JPH0557378B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は水洗用タンク（toilet tank）及び類
似のタンクの水位制御のための充填弁
（fillvalve）に関する。

従来の技術 充填弁はタンク又は貯槽内の所定の液体レベル
を維持するため作用し、そして水洗用タンク及び
他のタンクに広く使用されている。典型的な充填
弁は加圧された液体供給源へ連結されるようにな
つている入口と、タンクに連絡している出口と、
タンク内への流れを制御するための弁と、タンク
内の液体レベルを検出するための装置と、検出さ
れた液体レベルが所定のレベル以下であるとき弁
を開くための構造体とを含んでいる。過去におい
て、多くの充填弁は弁が浮子によつて制御される
ボールコツク（ball cock）の変種であつた。本
出願人の米国特許第3895645号及び第4180096号は
コンパクトさ及び費用を含めてボールコツクに優
る利点を有している充填弁を開示している。これ
等の充填弁は完全に水中に沈められ、そして液体
レベルを検出するのに液体圧力に応答するダイア
フラムを使用している。

発明が解決しようとする問題点 本出願人の前特許に開示された装置はそれ等の
意図する目的を達成するのに成功したが、いくつ
かの場合に大気への真空破壊器（vaccum
breaker）が液体流路内に含まれることができる
目的のために充填弁が完全に水中に沈められない
ことが望ましいことがある。従つて本発明の１つ
の目的は、弁又はその１部分が液体レベルの上方
にタンク内に取付けられていて、且つ真空破壊能
力が提供されている型式の改良された充填弁を提
供することである。

従来のボールコツク及びその他の充填弁が遭遇
した１つの困難な、水洗タンクの形が種々異なる
ために、かかるボールコツクの如き充填弁はすべ
ての水洗タンクに対して満足に使用できないとい
うことであつた。タンクの高さが異なり、従つて
水位が異なると、異なつた形式の充填弁を必要と
する。従つて、異なつた高さのタンクにおける異
なつた水位に対応して高さが調整可能であるよう
な充填弁が望ましい。本発明の他の目的は確実
な、且つ容易に調節可能であつて、種々のタンク
の深さに適合する充填弁を提供することである。

上述の本出願人の特許に開示されている充填弁
は、主弁と、タンク内の水位を検出するのに役立
つているダイアフラムによつて制御されるパイロ
ツト弁とを含んでいる非常に信頼性のある、且つ
容易に調整可能な弁システムの使用可能にしてい
る。水中に沈めない充填弁とこの弁システムを協
働するのが望ましい。従つて、本発明のなお他の
目的はタンク内の水位に従つて圧力に応答するダ
イアフラムを制御するための下方に延びているス
タンドパイプ（stand pipe）を含んでいる改良さ
れた構造体を含んでいる充填弁を提供することで
ある。

問題点を解決するための手段 充填弁の作動において、いかなる「ハンチング
（hunt）」の傾向又は部分的に開いた状態をも回
避するため、弁の開閉が確実に行なわれることが
望ましい。本発明の更に他の目的は開閉水位が互
にオフセツト（offset）されているので安定した
作動が達成される充填弁を提供することである。

とりわけ本発明の他の重要な目的は過去におい
て使用された充填弁の欠点を克服する充填弁を提
供することであり；即ち使用が安全、且つ容易で
あつて、作動が静かであり、そして簡単、且つ信
頼性のある充填弁を提供することである。

簡単に言うと、上記に含まれる本発明の目的及
び利点は入れ子式の立ち管（riser）組立体によ
つて所定の高さ上方のタンク内の選択された水位
に位置づけされている弁ヘツド組立体を含んでい
る充填弁の提供によつて達成される。立ち管組立
体はタンクの壁に固定されたシヤンク（shank）
部分を有しており、且つ入口及び出口部分を含ん
でいる立ち管を含んでいる。入口及び出口流体導
管は弁ヘツド組立体から下方へ延びており、且つ
立ち管の入口及び出口部分に対して入れ子式に調
整可能である。立ち管と関連している調整ナツト
がタンク内の弁組立体の高さの調整のために、且
つ所定の液体レベルの同時調整のための入口及び
出口導管にねじで係合している。

弁ヘツド組立体内の主弁は通気室及び制御室に
分離しているダイアフラムの制御下で入口及び出
口導管の間の連絡を開閉する。真空破壊室が主弁
からタンク内部へ延びている出口流路内に配置さ
れている。真空破壊室は主弁に連絡している第１
のポート手段と、通気室と連絡している第２のポ
ート手段と、出口流路に沿つて下流で連絡してい
る第３のポートとを含んでいる。簡単な、ワツシ
ヤー状の、エラストマー部材の形の真空破壊弁は
主弁が閉じているとき第１のポート手段の上にな
り、そして主弁が開いているとき第２のポート手
段の上になる。

制御室に連絡しているスタンドパイプはタンク
内で下方へ延びており、そして液体レベルの増加
に応答してダイアフラムに圧力を加える。ダイア
フラムは非水平であり、そして主弁が開くと、通
気室はダイアフラムは流体荷重（hydraulic
load）をかけるため部分的に液体で満たされ、そ
の結果、主弁を閉じるのに必要な液体レベルが増
加される。通気室は主弁が閉ざされると排水さ
れ、従つて低い液体レベルが主弁の再開放を生ず
る。

