JP2545395Y2 - 浄水器などの水処理器付水栓 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、一つの操作ハンドルの
操作により吐出口からの吐水形態を原水系か浄水系に切
換える浄水器などの水処理器付水栓に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、此種水栓として、実開平2-121673
号に記載される湯水混合栓が知られている。この水栓は
図11に示す如く、弁室40内に固定ディスク41を配設する
と共に、前記固定ディスク41上に可動ディスク42を水密
且つ摺動自在に摺接させ、操作ハンドル43の操作により
可動ディスク42が摺動して、原水流入路44と温水流入路
45の双方又は何れか一方を吐出口46に連絡させて原水系
（原水又は温水若しくは原水と温水の混合水）の吐出を
行うか、又は原水流入路44と浄水器47への連通路48を連
絡させて浄水の吐出を選択的に行うようになっている。
またこの水栓は、固定ディスク41と可動ディスク42を水
密且つ摺動自在に摺接させるため、夫々のディスクをセ
ラミック材により成形し、且つ両ディスクの摺動面41
ａ，42ａに潤滑剤を塗布していた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】上述した従来の水処理
器付水栓によれば、その使用に際し、夫々のディスクの
摺動面に塗布した潤滑剤が流出（溶出）して浄水器に流
入し、浄水器内の瀘過剤の寿命が短くなる欠点を有して
いた。前記欠点を解消するため、浄水器を両ディスクの
１次側に設けることも考えられるが、その場合浄水器の
容器（カートリッジ）耐圧を一次圧に耐えるようにその
容器（カートリッジ）を強度アップする必要が生じ、ま
た取替時の漏水等の不具合が生じる。

【０００４】本考案は上述したような従来事情に鑑みて
なされたものであり、その目的とする処は、潤滑剤を用
いることなく、固定ディスクと可動ディスクを水密且つ
摺動自在に摺接させることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに本考案は、水密且つ摺動自在に摺接する固定側と可
動側の２枚のディスクを用いて、前記可動側のディスク
の摺動により吐出口からの吐水形態を原水系か浄水系に
切換える切換手段を水栓本体内に形成し、且つ上記夫々
のディスクの少なくとも一方をセラミック製部材とした
浄水器などの水処理器付水栓において、前記セラミック
製部材からなるディスクの摺動面にアモルファス・ダイ
ヤモンド薄膜（ｉ−Ｃ膜或いはダイヤモンド状炭素膜）
を形成したことを特徴とする。

【０００６】

【作用】以上の手段によれば、セラミック製部材からな
るディスクの摺動面にプラズマＣＶＤ(Chemical Vapour
Deposition)等の蒸着或いはスパッタリングにより0.02
〜 2.0μm のアモルファス・ダイヤモンド薄膜を形成す
ることで、耐久性に優れ且つ摩擦係数の低い摺動面が前
記ディスクと一体に形成される。よって、潤滑剤を用い
ることなく固定ディスクと可動ディスクを水密且つ摺動
自在に摺接させるという課題が達成される。

【０００７】

【実施例】図１〜６は本考案水栓の一実施例で図中ａ１
は水栓本体、ｂは水処理器、ｃは給水源、ｄは給湯源を
示している。水栓本体ａ１は、その外壁に突出するスパ
ウト部１を一体的に備え、該スパウト部１先端に吐出口
２を開設すると共に、本体ａ１内には弁室３と、吐出口
２に連絡する吐出流路４とを区画形成し、本体ａ１上部
には操作ハンドル５を回動且つ傾動自在に支持する。前
記弁室３の内底部には固定ディスク６が移動不能に配設
され、さらにその固定ディスク６上面には可動ディスク
７が水密状且つ摺動自在に摺接する。

【０００８】上記固定ディスク６には、その上面（摺動
面）６ａから下面６ｂにわたって、原水入口61、温水入
口62、浄水入口63、導出口64が貫通開穿される（図３参
照）。前記原水入口61は給水源ｃに、温水入口62は給湯
源ｄに、浄水入口63は水処理器ｂの出口ｂ２に、夫々配
管ｆ１〜ｆ３で接続し、導出口64は吐出流路４を介して
吐出口２に連絡する。

