JP6661235B2 - 水栓用カートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、浄水カートリッジを内蔵することにより、浄水を吐水可能な水栓において、浄水カートリッジに代えて用いられるようにした水栓用カートリッジに関するものである。

浄水カートリッジを内蔵するようにした水栓においては、水栓内部の流路の途中の収容室内に浄水カートリッジが収容され、水道水は、浄水カートリッジによって濾過されて、浄水として外部に吐水される。

前記収容室内に浄水カートリッジが収容されていない場合であっても、水道水は、収容室内を通って吐水される。このため、収容室内に浄水カートリッジが収容されていない場合は、収容室の容積が浄水カートリッジの体積分だけ大きくなって、止水時に、収容室内が大量の滞留水で満たされる。そして、この状態が長時間放置されると、滞留水から塩素分が抜けてしまい、大量の滞留水中に雑菌が繁殖するおそれがある。

通常、浄水カートリッジを内蔵する水栓においては、水道水がカートリッジ内を通ることなく、従って、濾過されることなく、直接吐水される原水モードと、水道水がカートリッジ内を通って濾過される浄水モードとに切換えることができるようになっている。浄水モードにおいては、浄水カートリッジの内部抵抗により、吐水量が少なくなるが、浄水カートリッジが装着されていないと、浄水モードであっても、前記内部抵抗が存在しないために、吐水量は原水モードの場合とほとんど同じになる。従って、浄水モードの際には、吐水量が少ないという認識を持つ水栓使用者の意に反する状態となり、水道水が無駄に使用されるおそれがある。

ところで、特許文献１には、水栓設置後の通水初期において配管内のごみが吐水中に混入されないように、水栓内に、浄水カートリッジに代えて、浄水機能を有しない水栓用カートリッジを装着し、その水栓用カートリッジに設けられたストレーナによってごみを捕捉するという構成が開示されている。

特開２００３−２４９３２号公報（図面の図１６，図１７等）

前記特許文献１の水栓用カートリッジのストレーナは、同カートリッジのほぼ全外周において広い範囲に設けられている。一方、水栓のカートリッジ収容部の上流側には、流路断面積が狭い弁体が設けられているため、吐水量は弁体の流路断面積に左右され、ストレーナは吐水量の多少に対してほとんど影響を与えない。従って、特許文献１の水栓用カートリッジを用いても、浄水カートリッジを用いた場合のような少量吐水状態を得ることは困難である。

本発明の目的は、水栓内に、浄水カートリッジに代えて、水栓用カートリッジを装着した場合、浄水カートリッジ装着時と同様に少ない吐水流量とすることができる水栓用カートリッジを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明においては、水栓のカートリッジ収容室内に、浄水カートリッジに代えて収容される浄水機能を有さない水栓用カートリッジであって、水栓用カートリッジ本体に通水部を設けるとともに、その通水部に流量を少なくするための絞り弁（ただし、絞り弁がストレーナである場合を除く）を備えたことを特徴とする。

以上のように構成された水栓用カートリッジを用いることにより、水栓用カーリッジの体積分だけ収容室の容積が小さくなり、収容室内の滞留水を少なくすることができる。しかも、絞り弁の作用により、水栓用カートリッジを通過する水道水の量を少なくして、水道水の使用量を節約できる。

本発明によれば、滞留水を少なくできるとともに、水道水の使用量を少なくできる効果がある。

水栓の側面図。 浄水カートリッジ及び水栓用カートリッジのいずれも装着されていない状態の吐水口部分の断面図。 浄水カートリッジを収容した状態の吐水口の断面図。 水栓用カートリッジを収容した状態の吐水口の断面図。 水栓用カートリッジの斜視図。 吐水口の表示部を示す正面図。 （ａ）〜（ｄ）は、それぞれ異なる表示状態を示す正面図。 （ａ）は、表示シールを示す正面図、（ｂ）は、表示シールの貼付状態を示す正面図。 変更例を示す断面図。 別の変更例を示す断面図。 さらに別の変更例を示す断面図。

以下に、本発明を具体化した実施形態を図面に従って説明する。
図１及び図２に示すように、キッチンキャビネット４１上などに設置された水栓本体１１の吐水口１２は、その流入部１３に接続した可撓性ホース１４を介して水道の水源に接続されている。そして、吐水口１２は可撓性ホース１４の出し入れをともないながら前記水栓本体１１に対して着脱される。前記吐水口１２は、吐水口本体１２１と、その吐水口本体１２１の先端に着脱可能に取付けられたヘッド部１２２とを備えている。

