JP2015027331A - シャワーヘッド装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、手元で操作して吐水状態と止水状態を即時に切換えることができるクリックボタンを備え、更なる節水効果が得られるシャワーヘッドが知られている。
このように構成された本発明によれば、吐水中止時に、通水加速部で加速された湯水の流れが発生させる負圧が解消され、通水路内の湯水が空気導入孔から空気導入路へ逆流しようとする。この場合であっても、空気導入孔に侵入した湯水が渦形成部により渦流を形成し、次に侵入しようとする湯水の空気導入路への逆流を抑制するので、湯水が空気導入孔から吸気口に逆流することを妨げることができ、湯水が吸気口からシャワーヘッド装置の外部に流出して水垂れを発生させることを抑制することができる。
このように構成された本発明によれば、空気導入孔から空気導入路へ逆流しようとする湯水の流れを、空気導入孔の近傍において空気導入路の内側に突出する凸部によって、湯水の流れの方向を変えて渦を巻いて空気導入孔に戻るような方向に向け、この湯水の逆流を抑制するような渦流を形成することができる。
このように構成された本発明によれば、空気導入孔から空気導入路へ逆流しようとする湯水の流れを、空気導入孔に対向する衝突面に形成される凸部によって、より確実に渦を巻いて空気導入孔に戻るような方向に向け、この湯水の逆流を抑制するような渦流を形成することができる。
このように構成された本発明によれば、空気導入孔から空気導入路へ逆流しようとする湯水の流れを、空気導入孔の方向とほぼ直交する衝突面に衝突させ、その流れの勢いを低減させ、渦を巻いて空気導入孔に戻るような方向に向け、この湯水の逆流を抑制するような渦流を形成することができる。
このように構成された本発明によれば、空気導入孔から空気導入路へ逆流しようとする湯水の流れを、空気導入孔の方向とほぼ直交する複数の階段状の衝突面に衝突させ、それぞれの衝突面が、衝突した湯水を渦を巻いて空気導入孔に戻るような方向に向け、この湯水の逆流を抑制するような渦流を複数形成することができる。さらに、本発明によれば、形成される複数の渦流が作用し、空気導入孔から空気導入路へ逆流しようとする湯水の流れの勢いを低減させ、この湯水の逆流を抑制することができる。
このように構成された本発明によれば、使用者がクリックボタンを押圧操作して吐水状態を止水状態に切替えることが可能である。この場合、上流側の水栓装置のレバーやハンドル等により止水を行う場合と比較して吐水を急に中止できるので、通水路を開閉する弁が閉止されることにより、通水路内の湯水の流れが急に停止される。従って、吐水中止時に、通水加速部で加速された湯水の流れが発生させる負圧が急に解消され、通水路内の湯水が空気導入孔から空気導入路へ逆流しようとしやすくなる。このような場合であっても、渦形成部が、この湯水の逆流を抑制するような渦流を形成するので、湯水が空気導入孔から吸気口に逆流することを抑制することができ、湯水が吸気口からシャワーヘッド装置の外部に流出して水垂れを発生させることを抑制することができる。
このように構成された本発明によれば、吐水中止時に、通水加速部で散水板のほぼ中央から放射状に加速された湯水の流れが発生させる負圧が解消され、通水路内の湯水が通水加速部から加速されて流出する湯水に対してほぼ直交するように円環状に形成された空気導入孔から空気導入路へ逆流しようとする場合であっても、渦形成部が、この湯水の逆流を抑制するような渦流を形成するので、湯水が空気導入孔から吸気口に逆流することを抑制することができ、湯水が吸気口からシャワーヘッド装置の外部に流出して水垂れを発生させることを抑制することができる。
図1は、本発明の第1実施形態によるシャワーヘッド装置を示す斜視図である。
図1に示すように、本実施形態のシャワーヘッド装置1は、シャワーヘッド本体2を備え、このシャワーヘッド本体2の上流側端部には、給水源(図示せず)に接続された湯水混合水栓装置等(図示せず)から延びる給水ホース(図示せず)が接続されて給水源(図示せず)からの給水が供給される給水口2aが形成されている。
本実施形態のシャワーヘッド装置1への湯水の給水及び止水は、使用者が湯水混合水栓装置等(図示せず)に内蔵された元バルブ(図示せず)をレバーやハンドル等(図示せず)により操作して給水と止水とを切り換えることにより行うことができる。
一方、シャワーヘッド本体2の下流側端部に位置するヘッド部2bには、複数の散水孔4が突出する散水板6が取り付けられており、シャワーヘッド本体2の給水口2aからシャワーヘッド本体2内に流入した湯水は、散水板6から突出する各散水孔4から吐水され、シャワー吐水が行われるようになっている。
