JP2021171560A - ミストシャワー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 第一の平均粒径の液滴と気体を噴出する第一の運転モードと、第一の平均粒径の液滴より大きい第二の平均粒径の液滴と気体を噴出する第二の運転モードと、気体のみを噴出する第三の運転モードとに切換え可能としたミストシャワー装置を提供すること。【解決手段】 二流体ノズル１１と、ミストシャワー装置側気体流路１２と、気体温度調整部１６と、気体供給源１８と、ミストシャワー装置側液体流路１３と、液体温度調整部１７と、液体供給源１９と、気体の流量と液体の流量とのそれぞれを運転モード毎に所定の値に設定して、第一の平均粒径の液滴と気体とを噴出する第一の運転モードと、第一の平均粒径の液滴より大きい第二の平均粒径の液滴と気体とを噴出する第二の運転モードと、気体のみを噴出する第三の運転モードとを切換える、気体流量調整部１４と液体流量調整部１５を備える。【選択図】 図１Ａ

Description

本発明は、浴室又はシャワールーム等に設置されて、入浴者がミストを浴びるのに用いられるミストシャワー装置に関する。

近年、細かい霧状の暖かいミストを浴室内に噴霧させて、保湿効果及び発汗効果が得られるミストサウナが注目されている。ミストサウナには、天井に埋め込むタイプと、壁に掛けるタイプとがある。

天井に埋め込むタイプのミストサウナには、平均粒径が０．１から１０μｍの微細な液滴を噴出する運転モードと、平均粒径が１００から３００μｍの細かい液滴を噴出する運転モードとがある。平均粒径が０．１から１０μｍの微細な液滴を噴出する運転モードは、微細な液滴なので水滴感がなく、高湿度でも濡れにくく、保湿効果及び美肌効果が得られる。平均粒径が１００から３００μｍの細かい液滴を噴出する運転モードは、細かい液滴で入浴者を包み込み、短時間でスムーズに汗をかくことができ、発汗効果及び保温効果が得られる。また、気体のみを噴出して乾燥が行える運転モードも備えている。

一方、壁に掛けるタイプのミストサウナは、天井に埋め込むタイプのミストサウナに比べて、浴室への後付けが容易であり、平均粒径が１００から３００μｍの細かい液滴を噴出する運転モードのみを備えている。

従来の壁に掛けるタイプのミストサウナとしては、複数のノズルが全身を包み込むように液滴を噴出するミストシャワー装置がある（例えば、特許文献１参照）。

図４は、特許文献１に記載された従来のミストシャワー装置を示す図である。図４において、ミストシャワー装置４０１は、給水経路４０２と給湯経路４０３とを備え、湯温を制御するサーモバルブ４０４と、混合した湯水の温度を検知するサーミスタ４０５と、流量センサ４０６と、加圧ポンプ４０７と、電動式の切換えバルブ４０８とが、直列に接続されている。サーモバルブ４０４からの湯水が、切換えバルブ４０８により往き管４０９へと流れ、ノズル部４１０から液滴を噴出する。

特開２０１２−２９７９５号公報

しかしながら、前記従来のミストシャワー装置の構成では、平均粒径が１００から３００μｍの液滴を噴出する運転モードのみを備えており、平均粒径が０．１から１０μｍの微細な液滴を噴出する運転モード及び気体のみを噴出する運転モードに切換えることができないという課題を有している。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、複数の運転モードを切換え可能としたミストシャワー装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の１つの態様にかかるミストシャワー装置は、
気体と液体とを混合して噴出可能な二流体ノズルと、
前記二流体ノズルに前記気体を供給するミストシャワー装置側気体流路と、
前記気体の温度を調整する気体温度調整部と、
前記ミストシャワー装置側気体流路に前記気体を供給する気体供給源と、
前記二流体ノズルに前記液体を供給するミストシャワー装置側液体流路と、
前記液体の温度を調整する液体温度調整部と、
前記ミストシャワー装置側液体流路に前記液体を供給する液体供給源と、
前記気体の流量と前記液体の流量とのそれぞれを運転モード毎に所定の値に設定して、第一の平均粒径の液滴と前記気体とを噴出する第一の運転モードと、前記第一の平均粒径の液滴より大きい第二の平均粒径の液滴と前記気体とを噴出する第二の運転モードと、前記気体のみを噴出する第三の運転モードとを切換える、気体流量調整部と液体流量調整部と
を備える。

以上のように、本発明の前記態様にかかるミストシャワー装置によれば、第一の運転モードでは、微細な液滴なので水滴感がなく、高湿度でも濡れにくく、保湿効果及び美肌効果が得られる。第二の運転モードでは、細かい液滴で入浴者を包み込み、短時間でスムーズに汗をかくことができ、発汗効果及び保温効果が得られる。第三の運転モードでは、暖かい気体を浴びて身体を乾燥させたり、冷たい気体を浴びて身体を冷ましたりすることができる。

本発明の実施の形態１におけるミストシャワー装置の構成図 本発明の実施の形態１における噴霧装置の切断部端面図 本発明の実施の形態１における噴霧装置の図１Ｂの２Ｂ−２Ｂ線での断面図 本発明の実施の形態２におけるミストシャワー装置の構成図 本発明の実施の形態３における二流体ノズルの断面図 図３Ａに示す二流体ノズル内の気液混合部を拡大した３Ｂ矢視断面図 図３Ｂに示す気液混合部の３Ｃ矢視断面図 従来のミストシャワー装置の構成図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１Ａは、本発明の実施の形態１におけるミストシャワー装置の構成図である。
図１Ａにおいて、ミストシャワー装置は、二流体ノズル１１と、ミストシャワー装置側気体流路１２と、ミストシャワー装置側液体流路１３と、気体流量調整部１４と、液体流量調整部１５と、気体温度調整部１６と、液体温度調整部１７と、気体供給源１８、液体供給源１９とで主として構成している。

