(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック製の可動ディスクとセラミック製の固定ディスクよりなる弁と、前記弁が載置される固定ディスク押えを備え、前記固定ディスク押え内に形成された連通孔を介して前記固定ディスクに形成された弁孔と上流側とが連通するよう構成されたセラミック弁カートリッジにおいて、
開弁中に、下流側から上流側への逆流を防止するよう設けられた逆止機構が、逆止弁と、上流側に連通するよう形成された連通穴を有する状態で前記逆止弁が載置される逆止弁載置台とで構成され、
前記固定ディスク押えに前記弁を載置した状態で、前記逆止弁と逆止弁載置台とが前記固定ディスク押えの前記連通孔内に収容されており、
さらに、前記逆止弁は、開弁中は、前記逆止弁載置台に形成された前記連通穴を通る上流側からの水流によって水流の方向に開くとともに、開弁中に、前記逆流が生じた場合には前記逆止弁載置台に形成された前記連通穴を塞ぐよう変位する開閉膜を有することを特徴とするセラミック弁カートリッジ。
【請求項２】
前記逆止弁は、ゴム製で、かつ、筒状の固定ディスク押えの前記連通孔内に収容可能なように平面視円形に形成されており、さらに、外周縁に沿って形成されたＣ型の孔と、このＣ型の孔によって当該Ｃ型の孔より内側に形成された平面視円形の開閉膜部分と、前記Ｃ型の孔によってＣ型の孔より外側に形成されたリング状帯部分と、前記開閉膜部分およびリング状帯部分の継ぎ目部分とを有するとともに、
前記開閉膜部分は、前記水流によって前記水流の方向に開状態可能な厚みと前記逆止弁載置台に形成された前記連通穴を塞ぐ大きさとを有し、前記弁の開弁中は、前記開閉膜部分が、上流側からの前記水流によって前記継ぎ目部分から前記水流の方向に開くよう構成されている一方、
筒状の前記逆止弁載置台に形成された前記連通穴のまわりには、前記逆止弁が載置される環状の載置面が設けられ、また、前記逆止弁載置台は、外周面の中央に環状のＯリング用溝を有するとともに、下面側にバネ板が当たる当たり片を前記連通穴に交差する形で有し、前記逆止弁、逆止弁載置台および固定ディスク押えを介して前記バネ板１４によって両ディスクに負荷をかけるように構成されている請求項１に記載のセラミック弁カートリッジ。
【請求項３】
給水路と吐水路との間に請求項１または２に記載のセラミック弁カートリッジを装着してなることを特徴とする水栓。
【請求項４】
給水路と湯水混合室との間および／または給湯路と湯水混合室との間に請求項１または２に記載のセラミック弁カートリッジを装着してなることを特徴とする湯水混合水栓。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、セラミック弁カートリッジならびにそれを用いた水栓および湯水混合水栓に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水道水等を吐水する水栓として、図８（Ａ）に示すように、単水栓本体Ａを蛇口本体Ｂの取付部５０に回転自在に取り付けてなる単水栓５３がある。単水栓本体Ａは、栓棒５１、パッキン５２、操作ハンドル（図示せず）を備えており、栓棒５１は、棒体５１ａが上下動自在に設けられる挿通孔５４を下部に有するとともに、挿通孔５４に対応する位置に雄ねじを有する一方、棒体５１ａに円板状の台座５５が固着され、この台座５５の下面に合成ゴムからなる前記パッキン５２が設けられている。また、蛇口本体Ｂは、給水路５６と吐水路５７とを仕切る隔壁５８を有するとともに、この隔壁５８に形成された連通孔５９の周縁部に環状の弁座６０を有し、前記操作ハンドルを左回転して緩めると、栓棒５１の前記雄ねじが取付部５０に形成された雌ねじに螺合しながら栓棒５１が上方に移動し、パッキン５２が水圧により押し上げられて弁座６０から離脱し、給水路５６から連通孔５９を介して吐水路５７に水が流れ、吐水路５７の吐水口から吐水される。また、前記操作ハンドルを右回転して締付けると、パッキン５２が弁座６０に圧接して止水する。
