(57)【要約】      （修正有）【課題】ポンプ等の複雑な機構を用いることなく、吐出する気泡混入水に脈動を与えるシャワー装置であって、脈動の周波数を低くして使用者が感じる刺激感を大きくすることのできるシャワー装置を提供する。【解決手段】シャワー装置は、絞り流路４２１から空気混入部４３に噴射される主水流ＭＦの進行方向を周期的に変化させることにより、吐出される気泡混入水に脈動を付与する脈動付与手段を備え、脈動付与手段は、主水流ＭＦを挟んで空気導入口４３１ｂとは反対側に設けられ、その位置において第一渦水流ＶＦ１を形成する渦室４７０と、主水流ＭＦよりも空気導入口４３１ｂ側に設けられ、その位置において第二渦水流ＶＦ２を形成する渦室４５０と、を有しており、渦室４７０及び渦室４５０は、第一渦水流の方が第二渦水流よりも大きくなる第一状態と、第二渦水流の方が第一渦水流よりも大きくなる第二状態とが、交互に繰り返されるように構成されている。【選択図】図４
2014158546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を混入させた気泡混入水を吐出するシャワー装置であって、
水を供給する給水部と、
前記給水部の下流側に設けられ、通過する水の流速を高めて主水流として下流側に噴射する絞り部と、
前記絞り部の下流側に設けられ、空気を導入する空気導入口を有し、前記空気導入口から導入した空気を前記主水流に混入させて気泡混入水を生成する空気混入部と、
前記空気混入部の下流側に設けられ、前記気泡混入水を吐出するための複数の散水孔が形成されている吐水部と、
前記主水流の進行方向を周期的に変化させることにより、前記主水流に混入させる空気の量を周期的に変化させて前記気泡混入水に脈動を付与する脈動付与手段と、を備え、
前記脈動付与手段は、
前記主水流を挟んで前記空気導入口とは反対側に設けられ、当該位置において第一の渦水流を形成する第一渦水流形成部と、
前記主水流よりも前記空気導入口側に設けられ、当該位置において第二の渦水流を形成する第二渦水流形成部と、を有しており、
前記第一渦水流形成部及び前記第二渦水流形成部は、
前記第一の渦水流の方が前記第二の渦水流よりも大きくなる第一状態と、前記第二の渦水流の方が前記第一の渦水流よりも大きくなる第二状態とが、交互に繰り返されるように構成されていることを特徴とするシャワー装置。
【請求項２】
前記絞り部は、
前記第二渦水流形成部への水の侵入が抑制される状態と、前記第二渦水流形成部への水の侵入が抑制されない状態とが、噴射される前記主水流の進行方向に応じて切り替わるように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のシャワー装置。
【請求項３】
前記絞り部は、
その内部を流れる水の進行方向が、前記第一渦水流形成部側、又は前記第二渦水流形成部側のいずれかに向かうよう傾斜していることを特徴とする、請求項２に記載のシャワー装置。
【請求項４】
前記第二渦水流形成部は、
前記第二の渦水流が前記空気導入口から導入された空気をせん断するように、前記空気導入口と隣接する位置に設けられていることを特徴とする、請求項３に記載のシャワー装置。
【請求項５】
前記第二渦水流形成部は、
水の流路を区画する壁面の一部を後退させることによって形成された凹状空間であって、
当該凹状空間を区画する側壁面のうち前記空気導入口と隣接する側の側壁面は、当該側壁面に沿った水の流れが前記空気導入口側に向かうように傾斜していることを特徴とする、請求項４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、空気を混入させた気泡混入水を吐出するシャワー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるエジェクタ効果を利用して水に空気を混入させ、気泡混入水と成して吐出するシャワー装置が知られている（下記特許文献１参照）。このようなシャワー装置によれば、空気を混入させることにより水の使用量を低減することができる。しかしその一方で、吐出した気泡混入水が肌に当たった際に感じられる刺激感も低減されてしまうため、シャワー装置の使用者が感じる心地よさが損なわれてしまうという問題が生じていた。
【０００３】
そこで、本出願人は、下記特許文献２に記載されているようなシャワー装置を提案している。下記特許文献２に記載されているシャワー装置は、水に混入させる空気の量を周期的に変動させることにより、吐出する気泡混入水に脈動を与えるものである。このような脈動は、当該シャワー装置の使用者には刺激感として感じられる。その結果、吐出する水に空気を混入させたことにより低減された刺激感を、当該脈動によって補うことができる。
【０００４】
また、下記特許文献２に記載されているシャワー装置においては、内部に備えられた絞り部から空気混入部に向けて噴射される主水流の方向を、当該主水流の近傍に形成される渦の作用によって周期的に変動させることにより、吐出する気泡混入水に上記のような脈動を与えている。具体的には、渦の内部に生じる負圧により主水流の方向が変更された状態と、渦が小さくなり（その結果、負圧も小さくなり）主水流の方向が元に戻った状態とが、自励的且つ周期的に繰り返されるように、絞り部からの水の噴射方向や流路壁面の形状等を工夫している。このように、例えば吐水圧を周期的に変動させるポンプのような複雑な機構を別途設けることなく、簡単な構成のみによって気泡混入水に脈動を与えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１６２５３２号公報
【特許文献２】特開２０１２−１８７３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献２に記載されているシャワー装置は、上記のように、吐出する気泡混入水に対しポンプ等を用いることなく自励的な脈動を与えるものである。このため、当該脈動の周波数は、シャワー装置に供給される水の流量や、シャワー装置の内部に形成された流路の構成のみによって定まる固有の値となり、調整することができない。また、上記特許文献２に記載されているような構成、すなわち、主水流の近傍一箇所に渦を形成し、渦の内部に生じる負圧により主水流の方向を変動させる構成のシャワー装置においては、気泡混入水に与えられる脈動の周波数が比較的高くなってしまう傾向がある。
