JP5178424B2 - 流体節約喚起器 - Google Patents

Description

本発明は、水道の蛇口などの流体流出管の流出口に取り付けて使用される流体節約喚起器に関し、さらに詳しくは、流出口から流出する流体流量に応じて移動部材を移動させ、当該移動部材を流体使用者に見せることにより流体の節約を喚起させる流体節約喚起器に関する。

この形式の流体節約喚起器としては特許文献１に開示のものが知られている。特許文献１に開示の流量表示器では、透明樹脂からなる本体ケースの中に、コイルばねによって付勢した浮子が配置されており、浮子が配置されている通路に水を流して、浮子に作用する通過水の圧力が大きくなるとばね力に逆らって浮子が移動するように構成されている。浮子の移動位置を使用者に認識させることにより節水意識を喚起できる。

また、特許文献２には浄水器への適正な通水量を表示できるように、管体の内部にコイルばねによって付勢された水流抵抗体が配置され、水圧が大きくなると、ばね力に逆らって水流抵抗体が押されて移動するようになっている。この水流抵抗体の移動位置を見ることにより通水量が適切であるか否かを認識できるようになっている。
特開平０９−１９６７１９号公報 実開平０８−１５６３号公報

流体通路内にばねなどの部品が組み込まれた構成の節水喚起器では、ばね受けを配置するなど構造が複雑であり、ばねの経時変化などに起因して、流量に対する浮子の移動位置が変化する可能性がある。また、水道の蛇口などに取り付ける節水喚起器では、その流体通路内に浮子、水流抵抗体を入れた場合には流路抵抗が大幅に増加し、十分な水量を確保するために蛇口を大きく開けると、流出する水の勢いが増加して使い勝手が悪くなる。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、ばねなどの部品を流路内に配置することなく流量に応じて移動部材を移動させることのできる簡単な構成の流体節約喚起器を提案することにある。

上記課題を解決するために、本発明の流体節約喚起器は、
水道の蛇口などの流体流出口に取り付けるケースと、
このケースの内部に形成した流体通路と、
この流体通路における上流側の部位を通過する流体と下流側の部位を通過する流体との間に差圧を発生させる差圧発生機構と、
前記差圧に応じて前記ケース内に形成した移動通路に沿って往復移動する移動部材と、
この移動部材が少なくとも所定の位置にあることを前記ケースの外側から目視できるように、前記ケースに形成した位置確認部とを有している。

そして、前記ケースは両端が開口している筒状ケースであり、前記流体通路は、前記筒状ケースの中空部であり、前記差圧発生機構は、前記流体通路における途中位置の断面積を、その上流側の断面積よりも小さくした通路絞り部分を備えており、前記移動部材は、前記移動通路内を液密状態で第１圧力室および第２圧力室に仕切っており、前記第１圧力室は前記通路絞り部分が形成されている前記流体通路の部分に連通しており、前記第２圧力室は前記通路絞り部分よりも上流側の前記流体通路の部分に連通している。

更に、前記筒状ケースの一部分は、一定の間隔を開けて同軸状態に配置した外側筒壁部分および内側筒壁部分からなる二重壁となっており、前記外側筒壁部分と前記内側筒壁部分の間に所定長さの筒状の前記移動通路が形成されており、この移動通路にリング状の前記移動部材が収納されていることを特徴としている。

また、この場合には、前記筒状ケースにおける少なくとも前記外側筒壁部分を透明な素材から形成すれば、当該外側筒壁部分が前記位置確認部として機能する。

さらに、前記外側筒壁部分の外周面に、節水喚起用の目盛を形成あるいは印刷しておけば、移動部材の位置が何を意味しているのかを知ることができるので便利である。

水道の蛇口などに簡単に取り付けることができるようにするためには、両端が開口している筒状連結具を用いることが望ましい。この筒状連結具の一方の開口端に、水道の蛇口などの流体流出管の流出口に接続される流出管接続部を形成し、前記筒状連結具の他方の開口端に前記筒状ケースの上流側の開口端に接続されるケース側接続部を形成しておけばよい。

