(57)【要約】【課題】水栓等の内部流路に組み込む節水バルブであって、通水時の騒音を低減した節水バルブの提供。【解決手段】雄ねじ２ｂ，３ａと雌ねじ４ｃとの螺合によって一体化されることにより、流入路２ｃと、この流入路２ｃより大径であってこの流入路２ｃに連通される滞留部４ｄ，４ｅと、この滞留部４ｄ，４ｅに連通される流出路３ｂとを形成する複数の部材２，３，４によって構成され、流入路２ｃの流入口の縁を、水の流路の軸線に対して６０〜７５°傾斜させた傾斜面２ｄとする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水栓等の内部流路に組み込まれ、水を流入口から流出口まで通過させ、吐水量を絞りおよび流路抵抗によって規制する節水バルブであって、
前記流入口の縁を、前記水の流路の軸線に対して６０〜７５°傾斜させた面とした節水バルブ。
【請求項２】
雄ねじと雌ねじとの螺合によって一体化される複数の部材によって構成される請求項１記載の節水バルブ。
【請求項３】
前記複数の部材は、前記流入口に接続される流入路と、この流入路より大径であってこの流入路に連通される滞留部と、この滞留部に連通される流出路とを形成するものである請求項２記載の節水バルブ。
【請求項４】
前記雄ねじと雌ねじとが、左ねじであることを特徴とする請求項２または３に記載の節水バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の水栓やシャワーヘッド等の内部に組み込んで吐水流量を規制するようにして節水効果を得るようにした節水バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般家庭でのキッチンで使用される単水栓や湯水混合栓等は手動式のハンドルによって弁開度を変えて吐水流量を調整するものがほとんどである。浴室に設備されるシャワーにおいても、湯水混合栓から分岐したホースの根元に設けたハンドルで流量調整するのが一般的である。
【０００３】
このような水栓やシャワー設備では、従来節水を図るために節水バルブを水栓本体の中やシャワーヘッドの内部に組み込むことが行われている。本発明者は、特許文献１に記載のように、上流側に臨む第１部材とこれに着脱自在に配置された下流側に臨む第２部材との組合せとし、第１部材には流入路に連通しこの流入路より大径の滞留部とこの滞留部に連通する流出路とを貫通させ、滞留部および流出路を流入路に対して同軸上にのみ設けた節水バルブを開示している。
【０００４】
また、水栓本体の中やシャワーヘッドの内部に組み込むタイプの節水バルブとしては、例えば、特許文献２に開示されているように、給水管に連結したホースの先端に通水管を連結し、通水管内へ鍔付きの拡開管を挿通し、この拡開管内へ内径により水量を規制し得るようにした節水筒を挿通し、この節水管の先端側螺子を拡開管の先端内側へ挿入した楔管に螺合させることにより、拡開管の管体部を拡開させて、拡開部を通水管の内壁に圧接固定するものがある。
【０００５】
【特許文献１】特許第３４８３５２３号公報
【特許文献２】特開２００２−１２１７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述のような水栓本体の中やシャワーヘッドの内部に組み込むタイプの節水バルブでは、水道管を通ってきた水が、節水バルブの上部の開口から節水バルブの内部へ流入し、節水バルブの下部の開口から流出する。ところが、従来の節水バルブでは、水が節水バルブの上部の開口から節水バルブの内部へ流入する際、節水バルブの上面に衝突し、衝撃音を発してしまうという問題がある。特に、水圧が高い場合にはこの衝撃音が大きくなり、通水時の騒音が気になってしまう。
【０００７】
そこで、本発明においては、水栓等の内部流路に組み込む節水バルブであって、通水時の騒音を低減した節水バルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の節水バルブは、水栓等の内部流路に組み込まれ、水を流入口から流出口まで通過させ、吐水量を絞りおよび流路抵抗によって規制する節水バルブであって、流入口の縁を、水の流路の軸線に対して６０〜７５°傾斜させた面としたものである。本発明によれば、水道管を通ってきた水が節水バルブの流入口から節水バルブの内部に流入する際、この水の流路の軸線に対して６０〜７５°傾斜させた面に衝突することで減速され、衝撃音が小さくなる。
