シャワー装置
【課題】吐水部の反復運動停止状態で吐水部から吐水ができ、吐水部を反復運動状態と、停止状態で吐水部からの吐水量を同一にできるシャワー装置を提供する。
【解決手段】反復運動可能な吐水部と、流体の力で吐水部を反復運動可能にさせる水力駆動装置と、流体の給水流路と吐水部に連通する主流路と、第１の駆動部流路と、第２の駆動部流路とを有する駆動部流路と、主流路と駆動部流路に分岐する分岐部と、吐水部反復運動状態に対応し、分岐部から主流路への流体流量を制御する第１の弁体と、を備え、第１の弁体は、吐水部が反復運動吐水時には、流体を分岐部から主流路に供給せず、反復運動させずに吐水する際には、流体を分岐部から主流路に供給するように制御し、第１の弁体は、吐水部Ｎ反復運動時の吐水流量と、反復運動させていない際の吐水流量とが同一となるように分岐部から主流路に供給される流体の流量を制御すること、を特徴とするシャワー装置。
【解決手段】反復運動可能な吐水部と、流体の力で吐水部を反復運動可能にさせる水力駆動装置と、流体の給水流路と吐水部に連通する主流路と、第１の駆動部流路と、第２の駆動部流路とを有する駆動部流路と、主流路と駆動部流路に分岐する分岐部と、吐水部反復運動状態に対応し、分岐部から主流路への流体流量を制御する第１の弁体と、を備え、第１の弁体は、吐水部が反復運動吐水時には、流体を分岐部から主流路に供給せず、反復運動させずに吐水する際には、流体を分岐部から主流路に供給するように制御し、第１の弁体は、吐水部Ｎ反復運動時の吐水流量と、反復運動させていない際の吐水流量とが同一となるように分岐部から主流路に供給される流体の流量を制御すること、を特徴とするシャワー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴室やシャワーブース等で用いられるシャワー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
浴室やシャワールームなどに設けられたシャワー装置は、フレキシブルホースを介して給水栓に接続された吐水部を使用者が把持して身体の各部にシャワー吐水させている。このとき、使用者は、把持した吐水部を動かさなければならない。また、吐水部を把持した側の手を他の作業に使えなくなるなどの問題があった。この点に鑑み、特許文献１には、水力を利用して吐水部を自動で移動させ、吐水位置を変化させるシャワー装置が提案されている。また、駆動部を介さずに別の吐水部へ湯水を供給する流路を設けている。これにより、別の吐水部を固定して利用できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−３８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シャワー装置の使用を鑑みると、体の広範囲にシャワーを浴びて石鹸等を洗い流したりリラックスしたりするシーンと、体の特定箇所にシャワーを浴びて洗髪したり肩や腰などを集中的に暖めたり刺激したりするシーンと、がある。すなわち、吐水部が反復運動するシャワー装置としては、吐水の方向や位置を変化させる状態と、吐水の方向や位置を固定させる状態と、が必要となる。
このとき、上記２つの状態を切り替える際に、シャワーの浴び感の連続性を確保したいという要望があり、それを解決するには、より一層の工夫が必要であった。
【０００５】
本発明は、吐水部の反復運動を停止させた状態で吐水部から吐水をさせることができ、また、吐水部を反復運動させている状態と、停止させている状態と、で吐水部からの吐水量を同一にすることができるシャワー装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、反復運動可能に設けられた吐水部と、流体が流れる力を利用して前記吐水部を反復運動させることが可能な水力駆動装置と、流体が供給される給水流路と連通し且つ前記吐水部に連通する主流路と、前記給水流路と連通し且つ前記水力駆動装置に連通する第１の駆動部流路と、前記水力駆動装置と前記吐水部とを直接または間接的に連通する第２の駆動部流路とを有する駆動部流路と、前記主流路と前記駆動部流路に流路を分岐する分岐部と、前記吐水部の反復運動の状態に対応して、前記分岐部から前記主流路に供給される流体の流量を制御する第１の弁体と、を備え、前記第１の弁体は、前記吐水部を反復運動させて吐水する際には、流体を前記分岐部から前記主流路に供給せず、且つ前記吐水部を反復運動させずに吐水する際には、流体を前記分岐部から前記主流路に供給するように制御し、前記第１の弁体は、前記吐水部を反復運動させている際に吐水される流体の流量と、前記吐水部を反復運動させていない際に吐水される流体の流量とが同一となるように前記分岐部から前記主流路に供給される流体の流量を制御すること、を特徴とするシャワー装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、吐水部の反復運動を停止させた状態で吐水部から吐水をさせることができ、また、吐水部を反復運動させている状態と、停止させている状態と、で吐水部からの吐水量を同一にすることができるシャワー装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
【図２】本実施の形態に係るシャワー装置の外観を例示するための模式斜視図である。
【図３】図２に例示をするシャワー装置の模式正面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】水力駆動装置を例示するための模式図である。
【図６】水力駆動装置を例示するための模式図である。
【図７】水力駆動装置を例示するための模式図である。
【図８】水力駆動装置の動作を説明するための模式図である。
【図９】切換ユニットを例示するための模式斜視図である。
【図１０】弁体による流量制御を例示するための模式図である。
【図１１】円筒状の弁体を分岐部分に設ける場合を例示するための模式断面図である。
【図１２】水力駆動装置を最高速度で駆動する場合における弁体の状態を例示するための模式図である。
【図１３】水力駆動装置の駆動を停止させる場合における弁体の状態を例示するための模式図である。
【図１４】シャワー装置の作用を例示するための模式断面図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
【図１６】本実施の形態に係るシャワー装置の外観を例示するための模式斜視図である。
【図１７】図１６に例示をするシャワー装置の模式分解図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
【図１９】流量制御を例示するための模式図である。
【図２０】本発明の第４の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
【図２１】流量制御を例示するための模式図である。
【図２２】本発明の第５の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
【図２３】本実施の形態に係るシャワー装置の外観を例示するための模式分解図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について例示をする。尚、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
また、図２は、本実施の形態に係るシャワー装置の外観を例示するための模式斜視図である。
また、図３は、図２に例示をするシャワー装置の模式正面図であり、図４は、図３におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【００１０】
図１乃至図４に示すように、シャワー装置１は、水力駆動装置２と、吐水部３と、弁体１３（図９を参照）が内蔵された切換ユニット４と、定流量弁５と、筐体６と、を備えている。また、シャワー装置１への給水流路１６を形成する配管には、止水弁７と、温調弁８と、が設けられている。給水流路１６は、水力駆動装置２に至る駆動部流路（第１の駆動部流路）９ａと、吐水部３に至る主流路９ｂと、に分岐している。またさらに、水力駆動装置２と吐水部３と連通する流路（第２の駆動部流路）２８２が設けられている。
温調弁８の入水口に供給された湯水などの流体は、吐水部３のノズル孔３ｃから吐水Ｗ２（シャワー吐水）として吐出可能とされている。
尚、本実施の形態においては、切換ユニット４が、主流路９ｂと駆動部流路９ａに流路を分岐する分岐部となるが、切換ユニット４は分岐部ではなく分岐部より下流に設けることもできる。
【００１１】
図２に示すように、吐水部３は、円筒状の本体３ａの半径方向に平坦部を有し、平坦部には複数のノズル孔３ｃが設けられたノズルプレート３ｂが設けられている。また、図４に示すように、本体３ａの内部に設けられた空間３ｄとノズル孔３ｃとが連通されている。本体３ａの一方の軸方向端面には、内部に流路を有する軸３ｅが突出するように設けられ、他方の軸方向端面には、円形断面の孔３ｆが設けられている。そして、軸３ｅに設けられた流路と孔３ｆとは、本体３ａの内部に設けられた空間３ｄと連通されている。
【００１２】
軸３ｅと、孔３ｆに液密となるように装着された吐水筒体２８０（詳細は、図５を参照）とにより、本体３ａが矢印Ｒ（図２参照）の方向に反復運動（本実施形態によれば、スイング）自在に保持されている。また、軸３ｅに設けられた流路と吐水筒体２８０に設けられた流路２８２とを介して、流体Ｗ１が空間３ｄ内に流入可能となっている。そして、空間３ｄ内に流入した流体Ｗ１は、吐水Ｗ２としてノズル孔３ｃから吐出可能とされている。すなわち、本実施の形態において例示をしたものでは、流路２８２が、水力駆動装置２から流出した流体を吐水部３に供給するための第２の駆動部流路としての機能を果たす。
【００１３】
水力駆動装置２は、所定量の流体が供給されると、吐水部３の本体３ａを矢印Ｒの方向に反復運動させる。つまり、吐水部３は、反復運動をしながら吐水する。そして、本実施形態においては、後に詳述するように、切換ユニット４を切り換えることにより、水力駆動装置２の駆動を停止させることができる。またさらに、水力駆動装置２を駆動させ本体３ａを反復運動させながら吐水させる状態（第１状態）と、水力駆動装置２を停止させつつ本体３ａから吐水させる状態（第２の状態）と、において本体３ａから吐水される吐水量を同一とすることができる。これらの点については、後に詳述する。尚、第１状態と第２の状態において、湯水は同じノズル孔から吐水されるものである。
【００１４】
次に、水力駆動装置２について具体例を参照しつつ説明する。
図５乃至図７は、水力駆動装置を例示するための模式図である。また、図８は、水力駆動装置の動作を説明するための模式図である。尚、図７は、図６におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【００１５】
図５乃至図７に示すように、水力駆動装置２は、ハウジング本体２０２とハウジング蓋２０３、２０４により形成されるハウジングから一方に吐水筒体２８０を突出した形態を有している。吐水筒体２８０は、内部に流路２８２を有する中空構造となっており、先端にて開口している。ハウジング本体２０２に設けられた入水口２１２、２１４に流体Ｗ１を導入すると、吐水筒体２８０が矢印Ｍの方向（図８を参照）に反復運動をする。また、吐水筒体２８０は、吐水部３の孔３ｆに液密となるように装着されており、吐水筒体２８０と吐水部３とが連動して、吐水部３が反復運動するようになっている。そして、流路２８２から流出した流体Ｗ１が吐水部３に供給され、吐水Ｗ２としてノズル孔３ｃから吐出されるようになっている。
【００１６】
その内部構造について説明すると、図５乃至図７に示したように、ハウジング本体２０２及びハウジング蓋２０３、２０４により形成される扇状のハウジング空間に中子本体２２０と中子蓋２２２とからなる中子が吐水筒体２８０を中心軸としてスイング可能に収容されている。
【００１７】
そして、中子には、中子本体２２０と中子蓋２２２とを組合せることにより中子内流路２２４が形成され、この中子内流路２２４は、吐水筒体２８０に設けられた流路２８２に連通している。中子本体２２０及び中子蓋２２２には、中子内流路２２４と圧力室２１６、２１８とを連通させる導入口２３２、２３４が設けられている。そして、この中子内流路２２４を横断するようにして、主弁２４２、２４４、スライドバー２４６、２４８が設けられている。
【００１８】
図７に例示するように、主弁２４４が中子本体２２０から離れる方向に移動すると、導入口２３４が開かれる。一方、これとは逆に、主弁２４２が中子本体２２０から離れる方向に移動すると、導入口２３２が開かれる。
これら導入口２３２、２３４は、いずれも中子内流路２２４に連通している。つまり、導入口２３２は、ハウジング内の圧力室２１６と中子内流路２２４とを連通させ、導入口２３４は、圧力室２１８と中子内流路２２４とを連通させている。
【００１９】
そして、これら導入口２３２、２３４の開度を変化させる主弁２４２、２４４の動作は、同軸に設置されたスライドバー２４６、２４８により決定される。すなわち、図５及び図６に示したように、左右のスライドバー２４６、２４８は、圧縮された板ばね２６０をはさんで連結され、板ばね２６０の湾曲方向に応じて右端あるいは左端に向けた付勢力を受ける。尚、板ばね２６０は、その両端が中子本体２２０に支持されており、スライドバー２４６、２４８は、板ばね２６０を介して中子本体２２０に対して相対的に移動する。主弁２４２、２４４は、スライドバー２４６、２４８からこの付勢力を受けて、導入口２３２、２３４を全開状態あるいは全閉状態の択一的な状態に制御する。
【００２０】
次に、水力駆動装置２の動作について例示をする。
図８は、水力駆動装置の動作を例示するための模式図である。
同図（ａ）は、スライドバー２４６、２４８が板ばね２６０の作用により向かって左側に向けて付勢された状態を表す。この時、主弁２４２、２４４もスライドバー２４６により左側に向けて付勢されるので、導入口２３２は閉じ、導入口２３４が開いた状態となっている。
【００２１】
この状態で入水口２１２、２１４にほぼ同圧の流体Ｗ１を導入すると、矢印ａで表したように入水口２１４から圧力室２１８に導入された水は、矢印ｃで表したように導入口２３４から中子内流路２２４に流入し、矢印ｄで表したように流路２８２を介して流出する。
【００２２】
これに対して、矢印ｂで表したように入水口２１２から圧力室２１６に導入された水は、導入口２３２が閉じているために流出経路がなく、圧力室２１６の圧力を上昇させる。
つまり、導入口２３２、２３４の開度に差を設けることにより流路抵抗に差が生じ圧力差が生ずる。その結果として、圧力室２１８よりも圧力室２１６の圧力のほうが高くなり、中子は矢印Ｍの方向に押されて移動する。
【００２３】
尚、中子本体２２０が矢印Ｍの方向に移動すると、圧力室２１６の容積が増大し、その分だけ圧力室２１８の容積が縮小する。そのため、矢印ｂの経路による圧力室２１６への流体Ｗ１の流入量の分、圧力室２１８内の流体Ｗ１が押し出され、流路２８２から流出する流体Ｗ１の吐水量に含まれることとなる。
【００２４】
そしてさらに中子が移動を続け、スライドバー２４８がハウジング本体２０２の内壁に当接し、中子に対して押されると、板ばね２６０の湾曲方向が反転し、図８（ｂ）に表したように、スライドバー２４６、２４８は、反対側に向けて付勢される。すると、スライドバー２４８が主弁２４４を押すことにより、主弁２４２、２４４も右側（向かって時計回り方向）に移動する。すなわち、導入口２３２が開き、導入口２３４が閉じる。
【００２５】
図８（ｂ）に表した状態においては、矢印ｂで表したように入水口２１２から圧力室２１６に導入された流体Ｗ１は、矢印ｃで表したように、導入口２３２から中子内流路２２４に流入し、矢印ｄで表したように流路２８２を介して流出する。これに対して、矢印ａで表したように、入水口２１４から圧力室２１８に導入された流体Ｗ１は、導入口２３４が閉じているために流出経路がなく、圧力室２１８の圧力を上昇させる。その結果として、圧力室２１６、２１８に圧力差が生じ、中子は矢印Ｍで表したように右側に向けて移動を開始する。
【００２６】
そして、中子がさらに移動すると、図８（ｃ）に表したように、スライドバー２４６がハウジング本体２０２の内壁に当接する位置まで移動する。この状態からさらに中子が移動し、スライドバー２４６が中子に対して押されることにより、板ばね２６０の湾曲方向が反転して、反対側に付勢される。すると、図８（ａ）に表した状態と同様に、導入口２３２が閉じて導入口２３４が開いた状態となり、中子は左側に向けて移動を開始する。
【００２７】
すなわち、水力駆動装置２は、吐水部３に連結され、所定量以上の流体が流入することで、吐水部３の反復運動を行うことができる（第１の状態）。
【００２８】
また、移動速度を調整するための図示しない速度調整機構を設けるようにすることもできる。速度調整機構としては、例えば、水力駆動装置２に供給される流体Ｗ１の流量を調整する流量調整弁、圧力室２１６と圧力室２１８との間に設けられるバイパス流路、摺動ブレーキなどを例示することができる。
【００２９】
このような速度調整機構を設けるようにすれば、製造誤差などにより移動速度にバラツキが生じても、調整により所望の移動速度にすることができる。尚、速度調整機構は、メンテナンス時や出荷時に行われる微調整のためのものとされ、シャワー装置１の使用者が通常使用しないものとすることもできる。
【００３０】
尚、本発明の水力駆動装置は図５乃至図８において例示をしたものに限定されるわけではない。例えば、反復運動自在に取り付けられた吐水部３と水力により回転する水車とを減速歯車列を介して連結し、吐水部３の移動方向を反転させる切換機構を備えるようにすることもできる。切換機構としては、例えば、支点を中心として左右に移動する弁と反転子とを備え、弁の倒れる方向が変化すると導入口の閉塞側が切り換えられるようなものであってもよい。また、例えば、シリンダー内に設けられたピストンを水圧により往復直線運動させ、ピストンの往復直線運動をリンクやワイヤーなどを用いて吐水部３の反復運動に変換し、吐水部３の移動方向を切換機構により反転させるようにすることもできる。切換機構としては、例えば、前述した中子に設けられているような導入口の切換機構などを用いることができる。
