JP5939381B2 - 吐水装置 - Google Patents

Description

本発明は、吐水装置に関する。

人体を洗浄するための吐水装置は、洗浄感を高めることが求められている。洗浄感は、吐水装置から吐出された水が人体に当たった場合の刺激感と量感とによって左右される感覚である。刺激感と量感とを吐出される水の性状に当てはめると、刺激感とは水の流速に代表される物理量であり、量感とは人体に当たった水の面積（人体に当たる直前の水の断面積にも相当する）に代表される物理量である。換言すれば、刺激感は水の流速に応じて使用者が感じる水の刺激の強さであって、水の流速が速くなれば刺激感が強くなり、水の流速が遅くなれば刺激感が弱くなるものである。また、量感は人体に当たった水の面積に応じて使用者が感じる水の量の多少であって、水の面積が広くなれば量感が強くなり、水の面積が狭くなれば量感が弱くなるものである。

一方で吐水装置には、より節水性能を高めることも求められている。節水性能を高めるには、吐水装置から吐出される水の量を減らすことが必要であるものの、単純に吐出される水の量を減らせば量感が低減されることになり、洗浄感に不満を抱く使用者が増えるおそれがある。

そこで、連続的な線状の吐水を間欠的な水塊による吐水に変換することで、低水量でありながら、人体に当たる水の面積を確保し、量感を損ねない技術が提案されている。この技術の一例としては、下記特許文献１に記載のものが提案されている。下記特許文献１に記載の技術では、吐水に噴射速度が速い第一部分と噴射速度が遅い第二部分とを交互に形成し、人体への着水前に第一部分が第二部分に追いつくことで、大きな水塊を形成している。下記特許文献１に記載の技術では、このような速度差を形成するために、吐水装置への給水圧よりも高い圧力を間欠的に加えて、吐水圧を大きく変動させることが利用されている。このように吐水圧を大きく変動させることで、吐水に間欠的な流速変動が起きることから、上述したような間欠的な水塊による吐水が実現される。

下記特許文献１に記載の技術は、間欠的な水塊による吐水を確実に実現するためには優れた技術であるけれども、給水圧よりも高い圧力を加えるために比較的大型のポンプが必要となる。このような比較的大型のポンプが必須のものとされれば、吐水装置全体が高価なものとなり、装置の大型化にも繋がるおそれがある。

ポンプを用いずに吐水の流速を周期的に変動させる技術としては、下記特許文献２に記載のものが提案されている。下記特許文献２では、吐水に気泡を混入させることで吐水の流速変動を起こさせている。同文献の記載によれば、洗浄水の中に気泡として混入された空気の量がより多い部分では、その部分の洗浄水の速度は、より高速になる。一方で、洗浄水の中に気泡として混入された空気の量がより少ない部分では、その部分の洗浄水の速度は、より低速になる。これにより、吐水には、高速な部分と低速な部分との繰り返しが生ずる。

