JP4491443B2 - ノズルユニット - Google Patents

Description

本発明は、バスタブに取り付けられた筒形のブローボディに設けられる逆止弁が組み込まれたノズルユニットに関するものである。

図１２は従来のボールフロート式のノズルユニットの一例を示す縦断面図である。

従来、この種のノズルユニット１００としては、すり鉢状の弁座面２００ａが形成された金属製（または合成樹脂製）のブローボディ２００をバスタブ１１の床壁１１ａに挿通してブローフット６００に取付けし、ブローボディ２００の弁座面２００ａにボール弁３００を落とし込んで当接させ、ブローボディ２００の上側にブローキャップ５００を螺着した構造を備えたもの（以下、ボールフロート式のノズルユニット１００と称する。）が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。

そして、バスタブ１１に給湯（湯張り）を行うときには、図１２（ａ）に示すように、逆止弁３００がブローボディ２００の弁座面２００ａに当接して通水経路を遮断しているため、湯水を堰き止めることができる。また、この状態でエアブロー運転を行うと、図１２（ｂ）に示すように、逆止弁３００がエアで押し上げられ、ブローキャップ５００のエア吹き出し孔５２０から気泡が吹き出される。
特開平１０−１３２１１１号公報

しかし、このボールフロート式のノズルユニット１００では、次のような不都合があった。

第１に、ブローボディ２００およびボール弁３００が金属製であると合成樹脂製であるとは問わず、ブローボディ２００の弁座面２００ａに対してボール弁３００が円周上で線接触しているに過ぎないため、ブローボディ２００に対するボール弁３の密着性が低く、両者の隙間から水漏れが発生する恐れがある。

第２に、ブローボディ２００およびボール弁３００が金属製であると合成樹脂製であるとは問わず、すり鉢状の弁座面２００ａに球形のボール弁３００が落とし込まれた状態となっているため、メンテナンス時などにボール弁３００を拾い上げ難く、容易に取り外して点検・補修・交換することができない。

第３に、ブローボディ２００およびボール弁３００がいずれも金属製である場合は、そもそも表面精度の問題から完全な止水が難しい。しかも、通常時（非ブロー時）において、ブローボディ２００とボール弁３００との接触部分から上側で両者が常に水に接しているため、ブローボディ２００やボール弁３００が錆びて経年劣化する心配があるため、長期的な観点からも止水性に問題がある。

第４に、ブローボディ２００およびボール弁３００が合成樹脂製である場合は、完全な球体を樹脂成型するのが難しく、また、ボール弁３００が軽いため止水位置に収まるまでに若干の時間を要することから、水漏れを誘発する恐れがある。

本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、長期にわたって高い止水性を発現するとともに、メンテナンス時などに容易に取り外して点検・補修・交換することが可能なノズルユニットを提供することを目的とする。

本発明に係るノズルユニットは、次のような手段を採用する。

すなわち、請求項１に記載の発明は、ブローボディをバスタブに挿通してブローフットに取り付け、前記ブローボディに逆止弁を設け、前記ブローボディにブローキャップを取り付けたノズルユニットにおいて、前記逆止弁は、前記ブローボディの排気側端面に面接触して通水経路を遮断しうるコイン形の弁体を備え、前記弁体の裏面である前記ブローボディ側の面には中心部に凹部が形成されて外周部にリング部が突出され、前記弁体の表面である前記ブローキャップ側の面に突起が形成されるとともにブローキャップの内側には規制片が突出されることを特徴とする。

そして、請求項１に記載の発明では、エアブロー運転の停止時に逆止弁の弁体が浮上し、弁体の突起がブローキャップの規制片に当接するので、ブローキャップに貼り付かなくなる。また、ブローボディの排気側端面に対して逆止弁のコイン形の弁体が面接触するため、水漏れが防止される。その際に、バスタブ内の水圧とブローボディ内の気圧との圧力差により、弁体はブローボディに吸着され止水動作が確実に行われる。

また、このノズルユニットにおいて、逆止弁の水平移動を規制するストッパがブローボディの排気側端面に設けられている。

逆止弁が水平方向に大きくずれることはなく、止水動作が確実に行われる。

また、このノズルユニットにおいて前記弁体の裏面である前記ブローボディ側の面の凹部に触れ止め棒が突出され、触れ止め棒がブローボディの孔に緩挿されて弁体のリング部がブローボディの排気側端面に当接される。

