CN108024669B - 吐水装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够以简单的结构紧凑地构成，并能够得到良好使用性的吐水的吐水装置。具体而言，本发明为一种使冷热水从吐水口一边往复振动一边吐出的吐水装置(1)，其特征在于，具有吐水装置本体(2)、使冷热水一边往复振动一边吐出的振动发生元件(4)，振动发生元件具有：供水通路(10a)；冷热水冲突部(14)，因被该供水通路引导的冷热水发生相撞，而使其下游侧交互产生相反旋转的漩涡；涡街通路(10b)，一边使因冷热水冲突部而形成的漩涡成长一边进行引导；吐出通路(10c)，使被涡街通路引导的冷热水吐出；及旁路通路(4d)，使从吐水装置本体供给的冷热水之中的规定比例的冷热水绕过冷热水冲突部流入涡街通路。

Description

吐水装置

技术领域

本发明涉及一种吐水装置，尤其涉及使冷热水(热水或冷水)一边往复振动一边从吐水口吐出的吐水装置。

背景技术

已知有从吐水口吐出的冷热水的方向呈振动性变化的花洒。在如该花洒这样的吐水装置上，通过供给的冷热水的供水水压来振动性驱动喷嘴，进而使从吐水口吐出的冷热水的方向发生变化。由于在这种类型的吐水装置上，可以从单一的吐水口向广范围吐出冷热水，因此有望能够紧凑地构成一种可向广范围吐水的吐水装置。

另一方面，在日本特开2000-120141号公报(专利文献1)中，记述有温水清洗便座装置。在该温水清洗便座装置上，使用流体元件喷嘴来诱发自激振动，使清洗水的喷出方向振动性变化。具体而言，如图16所示，在该温水清洗便座装置上，在喷射喷嘴102的两侧设置有反馈流路104。各反馈流路104为与喷射喷嘴102连通的环状流路，且构成为，在喷射喷嘴102内流动的清洗水的一部分流入并进行循环。此外，喷射喷嘴102以朝向椭圆形截面喷射口102a呈锥形扩展的方式构成。

当供给清洗水时，则因康达效应(Coanda effect)，而从喷射喷嘴102喷射的清洗水被吸引至椭圆形截面喷射口102a的任意一侧的壁面，并沿此喷射(图16的状态a)。当清洗水沿着一侧壁面喷射时，则在清洗水喷射一侧的反馈流路104内也流入有清洗水，进而反馈流路104内的压力上升。由于该压力上升，因此喷射的清洗水受到推压，进而清洗水被吸引至相反侧的壁面，变为沿着相反侧的壁面喷射(图16的状态a→b→c)。并且，当清洗水沿着相反侧的壁面喷射时，则这次相反侧的反馈流路104内的压力上升，进而喷射清洗水被压回(图16的状态c→b→a)。通过该作用的反复，喷射的清洗水在图16的状态a和c之间振动性改变方向。

此外，在日本特开2004-275985号公报(专利文献2)中记述有纯流体元件。该纯流体元件以横切流体喷出喷嘴的方式设置有连结导管，由于该连结导管的作用，流体喷出喷嘴内上侧或下侧的压力交替上升。因该压力上升而被推压的喷流通过康达效应而形成沿着流体喷出喷嘴的上侧板的喷流或沿着下侧板的喷流，这些状态在一定周期内反复，从而形成喷射方向呈振动性变化的水流。

并且，在日本特公昭58-49300号公报(专利文献3)中记述有振动喷雾装置。该振动喷雾装置具有图17A～图17C所示的结构，利用前室110内发生的卡门漩涡，使从出口112喷射的喷流方向振动性变化，或改变吐水形态。首先，从入口孔114流入前室110内的流体与呈岛状设置在前室110内的三角形截面的障碍物116相撞。当流体相撞时，则在障碍物116的下游侧，在障碍物116的两侧交替产生卡门漩涡。

在出口112附近，存在有卡门漩涡侧的流速变快，相反侧的流速变慢。由于在图17A所示例子中，卡门漩涡在障碍物116右侧和左侧交替产生，并依次到达出口112，因此在出口112附近，右侧流速快的状态与左侧流速快的状态交替出现。在右侧流速快的状态下，流速快的流体与出口112右侧的壁面相撞而改变方向，从出口112喷射的流体整体形成朝向左斜下方喷射的喷流。另一方面，在左侧的流速较快的状态下，流速快的流体与出口112左侧的壁面相撞，从出口112喷射朝向右斜下方的喷流。通过交替重复这样的状态，自出口112的喷流一边往复振动一边喷射。此外，在该装置上，通过如图17B、图17C所示将出口部的零件更换为其他的零件(118和120)，可改变从出口吐出的冷热水的振动振幅和吐水形态。

可以考虑将以上专利文献1～3所记述的流体元件应用于花洒等吐水装置，以便使冷热水一边往复振动一边吐出。

专利文献1：日本特开2000-120141号公报

专利文献2：日本特开2004-275985号公报

专利文献3：日本特公昭58-49300号公报

发明内容

首先，存在有下述这样的问题，即，由于振动性驱动散水喷嘴来改变冷热水吐出方向的吐水装置需要对喷嘴进行驱动，因此喷嘴周边的结构变得复杂，难以将多个喷嘴紧凑地收纳于吐水装置。此外，存在有下述这样的问题，即，在该类型的吐水装置上，由于喷嘴是物理性运动，因此可动部分容易发生磨损，因而为了避免磨损，在构成可动部件的材质的选择上受到制约。并且，由于需要使用抗磨损材料来形成结构复杂的可动部分，因此存在有成本增高这样的问题。

另一方面，由于专利文献1～3所记述的类型的喷射装置利用了流体元件的振荡现象，从而无需设置可动部件即可改变流体喷射方向，因此具有能够以简单的结构紧凑地构成喷嘴部分这样的优点。

