专利名称：节水栓的制作方法
技术领域：
本发明与节水栓相关，所述节水栓具有向通过软管或自来水管供应的水中加入气泡的功能。
背景技术：
现有技术公开了安装在厨具或淋浴器喷头上，向所供应的自来水中加入大量气泡的装置(请参照专利文献1)(请参照专利文献2、。该装置用于防止洗涮时发生溅水、及改善淋浴器的水流触到皮肤时的使用感觉。在先技术文献专利文献1 (日本)特开2005-2053 号公报专利文献2 (日本)特开2008-237601号公报公知的在先技术中存在以下需要解决的课题。如果在向淋浴器喷头供应水时向水中加入大量的气泡，不仅能改善使用感觉，并且还具有节水效果。然而，如果加入的气泡量太少则节水效果不明显，而如果加入气泡量太多则水流触到皮肤时的使用感觉变差。所以，要求提供能稳定准确地加入最佳比率空气的机构。并且还要求其安装简单、坚固以及价格低廉等。为了解决上述课题，本发明的目的在于提供满足以下要求的节水栓(1)能够简单地安装在用来供应水的软管或自来水管上(2)坚固(3)维修方便
发明内容
以下结构分别作为解决上述课题的手段。〈结构1>一种节水栓，其特征在于，具备一上游侧连接机构部，其用来连接自来水管；一收水筒部，其从所述自来水管接收自来水；一节流孔部，其一端连接该收水筒部的下游侧，流路的截面积朝另一端方向逐渐缩小；一导管部，其一端连接所述节流孔部的另一端，在该一端侧具有外径较大的大径部，另一端侧具有外径较小的小径部，其轴部从所述一端到所述另一端具有截面积大致均勻的流路，所述大径部具有从所述轴部贯穿到外周面的空气吸入口，一套筒，其具有一支持体部和一檐状部，所述支持体部用来将轴孔局部固定在所述导管部，所述檐状部用来包围设有所述空气吸入口的所述大径部的外周面，所述檐状部和所述大径部之间具有用来从外部导入空气的空隙，所述套筒以在所述导管部的另一端周围预留空间的状态包围导管部，以及
一下游侧连接机构部，其用来将所述套筒连接到下游侧的配管。〈结构2>如结构1所述的节水栓，其特征在于，所述收水筒部与所述节流孔部以及所述导管部同轴纵向连接，所述收水筒部和所述导管部均具有从其一端到另一端大致均勻的圆形截面，在所述收水筒部和所述节流孔部的交界部位所述收水筒部的截面积较大，在所述导管部和所述节流孔部的交界部位所述导管部的截面积较大。< 结构 3>如结构1或2所述的节水栓，其特征在于，所述上游侧连接机构部和所述收水筒部和所述节流孔部以及所述导管部为一体成形，所述套筒和所述下游侧连接机构部为一体成形，所述套筒利用在所述导管部的大径部或小径部的外周面形成的外螺纹、以及在所述套筒的轴孔局部形成的内螺纹，被固定在所述导管部。〈结构4>如结构1或2所述的节水栓，其特征在于，所述上游侧连接机构部和所述收水筒部和所述导管部为一体成形，所述套筒和所述下游侧连接机构部为一体成形，所述节流孔部以可拆卸状态被嵌入到所述收水筒部从而形成分体结构，所述收水筒部和所述导管部由截面积比该导管部小的通孔所连接，所述套筒利用在所述导管部的大径部或小径部的外周面形成的外螺纹、以及在所述套筒的轴孔局部形成的内螺纹，被固定在所述导管部。< 结构 5>如结构1至4中任一项所述的节水栓，其特征在于，所述导管部的流路截面积大于所述节流孔部的另一端的流路截面积与所述空气吸入口的截面积之和。〈结构 6>如结构1至5中任一项所述的节水栓，其特征在于，所述空气吸入口的内部包含一单向阀，所述单向阀允许从所述空气吸入口向所述导管方向吸入空气，并且阻止自来水从所述导管部向所述空气吸入口方向流出。