給湯開始時にはブローボディの孔に触れ止め棒が位置決めされているので、排気側端面に弁体のリング部が面接触する。また、エアブロー運転時には孔と触れ止め棒との緩挿間隙からエアが上昇とすると同時に孔に位置決めされながら触れ止め棒が上昇するので、逆止弁の弁体のずれ・浮きが発生しなくなる。

また、このノズルユニットにおいて、ブローフットとブローボディとの螺合状態と、ブローボディとブローキャップとの螺合状態とが、相互に逆ねじの関係になっている。

ブローキャップの回転操作に伴ってブローボディが共回りしてブローフットから緩むことが阻止される。

本発明に係るノズルユニットによれば、逆止弁は、ブローボディの排気側端面に対して逆止弁のコイン形の弁体の裏面外周をリング状に面接触させることができることから、長期にわたって高い止水性を実現することができる。また、逆止弁がブローボディの排気側端面上に載置されているだけなので、メンテナンス時などに容易に取り外して点検・補修・交換することが可能である。

また、本発明に係るノズルユニットによれば、バスタブ内の水圧とブローボディ内の気圧との圧力差により、弁体は中心部の凹部がブローボディ側へ移動するように凹部から変形してブローボディに吸着されることから、リング部の排気側端面に対する密着性が向上し、逆止弁の止水性を一層高めることができる。また、ブローキャップの逆止弁規制片によって弁体の浮き上がりが所定の高さで規制され、突起によって貼りつきが阻止されるので、ブローキャップに大きな気圧が作用して緩みの原因となる恐れはない。

止水性が一層向上したノズルユニットをバスタブに用いることができ、給湯開始時またはエアブロー運転時に誤作動なく利用できることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は本発明に係る浴槽装置の第１の実施形態を示す平面図、図２は図１に示す浴槽装置の配管図、図３は本発明に係るノズルユニットの第１の実施形態を示す縦断面図、図４は図３に示すノズルユニットのブローボディを示す図であって、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその断面図、図５は本発明に係る逆止弁の第１の実施形態を示す図であって、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその正面図（半断面図）、（ｃ）はその底面図、図６は図３に示すノズルユニットのブローキャップを示す図であって、（ａ）はその平面図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ線による断面図、図７（ａ）はエアブロー運転開始時のフローを示す縦断面図であって、図７（ｂ）はエアブロー運転停止時のフローを示す縦断面図である。

浴槽装置１０は、図１および図２に示すように、アクリル樹脂などの合成樹脂からなるバスタブ１１と、給湯管１８を介してバスタブ１１に湯水を供給する給湯装置１３と、バスタブ１１の床壁１１ａに取り付けられた複数個のノズルユニット１と、各ノズルユニット１にエアを供給する給気ポンプ１４と、各ノズルユニット１と給気ポンプ１４とを接続するテトロン（登録商標）製等の給気ホース１６と、給気ホース１６の途中に取り付けられた電磁式の開閉バルブ１７と、給気ポンプ１４の駆動および開閉バルブ１７の開閉を制御する給気装置１９と、操作パネル１２と、操作パネル１２からの指示に基づいて各種の運転を制御するコントローラ１５とを有している。

そして、操作パネル１２には、図２に示すように、給湯スイッチ１２ａ、ブロー運転スイッチ１２ｂ、運転停止スイッチ１２ｃなどが設けられている。

また、各ノズルユニット１は、図３に示すように、給気ポンプ１４から給気ホース１６を介して供給されるエアを取り込むブローフット６と、ブローフット６とともにバスタブ１１の床壁１１ａを挟持するブローボディ２と、ブローボディ２に昇降自在に載置される逆止弁３と、逆止弁３の動きを規制するブローキャップ５とから構成されている。

ここで、ブローフット６は、図３に示すように、筒状のフット本体６１を有しており、フット本体６１の上部中央には、右ねじの雌ねじ部６２が形成されている。そして、このブローフット６は、フット本体６１の左右両側に給気ホース１６が接続された状態となっている。

また、ブローボディ２は、図４に示すように、円筒状のボディ本体２１を有しており、ボディ本体２１の下部には、右ねじの雄ねじ部２２が形成されている。また、ボディ本体２１の上部には、リング状のフランジ部２３が形成されており、フランジ部２３の外周には、左ねじの雄ねじ部２６が形成されている。さらに、フランジ部２３の排気側端面２７には、周囲に複数の孔２４aを開口する円環状のストッパ２４がリング状に立設されている。また、ボディ本体２１の上部中央には、六角レンチ（図示せず）が係合する六角孔２５が形成され、これに続いて丸孔２５aが連続形成されている。そして、このブローボディ２は、図３に示すように、雄ねじ部２２がブローフット６の雌ねじ部６２に螺合することにより、ブローフット６とともにバスタブ１１の床壁１１ａを挟持した状態となっている。

