JP7421979B2 - 吐水装置及び吐水装置に備えられる緩衝部材 - Google Patents

Description

本開示は吐水装置及び吐水装置に備えられる緩衝部材に関するものである。

特許文献１は従来の吐水装置を開示している。この吐水装置は、シャワー状の吐水と、ストレート状の吐水とを選択して吐水できる。この吐水装置は、多数の吐水孔と、多数の吐水孔を囲むように環状の開口とが形成されている。この吐水装置は、環状の開口から吐水せずに多数の吐水孔から吐水すると、シャワー状の吐水になる。この吐水装置は、多数の吐水孔及び環状の開口から吐水すると、環状の開口からの吐水が多数の吐水孔から吐水されるシャワー状の吐水を包囲し、整流されたストレート状の吐水になる。

特開２０１７－２０３０５号公報

特許文献１の吐水装置は、シャワー状の吐水とストレート状の吐水とを選択でき、シャワー状の吐水を包囲する吐水をすることによってストレート状の吐水にしている。このようにストレート状に吐水をする構成とは異なる吐水装置においても、ストレート状の吐水が乱れずに整流されて、水の飛沫を抑えたり、吐水を美しく見せたりすることが望まれている。

本開示は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、整流されたストレート状の吐水ができる吐水装置を提供することを解決すべき課題としている。

本開示の吐水装置は、流路を形成する第１筒部と、前記第１筒部内に配置し、上流側から流れてきた液体を受ける受部と、前記第１筒部内に配置し、前記受部が受けた水を整流するとともに前記第１筒部の内壁に向けて前記液体を流出する整流部と、を備えている。

実施形態１の水栓装置の外観図である。 実施形態１の水栓装置の一部断面図である。 実施形態１の要部断面図である。 緩衝部材の側面図である。 緩衝部材の断面図である。 図３の矢視Ｘ－Ｘ断面図である。

本開示の吐水装置１０を水栓装置１００の吐水管９０の下流端部に連結して具体化した実施形態１について、図面を参照しつつ説明する。説明において、上下左右は、キッチンカウンター１１０に取り付けた水栓装置１００を正面から見た際の上下左右である。

＜実施形態１＞
実施形態１の水栓装置１００は、図１及び図２に示すように、水栓本体６０、原水用操作部７０、機能水用操作部８０、吐水管９０、及び吐水装置１０を具備している。水栓装置１００は、給水源に連通した給水路１、給湯源に連通した給湯路３、及び給水路１を分岐して途中に機能水生成部１２０が接続された分岐路５が連通し、湯水及び機能水が流入する。機能水生成部１２０は、所定の温度の浄水及び炭酸水を生成し、浄水及び炭酸水を選択的に流出する。浄水及び炭酸水は、機能水生成部１２０に設けられた図示しないポンプによって加圧されている。浄水及び炭酸水が機能水である。水栓装置１００は、給水路１から流入した水と給湯路３から流入した湯を混合したもの、及び混合していないもの（以下、「原水」という。）のいずれかを原水吐水口１３Ｃから吐水し、分岐路５から流入した機能水を機能水吐水口１１Ａから吐水することができる。

水栓本体６０は、中央本体部６１、右側本体部６３、及び左側本体部６５を有している。中央本体部６１は、水栓本体６０がキッチンカウンター１１０に取り付けられた際、キッチンカウンター１１０の上面から鉛直方向に直線状に延び、外形が円柱形状である。右側本体部６３及び左側本体部６５は、水栓本体６０がキッチンカウンター１１０に取り付けられた際、中央本体部６１に対して左右方向に延び外形が円柱形状である。右側本体部６３の中心軸と左側本体部６５の中心軸とは、同一直線上を水平方向に延びている。水栓本体６０は、右側本体部６３の内部に図示しない止水機能付き混合弁を組み込んでいる。止水機能付き混合弁は、２個の流入ポートが給水路１と給湯路３に連通し、１個の流出ポートが吐水管９０の原水路７（図２参照）に連通している。止水機能付き混合弁は、給水路１及び給湯路３と原水路７とを連通する流路を開閉したり、原水路７への原水の流出量を変更したり、給水路１及び給湯路３のそれぞれから流入する湯水の混合比を変更して流出温度を変更したりする。

