JP2016526123A - 衛生器具のコントロールカートリッジ - Google Patents

Abstract

本発明は、衛生器具（１）のカートリッジ収容部（３）内に取り付けられ、第１の供給口（４）、排出口（６）、およびカートリッジ収容部（３）の内部表面（８）上の隣接部をシールするように構成された１つまたはそれ以上のシール（７）を有するコントロールカートリッジ（２）に関する。シール（７）は、衛生器具（１）のカートリッジ収容部（３）内にコントロールカートリッジ（２）を取り付けた後に第１の供給口（４）がシール状態で衛生器具（１）の冷水または混合水用接続部（９）に接続するとともに排出口（６）がシール状態で衛生器具（１）の排出パイプ（１１）に接続するように配置されている。カートリッジ収容部（３）内またはコントロールカートリッジ（２）内の第１の供給口（４）は、カートリッジ収容部（３）に対してシールされている排出口（６）に直接的に接続されている。コントロールカートリッジ（２）が電線（１２）が配置された第２の供給口（５）を有し、その電線は、少なくとも水流のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるために、コントロールカートリッジ（２）の電気式スイッチ（１３）と冷水または混合水供給ライン（１４）に配置されたバルブ（１６）とを接続している。【選択図】図１

Description

本発明は、衛生器具のカートリッジ収容部に取り付けられるコントロールカートリッジに関する。コントロールカートリッジは、第１の供給口と、排出口と、１つまたはそれ以上のシールとを有する。シールは、カートリッジ収容部の内部表面上の隣接部をシールするように構成され、且つ、衛生器具のカートリッジ収容部内にコントロールカートリッジを取り付けた後に第１の供給口がシール状態で衛生器具の冷水または混合水用接続部に接続するとともに排出口がシール状態で衛生器具の排出パイプに接続するように配置されている。さらに、本発明は、このようなコントロールカートリッジを備える電気式の衛生器具に関する。

衛生装置に供給される水をコントロールするとともに付加的に水温を変更する衛生器具が知られている。冷水と熱水とを混合するための混合弁や混合器具が知られている。

古い混合弁は冷水用接続部と熱水用接続部とを有し、これらはそれぞれ、調節用ハンドルを備えて共通の出口または蛇口に向かって開口する別々の注入バルブを備えている。所望の水温および所望の水量は、手動で２つの注入バルブの開口度を適切に設定することによって達成される。これらの注入バルブのシールは、損耗しやすく、また、温度差の影響を受けやすい。さらに、混合器具のバルブは、多くの場合、銅または黄銅の部品を有し、これらは塞がりやすく、時々交換する必要がある。

より近代的な混合器具は、シングルレバー式混合器として形成され、その機能的な中核部はいわゆるカートリッジである。完全平面の２つのセラミックディスクがカートリッジ内に配置され、これらのディスクは互いに対して置き換え可能におよび／または回転可能にされている。器具の冷水供給部、熱水供給部、および排出部は、多くの場合、弁座として使用される第１の固定セラミックディスクの３つの穴に接続されている。回転および旋回可能なレバーがベアリングを介して第２の（可動）セラミックディスクを作動させると、そこに組み込まれた溝が、可動セラミックディスクの姿勢にもよるが、固定セラミックディスクの２つまたは３つの溝に高いまたは低い頻度で接続する、あるいは接続しない。このようなシングルレバー式混合弁の作動経路は非常に短く、またそのために器具が非常に素早く閉栓されるために、急速な閉栓中、頻繁に圧力衝撃が生じる。その圧力衝撃により、パイプネットワークへの高圧力負荷と騒音公害が引き起こされる。このシングルレバー式混合器の不都合を少なくとも部分的に解消するために、多くの努力が行われている。例えば、そのようなシングルレバー式混合器が文献ＥＰ２３５４６０８Ａ１によって知られている。しかしながら、シングルレバー式混合器において水を節約することができるように、ラッチング特性（ｌａｔｃｈｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ）を選択的に使用するべきである。