また、逆止弁３は、図５に示すように、上部をコイン形とする弁体３１を有しており、弁体３１には、その裏面中心部に凹部３２が形成されている。弁体３１の凹部３２の外周部には凹部３２より肉厚に突出するリング部３３が環状に突出される。リング部３３は、排気側端面２７に面接触して水漏れを有効に防止可能な幅Wを有し、リング端面は平滑面に形成されている。ここで、弁体３１の裏面とは、ブローボディ２側の面を意味する。また、弁体３１の表面には複数個の突起３５が形成されている。突起３５はブローキャップ５への貼りつきを防止できるように外周側よりに環状に配置されている。ここで、弁体３１の表面とは、ブローキャップ５側の面を意味する。さらに、弁体３１の裏面中央には触れ止め棒３６が下方に一体突出されている。逆止弁３としては、錆や経年劣化に対応し、給湯時やブロー運転時に止水性に優れた硬さの素材が好ましく、例えば硬度５０のＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）が選択される。

そして、上記逆止弁３は、図３に示すように、触れ止め棒３６が孔としての六角孔２５と丸孔２５aとに緩挿されて位置決めされ、ストッパ２４の内側に僅かな間隔を介して設置され、そして、リング部３３が排気側端面２７に環状に面接触して通水経路を遮断することとなる。触れ止め棒３６と六角孔２５及び丸孔２５aとの間には環状間隙３７が形成され、環状間隙３７を通してバブルが通過可能に構成されている。

さらに、ブローキャップ５は、図６に示すように、球面笠状のキャップ本体５１を有しており、キャップ本体５１には複数個のエア吹き出し孔５２が、円周上に等角度間隔（つまり、６０°間隔）で並ぶ形で、それぞれ上下方向に貫通して穿設されている。また、キャップ本体５１の内側天頂部には、逆止弁規制片５４が下向きに突設されており、キャップ本体５１の内周には、左ねじの雌ねじ部５３が形成されている。そして、このブローキャップ５は、図３に示すように、雌ねじ部５３がブローボディ２の雄ねじ部２６に螺合することにより、ブローボディ２および逆止弁３を被覆した状態となっている。

浴槽装置１０は以上のような構成を有するので、バスタブ１１に給湯（湯張り）を行う際には、バスタブ１１が空の状態で、操作パネル１２の給湯スイッチ１２ａを押す。

すると、コントローラ１５は、給湯装置１３に対して給湯動作を指令する。この指令を受けて給湯装置１３は、給湯管１８からバスタブ１１へ給湯を開始する。その結果、湯水がバスタブ１１に供給される。

このとき、ブローキャップ５には複数個のエア吹き出し孔５２が貫通して形成されているため、湯水はこれらのエア吹き出し孔５２を通過してブローキャップ５の裏側、すなわちブローボディ２側に流れ込むが、ブローボディ２の排気側端面２７は逆止弁３のリング部３３に覆われて通水経路が遮断されているので、湯水がブローボディ２内にまで流れ込むことはない。しかも、逆止弁３は、バスタブ１１内の水圧により、図３に示すように、ブローボディ２に密着しているので、水漏れを確実に防止することができる。

こうしてバスタブ１１に給湯が行われたところで、エアブロー運転を行うには、操作パネル１２のブロー運転スイッチ１２ｂを押す。

すると、コントローラ１５は、給気装置１９に対して給気動作を指令する。この指令を受けて給気装置１９は、給気ポンプ１４を駆動するとともに、開閉バルブ１７を開く。その結果、エアは、給気ホース１６から複数個のノズルユニット１に順次供給されてゆく。すなわち、エアは触れ止め棒３６の下端面に当接してこれを押し上げつつ、環状間隙３７を通って弁体３１の凹部３２を押し上げる。その結果、リング部３３と排気側端面２７とが離間するので、エアは離間部分から孔２４aまたはストッパ２４の手前間隙からエア吹き出し孔５２を通過して気泡となって湯水中に吹き出しされる。

このとき、逆止弁３は、ブローキャップ５の逆止弁規制片５４によって浮き上がりが所定の高さで規制され、突起３５によって貼りつきが阻止されるので、ブローキャップ５に大きな気圧が作用して緩みの原因となる恐れはない。