【０００３】
この単水栓５３では、前記挿通孔５４に前記棒体５１ａが上下動可能に嵌め込まれているので、吐水中に、例えば断水が生じて給水路５６の側に負圧がかかり水が逆流しても、図８（Ｂ）に示すように、パッキン５２が水圧により押し下げられて弁座６０に圧接して、逆流を防止できる。６１は、逆流路である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した、いわゆる、コマ式の単水栓本体Ａでは、前記操作ハンドルの回転操作を繰り返すことによりパッキン５２が劣化し、前記操作ハンドルを締付けても完全に止水することはできない等の問題がある。そこで、このような問題を解決するために、蛇口本体Ｂをそのままにして、前記コマ式の単水栓本体Ａに代えて、セラミック製の可動ディスクとセラミック製の固定ディスクよりなる弁を備えたセラミック弁カートリッジを前記蛇口本体Ｂの給水路および吐水路間に装着してなるセラミック単水栓がある。前記セラミック弁カートリッジには、図９に示すように、栓棒ガイド体８２内の上部に軸芯Ｒまわりに回動可能な栓棒８１が収容される一方、栓棒８１の回動操作に連動して前記軸芯Ｒまわりに回動するセラミック製の可動ディスク８３とこの可動ディスク８３の上流面ｍに摺動可能に当接する下流面ｎを有するセラミック製の固定ディスク８４よりなる弁８５が栓棒ガイド体８２内で栓棒８１の直下に設けられている。
【０００５】
しかし、前記弁８５を備えたセラミック弁カートリッジは、前記コマ式の単水栓本体Ａのように上下動する棒体５１ａに相当するものを持たないので、開弁中に、例えば断水が生じて給水路５６の側に負圧がかかり水が逆流してもこれを防止できなかった。
【０００６】
また、前記弁８５を備えたセラミック弁カートリッジを給水路と湯水混合室との間ならびに給湯路と湯水混合室との間にそれぞれ装着してなる湯水混合水栓では、前記弁８５の開弁中に、例えば断水が生じて給水路の側に負圧がかかった場合に発生する湯、水の逆流を防止することはできなかった。
【０００７】
この発明は、開弁中に、下流側から上流側への湯および／または水の逆流を防止できるセラミック弁カートリッジならびにそれを用いた水栓および湯水混合水栓を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は、セラミック製の可動ディスクとセラミック製の固定ディスクよりなる弁と、前記弁が載置される固定ディスク押えを備え、前記固定ディスク押え内に形成された連通孔を介して前記固定ディスクに形成された弁孔と上流側とが連通するよう構成されたセラミック弁カートリッジにおいて、
開弁中に、下流側から上流側への逆流を防止するよう設けられた逆止機構が、逆止弁と、上流側に連通するよう形成された連通穴を有する状態で前記逆止弁が載置される逆止弁載置台とで構成され、
前記固定ディスク押えに前記弁を載置した状態で、前記逆止弁と逆止弁載置台とが前記固定ディスク押えの前記連通孔内に収容されており、
さらに、前記逆止弁は、開弁中は、前記逆止弁載置台に形成された前記連通穴を通る上流側からの水流によって水流の方向に開くとともに、開弁中に、前記逆流が生じた場合には前記逆止弁載置台に形成された前記連通穴を塞ぐよう変位する開閉膜を有することを特徴とするセラミック弁カートリッジを提供する（請求項１）。
この場合、前記逆止弁は、ゴム製で、かつ、筒状の固定ディスク押えの前記連通孔内に収容可能なように平面視円形に形成されており、さらに、外周縁に沿って形成されたＣ型の孔と、このＣ型の孔によって当該Ｃ型の孔より内側に形成された平面視円形の開閉膜部分と、前記Ｃ型の孔によってＣ型の孔より外側に形成されたリング状帯部分と、前記開閉膜部分およびリング状帯部分の継ぎ目部分とを有するとともに、
