(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水通路を切換える切換えスイッチと上下カバーで構成された本体と、水道水をろ過するためのろ材を収納したカートリッジとで構成された浄水器における連結構造であって、前記カートリッジには、軸シール部の挿入方向に対して直交した位置で中心軸対称位置に異なる形状の爪と、前記軸シール部の中心軸に対して同心状で且つ前記爪に対して直交した位置に円弧リブをそれぞれ２ヶ所設け、また、前記本体側には前記軸シール用Ｏリングを有し、前記爪が嵌入する穴と前記軸シール部の中心軸に対して同心状で且つ前記穴に対して直交した位置に円弧リブをそれぞれ２ヶ所ずつ設け、前記爪と前記穴を嵌合させると共に前記カートリッジ側に設けられた円弧リブの内周面と前記本体側に設けられた円弧リブの外周面を嵌合させた後、前記カートリッジを前記中心軸を中心に９０度回転させて、前記カートリッジ側に設けられた円弧リブが前記本体側に設けられた円弧リブを抱え込むことによって前記カートリッジを前記本体に連結させることを特徴とする蛇口直結型浄水器。
【請求項２】
前記爪には、ロック用リブを設けたことを特徴とする請求項１に記載の蛇口直結型浄水器。
【請求項３】
前記爪に設けられたロック用リブが接触する前記本体を構成する上下カバーの受け面には、カートリッジを回転するにつれて、爪と受け面のギャップが小さくなっていくよう傾斜を設けていることを特徴とする請求項２に記載の蛇口直結型浄水器。
【請求項４】
前記本体と前記カートリッジの連結は、弾性によって前記爪に設けたロック用リブを本体受け面に乗り上げさせることにより行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の蛇口直結型浄水器。
【請求項５】
前記本体を構成する上下カバーには、前記カートリッジを回転固定した時前記爪に設けられたロック用リブが嵌り込む溝を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載した蛇口直結型浄水器。
【請求項６】
前記カートリッジには、前記本体に嵌入される接続部の先端が細くなっていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の蛇口直結型浄水器。
【請求項７】
前記カートリッジが固定された際、前記カートリッジ本体とカートリッジに設けられた前記爪が前記本体部を構成している上下カバーを挟み込んでいることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の蛇口直結型浄水器。
【請求項８】
前記本体を構成する上下カバーに設けられた前記爪形状に合わせてなる２つの前記穴は、異なった形状であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の蛇口直結型浄水器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道水中の不純物をろ過するためのろ材が内蔵されたカートリッジと水通路をろ過された水を吐水する浄水または水道水をそのまま吐水する原水に切り換えることができる切換スイッチにて構成される蛇口直結型浄水器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、水道水の水質悪化に伴い消費者の飲料水への関心が高まり水道水を浄化する蛇口直結型浄水器が普及してきた。また、蛇口に直結して用いる直結型浄水器、据置き型浄水器および整水器の切換スイッチにおいては台所作業で邪魔にならないよう小型、軽量化が望まれている。以下、従来の技術として説明する蛇口直結型の浄水器は、水通路を用途に応じて切り換える切換スイッチと水道水をろ過するためのろ材を収納したカートリッジが連結された構成であり、切換スイッチのレバーを切り換えることにより、水道水をカートリッジに導きろ過して浄水として吐水するか、水道水をそのままストレート状に吐水される原水ストレートとシャワー状に吐水される原水シャワーとに選択することができるものである。
【０００３】
従来の蛇口直結型浄水器について説明する。図１０は従来の蛇口直結型浄水器の外観図、図１１は従来の蛇口直結型浄水器の給水口上面図および横断面図である。図９において１は蛇口、２は蛇口１と浄水器を接続する継手、３は浄水器と継手２を固定するナットである。４は浄水器の上カバー、５は浄水器の下カバー、６は水道水をろ過するろ材が内蔵され、本体に着脱自在のカートリッジである。水道水をそのまま吐水する原水ストレート吐出口７と原水シャワー吐出口８が設けられ、水道水をカートリッジ６でろ過して吐水する浄水吐出口９が設けられている。１０は水通路を切り換える切換スイッチに連動し接続され、用途に応じて原水ストレート、原水シャワー、浄水に外部から切り換えを行なう切換レバーである。ここで、水の流れを簡単に説明すると、切換レバー１０が原水ストレートの吐水を行なう位置にあるときはＡからＦに流れ、原水シャワーの吐水を行なう位置にあるときはＡからＧに流れ、浄水の吐水を行なう位置にあるときはＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅと流れる。