然而，本发明者进一步发现了下述这样的问题，即，在将专利文献1及2所记述的流体元件应用到花洒等的吐水装置的情况下，喷射的冷热水的沐浴感不佳。在此，发明者的作为目标的良好的沐浴感是指，较大液滴的冷热水大范围地遍布地吐出的状态。即，在从花洒吐出的冷热水的液滴过小的情况下，冷热水形成雾状，即使淋到等量的冷热水，也无法得到淋到淋浴的实感。此外，当吐出的冷热水在吐水范围内不均匀时，则无法均匀地冲洗使用者试图碰触到淋浴的部分，从而使用感变差。

因此，由于专利文献1及2所记述的流体元件利用了喷出的流体因康达效应而沿着壁面流动这样的现象，因此导致在吐出范围内喷射的流体产生不均。即，虽然在图16所示的温水便座装置上，喷射的清洗水在状态a、b、c之间过渡，但实际上喷流被壁面吸引的状态a、状态c的期间较长，可得到它们之间的状态(状态b附近)的期间极短。因此，在将专利文献1及2所记述的流体元件应用于花洒等吐水装置时，形成吐水范围的周围部分的吐水量较多，而中央附近的吐水量较少的“中空”的状态，导致沐浴感变差。

与此相反，由于专利文献3所记述的流体元件应用了卡门漩涡，因此几乎不会发生喷流一边被壁面吸引一边流动这样的现象。因此，能够在通过吐水方向振动性改变而形成的吐水范围内得到大致均匀的吐水量。然而，本发明者进一步发现了下述这样的问题，即，在将图17A～图17C所示的流体元件应用于花洒等吐水装置时，喷射的冷热水往复振动的范围较强地依赖于喷出的冷热水的流量而进行改变。即，当在图17A～图17C所示的流体元件上，增大流量，以便加快从出口112喷射的冷热水的流速时，则冷热水以较大的速度与壁面110a(或110b)相撞，发生较大的方向改变。因此，相对于在流量大的状态下从出口112喷射的冷热水向较广范围扩散的情况，当流量变小时则吐水范围变窄。如此，伴随流量的改变而吐水范围较大改变，其导致了成为使用性差的吐水装置。

因而，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够以简单的结构紧凑地构成，并能够得到使用性良好的吐水的吐水装置。

为了解决上述的课题，本发明为一种使冷热水从吐水口一边往复振动一边吐出的吐水装置，具有：吐水装置本体；及振动发生元件，设置于该吐水装置本体，使供给的冷热水一边往复振动一边吐出，其特征在于，振动发生元件具有：供水通路，流入从吐水装置本体供给的冷热水；冷热水冲突部，以遮挡该供水通路的流路截面的一部分的方式配置于供水通路的下游侧端部，因被供水通路引导的冷热水发生相撞，而在其下游侧交互产生相反旋转的漩涡；涡街通路，设置于供水通路的下游侧，一边使因冷热水冲突部而形成的漩涡成长一边进行引导；吐出通路，设置于该涡街通路的下游侧，使被涡街通路引导的冷热水吐出；及旁路通路，使从吐水装置本体供给的冷热水之中的规定比例的冷热水绕过冷热水冲突部流入涡街通路，在从所述吐水装置本体供给的热水的流量增加时，由于经过所述冷热水冲突部生成的涡流增强，所述涡流的加强起到了增加吐出的热水的振动振幅的作用，将供给的热水中的规定比例的热水流入到所述旁路通路，因此，在热水的流量增加时，通过所述旁路通路流入所述涡街通路的热水也增加，增强了减弱涡流的作用。

在如此构成的本发明中，从吐水装置本体供给的冷热水流入供水通路。在该供水通路的下游侧端部，以遮挡流路截面的一部分的方式配置有冷热水冲突部，该冷热水冲突部因被供水通路引导的冷热水发生相撞，而在其下游侧交替产生相反旋转的旋涡。通过设置于供水通路下游侧的涡街通路，因冷热水冲突部而形成的旋涡一边成长一边被引导。另一方面，在振动发生元件上还具备使从吐水装置本体供给的冷热水绕过冷热水冲突部流入涡街通路的旁路通路。即，在涡街通路上流动有经冷热水冲突部而生成有涡街的冷热水和绕过冷热水冲突部的冷热水，它们经吐出通路而被吐出。通过包含在冷热水的水流中的涡街的作用，经吐出通路而吐出的冷热水的吐水方向以规定的振幅往复振动。

根据如此构成的本发明，在振动发生元件的涡街通路中流入有经过冷热水冲突部的冷热水和绕过冷热水冲突部而经旁路通路的冷热水。其结果，因经过冷热水冲突部而生成的漩涡通过从旁路通路流入的冷热水而被减弱，从而抑制了经吐出通路而吐出的冷热水的振动振幅。在此，当从吐水装置本体供给的冷热水的流量增加时，则因经过冷热水冲突部而生成的涡流变强，该涡流的加强以使吐出的冷热水的振动振幅增大的方式发挥作用。另一方面，由于供给的冷热水之中的规定比例的冷热水流入旁路通路，因此当冷热水的流量增加时，则经旁路通路流入涡街通路的冷热水也增加，使涡流减弱的作用也增强。其结果，即使在从吐水装置本体供给的冷热水的流量增加的情况下，也能够使经吐出通路而吐出的冷热水的振动振幅维持在大致一定的振幅。由此，即使在使吐水流量改变的情况下，也能够得到吐水范围被维持成大致一定的使用性良好的吐水装置。

在本发明中，优选旁路通路被构成为，经冷热水冲突部流入涡街通路的冷热水的流速比经旁路通路流入涡街通路的冷热水的流速更快。

根据这样构成的本发明，由于从旁路通路流入的冷热水的流速被减慢，因此能够将吐水方向的往复振动的振幅设定成使用性良好的适当的振幅，且不会使因冷热水冲突部而生成的旋涡过度消失。

