JPH0861536A - 定量止水栓 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 定量止水栓への給水圧の許容変動範囲を著し
く拡げ、給水量の多少に拘らず作動させる。 【構成】 小オリフイス１４からピストン弁１２背後の
室１３に漏れ込む給水圧をバイパス１５に排出するスプ
ール形パイロツト弁１６を、バイパス用翼車形水量計の
検出カム１８の従動子２３に固着して、該パイロツト弁
両側の受圧室を常時室１３に接続し、ばね２２と協同す
る室１３の水圧で従動子をカムに押圧して、カムの回転
摩擦抵抗を給水圧の低下に応じ減らす。翼車室３１上部
に成長気泡Ａが溜る空間を設けて、これをカム取付室３
５に接続するのがよい。又小孔３９付き仕切壁で上下の
オリフイス付き円筒部を結合した抵抗弁３７のオリフイ
ス３８を、主弁口１１の内壁で閉鎖するばね４１を設け
て、少ない給水量でも給水口２０に水圧を生じさせ、且
つオリフイス３８，４０を経て内鍔１９で方向転換され
た噴流と小孔３９の噴流との衝突流下作用でバイパス下
端を吸引させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は浴槽その他の大容量の水
槽等に水道などから予め設定した一定量の水や湯を供給
した後、自動的に閉じる定量止水栓に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６に示すように、主弁口１の開閉可能
なピストン弁２と、該ピストン弁背後のシリンダ室３に
給水圧を漏れ込ませる小オリフイス４と、該シリンダ室
内の水圧をバイパス５の上流側端末に排出可能なパイロ
ツト弁６と、主弁口１からの排出水流によつて該バイパ
スの下流側端末を吸引する吸引機構と、該バイパスの途
中に設けた翼車形水量計の翼車７と、該翼車に摩擦継手
を介して連動連結された排出水量設定用の欠円形カム８
とを備える定量止水栓は、実開平３−１２７８７３号公
報等によつて知られている。

【０００３】この従来技術におけるパイロツト弁６は、
シリンダ室３内の水圧に抗して弁閉ばね９の弾力で弁口
を閉じる構成よりなるため、水道などの給水圧が最高の
場所でもパイロツト弁６が閉じるように、該ばね９の弾
力を強く設定しておかねばならないが、そうすると、図
示のようにてこ状の従動子１０を介して欠円形カム８の
円形部８ａでパイロツト弁６を開いた翼車形水量計の作
動状態においては、水道などの給水圧が低くなるにつ
れ、該てこ状従動子１０と欠円形カム８との接触圧力、
即ち該欠円形カムの回転摩擦抵抗が次第に増大するのに
対し、翼車７で欠円形カム８を駆動する減速比が著しく
大きくて、該カム駆動の動力損失が大きいから、従動子
１０をてこ状にしても、定量止水栓の作動可能な給水圧
の下限を左程低くできないのみならず、てこ状従動子１
０の設置が定量止水栓のコンパクト化を妨げる。

【０００４】又翼車へのバイパス流噴出時における該バ
イパス流の含有空気の放出や、定量止水栓内の残存空気
等によつて、翼車７と翼車室の天井部との間に気泡が蓄
積されて成長すると、水道給水圧が著しく低い場合は、
この成長気泡Ａを、その浮力に抗して翼車の羽根で角度
範囲Ｂだけ翼車室内の水中に押込む際の回転抵抗によつ
て、該翼車が停止して、水量計が作動しなくなる恐れが
ある。

