JP2014087736A - 散水装置 - Google Patents
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- B05B1/3066—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a lift valve the valve element, e.g. a needle, co-operating with a valve seat located downstream of the valve element and its actuating means, generally in the proximity of the outlet orifice the valve element being at least partially hollow and liquid passing through it when the valve is opened
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Abstract
【課題】流路の切換弁の開閉の切り換えの際に、シールリングが水流による負圧によって引き込まれることを防止する。
【解決手段】水取り入れ口から散水口までを接続する水の流路１０を有する散水装置において、上記流路の一部を形成するとともに周面に切換口を形成し、切換口付近にシール部材を配置した上流側部材と、シール部材に外接しうる弁座部３０およびこの弁座部３０よりも大径で流路１０の一部を形成する通水部を有し、上記上流側部材の下流側に接続される下流側部材２８とからなり、下流側部材２８が上記上流側部材に対して流路の延在方向に往復動することにより、シール部材を弁座部３０に当接させ上記切換口が通水部３１に連通しない非連通状態と上記切換口を通水部３１に連通させる通水状態とを切り換える切換弁を設け、かつ、通水部３１から分岐するとともに、分岐した位置から所定距離下流側で通水部３１に合流するバイパス部２９を形成した。
【選択図】図３
【解決手段】水取り入れ口から散水口までを接続する水の流路１０を有する散水装置において、上記流路の一部を形成するとともに周面に切換口を形成し、切換口付近にシール部材を配置した上流側部材と、シール部材に外接しうる弁座部３０およびこの弁座部３０よりも大径で流路１０の一部を形成する通水部を有し、上記上流側部材の下流側に接続される下流側部材２８とからなり、下流側部材２８が上記上流側部材に対して流路の延在方向に往復動することにより、シール部材を弁座部３０に当接させ上記切換口が通水部３１に連通しない非連通状態と上記切換口を通水部３１に連通させる通水状態とを切り換える切換弁を設け、かつ、通水部３１から分岐するとともに、分岐した位置から所定距離下流側で通水部３１に合流するバイパス部２９を形成した。
【選択図】図３
Description
本発明は、主に家庭などで園芸や農業、清掃などに用いられ、ホースを介して水道等の給水設備の先端に接続されて散水を行う散水装置に関する。
家庭においては、散水装置として、ホースの先端に取り付けられて任意に散水と止水とを切り換えられる散水ノズルが広く園芸、農業、清掃などに使用されている。このような散水ノズルは、ホースを介して水道等の給水設備から水の供給を受け、先端に形成した散水口から散水を行う。
従来の散水ノズルは、ホースに接続される基端部から上方に延びる略筒状のグリップ部と、このグリップ部の略上端から前方に延びる略筒状のノズル部とを有しており、全体としてＬ字形、くの字形もしくはピストル形等の屈曲形状に形成されたノズル本体を有していた（図１参照）。
このような散水ノズルには、内部に形成した水の流路の途中に流路を開閉する止水弁を設けるとともに、この止水弁の止水弁体を操作する止水操作レバーを外部に突出させたものもあった。
このような散水ノズルには、内部に形成した水の流路の途中に流路を開閉する止水弁を設けるとともに、この止水弁の止水弁体を操作する止水操作レバーを外部に突出させたものもあった。
また、従来の散水ノズルには、ストレート吐出やシャワー吐出など吐水形状を複数種類から切り換えられるものがあった。
特許文献１には、図６のように、内部に流路を形成し側周壁に切換口２１を設けた上流側部材１９（ノズル本体）の外周を、下流側部材２３（外筒体）で囲繞して両者をネジ結合した散水ノズルが記載されている。
この下流側部材２３の先端にはノズル口を形成し、内周壁には直線状散水口に連通する第１連通孔（図示せず）と多孔状散水口に連通する第２連通孔（図示せず）とを下流側から順に形成して、上流側部材と下流側部材とをネジ結合に沿って前後摺動操作することによって、切換口２１をノズル口、第１連通孔または第２連通孔に連通させ、ノズル口からのストレート吐水と直線状散水口からの扇状吐水と多孔状散水口からのシャワー状吐水とを切り換えることができるようになっていた。
また、ノズル口を上流側部材で塞ぎ僅かに開口させるキリ状吐水や、全ての散水口から散水する全面吐水にも切り換えることができた。
特許文献１には、図６のように、内部に流路を形成し側周壁に切換口２１を設けた上流側部材１９（ノズル本体）の外周を、下流側部材２３（外筒体）で囲繞して両者をネジ結合した散水ノズルが記載されている。
この下流側部材２３の先端にはノズル口を形成し、内周壁には直線状散水口に連通する第１連通孔（図示せず）と多孔状散水口に連通する第２連通孔（図示せず）とを下流側から順に形成して、上流側部材と下流側部材とをネジ結合に沿って前後摺動操作することによって、切換口２１をノズル口、第１連通孔または第２連通孔に連通させ、ノズル口からのストレート吐水と直線状散水口からの扇状吐水と多孔状散水口からのシャワー状吐水とを切り換えることができるようになっていた。
また、ノズル口を上流側部材で塞ぎ僅かに開口させるキリ状吐水や、全ての散水口から散水する全面吐水にも切り換えることができた。