一例として浴室内空間２１に複数個の二流体ノズル１１が配置されている。一例として、図１Ａでは、入浴者８０に対して、異なる高さ、例えば４種類の異なる高さの位置に、複数の二流体ノズル１１が配置されている。各高さ位置では、１個又は複数個の二流体ノズル１１が配置されている。

気体供給源１８は、浴室内空間２１の外部に配置され、浴室内空間２１の外部から内部に配置されたミストシャワー装置側気体流路１２を通じて、各二流体ノズル１１に気体を供給する。気体の一例としては空気である。

液体供給源１９は、浴室内空間２１の外部に配置され、浴室内空間２１の外部から内部に配置されたミストシャワー装置側液体流路１３を通じて、各二流体ノズル１１に液体を供給する。液体の一例としては水である。

各二流体ノズル１１としては、以下の機能を有している。二流体ノズル１１に供給された圧縮気体と加圧した液体とを、二流体ノズル１１の内部で混合して液体を微粒化し、気体と微粒化した液体とを噴出流体２２として噴出可能な内部混合型のノズルを用いることができる。

ミストシャワー装置側気体流路１２とミストシャワー装置側液体流路１３ととしては、それぞれ、配管、例えば、鋼管又はステンレス管などの金属配管又は塩化ビニル管などの樹脂配管を用いることができる。

ミストシャワー装置側気体流路１２の気体供給源１８と、配管上で気体供給源１８に最も近い（図１Ａでは最下端の）二流体ノズル１１との間に、気体供給源１８側から気体温度調整部１６と気体流量調整部１４とが順に配置されている。

ミストシャワー装置側液体流路１３の液体供給源１９と、配管上で液体供給源１９に最も近い（図１Ａでは最下端の）二流体ノズル１１との間に、液体供給源１９側から液体温度調整部１７と液体流量調整部１５とが順に配置されている。

気体流量調整部１４としては、開度により、ミストシャワー装置側気体流路１２を流れる気体の流量を調整したり、及び、気体を止めたりできる弁を用いることができ、各二流体ノズル１１から噴出される気体の流量を設定できる。

液体流量調整部１５としては、開度により、ミストシャワー装置側液体流路１３を流れる液体の流量を調整したり、及び、液体を止めたりできる弁を用いることができ、各二流体ノズル１１からミスト又は液滴として噴出される液体の流量を設定できる。

気体供給源１８としては、例えば０．１〜１ＭＰａ（ゲージ圧）の圧力の圧縮気体を供給できるコンプレッサ又はポンプ、又は、ブロワなどを用いることができ、レギュレータなどを介して所定の圧力で気体をミストシャワー装置側気体流路１２に供給できるものが良い。

液体供給源１９としては、例えば０．１〜１ＭＰａ （ゲージ圧）の圧力で液体を供給できるポンプを用いることができ、レギュレータなどを介して所定の圧力で液体をミストシャワー装置側液体流路１３に供給できるものが良い。また、液体供給源１９としては、水道又は給湯器又は両方を用いても良く、両方を用いた場合には水道からの水と給湯器からの湯との両方を混合して供給しても良い。

気体温度調整部１６は、例えば気体加熱用のヒーターと温度センサとを備え、温度センサで気体の温度を測定しつつ気体をヒーターで所望の温度まで加熱することにより、気体を所望の温度にすることができる。気体温度調整部１６は、２０〜６０℃の間の温度で、例えば４０℃の気体を、各二流体ノズル１１へ供給することができる。

液体温度調整部１７は、例えば液体加熱用のヒーターと温度センサとを備え、温度センサで液体の温度を測定しつつ液体をヒーターで所望の温度まで加熱することにより、液体を所望の温度にすることができる。また、液体温度調整部１７としては、水道からの水と給湯機からの湯とを混合して温度を調整する混合水栓又はサーモスタット内蔵の混合水栓を用いても良い。液体温度調整部１７は、２０〜６０℃の間の温度で、例えば４０℃の液体を各二流体ノズル１１へ供給することができる。

各二流体ノズル１１は供給する気体の流量と液体の流量とにより、噴出する液滴の粒径を変えることができる。

気体流量調整部１４と液体流量調整部１５とで、前記気体の流量と前記液体の流量とのそれぞれを運転モード毎に所定の値に設定して、以下の３つのモードに切り替えることができる。

３つのモードとは、
第一の平均粒径の液滴と気体とを噴出する第一の運転モードと、
第一の平均粒径の液滴より大きい第二の平均粒径の液滴と気体とを噴出する第二の運転モードと、
液体は噴出することなく、気体のみを噴出する第三の運転モード、
である。

平均粒径が０．１から１０μｍの微細な液滴は、微細な液滴なので水滴感がなく、高湿度でも濡れにくく、保湿効果及び美肌効果が得られる。よって、第一の平均粒径の液滴の一例として、平均粒径が０．１から１０μｍの微細な液滴とすることができる。

