JP6048656B2 - shower head - Google Patents

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JP6048656B2 JP2012270367A JP2012270367A JP6048656B2 JP 6048656 B2 JP6048656 B2 JP 6048656B2 JP 2012270367 A JP2012270367 A JP 2012270367A JP 2012270367 A JP2012270367 A JP 2012270367A JP 6048656 B2 JP6048656 B2 JP 6048656B2
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Description

本発明は、散水孔から微細気泡が混入した湯水を吐出するシャワーヘッドに関する。   The present invention relates to a shower head that discharges hot water mixed with fine bubbles from water spray holes.

湯水中に混入された直径50μm以下の微細気泡は、比表面積が大きいため、たとえば、人体の皮脂などの汚れを多く吸着して除去することができる。微細気泡は、その直径が小さくなるほど比表面積が増加するので、上記のような洗浄機能の向上を図るためには、微細気泡の直径をできるだけ小さくすることが望まれる。   The fine bubbles having a diameter of 50 μm or less mixed in the hot water have a large specific surface area, and thus, for example, a large amount of dirt such as sebum of the human body can be adsorbed and removed. Since the specific surface area of the fine bubbles decreases as the diameter thereof decreases, in order to improve the cleaning function as described above, it is desirable to reduce the diameter of the fine bubbles as much as possible.

下記特許文献1には、効率的かつ高密度に微細気泡を発生させることができる液吐出装置が記載されている。この液吐出装置はシャワーヘッドへの適用が可能なものである。   Patent Document 1 listed below describes a liquid ejection device that can generate fine bubbles efficiently and with high density. This liquid discharge apparatus can be applied to a shower head.

特許文献1に記載された液吐出装置では、湯水などの液体の流路が、液導入路と、この液導入路の上流側に接続された液流旋回路と、この液流旋回路の上流側に接続された縮流路と、この縮流路の上流側に接続された拡流路とから形成されている。液流旋回路は、液流旋回翼が配置されたものであり、縮流路は、その径が液流旋回路の径よりも小さくされたものである。また、拡流路は、その径が縮流路の径よりも大きくされたものである。この拡流路が液吐出口に連通している。   In the liquid ejection device described in Patent Document 1, a liquid flow path such as hot water is provided with a liquid introduction path, a liquid flow rotator circuit connected to the upstream side of the liquid introduction path, and an upstream side of the liquid flow circulation circuit. It is formed from a contracted channel connected to the side and an expanded channel connected to the upstream side of the contracted channel. The liquid flow swirl circuit is one in which liquid swirl vanes are arranged, and the diameter of the contracted flow path is made smaller than the diameter of the liquid flow swirl circuit. Moreover, the diameter of the expanded flow path is made larger than the diameter of the contracted flow path. This expanded flow path communicates with the liquid discharge port.

また、特許文献1に記載された液吐出装置は、空気などの気体の気流導入路を備えている。この気流導入路は、液吐出装置の外部に連通し、かつ液流旋回路または縮流路内で下流側に開口している。また、特許文献1に記載された液吐出装置では、拡流路内に臨み、縮流路の開口範囲に対向した、テーパ状の液流飛散面が設けられている。   Moreover, the liquid discharge apparatus described in Patent Document 1 includes an air flow introduction path for a gas such as air. The air flow introduction path communicates with the outside of the liquid discharge device and opens downstream in the liquid flow turning circuit or the contracted flow path. Moreover, in the liquid discharge apparatus described in Patent Document 1, a tapered liquid flow scattering surface that faces the expanded flow path and faces the opening range of the contracted flow path is provided.

このような液吐出装置では、液導入路を通じて導入された液体に液流旋回路内において液流旋回翼によって旋回流が発生し、このとき生ずる減圧作用により空気など気体が気流導入路を通じて旋回流に混入され、気液混合流体が生成する。生成した気液混合流体が縮流路を通過する際に流速および旋回周波数が増大し、せん断力によって気液混合流体中に微細気泡が徐々に生成する。その後、拡流路内において遠心力による旋回流の分散などによって渦破壊が起こり、気液混合流体中に含まれる気泡が微細化され、微細気泡が多数発生する。また、気液混合流体の一部は、液流飛散面に衝突し、渦流が完全に破壊され、微細気泡が生成する。このようにして生成した微細気泡を多く含む液体が液吐出口を通じて外部に吐出する。   In such a liquid discharge device, a swirl flow is generated in the liquid introduced through the liquid introduction path by the liquid swirl blades in the liquid flow circuit, and a gas such as air is swirled through the air flow introduction path due to the decompression action generated at this time. The gas-liquid mixed fluid is generated. When the generated gas-liquid mixed fluid passes through the contracted flow path, the flow velocity and the swirl frequency increase, and fine bubbles are gradually generated in the gas-liquid mixed fluid by the shearing force. Thereafter, vortex breakdown occurs due to the dispersion of the swirling flow due to centrifugal force in the expanded flow path, the bubbles contained in the gas-liquid mixed fluid are refined, and many fine bubbles are generated. Further, a part of the gas-liquid mixed fluid collides with the liquid flow scattering surface, the vortex flow is completely destroyed, and fine bubbles are generated. The liquid containing many fine bubbles thus generated is discharged to the outside through the liquid discharge port.