前記開閉膜部分は、前記水流によって前記水流の方向に開状態可能な厚みと前記逆止弁載置台に形成された前記連通穴を塞ぐ大きさとを有し、前記弁の開弁中は、前記開閉膜部分が、上流側からの前記水流によって前記継ぎ目部分から前記水流の方向に開くよう構成されている一方、
筒状の前記逆止弁載置台に形成された前記連通穴のまわりには、前記逆止弁が載置される環状の載置面が設けられ、また、前記逆止弁載置台は、外周面の中央に環状のＯリング用溝を有するとともに、下面側にバネ板が当たる当たり片を前記連通穴に交差する形で有し、前記逆止弁、逆止弁載置台および固定ディスク押えを介して前記バネ板１４によって両ディスクに負荷をかけるように構成するのが好ましい（請求項２）。
【０００９】
また、この発明は別の観点から、給水路と吐水路との間に請求項１または２に記載のセラミック弁カートリッジを装着してなることを特徴とする水栓を提供する（請求項３）。
【００１０】
また、この発明は更に別の観点から、給水路と湯水混合室との間および／または給湯路と湯水混合室との間に請求項１または２に記載のセラミック弁カートリッジを装着してなることを特徴とする湯水混合水栓を提供する（請求項４）。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態について説明する。なお、この発明はそれによって限定されるものではない。
【００１２】
図１〜図６は、セラミック製の可動ディスクとセラミック製の固定ディスクよりなる弁を備えたセラミック弁カートリッジに逆止機構を設け、この逆止機構付セラミック弁カートリッジを給水路および吐水路間に装着してなるこの発明の第１の実施形態を示す。
【００１３】
図１〜図６において、１は、蛇口本体で、給水路２、吐水路３および両者２，３を仕切る隔壁４を有する。５は、蛇口本体１の吐水口６に回動可能に接続された吐水管である。
【００１４】
前記給水路２および吐水路３間には逆止機構付セラミック弁カートリッジ７が装着されている。この逆止機構付セラミック弁カートリッジ７と蛇口本体１と操作ハンドル８と吐水管５とからセラミック単水栓９が構成される。
【００１５】
以下、逆止機構付セラミック弁カートリッジ７について説明する。
【００１６】
逆止機構付セラミック弁カートリッジ７は、図３に示すように、Ｅリング１６、回転片１７、栓棒ガイド体１０、操作ハンドル８が固着されている栓棒１１、栓棒１１の下部に設けたセラミック製の弁１２、この弁１２が載置されている筒状の固定ディスク押え１３、バネ板１４およびＣリング１５より主としてなる。前記固定ディスク押え１３は、連通孔２３の内周面上部に対向配置された一対の係合突起２８，２８を有するとともに、外周面最上部に設けた環状溝１３ａに嵌め込まれたＯリング１３ｂを有する。
【００１７】
更に、逆止機構付セラミック弁カートリッジ７は、前記弁１２の開弁中に、前記吐水路３の側（下流側）から前記給水路２の側（上流側）への逆流を防止する逆止機構を固定ディスク押え１３内に有する。
すなわち、前記逆止機構は、逆止弁１８と、この逆止弁１８を載置する筒状の逆止弁載置台１９とで構成され、前記固定ディスク押え１３に前記弁１２を載置した状態で前記逆止弁１８および逆止弁載置台１９が固定ディスク押え１３に収容されている。つまり、前記逆止弁載置台１９は、後述する栓棒ガイド体１０の流入口２４に連通する連通穴１９ａを中央に有し、逆止弁１８が載置される環状の載置面１９ｂを連通穴１９ａのまわりに有する。
【００１８】
まず、前記弁１２について説明する。
