JPS634066B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は、水栓又は類似のバルブの作動機構に
関し、さらに詳しくはこのものは手洗所等の流し
に於て使用する急速開放自閉型の水栓のための取
り外し式又は独立型の制御カートリツジに関し、
そして又、上記の型式のカートリツジを組み込ん
だ水栓に関する。 従来の技術 本発明に関し、構造的に近接した先行技術とし
てはたとえば米国特許第3279742号及び米国特許
第1971186号に記載の水栓がある。 米国特許第3279742号の瀉水弁のハンドル６０
は押しボタンとして特徴づけることが出来るかも
知れないが、それは頂部には存在しない。この弁
は押しボタンを取り外したときに頂部から下の方
へ弁本体内に挿入される独立型のカートリツジを
有せず、又この弁は押しボタンが継続的に動作位
置に保持されるときに、独立型のカートリツジ内
でバルブシートの閉鎖を許容する機構を含んでい
ない。又米国特許第1971186号の水栓は、その頂
部に操作ねじや、レバーを有しているが、このも
のはあきらかに頂部の押しボタンが取り外された
とき、弁本体の頂部を通つて下に降ろされる独立
型のカートリツジを含んでいない。 発明が解決しようとする問題点 従来、水栓、又はバルブに置ける問題点は、使
用時間の経過と共にこれらの水栓、バルブがつま
つたり、又は劣化によつて駄目になることであ
る。これらの故障を修理するためには、水栓やバ
ルブの一部の部品を交換したり、又は弁座を磨り
合せて調整したりすることが必要とされる。これ
らの作業は一般にそう簡単でなく、又修理の結果
として水栓やバルブの機能が完全な回復に至らな
い場合も往々にして有り得た。 つまりこのような、部品交換、調整等は水栓や
バルブに於て使用時間の経過と共に必然的に発生
する事柄であるが、これに対応する簡単で確実な
処理方法や交換部品の提供は今までなかつたので
ある。 本発明は上記のような修理についての不便な点
を解消し得るような水栓又はバルブに関連した構
造を提供することを目的としている。 問題点を解決するための手段 本発明ではこのような問題を解決するために、
バルブ開閉機構を内蔵し、そしてバルブ本体に関
し支持される。取り外し可能な独立型のカートリ
ツジが提供される。 発明の概要 本発明では、水栓の頂部の押ボタンを取り外し
た時に水栓ケーシング内部に降して配置され得る
完全に独立したカートリツジで、このものは、該
押ボタンが連続的に動作位置に保持されていると
きに操作ステムによつて操作されるバルブシート
を閉鎖する手段を有し、この操作ステムはカート
リツジの蓋を貫通して延びて、そのステムの上部
が前記押ボタンに対向するような構造のものが提
供される。そして又このようなカートリツジを含
む自閉栓が提供される。又本発明の独立型カート
リツジは熱湯と冷水との混合水栓の構造を組込む
ことが出来るし、従つて又このようなカートリツ
ジを組込んだ自閉型水栓が提供される。 さらに又、本発明の独立型カートリツジは水の
供給管路圧力の広範囲に渡り比較的一定の流れを
与える流量制御器の構造を組込むことが出来、従
つて又このようなカートリツジを含む自閉型水栓
が提供される。 実施例についての説明 本発明の制御カートリツジは数字１０によつて
指定され、そして水栓ケーシング１２内に取り外
し可能に取りつけられている。従来の仕方に従つ
て、水栓ケーシング１２は、該水栓噴出口１１が
流しに張り出すように手洗所デツキ（deck）の
うしろに取りつけられている。 第１図に示すように、ケーシング１２は形状が
ほぼ円筒形で水の供給管路に接続するためのねじ
を付した入口１４およびその側壁に位置し噴出口
１１に開く出口１６を有する。ケーシング１２の
円形の頂部開口１８を通つて、取り外し式の制御
カートリツジ１０が取りつけられており、これが
