節水具
【課題】節水時に水量を削減しても水勢を維持し、利用者の使用感を損ねることのない節水具を提供する。
【解決手段】本発明の節水具は、内部に複数の貫通水路（７）を有する本体（２）と、本体（２）の中心軸沿いに延長、突起した軸心（３）と、本体（２）と一体で該中心軸と直交する方向に突起したフランジ（４）と、内部が中空で軸心（３）に自由回転可能に挿入したプロペラシャフト（５）と、プロペラシャフト（５）と一体成形した断面が略Ｓ字状の螺旋曲面を持つ複数のプロペラ（６）と、を備える。前記複数の貫通水路（７）で絞られた高圧の水流が複数のプロペラ（６）に次々と当たることでプロペラ（６）は連続的に高速で回転し、該回転により水流に高速回転的な推力を加えて水流の勢いを増す。
【解決手段】本発明の節水具は、内部に複数の貫通水路（７）を有する本体（２）と、本体（２）の中心軸沿いに延長、突起した軸心（３）と、本体（２）と一体で該中心軸と直交する方向に突起したフランジ（４）と、内部が中空で軸心（３）に自由回転可能に挿入したプロペラシャフト（５）と、プロペラシャフト（５）と一体成形した断面が略Ｓ字状の螺旋曲面を持つ複数のプロペラ（６）と、を備える。前記複数の貫通水路（７）で絞られた高圧の水流が複数のプロペラ（６）に次々と当たることでプロペラ（６）は連続的に高速で回転し、該回転により水流に高速回転的な推力を加えて水流の勢いを増す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は節水具に関し、特に節水する際に水道の流路を絞って水量が減少しても水勢を維持する節水具に関する。本発明は更に、該節水具を使ったシャワーヘッド、及び本発明の原理を利用した各種の水噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境保護の一環として、水資源保護が社会的に要求されている。特に都市部では水道料金も高いことから、ホテルや病院、オフィスビルなど、大型公共施設を中心に、様々な工夫をして節水に努めている。
【０００３】
節水を可能にする最も容易な従来方法は、水道の流路に節水コマを取付けて、水量を削減することである。しかし水量を削減すると水勢が弱まり、利用者は、例えばシャワーや手洗いをする際に、物足らなさなどの違和感を感じるようになる。そこで例えば特許文献１のように、多くの節水コマでは流路を様々に工夫して水の減少感を緩和しようとしている。
【特許文献１】特許公開平９−９５９８５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし上記の特許文献１では節水コマ内の複数の流路の角度を変えて水流をひねって、ボリューム的な減少感を緩和しているが、吐水の水勢自身が弱いので、やはり物足らなさを感じ、使用感を損ねざるを得ない。他にも同様の目的で多くの節水具が提案、出願されているが、いずれも同様の問題があり、十分な解決策にはなっていない。
【０００５】
従って本発明の目的は、節水時に水量を削減しても水勢を維持し、利用者の使用感を損ねることのない節水具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の問題を解決するため、本発明の実施態様によれば、内部に複数の貫通水路（７）を有する本体（２）と、本体の中心軸沿いに延長、突起した軸心（３）と、本体と一体で、該中心軸と直交する方向に突起したフランジ（４）と、内部が中空で軸心に自由回転可能に挿入したプロペラシャフト（５）と、プロペラシャフト（５）と一体成形し、断面が略Ｓ字状の螺旋曲面を持つ複数のプロペラ（６）と、を備え、本体（２）は更に、該中心軸に沿って軸心（３）の延長部（８）を嵌入する挿入穴（９）を備え、軸心（３）は更に前記プロペラシャフト（５）の抜け防止用のストッパ部（１１）を有し、複数の貫通水路（７）で絞られた高圧の水流が前記複数のプロペラに次々と当たることでプロペラ（６）を連続的に高速で回転し、該回転により水流に推力を加えて水流の勢いを増すことを特徴とする節水具（１）を提供する。
