JP2015531438A - A faucet with improved flow characteristics - Google Patents
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Abstract
本発明は、浴槽、シンク、ハンドシャワー等に用いられる水栓(1)であって、栓本体(2)を備え、栓本体(2)は、水用の少なくとも1つの供給口(6)及び吐出口(7)、並びに供給口(6)と吐出口(7)との間に位置する水路(8)を有し、水路(8)は、少なくとも部分的に栓本体(2)内に配置された水ガイド(3)により囲まれている、水栓に関する。水ガイド(3)は、水ガイド(3)の中央に中央流れ(15)を有し、かつ側域(18)に側方流れ(16)を有する水流(10)を備え、側域(18)には、側方流れ(16)に乱流の流れ状態を発生させるための変向手段(13)が設けられている。The present invention is a faucet (1) used for a bathtub, a sink, a hand shower, etc., comprising a cap body (2), the plug body (2) comprising at least one supply port (6) for water and It has a discharge port (7) and a water channel (8) located between the supply port (6) and the discharge port (7), and the water channel (8) is at least partially disposed in the plug body (2). The faucet is surrounded by a water guide (3). The water guide (3) includes a water flow (10) having a central flow (15) in the center of the water guide (3) and a lateral flow (16) in the side region (18). ) Is provided with turning means (13) for generating a turbulent flow state in the lateral flow (16).
Description
本発明は、浴槽、シンク、ハンドシャワー等に用いられる水栓であって、栓本体を備え、栓本体は、水用の少なくとも1つの供給口及び吐出口、並びに供給口と吐出口との間に位置する水路を有し、水路は、少なくとも部分的に栓本体内に配置された水ガイドにより囲まれている、水栓に関する。 The present invention is a water faucet used for a bathtub, a sink, a hand shower, and the like, and includes a plug body, the plug body being at least one supply port and discharge port for water, and between the supply port and the discharge port. The water channel relates to a water faucet that is surrounded by a water guide that is at least partially disposed within the body of the plug.
公知の1つの水栓が、独国特許出願公開第102004048900号明細書に記載されている。公知の水栓の課題は、空気で勢いを増した滝のような水を吐出側に送り出すことである。この場合、一定でむらがなく幅広の扇形の滝のような水を送り出すことが困難であることが判った。 One known faucet is described in DE 10 2004 048 900. The problem with the known faucet is to send water, such as a waterfall, which gains momentum with air, to the discharge side. In this case, it turned out that it was difficult to send out water like a fan-shaped waterfall that was constant and non-uniform.
従って本発明の課題は、公知先行技術において生じた課題を解決し、滝のような水の、特にむらがない一定の吐出を形成することである。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems caused in the known prior art and to form a uniform discharge with no particular unevenness of water such as a waterfall.
この課題は、本発明によれば、請求項1の特徴部に記載の構成により解決される。 According to the present invention, this problem is solved by the configuration described in the characterizing portion of claim 1.
本発明の別の好適な態様は、従属の形で記載された請求項に記載されている。従属の形で記載された請求項に個別に挙げられた特徴は、技術的に有意義な任意の形態で互いに組み合わせることができ、本発明の別の構成を定義することを指摘しておく。更に、請求項に記載された特徴は、明細書により明確に詳説され、その際、本発明の別の好適な態様が示される。 Further preferred embodiments of the invention are set out in the dependent claims. It is pointed out that the features individually recited in the dependent claims can be combined with each other in any technically meaningful form and define another configuration of the invention. Further, the features recited in the claims are more fully described in the specification, wherein another preferred embodiment of the invention is shown.
