JP2021078873A - 肩湯ノズル - Google Patents

Abstract

【課題】水を膜形状に吐出する肩湯ノズルにおいて、清掃性を良好にする技術を提供すること。【解決手段】肩湯ノズル（１）は、給水口（３３）を備える給水部（３）と、給水口（３３）の上方に配置された横長の板である吐出板部（２）と、を有し、吐出板部（２）の給水口（３３）側に位置し、水と接触する接水面（２１）が外部に開放されており、棒状の専用の清掃道具を使用しなくても、接水面（２１）に付着した汚れや水気がタオルなどで拭き取られる。【選択図】 図５

Description

本発明は、水を膜形状に吐出する肩湯ノズルに関する。

例えば、特許文献１及び特許文献２には、水を膜形状に吐出する肩湯ノズルが開示されている。特許文献１及び特許文献２に記載される肩湯ノズルは、給水口と吐出口とを連通させる吐出流路が細いスリット状に形成されている。

特開２０１５−２２６６２８号公報 特開２０１９−１１１２６５号公報

しかしながら、従来技術には次のような問題があった。すなわち、特許文献１、特許文献２に記載される肩湯ノズルは、スリット状に形成されて上板と下板に挟まれた吐出流路内に汚れが溜まったり、カビが生えたりしないように、吐出流路が清掃される。ユーザは、細い棒状の掃除道具を吐出口からスリット状の吐出流路に差し込み、吐出流路の内壁に沿って掃除道具を動かすことにより、吐出流路の内壁に付着した汚れや水気を拭き取る。よって、特許文献１、特許文献２に記載される肩湯ノズルは、清掃時に専用の掃除道具を必要とし、清掃性が悪かった。

本発明は、上記問題点に鑑みて為されたものであり、水を膜形状に吐出する肩湯ノズルにおいて、清掃性を良好にする技術を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、次のような構成を有している。（１）給水口を備える給水部と、前記給水口の上方に配置された横長の板であって、前記給水口から供給された水を膜形状に吐出する吐出板部と、を有し、前記吐出板部の前記給水口側に位置し、前記水と接触する接水面が外部に開放されていること、を特徴とする。

上記構成を有する肩湯ノズルでは、給水口から供給された水が、吐出板部の接水面に沿って流れ、吐出板部から膜形状に吐出される。接水面が外部に開放されているので、ユーザは、接水面に付着した汚れや水気をタオルなどで簡単に拭き取ることができる。これにより、接水面に汚れが溜まったり、カビが生えたりすることが、抑制される。よって、上記構成の肩湯ノズルは、専用の掃除道具を使用しなくても、水と接触する接水面をタオルなどで簡単に清掃することができ、清掃性を良好にすることができる。

（２）（１）に記載する肩湯ノズルにおいて、前記給水口のうち、前記水を膜形状に吐出する前記吐出板部の吐出端部と反対側に位置する領域であって、前記給水口の全開口面積の５０％以上７０％以下となる領域が閉鎖されていること、が好ましい。

上記構成を有する肩湯ノズルでは、給水部に供給された水が流量を絞られ、接水面に当たる際の流速が速くなる。接水面に当たった水は、表面張力によって接水面に薄く広がり、さらに薄く広がりながら接水面に沿って吐出端部まで流れ、吐出端部から膜形状に吐出される。このように、上記構成を有する肩湯ノズルは、水を吐出する吐出流路がスリットではなく、吐出板部の接水面で形成される場合でも、水を膜形状に吐出することができる。

（３）（１）又は（２）に記載する肩湯ノズルにおいて、前記給水部は、熱源機に内蔵されるポンプから吐出される水が供給されること、が好ましい。

上記構成を有する肩湯ノズルは、熱源機のポンプを肩湯ノズルに水を供給するポンプとして併用でき、肩湯ノズルの導入コストを安くできる。

（４）（１）から（３）の何れか１つに記載する肩湯ノズルにおいて、前記給水口側に突出するように前記吐出板部に設けられ、前記給水口を挟んで対称配置される一対の壁部を有し、前記一対の壁部は、前記給水口側から前記給水口と反対側へ向かって間隔を広げるように、設けられていること、が好ましい。

上記構成の肩湯ノズルによれば、広がりを持たせて吐出板部から膜形状の水を吐出することができる。

（５）（４）に記載する肩湯ノズルにおいて、前記一対の壁部は、それぞれ、前記給水口側から前記給水口と反対側に向かって、前記吐出板部の前記接水面からの高さが低いこと、が好ましい。

上記構成の肩湯ノズルでは、吐出端部の両端部を含む吐出端部全体から膜形状の水をほぼ均等に吐出することができる。

よって、本発明によれば、水を膜形状に吐出する肩湯ノズルにおいて、清掃性を良好にする技術を実現することができる。

肩湯ノズルを使用した肩湯システムの一例を示す図である。 肩湯ノズルの上面図である。 肩湯ノズルの正面図である。 肩湯ノズルの接水面図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 試験用の肩湯ノズルの概念図である。 第１実験の結果を示す図である。 第２実験の結果を示す図である。 第３実験の結果を示す図である。 第４実験の結果を示す図である。 第５実験の結果を示す図である。 水の吐出を説明する図である。 肩湯ノズルの変形例を示す図である。

