(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体供給源より分岐した分岐管と、前記分岐管に設けられその開閉動作を行う止水栓と、前記分岐管の先端に設けられた出水口とを有し、前記止水栓と前記出水口との間にサイフォン機構を有する水溜まりユニットを設け、前記水溜まりユニットは、その内部と外気とを通じるための空気孔を設け、前記止水栓により前記液体の導入が止められると、前記水溜まりユニットに瞬間的に充填された状態となる前記液体を、前記サイフォン機構のサイフォン現象により前記空気孔から空気を導入して排出することにより、前記水溜まりユニット内に前記液体の存在しない空間を形成し、前記止水弁から出水口までの間に残留した前記液体の膨張による増加分を前記空間に保留するようにした給水装置。
【請求項２】
水溜まりユニットは出水口近傍に設けられた請求項１記載の給水装置。
【請求項３】
水溜まりユニットに出水口を設けた請求項２記載の給水装置。
【請求項４】
外郭内に設けられ下部を前記外郭内に開口し上部に天面を有する筒体と、前記筒体の内部に臨ませて設けられた出水口へ液体が導かれる管体と、前記外郭内に設けられた空気導入管と、前記空気導入管に通じかつ前記外郭下面側に設けられた空気孔とを有したサイフォン機構を有する水溜まりユニット。
【請求項５】
外郭は、筒体を形成した外ケースと、前記外ケースの下部に、管体を形成した内ケースを有する請求項４に記載の水溜まりユニット。
【請求項６】
空気孔は管体の近傍に設けられた請求項５記載の水溜まりユニット。
【請求項７】
出水口が空気孔よりも下方に位置する請求項５または６記載の水溜まりユニット。
【請求項８】
管体の液体流通方向に直交する断面積が、空気導入管の空気流通方向に直交する断面積よりも大きいことを特徴とする請求項５〜７いずれか１項に記載の水溜まりユニット。
【請求項９】
請求項５〜８いずれか１項に記載の水溜まりユニットを有する給水装置。
【請求項１０】
水溜まりユニットに液体の供給を開始した後、液体の供給を停止する場合には、少なくともサイフォン動作を起こす量の液体が前記水溜まりユニットに供給された後に、その供給を停止するよう構成された請求項１記載の給水装置。
【請求項１１】
少なくともサイフォン動作を起こす量を、水溜まりユニットの出水口の高さより高くなる水容積とした請求項１０記載の給水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水やお湯を吐出する出水口に取り付ける水溜まりユニット、およびこれを用いた給水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０に浄水機能を有するキッチンシステムなどへ取り付け可能なビルトイン型の給水装置の従来技術を示す。図１０はキッチンユニットなどに組み込まれる浄水器における一般的な構成を図示している。１０１は水道管で、一方は水道栓１１１側の出水口１１０に直結されており、他方は分岐管１０２につながっている。分岐管１０２において、止水栓１０３を介して、浄水のための活性炭や中空糸膜を用いたフィルタ１０６が連結されており、この部分で、水道水中の雑菌やカルキ臭を除去する。また、フィルタ１０６には出水口１０７を先端に有する出水配管１０９が接続されている。１０８は浄水栓に設けられた操作部であり、そこに設けられたボタンを押すことにより、出水口１０７からの出水・止水が自在になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の構成では、流路の耐圧性の負荷を低減するため、図１０に示すように、止水栓を水道管と分岐管とのつなぎ目近傍に配置するなど、できるだけ水道管の上流側で止水する、いわゆる元締め方式が採用されている。
【０００４】
しかし、水道管１０１から導水される水が止水栓１０３で止められると、分岐管１０２において、フィルタ１０６や出水配水管１０９等、止水栓１０３から分岐管１０２の先端である出水口１０７の間に水が溜まったまま残存することになる。この残存水が室温の上昇などにより膨張して、不意に出水口１０７から水滴がポタポタと漏れてきてしまうといういわゆるポタ漏れ現象が発生する。このポタ漏れ現象は使用者にとっては不快であり、見栄えの悪いものであった。また商品信頼性にも支障をきたすものである。
