JP4578409B2 - シャワーヘッド - Google Patents
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Description
そこで、特許文献1に示すように、散水板の上流側に縮径通水路を有する流量調整部材を設けた節水型シャワーヘッドが提案されていた。この節水型シャワーヘッドの縮径通水路は、入側に流れ方向に縮径するテーパー状縮径部を備え、出側には流れ方向に拡径する拡径部が設けられている。そして、縮径通水路を水が通過する際に速度が増加すると共に、縮径通水路の出口側が拡径しているので、速度の速くなった水をその運動エネルギーを減らすことなく比較的広い面積を備えた散水板に衝突させることができる。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、シャワー水が勢いを有し、しかも、吐水量を減少させた節水型のシャワーヘッドを提供することを目的とする。
前記流量調整部材と前記散水板との間には、前記流量調整部材と前記散水板との間を第1室と第2室に区分する仕切り板が配置され、該仕切り板には唯一1つの貫通孔が偏心して設けられている。
このように構成することによって、第1室で一旦水の勢いを抑えて、水の吐出圧を下げることができる。また、導入される水が混合湯水の場合、第1室で均一に混合できる。
ここで、貫通孔は一つであって、前記仕切り板に偏心して設けられ、これによって、第1室を流れる水流がより効率的にキャビテーションを発生させる。なお、前記貫通孔の直径は仕切り板の直径の0.08〜0.14倍の範囲で、貫通孔の中心位置は、仕切り板の中心からその半径の0.5〜0.8倍の位置に偏心して設けられているのが好ましい。
第2の発明に係るシャワーヘッドは、第1の発明に係るシャワーヘッドにおいて、前記縮径通水路は、入側に形成されて前記シャワーヘッド本体の前記筒状通水路及び前記屈曲通水路のいずれの断面積よりもその断面積が小さく形成された小径の第1の通水部と、出側に形成されて前記第1の通水部の内径の1.5〜3倍の内径を有する第2の通水部とを備え、
しかも、前記第1の通水部の上流側には前記屈曲通水路に連通し流れ方向に縮径するテーパー状縮径部が形成され、前記第2の通水部の下流側には流れ方向に拡径した拡径部が形成され、前記流量調整部材で水量を減らすと共に、前記散水キャップの直上流側に半径方向に実質的に均等な水圧分布を発生させる。
また、第1の通水部の内径dに対する長さを1.3d〜2dに形成するのが好ましい。第1の通水部の長さが、1.3d未満であると水の流速があまり増加せず、2dを超えると第1の通水部を通過した水が直線的に噴出され、第2の通水部で広がらず、流量が低下せず節水効果が得られない。
更には、第2の通水部は、その長さを2.2d〜3.4dに形成するのが好ましい。第2の通水部の長さが、2.2d未満であると流量が低下せず節水効果が得られ難く、3.4dを超えると広範囲に水を噴出することができず散水板に直線的に当たる。
そして、第2の通水部の直下流側にある拡径部は、その長さを0.8d〜1.2d、テーパーの角度を30〜45度に形成するのが好ましく、これによって、拡径部から徐々に広がりながら水が放出され、散水キャップの直上流側に半径方向に実質的に均等な水圧分布で水を当てることができる。
特に、貫通孔が仕切り板に偏心して設けられているので、第1室から第2室に流れる水流が積極的に乱されて内部にキャビテーションが発生するのを促進する。
請求項2記載のシャワーヘッドにおいては、縮径通水路は、入側に形成されてシャワーヘッド本体の筒状通水路及び屈曲通水路のいずれの断面積よりもその断面積が小さく形成された小径の第1の通水部が設けられているので、縮径通水路に導入される水の流速を急速に増加させることができる。また、縮径通水路は出側に、第1の通水部の内径の1.5〜3倍の内径を有する第2の通水部を備えているので、速度の速くなった水の運動エネルギーを低下させることなく水を散水板に当てることができる。更に、第1の通水部の上流側には流れ方向に縮径するテーパー状縮径部が形成されるので、シャワーヘッド本体内の筒状通水路及び屈曲通水路に導入された水を効率よく第1の通水部に取り込むことができる。また、第2の通水部の下流側には流れ方向に拡径する拡径部が形成されているので、拡径部から徐々に広がりながら水が放出され、散水キャップの直上流側に半径方向に実質的に均等な水圧分布で水を当てることができる。
