JP2001162113A - 切換弁および浄水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】切換弁のレバ−操作を容易にするために、レバ
−の回動角度を小さくしても、大型化する必要のない切
換弁を提供する。 【解決手段】複数個の流路と、流路を開閉する弁体と、
回動自在に設けた、弁体に作用して複数個の流路を選択
的に切り換える弁体駆動手段と、弁体駆動手段と異なる
中心軸まわりに回動し、弁体駆動手段に作用して流路の
切換操作をする切換操作手段と、切換操作手段による操
作力を弁体駆動手段に伝達する伝達手段とを設けた切換
弁とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流路を切り換える
切換弁およびこの切換弁を備えた浄水器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の切換弁としては、たとえ
ば特開平７−１１６６５７号公報に記載されているよう
な、ゴムパッキンを装着した回動軸とレバ−を直結し、
レバ−を回動操作することにより流路を切り換えるもの
が知られている。この切換弁は、複数の流路に連通する
複数の開口を有し、レバ−により回動軸の停止角度を変
えることで、これらの開口を選択的に開閉するようにな
っている。

【０００３】切換弁としては、処理水量を高めるため
に、開口を大きく、圧力損失を小さくすること好まし
い。しかしながら、開口を十分に大きくすると必然的に
ゴムパッキンも大きくなり、回動軸の回動角度も大きく
なり、操作性が悪くなる。一方、レバ−操作を容易にす
るためには、レバ−の回動角度を小さくするほうが好ま
しいが、圧力損失を小さく維持するには回動軸の外径を
大きくするしかなく、結果的に回動軸の回動抵抗が大き
くなったり、切換弁自体が大型化したりするという問題
点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上述
のような問題点に鑑み、切換弁の切換操作を容易にする
ために、レバ−等切換操作手段の回動角度を小さくして
も、大型化する必要のない切換弁を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に本発明は、複数個の流路と、流路を開閉する弁体と、
回動自在に設けた、弁体に作用して複数個の流路を選択
的に切り換える弁体駆動手段と、弁体駆動手段と異なる
中心軸まわりに回動し、弁体駆動手段に作用して流路の
切換操作をする切換操作手段と、切換操作手段による操
作力を弁体駆動手段に伝達する伝達手段とを設けた切換
弁を特徴とするものである。

【０００６】ここで、伝達手段が歯車であることが好ま
しい。

【０００７】また、上記の切換弁と、濾材を収納した濾
過部とを備えている浄水器も好ましい態様である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態を、家庭のキッチンなどの水道蛇口に取り付けられ
る浄水器を例にとり、図を参照しながら説明する。

【０００９】図１は、本発明の一実施態様を示す切換弁
を備えた浄水器の一部透視正面図、図２は図１に示す浄
水器の上面図、図３は図１に示す浄水器の右側面図、図
４は図１に示す浄水器の本体部の縦断面図、図６〜図１
１は、図１に示す浄水器の部分断面図である。

【００１０】図１に示す浄水器１は、その内部に切換弁
を内蔵した本体部２と、濾材を収納した濾過部３などか
ら構成されている。本体部２にはレバ−（切換操作手
段）５が設けられ、レバ−５を操作することにより、水
道蛇口４から流入した原水をそのままシャワ−水として
吐出するか（原水シャワ−）、そのままストレ−ト水と
して吐出するか（原水ストレ−ト）、濾過部３に供給す
るか、を選択して切り換えられる。濾過部３に供給され
た原水は、活性炭などの吸着剤および中空糸膜等によっ
て濾過され、浄水口から浄水として吐出される。

【００１１】まず、本体部について説明する。

【００１２】本体部２は、図４の縦断面図に示すよう
に、切換弁を構成する３個のボ−ル（弁体）１１ａ、１
１ｂ、１１ｃと弁軸（弁体駆動手段）１２とを備えた切
換弁本体１３、原水シャワ−口１４や原水ストレ−ト口
１５を備えた下部ボディ１６、切換弁本体１３が上面に
突出する開口を備えた上部ボディ１７、切換操作を行う
弁操作部１８（図２参照）、切換状態の表示を行う表示
部１９（図２参照）などから構成されている。

【００１３】切換弁本体１３には、リング状のパッキン
３６が装着され、水道蛇口４のおねじ部分にねじ込んだ
アダプタ３７を介して、取付ナット３８を切換弁本体１
３にねじ込むことにより、本体部２が水道蛇口４に取り
付けられるようになっている。

