蓄圧・吸引装置
【課題】軽量化、小型化をさらに図ることができるとともに蓄圧された流体の流出及び流体の吸引を良好に行うことができる蓄圧・吸引装置を提供する。
【解決手段】蓄圧・吸引装置は、シリンダー１０と、ピストン２０と、シリンダー１０内を第１室Ａと第２室Ｂとに隔離するダイアフラム３０と、一端がピストン２０に連結されたスピンドル４０と、第１室Ａの容積が減少し、第２室Ｂの容積が増加する方向にピストン２０を付勢するバネ部材５０とを備えている。バネ部材５０は第１室Ａに収納されている。第１室Ａは、流入出室Ａ１と変動室Ａ２とからなり、流入出室Ａ１と変動室Ａ２とは連通口１２Ｂにより連通されている。第１室Ａは流体を蓄圧状態で貯留可能である。スピンドル４０には、連通口１２Ｂを開閉する弁体４１Ｂが設けられている。第２室Ｂは、バネ部材５０の付勢力により容積を増加する際に吸引口１１Ａから流体を吸引可能である。
【解決手段】蓄圧・吸引装置は、シリンダー１０と、ピストン２０と、シリンダー１０内を第１室Ａと第２室Ｂとに隔離するダイアフラム３０と、一端がピストン２０に連結されたスピンドル４０と、第１室Ａの容積が減少し、第２室Ｂの容積が増加する方向にピストン２０を付勢するバネ部材５０とを備えている。バネ部材５０は第１室Ａに収納されている。第１室Ａは、流入出室Ａ１と変動室Ａ２とからなり、流入出室Ａ１と変動室Ａ２とは連通口１２Ｂにより連通されている。第１室Ａは流体を蓄圧状態で貯留可能である。スピンドル４０には、連通口１２Ｂを開閉する弁体４１Ｂが設けられている。第２室Ｂは、バネ部材５０の付勢力により容積を増加する際に吸引口１１Ａから流体を吸引可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蓄圧・吸引装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には従来の蓄圧・吸引装置が開示されている。この蓄圧・吸引装置は、シリンダーと、シリンダー内を往復運動するピストンと、シリンダーとピストンとの間に介在し、シリンダー内を第１室と第２室とに隔離するダイアフラムとを備えている。第２室には第１室の容積が減少する方向にピストンを付勢するバネ部材が収納されている。第１室には流入口が設けられ、流入口から第１室に流入した流体を蓄圧状態で貯留可能である。また、第２室には吸引口が設けられ、バネ部材の付勢力により第１室に貯留された流体が流出し、第２室の容積が増加する際に吸引口から流体を吸引することができる。このように、この蓄圧・吸引装置は、簡易な構造で小型化を図ることができる。
【０００３】
また、この蓄圧・吸引装置を水洗式便器に適用した場合には、第２室の吸引口を便器排水路に連通させることにより、便器洗浄の際に便器排水路内の空気を第２室に吸引させることができる。これにより、水洗式便器に供給される洗浄水量を少なくしても便器排水路内にサイホン作用を誘起させることができ、汚物等を良好に排出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−７０６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の蓄圧・吸引装置では、バネ部材が第２室に収納されているため、吸引口から第２室に吸引されたものがバネ部材に付着し、バネ部材の伸縮を阻害するおそれがある。特に、この蓄圧・吸引装置を水洗式便器に適用し、第２室の吸引口を便器本体に設けられた便器排水路に連通した場合には、便器排水路内の空気のみならず汚物等を吸引口から第２室内に吸引してしまうおそれがある。吸引口から第２室内に吸引された汚物等は、バネ部材に付着し、バネ部材の伸縮を阻害するおそれがある。バネ部材の伸縮が阻害されると、ピストンの往復運動が十分に行なわれず、第１室に貯留された洗浄水の流出及び第２室の便器排水路からの空気の吸引が不十分になるおそれがある。
【０００６】
また、この蓄圧・吸引装置では、第１室全体に流入した流体の圧力がかかるため、第１室全体を強固な耐圧構造にしなければならない。このため、蓄圧・吸引装置の軽量化、小型化には限界があり、製造コストが高くなるおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、軽量化、小型化をさらに図ることができるとともに蓄圧された流体の流出及び流体の吸引を良好に行うことができる蓄圧・吸引装置を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の蓄圧・吸引装置は、シリンダーと、シリンダー内を往復運動するピストンと、シリンダーとピストンとの間に介在し、シリンダー内を第１室と第２室とに隔離するダイアフラムと、第１室内で一端がピストンに連結され、ピストンが往復運動する方向に延びたスピンドルと、第１室の容積が減少し、第２室の容積が増加する方向にピストンを付勢するバネ部材とを備えた蓄圧・吸引装置であって、
前記バネ部材は前記第１室に収納され、
前記第１室は、外部に対して流体を流入出可能であり、容積が一定の流入出室と、前記ピストンの往復運動に従い容積が増減する変動室とからなり、流入出室と変動室とは連通口により連通され、この連通口から前記スピンドルが流入出室内に挿入され、流入した流体を蓄圧状態で貯留可能であり、
前記スピンドルには、前記流入出室内に位置し、スピンドルの軸方向の移動と共に移動し、前記連通口を開閉する弁体が設けられ、
前記第２室は、吸引口を有し、前記バネ部材の付勢力により容積を増加する際に吸引口から流体を吸引可能であることを特徴とする。
【０００９】
この蓄圧・吸引装置では、第１室にバネ部材が収納されている。第１室と第２室とは、ダイアフラムにより隔離されているため、吸引口から第２室に吸引されるものによってバネ部材の伸縮が阻害されることがなく、ピストンの往復運動を良好に行うことができる。このため、この蓄圧・吸引装置を水洗式便器に適用し、吸引口を便器排水路に連通した場合、第２室に吸引口から汚物等が吸引されたとしても、バネ部材の伸縮は阻害されず、ピストンの往復運動は良好に行うことができる。
【００１０】
また、変動室に所定量の流体が流入し、ピストン及びスピンドルが第２室側に移動すると、スピンドルに設けられた弁体により連通口が閉鎖される。このため、変動室内の流体の圧力がバネ部材の付勢力による圧力よりも高くなることが防止される。よって、流入出室のみをより強固な耐圧構造にすればよく、蓄圧・吸引装置の軽量化、小型化をさらに図ることができる。また、蓄圧・吸引装置の製造コストを安くすることができる。
【００１１】
したがって、本発明の蓄圧・吸引装置は、軽量化、小型化をさらに図ることができると共に蓄圧された流体の流出及び流体の吸引を良好に行なうことができる。
【００１２】
前記バネ部材は、前記流入出室に収納され、前記スピンドルを介して前記ピストンを付勢し得る。この場合、バネ部材を流入出室に容易に組み込むことができる。
【００１３】
前記バネ部材は、前記連通口の前記流入出室側の周縁部と前記スピンドルの他端部との間に介在する圧縮バネであり得る。この場合、連通口の流入出室側の周縁部とスピンドルの他端部との間隔をバネ部材が伸張した状態の長さと等しくすれば、バネ部材を流入出室に容易に組み込むことができる。
【００１４】
前記流入出室を形成する隔壁は、前記第２室を形成するシリンダーを構成する樹脂材料よりも機械的強度の高い樹脂材料により構成され得る。このようにすれば、蓄圧・吸引装置の軽量化、小型化を容易に図ることができる。また、蓄圧・吸引装置の製造コストを安くすることができる。
【００１５】
前記流入出室には、流体が流入する流入口と流体が流出する流出口とが設けられ、流入口から流入する流体の流量よりも多くの流量の流体を流出口から流出可能であり得る。この場合、第１室に蓄圧状態で貯留された流体を流入口から流入した流体と共に流出口から確実に流出させることができる。
【００１６】