原水用操作部７０は水栓本体６０の右側本体部６３の右端部に取り付けられている。原水用操作部７０は、操作部本体７１と、操作レバー７３とを有している。操作部本体７１は、右側本体部６３と同軸上に設けられ、外形が円柱形状である。操作レバー７３は操作部本体７１の外周面から径方向の外側に延びている。原水用操作部７０は止水機能付き混合弁の可動部に連動している。水栓装置１００は、操作レバー７３の操作によって、原水吐水口１３Ｃからの原水の吐止水を切り替えたり、吐水流量を変更したり、吐水温度を変更したりすることができる。

機能水用操作部８０は、接触式センサであり、水栓本体６０の左側本体部６５に設けられている。機能水用操作部８０は後述する機能水生成部１２０に信号を送るように接続されている。水栓装置１００は、機能水用操作部８０を操作すると、機能水生成部１２０が所定の温度の浄水及び炭酸水のいずれかを生成し、浄水及び炭酸水のいずれかを機能水生成部１２０から機能水路９を介して機能水吐水口１１Ａから吐水する。

吐水管９０は、水栓本体６０の中央本体部６１の上端部に中央本体部６１の中心軸周りに回転自在に設けられている。吐水管９０は、上流部９１と、下流部９３とを有している。上流部９１は中央本体部６１の上端部から鉛直上方に向けて直線状に延びている。下流部９３は上流部９１の上端から上側に突出した円弧状に湾曲している。吐水管９０の下流端開口は下方に向いている。吐水管９０は原水路７と機能水路９とを形成している。機能水路９は吐水管９０内を挿通したフレキシブルチューブ９５によって形成されている。機能水路９は機能水生成部１２０が接続された分岐路５に直接的に連通している。機能水路９は、機能水用操作部８０の操作によって、浄水及び炭酸水が選択的に流通する。原水路７はフレキシブルチューブ９５の外周面と吐水管９０の内周面との間の空間である。原水路７は、原水用操作部７０の操作によって、止水機能付き混合弁の流出ポートから流出する原水が流通する。

吐水装置１０は吐水管９０の下流端部に連結している。吐水装置１０は、図３に示すように、第１筒部１１、第２筒部１２、第３筒部１３、受部２１、整流部２２、連結部３１、第１外筒部４１、及び第２外筒部４２を備えている。第１筒部１１と第３筒部１３とは一体に形成されている。第１筒部１１は略円筒状である。第１筒部１１の下流端開口は機能水を吐出する機能水吐水口１１Ａである。機能水吐水口１１Ａの開口径は９ｍｍである。第１筒部１１は複数の円形状の孔が貫通した薄板状の整流板１１Ｂを内蔵している。整流板１１Ｂは、第１筒部１１の中心軸に対して直交する方向に広がり、第１筒部１１の中心軸方向の略中央に設けられている。

第３筒部１３は略円筒状である。第３筒部１３の内径は第１筒部１１の外径よりも大きい。第１筒部１１の中心軸と第３筒部１３の中心軸とは同一直線上に延びている。第３筒部１３は第１筒部１１の中間部分を囲むように設けられている。詳しくは、第３筒部１３の上流端よりも上流方向に第１筒部１１が延びており、第３筒部１３の下流端よりも下流方向に第１筒部１１が延びている。第３筒部１３は、上流端部の外周部を一周し、外方向に突出した鍔部１３Ａを形成している。第３筒部１３の下流端部の内周面と第１筒部１１の外周面とを連結し、複数の円形状の孔が貫通した薄板状の整流板１３Ｂが設けられている。第１筒部１１の外周面と第３筒部１３の内周面との間の下流端開口は原水を吐水する原水吐水口１３Ｃである。第３筒部１３の下流端よりも下流方向に第１筒部１１が延びているため、原水吐水口１３Ｃよりも下流方向に機能水吐水口１１Ａが位置している。

