(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁座と、前記弁座に対して進退可能とされた流量調節コマと、を主水路中に備え、微小流量と通常流量との間で流量を切り替え可能な節水装置であって、
前記弁座及び前記流量調節コマを収容した節水装置本体と、
前記弁座に対して前記流量調節コマを微少流量と通常流量のいずれかの位置に進退移動させることができる手動操作部と、
前記手動操作部により前記流量を前記微小流量に切り替えた時の前記流量調節コマの保持位置を調節する調節手段と、を備えたことを特徴とする節水装置。
【請求項２】
請求項１記載の節水装置において、
前記主水路は、１次側の流入水路と２次側の流出水路とを備え、
前記流量調節コマは、前記弁座側の面にシート面を備え、
前記調節手段は、前記主水路を構成する２次側の流出水路内に設置され、前記流量調節コマに当接して、前記弁座と前記シート面との間の離間距離を前記保持位置に相当するように調節可能とする当接部材であることを特徴とする節水装置。
【請求項３】
請求項２記載の節水装置において、
前記当接部材は、前記流量調節コマが当接するテーパー部を有し、前記２次側の流出水路内にねじ込まれる流量調節ねじとして構成されていることを特徴とする節水装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の節水装置において、
前記流量調節コマのシート面には、該シート面が前記弁座に当接した際に、前記主水路を構成する１次側の流入水路と２次側の流出水路とを連通させるための連通溝が形成されていることを特徴とする節水装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の節水装置において、
前記流量調節コマの背後に形成され、内部の圧力を前記流量調節コマに対して閉弁方向の押圧力として作用させる背圧室と、
前記主水路を構成する１次側の流入水路の水を前記背圧室に導いて、前記背圧室の圧力を増大させる導入水路と、
前記背圧室と前記主水路を構成する２次側の流出水路とを連通させ、背圧室の水を前記流出水路に抜いて前記背圧室の圧力を減少させるパイロット弁用孔と、
前記背圧室側に設けられ、前記流量調節コマに設けられたパイロット弁座に向けて進退移動して該パイロット弁用孔の開度を変化させるパイロット弁と、を備え、
前記手動操作部が手動操作されることにより前記パイロット弁が移動されて前記流量調節コマを追従移動させて流量切り替えを行うことを特徴とする節水装置。
【請求項６】
請求項５に記載の節水装置において、
前記パイロット弁用孔の開口面積は、前記導入水路の開口面積よりも大きいことを特徴とする節水装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の節水装置において、
前記節水装置本体に表示窓を設け、前記手動操作部が手動操作されることによる流量切り替え状態が前記表示窓に表示されることを特徴とする節水装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載の節水装置において、
前記節水装置本体を既設の水栓の口金に取り付けることが可能な水栓取付部を備えたことを特徴とする節水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、節水装置に係り、特に微小流量の設定と切り替えを容易に行うための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、水栓の代表的なものとしてはシングルレバー水栓があり、操作レバーを操作することにより、吐水と止水の切り替え、及び、吐水流量調節と温度調節が可能となっている。
そして、通常のシングルレバー水栓において、吐水管に設ける節水装置に関しては数多く出願されており、流量を調節したり切り替えたりする手段が、いろいろと施されている。例えば、特許文献１には、「吐水管又はシャワーヘッドから成る吐水部の内部を少なくとも部分的に二重管又はそれ以上の複重管構造となしてそれぞれの管内に水流の通路を形成するとともに、該吐水部に該通路の開口を該通路ごとに独立に開閉する弁体を有する流調弁を設けて該流調弁に流調操作部を連設し、該弁体による該開口の開閉に基づいて吐水口からの吐水流量を段階的に変化させるようになしたことを特徴とする吐水器具」として開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、「吐水管の先端側に流量選択スイッチとして少なくとも大流量スイッチと小流量スイッチとを設け、且つ該大流量スイッチは１回の操作で吐水口から設定された一定大流量で吐水させるものとなし、該小流量スイッチは１回の操作で該吐水口から設定された一定小流量で吐水させるものとなしてあることを特徴とする水栓」として開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１７３０５２号公報
