JP5672637B2

JP5672637B2 - 水栓装置

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Publication number: JP5672637B2
Application number: JP2011079730A
Authority: JP
Inventors: 直樹天本; 松井　英之; 英之松井
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2015-02-18
Anticipated expiration: 2031-03-31
Also published as: JP2012214992A

Description

本発明は、流量を調整できる水栓に係り、特に、流量調整に要する操作力を軽減する等の目的のために、調圧弁を内蔵した水栓装置に関する発明である。

従来の水栓装置として、例えばシングルレバー混合栓があり、その湯水混合弁体であるカートリッジバルブの上流側に調圧弁を設けたものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。

このような場合、調圧弁によってカートリッジバルブに供給される、水の給水圧および湯の給湯圧を低下させておくことができるため、カートリッジバルブを開いて吐水中にカートリッジバルブの下流側のシャワーヘッドに設けられた止水機能を使って止水したとしても、元々カートリッジバルブに供給される、水の給水圧および湯の給湯圧が低く抑えられているのでカートリッジバルブ内部での圧力の急上昇を防ぐことができ、カートリッジバルブからの水漏れを防ぐことができるという効果がある。

この特許文献１に記載されたシングルレバー混合栓においては、カートリッジバルブを収納している水栓本体に接続された給水管及び給湯管とに夫々調圧弁が取り付けられているため、その調圧弁の位置としては、水栓本体が固定されるカウンターよりも下側に位置している。

調圧弁は２次側の圧力により１次圧力側の流路面積を調整する構成であり、そのために駆動される調圧弁体は圧力室に収納されたバネ等によって所望の力で２次側に向けて付勢され、圧力室は大気と連通され、圧力室と調圧弁体とはパッキンによって水密に仕切られている。従って、パッキンが磨耗などすると、圧力室へ水が浸入して、その水が大気と連通した孔から漏れ出す可能性がある。

そのため、調圧弁からの水漏れによりカウンターの内部で漏水被害が発生することを防止するために、カウンターの下に水受けトレイを設けたり、または、特許文献２のように、圧力室に安全弁を設けることが行われている。

特開２０００−９６６４３号公報特開２０００−２０４６１４号公報

しかしながら、カウンター下に水受けトレイを設置すると、その水受けトレイによりカウンター下空間が占有されてしまい収納スペースが狭くなったり、漏水していることに気付きにくい点で好ましくなく、また、調圧弁に安全弁を設けると、調圧弁自体のコストアップとなり好ましくない。

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、本発明の課題は、調圧弁から漏水したとしても漏水被害が発生することなく、また、調圧弁に安全弁を設ける必要のない水栓装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１記載の水栓装置によれば、給水源に繋がる給水路と、該給水路に設けられ、この給水路を流れる水の流量を調整する水流量調整部と、該水流量調整部によって調整された水を吐水する吐水路と、前記水流量調整部よりも上流側に設けられた調圧弁と、を備えた水栓装置において、前記調圧弁は、２次側圧力の上昇に伴い１次側流路を絞る調圧弁体と、該調圧弁体とはパッキンを介して水密であって、前記調圧弁体を２次側向けて付勢する付勢手段が収納された圧力室とを備えており、前記圧力室の内部空間と前記吐水路とを繋ぐ排水流路が設けられていることを特徴とする。

従って、調圧弁体と圧力室とを水密に保つためのパッキンが磨耗などによって破損して圧力室内から漏水が発生することになっても、圧力室は吐水路に連通しているので、その漏水は吐水路から通常の吐水と同じ経路を通じて排出されるので、漏水によって、水栓装置の外部に漏水被害が発生することなく、また、調圧弁に安全弁を設ける必要がないので調圧弁を小型化でき、水栓装置を大きくしなくてもそこに調圧弁を内蔵することを可能とした。

また、請求項２記載においては、前記水栓装置において、前記給水路は設置面に固定される台座部に穿設され、そこに前記調圧弁が収納されており、前記排水流路の少なくとも１部は前記台座部に穿設されて前記吐水路と繋がれていることを特徴とする。
従って、台座部を利用して調圧弁から吐水路へと繋がる排水流路が形成されることで、水栓組み立て時における排水流路の形成を行いやすくする事ができる。

