(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のろ材と、前記ろ材の内周側を通る原水流路と、前記ろ材の外周側を通り前記ろ材の下流側が常時開放されている浄水流路と、前記原水流路内であって前記ろ材よりも下流側に設けられている前記原水流路を開閉する手段とを有し、かつ、前記原水流路を開閉する手段が閉じているときには前記原水流路内を流れる原水が前記ろ材の内側から外側に向かって流れ、前記原水流路を開閉する手段が開いているときには前記原水流路内を流れる原水が前記ろ材の内周側を流れることを特徴とする浄水シャワー。
【請求項２】
前記ろ材が繊維状活性炭を含んでいる、請求項１に記載の浄水シャワー。
【請求項３】
前記ろ材が亜硫酸塩を含んでいる、請求項１または２に記載の浄水シャワー。
【請求項４】
前記亜硫酸塩が亜硫酸カルシウムである、請求項３に記載の浄水シャワー。
【請求項５】
前記ろ材はハウジング内に設けられ、前記ハウジングの一部または全部が透明である、請求項１〜４のいずれかに記載の浄水シャワー。
【請求項６】
前記ろ材の外周に通水性の補強部材が設けられている、請求項１〜５のいずれかに記載の浄水シャワー。
【請求項７】
前記通水性の補強部材が前記ろ材の外周に積層されている、請求項６に記載の浄水シャワー。
【請求項８】
前記通水性の補強部材は不織布である、請求項６または７に記載の浄水シャワー。
【請求項９】
前記通水性の補強部材による圧力損失がろ材による圧力損失よりも大きい、請求項６〜８のいずれかに記載の浄水シャワー。
【請求項１０】
前記ろ材の外周側の通水抵抗が前記ろ材の内周側の通水抵抗よりも大きい、請求項１〜９のいずれかに記載の浄水シャワー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シャワー水栓などに備えられ、主に水道水中の残留塩素を除去または分解することのできる浄水シャワーに関し、特に原水と浄水を切り替える手段を有する浄水シャワーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水道水中の残留塩素を除去または分解する浄水シャワーで、原水と浄水を切り替える手段を有するものにおいては、たとえば図３にシャワーヘッド１０１とシャワーグリップ１０２を備えた浄水シャワー１００を示すように、原水は、切替器１０３に導入され、流路中にろ材１０４を有する浄水流路と、ろ材を迂回する原水流路とに振り分けられ、ヘッド部に案内され、シャワーとして放出される。このように従来の浄水シャワーは流路の切替手段１０３がろ材１０４よりも上流側に配置されているため、使用者が流路切替を行うためには、図４に示すように両手を必要とした。
【０００３】
また、従来の浄水シャワー１００は、ろ材１０４を筒状にし、この筒状のろ材１０４の側面から原水を流入させることで、ろ材１０４への流入断面積を大きくし、流路抵抗を軽減している。
【０００４】
筒状ろ材１０４を有し、原水流路と浄水流路とを切り替える手段１０３を有する浄水シャワー１００は、原水を切替器１０３に導入したあとに、切替器１０３により筒状ろ材１０４の外周側と内周側に振り分け、内周側を原水流路、外周側を浄水流路とし、原水が内周側に案内された時は、そのままろ材１０４の内周を通過して、シャワーヘッド１０１に導入され、シャワーとして吐出され、原水がろ材１０４の外周へ案内された時は、ろ材１０４の外周から、ろ材１０４を通過してろ材１０４の内周へ流出してシャワーヘッド１０１に導入され、浄水のシャワーとして吐出される。
【０００５】
このように、従来の浄水シャワーでは、浄水流路はろ材１０４の外周から内周に向かって流れるように構成されているため、ろ材１０４には、中心方向に圧力が作用するので、ろ材１０４の中心に、多孔質プラスチックや、側面に多数の穴が設けられているプラスチックの円筒などからなる、ろ材の補強材１０５が必要であった。
【０００６】
