JP2013188681A - 炭酸水放出ユニット、炭酸水放出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】炭酸溶解濃度の高い炭酸水を放出すること。
【解決手段】炭酸水シャワーユニット１０は、基端から給水されるシャワーホース２と、シャワーホース２内に挿入され、基端から炭酸ガスが供給されるガスホース３と、シャワーホース２の先端に設けられたシャワーヘッド１と、シャワーホース２内のガスホース３の先端に設けられたアスピレータノズル４とが備わっている。ガスホース３内に供給された炭酸ガスを、アスピレータノズル４からシャワーホース２内の給水中に噴出することにより、給水に炭酸ガスを混合して炭酸水を生成し、該炭酸水をシャワーヘッド１の放水口１ａから放出する。アスピレータノズル４は、シャワーヘッド１近傍に位置していて、炭酸ガスを噴出する複数の噴出口４ｃを有している。アスピレータノズル４とシャワーヘッド１の間に、シャワーホース２内の給水と炭酸ガスとを撹拌するコイルスプリング５と微細気泡発生器６とを設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、給水に炭酸ガスを混合して炭酸水を生成し、該炭酸水を放出する炭酸水放出ユニットと、それを備えた炭酸水放出装置に関する。

美容室や理容室などで使用するシャンプー剤やパーマ液などによりアルカリ性になった髪を、健康な状態である弱酸性に戻すため、炭酸水による洗髪が有効であることが知られている。また、炭酸水に含まれる炭酸（ＣＯ_２）の発泡により、頭皮の毛穴に詰まった脂肪などが除去され、頭皮の血行が促進され、髪の育毛効果も期待できることも知られている。さらに、身体の血行促進や保温効果などに、炭酸泉浴が有効であることも知られている。

そこで、たとえば、特許文献１〜３に開示されているような、給水（湯水）に炭酸ガスを混合して炭酸水を生成し、該炭酸水を放出する炭酸水放出装置が種々開発されている。

特許文献１では、ホースの基端を混合栓に導結し、ホースの先端にシャワーヘッドを取り付け、ホース内に細管を挿入している。細管の基端には、炭酸ガス供給装置から炭酸ガスが供給され、細管の先端には、操作弁を介してノズルが取り付けられている。ホース内に給水し、細管内に炭酸ガスを供給して、操作弁を開く。これにより、炭酸ガスがノズルからホース内の給水中に噴出して、給水と炭酸ガスとが混合した炭酸水となり、シャワーヘッドの放水口から放出される。

特許文献２では、シャワーヘッドとホースの間に混合器を取り付けている。混合器は、給水を一方向に流す直管状の本管部と、一端が本管部の側部に接続された分岐管部とを備えている。分岐管部の他端には、開閉弁やカールホースなどを介して、ボンベから炭酸ガスが供給される。ホース内に給水し、カールホース内に炭酸ガスを供給して、開閉弁を開く。これにより、炭酸ガスが混合器の分岐管部から本管部内の給水中に混入されて、給水と炭酸ガスとが混合した炭酸水となり、シャワーヘッドの放水口から放出される。

特許文献３では、湯水供給路の基端を混合栓に接続し、湯水供給路の先端にシャワーヘッドを取り付けている。また、湯水供給路の中途部に、第１および第２の炭酸ガス溶解器を設けている。第１の炭酸ガス溶解器は、中空の容器から成り、炭酸ガス導入口と水導入口と炭酸泉排出口とを備えている。炭酸ガス導入口には、炭酸ガスボンベから炭酸ガスが供給される。第２の炭酸ガス溶解器は、内側に撹拌用障壁を有する中空円筒から成る第１の炭酸ガス溶解部と、管材をコイル状に巻回した外側流路および内側流路から成る第２の炭酸ガス溶解部とを備えている。

第１の炭酸ガス溶解器の水導入口に湯水を供給し、炭酸ガス導入口に炭酸ガスを供給して、炭酸ガスを溶解させた湯水を炭酸泉排出口から排出させる。そして、その湯水を第２の炭酸ガス溶解器の第１および第２の炭酸ガス溶解部を通して、さらに炭酸ガスを湯水に溶解させた後、湯水供給路を介してシャワーヘッドの放水口から放出させる。

ところで、炭酸ガスには、５℃ぐらいの冷水に最も溶解し易く、水温が上がるに連れて溶解し難くなるという性質がある。このため、特許文献１および特許文献２のように、給水中に炭酸ガスを混入させるだけでは、給水に炭酸ガスが溶解し難い。特に、給水がお湯である場合には、お湯と炭酸ガスとが分離して、シャワーヘッドからお湯が脈動状態で放出されてしまい、シャワーヘッドやホースが振れることもある。

