JP2006158673A - Hand washing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吐出する水に定量の洗浄液を混合する手洗装置に関する。 The present invention relates to a hand-washing apparatus that mixes a fixed amount of cleaning liquid into discharged water.
手洗は、洗浄液及び水をつけた両手をこすり合わせて、泡を発生させることにより、前記泡に汚れを包んで洗い落とす。このため、水道の蛇口から水を吐出させると共に、いずれかのタイミングで洗浄液を手に塗布しなければならない。最も簡易には、水道の蛇口とは別に、洗浄液を供給する洗浄液タンクを設け、定量の洗浄液を供給させて手に塗布し、この洗浄液を塗布した手を蛇口から吐出させる水にかざす方法がある。しかし、これでは手で洗浄液タンクを操作しなければならず、あまり衛生的ではない上、迅速に手洗を終えたい場合に手間がかかる。これから、例えば特許文献1に見られるように、洗剤の供給まで自動化した手洗装置が提案されている。
Hand washing is performed by rubbing both hands with a cleaning solution and water to generate foam, so that the foam is covered with dirt and washed away. For this reason, it is necessary to discharge water from a faucet and to apply the cleaning liquid to the hand at any timing. In the simplest case, there is a method of providing a cleaning liquid tank that supplies cleaning liquid separately from the water faucet, supplying a fixed amount of cleaning liquid to the hand, and holding the hand with the cleaning liquid over the water discharged from the faucet. . However, this requires manual operation of the cleaning liquid tank, which is not very hygienic and takes time and effort to quickly finish hand washing. From now on, as can be seen in, for example,
特許文献1の手洗装置は、挿入された手をセンサで感知して、まず水を吐出し、次いで洗浄液タンクから前記水に対して定量の洗浄液を供給し、水に混合する。すなわち、吐出する水は、一定時間だけ洗浄液を混合させた状態で吐出される。これにより、手には洗浄液及び水がつけられ、両手をこすり合わせることで泡立てることができる。また、水に洗浄液が混合される時間は一定であるため、洗浄液の供給が停止された後も水を吐出し続ければ、手についた泡を洗い落とすことができる。
The hand washing apparatus of
特許文献1における洗浄液の供給は、あくまで最初にセンサが手を感知した瞬間からの経時的な設定に基づくものでしかなく、ただ水の吐出も自動化されているため、特に洗浄液の供給時間を変化させなくても、定量の洗浄液を供給できる。しかし、水の流量が変わる場面では、前記流量に合わせて洗浄液の供給時間を変化させなければ、定量の洗浄液を供給できないことになる。すなわち、水の吐出が自動化されている限りで、特許文献1の構成は利用しうるが、例えば既設の手洗場等の蛇口に対して後付けする手洗装置では、特許文献1の構成を採用し得ない。
The supply of the cleaning liquid in
また、特許文献1の構成を参考に、後付けの手洗装置であっても、蛇口に対して流量センサを設置し、検知した流量に応じて別途設置した洗浄タンクから定量の洗浄液を供給することも考えられるが、水の流量は任意かつ自由に変更できることから、この流量センサを用いる構成でも洗浄液の供給量を適切にすることは難しく、洗浄液の供給量を適切にすることを考えると過剰な装置構成となって、現実的な手洗装置にならない可能性が高い。
In addition, referring to the configuration of
このように、特許文献1の構成、又は特許文献1を参考にした流量センサを用いる構成では、既設の手洗場等の蛇口に対して後付けする手洗装置で、蛇口から吐出する水の流量に合わせた定量の洗浄液を供給することは難しい。そこで、このような後付けの手洗装置において、別途設置する洗浄液タンクから、吐出する水の流量に応じた定量の洗浄液を供給できる構成を簡易かつ現実的に構成するため、検討した。
Thus, in the structure of
検討の結果開発したものが、混合ノズルと、洗浄液タンクと、供給制限部とからなる手洗装置であって、洗浄液タンクから供給される洗浄液は一度供給制限部に貯留され、この供給制限部に送り込む水の圧力を利用して前記供給制限部から定量の洗浄液を押し出し、かつ水を利用したエジェクタである混合ノズルが前記定量の洗浄液を吸引することで、この混合ノズル内で水と洗浄液とを混合して放出する手洗装置である。本発明の手洗装置は、混合ノズルと洗浄タンクとの間に介在させた供給制限部により、混合ノズルへ供給する洗浄液の供給量を制限すると共に、前記制限された供給量の洗浄液を混合ノズル自身が吸引する。 What has been developed as a result of the study is a hand-washing device comprising a mixing nozzle, a cleaning liquid tank, and a supply restriction unit. The cleaning liquid supplied from the cleaning liquid tank is once stored in the supply restriction unit and sent to this supply restriction unit. Water is used to push the fixed amount of cleaning liquid from the supply restriction unit, and the mixing nozzle, which is an ejector using water, sucks the fixed amount of cleaning liquid, thereby mixing the water and the cleaning liquid in the mixing nozzle. It is a hand-washing device that releases it. The hand washing apparatus of the present invention limits the supply amount of the cleaning liquid supplied to the mixing nozzle by the supply limiting unit interposed between the mixing nozzle and the cleaning tank, and supplies the cleaning liquid of the limited supply amount to the mixing nozzle itself. Sucks.
