JP2018161220A - 肩湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】入浴者がより快適に肩湯を愉しむことができる肩湯装置を提供すること。【解決手段】浴槽２と給湯器４との間で風呂水Ｘを循環させる循環回路１９に、肩湯装置８のホース８２を接続する。ホース８２を浴室内に進退可能に設け、ホース８２の先端部に第１ノズル８１を取り付ける。第１ノズル８１のスリット開口部８１３が設けられた正面側縁部と反対に位置する背面側縁部に第１磁石８１４を取り付け、第１ノズル８１を浴室の壁面Ｗに対して任意の位置に取り付けることができるようにする。【選択図】図２

Description

本発明は、ノズルから浴槽内へ向けて湯を吐出する肩湯装置に関する。

肩や首の後ろを温めると、血行が良くなり、肩凝りや冷え性が改善されることが知られている。そのため、従来から、例えば、特許文献１、特許文献２、及び、特許文献３に記載されるように、浴槽に設置したノズルから浴槽内へ向けて湯を吐出し、入浴者の肩や首に当てる肩湯装置が知られている。

実用新案登録第２５６３９２０号公報 特開２０１６−６９９７２号公報 特開２０１５−２２６６２８号公報

しかしながら、上記技術には、以下の問題があった。すなわち、特許文献１、特許文献２、及び、特許文献３に記載される肩湯装置は、ノズルが浴槽に固定されていた。そのため、入浴者は、ノズルから吐出される湯の落下位置に肩や首の位置を合わせて姿勢をとる必要があり、不便であった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、ノズルから浴槽内へ向けて湯を吐出する肩湯装置において、入浴者がより快適に肩湯を愉しむことができる技術を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。その一態様は、ノズルから浴槽内へ向けて湯を吐出する肩湯装置において、前記ノズルの高さを調整する高さ調整部材と、前記湯が流れる供給回路と前記ノズルとを接続するものであって、前記高さ調整部材を介して高さを調整された前記ノズルの位置に応じて、浴室内に進退するホースと、を有することを特徴とする。

この構成を有する肩湯装置は、ホースを浴室内へ進退させながら、高さ調整部材によりノズルを任意の高さに設置できる。高さ調整されたノズルは、ホースを介して供給回路から供給された湯を吐出する。このような肩湯装置は、入浴者が自分の肩や首の位置に合わせてノズルの高さを任意に調整することができる。よって、上記肩湯装置によれば、入浴者は、リラックスした姿勢で肩湯を快適に愉しむことができる。

また、上記構成の肩湯装置において、前記高さ調整部材は、前記ノズルに取り付けられた磁石であることが好ましい。

この構成を有する肩湯装置は、浴室の壁面が金属板を含むため、ノズルに取り付けられた磁石によって、浴室の壁面に対して任意の位置にノズルを簡単に取り付けることができる。よって、上記肩湯装置によれば、入浴者の体格に合わせて、ノズルの位置を簡単に調整できる。

また、上記構成の肩湯装置において、前記ノズルは、吐出口の形状が異なる第１ノズルと第２ノズルを含み、前記ホースは、前記第１ノズルと前記第２ノズルが交換可能に取り付けられること、が好ましい。

この構成を有する肩湯装置は、第１ノズルの吐出口から吐出される湯の形状と、第２ノズルの吐出口から吐出される湯の形状が、異なる。そのため、ユーザは、第１ノズルと第２ノズルをホースに付け替えるだけで、異なるタイプの肩湯を愉しむことができる。

また、上記構成の肩湯装置において、前記供給回路が、ポンプを駆動して前記浴槽の風呂水を循環させる循環回路であること、前記第１ノズルは、スリットが形成され、前記スリットから前記湯を膜形状に吐出すること、前記スリットは、高さ方向の幅の平均値が０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下であること、が好ましい。

この構成を有する肩湯装置は、循環回路に設置されるポンプの性能により、例えば毎分８Ｌ〜１６Ｌの小流量で湯が第１ノズルに供給される。第１ノズルは、スリットを形成されている。そのスリットの高さ方向の幅の平均値は、０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下と狭い。そのため、第１ノズルは、スリットに供給された湯が、スリットにより流路を絞られて流速を上昇させ、スリット内にほぼ均一に広がる。そして、湯は、吐出口へ向かってほぼ均等に流れ、吐出口から前方に向かって膜形状に吐出される。膜形状の湯は、吐出口から浴槽に向かって弧を描くようにして落下する。よって、上記構成の肩湯装置によれば、吐出流量が多い専用ポンプを別途設置しなくても、第１ノズルのスリットの高さ方向の幅の平均値を０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下に調整することで、既存の循環回路のポンプを利用して第１ノズルから膜形状の湯を吐出できるので、機器コストを低減できる。

また、上記構成の肩湯装置において、前記第２ノズルは、筒形状をなし、軸線方向に沿って複数の吐出孔が形成されており、前記複数の吐出孔の各々から前記湯を筋形状に吐出すること、前記複数の吐出孔は、前記第２ノズルの軸線方向中心部に形成された吐出孔が、前記第２ノズルの軸線方向両端部に形成された吐出孔より、高い位置に形成されていることが好ましい。

この構成を有する肩湯装置は、筒状の第２ノズルに形成された複数の吐出孔から、湯を筋形状に吐出する。人間の骨格上、首は、両肩より高い位置にある。第２ノズルは、第２ノズルの軸線方向中心部に形成される吐出孔を、第２ノズルの軸線方向両端部に形成される吐出孔より、高い位置に設ける。つまり、第２ノズルは、人間の首や肩の高さに合わせて複数の吐出孔が形成されている。よって、上記構成の肩湯装置によれば、複数の吐出孔から吐出される筋形状の湯を入浴者の肩や首に適切に当て、湯の飛沫を抑制できる。