また、炭酸ガスには、湯水に溶けても、揮発し易いという性質がある。このため、特許文献３のように、炭酸ガス溶解器からシャワーヘッドまでの水路（ホースなど）が長いと、湯水に溶解した炭酸ガスが、シャワーヘッドへ至るまでに揮発して、シャワーヘッドから炭酸ガスを殆ど含まない湯水が放出されてしまう。

さらに、シャワーヘッドから放出された湯水の炭酸溶解濃度が低くて、該湯水の酸性度がｐｈ６以上になった場合、前述した炭酸の効能や効果が期待できなくなる。

特開平８−１７３３４４号公報 特開２０１０−２６４３６４号公報 特開２００８−２１２４９５号公報

本発明の課題は、炭酸溶解濃度の高い炭酸水を放出することができる炭酸水放出ユニットおよび炭酸水放出装置を提供することである。

本発明に係る炭酸水放出ユニットは、基端から給水される給水管と、給水管内に挿入され、基端から炭酸ガスが供給されるガス管と、給水管の先端に設けられた放水口と、給水管内のガス管の先端に設けられたノズルとを備え、ガス管内に供給された炭酸ガスをノズルから給水管内の給水中に噴出することにより、該給水に炭酸ガスを混合して炭酸水を生成し、該炭酸水を放水口から放出する炭酸水放出ユニットであって、ノズルは、放水口の近傍に位置していて、炭酸ガスを噴出する複数の噴出口を有し、ノズルと放水口の間に、給水管内の給水と炭酸ガスとを撹拌する撹拌手段が設けられる。

上記によると、放水口の近傍までガス管により炭酸ガスを供給し、ガス管の先端に設けたノズルの複数の噴出口から炭酸ガスを、給水管内の給水中に噴出させるので、放水直前で炭酸ガスを給水に溶解させることができる。さらに、それでも溶けきらない炭酸ガスを撹拌手段により給水と撹拌させるので、炭酸ガスを給水に確実に溶解させて、炭酸溶解濃度の高い炭酸水を生成することができる。そして、撹拌手段を経た炭酸水を、溶解している炭酸ガスが揮発する前に、近傍の放水口から放出させることができる。よって、給水の温度にかかわらず、炭酸溶解濃度の高い炭酸水を放出することが可能となる。

本発明では、上記炭酸水放出ユニットにおいて、ノズルは、給水管の内周面と対向する外周面に、ガス管の外径より大きい大径部を有し、該大径部に複数の噴出口が異方向を向いて設けられているのが好ましい。

これにより、ノズルの大径部の付近で、給水管内の給水の流路が狭くなるので、給水の流速が上がって、減圧状態になり、炭酸ガスを各噴出口から給水中に勢いよく噴出させることができる。このため、炭酸ガスの気泡が小さくなって、炭酸ガスを給水に溶解させ易くすることができる。また、炭酸ガスを給水管内の水流方向に対して前方に噴出すると、炭酸ガスが給水に溶解せずに撹拌手段へ到達するおそれがある。また、炭酸ガスを給水管内の水流方向に対して後方に噴出すると、給水の流れを妨げて、放水口からの放水圧の低下を招くおそれがある。然るに、炭酸ガスがノズルの各噴出口から水流方向に対して側方の多方向へ噴出されるので、給水の流れを妨げることなく、炭酸ガスを撹拌手段に到達するまでに給水に溶解させて、放水口からの放水圧の低下を防止することができる。

本発明では、上記炭酸水放出ユニットにおいて、撹拌手段が、不規則に絡み合った複数のコイルスプリングを含んでいてもよい。

これにより、複数のコイルスプリングという簡単で安価な構成で、給水や炭酸ガスの流れを妨げることなく、給水と炭酸ガスを螺旋状に撹拌して、炭酸ガスを効率良く給水に溶解させることができる。

