シャワー装置
【課題】均一な気泡を有する水を散水面から均一に吐出することができるシャワー装置を提供する。
【解決手段】水を通す給水路と、前記給水路に設けられ、前記水に空気を混入する空気混入部と、前記空気混入部の下流側に設けられ、前記空気を含んだ水である空気含有水を吐出する複数の散水孔を有する散水部と、を備え、前記散水部は、前記空気混入部から第１の距離にある第１の散水孔と、前記空気混入部から前記第１の距離よりも大なる第２の距離にある第２の散水孔と、前記空気混入部から前記第１及び第２の距離よりも大なる第３の距離にある第３の散水孔と、を有し、前記第１、第２及び第３の散水孔のそれぞれは、前記散水部における前記空気含有水の進行方向である水流方向の直線上において、前記第１、第２及び第３の散水孔のうちの他のいずれとも重ならないように配置されていることを特徴とするシャワー装置を提供する。
【解決手段】水を通す給水路と、前記給水路に設けられ、前記水に空気を混入する空気混入部と、前記空気混入部の下流側に設けられ、前記空気を含んだ水である空気含有水を吐出する複数の散水孔を有する散水部と、を備え、前記散水部は、前記空気混入部から第１の距離にある第１の散水孔と、前記空気混入部から前記第１の距離よりも大なる第２の距離にある第２の散水孔と、前記空気混入部から前記第１及び第２の距離よりも大なる第３の距離にある第３の散水孔と、を有し、前記第１、第２及び第３の散水孔のそれぞれは、前記散水部における前記空気含有水の進行方向である水流方向の直線上において、前記第１、第２及び第３の散水孔のうちの他のいずれとも重ならないように配置されていることを特徴とするシャワー装置を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャワー装置に関し、より詳細には、気泡を含んだ水を吐出するシャワー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、水に気泡を混入させ、シャワーの質感を向上させるとともに節水を図るシャワー装置が提案されている（例えば、特許文献１）。また、シャワー装置の散水面の構成としては、例えば特許文献２で開示されたように、３本の同心列の噴射口要素を配した構成が挙げられる。
ここで、気泡を含有する水（気泡水）は、流速が低下した場合に気泡同士が結合して大きな気泡を形成し、この結果気泡水が散水孔から良好に吐出されないことがある。そして、特許文献２の図２で開示されたように、噴射ディスクにおいて中心部から外縁部への方向に噴射口要素が重なるように配されると、下流側で水の流れが停滞することがある。このため、散水部（噴射ディスク）内に気泡水を流し、散水孔（噴射口要素）から気泡水を吐出する構成において、上述したように散水孔が重なるように配されると、散水部において流速の低下により気泡の停滞や結合が起こり、気泡水が散水孔から良好に吐出されないことがある。
【特許文献１】特開２００４−１８８２４５号公報
【特許文献２】特表２００８−５２１５３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、均一な気泡を有する水を散水面から均一に吐出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】
【０００４】
本発明の一態様によれば、水を通す給水路と、前記給水路に設けられ、前記水に空気を混入する空気混入部と、前記空気混入部の下流側に設けられ、前記空気を含んだ水である空気含有水を吐出する複数の散水孔を有する散水部と、を備え、前記散水部は、前記空気混入部から第１の距離にある第１の散水孔と、前記空気混入部から前記第１の距離よりも大なる第２の距離にある第２の散水孔と、前記空気混入部から前記第１及び第２の距離よりも大なる第３の距離にある第３の散水孔と、を有し、前記第１、第２及び第３の散水孔のそれぞれは、前記散水部における前記空気含有水の進行方向である水流方向の直線上において、前記第１、第２及び第３の散水孔のうちの他のいずれとも重ならないように配置されてい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】
【０００５】
本発明によれば、均一な気泡を有する水を散水面から均一に吐出することができるシャワー装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
第１の発明は、水を通す給水路と、前記給水路に設けられ、前記水に空気を混入する空気混入部と、前記空気混入部の下流側に設けられ、前記空気を含んだ水である空気含有水を吐出する複数の散水孔を有する散水部と、を備え、前記散水部は、前記空気混入部から第１の距離にある第１の散水孔と、前記空気混入部から前記第１の距離よりも大なる第２の距離にある第２の散水孔と、前記空気混入部から前記第１及び第２の距離よりも大なる第３の距離にある第３の散水孔と、を有し、前記第１、第２及び第３の散水孔のそれぞれは、前記散水部における前記空気含有水の進行方向である水流方向の直線上において、前記第１、第２及び第３の散水孔のうちの他のいずれとも重ならないように配置されていることを特徴とするシャワー装置である。
このシャワー装置によれば、均一な気泡を有する水を散水面から均一に吐出することができるシャワー装置が提供される。すなわち、第１、第２及び第３の散水孔のそれぞれを、水流方向の直線上において、第１、第２及び第３の散水孔のうちの他のいずれとも重ならないように配置することで、散水部内の空気含有水（気泡水）の流れを分散させることができる。気泡水の流れを散水部内で分散させることで、各散水孔へ向かう流れの停滞が無くなるため、気泡の停滞・結合が起こらない。このため、気泡水が各散水孔から吐出され易い。さらに、流れの停滞による散水部での渦発生を抑制できるため、散水部での圧力損失が低減できる。このように、効率的に気泡水を散水孔から吐出することができるため、シャワーの粒径及び流速を同時に大きくすることができ、良好な質感のシャワーが得られるシャワー装置が提供される。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、前記第１の距離は、前記空気混入部から前記複数の散水孔までの距離のうちの最も小さい距離であり、前記第２の距離は、前記空気混入部から前記複数の散水孔までの距離のうちの２番目に小さい距離であり、前記第３の距離は、前記空気混入部から前記複数の散水孔までの距離のうちの３番目に小さい距離であることを特徴とするシャワー装置である。
このシャワー装置によれば、散水部の上流側において渦の発生をさらに抑制することができ、シャワー吐水のさらなる均一化が図られる。第１、第２及び第３の散水孔のそれぞれを、水流方向の直線上において、第１、第２及び第３の散水孔のうちの他のいずれとも重ならないように配置し、散水孔までの距離を少なくとも３つとすることで、上記と同様の効果を得ることができる。さらに、散水孔を上流側を含めて散水部に満遍なく配置し、散水部をよりコンパクトにした状態でも同様の効果を得ることができる。また、この様に散水孔を散水部に満遍なく配置する構成にすることで、散水孔から吐出された水は、広範囲に密な吐水とすることができ、快適な浴び心地が得られる。
【０００８】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記空気混入部の上流側に設けられ、前記水の流路断面積を減らして前記水を吐出することにより前記水流方向を規制する絞り部をさらに備えたことを特徴とするシャワー装置である。
このシャワー装置によれば、絞り部（水流方向規制部）を備えることにより、空気混入後の気泡水の流れの勢いを保つことができるため、気泡水を各散水孔が存在する所望の方向に進行させることができる。これにより、各散水孔へ向かう流れの停滞が無くなるため、気泡の停滞・結合が起こらず、気泡水が各散水孔から吐出され易い。さらに、流れの停滞による散水部での渦発生を抑制できるため、散水部での圧力損失が低減できる。このように、効率的に気泡水を散水孔から吐出することができるため、シャワーの粒径及び流速を同時に大きくすることができ、良好な質感のシャワーが得られるシャワー装置が提供される。
【０００９】
第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記散水部の内部空間の厚さは、前記空気混入部から遠ざかるにつれて小さくなることを特徴とするシャワー装置である。