【００３１】
尚、切換機構として電気モータやソレノイドなどを用いることもできるが、このような水力を利用した水路の自動切換機構を用いるものとすれば、吐水源と反復運動の動力源との統一化がなされ機構の簡略化が図れると伴に、コスト低下や信頼性向上にも寄与することができる。
【００３２】
次に、図１乃至図４に戻って、シャワー装置１に備えられた他の要素について例示をする。
給水流路１６の途上には、定流量弁５が取り付けられている。尚、定流量弁５は必ずしも必要ではなく省くこともできる。ただし、定流量弁５を設けるものとすれば、高水圧環境にシャワー装置１を設ける場合においては、いわゆるリミッタとしての機能を果たさせることもできる。そのため、定流量弁５を設けるようにすることが好ましい。
【００３３】
また、定流量弁５の流量制御方式は特に限定されるわけではなく適宜選択することができる。例えば、ゴムの弾性力を利用して、差圧によりオリフィスの内径を変化させるゴム式、ニードルに組み込まれたスプリングの弾性力を利用してニードルをスライドさせ、オリフィスの内径を変化させるスプリング式などとすることができる。
【００３４】
筐体６には、水力駆動装置２、切換ユニット４、定流量弁５などを取り付けるフレーム６ａと、これらや配管部材などを覆うようにして収納するカバー６ｂとが設けられている。フレーム６ａは、例えば、浴室やシャワー室などの壁面に取り付けられ、フレーム６ａを介してシャワー装置１が壁面などに固定されるようになっている。また、フレーム６ａ、カバー６ｂは、耐食性材料からなるものとすることが好ましく、例えば、合成樹脂や、ステンレスなどの耐食性金属などからなるものとすることができる。
【００３５】
図９は、切換ユニット４を例示するための模式斜視図である。尚、図中の矢印は、流水方向を表している。
図９に示すように、切換ユニット４には、ハンドル１０、本体１１、軸受け１２、弁体１３が設けられている。
【００３６】
本体１１は、流入口１１ａと流出口１１ｂ、１１ｃとを有し、流入口１１ａには配管を介して定流量弁５が接続されている。また、流出口１１ｂには主流路９ｂを介して吐水部３が接続され、流出口１１ｃには駆動部流路９ａを介して水力駆動装置２が接続されている。また、本体１１の内部において、流入口１１ａに連通する流路が２分岐され、分岐された流路がそれぞれ流出口１１ｂ、１１ｃと連通するようになっている。
【００３７】
弁体１３は、円柱状を呈し、流量制御部として例示をする絞り１３ａが半径方向を直線状に貫通し、絞り１３ｂが半径方向をＬ字状に屈曲して貫通している（図１２、図１３を参照）。尚、後述するように、弁体１３を回転させることで、絞り１３ａ、１３ｂが設けられた部分において流路断面積が可変とされる。
【００３８】
そして、本体１１の内部において、流入口１１ａと流出口１１ｂとを連通する流路上には絞り１３ａが設けられ、流入口１１ａと流出口１１ｃとを連通する流路上には絞り１３ｂが設けられている。そのため、絞り１３ｂは、流路抵抗を変化させることで駆動部流路９ａを流れる流体の流量を制御し、絞り１３ａは、流路抵抗を変化させることで主流路９ｂを流れる流体の流量を制御することができるようになっている。
【００３９】
尚、流路抵抗を変化させて流量の制御を行うものとして、絞り１３ａ、１３ｂを例示したが、これに限定されるわけではない。流路断面積を可変とし流路抵抗を変化させて流量の制御を行うことができるものを適宜選択することができる。
【００４０】
また、弁体１３の半径方向を直線状に貫通する絞り１３ａを挟んで設けられた流路は、互いに同一軸線上になるようにして設けられ、半径方向をＬ字状に屈曲して貫通する絞り１３ｂを挟んで設けられた流路は、互いの軸線が略直交するようにして設けられている。そのため、弁体１３を挟んで設けられた流路同士が、絞り１３ａ、絞り１３ｂを介してそれぞれ連通するようになっている。
【００４１】
軸受け１２は、円環状を呈し、中心側に設けられた孔には弁体１３が回転自在に挿通されている。また、軸受け１２の外周は、本体１１に設けられた孔に嵌合されている。また、弁体１３の溝部には保持体１４（図１２を参照）が摺動自在に設けられ、保持体１４は軸受け１２の中心側に設けられた孔に嵌合されている。そのため、弁体１３の軸方向の位置が保持され、絞り１３ａ、絞り１３ｂと流路との位置がずれることを防止できるようになっている。
弁体１３の一方の端部は、本体１１から突出し、その端面付近にはハンドル１０が設けられている。
【００４２】
このハンドル１０を回して弁体１３に設けられた絞り１３ｂの位置を回転移動させ、流路断面積を変えることで駆動部流路９ａ側へ流出する流体の流量を制御することができるようになっている。そして、駆動部流路９ａ側へ流出する流体の流量を制御することで、水力駆動装置２を制御することができ、同時に、吐水部３の移動速度を調整したり、停止させたりすることができる。このように、ハンドルの１操作で、水力駆動装置の駆動と停止を切り替えることができるため、使い勝手が良い。
【００４３】
このとき、本実施の形態においては、弁体１３を回転移動させることで駆動部流路９ａ側へ流出する流体の流量制御を行うとともに、主流路９ｂ側へ流出する流体の流量制御をも行うことができるようになっている。
すなわち、絞り１３ｂと、絞り１３ａが協働して、絞り１３ｂによる制御で生じた流量の変化分を相殺するように、絞り１３ａにより主流路９ｂを流れる流体の流量が制御されるようになっている。
【００４４】
図１０は、弁体１３による流量制御を例示するための模式図である。すなわち、図１０（ａ）は駆動部流路９ａ側を全開とした場合（水力駆動装置２を最高速度で駆動させる場合）、図１０（ｂ）は駆動部流路９ａ側を全閉（閉塞）とした場合（水力駆動装置２の駆動を停止させる場合）、図１０（ｃ）は駆動部流路９ａ側を絞った場合（水力駆動装置２を遅い速度で駆動させる場合）である。尚、図中の矢印は、流水方向を表している。
【００４５】
図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、切換ユニット４には前述した弁体１３が内蔵されており、弁体１３を回転方向に動かすことで、駆動部流路９ａ側の絞り量（流路抵抗の値）と主流路９ｂ側の絞り量（流路抵抗の値）とを一括して制御することができるようになっている。このように構成したことで、配管の接続箇所が少なく、コンパクトな構成を実現している。
【００４６】
図１０（ａ）に示すように、水力駆動装置２を最高速度で駆動する場合（第１の状態）には、駆動に必要な流量が最大限確保できるように駆動部流路９ａ側の絞り１３ｂを全開とし、主流路９ｂ側の絞り１３ａを全閉（閉塞）とする。このようにすれば、シャワー装置１に導入された流体のすべてが駆動部流路９ａ側に流れ、水力駆動装置２の速度を最速にすることができる。
【００４７】
図１０（ｂ）に示すように、水力駆動装置２の駆動を停止させる場合（第２の状態）には、駆動部流路９ａ側の絞り１３ｂを全閉（閉塞）にする。そして、水力駆動装置２の駆動を停止させた状態で吐水部３から吐水をさせるために、主流路９ｂ側の絞り１３ａを開く。
【００４８】
ここで、水力駆動装置２に導入された流体Ｗ１は、導入口２３２、２３４や流路２８２を介してノズル孔３ｃから吐出される。そのため、主流路９ｂを介してノズル孔３ｃから直接吐出される主流路９ｂ側の流路抵抗の総和よりも、駆動部流路９ａ側の流路抵抗の総和の方が大きくなる。
【００４９】
このような場合、図１０（ｂ）に示した主流路９ｂ側の絞り量を図１０（ａ）に示した駆動部流路９ａ側の絞り量と同様とすれば、流路抵抗の総和が少なくなり吐水部３から吐出する流体の吐水量が増加してしまう。
【００５０】
本実施の形態においては、主流路９ｂ側の絞り１３ａを全開とした場合に絞り量が所定の値Ａ１となるようにすることで、吐水部３から吐出する流体の吐水量を抑制するようにしている。この場合、主流路９ｂ側の総流路抵抗と駆動部流路９ａ側の総流路抵抗とのバランスを考慮して絞り量Ａ１が決定される。すなわち、主流路９ｂ側の総流路抵抗値と駆動部流路９ａ側の総流路抵抗値とが同一となるような絞り量Ａ１とされる。尚、総流路抵抗とは、駆動部流路９ａ側または主流路９ｂ側における分岐部から吐水部３までの間の流路抵抗の総和をいう。
【００５１】
このようにすれば、水力駆動装置２を最高速度で駆動する場合の流量Ｖａと、水力駆動装置２の駆動を停止させた場合の流量Ｖｂとが同一（吐水部３から吐出される吐水の量が同一）とすることができる。
【００５２】
図１０（ｃ）に示すように、水力駆動装置２を遅い速度で駆動する場合（水力駆動装置２の速度を調整する場合）（第３の状態）には、駆動部流路９ａ側の絞り１３ｂを絞る。そして、吐水部３から吐出される吐水の量が同一となるように、主流路９ｂ側の流路の絞り１３ａが絞られる。例えば、図１０（ｃ）に示す場合には、駆動部流路９ａ側の絞り１３ｂを絞り量Ａ２、主流路９ｂ側の絞り１３ａを絞り量Ａ３としている。この場合、吐水部３から吐出される吐水の量は、それぞれの流路を流れる流体の流量の和（Ｖｃ１＋Ｖｃ２）となり、これが前述した流量Ｖａや流量Ｖｂと同一となっている。
【００５３】
以上説明したように、水力駆動装置２が駆動しているか否かや速度にかかわらず、吐水部３から吐出される吐水の量が一定となるように、駆動部流路９ａ側の絞り量（流路抵抗の値）と主流路９ｂ側の絞り量（流路抵抗の値）とが一括して制御されるようになっている。
【００５４】
尚、本明細書において、吐水部３から吐出される吐水の量が一定、同一とは、使用者が不快感や違和感を感じない程度の流量の差がある場合をも含んでいる。例えば、吐水部から吐水される総流量の振れ幅としては、２０％以内、より好ましくは１０％以内にあることをいう。
【００５５】
また、シャワーの浴び感は、流量が多い方がより好ましい浴び感を得る傾向にあるが、反復運動を行うことで、少ない流量でも浴び感を得ることが可能である。吐水流量としては、それに限定されるものではないが、９．５Ｌ／ｍｉｎ以下、より好ましくは８．０Ｌ／ｍｉｎ以下、更に好ましくは６．５Ｌ／ｍｉｎ以下でも十分な浴び感を得ることができる。このように、反復運動により節水効果が得られる。
【００５６】
また、図１０（ａ）、（ｂ）に例示をしたものでは、分岐部分の下流側に弁体１３を設けているが、いわゆるロータリー型の弁体（円盤状の弁体）や円筒状の弁体（円筒面に複数の面積の異なる絞り孔が設けられている）を分岐部分に設けるようにすることもできる。
【００５７】
図１１は、円筒状の弁体を分岐部分に設ける場合を例示するための模式断面図である。尚、図中の矢印は、流水方向を表している。
図１１に示すように、切換ユニット４ｃの本体１１には、流出口１１ｂ、１１ｃが設けられている。流出口１１ｂには主流路９ｂを介して吐水部３が接続され、流出口１１ｃには駆動部流路９ａを介して水力駆動装置２が接続されている。
本体１１の内部には、弁体７３が設けられている。弁体７３は、一端が塞がれた円筒状を呈している。弁体７３の外周面には、第１の流量制御部として例示をする絞り７３ａと、第２の流量制御部として例示をする絞り７３ｂが開口している。
また、弁体７３を回転させることで、絞り７３ａ、７３ｂが設けられた部分において流路断面積が可変とされている。そのため、絞り７３ｂは、流路抵抗を変化させることで駆動部流路９ａを流れる流体の流量を制御し、絞り７３ａは、流路抵抗を変化させることで主流路９ｂを流れる流体の流量を制御することができるようになっている。
尚、本実施の形態においては、弁体７３が分岐部としての役割をも果たしている。
【００５８】
図１１（ａ）は水力駆動装置２に反復運動を行わせる場合を表し、図１１（ｂ）は水力駆動装置２の反復運動を停止させる場合を表している。
図１１（ａ）に示すように、水力駆動装置２に反復運動を行わせる場合には、弁体７３の内部と流出口１１ｃとを絞り７３ｂを介して連通させるようにする。またこの際、弁体７３の内部と流出口１１ｂとの連通が遮断されるようになっている。
図１１（ｂ）に示すように、水力駆動装置２の反復運動を停止させる場合には、弁体７３を回転させて弁体７３の内部と流出口１１ｃとの連通が遮断されるようにする。またこの際、吐水部３への流体の供給が遮断されないように弁体７３の内部と流出口１１ｂとが絞り７３ａを介して連通されるようになっている。
そして、水力駆動装置２を反復運動させながら吐水させる状態（第１状態）と、水力駆動装置２を停止させつつ吐水させる状態（第２の状態）と、において吐水される吐水量が同一となるように、絞り７３ａ、絞り７３ｂの開口面積がそれぞれ設定されている。尚、弁体の内部と流出口１１ｃとの連通を遮断（閉塞）しなくても、摩擦抵抗などがあるため水力駆動装置２の駆動を停止させることができるが、説明の便宜上、ここでは遮断（閉塞）させるものとしている。
【００５９】
また、弁体１３、弁体７３における流路抵抗が連続的に変化するようなものとすることもできる。そのようにすれば、シャワー吐水部を反復運動させている状態と停止させている状態を切替えている最中にも、吐水量を一定とできるため好ましい。また、水力駆動装置２の速度の調整が容易となる。
【００６０】
図１２は、水力駆動装置２を最高速度で駆動する場合（駆動部流路９ａ側を全開とした場合）における弁体の状態を例示するための模式図である。
また、図１３は、水力駆動装置２の駆動を停止させる場合（駆動部流路９ａ側を全閉（閉塞）とした場合）における弁体の状態を例示するための模式図である。尚、図１２、図１３は、図９に示すＣ−Ｃ矢視断面部分をそれぞれの場合において表した図である。
【００６１】
図１２（ａ）に示すように、水力駆動装置２を最高速度で駆動する場合には、駆動に必要な流量が最大限確保できるように、流入口１１ａと流出口１１ｃとを連通する流路上に設けられた絞り１３ｂを「全開状態」としている。すなわち、絞り１３ｂの軸線と絞り１３ｂに連通する流路の軸線とを合わせるようにして、流路抵抗が最小となるようにしている。また、絞り１３ａが設けられた部分における弁体１３の外周面１３ｃにより、主流路９ｂ側の開口１５が塞がれ、流入口１１ａと流出口１１ｂとの連通が遮断されるようになっている。尚、図１２（ｂ）は、この時の弁体１３の様子を例示するための模式斜視図である。
【００６２】
図１３（ａ）に示すように、水力駆動装置２の駆動を停止させる場合には、流入口１１ａと流出口１１ｃとを連通する流路上に設けられた絞り１３ｂを「全閉（閉塞）状態」とする。すなわち、絞り１３ｂが設けられた部分における弁体１３の外周面で、流入口１１ａと流出口１１ｃとの連通が遮断されるようになっている。この場合、絞り１３ｂがＬ字状に屈曲して設けられているので、外周面のうちの絞り１３ｂが開口していない部分により流入口１１ａと流出口１１ｃとの連通が遮断される。
【００６３】
また、流入口１１ａと流出口１１ｂとを連通する流路上に設けられた絞り１３ａを「全開状態」としている。すなわち、絞り１３ａの軸線と絞り１３ａに連通する流路の軸線とを合わせるようにしている。そのため、絞り１３ｂを全閉（閉塞）として駆動部流路９ａ側への流出を停止しても、主流路９ｂ側を流体が流れるので、吐水部３から吐出される吐水の量を確保することができる。
【００６４】
この場合、前述したように、絞り１３ａを「全開状態」としても、所定の絞り量Ａ１（流路抵抗値）が与えられるような絞りの大きさとなっている。また、絞り１３ａを「全開状態」とすることにより与えられる絞り量Ａ１（流路抵抗値）は、水力駆動装置２を最高速度で駆動する場合（図１２の場合）と同一の吐水量が吐水部３から吐出されるような値となっている。尚、図１３（ｂ）は、この時の弁体１３の様子を例示するための模式斜視図である。
【００６５】
また、水力駆動装置２を遅い速度で駆動する場合（水力駆動装置２の速度を調整する場合）、すなわち、図１０（ｃ）に例示をした場合は、図１２と図１３に例示をしたものの間の状態となる。この場合においても、駆動部流路９ａ側の絞り量Ａ２と、主流路９ｂ側の絞り量Ａ３とが所定の値にされるので、吐水部３から吐出される吐水の量が同一となる。
なお、切換ユニット４を分岐部または分岐部より下流に配置すれば、流量調整を容易とすることができる。また、切換ユニット４を分岐部に配置すれば、構成をよりコンパクトとすることができる。
なお、切換ユニット４を第２の駆動部流路に配置することもできる。ただし、切換ユニット４を分岐部より下流側の第１の駆動部流路９ａに配置すれば、吐水部３の反復運動が停止している際に水力駆動装置２にかかる水圧による負荷を低減することができる。
【００６６】
シャワー装置１への流路を形成する配管には、上流側から順に温調弁８と止水弁７とが設けられている。また、温調弁８には、給水配管１６ａ、給湯配管１６ｂが接続されている。
止水弁７は、流路の開閉を行うことでシャワー装置１への流体Ｗ１の流入を制御する。 温調弁８は、供給された水と湯とを混合し、その混合比率を変化させることでシャワー装置１へ流入させる流体Ｗ１の温度を調整する。
尚、止水弁７、温調弁８の形式は特に限定されるわけではなく、適宜選択することができる。また、止水弁７が温調弁８の上流側に設けられていてもよいし、温調弁８に止水弁７の機能を併せ持たせるようにしてもよい。また、止水弁７、温調弁８の少なくともいずれかをシャワー装置１に内蔵させるようにすることもできる。
【００６７】
次に、シャワー装置１の作用について例示をする。
図１４は、シャワー装置１の作用を例示するための模式断面図である。
図示しない温調弁８により温度の調整がされた流体Ｗ１（湯水）は、シャワー装置１の入水部に設けられた定流量弁５に導入される。定流量弁５に導入された流体Ｗ１は、切換ユニット４に向けて流出する。定流量弁５から流出した流体Ｗ１は、流入口１１ａから切換ユニット４の本体１１内部に導入される。本体１１の内部に導入された流体Ｗ１は、２分岐された流路を介して流出口１１ｂ、１１ｃから流出する。
この際、切換ユニット４により水力駆動装置２の駆動と停止の切換、速度の調整を行うことができる。
【００６８】
