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発明の名称 シャワー装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−89710(P2007−89710A)
公開日 平成19年4月12日(2007.4.12)
出願番号 特願2005−280953(P2005−280953)
出願日 平成17年9月27日(2005.9.27)
代理人 【識別番号】100087767
【弁理士】
【氏名又は名称】西川 惠清
発明者 山口 重行 / 北村 仁史 / 前田 康成 / 六嶋 一雅 / 北地 範行 / 伊藤 良泰 / 柴田 尚紀
要約 課題
微細気泡による汚れ除去効果を付与したり、効率よく石鹸泡を洗い流したりすることが適宜切換可能な良好な使用性を備えたシャワー装置を提供する。

解決手段
0.1〜1000μmの微細気泡を発生する微細気泡発生装置2を備えると共に、シャワーヘッド3から吐水されるシャワー水を、微細気泡発生装置2で発生させた微細気泡を含有する微細気泡含有水と、微細気泡を含有しない水とのいずれかに切り換える切換手段4を備える。
特許請求の範囲
【請求項1】
0.1〜1000μmの微細気泡を発生する微細気泡発生装置を備えると共に、シャワーヘッドから吐水されるシャワー水を、微細気泡発生装置で発生させた微細気泡を含有する微細気泡含有水と、微細気泡を含有しない水とのいずれかに切り換える切換手段を備えたことを特徴とするシャワー装置。
【請求項2】
上記微細気泡発生装置にシャワーヘッドに至る給水路に気体を混入させる気体混入部を設け、気体混入部に給水路に至る気体供給流路を設けると共に、この気体供給流路の開閉を切換自在にする開閉手段を設け、この開閉手段で上記切換手段を構成したことを特徴とする請求項1に記載のシャワー装置。
【請求項3】
上記微細気泡発生装置を、上記給水路を流れる水に気体を混入させて気体混合水を得る気体混入部と、給水路に気体混合水を圧送するポンプと、ポンプによる高圧環境下で気体混合水内の気泡を水に溶解させて気体溶解水を得る溶解部と、気体溶解水内の気体を析出させて微細気泡を発生させて微細気泡含有水を得る析出部とを、上記給水路に上流側からそれぞれ配設して構成したことを特徴とする請求項1に記載のシャワー装置。
【請求項4】
溶解部より下流の給水路をフレキシブルホースで構成し、析出部をシャワーヘッドに設けたことを特徴とする請求項3に記載のシャワー装置。
【請求項5】
上記微細気泡発生装置を、給水路を流れる水に気体を混入させて気体混合水を得る気体混入部と、上記気体混合水の気泡にせん断力を発生させて上記気泡を微細化させて微細気泡を得る手段とで構成したことを特徴とする請求項1に記載のシャワー装置。
【請求項6】
シャワー水に含ませる微細気泡の泡径を調整する泡径調整手段を、シャワーヘッドの吐出部に設けたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のシャワー装置。
【請求項7】
上記気体供給流路の途中にオゾンを発生させる高電圧放電部を設けて構成したことを特徴とする請求項2乃至6のいずれかに記載のシャワー装置。
【請求項8】
上記気体供給流路における高電圧放電部よりも上流部位に、気体の除湿をする吸湿部を設けたことを特徴とする請求項7に記載のシャワー装置。
【請求項9】
上記気体供給流路における高電圧放電部よりも上流部位に、気体に酸素を付与する酸素富化膜を設けたことを特徴とする請求項7または8に記載のシャワー装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、シャワー装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来からシャワー装置には、特許文献1のようにシャワー水を吐水するシャワーヘッドに至る給水路に微細気泡を含有させる微細気泡発生装置を配設させ、微細気泡が有する吸着作用を肌表面に作用させて汚れ除去効果の向上を図ったものが知られている。詳しくは、この微細気泡発生装置は、上水管に接続されてシャワーヘッドに至る給水路にその上流側から、給水路に流れる水に気体を混入させて気体混合水を得る気体混入部、上記気体混合水の気泡にせん断力を作用させて上記気泡を細分化させて微細気泡を得る微細気泡発生部を順に配設して構成されており、つまりこのシャワー装置は、シャワー水に供給される水にはすべて微細気泡が含有されるようにされている。
【0003】
しかしながら、一般にシャワー水の用途としては身体を石鹸等で洗った後の石鹸泡を洗い流すなどに用いられることが多いのであるが、微細気泡を含有するシャワー水は身体に当てられても肌当たりが柔らかく、つまりシャワー水と肌表面との摩擦抵抗が低減されることから、石鹸泡を洗い流すことについては効率良く行うことができないのである。
【0004】
つまり、上記シャワー装置にあっては、微細気泡による汚れ除去効果を付与できるものの、石鹸泡を洗い流すことについては効率よく行うことができるものではなくて使用性が良好ではなく、適宜、汚れ除去効果を付与したり、効率よく石鹸泡を洗い流すことが可能な良好な使用性を備えたシャワー装置が切望されているのが現状である。
