JP5762421B2 - Water saving top - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、水道の蛇口(一般用水道蛇口のみならず、実験室用の水道蛇口等の特殊用途のものも含む)や、シャワーヘッド等の水吐出管に装着して吐出する水量を抑制するための節水コマに関するものである。吐出する水量を抑制しつつ吐出する水を泡沫水とする泡沫水生成機能付きの節水コマにも応用可能である。 The present invention provides, for example, a water faucet (including not only general water faucets but also special uses such as water faucets for laboratories) and water discharge pipes such as shower heads. It relates to water-saving tops to control. The present invention can also be applied to a water-saving top having a foam water generation function in which water to be discharged is foamed water while suppressing the amount of water to be discharged.
従来から一般家庭や商業施設などにおいて節水が求められている。節水手段の一つとして、水道の蛇口等の水吐出菅に節水コマを装着する技術が知られている。従来技術における節水コマは、例えば、水道の蛇口等の水吐出菅の内部に円柱状の節水コマを内装して組み込み、その節水コマの存在により、水道の流量を強制的に絞り、蛇口の開栓量が大きい場合でも流水量を小さく抑えるものである。 Conventionally, water saving has been demanded in ordinary households and commercial facilities. As one of the water-saving means, a technique for attaching a water-saving top to a water discharge tap such as a water tap is known. In the conventional water-saving top, for example, a cylindrical water-saving top is built in a water discharge trough such as a water faucet, and the water-saving top forcibly throttles the water flow and opens the faucet. Even when the amount of plug is large, the amount of running water is kept small.
例えば、従来の節水コマとしては、筒状の給水管にあわせて基本形状を円柱状とし、流入側の上面から流出側の下面まで貫通する貫通孔を開けた構造のものが一般的である。このような節水コマを取付けると、水の流出は吐出管の口径より小さい口径の貫通孔を経由するため、水の流出量が制御されて節水効果をあげるものである。貫通孔の本数は中央に1つ設けたものもあれば、2つまたは3つ程度を適度に配置したものもある。 For example, a conventional water-saving piece generally has a structure in which a basic shape is a columnar shape in accordance with a cylindrical water supply pipe, and a through-hole penetrating from the upper surface on the inflow side to the lower surface on the outflow side is opened. When such a water-saving piece is attached, the outflow of water passes through a through-hole having a diameter smaller than the diameter of the discharge pipe, so that the amount of water outflow is controlled and the water-saving effect is enhanced. Some of the through holes are provided at the center, and some of the two or three are appropriately arranged.
例えば、特開平9−095985号公報に開示された節水コマでは、円柱状のコマ本体と、このコマ本体の水流入側端面から他方の水流出側端面に渡って形成された少なくとも3本の貫通孔とを有し、これらの貫通孔を、コマ本体の水流入側端面から水流出側端面に向けて相互の間隔が広がるように形成した構成となっている。また、コマ本体の水流入側の縁端には大径のフランジを一体形成しておき、水道蛇口等の内部に固定できるようになっており、3本の貫通孔はコマ本体の水流入側端面に形成され、貫通孔の流入口は同心円状に等角度間隔で配置し、貫通孔の流出口も同心円状に等角度間隔で位置する工夫などが開示されている。 For example, in a water-saving top disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-095985, a cylindrical top body and at least three penetrations formed from the water inflow side end surface of the top body to the other water outflow side end surface. The through holes are formed so that a mutual interval is widened from the water inflow side end surface of the top body toward the water outflow side end surface. In addition, a large-diameter flange is integrally formed on the edge of the water inflow side of the top body so that it can be fixed inside a water faucet, etc., and the three through holes are on the water inflow side of the top body. A device is disclosed that is formed on the end face, the inlets of the through holes are arranged concentrically at equal angular intervals, and the outlets of the through holes are also concentrically arranged at equal angular intervals.
従来技術における特開平9−095985号公報に示すような節水コマには以下に示す問題があった。従来の節水コマでは、水吐出管の口径より小さい口径の貫通孔を経由するために、水の流出径は確かに小さくなるところ、水吐出管にかかる水圧によって小さい径の貫通孔から流出する水流は勢い良くなり、使用に支障が生じる程に強くなってしまうという問題があった。つまり、小さい径の貫通孔から激しく強い水流となってしまい、手をかざすと痛いくらいの激しい水流となってしまうおそれがあった。これは、単に、水吐出管の口径より小さい口径の貫通孔を経由する構造であれば発生してしまう問題である。
一般家庭の水道蛇口であれば、手洗いなどには不向きなほど強くなってしまう場合があり、実験室の水道蛇口であれば、実験器材などを洗うにも不向きなほど強くなってしまう場合があった。The conventional water-saving coma as shown in JP-A-9-095985 has the following problems. In the conventional water-saving coma, since the diameter of water outflow is certainly small because it passes through the through-hole having a diameter smaller than that of the water discharge pipe, the water flow flowing out from the small-diameter through-hole due to the water pressure applied to the water discharge pipe There was a problem that it became so strong that it became so strong that it hindered its use. In other words, there was a risk that the water flow became intense and strong from the small-diameter through hole, and that the water flow became painful when the hand was held over. This is simply a problem that occurs if the structure passes through a through hole having a smaller diameter than that of the water discharge pipe.
If it is a water faucet for ordinary households, it may be so strong that it is unsuitable for washing hands, and if it is a water faucet for laboratories, it may become so strong that it is unsuitable for washing laboratory equipment. It was.
発明者高野雅彰は、節水コマの開発に取り組んでくる中、以下のことに気がついた。
一般の蛇口に取り付ける節水コマのタイプで節水率を上げるためには、節水コマ内において水吐出管の面積より小さい面積の貫通孔を用いることは必要であるが、節水コマ内における貫通孔の面積を小さくしつつも、貫通孔の形状を工夫すれば貫通孔から打ち出される水流の形を制御することは可能である。特に、貫通孔の形状をスリット状の隙間とし、貫通孔から打ち出される水を水流膜の形にすれば、節水コマの内部で様々な工夫を施して良質な節水コマを得ることができることに着想した。そこで、節水コマの内部で水流膜を形成し、水流膜の性質を利用した種々のタイプの節水コマや、水流膜に対して効率良く空気を包含させて泡沫水を生成することのできる泡沫水生成節水コマなどを研究してきた。
発明者高野雅彰が多様な研究を重ねる中、節水コマ内において水流の通り道となる隙間の形を工夫して、当該隙間から打ち出される水流を薄い水流膜として多様な機能を備えた節水コマを開発している。なお、当該技術は本特許出願の出願時点では未だ公開されていない発明者高野雅彰自身が所有する技術であり、既に特許出願がなされている。Inventor Masaaki Takano realized the following while working on the development of water-saving tops.
In order to increase the water-saving rate with the type of water-saving piece attached to a general faucet, it is necessary to use a through hole with an area smaller than the area of the water discharge pipe in the water-saving piece, but the area of the through hole in the water-saving piece If the shape of the through hole is devised, the shape of the water flow launched from the through hole can be controlled. In particular, the idea is that if the shape of the through hole is a slit-shaped gap and the water driven out from the through hole is made into the shape of a water flow membrane, a variety of devices can be applied inside the water-saving piece to obtain a high-quality water-saving piece. did. Therefore, a water-flow film is formed inside the water-saving coma, and various types of water-saving coma that utilize the properties of the water-flow film, and foam water that can efficiently generate air by including air in the water flow film. We have been studying generation water saving tops.
