專利名稱：節水栓的制作方法
技術領域：
本發明與節水栓相關，所述節水栓具有向通過軟管或自來水管供應的水中加入氣泡的功能。
背景技術：
現有技術公開了安裝在廚具或淋浴器噴頭上，向所供應的自來水中加入大量氣泡的裝置(請參照專利文獻1)(請參照專利文獻2、。該裝置用于防止洗涮時發生濺水、及改善淋浴器的水流觸到皮膚時的使用感覺。在先技術文獻專利文獻1 (日本)特開2005-2053 號公報專利文獻2 (日本)特開2008-237601號公報公知的在先技術中存在以下需要解決的課題。如果在向淋浴器噴頭供應水時向水中加入大量的氣泡，不僅能改善使用感覺，并且還具有節水效果。然而，如果加入的氣泡量太少則節水效果不明顯，而如果加入氣泡量太多則水流觸到皮膚時的使用感覺變差。所以，要求提供能穩定準確地加入最佳比率空氣的機構。并且還要求其安裝簡單、堅固以及價格低廉等。為了解決上述課題，本發明的目的在于提供滿足以下要求的節水栓(1)能夠簡單地安裝在用來供應水的軟管或自來水管上(2)堅固(3)維修方便
發明內容
以下結構分別作為解決上述課題的手段。〈結構1>一種節水栓，其特征在于，具備一上游側連接機構部，其用來連接自來水管；一收水筒部，其從所述自來水管接收自來水；一節流孔部，其一端連接該收水筒部的下游側，流路的截面積朝另一端方向逐漸縮小；一導管部，其一端連接所述節流孔部的另一端，在該一端側具有外徑較大的大徑部，另一端側具有外徑較小的小徑部，其軸部從所述一端到所述另一端具有截面積大致均勻的流路，所述大徑部具有從所述軸部貫穿到外周面的空氣吸入口，一套筒，其具有一支持體部和一檐狀部，所述支持體部用來將軸孔局部固定在所述導管部，所述檐狀部用來包圍設有所述空氣吸入口的所述大徑部的外周面，所述檐狀部和所述大徑部之間具有用來從外部導入空氣的空隙，所述套筒以在所述導管部的另一端周圍預留空間的狀態包圍導管部，以及
一下游側連接機構部，其用來將所述套筒連接到下游側的配管。〈結構2>如結構1所述的節水栓，其特征在于，所述收水筒部與所述節流孔部以及所述導管部同軸縱向連接，所述收水筒部和所述導管部均具有從其一端到另一端大致均勻的圓形截面，在所述收水筒部和所述節流孔部的交界部位所述收水筒部的截面積較大，在所述導管部和所述節流孔部的交界部位所述導管部的截面積較大。< 結構 3>如結構1或2所述的節水栓，其特征在于，所述上游側連接機構部和所述收水筒部和所述節流孔部以及所述導管部為一體成形，所述套筒和所述下游側連接機構部為一體成形，所述套筒利用在所述導管部的大徑部或小徑部的外周面形成的外螺紋、以及在所述套筒的軸孔局部形成的內螺紋，被固定在所述導管部。〈結構4>如結構1或2所述的節水栓，其特征在于，所述上游側連接機構部和所述收水筒部和所述導管部為一體成形，所述套筒和所述下游側連接機構部為一體成形，所述節流孔部以可拆卸狀態被嵌入到所述收水筒部從而形成分體結構，所述收水筒部和所述導管部由截面積比該導管部小的通孔所連接，所述套筒利用在所述導管部的大徑部或小徑部的外周面形成的外螺紋、以及在所述套筒的軸孔局部形成的內螺紋，被固定在所述導管部。< 結構 5>如結構1至4中任一項所述的節水栓，其特征在于，所述導管部的流路截面積大于所述節流孔部的另一端的流路截面積與所述空氣吸入口的截面積之和。〈結構 6>如結構1至5中任一項所述的節水栓，其特征在于，所述空氣吸入口的內部包含一單向閥，所述單向閥允許從所述空氣吸入口向所述導管方向吸入空氣，并且阻止自來水從所述導管部向所述空氣吸入口方向流出。