JP2959012B2 - 切換弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は液体の切換弁に関するものである。

従来の技術 一般家庭用濾過器の例えば台所等の流し台の上に設置
するタイプのものの中には、水栓の吐出管に専用の水路
切換弁を設けてその水路切換弁を介して原水の供給を受
けるものがある。この吐出管に取り付ける水路切換弁の
基本的な機能は原水を直接吐出させる水路と原水を濾過
器側へ送る水路とを切り換える事である。

ところで、この切換弁に原水をシャワー状態で吐出さ
せるシャワー噴出孔を付加し、原水使用時のなかで原水
をストレートに吐出させるモードと原水をシャワー状態
で吐出させるモードとを切換え可能にすればさらに便利
なものである。また、この切換弁の操作によって原水通
路を完全に止める止水状態にする事が出来れば、使用者
は水栓側のコックの操作を行う事となく、一つの操作レ
バーのみで濾過水使用時の水路と原水ストレート使用時
の水路と原水シャワー使用時の水路と止水状態とを切換
える事が可能となり、非常に使い勝手が向上する。

第８図はこのような要望に応えるべく出願人が開発し
た切換弁の縦断面図、第９図は同切り換弁の側面図であ
る。１は切換弁の主要部材となるケーシングである。ケ
ーシング１の内部には弁体収容部２が形成され、また上
方部には液体流入口３が形成されている。４はケーシン
グ１の下端部に設けられ、水流出口4a,4b,4cを備えた底
部材である。５はケーシング１の上部に設けられ、蛇口
の吐出口に結合するための結合装置である。

６は板状の弁座部材であり、上記底部材４の水流出口
4a,4b,4cが形成された面に覆い被さるように装着されて
いる。そして弁座部材６には水流出口4a,4b,4cの各々に
対応する開口が形成されており、これらの開口は弁座部
材６を装着した状態ではそれぞれ水流出口4a,4b,4cに一
致している。1aはケーシング１に形成された管状リブで
あり、弁座部材６はこの管状リブ1aと底部材４の上面と
の間に挟まれ、底部材４をケーシング１に形成された雌
ねじに螺合させ、締め付ける事によって弁座部材６は底
部材４の上面に密着される。

７は円柱状の外形を有する棒状部材であり、ケーシン
グ１内に形成された弁体収容部２に収容されている。８
は棒状部材７を押さえるための押さえ部材であり、ケー
シング１の側面に形成された開口に水密を保って螺合さ
れている。９は押さえ部材８に形成された貫通孔の内壁
と上記棒状部材７との間の水漏れを防ぐためのパッキン
である。

棒状部材７にはその長手方向に沿って弁球収容孔10a,
10b,10cが設けられている。11a,11b,11cはそれぞれ弁球
収容孔10a,10b,10cに収容された弁球である。

以下、棒状部材７の構成について詳細に説明する。第
10図は縦断面図、第11図は第10図に示す線Ａ−Ａに沿っ
て切断した断面図、第12図は第10図に示す線Ｂ−Ｂに沿
って切断した断面図、第13図は第10図に示す線Ｃ−Ｃに
沿って切断した断面図である。これらの図に示されてい
るように、前述の弁球収容孔10a,10b,10cは略Ｔ字状に
なっている。

各弁球収容孔の内、弁球収容孔10aと弁球収容孔10bは
互い違いの方向に向いており、また弁球収容孔10cは弁
球収容孔10bに対して直角の方向に向いている。13a,13
b,13cは各貫通孔の内壁に形成された凹部であり、各弁
球11a,11b,11cを収容するためのものである。

14は外部より棒状部材７を回転させるための回転軸で
ある。そしてこのように構成された棒状部材７は、各弁
球収容孔に弁球を収容した状態で弁体収容部２内に回転
可能なように収容される。

例えば弁球11aは自重で底部材４の上面に落下する
と、水流出口4aに嵌ってこの水流出口4aを塞ぐ事が可能
である。また弁球11b,11cについても同様であり、それ
ぞれ水流出口4b,4cを塞ぐ事が可能である。そして、こ
れらの弁球11a,11b,11cによって選択的に水流出口4a,4
b,4cを塞ぐ事によって流路の切換えを行う事が出来るよ
うになっている。弁球11a,11b,11cが水流出口4a,4b,4c
を塞いだ状態では、これらの弁球11a,11b,11cに加わる
水圧によって弁球11a,11b,11cは弁座部材６に密着さ
れ、水もれが防止されるとともに、弁球11a,11b,11cは
水流出口4a,4b,4cに嵌った状態で安定する事となる。

