JP2003156160A - 切換器および浄水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】切換器を全体として小型化するとともに供給口
への流量または水圧を任意に分配する。 【解決手段】隔室１８内に、複数の流体通路１８ａ，１
８ｂ，１８ｃにより互いに連通された下部室１８ｆと上
部室１８ｅとを設け、各流体通路１８ａ，１８ｂ，１８
ｃに上部から係合して流体の流通を阻止するとともに、
流体の流通を阻止する状態において一部が下部室１８ｆ
側に突出する弾性体である弁体１８ａ１，１８ｂ１，１
８ｃ１を有し、下部室１８ｆに移動可能に収容されてい
るとともに、移動に伴って弁体１８ａ１，１８ｂ１，１
８ｃ１のいずれか１つを上方に移動させたとき、水圧に
より弁体を変形させることにより、流体の通路を減少さ
せる。弁体の移動は該当する流体通路を開放するカム部
２３ａ，２３ｂ，２３ｃが一体的に設けられてなる移動
体２３を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は流体の分配方法を
改良した切換器および浄水器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の浄水器では、浄水作用を有する活
性炭や中空糸膜等の濾材を収納するカートリッジ部は、
プラスチック成形品により構成されているため、高水圧
地域では、長期間使用時に破損したり、さらに、カート
リッジに供給される水量は水圧に比例して多くなるた
め、水道水中に含まれる塩素やトリハロメタン等を吸着
する活性炭等の吸着剤は原水との接触時間が短くなり、
充分に効果を発揮できなくなるという問題があった、こ
のため安全弁を内蔵した浄水器用切換器（実開昭６２−
５０７９０号）が提案されている。

【０００３】また、従来の浄水器用切換器は、水流の切
換方法として、シール部を回転させることにより流体の
流路を切換える構成のもの（いわゆるロータリー式のも
の）、およびシール部を直線状に移動させることにより
流体の流路を切換える構成のもの（いわゆるスライド式
のもの）が広く採用されていた。しかし、これらの多方
弁は、何れもシール部の耐久性、シール性に問題がある
ので、これらの問題を解消するために、（１）１つの室
を有するバルブケース内に流体通路を閉塞する複数個の
球体を設け、回転軸を回転させることにより、何れか１
つの球体を円周方向に押しのけて該当する球体通路を開
放させるようにした切換器（実公平７−１２７７０号公
報参照）、（２）バルブケースに流入口および複数の流
出口を設けるとともに、各流出口を閉塞する球体を設
け、回転部材を回転させることにより何れかの球体を回
転部材の軸と平行な方向に移動させて該当する流出口を
開放する切換器（実開平４−１３２２７１号公報参
照）、および（３）バルブケースに流入口および２つの
流出口を設け、流入口から供給される水の圧力によって
流出口を閉塞するボールを設け、回転操作されるシフト
アームによって何れかの球体を弁座から引き離して該当
する流出口を開放する切換器（実開平６−１６７７８号
公報）が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの切換
器に安全弁を内蔵した場合、あるいは外部に安全弁を取
り付けても、切換器は大型化し、部品点数も増え高価に
なる。またこの安全弁方式では使用者が水栓を使用毎に
調整する必要がある、という不都合がある。水圧に関わ
らず流量を一定にするものに流量調整弁があるが、高価
であり切換器に装着した場合さらに大型になる。

【０００５】また、前記（１）の切換器を採用した場合
には、回転軸を回転させることにより球体を円周方向に
移動させなければならないので、必然的に球体の移動距
離が大きくなり、切換器が大型化してしまうという不都
合がある。また、切換器が大型化すれば、切換器の内部
における滞留水が多くなってしまい、滞留水が多いこと
に起因して非衛生的になってしまうという不都合もあ
る。さらに、球体によるシール性を検査する場合などに
おける球体の取り出し、交換時に、バルブケースを分解
して球体を取り出さなければならないので、球体の交
換、取り出しのための作業が著しく繁雑になってしまう
という不都合もある。さらにまた、回転軸の形状、バル
ブケースの内部形状が複雑になってしまい、切換器が高
価になってしまうという不都合もある。