特開2009−178661号公報JP 2009-178661 A

上記のとおりの液吐出装置は、また、部品コストの低減や組立性の向上が図られ、製造コストの高騰を抑制可能にするものであると特許文献1に記載されている。しかしながら、特許文献1に記載された液吐出装置は、微細気泡の生成のための構成がやや複雑になっているという感が否めない。たとえば、液流旋回路が必要とされ、液流旋回路には、旋回流の形成のために液流旋回翼を設けなければならないことが指摘される。また、液流飛散面を設けなければならないことも指摘される。汎用性のあるシャワーヘッドの実現のためには、構成の簡略化が是非とも望まれる。   Patent Document 1 discloses that the liquid discharge device as described above can reduce the cost of parts and improve the assemblability, and can suppress an increase in manufacturing cost. However, the liquid ejection device described in Patent Document 1 cannot be denied that the configuration for generating fine bubbles is somewhat complicated. For example, it is pointed out that a liquid flow circuit is required, and the liquid flow circuit must be provided with a liquid swirl vane for the formation of a swirl flow. It is also pointed out that a liquid scattering surface must be provided. In order to realize a versatile shower head, simplification of the configuration is definitely desired.

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、構成の簡略化を図りつつ、気泡の合一を抑制して微細気泡の生成を促進することができるシャワーヘッドを提供することを課題としている。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and provides a shower head capable of suppressing the coalescence of bubbles and promoting the generation of fine bubbles while simplifying the configuration. Is an issue.

上記の課題を解決するために、湯水の導入流路が内部に形成され、導入流路の上流側に、湯水の導入時に減圧により気体を吸引し、吸引した気体を気泡として湯水中に混入させる気液混合部が設けられたヘッド本体と、平板状の部分を有し、複数の散水孔が平板状の部分を板厚方向に貫通して形成され、導入流路の出口の外側に配置されてヘッド本体に取り付けられた散水板と、ヘッド本体と散水板の間に形成され、散水板に対し平行に配置された、導入流路と連通した湯水の吐出流路とを備え、導入流路は、出口側に、出口に向かうにしたがって断面積が次第に拡大する流路拡大部を有し、吐出流路は、導入流路の出口側の部分に対し略直交して配置され、吐出流路の入口は、単位時間当たりに吐出流路に流れ込む湯水の体積が、導入流路の流路拡大部を除く部分における単位時間当たりに通過する湯水の体積以下となる断面積を有し、散水板では、散水孔の上流側に、湯水に旋回流を発生させる旋回流発生流路が凹設され、この旋回流発生流路は、吐出流路および散水孔の両方と連通し、かつ吐出流路より外側に広がって配置され、吐出流路および旋回流発生流路により微細気泡生成ユニットが形成され、微細気泡生成ユニットの複数が、ヘッド本体の長さ方向に並んで設けられていることを特徴としている。  In order to solve the above-mentioned problems, a hot water introduction flow path is formed inside, and a gas is sucked by decompression when hot water is introduced upstream of the introduction flow path, and the sucked gas is mixed into the hot water as bubbles. A head body provided with a gas-liquid mixing section and a flat plate-like portion, and a plurality of water spray holes are formed through the flat plate portion in the plate thickness direction and are arranged outside the outlet of the introduction channel. A water spray plate attached to the head body, and a hot water discharge channel formed between the head body and the water spray plate and arranged in parallel to the water spray plate and communicating with the introduction channel, On the outlet side, there is a channel expanding portion whose cross-sectional area gradually increases toward the outlet, and the discharge channel is arranged substantially orthogonal to the outlet side portion of the introduction channel, and the inlet of the discharge channel Is the volume of hot water flowing into the discharge channel per unit time. It has a cross-sectional area that is equal to or less than the volume of hot water that passes per unit time in the portion excluding the channel expansion portion, and the water spray plate has a swirl flow generating flow channel that generates a swirl flow in the hot water upstream of the water spray hole. The swirl flow generating flow path is recessed and is arranged to communicate with both the discharge flow path and the water spray hole and to extend outside the discharge flow path. The fine bubble generating unit is formed by the discharge flow path and the swirl flow generating flow path. And a plurality of fine bubble generating units are provided side by side in the length direction of the head body.

このシャワーヘッドにおいては、微細気泡生成ユニットの隣り合う2つにおいて、隣接する旋回流発生流路同士が、連通部によって互いに連通していることが好ましい。   In this shower head, it is preferable that the adjacent swirl flow generating flow paths are communicated with each other by a communication portion in two adjacent micro-bubble generating units.

このシャワーヘッドにおいては、導入流路の流路拡大部では、その長さ方向の各断面が、単位時間当たりに通過する湯水の体積が断面ごとに等しくなる断面積を有していることが好ましい。   In this shower head, in the flow path enlarged portion of the introduction flow path, each cross section in the length direction preferably has a cross-sectional area in which the volume of hot water passing per unit time is equal for each cross section. .

このシャワーヘッドにおいては、旋回流発生流路では、散水孔に向かう湯水の吐出方向の長さがこの長さに直交する湯水の導入方向の長さより短くなっていることが好ましい。   In this shower head, it is preferable that the length of the hot water discharge direction toward the sprinkling hole is shorter than the length of the hot water introduction direction orthogonal to this length in the swirl flow generation flow path.

本発明のシャワーヘッドによれば、構成の簡略化が図られ、しかも、気泡の合一が抑制されて微細気泡の生成が促進される。   According to the shower head of the present invention, the configuration is simplified, and the coalescence of bubbles is suppressed, and the generation of fine bubbles is promoted.