また、前述したように、水力駆動装置２が駆動しているか否かや速度にかかわらず吐水部３から吐出される吐水の量が一定となるように、駆動部流路９ａ側の絞り量（流路抵抗の値）と主流路９ｂ側の絞り量（流路抵抗の値）とが一括して制御される。この場合、絞り量（流路抵抗の値）の制御は、絞り１３ａ、絞り１３ｂが設けられた弁体１３を回転方向に動かすことで、絞り部分（絞り１３ａ、絞り１３ｂ）の流路断面積を変化させることにより行う。
【００６９】
流出口１１ｂから流出した流体Ｗ１は吐水部３に導入され、ノズルプレート３ｂに設けられたノズル孔３ｃから外部に向けて吐出される。
【００７０】
流出口１１ｃから流出した流体Ｗ１は、駆動部流路９ａを介して水力駆動装置２に導入される。水力駆動装置２に導入された流体Ｗ１は、水力駆動装置２を駆動させた後、吐水部３に向けて流出する。尚、水力駆動装置２の作用については、図８において例示をしたものと同様のためその説明は省略する。
そして、水力駆動装置２から流出して吐水部３に導入された流体Ｗ１も、ノズルプレート３ｂに設けられたノズル孔３ｃから外部に向けて吐出される。
【００７１】
使用者は、ハンドル１０を操作することで、吐水部の反復運動状態と停止状態とを切り替えることができる。このとき、吐水流量をほぼ同一にできるため、運動状態を切り替える際に、わずらわしい流量調整を行う必要がなく、流量が変化することによる違和感がなく、シャワーの浴び感の連続性を確保できる。
【００７２】
このように、水力駆動装置２へ供給される流量を減ずることで、中子に働く流体力を減じ、中子を停止させ、吐水部３の反復運動を確実に停止できる。また、水力駆動装置２を経由する流量が減ることで、水質（微少な砂やゴミ）などによる不具合が起こりにくくなり、信頼性の高いシステムを構築できる。弁体１３において、流路の切替と流量の制御とを行っており、コンパクトな構成を実現している。尚、中子に働く流体力とは、中子を運動させるために中子に作用する力であり、流体の静圧や動圧や流れに起因する力である。
【００７３】
また、流体力を減じているため、吐水部３を停止した状態において、使用者は吐水部３の散水方向を手動で動かすことができる。これにより、停止状態において、使用者は当てたい部位に精度よく吐水を位置決めできる。このとき、中子と吐水部３は連結したままであり、連動して動く。すなわち、使用者が手動で吐水部３をどのように位置調整しても、中子との連結関係は継続する。よって、吐水部３の反復運動を再開するときに、連結不良、再開に時間がかかる、運動の中心位置がずれる、といった不具合が生じず、反復運動状態をスムーズに正確に再現できる。
【００７４】
このとき、中子を挟んで両側に圧力室が設けられている水圧駆動装置の場合は、圧力室内にある湯水によって中子にはダンパー効果が働くため、吐水部３を手動で動かす際に、急激に動くことなく位置決めが容易であり、また、適度な操作感が得られ、より好ましい。また、水車に比べて中子の動きが低速であるため、多段ギヤといった減速機構を必要とせず、動力伝達部がシンプルとなる。よって、手動でシャワー部を動かすために必要なトルクが小さく、より好ましい。
【００７５】
また、ハンドル１０を操作し吐水部の運動状態を変化させている過程においても、吐水が一定に継続され、連続性が維持できるよう構成すると尚よい。例えば、弁体１３における流路抵抗が連続的に変化するように構成する。このとき、中子に作用する流体力を調整しており、吐水部の運動速度を制御可能となるので、使用者の好みに応じることができる。
さらに、流量が一定に保たれることによって、給湯能力（着火判定）の影響を受けず、吐水部から吐水される湯水の温度が不本意にも変化してしまうことを予防することができる。
また、本実施の形態によれば、非常にコンパクトなシャワー装置を構成することができる。
【００７６】
図１５は、本発明の第２の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
また、図１６は、本実施の形態に係るシャワー装置の外観を例示するための模式斜視図である。
また、図１７は、図１６に例示をするシャワー装置の模式分解図である。
図１５乃至図１７に示すように、シャワー装置３０は、水力駆動装置３２と、吐水部３３と、弁体１３または弁体７３が内蔵された切換ユニット４または４ｃと、筐体３６と、リンク機構３７と、支持体３８と、速度調整機構３９と、を備えている。また、シャワー装置３０への流路を形成する配管には、止水弁７と、温調弁８と、が設けられている。そして、これらは配管により接続され、温調弁８の入水口に供給された湯水などの流体が、吐水部３３のノズル孔３３ｃから吐水Ｗ２（シャワー吐水）として吐出可能とされている。
【００７７】
図１６、図１７に示すように、吐水部３３は、内部に空間を有する直方体形状の本体３３ａと、本体３３ａの前面に設けられ複数のノズル孔３３ｃを有するノズルプレート３３ｂを備えている。そして、本体３３ａの内部に設けられた図示しない空間とノズル孔３３ｃとが連通されている。
【００７８】
本体３３ａの軸方向端面には円形断面の孔３３ｆが設けられ、一方の軸方向端面に設けられた孔３３ｆには切換ユニット４に設けられた支持部３１が液密となるよう装着され、他方の軸方向端面に設けられた孔３３ｆには内部に流路を備えた支持体３８の流出部３８ａが液密となるよう装着されている。このとき、支持部３１の内部にも流路が形成されており、主流路９ｂの一部を担っている。
【００７９】
そして、孔３３ｆに装着された支持部３１、支持体３８により、本体３３ａが反復運動自在に保持されるとともに、支持体３８の流出部３８ａを介して、流体Ｗ１が吐水部３３の内部に設けられた図示しない空間内に流入可能となっている。また、図示しない空間内に流入した流体Ｗ１は、吐水Ｗ２としてノズル孔３３ｃから吐出可能とされている。
【００８０】
水力駆動装置３２においては、中子の軸３２ａ、３２ｂをハウジングの両側に突出させ、一方の軸３２ａには前述の吐水筒体２８０と同様に内部に図示しない流路を設け、他方の軸３２ｂには流路を設けないようにしている。そして、軸３２ａに設けられた図示しない流路と、支持体３８に設けられた図示しない流路とが図示しない配管などで接続されている。また、他方の軸３２ｂは、リンク機構３７と機械的に連結され水力駆動装置３２の駆動力がリンク機構３７に伝達されるようになっている。また、吐水部３３と、水力駆動装置３２と、の連結は、リンク機構３７を介して行われている。尚、水力駆動装置３２のその他の構成や作用は、前述した水力駆動装置２と同様のため、その説明は省略する。
【００８１】
切換ユニット４は、支持部３１を備えており、その内部に形成された流路は吐水部３３の内部と連通している。
筐体３６には、水力駆動装置３２、切換ユニット４、支持体３８、速度調整機構３９などを取り付けるフレーム３６ａと、これらや配管部材などを覆うようにして収納するカバー３６ｂとが設けられている。フレーム３６ａは、例えば、浴室やシャワー室などの壁面に取り付けられ、フレーム３６ａを介してシャワー装置３０が壁面などに固定されるようになっている。また、フレーム３６ａ、カバー３６ｂは、耐食性材料からなるものとすることが好ましく、例えば、合成樹脂、ステンレスなどの耐食性金属などとすることができる。
【００８２】
リンク機構３７は、入力側が、前述したように軸３２ｂと機械的に連結され、出力側が、本体３３ａと機械的に連結されている。また、リンク機構３７の一部に一段または多段の歯車列を備えていてもよく、この場合、水力が弱い場合でも吐水部３３の円滑な反復運動を行わせることができる。
【００８３】
支持体３８には、流出部３８ａと流入部３８ｂとが設けられ、流出部３８ａの端面に設けられた開口と流入部３８ｂの端面に設けられた開口とが連通するように、その内部に図示しない流路が設けられている。また、前述したように、流出部３８ａにより本体３３ａが反復運動自在に保持されている。
【００８４】
速度調整機構３９は、駆動部流路９ａに設けられ、水力駆動装置３２に供給される流体の流量を調整することで、水力駆動装置３２の速度を調整するためのものである。速度調整機構３９を設けるようにすれば、製造誤差などにより速度にバラツキがあっても、調整により所望の速度にすることができる。尚、速度調整機構３９としては、例えば、内部に絞り弁などを備えた速度調整弁とすることができる。ただし、これに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。また、速度調整機構３９は、メンテナンス時や出荷時に行われる微調整のためのものとされ、シャワー装置３０の使用者が通常使用しないものとすることもできる。
【００８５】
その他、図１において例示をした定流量弁５などを適宜設けるようにすることもできる。尚、速度調整機構３９や定流量弁５は必ずしも必要ではなく省略することもできる。
また、シャワー装置３０の作用については、前述したシャワー装置１と同様のため、その説明は省略する。
【００８６】
また、本実施の形態においても、図１において例示をしたものと同様の効果を享受することができる。例えば、水力駆動装置３２を駆動させ本体３３を反復運動させながら吐水させる状態（第１状態）と、水力駆動装置３２を停止させつつ本体３３から吐水させる状態（第２の状態）と、において本体３３から吐水される吐水量を同一とすることができる。また、吐水流量をほぼ同一にできるため、運動状態を切り替える際に、わずらわしい流量調整を行う必要がなく、流量が変化することによる違和感がなく、シャワーの浴び感の連続性を確保できる。また、流量が一定に保たれることによって、給湯能力（着火判定）の影響をうけず、吐水部から吐水される湯水の温度が不本意にも変化してしまうことを予防することができる。すなわち、吐水部から吐水される流量および湯温を一定に保つことができる。よって、切替動作の過程においてシャワー浴び感の連続性をより維持できる。水力駆動装置３２へ供給される流量を減ずることで、中子に働く流体力を減じているため、吐水部３３を停止した状態において、使用者は吐水部３３の散水方向を手動で動かすことができる。また、弁体において、流路の切替と流量の制御とを行っているのでコンパクトな構成を実現することができる。また、中子を挟んで両側に圧力室が設けられている水圧駆動装置の場合は、圧力室内にある湯水によって中子にはダンパー効果が働くため、吐水部３３を手動で動かす際に、急激に動くことなく位置決めが容易であり、また、適度な操作感が得られる。また、水車に比べて中子の動きが低速であるため、動力伝達部がシンプルとなる。よって、手動でシャワー部を動かすために必要なトルクが小さくなる。また、本実施の形態によれば、非常にコンパクトなシャワー装置を構成することができる。
【００８７】
図１８は、本発明の第３の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
また、図１９は、流量制御を例示するための模式図である。尚、図１９（ａ）は駆動部流路９ａ側を全開とした場合（水力駆動装置３２を駆動する場合）、図１９（ｂ）は駆動部流路９ａ側を全閉（閉塞）とした場合（水力駆動装置３２の駆動を停止させる場合）である。尚、図中の矢印は、流水方向を表している。
図１８に示すように、シャワー装置４０は、水力駆動装置３２と、吐水部３３と、切換ユニット４と、筐体３６と、リンク機構３７と、支持体３８と、抵抗体４５と、定流量弁５と、を備えている。また、シャワー装置４０への流路を形成する配管には、止水弁７と、温調弁８と、が設けられている。そして、これらは配管により接続され、温調弁８の入水口に供給された湯水などの流体が、吐水部３３のノズル孔から吐水Ｗ２（シャワー吐水）として吐出可能とされている。
【００８８】
切換ユニット４は、内部に弁体４３（図１９を参照）を備え、弁体４３を回転方向に動かすことで、駆動部流路９ａ側の流路の開閉と主流路９ｂ側の流路の開閉とを一括して制御することができるようになっている。この場合、駆動部流路９ａ側の流路が開かれれば主流路９ｂ側の流路が閉じられ（図１９（ａ）の状態）、駆動部流路９ａ側の流路が閉じられれば主流路９ｂ側の流路が開かれる（図１９（ｂ）の状態）ようになっている。すなわち、択一的な流路の切換（水力駆動装置３２の駆動と停止の切換）ができるようになっている。
【００８９】
ここで、前述したように、主流路９ｂを介して吐水部３３から直接吐出される主流路９ｂ側の流路抵抗の総和よりも、駆動部流路９ａと水力駆動装置３２とを介して吐水部３３から吐出される駆動部流路９ａ側の流路抵抗の総和の方が大きくなる。
【００９０】
このような場合、切換ユニット４を用いて単に流路の開閉だけを行えば、図１９（ａ）の状態と、図１９（ｂ）の状態とで、吐水部３３から吐出される吐水の量や勢いが変化してしまう。すなわち、図１９（ｂ）の状態（水力駆動装置３２の駆動を停止させる場合）の方が、吐水部３３から吐出される吐水の量や勢いが増加することになる。
本実施の形態においては、絞り４５ａを有する抵抗体４５を主流路９ｂに設け、抵抗体４５により所定の流路抵抗値Ａ４を付与して、主流路９ｂを流れる流体の流量を抑制するようにしている。この場合、主流路９ｂ側の総流路抵抗と駆動部流路９ａ側の総流路抵抗とのバランスを考慮して流路抵抗値Ａ４が決定される。すなわち、主流路９ｂ側の総流路抵抗値と駆動部流路９ａ側の総流路抵抗値とが同一となるような流路抵抗値Ａ４とされる。
【００９１】
そのようにすれば、水力駆動装置３２を駆動する場合（図１９（ａ）の場合）と、水力駆動装置３２の駆動を停止させる場合（図１９（ｂ）の場合）とにおいて、吐水部３３から同一の吐水量を吐出させることができる。すなわち、水力駆動装置３２を駆動する場合の流量Ｖｄと、水力駆動装置３２の駆動を停止させる場合の流量Ｖｅとが同一となる。
【００９２】
抵抗体４５は、切換ユニット４の下流側の主流路９ｂに設けられ、所定の流路抵抗値Ａ４を付与する。絞り４５ａとしては、例えば、所定の流路断面積を有する固定絞り（例えば、所定の流路断面積を有する部材を配管内に設けたり、配管径を絞ったりする場合など）、流路断面積を可変とし流路抵抗を調整可能な可変絞り（例えば、ニードルバルブなどの各種バルブなど）、配管径や配管長さなどを調整することで流路抵抗を所定の値にすることなどを例示することができる。
【００９３】
この場合、バルブなどの可変絞りを用いるものとすれば、製造誤差などを調整により吸収することができる。また、シャワー装置４０の設置環境に合わせた調整も可能となる。また、固定絞りや、配管径・配管長さなどにより流路抵抗を付与するものとすれば、構造の簡素化を図ることができる。特に、配管径や配管長さなどにより所定の流路抵抗値を付与するものとすれば、別途部品を必要としないので製造コストの削減を図ることができる。配管径や配管長さなどにより流路抵抗値を付与する場合は、主流路９ｂ自体が抵抗体４５となる。ただし、これらに限定されるわけではなく、所定の流路抵抗を付与可能なものを適宜選択することができる。
尚、シャワー装置４０の作用については、前述したシャワー装置１と同様のため、その説明は省略する。
【００９４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、水力駆動装置３２が駆動しているか否かにかかわらず（吐水部３３が反復運動をしているか否かにかかわらず）吐水部３３から吐出される吐水の量が同一となるようにすることができる。
【００９５】
また、本実施の形態においても、図１において例示をしたものと同様の効果を享受することができる。例えば、水力駆動装置３２を駆動させ本体３３を反復運動させながら吐水させる状態（第１状態）と、水力駆動装置３２を停止させつつ本体３３から吐水させる状態（第２の状態）と、において本体３３から吐水される吐水量を同一とすることができる。また、吐水流量をほぼ同一にできるため、運動状態を切り替える際に、わずらわしい流量調整を行う必要がなく、流量が変化することによる違和感がなく、シャワーの浴び感の連続性を確保できる。また、流量が一定に保たれることによって、給湯能力（着火判定）の影響をうけず、吐水部から吐水される湯水の温度が不本意にも変化してしまうことを予防することができる。すなわち、吐水部から吐水される流量および湯温を一定に保つことができる。よって、切替動作の過程においてシャワー浴び感の連続性をより維持できる。水力駆動装置３２へ供給される流量を減ずることで、中子に働く流体力を減じているため、吐水部３３を停止した状態において、使用者は吐水部３３の散水方向を手動で動かすことができる。また、弁体において、流路の切替と流量の制御とを行っているのでコンパクトな構成を実現することができる。また、中子を挟んで両側に圧力室が設けられている水圧駆動装置の場合は、圧力室内にある湯水によって中子にはダンパー効果が働くため、吐水部３３を手動で動かす際に、急激に動くことなく位置決めが容易であり、また、適度な操作感が得られる。また、水車に比べて中子の動きが低速であるため、動力伝達部がシンプルとなる。よって、手動でシャワー部を動かすために必要なトルクが小さくなる。また、本実施の形態によれば、非常にコンパクトなシャワー装置を構成することができる。
【００９６】
図２０は、本発明の第４の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
また、図２１は、流量制御を例示するための模式図である。尚、図２１（ａ）は駆動部流路９ａ側を全開とした場合（水力駆動装置３２を駆動する場合）、図２１（ｂ）は駆動部流路９ａ側を全閉（閉塞）とした場合（水力駆動装置３２の駆動を停止させる場合）である。尚、図中の矢印は、流水方向を表している。
【００９７】
図２０に示すように、シャワー装置５０は、水力駆動装置３２と、吐水部３３と、切換ユニット４と、可変抵抗体５５と、連動機構５６と、筐体３６と、リンク機構３７と、支持体３８と、定流量弁５と、を備えている。また、シャワー装置５０への流路を形成する配管には、止水弁７と、温調弁８と、が設けられている。そして、これらは配管により接続され、温調弁８の入水口に供給された湯水などの流体が、吐水部３３のノズル孔から吐水Ｗ２（シャワー吐水）として吐出可能とされている。
【００９８】