【０００９】
なお、流入口の縁の面が、水の流路の軸線に対して６０°未満の場合には、通常の水道の水圧（３気圧）よりも低い水圧であればあまり音はしないが、消音効果はほとんどなく、通常の水圧よりも高い水圧では、６０°未満で角度を変化させても消音効果は認められない。また、７５°超の場合も同様に消音効果はほとんどない。６０°未満または７５°超では、水を傾斜面に衝突させてもこれを減速させ、消音する作用効果は得られず、特許文献２に記載の節水バルブのように流入口の縁が水の流路の軸線に対して直角に形成されているものと変わらない。
【００１０】
ここで、本発明の節水バルブは、雄ねじと雌ねじとの螺合によって一体化される複数の部材によって構成されるものとすることができる。通常の水圧よりも高い水圧（例えば、４気圧以上）では、雄ねじと雌ねじとの螺合によって一体化される複数の部材によって構成される節水バルブでは、衝撃音の発生とともに螺合が緩んでしまうことがあるが、本発明のように、流入口の縁を、水の流路の軸線に対して６０〜７５°傾斜させた面としたものであれば、衝撃音が消音されるので、螺合が緩みにくくなる。
【００１１】
また、このように雄ねじと雌ねじとの螺合によって一体化される複数の部材によって構成される節水バルブでは、雄ねじと雌ねじとを左ねじにより構成することが望ましい。雄ねじと雌ねじとの螺合によって一体化される節水バルブは、通水時に少しずつであるが左回りに回転しており、雄ねじと雌ねじとを左ねじにより構成することでこの緩みをさらに防止することができる。ここで、「左ねじ」とは、一般に使われている右に回転させると前に進む「右ねじ」と異なり、左に回転させると前に進むねじである。なお、「左ねじ」は、「逆ねじ」と称されることもある。
【００１２】
この左ねじによる緩み防止について詳述すると、節水バルブは、通水時にその流路を流れる水の影響によって左回りに回転する際、節水バルブの外壁面とこの節水バルブが嵌め込まれた水栓等の内部流路の内壁面とが擦れ合いながら回転する。本発明の節水バルブは、雄ねじと雌ねじとを左ねじにより構成しているため、節水バルブの外壁面と内部流路の内壁面との間に作用する摩擦力が、左ねじが締め込まれる方向に作用する。そのため、本発明の節水バルブは、通水時には左ねじが締め込まれ続けていることになり、長期間の使用により螺合が解けて分解することがない。
【００１３】
また、本発明の節水バルブは、雄ねじと雌ねじとの螺合によって一体化されることにより、流入路と、この流入路より大径であってこの流入路に連通される滞留部と、この滞留部に連通される流出路とを形成する複数の部材によって構成されるものとすることができる。
【００１４】
これにより、流入路、滞留部および流出路の内径を自由に変更して加工し、雄ねじと雌ねじとの左ねじの螺合によって一体化することにより得られる節水バルブとなる。したがって、給水圧の高低等に応じて絞り度および流路抵抗を変えるために、流入路、滞留部および流出路の内径を自由に設定し、設置条件に応じた節水効果を達成することが可能である。
【００１５】
なお、本発明の節水バルブは、滞留部を複数有し、さらにこの複数の滞留部を連通する連通路を備えたものであることが望ましい。このように連通路を介して複数の滞留部を通過させる構成により、絞りによる効果および流路抵抗による効果を増大させることができ、さらに節水効果の高い節水バルブが得られる。
【００１６】
本発明の節水バルブは、流入路を貫通させて設けた第１部材と、流出路を貫通させて設けた第２部材と、第１部材および第２部材が螺合されることにより第１部材および第２部材との間に滞留部が形成される第３部材とから構成することができる。これにより、第１部材には所定の内径の流入路を形成し、第２部材には所定の内径の流出路を形成し、第３部材には所定の内径の滞留部を形成し、これらの第１〜第３部材を螺合するだけの簡単な構成により、本発明の節水バルブが得られる。
【００１７】
また、本発明の節水バルブは、第３部材が、螺合される第１部材と第２部材との間に連通路が形成された隔壁を備え、この隔壁の両側に左ねじにより構成される雌ねじが形成されたものであり、第１部材および第２部材が、それぞれ第３部材の雌ねじに対して螺合される左ねじにより構成される雄ねじが形成されたものである構成とすることができる。
【００１８】