While the inventor Masaaki Takano has conducted various researches, he devised the shape of the gap that becomes the path of the water flow in the water-saving coma, and developed a water-saving coma with various functions as a thin water flow film made from the water flow launched from the gap. doing. This technique is owned by the inventor Masaaki Takano himself, who has not yet been disclosed at the time of filing of this patent application, and a patent application has already been filed.
ここで、高節水率かつ高機能な節水コマを作るためには、節水コマの内部で形成する水流膜を薄いものとすることが好ましい。水流膜が薄くなる分、全体の水量を抑えることができる。 Here, in order to make a water-saving coma having a high water-saving rate and a high function, it is preferable to make the water flow film formed inside the water-saving coma thin. As the water flow film becomes thinner, the total amount of water can be reduced.
節水コマは、複数点の金属部材を削り出し、それらをネジなどで組み合わせて製造するが、内部で大きな水圧を受けつつ水流膜を設計通りの形状、設計通りの薄さに制御するためには、金属部材の高い削り出し加工精度が求められ、加工に伴うコスト増大、加工時間増大を招き、歩留まりも低下する。特に、単に金属の内部にスリットの孔を削り出すのではなく、スリットの隙間の大きさを外部から調節できるように複数の金属部材の隙間によりスリットを形成する場合には、単に一つの金属部材の削り出し加工のみならず複数点の部品の組み合わせ精度にも関わることであり、極めて高い加工精度が求められることとなる。 A water-saving coma is manufactured by cutting out metal parts at multiple points and combining them with screws, etc., but in order to control the water flow film to the shape and thickness as designed while receiving large water pressure inside. In addition, high machining accuracy of the metal member is required, which causes an increase in cost and processing time associated with the processing, and also decreases the yield. In particular, when the slit is formed by a plurality of metal member gaps so that the size of the slit gap can be adjusted from the outside, rather than simply cutting out the slit hole inside the metal, only one metal member is formed. This is related not only to the machining of the above, but also to the accuracy of combination of parts at a plurality of points, and extremely high machining accuracy is required.
もし、必要とされる加工精度が得られない場合、複数の金属部材の隙間によりスリットを形成したとしても、水流を流して得られる水流膜は所望の形状・薄さとはならない問題が生じる。
例えば、水流膜が綺麗に展開した膜ではなく一部欠損したような歪んだ膜になったり、水流膜の厚さが偏って一部の部分から勢いよく流れ出すものの、残りの部分は弱い水流となり不均一な水流膜となったりする問題が生じる。If the required processing accuracy cannot be obtained, there is a problem that even if a slit is formed by a gap between a plurality of metal members, the water flow film obtained by flowing a water flow does not have a desired shape and thickness.
For example, the water flow film is not a beautifully developed film but a distorted film that is partially missing, or the thickness of the water flow film is biased and flows out of some parts vigorously, but the remaining part becomes weak water flow The problem that it becomes a nonuniform water flow film arises.
図1は、隙間111のバランスが均等であり、想定している水流膜が流れる様子を示す図である。この例では図1(b)に示すように、弧状の隙間から噴き出した水流が弧状の水流膜として形成されている。
一方、図2は、隙間111のバランスが崩れており、水流膜が想定した形では形成されず、一部が欠損した形状となってしまう問題を簡単に示した図である。図1(b)に示すように、弧状の隙間の一部からは水流が出ず、その結果、一部が欠損した状態の水流膜となっている。
このように、水流膜が想定した形では形成されず、一部が欠損した形状となってしまうと、節水コマにおいて設計した通りの種々の機能を正常に発揮させることができない。FIG. 1 is a diagram showing a state where the balance of the
On the other hand, FIG. 2 is a diagram simply showing a problem that the balance of the
As described above, when the water flow film is not formed in the assumed shape but partially in a missing shape, various functions as designed in the water-saving coma cannot be normally exhibited.
上記のように、節水コマ内部で薄い水流膜を所望の形状・薄さに制御するためには、極めて高い加工精度が求められるが、スリットの形成に、複数の金属部材をネジなどで組み合わせる要因が影響する場合、ネジ加工による限界があることも分かってきた。ネジは一方の金属を削り出して製造した雄ネジと他方の金属を削り出して製造した雌ネジを螺合するが、金属部材同士を螺合するためにはいわゆるあそびのマージンが必要である。節水コマ内部で薄い水流膜を制御するために必要とされる加工精度がネジに必要なあそびのマージンよりも高い精度となってしまい、スリットの形成に複数の金属部材をネジなどで組み合わせる要因が影響する以上、加工精度を上げることには限界があり、その結果、水流膜が綺麗に展開した膜ではなく一部欠損したような歪んだ膜になるなどの不具合が生じるものが多くなり、歩留まりが低下してしまう問題が生じていた。 As described above, extremely high processing accuracy is required to control the thin water flow film to the desired shape and thickness inside the water-saving top, but factors that combine multiple metal members with screws etc. to form slits. It has also been found that there are limitations due to threading when the effect of. The screw is screwed into a male screw manufactured by cutting one metal and a female screw manufactured by cutting the other metal, but a so-called play margin is required to screw the metal members together. The processing accuracy required to control the thin water flow film inside the water-saving top is higher than the play margin required for the screw, and there is a factor to combine multiple metal members with the screw to form the slit. As long as it has an effect, there is a limit to increasing the processing accuracy, and as a result, there are many cases where the water flow film becomes a distorted film that is partially broken rather than a beautifully developed film, resulting in a high yield. There has been a problem of lowering.
そこで、簡便な方法により、隙間から噴き出す水流の流れを制御し、形成される水流膜の形状を安定させるという技術が必要となってくる。発明者高野雅彰は、複数の金属部材をネジにより組み合わせて節水コマ内部でスリットを形成し、当該スリットから水流膜を節水コマ内部で打ち出す機能を付与しつつ、如何に加工の歩留まりを上げるかという問題に取り組み、新しい節水コマの開発を行ってきた。 Therefore, a technique for controlling the flow of the water flow ejected from the gap by a simple method and stabilizing the shape of the formed water flow film is required. Inventor Masaaki Takano says how to increase the processing yield while combining a plurality of metal members with screws to form a slit inside the water-saving piece and launching a water flow film from the slit inside the water-saving piece. We have tackled the problem and developed a new water-saving top.
上記問題点に鑑み、本発明は、節水コマ内部において隙間から噴き出す水流の流れが均質になるように制御し、形成される水流膜の形状を安定させることができる節水コマを提供することを目的とする。また、上記目的を達成しつつ、さらに泡沫水を生成する機能を付与した泡沫水生成機能付き節水コマを提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a water-saving piece that can control the flow of water flowing from the gap inside the water-saving piece to be uniform, and can stabilize the shape of the formed water flow film. And It is another object of the present invention to provide a water-saving top with a foam water generation function that has a function of generating foam water while achieving the above object.
