JP2769014B2

JP2769014B2 - 吐水口

Info

Publication number: JP2769014B2
Application number: JP2052396A
Authority: JP
Inventors: 義孝大庭; 修徳永
Original assignee: 東陶機器株式会社
Priority date: 1990-03-02
Filing date: 1990-03-02
Publication date: 1998-06-25
Anticipated expiration: 2013-06-25
Also published as: JPH03253627A

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スプレー吐水又は泡沫吐水に切
替えられるようにした吐水口に関する。

〔従来の技術〕

浴室用のシャワーヘッドや、近来になって広く普及し
てきた洗髪・洗顔のためのハンドシャワー等は、散水板
に開けた多数の孔から一様に散水するものがその典型的
な例であった。

このような一つのパターンの散水に代えて、通常のス
プレー吐水に加えて泡沫を散水中に含ませた泡沫吐水が
行えるようにしたものも利用されるようになった。これ
は、たとえば実開昭58−35949号公報に記載されたもの
等がその例として挙げられる。

給水の泡沫化は、一般の水栓等にも採用されているよ
うに、吐出端に多数の孔を開けた減圧板を組み込み、こ
の孔を通過するときの給水の増速に基づく内部圧力の低
下を利用したものである。そして、減圧板の下流に外部
の空気を吸引するための吸引孔を大気開放し、給水時に
この吸引孔から空気を吸い込んで給水中に混合させて泡
沫水を得る構造となっている。

先の公報に掲げたシャワーヘッドにおいても、このよ
うな泡沫機能部が組み込まれ、内蔵した切替え弁を操作
することによって、スプレー状の通常吐水と泡沫吐水と
に切り換えるようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、泡沫吐水とする場合には、給水が泡沫化の
ための減圧板の小孔を通過するため、流れの圧力損失が
かなり大きい。このため、給水量を或る一定以上に設定
していないと、適切な吐水圧が得られない。またこの泡
沫吐水であると、流量が小さい場合に泡沫にならなかっ
たり泡沫感のない吐水となり、水はねを無くしてソフト
な洗浄感で使える等の本来の役割を果たせず使い勝手が
悪くなる。

また、減圧板を利用する場合では、通常吐水の流路は
この減圧板を通る流路とは別にしなければならない。こ
のため、吐水口全体が大きくなるばかりか、流路の切替
えのための弁も泡沫側及び通常吐水側への流路を同時に
変える一軸型の弁体が必要になる。したがって、内部構
造も複雑となるほか、流路抵抗が更に増加してしまうた
めに、適切な泡沫を得るには或る一定以上の流量でなけ
ればならない等の制限を受けるようになる。

そこで、本発明は、スプレー吐水に加えて良好な泡沫
吐水が得られるようにし、しかも吐水口を小型化して水
栓やハンドシャワー等用としての使い勝手を向上させる
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の吐水口は、流体の入口と、第１及び第２の出
口と、前記入口と第１及び第２の出口との間に連通させ
る連通路と、この連通路に配置して流体の流れを旋回さ
せる旋回流チャンバと、この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第１及び第２の出口
側への連通路に臨む放出口と、この放出口に連通すると
共に当該放出口の開口面積より大きな横断面積を有し且
つその端部を前記第１及び第２の出口に連通させた泡沫
化チャンバと、この泡沫化チャンバに外気と連通させる
空気流路と、この空気流路と前記第１の出口を同時に開
放する第１の吐水状態及び前記空気流路を閉塞すると同
時に前記第２の出口を開放する第２の吐水状態とに切り
替える切替え手段とを備えてなることを特徴とする。

また、切替え手段は、前記第１の出口の外方に配置さ
せ前記第２の出口を有する回転部材を備え、この回転部
材の回転角度により第１の吐水状態と第２の吐水状態と
に切り替え可能とした構成とすることもできる。

