JPH0452129B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【技術分野】

本発明は浴室等に設置されるシヤワー装置、更
に詳しくはシヤワーヘツドを水圧によつて移動さ
せることができるようにしたシヤワー装置に関す
る。

【背景技術】 入浴準備の手軽さや、節水、省エネルギーなど
の面から、シヤワーが簡便な入浴手段として小家
族や単身者を中心に利用頻度が高くなつている。
また、健康増進に対する社会的なニーズもあつ
て、シヤワーの噴射圧による皮膚刺激と温熱効果
とが注目されつつある。 すなわちシヤワーにおいては単に温熱効果があ
るだけでなく、噴射圧による皮膚刺激があるため
に、この刺激感による血液量の増加で、循環器
系、呼吸器系、自律神経系などの健康や美容に深
い関係を持つ諸機能の活性化を図ることができ
て、心身のリラツクスと疲労回復、美容に効果的
であるということが、脚光をあびている。 このような背景のもとに、刺激効果より効果的
に与えることができるように工夫されたシヤワー
装置が提案されている。一例を第２０図及び第２
１図に示す。シリンダー３内に配されたピストン
３０に、一対のプーリー３１，３１間に掛け渡さ
れたワイヤ３２を連結するとともに、このワイヤ
３２にシヤワーヘツド１が設けられたスライダ３
３を取り付けている。また上記シリンダー３の両
端は、四方弁２の交互に切り換えられる二つのポ
ートに接続されており、四方弁２における他の二
つのポートには、夫々給水管６と配水管７とが接
続されている。そして、上記四方弁２の切り換え
動作は、感電トラブルを避けるために、水圧と反
転ばね４４とを利用した飛び移り型の反転機構４
で行なうようにしている。この反転機構４は、上
記スライダ３３にストツパ４９，４９を介して係
合するラツク４０と、ラツク４０と噛み合う歯車
４１と、歯車４１と四方弁２との間に設けられた
所定角度内の遊びを有する係合部４２と、一端が
回動自在に支持され且つ他端が歯車４１に連結さ
れているリンク４３とからなり、リンク４３は伸
縮自在で且つ伸びる方向に反転ばね４４で付勢さ
れたものとなつている。 今、四方弁２が第２０図に示す状態にある時に
は、シリンダー３の上端に水が供給されることで
ピストン３０が下降し、これに連動してスライダ
３３に設けられたシヤワーヘツド１が上方へと移
動し、シリンダー３の下部内の水は四方弁２を通
じて排水管７へと排水される。そして、スライダ
３３がストツパ４９と係合してラツク４０を上方
に移動させ始めると、上記リンク４３を反転ばね
４４に抗して圧縮させつつ歯車４１が回転を始め
る。この歯車４１の回転の初期は、係合部４２に
おける遊びのために四方弁２には伝達されないも
のの、歯車４１の回転が進んでリンク４３の伸び
を許す時点になると、反転ばね４４の付勢で歯車
４１が急速回転を行なうと同時に、係合部４２を
通じて四方弁２を切り換える。以後、第２１図に
示すように、シリンダー３の下方に水が提供され
てピストン３０が上昇し、シヤワーヘツド１を下
降させる。スライダ３３が下方のストツパ４９と
係合すれば、今度は反転機構４が逆に作動し、四
方弁２を第２０図に示す状態に戻す。ストツパ４
９はその取付位置が可変となつており、シヤワー
ヘツド１の移動方向の反転高さを変えることがで
きる。 また、このものにおいては、四方弁２を通じて
シリンダー３に供給する水を温水とし、そして四
方弁２に接続される排水管７にシヤワーヘツド１
を接続したり、あるいは温水の循環再利用系を接
続すれば、シヤワーヘツド１の上下動のために使
用される水を有効に利用することができて、全体
としての節水と省エネルギーを図ることができる
ものとなつている。 上述のように、このシヤワー装置においては、
シリンダー３内のピストン３０の両面にかかる水
圧の差圧を利用して四方弁２を切り換え、スライ
ダ３３に設けられたシヤワーヘツド１に上下動を
繰り返させるわけであるが、次のような問題点を
有している。すなわち、上記反転ばね４４は、四
方弁２を回転させることができるだけのばね力を
有するものとしておく必要があるが、四方弁２の
回転抵抗がけつこう大きいために、反転ばね４４
のばね力もかなり大きいものとなつており、これ
故に、切換動作の初期においてピストン３０やス
ライダ３３、ラツク４０等を介して上記反転ばね
４４を圧縮させる水圧を、市井水の圧力よりかな
り高くしなくてはならず、別途加圧ポンプが必要
となつている上に、駆動水量が多量となつてい
た。また、反転ばね４４の復元時における大きい
衝撃に耐えることができる部材を使用しなくて
は、長期使用での耐久性や信頼性の点で問題が生
じるために、どうしてもコストが高くなつてしま
つている。

