(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一の端部は給水設備に、他の端部はシャワーヘッド又はシャワーホースに接続可能な配水管（３）と、この配水管（３）に介設されて前記配水管（３）内部の水圧を上昇させるポンプ（１７）と、このポンプ（１７）の下流側の前記配水管（３）に介設されるアスピレータ（１１）と、前記ポンプ（１７）と前記アスピレータ（１１）の間に配設される前記配水管（３）から分岐されて前記アスピレータ（１１）の吸引口（３８）に接続されるバイパス配管（４）と、このバイパス配管（４）に接続されその内部に皮膚表面の角質層を摩擦で剥離して洗浄する略均一な粒子（３５）を供給する粒子供給部（１０ａ）とを有し、
前記アスピレータ（１１）は、Ｔ字形を成し、前記配水管（３）から水又は温水が流れ込む供給口（３６）と、この供給口（３６）の下流側に設けられる前記吸引口（３８）と、この吸引口（３８）の下流側に設けられる排出口（３７）とを備え、
前記供給口（３６）は、その軸に沿って断面積が減少する先細ノズル（３９）を具備し、
前記排出口（３７）は、その軸に沿って断面積が減少して喉部が形成され、この喉部から前記排出口（３７）に向って断面積が増大する末広ノズル（４０）を具備し、
前記先細ノズル（３９）の出口径（ｄ1）は、前記末広ノズル（４０）の喉部径（ｄ2）よりも小径であり、
前記喉部は、前記喉部径（ｄ2）と同径部分を前記喉部径（ｄ2）の１０倍以上備え、
前記粒子供給部（１０ａ）は、前記粒子（３５）を貯留するホッパー（２０）と、このホッパー（２０）の下方に設置され前記バイパス配管（４）に接続される粒子供給配管（２２）とを備えることを特徴とするシャワー装置（１ａ）。
【請求項２】
一の端部は給水設備に、他の端部はシャワーヘッド又はシャワーホースに接続可能な配水管（３）と、この配水管（３）に介設されて前記配水管（３）内部の水圧を上昇させるポンプ（１７）と、このポンプ（１７）の下流側の前記配水管（３）に介設されるアスピレータ（１１）と、前記ポンプ（１７）と前記アスピレータ（１１）の間に配設される前記配水管（３）から分岐されて前記アスピレータ（１１）の吸引口（３８）に接続されるバイパス配管（４）と、このバイパス配管（４）に接続されその内部に皮膚表面の角質層を摩擦で剥離して洗浄する略均一な粒子（３５）を供給する粒子供給部（１０ａ）とを有し、
前記アスピレータ（１１）は、Ｔ字形を成し、前記配水管（３）から水又は温水が流れ込む供給口（３６）と、この供給口（３６）の下流側に設けられる前記吸引口（３８）と、この吸引口（３８）の下流側に設けられる排出口（３７）とを備え、
前記バイパス配管（４）は、前記アスピレータ（１１）の吸引口（３８）近傍に前記粒子供給部（１０ａ）から供給される前記粒子（３５）を受容する粒子受容部（４６）を介して接続され、
前記粒子供給部（１０ａ）は、前記粒子（３５）を貯留するホッパー（２０）と、このホッパー（２０）の下方に設置され前記バイパス配管（４）に接続される粒子供給配管（２２）とを備え、
前記粒子供給配管（２２）は、前記バイパス配管（４）の前記粒子受容部（４６）との接続部よりも上方に配置されることを特徴とするシャワー装置。
【請求項３】
前記粒子供給配管（２２）と前記粒子受容部（４６）は、前記粒子受容部（４６）の上端に形成される開口部（４９）を介して非接触に接続され、
前記開口部（４９）は、前記粒子供給配管（２２）よりも大きい径を有し、
前記開口部（４９）と前記粒子供給配管（２２）の間には隙間（Ｇ）が形成され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】
前記バイパス配管（４）において、前記粒子供給配管（２２）との接続部（４８）の上流側にはオリフィス（３３）が設置されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項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、粒子と水又は温水を混合して給水するシャワー装置に関し、特に、コンパクトで洗浄作用のある均一な粒子混合水を給水するシャワー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、高齢者や身障者の入浴作業は数名の介護者を必要とする重労働である。また、入浴に当たっては、病院や介護施設等では特別に設計された入浴設備を使用したり、一般家庭では、介護サービス等により入浴設備を積載した車両を利用したりしている。しかしながら、これらの入浴設備を利用しても、身体を洗浄したり頭髪を洗髪したりする作業はやはり重労働であるので、介護者の負担を軽減することは困難であり、また、これらの設備は比較的大掛かりであり、広い設置スペースや高額の設置費用を必要とするので、特に、一般家庭においては設置が難しく、家庭内で生活している高齢者や身障者等は手軽に入浴を行うことが困難であった。このような状況では、一般家庭においては、できるだけ少ない介護者の下で高齢者や身障者の入浴が可能になることが望ましく、身体の洗浄作業を容易にする入浴設備が切望されている。
【０００３】
身体の洗浄作業を容易にする装置として、例えば、特許文献１には、「洗剤混合シャワー」という名称で、シャワー装置において、シャワーホースと水道の接続部分に装着可能な洗剤タンク付の中間コネクターを備える洗剤混合シャワーに関する発明が開示されている。
この特許文献１に開示された発明では、ジョイント管を設置して洗剤タンクから延設される洗剤ホースと給湯混合栓とシャワーホースを接続し、さらに、洗剤ホースとジョイント管の接続部分には、スクリュー羽根と回転羽根が内設され、回転羽根によって回転するスクリュー羽根は、水流が逆流するのを防止するとともに、洗剤の送り出しを可能とし、洗剤を給湯混合栓からの水又は温水に混合している。したがって、このような洗剤が混合した水又は温水のシャワーを使用すると、身体等の洗浄が容易に行うことができる。また、洗剤タンクに設置されるバルブの切り替え操作によって通常の水又は温水のシャワーと洗剤が混合した水又は温水のシャワーを容易に選択することもできる。
