(57)【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、前記給水部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、前記絞り部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が形成されている空気混入部と、
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、前記吐水部側から前記絞り部側へと戻ってくる副水流を、前記開口とは反対側となる位置に凹状に形成された渦室に受け入れて、前記主水流の近傍に渦を形成し、当該渦の内部に生じる負圧により前記主水流の進行方向を周期的に変化させるものであって、
前記絞り部よりも下流側の流路を区画する内壁面のうち前記主水流が衝突する部分、である衝突部よりも下流側となる位置には、流路が屈曲している屈曲部が形成され、
前記屈曲部は、前記複数の散水孔の中で最も上流側に設けられる散水孔よりも上流側に設けられていることを特徴とするシャワー装置。
【請求項２】
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、前記給水部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、前記絞り部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が形成されている空気混入部と、
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、前記吐水部側から前記絞り部側へと戻ってくる副水流を、前記開口とは反対側となる位置に凹状に形成された渦室に受け入れて、前記主水流の近傍に渦を形成し、当該渦の内部に生じる負圧により前記主水流の進行方向を周期的に変化させるものであって、
前記絞り部よりも下流側の流路を区画する内壁面のうち前記主水流が衝突する部分、である衝突部よりも下流側となる位置には、流路が屈曲している屈曲部が形成され、
前記空気混入部においては、前記渦室が形成されている側の第１壁面が水平面に対してなす角度である第１角度が、前記開口が形成されている側の第２壁面が水平面に対してなす角度である第２角度よりも小さいことを特徴とするシャワー装置。
【請求項３】
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、前記給水部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、前記絞り部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が形成されている空気混入部と、
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、前記吐水部側から前記絞り部側へと戻ってくる副水流を、前記開口とは反対側となる位置に凹状に形成された渦室に受け入れて、前記主水流の近傍に渦を形成し、当該渦の内部に生じる負圧により前記主水流の進行方向を周期的に変化させるものであって、
前記絞り部よりも下流側の流路を区画する内壁面のうち前記主水流が衝突する部分、である衝突部よりも下流側となる位置には、流路が屈曲している屈曲部が形成され、
前記吐水部は、その全体が前記屈曲部よりも下流側に設けられていることを特徴とするシャワー装置。
【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。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１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１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１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進行方向を、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化させることにより、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進行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）主水流の進行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】特許第５１７７４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
使用者が感じる心地よさの要素としては、上記の刺激感だけでなく、量感、すなわち、多量の水を浴びているという感覚も重要な要素となっている。量感を向上させるための方法としては、例えば吐水部に形成された散水孔の径を大きくし、それらの開口面積の総和（総開口面積）を大きくすることが挙げられる。しかしながら、総開口面積を大きくすると、吐水部やその近傍の水圧が低下するので、吐水部側から絞り部側へと戻る水流である副水流が小さくなる。
【０００７】
主水流の近傍に形成され、負圧の源となる渦は、この副水流によって生じるものである。従って、量感の向上を目的として散水孔の総開口面積を大きくすると、上記のように副水流が小さくなり、その結果主水流の進行方向の変化が生じにくくなってしまう。また、副水流の減少は、吐水部を大型化し散水孔の数を増加させた場合にも生じうる。
