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1. (WO1997016105) SHOWER DEVICE
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明 細 寄

シャヮー装置

技術分野

本究明は、シャワーへッド自身に閉閉弁や流!:の翻整弁等を備えるシャワー 装 Itに係り、特にこれらの弁を閉じるときに発生するゥ才一ターハンマー等に よる機器の損傷を防ぐようにしたシャワー装に Mする。

背《飾

浴室等に設けられるシャワー設铕の一般的なものは、 i水混合栓にホースで 接梳したシャワーへッドを俩えるというものであり、 *水混合栓の切换ぇハン ドルによって吐出と止水の棵作をしたり、たとえば実公昭 5B-53118号公報に記 載されているようにシャワーへッド自身に眩けた開閉弁を操作したりするもの がある n

後者のようにシャワーへッド側で吐出と止水の裸作をするものでは、止水の ために閱閉弁を一気に閉じてしまうと、各種の水栓においてと同様に M閉弁の —次側すなわちホースから湯水混合栓までの間の ffi路でゥオーターハンマーを 生じる。ウォーターハンマーが発生すると,内部流路の圧力がト昇すると同時 に急激な圧力変動を伴うので、ホースの揺れ動きや内圧上昇によってホースの 耐圧強度の劣化を招くことになる。

このようなウォーターハンマー現象に対して、たとえば実公昭 58-32753号公 報に記載されているように、水 ¾ ^に内圧上昇を ffi衝させるための圧カ応動弁等 を備えることが有効とされている。この £力応動弁は、ダイヤフラムによって 区画されたチヤンバを吐水具への流路に連通させ、この吐水具に镅えた弁を閉 じたときの内/ Ϊ上昇をこのチャンバとダイヤフラムの変形によって吸収すると いうものである。

このようなウォー夕一ハンマーを防止するための機構としては各植のものが 既に知られており、先の公報に記載のように内圧上昇を吸収したり圧力を外に 逃がすという構成がその基本である。

また、このようなウォーターハンマー防止機構のほかに、たとえば実閉平 6· 5588号に記載のように、シャワーヘッドへ向かう混合水の圧力を WI節するため の圧力調節弁をシャワーホースの上流の流路中に組み込み、シャワーへッドの 閉閉バルブを閉じたときにはシャワーホースに一次側圧圧力が作用しないよう にしたものもある。

シャワーへッド自身に吐出と止水のため開閉弁を設けるとき、片手でシャ ヮ一へッドの本体を持ち他方の手で閉閉弁の摘まみを操作することになる。こ の場合、止水から吐出及びその逆の操作が素早く桂快にできるようにすること が使い勝手の面からは好ましい。したがって、開閉弁の弁操作はたとえば押し ボタン式として »時に流路を閉閉するような機樽のものが採用されることにな り、その閉弁速度はかなり速くなる。

このように開閉弁の閉弁速度が速いと、止水時のウォーターハンマーの強さ の度合いも大きくなり、下流のホース側での内压上界も急激に大きく変動する と共に、ウォーターハンマー発生時のホースへの内圧負荷が緣り返されること になる。このようなウォーターハンマーに対し、先に举げた公報に記載のよう な圧力応動弁を適用することが有効である。

しかしながら、ダイヤフラムによって圧力変動を吸収するものでは、圧力応 動弁が閉じた後でもこのダイヤフラムの弾性変形によって、ホース内の圧力を 安定させることは可能である力ウォーターハンマー発生直後の圧力上丼の滅 衰効果には限界がある。

また、圧力上昇に連動して内部流路の容積を一時的に拡大させる向きに動作す ると同時に内部流路を閉じていくような弁体を備える場合でも、ウォーターハ ンマー発生時の圧力上昇を同様に抑制することができる。ところが、この弁体 が動いた後では、ダイヤフラムの 5単性変形に比べると圧力変動に対する応答性 が劣る傾向にあるので、ホース内の圧力を安定化させる効果は小さい。

このように、ダイヤフラム式であれば圧力変動後の安定化には適するもの の、ウォーターハンマーによる圧力上昇の滅衰効果には劣る傾向にあり、一方 剛体の弁体では逆に圧力上昇の減衰の面では好ましいがその後のホース内圧力 の安定ィ匕については有効とはいえない。したがって、ダイヤフラムまたは弁体 を用いるいずれの圧力応動弁であっても、ウォータ一ハンマー発生に対する機 能は充分でない面がある。

以上のことから、圧力応動弁を流路中に備えていても、シャワーへッド自身 に閉閉弁を備えるものでは、止水搡作のときのホース内圧の上昇が効果的に抑 えられず、ホースの ϋϊί"圧疲労による劣ィ匕が早まる等の陣害がある。

—方、シャワーホースの上流の流路に圧力調節弁を俩えるものでも、シャ ヮ一へッドに手元操作用として開閉弁を閉じたときには、同棣にシャワーホー ス内でゥォ一ターハンマーが生じてしまい、内圧の上昇によつてシャワーホー スの劣化や破損の原因となる。

また、手元搡作で止水したときのシャワーホースの内圧は、給水側の供給圧 やシャワーへッドの閉閉弁の閉弁速度によって棣々に変化するが、シャワー へッド側の手元搡作で止水したときのシャヮーホースの内圧の値は圧力調節弁 の仕様によって基本的には決定される。ところが、手元搡作式の開閉弁が瞬時 に閉じられるような場合では、同棣にゥオーターハンマーを生じるためにシャ ヮーホースの内圧が高い状態のままで圧力調節弁が閉じてしまい、この後では 内圧が高いままになってしまう。したがって、シャワーホースに対する負荷が 大きくなり、同棣に劣化や破損を招くことになる。

また、圧力調節弁をビストンとシリンダとの組合せによって小型化して改良 されたものにおいても、ビストンとシリンダとの間のクリアランスによって 閉弁方向に水圧が作用することがある。このため、供給水圧が高くてシャワー へッド側の手元操作で止水されたときには、圧力調節弁の閉弁保持力が弱くな り、シャワーホースの内圧が高くなければ圧力調節弁による止水ができなくな る 0

更に、圧力調節弁はシャワーヘッド側に向かう流!:を翻節することによって 二次側圧力を—定絛に する機能を持つので、袷水側の供耠圧が高ければ高い ほど圧力翻節弁の流路は絞られることになる。このため、供給圧が高いと絞ら れた流路を通 aするときの流速が大きくなり、この状態で圧力調節弁が止水さ れてしまうと大きなウォーターハンマーを発生することになる。

このように、ウォータ—ハンマー防止のための圧力応動弁や圧力調節弁等を 億えていても、シャワーヘッド側で手元搡作して急に止水してしまうと、シャ ヮーホースを含む各部での一時的な圧力上昇を生じてしまうことが避けられな いという問題がある。

本発明において解決すべき狭題は、シャワーへッド側で吐出及び止水搡作を 行うシャワー装置において、特に止水時に発生するウォーターハンマーに起因 する圧力上昇を抑えてシャワーホースを含む各部に作用する圧力を低減するこ とによって部材の保全を図ることにある。