< 結構 7>如結構6所述的節水栓，其特征在于，所述單向閥具備筒狀部和凸部，所述筒狀部可在所述空氣吸入口內部自由移動，其與所述空氣吸入口內壁之間所形成的空隙的面積與軸孔的面積相比足夠小，所述凸部設于該筒狀部的端部外周，且設置于所述套筒的檐與所述導管部的外表面之間，用于限制其從所述筒狀部的所述空氣吸入口向所述導管部移動，所述單向閥當空氣從所述空氣吸入口向所述導管方向吸入時，在所述套筒的檐和所述導管部的外表面之間開放所述筒狀部的軸孔端，利用從所述導管部朝所述空氣吸入口方向的自來水的流出壓力，將所述筒狀部的軸孔端推至所述檐，從而阻止自來水從所述空氣吸入口通過所述筒狀部的軸孔流出。< 結構 8>如結構1至7中任一項所述的節水栓，其特征在于，所述收水筒部包含捕捉混入自來水中的異物的過濾器。< 結構 9>如結構1至8中任一項所述的節水栓，其特征在于，在所述導管的下游側設有整流筒，所述整流筒排列有與水流方向并行的多個通孔。< 結構 10>如結構1至9中任一項所述的節水栓，其特征在于，所述上游側連接機構部采用外螺紋結構，并且所述下游側連接機構部采用內螺紋結構，或者所述上游側連接機構部采用內螺紋結構，并且所述下游側連接機構部采用外螺紋結構。由于采用了上述結構，本發明具有如下的效果<結構1的效果>該節水栓安裝在自來水配管的中間，可向自來水中加入空氣。通過在導管部將從收水筒部通過節流孔接收的自來水和從空氣吸入口吸入的空氣加以混合，能夠以最佳比率混合自來水和空氣。能夠以少量水提高使用感覺。<結構2的效果>為了利用切割加工自動且容易地制造具有復雜內部結構的節水栓，對孔尺寸的選擇和對孔結構進行了最優化。<結構3的效果>如果將整體采用兩段Qpiece)結構，則可以簡單地構成包圍大徑部的檐狀部。<結構4的效果>由于節流孔部以可拆卸狀態被嵌入到收水筒部內，因此可根據用途更換節流孔部以調節水量等。<結構5的效果>通過將導管部的流路截面積設置得足夠大，能夠使經節流孔部加速的水從導管部向下游側強勢噴出。<結構6的效果>如果水的出口在下游側堵塞導致自來水流停止則導管部的內部水壓增大，自來水將從所述導管部向所述空氣吸入口方向流出。設置單向閥后，便可以在下游側安裝具有止水功能的淋浴器噴頭或自來水龍頭。<結構7的效果>當空氣從空氣吸入口吸入到所述導管方向時，從筒狀部的軸孔導入空氣。當自來水欲從導管部向空氣吸入口方向流出時，筒狀部的軸孔端將被檐堵塞，從而可以阻止自來水流出。<結構8的效果>
為了防止混入自來水中的異物流入該節水栓的下游側，設置過濾器。于是節水栓本身將具有過濾功能。維修也更加方便。<結構9的效果>在從導管向截面積較大的下游側放出自來水的部分將產生復雜的紊流。該紊流將導致發生噪音或振動。為此，設置了整流筒以理依次水流的方向。<結構10的效果>通過在上游側和下游側采用螺紋結構，能夠很容易將該節水栓插入到標準的自來水管接頭。
圖1為實施例1所示節水栓的縱截面圖。圖2為在淋浴器噴頭上安裝了節水栓狀態的側視圖。圖3為在自來水龍頭配管上安裝了節水栓狀態的側視圖。圖4(a)為將節水栓設計成兩段結構時的上游側段的側視圖，(b)為從A方向觀察的側視圖。圖5(a)為上游側段的端側視圖，(b)為其沿B-B線的縱截面圖，(c)為其沿C-C線的縱截面圖。圖6(a)為套筒的側視圖，(b)為端側視圖，(C)為縱截面圖。圖7(a)為實施例1所示節水栓的側視圖，(b)為其沿E_E線的縱截面圖。圖8(a)為實施例1所示節水栓的下游側端側視圖，(b)為上游側端側視圖。圖9 (a)為實施例1所示節水栓的從另一個方向觀察的側視圖，(b)為其沿F_F線的縱截面圖。圖10為實施例2的節水栓，(a)為節流孔單元86的斜視圖，(b) (d)為節流孔單元的各種變形例的縱截面圖，(e)為在實施例1所示節水栓上安裝了節流孔單元86狀態的縱截面圖，(f)為將實施例1所示節水栓進行局部變形后安裝了節流孔單元狀態的縱截面圖。