前記スピンドルには、前記連通口を通過する際に連通口との隙間面積を小さくする大径部が設けられ得る。この場合、第１室から流体が流出する際、大径部が連通口を通過中は変動室から流入出室に移動する流体の流量が減少する。このため、ピストンの移動が遅くなり、流入出室から流出する流体の流量が減少し、第２室の吸引口から吸引する流体の流量も減少する。その後、大径部が連通口を通り過ぎると、変動室から流入出室に移動する流体の流量が増加する。このため、ピストンの移動が早くなり、流入出室の流出口から流出する流体の流量が増加し、第２室の吸引口から吸引する流体の流量も増加する。このように、第１室から流出する流体の流量の変化と、第２室の吸引口から吸引する流体の流量の変化とを制御することができる。特に、この蓄圧・吸引装置を水洗式便器に適用した場合、便器排水路からの空気の吸引を便器洗浄に最適なタイミング及び流量に制御することができる。
【００１７】
前記流入口は、便器本体に洗浄水を供給する給水路に連通され、前記第１室に流入した洗浄水を蓄圧状態で貯留可能であり、前記吸引口は便器本体に設けられた便器排水路に連通され、前記第２室に便器排水路の空気を吸引可能であり得る。この場合、便器排水路から空気を吸引することにより、便器本体に供給される洗浄水を少なくしても便器排水路内にサイホン作用を誘起することができ、汚物等の排出を確実に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１の蓄圧・吸引装置の断面図である。
【図２】実施例１の蓄圧・吸引装置において、第１室に流体を蓄圧状態で貯留した状態を示す断面図である。
【図３】実施例１の蓄圧・吸引装置において、第１室に貯留された流体が流出し、第２室に流体が吸引された状態を示す断面図である。
【図４】実施例１の蓄圧・吸引装置の斜視図である。
【図５】実施例１の蓄圧・吸引装置の要部断面図である。
【図６】実施例１の蓄圧・吸引装置の要部断面図である。
【図７】実施例１の蓄圧・吸引装置を水洗式便器に適用した概略断面図である。
【図８】図７の要部断面図である。
【図９】実施例１の蓄圧・吸引装置が適用された水洗式便器の便器洗浄動作を示す概略断面図である。
【図１０】図９の要部断面図である。
【図１１】実施例１の蓄圧・吸引装置が適用された水洗式便器の便器洗浄動作を示す概略断面図である。
【図１２】図１１の要部断面図である。
【図１３】実施例１の蓄圧・吸引装置を水洗式便器に適用した透視図である。
【図１４】実施例２の蓄圧・吸引装置を水洗式便器に適用した概略断面図である。
【図１５】実施例２の蓄圧・吸引装置が適用された水洗式便器の便器洗浄動作を示す概略断面図である。
【図１６】実施例２の蓄圧・吸引装置が適用された水洗式便器の便器洗浄動作を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の蓄圧・吸引装置を具体化した実施例１及び２を図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００２０】
実施例１の蓄圧・吸引装置は、図１〜図３に示すように、シリンダー１０と、ピストン２０と、ダイアフラム３０と、第１スピンドル部材４０及び第２スピンドル部材４１とからなるスピンドルと、バネ部材５０とを備えている。
【００２１】
シリンダー１０は、第１外殻部材１１、第２外殻部材１２及び第３外殻部材１３により形成されている。第１外殻部材１１はポリアセタール樹脂により形成され、第２外殻部材１２及び第３外殻部材１３は、ポリアセタール樹脂よりも機械強度の高いポリフェニレンスルファイド樹脂により形成されている。
【００２２】
第１外殻部材１１は、図１〜図３において、上下方向に延びる有底の円筒形状に形成されている。第１外殻部材１１の上端は開口し、開口の外周縁部に鍔部１１Ｈが形成されている。第１外殻部材１１の下部側面には、吸引口１１Ａが貫設され、外側に突出する接続管部１１Ｂが形成されている。
【００２３】
第２外殻部材１２は、下端が開口した円筒形状に形成され、開口の外周縁に鍔部１２Ｈが形成されている。第１外殻部材１１と第２外殻部材１２とは同一の内径及び外径を有している。第１外殻部材１１の鍔部１１Ｈの上面と第２外殻部材１２の鍔部１２Ｈの下面とが接合され、この接合部にダイアフラム３０の外周端が挟み込まれている。
【００２４】
第２外殻部材１２は、内側に配置され、上下方向に延びる円筒形状に形成された内筒部１２Ａを有している。内筒部１２Ａは、第２外殻部材１２の上端部に連結され、同軸上に位置している。内筒部１２Ａの下端部には連通口１２Ｂが貫設されている。
【００２５】
第３外殻部材１３は、上端が閉鎖され、内筒部１２Ａの内径と同一の内径を有した円筒形状に形成されている。第３外殻部材１３の下端部の外周には鍔部１３Ｈが形成され、その下面が第２外殻部材１２の上端面に接合されている。第３外殻部材１３の上部側面には、流入口１３Ａと流出口１３Ｂが貫設されている。
【００２６】
ピストン２０は、上下方向に貫通する円筒状の胴部材２１と、胴部材２１の下端開口を封鎖する円盤状の底板部材２２とを有している。胴部材２１の外側面は、下部が上部より外側に一段膨らんで形成されている。この膨らんだ外側面は第１外殻部材１１の内側面との間を僅かな隙間となるように形成されている。このため、胴部材２１の下部の外側面がピストン２０をスムーズに上下動するようにシリンダー１０内を案内している。
【００２７】
ピストン２０は、胴部材２１の上端との間でダイアフラム３０の内周端を挟み込む挟持部材２３を有している。挟持部材２３は胴部材２１の内側に嵌め込まれた固定部材２４にねじ込まれることにより、胴部材２１の上端に固定されている。
【００２８】
ダイアフラム３０は、円筒形状に形成され、中間部で折り返された転動形ダイアフラムである。このダイアフラム３０は、外周端がシリンダー１０を形成する第１外殻部材１１の鍔部１１Ｈの上面と第２外殻部材１２の鍔部１２Ｈの下面との接合部に挟み込まれ、内周端がピストン２０を形成する胴部材２１の上端と挟持部材２３との間に挟みこまれている。これにより、シリンダー１０内は第１室Ａと第２室Ｂとに隔離されている。また、このダイアフラム３０は、ピストン２０の往復運動に伴って、ピストン２０の外側面の上部と第１外殻部材１１の内側面とに接しながら折返し部が上下動するように変形する。
【００２９】
第１室Ａは、流入出室Ａ１と変動室Ａ２とから構成されている。流入出室Ａ１は、内筒部１２Ａ及び第３外殻部材１３の内側に形成され、容積が一定である。変動室Ａ２は、内筒部１２Ａより外側であり、かつ第２外殻部材１２、ダイアフラム３０及びピストン部材２０に囲まれて形成され、ピストン２０の往復運動に従い容積が増減する。このように、流入出室Ａ１は、第１外殻部材を形成するポリアセタール樹脂製よりも機械強度の高いポリフェニレンスルファイド樹脂により形成された第２外殻部材１２及び第３外殻部材１３により形成されている。
【００３０】
第１スピンドル部材４０は、下端部がピストン２０の底板部材２２の上面中央部に連結され、ピストン２０の胴部材２１の軸上に上下方向に延びている。第１スピンドル部材４０は、内筒部１２Ａに貫設された連通口１２Ｂから流入出室Ａ１内に挿入されている。第１スピンドル部材４０の上部には、第１スピンドル部材４０を覆う円筒形状の第２スピンドル部材４１が取り付けられている。
【００３１】
第２スピンドル部材４１は、係止部４１Ａ、弁体４１Ｂ及び連結部４１Ｃを有している。係止部４１Ａは第２スピンドル部材４１の上端部に第３外殻部材１３の内周側面に沿って円盤形状に形成されている。係止部４１Ａの周縁部の下面にはバネ部材５０の上端が当接されている。連結部４１Ｃは係止部４１Ａの下面の中央部から下方に延び、第１スピンドル部材４０の上部を下端の開口から挿入している。弁体４１Ｂは、連結部４１Ｃの下端部から外方向に拡がり、連通口１２Ｂを閉鎖可能に形成されている。弁体４１Ｂには連通口１２Ｂに設けられた弁座１２Ｃに当接するパッキン４１Ｐが設けられている。
【００３２】
バネ部材５０は圧縮コイルバネである。このバネ部材５０は、連通口１２Ｂの周縁上面に下端を当接させて流入出室Ａ１内に収納される。第１スピンドル部材４０は、係止部４１Ａが最も上方に移動した際に係止部４１Ａの下面と連通口１２Ｂの周縁上面との間に伸張したバネ部材５０を挟み込むことができる長さに形成されている。このため、バネ部材５０は、連通口１２Ｂの周縁上面と係止部４１Ａの下面との間で挟持された状態で流入出室Ａ１内に容易に組み込むことができる。