在本发明中，优选冷热水冲突部以在供水通路的相对的1对壁面间横切并延伸的形式配置，旁路通路使冷热水向正交于冷热水冲突部延伸方向的方向流入。

根据这样构成的本发明，由于旁路通路使冷热水向正交于冷热水冲突部延伸方向的方向流入，因此相对于在冷热水冲突部下游侧形成的涡街，冷热水经过旁路通路从侧面流入。由此，可以减弱涡流而不会过度破坏所形成的旋涡，进而能够将振动振幅设定成适当的振幅。

在本发明中，优选旁路通路构成为，使冷热水从所述涡街通路的两侧以大致相同流量流入。

根据这样构成的本发明，由于来自旁路通路的冷热水从涡街通路的两侧以几乎相同流量流入，因此在涡街通路内的水流中不会产生较大的偏差，因而能够减少冷热水的往复振动的偏差。

在本发明中，优选在涡街通路上以相互相对的方式配置有使冷热水从旁路通路流入涡街通路的2个旁路流入口。

根据这样构成的本发明，由于2个旁路流入口以相互相对的方式配置，因此能够几乎对称地维持涡街通路内的水流，进而能够使吐出的冷热水的往复振动几乎对称地减少。

根据本发明，能够提供一种能够以简单的结构紧凑地构成，并能够得到良好使用性的吐水的吐水装置。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的花洒的外观的立体图。

图2是本发明的第1实施方式的花洒的全剖视图。

图3是表示本发明的第1实施方式的花洒所具备的振动发生元件的外观的立体图。

图4是本发明的第1实施方式的振动发生元件的俯视剖视图。

图5是本发明的第1实施方式的振动发生元件的垂直剖视图。

图6是表示在本发明的第1实施方式的振动发生元件上，从元件流入口流入的冷热水的流量较小时的吐水的图。

图7是表示在本发明的第1实施方式的振动发生元件上，从元件流入口流入的冷热水的流量较大时的吐水的图。

图8是表示本发明的第2实施方式的花洒的外观的立体图。

图9是本发明的第2实施方式的花洒的全剖视图。

图10是表示本发明的第2实施方式的花洒所具备的振动发生元件的外观的立体图。

图11A是本发明的第2实施方式的振动发生元件的俯视剖视图。

图11B是本发明的第2实施方式的振动发生元件的垂直剖视图。

图12是表示本发明的第2实施方式的花洒内的冷热水的水流的框图。

图13是表示在本发明的第2实施方式所具备的振动发生元件上，从主流入口流入的冷热水与从各旁路流入口流入的冷热水的合计的比例为9：1时的吐水的示意图。

图14是表示在本发明的第2实施方式所具备的振动发生元件上，从主流入口流入的冷热水与从各旁路流入口流入的冷热水的合计的比例为6：4时的吐水的示意图。

图15是表示在本发明的第2实施方式所具备的振动发生元件上，从主流入口流入的冷热水与从各旁路流入口流入的冷热水之合计的比例为5：5时的吐水的示意图。

图16是表示专利文献1所记述的流体元件的作用的示意图。

图17A是表示专利文献3所记述的流体元件的构成的图。

图17B是表示专利文献3所记述的流体元件的构成的图。

图17C是表示专利文献3所记述的流体元件的构成的示意图。

符号说明

1-本发明的第1实施方式的吐水装置即花洒；2-花洒本体(吐水装置本体)；2a-根端部；4-振动发生元件；4a-吐水口；4b-元件流入口；4c-通路；4d-旁路通路；6-通水路形成部件；6a-主通水路；6b-元件插入孔；8-内侧筒体；8a-流入口；8b-旁路流入口；10a-供水通路；10b-涡街通路；10c-吐出通路；12-台阶部；14-冷热水冲突部；20-本发明的第2实施方式的吐水装置即花洒；22-花洒本体(吐水装置本体)；22a-根端部；22b-振幅变更旋钮；24-振动发生元件；24a-吐水口；24b-旁路流入口；24c-主流入口；26-通水路形成部件；26a-主通水路；26b-旁路通路；26c-元件插入孔；28-流量比调整部件(流量比变更部)；28a-主水流内管；28b-旁路水流内管；30a-供水通路；30b-涡街通路；30c-吐出通路；32-台阶部；34-冷热水冲突部；102-喷射喷嘴；102a-喷射口；104-反馈流路；110-前室；112-出口；114-入口孔；116-障碍物；118-替换零件；120-替换零件。

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明优选的实施方式的吐水装置即花洒进行说明。

首先，参照图1～图7对本发明的第1实施方式所涉及的花洒进行说明。图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的花洒的外观的立体图，图2是本发明的第1实施方式所涉及的花洒的全剖视图。图3是表示本发明的第1实施方式所涉及的花洒所具备的振动发生元件的外观的立体图。此外，图4是本实施方式的振动发生元件的俯视剖视图，图5是振动发生元件的垂直剖视图。

如图1所示，本实施方式的花洒1具有：大致圆柱形的吐水装置本体即花洒本体2、在该花洒本体2内在轴线方向上呈一条直线排列埋入的9个振动发生元件4。

当从连接于花洒本体2的根端部2a的花洒软管(未图示)供给冷热水时，则本实施方式的花洒1从各振动发生元件4的吐水口4a一边往复振动一边吐出冷热水。此外，在本实施方式中，以在大致正交于花洒本体2的中心轴线的平面内形成扇形的方式从各吐水口4a吐出冷热水。

接下来，参照图2对花洒1的内部结构进行说明。

如图2所示，在花洒本体2内藏有在形成通水路的同时保持各振动发生元件4的通水路形成部件6。

通水路形成部件6为大致圆筒形的部件，且构成为，形成供给到花洒本体2内部的冷热水的流路。在通水路形成部件6的根端部上水密性地连接有花洒软管(未图示)。此外，通水路形成部件6的内部形成有在大致轴线方向上延伸的主通水路6a。