圖11為用來安裝在實施例3的節水栓上的單向閥，(a)為單向閥的縱截面圖，(b) 為其分解斜視圖。圖12為用來安裝在實施例4的節水栓的過濾器，(a)為過濾器的縱截面圖，(b)為其斜視圖。圖13為用來安裝在實施例5的節水栓的整流筒的斜視圖。圖14為包含實施例6的單向閥的節水栓主要部位的縱截面圖和其工作說明圖。圖15(a)為用于圖14的實施例的單向閥的一例的斜視圖，(b)為改變凸部形狀的單向閥的一例的縱截面圖。圖16為單向閥的具體工作說明圖，(a) (d)為節水栓分別在其他狀態時的主要部位的縱截面圖。其中10、節水栓；11、上游端；12、自來水管；13、下游端；14、上游側連接機構部； 15、配管；16、淋浴器噴頭；17、水龍頭；18、收水筒部；20、節流孔部；21、通孔；30、空氣吸
入口 ；32、導管部；34、導管部的一端；36、導管部的另一端；38、導管部的流路；44、支持體；46、檐狀部；48、空隙；50、套筒；54、下游側連接機構部；56、大徑部；57、小徑部；64、單向閥；66、球；68、錐形孔；70、限位器；72、過濾器；74、腳；76、外螺紋部；78、外螺紋部；80、0型圈；82、內螺紋部；84、內螺紋部；86、節流孔單元；87、節流孔；88、法蘭；89、橡膠圈；90、軸孔；92、筒狀部；93、空隙；94、凸部；96、整流筒；98、通孔。
具體實施例方式以下結合具體實施例，對本發明作進一步說明。應理解，以下實施例僅用于說明本發明而非用于限定本發明的范圍。實施例1圖1所示為實施例1的節水栓的縱截面圖。安裝該節水栓10時，將其插入到軟管或自來水管的中途。圖中所示節水栓10，自來水管12連接其上游端11，配管15連接下游端13。水管15為淋浴器的軟管或自來水龍頭的配管。例如，配管15的下游側連接淋浴器噴頭16。此外，亦或連接廚房自來水龍頭17。 該節水栓10利用圖1所示截面結構，將空氣泡加入自來水中。同時提高水的流速，從而當水觸到用戶的手或皮膚時增強沖擊力。因此，即使減少水量也不會改變使用感覺。因此可以節約水費。圖中，自來水通過節水栓10的軸部。節水栓10從上游側開始依次設有收水筒部 18、節流孔部20、導管部32。收水筒部18用來從自來水管12接收自來水。節流孔部20采用了流路的截面積從上游側向下游側逐漸縮小的結構。導管部32具有大徑部56和小徑部 57。大徑部56連接節流孔部20。導管部32的軸部具有截面積大致均勻的流路38。大徑部56具有從軸部的流路 38貫穿到外周面的空氣吸入口 30。單向閥64被插入到空氣吸入口 30中。套筒50利用設在軸孔局部的支持體44被固定到導管部32。套筒50具備檐狀部46。檐狀部46包圍大徑部56的外周面，且與大徑部56的外周面之間留有空隙48。套筒50包圍導管部32的另一端周圍，且與所述導管部32的另一端之間留有空間。圖1中被點劃線包圍的圓A所示為說明單向閥工作的縱截面圖。另外，圖1中被點劃線包圍的圓B所示為過濾器的縱截面圖。下面利用圖2以下的附圖依次說明本發明節水栓10的詳細結構。圖2所示為在淋浴器噴頭86上安裝了節水栓10狀態的側視圖。圖3所示為在自來水龍頭17的配管15上安裝了節水栓10狀態的側視圖。如圖所示，可將節水栓10的套筒50螺入到淋浴器噴頭86來連接。連接時使用標準規格的螺紋。即，在節水栓10的一端形成標準規格的內螺紋部，在另一端形成標準規格的外螺紋部。這樣，可將節水栓10簡單插入到通過標準規格的外螺紋和內螺紋相連接的配管等之中。螺紋的結構將在圖4以下進行說明。節水栓10可由直徑2cm、全長3 4cm左右的尺寸構成。該尺寸可根據配管尺寸進行調節。圖4(a)所示為將節水栓10采用兩段結構時的上游側段側視圖，(b)所示為從其A 方向觀察的側視圖。圖5(a)所示為上游側段的端側視圖，(b)所示為其沿B-B縱線的截面圖，(c)所示為其C-C縱截面圖。如圖4所示，在該段，在上游側的外側面形成外螺紋部76。該部分連接到上游側的
