JP4464658B2 - 切換弁及び浄水器 - Google Patents

Description

本発明は一般家庭などで使用される、吐水状態を複数種類から選択して切り換え可能な切換弁及びそれを備えた浄水器に関するものである。

従来より水資源の汚染が指摘されており、また、おいしい水への要求も高まっていることから、一般家庭などにおいて水道水を浄化する浄水器が用いられている。この種の浄水器としては、蛇口の先端に取り付けて、活性炭等の吸着剤により、水道水のカルキ臭、カビ臭、トリハロメタン等を除去するものや、多孔質中空糸膜により細菌類、濁質成分等を除去するものなどが知られている。

このような浄水器の中には、例えば特許文献１や特許文献２に開示されているように、「浄水」、「原水シャワ−」、「原水ストレ−ト」等の水流（吐水モード）を選択切換して使用できるものがある。このような機能を備えた浄水器の一例を図９に示す。
図９は、浄水器５０を上面から見た横断面図である。
この浄水器５０は、水道の蛇口８に接続される切換弁５を備えており、切換弁５には各吐水モードに対応した３個の弁穴１０が設けられている。各弁穴１０の上流側には弁体としてのボール９が載置され、蛇口８から流入する水の水圧によりボール等の弁体９が弁穴１０を閉じる。また各弁体９には、水平方向に延びる操作ボタン７がそれぞれ対向配置されており、当該操作ボタン７を弁体９から離間する方向に付勢するバネ３１の付勢力に抗して所望の操作ボタン７を水平方向に押圧することで、弁体９を押して弁穴１０を開いて吐水モードを選択することができる。

また操作ボタン７を押圧した際には、操作ボタン７の爪部５１がスライド板５４に係止して、選択した吐水モードを保持できる。一方、別の操作ボタン７を選択して押圧した場合には、スライド板５４がスライドして先の操作ボタン７の爪部５１との係合が解除され、バネ３１の付勢力により操作ボタン７が後退することで、弁体９により弁穴１０が閉じられる。そして、後から押圧した操作ボタン７に対応する弁穴１０が開くことで吐水モードが切り換わる。
このように、操作ボタン７を選択して押圧することで、蛇口８から取り入れる原水を前記吐水モードに切換が可能な切換弁５が考案され用いられている。
実開平６−４１８８７号公報 実開平６−７３５５５号公報

しかしながら、上述したような従来の切換弁及び浄水器には、以下のような問題が存在する。
ボタン７を切換弁５の前面で使用者側正面に、水平方向に稼動するように配置したため、ボタン７の奥行き長さとボタン７の移動ストロ−ク及びボタン７の解除機構の長さが切換弁接続中心から水平方向かつ使用者側に出っ張りとなって生じ、そのため、その部分が邪魔して浄水器の真下が見えづらくなり、また、食器等が当たりやすく、利便性の面で問題があった。また、蛇口８は略水平面に沿って移動（回転）可能な構成であることが多いため、ボタン７を水平方向に稼動するように配置すると、稼動の際、指で力をかけた方向に蛇口８が安易に動いてしまい使いずらく、また力を強くかけ過ぎた場合は、切換弁５の蛇口８への接続が回動ねじ固定を利用しているため、ねじ部が回動して蛇口８から緩み水漏れを発生してしまう虞があり、操作面での安定性に問題があった。

また、従来技術の場合、新たにボタン７を選択して押し込むと、それと同時に、押し込まれていたボタン７は、スライド板５４が動くことにより係合が外れ、バネ３１の付勢力によって一瞬のうちに元の位置に戻る。それと共に、押し込まれていたボタン７に対応した球等の弁体９もボタン７に連結された棒等の移動部材による位置規制がなくなり、水流によって弁穴１０の上に移動して弁穴１０を塞ぎ、止水するというものであった。
この時、使用者が誤って、ボタン７を押し込んで係合が外れた瞬間にボタン７を押し込むのを止めて手を離してしまうと、そのボタン７は押し込む前の元の状態となり、すなわち、全てのボタン７が押し込み前の状態となってしまい、全ての弁穴１０が塞がれた全止水状態となるものであった。

その場合、通水中であると、一瞬の内に止水状態となることで、切換弁５内の内圧が急上昇するため、部材の破壊や寿命早期化につながる恐れが有り、問題があった。また、その状態では切換弁５から水が吐出されないため、使用者が蛇口８の元栓が閉まっているものと勘違いして長時間放置しておくと、水圧により蛇口８との接続部からの水漏れにつながる虞が有るという問題があった。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、ボタンの押し込み操作が不十分でも全止水状態が生じず、安全性に優れた切換弁及びこれを備えた浄水器を提供することを目的とする。
また、本発明の別の目的は、ボタン式でありながらコンパクトに構成でき、安定して操作が可能で、利便性、操作性に優れた切換弁及びこれを備えた浄水器を提供することである。

上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の切換弁は、複数の流路を、各流路の吐水状態に対応するボタンの押し込み操作により選択的に切り換える切換弁であって、前記ボタンのいずれもが押し込まれないときに、前記複数の流路の少なくとも一つで吐水が行われる全止水防止機構が設けられていることを特徴とするものである。

従って、本発明の切換弁では、通水中に全てのボタンが押し込まれない状態となっても複数の流路の少なくとも一つで吐水が行われるため、内圧上昇による部材の破壊や寿命早期化、蛇口との接続部からの水漏れ等の不具合が生じることを防止して安全性を向上させることが可能になる。

