JP5435289B2 - 浄水装置付き吐水ヘッド及びカバー付き浄化カートリッジ - Google Patents

浄水装置付き吐水ヘッド及びカバー付き浄化カートリッジ Download PDF

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Description

この発明は浄水装置を備えた浄水装置付き吐水ヘッド及びカバー付き浄化カートリッジに関する。
吐水ヘッドに設けた筒状の容器部の内側に、同じく筒状をなす浄化カートリッジを収容し、上流側から流れて来た原水(水道水)を浄化カートリッジに通して浄化し、浄水として吐水口から吐水する浄水装置付き吐水ヘッドが公知である。
例えば下記特許文献1にこの種の浄水装置付き吐水ヘッドの要部が開示されている。
この特許文献1に開示のものでは、吐水ヘッドに設けた容器部と浄化カートリッジとの間の空間を原水を流通させるための流路となし、原水吐水時には容器部と浄化カートリッジとの間の空間を通じて原水を軸方向に流し、そのまま先端の吐水口から原水吐水させる一方、浄水吐水時には同空間内に到った原水がこれを軸方向に通過するのを阻止して、原水をその空間から浄化カートリッジに流入させるとともにこれを径方向に通過させ、浄水流路の一部をなす中心流路から流出させて、先端の吐水口から浄水吐水するようになしている。
この浄水装置付き吐水ヘッドでは、吐水ヘッドの内部空間を浄化カートリッジの収容空間として、また原水流通のための流路として有効に活用でき、従って吐水ヘッドを細くコンパクトに構成し得る利点を有している。
この浄水装置付き吐水ヘッドの場合、容器部と浄化カートリッジとの間の空間が、原水吐水時において原水を浄化カートリッジの外周面に沿って流通させ、浄化カートリッジを軸方向に通過して吐水口に到らしめる流路、即ち原水通過流路を成していると同時に、浄水吐水時において原水を浄化カートリッジ内に流入させるための流路、即ちカートリッジ流入通路をも成している。
そこでこれを利用して、原水吐水時における浄化カートリッジの外周面に沿った原水の軸方向の流れを、浄水吐水時に浄化カートリッジの外周面に付着した汚れを浄化カートリッジの外周面から取り除くための流れとして利用することが考えられる。
しかしながらこのようなことは、使用者に対し次のような不安感を与えてしまう恐れがある。
仮に浄化カートリッジの外周面に沿って軸方向に流れた原水が、その流れによって浄化カートリッジの外周面に付着した汚れをクリーニング作用で除去するとなると、その汚れを含んだ原水がそのまま吐水口から原水吐水されることとなり、使用者に対し不安感を与えてしまうことが危惧される。
また高温の原水を使用する場合は、その高温の原水の流れによって浄化カートリッジにおける浄化材としての活性炭が温度上昇し、そのことによって浄化の際に吸着した物質が原水の流れの中に流出して来る恐れがある。
更にこの種の浄水装置付き水栓に用いられる浄化カートリッジには、浄化材の外周面がそのまま外部に露出していたり、或いは外周面に濾材として働く不織布が巻いてあるものがあり、この場合カートリッジ交換或いはカートリッジ装着のために使用者が新しい浄化カートリッジの外周面を汚れた手で掴んだりすると、その手の汚れが浄化カートリッジの外周面に付着してしまったり、また外周面の不織布を傷付けてしまったりする恐れがある。
その他、外周面に不織布を設けた浄化カートリッジにあっては、通水によって不織布が濡れるとその内側の浄化材、例えば活性炭の色で不織布が黒色を呈してしまい、この場合浄化カートリッジの外周面に文字その他の記号を記しておいても、これを使用者に対し認識させることが困難であるといった問題がある。
浄化カートリッジを梱包する、通常使い捨てとなる箱には浄化カートリッジ使用に際しての注意事項とか使い方等についての説明文を記しておくが、実はこの説明文は浄化カートリッジ自体に記しておく方が、使用者の目に触れる機会が多く望ましいものであるが、従来はそうしたことができないために、やむなくカートリッジを梱包する箱に記していたのが実情である。
特開2003−184146号公報
本発明は以上のような事情を背景とし、原水吐水時において汚れを含んだ原水が吐水されてしまう恐れがなく、また高温の原水を流した場合であっても、浄化カートリッジの活性炭に吸着された物質が原水中に流出して来る恐れのない浄水装置付き吐水ヘッドを提供することを目的としてなされたものである。
また他の目的として、浄化カートリッジの外周面を使用者が汚れた手で掴んだ場合であっても、浄化カートリッジの外周面が傷付いたりそこに汚れが付着してしまったりすることがなく、更に使用者が梱包箱から浄化カートリッジを取り出した後においても、浄化カートリッジ自体にて使用に際しての必要な事項を使用者に認識させることのできるカバー付き浄化カートリッジを提供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は浄水装置付き吐水ヘッドに関するもので、吐水ヘッドに設けた筒状の容器部の内側に、原水を径方向に通過させて浄化を行う筒状の浄化カートリッジを収容するとともに、該容器部の内周面と該浄化カートリッジの外周面との間の空間に、筒状の非透水性の隔壁を設けて該空間を前記容器部側の外流路と、該浄化カートリッジ側の内流路とに区画するとともに、該内流路の軸方向の一端側を全体的に若しくは部分的に開放状態、他端側を閉鎖状態として、前記外流路を原水通過流路とし、前記内流路を前記一端側の開放部から原水導入して原水を前記浄化カートリッジの内部に流入させるカートリッジ流入流路としてそれぞれ形成する一方、該浄化カートリッジの下流側には、吐水口に到る原水流路と浄水流路とを開閉して吐水口からの原水吐水と浄水吐水とを切り替える切替弁を設け、該切替弁による前記原水流路開,浄水流路閉の下では、原水を前記原水通過流路を通過させた後該切替弁を経由して吐水口から原水吐水させる一方、該原水流路閉,浄水流路開の下では、原水を前記カートリッジ流入流路に導入した上、前記浄化カートリッジを通過させ、浄水流路の一部をなす該浄化カートリッジの中心流路から浄水を流出させ、前記切替弁を経由して吐水口から浄水吐水させるようになしてあることを特徴とする。
