JP2019013482A - 浴槽循環型吐水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型の加圧ポンプを使用しながら十分な大流量を得ることができる浴槽循環型吐水装置を提供する。【解決手段】本発明は、浴槽内の湯水を取り込み浴槽内へ吐出させる浴槽循環型吐水装置(1)であって、吐水部(4)と、送水装置と、を有し、送水装置は、浴槽内の湯水が貯留される水溜室(32)と、この水溜室の水溜室流入口(32a)に接続された接続管(24)と、水溜室と吐水部を連通させるスロート管(26)と、浴槽内の湯水を加圧して水溜室内に流入させる加圧ポンプ(10)と、湯水を水溜室内に噴射して、通水経路に貯留されている湯水を引き込みながらスロート孔から流出するように、スロート孔に向けて設けられた噴射ノズル(34)と、を備え、水溜室内には水溜室流入口から流入した湯水を衝突させて、湯水の流れを分散させる水流分散部(32b)が設けられていることを特徴としている。【選択図】図５

Description

本発明は、浴槽循環型吐水装置に関し、特に、浴槽内の湯水を取り込み、取り込んだ湯水を浴槽の水面よりも上方から浴槽内へ吐出させる浴槽循環型吐水装置に関する。

特開２０１６−７３６０号公報（特許文献１）には、吐水装置及び浴槽装置が記載されている。この吐水装置は、浴槽内の湯水（水又は湯）を給水ポンプによって汲み上げ、汲み上げた湯水を、浴槽の上縁部に隣接して配置された幅広の吐水孔から浴槽内に吐出させる浴槽循環型の吐水装置である。この幅広の吐水孔から吐出された湯水は、浴槽に浸かっている使用者に当たって浴槽内に流入するので、使用者の肩や首筋に心地良いマッサージ効果を与えることができる。

特開２０１６−７３６０号公報

吐水孔から吐出される湯水により使用者に対し心地よいマッサージ効果を与えるには、湯水を使用者に向けて大流量で吐出させる必要がある。浴槽内の湯水を給水ポンプで汲み上げ、大流量で吐出させるには大容量の給水ポンプが必要になる。しかしながら、大容量の給水ポンプは大型化が避けられないため、給水ポンプが限られた浴室内の大きなスペースを占有してしまう結果となる。

本件発明者は、小型の加圧ポンプにより大流量の吐水を得るべく、浴槽循環型吐水装置にジェットポンプ作用を利用することを試みた。即ち、本件発明者は、ジェットポンプ作用を利用することにより、高速小流量の噴流によって、周囲の湯水を引き込みながら吐水させることができるので、小型の加圧ポンプを使用して大流量の吐水を得られると考えた。しかしながら、浴槽循環型吐水装置に、従来のジェットポンプの構造を単純に応用したのでは、流量を増大させる効果は得られたものの、依然として十分な流量を得ることはできなかった。

従って、本発明は、小型の加圧ポンプを使用しながら十分な大流量を得ることができる浴槽循環型吐水装置を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するために、本発明は、浴槽内の湯水を取り込み、取り込んだ湯水を浴槽の水面よりも上方から浴槽内へ吐出させる浴槽循環型吐水装置であって、湯水を浴槽内へ吐出させる吐水孔が設けられた吐水部と、浴槽内の湯水を吐水部に送り込む送水装置と、を有し、この送水装置は、浴槽内の湯水が、その水頭圧により流入して貯留される水溜室と、この水溜室に開口した水溜室流入口に接続され、水溜室と浴槽内とを連通させる接続管と、水溜室に開口したスロート孔から吐水部へ延び、水溜室と吐水部を連通させるスロート管と、浴槽内の湯水を加圧して水溜室内に流入させる加圧ポンプと、この加圧ポンプによって加圧された湯水を水溜室内に噴射して、噴射された湯水が、その水溜室における通水経路の周囲に貯留されている湯水を引き込みながらスロート孔から流出するように、スロート孔に向けて設けられた噴射ノズルと、を備え、流入した湯水の流れが、水溜室内の通水経路の周囲において渦流が発生するのを抑制するように、水溜室流入口から流入した湯水を衝突させて、湯水の流れを分散させる水流分散部が水溜室内に設けられていることを特徴としている。

本発明の浴槽循環型吐水装置は、湯水を浴槽内へ吐出させる吐水孔が設けられた吐水部と、浴槽内の湯水を吐水部に送り込む送水装置から構成されている。この送水装置に備えられた水溜室には、浴槽内の湯水が、その水頭圧により接続管を通って水溜室流入口から流入し、貯留される。さらに、水溜室にはスロート孔が開口しており、このスロート孔からスロート管を通って吐水部に湯水が送られる。また、水溜室には、スロート孔に向けて噴射ノズルが設けられており、この噴射ノズルから、加圧ポンプによって加圧された浴槽内の湯水が噴射される。噴射ノズルから水溜室内に噴射された湯水は、その通水経路に貯留されている湯水を引き込みながらスロート孔から流出し、吐水部に湯水が送り込まれる。

本件発明者は、ジェットポンプ作用を応用した浴槽循環型吐水装置を試作し、吐水部から浴槽内へ湯水を吐出させたが、その流量は、加圧ポンプによって噴射ノズルから噴射される湯水の流量よりも大幅に増加しているものの、心地よいマッサージ効果を得るためには十分なものではなかった。本件発明者は、吐水流量を増大させるべく鋭意研究を重ねた結果、接続管から水溜室流入口を介して水溜室内に流入する湯水の流れが、水溜室内において、噴射ノズルによる通水経路上に渦を発生させ、流量を低下させていることを突き止めた。即ち、水溜室流入口を介して接続管から流入する湯水が水溜室内に渦を発生させると、噴射ノズルから噴射された流れによって引き込まれる湯水の流れにも渦流が含まれることとなる。このように、渦流を含んだ流れがスロート孔から流入すると、スロート管内の流れに大きな流路抵抗が生じて、加圧ポンプによって与えられたエネルギーが減殺されてしまう。これにより、吐水部から吐出される流量が減少していたのである。

