(57)【要約】水道蛇口などの水吐出管から吐出する水量を適切に抑制するとともに泡沫水を形成することができる節水コマを提供する。  水吐出管２００から吐出する水量を抑制する節水コマ本体１０に水吐出管２００の口径より小さい口径の貫通孔１１を備え、水吐出管の流出口２１０全面を覆って水流を絞る。拡散体２０を外側から覆う第１の中空筒体３０を設け、さらにその外周に第２の中空筒体４０を設ける。節水コマ本体１０の貫通孔１１から下方に流出する水を拡散体２０により外周方向に拡散し、当該拡散された水を第１の中空筒体３０の内周壁で受け止め下方に導く。第１の中空筒体３０の上部に吸気孔３３があり、水流が拡散体２０と第１の中空筒体３０の間の流路７１に流れ込むことにより第１の中空筒体３０内部の気圧が下がり、吸気孔３３を介して第１の中空筒体３０と第２の中空筒体４０の間に形成されている通気路７２から空気が流れ込み、水流が空気と混合され、泡沫水が形成される。
2010050074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道蛇口等の水吐出管に装着して前記水吐出管から吐出する水量を抑制するための節水コマにおいて、
水吐出管の口径より小さい口径の少なくとも一つの貫通孔を備え、前記水吐出管の流出口全面を覆い、流出側の水流断面積を流入側の水流断面積より絞ることにより節水効果を得る節水コマ本体と、
前記節水コマ本体の貫通孔から下方に流出する水を外周方向に拡散する拡散体と、
前記拡散体を外側から覆い、前記拡散体により前記外周方向に拡散された水をその内周壁で受け止め、当該水を前記内周壁に沿わせて下方の流路に導く第１の中空筒体とを備えた節水コマ。
【請求項２】
前記拡散体が、前記節水コマ本体の下面から延設されて懸垂された状態で設けられ、前記節水コマ本体の貫通孔に対向する面において外周方向に行くほど高さが下がる傾斜面を持ち、前記傾斜面により前記貫通孔から噴射される水流を外周方向に拡散するものであることを特徴とする請求項１に記載の節水コマ。
【請求項３】
前記第１の中空筒体が前記拡散体を外側から覆い、前記拡散体の外周壁と前記第１の中空筒体の内周壁との間の間隙を前記流路とし、前記拡散体により外周方向に拡散された水流を前記第１の中空筒体の内周壁で受け止め、当該水流を前記流路に導くことを特徴とする請求項１または２に記載の節水コマ。
【請求項４】
前記第１の中空筒体により前記節水コマ本体の下方に外気と通ずる空気室を形成し、
前記節水コマ本体の貫通孔から前記水流が前記空気室内の空気中に噴射され、前記空気室を通って前記拡散体に導かれる構造とし、
前記水吐出管から流れる水流に対して、前記節水コマ本体による水量の絞りと前記空気室内の空気中への噴射と、前記噴射された水流の前記拡散体による外周方向への拡散を経て、前記流路に、前記水流と、前記空気室内で前記水流に巻き込まれた空気とを混合状態で導き、節水された泡沫水を生成する請求項１から３のいずれか１項に記載の節水コマ。
【請求項５】
前記第１の中空筒体を外側から覆い、その内周壁と前記第１の中空筒体の外周壁との間に空隙を確保せしめる第２の中空筒体を備え、
前記第１の中空筒体の壁面のうち前記拡散体がある高さよりも高い位置の壁面において吸気孔を設けた構造として、外気が前記第１の中空筒体外周壁と前記第２の筒体内周壁の間の前記空隙から上がり前記吸気孔を介して前記空気室へ通ずる通気路を形成し、
前記空気室から前記流路への前記水流と前記空気の流れ込みによる前記空気室内の気圧の低下により、前記通気路から前記吸気孔を介して前記空気室に流れこむ空気流を作ることを特徴とする請求項４に記載の節水コマ。
【請求項６】
前記第１の中空筒体の上面と前記節水コマ本体の下面の両者を互いに密着し合う形状として前記第１の中空筒体の筒体内部の密閉性を高め、前記貫通孔のみが前記空気室内部への水の流入部位とし、前記吸気孔のみが前記空気室への空気の流入部位としたことを特徴とする請求項４または５に記載の節水コマ。
【請求項７】
前記第２の中空筒体を上方へ引き上げつつ前記水道蛇口等の水吐出管に対して固定する締め付け治具と、
前記第１の中空筒体の上面に、前記節水コマ本体の下面と密着し合う鍔形状と、
前記第２の中空筒体の内周壁に、前記第１の中空筒体上面の前記鍔形状の下面に対応する鍔受け形状とを備え、
前記鍔形状および前記鍔受け形状を介して、前記締め付け治具により、前記第２の中空筒体の鍔受け形状と前記第１の中空筒体の鍔形状と前記節水コマ本体下面の３者を上下方向に密着させつつ一体に上方へ締め上げるとともに、前記節水コマ本体の上面を前記水道蛇口等の水吐出管に対して押着せしめることを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の節水コマ。
【請求項８】
前記節水コマ本体の上面と前記水吐出管の流出口との間にパッキンを間挿し、前記節水コマ本体を上方に押し上げることにより、前記節水コマ本体と前記水吐出管の流出口との間で前記パッキンを押圧・変形し、前記パッキン外周縁を前記第１の中空筒体の内周壁に対して押着し、前記節水コマ本体の上面と前記水吐出管の流出口との間の密封性を強化せしめたことを特徴とする請求項４から７のいずれか１項に記載の節水コマ。
【請求項９】