発明の開示

本発明は、水栓に設けたシャヮ一側流路からシャワーへッドまでまたはこの シャワーへッドの吐出端までの流路に、上流側から供耠流体の圧力を調整する 圧力調整手段と、シャワーへッドの吐出鳙への流路の開度によって供給流体の流 置を調整する流量調整手段とを順に配置し、更に流量調整手段が流路を閉じると きの流路内圧の上昇を接衝するための圧力緩衝手段を、流量脚整手段の搡作時の 流路内圧の上昇に対してこれを緩衢可能とする^系統として含むことを特徴と する。

このような搆成において、圧力調整手段の上流側に、この圧力調整手段が流路 を絞って閉じるときに水栓側からの流路内で発生する流路内圧の上昇を緩衝する ための圧力緩衝^ Rを配置したものとすることができる。また、シャワーへッ ドには、流 S調整手段として開閉弁を組み込むと共にその操作部を備える構成と することもできる。

圧力接衢手段を備えることで、シャワーへッド側での閉弁時におけるホース 内圧の上昇を吸収し、シャワーへッド自身または圧力整弁までの流路中に備 えた圧力緩衢手段によって内圧上昇を抑制するので、ホースへの圧力変動の負荷 が轻滅される。

圧力緩衝手段を、圧力脚整弁に股ける制御と圧力室とによって構成するも のでは、たとえばシャワーへッドに開閉弁を設けていてこれを閉弁したときの 圧力上昇が内部流路の容積の拡大裸作によつて吸収され、ホース内圧の上昇が防 止される。

圧力調整手段の制御弁体は、ホース側内圧の上界時に流体の供給源からの流路 を遮断した後でも圧力室の内容稂が増增大する向きに移動できるので、シャ ヮ一へッド側の權衝手段で吸収しきれない内圧上昇も圧力翻整弁によつて抑制吸 収される。

圧力親衝手段として可変容積構造を用いるものでは、特にボアの/ iFしを内郎流 l^fflijのオリフィスのスロートに開口させることによって、可変容積体等への圧 力伝播の力を小さすることができ、強度や構造の面で簡匕される。

圧力被衝手段としてリーク機搆を用いるものでは、開閉弁の機構のみを特殊 なものとすればよく、開閉弁と圧力緩街手段とを集約した構造とすることがで きる。また、開閉弁を吐水翊側と止水側の流路に切り替える切り替え弁機構とし た場合でも、リーク機構を止水側の流路中に設けておけば、止水時すなわち開 閉弁を閉じたときの圧力上昇をリーク機構から逃がすことができる。

圧力緩銜手段として緩閉止機構を用いるものでは、開閉弁自身の急閉止がない のでウォーターハンマーの発生自体が解消され、より安定した内圧の維持が可 能となる。

また、閉閉弁をスラストロック機構によって弁体の開閉動作させる機構とし たものでは、揉作部を手で一度押すだけでシャワーも浴びることができ、その 後再び搡作手段を押せばシャヮーを止めることができる取扱いが可能となる。 図面の簡単な説明

第 1図は、本発明のシャワー装置を港水混合栓に接続した胶懷の概要を示す図 である。

第 2図は、湯水混合拴の混合水出口とホースとの間に股ける圧力応動弁による 圧力吸収を示す要部の横断面図である。

第 3図は、第 2図における制御弁体のストローク動作を示す図であって、同囡 の (a)は制御^の摺動部と弁孔側のパッキンによって止水する例、同図の (b)は 制御弁体の外周に設けたパッキンを弁孔の内周に密着させて止水する例であ る 0

第 4図は、制御弁体の先鳙にコーンを股ける例であってホース側でのゥォ一 夕一ハンマー発生時に閉弁速度がは速くなることを説明するための要部の概略 図である。

第 5図は、第 4図の制御弁体の形状に代えて閉弁速度を遅くできるようにした 例を示す要部の概略図である。

第 6図は、制御弁体の外周に U字状断面のパッキンを設けた場合に一次側圧力 によって制御弁体が開弁方向に押されることを説明するための要部の縱断面図 である。

第 7図は、第 6図の制御弁体に代えて一次側圧力によるバッキンへの作用力を相 殺して制御^の安定した閉弁を可能とした形状の例を示す要部の縦断面図であ る。

第 8図は、制御を案内するガイドの内周面に U字状のパツキンを慷えるこ とによって一次側圧力による制御弁体の開弁方向への負荷を解消した例を示す要 部の縱断面図である。

第 9図は、制御弁体を開弁方向に付勢するスブリングの初期負荷を翻整できる 構成とした圧力調整弁の要郁を示す縱断面図である。

笫 10図は、第 9図の例におけるスブリングの初期負荷調整のための部材を分解 して示す 図である。

第 11図は、シャワーへッドの本体に慷える開閉弁の上流にピストンを利用し た圧力吸収 «Mtを偭えた例の蹤断面図である。

第 12図は、第 11図の圧力吸収機構におけるスリーブ、ガイド環及びスピンド ルの分^ 図である。

笫 13図は、ガイド環の詳細であって、同図の (a)はその正面図、同図の (b)は同 図 (a)の A-A糠矢視による縦断面図、同図の (c)は周壁に切開するスリットの傾斜 を示す展開図である。

第 14図は、ビストンに代えてチューブを圧力吸収機構に備える例を示す縱断 面図である。

第 15図は、閉弁棟作後において上流側からの圧力を下流側に逃がす圧力吸収機 構とした例を示す縦断面図である。

第 16図は、第 15図における開閉弁の詳細を示す縦断面図である。

第 17図は、第 15図の開閉弁の部材を分解して示す斜視図である。

第 18図は、圧力上昇時に水をリークさせる開閉弁の別の構成例を示す要部の縦 断面図である。

第 19図は、シャワーへッドの散水板郁分にリーク用の弁を備える例を示す要 部の縦断面図である。

第 20図は、閉閉弁のスビンドルに設けたピストンとシャワーへッドの本体側 に設けたダンバボアとによる緩閉止機構とした例を示す縦断面図である。

第 21図は、開閉弁のバッキンの形状によって開閉弁の緩閉止を可能とした例 を示す縦断面図である。

第 22図は、第 21図の例におけるバッキンの詳細であって、同図の(a)は先翊側 から見た斜視図、同図の (b)は弁座の弁孔に対するバッキンの位置関係を示す図 である。

第 23図は、第 9図に示したものと同様の圧力調整弁の上流に圧力緩衝手段とし てプロック及びチューブを流路内に設けた例を示す要部の縦断面図である。

発明を実施するための ft良の形想

第 1図はシャワー設備の一股的な例の概要を示す図である,

図において、たとえば浴室の整に固定した ¾水混合栓 1にホース 2を介して シャワーへッド 3が接被されている。 *水混合检 1は、従来のものと同様に耠水 及ぴ給 fiを受けて混合水を吐出管 la及びホース 2側への流路に切換え可能とした ものである。

シャワーへッド 3は、その基にホース 2を接続すると共に流路端に歉水板 3a 僱え、本発明においてはこの散水板 3a側への混合水の供給及び停止のための操作 部 3bを設けたものである、この棵作部 3bは、流路を開閉して吐出及び止水のみ を行わせるものとするか、この弁の開度を変更できるようにして流量を調整す る搆成のものとしてもよい。

