(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
(a)シャワー吐水部に給水を行なう給水路と
(b)該給水路上に設けられた主弁座と
(c)該主弁座に着座し又は離座して該給水路を開閉するダイヤフラム弁からなる主弁と
(d)該主弁の背後に形成され、内部の水の圧力を該主弁に対して閉弁方向の押圧力として作用させる圧力室と
(e)前記給水路の該主弁よりも上流側の１次側水路と前記圧力室とを連通させ、該１次側水路の水を該圧力室に導入する導入小孔と
(f)該給水路の該主弁よりも下流側の２次側水路と前記圧力室とを連通させ、該圧力室の水を該２次側水路に抜き出すパイロット水路としての水抜路と
(g)該水抜路を開閉するパイロット弁としての起動弁と
を有し、該起動弁の開弁により前記主弁を開弁させて給水開始するとともに、該起動弁の閉弁により該主弁を所定時間遅れて閉弁させ給水停止する自閉式水栓において
前記２次側水路を内側に形成する水路形成部材に且つ前記主弁座と前記水抜路の前記２次側水路への連通部との間の部位に、水路面積を部分的に狭小化して水流を絞る絞り部を設けたことを特徴とする自閉式水栓。
【請求項２】
請求項１において、先端部が前記主弁座を構成する筒体の他端側の一部を、前記２次側水路の側に環状に突出させることにより前記絞り部を設けたことを特徴とする自閉式水栓。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は自閉式水栓に関し、詳しくはシャワー吐水部から設定時間シャワー吐水した後に、自動的にダイヤフラム弁からなる主弁を閉じて給水停止する自閉式水栓に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シャワー吐水部からシャワー吐水開始した後、設定時間経過すると自動的に主弁を閉じて給水停止する自閉式水栓として、(a)シャワー吐水部に給水を行なう給水路と、(b)給水路上に設けられた主弁座と、(c)主弁座に着座し又は離座して給水路を開閉するダイヤフラム弁からなる主弁と、(d)主弁の背後に形成され、内部の水の圧力を主弁に対して閉弁方向の押圧力として作用させる圧力室と、(e)給水路の主弁よりも上流側の１次側水路と、圧力室とを連通させ、１次側水路の水を圧力室に導入する導入小孔と、(f)給水路の主弁よりも下流側の２次側水路と前記圧力室とを連通させ、圧力室の水を２次側水路に抜き出すパイロット水路としての水抜路と、(g)水抜路を開閉するパイロット弁としての起動弁と、を有し、その起動弁の開弁により主弁を開弁させて給水開始するとともに、起動弁の閉弁により主弁を所定時間遅れて閉弁させ、給水停止する自閉式水栓が公知である。
【０００３】
例えば下記特許文献１にこの種の自閉式水栓が開示されている。
図８はこの種自閉式水栓の具体例（但し特許文献１に開示のものとは異なった例）を示している。
【０００４】
同図において２００は水栓（自閉式水栓）のボデーで、２０２はシャワー側の接続口であり、この接続口２０２にシャワーヘッドがシャワーホースを介して接続される。
尚２０４はボデー２００に設けられたシャワー水の出口である。
【０００５】
２０６はシャワーヘッド側に給水を行うための給水路で、この給水路２０６上に主弁座２０８と、主弁座２０８に対し着座し又は離座して給水路２０６を開閉するダイヤフラム弁からなる主弁２１０が設けられている。
給水路２０６は、この主弁２１０の開弁により主弁２１０よりも上流側の１次側水路２０６Ａと、下流側の２次側水路２０６Ｂとが連通し、これにより給水路２０６が開放状態となって、出口２０４からシャワー水がシャワーヘッド側に流出する。
ここで主弁座２０８は、円筒形状をなす筒体２１０の先端部にて構成されている。
【０００６】
主弁２１０の背後には圧力室２１２が形成されている。
この圧力室２１２は、内部の水の圧力を主弁２１０に対し閉弁方向の押圧力として作用させる。
この圧力室２１２は、主弁２１０を貫通して設けられた導入小孔を通じて給水路２０６における１次側水路２０６Ａと連通しており、１次側水路２０６Ａの水が、この導入小孔を通じて圧力室２１２へと導入されるようになっている。
【０００７】
圧力室２１２はまた、パイロット水路としての水抜路２１４にて２次側水路２０６Ｂと連通可能とされており、そしてその水抜路２１４上に、パイロット弁としての起動弁２１６が開閉可能に設けられている。
起動弁２１６は、押釦式の操作部２１８を押込操作することで開弁して水抜路２１４を開放し、圧力室２１２内の水を２次側水路２０６Ｂへと抜き出させる。