并且，在通水路形成部件6上，以与主通水路6a连通的方式形成有用于插入并保持各振动发生元件4的9个元件插入孔6b。各元件插入孔6b以从通水路形成部件6的外周面延伸至主通水路6a的方式形成。并且，各元件插入孔6b以大致等间隔在轴线方向上呈一条直线排列而形成。由此，流入通水路形成部件6的主通水路6a内的冷热水在被通水路形成部件6保持的各振动发生元件4中，从其背面侧流入，从设置于正面的吐水口4a吐出。

此外，各元件插入孔6b被设置为，稍微倾斜于与花洒本体2的中心轴线正交的平面，而从各振动发生元件4喷射的冷热水也以整体上稍微向花洒本体2的轴线方向扩展的方式吐出。

接下来，参照图3至图5对内藏于本实施方式的花洒的振动发生元件4的结构进行说明。

如图3所示，振动发生元件4为大致薄长方体状的部件，分别在其正面侧的端面上设置有长方形的吐水口4a，且在背面侧的端面上形成有元件流入口4b(图4)。当将各振动发生元件4插入到元件插入孔6b时，则元件流入口4b与通水路形成部件6的主通水路6a连通。

图4是图3的沿IV-IV线的剖视图，图5是图3的沿V-V线的剖视图。

如图4所示，在振动发生元件4的内部，以向长度方向延伸的方式形成有长方形截面的通路4c，在该长方形截面的通路4c的内部，以在振动发生元件4的长度方向上延伸的方式设置有内侧筒体8。内侧筒体8为长方形截面的筒体，被配置成与长方形截面的通路4c同心。并且，长方形截面的通路4c的内壁面与内侧筒体8的外周壁面之间的空间作为旁路通路4d而发挥功能。通过该结构，从花洒本体2流入振动发生元件4的元件流入口4b的冷热水以规定比例分别流入内侧筒体8背面侧的流入口8a和旁路通路4d。

另外，内侧筒体8的内部的通路从上游侧起依次形成为供水通路10a、涡街通路10b、吐出通路10c。

供水通路10a为从内侧筒体8背面侧的流入口8a起延伸的截面面积一定的长方形截面的直线状通路。

涡街通路10b为在供水通路10a的下游侧，与供水通路10a连续而设置的长方形截面的通路。即，在本实施方式中，供水通路10a和涡街通路10b以相同的截面形状在一条直线上延伸。此外，在涡街通路10b两侧的侧面上，以互相相对的方式分别设置有旁路流入口8b。被旁路通路4d引导的冷热水，经各旁路流入口8b从侧面流入涡街通路10b。

吐出通路10c为以与涡街通路10b连通的方式被设置在下游侧的截面面积一定的长方形截面的通路，实际上仅具有相当于内侧筒体8的壁厚的长度。该吐出通路10c比涡街通路10b的流路截面积更小，被涡街通路10b引导的包含涡街的冷热水被挤压而从吐水口4a吐出。因而，在涡街通路10b和吐出通路10c之间形成有台阶部12。

此外，如图5所示，供水通路10a、涡街通路10b及吐出通路10c的在高度方向上相对的壁面(顶面及底面)，都被设置在同一平面上。即，供水通路10a、涡街通路10b及吐出通路10c的高度全部相同且一定。

并且，在供水通路10a的下游侧端部(供水通路10a和涡街通路10b的连接部附近)形成有冷热水冲突部14，该冷热水冲突部14被设置为遮挡供水通路10a的流路截面的一部分。该冷热水冲突部14为以连结供水通路10a的在高度方向上相对的壁面(顶面及底面)的方式延伸的三角柱状的部分，在供水通路10a的宽度方向中央呈岛状配置。冷热水冲突部14的截面被形成为等腰直角三角形，其斜边以与供水通路10a的中心轴线正交的方式配置，此外，等腰直角三角形的直角部分以朝向下游侧的方式配置。通过设置该冷热水冲突部14，在其下游侧生成有卡门漩涡，进而使从吐水口4a吐出的冷热水进行往复振动。此外，如上所述，在涡街通路10b两侧的侧面上，以互相相对的方式设置有旁路流入口8b，由于经过旁路通路4d的冷热水从该旁路流入口8b流入，因此旁路通路4d介由旁路流入口8b使冷热水以正交于冷热水冲突部14延伸方向(与图4的图面正交的方向)的方向(图4中的上下方向)流入涡街通路10b。

此外，在本实施方式中，供水通路10a下游端的一部分被冷热水冲突部14遮挡的部分的流路截面积(从供水通路10a的流路截面积减去冷热水冲突部14的投影面积的面积)构成为，比吐出通路10c的流路截面积更大。

接下来，重新参照图6及图7对本发明的实施方式的花洒1的作用进行说明。

图6至图7是对分别从流入口8a及旁路流入口8b流入的冷热水的流量与吐出的冷热水的振动振幅之间的关系进行模式化说明的图。

如图2所示，从花洒软管(未图示)供给的冷热水流入花洒本体2内的通水路形成部件6，经其主通水路6a从各振动发生元件4的元件流入口4b流入振动发生元件4。流入元件流入口4b的冷热水之中的规定比例的冷热水从内侧筒体8的流入口8a流入供水通路10a，其余的冷热水流入旁路通路4d。流入旁路通路4d的冷热水以大致相同流量从两侧的旁路流入口8b流入振动发生元件4的内侧筒体8之中。即，从花洒本体2内的通水路形成部件6供给的冷热水以规定比例被分配到内侧筒体8的流入口8a、旁路流入口8b。

从各振动发生元件4的元件流入口4b流入内侧筒体8的供水通路10a的冷热水与以遮挡其流路的一部分的方式设置的冷热水冲突部14相撞。由此，在冷热水冲突部14的下游侧，在冷热水冲突部14的左右方向两侧交替形成有相反旋转的卡门漩涡的涡街。该因冷热水冲突部14而形成的卡门漩涡被涡街通路10b一边引导一边成长，并到达吐出通路10c。