請求項2のものは、請求項1において、前記内流路は、前記原水通過流路における下流側が前記開放状態となしてあることを特徴とする。
請求項3のものは、請求項1において、前記内流路は、前記原水通過流路における上流側が前記開放状態となしてあることを特徴とする。
請求項4のものは、請求項1〜3の何れかにおいて、前記浄化カートリッジには前記開放側の軸方向の端部に非透水性の端部部材が装着してあり、該端部部材には、周方向に間隔を隔てて径方向外方に突出する嵌合突部が設けてあって、該嵌合突部に対して前記隔壁の軸方向端部が嵌合させてあり、それら嵌合突部と嵌合突部との間において前記内流路が開放状態となしてあることを特徴とする。
請求項5のものは、請求項1〜4の何れかにおいて、前記隔壁には、径方向内方に突出する形状で軸方向に延び、前記浄化カートリッジの外周面に当接する突条形態のリブが周方向に間隔を隔てて複数設けてあることを特徴とする。
請求項6のものは、請求項1〜5の何れかにおいて、前記浄化カートリッジにはカバーが取り付けてあり、該カバーにて前記隔壁が構成してあることを特徴とする。
請求項7のものは、請求項6において、前記カバーの外面には、前記浄化カートリッジの使用に際しての説明文が記してあることを特徴とする。
請求項8はカバー付き浄化カートリッジに関するもので、筒状の容器部の内側に収容されて、原水を外周面から中心部に向けて径方向に通過させ、原水を浄化する筒状の浄化カートリッジの外周側に、筒状をなす非透水性のカバーを、該カバーと該浄化カートリッジの外周面との間に空間を形成し且つ該空間の軸方向の一端側を全体的に若しくは部分的に開放状態とし、他端側を閉鎖状態とする状態に取り付けてあることを特徴とする。
請求項9のものは、請求項8において、前記浄化カートリッジには前記開放側の軸方向の端部に非透水性の端部部材が装着してあり、該端部部材には、周方向に間隔を隔てて径方向外方に突出する嵌合突部が設けてあって、該嵌合突部に対して前記カバーの端部が嵌合させてあり、それら嵌合突部と嵌合突部との間において前記空間が開放状態となしてあることを特徴とする。
請求項10のものは、請求項8,9の何れかにおいて、前記カバーには、径方向内方に突出する形状で軸方向に延び、前記浄化カートリッジの外周面に当接する突条形態のリブが周方向に間隔を隔てて複数設けてあることを特徴とする。
請求項11のものは、請求項8〜10の何れかにおいて、前記カバーの外面には前記浄化カートリッジの使用に際しての説明文が記してあることを特徴とする。
請求項12のものは、請求項8〜11の何れかにおいて、前記カバーは前記浄化カートリッジとは別体に構成されていることを特徴とする。
発明の作用・効果
以上のように本発明は、容器部と浄化カートリッジとの間の空間を、隔壁にて容器部側の外流路と浄化カートリッジ側の内流路とに区画するとともに、浄化カートリッジの下流側に、吐水口に到る原水流路と浄水流路とを開閉し、吐水口からの原水吐水と浄水吐水とに切り替える切替弁を設けて、原水吐水時には浄化カートリッジに向けて流れて来た原水を上記の外流路を通じて、即ち原水通過流路を通じて浄化カートリッジの外周面に触れることなく原水を軸方向に通過させ、吐水口に到らしめる一方、浄水吐水時には原水を内流路、即ち浄化カートリッジ側のカートリッジ流入通路に導入して浄化カートリッジを通過させ、浄化後の浄水を吐水口に到らしめるようになしたものである。
本発明では、原水吐水時に上流側から浄化カートリッジに到った原水を、浄化カートリッジ側の内流路を流通させず容器部側の外流路を流通させるようになしているため、即ち原水が浄化カートリッジの外周面に接触しながら軸方向に流れないようにし、浄化カートリッジとは離れた外流路を軸方向に流れ、浄化カートリッジを通過するようになしているため、浄水吐水時に浄化カートリッジの外周面に付着した汚れが原水の流れによって取り除かれ、原水中に入り込んで来るといったことを確実に防止することができ、従って吐水口からの原水吐水を常に清浄な吐水となすことができる。
また原水吐水時に高温の原水を流した場合であっても、原水が流れる外流路即ち原水通過流路は、浄化カートリッジから離れた位置にあるため、浄化カートリッジの温度上昇を抑制し得て、浄化カートリッジに吸着された物質が放出されるのを防止できる。従ってたとえば高温の原水を流した後に常温の上水を流したとしても、浄水吐水中にその放出された物質が混入するのを防ぐことができる。
また本発明では、容器部と浄化カートリッジとの間の空間に隔壁を設けるだけで、互いに独立した容器側の外流路と浄化カートリッジ側の内流路とを画成でき、また容器部と浄化カートリッジとの間の空間をそのまま利用して、それら2つの流路を形成するため、2つの流路を別々に形成しているにも拘らず容器部を細くコンパクトに構成することができる。
尚、本発明では切替弁を浄化カートリッジの下流側に配置しており、この場合、例えば吐水ヘッドの頭部の内部スペースを活用してそこに切替弁を納めておくことができる。
また使用者に近い位置で操作部を操作して切替弁を切替動作させることができる。
そして浄化カートリッジの下流側で原水流路,浄水流路を開閉することで、これよりも上流側の流路の切替えをなすことができる。
この場合、吐水口に到るまでの原水流路及び浄水流路を含む全体の流路の構成を簡単な構成となすことができる。
本発明では、上記内流路の原水通過流路における下流側を開放状態となしておくことができる(請求項2)。
この場合、浄水吐水時においては一旦外流路即ち原水通過流路を、軸方向に通過した後の原水の流れが、内流路の軸方向の一端側の開放部からその内流路即ちカートリッジ流入通路内に流れ込み、更にその流れ込んだ原水の流れが浄化カートリッジを通過してそこで浄化される。