ケーシング入口１４と出口１６との間の通路を制
御する。カートリツジ１０とケーシング１２との
間に漏洩を防ぐためのシール１７と１９とがあ
る。 形がほぼ円筒形のプラスチツクのカートリツジ
本体２０は第７図に於て一番よくわかる。本体２
０にはケーシングの入口１４および出口１６に
夫々整列した入口２４および出口２６がある。本
体２０の底部には環状リム部分３０がある。リム
部分に近接し且つ本体２０と一体的に大体円板形
部分３２がある。第８図でわかるように該円板部
分３２の周囲に沿う複数個のスロツト３４がカー
トリツジ入口２４から円板３２を通る流路を提供
する。円板３２の内に軸線方向に心合して深穴３
８がある。深穴３８の底部側壁にはカートリツジ
出口２６を形成する開口がある。 第１図に示すピストン４０はカートリツジ本体
２０内に滑動可能に取りつけられ、そしてその上
にカツプ形ゴムシール４２によつて密封されてい
る。ピストン４０は深穴３８より径が小であり、
そしてその中に延長する円筒部分４４を有する。
この径の差によつて、該ピストン４０の外面に見
える軸方向に延びるスロツト４６に沿つて、深穴
３８を通り出口２６への流れ通路が与えられる。
ばね５０が通常ピストン４０を、円板３２内の環
状溝内に位置する主弁座５２上に着座するように
偏倚する。第９図に見るように逃がしスロツト５
３が円板部分３２の軸線方向に延びそしてピスト
ン４０の上昇ときに弁座５２がぽんと上つて圧力
が増大することを防ぐための圧逃がし手段を提供
する。 カートリツジ本体２０の内部上方にはポペツト
支持体７６が取りつけられ且つ密封されており、
この形は第３図に於て最も明瞭にわかる。支持体
７６の中心に中空開口７８が位置しそしてそれの
環状部分には僅かに角度を有する鋸歯形８０が設
けられている。開口７８の中には逃がし弁又はポ
ペツト８２が滑動可能に取りつけられ、このもの
は第４図に示すように外周に離間した複数個の垂
直リブ８４を有する。僅かに角度を有する鋸歯形
部分８６が支持体鋸歯形８０と協力するために各
リブ８４の上端に見える。ポペツト８２の上端に
は穴８８があり、さらに同軸線上に第２のより深
い且つ狭い穴９０がある。ポペツト８２の周囲に
は溝９２がありその中にポペツトシール９４が嵌
められている。 ばね５０はポペツト支持体７６に対して着座す
るようにポペツト８２を通常上方に偏倚する。多
数の突起を有するかけ止めばね９６が保持環９８
によつてポペツト８２の底部に固定されており、
一方その突起１００はポペツト支持体７６の底部
に於て同心溝１０２，１０４を接続する角度を有
する棚１０３に対して掛け止めする。 ポペツト支持体７６の中にはポペツト８２を脱
座させるための作動機１０８がある。作動機１０
８は穴８８内に延長する柱１１６を有し、且つば
ね１１４によつてステム１１２の角度を有する底
部に対し傾斜した位置へ通常偏倚されている。ポ
ペツト支持体７６に付けられたステム案内１１８
がステム１１２の誤整列を防ぐ。カートリツジ本
体２０の頂部には蓋１２６がつけられている。操
作ステム１１２の頂部は蓋１２６の開口１２８を
通つて延びる。開口１２８を密封する回転ダイヤ
フラムシール１３０が、蓋１２６の底部から突出
する環状の支持部材１３２のまわりに嵌められて
いる。ステム１１２の中段部分には複数個、代表
的に３個、の環状溝１３４が見え、このものは水
圧がダイヤフラム１３０に作用したときにダイヤ
フラム１３０がステム１１２のまわりに、より効
果的に密封することが出きるようにする。 ケーシング１２の頂部付近に複数個、代表的に
６個、テーパー孔１３８があり、そしてそれに隣
接してカートリツジ本体２０の外面に於ける環状
溝１４０があることが見える。各孔１３８の中に
鋼球１４２があり、このものはケーシング１２か
らカートリツジ２０の中へと突出し該カートリツ
ジの軸線方向運動を妨げる。弾性金属製のカツプ