【０００８】
副水流の減少を抑制するための対策としては、噴射された主水流が内壁面に衝突することによって受ける抵抗を増大させ、当該衝突部分における水圧を高くすることが考えられる。しかしながら、空気を主水流に効率よく混入させるためには、上記衝突部分の位置が、導入される空気の入口として形成された開口の近傍となるように構成する必要がある。従って、このような構成において衝突部分における水圧を高くしてしまうと、開口から空気が流入しにくくなり、使用者の感じる刺激感が小さくなってしまう。
【０００９】
このように、従来のシャワー装置においては、量感と刺激感とを両立させるための調整が難しい、という課題があった。
【００１０】
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、使用者に感じさせる量感と刺激感とを、比較的容易に両立させ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】
【００１１】
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、前記給水部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、前記絞り部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が形成されている空気混入部と、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、前記吐水部側から前記絞り部側へと戻ってくる副水流を、前記開口とは反対側となる位置に凹状に形成された渦室に受け入れて、前記主水流の近傍に渦を形成し、当該渦の内部に生じる負圧により前記主水流の進行方向を周期的に変化させるものであって、前記絞り部よりも下流側の流路を区画する内壁面のうち前記主水流が衝突する部分、である衝突部よりも下流側となる位置には、流路が屈曲している屈曲部が形成され、前記屈曲部は、前記複数の散水孔の中で最も上流側に設けられる散水孔よりも上流側に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
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、給水部よりも流路断面積を減少させた流路となっている。給水部から絞り部へと供給された水は、流路断面積の減少によりその流速が高められて、絞り部から下流側へと噴射される。絞り部からこのように噴射される水の流れを、以下では「主水流」とも称する。
【００１３】
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、絞り部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、開口が形成されている部分である。開口からシャワー装置の内部に空気が導入されて、主水流に当該空気が混入されることにより、空気混入部では気泡混入水が生成される。
【００１４】
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、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部分である。空気混入部で生成された気泡混入水は、吐水部に到達した後、複数の散水孔から外部へと吐出される。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
ところで、絞り部から噴射された水（主水流）は、上記のように気泡混入水となって吐水部に到達するのであるが、その一部は散水孔から吐出されることなく、絞り部側（上流側）へと戻ってくる。このように、シャワー装置の内部において逆流して戻ってくる水を、以下では「副水流」とも称する。
【００１９】
脈動付与手段は、上記の副水流をうまく利用することにより、主水流の進行方向を周期的に変化させる。具体的には、脈動付与手段は凹状の渦室を有しており、吐水部側から絞り部側へと戻ってくる副水流を当該渦室に受け入れて、主水流の近傍に渦を形成するように構成されている。このように形成された渦の内部には負圧が生じるため、主水流は当該負圧によって引き寄せられる。
【００２０】
負圧により主水流の進行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）主水流の進行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。空気混入部においては、主水流の進行方向が周期的に変化することに伴い、主水流に混入される空気の量も周期的に変化する。
【００２１】
本発明に係るシャワー装置では、絞り部よりも下流側の流路を区画する内壁面のうち、主水流が衝突する部分（衝突部）よりも下流側となる位置には、流路が屈曲している屈曲部が形成されている。
【００２２】
屈曲部においては、当該部分を通過する水が受ける抵抗が大きくなっている。このため、シャワー装置の内部における水圧は、衝突部、及びその下流側である屈曲部の両方において少しずつ高められることとなる。
【００２３】