【０００６】前記（２）の切換器を採用した場合には、
回転軸を回転させることにより球体を回転軸の軸と平行
な方向に移動させなければならないので、回転軸の軸方
向の移動距離が大きくなり、多方弁が大型化してしまう
という不都合がある。また、切換器が大型化すれば、切
換器の内部における滞留流体の量が多くなってしまい、
滞留流体の量が多いことに起因して非衛生的になってし
まうという不都合もある。さらに、球体によるシール性
を検査する場合などにおける球体の取り出し、交換時
に、バルブケースを分解して球体を取り出さなければな
らないので、球体の交換、取り出しのための作業が著し
く繁雑になってしまうという不都合もある。

【０００７】前記（３）の切換器を採用した場合には、
シフトアームを回転させることによりバルブケースの１
つの室内において球体を移動させなければならないの
で、必然的に前記室のサイズが大きくなり、切換器が大
型化してしまうという不都合がある。また、切換器が大
型化すれば、切換器の内部における滞留水が多くなって
しまい、滞留水が多いことに起因して非衛生的になって
しまうという不都合もある。さらに、球体によるシール
性を検査する場合などにおける球体の取り出し、交換時
に、バルブケースを分解して球体を取り出さなければな
らないので、球体の交換、取り出しのための作業が著し
く繁雑になってしまうという不都合もある。さらにま
た、シフトアームの形状、取り付け状態を適正に設定し
なければならないので、多方弁の組み立てに細心の注意
を払う必要があるとともに、不良品が生じる可能性があ
り、切換器が高価になる不都合もある。

【０００８】［発明の目的］この発明は上記の問題点に
鑑みてなされたものであり、安価でかつ水圧によるカー
トリッジの破損を防止し、また使用者が流量調整する必
要もなく吸着剤の性能を適正に発揮することができ、さ
らに全体として小形化できるとともに、滞留水を少なく
し、しかも、弁体の取り出し、交換のための作業を簡単
化することがでる切換器および浄水器を安価に提供する
ことを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、以下の構成を採用する。すなわち、 ［１］複数個の弁体を移動させて流体の通水路を形成す
る切換器であって、それら複数個の弁体の少なくとも１
つは、表層にそれぞれの弁体体積の５０％以上の体積を
有する弾性部材層を有することを特徴とする切換器。

【００１０】［２］複数個の弁体を移動させて流体の通
水路を形成する切換器であって、それら複数個の弁体の
少なくとも１つは、供給水の水圧によって変形し、通水
路の断面積を変化させるとともに、供給水の流れ方向に
関して弁体の下流側における水圧を変化させるものであ
ることを特徴とする前記［１］に記載の切換器。

【００１１】［３］隔室内に、区画板を介して流入口を
有する上部室と複数の流出口を有する下部室とを設ける
とともに、上記区画板に両室を互に連通する複数の流体
通路を設け、該各流体通路に、上部室側から係合して流
体の流通を阻止するとともに、流体の流通を阻止する状
態において一部が下部室側に突出する弁体を設け、下部
室に移動可能に収容されているとともに、移動に伴って
上記下部室側に突出する弁体を流体通路を開放する位置
に移動させるカム部が設けられてなる移動体を有するこ
とを特徴とする前記［１］または［２］に記載の切換
器。

【００１２】［４］前記［１］から［３］のいずれかに
記載の切換器を有することを特徴とする浄水器。

【００１３】前記［１］または［２］の切換器は、弾性
体を有する弁体を、供給水の上流側に移動させて、流体
の通水路を形成するとともに、供給水の水圧により弁体
を変形させ、通水路の断面積を減少させることにより、
弁体を通過後の水圧と流量を減少させるものである。つ
まり１つの弁体が流路の切換と流量調整の２つの作用を
有している。