【００３３】
流入出室Ａ１の上部側面に貫設された流入口１３Ａには、図１及び図４〜図６に示すように、第１弁装置１４の下流側接続管１４Ｂが挿入され、接続されている。第１弁装置１４は、内部に逆止弁１４Ｖが組み込まれている。第１弁装置１４の上流側接続管１４Ａは配管Ｓ１に接続される。
【００３４】
流入出室Ａ１の上部側面に貫設された流出口１３Ｂには、図２〜図５に示すように、第２弁装置１５の上流側接続口１５Ａが連通されている。第２弁装置１５は内部に開閉弁１５Ｖが組み込まれている。開閉弁１５Ｖは背圧室１５Ｃを有するダイアフラム弁である。この開閉弁１５Ｖは、背圧室１５Ｃに流体が貯留されることにより閉弁し、背圧室１５Ｃに貯留された流体が排出されることにより開弁する。背圧室１５Ｃには図示しない排水路が連通され、排水路は電磁駆動装置１５Ｍにより開閉される。排水路が開放されることにより排出口１５Ｄから背圧室１５Ｃに貯留された流体が排出される。第２弁装置１５の下流側接続口１５Ｂは配管Ｓ２に連通される。
【００３５】
流入出室Ａ１の上部側面に貫設された流入口１３Ａと流出口１３Ｂは、図６に示すように、流入口１３Ａの内径Ｄ１が流出口１３Ｂの内径Ｄ２より小さい。また、流入口１３Ａに挿入された第１弁装置１４の下流側接続管１４Ｂの内径は、流入口１３Ａの内径Ｄ１よりもさらに小さい。このため、流入口１３Ａから流入する流体の流量よりも多くの流量の流体を流出口１３Ｂから流出させることができる。
【００３６】
このように構成された実施例１の蓄圧・吸引装置の動作について説明する。
【００３７】
この蓄圧・吸引装置に対して、第１弁装置１４の上流側接続管１４Ａに所定の供給圧力で流体を供給する供給源に接続された配管Ｓ１を接続する。この状態で第２弁装置１５の開閉弁１５Ｖが閉弁されていると、図２に示すように、第１室Ａに流体が貯留される。つまり、流入口１３Ａから流体が流入出室Ａ１に流入し、流入出室Ａ１が流体で満たされると、連通口１２Ｂを通って変動室Ａ２にも流入する。
【００３８】
バネ部材５０の付勢力は、供給源の供給圧力（静水圧）よりは弱く、かつ流体が配管Ｓ１等を流動している際の圧力（流動圧）よりも強く設定されている。このため、第２弁装置１５の開閉弁１５Ｖが閉弁されている状態では、バネ部材５０の付勢力に抗して流体が変動室Ａ２に流入する。これにより、ピストン２０は下降し、変動室Ａ２の容積が増加して、流体が貯留される。
【００３９】
変動室Ａ２に所定量の流体が流入し、ピストン２０及び第１スピンドル４０が所定の位置まで下降すると、弁体４１Ｂにより連通口１２Ｂが閉鎖される。このようにして、流入出室Ａ１及び変動室Ａ２からなる第１室Ａに流体が蓄圧状態で貯留される。連通口１２Ｂが弁体４１Ｂにより閉鎖されているため、変動室Ａ２内の流体の圧力がバネ部材５０の付勢力による圧力よりも高くなることが防止されている。
【００４０】
したがって、実施例１の蓄圧・吸引装置は、流入出室Ａ１のみを機械強度の高いポリフェニレンスルファイド樹脂により強固な耐圧構造にすればよく、蓄圧・吸引装置の軽量化、小型化をさらに図ることができる。また、蓄圧・吸引装置の製造コストを安くすることができる。
【００４１】
第１室Ａに流体が蓄圧状態で貯留された後、図３に示すように、第２弁装置１５の開閉弁１５Ｖを開弁する。すると、第１室Ａに蓄圧状態で貯留された流体が、バネ部材５０の付勢力により流出口１３Ｂから第２弁装置１５内を通過し、下流側接続口１５Ｂに連通された配管Ｓ２へと流出する。この際、流入口１３Ａから流体が流入した状態で、第１室Ａに蓄圧状態で貯留された流体を流出口１３Ｂから流出させることができる。このため、流出口１３Ｂから大流量の流体を流出させることができる。また、流入口１３Ａに接続された第１弁装置１４の逆止弁１４Ｖにより、第１室Ａに蓄圧状態で貯留された流体が流入口１３Ａから上流側へ逆流することを確実に防止している。
【００４２】
第１室Ａに蓄圧状態で貯留された流体が流出口１３Ｂから流出するに従い、ピストン２０は上昇し、変動室Ａ２の容積が減少する。これに伴い、第２室Ｂの容積が増加し、吸引口１１Ａから第２室Ｂ内に流体が吸引される。この際、バネ部材５０は第１室Ａに収納されており、第１室Ａは第２室Ｂとは隔離されているため、第２室Ｂに吸引される流体によってバネ部材５０の伸縮が阻害されることがなく、ピストン２０の往復運動を良好に行なうことができる。
【００４３】
従って、実施例１の蓄圧・吸引装置は、蓄圧された流体の流出及び流体の吸引を良好に行なうことができる。
【００４４】
次に、実施例１の蓄圧・吸引装置を水洗式便器に適用した場合を説明する。
【００４５】
水洗式便器は、図７に示すように、便器本体１００と便器本体１００の後部上面に載置された洗浄タンク１１０とを備えている。便器本体１００は、便鉢部１０１と便鉢部１０１の下流側に連通する便器排水路１０２とを有している。また、水洗式便器は、便器排水路１０２と、便器本体１００が設置される床Ｆに引き出された図示しない排水管とを連通する排水接続部材１２０を備えている。
【００４６】
洗浄タンク１１０は、ボールタップ１１１、フロート弁１１３及びオーバーフロー管１１６を内蔵している。ボールタップ１１１は所定の給水圧を有する洗浄水供給源に接続された洗浄水供給管Ｓ３に接続されている。また、ボールタップ１１１は洗浄タンク１１０内に貯留された洗浄水の水位の変動に従って浮き球１１２が上下動することにより開閉弁１１１Ｖを開閉し、洗浄タンク１１０内への洗浄水の供給を可能としている。
【００４７】
フロート弁１１３は、玉鎖１１５により引上げ装置１１４に連結されており、引上げ装置１１４の駆動により上昇し、洗浄タンク１１０内に貯留された洗浄水を便鉢部１０１に流出可能としている。引上げ装置１１４は、図示しないリモコン装置に設けられた便器洗浄スイッチを操作することに駆動される。
【００４８】
蓄圧・吸引装置の流入出室Ａ１に貫設された流入口１３Ａは、図７及び図８に示すように、配管Ｓ１を介して、ボールタップ１１１より上流側の洗浄水供給管Ｓ３に連通されている。また、流入出室Ａ１に貫設された流出口１３Ｂは、配管Ｓ２を介して洗浄タンク１１０の上部に連通されている。このように、蓄圧・吸引装置は、便器本体１００に洗浄水を供給する給水路に連通されている。開閉弁１５Ｖは、リモコン装置に設けられた便器洗浄スイッチが操作されると開弁し、設定時間経過後に閉弁する。また、第２室Ｂに貫設された吸引口１１Ａは連通管１０３により便器排水路１０２に連通されている。この蓄圧・吸引装置は、図１３に示すように、便器本体１００の後部上面に洗浄タンク１１０に隣接して載置されている。蓄圧・吸引装置及び洗浄タンク１１０はカバー１１７により囲包されている。
【００４９】
次に、この水洗式便器の便器洗浄動作を説明する。
【００５０】
洗浄水供給源に洗浄水供給管Ｓ３が接続された状態で、開閉弁１５Ｖを閉弁する。すると、バネ部材５０の付勢力に抗し、蓄圧・吸引装置の第１室Ａ（流入出室Ａ１及び変動室Ａ２）に洗浄水が流入する。これにより、ピストン部材２０が下降し、第１室Ａに洗浄水が蓄圧状態で貯留される。また、洗浄タンク１１０内にはボールタップ１１１を介して所定量の洗浄水が貯留されている。この状態が、水洗式便器の便器洗浄の待機状態となる。
【００５１】
使用者は、水洗式便器を使用した後、便器洗浄を行うためにリモコン装置の便器洗浄スイッチを操作する。すると、図９及び図１０に示すように、引上げ装置１１４が駆動し、フロート弁１１３が上昇し、洗浄タンク１１０内に貯留された洗浄水が便鉢部１０１に流出する。これにより、便鉢部１０１内に旋回流が形成されるとともに、水位が上昇する。
【００５２】
また、便器洗浄スイッチが操作されると、開閉弁１５Ｖが開弁し、第１室Ａに蓄圧状態で貯留された洗浄水がバネ部材５０の付勢力により流出口１３Ｂから流出し、洗浄タンク１１０内に流入する。これにより、ピストン部材２０が上昇を開始するため、第２室Ｂが吸引口１１Ａから連通管１０３を介して便器排水路１０２内の空気を吸引し始める。
【００５３】