特許文献１のような従来の散水ノズルでは、図６に示すように、上流側部材１９の切換口２１の上流および下流に水漏れ防止用のシールリング２５を配置している。
また、図５、図６に示すように、下流側部材２３のノズル口と第１連通孔との間、および第１連通孔と第２連通孔との間には、内径が小さくシールリング２５に外接可能な弁座部３０が設けられている。弁座部３０の下流には内径が次第に大きくなる通水部３１が形成され、通水部３１には周上等間隔に複数のリブが形成されている。
これにより、吐水形状の切り換えの際には、図６（ａ）に示すように、一時的にシールリング２５が弁座部３０に当接して切換口２１が弁座部３０によって封止される弁閉状態となり、この弁閉状態から前後摺動操作をすることにより、切換口２１を通水部３１（ノズル口）、第１連通孔または第２連通孔のいずれかに連通させて散水を行っていた。
また、図５、図６に示すように、下流側部材２３のノズル口と第１連通孔との間、および第１連通孔と第２連通孔との間には、内径が小さくシールリング２５に外接可能な弁座部３０が設けられている。弁座部３０の下流には内径が次第に大きくなる通水部３１が形成され、通水部３１には周上等間隔に複数のリブが形成されている。
これにより、吐水形状の切り換えの際には、図６（ａ）に示すように、一時的にシールリング２５が弁座部３０に当接して切換口２１が弁座部３０によって封止される弁閉状態となり、この弁閉状態から前後摺動操作をすることにより、切換口２１を通水部３１（ノズル口）、第１連通孔または第２連通孔のいずれかに連通させて散水を行っていた。
図６（ｂ）は、弁閉状態から切換口２１が通水部３１に連通し始めた状態を示している。
このとき、シールリング２５と弁座部３０との間に隙間が生じ、水は切換口２１から通水部３１に流出するが、狭い通水部３１を大量の水が流れることで流速が急激に上昇し、流速による負圧が発生して、シールリング２５が引き込まれて図６（ｂ）の破線部のように変形する。
このため、変形したシールリング２５によって流れが妨げられて流量が減少する、切換弁の操作に対する吐水状態の切り換えが鈍化する、下流側部材２３の前後摺動操作の操作荷重が増加する、疲労によるシールリング２５の破損や離脱のおそれが発生するといった問題があった。
また、ノズル口からのストレート吐水状態から弁閉状態へ移行する際にも、同様の問題が生じていた。
特に流量の大きい散水ノズルでは、この問題は顕著になっていた。
このとき、シールリング２５と弁座部３０との間に隙間が生じ、水は切換口２１から通水部３１に流出するが、狭い通水部３１を大量の水が流れることで流速が急激に上昇し、流速による負圧が発生して、シールリング２５が引き込まれて図６（ｂ）の破線部のように変形する。
このため、変形したシールリング２５によって流れが妨げられて流量が減少する、切換弁の操作に対する吐水状態の切り換えが鈍化する、下流側部材２３の前後摺動操作の操作荷重が増加する、疲労によるシールリング２５の破損や離脱のおそれが発生するといった問題があった。
また、ノズル口からのストレート吐水状態から弁閉状態へ移行する際にも、同様の問題が生じていた。
特に流量の大きい散水ノズルでは、この問題は顕著になっていた。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、流路の切換弁の開閉状態の切り換えの際に、シールリングが水流による負圧によって引き込まれることを防止することができる散水装置を提供することを課題とする。
本発明において、上記課題が解決される手段は以下の通りである。
第１の発明は、水の取り入れ口と、取り入れた水を散水する散水口と、上記取り入れ口から上記散水口までを接続する水の流路とを有する散水装置において、上記流路の一部を形成するとともに周面に切換口を形成し、切換口付近にシール部材を配置した上流側部材と、この上流側部材よりも大径に形成される部材であって、上記シール部材に外接しうる弁座部およびこの弁座部よりも大径で上記流路の一部を形成する通水部を有し、上記上流側部材の下流側に接続される下流側部材とからなり、上記下流側部材が上記上流側部材に対して流路の延在方向に往復動することにより、上記シール部材を上記弁座部に当接させ上記切換口が上記通水部に連通しない非連通状態と上記切換口が上記通水部に連通する通水状態とを切り換える切換弁を設け、かつ、上記通水部から分岐するとともに、分岐した位置から所定距離下流側で上記通水部に合流するバイパス部を形成したことを特徴とする。
第１の発明は、水の取り入れ口と、取り入れた水を散水する散水口と、上記取り入れ口から上記散水口までを接続する水の流路とを有する散水装置において、上記流路の一部を形成するとともに周面に切換口を形成し、切換口付近にシール部材を配置した上流側部材と、この上流側部材よりも大径に形成される部材であって、上記シール部材に外接しうる弁座部およびこの弁座部よりも大径で上記流路の一部を形成する通水部を有し、上記上流側部材の下流側に接続される下流側部材とからなり、上記下流側部材が上記上流側部材に対して流路の延在方向に往復動することにより、上記シール部材を上記弁座部に当接させ上記切換口が上記通水部に連通しない非連通状態と上記切換口が上記通水部に連通する通水状態とを切り換える切換弁を設け、かつ、上記通水部から分岐するとともに、分岐した位置から所定距離下流側で上記通水部に合流するバイパス部を形成したことを特徴とする。
第２の発明は、上記バイパス部は、上記弁座部を形成する周壁の外側を取り囲む環状のバイパス部と、上記弁座部を形成する周壁の一部を切り欠いて形成され、上記通水部と上記環状のバイパス部とを接続するスリット状のバイパス部とからなることを特徴とする。
第３の発明は、上記非通水状態から上記通水状態に切り換える間に、水が上記切換口から上記スリット状のバイパス部および上記環状のバイパス部を経由して上記通水部に合流する経路のみが開放されているバイパス通水状態を経ることを特徴とする。