本発明の目的は、衛生器具のカートリッジ収容部に取り付けられる代わりのコントロールカートリッジを提供することを課題とする。

第１の態様によれば、請求項１の特徴を備えるコントロールカートリッジが提供され、目的が達成される。衛生器具のカートリッジ収容部に取り付けられるコントロールカートリッジは、第１の供給口と、排出口と、カートリッジ収容部の内部表面上の隣接部をシールするように構成され、且つ、衛生器具のカートリッジ収容部内にコントロールカートリッジが取り付けた後に第１の供給口がシール状態で衛生器具の冷水または混合水用接続部に接続するとともに排出口がシール状態で衛生器具の排出パイプに接続するように配置形成された１つまたはそれ以上のシールと、を有する。

本発明に係るコントロールカートリッジは、カートリッジ収容部内またはコントロールカートリッジ内の第１の供給口が、カートリッジ収容部に対してシールされている排出口に直接的に接続されていることを特徴とする。そのコントロールカートリッジは、電線が配置される第２の供給口を有し、その電線が、少なくとも水流のｏｎ／ｏｆｆを切り替えるために、コントロールカートリッジの電気式スイッチと冷水または混合水パイプに配置されたバルブとを接続している。

コントロールカートリッジの第２の供給口は、好ましくは、カートリッジ収容部の内部表面に対してシールされている。

第２の態様によれば、本発明に係るコントロールカートリッジを有する電気式衛生器具が提供され、目的が達成される。

コントロールカートリッジや衛生器具の好ましい実施の形態や付加的で独創的な特徴は、従属項によって提供される。

本発明の効果は、以下のとおりである。
・本発明に係るコントロールカートリッジは、既存の衛生器具のカートリッジ収容部内に、器具やカートリッジ収容部を変更することなく挿入することができる。
・多くの公知の衛生器具のカートリッジ収容部が標準化されているため、これらの器具を、本発明に係るコントロールカートリッジを挿入するという簡単な方法で、電気的に制御可能な衛生器具に変換することができる。
・衛生器具の作動要素（レバーなど）は、そのまま使用することができるまたは特別にデザインされた作動要素と交換することができる。
・本発明に係る電気式衛生器具は、水の節約に貢献することができる。なぜなら、電気的に制御される衛生器具が、所定の開栓時間の後、取水を自動的に制限するまたは中断することにより、開栓時間を制限することができるからである（例えば、熱いシャワーが長時間使用される場合や水を流したまま歯磨きが行われる場合）。
・本発明に係る電気式衛生器具は、得られる水の最大温度が決まっているので、熱湯に対する保護物を有することができる。
・本発明に係る電気式衛生器具は、散発的に（例えば１２〜７２時間後に）ラインを洗い流して淀んだ水内の細菌を除去する衛生的なすすぎを自動的に実行することができる。
・シンプルな表面、例えば突き出た作動レバーなどがない電気的に制御される衛生器具は、新しいデザインの可能性を提供し、また、よりシンプルで確実な方法で清潔にすることができる。
・シンプルな表面、例えば突き出た作動レバーなどがない電気的に制御される衛生器具は、小さい力で水量および／または水温を設定または変更することができ、微細運動能力が制限されている人にとりわけ喜ばれる。
・公知のカートリッジを用いて冷温から高温まで水温を調節する場合、コントロールレバーを１２０°調節する必要があり、それは微細運動能力が制限されている人にとっては困難である。電気式衛生器具は、簡単な方法で自由自在に正確に調節できるように構成することが可能である。

本発明に係るコントロールカートリッジおよび該コントロールカートリッジを備える電気式衛生器具は、概略図を参照しながらより詳細に説明される。図面は、本発明の実施の形態の例を単に示すものであり、発明の範囲を制限するものではない。
シングルレバー式混合器として形成され、挿入式コントロールカートリッジを有する衛生器具の縦方向部分断面図 冷水または混合水を取水するための挿入式コントロールカートリッジを備える、シンプルな衛生器具の縦方向概略図 冷水、混合水、または熱水を取水するための挿入式コントロールカートリッジを備える、改良された衛生器具の縦方向概略図