請求項7記載のシャワーヘッドにおいては、内側散水小孔の入水部が流れ方向に漸次円錐台状に縮径しているので、水を効率よく内側散水小孔に取り込むことができる。また、内側散水小孔のストレート部がその直径の0.6〜1.2倍となってその長さが短く、更に内側散水小孔の出水部が流れ方向に漸次円錐台状に拡径しているので、徐々に広がりながら水が放出され、内側散水小孔から吐出されるシャワー水が体に当たっても痛くないという効果を有する。
ここで、図1は本発明の第1の実施の形態に係るシャワーヘッドの側断面図、図2、図3は同シャワーヘッドの散水キャップの正面図、背面図、図4は同シャワーヘッドの散水キャップの分解斜視図、図5(A)は同シャワーヘッドの流量調整部材の断面図、(B)は変形例に係る流量調整部材の断面図、(C)は比較例に係る流量調整部材の断面図、図6は本発明の第2の実施の形態に係るシャワーヘッドの側断面図、図7は同シャワーヘッドの仕切り部材の説明図である。
図1に示すように、シャワーヘッド10は、基部に水導入口11を備えたシャワーヘッド本体12と、シャワーヘッド本体12の頭部22にねじ機構13を介して取付けられるリング状のキャップ本体14及びキャップ本体14に取付けられ複数の散水孔15が形成された散水板16を備えた散水キャップ17とを備える。散水板16の上流側の空間18には縮径通水路19を備えた流量調整部材20が組み込まれている。これによって、水導入口11から導入された水(混合湯水を含む。以下同様)を散水板16の散水孔15から放出する。シャワーヘッド本体12、散水キャップ17、及び流量調整部材20は、成形性の良好なABS樹脂(硬質樹脂の一例)等で形成されている。以下、それぞれ詳しく説明する。
図示しない蛇口や湯水混合栓を開けると、一定の水圧を有する水が図示しないシャワーホースを通してシャワーヘッド10へ供給される。このようにして供給された水は、シャワーヘッド本体12の水導入口11から筒状通水路23、屈曲通水路24を通り、流量調整部材20のテーパー状縮径部43、第1の通水部40、第2の通水部41、及び拡径部45を通り、更に、拡大部26の先側を介して、散水キャップ17に供給される。
図示しない蛇口や湯水混合栓を開けると、一定の水圧を有する水が図示しないシャワーホースを通してシャワーヘッド50に供給され、流量調整部材20の縮径通水路19によって、水量が減少すると共に、流速が高められる。更に、縮径通水路19を通過した水は、第1室55でキャビテーションを起こし、第1室55内の圧力の部分的低下によって、銀イオン溶出材57から溶出した銀イオンによって殺菌される。第1室55内の水は、仕切り部材54の貫通孔52を介して、第2室56に供給され、散水キャップ63の内側散水小孔33及び外側散水小孔64からシャワーヘッド50の外部に吐出される。第1室55及び第2室56内に残留した水も、溶出した銀イオンによって殺菌することができる。
本発明の第1、第2の実施の形態に係るシャワーヘッドの作用効果を確認するために、行った実施例1、2について、比較例1、2と対応させながら説明する。
前記した第1の実施の形態に係るシャワーヘッド10及び第2の実施の形態に係るシャワーヘッド50を使用して、それぞれ実施例1、2とし、水温17.0℃、水道水圧力0.258MPaの水道水を用いて、流量、高さ1mからの水平到達距離、及びシャワー水のノズルからの吐出圧をそれぞれ測定した(福岡県工業技術センターにて測定)。その結果を表1に示す。
一方、比較例1には、第1の実施の形態に係るシャワーヘッド10において、図5(A)に示す流量調整部材20の代わりに、図5(C)に示す流量調整部材70を使用したシャワーヘッドを用いた。この流量調整部材70の縮径通水路70aは、流れ方向に縮径するテーパー状縮径部72と、この縮径部72に接続される縮径したストレート通水部71と、ストレート通水部71の出側に流れ方向に拡径する拡径部73とを有している。テーパー状縮径部72の入側には断面円形のストレート部74が設けられている。実施例1で使用した流量調整部材20の第1の通水部40の内径dは3.6mmであるが、比較例1の流量調整部材70のストレート通水部71は、内径が5.8mm(長さは約10mm)に形成されている。また、比較例1に係るストレート部74の内径は12mmで長さは5mmであって、テーパー状縮径部72は軸心に対して約50度の傾斜面を有している。そして、拡径部73の開き傾斜角も軸心に対して約50度でその長さは約2.4mmとなっている。