【０００７】
該節水具（１）は、複数のプロペラ（６）数を３枚として互いに１２０度の角度をなし、複数の貫通水路（７）の数を６本とすることが好適である。
【０００８】
また、該節水具の他の応用例として、該節水具を例えば噴水装置の噴出口近くに取り付けると、噴水の勢いや到達距離を増大する噴水装置を提供できる。
【０００９】
更に、該節水具を例えば消防ホースの吐出口近くに取り付けると、吐水の勢いや到達距離を増大可能な消防装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１０】
複数の貫通水路で絞られた高圧の水流が複数のプロペラに次々と当たることでプロペラを連続的に高速で回転し、該回転により水流に推力を追加して水流の勢いを増すことで、水道本来の圧力を効率的に吐水に転移でき、また吐水に回転が加わることで、節水により水量が減少しても水の勢いを維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は本発明の節水具１の斜視図で、図２は節水具１の断面図である。図３は節水具１をシャワーヘッド１４とホース１５間に取付ける際の方法を示す。
【００１２】
図示するように本発明の節水具１は、本体２と、本体２の中心軸沿いに延長、突起した軸心３と、同じく本体２と一体で、該中心軸と直交する方向に突起したフランジ４と、内部が中空で軸心３に自由回転可能に挿入したプロペラシャフト５と、プロペラシャフト５と一体成形した断面が略Ｓ字状の螺旋曲面を持つ複数のプロペラ６とを備える。また本体２内には該中心軸を中心として複数の貫通水路７を設ける。更に本体２の該中心軸沿いに、軸心３が図の下方に延長した延長部８を嵌挿する挿入穴９を設ける。またパッキン１０を、フランジ４上で本体２の周りに配置する。更に軸心３はプロペラシャフト５の抜けを防止するためのストッパ部１１を有する。プロペラシャフト５とストッパ部１１との間及びプロペラシャフト５と本体２との間には、プロペラ６の回転をスムーズにするスペーサ１２，１３をそれぞれ設ける。
【００１３】
ここでプロペラシャフト５とプロペラ６は軽くて丈夫な、例えばプラスチックで成形し、パッキン１０は合成ゴムとする。その他の部分はステンレススチールが望ましい。
【００１４】
上記の節水具１の組立ては、まず、軸心３にプロペラシャフト５を通し、プロペラシャフト５を通したまま本体２の挿入穴９に軸心３を挿入する。そして本体２の反対側に出た軸心３の先端部分をカシめることで本体２と軸心３を固定し、プロペラ６を軸心３について自由回転可能なまま固定する。
【００１５】
以上のような構成の節水具１において水道水を流すと、図２、３で矢印で示すように、水流は本体２に関してプロペラ６と反対側から本体２の複数の貫通水路７に入り、それぞれの水流は次々とプロペラ６に当たる。プロペラ６は図示するように断面が略Ｓ字状の螺旋曲面を持つ。そこでそれぞれの水流が例えばプロペラ６上部に当たるとプロペラ６に反時計方向に回転する力を与え、プロペラ６は連続的に高速で回転する。
【００１６】
プロペラ６が高速で回転すると、上記の略Ｓ字状の裏面の曲面は水流を押し出すので、水流に回転的な推力を与えることになる。それぞれの水流は貫通水路７で水量が絞られているので高圧になっているが、本発明の複数のプロペラ６はその圧力を受けて効率よくプロペラ６全体の回転力に変化させ、一種のポンプあるいは船のスクリューのような形で、水流に回転的な推力を加える。
【００１７】
ここで人間が体感的に感じる水の勢いは、水量や水圧の他に、流速や流れの方向、距離なども関係している。
【００１８】
従来の節水具の場合、水量を絞る中で吐水圧も下がり、水道が元々有する水圧を効率的に利用できなかっただけでなく、流速や流れの方向などに関しても有効な変化を与えることができず、水の勢いが不十分であった。
【００１９】