前記締め付け治具の上端に前記第２の中空筒体の上端に対向する内鍔形状を設け、前記第２の中空筒体の上端と前記締め付け治具の内鍔形状の下面と間隙にパッキンを装着し、前記第２の中空筒体を押し上げることにより、前記第２の中空筒体の上端と前記締め付け治具の内鍔形状の下面との間で前記パッキンを押圧・変形し、前記パッキンの外周縁を前記締め付け治具の内周壁に対して押着し、前記パッキンの内周縁を前記水吐出管の外周壁に対して押着し、前記締め付け治具が前記水吐出管との間の摩擦力を強化せしめたことを特徴とする請求項４から８のいずれか１項に記載の節水コマ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、水道の蛇口（一般用水道蛇口のみならず、実験室用の水道蛇口等の特殊用途のものも含む）や、シャワーヘッド等の水吐出管に装着して、この水吐出管から吐出する水量を抑制するために使用する節水コマに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から一般家庭や商業施設などにおいて節水が求められている。節水手段の一つとして、水道の蛇口等の水吐出菅に節水コマを装着する技術が知られている。従来技術における節水コマは、例えば、水道の蛇口等の水吐出菅の内部に円柱状の節水コマを内装して組み込み、その節水コマの存在により、水道の流量を強制的に絞り、蛇口の開栓量が大きい場合でも流水量を小さく抑えるものである。
例えば、従来の節水コマとしては、筒状の給水管にあわせて基本形状を円柱状とし、流入側の上面から流出側の下面まで貫通する貫通孔を開けた構造のものが一般的である。このような節水コマを取付けると、水の流出は吐出管の口径より小さい口径の貫通孔を経由するため、水の流出量が制御されて節水効果をあげるものである。貫通孔の本数は中央に１つ設けたものもあれば、２つまたは３つ程度を適度に配置したものもある。
例えば、特開平９−０９５９８５号公報に開示された節水コマでは、円柱状のコマ本体と、このコマ本体の水流入側端面から他方の水流出側端面に渡って形成された少なくとも３本の貫通孔とを有し、これらの貫通孔を、コマ本体の水流入側端面から水流出側端面に向けて相互の間隔が広がるように形成した構成となっている。また、コマ本体の水流入側の縁端には大径のフランジを一体形成しておき、水道蛇口等の内部に固定できるようになっており、３本の貫通孔はコマ本体の水流入側端面に形成され、貫通孔の流入口は同心円状に等角度間隔で配置し、貫通孔の流出口も同心円状に等角度間隔で位置する工夫などが開示されている。
また、水道水などでいわゆる泡沫水の生成が求められることがあるが、節水コマにより泡沫水が生成できるものが知られているが、従来技術のものは管内壁面に孔を設け、当該孔付近を流れる水流に巻き込まれる形で少量の空気が混入し、泡沫水が形成されるものであった。
【特許文献１】特開平９−０９５９８５号公報
【特許文献２】特開２０００−１０４３００号公報
【特許文献３】実用新案登録第３１１４３４７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来技術における特開平９−０９５９８５号公報に示すような節水コマには以下に示す問題があった。従来の節水コマでは、水吐出管の口径より小さい口径の貫通孔を経由するために、水の流出径は確かに小さくなるところ、水吐出管にかかる水圧によって小さい径の貫通孔から流出する水流は勢い良くなり、使用に支障が生じる程に強くなってしまうという問題があった。つまり、小さい径の貫通孔から激しく強い水流となってしまい、手をかざすと痛いくらいの激しい水流となってしまうおそれがあった。これは、単に、水吐出管の口径より小さい口径の貫通孔を経由する構造であれば発生してしまう問題である。
一般家庭の水道蛇口であれば、手洗いなどには不向きなほど強くなってしまう場合があり、実験室の水道蛇口であれば、実験器材などを洗うにも不向きなほど強くなってしまう場合があった。
泡沫水生成については、実用新案登録第３１１４３４７号の技術は、管内を満たされて流れる水流の外周側の当該孔付近にて少量の空気が巻き込まれるのみで水流全体からみれば、外周側で少しの空気しか混合できず、包含空気量の少ない不十分な泡沫水が形成されるもののみであった。
上記問題点に鑑み、本発明の第１の目的は、水道蛇口などの水吐出管から吐出する水量を適切に抑制するとともに、流れ出す水流の勢いも適切な勢いに調整することができる節水コマを提供することである。
また、本発明の第２の目的は、節水コマ内部において適度に空気と混合し、水吐出管から吐出する水量を適切に抑制しつつ、包含空気量の多い泡沫水として水流を形成することができる節水コマを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記本発明の第１の目的を達成するため、本発明にかかる節水コマは、水道蛇口等の水吐出管に装着して前記水吐出管から吐出する水量を抑制するための節水コマにおいて、
水吐出管の口径より小さい口径の少なくとも一つの貫通孔を備え、前記水吐出管の流出口全面を覆い、流出側の水流断面積を流入側の水流断面積より絞ることにより節水効果を得る節水コマ本体と、
前記節水コマ本体の貫通孔から下方に流出する水を外周方向に拡散する拡散体と、
前記拡散体を外側から覆い、前記拡散体により前記外周方向に拡散された水をその内周壁で受け止め、当該水を前記内周壁に沿わせて下方に導く第１の中空筒体とを備えた節水コマである。
なお、拡散体が、前記節水コマ本体の下面から延設されて懸垂された状態で設けられ、前記節水コマ本体の貫通孔に対向する面において外周方向に行くほど高さが下がる傾斜面を持ち、前記傾斜面により前記貫通孔から噴射される水流を外周方向に拡散するものであることが好ましい。
また、前記第１の中空筒体が前記拡散体を外側から覆い、前記拡散体の外周壁と前記第１の中空筒体の内周壁との間の間隙を前記流路とし、前記拡散体により外周方向に拡散された水流を前記第１の中空筒体の内周壁で受け止め、当該水流を前記流路に導く構成であることが好ましい。
上記構成により、本発明の節水コマは、流出側の水流断面積を流入側の水流断面積より絞ることにより節水効果を得るとともに、拡散体により流出側の水流の勢いを適度に減じて第１の中空筒体の内周壁に沿わせて下方から流出させ、流れ出す水流の勢いも適切な勢いに調整することができる。