本発明によれば、この課題は、請求項1の上位概念に基づいて、水ガイドが、水ガイドの中央に中央流れを有しかつ側域に側方流れを有する水流を備え、側域には、側方流れに乱流の流れ状態を発生させるための変向手段が設けられている、ことを特徴とする水栓により解決される。本発明では、水栓において水ガイドの域に様々な流れが形成されることが判った。これらの流れは、1つは中央流れであり、別の1つは側方流れである。問題は、側方流れ及び中央流れのそれぞれ異なる流速により生じる。この場合、水ガイドの側方域に、側方流れの中で案内される水の乱流の流れ状態をもたらす変向手段が配置されていることにより、流れる水の運動エネルギが部分的に乱流に変換され、従って流速が低減される。側方流れの流速が通常中央流れの流速よりも高いので、これにより、側方流れと中央流れとの間、ひいては全体の水流における流速の適合をもたらすことができる。方向及び速度が均等化された水流は、続いて、広幅の滝のような水に展開することができる。滝のような水は、吐出口において一定でむらなく吐出し、滝のような水の形状は、吐出後も依然として長く維持される。本発明では、更に吐水像もしくは滝のような水の形状を、流入する水の広い圧力範囲にわたって形成することができ、従って本発明は、水圧の変動に対して影響を受けにくい。従って、水栓は、0.5bar〜8bar、好適には0.5bar〜6barの水圧で確実に使用することができる。 According to the invention, this object is based on the superordinate concept of claim 1, wherein the water guide comprises a water flow having a central flow in the center of the water guide and a lateral flow in the side region, Is solved by a faucet characterized in that it is provided with turning means for generating a turbulent flow state in the lateral flow. In the present invention, it has been found that various flows are formed in the area of the water guide in the faucet. Of these flows, one is a central flow and the other is a side flow. The problem arises due to the different flow rates of the lateral and central flows. In this case, the kinetic energy of the flowing water is partially disturbed by the turning means for providing the turbulent flow state of the water guided in the lateral flow in the lateral region of the water guide. Is converted to a flow, thus reducing the flow rate. Since the lateral flow velocity is usually higher than the central flow velocity, this can provide an adaptation of the flow velocity between the lateral flow and the central flow, and thus the overall water flow. A stream of water with uniform direction and velocity can then be developed into water like a wide waterfall. Water like a waterfall is discharged uniformly at the discharge port, and the shape of water like a waterfall is still maintained for a long time after discharge. In the present invention, the shape of water such as a water discharge image or a waterfall can be formed over a wide pressure range of inflowing water, and therefore the present invention is less susceptible to fluctuations in water pressure. The faucet can therefore be used reliably at a water pressure of 0.5 bar to 8 bar, preferably 0.5 bar to 6 bar.
特に好適には、本発明は、水ガイドの貫流横断面が吐出口の方向に拡大するもしくは拡幅する水栓に関して使用される。拡大とは、一方では、拡大する貫流横断面の横断面積と解される。それによれば、このような拡大する貫流横断面積では、側方流れ及び中央流れのそれぞれ異なる流速から前述の問題が生じる。他方では、同じ作用が、貫流横断面の面積にかかわらず、特定の大きさへの貫流横断面の強い拡大が行われる場合に認められる。この拡大は、例えば円形の水入口から長細いがその代わりに広幅の水出口への貫流横断面の変化により得られる。吐出口の幅が供給口の幅の倍以上に拡大するそのような極めて広幅の水出口は、例えば滝のような水のシャワー又はその他の滝のような水の水栓にみられる。そこでは、広がりの拡大は、吐出する水流の幅の増加により生じる。まさにこの種の水栓では、本発明による変向手段により、側方流れ及び/又は中央流れにおいて、流速の均等化を達成することができる。 Particularly preferably, the present invention is used in connection with a faucet in which the flow-through cross section of the water guide expands or widens in the direction of the outlet. Enlargement is understood on the one hand as the cross-sectional area of the throughflow cross-section expanding. According to this, in such an expanding through-flow cross-sectional area, the aforementioned problems arise from the different flow rates of the lateral flow and the central flow. On the other hand, the same effect is observed when a strong enlargement of the once-through cross-section to a certain size is made, regardless of the area of the once-through cross-section. This enlargement is obtained, for example, by a change in the flow-through cross-section from a circular water inlet to an elongate but wide water outlet instead. Such very wide water outlets, in which the width of the discharge port expands more than twice the width of the supply port, are found in water showers such as waterfalls or other water faucets such as waterfalls. There, the expansion of the spread is caused by an increase in the width of the discharged water stream. With just this kind of faucet, flow equalization can be achieved in the side flow and / or in the central flow by the turning means according to the invention.