以下に、本発明に係る肩湯ノズルの一形態を、図面を参照して説明する。

（肩湯ノズル１の使用例）
例えば図１に示す肩湯ノズル１は、水を膜形状に吐出するノズルである。肩湯ノズル１は、例えば、浴室５０に設置された浴槽５１の近傍に高さ調節可能に配置されている。ユーザＵは、例えば、肩湯ノズル１から吐出される膜形状の水Ｗ１を肩や首筋に当てながら、半身浴を行う。なお、ユーザＵは全身浴していてもよい。

浴槽５１は、第１配管６１と第２配管６２を介して、浴室５０の外部に設置された給湯システム６０に接続されている。給湯システム６０は、例えば、ポンプ６５を駆動して浴槽５１と熱源機６４との間で浴槽５１に貯溜されている風呂水Ｗ２を循環させ、風呂水Ｗ２を熱源機６４にて加熱する追い炊き機能を有する。給湯システム６０は、さらに、給湯負荷に給湯水を供給する給湯機能や、浴槽５１に風呂水Ｗ２を設定水位まで溜める湯張り機能を備える。なお、給湯システム６０は、これら全ての機能を備えていなくてもよい。また、給湯システム６０は、さらに他の機能を備えてもよい。

肩湯ノズル１は、肩湯配管１１と三方弁１３を介して、ポンプ６５によって熱源機６４から送り出された湯が流れる第２配管６２に接続されている。本形態のポンプ６５は、給湯システム６０に一般的に内蔵されるポンプであり、例えば、１１Ｌ／分以上１２Ｌ／分以下の流量で水を送り出す吐出能力を有する。三方弁１３は、給湯システム６０の図示しないコントローラに電気的に接続され、熱源機６４を肩湯ノズル１に接続する第１位置と、熱源機６４を浴槽５１に接続する第２位置との間で切り換えられる。図示しないコントローラは、図示しないリモコンを介して、肩湯ノズル１から水Ｗ１を吐出する肩湯モードを実行する肩湯オン命令や、肩湯モードを実行しない肩湯オフ命令などを受け付ける。

例えば、ユーザＵは、浴槽５１の中で入浴姿勢をとったときに、肩湯ノズル１から吐出される水Ｗ１が肩や首筋に当たるように、肩湯ノズル１の高さを調節する。図示しないコントローラは、図示しないリモコンを介して肩湯オン命令を受け付けると、三方弁１３を第２位置から第１位置に切り換えてポンプ６５と熱源機６４を稼動させる。浴槽５１の風呂水Ｗ２は、第１配管６１から熱源機６４に供給されて設定温度に加熱された後、第２配管６２、三方弁１３、肩湯配管１１を介して肩湯ノズル１に供給される。つまり、肩湯ノズル１は、熱源機６４に内蔵されるポンプ６５から吐出される風呂水Ｗ２が供給される。

肩湯ノズル１に供給された風呂水Ｗ２は、肩湯ノズル１から膜形状の水Ｗ１として吐出される。水Ｗ１は、ユーザＵの肩に落下した後、浴槽５１に流れ落ちる。浴槽５１に戻された水Ｗ１は、風呂水Ｗ２となり、肩湯ノズル１に再供給される。ユーザＵは、肩や首筋の全体に水Ｗ１がかけられることにより、血行が良くなり、体全体が温められる。

なお、図示しないコントローラは、図示しないリモコンを介して肩湯オフ命令を受け付けると、三方弁１３を第１位置から第２位置に切り換え、熱源機６４とポンプ６５を停止させる。これにより、肩湯ノズル１から水Ｗ１が吐出されなくなる。

（肩湯ノズル１の構成）
肩湯ノズル１の構成を具体的に説明する。図２の上面図及び図３の正面図に示すように、肩湯ノズル１は、横長で厚みが薄い板状体であって、給水部３が図中下向きに突出するＴ字状の外観を備える。肩湯ノズル１は、給水部３と、吐出板部２と、閉鎖部４と、一対の壁部５，５と、支持部６を一体的に結合したものである。肩湯ノズル１は、長手方向（図中左右方向）の中心を通る中心線Ｍ上に給水部３の給水口３３が配置され、中心線Ｍを中心に対称な形状に設けられている。

図５の断面図に示すように、給水部３は、流入流路３１と給水口３３とが同軸上に設けられた筒状体である。流入流路３１は、水が流入する流路である。給水口３３は、流入流路３１の一端（図中上端部）に設けられ、流入流路３１に流入した水を吐出板部２に供給する開口部である。支持部６は、薄い板形状をなす。給水部３は、給水口３３の開口端部が支持部６の図中上側に位置する面６ｂと同一面に配置されるように、支持部６に開設された嵌合穴６ａに嵌合され、支持部６に結合されている。

図２及び図３に示すように、吐出板部２は横長の薄い板により形成されている。図２に示すように、吐出板部２は、短手方向（図中上下方向）の長さＬ２が吐出板部２の中心線Ｍにて最大となる形状に設けられている。本形態の吐出板部２は、略三角形状をなす。すなわち、吐出板部２は、長手方向（図中左右方向）に沿って吐出端部２３が直線状に設けられ、その吐出端部２３の両端部２３ａ，２３ａに山形に設けられた後ろ端部２５が接続している。なお、長さＬ２は８０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが好ましい。この根拠については、後述する。なお、吐出端部２３は、直線状でなく、緩やかな円弧状に形成してもよい。