本発明では、上記炭酸水放出ユニットにおいて、撹拌手段が、水中の溶存空気を細かく分割して微細気泡を発生させる微細気泡発生器を含んでいてもよい。

これにより、給水中の炭酸ガスを微細気泡発生器で細かく分割して、微細気泡とし、給水に確実に溶解させることができる。

次に、本発明に係る炭酸水放出装置は、上述した炭酸水放出ユニットと、炭酸ガスを所定の圧力でガス管内へ供給する炭酸ガス供給装置とを備えている。

本発明では、上記炭酸水放出装置において、炭酸ガス供給装置からガス管内へ供給する炭酸ガスの流量を調整する流量計を設けるのが好ましい。

これにより、給水圧や給水量に応じて、流量計により炭酸ガスの供給流量を最適に調整して、給水に炭酸ガスを溶解させることができる。

本発明によれば、炭酸溶解濃度の高い炭酸水を放出することができる炭酸水放出ユニットおよび炭酸水放出装置を提供することが可能となる。

本発明の一実施形態による炭酸水放出装置の構成図である。 同炭酸水放出装置に備わる炭酸水シャワーユニットの要部構造図である。 同炭酸水放出装置に備わるアスピレータノズルの構造図である。 同炭酸水放出装置に備わる微細気泡発生器の断面図である。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。

まず、本発明の一実施形態による炭酸水放出装置１００の構成を説明する。

図１は、炭酸水放出装置１００の構成図である。炭酸水放出装置１００には、炭酸水シャワーユニット１０と炭酸ガス供給装置２０とが備わっている。炭酸水シャワーユニット（以下、単に「シャワーユニット」という。）１０は、たとえばシャワー台３０に設けられている。炭酸ガス供給装置２０は、たとえばシャワー台３０の傍に設置されている。シャワーユニット１０は、本発明の「炭酸水放出ユニット」の一例である。

炭酸ガス供給装置２０内には、炭酸ガスボンベ２１とヒータ付圧力調整器２２が収容されている。炭酸ガスボンベ２１は、炭酸ガス（ＣＯ２）が充填された、たとえば５ｋｇのボンベである。炭酸ガスボンベ２１のガス送出口（図示省略）には、耐圧ホース２３の一端が接続されている。耐圧ホース２３の他端は、ヒータ付圧力調整器２２のガス受入口（図示省略）に接続されている。

ヒータ付圧力調整器２２の複数のガス送出口（図示省略）には、それぞれ耐圧ホース２４の一端が接続されている。各耐圧ホース２４の他端は、それぞれワンタッチカプラ２５の一端に接続されている。各ワンタッチカプラ２５の他端は、炭酸ガス供給装置２０の側部から突出している。各ワンタッチカプラ２５の他端には、それぞれホースが着脱自在に接続される。

炭酸ガスボンベ２１の栓（図示省略）を開くと、炭酸ガスが炭酸ガスボンベ２１から耐圧ホース２３内を通って、ヒータ付圧力調整器２２へ供給される。ヒータ付圧力調整器２２は、炭酸ガスの供給圧力を調整し、炭酸ガスを所定の圧力で耐圧ホース２４内へ送り込む。また、ヒータ付圧力調整器２２は、炭酸ガスを温めて、凍結を防止する。

図２は、シャワーユニット１０の要部構造図である。シャワーユニット１０には、シャワーヘッド１、シャワーホース２、ガスホース３、アスピレータノズル４、撹拌スプリング５、および微細気泡発生器６が備わっている。

シャワーヘッド１は、たとえば、美容室や理容室などで使用されるような、手のひらに収まる小型のシャワーヘッドである。シャワーヘッド１は、微細気泡発生器６を介して、シャワーホース２の先端２ｓに設けられている。シャワーヘッド１のじょうろ状の給水口１ａは、シャワーホース２の管軸方向に対して側方を向いている。

シャワーホース２は、図１に示すように、複数の大径のホース２ａ、２ｂ、２ｃから構成されている。ホース２ａの基端２ｋは、たとえば給湯器のような、給水源４０に接続されている。ホース２ａの先端とホース２ｂの基端とは、給水栓３１を介して連結されている。ホース２ｂの先端とホース２ｃの基端とは、三方接続管３２を介して連結されている。

給水源４０から湯水を供給して、給水栓３１を開くことにより、給水がシャワーホース２の各ホース２ａ、２ｂ、２ｃ内と微細気泡発生器６内とを通って、シャワーヘッド１の放水口１ａから放出する。すなわち、シャワーホース２は、基端２ｋから給水される。シャワーヘッド１は、放水口１ａから放水する。シャワーホース２は、本発明の「給水管」の一例である。