本発明の上述の及び他の目的は図面に例示され
た本発明の実施態様の下記の詳細な説明から最も
よく理解されるであろう。

実施例 図面を参照して説明すると、本発明の原理によ
つて構成され、且つ参照番号20によつて全体的に
示されている充填弁（fill valve）が例示されて
いる。充填弁２０は水洗タンク（toilet water
tank）の如きタンクの壁２２に取付けられ、そ
して予め選択されたレベルにタンク内の液体レベ
ルを維持する働きをする。充填弁２０はタンクの
底部壁２２内の開孔２４に例示の如く取付けられ
る意図を有しているが、本発明の原理は側壁入口
の如き入口配置の他の型式を有しているタンクに
も適用可能である。

一般的に、充填弁２０は全体的に２６（第１図
乃至第４図）で示されている立ち管（riser）組
立体を含んでおり、これによつて全体的に２８で
示されている弁ヘツド組立体がタンクの異なる高
さに適応して上下されることができる。弁ヘツド
組立体は水位が選択されたレベル以下に下がつた
ときタンクへ水を入れるための３２（第４図）で
全体的に示されている水位応答圧力検出システム
によつて制御される３０（第４図）で全体的に示
されている主、即ち制御弁組立体を含んでいる。
３４（第４図）で全体的に示されている真空破壊
弁組立体が充填弁２０を通る逆流に抗していて、
大気真空破壊器を提供しており、且つ以下に説明
する如く、確実なオン及びオフ方式に充填弁２０
の作動に貢献する。

充填弁２０の主構成要素は好ましくは成型プラ
スチツク材料で成形されており、且つヘツド組立
体２８の種々の作動部分を形成するように別箇の
フアスナー等を用いずに容易に一緒に組立てられ
る。これ等の主構成要素は立ち管２００に対して
調整可能である本体１００と、ヘツド組立体２８
を形成するため本体１００の上部部分に組立てら
れたカバー３００、キヤツプ４００及びデイフユ
ーザー５００を含んでいる。この記述された説明
と添付図面との相互関係の助けとして、弁構成部
材１００，２００，３００，４００及び５００の
要素はそれぞれ同じ数字１、２、３、４又は５で
始まる３つの数字の参照番号によつて示されてい
る。

立ち管２００（第１図乃至第４図）はタンク壁
開孔２４を通り延びているシヤンク部分２０２を
含んでいる。このシヤンクは立ち管２００を支持
するための取付けナツト３５と、スラストワツシ
ヤー３７及びシール３８と協働するカツプリング
ナツト３６とを収容するためねじが切られてい
て、圧力下にある水又は他の液体を充填弁２０へ
供給する導管３９に立ち管シヤンク２０２を接続
している。立ち管２００の下方フランジ２０４に
より圧縮されて保持されているガスケツト４０が
タンク壁２２内の開口２２内の開孔２４をシール
している。

タンク内で、立ち管２００は互に全体的に平行
に延びている全体的に円形の、円筒状入口部分２
０６及び出口部分２０８を含んでいる。入口部分
はシヤンク２０２を経て供給導管３９に連結して
おり、そして出口部分２０８は出口部分２０８の
最下方部分においてベースフランジ２０４に隣接
する出口孔２１０を経てタンクの内部に連結して
いる。

入口部分２０６及び出口部分２０８はタンク底
部から上方へ互に平行に延びている細長い管状の
構造体である。これ等は底部においてウエブ部分
２１２によりそして頂部において上部フランジ２
１４によつて一緒に接合されている。上部フラン
ジ２１４は全体的にＵ形の壁２１６と結合してい
て、出口部分２０８の頂部において全体的に長方
形の開口又は窓２１８を形成している。開口２１
８は立ち管２００の両側から接近可能であり、そ
して又入口部分２０６の上部部分へ開放している
（第１図及び第４図参照）。

本体１００は頂部を開放された全体的にカツプ
形状の上部ヘツド部分１０２を含んでいる（第１
２図）。入口導管１０４及び出口導管１０６がヘ
ツド部分１０２から下方へ延びており、これ等は
立ち管２００と共に立ち管組立体２６を構成して
いる。導管１０４及び１０６は互に平行に延びて
おり、相互に、且つ多数のウエブ１０８によつて
ヘツド部分１０２に対して剛直にされている。本
発明の例示された実施態様においては、入口導管
１０４及び出口導管１０６は垂直であるように意
図されており、そしてヘツド部分１０２は45度の
角度に傾斜されている。ヘツド組立体２８及びヘ
ツド部分１０２の非水平方位が以下に詳細に論述
する如く充填弁２０の作動における重要な機能を
提供する。

入口導管１０４及び出口導管１０６は立ち管の
入口部分２０６及び出口部分２０８内に入れ子式
にはめられている。Ｏ−リング４１が入口部分２
０６の内部に対して入口導管１０４の外部をシー
ルしている。ストレーナー４２及び流量制限器４
３が入口導管１０４の端部に取付けられている。
充填弁２０の主弁組立体３０が開くと、液体が供
給導管３９から入口部分２０６内へ、それから入
口導管１０４内へヘツド組立体２８の方へ流れ
る。ヘツド組立体２８から、流体は出口導管１０
６を通り出口部分２０８内へそれし出口ポート２
１０を通りタンク内へ流れる。