【特許文献1】特開平9−276170号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて為したものであって、微細気泡による汚れ除去効果を付与したり、効率よく石鹸泡を洗い流したりすることが適宜切換可能な良好な使用性を備えたシャワー装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために本発明の請求項1に係るシャワー装置は、0.1〜1000μmの微細気泡を発生する微細気泡発生装置2を備えると共に、シャワーヘッド3から吐水されるシャワー水を、微細気泡発生装置2で発生させた微細気泡を含有する微細気泡含有水と、微細気泡を含有しない水とのいずれかに切り換える切換手段4を備えたことを特徴とする。これによると、切換手段4によってシャワーヘッド3から吐水されるシャワー水を、微細気泡発生装置2で発生させた微細気泡を含有する微細気泡含有水と、微細気泡を含有しない水とのいずれかに切り換えることができ、つまり、肌表面に微細気泡による汚れ除去効果を付与させたい場合にはシャワー水をこれに適した微細気泡含有水で構成させることができ、また、石鹸泡を洗い流したい場合にはシャワー水をこれに適した微細気泡が含有されない水で構成させることができるのであり、このようにシャワー水を微細気泡含有水または微細気泡含が含まれない水に適宜切換できてシャワー装置1に良好な使用性を備えることができるのである。
【0007】
また、請求項2に係るシャワー装置は、請求項1において、上記微細気泡発生装置2にシャワーヘッド3に至る給水路5に気体を混入させる気体混入部6を設け、気体混入部6に給水路5に至る気体供給流路7を設けると共に、この気体供給流路7の開閉を切換自在にする開閉手段8を設け、この開閉手段8で上記切換手段4を構成したことを特徴とする。これによると、開閉手段8による気体供給流路7の開閉によって気体混入部6での給水路5への気体の混入の有無を切換でき、つまり、肌表面に微細気泡による汚れ除去効果を付与させたい場合には開閉手段8にて気体供給流路7を開放させて給水路5を流れる水に気体を混入させてシャワー水をこれに適した微細気泡含有水で構成させることができ、また、石鹸泡を洗い流したい場合には開閉手段8にて気体供給流路7を閉塞させて給水路5に気体を混入させずにシャワー水をこれに適した微細気泡が含有されない水で構成させることができるのであり、このように用途に応じてシャワー水を微細気泡含有水または微細気泡が含有されない水に適宜切換できて、シャワー装置1の使用性を高めることができたものである。
【0008】
また、請求項3に係るシャワー装置は、請求項1において、上記微細気泡発生装置2を、上記給水路5を流れる水に気体を混入させて気体混合水を得る気体混入部6と、給水路5に気体混合水を圧送するポンプ9と、ポンプ9による高圧環境下で気体混合水内の気泡を水に溶解させて気体溶解水を得る溶解部10と、気体溶解水内の気体を析出させて微細気泡を発生させて微細気泡含有水を得る析出部11とを、上記給水路5に上流側からそれぞれ配設して構成したことを特徴とする。この微細気泡発生装置2によると、気体を加圧溶解した後に減圧させて析出させることで、極めて微細かつ均一性の高い微細気泡が生成可能である。
【0009】
また、請求項4に係るシャワー装置は、請求項3において、溶解部10より下流の給水路5をフレキシブルホース12で構成し、析出部11をシャワーヘッド3に設けたことを特徴とする。これによると、フレキシブルホース12内に気体溶解水を流してシャワーヘッド3の析出部11で微細気泡を発生し、この発生直後の泡径が合一化せずに比較的小さく且つ均一の微細気泡が含まれる微細気泡含有水をシャワーヘッド3からシャワー水として吐出できる。つまり、フレキシブルホース12には気体溶解水が流れることからフレキシブルホース12の長短にかかわらずシャワーヘッド3からは析出直後の微細気泡が含まれる微細気泡含有水を吐出できるのであり、しかして、浴室などに備えられる比較的長いフレキシブルホース12の先端にシャワーヘッド3を取り付けてなるハンドシャワータイプのシャワー装置1に対して好適に適用することができる。
【0010】
また、請求項5に係るシャワー装置は、請求項1において、上記微細気泡発生装置2を、給水路5を流れる水に気体を混入させて気体混合水を得る気体混入部6と、上記気体混合水の気泡にせん断力を発生させて上記気泡を微細化させて微細気泡を得る手段とで構成したことを特徴とする。この微細気泡発生装置2によると、一旦溶解させて析出させて微細気泡を得る装置2に比べ、溶解に必要なポンプ9等による外部からの多大な加圧を不要にできるために、装置2の小型化、簡略化が可能となる。
【0011】
また、請求項6に係るシャワー装置は、請求項1乃至5のいずれかにおいて、シャワー水に含ませる微細気泡の泡径を調整する泡径調整手段13を、シャワーヘッド3の吐出部に設けたことを特徴とする。これによると、泡径調整手段13で所望の泡径に調整された直後の微細気泡をシャワー水に含有させることができ、所望の泡径で且つ均一性の高い微細気泡をシャワー水に含有させることができるのである。
【0012】
また、請求項7に係るシャワー装置は、請求項2乃至6のいずれかにおいて、上記気体供給流路7の途中にオゾンを発生させる高電圧放電部14を設けて構成したことを特徴とする。これによると、オゾンの微細気泡を吐水に含有させることができ、オゾンが有する殺菌効果や有機物分解効果を効果的に肌表面等に作用させることができて汚れ除去効果を高めることができる。
【0013】
また、請求項8に係るシャワー装置は、請求項7において、上記気体供給流路7における高電圧放電部14よりも上流部位に、気体の除湿をする吸湿部15を設けたことを特徴とする。これによると、高電圧放電部14でのオゾンの発生効率を高めることができ、汚れ除去効果を更に高めることができる。
【0014】
