WO2021157101A1

WO2021157101A1 - 冷水排出装置

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Publication number: WO2021157101A1
Application number: PCT/JP2020/011964
Authority: WO
Inventors: 健介片岡
Original assignee: Ｓａｎｅｉ株式会社
Priority date: 2020-02-05
Filing date: 2020-03-18
Publication date: 2021-08-12
Also published as: EP4102116A4; JP7358358B2; US20230151590A1; JPWO2021157101A1; EP4102116A1; CN113498460A; CN113498460B; US11725367B2

Abstract

供給水が温水である場合に吐出口（Ｄ７）から温水を吐出し、冷水である場合に冷水排出口（Ｄ４）から冷水を排出する冷水排出装置（１０）は、感温式の第１切替弁体（１４）とダイヤフラム式の第２切替弁体（１７）とを有する。第１切替弁体（１４）は、供給水の温度変化に伴う伸縮により冷水時には冷水排出流路（Ｄ３）を開弁して冷水を排出し、温水時には冷水排出流路（Ｄ３）を閉弁する。第２切替弁体（１７）は、温水が吐出流路（Ｄ６）を流れる圧力により吐出流路（Ｄ６）を開弁して温水を吐出口（Ｄ７）へと吐出させる。第２切替弁体（１７）は、冷水が冷水排出流路（Ｄ３）に流される圧力により吐出流路（Ｄ６）を閉弁して冷水を排出する。第２切替弁体（１７）は、止水後の第１切替弁体（１４）内の残水が冷えた場合に、冷水排出流路（Ｄ３）の開弁に伴い吐出口（Ｄ７）より下流側の残水から重力落下の圧力を受けて吐出流路（Ｄ６）を開弁し残水を冷水排出流路（Ｄ３）から排出する。

Description

冷水排出装置

　本開示は、冷水排出装置に関する。例えば該装置は、供給水が設定温度以上の温水である場合に該温水を下流側の吐出口へと吐出する。該装置は、設定温度未満の冷水である場合に該冷水を冷水排出口から排出する。

　温調した湯水を使用者に噴出させるシャワー設備が従来知られている。例えば特開平３－１８３３２号公報のシャワー設備は、使用初期の配管内冷水を外部に排出することが可能である。上記冷水排出装置には感温弁が埋め込まれている。感温弁は、湯水が流れる吐出流路に温度変化に伴う伸縮によって湯水の流通先を切り替える。

　上記従来技術では、装置の大型化を抑制するため、感温弁が吐出流路の管軸方向に伸縮するように設けられている。そして、吐出流路が、感温弁を途中で横切りつつ、感温弁に沿って外側ケースとの間の狭い隙間内を管軸方向に延びる細径の構成とされている。更に、上記理由から、感温弁によって流通先が切り替えられる排出流路も細径の構成とされている。したがって、湯水の吐出流量及び冷水の排出流量を十分に確保することができない。そこで、装置の大型化を抑制しつつ、温水の吐出量と冷水の排出量とを適切に確保可能な冷水排出装置が従来必要とされている。

　本開示の１つの形態の冷水排出装置は、供給水が設定温度以上の温水である場合に該温水を吐出流路から吐出口へと吐出する。設定温度未満の冷水である場合に、冷水排出装置は、該冷水を吐出流路から分岐する冷水排出流路から冷水排出口へと排出する。吐出流路と冷水排出流路との分岐部に感温式の第１切替弁体が設けられる。吐出流路と冷水排出流路との流路間に跨ってダイヤフラム式の第２切替弁体が設けられる。ダイヤフラムは、バネ力により吐出流路を閉弁する方向に付勢される。

　感温式の第１切替弁体は、吐出流路を常時開通させつつ、供給水の温度変化に伴う管軸方向の伸縮により、供給水が冷水である場合には冷水排出流路を開弁する。温水である場合には第１切替弁体は、冷水排出流路を閉弁する。ダイヤフラム式の第２切替弁体は、温水吐出モードと、冷水排出モードと、残水排出モードと、に切り替えられる。

　温水吐出モードでは、温水が吐出流路に流される圧力により吐出流路が開弁して温水が吐出口へと吐出される。冷水排出モードでは、冷水が冷水排出流路に流される圧力により吐出流路が閉弁して冷水が冷水排出口へと排出される。残水排出モードでは、止水後の第１切替弁体内の残水が設定温度未満となった場合に冷水排出流路が開弁される。これに伴い吐出口より下流側の残水から重力落下の圧力を受けて吐出流路が開弁し、残水が冷水排出流路から排出される。

　上記構成によれば、第１切替弁体が吐出流路を常時開通させることから、吐出流路を広く確保することができる。また、第２切替弁体は、供給水が冷水である時には吐出流路を閉弁できる。しかも第２切替弁体は、冷水排出装置内の冷えた残水を排出する時には吐出流路を合理的に開弁することができる。このような弁機構の合理化により、冷水排出装置の大型化を抑制しつつ、温水の吐出量と冷水の排出量とを適切に確保可能な構成を得ることができる。

　また、本開示の１つの形態の冷水排出装置は、更に次のように構成されていてもよい。分岐部が、供給水の供給口から吐出流路へと流れる供給水の一部を取り込んで冷水排出流路へと分岐させる分岐配管から成る。上記構成によれば、常時開通される吐出流路を広く確保することができる。

