JP5603151B2 - 吐水装置 - Google Patents

Description

本発明は、吐水時に温水が吐水しているように人が擬似的に感じる吐水装置に関する。

従来、流しや洗面化粧台などの水廻りでは、吐水時に、レバーやスイッチなどを操作してから温水が吐水するまでにタイムラグがあった。これは、水栓金具の給湯口が熱源から遠く離れて位置し、熱源とを接続する給湯管の長さが長いため、レバーやスイッチなどの操作後に、水道からの冷水がまず吐水することによるものである。また、吐水間隔があくと、給湯管中に貯留する温水が冷え、温度が下がり、その結果、操作後に冷水が吐水することによるものでもある。

このため、手洗い、食器洗いなどの作業の開始時には、設定温度に温められた温水が吐水するまでに時間がかかるという不便さがあり、温水が出てくるまでの冷水を捨てているという無駄があった。

このような不便さや無駄という問題を解消するために、下記特許文献１に記載されているような給湯装置が提案されている。この給湯装置は、容器内に貯蔵する水が所定量に減少したときに、容器内に水道水を給水するとともに、ヒーターに通電し、容器内の水を４０℃前後の所定温度に保持するというものである。

上記給湯装置では、吐水時に設定温度に温められた温水が吐水し、レバーやスイッチなどの操作と温水の吐水とのタイムラグが解消される。したがって、上記給湯装置は、利便性に優れるとともに、捨て水という無駄を解消することができると期待される。

特開２００２−１９５６５４号公報

その一方で、特許文献１に記載された給湯装置は、そのような機能の実現のために、ポンプ、温度センサ、水量センサなどの各種機器を備えており、装置構成が必ずしも簡便であるとは言えず、このことが、給湯装置の価格に反映している。また、容器内に貯蔵する水を常時高温に保持する必要があり、保温のために電気代がかかるという問題もある。

本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、レバーやスイッチなどの操作後すぐに手洗い、食器洗いなどの作業を行うことができ、捨て水の無駄を抑制するとともに、簡略化された構成によりコスト低減を図ることができる吐水装置を提供することを課題としている。

上記の課題を解決するために、本発明の吐水装置は、温風を吹き出す温風吹き出し口と、常温水を吐水する吐水口とが底面部に形成された吐水部を備え、前記温風吹き出し口からの温風の吹き出しと、前記吐水口からの常温水の吐水を、温風と常温水が混じることなく、同時にかつ別々に、前記吐水部の下方に位置する給水対象が差し出される位置に供給するようになっていることを特徴とする。

この吐水装置においては、温風の温度が、常温水の温度よりも３０℃以上高いことが好ましい。

また、この吐水装置においては、温風の流量が、常温水の流量よりも１０倍以上多いことが好ましい。

また、この吐水装置においては、温風の温度および流量を変更する制御手段が設けられていることが好ましい。

本発明の吐水装置によれば、手洗い、食器洗いなどの作業の際に、吐水部の下方に差し出される人の手などの給水対象に常温水を吐水すると同時に、温風を給水対象が差し出される位置まで常温水と混じることなく給水対象に吹き付けるので、常温水が手などの給水対象に当たる際の冷感を温風により緩和させることができる。このため、人は、錯覚し、擬似的に温水であると感じ、あたかも温水が、レバーやスイッチなどの操作とタイムラグがなく吐水したと感じることができる。常温水の冷感を感じず、レバーやスイッチなどの操作後、すぐに手洗い、食器洗いなどの作業を行うことができ、捨て水の無駄を抑制することができる。また、ポンプなどの各種機器を省略することができ、構成が簡略化されたものとなり、コスト低減が図れる。

本発明の吐水装置の一実施形態を概略的に示した構成図である。 （ａ）（ｂ）は、それぞれ、図１に示した吐水部の一形態を示した断面図、底面図である。 （ａ）（ｂ）は、それぞれ、図１に示した吐水部の別の形態を示した断面図、底面図である。 図１に示した吐水部の別の形態を示した底面図である。 図１に示した吐水部の別の形態を示した底面図である。 図２（ａ）（ｂ）に示した吐水部を備えた本発明の吐水装置を用いて手洗いしたときの官能評価の結果を示した図である。

上記のとおり、図１は、本発明の吐水装置の一実施形態を概略的に示した構成図である。

吐水装置１では、水道管２に連通する給水管３が設けられ、給水管３における流水方向に関する下流端が、吐水部４に接続されている。吐水部４は、給水管３に連通する通水路を内部に備え、底面部４ａには、複数の吐水口４ｂが形成されている。水道管２から供給され、所定水圧を有する水温２０〜２５℃程度の常温水は、たとえば、水栓金具のレバー５の操作により給水管３を開放することによって、吐水口４ｂからその下方に吐水する。レバー５の操作により給水管３を閉鎖すると、常温水の吐水が停止する。このような吐水部４は、たとえば、水栓金具において吐水方向の下流端に設けることができる。

