JPS5953417B2 - 便器の水洗装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は便器に洗浄水を放水する水洗装置に関する。

最近水洗便所の水使用量を減少させるため、洗浄水の放
水を自動的に制御する装置が開発されている。

このような装置は便器の使用者を検出し、便器の使用を
検出してその使用状態に対応して洗浄水の放水を自動的
に制御するものである。

したがって、このような装置には電気信号により開弁し
て洗浄水を放水する洗浄装置が必要となる。

ところで、従来のシスタン形水洗装置は第１図に示す如
く構成されている。

すなわちシスタン１内に設けられた倒立Ｕ字状のサイホ
ン管２の下部に、この下部内をシスタン１内下部に連通
ずる弁口３を設け、この弁口Ｃを開閉する弁体４を設け
たものであった。

そしてこの弁体４を開弁することによりシスタン１内の
水がサイホン管２の下部に流入して便器５に流れ、この
ときの負圧によってサイホン管２にサイホン現象が生じ
てシスタン１内の水を便器５に放水するものである。

しかし、このようなものは弁体４がシスタン１の下部に
設けられており、この弁体４に作用する水圧が大であり
、この弁体４を開弁するに要する力が大きくなる。

したがってこのような従来のシスタン形水洗装置を自動
水洗装置に用いた場合には弁体４を開閉駆動するソレノ
イド等を大形にしなければならない不具合があった。

また、従来用いられている便器洗浄弁形のものは構造が
複雑であり、ソレノイド等で開閉駆動するように構成す
ることが困難である不具合があった。

そして、このような不具合を解消するため、第２図ない
し第４図に示す如き水洗装置が発明された。

すなわち１１はシスタンであって、このシスタン１１の
上部には給水管１２が接続されている。

そして、この給水管１２には水位制御弁１３が取付けら
れており、この水位制御弁１３のアーム１４にはフロー
ト１５が取付けられている。

そして、この水位制御弁１３によってこのシスタン１１
内に水が常時一定の水位で貯溜されるように構成されて
いる。

そして、このシスタン１１内には放水弁機構１６が設け
られている。

１７はこの外筒であって、シスタン１１の底部から上方
に立設され、その上端部は閉塞されている。

また、この外筒１７の周壁下部には連通孔１８・・・が
形成され、この連通孔１８・・・を介して外筒１７内下
部とシスタン１１内下部とが連通している。

また、これら連通孔１８・・・の少し上方には小径の空
気吸入孔１９・・・が形成されている。

そして、この外筒１７内には内筒２０が挿入されている
。

この内筒２０は外筒１７の中心線に沿って挿入されてい
る。

そしてこの内筒２０の下端は前記放水管３を介して便器
２に接続されている。

また、この内筒２０の上端は外筒１７内上部に開口して
弁口２１を形成しており、この内筒２０の上端はシスタ
ン１１の水面より少し下方に位置している。

そして、この内筒２０の上端の弁口２１には上方から放
水弁体２２が着座してこれを開閉するように構成されて
いる。

そして、上記外筒１７の上端中心部には弁軸挿通孔２３
が形成され、上記放水弁体２２の弁軸２４はこの弁軸挿
通孔２３内に挿入されている。

また、外筒１７の上端面にはソレノイド機構２５が取付
けられ、このソレノイド機構２５のプランジャ２６は上
記放水弁体２２の弁軸２４に取付けられている。

そして、このソレノイド機構２５が励磁されるとプラン
ジャ２６が吸引され、放水弁体２２が上昇して内筒２０
の弁口２１より離れるように構成さている。

また、外筒１７の上端には上記弁軸挿通孔２３の周囲に
開口し、かつ大気中に連通ずる大気連通路２７・・・が
形成されている。

そして、上記弁軸２４には大気連通弁体２８が下方に摺
動自在に設けられ、この大気連通弁体２８と放水弁体２
２との間には圧縮コイルばね２９が介装されている。

そして、この大気連通弁体２８は上記大気連通路２７・
・・の開口部に着座するように構成されている。

そして、ソレノイド機構２５が消磁されて放水弁体２２
が内筒２０上端の弁口２１に着座している場合にはこの
大気連通弁体２８が大気連通路２７・・・の開口部から
離れて外筒１７内が大気と連通し、またソレノイド機構
２５が励磁され放水弁体２２が内筒２０の弁口２１から
離座した場合にはこの大気連通弁２８が大気連通路２７
・・・の開口部に着座し、これらを閉塞するように構成
されている。

