JP5895559B2

JP5895559B2 - 噴流風呂用ノズル装置

Info

Publication number: JP5895559B2
Application number: JP2012016158A
Authority: JP
Inventors: 恵里奈小川; 亘彦東影; 長瀬　秀明; 秀明長瀬
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2012-01-30
Filing date: 2012-01-30
Publication date: 2016-03-30
Anticipated expiration: 2032-01-30
Also published as: JP2013153898A

Description

本発明は、湯水噴流を浴槽内の湯水内に回転させつつ噴出するための噴流風呂用ノズル装置に関する。

この種従来の噴流風呂用ノズル装置として、特許文献１に記載のものが知られている。

特許第３３１４１６１号公報

上記特許文献１に記載のノズル装置は、外形形状が略円形でその軸芯位置にシャフトが配置されると共に内部に２つの噴流孔を有し該噴流孔の噴流口が前記軸芯位置より偏心した回転ノズル本体と、該回転ノズル本体の後方に配置されバスタブ内の湯を所定圧力で前記回転ノズル本体の噴流孔内に噴出するオリフィスと、前記回転ノズル本体の噴流口の前方に配置された噴流口カバーとを備え、前記回転ノズル本体のシャフトを前記オリフィスと噴流口カバーの少なくとも一方で保持し、オリフィスから噴出される水流で該回転ノズル本体をシャフトを中心に回転させることによって、前記噴流口から噴出される水流の噴出方向を変化させるように構成されている。

オリフィスは、直径方向に対向して配置された２つの吐出孔を有し、各吐出孔は周方向に延びる円弧状に形成されている。また、これら吐出孔は、厚肉の仕切壁で仕切られている。また、オリフィスまで湯を供給するための湯供給口は、オリフィスに対して直角方向に開口されている。

ところで、住宅用システムバスにおいては、浴槽とその周囲の壁面との間の隙間が非常に狭くなっており、噴流風呂用ノズル装置を浴槽に取付けるに際しても、施工現場において限られたスペースに配管部材及びノズル装置を取付ける必要があるために、状況によりノズル装置の取付態様が種々異なることが実情である。例えば、浴槽の設置方向によって、浴槽の側面の左右どちらにポンプを取付けるかが決まり、ポンプから比較的最短距離でノズル装置まで配管を引き回してノズル背側からみて左からノズル装置に入水させる場合もあるし、一方、限られたスペースに配管するためにＵ字管を用いて流れの方向を変えてノズル背側からみて右側からノズル装置に入水させる場合もある。

このように、現場の状況により配管構造やノズル装置の取付角度が種々の態様となるが、そのそれぞれの態様においてノズル装置に入水する水の流れの特性（流路断面の各部位における流速や流れ方向など）も異なり、これにより、オリフィスから回転ノズル本体に向けて吐出される水の流れに乱流や偏りが生じることがあり、回転ノズル本体の回転の安定性を保証できず、状況によっては回転ノズル本体が回転しないか或いは極めて低速でしか回転しないという問題が生じていた。また、回転ノズル本体に接続する配管ホース部を若干上下に動かすだけで流れに影響し、回転ノズル本体の回転速度が変わるという問題もあった。特に上記従来構造において、オリフィス内を流れる水流が、円弧状に吐出孔が延びる方向に旋回するような流れ特性を有する場合、オリフィスから吐出される水流が吐出孔の円弧状の一端側に集中してしまい。回転ノズル本体が回転してその噴流孔が円弧状の他端側に対向する位置にきたときに円滑に水流が噴流孔に導入されず、これにより回転ノズル本体の円滑な回転を阻害することもある。

また、回転ノズル本体は２つの噴流孔に同時に水が流れることによって回転する構造となっており、その噴流孔の入水部から出水部への角度によって回転数が異なる構造となっている。この回転ノズル本体において、比較的低速で回転するように上記角度が設定されているものほど、回転が途中で止まるなど不安定となっていた。しかし、入浴者に対して回転噴流による断続的な当たり感を提供するにあたって、より低速な回転で指圧感のある方が疲労回復効果が高いため、できるだけ低速で安定的に回転させることが要求されているが、上記従来の構造では低速回転の場合には回転が不安定となることから低速で回転させるように設計することができなかった。

そこで本発明は、浴槽の大きさ、配管の長さ、配管方法、配管の曲げ具合などの施工状況によらず、回転ノズル本体を安定的に同等の回転数で回転させ、安定した回転噴流を提供するとともに、低速に回転させるように噴流孔の角度を調整した回転ノズル本体であっても安定的に回転させることができ、これにより指圧感を高め、疲労回復の効能が高い回転噴流を入浴者に提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は次の技術的手段を講じた。