上記のように構成された本発明によれば、水溜室流入口から流入した湯水を衝突させて、湯水の流れを分散させる水流分散部が水溜室内に設けられているので、流入した湯水の流れが、水溜室内の通水経路において渦流を生成し、スロート管から流出する流れに渦を発生させるのを抑制することができる。このため、本発明の浴槽循環型吐水装置によれば、加圧ポンプによって与えられたエネルギーを有効に活用することが可能になり、小型の加圧ポンプを使用しながら十分な大流量を得ることができる。

本発明において、好ましくは、水流分散部は、噴射ノズルから吐出された湯水が流れる通水経路に隣接して設けられた壁面である。
このように構成された本発明によれば、水流分散部が、通水経路に隣接して設けられた壁面により構成されているので、水流分散部に衝突して分散された湯水の流れに新たな渦流が成長する前に、スロート孔に湯水を引き込むことができ、渦の発生をさらに抑制することができる。

本発明において、好ましくは、水溜室流入口は水溜室の下壁面に開口しており、水流分散部は、水溜室流入口に対向する水溜室の上壁面により構成されている。
このように構成された本発明によれば、水溜室流入口が水溜室の下壁面に開口し、水流分散部が水溜室流入口に対向する水溜室の上壁面により構成されているので、水流分散部として特別な壁面を設けることなく水流を分散させることができる。また、水流分散部が、水溜室の上壁面により構成されているので、水流分散部に衝突した後の湯水の流れが減速されやすく、水流分散部に衝突した後で渦が発生するのを効果的に抑制することができる。さらに、水溜室流入口が水溜室の下壁面に設けられているので、浴槽内の水位が低下した場合には、水溜室内の湯水は水溜室流入口を通って浴槽内に排出され、水溜室に残水が生じるのを防止することができる。

本発明において、好ましくは、スロート孔は水溜室の上壁面に形成されており、水溜室流入口とスロート孔は、上面視において重複しない位置に形成されている。
このように構成された本発明によれば、水溜室流入口とスロート孔が上面視において重複しない位置に形成されているので、水溜室流入口から流入した湯水の一部が水流分散部に衝突することなくスロート孔に流入するのを防止することができる。これにより、水溜室流入口から流入した湯水の流れに起因して、スロート管内に流速分布の大きな偏りができ、渦が発生するのを防止することができる。

本発明において、好ましくは、水溜室流入口に接続される、接続管の端部には、水溜室流入口の中心の垂直線と平行に延びる所定長さの直線部が設けられている。
このように構成された本発明によれば、接続管の端部に、水溜室流入口の中心の垂直線と平行に延びる所定長さの直線部が設けられているので、接続管を流れてきた湯水が水溜室流入口を通過する際の流速の分布を一様に近づけることができ、水溜室内での渦の発生を、さらに抑制することができる。

本発明において、好ましくは、水溜室流入口に接続される、接続管の端部には、所定長さの直線部が設けられ、この直線部の中心軸線は、水流分散部を構成する壁面に直交するように向けられている。
水溜室流入口から流入した湯水が水流分散部に斜めに衝突すると、湯水の流れが十分に分散されることなく、全体的に偏向されて、渦流を生成してしまう場合がある。上記のように構成された本発明によれば、接続管の端部における直線部の中心軸線が、水流分散部を構成する壁面に直交するように向けられているので、直線部を経て水流分散部に衝突した湯水の流れを、確実に分散させることができる。

本発明の浴槽循環型吐水装置によれば、小型の加圧ポンプを使用しながら十分な大流量を得ることができる。

本発明の第１実施形態による浴槽循環型吐水装置を浴槽に適用した状態を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態による浴槽循環型吐水装置を浴槽に適用した状態を示す平面図である。 本発明の第１実施形態による浴槽循環型吐水装置を浴槽に適用した状態を示す全断面図である。 本発明の第１実施形態による浴槽循環型吐水装置を浴槽に適用した状態を示す側面図である。 本発明の第１実施形態による浴槽循環型吐水装置の主要部を抜き出して示した斜視図である。 本発明の第１実施形態による浴槽循環型吐水装置の送水装置に備えられているジェットポンプユニットの側面断面図である。 本発明の第１実施形態による浴槽循環型吐水装置の送水装置に備えられているジェットポンプユニットの平面断面図である。 本発明の第２実施形態による浴槽循環型吐水装置における水溜室の平面断面図である。 本発明の第２実施形態による浴槽循環型吐水装置における水溜室の側面断面図である。 本発明の第３実施形態による浴槽循環型吐水装置における水溜室の平面断面図である。 本発明の第３実施形態による浴槽循環型吐水装置における水溜室の側面断面図である。 本発明の実施形態に対する比較例の水溜室の平面断面図である。

次に、添付図面を参照して本発明の一実施形態による浴槽循環型吐水装置を説明する。
図１乃至図４は、本発明の第１実施形態による浴槽循環型吐水装置を浴槽に適用した状態を示す斜視図、平面図、全断面図、及び側面図である。
図１及び図２に示すように、本発明の第１実施形態による浴槽循環型吐水装置１は、施設、家庭等の浴場、風呂場又は浴室等の浴槽２に適用され、浴槽２の上端近傍に配置される。浴槽２は、浴槽水としての湯水（湯又は水）を貯留する。

浴槽２は、入浴している使用者の臀部又は足部が接する底部２ａと、入浴している使用者の背中が接する縦壁２ｂと、縦壁２ｂの上部と接続され且つ浴槽２の上面を形成する上端部２ｃとを備えている。上端部２ｃは、浴槽内に座って入浴している使用者の上半身、例えば頭部、首部、又は肩部に比較的近い高さ位置に形成される。さらに、浴槽２には、外部の給水源及び給湯装置等から湯水を浴槽２内に給水できる給水装置（図示せず）が設けられている。