在冷热水冲突部14的下游侧产生有旋涡，因而在该部分上流速变高。该流速高的部分交替出现在冷热水冲突部14的两侧，涡街则沿着涡街通路10b的壁面向吐水口4a行进。到达涡街通路10b的端部的冷热水与台阶部12相撞，基于吐水口4a的流速分布，吐出方向被弯曲。即，在冷热水流速高的部分位于图6中的吐水口4a的上端的状态下，冷热水朝向下方偏向并喷射，在流速高的部分位于吐水口4a的下端的状态下，冷热水朝向上方偏向并喷射。如此，通过在冷热水冲突部14的下游侧交替产生卡门漩涡，在吐水口4a上产生有流速分布，进而喷射的冷热水的角度发生偏向。此外，由于因涡街的行进，而流速快的部分的位置进行往复移动，因此喷射的冷热水的偏向角度振动性改变，进而喷射方向也往复振动。

除这样的从流入口8a流入的冷热水之外，冷热水也从两侧的旁路流入口8b流入内侧筒体8。由于各旁路流入口8b被设置在比冷热水冲突部14更靠下游侧的涡街通路10b的中途，因此来自各旁路流入口8b的冷热水从侧面与包括因冷热水冲突部14而形成的卡门漩涡的水流汇合。即，经过旁路通路4d从各旁路流入口8b流入的冷热水绕过冷热水冲突部14，流入到涡街通路10b之中。此外，在本实施方式中构成为，经旁路通路4d从各旁路流入口8b流入的冷热水的流速总是比经冷热水冲突部14流入涡街通路10b的冷热水的流速更慢。

接下来，参照图6及图7对从旁路流入口8b流入的冷热水的作用进行说明。

图6是表示从元件流入口4b流入的冷热水的流量较少时的吐水的图。

由于从元件流入口4b流入的冷热水的规定比例从内侧筒体8的流入口8a流入，因冷热水冲突部14而形成卡门漩涡的涡街到达吐水口4a，因此通过涡街的行进，吐水口4a的流速的分布发生改变，从而使吐出的冷热水产生偏向。另一方面，从元件流入口4b流入的冷热水的剩余部分经旁路通路4d从旁路流入口8b流入。由于在从该旁路流入口8b流入的冷热水中未形成有漩涡，因此来自旁路流入口8b的冷热水以减弱涡街通路10b内的漩涡的作用的方式而发挥作用，进而以抑制从吐水口4a吐出的冷热水的振动振幅(偏向角度的振幅)的方式发挥作用。

接下来，图7是表示从元件流入口4b流入的冷热水的流量较多时的吐水的图。

在该情况下，由于从元件流入口4b流入的冷热水的流量增加，因此从内侧筒体8的流入口8a流入供水通路10a的冷热水的流量也增加，且因冷热水冲突部14而形成的卡门漩涡也增强。另一方面，当从元件流入口4b流入的冷热水的流量增加时，则流入旁路通路4d的冷热水的流量也增加，且从旁路流入口8b流入涡街通路10b内的冷热水的流量也增加。如此，当从元件流入口4b流入的冷热水的流量增加时，则卡门漩涡增强，所述卡门漩涡使从吐水口4a吐出的冷热水产生振动，另一方面，使卡门漩涡的作用减弱的来自旁路流入口8b的冷热水的流量也增加。其结果，从吐水口4a吐出的冷热水能够以大致一定的振动振幅振动，并得到大致一定的吐水范围，且与吐出的流量无关。

与此相反，在流体元件上未设置有旁路通路及旁路流入口的情况下，在供给到流体元件的冷热水的流量增加的同时，涡街通路内的卡门漩涡变强，从吐水口吐出的冷热水的振动振幅增大，进而导致吐水范围也扩大。此外，在未设置有旁路通路及旁路流入口的情况下，当流入供水通路及涡街通路的冷热水的流量增大且流速变快时，则产生卡门漩涡的周期也变短。由此，导致在吐水方向的振动周期变短的同时，在吐水范围内的吐水量上产生偏差，吐水范围的周围部的水量增多。如此，当吐水量偏向吐水范围的周围部时，则导致在淋浴的沐浴感变差的同时，周围部的水滴的大小变得过大，进而变得容易发生吐水的飞散。根据本实施方式的花洒1，能够抑制这些弊害。

根据本发明的第1实施方式的花洒1，当从花洒本体2供给的冷热水的流量增加时，则因途经冷热水冲突部14而生成的涡流变强，该涡流的加强以使吐出的冷热水的振动振幅增大的方式发挥作用。另一方面，由于供给的冷热水之中的规定比例的冷热水流入旁路通路4d，因此当冷热水的流量增加时，则经旁路通路4d而流入涡街通路10b的冷热水也增加，减弱涡流的作用也变强。其结果，即使在从花洒本体2供给的冷热水的流量增加的情况下，也能够将经吐出通路10c而吐出的冷热水的振动振幅维持在大致一定的振幅。

此外，根据本实施方式的花洒1，由于从旁路通路4d经旁路流入口8b而流入涡街通路10b的冷热水的流速被减慢，因此能够将吐水方向的往复振动的振幅设定成使用性良好的适当的振幅，且不会使因冷热水冲突部14而生成的漩涡过度消失。

并且，根据本实施方式的花洒1，由于旁路通路4d使冷热水从旁路流入口8b向正交于冷热水冲突部14的延伸方向的方向流入，因此相对于在冷热水冲突部14的下游侧形成的涡街，冷热水经旁路流入口8b而从侧面流入。由此，可以减弱涡流而不会过度破坏所形成的漩涡，进而能够将振动振幅设定成适当的振幅。

此外，根据本实施方式的花洒1，由于从旁路通路4d介由旁路流入口8b而流入的冷热水从涡街通路10b的两侧以大致相同流量流入，因此不会在涡街通路10b内的水流中产生较大的偏差，因而能够减少冷热水的喷射方向的往复振动的偏差。

并且，根据本实施方式的花洒1，由于2个旁路流入口8b以相互相对的方式配置，因此能够大致对称地维持涡街通路10b内的水流，进而能够使冷热水的喷射方向的往复振动大致对称地减少。