しかし本発明の節水具１の場合、水量は下がっても水道が元々有する水圧を効率的に利用して上記の回転的な推力に変えて水圧を維持するだけでなく、吐水に従来の節水具とは比較にならない程の高速回転を与え、吐水量が減っても水の勢いを持続させることができる。その結果、従来の節水具と本発明の節水具１について、同一水量を想定して比較すると、約２０％、水圧が増大することが実験から分かっている。
【００２０】
図４の表１に、本発明の節水具をシャワーヘッドに取付けた際の節水効果を具体的に示す。表１は、本発明の節水具を取付けたそれぞれの口径のホースに、所定の水流を流して一定時間後にどれだけの水量が流れたか、すなわち何％の節水効果が得られたかを示す。水圧はすべてのケースにおいて一定とし、０．３２ＭＰａであった。ここで吐水の勢いの体感度は、口径がφ１．９〜２．０の場合は節水具を取付けていない標準時と比べて強く、φ１．５〜１．８ではほぼ同じで、φ１．４では弱い、という結果が得られた。すなわち２０〜４０％ほどの節水効果がありながら、水の勢いは標凖時と変わらないという良好な結果がえられた。
【００２１】
また図４の表２に、本発明の節水具を取付けたシャワーヘッドを、標準のシャワーヘッド及び従来の代表的な節水シャワーヘッドとの性能を比較した表を示す。表２は、節水具を取付けていない標準シャワーヘッドと比較した、一定時間後の吐水量と、節水効果率と、吐水の飛距離、及び標準シャワーヘッドの飛距離との差とを示す。上記の表では従来品と本発明品の節水効果と飛距離はほぼ同等であるが、体感度については大きな差がある。すなわち従来品は本発明品に比べて、スクリーンの吐水穴の穴径が倍である一方、穴数はかなり少なく、シャワーとして心地良いものとは云えない。しかし本発明品は水勢を維持できるので、穴径が細く、穴数が３．５倍であっても同等の節水効果と飛距離を出してシャワーとして違和感を感じず、心地よい肌触りを提供できる。
【００２２】
なお、プロペラ６をスムーズかつ効率的に回転し、吐水に効率的に推力を与えるには、プロペラ６の数は３枚が好ましく、また本体２内の貫通水路７の数は６本が好ましい。それ以外の数ではプロペラ６がスムーズに回転しなかったり、吐水に効率的に推力を与えることができない。
【００２３】
以上、本発明の節水具１を説明したが、その吐水の勢いを持続ないし増大する原理は、節水具以外の水噴射装置にも利用できる。例えば噴水装置に利用すれば噴水の勢いや到達距離を増大でき、消防装置に利用すれば、消防水の飛距離を増大できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の節水具１の斜視図である。
【図２】該節水具１の断面図である。
【図３】該節水具１を実際にシャワーヘッドに取付ける際の方法を示す。
【図４】本発明の節水具をシャワーヘッドに取付けた際の性能、及び該シャワーヘッドを標準シャワーヘッド及び従来の代表的な節水シャワーヘッドと性能比較した表である。
【符号の説明】
【００２５】
１ 節水具
２ 本体
３ 軸心
４ フランジ
５ プロペラシャフト
６ プロペラ
７ 貫通水路
８ 延長部
９ 挿入穴
１０ パッキン
１１ ストッパ部
１２ スペーサ
１３ スペーサ
１４ シャワーヘッド
１５ ホース
【技術分野】
【０００１】
本発明は節水具に関し、特に節水する際に水道の流路を絞って水量が減少しても水勢を維持する節水具に関する。本発明は更に、該節水具を使ったシャワーヘッド、及び本発明の原理を利用した各種の水噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境保護の一環として、水資源保護が社会的に要求されている。特に都市部では水道料金も高いことから、ホテルや病院、オフィスビルなど、大型公共施設を中心に、様々な工夫をして節水に努めている。
【０００３】
節水を可能にする最も容易な従来方法は、水道の流路に節水コマを取付けて、水量を削減することである。しかし水量を削減すると水勢が弱まり、利用者は、例えばシャワーや手洗いをする際に、物足らなさなどの違和感を感じるようになる。そこで例えば特許文献１のように、多くの節水コマでは流路を様々に工夫して水の減少感を緩和しようとしている。