充填弁２０は種々の高さのタンク内に取付けら
れることができ、そして本発明によれば充填弁の
高さは容易に調整可能である。立ち管組立体２６
は立ち管２００及び本体部分１００のみならずま
た立ち管２００の開口２１８内に配置されている
調整ナツト４４を含んでいる。入口導管１０４及
び出口導管１０６の双方はそれ等の長さに沿つて
ある実質的な距離延びている歯１１０の形のねじ
構造体を含んでいる。歯１１０は外ねじ４４Ａ及
び調整ナツト４４の内ねじ４４Ｂによつてねじで
係合されているラツク歯車構造体を形成してお
り、ねじ４４Ａ及び４４Ｂは各々完全な１回旋
（convolution）よりも僅かに少い。

本体１００は立ち管２００に対して実質的にそ
の最低位置において第１図、第２図及び第４図に
例示されている。充填弁２０の高さを調整するた
め、ナツト４４が開口２１８の開放側でつかまれ
て、回転される。ねじ４４Ａ及び４４Ｂと歯１１
０との係合が本体１００を立ち管２００に対して
所望の高さな上下せしめる。ねじ及び歯の機械的
な利点及びＯ−リング４１によつて与えられる摩
擦によつて、本体１００はそれが調整される任意
の位置を保つ。

本体１００の高さは充填弁２０が液体圧力を受
けている間に調整されることができる。本体１０
０が最上部位置まで上昇されれば、Ｏ−リング４
１の圧力逃げポート２１３を通過して移動し、そ
して入口液体は直接タンクの内部にバイパスされ
る。これは本体１００が上昇しすぎた場合に入口
圧力が立ち管２００から本体１００を強制的に押
出すのを防止する。

本体１００及び立ち管２００の相対的位置の調
整は充填弁２０の全体の高さを変化し、そしてタ
ンク壁２２上方のヘツド組立体２８の高さを決定
する。タンク内の充填弁２０によつて維持される
水位はヘツド組立体２８の位置に対して決定され
たので、ヘツド組立体２８の高さの調整がまた水
位を調整する。

本体１００のヘツド部分１０２に加えて、充填
弁２０のヘツド組立体２８はカバー３００と、キ
ヤツプ４００と、デイフユーザー５００とを含
む。第４図で明らかな如く、充填弁２０が組立て
られると、デイフユーザー５００はキヤツプ４０
０によつて本体１００のカツプ状のヘツド部分１
０２内に捕えられる。主弁組立体３０及び真空破
壊弁組立体３４がキヤツプ４００の下方及びデイ
フユーザー５００の上方に配置される。カバー３
００が本体ヘツド部分１０２の開放頂部上方に取
付けられ、且つ本体ヘツド部分１０２及びキヤツ
プ４００と協働して、圧力検出システム３２のダ
イアフラム空洞５２を提供する。

デイフユーザー５００はヘツド部分１０２内に
あり、且つ主弁組立体３０から真空破壊弁組立体
３４への液体の流路を提供する。環状の頂部壁５
０２が真空破壊室４５の底部を形成している。中
央のハブ状要素５０４が頂部壁５０２の上方に延
びており、且つ主弁組立体３０の弁作用
（volving）面４６の周辺の、最外方部分を形成し
ている。本体１００はヘツド部分１０２内に入口
導管１０４の上方端部により形成された円形の弁
シート１１４を含んでいる。シート１１４は複数
の半径方向外方に向けられている壁１１６によつ
て囲まれており、その間に多数の主弁ポート４７
を形成している。シート１１４及び壁１１６はデ
イフユーザー５００の中央ハブ５０４内に収容さ
れており、そしてポート４７が弁作用４６内に配
置されており、且つ半径方向外方へ増加する幅を
有している。

主弁ポート４７を通り主弁組立体３０から流れ
る液体は頂部壁５０２の下方に配置されたデイフ
ユーザー５００の半径方向内方の領域５０６に達
する（第４図及び第９図）。デイフユーザーは連
続の外部スカート、即ち外部壁５０８を含み、そ
して内方部分５０６と外部壁５０８との間の環状
領域は４つの異なる壁構造体５１０，５１２，５
１４及び５１６によつて大体において４分の１に
分割されている。更に詳細に明らかである如く、
壁構造体５１０は真空破壊弁組立体３４からの出
口ポート４８を収容している。壁構造体５１２は
１対のデイフユーザー出口流れポートを形成して
いる。壁構造体５１４はデイフユーザー流路の22
つの４分円の間の分割壁である。

