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水吐出装置
説明

水吐出装置

【課題】人体により有用な作用を及ぼすことができる水吐出器具を提供する。
【解決手段】シャワーヘッド10の吐水部12には、水導入路15から接線方向に向かうように導入される水を周壁に沿って旋回させるとともに、旋回状態の水を旋回中心方向に移動させる旋回室16が形成されている。また、旋回室16の下流には、旋回室16から旋回状態のままで導入した水の流路を絞って旋回状態のまま吐水する絞り部17が形成されている。また、絞り部17の下流側には、絞り部17から旋回状態で導入される水をより大きな旋回半径で旋回させるとともに水排出孔14aを通じて外部に吐出させる混合室18が形成されている。さらに、外部から導入した空気を絞り部17及び混合室18の内周面上の開口から同絞り部17及び混合室18内に放出するための第1空気導入路19及び第2空気導入路20が形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、シャワーヘッドや、浴槽用泡水吐出装置等の水吐出装置に係り、詳しくは、吐出する水流中にマイクロバブルを発生させる水吐出装置に関するものである。この明細書において、「水」とは、「湯」及び「水」を含む。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の技術としては、例えば特許文献1に記載されたシャワーヘッドがある。図8に示すように、このシャワーヘッド50においては、ヘッド本体51の基端に装着された連結具52に給水ホースHが接続され、連結具52内側の水路を介して給水ホースHがヘッド本体51内の水路に連通される。この連結具52の水路上には、給水ホースHから導入した水の流路を絞るノズル部53が形成され、このノズル部53の下流側には混気管ノズル54が形成されている。さらに、連結具52には、混気管ノズル54の内側に外部から空気を導入する吸気路55が形成されている。
【0003】
そして、給水ホースHからシャワーヘッド50側に供給された水は、まず、ノズル部53において流路が絞られることにより流速を増大させる。流速が増大した水は、ノズル部53から混気管ノズル54に排出される。このとき、混気管ノズル54内においてキャビテーションによる負圧が発生し、この負圧により吸気路55を通じて外部から空気が混気管ノズル54内に吸入される。この空気は、混気管ノズル54内で水に混じり合い、水とともにシャワーヘッド50から吐出される。このシャワーヘッド50によれば、空気が混入された水を人体にかけることにより、人体の洗浄効果を高めることができるとしている。
【特許文献1】特開2005−218681号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記特許文献1のシャワーヘッド50によれば、直径数mm程度の気泡を含む水が吐水される。しかしながら、このような大きさの気泡を含んだ水を人体にかけても、細胞を活性化させたり、血流を促進させたりするといったようなより有用な作用を人体に及ぼすことはできなかった。
【0005】
この発明の目的は、人体により有用な作用を及ぼすことができる水吐出器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、外部から水が供給される水導入路と、この水導入路から接線方向に向かうように導入される水を周壁に沿って旋回させるとともに、旋回状態の水を旋回中心方向に移動させて吐出する旋回室と、同旋回室から旋回状態のままで導入した水の流路を絞るとともに旋回状態のまま流速を上げて吐出する絞り部と、同絞り部から旋回状態で導入される水をより大きな旋回半径で旋回させるとともに水吐出孔を通じて外部に吐出する混合室と、外部から導入した気体を前記混合室の内周面上の開口から同混合室内に放出するための気体導入路とをハウジングの内部に形成したことを特徴とする。
【0007】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記旋回室、絞り部及び混合室は共通の軸線を有することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記気体導入路は、前記混合室の外周において放射状に延びるように複数形成されるとともにそれぞれがハウジングの外部に開口されていることを特徴とする。