このシャワー装置によれば、散水部において水の流速を適切に確保することができる。すなわち、散水部の内部空間の厚さを空気混入部から遠ざかるにつれて小さくすることで、空気混入部から遠方の散水部において気泡水の流速を低下させずに、水の運動エネルギーを効率的に利用することができる。さらに、絞り部を設けた場合は、空気混入後の気泡水の流れの勢いを保つことができるため、気泡水を各散水孔が存在する所望の方向に進行させることができる。これにより、各散水孔へ向かう流れの停滞が無くなるため、気泡の停滞・結合が起こらず、気泡水が各散水孔から吐出され易い。さらに、流れの停滞による散水部での渦発生を抑制できるため、散水部での圧力損失が低減できる。このように、効率的に気泡水を散水孔から吐出することができるため、シャワーの粒径及び流速を同時に大きくすることができ、良好な質感のシャワーが得られるシャワー装置が提供される。
【００１０】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。なお、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、本発明の実施形態に係るシャワー装置１を例示する模式図である。図１（ａ）は模式斜視断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の模式斜視断面図の底面側から見たときの模式平面図（模式底面図）である。
図２は、散水孔４ｐの配置を例示する模式平面図である。
図３は、シャワー装置１の構成を例示する模式断面図である。
【００１１】
シャワー装置１は、水を通す給水路Ｓと、給水路Ｓ（図１では、給水路Ｓの下流側の端部）に設けられ、水に空気を混入する空気混入部３と、空気混入部３の下流側に設けられ、空気を含んだ水である空気含有水（気泡水）を吐出する複数の散水孔４ｐを有する散水部４と、を備える。
【００１２】
また、図１の例では、シャワー装置１は、絞り部２を備えている。絞り部２は、空気混入部３の上流側に設けられ、給水路Ｓを通る水の流路断面積を減らして水を吐出する。これにより、絞り部２は、気泡水の進行方向を規制することができる。
【００１３】
空気混入部３は、開口３ａを有する。給水路Ｓに供給された水は、絞り部２を通過し、その水の運動エネルギーにより、開口３ａから空気を引き込む。なお、図１（ｂ）において、水流方向は空気混入部３から放射状に進む方向であり、矢印Ａは水流方向の一部のみを表している。
【００１４】
散水部４は、複数の散水孔４ｐを有する散水板４ｂを有する。散水部４の形状は、図示した円形形状の他、矩形や他の任意の形状であってもよい。また、散水部４の内部空間の厚さＷ（図３参照）は、噴射口２ａの径または幅に対して、上下（厚さＷの方向）に１ｍｍ弱程度から数ｍｍ程度の差を有するように設定することができる。例えば、噴射口２ａの径が１ｍｍ弱程度である場合、散水部４の内部空間の厚さＷは、２〜３ｍｍ程度とすることができる。
【００１５】
本実施形態において、散水部４は、空気混入部３から散水孔４ｐが存在する位置までの距離を少なくとも３つ有する。これにより、散水する領域が適切に確保され、心地よい水の「当たり感」を得ることができる。ここで、本明細書において、「散水孔４ｐが存在する」とは、「散水孔４ｐの重心（円形の場合は、中心）が存在する」を意味するものとする。このため、「散水孔４ｐが存在する位置」とは、「散水孔４ｐの重心（中心）が存在する位置」を意味する。
【００１６】
そして、シャワー装置１は、散水部４における気泡水の進行方向（以下、「水流方向」という）の直線上における、前述した距離から選択される少なくとも３つの異なる距離にある位置の組合せの少なくともいずれかの組合せの両端を結ぶ線分であって、散水孔４ｐが存在する線分において、散水孔４ｐは１つだけ存在する。ここで、「散水部４における気泡水の進行方向（水流方向）」とは、散水部４における気泡水の主な進行方向をいう。散水部４において気泡水は微視的には様々な方向に進むと考えられるところ、相対的な進行方向という意味である。また、「散水孔４ｐが存在する線分」とは、「散水孔４ｐの重心（中心）が存在する線分」を意味する。
【００１７】
図１（ｂ）に表したように、シャワー装置１においては、矢印Ａで示した水流方向の直線上における、空気混入部３から３つの異なる距離にある位置の組合せの少なくともいずれか（例えば、距離Ｌ１（第１の距離）、Ｌ２（第２の距離）、及びＬ３（第３の距離）の位置。あるいは、距離Ｌ１、Ｌ２、及びＬ４の位置）の両端を結ぶ線分であって、散水孔４ｐが存在する線分（例えば、線分Ｐ１やＰ２）において、散水孔４ｐは１つだけ存在する。
換言すると、距離Ｌ１（第１の距離）にある散水孔４ｐ（第１の散水孔）と、距離Ｌ２（第２の距離）にある散水孔４ｐ（第２の散水孔）と、距離Ｌ３（第３の距離）にある散水孔４ｐ（第３の散水孔）のそれぞれは、矢印Ａで表した水流方向の直線上において、これら距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３にある散水孔４ｐ（第１、第２及び第３の散水孔）のうちの他のいずれとも重ならないように配置されている。
【００１８】
なお、図２に表したように、水流方向において散水孔４ｐの一部が重複してもよい（斜線部）。図示した線分Ｐ１のように、散水孔４ｐ（の重心（中心））が存在する線分において、散水孔４ｐが１つ（散水孔４ｐａ）だけ存在する限り、本実施形態に含まれる。
【００１９】
散水孔４ｐをこのように配置することにより、後述するように散水部４内で渦の発生が抑制される。これにより、散水部４内での圧損が低減し、均一な微細気泡を含んだ水が散水部４内に均一に分散する。この結果、気泡水が散水部４から均一に流出することができる。
【００２０】
シャワー装置１は、図３に表した構成を含め、多様な構成にすることができる。図３（ａ）及び（ｂ）は、散水部４において水が中心部から放射状に流れる「ラジアル型」のシャワー装置であり、図３（ｃ）は「非ラジアル型」のシャワー装置である。また、図３（ａ）に表したシャワー装置では、給水路Ｓから供給された水は散水孔４ｐが配された面（散水面４ａ）に対して略垂直に流れ込み、図３（ｂ）及び（ｃ）に表したシャワー装置では、給水路Ｓから供給された水は散水面４ａに沿って流れ込む。
【００２１】
前述したように、シャワー装置１は、水流方向を規制する絞り部をさらに備えることができる。これにより、水流を所望の方向に進行させることができる。絞り部は、例えば、図３（ａ）〜（ｃ）に示した絞り部２である。絞り部２は、給水路Ｓ（例えば、給水路Ｓの下流側の端部）に設けられ、開口（噴射口２ａ）などにより水の流路断面積を減らして、水の運動エネルギーを高めた状態で大気開放となった空間に水を吐出する。この場合、空気混入部３は、絞り部２の下流側に設けられ、矢印Ｂで示したように絞り部２から吐出された水の運動エネルギーにより、空気を引き込み、散水部４内に空気を混入させる。
【００２２】
給水路Ｓに導入され絞り部２から吐出された水は（矢印Ａ）、図３（ａ）に表したように複数の散水孔４ｐが配された面（散水面４ａ）に対して垂直な方向に吐出される構成にすることができる。この場合、水はまず散水面４ａに対して垂直の方向に進み、空気混入部３において空気を取り込む（矢印Ｂ）。その後、界面４ｓにあたった後、斜面５０にあたってその流れ方向が散水面４ａに沿った方向に変化する。
【００２３】
また、給水路Ｓに導入され絞り部２から吐出された水は（矢印Ａ）、図３（ｂ）及び（ｃ）に表したように散水面４ａに沿って吐出される構成にすることができる。この場合、絞り部２から吐出された水は空気混入部３において空気を取り込み（矢印Ｂ）、そのまま同じ方向に散水部４内を進む。ここで、「散水面４ａに沿って吐出される」とは、散水面４ａの全部または一部の直上において散水面４ａに沿って吐出されることの他、散水面４ａの全部または一部と離隔した領域において散水面４ａと略平行に吐出されることも含む。また、吐水の方向は散水面４ａに対して厳密に平行である必要はなく、散水面４ａに対して傾斜したものも、本具体例の範囲に包含される。
【００２４】
また、シャワー装置１は、図３（ｂ）に表したように、給水路Ｓを流れる水をシャワーの吐水方向に対して略平行な方向で受ける給水受け部Ｔを有してもよい。この場合、絞り部２は給水受け部Ｔに設けることができる。給水路Ｓに導入された水は、給水受け部Ｔで受けられ、ここで進行方向を散水面４ａに略平行な方向に変えて噴射口２ａから吐出される。その後、前述したように空気を取り込んで、噴射口２ａから吐出された方向と同じ方向に散水部４内を進む。
【００２５】
給水路Ｓに水を供給し散水部４からシャワー流を吐水させている状態において、空気混入部３と散水部４との境界付近には、気液が混ざる界面４ｓが形成される。界面４ｓを境に、空気混入部３側は絞り部２からの水が大気中に開放された状態となっており、散水部４側は絞り部２からの水とそれによって引き込まれる空気とが混ざり、気泡水２００が存在する状態となっている。すなわち、絞り部２からの水と、その水の運動エネルギーによって引き込まれる空気と、が界面４ｓに衝突することで、気液が混ざり気泡水２００が形成されることになる。
【００２６】