浴槽循環型吐水装置１は、供給された湯水を左右方向に幅広形状に形成された吐水孔４ａから吐出させる吐水部４と、浴槽２内の湯水を吐水部４に供給する送水装置を備えている。吐水部４は浴槽２の上端部２ｃ上に配置され、その吐水孔４ａから左右方向に幅広の水を、座って入浴している状態の使用者の首や肩付近に向けて吐水させる肩湯吐水を行うようになっている。即ち、本実施形態の浴槽循環型吐水装置１は、浴槽２内の湯水を取り込み、取り込んだ湯水を浴槽２の水面よりも上方から浴槽２内へ吐出させる。幅広形状の吐水孔４ａは、使用者の肩幅程度の幅の帯状の吐水をすることができる。吐水孔４ａの左右方向は、吐水孔の吐水方向に対して左右方向であり、浴槽２の使用者の背中が接する縦壁２ｂの左右方向である。

図３及び図４に示すように、浴槽循環型吐水装置１は、さらに、浴槽２の側壁２ｄに形成された第１取水口６から延びる第１流路８と、第１流路８上に設けられ且つ浴槽２内の水を吸引して下流側に圧送する加圧ポンプであるポンプ１０と、第１流路８の下流端で水の流れを制御する三方弁１２と、三方弁１２から吐水孔４ａ側に延びる第２流路１４と、三方弁１２から第２流路１４と別に延びる第３流路１６と、第３流路１６から供給された水を浴槽２の上下方向の中央よりわずかに下方から浴槽２内にブロー吐水するブロー吐水部１８と、第２流路１４の下流部分に設けられるジェットポンプユニット２０と、浴槽２の側壁に形成された第２取水口２２からジェットポンプユニット２０まで延びる接続管である第４流路２４と、ジェットポンプユニット２０から垂直上方に延びるスロート管である上昇管２６と、ポンプ１０及び三方弁１２を制御する制御部２８と、使用者が操作する操作部３０と、を備えている。本実施形態においては、ポンプ１０、ジェットポンプユニット２０、第４流路２４、及び上昇管２６が、浴槽２内の湯水を吐水部４に送り込む送水装置として機能する。

第１流路８は、第１取水口６からポンプ１０を介して三方弁１２まで延びる流路を形成している。ポンプ１０は、浴槽２内の湯水を、第１取水口６を介して吸引し、圧送するように構成されている。ポンプ１０は、電気的に駆動される電動モータ（図示せず）に直結されたインペラ（図示せず）の回転に伴って水を吸引し且つ下流側に圧送する。ポンプ１０は、制御部２８と電気的に接続され、制御部２８により駆動制御されるようになっている。

三方弁１２は、第１流路８から供給される水を、第２流路１４、及び第３流路１６のうちの両方又はいずれか一方に選択的に供給することができる。第２流路１４及び第３流路１６を同時に開放している場合には、三方弁１２は、流量の分配割合を自由に変更することができる。三方弁１２は、制御部２８と電気的に接続され、制御部２８により電気的に開閉制御されるようになっている。三方弁１２は、吐水部４への湯水の供給と、ブロー吐水部１８への湯水の供給との両方又はいずれか一方を選択的に実行できる。

第２流路１４は、三方弁１２からジェットポンプユニット２０まで延びる流路を形成している。第３流路１６は、三方弁１２からブロー吐水部１８まで延びる流路を形成している。

ブロー吐水部１８は、浴槽２の吐水孔４ａ側の縦壁２ｂにおいて２つ設けられている。ブロー吐水部１８は、その内部の流路の径を、上流側の流路の径よりも絞るように形成されている。ブロー吐水部１８は、水平に近い横向きに取付けられており、ブロー吐水部１８から横向きに高速のブロー吐水を吐水する。ブロー吐水部１８は、ポンプ１０から第３流路１６を介して圧送された水流を直接噴出する。従って、ブロー吐水部１８は、ポンプ１０の圧送する送出水量に応じた比較的小流量且つ高速の吐水流を形成する。ブロー吐水部１８から吐水されたブロー吐水が使用者の腰や背中に衝突することにより、使用者の腰や背中を押圧し、マッサージの効果を奏することができる。

制御部２８は、ポンプ１０、三方弁１２、操作部３０等と、電気的に接続され、電気信号を相互に送受信することができ、上述の各部分を電気的に操作できるようになっている。制御部２８は、操作部３０からの操作信号を受けて又は記憶されたプログラム等に従って各機器の制御を行う。制御部２８は、浴槽循環型吐水装置１を適切に制御することができるようなメモリ等の記憶装置（図示せず）及び演算装置（図示せず）を備えている。制御部２８は、浴室の壁面（図示せず）の裏側に取付けられている。

操作部３０は、使用者が希望する操作を行うことができる操作パネル等の操作部であり、浴室内の壁面に取付けられている。使用者Ｈが操作部３０を操作した情報が電気信号により操作部３０から制御部２８に送られる。

次に、図５乃至図７を参照して、本実施形態の浴槽循環型吐水装置１において、浴槽２内の湯水を吐水部４に送り込む送水装置の構成を詳細に説明する。
図５は、本実施形態の浴槽循環型吐水装置１の主要部を抜き出して示した斜視図である。図６は送水装置に備えられているジェットポンプユニット２０の側面断面図であり、図７はジェットポンプユニット２０の平面断面図である。

図５に示すように、ジェットポンプユニット２０には、上方に向けて鉛直に延びるスロート管である上昇管２６と、加圧ポンプであるポンプ１０によって加圧された湯水が送り込まれる第２流路１４と、浴槽２の第２取水口２２に連通した接続管である第４流路２４が接続されている。
ジェットポンプユニット２０から上昇管２６を介して送り出された湯水は、吐水部４に流入し、その幅広の吐水孔４ａから滝状に吐出される。吐水孔４ａから吐出された湯水は、浴槽２の水面よりも上方から浴槽２内に流下し、入浴中の使用者の肩や首筋にあたる。これにより、使用者を心地よくマッサージする効果が得られる。

一方、ジェットポンプユニット２０の下面に接続されている第４流路２４は、浴槽２内で水没している第２取水口２２に連通している。また、ジェットポンプユニット２０は、湯を張った浴槽２の一般的な水面の高さよりも低い位置に設けられているため、浴槽２内の湯水は、湯水の水頭圧により、第２取水口２２、第４流路２４を介してジェットポンプユニット２０内に流入する。
さらに、ジェットポンプユニット２０の下面に接続されている第２流路１４は、ポンプ１０に接続されている。このため、ポンプ１０によって第１取水口６を介して吸引された浴槽２内の湯水は、第２流路１４を通って高い流速でジェットポンプユニット２０に流入する。