受部２１と整流部２２とは一体に形成されている。一体に形成された受部２１及び整流部２２（以下、「緩衝部材２０」という）は、図４及び図５に示すように、側壁部２０Ｂと、円環部２０Ｃとを有している。側壁部２０Ｂは、頂点２０Ａから広がるように延びて外形が略円錐形状である。円環部２０Ｃは側壁部２０Ｂの開口端部に連続している。詳しくは、緩衝部材２０は、頂点２０Ａが丸まっており、円環部２０Ｃの外径は側壁部２０Ｂの外径よりも大きい。緩衝部材２０は、図２及び図３に示すように、頂点２０Ａ側を下流側に向けて、第１筒部１１の上流端開口から第１筒部１１の上流側内部に挿入されている。緩衝部材２０は第１筒部１１内に設けられた整流板１１Ｂよりも上流側に配置されている。

緩衝部材２０を第１筒部１１内に挿入した際、緩衝部材２０の円環部２０Ｃが第１筒部１１の上流側周端面に接触する。このため、緩衝部材２０は、第１筒部１１内に完全に挿入されず、緩衝部材２０が第１筒部１１内の所定の位置に配置される。緩衝部材２０が第１筒部１１内に配置された状態において、緩衝部材２０の側壁部２０Ｂは、第１筒部１１の中心軸周りを一周し、頂点２０Ａ側から円環部２０Ｃが位置する上流側に向けて第１筒部１１の内壁に近づくように広がっている。

受部２１は、図４及び図５に示すように、緩衝部材２０の頂点２０Ａから側壁部２０Ｂの途中までの部分で形成されており、上流側に向けて開口した椀形状である。受部２１の内面は、緩衝部材２０を円環部２０Ｃ側から頂点２０Ａ側を見た際に、中心から外方向に円形状に広がり中心が下流側に凹んだ湾曲面と、湾曲面の外周縁から外方向に向けて直線状に傾斜した傾斜面とによって形成されている。湾曲面の外径は１．６ｍｍである。受部２１の流路方向に投影した面積は、図６に示すように、後述する第２筒部１２の吐出口１２Ｃの開口面積よりも大きい。図６において、二点鎖線で描いた円Ｙは第２筒部１２の吐出口１２Ｃを流路方向に投影したものを示している。受部２１の外面は内面に略平行に形成されている。

整流部２２は、受部２１の外縁から上流側に向けて広がる側壁部２０Ｂによって形成されている。緩衝部材２０が第１筒部１１内に配置された状態において、整流部２２を構成する側壁部２０Ｂは上流側に向けて第１筒部１１の内壁に近づくように広がっている。側壁部２０Ｂは流路方向に延びた８個のスリット２０Ｓが周方向に等間隔に並んで貫通している。各スリット２０Ｓは、下流側から上流側に向けて開口幅が広がった略二等辺三角形状である。各スリット２０Ｓの開口面積は約５ｍｍ^２である。受部２１と整流部２２とによって囲まれた内側の容量は約２００ｍｍ^３である。

第１外筒部４１は、図３に示すように、略円筒状である。第１外筒部４１の外周面が吐水管９０の下流端部の内周面に接触した状態で第１外筒部４１は吐水管９０の下流端部に挿入して連結している。第１外筒部４１の下流端部は、吐水管９０の下流側開口から下流方向の外側に露出しており、外周面にねじ山が形成されている。

連結部３１は第１外筒部４１の下流側開口から第１外筒部４１内に挿入されている。連結部３１は、中心軸上を貫通した中央貫通孔３１Ａと、第１外筒部４１の内周面との間で原水が通過する複数の原水用通路３１Ｂを形成している。連結部３１は中央貫通孔３１Ａの下流側開口から緩衝部材２０が挿入された第１筒部１１の上流側端部を挿入している。連結部３１の中央貫通孔３１Ａに第１筒部１１の上流側端部を挿入する際、連結部３１の内周面と第１筒部１１の外周面との間にＯリング５１を挟み込んで圧縮し、連結部３１の内周面と第１筒部１１の外周面との間がシールされる。