また、シャワーヘッド本体2の給水口2aとヘッド部2bとの間の部分は、使用時に所定の取付位置から取り外して把持可能な把持部2cとなっている。
把持部2cには、使用者が押圧操作して弁の開閉機構24の止水状態と吐水状態を切り換えるための開閉操作部であるクリックボタン8が取付けられている。このクリックボタン8は、シャワーヘッド本体2の把持部2cと給水口2aとの間に設けられた円柱形の釦である。このクリックボタン8を押圧操作することにより後述するようにシャワーヘッド本体2に内蔵された弁の開閉機構24が作動され、止水状態と吐水状態が交互に切り換えられるようになっている。使用者は、このクリックボタン8を押圧操作することにより止水状態と吐水状態とを簡便な方法で即時に切り換えられるようになっている。
なお、本発明において使用する用語「湯水」は、湯水混合水栓装置等において温度調節されて湯と水が混合された湯水のみならず、外部水道から給水された水のみを給水させてこの水に湯を混合させていない水、適温まで加熱され水を混合させていない湯も含む意味で使用されている。
図2は本発明の第1実施形態によるシャワーヘッド装置を示す断面図であり、図3は図2のシャワーヘッド装置の散水板近傍の内部構造を拡大した部分拡大断面図であり、図4は本発明の第1実施形態によるシャワーヘッド装置のシャワーヘッド本体の散水板近傍の内部構造を分解して断面により示す分解断面図であり、図5は図2のシャワーヘッド装置の渦形成部を拡大して示す部分拡大断面図である。
なお、図2においては、シャワーヘッド装置1から吐水している状態において、シャワーヘッド本体2内を流れる給水及び散水孔4から吐出される吐水の流れを矢印で示している。図3においては、シャワーヘッド装置1から吐水している状態において、シャワーヘッド本体2内を流れる空気の流れを矢印で示している。図5においては、シャワーヘッド装置1からの吐水を中止(止水)した時において、後述する空気導入孔48から内側空気導入路40へ逆流しようとする湯水の流れを矢印F1で示している。
図2においては、弁の開閉機構24は閉弁された状態を示している。図2に示すように、弁の開閉機構24は、第1通水路形成部材10の先端部10bに組み込まれており、弁体26と、この弁体26が着座する弁座28と、この弁座28が閉鎖される閉弁位置に向けて弁体26を付勢する付勢部材であるコイルバネ30と、弁体26を移動させる操作棹32と、この操作棹32を移動させ、所定の位置に保持するラッチ機構34と、を有する。この弁の開閉機構24は、開閉機構本体(弁の開閉機構24の開閉機構本体として機能する先端部10b)内に摺動可能に配置された弁体26が、操作棹32による操作力に基づいて弁座28から離れ、又は着座(図2)することにより、弁座28の弁孔が開閉されるように構成されている。図2に示すように、弁座28は弁体26と合致する形状に形成されている。また、弁座28は、第2通水路形成部材12の基端部12aに取り付けられており、この第2通水路形成部材12の基端部12aが第1通水路形成部材10の先端部10bに受け入れられることにより、弁座28は、弁体26と対向するように位置決めされる。
ラッチ機構34は、クリックボタン8が押圧操作される毎に、操作棹32を、図2に示す閉弁状態の位置と開弁状態の位置(図示せず)とに交互に移動させ、保持するように構成されている。本実施形態においては、ラッチ機構34は、回転カム、コイルバネ等により構成されており、このラッチ機構は、各種水栓装置、ノック式ボールペン等にも使用されている周知の機構であるため、説明を省略する。
第3通水路形成部材16の通水路16aは、下端部の流出口16cに向って通水路16aが徐々に狭められるように形成されている。具体的には、第3通水路形成部材16の流出口16c近傍においては、流出口16cと軸部22bとの間において通水路16aが狭められて湯水が加速され、流出口16cと円板部22aとの間から散水ノズル形成部材20に沿うように加速された湯水を噴出させることができる加速部17が形成されている。
一方、大気開放弁46は、シャワー吐水の状態から止水したときには、大気開放弁46に作用している所定以上の給水圧力が急激に解除され、その勢いにより大気開放弁46が浮き上がり、大気開放用通路16gが開放されるようになっている。また、止水時に大気開放弁46が浮き上がり、大気開放用通路16gが開放されると、空気吸入口44から外側空気導入路42に取り込まれた空気が、内側空気導入路40を経て、大気開放用通路16gの下端16hから上端16iに向って大気開放用通路16gを通過するようになっている。