形の保持部材１４４がカートリツジ２０とケーシ
ング１２とをおゝつて嵌められそして球１４２を
越えて延びそれらを正規位置に保持する。 帽子形の押しボタン１４６がねじ１４８および
取付板１５０によつて蓋１２６に対し滑動可能且
つ往復動可能にとりつけられている。上向きの方
向に於ける押しボタン１４６の往復動は板１５０
によつて拘束され、一方、面１４７は該押ボタン
の下向き行程をその面が蓋１２６と接触すること
により終らせる。頂部押ボタン１４６の凹所には
保持部材１５６を有する従来型の頂帽１５４が適
所に取り外し可能にはめ込まれる。 押しボタン１４６の底部には中心に位置する凹
所１６２が見える。空洞１６３内に置かれたばね
部材１６４が凹所１６２をおゝう。この配置は使
用者によりステム１１２から直接の伝達により、
そして他の操作部分により過度の猛烈な力が押し
ボタンにかゝることを防止するものであることが
注目される。 流量調節 カートリツジ２０の入口端のリム部分３０に下
部蓋１４１が取りつけられ、又それに対し環状支
持部材１５１が取つけられている。弾性の流水自
動制御調節装置１４５が部材１５１と蓋１４１と
の間に挿入される。流水制御器１４５は半球形で
あつて良い圧力暴露部分１４３および支持リム部
分１４７を有する。 第５図に見るように、流れ制御器１４５の半球
形部分１４３を通つて、実質的に三角形の開口１
５３が延びている。開口１５３の各辺の中央には
半円形の開口又は溝１５５が位置している。入口
１４に於ける水圧が低く、たとえば1p.s.i.（0.07
Kg／cm²）であるときは開口１５３，１５５を通る
流れの通路は実質的に第５図に示す形である。圧
力が増大すると流れ制御器１４５は従つて圧縮さ
れ三角形開口１５３が先ずその各辺が中心に向け
て収斂し面積が減ることになるであろう。水圧が
ほゞ20p.s.i.（1.4Kg／cm²）であるときは流れ調節器
１４５は第６図の形に近似して圧縮されることに
なるでしよう。この状態では、流れ通路は、今や
該流れ制御器の中心軸線に収斂せしめられた開口
１５５により画定されることになるであろう。 該流れ制御器を通る流量は方程式Ｑ＝C₁A_x√
△ｐによつて規定され、ここにＱは流量，C₁は
定数、A_xは該流れ制御器の可変オリフイス、そ
して△ｐは該流れ制御装置を介する圧力降下であ
る。A_xについて解くと

【式】しか しながら一定流量に対してはＱ／C₁＝C₂と置くこと が出来、従つて可変面積の変化は方程式

【式】又は

【式】によつて支 配される。従つて一定の流量を得るためには、流
れ制御オリフイスの面積A_xに於ける変化が√△
ｐの変化に反比例することが必要であることがこ
とがわかる。 第１６図で

【式】のグラフが、圧力 増加についての、オリフイスの面積に於ける理論
的に所望の減小を示すために記入されている。明
瞭にするために、A_xの最大面積は１面積単位と
して、且つC₂は１と置かれている。 大約０から6p.s.i.（０〜0.42Kg／cm²）の低い範囲
での圧力増加につき、オリフイス領域A_xの値は
急速のそしてかなり一様の速度で減小する。大約
６から20p.s.i.（0.42〜1.4Kg／cm²）までの遷移範囲
に於て、A_xの値は比較的中位で、そして速度を
変えながら減小する。20p.s.i.以上ではA_xの値は
圧力増加につれて緩速でそして実質的に一様な速
度で変化する。 流れ制御オリフイスの面積に於ける所望の変化
を得るがために、該流れ制御器は通常は三角形の
形状の開口１５３を設けている。該三角形の形状
は、流れ制御装置の当初の圧縮が該開口１５３の
断面積を比較的高い一様の速度で減少させるよう
にするごときものである。これは三角の頂点領域
に於ける隣接する辺が開口の大きさを減少させる
ように急速に接近するからであり、そしてこの作
用を助けるために開口１５３の各辺はその中心軸