本発明のシャワーヘッドの一実施形態を示した長さ方向の断面図である。It is sectional drawing of the length direction which showed one Embodiment of the shower head of this invention. (a)(b)は、それぞれ、図1に示したシャワーヘッドの正面側の斜視図と背面側の要部斜視図である。(A) (b) is the perspective view of the front side of the shower head shown in FIG. 1, and the principal part perspective view of the back side, respectively. 図1に示したシャワーヘッドにおける散水板をその裏面側から示した斜視図である。It is the perspective view which showed the watering board in the shower head shown in FIG. 1 from the back surface side. (a)(b)は、それぞれ、図3に示した散水板の背面図、図1に示したシャワーヘッドの幅方向の要部断面図である。(A) and (b) are the back views of the watering board shown in FIG. 3, respectively, and the principal part sectional drawing of the width direction of the shower head shown in FIG.

図1は、本発明のシャワーヘッドの一実施形態を示した長さ方向の断面図である。図2(a)(b)は、それぞれ、図1に示したシャワーヘッドの正面側の斜視図と背面側の要部斜視図である。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the shower head of the present invention. 2A and 2B are a perspective view of the front side and a main portion perspective view of the shower head shown in FIG. 1, respectively.

シャワーヘッド1は、ヘッド本体2と、散水板3と、吐出流路4とから形成されている。ヘッド本体2は、縦長の形状を有している。ヘッド本体2の内部には、湯水を導入する、断面が円形である第1導入流路7が設けられている。第1導入流路7は、ヘッド本体2の下端部に入口8を、上端部に出口9を有している。ヘッド本体2の長さ方向に延び、出口9は、上下2カ所に設けられている。第1導入流路7の入口8付近には、気液混合部11が接続されている。   The shower head 1 is formed of a head body 2, a water spray plate 3, and a discharge channel 4. The head body 2 has a vertically long shape. Inside the head body 2, a first introduction flow path 7 for introducing hot water and having a circular cross section is provided. The first introduction flow path 7 has an inlet 8 at the lower end of the head body 2 and an outlet 9 at the upper end. Extending in the length direction of the head main body 2, the outlets 9 are provided at two upper and lower portions. A gas-liquid mixing unit 11 is connected near the inlet 8 of the first introduction flow path 7.

気液混合部11では、その内部に、湯水を導入して第1導入流路7の入口8に送出する、断面が円形である第2導入流路12が形成されている。第2導入流路12は、下端部に、内径が第2導入流路12の長さ方向に急激に減少する加圧部14を有し、出口15側に、加圧部14に連通し、出口15に向かって内径が漸増する減圧部16を有している。また、第2導入流路12では、出口15が、第1導入流路7の入口8と一致し、第2導入流路12は第1導入流路7と連通している。   In the gas-liquid mixing part 11, a second introduction flow path 12 having a circular cross section is formed, in which hot water is introduced and sent to the inlet 8 of the first introduction flow path 7. The second introduction flow path 12 has a pressurization part 14 whose inner diameter decreases rapidly in the length direction of the second introduction flow path 12 at the lower end, and communicates with the pressurization part 14 on the outlet 15 side. A pressure reducing part 16 whose inner diameter gradually increases toward the outlet 15 is provided. In the second introduction channel 12, the outlet 15 coincides with the inlet 8 of the first introduction channel 7, and the second introduction channel 12 communicates with the first introduction channel 7.

また、気液混合部11では、第2導入流路12における加圧部14と減圧部16の接続部付近に、空気、酸素、炭酸ガス、オゾンなどの気体の通気路を内部に有する気体導入管(図示なし)が、気液混合部11に直交して接続されている。気体導入管は、気液混合部11の外側方に向かって延び、その先端に入口を有し、気液混合部11の最も近くに配置された部分に出口を有している。また、気液混合部11では、第2導入流路12と気体導入管の出口との間に、連通路(図示なし)が内部に形成されている。気体導入管の通気路は、連通路を介して第2導入流路12と連通している。   Further, in the gas-liquid mixing unit 11, a gas introduction having a gas passage such as air, oxygen, carbon dioxide gas, ozone or the like in the vicinity of the connection part between the pressurization unit 14 and the decompression unit 16 in the second introduction flow channel 12. A tube (not shown) is connected orthogonally to the gas-liquid mixing unit 11. The gas introduction tube extends toward the outside of the gas-liquid mixing unit 11, has an inlet at the tip thereof, and has an outlet at a portion disposed closest to the gas-liquid mixing unit 11. Further, in the gas-liquid mixing unit 11, a communication path (not shown) is formed inside between the second introduction flow path 12 and the outlet of the gas introduction pipe. The ventilation path of the gas introduction pipe communicates with the second introduction flow path 12 through the communication path.

このような気液混合部11の配置位置は、第1導入流路7よりも上流側に限定されることはなく、第1導入流路7の途中にすることも可能である。   The arrangement position of the gas-liquid mixing unit 11 is not limited to the upstream side of the first introduction flow path 7, and can be in the middle of the first introduction flow path 7.

