JP2010022483A - 噴出ノズル構造および循環アダプタ - Google Patents

Abstract

【課題】浴槽側壁に取付けられ噴流を浴槽内に噴出する噴出ノズル構造および循環アダプタにおいて、噴流の浴槽外への飛散を防止する。
【解決手段】噴出ノズル４８は、開口部５２と、開口部５２の上方に位置する庇部５３と、開口部５２の下方に位置し、浴槽１に向かってテーパ状に拡開するノズルガイド部５４と、係合部５５とから構成する。気泡噴流噴出口２４の下面であるノズルガイド部５４は、開口部５２を反浴槽１側端部とし、テーパ部２４ａと略平行となるように構成している。また、庇部５３は、正面から見て円弧形状とされ、左右端部は、中央部分に比べて下方に位置するように構成している。更に、庇部５３は、浴槽１方向に向かって、断面が略水平とされ、テーパ部２４ａの延長面と交差する位置関係になっている。
【選択図】 図５

Description

本発明は風呂給湯器から浴槽に湯水を供給するために浴槽に取付けて使用される循環アダプタに関し、特に、浴槽側壁から噴流を噴出する噴出ノズル構造及びそのノズルを備えた循環アダプタに関するものである。

従来、浴槽の風呂給湯システムは、風呂給湯器から新規な気泡を含まない高温の湯水を供給する湯張運転モード、浴槽内の気泡を含まない湯水を再度風呂給湯器に戻して加熱、再供給する追焚運転モード、微細な気泡を湯水に混在させて気泡噴流を浴槽に噴出させる気泡運転モード等消費者のニーズに合せて様々な湯水の供給形態を有している。

浴槽に取付けられる湯水噴出口、所謂循環アダプタにおいてはアダプタ単体で複数の運転モードの噴流を実現可能としなければならない。例えば、追焚運転モードでは安全の側面から高温の噴流が使用者に向かないよう浴槽下方に向けて噴出する必要がある一方、気泡運転モードでは噴流を使用者に向けて前方へ集中噴出する必要があり、これを一つの循環アダプタで運転モード毎に噴出方向を切替える必要がある。

一方、循環アダプタの噴出口、特に、気泡運転モードの噴出口は正面に向かって浴槽側壁に設置されていることから、噴出口が指の挿入によって閉塞されることがあり、この場合、噴出口から湯水が全く噴出されなくなり、噴流流路内で湯水の流れの停止を生じることがある。

特許文献１には、気泡噴流噴出口の周囲に設けられるノズル構造であって、ノズルの周壁にノズルの内外を連通する連通孔を設けると共に、ノズル内部に指詰防止板を設置した技術が提案されている。この構成により、指による噴出口の閉塞を防止しつつ、仮にノズル先端を閉塞したとしても、湯水は連通孔からノズル外部に進行できるため、湯水の流れの停止を防止できる。

実用新案登録第２５４９０１１号公報

特許文献１のノズル構造では、噴出口の指による閉塞を防止し、指詰めによる湯水の流れの停止を防止でき、更に、ノズルの設置により、噴流の前方へ向けた集中噴出が可能となる。
しかしながら、浴槽の水位が低い場合、噴出口から噴出される噴流の上方に飛散する上方成分が浴槽の側壁を超えてしまい、浴槽外を濡らしてしまう問題が発生する。

気泡運転モードの噴出口は、浴槽側壁に略水平方向に向けて設置されており、また、噴流は、噴出口からの進行に従って放射状に拡散進行する軌跡をとる。浴槽の水位が高い場合は、噴出された噴流は噴出口周囲の湯水が抵抗となり放射状の飛散が抑制されるが、浴槽の水位が低い場合、抵抗となる湯水が存在しないため、噴流が四方に飛散してしまう。
このとき、水平より下方に向かう噴流の下方成分は浴槽内で回収されるが、その上方成分は浴槽の側壁を飛び越えることになる。このような問題は、噴流の圧力が高い程、また流速が速い程顕著になる傾向にある。