8配管等。包含外螺紋部76的部分作為上游側連接機構部14。外螺紋部76采用標準規格的外螺紋為較佳。另一方面，圖6所示套筒50為其另一段。在圖4所示上游側段的下游側設有導管部32。導管部32具有大徑部56和小徑部 57。大徑部56設有空氣吸入口 30。小徑部57的外周面設有外螺紋部78。該外螺紋部78 被螺入到套筒50 (圖1)的支持體44中。這樣上游側段和下游側段連成一體。上游側段和下游側段可用鐵等金屬或硬質塑料切割加工，分別制成一體結構。如圖5(b)所示，外螺紋部76的軸部設有收水筒部18。收水筒部18從上游接收自來水。節流孔部20的結構為一端連接收水筒部18的下游側，流路的截面積朝另一端方向逐漸縮小。節流孔部20的另一端連接導管部32的一端34。導管部32的一端34側設有外徑較大的大徑部56。導管部32的另一端36側設有外徑較小的小徑部57。導管部32的軸部設有流路38，所述流路38從一端到另一端截面積大致均勻。大徑部56設有從軸部的流路38貫穿到外周面的空氣吸入口 30。上述收水筒部18和節流孔部20以及導管部32同軸縱向連接。當自來水從收水筒部18流入時，由于節流孔部20的部分流路逐漸縮小，流速將會加快。當高流速自來水從狹窄的節流孔部20向寬廣的導管部 32的流路38噴出時，將在導管部32的流路38的內部產生負壓。因此，空氣從空氣吸入口 30被吸入，與流過導管部32的流路38的水混合。該上游側段的收水筒部18和導管部32均具有從其一端到另一端大致均勻的圓形截面。在收水筒部18和節流孔部20的交界部位，收水筒部18的截面積較大。在導管部32 和節流孔部20的交界部位，導管部32的截面積較大。如此設計，可用最細的鉆頭鉆出節流孔部20的最細孔部，在其兩側用粗鉆頭鉆出收水筒部18和導管部的流路38，再將收水筒部18和節流孔部20的交界部位進行錐形加工，便可加工出如圖所示截面結構的上游側段。 由于不需要進行復雜的切割處理，因此能夠降低制造成本。只要適當選擇導管部32的流路截面積、節流孔部20的最細孔部(節流孔部20的另一端)的截面積以及空氣吸入口 30的截面積之間的關系，便可使在節流孔部20加速的水從導管部32向下游側強勢噴出。此時，只須選擇上述鉆頭的直徑便可，從而能夠實現高精度最優化。如果將導管部32的流路截面積設計為大于節流孔部20另一端的流路截面積與空氣吸入口 30的截面積之和，可以有效地降低導管部32的流路38的內部壓力。另外，由于將空氣吸入口 30設在大徑部56，因此與設在小徑部57相比，可使空氣吸入口 30更準確地垂直于導管部的流路38。另外，在空氣吸入口 30的內部可容納單向閥 64(圖1)。并且，小徑部57和大徑部56的交界部位外周嵌入了 0型圈80。0型圈80用來防止在套筒50(圖1)和大徑部56的交界部發生漏水。圖6(a)所示為套筒的側視圖，(b)所示為端側視圖，(C)所示為縱截面圖。如圖所示，套筒50的軸孔上設有用來將軸孔的局部固定在導管部32(圖幻上的支持體44。即，導管部32設有外螺紋部78，支持體44的內面則設有內螺紋部82。這樣， 外螺紋部78被螺入到內螺紋部82，從而使套筒50與導管部32連成一體。檐狀部46是將開設有空氣吸入口 30的導管部32的大徑部56 (圖5)的外周面包圍住的筒狀的部分。檐狀部46沒有與大徑部56的外周面緊密接觸。其在包圍時留有空隙用來從外部導入空氣。 可酌情選擇如下兩種方案上游側連接機構部14 (圖4)采用外螺紋結構并且下游側連接機構部M采用內螺紋結構，或者上游側連接機構部14采用內螺紋結構并且下游側連接機構部M采用外螺紋結構。