切換ユニット４と可変抵抗体５５とは、連動機構５６で連結されている。切換ユニット４、可変抵抗体５５は、通水と止水の切換のみならず、流量の制御を行うことができるようになっている。また、切換ユニット４は分岐部に設けられ、可変抵抗体５５は分岐部より上流側に設けられている。そして、図示しないハンドルを回転操作することにより、ハンドルと連結されている連動機構５６が切り換わり、分岐部より下流側の第１の駆動部流路９ａに供給される流体の流量と、分岐部より下流側の主流路９ｂに供給される流体の流量と、がそれぞれ制御される。
【００９９】
本実施の形態においても、前述した切換ユニット４を備え、駆動部流路９ａ側の流路が開かれれば主流路９ｂ側の流路が閉じられ（図２１（ａ）の状態）、駆動部流路９ａ側の流路が閉じられれば主流路９ｂ側の流路が開かれる（図２１（ｂ）の状態）ようになっている。
【０１００】
そして、切換ユニット４の上流側の給水流路１６に可変抵抗体５５を設け、切換ユニット４と可変抵抗体５５とを連動機構５６により連動させることで、主流路９ｂ側の流路が開かれた場合には、所定の流路抵抗値Ａ５が可変抵抗体５５により付与されるようになっている。尚、切換ユニット４の下流側の主流路９ｂに可変抵抗体５５を設けるようにすることもできる。
【０１０１】
この場合、流路抵抗値Ａ５は、主流路９ｂ側の総流路抵抗と駆動部流路９ａ側の総流路抵抗とのバランスを考慮して決定される。すなわち、主流路９ｂ側の総流路抵抗値と駆動部流路９ａ側の総流路抵抗値とが同一となるような流路抵抗値Ａ５とされる。
【０１０２】
そのようにすれば、水力駆動装置３２を駆動させる場合（図２１（ａ）の場合）と、水力駆動装置３２の駆動を停止させる場合（図２１（ｂ）の場合）とにおいて、吐水部３３から同一の吐水量を吐出させることができる。すなわち、水力駆動装置３２を駆動する場合の流量Ｖｆと、水力駆動装置３２の駆動を停止させる場合の流量Ｖｇとが同一となる。
【０１０３】
可変抵抗体５５の形式は、特に限定されるわけではなく、所定の流路抵抗値Ａ５が付与できるものであればよい。例えば、切換ユニット４のように円柱の半径方向を貫通する孔を有する弁体を回転させて所定の流路抵抗値Ａ５を与えるようなものであってもよい。
【０１０４】
連動機構５６の形式は、特に限定されるわけではなく、切換ユニット４と可変抵抗体５５とが連動することで、流路の切換と流路抵抗値の付与が行えるようなものであればよい。例えば、歯車、リンク、ワイヤーなどの機械的な連動機構とすることもできるし、切換ユニット４と可変抵抗体５５のそれぞれにモータやソレノイドなどを設けて、それらを電気信号で連動させるような電気的な連動機構とすることもできる。また、切換ユニット４の動作に連動して可変抵抗体５５が動作してもよく、可変抵抗体５５の動作に連動して切換ユニット４が動作してもよい。また、歯車の歯数、リンクのレバー比、モータの回転角度などを選択することで、流路抵抗値Ａ５を調整することもできる。
尚、シャワー装置５０の作用については、前述したシャワー装置１と同様のため、その説明は省略する。
【０１０５】
本実施の形態によれば、切換ユニット４と可変抵抗体５５とを連動機構５６により連動させることで、主流路９ｂ側の流路が開かれた場合には、可変抵抗体５５により所定の流路抵抗値Ａ５が付与されるようになっている。そのため、水力駆動装置３２が駆動しているか否かにかかわらず吐水部３３から吐出される吐水の量が同一となるようにすることができる。
【０１０６】
また、水力駆動装置から流出した流体を吐水部に直接供給する場合を例示したが、水力駆動装置から流出した流体を間接的に吐水部に供給するようにしてもよい。例えば、水力駆動装置から流出した流体を主流路を介して吐水部に供給するようにしてもよい。尚、この場合、水力駆動装置から流出した流体の流路は、弁体が設けられた位置よりも下流側において主流路と連通するようにすればよい。
【０１０７】
また、本実施の形態においても、図１において例示をしたものと同様の効果を享受することができる。例えば、水力駆動装置２を駆動させ本体３を反復運動させながら吐水させる状態（第１状態）と、水力駆動装置２を停止させつつ本体３から吐水させる状態（第２の状態）と、において本体３から吐水される吐水量を同一とすることができる。また、吐水流量をほぼ同一にできるため、運動状態を切り替える際に、わずらわしい流量調整を行う必要がなく、流量が変化することによる違和感がなく、シャワーの浴び感の連続性を確保できる。また、流量が一定に保たれることによって、給湯能力（着火判定）の影響をうけず、吐水部から吐水される湯水の温度が不本意にも変化してしまうことを予防することができる。すなわち、吐水部から吐水される流量および湯温を一定に保つことができる。よって、切替動作の過程においてシャワー浴び感の連続性をより維持できる。水力駆動装置２へ供給される流量を減ずることで、中子に働く流体力を減じているため、吐水部３を停止した状態において、使用者は吐水部３の散水方向を手動で動かすことができる。また、弁体において、流路の切替と流量の制御とを行っているのでコンパクトな構成を実現することができる。また、中子を挟んで両側に圧力室が設けられている水圧駆動装置の場合は、圧力室内にある湯水によって中子にはダンパー効果が働くため、吐水部３を手動で動かす際に、急激に動くことなく位置決めが容易であり、また、適度な操作感が得られる。また、水車に比べて中子の動きが低速であるため、動力伝達部がシンプルとなる。よって、手動でシャワー部を動かすために必要なトルクが小さくなる。また、制御対象の流路を流れる流量を２つの流量制御部の協働にて制御するため、制御の分解能を増すことができる。
【０１０８】
次に、水力駆動装置から流出した流体を間接的に吐水部に供給する場合、具体的には主流路を介して吐水部に供給する場合について例示をする。
図２２は、本発明の第５の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
図２３は、本実施の形態に係るシャワー装置の外観を例示するための模式分解図である。尚、図１５、図１７において例示をしたものと同様の構成要素には、同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図２２、図２３に示すように、シャワー装置６０は、水力駆動装置６２と、吐水部３３と、弁体１３が内蔵された切換ユニット４と、筐体３６と、リンク機構３７と、支持体６８と、を備えている。また、シャワー装置６０への流路を形成する配管には、止水弁７と、温調弁８と、が設けられている。そして、これらの各構成要素が配管により接続されている。そのため、温調弁８の入水口に供給された湯水などの流体が、吐水部３３のノズル孔３３ｃから吐水Ｗ２（シャワー吐水）として吐出することができるようになっている。
尚、本実施の形態においては、切換ユニット４が、主流路９ｂと駆動部流路９ａに流路を分岐する分岐部となるが、切換ユニット４は分岐部ではなく分岐部より下流に設けることもできる。
【０１０９】
吐水部３３に備えられた本体３３ａの軸方向端面には円形断面の孔３３ｆが設けられている。一方の軸方向端面に設けられた孔３３ｆには後述する流出部６５ｂが液密となるよう装着されている。
また、他方の軸方向端面に設けられた孔３３ｆには、支持体６８の支持部６８ａが液密となるよう装着されている。尚、支持部６８ａが装着される側の孔３３ｆは、本体３３ａ内部の図示しない空間とつながっている必要はない。この場合、支持部６８ａが装着される側の孔３３ｆには底部に蓋が設けられているようにすることができる。また、孔３３ｆと本体３３ａ内部の図示しない空間とがつながっていない場合には、支持部６８ａが液密となるように装着される必要はない。
【０１１０】
また、孔３３ｆに装着された流出部６５ｂ、支持部６８ａにより、本体３３ａが反復運動できるように保持されている。また、流出部６５ｂを介して、流体Ｗ１が本体３３ａの内部に設けられた図示しない空間内に流入できるようになっている。そして、図示しない空間内に流入した流体Ｗ１は、吐水Ｗ２としてノズル孔３３ｃから吐出できるようになっている。
【０１１１】
水力駆動装置６２の片側の端面からは中子の軸６２ｂが突出している。軸６２ｂには前述の吐水筒体２８０と同様に内部に図示しない流路が設けられている。また、軸６２ｂは、リンク機構３７と機械的に連結されている。そのため、水力駆動装置６２の駆動力がリンク機構３７に伝達されるようになっている。また、吐水部３３と、水力駆動装置６２と、の連結は、リンク機構３７を介して行われている。尚、水力駆動装置６２のその他の構成や作用は、前述した水力駆動装置２と同様のため、その説明は省略する。
【０１１２】
切換ユニット４の端面には、合流部６５が設けられている。
合流部６５の内部には、流路が形成されている。合流部６５の内部に形成された流路は、切換ユニット４に形成された流路とつながっている。本実施の形態においては、合流部６５の内部に形成された流路が、主流路９ｂを形成している。
また、合流部６５には、流入部６５ａと流出部６５ｂが設けられている。流入部６５ａ、流出部６５ｂの軸方向端面は開口されており、それぞれが合流部６５の内部に形成された流路とつながっている。
また、流入部６５ａと軸６２ｂは、図示しない配管により接続されている。本実施の形態においては、流入部６５ａと軸６２ｂとを接続することで形成される流路が駆動部流路１９（第２の駆動部流路）となる。そのため、合流部６５により、主流路９ｂと駆動部流路１９とを吐水部３３の上流側で合流させることができるようになっている。
本実施の形態のように、合流部６５を設けるものとすれば、本体３３ａへの流路の接続部分を少なくすることができる。そのため、接続部分における摺動抵抗を減らすことができる。また、水力駆動装置６２の負荷を低減させることもでき、水力駆動装置６２の小型化およびシャワー装置６０の小型化が可能となる。
【０１１３】
筐体３６には、水力駆動装置６２、切換ユニット４、支持体６８、合流部６５などを取り付けるフレーム３６ａが設けられている。また、これらや配管部材などを覆うようにして収納するカバー３６ｂが設けられている。フレーム３６ａは、例えば、浴室やシャワー室などの壁面に取り付けられる。そして、フレーム３６ａを介してシャワー装置６０が壁面などに固定されるようになっている。フレーム３６ａ、カバー３６ｂは、耐食性材料からなるものとすることが好ましい。例えば、合成樹脂、ステンレスなどの耐食性金属などとすることができる。
【０１１４】
リンク機構３７は、入力側が、前述したように軸６２ｂと機械的に連結されている。また、出力側が、本体３３ａと機械的に連結されている。また、リンク機構３７の一部に一段または多段の歯車列を備えていてもよい。そのようにすれば、水力が弱い場合でも吐水部３３の円滑な反復運動を行わせることができる。
【０１１５】
その他、図１において例示をした定流量弁５などを適宜設けるようにすることもできる。尚、定流量弁５は必ずしも必要ではなく省略することもできる。
また、シャワー装置６０の作用については、前述したシャワー装置１と同様のため、その説明は省略する。
【０１１６】
また、本実施の形態においても、図１において例示をしたものと同様の効果を享受することができる。例えば、水力駆動装置６２を駆動させ本体３３を反復運動させながら吐水させる状態（第１状態）と、水力駆動装置６２を停止させつつ本体３３から吐水させる状態（第２の状態）と、において本体３３から吐水される吐水量を同一とすることができる。また、吐水流量をほぼ同一にできるため、運動状態を切り替える際に、わずらわしい流量調整を行う必要がなく、流量が変化することによる違和感がなく、シャワーの浴び感の連続性を確保できる。また、流量が一定に保たれることによって、給湯能力（着火判定）の影響をうけず、吐水部から吐水される湯水の温度が不本意にも変化してしまうことを予防することができる。すなわち、吐水部から吐水される流量および湯温を一定に保つことができる。よって、切替動作の過程においてシャワー浴び感の連続性をより維持できる。水力駆動装置６２へ供給される流量を減ずることで、中子に働く流体力を減じているため、吐水部３３を停止した状態において、使用者は吐水部３３の散水方向を手動で動かすことができる。また、弁体において、流路の切替と流量の制御とを行っているのでコンパクトな構成を実現することができる。また、中子を挟んで両側に圧力室が設けられている水圧駆動装置の場合は、圧力室内にある湯水によって中子にはダンパー効果が働くため、吐水部３３を手動で動かす際に、急激に動くことなく位置決めが容易であり、また、適度な操作感が得られる。また、水車に比べて中子の動きが低速であるため、動力伝達部がシンプルとなる。よって、手動でシャワー部を動かすために必要なトルクが小さくなる。また、本実施の形態によれば、非常にコンパクトなシャワー装置を構成することができる。
【０１１７】
本発明のシャワー装置によれば、吐水部を自動で反復運動させ、吐水位置や吐水方向を変化でき、使用者は変化に富んだ広範囲のシャワー吐水を手放しで浴びることができるとともに、吐水部を固定して集中的に浴びることもできる。このとき、主流路と駆動部流路の流路抵抗を一括して制御し、吐水部を反復運動させている時と停止させている時において、吐水部から吐水される流量が同一となるように制御することができる。そのため、移動と停止を切り換えても吐水量を同一とすることができ、使用者は不快感、違和感、流量不足感などを感じることなくシャワーを浴びることができる。
また、弁体と流量制御部を連動させることで、１操作で切換を行うことができるので、操作性に優れている。
また、移動しながら吐水する吐水部と、停止しながら吐水する吐水部とが共通であるため、吐水部の運動状態を切り替える際のシャワー浴び感の連続性を確保し、配管系統や外観を簡素化することができる。
また、吐水流量が変わらないため、使用者が流量調整をその都度行う必要がない。
【０１１８】
以上、本発明の実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
例えば、反復運動の一例としてスイングを挙げているが、特許文献１に開示がされているような往復直線運動であってもよい。
【０１１９】
また、前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
【０１２０】
例えば、シャワー装置１、シャワー装置３０、シャワー装置４０、シャワー装置５０、シャワー装置６０などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１２１】
１ シャワー装置、２ 水力駆動装置、３ 吐水部、３ｃ ノズル孔、４ 切換ユニット、５ 定流量弁、６ 筐体、９ａ 駆動部流路、９ｂ 主流路、１０ ハンドル、１１ 本体、１２ 軸受け、１３ 弁体、１３ａ 絞り、１３ｂ 絞り、１６ 給水流路、３０ シャワー装置、３２ 水力駆動装置、３３ 吐水部、３３ｃ ノズル孔、３６ 筐体、３７ リンク機構、３８ 支持体、３９ 速度調整機構、４０ シャワー装置、４３ 弁体、４５ 抵抗体、５０ シャワー装置、５５ 可変抵抗体、５６ 連動機構、６０ シャワー装置、６５ 合流部、Ａ１〜Ａ３ 絞り量、Ａ４〜Ａ５ 流路抵抗値、Ｖａ〜Ｖｇ 流量、Ｗ１ 流体、Ｗ２ 吐水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴室やシャワーブース等で用いられるシャワー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
浴室やシャワールームなどに設けられたシャワー装置は、フレキシブルホースを介して給水栓に接続された吐水部を使用者が把持して身体の各部にシャワー吐水させている。このとき、使用者は、把持した吐水部を動かさなければならない。また、吐水部を把持した側の手を他の作業に使えなくなるなどの問題があった。この点に鑑み、特許文献１には、水力を利用して吐水部を自動で移動させ、吐水位置を変化させるシャワー装置が提案されている。また、駆動部を介さずに別の吐水部へ湯水を供給する流路を設けている。これにより、別の吐水部を固定して利用できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−３８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シャワー装置の使用を鑑みると、体の広範囲にシャワーを浴びて石鹸等を洗い流したりリラックスしたりするシーンと、体の特定箇所にシャワーを浴びて洗髪したり肩や腰などを集中的に暖めたり刺激したりするシーンと、がある。すなわち、吐水部が反復運動するシャワー装置としては、吐水の方向や位置を変化させる状態と、吐水の方向や位置を固定させる状態と、が必要となる。
このとき、上記２つの状態を切り替える際に、シャワーの浴び感の連続性を確保したいという要望があり、それを解決するには、より一層の工夫が必要であった。
【０００５】
本発明は、吐水部の反復運動を停止させた状態で吐水部から吐水をさせることができ、また、吐水部を反復運動させている状態と、停止させている状態と、で吐水部からの吐水量を同一にすることができるシャワー装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、反復運動可能に設けられた吐水部と、流体が流れる力を利用して前記吐水部を反復運動させることが可能な水力駆動装置と、流体が供給される給水流路と連通し且つ前記吐水部に連通する主流路と、前記給水流路と連通し且つ前記水力駆動装置に連通する第１の駆動部流路と、前記水力駆動装置と前記吐水部とを直接または間接的に連通する第２の駆動部流路とを有する駆動部流路と、前記主流路と前記駆動部流路に流路を分岐する分岐部と、前記吐水部の反復運動の状態に対応して、前記分岐部から前記主流路に供給される流体の流量を制御する第１の弁体と、を備え、前記第１の弁体は、前記吐水部を反復運動させて吐水する際には、流体を前記分岐部から前記主流路に供給せず、且つ前記吐水部を反復運動させずに吐水する際には、流体を前記分岐部から前記主流路に供給するように制御し、前記第１の弁体は、前記吐水部を反復運動させている際に吐水される流体の流量と、前記吐水部を反復運動させていない際に吐水される流体の流量とが同一となるように前記分岐部から前記主流路に供給される流体の流量を制御すること、を特徴とするシャワー装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、吐水部の反復運動を停止させた状態で吐水部から吐水をさせることができ、また、吐水部を反復運動させている状態と、停止させている状態と、で吐水部からの吐水量を同一にすることができるシャワー装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
