(57)【要約】【課題】シャワー使用開始時における高温水による火傷や低温水による不快感を低コストで低減できるシャワー装置を提供する。【解決手段】シャワーホース１およびシャワーヘッド２の少なくともいずれかが相変化物質を封入したマイクロカプセルを配合した材料で構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャワーホースおよびシャワーヘッドの少なくともいずれかが相変化物質を封入したマイクロカプセルを配合した材料で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】
相変化物質を封入したマイクロカプセルは、相変化温度２０〜３０℃の相変化物質を封入したマイクロカプセルおよび相変化温度５０〜６０℃の相変化物質を封入したマイクロカプセルの少なくともいずれかであ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】
マイクロカプセルに封入される相変化温度２０〜３０℃の相変化物質は、炭素数１７，１８，１９のｎ−パラフィン、塩化カルシウム六水塩、重量平均分子量７００〜９００のポリエチレングリコールのいずれかであ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】
マイクロカプセルに封入される相変化温度５０〜６０℃の相変化物質は、炭素数２４，２５，２６のｎ−パラフィン、酢酸ナトリウム、重量平均分子量４０００のポリエチレングリコールのいずれかであ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５】
相変化物質を封入したマイクロカプセルは、２０〜７０％の割合で配合されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のシャワー装置。
【請求項６】
シャワーホースまたはシャワーヘッドの通水側の表面から１〜５ｍｍの厚さの部材が相変化物質を封入したマイクロカプセルを配合した材料で構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のシャワー装置。
【請求項７】
シャワーホースまたはシャワーヘッドの通水面の表面粗さが、Ｒｚ＝０．５〜３ｍｍおよびＳ＝０．５〜３ｍｍ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１準拠）であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一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、シャワー装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、主に浴室、台所、洗面所等で用いられているシャワー装置から散布される温水の快適な温度は、個人差もあるが３５〜４５℃の範囲といわれている。しかし、混合水栓における温調装置が不備であったり、温調装置の制御が不安定なとき、あるいは温度設定を間違えたときには、５０℃以上の高温水（熱水）がシャワーヘッドより散布され、火傷の危険性が大きかった。また、シャワー装置の使用に際し、断続的に散水を停止したときには内部の温水温度が低下してしまい、再度、散水したときには快適な温度よりも低くなって不快な、いわゆるヒヤリ感があった。そこで、例えば、特許文献１では、多機能温水供給システムとして、温水器缶体内に収容した熱媒体を、電気ヒータや電動機駆動のヒートポンプ等の熱源装置を料金の安い深夜電力を利用して稼働させることによって加熱して所定温度とし、給湯系統に流れる温水をそれぞれの温水交換器において、温水器缶体内に収容した熱媒体と熱交換して昇温することにより、給湯系統により給湯を行ってシャワー給湯を行っている。
【特許文献１】特開２００３−１１４０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１の多機能温水供給システムは、料金の安い深夜電力を利用して熱源装置を稼働させているため日常の維持費を抑えることができる利点がある。しかしながら、設備が大がかりであり、初期の設備投資が膨大にならざるを得ない。
【０００４】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、シャワー使用開始時における高温水による火傷や低温水による不快感を低コストで低減できるシャワー装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。
【０００６】
第１に、本発明のシャワー装置は、シャワーホースおよびシャワーヘッドの少なくともいずれかが相変化物質を封入したマイクロカプセルを配合した材料で構成されていることを特徴とする。
【０００７】
