(57)【要約】  本発明による充填バルブ(310)は、圧力チャンバ(305)を有する。圧力チャンバは、開放した下端部と、上端のところに位置するダイヤフラム(314)を有する。トイレタンク内の水位の下降により、ダイヤフラムを第１の方向に反らせ、それにより、シール部材(315)を開位置に移動させる。また、充填バルブは、ベンチュリ(374)を有し、ベンチュリは、シール部材を開位置に維持する。その後、トイレタンクを補充した水により、ダイヤフラムを第２の方向に撓ませ、それにより、シール部材を閉位置に戻す。
2018509575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブシステムであって、
（ａ）給水部材と、
（ｂ）前記給水部材と連結されるバルブ組立体と、を含み、
前記バルブ組立体は、
（ｉ）水が前記バルブ組立体の中を流れる開位置と水が前記バルブ組立体の中を流れることが阻止される閉位置との間で移動可能なシール部材と、
（ｉｉ）圧力チャンバと、
（ｉｉｉ）前記圧力チャンバ内の第１のダイヤフラムと、を含み、前記シール部材は、前記第１のダイヤフラムの移動により前記シール部材の移動を引起こすように、前記第１のダイヤフラムに取付けられ、
（ｉｖ）更に、前記シール部材と連結される第２のダイヤフラムと、
（ｖ）前記第１のダイヤフラムと前記第２のダイヤフラムの間の真空チャンバと、
（ｖｉ）前記移動可能なシール部材の下流のベンチュリと、を含み、前記シール部材は、前記ベンチュリから前記シール部材の中を通って前記真空チャンバまで通じる空気通路を有する、バルブシステム。
【請求項２】
（ｃ）更に、前記バルブ組立体の上のキャップを含み、前記キャップは、水流を下方に且つ中空の前記給水部材の外側の周りに差し向けるように寸法決めされる、請求項１に記載のバルブシステム。
【請求項３】
前記ベンチュリの中を流れる水により、前記真空チャンバ内の空気圧を低下させる、請求項１に記載のバルブシステム。
【請求項４】
前記圧力チャンバ内の空気圧の低下により、前記第１のダイヤフラムが前記シール部材を開位置に移動させ、開位置にある間、水が前記バルブ組立体の中を流れる、請求項１に記載のバルブシステム。
【請求項５】
前記圧力チャンバ内の空気圧の低下は、前記圧力チャンバの周りの水位の下降によって引起こされる、請求項４に記載のバルブシステム。
【請求項６】
前記真空チャンバ内の空気圧の低下により、前記第１のダイヤフラムが前記シール部材を閉位置に移動させ、閉位置にある間、水が前記バルブ組立体の中を流れない、請求項１に記載のバルブシステム。
【請求項７】
前記真空チャンバ内の空気圧の低下は、前記ベンチュリの中を流れる水によって引き起こされ、それにより、上昇する水位が前記真空チャンバ内への通気チャネルの中への入口を遮断するとき、空気を前記真空チャンバの外に引く、請求項６に記載のバルブシステム。
【請求項８】
前記圧力チャンバは、開放端と、通気口を有し、前記開放端は、前記通気口よりも大きい、請求項１に記載のバルブシステム。
【請求項９】
（ｃ）更に、前記シール部材の周りのシールを含み、前記シールは、前記ベンチュリの入口に位置決めされる、請求項１に記載のバルブシステム。
【請求項１０】
前記バルブ組立体は、
（ｃ）更に、前記第１のダイヤフラムを受入れる上側マウントを含む、請求項１に記載のバルブシステム。
【請求項１１】
前記上側マウントは、前記圧力チャンバの上端に位置決めされる、請求項１０に記載のバルブシステム。
【請求項１２】
バルブを開いたり閉じたりする方法であって、
（ａ）圧力チャンバ内の空気圧を低下させ、それにより、前記圧力チャンバと連結される第１のダイヤフラムバルブを反らし、
（ｂ）前記第１のダイヤフラムバルブを反らすことによって、前記第１のダイヤフラムバルブによって支持されているバルブ組立体のシール部材を開位置に移動させ、それにより、水が充填バルブの中を流れることを可能にし、
（ｃ）前記水流を前記充填バルブのベンチュリの中を通るように差し向け、それにより、空気を前記第１のダイヤフラムバルブと第２のダイヤフラムバルブの間の真空チャンバに引込み、それにより、前記シール部材を開位置に保持し、