【特許文献１】特許公開平９−９５９８５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし上記の特許文献１では節水コマ内の複数の流路の角度を変えて水流をひねって、ボリューム的な減少感を緩和しているが、吐水の水勢自身が弱いので、やはり物足らなさを感じ、使用感を損ねざるを得ない。他にも同様の目的で多くの節水具が提案、出願されているが、いずれも同様の問題があり、十分な解決策にはなっていない。
【０００５】
従って本発明の目的は、節水時に水量を削減しても水勢を維持し、利用者の使用感を損ねることのない節水具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の問題を解決するため、本発明の実施態様によれば、内部に複数の貫通水路（７）を有する本体（２）と、本体の中心軸沿いに延長、突起した軸心（３）と、本体と一体で、該中心軸と直交する方向に突起したフランジ（４）と、内部が中空で軸心に自由回転可能に挿入したプロペラシャフト（５）と、プロペラシャフト（５）と一体成形し、断面が略Ｓ字状の螺旋曲面を持つ複数のプロペラ（６）と、を備え、本体（２）は更に、該中心軸に沿って軸心（３）の延長部（８）を嵌入する挿入穴（９）を備え、軸心（３）は更に前記プロペラシャフト（５）の抜け防止用のストッパ部（１１）を有し、複数の貫通水路（７）で絞られた高圧の水流が前記複数のプロペラに次々と当たることでプロペラ（６）を連続的に高速で回転し、該回転により水流に推力を加えて水流の勢いを増すことを特徴とする節水具（１）を提供する。
【０００７】
該節水具（１）は、複数のプロペラ（６）数を３枚として互いに１２０度の角度をなし、複数の貫通水路（７）の数を６本とすることが好適である。
【０００８】
また、該節水具の他の応用例として、該節水具を例えば噴水装置の噴出口近くに取り付けると、噴水の勢いや到達距離を増大する噴水装置を提供できる。
【０００９】
更に、該節水具を例えば消防ホースの吐出口近くに取り付けると、吐水の勢いや到達距離を増大可能な消防装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１０】
複数の貫通水路で絞られた高圧の水流が複数のプロペラに次々と当たることでプロペラを連続的に高速で回転し、該回転により水流に推力を追加して水流の勢いを増すことで、水道本来の圧力を効率的に吐水に転移でき、また吐水に回転が加わることで、節水により水量が減少しても水の勢いを維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は本発明の節水具１の斜視図で、図２は節水具１の断面図である。図３は節水具１をシャワーヘッド１４とホース１５間に取付ける際の方法を示す。
【００１２】
図示するように本発明の節水具１は、本体２と、本体２の中心軸沿いに延長、突起した軸心３と、同じく本体２と一体で、該中心軸と直交する方向に突起したフランジ４と、内部が中空で軸心３に自由回転可能に挿入したプロペラシャフト５と、プロペラシャフト５と一体成形した断面が略Ｓ字状の螺旋曲面を持つ複数のプロペラ６とを備える。また本体２内には該中心軸を中心として複数の貫通水路７を設ける。更に本体２の該中心軸沿いに、軸心３が図の下方に延長した延長部８を嵌挿する挿入穴９を設ける。またパッキン１０を、フランジ４上で本体２の周りに配置する。更に軸心３はプロペラシャフト５の抜けを防止するためのストッパ部１１を有する。プロペラシャフト５とストッパ部１１との間及びプロペラシャフト５と本体２との間には、プロペラ６の回転をスムーズにするスペーサ１２，１３をそれぞれ設ける。
【００１３】
ここでプロペラシャフト５とプロペラ６は軽くて丈夫な、例えばプラスチックで成形し、パッキン１０は合成ゴムとする。その他の部分はステンレススチールが望ましい。
【００１４】