すなわち、本発明は、軸方向に貫通する噴流孔が軸中心から径方向に所定距離離れた位置に設けられた回転ノズル本体と、該回転ノズル本体の上流側に回転ノズル本体に対して同心状に設けられたオリフィスとを備え、該オリフィスから前記噴流孔に向けて水流が噴出される噴流風呂用ノズル装置において、前記オリフィスの内部に、オリフィスの内周壁から中心に向かって延びる整流板が周方向に等間隔で複数設けられており、前記複数の整流板のうちの少なくとも一つは、オリフィスの中心に到達する長寸の整流板であり、前記複数の整流板のうちの他の少なくとも一つは、オリフィスの中心に到達しない短寸の整流板であることを特徴とするものである（請求項１）。

かかる本発明の噴流風呂用ノズル装置によれば、オリフィス内部で整流板によって整流することにより、オリフィスから回転ノズル本体に向けて噴出される水流における乱流や噴出方向の偏りを解消して、直進的に噴出させることができるので、このオリフィスから噴出される水流による回転ノズル本体の回転をも安定して円滑に行わせることができるようになり、比較的低速に回転させるように噴流孔の角度を調整した場合でも安定した低速回転を行わせることができる。また、複数の前記整流板が周方向に等間隔で設けられているので、整流作用の一層の向上が図られ、回転ノズル本体の回転をより一層安定して円滑に行わせることができる。さらに、前記複数の整流板のうちの少なくとも一つは、オリフィスの中心に到達する長寸の整流板であり、前記複数の整流板のうちの他の少なくとも一つは、オリフィスの中心に到達しない短寸の整流板であるので、整流板による整流を行いつつも、短寸の整流板がオリフィスの中心に達しないことによりオリフィスの開口面積をできるだけ広く確保することができ、流路抵抗を小さくして流量の安定性向上を図ることができる。

上記本発明の噴流風呂用ノズル装置において、前記回転ノズル本体の噴流孔は周方向に等間隔で複数設けられており、前記噴流孔の数の２以上の整数倍の数の前記整流板が周方向に等間隔で設けられているものとすることができる（請求項２）。より好ましくは、噴流孔は２つ設け、整流板は４つ設けることができる。これによれば、オリフィスを通過する水流をより最適に整流してオリフィス断面全体にわたって直進性を向上することができ、回転ノズル本体の回転中のどの角度においてもオリフィスから噴出される水流が回転ノズル本体の複数の噴流孔に均一かつ安定的に導入されるようになり、回転ノズル本体の回転をより一層安定して円滑に行わせることができる。

また、前記複数の整流板のうちの少なくとも２つが長寸の整流板であり、これら長寸の整流板がオリフィスの中心において接続されているものとすることができる（請求項３）。より好ましくは、直径方向に対向配置された２つの整流板を長寸の整流板としてこれらをオリフィス中心で接続し、その他の整流板を短寸の整流板とすることができる。これによれば、少なくとも２つの長寸の整流板によってオリフィス中心部においても整流作用を生じさせつつ、この長寸の整流板同士をオリフィス中心で接続することによって強度を増し、オリフィス中心部に至るまで整流作用を生じさせることによって比較的大きな応力が作用する長寸の整流板の破損を防止できる。

以上説明したように、本発明の請求項１に係る噴流風呂用ノズル装置によれば、オリフィス内部で整流板によって整流することにより、オリフィスから回転ノズル本体に向けて噴出される水流における乱流や噴出方向の偏りを解消して、直進的に噴出させることができるので、このオリフィスから噴出される水流による回転ノズル本体の回転をも安定して円滑に行わせることができるようになり、比較的低速に回転させるように噴流孔の角度を調整した場合でも安定した低速回転を行わせることができる。また、整流作用の一層の向上が図られ、回転ノズル本体の回転をより一層安定して円滑に行わせることができる。さらに、整流板による整流を行いつつも、短寸の整流板がオリフィスの中心に達しないことによりオリフィスの開口面積をできるだけ広く確保することができ、流路抵抗を小さくして流量の安定性向上を図ることができる。

また、本発明の請求項２に係る噴流風呂用ノズル装置によれば、オリフィスを通過する水流をより最適に整流してオリフィス断面全体にわたって直進性を向上することができ、回転ノズル本体の回転中のどの角度においてもオリフィスから噴出される水流が回転ノズル本体の複数の噴流孔に均一かつ安定的に導入されるようになり、回転ノズル本体の回転をより一層安定して円滑に行わせることができる。

