JP2752721B2 - 泡沫シャワー吐水口 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水栓又はシャワーヘッド等に接続され給水
を泡沫化して散水する吐水口に関する。

〔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。また、泡沫の集中吐水式のほかに、泡沫化
したものを複数の孔から吐出してシャワー散水するよう
にしたものもある。

第７図は給水を泡沫化した後にシャワー散水として吐
出する例を示す概略断面図である。

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の下流に散水板53
を設け、流路中に空気を吸引するための通路54が散水板
53を吐水ヘッド51の間に形成されている。散水板53には
散水するために複数の散水板53aが開けられ、泡沫化を
促進するための網53bが内部に収納されている。

このような泡沫吐水口では、スパウト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の下流側の吐水ヘッド51の中が
減圧されて通路54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。そして、網53bに給水が衝き当たって流れ去るとき
にも給水が激しく撹拌され、泡沫度を上げて散水孔53a
からシャワー散水される。

〔発明が解決しようする課題〕

ところが、スパウト50からの給水は減圧板52の小孔52
aを通過するため、流れの圧力損失がかなり大きい。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
正な水圧が得られず、流量を小さくした場合には、泡沫
化ができなかったりして使い勝手が悪い。

また、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おる外
気の吸引を利用しているので、給水の圧力損失及び流路
の閉塞等の問題が避けられなかった。

ところで、散水板53から吐出される泡沫水は、各散水
孔53aから１本の流れとなって排出されるので、泡沫水
の全体が集中吐水される場合に比べると、各流線の吐出
圧が低いために水はねが抑えられる。このため、シンク
用の水線等に利用すれば、水はねのない洗いもの作業が
でき使い勝手がよくなる。

ところが、シャワーとして使う場合には、散水孔53a
からの吐水をそのまま浴びるだけであり、泡沫化されて
いることから、通常の吐水に比べると人体に触れるとき
の刺激が幾分が小さくなる。このため、洗浄力を保つに
は流量を増やしたり、散水孔53aの径を小さくして吐水
の流速を上げる必要がある。しかし、流速を上げるため
に散水孔53aを小さくすると、泡沫水に含まれた泡が圧
縮されて泡沫度が低下したり、散水孔53aの中で流れが
チョークして流量が逆に減ってしまう。

このように、給水を泡沫化してこれをそのままシャワ
ー散水する構造では、水はねを抑えることはできても、
シャワーとして使うには機能面で問題が残っている。

そこで、本発明は、泡沫水の吐水をダイナミックにし
てシャワーとして最適に使え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〕 本発明の泡沫シャワー吐水口は、以上の目的を達成す
るため、流体の入口及び出口と、前記入口と出口との間
を通過させる連通路と、前記連通路に配置された旋回流
チャンバと、前記連通路からの流体を前記旋回流チャン
バの内壁に沿って流入軸が斜め方向流れとして供給する
旋回孔と、前記旋回流チャンバ内での流体の旋回流れの
中心付近であって前記出口側への連通路に臨む放出口
と、前記放出口に連通すると共に該放出口の開口面積よ
り大きな横断面積の空間を有し且つその端部を前記出口
に連通させた泡沫化チャンバと、該泡沫化チャンバから
の泡沫水を散水する散水板と、該散水板のほぼ中央に形
成され外気と前記泡沫化チャンバの内部とを連通させる
空気流路とを備え、前記散水板は前記放出口からの給水
を受けてその中心周りに回転可能に前記泡沫化チャンバ
の吐出端面に取り付けたことを特徴とする。

〔作用〕

旋回流チャンバに流入した水は、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、流出路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
って外側へ吹き飛ばされ放出口から円錐の水膜状となっ
て泡沫化チャンバに送り込まれる。そして、泡沫化チャ
ンバ内の減圧によって空気が散水板に形成した空気流路
から吸引され、給水が泡沫化されて散水板側に流れ去
る。一方、泡沫化された給水は旋回流チャンバ内で受け
た渦流化による旋回エネルギが連続流れとして伝播さ
れ、吐水ヘッドに設けた散水板はこのエネルギによって
回転させられる。その結果、散水板に開けた散水孔の位
置も回転によって移動し、吐水の放出点が移動しながら
泡沫水が吐出される。したがって、泡沫水を固定された
散水孔から放出するのに比べて、動的な吐出が可能とな
ると共に散水板の回転によって吐水自体にも旋回エネル
ギが与えられる。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例により本発明の特徴を具体的
に説明する。