そして、上記ソレノイド機構２５が励磁されると第４図
に示す如く放水弁体２２が開弁じ、外筒１７内上部の水
が内筒２０内に流入してその負圧でサイホン現象を生じ
てシスタン１１内の水が放水され、またソレノイド２５
が消磁されて放水弁体２２が内筒２０の弁口２１に着座
すると放水が停止されるように構成されている。

このようなものは放水弁体２２が水面の近くにあるので
、この放水弁体２２に作用する水頭圧が小さい。

よってこの放水弁体２２を開閉駆動するに要する力が小
さくてすみ、ソレノイド機構２５が小形のものでよい利
点がある。

また、ソレノイド機構２５を消磁すれば放水の途中でも
放水を停止することができ、このソレノイド機構２５の
励磁時間を制御すれば放水量を変えることもでき、自動
水洗装置に好適するものである。

しかし、このようなものは次のような不具合を生じるこ
とが判明した。

すなわち、ソレノイド機構２５が励磁されて放水弁体２
２が上昇する場合、この放水弁体２２に作用している水
頭圧が小さいため、この放水弁体２２の上昇速度が大き
い。

このためソレノイド機構２５のプランジャ２６の上端が
このプランジャ２６を案内するプランジャ案内管３０の
内面に相当に早い速度で衝突し、かなり大きな音を発生
する。

特にシスタン１１が陶器製の場合、この陶器材料は剛性
が高くかつ振動の内部損失が少ないため共振し、プラン
ジャ２６の衝突音が増幅されてしまうものであった。

このような不具合は機能的には影響を与えることはない
が、使用者に不安感を与え、また騒音防止の上からも好
ましいものではない。

本発明は以上の事情にもとづいてなされたもので、その
目的とするところは放水弁体の急激な移動を防止し、衝
撃、騒音の発生を防止することができる便器の水洗装置
を得ることにある。

すなわち本発明の構成は、下端部がシスタン内下部に連
通し、上端が閉塞された外筒内に内筒を設け、この内筒
の下端を便器に連通ずるとともに上端を外筒向上部に開
放し、この内筒の上端を開閉する放水弁体を設けるとと
もに外筒の上部にソレノイド機構を設けてこのソレノイ
ド機構により上記放水弁体を開閉するものにおいて、外
筒向上部に緩衝室を設け、放水弁体が上昇する際にこの
放水弁体が上記緩衝室内に進入し、内部の水を排除する
際の抵抗によって放水弁体の上昇速度を規制し、この放
水弁体の急激な上昇を防止して衝撃、騒音の発生を防止
するものである。

以下本発明の一実施例を第５図ないし第９図を参照して
説明する。

図中１１１はシスタンであって、このシスタン１１１の
上部には給水管１１２が接続されている。

そして、この給水管１１２には水位制御弁１１３が取付
けられており、この水位制御弁１１３のアーム１１４に
はフロート１１５が取付けられている。

そして、この水位制御弁１１３によってこのシスタン１
１１内に水が常時一定の水位で貯溜されるように構成さ
れている。

そして、このシスタン１１１内には放水弁機構１１６が
設けられている。

１１７はその外筒であって硬質塩化ビニル樹脂等の合成
樹脂材料で形成され、シスタン１１１の底部から上方に
立設され、その上端部はキャップ１１７ａにより閉塞さ
れている。

また、この外筒１１７の下部には取付部１１７ｂが設け
られこの取付部１１７ｂの周壁部には短形をなす大開口
面積の連通孔１１８・・・が形成されている。

そしてこの連通孔１１８・・・を介して外筒１１７内下
部とシスタン１１１内下部とが連通している。

また、これら連通孔１１８・・・の少し上方には小径の
空気吸入孔１１９・・・が形成されている。

そしてこの外筒１１７内には合成樹脂製の内筒１２０が
挿入されている。

この内筒１２０は外筒１１７の中心線に沿って挿入され
ている。

そしてこの内筒１２０の下端は取付部１１７ｂおよび放
水管Ａを介して便器（図示せず）に接続されている。

また、この内筒１２０の上端は外筒１１７内上部に開口
して弁口１２１を形成しており、この内筒１２０の上端
はシスタン１１１の水面より少し下方に位置している。

そして、この内筒１２０の上端の弁口１２１には上方か
ら放水弁体１２２が着座してこれを開閉するように構成
されている。

そして、上記外筒１１７の上端を閉塞する前記キャップ
１１７ａの中心部には弁軸挿通孔１２３が形成され、上
記放水弁体１２２の弁軸１２４はこの弁軸挿通孔１２３
内に挿入されている。

