JP3982253B2 - 浄水カートリッジ内蔵水栓 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、台所の流し台や洗面化粧台などに設置される水栓であって、供給される湯水を浄化する機能を有する浄水カートリッジを内蔵した型式の水栓に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、一般家庭でも浄化水への関心が高まり、水道の蛇口などに取り付けることのできる様々な浄水器が市販されているが、最近は、水道水を浄化する機能を備えた浄水カートリッジ内蔵水栓が開発され、一般家庭の台所の流し台や洗面化粧台などに設置されるようになっている。このような浄水カートリッジ内蔵水栓として、例えば、図６に示すようなものがある。図６（ａ）に示すように、浄水カートリッジ内蔵水栓９０は、流し台などに固定された本体部９８、本体部９８から突出状に設けられた把持部９４、把持部９４の先端部分に設けられたシャワーヘッド９２、シャワーヘッド９２の下面に設けられた吐水口９１、シャワーヘッド９２の側面に設けられた切替レバー９６、本体部９８の上部に設けられたレバーハンドル９５などによって構成されている。
【０００３】
レバーハンドル９５を操作することによって吐水口９１からの湯水の吐出、停止および湯水の温度調節を行うことができ、切替レバー９６を操作することによって吐水口９１から原水または浄化水のいずれを吐出するかを設定することができる。また、浄水カートリッジ内蔵水栓９０は、図６（ｂ）に示すように、把持部９４を手で握って軸方向に引っ張れば、可撓性ホース９７が繋がった状態でシャワーヘッド９２を本体部９８から離脱させることができるので、この状態でハンドシャワーとして使用することもできる。
【０００４】
図６で示した浄水カートリッジ内蔵水栓９０においては、水道水を浄化するための浄水カートリッジ（図示せず）が把持部９４に着脱可能に内蔵されているが、この浄水カートリッジは使用時間の経過に伴って浄化機能が徐々に劣化していくので、定期的に交換する必要がある。カートリッジ交換作業を行う場合、図７に示すように、本体部９８に装着された状態にある把持部９４からシャワーヘッド９２を離脱させ、把持部９４内に収納されている浄水カートリッジ９３を取り出した後、新しい浄水カートリッジ９３を把持部９４内へ収納し、シャワーヘッド９２を把持部９４に再装着するという手順をとっている。
【０００５】
ところで、カートリッジ交換作業中、図７に示すように、シャワーヘッド９２および浄水カートリッジ９３を把持部９４から離脱すると、把持部９４内の底面付近に設けられた給水口（図示せず）が露出した状態になるため、この状態のとき誤ってレバーハンドル９５を動かすと、給水口から吐出した湯水が把持部９４の上端開口部から勢いよく噴出して流し台の外などへ飛散し、周囲の物品や人を濡らすことがある。
【０００６】
そこで、このようなトラブルを防止するため浄水カートリッジ内蔵水栓９０においては、図８に示すように、把持部９４内の底部付近の給水口９９に、浄水カートリッジ９３の着脱によって通水量を変化させる制水器具８０が配置されている。制水器具８０は、浄水カートリッジ９３の着脱により給水方向に沿って往復可能な（図８において上下動可能な）制水弁８１と、制水弁８１を浄水カートリッジ９３の離脱方向（図８において上方向）へ付勢するスプリング８２などで構成されている。
【０００７】
図８に示すように、把持部９４内に浄水カートリッジ９３が収納されているときは浄水カートリッジ９３の底面で制水弁８１全体が下方移動した状態にあるので、供給される湯水は制水弁８１をスムーズに通過することができるが、浄水カートリッジ９３を把持部９４から離脱させると、スプリング８２の復元力により制水弁８１全体が上方へ移動し、これに伴って制水弁８１を構成する下部弁体８１ｂが給水口９９付近の狭隘部９９ａに移動する。
【０００８】