この起動弁２１６は、操作部２１８に対する押込力を解除すると、スプリング２２０の付勢力で閉弁して水抜路２１４を閉鎖する。
【０００８】
この自閉式水栓では、常時は主弁２１０が圧力室２１２内の水の圧力で閉弁状態に維持されており、この状態で押釦式の操作部２１８を押込操作すると、水抜路２１４が開かれて圧力室２１２内の水が２次側水路２０６Ｂへと抜け出す。ここにおいて圧力室２１２の圧力が低下して、主弁２１０が１次側水路２０６Ａの給水圧により開弁する。
すると１次側水路２０６Ａと２次側水路２０６Ｂとが連通状態となって、１次側水路２０６Ａの水が２次側水路２０６Ｂへと流れ込み、更にシャワーホースを経てシャワーヘッドへと至って、そこから外部にシャワー吐水される。
【０００９】
この自閉式水栓では、操作部２１８を押込操作した後に操作力を解除すると、起動弁２１６がその時点で閉弁して水抜路２１４が遮断されるが、この時点で給水は停止せず、設定時間経過したところで自動的に給水停止する。
即ち、起動弁２１６が閉弁するとその時点から圧力室２１２の圧力が漸次高まって行き、そしてその圧力が主弁２１０を閉弁するのに十分な圧力に達したところで、そこで初めて主弁２１０が閉弁し給水路２０６を閉鎖する。ここにおいて給水路２０６を通じての給水、即ちシャワー吐水部からのシャワー吐水が停止する。
【００１０】
しかしながら、このシャワー吐水部に対して給水を行う自閉式水栓にあっては、操作部２１８を操作してダイヤフラム弁からなる主弁２１０を開弁させたときに、主弁２１０が十分に大きなストロークで開弁せず、そのため、その後に比較的早期に主弁２１０が閉弁してしまって、目的とした吐水継続時間を確保することが難しいといった問題が生じていた。
その理由は以下の様なものである。
【００１１】
即ち、シャワー吐水部に対して給水を行う自閉式の水栓にあっては、シャワーヘッドやシャワーホースが水流に対して抵抗となるため、２次側水路２０６Ｂに圧力が籠った状態となり、このため主弁２１０を開弁したときの１次側水路２０６Ａと２次側水路２０６Ｂとの圧力差が小さく、つまりは１次側水路２０６Ａと圧力室２１２との圧力差が小さく、そのため主弁２１０の開弁時に主弁２１０を大きく開弁（ストローク）させるための力が不足して、主弁２１０が十分に大きなストロークで開弁せず、そのために操作部２１８に対する操作停止によって起動弁２１６が閉弁した後、早期に主弁２１０が閉弁してしまって、主弁２１０の開弁から閉弁に至るまでの時間が短く、必要とする吐水継続時間を確保できない場合が生ずるのである。特に給水圧の低い現場においてこうした不都合が生じ易い。
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−２０２０８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は以上のような事情を背景とし、シャワーヘッドやシャワーホース等による抵抗によって２次側水路に圧力が籠る場合においても、確実に所望のシャワー吐水時間を確保することのできる自閉式水栓を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
而して請求項１のものは、(a)シャワー吐水部に給水を行なう給水路と、(b)該給水路上に設けられた主弁座と、(c)該主弁座に着座し又は離座して該給水路を開閉するダイヤフラム弁からなる主弁と、(d)該主弁の背後に形成され、内部の水の圧力を該主弁に対して閉弁方向の押圧力として作用させる圧力室と、(e)前記給水路の該主弁よりも上流側の１次側水路と前記圧力室とを連通させ、該１次側水路の水を該圧力室に導入する導入小孔と、(f)該給水路の該主弁よりも下流側の２次側水路と前記圧力室とを連通させ、該圧力室の水を該２次側水路に抜き出すパイロット水路としての水抜路と、(g)該水抜路を開閉するパイロット弁としての起動弁と、を有し、該起動弁の開弁により前記主弁を開弁させて給水開始するとともに、該起動弁の閉弁により該主弁を所定時間遅れて閉弁させ給水停止する自閉式水栓において、前記２次側水路を内側に形成する水路形成部材に且つ前記主弁座と前記水抜路の前記２次側水路への連通部との間の部位に、水路面積を部分的に狭小化して水流を絞る絞り部を設けたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２のものは、請求項１において、先端部が前記主弁座を構成する筒体の他端側の一部を、前記２次側水路の側に環状に突出させることにより前記絞り部を設けたことを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【００１６】