従って、本発明によれば、ノズルから浴槽内へ向けて湯を吐出する肩湯装置において、入浴者がより快適に肩湯を愉しむことができる。

本発明の一実施形態に係る肩湯装置を使用する肩湯システムの機器構成を示す図である。 ノズルの高さ調整を説明する図である。 第１ノズルを正面側から見た外観斜視図である。 図３のＡＡ断面図である。 第１ノズルから湯を吐出する様子を示す図である。 第２ノズルの正面図である。 第２ノズルの上面図である。 第２ノズルの側面図である。 第２ノズルから湯を吐出する様子を示す図である。 流れのシミュレーションに使用したノズル形状を説明する図であって、給水口が２箇所にあるタイプを示す。 タイプＡ１のノズルに関する第１のシミュレーション結果を示す図である。 タイプＡ２のノズルに関する第１のシミュレーション結果を示す図である。 タイプＡ３のノズルに関する第１のシミュレーション結果を示す図である。 タイプＡ４のノズルに関する第１のシミュレーション結果を示す図である。 タイプＡ１のノズルに関する第１のシミュレーション結果を示す図である。 タイプＡ２のノズルに関する第１のシミュレーション結果を示す図である。 タイプＡ３のノズルに関する第１のシミュレーション結果を示す図である。 タイプＡ４のノズルに関する第１のシミュレーション結果を示す図である。 タイプＡ１のノズルに関する第２のシミュレーション結果を示す図である。 タイプＡ２のノズルに関する第２のシミュレーション結果を示す図である。 タイプＡ３のノズルに関する第２のシミュレーション結果を示す図である。 タイプＡ４のノズルに関する第２のシミュレーション結果を示す図である。 タイプＢ１のノズルに関する第３のシミュレーション結果を示す図である。 タイプＢ２のノズルに関する第３のシミュレーション結果を示す図である。 タイプＢ３のノズルに関する第３のシミュレーション結果を示す図である。 タイプＢ４のノズルに関する第３のシミュレーション結果を示す図である。 タイプＢ１のノズルに関する第４のシミュレーション結果を示す図である。 タイプＢ２のノズルに関する第４のシミュレーション結果を示す図である。 タイプＢ３のノズルに関する第４のシミュレーション結果を示す図である。 タイプＢ４のノズルに関する第４のシミュレーション結果を示す図である。 流れのシミュレーションに使用したノズル形状を説明する図であって、給水口が１箇所にあるタイプを示す。 タイプＣ１のノズルに関する第５のシミュレーション結果を示す図である。 タイプＣ２のノズルに関する第５のシミュレーション結果を示す図である。 タイプＣ３のノズルに関する第５のシミュレーション結果を示す図である。 タイプＤ１のノズルに関する第６のシミュレーション結果を示す図である。 タイプＤ２のノズルに関する第６のシミュレーション結果を示す図である。 タイプＤ３のノズルに関する第６のシミュレーション結果を示す図である 第２ノズルの変形例である。 高さ調整部材の変形例である。

以下に、本発明に係る肩湯装置の実施形態について図面に基づいて説明する。図１に示すように、肩湯装置８は、肩湯システム１に組み込まれる。

まず、図１を参照して肩湯システム１の構成を説明する。肩湯システム１は、肩湯装置８が、浴槽２と給湯器４との間で風呂水Ｘを循環させる循環回路１９に接続されている。肩湯装置８は、浴槽２の風呂水Ｘを循環回路１９から供給され、浴槽２内へ向かって湯を吐出する。本明細書では、肩湯装置８から吐出される湯を「肩湯Ｙ」ともいう。また、「肩湯Ｙ」は、後述される第１ノズル８１から吐出される場合には「肩湯Ｙ１」といい、後述される第２ノズル９１から吐出される場合には「肩湯Ｙ２」ということもある。

循環回路１９は、浴槽２に設けられた循環口３が、復路配管５と往路配管６を介して給湯器４に接続され、給湯器４に内設されたポンプ２０の動作により、風呂水Ｘを浴槽２と給湯器４との間で循環させる。このとき、給湯器４は、バーナ４ａを駆動することにより、風呂水Ｘを追い焚きすることができる。

ここで、ポンプ２０は、バーナ４ａが風呂水Ｘを加熱できる流量で風呂水Ｘを循環回路１９に循環させる吐出能力を有する。そのため、ポンプ２０は、一般的に、吐出流量が８Ｌ／分以上１６Ｌ／分以下のものが選定される。

往路配管６には、三方弁７が配設されている。三方弁７は、第１ポート７ａが給湯器４に導通し、第２ポート７ｂが循環口３に導通し、第３ポート７ｃが肩湯装置８に導通している。

肩湯システム１は、制御手段１８を備える。制御手段１８は、周知のマイクロコンピュータで構成されている。制御手段１８は、給湯器４の動作を設定する給湯器リモコン１５が電気的に接続されている。給湯器リモコン１５は、通信線１７を介して運転リモコン１６に接続している。給湯器リモコン１５は、運転リモコン１６の設定が自動的に自機に反映されるようになっている。給湯器リモコン１５と運転リモコン１６は、給湯器４の各種設定を行うボタンを備える。このボタンは、オンオフ式のアナログスイッチでも、液晶タッチパネルに表示されるデジタルスイッチでも良い。本実施形態では、給湯器リモコン１５はキッチンに設置され、運転リモコン１６は浴室に設置される。

制御手段１８は、三方弁７とバーナ４ａとポンプ２０に電気的に接続されている。制御手段１８は、運転リモコン１６から給湯器リモコン１５を介して肩湯モードの実行指令を受け付けると、記憶領域に記憶された肩湯制御プログラムを起動して三方弁７とポンプ２０の動作を制御する。つまり、制御手段１８は、第１ポート７ａを第３ポート７ｃに連通させ、第２ポート７ｂを遮断するように三方弁７の動作を制御し、ポンプ２０を駆動させることにより、浴槽２の風呂水Ｘを肩湯装置８に供給し、肩湯装置８から肩湯Ｙを吐出させる。このとき、制御手段１８は、給湯器４のバーナ４ａを駆動させ、風呂水Ｘを給湯器４で所定の設定温度に加熱してから肩湯装置８に供給するようにしても良い。