第１の発明によれば、上記流路の一部を形成するとともに周面に切換口を形成し、切換口付近にシール部材を配置した上流側部材と、この上流側部材よりも大径に形成される部材であって、上記シール部材に外接しうる弁座部およびこの弁座部よりも大径で上記流路の一部を形成する通水部を有し、上記上流側部材の下流側に接続される下流側部材とからなり、上記下流側部材が上記上流側部材に対して流路の延在方向に往復動することにより、上記シール部材を上記弁座部に当接させ上記切換口が上記通水部に連通しない非連通状態と上記切換口が上記通水部に連通する通水状態とを切り換える切換弁を設け、かつ、上記通水部から分岐するとともに、分岐した位置から所定距離下流側で上記通水部に合流することにより通水状態で上記シール部材付近の水に乱流を起こさせるバイパス部を形成したことにより、乱流によって負圧が低減されるため、水流によるシール部材の変形または離脱を防止することができる。
第２の発明によれば、上記バイパス部は、上記弁座部を形成する周壁の外側を取り囲む環状のバイパス部と、上記弁座部を形成する周壁の一部を切り欠いて形成され、上記通水部と上記環状のバイパス部とを接続するスリット状のバイパス部とからなることにより、水の一部がバイパス部を通過するためシールリングを引き込む通水部の水の流量が減少するとともに、乱流によって負圧が低減されるため、水流によるシール部材の変形または離脱を防止することができる。
第３の発明によれば、上記非通水状態から上記通水状態に切り換える間に、水が上記切換口から上記スリット状のバイパス部および上記環状のバイパス部を経由して上記通水部に合流する経路のみが開放されているバイパス通水状態を経ることにより、切換弁の開き始めにおいて、水が上記切換口から直接に上記通水部に流れることがなく、シールリング付近の流速を上昇させないため、シールリングの変形または離脱をいっそう防止することができる。
以下、本発明の実施形態に係る散水装置について説明する。
図１、図２は、散水装置の一例としての散水ノズルを示している。
この散水ノズル１は、園芸、農業、清掃、その他の用途において、ホースを介して水道等の給水設備の先端に接続されて散水を行う器具であって、使用者が手に持って使用するものである。
図１、図２は、散水装置の一例としての散水ノズルを示している。
この散水ノズル１は、園芸、農業、清掃、その他の用途において、ホースを介して水道等の給水設備の先端に接続されて散水を行う器具であって、使用者が手に持って使用するものである。
図１に示すように、散水ノズル１は、ホース等に接続されて水を導入する接続口２を形成した基端部から上方に延びる略筒状に形成されたグリップ部３と、このグリップ部３の上端から前方に延びるとともに先端に散水口５ａ、５ｂ、５ｃを形成したノズル部４とからなり、全体としてＬ字形、くの字形もしくはピストル形等の、グリップ部３とノズル部４の連続部位で屈曲した屈曲形状に形成されたノズル本体６を有している。
本明細書において、ノズル部４の説明における前後とはノズル部４の延在方向を意味し、前とはノズル部４の散水口５ａ、５ｂ、５ｃ側、後ろとはグリップ部３側を意味する。また、グリップ部３の説明における上下とは、ノズル部４を地面に平行にしてグリップ部３の接続口を地面側に向けた状態での地面に対する上下を意味し、上とは地面に対して上側、すなわちノズル部４側を意味し、下とは地面側、すなわち接続口２側を意味する。
図２に示すように、ノズル本体６の内部には、接続口２から散水口５ａ、５ｂ、５ｃまで延在する水の流路１０が形成されている。
本明細書において、ノズル部４の説明における前後とはノズル部４の延在方向を意味し、前とはノズル部４の散水口５ａ、５ｂ、５ｃ側、後ろとはグリップ部３側を意味する。また、グリップ部３の説明における上下とは、ノズル部４を地面に平行にしてグリップ部３の接続口を地面側に向けた状態での地面に対する上下を意味し、上とは地面に対して上側、すなわちノズル部４側を意味し、下とは地面側、すなわち接続口２側を意味する。
図２に示すように、ノズル本体６の内部には、接続口２から散水口５ａ、５ｂ、５ｃまで延在する水の流路１０が形成されている。
ノズル本体６は、図２に示すように、屈曲した通水パイプ７に、外周を覆う複数のカバーやホースニップル８を組み付けてなるが、これらのうちいくつかについて一体に成形したものであってもよい。
通水パイプ７の材料には、ＰＯＭ（ポリアセタール）樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体）樹脂等を使用することができ、降伏強度や摩擦耐久力に優れるという理由から、特にＰＯＭが好ましい。そのため、本実施形態ではＰＯＭを採用している。
通水パイプ７の材料には、ＰＯＭ（ポリアセタール）樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体）樹脂等を使用することができ、降伏強度や摩擦耐久力に優れるという理由から、特にＰＯＭが好ましい。そのため、本実施形態ではＰＯＭを採用している。
グリップ部３は、基端部３ａからノズル部４に向かって上方に延びる略筒状に形成され、使用者が手で把持して操作することができるようになっている。
グリップ部３の基端部３ａでは、ホースに取り付けられた受け具（図示せず）と連結するための凹凸やＯリングを外周面に設けるとともに、その中心に給水設備からの水を導入する接続口２を開口したホースニップル８が通水パイプ７の下方に取り付けられている。
グリップ部３の向きは、ノズル部４の延在方向に対して垂直であってもよいが、図２に示すように、その垂直な向きから傾斜して、上方にグリップ部３の延在方向とは交差する向きに延びたものであってもよい。