線に関して凹につくられ得る。流水制御器の当初
の圧縮に於けるこの出来事は第１６図に「急速閉
鎖領域」として表示されている。開口１５３が今
や、そのもとの実質的に三角形状から変形し、圧
力がさらに増大すると開口１５３の面積は比較的
中庸のそして可変の速度で減小する。この作用は
「遷移領域」に於て示す面積A_xの変化に近似す
る。 より高圧の範囲では、三角開口１５３の各辺は
収斂し、従つて第６図に見るように溝１５５によ
つて画定された実質的に円形の通路になる。この
円の形状は、圧力が増加したときは面積の減少が
比較的緩速で且つ一様な割合であるごときもので
ある。この作用は第１６図の「緩速閉鎖領域」に
於て近似せしめられる。 本発明は三角形と円形の開口の組合せにのみ限
られるものでないことを理解す可きである。圧縮
によつてすみやかに面積が減少する他の形状を該
三角形状と置き換えることができ、そして圧縮に
よつてゆつくり減少するものを該円形開口と置き
換えることができる。重要なのは、圧力による圧
縮による開口の面積の減少の作図が実質的にA_x
のカーブに従うことである。 入口水は流れ制御器１４５を通過した後、スロ
ツト３４を経て円板部分３２を上方に通過し続け
そして調時及び過機構５８に達する。 調時および過機構 環状の調時機構５８はピストン４０の外壁に密
封可能に取りつけられていて、そして調時室７４
への水の通過の時機を調節し同時に水を過す
る。第１０〜１３図につき、複数個の垂直Ｖ形
過溝６０が調時機構５８の下部内周に見え、そし
て水の中にあるかも知れない小異物の通過を防ぐ
ように作用する。軸線方向に位置するスロツト６
４が過溝６０を調時機構５８の頂面に配置され
た一連のオリフイス又はポケツト６６の網状組織
へと通ずる。チヤンネル６７がスロツト６４と一
連のポケツト６６との間の連通を提供する。ポケ
ツト６６の網状組織の終りまで回つて通つた後、
バイパススロツト６８に到達する。バイパススロ
ツト６８は第１図に示すごとくピストン４０内の
バイパル孔７２に整列するように位置せしめられ
る。 ピストン４０は、すべての過溝６０がスロツ
ト６４と連通し得るように環状の収集溝６２を備
ていることが注目される。該機構５８に棚５７を
設けて、たとえば、若し該装置をピストン４０に
付着するのに超音波熔接が用いられるときの熔接
接続を形成するようにしても良いことがさらに注
目される。 該調時機構は、取り外し可能のカートリツジ１
０を組成する他の剛体部品と同様にプラスチツク
材料から形成され得る。この点については、ゼネ
ラル エレクトリツク社の製品のノリル
（Noryl）が適当なプラスチツク材料を提供する
ことがわかつている。 入口１４から調時機構５８を通る水の流れは調
時室７４を満し且つ加圧する。この結果、水栓は
第１図に示すように通常閉鎖の位置となり、そし
て今や使用者による作用のために用意がされてい
る。入口が一つの水栓の場合にはカートリツジ本
体上のキー１９９が外函１２に切り込まれたスロ
ツト２０１内に保持されることにより回転が阻止
される。 操 作 操作のときは、使用者は押しボタン１４６を押
し下げ、ばね部材１６４がステム１１２と作動機
１０８を下方に押しやる。柱１１６は逃がしバル
ブポペツト８２に作用しシール９４がポペツト支
持体函７６上のそれの座から離れ動くようにす
る。かけ止ばねの突起１００はポペツト８２の下
方走行でそれに従うときに外方に広がる。ばね１
００はポペツトがそれの座に直ちに戻ることを阻
止する可く角度を有する棚１０３に対し掛け止め
するように広がる。ポペツト８２の開放位置で、
調時室内の有圧水の小量がポペツト８２のリブ８
４を通り、作動機を通り又は作動機の孔１６０お
よびステム案内の孔１６１を通つて自由に流れ
る。水の流れはポペツト支持体７６の外を回つて
継続しそしてカートリツジ本体２０内の一対のス
ロツト１６６のところでカートリツジをはなれ