由于上游側和下游側采用螺紋結構，可將該節水栓10簡單插入到標準的自來水管12的接頭上。圖7(a)所示為實施例1所示節水栓的側視圖，(b)所示為其沿E-E線的縱截面圖。圖8(a)所示為實施例1所示節水栓的下游側端側視圖，(b)所示為上游側端側視圖。 圖9 (a)所示為實施例1所示節水栓的從另一個方向觀察的側視圖，(b)所示為其沿F-F線的縱截面圖。另外，圖7(b)所示為用通過一對空氣吸入口 30的面剖開的狀態，其中，所述一對空氣吸入口 30相對于導管部的流路38剛好軸對稱配置。另一方面，圖9(b)所示為用不通過空氣吸入口 30的面剖開的情形。如圖4 圖9所示，在實施例1中，上游側連接機構部14和收水筒部18和節流孔部20以及導管部32為一體成形，套筒50和下游側連接機構部M為一體成形。而且，套筒 50通過在導管部32的小徑部57的外周面形成的外螺紋部78 (圖幻以及在套筒50的軸孔局部形成的內螺紋部84 (圖6)，被固定在導管部32上。另外，采用如該實施例的兩段結構，則用來保護空氣吸入口 30檐狀部46可以采用與大徑部56分體的結構。從而當加工大徑部56及用鉆頭等形成空氣吸入口 30時，檐狀部 46不會妨礙上述加工。另外，也可以在包圍開設有空氣吸入口 30的大徑部56的外周面時， 留出用來從外部導入空氣所必須的最低限度的空隙48。這樣，可以形成防止異物入侵、通氣性良好的結構。實施例2圖10所示為實施例2的節水栓，(a)所示為節流孔單元86的斜視圖，(b) (d) 所示為節流孔單元86的各種變形例的縱截面圖，(e)所示為在實施例1的節水栓中安裝了節流孔單元86的狀態的縱截面圖，(f)所示為將實施例1節水栓進行局部變形后安裝了節流孔單元86的狀態的縱截面圖。另外，在該例中僅設一個空氣吸入口 30。空氣吸入口 30 只需設必要的數目即可。在該實施例中，實施例1的節水栓的節流孔部20 (圖1)，改為采用與其他部分為分體的單元結構。節流孔單元86以可拆卸的狀態被嵌入到水栓的收水筒部18中。如圖 10(a)和(b)所示，節流孔單元86通過在軸部具備節流孔87的筒狀的本體端部設置法蘭 88而成。節流孔87采用了其流路截面積從上游側向下游側逐漸縮小的結構。節流孔單元 86的外周嵌入了橡膠圈89。如圖10(b) (d)所示，預先制造數種上游側的開口面積由小到大的節流孔單元 86。當自來水以一定水壓供應時，在其流路上設置開口面積小的節流孔單元86，可減少送到下游側的自來水的流量。另外，如果在上流路上設置開口面積大的節流孔單元86，則可以增加送到下游側的自來水的流量。洗發用的淋浴器可供應較少的水量。洗身體用的淋浴器可供應多一點水量。可以根據用途選擇節流孔單元86。節流孔單元86以外部分的節水栓的結構，若無論什么用途均采用通用的結構則有利于大量生產。圖10(e)的例子所示為在如實施例1的節水栓中安裝了節流孔單元86的狀態。 安裝如圖10(b) (d)之任一項的節流孔單元86便可以選擇水量。另外，圖10(f)的例子中，將設在收水筒部18和導管部的流路38之間的節流孔部20改為截面積從上游到下游流路保持一定的通孔21。安裝節流孔單元86后，將已提高流速的自來水送入導管部的流路