ヘッド部１２２の先端下部には吐水部１５が設けられ、この吐水部１５と前記流入部１３との間において、吐水口１２の内部には、流路１６が設けられており、水道水が可撓性ホース１４及び流入部１３から流路１６を介して吐水部１５から吐水される。

図２及び図３に示すように、前記流路１６には、吐水口本体１２１とヘッド部１２２との間に位置するカートリッジ収容室（以下、単に収容室という）２１が形成され、この収容室２１内には、ほぼ円柱状の浄水カートリッジ５１が着脱可能に収容されている。浄水カートリッジ５１の基端と収容室２１の底部との間には、通水間隙２４が形成されている。吐水口本体１２１側の収容室２１の内周面には、浄水カートリッジ５１の外周面に当接する突条２３が形成されていて、浄水カートリッジ５１の外周面と収容室２１の内周面との間には、前記通水間隙２４と連通する通水間隙２６が形成されている。

前記ヘッド部１２２側において、収容室２１の下流側の頂部を構成する接続キャップ２５には、嵌合凹部２５１が形成され、この嵌合凹部２５１内に浄水カートリッジ５１の先端部が着脱可能に挿入されている。嵌合凹部２５１内における浄水カートリッジ５１の先端側には、通水間隙２９が形成されている。浄水カートリッジ５１の先端部の外周面には、ゴム状弾性体よりなり、嵌合凹部２５１の内周面と浄水カートリッジ５１の外周面との間の水密状態を保持するためのシールリング２７が嵌着されている。

浄水カートリッジ５１は、その内部に活性炭などの濾材（図示しない）を有する。そして、水道水である原水が通水間隙２４，２６を経て、浄水カートリッジ５１の外周から浄水カートリッジ５１の内部に進入し、浄水カートリッジ５１内の前記濾材によって濾過されて、浄水となり、この浄水が浄水カートリッジ５１の先端から通水間隙２９内に吐水され、さらに、ヘッド部１２２の吐水部１５から吐水される。

図２に示すように、前記ヘッド部１２２の先端部には、操作つまみ３１が設けられている。この操作つまみ３１は、ヘッド部１２２の内部の切換機構（図示しない）の操作軸３２に着脱可能に連結されており、操作つまみ３１に対する回転操作により、操作軸３２を介して切換機構が切換動作される。そして、この切換機構の切換動作により、水道水の原水が前記収容室２１の通水間隙２４，２６を通って、浄水カートリッジ５１内を通ることなく、前記吐水部１５のストレート吐水孔１５１からストレートに吐水される原水モード，原水が前記と同様に、収容室２１を通って、浄水カートリッジ５１内を通ることなく、吐水部１５の複数のシャワー吐水孔１５２から吐水されるシャワーモードが選択される。また、切換機構の切換動作により、原水が収容室２１内の通水間隙２４，２６から浄水カートリッジ５１内を通って濾過された後に、その濾過後の浄水が通水間隙２９を通って、前記ストレート吐水孔１５１から吐水される浄水モードが選択される。

図２及び図６に示すように、前記操作つまみ３１の内側におけるヘッド部１２２の前板３３の前面には表示板３４が取付けられ、その表示板３４の前面には、原水表示３４１，シャワー表示３４２及び浄水表示３４３が付されている。図２及び図７（ａ）〜（ｄ）に示すように、操作つまみ３１には、透明板３７を有する窓３５が透設されている。そして、操作つまみ３１が前記各モードの選択位置に回転配置されたときに、窓３５が該当するモードの表示３４１，３４２，３４３のいずれかにそれぞれ対向して、選択されたモードが表示される。

図８（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態においては、エコ表示を示す表示シール３６が用意されており、この表示シール３６は裏面の粘着膜（図示しない）において表示板３４の浄水表示３４３の上に貼付可能である。ここで、エコ表示とは、吐水量が少ないモードであるエコモードを示す。