16は底部材４の下端に突設された水吐出用ノズル部、
17は中央に前記水吐出用ノズル部16と嵌り合う開口を備
え、その周囲に多数の孔18より成るシャワー孔を備えた
シャワーキャップである。なお、水流出口4bの奥には整
流用網が設けられ、水流出口4b内に流れ込んだ水はこの
整流用網によって整流されて水吐出用ノズル部16から吐
出する事となる。

底部材４に形成された水流出口4a,4b,4cの内、水流出
口4aは別途設けられる管によって例えば濾過器等の外部
水道機器に接続され、水流出口4aに流れ込んだ水はこの
外部水道機器に供給される事となる。また水流出口4bは
前記水吐出用ノズル部16に連通しており、水流出口4bに
流れ込んだ水は水吐出用ノズル部16より外部に直接噴出
する事となる。また水流出口4cは水吐出用ノズル部16の
外側に形成された水路18に連通しており、水流出口4cに
流れ込んだ水は水路18を通り、シャワーキャップ17に形
成された多数の孔からシャワー状態で噴出する。

20は棒状部材７を回転させるためのつまみ、21は鉄
球、22はつまみ20に形成された凹部であり、凹部22は棒
状部材７の回転軸と同心円上に互いに90゜の角度を成す
ように配設され、つまみ20を90゜回転させる毎に玉21が
凹部22に嵌るようになっている。23は玉21をケーシング
１の方へ付勢しておくスプリングである。従って使用者
がつまみ20を正確に90゜単位で回転させる事が出来るよ
うになっている。

次に、本実施例の切換弁を濾過器を使用する場合の水
路切換え用として用いた場合の動作を説明する。第14図
は各場合における弁球11a,11b,11cの位置を示すための
説明図である。第14図において、 （イ）は浄水時すなわち原水を外部の濾過器に通す場合
であり、弁球11aのみが貫通孔12aの中に保持され、水流
出口4aは開放されているとともに、他の弁球11b,11cは
水流出口4b,4cを塞いでいる。

（ロ）は止水時すなわち完全に水を止めた場合であり、
全ての弁球11a,11b,11cが水流出口4a,4b,4cを塞いでい
る。

（ハ）は原水ストレート時すなわち原水を水吐出用ノズ
ル部16より外部に直接吐出させる場合であり、弁球11b
のみが貫通孔12bの中に保持され、水流出口4bは開放さ
れているとともに、他の弁球11a,11cは水流出口4a,4cを
塞いでいる。

（ニ）は原水シャワー時すなわち原水をシャワーキャッ
プ17の多数の孔からシャワー状態で吐出させる場合であ
り、弁球11cのみが貫通孔12cの中に保持され、水流出口
4cは開放されているとともに、他の弁球11a,11bは水流
出口4a,4bを塞いでいる。

そして前記つまみ20を90゜単位で回転させる事によっ
てこれらの各状態が切り替わる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら以上のような構成では次のような問題が
あった。（ロ）の止水状態から（イ）の状態または
（ハ）の状態へ切換える場合には水流出口4aに嵌った弁
球11aと、水流出口4bに嵌った弁球11bと、水流出口4cに
嵌った弁球11cの合計３つの弁球をほぼ同時に押し出す
必要がある。つまり、第15図（ａ）（ｂ）（ｃ）は止水
時すなわち完全に水を止めた場合であり、この状態から
棒状部材７を回転させると第16図（ａ）（ｂ）（ｃ）に
示す状態となり、棒状部材７は弁球11aと弁球11bと弁球
11cを同時に押す。このような弁球を用いた弁において
は、弁座部材の開口に嵌った弁球を押し出すのに比較的
に大きな力が必要であり、まして３つの弁球をほぼ同時
に押し出さなければならない構成では、使用者は切換え
のために非常に強い力を要していた。

本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであり、弁
球を使用するとともに止水状態にする事が可能であっ
て、止水状態から他の状態へ切り換える場合に軽い力で
済む切換弁を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は以上の課題を解決するため、ケーシング内に
棒状部材を回転可能に設け、また上記ケーシングの底面
に上記棒状部材の回転軸に沿って複数の液体流出口を配
設するとともに、上記棒状部材に、それぞれ記ケーシン
グの液体流出口に対向可能な複数の弁球出入口を備えた
複数の弁球収容孔を上記棒状部材の長手方向に沿って形
成し、 上記弁球出入口の内の棒状部材の回転軸と平行な方向
に並んだ複数の弁球出入口について、それぞれの弁球出
入口の棒状部材の円周方向の幅を互いに異ならせた。