充填弁２０内の流速を消散し、液体圧力を減衰
するため、デイフユーザーは４つの流路４分円の
各々の中に複数のバツフル壁５１６を含んでい
る。バツフル壁５１６は反対方向に交互にさし込
まれていて、多数の実質的に直角な転向を有して
いる流路部分を形成しており、その各々が流れる
液体のエネルギー損失を生ずる。繰返された直角
な転向の効果は入口圧力を消散しながら充填弁２
０を通る流速を所望の値まで調節することであ
る。例えば弁作用面４６において、充填弁２０を
通り流れる液体の他の急激な方向変化、デイフユ
ーザー出口ポート５１２、及び出口ポート４８は
同様な効果を有している。流れ制限器４３は充填
弁２０の全体の流動特性を調節するのを助けるた
め含まれている。

デイフユーザー５００を位置づけし、且つ支持
するため、本体１００のヘツド部分１０２は上方
に向いた一連の凹部１２０を有している底壁１１
８を含んでいる（第４図、第７図、第８図、第１
０図及び第１２図）。デイフユーザー５００が本
体１００内に置かれると、外壁５０８と、壁構造
体５１０，５１２及び５１４と、バツフル壁５１
６とが本体凹部１２０内に収容されるので、デイ
フユーザーの部分はよく支持され、従つて液体の
流れはデイフユーザーの下方にバイパスされな
い。本体ヘツド部分１０２は底壁１１８から上方
に延びている円形側壁１２２を含み、その中にデ
イフユーザー外壁５０８がぴつたりと、且つ摺動
可能に収容されている。

キヤツプ４００が本体１００内にデイフユーザ
ー５００を所定の位置に保持し、そしてバイオネ
ツト（bayonnet）ロツク構造体によつて本体１
００に取付けられている。シール５６が本体１０
０とキヤツプ４００との間に捕えられている。キ
ヤツプは環状の外壁４０２を含み、これから多数
のバイオネツト突起４０４が半径方向に延びてい
る。本体１００は同様な数のバイオネツトラツチ
レツジ１２４を含んでいる。キヤツプを本体内に
取付けるため、キヤツプはレツジ（ledge）１２
４から変位された突起４０４により円形側壁１２
２内に挿入される。それからキヤツプはインター
ロツク作用を容易にする突起４０４上のカム表面
と、完全に組立てられた位置でレツジ１２４の端
部に係合する突起４０４上のストツプ表面によつ
て図（第６図）に示されたインターロツクされた
位置まで回転される。

第４図及び第７図から明らかな如く、キヤツプ
４００はデイフユーザー５００を本体１００内の
所定位置にしつかりと保持する。環状壁４０２は
デイフユーザー上の円形直立壁５１８に係合する
部分を含んでいる（第１２図も参照）。更に、キ
ヤツプ４００はデイフユーザー５００の中央ハブ
５０４の外周辺に係合する中央ハブ状の部分４０
６を含んでいる。

キヤツプ４００の下側は真空破壊室４５を形成
しているデイフユーザー５００と協働している。
更に、キヤツプの中央ハブ４０６は主弁組立体３
０のための弁作用表面４６の上方に室
（chamber）４９を形成している。キヤツプ４０
０及びデイフユーザー５００が本体１００に組立
てられると、真空破壊部材５０が真空破壊室４５
内に捕えられており、そして主弁部材５１が主弁
室４９内に捕えられる。

真空破壊弁部材５０は好ましくは真空破壊室４
５内に自由に、且つゆるく捕えられたゴム又は他
のエラストマー材料の簡単なワツシヤー状体であ
る。弁部材５０はデイフユーザー出口ポート５１
２と協働して充填弁２０を通る起り得る逆流を妨
げ、そして又キヤツプ４００内の円形列の通気ポ
ート４０８と協働して充填弁２０が閉じたとき真
空破壊弁室４５を大気へ通気する。

主弁部材５１はキヤツプ部材のハブ部分４０６
とデイフユーザー５００のハブ部分５０４との間
のその周辺にしつかり捕えられている。主弁部材
５１の中央部分はキヤツプハブ部分４０６から下
方に延びている突起４１０の周りに摺動可能であ
り、移動可能な開口を含んでいる。突起４１０は
入口導管１０４から主弁室４９への制限された流
路を提供するノツチ４１２（第１１図）を含んで
いる。

またカバー３００がバイオネツトラツチ装置に
よつて本体ヘツド部分１０２に取付けられてい
る。カバーは本体１００の円形側壁１２２の周り
に取付けられている垂下しているスカート壁３０
４を備えた頂部壁３０２を含んでいる。バイオネ
ツトラツチ突起１２６が本体１００の側壁１２２
から半径方向外方に延びており、そしてカバーの
スカート壁３０４から半径方向内方に延びている
ラツチレツジ３０６に係合している。本体１００
上にカバー３００を取付けるため、カバーはレツ
ジ３０６から間隔をへだてた突起１２６を備えた
本体ヘツド１０２上に置かれる。カバーはバアイ
オネツトラツチを行なうため回転される。ラツチ
突起１２６上のカム表面がラツチを行なうのを助
け、そしてストツプ表面が完全に組立てられた位
置を規定する。