【特許文献２】特開２００８−１４４４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
水栓の使用用途として、簡単な手洗い、歯磨きなど、微小流量（０．５〜１リットル／分程度の流量）でも十分用をなす用途があるが、従来のシングルレバー水栓においては、微小流量に調節するためには、ごくわずかに弁を開放する必要があり、調節は容易ではなかった。特に高齢者や幼児にとっては、調節が困難であり、また大人であっても調節が面倒であり、結果として通常流量（例えば、３リットル／分、５リットル／分など）で使用することとなり、水が無駄に使用されてしまうという問題点があった。
また、時間をかけてなんとか調節できたとしても、その調節にかかった時間に流し続けた水は、やはり無駄になってしまっていた。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、所望の微小流量に設定できるとともに、高齢者や幼児を含めて誰でも容易に当該所望の微小流量を得ることができ、無駄に水を使用することがない節水装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の節水装置は、弁座と、前記弁座に対して進退可能とされた流量調節コマと、を主水路中に備え、前記弁座及び前記流量調節コマを収容した節水装置本体と、前記弁座に対して前記流量調節コマを微少流量と通常流量のいずれかの位置に進退移動させることができる手動操作部と、微小流量と通常流量との間で流量を切り替え可能な節水装置であって、前記手動操作部により前記流量を前記微小流量に切り替えた時の前記流量調節コマの保持位置を調節する調節手段と、を備えたことを特徴としている。
上記構成によれば、調節手段は、流量を前記微小流量に切り替えた時の流量調節コマの保持位置を調節するので、所望の微小流量に設定できるとともに、流量を微小流量に切り替えたときに直ちに所定の微小流量を得ることができ、高齢者や幼児を含めて誰でも容易に所望の微小流量を得ることができ、無駄に水を使用することがない。
【０００８】
また、前記主水路は、１次側の流入水路と２次側の流出水路とを備え、前記流量調節コマは、前記弁座側の面にシート面を備え、前記調節手段は、前記主水路を構成する２次側の流出水路内に設置され、前記流量調節コマに当接して、前記弁座と前記シート面との間の離間距離を前記保持位置に相当するように調節可能とする当接部材であることを特徴としている。
上記構成によれば、当接部材は、前記主水路を構成する２次側の流出水路内に設置され、流量調節コマに当接して、弁座とシート面との間の離間距離を保持位置に相当するように調節できるので、確実に所望の微小流量を得ることができる。
【０００９】
さらに、前記当接部材は、前記流量調節コマが当接するテーパー部を有し、２次側の流出水路内にねじ込まれる流量調節ねじとして構成されていることを特徴としている。
上記構成によれば、微小流量の設定を、流量調節ねじのねじ込み量により容易かつ確実に設定することができる。
【００１０】
また、前記流量調節コマのシート面には、該シート面が前記弁座に当接した際に、前記主水路を構成する１次側の流入水路と２次側の流出水路とを連通させるための連通溝が形成されていることを特徴としている。
上記構成によれば、流量調節コマのシート面が弁座に当接した場合でも、微小流量の流れを確保することができる。
【００１１】
さらに、前記流量調節コマの背後に形成され、内部の圧力を前記流量調節コマに対して閉弁方向の押圧力として作用させる背圧室と、前記主水路を構成する１次側の流入水路の水を前記背圧室に導いて、前記背圧室の圧力を増大させる導入水路と、前記背圧室と前記主水路を構成する２次側の流出水路とを連通させ、背圧室の水を前記流出水路に抜いて前記背圧室の圧力を減少させるパイロット弁用孔と、前記背圧室側に設けられ、前記流量調節コマに設けられたパイロット弁座に向けて進退移動して該パイロット弁用孔の開度を変化させるパイロット弁と、を備え、前記手動操作部が手動操作されることにより前記パイロット弁が移動されて前記流量調節コマを追従移動させて流量切り替えを行うことを特徴としている。
【００１２】
上記構成によれば、軽い操作力で流量切り替え操作を行うことができ、高齢者や幼児を含めて誰でも確実に流量切り替えを行うことができる。
【００１３】
また、前記パイロット弁用孔の開口面積は、前記導入水路の開口面積よりも大きいことを特徴としている。
上記構成によれば、１次側の流入水路の水圧が高い場合であっても、軽い操作力で流量切り替え操作を行うことができ、高齢者や幼児を含めて誰でも容易に流量切り替えを行うことができる。
【００１４】