上記本発明の第1の目的を達成するため、本発明にかかる節水コマは、水吐出管に装着して吐出する水量を抑制するための節水コマにおいて、内部に水流の通り道となる隙間を備え、前記隙間から下流側に打ち出された加速水流が膜状の水流膜となる水流膜形成部と、 前記水流膜の形成場所として水流管の途中に設けられ、前記水流膜の水流が流れ込んだ状態でも空気が充満された状態が保持される空気キャビティと、前記空気キャビティに対して外気を導通する導通孔を持つ通気路と、前記導通孔から前記空気キャビティ内に吹き込まれる空気を前記水流膜に対して巻き込ませることにより泡沫水を形成する泡沫水生成手段と、前記水流膜形成部の前記隙間を形成する部材に少なくとも1つの小溝を刻みつけ、前記隙間を通る水流の流れを調整する水流膜ガイドと、前記水流膜形成部の前記隙間の幅を可変とし、形成される前記水流膜の速度を可変とする隙間幅可変機構と、前記導通孔の幅を可変とし、前記導通孔より引き込む前記空気の速度を可変とする導通孔幅可変機構を備え、前記隙間から打ち出されて形成される水流膜の形状を安定させるとともに、前記水流膜の打ち出し速度および空気の巻き込み速度を調整可能としたことを特徴とする節水コマである。 In order to achieve the first object of the present invention, a water-saving piece according to the present invention is a water-saving piece that is attached to a water discharge pipe and suppresses the amount of water to be discharged. A water flow film forming portion in which an accelerated water flow launched downstream from the gap becomes a film-shaped water flow film, and a state where the water flow of the water flow film flows into the water flow pipe as a formation place of the water flow film However, an air cavity in which the air-filled state is maintained , a ventilation path having a conduction hole for conducting outside air to the air cavity, and air blown into the air cavity from the conduction hole to the water flow film At least one small groove is engraved on the member forming the gap of the water flow film forming section, and the water flow flowing through the gap The water flow membrane guide to be adjusted, the width of the gap of the water flow membrane forming portion is variable, the gap width variable mechanism is variable to change the speed of the formed water flow membrane, the width of the conduction hole is variable, and the conduction Provided with a variable conduction hole width mechanism that makes the speed of the air drawn from the hole variable , stabilize the shape of the water flow film formed by punching out the gap, and adjust the water flow film launch speed and air entrainment speed It is a water-saving top that is characterized by being possible .
例えば、前記隙間の長さ方向(スリットの長さ方向)に、前記水流膜ガイドとなる前記小溝を適度な間隔で複数個設けることにより、前記隙間から打ち出されて形成される水流膜が厚さに対して幅が十分に大きい薄い水流膜の場合でも、前記水流膜が前記隙間の長さ方向に欠損することなく安定した形状となるものとすることができる。 For example, by providing a plurality of the small grooves to be the water flow film guides at an appropriate interval in the length direction of the gap (length direction of the slit), the water flow film formed by being punched from the gap has a thickness. However, even in the case of a thin water flow film having a sufficiently large width, the water flow film can have a stable shape without being lost in the length direction of the gap.
また、例えば、前記水流膜形成部において前記隙間が周回状の隙間であり、前記隙間から下流側に打ち出された加速水流が周回方向に連続した立体的な周回状の水流膜となるものにも適用でき、その場合、水流膜ガイドとなる前記小溝を前記周回状の隙間に略均等間隔に複数個設けたものとすることができる。 Further, for example, in the water flow film forming portion, the gap is a circular gap, and the accelerated water flow launched downstream from the gap becomes a three-dimensional circular water flow film continuous in the circular direction. In this case, a plurality of the small grooves to be the water flow film guides may be provided in the circumferential gap at substantially equal intervals.
発明者高野雅彰が研究を重ねる中、隙間において小溝を設けることにより、局所的に当該部分の隙間幅が太く流れやすい箇所ができ、当該箇所をきっかけとしてその周辺では流れが途切れることがなくなる。このような小溝を狭い隙間に適度な間隔で設けておくことにより、結果としてどの部分にも欠損ができず、安定して均一な水流膜を形成することができる。なお、小溝は小さなもので良いので、形成される水流膜自体に厚さにムラができることもない。 While the inventor Masaaki Takano has been researching, by providing a small groove in the gap, a portion where the gap width of the portion is locally thick and easy to flow is created, and the flow is not interrupted around the portion as a trigger. By providing such small grooves in a narrow gap at an appropriate interval, as a result, no portion can be lost, and a stable and uniform water flow film can be formed. Since the small groove may be small, the formed water flow film itself does not have uneven thickness.
なお、水流の通り道となる隙間に小溝を設けるパターンとして多様なものが可能である。
例えば、前記小溝が、前記隙間を形成する長さ方向に対向する部材のうち一方に対して設けるパターンがある。
また、例えば、前記小溝が、前記隙間を形成する長さ方向に対向する部材の両方に対して設けるパターンがある。
また、例えば、前記小溝が、前記隙間を形成する長さ方向に対向する2つの部材に交互に設けるパターンがある。
また、例えば、前記小溝が、前記隙間を形成する長さ方向に対向する2つの部材に対向し合うように設けるパターンがある。It should be noted that a variety of patterns are possible for providing a small groove in the gap that becomes the path of the water flow.
For example, there is a pattern in which the small groove is provided for one of members facing in the length direction forming the gap.
In addition, for example, there is a pattern in which the small groove is provided for both members facing in the length direction forming the gap.
Further, for example, there is a pattern in which the small grooves are alternately provided in two members facing in the length direction forming the gap.
Further, for example, there is a pattern in which the small groove is provided so as to face two members facing in the length direction forming the gap.
なお、隙間についても水流量の調整機能を設けておくことができる。つまり、前記隙間の幅を可変とする隙間幅可変機構を備えたものとすれば、形成される前記水流膜の厚みおよび速度の調整が可能となる。 In addition, the adjustment function of the water flow rate can be provided also about the clearance gap. That is, if a gap width variable mechanism that makes the width of the gap variable is provided, it is possible to adjust the thickness and speed of the formed water flow film.
上記のように、本発明の節水コマにおいて、安定した水流膜を形成し、泡沫水を生成することができる。 As described above, in the water-saving piece of the present invention, a stable water flow film can be formed and foamed water can be generated.
また、細かい気泡が多量に包含された良質な泡沫水を得るため、上記した構成のうち、前記水流膜形成部において前記隙間が周回状の隙間であり、前記隙間から下流側に打ち出された加速水流が周回方向に連続した立体的な周回状の水流膜となる構成において、さらに、前記空気キャビティに形成された周回状の前記水流膜によって囲まれている密閉空間に対して外気を導通する導通孔を持つ通気路と、前記導通孔から前記密閉空間内に吹き込まれる空気を前記周回水流膜に対して巻き込ませることにより泡沫水を形成する泡沫水生成手段を備えたものである。この構成であれば、前記通気路が導通する前記密閉空間の気密性が維持された状態にて、前記周回水流膜の流れと前記空気の巻き込みで生じる気圧低下により、前記導通孔から前記空気を引き込んで細かい気泡が多量に包含された良質な泡沫水を得ることができる。 Further, in order to obtain a good quality foamed water containing a large amount of fine bubbles, among the above-described configurations, the gap is a circular gap in the water flow film forming portion, and the acceleration driven out downstream from the gap In a configuration in which the water flow is a three-dimensional circular water flow film that is continuous in the circular direction, the electric conduction further conducts the outside air to the sealed space surrounded by the circular water flow film formed in the air cavity. An air passage having a hole and foam water generating means for forming foam water by entraining air blown into the sealed space from the conduction hole into the circulating water flow film. With this configuration, the air is discharged from the conduction hole due to the pressure drop caused by the flow of the circulating water flow film and the entrainment of the air while the airtightness of the sealed space where the air passage is conducted is maintained. It is possible to obtain high-quality foam water that is drawn in and contains a large amount of fine bubbles.
また、前記水流膜の速度および空気の巻き込み速度が調整できるため、良質な泡沫水を生成することが可能である。 Moreover, since the speed of the water flow film and the entrainment speed of air can be adjusted, it is possible to generate high-quality foam water.
