JPWO2017135429A1 - 切換弁及び浄水器 - Google Patents

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Abstract

切換操作部の切換操作と、複数の流路から流体の流通経路として選択される流路が、取り付け状態に関わらず同じである切換弁、及び前記切換弁を備える浄水器を提供することを目的とする。蛇口に設置された状態で、切換操作部（２０）の操作により切換回転軸を所定の角度範囲内で往復回転運動させ、前記蛇口から供給される流体の流れを複数の流路のいずれかに切り換える切換弁（１０）であって、切換操作部（２０）が、切換弁（１０）が蛇口設置された状態で回転軸が鉛直方向である、所定の角度範囲内で往復回転運動する回転式である、切換弁（１０）。また、切換弁（１０）と、浄水機能を有する浄水カートリッジ（１２）とを備える浄水器（１）。

Description

本発明は、切換弁及び浄水器に関する。
本願は、２０１６年２月４日に、日本出願された特願２０１６−０２００８３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
例えばシンクの水道の蛇口に設置される浄水器としては、供給される原水をそのまま流出させるための流路と、原水を浄水カートリッジに通して浄水として流出させるための流路を有し、供給される原水の流れをそれらいずれかの流路に切換弁で切り換えるものが知られている。
切換弁としては、例えば、蛇口に設置された状態で、切換操作部の操作により切換回転軸を所定の角度範囲内で往復回転運動させ、前記蛇口から供給される流体の流れを複数の流路のいずれかに切り換えるものが挙げられる。このような切換弁は、通常、利き手やシンクに合わせて、切換操作部が平面視で前記蛇口の右側又は左側に配置されるように設置されるようになっている。例えば、平面視で切換操作部が蛇口の右側又は左側に配置されるように蛇口に設置された状態で、前記切換操作部の上面における、切換回転軸を挟む奥側と手前側の２つの領域の両方に操作部を有する切換弁が提案されている（特許文献１）。前記切換弁を備える浄水器では、切換操作部の奥側の領域又は手前側の領域を下方に押し込むだけで原水と浄水の切り換えができ、操作が容易である。
特開２００４−１３７７１３号公報
しかし、特許文献１のような従来の切換弁を備える浄水器では、平面視において切換操作部が蛇口の右側又は左側のいずれに配置されているかで、原水と浄水の切り換え操作が反対になる。例えば、平面視において切換操作部が蛇口の右側に配置されるように浄水器を設置し、切換操作部の奥側の領域を下方に押し込むと原水が流出し、手前側の領域を下方に押し込むと浄水が流出させるようにする。前記浄水器を平面視において切換操作部が蛇口の左側に配置されるように設置すると、切換操作部の奥側の領域を下方に押し込むと浄水が流出し、手前側の領域を下方に押し込むと原水が流出する。そのため、例えば平面視で切換操作部を蛇口の右側又は左側のいずれかに配置して一定期間使用した後に、シンクのレイアウトを変更する等の目的で切換操作部の配置を逆にした場合、感覚的な操作では原水と浄水の切り換え操作を誤ることがある。
本発明は、切換操作部の切換操作と、複数の流路から流体の流通経路として選択される流路が、取り付け状態に関わらず同じである切換弁、及び前記切換弁を備える浄水器を提供することを目的とする。
本発明は、以下の構成を有する。
［１］蛇口に設置された状態で、切換操作部の操作により切換回転軸を所定の角度範囲内で往復回転運動させ、前記蛇口から供給される流体の流れを複数の流路のいずれかに切り換える切換弁であって、
前記切換操作部が、切換弁が蛇口に設置された状態で回転軸が鉛直方向である、所定の角度範囲内で往復回転運動する回転式である、切換弁。
［２］前記切換操作部上に蛇口と接続される蛇口接続部が設けられている、［１］に記載の切換弁。
［３］前記切換操作部に切換位置を認知する認知手段を有する、［１］又は［２］に記載の切換弁。

［４］前記切換操作部の外周面における平面視で中心軸に対して対向する位置に、外周面から突出する凸部からなる操作部が設けられている、［３］に記載の切換弁。