【００１４】前記［３］の切換器は、隔室内に、区画板
を介して流入口を有する上部室と複数の流出口を有する
下部室とを設けるとともに、区画板に両室を互に連通す
る複数の流体通路を設け、各流体通路に、上部室側から
係合して流体の流通を阻止するとともに、流体の流通を
阻止する状態において一部が下部室側に突出する弁体を
設け、下部室に移動可能に収容されているとともに、移
動に伴って一部の弁体を上方に移動させて該当する流体
通路を開放するカム部が一体的に設けられてなる移動体
を有するものである。

【００１５】前記［４］の浄水器は、前記［１］から
［３］のいずれかに記載の切換器を有するものである。

【００１６】［作用］前記［１］または［２］の切換器
であれば、弾性体を有する弁体を、供給水の上流側に移
動させて、流体の通水路を形成するとともに、供給水の
水圧により弁体を変形させ、通水路の断面積を減少させ
ることにより、弁体を通過後の水圧と流量を減少させ
る。

【００１７】前記［３］の切換器であれば、隔室内に、
区画板を介して流入口を有する上部室と複数の流出口を
有する下部室とを設けるとともに、区画板に両室を互い
に連通する複数の流体通路を設け、各流体通路に、上部
室側から係合して流体の流通を阻止するとともに、流体
の流通を阻止する状態において一部が下部室側に突出す
る弁体を設け、下部室に移動可能に収容されているとと
もに、移動に伴って一部の弁体を上方に移動させて該当
する流体通路を開放するカム部が一体的に設けられてな
る移動体を有するものであるから、上部室と下部室とを
連通する流体通路が弁体の自重および流体圧力によって
確実に閉塞され、良好なシール性を発揮することができ
る。そして、移動体を移動させれば、カム部が一部の弁
体を上方に移動させて該当する流体通路を開放するの
で、開放された流体通路を通して流体を供給することが
できる。この結果、流体の分配を行わせることができ
る。また、弁体の取り出し、交換に当たっては、上部室
のみを開放すればよいので、切換器の全体を分解する必
要がある従来の切換器と比較して、必要な作業を簡単化
することができる。

【００１８】前記［４］の浄水器であれば前記［１］〜
［３」のいずれかに記載の切換器を有しているため、全
体として小形化できるとともに、滞留流体の量を少なく
することができ、さらに安価でかつ水圧によるカートリ
ッジの破損を防止し、吸着剤の性能も適正に発揮でき
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面によってこの発明
の実施の態様を詳細に説明する。

【００２０】なお、以下の説明はこの発明の実施態様に
係る切換器を組み込んでなる浄水器に基づいて行うが、
切換器自体は浄水器以外のものにも適用できるので、本
発明の切換器の用途は浄水器に何ら限定されるものでは
ない。

【００２１】図１はこの発明の浄水器の一実施様態を示
す縦断面図であり、図２は図１のIII−III線断面図であ
る。

【００２２】この実施様態の浄水器１０は、浄水器本体
１１と浄水器用カートリッジ（以下、濾材収納筒部と称
する）１２とで構成されており、水道蛇口（図示せず）
に対して浄水器本体１１の固定具１４で直結される。

【００２３】前記浄水器本体１１は、上部に水道蛇口
（図示せず）からの原水の流入口である原水入口１５、
側部に設けられ、かつ受入れた原水を濾材収納筒部１２
に供給するための原水取出口１６、および下部に設けら
れ、かつ原水をそのまま取り出す原水供給口１７および
シャワー供給口１７ａを有するボディ１８の内部に、原
水の流路を前記原水取出口１６または原水供給口１７の
方向に切り換える切換弁１９が設けられたものであり、
ボディ１８の上部には、前記水道蛇口と連結するための
固定具１４が設けられている。なお、該固定具１４は、
図１に示すように、リング状ゴムパッキン２０、押さえ
リング２１、キャップ２２からなり、キャップ２２とボ
ディ１８にそれぞれ形成されたメネジとネオジとにより
水漏れがない状態で水道蛇口（図示せず）とボディ１８
とを連結する従来公知の構成を採用している。

