JPH0363333A - 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〕

給水前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５１０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速さ
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よって流れ
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。

〔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
５２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、水栓の弁開度を成る一定以上に設定しないと
適切な吐水圧が得られず、流量を小さくした場合には使
い勝手が悪くなり、泡沫化も十分に行えない。

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、給水の圧力損失及び流路の
閉塞等の問題が避けられなかった。

更に、スパウト５０の先端に設けた吐水キ＋ツブ５１か
らの泡沫吐水では、吐水の大きさは吐水キャップ５１に
よって決まる。このため、吐水キャ１プ５１がスパウト
５０と同じ程度の径であれば、泡沫化する前の給水をそ
のまま吐水したときの広がりと同様になる。一方、泡沫
吐水は給水を和らげるため、シャワー等にも好適に利用
できる。しかし、吐水範囲が小さいと、水栓用としては
適切でも、シャワー用としては吐水範囲が小さすぎる。

このため、吐水キャップ５１を大きくすればよいが、圧
力損失もこれにつれて大きくなり、前記と同様な問題が
生じてしまう。

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化が得られる
ようにすると共に、吐水範囲を拡大してシャワー等にも
適切に利用でき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、以上の目的を遠戚するため、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ずる泡沫化チャンバとを備え、該
泡沫化チャンバは、前記放出口からの水の流入によって
外部から空気を吸引して泡沫吐水可能としたことを特徴
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流れ込んでいろ水膜状の
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。

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。

また、旋回流チャンバからの水は遠心力によって円錐状
に広がるので、この広がったままの吐水とすれば、最終
的な吐水範囲も広がる。

〔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１−１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、第２
図に示すように円形の横断面を持ち・上端部分にはスパ
ウト５０への接続筒１ａを半径方向に突き出している。

そして、接続筒１ａ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
整流キャップ２から吐出される内部流路が形成されてい
る。

吐水ヘッドｌ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
外旋回流チャンバ７及び内旋回流チャンバ８に区画され
ている。外旋回流チャンバ７は接続筒１ａに連通し、内
旋回流チャンバ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、隔壁３及び環
状壁６は一体成形品としておき、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１の流路断面と同軸配置され、第
２図に示すように４１１所に孔６ａを開けている。これ
らの孔６ａは、環状９！６の内部の内旋回流チャンバ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、内旋回流チャンバ８の底部
に開放している放出口３ａは内旋回流チャンバ８の中心
に位置し、その内径は内旋回流チャンバ８の内径よりも
格段に小さい。

更に、泡沫化チャンバ５の周壁には空気孔５ａが開けら
れ、これから空気を吸引して給水を泡沫化する。そして
、泡沫化チャンバ５の内部は、放出口３ａから噴き出さ
れた給水が空気孔５ａからの空気によって十分に泡沫化
できるような高さ及び内径を持つものとする。

整流キャップ２はネジ２ａ接合によって吐水ヘッドエの
下端に取り付（すられ、その間に泡沫化促進のための１
１９を設けている。そして、整流キャップ２には、泡沫
水を速やかに吐水するための整流板２ｂが組み込まれて
いる。

ここで、スパウト５０から水を送り込むと、外旋回流チ
ャンバ７から環状！！６の孔６＆を通って内旋回流チャ
ンバ８に水が流れ込む。このとき、孔６ａの軸線は円形
断面の内旋回流チャンバ８に対してタンジェンシャル方
向を向いているので、内旋回流チャンバ８内では水が旋
回流となる。すなわち第３図に示すように、水は内旋回
流チャンバ８の外周部から内壁に沿って流れ込み、４箇
所の孔５ａ’からの水が合流して渦を形成しながら内旋
回流チャンバ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のそれよりも太きければ
、内旋回流チャンバ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、内旋回流チャンバ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、図中の破線で示すように円錐状の水膜Ｆとなって吐
出される。

つまり、放出口３ａから円筒状の流路断面として流れ落
ちるのではなく、水自体が持つ遠心力の作用によって半
径方向へ吹き飛ばされ、これが連続流れとなって円錐状
の水膜Ｆとなる。そして、水膜Ｆの厚さは放出口３ａか
ら遠ざかるにつれて薄くなり、泡沫化チャンバ５の下端
の１２！９に衝き当たる。

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の外の空間の内圧が低下する。このため、
空気孔５ａから空気が吸い込まれ、網９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。

辺上のようにして泡沫化された水は、整流キャップ２の
整流板２ｂを通り過ぎる間に整流化され、吐水ヘッド１
から排出される。

第４図は円錐状の水膜を形成させるための放出口３ａの
他の構造例を示す要部の断面図である。

図において、放出口３ａには下に向けて筒状の放出筒１
０が形成され、その下端内周にガイド１１が取り付けら
れている。放出筒１０の下端内周は複床がりの断面を持
つ傾斜部ｉｏａとして形成され、ガイド１１はこの傾斜
部ｔＯａに沿うテーパ面１１ａを備えている。そして、
これらの傾斜１１０　ａ及びテーパ面１１ａとの間の隙
間が、複床がりの円錐台状の断面となり、水はこの断面
形状によって円錐状の水膜となって泡沫化チャンバ５に
放出される。

このような放出口３ａの構造は、第１図に示したものに
代えて採用できる。この場合、旋回流チャンバ４の中で
の流れに与えた遠心力に加えてガイド１１によって水の
流線を末広がり状に導くため、水膜Ｆが安定して形成さ
れる。また、旋回流チャンバ４を備えずに直接水を送り
込む構造としていても、水の流線を広げる作用は変わら
ないため、水膜Ｆの形成が可能である。

