JP2769021B2

JP2769021B2 - 吐水口

Info

Publication number: JP2769021B2
Application number: JP8712690A
Authority: JP
Inventors: 浩司中野; 知明中野
Original assignee: 東陶機器株式会社
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1998-06-25
Anticipated expiration: 2013-06-25
Also published as: JPH03286051A

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スプレー吐水又は泡沫吐水に切
替えられるようにした泡沫吐水口に関する。

〔従来の技術〕

浴室用のシャワーヘッドや、近来になって広く普及し
てきた洗髪・洗顔のためのハンドシャワー等は、散水板
に開けた多数の孔から一様に散水するものがその典型的
な例であった。

このような一つのパターンの散水に代えて、通常のス
プレー吐水に加えて泡沫を散水中に含ませた泡沫吐水が
行えるようにしたものも利用されるようになった。これ
は、たとえば実開昭58−35949号公報に記載されたもの
等がその例として挙げられる。

給水の泡沫化は、一般の水栓等にも採用されているよ
うに、吐出端に多数の孔を開けた減圧板を組み込み、こ
の孔を通過するときの給水の増速に基づく内部圧力の低
下を利用したものである。そして、減圧板の下流に外部
の空気を吸引するための吸引孔を大気開放し、給水時に
この吸引孔から空気を吸い込んで給水中に混合させて泡
沫水を得る構造となっている。

このような泡沫化では減圧板による給水の圧力損失が
大きいので、本出願人はこの問題を解消した泡沫化構造
を既に開発した。これは、給水を旋回させた後に空気吸
引部を持つ部屋に送り込み、流れの旋回によって水を膜
状にして増速させて部屋を減圧し、空気を吸引すること
によって泡沫化を可能としたものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、減圧板を利用する場合でも流れを旋回させ
る場合でも、泡沫とスプレーとに切り換える弁機構は、
泡沫側とスプレー側の流路に同時に開閉する一軸操作型
となっている。この構造では給水を泡沫側及びスプレー
側に導く２系統の流路が必要であり、流路の切替えのた
めに配置する弁の収納空間も必要となる。また、吐出端
に設ける散水板には泡沫側及びスプレー側にそれぞれ連
通する泡沫孔及びスプレー孔とを別々に設ける必要があ
り、散水板も大きくなってしまう。

したがって、給水を旋回させる構造では、給水の圧力
損失による問題は解消できるが、吐水ヘッドの構造が複
雑で大型になりやすい。このため、重量も嵩むことにな
り、ハンドシャワータイプとする場合等に障害となるほ
か、設置条件も狭くなってしまう。

そこで、本発明は、吐水口を小型化して水栓やハンド
シャワー等用としての使い勝手を向上させることを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、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
出孔によって該旋回流チャンバに連通し且つ吐出端に散
水板を備えた泡沫化チャンバと、前記放出孔とほぼ同軸
配置され且つ該放出孔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、前
記給水源側に連通して前記旋回流チャンバの上部に配置
した切替えチャンバとを備え、更に前記切替えチャンバ
から前記旋回流チャンバにかけて該旋回流チャンバの軸
方向に給水する流路を形成し、且つ該流路を開閉する切
替え弁を設けたことを特徴とする。

また、切替え弁は、旋回流チャンバの上壁に開けた孔
を開閉可能であって旋回流チャンバの上壁に摺接して配
置した弁を持つ摺動弁構造とすることができる。

〔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孔部分での
流れも渦巻き状となっているため、放出孔から流れ出る
水は遠心力によって外側へ吹き飛ばされ、放出孔から円
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孔から高速で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
された空気は流れ込んでいる水膜状の給水中に速やかに
混入され、泡沫吐水となって排出される。

旋回流チャンバの上部に設けた切替えチャンバの切替
え弁を操作して切替えチャンバから旋回流チャンバへの
流路を開くと、この流路から水が旋回流チャンバの軸線
方向へ流れて放出孔へ送り出される。このとき、旋回流
チャンバの中で旋回しようとする流れに対して軸線方向
に向かう流れがこの旋回に干渉して、その旋回力を弱め
る。その結果、旋回流が持つ遠心力も減衰して泡沫化チ
ャンバへの水膜状の吐水が無くなって連続流れとなり、
泡沫化チャンバをそのまま流れ去り、散水孔から排出さ
れる。