接下来，参照图8至图15对本发明的第2实施方式的花洒进行说明。

本实施方式的花洒被构成为，流入供水通路的冷热水和流入旁路通路的冷热水的比例可改变，且吐出的冷热水的振动振幅可改变这一点与上述的第1实施方式不同。图8是表示本发明的第2实施方式的花洒的外观的立体图。图9是本发明的第2实施方式的花洒的全剖视图。图10是表示本发明的第2实施方式的花洒所具备的振动发生元件的外观的立体图。此外，图11A是本实施方式的振动发生元件的俯视剖视图，图11B是振动发生元件的垂直剖视图。

如图8所示，本实施方式的花洒20具有：花洒本体22，为大致圆柱形的吐水装置本体；9个振动发生元件24，在该花洒本体22内，在轴线方向上呈一条直线排列并埋入；及振幅变更旋钮22b，对吐出的冷热水的振动振幅进行改变。

当从与花洒本体22的根端部22a连接的花洒软管(未图示)供给冷热水时，则本实施方式的花洒20从各振动发生元件24的吐水口24a一边往复振动一边吐出冷热水。此外，通过对振幅变更旋钮22b进行操作，可改变冷热水往复振动的振幅。另外，在本实施方式中，以在大致正交于花洒本体22的中心轴线的平面内形成扇形的方式从各吐水口24a吐出冷热水，且通过振幅变更旋钮22b可改变扇形的中心角。

接下来，参照图9对花洒20的内部结构进行说明。

如图9所示，在花洒本体22内内藏有：通水路形成部件26，在形成通水路的同时，保持各振动发生元件24；及流量比变更部即流量比调整部件28，配置于该通水路形成部件26的根端部。

通水路形成部件26为大致圆筒形的部件，且构成为，形成供给到花洒本体22内部的冷热水的流路。在通水路形成部件26的根端部水密性地连接有花洒软管(未图示)。此外，在通水路形成部件26的内部形成有在大致轴线方向上延伸的主通水路26a、与该主通水路26a大致平行地延伸的旁路通路26b。

并且，在通水路形成部件26上，以与主通水路26a及旁路通路26b连通的方式形成有用于插入并保持各振动发生元件24的9个元件插入孔26c。各元件插入孔26c被形成为，从通水路形成部件26的外周面起，与旁路通路26b交叉，并延伸至主通水路26a。此外，各元件插入孔26c以大致等间隔在轴线方向上呈一条直线排列而形成。由此，流入通水路形成部件26的主通水路26a内的冷热水在被通水路形成部件26保持的各振动发生元件24中，从其背面侧流入，并从设置于正面的吐水口24a吐出。另一方面，流入通水路形成部件26的旁路通路26b内的冷热水在各振动发生元件24中，从其两侧面流入，并从吐水口24a吐出。

此外，各元件插入孔26c被设置为，稍微倾斜于与花洒本体22的中心轴线正交的平面，而从各振动发生元件24喷射的冷热水也以整体上向花洒本体22的轴线方向稍微扩展的方式吐出。

流量比调整部件28为大致圆柱形的部件，以其中心轴线为中心可转动地被安装于通水路形成部件26的根端部。该流量比调整部件28被构成为，通过使用者对振幅变更旋钮22b(图8)进行操作而被转动。此外，在流量比调整部件28上形成有在轴线方向上延伸的主水流内管28a及旁路水流内管28b，以分别与主通水路26a及旁路通路26b连通的方式被定位。流入花洒本体22内的冷热水被构成为，经主水流内管28a而流入主通水路26a，且经旁路水流内管28b而流入旁路通路26b。此外，通过转动流量比调整部件28，主通水路26a与主水流内管28a之间及旁路通路26b与旁路水流内管28b之间的整合程度发生改变，进而分别流入主通水路26a及旁路通路26b的冷热水的比例发生改变。另外，流入主通水路26a及旁路通路26b的冷热水的总量几乎不会因流量比调整部件28的操作而发生改变，吐出的冷热水的总量大致一定，且与流量比调整部件28的转动位置无关。

接下来，参照图10及图11对内置于本实施方式的花洒的振动发生元件24的构成进行说明。

如图10所示，振动发生元件24为大致薄长方体状的部件，分别在其正面侧的端面上设置有长方形的吐水口24a，在两侧面上设置有旁路流入口24b，在背面侧的端面上形成有主流入口24c(图11A)。当将各振动发生元件24插入到元件插入孔26c时，则主流入口24c与通水路形成部件26的主通水路26a连通，旁路流入口24b与旁路通路26b连通。

图11A是图10的沿A-A线的剖视图，图11B是图10的沿B-B线的剖视图。

如图11A所示，在振动发生元件24的内部，以在长度方向上贯穿的方式形成有长方形截面的通路。该通路从上游侧起依次形成为供水通路30a、涡街通路30b、吐出通路30c。

供水通路30a为从振动发生元件24背面侧的流入口24c延伸的截面面积一定的长方形截面的直线状的通路。

涡街通路30b为在供水通路30a的下游侧，与供水通路30a连续而设置的长方形截面的通路。即，在本实施方式中，供水通路30a和涡街通路30b以相同的截面形状呈一条直线延伸。此外，在涡街通路30b的两侧的侧面上，以相互相对的方式分别设置有旁路流入口24b。被旁路通路26b引导的冷热水经各旁路流入口24b而从侧面流入涡街通路30b。

吐出通路30c为以与涡街通路30b连通的方式被设置在下游侧的截面面积一定的长方形截面的通路，实际上仅具有相当于振动发生元件24的壁厚的长度。该吐出通路30c比涡街通路30b的流路截面面积更小，被涡街通路30b引导的包含涡街的冷热水被挤压而从吐水口24a吐出。因而，在涡街通路30b和吐出通路30c之间形成有台阶部32。

此外，如图11B所示，供水通路30a、涡街通路30b及吐出通路30c的在高度方向上相对的壁面(顶面及底面)，都被设置在同一平面上。即，供水通路30a、涡街通路30b及吐出通路30c的高度全部相同且一定。