ここで、第１の出口は泡沫化された給水を放出する泡
沫孔とし、第２の出口は非泡沫吐水であってたとえば通
常のスプレー吐水用のスプレー孔とした構成とすること
ができる。この場合では、旋回流チャンバから泡沫化チ
ャンバに供給された給水は泡沫水となって泡沫孔（第１
の出口）から放出され、切替え手段によって第２の出口
側に流路が切り替わるとスプレー孔（第２の出口）から
スプレー吐水される。

〔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、旋回流の中心付近に位置している放出口部分での流
れも渦巻き状となっているため、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。これ
により、泡沫化チャンバに流れ込む水は既に飛散しやす
い状態となり、泡沫化チャンバを空気流路によって大気
開放しておけば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る水膜状の給水中に速やかに混
入され、泡沫吐水となって第１の出口から排出される。

また、切替え手段の回転部材を回転させると、その回
転角度によって第１の出口から第２の出口側に流路が切
り替わると同時に空気流路からの空気の吸引がなくなる
ので、第２の出口からは非泡沫のたとえば通常のスプレ
ー吐水等として吐出させることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の吐水口の縦断面図、第２図は散水板
部分の底面図、第３図は水の旋回を示す概略横断面図で
ある。

図において、給水管１の先端にスプレー及び泡沫吐水
に切替えるための吐水ヘッドの本体２が連結され、その
内部を給水管１の流路1aに連通させている。吐水ヘッド
の本体２は下端を開放した円筒状であり、内部に旋回流
チャンバ３及び泡沫化チャンバ４を形成すると共に、下
端には固定散水板５及び可動散水板６を取り付けてい
る。

旋回流チャンバ３は、第３図に示すように本体２と同
軸配置した環状壁3aの内部に形成され、この環状壁には
合計４個の孔3bを開け、更に泡沫化チャンバ４との間の
隔壁3cに放出口3dを設けている。これらの孔3bの開口軸
線は旋回流チャンバ３の横断面に対してタンジェンシャ
ル方向であり、また放出口3dの内径は旋回流チャンバ３
のそれよりも格段に小さい。

泡沫化チャンバ４は、旋回流チャンバ３と共に共通の
部材によって一体成形されたもので、旋回流チャンバ３
よりも大きい内径の下端を開放した筒状体である。そし
て、放出口3dの周りには旋回流チャンバ３の内径にほぼ
等しい逆流防止板4aを環状に形成し、更にその下の内周
壁には泡沫化を促進するための雌ネジ4bが刻まれてい
る。

固定散水板５は本体１の下端にネジ接合によって一体
化され、下端面を平坦にして泡沫孔5aとスプレー孔5bと
空気吸引孔5dをそれぞれ開けたものであり、詳細を第４
図に示す。泡沫孔5aは円形の開口断面を持って中心周り
に合計５個設けられ、スプレー孔5bは多数の小孔を長円
状の領域の中に開けたもので泡沫孔5aの間の５個所に形
成されている。更に、中央部には肉厚としたベース5cを
形成してこれに２本の空気吸引孔5dを開けている。そし
て、これらの空気吸引孔5dの下端の開口は半径方向に並
んで開けられている。また、固定散水板５の周壁にはフ
ランジ5eが形成され、その一部の下面に第６図に示すよ
うに三角形の突起5fを設けている。

固定散水板５のベース5cには、第１図のように空気吸
引筒７が連結され、その流路を空気吸引孔5dに接続して
いる。この空気吸引筒７は内部に空気流路7aを形成して
その上端を放出口3dと同軸上としてこの放出口3dに近接
して臨ませたものである。また、空気吸引筒７の周囲に
は円板状の逆流防止板7bを設け、泡沫化チャンバ４の逆
流防止板4aと共に泡沫水が空気流路7aを塞ぐことを防止
する。

なお、固定散水板５の底部には、円筒状の環状整流板
8a及び中心から放射状に延びた複数の放射状整流板8bが
設けられ、更に泡沫孔5aには十字状の整流板8cが組み込
まれている。

