(57)【要約】      （修正有）【課題】流量を過度に損ねることなく添加剤モジュールを装填でき、モジュールの装填に際して着脱される部品の紛失が生じにくく、かつ、着脱に関与する部品周辺の水漏れを生じにくい構造の機能性シャワーヘッドを提供する。【解決手段】機能性シャワーヘッドの本体主部３の主開口６の前方に開放空隙７を形成しつつ支持された散水部９に対し、本体主部３側の可動筒部１２を進退可能に設ける。可動筒部１２を後退させた状態で添加剤モジュール１００を開放空隙７に挿入し、可動筒部１２をシール位置ＳＰに前進させることにより添加剤モジュール１００を可動筒部１２内に装填する。【選択図】図２
2019076671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水流に添加剤を溶出させる添加剤モジュールをシャワーヘッド本体内に装填することにより、該添加剤を溶解させたシャワー水流を得るようにした機能性シャワーヘッドであって、
一端に水流入口を、他端に前記水流入口よりも開口寸法の大きい主開口を各々開口する水通路を有する本体主部と、
前記本体主部の前記主開口の前方に所定距離の開放空隙が形成されるように配置され、複数の水流噴射孔が分散形成された散水部と、
前記開放空隙に対し水流通方向と交差する向きに前記添加剤モジュールを挿入するための添加剤モジュール挿入開口を形成する形で前記散水部を前記本体主部に結合する散水部結合部と、
前端面側が水流出口とされ後端側が前記主開口にて前記本体主部の前記水通路と連通する筒状に形成され、前記前端面の開口周縁部を前記散水部の裏面に液密に圧接させるシール位置と、前記前端面が前記散水部の裏面から離間した後退位置との間で前記本体主部の外周面上を軸線方向に進退可能に設けられた可動筒部とを備えて構成され、
前記可動筒部を前記後退位置に後退させた状態で、添加剤モジュールを前記開放空隙に挿入しつつ前記可動筒部を前記シール位置に移動させることにより前記添加剤モジュールを前記可動筒部内に装填するようにしたことを特徴とする機能性シャワーヘッド。
【請求項２】
前記可動筒部の壁部が、装填された前記添加剤モジュールを視認するための透明壁部とされてなる請求項１記載の機能性シャワーヘッド。
【請求項３】
前記散水部が、装填された前記添加剤モジュールを視認するための透明壁部とされてなる請求項１又は請求項２に記載の機能性シャワーヘッド。
【請求項４】
前記散水部の前記裏面の外周縁下部にモジュール受け部が後方に突出形成され、前記可動筒部を後退させた状態で前記開放空隙に対し上方から前記添加剤モジュールを挿入することにより該添加剤モジュールを前記モジュール受け部にて下方から支持させるようにした請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の機能性シャワーヘッド。
【請求項５】
前記散水部結合部は前記散水部を前記本体主部の両側面に対し、該散水部が前記本体主部の前記主開口の前方に対向する通水位置と、該通水位置から前記散水部が上方に退避した退避位置との間で旋回可能に結合する一対のアーム部を備える請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の機能性シャワーヘッド。
【請求項６】
前記本体主部の前記主開口の周縁に沿って回転可能に取り付けられた回転操作部と、該回転操作部の操作変位を前記可動筒部に対し軸線方向の進退変位に変換しつつ伝達する変換伝達機構とを備える請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の機能性シャワーヘッド。
【請求項７】
前記回転操作部は前記可動筒部の外側に同軸的に配置されるとともに内周面に軸線方向のガイド溝が形成される操作筒部材を備え、前記変換伝達機構は、前記操作筒部材と前記可動筒部との間に介在する形で前端側が開放した円筒状に形成されるとともに周壁部を貫通するカムスリットがらせん状に形成されたカム部材と、前記可動筒部の外周面後端部に突設され、前記カム部材の前記カムスリットを貫いて先端が前記ガイド溝に対し、該ガイド溝に沿って摺動可能に係合するカムフォロワとを備え、前記回転操作部を軸線周りに回転操作するに伴い、前記ガイド溝に摺動係合する前記カムフォロワが前記カムスリットのらせん状の軌跡に沿って移動し、該カムフォロワと一体の前記可動筒部が前記回転操作部とともに連れ回りながら軸線方向に進退するものである請求項６記載の機能性シャワーヘッド。
【請求項８】
前記本体主部は前記水流路を形成するとともに前端面に前記主開口が形成された筒状の主壁部と、該主壁部の外側に環状の収容溝を形成しつつ基端側にて前記主壁部と溝底部を介して一体化される副壁部とを有し、前記操作筒部材と前記カム部材と前記可動筒部とが前記収容溝内に配置される請求項７記載の機能性シャワーヘッド。
【請求項９】
前記操作筒部材と前記カム部材との前端側が前記副壁部の前端面から突出するとともに、前記操作筒部材の前端側外周縁部が該副壁部の前端面側に張り出す操作フランジ部とされてなる請求項８記載の機能性シャワーヘッド。
【請求項１０】
前記可動筒部の前記前端面の開口周縁部が周方向の第一の弾性シールリングを介して前記散水部の裏面に当接するようになっており、
前記散水部裏面との間で前記第一の弾性シールリングに液密性確保に必要な圧縮変形量が生ずるように前記可動筒部の前記シール位置が定められるとともに、前記カム部材の前記カムスリットの前方側終端部に、前記カムフォロワを前記シール位置に保持するカムストッパ区間が形成されてなる請求項７ないし請求項９のいずれか１項に記載の機能性シャワーヘッド。
【請求項１１】
前記可動筒部の前端部は、前記シール位置にて、前記散水部の裏面周縁に沿って形成された環状の嵌合溝に係合するようになっており、前記第一の弾性シールリングが該嵌合溝の底に配置されている請求項１０記載の機能性シャワーヘッド。