特開２００１−９０１５１号公報 特許第４５７２９９９号公報

上記特許文献２の技術思想は、洗浄水中への空気の混入量を変化させることで吐水に流速変動を与えるものである。しかしながら、本発明者らによる検討によって、上記特許文献２の技術思想では、吐水に大きな流速変動を与えることが困難であることが判明した。上記特許文献２の段落００４７では、洗浄水に効率的に空気を混入させるため、細かい気泡を洗浄水に供給することが望ましいものと記載されている。しかしながら、このように細かい気泡を洗浄水に混入させ、更にその混入量を変化させたとしても、吐水に大きな流速変動を付与することは難しいことを本発明者らは見出した。このように吐水の流速変動が小さいと、比較的速度の速い吐水部分が比較的速度の遅い吐水部分に追いつくまでの時間が長く必要となり、対象となる人体に着水するまでに水塊が充分に成長しない場合がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、大型のポンプを用いることなく、吐水に充分大きな流速変動を与えることができ、吐水から着水までの距離が短い場合であっても充分に大きな水塊を形成することが可能な吐水装置を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る吐水装置は、人体に向けて水を吐出する吐水装置であって、水を供給する給水路と、前記給水路から供給された水を下流側に向けて噴流として噴射する噴射口と、前記噴射口の下流側に設けられ、前記噴流を外部に吐出する吐出口と、前記噴射口と前記吐出口との間に設けられ、前記噴射口から前記吐出口に至る噴流が通過する経路である通水経路部及び前記通水経路部に隣接させて溜水を形成するための水溜部を有する水溜室と、前記通水経路部に空気を泡状にした気泡を供給する気泡供給手段と、を備える。本発明の気泡供給手段は、前記噴射口の流路断面積よりも大きな断面積となる大気泡を生成し、この大気泡を間欠的に前記通水経路部に供給することで、前記大気泡の中を前記噴流が貫通する第一通水状態と、前記溜水の中を前記噴流が通過する第二通水状態とを交互に繰り返し発生させ、前記通水経路部における前記噴流の通水抵抗を変動させるものであって、先に生成した大気泡を前記通水経路部に供給し、その供給した大気泡の全体が前記通水経路部から前記吐出口に向けて排出された後に、次に生成した大気泡を前記通水経路部に供給するように構成されている。

本発明によれば、気泡供給手段が噴射口の流路断面積よりも大きな断面積となる大気泡を間欠的に通水経路部に供給するので、大気泡の中を噴流が貫通する第一通水状態と、水の中を噴流が通過する第二通水状態とを交互に繰り返し発生させることができる。第一通水状態では、大気泡の中を噴流が貫通するので、噴流の周囲は空気が多く存在し、噴流を減速させる抵抗が小さく、噴流の速度は保たれたまま吐出口に向かう。一方、第二通水状態では、水の中を噴流が通過するので、噴流の周囲は水が取り囲み、噴流を減速させる抵抗が大きく、噴流の速度が落ちながら吐出口に向かう。従って、第一通水状態と第二通水状態とを交互に繰り返し発生させることで、通水経路部における噴流の通水抵抗を変動させる。

本発明では、通水抵抗の変動をより確実に起こさせることが、十分に大きな水塊を形成するために不可欠である。そのためには、第二通水状態において、噴射口の極めて近くから吐出口の極めて近くまで気泡が配置されず、水で満たされる状態となることが必要となる。そこで本発明では、先に生成した大気泡を通水経路部に供給し、その供給した大気泡の全体が通水経路部から吐出口に向けて排出された後に、次に生成した大気泡を通水経路部に供給するものとしている。このように大気泡の通水経路部への供給タイミングを工夫することで、通水経路部に前の大気泡が残っているにも関わらず、後の大気泡が通水経路部に供給され、通水経路部のどこかに気泡が存在するような状態を回避することができる。従って、第一通水状態と交互に第二通水状態を確実に生じさせることで、吐水の流速変動を確実に発生させることができる。このように、吐出口に向かう噴流の速度を大きく変動させて吐水に大きな流速変動を与えることができ、吐水から着水までの距離が短い場合であっても充分に大きな水塊を形成することができる。

また本発明に係る吐水装置では、前記気泡供給手段は、先に生成した大気泡が前記通水経路部に到達する時点から、その到達した大気泡の全体が前記通水経路部から排出される時点までの第一時間よりも、先に生成した大気泡が前記通水経路部に到達する時点から、次に生成した大気泡が前記通水経路部に到達する時点までの第二時間が長くなるように構成されていることも好ましい。

この好ましい態様では、第一時間よりも第二時間が長くなるように構成しているので、先に生成した大気泡が通水経路部に到達する時点を基準として、次に生成した大気泡が通水経路部に到達する時点では、必ず先に生成した大気泡が通水経路部から排出されるものとすることができる。従って、通水経路部が水で満たされた第二通水状態を確実に生じさせることができる。

また本発明に係る吐水装置では、前記気泡供給手段は、前記水溜部内に前記噴流とは異なる水流である副水流を形成すると共に、前記副水流によって、前記大気泡を前記通水経路部に導くものであって、前記水溜室内に空気を導入する空気導入口と、前記副水流によって前記空気導入口から前記通水経路部へと導かれる大気泡の移動の抵抗となる抵抗手段と、を有することも好ましい。

