JPH03165855A - 泡沫吐水口 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水栓のスパウトやシャワーヘッド等の先端に
取り付けられて給水を水膜状に吐出するようにした吐水
機構及びこれを使って泡沫水が得られるようにした泡沫
吐水口に関する。

〔従来の技術〕

給水音やシンク等への落下音を小さくしたり水撥ねをな
くすために泡沫吐水口を設けた水栓が従来から利用され
ている。最も一般的に用いられているものとして、たと
えば特公昭６３−３１６２１号公報に記載されたものが
ある。

第８図はこの公報に記載のもの及びその他の一般的な泡
沫吐水口の概略を示す断面図である。図において、水栓
のスパウト５０の先端に固定された吐水ヘッド５１の中
に多数の小孔５２ａを開けた減圧板５２が収納されてい
る。そして、この減圧板５２よりも下流の吐水ヘッド５
ｌの周壁に外の空気を給水中に取り入れる空気孔５３を
開け、更に出口には流れを整流化するための複数の整流
網５４が配置されている。

このような泡沫吐水口では、スバウト５０からの給水が
減圧板５２の小孔５２ａを通過するときに流れが増速さ
れる。このため、減圧板５２の下流側の吐水ヘノド５ｌ
の中が減圧されて空気口５３から外部の空気が吸い込ま
れ、この空気が給水の中に混入することによって流れが
泡沫化される。また、整流網５４の網目が細かいため、
給水がこれに衝き当たって流れ去るときにも給水が激し
く撹拌されるため、更に泡沫化が促進される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、スパウト５０からの給水は減圧板５２の小孔
５２ａ（内径ほぼ１帥程度〉を通過するため、流れの圧
力損失がかなり大きくなる。このため、水栓の弁開度を
或る一定以上に設定しないと適切な吐水圧が得られない
。また、流量を小さくした場合には、泡沫にならなかっ
たり泡沫感のない吐水となり、使い勝手が悪くなる。更
に、減圧板５２及び整流網５４を２段に備えているので
、給水中の異物が詰まったりスケールが付着しやすい。

このため、流路面積が小さくなって吐水量不足を生じた
り、特に減圧板５２の小孔５２ａが閉じてしまうと適切
な泡沫化もできなくなる。

このように、従来の泡沫吐水口では、減圧板を利用した
給水の増速及びこれに基づく内部流路の減圧による外気
の吸引を利用しているので、給水の圧力損失が大きくて
流路の閉塞等の障害があるほか、低流量では適切に使え
ない等の問題があった。

そこで、本発明は、従来の泡沫化に代えて、圧力損失が
小さくて済みスケール付着等もなく、且つ常に適切な泡
沫水が得られるようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の吐水機構は、吐水ヘソドの内部に、ほぼ環状の
上流側室及び該上流側室との間に隔壁を形・威して区画
した下流劇室を形成し、前記下流側室の底部のほぼ中央
に放出口を開け、更に前記隔壁に、前記下流側室の内部
で給水を旋回させる流路軸線を持つ複数の孔を開け、こ
れらの孔の高さ位置を互いに異ならせて配列したことを
特徴とする。

また、この吐水機構を利用した泡沫吐水口は、吐水ヘッ
ドに、前記放出口に一端を連通連結し且つ他端を吐水端
とした泡沫化チャンバを一体化し、該泡沫化チャンバは
前記放出口へ向けて空気吸弓用の空気流路を備えている
ことを特徴とする。

〔作用〕

吐水ヘッドに供給された水は上流側室に流入した後、隔
壁に開けた孔から下流側室に流れ込む。

このとき、孔の姿勢を適切にすることによって、下流側
室内での流れは渦巻き状の旋回流となり、流れ自体には
外側への遠心力が作用する。そして、下流側室のほぼ中
央に開けた放出口部分での流れが渦巻き状となるため、
放出口から流れ出る水は遠心力により外側へ吹き飛ばさ
れ、放出口から円錐の水膜状となって吐水される。この
とき、隔壁に開けた複数の孔はその高さ位置が互いに異
なっているので、各孔から下流側室に送り込まれた水ど
うしの干渉が抑えられ、旋回力を上げる結果となる。

また、泡沫化チャンバを一体に備えたとき、放出口から
の水は円錐状の水膜状となって泡沫化チャンバに送り込
まれる。そして、泡沫化チャンバには放出口へ向けて空
気流路を設けているので、放出口から高速で流入する水
による減圧効果によって、空気流路から空気が吸引され
る。そして、この吸引された空気は流れ込んでいろ水膜
状の給水中に速やかに混入され、泡沫吐水となって排出
される。