図２に示すように、吐出板部２は、後ろ端部２５の頂点部分が閉鎖部４を介して支持部６に結合されている。吐出端部２３は、図５に示すように、閉鎖部４の厚みに応じて、給水口３３側に位置する接水面２１と給水口３３との間の距離Ｈ１が調整されている。距離Ｈ１は、２ｍｍ以上４ｍｍ以下であることが好ましい。この根拠については、後述する。肩湯ノズル１は、吐出板部２の接水面２１と対向するように下板が設けられておらず、接水面２１が外部に（図中下方に）開放されている。

図５に示すように、閉鎖部４は、給水口３３のうち、吐出板部２の吐出端部２３と反対側に位置する領域を塞ぎ、吐出端部２３側に位置する領域を開放する状態で、吐出板部２と支持部６との間に配設されている。閉鎖部４は、給水口３３のうち、給水口３３の全開口面積の５０％以上７０％以下となる領域を塞ぐように、すなわち、給水口３３の開口面積が給水口３３の全開口面積に対して３０％以上５０％以下になるように、設けられている。この根拠については後述する。

図２及び図３に示すように、一対の壁部５，５は、給水口３３側（図３の図中下側）に突出するように吐出板部２に設けられ、給水口３３を挟んで対称配置されている。一対の壁部５，５は、支持部６から吐出端部２３の両端部２３ａ，２３ａまで吐出板部２の後ろ端部２５に沿って設けられている。図２及び図４に示すように、一対の壁部５，５は、給水口３３側から給水口３３と反対側（吐出板部２の吐出端部２３側）へ向かって、内周面５ａ，５ａの間隔Ｚを広げるように設けられている。つまり、一対の壁部５，５は、それぞれ、給水口３３側の端部５ｂを基点に、中心線Ｍから離れる方向に斜めに設けられている。なお、本形態の一対の壁部５，５は、端部５ｂと端部５ｃとの間で幅Ａが一定であるが、例えば、端部５ｂ側から端部５ｃ側に向かって幅Ａを小さくしてもよい。

図３及び図５に示すように、一対の壁部５，５は、端部５ｂから端部５ｃに向かって先細りしている。すなわち、図５に示すように、一対の壁部５，５は、それぞれ、給水口３３側の端部５ｂから給水口３３と反対側（吐出板部２の吐出端部２３側）の端部５ｃへ向かって、吐出板部２の接水面２１からの高さＨ２が低くなっている。

なお、図２に示すように、一対の壁部５，５と閉鎖部４は、一対の壁部５，５の内周面５ａ，５ａと閉鎖部４の内側端部４ａが連続するように設けられている。一対の壁部５，５と閉鎖部４との間で段差がないので、清掃しやすい。

なお、肩湯ノズル１は、吐出板部２と給水部３と閉鎖部４と一対の壁部５，５と支持部６が別々の部品でなくてもよい。例えば、肩湯ノズル１全体が一体成形されてもよい。また、肩湯ノズル１は、例えば、一対の壁部５，５と支持部６や、一対の壁部５，５と吐出板部２や、吐出板部２と閉鎖部４と支持部６と一対の壁部５，５や、支持部６と給水部３などのように、一部が一体成形されていてもよい。

（肩湯ノズル１の各種条件）
発明者は、接水面２１が外部に開放された肩湯ノズル１が、水を膜形状に吐出するために必要な条件を実験用のノズルを用いて調べる実験を行った。以下、実験用のノズルの構成、実験方法、実験結果を説明する。

（実験用のノズルの基本構成について）
まず、実験用のノズル１００の基本構成を説明する。図６（ｂ）に示すように、実験用のノズル１００は、上面板１０２と下面板１０３との間に中間板１０４が配置されている。上面板１０２は、短手方向の長さＬ２が下面板１０３の短手方向の長さＬ５より長く、給水口３３側に位置する接水面２１が外部に開放されている。上面板１０２と下面板１０３と中間板１０４には、透明アクリル板を使用した。図６（ａ）に示すように、下面板１０３は、長手方向（図中左右方向）の中心に、給水口３３を設けた。

（給水口の開口面積と水の吐出形状との関係を調べる第１実験について）
まず、給水口３３の開口面積と水の吐出形状との関係を調べる第１実験について説明する。第１実験では、図７（ａ）（ｂ）に示すように、給水口３３の開口面積のみが異なる第１ノズル１０１Ａと、第２ノズル１０１Ｂを使用した。

具体的には、図７（ａ）（ｂ）に示す第１ノズル１０１Ａと第２ノズル１０１Ｂは、短手方向（図中上下方向）の長さＬ２が８０ｍｍ、長手方向の長さＬ１が４００ｍｍの上面板１０２を使用している。また、第１ノズル１０１Ａと第２ノズル１０１Ｂは、長手方向の長さＬ４（図６（ａ）参照）が２７０ｍｍ、短手方向の長さＬ５（図６（ａ）参照）が２０ｍｍ、給水口３３の直径が１０ｍｍの下面板１０３を使用している。そして、給水口３３から上面板１０２の給水口３３側に位置する接水面２１までの距離Ｈ１（図６（ｂ）参照）を３ｍｍとした。

