JP4451764B2 - 浄水装置 - Google Patents

Description

この発明は水道水から成る原水を浄化し、浄水として吐水するための浄水カートリッジを収容する浄化カートリッジ収容空間を備えた浄水装置に関し、特に流路を緊急遮断する緊急遮断弁を備えた浄水装置に関する。

水道水中には微細な砂，赤錆等濁りの元となる成分や殺菌用の塩素に起因するカルキ臭とか黴臭とかの臭いの元となる成分が含まれている。
そこで従来、水道水（原水）を内部に導き入れてこれを浄化するための浄化カートリッジに通し、浄水とした上で浄水吐水口から吐水する機能を有する浄水装置を水栓とは別体の単体のユニットとして構成し、これを水栓の蛇口、即ち吐水管の先端部に後付けで取り付けるといったことが行われている。
しかしながらこの単体且つ後付式の浄水装置の場合、これを水栓の吐水管の先端部に装着すると吐水管の先端部が不自然に大型化してしまって美観が損なわれてしまうといった問題がある。

一方、図１１に示しているように水栓２００とは独立に構成された浄水装置２０２をキッチン等のキャビネット内部に設置し、水栓２００からの水道水をこの浄水装置２０２に導いてここで浄化し、浄水とした上で再び水栓２００に戻して吐水管２０４の先端部（蛇口）から吐水するといったことも行われている。

この種形式の浄水装置２０２はビルトインタイプと称されているが、この浄水装置２０２を用いた場合、水栓２００特に吐水管２０４の先端部の形状は通常の水栓と全く変らず、従って外部に現れる部分について美観を良好に保持することができる。

一方でこの種形式の浄水装置２０２の場合、これをキャビネット内に設置するとキャビネット内部が煩雑化し、また浄水装置２０２の設置によってキャビネット内部の収納空間が狭められてしまうといった問題が生ずる。
近年キャビネット内の収納空間をできるだけ広く使おうとする傾向があり、このような中にあってこの種ビルトインタイプの浄水装置２０２を設置することが困難な場合も生じている。

他方キッチン等のカウンター上に通常の水栓と併せて浄水専用の水栓を設置するといったことも行われている。
しかしながらこの場合通常の水栓と浄水専用の水栓との２つの水栓が必要となり、カウンター上のスペースがそれら水栓にて広く占有されてしまうとともにコストも高くなるといった問題がある。

このようなことから、本発明者等はこの種の浄水機能即ち水道水からなる原水を浄化する機構を水栓に内蔵させたものを案出した。
図１２はその一例を示している。
同図に示ししているようにここでは可撓性のホース２０６とともに引出可能な水栓の吐水ヘッド２０８の内部に浄化カートリッジ２１０を収容してその内側に浄水通路２１２を、また外周側に原水通路２１４を形成し、そして浄化カートリッジ２１０の下流部に設けた切替弁を操作部２１５の操作により作動させ、原水ストレート吐水口２１６からの原水ストレート吐水，原水シャワー吐水口２１８からの原水シャワー吐水及び浄水ストレート吐水口２２０からの浄水ストレート吐水を切り替えるようになしている。

このように水道水を浄化するための機構を水栓に内蔵しておいた場合、水栓の外観をすっきりとしたものとなしてその外観，美観を良好に保持しつつキャビネット内の収納空間を広く確保することが可能となる。

ところで、浄化カートリッジ２１０は使用を続けるうちにその機能が低下して来るため、これを一定期間ごとに交換する必要が生ずる。
このためここでは吐水ヘッド２０８を吐水ヘッド本体２２２と頭部２２４とに分離可能とし、その頭部２２４を吐水ヘッド本体２２２から取り外し、分離することで浄化カートリッジ２１０の交換を可能としている。

ところでこの浄化カートリッジ２１０内蔵の水栓の場合、浄化カートリッジ２１０の交換を誤って水栓の主弁を開いたまま行ってしまったとき、或いは水栓の主弁を閉じた状態で浄化カートリッジ２１０の交換を行っても、その交換作業の際に誤って主弁操作用のハンドルに手が触れてこれを開操作してしまったとき、更にはまた何らかの原因で頭部２２４が吐水ヘッド本体２２２から外れてしまったりすると、湯水が使用者に向って勢い良く飛び出して来たり、或いはまた場合によって頭部２２４が湯水の勢いで使用者に向って飛んで来るといった恐れがある。

そこで本発明者等は、浄化カートリッジ収容空間の軸方向に且つ上流部に、浄化カートリッジ組付状態で開弁状態を維持し、浄化カートリッジが組付位置から外れたときに閉弁して流路を遮断する緊急遮断弁を内蔵させたものを案出した（下記特許文献１に開示）。