【0008】
請求項4に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記気体導入路は、前記混合室の外周において同混合室を囲む環状に形成されるとともに前記ハウジングの外部に連通される共通導入路と、この共通導入路の内周側から混合室に放射状に延びる複数の分配路とからなることを特徴とする。
【0009】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の発明において、シャワーヘッドであることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
この発明において、外部から水導入路に供給された水は、水導入路から旋回室に導入されることによって旋回流となった後、絞り部によって流路が絞られることにより旋回流のままで流速を上げる。そして、旋回流のままで流速が上げられた水は、旋回流の状態で混合室に導入され、より大きな旋回半径で旋回するようになる。すると、旋回流における外周側の圧力が中心側の圧力よりも低くなるため、気体導入路を介して外部から混合室に気体が導入される。このとき、混合室の周壁に沿って旋回する水により、気体導入路から混合室に導入される気体が剪断されてマイクロバブルとなる。そして、このマイクロバブルは、混合室から水吐出口を介して水とともに外部に吐出される。従って、マイクロバブルを含む水流を吐出することができるので、この水流を人体に当てることにより、細胞の活性化、血流の促進等といったマイクロバブルによるより有用な作用が人体に及ぼされる。また、この発明によれば、ハウジングの上側に水路及び空気路を形成するだけの簡単な構成で、水流中にマイクロバブルを発生させることができる。
【0011】
また、気体導入路は、混合室の外周において放射状に延びるように複数形成されるとともにそれぞれがハウジングの外部に開口されていることが好ましい。この場合には、ハウジング外部から混合室に空気が効率良く導入されるので、空気からなるマイクロバブルをより多量に含む水を吐出することができる。
【0012】
また、気体導入路は、混合室の外周において同混合室を囲む環状に形成されるとともに前記ハウジングの外部に連通される共通導入路と、この共通導入路の内周側から混合室に放射状に延びる複数の分配路とからなることが好ましい。この場合には、共通導入路に空気以外の気体を供給することができるので、空気以外の気体からなるマイクロバブルを含んだ水を吐出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
(第1実施形態)
次に、この発明を、シャワーヘッドに具体化した第1実施形態について図1、図2及び図4を用いて説明する。
【0014】
図1(a),(b)に示すように、シャワーヘッド10は、図示しない給水ホースが接続される取手11を備え、この取手11の先端には、吐水部12が一体的に形成されている。シャワーヘッド10は、取手11全体と吐水部12の殆どを形成する合成樹脂製のハウジング13と、吐水部12の一部を形成するとともにハウジング13に一体化される合成樹脂製の拡散放水板14とにより構成されている。
【0015】
取手11の内部には、給水ホースHから水が供給される水導入路15が形成されている。水導入路15は、吐水部12の内側の旋回室16に対し、その接線方向に向かうように接続されている。この旋回室16は、水導入路15から接線方向に向かうように供給された水をその周壁に沿って内部で旋回させるとともに、その旋回流を旋回中心方向(図1(a)における下向き)に移動させるようになっている。なお、旋回室16は、旋回流が進行する方向に向かって直径を徐々に大きくする形状に形成されている。
【0016】
旋回室16の下流側には、旋回室16と共通の軸線を有するように形成されるとともに旋回室16から同軸線方向に水を導入する絞り部17が形成されている。この絞り部17は、旋回室16から旋回状態のままで導入した水の流路を絞るとともに旋回状態のまま流速を上げて吐出するようになっている。
【0017】
また、絞り部17の下流側には、旋回室16及び絞り部17と共通の軸線を有するように形成されるとともに絞り部17から同軸線方向に水が流入する混合室18が形成されている。この混合室18は、絞り部17から旋回状態で導入される水をより大きな旋回半径で旋回させるようになっている。