すなわち、従来の浄水シャワー１００では、浄水流路と原水流路とを切り替える手段１０３がろ材１０４よりも上流側に配されており、かつ、円筒ろ材１０４の中心に補強材１０５が必要であったために、使用者がシャワー使用時に流路を切り替える場合には、図４のように両手を使って切り替えなければならず、また、補強材１０５が入っている分大きい、もしくは、浄水能力が低い浄水シャワーであった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、原水流路と浄水流路を切り替える手段を有する浄水シャワーであって、片手で切り替え動作を行うことができ、ろ材に水圧が作用しても十分にろ材形状を維持することができるとともに、ろ材を全体にわたって効率よく消費し、浄水シャワー内の空間を効率的に使用する浄水シャワーを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の浄水シャワーは、筒状のろ材と、前記ろ材の内周側を通る原水流路と、前記ろ材の外周側を通り前記ろ材の下流側が常時開放されている浄水流路と、前記原水流路内であって前記ろ材よりも下流側に設けられている前記原水流路を開閉する手段とを有し、かつ、前記原水流路を開閉する手段が閉じているときには前記原水流路内を流れる原水が前記ろ材の内側から外側に向かって流れ、前記原水流路を開閉する手段が開いているときには前記原水流路内を流れる原水が前記ろ材の内周側を流れることを特徴とするものからなる。
【００１１】
また、ろ材は亜硫酸塩や活性炭を用いて構成されていることが好ましく、亜硫酸塩としては亜硫酸カルシウム、活性炭としては繊維状活性炭を用いることが望ましい。
【００１２】
ろ材はハウジング内に設けられるが、ろ材を内包するハウジングの一部または全体が、透明であってもよい。
【００１３】
また、通水性の補強部材がろ材の外周に配置していることが好ましく、より好ましくは通水性の補強部材が、不織布であることが望ましく、さらに好ましくは、このような通水性の補強部材がろ材の外周に積層配置されていることが望ましい。また、通水性の補強部材の圧力損失がろ材の圧力損失よりも大きいことが好ましい。
【００１４】
また、ろ材の流入側の通水抵抗、つまり、ろ材の内周側の通水抵抗よりも、流出側の通水抵抗、つまり、ろ材の外周側の通水抵抗の方が大きいことが好ましい。
【００１５】
本発明の浄水シャワーにおいては、ろ材を筒状として、原水を浄水時、原水時のいずれの場合も筒状ろ材の内周側に導入し、原水流路の出口を流入口と反対側のろ材内周に、浄水流路の出口をろ材の外周に設けることで、浄水流路に導入された原水がろ材の内周側から外周側に向かって流れるようにし、ろ材に作用する圧力としては内圧を支配的にし、ろ材の外周に通水性の補強部材を配置することで、ろ材に作用する内圧を通水性の補強部材で保持できるため、従来必要であった筒状ろ材内部の補強材が不要になる。通水性の補強部材に薄くて丈夫な不織布等を用いることによって、通水性の補強部材の占める容積を従来の補強材が占めていた容積よりも小さくすることができ、その分小型化もしくは、ろ材の増量が可能となり、従来よりも小型、高能力となる。
【００１６】
また、原水流路を開閉する手段をろ材よりも下流側に設けることにより、原水流路を閉じている時は、開いている流路は浄水流路のみとなり、原水流路が開いている時は、原水流路も開いているが、浄水流路にはろ材が存在する分の圧力損失があるため、原水は選択的に原水流路を流れ、原水流路を開閉する手段によって、原水と浄水を選択して吐出することができる。すなわち、使用者がシャワー本体を持っている手の指の位置に切替器を設けることができるので、使用者が片手で原水と浄水とを切り替えることができるようになる。
【００１７】
また、ろ材外周に通水性の補強部材を適当量積層に配置することで、適当量の圧力損失を通水性の補強部材で発生させ、通水性の補強部材の圧力損失をろ材の圧力損失よりも大きくすることにより、ろ材中を通過する原水の流れを均一化し、ろ材を効率的に消費することができる。
【００１８】