【００１４】切換弁本体１３の内部は、３個の通水路２
１ａ、２１ｂ、２１ｃを開設した区画板２２によって、
上部室２３と下部室２４とに区画されている。

【００１５】上部室２３には、３個のボ−ル（弁体）１
１ａ、１１ｂ、１１ｃが、３個の通水路２１ａ、２１
ｂ、２１ｃに対応するように配置されている。ボ−ル１
１ａが通水路２１ａにはまり通水路２１ａが閉じた状態
で、ボ−ル１１ａの下部が下部室２４に突出するように
なっている。ボ−ル１１ｂ、１１ｃについても同様であ
る。

【００１６】円筒状の下部室２４には、弁軸１２が回動
可能に挿着され、かつ、弁軸１２の所定位置に配設した
Ｏリング２５ａ、２５ｂ、２５ｃが、下部室２４の内壁
面と水密的に係合している。これによって下部室２４は
３つに区画され、通水路２１ａから濾過部３に原水を供
給する原水供給口２６へ通じる流路３１ａと、通水路２
１ｂから原水ストレ−ト口１５へ通じる流路３１ｂと、
通水路２１ｃから原水シャワ−口１４へ通じる流路３１
ｃとを形成している。

【００１７】また、図４に示したように、弁軸（弁体駆
動手段）１２には、通水路２１ａ、２１ｂ、２１ｃに対
向する位置に、カム部２７ａ、２７ｂ、２７ｃが設けら
れている。これらカム部２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、弁
軸１２を例えば６０゜ずつ回動させることにより選択的
に上方を向き、下部室２４に突出したボ−ルの下部を押
し上げて通水路を開くことができるようになっている。
すなわち、後述の弁操作部１８により弁軸１２を所定角
度回動することで、通水路２１ａ、２１ｂ、２１ｃのい
ずれかを開放し、水道蛇口６から流入した原水をそのま
まシャワ−水として吐出するか、そのままストレ−ト水
として吐出するか、濾過部３に供給するか、を選択でき
る。

【００１８】弁軸１２には、コイルスプリング８３と小
球８４ａ、８４ｂとで構成されるクリックストップ機構
が配設されている。切換弁本体１３に６０゜毎に設けら
れた凹部８５のいずれかに、小球８４ｂがコイルスプリ
ング８３に付勢されながらはまることで、弁軸１２が正
確に６０゜回動するよう矯正している。さらに、小球８
４ａが凹部８５にはまる瞬間に発するカチッという音
が、切換操作完了の合図になっている。

【００１９】ボ−ル（弁体）１１ａ、１１ｂ、１１ｃに
は、芯体としての金属球にゴムを覆ったものを用いてい
るが、弁体の形状は球体に限らず円錐形でも円筒形でも
よく、傘形でもよい。そして、通水路を閉塞したときの
シ−ル性を向上させるためは、上部室２３に設けたボ−
ル１１ａ、１１ｂ、１１ｃをバネ等で上方から通水路方
向に付勢してもよい。

【００２０】切換弁本体１３の側部には、濾過部３に原
水を供給する原水供給口２６が設けられている。原水供
給口２６と、濾過部３の原水受入口６２は、バヨネット
機構により着脱が可能なように構成されている。

【００２１】次に、濾過部３について簡単に説明する。

【００２２】濾過部３は、図５の縦断面図に示すよう
に、容器６１の側部に、原水供給口２６から原水を受け
入れる原水受入口６２が設けられ、下部に、原水を濾過
して浄化水として吐出する複数のシャワ−孔（濾過水
口）６３が設けられている。

【００２３】容器６１の内部底面に形成された円筒状突
起６１ａには、円筒体６４の下端がＯリング６５を介し
て嵌入立設され、この円筒体６４の外周上下部には、円
筒体６４外周面と容器６１の内壁面との間を通過する原
水の処理を行う吸着剤層７０を保持するために、リング
状のフィルタ６６、６７が固定されている。

【００２４】円筒体６４の内部には、複数本の中空糸膜
を束ねて逆Ｕ字状に折り曲げて収納した中空糸膜束６８
が配備されている。中空糸膜の両端部は、円筒体６４の
下部にて各中空糸間および中空糸と円筒体６４との間に
充填される硬化性樹脂６９（封止剤）により封止固定
（ポッティング）されている。各中空糸膜は、容器６１
へ嵌入する前にポッティング部が一部切断除去されてい
るので、末端が濾過水供給口６３に向かって開口してい
る。

【００２５】そして、円筒体６４と容器６１の内壁面と
の間には、活性炭、ゼオライト、イオン交換樹脂、キレ
−ト樹脂などからなる吸着剤層７０が配備されている。

【００２６】容器６１の上部は、中空糸膜束６８と吸着
剤が容易に充填できるよう開口しており、中空糸の汚れ
具合が外部からよく見えるように透明キャップ７１が嵌
入されている。さらに、透明キャップ７１の上部には、
蓋７２が容器６１と着脱自在に設けられている。