ここで、混合ノズルは水を利用したエジェクタであれば、具体的構成又は構造は自由である。しかし、好ましくは、水を送り込む導入部と、制限供給部から供給された定量の洗浄液を前記水に混合する混合部と、混合した水と洗浄液とを放出する吐出部とからなり、混合部は導入部及び吐出部を隔絶しながらこの導入部及び吐出部を連通する通過孔を設けてなり、この通過孔は導入部より断面積の小さな導入側孔と、吐出部より断面積が小さく、かつ前記導入側孔より断面積の大きな吐出側孔とを連結し、導入側孔及び吐出側孔を連結して形成される段差部近傍の吐出側孔に洗浄液供給孔を設け、通過孔を通過する水により段差部に負圧を発生させて、洗浄液供給路を連結する洗浄液供給孔から洗浄液を通過孔に吸引させてなる混合ノズルを用いるとよい。この混合ノズルの吸引力は、通常のエジェクタ構成のものよりも強く、上述のように供給制限部で制限された洗浄液を混合ノズルの吸引力だけで十分に吸引させることができる。 Here, if the mixing nozzle is an ejector using water, a specific configuration or structure is free. However, preferably, it comprises an introduction part for feeding water, a mixing part for mixing a fixed amount of cleaning liquid supplied from a limiting supply part with the water, and a discharge part for discharging the mixed water and the cleaning liquid. A passage hole is provided to communicate the introduction portion and the discharge portion while isolating the introduction portion and the discharge portion, the passage hole has an introduction side hole having a smaller cross-sectional area than the introduction portion, a cross-sectional area smaller than the discharge portion, and The discharge side hole having a larger cross-sectional area than the introduction side hole is connected, and the cleaning liquid supply hole is provided in the discharge side hole near the step portion formed by connecting the introduction side hole and the discharge side hole, and passes through the passage hole. It is preferable to use a mixing nozzle in which negative pressure is generated in the stepped portion with water and the cleaning liquid is sucked into the passage hole from the cleaning liquid supply hole connecting the cleaning liquid supply path. The suction force of the mixing nozzle is stronger than that of a normal ejector structure, and the cleaning liquid restricted by the supply restriction unit as described above can be sufficiently sucked only by the suction force of the mixing nozzle.
上記混合ノズルは、強い吸引力により洗浄液を吸引するだけでなく、水に直接洗浄液を混合し、通過孔から水及び洗浄液が放出された際、大量の泡、具体的にはマイクロバブルを発生させる。ここで、手洗には泡が多いほど好ましいことから、上記混合ノズルは、複数の通過孔を有し、各通過孔は導入側孔及び吐出側孔を連結して形成される段差部近傍の吐出側孔に洗浄液供給孔又は空気供給孔を設け、通過孔を通過する水により段差部に負圧を発生させて、洗浄液タンクを連結する洗浄液供給孔から洗浄液を通過孔に吸引させ、又は外部に連通する空気供給孔から空気を吸引させるとよい。これにより、各通過孔において、水に対して洗浄液又は空気のいずれかを直接混合させることができ、通過孔から放出された水、洗浄液及び空気により、より多くの泡、具体的にはマイクロバブルを発生させることができる。 The mixing nozzle not only sucks the cleaning liquid with a strong suction force, but also mixes the cleaning liquid directly with water and generates a large amount of bubbles, specifically microbubbles, when the water and the cleaning liquid are discharged from the passage holes. . Here, since more foam is preferable for hand washing, the mixing nozzle has a plurality of passage holes, and each passage hole discharges in the vicinity of a stepped portion formed by connecting an introduction side hole and a discharge side hole. A cleaning liquid supply hole or an air supply hole is provided in the side hole, and negative pressure is generated in the step portion by water passing through the passage hole, and the cleaning liquid is sucked into the passage hole from the cleaning liquid supply hole connecting the cleaning liquid tank, or externally Air may be sucked from the communicating air supply hole. As a result, in each passage hole, either cleaning liquid or air can be directly mixed with water, and more bubbles, specifically microbubbles, can be formed by water, cleaning liquid and air released from the passage holes. Can be generated.
供給制限部は、様々な構成が考えられるが、水の圧力を利用する構成が好ましい。具体的には、第1シリンダ及び第1ピストンと、第2シリンダ及び第2ピストンと、第1ピストン及び第2ピストンを連動させる連結軸と、前記第2シリンダの第2ピストン変位先と洗浄液供給路とを連結する受け側供給ポートと、混合ノズルの洗浄液供給孔から延びる洗浄液送出路を前記第2シリンダの第2ピストン変位先に連結する送り側供給ポートと、蛇口から延びる水供給路を第1シリンダの第1ピストン変位元に連結する水圧付与ポートとからなり、第1ピストンに水の連通孔を設けると共に第1シリンダを混合ノズルに連通し、水は前記第1シリンダを通じて混合ノズルに送ってなり、水供給路から送り込まれる水の圧力により変位する第1ピストンに連動して第2ピストンを変位させ、予め洗浄液タンクから供給されて第2シリンダの第2ピストン変位先に貯留した洗浄液を前記第2ピストンの変位量に比例した定量だけ洗浄液送出路へ押し出すと同時に、混合ノズルが前記定量の洗浄液を洗浄液供給孔から吸引し、第1シリンダから取り込まれる水と前記洗浄液供給孔から吸引された洗浄液とを混合する制限供給部を示すことができる。 Although various configurations can be considered for the supply limiting unit, a configuration using the pressure of water is preferable. Specifically, the first cylinder and the first piston, the second cylinder and the second piston, the connecting shaft for interlocking the first piston and the second piston, the second piston displacement destination of the second cylinder and the cleaning liquid supply A receiving side supply port connecting the passage, a feed side supply port connecting the cleaning liquid delivery path extending from the cleaning liquid supply hole of the mixing nozzle to the second piston displacement destination of the second cylinder, and a water supply path extending from the faucet. It comprises a water pressure application port connected to a first piston displacement source of one cylinder, and a water communication hole is provided in the first piston and the first cylinder is connected to the mixing nozzle, and water is sent to the mixing nozzle through the first cylinder. The second piston is displaced in conjunction with the first piston, which is displaced by the pressure of the water fed from the water supply passage, and is supplied from the cleaning liquid tank in advance to the second piston. When the cleaning liquid stored in the second piston displacement destination of the solder is pushed out to the cleaning liquid delivery path by a fixed amount proportional to the displacement amount of the second piston, the mixing nozzle sucks the fixed amount of cleaning liquid from the cleaning liquid supply hole, and the first cylinder The limiting supply part which mixes the water taken in from the cleaning liquid and the cleaning liquid sucked from the cleaning liquid supply hole can be shown.
