JP6155525B2 - 湯水吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、湯水吐出装置に関するものである。

従来から、湯と水とを吐出する装置として、中央部に高温水を噴射するためのノズルを有し、その外周に冷水を放出する穴を持った送水口補助装置がある（特許文献１等参照）。この送水口補助装置は、前述の構造によって、高温水と冷水を別々に混ざることなく放出することができる。

実用新案登録第３１３８９９５号

しかしながら、特許文献１等の送水口補助装置では、湯用の吐出口と外部の給湯器とを繋ぐ湯側の流路において、この流路に残留した湯が時間経過や外部環境（周辺環境との温度差）等によって、前記湯の温度が下がる（湯が冷める）。そして、前記送水口補助装置では、前記残留した湯がノズルから吐出される湯使用時の初期等において、この湯の温度によっては、湯に触れた使用者の手等に冷感を与える（冷覚を生じさせる）ことがある。また、特許文献１等の送水口補助装置では、湯と水の両方を吐出する場合（湯水使用時）、湯水の触れた手等に、湯による温覚（温感）に加えて、水の温度によっては水による冷覚を生じさせることがある。そして、前記湯水使用時の初期等において、前記残留した湯がノズルから吐出されるため、この湯の温度によっては、より冷覚を生じさせ易くなる。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであって、湯水使用時や湯使用時の初期等に、使用者に冷覚を与え難い（生じさせ難い）湯水吐出装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために本発明は、給湯源に接続されて湯を吐出する第１流路と、給水源に接続されて水を吐出する第２流路とを備え、前記第１流路の第１吐出口と前記第２流路の第２吐出口とを独立して吐出部に設け、前記第１流路に、この第１流路内の湯を加熱する加熱部を設け、前記第２吐出口に、水を微粒化する処理部を設け、前記第２吐出口を、前記第１吐出口の外周側を囲む環状に設け、前記第１吐出口から線状に湯が吐出され、この湯の外周側が、前記第２吐出口から吐出された水で覆われるように構成されたものであることを特徴とする。

また、前記第１流路の前記加熱部より上流の湯温を検出する検出部と、この検出部の検出結果に応じて前記加熱部の加熱とその停止との切替制御を行うよう構成される制御部とを備えたものであることが好ましい。

また、前記第１流路からの湯及び前記第２流路からの水の両方の吐出と前記第２流路からの水のみの吐出との切替用の操作部を設けたものであることが好ましい。

また、前記第１流路は、前記加熱部より下流側に、断熱構造を有するものであることが好ましい。

また、前記加熱部の加熱制御を行うよう構成される制御部を備え、この制御部は、前記第１吐出口からの湯の温度が２５℃から４５℃の範囲となるよう前記加熱制御を行うものであることが好ましい。

本発明は、第１吐出口からの湯の吐出と、第２吐出口からの水の吐出とを独立して行うことができる。このため、本発明は、対象物の接触面において湯のみが触れ易い部位を生じさせることができる。これによって、本発明は、湯による温覚を生じさせ易くすることができる。そして、本発明は、処理部によって第２吐出口から微粒化した水を吐出することができて、水の外気（空気）に対する接触面積（表面積）を広くし易くすることができる。このため、本発明は、水が外気の熱を吸収し易くなり、第２吐出口から吐出した水の温度を上昇させ易くすることができる。これによって、本発明は、水の温度（水温）を外気の温度に近づけることができて、対象物に水による冷覚を生じさせ難くすることができる。更に、本発明は、第１流路に加熱部を設けたことで、第１流路に残留して温度低下した湯を加熱して、温度を上昇させて第１吐出口から吐出することができる。これによって、本発明は、第１吐出口から残留した湯を吐出するときに、対象物に前記温度低下した湯による冷覚を生じさせ難くすることができる。

第一実施形態の構成模式図である。 同上の外殻部周辺の構成模式図である。 同上の流路の構成模式図である。 処理部の穴流路周辺の構成模式図である。 加熱器の構成模式図である。 検知部の検知結果と加熱部の動作との対応説明図である。