【００２７】続いて、図３、図６を用いて、弁軸１２を
回動操作する弁操作部１８について説明する。

【００２８】弁操作部１８は、図６に示すように、レバ
−（切換操作手段）５と、レバ−５と同じ軸回りに回動
する駆動軸４１と、一端が切換弁本体１３に固定され他
端がレバ−５に固定されたねじりコイルバネ４４などか
ら構成されている。駆動軸４１は、切換弁本体１３に回
動可能に支持され、かつ、切換弁本体１３のリブに挟持
固定された抜け止め部材４２によって切換弁本体１３か
らの抜け落ちが防止される。また、レバー５は、図３に
示すように矢印Ａ方向に押し下げると、操作ストッパ−
４３に当接するまで反時計方向に（図６を右側面から見
た場合）回動し、レバ−５が操作ストッパ−４３に当接
した状態で操作をやめて指を離すと、ねじりコイルばね
４４により時計方向に回動し、初期位置に戻るようにな
っている。

【００２９】図７は、図６におけるＣ−Ｃ矢視概略断面
図だって、レバ−５と駆動軸４１の接続部を示してい
る。図７に示すように、駆動軸４１の一端に嵌入された
ラチェット爪部材４７は、レバ−５のラチェット歯４８
と噛み合ってラチェット機構を構成している。レバ−５
を初期位置から反時計方向（図６を右側面から見た場
合）に回動させるときには、駆動軸４１はレバ−５と一
体となって反時計方向に４０°回動し、レバ−５が時計
方向に回動して初期位置に戻るときには、駆動軸４１は
回動しないようになっている。

【００３０】図６と、図６におけるＤ−Ｄ矢視概略断面
図である図８に示すように、駆動軸４１には平歯車（伝
達手段）４５が設けられ、弁軸１２に設けられた平歯車
（伝達手段）４６と噛み合っている。平歯車４５と４６
のギヤ比は３：２であるので、平歯車４５が４０°回動
すると平歯車４６は６０°回動する。すなわち、レバ−
５を１回操作すると、駆動軸４１は４０°回動し、弁軸
１２は６０°回動する。ここで、平歯車をはすば歯車や
やまば歯車としても差し支えなく、特に平歯車に限定さ
れない。また、ギヤ比は３：２としたが、これに限らず
２：１でも３：１でもよい。平歯車４５の歯数を平歯車
４６の歯数より大きくすると、駆動軸４１の回動角度に
対し弁軸１２の回動角度は大きくなる。すなわちレバ−
５の操作角度を小さくしても、弁軸１２の回動角度を十
分に大きくすることができる。以上のように、歯車を用
いるとギヤ比を選択することで容易にレバ−操作角度を
設定でき、しかも確実かつ正確に流路切換ができる。

【００３１】次に、切換状態の表示を行う表示部１９に
ついて説明する。

【００３２】表示部１９は、図１、２、９に示すよう
に、上部ボディ１７に設けられた表示窓８１と、円筒体
の表示ロ−ル５１と、表示ロ−ルを軸支するロ−ル軸５
２などから構成される。

【００３３】表示ロ−ル５１には、切換状態を示す「浄
水」「原水ストレ−ト」「原水シャワ−」の文字および
イラストが６０°毎に各２ヶ所印刷されており、このよ
うな表示ロール５１は、表示窓８１のすぐ内側に配置さ
れ、表示ロ−ル５１に印刷された「浄水」「原水ストレ
−ト」「原水シャワ−」いずれかの文字、イラストが外
部から見えるようになっている。弁構造内部の動きを見
て切換状態を確認するのではなく、表示ロール５１に文
字やイラストを印刷することにより、切替状態の確認が
容易になり、また、構造も簡素化され、製造コストを抑
えることができる。なお、切換状態を示す表示は、文
字、イラスト単独でも、また、本実施態様のようにそれ
らの組合せでもよい。そして、表示窓８１の外側には透
明部材８２が取り付けられ、食器洗いのときなどに水が
本体部３の内部に入るのを防いだり、表示ロ−ル５１が
汚れるのを防いだりしている。