1038，可以降低導管部的流路38的內部壓力。于是，空氣通過空氣吸入口 30被吸入到導管部的流路38的內部，空氣和水混合后被送到下游側。另外，將節流孔單元86安裝到收水筒部18內后，橡膠圈89被夾在收水筒部18的內壁和節流孔單元86的外壁之間，對兩者施加彈力。這樣，節流孔單元86被嵌入到收水筒部18中，不容易脫落。另一方面，在取出安裝到收水筒部18上的節流孔單元86時，須抓住法蘭88拔出。設置橡膠圈89及法蘭88的目的便是為了方便安裝和拆卸操作。如圖(f)所示實施例2的節水栓中，上游側連接機構部14和收水筒部18以及導管部32為一體成形，套筒50和下游側連接機構部M為一體成形。另外，收水筒部18和導管部32，由截面積小于該導管部32的通孔21所連接。其余部分與實施例1相同，套筒50 通過在導管部32的大徑部或小徑部的外周面形成的外螺紋，以及在套筒50的軸孔局部形成的內螺紋，被固定在導管部32上。使用橡膠圈89將節流孔單元86固定在收水筒部18 上。不過，也可以將節流孔單元86螺入到收水筒部18來固定。實施例3圖11所示為安裝在實施例3的節水栓的單向閥，(a)所示為單向閥的縱截面圖， (b)所示為其分解斜視圖。該單向閥64被插入到節水栓(圖1)的空氣吸入口 30的內部。其為一端具有錐形孔68的筒狀體，且容納了球66，并有限位器70嵌入其中。錐形孔68的一端的內徑大于球66的直徑，另一端的內徑小于錐形孔68的直徑。這樣，當球66被推到錐形孔68的內面時，會將單向閥64的錐形孔68側堵塞住。限位器70為用來防止球66的脫落的板，其上開有可使空氣或水通過的多個通孔。采用該結構的單向閥64，允許空氣從節水栓(圖1)的空氣吸入口 30向導管部32 方向被吸入，阻止自來水從導管部32向空氣吸入口 30方向流出。即，當空氣從箭頭R方向流入時不會受到阻礙。另一方面，當在節水栓的下游側水的出口被堵塞使自來水流停止，則導管部32的內部的水壓將增大，水欲從導管部32向空氣吸入口 30方向流出。當沿箭頭W 所指方向施加水壓時，球66將被推至錐形孔68從而堵塞水流。這樣，水就不會從空氣吸入口 30噴出。如上所述，在空氣吸入口 30中設單向閥64后，可在下游側安裝具有止水功能的淋浴器噴頭86或自來水龍頭。實施例4圖12所示為安裝到實施例4的節水栓的過濾器，(a)所示為過濾器的縱截面圖， (b)所示為其斜視圖。在該實施例中將說明在節水栓(圖1)的收水筒部18中容納過濾器72的例子。該過濾器72具有捕捉混入自來水中的異物的功能。一般來講，配管的接頭部分夾有網狀過濾器，而在本發明的節水栓10中將其容納到收水筒部18內。這樣，節水栓10本身將具有過濾功能。過濾器72由腳74所支持，可從收水筒部18簡單地安裝和拆卸，所以維修也方便。另外，這還可以防止異物流入空氣吸入口 30 等。實施例5圖13為用來安裝在實施例5的節水栓的整流筒的斜視圖。該整流筒96設置在導管的下游側。圖1中用點劃線所示位置為較佳。僅將套筒50向下游方向延長，將該整流筒96支持固定在套筒50的內面為較佳。整流筒96是在水流的方向排列并行的多個通孔98而成。在來自導管的自來水向截面積大的下游側放出的部分，會形成復雜的紊流。該紊流將導致發生噪音或振動。整流筒96具有理順水流方向的功能，噪音或振動不會傳到下游側。實施例6圖14為包含實施例6的單向閥的節水栓主要部位的縱截面圖及其工作說明圖。圖中，該實施例的單向閥為單向閥64，其被設計為可在空氣吸入口 30內部自由移動的筒狀。可用金屬或塑料制造。該單向閥具備筒狀部92和凸部94。筒狀部92和空氣吸入口 30內壁之間形成的空隙88的面積與軸孔90的面積相比足夠小。凸部94設于筒狀部 92的端部外周，配置于套筒50的檐狀部46與導管部32的大徑部56的表面之間。其具有限制筒狀部92從空氣吸入口 30向導管部32移動的功能。如圖14(a)所示，當空氣沿箭頭R的方向從空氣吸入口 30向導管方向吸入時，筒狀部92整體被空氣流推動進入空氣吸入口 30。這樣，筒狀部92的軸孔90端會向空隙48 側開放。這樣，空氣被吸入時將不會受到阻礙。