JPH03165853A - 泡沫吐水口 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水栓のスパウトやシャワーヘッド等の先端に
取り付けられて給水を泡沫化するための泡沫吐水口に関
する。

〔従来の技術〕

給水音やシンク等への落下音を小さくしたり水撥ねをな
くすために泡沫吐水口を設けた水栓が従来から利用され
ている。最も一般的に用いられているものとして、たと
えば特公昭６３−３１６２１号公報に記載されたものが
ある。

第７図はこの公報に記載のもの及びその他の一般的な泡
沫吐水口の概略を示す断面図である。図において、水栓
のスパウト５０の先端に固定された吐水キャップ５１の
中に多数の小孔５２ａを開けた減圧板５２が収納されて
いる。そして、この減圧板５２よりも下流の吐水キャッ
プ５ｌの周壁に外の空気を給水中に取り入れる空気孔５
３を開け、更に出口には流れを整流化するための複数の
整流網５４が配置されている。

このような泡沫吐水口では、スパウト５０からの給水が
減圧板５２の小孔５２ａを通過するときに流れが増達さ
れる。このため、減圧板５２の下流側の吐水キャップ５
１の中が減圧されて空気口５３から外部の空気が吸い込
まれ、この空気が給水の中に混入することに劣って流れ
が泡沫化される。また、整流網５４の網目が細かいため
、給水がこれに衝き当たって流れ去るときにも給水が激
しく撹拌されるため、更に泡沫化が促進される。

また、このような構造に代えて、吐出端に設ける散水板
に減圧板の小孔からの流速の速い流れを衝突させ、混入
した空気と共に更に撹拌することによって泡沫化を促進
するものもある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、スパウト５０からの給水は減圧板５２の小孔
５２ａを通過するため、流れの圧力損失がかなり大きい
。このため、水栓の弁開度を或る一定以上に設定しない
と適切な吐水圧が得られない。また、流量を小さくした
場合には、泡沫にならなかったり、泡沫感のない吐水と
なり使い勝手が悪くなる。

また、減圧板５２及び整流網５４を２段に備えているの
で、給水中の異物が詰まったリスケールが付着しやすい
。このため、流路面積が小さくなって吐水量不足を生じ
たり、特に減圧板５２の小孔５２ａが閉じてしまうと適
切な泡沫化もできなくなる。

このように、従来の泡沫吐水口では、減圧板を利用した
給水の増速及びこれに基づく内部流路の減圧による外気
の吸引を利用しているので、給水の圧力損失が大きくて
流路の閉塞等の障害があるほか、低流量では適切に使え
ない等の問題があった。

そこで、本発明は、圧力損失や異物の詰まり等を生じる
ことなく流量を確保し且つ常に適切な泡沫水が得られる
ようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の泡沫吐水口は、以上の目的を達或するため、給
水源に連通して流れを旋回させる旋回流チャンバと、前
記旋回流チャンバのほぼ中央に開けた放出口によって該
旋回流チャンバに連通し且つ一端を吐木端とした泡沫化
チャンバと、前記放出口からの水流入時の減圧効果によ
って前記泡沫化チャンバに空気を吸引する空気流路とを
備え、前記泡沫化チャンバに、前記放出口からの水が衝
き当たる網筒を前記吐水端への流れ方向にほぼ一致させ
た姿勢として設けたことを特徴とする。

〔作用〕

旋回流チャンバに流入した水は、渦巻き状の旋回流とな
り、流れ自体には外側への遠心力が作用する。そして、
旋回流チャンバのほぼ中央に開けた放出口部分での流れ
も渦巻き状となっているため、放出口から流れ出る水は
遠心力によって外側へ吹き飛ばされ、放出口から円錐の
水膜状となって泡沫化チャンバに送り込まれる。これに
より、泡沫化チャンバに流れ込む水は既に飛散しやすい
状態となり、泡沫化チャンバを空気孔等によって大気開
放しておけば放出口から高速での流入する水による減圧
効果によって、空気が吸引される。

そして、この吸引された空気は、網筒に衝き当たって砕
けた水の中に混入され、泡沫吐水となって排出される。

このとき、網筒は泡沫水が空気孔側へ逆流することを防
ぐと共に、泡沫水を整流しなから吐水端側へ送り出す。

このように、多数の小孔を開けた減圧板を用いることな
く、給水を旋回させて飛散しやすい状態とした後に空気
を混入させることで泡沫吐水が得られ、圧力損失を低減
した泡沫化が可能となる。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例により本発明の特徴を具体的に
説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す吐水口の要部縦断面図
、第２図は第１図のＩ−１線矢視断面図である。