［５］前記［１］〜［４］のいずれかに記載の切換弁と、浄水機能を有する浄水カートリッジとを備える浄水器。
本発明の切換弁は、切換操作部の切換操作と、複数の流路から流体の流通経路として選択される流路が、取り付け状態に関わらず同じである。
本発明の浄水器においては、切換操作部の切換操作と、複数の流路から流体の流通経路として選択される流路が、取り付け状態に関わらず同じである。
本発明の浄水器の一例を示した斜視図である。 図１の浄水器の正面図である。 図１の浄水器の底面図である。 図１の浄水器における切換弁を切換回転軸部分が見えるように開いた状態を示した図であり、浄水を流出させる場合の平面図である。 図１の浄水器における切換弁を切換回転軸部分が見えるように開いた状態を示した図であり、原水を流出させる場合の平面図である。 図１の浄水器において浄水を流出させる場合の縦断面図である。 図１の浄水器において原水を流出させる場合の縦断面図である。
以下、本発明の切換弁及び浄水器の一例について、図１〜６に基づいて説明する。
本実施形態の浄水器１は、水道の蛇口に装着された状態で、供給される原水をそのまま流出させるか、又は浄化して浄水として流出させることができるものである。浄水器１は、図１〜５に示すように、切換弁１０と、浄水機能を有する浄水カートリッジ１２と、切換弁１０と浄水カートリッジ１２とを接続している接続部１４と、を備えている。以下、便宜上、切換弁１０が浄水カートリッジ１２の左側に位置する状態における、切換弁１０の前面側の部分を第１面部１０ａ、背面側の部分を第２面部１０ｂという。
（切換弁）
切換弁１０は、切換弁本体１６と、切換回転軸１８と、切換操作部２０と、アダプタ２２と、締付リング２４と、ストレーナ２６と、パッキン２８と、支持部材３０と、を備えている。
切換弁本体１６の上部には、図５に示すように、上端が開口した有底の円筒状の上部筒部３４が設けられている。上部筒部３４内には、上端の開口を通じて内部に流体が流入する流入室３２が形成されている。流入室３２の底部には、図４Ａ、Ｂ及び図５に示すように、平面視で、浄水カートリッジ１２寄りに円形状の第１流路３６が形成され、第１流路３６よりも浄水カートリッジ１２から遠い側の第２面部１０ｂ寄りに第２流路３８が形成されている。
流入室３２内には、浄水カートリッジ１２から遠い側に、軸方向が鉛直方向となるように設けられ、平面視において所定の角度範囲内で往復回転運動する切換回転軸１８が設けられている。切換回転軸１８の上端部には、平面視で浄水カートリッジ１２側に延びる棒状部材４０が接続されている。また、棒状部材４０の先端部には、第１流路３６又は第２流路３８を塞ぐ円柱状の弁体４２が設けられている。切換回転軸１８が往復回転運動し、それによって弁体４２が第１流路３６又は第２流路３８のいずれかの流路上に配置されることで、前記流路が塞がれるようになっている。
切換回転軸１８の平面視での回転角度は、特に限定されず、切換回転軸１８を往復回転運動させることで第１流路３６と第２流路３８の一方を塞ぎ、他方の流路に原水を流通させることができるように設定すればよい。切換回転軸１８の平面視での回転角度は、切り換えをはっきりと区別しやすい点では、１０°〜９０°が好ましく、３０°〜６０°がより好ましい。
上部筒部３４の内側における流入室３２の上部には、中央に円形の開口が形成された円環状の平板からなる支持部材３０と、ストレーナ２６と、中央に円形の開口が形成された円環状のパッキン２８が下からこの順に設置されている。ストレーナ２６は、蛇口から供給される原水中に含まれる粗いごみを捕捉するための網状部材であり、支持部材３０とパッキン２８によって挟持されることで保持されている。
切換弁本体１６における上部筒部３４の直下には、流入室３２から第２流路３８を通って原水が流入してくる原水貯液室４４が形成されている。切換弁本体１６の底面１６ａには、図３及び図５に示すように、複数のシャワー吐水口４６が特定のパターンで形成されている。第２流路３８を通じて原水貯液室４４へと流入してきた流体は、複数のシャワー吐水口４６からシャワー状に流出される。