これによって給水口９９付近の狭隘部９９ａは半閉塞状態となるので、レバーハンドル９５を誤って動かすようなことがあっても、給水口９９から吐出される湯水は浄水カートリッジ９３を装着している通常時よりも減少することとなり、これによって、把持部９４の上端開口部からの湯水の噴出を防止している。
【０００９】
なお、制水器具８０に止水機構を設け、浄水カートリッジ９３を離脱させたときは制水弁８１などで給水口９９を完全に閉塞するようにすれば、レバーハンドル９５を誤操作したときの把持部９４の上端開口部からの湯水の噴出を完全に防止することができるのであるが、このような止水機構を設けると、浄水カートリッジ９３を離脱させた状態でレバーハンドル９５を誤操作したとき、図６（ｂ）で示した可撓性ホース９７やこの制水器具８０などに比較的高圧の水道圧が直接かつ連続的に加わることとなり、これらの部材にとって過負荷となるため、当該止水機能は採用できないのが実状である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図６〜図８で示した従来の浄水カートリッジ内蔵水栓９０においては、浄水カートリッジ９３を把持部９４から離脱させているときのレバーハンドル９５の誤操作による湯水の噴出を防止するため、図８に示したような制水器具８０が給水口９９に配置されているが、この制水器具８０は、上部弁体８１ａおよび下部弁体８１ｂなどを有する制水弁８１、スプリング８２その他の支持部材など複数部品によって構成され、構造も複雑であり、浄水カートリッジ９３の着脱のたびに制水弁８１が移動するとともにスプリング８２が伸縮するため、故障する可能性が高い。
【００１１】
また、制水器具８０は、スプリング８２を構成する線材同士の隙間やその他の部品同士の隙間など多くの隙間を有しているため、ここを通過する湯水（原水）中に存在する浮遊物や固形物などがこれらの隙間に蓄積されて開閉機能が阻害され、湯水噴出防止機能が低下したり、全く機能しなくなったりするおそれがあり、水道水中の不純物が多い地域などでは耐久性が低下することがある。
【００１２】
さらに、浄水カートリッジ内蔵水栓９０においては、把持部９４から浄水カートリッジ９３を離脱させることにより制水器具８０の制水弁８１が給水口９９を半閉塞したとき、狭隘部９９ａの断面積は通常時（カートリッジ装着時）よりも狭くなるため、レバーハンドル９５の誤操作で供給される湯水の流速が高速化することとなり、制水弁８１に当たって流速が低下するものの、把持部９４の上端開口部から湯水が噴出するおそれがある。また、制水器具８０の部品点数が多く、また部品自体が小さいため組み立て性も悪く、その結果、高コストとなってしまう。
【００１３】
本発明は、浄水カートリッジを給水経路から離脱させている状態で開閉弁を誤って開放したときの湯水噴出防止機能に優れ、前記機能が低下するような故障発生の可能性が極めて小さく、安価で、組立性、耐久性に優れた浄水カートリッジ内蔵水栓を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の浄水カートリッジ内蔵水栓は、給水経路を断続する開閉弁と、前記開閉弁を経由した湯水が吐出される吐水口との間の給水経路が形成された把持部に、着脱式の浄水カートリッジが内蔵される浄水カートリッジ内蔵水栓であって、前記把持部内から前記浄水カートリッジを離脱させたときに露出する給水口に、前記開閉弁を経由して前記給水口へ供給される湯水を供給方向と異なる方向へ誘導する導流部材が、固定された状態で配置されていることを特徴とする。ここで、前記供給方向とは、前記給水口の上流側直前における湯水吐出方向をいう。
【００１５】
このような構成とすることにより、浄水器（浄水カートリッジ）を把持部（カートリッジ収納部）から離脱させている状態で開閉弁を誤って開放したとき、給水口へ供給される湯水は導流部材で供給方向と異なる方向へ誘導されることにより供給圧力が緩和されるので、湯水の噴出を有効に防止することができる。導流部材は、供給される湯水を供給方向と異なる方向へ誘導するだけであり、機能を発揮する際に動く部分がないので、湯水噴出防止機能が低下するような故障発生の可能性が極めて小さく、耐久性にも優れている。また、部品点数も少なくてすみ、コスト的にも有利となる。