可動散水板６は固定散水板５の周りに回転自在であっ
て、泡沫孔5aの流路を開くと同時に空気吸引孔5dを大気
開放すること及びスプレー孔5b側に切り替えたときに空
気吸引孔5dを同時に閉じることをその機能としたもので
ある。第５図は可動散水板６の詳細であり、底壁に５個
の通水孔6a及び２個の空気孔6bを開けている。通水孔6a
はスプレー孔5bの全体を含めることができる長円状の開
口形状を持ち、各スプレー孔5bの配置ピッチは、泡沫孔
5a又はスプレー孔5bのピッチに等しい。すなわち、第４
図（ｂ）の固定散水板５に対して、第５図（ｂ）の可動
散水板６は通水孔6aが泡沫孔5aに整合する姿勢であり、
このときには通水孔6aからは泡沫水が吐出される。そし
て、このときには空気孔6bも空気吸引孔5dに整合し、泡
沫化チャンバ４の中に空気を吸引可能である。一方、可
動散水板６を通水孔6aのピッチの半分だけ回転させる
と、この通水孔6aはスプレー孔5bに整合して泡沫孔5aを
閉じ、これと同時に空気孔6bもその位置を変えて空気吸
引孔5dを閉じる。

更に、可動散水板６の上端の２個所には固定散水板５
の突起5fが嵌まり込む拘束溝6cが形成されている。これ
らの拘束溝6cの周方向の長さは、隣接する泡沫孔5aとス
プレー孔5bのピッチ間隔に等しい。そして、第１図によ
うに、可動散水板６はベース5cにねじ込んだボルト９の
周りに回転自在に組み込まれ、ナット9aによって保持さ
れたリテーナリング9b及びスプリング9cによって固定散
水板５側に付勢されている。このような取り付け構造に
より、必要とする吐水に切り替える方向に可動散水板６
を回転させると突起5fが拘束溝6cから離れて他方の拘束
溝6cと係合することによって回転不可に固定散水板５に
一体化され、必要とする吐水に切り替えることができ
る。

ここで、流路1aから給水したときに、泡沫化チャンバ
４へ水を旋回させた後に水膜状として送り込むことを第
８図の概略図によって説明する。

流路1aから給水すると、環状壁3aの孔3bの軸線は円形
断面の旋回流チャンバ３に対してタンジェンシャル方向
を向いているので、旋回流チャンバ３内では水が旋回流
となる。すなわち、水は旋回流チャンバ３の外周部から
内周壁に沿って流れ込み、４箇所の孔3bからの水が合流
して渦を形成しながら旋回流チャンバ３の中で旋回し始
める。このとき、孔3bの全体の流路面積が放出口3dのそ
れよりも大きければ、泡沫化チャンバ３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、旋
回流チャンバ３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、放出孔
口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、円錐状の水膜Ｆとなって吐出される。

一方、放出口3dは泡沫化チャンバ４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の内側の空間の内圧が低下する。このた
め、空気吸引孔5dが大気開放していれば空気が吸い込ま
れ、放出口3dからの水膜Ｆが泡沫化チャンバ４の雌ネジ
4b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。

以上の構成において、泡沫吐水するときには、第２図
の状態から可動散水板６を回転させてその通水孔6aを泡
沫孔5aに合わせると同時に、空気孔6bを空気吸引孔5dに
整合させる。これによって、前記のように泡沫化チャン
バ４の中で泡沫化された泡沫水が泡沫孔5a及び通水孔6a
を通って吐水される。

一方、スプレー吐水する場合は、前記の要領で可動散
水板６を回転させて突起5fと拘束溝6cとによってロック
し、第２図のように通水孔6aをスプレー孔5bに合わせ
る。このとき、空気孔6bは空気吸引孔5dからはずれるの
で、この空気吸引孔5dは可動散水板６の底部壁によって
閉じられる。したがって、給水は泡沫吐水の場合と同様
に旋回させられた後に水膜状となって泡沫化チャンバ４
に流れ込むが、空気は吸引されないため泡沫化は行われ
ない。このため、給水は泡沫化チャンバ４の中で連続流
れとなってスプレー孔5b及び通水孔6aを経て通常のシャ
ワー状に吐水される。