次に、本発明の第２の目的を達成するため、上記構成において、前記第１の中空筒体により前記節水コマ本体の下方に外気と通ずる空気室を形成し、前記節水コマ本体の貫通孔から前記水流が前記空気室内の空気中に噴射され、前記空気室を通って前記拡散体に導かれる構造とし、前記水吐出管から流れる水流に対して、前記節水コマ本体による水量の絞りと前記空気室内の空気中への噴射と、前記噴射された水流の前記拡散体による外周方向への拡散を経て、前記流路に、前記水流と、前記空気室内で前記水流に巻き込まれた空気とを混合状態で導き、節水された泡沫水を生成する節水コマとする。
なお、前記第１の中空筒体を外側から覆い、その内周壁と前記第１の中空筒体の外周壁との間に空隙を確保せしめる第２の中空筒体を備え、前記第１の中空筒体の壁面のうち前記拡散体がある高さよりも高い位置の壁面において吸気孔を設けた構造として、外気が前記第１の中空筒体外周壁と前記第２の筒体内周壁の間の前記空隙から上がり前記吸気孔を介して前記空気室へ通ずる通気路を形成し、前記空気室から前記流路への前記水流と前記空気の流れ込みによる前記空気室内の気圧の低下により、前記通気路から前記吸気孔を介して前記空気室に流れこむ空気流を作る構造とする。
上記構成により、本発明の節水コマは、節水コマ内部において水流に対してできるだけ多くの空気と混合し、水流をいわゆる泡沫水とすることができる。
ここで、節水コマ本体の貫通孔から下方に流出する水流は空気室の空気中に噴射し、第１の中空筒体内では内周壁には触れないように中央寄りを通り、当該空気室の空気を巻きこみながら拡散体で外周方向に拡散されたのち流路に流れ込むので、少ない水流でできるだけ多くの空気を巻きこんで効率よく混合されるので品質の良い泡沫水が得られる。
また、第１の中空筒体の内周壁上方に設けられている吸気孔とは間隔が空いた構造となっており、当該水流が吸気孔から外気へ逆流して直接噴き出すおそれがないという効果が得られている。なぜならば、節水コマ本体の貫通孔から下方に流出する水流は、空気室の空気中に噴射され、その後、拡散体により外周方向へ拡散して初めて第１の中空筒体の内周壁に当たる構成であるので、節水コマ本体の貫通孔からの水流は拡散体に当たるまでは、第１の中空筒体では中央寄りを流れているからである。
なお、各構成の密着性を確保するために、上記構成において、前記第１の中空筒体の上面と前記節水コマ本体の下面の両者を互いに密着し合う形状として前記第１の中空筒体の筒体内部の密閉性を高め、前記貫通孔のみが前記第１の中空筒体の筒体内部への水の流入部位とし、前記吸気孔のみが空気の流入部とした構成であることが好ましい。
また、上記構成において、前記第２の中空筒体を上方へ引き上げつつ前記水道蛇口等の水吐出管に対して固定する締め付け治具と、前記第１の中空筒体の上面に、前記節水コマ本体の下面と密着し合う鍔形状と、前記第２の中空筒体の内周壁に、前記第１の中空筒体上面の前記鍔形状の下面に対応する鍔受け形状とを備え、
前記鍔形状および前記鍔受け形状を介して、前記締め付け治具により、前記第２の中空筒体の鍔受け形状と前記第１の中空筒体の鍔形状と前記節水コマ本体下面の３者を上下方向に密着させつつ一体に上方へ締め上げるとともに、前記節水コマ本体の上面を前記水道蛇口等の水吐出管に対して押着せしめる構造であることが好ましい。
なお、各構成の密着性を確保するために、前記節水コマ本体の上面と前記水道蛇口等の水吐出管の流出口との間にパッキンを間挿し、前記節水コマ本体を上方に押し上げることにより、前記節水コマ本体と前記水道蛇口等の水吐出管の流出口との間で前記パッキンを押圧・変形し、前記パッキン外周縁を前記第１の中空筒体の内周壁に対して押着し、前記節水コマ本体の上面と前記水道蛇口等の水吐出管の流出口との間の密封性を強化せしめることが好ましい。
上記構成により、節水コマ本体が水吐出管の流出口が強く密着し、水吐出管からの水圧により節水コマ本体の上面から横方向に逃げる水流、つまり水漏れ状態が引き起こされることがなくなる。
次に、上記構成において、前記締め付け治具の上端に前記第２の中空筒体の上端に対向する内鍔形状を設け、前記第２の中空筒体の上端と前記締め付け治具の内鍔形状の下面と間隙にパッキンを装着し、前記第２の中空筒体を押し上げることにより、前記第２の中空筒体の上端と前記締め付け治具の内鍔形状の下面との間で前記パッキンを押圧・変形し、前記パッキンの外周縁を前記締め付け治具の内周壁に対して押着し、前記パッキンの内周縁を前記水吐出管の外周壁に対して押着し、前記締め付け治具が前記水吐出管との間の摩擦力を強化せしめることが好ましい。
上記構成により、パッキンの外周側にも締め付け治具の内壁面との間で強い摩擦力が生じ、パッキンの内周側にも水吐出管の外周壁との間で強い摩擦力が生じ、取り付けた節水コマ全体がしっかりと水吐出管に対して支持され抜け落ちてしまうことがない。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の節水コマによれば、流出側の水流断面積を流入側の水流断面積より絞ることにより節水効果を得るとともに、拡散体により流出側の水流の勢いを適度に減じて第１の中空筒体の内周壁に沿わせて下方から流出させ、流れ出す水流の勢いも適切な勢いに調整することができる。
また、本発明の節水コマによれば、節水コマ内部において適度に空気と混合し、水吐出管から吐出する水量を適切に抑制しつつ、いわゆる泡沫水として水流を形成することができる。なお、節水コマ内に外気から引き込まれる空気は節水コマ内を流れる水流により得られる気圧差を利用して吸気孔から吸気され、また、節水コマ内を流れる水流は節水コマ内部で吸気孔に触れないように中央寄りを勢いよく下方に噴射しているため、吸気孔から外界へ水流が噴射するというおそれもない。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１図は実施例１にかかる本発明の節水コマ１００の基本構成を示す図である。