また、請求項9に係るシャワー装置は、請求項7または8において、上記気体供給流路7における高電圧放電部14よりも上流部位に、気体に酸素を付与する酸素富化膜16を設けたことを特徴とする。これによると、高電圧放電部14でのオゾンの発生効率を高めることができ、汚れ除去効果を更に高めることができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明は、使用目的に応じて適宜、微細気泡による肌表面への汚れ除去効果を付与したり、効率よく石鹸泡を洗い流したりできて、シャワー装置に良好な使用性を備えることができる、といった利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。
【0017】
図1には本発明の実施の形態の例を示す。本例のシャワー装置1は、水や温水が給水される給水管の先端をシャワーヘッド3に接続し、給水管を介してシャワーヘッド3に供給された水をシャワーヘッド3のシャワー吐出孔47からシャワー水として外部に吐水可能にし、このシャワー水に0.1〜1000μmの微細気泡を含有させる微細気泡発生装置2を設けてなる装置であり、シャワー水として、上記微細気泡発生装置2による微細気泡が含有した微細気泡含有水と、微細気泡が含有されない通常の水(水道水)とを切換可能にして適宜用いることができる切換手段4を設けたことに特徴を有している。
【0018】
詳しくは、シャワーヘッド3に供給される水の給水経路は、湯沸かし機のような湯供給部から至る湯供給管17と水道管のような水道水供給部から至る水供給管18とが湯水混合弁19の入口に接続され、この湯水混合弁19の出口にシャワーヘッド3に至る給水路5が接続され、この給水路5に吐水水量を制御する電磁弁で構成された給水流量弁20が配設されると共に微細気泡発生装置2が配設されている。
【0019】
微細気泡発生装置2は、上記給水路5に上流側から、給水路5を流れる水に気体を混入させて気体混合水を得る気体混入部6、給水路5に水を圧送するポンプ9、気体混合水内の気泡を高圧環境下で水に溶解させて気体溶解水を得る溶解部10を構成する溶解タンク10a、上記気体溶解水内の気体を析出させて微細気泡を発生させて微細気泡含有水を得る析出部11を構成する微細気泡発生ノズル11aを順に設けて構成されている。この微細気泡発生装置2は制御部21による駆動制御が為されるのであり、後に詳述する。
【0020】
気体混入部6にはエアポンプにより気体を水に圧送する強制混入機構を採用することもできるが、本例では、特に動力を必要としないために構成の簡略化を図り得る、給水路5を流れる水に気体をエゼクター効果にて自然に引き込ませるエゼクター機構が採用されている。詳しくは、給水路5に絞り部を設ける等して形成した負圧発生部に室内に開口せる気体供給流路7を接続することで構成され、室内の空気を水に混入可能にしている。なお本例では、上記気体混入部6による取込空気量の上記給水路5に流れる水に対する体積比を0.1〜10%にしている。これにより、混入気体が少量でよいので気体取込みに過大な装置を必要とせず微細気泡発生装置2の構成の簡略化が図られ、また、混入させた気体を水に効率よく溶解可能にし、また、気体混合水の気泡の密度が小さいことで隣接する気泡の間隔を大きくして隣接する気泡の合一化を極力回避して気泡の微細化に寄与し、また、気体混合水が通過するポンプ9にかける負担の抑制を図るようにしている。ここで、上記気体供給流路7には水の逆流を防ぐ逆止弁7aが設けられると共に、上記切換手段4を構成する開閉手段8が設けられている。この開閉手段8は気体供給流路7の開閉を切換自在にする手段であって本例では電磁弁から成る開閉弁8aで構成されている。この開閉弁8aも後述にように制御部21にて駆動制御が為されるようにされている。つまり、開閉弁8aが気体供給流路7を開状態にすると給水路5に空気を混入できて後述の溶解部10や析出部11を経てシャワー水を微細気泡含有水で構成できるのであり、また、開閉弁8aが気体供給流路7を閉状態にすると給水路5への空気の混入が行われずシャワー水を微細気泡を含まない水で構成できるのである。
【0021】
また、溶解タンク10aは図1(c)にようにその内部は区画壁24で一次側槽22(バブリング槽)と二次側槽23(水位検知槽)に区分され一次側槽22と二次側槽23は区画壁24の上部の気体環流部25及び区画壁24の下部の水通過部26でそれぞれ連通する構造になっている。一次側槽22上部には上流側の給水路5が接続されて噴霧ノズル27が配置され、二次側槽23の底部には下流側の給水路5が接続されてタンク排出口28が配置され、また二次側槽23の側壁には空気抜弁29が設けられている。一次側槽22は、ポンプ9にて圧送された気体混合水が噴霧ノズル27によって高速噴射されて槽内でバブリング状態にされ、上記ポンプ9の圧送による高圧環境下で水に気体を溶解させて気体溶解水を得るための槽であり、二次側槽23は、タンク排出口28までに解けきれなかった気泡を気体環流部25に上昇させると共に、余剰気体を空気抜弁29によって除いて溶解タンク10a内の水位を安定させて溶解タンク10aの安定稼動を図るための槽である。
【0022】