次に、本実施形態の効果について、図４及び図５を参照しつつ説明する。
まず、本実施形態では、散水部４は、散水孔４ｐが配される列を３つ以上有する。すなわち、空気混入部３から散水孔４ｐが存在する位置までの距離を少なくとも３つ有する。これにより、散水孔４ｐが配される列を２つ以下だけ有する散水部４を備えたシャワー装置に比べて、散水する領域が十分確保される。このため、心地よい水の「当たり感」を得ることができる。
【００２７】
次に、散水孔４ｐを本実施形態のように配置することの効果について説明する。
図４は、本実施形態と対比される比較例に係るシャワー装置１００における散水孔４ｐの配置を表した模式平面図である。図４（ａ）及び（ｃ）は散水孔４ｐの配置を例示する模式平面図であり、図４（ｂ）及び（ｄ）はそれぞれ図４（ａ）及び（ｃ）に表した散水板４ｂを用いた場合の水の流路を表した模式平面図である。
図５は、比較例に係るシャワー装置１００の散水部４内の状況を表した模式断面図である。
【００２８】
図４（ａ）及び（ｃ）に表したように、比較例に係る散水部４は、本実施形態と同様に空気混入部３から散水孔４ｐが存在する位置までの距離を少なくとも３つ有する。しかし、水流方向の直線上における、この距離から選択される少なくとも３つの異なる距離にある位置の組合せの少なくともいずれかの組合せの両端を結ぶ線分であって、散水孔４ｐが存在する線分において、散水孔４ｐは複数存在することがある。例えば、図４（ａ）に表した例では、破線Ｒで示した方向にある、距離Ｌ１からＬ３までの線分Ｐでは、散水孔４ｐは２つまたは３つ存在する。また、図４（ｃ）に表した例では、破線Ｒで示した方向にある、距離Ｌ１からＬ３までの線分Ｐでは、散水孔４ｐは１つまたは２つ存在する。
【００２９】
この場合、図４（ｂ）及び（ｄ）に示したように、散水孔４ｐが２つ以上存在する線分上において、空気混入部３に遠い側（下流側）にある散水孔４ｐ（以下、「下流側散水孔４ｐｄ」という）には、水は回り込むようにして入水する。下流側散水孔４ｐｄと空気混入部３との間には、空気混入部３に近い側（上流側）の散水孔４ｐ（以下、「上流側散水孔４ｐｕ」という）が存在するため、空気混入部３から下流側散水孔４ｐｄに真っ直ぐに入水することができないからである。この結果、隣接する回り込んだ水流の間などで渦や乱れが発生する可能性が高くなる。
【００３０】
これにより、気泡水の運動エネルギーは減少し、散水部４において気泡水の流速が適切に確保されないことがある。この結果、図５に表したように、散水部４において下流側に向かうにつれ、気泡同士が結合して成長し、停滞する。これにより、気泡溜まりができ、気泡径が散水孔４ｐの径よりも大きい場合などに気泡水が散水孔４ｐから効率よく流出しないことがある。すなわち、散水部４の下流側においては、気泡を十分に含まない水が吐出され、吐出後において連続した水流がせん断等によって粒化されやすい。このため、大粒化した粒状の吐水を形成することが難しい。さらに、空気を混入することにより、水の流量に空気の流量が加わるため、吐水後の粒の流速は高くなると考えられるが、散水部４の下流側においては気泡を十分に含まない水が吐出されるため、流速が高くならない。従って、比較例では、シャワーが体表面に当たったときの刺激感や質感に乏しく、十分な「当たり感」が得られにくい。これを得るためには、水量を大きくし、流速を高めて、運動エネルギーを増加しなくてはならない。
【００３１】
一方、図６は、本実施形態に係るシャワー装置１における散水孔４ｐの配置を例示する模式平面図である。図６（ａ）及び（ｃ）は散水孔４ｐの配置を例示する模式平面図であり、図６（ｂ）及び（ｄ）はそれぞれ図６（ａ）及び（ｃ）に表した散水板４ｂを用いた場合の水の流路を表した模式平面図である。なお、図６（ａ）は図１（ｂ）と同じ図であり、矢印Ａは水流方向の一部のみを表している。実際には水は空気混入部３から放射状に進む。
図７は、本実施形態に係るシャワー装置１の散水部４内の状況を表した模式断面図である。
【００３２】
図６（ａ）及び（ｃ）に表したように、本実施形態に係る散水部４では、矢印Ａ等の水流方向の直線上であって散水孔４ｐが存在する直線上にある、例えば距離Ｌ１からＬ３までの線分（Ｐ１など）や、距離Ｌ１からＬ４までの線分（Ｐ２など）において、散水孔４ｐは１つだけ存在する。
この場合、図６（ｂ）及び（ｄ）に示したように、線分Ｐ１やＰ２において、上流側散水孔４ｐｕのみならず下流側散水孔４ｐｄにも水は真っ直ぐに入水しやすい。下流側散水孔４ｐｄと空気混入部３との間には上流側散水孔４ｐｕが比較例に比べて少なく、水の回り込みが発生する可能性が低いため、渦や乱れの発生が抑制される。
【００３３】
このように、第１、第２及び第３の散水孔４ｐのそれぞれを、水流方向の直線上において、第１、第２及び第３の散水孔４ｐのうちの他のいずれとも重ならないように配置することで、散水部４内の空気含有水（気泡水）の流れを分散させることができる。気泡水の流れを散水部４内で分散させることで、各散水孔４ｐへ向かう流れの停滞が無くなるため、気泡の停滞・結合が起こらない。このため、気泡水が各散水孔４ｐから吐出され易い。さらに、流れの停滞による散水部４での渦発生を抑制できるため、散水部４での圧力損失が低減できる。
【００３４】
このように、効率的に気泡水を散水孔４ｐから吐出することができるため、シャワーの粒径及び流速を同時に大きくすることができ、良好な質感のシャワーが得られるシャワー装置が提供される。
【００３５】
また、本実施形態によれば、散水孔４ｐを複数列（図１及び図６では３列）設け、第１、第２及び第３の散水孔４ｐのそれぞれを、水流方向の直線上において、第１、第２及び第３の散水孔４ｐのうちの他のいずれとも重ならないように配置している。これらにより、広範囲でありながら気泡の停滞等が生じない効率的な吐水を行うことができる。
【００３６】
なお、距離Ｌ１は、空気混入部３から複数の散水孔４ｐまでの距離のうちのｎ（「ｎ」は、１以上の整数）番目に小さい距離とし、距離Ｌ２は、空気混入部３から複数の散水孔４ｐまでの距離のうちの（ｎ＋１）番目に小さい距離とし、距離Ｌ３は、空気混入部３から複数の散水孔４ｐまでの距離のうちの（ｎ＋２）番目に小さい距離とすることができる。とりわけ、距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、空気混入部３から複数の散水孔４ｐまでの距離のうちの、それぞれ１番目、２番目、３番目に小さい距離とすることができる。換言すると、線分Ｐ１やＰ２は、空気混入部３から最も近い（すなわち、最上流側の）３つの異なる距離にある位置を含むことができる。これにより、回り込みが上流側で発生することを抑制することができ、散水部４内での渦や乱れの発生をさらに抑制することができる。
【００３７】
第１、第２及び第３の散水孔４ｐのそれぞれを、水流方向の直線上において、第１、第２及び第３の散水孔４ｐのうちの他のいずれとも重ならないように配置し、散水孔４ｐまでの距離を少なくとも３つとすることで、上記と同様の効果を得ることができる。さらに、散水孔４ｐを散水部４に満遍なく配置し、散水部４をよりコンパクトにした状態でも同様の効果を得ることができる。また、この様に散水孔４ｐを散水部４に満遍なく配置する構成にすることで、散水孔４ｐから吐出された水は、広範囲に密な吐水とすることができ、快適な浴び心地が得られる。
【００３８】
このように渦や乱れの発生が抑制されることにより、図７に示したように、比較例に比べて散水部４内での運動エネルギーの減少が抑制され、圧損が低減する。このため、気泡水の流速が適切に確保される。この結果、散水部４の上流側から下流側に至るまで、サイズが均一な微細気泡が均一に分散することができる。これにより、気泡溜まりなどが生じにくく、水は均一な微細気泡を含んだまま散水部４から均一に吐出される。つまり、本実施形態によれば、散水部４の上流側でも下流側でも、気泡を含有した水を吐出させ、粒状の大粒化した吐水を形成することができる。これにより、吐出される水は各散水孔４ｐで大粒化され易くなり、また流速も高くなることから粒の運動エネルギーが増加し、これらにより十分な「当たり感」が得られる。
【００３９】
従って、本実施形態では、シャワーが体表面に当たったときに良好な刺激や質感が得られる。すなわち、少ない水量でも十分な「当たり感」が得られる。本実施形態は、浴室やキッチン等で用いられるハンディ型または固定型のシャワーなどに好適に適用することができる。
【００４０】
水流方向は、図６（ａ）に表したように、空気混入部３などから放射状に進む方向とすることができる。また、空気混入部３が設けられた給水路Ｓの給水口は、散水部４の略中心に設けることができる。これらのように構成することにより、気泡水を散水部４内にさらに均一に流すことができる。すなわち、散水部４の中心部から周辺部に至るまで、気泡水は側面などに衝突することなく略同一の流速で放射状の各方向に進むことができる。