【図２】本実施の形態に係るシャワー装置の外観を例示するための模式斜視図である。
【図３】図２に例示をするシャワー装置の模式正面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】水力駆動装置を例示するための模式図である。
【図６】水力駆動装置を例示するための模式図である。
【図７】水力駆動装置を例示するための模式図である。
【図８】水力駆動装置の動作を説明するための模式図である。
【図９】切換ユニットを例示するための模式斜視図である。
【図１０】弁体による流量制御を例示するための模式図である。
【図１１】円筒状の弁体を分岐部分に設ける場合を例示するための模式断面図である。
【図１２】水力駆動装置を最高速度で駆動する場合における弁体の状態を例示するための模式図である。
【図１３】水力駆動装置の駆動を停止させる場合における弁体の状態を例示するための模式図である。
【図１４】シャワー装置の作用を例示するための模式断面図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
【図１６】本実施の形態に係るシャワー装置の外観を例示するための模式斜視図である。
【図１７】図１６に例示をするシャワー装置の模式分解図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
【図１９】流量制御を例示するための模式図である。
【図２０】本発明の第４の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
【図２１】流量制御を例示するための模式図である。
【図２２】本発明の第５の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
【図２３】本実施の形態に係るシャワー装置の外観を例示するための模式分解図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について例示をする。尚、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
また、図２は、本実施の形態に係るシャワー装置の外観を例示するための模式斜視図である。
また、図３は、図２に例示をするシャワー装置の模式正面図であり、図４は、図３におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【００１０】
図１乃至図４に示すように、シャワー装置１は、水力駆動装置２と、吐水部３と、弁体１３（図９を参照）が内蔵された切換ユニット４と、定流量弁５と、筐体６と、を備えている。また、シャワー装置１への給水流路１６を形成する配管には、止水弁７と、温調弁８と、が設けられている。給水流路１６は、水力駆動装置２に至る駆動部流路（第１の駆動部流路）９ａと、吐水部３に至る主流路９ｂと、に分岐している。またさらに、水力駆動装置２と吐水部３と連通する流路（第２の駆動部流路）２８２が設けられている。
温調弁８の入水口に供給された湯水などの流体は、吐水部３のノズル孔３ｃから吐水Ｗ２（シャワー吐水）として吐出可能とされている。
尚、本実施の形態においては、切換ユニット４が、主流路９ｂと駆動部流路９ａに流路を分岐する分岐部となるが、切換ユニット４は分岐部ではなく分岐部より下流に設けることもできる。
【００１１】
図２に示すように、吐水部３は、円筒状の本体３ａの半径方向に平坦部を有し、平坦部には複数のノズル孔３ｃが設けられたノズルプレート３ｂが設けられている。また、図４に示すように、本体３ａの内部に設けられた空間３ｄとノズル孔３ｃとが連通されている。本体３ａの一方の軸方向端面には、内部に流路を有する軸３ｅが突出するように設けられ、他方の軸方向端面には、円形断面の孔３ｆが設けられている。そして、軸３ｅに設けられた流路と孔３ｆとは、本体３ａの内部に設けられた空間３ｄと連通されている。
【００１２】
軸３ｅと、孔３ｆに液密となるように装着された吐水筒体２８０（詳細は、図５を参照）とにより、本体３ａが矢印Ｒ（図２参照）の方向に反復運動（本実施形態によれば、スイング）自在に保持されている。また、軸３ｅに設けられた流路と吐水筒体２８０に設けられた流路２８２とを介して、流体Ｗ１が空間３ｄ内に流入可能となっている。そして、空間３ｄ内に流入した流体Ｗ１は、吐水Ｗ２としてノズル孔３ｃから吐出可能とされている。すなわち、本実施の形態において例示をしたものでは、流路２８２が、水力駆動装置２から流出した流体を吐水部３に供給するための第２の駆動部流路としての機能を果たす。
【００１３】
水力駆動装置２は、所定量の流体が供給されると、吐水部３の本体３ａを矢印Ｒの方向に反復運動させる。つまり、吐水部３は、反復運動をしながら吐水する。そして、本実施形態においては、後に詳述するように、切換ユニット４を切り換えることにより、水力駆動装置２の駆動を停止させることができる。またさらに、水力駆動装置２を駆動させ本体３ａを反復運動させながら吐水させる状態（第１状態）と、水力駆動装置２を停止させつつ本体３ａから吐水させる状態（第２の状態）と、において本体３ａから吐水される吐水量を同一とすることができる。これらの点については、後に詳述する。尚、第１状態と第２の状態において、湯水は同じノズル孔から吐水されるものである。
【００１４】
次に、水力駆動装置２について具体例を参照しつつ説明する。
図５乃至図７は、水力駆動装置を例示するための模式図である。また、図８は、水力駆動装置の動作を説明するための模式図である。尚、図７は、図６におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【００１５】
図５乃至図７に示すように、水力駆動装置２は、ハウジング本体２０２とハウジング蓋２０３、２０４により形成されるハウジングから一方に吐水筒体２８０を突出した形態を有している。吐水筒体２８０は、内部に流路２８２を有する中空構造となっており、先端にて開口している。ハウジング本体２０２に設けられた入水口２１２、２１４に流体Ｗ１を導入すると、吐水筒体２８０が矢印Ｍの方向（図８を参照）に反復運動をする。また、吐水筒体２８０は、吐水部３の孔３ｆに液密となるように装着されており、吐水筒体２８０と吐水部３とが連動して、吐水部３が反復運動するようになっている。そして、流路２８２から流出した流体Ｗ１が吐水部３に供給され、吐水Ｗ２としてノズル孔３ｃから吐出されるようになっている。
【００１６】
その内部構造について説明すると、図５乃至図７に示したように、ハウジング本体２０２及びハウジング蓋２０３、２０４により形成される扇状のハウジング空間に中子本体２２０と中子蓋２２２とからなる中子が吐水筒体２８０を中心軸としてスイング可能に収容されている。
【００１７】
そして、中子には、中子本体２２０と中子蓋２２２とを組合せることにより中子内流路２２４が形成され、この中子内流路２２４は、吐水筒体２８０に設けられた流路２８２に連通している。中子本体２２０及び中子蓋２２２には、中子内流路２２４と圧力室２１６、２１８とを連通させる導入口２３２、２３４が設けられている。そして、この中子内流路２２４を横断するようにして、主弁２４２、２４４、スライドバー２４６、２４８が設けられている。
【００１８】
図７に例示するように、主弁２４４が中子本体２２０から離れる方向に移動すると、導入口２３４が開かれる。一方、これとは逆に、主弁２４２が中子本体２２０から離れる方向に移動すると、導入口２３２が開かれる。
これら導入口２３２、２３４は、いずれも中子内流路２２４に連通している。つまり、導入口２３２は、ハウジング内の圧力室２１６と中子内流路２２４とを連通させ、導入口２３４は、圧力室２１８と中子内流路２２４とを連通させている。
【００１９】
そして、これら導入口２３２、２３４の開度を変化させる主弁２４２、２４４の動作は、同軸に設置されたスライドバー２４６、２４８により決定される。すなわち、図５及び図６に示したように、左右のスライドバー２４６、２４８は、圧縮された板ばね２６０をはさんで連結され、板ばね２６０の湾曲方向に応じて右端あるいは左端に向けた付勢力を受ける。尚、板ばね２６０は、その両端が中子本体２２０に支持されており、スライドバー２４６、２４８は、板ばね２６０を介して中子本体２２０に対して相対的に移動する。主弁２４２、２４４は、スライドバー２４６、２４８からこの付勢力を受けて、導入口２３２、２３４を全開状態あるいは全閉状態の択一的な状態に制御する。
【００２０】
次に、水力駆動装置２の動作について例示をする。
図８は、水力駆動装置の動作を例示するための模式図である。
同図（ａ）は、スライドバー２４６、２４８が板ばね２６０の作用により向かって左側に向けて付勢された状態を表す。この時、主弁２４２、２４４もスライドバー２４６により左側に向けて付勢されるので、導入口２３２は閉じ、導入口２３４が開いた状態となっている。
【００２１】
この状態で入水口２１２、２１４にほぼ同圧の流体Ｗ１を導入すると、矢印ａで表したように入水口２１４から圧力室２１８に導入された水は、矢印ｃで表したように導入口２３４から中子内流路２２４に流入し、矢印ｄで表したように流路２８２を介して流出する。
【００２２】
これに対して、矢印ｂで表したように入水口２１２から圧力室２１６に導入された水は、導入口２３２が閉じているために流出経路がなく、圧力室２１６の圧力を上昇させる。
つまり、導入口２３２、２３４の開度に差を設けることにより流路抵抗に差が生じ圧力差が生ずる。その結果として、圧力室２１８よりも圧力室２１６の圧力のほうが高くなり、中子は矢印Ｍの方向に押されて移動する。
【００２３】
尚、中子本体２２０が矢印Ｍの方向に移動すると、圧力室２１６の容積が増大し、その分だけ圧力室２１８の容積が縮小する。そのため、矢印ｂの経路による圧力室２１６への流体Ｗ１の流入量の分、圧力室２１８内の流体Ｗ１が押し出され、流路２８２から流出する流体Ｗ１の吐水量に含まれることとなる。
【００２４】
そしてさらに中子が移動を続け、スライドバー２４８がハウジング本体２０２の内壁に当接し、中子に対して押されると、板ばね２６０の湾曲方向が反転し、図８（ｂ）に表したように、スライドバー２４６、２４８は、反対側に向けて付勢される。すると、スライドバー２４８が主弁２４４を押すことにより、主弁２４２、２４４も右側（向かって時計回り方向）に移動する。すなわち、導入口２３２が開き、導入口２３４が閉じる。
【００２５】
図８（ｂ）に表した状態においては、矢印ｂで表したように入水口２１２から圧力室２１６に導入された流体Ｗ１は、矢印ｃで表したように、導入口２３２から中子内流路２２４に流入し、矢印ｄで表したように流路２８２を介して流出する。これに対して、矢印ａで表したように、入水口２１４から圧力室２１８に導入された流体Ｗ１は、導入口２３４が閉じているために流出経路がなく、圧力室２１８の圧力を上昇させる。その結果として、圧力室２１６、２１８に圧力差が生じ、中子は矢印Ｍで表したように右側に向けて移動を開始する。
【００２６】
そして、中子がさらに移動すると、図８（ｃ）に表したように、スライドバー２４６がハウジング本体２０２の内壁に当接する位置まで移動する。この状態からさらに中子が移動し、スライドバー２４６が中子に対して押されることにより、板ばね２６０の湾曲方向が反転して、反対側に付勢される。すると、図８（ａ）に表した状態と同様に、導入口２３２が閉じて導入口２３４が開いた状態となり、中子は左側に向けて移動を開始する。
【００２７】
すなわち、水力駆動装置２は、吐水部３に連結され、所定量以上の流体が流入することで、吐水部３の反復運動を行うことができる（第１の状態）。
【００２８】
また、移動速度を調整するための図示しない速度調整機構を設けるようにすることもできる。速度調整機構としては、例えば、水力駆動装置２に供給される流体Ｗ１の流量を調整する流量調整弁、圧力室２１６と圧力室２１８との間に設けられるバイパス流路、摺動ブレーキなどを例示することができる。
【００２９】
このような速度調整機構を設けるようにすれば、製造誤差などにより移動速度にバラツキが生じても、調整により所望の移動速度にすることができる。尚、速度調整機構は、メンテナンス時や出荷時に行われる微調整のためのものとされ、シャワー装置１の使用者が通常使用しないものとすることもできる。
【００３０】
尚、本発明の水力駆動装置は図５乃至図８において例示をしたものに限定されるわけではない。例えば、反復運動自在に取り付けられた吐水部３と水力により回転する水車とを減速歯車列を介して連結し、吐水部３の移動方向を反転させる切換機構を備えるようにすることもできる。切換機構としては、例えば、支点を中心として左右に移動する弁と反転子とを備え、弁の倒れる方向が変化すると導入口の閉塞側が切り換えられるようなものであってもよい。また、例えば、シリンダー内に設けられたピストンを水圧により往復直線運動させ、ピストンの往復直線運動をリンクやワイヤーなどを用いて吐水部３の反復運動に変換し、吐水部３の移動方向を切換機構により反転させるようにすることもできる。切換機構としては、例えば、前述した中子に設けられているような導入口の切換機構などを用いることができる。
【００３１】
尚、切換機構として電気モータやソレノイドなどを用いることもできるが、このような水力を利用した水路の自動切換機構を用いるものとすれば、吐水源と反復運動の動力源との統一化がなされ機構の簡略化が図れると伴に、コスト低下や信頼性向上にも寄与することができる。
【００３２】
次に、図１乃至図４に戻って、シャワー装置１に備えられた他の要素について例示をする。
給水流路１６の途上には、定流量弁５が取り付けられている。尚、定流量弁５は必ずしも必要ではなく省くこともできる。ただし、定流量弁５を設けるものとすれば、高水圧環境にシャワー装置１を設ける場合においては、いわゆるリミッタとしての機能を果たさせることもできる。そのため、定流量弁５を設けるようにすることが好ましい。
【００３３】
また、定流量弁５の流量制御方式は特に限定されるわけではなく適宜選択することができる。例えば、ゴムの弾性力を利用して、差圧によりオリフィスの内径を変化させるゴム式、ニードルに組み込まれたスプリングの弾性力を利用してニードルをスライドさせ、オリフィスの内径を変化させるスプリング式などとすることができる。
【００３４】
筐体６には、水力駆動装置２、切換ユニット４、定流量弁５などを取り付けるフレーム６ａと、これらや配管部材などを覆うようにして収納するカバー６ｂとが設けられている。フレーム６ａは、例えば、浴室やシャワー室などの壁面に取り付けられ、フレーム６ａを介してシャワー装置１が壁面などに固定されるようになっている。また、フレーム６ａ、カバー６ｂは、耐食性材料からなるものとすることが好ましく、例えば、合成樹脂や、ステンレスなどの耐食性金属などからなるものとすることができる。
【００３５】
図９は、切換ユニット４を例示するための模式斜視図である。尚、図中の矢印は、流水方向を表している。
図９に示すように、切換ユニット４には、ハンドル１０、本体１１、軸受け１２、弁体１３が設けられている。
【００３６】
本体１１は、流入口１１ａと流出口１１ｂ、１１ｃとを有し、流入口１１ａには配管を介して定流量弁５が接続されている。また、流出口１１ｂには主流路９ｂを介して吐水部３が接続され、流出口１１ｃには駆動部流路９ａを介して水力駆動装置２が接続されている。また、本体１１の内部において、流入口１１ａに連通する流路が２分岐され、分岐された流路がそれぞれ流出口１１ｂ、１１ｃと連通するようになっている。
【００３７】
弁体１３は、円柱状を呈し、流量制御部として例示をする絞り１３ａが半径方向を直線状に貫通し、絞り１３ｂが半径方向をＬ字状に屈曲して貫通している（図１２、図１３を参照）。尚、後述するように、弁体１３を回転させることで、絞り１３ａ、１３ｂが設けられた部分において流路断面積が可変とされる。
【００３８】
そして、本体１１の内部において、流入口１１ａと流出口１１ｂとを連通する流路上には絞り１３ａが設けられ、流入口１１ａと流出口１１ｃとを連通する流路上には絞り１３ｂが設けられている。そのため、絞り１３ｂは、流路抵抗を変化させることで駆動部流路９ａを流れる流体の流量を制御し、絞り１３ａは、流路抵抗を変化させることで主流路９ｂを流れる流体の流量を制御することができるようになっている。
【００３９】
尚、流路抵抗を変化させて流量の制御を行うものとして、絞り１３ａ、１３ｂを例示したが、これに限定されるわけではない。流路断面積を可変とし流路抵抗を変化させて流量の制御を行うことができるものを適宜選択することができる。
【００４０】
また、弁体１３の半径方向を直線状に貫通する絞り１３ａを挟んで設けられた流路は、互いに同一軸線上になるようにして設けられ、半径方向をＬ字状に屈曲して貫通する絞り１３ｂを挟んで設けられた流路は、互いの軸線が略直交するようにして設けられている。そのため、弁体１３を挟んで設けられた流路同士が、絞り１３ａ、絞り１３ｂを介してそれぞれ連通するようになっている。
【００４１】
軸受け１２は、円環状を呈し、中心側に設けられた孔には弁体１３が回転自在に挿通されている。また、軸受け１２の外周は、本体１１に設けられた孔に嵌合されている。また、弁体１３の溝部には保持体１４（図１２を参照）が摺動自在に設けられ、保持体１４は軸受け１２の中心側に設けられた孔に嵌合されている。そのため、弁体１３の軸方向の位置が保持され、絞り１３ａ、絞り１３ｂと流路との位置がずれることを防止できるようになっている。
弁体１３の一方の端部は、本体１１から突出し、その端面付近にはハンドル１０が設けられている。
【００４２】