また、微細気泡発生ノズル11aは図1(b)のように給水路5の上流側からノズル入口30、ノズル入口30から放射状に連通する小径経路31、この小径経路31に連通する渦流部32、この渦流部32に連通するノズル出口33を順に設けて構成されている。ここで、小径経路31では、流れる水の圧力が急激に低下されて気体溶解水の溶解気体に減圧沸騰が始まり、気体溶解水から気体を泡径0.1〜1000μmの微細気泡として析出する機能を有する。つまり、実質的に析出部11は小径経路31にて構成されている。また、渦流部32では、内部で水の渦流を発生させて比較的泡径の小さく均質な微細気泡のみをノズル出口33に流す機能を有する。詳しくは、渦流部32では矢印Aのような渦が発生する。渦の中心部は渦の外周部よりも流速が低いので圧力が低くなりこの渦の中心部には小径経路31で発生した微細気泡同士が衝突する等でできた径の大きい気泡がたまる。なお、渦には、渦の半径方向に発生する速度勾配によりせん断力が作用するので、渦の中心部の大きな気泡が渦の外周部に遠心力で移動する際に、渦のせん断力によって分割されて小さい気泡に変化する。ノズル出口33には矢印Bのように渦の回転による遠心力により渦の外周部が優先的に吐出されるが、上記のように渦の外周部には径の大きい気泡が除かれた所定径以下の微細気泡が存在しているので、所定径以下の微細気泡が水と共に渦の外周部から連続して吐出されるようになっている。つまり、この渦流部32によると、微細気泡発生後に何らかの原因によって泡径が大きくなった気泡を排除することができ、少なくとも泡径0.1〜1000μm(好ましくは泡径150μm以下)の微細気泡のみで構成される均質な微細気泡含有水を安定して得ることが可能にされている。なお、渦流部32を経て吐出される微細気泡の大きさは渦流部32の渦の角速度によって決定され、角速度が大きい程小さい気泡を吐出することができ、この渦の角速度は渦流部32に流入させる流速によって可変であるため、渦流部32への流入流速を変えることで、たとえば泡径150μm以下などの所望の微細気泡を発生させることができる。
【0023】
ここで、本例では、上記微細気泡発生ノズル11aはシャワーヘッド3に設けてあり、つまりシャワーヘッド3の内部の給水路5に設けてある。したがって、析出直後の微細気泡を吐水に含有することができ、つまり発生した多数の微細気泡が合一して泡径が大きくなる前の極力泡径が小さく且つ均一な微細気泡をシャワーヘッド3からの吐水に含有させることが可能にされている。また、溶解タンク10aで構成した溶解部10からシャワーヘッド3に至る給水路5の部位は可撓性を有するフレキシブルホース12で構成されている。このフレキシブルホース12には気体溶解水が流れるのであって、つまり、フレキシブルホース12内では気泡は水中に溶け込んでおり気泡が合一化するような現象は起こらないから、フレキシブルホース12はその長短にかかわずシャワーヘッド3で発生する微細気泡に影響を与えるものではない。しかして、浴室などに備えられる比較的長いフレキシブルホース12の先端にシャワーヘッド3を取り付けてなるハンドシャワータイプのシャワー装置1に対して好適に適用できるものである。
【0024】
上述のように本例のシャワー装置1にあっては、上記構成の微細気泡発生装置2によって、泡径0.1〜1000μm(好ましくは泡径150μm以下)の微細気泡のみが含まれる微細気泡包含水によってシャワー水を構成することができる。殊に、このシャワー水に含まれる微細気泡は、シャワーヘッド3に設けた析出部11で発生させた直後のものであり、発生した多数の微細気泡が合一して泡径が大きくなる前の極力泡径が小さく且つ極めて均一な状態のものである。この泡径が小さく且つ極めて均一な微細気泡は、比表面積や内部圧力が高くてシャワー水からすぐに出てしまうことがなくてシャワー水の隅々にまで隈なく分散されるのであり、しかして、このシャワー水には偏りなく均一に白濁化した良好な外観が現出されると共に、多量の微細気泡を効率よく肌表面に当てることができるのである。ここで、人体の肌表面に付着する汚れはそのほとんど体内から出る皮脂であり、この皮脂はいわゆる疎水性の汚れであり、この疎水性の汚れに疎水性である気泡(微細気泡)を当てると気泡の表面に汚れが付着して肌表面から剥離させることができるのであり、つまり肌表面から効果的に汚れを除去することができる。しかして、多量の微細気泡を効率よく肌表面に当てることができる本例のシャワー装置1では、肌表面に汚れ除去効果を効果的に作用させることができるのである。殊に、顔の肌表面には皮脂に加えて残留した化粧品等の疎水性の汚れも付着しており、本例のシャワー装置1のシャワー水によると効果的な洗顔を行うことができるのである。なお、微細気泡が含まれたシャワー水は、微細気泡によってシャワー水と肌表面との間の摩擦抵抗を小さくできてシャワー水が肌表面に当たる衝撃を弱くして肌当たりを良くすることができるのであるが、微細気泡は肌表面に衝突した際には破裂するのであってこの微細気泡の崩壊時に生じる超音波によっても付着している汚れを剥離させて除去できる効果があり、汚れ除去効果の向上に寄与している。無論、微細気泡を含有したシャワー水によると、人体に当たらなかった際に当たる浴室の洗い場の表面等に対しても汚れ除去効果を作用させることができるのはいうまでもない。
【0025】
ところで、微細気泡を含有したシャワー水は上述のように肌表面の汚れ除去効果等、有用な効果を有するのであるが、従来技術の項でも説明したように肌当たりが柔らかくてつまり吐水と肌表面との摩擦抵抗が低減されることから、勢いのある吐水圧を利用して肌に付着した石鹸泡を効率良く洗い流すことについては不利になる恐れがあり、微細気泡をシャワー水に含有させずに使用したい場合もある。本発明では、上述のようにシャワー水として、上記微細気泡発生装置2による微細気泡が含有した微細気泡含有水と、微細気泡が含有されない通常の水道水とを切換可能にして適宜用いることができる切換手段4を設けている(本例では開閉手段8を設けている)ため、この開閉手段8による気体供給流路7の開閉によって気体混入部6での給水路5への気体の混入の有無を切換できるようにされている。具体的に、微細気泡発生装置2の制御部21に接続したスイッチSWにはポンプ9の駆動や給水弁20の開閉を行う装置駆動スイッチの他に切換手段4の切換制御を行う微細気泡切換スイッチが設けられている。本例の微細気泡切換スイッチは開閉弁8aの開閉を行うスイッチである。使用者の操作により装置駆動スイッチをオンにすると共に微細気泡切換スイッチをオフにすると、制御部21を介して開閉弁8aが閉じられると共に給水弁20が開き且つポンプ9が駆動されて給水路5には水のみが流れるのであってこの場合には微細気泡が含有されない水で構成されたシャワー水が吐出されるのであり、上記装置駆動スイッチのオン状態に加えて使用者の操作で微細気泡切換スイッチをオンにすると、