　また、本開示の１つの形態の冷水排出装置は、更に次のように構成されていてもよい。更に、冷水排出流路における第２切替弁体の圧力室の下流域に定流量弁が設けられる。上記構成によれば、定流量弁により、冷水排出時に第２切替弁体の圧力室に適切に圧力をかけて、吐出流路を適切に閉弁することができる。

１つの実施形態に係る冷水排出装置の概略構成を表した正面図である。冷水排出装置の斜視図である。冷水排出装置の内部構造を表した部分断面斜視図である。図３のＩＶ部拡大図である。図３のＶ部拡大図である。冷水供給時の各弁の状態を表した図３に対応する断面図である。温水供給時の各弁の状態を表した図３に対応する断面図である。残水排出時の各弁の状態を表した図３に対応する断面図である。切替操作部材により冷水排出機能をオフにした状態を表した図４に対応する断面図である。

　１つの実施形態に係る冷水排出装置１０の構成について、図１～図９を用いて説明する。なお、以下の説明において、前後上下左右等の各方向を示す場合には、各図中に示されたそれぞれの方向を指すものとする。

　図１に示すように、浴室の壁面Ｗに混合水栓１が取り付けられている。混合水栓１からオーバーヘッド式のシャワーヘッド６へと至る湯水の供給経路上に冷水排出装置１０が設けられている。具体的には、冷水排出装置１０は、混合水栓１と流路接続されて上方へと延びるシャワー供給管４と、シャワー供給管４と流路接続されて上方へと延びるシャワー吐出管５と、の接続部に介設されている。シャワー吐出管５の上端部がシャワーヘッド６と接続されている。

　混合水栓１は、浴室の壁面Ｗの裏側から供給される湯と水とを内部で混合して吐出することのできる機能を備える。具体的には、浴室の壁面Ｗ内または裏側には、図示しない湯水の経路となる配管が設けられている。水栓本体２の背面には図示しない湯水の接続口がそれぞれ形成されている。水栓本体２の湯水の接続口は、クランク状に偏心した給湯管３Ａと給水管３Ｂとを介して各配管と流路接続される。

　混合水栓１は、上記供給される湯水の混合割合を内部で調節することが可能な温調機能を備える。また、混合水栓１は、上記混合した湯水の吐止経路を切り替えることが可能な切替機能と、吐出する湯水の量を調節することが可能な吐出量の調節機能と、を備える。

　上記湯水の混合割合の調節は、水栓本体２の側部（例えば左側部）に取り付けられた略円筒型の温調ハンドル２Ａの操作によって行われる。また、吐止水の経路の切り替え及び吐出量の調節は、水栓本体２の側部（例えば右側部）に取り付けられた略円筒型の切替ハンドル２Ｂの操作によって行われる。具体的には、使用者が温調ハンドル２Ａを所望の回転位置へと回すことで、水栓本体２の内部で混合される湯水の混合割合が上記の回転位置に応じた設定温度に調節される。

　使用者が切替ハンドル２Ｂを所定の止水位置（図示位置）から上向き又は下向きに回す。これにより水栓本体２が、切替ハンドル２Ｂの回転移動量に応じた量の湯水を、水栓本体２に流路接続されたシャワーヘッド６又はカラン７に選択的に吐出する。本実施形態では、切替ハンドル２Ｂが上向きに回されることでシャワーヘッド６から湯水が吐出される。切替ハンドル２Ｂが下向きに回されることでカラン７から湯水が吐出される。

　冷水排出装置１０は、上記切替ハンドル２Ｂの操作によってシャワーヘッド６から湯水を吐出する際、使用初期の配管内に残る冷水がシャワーヘッド６から使用者に噴出されないよう、配管内の冷水を外部に排出することのできる機能を備える。以下、冷水排出装置１０の具体的な構成について詳しく説明する。

　図２に示すように、冷水排出装置１０は、前後方向に延びる縦長な略箱形状に形成されている。冷水排出装置１０の下端部にシャワー供給管４の上端部が流路接続され、上端部にシャワー吐出管５の下端部が流路接続される。シャワー供給管４の上端部とシャワー吐出管５の下端部は、それぞれ、冷水排出装置１０に対して、互いに同一軸線上に並ぶ位置にて流路接続される。

　冷水排出装置１０は、具体的には、図３に示すように、縦長な略箱形状を成す装置本体１１を有する。装置本体１１の内部には、複数の区画壁１２や配管が設けられることで、複数の流路が形成される。以下の説明では、冷水排出装置１０内に設けられた主要な配管については符号を付して説明するが、それ以外の配管については、符号を付さず、代わりに各配管により形成される流路や開口に符号を付して説明することとする。各図において、冷水排出装置１０内に設けられる各流路や開口については、符号を四角で囲って表示する。

　図３に示すように、冷水排出装置１０の下端部に、シャワー供給管４の上端部と流路接続される下向き開口の供給口Ｄ１が形成される。冷水排出装置１０の上端部に、シャワー吐出管５の下端部と流路接続される上向き開口の吐出口Ｄ７が形成される。冷水排出装置１０の後端部の上部箇所に、冷水を外部へと排出する後向き開口の冷水排出口Ｄ４が形成される。