図において、スパウト５０の先端に泡沫化のための吐水
ヘッド１が取り付けられている。吐水ヘッド１は円形の
横断面を持ち、スパウト５０からほぼ水平方向に向かう
流線は吐水ヘッド１の中心から下に直角に曲がり、下端
に設けた散水板２から吐出される内部流路が形或されて
いる。

吐水ヘッド１の内部は隔壁３によって上下に分割され、
この隔壁３の上方を旋回流チャンバ４及び下方を泡沫化
チャンバ５としている。旋回流チャンバ４は、隔壁３と
吐水ヘッド１の上端内壁との間を繋ぐ環状壁６によって
上流側室７及び下流側室８に区画されている。上流側室
７は環状の流路を持ち、一方下流側室８は隔壁３に開け
た放出口３ａによって泡沫化チャンバ５に連通している
。

なお、Ｉｌｌ壁３及び環状壁６は一体或形品としておき
、これを吐水ヘッド１の中に固定する組立て構造とする
。

環状壁６は吐水ヘッドｌの流路断面と同軸配置され、第
２図に示すように４箇所に孔６ａを開けている。これら
の孔６ａは、環状壁６の内部の下流側室８の横断面に対
して流線がタンジェンシャル方向となるような姿勢とし
ている。一方、下流側室８の底部に開放している放出口
３ａは下流側室８の中心に位置し、その内径は下流側室
８の内径よりも格段に小さい。

散水板２は泡沫水を整流して吐出させると共に泡沫化の
ための空気吸引構造を備えたもので、第３図にその平面
図及び第４図に全体の斜視図を示す。

散水板２の一端には吐水ヘッドｌの吐出端にネジ接合等
によって一体化されるベース２０を備え、このベース２
０に合計６個の散水孔２１が設けられている。そして、
ベース２０の中心から上に向けて空気吸入筒２２を同軸
上に形戊し、その内部に空気流路２２ａを設けている。

ベース２０は第１図に示すように散水孔２ｌの軸線長さ
を或る程度大きくして、通過してゆく泡沫水を整流化で
きるようにしておく。そして、各散水孔２１の内部には
十字状の整流板２３が組み込まれ、これによって散水孔
２ｌを流れる泡沫水の流れの乱れを無くすようにしてい
る。また、ベース２０の上面には、第４図のように空気
吸入筒２２から放射状に伸びる６枚の整流羽根２４を設
ける。これらの整流羽根２４は、隣接する散水孔２ｌの
間をぬってべ一ス２０の縁部に至り、その高さは散水孔
２１の軸線長さの半分程度である。

更に、ベース２０の上面には、ベース２０と同軸上に網
筒２５が設けられる。この網筒２５は細かいメツッシュ
の円筒状であって、たとえば線径０．３帥で目の開きが
０．５ｍｍ程度である。また、網筒２５の内径は第４図
のように散水孔２１の中心が描く円よりも小さくしたり
、又第１図及び第３図のように十字状の整流板２３の交
点部分を通る程度に大きくしてもよい。そして、吐水ヘ
ッド１に組み込んだときには第１図のように、網筒２５
の上端は隔壁３の下面に衝き当たって泡沫化チャンバ５
の中を二つの部屋に区画する。

空気吸入筒２２は、ベース２０の上面から径を小さくし
た円錐台状に形或され、その外周・の円錐面２２ｂを泡
沫水のガイドとして利用する。また、円錐面２２ｂの上
端部からは等径の筒状に形或され、その上端を旋回流チ
ャンバ４の放出口３ａに臨ませている。

ここで、スパウ｝５０から水を送り込むと、上流側室７
から環状壁６の孔６ａを通って下流側室８に水が流れ込
む。このとき、孔６ａの軸線は円形断面の下流側室８に
対しタンジェンシャル方向を向いているので、流出路８
内では水が旋回流となる。

すなわち、第２図に示すように、水は下流側室８の外周
部から内壁に沿って流れ込み、４箇所の孔６ａからの水
が合流して渦を形威しながら下流側室８の中で旋回し始
める。このとき、孔６ａの全体の流路面積が放出口３ａ
のそれよりも大きければ、下ｑ 流側室８内で水が滞留する現象を生じ、内圧も幾分か上
昇する。したがって、下流側室８の内部では水自体の流
動エネルギが増加し、旋回流による遠心力が作用する。

このため、放出口３ａから下に流れ落ちる水は、遠心力
の影響を受けて外に広がる挙動をし、第ｌ図の矢印で示
すように円錐状の水膜Ｆとなって吐出される。

一方、放出口３ａは泡沫化チャンバ５のほぼ中央に位置
し、遠心力を伴った水が大きな流速で流れ出すため、円
錐状の水膜Ｆの内側の空間の内圧が低下する。このため
、−空気流路２２ａから空気が吸い込まれ、放出孔３ａ
からの水膜Ｆが泡沫化チャンバ５内の網筒２５衝き当た
って砕けた水に空気が混ざり込んで給水が泡沫化される
。そして、泡沫化された水は散水孔２１に流れ込み、整
流板２３により流れが整えられて吐出される。