以下、本発明を添付図面に基づいて説明する。

本発明の第一実施形態の湯水吐出装置１は、例えば、キッチンカウンターのシンクや洗面台のボウル等の水受部（図示せず）の上方に設けられる。

湯水吐出装置１は、図２に示すように、外部の給湯源（図示せず）に接続される第１流路２と、外部の給水源（図示せず）に接続される第２流路３と、第１流路２及び第２流路３の下流側の外殻を形成する外殻部１１とを備える。外殻部１１は、例えば、前記水受部の縁部上面に設けられる基部１３と、基部１３の上部に設けられるスパウト１４とを備える。

基部１３は、前記水受部の縁部上面に固定される。言い換えると、前記水受部の縁部は、基部１３を取り付ける取付台９となっている。スパウト１４は、下向きＵ字の筒形状に形成される。スパウト１４は、Ｕ字の一端（第１端）が、基部１３の上部に接続される。そして、スパウト１４は、Ｕ字の残りの一端（第２端）が、前記水受部に臨むように配置される。

また、スパウト１４は、前記第２端に、吐出部１２と、操作部１５とを備える。吐出部１２は、第１流路２の下流端及び第２流路３の下流端が設けてある。このため、湯水吐出装置１は、吐出部１２から湯と水とを吐出するよう構成される。言い換えると、第１流路２の下流端及び第２流路３の下流端は、吐出部１２に開口して設けてある。

操作部１５は、吐出部１２の外周側に設けてある。湯水吐出装置１は、操作部１５が使用者に操作されることで、吐出部１２から水のみを吐出する状態と、吐出部１２から湯及び水の両方を吐出する状態とを交互に切り替えるよう構成される。以下、断面形状とは、特に指定しない限り、湯や水の流動する方向（流動方向）に直交して切断した面とする。

第１流路２は、その上流側が前記給湯源に接続されており、この給湯源は、例えば給湯器となっている。このため、第１流路２は、その下流端（第１吐出口２１）から、前記給湯器からの湯を吐出する構成（給湯路）となっている。

第１流路２は、図１や図３に示すように、その下流側に第１部位２４を有する。第１部位２４は、例えば、円筒状に形成される。第１部位２４は、取付台９から上方に突出して配置される。このため、第１部位２４は、外殻部１１に覆われる。そして、第１部位２４には、開閉弁（第１弁２２）が設けてある。第１弁２２は、操作部１５の操作に応じて開閉するよう構成される。このため、第１流路２は、第１弁２２の開閉に応じて、通水と止水とが切り替わる。以下、第１流路２の第１部位２４より上流側（取付台９より下方側に配置される部位）を、第３部位２５（詳細は後述する）とする。

また、第１部位２４は、その下流端（第１吐出口２１）に、例えば、整流板（図示せず）が設けてある。このため、第１吐出口２１は、断面円形の線状（柱状）に水を吐出するよう構成される。なお、第１吐出口２１は、線状に吐出可能であれば、前記整流板を備えたものに限らない。

第２流路３は、その上流側が前記給水源に接続されており、この給水源は、例えば水道管となっている。このため、第２流路３は、その下流端（第２吐出口３１）から、前記水道管からの水を吐出する構成（給水路）となっている。

第２流路３は、図１や図３に示すように、その下流側に第２部位３４を有する。第２部位３４は、例えば、円筒状に形成される。第２部位３４は、取付台９から上方に突出して配置される。このため、第２部位３４は、外殻部１１に覆われる。そして、第２部位３４には、開閉弁（第２弁３２）が設けてある。第２弁３２は、操作部１５の操作に応じて開閉するよう構成される。このため、第２流路３は、第２弁３２の開閉に応じて、通水と止水とが切り替わる。

また、第２部位３４の下流側の端部（第２端部３３）は、その流路径が、第１部位２４の下流側の端部（第１端部２３）の流路径に比べて、大寸となっている。そして、第２端部３３は、その内周側に第１端部２３が略同心で配置される。言い換えると、第２端部３３は、第１端部２３を中心として、第１端部２３の外周を覆うように配置される。