本発明の泡沫水生成コマによれば、複数の金属部材をネジにより組み合わせて節水コマ内部に流通孔を形成し、当該流通孔から水流膜を節水コマ内部で打ち出す機能を付与しつつ、流通孔の壁面に小溝を隙間に適度な間隔で設けておくことにより水流を制御することができ、節水コマ内部において隙間から噴き出す水流の流れが均質になるように制御し、形成される水流膜の形状を安定させることができる。 According to the foamed water generating piece of the present invention, a plurality of metal members are combined with screws to form a flow hole in the water-saving piece, and a flow hole is provided while a function of driving out a water flow film from the flow hole in the water-saving piece. The water flow can be controlled by providing small grooves in the wall at an appropriate interval, and the shape of the water flow film formed is controlled so that the flow of water flowing from the gap inside the water-saving top is uniform. Can be stabilized.
100 泡沫水生成コマ
101 部材
102 部材
103 部材
110 周回水流膜形成部
111 隙間
113 内側空間
114 外側空間
120 空気キャビティ
130 周回水流膜形成部密封体
140 通気路
141 導通孔
150 泡沫水流出部
160 アタッチメント部
161 水キャビティ
200 周回水流膜
300 水吐出管DESCRIPTION OF
本発明の節水コマの実施例を説明する。ただし、本発明の範囲は以下の実施例に示した具体的な用途、形状、個数などには限定されないことは言うまでもない。 An embodiment of the water-saving piece of the present invention will be described. However, it goes without saying that the scope of the present invention is not limited to the specific application, shape, number, etc. shown in the following examples.
以下、実施例1は、本発明の節水コマ100の基本構成例である。分かりやすく説明するため、一例として形成される水流膜が弧状に連続した水流膜としたが、形成される水流膜の形状は弧状に連続したものに限定されるものではない。
また、以下に図示した部材は、例えば、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム、チタン合金、マグネシウム合金などの金属部材、セラミック素材、特殊樹脂素材など切削加工が可能な部材で節水コマ部材としての強度があるものであれば良いが、ここでは一例としてステンレス鋼とする。Hereinafter, Example 1 is an example of a basic configuration of the water-saving
The members illustrated below are, for example, metal members such as stainless steel, brass, aluminum, titanium alloy, and magnesium alloy, ceramic materials, and special resin materials that can be cut and have strength as a water-saving piece member. Any material can be used, but stainless steel is used here as an example.
本発明の節水コマにおいて、小溝112を設けることにより水流の流れを制御する原理を図1から図3を用いて説明する。図1と図2の例では小溝112は設けられておらず、図3の例では小溝112が設けられている例となっている。
図1から図3は、上流から流れ込んでくる水流を絞って下流に流す節水コマ本体部分の一部を概念的に取り出した図であるが、説明を簡単するため、形成される水流膜200は単なる弧状に連続した一枚の水流膜200の例となっている。The principle of controlling the flow of the water flow by providing the
FIG. 1 to FIG. 3 are diagrams conceptually taking out a part of a water-saving coma main body portion that squeezes the water flowing in from the upstream and flows downstream, but for the sake of simplicity, the formed
水流膜形成部110は、上側の部材101aと下側の部材101bを備え、部材101aと部材101bがネジにより接合されているものとする。
図1から図3に示すように、上側の部材101aと下側の部材101bとの隙間が水流の通り道となる隙間111となっている。この隙間111の形状がいわゆるスリット状の細いものであり、この隙間111を通過することにより水流は絞られて加速水流膜として下流側に打ち出される。
今、図1(a)の例では、上側の部材101aと下側の部材101bとのネジの接合によるバランスの崩れなどがない様子を示しており、小溝112を設ける工夫を施していなくても、図1(b)に示すように、隙間111の全体から均質に水流膜200が打ち出されている。隙間112から打ち出されて形成される水流膜が厚さに対して幅が十分に大きい薄い水流膜の場合でも、水流膜が隙間の長さ方向に欠損することなく安定した形状で形成されている。The water flow
As shown in FIGS. 1 to 3, a gap between the
Now, the example of FIG. 1A shows a state in which the balance is not lost due to the joining of the screw between the
空気キャビティ120は、水流膜形成部110から打ち出された水流膜200の形成場所として水流管の途中に設けられた空間であり、水流膜200の水流が流れ込んだ状態でも空気が充満された状態が保持される空気キャビティとなっている。図1では説明を簡単にするため、オープンな状態の開空間として描かれているが、実際の節水コマ100の内部では壁面などに囲まれた閉空間である。
The
次に、図2は上側の部材101aと下側の部材101bとのネジの接合によるバランスの崩れなどが生じ、水流の流れが悪く水流膜の一部が欠損している場合の例を簡単に示す図である。図2に示すように、実際には隙間111aが形成されているにもかかわらず、微妙な金属部品同士の偏りなどで、水流が欠損している部分の隙間111aに隣接する他の隙間111bが広くなり、その隙間111bから水流が流れるものの、当該隙間111aは狭くなっているために当該隙間111aから水流が流れなくなってしまう現象が起きている。つまり、隙間111のバランスが崩れていることにより水流膜の一部が欠損するという現象が生じている。
Next, FIG. 2 is a simple example of a case where the balance is lost due to the joining of the screw between the
次に、図3は、水流膜形成部110の隙間111を形成する部材に小溝112を刻み付けることにより水流膜ガイドを設け、隙間111から打ち出されて形成される水流膜の形状を安定させる機能を付与した様子を示す図である。図3(a)の例では、隙間111の長さ方向に、小溝112を適度な間隔で複数個(図中では3個)設けられている。
小溝112は、隙間111を通る水流の流れを調整する水流膜ガイドとなり、隙間111から打ち出されて形成される水流膜の形状を安定させる機能を発揮する。Next, FIG. 3 shows the function of providing a water flow film guide by carving a
The
図4は、小溝112付近を拡大した図であり、小溝112をきっかけとして水流膜200が形成されやすくなる様子を示す図である。
図4(a)には、小溝112の部分を拡大した拡大図が示されているが、拡大図に示すように、隙間111aを形成する部材に小溝112が設けられている。この小溝112は周囲に比べて僅かであるが隙間の深さが深いため水流が通りやすくなっている。FIG. 4 is an enlarged view of the vicinity of the
FIG. 4A shows an enlarged view in which the portion of the
いま、図4(a)に示すように、部材101aと部材101bをネジ移動させた際に相対的な姿勢のバランスが崩れ、一時的にある隙間111aの部分が狭く、水流膜が途切れやすい現象が誘引される条件が生じたとしても、水流を流すと、図4(b)に示すように、小溝112をきっかけとして常に水流膜が噴き出すポイントが得られ、不意に水流膜200が欠損してしまう箇所が生じることがない。このように水流を噴き出すポイントが得られれば、図4(c)に示すように、噴き出す水流の水圧などによりその周辺の隙間111からも水流膜が打ち出されるようになる。一度隙間111aに水流が流れ始めるとその水流の水圧などにより隙間111aが適度に広がり隙間111に生じていた偏りや歪みが解消され、均等にバランスが取れた状態となり、隙間111全体から安定して水流膜が流れ始める。このように小溝112が適切な間隔で設けられておれば、水流膜200が隙間111の長さ方向に欠損することなく安定した形状で形成される。
Now, as shown in FIG. 4 (a), when the
つまり、図3(a)のように、小溝112が適切な間隔で設けられておれば、たとえ部材101aと部材101bをネジ移動させた際に相対的な姿勢のバランスが崩れていても、図3(b)に示すように、水流膜形成部110の隙間111を形成する部材に少なくとも1つの小溝112を刻みつけることにより、隙間111のバランスが崩れていることにより水流膜の一部が欠損するという現象が解消でき、隙間111から打ち出されて形成される水流膜の形状を安定させることができる。
That is, as shown in FIG. 3A, if the
次に、小溝112を設けるパターンについて説明する。