【０００７】
その結果、脈動が与えられた気泡混入水が使用者の肌に当たっても、使用者には脈動として感じられにくい場合があった。換言すれば、脈動の周波数が高すぎることにより、使用者が感じる刺激感及びそれによる心地よさが十分ではない場合があった。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ポンプ等の複雑な機構を用いることなく、吐出する気泡混入水に脈動を与えるシャワー装置であって、当該脈動の周波数を低くして使用者が感じる刺激感を大きくすることのできるシャワー装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係るシャワー装置は、空気を混入させた気泡混入水を吐出するシャワー装置であって、水を供給する給水部と、前記給水部の下流側に設けられ、通過する水の流速を高めて主水流として下流側に噴射する絞り部と、前記絞り部の下流側に設けられ、空気を導入する空気導入口を有し、前記空気導入口から導入した空気を前記主水流に混入させて気泡混入水を生成する空気混入部と、前記空気混入部の下流側に設けられ、前記気泡混入水を吐出するための複数の散水孔が形成されている吐水部と、前記主水流の進行方向を周期的に変化させることにより、前記主水流に混入させる空気の量を周期的に変化させて前記気泡混入水に脈動を付与する脈動付与手段と、を備え、前記脈動付与手段は、前記主水流を挟んで前記空気導入口とは反対側に設けられ、当該位置において第一の渦水流を形成する第一渦水流形成部と、前記主水流よりも前記空気導入口側に設けられ、当該位置において第二の渦水流を形成する第二渦水流形成部と、を有しており、前記第一渦水流形成部及び前記第二渦水流形成部は、前記第一の渦水流の方が前記第二の渦水流よりも大きくなる第一状態と、前記第二の渦水流の方が前記第一の渦水流よりも大きくなる第二状態とが、交互に繰り返されるように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るシャワー装置は、給水部と、絞り部と、空気混入部と、吐水部とを備えている。給水部は、外部から供給される水を受けて、当該水をその下流側に供給する部分である。絞り部は、給水部の下流側に設けられた部分であって、給水部から供給され通過する水の流速を高めて主水流として下流側に噴射する部分である。空気混入部は、絞り部の下流側に設けられた部分であって、空気導入口から導入した空気を上記主水流に混入させて気泡混入水を生成する部分である。吐水部は、空気混入部の下流側に設けられた部分であって、空気混入部で生成された気泡混入水を複数の散水孔から吐出する部分である。このように、本発明に係るシャワー装置は気泡混入水を吐出するため、水の使用量を低減しながらも、使用者に量感のある吐水を享受させることが可能となっている。
【００１１】
本発明に係るシャワー装置は、脈動付与手段を更に備えている。脈動付与手段は、絞り部から噴射される上記主水流の進行方向を周期的に変化させることにより、空気混入部において主水流に混入される空気の量を周期的に変化させて、吐水部から吐出する気泡混入水に脈動を付与するものである。
【００１２】
吐水部から単位時間あたりに吐出される水の量は常に一定であるから、主水流に混入された空気の量が多い状態では、吐水部から吐出される気泡混入水の流速は速くなる。一方、主水流に混入された空気の量が少ない状態では、吐水部から吐出される気泡混入水の流速は遅くなる。このように流速の異なる気泡混入水が交互に吐出される結果、気泡混入水には脈動（粗密ということもできる）が付与され、使用者は脈動的な刺激感を受けることとなる。
【００１３】
上記脈動付与手段は、第一渦水流形成部と第二渦水流形成部とを有している。第一渦水流形成部は、主水流を挟んで空気導入口とは反対側となる位置に設けられており、当該位置において第一の渦水流を形成する部分である。第二渦水流形成部は、主水流よりも空気導入口側となる位置に設けられており、当該位置において第二の渦水流を形成する部分である。すなわち、第一の渦水流が形成される第一渦水流形成部と、第二の渦水流が形成される第二渦水流形成部とは、絞り部から噴射される主水流をそれぞれの間に挟むような位置に設けられている。
【００１４】
また、これら第一渦水流形成部及び第二渦水流形成部は、第一の渦水流の方が第二の渦水流よりも大きくなる第一状態と、第二の渦水流の方が第一の渦水流よりも大きくなる第二状態とが、交互に繰り返されるように構成されている。
【００１５】
このような構成により、絞り部から噴射される主水流は、第一状態においては第一の渦水流の内部に生じた大きな負圧に引き寄せられて、空気導入口から遠ざかるようにその進行方向を変化させる。また、第二状態においては第二の渦水流の内部に生じた大きな負圧に引き寄せられて、空気導入口に近づくようにその進行方向を変化させる。すなわち、主水流はその両側から交互に引き寄せられることによって進行方向を周期的に変化させるため、片側からのみ引き寄せられる場合に比べて、進行方向の変化の振幅が大きくなっている。その結果、当該変化の周波数は低く（周期が長く）なるため、これに伴って気泡混入水に与えられる脈動の周波数も低くなる。
【００１６】
このように、本発明に係るシャワー装置は、ポンプ等の複雑な機構を用いることなく気泡混入水に脈動を与える構成としながらも、当該脈動の周波数を低くすることにより、使用者が感じる刺激感を大きくすることができる。
【００１７】
また、本発明に係るシャワー装置では、前記絞り部は、前記第二渦水流形成部への水の侵入が抑制される状態と、前記第二渦水流形成部への水の侵入が抑制されない状態とが、噴射される前記主水流の進行方向に応じて切り替わるように構成されていることも好ましい。