〔実施例〕

第１図は本発明の吐水口を示す縦断面図、第２図は底
面図、第３図は第１図のＩ−Ｉ線矢視による概略横断面
図である。

吐水口の本体１は側方に延びる流路1aを形成すると共
に、下端には吐水ヘッド２を一体に組み込んでいる。流
路1aは、本体１の中央部に行くほど流路面積を大きくし
てその末端部を円形横断面とした泡沫及び４本の整流吐
水の切替えチャンバ1bとして形成されている。

吐水ヘッド２は、切替えチャンバ1bの中に差し込まれ
る旋回流チャンバ３と本体１の底面から突き出る泡沫化
チャンバ４とを同軸上にそれぞれ円形断面を持たせて形
成したものである。

旋回流チャンバ３は、第３図に示すように、その周り
を環状の流路1aに包囲され、合計４個の孔3aを周壁に開
け、更に泡沫化チャンバ４との間の隔壁には放出孔3bを
設けている。これらの孔3aの開口軸線は円形横断面の旋
回流チャンバ３に対してタンジェンシャル方向であり、
また放出孔3bは旋回流チャンバ３の中央に位置し、その
内径は旋回流チャンバ３よりも格段に小さい。更に、旋
回流チャンバ３の上端には、たとえば２個の補助孔3cが
中心に対して互いに点対称位置に開けられ、これらの補
助孔3cによって旋回流チャンバ３を切替えチャンバ1bに
連通可能としている。

泡沫化チャンバ４はその下端を散水板4aとして形成
し、第２図のように合計４個の散水孔4bをそれぞれに十
字状の整流板4cを組み込んで設けている。そして、中央
には放出孔3bと同軸上であってその上端をこの放出孔3b
の近傍に臨ませた空気吸引筒4dを立ち上げ、その内部に
空気流路4eを形成して外気に連通させている。また、空
気吸引筒4dの上端付近には、泡沫化した水の逆流を無く
して空気流路4eが給水で閉塞されることを防ぐための円
板状の逆流防止板4fを設けている。

一方、本体１の上端には切替えハンドル５が回転自在
に取付けられ、旋回流チャンバ３と同軸上に配置したス
ピンドル5aの下端に弁体６を取付けている。この弁体６
は第４図に示すように旋回流チャンバ３の補助孔3cに整
合可能な２個の弁孔6aを開けた円板状のものであり、旋
回流チャンバ３の上端面に摺動弁構造として組み込ま
れ、切替えチャンバ1bに納めたスプリング6bによって旋
回流チャンバ３方向へ付勢されている。弁孔6aと補助孔
3cはそれぞれ同じ内径を持つと共に、同じ中心周りに同
じ半径位置に配列したものとすれば、第１図の閉じた状
態から切替えハンドル５を90度回転させれた第４図の全
開に設定でき、回転量を調整することによって開度も任
意に変更できる。

第１図では、弁体６によって補助孔3cは閉じ流路1aは
旋回流チャンバ３の周壁の孔3aにのみ連通している。こ
の状態のときは、散水孔4bから泡沫水が吐水され、この
流れを第５図の概略図によって説明する。

流路1aから給水すると、孔3aは円形断面の旋回流チャ
ンバ３に対してタンジェンシャル方向を向いているの
で、水は旋回流チャンバ３の外周部から内壁に沿って流
れ込む。そして、４箇所の孔3aからの水が合流して渦を
形成しながら旋回流チャンバ３の中で旋回し始める。こ
のとき、孔3aの全体の流路面積が放出孔3bよりも大きけ
れば、旋回流チャンバ３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、旋回流チャンバ３
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、放出孔3b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５図（ａ）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、放出孔3bは泡沫化チャンバ４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の外の空間の内圧が低下する。このため、
空気流路4eから空気が吸い込まれ、放出孔3bからの水膜
Ｆが泡沫化チャンバ４の内壁に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4bに流れ込み、整流板4cにより流れ
が整えられて吐出される。

