JP6224783B1 - 炭酸泉発生装置、およびそれを用いたシャワー - Google Patents

Abstract

【課題】水やお湯を吐出する際に自動的に炭酸ガスも吐出され、炭酸ガスが水やお湯に溶解することで炭酸泉を発生する炭酸泉発生装置を提供する。【解決手段】内部に設けられた空洞である内部スペースと、当該内部スペースに向けて水流が流入するための開口である水流流入口２と、上記内部スペースに向けて炭酸ガスが流入するための開口であるガス流入口３と、上記内部スペース内に設けられ上記水流流入口２及び上記ガス流入口３に当接する開閉板と、当該開閉板を上記水流流入口２及び上記ガス流入口３の方向に付勢する付勢手段と、上記開閉板が付勢される面とは異なる上記内部スペースの面に設けられた開口である炭酸泉排出口４とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、浴室、美容院、ペット美容院、クリーニング店等で使用する、あるいは染色補助等の目的で使用する、炭酸泉を発生する炭酸泉発生装置に関するものである。また、それを用いたシャワーに関するものである。

炭酸ガスが溶解したお湯や水が出る炭酸泉シャワーは、ガスの気泡が頭皮や肌から浸透し、心臓に負担なく毛細血管を２倍以上に膨張させ、血流を３〜５倍高める作用があり、その効能は血行障害、高血圧、冷え症などに効果があることが知られている。また、育毛促進等の効果や美容効果もあると考えられている。そして、炭酸ガスの気泡により、使用者に快適な使用感を与えるという効果もある。

炭酸泉シャワーとしては、炭酸ガスボンベから発生する炭酸ガスをシャワーヘッドに導入しお湯と混合するものや、水に反応して炭酸ガスを発生させる炭酸タブレットをシャワーヘッド内に収納するものがあった。これらは、シャワーを使用していない際にも炭酸ガスが発生し、炭酸ガスやタブレットを無駄に消費してしまうという問題があった。

このような問題を解決するため、水又はお湯を切替えハンドルによって選択的に供給する混合水栓と、前記切替えハンドルによって作動する押圧体と、前記押圧体によって作動する、炭酸ガスボンベから供給される炭酸ガスの供給と供給停止を行うスイッチ機構と、前記混合水栓から供給される水又は湯と前記炭酸ガスボンベから供給される炭酸ガスを混合するミキシングユニットと、前記ミキシングユニットに連結したシャワーヘッドとからなる炭酸泉シャワー装置が提案されている。（例えば、特許文献１）。

特開２０１３−１１１１６７

特許文献１に記載されている炭酸泉シャワー装置においては、切替えハンドルによって作動する押圧体と、前記押圧体によって作動する、炭酸ガスボンベから供給される炭酸ガスの供給と供給停止を行うスイッチ機構を設ける必要があった。このような複雑な機構は高価であるとともに、切替ハンドルを有しないシャワーにおいては、取り付けることができなかった。すなわち、既にあるシャワー装置に、後付で取り付けることは困難であった。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、水やお湯を吐出する際に自動的に炭酸ガスも吐出され、炭酸ガスが水やお湯に溶解することで炭酸泉を発生する炭酸泉発生装置を提供するものである。この炭酸泉発生装置は、水やお湯の流路である水路の途中であれば、どこにでも取付け可能であるため、シャワー等の使用に関係なく利用できるものである。

本発明に係る炭酸泉発生装置は、
内部に設けられた空洞である内部スペースと、
当該内部スペースに向けて水流が流入するための開口である水流流入口と、
上記内部スペースに向けて炭酸ガスが流入するための開口であるガス流入口と、
上記内部スペース内に設けられ上記水流流入口及び上記ガス流入口に当接する開閉板と、
当該開閉板を上記水流流入口及び上記ガス流入口の方向に付勢する付勢手段と、
上記開閉板が付勢される面とは異なる上記内部スペースの面に設けられた開口である炭酸泉排出口とを有するものである。