（ｄ）前記真空チャンバ内への空気通気口を遮断し、それにより、前記真空チャンバ内の圧力を低下させ、それにより、前記第１のダイヤフラムバルブを反らし、それにより、前記シール部材を閉位置に移動させ、それにより、水が前記充填バルブの中を流れることが阻止される段階と、を含む方法。
【請求項１３】
前記圧力チャンバの周りの流体レベルを下降させることによって、前記圧力チャンバ内の空気圧を低下させる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１のダイヤフラムバルブと前記第２のダイヤフラムバルブの間の真空チャンバ内の空気圧を低下させることは、空気を前記シール部材の内部ボアから引くことによって達成される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記真空チャンバ内への前記空気通気口を遮断した後で前記真空チャンバ内の空気圧を低下させることにより、前記第１のダイヤフラム及び前記第２のダイヤフラムを互いに向買って反らし、それにより、前記シール部材を閉位置に移動させる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記真空チャンバ内への前記空気通気口を遮断することは、タンク水を上昇させて前記空気通気口の端部をタンク水の中に沈ませることによって達成される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
バルブシステムであって、
（ａ）給水部材と、
（ｂ）前記給水部材と連結されるバルブ組立体と、を含み、
前記バルブ組立体は、
（ｉ）水が前記バルブ組立体の中を流れる開位置と水が前記バルブ組立体の中を流れることが阻止される閉位置との間で移動可能なシール部材と、
（ｉｉ）第１のダイヤフラムと、を含み、前記シール部材は、前記第１のダイヤフラムの移動により前記シール部材の移動を引起こすように前記第１のダイヤフラムに取付けられ、
（ｉｖ）更に、前記シール部材と連結される第２のダイヤフラムと、
（ｖ）前記第１のダイヤフラムと前記第２のダイヤフラムの間の真空チャンバと、
（ｖｉ）前記移動可能なシール部材の端部の周りのベンチュリと、を含み、前記シール部材は、前記ベンチュリから前記シール部材の中を通って前記真空チャンバに通じる空気通路を有する、バルブシステム。
【請求項１８】
前記シール部材を解放して前記ベンチュリの中を通る水流を開始させるために、前記第１のダイヤフラムは、オペレータの作用によって移動させられる、請求項１７に記載のバルブシステム。
【請求項１９】
前記第１のダイヤフラムを移動させるオペレータの作用は、バケットタンクを傾斜させることを含む、請求項１８に記載のバルブシステム。
【請求項２０】
前記真空チャンバ内の空気圧の低下により、前記第１のダイヤフラムが前記シール部材を閉位置に移動させ、閉位置にある間、水が前記バルブ組立体の中を流れない、請求項１８に記載のバルブシステム。
【請求項２１】
前記真空チャンバ内の空気圧の低下は、前記ベンチュリの中を流れる水によって引き起こされ、それにより、上昇する水位が前記真空チャンバ内への通気チャネルの中への入口を遮断するとき、空気を前記真空チャンバの外に引く、請求項２０に記載のバルブシステム。
【請求項２２】
前記真空チャンバ内への通気チャネルの中への入口を遮断する前記上昇する水位は、バケットタンクを補充する水を含み、前記通気チャネルの中への入口は、前記バケットタンク内に位置決めされる、請求項２１に記載のバルブシステム。
【請求項２３】
バルブの作動の動力を供給するためにベンチュリエネルギを使用する方法であって、
（ａ）ダイヤフラムバルブを反らして、バルブ組立体のシール部材を開位置に移動させ、前記シール部材は、前記ダイヤフラムバルブによって支持され、それにより、水がバルブの中を流れることを許し、
（ｂ）前記水流を前記バルブのベンチュリの中流れるように差し向け、それにより、空気を前記ダイヤフラムバルブに隣接した真空チャンバから引き、それにより、前記シール部材を開位置に保持し、
（ｃ）前記真空チャンバ内への空気通気口を遮断し、それにより、前記真空チャンバ内の圧力を低下させ、それにより、前記ダイヤフラムバルブを反らして、前記シール部材を閉位置に移動させ、それにより、水が前記バルブの中を流れることを阻止する、方法。
【請求項２４】
