JP2016163618A - シャワーヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】ベンチュリー部で取り込まれた空気の泡ができるだけ潰れないような構造にすることによって、気泡を含むシャワー水による物理的刺激が十分となるようにすること。【解決手段】シャワー水を通すシャワー通路１１を形成するとともに、このシャワー通路１１内にシャワー水流の障害となる突起物を有さない通路本体１０と、この通路本体１０と前記給水ホースとを液密的に接続するとともに、前記源水中に一時的な負圧を発生させるベンチュリー部２１を有する給水部材２０と、を備え、給水部材２０の外形を楕円形状にするとともに、ベンチュリー部２１の前記楕円の長軸端部に位置する部分に、前記空気を導入する第一空気穴２２を形成したこと。【選択図】図２

Description

本発明は、浴室や洗面台においてシャワー水を吐出させるための、シャワーヘッドに関するものである。

浴室や洗面台において使用されるシャワー水については、身体の暖め効果を期待して炭酸ガスを気泡化して混入したり、頭皮に刺激を与えるための空気を混入したりして、単純に湯水だけを吐出させるものに比して機能性を高くすることが種々考えられてきている。このような機能性を高めるためのシャワーヘッドも、例えば特許文献１等において、種々提案されてきている。

特許文献１にて提案されている「シャワーヘッド」は、「散水室内において気泡混入水の渦流が生じることを抑制し、気泡混入水を比較的きれいに整った線状の流れとして吐水することができるシャワーヘッドを提供する」ことを目的として、図６にも示すように、「給水部６と、給水部６から供給された水を加速して噴射中心点Ｃの周りに互いに間隔をおいた放射状に噴射する絞り流路１４ａと、絞り流路１４ａの下流側に設けられて気泡混入水を生じさせる空気混入部１６と、散水孔１２ｃが形成された散水面側部１２と、散水面側部１２と散水室１８を形成する背面側部２０と、を備え、背面側部２０は、絞り流路１４ａから噴射される気泡混入水の進行方向直線上において、背面側部２０から散水面側部１２の方向へ向かって延び、且つ自身と散水面側部１２との間において散水面側部１２に沿って流れることが可能な流路１８ａを形成する第一の壁部２０ｃを備えている」ものである。

また、特許文献１にて提案されている「シャワーヘッド」では、当該文献１の段落０００５に記載されているように、「（従来の）シャワーヘッドでは、水を散水板（ジェットディスク）に向かって加速して噴射しながら空気を吸入し、この空気を混合した気泡混入水が散水板に衝突した後に放射状に流れているので、空気が衝突して合流し泡が大きくなってしまい、空気を高い効率で水に混入させることができないという問題があった」として、「空気を混合した気泡混入水が散水板に衝突した後に放射状に流れているので、空気が衝突して合流し泡が大きくなってしま」うことを問題としている。

特開２０１４−１３３０４３号公報、要約、段落０００５

ところで、例えば、シャワー水に空気を混入して、洗髪時に頭皮に刺激を与えるためには、空気の泡は大きい方が良い筈である。何故なら、物理的刺激を与えるのは「シャワー水」そのものの衝撃であり、このシャワー水の流れが、混入している空気によって一旦途切れた後に、次のシャワー水が吐出することによって断続的に刺激が与えられると考えられるからである。これに対して、身体を温めるために「炭酸ガス」を使用する場合は、この炭酸ガスの気泡をなるべく小さくして、炭酸ガス自体が身体表面に接触するようにすると良いようであるが、炭酸ガスは別途用意しなければならない。

そこで、本発明者は、シャワーヘッドの周囲に充満している空気を利用して、この空気の気泡を含むシャワー水による物理的刺激が十分となるようにするにはどうしたらよいか、またそのための構造はできるだけ簡素にしたい等、について種々検討してきた結果、次のような結論を得たのである。
（イ）シャワー水中の「泡」による物理的刺激（マッサージ効果）は、大きい泡の方が高いこと
（ロ）水道やこれにつながっている湯水混合栓からの圧力（２〜４Ｋｇｆ／ｃｍ^２）程度で発生するベンチュリー効果で十分機能するようにすること。
（ハ）水流中で一旦発生した気泡が潰れる（細かくなる）のは、上記特許文献１の発明者も気付いているように、「旋回流」が発生すること。
（ニ）気泡を含んだ水流が何か（例えば、特許文献１に記載された発明における「背面側部２０から散水面側部１２の方向へ向かって延び、且つ自身と散水面側部１２との間において散水面側部１２に沿って流れることが可能な流路１８ａを形成する第一の壁部２０ｃ」）に衝突しても、この気泡は細かくなってしまうこと。
（ホ）空気の気泡を含むシャワー水による物理的刺激が十分となるようにするには、シャワー水が身体表面にできるだけ直角に吐出されるようにすること。

そこで、本発明者等は、この種のシャワーヘッドについて、できるだけ簡素な構造で、空気の気泡を含むシャワー水による物理的刺激が十分となるようにするにはどうしたらよいか、について種々検討を重ねてきた結果、本発明を完成したのである。

すなわち、本発明の目的とするところは、ベンチュリー部で取り込まれた空気の泡ができるだけ潰れないような構造にすることによって、気泡を含むシャワー水による物理的刺激が十分となるようにすることのできるシャワーヘッドを、簡素な構造で提供することにある。

以上の課題を解決するために、まず、請求項１に係る発明の採った手段は、後述する最良形態の説明中で使用する符号を付して説明すると、
「水道管や湯水混合栓からの給水ホースに接続されて、この給水ホースからの源水中に空気を混入したシャワー水４０を散水板３０から吐出させるシャワーヘッド１００であって、
シャワー水４０を通すシャワー通路１１を形成するとともに、このシャワー通路１１内にシャワー水４０流の障害となる突起物を有さない通路本体１０と、この通路本体１０と前記給水ホースとを液密的に接続するとともに、前記源水中に一時的な負圧を発生させるベンチュリー部２１を有する給水部材２０と、を備え、
給水部材２０の外形を楕円形状にするとともに、ベンチュリー部２１の前記楕円の長軸端部に位置する部分に、前記空気を導入する第一空気穴２２を形成して、
前記空気の泡５０が、シャワー通路１１の中心から最も離れた部分にて流れるようにして、シャワー通路１１の中で潰れないようにしたことを特徴とするシャワーヘッド１００」である。