另一方面，當自來水欲從導管部32向空氣吸入口 30方向流出時，受其壓力的影響，筒狀部92的軸孔90端將被推至檐狀部46。于是，筒狀部92的軸孔90被堵塞，自來水被阻止從空氣吸入口 30通過筒狀部92的軸孔90流出。圖15(a)所示為用于圖14的實施例的單向閥的一例的斜視圖，(b)所示為改變凸部形狀的單向閥的一例的縱截面圖。如圖所示，較佳地，筒狀部92加工成筒端外徑略粗，進一步的，內徑被加工成略細。例如使用熱可塑性塑料，加熱筒端后使其軟化再施加外力便可簡單地完成如圖15(b) 所示加工。另外，為了使單向閥發揮良好的功能，用具有彈性的硅樹脂等制造單向閥為佳。 下面用下圖說明其工作情況。圖16為單向閥的具體工作說明圖，均為節水栓的主要部位的縱截面圖。如在前面已經用圖14(a)說明，當從空氣吸入口 30吸入空氣時，如圖16(a)所示，筒狀部92整體被嵌入到空氣吸入口 30的內部，軸孔90的兩端已被開放。此時，如果在空氣吸入口 30產生如圖16(a)所示的點劃線箭頭所示的水流，則筒狀部92將被水流推動而移動。于是，如圖 16的(b)所示，形成將凸部94推至檐狀部46的狀態。如果將檐狀部46側的軸孔90的內徑加工成略細，則將會產生將筒狀部92強力推至檐狀部46的力量。此時，如果凸部94的部分由軟質具有彈性的塑料材料構成，則凸部94的部分將發生變形，緊密接觸到檐狀部46而不產生空隙。另一方面，如果筒狀部92部分由軟質具有彈性的塑料材料構成，則受水壓的作用筒狀部92部分膨脹，被推至空氣吸入口 30的內壁。這樣，如圖16(b)所示，筒狀部92和凸部94幾乎完全堵塞空氣吸入口 30，從而阻止水流出。另一方面，如果空氣吸入口 30的內部壓力減小，則如圖16(c)所示，筒狀部92受大氣壓的作用退縮，在空氣吸入口 30和筒狀部92之間產生大的空隙。于是，筒狀部92將被吸入到空氣吸入口 30的內部，返回到如圖16(d)所示的狀態。由以上結構，允許空氣從空氣吸入口 30被吸入，并可以阻止自來水通過空氣吸入口 30流出。而且，如圖14或圖16 所示實施例的單向閥結構簡單，非常適合用作安裝到只有幾毫米的空氣吸入口 30的零件。 并具有成本低廉和維修方便的效果。工業利用的可能性
之所以面向自來水用途開發，是為了節省通過人工建立的設置、經由配管所供應的水的使用量。在自來水中加入適量的空氣同時還可以提高水的流速。于是，當自來水從水龍頭或淋浴器噴頭或者從其他出水用的射嘴出來觸到人手或其他部位的皮膚時感覺不會有明顯的不同，從而可以減少水的使用量。由此產生的節水效果在酒店、浴池、游泳池、體育俱樂部等多個領域中有利于減少自來水費，并且有利于減少溫室效應氣體的排放量。因此，可廣泛應用于使用最低限度的水來清洗物體的領域。
權利要求
1. 一種節水栓，其特征在于，具備 一上游側連接機構部，其用來連接自來水管； 一收水筒部，其從所述自來水管接收自來水；一節流孔部，其一端連接該收水筒部的下游側，流路的截面積朝另一端方向逐漸縮一導管部，其一端連接所述節流孔部的另一端，在該一端側具有外徑較大的大徑部，另一端側具有外徑較小的小徑部，其軸部從所述一端到所述另一端具有截面積大致均勻的流路，所述大徑部具有從所述軸部貫穿到外周面的空氣吸入口，一套筒，其具有一支持體部和一檐狀部，所述支持體部用來將軸孔局部固定在所述導管部，所述檐狀部用來包圍設有所述空氣吸入口的所述大徑部的外周面，所述檐狀部和所述大徑部之間具有用來從外部導入空氣的空隙，所述套筒以在所述導管部的另一端周圍預留空間的狀態包圍導管部，以及一下游側連接機構部，其用來將所述套筒連接到下游側的配管。
2.如權利要求1所述的節水栓，其特征在于，所述收水筒部與所述節流孔部以及所述導管部同軸縱向連接， 所述收水筒部和所述導管部均具有從其一端到另一端大致均勻的圓形截面， 在所述收水筒部和所述節流孔部的交界部位所述收水筒部的截面積較大， 在所述導管部和所述節流孔部的交界部位所述導管部的截面積較大。