第１ノズル１０１Ａは、給水口３３が中間板１０４によって塞がれておらず、給水口３３の開口面積が１００％である。これに対して、第２ノズル１０１Ｂは、給水口３３のうち、吐出端部２３と反対側の領域が、中間板１０４によって塞がれている。中間板１０４が給水口３３を塞ぐ領域の面積Ｓ３（図６（ｂ）参照）は、給水口３３の全開口面積Ｓ１（図６（ｂ）参照）の５０％とした。つまり、第２ノズル１０１Ｂは、給水口３３の開口面積Ｓ２（図６（ｂ）参照）が５０％である。

第１実験では、第１ノズル１０１Ａと第２ノズル１０１Ｂの各吐出端部２３から吐出する水の吐出流量を７Ｌ／分とした。吐出流量を７Ｌ／分としたのは、熱源機６４に内蔵されるポンプ６５の吐出能力が一般的に１１Ｌ／分〜１２Ｌ／分であり、ノズルをポンプ６５に接続した場合、ノズルや配管で生じる圧力損失により、ノズルの吐出流量が７Ｌ／分〜８Ｌ／分程度になると考えられるためである。第１ノズル１０１Ａの実験結果を図７（ａ）に示し、第２ノズル１０１Ｂの実験結果を図７（ｂ）に示す。

図７（ａ）に示すように、第１ノズル１０１Ａは、水が吐出端部２３から吐出された後、筋状になった。一方、図７（ｂ）に示すように、第２ノズル１０１Ｂは、水が吐出端部２３から膜形状に吐出された後、その膜形状が維持されている。よって、給水口３３を塞ぐことにより、吐出端部２３から膜形状に吐出された水が、その膜形状を維持できることが分かった。

さらに、発明者は、第１ノズル１０１Ａ及び第２ノズル１０１Ｂと給水口３３の直径が異なるノズルについても、上記と同様の実験を行った。この実験では、給水口３３の直径が１５ｍｍで、給水口３３の開口面積が１００％の第３ノズルと、給水口３３の直径が１５ｍｍで、給水口３３の開口面積が５０％の第４ノズルと、給水口３３の直径が１５ｍｍで、給水口３３の開口面積が３０％の第５ノズルと、給水口３３の直径が２０ｍｍで、給水口３３の開口面積が１００％の第６ノズルと、給水口３３の直径が２０ｍｍで、給水口３３の開口面積が５０％の第７ノズルと、給水口３３の直径が２０ｍｍで、給水口３３の開口面積が３０％の第８ノズルを使用した。

その結果、給水口３３の開口面積が１００％である第３ノズルと第６ノズルは、図７（ａ）と同様、吐出端部２３から筋形状の水が吐出されたり、吐出端部２３から膜形状に吐出された水が吐出直後に筋状になったりした。これに対して、給水口３３の開口面積が５０％である第４ノズル及び第７ノズルと、給水口３３の開口面積が３０％である第５ノズル及び第８ノズルは、図７（ｂ）と同様、吐出端部２３から膜形状に吐出された水が、その膜形状を維持した。

給水口３３の開口面積が大きい場合に水を膜形状に吐出できない理由は、水が上面板１０２に当たるときの流速が不足し、表面張力で上面板１０２に薄く広がることができないためと考えられる。一方、給水口３３の開口面積が小さ過ぎると、水が上面板１０２に当たる際の流速が大きくなり過ぎて、水が接水面２１から跳ね返って、接水面２１に沿って上手く流れなかったり、上面板１０２の吐出端部２３から膜形状に吐出される水の勢いが強くなり過ぎたりする恐れがある。水の勢いが強くなり過ぎると、膜形状の水がユーザＵの肩に当たった際に周囲に飛び散り、ユーザＵを不快にさせる恐れがある。

よって、開口面積Ｓ２が全開口面積Ｓ１に対して３０％以上５０％以下となるように、つまり、給水口３３のうち、給水口３３の全開口面積Ｓ１の５０％以上７０％以下の領域が閉鎖されるように、給水口３３を塞ぐと、接水面２１が開放されていても膜形状の水を吐出端部２３から吐出できる。

（距離Ｈ１と水の吐出形状との関係を調べる第２実験について）
続いて、距離Ｈ１と水の吐出形状との関係を調べる第２実験について説明する。第２実験では、図８（ａ）（ｂ）に示すように、距離Ｈ１のみが異なる第９ノズル１０１Ｉと、第１０ノズル１０１Ｊを使用した。

具体的には、第９ノズル１０１Ｉと第１０ノズル１０１Ｊは、第１ノズル１０１Ａと同じ上面板１０２と下面板１０３を使用した。そして、第９ノズル１０１Ｉと第１０ノズル１０１Ｊは、給水口３３の開口面積が５０％になるように、中間板１０４を用いて給水口３３が閉鎖されている。第９ノズル１０１Ｉの距離Ｈ１は３ｍｍとし、第１０ノズル１０１Ｊの距離Ｈ１は５ｍｍとした。

第２実験では、第９ノズル１０１Ｉと第１０ノズル１０１Ｊの各吐出端部２３から吐出する水の吐出流量を７Ｌ／分とした。第９ノズル１０１Ｉの実験結果を図８（ａ）に示し、第１０ノズル１０１Ｊの実験結果を図８（ｂ）に示す。

図８（ａ）に示すように、第９ノズル１０１Ｉは、水が吐出端部２３から膜形状に吐出された後、その膜形状を維持した。一方、図８（ｂ）に示すように、第１０ノズル１０１Ｊは、吐出端部２３から吐出された水が割れ、膜形状を維持できなかった。よって、距離Ｈ１は、５ｍｍより３ｍｍの方が好ましいことが分かった。