圧力検出システム３２はキヤツプ４００の上方
及びカバー３００内に形成されているダイアフラ
ム空洞５２を含んでいる。この室はカバー３００
と本体１００との間に保持されたダイアフラム５
３によつて下方通気室５２Ａ及び上方制御室５Ｂ
に小区分されている。ダイアフラム５３はカバー
と本体との間に密封クランプされたビードされた
（beaded）周辺部を含んでいる。ダイアフラム５
３はゴムの如き適切な可撓性の且つ弾性の材料で
成形されており、そして補強デイスク５４は例示
されている如く（第４図及び第１３図）ダイアフ
ラム５３の材料をデイスク５４内の一連の小孔に
充填することによりダイアフラム５３と一緒に成
型される。

突起３０８がカバー頂部壁３０２から下方へ延
びており、そしてダイアフラムへの好ましくない
ストレスを防止するためダイアフラム５３の上方
への運動を制限している。ダイアフラムのパイロ
ツト弁部分５３Ａはキヤツプ４００の中央ハブ部
分４０６を通り延びている小さい通路によつて通
気室５２Ａから主弁室４９へ延びているキヤツプ
４００のパイロツト弁シート４１４と協働する。

ダイヤフラム空洞５２の下方通気室５２Ａは本
体１００の円形側壁１２２内に形成された通気ポ
ート１２８によつて水位上方でタンクの内部へ自
由に通気される。カバーのスカート壁３０４と本
体の側壁１２２との間の間隙が室５２ａの無制限
な通気を保証する。

ダイアフラム空洞５２の上方制御室５２Ｂは通
路３１０によつてカバー３００の下方に延びてい
るスタンドパイプ部分３１２の内部と連通してい
る。液体レベルがスタンドバイプの底部端３１４
の上方に上昇すると、制御室５２Ｂ内に入つた空
気が圧力を増加し、そしてダイアフラム５３に力
を加えてパイロツト弁シート４１４に対してパイ
ロツト弁部分５３Ａを接近しようとする。

充填弁２０の作動について説明する。充填弁は
加圧された液体源と相互に連結されている供給導
管３９によつて液体に入つているタンク内に取付
けられる。ヘツド組立体２８の高さはタンク内で
維持されるべき液体レベルの高さに適合し、且つ
それを選択するために前述の如く調整ナツト４４
の作動によつて調整される。主弁部材５１の下方
の入口導管１０４の内部は連続的に、且つ直接加
圧された液体と連絡されている。充填弁２０は所
定の水位を維持し、且つ水位が下降するとタンク
を再び満たす働きをする。

タンク内の水位が所定のレベルにあるとき、主
弁部材５１は主弁シート１１４に対して閉じられ
ており、そして液体は主弁ポート４７を通つて流
出するのを妨げられている。制御室５２Ｂ内入り
込み、且つ加圧された空気がダイアフラム５３を
作動してパイロツト弁シート４１４を閉じるの
で、突起４１０内のノツチ４１２に沿つて制限さ
れた連絡が主弁室４９を加圧する。主弁部材５１
は主弁室４９内の加圧された上方面積が主弁シー
ト１１４によつて囲まれた加圧された下方面積よ
りも大きいので確実に閉じてクランプされる。

タンク内の水位が充分に下降すると、制御室５
２Ｂ内の圧力が下がり、そしてダイアフラム５３
のパイロツト弁部分５３Ａはパイロツト弁シート
４１４から離れる。これが主弁室４９内の主弁部
材５１上方の圧力を減少し、そして主弁部材５１
は弁シート１１４及び弁作用表面４６から離れて
半径方向の離れ（peeling）又はローリング
（rolling）作用によつて開く。その結果として、
液体は入口導管１０４から弁ポート４７を通りデ
イフユーザーの中央内方領域５０６の方へ流れ
る。

デイフユーザー内で、液体はバツフル壁５１６
の中のデイフユーザー流路の４つの４分円を通り
流れる。デイフユーザー５００の外周に達する液
体は２つのデイフユーザー出口ポート５１２で合
流し、それから液体は真空破壊弁部材５０の下方
で真空破壊室４５内へ上方に流れる。常態では弁
部材５０はほぼ第４図に例示されている位置に自
由に室（chamber）内にあり、従つて入口導管１
０４と出口導管１０６との間をヘツド組立体２８
を通る流路がキヤツプ通気ポート４０８及び本体
通気ポート１２８を径て真空破壊室４５内を大気
へ通気される。液体が充填弁２０を通り流れる
と、デイフユーザー出口ポート５１２かの存在す
る液体の力が真空破壊弁部材５０をキヤツプ通気
ポート４０８の上へ上方に駆動し、真空破壊室４
５を通り無制限な流れを許容する。この流れは真
空破壊出口ポート４８を通り出口導管１０６に達
する。ポート４８が出口導管１０６最上方端部に
よつて形成されており、そのこの端部は真空破壊
室内へ僅かに突出している部分を含んでおり、真
空破壊弁部材５０の１部分をデイフユーザー５０
０の頂部５０２の僅か上方に保持している。

ポート４８を通り真空破壊室４５を去る流れは
出口導管１０６及び立ち管２００の出口部分２０
８を径て充填弁出口２１０に達する。この流れの
１部分は出口導管１０６から延びている再充填通
路１３０（第８図）を通り分岐されている。充填
弁２０が水洗タンクに使用されるとき、再充填通
路１３０は再充填管５５によつて各フラツシング
作動後トイレツトボール（bowl）及びトラツプ
（trap）を再充填のためのトイレツトタンクオー
バフロー管に連絡する。