このように、多数の小孔を開けた減圧板を用いることな
く、給水を旋回させて飛敗しやすい状態とした後に空気
を混入させることで泡沫吐水が得られ、圧力損失を低減
した泡沫化が可能となる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示す泡沫吐水口の要部縦断
面図、第２図は第１図のＩ−１線矢視断面図である。

図において、スパウト５０の先端に泡沫化のための吐水
ヘッド１が取り付けられている。吐水ヘッド１は円形の
横断面を持ち、スパウト５０からほぼ水平方向に向かう
流線は吐水ヘソドｌの中心から下に直角に曲がり、下端
に設けた散水板２から吐出される内部流路が形成されて
いる。

吐水ヘッドｌの内部は仕切壁３によって上下に分割され
、この仕切壁３の上方を旋回流チャンバ４及び下方を泡
沫化チャンバ５としている。旋回流チャンバ４は、仕切
壁３と吐水ヘッドｌの上端内壁との間を繋ぐ環状の隔壁
６によって上流側室７及び下流側室８に区画されている
。上流側室７は環状の流路を持ち、下流側室８は仕切壁
３に開けた放出口３ａによって泡沫化チャンバ５に連通
している。なお、仕切壁３及び環状の隔壁６は一体成形
品としておき、これを吐水ヘッド１の中に固定する組立
て構造とする。

隔壁６は吐水ヘッド１の流路断面と同軸配置され、第２
図に示すように３箇所に孔５ａ，　５ｂ，　５ｃを開け
ている。これらの孔６ａ〜６Ｃの詳細を第３図及び第４
図に示す。

第３図（ロ）のように隔壁６に開けた孔６ａ〜６Ｃは内
部の下流側室８の横断面に対して流路軸線がタンジェン
シャル方向となるような姿勢としている。

一方、下流側室８の底部に開放している放出口３ａは下
流側室８の中心に位置し、その内径は下流側室８の内径
よりも格段に小さい。たとえば、下流側室８の内径を１
８帥としたとき放出口３ａの内径は８帥程度であり、ま
た孔６ａ〜６Ｃの内径は５ＩｎＱ＋程度であって隔壁６
の肉厚はほぼ３　ｍｍ程度である。そして、第３図（ｂ
）のようにそれぞれの孔６ａ〜６Ｃの流路軸線は下流側
室８の内周壁に対する接線と平行であり、隔壁６の肉厚
が３帥程度であっても内周壁に連なる流路長さが十分に
大きく、供給される水に方向性を与えながら下流側室８
に送り込むことができる。

また、これらの孔６ａ〜６Ｃは、第４図に示すように下
流側室８の底部からの高さが互いに異なっている。すな
わち、流入側に最も近い孔６ａの高さが最も低く、第２
図において時計方向に配列された孔６ｂ及び孔６ｃがそ
れぞれ順に高いレベルに開けられている。なお、流入側
の孔６ａから孔６Ｃまでの高さをこの順に低くするのが
必須ではなく、とにかく孔６ａ〜６Ｃのレベルを互いに
異ならせておけばよい。このように孔６ａ〜６Ｃの高さ
を異ならせると、各孔６ａ〜６Ｃから下流側室８に流れ
込む水は、互いの流れに干渉し合う度合が小さくなり、
孔６ａ〜６Ｃからの水は下流側室８の内周壁に沿った旋
回流れを持続させることができる。つまり、孔６ａ〜６
Ｃを同じ高さとした場合では、各孔６ａ〜６Ｃからの流
れは他の孔からの水の流入によって流れが乱れ、旋回流
の力を互いに弱めてしまう。これに対し、水の流れ込み
位置を上下に分けておけば、それぞれの孔６ａ〜６Ｃか
らの水が下流側室８の内周壁に沿ってほぼｌ周できるよ
うな流れとなり、上下に３段のこのような流れによって
下流側室８内での旋回流を強くすることができる。

また、第２図に示すように上流側室７に堰７ａを設けて
水が図において時計方向にのみ流れるようにしてもよい
。そして、給水は堰７ａに行くに連れて流動エネルギが
減衰してゆくので、これを補うために孔６ａ〜６Ｃの開
口面積をこの順に小さくしておき、下流側室８に流れ込
む水を増速させるようにする。このような水の流れによ
り、上流側室７を２方向に分かれて供給する場合に比べ
ると、下ｑ 流側室８内では強い旋回力の渦流を発生させることがで
きる。