このようにすれば、誤って水栓の主弁を開いたまま浄化カートリッジの交換を行ってしまったとしても、或いはまた浄化カートリッジ交換作業の際に誤って主弁操作用のハンドルに手が触れてこれを開操作してしまっても、浄化カートリッジが組付位置から外れるのと同時に緊急遮断弁が閉弁して流路を遮断するため、使用者に向って湯水が飛び出して来てしまうといったことを防止することができる。

しかしながら一方で、このように浄化カートリッジを浄化カートリッジ収容空間に収容した状態としない限り緊急遮断弁が開弁しないとなると、以下のような不都合を生じることがある。
例えば浄化カートリッジが汚れて使用寿命に達したとき、使用者がその後これを交換しないで、浄水装置を通常の水栓（吐水装置）として使用したいと思ってもこれを実現することができなくなってしまう。

上記緊急遮断弁は、通常の使用者が不注意によって或いは浄水装置についての不知によって主弁を開いたままカートリッジ交換をしたり、或いはカートリッジの交換中に主弁を開いてしまったりしたときに生ずる不都合を未然に防ぐために設けられているものであり、従って浄水装置の構造ないし機能をよく知った使用者に対しては、上記の緊急遮断弁は必ずしも必要というわけではない。

ところで、本発明者等は先の特許願（下記特許文献２）において、水栓設置の際の通水検査のために本来の浄化カートリッジに置換する形でダミーカートリッジをセットし、かかるダミーカートリッジにて緊急遮断弁を開弁状態に規制するようにしたものを提案している。

上記のように浄化カートリッジが汚れたとき、これに代えてダミーカートリッジを用いるようにすれば、浄水装置を通常の水栓等の吐水装置として使用することも可能であるが、そのためには当初使用したダミーカートリッジを、通水検査後においても即ち水栓設置を完了した後においてきちんと保管しておかなければならず、これを紛失したりすると通常の水栓等として使用することができなくなる。

特開２００２−３５６８９１号公報 特開２００３−０２４９３２号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、使用者の望みに応じて浄水装置を本来の浄水吐水を行う浄水装置としても、また原水をそのまま吐水する通常の水栓等の吐水装置としても使用可能とすることを目的としてなされたものである。

而して請求項１は浄水装置に関するもので、水道水からなる原水を浄化し、浄水として吐水するための浄化カートリッジを収容する浄化カートリッジ収容空間と、該浄化カートリッジ収容空間の軸方向且つ流路の上流側に、該流路を緊急遮断する緊急遮断弁を備えた浄水装置において、前記浄化カートリッジ収容空間を残しつつ前記緊急遮断弁を開弁状態に規制するアダプタを備えたことを特徴とする。

発明の作用・効果

以上のように本発明は、浄化カートリッジ収容空間を残しつつ緊急遮断弁を開弁状態に規制するアダプタを浄水装置に備えたもので、本発明によれば、浄化カートリッジを浄化カートリッジ収容空間に収容しないで、浄水装置を原水そのまま吐水する通常の水栓等の吐水装置として使用することも、或いはまた浄化カートリッジ収容空間に浄化カートリッジを収容することで本来の浄水装置として使用することも使用者の望みに応じて自由に行うことが可能となる。

また本発明によれば、通水検査の際に使用したダミーカートリッジを用いることなく浄水装置を通常の水栓等の吐水装置として使用可能であるため、ダミーカートリッジを保管しておかなければならなかったり、或いはこれを紛失することによって通常水栓等として使用できなくなるといった問題を解消することができる。
この場合において上記アダプタは、浄化カートリッジ収容空間の軸方向且つ流路の上流側に固定的に備えておくことができる。
このようにしておけば、アダプタ自体の紛失をより確実に防止することができる。

次に本発明をキッチン水栓に内蔵した浄水装置に適用した場合の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１はキッチンに設置されたキャビネットで、２はシンク、３はカウンターで、このカウンター３上にシングルレバー式の混合水栓（以下単に水栓とする）１０が起立状態で設置されている。
同図において４は水栓１０に対し水,湯を供給するためのサプライ管であって、下端部が止水栓５を介して元配管に接続され、また上端部が水栓１０における水栓本体１２にそれぞれ接続されている。
この水栓本体１２からは下向きに接続管６が延び出しており、その接続管６に対して可撓性のホース２２の端部が接続されている。