　図４に示すように、冷水排出装置１０は、上記供給口Ｄ１の下流側となる上方位置に、流路を上向きと後向きとに分岐させる分岐流路Ｄ２を備える。また、冷水排出装置１０は、分岐流路Ｄ２の後側に冷水排出流路Ｄ３を備える。冷水排出流路Ｄ３は、図３に示すように分岐流路Ｄ２と冷水排出口Ｄ４を繋げる。冷水排出流路Ｄ３は、分岐流路Ｄ２の後側に分岐された流路との接続口から、流路を上向きに立ち上げて、更にそこから流路を後向きに折り曲げて冷水排出口Ｄ４へと繋がる形状とされる。

　図５に示すように、冷水排出流路Ｄ３の上向きから後向きへと折れ曲がる流路の折れ曲がり箇所には、前方に流路を僅かに拡張させる圧力室Ｄ５が形成されている。圧力室Ｄ５は、後述するダイヤフラム式の第２切替弁体１７に後方から圧力を作用させる領域とされる。圧力室Ｄ５は、前後方向に管軸方向を向ける円管状の区画配管１９により形成されている。

　図３に示すように、冷水排出装置１０は、分岐流路Ｄ２の上向きに延びる流路と接続されて上側の吐出口Ｄ７へと繋がる吐出流路Ｄ６を備える。吐出流路Ｄ６の吐出口Ｄ７へと延びる流路の途中箇所は、後述する第２切替弁体１７により流通不能に閉弁されたり流通可能に開弁されたりする。冷水排出口Ｄ４は、吐出口Ｄ７よりも低い位置に設けられている。

　図４に示すように、分岐流路Ｄ２は、前後方向に管軸方向を向ける円管状の分岐配管１３により形成されている。分岐配管１３は、第１開口部（管軸開口）１３Ａと第２開口部（管壁開口）１３Ｂを有する。図６に示すように第１開口部１３Ａは、分岐配管１３の後端部に位置し、周壁部に冷水排出流路Ｄ３に連通する開口を有する。図７に示すように分岐配管１３は、分岐配管１３の前後中央領域に位置し、周壁部に吐出流路Ｄ６に連通する開口と、供給口Ｄ１に連通する開口を有する。

　図７に示すように、第２開口部１３Ｂは、供給口Ｄ１の直上に位置している。第２開口部１３Ｂは、供給口Ｄ１から供給された湯水の一部を分岐配管１３内に取り込む取込口として機能する。すなわち、供給口Ｄ１から上向きに流された湯水は、その一部が第２開口部１３Ｂから分岐配管１３内に取り込まれるが、それ以外は分岐配管１３を上方に通り越して吐出流路Ｄ６へと流される。

　図４に示すように、冷水排出装置１０は、更に、分岐配管１３内にセットされる感温式の第１切替弁体１４を備える。第１切替弁体１４は、分岐配管１３内に取り込まれる湯水の温度に応じて、管軸方向に自律的に伸縮動作する感温式の弁機構を備える。

　具体的には、第１切替弁体１４は、図４に示すように、管軸方向に丸棒状に延びる軸部１４Ａと、軸部１４Ａの後端部に組み付けられた開閉弁１４Ｂと、を有する。更に、第１切替弁体１４は、開閉弁１４Ｂに閉弁方向となる後方向へのバネ力を作用させる形状記憶合金製の感温バネ１４Ｃを有する。更に、第１切替弁体１４は、軸部１４Ａに対して開閉弁１４Ｂを開弁させる前方向へのバネ力を作用させるバイアスバネ１４Ｄを有する。

　図４に示すように、軸部１４Ａは、分岐配管１３内に前方から嵌め込まれた円管状の嵌合管１４Ｅ内に軸方向に挿通されている。この挿通により、軸部１４Ａは、嵌合管１４Ｅの内周面により管軸方向の摺動動作のみが可能となるように外周側から支持される。

　図４に示すように、嵌合管１４Ｅにより支持される軸部１４Ａの外周面部位には、リング状の溝が形成されて、溝にゴム製のＯリング１４Ａ１が装着されている。Ｏリング１４Ａ１は、軸部１４Ａの外周面と嵌合管１４Ｅの内周面との隙間を全周に亘って塞ぐ。それにより、分岐流路Ｄ２内に流れ込んだ湯水が、軸部１４Ａの外周面と嵌合管１４Ｅの内周面との間の隙間から前方に漏出しないようになっている。

　図４に示すように、軸部１４Ａの前端部は、装置本体１１の前端下部に組み付けられた切替操作部材２０の丸孔状の通し孔２３Ａに前方から挿通されている。この挿通により、軸部１４Ａの前端部は、切替操作部材２０の通し孔２３Ａの内周面によって外周側から支持される。軸部１４Ａの後端部は、径方向に円板状に張り出すフランジ部１４Ｆに前方から通される。軸部１４Ａの後端部は、開閉弁１４Ｂにも前方から通される。フランジ部１４Ｆと開閉弁１４Ｂが厚み方向に重ねられる。開閉弁１４Ｂは、ゴム製の中空円板状の部材から成る。