全止水防止機構としては、複数の流路の吐水状態を選択するためのボタンが、各々の流路に対応して一つずつ設けられ、前記流路の一つは、その流路に対応する以外のボタンが押し込まれたときに閉塞され、その流路に対応する以外のボタンが押し込まれていないときに開放され、それ以外の流路は、各々の流路に対応するボタンが押し込まれたときに開放される構成を採用できる。
全止水防止機構の一例として、例えば、第１、第２の流路のそれぞれに、開放されたときに吐水が行われる第１、第２の弁穴と、前記第１、第２の弁穴を開閉する第１、第２の弁体と、前記第１、第２の流路の吐水状態を選択する第１、第２のボタンとを有し、前記第１のボタンが押し込まれたときに、前記第１の弁体が移動して前記第１の弁穴を開放するとともに、前記第２の弁体により前記第２の弁穴を閉塞させ、且つ前記第１のボタンが押し込まれていないときに、前記第１の弁体により前記第１の弁穴を閉塞させるとともに、前記第２の弁体による前記第２の弁穴の閉塞を解除する構成を採用できる。

従って、本発明では、第１のボタンを押し込むことにより、第２の弁穴を閉塞させた状態で第１の弁穴を開放させて第１の流路を吐水状態とすることができる。また、第１のボタンが押し込まれていない状態となって第２の弁穴が閉塞された際にも、第２の弁穴が開放されて第２の流路で吐水が行われるため、内圧上昇による部材の破壊や寿命早期化、蛇口との接続部からの水漏れ等の不具合が生じることを防止して安全性を向上させることが可能になる。

また、本発明では、前記第２のボタンが押し込まれたときに、前記第１のボタンの押し込み状態が解除される構成も好適である。
この場合、第１のボタンの押し込みが解除されることで第２の弁穴が開放されて第２の流路から吐水を行うことができる。すなわち、第２のボタンの押し込み状態に拘わらず、第１のボタンを押し込んだときに第１の流路の吐水状態を選択でき、第１のボタンの押し込みを解除したときに第２の流路の吐水状態を選択することができる。

前記ボタンの操作方向としては、略下方向であることが好ましい。
この場合、ボタンの長さ、移動ストローク等が使用者側の出っ張りとして影響を与えないので、コンパクト化に寄与し、また蛇口の下方の視認性を阻害したり、食器に接触しやすい等、利便性を阻害することも回避できる。また、ボタンを押し込む際の力が下方向に作用するため、蛇口が回転（移動）したり、蛇口への接続に回動ねじ固定を用いている場合でもねじ部を回動させることがなく、利便性、操作性を向上させることができる。

また、本発明の浄水器は、蛇口に着脱自在に取り付けられ、上記の切換弁を備えることを特徴としている。
従って、本発明では、部材の破壊や寿命早期化、蛇口との接続部からの水漏れ等の不具合が生じず安全性、利便性、操作性に優れた浄水器を得ることができる。

本発明では、ボタンの押し込み操作が不十分でも全止水状態が生じず、部材の破壊や寿命早期化を招くことなく安全性を向上させることができるとともに、ボタン式でありながらコンパクトに構成でき、安定して操作が可能で、利便性、操作性に優れた切換弁及びこれを備えた浄水器を実現できる。

以下、本発明の切換弁及び浄水器の実施の形態を、図１ないし図８を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の切換弁を備えた浄水器の一実施形態例である蛇口直結型の浄水器１の平面図であって、アダプタ３と固定リング４により水道の蛇口８に接続される蛇口接続口２が形成された切換弁５と、内部に活性炭、中空糸膜等の図示略の濾過材が収納され、蛇口８から供給された水を濾過し浄水化するための浄水カートリッジ６を具備して概略構成されている。図２は、図１の浄水器１の正面図であって、この例の浄水器１は、この浄水器１からの吐水状態を、蛇口８からの水を濾過して吐水する「浄水（第１の吐水状態）」と、濾過せずシャワー状に吐水する「シャワー（第２の吐水状態）」と、濾過せずにストレート状に吐水する「ストレート（第１の吐水状態）」の３種類（複数）の吐水状態から選択して切り換え可能なものであり、符号４１はその浄水出口であって、符号４２は（原水）シャワ−出口であって、符号４３は（原水）ストレ−ト出口である。切換弁５の前側上面には、下方向（図１中、紙面奥側）に押し込み操作可能で、横にほぼ一列に配列された、切換操作部となる三つのボタン、浄水用ボタン（第１のボタン）７ａ、シャワー用ボタン（第２のボタン）７ｂ、ストレ−ト用ボタン（第１のボタン）７ｃ、を具備している。

上記の構成では、ボタン７ａ〜７ｃが従来のもののように水平方向に移動するように配置されていないため、ボタン７ａ〜７ｃの奥行きとボタンの移動ストロ−ク及びボタンの解除機構の長さが切換弁接続中心から水平方向かつ使用者側方向に出っ張りとなって生じないので、浄水器真下が見えづらくなく、食器等が当たりやすいこともなく、また、操作力が下方向にのみかかるため、蛇口８が左右に安易に動かず、ねじ部が蛇口８から緩むことも無く、安定して操作が可能であるという利点を有する。

次に、浄水用ボタン７ａを選択した場合、あるいはストレ−ト用ボタン７ｃを選択した場合の、ボタンの下方向への押し操作によって、選択した水路が開かれるとともに、ボタンが定位置に固定される機構を図３および図４を用いて以下詳細に説明する。
図３は、浄水用ボタン７ａ選択時の切換弁５の上面から見た横断面図であり、図４は、浄水用ボタン７ａを選択して押し操作した際の切換弁５内浄水部の機構の動きを右側面から見た縦断面図である。尚、ストレ−ト用ボタン７ｃに関連した機構、及びその動きの図示は浄水用ボタン７ａのものと同様のため省略する。