第１図は本発明の泡沫シャワー吐水口の要部縦断面
図、第２図は底面図、第３図は第１図のＩ−Ｉ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、第２
図に示すように円形の横断面を持ち上端部分にはスパウ
ト50への接続筒1aを半径方向に突き出している。そし
て、接続筒1aからほぼ水平方向に向かう流線は吐水ヘッ
ド１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１の内部は隔壁３によって上下に分割さ
れ、この隔壁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、隔壁
３と吐水ヘッド１の上端内壁との間を繋ぐ環状壁６によ
って流入路７及び流出路８に区画されている。流入路７
は接続筒1aに連通し、流出路８は隔壁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、隔
壁３及び環状壁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。また、泡沫
化チャンバ５内には、散水板２への流路を遮るようにし
て網９が収納されている。

環状壁６は吐水ヘッド１の流路断面と同軸配置され、
第３図に示すように４箇所に孔6aを旋回孔として開けて
いる。これらの孔6aは、環状壁６の内部の流出路８の横
断面に対して流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、流出路８の底部に開放している
放出口3aは流出路８の中心に位置し、その内径は流出路
８の内よりも格段に小さい。

散水板２は、吐水ヘッド１の下端に挿入され、吐水ヘ
ッド１にネジ接合される保持金具10によって支持されて
いる。そして、散水板２の縁部の上下面はそれぞれ隔壁
３及び保持金具10によって拘束され、これらの拘束面に
対して摺動可能に組み込まれている。すなわち、散水板
２は吐水ヘッド１の中に同軸上に挿入され、軸線周りに
自在に回転できるようになっている。

散水板２には、第２図に示すように合計８個の散水孔
2aが環状に配列され、中央には空気孔11を空気流路とし
て設けている。この空気孔11は、散水板２の上面から放
出口3a方向に伸びる給気スリーブ11aによって網９より
も高いレベルで開放している。また、給気スリーブ11a
の周りには、給水の流れによって散水板２を回転させる
ための翼12が設けられている。

第４図は散水板２を上から見た斜視図、第５図は散水
孔2aの軸線を含む面の断面であって給気スリーブ11a方
向を見た図である。

図示のように、翼12は給気スリーブ11aから放射状に
合計８枚配列され、第５図に示すように散水孔2aの中心
を通る面に位置している。そして、その下端は散水孔2a
の中程まで入り込み、散水孔2aのほぼ上半分は２個の流
路に分割されている。

ここで、スパウト50から水を送り込むと、流入路７か
ら環状壁６の孔6aを通って流出路８に水が流れ込む。こ
のとき、孔6aの軸線は円形断面の流出路８に対してタン
ジェンシャル方向を向いているので、流出路８内では水
が旋回流となる。すなわち、第６図に示すように、、水
は流出路８の外周部から内壁に沿って流れ込み、４箇所
の孔6aからの水が合流して渦を形成しながら流出路８の
中で旋回し始める。このとき、孔6aの全体の流路面積が
放出口3aのそれよりも大きければ、流出路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、流出路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、図中の破線で示すように円錐状の水膜
Ｆなって吐出される。つまり、放出口3aから円筒状の流
路断面として流れ落ちるのではなく、水自体が持つ遠心
力の作用によって半径方向へ吹き飛ばされ、これが連続
流れとなって円錐状の水膜Ｆとなる。そして、水膜Ｆの
厚さは放出口3aから遠ざかるにつれて薄くなり、泡沫化
チャンバ５の下端の網９に衝き当たる。

一方、放出口3aは泡沫化チャンバ５のほぼ中央に位置
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の外の空間の内圧が低下する。このため、
空気孔11の上端の給気スリーブ11aから空気が流入し、
流れ去る水の中に混入して給水が泡沫化される。なお、
給気スリーブ11aは泡沫化チャンバ５の中に深く嵌まり
込んでいるためと放出口3aから放出される。給水は円錐
状の水膜Ｆとなって流れ込ために、空気孔11の中に直接
入り込むことはない。したがって、流量が大きくても空
気孔11から安定して空気が供給され、給水の泡沫化が維
持されると共に、空気孔12からオーバーフローが流れ出
ることもない。