また、このキャップ１１７ａの上端面にはソレノイド機
構１２５が取付られ、このソレノイド機構１２５のプラ
ンジャ１２６は上記放水弁体１２２の弁軸１２４に取付
けられている。

なお、上記プランジャ１２６は非磁性材料からなるプラ
ンジャ案内管１２７内に挿入されており、このプランジ
ャ案内管１２７によって外筒１１７内と外部との気密が
維持されている。

そして、このプランジャ案内管１２７の外周にはコイル
１２８が設けられている。

そして、このソレノイド機構１２５が励磁されるとプラ
ンジャ１２６が吸引され、放水弁体１２２が内筒１２０
の上端の弁口１２１より離れるように構成されている。

そして、上記プランジャ案内管１２７の上端部には大気
連通口１２９が形成され、この大気連通口１２９は大気
とプランジャ案内管１２７内を連通している。

そして、この大気連通孔１２９およびプランジャ案内管
１２７内を介して外筒１１７内が大気に連通されている
。

また、上記プランジャ１２６の上端部には円錐状のテー
パ面１３０が形成されている。

そして、このテーパ面１３０にはＯリング取付溝１３１
が形成され、このＯリング取付溝１３１内には気密緩衝
体としてＯリング１３２が嵌着されている。

また、プランジャ案内管１２７の上端部内面には上記プ
ランジャ１２６のテーパ面１３０に対；応して円錐形の
嵌合凹部１３３が形成され、前記大気連通口１２９はこ
の嵌合凹部１３３の奥部に開口している。

そして、ソレノイド機構１２５のコイル１２８が励磁さ
れ、プランジャ１２６が上昇した場合にはこのプランジ
ャ１２６のテーパ面１３０が上記嵌合凹部１３３内に嵌
入するように構成されている。

そして、この場合上記Ｏリング１３２はこのテーパ面１
３０と嵌合凹部１３３との間に介在し、これらの間に気
密を与え、大気連通口１２９を完全に閉塞するとともに
プランジャ・ １２６とプランジャ案内管１２７の直接
の接触を防止し、緩衝をなすように構成されている。

また、上記ソレノイド機構１２５のコイル１２８を囲繞
してカバー１３４が設けられている。

そして、このカバー１３４には導線導出口１３５が設け
られており、コイル１２８に接続された導線１３６・・
・はこの導線導出口１３５から導出されている。

そして、コイル１２８から導出されるこれら導線１３６
・・・の導出部には交流−直流変換器１３７が設けられ
、導線１３６・・・がら供給される交流を直流に変換し
てコイル１２８に供給し、ハム音を解消するように構成
されている。

また、前記外筒１１７内上部には緩衝アダプタ１３８が
収容されている。

この緩衝アダプタ１３８は比重の小さな合成樹脂材料で
形成されている。

そして、この緩衝アダプタ１３８の下部には緩衝室１３
９が形成されている。

そして、前記放水弁体１２２が上昇するとこの放水弁体
１２２が緩衝室１３９内に進入するように構成されてい
る。

そして、この緩衝室１３９の内周面と放水弁体１２２の
外周面との間にはわずかの間隙が形成され、また放水弁
体１２２の弁軸１２４の外周面と緩衝室１３９の上部と
の間にもわずがな間隙が形成されている。

したがって放水弁体１２２が上昇するとこの放水弁体１
２２が緩衝室１３９内に進入し、この緩衝室１３９内の
水が緩衝室１３９の内周面と放水弁体１２２の外周面と
の間の間隙および弁軸１２４の外周面の間隙から逃され
、緩衝作用をなし、放水弁体１２２の上昇速度を規制す
るように構成されている。

なお、上記緩衝室１３９の内周面は下方の径が大となる
ようにわずかなテーパが与えられており、この緩衝室１
３９の内周面と放水弁体１２２の外周面との間隙はこの
放水弁体１２２が上昇するに従って小さくなるように構
成されている。

よって、放水弁体１２２の上昇を規制する緩衝力は放水
弁体１２２の上昇始めでは小さく、上昇するに従って大
きくなるように構成されている。

また、この緩衝室１３９内上部には環状をなす空気貯溜
室１４０が設けられ、常に所定量の空気がこの空気貯溜
室１４０に貯溜されている。

また、上記緩衝アダプタ１３８と放水弁体１２２との間
には圧縮コイルばね１４１が介装され、この圧縮コイル
ばね１４１によって放水弁体１２２は下方に、緩衝アダ
プタ１３８は上方に付勢されている。