上述の説明から分るように、デイフユーザーの
出口ポート５１２は真空破壊室内で弁シート１１
４に連絡しているポート（これを第１のポートと
いう）を形成し、キヤツプの通気ポート４０８は
真空破壊室内で通気室５２Ａと連絡しているポー
ト（これを第２のポートという）を形成し、そし
て真空破壊弁組立体３４の出口ポート４８は真空
破壊室内で、弁シート１１４からタンクの内部に
延びている出口流路に連絡しているポート（これ
を第３のポートという）を形成していることが分
る。

本発明の重要な特徴によれば、充填弁２０の開
作動は、その閉作動とオフセツトしており、閉作
動と同時に生ずることはなく、この開作動はタン
ク内の液体レベルに依存するということである。
これは弁の不安定な開閉作動を防止するラツチン
グ、即ち阻止作動を提供する。この作動のオフセ
ツトは主弁組立体３０がタンクを再び満すために
開くときダイアフラム５３の流体荷重
（hydraulic loading）によつて非常に確実に、且
つ簡単に自動的に達成される。

液体がタンク充填作動のとき充填弁２０を通り
流れるとき、流れの１部はダイアフラム空洞５２
の下方の、通気室５２Ａに分岐される。この分岐
された液体の１部分がキヤツプ突起４１０におけ
るノツチ４１２及びパイロツト弁シート４１４を
通り室５２Ａ内へ流れる。分岐された流れの他の
部分を許容するため、キヤツプ４００は通気ポー
ト４０８（第４図及び第１１図）に隣接する下方
に延びている突起４１６を含んでいる。突起４１
６は真空破壊弁部材５０を通気ポート４０８に亘
り完全に閉じるのを防止しており、従つて真空破
壊室４５を通じ流れる液体の１部分は弁部材５０
を通過し、そしてダイヤフラム通気室５２Ａ内に
流れる。弁部材５０が可撓性の材料で形成されて
いるから、この流れの部分は自動的に補償され、
そして液体入口圧力の変動にも拘らず一定に保た
れる傾向がある。圧力が増加するにつれて、弁部
材５０は通気ポート４０８上によりしつかりと押
される。反対に、圧力が少くなると、弁部材５０
はポート４０８を通り流れる制限を自動的に減少
する。

ダイアフラム５３は非水平であり、そしてタン
クの再充填中室５２Ａ内の流体レベルはダイアフ
ラムの下側に対して所定の液体圧力を提供するよ
うに制御される。更に、タンクの再充填後、室５
２Ａは充分に液体を空にされるので、ダイアフラ
ム５３に対する液体圧力は断たれる。

更に詳細には、液体は室５２Ａから２つの異な
る道内に流れる。ポート４０８及びパイロツト弁
シート４１４を通り流れる液体が本体側壁１２２
内の通気ポート１２８のレベルに達すると、液体
は比較的無制限な方式で室５２Ａからオーバーフ
ローし、タンク内に戻される。即ち通気ポート１
２８は、比較的無制限なドレイン手段を形成す
る。その結果、本体通気ポート１２８の高さは室
５２Ａ内でほぼ所定の最高液体レベルを確立す
る。

ダイアフラム通気室５２Ａからポート１２８を
通るオーバーフローする液体は好ましくないスプ
ラツシユ音もなくタンクの内部に静かに戻され
る。この液体は本体ヘツド部分１０２の側壁１２
２から半径方向外方へ延びているレツジ１３２の
方へ下降する。このレツジに達する液体は本体側
壁１２２とカバースカート壁３０４との間をレツ
ジに沿つてスタンドパイプ３１２（第６図）の周
りの領域へ流れる。この領域には、レツジ１３２
は存在しない、そして液体は部分的にスタンドパ
イプ３１４により、そして部分的に突出するレツ
ジ３１８によつて形成された表面３１６に下降す
る。表面３１６はオーバーフローする流体をスム
ースに立ち管２００の入口部分２０６の方へ案内
し、立ち管２００に沿つて液体は非乱流
（nonturbulent）方式にタンク底部の方へ流れる。

通気ポート１２８を通りオーバフローによつて
室５２Ａ内の所定のレベルに維持された流体はダ
イアフラム５３の底部領域の所定の部分を浸して
いる。これはダイアフラムに対して所定の力を加
えてダイアフラムをパイロツト弁シート４１４か
ら離して保持しようとしている。タンク内の液体
レベルが増加すると、制御室５２Ｂ内に入つた加
圧された空気がパイロツト弁シート４１４に対し
てダイアフラムを動かそうとする。室５２Ａ内に
流体が存在し、それによつてダイアフラム５３
が、パイロツト弁シート４１４から離れるように
圧力を加えられていると、室５２Ａ内に流体が存
在しない場合に比べて、タンク内の液体レベルの
増加の程度ががかなり高く大きくなるまで、パイ
ロツト弁シート４１４の閉鎖が妨げられる。