また、ヘッド本体2では、その内部に、第1導入路7に導入された湯水を吐出流路4に送出する、断面が円形である第3導入流路25が2つ設けられている。第3導入流路25は、ヘッド本体2の上下に1つずつ配置され、入口26を第1導入流路7の出口9に一致させて第1導入流路7と連通している。また、第3導入流路25は、第1導入流路7に対して略直交して配置されている。   In addition, the head body 2 is provided with two third introduction passages 25 having a circular cross section for sending hot water introduced into the first introduction passage 7 to the discharge passage 4. The third introduction flow paths 25 are arranged one by one above and below the head body 2, and communicate with the first introduction flow path 7 with the inlets 26 aligned with the outlets 9 of the first introduction flow paths 7. Further, the third introduction flow path 25 is disposed substantially orthogonal to the first introduction flow path 7.

そして、第3導入流路25は、出口28側に、出口28に向かうにしたがって内径が次第に拡大し、断面積が漸増する流路拡大部29を有している。流路拡大部29では、出口28に向かうにしたがって内面が外側に広がるように湾曲している。   And the 3rd introduction flow path 25 has the flow path expansion part 29 in which an internal diameter gradually expands toward the exit 28 and the cross-sectional area increases gradually toward the exit 28 side. In the flow path enlargement part 29, it curves so that an inner surface may spread outside as it goes to the exit 28. FIG.

ヘッド本体2では、上記のとおりの第1導入流路7、第2導入流路12および第3導入流路25によって、湯水の導入流路30が形成されている。導入流路30内に導入され、導入流路30から流出する湯水が、散水板3に形成された散水孔31から吐出される。   In the head body 2, the hot water introduction flow path 30 is formed by the first introduction flow path 7, the second introduction flow path 12 and the third introduction flow path 25 as described above. Hot water introduced into the introduction flow path 30 and flowing out from the introduction flow path 30 is discharged from a water spray hole 31 formed in the water spray plate 3.

散水板3は、図2(a)に示したように、正面視矩形状の形状を有している。散水孔31は、散水板3の縦横に配列されている。散水板3において少なくとも散水孔31が形成された部分は、薄くて平らな平板状の形状を有しており、散水孔31は、その平板状の部分を板厚方向に貫通している。   As shown in FIG. 2A, the water spray plate 3 has a rectangular shape in front view. The water spray holes 31 are arranged in the vertical and horizontal directions of the water spray plate 3. The portion of the water spray plate 3 where at least the water spray holes 31 are formed has a thin flat plate shape, and the water spray holes 31 penetrate the flat plate portion in the plate thickness direction.

また、散水板3では、図1に示したように、散水孔31の上流側に、湯水の流れに旋回流を発生させる旋回流発生流路32が凹設されている。旋回流発生流路32は、散水板3を厚さ方向に切り欠いた、平面視矩形状の凹所として形成されている。旋回流発生流路32は、散水孔31に向かう湯水の吐出方向の長さをlとし、長さlに直交する湯水の導入方向の長さdとしたとき、l<dの関係を有している。すなわち、旋回流発生流路32では、散水孔31に向かう吐出方向の長さlが、この長さlに直交する湯水の導入方向の長さdより短い。このような旋回流発生流路32は、吐出流路4および散水孔31の両方と連通している。   Further, in the water spray plate 3, as shown in FIG. 1, a swirl flow generation flow path 32 that generates a swirl flow in the hot water flow is provided on the upstream side of the sprinkling holes 31. The swirl flow generation flow path 32 is formed as a recess having a rectangular shape in plan view, in which the water spray plate 3 is cut out in the thickness direction. The swirl flow generating channel 32 has a relationship of l <d, where l is the length of the hot water discharge direction toward the sprinkling hole 31 and d is the length d of the hot water introduction direction orthogonal to the length l. ing. That is, in the swirl flow generation channel 32, the length l in the discharge direction toward the sprinkling holes 31 is shorter than the length d in the hot water introduction direction orthogonal to the length l. Such a swirl flow generation flow path 32 communicates with both the discharge flow path 4 and the water spray holes 31.

このような散水板3は、ヘッド本体2の上端部の正面側にOリング35を介して取り付けられている。Oリング35によって散水板3とヘッド本体2の間の水密性が確保されている。   Such a water spray plate 3 is attached to the front side of the upper end portion of the head main body 2 via an O-ring 35. The O-ring 35 ensures water tightness between the water spray plate 3 and the head main body 2.

散水板3が取り付けられたシャワーヘッド1では、湯水の吐出流路4が、ヘッド本体2と散水板3の間に形成されている。すなわち、ヘッド本体2と散水板3の間の間隔の狭い隙間が、吐出流路4となっている。吐出流路4は、散水板3に対し平行に配置され、ヘッド本体2の導入流路30と連通し、かつ散水板3の旋回流発生流路32と連通している。   In the shower head 1 to which the water spray plate 3 is attached, a hot water discharge passage 4 is formed between the head body 2 and the water spray plate 3. That is, a narrow gap between the head body 2 and the water spray plate 3 serves as the discharge flow path 4. The discharge channel 4 is disposed in parallel to the water spray plate 3, communicates with the introduction channel 30 of the head body 2, and communicates with the swirl flow generation channel 32 of the water spray plate 3.