このように、給水を旋回させて泡沫化チャンバ4f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、最適な泡
沫吐水が得られる。また、可動散水板６を回転操作する
ことによって、泡沫吐水及びスプレー吐水の両方を使い
分けることができ、洗顔や洗髪用としても支障なく使え
る。

また、可動散水板６を利用して吐水形態を切り替える
ので、吐水ヘッドの中に切替え用の弁を内蔵したりスプ
レー側と泡沫側の流路をその吐出端まで別々に設けたり
する必要がない。このため、吐水ヘッドが小型化でき、
泡沫とスプレーの機能を兼備していても、その切替え弁
が占める範囲を最小限に抑えたコンパクトな設計が行え
る。

なお、実施例では第１の放出口である泡沫孔5aからは
泡沫水を吐水し、第２の放出口であるスプレー孔5bから
はスプレー吐水するようにしているが、要するに第１の
放出口からは泡沫水が吐出され第２の放出口からは泡沫
水ではない各種の態様の吐水としてもよいことは無論で
あり、泡沫とスプレーとの組合せに限定されるものでは
ない。

〔発明の効果〕

本発明では、給水を旋回させることにより流れに遠心
力を発生させ、これを利用して泡沫チャンバの中へ円錐
状の水膜流れとして送り込み、このときに発生する内圧
の低下によって空気を混入させている。このため、従来
のように多数の小孔を開けた減圧板を用いる場合に比べ
ると、圧力損失が小さくなって流量が確保され、また異
物やスケールの付着による吐水不良も解消される。

また、可動散水板（回転部材）の回転によって泡沫及
びスプレー吐水に切り替えるので、切替え用の弁やスプ
レー及び泡沫のそれぞれの専用の流路を形成する必要が
なく、装置のコンパクト化も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す吐水口の縦断面図、第
２図は散水板の平面図、第３図は水の旋回を示す概略横
断面図、第４図（ａ）は固定散水板の縦断面図、第４図
（ｂ）は平面図、第５図（ａ）は可動散水板の縦断面
図、第５図（ｂ）は平面図、第６図は固定及び可動散水
板を分けて示す正面図、第７図は固定及び可動散水板を
合体させたときの正面図、第８図は環状壁の内部での旋
回流の発生を示す説明図であって同図（ａ）は概略縦断
面図及び同図（ｂ）は概略横断面図である。 1:給水管、1a:流路 2:本体 3:旋回流チャンバ、3a:環状壁 3b:孔、3c:隔壁 3d:放出口 4:泡沫化チャンバ、4a:逆流防止板 4b:雌ネジ 5:固定散水板、5a:泡沫孔 5b:スプレー孔、5c:ベース 5d:空気吸引孔、5e:フランジ 5f:突起 6:可動散水板、6a:通水孔 6b:空気孔、6c:拘束溝 7:空気吸引筒、7a:空気流路 8a:環状整流板、8b:放射状整流板 8c:整流板 9:ボルト、9a:ナット 9b:リテーナリング、9c:スプリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E03C 1/084 B05B 1/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】流体の入口と、第１及び第２の出口と、前
記入口と第１及び第２の出口との間に連通させる連通路
と、この連通路に配置して流体の流れを旋回させる旋回
流チャンバと、この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第１及び第２の出口側への連
通路に臨む放出口と、この放出口に連通すると共に当該
放出口の開口面積より大きな横断面積を有し且つその端
部を前記第１及び第２の出口に連通させた泡沫化チャン
バと、この泡沫化チャンバに外気と連通させる空気流路
と、この空気流路と前記第１の出口を同時に開放する第
１の吐水状態及び前記空気流路を閉塞すると同時に前記
第２の出口を開放する第２の吐水状態とに切り替える切
替え手段とを備えてなることを特徴とする吐水口。
【請求項２】前記切替え手段は、前記第１の出口の外方
に配置させ前記第２の出口を有する回転部材を備え、こ
の回転部材の回転角度により第１の吐水状態と第２の吐
水状態とに切り替え可能としたことを特徴とする請求項
１記載の吐水口。