第２筒部１２は軸方向に延びる貫通孔１２Ａが途中から下流端まで内径を小さくした絞り部１２Ｂを形成している。絞り部１２Ｂの内径は１．６ｍｍである。絞り部１２Ｂは炭酸水が機能水路９を流れる際に機能水路９内の水圧を高め、炭酸水の脱気を防ぐ。第２筒部１２の下流部は、連結部３１の中央貫通孔３１Ａの上流側開口から中央貫通孔３１Ａ内に抜け止め部材５３によって抜け止めされた状態で挿入されている。連結部３１の中央貫通孔３１Ａ内に第２筒部１２の下流部を挿入する際、連結部３１の内周面と第２筒部１２の外周面との間にＯリング５１を挟み込んで圧縮し、連結部３１の内周面と第２筒部１２の外周面との間がシールされる。第２筒部１２の上流部は、機能水路９を形成するフレキシブルチューブ９５の下流側開口からフレキシブルチューブ９５内に挿入して連結している。第２筒部１２の下流側開口である吐出口１２Ｃは、上流側から受部２１に向けて機能水を吐出する。

第２外筒部４２は略円筒状である。第２外筒部４２は上流側端部の内周面にねじ山が形成されている。第２外筒部４２は、第１外筒部４１の下流側端部の外周面に形成したねじ山に、上流側端部の内周面に形成したねじ山を合わせてねじ込むことによって、第１外筒部４１に連結される。第２外筒部４２は第１外筒部４１の下流側周端面との間で平パッキン５４を挟み込む第１段部４２Ａを内周面に形成している。第２外筒部４２は第３筒部１３の上流端部の外周面に形成された鍔部１３Ａが接触する第２段部４２Ｂを内周面に形成している。

一体に形成された第１筒部１１と第３筒部１３は、第２外筒部４２の上流側開口から第２外筒部４２内に挿入する。第２外筒部４２内に挿入された第１筒部１１と第３筒部１３は、第３筒部１３の鍔部１３Ａが第２外筒部４２の内周面に形成された第２段部４２Ｂに接触することによって、第２外筒部４２の下流側への移動が阻止される。第２外筒部４２の第２段部４２Ｂに第３筒部１３の鍔部１３Ａが接触した状態において、第２外筒部４２の第１段部４２Ａの平パッキン５４に接触する面と第３筒部１３の上流側周端面とは同一平面上に位置する。第２外筒部４２を第１外筒部４１にねじ込んで第１外筒部４１に連結すると、第１外筒部４１の下流側周端面と、第２外筒部４２の第１段部４２Ａ及び第３筒部１３の上流側周端面との間で平パッキン５４を挟み込んで圧縮し、第１外筒部４１と第２外筒部４２及び第３筒部１３との間をシールする。

このような構成を有する水栓装置１００において、機能水生成部１２０で生成された機能水は、機能水生成部１２０が接続された分岐路５及びフレキシブルチューブ９５によって形成された機能水路９を流れて、第２筒部１２に流入し、第２筒部１２の吐出口１２Ｃから受部２１に向けて吐出する。第２筒部１２から吐出した機能水は、図３に示すように、受部２１に衝突した後に緩衝部材２０内に一時的に滞留し、整流部２２を形成する側壁部２０Ｂに形成された各スリット２０Ｓから周方向に均一に第１筒部１１の内壁に向けて流出する。緩衝部材２０内に機能水を一時的に滞留することによって、ポンプによって加圧された機能水を吐水する場合、ポンプによる脈動を解消することができる。機能水を各スリット２０Ｓから周方向に均一に径方向外側へシャワー状に流出させて第１筒部１１の内壁に衝突させることによって、機能水を整流しつつ、水勢を弱めることができる。整流部２２から流出した機能水は、第１筒部１１の内壁に衝突した後、受部２１の外周面がガイドとなって第１筒部１１の中心軸方向に向けた流れを形成しつつ第１筒部１１内を流れ、機能水吐水口１１Ａから吐水される。受部２１の外周面がガイドとなって中心軸方向の流れが形成されることによって、機能水吐水口１１Ａからの吐水をより整流することができる。ポンプによって加圧された機能水が絞り部１２Ｂを流れる際の流量は約１．７Ｌ／ｍｉｎであり、流速は約１４ｍ／ｓである。この機能水が受部２１及び整流部２２を通過して機能水吐水口１１Ａから吐水される際の流量は約１．７Ｌ／ｍｉｎであり、流速は約０．４ｍ／ｓに減速される。