好適には、本発明は、略三角形もしくは台形に形成されている又は平行の側壁を有して形成されている水ガイドに用いられる。 Preferably, the present invention is used for water guides that are formed in a generally triangular or trapezoidal shape or that have parallel sidewalls.
公知の栓本体が通常合金から製造されている一方、水ガイドを複数の部分から形成し、好適にはプラスチック部品として構成することが、更に好適である。そのようなプラスチック部品は、軽量化されていて、寿命が長く、製造が安価であり、飲料水の提供時にとりわけ生物学的な利点を有する。というのも、プラスチック部品は、水に合金成分又は被覆成分を移さないからである。 While known plug bodies are usually manufactured from alloys, it is further preferred to form the water guide from a plurality of parts, preferably as plastic parts. Such plastic parts are light weight, have a long life, are inexpensive to manufacture, and have a biological advantage especially when providing drinking water. This is because plastic parts do not transfer alloy components or coating components to water.
乱流の流れ状態の発生をできるだけ効率的に行うために、変向手段が完全に又は部分的に水流の中に配置されていて、好適にはピン形もしくはシリンダ形の基本形状を有すると好適であることが判った。特に水ガイドの側方域では、この種のシリンダ形もしくはピン形の変向手段は、簡単に、プラスチック部品に設けることができる。ピン形もしくはシリンダ形の変向手段の幾何学的な軸線が水の流れ方向に対してほぼ直角に選択されると特に良好な効果が得られる。というのも、これにより特に効率的に乱流が発生させられるからである。 In order to generate the turbulent flow state as efficiently as possible, it is preferred that the diverting means is arranged completely or partially in the water flow and preferably has a basic shape of a pin shape or a cylinder shape. It turned out that. Especially in the lateral region of the water guide, this kind of cylinder-shaped or pin-shaped turning means can easily be provided in plastic parts. A particularly good effect is obtained if the geometric axis of the pin-shaped or cylinder-shaped turning means is selected substantially perpendicular to the direction of water flow. This is because turbulence can be generated particularly efficiently.
この場合、変向手段が側方流れ内にかつ同時に水ガイドの側壁の一体的な部品として形成されていると特に簡単である。このような構成の実現は、プラスチック射出成形部品により特に簡単に可能である。 In this case, it is particularly simple if the turning means are formed in the lateral flow and at the same time as an integral part of the side wall of the water guide. Such a configuration can be realized particularly easily with plastic injection-moulded parts.
特定の種類の水栓では、追加的に少なくとも1つの別の変向手段が主流れの中に配置されていると特に好適であることが判った。例えば水流が供給口の通過後に大きく変向される水ガイドが用いられる(これは例えば鉛直の流入や後続の水平方向への変向の場合に当てはまる)と、この変向に基づいて、水流にそれぞれ異なる流速が生じる。主流れの域に追加的な変向手段を用いることにより、この種の水栓では、側方流れの中に設けられた変向手段に対して追加的に、主流れの速度の更なる低下及び均等化が得られる。主流れの中に設けられた変向手段は、例えばウェブ(ブリッジ)の形態で構成してよく、これは、選択的に完全に又は部分的に貫流横断面の高さを満たし、追加的な乱流の発生により、速度均等化を及ぼす。この場合、水ガイドの安定化にとって、主流れの中に設けられた変向手段が水ガイドの全高にわたって延在し、水ガイドの上部と下部とを追加的に機械式に結合すると好適である。そのような機械式の結合は、例えば変向手段において、摩擦溶接法、差込み、接着又は係止により形成してよい。これにより、水ガイドの機械的な安定性は、より大きな水流でも、確実に保証することができる。 For certain types of faucets, it has proved particularly advantageous if additionally at least one further turning means is arranged in the main flow. For example, if a water guide is used in which the water flow is greatly diverted after passing through the supply port (this is the case, for example, in the case of vertical inflow or subsequent horizontal diversion), Different flow rates occur. By using additional turning means in the main flow area, this kind of faucet additionally reduces the main flow speed in addition to the turning means provided in the side flow. And equalization is obtained. The turning means provided in the main flow may be configured, for example, in the form of a web (bridge), which selectively fills the height of the through-flow cross section selectively and additionally. Velocity equalization is caused by the generation of turbulent flow. In this case, it is preferable for the stabilization of the water guide that the diverting means provided in the main flow extends over the entire height of the water guide and that the upper and lower parts of the water guide are additionally mechanically coupled. . Such a mechanical connection may be formed by friction welding, plug-in, gluing or locking, for example in turning means. Thereby, the mechanical stability of the water guide can be reliably ensured even with a larger water flow.