なお、第ｌ図においては、説明のために孔６ａ〜６Ｃの
位置を実際とは異なったものとして示している。また、
第２図においても孔６ａ〜６Ｃが全て開口として示して
いるが、実際には第４図のようにそれぞれの孔６ａ〜６
Ｃの高さは異なっている。

一方、散水板２は泡沫水を整流して吐出させると共に泡
沫化のための空気吸引構造を備えたもので、第５図（ａ
）にその全体斜視図を示す。

散水板２の一端には吐水ヘッド１の吐出端にネジ接合等
によって一体化されるベース２０を備え、このベース２
０に合計６個の散水孔２ｌが設けられている（第６図〉
。そして、ベース２０の中心から上に向けて空気吸入筒
２２を同軸上に形戒し、その内部に空気流路２２ａを設
けている。各敗水孔２１の内部には十字状の整流板２３
が組み込まれ、またベース２０の上面には、図示のよう
に空気吸入筒２２から放射状に伸びる６枚の整流羽根２
４が設けられている。更に、ベース２０の土面にはベー
ス２０と同軸で１０ あって散水孔２ｌの中心を通る円形の環状整流板２５が
設けられる。

空気吸入筒２２の上半分より高い位置には逆流防止板２
６が設けられる。この逆流防止板２６は円板状であって
水平姿勢に取り付けられ、その外径は環状整流板２５よ
りも小さいか又は同じ程度である。

更に、第１図に示すように仕切壁３の下には泡沫化チャ
ンバ５と同軸配置となるように環状の逆流防止板２７が
設けられる。なお、この逆流防止板２７は第５図（ｂ）
に示すように散水板２に一体化してもよい。この場合で
は、空気吸入筒２２の上端に４本のステ−２７ａを連結
して環状の逆流防止板２７を体化し、水や空気の流れに
障害を与えない構造とする。そして、吐水ヘッド１に組
み込んだときには逆流防止板２７の上端が仕切壁３の下
面に密着させる。更に、泡沫化チャンバ５の内周壁には
雌不ジ５ａが干渉面として形成されている。

ここで、スパウト５０から水を送り込むと、上流側室７
から隔壁６の孔６ａ〜６Ｃを通って下流側室８に水が流
れ込む。このとき、既に説明したように１ｌ 各孔６ａ〜６Ｃの軸線の姿勢によって、流れ込んだ水は
下流側室８内で旋回流となる。このとき、孔６ａ〜６Ｃ
の全体の流路面積が放出口３ａのそれよりも大きければ
、下流側室８内で水が滞留する現象を生じ、内圧も幾分
か上昇する。したがって、下流側室８の内部では水自体
の流動エネルギが増加し、旋回流による遠心力が作用す
る。このため、放出口３ａから下に流れ落ちる水は遠心
力の影響を受けて外に広がる挙動をし、第１図の矢印で
示すように円錐状の水膜Ｆとなって吐出される。そして
、前記のような孔６ａ〜６Ｃの内径及びその位置　下流
側室８の内径及び放出口３ａの内径等の寸法関係の場合
、一般的なンヤワ一〇通常流量であって浴槽への給水給
湯厚程度の条件に設定しておけば、下流側室８内での流
れの旋回力を強くすることができる。また、孔６ａ〜６
Ｃを第４図のように高さが異なるように開けることによ
って、各孔６ａ〜６Ｃからの流れどうしの干渉を抑え、
更に旋回力を上げることができる。

一方、放出口３ａは泡沫化チャンバ５のほぼ中央１２ に位置し、遠心力を伴った水が大きな流速で流れ出すた
め、円錐状の水膜Ｆの内側の空間の内圧が低下する。こ
のため、空気流路２２ａから空気が吸い込まれ、放出口
３ａからの水膜Ｆが泡沫化チャンバ５に刻んだ雌ネジ５
ａに衝き当たって砕けた水に空気が混ざり込んで給水が
泡沫化される。そして、泡沫化された水は敗水孔２１に
流れ込み、整流板２３により流れが整えられて吐出され
る。

以上のように、給水を旋回させて泡沫化チャンバ５の中
へ円錐状の水膜Ｆとして送り込み、これに空気を混入し
て泡沫化するので、従来のように減圧板を利用する場合
に比べて、圧力損失が格段に小さくなる。このため、流
量が小さい場合でも給水は十分に泡沫化され、環状整流
板２５，整流羽根２４によって泡沫水を安定化させて整
流板２３を通過させるので、流れの乱れを伴うことなく
最適な泡沫吐水が得られる。

