JP5748183B2 - シャワー装置 - Google Patents

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本発明は、吐水部に設けた散水孔から水を吐出させるシャワー装置に関するものである。
従来のシャワー装置の一例として、例えば特許3462398号公報(特許文献1)のように、シャワー装置本体内部に噴流を生み出すオリフィス部を配置することでベンチュリ効果を発生させ、オリフィス部から吐出された水にエア吸入口から取り入れた空気を気泡として混入させ、気泡が混入された水を外部に吐水させる空気混入機構を備えているものが知られている。このようなエアイン機構では、オリフィス部と水を外部に吐水させる複数の散水孔が備わっているシャワー吐水部とが直列に配置されている場合において、水に混入された気泡を均一に整えるために、オリフィス部とシャワー吐水部との間にスロート部という空間を設けることが有効であることが知られている。
特許3462398号公報
しかし、このようなシャワー装置において、スロート部を設けることで水とシャワー装置本体内部との接触面が多くなり水が多く溜まりやすくなるため、止水時にスロート部より下流側の水を排出させるための時間を要してしまう。スロート部に溜まった水を素早く排出させるためには、散水孔から水を効率よく排出させることが必要であるが、水とスロート部の内壁との間に発生する表面張力により、散水孔からスロート部より下流側の水を全て排出するのに時間が掛かってしまうという課題が存在した。
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、水とスロート部の内壁との間に発生する表面張力が発揮されるのを抑制することができるシャワー装置を提供することを目的としている。
上述した目的を達成するために、本発明は、施工面に取り付けられる取付位置より上方側に設けられたシャワー装置であって、給水源から供給された水が流入する通水路と、前記通水路を通過した水を加速させる複数の噴射孔を有するオリフィス部と、前記オリフィス部より下流側に設けられ、前記オリフィス部で加速された水の流れが発生させる負圧により、外部へ開設された空気導入口から空気を引き込む空気吸引部と、前記空気吸引部より下流側に設けられ、前記オリフィス部で加速された水の流れに空気吸引部で引き込んだ空気を混入させ、空気が混入された水を整流するための複数のスロート孔を有するスロート部と、前記スロート部より下流側に設けられ、整流された水を吐水する複数の散水孔を有するシャワー吐水部と、を備え、前記スロート孔において、このスロート孔を流れる水の流れ方向に直交する断面のうち、少なくとも一部の断面を非円形形状で形成することで、前記スロート孔へ流入した水の表面張力が発揮されるのを抑制することを特徴としている。
このように構成された本発明においては、スロート孔を非円形形状にすることで、円形形状のときと比べスロート孔に流入する水の表面張力が発揮されるのを抑制するため、水を止水したときのスロート部内の残水排出を促進させることができる。
本発明において、好ましくは、前記非円形形状は多角形形状であるように構成されている。
このように構成された本発明においては、スロート孔を多角形形状で形成することで、円形形状のときと比べスロート孔に流入する水の表面張力が発揮されるのを抑制するため、水を止水したときのスロート部内の残水排出を促進させることができる。また、スロート孔形状を加工するだけなので、成形が簡単である。
本発明において、好ましくは、前記多角形形状は四角形形状であるように構成されている。
このように構成された本発明においては、スロート孔を四角形形状で形成することで、円形形状のときと比べスロート孔に流入する水の表面張力が発揮されるのを抑制するため、水を止水したときのスロート部内の残水排出を促進させることができる。また、スロート孔形状を四角形に加工するだけなので、他の多角形形状に比べ、成形がより簡単である。
また、本発明は、施工面に取り付けられる取付位置より上方側に設けられたシャワー装置であって、給水源から供給された水が流入する通水路と、前記通水路を通過した水を加速させる複数の噴射孔を有するオリフィス部と、前記オリフィス部より下流側に設けられ、前記オリフィス部で加速された水の流れが発生させる負圧により、外部へ開設された空気導入口から空気を引き込む空気吸引部と、前記空気吸引部より下流側に設けられ、前記オリフィス部で加速された水の流れに空気吸引部で引き込んだ空気を混入させ、空気が混入された水を整流するための複数のスロート孔を有するスロート部と、前記スロート部より下流側に設けられ、整流された水を吐水する複数の散水孔を有するシャワー吐水部と、を備え、前記スロート孔の上流端に設けられた流入口又は下流端に設けられた流出口を確定するスロート部の壁の一部には、前記スロート孔を流れる水の流れ方向に直交する面に対して前記流入口又は前記流出口から前記スロート孔の外部方向へ凸設された凸部又は前記流入口又は前記流出口から前記スロート孔の内部方向へ凹設された凹部が形成されていることで、前記スロート孔へ流入した水の表面張力が発揮されるのを抑制することを特徴としている。