本発明の制限供給部は、定量の洗浄液を押し出すとともに、この押し出された定量の洗浄液のみを混合ノズルが吸引することにより、洗浄液タンクへ洗浄液を還流させることなく、混合ノズルへ定量の洗浄液を供給する。一見、第1ピストン及び第2ピストンの変位だけで混合ノズルへ洗浄液を押し出せるように思えるが、混合ノズルの通過孔が常圧であると、洗浄液は洗浄液供給路に逆流してしまい、定量の洗浄液を確実に混合ノズルへ送り込むことはできない。すなわち、第1ピストン及び第2ピストンの変位による洗浄液の押出しと、混合ノズルによる洗浄液の吸引とが相俟って、確実に定量の洗浄液を混合ノズルに送り込むことができるわけである。 The limited supply unit of the present invention extrudes a fixed amount of cleaning liquid, and the mixing nozzle sucks only the fixed amount of the cleaned cleaning liquid, thereby supplying the fixed amount of cleaning liquid to the mixing nozzle without refluxing the cleaning liquid to the cleaning liquid tank. To do. At first glance, it seems that the cleaning liquid can be pushed out to the mixing nozzle only by the displacement of the first piston and the second piston. However, if the passage hole of the mixing nozzle is at normal pressure, the cleaning liquid flows back into the cleaning liquid supply path, The cleaning liquid cannot be reliably fed into the mixing nozzle. That is, the extrusion of the cleaning liquid due to the displacement of the first piston and the second piston and the suction of the cleaning liquid by the mixing nozzle can be combined to reliably feed a fixed amount of the cleaning liquid to the mixing nozzle.
ここで、「第2シリンダの第2ピストン変位先」とは、第2ピストンで画される大シリンダの空間のうち、常態にある第2ピストンが第1ピストンの変位により変位する方向の側、すなわち第2ピストンの変位よって狭くなる側を意味する。これから、第2ピストンの変位よって広くなる側は、「第2シリンダの第2ピストン変位元」になる。第1シリンダについても同様である。これから、第1ピストン及び第2ピストンは、常態として第1シリンダ又は第2シリンダにおいて片側に寄っていることが好ましいことが分かる。この場合、第1ピストン及び第2ピストンは、負圧により変位する方向と逆方向に付勢するリターンスプリングを連結軸に取り付けるとよい。 Here, the “second piston displacement destination of the second cylinder” is the side in the direction in which the second piston in the normal state is displaced by the displacement of the first piston among the space of the large cylinder defined by the second piston. That is, it means the side narrowed by the displacement of the second piston. From this, the side widened by the displacement of the second piston becomes the “second piston displacement source of the second cylinder”. The same applies to the first cylinder. From this, it can be seen that the first piston and the second piston are preferably close to one side in the first cylinder or the second cylinder as normal. In this case, the first piston and the second piston may be attached to the connecting shaft with a return spring that is biased in the direction opposite to the direction displaced by the negative pressure.
また、別の供給制限部として、押出シリンダ及び押出ピストンと、前記押出シリンダの押出ピストン変位先と洗浄液供給路とを連結する受け側供給ポートと、洗浄液供給孔から延びる洗浄液送出路を前記押出シリンダの押出ピストン変位先に連結する送り側供給ポートと、蛇口から延びる水供給路を押出シリンダの押出ピストン変位元に連結する水圧付与ポートとからなり、押出シリンダの押出ピストン変位元を混合ノズルに連通し、水は押出シリンダの押出ピストン変位元を通じて混合ノズルに送ってなり、水供給路から送り込まれる水の圧力により押出ピストンを変位させ、予め洗浄液タンクから供給されて押出シリンダの押出ピストン変位先に貯留した洗浄液を前記押出ピストンの変位量に比例した定量だけ洗浄液送出路へ押し出すと同時に、混合ノズルが前記定量の洗浄液を洗浄液供給孔から吸引し、押出シリンダの押出ピストン変位元から取り込まれる水と前記洗浄液供給孔から吸引された洗浄液とを混合する構成を示すこともできる。 Further, as another supply restricting portion, an extrusion cylinder and an extrusion piston, a receiving side supply port for connecting an extrusion piston displacement destination of the extrusion cylinder and a cleaning liquid supply path, and a cleaning liquid delivery path extending from the cleaning liquid supply hole are provided in the extrusion cylinder. The feed side supply port connected to the extrusion piston displacement destination of the nozzle and the water pressure application port connecting the water supply path extending from the faucet to the extrusion piston displacement source of the extrusion cylinder communicate the extrusion piston displacement source of the extrusion cylinder with the mixing nozzle. Then, the water is sent to the mixing nozzle through the extrusion piston displacement source of the extrusion cylinder, and the extrusion piston is displaced by the pressure of the water fed from the water supply path, and is supplied in advance from the cleaning liquid tank to the extrusion piston displacement destination of the extrusion cylinder. When the stored cleaning liquid is pushed out to the cleaning liquid delivery path by a fixed amount proportional to the displacement amount of the extrusion piston, Sometimes, the cleaning liquid mixing nozzle of the quantification was aspirated from the cleaning liquid supply hole, it is also possible to show a configuration for mixing the aspirated cleaning liquid from the water and the cleaning liquid supply hole to be taken from the extruding piston displacement source of the extrusion cylinder.