前記弁１２は、栓棒１１の底面に形成された突片２０に係合する係合用凹入部２１を下流側の面に有するセラミック製の可動弁体部分（可動ディスク）２２と、前記固定ディスク押え１３内に形成された連通孔２３を介して栓棒ガイド体１０の流入口２４に連通する一対の弁孔２５，２５が左右対称位置に穿設形成されているセラミック製の固定弁体部分（固定ディスク）２６とよりなる。そして、固定ディスク２６の摺動面Ｔに密接した状態で可動ディスク２２が両矢印Ｇで示す方向に回転自在（例えば１８０°）に配置されている。更に、固定ディスク２６は、裏面側（上流面側）に前記係合突起２８，２８に係合する係合凹部２９を有する。また、前記弁孔２５，２５は、固定ディスク２６の摺動面Ｔ側から見れば平面視扇型を有して対向配置されているが、固定ディスク２６の裏面側（上流面側）から見れば係合凹部２９を挟む形で平面視三日月形状を有して対向配置されている。一方、可動ディスク２２の裏面は、固定ディスク２６の平面視扇型の弁孔２５，２５を閉鎖できる形状であるとともに、一対の切欠３０，３０が設けられている。
【００１９】
例えば、図１は、切欠３０と弁孔２５が連通しているセラミック単水栓９の吐水状態を示している。この状態では、吐水路３が、栓棒ガイド体１０の流入口２４から固定ディスク押え１３の連通孔２３、弁孔２５、切欠３０および栓棒ガイド体１０の周面に設けた一対の通水孔１０ａ，１０ａを介して給水路３に連通している。そして、この状態から、操作ハンドル８を例えば左方向に９０°回動操作すると、可動ディスク２２が摺動面Ｔを９０°回動して切欠３０と弁孔２５の連通を絶つ。
【００２０】
次に、前記逆止機構について説明する。
前記逆止弁１８は、ゴム製で、熱湯も流すことができるよう耐久、耐熱および強度に優れた例えばフッ素ゴムよりなる。この逆止弁１８は、平面視円形で、外周縁に沿って形成されたＣ型の孔１８ａと、この孔１８ａによって孔１８ａより内側に形成された平面視円形の小径開閉膜部分１８ｂと、この孔１８ａによって孔１８ａより外側に形成された大径リング状帯部分１８ｃと、開閉膜部分１８ｂおよびリング状帯部分１８ｃの継ぎ目部分１８ｄとを有する。更に、小径開閉膜部分１８ｂは、逆止弁載置台１９の連通穴１９ａを塞ぐ大きさを有する。そして、前記逆止弁１８は、薄い厚みｄを有する。これにより、図６（Ａ）に示すように、弁１２の開弁中は、開閉膜部分１８ｂが、給水路２からの水流２ａによって継ぎ目部分１８ｄから水流２ａの方向に開くとともに、弁１２の開弁中に、吐水路３の側から給水路２の側へ逆流３ａが生じた場合〔図６（Ｂ）参照〕には逆止弁載置台１９の連通穴１９ａを塞ぐよう変位する。なお、図６（Ｂ）における３’は、吐水路３とは反対方向の逆流路を示す。
【００２１】
一方、前記逆止弁載置台１９は、外周面の中央に環状のＯリング用溝１９ｃを有するとともに、下面側にバネ板１４が当たる当たり片１９ｄを連通穴１９ａに交差する形で有する。１９ｅは、Ｏリング用溝１９ｃに嵌め込まれたＯリングである。
【００２２】
そして、栓棒ガイド体１０に、流入口２４の側から栓棒１１、可動ディスク２２および固定ディスク２６をこの順で挿入する一方、固定ディスク押え１３の連通孔２３に係合突起２８とは反対の側から逆止弁１８と逆止弁載置台１９をこの順で嵌め込むと、係合突起２８の下面部２８ａによって逆止弁１８が係止され、この状態で、固定ディスク押え１３を栓棒ガイド体１０に流入口２４の側から嵌め込み、固定ディスク２６を固定ディスク押え１３に係止するとともに、更に、逆止弁載置台１９の当たり片１９ｄを介してバネ板１４およびＣリング１５をこの順で栓棒ガイド体１０に流入口２４の側から嵌め込み、かつ、栓棒ガイド体１０に係止する。すなわち、逆止弁１８、逆止弁載置台１９および固定ディスク押え１３を介してバネ板１４によって両ディスク２６，２２に負荷をかけているので、押さえ荷重を一定に保持でき、これにより、可動ディスク２２と固定ディスク２６とのシール性を良好に維持できるとともに、逆止弁１８と逆止弁載置台１９とのシール性も良好にできる。
なお、栓棒１１には、上流側から栓棒１１と共に回転する前記回転片１７およびＥリング１６がこの順で嵌め込まれ、栓棒ガイド体１０に設けた筒部３１には前記回転筒１７の回転を規制する規制片３２が立設されている。