一方、制御手段１８は、運転リモコン１６から給湯器リモコン１５を介して追い焚きモードの実行指令を受け付けると、記憶領域に記憶された追い焚きプログラムを起動して三方弁７とバーナ４ａとポンプ２０の動作を制御する。つまり、制御手段１８は、第１ポート７ａを第２ポート７ｂに連通させ、第３ポート７ｃを遮断するように三方弁７の動作を制御し、バーナ４ａとポンプ２０を駆動させることにより、給湯器４で加熱された風呂水Ｘを浴槽２に供給する。

続いて、図２を参照しながら肩湯装置８の構成を説明する。肩湯装置８は、第１ノズル８１と、ホース８２と、保持部材８４を備える。肩湯装置８は、第１ノズル８１の高さを調整できるように構成されている。

ホース８２は、可撓性を有し、浴槽２の裏側に収納されている。ホース８２は、先端部が浴槽２に形成された貫通孔２ａから浴室内に引き出されている。ホース８２の先端部には、第１ノズル８１が着脱可能に接続されている。一方、ホース８２は、後端部が三方弁７の第３ポート７ｃ（図１参照）に連通している。

保持部材８４は、浴槽２の貫通孔２ａの内壁に配設され、浴槽２の裏側から浴室内にホース８２を案内する。また、保持部材８４は、湯水が浴槽２の裏側に流入することを防ぐために、ホース８２と貫通孔２ａの内周面との間をシールしている。

第１ノズル８１は、第１磁石８１４が接着剤などで固定されている。浴室の壁面Ｗは、金属板を含む。よって、第１ノズル８１は、第１磁石８１４を介して壁面Ｗに対して任意の位置に取り付けることが可能である。

図５及び図９に示すように、ホース８２の先端部には、吐出口の形状が異なる第１ノズル８１と第２ノズル９１が交換可能に取り付けられる。

図５に示すように、第１ノズル８１は、ホース８２から供給される湯を膜形状に吐出するように構成されている。

すなわち、図３に示すように、第１ノズル８１は、板状に設けられた第１ノズル本体８１０を備える。第１ノズル本体８１０は、人が触れたときに冷たくないように、樹脂で形成しても良いし、金属で形成して樹脂などで表面をコーティングしても良い。

図４に示すように、第１ノズル本体８１０には、面積が広い上下端面に対して平行に、スリット８１１が矩形状に形成されている。スリット８１１は、一辺が第１ノズル本体８１０の長手方向正面側縁部に開口しており、そのスリット開口部８１３により、第１ノズル８１の長手方向に沿って細長く形成された吐出口を構成している。第１ノズル８１は、ホース８２からスリット８１１に湯を流入させるための流入口８１２が形成されている。流入口８１２は、スリット開口部８１３と反対側に位置するスリット８１１の奥部であって、スリット８１１の長手方向中心位置に、設けられている。スリット８１１は、高さ方向の厚みＷ１が均一に設けられている。厚みＷ１は、高さ方向の幅の一例である。厚みＷ１は、０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の大きさに設定されている。

このような第１ノズル８１は、流入口８１２からスリット８１１に流入した湯が、スリット８１１により流路を絞られて流速を上昇させ、スリット８１１全体にほぼ均一に広がる。よって、図５に示すように、スリット開口部８１３から吐出される湯は、連続的な膜形状になる。

第１ノズル本体８１０は、スリット開口部８１３を備える正面側縁部と反対側に位置する背面側縁部に、第１磁石８１４が接着剤などで一体的に取り付けられている。

一方、図９に示すように、第２ノズル９１は、ホース８２から供給される湯を筋形状に吐出するように構成されている。

すなわち、図６、図７、及び、図８に示すように、第２ノズル９１は、管形状の第２ノズル本体９１０を備える。図６に示すように、第２ノズル本体９１０は、複数の吐出孔９１３が軸線方向に沿って等間隔に形成され、内部流路９１１に連通している。第２ノズル本体９１０は、この複数の吐出孔９１３により、吐出口を構成している。

図７に示すように、第２ノズル９１には、ホース８２から内部流路９１１に湯を流入させるための流入口９１２が形成されている。流入口９１２は、内部流路９１１の軸線方向中心位置に形成されている。

図８に示すように、第２ノズル本体９１０は、吐出孔９１３と反対側に平坦面９１５を備える。その平坦面９１５には、第２磁石９１４が接着剤などにより一体的に取り付けられている。

ここで、図６に示すように、複数の吐出孔９１３は、第２ノズル９１に形成される位置によって、中心部吐出孔群９１３ａと、中間吐出孔群９１３ｂと、端部吐出孔群９１３ｃに分類される。中心部吐出孔群９１３ａは、内部流路９１１の軸線方向中心部分に設けられ、最も高い位置に形成されている。端部吐出孔群９１３ｃは、第２ノズル９１の両端側に設けられ、最も低い位置に形成されている。中間吐出孔群９１３ｂは、中心部吐出孔群９１３ａと端部吐出孔群９１３ｃとの中間に設けられ、中心部吐出孔群９１３ａと端部吐出孔群９１３ｃとの間の高さになる位置に形成されている。つまり、吐出孔９１３は、形成される位置の高さが段階的に変更されている。

このような第２ノズル９１は、図９に示すように、流入口９１２から内部流路９１１に流入した湯が各吐出孔９１３から筋形状に吐出される。

ところで、ポンプ２０は、既設のバスシステムにおいて追い焚き用に使用されるものであり、吐出流量が８Ｌ／分以上１６Ｌ／分以下程度である。このポンプ２０を利用して第１ノズル８１から膜形状の湯を吐出するために、発明者らは、ノズルの形状を変更して様々なシミュレーションを行い、鋭意工夫を重ねて第１ノズル８１の形状を特定した。このシミュレーションについて説明する。

