JP2000503360A - 節水ディフューザを持つ水分配システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 利用者が実際の流量よりも相対的に一層高い流量を知覚する節水ディフューザ（１）が、その中に分配円板（４０）を収容する下側室部分（１０）及び下側室部分（１０）に取付けられる加速部分（２０）を含み、加速部分（２０）は節水ディフューザ（１）から多数の流れの出力を発生する為の複数個の開口を持っている。分配円板（４０）の中心開口（４２）を注文製にして、所定の給水圧力に対して特定の流量を発生することができる。節水ディフューザ（１）を水分配システムで用いて、一階又は高層建物の全ての領域に対して予定の一様の流量を供給することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 節水ディフューザを持つ水分配システム関連出願との関係 この出願は、１９９６年１１月７日出願の合衆国出願通し番号０８／７４５， ６１４号及び１９９７年３月１８日出願の合衆国出願通し番号０８／８１９，７ ４３号に基いている。技術分野 この発明は全般的に、蛇口又はシャワー給水管のような用水備品に取付けられ る節水ディフューザと、節水ディフューザを利用して、高層建物に対する水の流 量を一様にする水分配システムに関する。更に具体的に言うと、この発明は、利 用者が、実際の流量よりも相対的に一層高い流量を知覚するような節水ディフュ ーザに関する。この節水ディフューザは、こういう節水ディフューザを使う水分 配システムが、高層建物の各階の各々の放水口に同じ流量を供給することができ るような、予定の流量を発生するようにすることができる。背景技術 新鮮な水が利用できることは、世界の多くの部分、特に新鮮な水の天然の供給 が限られている領域では、大問題であり、その為に、高いコストで新鮮な水を購 入しなければならない。ある社会は、洗車又は芝生の水やりのような重要でない 水の利用に厳しい制限を課す手段に出ている。更に、環境上の懸念から、社会に 供給される水が最低品質基準を充たすように保証する水処理植物に費やされるエ ネルギ量を少なくする手段として、水の節約に関心が促されている。 一般的に、水節約装置は、蛇口又はシャワー・ヘッドからの水の流量を制限す ることによって、水を節約する。これは、水が通る断面積を減らすことによって 達成するのが普通である。例えば、１つ又は更に多くの穿孔を持つ円板を使い、 円板より下流側での水の流量を制限することにより、流れを制限することができ る。典型的な流れ制限装置は、給水圧力６０ｐｓｉで下流側の流量が毎分約１． ５乃至２．５ガロンである。しかし、従来の流れ減少装置は、流量と共に知覚さ れる流速をも下げる。この結果、利用者は、水が蛇口又はシャワー・ヘッドから ちよろちよろと 流れるように知覚するが、これは、脂で汚れた皿を洗浄したり、あるいは利用者 の髪の毛からシャンプーを除くのに不満足である。 高層アパート・ビルに対するシステムのような典型的な水分配システムは、水 を節約するために従来の流れ減少装置を利用している。従って、このような典型 的な水分配システムは、特定のアパートの階に無関係に、全てのアパートに対す る水の流れを無差別に減らす。しかし、重力の作用により、上の階にあるアパー トは圧力低下が生じ、一階のアパートよりも水の流量が相対的に少なくなる。更 に、大規模なアパート複合体では、距離の影響により、主水源から比較的一層遠 い距離にあるアパートは、主水源から比較的短い距離の所にあるアパートより、 流れが相対的に一層小さくなる。こういう影響の結果、典型的な水分配システム では、水の分配が不公平になる。更に、従来の水分配システムは、主水源から最 も遠い場所でも、最低流量というような少なくとも最小の流れの基準を充たすこ とを保証する為に、一般的に水の過給を行う。 発明の開示 従来の流れ減少装置及び水分配システムの上に述べたような欠点にかんがみ、 この発明の目的は、蛇口又はシャワー給水管に取付けられると共に、ディフュー ザから出ていく水の知覚される流速を実際に増加しながら、水の流量を減少する 節水ディフューザを提供することである。 この発明の別の目的は、予定の流量を生ずるようにするのが容易である節水デ ィフューザを提供することである。 この発明の別の目的は、一階又は高層建物に対する水の流量を一様にする水分 配システムを提供することである。 この発明の一面では、節水ディフューザが、蛇口又はシャワー給水管に取付け られるようにした上流側の端を持つ中空バレルを持つ。蛇口用ディフューザでは 、バレルは、複数個の開口を持つ加速円板、予定の寸法の中心開口を持つ分配円 板、及び分配円板と加速円板の間に介在配置されてその間に室領域を構成する室 リングを受入れるようになっている。バレルの下流側の端にある桟が、加速円板 、室リング及び分配円板をバレル内に保持するのに役立つ。