　図４に示すように、感温バネ１４Ｃは、コイル状に巻かれたバネ部材から成る。軸部１４Ａの後端部が嵌合管１４Ｅに続いて感温バネ１４Ｃとフランジ部１４Ｆに前側から通される。これにより感温バネ１４Ｃは、嵌合管１４Ｅとフランジ部１４Ｆとの間にセットされる。感温バネ１４Ｃは、弾発力（バネ力）を利用して、嵌合管１４Ｅの後側面を支点にフランジ部１４Ｆを後方向へ押す。感温バネ１４Ｃは、分岐配管１３内に取り込まれた湯水との接触により、湯水の温度に応じて硬さを変化させる特性を備える。

　具体的には、図４を参照するように、感温バネ１４Ｃは、分岐配管１３内に取り込まれる供給水が設定温度（例えば３５度）以上の温水である場合には、バイアスバネ１４Ｄのバネ力に打ち勝つ硬さとなって管軸方向に伸長する。それにより、開閉弁１４Ｂが、分岐配管１３の後端部に押し付けられて、第１開口部１３Ａを閉弁する。

　一方、感温バネ１４Ｃは、図６を参照するように、分岐配管１３内に取り込まれる供給水が設定温度未満の冷水である場合には、バイアスバネ１４Ｄのバネ力により押し縮められる軟らかさとなって管軸方向に収縮する。それにより、開閉弁１４Ｂが、バイアスバネ１４Ｄのバネ力により分岐配管１３の後端部から前方に引き離されて、第１開口部１３Ａを開弁する。

　図４に示すように、バイアスバネ１４Ｄも、コイル状に巻かれたバネ部材から成る。バイアスバネ１４Ｄに軸部１４Ａが通されて、バイアスバネ１４Ｄが嵌合管１４Ｅの前側面と軸部１４Ａの前端近傍部に形成された径方向に円板状に張り出すフランジ部１４Ｇとの間にセットされる。それにより、バイアスバネ１４Ｄは、弾発力（バネ力）を利用し、嵌合管１４Ｅの前側面を支点に軸部１４Ａの前端側のフランジ部１４Ｇに前方向へ押す。

　図３に示すように、冷水排出装置１０は、更に、冷水排出流路Ｄ３の圧力室Ｄ５よりも下流側の領域に、冷水排出口Ｄ４への排出流量を一定以内に制限することのできる定流量弁１５Ｂを備える。この定流量弁１５Ｂによる流量制限によって、冷水排出時に冷水排出流路Ｄ３から圧力室Ｄ５に掛けられる圧力が一定以上の大きさとなるように保持される。冷水排出口Ｄ４には、網や格子状の部品の組み合わせにより冷水の排出を整えて飛び散りを防止する整流器１６が装着されている。

　図４に示すように、冷水排出装置１０は、更に、シャワー供給管４と接続される供給口Ｄ１にも、供給口Ｄ１への供給流量を一定以内に制限することのできる定流量弁１５Ａを備える。この定流量弁１５Ａによる流量制限によって、シャワー吐出管５への吐出流量が一定以内に保持される。

　図５に示すように、冷水排出装置１０は、更に、吐出流路Ｄ６と冷水排出流路Ｄ３の圧力室Ｄ５とに跨って設けられるダイヤフラム式の第２切替弁体１７を備える。第２切替弁体１７は、第１切替弁体１４による流路切り替えの動作に応じて、図６に示す冷水排出モードＭ１と、図７に示す温水吐出モードＭ２と、図８に示す残水排出モードＭ３と、の３つのモードに切り替えられる構成とされる。

　具体的には、図６に示すように、第２切替弁体１７は、分岐配管１３内に冷水が取り込まれて冷水排出流路Ｄ３に冷水が流される時には、冷水排出流路Ｄ３を流れる冷水の圧力により吐出流路Ｄ６を閉弁した冷水排出モードＭ１となる。また、図７に示すように、第２切替弁体１７は、分岐配管１３内に温水が取り込まれて吐出流路Ｄ６に温水が流される時には、吐出流路Ｄ６を流れる温水の圧力により吐出流路Ｄ６を開弁した温水吐出モードＭ２となる。

　また、図８に示すように、第２切替弁体１７は、止水後の分岐配管１３内に残る残水が冷めて設定温度未満の冷水となった場合には、第１切替弁体１４により第１開口部１３Ａ（冷水排出流路Ｄ３）が開弁されるのに伴い、吐出口Ｄ７から下流側の残水が重力作用により落下する圧力を受けて吐出流路Ｄ６を開弁した残水排出モードＭ３となる。それにより、吐出口Ｄ７から下流側の残水が第１切替弁体１４を経由して冷水排出流路Ｄ３から冷水排出口Ｄ４へと排出される。

　図５に示すように、第２切替弁体１７は、冷水排出流路Ｄ３の圧力室Ｄ５を形成する円管状の区画配管１９内にセットされている。具体的には、第２切替弁体１７は、管軸方向に面を向ける円板形状の受圧板１７Ａと、受圧板１７Ａの中心部に通された管軸方向に延びる軸部１７Ｂと、受圧板１７Ａの前面部に重ね合わせ状に接合されたダイヤフラム弁１７Ｃと、を有する。更に、第２切替弁体１７は、受圧板１７Ａに閉弁方向となる前方向へのバネ力を作用させる調圧バネ１７Ｄを有する。