第２流路１４から高い流速でジェットポンプユニット２０内に送り込まれた湯水は、第４流路２４からジェットポンプユニット２０に流入した湯水をジェットポンプ作用によって巻き込みながら上昇管２６内を上昇する。これにより、上昇管２６内には大流量の湯水が流れ込み、吐水部４の吐水孔４ａから滝状に吐出される。

次に、図６及び図７を参照して、ジェットポンプユニット２０の内部構造を説明する。
図６に示すように、ジェットポンプユニット２０の内部には、箱形の水溜室３２が形成されている。水溜室３２は、概ね直方体状の空間を構成しており、その下壁面（床面）の一端部には第４流路２４が接続され、他端部には第２流路１４が接続されている。即ち、水溜室３２の下壁面には開口が形成され、この開口に接続された第４流路２４の下流端が、水溜室流入口３２ａを構成している。また、第４流路２４の下流側の端部には、所定の長さの直線部２４ａが設けられている。この直線部２４ａは、円形の水溜室流入口３２ａの中心の垂直線Ｃと平行に向けられている。

一方、第２流路１４の下流側端部は流路断面積が縮小され、上方に向けて水溜室３２の下壁面に接続されている。水溜室３２（ジェットポンプユニット２０）と第２流路１４の間の接続部には、噴射ノズル３４が上方に向けて取り付けられている。噴射ノズル３４は、概ね円筒状の部材であり、内部に構成された流路が先端に向けて先細になるようにテーパしている。また、噴射ノズル３４の先端は、水溜室３２の下壁面から上方に突出するように配置されている。
これにより、ポンプ１０によって加圧された湯水は、第２流路１４から噴射ノズル３４に流入し、ここで更に流速を増して、噴射ノズル３４先端の噴射口３４ａから上方に向けて噴射される。

さらに、水溜室３２の上壁面（天井面）の、噴射ノズル３４に対向する位置には、上昇管２６が接続されている。上昇管２６の上流端は、水溜室３２の上壁面に形成された開口部に接続されており、スロート孔２６ａを形成している。従って、スロート孔２６ａは水溜室３２の上壁面に設けられ、水溜室３２の下壁面と対向している。このスロート孔２６ａの縁部には、上昇管２６への流入抵抗を減少させるため、比較的大きなＲがつけられている。

また、本実施形態においては、円形の流路断面を有する上昇管２６の中心軸線と、円形の流路断面を有する噴射ノズル３４の噴射口３４ａの中心軸線が一致するように構成されている。このように、噴射ノズル３４は、上昇管２６の上流端のスロート孔２６ａに向けて配置されている。これら上昇管２６及び噴射口３４ａの中心軸線は、噴射ノズル３４から噴射された湯水が上昇管２６に流れ込む通水経路Ｊと一致している。

さらに、図７に示すように、噴射ノズル３４及びスロート孔２６ａは、上面視において、水溜室３２の短辺方向の中央に配置されている。また、第４流路２４の下流端である水溜室流入口３２ａも、水溜室３２の短辺方向の中央に配置されている。さらに、図７に示すように、スロート孔２６ａと水溜室流入口３２ａは、上面視において重複しない位置に形成されている。また、本実施形態において、水溜室流入口３２ａは、上昇管２６の流路断面積の２倍以上の流路断面積を有する。

次に、本発明の第１実施形態による浴槽循環型吐水装置１の作用を説明する。
まず、浴槽２に湯水が張られた状態においては、浴槽２の側壁２ｄに設けられた第１取水口６及び第２取水口２２は水没した状態にある。このため、第４流路２４を介して第２取水口２２と連通した水溜室３２の内部にも湯水が満たされた状態となっている。一方、第１流路８を介して第１取水口６と連通したポンプ１０の内部にも湯水が満たされている。

入浴中の使用者が、ブロー吐水を行うべく操作部３０を操作すると、制御部２８が三方弁１２に信号を送り、これを第１流路８と第３流路１６が連通する状態に切り替えると共に、ポンプ１０に信号を送り、これを作動させる。これにより、浴槽２内の湯水が第１流路８から取り込まれ、第１流路８、ポンプ１０、三方弁１２、及び第３流路１６を介してブロー吐水部１８から吐出される。ブロー吐水部１８から浴槽２内に吐出される湯水の流れにより、使用者の腰部等を心地よくマッサージすることができる。

入浴中の使用者が、吐水部４からの吐水を行うべく操作部３０を操作すると、制御部２８が三方弁１２に信号を送り、これを第１流路８と第２流路１４が連通する状態に切り替えると共に、ポンプ１０に信号を送り、これを作動させる。この状態でポンプ１０が作動されると、浴槽２内の湯水が第１流路８から取り込まれ、第１流路８、ポンプ１０、三方弁１２、及び第２流路１４を介して、噴射ノズル３４から湯水が噴射される。噴射ノズル３４は、湯水が満たされている水溜室３２の内部に湯水を噴射するので、噴射口３４ａから噴出された噴流は、水溜室３２内の通水経路Ｊ周辺に満たされていた湯水を引き込みながら上方に流れ、噴射ノズル３４に対向して設けられたスロート孔２６ａに流入する。

これにより、上昇管２６には、噴射ノズル３４によって噴射された流量よりも大きい流量の湯水が流れ込み、大流量の湯水が上昇管２６の上端に接続された吐水部４の吐水孔４ａから吐出される。吐水孔４ａは幅広に形成されているため、幅の広い滝状の湯水が、浴槽２の水面よりも上方から浴槽２の中に流下する。この滝状の吐水が、入浴中の使用者にあたるので、使用者の肩や首筋を心地よくマッサージすることができる。

