JP2017214763A - シャワーヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】より一層快適な洗浄感を与えるシャワーヘッドを提供すること。【解決手段】本発明は、給水源に接続可能な通水路と、通水路を通過してくる水の流速を高めて噴射水流を噴射するオリフィス部と、空気導入口に連通すると共に噴射水流の通過位置に隣接し、噴射水流の通過に伴って発生する負圧によって空気導入口を介して空気を吸引する空気吸引路と、空気吸引路が負圧によって吸引する空気を噴射水流と混合させて気泡混入水とする空気混入室と、空気混入室を区画する壁の一部であって複数の散水孔を有する散水部と、空気混入室内において噴射水流の少なくとも一部が衝突する位置に配置された衝突部と、を備えるシャワーヘッドである。衝突部の近傍に位置して気泡混入密度が低い気泡混入水を散水する傾向がある散水孔の断面積は、衝突部の遠方に位置して気泡混入密度が高い気泡混入水を散水する傾向がある散水孔の断面積よりも、大きい。【選択図】図５

Description

本発明は、キッチンに用いられるキッチン用水栓等に採用され得るシャワーヘッドに関する。

一般的なキッチン用水栓として、特許文献１に記載されたものが知られている。このキッチン用水栓は、キッチンの上面などに取り付けて使用され、その一部がキッチンのシンク側に向けて延び、先端にシャワーヘッドが設けられている。シャワーヘッドの下面には複数の散水孔が穿設されており、各々の散水孔を通過して吐出される水流が、シャワー状に下方のシンクへと供給される。

また、特許文献２に記載されたキッチン用水栓は、使用者側に傾斜しつつ上方に延設する吐水部を備えており、この吐水部のシンク側の外側面に複数の散水孔が穿設されている。そして、各々の散水孔を通過して吐出される水流を、使用者のいる前方側で、且つ、斜め下方に向けて、シャワー水流として供給する。

特許文献２に記載のキッチン用水栓では、複数の散水孔の各々から吐出される水流の流速を所定値以上とすることが求められる。当該流速が所定値を下回る場合は、シャワー水流が洗浄領域に到達できず、洗浄領域よりもシンク後面側を通過してしまうからである。（かかる要求は、特許文献１に記載のキッチン用水栓のように、シャワーヘッドからほぼ真下に向けてシャワー水流を供給する形態では課せられることはなく、シャワー水流を前方斜め下方に向けて供給するという形態特有のものである。）

各散水孔から吐出される水流の流速を、シャワー水流が洗浄領域に到達できるような所定値以上とする方法としては、複数の散水孔の総断面積、及び、各散水孔の断面積を比較的小さなものとすることが最も簡便である。しかしこの場合、各散水孔から断面積の小さい（細い）水流が吐出されるとともに、その水流が被洗浄物のほぼ同一箇所に着水し続けるため、被洗浄物に付着した汚れの剥ぎ落とし等が困難になる。

特許文献３に記載のキッチン用水栓は、キッチンに用いられるキッチン用水栓であって、キッチンに取り付けられる取付部と、前記取付部よりも上方側に設けられ、複数の散水孔を有し、前記複数の散水孔から吐出された複数の水流を使用者のいる前方斜め下方に向けてシャワー水流として供給するシャワー吐水部と、を備え、更に、前記複数の散水孔の各々から吐出された水流の断面積が経時的に変化するよう、該水流の流速を変動させる流速変動手段を備え、前記複数の散水孔は、一の散水孔から吐出された一の水流の断面積が所定の大きさを超えた場合に、該一の水流を前記一の散水孔に隣接する複数の他の散水孔から吐出された他の水流のいずれかと合流させるとともに、該一の水流の合流する前記他の水流が経時的に変わるよう、互いに間隔をあけて配置されることを特徴としている。

特許文献３に記載のキッチン用水栓によれば、散水孔から吐出される水流同士の合流によって断面積が大きな水流もしくは大きな水滴となった水が被洗浄物に着水するため、被洗浄物に付着した頑固な汚れをも剥ぎ落とすことが可能になる。また、一の水流が合流する他の水流が経時的に変わるように構成されていることで、合流の際に水流の進行方向に変動が生じるため、経時的に被洗浄物の異なる個所に着水させ、ムラの無い洗浄を行うことが可能となる。すなわち、特許文献３に記載のキッチン用水栓によれば、使用者のいる前方斜め下方に向けてシャワー水流を供給し、洗浄時における作業性を向上させながらも、洗浄性能の向上を図ることが可能となる。

また、特許文献３に記載のキッチン用水栓によれば、前記流速変動手段は、前記複数の散水孔の上流側で気泡を水に混入させて気泡混入水とする気泡混入部を有することが好ましい。

この好ましい態様では、ポンプ等のアクチュエータを用いることなく、簡易な構成によって、複数の散水孔から吐出される水流の流速を変動させることができる。

また、水に混入した気泡は、壁面などに付着しない限り、気泡同士で結合したり、予測できない方向に移動したりするなど、不安定な挙動を示すことから、このような水中における気泡の挙動を利用することにより、変動する流速の差分である流速差を経時的に変化させることができる。この経時的な流速差の変化によって、一の水流が合流する他の水流を経時的に変えることができ、合流した水流を経時的に被洗浄部の異なる個所に着水させ、ムラの無い洗浄を行うことが可能となる。