【００４１】
なお、比較例において、絞り部２の噴射口２ａの開口面積を小さくすることにより散水部４内の水（気泡水）の流速を向上させることも考えられるが、この場合でも、前述した回り込み水流により運動エネルギーが減殺される。これに対し、本実施形態では、より効果的に散水部４内の水（気泡水）の流速を確保することができる。
【００４２】
このように、本実施形態によれば、均一な気泡を有する水を散水面から均一に吐出することができるシャワー装置が提供される。
【００４３】
次に、本実施形態の他の構成について、図８を参照しつつ説明する。
図８は、シャワー装置１の他の構成を例示する模式平面図である。図８（ａ）はシャワー装置１の他の構成を例示する模式平面図であり、図８（ｂ）は水の流路を表した模式平面図である。
【００４４】
図８（ａ）に表したように、本実施形態では、散水部４の外周に空気混入部３が設けられた構成にしてもよい。この場合も、図８（ｂ）に表したように、上流側散水孔４ｐｕのみならず下流側散水孔４ｐｄにも水は真っ直ぐに入水しやすい。この結果、渦や乱れの発生が抑制され、前述した機構により均一な微細気泡を含んだ気泡水が散水部４から均一に吐出される。このため、シャワーが体表面に当たったときに良好な刺激や質感が得られる。
【００４５】
次に、本実施形態のさらに別の構成について、図９を参照しつつ説明する。
図９は、散水部４の他の構成を例示する模式平面図である。
図９に表したように、散水板４ｂの上流側に、散水孔４ｐよりも径の小さい小孔４ｐｓを設けてもよい。この場合、矢印Ａで示した水流方向の直線上において、小孔４ｐｓは散水孔４ｐと重なってもよい。小孔４ｐｓの径が小さいため、小孔４ｐｓから吐出される気泡水の量は少ないことから、散水部４内で気泡水の流速は低下しにくいと考えられる。また、小孔４ｐｓから気泡水が流出しにくいため、渦もできにくいと考えられる。このため、前述した機構により均一な微細気泡を含んだ気泡水が散水部４から均一に吐出され、シャワーが体表面に当たったときに良好な刺激や質感が得られる。
【００４６】
次に、本実施形態のさらに別の構成について、図１０及び図１１を参照しつつ説明する。
図１０（ａ）は、散水部４の内部空間の厚さＷが一定であるラジアル型シャワー装置を例示する模式断面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に表したシャワー装置を用いた場合の、散水部４内の流速を例示した模式グラフ図である。横軸は空気混入部３の中心からの距離を表し、縦軸は散水部４内の水の流速を表している。
また、図１１は、散水部４を例示する模式断面図である。
【００４７】
図１０（ｂ）に表したように、散水部４内で下流側に向かうにつれて水の流速が低下することがある。特に、散水孔４ｐ近傍において急速に低下することがある（距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３等）。
これは、散水部４が放射状に広がるため、中心からの距離が増加するにつれて、散水部４内の断面積が増加し、流速が低くなっていくためである。さらに、散水部４内の水は、中心から下流側に向けて進むにつれて散水孔４ｐから徐々に吐出されていくため、中心からの距離が増加するにつれて、散水部４内の水の流速は低下する。後者の事象は、非ラジアル型のシャワー装置にも当てはまる。
【００４８】
このため、図１１に表したように、散水部４の内部空間の厚さＷは、空気混入部３から遠ざかるにつれて小さくなる構成にすることができ、これにより散水部４内での流速の低下を抑制することができる。図１１（ａ）は、給水路Ｓから供給された水が散水面４ａに対して略垂直に流れ込む構成のシャワー装置の散水部４を例示し、図１１（ｂ）及び（ｃ）は、給水路Ｓから供給された水が散水面４ａに沿って流れ込む構成のシャワー装置の散水部４を例示している。図１１（ａ）〜（ｃ）に表した、散水部４が先細りになる構成は、ラジアル型のみならず非ラジアル型にも適用することができる。
【００４９】
散水部４は、図１１（ａ）及び（ｂ）に表したように、下流側に向かうにつれて対向面４ｃ（散水面４ａに対向する面）が散水面４ａ側に傾斜する構成にすることができる。また、図１１（ｃ）に表したように、下流側に向かうにつれて散水面４ａが対向面４ｃ側に傾斜する構成にすることができる。これにより、散水部４内での圧損が低減し、水の流速を適切に確保できるため、散水部４内での気泡の停滞・結合や渦の発生が抑制され、微細気泡が吐出し易くなる。さらに、散水孔４ｐから吐出された水は大粒化し、流速も上がるため、シャワーが体表面に当たったときに良好な刺激や質感が得られる。
【００５０】
なお、散水孔４ｐは、図１１（ｃ）に表したように、散水部４の内部側と外部側とで流路断面積を変えることができ、例えば外部側が相対的に小さい流路断面積を有する構成にすることができる。これにより、散水孔４ｐから吐出される気泡水の流速を適切に確保することができる。
【００５１】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、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。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、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、技術的に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。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態に係るシャワー装置１を例示する模式図である。
【図２】散水孔４ｐの配置を例示する模式平面図である。
【図３】シャワー装置１の構成を例示する模式断面図である。
【図４】本実施形態と対比される比較例に係るシャワー装置１００における散水孔４ｐの配置を表した模式平面図である。
【図５】比較例に係るシャワー装置１００の散水部４内の状況を表した模式断面図である。
【図６】本実施形態に係るシャワー装置１における散水孔４ｐの配置を例示する模式平面図である。
【図７】本実施形態に係るシャワー装置１の散水部４内の状況を表した模式断面図である。
【図８】シャワー装置１の他の構成を例示する模式平面図である。
【図９】散水部４の他の構成を例示する模式平面図である。
【図１０】（ａ）は、散水部４の内部空間の厚さＷが一定であるラジアル型シャワー装置を例示する模式断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に表したシャワー装置を用いた場合の、散水部４内の流速を例示した模式グラフ図である。
【図１１】散水部４を例示する模式断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ シャワー装置、２ 絞り部、２ａ 開口、噴射口、３ 空気混入部、３ａ 開口、４ 散水部、４ａ 散水面、４ｂ 散水板、４ｃ 対向面、４ｐ 散水孔、４ｐｄ 下流側散水孔、４ｐｓ 小孔、４ｐｕ 上流側散水孔、４ｓ 界面、５０ 斜面、１００ シャワー装置、２００ 水、気泡水、Ａ 矢印（水の流路）、Ｂ 矢印（空気の流路）、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４ 距離、Ｐ、Ｐ１、Ｐ２ 線分、Ｓ 給水路、Ｔ 給水受け部、Ｗ 厚さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャワー装置に関し、より詳細には、気泡を含んだ水を吐出するシャワー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、水に気泡を混入させ、シャワーの質感を向上させるとともに節水を図るシャワー装置が提案されている（例えば、特許文献１）。また、シャワー装置の散水面の構成としては、例えば特許文献２で開示されたように、３本の同心列の噴射口要素を配した構成が挙げられる。
ここで、気泡を含有する水（気泡水）は、流速が低下した場合に気泡同士が結合して大きな気泡を形成し、この結果気泡水が散水孔から良好に吐出されないことがある。そして、特許文献２の図２で開示されたように、噴射ディスクにおいて中心部から外縁部への方向に噴射口要素が重なるように配されると、下流側で水の流れが停滞することがある。このため、散水部（噴射ディスク）内に気泡水を流し、散水孔（噴射口要素）から気泡水を吐出する構成において、上述したように散水孔が重なるように配されると、散水部において流速の低下により気泡の停滞や結合が起こり、気泡水が散水孔から良好に吐出されないことがある。
【特許文献１】特開２００４−１８８２４５号公報