【請求項１２】
前記本体主部の外周面前端側には外向きに張り出す周方向の本体側フランジ部が形成される一方、前記可動筒部の内周面後端側には内向きに張り出す可動筒部側フランジ部が形成され、該可動筒部が前記シール位置に移動することにより前記本体側フランジ部と前記可動筒部側フランジ部とが第二の弾性シールリングを介して液密に当接するようになっている請求項７ないし請求項１１のいずれか１項に記載の機能性シャワーヘッド。
【請求項１３】
前記本体主部の前記水流入口に対し前端側が連通形態にて一体化され、他端側が温水流入口を有したホース接続部とされた取手部と、該取手部内に、流通断面内にねじ部材が配置され、当該ねじ部材のねじ谷通過時に水流が増速されることに基づくキャビテーション効果により微細気泡を減圧析出させる微細気泡発生部が設けられている請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の機能性シャワーヘッド。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に機能性シャワーヘッドに装填して使用される前記添加剤モジュールであって、高分子材料からなる耐水性殻体の内部に水と接触して溶解する添加剤が充てんされるとともに、前記耐水性殻体に前記添加剤の溶出孔が形成されてなることを特徴とする添加剤モジュール。
【請求項１５】
前記耐水性殻体が透明高分子材料として構成されている請求項１４記載の添加剤モジュール。
【請求項１６】
前記耐水性殻体の表面全体に突起部が分散形成され、前記溶出孔は隣接する突起部間の凹状領域に形成されてなる請求項１４又は請求項１５に記載の添加剤モジュール。
【請求項１７】
前記添加剤が水に溶解して炭酸ガスを発泡生成する固形発泡剤である請求項１４ないし請求項１６のいずれか１項に記載の添加剤モジュール。
【請求項１８】
前記添加剤モジュールの装填先となる前記機能性シャワーヘッドへの積算通水量が５Ｌ以上２０Ｌ以下となる場合に前記耐水性殻体に充填される前記固形発泡剤が過不足なく溶解消費されるように、前記耐水性殻体に形成される前記添加剤の溶出孔の個数と開口径が定められてなる請求項１７記載の添加剤モジュール。
【請求項１９】
前記添加剤が液状香料である請求項１４ないし請求項１６のいずれか１項に記載の添加剤モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は機能性シャワーヘッド及びそれに用いる添加剤モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  塩素除去のためのビタミンＣのカプセルや炭酸タブレットなどの添加剤モジュールをシャワーヘッド内に装填して温水を供給することにより、添加剤が溶解したシャワー水流を得るようにした機能性シャワーヘッドが特許文献１〜５に提案されている。特許文献１には、シャワーヘッドの本体部の開口に散水板が一体化された押さえリングを螺着した構造を有し、その押さえリングを取り外してビタミンＣカプセルを本体部に装填する構成が開示されている。ビタミンＣカプセルは、溶出孔が孔設された球状の樹脂殻体にビタミンＣ粉末を充てんしたものであり、本体部内で水流を受けて撹拌揺動しつつ溶出孔か内部ビタミンＣが水流に徐々に溶け出し、脱塩素処理されたシャワー水流が得られる。【０００３】  特許文献２は、炭酸ガスの発泡剤タブレットをシャワー取手内に装填して通水することで炭酸ガス気泡を発生させ、炭酸水化したシャワー水流を得るようにしたもので、筒状の取手の後端部を取り外し、２つのスペーサでタブレットを主面が水流と平行になるように挟んだアセンブリを取手内に装填するようにしている。【０００４】  特許文献３には取手部の一部を切り欠く形で凹部を設け、ここにタブレット装着部を旋回形態で出し入れするように取り付けたシャワーヘッドが開示されている。また、特許文献４には、散水板が一体化された引き出し式のタブレット装着部をシャワーヘッド本体に出し入れ可能に取り付けたシャワーヘッドが開示されている。【０００５】  特許文献５には、散水板を有した押さえリングが本体部に対しヒンジ結合により開閉可能に取り付けられたシャワーヘッドが開示されている。押さえリングを開いてヘッド内に石鹸を装填し、その後通水することにより石鹸が溶解したシャワー水流を得るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５２２４１２２号公報
【特許文献２】特開２０１６−１６３７８５号公報
【特許文献３】特許第４１７７６６０号公報
【特許文献４】特開２０１５−０９８６８１号公報
【特許文献５】実用新案登録第３０６６５６１号公報
【特許文献６】特許第５７３１６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  特許文献１に開示されたシャワーヘッドの構成は、シャワーヘッド内にビタミンＣカプセルを装填する際に押さえリングを本体から取り外さなければならず、押さえリングを紛失したり落として破損したりしやすい欠点がある。【０００８】  特許文献２の構成においても、シャワーヘッド本体に着脱される取手後端部やスペーサを紛失しやすい欠点がある。また、内径の小さい取手部に装填可能な炭酸タブレットは寸法上の制限が大きいので、炭酸溶解を継続できる通水量が少なくなるほか、炭酸タブレットが大きい通水初期はシャワー水流量が不足しやすい欠点もある。【０００９】  特許文献３の構成においても、炭酸タブレットがシャワーヘッドの取手部に装填されるので特許文献２と同様の問題が生じるほか、タブレット装着部を旋回形態で取手部に押し込む形態なので、取手部との間の液密が確保しにくく、水漏れ等のトラブルを起こしやすい難点がある。【００１０】  特許文献４の構成では、散水板を取り付けた引き出し式のタブレット装着部と本体部との間のシール力が弱く、水漏れを起こしたり、高水圧の場合はタブレット装着部が水圧に負けて飛び出してしまったりする懸念がある。【００１１】  特許文献５の構成では、ヒンジにより開閉装着される押さえリングが、特許文献１等の螺合式の押さえリングよりも液密性に乏しく、水漏れ等を起こしやすい欠点がある。【００１２】  本発明の課題は、流量を過度に損ねることなく添加剤モジュールを装填でき、モジュールの装填に際して着脱される部品の紛失が生じにくく、かつ、着脱に関与する部品周辺の水漏れを生じにくい構造の機能性シャワーヘッドと、それに用いる添加剤モジュールとを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】  上記の課題を解決するために本発明の機能性シャワーヘッドは、シャワーヘッド本体が、