発明者らは、スリットの厚みと空間中の液体割合の分布との関係を調べる第１のシミュレーションを行った。この第１のシミュレーションでは、スリット８１１の厚みＷ１が異なるタイプＡ１、タイプＡ２、タイプＡ３、タイプＡ４のノズルについて、解析を行った。タイプＡ１〜Ａ４のノズルは、何れも、図１０に示すように、流入口８１２が２箇所に設けられている。流入口８１２の内径Ｗ５は、それぞれ、２３ｍｍである。そして、タイプＡ１〜Ａ４のノズルは、給水口の間隔Ｗ４が１５０ｍｍ、スリット８１１の長手方向の幅Ｗ２が３００ｍｍ、スリット８１１の奥行き方向の幅Ｗ３が８０ｍｍにされている。しかし、タイプＡ１のノズルは、スリット８１１の厚みＷ１が０．５ｍｍである。タイプＡ２のノズルは、スリット８１１の厚みＷ１が１．０ｍｍである。タイプＡ３のノズルは、スリット８１１の厚みＷ１が１．５ｍｍである。タイプＡ４のノズルは、スリット８１１の厚みＷ１が２．０ｍｍである。尚、各流入口８１２には、水が６Ｌ／分ずつ流入することにした。つまり、タイプＡ１〜Ａ４のノズルは、何れも、ポンプ２０の吐出流量と同程度の流量、すなわち、１２Ｌ／分の流量で、水がスリット８１１に流入する。

図１１〜図１８に、第１のシミュレーション結果を示す。図１１〜図１４は、各ノズルを斜めから見た場合の第１のシミュレーション結果である。図１５〜図１８は、各ノズルを上方から見た場合の第１のシミュレーション結果である。そして、図１１と図１５は、タイプＡ１のノズルに関する第１のシミュレーション結果であり、対応している。図１２と図１６は、タイプＡ２のノズルに関する第１のシミュレーション結果であり、対応している。図１３と図１７は、タイプＡ３のノズルに関する第１のシミュレーション結果であり、対応している。図１４と図１８は、タイプＡ４のノズルに関する第１のシミュレーション結果であり、対応している。

図１１のＭ１１、図１２のＭ２１、図１３のＭ３１、図１４のＭ４１に示すように、タイプＡ１〜Ａ４のノズルは、何れも、スリット８１１全体に均一な流量で水が広がっている。図１１のＭ１２，Ｍ１３及び図１２のＭ２２，Ｍ２３に示すように、タイプＡ１及びタイプＡ２のノズルは、スリット開口部８１３から吐出する水の流量のばらつきが小さい。また、そのばらつきの間隔が狭い。しかし、図１３のＭ３２，Ｍ３３及び図１４のＭ４２，Ｍ４３に示すように、タイプＡ３及びタイプＡ４のノズルは、スリット開口部８１３から吐出する水の流量のばらつきが大きい。

そして、図１５のＰ１１及び図１６のＰ２１に示すように、タイプＡ１及びタイプＡ２のノズルは、水をスリット開口部８１３全体から前方に向かって吐出している。しかし、タイプＡ３及びタイプＡ４のノズルは、図１７のＰ３２と図１８のＰ４２に示すように、水がスリット開口部８１３から前方に向かって吐出する部分と、図１７のＰ３１と図１８のＰ４１に示すように、水がスリット開口部８１３から真下に垂れて流れる部分が混在している。

また、発明者らは、タイプＡ１〜Ａ４のノズルについて、流速分布を調べる第２のシミュレーションを行った。この第２のシミュレーションでは、第１のシミュレーションと同じ条件の下、水の流速を解析した。図１９〜図２２に、第２のシミュレーションの結果を示す。

タイプＡ１及びタイプＡ２のノズルは、図１９のＱ１０，Ｑ１１及び図２０のＱ２０，Ｑ２１に示すように、流入口に流入する直前の流速と、流入口８１２に流入した直後の流速との差が大きい。一方、タイプＡ３及びタイプＡ４のノズルは、図２１のＱ３０，Ｑ３１及び図２２のＱ４０，Ｑ４１に示すように、流入口に流入する直前の流速と、流入口８１２に流入した直後の流速との差が小さい。つまり、タイプＡ１，Ａ２のノズルは、タイプＡ３，Ａ４のノズルと比べ、水が流入口８１２からスリット８１１に流入することにより流速が加速されている。

タイプＡ１及びタイプＡ２のノズルは、図１９のＱ１２及び図２０のＱ２２に示すように、スリット８１１内の流速が、ほぼ均一である。そのため、タイプＡ１及びタイプＡ２のノズルは、図１９のＱ１３及び図２０のＱ２３に示すように、スリット開口部８１３全体から水がほぼ同じ流速で吐出している。

しかし、タイプＡ３及びタイプＡ４のノズルは、図２１のＱ３２，Ｑ３３及び図２２のＱ４２，Ｑ４３に示すように、スリット８１１の中央部と内壁付近の流速が特に速くなっており、スリット８１１内で流速にムラがある。そして、タイプＡ３及びタイプＡ４のノズルは、図２１のＱ３４，Ｑ３５及び図２２のＱ４４，Ｑ４５に示すように、スリット８１１内で流速が速かった部分では、スリット開口部８１３から速い流速で水が前方に向かって吐出され、スリット８１１内で流速が遅かった部分では、スリット開口部８１３から遅い流速で水が吐出され、真下に垂れるように流れる。つまり、タイプＡ３及びタイプＡ４のノズルは、スリット開口部８１３から吐出する水が途切れ、連続的な膜形状になりにくい。