< 结构 7>如结构6所述的节水栓，其特征在于，所述单向阀具备筒状部和凸部，所述筒状部可在所述空气吸入口内部自由移动，其与所述空气吸入口内壁之间所形成的空隙的面积与轴孔的面积相比足够小，所述凸部设于该筒状部的端部外周，且设置于所述套筒的檐与所述导管部的外表面之间，用于限制其从所述筒状部的所述空气吸入口向所述导管部移动，所述单向阀当空气从所述空气吸入口向所述导管方向吸入时，在所述套筒的檐和所述导管部的外表面之间开放所述筒状部的轴孔端，利用从所述导管部朝所述空气吸入口方向的自来水的流出压力，将所述筒状部的轴孔端推至所述檐，从而阻止自来水从所述空气吸入口通过所述筒状部的轴孔流出。< 结构 8>如结构1至7中任一项所述的节水栓，其特征在于，所述收水筒部包含捕捉混入自来水中的异物的过滤器。< 结构 9>如结构1至8中任一项所述的节水栓，其特征在于，在所述导管的下游侧设有整流筒，所述整流筒排列有与水流方向并行的多个通孔。< 结构 10>如结构1至9中任一项所述的节水栓，其特征在于，所述上游侧连接机构部采用外螺纹结构，并且所述下游侧连接机构部采用内螺纹结构，或者所述上游侧连接机构部采用内螺纹结构，并且所述下游侧连接机构部采用外螺纹结构。由于采用了上述结构，本发明具有如下的效果<结构1的效果>该节水栓安装在自来水配管的中间，可向自来水中加入空气。通过在导管部将从收水筒部通过节流孔接收的自来水和从空气吸入口吸入的空气加以混合，能够以最佳比率混合自来水和空气。能够以少量水提高使用感觉。<结构2的效果>为了利用切割加工自动且容易地制造具有复杂内部结构的节水栓，对孔尺寸的选择和对孔结构进行了最优化。<结构3的效果>如果将整体采用两段Qpiece)结构，则可以简单地构成包围大径部的檐状部。<结构4的效果>由于节流孔部以可拆卸状态被嵌入到收水筒部内，因此可根据用途更换节流孔部以调节水量等。<结构5的效果>通过将导管部的流路截面积设置得足够大，能够使经节流孔部加速的水从导管部向下游侧强势喷出。<结构6的效果>如果水的出口在下游侧堵塞导致自来水流停止则导管部的内部水压增大，自来水将从所述导管部向所述空气吸入口方向流出。设置单向阀后，便可以在下游侧安装具有止水功能的淋浴器喷头或自来水龙头。<结构7的效果>当空气从空气吸入口吸入到所述导管方向时，从筒状部的轴孔导入空气。当自来水欲从导管部向空气吸入口方向流出时，筒状部的轴孔端将被檐堵塞，从而可以阻止自来水流出。<结构8的效果>
为了防止混入自来水中的异物流入该节水栓的下游侧，设置过滤器。于是节水栓本身将具有过滤功能。维修也更加方便。<结构9的效果>在从导管向截面积较大的下游侧放出自来水的部分将产生复杂的紊流。该紊流将导致发生噪音或振动。为此，设置了整流筒以理依次水流的方向。<结构10的效果>通过在上游侧和下游侧采用螺纹结构，能够很容易将该节水栓插入到标准的自来水管接头。
图1为实施例1所示节水栓的纵截面图。图2为在淋浴器喷头上安装了节水栓状态的侧视图。图3为在自来水龙头配管上安装了节水栓状态的侧视图。图4(a)为将节水栓设计成两段结构时的上游侧段的侧视图，(b)为从A方向观察的侧视图。图5(a)为上游侧段的端侧视图，(b)为其沿B-B线的纵截面图，(c)为其沿C-C线的纵截面图。图6(a)为套筒的侧视图，(b)为端侧视图，(C)为纵截面图。图7(a)为实施例1所示节水栓的侧视图，(b)为其沿E_E线的纵截面图。图8(a)为实施例1所示节水栓的下游侧端侧视图，(b)为上游侧端侧视图。图9 (a)为实施例1所示节水栓的从另一个方向观察的侧视图，(b)为其沿F_F线的纵截面图。图10为实施例2的节水栓，(a)为节流孔单元86的斜视图，(b) (d)为节流孔单元的各种变形例的纵截面图，(e)为在实施例1所示节水栓上安装了节流孔单元86状态的纵截面图，(f)为将实施例1所示节水栓进行局部变形后安装了节流孔单元状态的纵截面图。