一方、噴射口３４ａから噴出された噴流は、水溜室３２内に滞留していた湯水を巻き込みスロート孔２６ａから流出させるが、流出分の湯水は、第４流路２４から水溜室流入口３２ａを介して水溜室３２内に流入し、補充される。従って、噴射口３４ａから湯水が噴射されている間は、水溜室流入口３２ａを介して水溜室３２内に湯水が連続的に流入し、水溜室３２内は常に湯水が貯留された状態となっている。

この水溜室流入口３２ａを介して水溜室３２内に流入する湯水の流れは、第４流路２４の下流端（水溜室流入口３２ａ）から上方に向かい、水溜室流入口３２ａに対向して設けられた水溜室３２の上壁面３２ｂ（天井面）に衝突する。上壁面３２ｂに衝突した湯水の流れは水溜室３２内で分散され、水溜室３２内における大きな流速分布の偏りが抑制される。即ち、図６及び図７に矢印で示すように、水溜室流入口３２ａから流入した湯水が持っていた流れの速度ベクトルは、水溜室３２の上壁面３２ｂに衝突することで失われ、湯水は均一な速度分布に近づきながら噴射ノズル３４の方へ流れる。即ち、図７に示すように、噴射ノズル３４へ向かう湯水の流速は、噴射ノズル３４を挟んで、その両側で（図７において噴射ノズル３４の上側と下側で）ほぼ対称となる。これにより、水溜室３２内の通水経路Ｊ周辺では、速度分布の偏りが十分に抑制され、通水経路Ｊ周辺における渦の発生が抑制される。

従って、水溜室流入口３２ａに対向して設けられた水溜室３２の上壁面３２ｂは、通水経路において渦流が発生して、スロート孔２６ａから流出する流れに渦が発生するのを抑制する水流分散部として機能する。この水流分散部として機能する上壁面３２ｂは、図６に示すように、通水経路Ｊに隣接して設けられた壁面である。ここで、本実施形態において、第４流路２４の内壁面と上昇管２６の内壁面の間の最も近い距離ｄは、約５４ｍｍである。

通水経路Ｊ周辺における速度分布が均一化されることにより、噴射ノズル３４からの噴流によってスロート孔２６ａの中に引き込まれる湯水の速度分布が、通水経路Ｊを中心軸とした軸対称に近くなる。これにより、スロート孔２６ａから上昇管２６に流入した湯水の流れが滑らかになり、湯水は過大な流路抵抗を受けることなく上昇管２６の中を上昇する。このように、上昇管２６内を流れる湯水の流路抵抗が小さくなることにより、同一の流速、流量の噴流によって吐水部４へ圧送することができる湯水の流量が、流路抵抗が大きい場合よりも多くなる。これにより、小型のポンプ１０を使用しても十分な流量の湯水を吐水孔４ａから吐出させることが可能になる。

ここで、水溜室の比較例として図１２を示す。図１２は比較例の水溜室の平面断面図である。
図１２に示す比較例の水溜室４０は概ね直方体状に構成されており、その一方の側壁面に接続管４２（本実施形態の第４流路２４に対応）が接続されている。また、噴射ノズル４４は、水溜室４０の他端側に設けられており、対向して設けられたスロート孔４６ａに向けて湯水を噴射するように構成されている。さらに、接続管４２の下流端が接続される水溜室流入口４０ａは、水溜室４０の１つの側壁面の一端部に形成されている。

このように構成された比較例においては、水溜室流入口４０ａから流入する湯水の流れのベクトルが、噴射ノズル４４の噴射軸線上の通水経路周辺においても残留している。このため、比較例においては、通水経路周辺における湯水の流速分布に大きな偏りが生じている（図１２において、噴射ノズル４４の下側では流速が高く、上側では流速が低くなる）。通水経路周辺において、このような流速分布が生じていると、噴射ノズル４４からの噴流によってスロート孔４６ａの中に引き込まれる湯水の流れにも流速分布が生じる。図１２に示す比較例では、上昇管４６（上昇管２６に対応）内部の流れに、噴射ノズル４４の中心軸線付近を中心とした渦が発生する。上昇管４６内の流れに大きな渦が生じていると、上昇管４６内を流れる湯水は上昇管４６の管壁に衝突しながら流れるため、上昇管４６を通過する際の流れ抵抗が大きくなる。

このため、噴射ノズル４４からの噴流によって与えられたエネルギーがスロート管の流路抵抗によって失われ、水溜室４０から吐水部（図１２には図示せず）へ圧送することができる流量が減少してしまう。これに対し、本実施形態における水溜室３２（図６及び図７）では、通水経路Ｊ周辺における湯水の流速分布に大きな偏りがないため、上昇管２６における流路抵抗を低減することができ、大流量で湯水を吐水部４に圧送することができる。

本発明の第１実施形態の浴槽循環型吐水装置１によれば、水溜室３２内に水流分散部として上壁面３２ｂが設けられているので（図６）、水溜室流入口３２ａから流入した湯水の流れがここで分散され、水溜室３２内の通水経路Ｊにおいて渦流を生成させて上昇管２６内の流れに渦が発生するのを抑制することができる。このため、本実施形態の浴槽循環型吐水装置１によれば、ポンプ１０によって与えられたエネルギーを有効に活用することが可能になり、小型のポンプ１０を使用しながら十分な大流量を得ることができる。

また、本実施形態の浴槽循環型吐水装置１によれば、水流分散部（上壁面３２ｂ）が、通水経路に隣接して設けられた壁面により構成されているので、水流分散部に衝突して分散された湯水の流れに新たな渦流が成長する前に、スロート孔に湯水を引き込むことができ、渦の発生をさらに抑制することができる。

さらに、本実施形態の浴槽循環型吐水装置１によれば、水溜室流入口３２ａが水溜室３２の下壁面に開口し、水流分散部が水溜室流入口３２に対向する水溜室３２の上壁面３２ｂにより構成されているので、水流分散部として特別な壁面を設けることなく水流を分散させることができる。また、水流分散部が、水溜室３２の上壁面３２ｂにより構成されているので、水流分散部に衝突した後の湯水の流れが減速されやすく、水流分散部に衝突した後で渦が発生するのを効果的に抑制することができる。さらに、水溜室流入口３２ａが水溜室３２の下壁面に設けられているので、浴槽２内の水位が低下した場合には、水溜室３２内の湯水は水溜室流入口３２ａを通って浴槽２内に排出され、水溜室３２に残水が生じるのを防止することができる。