この水栓装置１００において、止水機能付き混合弁の流出ポートから流出した原水は、フレキシブルチューブ９５の外周面と吐水管９０の内周面との間に形成した原水路７を流れて、連結部３１と第１外筒部４１の内周面との間で形成した原水路７に流入し、原水路７を流れた後に第１筒部１１の外周面と第３筒部１３の内周面との間を流れて原水吐水口１３Ｃから吐水される。

以上説明したように、実施形態１の吐水装置１０は、第１筒部１１、受部２１、及び整流部２２を備えている。第１筒部１１は機能水が流れる流路を形成している。受部２１は、第１筒部１１内に配置し、上流側から流れてきた機能水を受ける。整流部２２は、第１筒部１１内に配置し、受部２１が受けた機能水を整流するとともに、第１筒部１１の内壁に向けて機能水を流出する。この吐水装置１０は、受部２１が上流側から流れてきた機能水を受けるとともに、整流部２２が第１筒部１１の内壁に向けて機能水を流出して機能水を第１筒部１１の内壁に衝突させることによって、機能水の水勢を弱めて吐水が乱れ難くするとともに整流し、飛沫を抑制することができる。ポンプによって加圧された機能水が吐水装置１０を流れる場合、流れる機能水の水勢が強いため、水勢を弱めて吐水を乱れ難くし、飛沫を抑制する手段として受部２１と整流部２２とを備えることは有効である。このように、この吐水装置１０は、第１筒部１１から整流されたストレート状の吐水をすることができる。受部と整流部とを具備したものが緩衝部材である。

この吐水装置１０において、受部２１は上流側に向けて開口した椀形状である。この吐水装置１０は、受部２１が椀形状であることによって、機能水が受部２１内に一時的に滞留するため水勢を確実に弱めることができる。

この吐水装置１０において、整流部２２は、第１筒部１１の中心軸周りを一周し、受部２１の外縁から上流側に向けて第１筒部１１の内壁に近づくように広がる側壁部２０Ｂを有している。側壁部２０Ｂは、流路方向に延びた複数のスリット２０Ｓが周方向に等間隔に並んで形成されている。この整流部２２は、受部２１とともに機能水を一時的に滞留することによって、ポンプによって加圧された機能水を吐水する場合、ポンプによる脈動を解消することができる。この整流部２２は、各スリット２０Ｓから周方向に均一径方向外側へシャワー状に流出させて第１筒部１１の内壁に衝突させることによって、機能水を整流しつつ、水勢を弱めることができる。

この整流部２２の側壁部２０Ｂに形成されたスリット２０Ｓは下流側から上流側に向けて開口幅が広がる略二等辺三角形状である。この整流部２２は、受部２１とともに適切な水量の機能水を一時的に滞留させるとともに、適切な流量を流出させることができる。

この吐水装置１０は、上流側から受部２１に向けて機能水を吐出する吐出口１２Ｃを形成した第２筒部１２を備えている。受部２１の流路方向に投影した面積は第２筒部１２の吐出口１２Ｃの開口面積よりも大きい。第２筒部１２の吐出口１２Ｃから吐出する機能水を確実に受部２１が受けるため、確実に水勢を弱めることができる。

この吐水装置１０において、機能水は加圧されて第１筒部１１と第２筒部１２を流れる。この吐水装置１０は、ポンプによって加圧された機能水であっても、水勢を弱めて吐水を乱れ難くし、飛沫を抑制することができる。

この吐水装置１０は、第１筒部１１を囲むように第１筒部１１と同じ方向に延びた第３筒部１３を備えている。第１筒部１１内を機能水が流れ、第３筒部１３と第１筒部１１との間を原水が流れる。この吐水装置１０は、機能水が流れる流路と原水が流れる流路を分けて吐水させることによって、使用者は機能水の吐水と原水の吐水を確実に識別することができる。

この吐水装置１０において、機能水は浄水及び炭酸水であり、第１筒部１１内を浄水及び炭酸水が選択的に流れる。この吐水装置１０は、浄水及び炭酸水を整流されたストレート状の吐水にすることができる。