さらに、本発明に係る浄水シャワーにおいては、ろ材充填部のハウジングの一部または全体を透明とすることにより、ハウジング内の流れや、汚れ等を視認できるようにすることもできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る浄水シャワーの望ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明の浄水シャワーは、浄水流路と原水流路を片手で切り替えることができ、ろ材に水圧が作用しても十分にろ材形状を維持することができ、かつ、ろ材を全体にわたって効率よく消費できるとともに、浄水シャワー内の空間を効率的に使用する浄水シャワーとして好適に用いることができる。
【００２０】
図１は、本発明の一実施態様に係る浄水シャワー１を示している。図１において、浄水シャワー１は、シャワーヘッド２と、シャワーグリップ３と、切替弁４と、カートリッジ５を有している。カートリッジ５は、図２に示すように、円筒形状のろ材６と、ろ材キャップ７ａ、７ｂと、通水性の補強部材８ａ、８ｂとからなる。ろ材外周側の補強部材８ｂは、後述の如くろ材の補強機能、所望の圧力損失発生機能を有することが好ましいが、内周側の補強部材８ａは、単にろ材の形態保持機能を有するものであってもよい。ろ材６を収容したハウジングとしてのシャワーグリップ３とシャワーヘッド２の一部とは、そのハウジングの一部または全部が透明であってもよい。透明構造としておくことで、ろ材の詰まり具合や寿命を外部から視認できるようになる。
【００２１】
切替弁４の構造は、止水弁であり、原水流路ａ（図１に一点鎖線矢印で示す。）にのみ設けてある。ろ材６は、本実施態様では、繊維状活性炭を円筒状に成形したものを使用しており、ろ材６の内周には通水性の補強部材８ａとして不織布を１重巻きに配置し、ろ材の外周には、通水性の補強部材８ｂとして不織布を３重巻きに積層配置している。
【００２２】
外周の通水性補強部材８ｂは、外周の通水性部材部分の圧力損失が、ろ材６の圧力損失よりも大きく、カートリッジ５に水道水圧が作用しても、通水性補強部材８ｂが損失せず、かつ、ろ材６の流出を防止し得るものであればよい。
【００２３】
原水流路ａは、シャワーグリップ３に設けられている流入口９から始まり、ろ材キャップ７ａの内側からろ材６の内周側に入り、ろ材キャップ７ｂの内側、切替弁４を通り、シャワーヘッド２へ導入され、外部へと通じる。
【００２４】
浄水流路ｂ（図１に実線矢印で示す。）は、シャワーグリップ３に設けられている流入口９から始まり、ろ材キャップ７ａの内側からろ材６の内周側へ入り、ろ材６を通過してろ材６の外周側へ出たあと、シャワーヘッド２へ導入され、外部へと通じる。
【００２５】
切替弁４部分は、カートリッジ５よりも下流側に配置されており、原水流路ａのみを開閉する機構である。
【００２６】
すなわち、切替弁４によって原水流路ａが閉鎖されている場合は、原水は浄水流路ｂのみを通水され、切替弁４によって原水流路ａが開放されている場合は、原水は浄水流路ｂよりもカートリッジ５が入っていない分圧力損失が低い原水流路ａを選択的に流れるので、切替弁４の切替によって原水流路ａと浄水流路ｂとを選択的に切り替えることができる。
【００２７】
筒状のろ材６は、本実施態様では、円筒形状の繊維状活性炭からなり、繊維状活性炭の外周および内周には不織布８ａ、８ｂが巻かれている。
【００２８】
切替弁４は、本実施態様のように、カートリッジ５の下流側に配置することが可能であるため、本発明の浄水シャワーの使用者は、浄水シャワーを持っている手の指などで容易に切替弁４を操作し流路の選択を行うことができる。しかも、切替弁４は従来の浄水に用いられている切替弁よりも部品点数が少なく、簡単な構造に構成できるので、組立性、製造コストが従来よりも安価である。
【００２９】
浄水流路ｂは、浄水流路ｂ内を流れる原水が筒状のろ材６を内側から外側に向かって通過するように形成されている。ろ材６を通過した浄水は、ろ材６の外周とシャワーグリップ３の内周との間に形成された浄水流路を通して、シャワーヘッド２内へと流れるようになっている。
【００３０】
本実施態様では、ろ材６の外周側と内周側の両方に不織布８ａ、８ｂが配されており、このうちとくに外周の不織布８ｂは、その圧力損失がろ材６の圧力損失の１．２〜１．５倍の範囲になるように巻かれている。
【００３１】