上記の節水具１の組立ては、まず、軸心３にプロペラシャフト５を通し、プロペラシャフト５を通したまま本体２の挿入穴９に軸心３を挿入する。そして本体２の反対側に出た軸心３の先端部分をカシめることで本体２と軸心３を固定し、プロペラ６を軸心３について自由回転可能なまま固定する。
【００１５】
以上のような構成の節水具１において水道水を流すと、図２、３で矢印で示すように、水流は本体２に関してプロペラ６と反対側から本体２の複数の貫通水路７に入り、それぞれの水流は次々とプロペラ６に当たる。プロペラ６は図示するように断面が略Ｓ字状の螺旋曲面を持つ。そこでそれぞれの水流が例えばプロペラ６上部に当たるとプロペラ６に反時計方向に回転する力を与え、プロペラ６は連続的に高速で回転する。
【００１６】
プロペラ６が高速で回転すると、上記の略Ｓ字状の裏面の曲面は水流を押し出すので、水流に回転的な推力を与えることになる。それぞれの水流は貫通水路７で水量が絞られているので高圧になっているが、本発明の複数のプロペラ６はその圧力を受けて効率よくプロペラ６全体の回転力に変化させ、一種のポンプあるいは船のスクリューのような形で、水流に回転的な推力を加える。
【００１７】
ここで人間が体感的に感じる水の勢いは、水量や水圧の他に、流速や流れの方向、距離なども関係している。
【００１８】
従来の節水具の場合、水量を絞る中で吐水圧も下がり、水道が元々有する水圧を効率的に利用できなかっただけでなく、流速や流れの方向などに関しても有効な変化を与えることができず、水の勢いが不十分であった。
【００１９】
しかし本発明の節水具１の場合、水量は下がっても水道が元々有する水圧を効率的に利用して上記の回転的な推力に変えて水圧を維持するだけでなく、吐水に従来の節水具とは比較にならない程の高速回転を与え、吐水量が減っても水の勢いを持続させることができる。その結果、従来の節水具と本発明の節水具１について、同一水量を想定して比較すると、約２０％、水圧が増大することが実験から分かっている。
【００２０】
図４の表１に、本発明の節水具をシャワーヘッドに取付けた際の節水効果を具体的に示す。表１は、本発明の節水具を取付けたそれぞれの口径のホースに、所定の水流を流して一定時間後にどれだけの水量が流れたか、すなわち何％の節水効果が得られたかを示す。水圧はすべてのケースにおいて一定とし、０．３２ＭＰａであった。ここで吐水の勢いの体感度は、口径がφ１．９〜２．０の場合は節水具を取付けていない標準時と比べて強く、φ１．５〜１．８ではほぼ同じで、φ１．４では弱い、という結果が得られた。すなわち２０〜４０％ほどの節水効果がありながら、水の勢いは標凖時と変わらないという良好な結果がえられた。
【００２１】
また図４の表２に、本発明の節水具を取付けたシャワーヘッドを、標準のシャワーヘッド及び従来の代表的な節水シャワーヘッドとの性能を比較した表を示す。表２は、節水具を取付けていない標準シャワーヘッドと比較した、一定時間後の吐水量と、節水効果率と、吐水の飛距離、及び標準シャワーヘッドの飛距離との差とを示す。上記の表では従来品と本発明品の節水効果と飛距離はほぼ同等であるが、体感度については大きな差がある。すなわち従来品は本発明品に比べて、スクリーンの吐水穴の穴径が倍である一方、穴数はかなり少なく、シャワーとして心地良いものとは云えない。しかし本発明品は水勢を維持できるので、穴径が細く、穴数が３．５倍であっても同等の節水効果と飛距離を出してシャワーとして違和感を感じず、心地よい肌触りを提供できる。
【００２２】
なお、プロペラ６をスムーズかつ効率的に回転し、吐水に効率的に推力を与えるには、プロペラ６の数は３枚が好ましく、また本体２内の貫通水路７の数は６本が好ましい。それ以外の数ではプロペラ６がスムーズに回転しなかったり、吐水に効率的に推力を与えることができない。
【００２３】
以上、本発明の節水具１を説明したが、その吐水の勢いを持続ないし増大する原理は、節水具以外の水噴射装置にも利用できる。例えば噴水装置に利用すれば噴水の勢いや到達距離を増大でき、消防装置に利用すれば、消防水の飛距離を増大できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の節水具１の斜視図である。