湯水混合栓 1の混合水出口 lbとホース 2との間には、シャワーへッド 3の操作部 3bによって閉弁した時の内圧上界を吸収するための圧力 W整弁 21を設ける。こ の圧力調整弁 21は、第 2図の横断面図に示すように、混合水出口 lb側とホース 2 側に連通する部分に区画する隔壁 21aを備えたもので、この SS壁 21aに開けた弁 孔 22周りであって混合水出口 lb側の室に BKむ部分にはパッキン 23を設けたもの である。

隔壁 21aよりも混合水出口 lb側の流路には弁孔 22と同軸上に圧力室 24を形成 し、この圧力室 24には閉弁時の圧力上昇の吸収と止水のための制御弁体 25を隔壁 21a方向に向けて出没可能に組み込む。この制御弁体 25は圧力室 24から隔壁 21a 方向に向けて突き出したガイド 24aに水密状で摺動可能とすると共に、圧力室 24 の内壁に対しても同様に水密状で摺動可能に組み込んだものであり、スブリン グ 26によって隔壁 21aから離れる向きに付勢されている。そして、制御弁体 25 には弁孔 22側の流路に臨む先端から後 ¾までの間に連絡路 25aを軸線方向に閉 け、この連絡路 25aによつて圧力室 24と制御 # 25の接動都との間に形成される 空間 27が混合水出口 lbからホース 2までの流路に連通している。

制御 ^25の先雄部は第 3図の (a)に示すように先細り形状を持つコーン 25bを 形成し、その基¾から後方はガイド 24a内を摺動可能な等径の摺動部 25cとして いる。そして、弁孔 22周りに股けるバッキン 23はこの摺動部 25cが挿入された ときその周面をシールして止水可能な内径を持つ。

シャワーへッド 3の操作部 3bによってその流路を開いた状想にしておき、 » 水混合栓 1から混合氷を供耠すると、混合水は圧力拥整弁 21内を弁? L22を抜けて ホース 2側に流れ、弁孔 22の絞りによってその前後の流速が速くなり、制御^ 25のコーン 25bの先靖周りの圧力が低下する。このため、連絡路 25aによって連 通している空間 27の内圧も下がり、スブリング 26の付勢力によって制御弁体 25 は第 2図の位置に保持され、弁孔 22からホース 2側へ混合水の供耠が糖続され る。

シャワーへッド 3の棵作部 3bによつて流路を閉じると、ホース 2側の流路内圧 が上昇する。このとき、圧力調整弁 21内の混合水の流動も停止するためその弁 孔 22付近もホース 2の内圧と等しくなり、閉弁後の圧力上昇は制御弁体 25の連絡 路 25aによって空間 27へも伝播する。したがって、この空間の内圧が上昇して いってスブリング 26を TOさせこれによって制御弁体 25は弁孔 22側に移動し、 第 3図の (a)に示すように摺動部 25cがバッキン 23内に嵌まり込んで流路が遮断さ れる 0

このような制御弁体 25の動きはホース 2側への流路の遮断だけでなく、圧力室 2 との間に形成されている空間 27の内容積を増加させる。そして、この空間 27 は流路の遮断後においてもホース 2側の流路と連通しているので、内圧の上昇を 空間 27の容積の增加によって吸収することができる。すなわち、この実施例 は、圧力調整弁 21の中に制御弁体 25の動作による圧力調整と、流路内圧の上昇時 の圧力緩衝との機能を持たせたものであって、圧力蒯整手段と圧力緩衝手段とを 一体に構成したものである。

また、第 3図の (a)の状態では弁孔 22が完全に閉じられているが、制御弁体 25 は図示の状態から更に右側に移動可能である。したがって、シャワーヘッド側 での閉弁直後の圧力上昇や脈動に対しても、空間 27の圧力伝播に応じて制御弁体 25は自由に移動してその圧力上昇を吸収できるように空間 27の容稷を変えるこ とができる。

更に、混合水出口 lbからの混合水が髙圧である場合でも、 Μ御の遠絡路 25aを通じて空間 27に混合水が流入し、スブリング 26に打ち勝って制御^ 25を 弁孔 22側へ同様に移動させる。この制御弁体 25の移動によつて弁孔 22を抜ける 流量が校られるので、連絡路 25a及び空間 27内の水圧が下がり、ス:リング 2βと 釣り合う位匿で制御弁体 25が安定するようになる。したがって、高圧の混合水 が供給される場合でも、圧力 HO整弁 21によつて一定の低圧の混合水がホース 2へ 供給されることになる。

また、高圧の混合水の供耠時においても、シャワーヘッド 3の開閉弁 5を閉じ れば、先の例と同様に空間 27内の圧力が上昇してスブリング 26との釣り合い位 置から制御弁体 25が弁孔 22側へ移動してこれを閉じる。このため、ホース 2側 は高圧の混合水と遮断されるため、閉弁時の一 5¾£力よりやや高い水圧がかか るだけとなり、その劣^:や破損が防止される。

なお、スブリング 26は通水時にホース 2側の水圧が lkg/cm2以下となるような 削御弁体 25に対する付勢力を持つと同時に止水時には 2kg/cm2以下となるよう に、そのパネ定数ゃ卷線の数等を設定することが好ましい。

このような制御弁体 25による止水及び圧力吸収のための動作は、第 3図の (b)に 示す制御弁体 25の摺動部 25cと弁? L22の I»係によっても可能である。この例は、 弁孔 22の軸槭長さを或る程度大きくしておき、制御弁体 25にはその摺動部 25cの 外周に 0リング等のパツキン 25dを慷えたものであり、流路内圧の上昇時には図 示のようにパッキン 25dが弁孔 22の中に入り込むようにすることで止水可能で ある。そして、バッキン 25dが弁? L22内に位置しているストロークで制御弁体 25が移動して空間 27の容稂を変える動作が可能なので、流路内圧の程度に応じ た圧力吸収が同様に行える。

このように、制御弁体 25はその流路の遮断後においても、連絡路 25aによつ て空間 27をホース 2側に連通させていて、刺御^ 25自身もそのストローク方向 に自由に移動できるので、シャワーへッド側での閉弁後の圧力上昇が継続して もこれを吸収してホース 2への酎圧負荷を柽滅することができる。

第 4図と第 5図は制御弁体 25の先翊部の形状差によつて港水混合栓 1側への ウォーターハンマーによる圧力負荷を低減の可否を説明するための概略図であ る。

第 4図において、弁? L22の周りに設けるパッキン 23は、第 3図に示したものと は異なって制御弁体 25の先端部のみを受ける環状体として配 *され、制御弁体 25が嵌まり込むことによって止水されるものと相違している。そして、制御弁 体 25の先端部は円錐状のコーン 25eとして形成され、このコーン 25eの基端節に は環状の着座環 25fを突き出した形状を持ち、糾御弁体 25が止水位置に移動した ときにはこの着座環 25fがパッキン 23の端面に突き当たる配置となる。

