JPH0772593B2 - 自動閉鎖水栓 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は，ケーシング内で案内されている弁ピストン
が，水入口と水出口との間の弁座と協働し，弁ピストン
が弁座とは逆の側で，ケーシングとの間に逃がし室を形
成しており，この逃がし室と水出口との間で弁ピストン
内に操作弁が配置されており，この操作弁は，弁ピスト
ンが緩慢に開放運動する状態に，水栓を自己保持する装
置の部分である形式の自動閉鎖水栓に関する。

【従来の技術】

このような形式の公知の自動閉鎖水栓は例えばドイツ連
邦共和国特許出願公開第2852006号明細書に記載されて
おり，押しボタンを押すことによって，操作弁が開かれ
て，逃がし室から水出口を経ての給水が自動的に開始さ
れ，弁ピストンが緩慢に開放運動をし始め，所定の時間
が経過すると，操作弁が再び閉じて，弁ピストンが急速
に閉鎖位置に戻り，水栓が自動的に閉じられるようにな
っている。 このような自動閉鎖水栓を給水箇所に取り付けて最初に
使用する場合，水栓内，それも特に逃がし室内には，も
ちろん空気が存在している。ところで，このような自動
閉鎖水栓を水平に取り付けてある場合には，弁ピストン
内に操作弁が配置されているために，逃がし室内に存在
している空気が場合によっては充分に水出口から排出さ
れないことが判明した。それは，自動閉鎖水栓を最初に
使用する場合，場合によってはかなりの量の空気クッシ
ョンが水出口から排出されずに，水平に取り付けられた
自動閉鎖水栓の逃がし室の上方範囲に集まっているから
である。しかしながらこのように逃がし室の上方範囲に
残されている空気クッションは，逃がし室内の空気クッ
ションと水とから成る圧力媒体を弾性的にし，これによ
って給水の際に弁ピストンが過度に大きく逃がし室内に
押し込まれる。したがって，自動閉鎖水栓の機械的又は
液力的な自己保持作用が失われ，操作弁が早期に再び閉
じ，弁ピストンも再びその弁座に戻る。

【発明が解決しようとする課題】

本発明が解決しようとする課題は，最初に述べた形式の
自動閉鎖水栓を最初に使用する場合に，このように自動
閉鎖水栓の自己保持作用が早期に失われる危険が生じな
いようにすることである。

【課題を解決するための手段】

この課題を解決するために，本発明の構成では，最初に
述べた形式の自動閉鎖水栓において，逃がし室内に通気
部材が設けられており，この通気部材は，逃がし室の周
壁の範囲内において逃がし室の全周にわたって，操作弁
に通じている狭い流動開口を形成しているようにした。

【発明の効果】

通気部材が，逃がし室の周壁の範囲内において逃がし室
の全周にわたって，操作弁に通じている狭い流動開口を
形成していることによって，自動閉鎖水栓を最初に使用
する場合に，あるいは，その後の自動閉鎖水栓の使用期
間中に逃がし室内に空気が集まった場合に，逃がし室内
の空気は，自動閉鎖水栓の押しボタンを押すと，極めて
確実に水出口から排出される。すなわち本発明による狭
い流動開口は，逃がし室内の圧力条件のもとで空気の流
動慣性が空気に比べて極めてわずかであるので，操作弁
を通してまず空気を迅速にかつ優先的に水出口に排出さ
せる。自動閉鎖水栓の最初の使用の際に逃がし室から空
気が充分に排出されないようなことがあっても，普通は
もう１回押しボタンを押すと，残っている空気が逃がし
室からほとんど排出され，弁ピストンが緩慢な開放運動
を行う状態に自動閉鎖水栓を自己保持する作用が所定の
時間にわたって確実に維持される。 その後の自動閉鎖水栓の使用中に，何らかの理由によっ
て逃がし室内に小さな空気クッションが再び形成されよ
うとしても，前述のように自動閉鎖水栓の普通の操作に
よって排気が行われるので，このような空気クッション
が形成されることはない。また本発明による狭い流動開
口によって，取り付けの際及び使用中の自動閉鎖水栓の
ケーシングの回動位置に無関係に排気が行われる。この
ことは，自動閉鎖水栓が混合水栓内に組み込まれてい
て，水温の調節のために全体として回動可能にされてい
る場合に有利である。 本発明の実施態様において，通気部材が逃がし室の周壁
との間に，流動開口として環状透き間を形成しているよ
うにすると，自動閉鎖水栓がどのような回動位置にあっ
ても確実に排気が行われ，通気部材の構造が簡単にな
り，既存の自動閉鎖水栓の構造を大きく変化させる必要
はない。