以上の流れにおいて、泡沫化チャンバ５に流れ込む給水
は網筒２５を通過して外側へ流れ出るとき空気が混入し
て泡沫化される。このため、放出口３ａからの水は網筒
２５の網目を速やかに通過した後ｌ０ に泡沫化され、空気を含んだ泡沫水は網目に遮られて空
気吸入筒２２側への逆流が抑えられる。このため、空気
吸入筒２２の上端が泡沫水や放出口３ａからの給水を被
ることがなく、空気の吸引が円滑に行われる。したがっ
て、空気の吸引量が十分に確保されて泡沫化が促進され
ると共に、流れ込む空気に対して直接給水が混じり合う
度合も小さくなるので空気吸引音や給水音も低減される
。

また、水膜Ｆは網筒２５の細かな網目を通過するので、
流れの東は細かく粉砕され流れの脈動等に干渉してこれ
を減衰させる。すなわち、給水は旋回流チャンバ４の中
で強制的に旋回させられて流動エネルギを高くした後に
放出口３ａから水膜Ｆ状に流れ込む。このため、流れ自
体の脈動や慣性等によって一般の管内流れに比べると、
圧力変動等を生・じやすい。これに対して、網筒２５の
細かな網目は流れを撹乱させて波動エネルギの干渉が可
能となり、流れを安定化させることができる。したがっ
て、空気を混入した泡沫水が断続的な流れになったり強
弱を伴うことはなく、定流量の安定吐ｌ１ 水が可能となる。

更に、網筒２５は吐水の流れ方向に網目が展開する姿勢
として組み込んでいるので、散水孔２１へ至までの泡沫
水に対して整流作用も果たす。このため、泡沫水が吐出
される直前で整流化する場合に比べて、或る程度流れを
整えた後に散水孔２ｌに送り込むので、整流板２３によ
る整流効果を更に向上させることができる。

このように、泡沫化チャンバ５に組み込んだ網筒２５は
、給水の泡沫化．泡沫水の逆流防止及び泡沫水の整流化
の３通りの機能を果たし、比較的簡単な構造によって最
適な泡沫水の発生を促すことができる。

一方、空気吸入筒２２の円錐面２２ｂは、泡沫水を緩や
かに案内しながら散水孔２１へ導くので、気泡を含む気
液二層流の流れに対してヰヤビテーションや流路壁から
の剥離等を生じることなく送り出すことができる。この
ため、吐水時の給水音の発生が抑えられ、流量を大きく
しても使用環境に影響を及ぼすことがない。また、流量
が小さいとき１２ には、泡沫化チャンバ５内が満水にならないまま泡沫水
が吐出される。この場合、泡沫水の流速も低下して流線
の乱れが発生しやすいが、円錐面２２ｂに沿って各散水
孔２ｌへ泡沫水は速やかに流れ去る。したがって、流量
が小さい，ときでも、泡沫水を積極的にガイドすること
で泡沫化チャンバ５内での滞留を防ぐことができ、各散
水孔２１へ均等に送り込むことによって、吐水形態の変
動も無くすことができる。

更に、泡沫水の流れは、放射状に配置されて各散水孔２
１の間を区画する整流羽根２４によって安定化される。

すなわち、放射状に配列した整流羽根２４は、旋回流チ
ャンバ４による給水の旋回力を弱めると共に、各敗水孔
２１へ向かう流れどうしを干渉させないようにする。こ
のため、旋回力の低下によって動的な吐水を安定化させ
ると同時・に、各整流羽根２４によって区画された分の
みの泡沫水が外界からの影響を受けないまま安定した状
態で吐水される。

また、吐出される直前では、泡沫水は散水孔２ｌｌ３ を通過するときに十字状の整流板２３によって整流され
る。整流板２３は散水孔２ｌの中の流路を４分割するの
で、泡沫水は整流板２３を通過する間に区画された流れ
となって互いに平行流となるように整流され、外側へ広
がったり中央へ集中することのない吐水が得られる。

以上のように、給水を旋回させて泡沫化チャンバ５の中
へ円錐状の水膜Ｆとして送り込み、これに空気を混入し
て泡沫化するので、従来のように減圧板を利用する場合
に比べて、圧力損失が格段に小さくなる。このため、流
量が小さい場合でも給水は十分に泡沫化され、網筒２５
及び整流羽根２４によって泡沫水を安定化させて整流板
２３を通過させるので、非常に簡単な構造でありながら
、流れの乱れを伴うことなく最適な泡沫吐水が得られる
。