本発明に係る炭酸泉発生装置は、
上記内部スペースと上記開閉板より形成される内部流路の断面積が、上記水流流入口の断面積よりも大きいことを特徴とするものである。

本発明に係る炭酸泉発生装置は、
上記ガス流入口の内部スペース側が突起状であることを特徴とするものである。

そして、
上記開閉板上であって上記突起状の部位に対向した位置にパッキンを設けたことを特徴とするものである。

本発明に係る炭酸泉発生装置は、
配管系保護のためのベント機構を設けたことを特徴とするものである。

本発明に係るシャワーは、上記いずれかの炭酸泉発生装置を備えたものである。

本発明に係る炭酸泉発生装置は上記のように構成されているので、水やお湯の吐出に対応して、自動的に炭酸ガスが水やお湯に供給され、炭酸泉を発生させることができる。したがって、炭酸ガスボンベ等の開閉操作が不要であり、また、炭酸ガスを無駄に消費することがない。
例えば、炭酸ガスボンベを手動で開閉するような機構であれば、ガスを無駄に消費するだけではなく、配管内におけるガス圧の上昇により、配管系を破損する恐れがあるが、本発明に係る炭酸泉発生装置を用いれば、そのようなリスクは生じない。

この炭酸泉発生装置は、水やお湯の流路のどこかの箇所に設ければ良いため、シャワー等の仕様にかかわらず装着できる。
また、簡素な機構で構成されるため、製造コストが廉価である。例えば、シャワー等の吐出機構の開閉に連動して、炭酸ガスボンベを電磁弁で開閉する機構も考えられるが、本発明ではそのような複雑な機構を必要とせず、装置の製造コストを低減できる。

炭酸ガスは水への溶解性が必ずしも高くはないが、この炭酸泉発生装置内では水やお湯の流速が下がるため、炭酸ガスの溶解性を高めることができる。例えば、炭酸ガス濃度が１２００ｐｐｍ以上の高濃度炭酸泉を容易に得ることができる。
また、使用していない際の炭酸ガスの漏れを確実に防止することができる。

本発明に係る炭酸泉発生装置の外観斜視図である。 本発明に係る炭酸泉発生装置の内部斜視図である。 本発明に係る炭酸泉発生装置の動作説明図である。

実施の形態．
本発明に係る炭酸泉発生装置に関して、以下において説明する。なお、以下の説明は本発明に関する良好な一例を開示するものであり、本発明が当該実施の形態に限定されるものではない。

本発明に係る炭酸泉発生装置は、シャワー等の水やお湯を吐出する機構の流路に取り付けて使用するものであり、浴室や美容室、ペット美容室等で用いるシャワー、浴槽への吐出部の他に、炭酸泉足浴器への使用等も可能である。また、エアーブラシを用いて炭酸泉を顔や体に噴射し、肌等のケアを行うことも可能である。さらに、弱酸性水であることを活かし、脱色防止あるいは染色の定着を目的とし、クリーニングや染色に用いることも有効である。
特に、シャワーとして使用することに適しており、本実施の形態ではシャワーに適用する場合について述べるが、上記のその他の用途にも、同様に適用可能である。

＜全体構成＞
まず、図１および図２を用いて、炭酸泉発生装置の構成について説明する。
図１は炭酸泉発生装置の外観斜視図であり、図２は内部斜視図である。
図１に示すように、上部筐体１０と下部筐体２０をねじ部３０で固定し、全体として筐体を形成している。上部筐体１０と下部筐体２０は、射出成型によって作製した樹脂製のものが良い。また、上部筐体１０と下部筐体２０を固定する機構は、ねじ部３０以外の方法であっても良い。

炭酸泉発生装置は、図２に示すように、内部に設けられた空洞である内部スペース１と、この内部スペース１に向けて水流が流入するための開口である水流流入口２と、内部スペース１に向けて炭酸ガスが流入するための開口であるガス流入口３と、内部スペース１内に設けられ上記水流流入口２及び上記ガス流入口３に当接する開閉板６と、この開閉板６を水流流入口２及びガス流入口３の方向に付勢する付勢手段５と、開閉板６が付勢される面とは異なる内部スペース１の面に設けられた開口である炭酸泉排出口４とを主に有するものである。

＜各部の構成＞
内部スペース１は、筐体内に設けられた空洞である。この空洞１に水あるいはお湯と炭酸ガスが流入し、炭酸ガスが水あるいはお湯に溶解し、炭酸泉が得られる。