分配円板は着脱自在 であり、中 心開口を注文製にして、所定の給水圧力に対して所定の流量を発生することがで きる。この代りに、分配円板をディフューザ内に固定して、それがいじくられな いようにすることができる。 この発明の別の一面では、水分配システムが、高層建物全体にわたって流量を 一様にするように注文製にした中心開口を持つ分配円板を有する節水ディフュー ザを含む。 この発明の更に別の一面では、水を節約して、高層建物全体にわたって水の分 配を一様にする方法が、この高層建物の種々の場所で、種々の階に対する給水圧 力及び流れ特性を決定し、その場所のその階に対して決定された給水圧力及び流 れ特性に基いて、選ばれた階の選ばれた場所に対する節水ディフューザの分配円 板の適当な中心開口の寸法を決定する工程を含む。 この発明の別の一面では、シャワー・ヘッド又は蛇口に対する節水ディフュー ザが、節水ディフューザを給水管に接続する万能カップラを含む。万能カップラ は軸方向の導水管を含み、更に節水ディフューザは、万能カップラに着脱自在に 取付けられた上側室部分、この上側室部分に取付けられた中間室部分、この中間 室部分に取付けられた幅の狭い上流側の端、及び幅の広い下流側の端を持ち、当 該下側室部分の幅の狭い端にワッシャ及び予定の寸法の中心開口を持つ分配円板 を収容した下側室部分、及びこの下側室部分の幅の広い端に取付けられていて、 シャワー・ヘッド用節水ディフューザから多数の流れ出力を発生する複数個の開 口を持つ加速部分を持っている。 この発明の節水ディフューザは、利用者が、実際の流れよりも相対的に一層大 きな流れを知覚するような、水の流れを減らす装置である。この装置の主な利点 は、多くの現存の流れ制限装置の共通の欠点である、蛇口又はシャワー・ヘッド から出てくる水の流れが遅いと知覚されることにより、意識的にそうしていると いう想いを持つことなく、利用者が水の消費を減らすことである。 この発明の節水ディフューザの流れが大きく知覚されるのは、おそらく、その 寸法、特に、分配円板、加速部分及び分配部分と加速部分を隔てる領域の寸法の 結果である。知覚される流れが大きいのは、おそらく、加速部分にある複数個の 開口 がどのように配置されるかの影響もある。しかし、知覚される流れが大きいこと の原因となる正確なメカニズムは、未だにはっきりと分かってはいない。一方の 極限として、開口の寸法及び配置の或る選択により、水の流れが殆ど跳ね返りを 生じない噴水に典型的に見られる流れのような層流を生ずることがある。層流は 遅い流れと知覚されがちである。他方の極限として、開口の寸法及び配置の或る 選択により、庭用のホースを抓んで水の高速ジェットを発生した時に発生される ような乱流を生ずることがある。乱流は速い流れと知覚されがちである。この発 明の節水ディフューザ装置は、これら２つの極限の中間のどこかの流れを発生す る可能性が大きい。 この発明の水分配システムは、建物内の水の流れの釣合いを取るように、建物 の異なる部分で使われる節水ディフューザを注文製にすることにより、高層建物 内の全ての場所に対する水の流量を一様にする。 この発明の節水ディフューザをこの発明の水分配システムに取入れることによ り、水速を受入れ難いちょろちょろした流れに下げることなく、そして上の階の 流量を下の階より不公平に低くすることなく、しかも知覚される流速を改善しな がら、高層建物内の水の消費を目立って減らすことができる。図面の簡単な説明 図１はこの発明の実施例による節水ディフューザの分解斜視図である。 図２Ａ及び２Ｂは図１の実施例によるバレルの夫々平面図及び側面図である。 図３Ａ及び３Ｂは図１の実施例による加速円板の夫々平面図及び側面図である 。 図４Ａ及び４Ｂは図１の実施例による室リングの夫々平面図及び側面図である 。 図５Ａ及び５Ｂは図１の実施例による中心開口を持つ分配円板の夫々平面図及 び側面図である。 図６はこの発明の実施例による蛇口用節水ディフューザに対する中心開口の直 径、給水圧力及び水の流量の間の関係を示す表である。 図７は各階を等長図で示した典型的な建物を示す略図である。 図８は典型的な水分配システムに対して、この発明の実施例による水分配シス テムを比較したグラフである。 図９はこの発明の実施例に従って高層建物の全ての領域に対する流量を一様に する方法を記述するフローチャートである。 図１０はこの発明の実施例による水分配システムを利用する高層建物の流れ特 性を示す表である。 図１１はこの発明の実施例による節水ディフューザの複合図である。 図１２は図１の実施例によるディフューザの分解斜視図である。 図１３は図１１の実施例によるディフューザの一部を切断した側面図である。 図１４Ａ及び１４Ｂは図１１の実施例による万能カップラの側面図並びに一部 分を切断した側面図である。 図１５Ａ及び１５Ｂは図１１の実施例による中間室部分の夫々側面図及び一部 分を切断した側面図である。 図１６Ａ及び１６Ｂは図１１の実施例による中間室部分の夫々側面図及び一部 分を切断した側面図である。 