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、元締め方式の給水装置においてもポタ漏れ現象の生じないものを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために本発明は、水道管より分岐した分岐管と、前記分岐管に設けられた止水栓と、前記分岐管の先端に設けられた出水口とを有し、前記止水栓と前記出水口との間にサイフォン機構を有する水溜まりユニットを設け、前記水溜まりユニットは、外気と通じる空気孔を設け、前記止水栓により前記液体の導入が止められると、前記水溜まりユニットに瞬間的に充填された状態となる前記液体を、前記サイフォン機構のサイフォン現象により前記空気孔から空気を導入して排出することにより、前記水溜まりユニット内に前記液体の存在しない空間を形成し、前記止水弁から出水口までの間に残留した前記液体の膨張による増加分を前記空間に保留するようにした給水装置とする。
【０００７】
この構成により、元締め方式の給水装置においてもポタ漏れ現象の生じないものを提供することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の発明は、水道管より分岐した分岐管と、前記分岐管に設けられその開閉動作を行う止水栓と、前記分岐管の先端に設けられた出水口とを有し、前記止水栓と前記出水口との間にサイフォン機構を有する水溜まりユニットを設け、前記水溜まりユニットは、その内部と外気とを通じるための空気孔を設け、前記止水栓により前記液体の導入が止められると、前記水溜まりユニットに瞬間的に充填された状態となる前記液体を、前記サイフォン機構のサイフォン現象により前記空気孔から空気を導入して排出することにより、前記水溜まりユニット内に前記液体の存在しない空間を形成し、前記止水弁から出水口までの間に残留した前記液体の膨張による増加分を前記空間に保留するようにした給水装置とする。この構成により、水道管、給水槽などの液体供給源からの液体の給水が止水弁により停止されると、水溜まりユニット内に蓄積された液体が、空気孔とサイフォン機構の作用によるサイフォン現象で、一気に出水口から排出され水溜まりユニット内に液体の存在しない空間が形成される。止水弁により液体の分岐管への供給が停止された後、止水弁から出水口の間の分岐管に残った液体は温度が上昇すると膨張するが、液体の膨張による体積増加分は、前記の水溜まりユニット内に形成された空間に蓄積される。したがって、時間経過とともに出水口から液体のしずくが断続的に漏れ出る、いわゆるポタ漏れ現象の生じない元締め方式の給水装置を提供することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、水溜まりユニットは出水口近傍に設けられた請求項１記載の給水装置とする。この構成により、止水弁による液体の供給停止後に水溜まりユニットに形成される空間と出水口までの距離が短くなるので、止水弁から出水口までの間に残留した液体の膨張による液体増加分はほとんど水溜まりユニットに保留されるため、確実にポタ漏れを防止できる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、水溜まりユニットに出水口を設けた請求項２記載の給水装置とする。この構成により、出水口及び水溜まりユニットが一体となるので、水溜まりユニットの分岐管への取り付が簡単になり、なおかつ、分岐栓のどの箇所で水の膨張が起きても出水口の手前で水溜まりユニットに保留されるため、確実にポタ漏れを防止できる。
【００１１】