この供給制限部においても、押出ピストンの変位による洗浄液の押出しと、混合ノズルによる洗浄液の吸引とが相俟って、確実に定量の洗浄液を混合ノズルに送り込むことができる。洗浄液を押し出す変位を終えた押出ピストンは、再び原位置に復帰させなければならない。この押出ピストンの復帰手段は従来公知の各種手段を利用できるが、押出ピストンが水圧により変位する方向と逆方向に付勢するリターンスプリングを押出シリンダ内に内蔵する構成が最も簡単かつ安定した構成である。 Also in this supply restricting section, it is possible to reliably feed a fixed amount of cleaning liquid into the mixing nozzle by combining the extrusion of the cleaning liquid due to the displacement of the extrusion piston and the suction of the cleaning liquid by the mixing nozzle. The extrusion piston which has finished the displacement for pushing out the cleaning liquid must be returned to the original position again. As the return means for the extrusion piston, various conventionally known means can be used. However, the structure in which the return spring that urges the extrusion piston in the direction opposite to the direction displaced by the water pressure is built in the extrusion cylinder is the simplest and stable configuration. is there.
本発明により、既設の手洗場等の蛇口に対して後付けし、蛇口から吐出する水の流量に合わせた定量の洗浄液を供給する手洗装置を提供できるようになる。これは、供給制限部から定量の洗浄液を押し出すとともに、この押し出された定量の洗浄液のみを混合ノズルが吸引することによる効果である。蛇口から水を吐出するタイミングに合わせて洗浄液を押し出すことは容易であるが、これだけでは洗浄液タンクに洗浄液が還流する虞れがある。また、混合ノズルによる吸引だけでは、洗浄液を定量に制限することは難しい。本発明は、両者を組み合わせることで、水の吐出に合わせて洗浄液の供給を開始しながら、その供給量を定量に制限できる点で優れている。 According to the present invention, it is possible to provide a hand-washing apparatus that is retrofitted to a faucet such as an existing hand-washing place and supplies a fixed amount of cleaning liquid in accordance with the flow rate of water discharged from the faucet. This is an effect obtained by extruding a fixed amount of the cleaning liquid from the supply restriction unit and the mixing nozzle sucking only the fixed amount of the cleaned cleaning liquid. Although it is easy to push out the cleaning liquid in accordance with the timing at which water is discharged from the faucet, there is a possibility that the cleaning liquid may flow back to the cleaning liquid tank. In addition, it is difficult to limit the amount of cleaning liquid to a fixed amount only by suction using a mixing nozzle. The present invention is superior in that both can be combined and the supply amount can be limited to a fixed amount while the supply of the cleaning liquid is started in accordance with the discharge of water.
以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。図1は連動する第1ピストン211及び第2ピストン221を用いた制限供給部2を混合ノズル1と一体に構成した手洗装置の水Wの吐出前を表す部分断面図、図2は同手洗装置の水Wの吐出中を表す部分断面図、図3は押出ピストン311を用いた制限供給部3を混合ノズル1と一体に構成した手洗装置の水Wの吐出前を表す部分断面図であり、図4は同手洗装置の水Wの吐出中を表す部分断面図である。図1〜図4に示す各手洗装置は、供給制限部2,3の構成が異なるほか、混合ノズル1及び洗浄液タンク5は同じである。ここで、洗浄液タンク5は、単に洗浄液Lを貯留し、洗浄液供給路42を通じて混合ノズル1の洗浄液供給孔115に洗浄液Lを供給するだけで従来見られる構成である。そこで、残る共通部分である混合ノズル1について、各供給制限部2,3に対する細かな相違点に留意しながら、先に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a hand-washing apparatus in which a