【０００５】更に水道等の蛇口の開度を小さくして、定
量止水栓への給水量を減少させた場合は、欠円形カムに
よりパイロツト弁６を開いてピストン弁背後のシリンダ
室３の水圧をバイパスより排出すると、ピストン弁２が
その下面外周部に作用する給水圧で開くから、給水量の
略全部が主弁口１から排出され、バイパス５に流れなく
なつて、定量止水栓が作動しなくなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする第１
の問題点は、定量止水栓への給水圧が低くなるにつれ、
欠円形カムの回転摩擦抵抗が次第に増大するため、定量
止水栓の作動可能な給水圧を左程低くできないことであ
る。又第２の問題点は、前記給水圧が著しく低くなれ
ば、翼車室上端部への気泡の蓄積によつて翼車が作動し
なくなることである。更に第３の問題点は、定量止水栓
への給水量を減少させると、ピストン弁２が開いたまゝ
となつて、給水量の略全部が主弁口より排出され、定量
止水栓が作動しなくなることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は第１の問題点を
解決するため、欠円形カムの外周カム面にばねで押圧付
勢される軸状従動子のばね弾力作用側端部をスプール形
パイロツト弁のスプールランドに形成して、該スプール
ランドの両側の受圧室を前記ピストン弁背後のシリンダ
室に常時連通する通路を設け、軸状従動子が前記カム面
の円形部に当接した時は、該カム側の受圧室をバイパス
の上流端に接続し、又軸状従動子が前記カム面の切欠部
に押込まれた時は、スプールランドがバイパスの上流端
を水密に塞ぐように、スプール形パイロツト弁を構成し
たことを最も主な特徴とする。又第２の問題点を解決す
るには、垂直面内で回転する翼車を取付けた翼車室の天
井部を翼車回転圏より成長気泡の大きさ以上高くして、
該翼車へのバイパス流噴出口の側方に気泡溜め空間を形
成させ、該気泡溜め空間の上部を、その上方の欠円形カ
ム取付室に連通連結すればよい。更に第３の問題点を解
決するには、第１のオリフイスを備える上部円筒部の下
端に、小孔を中心に穿設した仕切壁を介して、該上部円
筒部より外径の大きい下部円筒部を一体に結合して、該
下部円筒部に第２のオリフイスを設けてなる抵抗弁を主
弁口内に一定範囲の摺動自在に嵌装して、前記上部円筒
部が嵌合する主弁口の上部孔壁と第１オリフイスとで可
変オリフイスを形成させ、該可変オリフイスを閉鎖する
よう抵抗弁を常時押上げ付勢するばねを主弁口下端に設
けた内鍔上に取付ければよい。

【０００８】

【実施例】図１は本発明一実施例の止水状態における縦
断側面図、図２は給水状態における縦断側面図を示し、
定量止水栓が主弁口１１の開閉可能なピストン弁１２
と、該ピストン弁背後のシリンダ室１３に給水圧を漏れ
込ませる小オリフイス１４（図示の小オリフイスはピス
トン弁の側壁下端に設けられている）と、シリンダ室１
３内の水圧をバイパス１５の上流端に排出可能なパイロ
ツト弁１６と、主弁口１１からの排出水流によつてバイ
パス１５の下流側端末を吸引するように、主弁口１１の
下端に取付けた内鍔１９と、バイパス１５の途中に設け
た翼車形水量計の翼車１７と、該翼車に摩擦継手を介し
て連動連結された排出水量設定用の欠円形カム１８とを
備え、水道の蛇口等に接続した給水口２０と排水口２１
との間に、主弁口１１を通る大流路と、バイパス１５を
含む小流路とを並列に接続して、排出口２１の流量に比
例するバイパス流量を翼車形水量計で検出し、該バイパ
ス流量を積算する欠円形カム１８の回転によりパイロツ
ト弁１６を制御して、ピストン弁１２に定量止水作用を
行わせようとするものであることは従前同様である。