図１は、シングルレバー型混合器として形成された衛生器具１と、挿入式コントロールカートリッジ２の部分的縦断面を示している。コントロールカートリッジ２は、衛生器具１のカートリッジ収容部３内に取り付けられるように構成されている。コントロールカートリッジ２は、第１の供給口４、排出口６、および、１つまたはいくつかのシール７を有する。シール７は、カートリッジ収容部３の内部表面８上の隣接部をシールするように構成されている。シール７はまた、衛生器具１のカートリッジ収容部３内へのコントロールカートリッジ２の取り付けが完了した後において、第１の供給口４がシール状態で衛生器具１の冷水または混合水用接続部９に接続するとともに排出口６がシール状態で衛生器具１の排出パイプ１１に接続するように、配置されている。

米国においては、多くの場合、衛生器具１を用いた取水に関して、熱水は最大約４５℃で一定である。この場合、混合ユニット１９を省略することができ、シンプルなバルブ１６（図２参照）が使用される。そのため、以下の本発明のシンプルな実施の形態の説明は、”熱水（ｈｏｔ ｗａｔｅｒ）”ではなく、”冷水（ｃｏｌｄ ｗａｔｅｒ）”または”混合水（ｍｉｘｅｄ ｗａｔｅｒ）”に関連して行われる。”温水（ｗａｒｍ ｗａｔｅｒ）”または”熱水（ｈｏｔ ｗａｔｅｒ）”は、通常、高温状態で混合ユニット１９に供給され、それにより、熱水または混合水（冷水と混合した後の）を衛生器具１から得ることができる。”混合水”と”熱水”との間のこのような違いによれば、本発明において、”混合水”は、”冷水”と同等に扱われる。

シール７の個数は、供給口４と排出口６の配置に基づいている。実質的に、二種類のカートリッジが知られている：
− 単一のかなり複雑なシール７がカートリッジの全ての入口および出口を入力ラインおよび出力ラインに接続する場合、全ての入力ラインと出力ラインの接続部が、好ましくは、カートリッジ収容部の内部表面の一箇所に配置される（図示せず）。
− カートリッジの入口および出口それぞれが単独のシール７（例えば、Ｏリング状）を用いて入力ラインおよび出口ラインの接続部に接続される場合、通常、入力ラインの接続部がカートリッジ収容部の内部表面の第１の表面に配置され、出口ラインの接続部が第２の表面に配置される（図１参照）。

ラインの経路とそれぞれのシール７は、従来の周知のカートリッジに準じて、本発明に係るコントロールカートリッジ２内に配置される。その結果、本発明に係るコントロールカートリッジ２は、簡単に従来のカートリッジに取って代わり、確実なシールと協働して水の正確な導通を保証する。したがって、コントロールカートリッジ２の第２の供給口５が、カートリッジ収容部３の内部表面８に対してシールされる。

本発明に係るコントロールカートリッジ２が使用される場合、カートリッジ収容部３内またはコントロールカートリッジ２内の第１の供給口４が直接的に、カートリッジ収容部３に対してシールされている排出口６に接続される。さらに、本発明に係るコントロールカートリッジ２は、電線１２が配置された第２の供給口５を有する。電線１２は、コントロールカートリッジ２の電気式スイッチ１３と冷水または混合水供給パイプ１４内に配置されたバルブ１６とを接続し、それにより、例えば、水流を発生させるまたは停止させる。挿入式コントロールカートリッジ２を備える第１のシンプルな実施の形態に係る衛生器具１が、図２に示されている。

図２は、排出パイプ１１と、冷水または混合水を取水するための挿入式コントロールカートリッジ２とを有する第１の実施の形態に係るシンプルな衛生器具１の縦方向概略図を示している。カートリッジ２は、カートリッジ収容部３に挿入されている。冷水または混合水用供給パイプ１４は、衛生器具１の冷水または混合水用接続部９に接続されている。バルブ１６が、冷水または混合水用パイプ１４と冷水または混合水の本管（ｍａｉｎｓ）１８との間に取り付けられている。バルブは、ロック式注入バルブ（ｌｏｃｋ ａｎｄ ｄｏｓｉｎｇ ｖａｌｖｅ）として形成され、電気によって駆動するように構成されている。このバルブ１６は、電線１２を介して、挿入式コントロールカートリッジ２の電気式スイッチ１３に接続されている。冷水または混合水を取水するためのシンプルな衛生器具１として、好ましくは、付加的に熱水用接続部１０を有するものが選択される。その結果として、電線１２を、衛生器具１の熱水用接続部１０を介して、また、コントロールカートリッジ２の第２の供給口５（図１参照）により、挿入式コントロールカートリッジ２の電気式スイッチ１３に接続することができる。