图11为用来安装在实施例3的节水栓上的单向阀，(a)为单向阀的纵截面图，(b) 为其分解斜视图。图12为用来安装在实施例4的节水栓的过滤器，(a)为过滤器的纵截面图，(b)为其斜视图。图13为用来安装在实施例5的节水栓的整流筒的斜视图。图14为包含实施例6的单向阀的节水栓主要部位的纵截面图和其工作说明图。图15(a)为用于图14的实施例的单向阀的一例的斜视图，(b)为改变凸部形状的单向阀的一例的纵截面图。图16为单向阀的具体工作说明图，(a) (d)为节水栓分别在其他状态时的主要部位的纵截面图。其中10、节水栓；11、上游端；12、自来水管；13、下游端；14、上游侧连接机构部； 15、配管；16、淋浴器喷头；17、水龙头；18、收水筒部；20、节流孔部；21、通孔；30、空气吸
入口 ；32、导管部；34、导管部的一端；36、导管部的另一端；38、导管部的流路；44、支持体；46、檐状部；48、空隙；50、套筒；54、下游侧连接机构部；56、大径部；57、小径部；64、单向阀；66、球；68、锥形孔；70、限位器；72、过滤器；74、脚；76、外螺纹部；78、外螺纹部；80、0型圈；82、内螺纹部；84、内螺纹部；86、节流孔单元；87、节流孔；88、法兰；89、橡胶圈；90、轴孔；92、筒状部；93、空隙；94、凸部；96、整流筒；98、通孔。
具体实施例方式以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。实施例1图1所示为实施例1的节水栓的纵截面图。安装该节水栓10时，将其插入到软管或自来水管的中途。图中所示节水栓10，自来水管12连接其上游端11，配管15连接下游端13。水管15为淋浴器的软管或自来水龙头的配管。例如，配管15的下游侧连接淋浴器喷头16。此外，亦或连接厨房自来水龙头17。 该节水栓10利用图1所示截面结构，将空气泡加入自来水中。同时提高水的流速，从而当水触到用户的手或皮肤时增强冲击力。因此，即使减少水量也不会改变使用感觉。因此可以节约水费。图中，自来水通过节水栓10的轴部。节水栓10从上游侧开始依次设有收水筒部 18、节流孔部20、导管部32。收水筒部18用来从自来水管12接收自来水。节流孔部20采用了流路的截面积从上游侧向下游侧逐渐缩小的结构。导管部32具有大径部56和小径部 57。大径部56连接节流孔部20。导管部32的轴部具有截面积大致均勻的流路38。大径部56具有从轴部的流路 38贯穿到外周面的空气吸入口 30。单向阀64被插入到空气吸入口 30中。套筒50利用设在轴孔局部的支持体44被固定到导管部32。套筒50具备檐状部46。檐状部46包围大径部56的外周面，且与大径部56的外周面之间留有空隙48。套筒50包围导管部32的另一端周围，且与所述导管部32的另一端之间留有空间。图1中被点划线包围的圆A所示为说明单向阀工作的纵截面图。另外，图1中被点划线包围的圆B所示为过滤器的纵截面图。下面利用图2以下的附图依次说明本发明节水栓10的详细结构。图2所示为在淋浴器喷头86上安装了节水栓10状态的侧视图。图3所示为在自来水龙头17的配管15上安装了节水栓10状态的侧视图。如图所示，可将节水栓10的套筒50螺入到淋浴器喷头86来连接。连接时使用标准规格的螺纹。即，在节水栓10的一端形成标准规格的内螺纹部，在另一端形成标准规格的外螺纹部。这样，可将节水栓10简单插入到通过标准规格的外螺纹和内螺纹相连接的配管等之中。螺纹的结构将在图4以下进行说明。节水栓10可由直径2cm、全长3 4cm左右的尺寸构成。该尺寸可根据配管尺寸进行调节。图4(a)所示为将节水栓10采用两段结构时的上游侧段侧视图，(b)所示为从其A 方向观察的侧视图。图5(a)所示为上游侧段的端侧视图，(b)所示为其沿B-B纵线的截面图，(c)所示为其C-C纵截面图。如图4所示，在该段，在上游侧的外侧面形成外螺纹部76。该部分连接到上游侧的