第２に、上記第１の発明のシャワー装置において、相変化物質を封入したマイクロカプセルは、相変化温度２０〜３０℃の相変化物質を封入したマイクロカプセルおよび相変化温度５０〜６０℃の相変化物質を封入したマイクロカプセルの少なくともいずれかであることを特徴とする。
【０００８】
第３に、上記第２の発明のシャワー装置において、マイクロカプセルに封入される相変化温度２０〜３０℃の相変化物質は、炭素数１７，１８，１９のｎ−パラフィン、塩化カルシウム六水塩、重量平均分子量７００〜９００のポリエチレングリコールのいずれかであることを特徴とする。
【０００９】
第４に、上記第２の発明のシャワー装置において、マイクロカプセルに封入される相変化温度５０〜６０℃の相変化物質は、炭素数２４，２５，２６のｎ−パラフィン、酢酸ナトリウム、重量平均分子量４０００のポリエチレングリコールのいずれかであることを特徴とする。
【００１０】
第５に、上記第１から第４のいずれかの発明のシャワー装置において、相変化物質を封入したマイクロカプセルは、２０〜７０％の割合で配合されていることを特徴とする。
【００１１】
第６に、上記第１から第５のいずれかのシャワー装置において、シャワーホースまたはシャワーヘッドの通水側の表面から１〜５ｍｍの厚さの部材が相変化物質を封入したマイクロカプセルを配合した材料で構成されていることを特徴とする。
【００１２】
第７に、上記第１から第６のいずれかのシャワー装置において、シャワーホースまたはシャワーヘッドの通水面の表面粗さが、Ｒｚ＝０．５〜３ｍｍおよびＳ＝０．５〜３ｍｍ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１準拠）であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記第１の発明によれば、シャワーホースおよびシャワーヘッドの少なくともいずれかが相変化物質を封入したマイクロカプセルを配合した材料で構成されていることにより、シャワーホースやシャワーヘッドの構成部材に優れた蓄熱性や保温性の機能を低コストでかつ簡便に付与することができる。すなわち、火傷になるような高温水（熱水）がシャワーホースやシャワーヘッドの内部に流れてきたとしても、その熱量の一部がマイクロカプセルの相変化物質の相変化に利用されてシャワーの出水温度が低下し、火傷の危険性や不快感を低減することができる。また、シャワー装置の使用に際し、断続的に散水を停止したときには配管内部の温水温度が低下するが、この場合にはマイクロカプセルの相変化物質の潜熱が放出されることで温水温度の低下が小さくなり、シャワー装置の使用者が冷たい水を浴びてしまうという不快感を低減することができる。
【００１４】
このような効果は、相変化物質を封入したマイクロカプセルが相変化温度２０〜３０℃の相変化物質を封入したマイクロカプセルおよび相変化温度５０〜６０℃の相変化物質を封入したマイクロカプセルの少なくともいずれかである第２の発明によって効果的に実現される。例えば、相変化温度５０〜６０℃の相変化物質を封入したマイクロカプセルによって高温水による火傷を低減することができ、相変化温度２０〜３０℃の相変化物質を封入したマイクロカプセルによって低温水による不快感を低減することができる。そして、第３または第４の発明によってこれらの効果がさらに確実なものとなる。
【００１５】
相変化物質を封入したマイクロカプセルが２０〜７０％の割合で配合されている第５の発明によれば、さらに蓄熱性や保温性の効果をより確実に良好なものとすることができる。
【００１６】
第６の発明によれば、強度や耐薬品性等、従来の材料に求められている性能を維持したままで上記効果を効果的に発現することができる。
【００１７】
第７の発明によれば、通水側の表面の凹凸形状によって比表面積が増大し、通水時の熱交換が効率的に行われる。このため上記効果をさらに効果的に発現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は前記のとおりの特徴をもつものであるが、以下に、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１９】
図１は本発明の一実施形態であるシャワー装置の正面斜視図である。
【００２０】
本実施形態に係るシャワー装置は、弾性を有するシャワーホース１とその先端に設けられたシャワーヘッド２で構成されており、シャワーホース１は浴室やシャワールーム等の壁面の下部に設けられる湯水混合水栓３より延設され、適宜温度に調節された湯水がシャワーヘッド２から吐出される。
【００２１】
シャワーホース１はワイヤーや紐等の鋼線材が埋設された軟質樹脂やゴム等で形成されて弾性を有している。本実施形態では、軟質樹脂に相変化物質を封入したマイクロカプセルを配合するとともに、さらに必要に応じて各種の充填剤、柄剤、顔料等の添加剤を配合した組成物からなる材料を鋼線材と同時にあるいは単独でホース状に押し出して成形してシャワーホース１を得る。軟質樹脂としては一般的にシャワーホース１として使用されるものであればよく、例えば塩化ビニル樹脂が挙げることができるが、これに限定するものではなく、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、シリコン樹脂等のエラストマーよりなるゴムでもよい。
