げることで、キャスター１３近傍に設けられたストッパーゴム足が床から離れ、キャスターのみが接地することとなるため、下肢吐水装置１の移動を比較的容易に行うことができる。
【００２０】
給排水タンク３０により供給された湯水は、本体２の最低部に設置された循環ポンプ１５により、本体２内を循環する。この循環の概要を図２を参照して説明する。
【００２１】
給排水タンク３０からポンプ流入管１６を経由して循環ポンプ１５へ、またピット流入管１７を経由して貯水ピット４への送水が完了し、吐水開始のスイッチが入れられると、循環ポンプ１５は送水管１８へ湯水を圧送する。
【００２２】
送水管１８は、上方ノズル５に接続される上方送水管１９、下方ノズル６に接続される下方送水管２０に分岐し、後方ノズル７に接続される後方送水管２１は、上方ノズル５近傍において、上方送水管１９末端から切替弁４０を介して分岐する。
【００２３】
下方送水管２０に送られた湯水は、下方ノズル４から下肢収納空間ＬＳに吐出される。他方、上方送水管１９に送られた湯水は、切替弁４０により行き先が上方ノズル５と後方送水管２１とに周期的に切り替えられる。したがって、後方ノズル７は、上方ノズル５が吐水しない間（使用者のつま先から踝近傍までを指向する間以外の間）湯水を断続的に吐出する。
【００２４】
吐出された湯水は貯水ピット４内に回収され、戻り管２２を介して循環ポンプ１５に戻され、再度循環ポンプ１５から圧送され、これを繰り返して吐水が継続される。
【００２５】
切替弁４０は、図３に示すように、通水ブロック４１とロータ平板４２と、ロータ平板支持蓋４３とを備え、本体２の側面に取設される。
【００２６】
通水ブロック４１は、ロータ平板支持蓋４３とともに弁ケースを形成し、円筒状凹陥部４１ａの中心に軸穴４１ｂが設けられ、ここにシャフト５ａの一端が挿通されて支持される。なお、シャフト５ａの他端はモータ軸受け２３を介して電動モータ８に接続される
凹陥部４１ａにはまた、同心円上に流出口４１ｃ、４１ｄが設けられ、流出口４１ｃは上方ノズル５と連通し、流出口４１ｄは、後方ノズル７へと続く後方送水管２１に連通する。
【００２７】
さらに凹陥部４１ａの側面には、流入口４１ｅが設けられ（図４参照。）、この流入口４１ｅは、上方送水管と連通している。
【００２８】
平板ロータ４２は、弁体を形成し、その中心に軸穴４２ａが設けられ、通水ブロック４１の軸穴４１ｂ同様シャフト５ａの一端が挿通される。平板ロータ４２は、その一面が凹陥部４１ａの底部と当接して嵌装される。平板ロータ４２にはまた、流出口４１ｃ、４１ｄと同心円上に円弧状の長穴４２ｂが設けられる。
【００２９】
ロータ平板支持蓋４３は、通水ブロック４１の凹陥部４１ａ外周と当接して、凹陥部４１ａ内を、流入口４１ｅから流入した湯水を流出口４１ｃ、４１ｄへと通過する空間を形成する。
【００３０】
本実施の形態に係る切替弁４０は上記のように構成されており、以下その動作について説明する。
【００３１】
ロータ平板４３は、電動モータ８に駆動されて、シャフト５ａに追従して回転するので、これにつれて長穴４２ｂは軸穴４１ｂの周りを回転する。
【００３２】
長穴４２ｂが、図４（ａ）に示すように、流出口４１ｃと重なる位置にあるとき、流出口４１ｃは開放され、流出口４１ｄは閉止される。そのため、流入口４１ｅから流入した湯水は、図４（ｂ）に示すように、流出口４１ｃを介して上方ノズル５へと流出する。これは長穴４２ｂが流出口４１ｃと重なっている間持続する。
【００３３】
ロータ平板４３がさらに回転して、長穴４２ｂが、図５（ａ）に示すように、流出口４１ｄと対向する位置にあるとき、流出口４１ｄは開放され、流出口４１ｃは閉止される。そのため、流入口４１ｅから流入した湯水は、図５（ｂ）に示すように、流出口４１ｄを介して後方送水管２１へと流出する。これは長穴４２ｂが流出口４１ｄと重っている間持続する。
【００３４】
そして、長穴４２ｂが流出口４１ｃ，４１ｄのいずれにも重ならない位置にあるときは、いずれの流出口にも湯水は流出せず、この間吐水は停止する。
【００３５】
このように、本願発明によれば、部品点数がすくなく、単純な形状でありながら、一の入水路から、二方又はそれ以上の出水路に水路を分岐することができる。
【００３６】
そして、流出口は、流入口４１ｅに直接対向していないので、止水時において水圧をまともに受けることもないので操作に大きな力を必要としない。
【００３７】
さらに、電動モータ８の回転速度を変えることにより、切替周期を変更することができる。
【００３８】
本実施形態のように、下肢吐水装置に採用すれば、電動モータ８の回転に従って、吐水の切替えを繰り返すので、上方ノズル５が使用者の足に向いていない間は、湯水は後方ノズル７に回されるので使用水に無駄が生じない。
【００３９】
また、後方ノズル７は間欠的に吐水を繰り返すので、連続的に吐水される場合に比べて、変化のあるマッサージ感を与えることができる。
【００４０】
この切替弁は、長穴の形状、サイズ、位置や流出口との位置関係を変えることにより、様々なパターンの吐水切替が可能である。以下、幾つか例を挙げて説明する。
【００４１】
図６（ａ）は、長穴４２ｂの弧長が２つの流出口４１ｃ，４１ｄ間の円周に沿った距離と等しくしたものであるが、図６（ｂ）に示すものは、長穴４２ｂの弧長を２つの流出口４１ｃ，４１ｄ間の円周に沿った距離よりも長く形成している。
【００４２】