このようなコーン 25eを持つ制御^ 25でも、通水時には先の例と同棣に二次 側圧力とスプリング 26とがバランスした位置に保持される。たとえば、—次側 の圧力が通常値であってこの保持された位置が第 4図の (a)であるとするとき、 —次側圧力が高いときにはコーン 25e周りと弁し 22との間での敉り部分での流速 が增してこの部分の圧力が低下すると同時に空間 27の内圧が上昇するので、制 御弁体 25は同図の (b)に示す状態まで移動させられた位置でバランスすることに なり、着座環 25fとパッキン 23との距離が短くなる。

この状態でシャワーへッド 3の橾作部 3bによって止水すると、空間 27内の圧 力の增加によって制御^ 25が更に右に移動して着座環 25fをバッキン 23に密着 させて閉弁する。このとき、着座現 25fとバッキン 23との距離が短いためにそ の閉弁速度も速くなってしまい、その結果湯水混合栓 1側でのウォータ一ハン マーによる上昇圧力が大きくなる。

一方、第 5図に示す制御弁体 25は着座環 25fの形状等は第 4図のものと同一であ るが、コーン 25gは先端側のみであって第 4図に示したコーン 25gよりも軸線長 さは短く、その基端側であって着座環 25fによって囲まれた部分から少し突き出 てコーン 25gに連なる部分を等径のストレート部 25hとしている。そして、通常 の通水時では第 4図の場合と同様に第 5図の (a)に示す位置に制御弁体 25はバラン スする。

このようにコーン 25gを着座環 25fよりも突き出ている部分の先端側のみに設 けることによって、一次側圧力が上昇したときに同図 (¾)に示す位置に制御弁体 25が位置すると、コーン 25gによる弁孔 22に対する校り度は第 4図の例よりも大 きいため、制御^^ 25の位置は第 4図の形状のものに比べるとパッキン 23から P T/JP96/03189

- 12 -離れた位匿でバランスする。したがゥて、パッキン 23と着座環 25fとの間の距 離も長くなり、シャワーへッド 3側で止水されたときのウォーターハンマーが 発生したときの制御弁体 25の閉弁速度は第 4図の例のものに比べると遅くなり、 その結果港水混合栓 1側での内圧上昇が «和される。

第 6図と第 7図は制御^ 25とこれを案内するガイド 21bとの間のシール搆造の 相違によってシャヮ一へッド 3側を止水したときのホース 2の内圧の低 ¾の可否 を説明するための図である。

第 6図の例では、圧力澜整弁 21の内部に弁孔 22と同軸上に形成された简状のガ ィド 21bの内径にほぼ等しい ^¾とした制御弁体 25が榷動可能に組み込まれ、こ の制御弁体 25の外周面に形成した環状溝 25iに U字状断面のパッキン 25jが取り付 けられている。ノ、'ッキン 25jは図示のように制御弁体 25の先铕側に臨む面が凹断 面となるように組み込まれているので、一次側の圧力は制御弁体 25とガイド 21bとの間のクリアランスによって同図において拡大して示すようにバッキン 25jを左に押すように作用する。

ここで、通水時にシャワーヘッド 3側を止水すると、ホース 2の内圧が空間 27 に伝達されて制御^ 25を図において右側に移動させて閉弁しょうとするが、 一次側圧力がパッキン 25jに作用していてその圧力負荷面積は環状溝 25iの端面よ りも大きいので、一次側圧力によって制御弁体 25は左側すなわち開弁方向に押 される負荷を受ける。したがって、一次側圧が高圧のときには制御弁体 25を開 弁方向に押す力が強くなり、着座環 25fがパッキン 23を押す力が弱くなってしま

このように制御弁体 25がパッキン 23に当たる力が緩くなつてしまうと、 ウォー夕一ハンマー発生時に制御弁体 25が一時的にバッキン 23から離れる可能 性があり、これによつて一次側圧力がホース 2内に伝速されることになり、そ の結果ホース 2の内圧が急激に上昇してしまう。

—方、第 7図に示す制御弁体 25は、その環状溝 25iから着座環 25f近傍までの外 周面を先の例よりも小さくした小径部 25kとすると共に、この/ 部 25kの端部 には着座環 25fの着座面と反対側の面を向く受圧面 25mを形成したものである。

この受圧面 25mを形成している部分のはガイド 21bの内径より僅かに小さく したものであり、これによつてパッキン 25jが受ける一次側圧力の作用面積に対 して環状溝 25iの端面及び受圧面 25mの合計の作用面種を等しいか大きくするこ とができる。したがって、バッキン 25jを左側に押す一次側圧力と、現状 »25i の端面及び受圧面 25mを右側に押す一次側圧力とが相殺されることになり、一次 側圧力が高圧であっても ftlj御弁体 25をパッキン 23に強く押し付けた状態を保つ ことができる。

このように、制御弁体 25に対する一次側圧力が開弁方向に優勢に作用しないよ うな制御弁体 25の形状とすることによって、一次側圧力が高いときでも止水時 における制御^ 25の閉弁を確実に保つことができ、ホース 2の内圧上昇を低 « することが可能となる。

第 8図はガイド 21bの内周に環状 21cを設けてこの環状溝 21cに U字状断面の パッキン 21dを組み込んだ例を示す要部の縦断面図である。

第 6図及び第 7図で示した例は、制御^ 25の環状 »25jにパッキン 25iを設けて いるために一次側の圧力が高いとこのパッキン 25iが受ける負荷によって制御弁 体 25がその閉弁方向に押されるというものであった。

これに対し、第 8図の例ではパッキン 21dはガイド 21b側に組み込まれてい て、制御弁体 25はその外周面をパッキン 21dに対して摺動させるだけである。 このため、一次側の圧力が高くて制御弁体 25とガイド 21bとの間のクリアラン スからバッキン 21dに負荷が及んでも、制御弁体 25はその先端側の着座現 25fを 最大計とする受圧面となるだけで、バッキン 21dに作用する負荷は削御 ^25の 周面に対する摺動抵抗を增やすだけで開弁方向に移動させる作用力はない。し たがって、一次側が高圧であつてもシャワーへッド 3側で止水したときの ゥ才一ターハンマーによるホース 2及び潘氷混合拴 1側での圧力上昇を低滅する ことができる。

笫 9図は第 2図に示した圧力調整弁 21のより具体的な構成を示す要部の羝断面図 であり、先に例示したものと同じ部材については共通の符号で指示し、その詳 細な説明は省略する。

制御^ 25はガイド 21bによって弁孔 22に対して進退可能に配置され、この制 御弁体 25を開弁方向に付勢するスブリング 26はその初期荷 fiを調整可能とす る。このスプリング 26の初期荷重の調整のため、 E力室 24内には移勳子 28を組 み込むとともに、外部から回転操作可能な操作子 29を設ける。

第 10図はガイド 21b,移動子 28及び搡作子 29の^? ^fi 図であり、糾御 #25を 外挿するガイド 21bの外周面の 2個所には軸線方向に刻んだスライド »211 1を設 けている。移動子 28はその内部にガイド 21bを外挿して摺動可能なスリーブ 28a を形成するとともに、このスリープ 28aの内周面に股けた突条 28bをガイド 21b> 1に差し込むことによって、ガイド 21b周りに回転を伴うことなくその軸躲方向 のみに移動可能としたものであり、更に外周面には突起 28cを設けている。