8配管等。包含外螺纹部76的部分作为上游侧连接机构部14。外螺纹部76采用标准规格的外螺纹为较佳。另一方面，图6所示套筒50为其另一段。在图4所示上游侧段的下游侧设有导管部32。导管部32具有大径部56和小径部 57。大径部56设有空气吸入口 30。小径部57的外周面设有外螺纹部78。该外螺纹部78 被螺入到套筒50 (图1)的支持体44中。这样上游侧段和下游侧段连成一体。上游侧段和下游侧段可用铁等金属或硬质塑料切割加工，分别制成一体结构。如图5(b)所示，外螺纹部76的轴部设有收水筒部18。收水筒部18从上游接收自来水。节流孔部20的结构为一端连接收水筒部18的下游侧，流路的截面积朝另一端方向逐渐缩小。节流孔部20的另一端连接导管部32的一端34。导管部32的一端34侧设有外径较大的大径部56。导管部32的另一端36侧设有外径较小的小径部57。导管部32的轴部设有流路38，所述流路38从一端到另一端截面积大致均勻。大径部56设有从轴部的流路38贯穿到外周面的空气吸入口 30。上述收水筒部18和节流孔部20以及导管部32同轴纵向连接。当自来水从收水筒部18流入时，由于节流孔部20的部分流路逐渐缩小，流速将会加快。当高流速自来水从狭窄的节流孔部20向宽广的导管部 32的流路38喷出时，将在导管部32的流路38的内部产生负压。因此，空气从空气吸入口 30被吸入，与流过导管部32的流路38的水混合。该上游侧段的收水筒部18和导管部32均具有从其一端到另一端大致均勻的圆形截面。在收水筒部18和节流孔部20的交界部位，收水筒部18的截面积较大。在导管部32 和节流孔部20的交界部位，导管部32的截面积较大。如此设计，可用最细的钻头钻出节流孔部20的最细孔部，在其两侧用粗钻头钻出收水筒部18和导管部的流路38，再将收水筒部18和节流孔部20的交界部位进行锥形加工，便可加工出如图所示截面结构的上游侧段。 由于不需要进行复杂的切割处理，因此能够降低制造成本。只要适当选择导管部32的流路截面积、节流孔部20的最细孔部(节流孔部20的另一端)的截面积以及空气吸入口 30的截面积之间的关系，便可使在节流孔部20加速的水从导管部32向下游侧强势喷出。此时，只须选择上述钻头的直径便可，从而能够实现高精度最优化。如果将导管部32的流路截面积设计为大于节流孔部20另一端的流路截面积与空气吸入口 30的截面积之和，可以有效地降低导管部32的流路38的内部压力。另外，由于将空气吸入口 30设在大径部56，因此与设在小径部57相比，可使空气吸入口 30更准确地垂直于导管部的流路38。另外，在空气吸入口 30的内部可容纳单向阀 64(图1)。并且，小径部57和大径部56的交界部位外周嵌入了 0型圈80。0型圈80用来防止在套筒50(图1)和大径部56的交界部发生漏水。图6(a)所示为套筒的侧视图，(b)所示为端侧视图，(C)所示为纵截面图。如图所示，套筒50的轴孔上设有用来将轴孔的局部固定在导管部32(图幻上的支持体44。即，导管部32设有外螺纹部78，支持体44的内面则设有内螺纹部82。这样， 外螺纹部78被螺入到内螺纹部82，从而使套筒50与导管部32连成一体。檐状部46是将开设有空气吸入口 30的导管部32的大径部56 (图5)的外周面包围住的筒状的部分。檐状部46没有与大径部56的外周面紧密接触。其在包围时留有空隙用来从外部导入空气。 可酌情选择如下两种方案上游侧连接机构部14 (图4)采用外螺纹结构并且下游侧连接机构部M采用内螺纹结构，或者上游侧连接机构部14采用内螺纹结构并且下游侧连接机构部M采用外螺纹结构。