水栓１０は、水栓本体１２の上部にシングルレバー式のハンドル１４を備えており、更にまた水栓本体１２からシンク２の上方に向って吐水管１６が延び出している。
水栓本体１２の内部には、図３に示しているように吐止水と吐水の水量調節及び温度調節を行う主弁７が内蔵されており、その主弁７に対し上記ハンドル１４が作動的に連結されている。
この水栓１０では、ハンドル１４を左右に回動操作することで吐水の温度調節が行われ、また上下に回動操作することで吐止水及び吐水の水量調節が行われる。

吐水管１６は、水栓本体１２に固定の吐水管基部１８と、上記ホース２２の端部が接続固定されてそのホース２２とともに引出可能な吐水ヘッド２０とを有している。
この吐水ヘッド２０の先端部には、後に詳述する原水ストレート吐水，原水シャワー吐水及び浄水ストレート吐水を切替操作するためのレバー式且つ回転式の切替操作部２４（図２参照）が外部に突き出す状態で設けられている。

図４にも示しているように、吐水ヘッド２０は吐水ヘッド本体（グリップ部）２６とその先端側の頭部２８とを有している。
ここで頭部２８は吐水ヘッド本体２６と別体とされていて、吐水ヘッド本体２６に対し脱着可能とされている。
本例ではこの頭部２８の脱着によって、その内部に収容されている後述の浄化カートリッジ４２が交換可能とされている。
吐水ヘッド本体２６には、その基端部に上記ホース２２がシール部材３０によるシールの下に水密に接続固定されている。

ここでホース２２は、図４及び図５にも示しているように吐水管基部１８の先端部に取付固定された筒状をなすホースガイド３１の中心部のホース挿通孔３２に軸方向に摺動可能に挿通されている。
このホースガイド３１はまた、吐水ヘッド２０をここに差し込むことでこれを保持する機能も有している。
これらホースガイド３１及び吐水管基部１８には、ホース２２とホースガイド３１との間の隙間から浸入して来た水を外部に排出するための水抜孔３３及び３５がそれぞれ形成されている。

吐水ヘッド本体２６は、筒状をなす化粧カバー（外筒）３８と内筒４０との二重筒構造をなしており、その内側に浄化カートリッジ収容空間Ｋを有していて、そこに浄化カートリッジ４２が収容されている。
ここで浄化カートリッジ４２は、原水（水道水）を半径方向に通過させることによってこれを浄化する。

浄化カートリッジ４２は、図６に示しているように全体として円筒形状をなす部材であって、中心部の円筒形状の多孔質のセラミックフィルタ４４を有しており、これを支持体としてその外面に珪藻土４６の層が、更にその外面に活性炭４８の層が積層形成され、その外周面に不織布５０が巻き付けられている。

この浄化カートリッジ４２は前後端に非通水性のエンドキャップ５２，５４を有している。
これらエンドキャップ５２，５４はそれぞれ透光性の部材にて構成されており、これらエンドキャップ５２，５４を通じて浄化カートリッジ４２の端面、具体的にはセラミックフィルタ４４，珪藻土４６の層，活性炭４８の層，不織布５０の層の端面を外部から目視観察できるようになっている。
即ちこれらエンドキャップ５２，５４を通じて浄化カートリッジ４２の各層の汚れ具合を目視観察できるようになっている。

これらエンドキャップ５２，５４の外周面には周方向に所定間隔でリブ５６が形成されており、図４に示しているようにそれらリブ５６の外周端が内筒４０の内周面に当接するようになっている。
即ちこれらリブ５６によって浄化カートリッジ４２の外周側、詳しくは浄化カートリッジ４２の外周面と吐水ヘッド本体２６における内筒４０の内周面との間に原水通路５８Ａが形成されている。
また浄化カートリッジ４２におけるセラミックフィルタ４４の内側に浄水通路６０Ａが形成されている。

図３〜図５に示しているように、吐水ヘッド２０の基端部、詳しくは浄化カートリッジ収容空間Ｋの軸方向且つ流路の上流側には緊急遮断弁５１が設けられている。詳しくは吐水ヘッド２０の基端部且つホース２２の接続固定部において緊急遮断弁５１が設けられている。

ここで緊急遮断弁５１は、浄化カートリッジ４２が組付位置から外れたときに自動的に閉弁して流路を遮断する。この緊急遮断弁５１は筒状をなす弁ケーシング５３と弁体５５とを有している。
弁ケーシング５３は軸方向の一端側（図中左端側）がホース２２に固定されており、また他端側（図中右端側）が固定リング５７によって吐水ヘッド２０に固定されている。

ここで固定リング５７は吐水ヘッド２０における内筒４０に対しねじ結合されている。即ち固定リング５７を内筒４０にねじ込んで行くことで、弁ケーシング５３が吐水ヘッド２０の内筒４０に接続固定される。