また、吐水装置１では、吐水部４に温風供給路６がその一端６ａにおいて接続されている。温風供給路６は、その内部を所望の温度に温めた温風が吐水部４に向かって流れる流路であり、その外周部は、発泡スチロールなどの断熱材から形成されている。温風供給路６の他端６ｂは、加温室７に接続されている。

加温室７は中空であり、その内部に電熱式のヒーター８が設けられている。ヒーター８は、その電気抵抗に基づき、通電にともない発熱し、加温室７の内部に供給される空気を温める。ヒーター８への電源供給のために、吐水装置１には、電源ボックス９が設けられている。電源ボックス９は、家庭用などの電源に接続することができ、たとえばＡＣ１００Ｖが供給される。

また、加温室７の内部には、サーモスタット１０が設けられ、加温室７は、設定温度に制御された温風の生成が可能とされている。サーモスタット１０からの電気信号は、電源ボックス９に入力され、電源ボックス９に設定された温風の温度に基づいて電源ボックス９の作動が制御される。温風の温度の設定は、電源ボックス９に電気的に接続された制御手段１１によって変更が可能となっている。制御手段１１は、たとえば、電気回路や、電源ボックス９に組み込まれるプログラムされたマイクロコンピューターなどとして構成することができる。制御手段１１は、たとえば、電源ボックス９の供給電圧などを変化させることによって温風の温度を変更することができる。

また、電源ボックス９は、給水管３に設けられたサーミスタ１２とも電気的に接続されている。サーミスタ１２は、給水管３を流れる常温水の温度を測定するセンサであり、検知した常温水の温度に関する電気信号が電源ボックス９に入力される。入力された常温水の温度に基づいて電源ボックス９は、ヒーター８への供給電圧を変化させ、温風の温度をリアルタイムに設定温度に調整することができる。温風の温度は、常温水の温度よりも３０℃以上高くすることが一応の目安となる。

また、加温室７の内部には、給気路１３を介してファン１４から空気が供給される。ファン１４も電源ボックス９に電気的に接続されており、ファン１４の作動のための電源供給が電源ボックス９から行われる。吐水部４に供給される温風は、ファン１４によりその流量が調整される。温風の流量についても電源ボックス９にあらかじめ設定されており、その設定は、制御手段１１によって変更が可能となっている。温風の温度の変更と同様に、制御手段１１は、たとえば、電源ボックス９の供給電圧などを変化させることによって温風の流量を変更することができる。温風の流量は、常温水の流量よりも１０倍以上多くすることが一応の目安となる。

電源ボックス９がＯＮとなると、ファン１４が作動し、室内などの空気がファン１４により吸引され、給気路１３を通じて加温室７の内部に供給される。また、ファン１４の作動と同時にヒーター８が作動し、供給された空気を温め、温風を生成する。生成された温風は、ファン１４によりあらかじめ設定された風量で温風供給路６を流れ、吐水部４に供給される。吐水部４には、温風供給路６に連通する通風路を内部に備え、底面部４ａには、複数の温風吹き出し口４ｃが形成されている。温風は、温風吹き出し口４ｃからその下方に吹き出す。

吐水部４における通水路および通風路は、後述するように、互いに隔離され、独立しており、常温水と温風が吐水部４の内部で混ざり合うことはない。常温水は吐水口４ｂから吐水し、温風は温風吹き出し口４ｃから吹き出す。このような常温水の吐水と温風の吹き出しは、レバー５の操作により同時に行われる。すなわち、レバー５の操作により給水管３が開放されたときに、ファン１４およびヒーター８が作動し、常温水の吐水と同時に、温風が温風吹き出し口４ｃから吹き出す。また、レバー５の操作により給水管３が閉鎖されたときには、ファン１４およびヒーター８は作動を停止し、常温水の吐水停止と同時に、温風の吹き出しが停止する。このような同時の、常温水の吐水と温風の吹き出しおよびその停止は、たとえば、レバー５の操作と電源ボックス９のＯＮ−ＯＦＦを連動させることによって実現することができる。

なお、レバー５は、従来の水栓金具と同様に、スイッチなどに置き換えることが可能である。また、レバー５のない、人体検知センサを組み込んだ水栓金具の場合には、人体検知に基づいて、給水管３の開閉と電源ボックス９のＯＮ−ＯＦＦを連動させることができる。

また、吐水装置１では、手洗い、食器洗いなどの作業を行う際に、吐水部４の下方に人の手ｈが差し出されたとき、給水対象としての人の手ｈまで温風と常温水が混じることなく、別々に供給される。手洗い、食器洗いなどの作業では、吐水部４の底面から人の手ｈなどの給水対象までの距離ｄは、５０mm程度が一般である。この５０mm程度までの距離ｄの間、吐水装置１では、温風と常温水が混じることなく、別々に、人の手ｈなどの給水対象に供給される。