図１７Ａ及び図１７Ｂは図１１の実施例による下側室部分の夫々側面図及び一 部分を切断した側面図である。 図１８Ａ及び図１８Ｂは図１１の実施例による中心開口を持つ分配円板の夫々 平面図及び一部分を切断した側面図である。 図１９は図１１の実施例による節水ディフューザに対する分配円板の中心開口 、給水圧力及び水の流量の間の関係を示す表である。 図２０は図１の実施例によるワッシャの一部分を切断した側面図である。 図２１Ａ、図２１Ｂ及び２１Ｃは、図１１の実施例による加速部分の夫々平面 図、側面図及び一部分を切断した側面図である。発明を実施するための最良の形態 この発明の好ましい実施例を添付図面を参照して次に説明する。図面では、同 じ参照数字は同じ又は同様の要素を表す。 図１はこの発明の１実施例の分解斜視図である。この実施例では、節水ディフ ューザ１が中空バレル１０、加速円板２０、室リング３０及び分配円板４０で構 成される。バレル１０は加速円板２０、室リング３０及び分配円板４０をその中 に収容するようになっている。室リングが加速円板２０及び分配円板４０の間に 介在配 置され、その間に室領域５０を限定する。加速円板２０は分配円板２０の下流側 に配置される。この実施例の節水ディフューザ１は、水の流量を少なくとも３５ ％減らす。 図２Ａ及び２Ｂは、夫々、図１のバレル１０の平面図及び側面図を示す。バレ ル１０が、蛇口又はシャワー給水管に取付ける為のねじ山１４を備えた上流側の 端１２、主本体部分１６、及びバレル１０の主本体部分１６のＩＤより小さい内 径(ＩＤ) を持つ下流側の端１８を有する。 図２Ｂには、ねじ山１４が、対応する内ねじを持つ蛇口又はシャワー給水管に 合さる外ねじ山として示されている。しかし、この代りに、バレル１０が内ねじ 山（図に示してない）を備えていて、対応する外ねじ山を持つ蛇口又はシャワー 給水管に合さるようにしても良い。 バレル１０の下流側の端１８は、図２Ａに示すように丸くした輪郭を持つよう に形成しても良いし、あるいは内向きに伸びる桟（図に示してない）を持ってい ても良い。バレル１０の主本体部分１６のＩＤに対して下流側の端１８のＩＤが 一層小さいことは、加速円板２０、室リング３０、及び分配円板４０をバレル１ ０内に保持するのに役立つ。 標準寸法の水道の蛇口に使われる好ましい実施例では、バレル１０は高さ約０ .６５吋、外径（ＯＤ）が主本体部分１６の所で約０．９３吋、ＩＤが主本体部 分１６の所で約０．８３吋及びＩＤが下流側の端１８で約０．８１吋である。勿 論、標準寸法ではない水道の蛇口又はシャワー給水管では他の寸法が必要である 。 図３Ａ及び３Ｂは、図１の実施例による加速円板２０の夫々平面図及び側面図 を示す。加速円板２０には、節水ディフューザ１の下流側に水のスプレーを発生 する為に複数個の開口２２が形成されている。 好ましい実施例では、加速円板２０は直径が約０．８２吋、厚さｈ_aが約０． ０８吋である。各々の開口２２は直径が約０．０３吋であって、開口２２の総数 は約２８であり、開口２２は、どの開口２２も加速円板２０の中心部分には配置 されないようになっている。 図４Ａ及び４Ｂは、図１の実施例による室リング３０の夫々平面図及び側面図 を示す。室リング３０は環状であって、別個のリングとして形成しても良いし、 あるいは加速リング２０の物理的な延長として形成しても良い。 好ましい実施例では、室リング３０は高さｈ_cが約０．２５吋、ＯＤが約０． ８３吋、ＩＤが約０．６０５吋である。 図５Ａ及び５Ｂは図１の実施例による分配円板４０の夫々平面図及び側面図を 示す。分配円板４０には、節水ディフューザ１の水の流れを制限する為に中心開 口４２が形成されている。分配円板４０は水の流量を少なくとも３５％減らす。 分配円板４０は節水ディフューザ１から着脱自在であり、既知の給水圧力に対し て予定の流量を発生するように特に合せる又は注文製にすることができる。 図６は、図１の実施例による節水ディフューザ１に対する分配円板４０の中心 開口の直径、給水圧力及び水の流量（ｇｐｍ）の間の関係を示す表である。一番 上の行の数字は、節水ディフューザ１より上流側の給水圧力（ｐｓｉ単位）を表 す。左側の第１列の数字は分配円板４０の中心開口４２の種々の直径（吋単位） を表す。一番上の行より下方で、左側の第１列より右にある数値の配列は節水デ ィフューザ１より下流側の水の流量（毎分ガロン数又はｇｐｍ）を表す。例えば 、図６で、５０ｐｓｉという所定の給水圧力に対し、直径が０．０５２吋の中心 開口４２を持つ分配円板４０を有する節水ディフューザ１の流量は０．５ｇｐｍ になる。同様に、３５ｐｓｉの所定の給水圧力に対し、直径が０．０６３吋の中 心開口４２を持つ分配円板４０を有する節水ディフューザ１は０．５ｇｐｍの同 じ流量を生ずる。これと比較して、標準ディフューザは、同じ給水圧力で２．０ ｇｐｍの流量を持つことがある。しかし、利用者は流量の違いを知覚しない。