これら第１のシミュレーション結果と第２のシミュレーション結果より、ポンプ２０を用いて風呂水Ｘを肩湯装置８に供給する場合において、スリット８１１のスリット開口部８１３全体から膜形状に水を吐出するには、スリット８１１の厚みＷ１を１．０ｍｍ以下にすると良いことが分かった。

もっとも、スリット８１１の厚みＷ１が小さすぎると、水がスリット８１１内で均一に広がらず、流速がばらついてしまう。この場合、タイプＡ３及びタイプＡ４のノズルと同様、スリット開口部８１３から吐出する水が途切れ、連続的な膜形状になりにくい。よって、スリットの厚みＷ１は、０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下とすることが望ましい。

次に、発明者らは、スリットの面取りと空間中の液体割合の分布との関係を調べる第３のシミュレーションを行った。この第３のシミュレーションでは、タイプＢ１、タイプＢ２、タイプＢ３、タイプＢ４のノズルについて、解析を行った。タイプＢ１〜Ｂ４のノズルは、図１０の仮想線に示す面取りＮの有無及び大きさが異なる。タイプＢ１〜Ｂ４のノズルは、２箇所に設けた流入口８１２の内径Ｗ５が２３ｍｍである。そして、タイプＢ１〜Ｂ４は、スリット８１１の厚みＷ１が１．０ｍｍ、スリット８１１の長手方向の幅Ｗ２が３００ｍｍ、スリット８１１の奥行き方向の幅Ｗ３が８０ｍｍにされている。しかし、タイプＢ１のノズルは、スリット８１１に面取りＮを施さず、スリット８１１は矩形状に形成されている。タイプＢ２〜Ｂ４のノズルは、スリット８１１のスリット開口部８１３と反対側に位置する奥側の角部が面取りＮを施されている。タイプＢ２のノズルは、奥行き方向と長手方向がそれぞれ５０ｍｍずつ面取りＮを施されている。タイプＢ３、Ｂ４のノズルは、それぞれ、奥行き方向と長手方向がそれぞれ７０ｍｍずつ面取りＮを施されている。タイプＢ１〜Ｂ３のノズルは、流入口８１２の間隔Ｗ４が１５０ｍｍである。タイプＢ４のノズルは、流入口８１２の間隔Ｗ４が１００ｍｍである。尚、各流入口８１２には、水が６Ｌ／分ずつ流入することにした。つまり、タイプＢ１〜Ｂ４のノズルは、何れも、ポンプ２０の吐出流量と同程度の流量、すなわち、１２Ｌ／分の流量で、水がスリット８１１に流入する。

図２３〜図２６に、第３のシミュレーション結果を示す。図２３のＳ１１，Ｓ１２に示すように、タイプＢ１のノズルは、面取りが施されていなくても、水がスリット８１１全体に均一に広がり、スリット開口部８１３から連続的に吐出されている。また、図２４のＳ２１，Ｓ２２に示すように、タイプＢ２のノズルは、タイプＢ１のノズルと同様、水がスリット８１１全体に均一に広がり、スリット開口部８１３から連続的に吐出されている。しかし、図２５に示すタイプＢ３のノズルのように、面取りＮが大きくなると、図中Ｓ３１のようにスリット８１１内で水が均一に広がっても、図中Ｓ３２に示すように、水が真下に垂れる箇所が発生する。つまり、タイプＢ３のノズルは、スリット開口部８１３から連続的に水を吐出できない。また、図２６に示すタイプＢ４のノズルは、流入口８１２から吐出された水が、スリット８１１の面取りＮ側に流れにくくするために、流入口８１２の間隔Ｗ４をタイプＢ３のノズルより狭くしている。しかし、図２６のＳ４２に示すように、タイプＢ４のノズルも、水がスリット開口部８１３から真下に垂れる箇所がある。つまり、タイプＢ４のノズルは、スリット開口部８１３から水を連続的に吐出できない。

また、発明者らは、タイプＢ１〜Ｂ４のノズルについて、流速分布を調べる第４のシミュレーションを行った。この第４のシミュレーションでは、第３のシミュレーションと同じ条件の下、水の流速を解析した。図２７〜図３０に、第４のシミュレーションの結果を示す。

図２７のＴ１２に示すように、タイプＢ１のノズルは、流速がスリット８１１全体でほぼ均一になっている。そして、図中Ｔ１３に示すように、タイプＢ１のノズルは、スリット開口部８１３から吐出される水の流速が均一である。

一方、面取りＮを施した場合、図２８に示すタイプＢ２のノズルのように、面取りＮが小さい場合には、図中Ｔ２２に示すように、スリット８１１内の流速のばらつきが小さい。そして、図中Ｔ２３に示すように、スリット開口部８１３から吐出される水の流速のばらつきが小さい。しかし、図２９に示すタイプＢ３のノズルのように、面取りＮが大きい場合には、図中Ｔ３１，Ｔ３２に示すように、スリット８１１の内壁付近及びスリット８１１の長手方向中央付近の流速が速くなり、スリット８１１内における流速のばらつきが大きくなる。そのため、タイプＢ３のノズルは、図中Ｔ３３，Ｔ３４に示すように、スリット開口部８１３から吐出される水の流速のばらつきが大きかった。そして、タイプＢ３のノズルは、スリット開口部８１３から吐出されるときの流速が小さい部分において、水が真下に垂れるように流れていた。図３０に示すタイプＢ４のノズルも、図中Ｔ４１，Ｔ４２に示すように、スリット８１１内で流速がばらつく。そのため、スリット開口部８１３から吐出される水の流速にも、図中Ｔ４３，Ｔ４４に示すようにばらつきが生じていた。よって、タイプＢ４のノズルも、図中Ｔ４３に示すように、タイプＢ３と同様、水がスリット開口部８１３から真下に垂れるように流れる箇所が発生した。