特開２００７−１７０１３５号公報 特許第４４４９０８３号公報 特開２０１５−１４１７４号公報

前述の通り、特許文献３は、水に空気を混入させた気泡混入水を吐出するシャワー装置を開示している。このようなシャワー装置は、少ない水量であっても高い量感（水滴の径が大きい）を確保することができ、利用者の評判がよい。

本件発明者は、利用者により快適な洗浄感を与えるべく、特許文献３に開示されたシャワー装置を更に改良することについて、鋭意検討を重ねてきた。

本件発明者の分析によれば、特許文献３のシャワー装置では、散水孔が設けられた吐水部に噴射水流を直接衝突させて当該噴射水流に空気を混入しているため、シャワー装置をコンパクトに構成することができるが、散水孔から吐出される水の流速分布にバラつきが存在していた。具体的には、噴射水流が直接衝突する箇所に設けられた散水孔から散水される水流の流速は、他の箇所に設けられた散水孔から散水される水流の流速よりも、大きかった。

一方、本件発明者の各種の実験によれば、各散水孔から散水される水流の流速を略均一に揃えると、利用者はより一層快適な洗浄感を感得するという結果が得られた。

そこで、本件発明者は、噴射水流を散水孔に至る前段階で衝突部に衝突させることで、各散水孔から散水される水流の流速を均一に揃えるという方策を探ってきた。

そのような検討の過程で、本件発明者は、噴射水流を散水孔に至る前段階で衝突部に衝突させると、空気を噴射水流に混入させる空気混入部の領域毎に空気の混入の程度にばらつきが生じる、すなわち、気泡混入密度が高い気泡混入水と気泡混入密度が低い気泡混入水とが局所的に生じる、ということを知見した。これは、主として、空気と水との粘性の差異に起因するものと考えられる。

そして、本件発明者は、気泡混入密度が高い気泡混入水と気泡混入密度が低い気泡混入水とは、連続的に噴射水流が供給される間、それぞれ空気混入部内で所定の軌道を辿って所定の散水孔から散水されていく傾向があることを知見した。すなわち、本件発明者は、散水孔の配置位置によって、気泡混入密度が高い気泡混入水を散水（放出）する傾向がある散水孔と、気泡混入密度が低い気泡混入水を散水（放出）する傾向がある散水孔と、が存在することを知見した。これは、主として、粘性の高い水は衝突部に沿って流れやすく、粘性の低い空気は衝突部に沿って流れにくい（衝突部から離れて拡散しやすい）、という性質によるものと考えられる。

そして更に、本件発明者は、特に各散水孔から散水される水流の流速が略均一に揃えられている場合において、気泡混入密度が低い気泡混入水（空気の量が不十分）は気泡混入密度が高い気泡混入水と比較して水滴の粒径が小さくなってしまうために、利用者は不均一な洗浄感を印象づけられてしまう、ということを知見した。

本発明は、以上のような問題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、利用者により一層快適な洗浄感を与えることができるようなシャワーヘッドを提供することである。

本発明は、給水源に接続可能な通水路と、前記通水路を通過してくる水の流速を高めて噴射水流を噴射するオリフィス部と、空気導入口に連通すると共に前記噴射水流の通過位置に隣接し、前記噴射水流の通過に伴って発生する負圧によって前記空気導入口を介して空気を吸引する空気吸引路と、前記空気吸引路が前記負圧によって吸引する空気を前記噴射水流と混合させて気泡混入水とする空気混入室と、前記空気混入室を区画する壁の一部であって、複数の散水孔を有する散水部と、前記空気混入室内において、前記噴射水流の少なくとも一部が衝突する位置に配置された衝突部と、を備え、前記衝突部の近傍に位置して気泡混入密度が低い気泡混入水を散水する傾向がある散水孔の断面積は、前記衝突部の遠方に位置して気泡混入密度が高い気泡混入水を散水する傾向がある散水孔の断面積よりも、大きいことを特徴とするシャワーヘッドである。

本発明によれば、衝突部の近傍に位置して気泡混入密度が低い気泡混入水を散水する傾向がある散水孔の断面積は、前記衝突部の遠方に位置して気泡混入密度が高い気泡混入水を散水する傾向がある散水孔の断面積よりも大きくなっている。このことによって、各散水孔から散水される水流の水滴の粒径を略均一に揃えることができ、利用者が感得する洗浄感の快適さという観点で顕著に優れた効果が認められた。

好ましくは、前記散水部は、前記空気混入室を挟んで、前記オリフィス部に対向する側に設けられている一方で、前記散水孔の各々は、前記噴射水流が直接衝突しない位置に配置されている。

この場合、各散水孔から散水される水流の流速を略均一に揃えることができる。本件発明者によれば、このように各散水孔から散水される水流の流速が略均一に揃えられている場合において特に、各散水孔から散水される水流の水滴の粒径を略均一に揃えることの効果が顕著である。

また、好ましくは、前記散水孔の各々は、（１）前記噴射水流の噴射方向に見て当該噴射水流と重ならない位置にずれて配置されているオフセット散水孔であるか、あるいは、（２）前記噴射水流の噴射方向に見て当該噴射水流と重なる位置に配置されているが、前記衝突部が当該散水孔を覆うように前記散水部から離間する位置に設けられているために前記噴射水流が直接衝突しないようになっている隠れ散水孔である。