以上のように本発明は、２次側水路を内側に形成する水路形成部材に、且つ主弁座と水抜路の２次側水路への連通部との間の部位に、水路面積を部分的に狭小化して水流を絞る絞り部を固定状態に設けたものである。
【００１７】
図８に示す従来の自閉式水栓にあっては、主弁が開くのとほぼ同時に２次側水路の圧力が高くなって、１次側水路の圧力と２次側水路との圧力差、つまりは１次側水路と圧力室との圧力差が小となって、主弁が十分大きなストロークで開弁しないが、本発明に従って２次側水路に、且つ水抜路の２次側水路への連通部よりも上流側に水流を絞る絞り部を設けた場合、その絞り部が水流に対する抵抗となることによって、１次側水路における主弁座周りに圧力が籠った状態となって１次側水路の圧力が高くなり、また一方で２次側水路の絞り部よりも下流側の部分、即ち２次側水路への水抜路の連通部の圧力が低くなって、圧力室の水が水抜路を通じて２次側水路へと抜け易くなるとともに、圧力室の圧力が低下する。
【００１８】
そしてこのことによって１次側水路と圧力室の圧力との差が大となり、その結果としてダイヤフラム弁から成る主弁が、開弁時に十分大きなストロークで開弁するようになる。
従って主弁が開弁してから閉弁するまでの時間も長くなり、シャワー吐水の吐水継続時間を長くすることができる。即ちたとえ給水圧が低い場合であっても、給水開始してから給水停止するまでのシャワー吐水時間を十分長く確保することが可能となる。
ここで上記絞り部は、水路形成部材に一体に形成しておくこともできるし、或いは別体の部材を水路形成部材に取り付けてかかる絞り部を形成することも可能である。
【００１９】
本発明では、先端部が主弁座を構成する筒体の他端側の一部を２次側水路の側に環状に突出させることにより、上記絞り部を設けることができる（請求項２）。
例えば筒体における主弁座の内径或いは筒体全体の内径を小径とすることによっても、上記と同様の効果を期待することができるが、このようにすると、通常その小径化に伴ってダイヤフラム弁の寸法や形状を変えなければならなくなる。即ち周りの部品も変更しなければならなくなる。
【００２０】
しかるにこの請求項２によれば、筒体における主弁座の内径及びこれに続く内周面の内径を従来と同等に維持することができるため、ダイヤフラム弁及びこれに保持されるシートパッキン等については何ら寸法や形状を改変する必要が無く、従来のものをそのまま用い得る利点が得られる。
【００２１】
この種の自閉式水栓は、カラン側への給水を行う自閉式水栓或いは小便器洗浄用のフラッシュバルブ装置等においても用いられており、この場合、請求項２によればシャワー吐水用の自閉式水栓における筒体以外のダイヤフラム弁等を、それらカラン側の自閉式水栓やフラッシュバルブ装置の自閉式水栓等にも共通に用いることが可能となる。即ちそれらの間で部品を共通化できる利点が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１及び図２において、１０は本実施形態の自閉式水栓で、１２は給水管の一部を兼ねたクランク脚であり、１４は給湯管の一部を兼ねたクランク脚である。
１６はそれら給水管，給湯管を通じて送られてきた水と湯とを混合する湯水混合部で、１８は混合水の温度を調節する温度調節ハンドルである。
２０は水栓のボデーで、カラン側の吐水口２２と、シャワー側の接続口２４とを有している。この接続口２４にはシャワーヘッドがシャワーホースを介して接続される。図中２６はボデー２０側のシャワー水の出口である。
この自閉式水栓には、シャワー側の自閉機構２８と、カラン側の自閉機構３０とが備えられている。
【００２３】
図２において、３２はシャワー側の給水路で、この給水路３２上に主弁座３４と、主弁座３４に着座し又は離座して上流側の１次側水路３２Ａと下流側の２次側水路３２Ｂとを連通又は遮断し、給水路３２を開閉するダイヤフラム弁から成る主弁３６が設けられている。
【００２４】
図３及び図４に示しているように、主弁座３４は円筒形状の筒体３７の先端部にて構成されている。
この筒体３７は、図４及び図５に示しているように大径部３８を有しており、その外周面に形成された雄ねじが、ボデー２０に形成されたねじ結合部４０の内周面の雌ねじにねじ結合され、かかる筒体３７がボデー２０に取付固定されている。
この筒体３７は、後述の絞り部６８を除いた部分の全体が円形の内周面を有し、且つ軸方向に一様な内径を有している。