　図５に示すように、受圧板１７Ａは、その外周縁から後方向に円筒状に張り出す張出部を有する。受圧板１７Ａは、区画配管１９の配管内に緩やかに嵌り込んだ状態にセットされている。それにより、受圧板１７Ａは、区画配管１９に対して、管軸方向の摺動動作のみが可能となるように外周側から支持される。

　図５に示すように、ダイヤフラム弁１７Ｃは、ゴム製の薄膜状部材から成る。ダイヤフラム弁１７Ｃは、その受圧板１７Ａの外周縁から全周に亘って食み出す周縁部分が、区画配管１９の内周壁に全周に亘って接合されている。それにより、ダイヤフラム弁１７Ｃは、吐出流路Ｄ６と圧力室Ｄ５とを完全に仕切っている。

　図５に示すように、調圧バネ１７Ｄは、コイル状に巻かれたバネ部材から成る。調圧バネ１７Ｄの前端部に軸部１７Ｂが通される。調圧バネ１７Ｄは、受圧板１７Ａと区画配管１９に固定されたバネ支持具１９Ａとの間にセットされる。それにより、調圧バネ１７Ｄは、弾発力（バネ力）を利用して、バネ支持具１９Ａを支点に受圧板１７Ａを前方向へ押す。バネ力により、ダイヤフラム弁１７Ｃは、受圧板１７Ａから前方に押圧され、その前方に設けられた吐出中継配管１８の下流側開口１８Ｂに後方から押し付けられて下流側開口１８Ｂを閉弁する。

　ダイヤフラム弁１７Ｃは、図６に示すように、分岐配管１３内に冷水が取り込まれて、冷水が冷水排出流路Ｄ３に流される時にも、吐出中継配管１８の下流側開口１８Ｂを閉弁した状態（冷水排出モードＭ１）に保持される。その理由は、冷水排出流路Ｄ３に冷水が流れ込むことで、ダイヤフラム弁１７Ｃが、圧力室Ｄ５に臨む受圧板１７Ａに冷水の圧力が掛けられて前方へと押圧されるためである。その際、ダイヤフラム弁１７Ｃは、冷水排出流路Ｄ３の下流域に設けられた定流量弁１５Ｂによる流量制限により、前方に押圧される力を適切に受けるようになっている。

　一方、ダイヤフラム弁１７Ｃは、図７に示すように、吐出流路Ｄ６に温水が流される時には、その圧力により、調圧バネ１７Ｄのバネ力に抗して後方に押し込まれる。それにより、ダイヤフラム弁１７Ｃは、吐出中継配管１８の下流側開口１８Ｂから後方に引き離されて下流側開口１８Ｂを開弁する。それにより、第２切替弁体１７は、ダイヤフラム弁１７Ｃにより吐出流路Ｄ６を開弁して、温水を吐出口Ｄ７へと吐出することのできる温水吐出モードＭ２となる。

　図５に示すように、吐出中継配管１８は、前後方向に管軸方向を向ける円管状の配管から成る。吐出中継配管１８は、区画配管１９よりもひとまわり小さな円管形状とされる。吐出中継配管１８の後端部が区画配管１９内に前方から僅かに入り込んだ状態に配置される。

　図７に示すように、供給口Ｄ１から吐出流路Ｄ６に湯水が流れ込んだ際、吐出中継配管１８の前端側の上流側開口１８Ａから湯水を配管内に取り込む。そして、吐出中継配管１８は、供給水が温水である場合（圧力室Ｄ５に冷水排出流路Ｄ３からの冷水の圧力が掛けられない場合）には、その後端側の下流側開口１８Ｂから温水を下流側へと流す。

　すなわち、供給水が温水である場合には、圧力室Ｄ５に冷水排出流路Ｄ３からの圧力が掛からないため、吐出中継配管１８内を流れる温水がダイヤフラム弁１７Ｃを後方へと押圧することで、ダイヤフラム弁１７Ｃを開弁することができる。それにより、下流側開口１８Ｂから温水が下流側へと流れ出る。下流側開口１８Ｂから流れ出た温水は、開弁状態となったダイヤフラム弁１７Ｃを壁として、吐出中継配管１８の後端部と同後端部を取り囲む区画配管１９の前端部との間の隙間から前方へと跳ね返るように流れ、下流側の吐出口Ｄ７へ吐出される。

　図３に示すように、冷水排出装置１０は、更に、その前端下部に、使用者による外部からの操作により冷水排出機能を無効な状態に切り替えることのできる切替操作部材２０を有する。切替操作部材２０は、図４に示すように、前後方向に管軸方向を向ける円管状の接続配管２１と、接続配管２１に対して回転可能なように連結された円筒容器形状の操作ハンドル２２と、操作ハンドル２２の操作により接続配管２１内を管軸方向に摺動する円筒形状のスライダ２３と、を有する。

　図４に示すように、接続配管２１の後端部が分岐配管１３の前端部に接続されて、接続配管２１が装置本体１１から前方に突出する。操作ハンドル２２は、使用者の立つ前方向きに円筒容器の底面を向ける向きになるように装置本体１１に設けられる。操作ハンドル２２の円筒内部に、底面の中心部から後方に向かって丸棒状に送りねじ軸２２Ａが突出する。操作ハンドル２２は、送りねじ軸２２Ａが接続配管２１内に前方から通されるように、接続配管２１にセットされる。これにより操作ハンドル２２が接続配管２１を外周側から覆う。