第５図は本発明の泡沫吐水口をハンドシャワータイプの
水栓とした例を示す要部の断面図、第６図はキッチンへ
の据え付け状況を示す斜視図である。なお、第１図から
第４図に示したものと同じ部材については共通の符番で
指示し、その詳細な１４ 説明は省略する。

吐水ヘッド１は、ハンドシャワーとして使うためにシャ
ワー本体３０に一体化され、その内部に形或した流路３
０ａに連通している。シャワー本体３０はキャビネット
３１のカウンター３２に固定されたホルダ３３に出し入
れ自在に支持され、その基端にホース（図示せず）を連
結して湯水混合栓や電気温水器等からの給水，給湯を行
う。そして、ホルダ３３はホースも含めてシャワー本体
３０を引き抜き可能とし、手で握って容器等を洗えるよ
うになっている。なお、このようなホースを備えて引き
出し自在なハンドシャワーは、従来から一般に利用され
ているものである。

また、上流側室７はシャワー本体３０に組み込んだとき
に環状に形或されており、その他の構造は第ｌ図のもの
とほぼ同様である。

一方、カウンター３２には、浅いシンク３４と深いシン
ク３５とが並べて形威され、本発明の泡沫吐水口を備え
た吐水ヘッド１は浅いシンク３４側に設置されている。

また、深いシンク３５側には通常のシ１５ ングルレバー式の湯水混合栓３５ａが設けられている。

吐水ヘッド１を設けたシャワー本体３０からの泡沫吐水
は、既に説明したように泡沫化された後に流れが乱され
ることのない安定したシャワー散水となる。このため、
シンク３４が浅くても、泡沫水が複数の流線に別れてシ
ャワー吐水されるので、水の飛散度が小さくなり、水は
ねの陣害を無くすことができる。特に、図示のようにま
な板３４ａを浅いシンク３４に設けた段部３４ｂを利用
してスライドさせ、このまな板３４ａの上に吐水する場
合でも水はねが大きくならないことから、床を濡らした
りすることもない。

このように、泡沫化した後に流れが乱れないようにして
シャワー散水すれば、シンクの底面に当たったときの水
はねが少なくなるだけでなく、容器等を洗う場合の水は
ねも少なくなり、更に使い勝手が向上する。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明では、給水を旋１６ 回させることにより流れに遠心力を発生させ、これを利
用して泡沫チャンバの中へ円錐状の水膜流れとして送り
込み、このときに発生する内圧の低下によって空気を混
入させている。このため、従来のように多数の小孔を開
けた減圧板を用いる場合に比べると、圧力損失が小さく
なって流量が確保され、また異物やスケールの付着によ
る吐水不良も解消される また、圧力損失の低減は換言すると内部流れの増速であ
りこれにこれに基づく内部負圧の発生も大きくなる。こ
のため、空気流路からの空気吸弓率も高くなり、低流量
値でも十分な泡沫度の吐水が得られ、広い分野での使用
が可能となる。

更に、泡沫化チャンバに網筒を備えることによって、泡
沫化，泡沫水の逆流防止による空気吸引の促進及び泡沫
水の整流化が行える、簡単な構造で流れを安定化させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す泡沫吐水口の要部縦断
面図、第２図は第１図のＩ−Ｉ線矢視断ｌ７ 面図、第３図は散水板の平面図、第４図はその全体斜視
図、第５図はシャワー本体に吐水ヘッドを組み込んだ例
を示す縦断面図、第６図はキッチンのカウンターへの設
置を示す斜視図、第７図は従来例の概略図である。 ｌ：吐水ヘッド　　　２：散水板 ３：隔壁　　　　　　３ａ：放出口 ４：旋回流チャンバ　５：泡沫化チャンバ６：ｌＩｌ状
壁　　　　　６ａ：孔 ７：上流側室　　　　８：下流側室 ２０：ベース　　　　　２１：散水孔 ２２：空気吸入筒　　　２２ａ：空気流路２２ｂ二円錐
面 ２３：整流板　　　　　２４：整流羽根２５：網筒 ３０：シャワー本体　　３０ａ：流路 ３ｌ：キャビネット　　３２：カウンター３３：ホルダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、給水源に連通して流れを旋回させる旋回流チャンバ
   と、前記旋回流チャンバのほぼ中央に開けた放出口によ
   って該旋回流チャンバに連通し且つ一端を吐水端とした
   泡沫化チャンバと、前記放出口からの水流入時の減圧効
   果によって前記泡沫化チャンバに空気を吸引する空気流
   路とを備え、前記泡沫化チャンバに、前記放出口からの
   水が衝き当たる網筒を前記吐水端への流れ方向にほぼ一
   致させた姿勢として設けたことを特徴とする泡沫吐水口
   。