そして浄化後の浄水が、浄化カートリッジの中心流路から流出して吐水口に到り、そこから浄水吐水される。
一方原水吐水時には、外流路である原水通過流路を軸方向に通過した原水の流れはそのまま吐水口へと到り、そこから原水吐水される。
尚、上記したように切替弁は浄化カートリッジよりも吐水管の先端側、例えば頭部の内部に収容しておくことが望ましく、この場合において、上記原水通過流路に続く原水流路を頭部の内部で浄化カートリッジ側に折り返して、上記内流路であるカートリッジ流入流路の、原水通過流路における下流側の開放部に連絡し、そして頭部の内部で原水通過流路とカートリッジ流入流路とを繋ぐ流路を開閉する弁部を設けて、弁部の開状態の下で、原水通過流路から流れ出た原水を上記開放部からカートリッジ流入流路へと流入させ、更にこれをカートリッジを通過させて浄化した浄水を、再び頭部側に戻して吐水口から浄水吐水させるようになすといったことも可能である。
しかしながらこのようにすると、必然的に流路の構成が複雑化し、従って吐水ヘッドの内部構造が複雑化してしまう。
しかるにこの請求項2によれば流路の構成を極めて簡単なものとなすことができる。
一方で本発明においては、上記内流路の原水通過流路における上流側を開放状態となしておくこともできる(請求項3)。
この場合には、切替弁を浄水吐水側に切り替えておくと、上流側から浄化カートリッジに到った原水は、外流路である原水通過流路を流通することができず、原水は上流側の開放部から内流路であるカートリッジ流入流路へと導入されて浄化カートリッジを通過し、浄水となって吐水口へと導かれる。
次に請求項4は、浄化カートリッジにおける開放側の軸方向端部に非透水性の端部部材を装着して、その端部部材に、周方向に間隔を隔てて径方向外方に突出する複数の嵌合突部を設け、それら嵌合突部に対し隔壁の軸方向端部を嵌合させることで、それら嵌合突部と嵌合突部との間において上記内流路(カートリッジ流入流路)を開放状態となしたもので、このようにすることで、筒状の隔壁をカートリッジの外周面に対し径方向に位置決めし、隔壁と浄化カートリッジとの間に内流路を確保しつつ、内流路の軸方向一端側を開放状態となすことができる。
この場合において嵌合突部における外周面の軸方向内側の端部には、軸方向内側に進むにつれて径方向内方に移行する傾斜形状のガイド面を設けておくことができる。
このようにしておけば、嵌合突部に対し隔壁の軸方向端部を嵌合させる際、ガイド面のガイド作用で円滑に隔壁の軸方向端部を嵌合させることができる。
一方嵌合突部と嵌合突部との間の部分については、その外周面且つ軸方向外側の端部に、軸方向外側に進むにつれて径方向内方に移行する傾斜形状のガイド面を設けておくことができる。
このようにすることで、原水が開放部から内流路であるカートリッジ流入流路に流れ込む際の抵抗を少なくでき、原水をカートリッジ流入流路へと円滑に流入させることができる。
更に上記隔壁には、径方向内方に突出する形状で軸方向に延び、浄化カートリッジの外周面に当接する突条形態のリブを、周方向に間隔を隔てて複数設けておくことができる(請求項5)。
このようにすれば、隔壁をカートリッジの外周面に対し更に一層正確に径方向に位置決めでき、従って隔壁の内側に設定した流路幅のカートリッジ流入流路をより正確に確保することができる。
また隔壁を変形を生じ易い樹脂製とした場合においても、それらリブによる補強効果によって有効に変形抑制することができる。
本発明では、浄化カートリッジにカバーを取り付け、そのカバーにて上記隔壁を構成しておくことができる(請求項6)。
このようにしておけば、浄化カートリッジを装着すると同時に内流路と外流路とを区画する隔壁を形成することができ、容器部側に予めこのような隔壁を設けておく必要を無くすことができる。
またこのように浄化カートリッジに取り付けたカバーにて隔壁を構成するようになした場合、カートリッジの装着或いは交換に際して使用者がカートリッジを手で掴んだとき、カートリッジ外周面の不織布等の濾材の表面が傷付いてしまったり、或いは汚れた手でカートリッジを掴んだ場合であっても、その汚れが浄化カートリッジの外周面の濾材に付着してしまったりするのを防止することができる。
この場合において、そのカバーの外面には浄化カートリッジの使用に際しての説明文を記しておくことができる(請求項7)。
このようにすることで、使用者がその説明文を見る機会を多くすることができる。
次に請求項8〜請求項12はカバー付き浄化カートリッジに関するもので、これらのカバー付き浄化カートリッジは上記の浄水装置付き吐水ヘッドに好適に用いることができる。
この場合においてカバーは浄化カートリッジに対して一体に構成しておくことも可能であるが、これを別体として浄化カートリッジに後組付けで組み付けるようになしておくことができる(請求項12)。
本発明の一実施形態の浄水装置付き吐水ヘッドをキッチン水栓に適用した場合の全体図である。 図1の吐水管の頭部に設けてある切替操作部を拡大して示す図である。 図1の浄水装置付き水栓の内部構造を示す断面図である。 図3の吐水管の内部構造を示す断面図である。 図4の頭部の要部拡大図である。 同じく図4の頭部の図5とは異なった断面の要部拡大図である。 図5の頭部を分解して示す断面図である。 同実施形態における弁ケーシングを示す斜視図である。 同実施形態における弁体を示す斜視図である。 図9に示す弁体の(A)正面図,(B)側面図,(C)断面図及び(D)背面図である。 同実施形態におけるカバー付き浄化カートリッジを示す斜視図である。 図11に示すカバー付き浄化カートリッジの断面図である。 図11のカバー付き浄化カートリッジを浄化カートリッジとカバーとに分解して示した図である。 図13の浄化カートリッジのエンドキャップ部分を拡大して示した図である。 同実施形態における原水吐水時及び浄水吐水時の吐水管内部の水の流れを示した図である。 本発明の他の実施形態のカバー付き浄化カートリッジを示した図である。 図16のカバー付き浄化カートリッジを装着した場合の水の流れを示した図である。 本発明の更に他の実施形態を示した図である。 本発明の更に他の実施形態を示した図である。 図5の切替弁の作用を示す図である。 図20における原水ストレート吐水,浄水ストレート吐水,原水シャワー吐水の切替時の作用を示す図である。 図21の各作用時における切替操作部の状態を示す図である。