これら第３のシミュレーション結果と第４のシミュレーション結果より、ポンプ２０を用いて風呂水Ｘを肩湯装置８に供給する場合において、スリット８１１のスリット開口部８１３全体から膜形状に水を吐出するには、スリット８１１は、面取りＮを行う必要がなく、矩形状でも良いことが分かった。

次に、発明者らは、スリットの厚みＷ１を１．０ｍｍに固定し、スリットの奥行き方向の幅Ｗ３と空間中の液体割合の分布との関係を調べる第５のシミュレーションを行った。この第５のシミュレーションでは、タイプＣ１、タイプＣ２、タイプＣ３のノズルについて、解析を行った。タイプＣ１〜Ｃ３は、図３１に示すように、スリット８１１の長手方向中心部の奥側に、内径Ｗ５が２３ｍｍの流入口８１２が、設けられている。そして、タイプＣ１〜Ｃ３は、スリット８１１の厚みＷ１が１．０ｍｍ、スリット８１１の長手方向の幅Ｗ２が３００ｍｍにされている。タイプＣ１〜Ｃ３は、スリット８１１の奥行き方向の幅Ｗ３が異なる。すなわち、タイプＣ１のノズルは、スリット８１１の奥行き方向の幅Ｗ３が８０ｍｍにされている。タイプＣ２のノズルは、スリット８１１の奥行き方向の幅Ｗ３が１００ｍｍにされている。タイプＣ３のノズルは、スリット８１１の奥行き方向の幅Ｗ３が１２０ｍｍにされている。尚、流入口８１２には、水が１４Ｌ／分ずつ流入することにした。つまり、タイプＣ１〜Ｂ３のスリット８１１には、何れも、ポンプ２０の吐出流量と同程度の流量で、水が流入する。図３２〜図３４に、第５のシミュレーション結果を示す。

図３２〜図３４に示すタイプＣ１〜Ｃ３のノズルは、奥行きの幅Ｗ３が異なっても、スリット８１１全体に水が均一に広がって流れた。よって、スリット８１１の奥行きの幅Ｗ３は、スリット開口部８１３から水を連続的な膜形状に吐出することへの影響が小さいことが分かった。また、第１のシミュレーション結果と第５のシミュレーション結果より、流入口８１２を２箇所から１箇所に減らしても、水を連続的な膜形状に吐出させることができることが分かった。

次に、発明者らは、流体の流入量と空間中の液体割合の分布との関係を調べる第６のシミュレーションを行った。この第６のシミュレーションでは、同一形状のノズルを使用しており、水の流入量によってタイプＤ１とタイプＤ２とタイプＤ３に分けている。タイプＤ１〜Ｄ３のノズルは、何れも、スリット８１１の厚みＷ１が１．５ｍｍにされている。そして、タイプＤ１〜Ｄ３のノズルは、スリット８１１の長手方向の幅Ｗ２が３００ｍｍ、スリット８１１の奥行き方向の幅Ｗ３が８５ｍｍにされている。更に、タイプＤ１〜Ｄ３のノズルは、何れも、スリット８１１の長手方向中心部の奥側に、内径Ｗ５が２３ｍｍの流入口８１２が１個設けられている。タイプＤ１のノズルは、水が流入口８１２に１４Ｌ／分ずつ流入する。タイプＤ２のノズルは、水が流入口８１２に１６Ｌ／分ずつ流入する。タイプＤ３のノズルは、水が流入口８１２に１８Ｌ／分ずつ流入する。図３５〜図３７に、第６のシミュレーション結果を示す。

図３５のＵ１１，Ｕ１２に示すように、タイプＤ１のノズルは、スリット８１１内に水が均一に分散せず、流れにムラがある。つまり、水の流入量が１４Ｌ／分で同じでも、スリット８１１の厚みＷ１が、１．０ｍｍから１．５ｍｍに大きくなると、スリット８１１内における水の流量分布にムラが生じ、更に、スリット開口部８１３から吐出する水の流量にもムラが生じる。この場合、流量の少ない部分の水が流量の多い側に引き寄せられ、入浴者の肩や首の全体に水を均一な力で満遍なく当てることが困難になる。

そこで、タイプＤ２及びタイプＤ３のノズルでは、タイプＤ１のノズルより、水の流入量を増加させた。この場合、図３６のタイプＤ２のノズル及び図３７のタイプＤ３のノズルは、図中Ｕ２１，Ｕ３１に示すように、スリット８１１内で水が均一に分散するようになった。しかし、タイプＤ２及びタイプＤ３のノズルは、図３６のＵ２２，Ｕ２３及び図３７のＵ３２，Ｕ３３に示すように、スリット開口部８１３から吐出される水の割合がばらついている。つまり、タイプＤ２及びタイプＤ３のノズルは、スリット開口部８１３から水を連続的な膜状に吐出できない。

この第６のシミュレーション結果より、スリット８１１の厚みＷ１が１．０ｍｍを超えると、流量を増加させても、スリット開口部８１３から水を膜形状に吐出させることができないことが分かった。つまり、スリット８１１の厚みＷ１を１．０ｍｍより大きくすると、既存のポンプ２０により、連続的な膜形状で湯を吐出することができないことがわかった。

続いて、肩湯装置８の動作を説明する。入浴者は、例えば、第１ノズル８１をホース８２の先端部に取り付ける。そして、入浴者は、運転リモコン１６のボタンを操作し、肩湯モードを選択し、開始指示を入力する。すると、制御手段１８は、三方弁７の第１ポート７ａを第３ポート７ｃに連通させ、ポンプ２０を駆動する。これにより、浴槽２の風呂水Ｘが復路配管５から給湯器４、往路配管６、三方弁７、肩湯装置８の第１ノズル８１へと流れる。肩湯装置８は、風呂水Ｘがホース８２から第１ノズル８１に供給され、スリット開口部８１３から膜形状の肩湯Ｙ１を吐出する。