【０００４】
また、特許文献２には、「シャワー装置」という名称で、シャワーヘッドの散水板の下流に設置され水や温水の流体に混入する粒体の供給源を備えるシャワー装置に関する発明が開示されている。
この特許文献２に開示された発明では、粒体の供給源は、シャワーヘッドに内設されたり、供給配管の途中に設置されたりして、水や温水の流体の流れの吸引力によって粒体がノズルから放出して水又は温水に混合されてシャワーヘッドから吐出されるようになっている。また、粒体を回収する捕集ネットを備え、回収される粒体を、供給配管に設置され、水車の回転が伝達されるベーンポンプを備える粒体混入手段によって繰り返し供給配管内の水又は温水に混合することも可能になっている。このような構成で粒体が混合された水又は温水をシャワーヘッドから吐出させることによって、利用者は、所望に身体位置において洗浄を兼ねたマッサージ作用を効果的に受けることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１０７０６１号公報
【特許文献２】特開平１０−５７２６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された従来の技術では、洗剤タンクとジョイント管に介設される洗剤ホース内に残存する洗剤によって目詰まりを起こしやすいという課題があった。また、洗剤を単に水又は温水に混合しただけでは洗浄効果が小さく、身体の汚れを完全には落としきれないという課題もあった。
【０００７】
また、特許文献２に記載された従来の技術では、水流による吸引力を利用して水又は温水に粒体を直接混合させているが、得られる混合水では、粒体が不均一になり易く、マッサージ効果が低下するという課題があった。また、粒体に洗剤を使用するという発想は開示されておらず、洗浄効果を得られるものではなかった。
【０００８】
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、設置が容易で洗浄効果が高い均一な粒子混合水を給水するシャワー装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明であるシャワー装置は、一の端部は給水設備に、他の端部はシャワーヘッド又はシャワーホースに接続可能な配水管（３）と、この配水管（３）に介設されて配水管（３）内部の水圧を上昇させるポンプ（１７）と、このポンプ（１７）の下流側の配水管（３）に介設されるアスピレータ（１１）と、ポンプ（１７）とアスピレータ（１１）の間に配設される配水管（３）から分岐されてアスピレータ（１１）の吸引口（３８）に接続されるバイパス配管（４）と、このバイパス配管（４）に接続されその内部に皮膚表面の角質層を摩擦で剥離して洗浄する略均一な粒子（３５）を供給する粒子供給部（１０ａ）とを有し、アスピレータ（１１）は、Ｔ字形を成し、配水管（３）から水又は温水が流れ込む供給口（３６）と、この供給口（３６）の下流側に設けられる吸引口（３８）と、この吸引口（３８）の下流側に設けられる排出口（３７）とを備え、供給口（３６）は、その軸に沿って断面積が減少する先細ノズル（３９）を具備し、排出口（３７）は、その軸に沿って断面積が減少して喉部が形成され、この喉部から排出口（３７）に向って断面積が増大する末広ノズル（４０）を具備し、先細ノズル（３９）の出口径（ｄ1）は、末広ノズル（４０）の喉部径（ｄ2）よりも小径であり、喉部は、喉部径（ｄ2）と同径部分を喉部径（ｄ2）の１０倍以上備え、粒子供給部（１０ａ）は、粒子（３５）を貯留するホッパー（２０）と、このホッパー（２０）の下方に設置されバイパス配管（４）に接続される粒子供給配管（２２）とを備えることを特徴とするものである。
上記構成のシャワー装置では、給水設備から給水される水又は温水は配水管の内部を流れて加圧部に到達すると、その水圧が上昇するという作用を有する。そして、加圧部の下流側では、配水管内の水又は温水は水圧が上昇した状態で、アスピレータの供給口から流入し、その排出口から排出されるが、アスピレータには、その吸引口に配水管から分岐されて粒子供給部を備えるバイパス配管が接続されているので、このバイパス配管から粒子が混入された水又は温水が吸引口から流入し、アスピレータの内部で配水管から流入する水又は温水と混合されて、粒子が混合された水又は温水（以下、粒子混合水という。）がアスピレータの排出口から排出され、配水管を経てシャワーヘッド又はシャワーホースへ給水されるという作用を有する。
また、アスピレータに内設される先細ノズルは配水管から供給口を経て流入する水又は温水の水圧の動圧を上昇させるとういう作用を有し、一方、末広ノズルは先細ノズルによって上昇した動圧を低下させるという作用を有する。また、吸引口は先細ノズルの出口よりも供給口側に設けられることによって、吸引力が増大するという作用を有する。
【００１０】