このように構成された浄水シャワー１においては、切替弁４によって原水流路ａを止水した場合、流入した原水は、ろ材６の内側に案内され、ろ材６の内側からろ材６中に流入し、ろ材６を外側に向かって通過し、ろ材６の外周側からシャワーヘッド２内へと流れ、そこから外部へ浄水シャワーとなって吐出される。
【００３２】
また、切替弁４によって原水流路ａを開放した場合、流入した原水は、ろ材６の内側に案内され、圧力損失の低いろ材６の内側を選択的にそのまま通過し、シャワーヘッド２内を通過して外部へ原水のシャワーとして吐出する。
【００３３】
したがって、浄水時、原水時、ともに原水はろ材６の内側に流入するため、いずれの場合においても、水圧はろ材の内周側に作用し、ろ材６の外周側から水圧を受けることはなくなる。すなわち、ろ材６に耐水圧性をもたせるためには、ろ材６の内側からの水圧に対してのみ考慮すればよいことになる。
【００３４】
本発明の浄水シャワーでは、ろ材６の内側から水圧が作用すると、外径方向に変形しようとするろ材６が、ろ材６の外周側に設けられた通水性の補強部材としての不織布８ｂの張力によって形態が保持されるため、ろ材６を内側から支持する強度部材が無くても、十分な耐水圧性をもつことができる。また、不織布８ｂは通水抵抗が小さくてもろ材６を支持するに十分な引張強度を有するため、従来の芯を用いた補強よりも、通水抵抗を小さくすることができる。しかも、不織布８ｂの張力によってろ材６を支持するため、不織布８ｂ自身は薄い部材でよく、その専有スペースも小さくて済む。
【００３５】
そして、ろ材６の内側から外側に向けて通水する場合、単に外側に不織布８ｂを巻いただけでは、耐水圧性が十分であっても、ろ材６中を原水が偏流し、ろ材６を局部的に非効率的に消費してしまう可能性がある。しかし本発明の浄水シャワーでは、ろ材６の外周に不織布８ｂを巻く際に、不織布８ｂの圧力損失がろ材６の圧力損失よりも大きくなるようにし、ろ材６の外周に適度な圧力損失を持たせるようにしているので、原水のろ材６内の偏流を解消でき、ろ材６中を均一に通過させて、ろ材６の消費効率の低下を防ぐことができる。
【００３６】
また、本発明の浄水シャワーでは、ろ材６自身に対し従来のような特別な補強材を設ける必要がないため、その分コストが抑えられると同時に、補強材の容積分小型化することができる。
【００３７】
なお、ろ材６の内周側に設けた不織布８ａは、主としてろ材６の形態を保持するためのものであるから、格別の考慮は不要であるが、極力低圧力損失としておことが好ましい。
【００３８】
このように、上記浄水シャワーにおいては、従来よりも通水抵抗少なく、ろ材６を特別な補強材で補強しなくても十分な耐水圧性を有し、ろ材６を全体にわたって効率よく消費することができる。そして、図１に示した如く、このような優れた性能を簡単な構造で実現できるから、本発明を安価に実施できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る浄水シャワーにおいては、片手で切り替え動作を行うことができ、切り替えの機構が簡単な構造であり、かつ、ろ材に水圧が作用しても十分にろ材形状を維持することができるとともに、ろ材を全体にわたって効率よく消費し、浄水シャワー内の空間を効率的に使用する浄水シャワーを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様に係る浄水シャワーの断面図である。
【図２】図１のろ材の拡大断面図である。
【図３】従来の浄水シャワーの一例を示す断面図である。
【図４】図３の浄水シャワーでの切替動作の一例を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１  浄水シャワー
２  シャワーヘッド
３  シャワーグリップ
４  切替弁
５  カートリッジ
６  ろ材
７ａ、７ｂ  ろ材キャップ
８ａ、８ｂ  通水性の補強部材
９  原水流入口
ａ  原水流路
ｂ  浄水流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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