また、本実施形態の浴槽循環型吐水装置１によれば、水溜室流入口３２ａとスロート孔２６ａが上面視において重複しない位置に形成されているので（図７）、水溜室流入口３２ａから流入した湯水の一部が水流分散部に衝突することなくスロート孔２６ａに流入するのを防止することができる。

さらに、本実施形態の浴槽循環型吐水装置１によれば、接続管である第４流路２４の端部に、水溜室流入口３２ａの中心の垂直線Ｃと平行に延びる直線部２４ａが設けられているので、水溜室流入口３２ａから流入する湯水の流速の分布に大きな偏りが生じることがない。このように、流速の分布に大きな偏りがないので、水溜室３２内に渦が誘発されにくく、上昇管２６内の渦流をより効果的に抑制することができる。

また、本実施形態の浴槽循環型吐水装置１によれば、接続管である第４流路２４の端部における直線部２４ａの中心軸線Ｃが、水流分散部を構成する上壁面３２ｂに概ね直交するように向けられているので（図６）、直線部２４ａを経て水流分散部に衝突した湯水の流れを、確実に分散させることができる。なお、本明細書において、「直交」とは壁面と軸線の為す角が８０〜１００度の範囲にあることを意味する。

次に、図８及び図９を参照して、本発明の第２実施形態による浴槽循環型吐水装置を説明する。図８は本発明の第２実施形態における水溜室の平面断面図であり、図９は水溜室の側面断面図である。
本実施形態における浴槽循環型吐水装置は、ジェットポンプユニットの構成のみが上述した第１実施形態とは異なる。従って、ここでは本実施形態の第１実施形態とは異なる点のみを説明し、同様の構成、作用、効果については説明を省略する。

図８及び図９に示すように、ジェットポンプユニット１２０の内部には、箱形の水溜室１３２が形成されている。水溜室１３２は、概ね直方体状の空間を構成しており、その短辺を為す一方の側壁面には第４流路１２４が接続され、他端部の下壁面（床面）には第２流路１１４が接続されている。即ち、水溜室１３２の側壁面には開口が形成され、この開口に接続された第４流路１２４の下流端が、水溜室流入口１３２ａを構成している。また、第４流路１２４の下流側の端部には、所定の長さの直線部１２４ａが設けられている。この直線部１２４ａは、円形の水溜室流入口１３２ａの中心の垂直線Ｃと平行に向けられている。

一方、第２流路１１４の下流側端部は流路断面積が縮小され、上方に向けて水溜室１３２の下壁面に接続されている。第２流路１１４の先端には噴射ノズル１３４が上方に向けて取り付けられ、これが水溜室１３２（ジェットポンプユニット１２０）の内部に延びている。噴射ノズル１３４は、概ね円筒状の部材であり、内部に構成された流路が先端に向けて先細になるようにテーパしている。また、噴射ノズル１３４の先端は、水溜室１３２の下壁面から上方に突出するように配置されている。
これにより、ポンプによって加圧された湯水は、第２流路１１４から噴射ノズル１３４に流入し、ここで更に流速を増して、噴射ノズル１３４先端の噴射口１３４ａから上方に向けて噴射される。

さらに、水溜室１３２の上壁面（天井面）の、噴射ノズル１３４に対向する位置には、上昇管１２６が接続されている。上昇管１２６の上流端は、水溜室１３２の上壁面に形成された開口部に接続されており、スロート孔１２６ａを形成している。従って、スロート孔１２６ａは水溜室１３２の上壁面に設けられ、水溜室１３２の下壁面と対向している。このスロート孔１２６ａの縁部には、上昇管１２６への流入抵抗を減少させるため、比較的大きなＲがつけられている。

また、本実施形態においては、円形の流路断面を有する上昇管１２６の中心軸線と、円形の流路断面を有する噴射ノズル１３４の噴射口１３４ａの中心軸線が一致するように構成されている。このように、噴射ノズル１３４は、上昇管１２６の上流端のスロート孔１２６ａに向けて配置されている。これら上昇管１２６及び噴射口１３４ａの中心軸線は、噴射ノズル１３４から噴射された湯水が上昇管１２６に流れ込む通水経路Ｊと一致している。

さらに、図９に示すように、噴射ノズル１３４及びスロート孔１２６ａは、上面視において、水溜室１３２の短辺方向の中央に配置されている。また、第４流路１２４の下流端である水溜室流入口１３２ａも、水溜室１３２の短辺方向の中央に配置されている。

また、図９に示すように、水溜室流入口１３２ａと噴射ノズル１３４の間には、衝突板１３６が設けられている。この衝突板１３６は、水溜室１３２の上壁面１３２ｂから鉛直下方に垂下するように設けられた平らな壁面であり、水溜室流入口１３２ａの中心の垂直線Ｃに対して直交する方向に向けられている。このように、衝突板１３６は、噴射ノズル１３４から噴射された湯水が上昇管１２６に流れ込む通水経路Ｊに隣接して設けられている。

なお、本実施形態において、水溜室流入口１３２ａの流路断面積、水溜室内１３２の衝突板１３６の上流側の流路断面積、衝突板１３６の下側の流路断面積、及び衝突板１３６の下流側の流路断面積は、何れも上昇管１２６の流路断面積の２倍以上に構成されている。

この構成により、水溜室流入口１３２ａを介して水溜室１３２内に流入した湯水は、まず第４流路１２４の下流端（水溜室流入口１３２ａ）から側方に流れ、水溜室流入口１３２ａに対向して設けられた衝突板１３６に衝突する。衝突板１３６に衝突した湯水の流れは水溜室１３２内で分散され、水溜室１３２内における大きな流速分布の偏りが抑制される。即ち、図８及び図９に矢印で示すように、水溜室流入口１３２ａから流入した湯水が持っていた流れの速度ベクトルは、水溜室１３２内の衝突板１３６に衝突することで失われ、湯水は均一な速度分布に近づきながら水溜室１３２の下方に流れる。さらに、衝突板１３６の下側の流路を通って噴射ノズル１３４の方へ流れる。即ち、図８に示すように、噴射ノズル１３４へ向かう湯水の流速は、噴射ノズル１３４を挟んで、その両側で（図８において噴射ノズル１３４の上側と下側で）ほぼ対称となる。これにより、水溜室１３２内の通水経路Ｊ周辺では、速度分布の偏りが十分に抑制され、通水経路Ｊ周辺における渦の発生が抑制される。