このハンドル１０を回して弁体１３に設けられた絞り１３ｂの位置を回転移動させ、流路断面積を変えることで駆動部流路９ａ側へ流出する流体の流量を制御することができるようになっている。そして、駆動部流路９ａ側へ流出する流体の流量を制御することで、水力駆動装置２を制御することができ、同時に、吐水部３の移動速度を調整したり、停止させたりすることができる。このように、ハンドルの１操作で、水力駆動装置の駆動と停止を切り替えることができるため、使い勝手が良い。
【００４３】
このとき、本実施の形態においては、弁体１３を回転移動させることで駆動部流路９ａ側へ流出する流体の流量制御を行うとともに、主流路９ｂ側へ流出する流体の流量制御をも行うことができるようになっている。
すなわち、絞り１３ｂと、絞り１３ａが協働して、絞り１３ｂによる制御で生じた流量の変化分を相殺するように、絞り１３ａにより主流路９ｂを流れる流体の流量が制御されるようになっている。
【００４４】
図１０は、弁体１３による流量制御を例示するための模式図である。すなわち、図１０（ａ）は駆動部流路９ａ側を全開とした場合（水力駆動装置２を最高速度で駆動させる場合）、図１０（ｂ）は駆動部流路９ａ側を全閉（閉塞）とした場合（水力駆動装置２の駆動を停止させる場合）、図１０（ｃ）は駆動部流路９ａ側を絞った場合（水力駆動装置２を遅い速度で駆動させる場合）である。尚、図中の矢印は、流水方向を表している。
【００４５】
図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、切換ユニット４には前述した弁体１３が内蔵されており、弁体１３を回転方向に動かすことで、駆動部流路９ａ側の絞り量（流路抵抗の値）と主流路９ｂ側の絞り量（流路抵抗の値）とを一括して制御することができるようになっている。このように構成したことで、配管の接続箇所が少なく、コンパクトな構成を実現している。
【００４６】
図１０（ａ）に示すように、水力駆動装置２を最高速度で駆動する場合（第１の状態）には、駆動に必要な流量が最大限確保できるように駆動部流路９ａ側の絞り１３ｂを全開とし、主流路９ｂ側の絞り１３ａを全閉（閉塞）とする。このようにすれば、シャワー装置１に導入された流体のすべてが駆動部流路９ａ側に流れ、水力駆動装置２の速度を最速にすることができる。
【００４７】
図１０（ｂ）に示すように、水力駆動装置２の駆動を停止させる場合（第２の状態）には、駆動部流路９ａ側の絞り１３ｂを全閉（閉塞）にする。そして、水力駆動装置２の駆動を停止させた状態で吐水部３から吐水をさせるために、主流路９ｂ側の絞り１３ａを開く。
【００４８】
ここで、水力駆動装置２に導入された流体Ｗ１は、導入口２３２、２３４や流路２８２を介してノズル孔３ｃから吐出される。そのため、主流路９ｂを介してノズル孔３ｃから直接吐出される主流路９ｂ側の流路抵抗の総和よりも、駆動部流路９ａ側の流路抵抗の総和の方が大きくなる。
【００４９】
このような場合、図１０（ｂ）に示した主流路９ｂ側の絞り量を図１０（ａ）に示した駆動部流路９ａ側の絞り量と同様とすれば、流路抵抗の総和が少なくなり吐水部３から吐出する流体の吐水量が増加してしまう。
【００５０】
本実施の形態においては、主流路９ｂ側の絞り１３ａを全開とした場合に絞り量が所定の値Ａ１となるようにすることで、吐水部３から吐出する流体の吐水量を抑制するようにしている。この場合、主流路９ｂ側の総流路抵抗と駆動部流路９ａ側の総流路抵抗とのバランスを考慮して絞り量Ａ１が決定される。すなわち、主流路９ｂ側の総流路抵抗値と駆動部流路９ａ側の総流路抵抗値とが同一となるような絞り量Ａ１とされる。尚、総流路抵抗とは、駆動部流路９ａ側または主流路９ｂ側における分岐部から吐水部３までの間の流路抵抗の総和をいう。
【００５１】
このようにすれば、水力駆動装置２を最高速度で駆動する場合の流量Ｖａと、水力駆動装置２の駆動を停止させた場合の流量Ｖｂとが同一（吐水部３から吐出される吐水の量が同一）とすることができる。
【００５２】
図１０（ｃ）に示すように、水力駆動装置２を遅い速度で駆動する場合（水力駆動装置２の速度を調整する場合）（第３の状態）には、駆動部流路９ａ側の絞り１３ｂを絞る。そして、吐水部３から吐出される吐水の量が同一となるように、主流路９ｂ側の流路の絞り１３ａが絞られる。例えば、図１０（ｃ）に示す場合には、駆動部流路９ａ側の絞り１３ｂを絞り量Ａ２、主流路９ｂ側の絞り１３ａを絞り量Ａ３としている。この場合、吐水部３から吐出される吐水の量は、それぞれの流路を流れる流体の流量の和（Ｖｃ１＋Ｖｃ２）となり、これが前述した流量Ｖａや流量Ｖｂと同一となっている。
【００５３】
以上説明したように、水力駆動装置２が駆動しているか否かや速度にかかわらず、吐水部３から吐出される吐水の量が一定となるように、駆動部流路９ａ側の絞り量（流路抵抗の値）と主流路９ｂ側の絞り量（流路抵抗の値）とが一括して制御されるようになっている。
【００５４】
尚、本明細書において、吐水部３から吐出される吐水の量が一定、同一とは、使用者が不快感や違和感を感じない程度の流量の差がある場合をも含んでいる。例えば、吐水部から吐水される総流量の振れ幅としては、２０％以内、より好ましくは１０％以内にあることをいう。
【００５５】
また、シャワーの浴び感は、流量が多い方がより好ましい浴び感を得る傾向にあるが、反復運動を行うことで、少ない流量でも浴び感を得ることが可能である。吐水流量としては、それに限定されるものではないが、９．５Ｌ／ｍｉｎ以下、より好ましくは８．０Ｌ／ｍｉｎ以下、更に好ましくは６．５Ｌ／ｍｉｎ以下でも十分な浴び感を得ることができる。このように、反復運動により節水効果が得られる。
【００５６】
また、図１０（ａ）、（ｂ）に例示をしたものでは、分岐部分の下流側に弁体１３を設けているが、いわゆるロータリー型の弁体（円盤状の弁体）や円筒状の弁体（円筒面に複数の面積の異なる絞り孔が設けられている）を分岐部分に設けるようにすることもできる。
【００５７】
図１１は、円筒状の弁体を分岐部分に設ける場合を例示するための模式断面図である。尚、図中の矢印は、流水方向を表している。
図１１に示すように、切換ユニット４ｃの本体１１には、流出口１１ｂ、１１ｃが設けられている。流出口１１ｂには主流路９ｂを介して吐水部３が接続され、流出口１１ｃには駆動部流路９ａを介して水力駆動装置２が接続されている。
本体１１の内部には、弁体７３が設けられている。弁体７３は、一端が塞がれた円筒状を呈している。弁体７３の外周面には、第１の流量制御部として例示をする絞り７３ａと、第２の流量制御部として例示をする絞り７３ｂが開口している。
また、弁体７３を回転させることで、絞り７３ａ、７３ｂが設けられた部分において流路断面積が可変とされている。そのため、絞り７３ｂは、流路抵抗を変化させることで駆動部流路９ａを流れる流体の流量を制御し、絞り７３ａは、流路抵抗を変化させることで主流路９ｂを流れる流体の流量を制御することができるようになっている。
尚、本実施の形態においては、弁体７３が分岐部としての役割をも果たしている。
【００５８】
図１１（ａ）は水力駆動装置２に反復運動を行わせる場合を表し、図１１（ｂ）は水力駆動装置２の反復運動を停止させる場合を表している。
図１１（ａ）に示すように、水力駆動装置２に反復運動を行わせる場合には、弁体７３の内部と流出口１１ｃとを絞り７３ｂを介して連通させるようにする。またこの際、弁体７３の内部と流出口１１ｂとの連通が遮断されるようになっている。
図１１（ｂ）に示すように、水力駆動装置２の反復運動を停止させる場合には、弁体７３を回転させて弁体７３の内部と流出口１１ｃとの連通が遮断されるようにする。またこの際、吐水部３への流体の供給が遮断されないように弁体７３の内部と流出口１１ｂとが絞り７３ａを介して連通されるようになっている。
そして、水力駆動装置２を反復運動させながら吐水させる状態（第１状態）と、水力駆動装置２を停止させつつ吐水させる状態（第２の状態）と、において吐水される吐水量が同一となるように、絞り７３ａ、絞り７３ｂの開口面積がそれぞれ設定されている。尚、弁体の内部と流出口１１ｃとの連通を遮断（閉塞）しなくても、摩擦抵抗などがあるため水力駆動装置２の駆動を停止させることができるが、説明の便宜上、ここでは遮断（閉塞）させるものとしている。
【００５９】
また、弁体１３、弁体７３における流路抵抗が連続的に変化するようなものとすることもできる。そのようにすれば、シャワー吐水部を反復運動させている状態と停止させている状態を切替えている最中にも、吐水量を一定とできるため好ましい。また、水力駆動装置２の速度の調整が容易となる。
【００６０】
図１２は、水力駆動装置２を最高速度で駆動する場合（駆動部流路９ａ側を全開とした場合）における弁体の状態を例示するための模式図である。
また、図１３は、水力駆動装置２の駆動を停止させる場合（駆動部流路９ａ側を全閉（閉塞）とした場合）における弁体の状態を例示するための模式図である。尚、図１２、図１３は、図９に示すＣ−Ｃ矢視断面部分をそれぞれの場合において表した図である。
【００６１】
図１２（ａ）に示すように、水力駆動装置２を最高速度で駆動する場合には、駆動に必要な流量が最大限確保できるように、流入口１１ａと流出口１１ｃとを連通する流路上に設けられた絞り１３ｂを「全開状態」としている。すなわち、絞り１３ｂの軸線と絞り１３ｂに連通する流路の軸線とを合わせるようにして、流路抵抗が最小となるようにしている。また、絞り１３ａが設けられた部分における弁体１３の外周面１３ｃにより、主流路９ｂ側の開口１５が塞がれ、流入口１１ａと流出口１１ｂとの連通が遮断されるようになっている。尚、図１２（ｂ）は、この時の弁体１３の様子を例示するための模式斜視図である。
【００６２】
図１３（ａ）に示すように、水力駆動装置２の駆動を停止させる場合には、流入口１１ａと流出口１１ｃとを連通する流路上に設けられた絞り１３ｂを「全閉（閉塞）状態」とする。すなわち、絞り１３ｂが設けられた部分における弁体１３の外周面で、流入口１１ａと流出口１１ｃとの連通が遮断されるようになっている。この場合、絞り１３ｂがＬ字状に屈曲して設けられているので、外周面のうちの絞り１３ｂが開口していない部分により流入口１１ａと流出口１１ｃとの連通が遮断される。
【００６３】
また、流入口１１ａと流出口１１ｂとを連通する流路上に設けられた絞り１３ａを「全開状態」としている。すなわち、絞り１３ａの軸線と絞り１３ａに連通する流路の軸線とを合わせるようにしている。そのため、絞り１３ｂを全閉（閉塞）として駆動部流路９ａ側への流出を停止しても、主流路９ｂ側を流体が流れるので、吐水部３から吐出される吐水の量を確保することができる。
【００６４】
この場合、前述したように、絞り１３ａを「全開状態」としても、所定の絞り量Ａ１（流路抵抗値）が与えられるような絞りの大きさとなっている。また、絞り１３ａを「全開状態」とすることにより与えられる絞り量Ａ１（流路抵抗値）は、水力駆動装置２を最高速度で駆動する場合（図１２の場合）と同一の吐水量が吐水部３から吐出されるような値となっている。尚、図１３（ｂ）は、この時の弁体１３の様子を例示するための模式斜視図である。
【００６５】
また、水力駆動装置２を遅い速度で駆動する場合（水力駆動装置２の速度を調整する場合）、すなわち、図１０（ｃ）に例示をした場合は、図１２と図１３に例示をしたものの間の状態となる。この場合においても、駆動部流路９ａ側の絞り量Ａ２と、主流路９ｂ側の絞り量Ａ３とが所定の値にされるので、吐水部３から吐出される吐水の量が同一となる。
なお、切換ユニット４を分岐部または分岐部より下流に配置すれば、流量調整を容易とすることができる。また、切換ユニット４を分岐部に配置すれば、構成をよりコンパクトとすることができる。
なお、切換ユニット４を第２の駆動部流路に配置することもできる。ただし、切換ユニット４を分岐部より下流側の第１の駆動部流路９ａに配置すれば、吐水部３の反復運動が停止している際に水力駆動装置２にかかる水圧による負荷を低減することができる。
【００６６】
シャワー装置１への流路を形成する配管には、上流側から順に温調弁８と止水弁７とが設けられている。また、温調弁８には、給水配管１６ａ、給湯配管１６ｂが接続されている。
止水弁７は、流路の開閉を行うことでシャワー装置１への流体Ｗ１の流入を制御する。 温調弁８は、供給された水と湯とを混合し、その混合比率を変化させることでシャワー装置１へ流入させる流体Ｗ１の温度を調整する。
尚、止水弁７、温調弁８の形式は特に限定されるわけではなく、適宜選択することができる。また、止水弁７が温調弁８の上流側に設けられていてもよいし、温調弁８に止水弁７の機能を併せ持たせるようにしてもよい。また、止水弁７、温調弁８の少なくともいずれかをシャワー装置１に内蔵させるようにすることもできる。
【００６７】
次に、シャワー装置１の作用について例示をする。
図１４は、シャワー装置１の作用を例示するための模式断面図である。
図示しない温調弁８により温度の調整がされた流体Ｗ１（湯水）は、シャワー装置１の入水部に設けられた定流量弁５に導入される。定流量弁５に導入された流体Ｗ１は、切換ユニット４に向けて流出する。定流量弁５から流出した流体Ｗ１は、流入口１１ａから切換ユニット４の本体１１内部に導入される。本体１１の内部に導入された流体Ｗ１は、２分岐された流路を介して流出口１１ｂ、１１ｃから流出する。
この際、切換ユニット４により水力駆動装置２の駆動と停止の切換、速度の調整を行うことができる。
【００６８】
また、前述したように、水力駆動装置２が駆動しているか否かや速度にかかわらず吐水部３から吐出される吐水の量が一定となるように、駆動部流路９ａ側の絞り量（流路抵抗の値）と主流路９ｂ側の絞り量（流路抵抗の値）とが一括して制御される。この場合、絞り量（流路抵抗の値）の制御は、絞り１３ａ、絞り１３ｂが設けられた弁体１３を回転方向に動かすことで、絞り部分（絞り１３ａ、絞り１３ｂ）の流路断面積を変化させることにより行う。
【００６９】
流出口１１ｂから流出した流体Ｗ１は吐水部３に導入され、ノズルプレート３ｂに設けられたノズル孔３ｃから外部に向けて吐出される。
【００７０】
流出口１１ｃから流出した流体Ｗ１は、駆動部流路９ａを介して水力駆動装置２に導入される。水力駆動装置２に導入された流体Ｗ１は、水力駆動装置２を駆動させた後、吐水部３に向けて流出する。尚、水力駆動装置２の作用については、図８において例示をしたものと同様のためその説明は省略する。
そして、水力駆動装置２から流出して吐水部３に導入された流体Ｗ１も、ノズルプレート３ｂに設けられたノズル孔３ｃから外部に向けて吐出される。
【００７１】
使用者は、ハンドル１０を操作することで、吐水部の反復運動状態と停止状態とを切り替えることができる。このとき、吐水流量をほぼ同一にできるため、運動状態を切り替える際に、わずらわしい流量調整を行う必要がなく、流量が変化することによる違和感がなく、シャワーの浴び感の連続性を確保できる。
【００７２】
このように、水力駆動装置２へ供給される流量を減ずることで、中子に働く流体力を減じ、中子を停止させ、吐水部３の反復運動を確実に停止できる。また、水力駆動装置２を経由する流量が減ることで、水質（微少な砂やゴミ）などによる不具合が起こりにくくなり、信頼性の高いシステムを構築できる。弁体１３において、流路の切替と流量の制御とを行っており、コンパクトな構成を実現している。尚、中子に働く流体力とは、中子を運動させるために中子に作用する力であり、流体の静圧や動圧や流れに起因する力である。
【００７３】
また、流体力を減じているため、吐水部３を停止した状態において、使用者は吐水部３の散水方向を手動で動かすことができる。これにより、停止状態において、使用者は当てたい部位に精度よく吐水を位置決めできる。このとき、中子と吐水部３は連結したままであり、連動して動く。すなわち、使用者が手動で吐水部３をどのように位置調整しても、中子との連結関係は継続する。よって、吐水部３の反復運動を再開するときに、連結不良、再開に時間がかかる、運動の中心位置がずれる、といった不具合が生じず、反復運動状態をスムーズに正確に再現できる。
【００７４】
このとき、中子を挟んで両側に圧力室が設けられている水圧駆動装置の場合は、圧力室内にある湯水によって中子にはダンパー効果が働くため、吐水部３を手動で動かす際に、急激に動くことなく位置決めが容易であり、また、適度な操作感が得られ、より好ましい。また、水車に比べて中子の動きが低速であるため、多段ギヤといった減速機構を必要とせず、動力伝達部がシンプルとなる。よって、手動でシャワー部を動かすために必要なトルクが小さく、より好ましい。
【００７５】
また、ハンドル１０を操作し吐水部の運動状態を変化させている過程においても、吐水が一定に継続され、連続性が維持できるよう構成すると尚よい。例えば、弁体１３における流路抵抗が連続的に変化するように構成する。このとき、中子に作用する流体力を調整しており、吐水部の運動速度を制御可能となるので、使用者の好みに応じることができる。
さらに、流量が一定に保たれることによって、給湯能力（着火判定）の影響を受けず、吐水部から吐水される湯水の温度が不本意にも変化してしまうことを予防することができる。
また、本実施の形態によれば、非常にコンパクトなシャワー装置を構成することができる。
【００７６】
図１５は、本発明の第２の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
また、図１６は、本実施の形態に係るシャワー装置の外観を例示するための模式斜視図である。
また、図１７は、図１６に例示をするシャワー装置の模式分解図である。
図１５乃至図１７に示すように、シャワー装置３０は、水力駆動装置３２と、吐水部３３と、弁体１３または弁体７３が内蔵された切換ユニット４または４ｃと、筐体３６と、リンク機構３７と、支持体３８と、速度調整機構３９と、を備えている。また、シャワー装置３０への流路を形成する配管には、止水弁７と、温調弁８と、が設けられている。そして、これらは配管により接続され、温調弁８の入水口に供給された湯水などの流体が、吐水部３３のノズル孔３３ｃから吐水Ｗ２（シャワー吐水）として吐出可能とされている。
【００７７】
図１６、図１７に示すように、吐水部３３は、内部に空間を有する直方体形状の本体３３ａと、本体３３ａの前面に設けられ複数のノズル孔３３ｃを有するノズルプレート３３ｂを備えている。そして、本体３３ａの内部に設けられた図示しない空間とノズル孔３３ｃとが連通されている。