平均粒径が１００から３００μｍの細かい液滴は、細かい液滴で入浴者を包み込み、短時間でスムーズに汗をかくことができ、発汗効果及び保温効果が得られる。よって、第二の平均粒径の液滴の一例として、平均粒径が１００から３００μｍの細かい液滴とすることができる。

第一の運転モードとしては、例えば、
４０℃の温度と０．２ＭＰａ（ゲージ圧）の圧力の気体を、二流体ノズル１１一つありたりに１５リットル／ｍｉｎの流量で供給し、
４０℃の温度と０．２ＭＰａ（ゲージ圧）の圧力の液体を、二流体ノズル１１一つあたりに５０ｍリットル／ｍｉｎの流量で供給し、
各二流体ノズル１１から平均粒径１０μｍの微細な液滴が噴出される状態とすることができる。

第二の運転モードとしては、例えば、
４０℃の温度と０．１ＭＰａ（ゲージ圧）の圧力の気体を、二流体ノズル１１一つあたりに４リットル／ｍｉｎの流量で供給し、
４０℃の温度と０．３ＭＰａ（ゲージ圧）の圧力の液体を、二流体ノズル１１一つあたりに２００ｍリットル／ｍｉｎの流量で供給し、
各二流体ノズル１１から平均粒径１００μｍの細かい液滴が噴出される状態とすることができる。

第三の運転モードとしては、例えば、
４０℃の温度と０．２ＭＰａ（ゲージ圧）の圧力の気体を、二流体ノズル１１一つあたりに２０リットル／ｍｉｎの流量で供給し、
各二流体ノズル１１に液体を供給せずに、各二流体ノズル１１からは気体のみが噴出される状態とすることができる。

かかる構成によれば、二流体ノズル１１と、ミストシャワー装置側気体流路１２と、気体流量調整部１４と、気体温度調整部１６と、気体供給源１８と、ミストシャワー装置側液体流路１３と、液体流量調整部１５と、液体温度調整部１７と、液体供給源１９とを備えることにより、気体流量調整部１４と液体流量調整部１５とで、気体の流量と液体の流量とのそれぞれを運転モード毎に所定の値に設定して、以下の３つのモードのいずれかに切り換えることができる。すなわち、第一の平均粒径の液滴と気体とを噴出する第一の運転モードと、第一の平均粒径の液滴より大きい第二の平均粒径の液滴と気体とを噴出する第二の運転モードと、気体のみを噴出する第三の運転モードとに切換えることができる。言い換えれば、第一の運転モードでは、微細な液滴なので水滴感がなく、高湿度でも濡れにくく、保湿効果及び美肌効果が得られる。第二の運転モードでは、細かい液滴で入浴者８０を包み込み、短時間でスムーズに汗をかくことができ、発汗効果及び保温効果が得られる。第三の運転モードでは、暖かい気体を浴びて身体を乾燥させたり、冷たい気体を浴びて身体を冷ましたりすることができる。よって、運転モードを切換え可能としたミストシャワー装置を提供することができる。

なお、図１Ｂは、前記実施の形態１における二流体ノズル１１の一例である噴霧装置１１０を示す切断端面図である。以下、この噴霧装置１１０の構成例について図１Ｂを参照しながら説明する。

噴霧装置１１０Ｂは、噴霧装置本体部１１０ａと、内蓋部１１３と、外蓋部１１４とを少なくとも備えている。内蓋部１１３と外蓋部１１４とで気液混合部１１５を構成している。噴霧装置１１０Ｂは、さらに、噴霧装置蓋固定部１１７を備えている。

噴霧装置本体部１１０ａは、円柱状部材の中心部に軸方向沿いに配置された液体流路１１１と、液体流路１１１の周囲に間隔をおいて軸方向沿いに配置された円筒状の気体流路１１２とがそれぞれ形成されている。液体流路１１１と気体流路１１２とは、噴霧装置本体部１０ａの一部として中央部に位置する円筒部１１０ｂで区切られている。液体流路１１１は、先端側のみを図示しており、後端の図示しない液体供給口は、例えば、水供給管を介して、液槽に接続されたポンプなどに接続されている。気体流路１１２も、先端側のみを図示しており、後端の図示しない気体供給口は、例えば、気体供給管を介して、空気圧縮機からなる空圧源などに接続されている。

円筒部１１０ｂの先端は、円筒部１１０ｂ以外の噴霧装置本体部１１０ａより先端側に少し突出し、その先端に内蓋部１１３が固定されている。

内蓋部１１３は、噴霧装置本体部１１０ａの先端に配置され、液体流路１１１の開口を覆いかつ平らな内側端面１１３ａを有する断面略Ｃ字形状をなしている。内蓋部１１３は、円筒部１１０ｂの端面と内蓋部１１３の内側端面１１３ａの内面との間には、円板状の外形の第１隙間１２２が形成されている。内蓋部１１３の内側端面１１３ａの外周部の１カ所には、内側端面１１３ａを軸方向に貫通する液体流入口１１８が形成されている。すなわち、液体流入口１１８は、気液混合部１１５の外周壁面近傍の上流側平坦面である内蓋部１１３の内側端面１１３ａに位置しており、液体流路１１１と気液混合部１１５とを連通させている。