【０００９】パイロツト弁１６はスプール形で、図４及
び図５に示すように、欠円形カム１８の外周カム面に円
錐形つる巻ばね２２で押圧付勢される軸状従動子２３の
ばね弾力作用側端部をスプールランド２４に形成して、
該スプールランド２４の両側の受圧室２５，２６を前記
ピストン弁背後のシリンダ室１３に常時連通する通路２
７，２８を設け、軸状従動子２３が図５に示すようにカ
ム面の円形部１８ａに当接した時は、受圧室２５をバイ
パス１５の上流端に接続し、又軸状従動子２３が図４に
示すようにカム面の切欠部１８ｂに押込まれた時は、ス
プールランド２４がバイパス１５の上流端を水密に塞ぐ
構成よりなる。尚２４ａはスプールランド２４の両端に
夫々取付けた０リングのようなパツキンである。

【００１０】上記構成によれば、軸状従動子２３が図４
のようにカム面の切欠部１８ｂに係合した定量止水栓の
不使用時には、水道の蛇口等が閉じられていて、受圧室
２５，２６に給水圧が作用しないから、パイロツト弁１
６はばね２２の弾力で閉位置に保持され、又ピストン弁
１２は摩擦抵抗や弁閉ばね２９の弾力で閉位置に保持さ
れている。

【００１１】この状態からカム１８を所要排出水量設定
角度位置まで反時計方向に回動して、図５或いは図２の
ように軸状従動子２３を介しパイロツト弁１６を開いた
後、水道の蛇口等を開いてピストン弁１２を、その上下
の圧力差により開いた時は、スプールランド２４の両側
受圧室２５，２６の受圧面積の差、即ち軸状従動子２３
の断面積に作用するシリンダ室１３内の水圧と、ばね２
２の弾力との和に相当した押圧力で該軸状従動子がカム
の円形部１８ａに摺接するから、軸状従動子２３がカム
１８に与える回転摩擦抵抗は定量止水栓への給水圧に応
じ変化し、給水圧が低くなればなる程、カムに及ぼす回
転抵抗が減少して、定量止水栓の作動可能な給水圧の下
限を従来より著しく低くし得る。

【００１２】図示実施例では、受圧室２５への通路２７
を軸状従動子２３内に設けたため、該軸状従動子とスプ
ールランド２４との間に、中間外径を持つストツパ部３
０を設けて、軸状係合子がカム面の切欠部１８ｂに係合
した時に、該ストツパ部３０が受圧室２５の端壁に当接
係合するようにしているが、受圧室２５，２６をシリン
ダ室１３に常時連通する通路は弁筐側に設けることもで
き、この場合は軸状従動子のストツパ部を鍔状にすれば
よい。実際上軸状従動子２３の外径は３粍程度で充分で
ある。

【００１３】こうしてバイパス１５の下流側端末を吸引
する吸引機構と協同して、翼車１７へのバイパス流噴出
口１５ａから翼車室３１内への噴出水が翼車１７を時計
方向に駆動して、該翼車が減速歯車機構と摩擦継手を介
してカム軸３２を反時計方向に減速回転させることによ
り、排出口２１が設定水量を排出し終つた時に、欠円形
カムの切欠部１８ｂに従動子２３が落込んでパイロツト
弁１６を閉じると、小オリフイス１４よりシリンダ室１
３に漏れ込む給水圧や弁閉ばね２９の弾力でピストン弁
１２が主弁口１１を閉じること、及びその際にピストン
弁下端に同軸に設けた円錐状突起３４がウオータハンマ
現象を防止することは従前同様である。

【００１４】翼車室３１の天井部３１ａは、垂直面内で
回転する翼車１７の回転圏Ｃ（図１参照）より成長気泡
Ａの大きさ以上高くして、該翼車へのバイパス流噴出口
１５ａの側方に気泡溜め空間を形成させ、該気泡溜め空
間と、その上方の欠円形カム取付室３５との間を通路３
６で連結し、破裂した成長気泡Ａの空気が通路３６より
カム軸３２とその挿通孔壁との間隙等を経て外気に排出
されるようにしているため、水道等の給水圧が著しく低
くても、翼車が回転しなくなつて水量計が作動しなくな
る恐れはない。尚前記通路３６は、軸状従動子２３とそ
の挿通孔壁との間隙を通る受圧室２５からの漏水を排出
口２１に排出する排出路としても機能する。