次に本発明を浄水装置付きの吐水ヘッドを備えたキッチン水栓に適用した場合の実施形態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は筒状をなす吐水ヘッド本体(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。
本実施形態では、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。
ここで頭部28は、吐水ヘッド本体26に取り付けられた状態で浄化カートリッジ42を軸方向、詳しくは図4中左方向に押えるカートリッジ押えとしての働きも有している。
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、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。
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、そしてその吐水ヘッド本体26を容器部として、より詳しくは内筒40を容器部としてその内部に原水(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が収容されている。
浄化カートリッジ42は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、その外周面に白色の不織布50が巻き付けられている。
ここでセラミックスフィルタ44,珪藻土46の層,活性炭48の層及び外周面の不織布50は、何れも水質浄化のための浄化材としての働きを有する。
この浄化カートリッジ42は、図11〜図13にも示しているように軸方向各端部のそれぞれに、非通水性の樹脂製のエンドキャップ(端部部材)136,138を有している。
これらエンドキャップ136,138は、それぞれ全体が透光性の部材にて構成されており、エンドキャップ136,138を通じて浄化カートリッジ42の軸方向の両端面を外部から目視観察できるようになっている。
上記ホース22の先端部には、浄化カートリッジ42が外れたときに水路を緊急遮断する緊急遮断弁51が設けられており、ホース22は、この緊急遮断弁51を介して固定リング57により吐水ヘッド本体26に接続固定されている。
詳しくは、緊急遮断弁51の弁ケーシングの軸方向の一端部(図中左端部)がホース22に固定され、また他方の端部が固定リング57により吐水ヘッド本体26の内筒40に固定されている。
ここで緊急遮断弁51は、弁ケーシングの内側に弁体140を有している。
弁体140は、スプリングによって図中右向きに付勢されており、浄化カートリッジ42が所定位置に装着されると、その浄化カートリッジ42にて弁体140が図中左向きに押されて開弁せしめられる。
一方浄化カートリッジ42が外れると、弁体140がスプリングの付勢力で右向きに移動して閉弁し、流路を遮断する。
固定リング57は、吐水ヘッド20の内筒40に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、緊急遮断弁51の弁ケーシングが吐水ヘッド20の内筒40に接続固定される。
図5に示しているように、頭部28の下面には原水及び浄水を整流束としてストレート吐水する共通のストレート吐水口62がその中心部に設けられており、またこれを取り囲む位置に原水をシャワー吐水する原水シャワー吐水口64が設けられている。
そしてこれらストレート吐水口62,原水シャワー吐水口64に連通して、頭部28の内部にストレート流路68,原水シャワー流路70がそれぞれ形成されている。
上記浄化カートリッジ42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,浄水ストレート吐水及び原水シャワー吐水を切り替えるための、シリンダ式弁から成る切替弁74が配設されている。
この切替弁74の具体的構成が図5及び図6〜図10に詳しく示してある。
図5〜図7に示しているように、この切替弁74は弁ケーシング78と、弁ケーシング78に対し回転可能に内嵌する弁体76とを有している。
図6に示しているように、弁ケーシング78には外筒接続部80と内筒接続部82とが一体に形成されていて、その外筒接続部80が、吐水ヘッド本体26の端部内側にOリングを介して水密に嵌合接続されている。
また一方、内筒接続部82が浄化カートリッジ42の軸方向端部に、詳しくはエンドキャップ136に形成された筒状の雄嵌合部122の外側に、Oリングを介して水密に嵌合接続されている。
この状態において、内筒接続部82の内側には、浄水流路の一部を成す浄化カートリッジ42の中心流路60Aに続く浄水流路60Bが形成され、また外筒接続部80の内側には、後述の吐水ヘッド本体26側の外流路、即ち原水流路の一部を成す原水通過流路58Aに続く原水流路58Bが形成されている。
尚原水流路58Bの端部には、原水流路58Bにごみ等の異物が侵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。
図9及び図10に示しているように、弁体76は略円形をなす大径の本体部84と軸部86とを有している。
軸部86は、更に基端側の円形部88と角形部90とを有しており、図6,図7に示すようにその角形部90に対してスペーサリング94と、切替操作部24の基部92とが一体回転状態に外嵌された上、それらが締結ねじ96にて軸方向に抜止状態に固定されている。