スリットとなる隙間111の長さは長いものも想定される。例えば、小さな節水コマ100の内部であるものの、スリットとなる隙間111を周回状のものなどにするとそれなりの長さがある。そこで、隙間111の長さ方向に水流膜ガイドとなる小溝112を適度な間隔で複数個設ける工夫が可能である。長い隙間111に対して複数の小溝112a,112b,112cを適度な間隔で複数個設ければ、これら小溝112a,112b,112cの各点がガイドとなり、それらの箇所で水流膜が流れるきっかけとなり、常にその周辺の隙間111に正常な水流膜が形成されるが、小溝112a,112b,112cの間隔が適切であると、小溝112a,112b,112cの各点を中心とした水流膜がつながり合い、その結果、常に隙間111全体から正常な水流膜が形成され、水流膜200が隙間111の長さ方向に欠損することなく安定した形状で得られる。Next, a pattern for providing the
A
小溝112の設け方には複数のパターンがある。図5は、小溝112の設け方の代表的なパターンを示す図である。なお、小溝112の設け方はこの図5のパターンに限定されず、隙間111に介在するパターンとしては多様な設け方がある。
There are a plurality of patterns for providing the
第1のパターンは、隙間111を形成する部材101aと部材101bのうち一方の部材に対して小溝112が設けられているパターンである。図5(a)は、この第1のパターンにて部材101a側に3つの小溝112a,112b,112cを設けた例を示す図である。図5(a)に示すように、部材101aのみに3つの小溝112a,112b,112cが均等間隔で設けられ、部材101bには小溝112は設けられていない。
The first pattern is a pattern in which a
第2のパターンは、隙間111を形成する部材101aと部材101bの両方の部材に対して小溝112が設けられており、特に、小溝112が2つの部材に交互に設けられているパターンである。図5(b)は、この第2のパターンにて部材101aと部材101bに対して交互に小溝112a,112b,112cが設けられた例である。図5(b)に示すように、小溝112aが部材101aに設けられ、小溝112bが部材101bに設けられ,小溝112cが部材101aに設けられ、それぞれが均等間隔で設けられている。
The second pattern is a pattern in which the
第3のパターンは、隙間111を形成する部材101aと部材101bの両方の部材に対して小溝112が設けられており、特に、小溝112が2つの部材101aと部材101bの両方に対向し合うように設けられているパターンである。図5(c)は、この第2のパターンにて部材101aと部材101bの両方に対して対向するように小溝112が設けられた様子を示す図である。図5(c)に示すように、小溝112a、小溝112b、小溝112cが部材101aに設けられ、小溝112d、小溝112e、小溝112fが部材101bに設けられ、それぞれが対向するように均等間隔で設けられている。
上記のように、部材101aと部材101bに小溝112を設けるパターンは様々あるが、その選択は、節水コマ100の内部の構造や機能、また、取り付ける蛇口の水圧などを考慮して決めれば良い。In the third pattern,
As described above, there are various patterns in which the
次に、隙間幅可変機構の工夫に付いて述べる。
水流膜形成部110は、隙間111を備えることにより、下流の空気キャビティ120に対して水流膜200を形成するが、節水コマ100の内部に形成される水流膜200の厚さを外部から調整できることが好ましい。利用者が水道利用の目的に応じて節水コマ100の節水効率を上げたり下げたりする要求がある場合、この水流膜の厚さを変えることにより下流側に流す水流量を調整できるからである。また、水道の水圧が何らかの事情で変化した場合、節水コマ100の内部に形成される水流膜200の厚さを外部から調整できれば、水道の水圧の変動分を調整することができる。Next, the device for the variable gap width mechanism will be described.
Although the water flow
図6は、隙間の幅を可変とする隙間幅可変機構の概念を簡単に説明する図である。
図6(a)に示すように、この例では部材101aと部材101bが相互に相対的に移動するものとなっている。例えば、部材101aが部材101bに対して移動できる隙間幅可変機構(図示せず)を備え、図中上下できるものとする。
図6(b)に示す状態では、隙間幅可変機構により部材101aを上に移動させて部材101aと部材101bの間の隙間111を大きくした状態である。部材101aと部材101bの間の隙間111において水流膜200が打ち出されているが、隙間幅がより広くなったために水流膜200の速度は遅くなり、噴き出し方が弱くなる。FIG. 6 is a diagram for briefly explaining the concept of the gap width variable mechanism that makes the width of the gap variable.
As shown in FIG. 6A, in this example, the
In the state shown in FIG. 6B, the gap 101 between the
次に、図6(c)に示す状態では、隙間幅可変機構により部材101aを下に移動させて部材101aと部材101bの間の隙間111を狭くした状態である。図6(b)の状態における部材101aと部材101bの間の隙間111に比べて、図6(c)の状態は部材101aが下に移動して部材101aと部材101bの間の隙間111が小さくなっている。隙間幅がより狭くなったために水流膜200の速度は速くなり、噴き出し方が強くなる。
Next, in the state shown in FIG. 6C, the
以上、本実施例1の節水コマ100では、小溝112が適切な間隔で設ける工夫を施しているために以下の利益が得られる。つまり、ネジのマージンなどにより部材101aと部材101bの相対的な姿勢のバランスが崩れ、一時的にある部分が狭く、他の部分が広くなった場合、広い部分から水流膜が打ち出され、狭い部分では水流膜が途切れるという現象が誘引される条件が生じたとしても、隙間を形成する部材に小溝112が適切な間隔で設けられているので、適切な間隔で常に水流膜が噴き出すきっかけが得られ、不意に水流膜200が欠損してしまう箇所が生じることがない。
As described above, in the water-saving top 100 according to the first embodiment, since the
実施例2は、水流膜の長さを大きくし、節水コマの内部で周回状となっている場合について、小溝を設けて節水コマ内部の水流の流れを制御する原理を適用した例である。
ここでは、水流膜形成部は、周回水流膜形成部となっており、周回水流膜形成部が形成する隙間は周回状となっており、上流からの水流を受けて下流側のキャビティ空間内に周回方向に連続した立体的な周回水流膜を形成する例である。
なお、実施例1に示したように、2つの金属片の対向し合う部分に対して小溝112を設けるパターンは複数パターンがあるが、ここでは、一例として一方の金属片、例えば、下側の金属片に小溝112を設けるパターンを例として説明する。Example 2 is an example in which the principle of controlling the flow of the water flow inside the water-saving piece by providing a small groove in the case where the length of the water flow film is increased and the inside of the water-saving piece is circular.
Here, the water flow film forming part is a circular water flow film forming part, and the gap formed by the circular water flow film forming part is circular, and receives the water flow from the upstream to enter the downstream cavity space. It is an example which forms the three-dimensional circulation water flow film continuous in the circulation direction.
As shown in the first embodiment, there are a plurality of patterns in which the
本実施例2の泡沫水生成コマ100cは、周回水流膜形成部110c、空気キャビティ120、周回水流膜密封体130、通気路140、アタッチメント部160、泡沫水流出部150を備えたものである。
The foamed water generating piece 100c of the second embodiment includes a circulating water flow
以下、まず、泡沫水生成コマ100cの構成部品とその組み上げについて説明し、その次に、小溝112を設けることにより、水吐出管から泡沫水生成コマ100cに水を流して形成される周回水流膜200cが欠損することなく、周回状の水流膜となることを説明する。
Hereinafter, first, the components and assembly of the foam water generating piece 100c will be described, and then, a circulating water film formed by flowing water from the water discharge pipe to the foamed water generating piece 100c by providing the
図7は実施例2にかかる本発明の泡沫水生成コマ100cの一構成例を示す図である。
図7に示した構成例は、部材101c、部材102c、部材103cの3つの部材から構成された例となっている。図8は、部材101c、部材102c、部材103cの3つの部材に分解して示した図である。図9は、3つの部材101c、部材102c、部材103cを組み上げる手順を示した図である。図10は、部材101cと部材102cを組み上げた状態の上端面(周回水流膜形成部110c)と下端面(通気路140、泡沫水流出部150)を示した図である。図11は、図7に示した構成において、水吐出管から本発明の泡沫水生成コマ100cに水を流し、形成される周回水流膜200cに対して内面側から空気を巻き込ませることにより泡沫水が形成される仕組みを示した図である。図12は、部材101cと部材102cにより形成される隙間111に周回状に小溝112が介在する場合に、周回水流膜200が欠損することなく打ち出される様子を示す図である。
なお、図7、図8、図9、図11は、内部の構造が分かりやすいように縦断面として示している。FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the foamed water generating piece 100c according to the second embodiment of the present invention.