使用される変向手段がラビリンス状に構成されていて、少なくとも2方向への流れ変向を及ぼすと、更に好適である。このラビリンス状の変向手段は、必要な場合、中央流れのみならず側方流れの中に配置してもよい。この配置は、好適には、特に高くて平均的な流速とは異なる流速が生じる箇所で行われる。2方向への流れ変向の場合、水流は、変向手段の傍の左右を通流することができ、その際に変向される。水ガイドの上部及び水ガイドの下部に、同時に、互いにずらして配置されかつ流過横断面の全高にわたって延在しない変向手段がみられる場合、追加的に、第3の方向への変向が可能である。この場合、第3の方向は、鉛直方向であり、これにより3次元的なラビリンスが形成される。 It is further preferred if the diverting means used is constructed in a labyrinth shape and exerts a flow diversion in at least two directions. This labyrinth-shaped turning means may be arranged in the lateral flow as well as the central flow, if necessary. This arrangement is preferably performed at a point where a flow rate that is particularly high and different from the average flow rate occurs. In the case of flow diversion in two directions, the water flow can flow through the left and right sides of the diverting means and is diverted in that case. If there is a turning means in the upper part of the water guide and in the lower part of the water guide that is simultaneously displaced from each other and does not extend over the entire height of the flow-through cross section, in addition, the turning in the third direction is Is possible. In this case, the third direction is a vertical direction, thereby forming a three-dimensional labyrinth.
以下に、本発明並びに技術的な周辺環境を図面に基づいて説明する。図面には、本発明の特に好適な態様が示されているが、本発明はこれに限定されるものではないことを指摘しておく。 Hereinafter, the present invention and the technical surrounding environment will be described with reference to the drawings. Although particularly preferred embodiments of the present invention are shown in the drawings, it should be pointed out that the present invention is not limited thereto.
図1には、本発明による水栓1が断面図で示されている。水栓1は、栓本体2から成り、栓本体2には、2つの部分から成る水ガイド3が配置されている。水ガイド3は、上部4と下部5とから成る。水栓1は、更に供給口6と吐出口7とを備える。供給口6と吐出口7との間で水路8が確定されており、水路8は、部分的に水ガイド3の内側で延在し、水ガイド3により囲まれている。吐出口7の域で、更に整流器9が配置されており、整流器9は、吐出する水流10を、吐水の直前に再度追加的に均整化する。水ガイド3の上部4にピン111が形成されており、ピン111は、側壁12に位置する。下部5の中央に、別のピン112が位置し、ピン112は、流れ方向で、水ガイド3の中央に配置されていて、上部4の、同じく中央に配置されたずらされたピン113と相俟って、ラビリンス似の構造を形成する。図示の態様では、下部5のピン112が上部4にまで達するので、流入する水流が各々のピン112の傍の左右を通過しなければならないことが判る。ピン111,112,113は、それぞれ変向手段12を形成する。変向手段12は、流入する水の運動エネルギを乱流の流れに変換するのに用いられ、これにより、流速の低下が達成される。この場合、変向手段12は、中央で、つまり断面上で側壁12に配置されている。ピン111,112,113の他に、細長い変向手段14も使用される。細長い変向手段14は、断面上に生じる中央流れ15の流速を残りの流速に適合させるために用いられる。
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a faucet 1 according to the present invention. The faucet 1 is composed of a stopper body 2, and a
図2には、栓本体2を備える水栓1が下面図で示されている。水ガイド3の下部5の吐出口7が良好に看取される。吐出口7に整流器9が位置する。この図示の態様では、水ガイド3は、略三角形に形成されている。この場合、中央では中央流れ15が、側壁12における側域18では側方流れ16がそれぞれ形成される。側方流れ16は、破線の矢印で示されている。ここで本発明では、中央流れ15が通常側方流れ16よりも高い流速を有することが判った。この速度差は、吐出口7に至るまで続き、そこで水流10の、単調な形の滝のような吐水を妨げる。