【０００９】上記可動ディスク７には、その下面（摺動
面）７ａに、平面三日月状に開設される第１凹部71と、
該第１凹部71を導出口64に連絡可能に開設される第２凹
部72とが、凹設される（図４参照）。前記第１凹部71
は、原水入口61と温水入口62の双方又は何れか一方に連
絡するか、又は浄水入口63のみに連絡可能に開設され
る。

【００１０】可動ディスク７は、水栓本体ａ１の上部に
収納される連係機構８を介して、操作ハンドル５に連係
する。そうして、操作ハンドル５の回動操作により回動
して、第１凹部71を原水入口61と温水入口62の何れか一
方に連絡させるか、又は原水入口61と温水入口62の双方
を開度調整しながら第１凹部71に連絡させるか、又は第
１凹部71を浄水入口63のみに連絡させ、これにより原水
・温水・原水と温水の混合水・浄水の何れか一つが第２
凹部72に選択的に流入する。また、操作ハンドル５の傾
動操作により前後摺動して、第２凹部72を導出口64に連
通又は遮断させ、これにより吐出口２からの吐水及びそ
の止水が行われるものである。

【００１１】上述した固定ディスク６の摺動面６ａと、
可動ディスク７の摺動面７ａの何れか一方、又は双方
に、プラズマＣＶＤ(Chemical Vapour Depositoin)等の
蒸着或いはスパッタリングにより0.02〜 2.0μm のアモ
ルファス・ダイヤモンド薄膜（ｉ−Ｃ膜）が形成され
る。

【００１２】連係機構８は、上端を操作ハンドル５に固
定し、下端を係合部材８ａを介して可動ディスク７の上
面に係合するレバー８ｂを備え、該レバー８ｂをピン８
ｃで揺動自在に支持すると共に、レバーガイド８ｄで回
動自在に支持してなる。

【００１３】水処理器ｂは、内部に中空糸等からなる瀘
過体を備えた周知の浄水器であって、入口ｂ１を給水源
ｃに配管ｆ４で接続し、入口ｂ１から流入する原水を瀘
過して浄水入口63に送るものである。

【００１４】以上の構成によれば、図５の如く、可動デ
ィスク７の作動により浄水入口63を導出口64に連絡させ
ると、水処理器ｂで瀘過された浄水が吐出流路４を介し
て吐出口２から吐出される。また、原水入口61と温水入
口62の何れか一方を導出口64に連絡させるか、若しくは
図６の如く双方を導出口64に連絡させると、給水源ｃか
らの原水、又は給湯源ｄからの温水、又はその原水と温
水を混合した所望温度の混合水（即ち原水系）が、吐出
流路４を介して吐出口２から吐出される。

【００１５】また、固定ディスク６の摺動面６ａ又は可
動ディスク７の摺動面７ａの、何れか一方又は双方にア
モルファス・ダイヤモンド薄膜を形成したことにより、
前記夫々の摺動面６ａ，７ａの何れか一方又は双方が耐
久性に優れ且つ摩擦係数の低い摺動面となり、よって潤
滑剤を用いることなく固定ディスク６と可動ディスク７
が水密且つ摺動自在に摺接する。従って、水処理器ｂで
瀘過された浄水に潤滑油が混入する虞れがなく、浄水の
制菌性が確保できる。

【００１６】図７〜８は本考案水栓の他の実施例で、こ
の実施例では上述した実施例における水処理器ｂを固定
ディスク６と可動ディスク７の２次側に設けると共に、
スパウト部１に原水側の吐出口２ａと浄水側の吐出口２
ｂを各別に開設している。

【００１７】即ち、可動ディスク７の第１凹部71を、原
水入口61と温水入口62を連絡可能で、且つ原水入口61と
浄水入口63を連絡可能に開設し、また浄水入口63を配管
ｆ５で水処理器ｂの入口ｂ１に接続し、導出口64を吐出
流路４を介して原水側の吐出口２ａに連絡させ、さらに
水処理器ｂの出口ｂ２を配管ｆ６で浄水側の吐出口２ｂ
に接続している。