さらに、発明者は、第９ノズル１０１Ｉ及び第１０ノズル１０１Ｊと給水口３３の直径が異なるノズルについて、上記と同様の実験を行った。実験では、給水口３３の直径が１５ｍｍで、距離Ｈ１が３ｍｍの第１１ノズルと、給水口３３の直径が１５ｍｍで、距離Ｈ１が５ｍｍの第１２ノズルと、給水口３３の直径が２０ｍｍで、距離Ｈ１が３ｍｍの第１３ノズルと、給水口３３の直径が２０ｍｍで、距離Ｈ１が５ｍｍの第１４ノズルを使用した。

その結果、距離Ｈ１が３ｍｍである第１１ノズルと第１３ノズルは、図８（ａ）と同様、吐出端部２３から吐出された水が膜形状を維持した。これに対して、距離Ｈ１が５ｍｍである第１２ノズル及び第１４ノズルは、図８（ｂ）と同様、吐出端部２３から膜形状に吐出された水が、膜形状を維持しなかった。よって、給水口３３の直径が異なっても、距離Ｈ１は、５ｍｍより３ｍｍの方がよいことが分かった。

距離Ｈ１が５ｍｍの場合に水の膜形状を維持できない理由は、給水口３３から供給された水が上面板１０２にあたる勢いが不足し、水が膜形状に吐出されるために必要な流速を吐出端部２３まで維持できず、吐出端部２３から水を膜形状に吐出できないためと考えられる。一方、距離Ｈ１が狭すぎると、給水口３３から供給した水が上面板１０２に上手く広がらない。以上より、距離Ｈ１が３ｍｍである場合、さらには、肩湯ノズル１の製造時に生じる誤差を考慮すれば、距離Ｈ１が２ｍｍ以上４ｍｍ以下である場合、接水面２１が開放されていても膜形状の水を吐出端部２３から吐出できる。

（上面板１０２の長さＬ２と水の吐出形状との関係を調べる第３実験について）
続いて、上面板１０２の長さＬ２と水の吐出形状との関係を調べる第３実験について説明する。第３実験では、図９（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、長さＬ２のみが異なる第１５ノズル１０１Ｏと、第１６ノズル１０１Ｐと、第１７ノズル１０１Ｑを使用した。

具体的には、第１５ノズル１０１Ｏと第１６ノズル１０１Ｐと第１７ノズル１０１Ｑは、第１ノズル１０１Ａと同様の下面板１０３を使用した。そして、第１５ノズル１０１Ｏと第１６ノズル１０１Ｐと第１７ノズル１０１Ｑは、距離Ｈ１を３ｍｍ、給水口３３の開口面積を５０％とした。第１５ノズル１０１Ｏと第１６ノズル１０１Ｐと第１７ノズル１０１Ｑの上面板１０２は、長手方向の長さＬ１がそれぞれ４００ｍｍである。しかし、第１５ノズル１０１Ｏの上面板１０２は、短手方向の長さＬ２が８０ｍｍであり、第１６ノズル１０１Ｐの上面板１０２は、短手方向の長さＬ２が１００ｍｍであり、第１７ノズル１０１Ｑの上面板１０２は、短手方向の長さＬ２が１２０ｍｍである。

第３実験では、第１５ノズル１０１Ｏと第１６ノズル１０１Ｐと第１７ノズル１０１Ｑの各吐出端部２３から吐出する水の吐出流量を７Ｌ／分とした。第１５ノズル１０１Ｏの実験結果を図９（ａ）に示し、第１６ノズル１０１Ｐの実験結果を図９（ｂ）に示し、第１７ノズル１０１Ｑの実験結果を図９（ｂ）に示す。

図９（ａ）（ｂ）に示すように、第１５ノズル１０１Ｏと第１６ノズル１０１Ｐは、水が上面板１０２の吐出端部２３から膜形状に吐出された後、その膜形状を維持した。一方、図９（ｃ）に示すように、第１７ノズル１０１Ｑは、水が上面板１０２の吐出端部２３から吐出された後、水が割れ、筋状に落下した。よって、長さＬ２は、１００ｍｍ以下であることが好ましいことが分かった。

さらに、発明者は、第１５ノズル１０１Ｏと第１６ノズル１０１Ｐと第１７ノズル１０１Ｑと給水口３３の直径が異なるノズルについても、同様の実験を行った。実験では、給水口３３の直径が１５ｍｍで、上面板１０２の長さＬ２が８０ｍｍである第１８ノズルと、給水口３３の直径が１５ｍｍで、上面板１０２の長さＬ２が１００ｍｍである第１９ノズルと、給水口３３の直径が１５ｍｍで、上面板１０２の長さＬ２が１２０ｍｍである第２０ノズルと、給水口３３の直径が２０ｍｍで、上面板１０２の長さＬ２が８０ｍｍである第２１ノズルと、給水口３３の直径が２０ｍｍで、上面板１０２の長さＬ２が１００ｍｍである第２２ノズルと、給水口３３の直径が２０ｍｍで、上面板１０２の長さＬ２が１２０ｍｍである第２３ノズルを使用した。