【００２４】前記ボディ１８の内部には、３個の通水路
１８ａ，１８ｂ，１８ｃが前記切換弁１９のスプール軸
２３と平行に設けられてなる区画板１８ｄによって区画
された上部室１８ｅと下部室１８ｆとが形成されてい
る。すなわち、図に示すように上部室１８ｅには、原水
の流入口である１つの原水入口１５が設けられ、また、
下部室１８ｆには、３つの原水流出口である原水取出口
１６、原水供給口１７、シャワー供給口１７ａが設けら
れている。そして、通水路１８ａ，１８ｂ，１８ｃのそ
れぞれに上方から水密的に係合し、係合状態において下
端部が下部室１８ｆに突出するように球状の弁体１８ａ
１，１８ｂ１，１８ｃ１が設けられている。したがっ
て、検査時などにおける弁体１８ａ１，１８ｂ１，１８
ｃ１の取り出し、交換に当たっては、前記固定具１４を
ボディ１８から取り外して上部室１８ｅの上部を開放す
ることにより簡単に達成することができる。

【００２５】前記切換弁１９は、スプール軸２３の所定
位置にシールリング２３ｄを設けて下部室１８ｆの内壁
面と水密的に係合させることにより、前記通水路１８
ａ，１８ｂ，１８ｃをそれぞれ前記原水取出口１６、原
水供給口１７、シャワー供給口１７ａと連通させてい
る。また、スプール軸２３の所定位置（各通水路と対向
する所定位置）に弁体１８ａ１，１８ｂ１，１８ｃ１を
押し上げるためのカム部２３ａ，２３ｂ，２３ｃが設け
られており、しかもこれらカム部２３ａ，２３ｂ，２３
ｃは、スプール軸２３を例えば９０°ずつ回転させるこ
とにより選択的に上方を向き、対応する弁体を押し上げ
るようにしている。なお、ここで、弁体の押し上げ量と
しては、１〜２ｍｍに設定すれば十分な通水量を確保す
ることができる。したがって、上部室１８ｅと下部室１
８ｆとを有するボディ１８を小型化することができ、ひ
いては滞留水の量を少なくして衛生的にすることができ
る。そして、切換弁操作機構１９ａによりそのスプール
軸２３を所定角度回動することにより、前記弁体１８ａ
１，１８ｂ１，１８ｃ１のうち、該当する弁体の下部を
押し上げて該当する通水路を開放し、前記原水入口１５
を、前記原水取出口１６、原水供給口１７またはシャワ
ー供給口１７ａと選択的に連通することができる。な
お、１９ｂはクリックストップ機構であり、スプール軸
２３の回転位置を簡単に設定することができる。

【００２６】前記弁体１８ａ１は図３に示すように、芯
体としての鋼球１８ａ２の全周を弾性体層１８ａ３で覆
っている、この弾性体層１８ａ３の体積は弁体体積全体
の５０％以上を有しているものである。ここで弾性体層
としては、例えばゴム硬度は５０〜９０度のものが好適
に採用される。また、他の弁体１８ｂ１，１８ｃ１につ
いても同様の構成でもよいため、詳細な説明を省略す
る。

【００２７】前記濾材収納筒部１２は、側部に原水受入
口２４を有し、下部に複数のシャワー孔２５（濾過水供
給口）を有する容器２６の内部に、複数の中空糸２７の
開口端部が濾過水供給口２５に対向して設けられてなる
Ｕ字状中空糸束層と、中空糸束層を収納する筒体との内
周面との間に充填された活性炭層２９とを備えたもので
ある。