一端に水流入口を、他端に水流入口よりも開口寸法の大きい主開口を各々開口する水通路を有する本体主部と、
本体主部の主開口の前方に所定距離の開放空隙が形成されるように配置され、複数の水流噴射孔が分散形成された散水部と、
開放空隙に対し水流通方向と交差する向きに添加剤モジュールを挿入するための添加剤モジュール挿入開口を形成する形で散水部を本体主部に結合する散水部結合部と、
前端面側が水流出口とされ後端側が主開口にて本体主部の水通路と連通する筒状に形成され、前端面の開口周縁部を散水部の裏面に液密に圧接させるシール位置と、前端面が散水部の裏面から離間した後退位置との間で本体主部の外周面上を軸線方向に進退可能に設けられた可動筒部とを備えて構成され、
可動筒部を後退させた状態で、水流に添加剤を溶出させる添加剤モジュールを開放空隙に挿入しつつ可動筒部をシール位置に移動させることにより添加剤モジュールを可動筒部内に装填するようにしたことを特徴とする。【００１４】  上記本発明の機能性シャワーヘッドによると、本体主部の主開口前方に開放空隙を形成しつつ支持された散水部に対し本体主部側の可動筒部を進退可能に設け、可動筒部を後退させた状態で添加剤モジュールを開放空隙に挿入し、可動筒部をシール位置に前進させることにより添加剤モジュールを可動筒部内に装填するようにした。これにより、添加剤モジュールの装填作業が極めて簡単になり、かつ、装填作業に関与する散水部と可動筒部とが本体主部から離脱しないので紛失や落下破損の心配がない。そして、シール位置に移動した可動筒部は、前端面の開口周縁部が散水部の裏面に対し軸線方向に突っ張り形態で圧接されるので、可動筒部と散水部との間の液密性を良好に確保でき、水漏れ等の懸念が大幅に軽減される。なお、可動筒部の前端面開口周縁と散水部裏面との間にリング状の弾性シール部材を介挿すると、弾性シール部材が可動筒部の前進方向に一軸的に圧縮されるため、より液密性を高めることができる。【００１５】  可動筒部の壁部は、装填された添加剤モジュールを視認するための透明壁部として構成できる。また、散水部も、装填された添加剤モジュールを視認するための透明壁部として構成できる。これにより、装填された添加剤モジュールをいちいち取り出さなくても消耗状況を確認でき、添加剤モジュールの交換時期を的確に把握することができる。【００１６】  散水部の裏面の外周縁下部にはモジュール受け部を後方に突出する形で形成できる。可動筒部を後退させた状態で開放空隙に対し上方から添加剤モジュールを挿入すれば、添加剤モジュールはモジュール受け部にて下方から支持されるので、可動筒部をシール位置に移動させるときに添加剤モジュールを誤って落下させる心配がなくなる。なお、モジュール受け部は、可動筒部がシール位置に移動した際に該可動筒部の水流開口内に収容される位置関係にて散水部に一体化しておくと、シャワー使用中にモジュール受け部が外部に露出せず、衝撃によりモジュール受け部が破損する不具合を防止できるほか、シャワーヘッドの外観も向上する。【００１７】  また、散水部結合部は散水部を本体主部の両側面に対し一対のアーム部を介して結合することができる。これにより、両アーム間のスペースを、開放空間に対する添加剤モジュール挿入開口として活用できる。このとき、該一対のアーム部を本体主部に対し、散水部が本体主部の主開口の前方に対向する通水位置と、該通水位置から散水部が上方に退避した退避位置との間で旋回可能に結合するものとして構成すれば、可動筒部を退避させた状態で散水部をアーム部とともに上方にはね上げることができ、使用済添加剤モジュールが残ったりした場合にこれを取り出すなど、可動筒部の内側の手入れ等が行いやすくなる。【００１８】  次に、可動筒部を進退させる機構としては、本体主部の主開口の周縁に沿って回転可能に取り付けられた回転操作部と、該回転操作部の操作変位を可動筒部に対し軸線方向の進退変位に変換しつつ伝達する��換伝達機構とを備えたものを採用することができる。本体主部の開口周縁に沿う回転操作部は本体主部を片手で握って安定に保持した形で操作できるので添加剤モジュール装填時の操作性に優れ、かつ、本体主部開口の装飾部にも兼用できるのでシャワーヘッド全体の外観が向上する。【００１９】  回転操作部は、可動筒部の外側に同軸的に配置されるとともに内周面に軸線方向のガイド溝が形成される操作筒部材を備えたものとして構成できる。また、変換伝達機構は、操作筒部材と可動筒部との間に介在する形で前端側が開放した円筒状に形成されるとともに周壁部を貫通するカムスリットがらせん状に形成されたカム部材と、可動筒部の外周面後端部に突設され、カム部材のカムスリットを貫いて先端がガイド溝に対し、該ガイド溝に沿って摺動可能に係合するカムフォロワとを備えたものとして構成できる。回転操作部を操作フランジ部にて軸線周りに回転操作するに伴い、ガイド溝に摺動係合するカムフォロワがカムスリットのらせん状の軌跡に沿って移動し、該カムフォロワと一体の可動筒部は回転操作部とともに連れ回りながら軸線方向に進退する。