６ ０ｐｓｉより高い給水圧力（図６には示してない）では、左側の第１列に示した 各々の中心開口の直径に対し、流量はそれに対応して一層高くなり、３５ｐｓｉ より低い給水圧力（図６には示してない）では、左側の第１列に示した各々の中 心開口の直径に対し、流量はそれに対応して一層低くなる。言い換えると、図６ に示すよりも高い又は低い圧力に対して一定の流量を保つ為には、対応する中心 開口の直径が、一層高い圧力に対しては一層小さくし、一層低い圧力に対しては 一層大きくする。 好ましい実施例では、分配円板の厚さｈ_dは約０．０８吋であり、ＯＤは約０ ． ８２吋である。中心開口４２は、約０．０２５吋から０．１２５吋までの範囲の 直径を有する。 更に、節水ディフューザ１は、図１に示すように、分配円板４０より上流側に 配置されたワッシャ６０及びスペーサ７０を含んでいて良い。普通のフィルタ・ スクリーン（図に示してない）も含めて、水の中に存在するくずをこすことがで きる。 好ましい実施例では、節水ディフューザ１が蛇口用ディフューザとして使われ る。 この発明の別の実施例では、高層建物全体にわたって一様な流量を生ずる水分 配システムを提供する。水分配システムは、重力の作用並びに距離の影響による 水の供給の自然の圧力低下を考慮に入れる。こういう圧力低下により、主水源か ら最も遠い建物の領域は、主水源にもっと近い領域よりも、流量が比較的低くな る。図７は、重力の作用により、水供給圧力が階毎に変化するような各階を等長 図で示して、典型的な高層建物８０を図式的に示している。この発明の水分配シ ステムは、種々の中心開口の直径を持つ分配円板４０を有する節水ディフューザ １を利用することにより、このように自然に起こる影響を補償する。建物内の特 定の場所に対して選ばれる中心開口の直径は、その場所に対して決定された給水 圧力に関係する。 図８は、６０階建ての建物に対して従来の節水ディフューザを用いた典型的な 水分配システムに対し、この発明の水分配システムを比較したグラフである。曲 線ｃは、建物の各階に対する給水圧力（ｐｓｉ）を表し、曲線ａはこの発明の水 分配システムが使われる時の流量（ｇｐｍ）を表し、曲線ｂは従来の節水装置を 持つ典型的な水分配システムが使われる時の流量（ｇｐｍ）を表す。図８に示す ように、典型的な水分配システムは流量が階によって変化するのに対し、この発 明の水分配システムは建物の全ての階に対して一様な流量を提供する。更に、こ の発明の水分配システムは、典型的な水分配システムよりも一層多くの水を節約 する。 図９はこの発明の実施例による高層建物の全ての領域に対して予定の一様な流 量を発生する方法を記述するフローチャートである。最初に、工程Ｓ２で、建物 内の種々の場所に対する給水圧力を静的状態で決定する。静的状態は、建物内に 水が全く使われていない状態である。次に工程Ｓ４で、通常の状態又は典型的な 毎日水 を使う状態である残留状態で、種々の場所に対する給水圧力を決定する。その後 、工程Ｓ６で、種々の場所の各々に対し、予定の流量を発生する為の節水ディフ ューザ１の分配円板４０に対する適当な中心開口の直径を決定する。適当な節水 ディフューザ１が、種々の場所に対して決定された静的な及び残留の給水圧力に 基いて決定される。次に、工程Ｓ８で、適当な節水ディフューザ１が種々の場所 に取付けられる。 例として、図１０は高さと共に増加する、重力によって誘起される給水圧力の 低下を示す６階建ての建物に対する表である。１階での６０ｐｓｉの主給水圧力 が、６階では、僅か約３８ｐｓｉに低下する。図６と同様な表に従って節水ディ フューザの中心開口の直径を選ぶことにより、６階建ての建物の全ての階に０． ５ｇｐｍの流量を供給することができる。 図１１はこの発明の別の実施例の複合図である。この実施例では、節水ディフ ューザ１００が、ディフューザ１００を給水管（図に示してない）に取付ける万 能カップラ１１０、万能カップラ１１０に可動に取付けられた上側室部分１２０ 、上側室部分１２０に取付けられた中間室部分１３０、中間室部分１３０に取付 けられた下側室部分１４０、及び下側室部分１４０に取付けられた加速部分１８ ０で構成されている。 図１２は分解斜視図であり、図１３は図１１のディフューザ１００の一部分を 切断した側面図である。ディフューザ１００が、ディフューザ１００の下側室部 分１４０内に収容された分配円板１６０及びワッシャ１７０を含む。 図１４Ａ及び１４Ｂは万能カップラ１１０の夫々側面図及び一部分を切断した 側面図である。万能カップラ１１０は、給水管（図に示してない）に取付けられ る上流側の端１１２を持っている。上流側の端１１２にねじ山１１４、又は万能 カップラ１１０を給水管に取付けるその他の手段を設けて、利用者がディフュー ザ１００から出力される水の方向を調節することができるようにすることができ る。万能カップラ１１０はボール１１６の形をした下流側の端を持ち、これが、 ディフューザ１００が給水管に対して異なる方向に旋回することができるように する旋回継手として役立つ。