【００３４】また、表示ロ−ル５１は、図９、図１０に
示すように、ロ−ル軸５２によって切換弁本体１３の手
前側に軸支されるとともに、その一端に設けられた平歯
車５３が、駆動軸４１に設けられた平歯車５４と噛み合
っている。平歯車５４と５３のギヤ比は３：２であるの
で、平歯車５４が４０°回動すると平歯車５３は６０°
回動する。すなわちレバ−５を１回操作して駆動軸４１
が４０°回動すると表示ロ−ル５１は６０°回動する。
ここで歯車が平歯車に限定されず、ギヤ比も３：２に限
定されないことは前述と同様である。

【００３５】続いて、以上のように構成された浄水器１
の切換操作について説明する。

【００３６】図４は、原水が濾過部３で濾過され浄水と
して吐出される状態を示している。水道蛇口４を開く
と、原水は、原水流入口２８から流入し、水流緩和部材
３９でその勢いが緩和された後、カム部２７ａがボ−ル
１１ａを押し上げて開放している通水路２１ａを通過し
て、原水供給口２６に流れる。そして、原水受入口６２
から濾過部３に流入し、活性炭などの吸着剤と中空糸膜
によって濾過された後、シャワ−孔（濾過水口）６３か
ら吐出される。

【００３７】ここで、レバ−５を操作して、操作ストッ
パ−４３に当たるまで回動させると、レバ−５にラチェ
ット機構を介して接続されている駆動軸４１が４０゜回
動する。同時に平歯車４５から４６へ回動が伝達され、
弁軸１２が正確に６０゜回動する。すると、弁軸１２の
カム２７ａに替わりカム２７ｃが上方を向き、通水路２
１ａが閉じて通水路２１ｃが開く。その結果、原水は通
水路２１ｃを通過して原水シャワ−口１４から吐出され
る。このとき、平歯車５４から平歯車５３へも回動が伝
達されて表示ロール５１が回動し、表示窓８１からは
「原水シャワー」の文字が見える。

【００３８】次に、レバ−５から指を離すと、ねじりコ
イルばね４４によりレバ−５は逆方向に回動し、初期位
置に戻って停止する。このとき、ラチェット機構を介し
て接続された駆動軸４１は回動せず、弁軸１２も表示ロ
−ル５１も回動しない。

【００３９】レバ−５をもう一度押し下げると、同様に
弁軸１２が正確に６０゜回動し、通水路２１ｃが閉じ
て、通水路２１ｂが開く。この結果、原水は通水路２１
ｂを通過して、原水ストレ−ト口１５から吐出される。
このとき、表示ロール５１は原水シャワーを選択したと
きと同様に回動し、表示窓８１から「原水ストレート」
の文字が見える。

【００４０】以上のように、弁軸（弁体駆動手段）１２
とレバ−（切換操作手段）５の回動軸を同一とせず、レ
バ−５の操作力を歯車（伝達手段）４５、４６により弁
軸１２に伝達し、しかも、レバ−５と同軸上に配置した
歯車４５の歯数を、弁軸１２に設けた歯車４６の歯数よ
り大きくしているので、レバ−５の回動角度に対し弁軸
１２の回動角度が大きい。すなわちレバ−５の操作角度
を小さくしても弁軸１２の回動角度を十分に大きくでき
る。

【００４１】歯車を用いているので、ギヤ比を選択する
ことで容易にレバ−操作角度を設定でき、しかも確実か
つ正確に流路切換ができる。

【００４２】本発明は以下のように変形実施することが
できる。 （１）前述の実施態様ではラチェット機構を用い、レバ
−５の上下動で切換操作を行ったが、図１２に示すよう
にレバ−の停止位置に応じて切換状態が換わる方式でも
よい。 （２）前述の実施態様ではレバ−５を両端支持型とした
が、片端支持型でもよい。 （３）前述の実施態様ではラチェット機構を用いたが、
ワンウェイクラッチなど任意の一方向回動機構を用いる
ことができる。 （４）前述の実施態様では弁体にボ−ルを用いた切換弁
としたが、ゴムパッキンやＯリングを回動軸に装着した
切換弁でもよい。

【００４３】

【発明の効果】本発明の切換弁は、複数個の流路と、流
路を開閉する弁体と、回動自在に設けた、弁体に作用し
て複数個の流路を選択的に切り換える弁体駆動手段と、
弁体駆動手段と異なる中心軸まわりに回動し、弁体駆動
手段に作用して流路の切換操作をする切換操作手段と、
切換操作手段による操作力を弁体駆動手段に伝達する伝
達手段とを設けたので、切換操作手段の回動角度を小さ
くしても、弁体駆動手段の操作角度を維持することがで
き、弁体駆動手段の外径を大きくする必要がなく、弁体
駆動手段の回動抵抗が大きくなったり、切換弁自体が大
型化する必要もない。