【０００４】
この浄水を吐水するまでの流れを説明する。図１１において１１は切換スイッチハウジング、１２は切換スイッチハウジング１１とろ材を内蔵したカートリッジ６とを結ぶ連結管である。カートリッジ６の内部は、水の流れ方向に対して順にフィルターがインサートされた第１の仕切板１５、不織布２１、活性炭層１３、フィルターがインサートされた第２の仕切板１６が外周側に構成され、その内周側には中空糸膜１４が配置されている。また、中空糸膜１４の目詰まりを外部に報知する流量チェッカー１７がカートリッジ６の２次側に設けられている。流量チェッカー１７はカートリッジ６から吐出される浄水の吐出圧を受ける受圧体１８と、水の流れ方向に対して反対側より受圧体１８を付勢するばね１９から構成され、受圧体１８の動作を外部から確認するため、透明ケーシング２０にて覆われている。
【０００５】
切換レバー１０が浄水の吐水を行う位置にあるとき、水は切換スイッチハウジング１１によって通路が浄水側に切換えられ、連結管１２を通りカートリッジ６へと流れ込むのである。そして、カートリッジ６の外周側に設けられた第１の仕切板１５、不織布２１、活性炭層１３、第２の仕切板１６を順に通過し、ここで不純物や遊離残留塩素等を取り除かれ、カートリッジ６の端部で反転して中空糸膜１４内に流入し、微細な濁り、一般細菌等を除去された浄水は、流量チェッカー１７で流量を確認された後、浄水吐出口９より吐出される。
【０００６】
ここで、水通路を切換える切換スイッチハウジング１１を内蔵する本体部とろ材等を内蔵するカートリッジ部の連結は、連結管１２及びカートリッジ６にネジ構造を設けているため着脱自在に連結されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の蛇口直結型浄水器において、水通路を切換える切換スイッチハウジング１１を内蔵する本体部とろ材等を内蔵するカートリッジ部の連結は、連結管１２及びカートリッジ６にネジ構造を設け、カートリッジ部を回転させて本体に連結させていた。着脱に数回の回転が必要であるため組立性に問題があった。また、連結管１２には外漏れを防ぐためのOリングが設けられており、次のカートリッジ交換まで時間が経つためOリングが固着し、これによりカートリッジの着脱が固くなるといった問題もあった。
【０００８】
そこで本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、新連結構造の採用により、着脱時の組立性に優れた蛇口直結型浄水器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の蛇口直結型浄水器は、水通路を切換える切換えスイッチと上下カバーで構成された本体と、水道水をろ過するためのろ材を収納したカートリッジとで構成された浄水器における連結構造であって、前記カートリッジには、軸シール部の挿入方向に対して直交した位置で中心軸対称位置に異なる形状の爪と、前記軸シール部の中心軸に対して同心状で且つ前記爪に対して直交した位置に円弧リブをそれぞれ２ヶ所設け、また、前記本体側には前記軸シール用Ｏリングを有し、前記爪が嵌入する穴と前記軸シール部の中心軸に対して同心状で且つ前記穴に対して直交した位置に円弧リブをそれぞれ２ヶ所ずつ設け、前記爪、前記穴、前記円弧リブの嵌合によって前記カートリッジを前記本体に着脱させることを特徴とする。この発明によれば、本体部へカートリッジを連結させる際に回転作業を行う必要がなく、また、Oリング等の固着もないため組立性がよく、簡単にカートリッジの着脱ができる蛇口直結型浄水器を提供することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、水通路を切換える切換えスイッチと上下カバーで構成された本体と、水道水をろ過するためのろ材を収納したカートリッジとで構成された浄水器における連結構造であって、カートリッジには、軸シール部の挿入方向に対して直交した位置で中心軸対称位置に異なる形状の爪と、軸シール部の中心軸に対して同心状で且つ爪に対して直交した位置に円弧リブをそれぞれ２ヶ所設け、また、本体側には軸シール用Ｏリングを有し、爪が嵌入する穴と軸シール部の中心軸に対して同心状で且つ穴に対して直交した位置に円弧リブをそれぞれ２ヶ所ずつ設け、前記爪と前記穴を嵌合させると共に前記カートリッジ側に設けられた円弧リブの内周面と前記本体側に設けられた円弧リブの外周面を嵌合させた後、前記カートリッジを前記中心軸を中心に９０度回転させて、前記カートリッジ側に設けられた円弧リブが前記本体側に設けられた円弧リブを抱え込むことによってカートリッジを本体に着脱させることとした。