便鉢部１０１への洗浄水が供給され、便鉢部１０１内の洗浄水の水位が上昇するとともに、便器排水路１０２内の空気が吸引されることにより、図１１及び図１２に示すように、便器排水路１０２内にサイホン作用が誘起される。便器排水路１０２内の空気が蓄圧・吸引装置の第２室Ｂに吸引されるため、便鉢部１０１へ供給される洗浄水を少なくしても便器排水路１０２内にサイホン作用を確実に誘起することができ、汚物等の排出を確実に行うことができる。
【００５４】
その後、洗浄タンク１１０内の洗浄水の水位が所定水位以下になると、フロート弁１１３が閉弁する。フロート弁１１３が閉弁した後の暫くの間、蓄圧・吸引装置の第１室Ａに貯留された洗浄水が洗浄タンク１１０内に流入するため、洗浄タンク１１０内に洗浄水を早期に貯留させることができる。このため、次の便器洗浄動作を早期に行なうことができる。
【００５５】
開閉弁１５Ｖは、蓄圧・吸引装置のピストン部材２０が上昇しきったタイミングで閉弁するように設定されている。開閉弁１５Ｖが閉弁した後、蓄圧・吸引装置の第１室Ａに洗浄水が流入し、蓄圧状態で貯留される。また、洗浄水が洗浄タンク１１０内にもボールタップ１１１を介して洗浄水が流入するため、洗浄水が貯留される。洗浄タンク１１０内の水位が上昇するに従い、ボールタップ１１１の浮き球１１２が上昇し、ボールタップ１１１の開閉弁１１１Ｖが閉弁する。このようにして、水洗式便器は便器洗浄の待機状態になる。
【００５６】
このようにして、実施例１の蓄圧・吸引装置が適用された水洗式便器は、少ない洗浄水で便器排水路１０２内にサイホン作用を誘起させることができ、汚物等の排出を確実に行なうことができる。
【実施例２】
【００５７】
実施例２の蓄圧・吸引装置は、図１４〜図１６に示すように、第１スピンドル部材４０の中間部に大径部４０Ｂが形成されている。大径部４０Ｂは、第１スピンドル部材４０の他の部分よりも径の大きい円柱形状に形成され、第１スピンドル部材４０の上下動に伴って連通口１２Ｂを挿通可能である。このため、大径部４０Ｂが連通口１２Ｂを通過する際には、連通口１２Ｂとの隙間面積が小さくなる。他の構成については、実施例１の蓄圧・吸引装置と同一であり、同一の構成については同じ符号を付し詳細な説明を省略する。また、実施例２の蓄圧・吸引装置は、実施例１と同様に水洗式便器へ適用することができる。
【００５８】
実施例２の蓄圧・吸引装置では、開閉弁１５Ｖが開弁すると、第１室Ａに蓄圧状態で貯留された洗浄水がバネ部材５０の付勢力により流出口１３Ｂから流出し、ピストン部材２０及び第１スピンドル部材４０が上昇する。すると、図１５に示すように、第１スピンドル部材４０の中間部に形成された大径部４０Ｂが連通口１２Ｂを下方から上方へ通過する。大径部４０Ｂが連通口１２Ｂを通過している間は、変動室Ａ２から流入出室Ａ１に移動する洗浄水の流量が減少する。このため、ピストン部材２０の上昇速度が減少するため、流入出室Ａ１から流出し、洗浄タンク１１０内に流入する洗浄水の流量が減少する。また、第２室Ｂの吸引口１１Ａから吸引される便器排水路１０２内の空気の流量も減少する。
【００５９】
その後、大径部４０Ｂが連通口１２Ｂを通り過ぎると、変動室Ａ２から流入出室Ａ１に移動する洗浄水の流量が増加する。このため、ピストン部材２０の上昇速度が増加するため、流入出室Ａ１から流出し、洗浄タンク１１０内に流入する洗浄水の流量が増加する。また、第２室Ｂの吸引口１１Ａから吸引される便器排水路１０２内の空気の流量も増加する。
【００６０】
このように、第１室Ａから流出する洗浄水の流量と、第２室Ｂが吸引する便器排水路１０２内の空気の流量とを経時的に変化させることができる。つまり、第２室Ｂが便器排水路１０２内の空気を勢い良く吸引する（大流量で吸引する）タイミングを遅らせることができる。これは、洗浄タンク１１０から便鉢部１０１へ洗浄水が供給され始めてから所定時間経過後に第２室Ｂが便器排水路１０２内の空気を勢い良く吸引することになる。このため、便器排水路１０２内の空気を勢い良く吸引する前に、便鉢部１０１へ多くの洗浄水を供給し、便鉢部１０１内の洗浄水の水位を高くすることができる。便鉢部１０１内の洗浄水の水位を高くすることにより、その位置エネルギーを高めることができ、第２室が便器排水路１０２内の空気を勢い良く吸引する際には、その吸引力との相乗効果により、一気に強力なサイホン作用を誘起することができる。よって、汚物等の排出を強力に行なうことができる。
【００６１】
このように、実施例２の蓄圧・吸引装置が適用された水洗式便器は、少ない洗浄水で便器排水路１０２内に強力なサイホン作用を誘起させることができ、汚物等の排出を確実に行なうことができる。
【００６２】
本発明は、上記記述及び図面によって説明した実施例１及び２に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例１及び２では圧縮バネを利用しているが、ピストン部材及びスピンドルを引上げ可能な引張りバネを利用することができる。この場合、バネ部材を変動室内に収納し、直接ピストン部材を上方に引き上げるようにしても良い。
（２）上記実施例１及び２では第２外殻部材及び第３外殻部材を第１外殻部材よりも機械強度の高い樹脂により形成しているが、第１外殻部材も機械強度の高い樹脂により形成しても良い。
（３）上記実施例１及び２では流入出室に流入口と流出口とを別々に設けたが、一つの流入出口を設け、その流入出口を利用して流体を流入出室内に流入させたり、流出させたりしても良い。
（４）上記実施例１及び２では、第１スピンドル部材の大径部が円柱形上に形成されているが、円錐台形状等の径寸法が変化するものであっても良い。また、複数の大径部を形成しても良い。
【符号の説明】
【００６３】
１０…シリンダー
１１Ａ…吸引口
１２Ｂ…連通口
１３Ａ…流入口
１３Ｂ…流出口
２０…ピストン
３０…ダイアフラム
４０、４１…スピンドル（４０…第１スピンドル部材、４１…第２スピンドル部材）
４０Ｂ…大径部
４１Ｂ…弁体
５０…バネ部材
Ａ…第１室
Ａ１…流入出室
Ａ２…変動室
Ｂ…第２室
１００…便器本体
１０２…便器排水路
【技術分野】
【０００１】
本発明は蓄圧・吸引装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には従来の蓄圧・吸引装置が開示されている。この蓄圧・吸引装置は、シリンダーと、シリンダー内を往復運動するピストンと、シリンダーとピストンとの間に介在し、シリンダー内を第１室と第２室とに隔離するダイアフラムとを備えている。第２室には第１室の容積が減少する方向にピストンを付勢するバネ部材が収納されている。第１室には流入口が設けられ、流入口から第１室に流入した流体を蓄圧状態で貯留可能である。また、第２室には吸引口が設けられ、バネ部材の付勢力により第１室に貯留された流体が流出し、第２室の容積が増加する際に吸引口から流体を吸引することができる。このように、この蓄圧・吸引装置は、簡易な構造で小型化を図ることができる。
【０００３】
また、この蓄圧・吸引装置を水洗式便器に適用した場合には、第２室の吸引口を便器排水路に連通させることにより、便器洗浄の際に便器排水路内の空気を第２室に吸引させることができる。これにより、水洗式便器に供給される洗浄水量を少なくしても便器排水路内にサイホン作用を誘起させることができ、汚物等を良好に排出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−７０６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の蓄圧・吸引装置では、バネ部材が第２室に収納されているため、吸引口から第２室に吸引されたものがバネ部材に付着し、バネ部材の伸縮を阻害するおそれがある。特に、この蓄圧・吸引装置を水洗式便器に適用し、第２室の吸引口を便器本体に設けられた便器排水路に連通した場合には、便器排水路内の空気のみならず汚物等を吸引口から第２室内に吸引してしまうおそれがある。吸引口から第２室内に吸引された汚物等は、バネ部材に付着し、バネ部材の伸縮を阻害するおそれがある。バネ部材の伸縮が阻害されると、ピストンの往復運動が十分に行なわれず、第１室に貯留された洗浄水の流出及び第２室の便器排水路からの空気の吸引が不十分になるおそれがある。