一方軸部86の円形部88は、弁ケーシング78に形成された円筒部129の内側にOリング114を介して水密に回転可能に嵌合されている。
尚、98は締結ねじ96を隠蔽するためのキャップである。
また102は、弁ケーシング78の図中下端の円形状の開放部を閉鎖する、対応した円形状の閉鎖部材であって、Oリング104を介して水密に嵌合固定されている。
上記弁体76における本体部84には、図9,図10に示しているようにその外周面で且つ周方向の異なった位置で開口する開口(第1開口)106と、開口(第2開口)108とが設けられており、また弁体76内部でそれらを連絡するくの字状に屈曲した単一の内部流路110が設けられている。
ここで開口106と108とは、周方向に90°隔たった位置に設けられている。
本体部84はその外周面が略円形をなしているとともに、所定周長に亘って一部が切り欠かれている。図9中112はその切欠部を表している。
この切欠部112の周方向の両端は、後述するストッパ突起132(図20参照)に当接する当接面112A,112Bとされている。
またこの本体部84には、軸方向に貫通する窓116が設けられている。
本体部84にはまた、これを径方向に貫通する窓118が設けられており、これら窓116,118を通じて、本体部84におけるフランジ123側の内側空間が本体部84の外側空間と連通させられている。
尚、図9(B)に示しているように本体部84には補強用のリブ120が放射状に設けられている。
一方、図8に示しているように弁ケーシング78には貫通の円形の開口から成る、上記原水及び浄水共通のストレート吐水口62に連通したストレート流出部(第1流出部)124と、原水シャワー吐水口64に連通した、同じく円形の開口から成るシャワー流出部(第2流出部)126が周方向に並べて設けられている。
更にこのシャワー流出部126に並んで、図8(C)中上側位置には、浄水流路60Bからの浄水を弁ケーシング78内部に流入させる、開口から成る浄水流入部(第2流入部)128が、浄水流路60Bに連通して設けられている。
尚130は、弁ケーシング78と弁体76との間において、それら開口(ストレート流出部124,シャワー流出部126,浄水流入部128)周りをシールする弾性材から成るシート状のシール部材である。
このシール部材130には、上記ストレート流出部124,シャワー流出部126及び浄水流入部128の各開口に対応する位置に円形の貫通孔を備えている。
図6に示しているように、弁ケーシング78と弁体76との間には隙間が略半環状に形成されており、この隙間が、原水流路58Bに連通した、原水流路58Bの一部を成す原水の通水室(第1流入部)131とされている。
ここで通水室131は、図20にも示しているように略180°強の角度範囲に亘って形成されている。
図6の吐水ヘッド本体26側の原水通過流路58Aを流通した原水は、弁ケーシング78における原水流路58Bを通じて、この通水室131内に流入する。
この通水室131においては、弁体76(詳しくは本体部84)の外周面がシール部材を介することなく直接通水室131に露出させられており、弁ケーシング78と弁体76との間はシール部材によるシールが行われていない。
ここで通水室131は、弁体76の円形部88に取り付けられたOリング114と、閉鎖部材102に取り付けられたOリング104とによって外部に対し水密にシールされている。
図20は、このシリンダ式弁装置から成る切替弁74の作用を示している。
同図中(A)は、弁体76における開口106が通水室131に位置し、また開口108がストレート流出部124に位置した状態を表している。
この状態では、通水室131とストレート流出部124とが弁体76の内部流路110を介して連通した状態となり、通水室131からの原水が内部流路110を通じてストレート流出部124に流出する。
(B)は(A)に示す状態から弁体76を角度θだけ回転させた状態を表している。
このとき、開口106は通水室131に依然として位置しており、また開口108がシャワー流出部126に位置した状態となって通水室131が、内部流路110を介してシャワー流出部126に連通した状態となる。
この状態では、通水室131からの原水が内部流路110を通じてシャワー流出部126に流出する。
この(B)に示す状態から更に弁体76を当初の位置((A)に示す位置)から角度θ(θ=90°)だけ回転させると、このとき開口108が浄水流入部128に位置し、また開口106がストレート流出部124に位置した状態となる。
従ってこの状態では、浄水流入部128とストレート流出部124とが内部流路110を介して連通した状態となって、浄水流入部128からの浄水が、内部流路110を通じてストレート流出部124に流出する。
以上の説明から明らかなようにこの実施形態では、図20(A)に示す状態では弁体76における開口106が通水室131からの原水の入側となり、開口108が原水の出側となる。
一方図20(C)に示す状態では、開口108が浄水流入部128からの浄水の入側となり、開口106が浄水の出側となる。
即ち図20(A)に示す状態と(C)に示す状態とで、弁体76の内部流路110の流路の向きが逆転する。
尚、図20及び図8(A),(B)に示しているように弁ケーシング78の内面には、通水室131に向かって突出するストッパ突起132が一体に設けられている。
弁体76は、このストッパ突起132への上記当接面112A,112Bの当接によって回転角度が規制される。
具体的には、これらストッパ突起132と当接面112A,112Bとの当接によって、弁体76の回転角度位置が位置決めされる。
図21及び図22は上記切替弁74による原水ストレート吐水,浄水ストレート吐水,原水シャワー吐水の切替時の作用を表している。