このように、弁体６によって補助孔3cを閉じておき、
孔3aのみから水を送り込むことによって、給水の旋回，
水膜状の供給，空気の吸引及び泡沫化が行われ、泡沫吐
水用として使える。そして、給水を旋回させて泡沫化チ
ャンバ４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。

切替えハンドル５を回転させて、第４図のように弁孔
6aを補助孔3cに合わせると、旋回流チャンバ３にはその
周壁の孔3a及び補助孔3cからそれぞれ水が流れ込む。こ
のとき、泡沫吐水の場合で説明したように孔3aからの流
入水は旋回流チャンバ３内の流れを旋回させようとす
る。ところが、この旋回流に対してほぼ直交する方向に
補助孔3cから流れ込んで放出孔3b方向へ流れ去ろうとす
る。したがって、孔3aからの水は補助孔3cから一気に放
出孔3bへ向かう縦方向の流れの干渉を受ける。したがっ
て、旋回しようとする流れはその旋回力が減衰させら
れ、放出孔3bから流れ出る水は水膜状とはならずに通常
吐水の連続流れとなる。

このような流れによって、泡沫化チャンバ４の中では
流れの増速が促進されないので、空気流路4eからの空気
吸引も停止する。したがって、泡沫化チャンバ４内での
給水の泡沫化は行われず、整流板4cによって整流された
通常の整流吐水が散水孔4bから放出される。

また、弁体６の弁孔6aと補助孔3cとの整合度によっ
て、泡沫度合を調整することもできる。つまり、弁の整
合度が小さければ孔3aからの水のほうが多く旋回力に干
渉する補助孔3cからの水量は少ないため、残存する旋回
力によって泡沫を含んだ吐水が可能である。そして、整
合度を次第に大きくしていけば、旋回力は次第に減衰し
て泡沫は全くなくなり通常吐水へと移行する。このよう
に、４本の整流吐水と泡沫吐水の切替えだけでなく、泡
沫度の設定も自在に行える。

第６図は３つの吐水形態に変更できるようにした例の
縦断面図である。

これは、前記の例と同様に本体１の中に吐水ヘッド２
を組み込み、切替えハンドル５によって泡沫吐水及びス
プレー（整流）吐水に切替え可能とし、切替え弁の構造
及びスプレー側の流路構成を変更したものである。

吐水ヘッド２の上部の旋回流チャンバ３の上端は開放
し、その上部に切替えチャンバ1bと流路1aとの間の流路
を開閉する副弁体10が備えられている。この副弁体10は
本体１内で吐水ヘッド２と同軸上で摺動時であり、吐水
ヘッド２方向にスプリング11によって付勢されている。
そして、副弁体10の中央には補助孔10aが開けられて、
この補助孔10aを切替えハンドル５のスピンドル5aが貫
通している。スピンドル5aの下端に設けた弁体12は旋回
流チャンバ３の中に納められ、その軸線方向への移動に
よって副弁体10の下面及び旋回流チャンバ３の底壁3dの
上面に接離可能である。

一方、泡沫化チャンバ４の外周と本体１との内周との
間には環状断面の副流路13が形成され、本体１に設けた
複数本の連絡路14によってこの副流路13を切替えチャン
バ1bに連通させている。そして、副流路13に対応する散
水板4aには小径の多数のスプレー孔4gが開けられてい
る。

なお、その他の構成は前記の実施例と実質的に同じで
あり、同じ部材については共通の符番で指示している。

以上の構成において、図示の状態では、弁体12は副弁
体10の補助孔10aを閉じ、また副弁体10自体は流路1aと
切替えチャンバ1bとの間を遮断している。このため、流
路1aは旋回流チャンバ３のみに連通し、前記の実施例と
同様にこの旋回流チャンバ３の中で旋回させられた給水
を水膜状に放出孔3bから泡沫化チャンバ４に送り込み、
散水孔4bから泡沫吐水される。