【実施例】

以下においては図面に示した実施例に基づいて本発明の
構成を具体的に説明する。 図示の自動閉鎖水栓のケーシング１は水入口２と水出口
３とを有しており，このケーシング１内で弁ピストン４
が案内されており，この弁ピストンはシール部材５によ
って，水入口２と水出口３との間でケーシング１に設け
られている弁座5aと協働する。弁ピストン４は弁座5aと
は逆の側で，ケーシング１との間に逃がし室７を形成し
ており，環状のリップシール部材６によって逃がし室に
対してシールされている。 弁ピストン４の内部中央には，弁ピストンに対して相対
的に軸方向に連動可能に，制御ロッド８が支承されてお
り，この制御ロッドは，自動閉鎖水栓のための操作弁を
形成するために，肩部11によって，弁ピストン４によっ
て保持されているＯリング10と協働する。制御ロッドが
圧縮ばね９によって右方の終端位置に押されている場
合，制御ロッドは逃がし室７を水出口３に対してシール
する。更にこの終端位置において，制御ロッド８はその
左側終端の皿状部8aによって弁棒12を圧縮ばね13の力に
抗して開放位置に押しており，したがって図面の下半部
に示すように，自動閉鎖水栓が閉鎖状態にある場合，逃
がし室７は水入口２に接続されている。 操作弁（10・11）及び制御ロッド８は，弁ピストン４が
緩慢な開放運動を行う状態に自動閉鎖水栓を自己保持す
る装置の部分であり，図示の実施例ではこの自己保持は
液力式に行われる。この自己保持のために制御ロッド８
はその右方の端部に環状のリップシール部材14を有して
おり，このリップシール部材は，制御スリーブ15の直径
ｄの内孔内で左右に運動可能に配置されている。制御ス
リーブ15は円筒形区分の端部につば17を有しており，こ
のつばから,90°の中心間隔で配置された４つのウェブ1
7aが右方に向かって延長されていて，ケーシングに設け
られた切り欠き部内で案内されており，これらのウェブ
の間には窓状の開口が形成されている。自動閉鎖水栓が
開かれると，これらの窓状の開口を通して水が水出口３
に流れることができる。４つのウェブ17aの右側端部は
１つの底板に結合されており，この底板から押しボタン
17bがケーシング１の外方に突出している。この場合押
しボタン17bはケーシングに支えられている圧縮ばね16
によって，負荷されており，これによって圧縮ばね16
は，自動閉鎖水栓が閉じられている場合，制御スリーブ
15のつば17をケーシングに設けられている座着縁22に圧
着している。 各ウェブ17aは内面にそれぞれ突出部18を備えており，
これらの突出部は制御ロッド８の右側端部を押すことが
できる。シールリップ部材14は，制御ロッド８が突出部
18によって押されるようになるまで、並びにその後制御
スリーブ15に対して相対的に左右に運動する際に，ウェ
ブ17a又は制御スリーブ15本体に沿って滑動する。 制御ロッド８は弁ピストン４の右側と制御スリーブ15の
左端部との間の区域に，軸方向で可とう性の皿状シール
部材19を有しており，この皿状シール部材は外径Ｄを有
している。更に制御ロッド８は，肩部から半径方向で内
方に細くなっている箇所に小さな環状の溝20を有してい
る。 以上は従来公知の自動閉鎖水栓の構造であるが、本発明
によれば，逃がし室７内に通気部材が設けられており，
この通気部材は逃がし室７の周壁の範囲内において逃が
し室の全周にわたって，操作弁（10・11）に通じている
狭い流動開口を形成している。 すなわち図面の上半部に示した実施例では，制御ロッド
８の皿状部8aが環フランジ状の拡大部24aを備えてお
り，この拡大部が逃がし室７の周壁との間に環状透き間
25を形成している。 図面の下半部に示した実施例では，操作弁（10・11）に
通じる狭い流動開口を形成する通気部材として，弁ピス
トン４内に皿状部材24bが挿入されていて，弁ピストン
４内で例えば複数の条片状のリブ26を介して支えられて
固定されており，この皿状部材24bの半径方向で外方の
縁が逃がし室７の周壁との間に環状透き間25を形成して
いる。 以下においては，前記ドイツ連邦共和国特許第2852006
号明細書に詳細に記載されている自動閉鎖水栓の一般的
な作用形式について説明する。 図面の下半部には，自動閉鎖水栓が閉じられている状態
が示されている。この場合弁ピストン４のシール部材５
は，水の静圧によって，ケーシングに設けられた弁座5a
にシール作用をもって座着せしめられており，したがっ
て水入口２は水出口３に対してシールされている。弁棒
12はその開放位置にあり，したがって水入口２と逃がし
室７とは互いに接続されている。更にこの状態において
は，圧縮ばね９が制御ロッド８を右側の終端位置に押し
ており,Oリング10と肩部11とによって構成されている操
作弁は閉じられている。制御ロッド８のリップシール部
材14は，制御スリーブ15のつば17を支えている座着縁22
よりも右側に位置している。 ところで，押しボタン17bを圧縮ばね16の力に抗して押
すと，制御スリーブ15が左に向かって押されて，突出部
18を介して制御ロッド８を左に向かって押し，これによ
って軸方向に可とう性の皿状シール部材19が弁ピストン
４の右側の面にシール作用をもって押し付けられる。こ
の場合制御ロッド８の肩部11はＯリング10に対して相対
的に左方に移動し，したがって，自動閉鎖水栓が正常に
作動するものと仮定すると，ノズル状に作用する小さな
溝20を通って逃がし室７から水が流出する（図面上半
部）。この溝は，弁ピストンが緩慢な開放運動が行う状
態に自動閉鎖水栓を液力的に自己保持しなければならな
いので，極めて小さくしなければならないが，しかしこ
の溝を通る溝の流出は弁ピストン４の開放運動を開始さ