前記ダイヤフラムバルブは、圧力チャンバ内の圧力低下によって反らされる、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記ダイヤフラムバルブは、ユーザの機械的作用によって反らされる、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記真空チャンバ内への空気通気口を遮断することは、チューブの端部を流体の中に沈ませることを含む、請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願〕
本出願は、２０１５年３月１２日出願の「改良された充填バルブ」という名称の米国仮特許出願第６２／１３２，４００号の優先権を主張する。
【０００２】
本発明の開示は、一般的に、トイレタンクを水で充填するためのバルブに関する。
【背景技術】
【０００３】
トイレ内の充填バルブは、トイレタンクを補充するための水、及び、水洗サイクル中にタンクからそれに対応する便器に送出するための水を提供する。
【０００４】
現在の充填バルブは、典型的には、水タンク内に配置された反転カップ又はボールの形態のフロートを使用して水位を感知し、それにより、水位が上昇するとき、フロートに形成される浮力によりフロートを上昇させてバルブをオフ位置に作動させ、水位が下降するとき、フロートは、重力効果の下で下降してバルブをオンにする。そのような設計に伴う第１の問題は、フロートがタンク内の水と接触しなければならず、それにより、タンク水からフロートへのデブリ又は鉱物堆積物が、フロートの運動に摩擦を生じさせ、フロートを故障しやすくすることである。この例は、従来のピストン及びボールタップ設計であり、かかるピストン及びボールタップ設計は、比較的長いレバーアームの端部に位置決めされた比較的大きいフロートを有する。これらのボールタップバルブの１つの大きい欠点は、これらのボールタップバルブがトイレタンク内で作動するのに必要とする大容量の空間である。長いレバーアームは、充填バルブを閉じるために、充填バルブの中の水力に打ち勝つのに十分な力を発生させるのに必要とされる。このフロート構造の第２の問題は、フロートが、バルブをオン及びオフにするリンク機構と直接的に接触するようにバルブの近くになければならず、且つ、フロートの運動が、上下運動のみの重力の法則に厳密に従っているため、この設計のレイアウトのための柔軟性を低下させていることである。
【０００５】
従来の充填バルブ設計の別の例は、パイロットバルブである。パイロットバルブは、ボールタップバルブを改良するように設計され、パイロットバルブは、比較的小さいフロートを使用し、ゴム製のダイヤフラムの上の制御チャンバを減圧させたり加圧したりし、ダイヤフラムは、より良好な流量のための比較的大きい開口をシールするのに使用され、その結果、ダイヤフラムは、バルブを開くのに一方の方向に移動し、バルブを閉じるのに他方の方向に移動することができる。しかしながら、パイロットバルブは、いくつかの顕著な欠点がある。例えば、パイロットバルブは、かなり低い圧力において、十分に速い速度を提供することができない。他方、パイロットバルブは、かなり高い圧力において、比較的大きい水撃を有する傾向がある。パイロットバルブの別の欠点は、比較的高いクラック圧を必要とすることである。パイロットバルブのダイヤフラムは、高圧及び／又は化学的な攻撃に対して脆弱であり、ピストンタイプよりも寿命が短い。更に、パイロットバルブは、典型的には、適正に作動させるために厳密な公差の部品を必要とする。比較的小さいフロートを有するこのタイプのバルブは、鉱物堆積物の影響又は重力に依存するフロートの運動に対する要求による同じ欠点を依然として有している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、従来の設計において今も必要とされているようなフロート構造を使用することなしにオンにしたりオフにしたりすることができる充填バルブを提供する必要性が存在する。シール部材の寿命に妥協することなしに、低圧において速い速度を有することも望ましい。大きくてかさばる従来の充填バルブ組立体よりもコンパクトな設計であり且つ外部移動部品を有しない充填バルブを提供することも望ましい。トイレタンク内で占める空間がより小さい充填バルブが望ましい。最後に、そのような新しい充填バルブは、異なるタンクの幾何学的形状に適合するように構造レイアウトがフレキシブルであることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下の簡単な要約は、特許請求する主題の一部の側面の基本的な理解を与えるために提供するものである。この要約は、広範な概観ではなく、かつ主要／重要な要素を識別するか又は特許請求する主題の範囲を描くように意図していない。その目的は、後に提示するより詳細な説明の序として簡単な形式で一部の概念を提示することである。
