JP3150076U

JP3150076U - シャワーヘッド

Info

Publication number: JP3150076U
Application number: JP2009000847U
Authority: JP
Inventors: 宏彦佐藤
Original assignee: 宏彦佐藤
Priority date: 2009-01-28
Filing date: 2009-01-28
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2019-01-28

Abstract

【課題】散水板が金属薄板で形成されており、散水板の総開口面積を絞って節水構造にした場合でも、散水板に過剰な圧力が作用しないようにしたシャワーヘッドを提供する。【解決手段】入口と出口を備えたシャワーヘッド本体の出口部分に、金属薄板にて形成されるとともに総開口面積を小さくして節水構造とした散水板を取り付け、この散水板の上流側に、金属薄板にて形成されるとともに多数の小孔を開口し、この総開口面積をシャワーヘッド本体の最小通水路面積よりも小さくした制水板を取付けたことを特徴とするシャワーヘッドである。【選択図】図１

Description

本考案は、浴室や洗髪台等に設けられて身体や頭髪等を洗うシャワーヘッドに関する。

一般家庭やホテルのバスルーム、浴場、温泉、理容院・美容室などの洗髪台、または朝シャン用洗面化粧台などで使用されて身体や頭髪などを洗うシャワーヘッドは、最近資源削減のため節水タイプが普及している。
シャワーヘッドを節水タイプにするには、通水路の面積を絞ればよく、例えばヘッド本体内に節水コマや節水ノズルを設けるなどの手段が採用されている。
また、国際公開番号「ＷＯ０３／０７０３８０」に記載されているシャワーヘッドのように、散水板における総開口面積を小さくして節水する構造も採用されている。この散水板は、金属薄板にフォトエッチング加工によって、直径が０．１〜０．５ｍｍの小さな散水孔を多数個開口した構造をなしており、総開口面積を減じるとともに直径が０．１〜０．５ｍｍの小さな散水孔を多数個形成することにより、節水タイプであるにも拘わらず、柔らかなシャワー水が得られるように工夫されている。

国際公開番号ＷＯ０３／０７０３８０

ヘッド本体の下流端に設けられる散水板を、樹脂により金型成形する場合は、金型で直径０．１〜０．５ｍｍ位の小さな散水孔を開けるのは難しく、孔が小さい場合はステンレス等のような金属薄板にエッチング加工により成形するのが量産性やコストおよび寸法精度などの点で有利である。
しかしながら、節水のために散水板の総開口面積を絞った場合、散水板で水を堰き止める構造になるから内圧が高くなり、散水板に大きな圧力が加わる。散水板を板厚の小さな金属薄板で形成した場合は、散水板が変形する恐れがある。
また、直径が小さな散水孔の場合、水道水に含まれるごみや鉄錆等の異物が孔に詰り、孔が塞がれたり、孔から出る水の噴射方向が乱れるなどの不具合がある。

この考案の目的は、金属薄板を用い、エッチング加工により小さな散水孔を開けるとともに散水板の総開口面積を絞って節水構造にした場合、散水板に過剰な圧力が作用しないようにし、かつごみ等の異物による目詰まりを防止できるシャワーヘッドを提供しようとするものである。

請求項１の考案は、入口と出口を備えたシャワーヘッド本体の出口部分に、金属薄板にて形成されるとともに多数個の散水孔をエッチング加工により形成し、この総開口面積を小さくして節水構造とした散水板を取り付け、この散水板の上流側に、金属薄板にて形成されるとともに多数の小孔をエッチング加工により開口し、これら小孔の総開口面積をシャワーヘッド本体の最小通水路面積よりも小さくした制水板を取付けてなるシャワーヘッドが提供される。
ここで節水構造というのは、一般に標準（スタンダード）タイプと称されて販売されているシャワーヘッドに比べて３０％以上の節水効果を有するシャワーヘッドのことをさす。
請求項２の考案は、入口と出口を備えたシャワーヘッド本体と、このシャワーヘッド本体の出口部分に取着され、金属薄板にて形成されるとともに直径が０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下の多数の散水孔をエッチング加工により総開口面積が３０ｍｍ^２以下となるように開設した散水板と、上記散水板の上流側に取着され、金属薄板にて形成されるとともに直径が０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下の多数の小孔をエッチング加工により形成し、この総開口面積をシャワーヘッド本体の最小通水路面積よりも小さくした制水板と、を具備したシャワーヘッドが提供される。
請求項３の考案は、制水板に形成された小孔は、散水板に形成された散水孔の最大のものより小さな孔であることを特徴とするシャワーヘッドが提供される。
請求項４の考案は、制水板の総開口面積は散水板の総開口面積より大きいことを特徴とするシャワーヘッドが提供される。
請求項５の考案は、制水板は散水板と正対しており、制水板に形成された多数の小孔は、この制水板の外径の半分以下の直径の円の中に集中して形成してあることを特徴とするシャワーヘッドが提供される。