由于上游侧和下游侧采用螺纹结构，可将该节水栓10简单插入到标准的自来水管12的接头上。图7(a)所示为实施例1所示节水栓的侧视图，(b)所示为其沿E-E线的纵截面图。图8(a)所示为实施例1所示节水栓的下游侧端侧视图，(b)所示为上游侧端侧视图。 图9 (a)所示为实施例1所示节水栓的从另一个方向观察的侧视图，(b)所示为其沿F-F线的纵截面图。另外，图7(b)所示为用通过一对空气吸入口 30的面剖开的状态，其中，所述一对空气吸入口 30相对于导管部的流路38刚好轴对称配置。另一方面，图9(b)所示为用不通过空气吸入口 30的面剖开的情形。如图4 图9所示，在实施例1中，上游侧连接机构部14和收水筒部18和节流孔部20以及导管部32为一体成形，套筒50和下游侧连接机构部M为一体成形。而且，套筒 50通过在导管部32的小径部57的外周面形成的外螺纹部78 (图幻以及在套筒50的轴孔局部形成的内螺纹部84 (图6)，被固定在导管部32上。另外，采用如该实施例的两段结构，则用来保护空气吸入口 30檐状部46可以采用与大径部56分体的结构。从而当加工大径部56及用钻头等形成空气吸入口 30时，檐状部 46不会妨碍上述加工。另外，也可以在包围开设有空气吸入口 30的大径部56的外周面时， 留出用来从外部导入空气所必须的最低限度的空隙48。这样，可以形成防止异物入侵、通气性良好的结构。实施例2图10所示为实施例2的节水栓，(a)所示为节流孔单元86的斜视图，(b) (d) 所示为节流孔单元86的各种变形例的纵截面图，(e)所示为在实施例1的节水栓中安装了节流孔单元86的状态的纵截面图，(f)所示为将实施例1节水栓进行局部变形后安装了节流孔单元86的状态的纵截面图。另外，在该例中仅设一个空气吸入口 30。空气吸入口 30 只需设必要的数目即可。在该实施例中，实施例1的节水栓的节流孔部20 (图1)，改为采用与其他部分为分体的单元结构。节流孔单元86以可拆卸的状态被嵌入到水栓的收水筒部18中。如图 10(a)和(b)所示，节流孔单元86通过在轴部具备节流孔87的筒状的本体端部设置法兰 88而成。节流孔87采用了其流路截面积从上游侧向下游侧逐渐缩小的结构。节流孔单元 86的外周嵌入了橡胶圈89。如图10(b) (d)所示，预先制造数种上游侧的开口面积由小到大的节流孔单元 86。当自来水以一定水压供应时，在其流路上设置开口面积小的节流孔单元86，可减少送到下游侧的自来水的流量。另外，如果在上流路上设置开口面积大的节流孔单元86，则可以增加送到下游侧的自来水的流量。洗发用的淋浴器可供应较少的水量。洗身体用的淋浴器可供应多一点水量。可以根据用途选择节流孔单元86。节流孔单元86以外部分的节水栓的结构，若无论什么用途均采用通用的结构则有利于大量生产。图10(e)的例子所示为在如实施例1的节水栓中安装了节流孔单元86的状态。 安装如图10(b) (d)之任一项的节流孔单元86便可以选择水量。另外，图10(f)的例子中，将设在收水筒部18和导管部的流路38之间的节流孔部20改为截面积从上游到下游流路保持一定的通孔21。安装节流孔单元86后，将已提高流速的自来水送入导管部的流路