　図４に示すように、上記組み付けにより、送りねじ軸２２Ａが接続配管２１の内周面により回転可能なように支持される。それにより、操作ハンドル２２が、接続配管２１に対して、接続配管２１の周りに回転操作を行える。

　図４に示すように、スライダ２３は、接続配管２１内にセットされて、接続配管２１に対して管軸方向の摺動動作のみが可能となるように外周側から支持される。スライダ２３の円筒部の内周面に螺旋状の雌ねじが形成されており、接続配管２１内に通される送りねじ軸２２Ａの雄ねじとスライダ２３が螺合されている。それにより、スライダ２３は、操作ハンドル２２の回転操作に伴い、送りねじ軸２２Ａにより管軸方向に移動する。

　図９に示すように、具体的には、スライダ２３は、操作ハンドル２２が左回りに回されることで、送りねじ軸２２Ａにより接続配管２１内を後方へと送られる。それにより、スライダ２３の後端面が第１切替弁体１４のフランジ部１４Ｇの前面に押し当てられる。そして、スライダ２３は、第１切替弁体１４の軸部１４Ａを後方へと押圧して、開閉弁１４Ｂを分岐配管１３の後端部に押し付けて第１開口部１３Ａを閉弁する。

　それにより、図９に示すように、第１切替弁体１４は、感温バネ１４Ｃの管軸方向の伸長を規制する。その結果、第１切替弁体１４は、分岐配管１３内に取り込まれる湯水の温度によらず、常に、第１開口部１３Ａを閉弁した状態に保持される。すなわち、第１切替弁体１４は、分岐配管１３内に冷水が流れ込んだとしても、第１開口部１３Ａを開弁せず、冷水を吐出流路Ｄ６へと流す状態となる。したがって、図７を参照するように、吐出流路Ｄ６を流れる湯水が、常にダイヤフラム弁１７Ｃを押圧して開弁し、吐出口Ｄ７へと吐出されることとなる。

　また、スライダ２３は、図４に示すように、操作ハンドル２２が右回りに回されることで、内部の送りねじ軸２２Ａの回転に伴い接続配管２１内を前方へと送られる。それにより、スライダ２３の後端面が第１切替弁体１４のフランジ部１４Ｇから前方に引き離される。その結果、第１切替弁体１４が、分岐配管１３内に取り込まれる湯水の温度に応じて、感温バネ１４Ｃを管軸方向に伸縮させられる状態へと戻される。

　図４に示すように、操作ハンドル２２は、その右回りの回転により、スライダ２３が送りねじ軸２２Ａの段差部２２Ｂに後方から突き当てられて回転止めされる位置で、右回りの回転が規制される構成とされる。操作ハンドル２２の右回りの回転が規制される位置まで回されることで、操作ハンドル２２の外周面上に形成された突起２２Ｃが操作ハンドル２２の真上にくるようになっている。

　図９に示すように、操作ハンドル２２の左回りの回転により、スライダ２３が第１切替弁体１４の軸部１４Ａを後方に押圧して第１開口部１３Ａを閉弁して、左回りの回転が規制される。操作ハンドル２２は、左回りの回転が規制される位置まで回されることで、その外周面上に形成された突起２２Ｃが操作ハンドル２２の真下にくるようになっている。すなわち、操作ハンドル２２は、上記突起２２Ｃが真上にくる位置と真下にくる位置との間の１８０度の間で回転可能である。操作ハンドル２２の回転操作によって、冷水排出機能を有効な状態と無効な状態とに切り替えられる。

　図６を参照しながら、冷水排出の流れについて説明する。詳しくは、冷水排出装置１０に供給される供給水が設定温度（例えば３５度）未満の冷水である場合の冷水排出の流れについて説明する。この場合、冷水は、図６の薄い太塗りの矢印で示したように冷水排出口Ｄ４へと排出される。なお、薄い太塗りの矢印は、冷水排出の流れを概略的に表すものであり、実際は、上記矢印の通る各配管内の流路や開口を通って冷水が流される。

　図６に示すように、先ず、冷水が供給口Ｄ１を通って分岐流路Ｄ２内に流れ込むと、感温式の第１切替弁体１４が分岐配管１３の後端側の第１開口部１３Ａを開弁する。それにより、冷水が、第１開口部１３Ａから冷水排出流路Ｄ３へと流され、冷水排出口Ｄ４から外部へと排出される。

　図６に示すように、冷水排出流路Ｄ３へと流された冷水は、圧力室Ｄ５へも流れ込み、第２切替弁体１７のダイヤフラム弁１７Ｃを後方から押す。それにより、第２切替弁体１７が、吐出中継配管１８の下流側開口１８Ｂを閉弁する。その結果、冷水排出モードＭ１となる。

　図６に示すように、一方、供給口Ｄ１から分岐流路Ｄ２を通り越して吐出流路Ｄ６へと流された冷水は、ダイヤフラム弁１７Ｃにより閉弁された吐出中継配管１８にて食い止められる。その結果、冷水の吐出口Ｄ７への吐出が阻止される。