図21(A)及び図22(A)は、切替弁74が原水ストレート吐水に切り替わった状態を表しており、このとき弁体76は原水の通水室131とストレート流出部124とを内部流路110にて連通させた状態にあり、従って通水室131に流れ込んで来た原水は、弁体76の内部流路110を通じてストレート流出部124に流出し、そして更にストレート吐水口62に到って、そこから外部に原水ストレート吐水される。
尚このとき、浄水流入部128は弁体76により遮断された状態にあり、当然ながら浄水の吐水は行われない。
一方この(A)に示す状態から切替操作部24を中間位置まで下向きに回転させると(図22(B)に示す状態)、このとき原水の通水室131とシャワー流出部126とが内部流路110を介して連通した状態となり、通水室131からの原水がシャワー流出部126に流出して原水シャワー吐水口64へと到り、そこから原水シャワー吐水される(図21(B)参照)。
尚この図21(B)に示す状態の下でも浄水流入部128は遮断された状態にあり、当然に浄水の吐水は行われない。
更にこの(B)に示す状態から、切替操作部24を更に最下端位置まで下向きに回転させると(図22(C)に示す状態)、このとき浄水の浄水流入部128とストレート流出部124とが内部流路110を介して連通した状態となり、浄水流路60Bからの浄水が、浄水流入部128を経て内部流路110を通じストレート流出部124へと流出し、その後ストレート吐水口62から浄水ストレート吐水される。
この図21(C)に示す状態では、原水の通水室131が弁体76にて遮断された状態にあり、従って当然に原水の吐水は行われず、浄水の吐水のみが行われる。
本実施形態においては、図15に示しているように浄化カートリッジ42に対して、その外周側にこれとは別体をなす非透水性の筒状のカバー(ここでは樹脂製)142が組み付けられており、浄化カートリッジ42が、カバー付きのものとして構成してある。
そしてこのカバー142付き浄化カートリッジ42の装着によって、図15に示しているように吐水ヘッド本体26と浄化カートリッジ42との間の環状空間が、吐水ヘッド本体26側の環状の外流路と、浄化カートリッジ42側の環状の内流路とに、カバー142を隔壁として区画されている。
ここで内流路は軸方向の一端側(ここでは図中左端側)がカバー142によって閉鎖状態とされ、また他端側(図中右端側)が開放状態とされている(図15では吐水ヘッド本体26の化粧カバー38は図示省略されている)。
これにより、吐水ヘッド本体26側の外流路が、上流側から浄化カートリッジ42に到った原水を、浄化カートリッジ42を軸方向にバイパスして通過させる、原水流路の一部を成す原水通過流路58Aとして構成され、また内流路が、図中右端側の開放部から原水導入して原水を浄化カートリッジ42の内部に流入させるカートリッジ流入流路58Cとして構成されている。
ここで内流路から成るカートリッジ流入流路58Cは、原水通過流路58Aを流れて図中右端に到った原水を、同端部の開放部から内部に流入させるもので、原水流路の一部を成すものであるが、このカートリッジ流入流路58Cに到った原水は、原水状態で吐水口へと到ることはない。
浄化カートリッジ42における図中右端のエンドキャップ136には、図14に詳しく示しているように浄化材の外周面に嵌合する外嵌部146が設けられている。
この外嵌部146には、径方向外方に同じ高さで突出する複数の(ここでは8個の)嵌合突部148が、周方向に一定間隔ごとに設けられている。
そしてこの嵌合突部148に対して、上記カバー142の図中右端が嵌合させてある。
そしてこれら嵌合突部148に対するカバー142の右端部の嵌合によって、カバー142の右端部が浄化カートリッジ42の外周面との間に間隔形成する状態で、浄化カートリッジ42に対して径方向に位置決めされている。
上記内流路から成るカートリッジ流入流路58Cは、これら嵌合突部148と148との間において外部に開放されている。
尚、図14(B)に示しているように、各嵌合突部148の図中左側の先端部には、軸方向内方に進むにつれて径方向内方へと移行する傾斜形状のガイド面150が形成されている。
このガイド面150によるガイド作用によって、カバー142の図中右端部を嵌合突部148に対して嵌合させる際に、円滑にこれをなすことができる。
このエンドキャップ136にはまた、その外周縁に沿ってテーパ形状のガイド面152が全周に亘り形成されている。
即ち嵌合突部148と148との間において、エンドキャップ136の外周面且つ図中右端側に、軸方向外方に進むにつれて径方向内方に移行する傾斜形状のガイド面152が形成されている。
このガイド面152は、原水が嵌合突部148と148との間の開放部を通じて上記の内流路、即ちカートリッジ流入流路58Cに流入する際の抵抗を少なくするように作用する。
従って原水は円滑に開放部を通じてカートリッジ流入流路58Cへと流入することができる。
一方浄化カートリッジ42における図13(A)中左端のエンドキャップ138には、図中右端のエンドキャップ136と同様に外嵌部146が設けられ、またこれとは軸方向の反対側に、上記の緊急遮断弁51における弁体140を図中左向きの開弁方向に押し込む押込部154が設けられている。
カバー142は、図12に示しているように浄化カートリッジ42よりも大径の円筒形状をなしており、図13(B)に示すように図中右端が全体に開放形状をなしている。
また左端には曲げ部156が設けられており、この曲げ部156の内側部分が開放形状とされている。
カバー142は、この曲げ部156を図13(A)の左端のエンドキャップ138の軸方向外面に当接させる状態に、浄化カートリッジ42に組み付けられている(図12(A)参照)。
このカバー142には、図12及び図13に示しているように径方向内方に突出する形状で軸方向に延び、浄化カートリッジ42の外周面に当接する突条形態のリブ158が周方向に一定間隔で複数設けられている。
これらリブ158は、樹脂製のカバー142の変形を抑制する作用と併せて、浄化カートリッジ42の外周面への当接によって、カバー142を浄化カートリッジ42に対して径方向に位置決めし、カバー142と浄化カートリッジ42との間に設定された寸法の空間、即ち上記の内流路を成すカートリッジ流入流路58Cを確保する働きを有する。