この請求項１に係るシャワーヘッド１００は、図示しない水道管や湯水混合栓からの給水ホースに接続されるものであり、この給水ホースからの源水を散水板３０から吐出させる前に、源水中に空気を混入してシャワー水４０とするものである。

水道管や湯水混合栓からの源水の圧力は、一般的には、２〜４Ｋｇｆ／ｃｍ^２程度であるが、この圧力を利用すればベンチュリー効果が十分発生する。すなわち、このシャワーヘッド１００が備えているベンチュリー部２１では、図２の（ｂ）に示すように、図示下から上に向けて順次大径となっている通水通路が形成されているから、この中を２〜４Ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力で流れる源水には、順次負圧が発生する。この負圧が発生する箇所には第一空気穴２２が形成してあって、この第一空気穴２２は図２の（ｂ）に示すように外気に通じているから、第一空気穴２２を介して外気、つまり空気が当該シャワーヘッド１００の通路本体１０内に供給されるのである。

管路中を流れる流体は、川の流れのように、管路（川岸）抵抗がない管路の中心部分が、管路抵抗やその影響を受ける外側部分よりも早く流れる。ここで、本発明に係るシャワーヘッド１００では、図２の（ａ）に示すように、給水部材２０の外形を楕円形状にするとともに、ベンチュリー部２１の前記楕円の長軸端部に位置する部分に、空気を導入する第一空気穴２２が形成してあるから、この第一空気穴２２から導入された空気は、図２の（ｂ）に示すように、管路の中心部分で早く流れている源水の流れを避けた状態で源水中に入り込む。

第一空気穴２２から導入された空気が、中心部の速い流れに入り込まないということは、早い流れの周囲にできる渦流に代替されることを意味するとともに、渦流ができるべき個所に「横断応力」が０（ゼロ）である空気という気体が存在することなるから、第一空気穴２２から導入された空気は、図２の（ｂ）に示すように、比較的長い、場合によっては切れ目のない連続した棒状の泡５０となる。つまり、給水部材２０の外形を楕円形状にするとともに、ベンチュリー部２１の前記楕円の長軸端部に位置する部分に、空気を導入する第一空気穴２２を形成したことによって、第一空気穴２２から導入された空気は、細かく潰されてしまうことはなく、比較的長い、あるいは切れ目のない連続した棒状の泡５０となるのである。

ベンチュリー部２１から出た比較的長い、あるいは切れ目のない連続した棒状の泡５０は、シャワー通路１１内にシャワー水４０流の障害となる突起物を有さない通路本体１０内を源水とともに流れるから、この通路本体１０内にても細かく潰されてしまうことはなく、略そのままの状態を維持しながら散水板３０の裏側に至る。

この散水板３０の裏側においては、図３の（ａ）、図４及び図５に示すように、シャワー水４０の流れを阻害するものは殆どないから、長くあるいは切れ目のない泡５０は、散水板３０に形成してある多数の散水穴３１に向かう際に初めて各散水穴３１毎に分断されるが、それ程細かくはならない。

以上の泡５０を含んだシャワー水４０は、散水板３０の各散水穴３１から吐出されるのであるが、その様子を示すと、図５の通りである。この図５では、散水板３０の一つの散水穴３１から吐出されるシャワー水４０が表現してあるが、このシャワー水４０は、それまであまり細かくされなかった泡５０は図示した空気部分４２となり、残部の源水は湯水部分４１となる。これらの湯水部分４１と空気部分４２とは、交互に各散水穴３１から吐出され、特に湯水部分４１の先端部分が身体に当たる際に物理的刺激が与えられるのであり、空気部分４２が当たる際にはそれ程感ずることはない。

換言すれば、散水板３０の各散水穴３１からは湯水部分４１と空気部分４２とが交互に吐出され、湯水部分４１の先端が身体に当たるときに物理的刺激が身体に「トントン」と与えられるのであるから、シャワー水４０による物理的刺激は十分なものとなるのである。

従って、この請求項１のシャワーヘッド１００は、ベンチュリー部２１で取り込まれた空気の泡５０ができるだけ潰れないようになっており、気泡５０を含むシャワー水４０による物理的刺激が十分となり、簡素な構造ともなっているのである。

また、以上の課題を解決するために、請求項２に係る発明の採った手段は、後述する最良形態の説明中で使用する符号を付して説明すると、
「水道管や湯水混合栓からの給水ホースに接続されて、この給水ホースからの源水中に空気を混入したシャワー水４０を散水板３０から吐出させるシャワーヘッド１００であって、
シャワー水４０を通すシャワー通路１１を形成するとともに、このシャワー通路１１内にシャワー水４０流の障害となる突起物を有さない通路本体１０と、この通路本体１０と前記給水ホースとを液密的に接続するとともに、前記源水中に一時的な負圧を発生させるベンチュリー部２１を有する給水部材２０と、を備え、
通路本体１０の、使用者が手で握る部分より散水板３０に近い部分において、シャワー通路１１が２０°〜４０°の範囲で屈曲するように、通路本体１０を折り曲げて、
前記空気の泡５０がシャワー通路１１の中で潰れないで流れるようにしたことを特徴とするシャワーヘッド１００」
である。

この請求項２に係るシャワーヘッド１００は、上記の請求項１に係るそれと殆ど共通の構成を有するものではあるが、請求項１のそれと異なる点は、通路本体１０の、使用者が手で握る部分より散水板３０に近い部分において、図４に示すように、シャワー通路１１が２０°〜４０°の範囲で屈曲するように、通路本体１０を折り曲げたことである。逆に言えば、この折り曲げ部分以外の通路本体１０は、シャワー通路１１が殆ど曲がらないようにするため、略直線状を維持するようにしてある。後述する実施形態に係るシャワーヘッド１００では、この折り曲げ角度は３０°としている。

この請求２に係るシャワーヘッド１００は、以上のように通路本体１０を２０°〜４０°の範囲で折り曲げ、そのほかの部分を略直線状となるようにしたことにより、泡５０がシャワー通路１１の中で潰れないで流れることになる。これにより、散水板３０の各散水穴３１からは湯水部分４１と空気部分４２とが交互に吐出され、湯水部分４１の先端が身体に当たるときに物理的刺激が身体に「トントン」と与えられるのであるから、シャワー水４０による物理的刺激は十分なものとなるのである。