1038，可以降低导管部的流路38的内部压力。于是，空气通过空气吸入口 30被吸入到导管部的流路38的内部，空气和水混合后被送到下游侧。另外，将节流孔单元86安装到收水筒部18内后，橡胶圈89被夹在收水筒部18的内壁和节流孔单元86的外壁之间，对两者施加弹力。这样，节流孔单元86被嵌入到收水筒部18中，不容易脱落。另一方面，在取出安装到收水筒部18上的节流孔单元86时，须抓住法兰88拔出。设置橡胶圈89及法兰88的目的便是为了方便安装和拆卸操作。如图(f)所示实施例2的节水栓中，上游侧连接机构部14和收水筒部18以及导管部32为一体成形，套筒50和下游侧连接机构部M为一体成形。另外，收水筒部18和导管部32，由截面积小于该导管部32的通孔21所连接。其余部分与实施例1相同，套筒50 通过在导管部32的大径部或小径部的外周面形成的外螺纹，以及在套筒50的轴孔局部形成的内螺纹，被固定在导管部32上。使用橡胶圈89将节流孔单元86固定在收水筒部18 上。不过，也可以将节流孔单元86螺入到收水筒部18来固定。实施例3图11所示为安装在实施例3的节水栓的单向阀，(a)所示为单向阀的纵截面图， (b)所示为其分解斜视图。该单向阀64被插入到节水栓(图1)的空气吸入口 30的内部。其为一端具有锥形孔68的筒状体，且容纳了球66，并有限位器70嵌入其中。锥形孔68的一端的内径大于球66的直径，另一端的内径小于锥形孔68的直径。这样，当球66被推到锥形孔68的内面时，会将单向阀64的锥形孔68侧堵塞住。限位器70为用来防止球66的脱落的板，其上开有可使空气或水通过的多个通孔。采用该结构的单向阀64，允许空气从节水栓(图1)的空气吸入口 30向导管部32 方向被吸入，阻止自来水从导管部32向空气吸入口 30方向流出。即，当空气从箭头R方向流入时不会受到阻碍。另一方面，当在节水栓的下游侧水的出口被堵塞使自来水流停止，则导管部32的内部的水压将增大，水欲从导管部32向空气吸入口 30方向流出。当沿箭头W 所指方向施加水压时，球66将被推至锥形孔68从而堵塞水流。这样，水就不会从空气吸入口 30喷出。如上所述，在空气吸入口 30中设单向阀64后，可在下游侧安装具有止水功能的淋浴器喷头86或自来水龙头。实施例4图12所示为安装到实施例4的节水栓的过滤器，(a)所示为过滤器的纵截面图， (b)所示为其斜视图。在该实施例中将说明在节水栓(图1)的收水筒部18中容纳过滤器72的例子。该过滤器72具有捕捉混入自来水中的异物的功能。一般来讲，配管的接头部分夹有网状过滤器，而在本发明的节水栓10中将其容纳到收水筒部18内。这样，节水栓10本身将具有过滤功能。过滤器72由脚74所支持，可从收水筒部18简单地安装和拆卸，所以维修也方便。另外，这还可以防止异物流入空气吸入口 30 等。实施例5图13为用来安装在实施例5的节水栓的整流筒的斜视图。该整流筒96设置在导管的下游侧。图1中用点划线所示位置为较佳。仅将套筒50向下游方向延长，将该整流筒96支持固定在套筒50的内面为较佳。整流筒96是在水流的方向排列并行的多个通孔98而成。在来自导管的自来水向截面积大的下游侧放出的部分，会形成复杂的紊流。该紊流将导致发生噪音或振动。整流筒96具有理顺水流方向的功能，噪音或振动不会传到下游侧。实施例6图14为包含实施例6的单向阀的节水栓主要部位的纵截面图及其工作说明图。图中，该实施例的单向阀为单向阀64，其被设计为可在空气吸入口 30内部自由移动的筒状。可用金属或塑料制造。该单向阀具备筒状部92和凸部94。筒状部92和空气吸入口 30内壁之间形成的空隙88的面积与轴孔90的面积相比足够小。凸部94设于筒状部 92的端部外周，配置于套筒50的檐状部46与导管部32的大径部56的表面之间。其具有限制筒状部92从空气吸入口 30向导管部32移动的功能。如图14(a)所示，当空气沿箭头R的方向从空气吸入口 30向导管方向吸入时，筒状部92整体被空气流推动进入空气吸入口 30。这样，筒状部92的轴孔90端会向空隙48 侧开放。这样，空气被吸入时将不会受到阻碍。