【０００６】
また、この蓄圧・吸引装置では、第１室全体に流入した流体の圧力がかかるため、第１室全体を強固な耐圧構造にしなければならない。このため、蓄圧・吸引装置の軽量化、小型化には限界があり、製造コストが高くなるおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、軽量化、小型化をさらに図ることができるとともに蓄圧された流体の流出及び流体の吸引を良好に行うことができる蓄圧・吸引装置を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の蓄圧・吸引装置は、シリンダーと、シリンダー内を往復運動するピストンと、シリンダーとピストンとの間に介在し、シリンダー内を第１室と第２室とに隔離するダイアフラムと、第１室内で一端がピストンに連結され、ピストンが往復運動する方向に延びたスピンドルと、第１室の容積が減少し、第２室の容積が増加する方向にピストンを付勢するバネ部材とを備えた蓄圧・吸引装置であって、
前記バネ部材は前記第１室に収納され、
前記第１室は、外部に対して流体を流入出可能であり、容積が一定の流入出室と、前記ピストンの往復運動に従い容積が増減する変動室とからなり、流入出室と変動室とは連通口により連通され、この連通口から前記スピンドルが流入出室内に挿入され、流入した流体を蓄圧状態で貯留可能であり、
前記スピンドルには、前記流入出室内に位置し、スピンドルの軸方向の移動と共に移動し、前記連通口を開閉する弁体が設けられ、
前記第２室は、吸引口を有し、前記バネ部材の付勢力により容積を増加する際に吸引口から流体を吸引可能であることを特徴とする。
【０００９】
この蓄圧・吸引装置では、第１室にバネ部材が収納されている。第１室と第２室とは、ダイアフラムにより隔離されているため、吸引口から第２室に吸引されるものによってバネ部材の伸縮が阻害されることがなく、ピストンの往復運動を良好に行うことができる。このため、この蓄圧・吸引装置を水洗式便器に適用し、吸引口を便器排水路に連通した場合、第２室に吸引口から汚物等が吸引されたとしても、バネ部材の伸縮は阻害されず、ピストンの往復運動は良好に行うことができる。
【００１０】
また、変動室に所定量の流体が流入し、ピストン及びスピンドルが第２室側に移動すると、スピンドルに設けられた弁体により連通口が閉鎖される。このため、変動室内の流体の圧力がバネ部材の付勢力による圧力よりも高くなることが防止される。よって、流入出室のみをより強固な耐圧構造にすればよく、蓄圧・吸引装置の軽量化、小型化をさらに図ることができる。また、蓄圧・吸引装置の製造コストを安くすることができる。
【００１１】
したがって、本発明の蓄圧・吸引装置は、軽量化、小型化をさらに図ることができると共に蓄圧された流体の流出及び流体の吸引を良好に行なうことができる。
【００１２】
前記バネ部材は、前記流入出室に収納され、前記スピンドルを介して前記ピストンを付勢し得る。この場合、バネ部材を流入出室に容易に組み込むことができる。
【００１３】
前記バネ部材は、前記連通口の前記流入出室側の周縁部と前記スピンドルの他端部との間に介在する圧縮バネであり得る。この場合、連通口の流入出室側の周縁部とスピンドルの他端部との間隔をバネ部材が伸張した状態の長さと等しくすれば、バネ部材を流入出室に容易に組み込むことができる。
【００１４】
前記流入出室を形成する隔壁は、前記第２室を形成するシリンダーを構成する樹脂材料よりも機械的強度の高い樹脂材料により構成され得る。このようにすれば、蓄圧・吸引装置の軽量化、小型化を容易に図ることができる。また、蓄圧・吸引装置の製造コストを安くすることができる。
【００１５】
前記流入出室には、流体が流入する流入口と流体が流出する流出口とが設けられ、流入口から流入する流体の流量よりも多くの流量の流体を流出口から流出可能であり得る。この場合、第１室に蓄圧状態で貯留された流体を流入口から流入した流体と共に流出口から確実に流出させることができる。
【００１６】
前記スピンドルには、前記連通口を通過する際に連通口との隙間面積を小さくする大径部が設けられ得る。この場合、第１室から流体が流出する際、大径部が連通口を通過中は変動室から流入出室に移動する流体の流量が減少する。このため、ピストンの移動が遅くなり、流入出室から流出する流体の流量が減少し、第２室の吸引口から吸引する流体の流量も減少する。その後、大径部が連通口を通り過ぎると、変動室から流入出室に移動する流体の流量が増加する。このため、ピストンの移動が早くなり、流入出室の流出口から流出する流体の流量が増加し、第２室の吸引口から吸引する流体の流量も増加する。このように、第１室から流出する流体の流量の変化と、第２室の吸引口から吸引する流体の流量の変化とを制御することができる。特に、この蓄圧・吸引装置を水洗式便器に適用した場合、便器排水路からの空気の吸引を便器洗浄に最適なタイミング及び流量に制御することができる。
【００１７】
前記流入口は、便器本体に洗浄水を供給する給水路に連通され、前記第１室に流入した洗浄水を蓄圧状態で貯留可能であり、前記吸引口は便器本体に設けられた便器排水路に連通され、前記第２室に便器排水路の空気を吸引可能であり得る。この場合、便器排水路から空気を吸引することにより、便器本体に供給される洗浄水を少なくしても便器排水路内にサイホン作用を誘起することができ、汚物等の排出を確実に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１の蓄圧・吸引装置の断面図である。
【図２】実施例１の蓄圧・吸引装置において、第１室に流体を蓄圧状態で貯留した状態を示す断面図である。
【図３】実施例１の蓄圧・吸引装置において、第１室に貯留された流体が流出し、第２室に流体が吸引された状態を示す断面図である。
【図４】実施例１の蓄圧・吸引装置の斜視図である。
【図５】実施例１の蓄圧・吸引装置の要部断面図である。
【図６】実施例１の蓄圧・吸引装置の要部断面図である。
【図７】実施例１の蓄圧・吸引装置を水洗式便器に適用した概略断面図である。
【図８】図７の要部断面図である。
【図９】実施例１の蓄圧・吸引装置が適用された水洗式便器の便器洗浄動作を示す概略断面図である。
【図１０】図９の要部断面図である。
【図１１】実施例１の蓄圧・吸引装置が適用された水洗式便器の便器洗浄動作を示す概略断面図である。
【図１２】図１１の要部断面図である。
【図１３】実施例１の蓄圧・吸引装置を水洗式便器に適用した透視図である。
【図１４】実施例２の蓄圧・吸引装置を水洗式便器に適用した概略断面図である。
【図１５】実施例２の蓄圧・吸引装置が適用された水洗式便器の便器洗浄動作を示す概略断面図である。
【図１６】実施例２の蓄圧・吸引装置が適用された水洗式便器の便器洗浄動作を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の蓄圧・吸引装置を具体化した実施例１及び２を図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００２０】
実施例１の蓄圧・吸引装置は、図１〜図３に示すように、シリンダー１０と、ピストン２０と、ダイアフラム３０と、第１スピンドル部材４０及び第２スピンドル部材４１とからなるスピンドルと、バネ部材５０とを備えている。
【００２１】
シリンダー１０は、第１外殻部材１１、第２外殻部材１２及び第３外殻部材１３により形成されている。第１外殻部材１１はポリアセタール樹脂により形成され、第２外殻部材１２及び第３外殻部材１３は、ポリアセタール樹脂よりも機械強度の高いポリフェニレンスルファイド樹脂により形成されている。
【００２２】
第１外殻部材１１は、図１〜図３において、上下方向に延びる有底の円筒形状に形成されている。第１外殻部材１１の上端は開口し、開口の外周縁部に鍔部１１Ｈが形成されている。第１外殻部材１１の下部側面には、吸引口１１Ａが貫設され、外側に突出する接続管部１１Ｂが形成されている。
【００２３】