【０００８】
本発明のシステムにより、オン及びオフにするのに最小の力だけしか必要としないピストン設計を有する充填バルブを提供する。これは、充填バルブが小さいことを可能にし、トイレタンク内に置くことを容易にする。更に、本発明の充填バルブは、レバーアームの端部上の大きいボールタップバルブフロートを必要としない。本発明の充填バルブは、上下に移動するフロートすら必要としない。これに代えて、本発明の充填バルブは、フロートの移動なしに水位に反応する（すなわち、オン又はオフにする）ことができる。本発明の充填バルブの更に別の利点は、広範囲な圧力でのそのより高い流量を含む（従来の充填バルブと比較して）。
【０００９】
好ましい側面では、本発明のシステムは、充填バルブシステムを提供し、充填バルブシステムは、（ａ）給水部材と、（ｂ）給水部材と連結されるバルブ組立体と、を含み、バルブ組立体は、（ｉ）水がバルブ組立体の中を流れる開位置と水がバルブ組立体の中を流れることが阻止される閉位置との間で移動可能なシール部材と、（ｉｉ）圧力チャンバと、（ｉｉｉ）圧力チャンバの上端のところの第１のダイヤフラムと、を含み、シール部材は、第１のダイヤフラムの移動によりシール部材の移動を引起こすように、第１のダイヤフラムに取付けられ、（ｉｖ）更に、シール部材に取付けられ、シール部材とほぼ等しい有効なシール性を有する第２のダイヤフラムと、（ｖ）第１のダイヤフラムと第２のダイヤフラムの間の真空チャンバと、（ｖｉ）移動可能なシール部材の下流のベンチュリと、を含み、シール部材は、ベンチュリからシール部材の中を通って真空チャンバまで通じる空気通路を有する。
【００１０】
作動のとき、水がトイレタンクの外に（かつ便器の中に）流されると、タンク内の水位は低下し始める。これにより、圧力チャンバ内の空気圧を低下させる（圧力チャンバは、好ましくは、水の中に下方に突出する開口下端部を有する。）。圧力チャンバ内の空気圧のこの低下により、第１のダイヤフラムは、シール部材を開位置に移動させ、水がバルブ組立体の中を流れ始める。
【００１１】
このとき、水圧は、第２のダイヤフラムとシール部材とに等しい力を与え、従って、シール部材を開位置に維持する。バルブ組立体の中を流れる水は、ベンチュリの中を流れ、次いで、真空チャンバ内の（２つのダイヤフラムの間の）空気圧を低下させる。真空チャンバから大気への通気口が存在し、それにより、バルブがオンである間、空気が真空チャンバ内に入ることを許し、ベンチュリによって真空チャンバ内に形成される真空を破壊する。これにより、シール部材が第１のダイヤフラムによって閉鎖されないように保ち、タンクを補充することを可能にする。
【００１２】
次に、タンク内の水位が上昇すると、最終的には、水位は圧力チャンバの下端部に達する。水位が圧力チャンバの外側の周りで上昇し続けると、圧力チャンバ内の空気圧は上昇する。しかしながら、圧力チャンバの小さい通気口により、この空気圧を蓄積することはできず、かくして、第１のダイヤフラムがシール部材を閉位置に単に押し戻すことを阻止する。タンク内の水位が上昇し続けると、最終的には、水位は真空チャンバの外に延びる通気チューブ又はチャネルの下端部に達し、それにより、空気が真空チャンバに入ることを阻止する。その結果、真空圧は、ベンチュリの作用により蓄積し始め、それにより、力を第１のダイヤフラムに及ぼし、（水が、もはや充填バルブの中を流れないように）シール部材を閉位置内に引き戻す。
【００１３】
