(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浄水を噴出する噴出口を有する頭部と、この頭部に先端部が着脱可能に連結され、基端部がシャワーホースに着脱可能に連結される胴部と、この胴部内に着脱可能に収容され、内部に原水中の塩素を除去する濾材を収めたカートリッジとからなり、
上記カートリッジは、浄水の出口となる浄水開口部が形成された上蓋部と、筒部と、原水の入口となる原水開口部が形成された底蓋部とからなり、
上記上蓋部の外面には、上記頭部の連結端部に当接し、連結端部と上蓋部との間に流路を形成する上部突起が中心から放射状に設けられ、
上記上蓋部の内面には、上記濾材に当接する板状の下部突起が中心から放射状に設けられており、
上記カートリッジの外壁の長手方向の長さが、上記胴部のカートリッジ収容空間の長手方向の長さよりも微かに短くされ、
上記カートリッジの筒部の外径が、上記胴部のカートリッジ収容空間の内径よりも、筒部と胴部のカートリッジ収納空間の内壁との間に原水の流路を形成するように小さくされたことを特徴とする浄水シャワー用シャワーヘッド。
【請求項２】
前記上蓋部の中心に吐水管が設けられ、前記上部突起の形状は、吐水管の途中から浄水開口部に向けて徐々に広がるリブ状のものである、請求項１に記載の浄水シャワー用シャワーヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浴室等に設置され、水道水中の塩素を除去した浄水を噴出する浄水シャワー用シャワーヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般家庭の浴室等で使用されるシャワーに供給される原水は、通常、水道水であり、この水道水には塩素が多く含まれている。この塩素を多く含む水道水を使用して頻繁に頭髪や身体をシャワーで洗浄した場合、毛髪の傷みや変色、肌荒れなどの問題が生ずる。
【０００３】
この問題の解決手段として、シャワーに供給される原水中の塩素を除去する浄水機能を備えた浄水シャワー等が提案されている。これら浄水シャワーとしては、例えば、亜硫酸カルシウムなどの脱塩素剤を内部に充填したシャワーヘッドを用いる浄水シャワー等が挙げられる。
【０００４】
図５は、従来の浄水シャワー用シャワーヘッドの一例を示す断面図である。この浄水シャワー用シャワーヘッドは、浄水を噴出する噴出口２を有する頭部１と、この頭部１に先端部４がねじ込み式に着脱可能に連結され、シャワーホースに基端部５がねじ込み式に着脱可能に連結される胴部３と、この胴部３内に着脱可能に隙間なく収容され、内部に原水中の塩素を除去する濾材７を収めたカートリッジ６とから構成され、頭部１と胴部３との接続部、および胴部３とシャワーホースの接続部には、それぞれＯリング２０およびＯリング２１が設けられている。そして、上記カートリッジ６は、浄水の出口となる浄水開口部９と吐水管１０が形成された上蓋部８と、筒部１１と、原水の入口となる原水開口部１３が形成された底蓋部１２とから構成される。また、図６は濾材７の一例を示す断面図であり、濾材７としては、粉末の亜硫酸カルシウム等の脱塩素剤１７を不織布シート１８に包み、この厚さ２〜３ｍｍ程度のシートをロール状に巻いたものが用いられる。
【０００５】
原水は、シャワーホースを通り、基底部５から浄水シャワー用シャワーヘッドに供給され、底蓋部１２の原水開口部１３よりカートリッジ６内部に導入される。カートリッジ６内に導入された原水は、濾材７中を通過し、この通過中に原水中の塩素が除去される。原水から塩素を除去された浄水は、上蓋部８の浄水開口部９および吐水管１０よりカートリッジ６外部に吐出されると同時に頭部１に供給され、頭部１内を通過して噴出口２より噴出する。
【０００６】