図３（ａ）に示すように、浄水用ボタン７ａとストレ−ト用ボタン７ｃには、ボタンの動きに連動可能なように、各々に、浄水用弁体移動部材１１、ストレ−ト用弁体移動部材１３が連結されており、それらは横方向（水平方向）に並列配置されている。切換弁５の内部には、円筒状の弁機構部１８が設けられ、弁機構部１８の中には、左右に浄水用弁穴（第１の弁穴）１４とストレ−ト用弁穴（第１の弁穴）１６が配され、中央に両端を開口した弁体内蔵筒部１７が縦（上下方向）に配された仕切り盤１９が設けられている。なお、浄水用弁穴１４が開放された際には、水道水が浄水カートリッジ６に導かれ、浄水出口４１から吐水され、ストレ−ト用弁穴１６が開放された際には、水道水はストレート出口４３に導かれて原水のままストレート状に吐水される。

前記左右２個の弁穴１４、１６上には、移動することで弁穴１４、１６を開閉する球状の弁体（第１の弁体）２０ａ、２０ｃがそれぞれ配置されている。弁機構部１８の側面には、各弁体移動部材１１、１３が有する円柱状の軸２２ａ、２２ｃ（図３（ｂ）参照）が水平方向にスライド駆動可能なように水封挿入されている。各軸２２ａ、２２ｃは、弁穴１４、１６の上方に弁体２０ａ、２０ｃの中心とほぼ同じ高さで対向配置されている。

図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、各ボタン７ａの下部には、斜め下方に開口するＵ字形状のア−ム２３が設けられており、これらボタン７ａ及びアーム２３は、水平方向に伸びる支軸２９に一体で回転自在に支持されている。このア−ム２３内には、弁体移動部材１１から突出した棒状突起２４ａがアーム２３の溝部に沿って移動自在に連結（嵌合）されている。弁体移動部材１１の下側には、バネ２５によって上方向に付勢された、上部に係止用のフック２６ａが備えられた係止板２７が、一端側（図４中、左端側）に設けられた水平方向（紙面と直交する方向）に延びる図示しない支軸を回転中心にして回転可能状態で設けられている。また、弁体移動部材１１はバネ２８ａによって弁穴１４から離間する水平方向（図３では下方向、図４では左方向）に付勢される。

なお、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、係止板２７には、左右に離間してフック２６ａ、２６ｂが設けられている。左側に位置するフック２６ａには、ボタン７ａに対応する弁体移動部材１１の棒状突起２４ａが係合可能であり、右側に位置するフック２６ｂには、ボタン７ｃに対応する弁体移動部材１３の棒状突起２４ｃが係合可能である。なお、ボタン７ｂに対応する移動部材５２の左右両側に設けられた棒状突起２４ｂ、２４ｂは、フック２６ａ、２６ｂの双方に係合可能である。この移動部材５２は、図３（ａ）に示すバネ２８ｄにより弁体内蔵筒部１８から離間する方向（図３（ａ）では下方向）に付勢されている。

図４（ｂ）において、浄水用ボタン７ａを奥にある支軸２９を回動支点として斜め下方に、例えば６〜７ｍｍ程度押し込むと、ア−ム２３の略横方向（図４中、略右方向）への動きに伴って棒状突起２４ａも横に動き、すなわち弁体移動部材１１もバネ２８ａによる付勢力に抗して水平方向（図４では右方向）に６〜７ｍｍ程度スライドして、軸２２ａ（後述）により弁体２０ａを押し動かして（移動させ）、弁穴１４を開放して浄水用の水路を開く。また、棒状突起２４ａが水平方向（図４では右方向）にスライドし、フック２６ａの傾斜面を乗り越えようとするのに合わせて係止板２７が片端（図４では左端）の支軸を回転軸として下方向に傾き、棒状突起２４ａの幅までフック２６ａが下がる（図４（ｂ）に示す状態）と、棒状突起２４ａがフック２６ａを乗り越える。すると、バネ２５の付勢力で係止板２７は元の位置に戻る。弁体移動部材１１もバネ２８ａの付勢力で元の位置（左方向）に戻ろうとするが、フック２６ａの垂直面に棒状突起２４ａが引っかかって動けず固定され、すなわち、ボタン７ａも図４（ｃ）に示す状態となり固定されることとなる。

同様に、ストレート用ボタン７ｃを下方に押し込んだ際には、弁体移動部材１３が軸２２ｃ（後述）により弁体２０ｃを押し動かして弁穴１６を開放して原水ストレート用の水路を開く。

次に、選択されていた浄水用ボタン７ａあるいはストレ−ト用ボタン７ｃが、他のボタンの下方向への押し操作によって、押し込まれた位置から元の位置へ戻るとともに、各ボタンに対応する浄水用または原水ストレート用の水路も閉じられる機構を図４を用いて以下詳細に説明する。
なお、図４では、浄水用ボタン７ａの例を用いて説明するが、ストレート用ボタン７ｃの場合も同様の動作をする。

図４（ｃ）にある状態において、図示以外のボタン（７ｂまたは７ｃ）が下方に押されると、そのボタンに連結した棒状突起２４ｂまたは２４ｃ（図３参照）が水平方向（図４では右方向）にスライドし、フック２６ａまたは２６ｂの傾斜面を乗り越えようとする。その際、係止板２７が片端（図４では左端）を軸として下方向に傾き、棒状突起２４ａの幅まで下がる。すると、バネ２８ａの付勢力で押されながら弁体移動部材１１が水平方向（図４では左方向）に動き、図４（ｂ）の状態を通り、図４（ａ）の状態となる。すなわち、ボタン７ａも押し込み操作前の位置に戻る。ここで、弁体２０ａは弁体移動部材１１の位置規制を受けなくなるため、水流によって弁穴１４に戻され浄水用の水路が閉塞される。