その結果、上面板１０２の長さＬ２が８０ｍｍである第１８ノズル及び第２１ノズルと、上面板１０２の長さＬ２が１００ｍｍである第１９ノズル及び第２２ノズル２２は、図８（ａ）と同様、吐出端部２３から吐出された水が膜形状を維持した。これに対して、上面板１０２の長さＬ２が１２０ｍｍである第２０ノズル及び第２３ノズルは、吐出端部２３から膜形状に吐出された水が、割れを生じながら落下し、膜形状を維持できなかった。よって、給水口３３の直径が異なっても、上面板１０２の長さＬ２は、１００ｍｍ以下がよいことが分かった。

長さＬ２が１２０ｍｍの場合に、水が膜形状を維持できない理由は、給水口３３から吐出端部２３まで流れる距離が長く、吐出端部２３から吐出される際の水の流速が不足するためと考えられる。一方、長さＬ２が短いと、例えば、浴槽５１に設置したときに浴槽５１の中で入浴姿勢をとっているユーザＵの肩まで膜形状の湯が届かない恐れがある。よって、長さＬ２が８０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である場合、接水面２１が開放されていても膜形状の水を吐出端部２３から吐出することができ、また、ユーザＵの肩に膜形状の水をかけることができるようにノズルを浴室に設置することが期待できる。

（水の供給量と水の吐出形状との関係を調べる第４実験について）
続いて、水の供給量と水の吐出形状との関係を調べる第４実験について説明する。第４実験では、上述した第２ノズル１０１Ｂを使用し、第２ノズル１０１Ｂの吐出端部２３から吐出する水の吐出流量を変えて実験を行った。吐出流量を７Ｌ／分とした場合の実験結果を図１０（ａ）に示し、吐出流量を９Ｌ／分とした場合の実験結果を図１０（ｂ）に示し、吐出流量を１２Ｌ／分とした場合の実験結果を図１０（ｃ）に示す。なお、吐出流量を１２Ｌ／分以下としたのは、熱源機６４に内蔵されるポンプ６５の一般的な吐出能力が１１Ｌ／分〜１２Ｌ／分であり、第２ノズル１０１Ｂをそのようなポンプ６５に接続する場合、ノズルや配管における圧力損失を考慮しなければ、第２ノズル１０１Ｂの吐出流量が１２Ｌ／分以下になるからである。

図１０（ａ）（ｂ）に示すように、吐出流量が７Ｌ／分、９Ｌ／分である場合、水が上面板１０２の吐出端部２３から緩やかな弧を描くように膜形状に吐出された。実際にユーザＵの肩に水を落下させたところ、ユーザＵの肩に落下した水は、ユーザＵの髪の毛や顔を濡らさずに、ユーザＵの体に沿って流れ落ちた。一方、図１０（ｃ）に示すように、吐出流量が１２Ｌ／分である場合、水が上面板１０２の吐出端部２３から膜形状に吐出されたが、水は吐出端部２３から直線的に吐出された。実際に第２ノズル１０１Ｂから水を１２Ｌ／分の吐出流量で吐出させ、ユーザＵの肩に落下させたところ、水がユーザＵの肩から跳ね返り、ユーザＵの髪の毛や顔を濡らしてしまった。

さらに、発明者らは、上述した第４ノズルと第７ノズルを使用して、上記と同様に水の流量を代えて実験を行った。その結果、吐出流量が７Ｌ／分、９Ｌ／分である場合、図１０（ａ）（ｂ）と同様、水が吐出端部２３から緩やかな弧を描くように吐出された。しかし、吐出流量が１２Ｌ／分である場合、図１０（ｃ）と同様、水が吐出端部２３から直線的に吐出された。よって、吐出流量は、給水口３３の直径が異なっても、９Ｌ／分以下であることが好ましいことが分かった。

よって、第２ノズル１０１Ｂ、第４ノズル、第７ノズルは、吐出能力が１１Ｌ／分以上１２Ｌ／分以下である熱源機６４のポンプ６５に接続され、吐出流量が７Ｌ／分以上９Ｌ／分以下と少ない場合でも、膜形状の水を吐出できることが分かった。そして、第２ノズル１０１Ｂ、第４ノズル、第７ノズルは、例えば吐出能力が２０Ｌ／分の専用ポンプに接続され、吐出流量が１２Ｌ／分以上になると、膜形状の水を適切な強さでユーザＵの肩に落下させることができないことがわかった。

（一対の壁部の効果を調べる第５実験について）
発明者は、上面板１０２が吐出端部２３以外の場所から水を吐出しないようにするため、図１１（ａ）に示すように、給水口３３の両側に円弧状の壁部５，５を上面板１０２の接水面２１に突設した第２４ノズル１０１ａを製作した。一対の壁部５，５は、同じ高さＨ２で円弧状に設けた。

第２４ノズル１０１ａは、図中Ｐ１に示すように、吐出端部２３から膜形状に吐出される水の図中左右方向への広がりが少なかった。これは、吐出端部２３から真正面に吐出された水が、表面張力で引き寄せられるためと考えられる。

また、第２４ノズル１０１ａは、図中Ｐ２に示すように、吐出端部２３の両端部２３ａ，２３ａから水が筋状に吐出された。これは、水と壁部５との間で生じる抵抗によって、壁部付近を流れる水の流速が遅くなり、壁部５付近を流れる水の流量が増えるためと考えられる。