なお、この泡５０を潰さないという機能は、請求項１の、給水部材２０の外形を楕円形状にするとともに、ベンチュリー部２１の前記楕円の長軸端部に位置する部分に、空気を導入する第一空気穴２２を形成するという構成を付加することで、より一層高まる。

また、このシャワーヘッド１００では、通路本体１０を２０°〜４０°の範囲で折り曲げてあるから、通路本体１０を自然な状態で手で持ち、散水板３０が身体に向くようにすると、シャワー水４０は身体表面に対して略直角状態で吐出することになる。このことは、特に肩や背中にシャワー水４０を使用する際に顕著となる。何故なら、一般的な人がシャワーヘッド１００を使用する場合には、当該シャワーヘッド１００を持った手を身体に密着させるよりも少し離した状態とするのが自然であり、シャワーヘッド１００の先にある散水板３０は身体からより離れた位置になることが多くなるが、通路本体１０を２０°〜４０°の範囲で折り曲げておくことにより、散水板３０は身体側により向かうことになって、結果的に、シャワー水４０は身体表面に対して略直角状態で吐出することになるからである。

従って、この請求項２のシャワーヘッド１００も、ベンチュリー部２１で取り込まれた空気の泡５０ができるだけ潰れないようになっており、気泡５０を含むシャワー水４０による物理的刺激が十分となり、簡素な構造ともなっているのである。

さらに、以上の課題を解決するために、請求項２に係る発明の採った手段は、後述する最良形態の説明中で使用する符号を付して説明すると、
「水道管や湯水混合栓からの給水ホースに接続されて、この給水ホースからの源水中に空気を混入したシャワー水４０を散水板３０から吐出させるシャワーヘッド１００であって、
シャワー水４０を通すシャワー通路１１を形成するとともに、このシャワー通路１１内にシャワー水４０流の障害となる突起物を有さない通路本体１０と、この通路本体１０と前記給水ホースとを液密的に接続するとともに、前記源水中に一時的な負圧を発生させるベンチュリー部２１を有する給水部材２０と、を備え、
散水板３０の裏側に位置するシャワー通路１１を、それまでのシャワー通路１１に連続させるとともに、前記散水板３０の裏面と通路本体１０の該当部分とが平行となるようにして、
前記空気の泡５０がシャワー通路１１の中で潰れずに流れるようにしたことを特徴とするシャワーヘッド１００」
である。

この請求項３に係るシャワーヘッド１００は、上記の請求項１または請求項２に係るそれと殆ど共通の構成を有するものではあるが、請求項１及び請求項２のそれと異なる点は、図３の（ａ）及び図４に示すように、散水板３０の裏側に位置するシャワー通路１１を、それまでのシャワー通路１１に連続させるとともに、散水板３０の裏面と通路本体１０の該当部分とが平行となるようにしたことである。

すなわち、この請求項３に係るシャワーヘッド１００では、散水板３０の裏側に位置するシャワー通路１１がそれまでのシャワー通路１１に連続していて、しかも散水板３０の裏面と通路本体１０の該当部分とが平行となっているから、シャワー水４０中に存在していた泡５０は、これを潰す障害物が道中にほとんどない状態で、散水板３０の各散水穴３１に至ることになる。つまり、泡５０はシャワー通路１１の中を潰れずに流れることになり、これにより、散水板３０の各散水穴３１からは湯水部分４１と空気部分４２とが交互に吐出され、湯水部分４１の先端が身体に当たるときに物理的刺激が身体に「トントン」と与えられるのであるから、シャワー水４０による物理的刺激は十分なものとなるのである。

なお、この泡５０を潰さないという機能は、請求項１の、給水部材２０の外形を楕円形状にするとともに、ベンチュリー部２１の前記楕円の長軸端部に位置する部分に、空気を導入する第一空気穴２２を形成するという構成、あるいは請求項２の、散水板３０の裏側に位置するシャワー通路１１を、それまでのシャワー通路１１に連続させるとともに、前記散水板３０の裏面と通路本体１０の該当部分とが平行となるようにするという構成を付加することで、より一層高まる。

従って、この請求項３のシャワーヘッド１００も、ベンチュリー部２１で取り込まれた空気の泡５０ができるだけ潰れないようになっており、気泡５０を含むシャワー水４０による物理的刺激が十分となり、簡素な構造ともなっているのである。

以上説明した通り、請求項１に係る発明においては、
「水道管や湯水混合栓からの給水ホースに接続されて、この給水ホースからの源水中に空気を混入したシャワー水４０を散水板３０から吐出させるシャワーヘッド１００であって、
シャワー水４０を通すシャワー通路１１を形成するとともに、このシャワー通路１１内にシャワー水４０流の障害となる突起物を有さない通路本体１０と、この通路本体１０と前記給水ホースとを液密的に接続するとともに、前記源水中に一時的な負圧を発生させるベンチュリー部２１を有する給水部材２０と、を備え、
給水部材２０の外形を楕円形状にするとともに、ベンチュリー部２１の前記楕円の長軸端部に位置する部分に、前記空気を導入する第一空気穴２２を形成して、
前記空気の泡５０が、シャワー通路１１の中心から最も離れた部分にて流れるようにして、シャワー通路１１の中で潰れないようにしたこと」
また、請求項２に係る発明においては、
「水道管や湯水混合栓からの給水ホースに接続されて、この給水ホースからの源水中に空気を混入したシャワー水４０を散水板３０から吐出させるシャワーヘッド１００であって、
シャワー水４０を通すシャワー通路１１を形成するとともに、このシャワー通路１１内にシャワー水４０流の障害となる突起物を有さない通路本体１０と、この通路本体１０と前記給水ホースとを液密的に接続するとともに、前記源水中に一時的な負圧を発生させるベンチュリー部２１を有する給水部材２０と、を備え、
通路本体１０の、使用者が手で握る部分より散水板３０に近い部分において、シャワー通路１１が２０°〜４０°の範囲で屈曲するように、通路本体１０を折り曲げて、
前記空気の泡５０がシャワー通路１１の中で潰れないで流れるようにしたこと」
さらに、請求項３に係る発明においては、
「水道管や湯水混合栓からの給水ホースに接続されて、この給水ホースからの源水中に空気を混入したシャワー水４０を散水板３０から吐出させるシャワーヘッド１００であって、
シャワー水４０を通すシャワー通路１１を形成するとともに、このシャワー通路１１内にシャワー水４０流の障害となる突起物を有さない通路本体１０と、この通路本体１０と前記給水ホースとを液密的に接続するとともに、前記源水中に一時的な負圧を発生させるベンチュリー部２１を有する給水部材２０と、を備え、
散水板３０の裏側に位置するシャワー通路１１を、それまでのシャワー通路１１に連続させるとともに、前記散水板３０の裏面と通路本体１０の該当部分とが平行となるようにして、
前記空気の泡５０がシャワー通路１１の中で潰れずに流れるようにしたこと」
に、それぞれの構成上の特徴があり、これにより、ベンチュリー部２１で取り込まれた空気の泡５０ができるだけ潰れないような構造にすることによって、気泡５０を含むシャワー水４０による物理的刺激が十分となるようにすることのできるシャワーヘッド１００を、簡素な構造で提供することができるのである。