水流流入口２は、シャワー等の吐出機構の上流側と接続される。図には記載していないが、吐出機構の上流側と接続するためのねじ部等を設けても良い。
ガス流入口３は、ガスボンベ等の炭酸ガス発生装置と接続される。図には記載していないが、炭酸ガス発生装置と接続するためのねじ部等を設けても良い。

開閉板６は、付勢手段５によって、水流流入口２及びガス流入口３の方向に付勢され、水流流入口２及びガス流入口３と当接することで、水あるいはお湯、および炭酸ガスの内部スペース１への流入を止めることができる。
内部スペース１の壁面に、開閉板６の動きを規定するガイドを設け、水流流入口２及びガス流入口３が設けられた面に対して、開閉板６面が常に平行に動くようにしても良い。

付勢手段５は、バネ等の弾性手段であり、開閉板６を押すことで、水流流入口２及びガス流入口３の方向に開閉板６を付勢している。
付勢手段５としては、弾性手段以外に、磁石を用いたものでも良い。例えば、図２において、バネの代わりに、バネの上下の位置それぞれに磁石を配置する。２つの磁石の同極を対向するように配置し、反発力を生じさせることで、開閉板６を水流流入口２及びガス流入口３の方向に付勢しても良い。

炭酸泉排出口４は、開閉板６が付勢される面とは異なる内部スペース１の面に設けられた開口であり、シャワー等の吐出機構の下流側と接続される。図には記載していないが、吐出機構の下流側と接続するためのねじ部等を設けても良い。

＜動作＞
次に、炭酸泉発生装置の動作について、図３を用いて説明する。図３において、（Ａ）はシャワー等の吐出機構が閉じた状態であり、水流流入口２には水圧が掛かっていない。（Ｂ）はシャワー等の吐出機構が開いた状態であり、水流流入口２には水圧が掛かっている。また、（Ａ）、（Ｂ）いずれにおいても、ガスボンベ等の炭酸ガス発生装置は開いた状態にあり、ガス流入口３にはガス圧が掛かっている。

まず、図３（Ａ）に示すように、水流流入口２に水圧が掛かっていない時には、付勢手段５による付勢力により、開閉板６は水流流入口２及びガス流入口３に強く押しつけられているため、ガス流入口３は閉じた状態であり、炭酸ガスは流れない。
なお、図３に示すように、ガス流入口３の内部スペース側に突起状の部位３ａを設け、開閉板６上の突起状の部位３ａに対向した位置にパッキン６ａを設けることで、炭酸ガスの漏れをより確実に防止することが可能である。

その状態で、シャワー等の吐出機構を開くと、図３（Ｂ）に示すように、水流流入口２に、付勢手段５による付勢圧力よりも大きな水圧が掛かり、開閉板６が図において下側に押され、水流流入口２とガス流入口３が同時に開き、水あるいはお湯と炭酸ガスが内部スペース１に流入する。そして、炭酸ガスが水またはお湯に溶解し、炭酸泉として炭酸泉排出口４より流出する。炭酸泉は、炭酸泉排出口４に接続されたシャワー等の吐出機構の下流側に流れ、シャワー水等として利用される。
なお、図２および図３に示すように、開閉板６にリブ６ｂを設けても良い。リブ６ｂを設けることで、水圧が十分に強くない場合でも、開閉板６をしっかりと押し開くことができる。

シャワー等の利用が終了し、吐出機構を閉じると、水流流入口２への水圧が無くなり、付勢手段５による付勢圧力により開閉板６が閉じ、図３（Ａ）の状態となる。
以上のように、シャワー等の吐出機構を開閉することに応じて、水流流入口２とガス流入口３が同時に開閉するため、ガスボンベの開閉等の動作が不要であり、炭酸ガスを無駄に消費することもない。

また、図３（Ｂ）において、内部スペース１と開閉板６とが形成する流路を水やお湯が流れるが、その流路の断面積を水流流入口２の断面積よりも大きく形成できるため、炭酸泉発生装置内での流速を遅くすることが容易に可能である。炭酸ガスは水に対して溶解度が高くないが、流速を遅くすることで炭酸ガスをより効率よく水やお湯に溶解させることができる。