ガスホース３は、図１および図２に示すように、複数の小径のホース３ａ、３ｂ、３ｃから構成されている。図１に示すように、ホース３ａの基端３ｋは、ワンタッチカプラ２５の他端に接続されている。ホース３ａの先端とホース３ｂの基端とは、流量計７を介して連結されている。図２に示すように、ホース３ｃは、シャワーホース２のホース２ｃ内に挿入されている。ホース３ｃの先端３ｓには、アスピレータノズル４が設けられている。ホース３ｃの基端とホース３ｂの先端とは、図１に示すように、逆止弁３３と三方接続管３２を介して連結されている。

炭酸ガス供給装置２０から炭酸ガスを所定の圧力で供給して、流量計７のハンドル７ａを開操作する。すると、炭酸ガスが、炭酸ガス供給装置２０から、ワンタッチカプラ２５、ホース３ａ、流量計７、ホース３ｂ、逆止弁３３、三方接続管３２、およびホース３ｃを通って、アスピレータノズル４の噴出口４ｃからシャワーホース２のホース２ｃ内に噴出される。すなわち、炭酸ガス供給装置２０は、炭酸ガスを所定の圧力でガスホース３内へ供給する。ガスホース３は、基端３ｋから炭酸ガスが供給される。ガスホース３は、本発明の「ガス管」の一例である。

流量計７の目盛を見ながらハンドル７ａを操作することで、ガスホース３のホース３ｂ、３ｃを通して先端３ｓ側へ供給する炭酸ガスの流量を調整できる。

図１では、シャワーユニット１０を１つだけ炭酸ガス供給装置２０に接続しているが、各ワンタッチカプラ２５を介して複数のシャワーユニット１０を炭酸ガス供給装置２０に接続することもできる。その場合、炭酸ガス供給装置２０から各シャワーユニット１０に炭酸ガスを供給することができる。また、シャワーユニット１０以外の、たとえば噴霧器や放水器なども、ホースとワンタッチカプラ２５を介して炭酸ガス供給装置２０に接続して、炭酸ガスを受容することができる。

図３は、アスピレータノズル４の構造図である。詳しくは、図３の（ａ）は、アスピレータノズル４の正面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＸ−Ｘ断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＹ矢視図であり、（ｄ）は、（ａ）におけるＺ−Ｚ断面図である。

アスピレータノズル４の接続部４ａには、ガスホース３のホース３ｃの先端３ｓが圧入により接続される。これにより、アスピレータノズル４は、図２に示すように、シャワーヘッド１の近傍にあるシャワーホース２のホース２ｃ内に位置する。また、アスピレータノズル４の長手方向は、ホース２ｃ、３ｃの管軸方向と平行になり、アスピレータノズル４の短手方向は、ホース２ｃ、３ｃの管径方向と平行になる。

アスピレータノズル４は、ホース２ｃの内周面と対向する外周面に、ホース３ｃの外径より大きい大径部４ｋを有している。大径部４ｋには、図３に示すように、６つの噴出口４ｃが、円周方向に等角度間隔で異方向を向いて設けられている。すなわち、各噴出口４ｃは、ホース２ｃ内の水流方向（図２）に対して側方を向いている。

アスピレータノズル４内には、炭酸ガスの流路４ｂが設けられている。流路４ｂは、入り口４ｄからアスピレータノズル４の長手方向へ１本で延びて、アスピレータノズル４の中心付近で６本に分岐し、アスピレータノズル４の短手方向へ放射状に延びて、各噴出口４ｃに至っている。また、流路４ｂは、ホース２ｃ、３ｃ内の流路より狭くなっている。各噴出口４ｃは、連通する流路４ｂと同等の大きさになっている。

アスピレータノズル４は、炭酸ガス供給装置２０からガスホース３内に供給された炭酸ガスを、流路４ｂを通して噴出口４ｃから、シャワーホース２内の給水中に多方向に噴出する。アスピレータノズル４は、本発明の「ノズル」の一例である。

図２に示すように、アスピレータノズル４とシャワーヘッド１の間には、撹拌用のコイルスプリング５と微細気泡発生器６とが設けられている。コイルスプリング５と微細気泡発生器６は、本発明の「撹拌手段」の一例である。

コイルスプリング５は、不規則に絡み合った複数のコイルスプリングから成る。コイルスプリング５は、シャワーホース２のホース２ｃ内に圧入されており、ホース２ｃの管軸方向へ移動しないようになっている。このコイルスプリング５は、通過する給水と炭酸ガスとを螺旋状に撹拌する。

微細気泡発生器６としては、例えば、株式会社田中金属製作所製の商品名「μ−Ｊｅｔ」（登録商標）が用いられる。この微細気泡発生器６は、電源なしで、給水路に設けるだけで、水中の溶存空気を細かく分割して、直径が１０μｍ〜数１０μｍの微細気泡を発生させる。