この構成によれば、本体部へカートリッジを着脱させる際に回転等の作業を行う必要がなく、また、Oリング等の固着もないため組立性がよく、簡単にカートリッジの着脱ができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、爪には、ロック用リブを設けることとした。この構成によれば、このリブが本体に設けられた溝に嵌りこんでカートリッジが本体から外れにくくなる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、爪に設けられたロック用リブが接触する本体を構成する上下カバーの受け面には、カートリッジを回転するにつれて、爪と受け面のギャップが小さくなっていくよう傾斜面にした。この構成によれば、カートリッジを回転する初期から力が必要でなく、徐々に締まっていくためカートリッジを簡単に取付けることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、本体とカートリッジの連結は、弾性によって爪に設けたロック用リブを本体受け面に乗り上げさせて嵌入する構造とした。この構成によれば、カートリッジを外そうとした際、本体の受け面に乗り上げさせるだけの力が必要となるため、カートリッジが外れる方向に不意な力がかかってもカートリッジは外れない。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、本体を構成する上下カバーには、カートリッジを回転固定した時爪に設けられたロック用リブが嵌り込む溝を設けた。この構成によれば、この溝にカートリッジの爪に設けられたロック用リブが嵌り込むためカートリッジが本体から外れにくくなる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、カートリッジには、本体に嵌入される接続部の先端が細くなっている形状とした。この構成によれば、本体と嵌合する際、接続部の先端が細くなっているため相手物に挿入しやすくなる。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、カートリッジが固定された際、カートリッジ本体とカートリッジに設けられた爪が本体を構成している上下カバーを挟み込んでいることとした。組立て状態では、カートリッジに設けた爪が本体に確実に嵌り込んでいるため、挿入方向へカートリッジが外れることはない。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、本体を構成する上下カバーに設けられた爪形状に合わせてなる２つの穴は、異なった形状にした。この構成によれば、カートリッジの逆挿入防止となり誤って取付けることがない。
【００１９】
【実施例】
以下本発明の蛇口直結型浄水器における一実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明の一実施の形態における蛇口直結型浄水器の外観図、図２（ａ）は本発明の一実施の形態における蛇口直結型浄水器の横断面図、図２（ｂ）は本発明の一実施の形態における蛇口直結型浄水器の縦断面図、図３は本発明の一実施の形態における蛇口直結型浄水器のカートリッジ取付け前の本体連結部の図、図４（ａ）は本発明の一実施の形態における蛇口直結型浄水器のカートリッジの天面図、図４（ｂ）は本発明の一実施の形態における蛇口直結型浄水器のカートリッジの側面図、図５（ａ）は本発明の一実施の形態における蛇口直結型浄水器本体を構成する上カバーの裏面図、図５（ｂ）は本発明の一実施の形態における蛇口直結型浄水器本体を構成する下カバーの裏面図、図６は本発明の一実施の形態における蛇口直結型浄水器上下カバーの傾斜面（図５、６のＣ部分）、受け面、溝の斜視図、図７は本発明の一実施の形態における蛇口直結型浄水器のカートリッジ取付け時の本体連結部の図（カートリッジ爪及び円弧リブが斜線の位置にくる）、図８はカートリッジ爪が本体連結時に爪の弾性によって取付く際の爪の変形図、図９は本発明の一実施の形態における蛇口直結型浄水器のカートリッジ取付け完了時の本体連結部の図（カートリッジ爪及び円弧リブが斜線の位置にくる）。なお以下に示す実施の形態において、従来の技術で説明した浄水器に対応する部材は同じ符号を付した。
【００２１】
図１において１は蛇口、２は継手、３はナット、４は上カバー、５は下カバー、６はカートリッジ、９は浄水吐出口、３３は原水吐出口、１０は切換レバーである。原水吐出口３３は下カバー５と一体成形してなくてもよい。切換レバー１０が原水モードに位置しているときは、水はＡからＦに流れ、浄水モードに位置しているときはＡからＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅと流れる。本発明の一実施の形態における蛇口直結型浄水器の説明は浄水、原水の２モードであるがそれ以上の複数のモードであってもよいものとする。