各例に共通して用いられる混合ノズル1は、図1及び図3に見られるように、水供給路43と各供給制限部2,3に設けた水送出路431を介して連通して水Wを送り込む導入部12と、前記水Wに洗浄液L及び空気Aを混合する混合部13と、水Wと洗浄液L及び空気Aとを混合して生成したマイクロバブルを放出する吐出部14とからなる。導入部12は、供給制限部2,3の各水送出路431の外部に設けた雄ネジ部241,341に接続するための雌ネジ部121を内面に刻設しており、前記水送出路431端に圧接する円環状のシールリング122を内装している。吐出部14は、前記導入部12と一体かつ下流側に突出して設けた混合部13の外面に雄ネジ部131に螺着する雌ネジ部141を設けて前記混合部13に対して着脱自在にした円筒状の部材で、混合部13の下端に圧接する円環状のシールリング142を内装し、このシールリング142直下に金属製多孔板(パンチングメタル)144及び複数の金属メッシュ145(図1中金属メッシュを包含する円筒で図示)を積層した攪拌部143を設けている。この攪拌部143は、下層に向けて金属性多孔板144及び金属メッシュ145の目を順に粗くしている。これにより、混合部13を通過して吐出される水W及びマイクロバブルBは、前記攪拌部143に衝突して攪拌されることにより、より大量かつきめ細やかなマイクロバブルBを発生させる。
As shown in FIGS. 1 and 3, the mixing
混合部13は、上記導入部12と一体に構成し、導入部12と吐出部14とを隔絶する部分で、記述したように、平面視中心の周囲に計4つの通過孔11を設けている。各通過孔11は、導入部12より断面積の小さな円筒状の導入側孔111と、吐出部14より断面積が小さく、かつ前記導入側孔111より断面積の大きな円筒状の吐出側孔112とを連結し、前記導入側孔111及び吐出側孔112を連結して形成される円錐台側面形状の段差113近傍の吐出側孔112に、洗浄液供給孔115又は空気供給孔116(周辺の通過孔11)を設けている。洗浄液供給孔115及び空気供給孔116は、半径方向に水平に延び、混合部13外面で洗浄液送出路421又は空気供給路44を接続する。これにより、負圧付与路61を通じて与えられる負圧Pにより供給制限部2,3が作動し、洗浄液Lは前記洗浄液供給孔115に接続する洗浄液送出路621を通じて制限供給部2,3から通過孔11に吸引され、空気Aは前記空気供給孔116に接続する空気供給路64を通じて外部から通気孔11に吸引され、それぞれの通過孔11内で水Wと洗浄液L又は空気Aとを混合する。
The mixing
上記混合ノズル1は、導入部12から通過孔11の導入側孔111へ加圧状態で水Wを押し込み、導入側孔111及び吐出側孔112との間で形成される段差113を前記加圧状態の水Wが通過する際に発生させる負圧Pを利用して、洗浄液L又は空気Aを吸引する。これにより、水Wに直接洗浄液L又は空気Aを混合でき、こうして洗浄液L又は空気Aを混合した水Wが通過孔11の吐出側孔112から放出されて混合し、更に攪拌部143に前記水Wが衝突することで攪拌されて、大量のマイクロバブルBを発生させ、放出する。洗浄液L及び空気Aを水Wに混合させて発生させるマイクロバブルBは手の汚れを良好に洗い落とす効果を有する。また、後述するように、洗浄液Lの供給を定量に制限すると、空気Aのみを水Wに混合させてマイクロバブルBを発生させることできる。この空気Aのみを水Wに混合させて発生させるマイクロバブルBは手洗後のすすぎに効果を発揮する。
The mixing
各通過孔11が発生させる負圧Pの大きさは、導入側孔111及び吐出側孔112の各断面積の比や主液体の流量に左右されるが、例えば導入側孔111が1mm径、吐出側孔112が2mm径で両者が同軸であり、水W(主液体)を2L/min〜4L/minの流量で流し込むと、0.2気圧〜0.9気圧(20kPa〜90kPa)の負圧Pを発生させることができる。この負圧Pの大きさは、水を利用したエジェクタである従来同種の混合ノズルが発生させる負圧に比べて大きく、洗浄液Lのように、空気より重く、また粘性のある液体の吸引も可能にしている。ここで、本例の通過孔11が、導入側孔111を短く、吐出側孔112を長くしている理由は、これは導入側孔111に押し込まれた水Wに対して早期に洗浄液L又は空気Aを取り込み、長い吐出側孔112で水Wと洗浄液L又は空気Aとを十分に混合させるためであり、負圧Pの大小に直接関係はない。
The magnitude of the negative pressure P generated by each
次に、各制限供給部2,3について説明する。図1に見られる供給制限部2は、第1シリンダ21及び第1ピストン211と、第2シリンダ22及び第2ピストン221と、第1ピストン211及び第2ピストン221を連動させる連結軸23と、前記第2シリンダ22の第2ピストン変位先222と洗浄液供給路42とを連結する受け側供給ポート223と、混合ノズル1の洗浄液供給孔115から延びる洗浄液送出路421を前記第2シリンダ22の第2ピストン変位先222に連結する送り側供給ポート224と、蛇口(図示略)から延びる水供給路43を第1シリンダ21の第1ピストン変位元217に連結する水圧付与ポート218とからなる構成で、既述したように、混合ノズル1の上部に第1シリンダ21、第2シリンダ22の順に両者を一体に積層している。このため、第1ピストン211に水Wの連通孔219を設けると共に第1シリンダ21を混合ノズル1の導入部12に連通する水送出路431を設け、水Wは前記第1シリンダ21を通じて混合ノズル1に送られる。
Next, each of the