請求項４記載の発明は、外郭内に設けられ下部を前記外郭内に開口し上部に天面を有する筒体と、前記筒体の内部に臨ませて設けられた出水口へ液体が導かれる管体と、前記外郭内に設けられた空気導入管と、前記空気導入管に通じかつ前記外郭下面側に設けられた空気孔とを有したサイフォン機構を有する構成とする。この構成により、水溜まりユニット内に供給される液体の量が、出水口から出る液体の量よりも多いとき空気導入管を経路として空気孔から下方に液体を流出させることができ液体が周囲に飛び散らないようにすることができる。例えば、外郭上部または側方に空気孔を設けた際に、同様に、液体が周囲に飛び散らないようにするためには、空気導入管から水溜まりユニット内部に空気を導入する際に開となり、空気導入管から液体が流出しようとする際に空気導入管を閉じる開閉弁等の機構が必要となるが、本発明によれば不要となりポタ漏れ防止機構の小型化を図ることができる。
【００１２】
請求項５記載の発明は、外郭は、筒体を形成した外ケースと、前記外ケースの下部に、管体を形成した内ケースを有する請求項４記載の水溜まりユニットとする。この構成により、外ケースと内ケースを上下に嵌合させて水溜まりユニットを組み立てることができ製造コストを低減することができる。
【００１３】
請求項６記載の発明は、空気孔は出水口へ導かれる管体の近傍に設けられた請求項３記載の水溜まりユニットとする。この構成により、出水口から出る液体と、空気孔から出る液体を合流させることにより、見かけ上液体の流れを一つにし、液体の使用中の使い勝手を向上させることができる。
【００１４】
請求項７記載の発明は、出水口が空気孔よりも下方に位置する請求項３または４記載の水溜まりユニットとする。この構成により、水溜まりユニット内への液体の供給を停止させたとき、確実にサイフォン現象を発生させ、出水口の水切れを向上させることができる。
【００１５】
請求項８記載の発明は、管体の液体流通方向に直交する断面積が、空気導入管の空気流通方向に直交する断面積よりも大きいことを特徴とする請求項３〜５いずれか１項に記載の水溜まりユニットとする。この構成により、出水口側の液体の流出量を空気孔側から流出する液体の量より多くして、液体が流出しているときの流れ方を整え、見栄え良くまた使い勝手を良くすることができる。
【００１６】
請求項９記載の発明は、請求項５〜８いずれか１項に記載の水溜まりユニットを有する給水装置とする。この構成により、元締め方式の給水装置においてもポタ漏れ現象の生じないものを提供することができる。
【００１７】
請求項１０記載の発明は、請求項１に記載の給水装置の構成を有するとともに、特に、水溜まりユニットに液体の供給を開始した後、液体の供給を停止する場合には、少なくともサイフォン動作を起こす量の液体が前記水溜まりユニットに供給された後に、その供給を停止するよう構成されたことにより、液体の供給を停止して以降に、水溜まりユニット内に溜めることのできる液体の量を一定に保つことができる。
【００１８】
請求項１１記載の発明は、請求項１０に記載の給水装置は、特に、水溜まりユニットの出水口の高さより高くなる水容積を前記水溜まりユニットに供給する装置を設けることにより、水溜まりユニット内に溜める水の量を一定に保つ機能を有するようにさせることができる。
【００１９】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施例では給湯装置をシステムキッチンのシンクキャビネットに用いた場合につき説明する。
【００２０】
図１は本発明の第１の実施例における給湯装置をシンクキャビネットに用いた場合の正面断面図である。
【００２１】
図１において、シンクキャビネット９に設置されている給湯装置は、シンクキャビネット９内に収納された給湯ユニット１０と、シンクキャビネット９上面に設けられた吐出ユニット１１を具備している。給湯ユニット１０は浄水手段である浄水カートリッジ１２と湯沸かし部１３とにより構成している。この湯沸かし部１３は主な構成要素として湯沸かし部１３の外郭を形成する本体１４と、水を貯える貯水容器１５、水を加熱するヒータ１６および水量を検知する水位センサー１７、貯湯容器の底部に設けた温度センサー３４、貯湯容器内の蒸気の発生を検知する蒸気センサー３５などを有している。
【００２２】