このように構成された本発明においては、スロート孔の上流端に設けられた流入口又は下流端に設けられた流出口には、スロート孔を流れる水の流れ方向に直交する面に対して凸設された凸部又は凹設された凹部が形成されていることで、スロート孔に流入する水の表面張力が発揮されるのを抑制するため、水を止水したときのスロート部内の残水排出を促進させることができる。
本発明において、好ましくは、前記スロート孔の下流端に設けられた流出口を確定するスロート部の壁の一部には、前記スロート孔を流れる水の流れ方向に直交する面に対して前記流出口から前記スロート孔の内部方向へ凹設された凹部が形成されていることで、前記スロート孔へ流入した水の表面張力が発揮されるのを抑制するように構成されている。

このように構成された本発明においては、スロート孔の下流端に設けられた流出口には、スロート孔を流れる水の流れ方向に直交する面に対して凹設された凹部が形成されていることで、スロート孔に流入する水の表面張力が発揮されるのを抑制するため、水を止水したときのスロート部内の残水排出を促進させることができる。また、凸設された凸部を設ける場合と比べ、省スペースでスロート部内の残水排出を促進させることができる。さらに、流入口に設ける場合と比べ、水を吐水する際に空気混入を低下させてしまうことを防ぐ。
本発明のシャワー装置によれば、水とスロート部の内壁との間に発生する表面張力が発揮されるのを抑制することができる。
本発明の一実施形態に係るシャワー装置がキッチン用のシンクに取り付けられた状態を表す模式図である。 図1のシャワー装置におけるスパウト部の断面図である。 図2のスパウト部に設けられたシャワー吐水部近傍を表す模式図である。 図2のスパウト部におけるスロート部を表す斜視図である。 図4のスロート部におけるA−A線断面図である。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の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装置の使用状態を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るシャワー装置がキッチン用のシンクに取り付けられた状態を表す模式図である。
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の左方側および右方側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。
シャワー装置1は、使用者から見てシンク20の後方で且つシンク上面22に設けられ、シンク上面22に取り付けられる取付部30と、その取付部30よりも上方側に設けられるスパウト部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、スパウト部40は使用者のいる前方に傾斜するように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。
取付部30の側面部には、操作レバー32が設けられている。操作レバー32は、取付部30に回動自在に枢支されており、使用者は、この操作レバー32を前後方向や左右方向に回動させることにより、取付部30に内蔵されるバルブ(図示せず)を動作させ、シャワー装置1の止水状態と吐水状態の切換えや、供給する水の流量・温度等の調整を行うことができる。
スパウト部40の前方側の外側面には、整流吐水部40rと、シャワー吐水部40sが設けられている。スパウト部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から吐出される水は、いずれもシンク上面22およびシンク底面24に対して斜めに吐水される。なお、本願明細書において「水」という場合には、「湯」も含むものとする。
次に、図2を参照して、本発明の一実施形態に係るシャワー装置のスパウト部40について説明する。図2は、図1のシャワー装置におけるスパウト部の断面図である。
スパウト部40は、その外形が略円柱形を呈するスパウト部本体410を有している。スパウト部本体410の内部には、スパウト部40の延設方向に沿って斜め上方に延びる通水路411が設けられており、上流から供給される水は通水路411の内部を流れて斜め上方へと導かれる。
通水路411の下流側端部であって、スパウト部本体410内部の上端には、通水路411を流れた水を受け入れる空間である切替室413が形成されている。また、切替室413の下流側には、整流用流路414とシャワー用流路415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はスパウト部40が延設する方向に沿って斜め下方に延びる。