図４は、微細気泡発生器６の断面図である（平成２３年９月７日付「管材新聞」第６面記事より引用）。微細気泡発生器６の受入口６ｂには、シャワーホース２のホース２ｃの先端２ｓが接続される。送出口６ｃには、シャワーヘッド１の受入口が接続される。微細気泡発生器６の内部には、旋回流発生部材６ａが設けられている。

微細気泡発生器６では、給水が受入口６ｂから旋回流発生部材６ａの傾斜面に沿って流れることで、旋回流が発生し、最大流速を得ながら、中心に空気の軸が発生する。そして、負圧空間６ｄを経由することで、旋回流が局所的に減速し、空気の軸が旋断されて、微細気泡を発生させる（前掲記事より引用）。このため、微細気泡発生器６は、通過する給水と炭酸ガスとを旋回させて撹拌しつつ、炭酸ガスを微細気泡化する。

次に、炭酸水放出装置１００による炭酸水生成作用を説明する。

図１の給水源４０より所望の温度と量の湯水をシャワーホース２のホース２ｃ内まで給水し、かつ、炭酸ガス供給装置２０より炭酸ガスをガスホース３のホース３ｃ内まで供給する。このとき、流量計７により炭酸ガスの供給流量を調整する。

すると、炭酸ガスが、図２のホース３ｃの先端３ｓからアスピレータノズル４の流路４ｂ（図３（ｂ）参照）を通って、複数の噴出口４ｃから多方向に、ホース２ｃ内を流れる給水中に噴出される。このとき、アスピレータノズル４の大径部４ｋの付近で、ホース２ｃ内の給水の流路が狭くなるので、給水の流速が上がって、減圧状態になり、炭酸ガスが各噴出口４ｃから給水中に勢いよく噴出される。そして、ホース２ｃ内で炭酸ガスと給水とが混合されて、炭酸ガスが給水に溶解して行く。

また、アスピレータノズル４の先にあるコイルスプリング５により、炭酸ガスと給水の流れが乱されて、炭酸ガスと給水が螺旋状に撹拌されるので、より多くの炭酸ガスが給水に溶解して行く。

さらに、撹拌スプリング５の先にある微細気泡発生器６により、給水中の炭酸ガスが細かく分割されて、微細気泡となり、給水と撹拌されるので、より一層多くの炭酸ガスが給水に溶解して行く。

その結果、炭酸ガスが給水に確実に溶解した炭酸溶解濃度の高い炭酸水が生成されて、すぐさま、微細気泡発生器６の先にあるシャワーヘッド１の放水口１ａから放出される。

上記実施形態によると、シャワーヘッド１の放水口１ａの近傍までガスホース３により炭酸ガスを供給し、ガスホース３の先端に設けたアスピレータノズル４の複数の噴出口４ｃから炭酸ガスをシャワーホース２内の給水中に噴出させている。このため、放水直前で炭酸ガスを給水に溶解させることができる。

さらに、それでも溶けきらない炭酸ガスを、コイルスプリング５と微細気泡発生器６の２つの撹拌手段により給水と撹拌させている。このため、炭酸ガスを給水に確実に溶解させて、炭酸溶解濃度の高い炭酸水を生成することができる。

そして、微細気泡発生器６を経た炭酸水を、溶解している炭酸ガスが揮発する前に、近傍にあるシャワーヘッド１の放水口１ａから放出させることができる。

よって、給水の温度にかかわらず、炭酸溶解濃度の高い炭酸水を放出することが可能となる。またこれにより、たとえば温度の高い炭酸水（４０℃前後）がシャワーヘッド１から脈動状態で放水されることや、シャワーヘッドやホースが振れることを無くすことができる。

また、上記実施形態では、アスピレータノズル４の外周面に、ガスホース３の外径より大きい大径部４ｋが設けられている。このため、大径部４ｋの付近でシャワーホース２内の給水の流路が狭くなり、給水の流速が上がって、減圧状態となり、炭酸ガスを各噴出口４ｃから給水中に勢いよく噴出させることができる。そして、炭酸ガスの気泡を小さくして、炭酸ガスを給水に溶解させ易くすることができる。

また、炭酸ガスをシャワーホース２内の水流方向に対して前方に噴出すると、炭酸ガスが給水に溶解せずにコイルスプリング５へ到達するおそれがある。また、炭酸ガスをシャワーホース２内の水流方向に対して後方に噴出すると、給水の流れを妨げて、シャワーヘッド１の放水口１ａからのシャワー圧の低下を招くおそれがある。