The configuration example illustrated in FIG. 7 is an example configured from three members: a
7, 8, 9, and 11 are shown as vertical sections so that the internal structure can be easily understood.
また、図7、図8、図9、図11の図示において、泡沫水生成コマ100cは縦軸を中心とした回転体となっているが、導通孔141は回転体ではなく、後述する周回水流膜200cの内側の密封空間に導通するように通気路140の壁面に複数個開けられた孔となっている。また、泡沫水流出部150は後述する周回水流膜200cの水流が流れ出るため底面部分に複数個設けられた孔となっている。
7, 8, 9, and 11, the foam water generating piece 100 c is a rotating body with the vertical axis as the center, but the
部材101cは、図8(a)に示すように回転体であり、図示のような縦断面を持つ筒状の部材である。上部筒体1011、鍔状体1012、中部筒体1013、下部筒体1014が設けられており、下部筒体1014の内周には雌ネジが設けられている。
この例では、部品点数を減らすために、部材101cに対して、後述する周回水流膜形成部110cや空気キャビティ120の構成の一部を担う構造物を一体化して形成した構造例となっている。The
In this example, in order to reduce the number of parts, a structure example is formed in which a member responsible for a part of the configuration of a circulating water flow
部材102cは、図8(b)に示すように、上部に円板体1021が設けられており、その下方には筒状体1022が設けられている。この構成例では円板体1021は略円錐台形となっており、側壁面は外側に緩やかに開いた傘状となっている。
筒状体1022の内面は通気路140となっており、筒状体1022の壁面には複数の孔が設けられており、この孔が導通孔141となっている。また、筒状体1022の外壁面には傘状に開いた傘状体1023が設けられており、この傘状体1023が周回水流膜密封体130である。さらに、筒状体1022の底部付近には円板1024が設けられている。筒状体1022と円板1024は後述する図8(b)に示すように、放射状の橋梁により接続されている。円板1024に開けられている孔が泡沫水流出部150となっている。また、円板1024の外周には雄ネジが設けられている。
この例では、部品点数を減らすために、部材102cに対して、後述する周回水流膜形成部110cや空気キャビティ120や周回水流膜密封体130や通気路140の構成の一部を担う構造物を一体化して形成した構造例となっている。As shown in FIG. 8B, the
The inner surface of the
In this example, in order to reduce the number of parts, the
なお、この構成例では、図7(b)に示すように、部材102cの上部の円板体1021の側壁面には、複数個の小溝112が設けられている。この構成例では、周回状に8個設けられている例となっている。この小溝112は実施例1で説明した小溝112と同様のものである。
In this configuration example, as shown in FIG. 7B, a plurality of
部材103cは、図8(c)に示すように回転体であり、図示のような縦断面を持つ筒状の部材である。筒状体1031とその底面には中空円板体1032が設けられている。筒状体1031の内壁面には雌ネジが設けられており、これが水吐出管の外周に取り付けるアタッチメント部160となる。また、部材103の中空円板体1032は、部材101cの鍔状体1012を係止する構造物となる。
The
これらの部材101c、部材102c、部材103cの組み上げは、まず、図9(a)に示すように、部材101cの内部に部材102cを挿入し、部材101cの下部筒体1014の内周の雌ネジに対して、部材102cの円板1024の外周の雄ネジを螺合して取り付ける。
Assembling these
図10は部材101cと部材102cを取り付けた状態の上端面と下端面を示している。
部材101cに対して部材102cを螺合して取り付けた状態において、上端面では、図10(a)に示すように、部材101cの上部筒体1011と部材102cの円板体1021により周回水流膜形成部110cが形成される。部材101cの上部筒体1011の内周と部材102cの円板体1021の外周との間には隙間111cが開くように径が調整されている。当該隙間111cが泡沫水生成コマ100c内の水流路の一部となっている。FIG. 10 shows an upper end surface and a lower end surface with the
In a state where the
ここで、部材102cの円板体1021には小溝112cが適切な間隔で設けられているので、部材101cの上部筒体1011と部材102cの円板体1021が対向して形成された周回水流膜形成部110cには、小溝112が介在している。この例では、周回状に8カ所に小溝112が介在している。
Here, since the
また、部材101cと部材102cを螺合して取り付けた状態において、下端面では、図10(b)に示すように、部材102cの円板1024に開けられている孔として泡沫水流出部150が形成され、部材101cの中部筒体1013の内周に通気路140が形成されている。
In the state where the
次に、部材101cと部材102cを取り付けた状態で、部材103cの中空円板体1032に対して、部材101cの鍔状体1012を係止させて本発明の泡沫水生成コマ100cを組み上げる。つまり、部材103cに対して部材101cと部材102cが吊り下がった状態となる。
このように組み上げた本発明の泡沫水生成コマ100cを水吐出管に取り付けることにより、図7の状態を得る。Next, with the
The state of FIG. 7 is obtained by attaching the foamed water generating piece 100c of the present invention thus assembled to the water discharge pipe.