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のいずれか一方に導くよう、使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1参照)に向けて供給される。このとき供給される整流Wrは、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、矢印W5のようにシャワー用流路415内に流入した水は、その下流に配置されているオリフィス部420に至る。オリフィス部420は、スパウト部40が延設する方向に沿って延びる薄板状の部材であり、複数の噴射孔421がその厚み方向に貫通するよう形成されている。オリフィス部420に到達した水は、複数の噴射孔421を通過することでその流速が高められ、複数の噴射水流として下流側に噴射される。
オリフィス部420の下流側には、オリフィス部420と所定間隔を空けてスロート部440が配置されている。スロート部440は、オリフィス部420の複数の噴射孔421と対応する位置にスロート孔441が複数形成されている。このため、複数の噴射孔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孔441の上端からその内部を通過して、スロート部440の下端に至る。
ここで、スパウト部本体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。さらに、スパウト部本体410の内部には、この空気導入口416からスパウト部本体410の中央部に向けて延び、さらにスパウト部40が延設する方向に沿って斜め上方へと延びるようにして、空気導入路417が形成されている。そしてこの空気導入路417は、オリフィス部420とスロート部440との間に形成された空間である空気吸引部430に連通している。
これにより、複数の噴射孔421から噴射された噴射水流が空気吸引部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及び空気導入路417を介して空気吸引部430内に空気が吸引される。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孔441を通過し、スロート部440の下流側に至る。
スロート部440の内部の空間には、空気混入部448が形成され、この空気混入部448の下流側には、空気混入部448よりも大きな空間である気泡拡大部450が形成されており、この気泡拡大部450の下流側を覆うようにしてシャワー吐水部460が配置されている。シャワー吐水部460は、スパウト部40が延設する方向に沿って延びる板状部材であり、シャワー吐水部40sを構成している。また、シャワー吐水部460には、複数の散水孔461が厚み方向に貫通するよう形成されている。散水孔461の断面形状は、噴射孔421よりも径が小さい略円形である。
空気吸引部430内に吸引された空気とともに複数のスロート孔441を通過する噴射水流は、後に詳述するように、空気混入部448において空気が混入される。空気は気泡となって噴射水流に混入し、スロート部440のスロート孔441内で単位体積当たりの噴射水流に含まれる気泡の量が整えられ、整流される。整流された噴射水流は、気泡拡大部450において減圧され、径の大きな気泡になる。この気泡交じりの水である気泡混入水が、複数の散水孔461の各々を通過し、矢印W6で示すように、複数の水流となってスパウト部本体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1参照)に向けて供給される。
次に、図3を参照して、本発明の一実施形態に係るシャワー装置における空気混入について説明する。図3は、図2のスパウト部に設けられたシャワー吐水部近傍を表す模式図である。
スパウト部本体410内部のシャワー用流路415を流れてオリフィス部420に到達した水は、図3に表すように、噴射孔421a〜421cを通過し、オリフィス部420の下流側にそれぞれ噴射水流Jとして噴射される。噴射孔421a〜421cは、互いに略平行にオリフィス部420を貫通していることから、そこを通過した噴射水流Jも略平行に噴射される。また、噴射孔421a〜421cは、各々から噴射される噴射水流Jが、いずれもシャワー吐水部460の異なる位置に衝突するよう配置されている。このような構成にすることで、所定時間、噴射水流Jをシャワー吐水部460の上流側で滞留させ、後に詳述するように、噴射水流J内の気泡混入水を攪拌させることができる。
噴射水流Jが、オリフィス部420とスロート部440との間に設けられた空気吸引部430を通過する際、それに伴って空気吸引部430内に負圧が発生する(空気吸引部430内が陰圧となる)。このため、いわゆるエジェクタ作用により、矢印A1で示すようにオリフィス部420に沿って空気吸引部430内に空気が吸引される。この空気は、空気導入口416及び空気導入路417(図2参照)を介して、スパウト部本体410の外部から吸引されたものである。