【００１８】
この好ましい態様では、第二渦水流形成部への水の侵入が抑制される状態と、第二渦水流形成部への水の侵入が抑制されない状態とが、噴射される主水流の進行方向に応じて切り替わるように、主水流を噴射する絞り部が構成されている。すなわち、絞り部から噴射される主水流の進行方向が周期的に変化することによって、第二渦水流形成部に対する水の侵入量が周期的に変化するように構成されている。
【００１９】
第二渦水流形成部への水の侵入が抑制される状態においては、第二渦水流形成部で形成される第二の渦水流が小さくなる。従って、当該状態は、第一の渦水流の方が第二の渦水流よりも大きい状態、すなわち第一状態である。
【００２０】
第二渦水流形成部への水の侵入が抑制されない状態においては、第二渦水流形成部で形成される第二の渦水流が大きくなる。従って、当該状態は、第二の渦水流の方が第一の渦水流よりも大きい状態、すなわち第二状態である。
【００２１】
このように、この好ましい態様においては、第一状態から第二状態への切り替え、及び、第二状態から第一状態への切り替えが、主水流の進行方向が変化することによってそれぞれ行われ、且つ交互に繰り返される。このため、第一状態と第二状態とを交互に繰り返すための可動機構のような複雑な機構を備える必要がなく、シャワー装置の構成をより簡単なものとすることができる。
【００２２】
また、本発明に係るシャワー装置では、前記絞り部は、その内部を流れる水の進行方向が、前記第一渦水流形成部側、又は前記第二渦水流形成部側のいずれかに向かうよう傾斜していることも好ましい。
【００２３】
絞り部から主水流が噴射され始めた直後の時点においては、第一の渦水流及び第二の渦水流はいずれも形成されていない。このため、噴射された主水流の進行方向は渦水流内部の負圧に影響されることがなく、絞り部の内部に形成された流路の方向に沿ったものとなる。すなわち、絞り部の内部を流れる水の進行方向が、そのまま主水流の進行方向となる。
【００２４】
その後、第一の渦水流と第二の渦水流とが形成されることとなるが、両者の大きさが仮に同程度である場合には、主水流の両側に形成される負圧の大きさも同程度となるため、主水流の進行方向は変化しないことになる。この場合、第二渦水流形成部に対する水の侵入量は変化しないため、第二の渦水流の大きさも変化しない。その結果、気泡混入水の脈動が開始されないこととなってしまう。
【００２５】
これに対し、この好ましい態様においては、絞り部は、その内部を流れる水の進行方向が、第一渦水流形成部側、又は第二渦水流形成部側のいずれかに向かうよう傾斜している。このような構成により、絞り部から主水流が噴射され始めた後、第一の渦水流と第二の渦水流とが最初に形成された時点においては、主水流の両側に形成される負圧の大きさは同程度とならない。すなわち、絞り部の内部を流れる水の進行方向が第一渦水流形成部側に向かうように傾斜している場合においては、第二の渦水流が第一の渦水流よりも大きくなるため、第二渦水流形成部側の負圧が大きくなる。また、絞り部の内部を流れる水の進行方向が第二渦水流形成部側に向かうように傾斜している場合においては、第一の渦水流が第二の渦水流よりも大きくなるため、第一渦水流形成部側の負圧が大きくなる。
【００２６】
その結果、主水流の進行方向は、第一渦水流形成部側又は第二渦水流形成部側のいずれか（内部に生じた負圧が大きい方）に向かって変化する。その後は、第二渦水流形成部に対する水の侵入量の周期的な変化や、主水流の進行方向の周期的な変化が生じて、気泡混入水の脈動が開始される。このように、この好ましい態様によれば、絞り部から主水流が噴射され始めた後において、気泡混入水の脈動を確実に開始させることができる。
【００２７】
また、本発明に係るシャワー装置では、前記第二渦水流形成部は、前記第二の渦水流が前記空気導入口から導入された空気をせん断するように、前記空気導入口と隣接する位置に設けられていることも好ましい。
【００２８】
この好ましい態様では、空気導入口と隣接する位置に第二渦水流形成部が設けられている。換言すれば、空気が導入される空気導入口の位置は、第二の渦水流が形成されることにより水流が乱れている位置と隣接している。その結果、空気導入口から空気混入部に導入された空気は、導入された直後において渦水流によりせん断され、空気混入部において効率的に水に混入される。このように、この好ましい態様によれば、空気混入部における気泡混入水の生成を効率的に行うことが可能となる。
【００２９】
また、本発明に係るシャワー装置では、前記第二渦水流形成部は、水の流路を区画する壁面の一部を後退させることによって形成された凹状空間であって、当該凹状空間を区画する側壁面のうち前記空気導入口と隣接する側の側壁面は、当該側壁面に沿った水の流れが前記空気導入口側に向かうように傾斜していることも好ましい。
【００３０】
この好ましい態様では、第二渦水流形成部は、水の流路を区画する壁面の一部を後退させることによって形成された凹状空間である。第二の渦水流は、少なくともその一部がこの凹状空間の内部を流れるような渦水流となる。この好ましい態様では更に、当該凹状空間を区画する側壁面のうち空気導入口と隣接する側の側壁面は、当該側壁面に沿った水の流れが空気導入口側に向かうように傾斜している。このため、第二の渦水流の一部は、凹状空間の側壁面に沿って流れて、空気導入口側に向かう。
【００３１】
その結果、空気導入口から空気混入部に導入された空気は、上記のような空気導入口側に向かう水流によって確実にせん断され、空気混入部において効率的に水に混入されることとなる。このように、この好ましい態様によれば、空気混入部における気泡混入水の生成を更に効率的に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、ポンプ等の複雑な機構を用いることなく、吐出する気泡混入水に脈動を与えるシャワー装置であって、当該脈動の周波数を低くして使用者が感じる刺激感を大きくすることのできるシャワー装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係るシャワー装置を示す図であって、（Ａ）は平面図を示し、（Ｂ）は側面図を示し、（Ｃ）は下面図を示している。