従って、水溜室流入口１３２ａに対向して設けられた水溜室１３２内の衝突板１３６は、水溜室流入口１３２ａから流入した湯水を衝突させて、湯水の流れを分散させる水流分散部として機能する。この水流分散部として機能する衝突板１３６は、図９に示すように、通水経路Ｊに隣接して設けられた壁面である。

本発明の第２実施形態の浴槽循環型吐水装置によれば、水溜室１３２内に水流分散部として衝突壁１３６が設けられているので（図９）、水溜室流入口１３２ａから流入した湯水の流れがここで分散され、水溜室１３２内の通水経路Ｊにおいて渦流を生成させて上昇管１２６内の流れに渦が発生するのを抑制することができる。

次に、図１０及び図１１を参照して、本発明の第３実施形態による浴槽循環型吐水装置を説明する。図１０は本発明の第３実施形態における水溜室の平面断面図であり、図１１は水溜室の側面断面図である。
本実施形態における浴槽循環型吐水装置は、ジェットポンプユニットの構成のみが上述した第１実施形態とは異なる。従って、ここでは本実施形態の第１実施形態とは異なる点のみを説明し、同様の構成、作用、効果については説明を省略する。

図１０及び図１１に示すように、ジェットポンプユニット２２０の内部には、概ね楕円形断面の筒形の水溜室２３２が形成されている。楕円形断面の水溜室２３２の両側の端部には２本の第４流路２２４が夫々接続され、これら第４流路２２４の間の下壁面（床面）には第２流路２１４が接続されている。即ち、水溜室２３２の両側の下壁面には開口が夫々形成され、これらの開口に接続された各第４流路２２４の下流端が、夫々水溜室流入口２３２ａを構成している。なお、これら各第４流路２２４の流路断面積は同一であり、水溜室２３２内には両側からほぼ同一流量の湯水が流入する。また、第４流路２２４の下流側の端部には、所定の長さの直線部２２４ａが設けられている。これらの直線部２２４ａは、円形の各水溜室流入口２３２ａの中心の垂直線Ｃと夫々平行に向けられている。

一方、第２流路２１４の下流側端部は流路断面積が縮小され、上方に向けて水溜室２３２の下壁面に接続されている。第２流路２１４の先端には噴射ノズル２３４が上方に向けて取り付けられ、これが水溜室２３２（ジェットポンプユニット２２０）の内部に延びている。噴射ノズル２３４は、概ね円筒状の部材であり、内部に構成された流路が先端に向けて先細になるようにテーパしている。また、噴射ノズル２３４の先端は、水溜室２３２の下壁面から上方に突出するように配置されている。
これにより、ポンプによって加圧された湯水は、第２流路２１４から噴射ノズル２３４に流入し、ここで更に流速を増して、噴射ノズル２３４先端の噴射口２３４ａから上方に向けて噴射される。

さらに、水溜室２３２の上壁面（天井面）の、噴射ノズル２３４に対向する位置には、上昇管２２６が接続されている。上昇管２２６の上流端は、水溜室２３２の上壁面に形成された開口部に接続されており、スロート孔２２６ａを形成している。従って、スロート孔２２６ａは水溜室２３２の上壁面に設けられ、水溜室２３２の下壁面と対向している。このスロート孔２２６ａの縁部には、上昇管２２６への流入抵抗を減少させるため、比較的大きなＲがつけられている。

また、本実施形態においては、円形の流路断面を有する上昇管２２６の中心軸線と、円形の流路断面を有する噴射ノズル２３４の噴射口２３４ａの中心軸線が一致するように構成されている。このように、噴射ノズル２３４は、上昇管２２６の上流端のスロート孔２２６ａに向けて配置されている。これら上昇管２２６及び噴射口２３４ａの中心軸線は、噴射ノズル２３４から噴射された湯水が上昇管２２６に流れ込む通水経路Ｊと一致している。

さらに、図１０に示すように、噴射ノズル２３４及びスロート孔２２６ａは、上面視において、水溜室２３２の単軸方向の中央に配置されている。また、各第４流路２２４の下流端である水溜室流入口２３２ａも、水溜室２３２の単軸方向の中央に配置されている。さらに、図１０に示すように、各水溜室流入口２３２ａはスロート孔２２６ａを挟んで両側に配置され、スロート孔２２６ａと各水溜室流入口２３２ａは、上面視において重複しない位置に形成されている。また、本実施形態において、各水溜室流入口２３２ａの流路断面積、及び水溜室２３２内を横方向に向かう流路の断面積は、何れも上昇管２２６の流路断面積以上の面積に構成されている。

また、図１１に示すように、各水溜室流入口２３２ａは、水溜室２３２の上壁面２３２ｂに夫々対向するように設けられ、水溜室２３２の上壁面２３２ｂは各水溜室流入口２３２ａの中心の垂直線Ｃに対して直交する方向に向けられている。さらに、各水溜室流入口２３２ａから流入した湯水が夫々衝突する水溜室２３２の上壁面２３２ｂは、噴射ノズル２３４から噴射された湯水が上昇管２２６に流れ込む通水経路Ｊに隣接して設けられている。