万能カップラ１１０は水がその中を流れることがで きるようにする 中空の内部１１８を有する。好ましい実施例では、万能カップラ１１０の端１１ ２はＩＤが約０．７０吋、ＯＤが約１．１０吋であり、万能カップラ１１０の下 流側の端はＩＤが約０．４０吋であり、ボール１１６の直径Ｄは約１．１８吋で ある。 図１５Ａ及び１５Ｂは、夫々上側室部分１２０の側面図及び一部分を切断した 側面図を示す。上側室部分１２０は、万能カップラ１１０のボール１１６をその 中に可動に受入れるテーパつきの上流側の端１２２を有する。テーパつきの上流 側の端１２２は、上側室部分１２０にしっかりと取付けられた状態のまま、上側 室部分１２０が万能カップラ１１０のボール１１６の周りに旋回することができ るようにする。上側室部分１２０の下流側の端１２４に、上側室部分１２０を中 間室部分１３０に取付ける為のねじ山１２６を設けることができる。上側室部分 １２０は、水がその中を通れるようにする中空の内部１２８を有する。好ましい 実施例では、上流側の端１２２はＩＤが約０．８０吋であり、下流側の端はＩＤ が約１．２０吋である。 図１６Ａ及び１６Ｂは夫々中間室部分１３０の側面図及び一部分を切断した側 面図を示す。中間室部分１３０は、上側室部分１２０の下流側の端１２４に取付 けられる上流側の端１３２、及び下側室部分１４０に取付けられる下流側の端１ ３４を有する。中間室部分の上流側の端１３２及び下流側の端１３４には、夫々 上側室部分１２０及び下側室部分１４０に取付ける為のねじ山１３６、１３８を 設けることができる。中間部分１３０は水がその中を通れるようにする中空の内 部１３５を有する。好ましい実施例では、中間部分はＩＤが約０．９５吋である 。 図１７Ａ及び図１７Ｂは下側室部分１４０の側面図及び一部分を切断した側面 図を示す。下側室部分１４０は、中間室１３０の下流側の端１３４に取付けられ る上流側の端１４２を有する（図１６Ａ及び１６Ｂ参照）。上流側の端１４２に は、中間室１３０に取付ける為のねじ山１４６を設けることができる。下側室部 分１４０の下流側の端１４４が加速部分１８０に取付けられる。下側室部分１４ ０は水がその中を通れるようにする中空の内部１５０を有する。中空の内部１５ ０は上側部分１５２、中央部分１５４及び下側部分１５６を含み、中央部分１５ ４は上側部分１５２の直径より相対的に小さな直径を持っていて、その間に桟１ ５８が形成され るようになっている。下側部分１５６は中央部分１５４のそれよりも相対的に大 きな直径を持っている。好ましい実施例では、下側室部分１４０は全体的な高さ Ｈが約１．７０吋であり、上側部分１５２は直径が約１．２０吋で、高さｈ_Uが 約０．８０吋であり、中央部分１５４は直径が約０．９５吋で、高さh_Mが約０． ３０吋であり、下側部分１５６は直径が約２．１５吋で、高さｈ_Lが約０．６０ 吋である。下流側の端１４４には、加速部分１８０に取付ける為のねじ山１４８ を設けることができる。 図１８Ａ及び図１８Ｂは分配円板１６０の平面図及び一部分を切断した側面図 を示す。分配円板１６０はほぼリング形であって、ディフューザ１００内の水の 流れを所望のレベルに制限する為の予定の寸法を持つ中心開口１６２が形成され ている。分配円板１６０はディフューザ１００から着脱自在にすることができ、 既知の給水圧力に対して予定の流量を発生するように、特に合せ又は注文製にす ることができる。この代りに、分配円板１６０を固定して、ディフューザ１００ がいじられるのを防ぐことができる。好ましい実施例では、分配円板はＯＤが約 １．２吋で、高さｈ_dが約０．２０吋であり、中心開口１６２の直径dは約０．０ ８吋乃至０．１０吋の範囲であるが、給水圧力に応じて、これより小さい又は大 きい開口が適切であることがある。 図１９は、図１１の実施例によるディフューザ１００に対する分配円板１６０ の中心開口１６２の直径、給水圧力及び水の流量の間の関係を示す表である。一 番上の行の数字はディフューザ１００より上流側の給水圧力（ｐｓｉ単位）を表 す。左側の第１列の数字は分配円板１６０の中心開口１６２に対する種々の直径 （吋単位）を表す。一番上の行より下並びに左側の第１列より右の配列の数値は 、ディフューザ１００より下流側の水の流量（ｇｐｍ単位）を表す。 図２０は、ワッシャ１７０の一部分を切断した側面図である。ワッシャ１７０ は略弓形の表面の形を持つ下流側の端１７４、周辺の肩部分１７６及び水がその 中を通れるようにする中心通路１７８を持っている。好ましい実施例では、ワッ シャ１７０は全体的な高さが約０．５０吋であり、通路１７８はテーパをつけて あって、ワッシャ１７０の上流側の端１７２では約０．１５５吋の直径を持ち、 その下流側 の端１７４では約０．１９５吋の直径を持つ。 分配円板１６０及びワッシャ１７０が下側室部分１４０の中に位置決めされて 、ワッシャ１７０の下流側の端１７４の周辺の肩部分１７６が下側室部分の１４ ０の桟１５８に接し、ワッシャ１７０の上流側の面１７２が分配円板１６０と突 合わせになり、分配円板１６０及びワッシャ１７０が、図１３に示すように、中 空室部分１３０の下流側の端１３４により、下側室部分１４０内の所定位置に保 持されるようになっている。