さらに、請求項２に記載の発明であるシャワー装置は、一の端部は給水設備に、他の端部はシャワーヘッド又はシャワーホースに接続可能な配水管（３）と、この配水管（３）に介設されて配水管（３）内部の水圧を上昇させるポンプ（１７）と、このポンプ（１７）の下流側の配水管（３）に介設されるアスピレータ（１１）と、ポンプ（１７）とアスピレータ（１１）の間に配設される配水管（３）から分岐されてアスピレータ（１１）の吸引口（３８）に接続されるバイパス配管（４）と、このバイパス配管（４）に接続されその内部に皮膚表面の角質層を摩擦で剥離して洗浄する略均一な粒子（３５）を供給する粒子供給部（１０ａ）とを有し、アスピレータ（１１）は、Ｔ字形を成し、配水管（３）から水又は温水が流れ込む供給口（３６）と、この供給口（３６）の下流側に設けられる吸引口（３８）と、この吸引口（３８）の下流側に設けられる排出口（３７）とを備え、バイパス配管（４）は、アスピレータ（１１）の吸引口（３８）近傍に粒子供給部（１０ａ）から供給される粒子（３５）を受容する粒子受容部（４６）を介して接続され、粒子供給部（１０ａ）は、粒子（３５）を貯留するホッパー（２０）と、このホッパー（２０）の下方に設置されバイパス配管（４）に接続される粒子供給配管（２２）とを備え、粒子供給配管（２２）は、バイパス配管（４）の粒子受容部（４６）との接続部よりも上方に配置されることを特徴とするものである。
上記構成のシャワー装置では、給水設備から給水される水又は温水は配水管の内部を流れて加圧部に到達すると、その水圧が上昇するという作用を有する。そして、加圧部の下流側では、配水管内の水又は温水は水圧が上昇した状態で、アスピレータの供給口から流入し、その排出口から排出されるが、アスピレータには、その吸引口に配水管から分岐されて粒子供給部を備えるバイパス配管が接続されているので、このバイパス配管から粒子が混入された水又は温水が吸引口から流入し、アスピレータの内部で配水管から流入する水又は温水と混合されて、粒子が混合された水又は温水（以下、粒子混合水という。）がアスピレータの排出口から排出され、配水管を経てシャワーヘッド又はシャワーホースへ給水されるという作用を有する。
また、アスピレータに内設される先細ノズルは配水管から供給口を経て流入する水又は温水の水圧の動圧を上昇させるとういう作用を有し、一方、末広ノズルは先細ノズルによって上昇した動圧を低下させるという作用を有する。また、吸引口は先細ノズルの出口よりも供給口側に設けられることによって、吸引力が増大するという作用を有する。
さらに、粒子受容部はホッパーから供給される粒子を受容するという作用を有する。また、粒子供給配管は、バイパス配管の粒子受容部との接続部よりも上方に配置されるため、粒子供給配管から供給される粒子を粒子受容部内へと自由落下させて粒子を分散させるという作用を有する。
【００１１】
請求項３に記載の発明であるシャワー装置は、請求項２に記載のシャワー装置であって、粒子供給配管（２２）と粒子受容部（４６）は、粒子受容部（４６）の上端に形成される開口部（４９）を介して非接触に接続され、開口部（４９）は、粒子供給配管（２２）よりも大きい径を有し、開口部（４９）と粒子供給配管（２２）の間には隙間（Ｇ）が形成されることを特徴とするものである。
上記構成のシャワー装置では、請求項２に記載の発明の作用に加えて、粒子供給配管と粒子受容部の間に設けられる隙間は、粒子受容部内の空気を換気するという作用を有する。
【００１２】
請求項４に記載のシャワー装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のシャワー装置であって、バイパス配管（４）において、粒子供給配管（２２）との接続部（４８）の上流側にはオリフィス（３３）が設置されることを特徴とするものである。
上記構成のシャワー装置では、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発明の作用に加えて、バイパス配管内を流れる水又は温水は、オリフィスによって噴射されるという作用を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１記載のシャワー装置では、既存の給湯設備やシャワーヘッド又はシャワーホースに接続するだけで、利用者は粒子混合水を簡単に使用することができる。また、配水管に介設されるアスピレータの吸引力を利用して、バイパス配管において予め粒子を混入した水又は温水を吸引し、配水管内の水又は温水と混合するので、均一な粒子混合水を得ることができる。
また、アスピレータの先細ノズルによって配水管からの水又は温水の動圧が上昇してその流速が高速となり減圧状態になるので、吸引口からの吸引力が増大し、バイパス配管からの粒子が混入した水又は温水が流入しやすく、さらに、末広ノズルにおいて粒子が混入した水又は温水を導水して配水管からの水又は温水と混合するので、粒子混合水を確実に調整することが可能である。
【００１４】
さらに、本発明の請求項２に記載のシャワー装置では、既存の給湯設備やシャワーヘッド又はシャワーホースに接続するだけで、利用者は粒子混合水を簡単に使用することができる。また、配水管に介設されるアスピレータの吸引力を利用して、バイパス配管において予め粒子を混入した水又は温水を吸引し、配水管内の水又は温水と混合するので、均一な粒子混合水を得ることができる。
また、アスピレータの先細ノズルによって配水管からの水又は温水の動圧が上昇してその流速が高速となり減圧状態になるので、吸引口からの吸引力が増大し、バイパス配管からの粒子が混入した水又は温水が流入しやすく、さらに、末広ノズルにおいて粒子が混入した水又は温水を導水して配水管からの水又は温水と混合するので、粒子混合水を確実に調整することが可能である。
さらに、粒子受容部において粒子が分散するので、粒子と水又は温水との混合が容易になる上、水又は温水内にいても粒子が拡散しやすくなり、均質な粒子混合水を供給することができる。
【００１５】
本発明の請求項３に記載のシャワー装置では、請求項２に記載の発明の効果に加え、粒子受容部内の湿気の一部がこの隙間を通じて外部へと逃げるので、湿気で粒子供給配管内の粒子が固まってしまい、粒子供給配管が目詰まりするのを防止することができる。
【００１６】