外蓋部１１４は、噴霧装置本体部１１０ａの先端に配置され、内蓋部１１３を覆うとともに、気体流路１１２の開口を覆いかつ内蓋部１１３の内側端面１１３ａに対向する平らな外側端面１１４ａを有する断面略Ω形状をなしている。外蓋部１１４は、内蓋部１１３との間の側部では、所定間隔の円筒状の外形の第２隙間１２３をあけて覆うとともに、内蓋部１１３との間の端部では、所定間隔の円板状の外形の空間の気液混合部１１５を隙間として形成しつつ内蓋部１１３を覆うように、噴霧装置本体部１１０ａの端面と噴霧装置蓋固定部１１７との間に挟持されて固定されている。なお、噴霧装置蓋固定部１１７を無くして、外蓋部１１４が、直接、噴霧装置本体部１１０ａの端面に固定されるようにしてもよい。

外蓋部１１４と内蓋部１１３との間において所定間隔の円板状の外形の気液混合部１１５を確実に形成するため、外蓋部１１４の外側端面１１４ａの内面に円環状の凸部１２４を形成して、外蓋部１１４の内面と内蓋部１１３の内側端面１１３ａとの間に強制的に隙間として気液混合部１１５が配置形成できるようにしている。円環状の凸部１２４は、外蓋部１１４の外側端面１１４ａの内面に設ける代わりに、内蓋部１１３の内側端面１１３ａの外面に設けても良い。このように構成される気液混合部１１５は、気体流路１１２を流れる気体流と液体流路１１１を流れる液体流とを混合するためのものである。

また、図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、気液混合部１１５の上流かつ外蓋部１１４の円環状の凸部１２４の周壁面近傍に位置する液体流入口１１８より、液体流を内蓋部１１３の内側端面１１３ａと平行かつ噴出部１１６の方向へ気液混合部１１５に流入させる。また、この液体流に対して交差する方向から気体流を気液混合部１１５へ導入して液体流に衝突させて、気液混合流を円環状の凸部１２４の周壁面の周方向に周回させるようにするため、液体流入口１１８の近傍でかつ液体流入口１１８の中心軸と直交する方向でかつ周方向の接線方向沿いに円環状の凸部１２４を切り欠いて、気体流入口１２１を設けている。言い換えれば、気体流入口１２１は、液体流入口１１８の近傍に配置され、かつ、液体流入口１１８から流入する液体流の流入方向に対して、気体流入口１２１から流入する気体流の流入方向が交差するように配置されている。

このように構成することにより、この液体流に対して交差する方向（例えば、円環状の凸部１２４の周壁面の接線方向）から、気体流入口１２１を通して気体流を気液混合部１１５へ導入して液体流に衝突させることで、液体は外蓋部１１４の外側端面１１４ａに押し広げられ、薄い膜状になり、外側端面１１４ａを流れる。さらに、この状態から外側端面１１４ａを円環状の凸部１２４の周方向にさらに流れることにより、薄い膜状からさらに細かな液滴へと変化する。さらに、この液滴を含む気液混合流が気液混合部１１５の外蓋部１１４側の外側端面１１４ａに沿って、周回及び撹拌することで、液滴をさらに微粒化することができ、より粒径の小さな液体を噴出口１１６ａから噴霧することが可能である。

このような構成によれば、液体流入口１１８の近傍でかつ液体流入口１１８の中心軸と直交する方向でかつ周方向の接線方向沿いに円環状の凸部１２４を切り欠いて、気体流入口１２１を設けている。このため、気液混合部１１５で、液体流に対して交差する方向（例えば、円環状の凸部１２４の周壁面の接線方向）から、気体流入口１２１を通して気体流を導入して液体流に衝突させることができ、気液混合流が、外側端面１１４ａを円環状の凸部１２４の周方向にさらに流れやすくなって周回及び撹拌を促進させることで、液滴をさらに微粒化することができ、より粒径の小さな液体を噴出口１１６ａから噴霧することが可能となる。

よって、気液混合部１１５は、円環状の凸部１２４と内蓋部１１３と外蓋部１１４とで囲まれて形成されており、軸方向沿いに内蓋部１１３を貫通した液体流入口１１８と、軸方向とは交差する方向沿いに円環状の凸部１２４を切り欠いた気体流入口１２１と、軸方向沿いに外蓋部１１４を貫通した噴出口１１６ａとに連通している。

このような構成において、噴霧装置１１０に供給された液体は、噴霧装置本体部１１０ａに対して、図示しない液体供給口から装置先端側に液体流路１１１を流れて液体流となり、その液体流は、第１隙間１２２と液体流入口１１８とを通って、気液混合部１１５に供給される。また、噴霧装置１１０に供給された気体は、噴霧装置本体部１１０ａに対して、図示しない気体供給口から装置先端側に気体流路１１２を流れて気体流となり、その気体流は、第２隙間１２３と気体流入口１２１とを通って、気液混合部１１５に供給される。

気液混合部１１５に対して気体流と液体流とが供給されると、気液混合部１１５内で互いに混合され、液体が微粒化された後に、外蓋部１１４に設けられた噴出部１１６の噴出口１１６ａから、混合されて微粒化された液体を外側に噴出する。

以下、気液混合部１１５での微粒化の機構について、図１Ｃを参照しながら説明する。液体流路１１１を流れてきた液体流は、第１隙間１２２を通り、内蓋部１１３に設けられた液体流入口１１８を通り、図１Ｃに示すように、気液混合部１１５の円環状の凸部１２４の近傍より、液体流が内蓋部１１３の内側端面１１３ａと平行かつ噴出部１１６の方向へ供給する。