る。次いで水は外函出口１６のところで噴出口１
１を通つて出る。入口１４からの水はピストン４
０の底面を上方に押し、そして調時室は今や逃が
されているので、該調時ピストン４０はそれの弁
座から持ち上る。入口水は弁座５２を通過し、ス
ロツト４６を深穴３８の底へと流れ下りそしてカ
ートリツジ出口２６とケーシングの出口１６とを
出て水栓の噴出口１１へ、使用者よる使用者のた
めに流れ出る。特に重要なのはスロツト４６によ
る流れの制限である。この制限は、該制限の上流
の水圧を維持し、それで該圧力はピストン４０の
外方の底面を上方に押し続けることが出来、従つ
てピストンのそれの弁座からはなれての上方移動
を継続させる。ピストン４０がその弁座の上方に
ある間は、水は入口１４から使用者に噴出口１１
のところで供給される。 ピストン４０が充分の高さに上つたときはそれ
の環状リム１４７が掛け止めばねに突き当り、ば
ね５０がポペツト８２をその弁座９４にもどすこ
とが出来るようにする。調時室７４はも早ポペツ
トバルブを通つて逃がされていないので、それの
圧力は、調時機構５８およびバイパス孔７２を通
つて室７４に連通する供給管路の圧力まで増大す
る。ピストン４０は室７４内の圧力によつて下方
に押される。深穴３８は逃がされているので、ピ
ストンの底部で上向きに働く水圧の力は下方に働
く力程大きくなく、それでピストン４０は弁座５
２に向けて下方に動かされる。ピストン４０が弁
座５２に接近して動くとき、弁座５２と深穴３８
の間の領域における限定された水の流れによつて
圧力降下が急におこる。この急激な圧力降下によ
つてピストン４０上に作用する閉鎖力がすみやか
に増大され、出口への水流の敏速な遮断が生ず
る。 自己清浄化の特徴はカートリツジ本体２０に於
けるアンダーカツト６９によりもたらされる。ピ
ストン４０がその弁座に戻るとき、ピストン又は
本体上の堆積異物は該アンダーカツト領域６９内
に押し下げられる。その後、該堆積物は出口２６
を通つて流し出されるので、従つて、しからざれ
ば水栓の操作に影響し得たかも知れない異物の異
常増加を防ぐことになる。 先に注目したように、主弁座５２の閉鎖の時期
は調時機構５８によつて支配される。より詳しく
は、操作サイクルの時間を決定するのはポケツト
６６とチヤンネル６７の形状と大きさである。８
〜10秒の時間の１サイクルは使用者にとつて彼が
手を洗うのに通常充分である。しかしながら本発
明は与えられた特定の情報の何れかに限定される
可きでないことが理解される可きである。 特に重要なのは水栓の水を維持する非開放保持
特性であり、このものは押しボタンが押し下げら
れている時間の長さに関係なく水が所定の時間の
み流れることが出来るようにする。傾斜した作動
機１０８が押しボタンの押し下げによつて下方に
強制されるとき、作動機１０８はその外周がポペ
ツト支持体７６上の環状リム１５７に接触するま
では傾斜した位置に留まつている。このことが生
起すると、作動機１０８は軸線の位置又は傾斜し
ていない位置へと回転せしめられ、柱の行程の最
後には柱１１６が深い穴９０と整列する。 柱１１６の先端の繰り返し動作によるポペツト
８２の過度の摩耗を防ぐためにポペツト８２およ
びポペツト支持体７６は夫々鋸歯形部分８６及び
８０を備えている。ポペツト８２の外径はポペツ
トおよびポペツト支持体が軸線方向に整列せしめ
られたときに、鋸歯形８０および８６は離間され
そして係合されないごときものである。しかしな
がら柱１１６はその下向き行程で軸線に添わず動
くので、鋸歯形は係合するように傾けられ、従つ
てポペツトをその下向き行程の間に僅に回転させ
る。ポペツト８２はばね５０の同心的の力と室７
４内の水圧によつて上向きに戻るので、鋸歯形は
上向き行程では係合されずそしてポペツトはその
以前の位置に回し戻されることがない。従つて、
柱１１６の各行程はポペツトを回転させそれで柱
