JP2010077731A - 整流部材及びそれを備えた水栓装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小流量で吐水が開始された時でも、吐水口でエア噛みすることなく吐水することができる整流部材を提供する。
【解決手段】本発明は、吐水される水を整流化する整流部材２０であって、吐水方向Ｗが鉛直下方向に対して鋭角αをなすように吐水するスパウト部２の吐水口２ａに配置され、吐水を通過させて整流化する整流部材本体２０ａを有し、この整流部材本体は、その上側部分の領域を定める上側整流領域Ａ１と、整流部材本体の整流領域全体の下側部分の領域を定める下側整流領域Ａ２と、を含み、吐水が上側整流領域を通過する際の通水抵抗Ｒ１は、吐水が下側整流領域を通過する際の通水抵抗Ｒ２よりも低くなるように構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、整流部材及びそれを備えた水栓装置に係り、吐水される水を整流化する整流部材及びそれを備えた水栓装置に関する。

従来の水栓装置においては、給水された水を吐水する吐水部に整流部材を設けることにより、吐水の流れを整流化するものが知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。
また、これらの水栓装置の吐水部に設けられる整流部材としては、メッシュ状の整流網を採用したもの（例えば、特許文献１参照）や、コイル状の弾性体を採用したもの（例えば、特許文献２参照）が知られている。この他、縦横の仕切壁を採用した整流部材（例えば、特許文献３参照）や、黄銅やステンレスの帯板を屈曲させたり樹脂を加工した弾性材を採用した整流部材（例えば、特許文献４参照）も知られている。

特開２００１−２０３３２号公報 実開平６−７４６６７号公報 実開平２−９３３７０号公報 実開昭６２−１１４９５６号公報

しかしながら、吐水口における吐水の方向が鉛直下方向に対して鋭角をなすように構成されている水栓装置の吐水部において、上述した従来のような整流部材を採用した場合には、止水時に整流部材の上側付近にエアが溜まってしまい、この溜まったエアが次の吐水時に吐水口の上側領域の流れを阻害するという問題がある。
特に小流量で吐水が開始された時には、吐水口における吐水は、吐水口の下方から上方に向かって流量を増やし、その速度も弁の開閉が電気的に行われた場合には瞬時のため、吐水口内部にエアが残留しやすいという問題がある。また、吐水用の弁の開閉が手動操作によって行われた場合であっても、吐水口内部にエアが残留してしまう可能性は有り得るため、このような残留したエアによって吐水割れした状態（いわゆる「エア噛みした状態」）で吐水口から吐水されてしまうといった問題が発生する。また、このエア噛みした状態で、吐水口から吐水されると見た目にも美しいとは言えないばかりではなく、使用者に故障したと誤認させる恐れがあるという問題もある。

そこで、本発明は、上述した従来技術の問題を解決するためになされたものであり、小流量で吐水が開始された時でも、吐水口でエア噛みすることなく吐水することができる整流部材及びそれを備えた水栓装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明は、吐水される水を整流化する整流部材であって、吐水方向が鉛直下方向に対して鋭角をなす吐水口に配置され、吐水を通過させて整流化する整流部材本体を有し、この整流部材本体は、その上側部分の領域を定める上側整流領域と、下側部分の領域を定める下側整流領域と、を含み、吐水が上記上側整流領域を通過する際の通水抵抗が、吐水が上記下側整流領域を通過する際の通水抵抗よりも低くなるように構成されていることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、上側整流領域の通水抵抗が、下側整流領域の通水抵抗よりも低いため、吐水手段の吐水口から吐水が開始される際、整流部材の下側整流領域よりも先に上側整流領域から吐水が行われると共に、上側整流領域付近に溜まっているエアが抜けやすくなる。それゆえ、特に小流量で吐水が開始された時でも、通水抵抗が低い上側整流領域から先に吐水が行われ、この吐水と同時に、上側整流領域に溜まっていたエアが抜けるため、上側整流領域付近に溜まっているエアによって吐水割れした状態（いわゆる「エア噛みした状態」）で吐水口から吐水されることを防止することができる。