これにより、隔壁を残して両側に左ねじにより構成される雌ねじを形成し、隔壁に連通路を形成した第３部材に対して第１部材および第２部材を螺合するだけで、隔壁の両側に２つの滞留部を有する節水バルブを簡単に得ることが可能となる。
【００１９】
また、本発明の節水バルブは、流入路および流出路のいずれかまたは両方に、右ねじの雌ねじに相当する凹凸部を備えたものであることが望ましい。本発明の節水バルブによれば、流入路および流出路を通過する水が、右ねじの雌ねじに相当する凹凸部によって右回りに案内され、この反力により節水バルブが左回りに付勢される。このため、節水バルブはさらに左ねじが締め込まれる方向に回転するようになり、長期間の使用により螺合が解けるのを防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、流入口の縁を、水の流路の軸線に対して６０〜７５°傾斜させた面としたことにより、水道管を通ってきた水が節水バルブの流入口から節水バルブの内部に流入する際、この水の流路の軸線に対して６０〜７５°傾斜させた面に衝突することで減速され、衝撃音が小さくなるので、通水時の騒音を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は本発明の実施の形態における節水バルブの外観斜視図、図２は図１の節水バルブの縦断面図、図３は図１の節水バルブを各部材に分解した状態を示す正面図、図４は図３の各部材の縦断面図である。
図において、本発明の実施の形態における節水バルブ１は金属または樹脂により形成されたものであり、互いに左ねじにより結合された第１部材２と、第２部材３と、第３部材４とから構成されている。
【００２２】
第１部材２は、上端にフランジ２ａを形成するとともに下端側の外周に左ねじの雄ねじ２ｂを形成したものである。第１部材２の中央には、軸線方向に流入路２ｃを貫通させている。また、この流入路２ｃの流入口の縁は、水の流路の軸線に対して６０〜７５°傾斜させた面（以下、「傾斜面」と称す。）２ｄとしている。なお、傾斜面２ｄの角度は、設置する水栓等の水圧に応じて６０〜７５°の範囲内で設定する。第２部材３は、上端側の外周に左ねじの雄ねじ３ａを形成したものである。第２部材３の中央には、軸線方向に流出路３ｂを貫通させている。
【００２３】
第３部材４は、中央に隔壁４ａが設けられた筒状のものである。隔壁４ａの中央には、軸線方向に連通路４ｂを貫通させている。また、隔壁４ａの両側には、それぞれ左ねじの雌ねじ４ｃが形成されている。この雌ねじ４ｃは、第１部材２の雄ねじ２ｂおよび第２部材３の雄ねじ３ａとそれぞれ螺合するものである。また、第３部材４は、第１部材２および第２部材３がそれぞれ螺合された際に、第１部材２および第２部材３との間にそれぞれ第１滞留部４ｄおよび第２滞留部４ｅを形成する。
【００２４】
なお、第１滞留部４ｄおよび第２滞留部４ｅは、それぞれ第１部材２の流入路２ｃ、第２部材３の流出路３ｂおよび第３部材４の連通路４ｂよりも内径が大きい。また、本実施形態においては、第１部材２の流入路２ｃ、第２部材３の流出路３ｂおよび第３部材４の連通路４ｂは同一径としているが、それぞれ別の径としても良い。また、本実施形態においては、第３部材４は、隔壁４ａを中心に上下対称となるように形成されているため、第１部材２および第２部材３は上下いずれの雌ねじ４ｃに対しても螺合させることが可能であるが、上下の雌ねじ４ｃの内径を変更することも可能である。
【００２５】
すなわち、本実施形態における節水バルブ１は、第１部材２と第２部材３と第４部材４とに分かれているので、第１部材２の流入路２ｃ、第２部材３の流出路３ｂおよび第３部材４の連通路４ｂの孔開け加工や、第３部材４の第１滞留部４ｄおよび第２滞留部４ｅの左ねじ加工は簡単にでき、これらの各部の内径を自由に変えることができる。また、第１部材２の雄ねじ２ｂおよび第２部材３の雄ねじ３ａについても、第３部材４の第１滞留部４ｄおよび第２滞留部４ｅの内径に対応するように自由に変えることができる。なお、図示例では、第３部材４の隔壁４ａの近傍まで雌ねじ４ｃを形成しているが、この雌ねじ４ｃは第１部材２の雄ねじ２ｂおよび第２部材３の雄ねじ３ａが嵌合する部分にのみ形成しても良い。
【００２６】
このように各部の内径を変えることにより、節水バルブ１を通過する水に対して絞り度および流路抵抗を様々に設定できる。したがって、水栓に接続した給水源や給水源等の供給圧に対して適切となるような、各部の内径を選択することによって節水効果を最適化することができる。