本開示は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。
（１）実施形態１では、受部と整流部を一体に形成した緩衝部材が第１筒部と別体であった。これとは異なり、緩衝部材を第１筒部に一体的に形成してもよい。
（２）実施形態１では、止水機能付き混合弁の流出ポートに連通する原水路がフレキシブルチューブの外周面と吐水管の内周面との間の空間であった。これとは異なり、機能水路と同様にさらに１本のフレキシブルチューブを吐水管内に挿通して原水路を形成してもよいし、２重管のフレキシブルチューブを吐水管内に挿通して、内側の流路と外周側の流路を機能水路と原水路に分けてもよい。
（３）吐水管の形状は実施形態１の形状に限らない。
（４）実施形態１では、機能水が浄水と炭酸水であった。これとは異なり、機能水は浄水及び炭酸水のいずれか一方のみであってもよいし、浄水及び炭酸水以外のアルカリイオン水等の他の機能水であってもよい。
（５）実施形態１では、機能水及び原水を吐水する水栓装置に適用した。これとは異なり、機能水のみを吐水する水栓装置に適用してもよい。
（６）受部は椀形状に限らず底面が平面の円錐台形状等であってもよい。
（７）側壁部に形成されたスリットの数は８個に限らず、周方向に均等に液体が流出すればよい。
（８）実施形態１では、側壁部に形成されたスリットは下流側から上流側に向けて開口幅が広がる二等辺三角形状であった。これとは異なり、下流側から上流側に向けて開口幅が一定であってもよいし、二等辺三角形状と異なる形状であってもよい。
（９）実施形態１では、機能水と原水とを吐水する水栓装置であった。これとは異なり、原水だけを吐水する水栓装置に適用してもよい。この場合、第１筒部と第２筒部に原水が流れるようにして、整流されたストレート状の原水を吐水するようにすればよい。

１０…吐水装置、１１…第１筒部、１２…第２筒部、１２Ｃ…吐出口、１３…第３筒部、２０Ｂ…側壁部、２０Ｓ…スリット、２１…受部、２２…整流部

Claims (8)

1. 流路を形成する第１筒部と、
   前記第１筒部内に配置され、上流側から流れてきた液体を受け止める受部と、
   前記第１筒部内に配置され、前記受部が受けた前記液体を整流し、前記第１筒部の内壁に向けて前記液体を流出する整流部と、
   上流側から前記受部に向けて前記液体を吐出する吐出口を形成した第２筒部と、を備えており、
   前記受部の流路方向に投影した面積は前記第２筒部の前記吐出口の開口面積よりも大きい吐水装置。
2. 前記液体は加圧されて前記第１筒部と前記第２筒部を流れる請求項１に記載の吐水装置。
3. 流路を形成する第１筒部と、
   前記第１筒部内に配置され、上流側から流れてきた液体を受け止める受部と、
   前記第１筒部内に配置され、前記受部が受けた前記液体を整流し、前記第１筒部の内壁に向けて前記液体を流出する整流部と、
   前記第１筒部を囲むように前記第１筒部と同じ方向に延びた第３筒部と、を備えており、
   前記第１筒部内を機能水が流れ、前記第３筒部と前記第１筒部との間を原水が流れる吐水装置。
4. 前記受部は上流側に向けて開口した椀形状である請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の吐水装置。
5. 前記整流部は、前記第１筒部の中心軸周りを一周し、前記受部の外縁から上流側に向けて前記第１筒部の内壁に近づくように広がる側壁部を有し、
   前記側壁部は、流路方向に延びた複数のスリットが周方向に等間隔に並んで形成されている請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の吐水装置。
6. 前記スリットは下流側から上流側に向けて開口幅が広がる請求項５に記載の吐水装置。
7. 前記スリットは下流側から上流側に向けて開口幅が広がる略二等辺三角形状である請求項５及び請求項６のいずれか１項に記載の吐水装置。
8. 流路を形成する第１筒部内に配置され、上流側から流れてきた液体を受ける受部と、
   前記第１筒部内に配置され、前記受部が受けた前記液体を整流し、前記第１筒部の内壁に向けて前記液体を流出させる整流部と、を具備し、
   前記受部と前記整流部とは一体に形成され、略円錐形状である緩衝部材。

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