随意選択により、分配円板１６０の上流側に押さえ リング２００を配置することができる。 図２１Ａ、図２１Ｂ及び２１Ｃは、夫々加速部分１８０の平面図、側面図及び 一部分を切断した側面図である。加速部分は下側室部分１４０の下流側の端１４ ４に取付けられる上流側の端１８２を有する。上流側の端１８２に、下側室部分 １４０に取付ける為のねじ山１９４を設けることができる。加速部分１８０の中 心の面１８６には、ディフューザ１００からの多数の流れの出力を発生する為の 複数個の開口１９２が形成されている。開口１９２は、どの開口もディフューザ １００の中心軸線に沿った場所に来ないように配置されている。好ましい実施例 では、円弧形凹部１８８が加速部分１８０の中心の面１８６の下流側１９０に形 成され、複数個の開口１９２の各々が、円弧形凹部１８８の夫々中心部分に対し てある。円弧形凹部は半径が約０．１５吋で、幅が約０．０５吋である。各々の 開口１９２が約０．００５平方吋の面積を持つことが好ましい。 好ましい実施例では、節水ディフューザ１００がシャワー・ヘッド用ディフュ ーザとして使われる。 この発明の蛇口及びシャワー・ヘッド用節水ディフューザをこの発明の水分配 システムと組合せることにより、利用者が、シャワー・ヘッド又は蛇口から水が ちょろちょろした流れとして出てくることを知覚せずに、シャンプーを洗浄した りあるいは皿から脂を洗い落とすことができるように、利用者に改善された知覚 される水流速度を与えながら、水の消費を目立って減少することができる。 この発明によって達成されるコストの節約はかなりのものになることがある。 一日当り５０，０００乃至７５，０００ガロン又は年間２７，３７５，０００ガ ロ ンも使う２６０戸のアパートを持つ大型アパート複合体では、節約は年間３，０ ００，０００乃至１２，０００，０００ガロンという大きさ、又は供給される水 のコストに応じて、年間１４，０００乃至５０，０００ドルという多額になり得 る。 上に述べた実施例は、この発明を例示する例であって、この発明がこういう特 定の実施例に制限されると解釈してはならない。当業者であれば、付属の請求の 範囲に限定するこの発明の精神又は範囲を逸脱せずに、種々の変更を行うことが できよう。例えば、上に述べた特定の寸法は、標準寸法の水道の蛇口及びシャワ ー給水管に対するものであり、標準寸法ではない水道の蛇口及びシャワー給水管 に合せてこういう寸法を変更しても、この発明の範囲を逸脱しない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＲ，ＣＡ，Ｃ Ｎ，ＩＬ，ＪＰ，ＫＲ，ＭＸ，ＮＯ，ＲＵ (72)発明者 レオン，エリック アメリカ合衆国 フロリダ 33487，ボカ レイトン，ダブリュー．ロジャース サ ークル，6560 (72)発明者 レオン，デイヴィッド アメリカ合衆国 フロリダ 33487，ボカ レイトン，ダブリュー．ロジャース サ ークル，6560

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．水源に取付けられる上流側の端、主本体部分、及び当該バレルの主本体部分 の内径より小さい内径を持つ下流側の端を持つ中空バレルと、 水のスプレーを発生する為に複数個の開口がその中に形成されている加速円板 と、 水の流量を減らす為に中心開口がその中に形成されている分配円板と、 前記加速円板及び分配円板の間に介在配置されていて、その間に室領域を形成 し、その直径よりも小さい高さを持つ室リングと を有し、前記加速円板、分配円板及び室リングは前記中空バレル内に収容され ていて、加速円板が分配円板より下流側に位置決めされると共に、バレルの主本 体部分に対するバレルの下流側の端の一層小さい内径により、バレル内に保持さ れている節水ディフューザ。 ２．前記加速円板内の複数個の開口は、どの開口も、分配円板の中心開口と向い 合う加速円板の中心領域にないように配置されている請求の範囲第１項に記載の 節水ディフューザ。 ３．前記室リングが約０．１５乃至０．３５吋の高さ、約０．７５乃至０．９５ 吋の外径及び約０．５０乃至０．７０吋の内径を持つ請求の範囲第１項に記載の 節水ディフューザ。 ４．前記室リングが加速円板に取付けられている請求の範囲第１項に記載の節水 ディフューザ。 ５．前記分配円板の中心開口が約０．０２５乃至約０．１２５吋の範囲内の直径 を持つ請求の範囲第１項に記載の節水ディフューザ。 ６．前記分配円板が約０．０７乃至０．０９吋の厚さを持つ請求の範囲第１項に 記載の節水ディフューザ。 ７．前記加速円板が約０．０７乃至０．０９吋の厚さを持ち、加速円板にある前 記複数個の開口が夫々約０．０２乃至約０．０４吋の直径を持つ請求の範囲第１ 項に記載の節水ディフューザ。 ８．