本発明の請求項４に記載のシャワー装置では、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発明の効果に加え、粒子供給配管とバイパス配管の接続部の上流側に設置されるオリフィスによって、バイパス配管からの水又は温水が粒子供給配管の内部に侵入しないので、粒子供給配管内では粒子の浸水による目詰まりがなく、メンテナンスが容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［１］以下に、本発明の第１の実施の形態に係るシャワー装置を図１乃至図７に基づき説明する。（特に請求項１，請求項４に対応）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るシャワー装置の概念図である。
図１において、本実施の形態に係るシャワー装置１ａは、主に、筐体２を貫通する配水管３と、筐体２に内設され、配水管３に介設されるポンプ１７，１８及びアスピレータ１１と、同じく、筐体２に内設され、配水管３のポンプ１７とポンプ１８の中間位置から分岐してアスピレータ１１に接続され、粒子タンク１０を備える粒子供給部１０ａを接続するバイパス配管４で構成されている。
そして、配水管供給口５は、図示していないが給湯設備に接続可能であり、一方、配水管排出口６はシャワーヘッド７又はシャワーホース（図示せず）に接続可能になっている。
また、筐体２の外面には制御盤１２が設置されており、ポンプ１７，１８や配水管３に設置される電動ボール弁８や、図示していないが、粒子供給部１０ａに設置されるモータや各種弁の駆動や開閉を制御している。さらに、この制御盤１２には、温水スイッチボタン１４、洗身スイッチボタン１５及び停止スイッチボタン１６が設置される手元スイッチ１３が接続されている。
【００１８】
利用者が洗身スイッチボタン１５を押すと、電動ボール弁８が開いて、給湯設備からの水又は温水が配水管３を流れてポンプ１７，１８で水圧がかけられる。なお、ポンプ１７，１８は、通常２気圧である水道の水圧の不足を補うために設置されている。
そして、水又は温水はポンプ１７を出ると、配水管３とバイパス配管４の二経路に別れ、バイパス配管４では、粒子タンク１０からバイパス配管４内に粒子が供給されて、粒子が混入された水又は温水がアスピレータ１１の吸引口３８からアスピレータ１１内部に流れるようになる。
一方、配水管３では、配水管３を流れる水又は温水がアスピレータ１１の供給口３６から入って排出口３７から出ていくが、アスピレータ１１内では、配水管３の水又は温水の流れによって減圧状態となり、吸引口３８に接続されるバイパス配管４からの粒子が混入した水又は温水が吸引され、配水管３からの水又は温水と混合されて、アスピレータ１１の排出口３７からは、粒子が混合した水又は温水（以下、粒子混合水という。）が排出され、この粒子混合水は配水管３を経て、シャワーヘッド７から給水されるようになっている。また、停止スイッチボタン１６を押すと、粒子混合水の供給は停止する。
なお、粒子タンク１０に貯留される粒子は、直径が１．５ｍｍ〜４．０ｍｍで、皮膚を傷めない程度の硬度を有し、使用後は容易に水に溶解して無害である、例えば、糠や米粉、あるいは、コラーゲンが変成した水溶性のタンパク質であるゼラチンや、テングサなどの紅藻類から抽出した粘液質である寒天などで構成されるとよい。また、粒子に洗剤成分を含有させるとよい。
【００１９】
したがって、利用者は、シャワーヘッドから供給される粒子混合水を使用すると、粒子が皮膚表面を摩擦するので、マッサージ作用による血行促進効果が得られる。
また、洗剤成分を含有した粒子を用いると、粒子による皮膚表面の摩擦に加えて、洗剤成分の洗浄効果によって、皮膚に存在する皮脂や垢が溶解して洗浄されるので、身体の洗浄を手作業で行わなくても簡単に身体を洗浄することができる。そして、洗剤成分に自然由来の有機石鹸等を用いると皮膚に優しく、さらに、保湿剤、芳香剤、除菌剤及び抗菌剤等の有効成分を含むものを用いると、洗浄後に保湿と芳香殺菌効果が期待できる。
【００２０】
一方、通常の水又は温水を使用する場合は、手元スイッチ１３の温水スイッチボタン１４を押すと、洗身スイッチボタン１５の場合と同様に、電動ボール弁８が開いて、給湯設備からの水又は温水が配水管３を流れ、ポンプ１７，１８で水圧が加えられてアスピレータ１１を通過し、通常の水又は温水がシャワーヘッド７から吐出する。また、停止スイッチボタン１６を押すと、水又は温水の供給は停止するようになっている。
【００２１】
ここで、電動ボール弁、ポンプ及び粒子供給部の制御方法について図２を参照しながら説明する。
図２は、電動ボール弁、ポンプ及び粒子供給部の電源のオンオフを示した表である。
【００２２】
まず、制御盤に設置される電源スイッチを入れる。この際、電動ボール弁、ポンプ及び粒子供給部に設置されるモータの電源はいずれもオフ状態であるが、この電源スイッチを入れることによって、手元スイッチ１３の各ボタンを押すとオンとなるのである。また、制御盤の電源スイッチを切った状態においても、電動ボール弁８、ポンプ１７，１８及び粒子供給部１０ａに設置されるモータの電源はいずれもオフ状態となる。表中、電源ＳＷとは電源スイッチを意味しており、収納ＢＯＸ内と記載されているのは、制御盤の設置場所を示す一例であり、特に限定するものではない。
そして、手元スイッチ１３の温水スイッチボタン１４を押すと、電動ボール弁８及びポンプ１７，１８の電源はオンとなり、粒子供給部１０ａに設置されるモータはオフのままであり、シャワーヘッド７からは通常の水又は温水が給水される。これは、備考に記載されるとおり、通常のシャワーとしての機能を発揮している状態である。なお、ポンプ１７，１８は、電動ボール弁８のオンから２秒後にオン状態となる。これは、電動ボール弁８が全閉から全開まで４秒かかるためである。従って、弁の種類や仕様によって開時間が異なる場合にはその開時間によって調整するとよい。