また、吐出流路4は、導入流路30の出口側の部分、すなわち、第3導入流路25に対し略直交して配置されている。そして、吐出流路4では、導入流路30の出口である、流路拡大部29の下流端に一致する入口36が、次のような関係にある断面積を有している。すなわち、入口36の断面積が、たとえば、0.1秒程度の単位時間当たりに吐出流路4に流れ込む湯水の座金状の体積が、導入流路30の流路拡大部29を除く部分における単位時間当たりに通過する湯水の円板状の体積以下となるように設定されている。この断面積は、導入流路30を流れる湯水の流れの方向に対して垂直な断面の面積である。   Further, the discharge flow path 4 is disposed substantially orthogonal to the outlet side portion of the introduction flow path 30, that is, the third introduction flow path 25. And in the discharge flow path 4, the inlet 36 which corresponds to the downstream end of the flow-path expansion part 29 which is an exit of the introduction flow path 30 has the cross-sectional area which has the following relationship. That is, the cross-sectional area of the inlet 36 is, for example, a unit in a portion excluding the flow path expanding portion 29 of the introduction flow path 30 where the washer-like volume of hot water flowing into the discharge flow path 4 per unit time of about 0.1 seconds. It is set so as to be equal to or less than the disk-shaped volume of hot water passing through per hour. This cross-sectional area is an area of a cross section perpendicular to the direction of hot water flowing through the introduction flow path 30.

旋回流発生流路32は、このような吐出流路4より外側に広がって配置されている。また、旋回流発生流路32では、湯水の吐出方向の長さlが、吐出流路4が形成される、ヘッド本体2と散水板3の間の間隔よりも長くなっている。   The swirl flow generation flow path 32 is disposed so as to spread outward from the discharge flow path 4. Further, in the swirl flow generation flow path 32, the length 1 in the hot water discharge direction is longer than the distance between the head body 2 and the water spray plate 3 where the discharge flow path 4 is formed.

そして、シャワーヘッド1では、上記のとおりの吐出流路4および旋回流発生流路32により微細気泡生成ユニット37が形成されている。微細気泡生成ユニット37は、シャワーヘッド1において2つ設けられ、ヘッド本体2の長さ方向に並んで設けられている。   In the shower head 1, the fine bubble generating unit 37 is formed by the discharge flow path 4 and the swirl flow generation flow path 32 as described above. Two microbubble generation units 37 are provided in the shower head 1 and are arranged side by side in the length direction of the head body 2.

図3は、図1に示したシャワーヘッドにおける散水板をその裏面側から示した斜視図である。図4(a)(b)は、それぞれ、図3に示した散水板の背面図、図1に示したシャワーヘッドの幅方向の要部断面図である。   FIG. 3 is a perspective view showing the watering plate in the shower head shown in FIG. 1 from the back side. 4A and 4B are a rear view of the water spray plate shown in FIG. 3 and a cross-sectional view of the main part in the width direction of the shower head shown in FIG.

図3および図4(a)(b)に示したように、2つの微細気泡生成ユニット37は、散水板3の上下に並んで配置されている。上側の微細気泡生成ユニット37aと下側の微細気泡生成ユニット37bは、それらの境界部に設けられたリブ38によって区画されている。リブ38は、散水板3に立設され、散水板3の幅方向に延び、微細気泡生成ユニット37a、37bの旋回流発生流路32の境界部に突出している。一方、リブ38の左右両端は、旋回流発生流路32の側端より内側に配置されており、リブ38の左右両端と旋回流発生流路32の側端との間に連通部39が形成されている。連通部39によって、微細気泡生成ユニット37a、37bにおいて隣接する旋回流発生流路32同士が、互いに連通している。   As shown in FIGS. 3 and 4A and 4B, the two fine bubble generating units 37 are arranged above and below the water spray plate 3. The upper fine bubble generating unit 37a and the lower fine bubble generating unit 37b are partitioned by ribs 38 provided at the boundary between them. The rib 38 is erected on the water spray plate 3, extends in the width direction of the water spray plate 3, and protrudes from the boundary portion of the swirl flow generation flow path 32 of the fine bubble generating units 37 a and 37 b. On the other hand, both the left and right ends of the rib 38 are arranged on the inner side of the side end of the swirl flow generation flow path 32, and a communication portion 39 is formed between the left and right ends of the rib 38 and the side end of the swirl flow generation flow path 32. Has been. By the communication part 39, the adjacent swirl flow generating flow paths 32 in the fine bubble generating units 37a and 37b communicate with each other.

このようなシャワーヘッド1は、直径50μm以下の微細気泡を多数含んだ湯水を散水孔31から吐出することができる。シャワーヘッド1は、湯水が通過するホースなどの通水管と気液混合部の入口において接続される。通水管を通じて気液混合部11の第2導入流路12内に導入された湯水は、加圧部14を通過するときに一旦加圧され、次いで減圧部16を通過するときに減圧される。このときの減圧にともなって、空気、酸素、炭酸ガス、オゾンなどの気体が、気体導入管の通気路内に吸引される。吸引された気体は、連通路へ抜けて第2導入流路12内に導入された湯水中に気泡として混入される。その結果、第2導入流路12の出口15から入口8を通じて第1導入流路7内に、湯水が気液混合流体として導入される。   Such a shower head 1 can discharge hot water containing many fine bubbles having a diameter of 50 μm or less from the sprinkling holes 31. The shower head 1 is connected to a water pipe such as a hose through which hot water passes and an inlet of the gas-liquid mixing unit. Hot water introduced into the second introduction flow path 12 of the gas-liquid mixing unit 11 through the water pipe is once pressurized when passing through the pressurizing unit 14 and then depressurized when passing through the decompression unit 16. Along with the decompression at this time, a gas such as air, oxygen, carbon dioxide, or ozone is sucked into the air passage of the gas introduction pipe. The sucked gas passes through the communication path and is mixed as bubbles in the hot water introduced into the second introduction flow path 12. As a result, hot and cold water is introduced into the first introduction flow path 7 from the outlet 15 of the second introduction flow path 12 through the inlet 8 as a gas-liquid mixed fluid.