そこで、発明者は、図１１（ｂ）に示すように、一対の壁部５，５を給水口３３側から給水口３３と反対側（吐出端部２３側）に向かって間隔Ｚを広げるように、斜めに設けた。すると、吐出端部２３から膜形状の吐出された水が、図中左右方向に幅を広げるようにして落下した。しかし、図中Ｐ３に示すように、両端部２３ａ，２３ａから吐出された水は筋状であった。

そこでさらに、発明者は、図１１（ｃ）に示すように、一対の壁部５，５を先細りにした。つまり、一対の壁部５，５の高さＨ２を、給水口３３側の端部５ｂから給水口３３と反対側（吐出端部２３側）の端部５ｃに向かって低くした。すると、吐出端部２３の両端部２３ａ，２３ａから吐出される水が筋状でなく、膜形状になった。これは、接水面２１に沿って流れる水が、吐出端部２３に近づくにつれて広がり、接水面２１から液面までの厚さＸが薄くなるのに応じて、壁部５の高さＨ２が低くなるため、水が壁部５に引っ張られて流速を落とすことを抑制されるためと考えられる。

よって、給水口３３側から給水口３３と反対側に間隔Ｚを広げるように一対の壁部５，５を設け、さらに、給水口３３側から給水口３３と反対側に向かって一対の壁部５，５の高さＨ２を低くすると、接水面２１が開放されていてもきれいな膜形状の水を吐出端部２３から吐出できる。

（肩湯ノズル１の動作説明）
肩湯ノズル１の動作について説明する。図１２の説明図では、説明の便宜上、水の流れを誇張して説明している。図中Ｆ１に示すように、肩湯ノズル１は、水が給水部３の流入流路３１に流入する。

図中Ｆ２に示すように、流入流路３１に流入した水は、給水口３３から吐出板部２の接水面２１に供給される。給水口３３は、閉鎖部４によって、吐出端部２３と反対側の領域であって、給水口３３の全開口面積の５０％以上７０％以下の領域で、閉鎖されている。そのため、水は、給水口３３から吐出板部２に供給される際に流量を絞られ、流速が加速される。これにより、肩湯ノズル１が熱源機６４に内蔵されるポンプ６５に接続され、肩湯ノズル１に供給される水の供給量が、例えば特許文献１に記載される技術において肩湯ノズルが供給される水の流量より少ない場合でも、水は、吐出板部２の接水面２１に当たった際に接水面２１に薄く広がり、図中Ｆ３に示すように、表面張力によって吐出端部２３まで接水面２１に沿って薄い膜状に流れることができる。

水は、一対の壁部５，５に遮られ、給水口３３から供給されたときの水量を維持して吐出端部２３まで流れる。一対の壁部５，５は、給水口３３側から給水口３３と反対側（吐出端部２３側）へ向かって間隔Ｚが広くなっている。つまり、一対の壁部５，５によって仕切られる領域は、吐出端部２３に近づくにつれて広くなる。そのため、水は、吐出端部２３から扇状に広がるように吐出され、ユーザＵの肩や首筋全体に膜形状に落下する。

ここで、一対の壁部５，５の高さＨ２は、給水口３３側の端部５ｂから給水口３３と反対側（吐出端部２３側）の端部５ｃに向かって低くなっている。つまり、一対の壁部５，５は、端部５ｃ側に先細りになっている。そのため、肩湯ノズル１は、吐出端部２３の両端部２３ａ，２３ａからも、吐出端部２３の中央付近と同様に水を薄い膜形状に吐出でき、ユーザＵの肩や首筋に当てる膜形状の水の強さを概ね均一にして、ユーザＵの体感を良好することが期待できる。

よって、肩湯ノズル１は、例えば特許文献１、特許文献２に記載されるようにスリット状の吐出流路を備えず、吐出板部２の接水面２１が外部に開放される場合でも、薄い膜形状の水を吐出端部２３から安定して吐出することができる。

このような肩湯ノズル１は、接水面２１が外部に開放されているので、接水面２１の汚れに気付いたユーザＵが、直ぐにタオルなどで汚れを拭き取ることを期待できる。また、ユーザＵが、肩湯ノズル１の使用後に、タオルなどで接水面２１に残った水を拭き取り、カビ予防することを期待できる。さらに、接水面２１がカビの発生温度（例えば４１〜４５℃）に晒される時間が短くなり、カビが接水面２１に生えにくい。特に、上述したように風呂水Ｗ２を循環させて肩湯ノズル１に供給する場合、接水面２１に汚れやカビが生じやすくなるが、そのような場合でも、ユーザＵが接水面２１をこまめに清掃して、汚れやカビの発生を抑制することが期待できる。

以上説明したように、本形態の肩湯ノズル１では、給水口３３から供給された水が、吐出板部２の接水面２１に沿って流れ、吐出板部２から膜形状に吐出される。接水面２１が外部に開放されているので、ユーザＵは、接水面２１に付着した汚れや水気をタオルなどで簡単に拭き取ることができる。これにより、接水面２１に汚れが溜まったり、カビが生えたりすることが、抑制される。よって、本形態の肩湯ノズル１は、専用の掃除道具を使用しなくても、水と接触する接水面２１をタオルなどで簡単に清掃することができ、清掃性を良好にすることができる。

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、肩湯ノズル１の形状は上記実施形態に限られない。例えば、吐出板部２を長方形状にしたり、図１３の変形例に示すように、細長い楕円形を半分に切断した形状に吐出板部２を設けたりしてもよい。