然るに、上記実施形態では、アスピレータノズル４の大径部４ｋに複数の噴出口４ｃを異方向へ向けて設けているので、炭酸ガスが各噴出口４ｃからシャワーホース２内の水流方向に対して側方の多方向へ噴出される。このため、給水の流れを妨げることなく、炭酸ガスをコイルスプリング５に到達するまでに、給水に溶解させて、シャワーヘッド１の放水口１ａからのシャワー圧の低下を防止することができる。

また、上記実施形態では、アスピレータノズル４の先に、撹拌手段としてコイルスプリング５を設けている。このため、簡単で安価な構成で、給水や炭酸ガスの流れを妨げることなく、給水と炭酸ガスを螺旋状に撹拌して、炭酸ガスを給水に溶解させることができる。

また、上記実施形態では、コイルスプリング５の先に、さらに撹拌手段として微細気泡発生器６を設けている。このため、給水中の炭酸ガスを微細気泡発生器６で細かく分割して、微細気泡とし、給水に確実に溶解させて、万全を期すことができる。

また、上記実施形態では、ガスホース３の中途に流量計７を設けている。このため、給水圧や給水量に応じて、流量計７により炭酸ガスの供給流量を最適に調整して、給水に炭酸ガスを溶解させることができる。

本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、上記実施形態では、アスピレータノズル４に６つの噴出口４ｃを設けた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、５つ以下または７つ以上の複数の噴出口４ｃをノズル４に設けるようにしてもよい。また、各噴出口４ｃの向きは、給水の水流方向に対して垂直な方向や、該垂直方向から所定角度傾いた方向にしてもよい。

また、上記実施形態では、撹拌手段として、コイルスプリング５と微細気泡発生器６を例に示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、プロペラやナットやねじなどのような螺旋状体、網状体、または渦巻状体などを用いてもよい。また、キャビテーション方式、加圧溶解方式、または気液２相流旋回方式などのような公知の方式により、微細気泡を発生させる微細気泡発生器を用いてもよい。つまり、撹拌手段としては、旋回流を発生させて、給水と炭酸ガスとを撹拌できる手段を１つまたは複数用いればよい。ただし、水流に対する抵抗が大きいと、シャワーヘッド１から放水するシャワー圧の低下を招くので、撹拌手段としては水流に対する抵抗の小さいものが好ましい。

また、上記実施形態では、美容室や理容室などで使用される業務用の小型のシャワーヘッド１から炭酸水を放出させる例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、把持部が長い一般家庭用のシャワーヘッドをシャワーホース２の先端２ｓに取り付けて、該シャワーヘッドの放水口から炭酸水を放出させるようにしてもよい。この場合、シャワーヘッドの把持部や頭部にノズル４や撹拌手段５、６を内蔵するようにしてもよい。また、炭酸水を放出させる放水口は、シャワーヘッドのじょうろ状の放水口に限らず、蛇口やホースのような筒状の放水口でもよい。

さらに、上記実施形態では、シャワー台３０で炭酸水を放出する炭酸水放出装置１００に、本発明を適用した例を挙げたが、シャワー台３０を備えない炭酸水放出装置においても、本発明を適用することは可能である。

１ シャワーヘッド
１ａ 放水口
２ シャワーホース
２ａ、２ｂ、２ｃ ホース
２ｋ 基端
２ｓ 先端
３ ガスホース
３ａ、３ｂ、３ｃ ホース
３ｋ 基端
３ｓ 先端
４ アスピレータノズル
４ｃ 噴出口
４ｋ 大径部
５ コイルスプリング
６ 微細気泡発生器
７ 流量計
１０ 炭酸水シャワーユニット
２０ 炭酸ガス供給装置
１００ 炭酸水放出装置

本発明に係る炭酸水放出ユニットは、基端から給水される給水管と、給水管内に挿入され、基端から炭酸ガスが供給されるガス管と、給水管の先端に設けられた放水口と、給水管内のガス管の先端に設けられたノズルとを備え、ガス管内に供給された炭酸ガスをノズルから給水管内の給水中に噴出することにより、該給水に炭酸ガスを混合して炭酸水を生成し、該炭酸水を放水口から放出する炭酸水放出ユニットであって、ノズルは、放水口の近傍に位置していて、炭酸ガスを噴出する複数の噴出口を有し、ノズルと放水口の間に、給水管内の給水と炭酸ガスとを撹拌する撹拌手段が設けられる。撹拌手段は、給水と炭酸ガスとを旋回させて撹拌する第１の撹拌手段と、第１の撹拌手段で攪拌された給水と炭酸ガスを旋回させて撹拌しつつ、給水中の炭酸ガスを微細気泡化する第２の撹拌手段とから構成される。