切換弁本体１６における上部筒部３４の径方向の外側には、上部筒部３４を囲うように円筒状の切換操作部２０が設けられている。切換操作部２０は、この例では、上端に向かうにつれて縮径した形状になっている。切換操作部２０は、その回転軸が、切換弁１０が蛇口に設置された状態で鉛直方向である、所定の角度範囲で往復回転運動する回転式の部材である。すなわち、切換操作部２０は、上部筒部３４の周囲を往復回転運動するようになっている。
そして、切換操作部２０を往復回転運動させることで、切換回転軸１８が往復回転運動する機構になっている。前記機構としては、特に限定されない。例えば、図４Ｂに示すように、平面視で切換操作部２０を右回転させることで切換回転軸１８が右回転して第１流路３６が塞がれ、図４Ａに示すように、切換操作部２０を左回転させることで切換回転軸１８が左回転して第２流路３８が塞がれるような機構が挙げられる。
切換操作部２０の平面視での回転角度は、切換回転軸１８を往復回転運動させることで第１流路３６と第２流路３８の一方を塞ぎ、他方の流路に原水を流通させることができれば特に限定されない。切換操作部２０の平面視での回転角度は、切り換えをはっきりと区別しやすい点では１０°〜９０°が好ましく、３０°〜６０°がより好ましい。
この例では、図１〜４に示すように、切換操作部２０の外周面２０ａにおける、平面視において中心軸に対して対向する位置に、外周面２０ａから突出する凸部からなる操作部５０ａ，５０ｂが設けられている。操作部５０ａ，５０ｂが設けられていることで、切換操作部２０を往復回転運動させることが容易になる。
なお、本発明においては、切換位置が分かるような認知手段があれば、切換操作部に凸部からなる操作部が設けられていなくてもよい。例えば、浄水、原水の切換位置が分かるよう、文字表示や図形表示が切換弁本体部の外周面や、切換操作部の外周面に記されていてもよく、切換時の感覚が手に伝わるように、切換時にクリック感を持たせる機構を備えていてもよい。
また、切換弁は濡れた手で使用することが多いことから、切換操作部の外周面に滑り難い素材を使用するか、滑り止めを施してもよい。凸部からなる操作部を設ける態様は、濡れた手でも切換が容易になる点で好ましい。さらに、切換操作部の外周面における平面視で中心軸に対して対向する位置に凸部からなる操作部を設ける態様は、親指とその他の指（中指或いは人差し指等）の２つの指で把持し切換操作を行うことが容易となることから、濡れた手でも確実に且つ容易に切換操作を行うことができる点でさらに好ましい。
切換弁本体１６の上部筒部３４の切換操作部２０よりも上方には、螺合により締付リング２４が装着されている。具体的には、図５に示すように、締付リング２４は、円筒状の筒部２４ａと、筒部２４ａの上端から内側に向かって突出する円環状の突出部２４ｂとを備えており、突出部２４ｂの内側に開口が形成されている。また、筒部２４ａの内周面には、上部筒部３４の外周面の上部に形成されたネジ溝３４ａに対応するネジ溝２４ｃが形成されている。
切換弁本体１６の上部筒部３４に締付リング２４を装着する際には、締付リング２４の内側におけるパッキン２８上にアダプタ２２が配置される。これらの切換弁本体１６の上部筒部３４、締付リング２４、パッキン２８、アダプタ２２により、蛇口接続部４８が形成されている。このように、切換弁１０では、切換操作部２０上に蛇口と接続される蛇口接続部４８が設けられている。
アダプタ２２は、中央に開口が形成された円環状の上面部２２ａと、上面部２２ａの外周縁から全周にわたって垂下された円環状の突出部２２ｂと、突出部２２ｂから全周にわたって外側に張り出すように設けられた張出部２２ｃと、を備えている。また、アダプタ２２は、縦方向に切れ目２２ｄが形成されることで変形するようになっており、切れ目２２ｄから開いて水道の蛇口を囲うように装着できるようになっている。張出部２２ｃを下にしてアダプタ２２を水道の蛇口に装着したときには、蛇口の下端部から外側に張り出すフランジ部がアダプタ２２の突出部２２ｂの内側に位置し、前記フランジ部の上側にアダプタ２２の上面部２２ａが引っ掛かった状態となる。
締付リング２４内に蛇口を一旦通し、張出部２２ｃを下にしてアダプタ２２を水道の蛇口に装着し、上部筒部３４の内側に配置されたパッキン２８上にそのアダプタ２２が配置されるようにした状態で、上部筒部３４に締付リング２４を螺合装着する。このとき、アダプタ２２の張出部２２ｃが締付リング２４の突出部２４ｂとパッキン２８に挟持されることで保持される。これにより、切換弁１０が水道の蛇口に取り付けられる。