したがって、空気吸入口44、外側空気導入路42、内側空気導入路40及び、空気導入孔48は、外気空気を導入する空気導入路を形成している。これらの空気導入路が加速部17で加速された湯水の流れが発生させる負圧により外気から空気を引き込む空気取入構造を形成している。
なお、散水ノズル形成部材20はゴム製であるため、散水室形成部材18の縁部18gに押し付けられることにより、それらの間の水密性が確保される。
空気導入孔48は、第3通水路形成部材16の下流端外周面16jと中央穴面18aとの間に導入通路49を形成している。この導入通路49は、加速部17の半径方向外側を取り囲むような円環状の空間として形成され、加速部17で放射状に加速される湯水の流れに対してほぼ直交するようにシャワーヘッド本体2の背面側から正面側に延びる通路を形成している。
内側空気導入路40は、空気導入孔48の下流側近傍に配置され且つ、吐水中止時(止水された時)に空気導入孔48から湯水が逆流するように流入する流れが、この湯水の流れを妨げるような渦流に形成される渦形成部50を有している。
空気導入孔対向面16lは、空気導入孔48と対向する領域から凸部16mが突出する領域まで、ほぼ直線的に延びる壁面を形成している。
凸部16mは空気導入孔48の近傍において空気導入孔48から逆流した湯水の流れの方向を変えるように内側空気導入路40の内側に突出している。
一方、図5に示すように、散水室形成部材18は、その背面側の渦形成部50の底面18dは、その吐水方向側の散水室面18eとほぼ平行な面として形成されている。湯水拡散部材22からの加速された湯水の流れに対してほぼ垂直に空気を導入する通路を形成するように、底面18dの内縁18fから中央穴面18aに沿って空気導入孔48が形成されている。
従って、内側空気導入路40には、下流端外周面16jと、空気導入孔対向面16lと、凸部16mと、底面18dとにより渦形成部50が形成され、さらに、渦形成部50よりも大きな内側空気導入路領域52と、渦形成部50と内側空気導入路領域52とを連通し頂面16nと底面18dとの間の比較的狭い空気導入通路54とが形成されている。
使用者が、湯水混合水栓装置等(図示せず)を操作して、湯水混合水栓装置等(図示せず)の元バルブを開弁させると、シャワーヘッド装置1に湯水の給水が開始される。
シャワーヘッド装置1のシャワーヘッド本体2内に供給された湯水は、給水口2aから第1通水路形成部材10を通過し、弁の開閉機構24に至る。使用者が、クリックボタン8を押圧操作して弁の開閉機構24を開弁させ、吐水状態に切り換えると、シャワーヘッド本体2内に供給された湯水は、弁の開閉機構24から第2通水路形成部材12から第3通水路形成部材16の通水路16aに流入し、加速部17において加速され、流出口16cと円板部22aとの間から散水室領域18cに向かって加速された状態で放射状に噴出される。この加速部17において加速された湯水の流れは、負圧を発生させ、空気導入孔48から導入された空気を引き込み、空気を混入させる。
このような空気導入孔48から加速部17の下流側に導入される空気は、図3に示すように、シャワーヘッド本体2の周囲外部から空気吸入口44内に吸入され、外側空気導入路42を通過し、内側空気導入路40から空気導入孔48へと流入する空気の流れを形成している。空気導入孔48から導入(混入)された空気を含む湯水は、散水室領域18c内に流れ、散水ノズル形成部材20の散水孔4から散水孔4の開口方向である吐水方向に吐水される。
また、使用者が、湯水混合水洗装置(図示せず)等の主バルブを閉弁させることにより、湯水の吐水を中止させ止水状態に比較的速い速度で切り換える場合がある、このような場合にも、シャワーヘッド本体2内の湯水の給水圧力が比較的急に解除される。
空気導入孔48からの空気の引き込みによる導入が解消されるとき、加速部17及び散水室領域18c等の空気導入孔48近傍に残っている湯水の一部は、散水孔4から徐々に流出する一方、加速部17及び散水室領域18c等の空気導入孔48近傍に残っている湯水の一部が空気導入孔48から内側空気導入路40に向かって一気に流入する。すなわち、吐水中は空気が導かれている空気導入孔48及び内側空気導入路40等を、吐水中止時には、湯水が逆向きに流出しようとする。