しかしながら、このような浄水シャワー用シャワーヘッドにあっては、胴部３のカートリッジ収容空間の内径と、カートリッジ６の筒部１１の外径とがほぼ同じ大きさであり、かつ胴部３のカートリッジ収容空間の長手方向の長さと、カートリッジ６の外壁の長手方向の長さとがほぼ同じ長さで、カートリッジ６の上蓋部８と頭部１の連結端部１４とが密着しているため、供給されたすべての原水はカートリッジ６内部を通過する。そのため、供給された原水の水圧のほとんどが濾材７にかかり、この水圧で濾材７が潰れてしまうという問題がある。
【０００７】
また、濾材７中の脱塩素剤１７としては、亜硫酸カルシウムが脱塩素能に優れる点から好適に用いられているが、脱塩素剤１７に亜硫酸カルシウムを用いた場合、浄水中に過剰の脱塩素剤１７が離脱してしまい、脱塩素剤１７が有効に使用されず、濾材７の寿命が短くなるという欠点もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明における課題は、カートリッジ内の濾材の潰れを防止し、さらに濾材の寿命を向上することができる浄水シャワー用シャワーヘッドを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題は、浄水シャワー用シャワーヘッドとして、
浄水を噴出する噴出口を有する頭部と、この頭部に先端部が着脱可能に連結され、基端部がシャワーホースに着脱可能に連結される胴部と、この胴部内に着脱可能に収容され、内部に原水中の塩素を除去する濾材を収めたカートリッジとからなり、
上記カートリッジが、浄水の出口となる浄水開口部が形成された上蓋部と、筒部と、原水の入口となる原水開口部が形成された底蓋部とからなり、
上記上蓋部の外面には、上記頭部の連結端部に当接し、連結端部と上蓋部との間に流路を形成する上部突起が中心から放射状に設けられ、
上記上蓋部の内面には、上記濾材に当接する板状の下部突起が中心から放射状に設けられており、
上記カートリッジの外壁の長手方向の長さが、上記胴部のカートリッジ収容空間の長手方向の長さよりも微かに短くされ、
上記カートリッジの筒部の外径が、上記胴部のカートリッジ収容空間の内径よりも、筒部と胴部のカートリッジ収納空間の内壁との間に原水の流路を形成するように小さくされたものを用いることによって解決される。
また、前記上蓋部の中心に吐水管が設けられ、前記上部突起の形状は、吐水管の途中から浄水開口部に向けて徐々に広がるリブ状のものであることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明の浄水シャワー用シャワーヘッドの一例を示す断面図である。この浄水シャワー用シャワーヘッドは、浄水を噴出する噴出口２を有する頭部１と、この頭部１に先端部４がねじ込み式に着脱可能に連結され、基端部５がシャワーホースにねじ込み式に着脱可能に連結される胴部３と、この胴部３内に着脱可能に収容され、内部に原水中の塩素を除去する濾材７を収めたカートリッジ６とから構成され、頭部１と胴部３との接続部、および胴部３とシャワーホースの接続部には、それぞれＯリング２０およびＯリング２１が設けられている。
【００１１】
上記カートリッジ６は、浄水の出口となる浄水開口部９と吐水管１０が形成された上蓋部８と、筒部１１と、原水の入口となる原水開口部１３が形成された底蓋部１２とから構成される。この上蓋部８の外面には、上記頭部１の連結端部１４に当接し、連結端部１４と上蓋部８との間に原水の流路を形成するように上部突起１５が設けられている。また、上記上蓋部８の内面には、濾材７と上蓋部８との接触面積を小さくするように下部突起１６が設けられている。
【００１２】
また、上記カートリッジ６の外壁の長手方向の長さは、上記胴部３のカートリッジ収納空間の長手方向よりも微かに短くされており、浄水シャワー用シャワーヘッドに原水が供給され、カートリッジ６に水圧がかかったとき、カートリッジ６全体が上方に水圧によって移動し、カートリッジ６の底蓋部１２と胴部３のカートリッジ収納底部１９との間に原水の流路が形成されるようになっている。ここで、上記カートリッジ６の外壁の長手方向の長さとは、筒部１１の外壁の長手方向の長さに、上蓋部８の外縁部側面の長さと上部突起１５の高さとを加えた長さであり、上記胴部３のカートリッジ収納空間の長手方向の長さとは、頭部１の連結端部１４から胴部３のカートリッジ収納底部１９までの長さである。