回転操作部は、散水部に対応して大きく開いた本体主部の主開口周縁に沿って操作力が加わるため回転トルクを大きく確保でき、これをカム機構を介して可動筒部の進退変位に変換することにより、可動筒部の散水部に向けた突っ張り力を大きく確保でき、液密性がより向上する。【００２０】  また、本体主部は水通路を形成するとともに前端面に主開口が形成された筒状の主壁部と、該主壁部の外側に該主壁部の外側に環状の収容溝を形成しつつ基端側にて前記主壁部と溝底部を介して一体化される副壁部とを有するものとして構成でき、操作筒部材とカム部材と可動筒部とを該収容溝内に配置することができる。変換伝達機構の要部をなす操作筒部材とカム部材とを収容溝内に配置することで、カム摺動部分が副壁部により保護され、異物等が巻き込まれる不具合が生じにくくなる。また、副壁部を本体主部の外観形成面とすることで意匠性も向上する。【００２１】  この場合、操作筒部材とカム部材との前端側を副壁部の前端面から突出させ、操作筒部材の前端側外周縁部を該副壁部の前端面側に張り出す操作フランジ部とすることで、操作筒部材の操作性が向上する。このとき、操作フランジ部の外周面を副壁部の外周面に連なるように形成することで両者の外観上の一体感が増し、意匠性をに高めることができる。【００２２】  可動筒部の前端面の開口周縁部は周方向の第一の弾性シールリングを介して散水部の裏面に当接させることができる。そして、散水部裏面との間で第一の弾性シールリングに液密性確保に必要な圧縮変形量が生ずるように可動筒部のシール位置を定めることで、両者の液密性が向上する。このとき、カム部材のカムスリットの前方側終端部に、カムフォロワをシール位置に保持するカムストッパ区間を形成しておくと、可動筒部と散水部との液密な接触状態をより安定的に保つことができる。【００２３】  上記の構成では、可動筒部の前端部は、シール位置にて、散水部の裏面周縁に沿って形成された環状の嵌合溝に係合させることができ、第一の弾性シールリングは該嵌合溝の底に配置することができる。これにより、散���部裏面への可動筒部の当接位置を嵌合溝により規制でき、可動筒部の進退を繰り返しても液密性を安定に維持することができる。さらに、嵌合溝の底に第一の弾性シールリングを配置することで、圧縮変形する第一の弾性シールリングが可動筒部の環状の前端面の外へはみ出すことを防止でき、周方向に渡って均一な液密状態を実現できる。この時、つぶれ変形した第一の弾性シールリングの外周縁及び内周縁が嵌合溝の内外の周側面と当接するようにしておくと、液密性をさらに高めることができる。【００２４】  また、本体主部の外周面前端側に外向きに張り出す周方向の本体側フランジ部を形成し、可動筒部の内周面後端側には内向きに張り出す可動筒部側フランジ部を形成するとともに、該可動筒部がシール位置に移動することにより本体側フランジ部と可動筒部側フランジ部とが第二の弾性シールリングを介して液密に当接するように構成することもできる。このようにすると、可動筒部の後端部側の液密性も第二の弾性シールリングにより大幅に向上する。【００２５】  次に、本発明の機能性シャワーヘッドには、本体主部の水流入口に対し前端側が連通形態にて一体化され、他端側が温水流入口を有したホース接続部とされた取手部を設けることができる。そして、該取手部内に、流通断面内にねじ部材が配置され、当該ねじ部材のねじ谷通過時に水流が増速されることに基づくキャビテーション効果により微細気泡を減圧析出させる微細気泡発生部を設けることができる。キャビテーション効果により微細気泡を発生させた水流は皮膚等への浸透性が向上し、水流に溶解した添加剤の吸収性が高められる。特に、添加剤が炭酸ガスを発生させる固形発泡剤である場合、溶解により生じた炭酸成分の皮膚への吸収性が向上し、炭酸特有の血行促進効果等を著しく高めることができる。また、添加剤モジュールとして固形発泡剤が装填されるシャワーヘッド本体よりも上流側の取手部内に組み込まれることで、溶解した炭酸ガスがキャビテーションによる減圧効果により再気泡化することが抑制され、炭酸ガスの溶存濃度が低下することが防止できる。【００２６】  本発明は、また、上記本発明の機能性シャワーヘッドに装填して使用される添加剤モジュールであって、高分子材料からなる耐水性殻体の内部に水と接触して溶解する添加剤が充てんされるとともに、殻体に添加剤の溶出孔が形成されてなる添加剤モジュールも提供する。内部体積の大きいシャワーヘッド本体内に添加剤モジュールを装填することで、添加剤の装填量を増加させることができるが、通水により添加剤モジュールはシャワーヘッド本体内で強い撹拌揺動を受け、添加剤の圧縮成形体等では溶解速度が大きすぎて、持続性が損なわれる問題が大きくなる。そこで、上記のように、耐水性殻体の内部に添加剤を充てんし、殻体にの溶出孔を形成しておくことで、添加剤の溶出を徐放化することができ、持続性を長期間維持できるようになる。【００２７】  耐水性殻体は透明高分子材料として構成することで、可動筒部の壁部ないし散水部を透明高分子材料として構成した場合に、耐水性殻体内の添加剤の消耗状況を目視により容易に確認することができる。【００２８】  また、耐水性殻体の表面全体に突起部を分散形成し、溶出孔を隣接する突起部間の凹状領域に形成することができる。添加剤モジュールがシャワーヘッド本体内で散水部側に押し付けられたとき、耐水性殻体に突起部が形成されていることで溶出孔の開口は、突起部をスペーサとして隙間を生じた形で散水部裏面に臨む形となり、溶出孔への水の浸透が妨げられることがない。【００２９】  添加剤は前述の通り、水に溶解して炭酸ガスを発泡生成する固形発泡剤とすることができる。そして、添加剤モジュールの装填先となる機能性シャワーヘッドへの積算通水量が５Ｌ以上２０Ｌ以下となる場合に、殻体に充填される固形発泡剤が過不足なく溶解消費されるように、殻体に形成される添加剤の溶出孔の個数と開口径を定めておくことができる。これにより、１回のシャワーで使用する５Ｌ以上２０Ｌ以下の通水期間中に固形発泡剤を均一に溶出させることができ、シャワー使用期間の終盤に炭酸ガス濃度が不足する不具合が生じにくくなるほか、添加剤モジュールを１回使い切りとすることができる。また、固形発泡剤以外の添加剤として、液状香料を充てんすることもでき、アロマ効果シャワーを手軽に享受することができる。