【００２３】
而して、図６（Ａ）に示す弁１２の開弁中に、例えば断水が生じた場合、給水路２は負圧になるので、吐水路３の側から給水路２の側へ逆流３’〔図６（Ｂ）参照〕が生じるが、逆止弁載置台１９の連通穴１９ａを塞ぐよう逆止弁１８の前記開閉膜部分１８ｂが変位するので、逆流を防止できる。
【００２４】
図７は、前記弁１２を備えた前記セラミック弁カートリッジ７を、給水路と湯水混合室４２との間ならびに給湯路と湯水混合室４２との間に装着してなるこの発明の第２の実施形態を示す。なお、図７において、図１〜図６に示した符号と同一のものは、同一または相当物である。
【００２５】
この場合、湯水混合水栓４０の混合水栓本体４１は、吐水管４９に連通する湯水混合室４２を内部に有するとともに、湯配管に接続され前記給湯路を構成する湯導入管４５と、水配管に接続され前記給水路を構成する水導入管４６に接続されている。
【００２６】
また、前記セラミック弁カートリッジ７は、湯用操作ハンドル４３の直下に設けられ、湯用操作ハンドル４３の回動操作によって前記弁１２が開閉する。また、前記セラミック弁カートリッジ７は、水用操作ハンドル４４の直下に設けられ、水用操作ハンドル４４の回動操作によって前記弁１２が開閉する。
【００２７】
そして、前記各弁１２を開弁しているときに例えば断水が生じた場合、前記給湯路側および前記給水路側はそれぞれ負圧になり、混合室４２の側から給湯路側および前記給水路側へそれぞれ逆流が生じるが、逆止弁載置台１９の連通穴１９ａを塞ぐよう逆止弁１８の前記開閉膜部分１８ｂが変位するので、逆流を防止できる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明では、開弁中に、下流側から上流側への湯および／または水の逆流を防止できるセラミック弁カートリッジならびにそれを用いた水栓および湯水混合水栓を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】    この発明の第１の実施形態の開弁状態を示す全体構成説明図である。
【図２】    上記実施形態を示す要部構成説明図である。
【図３】    上記実施形態における要部の分解斜視図である。
【図４】    （Ａ）は、上記実施形態で用いた固定ディスク押えの平面図である。
（Ｂ）は、図４（Ａ）のａ−ａ線断面図である。
（Ｃ）は、図４（Ａ）のｂ−ｂ線断面図である。
（Ｄ）は、上記実施形態で用いた固定ディスク押えの底面図である。
【図５】    （Ａ）は、上記実施形態で用いた逆止弁載置台の平面図である。
（Ｂ）は、図５（Ａ）のａ−ａ線断面図である。
（Ｃ）は、図５（Ａ）のｂ−ｂ線断面図である。
（Ｄ）は、上記実施形態で用いた逆止弁載置台の底面図である。
【図６】    （Ａ）は、上記実施形態における開弁動作を示すための図である。
（Ｂ）は、上記実施形態における開弁中の逆流防止動作を示すための図である。
【図７】    この発明の第２の実施形態の使用状態を示す斜視図である。
【図８】    （Ａ）は、従来例における開弁動作を示すための図である。
（Ｂ）は、従来例における開弁中の逆流防止動作を示すための図である。
【図９】    他の従来例における要部分解斜視図である。
【符号の説明】
２…給水路、２ａ…水流、３…吐水路、７…セラミック弁カートリッジ、９…セラミック単水栓、１２…弁、１４…バネ板、１８，１９…逆止機構、１８ａ…Ｃ型の孔、１８ｂ…開閉膜部分、１８ｃ…リング状帯部分、１８ｄ…継ぎ目部分、１９…逆止弁載置台、１９ｂ…載置面、１９ｃ…Ｏリング用溝、１９ｄ…当たり片、２２…可動ディスク、２６…固定ディスク。
【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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