本発明に係るシャワーヘッド１００の正面図である。 同シャワーヘッド１００を拡大して示すもので、（ａ）は底面図、（ｂ）は給水部材２０を中心にしてみたシャワーヘッド１００内の拡大部分断面図である。 同シャワーヘッド１００を構成している通路本体１０の横断面（ａ）〜（ｅ）を、図１中の２〜６線位置に順次対応して示すものである。 同シャワーヘッド１００の、図１中に示した１−１線で見た縦断面図である。 図４に示した同シャワーヘッド１００の拡大断面図である。 従来の技術を示す縦断面図である。

以上のように構成した各請求項に係る発明を、図面に示した実施の形態であるシャワーヘッド１００について説明すると、図１には本実施形態に係るシャワーヘッド１００の正面図が示してあるが、このシャワーヘッド１００では、上部に散水板３０が見えており、下端部には給水部材２０の一部、つまりホース取付部２５が見えている。このホース取付部２５には、図示しない水道管や湯水混合栓からの給水ホースに接続されるが、この給水ホースからの源水中には通路本体１０内で空気を混入してシャワー水４０が形成され、このシャワー水４０は上記の散水板３０から吐出されるのである。

このシャワーヘッド１００は、図４及び図５に示したように、シャワー通路１１を構成することになる通路本体１０と、この通路本体１０の下端部に取り付けられる上記ホース取付部２５を備えた給水部材２０と、通路本体１０の上部に形成してある散水板取付部１２に組み付けられる散水板３０とからなるものである。なお、これらの通路本体１０、給水部材２０あるいは散水板３０は、合成樹脂を材料として、それぞれ一体成形されるものである。

通路本体１０は、図１及び図４に示したように、内部にシャワー通路１１を形成するものであるが、その横断面形状は、図３に示したように、その場所に応じたものとしてある。まず、散水板３０を取り付ける部分には、図１及び図３の（ａ）に示したような散水板取付部１２が形成してあるが、当然、この散水板取付部１２内は図４等に示したように、他の通路本体１０内に連通している。そして、この散水板取付部１２には、図１に示したように、多数の散水穴３１を形成した散水板３０が液蜜的に取り付けられる。

この通路本体１０の散水板取付部１２内は、散水板３０の裏側に位置するシャワー通路１１となっていて、散水板３０の裏面と通路本体１０の該当部分とが略平行となるようにしてあり、シャワー水４０内に導入した泡５０が潰れないようにしてある。

一方、この通路本体１０の下端部では、図２の（ｂ）及び図３の（ｅ）にて示したように、外形が楕円形状の後述する給水部材２０を液蜜的に取り付けられる楕円形状にしてあり、この楕円の長軸方向が、図１の図示左右方向に位置するようにしてある。そして、この通路本体１０の、図３の（ｅ）にて示した位置から上の横断面形状は、図３の（ｄ）、（ｃ）、そして（ｂ）の順に変化させてある。つまり、この通路本体１０の断面形状は、最下部の「楕円」から散水板取付部１２の直線になる図３の（ｂ）に示した略長四角形となる形状にまで、漸近的に変化させてある。

さて、以上のような通路本体１０の下端部に液蜜的に取り付けられる給水部材２０は、図２の（ｂ）に示したように、ホース取付部２５に取り付けた図示しないホースからの源水を通路本体１０内に送り込むものであり、中心部に順次拡径するベンチュリー部２１が形成してある。本実施形態に係るベンチュリー部２１は、上下２枚の支持板によって給水部材２０の中心に位置するように支持してあり、これら２枚の支持板の間は連通室２４としてある。

また、この給水部材２０の外形、換言すれば２枚の支持板の平面視形状は、当該給水部材２０を前述した通路本体１０の下端部に液蜜的に取り付けるために、楕円形状にしてある。図２の（ｂ）に示したベンチュリー部２１、及びこれを通路本体１０に対して支持する２枚の支持板は、上記楕円の長軸方向で断面にした状態で示してある。従って、図２の（ｂ）に示した第一空気穴２２は、ベンチュリー部２１の前記楕円の長軸端部に位置する部分に形成されていることになる。

この第一空気穴２２に対しては、本実施形態に係るシャワーヘッド１００の場合、上記ベンチュリー部２１を通路本体１０に対して支持している２枚の支持板の内の外気に露出している方の支持板に、図２の（ａ）に示したような第二空気穴２３が形成してある。この第二空気穴２３と上記第一空気穴２２とは２枚の支持板の間に形成してある連通室２４を通して連通しているから、第一空気穴２２側に負圧が掛かれば、外気が第二空気穴２３及び連通室２４を通して通路本体１０内に吸引されるのである。

シャワー水４０を多数の散水穴３１から吐出する散水板３０については、図２に示したように、通路本体１０の散水板取付部１２に液蜜的に取り付けたものであるが、本実施形態の散水板３０は、図３の（ａ）及び（ｂ）に示したように、それまで細い通路本体１０の中を流れてきたシャワー水４０が一気に広い広間に広がるように、大きな面積のものとしてある。また、この散水板３０の裏側では、周囲が散水板取付部１２となっているシャワー通路１１がそれまでのシャワー通路１１と連続できるようにしてあることは勿論、当該散水板３０の裏面と通路本体１０の該当部分とが平行となるようにしてある。