切換弁１０における各部分の材質は、特に限定されず、公知の材質が挙げられる。例えば、量産に向く合成樹脂、例えば、透明ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、メタクリル樹脂、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＭＳ樹脂、透明ナイロン樹脂、ポリ−４−メチルペンテン−１等を使用することができる。
（浄水カートリッジ）
浄水カートリッジ１２は、図５に示すように、土台部分５２と、土台部分５２上に設けられた円筒状の濾材収容部５４と、濾材収容部５４を覆うように土台部分５２に設けられた有蓋円筒状のカバー部材５６と、濾材収容部５４内に収容された第１濾材５８及び第２濾材６０とを備えている。
浄水カートリッジ１２内における濾材収容部５４の外側には、切換弁１０における第１流路３６と連通する原水流路６２が、濾材収容部５４の下方から上方まで形成されている。
濾材収容部５４は、仕切り部材６４を介して上下２段に第１濾材５８及び第２濾材６０を収容できるようになっている。仕切り部材６４には、平面視で中央部を除く部分に円環状に網体６６が設けられており、第１濾材５８を通過した水が網体６６を通じて第２濾材６０側に流通できるようになっている。また、濾材収容部５４の上端部には、原水が透過可能な焼結体からなる蓋体６８が設けられている。
この例では、濾材収容部５４における仕切り部材６４よりも上側の第１濾材収容室７０に、活性炭からなる第１濾材５８が収容されており、第１濾材５８の上に不織布７２が設けられている。また、濾材収容部５４における仕切り部材６４よりも下側の第２濾材収容室７４には、中空糸膜束６０ａがポッティング材６０ｂで固定された中空糸膜モジュールからなる第２濾材６０が収容されている。
また、濾材収容部５４には、濾材収容部５４の底部から下方に突出するように流出管７６が接続されており、第１濾材５８及び第２濾材６０で浄化された浄水が流入するようになっている。流出管７６の下端は土台部分５２の底面と面一になっており、流出管７６の下端の開口が、浄水が流出される浄水流出口７６ａとなっている。
浄水カートリッジ１２における濾材以外の各部分の材質は、特に限定されず、公知の材質を採用でき、例えば、切換弁１０で挙げたものと同じものが挙げられる。また、本願発明では、濾材として活性炭と中空糸膜モジュールを用いる例を示したが、濾材の種類及び数は特に限定されない。
（接続部）
接続部１４は、切換弁１０と浄水カートリッジ１２とを接続する部分である。接続部１４の態様は、その内部で第１流路３６と原水流路６２が繋がっていればよく、それ以外は特に限定されない。
（作用効果）
以下、浄水器１の作用効果について説明する。例えば、切換弁１０の第１面部１０ａを手前側にして、蛇口接続部４８において切換弁１０を水道の蛇口に取り付ける。この状態で、平面視で切換操作部２０を右回転させることで、図４Ｂ及び図６に示すように、切換回転軸１８を右回転させて第１流路３６を塞ぎ、蛇口から原水を供給する。この場合、蛇口から流入室３２内に流入してきた原水は、第２流路３８を通じて原水貯液室４４へと流れ、複数のシャワー吐水口４６からシャワー状に流出される。
また、平面視で切換操作部２０を左回転させることで、図４Ａ及び図５に示すように、切換回転軸１８を左回転させて第２流路３８を塞いで蛇口から原水を供給する。この場合、蛇口から流入室３２内に流入してきた原水は、第１流路３６を通じて接続部１４から浄水カートリッジ１２内に入り、原水流路６２を通じて濾材収容部５４内に上方から流入する。そして、濾材収容部５４内において原水が第１濾材５８と第２濾材６０によって順に浄化され、浄化された浄水が流出管７６を通って浄水カートリッジ１２の底面の浄水流出口７６ａから流出される。このように、切換操作部２０を平面視で往復回転運動させることで、原水と浄水を切り換えることができる。
