JP6847392B2 - 給水装置 - Google Patents

Description

本発明は、給水装置に関し、具体的には、洗浄タンクの給水装置に関する。

従来、便器装置の洗浄タンクに、ボールタップ及びフロートを有する給水装置を設けることが知られている。フロートは、洗浄タンク内の水位に連動して昇降する。ボールタップは、洗浄タンクに洗浄水を供給する給水弁及びフロートに接続されるアーム部を有する。給水弁は、ボールタップの下流側の端部に配置される。フロートが水位の上昇に伴って上昇すると、フロートに接続されたアーム部により給水弁が閉じられて止水され、フロートが水位の減少に伴って下降すると、給水弁が開かれて洗浄水が洗浄タンクに供給される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１７７２５９号公報

給水を早くするためには、洗浄タンクへの給水量を多くすることが求められる。ボールタップを大きくすると、洗浄タンクへの給水量は多くなる。しかし、ボールタップから大量の洗浄水を供給し、急に止水をすると、ウォーターハンマーが発生して異音が生じる場合があった。このため、洗浄タンクへの給水量を増やす一方、ウォーターハンマーの発生しづらい給水装置が望まれていた。

本発明は、洗浄タンクの水位に連動して昇降するフロート（例えば、後述のフロート４）と、前記フロートの昇降に伴って開閉される給水弁を有し、同一の給水源から洗浄水が供給される複数のボールタップ（例えば、後述のボールタップ３）と、を有する給水装置（例えば、後述の給水装置１）に関する。

前記ボールタップのそれぞれは、前記フロートの昇降に連動して前記給水弁を開閉するアーム部（例えば、後述のアーム部５）を有し、
前記アーム部は、前記ボールタップのそれぞれを別々に止水することが好ましい。

前記フロートは、前記ボールタップのそれぞれと接続されずに分離していることが好ましい。

前記フロートは、一つのフロートで構成されることが好ましい。

前記給水装置は、前記フロートを収容し前記フロートが内部を上下に移動するカップ（例えば、後述のボールタップカップ３００）をさらに有し、前記ボールタップは、２つ設けられ、前記２つのボールタップは、前記フロートの昇降に連動して前記給水弁を開閉するアーム部を有し、前記アーム部は、前記２つのボールタップからそれぞれ前記カップの内部に延び、前記フロートが前記アーム部のそれぞれに異なるタイミングで接することが好ましい。

また、発明は、便器（例えば、後述の便器１０２）と、前記便器内に供給する洗浄水を貯水する前記洗浄タンクと、前記洗浄タンク内に配置され、前記洗浄タンクに洗浄水を供給する前記給水装置と、を備える便器装置（例えば、後述の便器装置１００）に関する。

本発明によれば、洗浄タンクへの給水量を増やすことができるとともに、ウォーターハンマーの発生しづらい給水装置を提供することができる。

本実施形態の便器装置を示す斜視図である。 本実施形態の便器装置の内部構造を部分的に示す模式図である。 本実施形態の給水装置の断面図である。 本実施形態の給水装置の斜視図である。 本実施形態の給水装置が昇降した状態を示し、図５（ａ）は、フロート４が下降した状態にある図を示し、図５（ｂ）は、フロートが上昇した状態を示す。

図１は便器装置１００の斜視図である。便器装置１００は、図１に示すように、便器１０２が床面ｆ１に設置される床置きタイプである。なお、以下の説明において、便器１０２の便座（図示せず）に着座した使用者から見た場合の前後の向きを前後方向とする。また、便器１０２の便座（図示せず）に着座した使用者から見た場合の左右の向きを幅方向とする。さらに、床面ｆ１に対する鉛直方向に沿う上下の向きを上下方向とする。

便器装置１００は、図１に示すように、便器１０２と、便座（図示せず）と、便蓋１０３と、タンクカバー１０４と、洗浄タンク２と、を備えている。
便器１０２は、立壁面ｆ２に近接した床面ｆ１上に設置されている。便器１０２の上部には、便座（図示せず）及び便蓋１０３が回動可能に取り付けられている。
タンクカバー１０４は、便器１０２の後方側に取り付けられ、後述する給水装置１の外側を覆う。

本実施形態に示すタンクカバー１０４は、洗浄タンク２の前面側を覆う前カバー１０４ａと、洗浄タンク２の側面側及び後面側を覆う後カバー１０４ｂと、洗浄タンク２の上面側を覆う上カバー１０４ｃと、を有し、これら各カバー１０４ａ〜１０４ｃが組み合わされることにより、略直方形となる洗浄タンク２の収容空間を構成している。