空気吸引部430内に吸引された空気は、噴射水流Jによってさらに引き込まれ、その流れる方向を変え(矢印A2)、噴射水流Jとともにスロート孔441a〜441cに流入する。その後、噴射水流Jは、スロート部440のスロート孔441内を通過することで、単位体積当たりの噴射水流Jに含まれる気泡の量が整えられ、整流される。
上述したように、噴射孔421a〜421cの断面形状は、散水孔461よりも径が大きい略円形とされている。したがって、噴射孔421a〜421cから噴射された噴射水流Jの断面形状も、散水孔461よりも径が大きい略円形となる。このため、噴射水流Jの一部の水は、噴射孔421a〜421cのそれぞれと重合配置された散水孔461a〜461cを矢印Wsa〜Wscのように通過するものの、その他の水はシャワー吐水部460と干渉し、散水孔461a〜461cを直接通過できない。シャワー吐水部460の上流側には、通過できなかったこの噴射水流が一時的に滞留する(滞留水Wst)。
噴射孔421a〜421cにおける噴射水流J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はスロート孔441a〜441c内部まで侵入する。このため、噴射水流Jは、スロート孔441a〜441cの内部において、滞留水Wstの気液界面Wst1に突入する。噴射水流Jの突入によって気液界面Wst1は大きく乱れ、矢印A3で示すように、気液界面Wst1上の空気が内部に巻き込まれる。滞留水Wst内部に巻き込まれた空気は気泡状となることで、滞留水Wstが気泡混入水となる。
噴射水流Jが突入することにより、シャワー吐水部460の複数の散水孔461の近傍で、気泡混入水が攪拌される。この攪拌により、気泡混入水中の気泡の結合又は分裂が促され、種々の大きさの気泡が生成される。このため、複数の散水孔461から、種々の大きさの気泡が混入された気泡混入水が吐出される。このようにして複数の散水孔461から吐出する水に気泡を混入することで、吐出される水流の流速を変動させて使用者が受ける刺激感を高めたり、水を泡沫状にして量感を高めたりすることができる。
次に、図4、5を参照して、本発明の一実施形態に係るスロート部440における表面張力抑制手段について説明する。図4は、図2のスパウト部におけるスロート部を表す斜視図である。図5は、図4のスロート部におけるA−A線断面図である。
図4に示すように、スロート部440には、スロート孔441が設けられており、空気吸引部430内に吸引された空気とともに複数のスロート孔441を通過する噴射水流は、空気混入部448において空気を混入される。このスロート孔441の、スロート孔441を流れる水の流れ方向に直交する断面が、四角形形状に成形されている。このような形状に成形することで、スロート孔441の断面が、円形形状のものと比べ不連続となっており、水の液面がスロート部440の内壁を下降していく速度に差が生じるため、水膜形成が不安定になり表面張力が発揮されるのを抑制できる。その結果、水を止水したときのスロート部440内の残水を短時間で排出させることができる。
本発明の一実施形態においては、スロート孔441の断面を四角形形状に成形しているが、それに限らず、非円形形状ならばどのような形状でも本権利範囲に含まれる。ここでいう非円形形状とは、ある点からの距離が等しい点の集合でできる曲線である円以外の形状を指し、楕円形状なども含まれる。もちろん、四角形形状ではなく、他の多角形形状に成形しても良いが、四角形形状に加工する方が、他の多角形形状のものと比べ、構造が単純であり、成形が簡単である。
また、図4に示すように、スロート孔441の四角形形状は、四角形の各辺が空気の吸引方向である矢印A1と平行又は垂直になっておらず、それぞれ矢印A1に対して約45度に傾斜している。このような構成にすることで、各スロート孔441間の距離を、各スロート孔441同士が隣接する角の部分を除き、広くとることができるので、スロート孔441を強固に成形することができる。
図5に示すように、各スロート孔441の下流端に設けられた流出口480には、スロート孔441を流れる水の流れ方向に直交する面に対して凹設された凹部490が形成されている。このような構成にすることで、止水後に水がスロート孔441から流出する際に、液面がさらに複雑な内壁形状に沿いながら下降していくため、より下降速度に差が生じやすくなり、水膜形成しにくくなるため、表面張力が発揮されるのを抑制できる。加えて、凹部490は、流れ方向と直交する面に対して凹設されており、液面が水平に下降しようとするならば、液面面積は凹部490を通過する前後で拡大する方向に変化する。一方で、表面張力の効果から液面は最小面積を保とうとするため、液面は水平を保つことはできない。液面が水平面に傾斜する方向に傾くと水の自重により、水膜形成が不安定になるため、表面張力が発揮されるのをより顕著に抑制することができる。その結果、水を止水したときのスロート孔441内の残水排出を促進させることができる。