【００１３】
さらに、上記カートリッジ６の筒部１１の外径は、筒部１１と胴部３のカートリッジ収納空間の内壁との間に原水の流路を形成するように、カートリッジ収納空間の内径よりも微かに小さくされている。
【００１４】
上記カートリッジ６の外壁の長手方向の長さは、上記胴部３のカートリッジ収納空間の長手方向の長さより０．１ｍｍ〜２ｍｍ短く設定され、この短く設定される長さが０．１ｍｍ未満では、カートリッジ６の底蓋部１２と胴部３のカートリッジ収納底部１９との間を流れる原水の流量が不十分となり、２ｍｍを越えると、前述した原水の流量が多くなりすぎるため好ましくない。
また、上記カートリッジ６の筒部１１の外径は、上記胴部３のカートリッジ収納空間の内径より０．１ｍｍ〜２ｍｍ小さく設定され、この差が０．１ｍｍ未満では、筒部１１と胴部３のカートリッジ収納空間の内壁との間を流れる原水の流量が不十分となり、２ｍｍを越えると、前述した原水の流量が多くなりすぎるため好ましくない。
【００１５】
図２ないし４は、上記上蓋部８の一例を示す図である。
上記上蓋部８は、円盤状の上蓋部８の中心から垂直方向に設けられた円筒状の吐水管１０と、吐水管１０の周囲に同心円状に設けられた浄水開口部９と、上蓋部８外面の中心から放射状に６箇所設けられた上部突起１５と、上蓋部８内面の中心から放射状に６箇所設けられた板状の下部突起１６とから構成される。
【００１６】
上記上部突起１５は、上記吐水管１０の途中から浄水開口部９に向けて徐々に拡がるリブ状のものであって、吐水管１０の固定、上蓋部８の補強の点からこの形状のものが好ましいが、連結端部１４と上蓋部８との間に空隙を形成できる形状であれば、その形状は特に限定されない。上部突起１５の他の形状としては、例えば、円柱、円錐、角柱、角錐、円錐台、角錐台状の突起などが挙げられる。
【００１７】
上記上部突起１５と連結端部１４との接触点は、上蓋部８外面の表面上に少なくとも１箇所以上設ける必要があり、連結端部１４と上部突起１５の接触点にかかる圧力を分散させるためには、連結端部１４と上部突起１５の接触点を３箇所以上設けることが好ましく、より好ましくは６箇所以上設けるとよい。また、上部突起１５の高さ、すなわち連結端部１４と上蓋部８との空隙の幅は、流路が形成される幅があればよく、特に限定されないが、０．１〜２ｍｍの範囲が好ましい。空隙の幅が０．１ｍｍ未満では、十分な流路が確保できず、２ｍｍを越えるとカートリッジ６外部を流れる原水の流量が多くなりすぎるため好ましくない。より好ましくは０．５〜１ｍｍの範囲である。
【００１８】
上記下部突起１６は、濾材７と上蓋部８との接触面積を小さくし、通水時に濾材７にかかる圧力を分散させ、濾材７の潰れを防止するために設けられる。
上記下部突起１６の形状は、濾材７にかかる圧力を分散させる形状であればよく、特に限定はされないが、上記の板状のものが圧力を効率よく分散できる点で好ましい。また、下部突起１６の高さは、特に限定されないが、例えば、１〜１０ｍｍの範囲とされる。下部突起１６の高さが１ｍｍ未満では、圧力分散の効果が十分でなく、１０ｍｍを越えると濾材７の収納空間が減少するため好ましくない。好ましくは３〜５ｍｍの範囲である。
【００１９】
上記浄水開口部９の形状は、浄水がカートリッジ６より吐出される形状であればよく、特に上記の形状に限定されるものではない。また、上記吐水管１０の形状も、浄水がカートリッジ６より吐出される形状であればよく、特に限定はされない。さらに、浄水開口部９が十分な吐水能力を有していれば、吐水管１０を上蓋部８に設けなくともよい。
【００２０】
上記筒部１１の形状は、シャワーヘッドの胴部３内のカートリッジ収納空間の形状によって設定されるものであり、特に限定はされないが、円筒形のものが強度などの点で好ましい。
また、上記底蓋部１２および原水開口部１３の形状も、原水がカートリッジ６内に導入される形状であればよく、特に限定はされない。
