トイレのバルブについて

質問

トイレなどについている、
フラッシュバルブの仕組みがいまいちわかりません。
流量調節ネジはわかりますが、ピストンバルブとか
小穴から水が入ってとまるとか説明文は本で読んだのですが
わかりにくいのでよくわかりませんでした。
ご存知の方よろしくお願いします

回答No.1

Yosha

>フラッシュバルブの仕組みがいまいちわかりません

フラッシュバルブの構造は分かっているものとして説明します。
図が書けないので、少し回りくどくなりますが我慢してください。
フラッシュバルブの六角のナットがくっ付いた蓋が、上向きであるとします。

蓋を外すと、中央にエンジンの給排気バルブのような形をした部品があります。
これを抜きます。

次に、3本のビス(ボルトの小さいもの)が見え、その周囲は皮のようなものがまくれあがっています。よくみると3本のビスの内1本には中央に穴が開いています。
先ほど引き抜いた穴に指を突っ込みゆっくり引き上げ、外します。これがピストンバルブです。
ピストンバルブと蓋との間に隙間があり、穴の開いたビスの中を通った水がこの隙間に入り込みます。

その下は、中央が空洞で、周りに水が溜まっています。
水の溜まった部分が給水路で、空洞の部分が排水路でトイレに繋がっています。
ピストンバルブが下がった状態では、ピストンバルブの下面のパッキンと、中央の空洞部の渕の台座とが密着して給水路と排水路とを塞ぎ、水がトイレの方に流れないようになっています。

〔作動原理〕
新しく作られたトイレに給水を開始すると、下がっていたピストンバルブの下面の周囲に水が当たり、ピストンバルブを押し上げます。
すると、ピストンバルブ下面のパッキン部分と台座が離れ、水は中央の排水路を通って勢いよくトイレに流れ込みます。
このとき、一部の水は、ビスの穴を通りピストンバルブ上方の部屋(空間)に少しずつ流れ込みます。

ピストンバルブ上方の部屋に流れ込んだ水は、ピストンバルブを下方に押し下げるように作用します。
一方、給水路の水はピストンバルブを上方に押し上げる作用をします。

同じ圧力の水がピストンバルブの上下両方から押し合いをしています。
しかし、押し合いしている水の当たる面積を比較すると、上の部屋ではピストンバルブ全体であるのに対して、下方の面積は中央の空洞(給水路)の分だけ小さくなっています。
したがって、同じ水の圧力であっても押す力は面積の大きい上の部屋のほうが強くなり、ピストンバルブは徐々に下方に下がってきて、ついには完全に排水路を塞いでしまいます。

フラッシュバルブのすぐ下についているレバーまたはプッシュボタンを押すと、ピストンバルブの中央にあるエンジンの給排気バルブのような形のバルブの下端が押されて傾き、ピストンバルブの上方の部屋の水を排水路の方に逃がしてやります。すると、給水路の水がピストンバルブの下方から押し上げ、水は中央の排水路を通ってトイレに流れ込みます。

トイレへの水の流れている時間は、ビスの穴の大きさで調節します。大きいと早く小さいと長くなります。

この仕組みは、ピストンバルブ上下両面の押し合いは同じ圧力でも作用する面積の差で決まることを応用したものです。