従って、第１のダイヤフラムを反らしてシール部材を開位置に移動させるのに最小量の力しか必要とせず、（真空チャンバ内への外部通気口が開いているとき）真空チャンバ内の真空によって発生した大きい力が存在し、第１のダイヤフラムを反らしてシール部材を閉位置に移動させて戻す。従って、充填バルブが開位置にあるとき、（シール部材組立体に作用する力の平衡の効果により）充填バルブは開放したままになる傾向がある。それとは逆に、充填バルブが閉位置にあるとき、充填バルブは閉鎖したままになる傾向がある。かくして、開放したバルブを開放に維持する又は閉鎖したバルブを閉鎖に維持するための追加の力を必要としない。その代わり、開放したバルブを閉鎖に切り換え又は閉鎖したバルブを開放に切り換えるのに最小の力だけが必要とされる。かくして、本発明のシステムは、バルブを閉じるためにベンチュリを使用する新しい方法を提供する。
【００１４】
更に別の好ましい側面では、本発明は、充填バルブを開いたり閉じたりする方法を提供し、かかる方法は、（ａ）圧力チャンバ内の空気圧を低下させ、それにより、圧力チャンバと連結される第１のダイヤフラムバルブを反らし、（ｂ）第１のダイヤフラムバルブを反らすことによって、第１のダイヤフラムバルブによって支持されているバルブ組立体のシール部材を開位置に移動させ、それにより、水が充填バルブの中を流れることを可能にし、（ｃ）水流を充填バルブと連結されるベンチュリの中を通るように差し向け、それにより、第１のダイヤフラムバルブと第２のダイヤフラムバルブの間の真空チャンバ内の空気圧を低下させ、それにより、エネルギ源を、バルブを閉じるのに必要なときに与え、（ｄ）バルブを開いているとき、真空チャンバを外部通気チャネルと通気させ、水位が上昇して外部通気チャネルの下端部を覆うとき、真空チャンバ内への外部通気チャネルを閉じて、真空チャンバ内の負圧を蓄積し、それにより、第１のダイヤフラムバルブを引き、それにより、シール部材を閉位置に移動させ、それにより、水が充填バルブの中を流れること阻止する。
【００１５】
上述のかつ関連の結果の達成のために、ある一定の例示的側面を以下の説明及び付属図面と共に本明細書に説明する。しかし、これらの側面は、特許請求する主題の原理を使用することができる様々な方法の僅かに少数を示し、特許請求する主題は、全てのそのような側面及びそれらの均等物を含むように意図している。他の利点及び新規な特徴は、図面と共に考察する時に以下の詳細説明から明らかになると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の真空作動式充填バルブの斜視図である。
【図２】図１に対応する分解図である。
【図３】充填バルブが閉じているとき（すなわち、トイレタンクが充填されて待機しているときの水洗と水洗の間）の本発明の真空作動式充填バルブの側面断面図である。
【図４】充填バルブが開いているとき（すなわち、トイレタンクが補充されている間）の本発明の真空作動式充填バルブの側面断面図である。
【図５】図１及び図２のシステムの別の斜視図である。
【図６】閉位置における充填バルブの断面図である。
【図７】開位置における充填バルブの断面図である。
【図８】トイレタンクに使用中の充填バルブシステムの第２の実施形態の組立斜視図である。
【図９】図８に対応する分解図である。
【図１０】図８に対応する側面断面図である。
【図１１】図１０の充填バルブの拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に開示する解決手段の特徴は、経済的方式で公知の又は設計されることになるトイレ水洗システムを有する取り外し可能又は一体化用途のために互いに組立てることができる１又は２以上の個別の部品及び関連の構成要素を使用することによって経済的に成形又は組立てることができ、本発明の開示の特徴は、特定の形態に関係なく本明細書に開示するサービス提供装置を形成することができる。別に定めない限り、当業技術の全ての用語、本明細書に使用する注釈及び他の科学用語又は専門用語は、本発明の開示が属する当業者が一般的に理解しているものと同じ意味を有する。
【００１８】
一部の場合に、一般的に理解された意味を有する用語は、明確化のために及び／又は容易な参照のために本明細書に定義され、本明細書にそのような定義を含めることは、当業技術で一般的に理解されているものとの実質的な違いを表すように必ずしも解釈すべきではない。本明細書に引用する全ての特許、出願、公開出願、及び他の文献は、引用によってその全体が組み込まれる。この節に説明する定義が、引用によって本明細書に組み込まれる特許、出願、公開出願、及び他の文献に示す定義に反するか又は他に一致しない場合に、この節に説明する定義が、本明細書に引用によって組み込まれる定義よりも優先する。