搡作子 29は圧力室 24と同軸上で回転可能に組み込まれると共に、圧力綢整弁 21 の端面に連結したブラグ 21eによつて軸線方向の動きを拘束されたものであり、 その內周面を制御^ 25の軸線方向の摺動面及び移動子 28の回転方向の摺動面と したものである。そして、プラグ 21eから突き出る部分に工具掛り 29aを設ける と共に、移動子 28を外挿する部分には軸械方向の端部から周面に向けてスリッ ト 29bを切開している。

スリツト 29bは移動子 28の突起 28cを差し込める ¾ίの開口幅を持ち、操作子 29の軸線に対して捩じれを持たせて周方向に展開している。このため、搮作子 29を第 10図において時計方向に回すとスリット 29b内での突起 28cの相対的な移 動によって移動子 28を図において左側に向けて動き、反時計方向に回せば右側 に向けて移動することになる。

このような移動子 28と操作子 29とを備えることによって、操作子 29を回転さ せる向きによつて第 9図において移動子 28を左右に動かすことができる。そし て、スプリング 26はその一端が制御弁体 25の基端側に突き当たるとともに、他 端側は移動子 28に突き当たっているので、移動子 28を左側に動かせばスブリン グ 26に対する圧縮が強められ、右側に動かせばスプリング 26への負荷が小さく なる。したがって、スプリング 26を圧力調整弁 21の中に組み込んだ後でも搡作 子 29を回転操作することによってスブリング 26に対する初期荷重を任意に変更 することができる。

このようにスブリング 26の初期荷重の設定や変更が ffi単にできるので、供耠 水圧が様々に異なったりしても、ホース 2の内圧の上昇を低减できるようにス ブリング 26の復元力を W節することができ、シャワーへッド 3側での止水時に 発生するホース 2及び湯水混合栓 1内での圧力上昇を低滅することが可能とな る。また、スプリング 26の製造に際してそのパネ荷重の製造镔差が避けられな いものであっても、このスプリング 26の初期荷重を貌節することで、このよう な製造誤差による影響を受けない圧力調整弁 21の機能を維持することができ る。

ここで、先に説明したように、特に一次側の圧力が高い場合には、シャワー へッド 3側の止水時に制御弁体 25の閉弁速度が速いためこの制御弁体 25による流 路の閉塞によるウォーターハンマーが生じるが、これを低減するために連絡路 25aの内径を小さくすることが有効であり、たとえば内径 0.3mm 1.5mm¾¾と することが好ましい。

すなわち、制御弁体 25がそのパッキン 23側への閉弁位 gに移動するときに は、制御^ 25の背部側を占めている空間 27内の容稜が次第に增加していく。 この制御弁体 25の動きでは空間 27内の容»增加に伴って、制御弁体 25の先端側か ら水が空間 27側に強制的に向かわせられる流れが生じる。したがって、連絡路 25aの内径を小さくして空間 27に向かう水の流!:を絞るようにすれば、水によ る抵抗を利用して制御弁体 25の移動速度を遅くすることができ、これによつて 制御弁体 25が閉弁するときに癸生するウォーターハンマーを低滅することが可 能となる。一方、連絡路 25aの内径が 0.3mmよりも小さくなると、制御弁体 25の 移動が遅くなりシャワーへッド 3の搡作部 3bを搡作して開にしても、制御弁体 25 の開となる速度が遅くなり、シャワーへッド 3からのシャワー散水の閉始も遅 くなつてしまう。

更に、第 3図の例を除く制御弁体 25の閉弁状態はその着座環 25fをバッキン 23 に対して同軸上で表面に突き当てるというものである。このような閉弁方式の

ものでは、パッキン 23の硬度を下げることによって、第 3図の例の場合と同様 に、閉弁後においても制御 ^25を更にパッキン 23の中に食い込ませるように して移動させることができる。

止水栓等に用いられている通常の平パッキンの硬度は 90度程度であって、こ れは常に閉弁状態にあって圧縮されるバッキンであり、また手搡作で過度に締 付けられることもあるので、圧縮変形し難い仕棣のものが利用される。これに 対し、各実施例におけるパッキン 23の硬度は 40度 ~70度とすることが好まし く、このような硬度であれば、先に述べたように閉弁後においても W御弁体 25 の移動が少し可能であることからウォーターハンマーの低滅にも役立つほか、 シール性も髙く維持できるという利点を生む。なお、パッキンの硬度が 40度よ り小さくなると、パッキンの強度が弱くなり永久変形を生じやすくなる。

第 11図は本発明におけるシャワーへッドの縱断面図である。

第 1図において示したシャヮ一へッド 3と同様にシャヮ一へッドの本^ の基 端にホース 2接続すると共に、先 5»には多数の小孔を開けた散水板 4aを取り付け ている。そして、本体 4の中途部分には内部流路を閱閉するための開閉弁 5を設 ける。

開閉弁 5は本体 4にネジ接合して固定したスリ -ブ 5aにガイド環 5bを同軸上で 回転可能に取り付け、更にこのガイド環 5bにスピンドル 5cを同軸上で回転自在 に組み込み、このスピンドル 5cの先端に設けバッキン 5dを弁体として本の 内壁に形成した環状の弁座 4bに接雕可能としたものである。

第 12図はスリーブ 5a,ガイド環 5b及びスピンドル 5cの分解図、第 13図はガ ィド環 5bの詳細を示すものである。

スリーブ 5aは異径の中空体であって、その下半分の内周には半径方向に対向 した 2か所に軸線方向に刻んだ保持溝 5βを形成している。また、スピンドル 5cに は、スリーブ 5aの保持 *5eの中に摺動可能に組み込まれる 2本の突起 5fを設け る 0

ガイド環 5bはその一端に回転搡作用の摘まみを取り付けると共にパッキン 5hを介してスリーブ 5aに組み込まれ、その内部を中空状としてスピンドル 5cを 差し込んでいる。そして、ガイド環 5bの周壁には、第 12図に示すように周方向 に 2条のスリット 5iを切開し、これらのスリット 5iにスピンドル 5c 突起 5fを差 し込み可能としている。スリツト 5iは第 13図の (c)の展閉図に示すようにガイド 環 5bの軸線に対して傾斜した方向に切開されたものである。

本^ 4に対して固定されるスリーブ 5aにガイド環 5bはその軸辍周りに回転自在 であり、このガイ下環 5bのスリット δίから突き出したスピンドル 5cの突起 5fを スリーブ 5aの保持 «5eに差し込むことによって、スピンドル 5cは突起 5fと保持 j#5eとによる拘束によりその軸線周りには回転できず、軸械方向のみの移動が 可能となる。したがって、ガイド現 5bの摘まみを回転させると、傾斜したス リツト 5iの中を突起 5fが相対的に移動することになり、これによりスピンドル 5cはその軸線方向に位 Sを変える。

このような開閉弁 5であれば、スピンドル 5cはその突起 5fとスリット 5iとに より、摘まみ 5gをほぼ半回転させるだけで第 11図の閉弁状態からパッキン 5dを 弁座 4bに着座させる止水位置に設定され、摘まみ 5gを逆向きに回すことで止水 位置から閱弁させることができる。