弁体５５には軸部５９が設けられており、その軸部５９の端部（図中右端側）に邪魔板６１が設けられている。
この邪魔板６１にはスプリング６３の付勢力が図中右向きに作用しており、図５（Ｂ）に示しているように浄化カートリッジ４２を取り外すと、弁体５５はこのスプリング６３の付勢力に基づいて弁ケーシング５３の弁座６５に着座し緊急遮断弁５１が閉弁する。
即ち弁座６５への弁体５５の着座によって流路を遮断する。
但し通常時は図５（Ａ）に示しているように浄化カートリッジ４２が邪魔板６１を介して弁体５５をスプリング６３の付勢力に抗して図中左向きに押し込んでおり、従って緊急遮断弁５１は浄化カートリッジ４２によって通常時は開弁状態に維持される。

上記浄化カートリッジ４２には、軸方向端部（図中左端部）に弁体５５を押えるための弁押えとしての凸形状部６７が設けられており、その凸形状部６７が弁体５５における邪魔板６１に当接して、スプリング６３の付勢力に抗し弁体５５を図中左向きに押し込んでいる。

凸形状部６７には、弁体５５における邪魔板６１に対応する雌テーパ形状の保持部６９が形成されており、この保持部６９が邪魔板６１の雄テーパ形状部に嵌合して軸直角方向に弁体５５を位置保持している。
即ちこの保持部６９の作用によって、流路を湯水が流通する際に弁体５５が軸直角方向にぶれたりがたついたりするのが防止される。

弁体５５、詳しくは弁座６５への当接部には切欠部７１が設けられている。この切欠部７１は、流路における緊急遮断弁５１よりも上流側の圧力を下流側へとリークさせるためのリーク機構を成すもので、図５（Ｃ）に示しているように弁体５５が弁座６５に着座した状態の下で、切欠部７１によってそれらの間に若干の隙間が形成され、同部分を通じて緊急遮断弁５１よりも上流側の圧力が下流側へとリークする。

上記頭部２８には、図３，図４及び図６に示しているようにその下面に、原水を整流束としてストレート吐水する原水ストレート吐水口６２，原水をシャワー水としてシャワー吐水する原水シャワー吐水口６４及び浄水を整流束としてストレート吐水する浄水ストレート吐水口６６がそれぞれ別々に設けられている。
またそれら各吐水口６２，６４，６６に連通して原水ストレート通路６８，原水シャワー通路７０及び浄水ストレート通路７２がそれぞれ形成されている。

図４及び図６に示すように上記浄化カートリッジ収容空間Ｋの下流側であって頭部２８の内部には、原水ストレート吐水，原水シャワー吐水及び浄水ストレート吐水を切り替えるための切替弁装置７４が配設されている。

この切替弁装置７４はシリンダ式弁装置であって、弁体７６とこれに水密に外嵌する弁ケーシング７８とを有している。
弁ケーシング７８には外筒部８０と内筒部８２とが一体に形成されていて、その外筒部８０が吐水ヘッド本体２６の端部内側にＯリング１１４を介して水密に嵌合接続されている。
また一方、内筒部８２が浄化カートリッジ４２の軸方向端部に形成された筒状の嵌合凸部１２２の外側にＯリング１１４を介して水密に嵌合接続されている。

この状態において内筒部８２の内側空間は、浄化カートリッジ４２の中心部の浄水通路６０Ａに続く浄水通路６０Ｂを形成しており、また外筒部８０と内筒部８２との間の環状の空間が、原水通路５８Ａに続く原水通路５８Ｂを形成している。
尚原水通路５８Ｂの端部には、原水通路５８Ｂにごみ等の異物が浸入するのを防止するためのリング状のストレーナ１００が装着されている。

以上はアダプタを用いることなく浄水装置内蔵の水栓１０を使用する例であるが、本実施形態水栓の１０にはアダプタが備えられており、このアダプタを水栓１０に取り付けてこれを使用することができる。
図７中１２４はそのアダプタで、同図はかかるアダプタ１２４を水栓１０、詳しくは吐水ヘッド２０の基部に取り付けた状態を表わしている。
具体的にはこのアダプタ１２４は、浄化カートリッジ収容空間Ｋの軸方向且つ流路の上流側において吐水ヘッド２０に固定的に設けられている。ここでアダプタ１２４は、水栓１０使用の当初から水栓１０に装着しておくこともできる（水栓１０を当初から浄水作用を行わない通常水栓として用いる場合）。