【００１９】
本明細書に使用される時に、「ａ」又は「ａｎ」は、「少なくとも１つ」又は「１又は２以上」を意味する。本明細書に使用される時に、用語「ユーザ」、「対象者」、又は「エンドユーザ」などは、特定のエンティティ又は個人に限定されない。例えば、用語「ユーザ」は、本明細書に説明するシステム及び方法を使用する個人を指すことができ、多くの場合に現場の技術者である場合がある。しかし、この用語は、エンドユーザ又は技術者に限定されず、従って、開示のシステム及び方法を使用することができる様々な個人を包含するものである。
【００２０】
本開示の解決手段は、ここで以下の詳細説明に移ってよりよく理解することができる。例示する実施形態は、例として示されており、最終的に特許請求の範囲で定められるような実施形態に対する制限として示されていないことは明示的に理解されるものとする。
【００２１】
図１及び図２は、本発明の充填バルブシステム３１０を示し、図３は、閉位置における充填バルブシステム３１０を示し、図４は、開位置における充填バルブシステム３１０を示す。充填バルブシステム３１０は、給水部材３２６と、給水部材３２６の上端のところのバルブ組立体３０４を含み、バルブ組立体３０４は、シール部材３１５を含み、シール部材３１５は、水がバルブ組立体の中を流れる開位置と水がバルブ組立体の中を流れるのを阻止する閉位置との間で移動可能であり、バルブ組立体３０４は更に、圧力チャンバ３０５と、圧力チャンバ３０５の上端のところの第１のダイヤフラム３１４を含み、シール部材３１５は、第１のダイヤフラム３１４の移動によりシール部材３１５の移動を引起こすように第１のダイヤフラムに取付けられ、バルブ組立体３０４は更に、シール部材３１５に取付けられた第２のダイヤフラム３１６と、第１のダイヤフラム３１４と第２のダイヤフラム３１６の間の真空チャンバ３１２と、移動可能なシール部材３１５の端部の周りに形成されたベンチュリ３７４を含み、シール部材３１５は、ベンチュリ３７４からシール部材３１５の中を通って真空チャンバ３１２に通じる空気通路を有する。
【００２２】
給水部材３２６は、トイレタンク内で直立し、好ましくは、トイレタンクの底部の孔に締結させることを可能にする下端部（図示せず）を有する。この場合、必要なときにトイレタンクを補充するために、ビルの給水ラインが中空の給水部材３２６の下端部に接続される。
【００２３】
キャップ３２０が、好ましくは、バルブ組立体３０４の上端部を覆うように設けられ、キャップ３２０は、好ましくは、充填バルブ３０４がオンにされているとき、水流を下方に且つ中空の給水部材３２６の外側の周りに差し向けるように寸法決めされる。
【００２４】
図３は、閉位置（周囲のトイレタンクが水で充填された状態で待機し且つ圧力チャンバ３０５の下端部が沈められているときの水洗と水洗の間）における充填バルブ３１０を示す。
【００２５】
次いで、トイレが水洗されるとき、システムは、次に述べるように、図４に示すような開位置に迅速に移動する。
【００２６】
水洗の前（図３）、圧力チャンバ３０５の下側部分は、タンク水の中に沈められている。水洗のとき（図４）、圧力チャンバ３０５の周りのトイレタンク内の水位の下降により、圧力チャンバ３０５内の空気圧を低下させる。このとき、圧力チャンバ３０５内の空気圧の低下により、第１のダイヤフラム３１４を（図４に見られるように左方に）撓ませ、それにより、シール部材３１５を左方に僅かに移動させ、給水部材３２６内から上方に延びる水流路を、ベンチュリ３７４の中を通り抜けるように開く。シール部材３１５は、中空であり、内部ボアと通気孔３７２を有し、通気孔３７２により、真空チャンバ３１２内への又は外への空気流を可能にする。加えて、真空チャンバ３１２内への外部通気口３２９も設けられる。水がベンチュリ３７４の中を流れるとき、それにより、（空気を通気孔３７２から真空チャンバ３１２の外に且つベンチュリ３７４内のシール部材３１４の遠位端の外に引くことによって）真空チャンバ３１２内の空気圧を低下させる。しかしながら、このとき、タンク内の水位は下降して、外部通気口３２９の下端は、水面よりも上にある。その結果、空気は、外部通気口３２９から真空チャンバ３１２内に引かれる。かくして、第１のダイヤフラムバルブ３１４の両側における空気圧は、ほぼ同じままである。かくして、充填バルブは、オンのままであり、タンクを補充する。しかしながら、最終的には、タンク内の水位は、通気チューブ３２９の下端部が沈められる高さまで上昇する。外気は、もはや外部通気口３２９から真空チャンバ３１２に入ることはできないが、ベンチュリ３７４は、空気を真空チャンバ３１２の外に引き続ける。