本発明の目的は、浴槽側壁に取付けられ噴流を側方から浴槽内に噴出する噴出ノズル構造および循環アダプタにおいて、噴流の浴槽外への飛散を防止することである。

請求項１の発明は、浴槽側壁に取付けられ、気泡を含む気泡噴流又は気泡を含まない湯水噴流を浴槽内に噴出する噴出ノズル構造において、噴出口の周囲にノズルガイドを設け、このノズルガイドに噴流が上方に飛散することを防止する庇部を形成したものである。

請求項１の発明では、噴出口への接触防止機能の他に、側方に向かう噴流が上方に飛散することを防止する機能を噴出ノズルに持たせている。
また、この噴出ノズルは、噴流の種類、所謂気泡噴流又は気泡を含まない噴流に拘りなく、少なくとも、水平方向に対して上方に向かって飛散する上方成分を発生する噴出ノズルに適用可能である。

請求項２の発明は、請求項１において、噴出口の奥部には浴槽内に向かって拡開するテーパ部を設け、このテーパ部の延長面の一部は庇部と干渉するよう構成したものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２において、庇部の左右方向の両端部は、中央部と比べて下方に位置するものである。

請求項４の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の噴出ノズル構造を有する循環アダプタであって、湯水の供給を行う湯張運転モードと、気泡噴流の供給を行う気泡運転モードとを有し、夫々の運転モードで噴出口を切替え可能にしたことを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、浴槽側壁に取付けられ、気泡を含む気泡噴流又は気泡を含まない湯水噴流を浴槽内に噴出する噴出ノズル構造において、噴出口の周囲にノズルガイドを設け、このノズルガイドに噴流が上方に飛散することを防止する庇部を形成したため、浴槽側壁に取付けられた噴出ノズルにおいて、浴槽外への噴流の飛散防止が可能となる。

つまり、噴流が上方に飛散することを防止する機能を噴出ノズルの庇部に持たせたため、別途機能部品を設けることなく、噴出口から噴出された噴流の上方成分が浴槽の側壁を超えて浴槽外を濡らしてしまうことを防止できる。

請求項２の発明によれば、噴出口の奥部には浴槽内に向かって拡開するテーパ部を設け、このテーパ部の延長面の一部は庇部と干渉するよう構成したため、噴出口から噴出された噴流の上方成分の発生をノズルの噴出口で防止し、噴流が浴槽の側壁を超えて浴槽外を濡らしてしまうことを確実に防止できる。

請求項３の発明によれば、庇部の左右方向の両端部は、中央部と比べて下方に位置するため、庇部の左右方向の両端部を通過する噴流の上方成分を効果的に遮断している。つまり、庇部の左右方向の両端部は、中央部に比べて噴出口からの距離が離れることから、噴流の遮断機能が減少するため、両端部を中央部に比べて下方に位置することで、噴流と庇部との距離を短くし、噴流の上方成分に対する遮断機能を高めることができる。

請求項４の発明によれば、請求項１〜３の何れかに記載の噴出ノズル構造を有する循環アダプタであって、湯水の供給を行う湯張運転モードと、気泡噴流の供給を行う気泡運転モードとを有し、夫々の運転モードで噴出口を切替え可能にしたため、複数の運転モードを切替え可能な循環アダプタにおいて、噴出口から噴出された噴流の上方成分が浴槽の側壁を超えて浴槽外を濡らしてしまうことを防止できる。

以下、本発明を実施する為の最良の形態について実施例に基づいて説明する。

図１に示すように、実施例の風呂供給システムは、浴槽１、風呂給湯器２、循環回路３及び循環アダプタ４から構成される。風呂給湯器２は燃焼部と熱交換部とからなる熱供給部５と水や湯水を循環させるためのポンプ６とから構成され、夫々の機器はコントローラ７によって制御される。また、コントローラ７は操作パネル８に電気的に接続されており、使用者が操作パネル８上に設置されている運転モード毎に設けられた押し釦を押すことによって風呂の湯張指示や各種モード選択信号がコントローラ７に伝達され風呂給湯器２の作動が開始される。