一方、入浴者は、第２ノズル９１をホース８２の先端部に取り付けた後、運転リモコン１６のボタンを操作して、肩湯モードを選択し、開始指示を入力すると、浴槽２の風呂水Ｘが、循環回路１９を介して肩湯装置８に供給される。肩湯装置８は、風呂水Ｘがホース８２から第２ノズル９１に供給され、複数の吐出孔９１３から筋形状の肩湯Ｙ２を吐出する。

このように、肩湯装置８では、浴槽２と循環回路１９と肩湯装置８との間で風呂水Ｘを循環させながら、第１ノズル８１又は第２ノズル９１から肩湯Ｙ１又は肩湯Ｙ２を吐出させるので、浴槽２の風呂水Ｘを使って肩や首を温めることができる。つまり、肩湯装置８は、風呂水Ｘを循環させているので、無駄な湯を使わず、省エネ効果が高い。また、肩湯装置８は、既存のポンプ２０を使用して肩湯装置８の第１ノズル８１又は第２ノズル９１に風呂水Ｘを供給するので、ポンプ２０より吐出流量が多い専用ポンプ（例えば、吐出流量が３０Ｌ／分のポンプ）を使用する場合と比較して、機器コストを抑制できる。更に、下半身入浴する場合でも、第１ノズル８１から吐出される肩湯Ｙ１又は第２ノズル９１から吐出される肩湯Ｙ２を、首や肩の全体に当てることができるので、下半身入浴に使っている風呂水Ｘを利用して上半身が冷えることを防止できる。

ここで、肩湯装置８は、第１ノズル８１又は第２ノズル９１が、第１磁石８１４又は第２磁石９１４を介して壁面Ｗに着脱可能に取り付けられている。よって、入浴者は、自分の姿勢に合わせて第１ノズル８１又は第２ノズル９１の高さを簡単に調整することができる。そのため、入浴者は、自分の好きな姿勢で肩湯Ｙを首や肩の全体に当てることができ、高いリラックス効果を得ることができる。

そして、入浴者は、第１ノズル８１と第２ノズル９１をホース８２の先端部に付け替えることにより、異なるタイプの肩湯を簡単に愉しむことができる。

すなわち、第１ノズル８１は、スリット８１１のスリット開口部８１３から湯を連続的な膜形状で吐出する。この場合、湯が入浴者の肩や首を優しく包むように当たる。よって、第１ノズル８１を使用することにより、入浴者は、体の芯から温まり、血行が促進される。

一方、第２ノズル９１は、複数の吐出孔９１３から湯を筋形状に吐出する。筋形状の肩湯Ｙ２は、膜形状の肩湯Ｙ１と比べ、単位面積当たりの流量が多く、体に当たるときの衝撃が大きい。そのため、第２ノズル９１を使用した場合、入浴者の首や肩には、筋形状の肩湯Ｙ２が適度な打撃感を持って当たる。よって、入浴者は、首や肩の温め効果だけでなく、マッサージ効果も得ることができる。

しかも、第１ノズル８１と第２ノズル９１は、第１磁石８１４と第２磁石９１４を介して壁面Ｗに対して脱着可能に取り付けられるので、例えば、入浴者は、自分の体格に合わせて第１ノズル８１と第２ノズル９１の設置する高さを簡単に調整できる。また、入浴者は、第２ノズル９１を使用する場合、第２ノズル９１を高い位置に配置するほど、首や肩に当たる肩湯Ｙ２の打撃感を強くできる。よって、入浴者は、第２ノズル９１の高さを調整することで、自分の好みに合わせて肩湯Ｙ２の打撃感の強さを調整しやすい。

ところで、肩湯装置８は、循環回路１９に循環する浴槽２の湯を第１ノズル８１又は第２ノズル９１から吐出する。循環回路１９には、通常、毎分８Ｌ〜１６Ｌの小流量で風呂水Ｘが循環する。そのため、肩湯装置８を使用する場合、第１ノズル８１のスリット８１１には、毎分８Ｌ〜１６Ｌの小流量で風呂水Ｘが供給されることになる。第１ノズル８１は、スリット８１１の厚みＷ１の平均値が０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下と小さい。そのため、流入口８１２からスリット８１１に供給された風呂水Ｘは、自身の圧力によってスリット８１１全体にほぼ均一な流量で広がる。そして、スリット８１１の厚みＷ１が小さいため、風呂水Ｘは、流入口８１２からスリット８１１に流入する際に流量を絞られて、流速が加速される。風呂水Ｘは、スリット８１１内で流速がほぼ均一にされ、スリット開口部８１３へ向かって流れる。よって、第１ノズル８１は、既存の循環回路１９と既存のポンプ２０を使用して風呂水Ｘを肩湯Ｙとして使用する場合でも、スリット開口部８１３から膜形状の肩湯Ｙ１を吐出することができる。また、この肩湯Ｙ１は、スリット開口部８１３から前方に向かって吐出され、円弧を描くようにして浴槽２に落下する。そのため、入浴者は、第１ノズル８１のスリット開口部８１３に肩や首を接近させるなどの姿勢に限定されずに、リラックスした姿勢で膜形状の肩湯Ｙ１を首や肩の全体に当てることができる。

一方、第２ノズル９１は、第２ノズル９１の長手方向中心部に設けられた吐出孔９１３が、第２ノズル９１の両端部に設けられた吐出孔９１３より高い位置に設けられている。人間の骨格状、首は両肩より高い位置にある。そこで、第２ノズル９１は、第２ノズル９１の長手方向中心部に形成される中心部吐出孔群９１３ａが最も高い位置に設けられ、その中心部吐出孔群９１３ａの両側の中間吐出孔群９１３ｂが次に高い位置に設けられ、さらに中間吐出孔群９１３ｂより外側の端部吐出孔群９１３ｃは最も低い位置に設けられている。これにより、第２ノズル９１は、複数の吐出孔９１３から吐出される筋形状の肩湯Ｙ２を入浴者の肩や首に当てやすくしている。また、吐出孔９１３の位置を人間の骨格に合わせて形成したことで、筋形状の湯の一部が入浴者の頭に当たるなどの不具合を抑制できると共に、湯の飛沫を抑制することができる。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。