【発明の目的】

本発明はこのような点に鑑み為されたものであ
り、その目的とするとろはシヤワーヘツドの移動
方向の変換のための四方弁の切り換えを低水圧少
水量で行なうことができるシヤワー装置を提供す
るにある。

【発明の開示】

しかして、特定発明においては、シヤワーヘツ
ドを移動させるためのシリンダーへの水の供給を
四方弁で切り換えることでシヤワーヘツドを往復
動させるとともに、上記四方弁の切り換え動作を
水圧と反転ばねとを利用した反転機構で行なうシ
ヤワー装置において、四方弁における給水側の流
路と排出側の流路とを切り換え途中において短絡
させる短絡部を四方弁に設けていることに特徴を
有して、給水側の流路排出側の流路とを切り換え
途中で短絡させることによつて、四方弁の内部に
生じる差圧を小さくして、四方弁の切り換えに要
する力が小さくてすむようにしたものであり、ま
た併合発明においては上記の点に加えて四方弁に
おける給水側のポートを切り換え途中において絞
る閉栓部を四方弁に設けていることに特徴を有し
て、給水圧による差圧の上昇を閉栓部で防ぐよう
にしたものである。 以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述す
る。上記従来例に比して、異なつているのは四方
弁２の構造だけであり、基本構成及び配管は前記
従来例と同じであるために、四方弁２についての
み説明する。 さて、四方弁２は第１図乃至第３図に示すよう
に、四つのポートP₁，P₂，P₃，P₄が等間隔に設
けられているベース２０と、ベース２０上で回転
自在とされているロータ２１と、ロータ２１を覆
うカバー２２とからなるもので、ポートP₁には
給水管６が接続され、ポートP₄には排水管７が
接続され、更にポートP₂，P₃には夫々シリンダ
ー３の両端が接続される。また、係合部４２と軸
２３とを介して前記歯車４１に連結されているロ
ータ２１には、二つの流路２５，２６が設けられ
ている。 四方弁２におけるロータ２１に設けられた上記
一対の流路２５，２６のうち、流路２５はポート
P₂，P₃のうちのいずれかをポートP₁に連通させ、
流路２６はポートP₁，P₂のうちのいずれかをポ
ートP₄に連通させるもので、ポートP₂，P₃のう
ちの一方がポートP₁と連通している時、他方が
ポートP₄と連通するようになつている。 ここにおいて、両流路２５，２６は同一半径の
円弧状の空間として形状しており、両流路２５，
２６間には仕切り壁を設けているのであるが、こ
の仕切り壁の厚みをポートP₂，P₃の直径より小
さくすることで、短絡部２８，２８を形成してい
る。ロータ２１を回転させてシヤワーヘツド１の
移動方向を反転させるにあたり、第２図に示すよ
うに、シリンダー３に接続された両ポートP₂，
P₃を上記仕切り壁である短絡部２８，２８が通
過する時点が生ずるが、この時、ポートP₂，P₃
を通じて、両流路２５，２６が短絡するように、
つまりは給水用のポートP₁と排出用のポートP₄
とが短絡するようにしているものであり、これに
よつて、歯車４１と係合部４２とを介して四方弁
２のロータ２１を回転させるための反転ばね４４
のばね力を、大きくとらなくても良いようにして
いるものである。 すなわち、反転ばね４４によつてロータ２１を
回転させるには、このロータ２１の回転抵抗に打
ち勝つばね力を反転ばね４４に与えておかなくて
はならないことから、反転ばね４４のばね力が小
さくてもすむようにするには、ロータ２１の回転
抵抗を下げる必要がある。一方、ロータ２１の回
転抵抗は、摺動抵抗と、流れを切り換えることに
よる流体抵抗とから構成されるが、摺動抵抗は流
体抵抗に比して十分小さいために、支配的である
流体抵抗を低減しなくてはならない。そして、こ
の液体抵抗は、給水圧がかかつている流路２５内
の圧力と、排水が通過する流路２６内の圧力との
差圧の影響を受ける。また、反転ばね４４は第４
図乃至第７図に示すように、そのばね力でロータ
２１を回転させる際に、四方弁２の内部差圧が最
も大きくなる時点を通過することになる。 ロータ２１に設けられた短絡部２８は、本来な
らばシリンダー３に接続された一対のポートP₂，
P₃がいつたん閉じられてしまうために上記差圧
が最大となつてしまう時点で、両ポートP₁，P₄
間を短絡させてしまい、四方弁２の内部の圧力差
が大きくなることを防いで、ロータ２１の回転抵
抗を下げるものであり、反転ばね４４のばね力が
小さくとも、ロータ２１を回転させることを可能
とする。 そして、このような反転ばね４４に求められる
ばね力を小さくすることができるために、四方弁
２の切換動作の初期における反転ばね４４の圧縮
工程に必要な力も小さくてすみ、反転機構４を低
い水圧で作動させることができるものである。 尚、四方弁２内部において生じる差圧の最大値
は、第８図に示すように、短絡部２８によつて両
流路２５，２６が短絡する際の短絡路の断面積に
応じたものとなり、従つて、回転抵抗も第９図に
示すように、上記断面積を大きくした方が低くな
る。 上記実施例では、シリンダー３に接続される二
つのポートP₂，P₃を利用して短絡部２８を構成
したが、第１０図及び第１１図に示すように、四
方弁２の切り換え途中においてのみ、ボートP₁，
P₄間を連通する独立した流路としての短絡部２
８を設けてもよいのはもちろんである。 第１２図乃至第１９図に更に他の実施例を示
す。これは前記第１の実施例と同じ構成の短絡部
２８を四方弁２に設けると同時に、この短絡部２
８が両流路２５，２６間を短絡させる際に、給水
管６が接続されたポートP₁を閉じてしまう閉栓
部２７をロータ２１に一体に設けたものであつ
て、切り換え途中の時点でポートP₁から流路２
５内に新たな水が流入することを閉栓部２８が阻
止するために、四方弁２内部の差圧は更に小さく
なり、ロータ２１の回転抵抗をより小さくする。 尚、四方弁２内部において生じる差圧の最大値
は、ポートP₁を閉じている時間、つまりは第１
８図に示すように、閉栓部２７の幅ｌに応じたも
のとなり、従つて、回転抵抗も第１９図に示すよ
うに、閉栓部２７の幅ｌを大きくした方が低くな
る。また、このものでは四方弁２の切り換えでシ
ヤワーヘツド１の移動方向を反転させる際に、シ
リンダー３へと送られる流量を絞ることになるた
めに、節水効果も高くなる。