また、請求項３記載においては、前記調圧弁は、前記台座部に穿設された前記給水路に、前記水流量調整部側から挿入されて収納されていることを特徴とする。
従って、調圧弁が破損したときに交換や補修するといったメンテナンス作業を行う場合に、台座部の下流側となる水量調整部側から調圧弁を取り外すことで作業することができ、その作業が容易となる。

また、請求項４記載においては、前記水栓装置において、給湯源に繋がる給湯路と、該給湯路に設けられ、この給湯路を流れる水の流量を調整する湯流量調整部とを更に備えており、前記吐水路からは、前記水流量調整部と前記湯流量調整部によって調整された混合水が吐水されることを特徴とする。
従って、１般的に供給圧が高いのは給水路であるが、その給水路には調圧弁が収納されているため、供給圧を調圧値以下とすることで給水路と給湯路との間の供給圧の差を小さくすることができ、混合水の温度調整を行い易くすることができる。

また、請求項５記載においては、前記水栓装置において、前記湯流量調整部よりも上流側の前記給湯路には調圧弁が設けられており、該調圧弁は、２次側圧力の上昇に伴い１次側流路を絞る調圧弁体と、該調圧弁体とはパッキンを介して水密であって、前記調圧弁体を２次側向けて付勢する付勢手段が収納された圧力室とを備えており、前記圧力室の内部空間と前記吐水路とを繋ぐ排水流路が設けられていることを特徴とする。
従って、給湯路の供給圧が高い場合においても、その給湯路に収納された調圧弁によって供給圧を調圧値以下とすることで、給水路と給湯路との間の供給圧の差を一定にする、好ましくは同圧とすることができ、混合水の温度調整を行い易くすることができる。

本発明によれば、調圧弁からの漏水によって、水栓装置の外部に漏水被害が発生することなく、また、調圧弁に安全弁を設ける必要がないので調圧弁を小型化でき、水栓装置を大きくしなくても調圧弁を内蔵することが可能であるという効果がある。

第１実施形態における水栓装置の外観図である。第１実施形態における水栓装置のA−A断面を示した断面図である。第１実施形態における水栓装置のB−B断面を示した断面図である。調圧弁の分解図である。調圧弁の分解断面図である。第２実施形態の水栓装置としての単水栓の断面図である。第３実施形態における水栓装置の外観図である。第３実施形態における水栓装置の断面図である。

以下、本発明の第１実施形態を図に基づいて詳細に説明する。図１は第１実施形態における水栓装置の外観図である。図２は第１実施形態における水栓装置のＡ−Ａ断面を示した断面図である。図３は第１実施形態における水栓装置のＢ−Ｂ断面を示した断面図である。

本発明の第１実施形態における水栓装置は、図１、図２、図３に示すようなシングルレバー混合栓１００である。シングルレバー混合栓１００は、主として、給水源（図示しない）から延びる給水ホース１１０及び給湯源（図示しない）から延びる給湯ホース１１１と、給水ホース１１０及び給湯ホース１１１と接続される台座部１１２と、台座部１１２の外周を覆い隠し吐水路１１３を有するスパウト１１４と、スパウト１１４の先端に設けられた吐水部１１５と、台座部１１２の上方に配置される水流量調整部１１６、湯流量調整部１１７を備えた湯水混合部１１８と、湯水混合部１１８を台座部１１２へ押さえつけるカートリッジ押え１１９と、湯水の吐止水や温度調整を行う操作部１２０で構成されている。

台座部１１２は、外観が略円柱状で底面側には、給水ホース１１０の継ぎ手部１１０aおよび給湯ホース１１１の継ぎ手部１１１aが挿入されるための水側継ぎ手開口部１２１と湯側継ぎ手開口部１２２が設けられている。