【特許文献２】特表２００８−５２１５３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、均一な気泡を有する水を散水面から均一に吐出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】
【０００４】
本発明の一態様によれば、水を通す給水路と、前記給水路に設けられ、前記水に空気を混入する空気混入部と、前記空気混入部の下流側に設けられ、前記空気を含んだ水である空気含有水を吐出する複数の散水孔を有する散水部と、を備え、前記散水部は、前記空気混入部から第１の距離にある第１の散水孔と、前記空気混入部から前記第１の距離よりも大なる第２の距離にある第２の散水孔と、前記空気混入部から前記第１及び第２の距離よりも大なる第３の距離にある第３の散水孔と、を有し、前記第１、第２及び第３の散水孔のそれぞれは、前記散水部における前記空気含有水の進行方向である水流方向の直線上において、前記第１、第２及び第３の散水孔のうちの他のいずれとも重ならないように配置されてい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】
【０００５】
本発明によれば、均一な気泡を有する水を散水面から均一に吐出することができるシャワー装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
第１の発明は、水を通す給水路と、前記給水路に設けられ、前記水に空気を混入する空気混入部と、前記空気混入部の下流側に設けられ、前記空気を含んだ水である空気含有水を吐出する複数の散水孔を有する散水部と、を備え、前記散水部は、前記空気混入部から第１の距離にある第１の散水孔と、前記空気混入部から前記第１の距離よりも大なる第２の距離にある第２の散水孔と、前記空気混入部から前記第１及び第２の距離よりも大なる第３の距離にある第３の散水孔と、を有し、前記第１、第２及び第３の散水孔のそれぞれは、前記散水部における前記空気含有水の進行方向である水流方向の直線上において、前記第１、第２及び第３の散水孔のうちの他のいずれとも重ならないように配置されていることを特徴とするシャワー装置である。
このシャワー装置によれば、均一な気泡を有する水を散水面から均一に吐出することができるシャワー装置が提供される。すなわち、第１、第２及び第３の散水孔のそれぞれを、水流方向の直線上において、第１、第２及び第３の散水孔のうちの他のいずれとも重ならないように配置することで、散水部内の空気含有水（気泡水）の流れを分散させることができる。気泡水の流れを散水部内で分散させることで、各散水孔へ向かう流れの停滞が無くなるため、気泡の停滞・結合が起こらない。このため、気泡水が各散水孔から吐出され易い。さらに、流れの停滞による散水部での渦発生を抑制できるため、散水部での圧力損失が低減できる。このように、効率的に気泡水を散水孔から吐出することができるため、シャワーの粒径及び流速を同時に大きくすることができ、良好な質感のシャワーが得られるシャワー装置が提供される。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、前記第１の距離は、前記空気混入部から前記複数の散水孔までの距離のうちの最も小さい距離であり、前記第２の距離は、前記空気混入部から前記複数の散水孔までの距離のうちの２番目に小さい距離であり、前記第３の距離は、前記空気混入部から前記複数の散水孔までの距離のうちの３番目に小さい距離であることを特徴とするシャワー装置である。
このシャワー装置によれば、散水部の上流側において渦の発生をさらに抑制することができ、シャワー吐水のさらなる均一化が図られる。第１、第２及び第３の散水孔のそれぞれを、水流方向の直線上において、第１、第２及び第３の散水孔のうちの他のいずれとも重ならないように配置し、散水孔までの距離を少なくとも３つとすることで、上記と同様の効果を得ることができる。さらに、散水孔を上流側を含めて散水部に満遍なく配置し、散水部をよりコンパクトにした状態でも同様の効果を得ることができる。また、この様に散水孔を散水部に満遍なく配置する構成にすることで、散水孔から吐出された水は、広範囲に密な吐水とすることができ、快適な浴び心地が得られる。
【０００８】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記空気混入部の上流側に設けられ、前記水の流路断面積を減らして前記水を吐出することにより前記水流方向を規制する絞り部をさらに備えたことを特徴とするシャワー装置である。
このシャワー装置によれば、絞り部（水流方向規制部）を備えることにより、空気混入後の気泡水の流れの勢いを保つことができるため、気泡水を各散水孔が存在する所望の方向に進行させることができる。これにより、各散水孔へ向かう流れの停滞が無くなるため、気泡の停滞・結合が起こらず、気泡水が各散水孔から吐出され易い。さらに、流れの停滞による散水部での渦発生を抑制できるため、散水部での圧力損失が低減できる。このように、効率的に気泡水を散水孔から吐出することができるため、シャワーの粒径及び流速を同時に大きくすることができ、良好な質感のシャワーが得られるシャワー装置が提供される。
【０００９】
第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記散水部の内部空間の厚さは、前記空気混入部から遠ざかるにつれて小さくなることを特徴とするシャワー装置である。
このシャワー装置によれば、散水部において水の流速を適切に確保することができる。すなわち、散水部の内部空間の厚さを空気混入部から遠ざかるにつれて小さくすることで、空気混入部から遠方の散水部において気泡水の流速を低下させずに、水の運動エネルギーを効率的に利用することができる。さらに、絞り部を設けた場合は、空気混入後の気泡水の流れの勢いを保つことができるため、気泡水を各散水孔が存在する所望の方向に進行させることができる。これにより、各散水孔へ向かう流れの停滞が無くなるため、気泡の停滞・結合が起こらず、気泡水が各散水孔から吐出され易い。さらに、流れの停滞による散水部での渦発生を抑制できるため、散水部での圧力損失が低減できる。このように、効率的に気泡水を散水孔から吐出することができるため、シャワーの粒径及び流速を同時に大きくすることができ、良好な質感のシャワーが得られるシャワー装置が提供される。
【００１０】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。なお、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、本発明の実施形態に係るシャワー装置１を例示する模式図である。図１（ａ）は模式斜視断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の模式斜視断面図の底面側から見たときの模式平面図（模式底面図）である。
図２は、散水孔４ｐの配置を例示する模式平面図である。
図３は、シャワー装置１の構成を例示する模式断面図である。
【００１１】
シャワー装置１は、水を通す給水路Ｓと、給水路Ｓ（図１では、給水路Ｓの下流側の端部）に設けられ、水に空気を混入する空気混入部３と、空気混入部３の下流側に設けられ、空気を含んだ水である空気含有水（気泡水）を吐出する複数の散水孔４ｐを有する散水部４と、を備える。
【００１２】
また、図１の例では、シャワー装置１は、絞り部２を備えている。絞り部２は、空気混入部３の上流側に設けられ、給水路Ｓを通る水の流路断面積を減らして水を吐出する。これにより、絞り部２は、気泡水の進行方向を規制することができる。
【００１３】
空気混入部３は、開口３ａを有する。給水路Ｓに供給された水は、絞り部２を通過し、その水の運動エネルギーにより、開口３ａから空気を引き込む。なお、図１（ｂ）において、水流方向は空気混入部３から放射状に進む方向であり、矢印Ａは水流方向の一部のみを表している。
【００１４】
散水部４は、複数の散水孔４ｐを有する散水板４ｂを有する。散水部４の形状は、図示した円形形状の他、矩形や他の任意の形状であってもよい。また、散水部４の内部空間の厚さＷ（図３参照）は、噴射口２ａの径または幅に対して、上下（厚さＷの方向）に１ｍｍ弱程度から数ｍｍ程度の差を有するように設定することができる。例えば、噴射口２ａの径が１ｍｍ弱程度である場合、散水部４の内部空間の厚さＷは、２〜３ｍｍ程度とすることができる。
【００１５】
本実施形態において、散水部４は、空気混入部３から散水孔４ｐが存在する位置までの距離を少なくとも３つ有する。これにより、散水する領域が適切に確保され、心地よい水の「当たり感」を得ることができる。ここで、本明細書において、「散水孔４ｐが存在する」とは、「散水孔４ｐの重心（円形の場合は、中心）が存在する」を意味するものとする。このため、「散水孔４ｐが存在する位置」とは、「散水孔４ｐの重心（中心）が存在する位置」を意味する。