【００１５】又水道の蛇口等の開度を小さくして定量止
水栓への給水量を減少させた場合にも、バイパス流量を
生じさせるように、給水口２０に所要の給水圧を生じさ
せる抵抗弁３７を主弁口１１内に一定範囲の摺動自在に
嵌装して、主弁口１１の下端内鍔１９内を通る少ない排
出水流が、該内鍔１９内を略均等に分散流下して、バイ
パス流量と主弁口１１の流量との比率を一定ならしめる
ように、バイパス１５の下流側端末に吸引力を与えさせ
ている。

【００１６】抵抗弁３７は、図３に示すように１個の三
角形状の第１オリフイス３８を備える上部円筒部３７ａ
の下端に、小孔３９（図２参照）を中心に穿設した仕切
壁３７ｂを介して、上部円筒部３７ａより外径の大きい
下部円筒部３７ｃを同軸に結合して、下部円筒部３７ｃ
に１個の第２オリフイス４０を設けてなり、該第１オリ
フイス３８は、上部円筒部３７ａが嵌合する主弁口１１
の上部内壁１１ａと協同して可変オリフイスを形成し、
該可変オリフイスを閉鎖するよう抵抗弁３７を常時押上
げ付勢するつる巻ばね４１を内鍔１９上に取付けてい
る。

【００１７】このため前述のようにパイロツト弁１６を
開いた後、水道蛇口等を開いてピストン弁１２が、その
上下の圧力差で開いた時は、抵抗弁３７の上部円筒部内
における仕切壁３７ｂに作用する給水圧と、ばね４１の
弾力とが釣合う位置に該抵抗弁が下降して、小オリフイ
ス１４からバイパス１５への流れを生ずるように、給水
口２０に該ばね弾力に対応した圧力を生じさせると共
に、該抵抗弁の下降変位により開いた可変オリフイスか
ら第２オリフイス４０を通る噴出流と、仕切壁の小孔３
９を通る垂直の噴出流とが下部円筒部３７ｃ内に排出さ
れるが、該第２オリフイス４０を通る噴出流は内鍔１９
により半径方向に方向転換させられて、小孔３９を通る
噴出流に衝突するため、該両噴出流は下部円筒部３７ｃ
内で飛散して、内鍔１９内を略均等に分散流下し、該内
鍔下方の排出口内周にバイパス流を吸引する低圧部Ｓを
生じさせるから、水道の蛇口等の開度が小さくて給水量
が少なくても、定量止水栓は確実に作動する。尚図２は
給水量が多くて抵抗弁３７が下降し切つた状態を示す。

【００１８】図中、４２は主弁口１１の弁座パツキン、
４３はピストン弁１２のパツキン、４４は弁筺部分４
５，４６の結合ボルト、４７は弁筐部分４５のボルト挿
通筒部、４８は翼車１７の回転軸である。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の定量止水栓
は、水道蛇口などからの給水圧が最高圧力より低くなる
につれ、軸状従動子が欠円形カムに及ぼす回転摩擦抵抗
が次第に減少するようにパイロツト弁を構成したから、
翼車形水量計の作動可能な給水圧の下限を従来より著し
く低くして、定量止水栓を確実に作動可能な給水圧の許
容変動範囲を従来より著しく拡げることができ、しかも
翼車室の天井部を翼車回転圏より成長気泡の大きさ以上
高くして、翼車へのバイパス流噴出口の側方に気泡溜め
空間を形成させ、該気泡溜め空間を、その上方の欠円形
カム取付室に連通連結すれば、定量止水栓を、給水圧の
高低如何に拘らず確実に作動させることができる。