更に、第５図は水膜の形成に代えて、泡沫化チャンバ５
内で水を激しく合流させることによっ°Ｃ飛散させる構
造としたものである。

図において、放出口３ａの下には第４図の場合と同様に
放出筒１２が形成され、その下端部設けた複数の孔１２
ａが全て放出口３ａの軸線を向く姿勢として開けられて
いる。放出口３ａからの水は孔１２ａの軸線方向に向け
て放出され、放出口３の軸線上で合流するように流れる
。このため、合流した後は図中の破線で示すように水が
泡沫化チャンバ５の中で飛散し、下方の網９又は泡沫化
チャンバ５の内壁に衝き当たったときの泡沫化が容易に
なる。

第６図は泡沫化チャンバ５内での水の飛散を圧力損失が
小さい状態で可能とした構造を示す例である。これは、
第１図の構造に対して、環状”Ｊ６の上端に天板６ｂを
設けて外筒回流チャンバ７とは分離した部屋として内旋
回流チャンバ８を形威し天板６ｂに孔６Ｃを開けた点が
異なっている。

水は孔５ａ、　５ｃから内旋回流チャンバ８に流れ込み
、このときにはクンジェンンヤル方向の孔６　ａからの
水によって旋回流となる。そして、天板６ｂの孔６Ｃか
らも水が流れ込むので、遠心力に対して放出口３ａへ押
し出そうとする流れも発生する。このため、第１図の構
造では放出口３ａからの水は水膜となって放出されてい
たが、孔６Ｃからの水による押し出す作用力によって水
の流束が引きちぎられるようになり、破線で示すように
放出口３ａから飛散水となって放出される。そして、第
４図及び第５図に示したように水の流路を大きく絞るこ
とがなく、これらの例に比べると圧力損失が低減される
。

以上のように、放出口３ａからは第１図及び第３図で示
したような水膜Ｆ又は第４図から第６図で示したような
飛散水が泡沫化チャンバ５内へ送り込まれる。また、い
ずれの場合でも流速が大きくなることから、空気孔５ａ
からの空気の吸引も速やかに行われる。したがって、ｉ
９または泡沫化チャンバ５の内壁に衝き当たって砕けた
水に空気が混ざり込み、良好な泡沫吐水が得られる。

また、旋回流チャンバ４から放出される水は円錐状に広
がるので、泡沫化チャンバ５に流れ込む水の吐水範囲も
広がる。このため、泡沫化チャンバ５の径を大きくして
おけば、スパウト５０は小さくても最終的に得られる吐
水の範囲は拡大する。

したがって、スパウト５０からの最大流量が決まってい
て・も、従来例に比べると吐水範囲が大きなものをゆっ
たりと吐水させることができる。その結果、泡沫化によ
る給水のソフト化に加えて大口径の吐水が可能となり、
シャワーやその他の用途にも好適に利用できる。

なお、旋回流チャンバ４における流れの旋回化及び泡沫
化チャンバ５における泡沫化のための構造は、実施例の
他にも各種のものが考えられる。

たとえば、旋回流チャンバ４に設ける環状壁６に代えて
、多数の翼列によって環状壁６に相当するものを形成し
、導翼の間の流路を孔６ａとして使うことや、環状壁６
にスリットを設けてこれを流路とする等である。これら
のいずれにおいても、旋回流チャンバ４に流れ込む給水
を渦流化するために、翼やスリットをタンジェンシャル
方向として水を旋回させる方向へ送り込む構成とするこ
とが基本である。また、泡沫化チャンバ５に設ける空気
孔５ａに代えて、整流キャップ２の中心部から上に空気
筒を立ち上げてその上端を空気吸引部としたり、また逆
に吐水ヘッドｌの上端から旋回流チャンバを経て放出口
３を貫通するように空気筒を設けてその下端から空気を
送り込むようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明では、給水を旋回させる
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。

更に、旋回流チャンバでの旋回流化による遠心力の発生
によって吐水を円錐状に広げることができ、泡沫化チャ
ンバで泡沫化した吐水の範囲を拡大させることができる
。このため、泡沫化によるソフト化に加えてゆったりと
した吐水が可能となり、シャワー等にも適切に利用でき
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−１線矢視断面図、第３図（
ａ）は環状壁の内部での旋回流の発生を示す縦断面図、
第３図（ｂ）は横断面図、第４図はガイドを用いて水腹
を形成する例の断面図、第５図は水を合流させて飛散水
を造り出す例を示す断面図、第６図は環状壁を利用して
飛散水を懲戒する例の断面図、第７図は従来の泡沫吐水
口の断面図である。 １：吐水ヘッド　　　１ａ：接続筒 ２：整流キャップ　　２ａ：ネジ ２ｂ：整流板 ３：隔壁　　　　　　３ａ：放出口 ４：旋回流チャンバ ５：泡沫化チャンバ　５ａ：空気孔 ６：環状壁　　　　　６ａ：孔 ６ｂ：天板　　　　　　６ｃ：孔 ７：外筒回流チャンバ ８：内筒回流チャンバ ９：網 １０：放出筒 ｌｌ；ガイド １２：放出筒 １０ａ：傾斜部 １１ａ：テーバ面 １２ａ：孔

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する泡沫化チャンバとを備
   え、該泡沫化チャンバは、前記放出口からの水の流入に
   よって外部から空気を吸引して泡沫吐水可能としたこと
   を特徴とする泡沫吐水口。