また、エアブロー運転を停止するには、操作パネル１２の運転停止スイッチ１２ｃを押す。すると、コントローラ１５は、給気装置１９に対して給気動作の停止を指令する。この指令を受けて給気装置１９は、それまで駆動していた給気ポンプ１４を停止する。その結果、逆止弁３は、バスタブ１１内の水圧とブローボディ２内の気圧との圧力差により、図７（ｂ）に示すように、中心部がブローボディ側へ移動するように変形してブローボディ２に吸着される。そのため、ブローボディ２に対する逆止弁３の密着性がますます向上する。

このとき、逆止弁３の周囲にはストッパ２４が設けられているため、逆止弁３は、水平方向に大きく移動することはなく、止水動作を確実に行うことができる。

また、逆止弁３の外周部にはリング部３３の存在によって厚くなっているので、ブローボディ２に対する逆止弁の面接触状態が給気ポンプ１４の停止によって悪化する不具合は生じない。

なお、エアブロー運転を停止しても、従来は逆止弁３がブローキャップ５の裏面に貼り付いてしまい、水漏れが発生する恐れがあった。しかし、図５に示すように、弁体３１の表面には複数個の突起３５が形成されているので、逆止弁３の貼付、ひいては水漏れの発生を防止することが可能となる。ただし、この場合でも、ＥＰＤＭ製の逆止弁３が軽いことから、給湯を開始したときに、湯の注入によって逆止弁３がずれ、結果的に浮き上がった隙間から湯がブローボディ２内に流入する危険性が残っている。ところが、図５に示すように、弁体３１の裏面中央には触れ止め棒３６が形成され、図３に示すように、この触れ止め棒３６がブローボディ２に緩挿しているので、逆止弁３のずれ・浮き、ひいては水漏れの発生を防止することが可能となる。なお、この触れ止め棒３６は、ブローボディ２に係入するとともに、エアブロー運転時の通気路を確保できる形状である限り、どのような形状であっても構わない。例えば、図１０に示すように、短い触れ止め棒３６を採用することもできる。また、逆止弁３のずれ・浮きを他の手段で防止することができる場合は、図１１〜図１４に示すように、触れ止め棒３６を省くことも可能である。

また、メンテナンス時などにノズルユニット１を補修する際には、次の手順による。

まず、ブローキャップ５を取り外す。それには、ブローキャップ５のエア吹き出し孔５２に専用の治具（図示せず）を係合させ、ブローキャップ５を右向き（時計方向）に回転させる。すると、ブローキャップ５は、ブローボディ２との螺合状態が解除され、ブローボディ２から取り外される。このとき、ブローフット６とブローボディ２とは右ねじで螺合しているのに対して、ブローボディ２とブローキャップ５とは左ねじで螺合しており、両者は相互に逆ねじの関係になっているので、ブローキャップ５の回転操作に伴ってブローボディ２が共回りしてブローフット６から緩むことを阻止することができる。したがって、ノズルユニット１の取扱いが容易となる。

こうしてブローキャップ５が取り外されると、逆止弁３が現れるので、逆止弁３を取り外す。このとき、逆止弁３はブローボディ２上に載置されているだけなので、従来のボールフロート式のノズルユニット１と異なり、逆止弁３を容易に取り外して点検・補修・交換することができる。

さらに、ブローボディ２を取り外す場合には、ブローボディ２の六角孔２５に六角レンチ（図示せず）を係合させ、ブローボディ２を左向き（反時計方向）に回転させる。すると、ブローボディ２は、ブローフット６との螺合状態が解除され、ブローフット６から取り外される。

また、逆止弁３は、ＥＰＤＭ製であるため、金属のように錆びて経年劣化する心配はない。

＜ノズルユニットの別の実施形態＞
図８は本発明に係るノズルユニットの第２の実施形態のブローボディを示す斜視図、図９は本発明に係るノズルユニットの第３の実施形態のブローボディを示す斜視図である。

上述の実施形態においては、ブローボディ２のフランジ部２３には孔２４aを有する円環状のストッパ２４を立設した場合について説明した。しかし、図８に示すように、複数個の円弧状のストッパ２４’を円周上に配設してもよい。或いはまた、図９に示すように、ストッパ２４を省いて排気側端面２７のみも構わない。

＜逆止弁の別の実施形態＞
図１０は本発明に係る逆止弁の第２の実施形態を示すたて断面図、図１１は本発明に係る逆止弁の第３の実施形態を示す断面図である。

図１０に示すように、触れ止め棒３６’を短く構成し、メンテナンス時の抜き出し作業などを容易におこなうためのものである。触れ止め棒３６’は六角孔２５に到達長さ寸法とすればよい。
図１１は示すように、触れ止め棒を有しない弁体３１から成る逆止片３は、ストッパ２４に規制されて排気側端面２７に設置され、リング部３３が環状に密着している。吹き上げ時には突起３５によって貼り付けが阻止され、規制片５４によって吹き上がりが規制される。