また、浄水器１は、切換弁１０の第２面部１０ｂを手前側にして、浄水カートリッジ１２が切換弁１０の左側にくるように、切換弁１０を水道の蛇口に取り付けることもできる。この状態において平面視で切換操作部２０を右回転させると、切換弁１０の第１面部１０ａを手前側にした状態と同様に、切換回転軸１８が右回転して第１流路３６が塞がれ、複数のシャワー吐水口４６から原水がシャワー状に流出される。また、平面視で切換操作部２０を左回転させると、切換回転軸１８が左回転して第２流路３８が塞がれ、浄水カートリッジ１２の底面の浄水流出口７６ａから浄水が流出される。このように、浄水器１においては、蛇口に切換弁１０が取り付けられた状態で切換操作部２０の回転軸が鉛直方向になっているため、切換弁１０の第１面部１０ａと第２面部１０ｂのいずれが手前側となるように設置しても、原水と浄水の切り換え操作が同じになる。
以上説明したように、本発明の切換弁及び浄水器においては、切換弁が蛇口に設置された状態で回転軸が鉛直方向である、所定の角度範囲内で往復回転運動する回転式の切換操作部が設けられている。そのため、蛇口に取り付けた状態で切換弁の外周面のどの部分が手前に向いていても、切換弁内において流体を流通させる流路として同じ流路を選択する場合は、同じ回転方向に切換操作部を回転させればよい。このように、本発明の切換弁及び浄水器では、切換弁の取り付け状態に関わらず、切換操作部の切換操作と、複数の流路から流体の流通経路として選択される流路が同じであるため、使用途中で取り付け状態を変更しても誤操作なしに感覚的に操作することが可能である。
なお、本発明の切換弁及び浄水器は、前記した切換弁１０及び浄水器１には限定されない。例えば、本発明の切換弁及び浄水器は、切換操作部の回転操作によって、供給される流体が流れる方向を３つ以上の流路方向に段階的に切り換えるものであってもよい。具体的には、例えば、本発明の切換弁及び浄水器は、供給される原水をそのまま流出させるための流路と、原水をシャワー状に流出させるための流路と、浄化して浄水とするための流路とに、原水が流通する方向を切換操作部の回転操作で切り換えることができるものであってもよい。
また、切換弁１０及び浄水器１においては、切換操作部２０上に蛇口と接続される蛇口接続部４８が設けられていたが、このような態様には限定されない。例えば、蛇口接続部において切換弁を蛇口に取り付けた状態で、平面視で蛇口よりも浄水カートリッジに近い側又は遠い側に切換操作部が備えられた切換弁や浄水器であってもよい。ただし、本発明の切換弁及び浄水器では、切換弁の取り付け状態によらず切換操作部が蛇口の下方になるために操作性が良い点から、切換操作部上に蛇口と接続される蛇口接続部が設けられた態様が好ましい。
本発明の切換弁は、切換操作部の切換操作と、複数の流路から流体の流通経路として選択される流路が、取り付け状態に関わらず同じ流路とすることができ、また、本発明の浄水器においては、切換操作部の切換操作と、複数の流路から流体の流通経路として選択される流路が、取り付け状態に関わらず同じ流路とすることができる。
１ 浄水器
１０ 切換弁
１２ 浄水カートリッジ
１４ 接続部
１６ 切換弁本体
１８ 切換回転軸
２０切換操作部
４８ 蛇口接続部

Claims (5)

  1. 蛇口に設置された状態で、切換操作部の操作により切換回転軸を所定の角度範囲内で往復回転運動させ、前記蛇口から供給される流体の流れを複数の流路のいずれかに切り換える切換弁であって、
    前記切換操作部が、切換弁が蛇口に設置された状態で回転軸が鉛直方向である、所定の角度範囲内で往復回転運動する回転式である、切換弁。
  2. 前記切換操作部上に蛇口と接続される蛇口接続部が設けられている、請求項１に記載の切換弁。
  3. 前記切換操作部に切換位置を認知する認知手段を有する、請求項１又は２に記載の切換弁。
  4. 前記切換操作部の外周面における平面視で中心軸に対して対向する位置に、外周面から突出する凸部からなる操作部が設けられている、請求項３に記載の切換弁。
  5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の切換弁と、浄水機能を有する浄水カートリッジとを備える浄水器。
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