湯張時及びその他給湯時の水や湯水の流通回路について説明する。導入路９に導入された水が第１流量センサ１０を経て熱供給部５に供給され、排出路１１を通って浴槽１及びその他の給湯系装置に供給される経路となっている。
気泡運転時及び追焚運転時には、循環回路３は復路１２と往路１３とから構成されている。ポンプ６の作動により循環アダプタ４から吸入された浴槽１の湯水は復路１２を経て熱供給部５で加熱されて往路１３を通り循環アダプタ４から浴槽１に供給される経路となっている。ポンプ６の下流の復路１２には第２流量センサ１４が設けられ、安全上の観点から３．５Ｌ/分以上の流量がなければ熱供給部５の加熱動作は行われない。尚、排出路１１と復路１２とは分岐排出路１５で接続されており、その連通は電磁弁１６により制御される。尚、１７はガス供給路を示している。

次に、循環アダプタ４について図２及び図３に基づいて説明する。
図２は循環アダプタ４の断面図、図３は循環アダプタ４の各機構を平面状に展開し、模式化して表した作動模式図を示す。
図２に示すように、循環アダプタ４は、浴槽１の外側に配設される第１筒状体１８と、浴槽１の内部側から浴槽側壁１ａに貫通状に配設されて第１筒状体１８に螺合される第２筒状体１９とを有している。第１、第２筒状体１８，１９は夫々フランジを備えており、環状パッキン２０，２１により浴槽側壁１ａと両フランジとのシール性を確保している。

第２筒状体１９の内周側には、第２筒状体１９にボルト２２により固定される切替弁ケース２３が配設され、この切替弁ケース２３の表面前方には気泡噴流噴出口２４とその奥部には浴槽内に向かって拡開するテーパ部２４ａと吸込口２５とが設けられると共に、槽底方向に向かって横穴状の追焚噴流噴出口２６（図３参照）が形成されている。循環アダプタ４の浴槽側表面部分には、切替弁ケース２３を覆う形で、噴出ノズル４８を備えるカバー部２７が装着されている。

第１筒状体１８の端壁部２８には、吸入管２９と吐出管３０と吸気管３１の３つのポート部分が形成されており、吸入管２９は往路１３と、吐出管３０は復路１２とに夫々連結されている。吸気管３１は、フィルタ、オリフィス及び逆止弁等を備えた図示しない吸気ユニットと吸気パイプを介して接続されている。

切替弁ケース２３は、第２筒状体１９の内周面に嵌合する外筒部３２と、外筒部３２と協働して複数の機能空間を形成する内筒部３３とを備える。つまり、外筒部３２と内筒部３３とによって切替弁ケース２３内部には、気泡噴流噴出口２４のテーパ部２４ａが設けられる円柱状の旋回室３４及び吸込口２５が設けられる吸込室３５、更に、図３に示すように、旋回室３４と並設されると共に連通路３６で接続される旋回予備室３７、旋回予備室３７と並設されると共に追焚噴流噴出口２６と連通可能な供給室３８及び旋回予備室３７と供給室３８とに対して反浴槽側に直列状に配置される吸入室３９の５つの機能空間が存在している。尚、旋回予備室３７、供給室３８及び吸入室３９等は、図２において、紙面後方側に配置されている。

旋回室３４には浴槽側先端が円錐形状の吸気ノズル４０が設置されている。この吸気ノズル４０の内部には吸気管３１と連続する吸気孔４１が設けられており、吸気孔４１から導入された空気を旋回室３４の長手方向中央部分に設けられた連通路３６の開口に向けて供給するように構成されている。

連通路３６はその接続方向が円柱状の旋回室３４に対して接線方向となるように連通されている。この構成により、旋回予備室３７から導入される湯水が旋回室３４の内周形状に沿って高速旋回することになり、空気の吸引、気泡の微細化及び所定周波数の超音波の発生等に適した旋回回転数を得ることができる。尚、本循環アダプタ４においては、旋回回転数を３０，０００〜４０，０００回転/分となるように構成されている。
旋回予備室３７には、反浴槽側にバネで付勢される逆止弁４２が設置されており、吸入室３９からの湯水の流れのみを許容している。