一方、液体流入口１１８から気液混合部１１５に供給された液体流に対して、液体流入口１１８の近傍に位置する気体流入口１２１を通って気液混合部１１５に供給された気体が、気液混合部１１５内で液体に衝突する。このように衝突することで、液体は外蓋部１１４の外側端面１１４ａに押し広げられ、薄い膜状になり外側端面１１４ａを流れる。さらに、この状態から外側端面１１４ａを凸部１２４の周方向に流れることにより、薄い膜状からさらに細かな液滴へと変化する。さらに、この液滴を含む気液混合流を、気液混合部１１５の外蓋部１１４側の外側端面１１４ａの内面である壁面に沿って、周回及び撹拌することで、液滴をさらに微粒化することができ、より粒径の小さな液体を噴出口１１６ａから噴霧することが可能である。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２のミストシャワー装置の構成図である。実施の形態２のミストシャワー装置では、運転モードと温度とを自動的に切換えるものである。図２において、図１Ａ〜図１Ｃと同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。実施の形態２の二流体ノズル１１としては、実施の形態１の二流体ノズル１１を使用することができる。

図２において、設定部３１は、各二流体ノズル１１の運転モードと気体と液体との温度とをそれぞれ設定することができる。設定部３１からの信号を制御部３２が信号配線３３を通じて受信し、受信した信号を基に、制御部３２が、制御配線３４を通じて気体流量調整部１４と液体流量調整部１５と気体温度調整部１６と液体温度調整部１７とを制御する。

一例として、設定部３１で第１の運転モードならびに温度を４０℃に設定すると、制御部３２を介して、
気体流量調整部１４と気体温度調整部１６とは、
４０℃の温度と０．２ＭＰａ（ゲージ圧）の圧力の気体を、二流体ノズル１１一つありたりに１５リットル／ｍｉｎの流量で供給し、
液体流量調整部１５と液体温度調整部１７とは、
４０℃の温度と０．２ＭＰａ（ゲージ圧）の圧力の液体を、二流体ノズル１１一つあたりに５０ｍリットル／ｍｉｎの流量で供給し、
各二流体ノズル１１から平均粒径１０μｍの細かい液滴が噴出される状態とすることができる。

また、一例として、設定部３１で第二の運転モードならびに温度を４０℃に設定すると、制御部３２を介して、
気体流量調整部１４と気体温度調整部１６とは、
４０℃の温度と０．１ＭＰａ（ゲージ圧）の圧力の気体を、二流体ノズル１１一つあたりに４リットル／ｍｉｎの流量で供給し、
液体流量調整部１５と液体温度調整部１７とは、
４０℃の温度と０．３ＭＰａ（ゲージ圧）の圧力の気体を、二流体ノズル１１一つあたりに２００ｍリットル／ｍｉｎの流量で供給し、
各二流体ノズル１１からは平均粒径１００μｍの粗い液滴が噴出される状態とすることができる。

なお、設定部３１で温度を４０℃に設定した場合に、液体と気体とのそれぞれの温度を４０℃の同一温度に設定したが、入浴者８０の体感温度が４０℃であれば良いので、液体と気体とそれぞれの温度は同一である必要はなく、例えば気体の温度を３８℃、液体の温度を４２℃などとしても良い。

また、一例として、設定部３１で第三の運転モードならびに温度を４０℃に設定すると、制御部３２を介して、
気体流量調整部１４と気体温度調整部１６とは、
４０℃の温度と０．２ＭＰａ（ゲージ圧）の圧力の気体を、二流体ノズル１１一つあたりに２０リットル／ｍｉｎの流量で供給し、
液体流量調整部１５は、
各二流体ノズル１１に液体を供給せず、
各二流体ノズル１１からは気体のみが噴出される状態とすることができる。

かかる構成によれば、運転モードと温度とを設定する設定部３１と、気体流量調整部１４と液体流量調整部１５と気体温度調整部１６と液体温度調整部１７とを制御する制御部３２とを備えることにより、入浴者８０が利便性良く運転モードと温度とを切換えることができる。

（実施の形態３）
図３Ａは、本発明の実施の形態３における二流体ノズル１１ｂを示す切断端面図である。この二流体ノズル１１ｂは、実施の形態１又は２における二流体ノズル１１として使用するこことができる。

図３Ａ内の斜線塗りされた太矢印２８１は二流体ノズル１１ｂ内の液体の流れの方向を示し、白塗り太矢印２８２は二流体ノズル１１ｂ内の気体の流れの方向を示している。
二流体ノズル１１ｂは、二流体ノズル本体部２２０と、液体導入部２３０と、気体導入部２４０と、気液噴出部２５０とを少なくとも備えている。液体導入部２３０と気体導入部２４０と気液噴出部２５０とで、気液混合部２６０を構成している。二流体ノズル１１ｂは、さらに、気体流入路２４１と、液体流入路２３２と、噴出口２５２と、突起部２３３とを備えている。二流体ノズル１１ｂは、さらに、気液噴出部固定部２７０を備えている。

二流体ノズル本体部２２０は、ミストシャワー装置側液体流路１３に接続されかつ円柱状部材の中心部に中心軸２１１の方向沿いに配置されたノズル側液体流路２２１と、ミストシャワー装置側気体流路１２に接続されかつノズル側液体流路２２１の周囲に間隔をおいて中心軸２１１の方向沿いに配置された円筒状のノズル側気体流路２２２とがそれぞれ形成されている。ノズル側液体流路２２１とノズル側気体流路２２２とは、二流体ノズル本体部２２０の一部として中央部に位置する円筒部２２３で区切られている。ノズル側液体流路２２１は、先端側のみを図示しており、後端の図示しない液体供給口は、ミストシャワー装置側液体流路１３に接続されている。ノズル側気体流路２２２も、先端側のみを図示しており、後端の図示しない気体供給口は、ミストシャワー装置側気体流路１２に接続されている。