【００２１】
上記上蓋部８、底蓋部１２の材質としては、加工性等を考慮して、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等のプラスチックを用いることが好ましい。
上記筒部１１の材質としては、ＡＳ樹脂（スチレン−アクリロニトリル共重合体）、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート等のプラスチックを用いることが好ましく、また、カートリッジ６内の濾材７の汚れ、潰れ等の状態の確認ができる点で、透明部材で形成されることが好ましい。
【００２２】
上記濾材７としては、原水中の塩素を除去するものであればよく、特に限定はされないが、例えば、図６に一部断面図を示すような、粉末の脱塩素剤１７を不織布シート１８に包んで四方で封止したもの、脱塩素剤１７を錠剤状に成形したものなどが挙げられる。中でも、脱塩素剤１７が通水により流失しにくい点で、脱塩素剤１７を不織布シート１８で包んだものが好適に用いられる。
【００２３】
この不織布シート１８を２枚重ね、幅５ｍｍ、奥行き２５ｍｍ、高さ１ｍｍ程度の空間に脱塩素剤１７を充填した小部屋を２〜３ｍｍの間隔を空けて１シート上に３０〜５０箇所程度設け、この脱塩素剤１７の充填された厚さ２〜３ｍｍ程度のシートをロール状に巻いて上記濾材７とされる。
また、脱塩素剤１７としては、亜硫酸カルシウム、アスコルビン酸、活性炭等が挙げられるが、脱塩素性能の点から、亜硫酸カルシウムが好適に用いられる。
【００２４】
上記頭部１、胴部３の材質としては、特に限定はされないが、例えば、プラスチック、金属等が挙げられる。中でも、耐圧性、加工性を考慮して、ＡＢＳ樹脂等のプラスチックを用いることが望ましい。
【００２５】
このような浄水シャワー用シャワーヘッドにあっては、カートリッジ６の上蓋部８に頭部１の連結端部１４と当接する上部突起１５が設けられており、また、カートリッジ６の外壁の長手方向の長さが胴部３のカートリッジ収納空間の長手方向よりも微かに短くされており、さらに、カートリッジ６の筒部１１の外径が胴部３のカートリッジ収納空間の内径よりも微かに小さくされている。そのため、浄水シャワー用シャワーヘッドに原水が供給されると、カートリッジ６の外部に原水の流路（バイパス）が形成され、供給された原水の一部がこのバイパスを通り、カートリッジ６内部にかかる水圧が分散されるため、濾材７にかかる水圧が減少し、濾材７の潰れを防止することができる。
【００２６】
また、バイパスを通った原水とカートリッジ６内を通った浄水とが頭部１内で混合され、ここで濾材７から浄水中に離脱した未反応の脱塩素剤１７によりバイパスを通った原水中の残留塩素が除去されるので、頭部１の噴出口２から噴出される浄水に塩素が残留することがない。そして、従来に比べ脱塩素剤１７が効率よく使用されるので、濾材７の寿命を延ばすことができる。
さらに、カートリッジ６の上蓋部８の内面には、濾材７と上蓋部８との接触面積を小さくする下部突起１６が設けられているので、濾材７にかかる水圧を分散させることができ、濾材７の潰れを防止することができる。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例を示す。
（実施例）
浄水を噴出する噴出口を有する頭部と、この頭部に着脱可能に連結され、シャワーホースに着脱可能に連結される胴部と、この胴部内に着脱可能に収容され、内部に原水中の塩素を除去する濾材を収めたカートリッジとから構成される浄水シャワー用シャワーヘッドを用意した。
【００２８】
上記カートリッジの外壁の長手方向の長さは、１３５ｍｍであり、上蓋部の直径は３２ｍｍ、底蓋部の直径は２５．７ｍｍである。また、上記カートリッジには、上蓋部の外面に１ｍｍの上部突起、上蓋部の内面に４．５ｍｍ下部突起を設け、また、上記カートリッジの外壁の長手方向の長さを上記胴部のカートリッジ収納空間の長手方向よりも１．０ｍｍ短く設定し、さらに、上記カートリッジの筒部の外径を胴部のカートリッジ収納空間の内径よりも上蓋部で０．４ｍｍ、底蓋部で０．６ｍｍ小さく設定して、カートリッジ外部に原水の一部を流すバイパスが形成できるようにした。