第２外殻部材１２は、下端が開口した円筒形状に形成され、開口の外周縁に鍔部１２Ｈが形成されている。第１外殻部材１１と第２外殻部材１２とは同一の内径及び外径を有している。第１外殻部材１１の鍔部１１Ｈの上面と第２外殻部材１２の鍔部１２Ｈの下面とが接合され、この接合部にダイアフラム３０の外周端が挟み込まれている。
【００２４】
第２外殻部材１２は、内側に配置され、上下方向に延びる円筒形状に形成された内筒部１２Ａを有している。内筒部１２Ａは、第２外殻部材１２の上端部に連結され、同軸上に位置している。内筒部１２Ａの下端部には連通口１２Ｂが貫設されている。
【００２５】
第３外殻部材１３は、上端が閉鎖され、内筒部１２Ａの内径と同一の内径を有した円筒形状に形成されている。第３外殻部材１３の下端部の外周には鍔部１３Ｈが形成され、その下面が第２外殻部材１２の上端面に接合されている。第３外殻部材１３の上部側面には、流入口１３Ａと流出口１３Ｂが貫設されている。
【００２６】
ピストン２０は、上下方向に貫通する円筒状の胴部材２１と、胴部材２１の下端開口を封鎖する円盤状の底板部材２２とを有している。胴部材２１の外側面は、下部が上部より外側に一段膨らんで形成されている。この膨らんだ外側面は第１外殻部材１１の内側面との間を僅かな隙間となるように形成されている。このため、胴部材２１の下部の外側面がピストン２０をスムーズに上下動するようにシリンダー１０内を案内している。
【００２７】
ピストン２０は、胴部材２１の上端との間でダイアフラム３０の内周端を挟み込む挟持部材２３を有している。挟持部材２３は胴部材２１の内側に嵌め込まれた固定部材２４にねじ込まれることにより、胴部材２１の上端に固定されている。
【００２８】
ダイアフラム３０は、円筒形状に形成され、中間部で折り返された転動形ダイアフラムである。このダイアフラム３０は、外周端がシリンダー１０を形成する第１外殻部材１１の鍔部１１Ｈの上面と第２外殻部材１２の鍔部１２Ｈの下面との接合部に挟み込まれ、内周端がピストン２０を形成する胴部材２１の上端と挟持部材２３との間に挟みこまれている。これにより、シリンダー１０内は第１室Ａと第２室Ｂとに隔離されている。また、このダイアフラム３０は、ピストン２０の往復運動に伴って、ピストン２０の外側面の上部と第１外殻部材１１の内側面とに接しながら折返し部が上下動するように変形する。
【００２９】
第１室Ａは、流入出室Ａ１と変動室Ａ２とから構成されている。流入出室Ａ１は、内筒部１２Ａ及び第３外殻部材１３の内側に形成され、容積が一定である。変動室Ａ２は、内筒部１２Ａより外側であり、かつ第２外殻部材１２、ダイアフラム３０及びピストン部材２０に囲まれて形成され、ピストン２０の往復運動に従い容積が増減する。このように、流入出室Ａ１は、第１外殻部材を形成するポリアセタール樹脂製よりも機械強度の高いポリフェニレンスルファイド樹脂により形成された第２外殻部材１２及び第３外殻部材１３により形成されている。
【００３０】
第１スピンドル部材４０は、下端部がピストン２０の底板部材２２の上面中央部に連結され、ピストン２０の胴部材２１の軸上に上下方向に延びている。第１スピンドル部材４０は、内筒部１２Ａに貫設された連通口１２Ｂから流入出室Ａ１内に挿入されている。第１スピンドル部材４０の上部には、第１スピンドル部材４０を覆う円筒形状の第２スピンドル部材４１が取り付けられている。
【００３１】
第２スピンドル部材４１は、係止部４１Ａ、弁体４１Ｂ及び連結部４１Ｃを有している。係止部４１Ａは第２スピンドル部材４１の上端部に第３外殻部材１３の内周側面に沿って円盤形状に形成されている。係止部４１Ａの周縁部の下面にはバネ部材５０の上端が当接されている。連結部４１Ｃは係止部４１Ａの下面の中央部から下方に延び、第１スピンドル部材４０の上部を下端の開口から挿入している。弁体４１Ｂは、連結部４１Ｃの下端部から外方向に拡がり、連通口１２Ｂを閉鎖可能に形成されている。弁体４１Ｂには連通口１２Ｂに設けられた弁座１２Ｃに当接するパッキン４１Ｐが設けられている。
【００３２】
バネ部材５０は圧縮コイルバネである。このバネ部材５０は、連通口１２Ｂの周縁上面に下端を当接させて流入出室Ａ１内に収納される。第１スピンドル部材４０は、係止部４１Ａが最も上方に移動した際に係止部４１Ａの下面と連通口１２Ｂの周縁上面との間に伸張したバネ部材５０を挟み込むことができる長さに形成されている。このため、バネ部材５０は、連通口１２Ｂの周縁上面と係止部４１Ａの下面との間で挟持された状態で流入出室Ａ１内に容易に組み込むことができる。
【００３３】
流入出室Ａ１の上部側面に貫設された流入口１３Ａには、図１及び図４〜図６に示すように、第１弁装置１４の下流側接続管１４Ｂが挿入され、接続されている。第１弁装置１４は、内部に逆止弁１４Ｖが組み込まれている。第１弁装置１４の上流側接続管１４Ａは配管Ｓ１に接続される。
【００３４】
流入出室Ａ１の上部側面に貫設された流出口１３Ｂには、図２〜図５に示すように、第２弁装置１５の上流側接続口１５Ａが連通されている。第２弁装置１５は内部に開閉弁１５Ｖが組み込まれている。開閉弁１５Ｖは背圧室１５Ｃを有するダイアフラム弁である。この開閉弁１５Ｖは、背圧室１５Ｃに流体が貯留されることにより閉弁し、背圧室１５Ｃに貯留された流体が排出されることにより開弁する。背圧室１５Ｃには図示しない排水路が連通され、排水路は電磁駆動装置１５Ｍにより開閉される。排水路が開放されることにより排出口１５Ｄから背圧室１５Ｃに貯留された流体が排出される。第２弁装置１５の下流側接続口１５Ｂは配管Ｓ２に連通される。
【００３５】
流入出室Ａ１の上部側面に貫設された流入口１３Ａと流出口１３Ｂは、図６に示すように、流入口１３Ａの内径Ｄ１が流出口１３Ｂの内径Ｄ２より小さい。また、流入口１３Ａに挿入された第１弁装置１４の下流側接続管１４Ｂの内径は、流入口１３Ａの内径Ｄ１よりもさらに小さい。このため、流入口１３Ａから流入する流体の流量よりも多くの流量の流体を流出口１３Ｂから流出させることができる。
【００３６】
このように構成された実施例１の蓄圧・吸引装置の動作について説明する。
【００３７】
この蓄圧・吸引装置に対して、第１弁装置１４の上流側接続管１４Ａに所定の供給圧力で流体を供給する供給源に接続された配管Ｓ１を接続する。この状態で第２弁装置１５の開閉弁１５Ｖが閉弁されていると、図２に示すように、第１室Ａに流体が貯留される。つまり、流入口１３Ａから流体が流入出室Ａ１に流入し、流入出室Ａ１が流体で満たされると、連通口１２Ｂを通って変動室Ａ２にも流入する。
【００３８】
バネ部材５０の付勢力は、供給源の供給圧力（静水圧）よりは弱く、かつ流体が配管Ｓ１等を流動している際の圧力（流動圧）よりも強く設定されている。このため、第２弁装置１５の開閉弁１５Ｖが閉弁されている状態では、バネ部材５０の付勢力に抗して流体が変動室Ａ２に流入する。これにより、ピストン２０は下降し、変動室Ａ２の容積が増加して、流体が貯留される。
【００３９】
変動室Ａ２に所定量の流体が流入し、ピストン２０及び第１スピンドル４０が所定の位置まで下降すると、弁体４１Ｂにより連通口１２Ｂが閉鎖される。このようにして、流入出室Ａ１及び変動室Ａ２からなる第１室Ａに流体が蓄圧状態で貯留される。連通口１２Ｂが弁体４１Ｂにより閉鎖されているため、変動室Ａ２内の流体の圧力がバネ部材５０の付勢力による圧力よりも高くなることが防止されている。
【００４０】
したがって、実施例１の蓄圧・吸引装置は、流入出室Ａ１のみを機械強度の高いポリフェニレンスルファイド樹脂により強固な耐圧構造にすればよく、蓄圧・吸引装置の軽量化、小型化をさらに図ることができる。また、蓄圧・吸引装置の製造コストを安くすることができる。
【００４１】
第１室Ａに流体が蓄圧状態で貯留された後、図３に示すように、第２弁装置１５の開閉弁１５Ｖを開弁する。すると、第１室Ａに蓄圧状態で貯留された流体が、バネ部材５０の付勢力により流出口１３Ｂから第２弁装置１５内を通過し、下流側接続口１５Ｂに連通された配管Ｓ２へと流出する。この際、流入口１３Ａから流体が流入した状態で、第１室Ａに蓄圧状態で貯留された流体を流出口１３Ｂから流出させることができる。このため、流出口１３Ｂから大流量の流体を流出させることができる。また、流入口１３Ａに接続された第１弁装置１４の逆止弁１４Ｖにより、第１室Ａに蓄圧状態で貯留された流体が流入口１３Ａから上流側へ逆流することを確実に防止している。