水の供給源である水道管１より分岐して分岐管１９に設けた止水栓１８を開にすることにより導入した水道水は分岐管１９を通り、水道水を浄化する浄水手段である浄水カートリッジ１２に至る。浄水カートリッジ１２によって浄化した水は湯沸かし部１３の本体１４内に導入され、給水経路２０を通り貯水容器１５の上方に開口した給水口２１より、給水皿６６上に吐水され、その後滴下パイプ６７を通過して貯水容器１５に貯水される。貯水された水はヒータ１６によって加熱され熱湯になる。
【００２３】
ここで、給水口２１と浄水カートリッジ１２とを結ぶ水路上に切替弁２２を設け、この切替弁２２の切り替えにより浄化した水を貯水容器１５が内包された本体１４の外部に設けた出水口２３から吐出させることができる。また切替弁２２は常時は分岐管１９と出水口２３側の出水配管２８を接続させており、貯水容器１５の水位が設定された位置になると自動的に出水口２３側から給水経路２０に水路を切り替えその後、止水栓１８を開にすることにより水道水を貯水容器１５に供給する様に設定されている。貯水容器１５の水位が所定の位置（例えば満水位）になると止水栓１８は閉となりその後、切替弁２２は再び給水経路２０側から出水口２３に切り替わり分岐管１９と出水口２３側を接続した状態になる。
【００２４】
一方、貯水容器１５の底面近傍に貯水容器１５内の湯を取り出す取水口２４を設け、取水口２４から取り出した湯をポンプ２５によって本体１４の外部の出湯口６から吐出させることができる。出水口２３と出湯口６は共にシンクキャビネット９上面に設置したシンク２６に対応して設置した吐出ユニット１１に設けられている。また出湯口６はシンク２６に向けて開口しており、出湯された湯は必ずシンク２６の内側へ入るようになっている。また、２７は貯水容器１５で発生する蒸気を逃がすための蒸気口である。
【００２５】
なお、２８は浄水した水が通る出水配管であり、２９はお湯が通る出湯配管であり、３０は蒸気が通る蒸気配管である。また、３１はシンクキャビネット９上面に固定された吐出ユニット取付台であり、吐出ユニット１１はこの吐出ユニット取付台３１に固定する。また、出水配管２８、出湯配管２９および蒸気配管３０は吐出ユニット取付台３１に設けられた開口部４０を貫通し、吐出ユニット１１に設けられた連結パイプ４１ａ、４１ｂ、４１ｃに接続されている。なお、６８は水道水を吐出させる一般水栓であり、６９は排水管である。
【００２６】
図２は、吐出ユニット１１に設けられた水溜まりユニット４５の斜視図である。吐出ユニット１１に設けられた操作部４２には、出水時には止水栓１８の開閉を操作する出水ボタン４３と出湯時にはポンプ２５の作動を操作する出湯ボタン４４が配置されており、各々使用者の操作を受け付けることができる。また、６５は安全スイッチで、容易に熱湯ボタン４４を操作できないようにしている。
【００２７】
図３は、出水口２３の先端部に設けられた水溜まりユニット４５の断面詳細図であり、図４は水溜まりユニット４５の下面図である。水溜まりユニット４５の外郭は、外ケース４６、内ケース４７、ケースカバー５３、内ケース４７の溝部４９に設置したＯリング４８及びネジ５８を主要構成要素として形成されている。内部には、図５に示すように内ケース５２に一体に形成された空気導入管５０、外ケース４６に一体に形成され外郭内部空間に臨む様に開口し上部に天面を有する筒体５１と、前記筒体５１の内部に上端開口を臨ませて設けられた出水口２３へ水を導く管体５２が内ケース４７に一体に設けられている。図３に空気導入管５０と管体５２の相互の高さ関係を示す。
【００２８】
この図で示されているように空気導入管５０の位置は、管体５２よりもＸ高い位置に配置され、かつ空気導入管５０の内径ｄよりも、管体５２の内径Ｄを大きく設定しているために、その各管の経路の流通方向に直交する断面の断面積は、空気導入管５０の当該断面積＜管体５２の当該断面積という関係になっている。５３は、内ケース４７の外側を覆うケースカバーある。図５に示すようにケースカバー５３には管体５２の近傍に設けられ、前記空気導入管５０に通ずる空気孔５４を設けている。
【００２９】