次に、前記流体通路を通過する流体流量に応じて警告音を発生する警告部を設けておけば、移動部材の移動位置を目視することなく、例えば、流体流量が多すぎることを聴覚により知ることができるので便利である。

本発明の流体節約喚起器では、流体通路内に断面積を小さくした通路絞り部分を形成する等することにより通過流体における上流側の部位と下流側の部位の間に流量に応じて増加する差圧を発生させ、この差圧を利用して目視用の移動部材を移動させるようにしている。したがって、ばねなどの付勢部材を用いることなく、機構が簡単で流路抵抗の少ない流体節約喚起器を得ることができる。

以下に、図面を参照して、本発明を適用した水道蛇口用の節水喚起器の実施の形態を説明する。

図１（ａ）および（ｂ）は本実施の形態に係る節水喚起器の側面図および下面図であり、図２（ａ）および（ｂ）は、水道の蛇口に取り付けた状態での節水喚起器の縦断面図および、Ｘ−Ｘの位置での横断面図である。節水喚起器１（流体節約喚起器）は、全体として円筒形状をしている透明樹脂製のケース２を備えている。ケース２の上下の端は開口しており、この中心を上下方向に貫通して延びている円形断面の中空部が蛇口から流出する水を流す流体通路３となっている。この流体通路３には、その途中位置に後述する通路絞り部分６を形成することにより、差圧発生機構が形成されている。

すなわち、流体通路３は、上側の上流側の部分が同一内径の上流側通路部分４とされ、これに続いて、テーパ状に内径が漸減しているテーパ状通路部分５が形成され、これに続いて最も内径が小さい通路絞り部分６が形成され、さらに、これに続いて下端に向けて内径が漸増している下流側通路部分７が形成されている。下流側通路部分７の下端部には一定の内径の下流端通路部分８が形成されている。このように、流体通路３はその途中位置において通路絞り部分６が形成されているので、流体通路３を通過する流体は、上流側通路部分４と通路絞り部分６との間に差圧が発生する。通路絞り部分６の流体圧が低く、流体流量が増加すると差圧が増加し、流体流量が減少すると差圧が小さくなる。

また、ケース２の円形外周壁部分には二重壁部分が形成されており、この二重壁部分には、内側円筒壁部分１０と、この内側円筒壁部分１０の外側を一定の隙間を開けて同軸状態に取り囲んでいる外側円筒壁部分１１とが形成されている。外側円筒壁部分１１の上下の端は内側円筒壁部分１０に繋がっており、これらの間には、上下方向に延びる一定長さの円筒状空間１２（移動通路）が形成されている。この円筒状空間１２の上端は内側円筒壁部分１０に形成した連通路１３を介して、流体通路３の通路絞り部分６に連通している。円筒状空間１２の下端は内側円筒壁部分１０に形成した連通路１４を介して、流体通路３の上流側通路部分４に連通している。

円筒状空間１２には昇降リング１５（移動部材）が収納されている。昇降リング１５は、円筒状空間１２内を上下にスライド可能な状態で収納されていると共に、当該円筒状空間１２を液密状態で上側の第１圧力室１６と下側の第２圧力室１７に仕切っている。第１圧力室１６には通路絞り部分６の流体圧が作用し、第２圧力室１７には上流側通路部分４の流体圧が作用する。昇降リング１５は流体が流れていない状態では下端に位置しており、流体が流れ始めると、流体流量に応じて発生する圧力室間の差圧によって上方に押し上げられる。