【図２】図１（Ａ）におけるＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図３】図２に示した断面のうち空気混入部近傍を拡大して示す断面図である。
【図４】本実施形態のシャワー装置において、脈動吐水をする原理を説明するための図である。
【図５】本実施形態のシャワー装置において、脈動吐水をする原理を説明するための図である。
【図６】本実施形態のシャワー装置において、脈動吐水をする原理を説明するための図である。
【図７】本実施形態のシャワー装置において、脈動吐水をする原理を説明するための図である。
【図８】本実施形態のシャワー装置において、脈動吐水をした状態を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
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。説明の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て、重複する説明は省略する。
【００３５】
本発明の実施形態であるシャワー装置について図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係るシャワー装置Ｆ１を示す図であって、図１（Ａ）は平面図を示し、図１（Ｂ）は側面図を示し、図１（Ｃ）は下面図を示している。図１（Ａ）に示されるように、シャワー装置Ｆ１は主に略円盤状を成す本体４によって構成されており、シャワー装置Ｆ１（本体４）の上面４ａには給水口４１ｄ及び貫通孔４３１が形成されている。
【００３６】
図１（Ｂ）に示されるように、シャワー装置Ｆ１の本体４は、上側のキャビティ４Ａと、下側のシャワープレート４Ｂとによってその外形が構成されている。図１（Ｃ）に示されるように、本体４の下面４ｂには複数の散水孔４４３が形成されていると共に、封止コマ４Ｅが配置されている。本実施形態の場合、散水孔４４３は封止コマ４Ｅを中心とした放射状に配置されている。
【００３７】
続いて、図１（Ａ）のＡ−Ａ断面図である図２を参照しながら、シャワー装置Ｆ１について説明を加える。図２に示されるように、シャワー装置Ｆ１は、キャビティ４Ａと、シャワープレート４Ｂと、導入コマ４Ｄと、封止コマ４Ｅとによって構成されている。
【００３８】
キャビティ４Ａは、シャワープレート４Ｂと共に本体４の外形を形成する部材であって、本体４の上面４ａとは反対側の当接面４Ａａから上面４ａに向けて、円形の凹部４Ａｂが形成されている。凹部４Ａｂの底面（上面４ａと平行な面）は、空気混入部４３及び吐水部４４の天壁４４ｂとなるように構成されている。
【００３９】
シャワープレート４Ｂは、キャビティ４Ａと共に本体４の外形を形成する部材であって、散水孔４４３が放射状に複数個形成されている。この散水孔４４３が形成されている領域の下面４ｂとは反対側の当接面４Ｂａは、空気混入部４３及び吐水部４４の底壁４４ｃとなるように構成されている。
【００４０】
シャワープレート４Ｂの当接面４Ｂａとキャビティ４Ａの当接面４Ａａとを当接させると、キャビティ４Ａの凹部４Ａｂと当接面４Ｂａとによって空隙が形成され、この空隙が空気混入部４３及び吐水部４４となるように構成されている。凹部４Ａｂの側面（上面４ａに対し垂直な面）は、吐水部４４の側壁４４ａとなるように構成されている。
【００４１】
シャワー装置Ｆ１の給水部４１、絞り部４２、及び空気混入部４３について、給水部４１、絞り部４２、及び空気混入部４３の近傍を拡大した図３を参照しながら説明を加える。図３に示されるように、給水部４１、絞り部４２、及び空気混入部４３は、キャビティ４Ａと、シャワープレート４Ｂと、導入コマ４Ｄと、封止コマ４Ｅとによって構成されている。
【００４２】
導入コマ４Ｄは、大径部４Ｄａと、小径部４Ｄｂとを有する。大径部４Ｄａの、小径部４Ｄｂとは反対側の端部（上端部）には、給水口４１ｄが形成されている。大径部４Ｄａの内部は、給水口４１ｄに繋がるように筒状の空洞が形成されており、給水部４１となっている。大径部４Ｄａの、給水口４１ｄが形成されている端部には、鍔部４Ｄａａが形成されている。鍔部４Ｄａａには、鍔部４Ｄａａを厚み方向に貫通するように、貫通孔４３１が形成されている。
【００４３】
小径部４Ｄｂの、大径部４Ｄａとは反対側の端部（下端部）には、絞り口４２ｄが形成されている。小径部４Ｄｂの内部は、絞り口４２ｄと給水部４１とを繋ぐように空洞が形成されており、絞り部４２となっている。
【００４４】
導入コマ４Ｄは、キャビティ４Ａに形成された凹部４Ａｃ及び貫通孔４Ａｄに納められている。凹部４Ａｃは、キャビティ４Ａの中央に形成されている。凹部４Ａｃの底部中央には、貫通孔４Ａｄが形成されている。導入コマ４Ｄの小径部４Ｄｂは、貫通孔４Ａｄの内部に収められ、貫通孔４Ａｄから突出して封止コマ４Ｅに対向するように配置されている。導入コマ４Ｄの大径部４Ｄａは、凹部４Ａｃの内部に収められている。鍔部４Ｄａａは、凹部４Ａｃの外側端において、キャビティ４Ａを上方から覆うように当接している。
【００４５】
大径部４Ｄａと凹部４Ａｃとの間、小径部４Ｄｂと貫通孔４Ａｄとの間は、それぞれ空隙が形成され空気流路４３１ａとなっている。空気流路４３１ａは、貫通孔４３１と空気混入部４３とを繋ぐように形成されている。その結果、空気混入部４３は、空気流路４３１ａ及び貫通孔４３１を介して外気と連通している。空気流路４３１ａのうち空気混入部４３側の端部（下端部）は、空気導入口４３１ｂとして開口している。
【００４６】
空気導入口４３１ｂの周囲には、空気導入口４３１ｂに対して外周側から隣接する位置に渦室４５０が形成されている。渦室４５０は、天壁４４ｂの一部を上面４ａ側に後退させることによって形成された凹状の空間である。
