JPH04108654U - 浄水器などの水処理器付水栓 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】セラミック材からなる固定側と可動側の２枚の
ディスクを用いて、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形成した浄水器などの水処理
器付水栓において、上記夫々のディスクの摺動面に潤滑
剤を塗布することなく、両ディスクを水密且つ摺動自在
に摺接させる。 【構成】水栓本体ａ１の弁室３内底部に固定ディスク６
を移動不能に配し、この固定ディスク６には給水源ｃに
連絡する原水入口、給湯源ｄに連絡する温水入口、水処
理器ｂに連絡する浄水入口、吐出口２に連絡する導出口
を設ける。固定ディスク６の上面には、操作ハンドル５
の操作で摺動して、前記原水入口と温水入口の一方又は
双方か、若しくは浄水入口を導出口に連絡させる可動デ
ィスク７を水密状且つ摺動自在に摺接させる。夫々のデ
ィスクの摺動面６ａ，７ａにはアモルファス・ダイヤモ
ンドの薄膜を形成する。

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41ａ，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８ｃ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２ｂ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２ ｂ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６ａ，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0.03〜0.05μm Ｒa 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 〜 0.5μ m 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)

【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。