さらに、前記節水装置本体に表示窓を設け、前記手動操作部が手動操作されることによる流量切り替え状態が前記表示窓に表示されることを特徴としている。
上記構成によれば、見やすい位置に切り替え状態が表示されているため、流量の切り替え状態を容易に操作者が把握することが可能となり、より使い勝手が向上するとともに、より省エネの意識が高まるため、より一層、無駄に水を使用することがない。
【００１５】
また、前記節水装置本体を既設の水栓に取り付けることが可能な水栓取付部を備えたことを特徴としている。
上記構成によれば、節水装置を、既設の水栓に容易に取り付けることが可能となり、既設の水栓においても、微小流量と通常流量とを押しボタンの操作だけで行うことができ、所望の微小流量に調整する調整操作も容易であり、高齢者や幼児を含めて誰でも容易に流量切り替えを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態の水栓の設置状態の説明外観図である。
【図２】通常流量時における節水装置の断面図である。
【図３】微小流量時における節水装置の断面図である。
【図４】図３の部分拡大図である。
【図５】第２実施形態の説明図である。
【図６】実施形態の変形例の説明図である。
【図７】実施形態の他の変形例の説明図である。
【図８】流量調節コマの導入水路近傍の変形例の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に本発明の好適な実施形態を図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の水栓の設置状態の説明外観図である。
水栓１０は、カウンター１１に設けられたシンク１２の奥側に水栓本体１３が取付けられている。
水栓本体１３は、水平方向に回動可能に支持されている吐水管１５を有しており、操作レバー１４を操作することにより、吐水と止水の切り替え、及び、吐水流量調節と温度調節が可能となっている。また、吐水管１５の先端には、吐水口１６が設けられた節水装置１７が配置されている。
【００１８】
節水装置１７は、下面に吐水口１６が設けられた節水装置本体２１と、節水装置本体２１の先端に突設され、微小流量と通常流量とを切り替えるための押しボタン２２と、を備えている。本実施形態において、微小流量とは、例えば０．５〜１．０リットル／分程度の流量をいい、通常流量とは、例えば３リットル／分程度の流量をいう。
【００１９】
図２は、通常流量時における節水装置の断面図、図３は、微小流量時における節水装置の断面図、図４は、微小流量時における節水装置の断面図である図３の部分拡大図である。
節水装置１７の節水装置本体２１内には、流量調節コマ３１が配置された流入室３２と、流量調節コマ３１の周面と節水装置本体２１の内壁面２１Ａとの間の隙間（導入水路）３３を介して流入室３２と連通する背圧室３４と、流入室３２と主弁座３５を介して仕切られている吐出室３６と、スラストロック機構３７及び押しボタン２２を収納する機構収納室３９と、が設けられている。
【００２０】
流量調節コマ３１は、硬質の樹脂で形成され、その主弁座３５側の面にはシート面４１を有する流量調節コマ本体４２を備えており、この流量調節コマ３１の内部には、パイロット弁４３を収納するパイロット弁収納部４４と、パイロット弁収納部４４と吐出室３６とを連通し、パイロット水路として機能するパイロット弁用孔４５と、パイロット弁４３が当接されるパイロット弁座４６と、を備えている。なお、パイロット弁４３は、先端にゴム材を備えており、パイロット弁座４６との当接を確実にすることができる。
【００２１】
主水路５０は、１次側の流入水路５１と、２次側の流出水路５２と、を備えている。
また、流量調節コマ３１は、主弁座３５に対して進退可能となっており、主水路５０の開度を微小流量時と通常流量時との間で切り替える。
【００２２】
吐出室３６内には、節水装置本体２１の上面側に設けられたねじ穴２１Ｂから先端部がテーパー部５３を形成している流量調節ねじ５４がねじ込まれている。微小流量時には、この流量調節ねじ５４のテーパー部５３が、流量調節コマ３１に当接する（図３，図４参照）。この際、流量調節ねじ５４のテーパー部５３は、流量調節ねじ５４が深くねじ込まれるほど、流量調節コマ３１に当接する部分の径が大きくなるため、流量調節コマ３１が流量調節ねじ５４のテーパー部５３に当接したときの、主弁座３５とシート面４１との間の離間距離が離れることとなり、実効的な弁開度が大きくなり、微小流量としたときの流量が大きく設定されることとなる。
【００２３】
ここで、通常流量から微小流量に切り替える場合の動作について説明する。
以下の説明においては、蛇口はすでに開かれており、節水装置の上流側には充分な水量が供給されているものとする。