次に、水吐出管から泡沫水生成コマ100cに水を流して形成される周回水流膜200cが小溝112cの働きにより欠損することなく、周回状の水流膜となり、さらに泡沫水が形成されることを説明する。
隙間111cは、部材101cの上部筒体1011の内周と部材102cの円板体1021の外周との間に形成されているが、部材101cと部材102cとの組み上げにおいて、部材101cの下部筒体1014の内周の雌ネジと部材102cの円板1024の外周の雄ネジとの螺合により取り付けられているため、ネジのあそびなどのマージンが存在し、部材101cの上部筒体1011の姿勢と、部材102cの円板体1021の姿勢は、微視的に見ればバランスが完全には均一ではない。そのため、部材101cの上部筒体1011の内周と部材102cの円板体1021の外周との隙間に歪みが生じ、ある部分の隙間は広いが他の部分の隙間は狭いというバランスの崩れが存在することがある。Next, the circulating water flow film 200c formed by flowing water from the water discharge pipe to the foam water generating piece 100c is not lost due to the action of the
The
周回水流膜形成部110cは、内部に水流の通り道となる隙間111cを備え、上流からの水流を受けて隙間111cから加速水流を打ち出し、下流側のキャビティ空間内に周回方向に連続した立体的な周回水流膜200cを形成する。
この隙間111の内壁形状により打ち出される加速水流の方向が決まり、加速水流が形成する周回水流膜200cの形状が決まる。The circulating water flow
The direction of the accelerated water flow to be launched is determined by the inner wall shape of the
ここで、上記のように、部材101cの上部筒体1011の内周と部材102cの円板体1021の外周との隙間に歪みが生じていると、広い隙間の部分からは水流膜が勢いよく流れ出しやすく、狭い隙間の部分からは水流膜が流れにくい。もし、小溝112がない場合、図12(a)に示すように、広い隙間の部分から水流膜が形成されるだけで、狭い隙間の部分からは水流膜が流れ出さず、欠損してしまう場合も起こり得る。
Here, as described above, when the gap between the inner periphery of the upper
しかし、本実施例2では、図7(b)や図10(a)に示したように、周回水流膜形成部110cの隙間111cを形成する部材102cの円板体1021には周回状に均等に小溝112が8カ所形成されており、いずれの箇所においても水流膜が流れ出すきっかけとなる小溝112が介在していることとなる。そのため、図12(b)に示すように、狭い隙間の部分からも水流膜が流れ出し、水流膜が欠損することなく、周回水流膜200cが正常に形成される。また、流れ出した水流膜の圧力が狭い隙間を押し広げる方向にも働き、部材101cの雌ネジと部材102cの雄ネジにあるネジのあそびなどのマージンに起因するバランスのずれが解消され、その後、安定して周回水流膜200cが正常に形成されるという効果も得られる。
However, in the second embodiment, as shown in FIG. 7B and FIG. 10A, the
周回水流膜形成部110の隙間111cに水流が流されると周回水流膜200cが形成されるが、周回水流膜200cは周回方向に連続した立体的な水流膜となり、水流膜により周回水流膜200cの内側空間と外側空間が隔てられ、この周回水流膜200cには周回方向には切れ目がなく、その内側空間は気密性が維持された密閉空間となる。図9に示した構成例では、図11に示すように、形成される周回水流膜200cの形状は略円錐台側面形となる。
When a water flow is caused to flow in the
なお、周回水流膜形成部110cによって節水効果も得られる。水キャビティ161の径よりも隙間111cの幅が小さいものであれば、隙間111cにおいて吐出される水量が絞られる結果、節水効果が得られることとなる。なお、本発明の泡沫水生成コマ100cでは、水流中に多量の空気を巻き込んで空気含有量の大きな泡沫水を形成することにより、実際の水量に対して、本発明の泡沫水生成コマ100cから吐出される水の見た目の体積が大きくなり、利用者の水使用感を落とすことがない。
In addition, the water-saving effect is also acquired by the circulating water flow
以上のように、本実施例2の節水コマ100cでは、小溝112を設けることにより、部材の組み上げ時にネジのあそびなどのマージンに起因するバランスのずれが生じても水流膜が一部欠損するような事態は解消され、その後、安定して周回水流膜200cが正常に形成されるという効果が得られる。
As described above, in the water-saving piece 100c of the second embodiment, the
次に、本実施例2の節水コマ100cでは、周回水流膜200cが形成された後、泡沫水が形成されることを説明する。
泡沫水生成コマ100内における泡沫水生成手段は、周回水流膜200cの水流の流れにより密閉空間113内の気圧を下げて導通孔141から密閉空間113内に吹き込まれる空気を周回水流膜200cに対して内面側から巻き込ませることにより泡沫水を生成する手段である。この泡沫水生成手段によって泡沫水が生成される仕組みについて説明する。Next, in the water-saving piece 100c of the second embodiment, it will be described that foam water is formed after the circulating water flow film 200c is formed.
The foam water generating means in the foam water generating top 100 lowers the air pressure in the sealed
図11(a)は、図7に示した泡沫水生成コマ100cに対して水吐出管300から水流を流した状態を示す図である。図7と同様、内部の水流の状態が分かりやすいように縦断面にて示している。水流の流れ、空気の流れ、形成される泡沫水を模式的に示している。
水吐出管300cから水キャビティ161に吐出された水は、周回水流膜形成部110cの上面に受けられるが、水圧によって隙間111cから下方へ導かれて行く。FIG. 11A is a diagram showing a state in which a water flow is made to flow from the
The water discharged from the water discharge pipe 300c to the
水吐出管300から水キャビティ161に吐出された水は、周回水流膜形成部110cの上面に受けられるが、水圧によって隙間111cから下方へ導かれ、図11(b)に示すように、周回方向に切れ目のない連続した略円錐台側面状の立体的な周回水流膜200cとなる。
The water discharged from the
周回水流膜200cは周回方向に切れ目なく連続しているため、図11(a)および図11(b)に示すように、空気キャビティ120内において、周回水流膜200cの内側空間113と外側空間114とは水流膜により遮断される。この構成例では周回水流膜200cの外側空間114は、周回水流膜200cと壁面1013により囲まれ、気密性が維持された密閉空間となる。
Since the circulating water flow membrane 200c is continuous in the circumferential direction, as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), the
ここで、空気キャビティ120は、周回水流膜200cの形成場所として水流管の途中に設けられた空気が充満した空間である。周回水流膜200cの水流が流れ込んだ状態でも空気が充満された状態が保持される空間となっている。この構成例では、空気キャビティ120は、部材101cの壁面1013と部材102cの壁面1022により囲まれた空間である。空気キャビティ120内には、形成される周回水流膜の200cの内側に位置する箇所に後述する通気路140の導通孔141が設けられており、外気より空気が供給される構造となっている。通気路140は、周回水流膜200内の密閉空間内と外気とを導通する通気路であり、周回水流膜200内の密閉空間内に導通孔141が位置するように設けられている。この構成例では、部材102の筒状体1022の中空部分が通気路140となっており、筒状体1022の壁面に開けられた複数の孔が導通孔141となっている。
Here, the
このように、周回水流膜200cの外側空間114は気密性が維持され、かつ、空気で充満された密閉空間となっている。なお、周回水流膜200cの内側空間113も空気で充満された状態となっている。
Thus, the
隙間111cから打ち出された周回水流膜200cに対して空気が巻き込まれて行く原理は以下のようである。
この構成例では、図11(a)および図11(b)に示すように、周回水流膜200cが外側に向かって拡がって打ち出されるが、その先方に壁面1013があり、略円錐台側面形の周回水流膜200cの水流がこの壁面1013に当接すると水流の向きが下側方向に曲げられるように変化している。ここでは、このように周回水流膜200cの水流が当接する部材を周回水流膜当接体130cと呼ぶ。つまり、この周回水流膜200cの水流が周回水流膜当接体130cに当接する箇所において密閉空間である外側空間114が下側に拡がることとなり、密閉空間が拡げられる当該箇所において気圧低下が生じることとなる。The principle that air is entrained in the circulating water flow film 200c launched from the
In this configuration example, as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), the circulating water flow film 200c spreads out toward the outside, and has a
隙間111cから打ち出された加速水流が勢い良く下流に流れてゆくことによって周回水流膜200cの面している空気が巻き込まれて行くが、図11(a)に示すように、気圧低下が生じている周回水流膜200cの水流が下側に曲げられている箇所において一気に空気が周回水流膜200cに引き込まれ、多量の空気が包含された泡沫水となる。薄い膜状に拡がった状態の周回状の水流膜に対して外面から空気が打ち込まれるため、水流膜中に空気泡が均一に拡散してゆくという効果が得られる。その結果、良質な泡沫水を生成することができる。
The air facing the circulating water flow film 200c is entrained by the accelerating water flow launched from the
泡沫水となった水流は下方へ流れて行き、部材1025と壁面1013との間の隙間から外部へ流れ出し、泡沫水流出部150から泡沫水として流れ出て行く。
泡沫水流出部150は、周回水流膜200cが部材102cの壁面1022にあたって下方に流れ出た水流を排出する部分であり、この泡沫水流出部150から泡沫水が流れ出す。この構成例では、部材101cの中部筒体1013の内壁面と部材102cの傘状体1023との隙間部分と、部材102cの傘状体1023と円板1024との間に設けられた孔が泡沫水流出部150を形成している。The water stream that has become the foam water flows downward, flows out from the gap between the
The foam
なお、図11(a)に示すように、密閉空間内で生成された泡沫水は部材1025と壁面1013との隙間である泡沫水流出部150から流出していくが、泡沫水流出部150全面にわたり泡沫水が占有した状態で流れ出し、外気が泡沫水流出部150を介して密閉空間内に入り込まず、密閉空間が直接外気と導通しない状態となっている。このように、泡沫水流出部150を介して密閉空間と外気が直接導通しないものとすることにより、泡沫水が密閉空間から流出しつつも密閉空間内内部の気密性を維持することができる。