【００１６】
そして、シャワー装置１は、散水部４における気泡水の進行方向（以下、「水流方向」という）の直線上における、前述した距離から選択される少なくとも３つの異なる距離にある位置の組合せの少なくともいずれかの組合せの両端を結ぶ線分であって、散水孔４ｐが存在する線分において、散水孔４ｐは１つだけ存在する。ここで、「散水部４における気泡水の進行方向（水流方向）」とは、散水部４における気泡水の主な進行方向をいう。散水部４において気泡水は微視的には様々な方向に進むと考えられるところ、相対的な進行方向という意味である。また、「散水孔４ｐが存在する線分」とは、「散水孔４ｐの重心（中心）が存在する線分」を意味する。
【００１７】
図１（ｂ）に表したように、シャワー装置１においては、矢印Ａで示した水流方向の直線上における、空気混入部３から３つの異なる距離にある位置の組合せの少なくともいずれか（例えば、距離Ｌ１（第１の距離）、Ｌ２（第２の距離）、及びＬ３（第３の距離）の位置。あるいは、距離Ｌ１、Ｌ２、及びＬ４の位置）の両端を結ぶ線分であって、散水孔４ｐが存在する線分（例えば、線分Ｐ１やＰ２）において、散水孔４ｐは１つだけ存在する。
換言すると、距離Ｌ１（第１の距離）にある散水孔４ｐ（第１の散水孔）と、距離Ｌ２（第２の距離）にある散水孔４ｐ（第２の散水孔）と、距離Ｌ３（第３の距離）にある散水孔４ｐ（第３の散水孔）のそれぞれは、矢印Ａで表した水流方向の直線上において、これら距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３にある散水孔４ｐ（第１、第２及び第３の散水孔）のうちの他のいずれとも重ならないように配置されている。
【００１８】
なお、図２に表したように、水流方向において散水孔４ｐの一部が重複してもよい（斜線部）。図示した線分Ｐ１のように、散水孔４ｐ（の重心（中心））が存在する線分において、散水孔４ｐが１つ（散水孔４ｐａ）だけ存在する限り、本実施形態に含まれる。
【００１９】
散水孔４ｐをこのように配置することにより、後述するように散水部４内で渦の発生が抑制される。これにより、散水部４内での圧損が低減し、均一な微細気泡を含んだ水が散水部４内に均一に分散する。この結果、気泡水が散水部４から均一に流出することができる。
【００２０】
シャワー装置１は、図３に表した構成を含め、多様な構成にすることができる。図３（ａ）及び（ｂ）は、散水部４において水が中心部から放射状に流れる「ラジアル型」のシャワー装置であり、図３（ｃ）は「非ラジアル型」のシャワー装置である。また、図３（ａ）に表したシャワー装置では、給水路Ｓから供給された水は散水孔４ｐが配された面（散水面４ａ）に対して略垂直に流れ込み、図３（ｂ）及び（ｃ）に表したシャワー装置では、給水路Ｓから供給された水は散水面４ａに沿って流れ込む。
【００２１】
前述したように、シャワー装置１は、水流方向を規制する絞り部をさらに備えることができる。これにより、水流を所望の方向に進行させることができる。絞り部は、例えば、図３（ａ）〜（ｃ）に示した絞り部２である。絞り部２は、給水路Ｓ（例えば、給水路Ｓの下流側の端部）に設けられ、開口（噴射口２ａ）などにより水の流路断面積を減らして、水の運動エネルギーを高めた状態で大気開放となった空間に水を吐出する。この場合、空気混入部３は、絞り部２の下流側に設けられ、矢印Ｂで示したように絞り部２から吐出された水の運動エネルギーにより、空気を引き込み、散水部４内に空気を混入させる。
【００２２】
給水路Ｓに導入され絞り部２から吐出された水は（矢印Ａ）、図３（ａ）に表したように複数の散水孔４ｐが配された面（散水面４ａ）に対して垂直な方向に吐出される構成にすることができる。この場合、水はまず散水面４ａに対して垂直の方向に進み、空気混入部３において空気を取り込む（矢印Ｂ）。その後、界面４ｓにあたった後、斜面５０にあたってその流れ方向が散水面４ａに沿った方向に変化する。
【００２３】
また、給水路Ｓに導入され絞り部２から吐出された水は（矢印Ａ）、図３（ｂ）及び（ｃ）に表したように散水面４ａに沿って吐出される構成にすることができる。この場合、絞り部２から吐出された水は空気混入部３において空気を取り込み（矢印Ｂ）、そのまま同じ方向に散水部４内を進む。ここで、「散水面４ａに沿って吐出される」とは、散水面４ａの全部または一部の直上において散水面４ａに沿って吐出されることの他、散水面４ａの全部または一部と離隔した領域において散水面４ａと略平行に吐出されることも含む。また、吐水の方向は散水面４ａに対して厳密に平行である必要はなく、散水面４ａに対して傾斜したものも、本具体例の範囲に包含される。
【００２４】
また、シャワー装置１は、図３（ｂ）に表したように、給水路Ｓを流れる水をシャワーの吐水方向に対して略平行な方向で受ける給水受け部Ｔを有してもよい。この場合、絞り部２は給水受け部Ｔに設けることができる。給水路Ｓに導入された水は、給水受け部Ｔで受けられ、ここで進行方向を散水面４ａに略平行な方向に変えて噴射口２ａから吐出される。その後、前述したように空気を取り込んで、噴射口２ａから吐出された方向と同じ方向に散水部４内を進む。
【００２５】
給水路Ｓに水を供給し散水部４からシャワー流を吐水させている状態において、空気混入部３と散水部４との境界付近には、気液が混ざる界面４ｓが形成される。界面４ｓを境に、空気混入部３側は絞り部２からの水が大気中に開放された状態となっており、散水部４側は絞り部２からの水とそれによって引き込まれる空気とが混ざり、気泡水２００が存在する状態となっている。すなわち、絞り部２からの水と、その水の運動エネルギーによって引き込まれる空気と、が界面４ｓに衝突することで、気液が混ざり気泡水２００が形成されることになる。
【００２６】
次に、本実施形態の効果について、図４及び図５を参照しつつ説明する。
まず、本実施形態では、散水部４は、散水孔４ｐが配される列を３つ以上有する。すなわち、空気混入部３から散水孔４ｐが存在する位置までの距離を少なくとも３つ有する。これにより、散水孔４ｐが配される列を２つ以下だけ有する散水部４を備えたシャワー装置に比べて、散水する領域が十分確保される。このため、心地よい水の「当たり感」を得ることができる。
【００２７】
次に、散水孔４ｐを本実施形態のように配置することの効果について説明する。
図４は、本実施形態と対比される比較例に係るシャワー装置１００における散水孔４ｐの配置を表した模式平面図である。図４（ａ）及び（ｃ）は散水孔４ｐの配置を例示する模式平面図であり、図４（ｂ）及び（ｄ）はそれぞれ図４（ａ）及び（ｃ）に表した散水板４ｂを用いた場合の水の流路を表した模式平面図である。
図５は、比較例に係るシャワー装置１００の散水部４内の状況を表した模式断面図である。
【００２８】
図４（ａ）及び（ｃ）に表したように、比較例に係る散水部４は、本実施形態と同様に空気混入部３から散水孔４ｐが存在する位置までの距離を少なくとも３つ有する。しかし、水流方向の直線上における、この距離から選択される少なくとも３つの異なる距離にある位置の組合せの少なくともいずれかの組合せの両端を結ぶ線分であって、散水孔４ｐが存在する線分において、散水孔４ｐは複数存在することがある。例えば、図４（ａ）に表した例では、破線Ｒで示した方向にある、距離Ｌ１からＬ３までの線分Ｐでは、散水孔４ｐは２つまたは３つ存在する。また、図４（ｃ）に表した例では、破線Ｒで示した方向にある、距離Ｌ１からＬ３までの線分Ｐでは、散水孔４ｐは１つまたは２つ存在する。
【００２９】
この場合、図４（ｂ）及び（ｄ）に示したように、散水孔４ｐが２つ以上存在する線分上において、空気混入部３に遠い側（下流側）にある散水孔４ｐ（以下、「下流側散水孔４ｐｄ」という）には、水は回り込むようにして入水する。下流側散水孔４ｐｄと空気混入部３との間には、空気混入部３に近い側（上流側）の散水孔４ｐ（以下、「上流側散水孔４ｐｕ」という）が存在するため、空気混入部３から下流側散水孔４ｐｄに真っ直ぐに入水することができないからである。この結果、隣接する回り込んだ水流の間などで渦や乱れが発生する可能性が高くなる。
【００３０】
これにより、気泡水の運動エネルギーは減少し、散水部４において気泡水の流速が適切に確保されないことがある。この結果、図５に表したように、散水部４において下流側に向かうにつれ、気泡同士が結合して成長し、停滞する。これにより、気泡溜まりができ、気泡径が散水孔４ｐの径よりも大きい場合などに気泡水が散水孔４ｐから効率よく流出しないことがある。すなわち、散水部４の下流側においては、気泡を十分に含まない水が吐出され、吐出後において連続した水流がせん断等によって粒化されやすい。このため、大粒化した粒状の吐水を形成することが難しい。さらに、空気を混入することにより、水の流量に空気の流量が加わるため、吐水後の粒の流速は高くなると考えられるが、散水部４の下流側においては気泡を十分に含まない水が吐出されるため、流速が高くならない。従って、比較例では、シャワーが体表面に当たったときの刺激感や質感に乏しく、十分な「当たり感」が得られにくい。これを得るためには、水量を大きくし、流速を高めて、運動エネルギーを増加しなくてはならない。