この場合、散水孔の各々に噴射水流が直接衝突することが確実に回避され、各散水孔から散水される水流の流速を比較的容易に略均一に揃えることができる。

また、この場合、更に好ましくは、前記オフセット散水孔が、少なくとも１つ存在し、前記隠れ散水孔が、少なくとも１つ存在し、前記隠れ散水孔の断面積は、前記オフセット散水孔の少なくとも一部の断面積よりも大きい。

前述のように、粘性に基づいて、粘性の高い水は衝突部に沿って流れやすく、粘性の低い空気は衝突部に沿って流れにくい、と考えられる。従って、隠れ散水孔には、気泡混入密度が低い気泡混入水が流れ込みやすいと考えられるため、当該隠れ散水孔の断面積を大きくしておくことが、各散水孔から散水される水流の水滴の粒径を略均一に揃えるために有効であると考えられる。

あるいは、この場合、更に好ましくは、前記噴射水流の噴射方向に見て当該噴射水流からのずれの程度が異なる複数のオフセット散水孔が存在し、前記オフセット散水孔の断面積は、前記ずれの程度に応じて異なっている。

気泡混入密度が高い気泡混入水と気泡混入密度が低い気泡混入水とのそれぞれの挙動は、噴射水流（と衝突部との衝突場所）からのずれの程度に影響され得る（依存し得る）と考えられるため、オフセット散水孔の断面積を当該ずれの程度に応じて異ならせておくことは、各散水孔から散水される水流の水滴の粒径を略均一に揃えるために有効であると考えられる。

また、前記空気混入室内には、気泡混入密度が高い気泡混入水を所定の散水孔にガイドする隔壁が設けられていてもよい。

このような隔壁を意図的に設けることで、気泡混入密度が高い気泡混入水を所定の散水孔にガイドすることができ、各散水孔から散水される水流の水滴の粒径を，より的確に略均一に揃えることができる。また、シャワーヘッドの設計上の自由度が増大する。

また、前記散水部は、細長い形状を有する散水板からなり、前記衝突部は、前記散水板の長手方向に延びていて、当該衝突部に衝突する前記噴射水流を前記散水板の短手方向に拡散させるようになっていることが好ましい。

この場合、簡易な構成で衝突部を支持することが可能である一方、噴射水流を効率良く拡散させることができる。

また、前記オリフィス部は、複数の噴射水流を噴射する複数の噴射孔を有しており、前記複数の噴射孔は、直線状に整列されており、前記衝突部は、前記複数の噴射孔の整列方向に延びていることが好ましい。

この場合、簡易な構成で衝突部を支持することが可能である一方、噴射水流は主に散水板の短手方向に拡散するため、衝突部に衝突した後の水流同士の干渉が起こりにくく、複数の噴射水流を効率良く拡散させることができる。

また、本発明は、以上に説明した特徴のいずれかを有するシャワーヘッドと、前記シャワーヘッドの前記通水路と給水源とを接続するための給水管と、を備えたことを特徴とするキッチン用水栓である。

本発明によれば、気泡混入密度が高い気泡混入水を散水（放出）する傾向がある散水孔は、断面積が小さく、前記気泡混入水のうち気泡混入密度が低い気泡混入水を散水（放出）する傾向がある散水孔は、断面積が大きくなっている。このことによって、各散水孔から散水される水流の水滴の粒径を略均一に揃えることができ、利用者が感得する洗浄感の快適さという観点で顕著に優れた効果が認められた。

本発明の一実施形態に係るシャワーヘッドを備えたキッチン用水栓を表す模式図である。 図１のキッチン用水栓からシャワー水流が吐水されている状態を表す側面模式図である。 図１のキッチン用水栓のシャワーヘッドの断面図である。 図３のシャワーヘッドの散水板を噴射水流の噴射方向に見た模式図である。 図３のシャワーヘッドの空気混入室内の気泡混入水の挙動を説明するための模式的断面図である。 本発明の他の実施形態に係るシャワーヘッドの散水板を噴射水流の噴射方向に見た模式図である。 本発明の他の実施形態に係るシャワーヘッドの空気混入室内の気泡混入水の挙動を説明するための模式的断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係るシャワーヘッド４０を備えたキッチン用水栓ＫＦの使用状態を説明する。シャワーヘッド４０を除けば、本実施形態の構成は、特許文献３に開示されたものと略同様である。

システムキッチン１０は、シンク２０と、このシンク２０に取り付けて使用されるキッチン用水栓ＫＦと、を備えている。

シンク２０は、シンク上面２２と、シンク底面２４と、を有している。なお、シンク２０は、シンク上面２２の左側方および右側方の少なくともいずれかに延在する調理台（図示せず）を有していてもよい。

キッチン用水栓ＫＦは、使用者から見てシンク２０の奥側、すなわちシステムキッチン１０の後方、且つシンク上面２２に設けられ、当該シンク上面２２に取り付けられる取付部３０を備えている。また、キッチン用水栓ＫＦは、取付部３０よりも上方側に設けられたシャワーヘッド（スパウト部とも称される）４０を有している。

取付部３０は、シンク上面２２に対して略垂直に設けられているが、シャワーヘッド４０は、使用者のいる前方側に傾斜するよう上方に向けて延設されている。この傾斜角度は、シンク上面２２に対して例えば約６０度程度である。但し、この傾斜角度は、適宜変更することができる。