給水口３３は閉鎖されなくてもよい。但し、上記形態のように、給水口３３の一部を閉鎖することにより、給水部３に供給された水が給水口３３にて流量を絞られ、接水面２１に当たる際の流速が速くなる。接水面２１に当たった水は、表面張力によって接水面に薄く広がり、さらに薄く広がりながら接水面２１に沿って吐出端部まで流れ、吐出端部２３から膜形状に吐出される。これにより、肩湯ノズル１は、水を吐出する吐出流路がスリットではなく、吐出板部２の接水面２１で形成される場合でも、水を膜形状に吐出することができる。

給水口３３は、吐出端部２３側が閉鎖されることにより、開口面積を調整されていてもよい。但し、上記形態のように、給水口３３のうち、吐出端部２３と反対側の領域を閉鎖して給水口３３の開口面積を狭めることにより、水が給水口３３から吐出端部２３寄りの斜め上方に吐出される。これにより、接水面２１に当たった水が、接水面２１に当たった際の勢いを無駄に失わずに吐出端部２３側に流れ、吐出端部２３から膜形状に吐出されやすい。

給水口３３は、全開口面積のうち、５０％未満の領域を閉鎖されたり、７０％を超える領域を閉鎖されたりしてもよい。但し、上記形態のように、給水口３３は、全開口面積のうち、５０％以上７０％以下の領域で閉鎖されることにより、給水口３３から供給された水が表面張力によって接水面２１に適切に広がって接水面２１に沿って吐出端部２３まで流れ、吐出端部２３から膜形状に吐出される。つまり、肩湯ノズル１は、水を吐出する吐出流路がスリットではなく、吐出板部２の接水面２１で形成される場合でも、水を膜形状に吐出することができる。

給水部３は、熱源機６４に内蔵されるポンプ６５と別に設けた専用ポンプから吐出される水を供給されてもよい。但し、上記形態のように、給水部３が熱源機６４に内蔵されるポンプ６５から吐出される水を供給されることにより、熱源機６４のポンプ６５を肩湯ノズル１に水を供給するポンプとして併用でき、肩湯ノズル１の導入コストを安くできる。なお、ポンプ６５の吐出能力は上記実施形態の範囲に限定されない。

一対の壁部５，５は省略してもよい。但し、一対の壁部５，５を備えることにより、肩湯ノズル１が吐出端部２３以外の場所から水を落下させることを防ぎ、例えば、肩湯ノズル１から吐出される水Ｗ１を浴槽５１に確実に落下させることが可能になる。

例えば図１３に示すように、一対の壁部５，５は、給水口３３付近ではあまり傾斜を設けず、吐出端部２３付近で大きな円弧を描くように、形成してもよい。但し、上記形態のように、一対の壁部５，５を給水口３３側から給水口３３と反対側（吐出端部２３側）に斜めに設け、一対の壁部５，５の間隔Ｚを広げることにより、広がりを持たせて吐出端部２３から膜形状の水を吐出することができる。

例えば、一対の壁部５，５は同じ高さで設けてもよい。但し、上記形態のように、一対の壁部５，５の高さＨ２を、給水口３３側から給水口３３と反対側（吐出端部２３側）に向かって低くすることにより、吐出端部２３の両端部２３ａ，２３ａを含む吐出端部２３全体から膜形状の水をほぼ均等に吐出することができる。

例えば、肩湯ノズル１は、追い炊き機能を有する給湯システム６０に接続されなくてもよい。但し、追い炊き機能を有する給湯システム６０に肩湯ノズル１を接続することにより、追い炊きポンプ６５を肩湯ノズル１に湯水を供給するポンプとしても使用でき、肩湯ノズル１を既存の給湯システム６０に簡単に後付けできる。また、専用ポンプを設置する必要がないので、肩湯システムの導入コストを安くできる。

１ 肩湯ノズル
２ 吐出板部
３ 給水部
２１ 接水面
３３ 給水口

Claims (5)

1. 給水口を備える給水部と、
   前記給水口の上方に配置された横長の板であって、前記給水口から供給された水を膜形状に吐出する吐出板部と、を有し、
   前記吐出板部の前記給水口側に位置し、前記水と接触する接水面が外部に開放されていること、
   を特徴とする肩湯ノズル。
2. 請求項１に記載する肩湯ノズルにおいて、
   前記給水口のうち、前記水を膜形状に吐出する前記吐出板部の吐出端部と反対側に位置する領域であって、前記給水口の全開口面積の５０％以上７０％以下となる領域が閉鎖されていること、
   を特徴とする肩湯ノズル。
3. 請求項１又は請求項２に記載する肩湯ノズルにおいて、
   前記給水部は、熱源機に内蔵されるポンプから吐出される水が供給されること、
   を特徴とする肩湯ノズル。
4. 請求項１から請求項３の何れか１つに記載する肩湯ノズルにおいて、
   前記給水口側に突出するように前記吐出板部に設けられ、前記給水口を挟んで対称配置される一対の壁部を有し、
   前記一対の壁部は、前記給水口側から前記給水口と反対側へ向かって間隔を広げるように、設けられていること、
   を特徴とする肩湯ノズル。
5. 請求項４に記載する肩湯ノズルにおいて、
   前記一対の壁部は、それぞれ、前記給水口側から前記給水口と反対側に向かって、前記吐出板部の前記接水面からの高さが低いこと、
   を特徴とする肩湯ノズル。

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