通常、シャワーヘッド本体の出口部に取付けられる散水板の総開口面積を絞って、標準タイプに比べて節水する場合、散水板で流れを堰き止めるので、散水板に加わる圧力が高くなる。
これに対し、請求項１の考案のように、散水板の上流側に総開口面積を最小通水路面積より小さくした制水板を設けると、制水板でも流れを堰き止めるので流量を絞るようになり、節水作用が生じる。すなわち、散水板の上流側で一旦流量を絞ることができるため散水板に作用する圧力を減じることができ、散水板に加わる力を抑制することができる。よって、水道水圧が高い場所や水圧が高い時間中に使用しても、散水板に変形が生じるなどの不具合を防止することができる。また、さらに散水板の総開口面積を減じて、節水作用の大きな散水板を使用することもできる。
そして、制水板に設ける小孔を小さくしてあるので、この小孔がフィルターの作用をなし、水道水に含まれるごみ等の異物を捕獲して散水孔の目詰まりを防止することができる。
請求項２の考案は、請求項１の構成をさらに具体化した構造であり、請求項１の場合と同様な作用を奏する。
請求項３の考案の場合は、制水板に形成された小孔を散水板に形成された散水孔の最大のものより小さくしたので、少なくとも最も大きな散水孔が目詰まりすることがない。

請求項４の考案の場合は、制水板の総開口面積を散水板の総開口面積より大きくしたので、制水板にも大きな負荷が加わるのを抑制することができ、制水板の変形を防止することができる。
請求項５の考案の場合、散水板より噴射される噴射水の噴射方向が綺麗になる。
すなわち、通常、シャワーヘッド本体内では、握り部からヘッド部に入って来た水の流れがヘッド部内で方向を転換するので、ここで流れに乱れが生じる。このような乱れは、散水孔から放出される水の向きを乱し、散水孔の軸線に対し傾斜した方向に噴射させることがある。このような場合、１本１本の噴射の方向に乱れが生じ、綺麗なシャワー水が噴射されなくなる。
これに対し、制水板を散水板に正対して配置し、制水板に設けた小孔を制水板の中心部に集中して形成すると、これら小孔から散水板の方向に向かう流れを発生させ、このため、散水孔を通過する水は散水孔の軸線に沿った流れになり、各散水孔から放出された水の放出方向がほぼ揃った向きになる。

考案の一実施例を示し、シャワーヘッドの断面図制水板の正面図散水板の正面図制水板と散水板の組み付け状態を示す拡大した断面図標準シャワー、散水板および制水板を用いたシャワーの流量特性図

以下に本考案の一実施例を図面にもとづき説明する。
図１はシャワーヘッドの断面図、図２は制水板の正面図、図３は散水板の正面図、図４は散水板と制水板の組付け状態を示す拡大した断面図、図５は圧力を同一にした場合の各条件における流量特性図である。
図１に示すシャワーヘッド本体１は合成樹脂にて形成されており、管状の握り部２とヘッド部３を一体に有し、握り部２内に導水路４を形成してあるとともにヘッド部３内に広がり室５を有している。導水路４の上流端は図示しないシャワーホースが連結されるとともに、下流端は広がり室５に連なっており、この広がり室５の下流端には制水板６および散水板７が取付けられている。
上記導水路４の上流端から広がり室５の下流端に亘る通水路において、最も断面積が小さくなっている箇所は、導水路４が広がり室５に開放される箇所４０である。これは導水路４を成形する場合、金型の抜き勾配を確保するために、この箇所４０は小さくし、上流端に近づくに応じて通路断面積を大きくして導水路４をテーパ孔にすることにより、このような構造になっている。
なお、この開放端４０の直径は例えば１１．５ｍｍ程度であり、この断面積Ａ１は１０３．８ｍｍ^２となっている。
ヘッド部３の開放端に取付けられた上記制水板６と散水板７は、図４に示すように、流れの方向に添ってこの順に取付けられており、散水板７が最下流に位置されている。これら制水板６と散水板７は、ゴムなどよりなるパッキング材８を挟んで互いに間隔を存して取付けられており、パッキング材８が制水板６と散水板７のスペーサーの役割を果たしている。制水板６と散水板７は互いに正対しており、その間隔は例えば４．０ｍｍ程度に設定されている。
これら制水板６と散水板７およびパッキング材８は、ヘッド本体１に対し押えリング９によって脱着可能に取付けられている。これにより散水板７はヘッド本体１に対し水密に保たれている。