【００３１】
一方、図６は、本実施形態に係るシャワー装置１における散水孔４ｐの配置を例示する模式平面図である。図６（ａ）及び（ｃ）は散水孔４ｐの配置を例示する模式平面図であり、図６（ｂ）及び（ｄ）はそれぞれ図６（ａ）及び（ｃ）に表した散水板４ｂを用いた場合の水の流路を表した模式平面図である。なお、図６（ａ）は図１（ｂ）と同じ図であり、矢印Ａは水流方向の一部のみを表している。実際には水は空気混入部３から放射状に進む。
図７は、本実施形態に係るシャワー装置１の散水部４内の状況を表した模式断面図である。
【００３２】
図６（ａ）及び（ｃ）に表したように、本実施形態に係る散水部４では、矢印Ａ等の水流方向の直線上であって散水孔４ｐが存在する直線上にある、例えば距離Ｌ１からＬ３までの線分（Ｐ１など）や、距離Ｌ１からＬ４までの線分（Ｐ２など）において、散水孔４ｐは１つだけ存在する。
この場合、図６（ｂ）及び（ｄ）に示したように、線分Ｐ１やＰ２において、上流側散水孔４ｐｕのみならず下流側散水孔４ｐｄにも水は真っ直ぐに入水しやすい。下流側散水孔４ｐｄと空気混入部３との間には上流側散水孔４ｐｕが比較例に比べて少なく、水の回り込みが発生する可能性が低いため、渦や乱れの発生が抑制される。
【００３３】
このように、第１、第２及び第３の散水孔４ｐのそれぞれを、水流方向の直線上において、第１、第２及び第３の散水孔４ｐのうちの他のいずれとも重ならないように配置することで、散水部４内の空気含有水（気泡水）の流れを分散させることができる。気泡水の流れを散水部４内で分散させることで、各散水孔４ｐへ向かう流れの停滞が無くなるため、気泡の停滞・結合が起こらない。このため、気泡水が各散水孔４ｐから吐出され易い。さらに、流れの停滞による散水部４での渦発生を抑制できるため、散水部４での圧力損失が低減できる。
【００３４】
このように、効率的に気泡水を散水孔４ｐから吐出することができるため、シャワーの粒径及び流速を同時に大きくすることができ、良好な質感のシャワーが得られるシャワー装置が提供される。
【００３５】
また、本実施形態によれば、散水孔４ｐを複数列（図１及び図６では３列）設け、第１、第２及び第３の散水孔４ｐのそれぞれを、水流方向の直線上において、第１、第２及び第３の散水孔４ｐのうちの他のいずれとも重ならないように配置している。これらにより、広範囲でありながら気泡の停滞等が生じない効率的な吐水を行うことができる。
【００３６】
なお、距離Ｌ１は、空気混入部３から複数の散水孔４ｐまでの距離のうちのｎ（「ｎ」は、１以上の整数）番目に小さい距離とし、距離Ｌ２は、空気混入部３から複数の散水孔４ｐまでの距離のうちの（ｎ＋１）番目に小さい距離とし、距離Ｌ３は、空気混入部３から複数の散水孔４ｐまでの距離のうちの（ｎ＋２）番目に小さい距離とすることができる。とりわけ、距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、空気混入部３から複数の散水孔４ｐまでの距離のうちの、それぞれ１番目、２番目、３番目に小さい距離とすることができる。換言すると、線分Ｐ１やＰ２は、空気混入部３から最も近い（すなわち、最上流側の）３つの異なる距離にある位置を含むことができる。これにより、回り込みが上流側で発生することを抑制することができ、散水部４内での渦や乱れの発生をさらに抑制することができる。
【００３７】
第１、第２及び第３の散水孔４ｐのそれぞれを、水流方向の直線上において、第１、第２及び第３の散水孔４ｐのうちの他のいずれとも重ならないように配置し、散水孔４ｐまでの距離を少なくとも３つとすることで、上記と同様の効果を得ることができる。さらに、散水孔４ｐを散水部４に満遍なく配置し、散水部４をよりコンパクトにした状態でも同様の効果を得ることができる。また、この様に散水孔４ｐを散水部４に満遍なく配置する構成にすることで、散水孔４ｐから吐出された水は、広範囲に密な吐水とすることができ、快適な浴び心地が得られる。
【００３８】
このように渦や乱れの発生が抑制されることにより、図７に示したように、比較例に比べて散水部４内での運動エネルギーの減少が抑制され、圧損が低減する。このため、気泡水の流速が適切に確保される。この結果、散水部４の上流側から下流側に至るまで、サイズが均一な微細気泡が均一に分散することができる。これにより、気泡溜まりなどが生じにくく、水は均一な微細気泡を含んだまま散水部４から均一に吐出される。つまり、本実施形態によれば、散水部４の上流側でも下流側でも、気泡を含有した水を吐出させ、粒状の大粒化した吐水を形成することができる。これにより、吐出される水は各散水孔４ｐで大粒化され易くなり、また流速も高くなることから粒の運動エネルギーが増加し、これらにより十分な「当たり感」が得られる。
【００３９】
従って、本実施形態では、シャワーが体表面に当たったときに良好な刺激や質感が得られる。すなわち、少ない水量でも十分な「当たり感」が得られる。本実施形態は、浴室やキッチン等で用いられるハンディ型または固定型のシャワーなどに好適に適用することができる。
【００４０】
水流方向は、図６（ａ）に表したように、空気混入部３などから放射状に進む方向とすることができる。また、空気混入部３が設けられた給水路Ｓの給水口は、散水部４の略中心に設けることができる。これらのように構成することにより、気泡水を散水部４内にさらに均一に流すことができる。すなわち、散水部４の中心部から周辺部に至るまで、気泡水は側面などに衝突することなく略同一の流速で放射状の各方向に進むことができる。
【００４１】
なお、比較例において、絞り部２の噴射口２ａの開口面積を小さくすることにより散水部４内の水（気泡水）の流速を向上させることも考えられるが、この場合でも、前述した回り込み水流により運動エネルギーが減殺される。これに対し、本実施形態では、より効果的に散水部４内の水（気泡水）の流速を確保することができる。
【００４２】
このように、本実施形態によれば、均一な気泡を有する水を散水面から均一に吐出することができるシャワー装置が提供される。
【００４３】
次に、本実施形態の他の構成について、図８を参照しつつ説明する。
図８は、シャワー装置１の他の構成を例示する模式平面図である。図８（ａ）はシャワー装置１の他の構成を例示する模式平面図であり、図８（ｂ）は水の流路を表した模式平面図である。
【００４４】
図８（ａ）に表したように、本実施形態では、散水部４の外周に空気混入部３が設けられた構成にしてもよい。この場合も、図８（ｂ）に表したように、上流側散水孔４ｐｕのみならず下流側散水孔４ｐｄにも水は真っ直ぐに入水しやすい。この結果、渦や乱れの発生が抑制され、前述した機構により均一な微細気泡を含んだ気泡水が散水部４から均一に吐出される。このため、シャワーが体表面に当たったときに良好な刺激や質感が得られる。
【００４５】
次に、本実施形態のさらに別の構成について、図９を参照しつつ説明する。
図９は、散水部４の他の構成を例示する模式平面図である。
図９に表したように、散水板４ｂの上流側に、散水孔４ｐよりも径の小さい小孔４ｐｓを設けてもよい。この場合、矢印Ａで示した水流方向の直線上において、小孔４ｐｓは散水孔４ｐと重なってもよい。小孔４ｐｓの径が小さいため、小孔４ｐｓから吐出される気泡水の量は少ないことから、散水部４内で気泡水の流速は低下しにくいと考えられる。また、小孔４ｐｓから気泡水が流出しにくいため、渦もできにくいと考えられる。このため、前述した機構により均一な微細気泡を含んだ気泡水が散水部４から均一に吐出され、シャワーが体表面に当たったときに良好な刺激や質感が得られる。
【００４６】
次に、本実施形態のさらに別の構成について、図１０及び図１１を参照しつつ説明する。
図１０（ａ）は、散水部４の内部空間の厚さＷが一定であるラジアル型シャワー装置を例示する模式断面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に表したシャワー装置を用いた場合の、散水部４内の流速を例示した模式グラフ図である。横軸は空気混入部３の中心からの距離を表し、縦軸は散水部４内の水の流速を表している。
また、図１１は、散水部４を例示する模式断面図である。
【００４７】
図１０（ｂ）に表したように、散水部４内で下流側に向かうにつれて水の流速が低下することがある。特に、散水孔４ｐ近傍において急速に低下することがある（距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３等）。