本実施形態のシャワーヘッド４０の前方側の外側面には、シャワー吐水部４０ｓのみならず、整流吐水部４０ｒをも設けられている。シャワーヘッド４０の前方側の外側面は、シンク上面２２およびシンク底面２４に対して傾斜しているため、そこに設けられる整流吐水部４０ｒとシャワー吐水部４０ｓから供給される水は、いずれもシンク上面２２およびシンク底面２４に対して斜めに供給される。なお、本明細書において「水」という場合には、「湯」をも含むものとする。

次に、図２を参照して、本実施形態に係るキッチン用水栓からのシャワー水流の供給について説明する。図２は、図１のキッチン用水栓からシャワー水流が吐水されている状態を表す側面模式図である。

図２に示すように、キッチン用水栓ＫＦに所定値以上の流量の水が供給され、シャワー吐水部４０ｓから供給される場合、その水は複数の水流から成るシャワー水流Ｗｓとして、シンク２０に向けて供給される。シャワー水流Ｗｓは、シンク上面２２に対して供給され、シンク上面２２と、シンク前面２６とシンク後面２８との中央部と、が交差する領域（以下、「洗浄領域」という）ＷＡを通過する。

また、シャワー吐水部４０ｓから斜めに供給されたシャワー水流Ｗｓは、洗浄領域ＷＡを傾斜して通過する。このため、スパウトから真下に水を供給する一般的なキッチン用水栓と異なり、本キッチン用水栓ＫＦでは、洗浄領域ＷＡの上方をシャワーヘッド４０によって覆われることがない。したがって、洗浄領域ＷＡの上方に広い空間を確保することが可能となり、大型の被洗浄物であっても洗浄領域ＷＡに配置し、その洗浄作業を行うことが容易である。

一方、キッチン用水栓ＫＦに所定値以上の流量の水が供給され、整流吐水部４０ｒから供給される場合、その水は単一の水流である整流Ｗｒとして、シンク２０に向けて供給される。整流吐水部４０ｒは、シャワー吐水部４０ｓの上方かつ前方で、且つ洗浄領域ＷＡよりも後方に配設される。整流吐水部４０ｒから供給される整流Ｗｒは、シャワー水流Ｗｓと同様に、洗浄領域ＷＡを通過する。そのため、吐水形態に応じて使用者が洗浄領域ＷＡから被洗浄物を動かすことなく洗浄を行うことが可能となり、洗浄時の作業性を向上させることができる。

次に、図３を参照して、本実施形態に係るキッチン用水栓のシャワーヘッドについて説明する。図３は、図１のキッチン用水栓のシャワーヘッドの断面図である。

シャワーヘッド４０は、その外形が略円柱形を呈するシャワーヘッド本体４１０を有している。シャワーヘッド本体４１０の内部には、シャワーヘッド４０の延設方向に沿って斜め上方に延びる給水流路４１１が設けられており、上流の給水源（通常は水道及び／または給湯システム）から供給される水は給水流路４１１の内部を流れて斜め上方へと導かれる。

給水流路４１１の下流側端部であって、シャワーヘッド本体４１０内部の上端には、給水流路４１１を通過してくる水を受け入れる空間である切替室４１３が形成されている。そして、切替室４１３の下流側に、整流用流路４１４とシャワー用流路（通水路）４１５とが切替室４１３と連通するよう設けられている。整流用流路４１４はシンク２０側に向けて延び、シャワー用流路４１５はシャワーヘッド４０が延設する方向に沿って斜め下方に延びている。

切替室４１３内には切替バルブ（図示せず）が配置されており、切替室４１３内から流出する水を整流用流路４１４とシャワー用流路４１５とのいずれか一方に導くよう、利用者の操作によって選択できるよう構成されている。

切替バルブ（図示せず）が切替室４１３内の水を整流用流路４１４に導くよう設定されている場合、その水は、矢印Ｗ３のように整流用流路４１４内に配置されたメッシュ状の整流網４１９を通過し、さらに、整流吐水部４０ｒから矢印Ｗ４のように下方のシンク２０（図３では図示せず）に向けて供給される。このとき供給される整流Ｗｒは、図２で示したように、単一の水流となる。

一方、切替バルブが切替室４１３内の水をシャワー用流路４１５に導くよう設定されている場合、その水は、矢印Ｗ５のようにシャワー用流路（通水路）４１５を通過して、その下流に配置されている噴射板（オリフィス部）４２０に至る。噴射板４２０は、シャワーヘッド４０が延設する方向に沿って延びる薄板状の部材であり、５個の噴射孔４２１がその厚み方向を貫通するようシャワーヘッド４０の延設方向に直線状に整列配置されて形成されている。噴射板４２０に到達した水は、５個の噴射孔４２１のいずれかを通過することでその流速が高められ、噴射水流として下流側に噴射される。

噴射孔４２１の断面は、例えば円形である。また、噴射孔４２１の個数は、５個に限られず、１個であることも排除されない。

また、噴射孔４２１は、平行な複列に設けられていてもよいし、平行な３列以上に設けられていてもよい。それらの場合の配置パターンは、マトリクス状（格子配列状）であってもよいし、千鳥状であってもよい。

噴射板４２０の下流側には、噴射板４２０から空間４３０を空けてスロート部材４４０が配置されている。スロート部材４４０は、噴射板４２０の５個の噴射孔４２１の各々に対応する位置にスロート４４１を有している。このため、５個の噴射孔４２１から噴射された噴射水流は、各々の下流側に設けられたスロート４４１を通過して、スロート部材４４０の下流側に至る。