次に、図４及び図５に示す水栓用カートリッジ６１について説明する。
水栓用カートリッジ６１の水栓用カートリッジ本体６１１は、合成樹脂の充実体，独立発泡体あるいは中空体よりなり、外周面が収容室２１の内周面とほぼ相似形状をなすとともに、浄水カートリッジ５１とほぼ相似の外形を有している。水栓用カートリッジ６１は、前記浄水カートリッジ５１とは異なり、濾材が設けられていないため、浄水機能は有しない。水栓用カートリッジ６１は、浄水カートリッジ５１と等しい軸方向寸法（全長）及び外形（外径）を有している。水栓用カートリッジ本体６１１の先端部外周にはフランジ６２が形成されるとともに、そのフランジ６２の先端側にはシールリング６３が嵌着されている。そして、水栓用カートリッジ本体６１１の先端部を前記嵌合凹部２５１内に挿入して、シールリング６３を嵌合凹部２５１の内周面に係合させるとともに、フランジ６２を接続キャップ２５に端面に当接させることにより、水栓用カートリッジ６１が浄水カートリッジ５１の収容室２１内に配置される。

水栓用カートリッジ本体６１１の軸心位置には、水栓用カートリッジ本体６１１の両端面に開口する通水部としての通水孔６４が貫設されている。この通水孔６４は、絞り機能を有する定流量弁としての絞り弁を構成している。

次に、本実施形態の作用を説明する。
原水は、可撓性ホース１４及び流入部１３を介して収容室２１内に流れる。図３に示す浄水カートリッジ５１の装着状態における浄水モードにおいて、収容室２１内に流れた原水は、通水間隙２４，２６を介して浄水カートリッジ５１内に流れる。そして、浄水カートリッジ５１内において濾過されて、浄化され、その浄水が浄水カートリッジ５１の先端開口から通水間隙２９を介して、吐水部１５のストレート吐水孔１５１から吐水される。

浄水カートリッジ５１が不要な場合、例えば規定使用期間経過にともなう浄水カートリッジ５１の交換に際して、水道水の塩素分が少ないために、浄水カートリッジ５１は不要であると、水栓使用者が判断した場合は、図１に２点鎖線で示すように、ヘッド部１２２が吐水口本体１２１から取り外されることにより、浄水カートリッジ５１の先端部を嵌合凹部２５１から取外すことができる。また、水栓の設置時に、前記のように塩素分が少ないなどの理由で、最初から浄水カートリッジ５１を使用しない場合もある。

そして、図４に示すように、浄水カートリッジ５１を用いない場合は、浄水カートリッジ５１に代えて、水栓用カートリッジ６１のシールリング６３が嵌着された先端部を嵌合凹部２５１に嵌合させて、水栓用カートリッジ６１をヘッド部１２２に取付ける。これと同時に、図１に２点鎖線で示すように、ヘッド部１２２の操作つまみ３１を操作軸３２から外して、図６及び図８（ａ），（ｂ）に示すように、表示板３４の浄水表示３４３上にエコ表示の表示シール３６を貼付して、浄水表示３４３を隠蔽し、浄水表示３４３に変えてエコ表示とする。

そして、操作つまみ３１を操作軸３２に取付けるとともに、ヘッド部１２２を吐水口本体１２１に取付ければ、水栓用カートリッジ６１が収容室２１内に収容される。この状態において、操作つまみ３１を操作して、図７（ｄ）に示すように、窓３５がエコ表示の表示シール３６を指示するエコモード表示位置にすれば、原水である水道水が水栓用カートリッジ６１の通水孔６４を介して通水間隙２９に至り、その通水間隙２９を通ってストレート吐水孔１５１から吐水される。この場合、通水孔６４は、流量を絞る絞り弁を構成しているため、単位時間当たりの流量が少ないエコモードとなって、水道水の使用量を節約できる。なお、操作つまみ３１を原水モードの位置や、シャワーモードの位置に回転操作すれば、浄水カートリッジ５１の使用時と同様に、ストレート吐水孔１５１あるいはシャワー吐水孔１５２から原水が吐水される。

本実施形態においては、以下の効果がある。
（１）浄水カートリッジ５１を用いない場合において、その浄水カートリッジ５１に代えて、水栓用カートリッジ６１を用いることにより、その水栓用カートリッジ６１の体積分だけ収容室２１の容積が小さくなり、収容室２１内の滞留水を少なくすることができる。従って、滞留水の捨て水をする場合、その捨て水の量を少なくできて、水道水使用における無駄を減らすことができる。