【００２７】
その結果、真空チャンバ３１２内の空気圧の低下により、第１のダイヤフラム３１４及び第２のダイヤフラム３１６を互いに向かって移動させ、それにより、シール部材３１５を閉位置（図３）に押し戻す。従って、（トイレタンクを十分な量の水で補充した後、）充填バルブ組立体３０４の中を通る水の作動により、実際に充填バルブを閉鎖させる。
【００２８】
補充している水により充填バルブを時期尚早に止めることを回避するために、圧力チャンバ３０５はそれ自体、小さい外部通気口３０３を有する。外部通気口３０３は、圧力チャンバ３０５の下端開口よりも遥かに小さい。その結果、水洗中に圧力チャンバ３０５内の水位が迅速に下降するとき、真空を発生させることができ、それにより、第１のダイヤフラム３１４を反らせて、バルブをオンにする。しかしながら、補充中、水はゆっくりと上昇するので、圧力チャンバ３０５の底部が水で補充されるとき、通気口３０３は、空気が圧力チャンバ３０５からゆっくり逃げることを許す。この水のゆっくりした補充は、圧力チャンバ３０５内の圧力を、第１のダイヤフラム３１４を反らしてバルブを遮断する程度までは増大させない。
【００２９】
好ましい実施形態では、シール３１７が、ベンチュリ３７４への入口のところに且つシール部材３１５の周りに設けられ、バルブ組立体３０４が閉位置にあるときに流路が完全に遮断されることを確保する。
【００３０】
他の好ましい実施形態では、図示のように、第１のダイヤフラム３１４を受入れる上側マウント３２７が設けられる。上側マウント３２７は、圧力チャンバ３０５の上端のところに位置決めされる。上側マウント３２７と、圧力チャンバ３０５と、第１のダイヤフラム３１４は一緒に、圧力作動組立体３１８を構成する。
【００３１】
本発明はまた、充填バルブを開いたり閉じたりする方法を提供し、充填バルブを開いたり閉じたりすることは、（ａ）圧力チャンバ３１２内の空気圧を低下させ、それにより、第１のダイヤフラムバルブ３１４を反らし、（ｂ）第１のダイヤフラムバルブ３１４を反らせることによって、第１のダイヤフラムバルブ３１４によって支持されているバルブ組立体３０４のシール部材３１５を開位置に移動させ、それにより、水が充填バルブ３０４の中を流れることを可能にし、（ｃ）水流を、充填バルブ３０４のベンチュリ３７４の中を流れるように差し向け、それにより、第１のダイヤフラムバルブ３１４と第２のダイヤフラムバルブ３１６の間の真空チャンバ２１２内の空気圧を低下させると共に、空気を外部通気口３２９から圧力チャンバ３１２に引き、（ｄ）次いで、空気をベンチュリの中から外に引き続けながら、真空チャンバ３１２内への空気流を遮断し、それにより、第１のダイヤフラムバルブ３１４を反らし、それにより、シール部材３１５を閉位置に移動させ、それにより、水が充填バルブ３０４の中を流れることを阻止する、ことによって行われる。
【００３２】
好ましくは、真空チャンバ３１２内の空気圧を低下させることは、シール部材３１５内の内部ボアから空気を引くことによって達成される。真空チャンバ３１２内の空気圧を低下させることにより、第１のダイヤフラム３１４及び第２のダイヤフラム３１６を互いに向かって反らし、それにより、（空気がもはや外部通気口３２９から真空チャンバ３１２に入らないとき）シール部材３１５を閉位置に移動させる。
【００３３】
充填バルブシステムに対する既存の手法において、通常、トイレタンク内の水位を検出するフロートが使用され、充填バルブを作動させ又は非作動にする。充填バルブを開くのに必要な力を減少させる課題に焦点をあてた従来の手法が存在しないので、充填バルブの大部分は、それらのフロートの比較的大きい寸法に起因して大きい。
【００３４】