このように、温風の吹き出しと常温水の吐水を、給水対象が差し出される位置まで温風と常温水が混じることなく、同時にかつ別々に行うことによって、吐水装置１は、常温水が人の手ｈに当たるときに温風の温かさを同時に感じさせることができる。このため、常温水が手に当たる際の冷感を温風により緩和させることができ、錯覚させて擬似的に温水であると人に感じさせることができる。人は、あたかも温水が、レバー５の操作とタイムラグがなく吐水したと感じることができる。常温水の冷感を感じず、レバー５の操作後、すぐに手洗い、食器洗いなどの作業を行うことができる。特に、温風の温度が、常温水の温度よりも３０℃以上高いか、温風の流量が、常温水の流量よりも１０倍以上多いとき、またはそれらの両方である場合、冷感の緩和により有効である。したがって、従来のように、給湯器から設定温度に温められた温水がでるまでの間、冷水を捨てる必要がない。捨て水の無駄が抑制され、節水化が図れる。

また、吐水装置１では、ポンプなどの各種機器を省略することができ、構成が簡略化されているため、コスト低減が図れる。しかも、空気は水と比較して比熱が小さいので、ヒーター８には消費電力の小さなものを使用することができ、短時間で空気を温めることができ、比較的安価である。

図２（ａ）（ｂ）は、それぞれ、図１に示した吐水部の一形態を示した断面図、底面図である。

吐水部４１では、ほぼ円筒状の形状を有し、そのほぼ中央部に、吐水部４１の長さ方向に延びる通風路１５が形成されている。通風路１５には、温風供給路６の一端６ａから温風が流入する。吐水部４１の底面部４ａに対応する通風路１５の底面部１５ａには、複数の温風吹き出し口４ｃが同心円状に配列されて形成されている。

また、吐水部４１では、上側部に、ラッパ状の入水口１６が設けられ、入水口１６は、通風路１５の外側に配置され、通風路１５と同軸状に形成された通水路１７と連通している。通水路１７には、入水口１６を通じて給水管３から常温水が流入する。吐水部４１の底面部４ａに対応する通水路１７の底面部１７ａには、複数の吐水口４ｂが、温風吹き出し口４ｃを外側から取り囲むように、円形に配列されている。

吐水部４１では、常温水の流量と温風の温度および流量とによって、図１に示した人の手ｈなどの給水対象までの距離ｄの間に、温風と常温水が混じることなく、別々に供給することができる。また、このような温風と常温水の給水対象への別々の供給は、吐水部４１における温風吹き出し口４ｃと吐水口４ｂの上記のとおりの配列および配置や、温風吹き出し口４ｃの最外列と吐水口４ｂとの距離、また、温風吹き出し口４ｃと吐水口４ｂの口径などによって確実になる。

図３（ａ）（ｂ）は、それぞれ、図１に示した吐水部の別の形態を示した断面図、底面図である。

吐水部４２において、図２（ａ）（ｂ）に示した吐水部４１と共通する部分には、図３（ａ）（ｂ）に同一の符号を付し、以下ではその説明を省略する。

ほぼ円筒状の形状を有する吐水部４２では、その長さ方向に延びる４つの通風路１５が形成されている。吐水部４２の底面部４ａに対応する通風路１５の底面部１５ａには、ほぼ円形状の温風吹き出し口４ｃが４つ形成されている。

また、吐水部４１では、上側部に、ラッパ状の入水口１６が２つ設けられ、入水口１６は、各通風路１５の外側に配置され、通風路１５と同軸状に形成された通水路１７に連通している。吐水部４２の底面部４ａに対応する通水路１７の底面部１７ａには、複数の吐水口４ｂが、温風吹き出し口４ｃを外側から取り囲むように、円形に配列されている。

吐水部４２も、図２（ａ）（ｂ）に示した吐水部４１と同様に、常温水の流量と温風の温度および流量とによって、図１に示した人の手ｈなどの給水対象までの距離ｄの間に、温風と常温水が混じることなく、別々に供給することができる。また、このような吐水部４２における温風吹き出し口４ｃと吐水口４ｂの上記のとおりの配列および配置や、温風吹き出し口４ｃの最外列と吐水口４ｂとの距離、また、温風吹き出し口４ｃと吐水口４ｂの口径などによっても、温風と常温水の給水対象への別々の供給は確実になる。