続いて、予めシャワ−用ボタン７ｂが選択・押し込み操作されている状態から浄水用ボタン７ａあるいはストレ−ト用ボタン７ｃが選択されて下方に押されることで、シャワ−用ボタン７ｂの選択が解除されて、シャワ−用弁穴が閉じて水路が閉じられる機構を図３および図５を用いて以下詳細に説明する。

図３（ａ）に示すように、中央のシャワ−用ボタン７ｂに関しては、左の浄水用ボタン７ａ、右のストレ−ト用ボタン７ｃに用いられたものとは異なる構成のシャワー用弁体移動部材１２が設けられている。シャワ−用弁体移動部材１２は、シャワ−用ボタン７ｂとは連結されておらず、浄水用あるいはストレ−ト用弁体移動部材１１、１３の動きにリンクしてシャワ−用弁穴１５を開閉する作動が行われるように、浄水用あるいはストレ−ト用弁体移動部材１１、１３の一部に押圧される平板状の当接部３０を有する構造にて配設されている。

図３（ｂ）に示すように、当接部３０には、弁体移動部材１１、１３の軸２２ａ、２２ｃが移動自在に貫通する貫通孔３０ａ、３０ｂがそれぞれ形成されている。また当接部３０の中央部には、水平方向に延び、弁体内蔵筒部１７に移動自在に嵌合する軸２２ｂが突設されている。図５に示すように、軸２２ｂには当接部３０を弁体内蔵筒部１７から離間する水平方向（図３では下方向、図５では左方向）に付勢するバネ２８ｂが巻回されている。

図５に示すように、弁体内蔵筒部１７には、頂上部にシャワ−用弁穴（第２の弁穴）１５が形成され、その下側（下流側）には移動することで弁穴１５を開閉する球状の弁体（第２の弁体）２０ｂと、この弁体２０ｂを保持する平面視十文字形状の台座２１が配置されている。なお、シャワ−用弁穴１５が開放された際には、水道水はシャワー用出口４２に導かれて原水のままシャワー状に吐水される。

図５（ａ）において、点線で示す浄水用ボタン７ａあるいはストレ−ト用ボタン７ｃが選択されて下方に押されると、シャワ−用ボタン７ｂ（図示省略）が解除される（押し込まれない状態になる）ととともに、シャワ−用弁体移動部材１２が、浄水用あるいはストレ−ト用弁体移動部材（図示省略）に当接部３０が押圧されて、バネ２８ｂの付勢力に逆らいつつ前方（図５では右方向）へスライドし、シャワ−用弁体移動部材１２に設けられた軸２２ｂも同様にスライドする。

ここで、軸２２ｂの先端には、操作者側（図５では左側）へ向かうに従って漸次上方へ向かう傾斜面５３が形成されており、台座２１の底部も傾斜面５３と平行に傾斜して形成されている。そのため、ボタン７ａまたは７ｃの押し込みにより軸２２ｂが前方（図５では右方向）にスライドすることで、図５（ｂ）に示すように、弁体２０ｂを積載した台座２１の下に潜り込み、傾斜面５３に沿って台座２１及び弁体２０ｂを持ち上げる。軸２２ｂの前方へのスライドが終わると、軸２２ｂは少なくともその厚み分ほど台座２１および弁体２０ｂを上方に押し上げ、図５（ｃ）に示すように、弁体２０ｂをシャワ−用弁穴１５に下から（下流側から）押し付けてシャワ−用弁穴１５を閉塞し、原水シャワー用の水路が閉じられ止水されることとなる。
すなわち、ボタン７ａまたは７ｃを押し込むことで、これらのボタン７ａ、７ｃに対応する弁穴１４または１６が開放される。

本実施形態においては、弁体２０ｂを弁体移動部材１２によって上方向へ移動させて、弁穴１５の下流側から水圧に抗して弁穴１５を閉じる止水機構を、前記説明したとおり、実施例の一つとして、頻繁に使用されるシャワ−部に用いた。そのため、従来のように、球を棒等の移動部材によって移動して弁穴１５を開けて吐水し、水圧が高くなればなるほどボタンの操作力が上昇することがなく、軽い押し操作力が必要とされるボタン式において利便性の低下を防ぐという優れた効果を発揮する。また、止水時の急激な内圧上昇によって切換弁５内の部材への影響が過酷なものになることがないという優れた効果も発揮する。更に、近年増加している、高層マンション等にある著しく水圧が高い使用環境においては、止水時の部材影響、ボタン操作力の上昇をより一層抑えることが可能になる。

次に、中央のシャワ−用ボタン７ｂを選択した場合の、ボタンの下方向への押し操作によってシャワ−の水路が開かれる機構を図３および図５を用いて以下詳細に説明する。尚、シャワ−用ボタン７ｂが定位置に固定される機構は、前述したその他のボタンの固定される機構と同様であるため、その説明を省略する。

図３において、シャワ−用ボタン７ｂを斜め下方に６〜７ｍｍ程度押し込むと、棒状突起２４ｂを有する移動部材５２が水平方向に６〜７ｍｍ程度スライドし、スライドする棒状突起２４ｂは、フック２６ａ、２６ｂの傾斜面を乗り越えようとし、それに合わせて係止板２７が片端を軸として下方向に傾き、係止板２７の動きに合わせて、棒状突起２４ａまたは２４ｃのフック２６ａ、２６ｂに対する係合が解除されるため、弁体移動部材１１または１３がバネ２８ａまたは２８ｃの付勢力によりスライドすることで、アーム２３を介して浄水用ボタン７ａあるいはストレ−ト用ボタン７ｃは押し込み状態から解除されて元に戻り、弁体２０ａまたは２０ｃが弁穴１４または１６の上に戻り各吐水状態の水路が閉じられる。