このため、第２吐出口３１は、第１吐出口２１の外周側に、断面環状に形成されており、この環の内周側の部位（壁）が第１端部２３で形成される。言い換えると、第２流路３は、第１吐出口２１の外周側を囲む環状に第２吐出口３１を有する。このため、第２流路３は、第２吐出口３１から断面円形の環状（筒状）に水を吐出する構成となる。これによって、吐出部１２は、湯と水との両方を吐出する場合、線状の湯を筒状の水で覆うよう吐出する。なお、第２吐出口３１（第２端部３３）の前記環の内周側の壁は、第１部位２４で形成したものに限らない。

また、第２吐出口３１には、水を微粒化する処理部４が設けてある。処理部４は、例えば、散水板で構成される。散水板は、複数の穴流路４１を備えており、各穴流路４１から水を吐出する構成となっている。各穴流路４１は、図４に示すように、上流側の第３流路４２と、下流側の第４流路４３とに区別される。

第３流路４２は、その断面形状が、水の流動方向において略一様となっている。第３流路４２は、その下流端に第４流路４３が接続される。第４流路４３は、流路断面積が下流に向かう程大きくなる拡大部となっている。

このため、第２流路３の水は、第３流路４２に流入することで、圧力が上がる等で、その流速が増加する。そして、この流速が増した水（図４中のＷ１参照）は、第４流路４３に流入することで、圧力が低下する等で、界面が波打ち微粒化されて、第４流路４３の下流端から外部に吐出される。言い換えると、第２流路３は、処理部４での圧力変動に伴う流体剪断によって、水を微粒化して、例えばシャワー状に吐出する構成となっている。

このように、湯水吐出装置１は、第１流路２と第２流路３とを独立して備える。このため、湯水吐出装置１は、湯と水とを流路の途中で混合する混合水栓等と異なり、第１吐出口２１からの湯の吐出と、第２吐出口３１からの水の吐出とを独立して行うように構成される。言い換えると、吐出部１２は、第１吐出口２１と第２吐出口３１とが独立して設けてある。

そして、湯水吐出装置１は、第１吐出口２１の外周側を囲むように第２吐出口３１が設けてある。このため、湯水吐出装置１は、湯及び水の両方を対象物８に向けて吐出する場合、例えば、図１に示すように、中央の湯が対象物８の接触面に触れると、接触面に沿って外周側に広がるように流れ易い。そして、湯水吐出装置１は、湯の外周側を流れる水が接触面に触れると、前記外周側に広がる湯と混じりながら、接触面に沿って外周側に広がるように流れ易い。

これにより、対象物８は、接触面において、湯のみが触れ易い部位と、湯と水とが混合して触れ易い部位（前記湯のみが触れ易い部位の外周側の部位）とを生じる。そして、湯水吐出装置１は、対象物８が人の手等の場合、前記湯のみが触れ易い部位において、湯による温覚を生じさせ易くし、前記外周側の部位において、湯と水とが混合するために水の冷覚を生じさせ難くすることができる。

また、湯水吐出装置１は、第２吐出口３１に処理部４を設けて、第２吐出口３１から微粒化した水を吐出する構成となっている。このため、湯水吐出装置１は、水の外気（空気）に対する接触面積（表面積）を、連続する線状に水を吐出する場合に比べて、大きく（広く）することができて、水が外気の熱を吸収し易くすることができる。言い換えると、湯水吐出装置１は、吐出した水を外気に触れ易くすることができて、外気の熱によって、第２吐出口３１から吐出した水の温度を上昇させ易くすることができる。これによって、湯水吐出装置１は、水の温度（水温）を外気の温度に近づけることができて、対象物８に水による冷覚を生じさせ難くすることができる。

そして、湯水吐出装置１は、第１吐出口２１から連続し且つ単一の線状に湯を吐出する構成となっている。このため、湯水吐出装置１は、第２吐出口３１からの水に比べて、外気に対する接触面積を小さく（狭く）することができて、湯の外気への熱拡散を抑制することができる。これによって、湯水吐出装置１は、対象物８に湯の温覚を生じさせ易くすることができる。