この構成により、各水溜室流入口２３２ａを介して水溜室２３２内に流入した湯水は、まず各第４流路２２４の下流端（水溜室流入口２３２ａ）から上方に流れ、対向して設けられた水溜室２３２の上壁面２３２ｂに夫々衝突する。上壁面２３２ｂに夫々衝突した湯水の流れは水溜室２３２内で分散され、水溜室２３２内における大きな流速分布の偏りが抑制される。さらに、図１１の矢印に示すように、水溜室２３２の両端部で上壁面２３２ｂに夫々衝突した湯水は、両側から水溜室２３２の中央に向かって流れる。ここで、２つの水溜室流入口２３２ａは同一の寸法、形状に構成されているので、水溜室２３２の両端部から中央に向かう湯水の流れも左右対称となっている。このため、噴射ノズル２３４付近で合流する左右両側からの流れの速度ベクトルは打ち消し合い、水溜室２３２の中央部では流速が遅くなると共に、流速の分布もほぼ一様になる。これにより、水溜室２３２内の通水経路Ｊ周辺では、速度分布の偏りが十分に抑制され、通水経路Ｊ周辺における渦の発生が抑制される。

従って、水溜室流入口２３２ａに対向して設けられた水溜室２３２の上壁面２３２ｂは水流分散部として機能している。この水流分散部として機能する上壁面２３２ｂは、図１１に示すように、通水経路Ｊに隣接して設けられた壁面である。また、複数の水溜室流入口２３２ａをスロート孔２２６ａを挟んで両側に対称に設けた構成によっても、スロート孔２２６ａから流出する流れにおける渦の発生が抑制される。

さらに、本実施形態の浴槽循環型吐水装置によれば、複数の水溜室流入口２３２ａが水溜室２３２の下壁面に設けられ、これらに対向して水溜室２３２の上壁面２３２ｂが設けられているので、各水溜室流入口２３２ａから流入した湯水は水溜室２３２の水流分散部である上壁面２３２ｂに衝突して流速が低下すると共に、分散される。これにより、上昇管２２６内における渦の発生を抑制することができる。また、各水溜室流入口２３２ａが水溜室２３２の下壁面に設けられているので、浴槽２内の水位が低下した場合には、水溜室２３２内の湯水は各水溜室流入口を通って浴槽２内に排出され、水溜室２３２に残水が生じるのを防止することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、上述した各実施形態に備えられている特徴部を適宜組み合わせて本発明を構成することもできる。

１ 浴槽循環型吐水装置
２ 浴槽
２ａ 底部
２ｂ 縦壁
２ｃ 上端部
２ｄ 側壁
４ 吐水部
４ａ 吐水孔
６ 第１取水口
８ 第１流路
１０ ポンプ（加圧ポンプ）
１２ 三方弁
１４ 第２流路
１６ 第３流路
１８ ブロー吐水部
２０ ジェットポンプユニット
２２ 第２取水口
２４ 第４流路（接続管）
２４ａ 直線部
２６ 上昇管（スロート管）
２６ａ スロート孔
２８ 制御部
３０ 操作部
３２ 水溜室
３２ａ 水溜室流入口
３２ｂ 上壁面（水流分散部）
３４ 噴射ノズル
３４ａ 噴射口
４０ 比較例による水溜室
４０ａ 水溜室流入口
４２ 接続管
４４ 噴射ノズル
４６ 上昇管
４６ａ スロート孔
１２０ ジェットポンプユニット
１１４ 第２流路
１２４ 第４流路（接続管）
１２４ａ 直線部
１２６ 上昇管（スロート管）
１２６ａ スロート孔
１３２ 水溜室
１３２ａ 水溜室流入口
１３２ｂ 上壁面（水流分散部）
１３４ 噴射ノズル
１３４ａ 噴射口
１３６ 衝突板
２２０ ジェットポンプユニット
２１４ 第２流路
２２４ 第４流路（接続管）
２２４ａ 直線部
２２６ 上昇管（スロート管）
２２６ａ スロート孔
２３２ 水溜室
２３２ａ 水溜室流入口
２３２ｂ 上壁面（水流分散部）
２３４ 噴射ノズル
２３４ａ 噴射口

Claims (6)

1. 浴槽内の湯水を取り込み、取り込んだ湯水を浴槽の水面よりも上方から浴槽内へ吐出させる浴槽循環型吐水装置であって、
   湯水を浴槽内へ吐出させる吐水孔が設けられた吐水部と、
   浴槽内の湯水を上記吐水部に送り込む送水装置と、を有し、
   この送水装置は、
   浴槽内の湯水が、その水頭圧により流入して貯留される水溜室と、
   この水溜室に開口した水溜室流入口に接続され、上記水溜室と浴槽内とを連通させる接続管と、
   上記水溜室に開口したスロート孔から上記吐水部へ延び、上記水溜室と上記吐水部を連通させるスロート管と、
   浴槽内の湯水を加圧して上記水溜室内に流入させる加圧ポンプと、
   この加圧ポンプによって加圧された湯水を上記水溜室内に噴射して、噴射された湯水が、その上記水溜室における通水経路の周囲に貯留されている湯水を引き込みながら上記スロート孔から流出するように、上記スロート孔に向けて設けられた噴射ノズルと、
   を備え、
   流入した湯水の流れが、上記水溜室内の上記通水経路の周囲において渦流が発生するのを抑制するように、上記水溜室流入口から流入した湯水を衝突させて、湯水の流れを分散させる水流分散部が上記水溜室内に設けられていることを特徴とする浴槽循環型吐水装置。
2. 上記水流分散部は、上記噴射ノズルから吐出された湯水が流れる上記通水経路に隣接して設けられた壁面である請求項１記載の浴槽循環型吐水装置。
3. 上記水溜室流入口は上記水溜室の下壁面に開口しており、上記水流分散部は、上記水溜室流入口に対向する上記水溜室の上壁面により構成されている請求項１又は２に記載の浴槽循環型吐水装置。
4. 上記スロート孔は上記水溜室の上壁面に形成されており、上記水溜室流入口と上記スロート孔は、上面視において重複しない位置に形成されている請求項３記載の浴槽循環型吐水装置。
5. 上記水溜室流入口に接続される、上記接続管の端部には、上記水溜室流入口の中心の垂直線と平行に延びる所定長さの直線部が設けられている請求項４記載の浴槽循環型吐水装置。
6. 上記水溜室流入口に接続される、上記接続管の端部には、所定長さの直線部が設けられ、この直線部の中心軸線は、上記水流分散部を構成する壁面に直交するように向けられている請求項１乃至５の何れか１項に記載の浴槽循環型吐水装置。

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