なお、タンクカバー１０４の下方は、前面プレート１０５ａと側面プレート１０５ｂとからなる下部プレート１０５によって覆われている。これにより、便器１０２の後方側に配置される給排水管等が目隠しされるとともに、便器１０２の後方側が、タンクカバー１０４と一体に上下方向に延びる薄型の略直方形の箱体状となる。

図２は、便器装置１００の内部構造を部分的に示す模式図である。
図２に示すように、便器装置１００は、洗浄タンク２の内部に収容される給水装置１を有する。給水装置１については後述する。
また、便器装置１００は、洗浄タンク２の下部に形成される排水口２２に設けられた排水弁７と、排水弁７から上方へ延びる玉鎖７１とを有する。
また、便器装置１００は、排水弁７に接続されて、便器１０２に洗浄水を供給するレバーアーム８及びハンドル９を有する。

洗浄タンク２は、上部が開口し、洗浄水を貯留可能な略直方体の容器である。洗浄タンク２は、タンクカバー１０４に周囲を覆われる前壁（図示せず）、後壁（図示せず）、底面部２ｃ、一対の側壁２ｄを有する。洗浄タンク２は、後壁側で給水管２１に接続される。洗浄タンク２は、下部における左右方向の中央に排水口２２が形成され、排水口２２は洗浄タンク２の下方に配置される便器１０２に連通している。

排水弁７は、排水口２２を開閉可能に覆っている略円形の蓋体により構成されている。
玉鎖７１は、排水弁７に接続され、玉鎖７１が上方に引き上げられると、排水弁７が開き、排水口２２から洗浄タンク２に貯留された洗浄水を流すように構成されている。

オーバーフロー管６は、上部に開口部を有し、上下方向に延びる略円筒状の管である。オーバーフロー管６には、後述するボールタップ３から補給水が供給される。オーバーフロー管６は、下端側が、排水口２２に連通している。オーバーフロー管６は、洗浄タンク２に貯留された洗浄水の水位が所定位置を上回って溢れた際に、洗浄水が開口部６ａから流入して排水の際に便器１０２へ流出するようになっている。

レバーアーム８は、玉鎖７１の上端から洗浄タンク２の上部で略水平方向に延びる。レバーアーム８は回転可能な軸部である。レバーアーム８は玉鎖７１と接続されている。

ハンドル９は、洗浄タンク２の外部に配置され、レバーアーム８と連動して回動可能に取り付けられている。使用者がハンドル９を操作して回すことで、レバーアーム８が回動する。ハンドル９の操作により、レバーアーム８の回動に伴って玉鎖７１が上方に引っ張られ、排水弁７が開くように構成されている。

給水装置１は、図２に示すように、複数のボールタップ３と、カップとしてのボールタップカップ３００と、フロート４と、を含む。給水装置１は、洗浄タンク２内の水位に応じて、洗浄水を洗浄タンク２に供給する装置である。

ボールタップ３は、本実施形態では２つ設けられ、洗浄水を洗浄タンク２に供給する給水栓である。ボールタップ３は、洗浄タンク２内に２つ配置され、ボールタップ３のそれぞれに、同一の給水源である１本の給水管２１から洗浄水が供給される。ボールタップ３のそれぞれは、略円筒形の形状を有し、上流側が給水管２１から分岐する二股の接続管２１ａに接続される。ボールタップ３の下流側の端部は、洗浄水を供給する管に接続される。本実施形態では、ボールタップ３の一方は、洗浄タンク２に洗浄水を供給する吐水管（図示せず）に接続され、ボールタップ３の他方は、オーバーフロー管６の上部（図示せず）に接続される。

図３は、ボールタップ３の断面図である。説明の便宜のため、ボールタップカップ３００は省略している。図３に示すように、ボールタップ３のそれぞれは、下流側の側面に設けられる開口部３１と、開口部３１に取り付けられる給水弁３４と、給水弁３４を開閉するアーム部５と、を有する。

開口部３１は、ボールタップ３の内部から外側に開口する貫通孔である。開口部３１は、ボールタップ３の側面から、ボールタップ３の軸方向に交差する方向に延びる短い管状部の端面に形成される。開口部３１は、側部３１１と、給水弁保持部３１２と、開口部キャップ３１３と、を有する。
側部３１１は、開口部３１が形成される短い管状部分の外周壁である。側部３１１の外側には、ねじが形成されている。