図２に示す冷水または混合水の本管１８は、好ましくは、独立して冷水または混合水の本管１８を閉栓するために使用されるアングルバルブ１７を有する。アングルバルブ１７を閉じた後、特定の衛生器具１のバルブ１６とその衛生器具１全体を取り除くまたは変更することができる。代わりとして、あるグループまたはいくつかのグループの衛生器具１に対して、中央停止バルブ（ｃｅｎｔｒａｌ ｓｔｏｐ ｖａｌｖｅ）を設けることができる。これにより、グループ内の全ての衛生器具１に対する冷水または混合水の本管１８をその中央で閉栓することができる。中央停止バルブ（図示せず）を閉じた後、全ての二次要素と衛生器具１とを取り除くまたは変更することができる。中央停止バルブは、とりわけ、季節的な理由で（例えば、水管の凍結を防止するために）または緊急時において（例えばアクシデントが生じた場合）、取水の実行を防止するのに適する。

図３は、冷水、混合水、または熱水を取水するための挿入式コントロールカートリッジ２を有する、第２の実施の形態に係る改良された衛生器具１の縦方向概略図を示している。コントロールカートリッジ２が、衛生器具１のカートリッジ収容部３に挿入されている。コントロールカートリッジ２は、第１の供給口４、排出口６、および、カートリッジ収容部３の内部表面８上の隣接部をシールするように構成された１つまたはいくつかのシール７を有する。シール７はまた、衛生器具１のカートリッジ収容部３内へのコントロールカートリッジ２の取り付けが完了した後において、第１の供給口４がシール状態で衛生器具１の冷水または混合水用接続部９に接続するとともに排出口６がシール状態で衛生器具１の排出パイプ１１に接続するように、配置されている（図１参照）。

本発明によれば、この場合、カートリッジ収容部３内またはコントロールカートリッジ２内の第１の供給口４は、直接的に、カートリッジ収容部３に対してシールされた排出口６に接続されている。さらに、コントロールカートリッジ２は、電線１２が配置された第２の供給口５を有する。電気線は、水流を発生させるまたは停止させるために、コントロールカートリッジ２の電気式スイッチ１３を、冷水または混合水用供給パイプ１４に配置されたバルブ１６に接続している（図１参照）。

混合水供給パイプ１４は、衛生器具１の冷水または混合水用接続部９に接続されている。混合水用供給パイプ１４に配置されているバルブ１６は、冷水の本管１８と熱水の本管２１とに接続された電気駆動式の混合バルブである。バルブ１６は、電線１２を介して挿入式のコントロールカートリッジ２の電気式スイッチ１３に接続されている。混合バルブとして形成されたバルブ１６は、モータ２０を備えた混合ユニット１９を有する。コントロールカートリッジ２の電気式スイッチ１３は、取水中に、モータ２０を駆動して温度および／または流量を変更するように構成されている。

冷水、熱水、または混合水を取水するための改良された衛生器具１として、好ましくは、熱水用接続部１０を有するものが選択される。その結果として、電線１２を、衛生器具１の熱水用接続部１０を介して、また、コントロールカートリッジ２の第２の供給口５（図１参照）により、挿入式コントロールカートリッジ２の電気式スイッチ１３に接続することができる。

図３に示す冷水の本管１８と熱水の本管２１それぞれは、好ましくは、独立して冷水の本管１８と熱水の本管２１を閉栓するために使用されるアングルバルブ１７を有する。特定の衛生器具１の複数のアングルバルブ１７を閉じた後、その衛生器具１のバルブ１６とその衛生器具１全体を取り除くまたは変更することができる。代わりとして（上述したように）、あるグループまたはいくつかのグループの衛生器具１に対して、中央停止バルブ（好ましくは、冷水と熱水それぞれについて）が設けられる。これにより、グループ内の全ての衛生器具１に対する冷水の本管１８と熱水の本管２１を中央で閉栓することができる。