グリップ部３の基端部３ａでは、ホースに取り付けられた受け具（図示せず）と連結するための凹凸やＯリングを外周面に設けるとともに、その中心に給水設備からの水を導入する接続口２を開口したホースニップル８が通水パイプ７の下方に取り付けられている。
グリップ部３の向きは、ノズル部４の延在方向に対して垂直であってもよいが、図２に示すように、その垂直な向きから傾斜して、上方にグリップ部３の延在方向とは交差する向きに延びたものであってもよい。
図２に示すように、ノズル部４は、グリップ部３の上端から前方（ノズル部４の散水口側）に延びる略筒状に形成されている。
図２に示すように、この散水ノズル１は、通水パイプ７の流路中に、通水と止水とを切り換える止水弁、および流路を通過する水の流量を増減させる流量調整弁を有している。
止水弁は流量調整弁の上流側に設けられ、通水パイプ７のグリップ部３側の流路１０に配置された止水弁体１３を有している。止水弁体１３は、通水パイプ７に内接する有蓋円筒状に形成され、蓋の上に突起状の弁体部１３ａを形成している。止水弁体１３の外周面の２箇所にはＯリング１３ｃ、１３ｃを配設して止水弁体１３の外周を水が流れないようにするとともに、Ｏリング１３ｃより上の外周面に通水口１３ｂを形成している。通水パイプ７の基端（下方）から供給された水は、止水弁体１３の内部を通過して通水口１３ｂより外周に流出し、下流へ流れるようになっている。
図２に示すように、この散水ノズル１は、通水パイプ７の流路中に、通水と止水とを切り換える止水弁、および流路を通過する水の流量を増減させる流量調整弁を有している。
止水弁は流量調整弁の上流側に設けられ、通水パイプ７のグリップ部３側の流路１０に配置された止水弁体１３を有している。止水弁体１３は、通水パイプ７に内接する有蓋円筒状に形成され、蓋の上に突起状の弁体部１３ａを形成している。止水弁体１３の外周面の２箇所にはＯリング１３ｃ、１３ｃを配設して止水弁体１３の外周を水が流れないようにするとともに、Ｏリング１３ｃより上の外周面に通水口１３ｂを形成している。通水パイプ７の基端（下方）から供給された水は、止水弁体１３の内部を通過して通水口１３ｂより外周に流出し、下流へ流れるようになっている。
止水弁体１３の弁体部１３ａは、通水パイプ７に設けられた止水弁座７ａよりも大径に形成され、ホースニップル８と止水弁体１３との間に介在するコイルスプリング１４によって、止水弁座７ａ側に付勢されて流路１０を閉塞する。この付勢力に反して弁体部１３ａが止水弁座７ａから離間させられると、流路１０が開放され水が通水する。
図１、図２に示すように、止水弁体１３を操作するために、グリップ部３の前方には止水操作レバー１５が取り付けられている。この止水操作レバー１５は、下端を固定端としてグリップ部３の下部に取り付け、上端を自由端としているため、使用者がグリップ部３を持った手で握り込むことにより下端を固定端として前後方向に回動可能となっている。
図２に示すように、通水パイプ７はグリップ部３側部分の前面に開口７ｂを形成している。縦断面Ｌ字状の弁開閉用アーム１６が、一端で止水操作レバー１５に当接し、他端で止水弁体１３に当接し、Ｌ字状の屈曲部分を支点として通水パイプ７に回動可能に支持されているため、使用者が止水操作レバー１５を握り込むと、弁開閉用アーム１６を介し、コイルスプリング１４の付勢力に反して止水弁体１３を止水弁座７ａから離間させ、通水させることができる。
通水パイプ７の開口７ｂは常時止水弁体１３の２つのＯリング１３ｃ、１３ｃの中間に位置するため、水が開口７ｂから通水パイプ７の外側へ漏れることはない。
図２に示すように、通水パイプ７はグリップ部３側部分の前面に開口７ｂを形成している。縦断面Ｌ字状の弁開閉用アーム１６が、一端で止水操作レバー１５に当接し、他端で止水弁体１３に当接し、Ｌ字状の屈曲部分を支点として通水パイプ７に回動可能に支持されているため、使用者が止水操作レバー１５を握り込むと、弁開閉用アーム１６を介し、コイルスプリング１４の付勢力に反して止水弁体１３を止水弁座７ａから離間させ、通水させることができる。
通水パイプ７の開口７ｂは常時止水弁体１３の２つのＯリング１３ｃ、１３ｃの中間に位置するため、水が開口７ｂから通水パイプ７の外側へ漏れることはない。
止水弁の下流側にあたる通水パイプ７の屈曲部分の流路１０中には、散水量を調整できる流量調整弁が設けられている。
図２に示すように、流量調整弁は、流路中に配設され、回動することで水の流量を増減させる流量調整弁体１７と、この流量調整弁体１７に連動するとともにグリップ部３の後背上部から突出し、親指で回動操作される流量操作部材１８とからなる。
流量調整弁体は、下端をグリップ部の流路１０に常時開放している有蓋円筒状に形成されているとともに、周面に流量調整用の切り欠きを設けている。
この流量調整弁では、流量調整弁体１７に形成された切り欠きと、ノズル部４側の流路１０とが合致する面積を増減させることにより、散水量の大小を調整することができる。
図２に示すように、流量調整弁は、流路中に配設され、回動することで水の流量を増減させる流量調整弁体１７と、この流量調整弁体１７に連動するとともにグリップ部３の後背上部から突出し、親指で回動操作される流量操作部材１８とからなる。
流量調整弁体は、下端をグリップ部の流路１０に常時開放している有蓋円筒状に形成されているとともに、周面に流量調整用の切り欠きを設けている。
この流量調整弁では、流量調整弁体１７に形成された切り欠きと、ノズル部４側の流路１０とが合致する面積を増減させることにより、散水量の大小を調整することができる。
散水ノズル１のノズル部４には、吐水形状の切り換えを行う吐出切換弁が設けられている。
この吐出切換弁は、通水パイプの先端に固定される上流側固定管２０と、通水パイプ７の外周に取り付けられる上流側雄ネジ部材２２とからなる上流側部材１９に、散水口５ａ、５ｂ、５ｃを有して散水ノズル１の先端部分を形成する下流側部材２３を、ネジ結合に沿って接近離間可能に取り付けてなる。