并且，在供水通路30a的下游侧端部(供水通路30aと涡街通路30b的连接部附近)形成有冷热水冲突部34，该冷热水冲突部34被设置为遮挡供水通路30a的流路截面的一部分。该冷热水冲突部34为以连结供水通路30a的在高度方向上相对的壁面(顶面及底面)的方式延伸的三角柱状的部分，在供水通路30a的宽度方向的中央呈岛状配置。冷热水冲突部34的截面形成等腰直角三角形状，其斜边被配置为与供水通路30a的中心轴线正交，此外，等腰直角三角形的直角的部分被配置为朝向下游侧。通过设置该冷热水冲突部34，在其下游侧生成有卡门漩涡，进而使从吐水口24a吐出的冷热水进行往复振动。此外，如上所述，在涡街通路30b的两侧的侧面上，以相互相对的方式设置有旁路流入口24b，由于经过旁路通路26b的冷热水从该旁路流入口24b流入，因此旁路通路26b使冷热水以正交于冷热水冲突部34延伸方向的方向流入涡街通路30b。

另外，在本实施方式中，供给通路30a下游端的一部分被冷热水冲突部34遮挡的部分的流路截面面积(从供水通路30a的流路截面面积减去冷热水冲突部34的投影面积的面积)被构成为，比吐出通路30c的流路截面面积更大。

接下来，重新参照图12至图15对本发明的实施方式的花洒1的作用进行说明。

图12是表示本发明的实施方式的花洒内的冷热水的水流的框图。图13至图15是对分别从主流入口24c及旁路流入口24b流入的冷热水的流量与吐出的冷热水的振动振幅之间的关系进行模式化说明的图。

如图12所示，从花洒软管(未图示)供给的冷热水流入花洒本体22内的通水路形成部件26(图9)，到达流量比调整部件28。根据流量比调整部件28的旋转位置，到达流量比调整部件28的冷热水以规定比例分别流入主水流内管28a及旁路水流内管28b。流入主水流内管28a的冷热水经通水路形成部件26的主通水路26a而从各振动发生元件24的主流入口24c流入振动发生元件24。另一方面，流入旁路水流内管28b的冷热水经通水路形成部件26的旁路通路26b达到各振动发生元件24，分支成2股并以大致相同流量从两侧的旁路流入口24b流入振动发生元件24。因而，流量比调整部件28构成为，可改变从振动发生元件24的主流入口24c经冷热水冲突部34流入涡街通路30b的冷热水与经旁路通路26b流入涡街通路30b的冷热水的流量比。

从各振动发生元件24的主流入口24c流入供水通路30a的冷热水与以遮挡其流路的一部分的方式设置的冷热水冲突部34相撞。由此，在冷热水冲突部34的下游侧，在冷热水冲突部34的左右方向两侧交互形成有相反旋转的卡门漩涡的涡街。该因冷热水冲突部34而形成的卡门漩涡一边被涡街通路30b引导一边成长，并达到吐出通路30c。

在冷热水冲突部34的下游侧产生有漩涡，因而在该部分上流速升高。该流速高的部分交互出现在冷热水冲突部34的两侧，涡街则沿着涡街通路30b的壁面朝向吐水口24a行进。到达涡街通路30b的端部的冷热水与台阶部32相撞，基于吐水口24a的流速分布，吐出的方向发生弯曲。即，在冷热水的流速高的部分位于图12中的吐水口24a的上端的状态下，冷热水朝向下方喷射，在流速高的部分位于吐水口24a的下端的状态下，冷热水朝向上方喷射。如此，通过在冷热水冲突部34的下游侧交互产生卡门漩涡，在吐水口24a上产生有流速分布，进而喷流发生偏向。此外，由于因涡街的行进，而流速快的部分的位置发生往复运动，因此喷射的冷热水也往复振动。

在这样的从主流入口24c流入的冷热水之外，冷热水也会从两侧的旁路流入口24b流入振动发生元件24。由于各旁路流入口24b被设置在比冷热水冲突部34更靠下游侧的涡街通路30b的中途，因此来自各旁路流入口24b的冷热水从侧面与包含卡门漩涡的水流汇合，所述卡门漩涡因冷热水冲突部34而形成。即，经旁路通路26b而从各旁路流入口24b流入的冷热水绕过冷热水冲突部34，流入涡街通路30b之中。另外，在本实施方式中，经旁路通路26b而从各旁路流入口24b流入的冷热水的流速被构成为，总是比经冷热水冲突部34而流入涡街通路30b的冷热水的流速更慢，且与流量比调整部件28的设定无关。

接下来，参照图13至图15对从旁路流入口24b流入的冷热水的作用进行说明。

图13是表示从主流入口24c流入的冷热水与从各旁路流入口24b流入的冷热水的合计的比例为9：1时的吐水的示意图。

在该情况下，由于大部分的冷热水从主流入口24c流入，因冷热水冲突部34而形成有强卡门漩涡的涡街到达吐水口24a，因此，因涡街的行进而吐水口24a的流速大幅改变，吐出的冷热水较大地偏向。由此，喷射的冷热水以较大振幅往复振动。

接下来，图14是表示从主流入口24c流入的冷热水与从各旁路流入口24b流入的冷热水的合计的比例为6：4时的吐水的示意图。

在该情况下，由于从主流入口24c流入的冷热水减少，因此，因冷热水冲突部34而形成的卡门漩涡变弱。除此之外，由于来自不形成旋涡流的各旁路流入口24b的冷热水在涡街通路30b内汇合，因此伴随涡街行进的吐水口24a的流速变化变小，吐出的冷热水变得不会过于偏向。由此，喷射的冷热水的振动振幅变小。然而，由于即使在因流量比调整构件28的操作而来自主流入口24c的流量与来自各旁路流入口24b的流量的比例被改变的情况下，它们的合计流量也未发生改变，因此吐出的冷热水的总量与图13的情况几乎相同，仅冷热水的振动振幅发生改变。