先に述べたように、本例では透明樹脂からケース２が形成されているので、昇降リング１５は外側円筒壁部分１１を通して外側から目視することができる。したがって、この透明な外側円筒壁部分１１の全体が昇降リング１５の位置確認部として機能する。昇降リング１５は赤色などの目立つ色に着色しておくことが望ましい。この外側円筒壁部分１１の外周面には、図１（ａ）から分かるように、節水喚起用の目盛が印刷されている。例えば、下端側に流量が少ないことを表す「ＬＯ」、上端には流量が多すぎることを表す「ＨＩ」、中間の高さ位置には流量が中程度であることを表す「ＭＩＤ」がそれぞれ印刷されている。

一方、ケース２の上端部には、当該ケース２を水道の蛇口に取り付けるための円筒状連結管２０が同軸状態に連結固定されている。この円筒状連結管２０の下端開口部の円形内周面には円環状の係合溝２１が形成されており、ケース２の上端部には、円筒状連結管２０の下端開口部に差し込み可能な円筒状連結部２２が形成されている。円筒状連結部２２の外周面には係合溝２１にはめ込み可能な円環状フック２３が形成されている。円筒状連結管２０の上端開口部の側には、水道の蛇口を嵌めこみ可能となっている。

この構成の節水喚起器１は、その円筒状連結管２０の上端開口部に水道管の蛇口を嵌め込み、熱溶着などによって当該上端開口部を蛇口に同軸状態に連結固定して使用する。蛇口から流出した水は、節水喚起器１の流体通路３を通り、その下端から流出する。

流体通路３に水が流れると、第１圧力室１６および第２圧力室１７の間に差圧が発生し、差圧が流量の増加に応じて増加する。この結果、昇降リング１５が下端から流量に応じて上昇する。この昇降リング１５の昇降位置は外側から目視でき、目盛によって、流量が多すぎるか否かを知ることができる。従って、節水喚起器１を取り付けることによって、水の出し過ぎ状態を視覚に訴えることができ、これにより、節水意識を高めることができる。

また、節水喚起器１は、ばねなどの付勢部材を用いて昇降リング１５を流量に応じて移動させるものに比べて構造が簡単であり、昇降リング１５の移動特性の経時変化も少ない。

（その他の実施の形態）
（１）上記の例では、流体通路３をベンチュリー管状にして流量に応じた差圧を発生させていたが、貫通孔が形成されたオリフィス板を流路中の所定位置に取り付けることにより、流量に応じた差圧を発生させることもできる。あるいは、流体通路３の内部にピトー管などを配置して通過流体の静圧と動圧の差圧を検出し、この差圧に基づいて流量表示を行うことも考えられる。オリフィス板を用いる場合には、貫通孔の孔径に応じて差圧を異ならせることができるので、ある流量のときに昇降リング１５をどの指標の位置で停止させるという節水喚起器１の流量設定を、オリフィス板の形状に基づいて行うことができる。オリフィス板を所望の流量設定に適合する形状のものに交換することにより、節水喚起器１の流量設定を取付現場で変更することもできる。

（２）上記の例では、ケース２の全体を透明樹脂製にしていたが、外側円筒壁部分１１のみ、あるいは、その一部を透明にしてもよい。また、例えば、ある設定流量を越えたら昇降リング１５が見えるようにしてもよい。さらに、昇降リング１５の位置が透過して見えるものであればよいので、透明樹脂の代わりに半透明の樹脂を用いても良い。また、昇降リング１５を目視可能な窓をケース２の外周面の全周にわたって形成せず周方向に分割してもよいし、この窓を昇降リング１５の移動方向（ケース２の軸線方向）に分割してもよい。

（３）上記の例では、外側円筒壁部分１１の外周面に節水喚起用の目盛を印刷していたが、外側円筒壁部分１１の外周面を、流量によって色分けしてもよい。例えば、上記の例の「ＬＯ」「ＭＩＤ」「ＨＩ」の目盛の位置で色が変わるように色分けするとよい。また、昇降リング１５の外周面に流量を示す目盛を印刷して、外側円筒壁部分１１の窓を通してこの流量目盛が見えるようにしてもよいし、目盛だけでなく他の状態を示す表示を付けたり節水喚起文を印刷し、所定の流量を越えたら節水喚起文が窓を通して見えるようにしてもよい。