第２図は節水コマ本体１０と拡散体２０が分かりやすいように取り出して示した図である。
第３図は第１の中空筒体３０が分かりやすいように取り出して示した図である。
第４図は第２の中空筒体４０が分かりやすいように取り出して示した図である。
第５図は締め付け治具５０が分かりやすいように取り出して示した図である。
第６図は節水コマ１００における水の流れと空気の流れとを模式的に示す図である。
第７図は締め付け具５０により節水コマ本体１０の上面を水吐出管２００の流出口２１０に対して押着せしめる様子を模式的に説明する図である。
第８図は第２のパッキン６１が第２の中空筒体４０の上端と締め付け治具５０上端の内鍔形状５２に押圧されて変形し、膨出する様子を示す図である。
第９図は拡散体２０ａの構造を分かりやすいように取り出して示した図である。
第１０図は流路７１にある下部体２３ａの突起物２４が、水流を散乱して細かく千切る構成であることを模式的に示す図である。
第１１図は第１の中空筒体３０ｂの構造を分かりやすいように取り出して示した図である。
第１２図は流路７１にある第１の中空筒体３０ｂの突起物２４が、水流を散乱して細かく千切る構成であることを模式的に示す図である。
第１３図は実施例４にかかる節水コマ本体１０と拡散体２０と第１の中空体３０のセットを複数個備えた節水コマ１００ｃの構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０００７】
１０  節水コマ本体
１１  貫通孔
２０  拡散体
２１  拡散板
２２  延設体
２３  下部体
２４  突起体
３０  第１の中空筒体
３１  鍔形状
３２  筒体部
３３  吸気孔
３４  内部空間
３５  突起体
４０  第２の中空筒体
４１  上部筒体部
４２  上部筒体部の上端
４３  雄ネジ
４４  鍔受け形状
４５  上部筒体部の内部空間
４６  下部筒体部
４７  波型形状
４８  下部筒体部の内部空間
５０  締め付け治具
５１  筒体部
５２  筒体部の上端の鍔形状
５３  雌ネジ
５４  筒体部の内部空間
６０  第１のパッキン
６１  第２のパッキン
１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ  節水コマ
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の節水コマの実施例を説明する。ただし、本発明の範囲は以下の実施例に示した具体的な用途、形状、個数などには限定されないことは言うまでもない。
【実施例１】
【０００９】
実施例１にかかる本発明の節水コマの例を示す。
図１は実施例１にかかる本発明の節水コマ１００の基本構成を示す図である。本実施例１の節水コマ１００は、節水効果を発揮するとともに泡沫水を生成するタイプの節水コマとなっている。
節水コマ１００は、節水コマ本体１０、拡散体２０、第１の中空筒体３０、第２の中空筒体４０、締め付け治具５０、第１のパッキン６０、第２のパッキン６１を備えた構造となっている。
図１では節水コマ１００の各部の構造が分かりやすいように、節水コマ本体１０、拡散体２０、第１の中空筒体３０、第２の中空筒体４０、締め付け治具５０、第１のパッキン６０、第２のパッキン６１の各構成部品はすべて断面図にて示している。なお、取り付け対象となるものは水道蛇口等の水吐出管２００として示されており、断面図とはなっていない。また、各構成部品の間の間隙に構成される空間として、空気室７０、水流の流路７１、外気からの通気路７２が形成されている。
図２は節水コマ本体１０と拡散体２０が分かりやすいように取り出して示した図、図３は第１の中空筒体３０が分かりやすいように取り出して示した図、図４は第２の中空筒体４０が分かりやすいように取り出して示した図、図５は締め付け治具５０が分かりやすいように取り出して示した図となっている。
節水コマ本体１０は、その形状が本実施例１では円盤体となっており、その径は水吐出管２００の流出口２１０の外周径と略同一の径となっている。このように、水道蛇口等の水吐出管２００の流出口の形状や大きさに合わせたサイズの節水コマ１００を用いる必要があるが、水道蛇口等の水吐出管２００は基本的に用途などに応じて標準化されているものも多い。例えば、研究施設や学校で用いられる水道蛇口などは少なくとも研究施設内にある水道蛇口のほとんどが同じ形状、同じ大きさになっていることが多い。
図２に示すように、節水コマ本体１０はその上面からその底面まで貫通した少なくとも一つの貫通孔１１を備えている。この構成例では４つの貫通孔１１を備えている。これら貫通孔１１の径は、水吐出管２００の径より小さい径となっている。
このように、節水コマ本体１０はその上面で水吐出管２００の流出口２１０を覆うとともに、貫通孔１１を介してのみ水道水を下側に流出させる仕掛けとなっている。
なお、この構造例では、貫通孔１１は垂直方向に穿たれた孔となっており、水流は下方に流れ出す形状となっているが、後述するように、流れ出す水流は拡散体２０の拡散板２１に当たるものであれば垂直下方でなくても良く、貫通孔１１は多少角度がついた水流を下側に流すような角度で穿たれていても良い。
４つの貫通孔１１の径をそれぞれ同じ径で面積をｂとする。水吐出管２００の流出口側の断面積ａに対して流出側の断面積が４ｂとなるため、ａ＞４ｂであれば節水効果が得られる。実際には、節水効果は貫通孔１１から噴射する水流の勢いにもよるので面積比だけでどの程度の節水効果となるかは単純に算出できないが、ａ＞４ｂであれば節水効果は得られる。