【００７８】
本体３３ａの軸方向端面には円形断面の孔３３ｆが設けられ、一方の軸方向端面に設けられた孔３３ｆには切換ユニット４に設けられた支持部３１が液密となるよう装着され、他方の軸方向端面に設けられた孔３３ｆには内部に流路を備えた支持体３８の流出部３８ａが液密となるよう装着されている。このとき、支持部３１の内部にも流路が形成されており、主流路９ｂの一部を担っている。
【００７９】
そして、孔３３ｆに装着された支持部３１、支持体３８により、本体３３ａが反復運動自在に保持されるとともに、支持体３８の流出部３８ａを介して、流体Ｗ１が吐水部３３の内部に設けられた図示しない空間内に流入可能となっている。また、図示しない空間内に流入した流体Ｗ１は、吐水Ｗ２としてノズル孔３３ｃから吐出可能とされている。
【００８０】
水力駆動装置３２においては、中子の軸３２ａ、３２ｂをハウジングの両側に突出させ、一方の軸３２ａには前述の吐水筒体２８０と同様に内部に図示しない流路を設け、他方の軸３２ｂには流路を設けないようにしている。そして、軸３２ａに設けられた図示しない流路と、支持体３８に設けられた図示しない流路とが図示しない配管などで接続されている。また、他方の軸３２ｂは、リンク機構３７と機械的に連結され水力駆動装置３２の駆動力がリンク機構３７に伝達されるようになっている。また、吐水部３３と、水力駆動装置３２と、の連結は、リンク機構３７を介して行われている。尚、水力駆動装置３２のその他の構成や作用は、前述した水力駆動装置２と同様のため、その説明は省略する。
【００８１】
切換ユニット４は、支持部３１を備えており、その内部に形成された流路は吐水部３３の内部と連通している。
筐体３６には、水力駆動装置３２、切換ユニット４、支持体３８、速度調整機構３９などを取り付けるフレーム３６ａと、これらや配管部材などを覆うようにして収納するカバー３６ｂとが設けられている。フレーム３６ａは、例えば、浴室やシャワー室などの壁面に取り付けられ、フレーム３６ａを介してシャワー装置３０が壁面などに固定されるようになっている。また、フレーム３６ａ、カバー３６ｂは、耐食性材料からなるものとすることが好ましく、例えば、合成樹脂、ステンレスなどの耐食性金属などとすることができる。
【００８２】
リンク機構３７は、入力側が、前述したように軸３２ｂと機械的に連結され、出力側が、本体３３ａと機械的に連結されている。また、リンク機構３７の一部に一段または多段の歯車列を備えていてもよく、この場合、水力が弱い場合でも吐水部３３の円滑な反復運動を行わせることができる。
【００８３】
支持体３８には、流出部３８ａと流入部３８ｂとが設けられ、流出部３８ａの端面に設けられた開口と流入部３８ｂの端面に設けられた開口とが連通するように、その内部に図示しない流路が設けられている。また、前述したように、流出部３８ａにより本体３３ａが反復運動自在に保持されている。
【００８４】
速度調整機構３９は、駆動部流路９ａに設けられ、水力駆動装置３２に供給される流体の流量を調整することで、水力駆動装置３２の速度を調整するためのものである。速度調整機構３９を設けるようにすれば、製造誤差などにより速度にバラツキがあっても、調整により所望の速度にすることができる。尚、速度調整機構３９としては、例えば、内部に絞り弁などを備えた速度調整弁とすることができる。ただし、これに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。また、速度調整機構３９は、メンテナンス時や出荷時に行われる微調整のためのものとされ、シャワー装置３０の使用者が通常使用しないものとすることもできる。
【００８５】
その他、図１において例示をした定流量弁５などを適宜設けるようにすることもできる。尚、速度調整機構３９や定流量弁５は必ずしも必要ではなく省略することもできる。
また、シャワー装置３０の作用については、前述したシャワー装置１と同様のため、その説明は省略する。
【００８６】
また、本実施の形態においても、図１において例示をしたものと同様の効果を享受することができる。例えば、水力駆動装置３２を駆動させ本体３３を反復運動させながら吐水させる状態（第１状態）と、水力駆動装置３２を停止させつつ本体３３から吐水させる状態（第２の状態）と、において本体３３から吐水される吐水量を同一とすることができる。また、吐水流量をほぼ同一にできるため、運動状態を切り替える際に、わずらわしい流量調整を行う必要がなく、流量が変化することによる違和感がなく、シャワーの浴び感の連続性を確保できる。また、流量が一定に保たれることによって、給湯能力（着火判定）の影響をうけず、吐水部から吐水される湯水の温度が不本意にも変化してしまうことを予防することができる。すなわち、吐水部から吐水される流量および湯温を一定に保つことができる。よって、切替動作の過程においてシャワー浴び感の連続性をより維持できる。水力駆動装置３２へ供給される流量を減ずることで、中子に働く流体力を減じているため、吐水部３３を停止した状態において、使用者は吐水部３３の散水方向を手動で動かすことができる。また、弁体において、流路の切替と流量の制御とを行っているのでコンパクトな構成を実現することができる。また、中子を挟んで両側に圧力室が設けられている水圧駆動装置の場合は、圧力室内にある湯水によって中子にはダンパー効果が働くため、吐水部３３を手動で動かす際に、急激に動くことなく位置決めが容易であり、また、適度な操作感が得られる。また、水車に比べて中子の動きが低速であるため、動力伝達部がシンプルとなる。よって、手動でシャワー部を動かすために必要なトルクが小さくなる。また、本実施の形態によれば、非常にコンパクトなシャワー装置を構成することができる。
【００８７】
図１８は、本発明の第３の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
また、図１９は、流量制御を例示するための模式図である。尚、図１９（ａ）は駆動部流路９ａ側を全開とした場合（水力駆動装置３２を駆動する場合）、図１９（ｂ）は駆動部流路９ａ側を全閉（閉塞）とした場合（水力駆動装置３２の駆動を停止させる場合）である。尚、図中の矢印は、流水方向を表している。
図１８に示すように、シャワー装置４０は、水力駆動装置３２と、吐水部３３と、切換ユニット４と、筐体３６と、リンク機構３７と、支持体３８と、抵抗体４５と、定流量弁５と、を備えている。また、シャワー装置４０への流路を形成する配管には、止水弁７と、温調弁８と、が設けられている。そして、これらは配管により接続され、温調弁８の入水口に供給された湯水などの流体が、吐水部３３のノズル孔から吐水Ｗ２（シャワー吐水）として吐出可能とされている。
【００８８】
切換ユニット４は、内部に弁体４３（図１９を参照）を備え、弁体４３を回転方向に動かすことで、駆動部流路９ａ側の流路の開閉と主流路９ｂ側の流路の開閉とを一括して制御することができるようになっている。この場合、駆動部流路９ａ側の流路が開かれれば主流路９ｂ側の流路が閉じられ（図１９（ａ）の状態）、駆動部流路９ａ側の流路が閉じられれば主流路９ｂ側の流路が開かれる（図１９（ｂ）の状態）ようになっている。すなわち、択一的な流路の切換（水力駆動装置３２の駆動と停止の切換）ができるようになっている。
【００８９】
ここで、前述したように、主流路９ｂを介して吐水部３３から直接吐出される主流路９ｂ側の流路抵抗の総和よりも、駆動部流路９ａと水力駆動装置３２とを介して吐水部３３から吐出される駆動部流路９ａ側の流路抵抗の総和の方が大きくなる。
【００９０】
このような場合、切換ユニット４を用いて単に流路の開閉だけを行えば、図１９（ａ）の状態と、図１９（ｂ）の状態とで、吐水部３３から吐出される吐水の量や勢いが変化してしまう。すなわち、図１９（ｂ）の状態（水力駆動装置３２の駆動を停止させる場合）の方が、吐水部３３から吐出される吐水の量や勢いが増加することになる。
本実施の形態においては、絞り４５ａを有する抵抗体４５を主流路９ｂに設け、抵抗体４５により所定の流路抵抗値Ａ４を付与して、主流路９ｂを流れる流体の流量を抑制するようにしている。この場合、主流路９ｂ側の総流路抵抗と駆動部流路９ａ側の総流路抵抗とのバランスを考慮して流路抵抗値Ａ４が決定される。すなわち、主流路９ｂ側の総流路抵抗値と駆動部流路９ａ側の総流路抵抗値とが同一となるような流路抵抗値Ａ４とされる。
【００９１】
そのようにすれば、水力駆動装置３２を駆動する場合（図１９（ａ）の場合）と、水力駆動装置３２の駆動を停止させる場合（図１９（ｂ）の場合）とにおいて、吐水部３３から同一の吐水量を吐出させることができる。すなわち、水力駆動装置３２を駆動する場合の流量Ｖｄと、水力駆動装置３２の駆動を停止させる場合の流量Ｖｅとが同一となる。
【００９２】
抵抗体４５は、切換ユニット４の下流側の主流路９ｂに設けられ、所定の流路抵抗値Ａ４を付与する。絞り４５ａとしては、例えば、所定の流路断面積を有する固定絞り（例えば、所定の流路断面積を有する部材を配管内に設けたり、配管径を絞ったりする場合など）、流路断面積を可変とし流路抵抗を調整可能な可変絞り（例えば、ニードルバルブなどの各種バルブなど）、配管径や配管長さなどを調整することで流路抵抗を所定の値にすることなどを例示することができる。
【００９３】
この場合、バルブなどの可変絞りを用いるものとすれば、製造誤差などを調整により吸収することができる。また、シャワー装置４０の設置環境に合わせた調整も可能となる。また、固定絞りや、配管径・配管長さなどにより流路抵抗を付与するものとすれば、構造の簡素化を図ることができる。特に、配管径や配管長さなどにより所定の流路抵抗値を付与するものとすれば、別途部品を必要としないので製造コストの削減を図ることができる。配管径や配管長さなどにより流路抵抗値を付与する場合は、主流路９ｂ自体が抵抗体４５となる。ただし、これらに限定されるわけではなく、所定の流路抵抗を付与可能なものを適宜選択することができる。
尚、シャワー装置４０の作用については、前述したシャワー装置１と同様のため、その説明は省略する。
【００９４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、水力駆動装置３２が駆動しているか否かにかかわらず（吐水部３３が反復運動をしているか否かにかかわらず）吐水部３３から吐出される吐水の量が同一となるようにすることができる。
【００９５】
また、本実施の形態においても、図１において例示をしたものと同様の効果を享受することができる。例えば、水力駆動装置３２を駆動させ本体３３を反復運動させながら吐水させる状態（第１状態）と、水力駆動装置３２を停止させつつ本体３３から吐水させる状態（第２の状態）と、において本体３３から吐水される吐水量を同一とすることができる。また、吐水流量をほぼ同一にできるため、運動状態を切り替える際に、わずらわしい流量調整を行う必要がなく、流量が変化することによる違和感がなく、シャワーの浴び感の連続性を確保できる。また、流量が一定に保たれることによって、給湯能力（着火判定）の影響をうけず、吐水部から吐水される湯水の温度が不本意にも変化してしまうことを予防することができる。すなわち、吐水部から吐水される流量および湯温を一定に保つことができる。よって、切替動作の過程においてシャワー浴び感の連続性をより維持できる。水力駆動装置３２へ供給される流量を減ずることで、中子に働く流体力を減じているため、吐水部３３を停止した状態において、使用者は吐水部３３の散水方向を手動で動かすことができる。また、弁体において、流路の切替と流量の制御とを行っているのでコンパクトな構成を実現することができる。また、中子を挟んで両側に圧力室が設けられている水圧駆動装置の場合は、圧力室内にある湯水によって中子にはダンパー効果が働くため、吐水部３３を手動で動かす際に、急激に動くことなく位置決めが容易であり、また、適度な操作感が得られる。また、水車に比べて中子の動きが低速であるため、動力伝達部がシンプルとなる。よって、手動でシャワー部を動かすために必要なトルクが小さくなる。また、本実施の形態によれば、非常にコンパクトなシャワー装置を構成することができる。
【００９６】
図２０は、本発明の第４の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
また、図２１は、流量制御を例示するための模式図である。尚、図２１（ａ）は駆動部流路９ａ側を全開とした場合（水力駆動装置３２を駆動する場合）、図２１（ｂ）は駆動部流路９ａ側を全閉（閉塞）とした場合（水力駆動装置３２の駆動を停止させる場合）である。尚、図中の矢印は、流水方向を表している。
【００９７】
図２０に示すように、シャワー装置５０は、水力駆動装置３２と、吐水部３３と、切換ユニット４と、可変抵抗体５５と、連動機構５６と、筐体３６と、リンク機構３７と、支持体３８と、定流量弁５と、を備えている。また、シャワー装置５０への流路を形成する配管には、止水弁７と、温調弁８と、が設けられている。そして、これらは配管により接続され、温調弁８の入水口に供給された湯水などの流体が、吐水部３３のノズル孔から吐水Ｗ２（シャワー吐水）として吐出可能とされている。
【００９８】
切換ユニット４と可変抵抗体５５とは、連動機構５６で連結されている。切換ユニット４、可変抵抗体５５は、通水と止水の切換のみならず、流量の制御を行うことができるようになっている。また、切換ユニット４は分岐部に設けられ、可変抵抗体５５は分岐部より上流側に設けられている。そして、図示しないハンドルを回転操作することにより、ハンドルと連結されている連動機構５６が切り換わり、分岐部より下流側の第１の駆動部流路９ａに供給される流体の流量と、分岐部より下流側の主流路９ｂに供給される流体の流量と、がそれぞれ制御される。
【００９９】
本実施の形態においても、前述した切換ユニット４を備え、駆動部流路９ａ側の流路が開かれれば主流路９ｂ側の流路が閉じられ（図２１（ａ）の状態）、駆動部流路９ａ側の流路が閉じられれば主流路９ｂ側の流路が開かれる（図２１（ｂ）の状態）ようになっている。
【０１００】
そして、切換ユニット４の上流側の給水流路１６に可変抵抗体５５を設け、切換ユニット４と可変抵抗体５５とを連動機構５６により連動させることで、主流路９ｂ側の流路が開かれた場合には、所定の流路抵抗値Ａ５が可変抵抗体５５により付与されるようになっている。尚、切換ユニット４の下流側の主流路９ｂに可変抵抗体５５を設けるようにすることもできる。
【０１０１】
この場合、流路抵抗値Ａ５は、主流路９ｂ側の総流路抵抗と駆動部流路９ａ側の総流路抵抗とのバランスを考慮して決定される。すなわち、主流路９ｂ側の総流路抵抗値と駆動部流路９ａ側の総流路抵抗値とが同一となるような流路抵抗値Ａ５とされる。
【０１０２】
そのようにすれば、水力駆動装置３２を駆動させる場合（図２１（ａ）の場合）と、水力駆動装置３２の駆動を停止させる場合（図２１（ｂ）の場合）とにおいて、吐水部３３から同一の吐水量を吐出させることができる。すなわち、水力駆動装置３２を駆動する場合の流量Ｖｆと、水力駆動装置３２の駆動を停止させる場合の流量Ｖｇとが同一となる。
【０１０３】
可変抵抗体５５の形式は、特に限定されるわけではなく、所定の流路抵抗値Ａ５が付与できるものであればよい。例えば、切換ユニット４のように円柱の半径方向を貫通する孔を有する弁体を回転させて所定の流路抵抗値Ａ５を与えるようなものであってもよい。
【０１０４】
連動機構５６の形式は、特に限定されるわけではなく、切換ユニット４と可変抵抗体５５とが連動することで、流路の切換と流路抵抗値の付与が行えるようなものであればよい。例えば、歯車、リンク、ワイヤーなどの機械的な連動機構とすることもできるし、切換ユニット４と可変抵抗体５５のそれぞれにモータやソレノイドなどを設けて、それらを電気信号で連動させるような電気的な連動機構とすることもできる。また、切換ユニット４の動作に連動して可変抵抗体５５が動作してもよく、可変抵抗体５５の動作に連動して切換ユニット４が動作してもよい。また、歯車の歯数、リンクのレバー比、モータの回転角度などを選択することで、流路抵抗値Ａ５を調整することもできる。
尚、シャワー装置５０の作用については、前述したシャワー装置１と同様のため、その説明は省略する。
【０１０５】
本実施の形態によれば、切換ユニット４と可変抵抗体５５とを連動機構５６により連動させることで、主流路９ｂ側の流路が開かれた場合には、可変抵抗体５５により所定の流路抵抗値Ａ５が付与されるようになっている。そのため、水力駆動装置３２が駆動しているか否かにかかわらず吐水部３３から吐出される吐水の量が同一となるようにすることができる。
【０１０６】
また、水力駆動装置から流出した流体を吐水部に直接供給する場合を例示したが、水力駆動装置から流出した流体を間接的に吐水部に供給するようにしてもよい。例えば、水力駆動装置から流出した流体を主流路を介して吐水部に供給するようにしてもよい。尚、この場合、水力駆動装置から流出した流体の流路は、弁体が設けられた位置よりも下流側において主流路と連通するようにすればよい。
【０１０７】
また、本実施の形態においても、図１において例示をしたものと同様の効果を享受することができる。例えば、水力駆動装置２を駆動させ本体３を反復運動させながら吐水させる状態（第１状態）と、水力駆動装置２を停止させつつ本体３から吐水させる状態（第２の状態）と、において本体３から吐水される吐水量を同一とすることができる。また、吐水流量をほぼ同一にできるため、運動状態を切り替える際に、わずらわしい流量調整を行う必要がなく、流量が変化することによる違和感がなく、シャワーの浴び感の連続性を確保できる。また、流量が一定に保たれることによって、給湯能力（着火判定）の影響をうけず、吐水部から吐水される湯水の温度が不本意にも変化してしまうことを予防することができる。すなわち、吐水部から吐水される流量および湯温を一定に保つことができる。よって、切替動作の過程においてシャワー浴び感の連続性をより維持できる。水力駆動装置２へ供給される流量を減ずることで、中子に働く流体力を減じているため、吐水部３を停止した状態において、使用者は吐水部３の散水方向を手動で動かすことができる。また、弁体において、流路の切替と流量の制御とを行っているのでコンパクトな構成を実現することができる。また、中子を挟んで両側に圧力室が設けられている水圧駆動装置の場合は、圧力室内にある湯水によって中子にはダンパー効果が働くため、吐水部３を手動で動かす際に、急激に動くことなく位置決めが容易であり、また、適度な操作感が得られる。また、水車に比べて中子の動きが低速であるため、動力伝達部がシンプルとなる。よって、手動でシャワー部を動かすために必要なトルクが小さくなる。また、制御対象の流路を流れる流量を２つの流量制御部の協働にて制御するため、制御の分解能を増すことができる。