開閉弁 5を閉じるときに生じるウォーターハンマーによる内圧の上昇を抑え るため、圧力親衢手段を開閉弁 5の直ぐ上流に股ける。この圧力緩銜手段は、本 ^ とは別体として組み込んだプロック 6とその内部に組み込んだビストン 7と によって構成されたものである。

プロック 6は、本 # の下端側から弁座 4b側を連通させるオリフィス 6aを形成 すると共に、そのスロート部分を小孔 6bによって連通させたボア 6cを備え、こ のボア 6cの開口端に小孔 6e付きのブラグ 6dを着脱自在に取り付けたものであ る。そして、ピストン 7はパッキン 7aを介してボア 6cに水密状に収納され、ス ブリング 7bによってオリフィス 6a側に向けて付势されている。

以上の構成において、シャワーを浴びた後に摘まみ 5gを回して閉閉弁 δを閉じ るように搡作すると、先に説明したようにスピンドル 5cが素早い動きで弁座 4b 方向に移動し、パッキン 5dが弁座 4bに着座して流路が閉じられる。このとき、 流路の遮断によつて閉閉弁 5の下流では流路内圧が上昇するが、内部流路が小孔

6bによって連通しているボア 6cに圧力が伝摻される。そして、この圧力をビス トン 7が受けてスプリング 7bを収縮させて第 11図において左側に移動して小孔 6b側に ffiむボア 6cの内容種を增加させる。

このように、閉閉弁 5を閉じたときに発生する内部流路の圧力上昇は、開閉弁 5よりも下流の内部流路に連通しているボア 6cの容積の増加によって吸収され、 閉弁直後の内圧上卉を抑えることができる。したがって、ホース 2に対する内圧 負荷も低減され、その耐圧性の劣化や継ぎ手部分とのシールの低下も防止され る o

また、ボア 6cが内部流路に連通する小孔 6bは、オリフィス 6aのスロート部分 に閉口していて、内圧上昇のときにはこのスロート部分の圧力上羿は流路面積 が大きな部分と比べると小さい。したがって、ボア 6cへの圧力伝播も小さくな り、この圧力上昇に応じてビストン 7が移動できるようにスプリング 7bはその 5単性力を持つものであればよい。このため、スプリング 7bの耐圧荷重を小さく できるので、その *を小さくできプロック 6の小型化が可能となる。

第 14図は第 11図の例におけるピストン 7に代えて、その内容積を可変とした 可変容積体をボァ 6cの中に組み込んだ例である。

図示の例では、可変容積体は空気を封入したチューブ 8であり、ボア 6cを外部 と遮断するプラグ 8aによってボア 6c内に拘束されている。このようなチューブ 8を備える場合でも、閉閉弁 5を閉じた後の流路内圧の上昇によるボア 6c内への 圧力伝播によって、チュープ 8は収縮変形して内部流路側に連通する容積を拡大 させる。したがって、第 11図に示したものと同様に、閉弁直後のウォーターハ ンマ一の発生や内圧の急激な上昇等による陣害をなくすことができる。

なお、チューブ 8に代えて、外圧によって収縮変形可能な発泡体を可変容積体 として組み込んでも同様の作用効果が得られる。

第 15図は開閉弁を閉じた直後の上流側の流路の内圧上昇によって一時的に開弁 状想に投定して圧力を散水板 4aから大氕に逃がす機構とした例である。

第 11図及び第 14図に示したものと同様に、本 #4の内部に形成した弁座 4bに対 応する位置に閉閉弁 9を設けている。

第 16図は開閉弁 9の詳細を示す羝断面図、第 17図はその部材を分解して示す斜 視図であり、本^にネジ接合して固定したスリーブ 9aにガイド環 9bを同軸上 で回転自在に組み込み、このガイド環 9bには移動子 9cを内挿すると共に、移動 子 9cの中にはパッキン 9eを一襯に取り付けたスピンドル 9dを同軸上で移動可能 に組み込んでいる。

スリーブ 9a,ガイド現 9b及び移動子 9cの搆成は、第 12図に示したものとほぼ同 棣であり、スリーブ 9aの内周にはニ条の保持 »9fを刻むと共にガイド環 9bの周 壁には傾斜した 2本のスリット 9gを切開し、これらのスリット 9gを貫通して保 持溝 9fに入り込む 2本の突起 9hを移動子 9cの外周から半径方向に突き出してい る。このような構成であれば、ガイド環 9bの上端に取り付けた摘まみ 9b>lを回 すと、スリツト 9gを貫通する突起 9hがスリーブ 9aの保持溝 9fの中に差し込まれ ているので、移動子 9cはその軸線回りに回転を伴わずに第 9図において上下方向 に移動する。そして、このときの移動も、先の例と同様にガイド環 9bのスリツ ト 9gの傾斜によって、摘まみ 9b»lを少し回すだけで素早く移動する。

移動子 9cの中に差し込まれたスピンドル 9dは、移動子 9cの外側面に係合する リング 9d-lによって下側すなわち閉弁方向への動きを規制され、ノッキン 9eを 取り付けているフランジ 9d-2とガイド現 9bの上端部分との間には圧縮のコイル スプリング 9iを組み込む。これにより、第 16図の状態において、パッキン 9eを 上に押す力が作用すれば、スピンドル 9dはスプリング 9iを収縮させてガイド環 9bに対して上側すなわち開弁方向へ移動する。

第 15図に示す開弁状態にある開閉弁 9を摘まみ 9b-lによって閉弁させると、移 動子 9cとスピンドル 9dとがこなって弁座 4b側に移動し、パッキン 9eがこの 弁座 4bに着座して閉弁する。このとき、閉閉弁 5の上流側でゥ才一ターハンマー を生じたり急激な内上昇が起きると、この圧力をパッキン 9βが受ける。このた め、コイルスプリング 9iのパネ定数を適切にしておけば、圧力上昇によってス ピンドル 9dだけをコイルスブリング 9iの JR«Sによって弁座 4bから引き雛す方向 に移動させることができる。したがって、閉閉弁 5の上流側で圧力上昇があって も、これを流路内に封じ込めないで、下流側の歉水板 4aの小孔から大気に逃が すことができる。

このように、開弁及び閉弁位置に設定できるスピンドル 9dについて、その閉 弁時には上流側からの圧力を受けて開弁方向に移動できるような構造とするこ とにより、ウォーターハンマーや急激な圧力上昇によるホース 2への W "圧負荷 を低滅することが可能となる。

第 18図は第 15図の例と同様に開閉弁を閉じた後に上流側で圧力上昇を生じたと きに給水を散水板側にリークさせる構成の別例を示す要部の縦断面図である。 シャワーへッドの本^ 4は第 15図の例と同様の位置に開閉弁 31を組み込む。こ の閉閉弁 31は、本^の内部に形成した隔壁 4eに設けた弁座 4fに囲まれた弁孔 4g とその下流に形成され散水板側に連通する連絡 ?L4hとの間の流路を開閉可能とし たものであり、本^ に固定したブッシュ 31aによって ί¾寺されている。