パイロツト弁シート４１４がダイアフラムのパ
イロツト弁部分５３Ａによつて閉じられると、主
弁室４９内で圧力が増加しそして弁シート１１４
上方及び環状に選列した主弁ポートを閉じている
主弁部材５１をしつかりクランプし、このように
して充填弁２０を通る流れを終る。弁が閉じられ
た後、液体は、ダイアフラム５３の流体荷重
（hy draulic loading）を断つため通気室５２Ａ
からの流れを許容される。その結果、パイロツト
弁シート４１４を開放する液体レベルは弁を閉じ
る液体レベルからオフセツトしており、且つそれ
よりも低い。

充填弁２０の再充填作動後室５２Ａを空にする
ため、室５２Ａからの制限された流路が設けられ
ている。その室（chamber）内の液体は室５２Ａ
の最下方領域に設けられた１対の小さな開口１３
４を通り制限された方式で流れ、タンクに戻るこ
とができる。即ち開口部１３４は制限されたドレ
イン手段を形成する（第１０図及び第１３図参
照）。追加の流体がキヤツプ４００のバイオネツ
トラツチ突起４０４と本体１００のバイオネツト
ラツチエツジ１２４との間に設けられた間隙を通
り流れることができる。制限された流れの結果と
して、室５２Ａ内の流体は弁が閉じられた後短時
間でダイアフラム５３の下方に下降する。ダイア
フラムの流体荷重を有効に達成するため、室５２
Ａへ送られる流れは室５２Ａからの制限された流
れによりも大きく、且つ通気ポート１２８を通る
制御されたオーバフローを生ずるのに充分でなけ
ればならない。