【0018】
さらに、絞り部17及び混合室18の外周側には、外部から導入した空気を混合室18内に放出するための気体導入路としての第1空気導入路19及び第2空気導入路20がそれぞれ4つずつ形成されている。各第1空気導入路19は、混合室18の外周において放射状に延びるように複数形成され、それぞれの一端が混合室18の周壁に開口されるとともにその他端がハウジング13の表面に開口されている。また、各第2空気導入路20も第1空気導入路19と同様に、混合室18の外周において放射状に延びるように複数形成され、それぞれの一端が絞り部17の内周面に開口されるとともにその他端側がハウジング13の表面に開口されている。そして、混合室18は、前記拡散放水板14によって外部から区画されるとともに、拡散放水板14に設けられた複数の孔14aを介して外部に吐水するようになっている。
【0019】
さて、上記シャワーヘッド10は、例えば図4に示すように、水道栓Sに直接接続して用いられる。シャワーヘッド10の水導入路15に供給された水道水は、水導入路15から旋回室16に対して接線方向に向かうように供給され、旋回室16内で旋回流となって絞り部17に供給される。絞り部17に供給された水は、旋回流のまま流速が上げられた状態で混合室18に流入する。
【0020】
混合室18に流入した水道水は、混合室18内において遠心力により大きな旋回半径で旋回する。すると、旋回流において流速がより高い外周側の圧力が、旋回流の中心側の圧力よりも低下する。このため、各第1空気導入路19及び各第2空気導入路20を介して外部から混合室18内に空気が導入される。このとき、混合室18の周壁に沿って旋回する水により、各第1空気導入路19及び各第2空気導入路20から混合室18に導入される空気が剪断されてマイクロバブルとなる。このマイクロバブルは、拡散放水板14の各孔14aを介して、水道水とともに混合室18から外部に排出される。この結果、このシャワーヘッド10からは、マイクロバブルを含む水が吐出される。
【0021】
従って、上記実施形態によれば、マイクロバブルが含まれた水を吐出することができるので、この水を人体に浴びることにより、マイクロバブルによる細胞の活性化や、血流の促進といった有用な作用が人体に及ぼされる。
【0022】
また、ハウジング13の内側に、水路としての旋回室16、絞り部17及び混合室18と、空気路としての第1空気導入路19及び第2空気導入路20とを形成するだけの簡単な構成によって、水流中にマイクロバブルを発生させることができる。
【0023】
さらに、混合室18の外周において放射状に延びるように形成された複数の第1空気導入路19により、ハウジング13の外部から効率良く空気が導入されるので、空気からなるマイクロバブルをより多量に含む水を吐出することができる。
【0024】
次に、以上のように構成されたこの実施形態のシャワーヘッド10の実施例について説明する。
【実施例1】
【0025】
上記実施形態のシャワーヘッド10の前記絞り部17、混合室18、第1空気導入路19及び第2空気導入路20の寸法を以下のようにした実施例についてマイクロバブルの発生状態を調べた。
【0026】
絞り部17の内径 約8mm
混合室18の内径 約30mm
第1空気導入路19の内径 約2mm
第2空気導入路20の内径 約2mm
このシャワーヘッド10を静水圧0.3MPaの水道管に接続し、毎分10リットルの水道水をシャワーヘッド10に供給した。このとき、シャワーヘッド10から吐水される水の中の気泡を光学顕微鏡で拡大した状態で撮影し、その直径を測定した。この結果、水の中に存在する気泡の直径は、平均値が30μmであり、その範囲は10〜100μmであった。従って、この実施例のシャワーヘッド10によれば、マイクロバブルを含む水を吐水することが分かった。なお、直径が10μm未満の気泡については、光学顕微鏡の解像度の不足により測定できなかった。
【0027】
(第2実施形態)
次に、この発明を具体化した第2実施形態を図3及び図5に従って説明する。尚、第1実施形態と同じ構成については、符号を同じにしてその説明を省略し、第1実施形態と異なる共通導入路30、分配路31及び接続部32のみについて詳述する。
【0028】