【発明の効果】
【００３０】  本発明の作用及び効果の詳細については、「課題を解決するための手段」の欄にすでに記載したので、ここでは繰り返さない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】  本発明の機能性シャワーヘッドの一実施形態を示す正面図及び側面図。
【図２】  図１のシャワーヘッド本体の要部を示す側面断面図。
【図３】  本発明の添加剤モジュールの第一実施形態を示す断面図。
【図４】  同じく第二実施形態を示す断面図。
【図５】  図１の機能性シャワーヘッドの散水部の正面図、側面図及び側面断面図。
【図６】  同じくカム部材の正面図、側面図及び側面断面図。
【図７】  同じく操作筒部材（回転操作部）の正面図、側面図及び側面断面図。
【図８】  同じく可動筒部の正面図、側面図及び側面断面図。
【図９】  図１の機能性シャワーヘッドにおける添加剤モジュール装填工程の説明図。
【図１０】  回転操作部、変換伝達機構及び可動筒部の動作説明図。
【図１１】  図８に続く説明図。
【図１２】  微細気泡発生部の一例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】  以下、本発明の実施の形態を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態をなす機能性シャワーヘッド１の外観を示す正面図及び側面図であり、取手部２０が一体化されたシャワーヘッド本体２を有する。このシャワーヘッド本体２内に添加剤モジュール１００を装填し、取手部２０の下端に形成されたホース接続部２０ｔにシャワーホースを接続して通水することにより、添加剤を溶解させたシャワー水流を得ることができる。添加剤の種類は限定されないが、本実施形態では水に溶解して炭酸ガスを発生する固形発泡剤が採用されている。固形発泡剤の組成は周知のものであり、アルカリ金属の重炭酸塩（例えば重炭酸ナトリウムないし重炭酸カリウム）と固形カルボン酸（例えばフマル酸）との混合物を使用することができる。
【００３３】  図２はシャワーヘッド本体２の内部構造を示す側面断面図であり、図１と合わせてさらに詳しく説明する。シャワーヘッド本体２は、本体主部３、散水部９、散水部結合部１１（図１参照）、及び可動筒部１２を備えて構成される。図２に示すように、本体主部３は、一端に水流入口４を、他端に水流入口４よりも開口寸法の大きい主開口６を各々開口する水通路５を有する。散水部９は、本体主部３の主開口６の前方に所定距離の開放空隙７が形成されるように配置され、複数の水流噴射孔８が分散形成されたものである。また、散水部結合部１１は、上記の開放空隙７に対し水流通方向と交差する向きに添加剤モジュール１００を挿入するための添加剤モジュール挿入開口１０を形成しつつ、散水部９を本体主部３に結合する役割を果たす。
【００３４】  可動筒部１２は、前端面側が水流出口１２ａとされ、後端側が主開口６にて本体主部３の水通路５と連通する円筒状に形成されている。そして、該可動筒部１２は、前端面の開口周縁部を散水部９の裏面に液密に圧接させるシール位置ＳＰと、前端面が散水部９の裏面から離間した後退位置ＲＳとの間で、本体主部３の外周面上を軸線Ｏ方向に進退可能に設けられている。これらの各部品は、いずれもポリカーボネート樹脂等のプラスチック素材を射出成型して得られるものである。機能性シャワーヘッド１は、可動筒部１２を後退位置ＲＳに後退させた状態で、添加剤モジュール１００を開放空隙７に挿入しつつ可動筒部１２をシール位置ＳＰに移動させることにより添加剤モジュール１００を可動筒部１２内に装填することが可能となる。
【００３５】  本実施形態では、可動筒部１２の壁部及び散水部９がいずれも、装填された添加剤モジュール１００を視認するための透明壁部とされている。ただし、可動筒部１２ないし散水部９のいずれか（例えば散水部９）を不透明材料で構成することも可能である。またｍ本実施形態にて本体主部３及び回転操作部７は不透明に構成されている（特に、厚肉部が多い本体主部３は、不透明化することで射出成型時の気泡巻き込みなどを隠蔽しやすく、製造歩留まりの向上に貢献する）。
【００３６】  本実施形態において、散水部結合部１１は一対のアーム部９ａとされている。アーム部９ａは、散水部９を本体主部３の両側面に対し、図１１に示すように、該散水部９が本体主部３の主開口６の前方に対向する通水位置ＦＰと、該通水位置ＦＰから散水部９が上方に退避した退避位置ＵＰとの間で旋回可能となるように結合されている。図５に示すように、アーム部９ａは散水部９と一体成型されるものであり、散水部９の外周縁から後方に延びる板状に形成され、図１に示すように、その後端部が周知の嵌合式旋回結合部９ｘにより本体主部３の側面に結合されている。アーム部９ａの後端側にはその旋回軌跡に対応した円弧状のスリット９ｓが形成される一方、本体主部３の表面から突出形成される旋回位置規制部３ｂが内側に係合しており、図１１右に示す通水位置ＦＰと同図左に示す退避位置ＵＰとにそれぞれ対応する旋回限界位置を規定するようになっている。なお、嵌合式旋回結合部９ｘを廃止してアーム部９ａの後端部を本体主部２に固定的に結合する構成とすることも可能である。