切替弁ケース２３には、内筒部３３を貫通し、湯水の噴出口を気泡噴流噴出口２４と追焚噴流噴出口２６とに切替え制御する噴出口切替部４３が設けられている。噴出口切替部４３は、第１切替弁４４と、この第１切替弁４４を浴槽側端部に固定する軸部４５と、この軸部４５の反浴槽側端部に固定される第２切替弁４６とで構成されている。

第２切替弁４６は、旋回予備室３７と吸入室３９との連通状態を制御すると共に、吸入室３９と供給室３８とを常時連通させるように構成される。第１切替弁４４と第２切替弁４６との位置関係は、第１切替弁４４が供給室３８を閉鎖している時は第２切替弁４６が開弁し、逆に、第２切替弁４６が旋回予備室３７を閉鎖している時は第１切替弁４４が開弁するようにされている。

端壁部２８と第２切替弁４６との間には形状記憶合金製バネ４７が配置されている。
具体的に説明すると、湯水が低温或いは常温時では、形状記憶合金製バネ４７は収縮状態となっている。この時、第１切替弁４４は供給室３８を閉鎖すると共に第２切替弁４６は開弁していることから湯水は旋回予備室３７、連通路３６を経て旋回室３４に供給される。次に、高温の湯水、例えば４８℃の湯水が循環アダプタ４内に供給されると、形状記憶合金製バネ４７が温度変化に感応して伸張し、第１切替弁４４が開弁し第２切替弁４６が閉弁する。

図１、図３及び図４に基づいて、各運転モードにおける作動について説明する。尚、図１は気泡運転モード、図３は湯張運転モード、図４は追焚運転モードを示している。
操作パネル８の操作によって、循環アダプタ４は、湯張運転モード、追焚運転モード及び気泡運転モードが実行可能である。

（気泡運転モード）
図１に示すように、操作パネル８上で気泡運転モードを選択すると、コントローラ７がポンプ６を作動させ、浴槽内の湯水を吸込口２５から吸込室３５を経て復路１２に導入する。この時、熱供給部５は作動しておらず、復路１２に導入された温度のまま湯水は循環し往路１３を通り吸入室３９に導入される。吸入室３９内部に設置された形状記憶合金製バネ４７がこの湯水温度に感応して収縮動作を行い、第１切替弁４４を閉弁すると共に第２切替弁４６を開弁動作させる。尚、既に形状記憶合金製バネ４７が収縮している場合は、その状態を維持することになる。

吸入室３９から旋回予備室３７に入った湯水は連通路３６を通り連通路開口から旋回室３４に導入される。
連通路３６は旋回室３４の接線方向に接続されているため、湯水は旋回室３４の長手方向の中心軸を中心に高速旋回を行い、所定の負圧が旋回室３４内に発生する。この負圧により、空気は吸気ユニットから吸気孔４１を経由して旋回室３４の中央部分に吸引され、湯水と混合されることになる。この気泡混合湯水が旋回しながら水平方向に開口する気泡噴流噴出口２４から噴出される。

（湯張運転モード）
図３に示すように、操作パネル８で湯張運転モードを選択すると、水が導入管９に導入され熱供給部５に移動した水は加熱された後、排出管１１に進行する。この時、コントローラ７の指示により、電磁弁１６が開作動して湯は分岐排出管１５を経由して復路１２に導かれて一部の湯水は復路１２から循環アダプタ４へ導入され、吸込口２５から供給される。尚、吸込口２５から湯水が供給されるのは湯張運転モードの時のみである。

図３に示すように、残りの湯水は往路１３を通り吸入室３９に導入される。吸入室３９に導入された湯水の温度（例えば、５０℃）を吸入室３９内部に設置された形状記憶合金製バネ４７が温度感応して伸張し、第２切替弁４６が旋回予備室３７への経路を遮断すると共に第１切替弁４４を開作動する。湯水を供給室３８から浴槽下向きの追焚噴流噴出口２６に送られる。

（追焚運転モード）
図４に示すように、追焚運転モードを選択すると、コントローラ７の指示によりポンプ６及び熱供給部５が作動を開始し、浴槽内の湯水を吸込口２５から復路１２に導入する。熱供給部５により加熱された湯水は往路１３を通り吸入室３９に導入される。吸入室３９以降の経路は湯張運転モードと同様である。尚、電磁弁１６は非作動となっており、分岐排出管１５と循環回路３との接続は遮断されている。