【００１６】
ここで、前記導流部材は、湯水の供給方向と直交状態に配置された受圧板と、前記受圧板の外周に沿って設けられた開口部とを備えたものとすることが望ましく、このような構成とすることにより、給水口から供給される湯水の圧力を前記受圧板で受けて効率良く緩和すると同時に、受けた湯水を前記受圧板外周の開口部方向へ分散誘導することが可能となるので、僅かな部品点数で優れた湯水噴出防止機能が得られ、故障の可能性も小さくなる。
【００１７】
この場合、前記開口部の断面積の総和を前記導流部材への給水経路の断面積より大とすることが望ましく、このような構成とすれば、導流部材に供給される湯水の流速が導流部材を通過することによって減少するので、湯水噴出防止機能を向上させることができる。
【００１８】
また、前記受圧板の湯水当接面に凹面部または凹凸部を設けることもできる。導流部材へ供給された湯水が凹面部に当接すると供給方向が９０度以上変化し、これによって供給圧力も大幅に緩和されるため、湯水噴出防止機能がさらに向上する。また、湯水が凹凸部に当接したとき、ここで乱反射されることによって供給方向が細かく分散されるため、供給圧力も大幅に緩和され、湯水噴出防止機能がさらに向上する。
【００１９】
さらに、前記導流部材に濾過部材を設ければ、当該導流部材に供給される湯水中の異物を濾過部材で捕捉することができるようになるので、導流部材よりも下流側に配置された部材の隙間や浄水カートリッジへの異物の流入が減少し、異物の蓄積に起因するトラブルを防止することができ、これによって浄水カートリッジの寿命延長も図られる。なお、前記濾過部材は、導流部材を構成する受圧板や開口部よりも上流側（給水源側）に配置することが望ましく、これによって、導流部材自体への異物の流入、蓄積を防止することができるほか、湯水が濾過部材を通過する際に抵抗を受けて減速されるので、湯水噴出防止にも寄与する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態である浄水カートリッジ内蔵水栓を示す一部切欠側面図、図２は図１の浄水カートリッジ内蔵水栓をシャワーヘッドおよび浄水カートリッジを離脱させた状態で示す一部切欠側面図、図３は図１の浄水カートリッジ内蔵水栓の導流部材付近を示す拡大断面図である。
【００２１】
図１に示すように、浄水カートリッジ内蔵水栓（以下、水栓という）１は、流し台の後方パネル２に固定された本体部３、本体部３から斜め上方へ突設された給水部４、給水部４に着脱自在に連設された把持部５、把持部５の先端部分に着脱自在に連設されたシャワーヘッド６、シャワーヘッド６の下面に設けられた吐水口７、シャワーヘッド６の側面に設けられた切替レバー８、本体部３の上端に設けられたレバーハンドル９などによって構成されている。
【００２２】
水栓１の使い方は図６で示した従来の浄水カートリッジ内蔵水栓９０と同様であり、レバーハンドル９を上下操作することによって吐水口７からの湯水の吐出、停止を行い、レバーハンドル９を左右に動かすことによって湯水の温度調節を行い、切替レバー８を操作することによって吐水口７から吐出される原水、浄化水の切り替えを行うことができる。また、水栓１は、図６（ｂ）と同様、把持部５を手で握って軸方向に引っ張れば、給水部４から下の部分に収納されている可撓性ホース１６が繋がった状態でシャワーヘッド６を本体部３から離脱させることができるので、この状態でハンドシャワーとして使用することも可能であり、流し台のシンク部分など本体部３から離れた位置にある部分を洗う際に便利である。
【００２３】