スラストロック機構３７は、たとえばノック式のボールペン等に広く利用されているものであり、ユーザにより図中の左方向に１回押しボタン２２が押し込まれると、スラストロック機構３７が図中の左方向に押し込まれる。これにより、スラストロック機構３７に連設されたロッド５５が図中の左方向に押し込まれて進入し、パイロット弁４３をパイロット弁座４６に当接させる。さらにロッド５５が押し込まれ、流量調節コマ３１の先端部のシート面４１が、流量調節ねじ５４のテーパー部５３に当接するまで押し込まれる。（図３，図４参照）
【００２４】
この状態においては、パイロット水路としてのパイロット弁用孔４５がパイロット弁４３により閉弁されている（塞がれている）ので、流入水路５１は、図３及び図４中の破線で示す流入孔５７、流入室３２を介して背圧室３４に連通し、流量調節コマ３１と（一体化された）パイロット弁４３の背圧室３４側は、全面積で流入水路５１の水圧とほぼ同じ圧力を閉弁方向に受ける。一方、流量調節コマ３１と（一体化された）パイロット弁４３の吐出室３６側は、吐出室３６に面している部分が吐出室３６と同じ水圧（ほぼ大気圧と同じ）しか受けないので、流量調節コマ３１が流量調節ねじ５４のテーパー部５３に当接した状態を保持することとなる。
操作の押し込み力を解除しても、スラストロック機構３７により、ロッド５５がやや後退した位置でロックされ、バネ５６の付勢力により、パイロット弁用孔４５はパイロット弁４３により閉弁されたままになるので、前記流量調節コマ３１と（一体化された）パイロット弁４３の前後の圧力状態は変わらず、流量調節コマ３１が流量調節ねじ５４のテーパー部５３に当接した状態が保持される。
【００２５】
この結果、流量調節コマ３１は、それ以上移動できない状態となり、微小流量時の流量を流量調節ねじ５４で設定した一定流量に保つこととなる。
すなわち、流入室３２内に流れ込んだ水は、流量調節コマ３１のシート面４１と主弁座３５との間の隙間を抜けて、吐出室３６内に流れ込み、流出水路５２に流れ出ることとなるが、このときの流量は、弁開度に対応する微小流量の一定流量となっている。
ここで、ユーザにより図中の左方向に再び１回押しボタン２２が押し込まれると、スラストロック機構３７のロックが解除され、パイロット弁４３は、図中の右側に移動され、パイロット弁座４６からパイロット弁４３が離間することとなり、背圧室３４内の水は、パイロット弁用孔４５から２次側の流出水路５２に抜けることとなる。
【００２６】
このとき、パイロット弁用孔４５の開口面積は、１次側の流入水路５１と背圧室３４とを連通させる隙間（導入水路）３３の開口面積よりも大きくなるように設定されている。
仮に、パイロット弁用孔４５の開口面積の方が、前記隙間（導入水路）３３の開口面積よりも小さい場合には、押しボタン２２が押されている状態のときに再び押しボタン２２を押し込んで、パイロット弁４３を後退させたとしても、主弁座３５に流量調節コマ３１が貼りついた状態で、前記パイロット弁用孔４５からの流出量より前記隙間（導入水路）３３からの供給量の方が大きくなり、その結果、背圧室３４の背圧の抜けが十分でなくなるため、前記流量調節コマ３１が主弁座３５に貼りついたままになってしまう。
そのため、パイロット弁用孔４５の開口面積の方が、前記隙間（導入水路）３３の開口面積よりも大きくなるように設定されているのである。
これにより流量調節コマ３１が主弁座３５から図中の右方向に離間する方向に移動することによって主水路５０を開放状態とし、主水路５０内を通常流量が流れることとなる。
以上の説明のように本第１実施形態によれば、微小流量と通常流量との切り替えを押しボタンの軽い操作だけで容易に確実に行うことができ、所望の微小流量に調整する調整操作も容易であり、高齢者や幼児を含めて誰でも容易に当該所望の微小流量を得ることができ、無駄に水を使用することがない。
また、押しボタンを押して微小流量で使用しているときに、再び押しボタンを押すだけで、容易に通常流量に戻すことができ、比較的大流量で水を流したい場合にも、簡単に所望の流量で流すことができる。
【００２７】
なお、前記１次側の流入水路５１と背圧室３４とを連通させる隙間（導入水路）３３を確保するために、流量調節コマ３１の最外周面に設けた凹溝内にＯリング状のパッキンを嵌装し、このＯリングの外周の一部または複数箇所に、図８に示すように、切欠部（溝あるいは切り欠き）５７を設けてもよい。
【００２８】
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態の説明図である。
以上の第１実施形態は、吐水管の先端に節水装置を設ける場合のものであったが、本第２実施形態は、図５（Ａ）に示すように、水栓１０Ａのヘッド部１０Ｂに設けられている口金１６Ａに代えて、節水装置１７Ａを取り付けた場合の実施形態である。
図５において、図２の第１実施形態と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
【００２９】