本発明において、好ましくは、上側整流領域と下側整流領域のそれぞれは、開口面積が異なる複数の孔が形成され、これら複数の孔のうちの最大開口面積を有する孔は、下側整流領域よりも上側整流領域に多く形成されている。
このように構成された本発明においては、最大開口面積を有する孔が下側整流領域よりも上側整流領域に多く形成されているため、吐水が上側整流領域を通過する際の通水抵抗が下側整流領域を通過する際の通水抵抗よりも低くなる。それゆえ、吐水手段の吐水口から吐水が開始される際、整流部材の下側整流領域よりも先に上側整流領域から吐水が行われると共に、上側整流領域付近に溜まっているエアが抜けやすくなる。したがって、小流量で吐水が開始された時でも、上側整流領域付近に溜まっているエアによって吐水割れした状態（いわゆる「エア噛みした状態」）で吐水口から吐水されることを防止することができる。

本発明において、好ましくは、上側整流領域と下側整流領域のそれぞれは、開口面積が異なる複数の孔が形成され、これら複数の孔のうちの最大開口面積を有する孔は、上側整流領域のみに形成されている。
このように構成された本発明においては、最大開口面積を有する孔が上側整流領域のみに形成されているため、吐水が上側整流領域を通過する際の通水抵抗が下側整流領域を通過する際の通水抵抗よりもさらに低くなる。それゆえ、吐水手段の吐水口から吐水が開始される際、整流部材の下側整流領域よりも先に上側整流領域から吐水が行われる共に、上側整流領域付近に溜まっているエアがより抜けやすくなる。したがって、小流量で吐水が開始された時でも、上側整流領域付近に溜まっているエアによって吐水割れした状態（いわゆる「エア噛みした状態」）で吐水口から吐水されることをより防止することができる。

本発明において、好ましくは、複数の孔のうち、最小開口面積を有する孔は、下側整流領域のみに形成されている。
このように構成された本発明においては、複数の孔のうち、最小開口面積を有する孔が下側整流領域のみに形成されているため、吐水が上側整流領域を通過する際の通水抵抗が下側整流領域を通過する際の通水抵抗よりもさらに低くなる。それゆえ、吐水手段の吐水口から吐水が開始される際、整流部材の下側整流領域よりも先に上側整流領域から吐水が行われると共に、上側整流領域付近に溜まっているエアがより抜けやすくなる。したがって、小流量で吐水が開始された時でも、上側整流領域付近に溜まっているエアによって吐水割れした状態（いわゆる「エア噛みした状態」）で吐水口から吐水されることをより防止することができる。

本発明において、好ましくは、上側整流領域と下側整流領域のそれぞれは、開口面積が異なる複数の孔が形成され、上側整流領域に形成された複数の孔の総開口面積は、下側整流領域に形成された複数の孔の総開口面積よりも大きい。
このように構成された本発明においては、上側整流領域に形成された複数の孔の総開口面積が下側整流領域に形成された複数の孔の総開口面積よりも大きいため、吐水が上側整流領域を通過する際の通水抵抗が下側整流領域を通過する際の通水抵抗よりもさらに低くなる。それゆえ、吐水手段の吐水口から吐水が開始される際、整流部材の下側整流領域よりも先に上側整流領域から吐水が行われると共に、上側整流領域付近に溜まっているエアがより抜けやすくなる。したがって、小流量で吐水が開始された時でも、上側整流領域付近に溜まっているエアによって吐水割れした状態（いわゆる「エア噛みした状態」）で吐水口から吐水されることをより防止することができる。

本発明において、好ましくは、整流部材本体は、吐水口の吐水方向に向かって凸状に湾曲した状態で吐水口に配置されている。
このように構成された本発明においては、整流部材が吐水口の吐水方向に向かって凸状に湾曲した状態で吐水口に配置されているため、止水時に吐水口の中心から水が引いていくので、吐水の見た目が美しくなる。また、吐水中においては、整流部材の湾曲形状により吐水口の外側への広がりを持った流れとなり、見た目にも美しい幅広な吐水を持続することができる。

本発明は、本発明の整流部材が吐水口に設けられていることを特徴とする水栓装置である。
このように構成された本発明においては、上側整流領域の通水抵抗が、下側整流領域の通水抵抗よりも低いため、吐水部の吐水口から吐水が開始される際、整流部材の下側整流領域よりも先に上側整流領域から吐水が行われる共に、上側整流領域付近に溜まっているエアが抜けやすくなる。それゆえ、小流量で吐水が開始された時でも、上側整流領域付近に溜まっているエアによって吐水割れした状態（いわゆる「エア噛みした状態」）で吐水口から吐水されることを防止する水栓装置とすることができる。

本発明の整流部材及びそれを備えた水栓装置によれば、小流量で吐水が開始された時でも、吐水口でエア噛みすることなく吐水することができる。

以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態による整流部材及びそれを備えた水栓装置について説明する。