なお、上記緩衝アダプタ１３８は比重の小さな材料で形
成されているので、外筒１１７に特別に固定しなくても
上記圧縮コイルばね１４１の付勢力だけで充分に所定位
置に保持される。

また、上記弁軸１２４は中空に形成され、その下端は放
水弁体１２２の下面に開口し、内筒１２０内に連通して
いる。

そして、この弁軸１２４の上部にはオーバーフロ一孔１
４２・・・が形成され、このオーバーフロー７Ｌ１４２
・・・はシスタン１１１内の通常の水面より上方に位置
している。

そして、水位制御弁１１３等が故障して水位が上昇する
と上記オーバーフロ一孔１４２・・・から弁軸１２４内
を通って水が便器側に放流され、シスタン１１１が溢れ
るのを防止するように構成されている。

また、内筒１２０内の下端部には気柱遮断体１４３が設
けられている。

この気柱遮断体１４３は第８図に示す如く中心部に円形
の遮断部１４３ａを有し、この遮断部１４３ａは放射状
に設けられたステ一部１４３ｂ・・・によって支持され
ている。

・そして、放水の際に放水管Ａ内に渦が生じた場合、こ
の渦の中心部が低圧となり、便器側からこの渦の中心部
に沿って気柱が上昇してくることがあるが、この気柱は
気柱遮断体１４３の遮断部１４３ａに当って遮断され、
この気柱が内筒１２０の上端まで達してサイホン現象が
損なわれるのを防止するように構成されている。

次に上記一実施例の作用を説明する。

まず、通常時には放水弁体１２２が下降しており、第６
図に示す如く内筒１２０の上端の弁口１２１を閉塞して
いる。

そして、シスタン１１１内に水が供給され、このシスタ
ン１１１内の水位が上昇してゆくとこのシスタン１１１
内の水は連通孔１１８・・・から外筒１１７内に流入し
てゆく。

そして、シスタン１１１内の水位が所定水位まで上昇す
るとフロート１１５が浮上し、水位制御弁１１３が閉弁
されてシスタン１１１内の水位は所定水位に維持される
。

そして、外筒１１７内の水位もシスタン１１１内と等し
くなる。

なお、この場合はソレノイド機構１２５のプランジャ１
２６は下降しており、大気連通口１２９は開放されてい
るので、この外筒１１７内の空気はこの大気連通口１２
９から外部に逃され、この外筒１１７内の水位上昇を妨
げることがないのでこの外筒１１７内の水位はシスタン
１１１の水位と等しくなるものである。

そして、この場合大気連通口１２９はプランジャ案内管
１２７の上端部に設けられているので、このプランジャ
案内管１２７内がガスのトラップとなることはない。

よって発生した塩素ガスがこのプランジャ案内管１２７
内に溜ることはなく、塩素ガスによる腐食は防止される
。

そして、便器の洗浄をなす場合にはソレノイド機構１２
５のコイル１２８が励磁され、第９図に示す如くプラン
ジャ１２６が吸引されて上昇する。

したがって放水弁体１２２はこのプランジャ１２６とと
もに上昇し、内筒１２０の上端の弁口１２１が開く。

よって外筒１１７およびシスタン１１１内の水はこの内
筒１２０内に流入し、放水管Ａを流下して便器に流れる
。

そして、この放水管Ａ内を流れる水によってサイホン現
象を生じ、シスタン１１１内の水は連通孔１１８・・・
を通って外筒１１７内に流入し、この外筒１１７内を上
昇し、内筒１２０を介して放水管Ａに流れる。

この場合、ソレノイド機構１２５のプランジャ１２６が
上昇し、プランジャ１２６のテーパ面１３０がプランジ
ャ案内管１２７の嵌合凹部１３３内に嵌入し、これらの
間にＯリング１３２が介在して大気連通口１２９を気密
に閉塞するのでこの大気運通口１２９がら空気が吸入さ
れることはなく、サイホン現象が確実に生起、維持され
、円滑な放水がなされる。

また、プランジャ１２６が上昇した際、このプランジャ
１２６とプランジャ案内管１２７とはＯリング１３２を
介して当接するので、このＯリング１３２によって緩衝
がなされ、騒音を発生することが防止される。

特にこのプランジャ１２６の上端部にはテーパ面１３０
が形成され、またプランジャ案内管１２７の上部にはテ
ーパ状の嵌合凹部１３３が形成されているので、このＯ
リング１３２が嵌合凹部１３３の内周面に当接する場合
、このＯリング１３２は嵌合凹部１３３内面に摺動しな
から当接するのでエネルギの吸収が大であり緩衝力が一
層大となる。