このため、例えば個々の散水孔の径を大きくしたり、吐水部を大型化して散水孔の数を多くしたりすることにより、散水孔の総開口面積を大きくした場合であっても、吐水部やその近傍における水圧の低下を抑制することができ、副水流が小さくなり過ぎてしまうことが防止される。
【００２４】
尚、屈曲部の形成による水圧の上昇は、開口の近傍である衝突部よりも下流側において生じる。このため、水圧の上昇に伴って開口から空気が流入しにくくなってしまうようなことはない。
【００２５】
本発明によれば、量感の向上を目的として散水孔の総開口面積を大きくした場合であっても、脈動に必要な副水流の大きさを、屈曲部の形成によって容易に調整することができる。その結果、使用者に感じさせる量感と刺激感とを、比較的容易に両立させることができる。
【００２６】
また、本発明に係るシャワー装置では、前記空気混入部においては、前記渦室が形成されている側の第１壁面が水平面に対してなす角度である第１角度が、前記開口が形成されている側の第２壁面が水平面に対してなす角度である第２角度よりも小さいことも好ましい。
【００２７】
この好ましい態様では、渦室が形成されている側の第１壁面が水平面に対してなす角度である第１角度が、開口が形成されている側の第２壁面が水平面に対してなす角度である第２角度よりも小さく形成されている。
【００２８】
第２角度は、主水流を第２壁面に衝突させて減速させるために、ある程度大きくしておく必要がある。一方、第１角度は、第１壁面に沿って渦室に戻ってくる副水流を妨げることの無いように、小さい方が望ましい。
【００２９】
そこで、この好ましい態様では、第１角度が第２角度よりも小さくなるように、空気混入部を区画する壁面が形成されている。これにより、主水流の衝突（減速）による副水流の生成と、渦室に到達した副水流による負圧の生成とがバランスよく実現される。
【００３０】
また、本発明に係るシャワー装置では、前記吐水部は、その全体が前記屈曲部よりも下流側に設けられていることも好ましい。
【００３１】
この好ましい態様では、吐水部の全体が屈曲部よりも下流側に設けられている。つまり、全ての散水孔が屈曲部よりも下流側に形成されており、屈曲部と絞り部との間となる位置には散水孔が形成されていない。このため、衝突部又は屈曲部から渦室へと向かう副水流の一部が散水孔から流出してしまうことがなく、渦室における負圧の生成、及びこれに基づく主水流の進行方向の変化が抑制されてしまうことが無い。
【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、使用者に感じさせる量感と刺激感とを、比較的容易に両立させ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。
【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Ｆ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Ｆ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Ｆ（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Ｆ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Ｆ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Ｆ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、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、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】
図２及び図３を参照しながら、シャワー装置Ｆの給水部４１及び空気混入部４３について説明を加える。図３は、給水部４１及び空気混入部４３の近傍を拡大して示す図である。図３に示されるように、給水部４１、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。図２に示されるように、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。絞り口４２ｄは、筒状の空洞である給水部４１の下端となっている。つまり、給水部４１は、大径部４Ｄａ及び小径部４Ｄｂを貫くように形成された空間となっている。
【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、キャビティ４Ａの中央部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と後述の空気混入部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。空気導入口４３１ｂは絞り流路４２１の近傍に設けられれば良い。
【００４６】
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円形の貫通孔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）の中央には、円形且つ平坦な面である水導入面４２ｅが形成されている。水導入面４２ｅの周囲には、渦室４７０が形成されている。渦室４７０は、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。
【００４７】