この吐出切換弁は、通水パイプの先端に固定される上流側固定管２０と、通水パイプ７の外周に取り付けられる上流側雄ネジ部材２２とからなる上流側部材１９に、散水口５ａ、５ｂ、５ｃを有して散水ノズル１の先端部分を形成する下流側部材２３を、ネジ結合に沿って接近離間可能に取り付けてなる。
図２に示すように、上流側固定管２０は、通水パイプ７の下流に接続される管状部材であって、先端が円錐状に閉塞している。上流側固定管２０の外周面には、周上等間隔に４つの切換口２１を放射状に開口し、流路１０の水が下流側へ流出するようになっている。
上流側固定管２０の外周面には、上流端付近と下流端付近とに水漏れ防止用のシールリング２４を外嵌している。また、切換口２１の上流側と下流側にもそれぞれ水漏れ防止用のシールリング２５，２５を外嵌している。
上流側固定管２０の外周面には、上流端付近と下流端付近とに水漏れ防止用のシールリング２４を外嵌している。また、切換口２１の上流側と下流側にもそれぞれ水漏れ防止用のシールリング２５，２５を外嵌している。
上流側固定管２０の材料には、金属、樹脂、その他あらゆる材料を使用してよいが、複雑な形状に成形する必要があること、軽量化の必要があること、低コストであることから、熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。特に、強度に優れるという理由から、ＰＯＭ（ポリアセタール）樹脂、ＰＰ（ポリプロピレン）樹脂を用いるのが好ましい。
第一実施形態では、ＰＯＭ樹脂を用いた。
第一実施形態では、ＰＯＭ樹脂を用いた。
上流側雄ネジ部材２２は、通水パイプ７の外周に取り付けられて、その外周面には雄ネジ部が形成されている。
図２に示すように、下流側部材２３は複数の部品を組み合わせてなり、内部に切換口２１から散水口５ａ、５ｂ、５ｃまでの流路１０を形成している。下流側部材２３の先端面には、中心から順に、フラット散水口５ａ、内シャワー散水口５ｂ、外シャワー散水口５ｃが形成されている。
下流側部材２３は、基端部分の内周に形成された雌ネジ部で上流側雄ネジ部材２２の雄ネジ部にネジ結合されており、上流側部材１９に対し全体が一体的にネジ結合に沿って接近離間することができる。第一実施形態では、下流側部材２３を使用者（ノズル部４基端側または後方）から見て時計回りに回すと上流側部材１９から離間し、逆時計回りに回すと上流側部材１９に接近するが、ネジ結合の方向はこの逆であってもよい。
下流側部材２３は、基端部分の内周に形成された雌ネジ部で上流側雄ネジ部材２２の雄ネジ部にネジ結合されており、上流側部材１９に対し全体が一体的にネジ結合に沿って接近離間することができる。第一実施形態では、下流側部材２３を使用者（ノズル部４基端側または後方）から見て時計回りに回すと上流側部材１９から離間し、逆時計回りに回すと上流側部材１９に接近するが、ネジ結合の方向はこの逆であってもよい。
下流側部材２３は上流側固定管２０の外形状に沿った内壁を有している。この内壁には、上流側から順に、外シャワー散水口５ｃに連通する第１中空部２６と、内シャワー散水口５ｂに連通する第２中空部２７とが開口している。また、内壁の先端には横長のフラット散水口５ａが形成されている。
このため、図２に示すように、下流側部材２３が上流側部材１９に最も接近した位置（上流側）にあるときには、切換口２１が下流側部材２３先端のフラット散水口５ａまでの空間に連通し、フラット散水口５ａから横方向に拡散するフラット散水が行われる。
このため、図２に示すように、下流側部材２３が上流側部材１９に最も接近した位置（上流側）にあるときには、切換口２１が下流側部材２３先端のフラット散水口５ａまでの空間に連通し、フラット散水口５ａから横方向に拡散するフラット散水が行われる。
この状態から、下流側部材２３を使用者から見て時計回りに回すと、下流側部材２３が上流側部材１９から離間して、切換口２１が第２中空部２７に連通し、内シャワー散水口５ｂから散水するスポットシャワー散水が行われる。
さらにこの状態から、下流側部材２３を使用者から見て時計回りに回すと、下流側部材２３が上流側部材１９から離間して、切換口２１が第１中空部２６に連通し、外シャワー散水口５ｃから散水するシャワー散水が行われる。
なお、フラット散水の位置とスポットシャワー散水の位置との間には、切換口２１が下流側部材２３によって封止され、流路１０が閉鎖される弁閉状態を設けてもよい。スポットシャワー散水の位置とシャワー散水の位置との間にも、流路１０が閉鎖される弁閉状態を設けてもよい。
以下では、切換口２１が第１中空部２６または第２中空部２７に連通している場合や、弁閉状態のように、切換口２１がフラット散水口５ａに連通していない状態を非連通状態という。また、フラット散水状態を通水状態ということがある。
さらにこの状態から、下流側部材２３を使用者から見て時計回りに回すと、下流側部材２３が上流側部材１９から離間して、切換口２１が第１中空部２６に連通し、外シャワー散水口５ｃから散水するシャワー散水が行われる。
なお、フラット散水の位置とスポットシャワー散水の位置との間には、切換口２１が下流側部材２３によって封止され、流路１０が閉鎖される弁閉状態を設けてもよい。スポットシャワー散水の位置とシャワー散水の位置との間にも、流路１０が閉鎖される弁閉状態を設けてもよい。
以下では、切換口２１が第１中空部２６または第２中空部２７に連通している場合や、弁閉状態のように、切換口２１がフラット散水口５ａに連通していない状態を非連通状態という。また、フラット散水状態を通水状態ということがある。
吐出切換弁には、シールリング２５の離脱を防止するためのバイパス部２９を設けている。
バイパス部２９は、下流側部材２３を構成する部品の一つである先端ノズル管２８に設けられている。
図２（ｂ）に示すように、先端ノズル管２８は、先端にフラット散水口５ａを有する管状部材であって、上流側固定管２０の下流側に変位可能に外接する。