また、水側継ぎ手開口部１２１と湯側継ぎ手開口部１２２の上方には、調圧弁２００を内蔵するための水側調圧弁開口部１２３と湯側調圧弁開口部１２４とが設けられ、水側継ぎ手開口部１２１と水側調圧弁開口部１２３とが連通され給水路１２５を形成していて、湯側継ぎ手開口部１２２と湯側調圧弁開口部１２４とが連通され給湯路１２６を形成している。
また、台座部１１２には湯水混合部１１８で混合された湯水が流出する流出口（図示しない）とスパウト１１４に設けた吐水路１１３とを連通する湯水流出路（図示しない）が設けられている。

さらに、図３に示すように水側調圧弁開口部１２３、湯側調圧弁開口部（図示しない）の周壁には、それぞれ吐水路１１３と連通された排水流路１２７が設けられ、排水流路１２７は後述する調圧弁２００に設けた調圧弁連通孔１２８を通じて圧力室１２９の内部空間１３０と連通されるようになっている。

次に、調圧弁２００について説明する。図４に示すように、調圧弁２００は、主として、１次側と２次側の圧力差によって伸縮するバネ部材２０１と、このバネ部材２０１に応じて可動する調圧弁体２０２と、調圧弁体２０２が収納される調圧弁基体部２０３と、調圧弁体２０２を覆うようにして調圧弁基体部２０３に取付けられるホルダー２０４で構成されている。

図４、図５に示すように調圧弁基体部２０３は略円筒状の成形体であり、中央内部にはバネ部材２０１が収納される空間部１３０が形成されている。調圧弁基体部２０３の外周には、周方向に調圧弁２００と台座部１１２の水密性を維持するためにシール材２０５が取付けられる第１溝２０６aと、第２溝２０６bと、後述するホルダー２０４の突片２０４aを係止する第１係止溝２０７と、調圧弁体２０２と調圧弁基体部２０３との水密性を維持するためのシール材２０８が取付けられる第３溝２０９が設けられている。また、第１溝２０６aと第２溝２０６bの間には空間部１３０から外周方向に延びる連通孔１２８が設けられている。

バネ部材２０１は、一般的な螺旋状のコイルバネを用い調圧弁基体部２０３の内部に収容される。調圧弁体２０２は略椀形に形成されており、凹部側をバネ部材２０１に向けてバネ部材２０１の上方に配置するものである。ホルダー２０４は、調圧弁体２０２を覆うように形成されたホルダー開口端部２０４bと、このホルダー開口端部２０４bから延び、調圧弁基体部２０３に係止する突片２０４aが相対する位置に２箇所設けられている。また、突片２０４aの外周方向にはホルダー２０４を調圧弁基体部２０３に取付けた際にホルダー２０４の動きを抑止するＣリング２１０を取付けるための第２係止溝２１１が設けられている。

これらの部品で構成された調圧弁２００は、調圧弁基体部２０３の第１溝２０６a、第２溝２０６b、第３溝２０９に第１溝シール材２０５a、第２溝シール材２０５b、第３溝シール材２０８、を取り付けて、空間部１３０にバネ部材２０１を挿入した後、バネ部材２０１の上方に調圧弁体２０２を配置する。そして、ホルダー２０４を調圧弁体２０２の上方から包含するように被せてホルダー２０４の突片２０４aで調圧弁基体部２０３の第１係止溝２０７に係止して組み立てられる。そして、バネ部材２０１が挿入された空間部１３０が圧力室１２９となる。

そして、調圧弁２００は、調圧弁２００に設けた連通孔１２８と台座部１１２に設けた排水流路１２７が合致するように水側調圧弁開口部１２３及び湯側調圧弁開口部１２４にそれぞれ収容され、調圧弁２００の上部に調圧弁固定部材２１２を取付けて台座部１１２に組み込まれることになる。

前述のように組み立てられた台座部１１２は、その外周部を覆うように吐水路１１３を備えたスパウト１１４が配置され、上部には前述した周知の湯水混合部１１８が、台座部１１２の給水路１２５、給湯路１２６、湯水供給路（図示しない）と合致するように配置され、湯水混合部１１８の上方からカートリッジ押え１１９を台座部１１２に螺合し、スパウト１１４と、湯水混合部１１８と台座部１１２とが組みつくことになる。