このとき、シャワ−用弁体移動部材１２は、浄水用およびストレ−ト用弁体移動部材１１、１３の当接部３０による位置規制を受けなくなるため、バネ２８ｂの付勢力によって操作者側へ動き、弁体２０ｂを上に押し付けていた軸２２ｂが移動して弁体２０ｂの下から離れるため、弁体２０ｂが下降してシャワ−用弁穴１５を開き、原水シャワー用の水路が開かれることとなる（図５（ａ）に示す状態）。

次に、いずれのボタンも押し込まれない時、全ての弁穴が閉じるわけではなく、必ず一つの弁穴が開いて吐水を行う全止水防止機構について、図５および図６を用いて以下詳細に説明する。

図６において、浄水用ボタン７ａとストレ−ト用ボタン７ｃが押し込まれない時は、それら二つに連動する弁体移動部材１１、１３が水平方向に６〜７ｍｍ程度スライドする前の状態で保持されており、そのため、それら二つに対応する弁体２０ａ、２０ｃは対応する各弁穴１４、１６上に載ったままとなって各水路を閉じている。
一方、シャワ−用ボタン７ｂが押し込まれていても、押し込まれていなくても、シャワ−用弁体移動部材１２が浄水用弁体移動部材１１およびストレ−ト用弁体移動部材１３からの当接部３０による位置規制を受けないため、バネ２８ｂの付勢力によって操作者側へ動いて保持されており、弁体２０ｂを上に押し付けていた軸２２ｂが移動して弁体２０ｂの下方からずれているため、弁体２０ｂが下降してシャワ−用弁穴１５が開放され、水路を開いている（図５（ａ）に示す状態）。

すなわち、浄水用ボタン７ａとシャワ−用ボタン７ｂとストレ−ト用ボタン７ｃのいずれもが押し込まれない時、弁穴は全て閉じられるのではなく、シャワ−用弁穴１５が必ず開いてシャワ−吐水を行うこととなる。そのため、使用者が誤って、ボタンを押し込んで係合が外れた瞬間にボタンを押し込むのを止めて手を離してしまい、全てのボタンが押し込み前の状態になっても、全ての弁穴１４〜１６が塞がれた全止水状態とならず、一瞬の内に止水状態となって、切換弁５内の内圧が急上昇して、部材の破壊や寿命早期化につながる虞が無いという優れた効果を発揮する。また、その状態では切換弁５から水が吐出されるため、使用者が蛇口８の元栓が閉まっているものと勘違いして長時間放置して、水圧により蛇口８との接続部からの水漏れにつながる虞が無いという優れた効果も発揮する。

次に、少なくとも二つ以上のボタンの押し込みが同時に行われるのを阻止する多重押し防止機構について、図７を用いて以下詳細に説明する。

図７に示すように、円筒形状を有する弁機構部１８の中には、仕切り盤１９が設けられ、それには、中央後方の盤上に弁体移動抑制部材３２が左右にずれて稼動可能にように配置されている。より詳細には、弁機構部１８の内側には、平面視略円弧形状（Ｃ字形状）の溝５５が形成され、弁体２０ａ、２０ｃは溝５５の一端側及び他端側にそれぞれ配置され、これら弁体２０ａ、２０ｃの間に弁体移動抑制部材３２が溝５５に沿って移動自在に配置されている。そして、弁体移動抑制部材３２は、弁機構部１８の内側形状に合わせて湾曲した円弧形状（Ｃ字形状）を有しており、左右端部に弁体接触部３３を有している。

ここで、弁体移動抑制部材３２の湾曲方向（周方向）の長さは、例えば図３（ａ）に示すように、一方の弁穴（ここでは１４）から移動済みの弁体（ここでは２０ａ）の端部と、もう一つの移動していない方の弁体（ここでは２０ｃ）の端部との離間距離にほぼ合致されている。そのため、浄水用ボタン７ａの押し込み操作により、一方の弁体（ここでは２０ａ）を介して弁体移動抑制部材３２が他方の弁体（ここでは２０ｃ）の移動領域へ進出することになり、この状態でストレート用ボタン７ｃが押し込まれても、弁体移動抑制部材３２により他方の弁体２０ｃの移動が抑制される。また、浄水用ボタン７ａとストレ−ト用ボタン７ｃを同時に押し込もうとした場合は、各弁体移動部材１１、１３が水平方向にスライドして、弁穴１４、１６上に載った各弁体２０ａ、２０ｃを押し動かそうとするが、両弁体２０ａ、２０ｃの移動領域に進出した弁体移動抑制部材３２の左右端部の弁体接触部３３に当接することにより、二つの弁体２０は動けず、すなわち、浄水用ボタン７ａとストレ−ト用ボタン７ｃを同時に押し込みきれないこととなる。

以上の構成から、誤使用や子供のいたずら等により、複数個のボタン７ａ〜７ｃを同時に押し込もうとしても、全て押し込まれて多重押しの状態とならず、切換弁５の複数場所から吐水することがないという優れた効果を発揮する。また、いずれか一つのボタンが押し込まれず必ず残り、切換弁５の使用が不可能になる事態が生じないという優れた効果も発揮する。尚、これらの効果は、本実施例のように、弁体移動抑制部材３２一つの追加で、省スペ−スかつ低コストで達成可能とすることが好ましい。また、移動抑制部材３２が周方向に移動するため、直線移動等と比較して省スペース化にも寄与できる。