図５は、水溜まりユニットにおける出水口２３と空気導入管５０の位置関係を示す部分断面図（図４のＡ−Ａ断面図）である。空気導入管５０に通ずる空気孔５４は、出水口２３よりも高い位置に配置されるようになっている。外ケース４６とケースカバー５３の固定は、内ケース４７の上下にパッキン上５５とパッキン下５６を介すことにより密閉性を確保し、図３に示すように外ケース４６に設けたボス部５７にネジ５８により挟持されている。５９は、操作部４２に設置された浄水パイプで、出水配管２８に接続されている。また他端にはキャップ７１が設置されており、このキャップ７１の雌ねじ部６０は前記外ケース４６に設けた雄ねじ部６１により結合される。６３は浄水パイプ５９に設けられた溝部６２に取り付けられた抜け止めである。また６４は外ケース４６と浄水パイプ５９の密閉を保つためのＯリングである。
【００３０】
以上の構成において、出水、出湯、貯湯容器１５の湯沸かしと給水動作について説明する。
【００３１】
出湯については、貯水容器１５内で加熱された湯、例えば９０〜９５℃に加熱された湯は、操作部４２の安全スイッチ６５を押し、ロックを解除した後、出湯ボタン４４を操作すると操作の間、貯水容器１５内の湯をポンプ２５によっての出湯口６から吐出させることができる。
【００３２】
出湯操作を繰り返すと、貯水容器１５内の水位は減少する。これを貯水容器１５に設けた水位センサー１７によって検出し、この結果に基づいて切替弁２２を給水口２１側に切替後、止水栓１８を開き給水を開始する。
【００３３】
給水口２１から吐出した水は、まず貯水容器１５内に設けた給水皿６６に一旦貯えられる。貯えられた水は給水皿６６底面に設けられた滴下パイプ６７によって貯水容器１５底部近傍に導水される。この導水された水は比重差から貯水容器１５内の既存の湯とは混じり合わず、分離した状態で貯水容器１５底部近傍に滞留する。この水の温度を温度センサー３４が検知し、ヒータによって熱湯になるまで加熱される。
【００３４】
この時、取水口２４は貯水容器１５内へ一度に給水される給水量に相当する位置、即ち貯水容器１５底部近傍に滞留する水の上限位置より上方に設置されており、取水口２４からはいつでも熱湯しか出水されることはない。また、貯水容器１５内の水は大気に解放された空間で加熱しており、かつ通常最高温度が９５℃を上まわらないように制御しており、さらに、何らかの原因で沸騰した場合は蒸気センサー３５でこれを検出しヒータ１６を制御するので、貯水容器１５内の圧力はほとんど上昇せず、出湯口６から熱湯が噴出することはない。
【００３５】
貯水容器１５内への水の供給は、予め設定した水量を水位センサー１７によって再度検出し、この結果に基づいて止水栓１８を閉め給水を停止した後、切替弁２２を出水配管２８側に再度切り替える。
【００３６】
出水については、操作部４２の出水ボタン４３を１回押すと、止水栓１８が開き、出水配管２８を通過し、水溜まりユニット４５内を満水にした後、水道圧により、まず空気導入管５０よりＸ低い位置（図３）にある管体５２の上端開口を通過して出水口２３より出水しその後、空気導入管５０を通過して空気孔５４からも出水し、合計の２カ所より出水することになる。このとき空気導入管５０の「流通方向に直交する断面の断面積」＜「管体５２の流通方向に直交する断面の断面積」という関係になっているために、出水する水量は、出水口２３側が空気孔５４側よりも多く流出する。
【００３７】
また、空気孔５４は出水口２３の高い位置で管体５２近傍に設置しているため、図７に示すように、出水口２３を本流とし、空気孔５４から出水の出水を管体５２の外周を沿わし流すことで、空気孔５４からの出水と出水口２３の出水を合流させることにより、見かけ上水の流れを一つにすることができる。
【００３８】
操作部４２の出水ボタン４３を再度押して止水栓１８を閉じ、分岐管１９への水の供給を停止させると、出水配管２８、浄水パイプ５９及び水溜まりユニット４５は瞬間的に水が充填したままの状態となるが、水溜まりユニット４５内に蓄積された水は、図６に示すように、サイフォン現象により、空気孔５４を介して、空気導入管５０より空気を導入させ、筒体５１と管体５２からなるサイフォン機構により出水口２３へ流出させることができる。このことにより、出水完了時に、水溜まりユニット４５内は水を溜める容積（空間）を確保することができる。