１００ シャワーヘッド
１０ 通路本体
１１ シャワー通路
１２ 散水板取付部
２０ 給水部材
２１ ベンチュリー部
２２ 第一空気穴
２３ 第二空気穴
２４ 連通室
２５ ホース取付部
３０ 散水板
３１ 散水穴
４０ シャワー水
４１ 湯水部分
４２ 空気部分
５０ 泡

本発明は、浴室や洗面台においてシャワー水を吐出させるための、シャワーヘッドに関するものである。

浴室や洗面台において使用されるシャワー水については、身体の暖め効果を期待して炭酸ガスを気泡化して混入したり、頭皮に刺激を与えるための空気を混入したりして、単純に湯水だけを吐出させるものに比して機能性を高くすることが種々考えられてきている。このような機能性を高めるためのシャワーヘッドも、例えば特許文献１等において、種々提案されてきている。

特許文献１にて提案されている「シャワーヘッド」は、「散水室内において気泡混入水の渦流が生じることを抑制し、気泡混入水を比較的きれいに整った線状の流れとして吐水することができるシャワーヘッドを提供する」ことを目的として、図６にも示すように、「給水部６と、給水部６から供給された水を加速して噴射中心点Ｃの周りに互いに間隔をおいた放射状に噴射する絞り流路１４ａと、絞り流路１４ａの下流側に設けられて気泡混入水を生じさせる空気混入部１６と、散水孔１２ｃが形成された散水面側部１２と、散水面側部１２と散水室１８を形成する背面側部２０と、を備え、背面側部２０は、絞り流路１４ａから噴射される気泡混入水の進行方向直線上において、背面側部２０から散水面側部１２の方向へ向かって延び、且つ自身と散水面側部１２との間において散水面側部１２に沿って流れることが可能な流路１８ａを形成する第一の壁部２０ｃを備えている」ものである。

また、特許文献１にて提案されている「シャワーヘッド」では、当該文献１の段落０００５に記載されているように、「（従来の）シャワーヘッドでは、水を散水板（ジェットディスク）に向かって加速して噴射しながら空気を吸入し、この空気を混合した気泡混入水が散水板に衝突した後に放射状に流れているので、空気が衝突して合流し泡が大きくなってしまい、空気を高い効率で水に混入させることができないという問題があった」として、「空気を混合した気泡混入水が散水板に衝突した後に放射状に流れているので、空気が衝突して合流し泡が大きくなってしま」うことを問題としている。

特開２０１４−１３３０４３号公報、要約、段落０００５

ところで、例えば、シャワー水に空気を混入して、洗髪時に頭皮に刺激を与えるためには、空気の泡は大きい方が良い筈である。何故なら、物理的刺激を与えるのは「シャワー水」そのものの衝撃であり、このシャワー水の流れが、混入している空気によって一旦途切れた後に、次のシャワー水が吐出することによって断続的に刺激が与えられると考えられるからである。これに対して、身体を温めるために「炭酸ガス」を使用する場合は、この炭酸ガスの気泡をなるべく小さくして、炭酸ガス自体が身体表面に接触するようにすると良いようであるが、炭酸ガスは別途用意しなければならない。

そこで、本発明者は、シャワーヘッドの周囲に充満している空気を利用して、この空気の気泡を含むシャワー水による物理的刺激が十分となるようにするにはどうしたらよいか、またそのための構造はできるだけ簡素にしたい等、について種々検討してきた結果、次のような結論を得たのである。
（イ）シャワー水中の「泡」による物理的刺激（マッサージ効果）は、大きい泡の方が高いこと
（ロ）水道やこれにつながっている湯水混合栓からの圧力（２〜４Ｋｇｆ／ｃｍ^２）程度で発生するベンチュリー効果で十分機能するようにすること。
（ハ）水流中で一旦発生した気泡が潰れる（細かくなる）のは、上記特許文献１の発明者も気付いているように、「旋回流」が発生すること。
（ニ）気泡を含んだ水流が何か（例えば、特許文献１に記載された発明における「背面側部２０から散水面側部１２の方向へ向かって延び、且つ自身と散水面側部１２との間において散水面側部１２に沿って流れることが可能な流路１８ａを形成する第一の壁部２０ｃ」）に衝突しても、この気泡は細かくなってしまうこと。
（ホ）空気の気泡を含むシャワー水による物理的刺激が十分となるようにするには、シャワー水が身体表面にできるだけ直角に吐出されるようにすること。

そこで、本発明者等は、この種のシャワーヘッドについて、できるだけ簡素な構造で、空気の気泡を含むシャワー水による物理的刺激が十分となるようにするにはどうしたらよいか、について種々検討を重ねてきた結果、本発明を完成したのである。

すなわち、本発明の目的とするところは、ベンチュリー部で取り込まれた空気の泡ができるだけ潰れないような構造にすることによって、気泡を含むシャワー水による物理的刺激が十分となるようにすることのできるシャワーヘッドを、簡素な構造で提供することにある。

以上の課題を解決するために、まず、請求項１に係る発明の採った手段は、後述する最良形態の説明中で使用する符号を付して説明すると、
「水道管や湯水混合栓からの給水ホースに接続されて、この給水ホースからの源水中に空気を混入したシャワー水４０を散水板３０から吐出させるシャワーヘッド１００であって、
シャワー水４０を通すシャワー通路１１を形成するとともに、このシャワー通路１１内にシャワー水４０の流れの障害となる突起物を有さない通路本体１０と、この通路本体１０と前記給水ホースとを液密的に接続するとともに、前記源水中に一時的な負圧を発生させるベンチュリー部２１を有する給水部材２０と、を備え、
給水部材２０の外形形状を楕円にするとともに、ベンチュリー部２１の前記楕円の長軸端部に位置する部分に、前記空気を導入する第一空気穴２２を形成して、
前記空気の泡５０が、シャワー通路１１の中心から最も離れた部分にて流れるようにして、シャワー通路１１の中で潰れないようにしたことを特徴とするシャワーヘッド１００」である。

この請求項１に係るシャワーヘッド１００は、図示しない水道管や湯水混合栓からの給水ホースに接続されるものであり、この給水ホースからの源水を散水板３０から吐出させる前に、源水中に空気を混入してシャワー水４０とするものである。