ここで、シャワーヘッド本体４１０の前方側の外側面には、空気導入口４１６が開設されている。そして、シャワーヘッド本体４１０の内部には、空気導入口４１６からシャワーヘッド本体４１０の中央部に向けて延び、さらにシャワーヘッド４０が延設する方向に沿って斜め上方へと延びるように、空気吸引路４１７が形成されている。空気吸引路４１７は、噴射板４２０とスロート部材４４０との間の空間４３０を含んでいる（当該空間４３０まで延びている）。当該空間４３０は、５個の噴射水流の通過位置を取り囲むようにして、これらの噴射水流の通過位置に隣接している。

スロート４４１の断面は、例えば円形であって、その直径は噴射孔４２１の直径よりも例えば０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度大きい。

以上のような構成により、５個の噴射孔４２１から噴射された噴射水流が空気吸引路４１７（の前記空間４３０）を通過する際、それに伴って発生する負圧により、空気導入口４１６及び空気吸引路４１７を介して後述する空気混入室４５０内へと空気が吸引されるようになっている。吸引されたこの空気は、噴射水流とともに複数のスロート４４１を通過し、スロート部材４４０の下流側の空気混入室４５０内に至るようになっている。

空気混入室４５０は、スロート部材４４０の下流側に、スロート部材４４０よりも大きく広がった空間として形成されている。この空気混入室４５０の下流側（噴射板２０と対向する側）を区画する壁部として散水板４６０が配置されている。散水板４６０は、シャワーヘッド４０が延設する方向に沿って延びる細長い板状部材であり、シャワー吐水部４０ｓを構成している。また、散水板４６０には、複数の散水孔４６１ａ〜４６１ｄ、４６２、４６３が厚み方向に貫通するよう形成されている（図４参照）。

具体的には、本実施形態の空気混入室４５０は、扁平な略直方体状の空間として形成されている。

前記負圧によって吸引された空気とともに複数のスロート４４１を通過した噴射水流は、空気混入室４５０内に設けられた衝突バー４４５と衝突するようになっている。すなわち、衝突バー４４５が、空気混入室４５０内において、５本の噴射水流と衝突する位置に配置されている。衝突バー４４５は、本実施形態では、シャワーヘッド４０が延設する方向に沿って延びる細長い略直方体形状を有しており、長手方向の両端においてスロート部材４４０から吊り下げ支持されている。そして、本実施形態の衝突バー４４５は、当該衝突バー４４５に衝突する噴射水流を、散水板４６０の短手方向に拡散させるようになっている。

吸引された空気とともにスロート４４１を通過した噴射水流は、衝突バー４４５に衝突することで空気混入室４５０内で攪拌され、空気が気泡となって噴射水流に混入する。この気泡混じりの水である気泡混入水が、複数の散水孔４６１ａ〜４６１ｄ、４６２、４６３の各々を通過し、複数の水流となってシャワーヘッド本体４１０の外部に吐出される。これら複数の水流からなるシャワー水流が、シンク２０（図３では図示せず）に向けて供給される。

ここで、図４は、散水板４６０を噴射水流の噴射方向に見た模式図である。 図４では、散水板４６０の上流側に設けられた噴射板４２０の５個の噴射孔４２１が、破線で示されている。噴射孔４２１は、衝突バー４４５に向けて噴射水流を噴射するよう構成されている。衝突バー４４５もまた、図４に破線で示されている。

図４に示すように、本実施形態の散水板４６０は、噴射水流の噴射方向に見て当該噴射水流と重ならない位置にずれて配置されているオフセット散水孔４６１ａ〜４６１ｄ、４６２を有すると共に、噴射水流の噴射方向に見て当該噴射水流と重なる位置に配置されているが、衝突バー４４５が当該散水孔を覆うように散水板４６０から離間する位置に設けられているために噴射水流が直接衝突しないようになっている隠れ散水孔４６３を有している。本実施形態では、オフセット散水孔４６２も、衝突バー４４５によって覆われている。

本実施形態の散水板４６０は、幅方向（図４の左右方向）寸法に比べて長さ方向（図４の上下方向）寸法を大きく形成された細長い形状を有している。本実施形態では、散水板４６０を厚み方向に貫通する散水孔４６１ａ〜４６１ｄ、４６２、４６３は、いずれも断面形状が略円形で、５列×１１個のマトリクス状に配列され、縦横に隣り合う散水孔の中心間の間隔は均一となっており、散水板４６０の幅方向中央を通る中心線に対しても長手方向中央を通る中心線に対しても対照となるように配置されている。

以上のような本実施形態のレイアウト構成によれば、本件発明者による実験の結果、衝突バー４４５によって覆われている隠れ散水孔４６３及びオフセット散水孔４６２において、気泡混入密度が低い気泡混入水を散水（放出）する傾向がある。一方、その他のオフセット散水孔４６１ａ〜４６１ｄは、相対的に、気泡混入密度が高い気泡混入水を散水（放出）する傾向がある。（これらの傾向については、実際に試作品を作って動作実験を行うことで把握できる。具体的には、気泡混入の程度は、水流を写真撮影することによって評価可能である。あるいは、適宜のソフトウェアを用いたシミュレーションによって把握してもよい。）そこで、本発明の特徴に従って、本実施形態では、隠れ散水孔４６３及びオフセット散水孔４６２の断面の直径を０．７５ｍｍとし、その他のオフセット散水孔４６１ａ〜４６１ｄの断面の直径を０．５５ｍｍとしている。当該値は、単なる一例であって、前者の直径は０．４ｍｍ〜２．８ｍｍの範囲、後者の範囲の直径は０．３ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲であって、前者の直径が後者の直径の１．４倍程度であることが好ましい。なお、散水孔の断面は、円形に限られず、長円状等であってもよい。そのような場合、断面積を評価対象とすればよい。