【００２８】該中空糸束層は、両端部が開口した筒体３
０の下部において、Ｕ字状に折り曲げられた複数の中空
糸２７の開口端部のみが開口するように合成樹脂３１で
ポッティングされており、該筒体３０の上部がフィルタ
３２により容器２６の内壁面に固定されているととも
に、中空糸２７の開口端部が濾過水供給口２５に対向す
るように複数の孔が同心状に設けられたフィルタ３３と
Ｏリング３４とを介して容器２６の内部に容易に装着さ
れている。また、容器２６の上部には、束層２８と活性
炭層２９とを容器２６内に充填でき、かつ中空糸膜の汚
れ具合が外部からよく見えるように透明蓋３５が設けら
れており、さらに透明蓋３５の上部には、二重蓋構造を
実現すべく不透明の蓋３６が容器２６に対して着脱自在
に設けられている。

【００２９】以上から明らかなように、濾材としての中
空糸束層２８と活性炭層２９とを収容する濾材カートリ
ッジの外郭壁が濾材収納筒部１２の外郭壁を兼ねてい
る。そして、濾材収納筒部１２の外郭壁により包囲され
た内部空間が被浄化水の通過経路を構成している。すな
わち、濾材収納筒部１２は、以上に述べた部材で 一体
に構成されてなるものであり、使用に際しては、リング
状ゴムパッキング３９を介して浄水器本体１１と一体的
に連結されて、水道蛇口に直結される浄水器１０を構成
する。

【００３０】以上のように構成されたこの実施態様の浄
水器１０において、先ず、該切換弁１９を時計方向に回
転させ、３時の状態にすると、水道蛇口からの原水は原
水入口１５から流入し、スプール軸２３のカム部２３ｂ
によって球体１８ｂ１を押し上げることにより解放され
た通水路１８ｂおよびスプール軸２３を経て原水供給口
１７からストレート水として流出する。今度は反時計方
向に９０度切換弁１９を回動させ再度１２時の状態に戻
すと、スプール軸２３のカム部２３ｃによって弁体１８
ｃ１が押し上げられて通水路１８ｃが開放されるので、
原水入口１５から流入した原水はシャワー水に切り換わ
り、シャワー水供給口１７ａから流出する。さらに切換
弁１９を反時計方向に９０度回動させ、９時の状態にす
ると、スプール軸２３のカム部２３ａによって弁体１８
ａ１が押し上げられて通水路１８ａが開放されるので、
原水入口１５から流入した原水は、流路が切り換えられ
て原水取出口１６に到達する。該原水取出口１６に到達
した原水は、濾材収納筒部１２と浄水器本体１１とがリ
ング状ゴムパッキン３９を介して互いに密着しているの
で、この部分から外部に漏れることなく、濾材収納筒部
１２の原水受入口２４に供給される。

【００３１】上記原水受入口２４に供給された原水は、
フィルタ３３の孔から活性炭層２９および中空糸束層２
８をこの順に通過し、ここで濾過されて濾過水供給口２
５から浄化水として流出する。このとき、３個の弁体の
うち、例えば濾過材収納部１２に原水を供給するための
弁体１８ａ１のみ選択的に他の２個の弁体より弾性率を
低くした場合には、供給水圧による変形量が大きいた
め、スプール軸２３のカム部２３ａによって押し上げら
れた弁体１８ａ１は水圧に比例して変形し、通水路１８
ａを塞ぐため通水路１８ａの断面積が減少する。したが
って、圧力損出が大きくなるため、通水路１８ａを通過
し原水取出口１６に供給された原水の水圧と流量は必然
的に低下する。したがって、濾過収納部１２に供給した
い水圧、または流量は弁体のシフト量が一定の場合、弾
性体層の弾性率または弾性体層の体積比の少なくとも一
方を調整すればよい。

【００３２】また弾性体層一定の場合は弁体のシフト量
で調整することも可能である。

【００３３】

【発明の効果】前記［１］および［２］の発明は、弾性
体を有する弁体を、供給水の上流側に移動させて、流体
の通水路を形成するとともに、供給水の水圧により弁体
を変形させ、通水路の断面積を減少させることにより、
弁体を通過後の水圧と流量を減少させることができる。
また、このとき、弁体によって流体通路を閉塞する場合
の衝撃を大幅に緩和して該当個所の摩耗を大幅に抑制す
ることができるとともに、弾性体層によって良好なシー
ル性を達成することができるという特有の効果を奏す
る。