後者の場合、２つの流路に同時に吐水する期間が生じ、その期間は流出量が二分されて水勢が落ちるので、前者の吐水がシャープに立ち上がり、また立ち下がるのに対し、比較的ソフトに立ち上がって、また立ち下がる。
【００４３】
図６（ｃ）に示すものは、長穴４２ｂがさらに長く、先細りに形成されている。これにより、図６（ｂ）に示したものより、流路をさらにソフトに切り替えることができる。
【００４４】
同様の効果は、図６（ｄ）に示すもののように、流出口４１ｃ，４１ｄを長穴に形成することによっても得ることができる。
【００４５】
図７に示す切替弁４０は、３つの流出口４１ｃ，４１ｄ，４１ｆを有する。流出口はさらに、４つ又はそれ以上設けることもできる。
【００４６】
図７（ａ）は、長穴４２ｂの弧長が２つの流出口４１ｃ，４１ｄ間の円周に沿った距離と等しくしたものであるが、図７（ｂ）に示すものは、長穴４２ｂの弧長を２つの流出口４１ｃ，４１ｄ間の円周に沿った距離よりも長く形成している。
【００４７】
後者の場合、２つの流路に同時に吐水する期間が生じ、その期間は流出量が二分されて水勢が落ちるので、前者の吐水がシャープに立ち上がり、また立ち下がるのに対し、比較的ソフトに立ち上がって、また立ち下がる。
【００４８】
図７（ｃ）に示す切替弁４０は、長穴４２ｂに加えて、円形の穴４２ｃが設けてある。この穴４２ｃを設けることにより、周期的に一瞬吐水する期間を作ることができる。したがって、下肢吐水装置に用いた場合では、マッサージに変化をもたらすことができ、馴化を防止することができる。
【００４９】
図７（ｄ）に示す切替弁４０は、流出口４２ｄ，４２ｆは通水ブロック４１内で合流させて、外部に流出させるようにしたものである。この構成によれば、一方の流出口からの吐出期間は１２０°分、もう一方の流出口からの吐出期間は２４０°分となるので、一方の流出口からの吐出期間を他方の流出口からの吐出期間の２倍にすることができる。
【００５０】
これを下肢吐水装置に適用すれば、例えば、上方ノズル５からの吐水期間を１２０°として使用者のつま先から踝近傍に至るまで吐水し、後方ノズル７は残りの期間中ずっと吐水させることができる。
【００５１】
図８は、２つの同心円上に流出口を配したもので、流出口４１ｃと４１ｄとを切り替える長穴４２ｂと、流出口４１ｆ，４１ｇ，４１ｈを切り替える長穴４２ｃとを備える。この構成によれば、複雑な流路の切替えも可能となる。
【００５２】
以上に説明した実施態様は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものによって置換した実施態様を採用することが可能であるが、これらの実施態様も本発明の範囲に含まれる。
【００５３】
例えば、本実施形態では、切替弁が下肢吐水装置に採用された場合を例にとって説明したが、切替弁の適用はこれに限られず、例えば、食器洗浄機等にも用いることが可能である。
【００５４】
また、ロータ平板４２に設けられた長穴４２ｂも、一定のタイミングで吐水経路を切り替え可能な開口であれば、長穴に限られず、例えば、穴４２ｃのように真円であってもよい。切り替わった吐水経路での吐水期間は、長穴であれば流出路と連通する間、真円であればその一瞬となる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る実施形態の切替弁を備える下肢吐水装置の概要を示す縦断面を含む斜視図。
【図２】本実施形態に係る下肢吐水装置における湯水の循環を模式的に示す図。
【図３】本実施形態に係る上方吐水ノズルの分解斜視図。
【図４】（ａ）は長穴がある位置にある場合を示す図、（ｂ）はそのときの水流を示す図。
【図５】（ａ）は長穴が他の位置にある場合を示す図、（ｂ）はそのときの水流を示す図。
【図６】本実施形態に係る切替弁の幾つかの変形例を示す図。
【図７】本実施形態に係る切替弁の他の幾つかの変形例を示す図。
【図８】本実施形態に係る切替弁のさらに他の変形例を示す図。
【符号の説明】
【００５６】
１  下肢吐水装置
２  本体
３  底面
４  貯水ピット
５  上方ノズル
５ａ  シャフト
５ｂ  吐水口
６  下方ノズル
７  後方ノズル
８，９  電動モータ
１０  立上り部
１１，１２  バルブ
１３  キャスター
１４  把手
１５  循環ポンプ
１６  ポンプ流入管
１７  ピット流入管
１８  流出管
１９  上方送水管
２０  下方送水管
２１  後方送水管
２２  戻り管
２３  モータ軸受け
３０  給排水タンク
３１，３２  水量観察窓
３３  キャップ
４０  切替弁
４１  通水ブロック
４１ａ  凹陥部
４１ｂ  軸穴
４１ｃ，４１ｄ，４１ｆ，４１ｇ，４１ｈ  流出口
４１ｅ  流入口
４２  ロータ平板
４２ａ  軸穴
４２ｂ  長穴
４２ｃ  穴
４２ｄ  流出口
４３  ロータ平板支持蓋
ＬＳ  下肢収納空間
【図１】
2007271020.tif 000003
【図２】
2007271020.tif 000004
【図３】
2007271020.tif 000005
【図４】
2007271020.tif 000006
【図５】
2007271020.tif 000007
【図６】
2007271020.tif 000008
【図７】
2007271020.tif 000009
【図８】
2007271020.tif 000010