第1導入流路7内に導入された湯水は、出口9から流出し、入口26を通じて第3導入流路25内に導入される。第3導入流路25内に導入された湯水は、流路拡大部29を通過するとき、流路拡大部29の内面に沿って外側に広がって流れ、第3導入流路25の出口28から入口36を通じて吐出流路4内に導入される。流路拡大部29は、その内面が外側に広がるように湾曲しているため、出口28から流出する湯水に渦などの乱流が発生するのが抑制される。乱流の発生にともなう気泡同士の衝突が抑制され、気泡の合一が抑制される。   The hot water introduced into the first introduction channel 7 flows out from the outlet 9 and is introduced into the third introduction channel 25 through the inlet 26. When the hot water introduced into the third introduction flow channel 25 passes through the flow channel expansion portion 29, it flows outward along the inner surface of the flow channel expansion portion 29 and flows from the outlet 28 of the third introduction flow channel 25. It is introduced into the discharge flow path 4 through the inlet 36. Since the flow path expanding portion 29 is curved so that the inner surface spreads outward, the occurrence of turbulent flow such as vortex in the hot water flowing out from the outlet 28 is suppressed. Collisions between the bubbles accompanying the generation of turbulent flow are suppressed, and coalescence of the bubbles is suppressed.

吐出流路4の入口36は、単位時間当たりに吐出流路4に流れ込む湯水の体積が、導入流路30の流路拡大部29を除く部分における単位時間当たりに通過する湯水の体積以下となる断面積を有しているため、吐出流路4内に導入される湯水は、加圧される。そして、吐出流路4では、入口36より下流側の部分の断面積が入口36の断面積よりも大きいため、次第に減圧される。この加圧および減圧の結果、湯水中の気泡は、粉砕され、そのほとんどが微細気泡となる。このように微細気泡を含んだ湯水は、上記のとおり、乱流の発生が抑制されているので、吐出流路4の外周部に向かってほぼ放射状に流れ、旋回流発生流路32内に導入される。   At the inlet 36 of the discharge flow path 4, the volume of hot water flowing into the discharge flow path 4 per unit time is equal to or less than the volume of hot water passing per unit time in the portion of the introduction flow path 30 excluding the flow path expansion portion 29. Since it has a cross-sectional area, hot water introduced into the discharge flow path 4 is pressurized. In the discharge flow path 4, since the cross-sectional area of the portion downstream from the inlet 36 is larger than the cross-sectional area of the inlet 36, the pressure is gradually reduced. As a result of the pressurization and decompression, the bubbles in the hot water are crushed and most of them become fine bubbles. As described above, since the generation of turbulent flow is suppressed in the hot water containing fine bubbles as described above, it flows almost radially toward the outer peripheral portion of the discharge flow path 4 and is introduced into the swirl flow generation flow path 32. Is done.

旋回流発生流路32内に導入される湯水は、旋回流発生流路32内への導入時に、旋回流発生流路32の側端面に衝突し、流れが、散水孔31側に略直角に折り曲げられる。このため、旋回流発生流路32内に導入された湯水には旋回流が一時的に発生する。しかしながら、この旋回流は、散水孔31に向かう湯水の流れと、吐出流路4から旋回流発生流路32内へ流入してくる湯水の流れとの流体作用力の差に起因して発生するせん断力によって間もなく崩壊する。湯水中には、直径の比較的大きい大気泡が多少含まれる場合があり、この大気泡は、一般に旋回流の中央部に捕捉されやすい。しかしながら、旋回流の崩壊にともない大気泡は拘束から解き放たれ、しかも、せん断力によって粉砕されるため、微細気泡となる。湯水中に含まれる気泡の微細化が、旋回流発生流路32内で発生する旋回流とその崩壊によって促進され、微細気泡を多数含んだ湯水が生成される。   When the hot water introduced into the swirl flow generation flow path 32 is introduced into the swirl flow generation flow path 32, it collides with the side end surface of the swirl flow generation flow path 32, and the flow is substantially perpendicular to the sprinkling hole 31 side. It can be bent. Therefore, a swirl flow is temporarily generated in the hot water introduced into the swirl flow generation flow path 32. However, this swirl flow is generated due to a difference in fluid action force between the flow of hot water toward the sprinkling hole 31 and the flow of hot water flowing into the swirl flow generation flow channel 32 from the discharge flow channel 4. Collapses soon due to shear force. The hot water may contain some large bubbles having a relatively large diameter, and these large bubbles are generally easily trapped at the center of the swirling flow. However, as the swirling flow collapses, the large bubbles are released from restraint and are crushed by the shearing force, so that they become fine bubbles. The refinement of the bubbles contained in the hot water is promoted by the swirling flow generated in the swirling flow generating channel 32 and its collapse, and hot water containing a large number of fine bubbles is generated.