このように、節水コマ本体１０により、水吐出管２００の流出口２１０全面を覆い、流出側の水流断面積を流入側の水流断面積より絞ることにより節水効果を得る。
次に、拡散体２０は、節水コマ本体１０の貫通孔１１から下方に流出する水に当たる位置に配置され、水流を外周方向に拡散する構造物である。
この構成例では、拡散体２０は、図２に示す例のように、節水コマ本体１０の下面から延設されて設けられた構造物となっており、節水コマ本体１０から懸垂した状態で設けられている。ここでは、貫通孔１１から下方に流出する水に当たり、水流を外周方向に拡散する板面を拡散板２１、節水コマ本体１０の下面につながる延設部分を延設体２２、拡散板２１の下に連なる下部体２３を備えた構造となっている。
拡散板２１は、節水コマ本体１０の貫通孔１１から下方に流出する水流を受け、当該水流を外周方向に拡散するように角度が付けられた板面となっている。この例では、拡散板２１は略４５度の角度となっており、貫通孔１１から垂直下方に流出してきた水流を受け、水平に外周方向へ反射させるようになっている。
延設体２２は、節水コマ本体１０の下面と拡散板２１の間をつなぐ橋梁部分となり、その形状は特に限定されない。この例では、細い円筒形となっている。なお、かならずしも延設体２２は一本である必要はなく複数本でも良い。また、延設体２２として独立して評価できる部分である必要もなく、拡散板２１の一部がそのまま上方に延びて節水コマ本体１０の下面につながっている構造であっても良い。
下部体２３は、後述するように、節水コマ本体１０の貫通孔１１から下方に流出する水流は拡散体２０で外周方向に拡散された後、第１の中空筒体３０の内周壁を沿うように流れ落ちる際に、その水流の流路７１を形成するために、第１の中空筒体３０の内周壁に対向するように設けた構造物となっている。つまり、図１に示すように、下部体２３と第１の中空筒体３０の内周壁との間に筒状の水流の流路７１が形成されている。
次に、第１の中空筒体３０は、拡散体２０を外側から覆う中空の筒体の構造物となっている。拡散体２０により外周方向に拡散された水をその内周壁で受け止め、当該水を内周壁に沿わせて下方に導くものとなっている。
図３に示すように、第１の中空筒体３０は、上端の鍔形状３１、鍔形状３１から下方に延設されている筒体部３２、筒体部３２の上方の側面に多数個設けられた孔である吸気孔３３、筒体部３２の内部空間３４が設けられた構造となっている。
なお、図１に示すように、第１の中空筒体３０は、鍔形状３１の上面が節水コマ本体１０により蓋がされ、拡散体２０が内部に収まるように組み合わされる。筒体部３２の内部の空間３４において、節水コマ本体１０の下面と拡散板２１の上面で区切られた空間が空気室７０を形成する。また、筒体部３２の内部の空間３４において、筒体部３２の内周壁と拡散体２０の下部体２３とが対向し合う間隙が、後述するように、水吐出管２００から節水コマ本体１０の貫通孔１１を介して噴射され拡散板２１により外周方向に拡散された水流が流れ込む水流の流路７１を形成している。
この構成例の第１の中空筒体３０は、拡散体２０により外周方向に拡散された水が沿って流れる水流の流路を形成することに加え、後述するように第２の中空筒体４０と連携して泡沫水を生成する役割も持っており、第１の中空筒体３０の上部の壁面に、各構成部品を組み上げて節水コマ１００を構成した場合において拡散体２０の拡散板２１が存在する高さよりも高い位置の壁面において吸気孔３３が設けられた構造となっている。
次に、第２の中空筒体４０は、第１の中空筒体３０を外側から覆うものであり、第２の中空筒体４０の内周壁と第１の中空筒体３０の外周壁との間に通気路７２を確保する構造となっている。
図４に示すように、第２の中空筒体４０は、上部筒体部４１、上部筒体部の上端４２、上部筒体部の外周に設けられた雄ネジ４３、上部筒体部の内部にある鍔受け形状４４、上部筒体部内部の空間４５、上部筒体部から延設された下部筒体部４６、下部筒体部の外周に設けられた波型形状４７、下部筒体部の内部空間４８が設けられた構造となっている。
なお、図１に示すように、第２の中空筒体４０は、鍔受け形状４４が第１の中空筒体３０の鍔形状３１の下面と密着し合って鍔形状３１を支持する構造となっている。図１に示すように、この構成例では、第２の中空筒体４０が第１の中空筒体３０を覆うように取り付けられており、第２の中空筒体４０の上部筒体部４１内部の空間４５に節水コマ本体１０および第１の中空筒体３０の鍔形状３１が収まり、第２の中空筒体４０の下部筒体部４６内部の空間４８に第１の中空筒体３０の筒体部３２が収まるように組み合わされる。また、下部筒体部４６の空間４８において、筒体部３２の外周壁と下部筒体部４６の内周壁が対向し合う間隙が、後述するように、外気から吸気孔３３まで通じた通気路７２が形成されている。
つまり、この通気路は、節水コマ１００の下面の開放口から第１の中空筒体３０の外周壁と第２の筒体４０の内周壁の間を通り、第１の中空筒体３０の上部付近の吸気孔３３まで形成されている。
ここで、節水コマ１００における水の流れと空気の流れとを順を追って説明する。
図６は、節水コマ１００における水の流れと空気の流れとを模式的に示す図である。
まず、水吐出管２００の流出口２１０から節水コマ本体１０の貫通孔１１を介して絞られた水流が空気室７０内に噴射され、拡散体２０の拡散板２１に当てられ拡散される。
拡散体２０の拡散板２１で外周方向に拡散された水流は第１の中空筒体３０の内周壁と拡散体２０の下部体２３との間に形成されている流路７１へと流れてゆく。
水流が流路７１に流れ込んで行くと、第１の中空筒体３０内部の空気室７０内部の気圧が下がる。空気室７０の内部気圧の低下により、空気室７０における第１の中空筒体３０の上部付近の吸気孔３３に対して吸気力が生じる。吸気孔３３は外側の通気路７２を介して外気と通じて外気圧となっているので通気路７２から吸気孔３３を介して第１の中空筒体３０の内側の空気室７０内に空気が流れ込む。