【００２２】
シャワーヘッド２は硬質樹脂で形成されており、本実施形態では、硬質樹脂に相変化物質を封入したマイクロカプセルを配合するとともに、さらに必要に応じて各種の柄剤、顔料等の添加剤を配合した組成物からなる材料を射出成形して得る。硬質樹脂としては一般的にシャワーヘッド２として使用されるものであればよく、例えば、ＡＢＳやＰＳ等のポリスチレン系樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ＰＥＴ、ＰＰＴ、ＰＢＴ等のポリエステル系樹脂等の熱可塑性樹脂を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００２３】
本実施形態に係るシャワー装置では、その構成部材の材料において、相変化物質を封入したマイクロカプセルの配合が欠かせないものとしている。このマイクロカプセルは、蓄熱材封入マイクロカプセルとも呼ばれており蓄熱材を壁材で封入した構成となっている。このものは蓄熱材としての相変化物質の凝固、融解に伴う潜熱の吸収放出を利用するもので、また、相変化物質の成分や構成度合いによって、融点や凝固点、潜熱量を適宜設計することができるものである。相変化物質の種類や構成は特に限定されるものではなく、また、融点や凝固点も特に限定するものではなく、目的とするシャワー装置が必要とする蓄熱性や保温性等の特性に応じて適宜設計して用いることができる。例えば、本実施形態においては、相変化温度２０〜３０℃の相変化物質を封入したマイクロカプセルや相変化温度５０〜６０℃の相変化物質を封入したマイクロカプセルのいずれか、あるいは両者を使用することができる。相変化温度２０〜３０℃の相変化物質を封入したマイクロカプセルは、火傷になるような高温水（熱水）がシャワーホース１やシャワーヘッド２の内部に流れてきた場合、その熱量の一部がマイクロカプセルの相変化物質の相変化に利用されてシャワーの出水温度が低下し、火傷の危険性や不快感を低減することができる。相変化温度５０〜６０℃の相変化物質を封入したマイクロカプセルは、シャワー装置の使用に際し、断続的に散水を停止したときに配管内部の温水温度が低下するが、この場合にはマイクロカプセルの相変化物質の潜熱が放出されることで温水温度の低下が小さくなり、シャワー装置の使用者が冷たい水を浴びてしまうという不快感を低減することができる。
【００２４】
相変化温度２０〜３０℃の相変化物質の具体例としては、炭素数１７，１８，１９のｎ−パラフィン（すなわち、ヘプタデカン、オクタデカン、ノナデカン）、塩化カルシウム六水塩、重量平均分子量７００〜９００のポリエチレングリコールを挙げることができるがこれらに限定されるものではない。
【００２５】
相変化温度５０〜６０℃の相変化物質の具体例としては、炭素数２４，２５，２６のｎ−パラフィン、酢酸ナトリウム、重量平均分子量４０００のポリエチレングリコールを挙げることができるがこれらに限定されるものではない。
【００２６】
本実施形態において使用されるマイクロカプセルの壁材としては、メラミン樹脂が一般的であるが、相変化物質の封入、成型材料への添加、機能が発現できるものであれば特に限定されるものではない。
【００２７】
本実施形態においては、マイクロカプセルの配合に際して、１種のみを配合するようにしてもよいし、複数種のマイクロカプセルを併用して配合するようにしてもよく、いずれの場合でもマイクロカプセルの配合量の合計が材料に対して重量比で２０〜７０％の割合になるようにすることが望ましく、さらには３０〜５０％の割合で配合することが望ましい。例えば、相変化温度２０〜３０℃の相変化物質を封入したマイクロカプセルや相変化温度５０〜６０℃の相変化物質を封入したマイクロカプセルのいずれか一方のみを２０〜７０％の割合で配合するようにしてもよいし、それら両者をそれぞれ１０〜３５％ずつ等量配合するようにしてもよい。マイクロカプセルの配合量の合計が２０％未満の場合、マイクロカプセルの効果を十分に発揮することができず、蓄熱性や保温性の効果があまり期待できない場合がある。７０％を超える場合には、成形性が悪くなり、また十分な強度をもった成形品が得られない場合がある。
【００２８】
上記マイクロカプセルは一般的には以下の方法で製造される。すなわち、乳化剤に相変化物質を加えてこれをミキサで攪拌する。次いで壁材となるメラミンプレポリマーを投入し、１０分間攪拌してメラミンプレポリマーを重合させた後、これをろ過して乾燥することでマイクロカプセルを得ることができる。このようなマイクロカプセルは、例えば三木理研工業（株）の「ＰＭＣＤ」（製品名）シリーズの蓄熱蓄冷マイクロカプセルや、日本カプセルプロダクツの相変化物質マイクロカプセル等の市販品としても入手することができる。