従って、渦形成部50において形成された渦流により導入通路49から続いて流入しようとする湯水の流入が妨げられ、湯水が、渦形成部50まで逆流して渦流を形成した状態で留められ、湯水が、空気導入通路54に逆流することを防ぐことができ、内側空気導入路領域52及び外側空気導入路42を通り空気吸入口44まで逆流して、空気吸入口44からシャワーヘッド装置1の周囲外部に流出して水垂れを生じることを防ぐことが出来る。このように、渦形成部50において形成された渦流により導入通路49から続いて流入しようとする湯水の流入が妨げられ、通水路16a及び散水室領域18c等に残っている湯水が、散水孔4から流出して、吐水が停止され、止水状態となる。
上述した本発明の第1実施形態によるシャワーヘッド装置1によれば、吐水中止時に、加速部17で加速された湯水の流れが発生させる負圧が解消され、通水路16a、加速部17及び散水室領域18c等の通水路内における湯水が空気導入孔48から内側空気導入路40へ逆流して流入しようとする場合であっても、渦形成部50が、この湯水の逆流を抑制するような渦流を形成するので、湯水が内側空気導入路40から空気吸入口44に逆流することを抑制することができ、湯水が空気吸入口44からシャワーヘッド本体2の外部に流出して水垂れを発生させることを抑制することができる。
図6は本発明の第2実施形態によるシャワーヘッド装置の渦形成部を拡大して示す部分拡大断面図である。第2実施形態によるシャワーヘッド装置の構造は、上述した第1実施形態とほぼ同じであるため、ここでは、第1実施形態のシャワーヘッド装置の部分と同一の部分については同一の符号を付し、これらの説明については省略し、第2実施形態の第1実施形態とは異なる部分のみを説明する。
なお、図6においては、シャワーヘッド装置101からの吐水を中止(止水)した時において、後述する空気導入孔48から内側空気導入路140へ逆流しようとする湯水の流れを矢印F2で示している。
第1空気導入孔対向面116l及び第2空気導入孔対向面116oは、空気導入孔48と対向する領域から凸部116mが突出する領域まで、段を違えて延びる階段状の壁面を形成している。
一方、図6に示すように、散水室形成部材18は、その背面側の渦形成部50の底面18dは、その吐水方向側の散水室面18eとほぼ平行な面として形成されている。湯水拡散部材22からの加速された湯水の流れに対してほぼ垂直に空気を導入する通路を形成するように、底面18dの内縁18fから中央穴面18aに沿って空気導入孔48が形成されている。
従って、内側空気導入路140には、下流端外周面16jと、空気導入孔対向面116lと、凸部116mと、底面18dとにより渦形成部150が形成され、さらに、渦形成部150よりも大きな内側空気導入路領域52と、渦形成部150と内側空気導入路領域52とを連通し頂面116nと底面18dとの間の比較的狭い空気導入通路54とが形成されている。
図6において矢印F2によって示すように、この流入する湯水の流れのうち一部は、導入通路49に対向する第1空気導入孔対向面116lに衝突して半径方向外側に向きを変えられ、次に凸部116mに衝突してさらにこの湯水が流入してきた向きと逆向きに導入通路49側に向かう向きの渦流を形成する。また、前述の流入する湯水の流れのうち他の一部は、導入通路49に対向する第2空気導入孔対向面116oに衝突して半径方向外側に向きを変えられ、次に凸部116mに衝突してさらにこの湯水が流入してきた向きと逆向きに導入通路49側に向かう向きの渦流を形成する。
本発明の第2実施形態によるシャワーヘッド装置101によれば、吐水中止時に、加速部17で加速された湯水の流れが発生させる負圧が解消され、通水路16a、加速部17及び散水室領域18c等の通水路内の湯水が空気導入孔48から内側空気導入路140へ逆流しようとする場合であっても、渦形成部150が、この湯水の逆流を抑制するような渦流を形成するので、湯水が内側空気導入路140から空気吸入口44に逆流することを抑制することができ、湯水が空気吸入口44からシャワーヘッド装置101の外部に流出して水垂れを発生させることを抑制することができる。
図7は本発明の第3実施形態によるシャワーヘッド装置の渦形成部を拡大して示す部分拡大断面図である。第3実施形態によるシャワーヘッド装置の構造は、上述した第1実施形態とほぼ同じであるため、ここでは、第1実施形態のシャワーヘッド装置の部分と同一の部分については同一の符号を付し、これらの説明については省略し、第3実施形態の第1実施形態とは異なる部分のみを説明する。
なお、図7においては、シャワーヘッド装置201からの吐水を中止(止水)した時において、後述する空気導入孔48から内側空気導入路240へ逆流しようとする湯水の流れを矢印F3で示している。
空気導入孔対向テーパ面216lは、空気導入孔48と対向する領域から凸部216mが突出する領域まで、ほぼ直線的に延びる壁面を形成している。