次に、図５は、空気混入室４５０内の気泡混入水の挙動を説明するための模式的断面図である。図５を参照しながら、本実施形態の作用について説明する。

シャワーヘッド本体４１０内部のシャワー用流路４１５を流れて噴射板４２０に到達した水は、図５に示すように、噴射孔４２１を通過する際に流速を高められて、噴射板４２０の下流側に噴射水流として噴射される。５個の噴射孔は、互いに略平行に噴射板４２０を貫通していることから、そこを通過した５本の噴射水流も略平行に噴射される。各噴射孔４２１から噴射される噴射水流は、いずれも散水板４６０に至る前に、衝突バー４４５に衝突する。

その途中で、噴射水流は、噴射板４２０とスロート部材４４０との間に介在する空間４３０を通過するが、その際に発生する負圧によって、空気吸引路４１７内の空気がスロート４４１内及び空気混入室４５０内に引き込まれる。（この時、スロート４４１は、空気吸引路の一部を構成していると言える。）

空気混入室４５０内では、噴射水流が衝突バー４４５との衝突によって攪拌され、空気混入室４５０内に引き込まれていた空気が気泡として取り込まれ、気泡混入水が生成される。また、噴射水流の噴射を開始して所定時間が経過すると、滞留水Ｗｓｔの水位が上昇し、その気液界面Ｗｓｔ１はスロート４４１内部まで侵入して空間４３０の近傍にまで達する。この状態では、噴射水流が当該スロート４４１の内部において滞留水Ｗｓｔの気液界面Ｗｓｔ１に突入することによっても、滞留水Ｗｓｔ内部に巻き込まれた空気が気泡として取り込まれ、気泡混入水が生成される。（この時、スロート４４１は、空気混入室の一部を構成していると言える。）

生成された気泡混入水は、図５に矢印で示すように、衝突バー４４５から様々な方向に拡散する。ここで、その拡散の程度、すなわち、気泡混入水が流れていく経路は、それに含まれる気泡の密度に依存する傾向がある。

具体的には、本件発明者によれば、本実施形態では、気泡混入密度が高い気泡混入水は、オフセット散水孔４６１ａ〜４６１ｄに向かって流れて、そこから散水される傾向があり、気泡混入密度が低い気泡混入水は、衝突バー４４５の裏側に配置された隠れ散水孔４６３及びオフセット散水孔４６２に向かって流れて、そこから散水される傾向がある。

そして、本実施形態では、隠れ散水孔４６３及びオフセット散水孔４６２の断面の直径を０．７５ｍｍとし、その他のオフセット散水孔４６１ａ〜４６１ｄの断面の直径を０．５５ｍｍとしていることにより、各散水孔から散水される水流の水滴の粒径を略均一に揃えることができる。

ここで、本実施の形態の場合、散水板４６０が空気混入室４５０を挟んで噴射板４２０に対向する側に設けられており、いずれの散水孔４６１ａ〜４６１ｄ、４６２、４６３も、噴射水流が直接衝突しない位置に配置されている。これにより、各散水孔４６１ａ〜４６１ｄ、４６２、４６３から散水される水流の流速を略均一に揃えることができる。本件発明者によれば、このように各散水孔４６１ａ〜４６１ｄ、４６２、４６３から散水される水流の流速が略均一に揃えられている場合において、各散水孔４６１ａ〜４６１ｄ、４６２、４６３から散水される水流の水滴の粒径を略均一に揃えると、利用者が感得する洗浄感向上の効果が顕著である。

なお、図５に示すように、スロート部材４４０には、散水板４６０と対向する平面である端面４４３が設けられている。このスロート部材４４０の端面４４３により、気泡混入水が噴射孔側に逆流することが抑制されている。

以上に説明したように、本実施形態のキッチン用水栓によれば、気泡混入密度が高い気泡混入水を散水する傾向があるオフセット散水孔４６１ａ〜４６１ｄは、断面の直径が小さく（０．５５ｍｍ）、気泡混入密度が低い気泡混入水を散水する傾向がある隠れ散水孔４６３及び一部のオフセット散水孔４６２は、断面の直径が大きくなっている（０．７５ｍｍ）。このことによって、各散水孔４６１ａ〜４６１ｄ、４６２、４６３から散水される水流の水滴の粒径を略均一に揃えることができる。

また、本実施形態によれば、散水板４６０が空気混入室４５０を挟んで噴射板４２０に対向する側に設けられている一方、いずれの散水孔４６１ａ〜４６１ｄ、４６２、４６３も、噴射水流が直接衝突しない位置に配置されている。これにより、各散水孔４６１ａ〜４６１ｄ、４６２、４６３から散水される水流の流速が略均一に揃えられている。このことも、前述の通り、利用者が感得する洗浄感向上の効果に貢献していると考えられる。