また、停止スイッチボタン１６を押すと、電動ボール弁８及びポンプ１７，１８がオフとなり、シャワーヘッドからの給水が停止する。
次に、手元スイッチ１３の洗身スイッチボタン１５を押すと、電動ボール弁８、ポンプ１７，１８及び粒子供給部１０ａに設置されるモータのいずれの電源もオンとなり、シャワーヘッド７からは粒子混合水が給水される。このとき、温水スイッチボタンと同様に、ポンプは電動ボール弁のオンから２秒後にオン状態となる。また、粒子供給部はポンプのオン状態からさらに２秒後にオン状態となる。これは、粒子供給部１０ａから送出される粒子を混合するために、バイパス配管４からアスピレータ１１の吸引口３８へ十分な水又は温水が供給されることが必要であるためである。
また、停止スイッチボタン１６を押すと、電動ボール弁８、ポンプ１７，１８及び粒子供給部１０ａに設置されるモータの電源はオフとなるが、粒子供給部１０ａに設置されるモータの電源は電動ボール弁８及びポンプ１７，１８よりも５秒程度早くオフとなるようにすると、粒子の供給が停止した状態で水又は温水が流れるので、バイパス配管４や配水管３内に粒子が残存することがなく、目詰まり等の故障を防止することができる。また、体の表面に付着した粒子を洗い流すこともできる。本実施の形態においてはオフのタイミングとして５秒としたが、この時間に限定するものではなく適宜装置の目的に沿って時間を設定してもよい。また、粒子供給部１０ａのモータ電源は一定の時間を経過した場合には自動でオフされるように設定してもよい。その際にも、電動ボール弁８やポンプ１７，１８よりも５秒程度早くオフとなるようにしておくとよい。
なお、手元スイッチの各ボタンは浴室で用いられることが多いと考えられるため防水加工が施されていることが望ましい。
また、本図１においては、バイパス配管４をポンプ１７とポンプ１８の中間位置から分岐させているが、その分岐位置は適宜変更してもよいし、そもそも、ポンプは２台設ける必要もなく、吐出圧との関係で１台であってもよい。
【００２３】
次に、シャワー装置の内部構造の詳細について図３を参照しながら説明する。
図３は、本発明の第１の実施の形態に係るシャワー装置の内部構造を示す概念図である。なお、図３において、図１に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図３において、シャワー装置１ａは、前述の通り、配水管３と、筐体２に内設されたポンプ１７，１８、バイパス配管４、粒子供給部１０ａ及びアスピレータ１１を有している。
さらに、詳細には、まず、配水管３の配水管供給口５の近傍には、減圧弁２４が設置されており、給湯設備から給水される水又は温水の吐出圧が直圧ボイラの設置によって通常の水道の吐出圧よりも高い場合に減圧する仕組みになっている。減圧する必要のない場合には開度を最大に設定しておき、減圧する必要がある場合には開度を調節して減圧するが、一旦、開度を調節した後はそのままにしておくとよい。なお、常に通常の水道水の吐出圧程度で使用するのであれば設置を省略することも可能である。
【００２４】
そして、ポンプは、第１のポンプ１７と第２のポンプ１８の二台が設置されており、これらのポンプの設置面には振動を防止するゴム板３１が各々敷設されている。また、第１のポンプ１７には、自動エアー抜き弁２５が設置されており、配水管３内部に存在する空気を抜いてポンプのインペラに衝撃がかからないようになっている。なお、このエアー抜き作業は、シャワー装置１ａを設置して最初の駆動前に行われる。また、このエアー抜き作業では、配水管内の空気を抜く前後に水も一緒に抜かれるので、抜かれた水は第２のドレン配管３２を経由して第１のドレン配管２８に導かれるようになっている。
さらに、配水管３の配水管排出口６の近傍には、逆止弁２６が設置されており、配水管排出口６に接続されるシャワーヘッド又はシャワーホースからの水の逆流を防止している。
【００２５】
一方、バイパス配管４では、配水管３から分岐された後に、粒子を押し出すための水の吐出量を調整するための玉型弁２７が設置され、また、アスピレータ１１との接続部分の上流位置において第１のドレン配管２８が分岐されて設置されており、バイパス配管４内に溜まる水又は温水を排水できるようになっている。なお、第１のドレン配管２８にドレン受け容器（図示せず）を設けておき、このドレン受け容器に一定水量が溜まると外部へ排水されるようにしてもよい。
【００２６】
そして、粒子供給部１０ａは、バイパス配管４に連結される粒子供給配管２２と、この粒子供給配管２２の上方に設置され粒子を貯留するホッパー２０と、粒子供給配管２２に内設されるスクリュー２１と、このスクリュー２１を駆動するモータ２３を具備している。粒子はホッパー２０の投入口１９から投入されると、順次、粒子供給配管２２内に送給され、モータ２３によって駆動するスクリュー２１によってバイパス配管４に押出されて、バイパス配管４を流れる水又は温水に混入される。
そして、粒子が混入された水又は温水は、アスピレータ１１の吸引口３８からアスピレータ１１内に吸引されて、配水管３からの水又は温水と混合されて粒子混合水となり、配水管排出口６からシャワーヘッド又はシャワーホースへ給水される。
また、図３に示さないが、本実施の形態に係る粒子供給部１０ａはホッパー２０の内部にスクリュー２１に連動する撹拌体４２を備えており、ホッパー２０内部の粒子３５を常時又は断続的に撹拌して粒子３５の固着を防止している。このように粒子３５を撹拌することで、スクリュー２１に間断なく粒子３５を供給することができる。この撹拌体４２の詳細については後述する。
【００２７】
ここで、粒子供給部における粒子の供給方法について図３に符号Ａで示される部分の内部構造を模式的に表す図４を参照しながら説明する。
図４は、本発明の第１の実施の形態に係るシャワー装置のバイパス配管と粒子供給配管の接続部分の内部構造を示す概念図である。