【００１８】そうして、原水又は温水又は原水と温水の
混合水、即ち原水系を吐出させる場合は、前記実施例同
様、原水入口61と温水入口62の双方又は何れか一方を導
出口64に連絡させ、原水側の吐出口２ａからそれらの吐
水を行う。また浄水を吐出させる場合には、図８に示す
如く原水入口61と浄水入口63を連絡させ、これにより給
水源ｃからの原水を水処理器ｂで瀘過して浄水とし、そ
の浄水を配管ｆ６を介して浄水側の吐出口２ｂから吐出
する。

【００１９】尚、この実施例においても、上記摺動面６
ａ，７ａの双方又は何れか一方に、上述の如くアルモフ
ァス・ダイヤモンド薄膜を形成することは言うまでもな
い。この実施例によれば、固定ディスク６と可動ディス
ク７を通過して水処理器ｂに流入する原水に潤滑剤が混
入することがないので、水処理器ｂ内の瀘過材の寿命が
短くなるような不具合が生じない。

【００２０】次に、上述したアモルファス・ダイヤモン
ド薄膜を形成してなる摺動面と、形成しないものとの比
較結果について説明する。図９は上記固定ディスク６又
は可動ディスク７を構成するセラミック製部材の摩擦係
数を測定する装置の概略図、図１０は同装置の要部拡大
図であり、測定装置のケース20内には実際の使用状況を
再現するため水，グリース等を満たした状態で、円環状
のテストピース21，22をセットする。そして、一方のテ
ストピース21の端面に突状21ａを形成し、この突状21ａ
を他方のテストピース22の端面に当接し、この当接面と
反対側の端面に切り欠き23，24を穿設し、切り欠き24に
は図示しないモータによって回転せしめられる軸25の一
端を係合し、切り欠き23にはトルクバー26の一端を係合
し、この一端を加圧力ロードセル27によって押圧し、テ
ストピース21，22の接触圧を設定するようにし、更にト
ルクバー26の基端部を摩擦力検出器28に連結し、この検
出器28で読取った値を記録計29にてプリントアウトする
ようにしている。

【００２１】そして本発明に係る、摺動面にアモルファ
ス・ダイヤモンド薄膜（ｉ−Ｃ膜）を形成したセラミッ
ク製部材の摩擦係数を測定するには、前記一方のテスト
ピース21の突状21ａ又は他方のテストピース22の端面に
プラズマＣＶＤやスパッタリングによってｉ−Ｃ膜を形
成して行なう。このような方法によれば、アモルファス
・ダイヤモンド薄膜の厚みを 0.005μm 程度までコント
ロールすることができる。

【００２２】このようにして、テストピースの摺動面に
ｉ−Ｃ膜を形成したものとｉ−Ｃ膜を形成せず母材（ア
ルミナ、炭化珪素或いはサイアロン）のままとしたもの
の水，グリス及び大気中での摩擦係数を測定した結果を
表１（Ａ）乃至（Ｃ）に示す。

【００２３】表１（Ａ）乃至（Ｃ）から明らかなよう
に、互いに摺動する一方の部材の摺動面にｉ−Ｃ膜を形
成することで、使用する流体及び摺動速度に関係なく低
い摩擦係数を示すことが分る。

【００２４】更に表２はｉ−Ｃ膜の比摩耗量とアルミナ
及び炭化珪素の比摩耗量とを比較したグラフであり、こ
のグラフからｉ−Ｃ膜がアルミナ及び炭化珪素に比較し
て極めて摩耗しにくいことが分る。