給水弁保持部３１２は、開口部３１内に固定されて給水弁３４を内部に保持する部品である。給水弁保持部３１２は、嵌合部３１２ａと、アーム保持部３１２ｂと、端部壁３１２ｃと、を有する。
嵌合部３１２ａは、開口部３１の側部３１１の内側に嵌合する筒状の形状を有する。
アーム保持部３１２ｂは、開口部３１から外側へ突出し、下方が開放された逆Ｕ字状の形状を有する（図４参照）。アーム保持部３１２ｂは、逆Ｕ字の開放された端部の両側部に、以下に説明するアーム部５を取り付け可能な取付孔３１６（図４参照）を有する。
端部壁３１２ｃは、嵌合部３１２ａ及びアーム保持部３１２ｂの間に、開口部３１を部分的に塞ぐように径方向に延びる。

開口部キャップ３１３は、開口部３１の側部３１１の外側に螺合され、給水弁保持部３１２を開口部３１に取り付けた状態で固定する。

給水弁３４は、パイロット弁３３と、ダイヤフラム弁３４０と、背圧室３４１と、パッキン３４２と、を有する。

パイロット弁３３は、パイロット孔３３１と、シール部３３２と、を有する。
パイロット弁３３は、後述するアーム部５の先端に配置されるシール部３３２でパイロット孔３３１が開閉されることにより、ダイヤフラム弁３４０を駆動する。
パイロット孔３３１は、アーム保持部３１２ｂの端部壁３１２ｃの略中央に形成される小さな貫通孔である。パイロット孔３３１は、上流側から下流側へ延び、端部壁３１２ｃの外側中央部で外側に向かって突出する弁座３３１ａの内部に形成される。

ダイヤフラム弁３４０は、開口部３１の上流側に配置される。ダイヤフラム弁３４０は、開口部３１に径方向に延びる弾性部材で、水圧により上流及び下流に進退可能に保持される。

パッキン３４２は、ダイヤフラム弁３４０の内側でダイヤフラム弁３４０に当接し、ダイヤフラム弁３４０を保持している。

背圧室３４１は、ダイヤフラム弁３４０とアーム保持部３１２ｂにおける端部壁３１２ｃとの間に形成される空間である。

図４は、給水装置１の斜視図である。説明の便宜のため、ボールタップカップ３００は省略している。
図４に示すように、アーム部５は、ボールタップ３の開口部キャップ３１３に取り付けられる。アーム部５は、アーム本体５１と、取付部５２と、パイロット弁３３の一部を構成するシール部３３２（図３参照）と、を有する。

アーム本体５１は、図３に示すように、側面視で緩い弧状であり、図４に示すように、平面視では、所定幅の平板状の形状を有する。また、アーム本体５１は、２つのボールタップ３の一方及び他方から下方に延びて先端側で交差しており、交差する箇所で互いに衝突しないようにコの字型に切り欠かれている。

取付部５２は、アーム保持部３１２ｂの取付孔３１６に挿通するヒンジ５２１を有する。取付部５２は、ヒンジ５２１が回動することで、アーム保持部３１２ｂの逆Ｕ字の開放端側を回動可能に取り付けられる。

シール部３３２は、取付部５２の先端に設けられる弾性体である。シール部３３２は、アーム部５の回動動作に伴って、アーム部５の基端側が端部壁３１２ｃに形成されたパイロット孔３３１を開閉する。

図２に戻って、ボールタップカップ３００は、カップ本体３１０と、浮き閉止部材（図示せず）と、を有する。
カップ本体３１０は、上方が開放した方形筒状に形成され、洗浄水が貯留される。カップ本体３１０は、その底部に形成される円形状の底部連通孔３１０ａを有する。カップ本体３１０は、上端が洗浄タンク２の上端の側縁に引っ掛けて固定される。カップ本体３１０の内部には、ボールタップ３のアーム部５が内部に延び、後述するフロート４が収容される。

浮き閉止部材（図示せず）は、カップ本体３１０の底部連通孔３１０ａの下に配置される。浮き閉止部材は、浮力を有しており、洗浄タンク２に貯留される洗浄水の水位に連動して上下方向に移動する。

洗浄タンク２に貯留される洗浄水の水位がカップ本体３１０の底部の高さよりも高い場合には、浮き閉止部材が浮力により浮き上がって、カップ本体３１０の底部連通孔３１０ａが浮き閉止部材により閉止される。洗浄タンク２に貯留される洗浄水の水位がカップ本体３１０の底部の高さよりも低い場合には、浮き閉止部材が下降して、底部連通孔３１０ａと浮き閉止部材との間に隙間が形成される。