また、本発明に用いるボタンの固定・復元機構は、水の流入する蛇口接続口２から水平方向にボタンとの間に設けると、機構の長さが使用者側に出っ張りとなって生じてしまうため、その部分が邪魔して浄水器１の真下が見えづらくなり、また、食器等が当たりやすくなってしまい、実用上好ましくなく、本実施形態に示したように、ア−ム２３、棒状突起２４ａ〜２４ｃ、係止板２７、フック２６ａ、２６ｂ、バネ２８ａ〜２８ｄ等を複合的に組み合わせて、ボタン７ａ〜７ｃの下部に機構を設けると、それら問題が解消され好ましい。

本発明に係るボタンの大きさは、あまり大きいと切換弁本体が大きくなり、あまり小さいと指先で押しにくくなるため、１〜３ｃｍ^２程度に設定するのが好ましい。また、３段切換とした場合は、左右のボタン間の指が入る距離は、あまり少ないと指先がボタンに接触して押しにくくなり、あまり大きいと切換弁本体が大きくなるため、１．７〜３ｃｍ程度に設定するのが好ましい。

本発明に用いるボタンの操作距離は、あまり大きいと迅速な切換ができず、また本体が大きくなり、あまり小さいと明確な切換感が得られず、また弁体の移動量不足が生じるため、３〜９ｍｍ程度に設定するのが好ましい。また、ボタンの押し操作力の最大荷重は、あまり大きいと押しづらく、あまり小さいと明確な切換感が得られないので、通常の押し場所で２．９〜６．９Ｎに設定するのが好ましい。

本発明に用いられるボタンの配列は、切換段数が３段の場合、左から順に、浄水用、（原水）シャワ−用、（原水）ストレ−ト用であることが好ましい。その理由として、キッチンでの水仕事において、最も使用頻度が多いのは（原水）シャワ−と浄水であるため、これらの操作具となるボタンは両者が共に見えやすく迅速に操作可能とするため隣り合わせとした方が良く、更に、一般的に使用者は右利きの人が大多数で、右手でボタンや蛇口を操作して、左手でコップ等を持って浄水を汲む状況が多いため、浄水器本体下面の左側に浄水出口を設けるのが最適であり、その場合、浄水用のボタンが浄水出口に最も近い左の位置とした方が使用者により分かり易いためである。

本発明に用いられるボタンは、その筐体を、色やサイズの嗜好によって、使用者が異なるものに取り替えられることが好ましく、また、汚れや破損が生じた場合にも交換修理が可能となるように取り替えられることが好ましく、すなわち、ボタンを筐体とア−ム２３を有する本体の２部品から構成し、本体から筐体が容易に着脱自在とすることが好ましい。筐体の固定方法としては、凹凸爪による圧入嵌合や、タッピングネジ等のネジを用いるのが好ましい。また、筐体の着脱をより簡便にし、合わせて指で押した時の滑り止め効果を得ることを重視するならば、筐体の表面部およびかん合部の少なくとも一部を、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、シリコ−ンゴム、フッ素ゴム、ポリスチレン系やポリオレフィン系の熱可塑性エラストマ−などの軟質性材料で構成し、筐体を、軟質性材料が有する弾性力を利用して本体に圧入嵌合とすることが好ましい。

本実施形態では、ボタン７ａ〜７ｃの表面または近傍には、少なくとも部分的に中が見えるように一箇所貫通部を設け、その場所に透明ＡＢＳ樹脂やアクリル樹脂等の透明材で形成された透明部を設け、その中に選択場所（押し込み状態）を示すサインが表示されることが好ましい。そのサインの表示機構について、図１および図８を用いて以下詳細に説明する。

図１においては、三つのボタン７ａ〜７Ｃの内、左側の浄水用ボタン７ａが選択されており、ボタン表面に設けられた窓形状を有する透明部（透光部）４４には、選択状態に対応して、四角形の塗りつぶした標識のサイン部４５が、表示されている。図８は、切換弁５のボタン付近の機構の動きを右側面から見た縦断面図であり、図８（ａ）に示すように、サイン部４５は、ボタン７ａ〜７ｃが非押し込み状態にあるときに透明部４４を介した視野範囲外に位置し、ボタン７ａ〜７ｃが押し込み状態で弁体移動部材１１、１３、５２が６〜７ｍｍ程度水平右方向にスライドして固定されたときに、透明部４４を介した視野範囲内に位置して設けられている。つまり、このサイン部４５は、ボタン７ａ〜７ｃの押し込み状態と非押し込み状態とで透明部４４の視野範囲に異なる表示が行われる構成となっており、ボタン上方から押し込み状態を表示するサイン４５部を見ることが可能となっている。

本実施形態においては、ボタンを押し込み操作と共に傾かせることとし、その傾きに合わせて、サイン部４５も使用者に見えやすい向きに傾かせて配置することによって、サイン部４５を著しく見えやすくすることを達成した。より具体的には、ボタンの押し込み操作と共に水平面から先端が１０〜４０°ほど、奥にある軸を支軸として下方に傾くように機構を設け、かつ傾いた後のボタン貫通部の真下にサイン部４５がスライドして固定されるように機構を設け、更に、サイン部４５も水平面から１０〜４０°、ボタン押し込み方向後方側（操作者側）に向けて傾かせて配置した。

サイン部４５の色は、なるべく目立つように赤、オレンジ等の鮮やかな色とし、またボタンの色とは色覚的に相反して異なるように変えることが好ましく、大きさは、小さすぎると目視認識しずらくなるため、９ｍｍ^２以上が好ましい。本実施例では、サイン部４５を四角形の塗りつぶした標識としたが、その他丸等の形状や、塗りつぶさずに、文字、絵、記号、キャラクタ−等をデザイン的に工夫するなどして適宜構成することが好ましい。