次に、制水板６について図２にもとづき説明する。
本実施例の制水板６はステンレス製の薄板からなり、板厚０．４ｍｍ、直径４６．５ｍｍ程度の平坦な円盤をなしており、多数の小孔６０…が形成されている。各小孔の直径は０．６ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ以上で０．４ｍｍ以下であり、本実施例では、直径０．３６ｍｍの孔がフォトエッチング加工により総数２５０個形成されている。したがって、これら小孔６０…の総開口面積Ａ２は２５．４４ｍｍ^２になっている。
これら小孔６０…は、制水板６の中央部に集中して形成されており、制水板の直径の半分以下の直径の円の中に、本実施例では直径１７ｍｍの円の中に、２５０個の小孔が、例えば５列の同心環状孔列を成して分散配置されている。

一方、散水板７について図３にもとづき説明する。
本実施例の散水板７も、ステンレス製の薄板からなり、板厚０．４ｍｍ、直径５０ｍｍ程度の平坦な円盤をなしている。このようなステンレス製の散水板７には、多数の散水孔７０…が形成されている。各散水孔７０の直径は０．１ｍｍ以上で０．６ｍｍ以下であり、フォトエッチング加工により形成されている。
散水板７における散水孔７０…の配置は、以下の通りになっている。すなわち、散水板７の中心部には、直径１２ｍｍの円の中に、直径０．５２ｍｍの大きさの散水孔が、４列の同心環状孔列を成して合計３８個形成されているとともに、その周囲に、直径２７ｍｍの円周上に、直径０．３２ｍｍの大きさの散水孔が２１個形成されており、さらに直径４０ｍｍの円周上に、直径０．３６ｍｍの大きさの散水孔が９０個形成されている。
したがって、散水板６の孔数は合計１４９個であり、総開口面積Ａ３は１８．９１ｍｍ^２となっている。

このような構造のシャワーヘッドについて、その作用を説明する。
シャワーヘッド本体１を、水道の給水栓につないだシャワーホースに連結して給水栓を開けると、水道水（又はお湯）がシャワーヘッド本体１に供給される。シャワーホース本体１に導入された水道水は、握り部２内の導水路４を通り、この開放端４０より広がり室５に流入し、広がり室５の下流に設けた制水板６を通り、散水板７を経てシャワー水となって噴射される。
この場合、散水板７では散水孔７０…の総開口面積Ａ３を１８．９１ｍｍ^２にしてあり、これは通常の標準タイプのシャワーヘッド（開口面積は４０〜８０ｍｍ^２）に比べて開口面積を小さくしてあるので、流量を絞り込むことができ、よって節水することができる。
そして、このような散水板７の上流側に間隔を存して制水板６を設けたので、この制水板６も流れを規制する。すなわち、この制水板６では、総開口面積Ａ２を２５．４４ｍｍ^２としてあり、これはシャワーヘッド本体１内の通水路における最小開口面積Ａ１＝１０３．８ｍｍ^２より小さいので、この制水板６が節水作用を生じる。
すなわち、このようなシャワーヘッドでは、通路を流れる水を制水板６で１段目の節水を行うとともに、散水板７で２段目の節水を行うことになる。
このため、散水板７のみを使用する場合に比べ、節水作用が高くなる。