本第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、節水装置本体２１Ｄを略Ｔ字形状として、上下方向に沿って主水路を形成し、上側にもとの水栓のヘッド部１０Ｂの口金取付部に節水装置本体２１Ｄの水栓取付部２１Ｅを設け、操作者からみて裏面側（押しボタン２２のある手前側ではなく、その反対の後ろ側）にそのねじ込み量で流量調節コマ３１の主弁座３５との間の離間距離を設定する流量調節ねじ５４Ａを設けた点である。
なお、この場合には、流量調節ねじ５４Ａのねじ込み量（深さ）のみで流量調節コマ３１が流量調節ねじ５４Ａに当接したときの、主弁座３５とシート面４１との間の離間距離が変動するため、流量調節ねじ５４Ａはテーパー部を備える必要はない。
【００３０】
本第２実施形態によれば、第１実施形態と同一の効果を奏するとともに、既存の水栓に節水装置１７Ａを容易に取りつけることが可能となる。その結果、既存の水栓においても、第１実施形態と同様に、微小流量と通常流量とを押しボタンの操作だけで行うことができ、所望の微小流量に調整する調整操作も容易であり、高齢者や幼児を含めて誰でも容易に当該所望の微小流量を得ることができ、無駄に水を使用することがない。
【００３１】
（実施形態の変形例）
図６は、実施形態の変形例の説明図である。
以上の各実施形態において、流量調節ねじ５４（または５４Ａ）を流量調節コマ３１に当接しないようにした場合には、流量調節コマ３１が主弁座３５に密着、すなわち、流量調節コマ３１のシート面４１が主弁座３５に当接することとなり、この状態では、止水状態となるが、図６に示すように、流量調節コマ３１のシート面４１が主弁座３５に当接した場合でも、主水路５０を構成する１次側の流入水路５１と２次側の流出水路５２とを連通させるための連通溝４１Ａを、流量調節コマ３１のシート面４１に設けるようにすることにより、流量調節ねじ５４（または５４Ａ）の設定状態にかかわらず、微小流量における最低流量を確保することが可能となり、より調節を容易にすることができる。
【００３２】
図７は、実施形態の他の変形例の説明図である。
以上の各実施形態においては、押しボタン２２の操作状態（押し込まれているか否か）により、流量の切り替え状態を判断する構成を採っていたが、本変形例は、節水装置本体２１の上面等の見える位置に、押しボタン２２の操作により流量切り替え状態を表示する表示窓６１を設けることにより、流量の切り替え状態を容易に操作者が把握できるようにしたものである。
切り替え状態の表示としては、「微小」、「通常」などのように流量を文字で表示する他、微小流量の場合には「ＥＣＯ」、「省エネ」、「節水」などの節水意識を喚起する内容を表示したり、微小流量の場合には緑色で通常流量の場合には赤色などの色表示とするなど、各種の表示形態のいずれを採用してもよいことは、言うまでもない。
本変形例によれば、見やすい位置に切り替え状態が表示されているため、容易に切り替え状態を判別することが可能となり、より使い勝手が向上するとともに、より省エネの意識が高まるため、より一層、無駄に水を使用することがないという効果がある。
【００３３】
上記各実施形態によれば、吐水管の先端側に微小流量と通常流量とを切り替える押しボタンを設け、この押しボタンの操作により流量調節コマを進退移動することにより、スラストロック機構で微小流量位置に流量調節コマを保持する構造を採っているため、操作者の身体に近い位置で、押しボタンの操作を行うだけで、微小流量と通常流量とを容易に切り替えることができ、高齢者や幼児でも微小流量への切り替えが容易となり、水の無駄な使用を低減することが可能となる。
さらに微小流量は、流量調節ねじのねじ込み量で容易に設定できる。
【符号の説明】
【００３４】
１０、１０Ａ  水栓
１７、１７Ａ  節水装置
２１、２１Ｄ  節水装置本体
２１Ｅ  水栓取付部
２２    押しボタン
３１    流量調節コマ
３２    流入室
３３    隙間（導入水路）
３４    背圧室
３５    主弁座（弁座）
３６    吐出室
３７    スラストロック機構
４１    シート面
４１Ａ  連通溝
４２    流量調節コマ本体
４３    パイロット弁
４４    パイロット弁収納部
４５    パイロット弁用孔
４６    パイロット弁座
５０    主水路
５１    流入水路
５２    流出水路
５３    テーパー部
５４、５４Ａ  流量調節ねじ（調節手段、当接部材）
５５    ロッド
５６    バネ
５７    切欠部
【図１】
0005627880.tif 000002
【図６】
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【図７】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図８】
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