＜その他の構成＞
本発明の炭酸泉発生装置、およびそれを用いたシャワーに関して、詳細な説明を行ってきたが、上記に示した構成に限らず、その他の機能等をさらに設けても良い。例えば、配管の保護のために、ベント機構を設けても良い。本発明の炭酸泉発生装置においては、水圧が掛かった時にだけ炭酸ガスが流入するため、シャワー等の吐出機構が閉じた状態においては、配管には水圧もガス圧も掛かることはなく、配管系が破裂したり、圧力により劣化したりすることはない。
しかし、シャワーヘッド自体にシャワーからの放水をオン・オフできる手元スイッチが設けられているものがある。シャワー等の吐出機構が開いた状態（図３（ｂ）の状態）において、この手元スイッチがオフになると、配管系に水圧と炭酸ガス圧の両方の圧力が掛かり、配管系の耐圧を越えて、配管を破損してしまう可能性がある。
そこで、配管を保護する目的で、本発明の炭酸泉発生装置にベント機構を設けることも有効である。例えば、配管の耐圧の７割程度の圧力になると、ベント機構が開き、配管を保護するようにしても良い。ベント機構としては、ベントバルブを設けても良いし、さらに簡易な機構としては、炭酸泉発生装置の筐体を固定するねじ部が所定の内部圧力以上で緩むような機構であっても良い。

＜本発明のまとめ＞
以下、本発明の優れた特長について、以下にまとめる。

本発明に係る炭酸泉発生装置は上記のように構成されているので、水やお湯の吐出に対応して、自動的に炭酸ガスが吐出し、水やお湯に混合され、炭酸泉を発生させることができる。したがって、炭酸ガスボンベ等の開閉操作が不要であり、また、炭酸ガスを無駄に消費することがない。
例えば、炭酸ガスボンベを手動で開閉するような機構であれば、ガスを無駄に消費するだけではなく、配管内におけるガス圧の上昇により、配管系を破損する恐れがあるが、本発明に係る炭酸泉発生装置を用いれば、そのようなリスクは生じない。

この炭酸泉発生装置は、水やお湯の流路のいずれの箇所にも設けることが可能であり、シャワー等の仕様にかかわらず装着できる。
また、簡素な機構で構成されるため、製造コストが廉価である。例えば、シャワー等の吐出機構の開閉に連動して、炭酸ガスボンベを電磁弁で開閉する機構も考えられるが、本発明ではそのような複雑な機構を必要とせず、装置の製造コストを低減できる。

炭酸ガスは水への溶解性が必ずしも高くはないが、この炭酸泉発生装置内では水やお湯の流速が下がるため、炭酸ガスの溶解性を高めることができる。例えば、炭酸ガス濃度が１２００ｐｐｍ以上の高濃度炭酸泉を容易に得ることができる。
また、使用していない際の炭酸ガスの漏れを確実に防止することができる。

１ 炭酸泉発生装置
２ 水流流入口
３ ガス流入口
３ａ 凸部
４ 炭酸泉排出口
５ 付勢手段
６ 開閉板
６ａ ガス漏れ防止パッキン
６ｂ リブ
７ 内部スペース
１０ 上部筐体
２０ 下部筐体
３０ ねじ部

Claims (5)

1. 内部に設けられた空洞である内部スペースと、
   当該内部スペースに向けて水流が流入するための開口である水流流入口と、
   上記内部スペースに向けて炭酸ガスが流入するための開口であるガス流入口と、
   上記内部スペース内に設けられ上記水流流入口及び上記ガス流入口に当接する開閉板と、
   当該開閉板を上記水流流入口及び上記ガス流入口の方向に付勢する付勢手段と、
   上記開閉板が付勢される面とは異なる上記内部スペースの面に設けられた開口である炭酸泉排出口と、
   を有する炭酸泉発生装置。
2. 上記内部スペースと上記開閉板より形成される内部流路の断面積が、上記水流流入口の断面積よりも大きい
   ことを特徴とする請求項１に記載の炭酸泉発生装置。
3. 上記ガス流入口の内部スペース側に突起状の部位を設け、
   上記開閉板上であって上記突起状の部位に対向した位置にパッキンを設けた
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の炭酸泉発生装置。
4. 配管系保護のためのベント機構を設けた
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の炭酸泉発生装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の炭酸泉発生装置を備えたシャワー。