切替えハンドル５を操作してスピンドル5aを上に移動
させると、副弁体10は弁体12によって押し上げられる。
これにより、副弁体10は旋回流チャンバ３の上端から離
れて流路1aが切替えチャンバ1bに連通し、給水は旋回流
チャンバ３の周壁の孔3aから及び切替えチャンバ1bを経
由して旋回流チャンバ３の上端開口から旋回流チャンバ
３の中に流れ込む。このため、第４図で説明したものと
同じ流れとなり、旋回流チャンバ３の中での旋回を弱め
て泡沫化チャンバ４の中に連続流れとして送り込む。し
たがって、泡沫化チャンバ４を通過して散水孔4cから通
常の整流吐水が行われる。

更に、切替えハンドル５によってスピンドル5aを下げ
て、弁体12によって放出孔3bを閉じる操作も行うことが
できる。この場合では、旋回流チャンバ３に流入した水
が補助孔10aから切替えチャンバ1bを経由して連絡路14
から副流路13へ供給される。したがって、水は散水板4a
のスプレー孔4gから流線の小さい多数のスプレー吐水と
して吐出される。

このように、切替え用の弁体12と副弁体10とを備える
ことによって、散水孔4bからの泡沫吐水及び整流吐水に
加えて、スプレー孔4gからのスプレー吐水の３種類の吐
水が得られる。したがって、切替えハンドル５を切り替
えることによって、用途に応じた吐水形態が得られ、洗
顔や洗髪用として最適に使える。

〔発明の効果〕

本発明では、泡沫化させるための旋回流チャンバへの
水の流れを旋回促進又は旋回抑制に変更する切替え弁を
備え、この切替え弁の操作によって泡沫吐水，整流吐水
又はスプレー吐水できるようにしている。このため、従
来の減圧板を用いたもの等では、スプレーと泡沫のため
の２系統の流路が必要であったが、一つの共通の散水板
への流路を形成するだけでよく、吐水口全体を小型化で
きる。

また、切替え弁を摺動弁構造とすることによって、弁
機構の嵩も小さくすることができ、更に吐水口の小型化
が可能となる。

更に、泡沫と整流吐水が一つの共通の散水板を利用し
て行えるので、泡沫化チャンバの外部に副流路を設けて
これにも水を供給できるようにすれば、３種の吐水形態
が得られ、用途に応じた使い勝手が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す吐水口の縦断面図、第
２図は底面図、第３図は第１図のＩ−Ｉ線矢視概略横断
面図、第４図は整流吐水に切替えたときの縦断面図、第
５図は旋回流チャンバ内部での旋回流の発生を示す説明
図であって同図（ａ）は概略縦断面図及び同図（ｂ）は
概略横断面図、第６図は他の実施例を示す縦断面図であ
る。 1:本体、1a:流路 1b:切替えチャンバ 2:吐水ヘッド 3:旋回流チャンバ、3a:孔 3b:放出孔、3c:補助孔 3d:底壁 4:泡沫化チャンバ、4a:散水板 4b:散水孔、4c:整流板 4d:空気吸引筒、4e:空気流路 4f:逆流防止板、4g:スプレー孔 5:切替えハンドル、5a:スピンドル 6:弁体、6a:弁孔 6b:スプリング 10:副弁体、10a:補助孔 11:スプリング、12:弁体 13:副流路、14:連絡路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E03C 1/084 B05B 1/34 101 B05B 1/30 B05B 1/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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
出孔によって該旋回流チャンバに連通し且つ吐出端に散
水板を備えた泡沫化チャンバと、前記放出孔とほぼ同軸
配置され且つ該放出孔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、前
記給水源側に連通して前記旋回流チャンバの上部に配置
した切替えチャンバと、前記切替えチャンバと前記旋回
流チャンバとを連通する流路を形成すると共に、該流路
を開閉する切替え弁とを備えたことを特徴とする吐水
口。
【請求項２】前記切替え弁は、旋回流チャンバの上壁に
開けた孔を開閉可能であって該旋回流チャンバの上壁に
摺接して配置した弁を持つ摺動弁構造であることを特徴
とする請求項１記載の吐水口。