水栓１においては、水道水を浄化するための浄水カートリッジ１０は円筒形をした把持部５内に着脱可能に収納されているが、この浄水カートリッジ１０は使用時間の経過とともに浄化機能が徐々に劣化していくので、定期的に交換する必要がある。浄水カートリッジ１０を交換する場合は、図２に示すように、本体部３に装着された状態にある把持部５からシャワーヘッド６のみを離脱させ、把持部５内に収納されている浄水カートリッジ１０を抜き取った後、新しい浄水カートリッジ１０を把持部５内へ収納し、シャワーヘッド６を把持部５に再装着するという手順をとる。
【００２４】
図２で示したように、浄水カートリッジ１０を取り外したときに現れる把持部５の内周面下部には浄水カートリッジ１０の下部を保持するための複数のテーパ形状のリブ１３が９０度間隔で形成され、把持部５内の底部付近に設けられた給水口１４には導流部材１２が着脱可能に装着されている。導流部材１２は把持部５の給水口１４にＣリング１５によって固定され、導流部材１２の下端部には、可撓性ホース１６の先端連結部１６ａが着脱可能に連結されている。
【００２５】
導流部材１２は、図４に示すように、概略形状が円筒形状をした本体部１２ｃの上端部分に湯水の供給方向と直交状態に受圧板１２ａが配置され、この受圧板１２ａの外周に沿って４つの開口部１２ｂが開設され、本体部１２ｃの下端開口部分には可撓性ホース１６の先端連結部１６ａが着脱可能な嵌合部１２ｄが設けられ、本体部１２ｃの内部には濾過部材１７が着脱可能に取り付けられている。なお、導流部材１２は把持部５と一体的に形成してもよい。ここで、湯水の供給方向とは、給水口１４の上流側直前における湯水吐出方向をいい、本実施形態では、可撓性ホース１６の先端連結部１６ａの中心軸に沿って装着時の浄水カートリッジ１０に向かって直進する方向をいう。
【００２６】
カートリッジ交換作業中、図２に示すように、シャワーヘッド６および浄水カートリッジ１０が把持部５から離脱されると、把持部５内の底面付近に設けられた給水口１４が露出した状態となり、この状態のとき誤ってレバーハンドル９を動かすと、浄水カートリッジ１０有無にかかわらず可撓性ホース１６から給水口１４方向へ湯水が供給されるが、可撓性ホース１６の先端連結部１６ａは導流部材１２に連通しているため、これらの湯水は導流部材１２の本体部１２ｃ内へ導入され受圧板１２ａに当接して方向変換した後、４つの開口部１２ｂからそれぞれ把持部５の内部空間へ排出される。
【００２７】
このように、可撓性ホース１６から供給される湯水が導流部材１２により供給方向と異なる複数方向へ分散誘導されることで供給圧力が分散緩和されるので、供給された湯水が把持部５の上端開口部５ａから噴出することがなくなり、誤操作で供給された湯水は上端開口部５ａから静かに落下することとなり、優れた湯水噴出防止機能を発揮する。したがって、レバーハンドル９の誤操作により、給水口１４から吐出した湯水がそのまま把持部５の上端開口部５ａから勢いよく噴出して流し台の外などへ飛散し、周囲の物品や人などを濡らすようなトラブルをなくすことができる。
【００２８】
導流部材１２は従来の浄水カートリッジ内蔵水栓９０の制水器具８０に比べシンプルな構造であり、可撓性ホース１６から供給される湯水を供給方向と異なる複数方向へ分散誘導するだけであり、従来の制水器具８０を構成する制水弁８１のような動く部分を有していないので、湯水噴出防止機能が低下するような故障を起こす可能性が極めて小さく、耐久性にも優れている。また、従来の制水器具８０のように制水弁８１の移動機構を設けたり、制水弁８１の移動ストロークを確保したりする必要がないので、制水器具８０よりも小型化することが可能であり、この点は、吐水口７からの吐出水の落下位置を流し台のシンク範囲内に収める必要性からサイズ上の制約、特に軸方向の長さの制約が厳しい把持部５において設計上極めて有利である。
【００２９】
また導流部材１２は、受圧板１２ａと、受圧板１２ａの外周に沿って設けられた開口部１２ｂとを備えているため、可撓性ホース１６から供給される湯水の圧力を受圧板１２ａで受けて効率良く緩和すると同時に、受けた湯水を受圧板１２ａ外周の開口部１２ｂ方向へ直ちに分散誘導することが可能であり、僅かな部品点数で優れた湯水噴出防止機能が得られ、故障の可能性も最小限に抑制することができる。