円筒部２２３の先端は、円筒部２２３以外の二流体ノズル本体部２２０より先端側に少し突出し、その先端に液体導入部２３０が固定されている。

液体導入部２３０は、二流体ノズル本体部２２０の先端に配置され、ノズル側液体流路２２１の開口を覆いかつ平らな内側端面（すなわち、下流側端面）２３０ａを有する断面略Ｃ字形状をなしている。液体導入部２３０は、円筒部２２３の端面と、液体導入部２３０の内側端面２３０ａとは軸方向の反対側の上流側の内面との間には、第１隙間３２２が形成されている。

また、液体導入部２３０の下流側端面すなわち内側端面２３０ａの１か所には、後述する所定の突出高さで下流側に向けて内側端面２３０ａから突出して隆起した突起部２３３が形成されている。突起部２３３は、一例として、外形が湾曲して下流側に向けて先すぼまりとなるような半円球形状の外形となっている。

また、液体導入部２３０と突起部２３３とを軸方向に貫通し、ノズル側液体流路２２１と気液混合部２６０とを連通する液体流入路２３２が形成されている。液体流入路２３２は、中心軸２１１から外れた位置、すなわち、ノズル側液体流路２２１の軸方向沿いの領域から外側に外れた位置、例えば、第１隙間３２２の外側に配置されている。

さらに、液体導入部２３０の下流側端面には、気液混合部２６０に突出し、中心軸２１１と同軸に配置された凸部２３１が設けられている。

気体導入部２４０は、液体導入部２３０と気液噴出部２５０との間に位置し、液体導入部２３０と気液噴出部２５０とに面接触する円環状の部材である。気体導入部２４０は、円環状部材の側部の一部を軸方向と交差する方向（例えば軸直交方向）に切り欠いて、ノズル側気体流路２２２と気液混合部２６０とを連通する、気体流入路２４１が形成されている。気体流入路２４１は、円環状の気体導入部２４０の少なくとも１箇所に、気体流路２２２と気液混合部２６０とを連通して設けられている。気体流入路２４１は、液体流入路２３２から気液混合部２６０に流入する液体流の流入方向に対して、ノズル側気体流路２２２から気液混合部２６０に流入する気体流の流入方向が気液混合部２６０で交差するように配置されている。このように気体と液体とを交差させて気液混合部２６０に流入させることにより、液体を微粒化させている。気体流入路２４１は、二流体ノズル本体部２２０の中心（中心軸２１１）に対して液体流入路２３２の位置と同じ位相ではないが、液体流入路２３２の近傍の位置で、かつ、中心軸２１１と交差する方向（例えば直交する方向）沿いの気体流入路２４１の中心軸（気体流入路２４１の軸線上）３００が、液体流入路２３２の中心軸２１１と平行な中心軸と交差する位置となっている。このため、液体流入路２３２からの液体流と気体流入路２４１からの気体とが確実に混合することができる。

気液噴出部２５０は断面略Ω形状で、二流体ノズル本体部２２０の先端に配置され、液体導入部２３０と気体導入部２４０を覆うとともに、ノズル側気体流路２２２の開口を覆うことにより、円筒状の外形の第２隙間３２３を形成している。気液噴出部２５０は、液体導入部２３０の内側端面２３０ａに対向する平らな外側端面を持つ外側端部２５０ａと、円筒側面に相当する気液噴出部側面２５０ｃとを有する。気液噴出部２５０は、液体導入部２３０との間の側部では、所定間隔の円筒状の外形の第２隙間３２３をあけて覆うとともに、液体導入部２３０との間の端部では、所定間隔の円板状の外形の空間の気液混合部２６０を隙間として形成しつつ液体導入部２３０を覆うように、二流体ノズル本体部２２０の端面と気液噴出部固定部２７０との間に挟持されて固定されている。なお、気液噴出部固定部２７０を無くして、気液噴出部２５０が、直接、二流体ノズル本体部２２０の端面に固定されるようにしてもよい。

さらに、気液噴出部２５０の先端部２５１の中央部の突出した噴出筒部２５０ｆには、気液混合部２６０の気液混合流体（すなわち、微粒化された液体）を流出させる管状流路２５３と、管状流路２５３と連通して、気液混合流体を噴出させる噴出口２５２が形成されている。先端部２５１の内面には、管状流路２５３と連通した外形が円錐台形状の筒状の整流路２５４が形成されている。中心軸２１１上で整流路２５４は、凸部２３１に対向している。すなわち、噴出口２５２と管状流路２５３とは、いずれもノズル側液体流路２２１と同一中心軸２１１上に配置されている。これに対して、液体流入路２３２は、この中心軸２１１から外れた位置に位置している。

図３Ｂは、図３Ａに示す二流体ノズル１１ｂの気液混合部２６０を拡大した３Ｂ矢視断面図、図３Ｃは、図３Ｂに示す気液混合部２６０の３Ｃ矢視断面図をそれぞれ示している。

気体流入路２４１は、円環状の気体導入部２４０の少なくとも１箇所を溝幅２４３、溝高さ２４４の矩形断面形状に切り欠いて形成されており、円環状の気体導入部２４０の内周の接線方向に沿うように配置されている。