【００３７】  次に、散水部９の裏面の外周縁下部にはモジュール受け部１５が後方に突出形成されている。図１１の右に示すように、可動筒部１２を後退位置ＲＳに後退させ、その状態で開放空隙７に対し上方から添加剤モジュール１００を挿入すると、該添加剤モジュール１００はモジュール受け部１５にて下方から支持される。本実施形態においてモジュール受け部１５は円弧状の断面を有し、可動筒部１２がシール位置ＳＰ（図２）に移動した際に水流開口内に収容される位置関係にて、散水部９の裏面に対し射出成型により基端部が一体化されている。
【００３８】  可動筒部１２は、軸線Ｏに沿う手動操作にて直接進退させるようにしてもよいが、本実施形態では、より強力な液密性を得るために、本体主部３の主開口６の周縁に沿って回転可能な回転操作部１７を設け、該回転操作部１７の操作変位を変換伝達機構１８により可動筒部１２に対し軸線Ｏ方向の進退変位に変換しつつ伝達する構成を採用している。回転操作部１７は、可動筒部１２の外側に同軸的に配置されるとともに、図７に示すように、内周面に軸線Ｏ方向のガイド溝１７ａが形成される操作筒部材（以下、操作筒部材１７ともいう）として形成されている。本実施形態では、ガイド溝１７ａが軸線周りに等角度間隔で３本形成されている。また、操作筒部材１７の前端側外周縁部には、軸線方向後方に向かうほど径大となる円錐面状の周側面を有した操作フランジ部１７ｆが形成されている。
【００３９】  また、変換伝達機構１８は、図６に示すカム部材１９と、図８に示す可動筒部１２の外周面後端部に突設されたカムフォロワ１２ａとを備えて構成される。カム部材１９は、図２に示すように、操作筒部材１７と可動筒部１２との間に介在する形で前端側が開放した円筒状に形成され、図６に示すように、自身の側壁部を貫通するカムスリット１９ｓがらせん状に形成されている。また、図１０に示すように、可動筒部１２のカムフォロワ２５は、カム部材１９のカムスリット１９ｓを貫いて先端が操作筒部材１７のガイド溝１７ａに対し、該ガイド溝１７ａに沿って摺動可能に係合している。回転操作部１７を軸線周りに回転操作するに伴い、ガイド溝１７ａに摺動係合するカムフォロワ１２ａがカムスリット１９ｓのらせん状の軌跡に沿って移動し、該カムフォロワ１２ａと一体の可動筒部１２が回転操作部１７とともに連れ回りながら軸線方向に進退する。なお、カムスリット１９ｓとカムフォロワ１２ａもガイド溝１７ａに対応して３組設けられている。
【００４０】  次に、図２に示すように、本体主部３は水通路５を形成するとともに前端面に主開口６が形成された筒状の主壁部３ｍと、該主壁部３ｍの外側に環状の収容溝３ｇを介して同軸的に配置され、軸線方向基端側にて主壁部３ｍと収容溝３ｇの底部を介して一体形成される副壁部３ｓとを有する。操作筒部材１７とカム部材１９とは収容溝３ｇ内に配置されるとともに、操作筒部材１７の回転操作により進退する可動筒部１２は、後退位置ＲＳにてこの収容溝３ｇ内に収容される。また、操作筒部材１７とカム部材１９との前端側は副壁部３ｓの前端面から突出し、操作フランジ部１７ｆは該副壁部３ｓの前端面側に張り出すとともに、その円錐面状の周側面は副壁部３ｓの側面に連なるように傾斜が調整されており、外観と回転操作性の向上が図られている。また、カム部材１９は後端面より突出する凸部１９ｂを収容溝３ｇの底部に形成された凹部に圧入する形で固定されている。
【００４１】  また、可動筒部１２の前端面の開口周縁部は、周方向の第一の弾性シールリング２５（例えばゴム製のオーリング）を介して散水部９の裏面に当接している。可動筒部１２のシール位置ＳＰは、散水部９の裏面との間で第一の弾性シールリング２５に液密性確保に必要な圧縮変形量が生ずるように定められている。また、図６に示すカム部材１９のカムスリット１９ｓの前方側終端部には、図９に示すごとく、カムフォロワ１２ａをシール位置ＳＰに保持するカムストッパ区間１９ｐが、回転操作周方向に沿う水平区間として形成されている。また、カムストッパ区間１９ｐの開始位置にはカム部材１９の端面に開放するカムフォロワ挿入通路１９ａが分岐形成されている。他方、カムスリット１９ｓの後方側終端部にはカムフォロワ１２ａを後退位置ＲＳに保持する後退保持区間１９ｑが同様に形成されている。
【００４２】  また、図２に示すように、可動筒部１２の前端部は、シール位置ＳＰにて、散水部９の裏面周縁に沿って形成された環状の嵌合溝９ｇに係合するようになっており、第一の弾性シールリング２５が該嵌合溝９ｇの底に配置されている。嵌合溝９ｇは円形の散水部９の外周に沿って形成される肉厚のフレーム部９ｄに形成されており、前述のアーム部９ａの前端部はこのフレーム部９ｄに一体化されている。
【００４３】  他方、本体主部３の外周面前端側には外向きに張り出す周方向の本体側フランジ部３ｆが形成され、可動筒部１２の内周面後端側には内向きに張り出す可動筒部側フランジ部１２ｆが形成されている。そして、シール位置ＳＰに位置した状態にて、可動筒部側フランジ部１２ｆと本体側フランジ部３ｆとの間には第二の弾性シールリング２６が介挿され、両者の液密が確保されるようになっている。可動筒部側フランジ部１２ｆは、この実施形態では本体主部３の前端部に弾性シールリング４１を介して螺着される樹脂製の別体備品として形成されているが、これをステンレス鋼等の金属部品として本体主部３の前端部にインサート成形により一体化するようにしてもよい。
【００４４】  次に、本体主部３には、水流入口４に対し前端側が連通形態にて一体化され、他端側が温水流入口４を有したホース接続部２０ｔとされた取手部２０が結合されている。図１に示すように、本実施形態にて取手部２０は前端側を構成する第一部分２０ａが本体主部と一体化され、第二部分２０ｂの前端が第一部分２０ａの後端に嵌合ないし螺合により結合されるとともに、ねじ継手（例えばＧ１／２雄ねじ継手）からなるホース接続部２０ｔは第二部分２０ｂの後端に形成されている。