また、本発明の請求項３に係る噴流風呂用ノズル装置によれば、少なくとも２つの長寸の整流板によってオリフィス中心部においても整流作用を生じさせつつ、この長寸の整流板同士をオリフィス中心で接続することによって強度を増し、オリフィス中心部に至るまで整流作用を生じさせることによって比較的大きな応力が作用する長寸の整流板の破損を防止できる。

本発明の一実施形態に係る噴流風呂用ノズル装置の全体斜視図である。同ノズル装置の分解斜視図である。図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。図１のＢ−Ｂ線矢視断面図である。同ノズル装置のオリフィスの拡大斜視図である。オリフィスの他の実施形態を示す拡大斜視図である。オリフィスのさらに別の実施形態を示す拡大斜視図である。オリフィスのさらに別の実施形態を示す拡大斜視図である。オリフィスのさらに別の実施形態を示す拡大斜視図である。オリフィスのさらに別の実施形態を示す拡大斜視図である。オリフィスのさらに別の実施形態を示す拡大斜視図である。オリフィスのさらに別の実施形態を示す拡大斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図５は、本発明の一実施形態に係る噴流風呂用ノズル装置１を示しており、該ノズル装置１は浴槽の側壁に取り付けられ、適宜のポンプ装置により浴槽内の湯水を循環しつつ浴槽内に噴流を発生させるものである。

本実施形態のノズル装置１は、浴槽の側壁の背面側に配置されるオリフィス３を内部に設けた吐出配管４と、該吐出配管４の正面側に取り付け固定されるノズルホルダー５と、該ノズルホルダー５内に収容される回転ノズル本体６と、回転ノズル本体６をノズルホルダー５内に保持しておくノズルカバー７とを備えている。

吐出配管４は、正面側が開口しかつ背面側が閉鎖された円筒状の外筒部８と、該外筒部８に同心状に配置されかつ外筒部８よりも小径の内筒部９と、内筒部９に連通する湯水供給管部１０と、外筒部８と内筒部９との間の空間に連通するように外筒部８に設けられた空気供給管部１１とを備えて樹脂材料により一体成形されている。湯水供給管部１０と内筒部９とはほぼ直角に接続されたエルボ管を呈している。

上記オリフィス３はフランジ付きの円筒状部材により構成されて内筒部９に着脱可能に螺着されており、該オリフィス３の正面側端部よりも外筒部８の正面側端部は正面側に延設されている。また、オリフィス３の内部には、オリフィス３の内周壁から中心に向かって延びる整流板３ａ，３ｂが一体的に設けられている。本実施形態では、図５にも示すように、オリフィス３の内周壁の周方向４箇所から軸方向に延びる整流板３ａ，３ｂが中心に向けて延設されており、この４つの整流板３ａ，３ｂによってオリフィス３の内部の流路が４つの整流路に細分化されている。また、各整流板３ａ，３ｂは、オリフィス３の軸方向の全長にわたって設けられており、これにより上記整流路の軸長を大きく確保して、水流の直進性を一層向上している。

また、４つの整流板３ａ，３ｂは周方向に等間隔で設けられ、これにより４つの整流路の大きさを均一にしている。オリフィス３の全体の開口面積を大きく確保するために、各整流板３ａ，３ｂの板厚はできるだけ薄くすることが好ましく、オリフィス３から噴出される水流が整流板３ａ，３ｂによって細かく分断されないようにすることができる。また本実施形態では、上下方向（上下の直径方向）に対向する２つの整流板３ａがオリフィス３の中心に到達する長寸の整流板とされ、左右方向（左右の直径方向）に対向する２つの整流板３ｂがオリフィス３の中心に到達しない短寸の整流板とされている。上下の整流板３ａ同士はオリフィス３の中心において接続一体化されており、これら上下の整流板３ａに対して左右の整流板３ｂは左右方向に離間している。