【００２７】
次に、上記構成の節水バルブ１の使用方法について説明する。図５は図１の節水バルブ１を湯水混合栓に組み込んだ状態を示す切欠正面図である。
【００２８】
図５において、湯水混合栓の本体１１には、給水管１１ａと給湯管１１ｂとが接続され、これらの給水管１１ａおよび給湯管１１ｂからの水と湯の量比を設定する弁を操作するハンドル１１ｃ，１１ｄが取り付けられている。そして、水側および湯側の弁に連通する混合室１１ｅの底面に吐水管１２が旋回自在に接続され、節水バルブ１はこの吐水管１２の基端部に嵌め込まれている。この節水バルブ１は吐水管１２の基端部に嵌め込まれているだけであり、フランジ２ａによって位置が規制されるだけで固定はされていない。
【００２９】
以上の構成において、湯水混合栓の本体１１に節水バルブ１を組み込んだものでは、混合室１１ｅからの水または湯との混合水は節水バルブ１を通過して吐水管１２に供給される。節水バルブ１を通過する水は、流入路２ｃの流入口から本体１１内に流入し、第１滞留部４ｄ、連通路４ｂ、第２滞留部４ｃを経由して流出路３ｂの流出口から吐水管１２に流れる。
【００３０】
このとき、混合室１１ｅからの水は、節水バルブ１の流入口から節水バルブ１の内部に流入する際、傾斜面２ｄに衝突することで減速され、衝撃音が小さくなる。したがって、通水時の騒音が低減される。また、流入路２ｃでは流路が絞られ、第１滞留部４ｄでは流路が急激に拡大するので、水に対する流路抵抗が大きくなり、流量も絞られる。そして、第１滞留部４ｄからの水は内径が小さい連通路４ｂによって増速されて第２滞留部４ｅへ送り出される。ここで、再び流路が急激に拡大するので、水に対する流路抵抗が大きくなる。そして、水は再び内径が小さい流出路３ｂによって増速されて吐水管１２へ送り出される。
【００３１】
このように、節水バルブ１の入側から出側まで流路断面を小から大および小に二度変化させることによって、混合室１１ｅからの水に流路抵抗を与えて流量を絞り、これにより節水が可能となる。なお、本実施形態における節水バルブ１は、第１滞留部４ｄと第２滞留部４ｅとの２つの滞留部を設けているが、隔壁４ａを省略して一つの滞留部とすることも可能である。
【００３２】
また、本実施形態における節水バルブ１は、第１部材２と、第２部材３と、第３部材４とを左ねじにより結合したものであるため、通水時にその流路を流れる水の影響によって節水バルブ１が左回りに回転しても、節水バルブ１の外壁面とこの節水バルブ１が嵌め込まれた吐水管１２の基端部の内壁面とが擦れ合いながら回転した際、節水バルブ１の外壁面と吐水管１２の基端部の内壁面との間に作用する摩擦力が、左ねじが締め込まれる方向に作用するので、左ねじの結合が解けて分解することがない。
【００３３】
また、本実施形態における節水バルブ１は、第１部材２、第２部材３および第３部材４によって構成しているので、それぞれの流入路２ｃ、連通路４ｂおよび流出路３ｂの内径を様々に変えた部品として揃えることができる。例えば、給水圧および給湯圧が高いような場合では、流入路２ｃ、連通路４ｂや流出路３ｂを小径にして抵抗を大きくして絞り度すなわち流路抵抗を大きくする。これにより、給水圧および給湯圧が高い条件に対しても、吐水管１２からの吐水流量を規制して節水することができる。逆に、給水圧や給湯圧が低いときには、流入路２ｃ、連通路４ｂや流出路３ｂを少し大径とすることによって流路抵抗を小さく設定すれば、同様に吐水流量を規制して節水効果を持たせることができる。また、流入路２ｃ、連通路４ｂや流出路３ｂの内径だけでなく、第１滞留部４ｄや第２滞留部４ｅの内径を変えることによっても、節水バルブ１を通過するときの流路抵抗を変えることができ、給水圧および給湯圧に応じた節水が可能となる。
【００３４】
このように、本実施形態における節水バルブ１では、節水バルブ１を第１部材２、第２部材３および第３部材４の組合せとし、それぞれの流入路２ｃ、流出路３ｂ、連通路４ｂ、第１滞留部４ｄおよび第２滞留部４ｅの内径を簡単に変更する加工が可能である。したがって、給水圧および給湯圧の条件に見合う各部の内径の組合せとすれば、最適な節水効果が得られる。すなわち、本実施形態における節水バルブ１では、設置条件に合わせて最適な内径を組み合わせた第１部材２、第２部材３および第３部材４を左ねじにより結合するだけで、様々な設置条件に対応した節水が可能になるうえ、長期間の使用であっても螺合が解けて分解することがない。