【００４２】
第１室Ａに蓄圧状態で貯留された流体が流出口１３Ｂから流出するに従い、ピストン２０は上昇し、変動室Ａ２の容積が減少する。これに伴い、第２室Ｂの容積が増加し、吸引口１１Ａから第２室Ｂ内に流体が吸引される。この際、バネ部材５０は第１室Ａに収納されており、第１室Ａは第２室Ｂとは隔離されているため、第２室Ｂに吸引される流体によってバネ部材５０の伸縮が阻害されることがなく、ピストン２０の往復運動を良好に行なうことができる。
【００４３】
従って、実施例１の蓄圧・吸引装置は、蓄圧された流体の流出及び流体の吸引を良好に行なうことができる。
【００４４】
次に、実施例１の蓄圧・吸引装置を水洗式便器に適用した場合を説明する。
【００４５】
水洗式便器は、図７に示すように、便器本体１００と便器本体１００の後部上面に載置された洗浄タンク１１０とを備えている。便器本体１００は、便鉢部１０１と便鉢部１０１の下流側に連通する便器排水路１０２とを有している。また、水洗式便器は、便器排水路１０２と、便器本体１００が設置される床Ｆに引き出された図示しない排水管とを連通する排水接続部材１２０を備えている。
【００４６】
洗浄タンク１１０は、ボールタップ１１１、フロート弁１１３及びオーバーフロー管１１６を内蔵している。ボールタップ１１１は所定の給水圧を有する洗浄水供給源に接続された洗浄水供給管Ｓ３に接続されている。また、ボールタップ１１１は洗浄タンク１１０内に貯留された洗浄水の水位の変動に従って浮き球１１２が上下動することにより開閉弁１１１Ｖを開閉し、洗浄タンク１１０内への洗浄水の供給を可能としている。
【００４７】
フロート弁１１３は、玉鎖１１５により引上げ装置１１４に連結されており、引上げ装置１１４の駆動により上昇し、洗浄タンク１１０内に貯留された洗浄水を便鉢部１０１に流出可能としている。引上げ装置１１４は、図示しないリモコン装置に設けられた便器洗浄スイッチを操作することに駆動される。
【００４８】
蓄圧・吸引装置の流入出室Ａ１に貫設された流入口１３Ａは、図７及び図８に示すように、配管Ｓ１を介して、ボールタップ１１１より上流側の洗浄水供給管Ｓ３に連通されている。また、流入出室Ａ１に貫設された流出口１３Ｂは、配管Ｓ２を介して洗浄タンク１１０の上部に連通されている。このように、蓄圧・吸引装置は、便器本体１００に洗浄水を供給する給水路に連通されている。開閉弁１５Ｖは、リモコン装置に設けられた便器洗浄スイッチが操作されると開弁し、設定時間経過後に閉弁する。また、第２室Ｂに貫設された吸引口１１Ａは連通管１０３により便器排水路１０２に連通されている。この蓄圧・吸引装置は、図１３に示すように、便器本体１００の後部上面に洗浄タンク１１０に隣接して載置されている。蓄圧・吸引装置及び洗浄タンク１１０はカバー１１７により囲包されている。
【００４９】
次に、この水洗式便器の便器洗浄動作を説明する。
【００５０】
洗浄水供給源に洗浄水供給管Ｓ３が接続された状態で、開閉弁１５Ｖを閉弁する。すると、バネ部材５０の付勢力に抗し、蓄圧・吸引装置の第１室Ａ（流入出室Ａ１及び変動室Ａ２）に洗浄水が流入する。これにより、ピストン部材２０が下降し、第１室Ａに洗浄水が蓄圧状態で貯留される。また、洗浄タンク１１０内にはボールタップ１１１を介して所定量の洗浄水が貯留されている。この状態が、水洗式便器の便器洗浄の待機状態となる。
【００５１】
使用者は、水洗式便器を使用した後、便器洗浄を行うためにリモコン装置の便器洗浄スイッチを操作する。すると、図９及び図１０に示すように、引上げ装置１１４が駆動し、フロート弁１１３が上昇し、洗浄タンク１１０内に貯留された洗浄水が便鉢部１０１に流出する。これにより、便鉢部１０１内に旋回流が形成されるとともに、水位が上昇する。
【００５２】
また、便器洗浄スイッチが操作されると、開閉弁１５Ｖが開弁し、第１室Ａに蓄圧状態で貯留された洗浄水がバネ部材５０の付勢力により流出口１３Ｂから流出し、洗浄タンク１１０内に流入する。これにより、ピストン部材２０が上昇を開始するため、第２室Ｂが吸引口１１Ａから連通管１０３を介して便器排水路１０２内の空気を吸引し始める。
【００５３】
便鉢部１０１への洗浄水が供給され、便鉢部１０１内の洗浄水の水位が上昇するとともに、便器排水路１０２内の空気が吸引されることにより、図１１及び図１２に示すように、便器排水路１０２内にサイホン作用が誘起される。便器排水路１０２内の空気が蓄圧・吸引装置の第２室Ｂに吸引されるため、便鉢部１０１へ供給される洗浄水を少なくしても便器排水路１０２内にサイホン作用を確実に誘起することができ、汚物等の排出を確実に行うことができる。
【００５４】
その後、洗浄タンク１１０内の洗浄水の水位が所定水位以下になると、フロート弁１１３が閉弁する。フロート弁１１３が閉弁した後の暫くの間、蓄圧・吸引装置の第１室Ａに貯留された洗浄水が洗浄タンク１１０内に流入するため、洗浄タンク１１０内に洗浄水を早期に貯留させることができる。このため、次の便器洗浄動作を早期に行なうことができる。
【００５５】
開閉弁１５Ｖは、蓄圧・吸引装置のピストン部材２０が上昇しきったタイミングで閉弁するように設定されている。開閉弁１５Ｖが閉弁した後、蓄圧・吸引装置の第１室Ａに洗浄水が流入し、蓄圧状態で貯留される。また、洗浄水が洗浄タンク１１０内にもボールタップ１１１を介して洗浄水が流入するため、洗浄水が貯留される。洗浄タンク１１０内の水位が上昇するに従い、ボールタップ１１１の浮き球１１２が上昇し、ボールタップ１１１の開閉弁１１１Ｖが閉弁する。このようにして、水洗式便器は便器洗浄の待機状態になる。
【００５６】
このようにして、実施例１の蓄圧・吸引装置が適用された水洗式便器は、少ない洗浄水で便器排水路１０２内にサイホン作用を誘起させることができ、汚物等の排出を確実に行なうことができる。
【実施例２】
【００５７】
実施例２の蓄圧・吸引装置は、図１４〜図１６に示すように、第１スピンドル部材４０の中間部に大径部４０Ｂが形成されている。大径部４０Ｂは、第１スピンドル部材４０の他の部分よりも径の大きい円柱形状に形成され、第１スピンドル部材４０の上下動に伴って連通口１２Ｂを挿通可能である。このため、大径部４０Ｂが連通口１２Ｂを通過する際には、連通口１２Ｂとの隙間面積が小さくなる。他の構成については、実施例１の蓄圧・吸引装置と同一であり、同一の構成については同じ符号を付し詳細な説明を省略する。また、実施例２の蓄圧・吸引装置は、実施例１と同様に水洗式便器へ適用することができる。
【００５８】
実施例２の蓄圧・吸引装置では、開閉弁１５Ｖが開弁すると、第１室Ａに蓄圧状態で貯留された洗浄水がバネ部材５０の付勢力により流出口１３Ｂから流出し、ピストン部材２０及び第１スピンドル部材４０が上昇する。すると、図１５に示すように、第１スピンドル部材４０の中間部に形成された大径部４０Ｂが連通口１２Ｂを下方から上方へ通過する。大径部４０Ｂが連通口１２Ｂを通過している間は、変動室Ａ２から流入出室Ａ１に移動する洗浄水の流量が減少する。このため、ピストン部材２０の上昇速度が減少するため、流入出室Ａ１から流出し、洗浄タンク１１０内に流入する洗浄水の流量が減少する。また、第２室Ｂの吸引口１１Ａから吸引される便器排水路１０２内の空気の流量も減少する。
【００５９】
その後、大径部４０Ｂが連通口１２Ｂを通り過ぎると、変動室Ａ２から流入出室Ａ１に移動する洗浄水の流量が増加する。このため、ピストン部材２０の上昇速度が増加するため、流入出室Ａ１から流出し、洗浄タンク１１０内に流入する洗浄水の流量が増加する。また、第２室Ｂの吸引口１１Ａから吸引される便器排水路１０２内の空気の流量も増加する。
【００６０】
このように、第１室Ａから流出する洗浄水の流量と、第２室Ｂが吸引する便器排水路１０２内の空気の流量とを経時的に変化させることができる。つまり、第２室Ｂが便器排水路１０２内の空気を勢い良く吸引する（大流量で吸引する）タイミングを遅らせることができる。これは、洗浄タンク１１０から便鉢部１０１へ洗浄水が供給され始めてから所定時間経過後に第２室Ｂが便器排水路１０２内の空気を勢い良く吸引することになる。このため、便器排水路１０２内の空気を勢い良く吸引する前に、便鉢部１０１へ多くの洗浄水を供給し、便鉢部１０１内の洗浄水の水位を高くすることができる。便鉢部１０１内の洗浄水の水位を高くすることにより、その位置エネルギーを高めることができ、第２室が便器排水路１０２内の空気を勢い良く吸引する際には、その吸引力との相乗効果により、一気に強力なサイホン作用を誘起することができる。よって、汚物等の排出を強力に行なうことができる。