本発明の一実施形態においては、各スロート孔441の下流端に設けられた流出口480に凹部490が形成されているが、それに限らず、各スロート孔441の上流端に設けられた流入口470に凹部490が形成されても良い。しかし、流入口470に凹部490を形成すると、吐水時に空気を吸引する際にエジェクタ作用が生じにくくなり、負圧が発生しにくくなってしまう。よって、流出口480に凹部490を形成する方が、空気吸引部430の大きさを変形させることがなく、吐水時に空気を吸引する際に、水に混入される空気の混入量を低下させてしまうことを防ぐことができる。
また、本発明の一実施形態においては、各スロート孔441の下流端に設けられた流出口480には、スロート孔441を流れる水の流れ方向に直交する面に対して凹設された凹部490が形成されているが、それに限らず、スロート孔441を流れる水の流れ方向に直交する面に対して凸設された凸部500(図示せず)が形成されても良い。しかし、凹部490を形成する方が、スロート部440を大きく成形させる必要がないため、省スペースでスロート部内の残水排出を促進させることができる。
以上より、上述した本発明の一実施形態のシャワー装置1によれば、水とスロート部440の内壁との間に発生する表面張力が発揮されるのを抑制することができる。
1 シャワー装置
20 シンク
22 シンク上面
24 シンク底面
30 取付部
32 操作レバー
40 スパウト部
40r 整流吐水部
40s シャワー吐水部
410 スパウト部本体
411 通水路
413 切替室
414 整流用流路
415 シャワー用流路
416 空気導入口
417 空気導入路
419 整流網
420 オリフィス部
421、421a、421b、421c 噴射孔
430 空気吸引部
440 スロート部
441、441a、441b、441c スロート孔
448 空気混入部
450 気泡拡大部
460 シャワー吐水部
461、461a、461b、461c 散水孔
470 流入口
480 流出口
490 凹部
500 凸部

Claims (5)

  1. 施工面に取り付けられる取付位置より上方側に設けられたシャワー装置であって、
    給水源から供給された水が流入する通水路と、
    前記通水路を通過した水を加速させる複数の噴射孔を有するオリフィス部と、
    前記オリフィス部より下流側に設けられ、前記オリフィス部で加速された水の流れが発生させる負圧により、外部へ開設された空気導入口から空気を引き込む空気吸引部と、
    前記空気吸引部より下流側に設けられ、前記オリフィス部で加速された水の流れに空気吸引部で引き込んだ空気を混入させ、空気が混入された水を整流するための複数のスロート孔を有するスロート部と、
    前記スロート部より下流側に設けられ、整流された水を吐水する複数の散水孔を有するシャワー吐水部と、を備え、
    前記スロート孔において、このスロート孔を流れる水の流れ方向に直交する断面のうち、少なくとも一部の断面を非円形形状で形成することで、前記スロート孔へ流入した水の表面張力が発揮されるのを抑制することを特徴とするシャワー装置。
  2. 前記非円形形状は多角形形状であることを特徴とする請求項1に記載のシャワー装置。
  3. 前記多角形形状は四角形形状であることを特徴とする請求項2に記載のシャワー装置。
  4. 施工面に取り付けられる取付位置より上方側に設けられたシャワー装置であって、
    給水源から供給された水が流入する通水路と、
    前記通水路を通過した水を加速させる複数の噴射孔を有するオリフィス部と、
    前記オリフィス部より下流側に設けられ、前記オリフィス部で加速された水の流れが発生させる負圧により、外部へ開設された空気導入口から空気を引き込む空気吸引部と、
    前記空気吸引部より下流側に設けられ、前記オリフィス部で加速された水の流れに空気吸引部で引き込んだ空気を混入させ、空気が混入された水を整流するための複数のスロート孔を有するスロート部と、
    前記スロート部より下流側に設けられ、整流された水を吐水する複数の散水孔を有するシャワー吐水部と、を備え、
    前記スロート孔の上流端に設けられた流入口又は下流端に設けられた流出口を確定するスロート部の壁の一部には、前記スロート孔を流れる水の流れ方向に直交する面に対して前記流入口又は前記流出口から前記スロート孔の外部方向へ凸設された凸部又は前記流入口又は前記流出口から前記スロート孔の内部方向へ凹設された凹部が形成されていることで、前記スロート孔へ流入した水の表面張力が発揮されるのを抑制することを特徴とするシャワー装置。
  5. 前記スロート孔の下流端に設けられた流出口を確定するスロート部の壁の一部には、前記スロート孔を流れる水の流れ方向に直交する面に対して前記流出口から前記スロート孔の内部方向へ凹設された凹部が形成されていることで、前記スロート孔へ流入した水の表面張力が発揮されるのを抑制することを特徴とする請求項4に記載のシャワー装置。
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