更に、湯水吐出装置１は、第１吐出口２１の外周側を囲む断面環状に第２吐出口３１が設けてある。このため、湯水吐出装置１は、第１吐出口２１からの湯の外周側（吐出方向を軸芯とした外周側）を、第２吐出口３１からの水で覆うように、湯と水とを吐出することができる。これによって、湯水吐出装置１は、例えば湯の熱の一部が熱拡散したときに、この熱を外周側の水で吸収し易くすることができて、湯の熱エネルギーの外気へのロスを軽減し易くすることができる。

ところで、湯水吐出装置１は、湯の吐出を停止すると、次に湯の吐出がなされるまで、第１流路２に湯が残留する。そして、湯水吐出装置１は、湯の吐出後、再度湯を吐出するとき、その開始から前記給湯源の湯が第１吐出口２１に至るまでの所定期間、第１流路２に残留した湯が第１吐出口２１から吐出される。更に、残留した湯は、時間経過によって、その温度が低下する。

このため、湯水吐出装置１は、図２や図３に示すように、第１流路２の湯を加熱する加熱部７１を有する。具体的には、第１流路２は、第３部位２５に、バイパス路が設けてある。このため、第３部位２５は、第５流路５と、バイパス路（第６流路６）とで構成される。

第５流路５は、その上流端が前記給湯源に接続される。第５流路５は、その下流端が第１部位２４に接続される。第６流路６は、その上流端が第５流路５の上流側に接続される。第６流路６は、その下流端が第５流路５の下流側に接続される。このため、第３部位２５は、第５流路５の湯と第６流路６の湯とを混合して、第１部位２４に流入させる構成となっている。

また、第６流路６には、その湯（第６流路６内の湯）を加熱可能な加熱器７が設けてある。加熱器７は、第６流路６に残留した湯や前記給湯源から第６流路６に流入した湯を加熱するよう構成される。そして、第６流路６はこの加熱した湯を第５流路５の湯に合流させるため、加熱器７による加熱は、第１流路２における一部の湯の加熱となっている。言い換えると、加熱器７は、前記給湯源での加熱に比べて補助的な加熱を行う構成となっている。

加熱器７は、取付台９より下方側に配置される。このため、加熱器７は、前記水受部に隠蔽されて外観に目立ち難い位置に配置することができる。また、加熱器７は、図５に示すように、例えば、加熱部７１と、検出部７３と、制御部７２とを備える。

加熱部７１は、第６流路６の外周に設けてある。具体的には、加熱部７１は、第６流路６に当接して配置される。加熱部７１は、第６流路６の全周（湯の流動方向を軸芯とする円周方向の全体）を覆うように設けられる。また、加熱部７１は、その内側の湯（第６流路６の湯）を加熱するよう構成されており、例えば、電力によって発熱する電熱部材で形成される。

加熱器７は、検出部７３として、第１流路２の加熱部７１より上流側の湯の温度（湯温）を検出する第１検出部７４と、第１流路２の加熱部７１より下流側の湯温を検出する第２検出部７５と、第１流路２の湯の流量を検出する第３検出部７６とを備える。

第１検出部７４は、例えば、第６流路６の加熱部７１より上流側に設けてあり、この上流側の位置における湯温を検出する構成となっている。第２検出部７５は、例えば、第６流路６の加熱部７１より下流側に設けてあり、この下流側の位置における湯温を検出する構成となっている。このため、第１検出部７４及び第２検出部７５は、第１流路２（第６流路６）の湯温を検出する検温部となっている。

第３検出部７６は、第２検出部７５より下流側に設けられる。第３検出部７６は、第１吐出口２１からの湯の吐出の有無（吐出とその停止と）を検出するための検出部（吐出検知部）となっている。