まず、図１は、本実施形態による水栓装置全体を示す斜視図である。図１に示すように、本発明の一実施形態による水栓装置１は、吐水口２ａが設けられた吐水手段であるスパウト部２と、洗面カウンタ４に取り付けられた操作部６と、洗面ボウル８が配置された洗面カウンタ４の下側に配置された水栓機能部１０と、を有する。

本実施形態による水栓装置１は、操作部６を操作することにより、水栓機能部１０に電気信号が送られ、各機能を実行することができるようになっている。すなわち、水栓装置１は、操作部６を押圧操作することにより、スパウト部２の吐水口２ａからの吐水、止水の切り換え及び吐水流量の調整を行うことができ、操作部６を回転操作することにより、吐水温度の調整を行うことができるようになっている。すなわち、本実施形態の水栓装置１は、操作部６により、吐水、止水の切り換え、及び流量調整機能、温度調整機能を果たすことができるようになっている。

つぎに、図２は本実施形態による水栓装置のスパウト部を示す拡大斜視図であり、図３は本実施形態による水栓装置のスパウト部を示す側面断面図である。ここで、図２及び図３において、吐水口における吐水の方向を矢印Ｗで示している。

図２及び図３に示すように、スパウト部２の吐水口２ａの内部には、詳細は後述する整流部材２０が吐水口２ａの吐水方向Ｗに向かって凸状に湾曲した状態で配置されている。これにより、スパウト部２内の流路２ｂを吐水口２ａに向かって流れる吐水は、整流部材２０を通過して整流化された後、吐水口２ａから吐水されるようになっている。

また、図２及び図３に示すように、スパウト部２の吐水口２ａは、その吐水方向Ｗが鉛直下方向に対して鋭角αをなすように形成され、その横断面が長方形形状となっている。このような吐水口２ａから吐水された水は、洗面ボウル８内に向けてスパウト部２の吐水口２ａの前方斜め下方に幅広の状態で流下するようになっている。

つぎに、図２〜図４を参照して、上述した整流部材２０の構成について詳細に説明する。図４は、本実施形態の水栓装置に用いられる整流部材を示す平面図である。
図２〜図４に示すように、整流部材２０は、ほぼ一定の幅ｗとこれよりも長い長さＬ１を有する薄い帯板状のステンレス鋼板によって形成された整流部材本体２０ａを備えている。
この整流部材本体２０ａは、吐水口２ａの内部に設置されているが、整流部材本体２０ａの長さＬ１が吐水口２ａの長方形状の横断面の横幅Ｌ２よりも長いため、吐水口２ａの吐水方向Ｗに向かって凸状に湾曲するように弾性曲げを受けた状態で吐水口２ａの内部に取り付けられている。

また、整流部材本体２０ａは、スパウト部２の流路２ｂを吐水口２ａに向かって流れる吐水を通過させて整流化する整流領域全体Ａを形成している。
この整流領域全体Ａは、その上側半分の整流領域を定める上側整流領域Ａ１と、その下側半分の整流領域を定める下側整流領域Ａ２の２つの整流領域Ａ１，Ａ２によって構成されている。

また、上側整流領域Ａ１には、開口面積が異なる複数の孔２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅが配列されており、これらの複数の孔２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅを吐水が通過することにより整流化されるようになっている。
ここで、これらの上側整流領域Ａ１の複数の孔２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅについては、開口面積の小さい順に第１孔２０ｂ、第２孔２０ｃ、第３孔２０ｄ、第４孔２０ｅとなっている。

一方、下側整流領域Ａ２には、上側整流領域Ａ１の最も開口面積が小さい第１孔２０ｂと同一の複数の孔２０ｂのみが配列されており、これらの複数の第１孔２０ｂを吐水が通過することにより整流化されるようになっている。

また、上側整流領域Ａ１及び下側整流領域Ａ２を通過する吐水の通水抵抗は、複数の孔のそれぞれの開口面積の差にもよるところはあるが、特に、上側整流領域Ａ１及び下側整流領域Ａ２のそれぞれに配列されている複数の孔の総開口面積によって影響される。
本実施形態の整流部材２０においては、整流部材本体２０ａの上側整流領域Ａ１に配列されている複数の第１孔２０ｂ、第２孔２０ｃ、第３孔２０ｄ、及び、第４孔２０ｅの総開口面積Ｓ１は、下側整流領域Ａ２の複数の第１孔２０ｂの総開口面積Ｓ２よりも大きくなっており、吐水が上側整流領域Ａ１を通過する際の通水抵抗Ｒ１は、吐水が下側整流領域Ａ２を通過する際の通水抵抗Ｒ２よりも低くなるようになっている。