封止コマ４Ｅの上面（キャビティ４Ａ側の面）のうち、渦室４７０よりも外側の部分は、傾斜面４８１となっている。傾斜面４８１は、渦室４７０から遠ざかるほど下方側（下面４ｂ側）となるように、水平面に対して傾斜している。
【００４８】
キャビティ４Ａの下面（シャワープレート４Ｂ側の面）のうち、空気導入口４３１ｂよりも外側の部分は、傾斜面４８２となっている。傾斜面４８２は、空気導入口４３１ｂから遠ざかるほど下方側（シャワープレート４Ｂ側）となるように、水平面に対して傾斜している。
【００４９】
下面４ｂ側から見た場合においては、傾斜面４８１の外形と傾斜面４８２の外形とは一致している。このため、封止コマ４Ｅの上方側に形成された空間は、外周側が下方に向かって傾斜した流路となっている。当該流路が、空気混入部４３となっている。
【００５０】
図３に示される断面において、傾斜面４８１が水平面に対してなす角度θ１は、傾斜面４８２が水平面に対してなす角度θ２よりも小さくなっている。このため、空気混入部４３は、外周側が下方に向かって傾斜した流路であって、且つ下流側に行くほど流路断面積が小さくなるような流路となっている。空気混入部４３の下流側（外周側）端部は、吐水部４４に繋がっている。
【００５１】
吐水部４４は、水平な面である天壁４４ｂと、やはり水平な面である底壁４４ｃとによって区画された空間となっている。このため、空気混入部４３から吐水部４４に至る流路は、両者の間において屈曲した流路となっている。以下の説明においては、空気混入部４３と吐水部４４との間で流路が屈曲している部分のことを、「屈曲部ＢＰ」と表記する。
【００５２】
導入コマ４Ｄの下端と水導入面４２ｅとの間には隙間が形成されており、当該隙間が絞り流路４２１（絞り部）となっている。導入コマ４Ｄの下端面、及び水導入面４２ｅは、いずれも平坦且つ水平な面である。このため、絞り流路４２１の流路方向は水平となっている。
【００５３】
給水口４１ｄからシャワー装置Ｆの内部に水が導入されると、当該水は給水部４１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。
【００５４】
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Ｆは、給水部４１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。
【００５５】
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流路４２１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から絞り流路４２１へと供給される。
【００５６】
絞り流路４２１は、給水部４１の下流側に形成されている。絞り流路４２１は、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。
【００５７】
空気混入部４３は、絞り流路４２１の下流側（外周側）に設けられており、絞り流路４２１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となっている。
【００５８】
吐水部４４は、空気混入部４３の下流側（外周側）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。
【００５９】
シャワー装置Ｆ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。
【００６０】
尚、絞り流路４２１から水が噴射され始めたときにおける水の噴射方向は、絞り流路４２１の内部を流れる水の進行方向と同じであり、水平方向となっている。図３、及び後に参照する図４、図５においては、絞り流路４２１の内部を流れる水の進行方向を、点線ＬＮで示している。点線ＬＮは傾斜面４８２と交差している。つまり、絞り流路４２１から水平方向に噴射された水は、傾斜面４８２に衝突することとなる。以下の説明においては、傾斜面４８２のうち上記のように噴射された水が直接当たる部分（点線ＬＮが傾斜面４８２と交差する部分）のことを、「衝突部ＣＰ」と表記する。
【００６１】
続いて、図４，５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及び図５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であって、空気混入率が最も低下した状態を示す図である。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。
【００６２】
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、水平な水導入面４２ｅに沿って進行し、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、水平方向となっている。
【００６３】
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。
【００６４】
絞り流路４２１から噴射される主水流ＭＦは、傾斜面４８２に衝突することによって減速する。これに伴い、空気混入部４３のうち衝突部ＣＰの近傍の部分では、水圧が上昇すする。また、水は空気混入部４３から吐水部４４に向かって流れるのであるが、屈曲部ＢＰでは、水の進行方向が変化して減速することに伴い、やはり水圧が上昇する。
【００６５】