また、本実施形態によれば、散水板４６０には、噴射水流の噴射方向に見て当該噴射水流と重ならない位置にずれて配置されているオフセット散水孔４６１ａ〜４６１ｄ、４６２と、噴射水流の噴射方向に見て当該噴射水流と重なる位置に配置されているが衝突バー４４５が当該散水孔を覆うように散水板４６０から離間する位置に設けられているために噴射水流が直接衝突しないようになっている隠れ散水孔４６３と、のみが設けられている。これにより、散水孔４６１ａ〜４６１ｄ、４６２、４６３の各々に噴射水流が直接衝突することが確実に回避され、各散水孔４６１ａ〜４６１ｄ、４６２、４６３から散水される水流の流速を比較的容易に略均一に揃えることができる。

また、本実施形態によれば、散水部が細長い形状を有する散水板４６０からなり、衝突バー４４５は、散水板４６０の長手方向に延びていて、当該衝突バー４４５に衝突する噴射水流を散水板４６０の短手方向に拡散させるようになっている。これにより、簡易な構成で衝突バー４４５を支持することが可能である一方、噴射水流を効率良く拡散させることができる。

また、本実施形態によれば、噴射板４２０は、５本の噴射水流を噴射する５個の噴射孔４２１を有しており、当該５個の噴射孔４２１は、直線状に整列されており、衝突バー４４５は、５個の噴射孔の整列方向に延びている。これにより、簡易な構成で衝突バー４４５を支持することが可能である一方、５本の噴射水流を効率良く拡散させることができる。もっとも、噴射孔４２１及び噴射水流の数は、５に限定されない。

ここで、本実施形態では、噴射水流は衝突バー４４５にほぼ完全に衝突するようになっているが、噴射水流の一部のみが衝突バー４４５に衝突して、残りの一部が散水板４６０に直接衝突するようになっている態様も、少なくとも本願出願の時点においては、本発明に含まれる。

また、衝突部の形状や配置の態様についても、本実施形態の衝突バー４４５に限定されず、シャワーヘット４０全体の形態や散水部の形態に合わせて、任意の様々な態様が採用され得る。

なお、本実施形態では、図４に示すように、５列の散水孔（１列目：オフセット散水孔４６１ｃ、４６１ｄ、２列目：オフセット散水孔４６１ａ、４６１ｂ、３列目：隠れ散水孔４６３及びオフセット散水孔４６２、４列目：オフセット散水孔４６１ａ、４６１ｂ、５列目：オフセット散水孔４６１ｃ、４６１ｄ）のうち、３列目の散水孔４６２、４６３のみ断面の直径が大きくなっており、他の列の散水孔はいずれも断面の直径が相対的に小さくなっている。

しかしながら、２〜４列目のオフセット散水孔４６１ａ、オフセット散水孔４６１ｂ、オフセット散水孔４６２及び隠れ散水孔４６３の断面の直径を大きくして、１列目と５列目のオフセット散水孔４６１ｃ及びオフセット散水孔４６１ｄのみ断面の直径を相対的に小さくしてもよい。

要するに、本発明において、衝突部（例えば衝突バー４４５）の近傍に位置して気泡混入密度が低い気泡混入水を散水する傾向がある散水孔というのは、衝突部の下流側で空気が回り込みにくいエリア内に配置された散水孔であると言え、そのような「衝突部の近傍に位置する散水孔」というのは、噴射水流の噴射方向からみて必ずしも衝突部と重なる位置に位置する散水孔には限定されないということである。なお、衝突部の近傍、すなわち、衝突部の下流側で空気が回り込みにくいエリアというのは、流量や衝突部の配置などにより変動するため一概には言えないものの、一例としては、衝突部からの距離が図５の左右方向に見て約２，４ｍｍ（衝突部の図５の左右方向の寸法の約１．６倍程度）の範囲と言える。

あるいは、１列目と５列目のオフセット散水孔４６１ｃ及びオフセット散水孔４６１ｄの断面の直径を相対的に小さくし、２列目と４列目のオフセット散水孔４６１ａ及びオフセット散水孔４６１ｂの断面の直径を相対的に中程度とし、３列目のオフセット散水孔４６２及び隠れ散水孔４６３の断面の直径を相対的に大きくしてもよい。

気泡混入密度が高い気泡混入水と気泡混入密度が低い気泡混入水とのそれぞれの挙動は、噴射水流（と衝突部との衝突場所）からのずれの程度に影響され得る（依存し得る）と考えられるため、オフセット散水孔４６１ａ〜４６１ｄの断面積を当該ずれの程度に応じて異ならせておくことは、各散水孔から散水される水流の水滴の粒径を略均一に揃えるために有効であると考えられる。

更には、同じ列内においても、噴射孔（噴射水流）からのずれの程度に応じて、例えば、オフセット散水孔４６１ａとオフセット散水孔４６１ｂとの間で断面の直径を異ならせてもよいし、オフセット散水孔４６１ｃとオフセット散水孔４６１ｄとの間で断面の直径を異ならせてもよい。

更に、本件発明者は、空気混入室４５０内に隔壁４８０を立設することで、気泡混入密度が高い気泡混入水を所定の散水孔にガイドすることができることを知見した。そのような隔壁の例について、図６及び図７を用いて説明する。

図６は、本発明の他の実施形態に係る散水板４６０’を噴射水流の噴射方向に見た模式図であり、図７は、当該他の実施形態に係る空気混入室４５０’内の気泡混入水の挙動を説明するための模式的断面図である。