本発明は例示された実施態様の詳細に関して記
載したが、このように詳細な説明は特許請求の範
囲に規定された如き本発明の範囲に制限された意
図を有していない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により構成された充填弁の、１
部を破断している側面図である；第２図は第１図
の２−２線から見た充填弁の他の側面図である。
第３図は第２図の３−３線に沿つて切断したとき
の拡大断面図であり、充填弁の立ち管組立体の部
分を例示している。第４図は第２図の４−４線に
沿つて切断したときのヘツド組立体及び充填弁の
立ち管組立の１部の断面図である；第５図は第４
図の５−５線に沿つて切断したときの断面図であ
る；第６図は第４図の６−６線に沿つて切断した
ときの断面図である；第７図は第４図の７−７線
に沿つて切断したときの断面図である；第８図は
第４図の８−８線に沿つて切断したときの断面図
である；第９図は第４図の９−９線に沿つて切断
したときの断面図である；第１０図は第５図の１
０−１０線に沿つて切断したときの部分断面図で
ある；第１１図は組立前のデイフユーザー、主弁
部材及びキヤツプの部分的断面を含む、分解斜視
図である；第１２図は組立前の本体；デイフユー
ザー、シール、真空破壊弁部材及びキヤツプの、
部分的断面を含む、分解解斜視図である；第１３
図は組立前の他の関連する構成要素を有する充填
弁の本体及びダイアフラム組立体の本体とカバー
を示している、部分的に断面を含む、分解斜視図
である。 ２０……充填弁、２６……立ち管組立体、２８
……弁ヘツド、３０……主弁粗立体、３２……水
位応答圧力検出システム、３４……真空破壊弁組
立体、３９……供給導管、４４Ａ，４４Ｂ……ね
じ、４７……主弁ポート、５１……主弁部材、１
００……本体、２００……立ち管、２０２……シ
ヤンク、４００……キヤツプ、５００……デイフ
ユーザー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ タンク内の液体レベルを制御するための弁組
   立体にして、 弁ヘツド組立体； 該弁ヘツド組立体から離れて互に全体的に平行
   に延びている入口及び出口流体導管； 該タンクの壁に取付けられており、且つ液体供
   給源と連絡するようになつているシヤンク手段を
   含む立ち管； 但し、該立ち管が該シヤンクと連絡している入
   口部分と、出口ポートと、該出口ポートと連絡し
   ている出口部分とを含み； 該入口及び出口流体導管が該立ち管の該入口及
   び出口部分に対して入れ子式に支持されており、
   且つタンク内で該弁ヘツド組立体の高さを選択的
   に変化するため該立ち管に対して可動であり；及
   び 液体レベルが該弁ヘツド組立体の下方の所定の
   選択されたレベルに達するとき該入口及び出口流
   体導管を互い隔離し、且つ液体レベルが選択され
   たレベルの下方に下がるとき該入口及び出口流体
   導体を相互に連絡するための該弁ヘツド組立体内
   の弁手段、を具備し、 該弁手段は、 該入口導管と連絡している弁シート； 該弁シートを開閉するため可動である主弁部
   材； 該タンク内の液体レベルに応答して該弁部材を
   制御するための手段； 但し該制御手段は空洞と、該空洞を通気室及び
   制御室に分割しているダイアグラムとを含んでい
   る； 該弁シートから該タンクの内部へ延びており、
   且つ真空破壊室を含んでいる出口流路； 該弁シートと連絡している該真空破壊室内の第
   １のポート手段； 該通気室と連絡している該真空破壊室内の第２
   のポート手段； 該出口流路に沿つて下流で連絡している該真空
   破壊室内の第３のポート手段；及び 該主弁部材が該閉止位置にあるとき該第１のポ
   ート手段に重なり、該主弁部材が該開放位置にあ
   るとき該第２のポート手段に重なる該真空破壊室
   内の真空破壊弁 を具備することを特徴とする弁組立体。 ２ 更に該立ち管に回転可能に支持されており、
   且つ該入口及び出口流体導管と係合している調整
   ナツトを具備している特許請求の範囲第１項記載
   の弁組立体。 ３ 該流体導管が長手方向に延びているねじ構造
   体を含み、該調整ナツトが該ねじ構造体に係合す
   るねじ手段を含んでいる特許請求の範囲第２項記
   載の弁組立体。 ４ 該ねじ手段が該ナツト上に外ねじ及び内ねじ
   を含んでおり、該ナツトが該流体導管の１つを囲
   んでいる特許請求の範囲第３項記載の弁組立体。 ５ 該真空破壊室が環状の頂部及び底部壁間で全
   体的に環状であり、該第１の及び第２のポート手
   段がそれぞれ該底部壁及び頂部壁に配置されてお
   り、該真空破壊弁がその中心軸線の周りに全体的
   に均一な断面のエラストマーワツシヤー状体であ
   る特許請求の範囲第１項記載の弁組立体。 ６ 該ダイアフラムが非水平であり；更に、該タ
   ンク内に液体レベルに従つて該制御室を加圧する
   手段と；該主弁部材がその開放位置にあるとき該
   通気室に液体を部分的に満たすための手段とを具
   備し、該部分的に満たすための手段は該弁手段か
   ら該通気室へ延びている流路を含んでいる特許請
   求の範囲第１項記載の弁組立体。 ７ 該部分的に満たす手段が、該真空破壊弁が該
   第２のポート手段を完全に閉止するのを防止する
   ための該真空破壊室内の阻止手段を含んでいる特
   許請求の範囲第６項記載の弁組立体。 ８ 該部分的に満たす手段が更に該通気室の底部
   から間隔をへだてた第１の比較的無制限なドレイ
   ン手段と、該通気室の底部における第２の制限さ
   れたドレイン手段とを含む特許請求の範囲第７項
   記載の弁組立体。 ９ 該加圧手段が該タンク内の該制御室から下方
   に延びているスタンドパイプを含む特許請求の範
   囲第６項記載の弁組立体。 １０ タンク等内の液体レベルを制御するための
   弁にして、 入口及び出口と該入口と該出口との間の開閉連
   絡のための弁手段； 空洞を形成する手段； 該空洞を通気室及び制御室に分割している該空
   洞内に取付けられたダイアフラム； 但し、該ダイアフラムが非水平位置に該空洞内
   に取付けられている； 該タンク内の液体レベルに従つて該制御室内に
   圧力を加えるための手段； 該制御室の膨脹及び収縮にそれぞれ応答して該
   弁手段を開閉するための弁作動手段； 但し、該弁作動手段は、ダイアグラムに設けら
   れたパイロツト弁部分と該弁手段に設けられたパ
   イロツト弁シートを含んでいる； 該タンクの充填中該制御室の膨脹を遅らすため
   の手段； 但し、該遅らす手段が該弁手段が開いている時
   該通気手段を液体で部分的に満たすための手段を
   含んでおり、該部分的に満たすための手段は該弁
   手段から該通気室へ延びている流路を含んでい
   る；とを具備することを特徴とする弁。 １１ 該通気室が該通気室の底部における制限さ
   れたドレインと；該通気室の底部から間隔をへだ
   てた比較的無制限なドレインと；該制限されたド
   レインの流量よりも大きな流量で該通気室内へ液
   体を入れるための該流路内の制限手段とを含んで
   いる特許請求の範囲第１０項記載の弁。 １２ 該制限手段が減少する入口液体圧力に応答
   して該流量制限を減少するための流量調節手段を
   含む特許請求の範囲第１１項記載の弁。 １３ 該加圧手段が該制御室と連絡しており、且
   つ該タンク内で下方に延びているスタンドパイプ
   手段を含んでいる特許請求の範囲第１０項記載の
   弁。 １４ タンク充填弁を制御するための方法にし
   て、 液体レベルがタンク内で上昇するとき、ダイア
   フラムの第１の側における制御室へ増加する圧力
   を加えること、但し該ダイアフラムは非水平であ
   り； 該ダイアフラムの第２の側における通気室を通
   気すること； 該ダイアフラムが該制御室から離れて動くとき
   弁を閉じること； 該ダイアフラムが該制御室の方へ動くとき該弁
   を開くこと； 該弁が開いているとき該ダイアフラムの第２の
   側に対して一時的な荷重圧力を加えること； 但し、該一時的な荷重圧力を加えるステツプ
   が、該非水平ダイアフラムの第２の側における該
   通気室へ液体を入れるステツプを含んでいる； のステツプを含むことを特徴とする方法。 １５ 該一時的に荷重圧力を加えるステツプが 該弁が開いているとき該通気室内の液体レベル
   を所定のレベルに維持すること； 該弁が閉じられているとき該通気室から液体を
   空にすること； のステツプを更に含む特許請求の範囲第１４項記
   載の方法。