ノズルホルダー５は、回転ノズル本体６の外周側を覆う円筒状の収容筒部１２を備えており、該収容筒部１２は浴槽側壁に設けられた取付孔に側壁正面側から挿入され吐出配管４の外筒部８に螺着されている。また、ノズルホルダー５は、収容筒部１２の正面側端部に設けられたフランジ部１２ａを備えており、一方、外筒部８の正面側端部にも同様にフランジ部８ａが設けられ、これらフランジ部８ａ，１２ａによって側壁をパッキン１４及びガスケット１５を介して挟持することによって、ノズル装置１が側壁に取付固定されるように構成されている。収容筒部１２の背面側端部には、軸中央部にオリフィス３よりも大径でかつオリフィス３に対して同心状の流通孔を有する受け部１６が設けられている。該受け部１６と前記オリフィス３との間には空気導入用の隙間が形成されており、オリフィス３からノズルホルダー５内に噴出される湯水噴流の負圧によって、空気供給管部１１から供給される空気を外筒部８と内筒部９との間の空間を介して引き込み、空気が混合された混合噴流として噴出し得るように構成されている。

回転ノズル本体６は、全体として円錐台形状を呈し、ノズルホルダー５の収容筒部１２内に回転自在に収容されているとともに、オリフィス３に対して同心状に設けられている。回転ノズル本体６の背面には、オリフィス３から噴出される噴流が導入される凹部６ａが形成されている。

また、回転ノズル本体６には、軸方向に貫通して背面側から正面側に連通する噴流孔１７が設けられている。該噴流孔１７は複数、特に本実施例では２つ設けられており、各噴流孔１７は背面側では前記凹部６ａに開口形成されている。この２つの噴流孔１７は、軸中心から径方向に所定距離離れた位置に設けられ、回転ノズル本体６の軸中央に対して対称位置に設けられるとともに、各噴流孔１７の軸心Ｘが、背面側から正面側に至るにしたがって軸方向外方に向き（図３参照）かつ背面側から正面側に至るにしたがって回転ノズル本体６の回転方向とは逆方向に向く（図４参照）ように形成されている。また、噴流孔１７の背面側開口（入水部）は、オリフィス３の噴出口に軸方向に対向して設けられており、オリフィス３から直線的に噴出される水流が各噴流孔１７に円滑に導入されるようにしている。

回転ノズル本体６の背面はノズルホルダー５の受け部１６によって背面側から支持されているとともに、受け部１６の内周縁は正面側に突設されていて該突設部１６ａが前記凹部６ａに内嵌されている。また、回転ノズル本体６の正面の軸心部には凹部６ｂが形成されている。

ノズルカバー７は、ノズルホルダー５の収容筒部１２の正面側端部に螺着され且つ回転ノズル本体６から噴出される水流が流出する開口部を形成する円環状の取付リング部２０と、回転ノズル本体の回転中心点を当接支持する支点部２１と、該支点部２１と取付リング部２０との間に架設され且つ支点部２１から径方向外方に向けて放射状に延設された長尺桟状の５本のスポーク部（支持部）２２と、この複数のスポーク部２２によって複数の分割領域に区画された開口部をさらに小さなスリットに細分化する長尺桟状の複数のフィン部２３とを備えて樹脂材料により一体成形されている。かかるノズルカバー７により、その開口部は５本のスポーク部２２によって回転ノズル本体６の回転軸心周りに配設された５つの扇形の分割領域に等間隔に仕切られている。なお、各分割領域は、その内接円が上記噴流孔１７とほぼ同じ大きさとなされている。

支点部２１は、背面側に向けて突出する凸部によって構成されており、該支点部２１が回転ノズル本体６の正面中央に設けた凹部６ｂ内に当接する。

次に、本実施形態の噴流風呂用ノズル装置１の動作について説明する。図外のポンプ装置を作動させることで吐出配管４の湯水供給管部１０に供給された所定流量の湯水は、オリフィス３で所定圧力となって回転ノズル本体６の背面側凹部６ａ内に噴出される。このとき、オリフィス３内に設けた４つの整流板３ａ，３ｂによって、オリフィス３を通過する水流が整流され、オリフィス３の内部通路の断面の全体にわたって水流の軸方向への直進性が向上し、オリフィス３から噴出された水流が直進的に上記凹部６ａに向かって噴出されるようになる。整流板３ａ，３ｂによって細分化された各整流路は、噴流孔１７の背面側開口の回転軌跡に軸方向に対向するため、回転ノズル本体６が回転中のいずれの回転角に位置するときでも、２つの噴流孔１７に対してそれぞれいずれかの整流路が同様に対向し、２つの噴流孔１７に対して均一に水流が導入されるようになり、これにより回転ノズル本体６が低速回転時においても安定的に回転される。

また、回転ノズル本体６に対してオリフィス３から水流が噴出されると、空気供給口部１１から外筒部８と内筒部９との間の空間に供給される空気と混合されて混合噴流となり、この混合噴流がさらに回転ノズル本体６の噴流孔１７を通って浴槽内に噴出される。