図５〜図７に基づき、気泡噴流噴出口２４の噴出ノズル４８について説明する。
図５はカバー部２７の正面図、図６は噴出ノズル４８の正面図、図７は図６のVII−VII線断面図を示す。
カバー部２７は、カバー部２７の前方表面の大半を形成する金属製の網部材からなる金網部４９と、金網部４９の中央下部で吸込口２５の正面に位置する樹脂製の中央部５０と、中央部５０の上方に隣接し、気泡噴流噴出口２４のテーパ部２４ａ正面に装着される樹脂製の噴出ノズル４８と、第２筒状体１９と切替弁ケース２３のフランジに装着可能な外周フランジ部５１とから構成している。

噴出ノズル４８は、開口部５２と、開口部５２の上方に位置する庇部５３と、開口部５２の下方に位置し、浴槽１に向かってテーパ状に拡開するノズルガイド部５４と、金網部４９と係合固定可能な係合部５５とから構成する。

図６に示すように、開口部５２は、気泡噴流噴出口２４の外周に位置し、テーパ部２４ａを中心とする円の上方部分を円弧状の庇部５３でカットされた形状に構成している。
気泡噴流噴出口２４の下面であるノズルガイド部５４は、開口部５２を反浴槽１側端部とし、テーパ部２４ａと略平行となるように構成している。

気泡噴流噴出口２４の上面である庇部５３は、図６に示すように、正面から見て円弧形状とされ、左右端部は、中央部分に比べて下方に位置するように構成している。
また、図７に示すように、庇部５３は、浴槽１方向に向かって、断面が略水平になるように構成している。従って、庇部５３はテーパ部２４ａの上側延長面と交差する位置関係になっている。

本噴出ノズル４８の作用効果について、説明する。
気泡運転モードが選択された場合、気泡が混合された噴流が旋回しながらテーパ部２４ａから噴出され、テーパ部２４ａの延長面方向に進行する。

庇部５３はテーパ部２４ａの延長面と交差する位置関係とされるため、図７に示すように、噴流の上方に向かう上方成分Ａは開口５２を通過した直後、庇部５３と最上流の位置で衝突干渉し、その進路が変更される。衝突干渉後の上方成分Ａは、進行方向が変えられて、少なくとも、庇部５３よりも下方領域に向かって進行する。

ノズルガイド部５４はテーパ部２４ａと略平行となるように構成されるため、噴流の水平より下方に向かう下方成分Ｂは、ノズルガイド部５４に干渉することなく進行することができる。

庇部５３の左右端部は、中央部分に比べて下方に位置するため、噴流の上方で、且つ左右方向に向かう成分Ｃは、上方成分Ａの衝突干渉位置よりも低い位置で庇部５３と衝突干渉する。

以上のように、噴出ノズル４８の一部である庇部５３によって、左右方向に進行するものを含めた形で、噴流の上方成分の発生を防止することができ、浴槽１の水位が低いときでも、噴流が浴槽の側壁を超えて浴槽外を濡らしてしまうことを防止できる。しかも、庇部５３の左右両端部を中央部と比べて下方に位置させることで、噴流と庇部５３との離間距離を短くし、噴流の上方成分に対する遮断機能を高めることができる。

図８及び図９に基づいて、実施例２について説明する。尚、図８はカバー部２７の正面図、図９は図８のIX−IX線断面図であり、実施例１と同じ部材は、同じ符号を付している。
実施例１との相違点は、実施例１は、中央部５０と噴出ノズル４８とが別部材とされたが、実施例２では同一部材とされている点である。

カバー部２７は、カバー部２７の前方表面の大半を形成する金属製の網部材からなる金網部４９と、金網部４９の中央部分に設置され、横楕円形状の樹脂製の噴出ノズル５６と、第２筒状体１９と切替弁ケース２３のフランジに装着可能な外周フランジ部５１とから構成している。