ブッシュ 31aには操作用のボタン 32を水密状として弁座 4仿向に移動可能に組 み込むと共に、隔壁 eとの間に介装したコイルスブリング 33によってこのボタ ン 32を本^ から離れる向きに付勢している。ボタン 32の中には弁座 4fに着座可 能な弁体 34を従来周知のハート形カム 35によってブッシュ 31aに速接すると共 に、コイルスブリング 36によつてこの弁体 34を弁座 4Γ¾"向に付勢している。 ハート形カム 35とコイルスブリング 36との組合せによつて、弁体 34はボール ペン等に採用されている従来周知のスラストロック機構によってブッシュ 31a に連接することができる。

このスラストロック機構によって、同図 (a)の状態からボタン 32を押すと同図 (b)の位置まで移動し、押圧を解除すると同図 (c)の状態に維持される。そして、 同図 (c)の Jb Sからボタン 32を再び押すと、同図 (b)の状態を柽由して同図 (a)に復 帰する。このように、ボタン 32を押すことによって、同図 (a)に示すように ^ 34が弁座 4fに着座した閉弁状と、同図 (c)に示ように ^34が弁座 4fから離れた 開弁状 とに切り替えることができる。

ここで、弁体 34を弁座 4fHに付努しているコイルスブリング 36のバネ定数 は、閉閉弁 31を閉じた直後の上流側でのウォータ一ハンマーの発生による圧力

上昇よつて ^する程度のものとする。これにより、開閉弁 31を閉じた後に上 流側で圧力上昇したときには、同図 (c)に示すように *34が弁座 4fから離れて 散水板側への流路に連通させることができ、第 15図の例と同様に給氷をリーク させて圧力の上昇分を大気に逃がすことができる。すなわち、この実施例は流 5調整手段としてそなえる開閉弁 31に圧力 «銜機能を持たせたものであって、 流量網整手段と圧力钹衝手段とを一体として構成したものである。

なお、第 1図においては圧力調整手段と圧力緩衢手段とを一体として設けた例 を示し、第 18図では流量調整手段と圧力親銜手段とを一体として跺けた例を示し たが、圧力鉀整,流量調整及び圧力緩衝のためのそれぞれの手段を集約して一体 として構成することも無論可能である。

更に、第 19図はシャワーへッドの散水板部分から給水をリークさせて圧力上 昇を抑える例である。

シャワーへッドは先の例とは異なって、本^ 41の先端部に開閉搮作用のボタ ン 42を取り付け、本^ 41内の弁座 41aに開けた複数 (たとえば 90度の角度ビッチ の 4個)弁孔 41bを閉閉すると同時に、流路を切り替える回転式の弁^ 3をカム軸 43aとロッド 43bによってボタン 42に連接すると共に、弁^ 43には弁座 41aの 2 個の組合せの弁孔 41b同時に整合する 2個の孔を 180度の角度ビツチで開けたもの である。

このような弁体 43による流路の開閉及び切り替えは、たとえば本願出願人等 が提案して特願平 5-170398号として出願したシャワーヘッドに採用されている 機構がそのまま適用できるもので、ハンドル 42を図中において左側に押すと弁 ^43が左へ一旦移動した後に更に元の位 Sに戻る間に 90度回転して、弁^ 3の 孔と弁孔 41bとの組合せを切り替えることができる。

一方、本^ 1に il吉した散水板 44は、外周側に形成した環状チャンバ 44aを本 ^ 1と共に形成すると共にこの環状チヤンバ 44aに散水? L44bを開け、中央部に 排出チヤンバ 4cを形成したものである。珮状チヤンパ 44aは弁座 41aの中の半 径方向に対向して位置している 2個の弁孔 41bからの流路に連通させ、排出チャ ンバ 44cには残りの 2個の弁孔 41bからの流路に連絡路 41cを轾由して速通させ る。これにより、ボタン 42を一度押すとたとえば環状チャンバ 44a側に流路が 連通し、この後もう一度ボタン 42を押せば排出チヤンパ 4 dBUこ流路が切り替え ることができる。そして、環状チャンパ 4c側に切り眷ゎゥたときのみ散氷孔 44bからのシャワー散水が得られるものとし、排出チャンパ 4c側からは散水が ないものとすることによって、本^ 41に弁座 41aと弁 # 3とによる開閉弁を持 たせることができる。

排出チャンパ 44cには排出孔 44dを開けると共に中央部には円简状のガイド 4 e を設け、このガイド 4 dに逃がし弁 5を図において上下方向に移動可能に取り 付ける。この逃がし^ 45は連絡路 41cの下に配置した弁座 46に向けてコィルス プリング 47によゥて付勢され、通常時ではこのコイルスブリング 47によって逃 がし 45は弁座 46に着座してその弁孔 46aを閉じている。

環状チヤンパ 44a側に流路が連通している状態のときにボタン 42を押すと、 先に述べたように弁似 3の回転によって環状チャンバ 44a側への流路は閉じて連 絡路 41c側に流路が切り替わる。そして、連絡路 41cは通常時では、図示のよう に逃がし^ Ηί 5が弁座 46に着座しているので流路は閉じられているから、先の 搡作によって本体 41からの敢水は停止する。すなわち、連絡路 41c側に流路が切 り替わったときが閉弁状態に相当するものであり、ボタン 42を押す度に散水孔 44bからの散水と止水とが鞣り返して棟作される。

ここで、コイルスプリング 47のパネ定数を、第 18図の例の場合と同様に、閉 弁直後のゥ才一ターハンマーによる圧力上昇によって逃がし弁^ 45が受ける圧 力により収縮変形する程度のパネ定数とする。これにより、閉弁操作した後に 上流側の圧力が高くなったときには、逃がし弁^ 45が弁座 46から離れて開弁 し、上流側の給水を排出孔 44dからリークさせることによつて圧力上昇を抑える ことができる。

第 20図は開閉弁を閉じるときの閉弁速度を緩めることにより、流路の急激な 遮断をなくしてウォーターハンマーの発生を抑えるようにした構成例である。 図において、開閉弁 9の開閉動作のための構造は第 15図に示したものとほぼ同 様であって、同じ部材については共通の符号で指示する。

スピンドル 9dにはパッキン 9eを取り付けるフランジ 9d-2よりも先に突き出し たロッド 10aを同軸上に一体に設け、このロッド 10aの先端にはパッキン 10cを 外周に取り付けたピストン 10bを形成している。

—方、本体 4の弁座 4bの下流側の内周壁には、スピンドル 9dの軸線と一致する 開口軸線を持つダンバボア 4cを設ける。このダンバボア cは、パッキン 10cが 密着して措動町能な内径を持ち、 ¾も奥側の底部には下流側に連通する小孔 4dを 開けたものである。

摘まみ 9b>lを回して開閉弁 9を閉弁させるとき、先の例と同棣にスビンドル 9d がガイド環 9bと一体になって素早く閉弁方向に動く。このとき、パッキン 9eが 弁座 4bに着座する前にスピンドル 9dの先親のビストン 10bがダンバボア 4cの中 に入り込む長さ閲係としておけば、パツキン 9eの弁座 41)方向への移動と同時に ビストン 10bがダンパボア 4cの中に挿入されていく。