そして、湯水混合部１１８に操作部１２０を取付け、台座部１１２の底部の水側継ぎ手挿開口部１２１、湯側継ぎ手開口部１２２にはそれぞれ給水ホース１１０の継ぎ手部１１０a、給湯ホース１１１の継ぎ手部１１１aを挿入し、ホース留め金具２１３で止めることでシングルレバー混合栓１００となって、キッチンや洗面化粧台のカウンター面上に取付けられるようになっている。

前述のようにキッチンや洗面化粧台に設けられたシングルレバー混合栓１００は、操作部１２０を上向きに操作すると吐水するようになっており、正面視で操作部１２０を右側に回動すると水が、左側に回動すると湯が吐水される。

まず、操作部１２０を右側に回動し上向きに操作すると、給水源（図示しない）から水が給水ホース１１０を通過して台座部１１２の給水路１２５、調圧弁２００、湯水混合部１１８、湯水流出路（図示しない）、吐水路１１３を通過して吐水部１１５より吐水されることになる。

このとき、調圧弁２００は給水路１２５より供給される高圧水が調圧弁基体部２０３の内側を通過する。高圧水は調圧弁基体部２０３と調圧弁体２０２の隙間を通過する際に減圧されて湯水混合部１１８へと流れる。このとき、調圧弁基体部２０３と調圧弁体２０２の隙間は調圧弁体２０２が調圧弁体２０２より下流側の圧力を受けることで適宜調整される。また、その隙間の設定は、バネ部材２０１の荷重設定により自由に調整が可能である。よって、調圧弁体２０２より下流側の圧力が高くなった場合、バネ部材２０１が調圧弁体２０２を下流側へ付勢する力よりも調圧弁体２０２を上流側へ付勢する力が強くなり調圧弁体２０２が高圧水が通過する隙間を狭くする。一方で、調圧弁体２０２より下流側の圧力が低くなった場合、調圧弁体２０２が上流側に付勢する力に対して、バネ部材２０１が調圧弁体２０２を下流側に付勢する力が強くなるため、調圧弁体２０２は高圧水が通過する隙間を広くする。最終的には、調圧弁体２０２が受ける受圧力とバネ部材の荷重がバランスし、安定した隙間を保持する。前述の状態から操作部１２０を下向きに操作すると給水路１２５が閉状態となり、調圧弁体２０２の下流側の圧力が上流側の高圧水と同じ圧力状態になることで、調圧弁体２０２は上流側と同じ圧力で受圧することになる。

このとき、受圧力がバネ部材２０１が調圧弁体２０２を下流側へ付勢する力よりも高い場合は、調圧弁体２０２は、調圧弁基体部２０３の端面に接地して高圧水の流入を防止する。また、受圧力がバネ部材２０１が調圧弁体２０２を下流側へ付勢する力が設定荷重よりも低い場合は、調圧弁体２０２はバネ部材２０１により調圧弁体２０２は隙間が最大となりホルダ２０４で係止する。

そして、操作部１２０を上向きに操作した状態（給水路１２５が開状態）で、例えば吐水部１１５の先端に設けられた開閉弁（図示しない）を閉止した場合、調圧弁２００の下流となる２次側の圧力が調圧弁２００の上流となる１次側の圧力よりも一時的に高くなることがある。このような場合においても、吐水部１１５の先端に設けられた開閉弁（図示しない）よりも上流側に調圧弁２００を配置することで、給水圧力をある一定の圧力に制限することが可能になる。つまりは、供給圧力を制限することで水栓装置内の急激な圧力上昇値を低く抑えることができる。このため、従来のように水栓装置や配管に影響を与える水撃の発生が防止できるため、水撃に耐えるような強固な構造にする必要がない。