【図２】該節水具１の断面図である。
【図３】該節水具１を実際にシャワーヘッドに取付ける際の方法を示す。
【図４】本発明の節水具をシャワーヘッドに取付けた際の性能、及び該シャワーヘッドを標準シャワーヘッド及び従来の代表的な節水シャワーヘッドと性能比較した表である。
【符号の説明】
【００２５】
１ 節水具
２ 本体
３ 軸心
４ フランジ
５ プロペラシャフト
６ プロペラ
７ 貫通水路
８ 延長部
９ 挿入穴
１０ パッキン
１１ ストッパ部
１２ スペーサ
１３ スペーサ
１４ シャワーヘッド
１５ ホース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に複数の貫通水路を有する本体と、
前記本体の中心軸沿いに延長、突起した軸心と、
前記本体と一体で、該中心軸と直交する方向に突起したフランジと、
前記内部が中空で前記軸心に自由回転可能に挿入したプロペラシャフトと、
前記プロペラシャフトと一体成形し、断面が略Ｓ字状の螺旋曲面を持つ複数のプロペラと、を備え、
前記本体は更に、前記本体の該中心軸に沿って、前記軸心の延長部分を嵌入する挿入穴を備え、前記軸心は更に前記プロペラシャフトの抜け防止用のストッパ部を有し、
前記複数の貫通水路で絞られた高圧の水流が前記複数のプロペラに次々と当たることで前記プロペラを連続的に高速で回転し、該回転により吐水流に推力を追加して水流の勢いを増すことを特徴とする節水具。
【請求項２】
前記本体内の前記複数の貫通水路の数を６本とし、前記複数のプロペラの数を３枚としてそれぞれに対して１２０度の角度をなすことを特徴とする請求項１の節水具。
【請求項３】
前記節水具を噴水装置の噴出口近くに取り付け、噴水の勢いや到達距離を増大することを特徴とする噴水装置。
【請求項４】
前記節水具を消防ホースの吐出口近くに取り付け、吐水の勢いや到達距離を増大することを特徴とする消防装置。
【請求項１】
内部に複数の貫通水路を有する本体と、
前記本体の中心軸沿いに延長、突起した軸心と、
前記本体と一体で、該中心軸と直交する方向に突起したフランジと、
前記内部が中空で前記軸心に自由回転可能に挿入したプロペラシャフトと、
前記プロペラシャフトと一体成形し、断面が略Ｓ字状の螺旋曲面を持つ複数のプロペラと、を備え、
前記本体は更に、前記本体の該中心軸に沿って、前記軸心の延長部分を嵌入する挿入穴を備え、前記軸心は更に前記プロペラシャフトの抜け防止用のストッパ部を有し、
前記複数の貫通水路で絞られた高圧の水流が前記複数のプロペラに次々と当たることで前記プロペラを連続的に高速で回転し、該回転により吐水流に推力を追加して水流の勢いを増すことを特徴とする節水具。
【請求項２】
前記本体内の前記複数の貫通水路の数を６本とし、前記複数のプロペラの数を３枚としてそれぞれに対して１２０度の角度をなすことを特徴とする請求項１の節水具。
【請求項３】
前記節水具を噴水装置の噴出口近くに取り付け、噴水の勢いや到達距離を増大することを特徴とする噴水装置。
【請求項４】
前記節水具を消防ホースの吐出口近くに取り付け、吐水の勢いや到達距離を増大することを特徴とする消防装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−１８６９７０（Ｐ２００７−１８６９７０Ａ）
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８９３８（Ｐ２００６−２８９３８）
【出願日】平成１８年１月１１日（２００６．１．１１）
【出願人】（５０４２３３９５９）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１１日（２００６．１．１１）
【出願人】（５０４２３３９５９）
【Ｆターム（参考）】
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