上記のように、水吐出管２００から流れる水流に対して、節水コマ本体１０による水量の絞りと空気室７０内の空気中への噴射と、噴射された水流の拡散体２０による外周方向への拡散を経て、流路７１に水流と当該水流に巻き込まれた空気が混合状態で導かれ、品質の良い泡沫水が生成される。
ここで、高い節水効果と品質の良い泡沫水を生成するためには、各構成要素の密着性や気密性が必要となる。少なくとも以下の２つの個所における強い密着性が必要である。
強い密着性が要求される第１の個所は、節水コマ本体１０と水吐出管２００の流出口２１０との間である。この両者が正確に強く密着している必要がある。もし、密着していない場合、水吐出管２００からの水圧により、節水コマ本体１０の貫通孔１１のみならず、節水コマ本体の上面から横方向に逃げる水流が発生し、いわゆる水漏れ状態を引き起こしてしまうからである。
締め付け治具５０は、第２の中空筒体４０を外側から覆うものであり、締め付け具５０により、第２の中空筒体４０と第１の中空筒体３０と節水コマ本体１０の３者を上下方向に密着させつつ一体に上方へ締め上げるとともに、節水コマ本体１０の上面を水吐出管２００の流出口２１０に対して押着せしめるという工夫を行っている。
図５に示すように、締め付け治具５０は、筒体部５１、筒体部の上端の鍔形状５２、筒体部５１の内周に設けられた雌ネジ５３、筒体部内部の空間５４が設けられた構造となっている。
ここで、締め付け具５０により上方へ締め上げる際に、節水コマ本体１０の上面と水吐出管２００の流出口２１０との間に第２のパッキン６１を挟み込む構成とする工夫を行っている。この第２のパッキン６１の働きにより節水コマ本体１０と水吐出管２００の流出口２１０との間に密閉空間が形成される効果について説明する。
図７は、締め付け具５０により節水コマ本体１０の上面を水吐出管２００の流出口２１０に対して押着せしめる様子を模式的に説明する図である。
締め付け治具５０の内周壁面の雌ネジ５３は、第２の中空筒体４０の上部の外周壁面の雄ネジ４３と螺合し合うものとなっており、第２の中空筒体４０の雄ネジ４３が締め付け治具５０の雌ネジ５３に対して螺合してゆくことにより、第２の中空筒体４０が上方に引き上げられてゆく。なお、図１に示すように、締め付け治具５０はパッキン６０により水道蛇口などの取り付け対象の構造物に固定され、移動できないように設計されたものとなっている。この例では水吐出管２００の表面には波型形状が設けられており、この波型形状の凹部にパッキン６０が嵌り込み、締め付け治具５０が移動できないようになっている。
第２の中空筒体４０の内周壁には鍔受け形状４４が設けられており、第１の中空筒体３０上端の鍔形状３１の下面を支持するため、締め付け治具５０との螺合により第２の中空筒体４０が上方に引き上げられてゆくと、第２の中空筒体４０の鍔受け形状４４も上方に移動し、この鍔受け形状４４により第１の中空筒体３０上端の鍔形状３１を押し上げることとなる。第１の中空筒体３０の鍔形状３１が上方に押し上げられることにより、鍔形状３１の上面により節水コマ本体１０の下面が上方に押し上げられることとなる。
このように、締め付け治具５０に第２の中空筒体４０を螺合して行くことにより、第２の中空筒体４０の鍔受け形状４４と第１の中空筒体３０の鍔形状３１と節水コマ本体１０の３者が上下方向に密着されつつ一体に上方へ押し上げられることとなる。
ここで、図７に示すように、節水コマ本体１０の上面と水吐出管２００の流出口２１０との間には第２のパッキン６１が間挿されているため、この第２のパッキン６１は節水コマ本体１０の上面と水吐出管２００の流出口２１０の両者により挟まれて押圧され、外周方向へ膨出するように変形する。この構成例では、節水コマ本体１０の周囲は第２の中空筒体４０の内周壁面により囲まれているので、第２のパッキン６１の外周縁には第２の中空筒体４０の内周壁面が接するように存在している。そのため、第２のパッキン６１は押圧により外周方向に膨出すると第２の中空筒体４０の内周壁面に強く押着され、リング状の第２のパッキン６１の内側は、その上面が水吐出管２００の流出口２１０、その側面が第２のパッキン６１、その下面が節水コマ本体１０の上面に囲まれ、非常に優れた密封空間を形成する。つまり、この締め付け治具５０の上方への押し上げと第２のパッキン６１の押圧・変形により、当該空間への水の流出口が水吐出管２００の流出口２１０、当該空間からの水の流出口が節水コマ本体１０の貫通孔１１となり、強い密着性が要求される第１の個所である、節水コマ本体１０が水吐出管２００の流出口２１０との間が確実に密着している状態を得ることができる。
次に、強い密着性が要求される第２の個所は、締め付け治具５０と水吐出管２００との間である。この両者が正確に強く密着している必要がある。もし、締め付け治具５０と水吐出管２００が強く密着していない場合、水吐出管２００からの水圧により、締め付け治具５０が下方向に押し下げられ、取り付けた節水コマ１００全体が水吐出管２００から抜け落ちてしまうおそれがあるからである。
実施例１の構成例では、締め付け治具５０の上端には、第２の中空筒体４０の上端に対向する内鍔形状５２が設けられたものとなっている。つまり、締め付け治具５０の上端には、内側に折れ曲がった内鍔形状５２があり、締め付け治具５０の内周壁の雌ネジ５３と螺合しながら上がってくる第２の中空筒体４０の上端４２に対向し合うように内鍔形状５２が設けられた構造となっている。