この筒体３７は、その外周面の一部がボデー２０の一部とともに一次側水路３２Ａを形成し、またその内周面全体がボデー２０の一部とともに２次側流路３２Ｂの一部を形成している。
即ち、筒体３７は水路の一部を形成する部材となっている。
【００２５】
上記主弁３６は、図４に示しているようにゴム等の弾性材から成る可撓性のダイヤフラム膜４２と、その中心側の部分を保持する硬質の主弁本体（ここでは樹脂性）４４とを有している。
主弁本体４４は、上記筒体３７の内部に嵌入し、その内周面に沿って図４中左右方向に相対移動可能なガイド部４６を備えている。
ここでガイド部４６は小径の円筒部４８と、その外周面から放射状に突出した板状部５０とから成っている。
５２は主弁座３４への着座部分に設けられたシートパッキンで、主弁本体４４に保持されている。
【００２６】
図２及び図３において、５４は主弁３６の背後に形成された圧力室で、この圧力室５４は、内部の水の圧力を主弁３６に対し閉弁方向の押圧力として作用させる。
図４に示しているように、主弁３６にはこれを貫通して１次側水路３２Ａと圧力室５４とを連通させ、１次側水路３２Ａの水を圧力室５４に導入する導入小孔５６が設けられている。
一方、図２及び図３に示しているように圧力室５４からはパイロット水路としての水抜路５８が延び出している。
圧力室５４は、この水抜路５８を介して２次側水路３２Ｂと連通可能とされている。
この水抜路５８の、２次側水路３２Ｂへの連通部には、弁座６０への着座又は離座によって水抜路５８を開閉する、パイロット弁としての起動弁６２が開閉可能に設けられている。
【００２７】
この起動弁６２には押釦式の操作部６４が連結されており、操作部６４を押込操作することで、起動弁６２が開弁するようになっている。
尚、起動弁６２はスプリング６６にて常時閉弁方向に付勢されており、操作部６４を操作した後手を離すと、自動的に起動弁６２がスプリング６６の付勢力にて閉弁する。
【００２８】
図４に示しているように、上記筒体３７は主弁座３４を構成する先端部とは反対側の図中左端部が、ねじ結合部４０から図中左向きに突出しており、その左端部が断面円形且つ他部に対して内径の小さな絞り部６８として構成されている。
この絞り部６８は、その内周部が筒体３７の中心方向に環状に突出しており、筒体３７に水流が生じたときにその水流を絞る作用を成す。
【００２９】
本例の自閉式水栓においては、押釦式の操作部６４を押込操作すると、起動弁６２が開弁して水抜路５８が開放され、圧力室５４内部の水が２次側水路３２Ｂへと抜け出し、圧力室５４の圧力が低下する。
ここにおいて、図６に示しているように主弁３６が１次側水路３２Ａの圧力により図中右側方向に移動して開弁し、１次側水路３２Ａと２次側水路３２Ｂとを連通させる。即ち、給水路３２を開放させる。
ここにおいてシャワーヘッドへの給水が行われてシャワーヘッドからシャワー吐水される。
【００３０】
上記開弁した起動弁６２は、操作部６４から手を離すとスプリング６６の付勢力で直ちに閉弁するが、この時点では圧力室５８の圧力は主弁３６を閉弁させるような高い圧力とはなっておらず、主弁３６は開弁状態に保持されて給水が継続される。
そして主弁３６を貫通して設けた導入小孔５６を通じて、１次側水路３２Ａの水が圧力室５４に流入して圧力室５４の圧力が増大し、その圧力が所定圧に達したところで、主弁３６が圧力室５４の圧力にて閉弁せしめられ、ここにおいてシャワーヘッドへの給水が停止する。即ちシャワー吐水が停止する。
【００３１】
本実施形態では２次側水路３２Ｂに、詳しくは筒体３７に、主弁座３４側の先端部とは反対側の他端部を部分的に小径化して、水路面積を狭小化する絞り部６８が設けてあるため、操作部６４を押込操作して起動弁６２を開弁させることにより主弁３６を開弁させたときに、かかる主弁３６を大きなストロークで十分に開弁させることができる。
【００３２】
絞り部６８が設けられていない従来の自閉式水栓にあっては、主弁を開弁させても２次側水路３８Ｂに圧力が籠もった状態となって２次側水路３２Ｂの圧力は直ちに増大し、その結果として１次側水路３２Ａと２次側水路３２Ｂとの間に十分な圧力差が生じず、即ち１次側水路３２Ａと圧力室５８との間に十分な圧力差が生じず、そのため主弁が十分大きなストロークで開弁せず、従ってその後直ぐ閉弁してしまって十分なシャワー吐水時間を確保するのが難しかったのが、本実施形態では、絞り部６８を設けることによってこの問題を解決することができる。
【００３３】