バイパス部２９は、下流側部材２３を構成する部品の一つである先端ノズル管２８に設けられている。
図２（ｂ）に示すように、先端ノズル管２８は、先端にフラット散水口５ａを有する管状部材であって、上流側固定管２０の下流側に変位可能に外接する。
図３（ａ）（ｂ）に示すように、先端ノズル管２８には、内径の小さい弁座部３０が設けられている。スポットシャワー状態（非連通状態）のときには、この弁座部３０が切換口２１の上流側および下流側に設けられたシールリング２５，２５に外接して、切換口２１から後述する通水部３１への水漏れを防止するとともに、切換口２１を第２中空部２７に連通させる。
弁座部３０の内径（半径）Ｒ１は７．９７５ｍｍとなっている。シールリング２５の外径（半径）は自然状態で８．００５ｍｍとなっている。
このＲ１が小さすぎると流路が狭まり、散水量が低下してしまうので、５ｍｍ以上とするのが好ましく、６ｍｍ以上とするのがより好ましい。Ｒ１を大きくすれば流路が広がり、散水量が増加するが、一方で装置の大型化を招くため、１５ｍｍ以下とするのが好ましく、１２．５ｍｍ以下とするのがより好ましい。
弁座部３０の下流側には、内径が次第に大きくなる通水部３１が設けられている。通水部３１の内径が次第に大きくなる勾配Ｐは、約１２度となっている。この通水部３１には、フラット散水状態で水を通過させる機能とともに、フラット散水状態から非連通状態へ移行する際にシールリング２５を弁座部３０に導入する機能がある。
弁座部３０の内径（半径）Ｒ１は７．９７５ｍｍとなっている。シールリング２５の外径（半径）は自然状態で８．００５ｍｍとなっている。
このＲ１が小さすぎると流路が狭まり、散水量が低下してしまうので、５ｍｍ以上とするのが好ましく、６ｍｍ以上とするのがより好ましい。Ｒ１を大きくすれば流路が広がり、散水量が増加するが、一方で装置の大型化を招くため、１５ｍｍ以下とするのが好ましく、１２．５ｍｍ以下とするのがより好ましい。
弁座部３０の下流側には、内径が次第に大きくなる通水部３１が設けられている。通水部３１の内径が次第に大きくなる勾配Ｐは、約１２度となっている。この通水部３１には、フラット散水状態で水を通過させる機能とともに、フラット散水状態から非連通状態へ移行する際にシールリング２５を弁座部３０に導入する機能がある。
弁座部３０および通水部３１を形成する周壁の外側は、下流側へ延びる断面環状の流路である環状バイパス部２９ａによって取り囲まれている。
環状バイパス部２９ａの内径と外径の差、すなわち環状バイパス部２９ａの厚みＴは、０．７ｍｍとなっている。環状バイパス部２９ａの厚みＴは、弁座部３０の強度を保てる範囲で、できるだけ大きくすることが好ましい。
環状バイパス部２９ａの流量確保の観点から、厚みＴを０．２ｍｍ以上とするのが好ましく、０．５ｍｍ以上とすることがより好ましい。また、厚みＴが大きくなりすぎると装置の大型化を招くため、８ｍｍ以下とするのが好ましく、４ｍｍ以下とするのがより好ましく、１．５ｍｍ以下とするのが特に好ましい。
環状バイパス部２９ａの内径と外径の差、すなわち環状バイパス部２９ａの厚みＴは、０．７ｍｍとなっている。環状バイパス部２９ａの厚みＴは、弁座部３０の強度を保てる範囲で、できるだけ大きくすることが好ましい。
環状バイパス部２９ａの流量確保の観点から、厚みＴを０．２ｍｍ以上とするのが好ましく、０．５ｍｍ以上とすることがより好ましい。また、厚みＴが大きくなりすぎると装置の大型化を招くため、８ｍｍ以下とするのが好ましく、４ｍｍ以下とするのがより好ましく、１．５ｍｍ以下とするのが特に好ましい。
また、通水部３１と環状バイパス部２９ａとは、弁座部３０の下流側の一部から通水部３１にかけて上記周壁をスリット状に切り欠いたスリット状バイパス部２９ｂによって接続されている。
図３（ａ）に示すように、スリット状バイパス部２９ｂの幅は根元部分で０．７５ｍｍであり、下流側にかけて３度の傾きで周方向に拡がっている。
スリット状バイパス部２９ｂの幅は、スリット状バイパス部２９ｂを流れる水の負圧がシールリング２５を変形させることを防止するため、２．５ｍｍ以下とするのが好ましく、１．０ｍｍ以下とするのがより好ましい。なお、スリット状バイパス部２９ｂの幅を小さくしすぎると金型の強度不足という問題が発生するおそれがあるため、０．１ｍｍ以上とするのが好ましく、０．２ｍｍ以上とするのがより好ましく、０．５ｍｍ以上とするのが特に好ましい。
また、スリット状バイパス部２９ｂを下流側にかけて３度の傾きで拡がらせたことにより、製造時においてスリット状バイパス部２９ｂの形成に必要な金型を容易に抜くことができる。この傾きは、スリット状バイパス部２９ｂを流れる水の負圧がシールリング２５を変形させることを防止するため、３０度以下とするのが好ましく、１０度以下とするのがより好ましく、５度以下とするのが特に好ましい。なお、この傾きを小さくしすぎると金型から抜けにくくなるため、０．２度以上とするのが好ましく、１度以上とするのがより好ましく、２度以上とするのが特に好ましい。
図３（ａ）に示すように、スリット状バイパス部２９ｂの幅は根元部分で０．７５ｍｍであり、下流側にかけて３度の傾きで周方向に拡がっている。
スリット状バイパス部２９ｂの幅は、スリット状バイパス部２９ｂを流れる水の負圧がシールリング２５を変形させることを防止するため、２．５ｍｍ以下とするのが好ましく、１．０ｍｍ以下とするのがより好ましい。なお、スリット状バイパス部２９ｂの幅を小さくしすぎると金型の強度不足という問題が発生するおそれがあるため、０．１ｍｍ以上とするのが好ましく、０．２ｍｍ以上とするのがより好ましく、０．５ｍｍ以上とするのが特に好ましい。
また、スリット状バイパス部２９ｂを下流側にかけて３度の傾きで拡がらせたことにより、製造時においてスリット状バイパス部２９ｂの形成に必要な金型を容易に抜くことができる。この傾きは、スリット状バイパス部２９ｂを流れる水の負圧がシールリング２５を変形させることを防止するため、３０度以下とするのが好ましく、１０度以下とするのがより好ましく、５度以下とするのが特に好ましい。なお、この傾きを小さくしすぎると金型から抜けにくくなるため、０．２度以上とするのが好ましく、１度以上とするのがより好ましく、２度以上とするのが特に好ましい。