図４は、図１に示した吐水部の別の形態を示した底面図である。

吐水部４３において、図２（ａ）（ｂ）に示した吐水部４１と共通する部分には、図４に同一の符号を付し、以下ではその説明を省略する。

吐水部４３は、図２（ａ）（ｂ）に示した吐水部４１の変形例であり、円形に配列された複数の吐水口４ｂの外側に、複数の温風吹き出し口４ｃが同心円状に吐水口４ｂを取り囲むように配列されている。

吐水部４３も、図２（ａ）（ｂ）に示した吐水部４１と同様に、常温水の流量と温風の温度および流量とによって、図１に示した人の手ｈなどの給水対象までの距離ｄの間に、温風と常温水が混じることなく、別々に供給することができる。また、このような吐水部４３における温風吹き出し口４ｃと吐水口４ｂの上記のとおりの配列および配置や、内側に位置する温風吹き出し口４ｃの最外列と吐水口４ｂとの距離、また、吐水口４ｂとその外側に位置する温風吹き出し口４ｃとの距離や、温風吹き出し口４ｃと吐水口４ｂの口径などによっても、温風と常温水の給水対象への別々の供給は確実になる。

図５は、図１に示した吐水部の別の形態を示した底面図である。

吐水部４４において、図３（ａ）（ｂ）に示した吐水部４２と共通する部分には、図５に同一の符号を付し、以下ではその説明を省略する。

吐水部４４は、図３（ａ）（ｂ）に示した吐水部４２の変形例であり、円形に配列された複数の温風吹き出し口４ｃが、底面部４ａの外周部の近くに配列されている。

吐水部４４も、図３（ａ）（ｂ）に示した吐水部４２と同様に、常温水の流量と温風の温度および流量とによって、図１に示した人の手ｈなどの給水対象までの距離ｄの間に、温風と常温水が混じることなく、別々に供給することができる。また、このような吐水部４４における温風吹き出し口４ｃと吐水口４ｂの上記のとおりの配列および配置や、吐水口４ｂとその外側に位置する温風吹き出し口４ｃとの距離、また、温風吹き出し口４ｃと吐水口４ｂの口径などによっても、温風と常温水の給水対象への別々の供給は確実になる。

手洗いをする際に、実際に、図２（ａ）（ｂ）に示した吐水部４１を備えた吐水装置１により、温風の吹き出しと常温水の吐水を同時にかつ温風と常温水が混じることなく別々に行ったときの手の感覚を確認した。吐水部４１では、複数の吐水口４ｂが、複数の温風吹き出し口４ｃの全部を外側から取り囲むように円形に配列されている。吐水口４ｂは、φ０．５であり、φ４９の円周上に６０個設けられている。温風吹き出し口４ｃは、φ１．２であり、φ１８の円周上に１８個設けられるとともに、その内側にφ１．２の大きさのものが１９個設けられたものである。

常温（２０℃）において大阪府守口市の市水（水温約２０℃）を吐水口４ｂから吐水し、温風吹き出し口４ｃから吹き出す直前の温風の温度を２００℃に設定した。温風の流量と常温水の流量をパラメータとして変化させた。温風の風量は、１０、３０、５０Ｌ/min、常温水の流量は、１、２、３Ｌ/minとした。吐水部４１の下方の距離ｄが５０mmのところに人の手を差し出し、５段階の官能評価を行った。温かいを＋２、冷たいを−２として数値化し、どちらでもないは０、やや温かいは＋１、やや冷たいは−１とした。

図６は、その官能評価の結果を示した図である。

図６には、４人の被験者の官能評価の平均値をプロットしている。この結果から、温風の流量が３０Ｌ/min以上で常温水の流量が３Ｌ/min未満の条件で、常温水の冷感を緩和させることができるとの知見が得られる。

もちろん、本発明は、以上の実施形態によって限定されるものではない。吐水部の構成および形状、電源ボックスおよび制御手段の構成、常温水の流量や温風の温度および流量などの細部については、様々な態様が可能であることはいうまでもない。

１ 吐水装置
４、４１、４２、４３、４４ 吐水部
４ａ 底面部
４ｂ 吐水口
４ｃ 温風吹き出し口
１１ 制御手段
ｈ 給水対象としての人の手

Claims (4)

1. 温風を吹き出す温風吹き出し口と、常温水を吐水する吐水口とが底面部に形成された吐水部を備え、前記温風吹き出し口からの温風の吹き出しと、前記吐水口からの常温水の吐水を、温風と常温水が混じることなく、同時にかつ別々に、前記吐水部の下方に位置する給水対象が差し出される位置に供給するようになっていることを特徴とする吐水装置。
2. 温風の温度が、常温水の温度よりも３０℃以上高いことを特徴とする請求項１に記載の吐水装置。
3. 温風の流量が、常温水の流量よりも１０倍以上多いことを特徴とする請求項１または２に記載の吐水装置。
4. 温風の温度および流量を変更する制御手段が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の吐水装置。

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