なお、上述した整流部材本体２０ａの上側整流領域Ａ１の第１孔２０ｂ、第２孔２０ｃ、第３孔２０ｄ、第４孔２０ｅと下側整流領域Ａ２の第１孔２０ｂの孔の形状については特に限定されず、円形であってもよいし、矩形であってもよいし、その他、複雑な多角形形状や多次元曲線形状であってもよい。

つぎに、図１〜図５を参照して、本実施形態の整流部材及びそれを備えた水栓装置の作用について説明する。図５は、本実施形態の整流部材の作用を説明する説明図である。
まず、水栓装置１の操作部６を操作することにより、水栓機能部１０に電気信号が送られ、スパウト部２の吐水口２ａからの吐水操作が行われると、スパウト部２の流路２ｂ内の吐水は、整流部材２０の整流部材本体２０ａの上側整流領域Ａ１の第１孔２０ｂ、第２孔２０ｃ、第３孔２０ｄ、第４孔２０ｅ及び下側整流領域Ａ２の第１孔２０ｂのそれぞれを通過して整流化され、吐水口２ａに向かって流れる。

特に、上側整流領域Ａ１に配列されている複数の第１孔２０ｂ、第２孔２０ｃ、第３孔２０ｄ、及び、第４孔２０ｅの総開口面積Ｓ１が下側整流領域Ａ２の複数の第１孔２０ｂの総開口面積Ｓ２よりも大きく、上側整流領域Ａ１の通水抵抗Ｒ１が下側整流領域Ａ２の通水抵抗Ｒ２より低いため、整流部材本体２０ａの上側整流領域Ａ１を通過する吐水の流量Ｑ１，Ｑ１’は、下側整流領域Ａ２を通過する吐水の流量Ｑ２よりも多くなる。また、図５に示すように、上側整流領域Ａ１内の吐水の流量Ｑ１，Ｑ１’においては、上側整流領域Ａ１に配列される複数の孔の総開口面積が大きいため、上側整流領域Ａ１内の上側部分の流量Ｑ１の方が、上側整流領域Ａ１内の下側部分の流量Ｑ１’よりも多くなる。
そして、吐水操作前の止水時からすでに整流部材本体２０ａ付近に溜まっていたエア２２は、整流部材本体２０ａの上側整流領域Ａ１の第１孔２０ｂ、第２孔２０ｃ、第３孔２０ｄ、及び、第４孔２０ｅの特に開口面積の大きい孔の方から優先的に吐水と共に通過し、吐水口２ａの外部へ排出される。これによって、整流部材本体２０ａ付近においてエア２２が抜け切った状態が維持され、吐水割れした状態（いわゆる「エア噛みした状態」）を起こすことなく吐水口２ａからの安定した吐水が継続される。

上述した本実施形態による整流部材２０及びそれを備えた水栓装置１によれば、整流部材２０の整流部材本体２０ａの上側整流領域Ａ１における通水抵抗Ｒ１が、下側整流領域Ａ２の通水抵抗Ｒ２よりも低いため、スパウト部２の吐水口２ａから吐水が開始される際、下側整流領域Ａ２よりも先に上側整流領域Ａ１から吐水が行われると共に、この吐水によって上側整流領域Ａ１付近に溜まっているエア２２が抜けやすくなる。それゆえ、小流量で吐水が開始された時でも、上側整流領域Ａ１付近に溜まっているエア２２によって吐水割れした状態（いわゆる「エア噛みした状態」）で吐水口２ａから吐水されることを防止することができる。

また、本実施形態による整流部材２０及びそれを備えた水栓装置１によれば、整流部材２０がスパウト部２の吐水口２ａの内部に吐水口２ａの吐水方向Ｗに向かって凸状に湾曲した状態で配置されているため、止水時に吐水口２ａの中心から水が引いていくので、吐水の見た目が美しくなる。また、吐水中においては、整流部材２０による吐水口２ａの吐水方向Ｗに向かって凸状に湾曲した形状により、吐水口２ａの外側への広がりを持った流れとなり、幅広な吐水を持続することができる。