図４において、バイパス配管４には、このバイパス配管４と粒子供給配管２２の接続部分の上流側にオリフィス３３が設置されており、粒子供給配管２２からスクリュー２１によって押出される粒子３５は、オリフィス３３から吐出する水又は温水３４に混入されるようになっている。このオリフィス３３の下面は下流側に尖端のテーパーが形成されており、その下端部は粒子供給配管２２出口位置よりも下方に設けられている。
このオリフィス３３によってバイパス配管４の径が絞られ、オリフィス３３から吐出する水又は温水３４は、勢いよく噴射されるとともに、形成されるテーパーの下端部が粒子供給配管２２の出口位置よりも下方に設けられているため、吐出される水又は温水３４がスクリュー２１に接触しないので、スクリュー２１や粒子供給配管２２内への浸水がなく、スクリュー２１や粒子供給配管２２内に水に溶解した粒子３５の付着による目詰まりを防止するので、メンテナンスが容易となる。
さらに、オリフィス３３にテーパーが形成されることによって、粒子供給配管２２とバイパス配管４の合流部分に粒子３５が押し出される空間を形成することも可能である。なお、図４においては、オリフィス３３から噴射される水又は温水３４は細い流路を形成しているが、この細い流路は模式的に示されるものであり、途中でバイパス配管４の管路内面を伝わる場合もある。
アスピレータ１１の吸引口３８の上流に形成されるバイパス配管４と第１のドレン配管２８の合流部３０では、水又は温水３４が混合され、さらに、粒子供給配管２２あるいは第１のドレン配管２８などから供給される外気が混合して、三相流を形成しており、これが吸引口３８を介してアスピレータ１１内に流入して最終的にシャワーヘッドへ供給される。
三相流を形成させることで、マッサージ効果を高め、身体の汚れをより効果的に落とすと同時に血行を促すことができるのである。
バイパス配管４と第１のドレン配管２８の合流部３０において、バイパス配管４の端部４ａは、第１のドレン配管２８の接続位置よりも上流側に位置しており、これによって、アスピレータ１１からの万一の逆流に対しても、バイパス配管４側ではなく、第１のドレン配管２８側へ逆流水を導くことができる。
【００２８】
次に、アスピレータの内部構造について図５を参照しながら説明する。
図５は、本発明の第１の実施の形態に係るシャワー装置のアスピレータの内部構造を示す概念図である。
図５において、アスピレータ１１は供給口３６、排出口３７及び吸引口３８を有するＴ字型で、供給口３６及び排出口３７には配水管が接続され、吸引口３８にはバイパス配管が接続される。そして、アスピレータ１１の内部には、供給口３６側に先細ノズル３９が、排出口３７側には末広ノズル４０が設置されている。なお、本願において、先細ノズル３９とは、軸に沿って断面積が減少する形状を有するものであり、他方、末広ノズル４０とは、軸に沿って断面積が初め減少し次に増大する形状を有するものを意味する。
アスピレータ１１では、供給口３６から流れ込む配水管からの水又は温水の流れによって減圧状態となり、吸引口３８には吸引力が作用するが、先細ノズル３９を設置することによって、配水管からの水又は温水の動圧が高くなり、その流速は高速となりアスピレータ１１の内部がさらに減圧されるので、吸引口３８の吸引力が増大し、その結果、吸引口３８に接続されるバイパス配管からの粒子が混入した水又は温水をアスピレータ１１の内部に強く吸引することができる。
一方、末広ノズル４０では、先端の開口した部分において、吸引口３８から吸引されるバイパス配管からの粒子が混入した水又は温水の流路を形成し、そして、後方の末広の部分において、先細ノズル３９によって高くなった動圧を低下させて通常の流速に戻して排出口３７へ導水する。
また、吸引口３８は、強い吸引力を作用させるためには、より圧力が低い位置に設置するとよい。具体的には、点線と符号Ｂで示される先細ノズル３９の出口の位置よりも、図５に示されるように供給口３６側の位置に設置することが好ましい。
さらに、先細ノズル３９の出口径d1は、末広ノズル４０の喉部径d2よりも小径であることが、吸引口３８からの三相流を吸い込む際の流動安定性の面から好ましい。また、末広ノズル４０の喉部の長さは喉部径d1の１０倍以上であることも流動安定性の面から好ましい。
【００２９】
さらに、シャワーヘッドの一例を図６を参照しながら説明する。
図６（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係るシャワー装置のシャワーヘッドの内部構造を示す概念図であり、（ｂ）は同じくシャワーヘッドの吐出口を示す概念図である。
まず、図６（ａ）において、本実施の形態に係るシャワー装置のシャワーヘッド７では、図中矢印で示すように内部で水流が回転して慣性力を持ち、吐出口４１から吐出される構造になっている。また、シャワーヘッド７入口近傍には流路形成ベーン７ａが設けられており、図中矢印で示されるような水流を形成し易くしている。このような水流によって、最終的に吐出口４１から放出される三相流を形成した水又は温水が付勢されるのである。従って、吐出口４１の位置も流路形成ベーン７ａから水流が周回して戻る位置近傍、すなわち、流路形成ベーン７ａの近傍で中央寄りに設けられている。
なお、図中は時計回りの水流の方向を示しているが、水流の方向は特に限定されるものではなく、また、シャワーヘッド７の形状についても球形や流線形に近いものであってもよく、特に限定されるものでない。
次に、図６（ｂ）において、吐出口４１は、通常のシャワーヘッドの吐出口よりも大きく開口しており、これは粒子混合水が目詰まりすることなく、容易に吐出できるようにするためである。なお、図中では、吐出口４１は１個であるが、設置数は特に限定されるものでなく、複数個設置することも可能である。また、その形状も円形状以外にも、矩形や楕円形等、粒子が吐出できる大きさであれば、特に限定されるものではない。