このように、絞り流路４２１から噴射された水（主水流ＭＦ）は、吐水部４４に到達するまでの間において２段階に減速されている。換言すれば、シャワー装置Ｆ内を流れる水が受ける抵抗は、衝突部ＣＰ及び屈曲部ＢＰのそれぞれにおいて段階的に増加している。このため、主水流ＭＦの一部はその流れ方向を変化させ、傾斜面４８１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を区画する壁面に沿って流れて、渦状の流れを発生する。以下の説明においては、傾斜面４８１に沿って渦室４７０に向かう水の流れのことを「副水流ＳＦ」と表記する。また、渦室４７０に流入した後の渦状の流れのことを「渦水流ＶＦ」と表記する。
【００６６】
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の進行方向は水平方向となっており、主水流ＭＦと渦室４７０とは比較的離れている。このため、図４に示したように、渦水流ＶＦは比較的大きく形成される。
【００６７】
渦水流ＶＦが比較的大きく形成されると、渦水流ＶＦの内部に存在する水には外側に向かう力（遠心力）が強く働く。その結果、図４の状態においては、渦水流ＶＦの内部には比較的大きな負圧が生じている。主水流ＭＦの下方（渦室４７０側）においてこのような負圧が生じる結果、主水流ＭＦは、渦水流ＶＦの内部に生じた負圧の影響によりその進行方向を変化させる。
【００６８】
絞り流路４２１から噴射された主水流ＭＦは、渦水流ＶＦ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、渦水流ＶＦは次第に小さくなる。このとき、渦水流ＶＦの最外周における水流の速度は変化せず、主水流ＭＦの流速と略同一である。しかし、渦水流ＶＦが小さくなるに従って、渦水流ＶＦの内部に存在する水に働く力（遠心力）が次第に小さくなり、渦水流ＶＦの内部に生じた負圧も次第に小さくなる。
【００６９】
その変化の途中においては、主水流ＭＦの進行方向を点線ＬＮに沿った方向（絞り流路４２１の内部を流れる水の進行方向）に戻そうとする上向きの力の大きさと、渦水流ＶＦの内部に生じた負圧が主水流ＭＦを引き寄せようとする下向きの力の大きさとが、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。
【００７０】
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（主水流ＭＦとの接触面積ともいえる）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。
【００７１】
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に形成された渦水流ＶＦの大きさは最小となっている。このため、主水流ＭＦの進行方向を点線ＬＮに沿った方向（絞り流路４２１の内部を流れる水の進行方向）に戻そうとする上向きの力の大きさの方が、渦水流ＶＦの内部に生じた負圧が主水流ＭＦを引き寄せようとする下向きの力の大きさよりも大きくなっている。
【００７２】
その結果、絞り流路４２１から噴射された主水流ＭＦは、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に近づくように変化するに従って、主水流ＭＦが渦室４７０から離れて行く。その結果、渦水流ＶＦは次第に大きくなる。
【００７３】
その変化の途中においては、主水流ＭＦの進行方向を点線ＬＮに沿った方向（絞り流路４２１の内部を流れる水の進行方向）に戻そうとする上向きの力の大きさと、渦水流ＶＦの内部に生じた負圧が主水流ＭＦを引き寄せようとする下向きの力の大きさとが、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て、再び図４に示した状態となる。図４においては、主水流ＭＦが空気導入口４３１ｂに最も近づいた状態となっている。
【００７４】
図４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５の状態における気液境界面の位置よりもより内周側（図４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４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。
【００７５】
図４に示した状態に戻った後は、渦水流ＶＦの内部に生じた大きな負圧によって、主水流は空気導入口４３１ｂから遠ざかるようにその進行方向を変化させる。その結果、再び図５に示した状態となる。
【００７６】
以上のように、本実施形態に係るシャワー装置Ｆにおいては、図４に示した状態と図５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、散水孔４４３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、散水孔４４３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。
【００７７】
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が形成される。
【００７８】
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Ｆの使用者の肌に対して断続的に着水することとなる。このような脈動吐水により、シャワー装置Ｆの使用者は脈動的な刺激を受ける。