上述した第二時間を長く確保するためには、空気導入口から導入した空気を極力ゆっくりと通水経路部に供給する必要がある。しかしながら、水溜室内は噴流の影響を受けて副水流が発生するので、副水流によって大気泡は通水経路部に導かれる。そのため、大気泡が意図したタイミングよりも早く通水経路部に導かれる場合あり、第二通水状態を完全に実現できない場合も想定される。そこでこの好ましい態様では、副水流によって通水経路部に導かれる大気泡の抵抗となる抵抗手段を設けることで、大気泡の移動速度を適度なものに調整し、通水経路部が水で満たされる第二通水状態を確実に生じさせるものとしている。

また本発明に係る吐水装置では、前記抵抗手段は、前記空気導入口側から前記通水経路部に向かって延設されたガイド面を有し、前記空気導入口から導入された大気泡を前記ガイド面に向けて押し付けながら前記通水経路部近傍まで導くことも好ましい。

この好ましい態様では、空気導入口側から通水経路部に向かって延設されたガイド面を用いて、そのガイド面に大気泡を押し付けながら大気泡を通水経路部に導くので、ガイド面と大気泡との間に生じる摩擦力を利用し、空気導入口側から通水経路部にかけて継続的に大気泡の移動速度を調整することができる。

また本発明に係る吐水装置では、前記抵抗手段は、前記副水流によって前記大気泡を前記ガイド面に押し付けながら前記通水経路部近傍まで導くことも好ましい。

この好ましい態様では、ガイド面に大気泡を押し付けるものとして副水流を利用しているので、別途ガイド面に対して大気泡を押し付ける手段を設けることなく、大気泡の移動速度を確実に調整することができる。

また本発明に係る吐水装置では、前記ガイド面は、前記空気導入口の近傍と前記噴射口の近傍とが滑らかに繋がれている連続面を有することも好ましい。

この好ましい態様では、空気導入口の近傍と噴射口の近傍とを滑らかな連続面で繋いでいるので、大気泡がガイド面に接触した状態をより確実に維持し続けることができる。

また本発明に係る吐水装置では、前記副水流は、前記空気導入口から導入された空気が前記大気泡となって前記通水経路部の前記噴射口近傍に到達するまでの間、前記大気泡が前記空気導入口と連通された状態を維持可能なように構成されていることも好ましい。

この好ましい態様では、大気泡が空気導入口と連通された状態を維持するので、大気泡と副水流とはその連通された部分以外の部分において接触することになり、大気泡と副水流との接触面積が小さくなる。よって、大気泡が通水経路部に移動する速度を遅くすることができるので、通水経路部が水で満たされた第二通水状態を確実に生じさせることができる。

また本発明に係る吐水装置では、前記ガイド面は、前記空気導入口が開口している方向に沿って設けられていることも好ましい。

この好ましい態様では、ガイド面は空気導入口が開口している方向に沿って設けられているので、空気導入口から導入された空気が空気導入口と繋がった状態をより確実に維持させることができる。

また本発明に係る吐水装置では、前記空気導入口は、前記通水経路部から離隔し、且つ前記噴流の進行方向において上流側に設けられていることも好ましい。

本発明に係る吐水装置では、噴流及び副水流によって水溜部内に旋回流が形成される。噴流は副水流よりも流速が高いので、旋回流の旋回方向は噴流からの影響が大きくなる。噴流は、噴射口から噴射され吐出口に向かうものであるから、旋回流の旋回方向もこれに沿ったものとなり、噴流に隣接して旋回する。旋回流は、噴射口から吐出口に向かう噴流によって加速されるので、加速が完了した吐出口近傍においてその流速が最も高くなり、水溜部内を旋回して加速が始まる噴射口近傍においてその流速が最も低くなる。