このような微細気泡を多数含んだ湯水は、散水孔31を通じてシャワーヘッド1の外部に吐出される。微細気泡は、その直径が散水孔31の内径に比べ非常に小さいので、散水孔31を容易に通り抜けることができる。シャワーヘッド1から吐出される微細気泡を多数含んだ湯水は、微細気泡が比表面積の大きいものであるので、高い洗浄機能などを有している。   Hot water containing a large number of such fine bubbles is discharged to the outside of the shower head 1 through the water spray holes 31. Since the diameter of the fine bubbles is much smaller than the inner diameter of the water spray hole 31, it can easily pass through the water spray hole 31. Hot water containing many fine bubbles discharged from the shower head 1 has a high cleaning function and the like because the fine bubbles have a large specific surface area.

上記のとおり、シャワーヘッド1は、基本的に、内部に導入流路30が設けられ、導入流路30の上流側に気液混合部11が設けられたヘッド本体2と、複数の散水孔31が形成され、旋回流発生流路32が凹設された散水板3と、ヘッド本体2と散水板3の間に形成された吐出流路4とを備えたものである。したがって、シャワーヘッド1は、微細気泡を多数含んだ湯水の生成を促進するものでありながら、構成が簡略化されたものである。シャワーヘッド1は、汎用性のあるものとして有望視される。   As described above, the shower head 1 basically includes the head body 2 in which the introduction flow path 30 is provided and the gas-liquid mixing unit 11 is provided on the upstream side of the introduction flow path 30, and the plurality of water spray holes 31. And a water spray plate 3 in which a swirl flow generating flow channel 32 is recessed, and a discharge flow channel 4 formed between the head body 2 and the water spray plate 3. Therefore, the shower head 1 has a simplified configuration while promoting the production of hot water containing a large number of fine bubbles. The shower head 1 is considered promising as being versatile.

しかも、旋回流発生流路32では、散水孔31に向かう吐出方向の長さをlとし、長さlに直交する導入方向の長さをdとしたとき、l<dの関係を有しているので、湯水の散水方向と湯水の導入方向における湯水に作用する力の差が大きくなる。この力の差によって旋回流発生流路32内で発生する旋回流によるせん断力がより大きくなり、気泡の粉砕がより促進され、微細化に有効に機能する。散水孔31から吐出される湯水は、微細気泡の密度がより高い良質なものとなる。また、湯水の散水方向の長さlを短くすることは、シャワーヘッド1の小型化にも寄与する。   Moreover, in the swirl flow generation flow path 32, when the length in the discharge direction toward the water sprinkling hole 31 is l and the length in the introduction direction orthogonal to the length l is d, there is a relationship of l <d. Therefore, the difference in the force acting on the hot water in the hot water sprinkling direction and the hot water introduction direction becomes large. Due to this difference in force, the shearing force due to the swirling flow generated in the swirling flow generating flow path 32 becomes larger, and the pulverization of the bubbles is further promoted and functions effectively for miniaturization. The hot water discharged from the sprinkling holes 31 is of a high quality with a higher density of fine bubbles. Moreover, shortening the length l in the direction of hot water spraying also contributes to the miniaturization of the shower head 1.

なお、シャワーヘッド1では、導入流路30の流路拡大部29の長さ方向の各断面、すなわち、湯水の流れ方向に垂直な断面が、単位時間当たりに通過する湯水の体積が、断面ごとに等しくなる断面積を有するものとすることができる。このような流路拡大部29を有するシャワーヘッド1では、湯水が流路拡大部29を通過するときの流速の低下を抑制することができ、その結果、湯水中の気泡同士の衝突がさらに抑制され、気泡の合一がさらに抑制される。気泡の膨張やこれにともなう気泡数の減少が抑制される。   In the shower head 1, each cross section in the length direction of the flow path expanding portion 29 of the introduction flow path 30, that is, a cross section perpendicular to the flowing direction of the hot water, the volume of hot water passing per unit time is Can have a cross-sectional area equal to. In the shower head 1 having such a flow path expanding portion 29, it is possible to suppress a decrease in flow rate when hot water passes through the flow path expanding portion 29, and as a result, collision between bubbles in the hot water is further suppressed. And the coalescence of bubbles is further suppressed. The expansion of bubbles and the accompanying decrease in the number of bubbles are suppressed.

また、シャワーヘッド1では、吐出流路4および旋回流発生流路32により形成された2つの微細気泡生成ユニット37a、37bが、ヘッド本体2の長さ方向に並んで配置されているので、微細気泡を多数含んだ湯水を広範囲に散水することができる。しかも、微細気泡生成ユニット37a、37bにおいて隣接する旋回流発生流路32同士が、連通部39によって互いに連通しているので、微細気泡生成ユニット37a、37b間の圧力差を小さく抑制することができる。このため、散水孔31から吐出される、微細気泡を多数含んだ湯水の勢いが均等となり、良質なシャワーを実現することも可能となる。   In the shower head 1, the two fine bubble generating units 37 a and 37 b formed by the discharge flow path 4 and the swirl flow generation flow path 32 are arranged side by side in the length direction of the head body 2. Hot water containing many bubbles can be sprinkled over a wide area. Moreover, since the adjacent swirl flow generating flow paths 32 in the fine bubble generating units 37a and 37b communicate with each other by the communication portion 39, the pressure difference between the fine bubble generating units 37a and 37b can be suppressed to a small value. . For this reason, the momentum of the hot water discharged from the sprinkling holes 31 and containing a large number of fine bubbles becomes uniform, and a high-quality shower can be realized.