図3(a),(b)に示すように、このシャワーヘッド10においては、前記第1実施形態のシャワーヘッド10とは異なり、第1空気導入路19及び第2空気導入路20は吐水部12に形成されていない。この代わりに、シャワーヘッド10には、接続部32を介して外部から導入した空気、炭酸ガス等の気体を、混合室18に導入するための共通導入路30及び分配路31がそれぞれ形成されている。共通導入路としての共通導入路30は、混合室18の外周において混合室18を囲む環状に形成されるとともに、接続部32を介して外部に連通される。分配路としての分配路31は、共通導入路30の内周側から混合室18に放射状に延びている。
【0029】
さて、上記シャワーヘッド10は、図5に示すように、前記接続部32に空気パイプ33の一端を接続した後、シャワーヘッド10を浴槽34内の水中に沈めるとともに空気パイプ33の他端を浴槽34の水の外に出した状態で使用される。この状態において、シャワーヘッド10に水道水を供給すると、シャワーヘッド10から浴槽34の水中に水道水が吐出される。このとき、空気パイプ33を介して空気が混合室18に吸い込まれてマイクロバブルとなり、水道水とともに浴槽34内の水中に吐出される。すなわち、この実施形態のシャワーヘッド10を浴槽34の水中に沈めて用いることにより、浴槽34をジャグジーとして使うことができる。
【0030】
従って、シャワーヘッド10から浴槽34の水中に吐出される水を浴槽34内で人体に浴びることにより、細胞の活性化、血流の促進等といったマイクロバブルによるより有用な作用が人体に及ぼされる。
【0031】
また、接続部32を介して共通導入路30に空気以外の気体を供給することができるので、空気以外の気体からなるマイクロバブルを含んだ水を吐出することができる。
次に、以上のように構成されたこの実施形態のシャワーヘッド10の実施例について説明する。
【実施例2】
【0032】
上記実施形態のシャワーヘッド10の前記絞り部17、混合室18、分配路31の内径を以下のようにした実施例についてマイクロバブルの発生状態を調べた。
絞り部17の内径 約8mm
混合室18の内径 約30mm
分配路31の内径 約2mm
このシャワーヘッド10を、第1実施形態の実施例と同様に、静水圧0.3MPaの水道管に接続し、浴槽34の水中に沈めた状態で毎分10リットルの水道水をシャワーヘッド10に供給した。すると、通水と同時にシャワーヘッド10から白濁した水が吐出し、浴槽34内の水全体に拡がった。このとき、シャワーヘッド10から吐水される水の中の気泡を光学顕微鏡で拡大した状態で撮影し、その直径を測定した。この結果、水の中に存在する気泡の直径は、平均値が30μmであり、その範囲は10〜100μmであった。また、浴槽34の水の単位容積内に存在する気泡の数を計数したところ、第1実施形態のシャワーヘッド10から吐水された水中の気泡の数よりも多かった。従って、この実施例のシャワーヘッド10によれば、マイクロバブルを含む水を吐水することが分かった。なお、直径が10μm未満の気泡については、光学顕微鏡の解像度の不足により測定できなかった。
【0033】
なお、上記実施形態を以下のように変更してもよい。
・ 図6に示すように、浴槽34の水中に沈めたシャワーヘッド10に対し、例えば電動ポンプ35を用いて浴槽内の水を循環供給する。この場合には、電動ポンプ35によって浴槽34内の水を循環させることにより、浴槽34内の水にマイクロバブルが存在する状態を維持することができるので、浴槽34に入っている間中、マイクロバブルによる有用な効果を得ることができる。この場合の実施例においても、前記第2実施形態のシャワーヘッド10の実施例と同様の結果を得ることができた。
【0034】
・ 図7に示すように、シャワーヘッド10の接続部32に、ガスホース36を介して炭酸ガスボンベ37を接続し、炭酸ガスのマイクロバブルを含む水をシャワーヘッド10から吐水させる。この場合には、炭酸ガスのマイクロバブルを含んだ水を人体に浴びることができる。この場合の実施例においても、前記第1実施形態のシャワーヘッド10の実施例と同様の結果を得ることができた。但し、炭酸ガスのマイクロバブルは白色であり、空気のマイクロバブルが黒色がかった灰色であるという明確な相違が見られた。これは、炭酸ガスと水との境界面における屈折率の相違によるものと考えられる。あるいは、マイクロバブルの内部においてはガスが高圧に圧縮されているので、このガスが境膜中に溶解して境膜の性質が変化したためと考えられる。この場合には、マイクロバブルによる細胞の活性化、血流の促進等の作用に加えて、炭酸ガスによる生理活性効果が得られる。
【0035】