【００７９】
ところで、使用者が受ける刺激感を上記のように向上させることに加えて、量感（多量の水を浴びているという感覚）も向上させるには、それぞれの散水孔４４３の径を大きくし、それらの開口面積の総和（総開口面積）を大きくすればよい。しかしながら、総開口面積を大きくすると、吐水部４４の内部やその近傍の水圧が低下するので、吐水部４４側から絞り流路４２１側へと戻る水流である副水流ＳＦが小さくなる。その結果、副水流ＳＦによって生じる渦水流ＶＦ、及びその内部に生じる負圧も小さくなるので、主水流ＭＦの方向が変化しにくくなってしまう。すなわち、上記のような脈動吐水が行われにくくなってしまう。
【００８０】
このように、量感の向上を目的として散水孔の総開口面積を小さくすると、副水流ＳＦが小さくなり、主水流ＭＦの進行方向の変化が生じにくくなってしまう傾向がある。また、副水流ＳＦの減少は、吐水部４４を大型化し散水孔４４３の数を増加させた場合にも生じうる。
【００８１】
量感を向上させた際において、副水流ＳＦの減少を抑制するための対策としては、噴射された主水流ＭＦが傾斜面４８２に衝突することによって受ける抵抗を増大させ、衝突部ＣＰにおける水圧上昇をより大きくすることが考えられる。しかしながら、空気を主水流ＭＦに効率よく混入させるためには、衝突部ＣＰの位置が、空気導入口４３１ｂの形成位置の近傍となるように構成する必要がある。従って、このような構成において衝突部ＣＰにおける水圧を高くなると、空気導入口４３１ｂから空気混入部４３に空気が流入しにくくなり、使用者の感じる刺激感が小さくなってしまう。
【００８２】
本実施形態に係るシャワー装置Ｆでは、内部の流路のうち衝突部ＣＰよりも下流側（外周側）に屈曲部ＢＰが形成されており、屈曲部ＢＰを通過する水が受ける抵抗が大きくなっている。このため、シャワー装置Ｆの内部における水圧は、衝突部ＣＰ、及びその下流側である屈曲部ＢＰの両方において少しずつ高められている。
【００８３】
このため、散水孔４４３の総開口面積を大きくしたとしても、屈曲部ＢＰの形状（例えば流路断面積や屈曲度合い）の調整により、吐水部４４やその近傍における水圧の低下を比較的容易に抑制することができる。その結果、副水流ＳＦが小さくなり過ぎてしまうことが防止されるので、量感の向上と引き換えに脈動が生じにくくなってしまうようなことは無い。
【００８４】
尚、屈曲部ＢＰの形成による水圧の上昇は、空気導入口４３１ｂの近傍である衝突部ＣＰよりも下流側（外周側）において生じる。このため、水圧の上昇に伴って空気導入口４３１ｂから空気が流入しにくくなってしまうようなことはない。
【００８５】
以上のように、本実施形態に係るシャワー装置Ｆでは、量感の向上を目的として散水孔４４３の総開口面積を大きくした場合であっても、脈動に必要な副水流ＳＦの大きさを、屈曲部ＢＰの形成によって容易に調整することができる。その結果、使用者に感じさせる量感と刺激感とを、比較的容易に両立させることが可能となっている。
【００８６】
シャワー装置Ｆでは、空気混入部４３を上下で区画する壁面（傾斜面４８１、４８２）が、いずれも水平面に対して傾斜する面となっている。渦室４７０が形成されている側の傾斜面４８１が水平面に対してなす角度θ１は、空気導入口４３１ｂが形成されている側の傾斜面４８２が水平面に対してなす角度θ２よりも小さい。
【００８７】
傾斜面４８２の傾斜角度である角度θ２は、主水流ＭＦを衝突により減速させるために、ある程度大きくしておく必要がある。一方、傾斜面４８１の傾斜角度である角度θ１は、傾斜面４８１に沿って渦室４７０に戻ってくる副水流ＳＦの流れを妨げることの無いように、小さい方が望ましい。
【００８８】
そこで、本実施形態では、角度θ１が角度θ２よりも小さくなるように、空気混入部４３を区画する壁面（傾斜面４８１、４８２）が形成されている。これにより、主水流ＭＦの衝突（減速）による副水流ＳＦの生成と、渦室４７０に到達した副水流ＳＦ（渦水流ＶＦ）による負圧の生成とがバランスよく実現されている。
【００８９】
また、シャワー装置Ｆでは、吐水部４４の全体が屈曲部ＢＰよりも下流側（外周側）に設けられている。つまり、全ての散水孔４４３が屈曲部ＢＰよりも下流側に形成されており、屈曲部ＢＰと絞り流路４２１との間となる位置には散水孔４４３が一つも形成されていない。このため、衝突部ＣＰ又は屈曲部ＢＰから渦室４７０へと向かう副水流ＳＦの一部が散水孔４４３から流出してしまうことがなく、渦室に４７０おける負圧の生成、及びこれに基づく主水流ＭＦの進行方向の変化が抑制されてしまうことが無い。
【００９０】
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】
【００９１】
Ｆ：シャワー装置
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
４２ｄ：絞り口
４２ｅ：水導入面
４３：空気混入部
４４：吐水部
４４ａ：側壁
４４ｂ：天壁
４４ｃ：底壁
４２１：絞り流路
４３１：貫通孔
４３１ａ：空気流路
４３１ｂ：空気導入口
４４３：散水孔
４７０：渦室
４８１，４８２：傾斜面
ＢＰ：屈曲部
ＣＰ：衝突部
ＭＦ：主水流
ＳＦ：副水流
ＶＦ：渦水流
【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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