【００２２】
この浄水を吐水するまでの流れを説明する。図２（ａ）において１１は切換スイッチハウジング、２７は切換スイッチハウジング１１とろ材を内蔵したカートリッジ６とを結ぶカートリッジ接続部である。３４は切換スイッチハウジング１１に取付けられているＯリングで、カートリッジ挿入方向を軸として回転取付けする際の接続部をシールしている。カートリッジ６の内部は、水の流れ方向に対して順に不織布２１、第１の仕切板１５、活性炭層１３、不織布２１、第２の仕切板１６が外周側に構成され、その内周側には中空糸膜１４が配置されている。また、中空糸膜１４の目詰まりを外部に報知する流量チェッカー１７がカートリッジ６の２次側に設けられている。流量チェッカー１７はカートリッジ６から吐出される浄水の吐出圧を受ける受圧体１８と、水の流れ方向に対して反対側より受圧体１８を付勢するばね１９から構成され、受圧体１８の動作を外部から確認するため、透明ケーシング２０にて覆われている。
【００２３】
切換レバー１０が浄水の吐水を行う位置にあるとき、水は切換スイッチハウジング１１によって通路が浄水側に切換えられ、カートリッジ接続部を通りカートリッジ６へと流れ込むのである。そして、カートリッジ６の外周側に設けられた第１の仕切板１５、不織布２１、活性炭層１３、第２の仕切板１６を順に通過し、ここで不純物や遊離残留塩素等を取り除かれ、カートリッジ６の端部で反転して中空糸膜１４内に流入し、微細な濁り、一般細菌等を除去された浄水は、流量チェッカー１７で流量を確認された後、浄水吐出口９より吐出される。
【００２４】
次に、蛇口直結型浄水器本体とカートリッジとの連結について詳細に説明する。図２（ｂ）、図３、図４（ａ）、（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）、図６、図７、図８において、２２はカートリッジ６の本体挿入軸に対して上下対称位置に設けた形状の異なる爪、２３はこの爪２２に対して９０度の位置に設けた円弧リブ、２４は本体に本体挿入軸に対して対称位置に且つカートリッジ６の爪２２形状に合わせて設けた溝状の穴、２５は本体側に設けた円弧リブである。２６は本体に設けた溝の少なくとも一方にカートリッジの逆入れ防止として設けた突起である。カートリッジの挿入時は、カートリッジの爪２２を本体の溝状の穴２４に合わせることになる。このとき、カートリッジ６の爪２２が図７に示す斜線部ａの位置に、カートリッジ６の円弧リブ２３が図７に示す斜線部ｂの位置にくる。カートリッジ６を本体に挿入する際、カートリッジ６の接続部２７のＡ部の径がＢ部の径より細くなっている（図４参照）ため、カートリッジ６を挿入し易くなる。そして切換スイッチハウジング１１に当たるまで挿入した後、正規方向へ９０度回転させる。このときカートリッジ６は正規方向とは逆の方向に回転しないよう上下カバーにストッパー２８を設けている。
【００２５】
そして、カートリッジ６を挿入して正規方向に回すにつれ、カートリッジ６の爪２２に設けたリブ２９が上下カバーの傾斜面３０に接触し、その後、上下カバーの受け面３１に乗り上げた状態（爪２２が弾性変形している状態：図８参照）で回転し、最後にはカートリッジ６の爪２２に設けたリブ２９が上下カバーの溝３２に嵌り込む。また、連結が完了した後、上下カバーのストッパー２８がカートリッジ６の更なる回転を行わないようにしている。
【００２６】
一方、カートリッジ６に設けた円弧リブ２３は、カートリッジ６を本体にセットした時から矢印のほうに回転（図７参照）し、カートリッジ６の連結完了時には図９に示す位置となる。このとき、カートリッジ６の円弧リブ２３が本体の円弧リブ２５の両端を上下方向に抱え込む状態になっているため、上下カバーがそれぞれ上下方向に開こうとする力が働いても上下カバーが外れることがなくなるのである。また、カートリッジ６に設けた爪２２は、カートリッジ６の挿入時には本体側の溝状の穴２４がある位置（左右方向）にあるが、カートリッジを回転させて連結を完了させたときの爪２２の位置は上下方向（図２（ｂ））の位置になり、ちょうどカートリッジ６と爪２２が上下カバーを挟み込んでいる位置関係となるため、カートリッジ６が挿入軸方向に抜けることはない。
【００２７】
ここで、カートリッジ６に設けた爪２２の形状は本実施例の形状に限ったものでなく、扇形など他の形状になっていても構わない。また、爪２２の位置関係も対称の位置でなくても１箇所以上に設けていればよい。
【００２８】