　図７を参照しながら、温水吐出の流れについて説明する。詳しくは、冷水排出装置１０に供給される供給水が設定温度（例えば３５度）以上の温水である場合の温水吐出の流れについて説明する。この場合、温水は、図７の黒い太塗りの矢印で示したように吐出口Ｄ７へと吐出される。なお、黒い太塗りの矢印も、温水吐出の流れを概略的に表すものであり、実際は、上記矢印の通る各配管内の流路や開口を通って温水が流される。

　図７に示すように、先ず、温水が供給口Ｄ１を通って分岐流路Ｄ２内に流れ込むと、感温式の第１切替弁体１４が分岐配管１３の後端側の第１開口部１３Ａを閉弁する。それにより、分岐流路Ｄ２を通り越して吐出流路Ｄ６へと流される温水が、ダイヤフラム弁１７Ｃに前方からの圧力を作用させて、ダイヤフラム弁１７Ｃをバネ力に抗して後方へと押し動かす。

　その結果、第２切替弁体１７が、吐出中継配管１８の下流側開口１８Ｂを開弁する。これにより温水吐出モードＭ２となる。それにより、吐出流路Ｄ６を流れる温水が、吐出中継配管１８を通って吐出口Ｄ７へと吐出される。

　図８を参照しながら、残水排出の流れについて説明する。詳しくは、止水後の分岐配管１３内に残る残水が冷めて設定温度（例えば３５度）未満の冷水となった場合の残水吐出の流れについて説明する。この場合、冷めた残水が図８の薄い太塗りの矢印で示したように流れて冷水排出口Ｄ４へと排出される。なお、薄い太塗りの矢印は、残水排出の流れを概略的に表すものであり、実際は、上記矢印の通る各配管内の流路や開口を通って残水が流される。

　図８に示すように、先ず、止水後の分岐配管１３内に残る残水が冷めて冷水となると、感温式の第１切替弁体１４が分岐配管１３の後端側の第１開口部１３Ａを開弁する。それにより、吐出流路Ｄ６内の残水が、重力作用により第１開口部１３Ａから冷水排出流路Ｄ３へと流される。更に、吐出口Ｄ７より下流側に残る残水も、その重力落下の圧力により、ダイヤフラム弁１７Ｃに前方からの圧力を作用させて、ダイヤフラム弁１７Ｃをバネ力に抗して後方へと押し動かす。

　その結果、第２切替弁体１７が下流側開口１８Ｂを開弁して、残水排出モードＭ３となる。それにより、吐出流路Ｄ６内の残水や吐出口Ｄ７より下流側の残水が、重力作用によって第１開口部１３Ａから冷水排出流路Ｄ３へと流されて、冷水排出口Ｄ４から外部へと排出される。したがって、図１でシャワー吐出管５やシャワーヘッド６内に残る残水が時間経過により冷めて冷水になったとしても、次回使用時に使用者に噴出されることがなくなる。

　以上をまとめると、第１の実施形態に係る冷水排出装置１０は、次のような構成となっている。なお、以下において括弧書きで付す符号は、上記実施形態で示した各構成に対応する符号である。

　図３に示すように、冷水排出装置（１０）は、供給水が設定温度以上の温水である場合に該温水を吐出流路（Ｄ６）から吐出口（Ｄ７）へと吐出する。冷水排出装置（１０）は、設定温度未満の冷水である場合に該冷水を吐出流路（Ｄ６）から分岐する冷水排出流路（Ｄ３）から冷水排出口（Ｄ４）へと排出する。吐出流路（Ｄ６）と冷水排出流路（Ｄ３）との分岐部に感温式の第１切替弁体（１４）が設けられる。吐出流路（Ｄ６）と冷水排出流路（Ｄ３）との流路間に跨ってダイヤフラム式の第２切替弁体（１７）が設けられる。ダイヤフラムは、バネ力により吐出流路（Ｄ６）を閉弁する方向に付勢される。

　図３に示すように、感温式の第１切替弁体（１４）は、吐出流路（Ｄ６）を常時開通させつつ、供給水の温度変化に伴う管軸方向の伸縮により、供給水が冷水である場合には冷水排出流路（Ｄ３）を開弁する。第１切替弁体（１４）は、温水である場合には冷水排出流路（Ｄ３）を閉弁する。ダイヤフラム式の第２切替弁体（１７）は、温水吐出モード（Ｍ２）と、冷水排出モード（Ｍ１）と、残水排出モード（Ｍ３）と、に切り替えられる。

　図７に示すように、温水吐出モード（Ｍ２）では、温水が吐出流路（Ｄ６）に流される圧力により吐出流路（Ｄ６）を開弁して温水が吐出口（Ｄ７）へと吐出される。図６に示すように、冷水排出モード（Ｍ１）では、冷水が冷水排出流路（Ｄ３）に流される圧力により吐出流路（Ｄ６）を閉弁して冷水が冷水排出口（Ｄ４）へと排出される。図８に示すように、残水排出モード（Ｍ３）では、止水後の第１切替弁体（１４）内の残水が設定温度未満となった場合に、冷水排出流路（Ｄ３）が開弁されるのに伴い吐出口（Ｄ７）より下流側の残水から重力落下の圧力を受けて吐出流路（Ｄ６）が開弁する。これにより残水が冷水排出流路（Ｄ３）から排出される。