更に、サイン部４５は、照明の少ない場合でも良好に目視認識できるように、トリチュウム等を含む蛍光材を少なくとも一部に塗布して構成することが好ましく、また、より目立たせるために、ニッケルメッキ等の光反射物を少なくとも一部に添付して構成することが好ましい。
また、明るさを変えてより認識しやすくするために、発光体を一部に併用して構成することがより好ましく、さらに、低コストを重視するならば単色点灯のＬＥＤを用いるのが好ましく、より認識性を高め、デザイン性を上げ品位を増すのであれば、複数色同時点灯のＬＥＤを用いるとより好ましい。

本実施形態に用いられるバネ２８は、その固さ、バネ定数について、あまり大きいとボタンの押し込み力が大きくなってボタン操作が重くなり、あまり小さいとボタンの復元動作が鈍くまた完全に元に戻しきれなくなるため、０．４９〜２．４５Ｎ／ｍｍ程度のものを用いるのが好ましい。長さとしては、あまり長すぎると切換弁本体５が大きくなってしまうので、２０ｍｍ以下が好ましい。材質としては、使用環境から水がかかりやすく、また頻繁に圧縮荷重を受けるため、錆びにくく高耐久性のあるステンレスの３０４鋼が好ましい。

本実施形態に用いられる弁体移動部材１１〜１３は、その弁機構部１８側が円柱状で長い軸２２を有しており、水平方向にスライド駆動して球等の弁体２０ａ〜２０ｃを押し動かす際に、磨耗せず、防錆性を有しつつ、曲がらないように高強度を有するものが好ましく、材質としては、金属であればオ−ステナイト系ステンレス鋼、より好ましくは、ステンレス３０４鋼を含む１８Ｃｒ−８Ｎｉ系などの材料が好ましく、プラスチックであればエンジニアリングプラスチックのポリアセタ−ルが好ましい。また、軸２２ａ〜２２ｃの先端は弁体２０ａ〜２０ｃを傷つける恐れの無いように、少なくとも０．２ｍｍ以上のＣ面取りやＲ面取りを設けるのが好ましく、シャワ−用弁体移動部材１２の軸２２ｂの先端については、物を持ち上げやすくするため、上側に少なくとも６０°以下の傾斜を有する先細り形状とするのが好ましい。弁体移動部材１１〜１３を、その主要材質を前記エンジニアリングプラスチックとして金型成型し、その成型時に、前記金属材料で構成した軸２２ａ〜２２ｃをインサ−ト成形すると、単品部材として、低コストで優れた成形性と高強度が得られ好ましい。

また、図３および図４に示すように、本実施形態に用いられる弁機構部１８の内部には、弁体移動部材１１、１３の軸２２ａ、２２ｃが弁体２０ａ、２０ｃを押す際に、軸２２ａ、２２ｃが水圧で収まっている弁体２０ａ、２０ｃに負けて曲がらないように当接してサポ−トする、軸の曲がり防止ガイド３４を設けることが好ましい。形状としては、成形が容易で摩擦抵抗の少ない、高さ０．５ｍｍ以上の半球状の突起が好ましく、位置と数については、軸に沿ってなるべく弁体２０ａ、２０ｃに近い場所に少なくとも一箇所以上設けることが好ましい。

また、軸２２ａ〜２２ｃの材質に、成形の容易さとコスト安のメリットを重視してプラスチックを用いた場合、プラスチックが剛直性において不充分なため、本発明の曲がり防止ガイド３４の曲がり防止効果がぜひとも必要とされる。また、弁体２０ａ、２０ｃを軸２２ａ、２２ｃで横方向に突いて移動させる場合、軸２２ａ、２２ｃが弁体２０ａ、２０ｃの中央部付近を突ければよいが、成形や組み付け精度の問題から突く位置が多少でもずれてしまうと、軸２２ａ、２２ｃがより反れやすくなって弁体の充分な移動を阻害してしまう危険があるため、その場合でも軸２２ａ、２２ｃが反れにくくするように、上記の曲がり防止ガイド３４を設けることが好ましい。

図６などに示される、本実施形態に用いられる弁機構部１８の側面に組み込んで、水平方向にスライド駆動する弁体移動部材１１〜１３の軸２２ａ〜２２ｃを水封するパッキン３５は、小型かつ、しゅう動抵抗の少ないものを用いて、ボタン７ａ〜７ｃの操作力を低減することが肝要であり、外径１０ｍｍ以下のＶパッキン、ＵパッキンあるいはＹパッキンとするのが好ましく、その材質としては、耐磨耗性に優れるニトリルゴムあるいはフッ素ゴムが好ましい。

また図６などに示される、本実施形態に用いられる弁体２０ａ〜２０ｃは、小型で、磨耗のしにくさと良好なシ−ル性を有することから球が好ましく、サイズとしてはあまり大きいと切換弁自体が大型化してしまい、あまり小さいと、それに適応する弁穴１４〜１６も小さくなって流量が低下してしまうため、直径４〜９ｍｍとすることが好ましい。また、材質としては、前記と同様の理由で、ステンレスの３０４鋼か、エンジニアリングプラスチックのポリアセタ−ルが好ましい。