なお、空気吸入筒２２の空気流路２２ａの流路断面の内
径を３．５ｍｍ程度とし空気吸入筒２２の上端と仕切壁
３の下面との距離を６　ｍｍ程度とすれば、通常１３ の一般家庭用の給水圧の場合に騒音が小さくしかも空気
吸引量も多いことが確認された。したがって、このよう
な寸法関係を持たせることにより、低騒音でしかも泡沫
化が良好に行える製品として供給できる。

第７図は旋回流による水膜吐水を可能とした例を示す概
略断面図であり、これは吐水ヘッドｌに旋回流チャンバ
４のみを設けたものである。

図において、吐水ヘノド１の内部には、第１図と同様に
環状の隔壁６が形成されてその外部をスパウト５０に連
通ずる上流側室７及び内部を下流側室８としている。下
流側室８の底部の中央には吐水口８ａが放出口として開
けられ、第３図で説明した寸法関係及び流路軸線を持っ
て隔壁６に孔６ａ〜６ｃを設けている。そして、これら
の孔６ａ〜６Ｃは第４図のようにそれぞれ高さ位置を異
ならせて配置され、下流側室８へ各孔６ａ〜６Ｃから流
れ込むそれぞれの流れどうしの干渉を抑える。

このように旋回流チャンバ４のみを備えた構或でも、供
給された水は下流側室８内で旋回して渦１４ 流れとなり、吐出口８ａからの水は遠心力の作用によっ
て外に広がり図中の破線で示すように円錐状の水膜Ｆと
なって吐出される。そして、孔６ａ〜６Ｃの高さ位置を
異ならせて流れの旋回力を強くしているので、吐出口８
ａからの吐水の遠心力も大きくなり、水膜Ｆのミスト化
が促進される。このため水膜Ｆを利用した泡沫吐水に代
わるソフトタッチの吐水が得られる。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明では、給水を旋回させた
後にこれを円錐状の水膜流れとして排出するようにし、
そのままの水膜吐水又は泡沫化して吐水できるようにし
ている。このため、泡沫吐水とする場合では、従来のよ
うに減圧板を利用するのに比べると圧力損失も小さくス
ケール付着の問題も解消される。また、旋回流とするた
めに開けた環状壁の複数の孔の高さ位置を異ならせてい
るので、それぞれの孔からの水の流れどうしの干渉を抑
えることができ、旋回力が強くなる。このため、流量が
小さい場合でも流れの旋回が促進さ１５ れ、一般に小流量では泡沫化が不十分であった問題も解
消できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の泡沫吐水口の要部縦断面図、第２図は
第ｌ図のＩ一Ｉ線矢視断面図、第３図（ａ）は環状壁に
開ける孔の詳細を示す縦断面図、第３図（ｂ）は横断面
図、第４図は環状壁に開けた孔の高さ位置を示す図、第
５図は散水板の斜視図、第６図は第１図の底面図、第７
図は旋回流チャンバによる水膜吐水を示す図、第８図は
従来例の概略図である。 ｌ：吐水ヘッド　　　２：敗水板 ３：仕切゛壁　　　　　３ａ：放出口 ４：旋回流チャンパ ５：泡沫化チャンバ　５ａ：雌ネジ ６：隔壁　　　　　　６ａ，　６ｂ，　［ｉｃ　：孔７
二上流側室 ８：下流側室　　　　８ａ：吐水口（放出口）２０：ベ
ース　　　　　２１：散水孔 ２２：空気吸入筒　　　２２ａ：空気流路１６ ２３：整流板 ２４：整流羽根 ２５：環状整流板 ２６． ２７：逆流防止板

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、吐水ヘッドの内部に、ほぼ環状の上流側室及び該上
   流側室との間に隔壁を形成して区画した下流側室を形成
   し、前記下流側室の底部のほぼ中央に放出口を開け、更
   に前記隔壁に、前記下流側室の内部で給水を旋回させる
   流路軸線を持つ複数の孔を開け、これらの孔の高さ位置
   を互いに異ならせて配列したことを特徴とする吐水機構
   。 ２、請求項１記載の吐水ヘッドに、前記放出口に一端を
   連通連結し且つ他端を吐水端とした泡沫化チャンバを一
   体化し、該泡沫化チャンバは前記放出口へ向けて空気吸
   引用の空気流路を備えていることを特徴とする泡沫吐水
   口。