スリット状バイパス部２９ｂは、弁座部３０、通水部３１の周壁に周上等間隔に８本形成されている。
スリット状バイパス部２９ｂの本数は１本以上で特に限定されないが、水流の分散のためには３本以上形成することが好ましく、６本以上形成することが特に好ましい。スリット状バイパス部２９ｂを複数本設ける場合は、水流の均等な分散のために、流路の周上で等間隔ないし等角度に配置したり、対称に配置することが好ましい。
また、スリット状バイパス部２９ｂの本数が多すぎると、弁座部３０の強度が低下するとともに加工コストも上昇するため、２０本以下とすることが好ましく、１２本以下とすることが特に好ましい。
スリット状バイパス部２９ｂの本数は１本以上で特に限定されないが、水流の分散のためには３本以上形成することが好ましく、６本以上形成することが特に好ましい。スリット状バイパス部２９ｂを複数本設ける場合は、水流の均等な分散のために、流路の周上で等間隔ないし等角度に配置したり、対称に配置することが好ましい。
また、スリット状バイパス部２９ｂの本数が多すぎると、弁座部３０の強度が低下するとともに加工コストも上昇するため、２０本以下とすることが好ましく、１２本以下とすることが特に好ましい。
環状バイパス部２９ａとスリット状バイパス部２９ｂとをまとめてバイパス部２９という。
図３に示すように、通水部３１とスリット状バイパス部２９ｂと環状バイパス部２９aとは、通水部３１の周壁の下流側の終端で合流して断面円形の流路１０となる。この断面円形の流路１０の内径（半径）Ｒ２は、１０．３５ｍｍとなっている。
Ｒ２が小さすぎると流路が狭くなり、散水量が低下してしまうので、５ｍｍ以上とするのが好ましく、７．５ｍｍ以上とするのがより好ましい。Ｒ２を大きくすれば流路が広がり、散水量が増加するが、一方で装置の大型化を招くため、１７．５ｍｍ以下とするのが好ましく、１５ｍｍ以下とするのがより好ましい。
図３に示すように、通水部３１とスリット状バイパス部２９ｂと環状バイパス部２９aとは、通水部３１の周壁の下流側の終端で合流して断面円形の流路１０となる。この断面円形の流路１０の内径（半径）Ｒ２は、１０．３５ｍｍとなっている。
Ｒ２が小さすぎると流路が狭くなり、散水量が低下してしまうので、５ｍｍ以上とするのが好ましく、７．５ｍｍ以上とするのがより好ましい。Ｒ２を大きくすれば流路が広がり、散水量が増加するが、一方で装置の大型化を招くため、１７．５ｍｍ以下とするのが好ましく、１５ｍｍ以下とするのがより好ましい。
環状バイパス部２９ａおよびスリットバイパス部２９ｂの流路延在方向の長さＬは５．５５ｍとなっている。
上記の長さＬは、短すぎると通水部３１のシールリング２５付近の流量が大きくなってしまい、長すぎると装置の大型化を招くため、散水ノズル１の流量や流路形状によって最適な値を設定することが好ましい。
例えば１ｍｍ以上、さらに２ｍｍ以上がよい。Ｌを大きくすれば流路が長くなり、装置の大型化を招くため、２０ｍｍ以下、さらに１５ｍｍ以下がよい。
上記の長さＬは、短すぎると通水部３１のシールリング２５付近の流量が大きくなってしまい、長すぎると装置の大型化を招くため、散水ノズル１の流量や流路形状によって最適な値を設定することが好ましい。
例えば１ｍｍ以上、さらに２ｍｍ以上がよい。Ｌを大きくすれば流路が長くなり、装置の大型化を招くため、２０ｍｍ以下、さらに１５ｍｍ以下がよい。
先端ノズル管２８は、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合合成樹脂）を材料として成形されている。
弁座部３０および通水部３１は、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合合成樹脂）を材料として先端ノズル管２８と別体に形成され、アセトンのり（溶剤）またはウェルダー溶着（超音波溶着）によって先端ノズル管２８に一体に接合される。
弁座部３０および通水部３１は、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合合成樹脂）を材料として先端ノズル管２８と別体に形成され、アセトンのり（溶剤）またはウェルダー溶着（超音波溶着）によって先端ノズル管２８に一体に接合される。
以下、この散水ノズル１における非通水状態から通水状態（フラット散水状態）への切り換えについて説明する。
非通水状態から下流側部材２３を使用者から見て逆時計回りに回すと、図４のように、切換口２１の下流側のシールリング２５が一時的に弁座部３０の下流端に当接し、水が切換口２１からスリット状バイパス部２９ｂおよび環状バイパス部２９ａを通過して、フラット散水口５ａから散水されるバイパス通水状態となる。
このバイパス通水状態のとき、水が切換口２１から直接に通水部３１に流れることはなく、スリット状バイパス部２９ｂおよび環状バイパス部２９ａに分散して流れる。そして、バイパス部２９と通水部３１とが合流する箇所では、水が上流側に巻き返す乱流を生じるため（図３（ａ）参照）、シールリング２５を変形または離脱させるような流れが生じない。
非通水状態から下流側部材２３を使用者から見て逆時計回りに回すと、図４のように、切換口２１の下流側のシールリング２５が一時的に弁座部３０の下流端に当接し、水が切換口２１からスリット状バイパス部２９ｂおよび環状バイパス部２９ａを通過して、フラット散水口５ａから散水されるバイパス通水状態となる。
このバイパス通水状態のとき、水が切換口２１から直接に通水部３１に流れることはなく、スリット状バイパス部２９ｂおよび環状バイパス部２９ａに分散して流れる。そして、バイパス部２９と通水部３１とが合流する箇所では、水が上流側に巻き返す乱流を生じるため（図３（ａ）参照）、シールリング２５を変形または離脱させるような流れが生じない。