接下来，图15是表示从主流入口24c流入的冷热水与从各旁路流入口24b流入的冷热水的合计的比例为5：5时的示意图。

在该情况下，由于从主流入口24c流入的冷热水进一步减少，因此，因冷热水冲突部34而形成的卡门漩涡变得更弱。除此之外，由于来自不形成旋涡流的各旁路流入口24b的冷热水也増加，因此伴随涡街行进的吐水口24a的流速变化几乎消失，进而吐出的冷热水直行而不会进行振动。此外，在该情况下，由于主流入口24c和各旁路流入口24b的流量的合计未发生改变，因此吐出的冷热水的总量与图13的情况几乎相同。

如此，由于使用者可以通过振幅变更旋钮22b的操作，仅使冷热水的吐出范围改变，而不会使吐出流量改变，因此能够得到可易于配合个人喜好或使用情况的使用性良好的花洒。

根据本发明的第2实施方式所涉及的花洒20，由于可以通过流入振动发生元件24的来自供水通路30a的冷热水与来自旁路通路26b的冷热水的比例，来改变吐出的冷热水的振动振幅，因此振动发生元件24无需具有机械式可动部分即可改变吐出的冷热水的往复振动的振幅。由此，能够以简单的结构紧凑地构成可改变喷出的冷热水的振动振幅的花洒20。此外，由于流量比调整构件28改变了经冷热水冲突部34而流入的冷热水与经旁路通路26b而流入的冷热水的比例，因此即使通过流量比调整构件28而改变了振动振幅，也可将从花洒20吐出的流量维持成大致一定，因此能够提供可在维持一定流量的情况下改变振动振幅的使用性良好的花洒20。

此外，根据本实施方式所涉及的花洒20，由于从旁路通路26b流入的冷热水的流速被减慢，因此不会使因冷热水冲突部34而生成的旋涡过度消失，并能够通过增加旁路通路26b流入的冷热水来逐渐减少振动振幅，进而能够在较广范围内调节振动振幅。

并且，根据本实施方式所涉及的花洒20，由于旁路通路26b使冷热水向正交于冷热水冲突部34延伸方向的方向流入，因此相对于在冷热水冲突部34的下游侧所形成的涡街，冷热水经旁路通路26b而从侧面流入。由此，可以减弱涡流而不会过度破坏所形成的旋涡，并能够使振动振幅逐渐减少，进而能够在较广范围内调节振动振幅。

此外，根据本实施方式所涉及的花洒20，由于来自旁路通路26b的冷热水从涡街通路30b的两侧以几乎相同流量流入，因此涡街通路30b内的水流不会产生大的偏差，从而能够减少冷热水的往复振动的偏差。

并且，根据本实施方式所涉及的花洒20，由于2个旁路流入口24b以相互相对的方式配置，因此能够大致对称地维持涡街通路30b内的水流，进而能够使吐出的冷热水的往复振动大致对称地减少。

以上，虽然对本发明的优选的实施方式进行了说明，但也可以对上述实施方式实施各种各样的变更。尤其，虽然在上述实施方式中，将本发明应用于花洒，但也可以将本发明应用于厨房的水槽或洗面台等所使用的水栓装置、或便座等所具备的温水洗净装置等任意的吐水装置。此外，虽然在上述实施方式中，在花洒上具备多个振动发生元件，但也可以根据应用在吐水装置上具备任意个数的振动发生元件，且也可以构成具备单一振动发生元件的吐水装置。

此外，在上述的本发明的实施方式中，关于振动发生元件内的通路，方便起见使用了“宽度”、“高度”等术语来说明形状，但这些术语不是规定设置振动发生元件的方向的，振动发生元件可以朝向任意的方向使用。例如，可以使上述实施方式中的“高度”方向朝向水平方向来使用振动发生元件。

Claims (5)

1.一种吐水装置，使冷热水从吐水口一边往复振动一边吐出，具有：

吐水装置本体；

及振动发生元件，设置于该吐水装置本体，使供给的冷热水一边往复振动一边吐出，其特征在于，

所述振动发生元件具有：

供水通路，流入从所述吐水装置本体供给的冷热水；

冷热水冲突部，以遮挡该供水通路的流路截面的一部分的方式配置于所述供水通路的下游侧端部，因被所述供水通路引导的冷热水发生相撞，而在其下游侧交互产生相反旋转的漩涡；

涡街通路，设置于所述供水通路的下游侧，一边使因所述冷热水冲突部而形成的漩涡成长一边进行引导；

吐出通路，设置于该涡街通路的下游侧，使被所述涡街通路引导的冷热水吐出；

及旁路通路，使从所述吐水装置本体供给的冷热水之中的规定比例的冷热水绕过所述冷热水冲突部流入所述涡街通路，

在从所述吐水装置本体供给的热水的流量增加时，由于经过所述冷热水冲突部生成的涡流增强，所述涡流的加强起到了增加吐出的热水的振动振幅的作用，将供给的热水中的规定比例的热水流入到所述旁路通路，因此，在热水的流量增加时，通过所述旁路通路流入所述涡街通路的热水也增加，增强了减弱涡流的作用。

2.根据权利要求1所述的吐水装置，其特征在于，所述旁路通路构成为，经所述冷热水冲突部流入所述涡街通路的冷热水的流速比经所述旁路通路流入所述涡街通路的冷热水的流速更快。

3.根据权利要求1或2所述的吐水装置，其特征在于，所述冷热水冲突部以在所述供水通路的相对的1对壁面间横切并延伸的方式配置，所述旁路通路使冷热水向正交于所述冷热水冲突部延伸方向的方向流入。

4.根据权利要求1所述的吐水装置，其特征在于，所述旁路通路构成为，使冷热水从所述涡街通路的两侧以相同流量流入。

5.根据权利要求1所述的吐水装置，其特征在于，在所述涡街通路上以相互相对的方式配置有使冷热水从所述旁路通路流入所述涡街通路的2个旁路流入口。

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