１１６は順次の行程でポペツトの異る位置の上を
作動する。この回転はポペツトが平均の摩耗する
ことを可能としさらに、水栓の信頼性を増す。 或る使用者は水栓を作用させるのに押ボタンを
急速に押し下げる仕方をするかも知れない。この
ような状況に於ては逃がしバルブポペツト８２は
短い距離しか動かずそしてすみやかに閉鎖位置に
もどり、従つて水栓は仮りに作動する。使用者に
よる急速の短い押し下げを予測して予防措置がな
されている。前に述べたように、掛け止めばね１
００は角度を有する棚１０３をしつかりつかむ。
該掛け止めばね１００は押しボタンの急速行程の
ときでもしつかりとつかむように位置せしめられ
ている。この掛け止めの効果はポペツト８２を開
放位置に保持し、そして調時室が完全に圧逃がし
されるであろう。従つて８〜10秒の完全な時間サ
イクルの操作が為されるとになる。溝１０２は、
掛け止めばね１００が支持体７６の底部を捕え得
るような位置まで動き、そして従つて逃がしバル
ブポペツトが開放位置にはり付けられるようにな
ることを防ぐように充分な深さにつくられる可き
であることに注意する。 混合水栓 混合水栓を必要とする応用に対しては、第２
図、第２Ａ図に示す変形が採用され得る。外函１
２は夫々、熱湯と冷水の入口１７０，１７２，お
よび取りつけられた熱湯と冷水の供給管路１７
４，１７６を備えている。水の反対の流れを妨げ
るために熱湯と冷水の管路には逆止弁１９７が取
りつけられている。外函１２の底部内部に入口１
７０，１７２に近接して混合弁１８０が位置して
いる。混合弁１８０はカートリツジ本体２０のリ
ム部分３０に取りつけられ、一方シール１８２は
漏洩を防ぐために溝１８４内に位置せしめられて
いる。混合弁１８０の中心に流れ通路１８６があ
り、これは棚１８８に支持され且つ密封されてい
る流水調節器１４５に対して開いている。スリー
ブ部材１８９が混合弁１８０と外函１２の間に位
置せしめられ、そしてスリーブ１８９内に反対側
に配置された１対の同じ寸法のスロツト１９１が
入口１７０，１７２から混合弁への開口を与え
る。 押しボタン１４６がカートリツジ本体２０にね
じ１４８により固着されていること、そして混合
弁１８０は本体２０の底部に付けられていること
が注目される。従つて、混合弁の回転は、押しボ
タン１４６によるカートリツジ２０の回転運動に
よつて従来通りに為され得る。この回転の間、球
１４２はカートリツジ本体２０と水栓外函１２の
間の摩擦を減らすように作用する。この場合180
度のキー道２００にはまるカートリツジ本体の上
端のキーによつて、回転は180度に制限される。
キー道は第２Ａ図に示し水栓の外函１２の上部内
側面に形成されている。 第１４図，１５図に見るように、対称形の混合
溝１９２が弁１８０の外面に設けられそして開口
１９４を経て流れ通路１８６に連通している。混
合溝１９２は開口１９４に近接したその中心部に
於て最も幅が広くそしてその中心から約170度の
位置の点へとせまくなつている。弁１８０と溝１
９２とが、第１５図で中心線Ｃにより示す位置で
ある熱湯入口１７０と冷水入口１７２との間の中
心に位置していると、溝１９２とスロツト１９１
とにより規定される流れ面積は同一寸法である。
冷水よりも熱湯を余分に弁１８０を通すために
は、弁は左に回転せしめられる。弁が回転される
と、熱湯入口１７０と連通する溝１９２の部分が
広くなる一方、反対に冷水入口１７２と連通する
溝１９２の部分はよりせまくなる。弁が中心位置
から完全に90゜左に回転せしめられると、熱湯の
流れは開口１９４が熱湯入口１７０と直接通じ熱
湯の最大の流れを与えるまでゆつくり増加する。
同時に入口１７２からの冷水の流れはそれが溝１
９２のよりせまい部分と連通するにつれて段々と
制限される。弁１８０が完全に90度左に回転せし
められたときは、凹所１９８に於ける入口シール
１９６は入口１７２のところに着座しそれにより