給水路5には水と気体とが流れるのであって微細気泡含有水で構成されたシャワー水が吐出されるようにされている。ここで、スイッチSWに備えた装置駆動スイッチや微細気泡切換スイッチは釦形状で使用者が直接操作できるものでもよいが、たとえば装置駆動スイッチはカランに設けたシャワー水の吐水操作部(図示せず)を使用者が操作することで連動してオンオフ切換が行われるようにしてもよい。なお、開閉手段8としては使用者が直接開閉操作のできる開閉コックなどで構成してもよく、この場合には微細気泡切換スイッチを設けずともよいことから制御部21の構成の簡略化を図ることもできる。これによると、肌表面に微細気泡による汚れ除去効果を付与させたい場合には開閉手段8にて給水路5を流れる水に気体を混入させてシャワー水をこれに適した微細気泡含有水で構成させることができ、また、石鹸泡を洗い流したい場合には給水路5に気体を混入させずにシャワー水をこれに適した微細気泡が含有されない水で構成させることができるのであり、このように用途に応じてシャワー水を微細気泡含有水または微細気泡が含有されない水に適宜切換できて、シャワー装置1の使用性を高めることができたものである。
【0026】
図2には実施の形態の他例を示す。なお先例と同様部位には同符合を付して説明を省く。本例は溶解部10として図1の溶解タンク10aの代わりに溶解管10bにて構成したものである。この溶解管10bは、たとえば内面に圧力及び流速を急変させるための連続した抵抗体34を設けてなる蛇腹管で構成することができる。蛇腹管は断面弧状をした環状凹部34aを溶解管10bの軸方向に連続して形成したもので、隣合う環状凹部34a同士の連結部分が溶解管10b内に突出した環状凸部34bとなっている。つまり、溶解管10bは環状凸部34b部分において最も径が小さく、環状凹部34aの底部分において最も径が大きく、その間は次第に径が変化していっている。ポンプ9で加圧された気体混合水が内面に連続して抵抗体34を設けた管体に流入すると、気液混合水は連続した抵抗体34によって次々と局所的に大きく撹乱され、ポンプ9通過後の加圧状態で攪拌混合される。この場合、蛇腹管で構成される溶解管10bでは図2(b)の矢印Cに示すように溶解管10bの内面の連続する環状凸部34bに当たって環状凹部34a内面に沿って旋回流となって撹乱され、この撹乱が溶解管10bの全内周にわたって次々と行われる。更に、図2(c)に示すように、溶解管10b内は環状凸部34b部分が最も径が小さいので、この環状凸部34b部分を含む部分が流速が速く且つ圧力が小となり、また、環状凹部34aの底部分が最も径が大きいので、この環状凹部34aの底部分を含む部分が流速が遅く且つ圧力が大となり、これにより溶解管10b内を通過する気液混合水は流速、圧力の急変を連続的に繰り返す。これらの作用により気体混合水が溶解管10bを通過する際に連続して攪拌混合され、気体混合水中の気体の水への溶解が大きく促進されることになる。また、溶解管10bの環状凹部34aを気体混合水が旋回して撹乱する際に上記のように気体の水への溶解が促進されるのであるが、この場合、溶解されなかった未溶解の気体Dが環状凹部34aの底に溜まることになる。つまり、環状凹部34aの底が未溶解の気体Dが溜まる微小な気体溜まりとなる。そして、加圧状態で形成された気体溜まりに環状凹部34aを旋回しながら流れる水とが接触しその界面において未溶解の気体Dが水に効果的に溶解する。これは、先の溶解タンク10aの持つ機能と同様のものであり、管体で溶解管10bを構成したにもかかわらず、効果的に気体を水に溶解した気体溶解水を得ることができるのであって、微細気泡発生装置2の小型化を図ることができたものである。更に言うと、本例ではフレキシブルホース12で溶解管10bを構成してあり、ハンドシャワーとしてのシャワー装置1の構成の簡略化を図ることができたものである。なお、図1及び図2のような気体を加圧溶解した後に減圧することで微細気泡を得る微細気泡発生装置2にあっては、後述の気体混入部6にて給水路5内の水に混入された気泡に対してせん断力を作用させることで微細化させて微細気泡を発生させる装置2に比べ、極めて微細かつ均一性の高い微細気泡が生成可能であるという利点を有している。
【0027】
図3には実施の形態の更に他例を示す。本例は、微細気泡発生装置2を、給水路5に設けた圧力急変部36によって、気体混入部6にて給水路5内の水に混入された気泡に対して圧力変動に伴うせん断力を作用させることで微細化させて微細気泡を発生させる装置で構成した例である。詳しくは、本例の微細気泡発生装置2は、シャワーヘッド3に圧力急変部36を構成する減圧・加圧手段37を設けて形成している。この減圧・加圧手段37にはたとえばベンチュリ管38を採用でき、この減圧・加圧手段37では、気泡がスロート部を通る際に流速が速くなるとともに減圧されて膨張し、その後は断面積が増加するに従って加圧されて収縮するが、この時に生じるせん断力によって気泡が分割されるようにして微細化されて泡径0.1〜1000μmの微細気泡が得られるようにされている。なお、減圧・加圧手段37より下流の給水路5にメッシュを配設してこのメッシュに微細気泡含有水を通すと、この微細気泡の泡径を更に細分化することができて好ましい。また、減圧・加圧手段37の下流に渦流部32を設けてもよく、渦流部32にて所定径以下の微細気泡を含む比較的均質な微細気泡含有水を得ることができる。
【0028】