この時、噴流孔１７は、背面側の開口と正面側の開口の開口位置を周方向にずらし、回転ノズル本体６表面に対してひねりを設けているので、噴流孔１７を湯水が通過して浴槽内に噴出されると、その噴出の反力によって回転ノズル本体６を回転させるモーメントが作用する。さらに、回転ノズル本体６の背面側に作用するオリフィス３からの噴流の圧力によって、支点部２０に回転ノズル本体６の正面の中心部を押し付け、このように回転ノズル本体６を正面から点支持させた状態で背面に噴流の圧力を作用させ、上記したモーメントにより回転ノズル本体６を回転させることで回転ノズル本体６が調心されるようになるため、回転ノズル本体６を固定された軸心位置で保持するシャフトを設けずとも、噴流の圧力バランス等によって回転ノズル本体６を一定軸心で円滑に回転させることができ、むしろ回転時の接触部位が少なくなるためより円滑に回転ノズル本体６を回転させることが可能になる。また、オリフィス３側にシャフトの支持構造が不要となるため、オリフィス３の構造を簡素化でき、オリフィス３から噴出される噴流を均一なものとすることも可能である。

〈その他の実施形態〉
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜設計変更可能である。例えば、上記実施形態では支点部を凸部とし、回転ノズル本体に凸部に対応する凹部を設けたが、支点部を凹部としてこれに対応する凸部を回転ノズル本体に設けても良い。また、上記実施形態では空気との混合噴流を噴出するノズル装置を例示したが、空気を混合しない湯水のみの噴流を噴出するノズル装置であってもよい。また、オリフィス３は、図６に示すように、４つの整流板のすべてが短寸の整流板３ｂとされ、オリフィス中心には整流板が設けられていない構成としてもよく、また、図７に示すように、４つの整流板のすべてを長寸の整流板３ａとして、４つすべての整流板３ａをオリフィス中心で接続しても良い。また、オリフィスの整流板の数は、噴流孔の数の２以上の整数倍（より好ましくは２倍若しくは３倍）が好ましく、噴流孔が回転ノズル本体に３つ設けられている場合には整流板は６つ設けることができる。

例えば、図８に示すように、オリフィス３の整流板３ａ，３ｂを６つ設ける場合は、直径方向に対向する一対の整流板３ａを長尺の整流板とし、その他の４つを短尺の整流板３ｂとすることができる。勿論、図９に示すように、６つ全てを短尺の整流板３ｂとしてもよく、また、図１０に示すように、６つ全てを長尺の整流板３ａとしてもよい。これらの６つの整流板を備えるオリフィス３は、２つ乃至３つの噴流孔１７を有する回転ノズル本体６とともに好適に使用できる。

また、図１１に示すように５つの短尺の整流板３ｂを設けたオリフィス３や、図１２に示すように５つの長尺の整流板３ａを設けたオリフィス３を用いることもできる。これら５つの整流板を備えるオリフィス３によっても、該オリフィス３から噴射される水流の直進性が増すことから、回転ノズル本体６を円滑に回転させることができるようになる。

１噴流風呂用ノズル装置
３オリフィス
３ａ長寸の整流板
３ｂ短寸の整流板
６回転ノズル本体
１７噴流孔

Claims

軸方向に貫通する噴流孔が軸中心から径方向に所定距離離れた位置に設けられた回転ノズル本体と、該回転ノズル本体の上流側に回転ノズル本体に対して同心状に設けられたオリフィスとを備え、該オリフィスから前記噴流孔に向けて水流が噴出される噴流風呂用ノズル装置において、
前記オリフィスの内部に、オリフィスの内周壁から中心に向かって延びる整流板が周方向に等間隔で複数設けられており、前記複数の整流板のうちの少なくとも一つは、オリフィスの中心に到達する長寸の整流板であり、前記複数の整流板のうちの他の少なくとも一つは、オリフィスの中心に到達しない短寸の整流板であることを特徴とする噴流風呂用ノズル装置。
前記回転ノズル本体の噴流孔は周方向に等間隔で複数設けられており、前記噴流孔の数の２以上の整数倍の数の前記整流板が周方向に等間隔で設けられていることを特徴とする請求項１に記載の噴流風呂用ノズル装置。
前記複数の整流板のうちの少なくとも２つが長寸の整流板であり、これら長寸の整流板がオリフィスの中心において接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の噴流風呂用ノズル装置。