【００４５】  図３は添加剤モジュール１００を拡大して示すものである。添加剤モジュール１００はポリプロピレン樹脂あるいはポリエチレン樹脂等の透明高分子材料からなる耐水性殻体１０１の内部に粉末状の固形発泡剤（添加剤）１０２が充てんされるとともに、耐水性殻体１０１には複数の溶出孔１０３が形成されている。図３の添加剤モジュール１００の耐水性殻体１０１は表面が平坦な球状に形成されており、厚さ方向と平行に溶出孔１０３が形成されているが、内部の添加剤の溶出徐放性を高めるために、厚さ方向に対し傾斜した溶出孔を形成することも可能である。また、図４に示す添加剤モジュール１００Ｍのごとく、耐水性殻体１０１の表面全体に多数の突起部１０４を分散形成し、隣接する突起部１０４間の凹状領域に溶出孔１０３を形成するようにしてもよい。耐水性殻体１０１は内部の添加剤１０２が消費された時、球状の原型を保つように壁厚を０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下程度に厚く形成してもよいし、添加剤１０２の消費に伴い潰れ変形するよう壁厚を０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ未満（望ましくは０．０７ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下）の可撓性樹脂フィルムにて構成することもできる。後者の場合は、前述のごとく可動筒部１２ないし散水部９を透明樹脂材料で構成して内部を透視可能に形成する場合に、添加剤１０２の残量がモジュール１００の潰れ変形の度合いによりより把握しやすくなる利点がある。
【００４６】  添加剤１０２が固形発泡剤の場合、例えば通常時にて１回シャワーを浴びるのに使用する積算通水量は５Ｌ以上２０Ｌ以下程度であるが、このとき、耐水性殻体１０１に充填される固形発泡剤が過不足なく溶解消費されるように、耐水性殻体１０１に形成される添加剤１０２の溶出孔１０３の個数と開口径を定めておくとよい。例えば特許文献２ないし３に開示された炭酸タブレットは、周知の固形入浴剤と同様に固形発泡剤を水溶性結合剤とともに圧縮成形したものであり、シャワーヘッドに実装可能な５〜１０ｇ程度の粉末量の場合、２〜３Ｌ程度の通水ですべて溶解・消失してしまい、１回のシャワー使用にて最後まで炭酸ガス発生が持続しない問題があった。しかし、上記の構成の添加剤モジュール１００の構成によると、耐水性殻体１０１に充てんされた固形発泡剤１０２は溶出孔１０３を介してのみ流水と接触するので溶解が緩やかであり、溶出孔１０３の個数と開口径の調整により１回シャワー時間全体を通じて炭酸ガス発生状態を持続させることができる。８ｇ以上１６ｇ以下程度の粉末量の場合、溶出孔１０３の開口径は０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下、総開口面積が０．０４ｍｍ２以上０．１ｍｍ２以下程度となるように個数調整しておくことが望ましい。
【００４７】  次に、本実施形態においては、取手部２０内に微細気泡発生部６１０が設けられている。微細気泡発生部６１０は、流通断面内にねじ部材６１３を配置し、当該ねじ部材６１３のねじ谷通過時に水流が増速されることに基づくキャビテーション効果により微細気泡を減圧析出させるものであり、特許文献６に開示されている。樹脂製の本体６１１に対し軸線方向に貫通する絞り孔６１２を本体６１１の主面内に複数個形成し、それぞれ断面直径方向にねじ部６１３をインサート成型により一体化してある。その構造の詳細は特許文献６に開示されている通りであるため、説明は省略する。
【００４８】  以下、機能性シャワーヘッド１の使用方法とその効果について説明する。
まず、図９に示すように、操作フランジ１７ｆを回転させ、可動筒部１２を後退させる。図１０の例では、右端に示すごとく可動筒部１２が前進してシール位置にある場合、カムフォロワ１２ａはカムストッパ区間１９ｐに保持されているが、操作フランジ１７ｆを反時計周りに回転操作するに伴い、カムフォロワ１２ａはカムストッパ区間１９ｐを脱出し、傾斜したカムスリット１９ｓの中間部分を移動して後退保持区間１９ｑに向かう。これにより、カムフォロワ１２ａと一体の可動筒部１２は回転操作部１７とともに連れ回りながら、図１０の中央そして左端の状態へと後退変位する。
【００４９】  こうして可動筒部１２は図１０左のごとく後退位置ＲＳに移動し、図１１右のように、散水部９と主開口６との間の開放空隙７を添加剤モジュール１００が受け入れ可能な状態とする。ここに上方から添加剤モジュール１００を挿入すると、モジュール受け部１５によりモジュール１００は下方から受け止められ、指で支えなくとも落下等を防止できる。そして、操作フランジ１７ｆを図９の逆方向に回転させると、可動筒部１２は図１０の左端から中央そして右端の状態となるように前進し、図２のごとく、その前端部が散水部９の裏面の嵌合溝９ｇにはまり込むとともに、モジュール受け部１５上の添加剤モジュール１００は可動筒部１２内に装填される。そして、カムフォロワ１２ａがカムストッパ区間１９ｐ内に進入することで、嵌合溝９ｇ内の第一の弾性シールリング２５はカム付勢力により散水部９のフレーム部９ｄと可動筒部１２の前端面との間で強く圧縮され、液密性が確保される。また、可動筒部側フランジ部１２ｆと本体側フランジ部３ｆとの間の第二の弾性シールリング２６も同様に圧縮され、液密が確保される。
【００５０】  この状態で、図２の取手部２０の後端に接続したシャワーホース（図示せず）により通水すると、水は取手部２０及び微細気泡発生部６１０を経て、図２の本体主部３内の水通路５を通り可動筒部１２内に流れ込む。すると、上記のごとく装填された添加剤モジュール１００は可動筒部１２内で撹拌揺動し、内部の固形発泡剤１０２が溶出して炭酸水となり、散水部９より噴射される。固形発泡剤１０２が全て溶出し、シャワーの使用が終了すれば、可動筒部１２を再び後退させるとともに、図１１のように散水部９を上方に跳ね上げ、後退した可動筒部１２から空になった添加剤モジュールを取り出す。