本実施形態では、図15に示しているように切替弁74を原水吐水状態に切り替えたとき、上流側から浄化カートリッジ42に到った原水は、浄化カートリッジ42の下流側において切替弁74により原水流路が開、浄水流路が閉とされていることによって、外流路である原水通過流路58Aを軸方向に流れ、浄化カートリッジ42をバイパスして頭部28側の原水流路58Bへと流入する。
そして更に切替弁74を経由してストレート吐水口62若しくは原水シャワー吐水口64から原水吐水される。
このとき、原水は浄化カートリッジ42を通過する際に浄化カートリッジ42の外周面に触れることなく、浄化カートリッジ42を通過して流れる。
一方、図15(B)に示しているように切替弁74を浄水吐水状態に切り替えると、浄化カートリッジ42の下流側で原水流路が閉、浄水流路が開とされることによって、上流側から浄化カートリッジ42に到った原水は、一旦原水通過流路58Aを図中右向きに流れた後、図中右端の開放部から内流路であるカートリッジ流入流路58Cへと流れ込み、そしてカートリッジ流入流路58Cを図中矢印で示す左向きに流れながら浄化カートリッジ42内に流入し、更にこれを径方向に通過して中心流路60Aへと到る。
そして浄化カートリッジ42を通過し、浄化された後の浄水が、この中心流路60Aから頭部28内の浄水流路60Bへと流入し、更に切替弁74を経由してストレート吐水口62から浄水吐水される。
本実施形態では、容器部を成す吐水ヘッド本体26,その内部に収容されたカバー142付き浄化カートリッジ42,原水通過流路58A,カートリッジ流入流路58C,中心流路60A,原水流路58B,浄水流路60B,切替弁74及びその切替操作部24,ストレート吐水口62及び原水シャワー吐水口64等にて浄水装置が構成されている。
以上のような本実施形態によれば、浄水吐水時に浄化カートリッジ42の外周面に付着した汚れが、原水の流れによって取り除かれ、原水中に入り込んで来るといったことを確実に防止することができ、従って吐水口からの原水吐水を常に清浄な吐水となすことができる。
また原水吐水時に高温の原水を流した場合であっても、原水が流れる原水通過流路58Aは、浄化カートリッジ42から離れた位置にあるため、浄化カートリッジ42の温度上昇を抑制し得て、浄化カートリッジ42に吸着された物質が放出されるのを防止できる。従ってたとえば高温の原水を流した後に常温の上水を流したとしても、浄水吐水中にその放出された物質が混入するのを防ぐことができる。
また本実施形態では、カバー142付き浄化カートリッジ42を装着するだけで、互いに独立した吐水ヘッド本体部26側の原水通過流路58Aと、浄化カートリッジ42側のカートリッジ流入流路58Cとを画成でき、また吐水ヘッド本体26と浄化カートリッジ42との間の空間をそのまま利用して、それら2つの流路を形成するため、2つの流路を別々に形成しているにも拘らず吐水ヘッド本体26を細くコンパクトに構成することができる。
また本実施形態では、浄化カートリッジ42の下流側で切替弁74を切替動作させることで、外流路である原水通過流路58Aと内流路であるカートリッジ流入流路58Cとの間で流路切替をなすようにしているため、吐水口に到るまでの全流路の構成を簡単な構成となすことができる。
また本実施形態では、浄化カートリッジ42にカバー142を取り付け、そのカバー142にて原水通過流路58Aとカートリッジ流入流路58Cとを区画する隔壁を構成するようになしているため、カバー142付き浄化カートリッジ42を吐水ヘッド本体26の内部に収納するだけで、容器部をなす吐水ヘッド本体26と浄化カートリッジ42との間の環状空間を、外流路である原水通過流路58Aとカートリッジ流入流路58Cとに簡単に区画することができる。
また吐水ヘッド本体26側に隔壁を形成するための壁を設けておく必要をなくすことができる。
また浄化カートリッジ42にカバー142を取り付けておくことで、浄化カートリッジ42の装着或いは交換に際して、使用者が浄化カートリッジ42を手で掴んだとき、外周面の不織布50が傷付いたり、或いは汚れた手で浄化カートリッジ42を掴んだ場合であっても、その汚れが不織布50に付着してしまったりするのを防止することができる。
以上の実施形態では、カートリッジ流入流路58Cの図中右端側、即ち原水通路流路58Aにおける下流側の端部を開放状態とした例であるが、本発明においては、図16に示しているようにカートリッジ流入流路58Cの図中左端側、即ち上流側の端部を開放状態となしておくこともできる。
ここでは左端のエンドキャップ138に、上記の複数の嵌合突部148を設けて、そこに曲げ部156を右端側に設けたカバー142の、全体的に開放形状をなす左端部を嵌合し、以て嵌合突部148と148との間の部分においてカートリッジ流入流路58Cの端部を開放状態となしている。
この場合、図17(A)に示しているように切替弁74を原水吐水状態に切り替えた状態では、上流側から浄化カートリッジ42に到った原水は、浄化カートリッジ42の下流側で切替弁74により浄水流路が閉じられているため、内側流路であるカートリッジ流入流路58Cへと流入することはできず、外側流路である原水通過流路58Aの側に流れ込んで、浄化カートリッジ42をバイパスし、しかる後頭部28内部の原水流路58Bへと流入して、更に切替弁74を経由してストレート吐水口62又は原水シャワー吐水口64から外部に原水吐水される。
一方切替弁74を図17(B)に示しているように浄水吐水側に切り替えた状態では、浄化カートリッジ42に到った原水は、原水通過流路58A側に流入することはできず、カートリッジ流入流路58Cの側に図中左端の開放部から流入し、更にカートリッジ流入流路58Cを軸方向に流れながら、浄化カートリッジ42内に流入し、そしてこれを径方向に通過して中心流路60Aへと到る。