　上記構成によれば、第１切替弁体（１４）が吐出流路（Ｄ６）を常時開通させる構成であることから、吐出流路（Ｄ６）を広く確保することができる。また、第２切替弁体（１７）により、供給水が冷水である時には吐出流路（Ｄ６）を閉弁できる構成でありながらも、冷水排出装置（１０）内の冷えた残水を排出する時には吐出流路（Ｄ６）を合理的に開弁することができる。このような弁機構の合理化により、冷水排出装置（１０）の大型化を抑制しつつ、温水の吐出量と冷水の排出量とを適切に確保可能な構成を得ることができる。

　図４に示すように、分岐部が、供給水の供給口（Ｄ１）から吐出流路（Ｄ６）へと流れる供給水の一部を取り込んで冷水排出流路（Ｄ３）へと分岐させる分岐配管（１３）から成る。上記構成によれば、常時開通される吐出流路（Ｄ６）を広く確保することができる。

　図５に示すように、冷水排出流路（Ｄ３）における第２切替弁体（１７）の圧力室（Ｄ５）より下流域に定流量弁（１５Ｂ）が設けられる。上記構成によれば、定流量弁（１５Ｂ）により、冷水排出時に第２切替弁体（１７）の圧力室（Ｄ５）に適切に圧力をかけて、吐出流路（Ｄ６）を適切に閉弁することができる。

　以上、１つの実施形態を用いて説明したが、本開示は上記実施形態のほか、以下に示す様々な形態で実施することができるものである。

　本開示の冷水排出装置は、混合水栓とオーバーヘッド式のシャワーヘッドとを繋ぐ湯水の供給経路上に設けられるものに限らない。例えば、冷水排出装置は、混合水栓と手持ち式のシャワーヘッド又はカランとを繋ぐ湯水の供給経路上に設けられるものであっても良い。また、冷水排出装置は、キッチンや洗面台等の浴室の壁面以外の場所に設置される混合水栓に接続されるものであっても良い。

　感温式の第１切替弁体は、冷水排出装置の施工状態において、その伸縮方向（管軸方向）が高さ方向を向いて設けられる構成であっても良い。ダイヤフラム式の第２切替弁体も同様に、冷水排出装置の施工状態において、その可動方向が高さ方向を向いて設けられる構成であっても良い。第１切替弁体の伸縮方向と第２切替弁体の可動方向とは、必ずしも互いに平行向きでなくても良く、互いに捩れの関係となる向きに配置されるものであっても良い。

　吐出流路は、第１切替弁体が設けられる分岐流路に対して管軸方向に流路接続される構成であっても良い。また、冷水排出流路は、第１切替弁体が設けられる分岐流路に対して、管軸方向とは交差する方向に流路接続される構成であっても良い。また、供給口から供給される供給水の全てが第１切替弁体を通って吐出流路に流される構成であっても良い。

　供給口と吐出口とは、互いに一直線上に並ばない配置であっても構わない。上記供給口、吐出口、及び冷水排出口は、それぞれ、冷水排出装置の施工状態において、どちら向きに開口するように設けられていても良い。

　第１切替弁体の感温バネは、コイル状に巻かれた形状記憶合金製のバネ部材でなく、ワックスタイプのサーモエレメントから成る構成であっても良い。第１切替弁体による温水吐出と冷水排出との切り替え温度は、感温バネとバイアスバネとのバネ力のバランス調整により適宜自由に設定可能であり、３５度未満或いは３５度より高い温度に設定されていても良い。

Claims

　供給水が設定温度以上の温水である場合に該温水を吐出流路から吐出口へと吐出し、前記設定温度未満の冷水である場合に該冷水を前記吐出流路から分岐する冷水排出流路から冷水排出口へと排出する冷水排出装置であって、
　前記吐出流路と前記冷水排出流路との分岐部に設けられた感温式の第１切替弁体であって、前記吐出流路を常時開通させつつ前記供給水の温度変化に伴う管軸方向の伸縮により前記供給水が前記冷水である場合には前記冷水排出流路を開弁し前記温水である場合には前記冷水排出流路を閉弁する前記第１切替弁体と、
　前記吐出流路と前記冷水排出流路との流路間に跨って設けられバネ力により前記吐出流路を閉弁する方向に付勢されたダイヤフラム式の第２切替弁体であって、前記温水が前記吐出流路に流される圧力により前記吐出流路を開弁し前記温水を前記吐出口へと吐出させる温水吐出モードと、前記冷水が前記冷水排出流路に流される圧力により前記吐出流路を閉弁し前記冷水を前記冷水排出口へと排出させる冷水排出モードと、止水後の前記第１切替弁体内の残水が前記設定温度未満となった場合に前記冷水排出流路が開弁されるのに伴い前記吐出口より下流側の残水から重力落下の圧力を受けて前記吐出流路を開弁し前記残水を前記冷水排出流路から排出させる残水排出モードと、に切り替えられる前記第２切替弁体と、を有する冷水排出装置。
　請求項１に記載の冷水排出装置であって、
　前記分岐部が、前記供給水の供給口から前記吐出流路へと流れる前記供給水の一部を取り込んで前記冷水排出流路へと分岐させる分岐配管から成る冷水排出装置。
　請求項１又は請求項２に記載の冷水排出装置であって、
　更に、前記冷水排出流路における前記第２切替弁体の圧力室より下流域に定流量弁が設けられる冷水排出装置。