【００３０】
最後に、粒子供給部の一例を図７を参照しながら説明する。
図７は、本発明の第１の実施の形態に係るシャワー装置の粒子供給部の一例を示す概念図である。なお、図１乃至図６に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
先に述べたように、本実施の形態に係る粒子供給部１０ａは主に、粒子３５を収容するホッパー２０と、このホッパー２０からバイパス管４に粒子３５を導出する粒子供給配管２２により構成され、スクリュー２１は粒子供給配管２２内に粒子３５を送給している。
図６に示すように、本実施の形態に係る粒子供給部１０ａは、ホッパー２０内に撹拌体４２による粒子撹拌機構を備えている。この粒子撹拌機構において撹拌体４２は、たとえば、棒状の主軸４３ａに複数の撹拌子４３ｂが凸設されたものである。そして、主軸４３ａはプーリー４４ａ，４４ｂ及び動力伝達帯４５、たとえば、タイミングベルトやチェーン等を介してスクリュー２１に連結されており、スクリュー２１に連動して主軸４３ａが軸方向に回転して撹拌体４２が作動するよう構成されるものである。
また、主軸４３ａとスクリュー２１を連結する場合、必ずしも動力伝達帯４５を用いる必要はなく、大きさの異なる２以上のギアを組み合わせて主軸４３ａとスクリュー２１を連結してもよい。この場合、撹拌子４３ｂとスクリュー２１が干渉しないようにギアの径を設定する必要がある。
なお、ホッパー２０内の粒子３５を撹拌する粒子撹拌機構は、図６に示す形態に限定されるものではなく、ホッパー２０内における粒子３５の固着を防止してスクリュー２１への供給をスムースにするものであれば撹拌体４２の形状やその駆動方法は問題としない。つまり、使用する粒子３５の性質、例えば、粒子３５の粒形や流動性に応じて撹拌体４２の形状及や駆動方法を適宜変更してよい。例えば、撹拌体４２を作動するために別の動力部を備えてもよい。
このように本実施の形態に係るシャワー装置１ａにおいては、ホッパー２０内に粒子撹拌機構を備えることで、ホッパー２０の図７中の符号Ｃで示す方向から投入された粒子３５は、撹拌体４２の作動によりスクリュー２１へと間断なく滑り落ちてゆくため、粒子供給配管２２において図中の符号Ｅで示す方向に送給される粒子３５の量を一定に又は高精度に制御することができるのである。
【００３１】
［２］以下に、本発明の第２の実施の形態に係るシャワー装置を図８，９に基づき説明する。（特に請求項１，請求項２乃至請求項４に対応）
図８は本発明の第２の実施の形態に係るシャワー装置の内部構造を示す概念図である。なお、図１乃至図７に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
本発明の第２の実施の形態に係るシャワー装置１ｂは、粒子供給配管２２とバイパス管４の接続構造が第１の実施の形態に係るシャワー装置１ａとは異なっており、やはり、粒子３５による粒子供給配管２２の目詰まりを一層効果的に防止できるよう構成されている。
図８に示すように、本実施の形態に係るシャワー装置１ｂは、バイパス管４がアスピレータ１１の吸引口３８の近傍に粒子受容部４６を介して接続されており、粒子供給配管２２から供給される図示しない粒子３５は、バイパス管４から供給される水又は温水３４と粒子受容部４６において混合される仕組みになっている。
【００３２】
粒子受容部４６において水又は温水３４と粒子３５が混合される仕組みを図９を参照しながら詳細に説明する。
図９は、本発明の第２の実施の形態に係るシャワー装置のバイパス配管と粒子供給配管の接続部分の内部構造を示す概念図である。なお、図１乃至図８に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図９は図８中の符号Ｆで示される部分の部分断面図であり、図示するように、粒子供給配管２２と粒子受容部４６の接続部４７は、開口部４９を介して非接触に接続されている。すなわち、粒子供給配管２２の端部２２ａと粒子受容部４６の開口部４９の間には隙間Ｇが設けられているのである。なお、本願明細書中においては、たとえば、配管同士が相互に接触していないものも広義の接続として表現している。また、図９中において、端部２２ａは開口部４９内に入り込んでいるが、端部２２ａと開口部４９は粒子３５が外部に飛び散らない程度に離間していてもよい。
そして、接続部４８ではバイパス管４が粒子受容部４６に接続しており、粒子供給配管２２から供給される粒子３５がバイパス管４からオリフィス３３を通じて流入する水又は温水３４と混合されて吸引口３８からアスピレータ１１へと吸引されている。このとき、粒子供給配管２２は、粒子受容部４６とバイパス管４の接続部４８よりも上方に配置されることが望ましい。
このように、粒子供給配管２２が接続部４８よりも上方に配置される場合、粒子供給配管２２から送給される粒子３５は、粒子受容部４６の内の空気と適度に混ざり合いながら接続部４８に向って自由落下するので、粒子供給配管２２の端部２２ａ又は粒子受容部４６内にいて目詰まりする心配がない。
さらにこのとき、隙間Ｇを通じて粒子受容部４６内の空気は換気されるので、バイパス管４から供給される水又は温水３４の湿気により粒子３５が固まって目詰まりすることもない。
従って、本実施の形態に係るシャワー装置１ｂにおいても、粒子３５が目詰まりする心配がなくメンテナンスが容易である。
【００３３】
このように構成された本発明の第１，第２の実施の形態に係るシャワー装置１ａ，１ｂによれば、シャワーを使用するだけで、通常の水又は温水と洗剤成分を含有する粒子混合水を使い分けることができるので、身体の手作業による洗浄作業をしなくても、身体の洗浄効果が得られる。したがって、利用者は短時間で入浴を行うことが可能であり、特に、高齢者や身障者においては、介護者の負担が著しく軽減される。