高層建物に予定の一様な水の流量を供給する水分配システムに於て、 高層建物の種々の部分に配置された複数個の蛇口及びシャワー給水管を有し、 各々の蛇口及びシャワー給水管は既知の給水圧力で水を供給するものであり、 前記複数個の蛇口及びシャワー給水管に取付けられる複数個の節水ディフュー ザを有し、各々の節水ディフューザは水の流量を目立って減らす為に中心開口を 持つ分配円板を有し、 前記多層建物の種々の部分の内の１つで使うように選ばれた各々の節水ディフ ューザは、前記高層建物の前記部分に対する既知の給水圧力に関係する中心開口 の直径を有する水分配システム。 ９．更に各々の節水ディフューザは、 バレルと、 複数個の開口がその中に形成されている加速円板と、 前記加速円板及び分配円板の問に介在配置されて、その間に室領域を形成し、 その直径より小さい高さを持つ室リングと を有する請求の範囲第８項に記載の水分配システム。 １０．高層建物に予定の一様な水の流量を供給する方法に於て、 高層建物内の種々の場所の各々に対する給水圧力を決定し、 各々の場所に対して決定された給水圧力に基いて、種々の場所の各々に対する 節水ディフューザの水を制限する開口に対する直径を決定し、 水を制限する開口の直径を各々の場所に対する給水圧力に基いて決定して、水 を制限する中心開口を持つ円板を節水ディフューザの中に挿入することにより、 種々の場所の各々に対する節水ディフューザを組立てる 工程を含む高層建物に予定の一様な水の流量を供給する方法。 １１．前記高層建物内の種々の場所の各々に対する給水圧力を決定する工程が、 静的状態及び残留状態の下で給水圧力を決定することを含む請求の範囲第１０項 に記載の方法。 １２．水がその中を通れるようにする中空導管を持ち、該中空導管が、上側中空 部分、並びに前記上側中空部分の直径より相対的に小さい直径を持つ中央中空部 分を 持つ室部分と、 水の流れを制限する中心開口を持ち、前記室部分の上側中空部分の中に配置さ れる分配円板と、 前記室部分に取付けられ、多数の流れの水出力を発生する為の複数個の開口が その中に形成されている加速部分とを有し、 前記分配円板及び加速部分が前記室部分の中に室領域を限定し、該室領域がそ の直径よりも小さい高さを持っている節水ディフューザ。 １３．前記加速部分にある複数個の開口は、どの開口も分配円板の中心開口と整 合することがないように配置されている請求の範囲第１２項に記載の節水ディフ ューザ。 １４．水がその中を通過できるようにする中心導管をその中に持つワッシャを更 に有し、該ワッシャは下側室部分の上側中空部分の中に位置決めされていて、ワ ッシャの上流側の面が分配円板と突合わせになるようにした請求の範囲第１２項 に記載の節水ディフューザ。 １５．前記分配円板の中心開口が約０．０８吋乃至０．１０吋の直径を持ち、前 記分配円板がディフューザから着脱自在であって、この為、所望の水の流量を生 ずるような特定の中心開口の直径を持つ選ばれた分配円板を用いてディフューザ を組立てることができるようにした請求の範囲第１２項に記載の節水ディフュー ザ。 １６．水がその中を通れるようにする中空導管を持つ上側室部分と、 前記上側室部分の中空導管と連通して水がその中を通過できるようにする中空 導管を持ち、当該下側室部分の中空導管が第１の中空部分並びに該第１の中空部 分の直径より相対的に小さい直径を持つ第２の中空部分を含む下側室部分と、 水の流れを制限する為の中心開口を持ち、前記下側室部分の第１の中空部分の 中に位置決めされる分配円板と、 多数の流れの水出力を発生する為の複数個の開口をその中に持ち、前記下側室 部分に取付けられる加速部分とを有し、 前記分配円板及び加速部分が前記下側室部分の中に室領域を限定し、該室領域 がその直径よりも小さい高さを持っているシャワー・ヘッド用節水ディフューザ 。 １７．前記加速部分にある複数個の開口は、どの開口も分配円板の中心開口と整 合することがないように配置されている請求の範囲第１６項に記載のシャワー・ ヘッド用節水ディフューザ。 １８.更に水がその中を通れるようにする中心導管がその中にあるワッシャを有 し、該ワッシャは前記下側室部分の第１の中空部分の中に位置決めされていて、 ワッシャの上流側の面が分配円板に突合わせになっている請求の範囲第１６項に 記載のシャワー・ヘッド用節水ディフューザ。 １９．前記分配円板の中心開口が０．０８吋乃至０．１０吋の直径を持ち、分配 円板がシャワー・ヘッド用ディフューザから着脱自在であって、所望の水の流量 を発生する特定の中心開口の直径を持つ選ばれた分配円板を用いてシャワー・ヘ ッド用ディフューザを組立てることができるようにした請求の範囲第１６項に記 載のシャワー・ヘッド用節水ディフューザ。 ２０．