このため、加熱器７は、検出部７３として、加熱部７１の位置を基準とした上流側及び下流側の二つの検温部と、第１流路２用の吐出検知部とを備える構成となっている。また、各検出部７３は、例えば、その検出結果を制御部７２に出力するよう構成されており、これによって制御部７２が各検出結果を取得する。

制御部７２は、図６に示すように、前記検出結果に応じて、加熱部７１の加熱及びその停止の切替制御を行うよう構成される。そして、制御部７２は、湯の吐出が有る場合（湯の吐出動作を行っている状態である場合）、加熱部７１での加熱を行うよう制御する構成となっている。

例えば、制御部７２は、第３検出部７６の検出結果が所定値未満の場合に、湯の吐出が無い（湯の吐出動作を行っていない）と判定し、所定値以上の場合に、湯の吐出が有ると判定する構成となっている。そして、制御部７２は、湯の吐出が有ると判定した状態で、第１検出部７４の検出結果（図６中の実線Ｌ１参照）が所定の下限値（図６中の点線Ｌ２参照）未満の場合、加熱部７１を作動（発熱）させるよう制御する構成となっている。更に、制御部７２は、湯の吐出が有ると判定した状態で、第１検出部７４の検出結果が前記下限値以上の場合、加熱部７１を停止させるよう制御する構成となっている。

ここで、前記下限値において、前記検知結果に対応する温度は、例えば、前記給湯源で加熱された湯が到着後、所定時間経過した（所定量）状態に対応した温度、或いは湯の吐出開始時の温度に所定の値を加えた温度となっている。

また、制御部７２は、加熱部７１の作動中において、第２検出部７５の検出結果（図６中の実線Ｌ３参照）が上限値（図６中の点線Ｌ４参照）以上の場合、加熱部７１を停止させるよう制御する構成となっている。そして、制御部７２は、加熱部７１の作動中において、第２検出部７５の検出結果が前記上限値未満の場合、加熱部７１を作動（発熱）させるよう制御する構成になっている。

更に、この上限値に応じた加熱部７１の制御は、第１検出部７４の検出結果が前記下限値以上となるまで継続して行う制御となっている。また、前記上限値は、その値となる検知結果に対応する湯温が、前記下限値となる検知結果に対応する湯温に比べて、高い温度となるよう設定される。

そして、前記上限値において、前記検知結果に対応する温度は、例えば、冷覚のピークを越えた（温度上昇に伴い冷覚を生じさせ難くなる）２５℃から、矛盾冷覚を生じさせ易くなる手前の４５℃の範囲で設定されることが好ましい。

更に、制御部７２は、加熱部７１の作動中において、湯の吐水を停止する等で、第３検出部７６の検出結果から湯の吐出が無いと判定した場合、加熱部７１を停止させるよう制御する構成となっている。

すなわち、制御部７２は、第１流路２の湯が所定の温度条件となるよう加熱部７１の加熱制御を行うよう構成される。言い換えると、湯水吐出装置１は、制御部７２によって、検温部の検出結果を用いたフィードバック制御を加熱部７１に対して行うことで、前記給湯源の湯温を所定の条件となるように調整することができる。

このように、湯水吐出装置１は、第６流路６（第１流路２）に加熱部７１を設けたことで、温度低下した湯を加熱して、温度を上昇させて第１吐出口２１から吐出することができる。これによって、湯水吐出装置１は、第１吐出口２１から残留した湯を吐出するときに、対象物８に前記温度低下した湯による冷覚を生じさせ難くすることができる。

そして、湯水吐出装置１は、検出部７３と、検出部７３の検出結果に基づき加熱部７１のフィードバック制御を行うよう構成される制御部７２とを備えたことで、湯温や吐出の有無等に応じて加熱部７１の加熱とその停止とを切り替えることができる。このため、湯水吐出装置１は、例えば、湯が温覚を生じ易い温度の場合や吐出していない場合等に、加熱部７１を停止させることで、加熱部７１による電力消費を抑えることができる。