【００３４】前記［３］の発明は、上部室と下部室とを
連通する流体通路が弁体の自重および流体圧力によって
確実に閉塞され、また、移動体を移動させれば、カム部
が一部の弁体を上方にのみ移動させて該当する流体通路
を開口するので、従来の多方弁と比較して弁体の移動距
離が少なくなり、その結果、多方弁全体が小形化すると
ともに多方弁内部の滞留水も少なくなるという特有の効
果を奏する。さらに、弁体の取り出し、交換に当たって
は、上部室のみを開放すればよいので、多方弁の全体を
分解する必要がある従来の多方弁と比較して、必要な作
業を簡単化することができるという特有の効果を奏す
る。

【００３５】前記［４］の発明は、全体として小形化で
きるとともに、滞留水を少なくすることができ、しか
も、弁体の取り出し、交換のための作業を簡単化するこ
とができ、さらに安価でかつ水圧に起因するカートリッ
ジの破損を防止し、使用者が流量を調整する必要もなく
吸着剤の性能を適正に発揮できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の浄水器の一実施態様を示す縦断面図
である。

【図２】図１のIII−III線断面図である。

【図３】弁体の構成の一例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１５：原水入口 １６：原水取出口 １７：原水供給口 １７ａ：シャワー供給口 １８：ボディ １８ａ，１８ｂ，１８ｃ：通水路 １８ａ１，１８ｂ１，１８ｃ１：弁体 １８ａ２：鋼球 １８ａ３：弾性体層 １８ｄ：区画板 １８ｅ：上部室 １８ｆ：下部室 ２３：スプール軸 ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ：カム部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｋ 1/36 Ｆ１６Ｋ 1/36 Ａ 1/44 1/44 Ｂ Ｆターム(参考） 3H052 AA01 BA03 BA25 BA35 CA12 CA18 CC03 EA02 3H067 AA04 AA26 AA32 BB08 BB14 CC32 CC44 DD03 DD12 DD24 DD44 EA25 FF17 GG13 GG29 4D006 GA02 HA03 JA63A JA63C KA01 KB12 KD19 MA01 PB06 PC51 4D024 AA02 BA02 BB01 CA13 DB05 4D064 AA17 BJ01 BJ04 BJ08 BJ15 DD07

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個の弁体を移動させて流体の通水路を
   形成する切換器であって、それら複数個の弁体の少なく
   とも１つは、表層にそれぞれの弁体体積の５０％以上の
   体積を有する弾性部材層を有することを特徴とする切換
   器。
2. 【請求項２】複数個の弁体を移動させて流体の通水路を
   形成する切換器であって、それら複数個の弁体の少なく
   とも１つは、供給水の水圧によって変形し、通水路の断
   面積を変化させるとともに、供給水の流れ方向に関して
   弁体の下流側における水圧を変化させるものであること
   を特徴とする請求項１に記載の切換器。
3. 【請求項３】隔室内に、区画板を介して流入口を有する
   上部室と複数の流出口を有する下部室とを設けるととも
   に、上記区画板に両室を互に連通する複数の流体通路を
   設け、該各流体通路に、上部室側から係合して流体の流
   通を阻止するとともに、流体の流通を阻止する状態にお
   いて一部が下部室側に突出する弁体を設け、下部室に移
   動可能に収容されているとともに、移動に伴って上記下
   部室側に突出する弁体を流体通路を開放する位置に移動
   させるカム部が設けられてなる移動体を有することを特
   徴とする請求項１または２に記載の切換器。
4. 【請求項４】請求項１から３のいずれかに記載の切換器
   を有することを特徴とする浄水器。