（４）上記の例では、昇降リング１５を用いているが、これ以外の形状（例えば、球状）の移動部材を用いてもよいことは勿論である。

（５）上記の節水喚起器１に、通過流体を利用して警告音を発生する警告機構を組み込むことも可能である。例えば、笛機構などの振動発生機構を設けて、流体の流量に応じた音が発生するようにすることができる。

（６）上記の例は水道の蛇口に取り付けて使用する節水喚起器であるが、本発明は、水道水以外の流体の節約を喚起するために用いることができる。

本発明を適用した節水喚起器の側面図および下面図である。 図１の節水喚起器の縦断面図および横断面図である。

符号の説明

１ 節水喚起器（流体節約喚起器）
２ ケース
３ 流体通路
４ 上流側通路部分
５ テーパ状通路部分
６ 通路絞り部分
７ 下流側通路部分
８ 下流端通路部分
１０ 内側円筒壁部分
１１ 外側円筒壁部分
１２ 円筒状空間（移動通路）
１３ 連通路
１４ 連通路
１５ 昇降リング（移動部材）
１６ 第１圧力室
１７ 第２圧力室
２０ 円筒状連結管
２１ 係合溝
２２ 円筒状連結部
２３ 円環状フック

Claims (5)

1. 水道の蛇口などの流体流出口に取り付けるケースと、
   このケースの内部に形成した流体通路と、
   この流体通路における上流側の部位を通過する流体と下流側の部位を通過する流体との間に差圧を発生させる差圧発生機構と、
   前記差圧に応じて前記ケース内に形成した移動通路に沿って往復移動する移動部材と、
   この移動部材が少なくとも所定位置にあることを前記ケースの外側から目視できるように、前記ケースに形成した位置確認部とを有し、
   前記ケースは両端が開口している筒状ケースであり、
   前記流体通路は、前記筒状ケースの中空部であり、
   前記差圧発生機構は、前記流体通路における途中位置の断面積を、その上流側の断面積よりも小さくした通路絞り部分を備えており、
   前記移動部材は、前記移動通路内を液密状態で第１圧力室および第２圧力室に仕切っており、
   前記第１圧力室は前記通路絞り部分が形成されている前記流体通路の部分に連通しており、
   前記第２圧力室は前記通路絞り部分よりも上流側の前記流体通路の部分に連通しており、
   前記筒状ケースの一部分は、一定の間隔を開けて同軸状態に配置した外側筒壁部分および内側筒壁部分からなる二重壁となっており、
   前記外側筒壁部分と前記内側筒壁部分の間に所定長さの筒状の前記移動通路が形成されており、
   この移動通路にリング状の前記移動部材が収納されていることを特徴とする流体節約喚起器。
2. 請求項１に記載の流体節約喚起器において、
   前記筒状ケースにおける少なくとも前記外側筒壁部分は透明であり、
   当該外側筒壁部分が前記位置確認部として機能することを特徴とする流体節約喚起器。
3. 請求項２に記載の流体節約喚起器において、
   前記外側筒壁部分の外周面には、節水喚起用の目盛が形成あるいは印刷されていることを特徴とする流体節約喚起器。
4. 請求項３に記載の流体節約喚起器において、
   両端が開口している筒状連結具を有しており、
   この筒状連結具の一方の開口端には、水道の蛇口などの流体流出管の流出口に接続される流出管接続部が形成されており、
   前記筒状連結具の他方の開口端は前記筒状ケースの上流側の開口端に接続されるケース側接続部が形成されていることを特徴とする流体節約喚起器。
5. 請求項１ないし４のいずれかの項に記載の流体節約喚起器において、
   前記流体通路を流れる流体流量に応じて警告音を発生する警告部を有していることを特徴とする流体節約喚起器。

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