另一方面，当自来水欲从导管部32向空气吸入口 30方向流出时，受其压力的影响，筒状部92的轴孔90端将被推至檐状部46。于是，筒状部92的轴孔90被堵塞，自来水被阻止从空气吸入口 30通过筒状部92的轴孔90流出。图15(a)所示为用于图14的实施例的单向阀的一例的斜视图，(b)所示为改变凸部形状的单向阀的一例的纵截面图。如图所示，较佳地，筒状部92加工成筒端外径略粗，进一步的，内径被加工成略细。例如使用热可塑性塑料，加热筒端后使其软化再施加外力便可简单地完成如图15(b) 所示加工。另外，为了使单向阀发挥良好的功能，用具有弹性的硅树脂等制造单向阀为佳。 下面用下图说明其工作情况。图16为单向阀的具体工作说明图，均为节水栓的主要部位的纵截面图。如在前面已经用图14(a)说明，当从空气吸入口 30吸入空气时，如图16(a)所示，筒状部92整体被嵌入到空气吸入口 30的内部，轴孔90的两端已被开放。此时，如果在空气吸入口 30产生如图16(a)所示的点划线箭头所示的水流，则筒状部92将被水流推动而移动。于是，如图 16的(b)所示，形成将凸部94推至檐状部46的状态。如果将檐状部46侧的轴孔90的内径加工成略细，则将会产生将筒状部92强力推至檐状部46的力量。此时，如果凸部94的部分由软质具有弹性的塑料材料构成，则凸部94的部分将发生变形，紧密接触到檐状部46而不产生空隙。另一方面，如果筒状部92部分由软质具有弹性的塑料材料构成，则受水压的作用筒状部92部分膨胀，被推至空气吸入口 30的内壁。这样，如图16(b)所示，筒状部92和凸部94几乎完全堵塞空气吸入口 30，从而阻止水流出。另一方面，如果空气吸入口 30的内部压力减小，则如图16(c)所示，筒状部92受大气压的作用退缩，在空气吸入口 30和筒状部92之间产生大的空隙。于是，筒状部92将被吸入到空气吸入口 30的内部，返回到如图16(d)所示的状态。由以上结构，允许空气从空气吸入口 30被吸入，并可以阻止自来水通过空气吸入口 30流出。而且，如图14或图16 所示实施例的单向阀结构简单，非常适合用作安装到只有几毫米的空气吸入口 30的零件。 并具有成本低廉和维修方便的效果。工业利用的可能性
之所以面向自来水用途开发，是为了节省通过人工建立的设置、经由配管所供应的水的使用量。在自来水中加入适量的空气同时还可以提高水的流速。于是，当自来水从水龙头或淋浴器喷头或者从其他出水用的射嘴出来触到人手或其他部位的皮肤时感觉不会有明显的不同，从而可以减少水的使用量。由此产生的节水效果在酒店、浴池、游泳池、体育俱乐部等多个领域中有利于减少自来水费，并且有利于减少温室效应气体的排放量。因此，可广泛应用于使用最低限度的水来清洗物体的领域。
权利要求
1. 一种节水栓，其特征在于，具备 一上游侧连接机构部，其用来连接自来水管； 一收水筒部，其从所述自来水管接收自来水；一节流孔部，其一端连接该收水筒部的下游侧，流路的截面积朝另一端方向逐渐缩一导管部，其一端连接所述节流孔部的另一端，在该一端侧具有外径较大的大径部，另一端侧具有外径较小的小径部，其轴部从所述一端到所述另一端具有截面积大致均勻的流路，所述大径部具有从所述轴部贯穿到外周面的空气吸入口，一套筒，其具有一支持体部和一檐状部，所述支持体部用来将轴孔局部固定在所述导管部，所述檐状部用来包围设有所述空气吸入口的所述大径部的外周面，所述檐状部和所述大径部之间具有用来从外部导入空气的空隙，所述套筒以在所述导管部的另一端周围预留空间的状态包围导管部，以及一下游侧连接机构部，其用来将所述套筒连接到下游侧的配管。
2.如权利要求1所述的节水栓，其特征在于，所述收水筒部与所述节流孔部以及所述导管部同轴纵向连接， 所述收水筒部和所述导管部均具有从其一端到另一端大致均勻的圆形截面， 在所述收水筒部和所述节流孔部的交界部位所述收水筒部的截面积较大， 在所述导管部和所述节流孔部的交界部位所述导管部的截面积较大。