アダプタ１２４は、図９に示しているように円形の大径部１２６と、同じく円形をなす弁押えとしての凸形状部１２８とを有しており、その大径部１２６において吐水ヘッド２０における内筒４０の内周面に圧入により嵌合状態に組付固定されている。
ここで凸形状部１２８には、浄化カートリッジ４２におけるのと同様の雌テーパ形状の保持部１３０が設けられている。
一方大径部１２６には、原水を軸方向に通過させるための複数の通孔１３２が設けられている。

このアダプタ１２４は、図８に詳しく示しているように吐水ヘッド２０への取付状態において、凸形状部１２８が緊急遮断弁５１における軸部５９、詳しくは邪魔板６１を図中左向きに押して、弁体５５を開弁状態に規制する。

図７に示す状態では、緊急遮断弁５１はアダプタ１２４により開弁状態に規制されており、従って浄化カートリッジ収容空間Ｋに浄化カートリッジ４２を装填、即ち収容した状態としておかなくても支障なく原水を緊急遮断弁５１を通過させて先端の吐水口から吐水させることができる。
即ち図７に示す状態の下で、水栓１０を浄水作用を行わない通常の水栓として使用することができる。

上記アダプタ１２４は、吐水ヘッド２０内部に浄化カートリッジ収容空間Ｋを残したまま、かかる吐水ヘッド２０に取り付けられており、従ってアダプタ１２４を取り付けた状態のまま、上記とは別の浄化カートリッジ１４０（図１０）を収容した状態で水栓１０を使用することも可能である。

図１０はかかる浄化カートリッジ１４０を浄化カートリッジ収容空間Ｋに収容した状態を表している。この状態で上流部から原水が供給されると、原水は緊急遮断弁５１を通過し、更に浄化カートリッジ１４０にて浄化された上で、先端の吐水口から浄水吐水される。（切替操作部２４が浄水吐水状態に切り替えられている場合）

以上のような本実施形態では、アダプタ１２４を水栓１０に装着しておくことで浄化カートリッジ収容空間Ｋに浄化カートリッジ１４０を収容せずに水栓１０を原水吐水する通常の水栓として使用することもできるし、或いはまた浄化カートリッジ収容空間Ｋに浄化カートリッジ１４０を収容することによって浄水吐水機能を備えた水栓１０として使用することも使用者の望みに応じて自由に行うことができる。

更に本実施形態によれば、ダミーカートリッジを永く保管しておかなければならなかったり、或いはダミーカートリッジの紛失によって通常水栓として使用できなくなるといった問題を解消することができる。
またアダプタ１２４を水栓１０に備えたまま別のカートリッジ１４０を装着し、或いはまた交換することができるため、別途にアダプタ１２４自体を保管しておかなければならないといったこともなく、特に本実施形態ではアダプタ１２４自体が固定的に設けてあるため、浄化カートリッジ１４０の交換に際して誤って水栓内部から、詳しくは吐水ヘッド２６内部からアダプタ１２４が抜け出してしまってこれを紛失する恐れが全くない利点がある。

以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば本発明は上記とは異なった形態で水栓に内蔵されている浄水装置に適用し、或いは水栓に内蔵されていない浄水装置に適用することも可能である等、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。

本発明の一実施形態のの浄水装置を内蔵した水栓を設置状態で示す図である。 図１の切替操作部とその周辺部を示す要部拡大図である。 図１の水栓の内部構造を示す図である。 図３の吐水管の先端部の内部構造を拡大して示す図である。 図３及び図４の緊急遮断弁とその周辺部を拡大して示す図である。 図３の吐水管を各部材に分解して示す図である。 吐水ヘッドにアダプタを取り付けた状態を示す図である。 図７の要部を拡大して示した図である。 図７及び図８におけるアダプタを示した図である。 図７において浄化カートリッジ収容空間Ｋに浄化カートリッジを収容した状態を表す図である。 従来のビルトインタイプの浄水装置をキャビネット内に設置した状態で示す図である。 従来公知の浄水機能付きの水栓の要部を一部切り欠いて示す図である。

４２，１４０ 浄化カートリッジ
５１ 緊急遮断弁
１２４ アダプタ
Ｋ 浄化カートリッジ収容空間

Claims (1)

1. 水道水からなる原水を浄化し、浄水として吐水するための浄化カートリッジを収容する浄化カートリッジ収容空間と、該浄化カートリッジ収容空間の軸方向且つ流路の上流側に、該流路を緊急遮断する緊急遮断弁を備えた浄水装置において
   前記浄化カートリッジ収容空間を残しつつ前記緊急遮断弁を開弁状態に規制するアダプタを備えたことを特徴とする浄水装置。

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