【００６１】
このように、実施例２の蓄圧・吸引装置が適用された水洗式便器は、少ない洗浄水で便器排水路１０２内に強力なサイホン作用を誘起させることができ、汚物等の排出を確実に行なうことができる。
【００６２】
本発明は、上記記述及び図面によって説明した実施例１及び２に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例１及び２では圧縮バネを利用しているが、ピストン部材及びスピンドルを引上げ可能な引張りバネを利用することができる。この場合、バネ部材を変動室内に収納し、直接ピストン部材を上方に引き上げるようにしても良い。
（２）上記実施例１及び２では第２外殻部材及び第３外殻部材を第１外殻部材よりも機械強度の高い樹脂により形成しているが、第１外殻部材も機械強度の高い樹脂により形成しても良い。
（３）上記実施例１及び２では流入出室に流入口と流出口とを別々に設けたが、一つの流入出口を設け、その流入出口を利用して流体を流入出室内に流入させたり、流出させたりしても良い。
（４）上記実施例１及び２では、第１スピンドル部材の大径部が円柱形上に形成されているが、円錐台形状等の径寸法が変化するものであっても良い。また、複数の大径部を形成しても良い。
【符号の説明】
【００６３】
１０…シリンダー
１１Ａ…吸引口
１２Ｂ…連通口
１３Ａ…流入口
１３Ｂ…流出口
２０…ピストン
３０…ダイアフラム
４０、４１…スピンドル（４０…第１スピンドル部材、４１…第２スピンドル部材）
４０Ｂ…大径部
４１Ｂ…弁体
５０…バネ部材
Ａ…第１室
Ａ１…流入出室
Ａ２…変動室
Ｂ…第２室
１００…便器本体
１０２…便器排水路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダーと、シリンダー内を往復運動するピストンと、シリンダーとピストンとの間に介在し、シリンダー内を第１室と第２室とに隔離するダイアフラムと、第１室内で一端がピストンに連結され、ピストンが往復運動する方向に延びたスピンドルと、第１室の容積が減少し、第２室の容積が増加する方向にピストンを付勢するバネ部材とを備えた蓄圧・吸引装置であって、
前記バネ部材は前記第１室に収納され、
前記第１室は、外部に対して流体を流入出可能であり、容積が一定の流入出室と、前記ピストンの往復運動に従い容積が増減する変動室とからなり、流入出室と変動室とは連通口により連通され、この連通口から前記スピンドルが流入出室内に挿入され、流入した流体を蓄圧状態で貯留可能であり、
前記スピンドルには、前記流入出室内に位置し、スピンドルの軸方向の移動と共に移動し、前記連通口を開閉する弁体が設けられ、
前記第２室は、吸引口を有し、前記バネ部材の付勢力により容積を増加する際に吸引口から流体を吸引可能であることを特徴とする蓄圧・吸引装置。
【請求項２】
前記バネ部材は、前記流入出室に収納され、前記スピンドルを介して前記ピストンを付勢していることを特徴とする請求項１記載の蓄圧・吸引装置。
【請求項３】
前記バネ部材は、前記連通口の前記流入出室側の周縁部と前記スピンドルの他端部との間に介在する圧縮バネであることを特徴とする請求項２記載の畜圧・吸引装置。
【請求項４】
前記流入出室を形成する隔壁は、前記第２室を形成するシリンダーを構成する樹脂材料よりも機械的強度の高い樹脂材料により構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の畜圧・吸引装置。
【請求項５】
前記流入出室には、流体が流入する流入口と流体が流出する流出口とが設けられ、流入口から流入する流体の流量よりも多くの流量の流体を流出口から流出可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の蓄圧・吸引装置。
【請求項６】
前記スピンドルには、前記連通口を通過する際に連通口との隙間面積を小さくする大径部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の畜圧・吸引装置。
【請求項７】
前記流入口は、便器本体に洗浄水を供給する給水路に連通され、前記第１室に流入した洗浄水を蓄圧状態で貯留可能であり、前記吸引口は便器本体に設けられた便器排水路に連通され、前記第２室に便器排水路の空気を吸引可能であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項記載の蓄圧・吸引装置。
【請求項１】
シリンダーと、シリンダー内を往復運動するピストンと、シリンダーとピストンとの間に介在し、シリンダー内を第１室と第２室とに隔離するダイアフラムと、第１室内で一端がピストンに連結され、ピストンが往復運動する方向に延びたスピンドルと、第１室の容積が減少し、第２室の容積が増加する方向にピストンを付勢するバネ部材とを備えた蓄圧・吸引装置であって、
前記バネ部材は前記第１室に収納され、
前記第１室は、外部に対して流体を流入出可能であり、容積が一定の流入出室と、前記ピストンの往復運動に従い容積が増減する変動室とからなり、流入出室と変動室とは連通口により連通され、この連通口から前記スピンドルが流入出室内に挿入され、流入した流体を蓄圧状態で貯留可能であり、
前記スピンドルには、前記流入出室内に位置し、スピンドルの軸方向の移動と共に移動し、前記連通口を開閉する弁体が設けられ、
前記第２室は、吸引口を有し、前記バネ部材の付勢力により容積を増加する際に吸引口から流体を吸引可能であることを特徴とする蓄圧・吸引装置。
【請求項２】
前記バネ部材は、前記流入出室に収納され、前記スピンドルを介して前記ピストンを付勢していることを特徴とする請求項１記載の蓄圧・吸引装置。
【請求項３】
前記バネ部材は、前記連通口の前記流入出室側の周縁部と前記スピンドルの他端部との間に介在する圧縮バネであることを特徴とする請求項２記載の畜圧・吸引装置。
【請求項４】
前記流入出室を形成する隔壁は、前記第２室を形成するシリンダーを構成する樹脂材料よりも機械的強度の高い樹脂材料により構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の畜圧・吸引装置。
【請求項５】
前記流入出室には、流体が流入する流入口と流体が流出する流出口とが設けられ、流入口から流入する流体の流量よりも多くの流量の流体を流出口から流出可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の蓄圧・吸引装置。
【請求項６】
前記スピンドルには、前記連通口を通過する際に連通口との隙間面積を小さくする大径部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の畜圧・吸引装置。
【請求項７】
前記流入口は、便器本体に洗浄水を供給する給水路に連通され、前記第１室に流入した洗浄水を蓄圧状態で貯留可能であり、前記吸引口は便器本体に設けられた便器排水路に連通され、前記第２室に便器排水路の空気を吸引可能であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項記載の蓄圧・吸引装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−２７０５２９（Ｐ２０１０−２７０５２９Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２４３００（Ｐ２００９−１２４３００）
【出願日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
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