冷水の流れを阻止する。該最大熱湯位置から弁を
90度回転させると、同等の混合が再び達成され
る。さらに90度回転すると、熱湯は今やシール１
９６により阻止されて冷水の最大の流れが得られ
る。 ある使用法については、弁が中心位置の左へ完
全に90度回転せしめられたときに生ずる熱湯の最
大の流れを阻止することが望まれるかも知れない
ことに注目する。極度の熱湯によつて生ずるやけ
どの可能性を防ぐために、たとえば左に45度だけ
の回転が許されるように、キー道２００が形成さ
れ得る。 従つて熱湯と冷水との混合は相補的であること
が認められ得る。たとえば、熱湯の流れが減少す
ると、冷水の流れは相応する量増加する。従つ
て、混合弁１８０を通る水の全量は使用者によつ
て選択された水の温度に関係なく実質的に一定に
留まる。 説明し図解したように、本発明は、単一の冷水
水栓として又は熱湯および冷水の混合用の水栓と
して採用されるところの、一装置内にすべて組み
込まれた幾多の新規特徴を有する水栓からなる。 該水保持水栓は自己―閉鎖および非―開放―保
持の特性、すなわち、時間の所定期間の後に、押
しボタンを押し続けることに関係なく自動的に流
れを遮断する特性を有する。該水栓は入口の水圧
に於ける変化に関係なく水の流れを比較的一定の
値に調節するための自動流れ調節器を備えてい
る。本発明は、従つて、水栓の使用ごとに水の流
れの一定期間および水の一定の量の両方を提供す
る。最後に、該水栓の設計は調節された混合物を
要求する用法に対して熱湯又は冷水を混合するた
めの混合弁を含むように、容易に変形され得る。 前記のすべての特徴はいろいろの構成要素がカ
ートリツジとして構成された、単一の取り外し可
能の装置に併合されており、それでそれらはその
ものゝ手入れのために容易に取り替えることがで
きる。 該カートリツジ１０は取り替え使い捨て物品で
あり得る。それで、カートリツジを詰まらせ、磨
耗し、又はカートリツジを役に立たなくし、又は
カートリツジが修理を要するようになるまでに、
幾らかの時間の期間そして幾らかの使用が要求せ
られた後、カートリツジ全体が取り外され、取り
替えられ得る。これにはまず頂帽１５４を取り外
し、ねじ１４８を除き、そして押しボタンを揚げ
ることにより、該押しボタン１４６が取り外され
ることが要求されるのみである。次いで保持器１
４４が外されそしてカートリツジ１０はそつくり
ケーシングから引き上げられそして取り換えられ
得る。その上端に強固に取りつけた頂部閉鎖体を
有しそしてその下端に第２図の混合弁を有し又は
有しないカートリツジ函は、一体の混成の装置で
ある。新規のカートリツジが挿入されるときは下
部蓋１４１の端部の、混合弁を有し又は有しない
案内突起が、キー１９９がそれのスロツト２００
又は２０１に嵌入するまでカートリツジの挿入を
案内し、そして保持器、ねじ、押しボタンおよび
蓋が再び組立てられる。このすべては未熟練の労
働者によつて実施され得るので、これが費用、サ
ービス、取り替えなどを大きく減少させることに
なる。 従つて、本発明の場合には水栓全体を分解する
こと、及びいろいろの新規部品を組込むことによ
る困難な回避をすることが出来る。 本発明の好適型が示され且つ説明されたのであ
るが、それについての多くの修正、置換があり得
ることが理解される可きである。

【図面の簡単な説明】

第１図は閉鎖冷水栓の断面図であり、第２図は
混合水栓の一部分の断面図であり、第２Ａ図は第
２図に示す実施例のための函の止めの詳細図であ
り、第３図は拡大尺度によるポペツトバルブ支持
体の断面図であり、第４図はポペツトバルブの一
部断面拡大側面図であり、第５図は拡大尺度によ
る流れ制御器の非圧縮位置での底面図であり、第
６図はひとつの圧縮位置に於ける流れ制御器の底
面図であり、第７図は縮少尺度によるカートリツ
ジ本体の断面図であり、第８図は第７図の８―８