しかも、装置はコンパクトで、既存設備に設置できるので、一般家庭においても利用が可能となる。
【００３４】
［３］以下に、本発明に係るシャワー装置の実験結果を図１０及び図１１を参照しながら説明する。
この実験では、本発明の第２の実施の形態に係るシャワー装置を忠実に再現し、水溶性の基材と洗浄成分を混合して粒状に形成したものを粒子として用いた。また、視覚的に洗浄力の確認ができるように、皮膚用クリームに墨を塗り込み、被験者の腕に塗布した後、この皮膚用クリームの塗布部分に本発明に係るシャワー装置により調整した粒子混合水をかけ流して洗浄力を調査した。
図１０（ａ）は本発明に係るシャワー装置で調整した粒子混合水で被験者の腕を洗い流す様子を示す写真であり、（ｂ）は放水後２秒後の被験者の腕の様子を示す写真である。また、図１１は比較対照のための温水のみで被験者の腕を洗い流す様子を示す写真であり、（ｂ）は放水後６０秒後の被験者の腕の様子を示す写真である。
図１０（ｂ）に示すように、本発明に係るシャワー装置による粒子混合水で洗い流した場合、わずか２秒で墨を練りこんだ皮膚用クリームのほとんどは洗い流されてしまっているのに対し、図１１（ｂ）に示すように、温水のみで洗い流した場合には、６０秒間温水をかけ流しても墨を練りこんだ皮膚用クリームを洗い流すことはできなかった。
従って、本発明に係るシャワー装置によれば、汚れ部分を布やスポンジ等でこすり洗いする必要がなく、粒子混合水をかけ流すだけで十分な洗浄効果を得ることができるといえる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上説明したように、本発明の請求項１乃至請求項４に記載された発明は、コンパクトで容易に設置でき、シャワーを使用するだけで洗浄効果を発揮するシャワー装置を提供可能であり、一般家庭を始め、病院や各種施設において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るシャワー装置の概念図である。
【図２】電動ボール弁、ポンプ及び粒子供給部の電源のオンオフを示した表である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るシャワー装置の内部構造を示す概念図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るシャワー装置のバイパス配管と粒子供給配管の接続部分の内部構造を示す概念図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るシャワー装置のアスピレータの内部構造を示す概念図である。
【図６】（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係るシャワー装置のシャワーヘッドの内部構造を示す概念図であり、（ｂ）は同じくシャワーヘッドの吐出口を示す概念図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るシャワー装置の粒子供給部の一例を示す概念図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るシャワー装置の内部構造を示す概念図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るシャワー装置のバイパス配管と粒子供給配管の接続部分の内部構造を示す概念図である。
【図１０】（ａ）は本発明に係るシャワー装置で調整した粒子混合水で被験者の腕を洗い流す様子を示す写真であり、（ｂ）は放水後２秒後の被験者の腕の様子を示す写真である。
【図１１】（ａ）は比較対照のための温水のみで被験者の腕を洗い流す様子を示す写真であり、（ｂ）は放水後６０秒後の被験者の腕の様子を示す写真である。
【符号の説明】
【００３７】
１ａ  シャワー装置
１ｂ  シャワー装置
２  筐体
３  配水管
４  バイパス配管
４ａ  端部
５  配水管供給口
６  配水管排出口
７  シャワーヘッド
７ａ  流路形成ベーン
８  電動ボール弁
１０  粒子タンク
１０ａ  粒子供給部
１１  アスピレータ
１２  制御盤
１３  手元スイッチ
１４  温水スイッチボタン
１５  洗身スイッチボタン
１６  停止スイッチボタン
１７  第１のポンプ
１８  第２のポンプ
１９  投入口
２０  ホッパー
２１  スクリュー
２２  粒子供給配管
２２ａ  端部
２３  モータ
２４  減圧弁
２５  自動エアー抜き弁
２６  逆止弁
２７  玉型弁
２８  第１のドレン配管
２９  ドレン受け容器
３０  合流部
３１  ゴム板
３２  第２のドレン配管
３３  オリフィス
３４  水又は温水
３５  粒子
３６  供給口
３７  排出口
３８  吸引口
３９  先細ノズル
４０  末広ノズル
４１  吐出口
４２  撹拌体
４３ａ  主軸
４３ｂ  撹拌子
４４ａ  プーリー
４４ｂ  プーリー
４５  動力伝達帯
４６  粒子受容部
４７  接続部
４８  接続部
４９  開口部
【図１】
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【図２】
0004083211.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004083211.tif 000007
【図７】
0004083211.tif 000008
【図８】
0004083211.tif 000009
【図９】
0004083211.tif 000010
【図１０】
0004083211.tif 000011
【図１１】
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