好ましくは、本発明に係るコントロールカートリッジ２は、そのシール７がカートリッジ収容部３の内部表面８上の隣接部をシールし続けるように、１つまたはいくつかの固定ねじ２２を用いてカートリッジ収容部３内に固定される。公知の固定ねじ２２が、視認可能（図１参照）または隠れた状態で設けられ、コントロールカートリッジ２を不動状態でカートリッジ収容部内に固定する。

コントロールカートリッジ２の取り付けに適する衛生器具１は、好ましくは、シングルレバー式混合器として形成される。レバーを昇降することによって水量が増減し、レバーを旋回させることによって水温を調節するシングルレバー式混合器が知られている。

コントロールカートリッジ２の電気式スイッチ１３は、好ましくは、近接スイッチ、タッチセンサ式スイッチ、圧力スイッチ、および回転スイッチからなるグループの中から選択される。近接スイッチまたはタッチセンサ式スイッチとして形成された電気式スイッチ１３は、不動のカバー（図示せず）を有することができる。このような近接スイッチとタッチセンサ式スイッチは公知である（例えば、ＥＰ１６０１８４１Ｂ１参照）。容量センサ技術に基づく近接スイッチは、例えば、ＷＯ２００４／０１３９６６Ａ１によって公知である。代わりとしての近接センサを、例えば赤外線センサやレーダセンサに基づいて形成することができる。

代わりとして、電気式スイッチ１３は、圧力スイッチおよび／または回転スイッチ、あるいはロータリエンコーダ２４として形成することができ、また可動なカバーを有することができる。このような圧力スイッチ、回転スイッチ、またはロータリエンコーダは公知であり（例えば、ＥＰ２２５０３２１Ｂ１参照）、好ましくはホール効果に基づくロータリエンコーダを有する。代わりとしての圧力スイッチは、例えば、ピエゾ、容量、または抵抗技術に基づくことができる。さらに、従来からある機械式スイッチまたはボタンを使用することも可能である。これらのスイッチ、ボタン、ロータリエンコーダを所望に組み合わせて使用することもできる。

図１は、可動なカバーを備える回転スイッチを示している。この場合、電気式スイッチ１３は、外側から視認可能であって、例えばクロムプレート状の部品として形成された回転部２３を有する。さらに、電気式スイッチ１３は、シャフト２５を介して回転部２３に接続されたまたは接続可能なロータリエンコーダ２４を有する。ロータリエンコーダ２４は、電子回路上、または電子プリント回路基板（ＰＣＢ）２６上、あるいは少なくとも電子回路近傍に設けられている。電子プリント回路基板、すなわちＰＣＢ２６は、その裏側でコントロールカートリッジ２に固定されている。その結果として、２つの発光ダイオードすなわち例えばＬＥＤ２７の光が、ユーザによって視認される。この場合、例えば、環状の固定ねじ２２と回転部２３の間に位置する隙間を、ＬＥＤの光は通過することができる。可能な代案として、環状の固定ねじ２２はＬＥＤの光が透過可能に形成されてもよい。ＬＥＤの光は、その強度および／または色を用いて、選択された水量および／または選択された水温を示すことができる。ＬＥＤの点滅により、電気式衛生器具の稼動モードを通知することができる。このようなモードとして、サービスモード（例えば、電気式衛生器具１に接続されている衛生物体のクリーニング中）および／または衛生モード（例えば、淀んだ水の散発的な除去）がある。

このような電気式衛生器具の第１または第２の実施の形態は、好ましくは、私的および公的な建物における洗面台、洗面器、浴槽、ビデ、キッチンの器具、シャワーに使用される。本発明に係る電気式衛生器具はまた、船やトレーラハウスにおいても使用することができる。