システム３１０は、これらの問題を満足させ、更にそれ以上のものがある。多くの変更及び修正は、本明細書に開示して説明する実施形態の精神及び範囲から逸脱することなく当業者によって行うことができる。従って、図示かつ説明した実施形態は、例示目的のためだけに示されており、それらは、特許請求の範囲によって定めるような実施形態を制限すると取るべきではないことを理解すべきである。例えば、特許請求の範囲の要素は、ある一定の組合せで以下に示されているという事実にもかかわらず、実施形態は、より少ない、より多い、又は異なる要素の他の組合せを含むことは明示的に理解する必要があり、それらは、そのような組合せで最初に特許請求しない時でも上記に開示されているものである。
【００３５】
本発明の第２の実施形態は、以下の通り、図８、図９、図１０及び図１１に見られる。
【００３６】
充填バルブ４１０が提供される。充填バルブ４１０は、作動において、上述した充填バルブ３１０に類似し、第１のダイヤフラム４１４と、第２のダイヤフラム３１６と、シール部材４１５と、シール４１７を有する。図８に見られるように、傾斜するバケットタンク４０１が設けられる。充填バルブ４１０は、充填チューブ４４０を介してバケットタンク４０１を充填する。通気チューブ４２９が、真空チャンバ４１２に接続される。傾斜するバケットタンク４０１内の水が空にされているとき、通気チューブ４２９の上端４３１は、水面よりも上に位置決めされる。最終的に、タンク４０１が補充されると、通気チューブ４２９の上端４３１は、再び、タンク水の中に沈められる。このとき、空気は、真空チャンバ４１２内に流れることを停止する。その結果、ベンチュリ４７４の効果は、真空チャンバ４１２内の空気圧を低下させることであり、それにより、第１のダイヤフラム４１４を反らし（図１１では左方に）、それにより、第１のダイヤフラム４１４は、シール部材４１５を移動させて充填バルブを閉鎖させ、タンクの補充を停止させる。図１０に見ることができるように、鎖４５０の下端部が、シール部材４１５に連結され、その上端部がバケットタンク４０１の上縁に連結されるのがよい。その結果、タンク４０１が（コネクタ４５１を通る水平方向軸線の周りで傾斜されることによって）空にされるとき、鎖４５０の上端部が上方に引っ張られ、それにより、ダイヤフラム４１４を引き（図１０では右方に）、シール部材４１５を開位置に移動させる。かくして、本発明の第２の実施形態は、バルブを開くために（３０５のような）圧力チャンバを必要としない。むしろ、バルブを開くことは、（タンクを傾斜させることによる）鎖４５０に作用する機械的な引張りによって行われる。その結果、本発明は、機械力が使用してバルブを開くことができ、充填バルブのベンチュリに通じる圧力チャンバ内への空気流を単に遮断することによってバルブを閉じることができるシステムを提供する。
【００３７】
今日公知であるか又は後で考案される当業者から見た時の特許請求する主題からの非実質的な変更は、特許請求の範囲内で均等であるように明示的に想定されている。従って、当業者に今日又は後で公知の明白な置換は、定義された要素の範囲内であるとして定められる。特許請求の範囲は、従って、上記で具体的に図示して説明したもの、概念的に均等なもの、明らかに置換することができるもの、及び同じく実施形態の本質的な考えを組み込むものを含むように理解されるものとする。
【００３８】
上記に説明したものは、１又は２以上の実施形態の例を含む。勿論、上述の実施形態を説明する目的に対して構成要素又は方法の全ての考えられる組合せを説明することはできないが、様々な実施形態の多くの更に別の組合せ及び置換が可能であることを当業者は認識することができる。従って、説明した実施形態は、特許請求の範囲の精神及び範囲に含まれる全てのそのような変更、修正、及び変形を包含するように意図している。更に、用語「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」が詳細説明又は特許請求の範囲のいずれかに使用される範囲において、そのような用語は、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」が特許請求の範囲に従来の言葉として使用される時に解釈されるような用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」と同様な方式で包含的であるように意図している。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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