【００３０】
さらに、導流部材１２の４つの開口部１２ｂの断面積の総和を、導流部材１２への給水経路である可撓性ホース１６の先端連結部１６ａの開口面積より大としているため、導流部材１２に向かって供給される湯水の流速が導流部材１２を通過することによって大幅に減少することとなり、この減速作用も湯水噴出防止に寄与する。また、導流部材１２の開口部１２ｂの位置を把持部５の内周面に近づけておくことが望ましい。その理由は、浄水カートリッジ１０を離脱させた状態のとき、開口部１２ｂから流出した湯水が、一旦、把持部５の内周面に当たって流速をさらに減速させることができるからである。
【００３１】
一方、導流部材１２の本体部１２ｃの内部には、メッシュ状の濾過部材１７が配置されているため、導流部材１２に供給される湯水中の異物をこの濾過部材１７で捕捉することができ、導流部材１２よりも下流側に配置された部材の隙間や浄水カートリッジ１０への異物の流入が減少し、異物の蓄積に起因するトラブルを防止することができ、これによって浄水カートリッジ１０の延命化も図られるほか、レバーハンドル９の誤操作で供給された湯水が濾過部材１７を通過する際に抵抗を受けることで減速されるので湯水噴出防止にも有効である。濾過部材１７は、受圧板１２ａや開口部１２ｂよりも上流側（給水源側）に配置しているため導流部材１２自体への異物の流入、蓄積による開口部１２ｂの目詰まりなどを有効に防止することができる。
【００３２】
なお、可撓性ホース１６の先端連結部１６ａは導流部材１２に着脱可能であり、導流部材１２は給水口１４に着脱可能であるため、水栓１から導流部材１２のみを取り外すことができ、メンテナンスや交換などを容易に行うことができる。また、導流部材１２の濾過部材１７も本体部１２ｃに着脱可能なので、目詰まりのときの清掃や新品への交換なども容易である。
【００３３】
次に、図５を参照して導流部材のその他の実施の形態について説明する。図５（ａ）に示す導流部材２０においては受圧板２０ａの湯水当接面に凹面部２０ｂを設け、図５（ｂ）に示す導流部材３０においては受圧板３０ａの湯水当接面に凹凸部３０ｂを設け、図５（ｃ）に示す導流部材４０においては、受圧板４０ａの湯水当接面の中心に突起４０ｄを設けるとともにその周囲に凹面部４０ｂを設けている。
【００３４】
導流部材２０においては、供給された湯水が受圧板２０ａの凹面部２０ｂに当接することで給水方向が９０度以上大きく変更され、給水圧力が大幅に緩和されることによって湯水噴出防止機能を発揮する。導流部材３０においては、供給された湯水が受圧板３０ａの凹凸部３０ｂに当接して乱反射され、給水方向が細かく分散されるとともに給水圧力も大幅に緩和されることによって湯水噴出防止機能を発揮する。また、導流部材４０においては、供給された湯水が突起部４０ｄに当たって放射状に分散され凹面部４０ｂで給水圧力が緩和されることによって湯水噴出防止機能を発揮するが、導流部材４０の場合、導流部材２０，３０よりも圧力損失が小さいので、導流部材に起因する湯水流量の減少を抑制することができる。その他の部分の構造、機能などは前述した導流部材１２と同様である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明により、以下に示す効果を奏する。
【００３６】
（１）給水経路を断続する開閉弁と、この開閉弁を経由した湯水が吐出される吐水口との間の給水経路が形成された把持部に着脱式の浄水カートリッジを内蔵する浄水カートリッジ内蔵水栓において、把持部内から浄水カートリッジを離脱させたときに露出する給水口に、開閉弁を経由して給水口へ供給される湯水を供給方向と異なる方向へ誘導する導流部材が、固定された状態で配置されていることにより、浄水カートリッジ離脱状態で開閉弁を誤開放しても優れた湯水噴出防止機能を発揮し、湯水噴出防止機能が低下するような故障発生の可能性が極めて小さくなり、優れた耐久性が得られる。