フロート４は、洗浄タンク２の水位に連動して昇降する円筒状の浮きである。フロート４は、交差する２本のアーム本体５１の下面に一つ配置される。フロート４はアーム部５と接続されておらず、完全に分離している。フロート４は、カップ本体３１０に貯留された洗浄水の水位が上下することに連動して、ボールタップカップ３００の内部で上下方向に移動する。フロート４は、ボールタップカップ３００の内壁に左右方向の移動を規制されるとともに、上下方向の移動を案内される。

図５（ａ）は、フロート４が下降した状態の図を示し、図５（ｂ）は、フロートが上昇した状態を示す。図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照して、給水装置１の動作について説明する。

洗浄タンク２に洗浄水が十分貯留されていないと、ボールタップ３から洗浄タンク２に給水がなされる。このとき、フロート４はボールタップカップ３００のカップ本体３１０の底部側にあるので、アーム本体５１の下端は下方に下垂している。この状態では、アーム本体５１の上端にあるシール部３３２は、パイロット孔３３１を塞いでいない。パイロット孔３３１が開いていると、そこから水が流れ出し、背圧室３４１の圧力が低下する。背圧室３４１の圧力が低下すると、ダイヤフラム弁３４０が後退してパイロット孔３３１側に移動する。これにより、給水弁３４が開いて洗浄水がボールタップ３を介して吐水管（図示せず）やオーバーフロー管６に供給されている。

洗浄水の水位がボールタップカップ３００の底部に達すると、カップ本体３１０の下方に配置される浮き閉止部材が浮力により上昇して、カップ本体３１０の底部連通孔３１０ａを閉止する。これにより、ボールタップカップ３００の内部に洗浄水が入らない状態で、洗浄タンク２における洗浄水の水位は上昇していく。

洗浄水の水位がボールタップカップ３００の上端側まで上昇すると、ボールタップカップ３００の内部に、洗浄水が流れ込む。そして、ボールタップカップ３００の内部に貯留された洗浄水の水位は上昇する。

図５（ｂ）に示すように、ボールタップカップ３００の内部に配置されたフロート４は、ボールタップカップ３００の底部側から上昇していく。

フロート４が上昇すると、フロート４の上部で交差している２つのアーム部５を押し上げる。アーム本体５１の下方側が押し上げられると、上端側は開口部キャップ３１３の取付孔３１６にヒンジ５２１で取り付けられているので、回動して取付部５２がボールタップ３側に近付く。すると、アーム本体５１の上端に配置されたパイロット弁３３が、ボールタップ３のパイロット孔３３１を閉じる。このとき、フロート４はボールタップ３と接続されずに分離しており、一つのフロートで構成されている。フロート４が上昇すると、フロート４は、２つのボールタップ３から延びるそれぞれのアーム部に異なるタイミングで接触し、アーム部５を押し上げる。これにより、アーム部５のそれぞれが、ボールタップ３のそれぞれを別々に止水する。

パイロット孔３３１が閉じられると、背圧室３４１の圧力が高まるため、背圧室３４１の上流にあるダイヤフラム弁３４０が上流側に移動する。ダイヤフラム弁３４０が上流側に移動することで、ボールタップ３の給水弁３４は閉じられ、洗浄タンク２内への給水が止水される。このように、フロート４の昇降に連動してアーム部５が動き、給水弁３４が開閉される。

本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、給水装置１を、洗浄タンク２の水位に連動して昇降するフロート４と、フロート４の昇降に伴って開閉される給水弁３４を有し、同一の給水源から洗浄水が供給される複数のボールタップ３と、を含んで構成した。まず、ボールタップ３を複数設けているので、給水量が増加し、給水時間が短くなる。加えて、複数ボールタップ３があると、各ボールタップ３が閉じられるタイミングは、同時ではなくなる。このため、複数のボールタップ３に供給される大流量の水流を急に締め切っても、締め切るタイミングがずれることにより、流量が段階的に調整され、ウォーターハンマーが生じることが防止できる。よって、ウォーターハンマーによる騒音が防止できる。

本実施形態では、ボールタップ３のそれぞれを、フロート４の昇降に連動して給水弁３４を開閉するアーム部５を含んで構成し、アーム部５を、ボールタップ３のそれぞれを別々に止水させた。それぞれのボールタップ３のアーム部５が、給水弁３４を別々に閉じることができるので、上記と同様の効果を奏する。