第1シリンダ21は、第1ピストン211の変位を円滑にするライナーを兼ねた第1円筒215を下ブロック24及び中間ブロック25で囲んだ密閉空間で、気密性を確保するため、第1円筒215と各ブロック24,25との繋ぎ目にシールリング216を介装している。水圧付与ポート218は前記中間ブロック25に設けられ、この水圧付与ポート218から中間ブロック25を貫通して設けられる水圧付与路432を第1シリンダ21の上面に開口している。そして、混合ノズル1の導入部12に連通する水送出路431を下ブロック24に貫通して設け、第1シリンダ21の底面に開口している。これから、水供給路43から水圧付与ポート218へ送り込まれた水Wは、水圧付与路432を通って第1ピストン211を押して下降させ、第1ピストン211の連通孔219を通じて水送出路431から混合ノズル1の導入部12に流れ込む。
The
第2シリンダ22は、第2ピストン221の変位を円滑にするライナーを兼ねた第2円筒225を中間ブロック25及び上ブロック26で囲まれた密閉空間で、気密性及び水密性を確保するため、第2円筒225と各ブロック25,26との繋ぎ目にシールリング226を介装している。受け側供給ポート223及び送り側供給ポート224は前記中間ブロック25に設けられ、第2シリンダ22の底面に開口している。受け側供給ポート223は、洗浄液タンク5から延びる洗浄液供給路42を繋げ、第2シリンダ22の第2ピストン変位先222に洗浄液Lを供給する。また、送り側供給ポート224は、混合ノズル1の洗浄液供給孔115から延びる洗浄液送出路421を繋げ、第2シリンダ22の第2ピストン変位先222から混合ノズル1へと洗浄液Lを送り出す。
The
第1ピストン211及び第2ピストン221はそれぞれ外周面が各円筒に摺接する扁平な樹脂製円板で、上ブロック26を貫通して上方へ延びる連結軸23に対し、第1ピストン211は前記連結軸23下端に、第2ピストン221は前記連結軸23途中にそれぞれ固着している。連結軸23の第2シリンダ22の貫通部位には、水密性を確保するためのシールリング231を装着している。本例では、変位した第1ピストン211は水圧と後述するリターンスプリング232の反発力とが平衡する位置で変位量が制限されており、この第1ピストン211に連動する第2ピストン221も前記第1ピストン211の変位量分しか変位しないことから、第2シリンダ22の第2ピストン変位先222は押し出せる洗浄液以上の空間を有していることになる。これは、洗浄液タンク5から空気が混入することを想定して、空気溜まりを設けたものである。これにより、仮に洗浄液タンク5から第2シリンダ22内に空気が混入しても、送り側供給ポート224を開口した第2シリンダ22の底面からは洗浄液Lのみが押し出されることになるから、第2ピストン221の変位によって送り側供給ポート224から混合ノズル1へと空気が押し出されなくなる。この空気溜まりを有する第2シリンダ22の第2ピストン変位先222の容量は、押し出す洗浄液Lの供給量の1.5〜2倍程度にしておくとよい。
The
また、本例の制限供給部2は、第1ピストン211を水圧により押圧して下降させるため、常態として第1ピストン211及び第2ピストン221が各シリンダ21,22の上方に位置保持されていることが望ましい。これから、本例では、上ブロック26を貫通して突出する連結軸23に、水圧により第1ピストン211及び第2ピストン221が変位する方向と逆方向に付勢するコイルバネからなるリターンスプリング232を取り付けている。具体的には、リターンスプリング232は上ブロック26の上面から上方に向けて反発させ、連結軸23に螺着するナット233を押し上げることで、第1ピストン211及び第2ピストン221を各シリンダ21,22の上方に位置保持させる。このリターンスプリング232の反発力は、連結軸23に対するナット233の螺着位置により調節可能であり、経時的な劣化に伴うリターンスプリング232の反発力の調整も容易になっている。また、リターンスプリング232に対して被せるようにストッパカバー234を連結軸23に取り付け、リターンスプリング232を過圧縮しないようにしている。
In addition, the
本例の供給制限部2の働きは、次の通りである。説明の便宜上、既に第2シリンダ22の第2ピストン変位先222に定量の洗浄液Lが貯留されている段階から説明する。水供給路43から水圧付与ポート218に水が送り込まれると、図2に見られるように、水Wは水圧付与路432を通じて第1シリンダ21の第1ピストン変位元217に流れ込み、第1ピストン211を下方へと押圧する。この押圧により第1ピストン211は下降するが、第1ピストン211に設けた連通孔219を通じて第1シリンダ21の第1ピストン変位先212に水Wが流れ出すため、第1ピストン211は水圧とリターンスプリング232の反発力とが平衡する位置までしか下降しない。第2ピストン221は、前記第1ピストン211の変位量の範囲で下方へ変位し、第2シリンダ22の第2シリンダ変位先222に貯留されていた洗浄液Lを送り側供給ポート224から押し出す。
The operation of the
このとき、第2ピストン221の下降により、洗浄液タンク5に繋がる受け側供給ポート223にも洗浄液Lが送り出されるように見えるが、混合ノズル1の洗浄液供給孔115に洗浄液送出路421を通じて繋がる受け側供給ポート228に負圧Pが働いているため、洗浄液Lは送り側供給ポート224から押し出されることになる。すなわち、第2ピストン221による押出しと、送り側供給ポート224の負圧Pとが相俟って、洗浄液Lは混合ノズル1へと供給されるわけである。ここで、洗浄液Lの供給量は、第2ピストン221の変位量に比例し、洗浄液Lの供給速度は洗浄液供給孔115から付与される負圧Pに比例する。そこで、一度に洗浄液Lが供給されてしまわないように、本例では洗浄液送出路421に流量調整弁422を設けている。
At this time, as the
流量調整弁422は、一度に供給される洗浄液Lを制限するばかりでなく、洗浄液送出路421を通じて第2シリンダ22の第2ピストン変位先222に付与される負圧Pを制限する働きを有する。これにより、洗浄液Lは混合ノズル1から付与される負圧Pだけで吸引することができなくなり、上記第2ピストン221の変位により押し出される洗浄液Lのみが、洗浄液送出路421を通じて混合ノズル1へと供給できるようになる。これは、第2ピストン221が変位を終了すれば、第2シリンダ22内に残存する洗浄液L及び空気が混合ノズル1へ供給されないことを意味する。これにより、第2シリンダ22内の空気を混合ノズル1へ送らないようにすると共に、混合ノズル1でマイクロバブルを生成している間は、追加的に洗浄液タンク5から洗浄液Lを第2シリンダ22内へと取り込まないようにできる。