ここで、締め付け治具５０上端の内鍔形状５２と第２の中空筒体４０の上端４２との間に第１のパッキン６０を挟み込んだ構造としている。図８に示すように、この第１のパッキン６０は、螺合しながら上がってくる第２の中空筒体４０の上端４２と締め付け治具５０上端の内鍔形状５２に挟まれて押圧・変形し、膨出するよう変形する。この構成例では、第２の中空筒体４０の上端４２の周囲は締め付け治具５０の内周壁面により囲まれているので、第１のパッキン６０の外周縁には締め付け治具５０の内周壁面が接するように存在している。そのため、第１のパッキン６０は押圧により外周方向に膨出すると締め付け治具５０の内周壁面に強く押着されてそれ以上膨出できない。そのため第１のパッキン６０は内周側にも膨出しようとする。
しかし、第１のパッキン６０の内周側にも水吐出管２００の外周側壁面が接するように存在しているため、第１のパッキン６０は押圧により内周方向に膨出すると水吐出管２００の外周壁面に強く押着される。つまり、第１のパッキン６０の外周側にも締め付け治具５０の内壁面との間で強い摩擦力が生じ、第１のパッキン６０の内周側にも水吐出管２００の外周壁との間で強い摩擦力が生じており、取り付けた節水コマ１００全体がしっかりと水吐出管２００に対して支持され抜け落ちてしまうおそれがなくなる。
なお、取り付けた節水コマ１００全体がしっかりと水吐出管２００に対してより一層固定されるためには、水吐出管２００の外周壁面に第１のパッキン６０の外周部分が収まるような窪みを設けた波型形状をしていることが好ましい。このような窪みがあれば、第２のパッキン６１の外周部分が当該窪みに収まり、第１のパッキン６０が下方向への移動が妨げられ、結局、締め付け治具５０の内鍔形状５２が下に移動できなくなる。
なお、この水吐出管２００の外周壁面に設けられている波型形状はホースなどを取り付けた際の引っ掛かりとして利用されることがあるが、本構成例では、第２の中空筒体４０の下部筒体４６の外周壁にも波型形状４７を設けておく工夫がなされている。
上記のように、締め付け治具５０上端の内鍔形状５２と第２の中空筒体４０の上端４２との間に第１のパッキン６０を挟み込んだ構造とすることにより、強い密着性が要求される第２の個所である締め付け治具５０と水吐出管２００との間が確実に密着している状態を得ることができる。
以上、実施例１の節水コマによれば、高い節水効果が得られるとともに、きめ細かい泡を含む優れた泡沫水を製作することができる。
なお、発明者は、上記構成による実施例１の節水コマ１００について実際に製作し、節水コマ１００において節水効果が得られるととともに、きめ細かい泡を含む優れた泡沫水が製作されることを確認している。
【実施例２】
【００１０】
実施例２にかかる節水コマ１００ａの例を示す。
本実施例２の節水コマ１００ａは、実施例１の節水コマ１００と同様に節水効果を発揮するとともに、さらに細かい泡沫水を生成するタイプの節水コマとなっている。
節水コマ１００ａは、節水コマ本体１０、拡散体２０ａ、第１の中空筒体３０、第２の中空筒体４０、締め付け治具５０、第１のパッキン６０、第２のパッキン６１を備えた構造となっている。拡散体２０ａの構造が実施例１の拡散体２０の構造と異なる点以外は、実施例１のものと同様のものとなっている。
図９は、拡散体２０ａの構造を分かりやすいように取り出して示した図である。
拡散体２０ａが、節水コマ本体１０の貫通孔１１から下方に流出する水に当たる位置に配置され、水流を外周方向に拡散する構造物である点は実施例１の拡散体２０と同じであり、拡散板２１の下に連なる下部体２３ａの表面上に多数の溝や突起物が設けられている点が異なっている。
拡散体２０ａの下部体２３ａと第１の中空筒体３０の内周壁との間に水流の流路が形成される点は実施例１と同様であるが、図１０に示すように、実施例２の構成の拡散体２０ａを用いた場合、水流がこの流路を通過する際に、下部体２３ａの表面上に設けられている多数の突起物２４により水流が衝突して散乱し、より一層、水が細かく千切れた状態となり、空気と一層混合し、泡状になるという効果が得られる。つまり、さらに細かい泡沫水が生成されることとなる。なお、この突起物２４は下部体２３ａの表面上に多数の溝を形成することにより作ることもできる。つまり、溝が掘られていない部分が溝に対して突起物となるからである。
水流が流路７１を通過する際に下部体２３ａの表面上に設けられている多数の突起物により水流が衝突して散乱して細かく千切れてゆく．水流の流路７１内にこのような突起物２４が多数存在しているので水流が散乱されることとなる。水流が散乱されると水流が細かく千切れた水塊が多数生まれ、より一層きめ細かい泡沫水が生成されることとなる。
以上、実施例２の節水コマによれば、高い節水効果が得られるとともに、より一層きめ細かい泡を含む優れた泡沫水を製作することができる。
【実施例３】
【００１１】
実施例３にかかる節水コマ１００ｂの例を示す。
本実施例３の節水コマ１００ｂは、実施例１の節水コマ１００と同様に節水効果を発揮するとともに、さらに細かい泡沫水を生成するタイプの節水コマとなっている。
節水コマ１００ｂは、節水コマ本体１０、拡散体２０、第１の中空筒体３０ｂ、第２の中空筒体４０、締め付け治具５０、第１のパッキン６０、第２のパッキン６１を備えた構造となっている。第１の中空筒体３０ｂの構造が実施例１の第１の中空筒体３０の構造と異なる点以外は、実施例１のものと同様のものとなっている。第１の中空筒体３０ｂは、筒体部３２の内周壁に多数の突起物３５が形成されたものとなっている。
図１１は、第１の中空筒体３０ｂの構造を分かりやすいように取り出して示した図である。拡散体２０が、節水コマ本体１０の貫通孔１１から下方に流出する水に当たる位置に配置され、水流を外周方向に拡散して、拡散体２０の下部体２３と第１の中空筒体３０ｂの内周壁との間に形成される水流の流路７１に流れ込む構造物である点は実施例１と同じであり、本実施例２では第１の中空筒体３０ｂの表面上に多数の突起物３５が設けられている点が異なっている。