【００２０】又第１のオリフイスを備える上部円筒部の
下端に、小孔を中心に穿設した仕切壁を介して、該上部
円筒部より外径の大きい下部円筒部を一体に結合して、
該下部円筒部に第２のオリフイスを設けてなる抵抗弁を
主弁口内に一定範囲の摺動自在に嵌装して、上部円筒部
が嵌合する主弁口の上部孔壁と第１オリフイスとで可変
オリフイスを形成させ、該可変オリフイスを閉鎖するよ
う抵抗弁を常時押上げ付勢するばねを、主弁口下端に設
けた内鍔上に取付ければ、定量止水栓への給水量の多少
に拘らず、該定量止水弁を確実に作動させることができ
る効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例の止水状態における縦断側面図
である。

【図２】本発明一実施例の給水状態における縦断側面図
である。

【図３】図２の抵抗弁の正面図である。

【図４】図１のパイロツト弁の詳細図である。

【図５】図２のパイロツト弁の詳細図である。

【図６】従来形定量止水栓の縦断側面図である。

【符号の説明】

１１ 主弁口 １２ ピストン弁 １３ シリンダ室 １４ 小オリフイス １５ バイパス １６ パイロツト弁 １７ 翼車 １８ 欠円形カム １８ａ カム面の円形部 １８ｂ カム面の切欠部 １９ 内鍔 ２２ 円錐形つる巻ばね ２３ 軸状従動子 ２４ スプールランド ２５ 受圧室 ２６ 受圧室 ３１ 翼車室 ３６ 通路 ３７ 抵抗弁 ３７ａ 上部円筒部 ３７ｂ 仕切壁 ３７ｃ 下部円筒部 ３８ 第１のオリフイス ３９ 小孔 ４０ 第２のオリフイス ４１ つる巻ばね

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主弁口の開閉可能なピストン弁と、該ピ
   ストン弁背後のシリンダ室に給水圧を漏れ込ませる小オ
   リフイスと、該シリンダ室内の水圧をバイパスの上流端
   に排出可能なパイロツト弁と、主弁口からの排出水流に
   よつて該バイパスの下流側端末を吸引する吸引機構と、
   該バイパスの途中に設けた翼車形水量計の翼車と、該翼
   車に摩擦継手を介して連動連結された排出水量設定用の
   欠円形カムとを備える定量止水栓において、欠円形カム
   の外周カム面にばねで押圧付勢される軸状従動子のばね
   弾力作用側端部をスプール形パイロツト弁のスプールラ
   ンドに形成して、該スプールランドの両側の受圧室を前
   記ピストン弁背後のシリンダ室に常時連通する通路を設
   け、軸状従動子が前記カム面の円形部に当接した時は、
   該カム側の受圧室をバイパスの上流端に接続し、又軸状
   従動子が前記カム面の切欠部に押込まれた時は、スプー
   ルランドがバイパスの上流端を水密に塞ぐように、スプ
   ール形パイロツト弁を構成したことを特徴とする定量止
   水栓。
2. 【請求項２】 垂直面内で回転する翼車を取付けた翼車
   室の天井部を翼車回転圏より成長気泡の大きさ以上高く
   して、該翼車へのバイパス流噴出口の側方に気泡溜め空
   間を形成させ、該気泡溜め空間の上部を、その上方の欠
   円形カム取付室に連通連結したことを特徴とする請求項
   １の定量止水栓。
3. 【請求項３】 第１のオリフイスを備える上部円筒部の
   下端に、小孔を中心に穿設した仕切壁を介して、該上部
   円筒部より外径の大きい下部円筒部を一体に結合して、
   該下部円筒部に第２のオリフイスを設けてなる抵抗弁を
   主弁口内に一定範囲の摺動自在に嵌装して、前記上部円
   筒部が嵌合する主弁口の上部孔壁と第１オリフイスとで
   可変オリフイスを形成させ、該可変オリフイスを閉鎖す
   るよう抵抗弁を常時押上げ付勢するばねを主弁口下端に
   設けた内鍔上に取付けたことを特徴とする請求項１又は
   請求項２の定量止水栓。