The flow rate adjusting valve 422 not only restricts the cleaning liquid L supplied at one time but also functions to limit the negative pressure P applied to the second
水Wを止めると、混合ノズル1に流れ込む水Wがなくなると共に、第1ピストン211を押し下げる水圧がなくなるため、第1ピストン211及び第2ピストン221はリターンスプリング332の反発力に従って上方へ押し上げられ、原位置へ復帰する。この際、第2ピストン221の変位に伴う第2シリンダ22の第2ピストン変位先222の容積変化が大きな負圧を発生させ、洗浄液タンク5から洗浄液供給路42を通じて洗浄液Lが補充されることになる。このとき、洗浄液送出路421を介して第2シリンダ22内へ空気を取り込まないように、洗浄液送出路421には混合ノズル1に向けて洗浄液Lが供給される向きにのみ連通するチェックバルブ227を送り側供給ポート224に内蔵させている。同様に、第2シリンダ22から洗浄液タンク5へ空気を流し込まないように、洗浄液供給路42には第2シリンダ22に向けて洗浄液Lが供給される向きにのみ連通するチェックバルブ228を受け側ポート223に内蔵させている。このように、本例の手洗装置における供給制限部2は、外部からの操作を必要とすることなく、混合ノズル1への水の送り込み及び停止に対応して、第2シリンダ22内に貯留された洗浄液Lを定量だけ送り出し、また自動的に第2シリンダ22へ洗浄液Lを補充できるようになっている。
When the water W is stopped, there is no water W flowing into the mixing
図3に見られる供給制限部3は、押出シリンダ31及び押出ピストン311と、前記押出シリンダ31の押出ピストン変位先312と洗浄液供給路42とを連結する受け側供給ポート323と、混合ノズル1の洗浄液供給孔115から延びる洗浄液送出路421を前記押出シリンダ31の押出ピストン変位先312に連結する送り側供給ポート324と、蛇口(図示略)から延びる水供給路42を押出シリンダ31の押出ピストン変位元317に連結する水圧付与ポート318とからなる構成で、既述したように、混合ノズル1の上部に押出シリンダ311を一体に積層している。このため、水供給路42を分岐して一方を押出シリンダ31の押出ピストン変位元317に繋がる水圧付与路432とし、他方を混合ノズル1に繋がる水送出路431として、水Wは前記水供給路42から水送出路431を通じて混合ノズル1に送られる。
3 includes an extruding
押出シリンダ31は、押出ピストン311を収納した円筒ブロック315の押出ピストン変位先312を閉鎖ブロック319で閉じた密閉空間である。押出ピストン311は外周面が円筒ブロック315に摺接する樹脂製円筒で、押出シリンダ31の上面となる閉鎖ブロック319との間にコイルバネからなるリターンスプリング332を介装している。これにより、通常押出ピストン31は水圧付与路432の開放端を塞ぐ位置にある。水圧付与ポート318は前記円筒ブロック315に設けられ、この水圧付与ポート318から分岐して設けられる水圧付与路432を押出シリンダ31の押出ピストン変位元317に開口している。そして、混合ノズル1の導入部12に連通する水送出路431は、同じく水圧付与ポート318から分岐して円筒ブロック315を貫通して設けられ、混合ノズル1を連結する円筒ブロック315端に開口している。これから、水供給路43から送り込まれた水Wは、水圧付与路432を通って押出ピストン311を押して上昇させ、同時に水送出路431から混合ノズル1の導入部12に流れ込む。受け側供給ポート328及び送り側供給ポート327は閉鎖ブロック319に設けられ、押出シリンダ31の押出ピストン変位先312に開口している。受け側供給ポート323は、洗浄液タンク5から延びる洗浄液供給路42を繋げ、押出シリンダ31の押出ピストン変位先312に洗浄液Lを供給する。また、送り側供給ポート324は、混合ノズル1の洗浄液供給孔115から延びる洗浄液送出路421を繋げ、押出シリンダ31の押出ピストン変位先312から混合ノズル1へと洗浄液Lを送り出す。
The
本例では、水圧付与路432から流れ込む水Wによる水圧で押出ピストン311が上昇し、この押出ピストン311の変位量に応じて、押出シリンダ31の押出ピストン変位先312に貯留した洗浄液Lを送り側供給ポート324から押し出すと共に、押出ピストン311により受け側供給ポート323及び送り側供給ポート324を同時に塞ぐ。これにより、洗浄液タンク5と混合ノズル1とが完全に遮断され、押出シリンダ31の押出ピストン変位先312から定量の洗浄液Lを供給し終えた後は、もはや何ら送り側供給ポート324から押し出されない。つまり、空気を混合ノズル1へ送ることはない。これは、押出ピストン311が水圧に押圧されて上昇することにより、受け側供給ポート323及び送り側供給ポート324を同時に塞ぐことの効果であり、このためにはリターンスプリング332の反発力は水圧より低いものにしておく必要がある。
In this example, the
本例の供給制限部3の働きは、次の通りである。説明の便宜上、既に押出シリンダ31の押出ピストン変位先312に定量の洗浄液Lが貯留されている段階から説明する。水供給路43から水圧付与ポート318に水Wが送り込まれると、図4に見られるように、水Wは水圧付与路432を通じて押出ピストン311を押圧し、更に押出シリンダ31の押出ピストン変位元317に流れ込み、リターンスプリング332の反発力に抗して押出ピストン311を上昇させ、押出シリンダ31の押出シリンダ変位先312に貯留されていた洗浄液Lを送り側供給ポート324から押し出す。また、水圧付与路432から分岐した水送出路431を通じて混合ノズル1の導入部12へ水Wが送られ、洗浄液供給孔115から洗浄液送出路421を通じて送り側供給ポート324に負圧Pを与える。