水道管や湯水混合栓からの源水の圧力は、一般的には、２〜４Ｋｇｆ／ｃｍ^２程度であるが、この圧力を利用すればベンチュリー効果が十分発生する。すなわち、このシャワーヘッド１００が備えているベンチュリー部２１では、図２の（ｂ）に示すように、図示下から上に向けて順次大径となっている通水通路が形成されているから、この中を２〜４Ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力で流れる源水には、順次負圧が発生する。この負圧が発生する箇所には第一空気穴２２が形成してあって、この第一空気穴２２は図２の（ｂ）に示すように外気に通じているから、第一空気穴２２を介して外気、つまり空気が当該シャワーヘッド１００の通路本体１０内に供給されるのである。

管路中を流れる流体は、川の流れのように、管路（川岸）抵抗がない管路の中心部分が、管路抵抗やその影響を受ける外側部分よりも早く流れる。ここで、本発明に係るシャワーヘッド１００では、図２の（ａ）に示すように、給水部材２０の外形形状を楕円にするとともに、ベンチュリー部２１の前記楕円の長軸端部に位置する部分に、空気を導入する第一空気穴２２が形成してあるから、この第一空気穴２２から導入された空気は、図２の（ｂ）に示すように、管路の中心部分で早く流れている源水の流れを避けた状態で源水中に入り込む。

第一空気穴２２から導入された空気が、中心部の速い流れに入り込まないということは、早い流れの周囲にできる渦流に代替されることを意味するとともに、渦流ができるべき個所に「横断応力」が０（ゼロ）である空気という気体が存在することなるから、第一空気穴２２から導入された空気は、図２の（ｂ）に示すように、比較的長い、場合によっては切れ目のない連続した棒状の泡５０となる。つまり、給水部材２０の外形形状を楕円にするとともに、ベンチュリー部２１の前記楕円の長軸端部に位置する部分に、空気を導入する第一空気穴２２を形成したことによって、第一空気穴２２から導入された空気は、細かく潰されてしまうことはなく、比較的長い、あるいは切れ目のない連続した棒状の泡５０となるのである。

ベンチュリー部２１から出た比較的長い、あるいは切れ目のない連続した棒状の泡５０は、シャワー通路１１内にシャワー水４０の流れの障害となる突起物を有さない通路本体１０内を源水とともに流れるから、この通路本体１０内にても細かく潰されてしまうことはなく、略そのままの状態を維持しながら散水板３０の裏側に至る。

この散水板３０の裏側においては、図３の（ａ）、図４及び図５に示すように、シャワー水４０の流れを阻害するものは殆どないから、長くあるいは切れ目のない泡５０は、散水板３０に形成してある多数の散水穴３１に向かう際に初めて各散水穴３１毎に分断されるが、それ程細かくはならない。

以上の泡５０を含んだシャワー水４０は、散水板３０の各散水穴３１から吐出されるのであるが、その様子を示すと、図５の通りである。この図５では、散水板３０の一つの散水穴３１から吐出されるシャワー水４０が表現してあるが、このシャワー水４０は、それまであまり細かくされなかった泡５０は図示した空気部分４２となり、残部の源水は湯水部分４１となる。これらの湯水部分４１と空気部分４２とは、交互に各散水穴３１から吐出され、特に湯水部分４１の先端部分が身体に当たる際に物理的刺激が与えられるのであり、空気部分４２が当たる際にはそれ程感ずることはない。

換言すれば、散水板３０の各散水穴３１からは湯水部分４１と空気部分４２とが交互に吐出され、湯水部分４１の先端が身体に当たるときに物理的刺激が身体に「トントン」と与えられるのであるから、シャワー水４０による物理的刺激は十分なものとなるのである。

従って、この請求項１のシャワーヘッド１００は、ベンチュリー部２１で取り込まれた空気の泡５０ができるだけ潰れないようになっており、気泡５０を含むシャワー水４０による物理的刺激が十分となり、簡素な構造ともなっているのである。

また、以上の課題を解決するために、請求項２に係る発明の採った手段は、後述する最良形態の説明中で使用する符号を付して説明すると、上記請求項１に係るシャワーヘッド１００について、
「通路本体１０の、使用者が手で握る部分より散水板３０に近い部分において、シャワー通路１１が２０°〜４０°の範囲で屈曲するように、通路本体１０を折り曲げたこと」
である。

この請求項２に係るシャワーヘッド１００は、上記の請求項１に係るそれと殆ど共通の構成を有するものではあるが、請求項１のそれと異なる点は、通路本体１０の、使用者が手で握る部分より散水板３０に近い部分において、図４に示すように、シャワー通路１１が２０°〜４０°の範囲で屈曲するように、通路本体１０を折り曲げたことである。逆に言えば、この折り曲げ部分以外の通路本体１０は、シャワー通路１１が殆ど曲がらないようにするため、略直線状を維持するようにしてある。後述する実施形態に係るシャワーヘッド１００では、この折り曲げ角度は３０°としている。

この請求２に係るシャワーヘッド１００は、以上のように通路本体１０を２０°〜４０°の範囲で折り曲げ、そのほかの部分を略直線状となるようにしたことにより、泡５０がシャワー通路１１の中で潰れないで流れることになる。これにより、散水板３０の各散水穴３１からは湯水部分４１と空気部分４２とが交互に吐出され、湯水部分４１の先端が身体に当たるときに物理的刺激が身体に「トントン」と与えられるのであるから、シャワー水４０による物理的刺激は十分なものとなるのである。

なお、この泡５０を潰さないという機能は、請求項１の、給水部材２０の外形形状を楕円にするとともに、ベンチュリー部２１の前記楕円の長軸端部に位置する部分に、空気を導入する第一空気穴２２を形成するという構成を付加することで、より一層高まる。

また、このシャワーヘッド１００では、通路本体１０を２０°〜４０°の範囲で折り曲げてあるから、通路本体１０を自然な状態で手で持ち、散水板３０が身体に向くようにすると、シャワー水４０は身体表面に対して略直角状態で吐出することになる。このことは、特に肩や背中にシャワー水４０を使用する際に顕著となる。何故なら、一般的な人がシャワーヘッド１００を使用する場合には、当該シャワーヘッド１００を持った手を身体に密着させるよりも少し離した状態とするのが自然であり、シャワーヘッド１００の先にある散水板３０は身体からより離れた位置になることが多くなるが、通路本体１０を２０°〜４０°の範囲で折り曲げておくことにより、散水板３０は身体側により向かうことになって、結果的に、シャワー水４０は身体表面に対して略直角状態で吐出することになるからである。