＜その他の実施形態＞
上述の実施形態においては、ＥＰＤＭ製の弁体３１を備えた逆止弁３について説明した。しかし、この弁体３１の材質はＥＰＤＭに限るわけではなく、ＥＰＤＭ以外の材質（例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、フッ素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンゴム（ＳＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）など）からなる弁体３１を代用しても構わない。

以下、本発明の実施例について説明する。

硬度５０、７０の２種類のＥＰＤＭ製の弁体を８個ずつ試作し、給湯時およびブロー運転時の止水性を比較した。その結果、硬度５０のＥＰＤＭ製の弁体は、給湯時、ブロー運転時ともに高い止水性を示した。これに対して硬度７０のＥＰＤＭ製の弁体は、給湯時およびブロー運転時の止水性が若干低下した。

そこで、次に、硬度４５、５５の２種類のＥＰＤＭ製の弁体を追加して８個ずつ試作し、給湯時およびブロー運転時の止水性を硬度５０のＥＰＤＭ製の弁体と比較した。その結果、硬度４５、５５の２種類のＥＰＤＭ製の弁体はいずれも、給湯時およびブロー運転時の止水性において、硬度５０のＥＰＤＭ製の弁体と有意差は認められなかった。

以上の結果から、硬度が４５〜５５の範囲内のＥＰＤＭ製の弁体については、給湯時およびブロー運転時に高い止水性を発現することが実証されたことになる。

本発明は、一般家庭のほか、ホテル、旅館、スポーツクラブ、フィットネスクラブ、健康ランド、エステティックサロン、銭湯、スーパー銭湯、サウナ、ゴルフ場、厚生施設、福祉施設、病院・医院、ペット施設、学校、会社、寮など各種の施設のバスタブで広範に適用することができる。

本発明に係る浴槽装置の第１の実施形態を示す平面図である。 図１に示す浴槽装置の配管図である。 本発明に係るノズルユニットの第１の実施形態を示す縦断面図である。 図３に示すノズルユニットのブローボディを示す図であって、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその断面図である。 本発明に係る逆止弁の第１の実施形態を示す図であって、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその正面図（半断面図）、（ｃ）はその底面図である。 図３に示すノズルユニットのブローキャップを示す図であって、（ａ）はその平面図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ線による断面図である。 エアブロー開始時のフローを示す縦断面図である。 エアブロー停止時のフローを示す縦断面図である。 本発明に係るノズルユニットの第２の実施形態のブローボディを示す斜視図である。 本発明に係るノズルユニットの第３の実施形態のブローボディを示す斜視図である。 本発明に係る逆止弁の第２の実施形態を示す断面図である。 本発明に係る逆止弁の第３の実施形態を示す断面図である。 従来のボールフロート式のノズルユニットの一例を示す縦断面図であって、（ａ）は給湯時の図、（ｂ）はエアブロー運転時の図である。

１……ノズルユニット
２……ブローボディ
２１……ボディ本体
２２……雄ねじ部
２３……フランジ部
２４……ストッパ
２５……六角孔
２６……雄ねじ部
２７……排気側端面
３……逆止弁
３１……弁体
３２……凹部
３３……リング部
３４……溝
３５……突起
３６，３６’……触れ止め棒
３７……環状間隙
５……ブローキャップ
５１……キャップ本体
５２……エア吹き出し孔
５３……雌ねじ部
５４……逆止弁規制片
６……ブローフット
６１……フット本体
６２……雌ねじ部
１０……浴槽装置
１１……バスタブ
１１ａ……床壁
１２……操作パネル
１３……給湯装置
１４……給気ポンプ
１５……コントローラ
１６……給気ホース
１７……開閉バルブ
１８……給湯管
１９……給気装置

Claims (1)

1. ブローボディをバスタブに挿通してブローフットに取り付け、前記ブローボディに逆止弁を設け、前記ブローボディにブローキャップを取り付けたノズルユニットにおいて、
   前記逆止弁は、前記ブローボディの排気側端面に面接触して通水経路を遮断しうるコイン形の弁体を備え、前記弁体の裏面である前記ブローボディ側の面には中心部に凹部が形成されて外周部にリング部が突出され、
   前記弁体の表面である前記ブローキャップ側の面に突起が形成されるとともにブローキャップの内側には規制片が突出されることを特徴とするノズルユニット。

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