上記濾材としては、粉末の亜硫酸カルシウム２０ｇを不織布シートに包み、これをロール状に巻いたものを使用した。
【００２９】
この浄水シャワーヘッドをシャワーホースに連結し、水温４０℃、塩素濃度０．５ｐｐｍの原水を０．０１ｍ3 ／分で通水し、噴出口より噴出される浄水中の残留塩素濃度を１５分間隔で測定し、濾材の寿命までの総通水量を測定した。ここで、濾材の寿命は、浄水中の残留塩素濃度が０．１５ｐｐｍを越えた時点とした。
測定の結果、図７に示すように濾材の寿命までの総通水量は７ｍ3 であった。また、この寿命測定試験とは別に、６０℃の温水を４．５ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力で７ｍ3 通水し、濾材の潰れ具合を目視にて確認したところ、濾材はほとんど潰れていなかった。
【００３０】
（比較例）
上記カートリッジに上蓋部の外面に上部突起、上蓋部の内面に下部突起を設けず、また、上記カートリッジの外壁の長手方向の長さを上記胴部のカートリッジ収納空間の長手方向の長さと同じにし、さらに、上記カートリッジの筒部の外径を胴部のカートリッジ収納空間の内径と同じにして、供給されたすべての原水がカートリッジ内を流れるようにした以外は実施例と同じ浄水シャワー用シャワーヘッドを用意した。
【００３１】
この浄水シャワーヘッドをシャワーホースに連結し、水温４０℃、塩素濃度０．５ｐｐｍの原水を０．０１ｍ3 ／分で通水し、噴出口より噴出される浄水中の残留塩素濃度を１５分間隔で測定し、濾材の寿命までの総通水量を測定した。ここで、濾材の寿命は、浄水中の残留塩素濃度が０．１５ｐｐｍを越えた時点とした。
測定の結果、図７に示すように濾材の寿命までの総通水量は６ｍ3 であった。また、この寿命測定試験とは別に、６０℃の温水を４．５ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力で１ｍ3 通水し、濾材の潰れ具合を目視にて確認したところ、濾材の潰れが確認されるとともに、吐水量も低下していた。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の浄水シャワー用シャワーヘッドにあっては、カートリッジ内の濾材にかかる水圧を減らしているので、濾材の潰れを防止することができる。また、カートリッジより吐出される浄水中の未反応の脱塩素剤を効率よく使用できるので、濾材の寿命を延ばすこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の浄水シャワー用シャワーヘッドの一例を示した断面図である。
【図２】  本発明の浄水シャワー用シャワーヘッドのカートリッジ上蓋部の一例を示した断面図である。
【図３】  本発明の浄水シャワー用シャワーヘッドのカートリッジ上蓋部の一例を示した上面図である。
【図４】  本発明の浄水シャワー用シャワーヘッドのカートリッジ上蓋部の一例を示した下面図である。
【図５】  従来の浄水シャワー用シャワーヘッドの一例を示した断面図である。
【図６】  濾材の一例を示した断面図である。
【図７】  本発明および従来の浄水シャワー用シャワーヘッドの塩素除去能を示したグラフであり、縦軸は浄水中の残留塩素濃度（ｐｐｍ）、横軸は通水量（ｍ3）である。
【符号の説明】
１・・・頭部、２・・・噴出口、３・・・胴部、４・・・先端部、５・・・基端部、６・・・カートリッジ、７・・・濾材、８・・・上蓋部、９・・・浄水開口部、１１・・・筒部、１２・・・ 底蓋部、１３・・・原水開口部、１４・・・連結端部、１５・・・上部突起、１６・・・下部突起
【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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