作 用 以上のように構成した事により、棒状部材を回転させ
ると、各弁球収容孔の弁球出入口の縁部は時間的にずれ
て個別に各弁球に当たり、液体流出口から押し出す事と
なり、複数の弁球を同時に押し出す事なく切換えを行う
事が可能となる。

実施例 以下、本発明の切換弁の実施例を説明する。本実施例
の切換弁においては、弁棒以外の構成は第８図に示す例
と同じであるので、その同じ構成の部分については同じ
番号を付す。１はケーシング、２は弁体収容部、３は液
体流入口、４は底部材、4a,4b,4cは水流出口、５は結合
装置、６は弁座部材、８は棒状部材を押さえる押さえ部
材、９はパッキンである。また11a,11b,11cはそれぞれ
弁球収容孔10a,10b,10cに収容された弁球、16は水吐出
用ノズル部、17はシャワーキャップ、19は整流用網、29
はつまみであり、これらの詳細な説明は省略する。

以下、棒状部材25の構成について詳細に説明する。第
１図は斜視図、第２図は縦断面図である。25は円柱状の
外形を有する棒状部材であり、ケーシング１内に形成さ
れた弁体収容部２に収容されている。棒状部材25にはそ
の長手方向に沿って弁球収容孔26a,26b,26cが設けられ
ている。弁球11a,11b,11cはそれぞれ弁球収容孔26a,26
b,26cに収容されている。

第３図は第２図に示す線Ａ−Ａに沿って切断した断面
図、第４図は第２図に示す線Ｂ−Ｂに沿って切断した断
面図、第５図は第２図に示す線Ｃ−Ｃに沿って切断した
断面図である。弁球収容孔26a,26b,26cは従来例と同様
に略Ｔ字状になっている。

次に弁球収容孔26a,26b,26cについてさらに詳細に説
明する。例えば弁球収容孔26aは貫通孔27aと貫通孔28a
と貫通孔29aから構成されている。貫通孔27aと貫通孔28
aは互いに同軸上に直線的に形成されており、また貫通
孔29aは中央から貫通孔27aと貫通孔28aに対して直角に
延びている。また弁球収容孔26bおよび弁球収容孔26cも
貫通孔27b,貫通孔28b,貫通孔29bおよび貫通孔27c,貫通
孔28cc,貫通孔29cから弁球収容孔26aと同様に構成され
ている。但し、弁球収容孔26aと弁球収容孔26b弁球収容
孔26cは互いに角度がずれている。

すなわち、弁球収容孔26aの貫通孔29aと弁球収容孔26
bの貫通孔29bはそれぞれ互い違いの方向に向いている。
また弁球収容孔26cの貫通孔29cは上記貫通孔29aおよび
貫通孔29bに対して直角の方向に向いている。

φＡは貫通孔29aの開口幅であり、棒状部材25の円周
方向に沿って測った場合の幅を示す。またφＢおよびφ
Ｃはそれぞれ貫通孔27aおよび貫通孔28aの開口幅であ
り、同じく棒状部材25の円周方向に沿って測った場合の
幅を示す。本例では棒状部材25の長手方向に沿って並ん
だ各弁球収容孔の出入口幅、例えば上記貫通孔29a,貫通
孔27a,貫通孔28aの棒状部材円周方向の幅φA,φB,φＣ
はそれぞれ異なっており、その大きさの関係はφＡ＞φ
Ｂ＞φＣとなっている。すなわち、φＡが最も大きく、
次いでφＢ、次いでφＣという具合に小さくなってい
る。また他の弁球収容孔についても同様になっている。
すなわち、貫通孔29bおよび貫通孔29cの開口幅が最も大
きく、次いで貫通孔27bおよび貫通孔27cの開口幅φＢ、
次いで貫通孔28bおよび貫通孔28cの開口幅φＣの順に小
さくなっている。

次に、本実施例の切換弁を濾過器を使用する場合の水
路切換え用として用いた場合の動作を説明する。第６図
（ａ）（ｂ）（ｃ）は止水時すなわち完全に水を止めた
場合であり、第14図の（ロ）にて示す状態である。この
状態では、全ての弁球11a,11b,11cが水流出口4a,4b,4c
を塞いでいる。