従って、この請求項２のシャワーヘッド１００も、ベンチュリー部２１で取り込まれた空気の泡５０ができるだけ潰れないようになっており、気泡５０を含むシャワー水４０による物理的刺激が十分となり、簡素な構造ともなっているのである。

さらに、以上の課題を解決するために、請求項３に係る発明の採った手段は、後述する最良形態の説明中で使用する符号を付して説明すると、と、上記請求項１または請求項２に係るシャワーヘッド１００について、
「散水板３０の裏側に位置するシャワー通路１１を、それまでのシャワー通路１１に連続させるとともに、前記散水板３０の裏面と通路本体１０の該当部分とが平行となるようにしたこと」
である。

この請求項３に係るシャワーヘッド１００は、上記の請求項１または請求項２に係るそれと殆ど共通の構成を有するものではあるが、請求項１及び請求項２のそれと異なる点は、図３の（ａ）及び図４に示すように、散水板３０の裏側に位置するシャワー通路１１を、それまでのシャワー通路１１に連続させるとともに、散水板３０の裏面と通路本体１０の該当部分とが平行となるようにしたことである。

すなわち、この請求項３に係るシャワーヘッド１００では、散水板３０の裏側に位置するシャワー通路１１がそれまでのシャワー通路１１に連続していて、しかも散水板３０の裏面と通路本体１０の該当部分とが平行となっているから、シャワー水４０中に存在していた泡５０は、これを潰す障害物が道中にほとんどない状態で、散水板３０の各散水穴３１に至ることになる。つまり、泡５０はシャワー通路１１の中を潰れずに流れることになり、これにより、散水板３０の各散水穴３１からは湯水部分４１と空気部分４２とが交互に吐出され、湯水部分４１の先端が身体に当たるときに物理的刺激が身体に「トントン」と与えられるのであるから、シャワー水４０による物理的刺激は十分なものとなるのである。

なお、この泡５０を潰さないという機能は、請求項１の、給水部材２０の外形形状を楕円にするとともに、ベンチュリー部２１の前記楕円の長軸端部に位置する部分に、空気を導入する第一空気穴２２を形成するという構成、あるいは請求項２の、散水板３０の裏側に位置するシャワー通路１１を、それまでのシャワー通路１１に連続させるとともに、前記散水板３０の裏面と通路本体１０の該当部分とが平行となるようにするという構成を付加することで、より一層高まる。

従って、この請求項３のシャワーヘッド１００も、ベンチュリー部２１で取り込まれた空気の泡５０ができるだけ潰れないようになっており、気泡５０を含むシャワー水４０による物理的刺激が十分となり、簡素な構造ともなっているのである。

以上説明した通り、請求項１に係る発明においては、
「水道管や湯水混合栓からの給水ホースに接続されて、この給水ホースからの源水中に空気を混入したシャワー水４０を散水板３０から吐出させるシャワーヘッド１００であって、
シャワー水４０を通すシャワー通路１１を形成するとともに、このシャワー通路１１内にシャワー水４０の流れの障害となる突起物を有さない通路本体１０と、この通路本体１０と前記給水ホースとを液密的に接続するとともに、前記源水中に一時的な負圧を発生させるベンチュリー部２１を有する給水部材２０と、を備え、
給水部材２０の外形形状を楕円にするとともに、ベンチュリー部２１の前記楕円の長軸端部に位置する部分に、前記空気を導入する第一空気穴２２を形成して、
前記空気の泡５０が、シャワー通路１１の中心から最も離れた部分にて流れるようにして、前記空気の泡５０がシャワー通路１１の中で潰れずに流れるようにしたたこと」
また、請求項２に係る発明においては、
「通路本体１０の、使用者が手で握る部分より前記散水板３０に近い部分において、前記シャワー通路１１が２０°〜４０°の範囲で屈曲するように、前記通路本体１０を折り曲げたこと」
さらに、請求項３に係る発明においては、
「散水板３０の裏側に位置するシャワー通路１１を、それまでのシャワー通路１１に連続させるとともに、前記散水板３０の裏面と通路本体１０の該当部分とが平行となるようにしたこと」
に、それぞれの構成上の特徴があり、これにより、ベンチュリー部２１で取り込まれた空気の泡５０ができるだけ潰れないような構造にすることによって、気泡５０を含むシャワー水４０による物理的刺激が十分となるようにすることのできるシャワーヘッド１００を、簡素な構造で提供することができるのである。

本発明に係るシャワーヘッド１００の正面図である。 同シャワーヘッド１００を拡大して示すもので、（ａ）は底面図、（ｂ）は給水部材２０を中心にしてみたシャワーヘッド１００内の拡大部分断面図である。 同シャワーヘッド１００を構成している通路本体１０の横断面（ａ）〜（ｅ）を、図１中の２〜６線位置に順次対応して示すものである。 同シャワーヘッド１００の、図１中に示した１−１線で見た縦断面図である。 図４に示した同シャワーヘッド１００の拡大断面図である。 従来の技術を示す縦断面図である。

以上のように構成した各請求項に係る発明を、図面に示した実施の形態であるシャワーヘッド１００について説明すると、図１には本実施形態に係るシャワーヘッド１００の正面図が示してあるが、このシャワーヘッド１００では、上部に散水板３０が見えており、下端部には給水部材２０の一部、つまりホース取付部２５が見えている。このホース取付部２５には、図示しない水道管や湯水混合栓からの給水ホースに接続されるが、この給水ホースからの源水中には通路本体１０内で空気を混入してシャワー水４０が形成され、このシャワー水４０は上記の散水板３０から吐出されるのである。

このシャワーヘッド１００は、図４及び図５に示したように、シャワー通路１１を構成することになる通路本体１０と、この通路本体１０の下端部に取り付けられる上記ホース取付部２５を備えた給水部材２０と、通路本体１０の上部に形成してある散水板取付部１２に組み付けられる散水板３０とからなるものである。なお、これらの通路本体１０、給水部材２０あるいは散水板３０は、合成樹脂を材料として、それぞれ一体成形されるものである。