せるためには過度にわずかであるので，皿状シール部材
19を軸方向にたわませることによって，制御ロッド８が
更に左に向かって押され，これによって操作弁（10・1
1）が更に大きく開かれる。 この状態で逃がし室７から流出する水は，弁棒12が今や
圧縮ばね13によって閉じられているので，水入口２から
補給されず，弁ピストン４に作用する水入口２の水圧が
弁ピストン４を弁座5aから引き離す。この場合，水入口
２内の水圧は弁ピストン４に対して左方向及び右方向に
作用するが，左方向に作用する水圧に対する弁ピストン
の受圧面は，右方向に作用する水圧に対する弁ピストン
の受圧面より大きく，したがって弁ピストンは左に向か
って移動せしめられるのである。 弁ピストン４の開放運動のこの開始段階においては，リ
ップシール部材14はまだ座着縁22の右側に位置してお
り，水入口２からの水は，制御スリーブ15のつば17が座
着縁22から左に離れているにもかかわらず，絞り作用を
受けながら水出口３に達する。すなわち，水はリップシ
ール部材14の外縁を変形させて，リップシール部材に沿
って流れる。したがって水入口２と水出口３との間に圧
力差が生じ，この圧力差は左に向かっては皿状シール部
材19に，また右に向かってはリップシール部材14に伝達
される。この場合皿状シール部材19の外径Ｄが制御スリ
ーブ15の内孔の直径ｄよりも大きいので，制御ロッド８
はその皿状シール部材19を介して，圧縮ばね９の力に抗
して左に向かって移動せしめられる。これによって皿状
シール部材19は再びシール作用をもって弁ピストン４に
圧着し，これによって水入口２は再び遮断され，逃がし
室７内の水が操作弁（10・11）を通して水出口３に流れ
ることになる。この間に押しボタン17bから指が離され
ていることによって，押しボタンは圧縮ぱね16によって
再び押し戻されており，これによって制御スリーブ15の
つば17が再びケーシングの座着縁22に座着しているの
で，水はリップシール部材14に沿ってのみ水出口３に達
することができ，したがって皿状シール部材19を左に向
かって押す前記の圧力差は，弁ピストン４の引き続いて
行われる緩慢な開放運動の際に維持される。したがって
皿状シール部材19による液力式の自己保持作用が維持さ
れる。弁ピストン４の緩慢な開放運動は自動閉鎖水栓の
時間素子を形成する。 弁ピストン４の閉鎖運動は，図面の上半部に示した状態
で弁ピストン４と一緒に左に向かって緩慢に移動する制
御ロッド８の皿状部8aが図面の左側に略示されている調
整可能なストッパに当接することによって開始される。
すなわちこれによって制御ロッド８は右に向かって押さ
れて，皿状シール部材19が弁ピストン４から離され，し
たがって皿状シール部材による自己保持作用が消滅し，
皿状シール部材19の両側の圧力差が消滅する。このため
制御ロッド８は右側に向かう運動を開始し，弁棒12も圧
縮ばね13の力に抗して開放位置に押され，水入口２と逃
がし室７との間の比較的に大きな接続開口が開かれて，
逃がし室７に水が迅速に流入し，弁ピストン４が右に向
かって閉鎖運動を行って，自動閉鎖水栓が急速度で閉鎖
状態に戻る。急速度の閉鎖運動は，その終了の直前に周
知の手段によって減速せしめられ，水入口に反動衝撃が
伝達されることが防止される。 ところで，押しボタン17bを押し込んだときに，弁ピス
トン４が直ちに大きく開かれると，リップシール部材14
が座着縁22を越えて左に向かって移動し，ケーシングと
制御スリーブ15との間の環状通路を通るバイパス流動が
生ぜしめられ，これによって操作弁（10・11）を開放状
態に液力的に自己保持する圧力差が消滅する。 自己保持を機械的に行う場合も，弁ピストン４が直ちに
大きく開かれると，自己保持作用が消滅する。 押しボタン17bを押し込んだときに，弁ピストン４が直
ちに大きく開かれることは，逃がし室７内の圧力媒体が
著しく圧縮可能で，弾性的である場合に生じる。このよ
うな状態は，このような自動閉鎖水栓を最初に使用する
ときに生じている。それは自動閉鎖水栓が最初は空気だ
けによって満たされているからである。特に自動閉鎖水
栓が図面に示すように水平に取り付けられている場合に
は，自動閉鎖水栓を最初に使用した場合に，逃がし室７
内に存在していた空気が操作弁（10・11）を通って充分
に排出されない。この場合図面の上半部に略示したよう
に，かなり多量の空気が逃がし室７の周壁の上方範囲内
に残り，逃がし室７内の圧力媒体を前述のように弾性的
にすることがある。しかしながら本発明によれば，逃が
し室７の周壁との間に狭い環状透き間25を形成する通気
部材（24a・24b）が設けられているので，自動閉鎖水栓
の最初の１回又はほんの２〜３回の使用後に逃がし室７
が確実に排気され，自動閉鎖水栓の自己保持作用が確実
に得られることになる。 図面の上半部において，残留空気は多数の点によって示
されており，操作弁（10・11）へのその排出経路は矢印
によって示されている。このように空気が排出されるの
は，水が空気よりも流動慣性が大きく，狭い環状透き間
25が形成されているために，自動閉鎖水栓を使用する際
に，環状透き間25の上方部分から最初は主として空気が
わずかに開かれている操作弁（10・11）を通して流れ始
めるからである。 図面の下半部に示されている実施例においても，皿状部
材24bによって通気部材が形成されており，やはり狭い
環状透き間25が形成されている。この環状透き間25の上
方部分から，破線矢印で示すように，空気が排出され
る。この場合空気排出が確実に行われるようにするため
に，制御ロッド８の皿状部8aの外縁と皿状部材24bの円
筒部との間の間隔は極めてわずかにされている。