【発明の効果】

以上のように特定発明においてはシリンダーへ
の水の供給を四方弁で切り換えることでシヤワー
ヘツドを往復動させて皮膚刺激を広範囲に得るに
あたり、四方弁の切り換え動作途中に給水側の流
路と排出側の流路とを短絡部が短絡させてしまう
ために、四方弁の切り換えをシヤワーヘツドの移
動に応じて行なう反転機構における反転ばねに必
要なばね力が小さくてすむものであり、この結
果、低水圧少水量で四方弁の切り換えを行なうこ
とができて、別途加圧ポンプを用意したりしなく
とも、市井水の水圧のみで作動させることがで
き、大幅なコストダウンを図れるものである。ま
た併合発明においては、上記の点に加えて、四方
弁が切り換えを行なう際には、給水側に給水圧が
かかることによる差圧の上昇を閉栓部が防止する
ために、反転機構における反転ばねに必要なばね
力が更に小さくてすむものであり、また節水効果
も期待できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明一実施例における四
方弁の横断面図、第３図は同上の四方弁の縦断面
図、第４図から第７図までは反転機構と四方弁の
動作を示す横断面図、第８図及び第９図は同上の
短絡路の断面積に関連する特性図、第１０図及び
第１１図は他の実施例の横断面図と縦断面図、第
１２図及び第１３図は更に他の実施例における四
方弁の横断面図、第１４図から第１７図までは反
転機構と四方弁の動作を示す横断面図、第１８図
及び第１９図は同上の閉栓部の幅に関連する特性
図、第２０図及び第２１図は従来例を示す概略正
面図であり、１はシヤワーヘツド、２は四方弁、
３はシリンダー、４は反転機構、２７は閉栓部、
２８は短絡部、４４は反転ばねを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シヤワーヘツドを移動させるためのシリンダ
   ーへの水の供給を四方弁で切り換えることでシヤ
   ワーヘツドを往復動させるとともに、上記四方弁
   の切り換え動作を水圧と反転ばねとを利用した反
   転機構で行なうシヤワー装置において、四方弁に
   おける給水側の流路と排出側の流路とを切り換え
   途中において短絡させる短絡部を四方弁に設けて
   いることを特徴とするシヤワー装置。 ２ シヤワーヘツドを移動させるためのシリンダ
   ーへの水の供給を四方弁で切り換えることでシヤ
   ワーヘツドを往復動させるとともに、上記四方弁
   の切り換え動作を水圧と反転ばねとを利用した反
   転機構で行なうシヤワー装置において、四方弁に
   おける給水側の流路と排出側の流路とを切り換え
   途中において短絡させる短絡部を四方弁に設けて
   いるとともに、四方弁における給水側のポートを
   切り換え途中において絞る閉栓部を四方弁に設け
   ていることを特徴とするシヤワー装置。