In FIG. 2, a faucet 1 having a stopper body 2 is shown in a bottom view. The
図3には、本発明による、上部4と下部5とを備える水ガイド3が、改めて側面図で示されている。水ガイド3は、2つの部分から成るプラスチック射出成形部品として特に好適に製造できる。
FIG. 3 shows a side view of the
図4には、水ガイド3の上部4が単独の部品として示されている。ピン111は、側壁12の域に位置し、上部4に組み込まれている。ピン111は、側壁12に入り込む略円柱状の基本形状を有する。上部4の中央には、追加的に長細い変向手段14が位置する。長細い変向手段14は、一方では、供給口6を通して進入し、続いて90°強く変向される中央流れ8が水ガイド3の中央域でラビリンス状に形成されたピン112,113に進入する前に、中央流れ8を減速するために用いられる。上部4及び下部5がプラスチック射出成形部品であるので、上部4及び下部5は、特に簡単に互いに溶接する又は接着することができる。このとき、長細い変向手段14は、水ガイド3の中央で追加的な結合部を設ける可能性を提供し、これにより、結合部の設置は、大量の水流の場合でも十分な強度を提供する。結合部の設置は、長細い変向手段14がその構造高さに基づいて下部5に直接に当接しているので、可能である。
In FIG. 4, the upper part 4 of the
最後に、図5には、整流器9を備える下部5が単独の部品として示されている。中央域に配置されたピン112が良好に看取される。ピン112は、ラビリンスを形成する。従って、中央域に配置されたピン112,113、長細い変向手段14及び側壁12における側方流れの中に設けられたピン111により、水10が整流器9を通して水栓1から吐出する前に、通流する水は、特に効果的に流速が均等化される。
Finally, FIG. 5 shows the
本発明は、その全体が、図示の態様に限定されるものではない。むしろ請求項の枠内で本発明の多数の変化形が可能であることを付記しておく。従って、例えば記載のピン状の幾何学形状の代わりに、その数、位置及び幾何学形状において図示の態様とは異なってよい全く別の適切な変向手段を使用してもよい。 The present invention as a whole is not limited to the illustrated embodiment. Rather, it is noted that many variations of the invention are possible within the scope of the claims. Thus, for example, instead of the pin-shaped geometry described, entirely different suitable turning means may be used whose number, position and geometry may differ from the illustrated embodiment.
1 水栓
2 栓本体
3 水ガイド
4 上部
5 下部
6 供給口
7 吐出口
8 水路
9 整流器
10 水流
111 ピン、側方流れ
112 ピン、中央流れ
113 ピン、オーバーフロー
12 側壁
13 変向手段
14 長細い変向手段
15 中央流れ
16 側方流れ
17 貫流横断面
18 側域
1 faucet 2
Claims (9)
栓本体(2)を備え、該栓本体(2)は、水用の少なくとも1つの供給口(6)及び吐出口(7)、並びに前記供給口(6)と前記吐出口(7)との間に位置する水路(8)を有し、該水路(8)は、少なくとも部分的に前記栓本体(2)内に配置された水ガイド(3)により囲まれている、水栓において、
前記水ガイド(3)は、該水ガイド(3)の中央に中央流れ(15)を有しかつ側域(18)に側方流れ(16)を有する水流(10)を備え、該側域(18)には、側方流れ(16)に乱流の流れ状態を発生させるための変向手段(13)が設けられていることを特徴とする、水栓。 A faucet (1) used in a bathtub, sink, hand shower, etc.
The plug body (2) includes at least one supply port (6) and a discharge port (7) for water, and the supply port (6) and the discharge port (7). In a faucet, having a water channel (8) located between, the water channel (8) being at least partially surrounded by a water guide (3) disposed in the plug body (2),
The water guide (3) comprises a water flow (10) having a central flow (15) in the center of the water guide (3) and a lateral flow (16) in the side region (18), (18) A faucet characterized in that it is provided with turning means (13) for generating a turbulent flow state in the lateral flow (16).
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