図６及び図７に示すように、短手方向に見て各オフセット散水孔４６１ｃ、４６１ｄの外側に、隔壁４５５が合計２２個設けられている。

このような隔壁４５５は、気泡混入密度が高い気泡混入水を、オフセット散水孔４６１ａ〜４６１ｄに効果的にガイドすることができる。

本実施形態では、短手方向に見て各隔壁４５５の外側に、更なるオフセット散水孔４６１ｅ、４６１ｆが設けられている。本件発明者によれば、気泡混入密度が低い気泡混入水が、これらのオフセット散水孔４６１ｅ、４６１ｆに向かって流れて、そこから散水される傾向がある。従って、これらのオフセット散水孔４６１ｅ、４６１ｆの断面の直径は、隠れ散水孔４６３及びオフセット散水孔４６２と同じになっている。

本実施形態のような隔壁４５５を意図的に設けることで、気泡混入密度が高い気泡混入水を所定の散水孔にガイドすることができ、各散水孔から散水される水流の水滴の粒径を，より的確に略均一に揃えることができる。また、シャワーヘッドの設計上の自由度が増大する。

以上の説明は、キッチン用水栓ＫＦに用いられるシャワーヘッド４０についてなされているが、本発明のシャワーヘッドは、他の用途にも利用可能である。例えば、風呂設備で利用されるシャワーシステムに適用されてもよいし、特殊な業務用の洗浄装置等に適用されてもよい。

ＫＦ キッチン用水栓
１０ システムキッチン
２０ シンク
３０ 取付部
４０ シャワーヘッド
４０ｒ 整流吐水部
４０ｓ シャワー吐水部
９０ 被洗浄物
４１０ シャワーヘッド本体
４１１ 給水流路
４１４ 整流用流路
４１５ シャワー用流路（通水路）
４１６ 空気導入口
４１７ 空気吸引路
４２０ 噴射板
４２１ 噴射孔
４３０ 空気吸引作用が生じる空間（空気吸引路の一部）
４４０ スロート部材
４４１ スロート（空気吸引路の一部、及び／または、空気混入室の一部）
４４２ （スロートの）内壁面
４４５ 衝突バー
４５０、４５０’ 空気混入室
４５５ 隔壁
４６０、４６０’ 散水板
４６１ａ〜４６１ｆ オフセット散水孔
４６２ 衝突バーで覆われているオフセット散水孔
４６３ 隠れ散水孔

Claims (9)

1. 給水源に接続可能な通水路と、
   前記通水路を通過してくる水の流速を高めて噴射水流を噴射するオリフィス部と、
   空気導入口に連通すると共に前記噴射水流の通過位置に隣接し、前記噴射水流の通過に伴って発生する負圧によって前記空気導入口を介して空気を吸引する空気吸引路と、
   前記空気吸引路が前記負圧によって吸引する空気を前記噴射水流と混合させて気泡混入水とする空気混入室と、
   前記空気混入室を区画する壁の一部であって、複数の散水孔を有する散水部と、
   前記空気混入室内において、前記噴射水流の少なくとも一部が衝突する位置に配置された衝突部と、
   を備え、
   前記衝突部の近傍に位置して気泡混入密度が低い気泡混入水を散水する傾向がある散水孔の断面積は、前記衝突部の遠方に位置して気泡混入密度が高い気泡混入水を散水する傾向がある散水孔の断面積よりも、大きい
   ことを特徴とするシャワーヘッド。
2. 前記散水部は、前記空気混入室を挟んで、前記オリフィス部に対向する側に設けられており、
   前記散水孔の各々は、前記噴射水流が直接衝突しない位置に配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のシャワーヘッド。
3. 前記散水孔の各々は、
   （１）前記噴射水流の噴射方向に見て当該噴射水流と重ならない位置にずれて配置されているオフセット散水孔であるか、あるいは、
   （２）前記噴射水流の噴射方向に見て当該噴射水流と重なる位置に配置されているが、前記衝突部が当該散水孔を覆うように前記散水部から離間する位置に設けられているために前記噴射水流が直接衝突しないようになっている隠れ散水孔である
   ことを特徴とする請求項２に記載のシャワーヘッド。
4. 前記オフセット散水孔が、少なくとも１つ存在し、
   前記隠れ散水孔が、少なくとも１つ存在し、
   前記隠れ散水孔の断面積は、前記オフセット散水孔の少なくとも一部の断面積よりも大きい
   ことを特徴とする請求項３に記載のシャワーヘッド。
5. 前記噴射水流の噴射方向に見て当該噴射水流からのずれの程度が異なる複数のオフセット散水孔が存在し、
   前記オフセット散水孔の断面積は、前記ずれの程度に応じて異なっている
   ことを特徴とする請求項３または４に記載のシャワーヘッド。
6. 前記空気混入室内には、気泡混入密度が高い気泡混入水を所定の散水孔にガイドする隔壁が設けられている
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のシャワーヘッド。
7. 前記散水部は、細長い形状を有する散水板からなり、
   前記衝突部は、前記散水板の長手方向に延びていて、当該衝突部に衝突する前記噴射水流を前記散水板の短手方向に拡散させるようになっている
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のシャワーヘッド。
8. 前記オリフィス部は、複数の噴射水流を噴射する複数の噴射孔を有しており、
   前記複数の噴射孔は、直線状に整列されており、
   前記衝突部は、前記複数の噴射孔の整列方向に延びている
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のシャワーヘッド。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載のシャワーヘッドと、
   前記シャワーヘッドの前記通水路と給水源とを接続するための給水管と、
   を備えたことを特徴とするキッチン用水栓。

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