例えば、複数の吐出孔９１３は、同じ高さに形成しても良い。最も、複数の吐出孔９１３が形成される位置に高低差を設けることにより、湯の飛沫を防止できる。複数の吐出孔９１３に高低差を設ける場合には、例えば図３８に示すように、第２ノズル９１は、複数の吐出孔９１３は、第２ノズル９１の長手方向中心に位置する吐出孔９１３が最も高い位置になり、両端部に位置する吐出孔９１３が最も低い位置になるように、弧を描くように形成しても良い。

例えば図３９に示すように、高さ方向に沿って設置したポール１１１，１１２に対して第１ノズル８１をねじ１１３等で固定し、第１ノズル８１をポール１１１，１１２に対して任意の位置で固定するようにしたものであっても良い。第２ノズル９１もこれと同様に固定するようにしても良い。もっとも、第１及び第２ノズル８１，９１を第１及び第２磁石８１４，９１４により固定することにより、肩湯装置８の部品点数を減らしてコストダウンできる。また、浴室や第１及び第２ノズル８１，９１の清掃も簡単になる。

例えば、肩湯装置８は、給湯水を供給する給湯回路に接続し、給湯水を第１ノズル８１又は第２ノズル９１から吐出するようにしても良い。もっとも、肩湯装置８は、循環回路１９に接続して風呂水Ｘを循環させることで、省エネ性を高めることができる。

例えば、ノズルは、第１ノズル８１又は第２ノズル９１のいずれか１種類だけをホース８２に取り付けるようにしても良い。また、ホース８２に取り付けるノズルの種類は、第１ノズル８１と第２ノズル９１の２種類に限らず、３種類以上でも良い。

例えば、ホース８２は、浴槽２の貫通孔２ａから引き出すようにしたが、浴室の壁面Ｗから引き出すようにしても良い。また、ホース８２は、例えば、蛇腹のように伸縮可能に設けても良い。

例えば、磁石を治具に接着剤などで固定し、その治具に第１ノズル８１と第２ノズル９１を着脱自在に装着するようにしても良い。つまり、磁石を備える治具を第１ノズル８１と第２ノズル９１が共用するようにしても良い。

例えば、第２ノズル本体９１０は、角形でも良い。

例えば、第１ノズル８１には、複数の流入口８１２が設けられても良い。この場合、スリット８１１全体に均一な流速および流量で水を流すために、複数の流入口８１２は、スリット８１１の長手方向の中心を挟んで対称に形成されることが好ましい。そして、この場合、各流入口８１２には、同一流量で水が流入するようにすることが好ましい。ただし、両端の流入口８１２とスリット８１１の内壁との間隔は、複数の流入口８１２を設ける間隔の半分以上とすることが好ましい。すなわち、例えば、スリット８１１の長手方向の幅Ｗ２が３００ｍｍであって、流入口８１２を２箇所に設ける場合には、流入口８１２の間隔は１５０ｍｍ以下とし、流入口８１２とスリット８１１の内壁との間の間隔は７５ｍｍ以上にすると良い。両端の流入口８１２がスリット８１１の内壁に近い位置に形成されると、流入口８１２に流入した水がスリット８１１の内壁側に引き寄せられて、スリット８１１内で流量及び流速にムラが生じ、スリット８１１のスリット開口部８１３から連続的な膜形状に水を吐出することが困難になるからである。もっとも、流入口８１２を１つにすることにより、スリット８１１内を流れる湯の流量や流速の管理が容易になると共に、第１ノズル８１の製造コストを安価にできる。第２ノズル９１も同様である。

８ 肩湯装置
８１ 第１ノズル
８２ ホース
９１ 第２ノズル
８１１ スリット
８１３ スリット開口部
８１４ 第１磁石
９１３ 吐出孔
９１４ 第２磁石

Claims (5)

1. ノズルから浴槽内へ向けて湯を吐出する肩湯装置において、
   前記ノズルの高さを調整する高さ調整部材と、
   前記湯が流れる供給回路と前記ノズルとを接続するものであって、前記高さ調整部材を介して高さを調整された前記ノズルの位置に応じて、浴室内に進退するホースと、を有すること
   を特徴とする肩湯装置。
2. 請求項１に記載する肩湯装置において、
   前記高さ調整部材は、前記ノズルに取り付けられた磁石であること
   を特徴とする肩湯装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載する肩湯装置において、
   前記ノズルは、吐出口の形状が異なる第１ノズルと第２ノズルを含み、
   前記ホースは、前記第１ノズルと前記第２ノズルが交換可能に取り付けられること
   を特徴とする肩湯装置。
4. 請求項３に記載する肩湯装置において、
   前記供給回路が、ポンプを駆動して前記浴槽の風呂水を循環させる循環回路であること、
   前記第１ノズルは、スリットが形成され、前記スリットから前記湯を膜形状に吐出すること、
   前記スリットは、高さ方向の幅の平均値が０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下であること、
   を特徴とする肩湯装置。
5. 請求項３又は請求項４に記載する肩湯装置において、
   前記第２ノズルは、筒形状をなし、軸線方向に沿って複数の吐出孔が形成されており、前記複数の吐出孔の各々から前記湯を筋形状に吐出すること、
   前記複数の吐出孔は、前記第２ノズルの軸線方向中心部に形成された吐出孔が、前記第２ノズルの軸線方向両端部に形成された吐出孔より、高い位置に形成されていること
   を特徴とする肩湯装置。

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