噴出ノズル５６は、楕円形状の外縁部５７と、噴出ノズル５６の上方位置に設けられる開口部５２と、開口部５２の上方で、外縁部５７の一部を形成する庇部５８と、開口部５２の下方に位置し、浴槽１に向かってテーパ状に拡開するノズルガイド部５９と、ノズルガイド部５９の下方で意匠面を構成する意匠部６０と、金網部４９と係合固定可能な係合部６１とから構成する。

図９に示すように、開口部５２は、気泡噴流噴出口２４の外周に位置し、テーパ部２４ａを中心とする円の上方部分を円弧状の庇部５８でカットされた形状に構成している。
気泡噴流噴出口２４の下面であるノズルガイド部５９は、開口部５２を反浴槽１側端部とし、テーパ部２４ａと略平行となるように構成している。

気泡噴流噴出口２４の上面である庇部５８は、図８に示すように、正面から見て楕円形状の一部を形成する円弧形状とされ、左右端部は、中央部分に比べて下方に位置するように構成している。
また、図９に示すように、庇部５８は、浴槽１方向に向かって、断面が略水平になるように構成され、テーパ部２４ａの上側延長面と交差する位置関係になっている。

以上の構成から、庇部５８によって噴流の上方成分の発生を防止することで、浴槽１の水位が低いときでも、噴流が浴槽の側壁を超えて浴槽外を濡らしてしまうことを防止できる。しかも、噴出ノズル５６はカバー部２７の中心部分に位置し、中央部分を形成する意匠部６０と一体部品とされていることから、コスト及びデザイン性にも優れている。

次に、前記実施例を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施例においては、ノズルガイド部を浴槽に向かってテーパ状に拡開した形状とした例について説明したが、その拡開角度は仕様に応じて変更可能であり、少なくとも噴流と干渉しないものであれば適用可能である。

２〕前記実施例においては、湯張運転モードと追焚運転モードと気泡運転モードとの３モードを備える例について説明したが、その他のモードを備えてもよく、少なくとも、浴槽側壁に設置され、噴流が水平方向に高速高圧で噴出されるものであれば何れの噴出ノズルにも適用できる。

３〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

本発明の実施例１に係る風呂給湯システムの全体説明図である。 本実施例１に係る循環アダプタの断面図である。 湯張運転時における循環アダプタの作動模式図である。 追焚運転時における循環アダプタの作動模式図である。 本実施例１に係る循環アダプタのカバー部の正面図である。 本実施例１に係る噴出ノズルの正面図である。 図６におけるVII−VII線断面を示す図である。 本実施例２に係る循環アダプタのカバー部の正面図である。 図８におけるIX−IX線断面を示す図である。

符号の説明

１ 浴槽
２ 風呂給湯器
４ 循環アダプタ
２４ 気泡噴流噴出口
２４ａ テーパ部
２５ 吸込口
２６ 追焚噴流噴出口
４３ 噴出口切替部
４４ 第１切替弁
４６ 第２切替弁
４７ 形状記憶合金製バネ
４８ 噴出ノズル
５３，５８ 庇部

Claims (4)

1. 浴槽側壁に取付けられ、気泡を含む気泡噴流又は気泡を含まない湯水噴流を浴槽内に噴出する噴出ノズル構造において、
   前記噴出口の周囲にノズルガイドを設け、
   このノズルガイドに噴流が上方に飛散することを防止する庇部を形成したことを特徴とする噴出ノズル構造。
2. 前記噴出口の奥部には浴槽内に向かって拡開するテーパ部を設け、このテーパ部の延長面の一部は前記庇部と干渉するよう構成したことを特徴とする請求項１に記載の噴出ノズル構造。
3. 前記庇部の左右方向の両端部は、中央部と比べて下方に位置することを特徴とする請求項１又は２に記載の噴出ノズル構造。
4. 請求項１〜３の何れかに記載の噴出ノズル構造を有する循環アダプタであって、
   湯水の供給を行う湯張運転モードと、気泡噴流の供給を行う気泡運転モードとを有し、夫々の運転モードで噴出口を切替え可能にしたことを特徴とする循環アダプタ。