線に沿うカートリツジ本体の断面図であり、第９
図は拡大尺度による主弁座および圧逃がしスロツ
トの部分的断面図であり、第１０図は調時機構の
頂面図であり、第１１図は第１０図の１１―１１
線に沿う該調時機構の断面図であり、第１２図は
第１０図の１２―１２線についての代表的調時機
構ポケツトの拡大尺度による断面図であり、第１
３図は第１０図の１３―１３線についての調時機
構のバイパルスロツトの拡大尺度による断面図で
あり、第１４図は混合弁部分の拡大尺度による側
面図であり、第１５図は混合弁の断面図で第１４
図の１５―１５線についてその混合溝およびシー
ルを示すものであり、第１６図は圧力の変化に対
する流れ制御オリフイスの面積の所望の変化を示
すグラフである。 主要部分の符号の説明、１２…ケーシング、１
４…入口、１６…出口、１０…制御カートリツ
ジ、１０８…作動機、１４６…押しボタン、１５
４…頂帽、１１２…操作ステム、１１４…ばね、
１１６…柱、８２…ポペツト、８８…穴、９０…
穴、１４６…押しボタン、１２６…蓋、１６６…
スロツト、５２…主弁座、４０…ピストン、７２
…バイパス孔、４２…カツプ型ゴムシール、７４
…調時室、５７…棚、５８…調時機構、６０…
過溝、６６…ポケツト、６７…チヤンネル、６４
…スロツト、６８…バイパススロツト、６２…収
集溝、１７，１９…シール、１４５…流れ調節
器、１４４…保持部材、１４２…鋼球、１４１…
下部概、７６…ポペツト支持体、１６０，１６１
…孔、８０，８６…鋸歯形、７８…開口、５０…
ばね、９４…ポペツトシール、９２…溝、１０
２，１０４…溝、１０３…棚、９６…掛け止めば
ね、４６…スロツト、５３…圧逃がしスロツト、
３８…深穴、６９…アンダーカツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入口と出口と及び頂部の手動押しボタンとを
   有するケーシングを有する自閉栓に於いて、押し
   ボタンが取り外されているとき、該ケーシングの
   中への挿入に際してその中に取り外し可能に位置
   せしめられる独立式カートリツジで、該カートリ
   ツジは、カートリツジがケーシング内に位置せし
   められているときに入口と出口との間に配置され
   ているカートリツジの中に於ける弁座の開放およ
   び閉鎖のための制御機構と、該カートリツジの頂
   部に固定された蓋と、該蓋を通つて延びそしてそ
   の上部が該押しボタンに対向せしめられ、そして
   カートリツジがケーシング内に組込まれたときは
   蓋に対して離間して滑動可能の関係にある操作シ
   ステムと、および該押しボタンが継続的に操作位
   置に保持されているときに弁座の閉鎖が出来るよ
   うにするための該操作ステムと関連したカートリ
   ツジ内の手段とを含むものであることを特徴とす
   る自閉栓。 ２ 特許請求の範囲第１項の自閉栓に於いてカー
   トリツジは、さらに、通常は弁座上に閉鎖される
   環状の弁着座部分をその上に有するカートリツジ
   内の滑動可能のピストンで、該ピストンは中空で
   ありそしてそれの壁を通つて延びるバイパス孔お
   よびピストンのまわりのそして該バイパス孔を
   おゝう調時および過手段を含むことを特徴とす
   る自閉栓。 ３ 特許請求の範囲第２項の自閉栓でさらに、該
   調時および過手段は、内側底部直径面のまわり
   に一連の垂直の溝を有するリング形部材から成
   り、該リング形部材は内側直径面に沿つて形成さ
   れチヤンネルによつて相互に接続される一連のポ
   ケツトを有するものから成ることを特徴とする自
   閉栓。 ４ 特許請求の範囲第３項の自閉栓で、カートリ
   ツジの側壁に係合し且つピストンの内側に圧力室
   を提供するカツプ形ゴムシールを含み且つそれを
   さらに特徴とする自閉栓。