図５に示される、本発明に用いるシャワ−用の台座２１について、その形状は、弁体２０ｂが球であれば、それを積載して自由に回転可能としつつ十分な通水路を有するよう、本実施例のように、板を十文字等の放射状に配してその積載面を半球状とするのが好ましく、一方、弁体２０ｂがＯリング装填円柱栓やキノコ型パッキン栓であれば、低コスト化のため、それら栓と一体的に形成することが好ましい。材質としては、軽量で、磨耗せず、高強度を有するものが好ましく、エンジニアリングプラスチックのポリアセタ−ルが好ましい。弁体２０ｂの磨耗耐久性よりも低コストを重視するならば前記の台座２１を削除し、弁体２０ｂ自体を直接、軸２２ｂで上に押し上げる構造とすることが好ましい。

図７などに示される、本実施形態に用いられる弁体移動抑制部材３２および係止板２７の肉厚は、あまり薄いと操作力を受けた際に変形してしまうため、２ｍｍ以上が好ましく、材質は、前記と同様の理由で、ステンレスの３０４鋼か、エンジニアリングプラスチックのポリアセタ−ルが好ましい。

本実施形態において、図１に示されるように、ボタン７ａ〜７ｃ、サイン部４５は、使用者が最も目視、認識しやすい場所、すなわち、切換弁５を蛇口８に接続した際、切換弁５の上壁となる部分であって、使用者側となる位置に設けられていることが最も好ましい。また、本実施例は、切換弁５を３段切換としたが、特にこれに限定されることはなく、本発明の主旨に準じて、同様の部材や機構を用いれば、２段切換や４段切換以上のものでも適宜構成可能である。また、切換弁５を（蛇口直結型）浄水器１に備えたものとしたが、もちろん、据置型浄水器、アルカリイオン整水器、ミネラル水生成器等の水回り機器にも同様の効果を有して備えることが可能である。

本発明の切換弁５及びそれを備えた浄水器１の主要材質は、成形性と強度を考慮すると、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカ−ボネ−ト樹脂、メタクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ＭＳ樹脂、ナイロン樹脂、ポリ−４−メチルペンテン−１等のプラスチックが好ましい。また、浄水カートリッジ６の内部に収められる濾過材としては、従来使用されている粒状活性炭、亜硫酸カルシウム、繊維状活性炭等の吸着剤、多孔質中空糸膜、多孔質平膜、セラミックフィルター等の濾過膜を仕様、目的などに応じて適宜選択し、適量充填すればよい。濾過膜については、細菌の除去まで可能で濾過性能に優れる多孔質中空糸膜を用いるのが好ましい。

本発明による切換弁５を備えた浄水器１によれば、小型のボタン切換機構を有し、蛇口８が動いたり締めが緩んだりすることが無く、ボタン操作力が抑えられており、全止水や多重押しの防止対策が成され、これらは、特に、蛇口８の先端に接続されて、コンパクト化が強く求められ、子供や老人の使用も考えられる、近年高水圧化が進むことに対応が必要な、ビンの中を洗浄したり野菜全体を洗ったりする場合に適宜かつ迅速で安全に吐水状態の切換が必要とされる、蛇口直結型の浄水器において特に有効である。

本発明の切換弁及びそれを備えた浄水器の一実施例である蛇口直結型浄水器を示す平面図である。 図１の浄水器の正面図である。 （ａ）は図１の浄水器の備える切換弁の上面から見た横断面図であり、（ｂ）は弁体移動部材の構成を示す平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図１の浄水器の備える切換弁の浄水部の機構の動きを右側面から見た縦断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図１の浄水器の備える切換弁のシャワ−部の機構の動きを右側面から見た縦断面図である。 図１の浄水器の備える切換弁のシャワ−水路が開かれている時の上面から見た横断面図である。 図１の浄水器の備える切換弁の浄水用ボタンとストレ−ト用ボタンを同時に押し操作した場合の上面から見た横断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、図１の浄水器の備える切換弁のボタン付近の機構の動きを右側面から見た縦断面図である。 従来の浄水器の一実施例である蛇口直結型浄水器の上面から見た横断面図である。

符号の説明

１…浄水器、 ５…切換弁、 ６…浄水カートリッジ、 ７ａ…浄水用ボタン（第１のボタン）、 ７ｂ…シャワー用ボタン（第２のボタン）、 ７ｃ…ストレ−ト用ボタン（第１のボタン）、 １４…浄水用弁穴（第１の弁穴）、 １５…シャワー用弁穴（第２の弁穴）、 １６…ストレ−ト用弁穴（第１の弁穴）、 ２０ａ、２０ｃ…弁体（第１の弁体）、 ２０ｂ…弁体（第２の弁体）、 ４４…透明部（透光部）、 ４５…サイン部

Claims (4)

1. 複数の流路を、各流路の吐水状態に対応するボタンの押し込み操作により選択的に切り換える切換弁であって、
   各吐水状態に対応して前記ボタンが一つずつ設けられるとともに、各吐水状態に対応した弁穴と該弁穴を開閉するための弁体がそれぞれ一つずつ配され、かつ、前記ボタンのいずれもが押し込まれないときに、前記複数の流路の少なくとも一つで吐水が行われる全止水防止機構が設けられていることを特徴とする切換弁。
2. 前記流路の一つは、その流路に対応する以外のボタンが押し込まれたときに閉塞され、その流路に対応する以外のボタンが押し込まれていないときに開放され、それ以外の流路は、各々の流路に対応するボタンが押し込まれたときに開放される全止水防止機構を有することを特徴とする請求項１に記載の切換弁。
3. 前記ボタンは、一つのボタンを押し込む操作により、他のボタンの押し込み状態を解除することを特徴とする請求項１に記載の切換弁。
4. 蛇口に着脱自在に取り付けられ、請求項１から３のいずれかに記載の切換弁を備えることを特徴とする浄水器。
   
   以上

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