【図面の簡単な説明】

図面は上半部と下半部とに分けて本発明の２つの実施例
を異なった状態で示した概略的断面図である。 １…ケーシング,2…水入口,3…水出口,4…弁ピストン,5
…シール部材,5a…弁座,6…リップシール部材,7…逃が
し室,8…制御ロッド,8a…皿状部,9…圧縮ばね,10…Ｏリ
ング,11…肩部,12…弁棒,13…圧縮ばね,14…リップシー
ル部材,15…制御スリーブ,16…圧縮ばね,17…つば,17a
…ウェブ,17b…押しボタン,18…突出部,19…皿状シール
部材,20…溝,22…座着縁,24a…拡大部,24b…皿状部材,2
5…環状透き間,26…リブ,d…直径,D…外径

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシング内で案内されている弁ピストン
   が，水入口と水出口との間の弁座と協働し，弁ピストン
   が弁座とは逆の側で，ケーシングとの間に逃がし室を形
   成しており，この逃がし室と水出口との間で弁ピストン
   内に操作弁が配置されており，この操作弁は，弁ピスト
   ンが緩慢に開放運動する状態に，水栓を自己保持する装
   置の部分である形式の自動閉鎖水栓において，逃がし室
   （７）内に通気部材（24a・24b）が設けられており，こ
   の通気部材は，逃がし室（７）の周壁の範囲内において
   逃がし室の全周にわたって，操作弁（10・11）に通じて
   いる狭い流動開口（25）を形成していることを特徴とす
   る自動閉鎖水栓。
2. 【請求項２】通気部材（24a・24b）が逃がし室（７）の
   周壁との間に，流動開口として環状透き間を形成してい
   ることを特徴とする，特許請求の範囲第１項記載の自動
   閉鎖水栓。
3. 【請求項３】軸方向に移動可能に弁ピストン内で案内さ
   れていて，終端の皿状部（8a）をもって逃がし室（７）
   内に突入している制御ロッド（８）が設けられており，
   通気部材（24a）が制御ロッド（８）の皿状部（8a）に
   結合されていることを特徴とする，特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の自動閉鎖水栓。
4. 【請求項４】通気部材が，制御ロッド（８）の皿状部
   （8a）の環フランジ状の拡大部（24a）によって構成さ
   れていることを特徴とする，特許請求の範囲第３項記載
   の自動閉鎖水栓。
5. 【請求項５】通気部材（24b）が弁ピストン（４）に固
   定されていることを特徴とする，特許請求の範囲第１項
   又は第２項記載の自動閉鎖水栓。
6. 【請求項６】弁ピストン（４）内に皿状部材（24b）が
   挿入されていて，リブ（26）を介して弁ピストンに支え
   られていることを特徴とする，特許請求の範囲第５項記
   載の自動閉鎖水栓。