ダンバボア 4cの中には混合水が溜まつているので、ピストン 10bが入り込ん でいくとこの混合水は小孔 4dから外に排出されていくが、小孔 4dによる流路の 絞りによってピストン 10bは抵抗を受ける。したがって、スピンドル 9dは移動 子 9cの閉弁方向の動きに対してコイルスブリング 9iを収縮させるようになり、 移動子 9cの閉弁方向の移動よりも運い速度で閉弁する。このため、摘まみ 9 1 を回しても一気に閉閉弁 9が閉弁されることがなく、 i¾路の急激な遮断によるゥ オーターハンマーの発生が抑えられる。

また、閉弁が完了した後においても依然として閉閉弁 5より上流側の内圧が高 いときには、先の例で示したように、コイルスプリング 9iの収縮を利用して パッキン 9eを弁座 4bから引き離す動作は同様に可能であり、閉弁後の高い残圧 を逃がすことができる。

なお、コイルスプリング 9iは、閉弁時のスピンドル 9dの滅速動作や圧力の逃 がしだけではなく、スピンドル 9dからの抵抗を緩やかにして操作性を向上させ る役割も果たすこともできる。また、コイルスプリング 9iは必ずしも必要では なく、第 11図及び第 14図に示した閉閉弁 5のスピンドル 5cにロッドとピストン とを設けておき、ピストンを本^ 4のダンパボアに挿入するような構成であつ

ても、同棣に閉弁速度を遅くしてウォーターハンマーの発生を抑えることが可 能である。

第 22図は開閉弁の閉弁開始から完了までの流路の遮断を緩やかにしてウォー タ一ハンマーの発生を抑えるようにした例である。

この例では、先に説明した第 11図及び第 14図の開閉弁 5とバッキン 5hを除い て全く同様の構成であり、同じ部材については共通の符号で指示し、その詳細 な説明は省略する。

スピンドル 5cの先靖に備えるバッキン 11は、第 22図に示すようにフランジ 5c-lにほぼ等しい州圣を持ち端面を軸線と直交させた環状座 11aと、これに同軸 上で突き出されその先端面を軸線に対して傾斜させた挿入部 libとを懾えたもの である。環状座 11aは弁座 4bの着座面に被さる大きさを持ち、挿入部 libは第 22 図の (b)に示すように弁座 4bによって囲まれた弁孔 4b-lに差し込める程度の^ を持つ。

このような¾ ^のバッキン 11であれば、摘まみ 5gを回して第 22図の開弁状態 から閉弁させていくと、まず揷入部 libが先行して弁孔 4b-lの中に差し込まれる ようになる。このとき、挿入部 libの全体が直ぐに弁孔 4 1に入り込まずに、先 端までの長さが大きい部分から短い部分にかけて順に弁孔 4 1に差し込まれ る。このため、閉弁開始の時点では、弁孔 41)·1から弁座 4bの着座面までの流路 面稜は、緩やか小さくなるように変化していく。そして、挿入部 libが弁孔 4b>l に完全に没していくに連れて環^ Iliaの先端面が弁座 4bの着座面に接近してい くので、この過程でさらに流路面積が縮小されていき、その後環状座 11aの弁座 4bへの着座によって完全に流路が遮断される。

このように、バッキン 11の¾ ^を利用することによって、閉弁開始から完了 までを通じて、弁孔 4b-lが完全に開いている状筋から段階的に流路面積を絞つて いくような閉弁動作が可能である。したがって、第 20図に示したものと同様 に、流路の緩やかな遮断によってウォーターハンマーの発生を抑えることがで きる。

なお、挿入部 libの?^は図示のような先端面を軸線と傾斜させた面でカツト したものとするほか、コーン状のものであってもよく、いずれにしろ弁孔 4b>l の中に入り込むときその周りの環状断面の流路面積が緩やかに減少しながら閉 弁するようなものであればよい。

以上の各例において、シャワーへッドの本側で開閉弁を搡作して閉じたと きに、その下流側の内圧の上昇を本体 4自身に組み込んだ圧力吸収機構によって 吸収すると同時に、第 2図及び第 3図で説明したようにホース 2の基端に接続され ている圧力調整弁 21でも同棣に圧力吸収が行われる。このため、シャワーへッ ドの本体 4側で全ての圧力吸収を担わせることが不要となるので、圧力吸収のた めの空間等が小さくでき、本^の庸が大きくなることもない。

第 23図は第 9図で示した圧力調整弁 21の上流側の混合水出口 lbに制御弁体 25の 閉弁動作時のウォータ—ハンマーを低滅するための圧力緩衝手段を備えた例で る。

第 23図に示す圧力調整弁 21は、第 9図の例におけるスブリング 26の初期荷重を 調整する機構を含まない点が相違するだけであり、その他の構成は同じであ る。そして、港水混合栓 1に連通する混合水出口 lbを構成する部材としてこの港 水混合拴 1の背部に連桔した L字状の継手 lcに、第 14図の例で示した圧力緩衝手段 を組み込んでいる。

圧力緩衝手段は、第 14図の例と同様に、継手 lcの曲がり部分に組み込んだブ 口ック Idの中に空気を封入したチューブ leを配置すると共に、このプロック Id に開けた小孔 Ifによって糠手 lc内の流路からの圧力をチューブ leに伝達可能と したものである。

このようなチューブ leを収めたプロック Idを継手 lc内に設けることによつ て、シャワーへッド 3側で止水操作に伴うホース 2内の圧力上昇を受けて制御弁 体 25が閉じるときには、港水混合栓 1側の流路での圧力上昇がチューブ leの収縮 変形によって低滅される。したがって、湣水混合栓 1内の弁機構及び建屋側の耠 水及び袷港の配管に対する衝も抑えられ、配管が発する音も小さくすること ができる。

以上のように、本発明では、流体の供耠通側であってホースの基蜴との接続 部分にホース内圧の上昇を抑えるための圧力翻整手段を慷えて、シャワーへッ ドの本体にもこれに偭える閉閉弁の閉弁時の内圧上昇を抑制する圧力鍰銜手段を 設けるので、開閉弁を閉じたときには圧力賙整手段による止水と共に内容積拡大 等による圧力吸収とシャヮ一へッド側での圧力上昇の緩衝によって、ホース側 への内圧負荷の変動を輊«できる。これにより、ホースへの «り返し負荷が小 さくなり、その弾性劣化やシール部の損傷等が防止され、耐久性を大幅に向上 させることができる。

また、圧力睏整手段の上流側にも圧力緩衢手段を組み込んだり圧力翻鳖手段自 身にもウォーターハンマー発生時の圧力上昇を親和するような弁機構を慷える ことで、水栓側に対する圧力負荷も低減されると、水栓とホースとの組み合わ せのシャワー設備の保全が更に向上する。

産業上の利用可能性

本発明のシャワー装置は、流路を開閉操作するときに発生するウォー夕ーハ ンマーによる ¾L¾内圧の上昇を、シャワーヘッドまでのホースだけでなく水栓 ゃ建屋側の配管等も含めて防止することができる。