【００４４】また、伝達手段に歯車を採用する場合に
は、ギヤ比を選択することで容易に切換操作手段の操作
角度を設定でき、しかも確実かつ正確に流路切換ができ
る。

【００４５】また、上記のような切換弁を、濾材を収納
した濾過部とを備えている浄水器に適用すると、容易か
つ確実に流路を切り換えることができるので、台所など
での作業中にも原水、浄水の選択を容易かつ確実に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様を示す切換弁を備えた浄水
器の一部透視正面図である。

【図２】図１に示す浄水器の上面図である。

【図３】図１に示す浄水器の右側面図である。

【図４】図１に示す浄水器の本体部の縦断面図である。

【図５】図１に示す浄水器の濾過部の縦断面図である。

【図６】図１に示す浄水器の本体部のＢ−Ｂ断面図であ
る。

【図７】図６に示す浄水器本体部におけるレバ−と駆動
軸との接続部のＣ−Ｃ矢視断面図である。

【図８】図６に示す浄水器本体部のＤ−Ｄ矢視概略断面
図である。

【図９】図１に示す浄水器の本体部のＥ−Ｅ矢視断面図
である。

【図１０】図９に示す浄水器本体部のＦ−Ｆ矢視断面図
である。

【図１１】図６に示す浄水器本体部のＧ−Ｇ矢視断面図
である。

【図１２】本発明の他の実施態様に係る浄水器の部分図
である。

【符号の説明】

１ ： 浄水器 ２ ： 本体部 ３ ： 濾過部 ４ ： 水道蛇口 ５ ： レバ−(切換操作手段) １１ａ： ボール(弁
体) １１ｂ： ボール(弁体) １１ｃ： ボール(弁
体) １２ ： 弁軸(弁体駆動手段) １３ ： 切換弁本
体 １４ ： 原水シャワー口 １５ ： 原水スト
レート口 １６ ： 下部ボディ １７ ： 上部ボデ
ィ １８ ： 弁操作部 １９ ： 表示部 ２１ａ： 通水路 ２１ｂ： 通水路 ２１ｃ： 通水路 ２２ ： 区画板 ２３ ： 上部室 ２４ ： 下部室 ２５ａ： ｏリング ２５ｂ： ｏリング ２５ｃ： ｏリング ２６ ： 原水供給
口 ２７ａ： カム部 ２７ｂ： カム部 ２７ｃ： カム部 ２８ ： 原水流入
口 ３１ａ： 流路 ３１ｂ： 流路 ３１ｃ： 流路 ３６ ： パッキン ３７ ： アダプタ ３８ ： 取付ナッ
ト ３９ ： 水流緩和部材 ４１ ： 駆動軸 ４２ ： 抜け止め部材 ４３ ： 操作スト
ッパー ４４ ： ねじりコイルばね ４５ ： 平歯車(伝
達手段) ４６ ： 平歯車(伝達手段) ４７ ： ラチェッ
ト爪部材 ４８ ： ラチェット歯 ５１ ： 表示ロー
ル ５２ ： ロール軸 ５３ ： 平歯車 ５４ ： 平歯車 ６１ ： 容器 ６１ａ： 円筒状突起 ６２ ： 原水受入
口 ６３ ： シャワー孔 ６４ ： 円筒体 ６５ ： ｏリング ６６ ： フィルタ ６７ ： フィルタ ６８ ： 中空糸膜
束 ６９ ： 硬化性樹脂 ７０ ： 吸着剤層 ７１ ： 透明キャップ ７２ ： 蓋 ８１ ： 表示窓 ８２ ： 透明部材 ８３ ： コイルスプリング ８４ａ： 小球 ８４ｂ： 小球 ８５ ： 凹部 ９５ ： レバー ９７ ： 駆動軸 ９８ ： 弁軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D060 BC12 BE15 CD09 3H063 AA05 BB08 BB32 CC02 CC04 DA03 DB31 DC02 EE08 GG06 3H067 AA12 BB02 BB12 BB14 CC32 CC45 DD03 DD12 DD24 FF17 GG13 GG29

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個の流路と、流路を開閉する弁体と、
   回動自在に設けた、弁体に作用して複数個の流路を選択
   的に切り換える弁体駆動手段と、弁体駆動手段と異なる
   中心軸まわりに回動し、弁体駆動手段に作用して流路の
   切換操作をする切換操作手段と、切換操作手段による操
   作力を弁体駆動手段に伝達する伝達手段とを設けたこと
   を特徴とする切換弁。
2. 【請求項２】伝達手段が歯車である、請求項１に記載の
   切換弁。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の切換弁と、濾材
   を収納した濾過部とを備えている浄水器。