【００４７】
渦室４５０は、外側面４５１、天面４５２、及び内側面４５３によって区画されている。外側面４５１は、凹状の空間である渦室４５０の外周側を区画する面であって、図３に示したように上面４ａ及び天壁４４ｂに対して垂直な面となっている。天面４５２は、凹状の空間である渦室４５０の底部（上端側の部分）を区画する面であって、図３に示したように上面４ａ及び天壁４４ｂに対して平行な面となっている。
【００４８】
内側面４５３は、凹状の空間である渦室４５０の内周側を区画する面であって、図３に示したように上面４ａ及び天壁４４ｂに対して傾斜した面となっている。また、内側面４５３のうち下面４ｂ側の端部（下端部）は、空気導入口４３１ｂと隣接している。このため、天面４５２から内側面４５３に沿って水が流れた場合においては、当該水は空気導入口４３１ｂ側に向かい、空気導入口４３１ｂの鉛直下方を通過するように流れることとなる。
【００４９】
封止コマ４Ｅは、シャワープレート４Ｂの中央に形成されている貫通孔４Ｂｂに嵌め込まれている。封止コマ４Ｅのうち導入コマ４Ｄ側（上方側）の面には、中央に水誘導凹部４２ｅが形成されている。水誘導凹部４２ｅの周囲には、渦室４７０が形成されている。水誘導凹部４２ｅ及び渦室４７０は、それぞれ、封止コマ４Ｅのうち上面４ａ側の面の一部を下面４ｂ側に後退させることによって形成された凹状の空間である。
【００５０】
渦室４７０は、外側面４７１、天面４７２、及び内側面４７３によって区画されている。外側面４７１は、凹状の空間である渦室４７０の外周側を区画する面であって、図３に示したように下面４ｂ及び底壁４４ｃに対して傾斜した面となっている。天面４７２は、凹状の空間である渦室４７０の底部（下端側の部分）を区画する面であって、図３に示したように下面４ｂ及び底壁４４ｃに対して平行な面となっている。内側面４７３は、凹状の空間である渦室４７０の内周側を区画する面であって、図３に示したように下面４ｂ及び底壁４４ｃに対して垂直な面となっている。
【００５１】
水誘導凹部４２ｅの渦室４７０側端部には、傾斜面４２１ｃが形成されている。傾斜面４２１ｃは、水誘導凹部４２ｅの底面から徐々に上昇する傾斜面として形成されている。傾斜面４２１ｃは、導入コマ４Ｄの小径部４Ｄｂの端面４２１ｂと対向するように配置されている。端面４２１ｂは、水誘導凹部４２ｅの底面と平行に配置されている。傾斜面４２１ｃと端面４２１ｂとによって、絞り流路４２１が形成されている。絞り流路４２１は、絞り部４２のうち最も下流側の流路となっている。
【００５２】
給水口４１ｄからシャワー装置Ｆ１の内部に水が導入されると、当該水は給水部４１及び絞り部４２を通り、絞り流路４２１から空気混入部４３に向けて噴射される。また、貫通孔４３１から導入された空気は、空気流路４３１ａを通り、空気導入口４３１ｂから空気混入部４３に導入される。絞り流路４２１から空気混入部４３に向けて水が噴射されると、絞り流路４２１よりも下流側（外周側）に気液界面が形成され、その気液界面に噴射された水が突入し空気を巻き込むことで気泡混入水が形成される。
【００５３】
上述したように、キャビティ４Ａと、シャワープレート４Ｂと、導入コマ４Ｄと、封止コマ４Ｅとを組み上げることで、シャワー装置Ｆ１は、給水部４１と、絞り部４２と、空気混入部４３と、吐水部４４とを備えるように構成される。
【００５４】
給水部４１は、水を供給するための部分であって、給水口４１ｄから導入した水を絞り部４２へと供給する部分である。給水口４１ｄには図示しない給水手段（給水ホース等）が接続可能であって、その給水手段から供給される水が給水部４１から絞り部４２へと供給される。
【００５５】
絞り部４２は、給水部４１の下流側に設けられており、給水部４１よりも流路断面積を減少させ、通過する水の流速を高めて下流側に噴射するための部分である。絞り部４２には、上述のように絞り流路４２１が形成されている。
【００５６】
空気混入部４３は、絞り部４２の下流側に設けられており、絞り部４２を通って噴射される水に空気を混入させて気泡混入水と成すための開口（空気導入口４３１ｂ）が形成されている部分である。
【００５７】
吐水部４４は、空気混入部４３の下流側に設けられており、気泡混入水を吐出するための複数の散水孔４４３が形成されている部分である。
【００５８】
シャワー装置Ｆ１では、空気混入部４３において絞り流路４２１から噴射される水の進行方向を周期的に変動させることで、気泡混入水の空気混入率を周期的に変動させている。この空気混入率の周期的な変動によって、吐水が脈動状態となり、使用者は刺激感を得ることができる。
【００５９】
続いて、図４，５，６を参照しながら、空気混入率を周期的に変動させる原理について説明する。図４，５，６は、絞り流路４２１近傍の拡大図であり、空気混入率が変動する様子を時系列的に示す図である。図４は、絞り流路４２１から水を噴射し始めた初期段階を示す図である。図５は、図４に示した状態から空気混入率が変化して最も高まった状態を示す図である。図６は、図５に示した状態から空気混入率が変化して最も低下した状態を示す図である。
【００６０】
最初に、図４に示すように、絞り流路４２１から空気混入部４３に向けて噴射された水は、傾斜面４２１ｃに沿って図中上方側、すなわち、渦室４５０側に向かって進行し、主水流ＭＦを形成する。このとき、空気混入部４３における主水流ＭＦの進行方向は、絞り流路４２１の内部を流れる水の進行方向（点線ＬＮに沿った方向）と一致している。すなわち、傾斜面４２１ｃに沿った方向と一致している。
【００６１】
絞り流路４２１から噴射される主水流ＭＦによって、空気混入部４３は、空気導入口４３１ｂ近傍の部分を除く殆どの部分が満水状態となる。空気混入部４３においては、空気導入口４３１ｂ近傍の空気で満たされた部分と、それよりも下流側であって水で満たされた部分との間に、図示しない気液境界面が形成される。
【００６２】