【００３５】
また、本実施形態における節水バルブ１は、図６に示すように、流入路２ｃ、流出路３ｂおよび連通路４ｂの壁面に、右ねじの雌ねじに相当する凹凸部２０を形成することも可能である。この凹凸部２０は、右ねじの雌ねじを近似したものであり、流入路２ｃ、流出路３ｂおよび連通路４ｂを通過する水が、右回りに案内されるようにするものである。これにより、流入路２ｃ、流出路３ｂおよび連通路４ｂを通過する水が右回りに案内され、この反力により節水バルブ１が左回りに付勢されるようになる。したがって、節水バルブ１はさらに左ねじが締め込まれる方向に回転するようになり、長期間の使用により螺合が解けるのをさらに防止することが可能となる。
【００３６】
なお、この凹凸部２０は、流入路２ｃ、流出路３ｂおよび連通路４ｂのいずれか一部に形成することも可能である。また、図６に示す例では、不連続な凹凸部２０を形成しているが、連続的な螺旋状に形成することも可能である。また、図６に示す例では、第１滞留部４ｄおよび第２滞留部４ｅの壁面に左ねじの全ねじが形成されているが、第１滞留部４ｄおよび第２滞留部４ｅは内径が流入路２ｃ、流出路３ｂおよび連通路４ｂよりも遙かに大きいため、この凹凸部２０により水を右回りに案内する作用に対する影響はほとんどない。
【実施例】
【００３７】
本発明の節水バルブ１による消音効果について実験を行った。実施例１，２として、傾斜面２ｄをそれぞれ６０°，７５°で形成したものを使用した。また、比較例１として、特許文献１に記載の節水バルブのように流入口の縁が面取り加工された面、すなわち水の流路の軸線に対して４５°傾斜させた面としたもの、比較例２として、特許文献２に記載の節水バルブのように流入口の縁が水の流路の軸線に対して直角に形成したものを使用した。表１はこの実験結果を示している。なお、表１において、衝撃音がほとんどなくなったものについては○、衝撃音が小さかったものについては△、消音効果が認められなかったものについては×で表している。
【００３８】
【表１】
2008115536.tif 000003
【００３９】
表１から分かるように、実施例１，２については、通常の水道の水圧（３気圧）よりも高い水圧（４気圧以上）での衝撃音の消音効果に優れており、通常の水道の水圧でも消音効果があることが確認できた。なお、比較例１では、通常の水圧では衝撃音が小さかったものの、４気圧以上の高い水圧では消音効果は認められなかった。また、比較例２では、通常の水圧でも消音効果は認められず、衝撃音が大きかった。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の節水バルブは、各種の水栓やシャワーヘッド等の内部に組み込んで吐水流量を規制し、節水効果を得るものとして有用である。特に、本発明は、雄ねじと雌ねじとの螺合によって一体化され、水栓等の内部流路に嵌め込むだけで簡単に設置することが可能な節水バルブとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態における節水バルブの外観斜視図である。
【図２】図１の節水バルブの縦断面図である。
【図３】図１の節水バルブを各部材に分解した状態を示す正面図である。
【図４】図３の各部材の縦断面図である。
【図５】図１の節水バルブを湯水混合栓に組み込んだ状態を示す切欠正面図である。
【図６】図１の節水バルブの別の例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  節水バルブ
２  第１部材
２ａ  フランジ
２ｂ  雄ねじ
２ｃ  流入路
２ｄ  傾斜面
３  第２部材
３ａ  雄ねじ
３ｂ  流出路
４  第３部材
４ａ  隔壁
４ｂ  連通路
４ｃ  雌ねじ
４ｄ  第１滞留部
４ｅ  第２滞留部
１１  本体
１１ａ  給水管
１１ｂ  給湯管
１１ｃ，１１ｄ  ハンドル
１１ｅ  混合室
１２  吐水管
２０  凹凸部
【図１】
2008115536.tif 000004
【図２】
2008115536.tif 000005
【図３】
2008115536.tif 000006
【図４】
2008115536.tif 000007
【図５】
2008115536.tif 000008
【図６】
2008115536.tif 000009