【０１０８】
次に、水力駆動装置から流出した流体を間接的に吐水部に供給する場合、具体的には主流路を介して吐水部に供給する場合について例示をする。
図２２は、本発明の第５の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
図２３は、本実施の形態に係るシャワー装置の外観を例示するための模式分解図である。尚、図１５、図１７において例示をしたものと同様の構成要素には、同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図２２、図２３に示すように、シャワー装置６０は、水力駆動装置６２と、吐水部３３と、弁体１３が内蔵された切換ユニット４と、筐体３６と、リンク機構３７と、支持体６８と、を備えている。また、シャワー装置６０への流路を形成する配管には、止水弁７と、温調弁８と、が設けられている。そして、これらの各構成要素が配管により接続されている。そのため、温調弁８の入水口に供給された湯水などの流体が、吐水部３３のノズル孔３３ｃから吐水Ｗ２（シャワー吐水）として吐出することができるようになっている。
尚、本実施の形態においては、切換ユニット４が、主流路９ｂと駆動部流路９ａに流路を分岐する分岐部となるが、切換ユニット４は分岐部ではなく分岐部より下流に設けることもできる。
【０１０９】
吐水部３３に備えられた本体３３ａの軸方向端面には円形断面の孔３３ｆが設けられている。一方の軸方向端面に設けられた孔３３ｆには後述する流出部６５ｂが液密となるよう装着されている。
また、他方の軸方向端面に設けられた孔３３ｆには、支持体６８の支持部６８ａが液密となるよう装着されている。尚、支持部６８ａが装着される側の孔３３ｆは、本体３３ａ内部の図示しない空間とつながっている必要はない。この場合、支持部６８ａが装着される側の孔３３ｆには底部に蓋が設けられているようにすることができる。また、孔３３ｆと本体３３ａ内部の図示しない空間とがつながっていない場合には、支持部６８ａが液密となるように装着される必要はない。
【０１１０】
また、孔３３ｆに装着された流出部６５ｂ、支持部６８ａにより、本体３３ａが反復運動できるように保持されている。また、流出部６５ｂを介して、流体Ｗ１が本体３３ａの内部に設けられた図示しない空間内に流入できるようになっている。そして、図示しない空間内に流入した流体Ｗ１は、吐水Ｗ２としてノズル孔３３ｃから吐出できるようになっている。
【０１１１】
水力駆動装置６２の片側の端面からは中子の軸６２ｂが突出している。軸６２ｂには前述の吐水筒体２８０と同様に内部に図示しない流路が設けられている。また、軸６２ｂは、リンク機構３７と機械的に連結されている。そのため、水力駆動装置６２の駆動力がリンク機構３７に伝達されるようになっている。また、吐水部３３と、水力駆動装置６２と、の連結は、リンク機構３７を介して行われている。尚、水力駆動装置６２のその他の構成や作用は、前述した水力駆動装置２と同様のため、その説明は省略する。
【０１１２】
切換ユニット４の端面には、合流部６５が設けられている。
合流部６５の内部には、流路が形成されている。合流部６５の内部に形成された流路は、切換ユニット４に形成された流路とつながっている。本実施の形態においては、合流部６５の内部に形成された流路が、主流路９ｂを形成している。
また、合流部６５には、流入部６５ａと流出部６５ｂが設けられている。流入部６５ａ、流出部６５ｂの軸方向端面は開口されており、それぞれが合流部６５の内部に形成された流路とつながっている。
また、流入部６５ａと軸６２ｂは、図示しない配管により接続されている。本実施の形態においては、流入部６５ａと軸６２ｂとを接続することで形成される流路が駆動部流路１９（第２の駆動部流路）となる。そのため、合流部６５により、主流路９ｂと駆動部流路１９とを吐水部３３の上流側で合流させることができるようになっている。
本実施の形態のように、合流部６５を設けるものとすれば、本体３３ａへの流路の接続部分を少なくすることができる。そのため、接続部分における摺動抵抗を減らすことができる。また、水力駆動装置６２の負荷を低減させることもでき、水力駆動装置６２の小型化およびシャワー装置６０の小型化が可能となる。
【０１１３】
筐体３６には、水力駆動装置６２、切換ユニット４、支持体６８、合流部６５などを取り付けるフレーム３６ａが設けられている。また、これらや配管部材などを覆うようにして収納するカバー３６ｂが設けられている。フレーム３６ａは、例えば、浴室やシャワー室などの壁面に取り付けられる。そして、フレーム３６ａを介してシャワー装置６０が壁面などに固定されるようになっている。フレーム３６ａ、カバー３６ｂは、耐食性材料からなるものとすることが好ましい。例えば、合成樹脂、ステンレスなどの耐食性金属などとすることができる。
【０１１４】
リンク機構３７は、入力側が、前述したように軸６２ｂと機械的に連結されている。また、出力側が、本体３３ａと機械的に連結されている。また、リンク機構３７の一部に一段または多段の歯車列を備えていてもよい。そのようにすれば、水力が弱い場合でも吐水部３３の円滑な反復運動を行わせることができる。
【０１１５】
その他、図１において例示をした定流量弁５などを適宜設けるようにすることもできる。尚、定流量弁５は必ずしも必要ではなく省略することもできる。
また、シャワー装置６０の作用については、前述したシャワー装置１と同様のため、その説明は省略する。
【０１１６】
また、本実施の形態においても、図１において例示をしたものと同様の効果を享受することができる。例えば、水力駆動装置６２を駆動させ本体３３を反復運動させながら吐水させる状態（第１状態）と、水力駆動装置６２を停止させつつ本体３３から吐水させる状態（第２の状態）と、において本体３３から吐水される吐水量を同一とすることができる。また、吐水流量をほぼ同一にできるため、運動状態を切り替える際に、わずらわしい流量調整を行う必要がなく、流量が変化することによる違和感がなく、シャワーの浴び感の連続性を確保できる。また、流量が一定に保たれることによって、給湯能力（着火判定）の影響をうけず、吐水部から吐水される湯水の温度が不本意にも変化してしまうことを予防することができる。すなわち、吐水部から吐水される流量および湯温を一定に保つことができる。よって、切替動作の過程においてシャワー浴び感の連続性をより維持できる。水力駆動装置６２へ供給される流量を減ずることで、中子に働く流体力を減じているため、吐水部３３を停止した状態において、使用者は吐水部３３の散水方向を手動で動かすことができる。また、弁体において、流路の切替と流量の制御とを行っているのでコンパクトな構成を実現することができる。また、中子を挟んで両側に圧力室が設けられている水圧駆動装置の場合は、圧力室内にある湯水によって中子にはダンパー効果が働くため、吐水部３３を手動で動かす際に、急激に動くことなく位置決めが容易であり、また、適度な操作感が得られる。また、水車に比べて中子の動きが低速であるため、動力伝達部がシンプルとなる。よって、手動でシャワー部を動かすために必要なトルクが小さくなる。また、本実施の形態によれば、非常にコンパクトなシャワー装置を構成することができる。
【０１１７】
本発明のシャワー装置によれば、吐水部を自動で反復運動させ、吐水位置や吐水方向を変化でき、使用者は変化に富んだ広範囲のシャワー吐水を手放しで浴びることができるとともに、吐水部を固定して集中的に浴びることもできる。このとき、主流路と駆動部流路の流路抵抗を一括して制御し、吐水部を反復運動させている時と停止させている時において、吐水部から吐水される流量が同一となるように制御することができる。そのため、移動と停止を切り換えても吐水量を同一とすることができ、使用者は不快感、違和感、流量不足感などを感じることなくシャワーを浴びることができる。
また、弁体と流量制御部を連動させることで、１操作で切換を行うことができるので、操作性に優れている。
また、移動しながら吐水する吐水部と、停止しながら吐水する吐水部とが共通であるため、吐水部の運動状態を切り替える際のシャワー浴び感の連続性を確保し、配管系統や外観を簡素化することができる。
また、吐水流量が変わらないため、使用者が流量調整をその都度行う必要がない。
【０１１８】
以上、本発明の実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
例えば、反復運動の一例としてスイングを挙げているが、特許文献１に開示がされているような往復直線運動であってもよい。
【０１１９】
また、前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
【０１２０】
例えば、シャワー装置１、シャワー装置３０、シャワー装置４０、シャワー装置５０、シャワー装置６０などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１２１】
１ シャワー装置、２ 水力駆動装置、３ 吐水部、３ｃ ノズル孔、４ 切換ユニット、５ 定流量弁、６ 筐体、９ａ 駆動部流路、９ｂ 主流路、１０ ハンドル、１１ 本体、１２ 軸受け、１３ 弁体、１３ａ 絞り、１３ｂ 絞り、１６ 給水流路、３０ シャワー装置、３２ 水力駆動装置、３３ 吐水部、３３ｃ ノズル孔、３６ 筐体、３７ リンク機構、３８ 支持体、３９ 速度調整機構、４０ シャワー装置、４３ 弁体、４５ 抵抗体、５０ シャワー装置、５５ 可変抵抗体、５６ 連動機構、６０ シャワー装置、６５ 合流部、Ａ１〜Ａ３ 絞り量、Ａ４〜Ａ５ 流路抵抗値、Ｖａ〜Ｖｇ 流量、Ｗ１ 流体、Ｗ２ 吐水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反復運動可能に設けられた吐水部と、
流体が流れる力を利用して前記吐水部を反復運動させることが可能な水力駆動装置と、
流体が供給される給水流路と連通し且つ前記吐水部に連通する主流路と、
前記給水流路と連通し且つ前記水力駆動装置に連通する第１の駆動部流路と、前記水力駆動装置と前記吐水部とを直接または間接的に連通する第２の駆動部流路とを有する駆動部流路と、
前記主流路と前記駆動部流路に流路を分岐する分岐部と、
前記吐水部の反復運動の状態に対応して、前記分岐部から前記主流路に供給される流体の流量を制御する第１の弁体と、を備え、
前記第１の弁体は、前記吐水部を反復運動させて吐水する際には、流体を前記分岐部から前記主流路に供給せず、
且つ前記吐水部を反復運動させずに吐水する際には、流体を前記分岐部から前記主流路に供給するように制御し、
前記第１の弁体は、前記吐水部を反復運動させている際に吐水される流体の流量と、前記吐水部を反復運動させていない際に吐水される流体の流量とが同一となるように前記分岐部から前記主流路に供給される流体の流量を制御すること、を特徴とするシャワー装置。
【請求項２】
前記第２の駆動部流路は、主流路を介して吐水部と連通するよう構成されていること、を特徴とする請求項１記載のシャワー装置。
【請求項３】
前記第２の駆動部流路は、前記第１の弁体が設けられた位置よりも下流側において前記主流路と連通していること、を特徴とする請求項１または２に記載のシャワー装置。
【請求項４】
前記吐水部を反復運動させて吐水させている状態と、前記吐水部を反復運動させずに吐水させている状態と、を切り換える過程において、前記吐水部から吐水される吐水量が一定であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のシャワー装置。
【請求項５】
前記吐水部の反復運動の状態に対応して、前記分岐部から前記主流路および前記分岐部から前記第１の駆動部流路の少なくともいずれかに供給される流体の流量を制御する第２の弁体と、
前記第１の弁体と前記第２の弁体とを連動させる連動機構と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のシャワー装置。
【請求項６】
前記第１の弁体は、前記分岐部から前記主流路に供給される流体の流量を制御する第１の流量制御部と、
前記分岐部から前記第１の駆動部流路、または前記第２の駆動部流路に供給される流体の流量を制御する第２の流量制御部と、
を有し、
前記第１及び前記第２の流量制御部は、流路抵抗を変化させることにより前記流量を制御すること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のシャワー装置。
【請求項７】
前記第１および第２の流量制御部は、前記第１の弁体が動くことで流路の流路断面積を変化させる絞りであることを特徴とする請求項６記載のシャワー装置。
【請求項８】
前記第２の流量制御部は、前記分岐部より下流側の前記第１の駆動部流路内または前記第２の駆動部流路内に配置され、
前記第１の流量制御部は、前記分岐部より下流側の前記主流路内に配置されていることを特徴とする請求項６または７に記載のシャワー装置。
【請求項９】
前記第２の流量制御部は、前記分岐部より下流側の前記第１の駆動部流路内に配置されていることを特徴とする請求項８記載のシャワー装置。
【請求項１０】
前記第１及び第２の流量制御部は、前記分岐部に配置されていること、を特徴とする請求項６または７記載のシャワー装置。
【請求項１】
反復運動可能に設けられた吐水部と、
流体が流れる力を利用して前記吐水部を反復運動させることが可能な水力駆動装置と、
流体が供給される給水流路と連通し且つ前記吐水部に連通する主流路と、
前記給水流路と連通し且つ前記水力駆動装置に連通する第１の駆動部流路と、前記水力駆動装置と前記吐水部とを直接または間接的に連通する第２の駆動部流路とを有する駆動部流路と、
前記主流路と前記駆動部流路に流路を分岐する分岐部と、
前記吐水部の反復運動の状態に対応して、前記分岐部から前記主流路に供給される流体の流量を制御する第１の弁体と、を備え、
前記第１の弁体は、前記吐水部を反復運動させて吐水する際には、流体を前記分岐部から前記主流路に供給せず、
且つ前記吐水部を反復運動させずに吐水する際には、流体を前記分岐部から前記主流路に供給するように制御し、
前記第１の弁体は、前記吐水部を反復運動させている際に吐水される流体の流量と、前記吐水部を反復運動させていない際に吐水される流体の流量とが同一となるように前記分岐部から前記主流路に供給される流体の流量を制御すること、を特徴とするシャワー装置。
【請求項２】
前記第２の駆動部流路は、主流路を介して吐水部と連通するよう構成されていること、を特徴とする請求項１記載のシャワー装置。
【請求項３】
前記第２の駆動部流路は、前記第１の弁体が設けられた位置よりも下流側において前記主流路と連通していること、を特徴とする請求項１または２に記載のシャワー装置。
【請求項４】
前記吐水部を反復運動させて吐水させている状態と、前記吐水部を反復運動させずに吐水させている状態と、を切り換える過程において、前記吐水部から吐水される吐水量が一定であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のシャワー装置。
【請求項５】
前記吐水部の反復運動の状態に対応して、前記分岐部から前記主流路および前記分岐部から前記第１の駆動部流路の少なくともいずれかに供給される流体の流量を制御する第２の弁体と、
前記第１の弁体と前記第２の弁体とを連動させる連動機構と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のシャワー装置。
【請求項６】
前記第１の弁体は、前記分岐部から前記主流路に供給される流体の流量を制御する第１の流量制御部と、
前記分岐部から前記第１の駆動部流路、または前記第２の駆動部流路に供給される流体の流量を制御する第２の流量制御部と、
を有し、
前記第１及び前記第２の流量制御部は、流路抵抗を変化させることにより前記流量を制御すること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のシャワー装置。
【請求項７】
前記第１および第２の流量制御部は、前記第１の弁体が動くことで流路の流路断面積を変化させる絞りであることを特徴とする請求項６記載のシャワー装置。
【請求項８】
前記第２の流量制御部は、前記分岐部より下流側の前記第１の駆動部流路内または前記第２の駆動部流路内に配置され、
前記第１の流量制御部は、前記分岐部より下流側の前記主流路内に配置されていることを特徴とする請求項６または７に記載のシャワー装置。
【請求項９】
前記第２の流量制御部は、前記分岐部より下流側の前記第１の駆動部流路内に配置されていることを特徴とする請求項８記載のシャワー装置。
【請求項１０】
前記第１及び第２の流量制御部は、前記分岐部に配置されていること、を特徴とする請求項６または７記載のシャワー装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２１３８７７（Ｐ２００９−２１３８７７Ａ）
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３１２８９（Ｐ２００９−３１２８９）
【出願日】平成２１年２月１３日（２００９．２．１３）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１３日（２００９．２．１３）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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