【００５１】  図１の機能性シャワーヘッド１によると、図１０に示すごとく、可動筒部１２を後退させた状態で添加剤モジュール１００を開放空隙７に挿入し、図２のごとく、可動筒部１２をシール位置ＳＰに前進させることにより添加剤モジュール１００を可動筒部１２内に装填するようにしたので、添加剤モジュール１００の装填作業が極めて簡単である。また、装填作業に関与する散水部９と可動筒部１２とが本体主部３から離脱しないので紛失や落下破損の心配がない。そして、図２のシール位置ＳＰに移動した可動筒部１２は、前端面の開口周縁部が散水部９の裏面に対し軸線方向に突っ張り形態で圧接されるので、可動筒部１２と散水部９との間の液密性を良好に確保でき、水漏れ等の懸念が大幅に軽減される。
【００５２】  また、本体主部３の開口周縁に沿う回転操作部１７は本体主部３を片手で握って安定に保持した形で操作できるので添加剤モジュール１００装填作業時の操作性に優れ、かつ、本体主部３の開口外周面装飾部にも兼用できるのでシャワーヘッド全体の外観が向上している。そして、回転操作部１７には、散水部９に対応して大きく開いた本体主部３の主開口６の周縁に沿って操作力が加わるため回転トルクを大きく確保でき、これが上記機構のカムを介して可動筒部１２の進退変位に変換されるので、可動筒部１２の散水部９に向けた突っ張り力を大きく確保でき、ひいては第一の弾性シールリング２５及び第二シールリング２６も軸線方向に均一かつ確実につぶれ変形するので、液密性が大幅に向上する。
【００５３】  また、可動筒部１２の前端部が散水部９の裏面周縁に沿う環状の嵌合溝９ｇに係合し、第一の弾性シールリング２５は該嵌合溝９ｇの底に配置されているので、散水部９の裏面への可動筒部１２の当接位置を嵌合溝９ｇにより規制でき、可動筒部１２の進退を繰り返しても液密性を安定に維持することができる。さらに、嵌合溝９ｇの底に第一の弾性シールリング２５を配置することで、圧縮変形する第一の弾性シールリング２５が可動筒部１２の環状の前端面の外へはみ出すことを防止でき、周方向に渡って均一な液密状態を実現できる。なお、つぶれ変形した第一の弾性シールリング２５の外周縁及び内周縁が嵌合溝９ｇの内外の周側面と当接するようにしておくと、液密性をさらに高められる。
【００５４】  また、該取手部２０内には、図１２に示す微細気泡発生部６１０が設けられている。これにより、ねじ部材６１３のねじ谷通過時に水流が増速されることに基づくキャビテーション効果により微細気泡を減圧析出させることができる。キャビテーション効果により微細気泡を発生させた水流は皮膚等への浸透性が向上し、水流に溶解した添加剤１０２の吸収性が高められる。また、キャビテーション効果により微細気泡が形成された水の皮膚への吸収性が向上することから、添加剤である固形発泡剤から発生して水流に溶解した炭酸成分も、皮膚を介した毛細血管への浸透が促進される。その結果、シャワーヘッド内に装填可能な少量の固形発泡剤でも、炭酸特有の血行促進効果等を著しく高めることができる。また、添加剤モジュール１００（固形発泡剤）が装填されるシャワーヘッド本体２よりも上流側の取手部２０内に微細気泡発生部６１０が組み込まれることで、溶解した炭酸がキャビテーションによる減圧効果により再気泡化することが抑制され、炭酸ガスの溶存濃度が低下することが防止できる。なお、微細気泡発生部６１０は省略することももちろん可能である
【００５５】  また、内部体積の大きいシャワーヘッド本体２が、図３ないし図４の添加剤モジュール１００（１００Ｍ）の装填部として利用されるので、添加剤１０２のシャワーヘッド本体２への装填量を増加させることができている。そして、図３のごとく、耐水性殻体１０１の内部に添加剤１０２を充てんし、耐水性殻体１０１に溶出孔１０３を形成しておくことで、添加剤１０２の溶出を徐放化することができ、持続性を長期間維持できるようになる。また、図４のように、耐水性殻体１０１の表面全体に突起部１０４を分散形成し、隣接する突起部１０４間の凹状領域に溶出孔１０３を形成しておけば、突起部１０４をスペーサとして隙間を生じた形で溶出孔１０３の開口が散水部９の裏面に臨む形となり、溶出孔１０３への水の浸透が妨げられる不具合も防止できる。
【００５６】  以上、本発明の実施の形態について説明したが、あくまで例示であって、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、添加剤は固形発泡剤に限らず、液状香料（例えば水溶性香料）とすることもできる。さらに、ビタミンＣ（Ｌ−アスコルビン酸）などの塩素除去剤を使用してもよい。
【符号の説明】
【００５７】１  機能性シャワーヘッド
２  シャワーヘッド本体
３  本体主部
３ｍ  主壁部
３ｇ  収容溝
３ｓ  副壁部
３ｆ  本体側フランジ部
４  水流入口
５  水通路
６  主開口
７  開放空隙
８  水流噴射孔
９  散水部
９ｇ  嵌合溝
１０  添加剤モジュール挿入開口
１１  散水部結合部
１２  可動筒部
１２ａ  カムフォロワ
１２ｆ  可動筒部側フランジ部
１５  モジュール受け部
１７  操作筒部材（回転操作部）
１７ａ  ガイド溝
１７ｆ  操作フランジ部
１８  変換伝達機構
１９  カム部材
１９ｓ  カムスリット
１９ｐ  カムストッパ区間
２０  取手部
２０ｔ  ホース接続部
２５  第一の弾性シールリング
２６  第二の弾性シールリング
１００  添加剤モジュール
１０１  耐水性殻体
１０２  添加剤
１０３  溶出孔
１０４  突起部
６１０  微細気泡発生部
６１３  ねじ部材
ＳＰ  シール位置
ＲＳ  後退位置
ＦＰ  通水位置
ＵＰ  退避位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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