そして浄化カートリッジ42を通過することによって浄化された浄水は、この中心流路60Aから頭部28内部の浄水流路60Bへと流入し、更に切替弁74を経由してストレート吐水口62から外部に浄水吐水される。
本発明では、図19に示しているようにカートリッジ流入流路58Cに、連続気泡を有するスポンジ160その他の水含浸性の部材を収容しておき、スポンジ160等を経て原水を浄化カートリッジ42内に流入させるようになすといったことも可能である。
また図18に示しているようにカバー142の外面に、カートリッジ使用上の注意,使用方法等の、浄化カートリッジ42使用に際しての説明文を記しておくことができる。
このようにすることで、使用者がその説明文を見る機会を多くすることができる。
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り、本発明は原水通過流路58Aとカートリッジ流入流路58Cとを区画する隔壁を吐水ヘッド本体26側に設けておくといったことも可能であるし、上記の吐水ヘッド20を上例以外の他の様々な形態で構成するといったことも可能である。
また切替弁74として他の様々な形態ないし構造のものを用い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。
16 吐水管
20 吐水ヘッド
26 吐水ヘッド本体
42 浄化カートリッジ
58A 原水通過流路
58B 原水流路
58C カートリッジ流入流路
60A 中心流路
60B 浄水流路
74 切替弁
136,138 エンドキャップ(端部部材)
142 カバー
148 嵌合突部
150,152 ガイド面
158 リブ

Claims (12)

  1. 吐水ヘッドに設けた筒状の容器部の内側に、原水を径方向に通過させて浄化を行う筒状の浄化カートリッジを収容するとともに、該容器部の内周面と該浄化カートリッジの外周面との間の空間に、筒状の非透水性の隔壁を設けて該空間を前記容器部側の外流路と、該浄化カートリッジ側の内流路とに区画するとともに、該内流路の軸方向の一端側を全体的に若しくは部分的に開放状態、他端側を閉鎖状態として、前記外流路を原水通過流路とし、前記内流路を前記一端側の開放部から原水導入して原水を前記浄化カートリッジの内部に流入させるカートリッジ流入流路としてそれぞれ形成する一方、
    該浄化カートリッジの下流側には、吐水口に到る原水流路と浄水流路とを開閉して吐水口からの原水吐水と浄水吐水とを切り替える切替弁を設け、
    該切替弁による前記原水流路開,浄水流路閉の下では、原水を前記原水通過流路を通過させた後該切替弁を経由して吐水口から原水吐水させる一方、該原水流路閉,浄水流路開の下では、原水を前記カートリッジ流入流路に導入した上、前記浄化カートリッジを通過させ、浄水流路の一部をなす該浄化カートリッジの中心流路から浄水を流出させ、前記切替弁を経由して吐水口から浄水吐水させるようになしてあることを特徴とする浄水装置付き吐水ヘッド。
  2. 請求項1において、前記内流路は、前記原水通過流路における下流側が前記開放状態となしてあることを特徴とする浄水装置付き吐水ヘッド。
  3. 請求項1において、前記内流路は、前記原水通過流路における上流側が前記開放状態となしてあることを特徴とする浄水装置付き吐水ヘッド。
  4. 請求項1〜3の何れかにおいて、前記浄化カートリッジには前記開放側の軸方向の端部に非透水性の端部部材が装着してあり、
    該端部部材には、周方向に間隔を隔てて径方向外方に突出する嵌合突部が設けてあって、該嵌合突部に対して前記隔壁の軸方向端部が嵌合させてあり、それら嵌合突部と嵌合突部との間において前記内流路が開放状態となしてあることを特徴とする浄水装置付き吐水ヘッド。
  5. 請求項1〜4の何れかにおいて、前記隔壁には、径方向内方に突出する形状で軸方向に延び、前記浄化カートリッジの外周面に当接する突条形態のリブが周方向に間隔を隔てて複数設けてあることを特徴とする浄水装置付き吐水ヘッド。
  6. 請求項1〜5の何れかにおいて、前記浄化カートリッジにはカバーが取り付けてあり、該カバーにて前記隔壁が構成してあることを特徴とする浄水装置付き吐水ヘッド。
  7. 請求項6において、前記カバーの外面には、前記浄化カートリッジの使用に際しての説明文が記してあることを特徴とする浄水装置付き吐水ヘッド。
  8. 筒状の容器部の内側に収容されて、原水を外周面から中心部に向けて径方向に通過させ、原水を浄化する筒状の浄化カートリッジの外周側に、筒状をなす非透水性のカバーを、該カバーと該浄化カートリッジの外周面との間に空間を形成し且つ該空間の軸方向の一端側を全体的に若しくは部分的に開放状態とし、他端側を閉鎖状態とする状態に取り付けてあることを特徴とするカバー付き浄化カートリッジ。
  9. 請求項8において、前記浄化カートリッジには前記開放側の軸方向の端部に非透水性の端部部材が装着してあり、該端部部材には、周方向に間隔を隔てて径方向外方に突出する嵌合突部が設けてあって、該嵌合突部に対して前記カバーの端部が嵌合させてあり、それら嵌合突部と嵌合突部との間において前記空間が開放状態となしてあることを特徴とするカバー付き浄化カートリッジ。
  10. 請求項8,9の何れかにおいて、前記カバーには、径方向内方に突出する形状で軸方向に延び、前記浄化カートリッジの外周面に当接する突条形態のリブが周方向に間隔を隔てて複数設けてあることを特徴とするカバー付き浄化カートリッジ。
  11. 請求項8〜10の何れかにおいて、前記カバーの外面には前記浄化カートリッジの使用に際しての説明文が記してあることを特徴とするカバー付き浄化カートリッジ。
  12. 請求項8〜11の何れかにおいて、前記カバーは前記浄化カートリッジとは別体に構成されていることを特徴とするカバー付き浄化カートリッジ。
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