比較例2のシャワーヘッドは、シャワーヘッド10において流量調整部材20を有していないシャワーヘッドを用いた。
例えば、前記実施の形態のシャワーヘッドにおいて、シャワーヘッド本体、散水キャップ、及び流量調整部材を、ABS樹脂を用いて形成したが、PP、塩化ビニール、又はPC(ポリカーボネイト)等の合成樹脂を用いて形成してもよい。また、散水板の周縁部の外側壁に形成した溝は、断面U字状としたが、断面が半径方向外側に開放する円弧状としてもよい。また、本発明に係るシャワーヘッドにおいて、縮径通水路(第1の通水部及び第2の通水部)とは断面が円形のものだけでなく、楕円、多角形、その他の複雑な断面形状のものを含む。縮径通水路の断面形状が円以外である場合は、その断面積をSとした場合、内径dは2×(S/π)1/2として等価的に計算するものとする。なお、本発明の具体的な寸法は本実施の形態に限定されるものではない。
Claims (8)
- 水導入口を備えた基部から頭部にかけて内部に筒状通水路とこれに連続する屈曲通水路を備えたシャワーヘッド本体と、前記シャワーヘッド本体の頭部にねじ機構を介して取付けられ、中央部には取付け孔が設けられたリング状のキャップ本体、及び前記取付け孔に固着されかつ複数の散水孔が形成された散水板を備えた散水キャップと、前記散水板の上流側に設けられ、縮径通水路を備えた流量調整部材とを有するシャワーヘッドであって、
前記流量調整部材と前記散水板との間には、前記流量調整部材と前記散水板との間を第1室と第2室に区分する仕切り板が配置され、該仕切り板には唯一1つの貫通孔が偏心して設けられていることを特徴とするシャワーヘッド。 - 請求項1記載のシャワーヘッドにおいて、前記縮径通水路は、入側に形成されて前記シャワーヘッド本体の前記筒状通水路及び前記屈曲通水路のいずれの断面積よりもその断面積が小さく形成された小径の第1の通水部と、出側に形成されて前記第1の通水部の内径の1.5〜3倍の内径を有する第2の通水部とを備え、しかも、前記第1の通水部の上流側には前記屈曲通水路に連通し流れ方向に縮径するテーパー状縮径部が形成され、前記第2の通水部の下流側には流れ方向に拡径した拡径部が形成され、前記流量調整部材で水量を減らすと共に、前記散水キャップの直上流側に半径方向に実質的に均等な水圧分布を発生させることを特徴とするシャワーヘッド。
- 請求項2記載のシャワーヘッドにおいて、前記第1の通水部の長さは、該第1の通水部の内径の1.3〜2倍の範囲にあることを特徴とするシャワーヘッド。
- 請求項1記載のシャワーヘッドにおいて、前記第1室には固形状の銀イオン溶出材が配置され、前記縮径通水路から放出された水が前記仕切り板の前記貫通孔を通過する際に、前記銀イオン溶出材から銀イオンが通過する水に溶出して該水の殺菌を促すことを特徴とするシャワーヘッド。
- 請求項4記載のシャワーヘッドにおいて、前記銀イオン溶出材は、銀がコーティングされたセラミック多孔質ペレットであることを特徴とするシャワーヘッド。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のシャワーヘッドにおいて、前記散水板は、前記キャップ本体の内側壁に符合し、流れ方向に漸次その直径が拡大する外側壁を有する円板から形成され、前記散水孔は、前記散水板の周縁を除く内側部分に前記散水キャップの軸心に平行に延伸して配置された複数の内側散水小孔と、前記散水板の前記外側壁に形成されその断面が外側開放の円弧又はU字状となった複数の溝及び前記キャップ本体の前記内側壁で形成される複数の外側散水小孔とを有することを特徴とするシャワーヘッド。
- 請求項6記載のシャワーヘッドにおいて、前記内側散水小孔は中央のストレート部の長さがその直径の0.6〜1.2倍となって、該内側散水小孔の入水部が流れ方向に漸次円錐台状に縮径していると共に、出水部が流れ方向に漸次円錐台状に拡径していることを特徴とするシャワーヘッド。
- 請求項2又は3記載のシャワーヘッドにおいて、前記第1の通水部と前記第2の通水部の間には、流れ方向に漸次直径が拡大する円錐台状連結部が設けられていることを特徴とするシャワーヘッド。
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