The operation of the
このとき、押出ピストン311の上昇により、洗浄液タンク5に繋がる受け側供給ポート323にも洗浄液Lが送り出されるように見えるが、混合ノズル1の洗浄液供給孔115に繋がる洗浄液送出路421を通じて受け側供給ポート323に負圧Pが働いているため、洗浄液Lは送り側供給ポート324から押し出されることになる。すなわち、押出ピストン311の押出しと、送り側供給ポート324の負圧Pとが相俟って、洗浄液Lは混合ノズル1へと供給されるわけである。ここで、洗浄液Lの供給量は、押出シリンダ311の押出ピストン変位先312に貯留された洗浄液Lの全量であり、洗浄液Lの供給速度は洗浄液供給孔115から付与される負圧Pに比例する。
At this time, it appears that the cleaning liquid L is also sent out to the receiving
本例の制限供給部3は、洗浄液Lの押し出しを終えた押出ピストン311が受け側供給ポート323及び送り側供給ポート324を共に塞ぐため、洗浄液Lの供給が終わった後に、空気が混合ノズル1に送られる虞れはない。むしろ、水Wの吐出をやめて押出ピストン311が下降してくる際に、洗浄液送出路421を介して押出シリンダ31内へ空気を取り込まないように、前記洗浄液送出路421には混合ノズル1に向けて洗浄液Lが供給される向きにのみ連通するチェックバルブ327を設けている。同様に、押出シリンダ31から洗浄液タンク5への空気の流入を防止するため、洗浄液供給路42にも押出シリンダ31に向けて洗浄液Lが供給される向きにのみ連通するチェックバルブ328を設けている。
In the limiting
水Wを止めると、混合ノズル1に流れ込む水Wがなくなると共に、押出ピストン311を押し上げる水圧がなくなるため、押出ピストン311はリターンスプリング332の反発力に従って下方へ押し下げられ、原位置へ復帰する。この際、押出ピストン311の変位に伴う押出シリンダ31の押出ピストン変位先312の容積変化が大きな負圧を発生させ、洗浄液タンク5から洗浄液供給路42を通じて洗浄液Lが補充されることになる。このように、本例の供給制限部は、外部からの操作を必要とすることなく、混合ノズル1への水Wの送り込み及び停止に対応して、押出シリンダ31内に貯留された洗浄液Lだけを送り出し、また自動的に押出シリンダ31へ洗浄液Lを補充できるようになっている。
When the water W is stopped, there is no water W flowing into the mixing
1 混合ノズル
11 通過孔
111 導入側孔
112 吐出側孔
113 段差
115 洗浄液供給孔
116 空気供給孔
12 導入部
13 混合部
14 吐出部
143 攪拌部
2 制限供給部
21 第1シリンダ
211 第1ピストン
212 第1ピストン変位先
217 第1ピストン変位元
218 水圧付与ポート
219 連通孔
22 第2シリンダ
221 第2ピストン
222 第2ピストン変位先
223 受け側供給ポート
224 送り側供給ポート
23 連結軸
232 リターンスプリング
233 ナット
24 下ブロック
25 中間ブロック
26 上ブロック
3 制限供給部
31 押出シリンダ
311 押出ピストン
312 押出ピストン変位先
317 押出ピストン変位元
318 水圧付与ポート
323 受け側供給ポート
324 送り側供給ポート
332 リターンスプリング
42 洗浄液供給路
421 洗浄液送出路
43 水供給路
431 水送出路
432 水圧付与路
44 空気供給路
5 洗浄液タンク
W 水
L 洗浄液
A 空気
B マイクロバブル
P 負圧
1 Mixing nozzle
11 Through hole
111 Introduction side hole
112 Discharge side hole
113 steps
115 Cleaning fluid supply hole
116 Air supply hole
12 Introduction
13 Mixing section
14 Discharge part
143
21 1st cylinder
211 1st piston
212 First piston displacement destination
217 First piston displacement source
218 Water pressure port
219 communication hole
22 2nd cylinder
221 2nd piston
222 Second piston displacement destination
223 Receiver supply port
224 Feeding side supply port
23 Connecting shaft
232 Return spring
233 nut
24 Lower block
25 Intermediate block
26
31 Extrusion cylinder
311 Extrusion piston
312 Extrusion piston displacement destination
317 Extrusion piston displacement source
318 Water pressure application port
323 Receiver supply port
324 Feeding side supply port
332 Return spring
42 Cleaning fluid supply path
421 Cleaning fluid delivery path
43 Water supply channel
431 Water delivery path
432 Water pressure application path
44
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