絞り流路４２１から噴射される主水流ＭＦと底壁４４ｃ付近の水流との間には速度差があり、主水流ＭＦと渦室４７０とは比較的離れているので、絞り流路４２１から噴射された水の一部が底壁４４ｃに沿って戻り、渦室４７０へと導かれる。渦室４７０に導かれた水は、渦室４７０を区画する壁面（外側面４７１、天面４７２、内側面４７３）に沿って流れて、渦状の副水流（以下、「第一渦水流ＶＦ１」と称する）を発生する。
【００６３】
また、絞り流路４２１から噴射される主水流ＭＦと天壁４４ｂ付近の水流との間にも速度差があり、主水流ＭＦと渦室４５０とは比較的離れているので、絞り流路４２１から噴射された水の一部が天壁４４ｂに沿って戻り、渦室４５０へと導かれる。渦室４５０に導かれた水は、渦室４５０を区画する壁面（外側面４５１、天面４５２、内側面４５３）に沿って流れて、渦状の副水流（以下、「第二渦水流ＶＦ２」と称する）を発生する。
【００６４】
絞り流路４２１から水を噴射し始めた初期段階である図４の状態においては、主水流ＭＦの進行方向は渦室４５０側に向かう方向となっている。このため、図４に示したように、渦室４７０に形成された第一渦水流ＶＦ１は、渦室４５０に形成された第二渦水流ＶＦ２よりも大きくなっている。
【００６５】
それぞれの渦水流は、最外周における水流の速度は互いに略同一であるが、その大きさの違いに伴い、渦水流の内部に生じる負圧の大きさが異なっている。これは、渦水流が大きくなる程、渦水流の内部に存在する水には外側に向かう力（遠心力）がより強く働くことによるものである。その結果、第一渦水流ＶＦ１の内部に生じる負圧は、第二渦水流ＶＦ２の内部に生じる負圧よりも大きくなっている。
【００６６】
絞り流路４２１から噴射された主水流ＭＦは、第一渦水流ＶＦ１の内部に生じる大きな負圧に引き寄せられて、空気導入口４３１ｂから遠ざかるようにその進行方向を変化させる。主水流ＭＦの進行方向が空気導入口４３１ｂから遠ざかるように（渦室４７０側に近づくように）変化するに従って、第一渦水流ＶＦ１は次第に小さくなり、第二渦水流ＶＦ２は次第に大きくなる。
【００６７】
その変化の途中においては、第一渦水流ＶＦ１の大きさと第二渦水流ＶＦ２の大きさとが同一の状態となる。すなわち、第一渦水流ＶＦ１の内部に生じた負圧の大きさと、第二渦水流ＶＦ２の内部に生じた負圧の大きさとが同一の状態となる。しかし、当該状態においても主水流ＭＦの進行方向の変化は停止せず、慣性によって空気導入口４３１ｂから更に遠ざかるように変化し続ける。図５は、主水流ＭＦの進行方向が変化して、空気導入口４３１ｂから最も遠ざかった状態を示している。
【００６８】
図５の状態においては、主水流ＭＦと空気導入口４３１ｂとの距離が大きくなったことにより、空気混入部４３において形成された気液境界面（不図示）の位置が、図４の状態における気液境界面の位置よりもより外周側（図５では左側）となっている。空気導入口４３１ｂから空気混入部４３に導入された空気は、主水流ＭＦによって加速されながら気液境界面に向かうが、上記のように気液境界面の位置が外周側に変化したことにより、その加速距離が大きくなっている。その結果、図５の状態においては、空気導入口４３１ｂから導入されて水に巻き込まれる空気の量（空気混入量）が最大となっている。換言すれば、散水孔４４３から吐出される気泡混入水の空気混入率が最も高まっている。
【００６９】
図５の状態においては、主水流ＭＦの進行方向は渦室４７０側に最も近づいている。このため、渦室４７０に形成された第一渦水流ＶＦ１の大きさは最小となっている。また、渦室４５０に流入する水の量は図４に示した状態よりも多くなっており、渦室４５０に形成された第二渦水流ＶＦ２の大きさは最大となっている。その結果、第二渦水流ＶＦ２の内部に生じる負圧は、第一渦水流ＶＦ１の内部に生じる負圧よりも大きくなっている。
【００７０】
絞り流路４２１から噴射された主水流ＭＦは、第二渦水流ＶＦ２の内部に生じる大きな負圧に引き寄せられて、空気導入口４３１ｂに近づくようにその進行方向を変化させる。主水流ＭＦの進行方向が空気導入口４３１ｂに近づくように（渦室４５０側に近づくように）変化するに従って、第二渦水流ＶＦ２は次第に小さくなり、第一渦水流ＶＦ１は次第に大きくなる。
【００７１】
その変化の途中においては、第一渦水流ＶＦ１の大きさと第二渦水流ＶＦ２の大きさとが同一の状態となる。すなわち、第一渦水流ＶＦ１の内部に生じた負圧の大きさと、第二渦水流ＶＦ２の内部に生じた負圧の大きさとが同一の状態となる。しかし、当該状態においても主水流ＭＦの進行方向の変化は停止せず、慣性によって空気導入口４３１ｂに更に近づくように変化し続ける。図６は、主水流ＭＦの進行方向が変化して、空気導入口４３１ｂに最も近づいた状態を示している。
【００７２】
図６に示したように、この状態における主水流ＭＦの進行方向は、絞り流路４２１の内部を流れる水の進行方向（点線ＬＮに沿った方向）よりも更に渦室４５０側に向かうような方向となっている。これは、図５の状態において主水流ＭＦの進行方向を空気導入口４３１ｂに近づけようとする力が、第二渦水流ＶＦ２の内部の負圧によって（渦室４５０が無い場合よりも）増大していたことに起因する。すなわち、渦室４５０が無い場合には、主水流ＭＦには、その進行方向を点線ＬＮに沿った方向に戻そうとする力のみが働くのであるが、本実施形態では、第二渦水流ＶＦ２の内部の負圧による力がこれに加わっている。その結果、主水流ＭＦの進行方向を空気導入口４３１ｂに近づけようとする力が、渦室４５０が無い場合よりも増大している。その結果、図６における主水流ＭＦの進行方向は、点線ＬＮに沿った方向よりも更に渦室４５０側に向かっている。
【００７３】
図６の状態においては、主水流ＭＦと空気導入口４３１ｂとの距離が小さくなったことにより、空気混入部４３において形成された気液境界面（不図示）の位置が、図４の状態における気液境界面の位置よりもより内周側（図６では右側）となっている。空気導入口４３１ｂから空気混入部４３に導入された空気は、主水流ＭＦによって加速されながら気液境界面に向かうが、上記のように気液境界面の位置が内周側に変化したことにより、その加速距離が小さくなっている。その結果、図６の状態においては、空気導入口４３１ｂから導入されて水に巻き込まれる空気の量（空気混入量）が最少となっている。換言すれば、散水孔４４３から吐出される気泡混入水の空気混入率が最も低くなっている。