この点を確かめた実験の結果を図５に示す。
実験は、シャワーホースとシャワーヘッドの間に流量計および圧力計を取付け、標準タイプのシャワーヘッドの場合と、本実施例のシャワーヘッドにおいて、制水板６のみを取付けた場合、散水板７のみを取付けた場合、および制水板６と散水板７をともに取付けた場合の各流量特性をそれぞれ測定した。
なお、標準タイプのシャワーヘッドは、大手水道器具メーカＳ社が標準タイプと表示して販売している商品を用いた。
図５より、蛇口を最大に開いた場合、標準タイプでは２２．０リットル／分の流量となるのに対し、制水板６のみを取付けた場合は１８．８リットル／分、散水板７のみを取付けた場合は１７．５リットル／分、制水板６および散水板７をともに取付けた場合は１６．０リットル／分となる。これにより、標準タイプに対する節水率は、制水板６のみを取付けた場合は１４．５％、散水板７のみを取付けた場合は２０．５％、制水板６および散水板７をともに取付けた場合が２７．３％になっている。
また、圧力を同一にした場合でも、例えば内圧０．１Ｍｐａの場合では、標準タイプ＞制水板６のみ＞散水板７のみ＞制水板６と散水板７をともに使用する、の順に流量が少なくなっており、標準タイプに対する節水率はそれぞれ３４．３％、３９．２％、５２．０％になっている。
したがって、散水板７のみを使用する場合よりも散水板７と制水板６をともに取付けた方が節水効果の高いことが判る。
このことから、制水板６を使用することにより下流端の散水板７の負担が少なくなり、すなわち、散水板７のみで節水する場合に比べて、同等の節水率ならば散水板７に加わる圧力を軽減することができ、散水板が金属薄板で出来ていても変形を防止することができる。
逆に、制水板６を用いることで金属薄板を用いるにも拘わらず、散水板７の総開口面積をさらに絞って一層節水効果の大きな散水板７を使用することもできる。
さらに、制水板６の総開口面積Ａ２は散水板７の総開口面積Ａ３より大きくしてあるので、流れる水は導水路４の開放端４０の最小通路面積の箇所Ａ１で絞られ、次に制水板６で絞られ、最後に散水板７で絞られる。よって、下流に行くに従い順に流量を絞るので、制水板６にも大きな負荷が加わるのが抑制され、制水板６の変形を防止することもできる。

また、制水板６に設けた小孔６０…は、直径０．３６ｍｍの小径になっているので、これら小孔６０…が水道水に含まれるゴミや鉄錆などを捕獲してフィルターとして機能し、散水板７の目詰まりを防止する。
制水板６がフィルター機能を発揮するためには、小孔６０…の大きさは、散水板７の散水孔７０…の最も大きな孔よりも小さな孔であることが望ましく、本例の場合、小孔６０…は、散水板７の最も大きな散水孔０．５４ｍｍより小さくなっており、これにより散水板７の直径０．５４ｍｍの散水孔がごみや異物で塞がれることはない。
更に好ましいのは、制水板６の小孔６０…の大きさは、散水板７の散水孔７０…の最も小さな散水孔より小さくなっていることである。
そしてまた、シャワーヘッド本体１内では導水路４を通って広がり室５に入って来た水は下向きに変えるため流れに乱れが生じるが、散水板６にはその中央部に多数の小孔６０…を集中して形成したので、これら小孔６０…が水の向きを修正し、散水板７に向かう流れに変える。よって、散水孔７０…から放出される水は散水孔７０…の軸線に沿った流れになり、各噴射水は放出方向が綺麗に揃ったシャワー水になる。

以上説明した通り本考案によれば、制水板で流量を絞るので、散水板に過大な圧力が作用するのが抑制され、金属薄板を用いた散水板であっても散水板の変形を防止することができるとともに、さらに散水板の開口面積を減じて節水機能の大きなシャワーヘッドの提供も可能なる。また、制水板は多数の小孔を形成したものであるから、ごみ等の異物を捕まえ、散水板の目詰まりを防止することができる。

１…シャワーヘッド本体
６…制水板
６０…小孔
７…散水板
７０…散水孔

Claims

入口と出口を備えたシャワーヘッド本体と、
このシャワーヘッド本体の出口部分に取着され、金属薄板にて形成されるとともに多数個の散水孔をエッチング加工により形成し、この総開口面積を小さくして節水構造とした散水板と、
上記散水板の上流側に取着され、金属薄板にて形成されるとともに多数の小孔をエッチング加工により開口し、これら小孔の総開口面積をシャワーヘッド本体の最小通水路面積よりも小さくした制水板と、
具備したことを特徴とするシャワーヘッド。
入口と出口を備えたシャワーヘッド本体と、
このシャワーヘッド本体の出口部分に取着され、金属薄板にて形成されるとともに直径が０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下の多数の散水孔をエッチング加工により総開口面積が３０ｍｍ^２以下となるように開設した散水板と、
上記散水板の上流側に取着され、金属薄板にて形成されるとともに直径が０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下の多数の小孔をエッチング加工により形成し、この総開口面積をシャワーヘッド本体の最小通水路面積よりも小さくした制水板と、
具備したことを特徴とするシャワーヘッド。
上記制水板に形成された小孔は、上記散水板に形成された散水孔の最大のものより小さな孔であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシャワーヘッド。
上記制水板の総開口面積は、散水板の総開口面積より大きいことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１に記載のシャワーヘッド。
制水板は散水板と正対しており、制水板に形成された多数の小孔は、この制水板の外径の半分以下の直径の円の中に集中して形成してあることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１に記載のシャワーヘッド。