図4には実施の形態の更に他例を示す。本例は、上記圧力急変部36を給水路5の多段箇所に設けて、気泡の微細化工程を多段に構成してより効率的で高度な微細気泡化を図った例である。具体的に本例では、圧力急変部36としての減圧・加圧手段37a,37bを給水路5の上流側と下流側とに2段に形成してあり、圧力変動に伴うせん断力気泡に対して2段に作用させてより微細化させてより泡径の小さい微細気泡の発生が図られている。詳しくは、上流側の減圧・加圧手段37aは一つのベンチュリ管38を給水路5(基幹流路5a)の一部として設けてある。下流側の減圧・加圧手段37bは、給水路5の前記上流側の減圧・加圧手段37aを設けた部分より下流側を複数の分岐流路5bに分岐し、各分岐流路5bにそれぞれベンチュリ管38を設けて構成されている。更に言うと、下流側のベンチュリ管38は、上流側のベンチュリ管38の径の1/2、断面積は1/4となるように発生させる微細気泡の径に応じて形成すると共に、分岐流路5bを四つ形成して各分岐流路5bにそれぞれベンチュリ管38を設けてあり、下流側のベンチュリ管38の断面積の合計は上流側のベンチュリ管38の断面積に等しくされている。なお、発生した微細気泡が一箇所に集中すると連結してより大きな気泡となってしまうため、本例においては複数の分岐流路5bに分岐して各分岐流路5bに下流側のベンチュリ管38を設けたことで、微細気泡が一箇所に集中して多数衝突することにより大きな気泡が発生するのを抑制して所定径の微細気泡を安定して得ることを可能にさせるといった工夫も施されている。ところで、図3や図4の例のように、微細気泡発生装置2が気体混入水中の気泡に対してせん断力を作用させることで微細化させて微細気泡を発生させる装置の場合には、先例のように気体混入水を一旦気体溶解水にしてその後析出により微細気泡を発生させて微細気泡含有水を得るものに比べて、装置が簡略化できて小型化が図れるという利点があり、更には多大な動力源を必要としないため、図6の例のようにポンプ9を無くして水道圧を利用する微細気泡発生装置2として該装置の簡略化、小型化を促進させることもできる。
【0029】
図6には実施の形態の更に他例を示す。この例は、先例のような気体混入水中の気泡に対してせん断力を作用させることで微細化させて微細気泡を発生させる微細気泡発生装置2の他例であり、微細気泡発生装置2が気体混合水中に気液せん断層を形成させる気液せん断層発生手段35で構成された例である。本例の気液せん断層発生手段35は、給水路5を絞る等して気体混合水に流速が著しく速いジェット憤流を生じさせる手段で構成されており、ジェット憤流中の気体混合水内の気液境界面にはせん断力が発生し(いわゆる気液境界面が気液せん断層となる)、このせん断力によって気泡が微細化されて微細気泡を得るようにしている。詳しくは、本例では気体混合部15の気体導入部分で給水路5を流れる水がジェット憤流となっており、混合された気泡と水との速度の違いによって気泡と水との気液境界面がいわゆる気液せん断層となり、気泡に対してせん断力が作用されて微細化され、微細気泡を得るようにしている。
【0030】
図7には実施の形態の更に他例を示す。この例は、先例同様に微細気泡発生装置2が気体混合水に気液せん断層を形成させる気液せん断層発生手段35で構成された例である。本例の気液せん断層発生手段35は、上述の微細気泡発生ノズル18aと同構成物を用いており、つまり気体混合水が流れる給水路5の流路幅を極端に絞った小径経路31と、この小径経路31に連続して内部に旋回流を生じさせる渦流部32とで構成されている。すなわち、小径経路31を通る気体混合水にはその断面方向の速度勾配によって気泡と水との境界面にせん断力が発生し(いわゆる気液境界面が気液せん断層となる)、このせん断力によって気泡が微細化されており、また続けて、渦流部32で生じる渦流によっても渦流の内外での速度勾配によって気泡と水との境界面にはせん断力が発生し(いわゆる気液境界面が気液せん断層となる)、このせん断力によって気泡が微細化されて、微細気泡を得るようにしている。なお、気液せん断層発生手段35としては小径経路31または渦流部32の少なくとも1つでも構成できる。
【0031】
ここで、上記図7の例の変形例として図8に実施の形態の更に他例を示す。この例は、図7の小径経路31の流路幅を可変にすることで発生させる微細気泡の泡径を調整可能にした例(微細気泡の泡径を調整可能にする泡径調整手段13を備えた例)である。具体的に、本例の微細気泡発生装置2にあっては、給水路5の流れ方向を軸方向とする中空筒状の固定部材52の内面部位に軸中心方向に向けて突部53が突設されると共に、突部53よりも給水路5の下流側の固定部材52の内面部位に周方向に所定間隔に脚部54が軸中心方向に向けて突設されており、給水路5の流れ方向を軸方向とする円柱状の可動部材55が周面に刻設したネジ部55bを脚部54の突出先端に刻設したネジ部54aに螺合させて軸方向に螺進自在にして固定部材52の内部における突部53の下流側の部位に配設されており、小径経路31を形成する突部53の下流側端面53aと可動部材55の上流側端面55aとの対向距離が可動部材55の軸方向への螺進によって可変にされており、すなわち小径経路31の流路幅が可変にされている。小径経路31の流路幅を小さくすると、小径経路31を流れる気体混合水の断面方向の速度勾配がより大きくなって気体混合水の気泡に作用するせん断力が強まることから、気泡の細分化が促進されて比較的泡径の小さな微細気泡を発生させることができる。逆に、小径経路31の流路幅が大きくなると、上記と逆の理由で比較的泡径の大きな微細気泡を発生させることができるのである。なお、このような泡径調整手段13によって泡径が均一に整えられた微細気泡が含有される微細気泡含有水は、微細気泡が合一して大型化したり不均一な状態になる前に、そのまま吐水として使用されるのが好ましいのであり、しかして本例の泡径調整手段13は吐水されるシャワーヘッド3に設けられており、吐水に泡径が均一に整えられた微細気泡を含有させることが可能にされている。たとえば、上記泡径調整手段13にて泡径150μm以下の微細気泡を吐水に含有させるようにすると、およそ80〜150μm程度の大きさの肌表面の汗孔や毛口内にまで微細気泡を行き渡らせることができ、汗孔や毛口内の汚れまでを効果的に除去することができる。これら図7乃至図9の微細気泡発生装置2によると、たとえば先例の圧力急変部36にて微細気泡を得る装置に比べても、装置2内での圧力損失を小さくできるため、より低圧環境への適用が可能となる利点を有している。