本発明のシャワーヘッドは、以上の実施形態に限定されるものではない。ヘッド本体、散水板および吐出流路の形状および構成をはじめとして、旋回流発生流路の形状および構成や、気液混合部の構成および配置位置、微細気泡生成ユニットの数などの細部については様々な態様が可能である。   The shower head of the present invention is not limited to the above embodiment. There are various details such as the shape and configuration of the swirl flow generation flow channel, the configuration and arrangement position of the gas-liquid mixing unit, and the number of fine bubble generation units, including the shape and configuration of the head body, water spray plate, and discharge flow channel. Various embodiments are possible.

1 シャワーヘッド
2 ヘッド本体
3 散水板
4 吐出流路
11 気液混合部
29 流路拡大部
30 導入流路
31 散水孔
32 旋回流発生流路
36 吐出流路の入口
l 旋回流発生流路における湯水の吐出長さ
d 旋回流発生流路における導入長さ
37、37a、37b 微細気泡生成ユニット
39 連通部

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shower head 2 Head main body 3 Sprinkling plate 4 Discharge flow path 11 Gas-liquid mixing part 29 Flow path expansion part 30 Introduction flow path 31 Sprinkling hole 32 Swirling flow generation flow path 36 Inlet of discharge flow path l Hot water in swirl flow generation flow path Discharge length d Introduction lengths 37, 37a, 37b in the swirl flow generation flow path Fine bubble generating unit 39

Claims (4)

湯水の導入流路が内部に形成され、この導入流路の上流側に、湯水の導入時に減圧により気体を吸引し、吸引した気体を気泡として湯水中に混入させる気液混合部が設けられたヘッド本体と、
平板状の部分を有し、複数の散水孔が前記平板状の部分を板厚方向に貫通して形成され、前記導入流路の出口の外側に配置されて前記ヘッド本体に取り付けられた散水板と、
前記ヘッド本体と前記散水板の間に形成され、前記散水板に対し平行に配置された、前記導入流路と連通した湯水の吐出流路と
を備え、
前記導入流路は、その出口側に、出口に向かうにしたがって断面積が次第に拡大する流路拡大部を有し、
前記吐出流路は、前記導入流路の出口側の部分に対し略直交して配置され、前記吐出流路の入口は、単位時間当たりに前記吐出流路に流れ込む湯水の体積が、前記導入流路の前記流路拡大部を除く部分における単位時間当たりに通過する湯水の体積以下となる断面積を有し、
前記散水板では、前記散水孔の上流側に、湯水に旋回流を発生させる旋回流発生流路が凹設され、この旋回流発生流路は、前記吐出流路および前記散水孔の両方と連通し、かつ前記吐出流路より外側に広がって配置され、
前記吐出流路および前記旋回流発生流路により微細気泡生成ユニットが形成され、この微細気泡生成ユニットの複数が、前記ヘッド本体の長さ方向に並んで設けられている
ことを特徴とするシャワーヘッド。
A hot water introduction flow path is formed inside, and a gas-liquid mixing section is provided on the upstream side of the introduction flow path for sucking gas by decompression when hot water is introduced and mixing the sucked gas into the hot water as bubbles. The head body,
A water spray plate having a flat plate-like portion, wherein a plurality of water spray holes are formed through the flat plate portion in the thickness direction, and are arranged outside the outlet of the introduction flow path and attached to the head body. When,
A hot water discharge channel formed between the head body and the water spray plate and disposed in parallel to the water spray plate, and communicated with the introduction flow channel;
The introduction flow path has a flow path expansion portion whose cross-sectional area gradually expands toward the outlet on the outlet side thereof,
The discharge channel is disposed substantially orthogonal to the outlet side portion of the introduction channel, and the inlet of the discharge channel has a volume of hot water flowing into the discharge channel per unit time. Having a cross-sectional area equal to or less than the volume of hot water passing per unit time in a portion excluding the flow path enlarged portion of the path;
In the water spray plate, a swirl flow generation flow path for generating a swirl flow in the hot water is recessed upstream of the water spray hole, and the swirl flow generation flow path communicates with both the discharge flow path and the water spray hole. And arranged to spread outside the discharge flow path,
A shower head characterized in that a fine bubble generating unit is formed by the discharge flow path and the swirl flow generating flow path, and a plurality of the fine bubble generating units are provided side by side in the length direction of the head body. .
前記微細気泡生成ユニットの隣り合う2つにおいて、隣接する前記旋回流発生流路同士が、連通部によって互いに連通していることを特徴とする請求項1に記載のシャワーヘッド。   2. The shower head according to claim 1, wherein in two adjacent microbubble generating units, the adjacent swirl flow generation flow paths communicate with each other through a communication portion. 前記導入流路の前記流路拡大部では、その長さ方向の各断面が、単位時間当たりに通過する湯水の体積が前記断面ごとに等しくなる断面積を有していることを特徴とする請求項1または2に記載のシャワーヘッド。   Each of the cross-sections in the length direction of the introduction channel has a cross-sectional area in which the volume of hot water passing per unit time is equal for each cross-section. Item 3. A showerhead according to item 1 or 2. 前記旋回流発生流路では、前記散水孔に向かう湯水の吐出方向の長さがこの長さに直交する湯水の導入方向の長さより短くなっ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シャワーヘッド。
The length of the hot water discharge direction toward the sprinkling hole is shorter than the length of the hot water introduction direction orthogonal to this length in the swirl flow generation flow path. A shower head according to claim 1.
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