液体流入路２３２は、円環状の気体導入部２４０の内周面近傍で、気体流入路２４１を流れる気体流２６２に対し、液体流入路２３２を流れる液体流２６１が交差するように配置されている。

突起部２３３は、液体流入路近傍に配置され、液体導入部２３０の内側端面２３０ａから所定の突出高さだけ隆起している。ここで、突起部２３３の先端と液体導入部２３０の内側端面２３０ａとの距離を「突起高さ」２３４と呼称する。

このような構成において、ミストシャワー装置側液体流路１３から二流体ノズル１１ｂに供給された液体は、二流体ノズル本体部２２０に対して、図示しない液体供給口から二流体ノズル先端側にノズル側液体流路２２１を流れて液体流２６１となり、その液体流２６１は、液体導入部２３０内の液体流入路２３２を通って、気液混合部２６０に供給される。また、ミストシャワー装置側気体流路１２から二流体ノズル１１ｂに供給された気体は、二流体ノズル本体部２２０に対して、図示しない気体供給口から二流体ノズル先端側にノズル側気体流路２２２を通って気体流２６２となり、その気体流２６２は、気体流入路２４１を通って、気液混合部２６０に供給される。

気液混合部２６０に対して気体流２６２が供給されると、気液混合部２６０内に配置された突起部２３３と気体流２６２とが衝突し、突起部２３３の表面を沿うように気体の流れが変化する。突起部２３３の表面を流れる気体は、突起部２３３の表面との摩擦により減速し、ある点で速度がゼロとなる。この点を剥離点と呼び、剥離点より下流部には、気流のよどみが生じ、気液混合部２６０内の剥離点より下流部での空間の圧力が降下する。

本実施の形態３では、突起部２３３の頂点近傍に剥離点を生じさせ、空間の圧力を降下させることで、突起部２３３の近傍付近に配置された液体流入路２３２において、より低い送液圧で液体を供給することができる。さらに、気体流２６２と液体流２６１とが気液混合部２６０内に供給されると、互いに混合され、液体が微粒化される。

これにより、本実施の形態３にかかる二流体ノズル１１ｂは、気体により液体を、例えば平均粒径（例えばザウター平均粒径）１０μｍ以下程度まで小さく、効率良く微細化し、また液体流入路２３２近傍の空間の圧力を降下させることで、噴霧時の供給液圧を低減することができる。

本実施の形態３の１つの実施例における二流体ノズル１１ｂ は、具体的には、一例として、以下のような構成とすることができるが、これに限定されるものではない。例えば、気液混合部２６０が内径６．０ｍｍ、高さ１．９ｍｍの円筒形状である。噴出部の噴出口２５２は直径１．０ｍｍであり、管状流路２５３は直径１．０ｍｍ、長さ１．０ｍｍであり、円錐台形状の整流路２５４は広い方の面が直径３．０ｍｍ、狭い方の面が直径１．０ｍｍ、長さが２．０ｍｍである。突起部２３３は半径０．４ｍｍの半円球形状で突起高さ２３４が０．４ｍｍであり、液体流入路２３２は直径０．６ｍｍの円形断面形状であり、気体流入路２４１の軸線上に１箇所形成されている。気体流入路２４１は溝幅２４３が１． ０ｍｍ、溝高さ２４４が０．５ｍｍの矩形断面形状で気体導入部２４０の内周の接線方向に沿うように１箇所形成されている。

本実施の形態３の二流体ノズル１１ｂは、実施の形態１および実施の形態２で示した二流体ノズル１１と比較して、低い圧力の液体供給でも二流体ノズル１１と同等の噴出状態を提供することができる。このことにより、液体供給源１９として水道に直結した場合に昇圧のポンプを用いなくても、安定した噴出状態を提供することができる。

第一の運転モードとしては、例えば、
４０℃の温度と０．２ＭＰａ（ゲージ圧）の圧力の気体を、二流体ノズル１１一つありたりに１５リットル／ｍｉｎの流量で供給し、
４０℃の温度と０．１ＭＰａ（ゲージ圧）の圧力の液体を、二流体ノズル１１一つあたりに５０ｍリットル／ｍｉｎの流量で供給し、
各二流体ノズル１１から平均粒径１０μｍの細かいミストが噴出される
状態とすることができる。

第二の運転モードとしては、例えば、
４０℃の温度と０．１ＭＰａ（ゲージ圧）の圧力の気体を、二流体ノズル１１一つあたりに４リットル／ｍｉｎの流量で供給し、
４０℃の温度と０．２ＭＰａ（ゲージ圧）の圧力の液体を、二流体ノズル１１一つあたりに２００ｍリットル／ｍｉｎの流量で供給し、
各二流体ノズル１１から平均粒径１００μｍの粗い液滴が噴出される
状態とすることができる。

第三の運転モードとしては、例えば、
４０℃の温度と０．２ＭＰａ（ゲージ圧）の圧力の気体を、二流体ノズル１１一つあたりに２０リットル／ｍｉｎの流量で供給し、
各二流体ノズル１１に液体を供給せずに、各二流体ノズル１１からは気体のみが噴出される
状態とすることができる。

かかる構成によれば、二流体ノズル１１ｂを備えることにより、液体供給源１９として水道に直結した場合に昇圧のポンプを用いなくても、安定した噴出状態を提供することができる。

なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。

本発明の前記態様にかかるミストシャワー装置は、気体流量調整部と液体流量調整部で、気体の流量と液体の流量それぞれを運転モード毎に所定の値に設定して、第一の平均粒径の液滴と気体を噴出する第一の運転モードと、第一の平均粒径の液滴より大きい第二の平均粒径の液滴と気体を噴出する第二の運転モードと、気体のみを噴出する第三の運転モードを切換えることができ、ミストシャワー又はミストサウナ等の入浴装置の用途にも適用できる。

１１ 二流体ノズル
１１ｂ 二流体ノズル
１２ ミストシャワー装置側気体流路
１３ ミストシャワー装置側液体流路
１４ 気体流量調整部
１５ 液体流量調整部
１６ 気体温度調整部
１７ 液体温度調整部
１８ 気体供給源
１９ 液体供給源
２１ 浴室内空間
２２ 噴出流体
３１ 設定部
３２ 制御部
３３ 信号配線
３４ 制御配線
８０ 入浴者
１１０Ｂ 噴霧装置
１１０ａ 噴霧装置本体部
１１１ 液体流路
１１２ 気体流路
１１３ 内蓋部
１１３ａ 内側端面
１１４ 外蓋部
１１４ａ 外側端面
１１５ 気液混合部
１１６ 噴出部
１１６ａ 噴出口
１１７ 噴霧装置蓋固定部
１１８ 液体流入口
１２１ 気体流入口
１２２ 第１隙間
１２３ 第２隙間
１２４ 円環状の凸部
２１１ 中心軸
２２０ 二流体ノズル本体部
２２１ ノズル側液体流路
２２２ ノズル側気体流路
２２３ 円筒部
２３０ 液体導入部
２３０ａ 内側端面
２３１ 凸部
２３２ 液体流入路
２３３ 突起部
２３４ 突起高さ
２４０ 気体導入部
２４１ 気体流入路
２４３ 溝幅
２４４ 溝高さ
２５０ 気液噴出部
２５０ａ 外側端部
２５０ｃ 気液噴出部側面
２５０ｆ 噴出筒部
２５１ 先端部
２５２ 噴出口
２５３ 管状流路
２５４ 整流路
２６０ 気液混合部
２６１ 液体流
２６２ 気体流
２７０ 気液噴出部固定部
２８１ 斜線塗りされた太矢印
２８２ 白塗り太矢印
３００ 気体流入路の中心軸
３２２ 第１隙間
３２３ 第２隙間

Claims (5)

1. 気体と液体とを混合して噴出可能な二流体ノズルと、
   前記二流体ノズルに前記気体を供給するミストシャワー装置側気体流路と、
   前記気体の温度を調整する気体温度調整部と、
   前記ミストシャワー装置側気体流路に前記気体を供給する気体供給源と、
   前記二流体ノズルに前記液体を供給するミストシャワー装置側液体流路と、
   前記液体の温度を調整する液体温度調整部と、
   前記ミストシャワー装置側液体流路に前記液体を供給する液体供給源と、
   前記気体の流量と前記液体の流量とのそれぞれを運転モード毎に所定の値に設定して、第一の平均粒径の液滴と前記気体とを噴出する第一の運転モードと、前記第一の平均粒径の液滴より大きい第二の平均粒径の液滴と前記気体とを噴出する第二の運転モードと、前記気体のみを噴出する第三の運転モードとを切換える、気体流量調整部と液体流量調整部と
   を備える、ミストシャワー装置。
2. 前記第一の平均粒径が０．１〜１０μｍである、請求項１に記載のミストシャワー装置。
3. 前記第二の平均粒径が１００〜３００μｍである、請求項１又は請求項２に記載のミストシャワー装置。
4. 前記運転モードと前記気体の温度と前記液体の温度とをそれぞれ設定する設定部と、
   前記設定部からの設定信号を受信し、受信した信号を基に前記気体流量調整部と前記液体流量調整部と前記気体温度調整部と前記液体温度調整部とを制御する制御部と
   を備える、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のミストシャワー装置。
5. 前記二流体ノズルが、
   ノズル側液体流路とノズル側気体流路とを有する二流体ノズル本体部と、
   前記ミストシャワー装置側液体流路に接続され、前記二流体ノズル本体部の中心軸上にある円筒部の先端に配置されて、前記ノズル側液体流路の開口を覆う液体導入部と、
   前記ミストシャワー装置側気体流路に接続され、前記二流体ノズル本体部の先端に配置され、前記液体導入部を覆うとともに、前記ノズル側気体流路の開口を覆う気液噴出部と、
   前記液体導入部と前記気液噴出部との間に位置し、前記液体導入部と前記気液噴出部とに面接触する円環状の気体導入部と、
   前記液体導入部で覆われた前記液体流路の前記開口と前記液体導入部と前記気体導入部と前記気液噴出部とに囲まれた気液混合部とを連通した液体流入路と、
   円環状の前記気体導入部の少なくとも１箇所に前記ノズル側気体流路と前記気液混合部とを連通して設けられ、前記ノズル側気体流路を流れる気体流を、前記液体流入路から前記気液混合部に流入する液体流に対し交差する方向に、前記気液混合部に流入させて液体を微粒化させる気体流入路と、
   前記気液噴出部に設けられて、前記気液混合部と連通し、前記気液混合部にて前記微粒化された液体を噴出する噴出口と、
   前記液体導入部の下流側端面に少なくとも１箇所設けられて、所定の突出高さで前記下流側端面から突出し、前記液体流入路と前記気体流入路との間で、前記液体流入路の近傍側に配置されている突起部とを備える、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のミストシャワー装置。

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