【００７４】
図６の状態においては、主水流ＭＦの進行方向は渦室４５０側に最も近づいている。このため、渦室４５０への水の流入は抑制され、渦室４５０に形成された第二渦水流ＶＦ２の大きさは最小となっている。また、渦室４７０に流入する水の量は図４に示した状態よりも多くなっており渦室４７０に形成された第一渦水流ＶＦ１の大きさは最大となっている。その結果、第一渦水流ＶＦ１の内部に生じる負圧は、第二渦水流ＶＦ２の内部に生じる負圧よりも大きくなっている。
【００７５】
絞り流路４２１から噴射された主水流ＭＦは、第一渦水流ＶＦ１の内部に生じる大きな負圧に引き寄せられて、空気導入口４３１ｂから遠ざかるようにその進行方向を変化させる。主水流ＭＦの進行方向が空気導入口４３１ｂから遠ざかるように（渦室４７０側に近づくように）変化するに従って、第一渦水流ＶＦ１は次第に小さくなり、第二渦水流ＶＦ２は次第に大きくなる。その後、図５に示した状態となる。
【００７６】
上述したような作動原理により、第一渦水流ＶＦ１の内部に生じる負圧（以下、「第一負圧」と称する）の大きさと、第二渦水流ＶＦ２の内部に生じる負圧（以下、「第二負圧」と称する）の大きさとは、互いに逆位相となるような振動を繰り返し、交互に主水流ＭＦを引き寄せる。図７に、この第一負圧と第二負圧との関係を示すため、主水流ＭＦを引き寄せる力の大きさを時系列で示す。
【００７７】
図７に示すように、絞り流路４２１から水を噴射し始めた時点である時刻ｔ０（図４に示した状態である）においては、第一負圧の方が第二負圧よりも大きくなっている。このため、主水流ＭＦは渦室４７０側に引き寄せられて、その進行方向を渦室４７０側に変化させる。主水流ＭＦの進行方向が変化するに従って第一負圧は減少し、第二負圧は増大する。時刻ｔ２においては、第一負圧は最小となっており、第二負圧は最大となっている（図５に示した状態である）。
【００７８】
その後、主水流ＭＦは渦室４５０側に引き寄せられて、その進行方向を渦室４５０側に変化させる。主水流ＭＦの進行方向が変化するに従って第二負圧は減少し、第一負圧は増大する。時刻ｔ４においては、第二負圧は最小となっており、第一負圧は最大となっている（図６に示した状態である）。
【００７９】
尚、主水流ＭＦを渦室４７０側に引き寄せる第一負圧と、主水流ＭＦを渦室４５０側に引き寄せる第二負圧とが瞬間的に均衡する瞬間もある（時刻ｔ１、ｔ３、ｔ５）。しかしながら、当該瞬間においても主水流ＭＦの進行方向の変化は停止せず、慣性によって変化し続けるのは、既に述べたとおりである。
【００８０】
以上のように、本実施形態に係るシャワー装置Ｆ１においては、図５に示した状態と図６に示した状態とが交互に繰り返されることにより、散水孔４４３から吐出される気泡混入水の空気混入率が周期的に変化する。吐水部４４から単位時間あたりに吐出される水の量は常に一定であるから、主水流ＭＦに混入された空気の量が多い状態では、吐水部４４から吐出される気泡混入水の流速は速くなる。一方、主水流ＭＦに混入された空気の量が少ない状態では、吐水部４４から吐出される気泡混入水の流速は遅くなる。このように、吐水部４４からは流速の異なる気泡混入水が交互に吐出される。
【００８１】
シャワー装置Ｆ１から吐水した状態を撮影した写真を図８（Ａ）に示す。上記のように、散水孔４４３からは流速の異なる気泡混入水が交互に吐出される。その結果、早い流速の気泡混入水は、その直前に吐出された遅い流速の気泡混合水に追いついて、大きな水塊（符号ＷＦ１で示した部分であって、水の密度が大きい部分ともいうことができる）を形成する。一方、当該水塊の後方側には、水の密度が小さい部分（符号ＷＦ２）が形成される。
【００８２】
このように、散水孔４４３から吐出される水には粗密が発生し、シャワー装置Ｆ１の使用者の肌に対して断続的に着水することとなる。これにより、シャワー装置Ｆ１の使用者は脈動的な刺激感を受ける。
【００８３】
これに対し、図８（Ｂ）に示したように、空気を混入しないシャワー装置Ｆ２においては、吐出された水の密度は一様であり、本実施形態のような脈動的な吐水は実現されていない。また、図８（Ｃ）に示したように、空気を混入するけれども空気混入率が変化しないシャワー装置Ｆ３においても、吐出された水の密度は一様であり、本実施形態のような脈動的な吐水は実現されていない。
【００８４】
上述したように本実施形態に係るシャワー装置Ｆ１は、空気を混入させた気泡混入水を吐出するシャワー装置であって、水を供給する給水部４１と、給水部４１の下流側に設けられ、通過する水の流速を高めて主水流ＭＦとして下流側に噴射する絞り流路４２１と、絞り流路４２１の下流側に設けられ、空気を導入する空気導入口４３１ｂを有し、空気導入口４３１ｂから導入した空気を主水流ＭＦに混入させて気泡混入水を生成する空気混入部４３と、空気混入部４３の下流側に設けられ、気泡混入水を吐出するための複数の散水孔４４３が形成されている吐水部４４と、を備える。
【００８５】
シャワー装置Ｆ１は、主水流ＭＦの進行方向を周期的に変化させて気泡混入水に脈動を付与するための脈動付与手段として、主水流ＭＦを挟んで空気導入口４３１ｂとは反対側に設けられ、当該位置において第一渦水流ＶＦ１を形成する渦室４７０と、主水流ＭＦよりも空気導入口４３１ｂ側に設けられ、当該位置において第二渦水流ＶＦ２を形成する渦室４５０と、を有している。渦室４７０及び渦室４５０は、第一渦水流ＶＦ１の方が第二渦水流ＶＦ２よりも大きくなる第一状態（図６）と、第二渦水流ＶＦ２の方が第一渦水流ＶＦ１よりも大きくなる第二状態（図５）とが、交互に繰り返されるように構成されている。
【００８６】