通路本体１０は、図１及び図４に示したように、内部にシャワー通路１１を形成するものであるが、その横断面形状は、図３に示したように、その場所に応じたものとしてある。まず、散水板３０を取り付ける部分には、図１及び図３の（ａ）に示したような散水板取付部１２が形成してあるが、当然、この散水板取付部１２内は図４等に示したように、他の通路本体１０内に連通している。そして、この散水板取付部１２には、図１に示したように、多数の散水穴３１を形成した散水板３０が液蜜的に取り付けられる。

この通路本体１０の散水板取付部１２内は、散水板３０の裏側に位置するシャワー通路１１となっていて、散水板３０の裏面と通路本体１０の該当部分とが略平行となるようにしてあり、シャワー水４０内に導入した泡５０が潰れないようにしてある。

一方、この通路本体１０の下端部では、図２の（ｂ）及び図３の（ｅ）にて示したように、外形が楕円形状の後述する給水部材２０を液蜜的に取り付けられる楕円形状にしてあり、この楕円の長軸方向が、図１の図示左右方向に位置するようにしてある。そして、この通路本体１０の、図３の（ｅ）にて示した位置から上の横断面形状は、図３の（ｄ）、（ｃ）、そして（ｂ）の順に変化させてある。つまり、この通路本体１０の断面形状は、最下部の「楕円」から散水板取付部１２の直線になる図３の（ｂ）に示した略長四角形となる形状にまで、漸近的に変化させてある。

さて、以上のような通路本体１０の下端部に液蜜的に取り付けられる給水部材２０は、図２の（ｂ）に示したように、ホース取付部２５に取り付けた図示しないホースからの源水を通路本体１０内に送り込むものであり、中心部に順次拡径するベンチュリー部２１が形成してある。本実施形態に係るベンチュリー部２１は、上下２枚の支持板によって給水部材２０の中心に位置するように支持してあり、これら２枚の支持板の間は連通室２４としてある。

また、この給水部材２０の外形、換言すれば２枚の支持板の平面視形状は、当該給水部材２０を前述した通路本体１０の下端部に液蜜的に取り付けるために、楕円形状にしてある。図２の（ｂ）に示したベンチュリー部２１、及びこれを通路本体１０に対して支持する２枚の支持板は、上記楕円の長軸方向で断面にした状態で示してある。従って、図２の（ｂ）に示した第一空気穴２２は、ベンチュリー部２１の前記楕円の長軸端部に位置する部分に形成されていることになる。

この第一空気穴２２に対しては、本実施形態に係るシャワーヘッド１００の場合、上記ベンチュリー部２１を通路本体１０に対して支持している２枚の支持板の内の外気に露出している方の支持板に、図２の（ａ）に示したような第二空気穴２３が形成してある。この第二空気穴２３と上記第一空気穴２２とは２枚の支持板の間に形成してある連通室２４を通して連通しているから、第一空気穴２２側に負圧が掛かれば、外気が第二空気穴２３及び連通室２４を通して通路本体１０内に吸引されるのである。

シャワー水４０を多数の散水穴３１から吐出する散水板３０については、図２に示したように、通路本体１０の散水板取付部１２に液蜜的に取り付けたものであるが、本実施形態の散水板３０は、図３の（ａ）及び（ｂ）に示したように、それまで細い通路本体１０の中を流れてきたシャワー水４０が一気に広い広間に広がるように、大きな面積のものとしてある。また、この散水板３０の裏側では、周囲が散水板取付部１２となっているシャワー通路１１がそれまでのシャワー通路１１と連続できるようにしてあることは勿論、当該散水板３０の裏面と通路本体１０の該当部分とが平行となるようにしてある。

１００ シャワーヘッド
１０ 通路本体
１１ シャワー通路
１２ 散水板取付部
２０ 給水部材
２１ ベンチュリー部
２２ 第一空気穴
２３ 第二空気穴
２４ 連通室
２５ ホース取付部
３０ 散水板
３１ 散水穴
４０ シャワー水
４１ 湯水部分
４２ 空気部分
５０ 泡

Claims (3)

1. 水道管や湯水混合栓からの給水ホースに接続されて、この給水ホースからの源水中に空気を混入したシャワー水を散水板から吐出させるシャワーヘッドであって、
   前記シャワー水を通すシャワー通路を形成するとともに、このシャワー通路内に前記シャワー水流の障害となる突起物を有さない通路本体と、この通路本体と前記給水ホースとを液密的に接続するとともに、前記源水中に一時的な負圧を発生させるベンチュリー部を有する給水部材と、を備え、
   前記給水部材の外形を楕円形状にするとともに、前記ベンチュリー部の前記楕円の長軸端部に位置する部分に、前記空気を導入する第一空気穴を形成して、
   前記空気の泡が、前記シャワー通路の中心から最も離れた部分にて流れるようにして、前記シャワー通路の中で潰れないようにしたことを特徴とするシャワーヘッド。
2. 水道管や湯水混合栓からの給水ホースに接続されて、この給水ホースからの源水中に空気を混入したシャワー水を散水板から吐出させるシャワーヘッドであって、
   前記シャワー水を通すシャワー通路を形成するとともに、このシャワー通路内に前記シャワー水流の障害となる突起物を有さない通路本体と、この通路本体と前記給水ホースとを液密的に接続するとともに、前記源水中に一時的な負圧を発生させるベンチュリー部を有する給水部材と、を備え、
   前記通路本体の、使用者が手で握る部分より前記散水板に近い部分において、前記シャワー通路が２０°〜４０°の範囲で屈曲するように、前記通路本体を折り曲げて、
   前記空気の泡が前記シャワー通路の中で潰れないで流れるようにしたことを特徴とするシャワーヘッド。
3. 水道管や湯水混合栓からの給水ホースに接続されて、この給水ホースからの源水中に空気を混入したシャワー水を散水板から吐出させるシャワーヘッドであって、
   前記シャワー水を通すシャワー通路を形成するとともに、このシャワー通路内に前記シャワー水流の障害となる突起物を有さない通路本体と、この通路本体と前記給水ホースとを液密的に接続するとともに、前記源水中に一時的な負圧を発生させるベンチュリー部を有する給水部材と、を備え、
   前記散水板の裏側に位置する前記シャワー通路を、それまでのシャワー通路に連続させるとともに、前記散水板の裏面と通路本体の該当部分とが平行となるようにして、
   前記空気の泡が前記シャワー通路の中で潰れずに流れるようにしたことを特徴とするシャワーヘッド。

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