・ 図7に示すように、炭酸ガスを供給するようにしたシャワーヘッド10を浴槽の湯の中に沈めるとともに、このシャワーヘッド10に給湯器から湯を供給して用いることもできる。すなわち、シャワーヘッド10を、炭酸ガスのマイクロバブルを発生するジャグジーとして用いる。この場合には、シャワーヘッド10から噴出する湯の噴流によるマッサージ効果を得ることができる。また、炭酸泉を人体の肌の周囲に集中することができる。さらに、炭酸ガスを大気中に逃がさず、浴槽内の湯に溶かし込むことができるので、炭酸鉱泉の効果を得ることができる。すなわち、浴槽内の湯全体を炭酸鉱泉にする場合とは異なり、人体の肌の周囲の湯だけの炭酸濃度を上げることができる。このため、大きな設備を用いることなく、低いコストで炭酸鉱泉の効果を得ることができる。
【0036】
・ 上記第1実施形態において、図2(b)において二点鎖線で示すように、第1空気導入路19及び第2空気導入路20を、水流の旋回方向に向く渦巻き形状に形成する。これと同様に、図3(b)において二点鎖線で示すように、上記第2実施形態において、分配路31を、水流の旋回方向に向くように形成する。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】(a)は第1実施形態のシャワーヘッドを示す正面図、(b)は(a)におけるa−a線断面図。
【図2】(a)は図1(a)におけるb−b線断面図、(b)は図1(b)におけるc−c線断面図。
【図3】(a)は第2実施形態のシャワーヘッドを示す縦断面図、(b)は同じく底面図。
【図4】第1実施形態のシャワーヘッドの使用状態を示す模式図。
【図5】第2実施形態のシャワーヘッドの使用状態を示す模式図。
【図6】他の実施形態のシャワーヘッドの使用状態を示す模式図。
【図7】他の実施形態のシャワーヘッドの使用状態を示す模式図。
【図8】従来のシャワーヘッドを示す縦断面図。
【符号の説明】
【0038】
10…シャワーヘッド、13…ハウジング、15…水導入路、16…旋回室、17…絞り部、18…混合室、19…第1空気導入路、20…第2空気導入路、30…共通導入路、31…分配路、32…接続部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
外部から水が供給される水導入路と、
この水導入路から接線方向に向かうように導入される水を周壁に沿って旋回させるとともに、旋回状態の水を旋回中心方向に移動させて吐出する旋回室と、
同旋回室から旋回状態のままで導入した水の流路を絞るとともに旋回状態のまま流速を上げて吐出する絞り部と、
同絞り部から旋回状態で導入される水をより大きな旋回半径で旋回させるとともに水吐出孔を通じて外部に吐出する混合室と、
外部から導入した気体を前記混合室の内周面上の開口から同混合室内に放出するための気体導入路とをハウジングの内部に形成したことを特徴とする水吐出装置。
【請求項2】
前記旋回室、絞り部及び混合室は共通の軸線を有することを特徴とする請求項1に記載の水吐出装置。
【請求項3】
前記気体導入路は、前記混合室の外周において放射状に延びるように複数形成されるとともにそれぞれがハウジングの外部に開口されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の水吐出装置。
【請求項4】
前記気体導入路は、前記混合室の外周において同混合室を囲む環状に形成されるとともに前記ハウジングの外部に連通される共通導入路と、この共通導入路の内周側から混合室に放射状に延びる複数の分配路とからなることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の水吐出装置。
【請求項5】
シャワーヘッドであることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の水吐出装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2007−167808(P2007−167808A)
【公開日】平成19年7月5日(2007.7.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−372357(P2005−372357)
【出願日】平成17年12月26日(2005.12.26)
【出願人】(591024719)クリタック株式会社 (14)
【Fターム(参考)】