【0032】
図9には実施の形態の更に他例を示す。この例は、微細気泡発生装置2を、給水路5を流れる水に気体を混入させて気体混合水を得る気体混入部6と、気体混合水が流れる給水路5に配設した超音波振動子39とによって構成させたものであり、この超音波振動子39によって気体混合水に超音波振動を作用させ、その定常波領域で気泡をせん断させて微細化して微細気泡を得るようにしている。この微細気泡発生装置2によると、装置2内での圧力損失の発生がほとんど無いという利点を有し、さらには超音波振動子39で発生させる超音波の周波数を変えることで微細気泡の泡径の制御が可能になるといった利点も有している(つまり、超音波振動子39で発生させる超音波周波数の制御手段が微細気泡の泡径調整手段13を構成する)。
【0033】
図10には実施の形態の更に他例を示す。本例は、気体供給流路7の途中にオゾンを発生させる高電圧放電部14を設けた例である。この高電圧放電部14はスイッチSWに設けたオゾン含有スイッチの操作によって制御部21を介して駆動制御がなされるようにされている。すなわち、水に混入される気体をオゾンにて構成できたことから、微細気泡発生装置2を経てオゾンの微細気泡を発生させてオゾンを含む微細気泡含有水を得て、このオゾンを含む微細気泡含有水でなる吐水を洗面ボウル3に供給可能にしてある。ここで、オゾンは強力な酸化力を有しているから高い殺菌効果や有機物分解効果を備えるものである。そして、微細気泡発生装置2で発生させた微細気泡は、上述のように比表面積や内部圧力が高くて水からすぐに出てしまうことがなくて分散することが可能であって、肌表面などの洗浄対象物と気泡界面との接触効率も高い。しかして、両者の相乗効果によって汚れ除去効果を飛躍的に高めることができるのである。更に、洗面ボウル3に貯留した貯留水がオゾンを含む微細気泡含有水にて構成されたことによると、貯留水自身や洗面ボウル3の表面の殺菌・制菌効果を得ることができ、汚物や尿石、ぬめりの除去効果、及び洗面ボウル3の表面への汚物の付着防止効果を有効に高めることができたものである。
【0034】
図11には実施の形態の更に他例を示す。本例は、気体供給流路7における高電圧放電部14よりも上流部位に、上流側から順に、気体の除湿をするシリカゲル等が装填された吸湿部15、気体に酸素を付与する酸素富化膜16を設けた例である。これによると、高電圧放電部14に吸湿体により除湿した気体を導入することができて、高電圧放電部14でのオゾンの発生効率を向上できる。また、酸素富化膜16によって気体の酸素濃度を高めることができて(気体が空気の場合にはその酸素濃度は25〜40%に高められる)、高電圧放電部14でのオゾンの発生効率を向上できる。このように高電圧放電部14でのオゾンの発生効率を高めたことによって、微細気泡含有水のオゾン濃度を高めてオゾンの殺菌効果を更に高めることができ、上記汚れ除去効果や洗面ボウル3の表面への汚物の付着防止効果を更に高めることができる。なお、上記図10及び図11の例は、例示した気体混合水中の気泡をせん断させて細分化して微細気泡を得るタイプの微細気泡発生装置2のみならず、図1乃至図3の気体混合水中の気泡を一旦溶解させた後に析出させて微細気泡を得るタイプの微細気泡発生装置2にも適用できるのは言うまでもない。
【0035】
図12及び13には実施の形態の更に他例を示す。本例は、このシャワーヘッド3に図4の例のような微細気泡発生装置2が内装されている(図12)。そして、本例にあっては図13のように、シャワーヘッド3の先端のシャワー吐出口に、先に発生された微細気泡の泡径を調整して吐水に含有させる泡径調整手段13が設けられている。詳しくは、シャワーヘッド3の先端には多数のシャワー吐出孔47aを穿設した散水板46が配置されているが、同様に多数のシャワー吐出孔47bを穿設した開口面積調整カバー48を上記散水板46に重ねて回転自在にシャワーヘッド3の先端に取り付けており、この開口面積調整カバー48を回転操作することで、散水板46のシャワー吐出孔47aと開口面積調整カバー48のシャワー吐出孔47bとの重なり面積(つまり、シャワー吐出孔47個々の開口面積)の大小を変化できるようにしている。たとえば、シャワー吐出孔47の開口面積を小さくすると、圧力変動の幅を大きくできて微細気泡の微細化を促進でき、微細気泡の泡径を小さく整えることができるのである。このように泡径調整手段13によると、使用者の目的、用途、好みに合わせた微細気泡含有水を吐水として利用できるようになり、シャワー装置1の使用性を高めることができるのである。
【0036】
なお、泡径調整手段13としては図14のものも適用できる。本例の泡径調整手段13は、散水板46のシャワー吐出孔47を閉塞自在にする開口孔数調整カバー49を周方向にスライド自在にシャワーヘッド3の先端に取り付けており、開口孔数調整カバー49を周方向にスライドさせることで散水板46の多数のシャワー吐出孔47を周方向に徐々に閉塞させ、シャワー吐出孔47全体の開口面積の大小を変化できるようにしている。たとえば、シャワー吐出孔47全体の開口面積を小さくすると、圧力変動の幅を大きくできて微細気泡の微細化を促進でき、微細気泡の泡径を小さく整えることができるのである。