第14図にて示す（ロ）の状態から（ハ）の状態すなわ
ち原水を水吐出用ノズル部に直接吐出させる状態に切り
換える祭は、つまみ20を回転させる事によって棒状部材
25は矢印の方向に回転させる。すると最初に貫通孔28a
の開口縁部30aが弁球11aに当たり、第７図（ａ）（ｂ）
（ｃ）に示す状態になる。そして更に棒状部材25を回転
させると、弁球11aは水流出口4aから押し出され、次い
で貫通孔27bの開口縁部30bが弁球11bに当たる。そして
更に棒状部材25を回転させると、弁球11bは水流出口4b
から押し出される事となる。そして最終的には貫通孔29
cの開口縁部30cが弁球11cに当たり、これを水流出口4c
から押し出す事となる。このように、各弁球11a、弁球1
1b、弁球11cは時間的にずれて水流出口から押し出さ
れ、それぞれによって棒状部材25の回転を阻止する方向
に生じ抵抗が一度に加算さける事は無いので、棒状部材
25を回転させる際の抵抗はさほど大きくならずに済み、
比較的軽い力で切換えを行う事が出来る。

発明の効果 以上のように本発明は、ケーシング内に棒状部材を回
転可能に設け、また上記ケーシングの底面に上記棒状部
材の回転軸に沿って複数の液体流出口を配設するととも
に、上記棒状部材に、それぞれ記ケーシングの液体流出
口に対向可能な複数の弁球出入口を備えた複数の弁球収
容孔を上記棒状部材の長手方向に沿って形成し、上記弁
球出入口の内の棒状部材の回転軸と平行な方向に並んだ
複数の弁球出入口について、それぞれの弁球出入口の棒
状部材の円周方向の幅が互いに異なるように構成した事
により、棒状部材を回転させると、各弁球収容孔の弁球
出入口の縁部は時間的にずれて個別に各弁球に当たり、
液体流出口から押し出す事となり、複数の弁球を同時に
押し出す事が無くなり、たとえ弁球を使用するとともに
止水状態を備えたものであっても、止水状態から他の状
態へ切り換える場合に軽い力で済むようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の切換弁に用いられる棒状部材
の斜視図、第２図は同棒状部材の縦断面図、第３図は同
棒状部材の第２図に示す線Ａ−Ａに沿って切断した断面
図、第４図は同棒状部材の第２図に示す線Ｂ−Ｂに沿っ
て切断した断面図、第５図は同棒状部材の第２図に示す
線Ｃ−Ｃに沿って切断した断面図、第６図（ａ）（ｂ）
（ｃ）および第７図（ａ）（ｂ）（ｃ）は止水状態およ
び止水状態からいくらか棒状上部材を回転させた状態を
示す断面図、第８図は従来の切換弁の断面図、第９図は
同切換弁の側面図、第10図は同切換弁に用いられる棒状
部材の縦断面図、第11図は同棒状部材の第10図に示す線
Ａ−Ａに沿って切断した断面図、第12図は同棒状部材の
第10図に示す線Ｂ−Ｂに沿って切断した断面図、第13図
は同棒状部材の第10図に示す線Ｃ−Ｃに沿って切断した
断面図、第14図は同切換弁の各状態における弁球の位置
を示す説明図、第15図（ａ）（ｂ）（ｃ）および第16図
（ａ）（ｂ）（ｃ）は同切換弁の止水状態および止水状
態からいくらか棒状上部材を回転させた状態を示す断面
図である。 1:ケーシング、2:弁体収容部 3:液体流入口、4a,4b,4c:水流出口 5:結合装置、6:弁座部材 25:棒状部材 26a,26b,26c:弁球収容孔 11a,11b,11c:弁球、14:回転軸 16:水吐出用ノズル部 17:シャワーキャップ、20:つまみ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒状のケーシングと、 上記ケーシング内に回転可能に収容された棒状部材とを
   備え、 上記ケーシングは液体流入口を備えるとともに、上記棒
   状部材の回転軸に沿って複数の液体流出口を備え、 上記棒状部材に、上記複数の液体流出口に個別に対応す
   るとともにそれぞれ共通の液体流出口に対向可能な複数
   の弁球出入口を備えた弁球収容孔を互いに異なった方向
   に向けて形成し、 各弁球収容孔に弁球を収容するとともに、上記棒状部材
   を回転させる事によって選択的に上記弁球のいくつかが
   上記弁球出入口から出て上記液体流出口を塞ぐ事によっ
   て液体の流路を切換える事が可能なように構成し、 上記弁球出入口の内の棒状部材の回転軸と平行な方向に
   並んだ複数の弁球出入口について、各弁球出入口から出
   た弁球が流体流出口を塞いでいる状態で棒状部材を回転
   させた時に、各弁球出入口の縁が時間的にずれて上記弁
   球に当たるようにそれぞれの弁球出入口の棒状部材の円
   周方向の幅を互いに異ならせた事を特徴とする切換弁。