上記によると、放水口の近傍までガス管により炭酸ガスを供給し、ガス管の先端に設けたノズルの複数の噴出口から炭酸ガスを、給水管内の給水中に噴出させるので、放水直前で炭酸ガスを給水に溶解させることができる。さらに、それでも溶けきらない炭酸ガスを２つの撹拌手段により給水と撹拌させるので、炭酸ガスを給水に確実に溶解させて、炭酸溶解濃度の高い炭酸水を生成することができる。そして、撹拌手段を経た炭酸水を、溶解している炭酸ガスが揮発する前に、近傍の放水口から放出させることができる。よって、給水の温度にかかわらず、炭酸溶解濃度の高い炭酸水を放出することが可能となる。

本発明では、上記炭酸水放出ユニットにおいて、第１の撹拌手段が、給水と炭酸ガスを螺旋状に攪拌する複数のコイルスプリングから構成されていてもよい。

本発明では、上記炭酸水放出ユニットにおいて、第２の撹拌手段が、旋回流発生部材を内部に有する微細気泡発生器から構成されていてもよい。

これにより、給水と炭酸ガスとを旋回させて撹拌しつつ、給水中の炭酸ガスを微細気泡発生器で細かく分割して、微細気泡とし、給水に確実に溶解させることができる。

また、上記実施形態では、アスピレータノズル４の先に、第１の撹拌手段としてコイルスプリング５を設けている。このため、簡単で安価な構成で、給水や炭酸ガスの流れを妨げることなく、給水と炭酸ガスを螺旋状に撹拌して、炭酸ガスを給水に溶解させることができる。

また、上記実施形態では、コイルスプリング５の先に、さらに第２の撹拌手段として微細気泡発生器６を設けている。このため、給水中の炭酸ガスを微細気泡発生器６で細かく分割して、微細気泡とし、給水に確実に溶解させて、万全を期すことができる。

また、上記実施形態では、撹拌手段として、コイルスプリング５と微細気泡発生器６を例に示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、プロペラやナットやねじなどのような螺旋状体、網状体、または渦巻状体などを用いてもよい。また、キャビテーション方式、加圧溶解方式、または気液２相流旋回方式などのような公知の方式により、微細気泡を発生させる微細気泡発生器を用いてもよい。つまり、撹拌手段としては、旋回流を発生させて、給水と炭酸ガスとを撹拌できる手段を用いればよい。ただし、水流に対する抵抗が大きいと、シャワーヘッド１から放水するシャワー圧の低下を招くので、撹拌手段としては水流に対する抵抗の小さいものが好ましい。

本発明に係る炭酸水放出ユニットは、基端から給水される給水管と、給水管内に挿入され、基端から炭酸ガスが供給されるガス管と、給水管の先端に設けられた放水口と、給水管内のガス管の先端に設けられ、放水口の近傍に位置するノズルとを備え、ガス管内に供給された炭酸ガスをノズルから給水管内の給水中に噴出することにより、該給水に炭酸ガスを混合して炭酸水を生成し、該炭酸水を放水口から放出する炭酸水放出ユニットであって、ノズルは、給水管内の水流方向に対して前方側および後方側が先細り形状であり、中間部にガス管の外径より大きい大径部が設けられ、大径部の外周面が給水管の内周面と平行であって給水の流路を部分的に狭くするように内周面と対向している、アスピレータノズルからなり、大径部の外周面に、炭酸ガスを給水管内の水流方向に対して側方へ噴出する複数の噴出口が異方向を向いて設けられている。また、ノズルと放水口の間に、給水管内の給水と炭酸ガスとを撹拌する撹拌手段が設けられる。撹拌手段は、給水と炭酸ガスとを旋回させて撹拌する第１の撹拌手段と、第１の撹拌手段で攪拌された給水と炭酸ガスを旋回させて撹拌しつつ、給水中の炭酸ガスを微細気泡化する第２の撹拌手段とから構成される。