実施例３の構成の第１の中空筒体３０ｂを用いた場合、水流がこの流路を通過する際に、第１の中空筒体３０ｂの内周壁面の表面上に設けられている多数の突起物３５により水流が衝突して散乱し、より一層、水が細かく千切れた状態となり、空気と一層混合し、泡状になるという効果が得られる。つまり、さらに細かい泡沫水が生成されることとなる。なお、この突起物３５は第１の中空筒体３０ｂの表面上に多数の溝を形成することにより作ることもできる。つまり、溝が掘られていない部分が溝に対して突起物となるからである。
水流が流路を通過する際に第１の中空筒体３０ｂの表面上に設けられている多数の突起物３５により水流が衝突して散乱して細かく千切れてゆく。図１２では第１の中空筒体３０ｂの表面上に設けられている多数の突起物３５は模式的に立方状の突起物として示している。水流の流路内にこのような突起物３５が多数存在しているので水流が散乱されることとなる。水流が散乱されると水流が細かく千切れた水塊が多数生まれ、より一層きめ細かい泡沫水が生成されることとなる。
以上、実施例３の節水コマによれば、高い節水効果が得られるとともに、より一層きめ細かい泡を含む優れた泡沫水を製作することができる。
【実施例４】
【００１２】
実施例４にかかる節水コマ１００ｃの例を示す。
本実施例４の節水コマ１００ｃは、節水コマ本体１０と拡散体２０と第１の中空体３０のセットを複数個持たせた構成としたものである。第２の中空体４０は、この節水コマ本体１０と拡散体２０と第１の中空体３０のセットを複数セット分内部に包含するものとなっており、締め付け治具５０は第２の中空体４０を外側から上に締め上げるものとなっている。節水コマ本体１０と拡散体２０と第１の中空体３０のセットを複数個持たせた構成とすることで、節水コマ１００ｃから噴射される水流全体量は変えずに、少ない本数で集中した噴射水流とするのではなく、多い本数で分散した噴射水流とする工夫を行ったものである。
図１３は、実施例４にかかる節水コマ１００ｃの構成を示す図である。この例では、節水コマ本体１０と拡散体２０と第１の中空体３０のセットを２セット備えた構成となっている。図１３に示すように、節水コマ本体１０ｃ１と拡散体２０ｃ１と第１の中空体３０ｃ１の第１のセットと、節水コマ本体１０ｃ２と拡散体２０ｃ２と第１の中空体３０ｃ２の第２のセットの２つのセットが第２の中空体４０の内部に収められた構成となっている。
例えば、第１のセットにおいて、拡散体２０ｃ１が、節水コマ本体１０ｃ１の貫通孔１１から下方に流出する水に当たる位置に配置され、水流を外周方向に拡散して、拡散体２０ｃ１の下部体２３ｃ１と第１の中空筒体３０ｃ１の内周壁との間に形成される水流の流路７１に流れ込む構造物である点は実施例１と同じであるが、中空筒体３０ｃ１の外周壁と中空筒体４０ｃ１の内周壁との間に形成される通気路７２は、第１のセット外寄り側に形成されることとなる。同様に、第２のセットにおいて、下部体２３ｃ２と第１の中空筒体３０ｃ２の内周壁との間に形成される水流の流路７１に流れ込む構造物である点は同じであり、中空筒体３０ｃ２の外周壁と中空筒体４０ｃ２の内周壁との間に形成される通気路７２は、第２のセット外寄り側に形成されることとなる。
節水コマ本体１０と拡散体２０と第１の中空体３０のセットが複数個形成されているが、各構成要素の働きは、実施例１、実施例２、実施例３と同様であり、ここでの説明は省略する。
以上、本実施例３の節水コマ１００ｃによれば、節水コマ本体１０と拡散体２０と第１の中空体３０のセットを複数個持たせた構成とすることで、節水コマ１００ｃから噴射される水流全体量は変えずに、少ない本数で集中した噴射水流とするのではなく、多い本数で分散した噴射水流とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
以上、本発明の好ましい実施形態を図示して説明してきたが、本発明は、水を吐出する水吐出管の節水コマとして広く適用することができる。また水吐出管の泡沫水生成用の節水コマとして広く適用することができる。例えば、水道蛇口（一般用水道蛇口のみならず、実験室用の水道蛇口等の特殊用途等、多様な水道蛇口）、シャワーヘッド用（風呂用、園芸用等、多様なシャワーヘッド）、特殊水吐出管（例えば、プール等での洗眼用の水吐出管等、多様なもの）等、多様なものに適用することができる。
本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更が可能であることは理解されるであろう。従って本発明の技術的範囲は添付された特許請求の範囲の記載によってのみ限定されるものである。
【図１】
2010050074.tif 000003
【図２】
2010050074.tif 000004
【図３】
2010050074.tif 000005
【図４】
2010050074.tif 000006
【図５】
2010050074.tif 000007
【図６】
2010050074.tif 000008
【図７】
2010050074.tif 000009
【図８】
2010050074.tif 000010
【図９】
2010050074.tif 000011
【図１０】
2010050074.tif 000012
【図１１】
2010050074.tif 000013
【図１２】
2010050074.tif 000014
【図１３】
2010050074.tif 000015
【国際調査報告】
2010050074.tif 000016
2010050074.tif 000017
2010050074.tif 000018
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