放出口3aから放出された給水は、泡沫化チャンバ５の
中で空気を混入して泡沫化され、この後散水孔2aからシ
ャワー吐水となって吐出される。このとき、放出口3aか
らの水は旋回流チャンバ４での渦流の連続として水膜Ｆ
状に放出されるので、水膜Ｆの流れも旋回流としてのエ
ネルギが残っている。このため、水膜Ｆの旋回流及び流
れ自体が持つ遠心力が翼12に作用し、散水板２は第４図
において矢印方向へ回転させられる。したがって、散水
孔2aの位置は固定されずに吐水の間継続して移動し、吐
水は回転している散水孔2aから放出される。

このように、給水を予め旋回流として泡沫化チャンバ
５へ送り込み、泡沫化した後に残っている流れ自体の遠
心力を利用して散水板２を回転させることができる。こ
のため、散水板２からの吐水の放出点は移動して行くの
で、一つの散水孔2aからの吐水点も刻々と変化してい
く。したがって、泡沫を固定した散水孔2aから吐出する
場合に比べると、泡沫水が掻き回されるようになり、シ
ャワーとして使うときには心地よい刺激が加わる。

また、吐水自体は泡沫化されているため、不要な水は
ねが無くなり、シャワーのみでなくキッチンのシンクや
洗面化粧台の水栓にも利用できる。そして、散水孔2aの
回転によって吐水自体に旋回エネルギが付加されるた
め、洗浄力も大きくなって使い勝手も向上する。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明では、吐水ヘッドに流
入する給水を旋回流とした後に泡沫化し、給水が持つ旋
回流のエネルギを利用して散水板を回転させるようにし
ている。このため、散水板に開けた散水孔の位置が移動
し、一つの散水孔からの吐水は間欠的に吐水点に流れ落
ちる。したがって、散水孔を複数設けてシャワー散水す
るとき、各散水孔からの吐水が脈動を帯びたようにな
り、シャワーとして使うときは心地よい刺激を与えるこ
とができる。また、散水板の回転によって吐水自体にも
旋回が与えられて動的な吐水となり、流れのエネルギの
増加によって洗浄力も上げることができ、キッチン等の
水栓としても有効に利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の泡沫シャワー吐水口の要部縦断面図、
第２図は底面図、第３図は第１図のＩ−Ｉ線矢視断面
図、第４図は散水板を上から見た斜視図、第５図は翼の
配置を示すための要部の縦断面図、第６図（ａ）は環状
壁の内部での旋回流の発生を示す縦断面図、第６図
（ｂ）は横断面図、第７図は従来例を示す概略図であ
る。 1:吐水ヘッド、1a:接続筒 2:散水板、2a:散水孔 3:隔壁、3a:放出口 4:旋回流チャンバ、5:泡沫化チャンバ 6:環状壁、6a:孔 7:流入路、8:流出路 9:網、10:保持金具 11:空気孔、11a:給気スリーブ 12:翼

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体の入口及び出口と、前記入口と出口と
   の間を連通させる連通路と、前記連通路に配置された旋
   回流チャンバと、前記連通路からの流体を前記旋回流チ
   ャンバの内壁に沿って流入軸が斜め方向流れとして供給
   する旋回孔と、前記旋回流チャンバ内での流体の旋回流
   れの中心付近であって前記出口側への連通路に臨む放出
   口と、前記放出口に連通すると共に該放出口の開口面積
   より大きな横断面積の空間を有し且つその端部を前記出
   口に連通させた泡沫化チャンバと、該泡沫化チャンバか
   らの泡沫水を散水する散水板と、該散水板のほぼ中央に
   形成され外気と前記泡沫化チャンバの内部とを連通させ
   る空気流路とを備え、前記散水板は前記放出口からの給
   水を受けてその中心周りに回転可能に前記泡沫化チャン
   バの吐出端面に取り付けたことを特徴とする泡沫シャワ
   ー吐水口。