【００３９】
そのため、分岐管１９から出水配管２８までの管内に残った水の体積膨張が発生しても、一時的に水溜まりユニット４５に水を溜めることが可能となり、出水口２３からのポタ漏れを防止することができる。また、水溜まりユニット４５の所定の位置まで水が貯まると筒体５１と管体５２からなるサイフォン機構により、シンク２６に一度にまとめて放出することができる。
【００４０】
また、図８に示すグラフは、出水ボタン４３を押してからの水溜まりユニット４５に貯まる水量を示したグラフである。図６における管体５２の上端開口の、内ケース４７において水の溜まる部分の底面からの高さＹに相当する水の収容体積Ａは、サイフォン現象を発生させるために必要な水量である。従って、出水ボタン４３を押して出水動作を開始した場合に、水溜まりユニット内にこの水量を確保するための間は出水を停止するための出水ボタン４３の操作を受け付けないように構成されている。図６における筒体５１の下端開口の、内ケース４７において水の溜まる部分の底面からの高さＺに相当する水の収容体積Ｂは、サイフォン現象終了後に水溜まりユニット４５に残水量Ｂである。従って水量Ａ−Ｂが本前記水溜まりユニット４５に溜めることの可能な水量である。
【００４１】
（実施例２）
図９において、本発明の水溜りユニットに係る第２の実施例を示す。本実施例において、第１の実施例において示した水溜まりユニット４５と同様の機能を有する水溜まりユニット７０を出水配管１０９の先端部分に設置した以外は、図１０で示した従来の給水装置と同様である。本構成においても、上記説明に述べるように、元締め方式の給水装置において、ポタ漏れ現象の生じないものを提供することができる。
【００４２】
なお、上記実施例１及び２において、水道管から分岐した分岐管の先端に水溜まりユニットを設けたが、分岐管が接続される対象は水道管に限定されるものではなく、給水槽やタンクなど圧力で液体を供給する液体供給源であればよく、また、給水する対象は水道水に限らず、水溜まりユニット内で、サイフォン現象を利用できる液体であればよい。
【００４３】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、元締め方式の給水装置においてもポタ漏れ現象の生じない水溜まりユニットおよびこれを有する給水装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例における給湯装置をシンクキャビネットに用いた場合の正面断面図
【図２】  本発明の水溜まりユニットを設けた吐出ユニットの斜視図
【図３】  本発明の一実施例である水溜まりユニットの断面詳細図
【図４】  同、水溜まりユニットの下面図
【図５】  同、水溜まりユニットの出水口と空気導入管の位置関係を示す部分断面図
【図６】  図３における水溜まりユニットに湯水を通水したときの状態を示す図
【図７】  図５における水溜まりユニットに湯水を通水したときの状態を示す図
【図８】  浄水ボタンを押してからの水溜まりユニットに貯まる水量を示したグラフ
【図９】  本発明の他の実施例における給水装置の構成図
【図１０】  従来の給水装置の一例を示す構成図
【符号の説明】
１  水道管
１８  止水栓
１９  分岐管
２３  出水口
４５  水溜まりユニット
４６  外ケース
５０  空気導入管
５１  筒体
５２  管体
５４  空気孔
【図１】
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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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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