次いで、バイパス通水状態から下流側部材２３を使用者から見て逆時計回りに回すと、切換口２１の下流側のシールリング２５が弁座部３０から通水部３１側に移動して、水が切換口２１から通水部３１、スリット状バイパス部２９ｂおよび環状バイパス部２９ａに流出し、フラット散水口５ａから散水される。
このとき、水は通水部３１、スリット状バイパス部２９ｂおよび環状バイパス部２９ａを分散して流れるため、通水部３１を下流側へ流れる水の流量や流速は比較的小さなものとなる。また、バイパス通水状態と同様に、バイパス部２９と通水部３１とが合流する箇所では、図３（ａ）に示すように水が上流側に巻き返す乱流を生じるため、シールリング２５を変形または離脱させるような負圧を低減させることができる。
このとき、水は通水部３１、スリット状バイパス部２９ｂおよび環状バイパス部２９ａを分散して流れるため、通水部３１を下流側へ流れる水の流量や流速は比較的小さなものとなる。また、バイパス通水状態と同様に、バイパス部２９と通水部３１とが合流する箇所では、図３（ａ）に示すように水が上流側に巻き返す乱流を生じるため、シールリング２５を変形または離脱させるような負圧を低減させることができる。
第一実施形態の散水ノズル１では、このようなバイパス部２９を設け、フラット散水状態のときにシールリング２５付近の水に乱流を発生させることにより、シールリング２５付近の水流が不定形となり、シールリング２５を変形させるような負圧を低減させることができる。
そのため、水流によってシールリング２５を変形または離脱させることを防止することができる。
そのため、水流によってシールリング２５を変形または離脱させることを防止することができる。
また、環状バイパス部２９ａとスリット状バイパス部２９ｂとからなるバイパス部２９を設けたことにより、切換口２１から流出する水が通水部３１、環状バイパス部２９ａおよびスリット状バイパス部２９ｂに分散して、シールリング２５付近の流速を低下させるため、シールリング２５の変形または離脱をいっそう防止することができる。
さらに、非通水状態からフラット散水状態（通水状態）に切り換える間に、水が切換口２１からスリット状バイパス部２９ｂおよび環状バイパス部２９ａを経由して通水部３１に合流する経路のみが開放されているバイパス通水状態を有することにより、最も流路断面積が小さく流速が上昇する吐水切換弁の開き始めにおいて、水が切換口２１から直接に通水部３１に流れることがなく、シールリング２５付近の流速による負圧を上昇させないため、シールリング２５の変形または離脱をいっそう防止することができる。
１ 散水ノズル
２ 接続口
３ グリップ部
４ ノズル部
５ａ （フラット）散水口
５ｂ （内シャワー）散水口
５ｃ （外シャワー）散水口
６ ノズル本体
７ 通水パイプ
７ａ 止水弁座
８ ホースニップル
１０ 流路
１３ 止水弁体
１３ａ 弁体部
１３ｂ 通水口
１３ｃ Ｏリング
１４ コイルスプリング
１５ 止水操作レバー
１６ 弁開閉用アーム
１７ 流量調整弁体
１８ 流量操作部材
１９ 上流側部材
２０ 上流側固定管
２１ 切換口
２２ 上流側雄ネジ部材
２３ 下流側部材
２４ シールリング
２５ シールリング
２６ 第１中空部
２７ 第２中空部
２８ 先端ノズル管
２９ バイパス部
２９ａ 環状バイパス部
２９ｂ スリット状バイパス部
３０ 弁座部
３１ 通水部
２ 接続口
３ グリップ部
４ ノズル部
５ａ （フラット）散水口
５ｂ （内シャワー）散水口
５ｃ （外シャワー）散水口
６ ノズル本体
７ 通水パイプ
７ａ 止水弁座
８ ホースニップル
１０ 流路
１３ 止水弁体
１３ａ 弁体部
１３ｂ 通水口
１３ｃ Ｏリング
１４ コイルスプリング
１５ 止水操作レバー
１６ 弁開閉用アーム
１７ 流量調整弁体
１８ 流量操作部材
１９ 上流側部材
２０ 上流側固定管
２１ 切換口
２２ 上流側雄ネジ部材
２３ 下流側部材
２４ シールリング
２５ シールリング
２６ 第１中空部
２７ 第２中空部
２８ 先端ノズル管
２９ バイパス部
２９ａ 環状バイパス部
２９ｂ スリット状バイパス部
３０ 弁座部
３１ 通水部
Claims (3)
- 水の取り入れ口と、取り入れた水を散水する散水口と、上記取り入れ口から上記散水口までを接続する水の流路とを有する散水装置において、
上記流路の一部を形成するとともに周面に切換口を形成し、切換口付近にシール部材を配置した上流側部材と、
この上流側部材よりも大径に形成される部材であって、上記シール部材に外接しうる弁座部およびこの弁座部よりも大径で上記流路の一部を形成する通水部を有し、上記上流側部材の下流側に接続される下流側部材とからなり、
上記下流側部材が上記上流側部材に対して流路の延在方向に往復動することにより、上記シール部材を上記弁座部に当接させ上記切換口が上記通水部に連通しない非連通状態と上記切換口が上記通水部に連通する通水状態とを切り換える切換弁を設け、
かつ、上記通水部から分岐するとともに、分岐した位置から所定距離下流側で上記通水部に合流するバイパス部を形成したことを特徴とする散水装置。 - 上記バイパス部は、上記弁座部を形成する周壁の外側を取り囲む環状のバイパス部と、
上記弁座部を形成する周壁の一部を切り欠いて形成され、上記通水部と上記環状のバイパス部とを接続するスリット状のバイパス部とからなることを特徴とする請求項１記載の散水装置。 - 上記非通水状態から上記通水状態に切り換える間に、水が上記切換口から上記スリット状のバイパス部および上記環状のバイパス部を経由して上記通水部に合流する経路のみが開放されているバイパス通水状態を経ることを特徴とする請求項２記載の散水装置。
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