上述した本実施形態の整流部材２０においては、上側整流領域Ａ１内における複数の第１孔２０ｂ、第２孔２０ｃ、第３孔２０ｄ、及び、第４孔２０ｅについての個数や配列パターン、及び下側整流領域Ａ２の第１孔２０ｂの個数や配列パターンについては、ほんの一例を説明したにすぎず、上側整流領域Ａ１の通水抵抗Ｒ１が下側整流領域Ａ２の通水抵抗Ｒ２よりも低くなるように設定したものであれば、さまざまなバリエーションが適用可能である。

図６は本実施形態の第１変形例による整流部材を示す平面図であり、図７は本実施形態の第２変形例による整流部材を示す平面図である。ここで、図６及び図７において、図５と同一部分については同一の符号を付し、それらの説明は省略する。
図６に示すように、本実施形態の第１変形例による整流部材３０においては、本実施形態の整流部材２０の上側整流領域Ａ１の第２孔２０ｃと第３孔２０ｄを配列しない代わりに、上側整流領域Ａ１に占める第４孔２０ｅの個数を整流部材２０よりも多く配列することによって、上側整流領域Ａ１の総開口面積Ｓ１を下側整流領域Ａ２の総開口面積Ｓ２よりも大きく設定し、整流部材３０の上側整流領域Ａ１の通水抵抗Ｒ１が下側整流領域Ａ２の通水抵抗Ｒ２より低くなるように設定してもよい。

また、図７に示すように、本実施形態の第２変形例による整流部材４０においては、上側整流領域Ａ１に占める第４孔２０ｅの個数を第１変形例による整流部材３０よりもさらに多く配列することによって、整流部材３０の上側整流領域Ａ１の通水抵抗Ｒ１が下側整流領域Ａ２の通水抵抗Ｒ２よりもさらに低くなるように設定してもよい。

本発明の一実施形態による水栓装置全体を示す斜視図である。 本発明の一実施形態による水栓装置のスパウト部を示す拡大斜視図である。 本発明の一実施形態による水栓装置のスパウト部を示す側面断面図である。 本発明の一実施形態による水栓装置に用いられる整流部材を示す平面図である。 本発明の一実施形態による水栓装置に用いられる整流部材の作用を説明する説明図である。 本発明の一実施形態の第１変形例による水栓装置に用いられる整流部材を示す平面図である。 本発明の一実施形態の第２変形例による水栓装置に用いられる整流部材を示す平面図である。

符号の説明

１ 水栓装置
２ スパウト部
２ａ 吐水口
２ｂ 流路
４ 洗面カウンタ
６ 操作部
８ 洗面ボウル
１０ 水栓機能部
２０ 整流部材
２０ａ 整流部材本体
２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ 孔
２２ エア
Ａ 整流領域全体
Ａ１ 上側整流領域
Ａ２ 下側整流領域
Ｌ１ 整流部材本体の長さ
Ｌ２ 吐水口の横幅
Ｗ 吐水方向

Claims (7)

1. 吐水される水を整流化する整流部材であって、
   吐水方向が鉛直下方向に対して鋭角をなす吐水口に配置され、吐水を通過させて整流化する整流部材本体を有し、この整流部材本体は、その上側部分の領域を定める上側整流領域と、下側部分の領域を定める下側整流領域と、を含み、吐水が上記上側整流領域を通過する際の通水抵抗が、吐水が上記下側整流領域を通過する際の通水抵抗よりも低くなるように構成されていることを特徴とする整流部材。
2. 上記上側整流領域と上記下側整流領域のそれぞれは、開口面積が異なる複数の孔が形成され、これら複数の孔のうちの最大開口面積を有する孔は、上記下側整流領域よりも上記上側整流領域に多く形成されている請求項１記載の整流部材。
3. 上記上側整流領域と上記下側整流領域のそれぞれは、開口面積が異なる複数の孔が形成され、これら複数の孔のうちの最大開口面積を有する孔は、上記上側整流領域のみに形成されている請求項１記載の整流部材。
4. 上記複数の孔のうち、最小開口面積を有する孔は、上記下側整流領域のみに形成されている請求項２又は請求項３に記載の整流部材。
5. 上記上側整流領域と上記下側整流領域のそれぞれは、開口面積が異なる複数の孔が形成され、上記上側整流領域に形成された複数の孔の総開口面積は、上記下側整流領域に形成された複数の孔の総開口面積よりも大きい請求項１記載の整流部材。
6. 上記整流部材本体は、上記吐水口の吐水方向に向かって凸状に湾曲した状態で上記吐水口に配置されている請求項１乃至５の何れか１項に記載の整流部材。
7. 請求項１から６の何れか１項に記載の整流部材が吐水口に設けられていることを特徴とする水栓装置。

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