（２）操作つまみ３１の切換操作により、エコモードにすれば、水栓用カートリッジ６１の通水孔６４によって単位時間当たりの流量を少なくできるため、水道水の使用量を節約できる。つまり、操作つまみ３１の切換操作により、浄水機能を保有可能な水栓を通常の水道水（原水）のみを吐水する水栓として使用でき、しかも、通常水量吐水と、吐水量の少ないエコ水量吐水とに簡単に切換えることができる。

（３）浄水カートリッジ５１に代えて、水栓用カートリッジ６１を用いた際に、表示板３４の浄水表示３４３に対してエコ表示が指示された表示シール３６を貼付できるようにした。従って、水栓用カートリッジ６１の使用時には、水栓使用者は、吐水流量が少ないエコモードであることをひと目で認識できる。

（４）水栓用カートリッジ６１として、発泡樹脂や中空体のような軽いものを用いれば、水栓用カートリッジ６１を設けることなく、収容室２１内に滞留水が満たされている状態と比較して、吐水口１２の重量が軽くなり、水栓本体１１に対する吐水口１２の脱着が楽になる。

（５）水栓用カートリッジ本体６１１は、合成樹脂により成形された単一の部品によって構成されているため、構成が簡単である。
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、以下のような態様で具体化することもできる。

・前記実施形態において、通水孔６４を複数貫設すること。
・図９に示すように、通水孔６４の内部に、定流量弁６６を組込むこと。この定流量弁６６は、例えば、合成樹脂製の弁体６７と、ゴム状弾性材よりなる調節弁としてのシールリング６８を備え、そのシールリング６８が水道水圧を受けて、その水圧に応じて弾性変形する。そして、水圧が高いときには、弁体６７に設けた通水孔６９が絞られ、水圧が低いときには通水孔６９が大きく開放されるようにする。従って、定流量弁６６は絞り弁を構成する。この構成においては、水道水圧の高低にそれほど影響されることなく、エコモードを実行できる。

・図１０に示すように、水栓用カートリッジ本体６１１の外周面から先端面にかけて、通水部として１本または複数本の通水孔６４を設けること。
・図１１に示すように、通水部として、水栓用カートリッジ本体６１１に外周から中心側に向かって切り込まれた通水溝６５を形成すること。

・水栓用カートリッジ６１の外周面を収容室２１の内周面に密着させること。
・通水孔６４内に、ごみなどを捕捉するためのストレーナを設けること。
・水栓用カートリッジ６１の表面に抗菌機能を持たせること。このためには、抗菌機能を有する金属を水栓用カートリッジ本体６１１の表面にコーティングしたり、抗菌機能を有する金属粉を水栓用カートリッジ本体６１１の表面部に混入させて、水栓用カートリッジ本体６１１の表面に露出するようにしたりすること。

・前記実施形態においては、水栓用カートリッジ本体６１１の外周面が収容室２１の内周面と相似形に形成されたが、前記外周面を前記内周面に対して相似形ではない形状にすること。

６１…水栓用カートリッジ、６４…通水孔、６５…通水溝、６６…定流量弁、６１１…水栓用カートリッジ本体。

Claims (6)

1. 水栓のカートリッジ収容室内に、浄水カートリッジに代えて収容される浄水機能を有さない水栓用カートリッジであって、
   水栓用カートリッジ本体に通水部を設けるとともに、その通水部に流量を少なくするための絞り弁（ただし、絞り弁がストレーナである場合を除く）を備えた水栓用カートリッジ。
2. 前記水栓用カートリッジ本体の外周面は、前記カートリッジ収容室の内周面と相似形に形成されている請求項１に記載の水栓用カートリッジ。
3. 前記通水部は、水栓用カートリッジ本体の先端に開口している請求項１または２に記載の水栓用カートリッジ。
4. 前記通水部が絞り弁としての絞り機能を有する請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の水栓用カートリッジ。
5. 前記絞り弁を定流量弁によって構成した請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の水栓用カートリッジ。
6. 前記定流量弁は、前記通水部内に嵌込まれたものであって、水圧に応じて変形する調節弁を有し、その調節弁は、高水圧時には流路を絞り、低水圧時には流路を開放する機能を備える請求項５に記載の水栓用カートリッジ。

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