3.如權利要求1或2所述的節水栓，其特征在于，所述上游側連接機構部和所述收水筒部和所述節流孔部以及所述導管部為一體成形， 所述套筒和所述下游側連接機構部為一體成形，所述套筒利用在所述導管部的大徑部或小徑部的外周面形成的外螺紋、以及在所述套筒的軸孔局部形成的內螺紋，被固定在所述導管部。
4.如權利要求1或2所述的節水栓，其特征在于，所述上游側連接機構部和所述收水筒部和所述導管部為一體成形，所述套筒和所述下游側連接機構部為一體成形，所述節流孔部以可拆卸狀態被嵌入到所述收水筒部從而形成分體結構， 所述收水筒部和所述導管部由截面積比該導管部小的通孔所連接， 所述套筒利用在所述導管部的大徑部或小徑部的外周面形成的外螺紋、以及在所述套筒的軸孔局部形成的內螺紋，被固定在所述導管部。
5.如權利要求1-4中任一項所述的節水栓，其特征在于，所述導管部的流路截面積大于所述節流孔部的另一端的流路截面積與所述空氣吸入口的截面積之和。
6.如權利要求1-5中任一項所述的節水栓，其特征在于，所述空氣吸入口的內部包含一單向閥，所述單向閥允許從所述空氣吸入口向所述導管方向吸入空氣，并且阻止自來水從所述導管部向所述空氣吸入口方向流出。
7.如權利要求6所述的節水栓，其特征在于， 所述單向閥具備筒狀部和凸部，所述筒狀部可在所述空氣吸入口內部自由移動，其與所述空氣吸入口內壁之間所形成的空隙的面積與軸孔的面積相比足夠小，所述凸部設于該筒狀部的端部外周，且設置于所述套筒的檐與所述導管部的外表面之間，用于限制其從所述筒狀部的所述空氣吸入口向所述導管部移動，所述單向閥當空氣從所述空氣吸入口向所述導管方向吸入時，在所述套筒的檐和所述導管部的外表面之間開放所述筒狀部的軸孔端，利用從所述導管部朝所述空氣吸入口方向的自來水的流出壓力，將所述筒狀部的軸孔端推至所述檐，從而阻止自來水從所述空氣吸入口通過所述筒狀部的軸孔流出。
8.如權利要求1-7中任一項所述的節水栓，其特征在于， 所述收水筒部包含捕捉混入自來水中的異物的過濾器。
9.如權利要求1-8中任一項所述的節水栓，其特征在于，在所述導管的下游側設有整流筒，所述整流筒排列有與水流方向并行的多個通孔。
10.如權利要求1-9中任一項所述的節水栓，其特征在于，所述上游側連接機構部采用外螺紋結構，并且所述下游側連接機構部采用內螺紋結構，或者所述上游側連接機構部采用內螺紋結構，并且所述下游側連接機構部采用外螺紋結構。
全文摘要
本發明公開了一種安裝在軟管或自來水管上，并向水中加入空氣泡的節水栓。收水筒部18接收來自自來水管12的自來水。使得節流孔部20的流路的截面積從上游側向下游側逐漸縮小。導管部32具有大徑部56和小徑部57。大徑部56連接節流孔部20。導管部32的軸部具有截面積大致均勻的流路38。大徑部56具有空氣吸入口30，所述空氣吸入口30從軸部的流路38貫穿到外周面。將單向閥64插入到空氣吸入口30中。套筒50由設在軸孔90的局部的支持體44被固定在導管部32。套筒50具備檐狀部46。檐狀部46包圍大徑部56的外周面，所述檐狀部46和所述大徑部56之間留有空隙48。套筒50包圍導管部32的另一端周圍，所述套筒50和所述導管部32之間留有空間。空氣從空隙48通過空氣吸入口30吸入，即使受到反向水壓也不會漏水。
文檔編號B01F5/04GK102216535SQ20098010720
公開日2011年10月12日 申請日期2009年10月26日 優先權日2009年10月26日
發明者大貫誠 申請人:大島工業株式會社, 大貫誠, 環境技術股份有限公司