１ 衛生器具
２ コントロールカートリッジ
３ カートリッジ収容部
４ 第１の供給口
５ 第２の供給口
６ 排出口
７ シール
８ 内部表面
９ 冷水または混合水用接続部
１０ 熱水用接続部
１１ 排出パイプ
１２ 電線
１３ 電気式スイッチ
１４ 冷水または混合水供給パイプ
１６ バルブ
１７ アングルバルブ
１８ 冷水または混合水の本管
１９ 混合ユニット
２０ モータ
２１ 熱水の本管
２２ 固定ねじ
２３ 回転部
２４ ロータリエンコーダ
２５ シャフト
２６ 電子プリント回路基板（ＰＣＢ）
２７ ＬＥＤ

Claims (11)

1. 衛生器具（１）のカートリッジ収容部（３）に取り付けられるコントロールカートリッジ（２）であって、
   第１の供給口（４）と、
   排出口（６）と、
   カートリッジ収容部（３）の内部表面（８）上の隣接部をシールするように構成され、且つ、衛生器具（１）のカートリッジ収容部（３）内にコントロールカートリッジ（２）を取り付けた後に第１の供給口（４）がシール状態で衛生器具（１）の冷水または混合水用接続部（９）に接続するとともに排出口（６）がシール状態で衛生器具（１）の排出パイプ（１１）に接続するように配置された１つまたはそれ以上のシール（７）と、を有し、
   カートリッジ収容部（３）内またはコントロールカートリッジ（２）内の第１の供給口（４）が、カートリッジ収容部（３）に対してシールされている排出口（６）に直接的に接続され、
   コントロールカートリッジ（２）が、電線（１２）が配置される第２の供給口（５）を有し、
   電線（１２）が、少なくとも水流のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるために、コントロールカートリッジ（２）の電気式スイッチ（１３）と冷水または混合水供給パイプ（１４）に配置されたバルブ（１６）とを接続している、コントロールカートリッジ（２）。
2. コントロールカートリッジ（２）の第２の供給口（５）が、カートリッジ収容部（３）の内部表面（８）に対してシールされている、請求項１に記載のコントロールカートリッジ（２）。
3. 請求項１または２に記載されたコントロールカートリッジ（２）を備え、
   冷水または混合水供給パイプ（１４）に配置されたバルブ（１６）が、冷水または混合水の本管（１８）に接続された注入バルブである、衛生器具（１）。
4. 請求項１または２に記載されたコントロールカートリッジ（２）を備え、
   冷水または混合水供給バルブ（１４）に配置されたバルブ（１６）が、冷水の本管（１８）と熱水の本管（２１）とに接続された混合バルブである、衛生器具（１）。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のコントロールカートリッジ（２）を備え、
   シングルレバー式混合器である、衛生器具（１）。
6. 請求項４または５に記載のコントロールカートリッジ（２）を備え、
   混合バルブとして形成されたバルブ（１６）が、モータ（２０）を備える混合ユニット（１９）を有し、
   コントロールカートリッジ（２）の電気式スイッチ（１３）が、取水中、モータ（２０）を駆動して温度および／または流量を変更するように構成されている、衛生器具（１）。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載のコントロールカートリッジ（２）を備え、
   コントロールカートリッジ（２）の電気式スイッチ（１３）が、近接スイッチ、タッチセンサ式スイッチ、圧力スイッチ、回転スイッチ、ロータリエンコーダ（２４）、およびこれらの組み合わせ物からなるグループの中から選択されている、衛生器具（１）。
8. 請求項７に記載のコントロールカートリッジ（２）を備え、
   電気式スイッチ（１３）が、近接スイッチまたはタッチセンサ式スイッチとして形成され、且つ、不動のカバーを有する、衛生器具（１）。
9. 請求項７に記載のコントロールカートリッジ（２）を備え、
   電気式スイッチ（１３）が、圧力スイッチおよび／または回転スイッチとして形成され、且つ、可動のカバーを有する、衛生器具（１）。
10. 請求項３に記載のコントロールカートリッジ（２）を備え、
    冷水または混合水の本管（１８）が、アングルバルブ（１７）または中央停止バルブを有する、衛生器具（１）。
11. 請求項４に記載のコントロールカートリッジ（２）を備え、
    冷水の本管（１８）と熱水の本管（２１）それぞれが、アングルバルブ（１７）または好ましくは冷水と熱水とに別々に設けられた共通の中央停止バルブを有する、衛生器具（１）。

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