【0037】
また、泡径調整手段13としては図15のものも適用できる。本例の泡径調整手段13は、重ねた状態でシャワーヘッド3の先端に適宜取り付け可能な複数枚の散水板46で成る泡径調整ユニット50である。各散水板46にはシャワー吐出孔47が穿設されているが、このシャワー吐出孔47が図4の例ような圧力急変部36を備えたベンチュリー形状に形成されている。図5の例で述べたように圧力急変部36を多段に備えることで段階的に徐々に泡径を小さくできる。本例の泡径調整ユニット50では、複数枚の散水板46の重ねる枚数を多くすればするほど、微細気泡に多段に圧力変動によるせん断力を作用できて微細化を促進できて微細気泡の泡径を小さく整えることができる。つまり、散水板46の重ねる枚数(シャワーヘッド3の先端に取り付ける散水板46の枚数)を適宜選択することで、使用者は所望の泡径の微細気泡を得ることができるのである。なお、本例では図示はしないが散水板46同士及びシャワーヘッド3への取付構造は互いの部材同士をネジ込みで着脱できる構造が採用されているが、係止等他の取付構造を採用してもよい。なお、上記図12乃至図15の例は、例示した気体混合水中の気泡をせん断させて細分化して微細気泡を得るタイプの微細気泡発生装置2のみならず、図1及び図2の気体混合水中の気泡を一旦溶解させた後に析出させて微細気泡を得るタイプの微細気泡発生装置2にも適用できるのは言うまでもない。
【0038】
また、図16には上記切換手段4の他例を示す。本例の切換手段4は、上記開閉手段8の代わりに、給水路5を微細気泡発生装置2が配設される気泡含有用給水路40と微細気泡発生装置2が配設されない通常水用給水路41とで構成すると共に、これら気泡含有用給水路40と通常水用給水路41とを流路切換弁42で切換自在にして構成した例である。本例におけるスイッチSWの微細気泡切換スイッチは流路切換弁42の流路切換を行うスイッチで構成されている。すなわち、スイッチSWの微細気泡切換スイッチを使用者が操作することで制御部21を介して流路切換弁42が切り換えられ、これによってシャワー水を、気泡含有用給水路40からの微細気泡含有水または通常水用給水路41からの微細気泡が含有されない水(水道水)のいずれかに適宜選択して使用することができるのである。殊に、本例の切換手段4では、微細気泡発生装置2が配設されずに圧力損失が少ない通常水用給水路41を流れる水道水にてシャワー水を構成させることができるため、水道圧を効率よく吐水圧として利用することができ、勢いのある吐水圧にて石鹸泡を効率良く洗い流すことができて好ましいものである。
【0039】
なお、上記実施形態では浴室で使用するようなシャワー装置1を例にあげて説明したが、たとえば洗面台や台所シンクのカランを構成するハンドシャワータイプのシャワー装置1等にも適用できるの言うまでもなく、この場合にも、微細気泡を含むシャワー水に均一な良好な外観を現出させると共に、手の肌表面やシンクや洗面ボウルの表面や食器等に良好な汚れ除去効果を付与することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】本発明の実施の形態の例のシャワー装置であり、(a)はシャワー装置の概略構成図であり、(b)は微細気泡発生ノズルの側断面図であり、(c)は溶解タンクの側断面図である。
【図2】同上の実施の形態の他例のシャワー装置であり、(a)はシャワー装置の概略構成図であり、(b)は溶解管の断面図であり、(c)は溶解管の機能を説明する説明図である。
【図3】同上の実施の形態の更に他例のシャワー装置であって、(a)は給水経路の概略構成図であり、(b)は微細気泡発生装置の断面図である。
【図4】同上の実施の形態の更に他例のシャワー装置における、微細気泡発生装置の断面図である。
【図5】同上の実施の形態の更に他例のシャワー装置における、給水経路の概略構成図である。
【図6】同上の実施の形態の更に他例のシャワー装置における、微細気泡発生装置の概略側断面図である。
【図7】同上の実施の形態の更に他例のシャワー装置における、微細気泡発生装置の概略側断面図である。
【図8】同上の実施の形態の更に他例のシャワー装置の微細気泡発生装置であり、(a)は正面断面図であり、(b)は側面図である。
【図9】同上の実施の形態の更に他例のシャワー装置における、微細気泡発生装置の概略側断面図である。
【図10】同上の実施の形態の更に他例のシャワー装置における、給水経路の概略構成図である。
【図11】同上の実施の形態の更に他例のシャワー装置における、給水経路の要部の概略構成図である。
【図12】同上の実施の形態の更に他例のシャワー装置の要部の斜視図であり
【図13】(a)は泡径調整手段の分解斜視図であり、(b)は泡径調整手段の動作説明図である。
【図14】泡径調整手段の他例であり、動作説明図である。
【図15】泡径調整手段の更に他例であり、(a)は分解斜視図であり、(b)はシャワー吐出孔の側断面図である。
【図16】同上の実施の形態の更に他例のシャワー装置における、給水経路の概略構成図である。
【符号の説明】
【0041】
1 シャワー装置
2 微細気泡発生装置
3 シャワーヘッド
4 切換手段
5 給水路
6 気体混入部
7 気体供給流路
8 開閉手段
40 気泡含有用給水路
41 通常水用給水路
42 流路切換弁




 

 


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