さらに、ノズルの大径部の付近で、給水管内の給水の流路が部分的に狭くなるので、給水の流速が上がって、減圧状態になり、炭酸ガスを各噴出口から給水中に勢いよく噴出させることができる。このため、炭酸ガスの気泡が小さくなって、炭酸ガスを給水に溶解させ易くすることができる。また、炭酸ガスを給水管内の水流方向に対して前方に噴出すると、炭酸ガスが給水に溶解せずに撹拌手段へ到達するおそれがある。また、炭酸ガスを給水管内の水流方向に対して後方に噴出すると、給水の流れを妨げて、放水口からの放水圧の低下を招くおそれがある。然るに、炭酸ガスがノズルの各噴出口から水流方向に対して側方の多方向へ噴出されるので、給水の流れを妨げることなく、炭酸ガスを撹拌手段に到達するまでに給水に溶解させて、放水口からの放水圧の低下を防止することができる。

アスピレータノズル４は、ホース２ｃ内の水流方向（図２）に対して前方側および後方側が先細り形状となっていて、中間部にホース３ｃの外径より大きい大径部４ｋを有している。大径部４ｋの外周面は、ホース２ｃの内周面と平行であって、給水の流路を部分的に狭くするようにホース２ｃの内周面と対向している。大径部４ｋの外周面には、図３に示すように、６つの噴出口４ｃが、円周方向に等角度間隔で異方向を向いて設けられている。すなわち、各噴出口４ｃは、ホース２ｃ内の水流方向（図２）に対して側方を向いている。

すると、炭酸ガスが、図２のホース３ｃの先端３ｓからアスピレータノズル４の流路４ｂ（図３（ｂ）参照）を通って、複数の噴出口４ｃから多方向に、ホース２ｃ内を流れる給水中に噴出される。このとき、アスピレータノズル４の大径部４ｋの付近で、ホース２ｃ内の給水の流路が部分的に狭くなるので、給水の流速が上がって、減圧状態になり、炭酸ガスが各噴出口４ｃから給水中に勢いよく噴出される。そして、ホース２ｃ内で炭酸ガスと給水とが混合されて、炭酸ガスが給水に溶解して行く。

また、上記実施形態では、アスピレータノズル４の外周面に、ガスホース３の外径より大きい大径部４ｋが設けられている。このため、大径部４ｋの付近でシャワーホース２内の給水の流路が部分的に狭くなり、給水の流速が上がって、減圧状態となり、炭酸ガスを各噴出口４ｃから給水中に勢いよく噴出させることができる。そして、炭酸ガスの気泡を小さくして、炭酸ガスを給水に溶解させ易くすることができる。

Claims (6)

1. 基端から給水される給水管と、
   前記給水管内に挿入され、基端から炭酸ガスが供給されるガス管と、
   前記給水管の先端に設けられた放水口と、
   前記給水管内の前記ガス管の先端に設けられたノズルと、を備え、
   前記ガス管内に供給された炭酸ガスを前記ノズルから前記給水管内の給水中に噴出することにより、該給水に炭酸ガスを混合して炭酸水を生成し、該炭酸水を前記放水口から放出する炭酸水放出ユニットにおいて、
   前記ノズルは、前記放水口の近傍に位置していて、前記炭酸ガスを噴出する複数の噴出口を有し、
   前記ノズルと前記放水口の間に、前記給水管内の前記給水と前記炭酸ガスとを撹拌する撹拌手段を設けた、ことを特徴とする炭酸水放出ユニット。
2. 請求項１に記載の炭酸水放出ユニットにおいて、
   前記ノズルは、前記給水管の内周面と対向する外周面に、前記ガス管の外径より大きい大径部を有し、
   前記大径部に前記複数の噴出口が異方向を向いて設けられている、ことを特徴とする炭酸水放出ユニット。
3. 請求項１または請求項２に記載の炭酸水放出ユニットにおいて、
   前記撹拌手段が、不規則に絡み合った複数のコイルスプリングを含んでいる、ことを特徴とする炭酸水放出ユニット。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の炭酸水放出ユニットにおいて、
   前記撹拌手段が、水中の溶存空気を細かく分割して微細気泡を発生させる微細気泡発生器を含んでいる、ことを特徴とする炭酸水放出ユニット。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の炭酸水放出ユニットと、
   前記炭酸ガスを所定の圧力で前記ガス管内へ供給する炭酸ガス供給装置と、
   を備えたことを特徴とする炭酸水放出装置。
6. 請求項５に記載の炭酸水放出装置において、
   前記炭酸ガス供給装置から前記ガス管内へ供給する前記炭酸ガスの流量を調整する流量計を設けた、ことを特徴とする炭酸水放出装置。

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