このような構成により、絞り流路４２１から噴射される主水流ＭＦは、第一状態においては第一渦水流ＶＦ１の内部に生じた大きな負圧に引き寄せられて、空気導入口４３１ｂから遠ざかるようにその進行方向を変化させる。また、第二状態においては第二渦水流ＶＦ２の内部に生じた大きな負圧に引き寄せられて、空気導入口４３１ｂに近づくようにその進行方向を変化させる。すなわち、主水流ＭＦはその両側から交互に引き寄せられることによって進行方向を周期的に変化させるため、片側からのみ引き寄せられる場合に比べて、進行方向の変化の振幅が大きくなっている。
【００８７】
例えば、渦室４７０のみが形成され、渦室４５０が形成されていないような場合においては、主水流ＭＦは渦室４７０側からのみ引き寄せられる。この場合、主水流ＭＦの進行方向は、図４に示した状態と図５に示した状態とを繰り返すように周期的に変化する。これに対し、本実施形態においては、主水流ＭＦの進行方向が、図５に示した状態と図６に示した状態とを繰り返すように周期的に変化する。渦室４５０が形成されていないような場合と比較すると、進行方向の変化の振幅が大きくなっている。
【００８８】
進行方向の変化の振幅が大きくなる結果、当該変化の周波数は低く（周期が長く）なるため、これに伴って気泡混入水に与えられる脈動の周波数も低くなっている。
【００８９】
このように、本実施形態に係るシャワー装置Ｆ１は、ポンプ等の複雑な機構を用いることなく気泡混入水に脈動を与える構成としながらも、当該脈動の周波数を低くすることにより、使用者が感じる刺激感が大きくなっている。
【００９０】
本実施形態では、渦室４５０への水の侵入が抑制される状態（図６）と、渦室４５０への水の侵入が抑制されない状態（図５）とが、絞り流路４２１から噴射される主水流ＭＦの進行方向に応じて切り替わるように構成されている。すなわち、絞り流路４２１から噴射される主水流ＭＦの進行方向が周期的に変化することによって、渦室４５０に対する水の侵入量が周期的に変化するように構成されている。このため、図５に示した状態から図６に示した状態への切り替え、及び、図６に示した状態から図５に示した状態への切り替えが、主水流ＭＦの進行方向が変化することによってそれぞれ行われ、且つ交互に繰り返される。このため、図５に示した状態と図６に示した状態とを交互に繰り返すための可動機構のような複雑な機構を備える必要がなく、シャワー装置Ｆ１の構成がより簡単なものとなっている。
【００９１】
本実施形態では、絞り流路４２１の内部を流れる水の進行方向が、渦室４５０側に向かうよう傾斜している。このような構成により、絞り流路４２１から主水流ＭＦが噴射され始めた後、第一渦水流ＶＦ１と第二渦水流ＶＦ２とが最初に形成された時点（図４）においては、主水流ＭＦの両側に形成される負圧の大きさは同程度とならない。すなわち、絞り流路４２１の内部を流れる水の進行方向が渦室４５０側に向かうように傾斜しているため、第一渦水流ＶＦ１が第二渦水流ＶＦ２よりも大きくなり、渦室４７０側の負圧が大きくなっている。
【００９２】
その結果、主水流ＭＦの進行方向は、図４に示した状態から負圧が大きい渦室４７０側に向かって変化する。その後は、渦室４５０に対する水の侵入量の周期的な変化や、主水流ＭＦの進行方向の周期的な変化が生じて、気泡混入水の脈動が開始される。このように、本実施形態によれば、絞り流路４２１から主水流ＭＦが噴射され始めた後において、気泡混入水の脈動を確実に開始させることが可能となっている。
【００９３】
本実施形態では、渦室４５０は、第二渦水流ＶＦ２が空気導入口４３１ｂから導入された空気をせん断するように、空気導入口４３１ｂと隣接する位置に設けられている。また、渦室４５０は、水の流路を区画する壁面（天壁４４ｂ）の一部を上面４ａ側に後退させることによって形成された凹状空間であって、当該凹状空間を区画する側壁面（外側面４５１、天面４５２、内側面４５３）のうち空気導入口４３１ｂと隣接する側の内側面４５３は、内側面４５３に沿った水の流れが空気導入口４３１ｂ側に向かうように傾斜している。
【００９４】
このため、第二渦水流ＶＦ２のうち天面４５２から内側面４５３に沿って流れる水は、空気導入口４３１ｂ側に向かい、空気導入口４３１ｂの鉛直下方を通過するように流れることとなる。その結果、空気導入口４３１ｂから空気混入部４３に導入された空気は、上記のような水流によって確実にせん断され、空気混入部４３において効率的に水に混入されることとなる。このように、本実施形態では、空気混入部４３における気泡混入水の生成を更に効率的に行うことが可能となっている。
【００９５】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００９６】
４：本体
４Ａ：キャビティ
４Ａａ：当接面
４Ａｂ：凹部
４Ａｃ：凹部
４Ａｄ：貫通孔
４Ｂ：シャワープレート
４Ｂａ：当接面
４Ｂｂ：貫通孔
４Ｄ：導入コマ
４Ｄａ：大径部
４Ｄａａ：鍔部
４Ｄｂ：小径部
４Ｅ：封止コマ
４ａ：上面
４ｂ：下面
４１：給水部
４１ｄ：給水口
４２：絞り部
４２ｄ：絞り口
４２ｅ：水誘導凹部
４３：空気混入部
４４：吐水部
４４ａ：側壁
４４ｂ：天壁
４４ｃ：底壁
４２１：絞り流路
４２１ｂ：端面
４２１ｃ：傾斜面
４３１：貫通孔
４３１ａ：空気流路
４３１ｂ：空気導入口
４４３：散水孔
４５０，４７０：渦室
４５１，４７１：外側面
４５２，４７２：天面
４５３，４７３：内側面
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３：シャワー装置
ＶＦ１：第一渦水流
ＶＦ２：第二渦水流
【図１】
2014158546.tif 000003
【図２】
2014158546.tif 000004
【図３】
2014158546.tif 000005
【図４】
2014158546.tif 000006
【図５】
2014158546.tif 000007
【図６】
2014158546.tif 000008
【図７】
2014158546.tif 000009
【図８】
2014158546.tif 000010