その下流側の端にボール形の部分を持つと共に水がその中を通過できるよ うにする中空導管を持ち、ディフューザを給水管に接続する万能カップラと、 該万能カップラのボール形部分に可動に取付けられていて、水がその中を通れ るようにする中空導管を持つ上側室部分と、 該上側室部分に取付けられていて、水がその中を通れるようにする中空導管を 持つ中間室部分と、 該中間室部分に取付けられていて、水がその中を通れるようにする中間導管を 持ち、当該下側室部分の中空導管が上側中空部分及び該上側中空部分の直径より 相対的に小さい直径を持つ中央中空部分を持っていて、その間に桟が形成される ようにした下側室部分と、 水の流れを制限する中心開口を持っていて、前記下側室部分の桟及び中間室部 分によって前記下側室部分の上側中空部分内に保持される分配円板と、 多数の流れの水出力を発生する為の複数個の開口がその中にあって、前記下側 室部分に取付けられる加速部分とを有し、 前記分配円板及び加速部分が前記下側室部分内に室領域を限定し、該室領域が その直径より小さい高さを持つシャワー・へッド用節水ディフューザ。 ２１.更にその中を水が通れるようにする中心導管をその中に持つワッシャを有 し、該ワッシャは前記下側室部分の上側中空部分の中に位置決めされて、該ワッ シャの上流側の面が分配円板に突合わせになると共に、ワッシャの下流側の面の 周辺の肩部分が前記下側室部分の桟に接する請求の範囲第２０項に記載のシャワ ー・ヘッド用節水ディフューザ。 ２２．前記上側室部分が前記万能カップラのボール形部分を可動に受入れるテー パつき上流側部分を持っていて、上側室部分が、万能カップラにしっかりと可動 に取付けられたまま、前記ボール形部分の周りに旋回する請求の範囲第２０項に 記載のシャワー・ヘッド用節水ディフューザ。 ２３．前記中間室部分が約０．９５吋の内径を持つ請求の範囲第２０項に記載の シャワー・ヘッド用節水ディフューザ。 ２４．前記下側室部分が約１．７０吋の全体的な高さを持ち、前記上側中空部分 が約１．２０吋の直径及び約０．８０吋の高さを持ち、前記中央中空部分が約０ ．９５吋の直径及び約０．３０吋の高さを持ち、前記下側室部分の下側中空部分 が約２．１５吋の直径及び約０．６０吋の高さを持つ請求の範囲第２０項に記載 のシャワー・ヘッド用節水ディフューザ。 ２５．前記分配円板が約１．２０吋の外径を持ち、前記分配円板の中心開口が約 ０．０８吋乃至０．１０吋の直径を持ち、前記分配円板がシャワー・ヘッド用デ ィフューザから着脱自在であって、所望の水の流量を発生する特定の中心開口の 直径を持つ選ばれた分配円板と共にシャワー・ヘッドディフューザを組立てるこ とができるようにした請求の範囲第２０項に記載のシャワー・ヘッド用節水ディ フューザ。 ２６．前記加速部分にある複数個の開口は、どの開口も分配円板の中心開口と整 合することがないように配置されている請求の範囲第２０項に記載のシャワー・ ヘッド用節水ディフューザ。 ２７．前記加速部分にある複数個の開口の各々が約０．００５平方吋の面積を持 つ請求の範囲第２０項に記載のシャワー・ヘッド用節水ディフューザ。 ２８．前記加速部分にある複数個の開口の各々が、該加速部分の下流側に形成さ れた引っ込んだ円弧形の中心領域を有する請求の範囲第２０項に記載のシャワー ・ヘ ッド用節水ディフューザ。 ２９．各々の引っ込んだ円弧形が約０．１５吋の半径を持つ請求の範囲第２８項 に記載のシャワー・ヘッド用節水ディフューザ。 ３０．前記ワッシャが略円弧形の表面の形を持つ下流側の端を持ち、該ワッシャ の中心導管にテーパがつけられて、上流側の端では約０．１５５吋の直径、そし てその下流側の端では約０．１９５吋の直径を持つ請求の範囲第２１項に記載の シャワー・ヘッド用節水ディフューザ。 ３１．建物に予定の一様な水の流量を供給する水分配システムに於て、 建物の種々の部分に配置された複数個の蛇口及びシャワー給水管を有し、前記 蛇口及びシャワー給水管の各々は既知の給水圧力で水を供給し、 前記複数個の蛇口に取付けられる複数個の蛇口用節水ディフューザを有し、各 々の蛇口用節水ディフューザは、水の流量を目立って減少させる為の中心開口を 持つ蛇口用分配円板を持ち、 前記複数個のシャワー給水管に取付けられる複数個のシャワー・ヘッド用節水 ディフューザを有し、各々のシャワー・ヘッド用節水ディフューザは水の流量を 目立って減少させる為の中心開口を持つシャワー・へッド用分配円板を有し、 前記建物の種々の部分の内の１つで使う為に選ばれた各々の蛇口用及びシャワ ー・ヘッド用節水ディフューザは前記建物の前記部分に対する既知の給水圧力に 関係する中心開口の直径を持っている水分配システム。 ３２．高層建物に予定の一様な水の流量を供給する方法に於て、 高層建物内の種々の場所の各々に対する給水圧力を決定し、 各々の場所に対して決定された給水圧力に基いて、前記種々の場所の各々に対 する節水ディフューザの水を制限する開口に対する直径を決定し、 水を制限する開口の直径を各々の場所に対する給水圧力に基いて決定して、水 を制限する中心開口を持つ円板を前記節水ディフューザの中に挿入することによ り、前記種々の場所の各々に対する節水ディフューザを組立てる 工程を含む高層建物に予定の一様な水の流量を供給する方法。