本実施形態では、フロート４を、ボールタップ３のそれぞれと接続せずに分離させた。フロート４がボールタップ３と繋がっていないので、フロート４の動きをボールタップ３に別々に作用させることができる。よって、上記と同様の効果を奏する。さらに、アーム部５の形状を変更することにより、フロート４が上昇してアーム部５を押し上げるタイミングやアームに接触する位置を自由に変更することができ、これにより給水弁３４を開くタイミングを任意に設定することが可能になる。

本実施形態では、フロート４を、一つのフロート４で構成した。２つのボールタップ３及びアーム部５を有していても、フロート４が一つで構成されることで、洗浄タンク２に配置しやすく、大型化することがない。

本実施形態では、フロート４を収容しフロート４が内部を上下に移動するボールタップカップ３００を、給水装置１にさらに含んで構成した。また、ボールタップ３を、２つ設け、２つのボールタップ３を、フロート４の昇降に連動して給水弁３４を開閉するアーム部５を含んで構成した。また、アーム部５を、２つのボールタップ３からそれぞれボールタップカップ３００の内部に延ばし、フロート４をアーム部５のそれぞれに異なるタイミングで接するようにした。フロート４がボールタップカップ３００内部に収容されて上下に昇降するので、フロート４の移動範囲をボールタップカップ３００によって規制することができ、アーム部５を確実にフロート４に接触させることができる。特に、フロート４が分離していたり一つの場合にも好適に構成することができる。

本実施形態では、便器装置１００を、便器１０２と、便器１０２内に供給する洗浄水を貯水する洗浄タンク２と、洗浄タンク２内に配置され、洗浄タンク２に洗浄水を供給する給水装置１と、を含んで構成した。これにより、上記と同様の効果を有する給水装置１を含む便器装置１００を提供することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
本発明の給水装置は、２つのボールタップ３に設けられる給水弁を開閉するタイミングをずらすことができれば、その構成は限定されない。例えば、アーム部の長さを変更してもよく、２つのボールタップ３それぞれの形状や、洗浄タンク２内におけるボールタップ３の高さ位置を互いに異なるものとしてもよい。洗浄タンク２に洗浄水が十分貯留された状態で、一方のボールタップ３の止水位置と、他方のボールタップ３の止水位置とが異なるように構成すればよい。

また、上記実施形態では、複数のボールタップ３として、２つボールタップを設けたが、これに限られない。ボールタップの数は、それ以上あってもよい。

１ 給水装置
２ 洗浄タンク
３ ボールタップ
４ フロート
５ アーム部
３００ ボールタップカップ（カップ）

Claims (7)

1. 洗浄タンクの水位に連動して昇降するフロートと、
   前記フロートの昇降に伴って開閉される給水弁を有し、同一の給水源から洗浄水が供給される複数のボールタップと、を有し、
   前記複数のボールタップは、洗浄水を前記洗浄タンクに供給する給水装置。
2. 前記複数のボールタップは、互いに異なるタイミングで前記給水弁を開閉する請求項１に記載の給水装置。
3. 洗浄タンクの水位に連動して昇降するフロートと、
   前記フロートの昇降に伴って開閉される給水弁を有し、同一の給水源から洗浄水が供給される複数のボールタップと、を有し、
   前記フロートは、前記ボールタップのそれぞれと接続されずに分離している給水装置。
4. 洗浄タンクの水位に連動して昇降するフロートと、
   前記フロートの昇降に伴って開閉される給水弁を有し、同一の給水源から洗浄水が供給される複数のボールタップと、を有し、
   前記フロートは、一つのフロートで構成される給水装置。
5. 前記ボールタップのそれぞれは、前記フロートの昇降に連動して前記給水弁を開閉するアーム部を有し、
   前記アーム部は、前記ボールタップのそれぞれを別々に止水する請求項１〜４のいずれか１項に記載の給水装置。
6. 洗浄タンクの水位に連動して昇降するフロートと、
   前記フロートの昇降に伴って開閉される給水弁を有し、同一の給水源から洗浄水が供給される複数のボールタップと、
   前記フロートを収容し前記フロートが内部を上下に移動するカップと、を有し、
   前記ボールタップは、２つ設けられ、前記２つのボールタップは、前記フロートの昇降に連動して前記給水弁を開閉するアーム部を有し、
   前記アーム部は、前記２つのボールタップからそれぞれ前記カップの内部に延び、前記フロートが前記アーム部のそれぞれに異なるタイミングで接する給水装置。
7. 便器と、
   前記便器内に供給する洗浄水を貯水する前記洗浄タンクと、
   前記洗浄タンク内に配置され、前記洗浄タンクに洗浄水を供給する請求項１〜６のいずれか１項に記載の給水装置と、を備える便器装置。

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