これは、散水部４が放射状に広がるため、中心からの距離が増加するにつれて、散水部４内の断面積が増加し、流速が低くなっていくためである。さらに、散水部４内の水は、中心から下流側に向けて進むにつれて散水孔４ｐから徐々に吐出されていくため、中心からの距離が増加するにつれて、散水部４内の水の流速は低下する。後者の事象は、非ラジアル型のシャワー装置にも当てはまる。
【００４８】
このため、図１１に表したように、散水部４の内部空間の厚さＷは、空気混入部３から遠ざかるにつれて小さくなる構成にすることができ、これにより散水部４内での流速の低下を抑制することができる。図１１（ａ）は、給水路Ｓから供給された水が散水面４ａに対して略垂直に流れ込む構成のシャワー装置の散水部４を例示し、図１１（ｂ）及び（ｃ）は、給水路Ｓから供給された水が散水面４ａに沿って流れ込む構成のシャワー装置の散水部４を例示している。図１１（ａ）〜（ｃ）に表した、散水部４が先細りになる構成は、ラジアル型のみならず非ラジアル型にも適用することができる。
【００４９】
散水部４は、図１１（ａ）及び（ｂ）に表したように、下流側に向かうにつれて対向面４ｃ（散水面４ａに対向する面）が散水面４ａ側に傾斜する構成にすることができる。また、図１１（ｃ）に表したように、下流側に向かうにつれて散水面４ａが対向面４ｃ側に傾斜する構成にすることができる。これにより、散水部４内での圧損が低減し、水の流速を適切に確保できるため、散水部４内での気泡の停滞・結合や渦の発生が抑制され、微細気泡が吐出し易くなる。さらに、散水孔４ｐから吐出された水は大粒化し、流速も上がるため、シャワーが体表面に当たったときに良好な刺激や質感が得られる。
【００５０】
なお、散水孔４ｐは、図１１（ｃ）に表したように、散水部４の内部側と外部側とで流路断面積を変えることができ、例えば外部側が相対的に小さい流路断面積を有する構成にすることができる。これにより、散水孔４ｐから吐出される気泡水の流速を適切に確保することができる。
【００５１】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、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。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、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、技術的に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。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態に係るシャワー装置１を例示する模式図である。
【図２】散水孔４ｐの配置を例示する模式平面図である。
【図３】シャワー装置１の構成を例示する模式断面図である。
【図４】本実施形態と対比される比較例に係るシャワー装置１００における散水孔４ｐの配置を表した模式平面図である。
【図５】比較例に係るシャワー装置１００の散水部４内の状況を表した模式断面図である。
【図６】本実施形態に係るシャワー装置１における散水孔４ｐの配置を例示する模式平面図である。
【図７】本実施形態に係るシャワー装置１の散水部４内の状況を表した模式断面図である。
【図８】シャワー装置１の他の構成を例示する模式平面図である。
【図９】散水部４の他の構成を例示する模式平面図である。
【図１０】（ａ）は、散水部４の内部空間の厚さＷが一定であるラジアル型シャワー装置を例示する模式断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に表したシャワー装置を用いた場合の、散水部４内の流速を例示した模式グラフ図である。
【図１１】散水部４を例示する模式断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ シャワー装置、２ 絞り部、２ａ 開口、噴射口、３ 空気混入部、３ａ 開口、４ 散水部、４ａ 散水面、４ｂ 散水板、４ｃ 対向面、４ｐ 散水孔、４ｐｄ 下流側散水孔、４ｐｓ 小孔、４ｐｕ 上流側散水孔、４ｓ 界面、５０ 斜面、１００ シャワー装置、２００ 水、気泡水、Ａ 矢印（水の流路）、Ｂ 矢印（空気の流路）、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４ 距離、Ｐ、Ｐ１、Ｐ２ 線分、Ｓ 給水路、Ｔ 給水受け部、Ｗ 厚さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を通す給水路と、
前記給水路に設けられ、前記水に空気を混入する空気混入部と、
前記空気混入部の下流側に設けられ、前記空気を含んだ水である空気含有水を吐出する複数の散水孔を有する散水部と、
を備え、
前記散水部は、前記空気混入部から第１の距離にある第１の散水孔と、前記空気混入部から前記第１の距離よりも大なる第２の距離にある第２の散水孔と、前記空気混入部から前記第１及び第２の距離よりも大なる第３の距離にある第３の散水孔と、を有し、
前記第１、第２及び第３の散水孔のそれぞれは、前記散水部における前記空気含有水の進行方向である水流方向の直線上において、前記第１、第２及び第３の散水孔のうちの他のいずれとも重ならないように配置されていることを特徴とするシャワー装置。
【請求項２】
前記第１の距離は、前記空気混入部から前記複数の散水孔までの距離のうちの最も小さい距離であり、
前記第２の距離は、前記空気混入部から前記複数の散水孔までの距離のうちの２番目に小さい距離であり、
前記第３の距離は、前記空気混入部から前記複数の散水孔までの距離のうちの３番目に小さい距離であ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】
前記空気混入部の上流側に設けられ、前記水の流路断面積を減らして前記水を吐出することにより前記水流方向を規制する絞り部をさらに備えた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】
前記散水部の内部空間の厚さは、前記空気混入部から遠ざかるにつれて小さくな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１】
水を通す給水路と、
前記給水路に設けられ、前記水に空気を混入する空気混入部と、
前記空気混入部の下流側に設けられ、前記空気を含んだ水である空気含有水を吐出する複数の散水孔を有する散水部と、
を備え、
前記散水部は、前記空気混入部から第１の距離にある第１の散水孔と、前記空気混入部から前記第１の距離よりも大なる第２の距離にある第２の散水孔と、前記空気混入部から前記第１及び第２の距離よりも大なる第３の距離にある第３の散水孔と、を有し、
前記第１、第２及び第３の散水孔のそれぞれは、前記散水部における前記空気含有水の進行方向である水流方向の直線上において、前記第１、第２及び第３の散水孔のうちの他のいずれとも重ならないように配置されていることを特徴とするシャワー装置。
【請求項２】
前記第１の距離は、前記空気混入部から前記複数の散水孔までの距離のうちの最も小さい距離であり、
前記第２の距離は、前記空気混入部から前記複数の散水孔までの距離のうちの２番目に小さい距離であり、
前記第３の距離は、前記空気混入部から前記複数の散水孔までの距離のうちの３番目に小さい距離であ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】
前記空気混入部の上流側に設けられ、前記水の流路断面積を減らして前記水を吐出することにより前記水流方向を規制する絞り部をさらに備えた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】
前記散水部の内部空間の厚さは、前記空気混入部から遠ざかるにつれて小さくな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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−１４２３３６（Ｐ２０１０−１４２３３６Ａ）
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２０５７０（Ｐ２００８−３２０５７０）
【出願日】平成２０年１２月１７日（２００８．１２．１７）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１７日（２００８．１２．１７）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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