絞り部６８があることによって、主弁３６を開弁させたときに絞り部６８による水流の絞り作用でそこに抵抗が発生し、１次側水路３２Ａの主弁座３４周りの部分に圧力が籠もった状態となって、主弁３６を押し上げる１次側水路３２Ａの圧力が増大し、更に絞り部６８による水流の絞り作用により、２次側水路３２Ｂにおける絞り部６８よりも下流側の圧力が、主弁３６の開弁により直ちに高い圧力となることがなく、圧力室５８の圧力も低い圧力となって、１次側水路３２Ａとの圧力の差が大となり、主弁３６が大きなストロークで開弁動作するようになる。
そしてその大きなストロークでの開弁動作に基づいて、更には圧力室５８の圧力が高くなるまでの時間が長くなることによって、主弁３６が閉弁するまでの時間が長くなり、シャワー吐水の吐水時間を長くすることができる。
【００３４】
図２において、７０はカラン側の給水路で、７０Ａは１次側水路、７０Ｂは２次側水路である。また７２はカラン側の吐水口２２から吐水を開始させるための押釦式の操作部である。
このカラン側の自閉機構３０は、筒体７４が絞り部６８を備えていない点を除いて、その構造及び機構、更に用いられている部品がシャワー側の自閉機構２８におけるのと基本的に同様である。
【００３５】
このカラン側では、シャワー側とは異なって２次側水路７０Ｂに圧力が籠もるといったことはなく、２次側水路７０Ｂに圧力が籠もることによって主弁３６が開弁後早期に閉弁してしまうといった問題は特に生じない。
従ってここでは上記のような絞り部６８を設けることは特に必要としないため、筒体７４としてかかる絞り部６８を備えていないものが用いられている。
尚他の点についてはシャワー側の自閉機構２８と基本的に同様であるので、ここでは対応する符号のみを示して詳しい説明は省略する。
【００３６】
以上のように本実施形態によれば主弁３６が開弁してから閉弁するまでの時間が長くなり、シャワー吐水の吐水継続時間を長くすることができる。即ち給水圧力が低い場合であっても給水開始してから給水停止するまでのシャワー吐水時間を十分長く確保することが可能となる。
【００３７】
因みに図７は、本実施形態の自閉式水栓におけるシャワー吐水時間と給水圧との関係を、図８に示す従来の自閉式水栓におけるシャワー吐水時間と給水圧との関係と比較して示したものである。
同図に示しているように、本実施形態の自閉式水栓の場合、給水圧が低い場合であってもシャワー吐水時間を十分長く確保することが可能である。
【００３８】
また本実施形態では、先端部が主弁座３４を構成する筒体３７の他端側の一部を２次側水路３２Ｂの側に環状に突出させることにより絞り部６８を設けてあるため、筒体３７における主弁座３４の内径及びこれに続く内周面の内径を従来と同等に維持することができ、従ってダイヤフラム弁３６及びこれに保持されたシートパッキン５２等については何ら寸法や形状を改変する必要は無く、従来のものをそのまま用いることができる。
【００３９】
またそのことによって、カラン側への給水を行う自閉機構或いは小便器洗浄用のフラッシュバルブ装置等においても筒体３７以外の主弁（ダイヤフラム弁）３６やシートパッキン５２等の部品を共通化できる利点が得られる。
【００４０】
以上本発明の実施形態を詳述したが、これはあくまで一例であり、本発明は上記絞り部を筒体３７以外の部分、詳しくはボデー２０による２次側水路の水路形成部に且つ上記とは異なった位置に一体的に若しくは別体で設けるといったことも可能であるなど、その趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態である自閉式水栓の全体図である。
【図２】同実施形態の全体の断面図である。
【図３】同実施形態における自閉機構を示す図である。
【図４】図３の要部を拡大して示す図である。
【図５】同実施形態における筒体の図である。
【図６】同実施形態の作用説明図である。
【図７】シャワー吐水時間と給水圧との関係を示す図である。
【図８】従来の自閉式水栓の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  自閉式水栓
２８，３０  自閉機構
３２  給水路
３２Ａ，７０Ａ  １次側水路
３２Ｂ，７０Ｂ  ２次側水路
３４  主弁座
３６  主弁
３７  筒体
４２  ダイヤフラム膜
５４  圧力室
５６  導入小孔
５８  水抜路
６２  起動弁
６８  絞り部
【図１】
0004745888.tif 000002
【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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