【００２５】表３乃至表５は摺動速度を１cm/s、接触面
圧を7.5kg/cm2 、雰囲気を水中とした条件で、互いに摺
接する面をそれぞれ、ｉ−Ｃ膜−アルミナ、アルミナ−
アルミナ、アルミナ−炭化珪素とした場合の使用時間と
摩擦係数の変化との関係を示すグラフである。尚、ｉ−
Ｃ膜の厚みは 0.2μm とし、またアルミナについはｉ−
Ｃ膜を形成する場合も含めてその表面粗さ（中心線平均
面粗さをいう。以下同様）を0.05〜0.07μm Ｒa 、炭化
珪素についてはその表面粗さを0.03〜0.05μmＲa とし
た。更にグラフにおる黒丸は摩擦係数の平均値を示し縦
線はスティックスリップの幅を示す。これら表３乃至表
５からは、摺動部を構成する部材の少なくとも一方の部
材の摺動面にｉ−Ｃ膜を形成すると、長時間低い摩擦係
数を安定して保つことができることが分る。

【００２６】表６乃至表９はｉ−Ｃ膜の厚みとそのとき
の母材の表面粗さを適宜変化させたときの時間と摩擦係
数の関係を示すグラフであり、このグラフから、ｉ−Ｃ
膜を形成する母材の表面粗さが大きいと表面の凸部のみ
が相手方の摺動面に当たるため、初期摩耗が大きくな
り、母材が現れる。この場合は、摩擦係数が大きくな
る。また、ｉ−Ｃ膜のあつみを0.02μm 未満とするとｉ
−Ｃ膜自体が摩耗してしまい、 2.0μm 以上とすると、
膜自体の内部歪によって剥離が発生し、段差を生じやす
くなり、その結果水漏れを生じることとなる。このた
め、ｉ−Ｃ膜の厚みとしては0.02μm 〜 2.0μm とし、
母材の表面粗さとしては0.02μm Ｒa 〜 0.5μm Ｒa と
するのが好ましい。

【表１】

【表２】

【表３】

【表４】

【表５】

【表６】

【表７】

【表８】

【表９】

【００２７】

【考案の効果】本考案の水処理器付水栓は以上説明した
ように構成したことにより、固定側と可動側のディスク
の摺動面に潤滑剤を塗布する必要なく、前記夫々のディ
スクを水密状且つ摺動自在に摺接させることができる。

【００２８】よって、従来の水栓のように、流出した潤
滑剤が水処理器内に流入して瀘過材の寿命を縮めたり、
浄水器のカートリッジに一次圧なみの耐圧を必要とする
ことがなくなる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の水処理器付水栓の一実施例を示す
模式図である。

【図２】 図１における水栓本体の縦断正面図であ
る。

【図３】 図１における固定ディスクの平面図であ
る。

【図４】 図１における可動ディスクの平面図であ
る。

【図５】 図１における固定ディスクと可動ディスク
の摺接状態の平面図で、浄水の吐出状態を示す。

【図６】 図１における固定ディスクと可動ディスク
の摺接状態の平面図で、混合水の吐出状態を示す。

【図７】 本考案の水処理器付水栓の他の実施例を示
す模式図である。

【図８】 図７における固定ディスクと可動ディスク
の摺接状態の平面図で、浄水の吐出状態を示す。

【図９】 固定ディスク又は可動ディスクを構成する
セラミック製部材の摩擦係数を測定する装置の概略図で
ある。

【図１０】 図９の要部拡大図である。

【図１１】 従来の水処理器付水栓の要部断面図であ
る。

【符号の説明】

ａ１：水栓本体 ｂ ：水処理器 ｃ ：給水源 ｄ ：給湯源 ６ ：固定ディスク ７ ：可動ディスク ６ａ，７ａ：摺動面

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 水密且つ摺動自在に摺接する固定側と
   可動側の２枚のディスクを用いて、前記可動側のディス
   クの摺動により吐出口からの吐水形態を原水系か浄水系
   に切換える切換手段を水栓本体内に形成し、且つ上記夫
   々のディスクの少なくとも一方をセラミック製部材とし
   た浄水器などの水処理器付水栓において、前記セラミッ
   ク製部材からなるディスクの摺動面にアモルファス・ダ
   イヤモンド薄膜が形成されていることを特徴とする浄水
   器などの水処理器付水栓。
2. 【請求項２】 アモルファス・ダイヤモンド薄膜の厚
   みを0.02μm 〜 2.0μm としたことを特徴とする請求項
   １記載の浄水器などの水処理器付水栓。