次に、操作部１２０を左側に回動して上向きに操作した場合は、給水路１２５、給湯路１２６が開状態になり、前述と同様に水は給水源（図示しない）から給水ホース１１０、湯水混合栓体１００の給水路１２５、調圧弁２００を通過し、湯水混合部１１８に流入する。一方、湯は給湯源（図示しない）から給湯ホース１１１、湯水混合栓体１００の給湯路１２６、調圧弁２００を通過し、湯水混合部１１８に流入する。そして、水と湯は、湯水混合部１１８で混合され吐水部１１５より吐水されることになる。このとき、台座部１１２に内蔵された水側および湯側の調圧弁２００は、前述したように、水側の調圧弁２００と同様に湯側の調圧弁２００も適宜作動する。前述の状態から操作部１２０を下向きに操作すると給水路１２５、給湯路１２６が閉状態となるが、前述したように、水側の調圧弁と同様に湯側の調圧弁２０２もある一定の圧力に制限するので、水栓装置内の圧力上昇値を低く抑えることができる。

以上、第１実施形態の水栓装置として、シングルレバー混合栓１００に調圧弁２００を組み込んだ例を説明したが、その他にも単水栓３００、サーモスタット水栓４００においても同様に調圧弁２００を組み込むことができる。

次に、第２実施形態の水栓装置としての単水栓３００について説明する。図６に示すように、単水栓３００は主としてスパウト３０１を備えた水栓本体部３０２と、操作部３０３と、水流量調整部となるバルブユニット３０４と、バルブユニット３０４の上流側に設置される調圧弁２００とで構成され、水栓本体部３０２の底面側に給水ホース（図示しない）が接続される。

水栓本体部３０２の内部は給水源（図示しない）から給水ホース（図示しない）を通じて水が流れる給水路３０５と、調圧弁２００を受け止めるための台座部３０６と、調圧弁２００が内蔵される調圧弁開口部３０７と、バルブユニット３０４が内蔵されるバルブ開口部３０８と、スパウト３０１内部の吐水路３０９とが形成されている。また、調圧弁開口部３０７の周壁には吐水路３０９と連通された排水流路３１０が設けられ、バルブ開口部３０８の周壁には吐水路３０９と開口孔３１１が設けられている。

単水栓３００に用いるバルブユニット３０４は、それぞれに開口孔（図示しない）を有する内筒３１２と外筒３１３で構成された周知のシリンダー型バルブユニット３０４で、操作部３０３の回動操作によって内筒３１２が回動して水の吐止水及び吐水量を調整するものである。

そして、調圧弁２００は、調圧弁連通孔１２８と排水流路３１０が一致するように調圧弁開口部３０７に内蔵され、調圧弁２００の上方にアダプター３１４を配置した後、バルブユニット３０４を取付けることで調圧弁２００を内蔵した単水栓３００は第１実施形態と同様の効果を発揮することになる。

次に、第三実施形態の水栓装置としてのサーモスタット水栓４００について説明する。図７に示すようにサーモスタット水栓４００は、主として、水栓本体部４０１と、水流量調整部及び湯流量調整部としての周知のサーモバルブユニット（図示しない）と、使用者が所望の吐水温度に設定する温度調整ハンドル４０２と、スパウト４０３またはシャワーヘッド（図示しない）からの吐止水を操作する操作部４０４で構成されている。

図８に示すように水栓本体部４０１の後部側には給水源（図示しない）から給水脚４０５を通じ水栓本体部４０４の内部に水が流れる給水路４０６と、給湯源（図示しない）から給湯脚４０７を通じ水栓本体部４０４の内部に湯が流れる給湯路４０８が設けられ、給水路４０６と給湯路４０８のほぼ中間位置にシャワーヘッド（図示しない）に繋がる吐水路４０９が設けられている。また、給水路４０６と給湯路４０８それぞれの周壁には吐水路４０９と連通された排水流路４１０が設けられている。

サーモスタット水栓４００に使用する調圧弁２００は、上側アダプター４１１と下側アダプター４１２に挟まれるようにして組み立てられ、給水路４０６及び給湯路４０８に取付けられる。尚、上側アダプター４１１、下側アダプター４１２は調圧弁２００を給水路４０６及び、給湯路４０８に取付けても調圧弁２００の配置がずれないようにするために設けたもので、上側アダプター４１１にはアダプター連通孔４１３が設けられており、水栓本体部４０１の排水流路４１０と、調圧弁連通孔１２８と連通するようになっている。
このように構成したのでサーモスタット水栓においても第１実施形態と同様の効果を発揮することになる。