これによって、湯水吐出装置１は、加熱部７１による消費電力を軽減して、第１吐出口２１からの湯の温覚を生じ易くすることができる。更に、湯水吐出装置１は、加熱部７１で加熱する湯の温度条件（温度でのフィードバック制御）を、前述の温度範囲としたことで、対象物８が温覚を最も生じ易い温度の湯を吐出することができる。

また、第１流路２は、第１部位２４及び第３部位２５の加熱部７１より下流側の部位（第５流路５を含む）に、断熱部材（図示せず）が設けてある。前記断熱部材は、前記下流側の部位をこの部位の外部環境（外周側の環境）から断熱するよう構成される。言い換えると、前記断熱部材は、前記下流側の部位を覆うことで、この部位に断熱構造を形成する。また、前記下流側の部位のうち、第１部位２４に設けた前記断熱部材は、外殻部１１に覆われる。

このように、湯水吐出装置１は、第１流路２の加熱部７１より下流側の部位に断熱構造を有する。このため、第１流路２は、前記下流側の部位の外部環境による温度低下を抑制することができる。これによって、湯水吐出装置１は、前記下流側の部位において、加熱部７１で加熱した湯や、前記給湯源からの湯の温度低下を軽減することができる。

そして、湯水吐出装置１は、前記断熱構造によって、前記下流側の部位に残留した湯の時間経過に伴う温度低下を抑制することができる。このため、湯水吐出装置１は、前記下流側の部位に残留した湯を第１吐出口２１から吐出したときに、対象物８に前記温度低下した湯による冷覚を生じさせ難くすることができる。

また、湯水吐出装置１は、バスルームに設けてもよく、この場合、水受部は、例えば洗い場の上面や浴槽等となる。また、湯水吐出装置１は、前記給湯源と第１流路２と繋ぐ流路を分岐させて、この分岐させた湯と給水源からの水とを混合させる混合部を、第２流路３の上流側に設けたもの等であってもよい。言い換えると、第２流路３は、第１吐出口２１の湯とは別に、湯と水とを混合した水（混合水）を第２吐水口から吐出するもの等であってもよい。また、第１流路２は、第３部位２５を分岐させずに、加熱部７１を第５流路５に設けたもの等であってもよい。

なお、本発明は、前記例示の構成にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

１ 湯水吐出装置
１２ 吐出部
２ 第１流路
２１ 第１吐出口
２３ 第１端部
３ 第２流路
３１ 第２吐出口
３３ 第２端部
４ 処理部
５ 第５流路
６ 第６流路
７ 加熱器
７１ 加熱部
７２ 制御部
７３ 検出部
７４ 第１検出部
７５ 第２検出部
７６ 第３検出部
８ 対象物

Claims (5)

1. 給湯源に接続されて湯を吐出する第１流路と、給水源に接続されて水を吐出する第２流路とを備え、
   前記第１流路の第１吐出口と前記第２流路の第２吐出口とを独立して吐出部に設け、
   前記第１流路に、この第１流路内の湯を加熱する加熱部を設け、
   前記第２吐出口に、水を微粒化する処理部を設け、
   前記第２吐出口を、前記第１吐出口の外周側を囲む環状に設け、
   前記第１吐出口から線状に湯が吐出され、この湯の外周側が、前記第２吐出口から吐出された水で覆われるように構成されたものであることを特徴とする湯水吐出装置。
2. 前記第１流路の前記加熱部より上流の湯温を検出する検出部と、この検出部の検出結果に応じて前記加熱部の加熱とその停止との切替制御を行うよう構成される制御部とを備えたものであることを特徴とする請求項１記載の湯水吐出装置。
3. 前記第１流路からの湯及び前記第２流路からの水の両方の吐出と前記第２流路からの水のみの吐出との切替用の操作部を設けたものであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の湯水吐出装置。
4. 前記第１流路は、前記加熱部より下流側に、断熱構造を有するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の湯水吐出装置。
5. 前記加熱部の加熱制御を行うよう構成される制御部を備え、
   この制御部は、前記第１吐出口からの湯の温度が２５℃から４５℃の範囲となるよう前記加熱制御を行うものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の湯水吐出装置。

Images