一方、図7に示すように、散水室形成部材18は、その背面側の渦形成部250の底面18dは、その吐水方向側の散水室面18eとほぼ平行な面として形成されている。湯水拡散部材22からの加速された湯水の流れに対してほぼ垂直に空気を導入する通路を形成するように、底面18dの内縁18fから中央穴面18aに沿って空気導入孔48が形成されている。
従って、内側空気導入路240には、下流端外周面16jと、空気導入孔対向テーパ面216lと、凸部216mと、底面18dとにより渦形成部250が形成され、さらに、渦形成部250よりも大きな内側空気導入路領域52と、渦形成部250と内側空気導入路領域52とを連通し頂面16nと底面18dとの間の比較的狭い空気導入通路54とが形成されている。
本発明の第2実施形態によるシャワーヘッド装置201によれば、吐水中止時に、加速部17で加速された湯水の流れが発生させる負圧が解消され、通水路16a、加速部17及び散水室領域18c等の通水路内の湯水が空気導入孔48から内側空気導入路240へ逆流しようとする場合であっても、渦形成部250が、この湯水の逆流を抑制するような渦流を形成するので、湯水が内側空気導入路240から空気吸入口44に逆流することを抑制することができ、湯水が空気吸入口44から外部に流出して水垂れを発生させることを抑制することができる。
2 シャワーヘッド本体
2a 給水口
4 散水孔
6 散水板
8 クリックボタン
10 第1通水路形成部材
12 第2通水路形成部材
14 通水路連結部材
16 第3通水路形成部材
16a 通水路
16l 空気導入孔対向面
16m 凸部
17 加速部
18 散水室形成部材
18c 散水室領域
20 散水ノズル形成部材
24 弁の開閉機構
40 内側空気導入路
42 外側空気導入路
44 空気吸入口
48 空気導入孔
50 渦形成部
101 シャワーヘッド装置
116 通水路形成部材
116l 第1空気導入孔対向面
116o 第2空気導入孔対向面
116 通水路形成部材
116m 凸部
140 内側空気導入路
150 渦形成部
201 シャワーヘッド装置
216 通水路形成部材
216l 空気導入孔対向テーパ面
216m 凸部
240 内側空気導入路
250 渦形成部
F1 矢印
F2 矢印
F3 矢印
Claims (7)
- 給水された湯水に空気を含ませて吐水するシャワーヘッド装置であって、
給水源から供給された湯水が流入する水流入部と、
湯水を吐水するための散水孔が形成された散水ノズルと、
前記水流入部から流入する湯水を前記散水ノズルに導く通水路と、
前記通水路の途中に設けられて湯水を加速させる通水加速部と、
外気に開口した吸気口と空気導入孔とを結ぶ空気導入路と、を有し、
前記空気導入孔は、前記通水加速部で加速された湯水の流れが発生させる負圧により外気からの空気を引き込み、前記通水路内の前記通水加速部で加速された湯水の流れに空気を混入させるように形成され、
前記空気導入路は、吐水中止時に前記空気導入孔から前記空気導入路への逆流を抑制するような渦形成部を有するシャワーヘッド装置。 - 前記空気導入路の前記渦形成部は、前記空気導入孔の近傍において前記空気導入孔から逆流した湯水の流れの方向を変えるように前記空気導入路の内側に突出する凸部を有している請求項1に記載のシャワーヘッド装置。
- 前記空気導入路の前記渦形成部の凸部は、前記空気導入孔に対向する衝突面に形成される請求項2に記載のシャワーヘッド装置。
- 前記渦形成部の前記衝突面は、前記空気導入孔と対向する領域から前記凸部が突出する領域まで、空気導入孔の方向とほぼ直交するように形成されている請求項3に記載のシャワーヘッド装置。
- 前記渦形成部の前記衝突面は、前記空気導入孔と対向する領域から前記凸部が突出する領域まで、複数の衝突面が階段状に形成されている請求項4に記載のシャワーヘッド装置。
- 通水路に吐水と止水を切替える弁が設けられていて、その弁がシャワーヘッドに設けられたクリックボタンによって開閉される請求項1乃至5に記載のシャワーヘッド装置。
- 前記散水ノズルが配置される散水板を有し、前記通水加速部は、湯水を前記散水板のほぼ中央から放射状に加速させるように形成され、前記空気導入孔は、加速される湯水に対してほぼ直交するように円環状に形成されている請求項1乃至6に記載のシャワーヘッド装置。
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- 2013-07-30 JP JP2013157454A patent/JP6071114B2/ja active Active
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