１００；シングルレバー混合栓、１１０；給水ホース、１１１；給湯ホース、１１２；台座部、１１３；吐水路、１１４；スパウト、１１５；吐水部、１１６；水流量調整部、１１７；湯流量調整部、１１８；湯水混合部、１１９；カートリッジ押え、１２０；操作部、１２１；水側継ぎ手開口部、１２２；湯側継ぎ手開口部、１２３；水側調圧弁開口部、１２４；湯側調圧弁開口部、１２５；給水路、１２６；給湯路、１２７；排水流路、１２８；調圧弁連通孔、１２９；圧力室、１３０；内部空間、２００；調圧弁、２０１；バネ部材、２０２；調圧弁体、２０３；調圧弁基体部、２０４；ホルダー、２０５；シール材、２０５a；第１溝シール材、２０５b；第２溝シール材、２０６a；第１溝、２０６b；第２溝、２０７；第１係止溝、２０８；シール材、２０９；第３溝、２１０；Cリング、２１１；第２係止溝、２１２；調圧弁固定部材、２１３；ホース留め金具、３００；単水栓、３０１；スパウト、３０２；水栓本体部、３０３；操作部、３０４；バルブユニット、３０５；給水路、３０６；台座部、３０７；調圧弁開口部、３０８；バルブ開口部、３０９；吐水路、３１０；排水流路、３１１；開口孔、３１２；内筒、３１３；外筒、３１４；アダプター、４００；サーモスタット水栓、４０１；水栓本体部、４０２；温度調整ハンドル、４０３；スパウト、４０４；操作部、４０５；給水脚、４０６；給水路、４０７；給湯脚、４０８；給湯路、４０９；吐水路、４１０；排水流路、４１１；上側アダプター、４１２；下側アダプター、４１３；アダプター連通孔

Claims

給水源に繋がる給水路と、
該給水路に設けられ、この給水路を流れる水の流量を調整する水流量調整部と、
該水流量調整部によって調整された水を吐水する吐水路と、
前記水流量調整部よりも上流側に設けられた調圧弁と、
を備えた水栓装置において、
前記調圧弁は、２次側圧力の上昇に伴い１次側流路を絞る調圧弁体と、該調圧弁体とはパッキンを介して水密であって、前記調圧弁体を２次側に向けて付勢する付勢手段が収納された圧力室とを備えており、
前記圧力室の内部空間と前記吐水路とを繋ぐ排水流路が設けられていることを特徴とする水栓装置。
前記水栓装置において、前記給水路は設置面に固定される台座部に穿設され、そこに前記調圧弁が収納されており、
前記排水流路の少なくとも１部は前記台座部に穿設されて前記吐水路と繋がれていることを特徴とする請求項１記載の水栓装置。
前記調圧弁は、前記台座部に穿設された前記給水路に、前記水流量調整部側から挿入されて収納されていることを特徴とする請求項２記載の水栓装置。
前記水栓装置において、給湯源に繋がる給湯路と、該給湯路に設けられ、この給湯路を流れる水の流量を調整する湯流量調整部とを更に備えており、
前記吐水路からは、前記水流量調整部と前記湯流量調整部によって調整された混合水が吐水されることを特徴とする請求項１〜請求項３何れか１項に記載の水栓装置。
前記水栓装置において、前記湯流量調整部よりも上流側の前記給湯路には調圧弁が設けられており、該調圧弁は、２次側圧力の上昇に伴い１次側流路を絞る調圧弁体と、該調圧弁体とはパッキンを介して水密であって、前記調圧弁体を２次側に向けて付勢する付勢手段が収納された圧力室とを備えており、前記圧力室の内部空間と前記吐水路とを繋ぐ排水流路が設けられていることを特徴とする請求項４記載の水栓装置。