【００３７】
（２）前記の導流部材を、湯水の供給方向と直交状態に配置された受圧板と、この受圧板の外周に沿って設けられた開口部とを備えた構成とすることにより、僅かな部品点数で優れた湯水噴出防止機能が得られ、故障発生の可能性もさらに小さくなるとともに、経済的にも有利となる。
【００３８】
（３）前記の開口部の断面積の総和を、導流部材への給水経路の断面積より大とすることにより、導流部材に供給される湯水の流速が導流部材を通過することによって減少するので、湯水噴出防止機能をより向上させることができる。
【００３９】
（４）前記の受圧板の湯水当接面に凹面部または凹凸部を設けることにより、湯水の供給方向を変化させる機能および供給圧力を緩和する機能が向上するため、湯水噴出防止機能がさらに向上する。
【００４０】
（５）前記の導流部材に濾過部材を設けることにより、導流部材より下流側に配置された部材の隙間や浄水カートリッジなどへの異物流入を抑制できるため、異物蓄積に起因するトラブルを防止し、浄水カートリッジの延命化も図られるほか、湯水噴出防止にも寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態である浄水カートリッジ内蔵水栓を示す一部切欠側面図である。
【図２】 図１の浄水カートリッジ内蔵水栓をシャワーヘッドおよび浄水カートリッジを離脱させた状態で示す一部切欠側面図である。
【図３】 図１の浄水カートリッジ内蔵水栓の導流部材付近を示す拡大断面図である。
【図４】 （ａ）は図１に示す浄水カートリッジ内蔵水栓を構成する導流部材を示す正面図、（ｂ）は導流部材を示す側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｄ）は導流部材を示す平面図、（ｅ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】 導流部材のその他の実施の形態を示す軸心方向の断面図である。
【図６】 従来の浄水カートリッジ内蔵水栓を示す斜視図である。
【図７】 従来の浄水カートリッジ内蔵水栓を示す斜視図である。
【図８】 図６の浄水カートリッジ内蔵水栓の把持部付近の軸心方向断面図である。
【符号の説明】
１ 浄水カートリッジ内蔵水栓
２ 後方パネル
３ 本体部
４ 給水部
５ 把持部
６ シャワーヘッド
７ 吐水口
８ 切替レバー
９ レバーハンドル
１０ 浄水カートリッジ
１２，２０，３０，４０ 導流部材
１２ａ，２０ａ，３０ａ 受圧板
１２ｂ 開口部
１２ｃ 本体部
１２ｄ 嵌合部
１３ リブ
１４ 給水口
１５ Ｃリング
１６ 可撓性ホース
１６ａ 先端連結部
１７ 濾過部材
２０ｂ，４０ｂ 凹面部
３０ｂ 凹凸部
４０ｄ 突起部

Claims (5)

1. 給水経路を断続する開閉弁と、前記開閉弁を経由した湯水が吐出される吐水口との間の給水経路が形成された把持部に着脱式の浄水カートリッジが内蔵される浄水カートリッジ内蔵水栓であって、前記把持部内から前記浄水カートリッジを離脱させたときに露出する給水口に、前記開閉弁を経由して前記給水口へ供給される湯水を供給方向と異なる方向へ誘導する導流部材が、固定された状態で配置されていることを特徴とする浄水カートリッジ内蔵水栓。
2. 前記導流部材が、湯水の供給方向と直交状態に配置された受圧板と、前記受圧板の外周に沿って設けられた開口部とを備えた請求項１記載の浄水カートリッジ内蔵水栓。
3. 前記受圧板の湯水当接面に凹面部または凹凸部を設けた請求項２記載の浄水カートリッジ内蔵水栓。
4. 前記開口部の断面積の総和を前記導流部材への給水経路の断面積より大とした請求項２記載の浄水カートリッジ内蔵水栓。
5. 前記導流部材に濾過部材を設けた請求項１または２記載の浄水カートリッジ内蔵水栓。

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