また、放水弁体１２２が上昇する際には、この放水弁体
１２２は緩衝アダプタ１３８の緩衝室１３９内に進入し
て制動力を受け、その上昇速度が規制され、急激な上昇
による衝撃の発生を防止する。

この場合、放水弁体１２２の上昇初期ではプランジャ１
２６の吸引力が弱く、かつ放水弁体１２２はこれに作用
する水頭圧に抗して引き上げなければならないので、こ
の放水弁体１２２の駆動力が不足する。

しかしこの一実施例では緩衝室１３９の内周面がテーパ
状となっているので、放水弁体１２２の上昇初期では制
動力が低い。

また、この緩衝室１３９内には空気貯溜室１４０が形成
されているので、放水弁体１２２の上昇初期ではこの空
気貯溜室１４０内の空気が圧縮されて緩衝室１３９内の
容積が減少するので制動力は小さい。

よって上昇初期ではこの放水弁体１２２の制動力が小さ
く、上昇初期に駆動力の不足は生じない。

そして、放水がなされてシスタン１１１内の水位が低下
し、空気吸入孔１１９・・・が水面上に露出するとこれ
ら空気吸入口１１９・・・がら空気が吸入され、サイホ
ン現象が解消されて放水が停止する。

また、この一実施例のものは外筒１１７、内筒１２０等
が合成樹脂材料で形成されており、この合成樹脂材料は
振動の内部減衰が大であるので、ソレノイド機構１２５
のプランジャ１２６の当り音がこれら外筒１１７等を介
してシスタン１１１に伝わることが少なく、騒音を一層
小さくできる。

なお、本発明は上記の一実施例には限定されない。

たとえばソレノイド機構のプランジャとプランジャ案内
管の上端部には必らずしもテーパ面や嵌合凹部を形成し
なくてもよい。

また、気密緩衝体は必らずしも設けなくてもよい。

さらに放水弁体の上昇速度を規制する緩衝室は必らずし
も上記の如く構成しなくてもよく、要は放水弁体が進入
することによりその上昇速度を規制する緩衝室を設けれ
ばよいものである。

上述の如く本発明は、下端部がシスタン内下部に連通し
、上端が閉塞された外筒内に内筒を設け、この内筒の下
端を便器に連通するとともに上端を外筒向上部に開放し
、この内筒の上端を開閉する放水弁体を設けるとともに
外筒の上部にソレノイド機構を設けてこのソレノイド機
構により上記放水弁体を開閉するものにおいて、上記外
筒向上部に緩衝室を設け、放水弁体が上昇する際にこの
緩衝室内に進入し、内部の水を排除しその抵抗により放
水弁体の上昇速度を規制するものである。

よってこの放水弁体の急激な上昇を防止し、衝撃や騒音
の発生を有効に防止することができる等その効果は大で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の概略構成図である。 第２図ないし第４図は他の従来例を示し、第２図は全体
の側面図、第３図および第４図は異なる作動状態を示す
縦断面図である。 第５図ないし第９図は本発明の一実施例を示し、第５図
は全体の側面図、第６図は縦断面図、第７図ａ、 １）
は異なる作動状態におけるプランジャおよびプランジャ
案内管の上部の縦断面図、第８図は第６図のＶｌｌｌ
−Ｖｌｌｌ線に沿う断面図、第９図は放水状態における
縦断面図である。 １１１・・・シスタン、１１７・・・外筒、１２０・・
・内筒、１２２・・・放水弁体、１２５・・・ソレノイ
ド機構、１２６・・・プランジャ、１２７・・・プラン
ジャ案内管、１２９・・・大気連通口、１３２・・・Ｏ
リング（気密緩衝部材）、１３８・・・緩衝アダプタ、
１３９・・・緩衝室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シスタン内に設けられ下端部がこのシスタン内下部
   に連通し上端部が閉塞された外筒と、この外筒内に挿入
   され上端がこの外筒向上部に開口し下端が便器に連通し
   た内筒と、上下動によりこの内筒の上端を開閉する放水
   弁体と、この放水弁体を開閉駆動するソレノイドと、上
   記外筒向上部に形成され、上記放水弁体が上昇した際に
   この放水弁体が進入し内部の水の排除の際の抵抗により
   上記放水弁体の上昇速度を規制する緩衝室とを具備した
   ことを特徴とする便器の水洗装置。