【００２９】
本実施形態においては、シャワーホース１やシャワーヘッド２は上記材料のみで形成されていてもよいが、通水面を含む通水側（内側）を上記材料とし、外側を従来からの材料で成形した複層構成であってもよい。この場合、シャワーホース１またはシャワーヘッド２の通水側の表面（通水面）から１〜５ｍｍの厚さの部材が上記材料で構成されるようにする。これによって、強度や耐薬品性等、従来の材料に求められている性能を維持することができる。また、通水時の熱交換を効率的に行うために、通水面を凹凸形状にして比表面積を増大させるようにしてもよい。具体的には、通水面の表面粗さをＲｚ＝０．５〜３ｍｍおよびＳ＝０．５〜３ｍｍ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１準拠）になるようにして従来品に比べて比表面積を１．５〜１０倍にするものである。このような凹凸形状は、押し出し、射出成形金型を所望の凹凸の反転型にして形成することができるが、切削等による後加工によって形成してもよい。
【００３０】
以下、実施例を示し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、この発明は以下の例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることは言うまでもない。
【実施例】
【００３１】
＜実施例１＞
シャワーホースおよびシャワーヘッドの通水側（内側）の表面から１ｍｍの厚さの部材を下記に示す配合とし、それ以外（外側）の部材を従来の配合にした材料を押し出し、射出成形してシャワー装置を作製した。
・シャワーホースの配合
軟質塩化ビニル：６０質量％
相変化物質がｎ−パラフィン（炭素数１８）のマイクロカプセル：２０質量％
相変化物質がｎ−パラフィン（炭素数２４）のマイクロカプセル：２０質量％
・シャワーヘッドの配合
ＡＢＳ樹脂：６０質量％
相変化物質がｎ−パラフィン（炭素数１８）のマイクロカプセル：２０質量％
相変化物質がｎ−パラフィン（炭素数２４）のマイクロカプセル：２０質量％
マイクロカプセルは、平均粒子径２５μｍ、壁材の厚み５μｍである。
＜実施例２＞
シャワーホースおよびシャワーヘッドの通水側（内側）の表面から１ｍｍの厚さの部材を下記に示す配合とした以外は実施例１と同様にしてシャワー装置を作製した。
・シャワーホースの配合
軟質塩化ビニル：３０質量％
相変化物質がｎ−パラフィン（炭素数１８）のマイクロカプセル：３５質量％
相変化物質がｎ−パラフィン（炭素数２４）のマイクロカプセル：３５質量％
・シャワーヘッドの配合
ＡＢＳ樹脂：３０質量％
相変化物質がｎ−パラフィン（炭素数１８）のマイクロカプセル：３５質量％
相変化物質がｎ−パラフィン（炭素数２４）のマイクロカプセル：３５質量％
マイクロカプセルは、平均粒子径２５μｍ、壁材の厚み５μｍである。
＜実施例３＞
シャワーホースおよびシャワーヘッドの通水面の表面粗さを、Ｒｚ＝３ｍｍ、Ｓ＝３ｍｍ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１準拠）の凹凸形状にした以外は実施例２と同様にしてシャワー装置を作製した。
＜比較例＞
シャワーホースの配合およびシャワーヘッドの配合においてマイクロカプセルを配合しなかった以外は実施例１と同様にしてシャワー装置を作製した。
【００３２】
作製したシャワー装置をそれぞれ混合水栓に接続して下記の実験を行った。
＜実験１＞
４０℃の温水を１分間通水した後、次いで設定温度を６０℃に変更してシャワーの出水温度を計測した。ここで設定温度を６０℃に変更した時（開始時間（ｔ＝０））からシャワー出水温度が５８℃になるまでの時間を測定した。
＜実験２＞
４０℃の温水を１分間通水した後、１０分間通水を停止した。その後、再び４０℃の温水を通水し、その直後のシャワーの出水温度を計測した。
【００３３】
結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
表１にみられるように、マイクロカプセルを配合した材料を用いたシャワー装置（実施例１〜３）は、マイクロカプセルを配合していない材料を用いたシャワー装置（比較例）に比べて、実験１では５８℃になるまでの時間が長く、実験２ではシャワーの出水温度が高いことが確認できた。特にシャワーホースおよびシャワーヘッドの通水側を凹凸形状にしたシャワー装置（実施例３）は、その効果がより顕著であることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態であるシャワー装置の正面斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  シャワーホース
２  シャワーヘッド
【図１】
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