In addition, as shown to Fig.11 (a), although the foam water produced | generated in sealed space flows out from the foam
ここで、周回水流膜200の内側の密閉空間113内に導通孔141が設けられているため、密閉空間113の気圧が下がると、導通孔141付近の気圧も下がり、その結果、通気路140から導通孔141を介して外気が勢い良く密閉空間113に吸い込まれることとなる。空気が勢い良く引き込まれると導通孔141を通過する空気流の速度が大きいものとなり、導通孔141の近隣に形成されている周回水流膜200に対して内側から空気が打ち込まれることとなる。薄い膜状に拡がった状態の周回状の水流膜に対して内面から空気が打ち込まれるため、水流膜中に空気泡が均一に拡散してゆくという効果が得られる。その結果、良質な泡沫水を生成することができる。
Here, since the
従来技術の泡沫水生成の仕組みは、水流で充満されている水流管の壁面に設けられた導通孔から空気が巻き込まれるものが多いが、本発明の泡沫水生成コマ100は水流が流れて入れも水で満たされずに空気が充満している空気キャビティ120が設けられるとともに、その空気キャビティ120内に周回水流膜200が形成され、水の膜により気密性の維持された密閉空間を形成し、その気圧の低下により勢い良く引き込まれる空気を水流膜に打ち込むという新しい発想の技術である。また、空気が充満された空間内に膜状に拡がった水に対して内側から空気を打ち込むので、空気との接触面積が大きい状態で空気が打ち込まれることとなり、空気含有量が大きく品質の良い泡沫水を生成することができる。
In the conventional foam water generation mechanism, air is often drawn in through holes provided in the wall surface of the water flow pipe filled with the water flow, but the foam
また、加速水流の速度が速いほど空気キャビティ120から吸い込まれて加速水流に打ち込まれる空気の速度も速くなり、より一層空気との混合が促進される。なお、加速水流の側面から内部に打ち込まれた空気は水流中に拡散して均質で微細な空気泡となる。
このように、泡沫水生成手段により、周回水流膜200の少なくとも一部が泡沫水により形成された泡沫水周回水流膜面となる。Further, the higher the speed of the accelerated water flow, the higher the speed of the air sucked from the
Thus, at least a part of the circulating
周回水流膜密封体130cを通過した泡沫水は排出孔150から流れ出て行くため、周回水流膜密封体130cによって、加速状態である泡沫水周回水流膜の速度が手洗い用などに適度な速度に弱められて下流側に導かれるという効果(速度調整効果)が得られるとともに、部材102cの内周壁面1022に沿って泡沫水が流れ出すため、手洗い用などに適度な径に拡張されるという効果(水径調整効果)が得られ、吐出する泡沫水の速度と直径が調整される。
Since the foam water that has passed through the circulating water flow membrane sealing body 130c flows out of the
以上、実施例2の泡沫水生成コマによれば、周回状に連続した円筒状の周回水流膜200cを形成して内側空間を密閉空間113とし、水流膜の流れ、空気の巻き込みにより密閉空間113の気圧を低下させ、導通孔141から周回水流膜200cに対して空気を打ち込み、良質の泡沫水を生成することができる。
As described above, according to the foam water generating piece of the second embodiment, the circular circumferential water flow membrane 200c that is continuous in a circular shape is formed, and the inner space is set as the sealed
本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更が可能であることは理解されるであろう。従って本発明の技術的範囲は添付された特許請求の範囲の記載によってのみ限定されるものである。 It will be understood that various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention is limited only by the description of the appended claims.
本発明の好ましい実施形態を図示して説明してきたが、本発明は、一般用水道蛇口のみならず、実験室用の水道蛇口、プールで目を洗う水洗蛇口、シャワーなど水が出るものであれば、その用途に限定されることなく、節水機能と泡沫機能を適用することができる。 Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, the present invention is not limited to water taps for general use, water taps for laboratories, flushing faucets for washing eyes in a pool, showers, etc. For example, the water-saving function and the foam function can be applied without being limited to the application.
Claims (9)
内部に水流の通り道となる隙間を備え、前記隙間から下流側に打ち出された加速水流が膜状の水流膜となる水流膜形成部と、
前記水流膜の形成場所として水流管の途中に設けられ、前記水流膜の水流が流れ込んだ状態でも空気が充満された状態が保持される空気キャビティと、
前記空気キャビティに対して外気を導通する導通孔を持つ通気路と、
前記導通孔から前記空気キャビティ内に吹き込まれる空気を前記水流膜に対して巻き込ませることにより泡沫水を形成する泡沫水生成手段と、
前記水流膜形成部の前記隙間を形成する部材に少なくとも1つの小溝を刻みつけ、前記隙間を通る水流の流れを調整する水流膜ガイドと、
前記水流膜形成部の前記隙間の幅を可変とし、形成される前記水流膜の速度を可変とする隙間幅可変機構と、前記導通孔の幅を可変とし、前記導通孔より引き込む前記空気の速度を可変とする導通孔幅可変機構を備え、
前記隙間から打ち出されて形成される水流膜の形状を安定させるとともに、前記水流膜の打ち出し速度および空気の巻き込み速度を調整可能としたことを特徴とする節水コマ。 In the water-saving top for suppressing the amount of water discharged from the water discharge pipe,
A water flow film forming section in which a gap serving as a passage for water flow is provided inside, and an accelerated water flow driven downstream from the gap becomes a film-like water flow film,
An air cavity that is provided in the middle of a water flow pipe as a formation location of the water flow film, and is maintained in a state where air is filled even when the water flow of the water flow film flows in ;
An air passage having a conduction hole for conducting outside air to the air cavity;
Foam water generating means for forming foam water by entraining air blown into the air cavity from the conduction hole with respect to the water flow film,
A water film guide that cuts at least one small groove in a member that forms the gap of the water flow film forming section and adjusts the flow of the water flow through the gap;
The gap width variable mechanism for changing the width of the gap of the water flow film forming section and changing the speed of the formed water flow film, and the speed of the air drawn from the conduction hole with the width of the conduction hole being variable. Equipped with variable conduction hole width variable mechanism ,
A water-saving piece characterized by stabilizing the shape of a water flow film formed by being punched from the gap, and adjusting the discharge speed of the water flow film and the air entrainment speed .
前記泡沫水生成手段が、前記導通孔から前記密閉空間内に吹き込まれる空気を前記周回水流膜に対して巻き込ませることにより泡沫水を形成するものであり、
前記通気路が導通する前記密閉空間の気密性が維持された状態にて、前記周回水流膜の流れと前記空気の巻き込みで生じる気圧低下により、前記導通孔から前記空気を引き込んで前記泡沫水を生成できる請求項2に記載の節水コマ。 The conduction hole conducts outside air to a sealed space surrounded by the circular water flow film formed in the air cavity ,
The foamed water generating means forms foamed water by entraining the air blown into the sealed space from the conduction hole into the circulating water flow film ,
In the state where the airtightness of the sealed space where the air passage is conducted is maintained, the air is drawn from the conduction hole by the pressure drop caused by the flow of the circulating water flow film and the entrainment of the air, and the foam water is removed. The water-saving top according to claim 2, which can be generated.
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