3.如权利要求1或2所述的节水栓，其特征在于，所述上游侧连接机构部和所述收水筒部和所述节流孔部以及所述导管部为一体成形， 所述套筒和所述下游侧连接机构部为一体成形，所述套筒利用在所述导管部的大径部或小径部的外周面形成的外螺纹、以及在所述套筒的轴孔局部形成的内螺纹，被固定在所述导管部。
4.如权利要求1或2所述的节水栓，其特征在于，所述上游侧连接机构部和所述收水筒部和所述导管部为一体成形，所述套筒和所述下游侧连接机构部为一体成形，所述节流孔部以可拆卸状态被嵌入到所述收水筒部从而形成分体结构， 所述收水筒部和所述导管部由截面积比该导管部小的通孔所连接， 所述套筒利用在所述导管部的大径部或小径部的外周面形成的外螺纹、以及在所述套筒的轴孔局部形成的内螺纹，被固定在所述导管部。
5.如权利要求1-4中任一项所述的节水栓，其特征在于，所述导管部的流路截面积大于所述节流孔部的另一端的流路截面积与所述空气吸入口的截面积之和。
6.如权利要求1-5中任一项所述的节水栓，其特征在于，所述空气吸入口的内部包含一单向阀，所述单向阀允许从所述空气吸入口向所述导管方向吸入空气，并且阻止自来水从所述导管部向所述空气吸入口方向流出。
7.如权利要求6所述的节水栓，其特征在于， 所述单向阀具备筒状部和凸部，所述筒状部可在所述空气吸入口内部自由移动，其与所述空气吸入口内壁之间所形成的空隙的面积与轴孔的面积相比足够小，所述凸部设于该筒状部的端部外周，且设置于所述套筒的檐与所述导管部的外表面之间，用于限制其从所述筒状部的所述空气吸入口向所述导管部移动，所述单向阀当空气从所述空气吸入口向所述导管方向吸入时，在所述套筒的檐和所述导管部的外表面之间开放所述筒状部的轴孔端，利用从所述导管部朝所述空气吸入口方向的自来水的流出压力，将所述筒状部的轴孔端推至所述檐，从而阻止自来水从所述空气吸入口通过所述筒状部的轴孔流出。
8.如权利要求1-7中任一项所述的节水栓，其特征在于， 所述收水筒部包含捕捉混入自来水中的异物的过滤器。
9.如权利要求1-8中任一项所述的节水栓，其特征在于，在所述导管的下游侧设有整流筒，所述整流筒排列有与水流方向并行的多个通孔。
10.如权利要求1-9中任一项所述的节水栓，其特征在于，所述上游侧连接机构部采用外螺纹结构，并且所述下游侧连接机构部采用内螺纹结构，或者所述上游侧连接机构部采用内螺纹结构，并且所述下游侧连接机构部采用外螺纹结构。
全文摘要
本发明公开了一种安装在软管或自来水管上，并向水中加入空气泡的节水栓。收水筒部18接收来自自来水管12的自来水。使得节流孔部20的流路的截面积从上游侧向下游侧逐渐缩小。导管部32具有大径部56和小径部57。大径部56连接节流孔部20。导管部32的轴部具有截面积大致均匀的流路38。大径部56具有空气吸入口30，所述空气吸入口30从轴部的流路38贯穿到外周面。将单向阀64插入到空气吸入口30中。套筒50由设在轴孔90的局部的支持体44被固定在导管部32。套筒50具备檐状部46。檐状部46包围大径部56的外周面，所述檐状部46和所述大径部56之间留有空隙48。套筒50包围导管部32的另一端周围，所述套筒50和所述导管部32之间留有空间。空气从空隙48通过空气吸入口30吸入，即使受到反向水压也不会漏水。
文档编号B01F5/04GK102216535SQ20098010720
公开日2011年10月12日 申请日期2009年10月26日 优先权日2009年10月26日
发明者大贯诚 申请人:大岛工业株式会社, 大贯诚, 环境技术股份有限公司