本体側の溝状の穴２４の突起２６がカートリッジ６の逆入れ防止となっているが、これに限ったものでなく例えばカートリッジ６に設けた爪２２の幅を異ならせたり、爪２２の長さを異ならせたりすることによって逆入れ防止としてもよい。また、カートリッジ６の爪２２に設けているリブ２９は２箇所の爪２２に設けているが、少なくともどちらか一方に設けていればよい。さらに、カートリッジ６の爪２２と円弧リブ２３の位置関係はそれぞれ垂直方向に対称に設けているが、この爪２２と円弧リブ２３の位置関係が９０度ずれた位置（爪と円弧リブが入替わった位置）であってもよい。この場合本体側は、カートリッジ６の爪２２及び円弧リブ２３にあわせて溝状の穴２４及び円弧リブ２５を設ければよい。カートリッジ６の爪２２に設けたリブ２９が接触する上下カバーの傾斜面３０の角度に関しては特に限定はしないが、角度が急であるとカートリッジ６の取付け時に固くなるため、可能な限り緩やかな角度が望ましい。また、本実施例では、カートリッジに設けた爪２２の弾性変形を利用して本体とカートリッジ６の連結方法を説明したが、本体側接続部の弾性変形による連結方法でもよい。
【００２９】
【発明の効果】
水通路を切換える切換えスイッチと上下カバーで構成された本体と、水道水をろ過するためのろ材を収納したカートリッジとで構成された浄水器における連結構造であって、前記カートリッジには、軸シール部の挿入方向に対して直交した位置で中心軸対称位置に異なる形状の爪と、前記軸シール部の中心軸に対して同心状で且つ前記爪に対して直交した位置に円弧リブをそれぞれ２ヶ所設け、また、前記本体側には前記軸シール用Ｏリングを有し、前記爪が嵌入する穴と前記軸シール部の中心軸に対して同心状で且つ前記穴に対して直交した位置に円弧リブをそれぞれ２ヶ所ずつ設け、前記爪と前記穴を嵌合させると共に前記カートリッジ側に設けられた円弧リブの内周面と前記本体側に設けられた円弧リブの外周面を嵌合させた後、前記カートリッジを前記中心軸を中心に９０度回転させて、前記カートリッジ側に設けられた円弧リブが前記本体側に設けられた円弧リブを抱え込むことによって前記カートリッジを前記本体に連結させることを特徴とする。この発明によれば、カートリッジを取付け固定した際に挿入方向への抜け防止となり、また爪と直交した位置に前記本体部に形成される円弧リブを抱え込む円弧リブとを設けたことにより上下カバーを抱え込み上下カバーの嵌合の外れ防止となるため、カートリッジの本体への連結が確実にできる。これにより、本体部へカートリッジを着脱させる際に数回の回転等の作業を行う必要がなく、また、Oリングも必要ないため固着もなく、簡単にカートリッジの着脱ができる蛇口直結型浄水器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における蛇口直結型浄水器の外観図
【図２】（ａ）本発明の一実施の形態における蛇口直結型浄水器の横断面図
（ｂ）本発明の一実施の形態における蛇口直結型浄水器の縦断面図
【図３】本発明の一実施の形態における蛇口直結型浄水器のカートリッジ取付け前の本体連結部の図
【図４】（ａ）本発明の一実施の形態における蛇口直結型浄水器のカートリッジ天面図
（ｂ）本発明の一実施の形態における蛇口直結型浄水器のカートリッジ側面図
【図５】（ａ）本発明の一実施の形態における蛇口直結型浄水器の本体を構成する上カバーの裏面図
（ｂ）本発明の一実施の形態における蛇口直結型浄水器の本体を構成する下カバーの裏面図
【図６】本発明の一実施の形態における蛇口直結型浄水器の上下カバーの傾斜面、受け面、溝の斜視図
【図７】本発明の一実施の形態における蛇口直結型浄水器のカートリッジ取付け時の本体連結部の図
【図８】カートリッジ爪が本体連結時に爪の弾性によって取付く際の爪の変形図
【図９】本発明の一実施の形態における蛇口直結型浄水器のカートリッジ取付け完了時の本体連結部の図
【図１０】従来の蛇口直結型浄水器の外観図
【図１１】従来の蛇口直結型浄水器の上面図および横断面図
【符号の説明】
１  蛇口
２  継手
３  ナット
４  上カバー
５  下カバー
６  カートリッジ
７  原水ストレート吐出口
８  原水シャワー吐出口
９  浄水吐出口
１０  切換レバー
１１  切換スイッチハウジング
１２  連結管
１３  活性炭層
１４  中空糸膜
１５  第１の仕切板
１６  第２の仕切板
１７  流量チェッカー
１８  受圧体
１９  ばね（スプリング）
２０  透明ケーシング
２１  不織布
２２  爪
２３  カートリッジ側円弧リブ
２４  溝状穴
２５  本体側円弧リブ
２６  突起
２７  カートリッジ接続部
２８  ストッパー
２９  リブ
３０  傾斜面
３１  受け面
３２  溝
３３  原水吐出口
３４  Ｏリング
【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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【図１１】
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