この好ましい態様では、この旋回流の速度分布の特性を利用するため、空気導入口の配置を工夫している。空気導入口は、噴流の進行方向において噴射口側である上流側に配置されているので、旋回流の流速が最も低くなる領域を利用して大気泡を通水経路部に導くことになる。そのため、大気泡が通水経路部に移動する速度を遅くすることができるので、通水経路部が水で満たされた第二通水状態を確実に生じさせることができる。

また本発明に係る吐水装置では、前記空気導入口側から前記通水経路部側に至る前記ガイド面の長さは、前記通水経路部の長さよりも長くなるように構成されていることも好ましい。

この好ましい態様では、空気導入口側から通水経路部側に至るガイド面の長さを、通水経路部の長さよりも長くなるように構成しているので、大気泡の移動速度を抑制する手段としてのガイド面の長さを十分に確保することができる。従って、先に生成した大気泡が前記通水経路部に到達する時点から、その到達した大気泡の全体が通水経路部から排出される時点までの第一時間よりも、先に生成した大気泡が通水経路部に到達する時点から、次に生成した大気泡が通水経路部に到達する時点までの第二時間をより確実に長くすることができる。よって、通水経路部が水で満たされた第二通水状態を確実に生じさせることができる。

また本発明に係る吐水装置では、前記ガイド面は、前記大気泡が押し付けられる第一面と、この第一面を挟んで対向配置される第二面及び第三面を有することも好ましい。

この好ましい態様では、大気泡が押し付けられる第一面の他に、その第一面を挟んで対向配置される第二面及び第三面を有するので、大気泡は第一面のみならず第二面及び第三面にも接触する。そのため、大気泡とガイド面との接触面積をより大きくすることができる、大気泡に作用する摩擦力を大きくすることができる。よって、大気泡の通水経路部への移動速度を遅くすることができるため、通水経路部が水で満たされた第二通水状態を確実に生じさせることができる。

本発明によれば、大型のポンプを用いることなく、吐水に充分大きな流速変動を与えることができ、吐水から着水までの距離が短い場合であっても充分に大きな水塊を形成することが可能な吐水装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る吐水装置を示す概略斜視図である。 図１に示す吐水装置における吐水初速の変動を示す図である。 図１に示す吐水装置の吐水状態を模式的に示す図である。 図１に示す吐水装置が有する水溜室の概略構成を模式的に示す図である。 図４のＡ―Ａ断面を示す図である。 図４のＢ―Ｂ断面を示す図である。 図４に示す水溜室で噴流に気泡を供給する態様を説明するための図である。 図７のＣ―Ｃ断面を示す図である。 図７のＤ領域を拡大して示す図である。 変形例としての吐水装置が有する水溜室の概略構成を模式的に示す図である。 変形例としての吐水装置が有する水溜室の概略構成を模式的に示す図である。 変形例としての吐水装置が有する水溜室の概略構成を模式的に示す図である。 変形例としての吐水装置が有する水溜室の概略構成を模式的に示す図である。 図４に示す水溜室で噴流に気泡を供給する態様を説明するための図である。 図４に示す水溜室で噴流に気泡を供給する態様を説明するための図である。 図１５のＦ領域を拡大して示す図である。 図１５のＥ―Ｅ断面を示す図である。 図４に示す水溜室で噴流に気泡を供給する態様を説明するための図である。 図４に示す水溜室で噴流に気泡を供給する態様を説明するための図である。 図１９のＧ―Ｇ断面を示す図である。 図４に示す水溜室において実際に噴流に気泡を供給する状態を写した写真を示す図である。 水溜室に副水流を形成する変形例を示す図である。 図２２に示す変形例において副水流の流れ方の変遷を説明するための図である。 水溜室に副水流を形成する変形例を示す図である。 水溜室に大気泡排出抑制手段を設けた例を示す図である。 水溜室に大気泡排出抑制手段を設けた例を示す図である。 水溜室の変形例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

本発明の実施形態である吐水装置について説明する。本発明に係る吐水装置は、人体に向けて水を吐出するものであって、大型のポンプを用いることなく、吐水に充分大きな流速変動を与えることができ、吐水から着水までの距離が短い場合であっても充分に大きな水塊を形成することが可能なものである。従って、本発明に係る吐水装置の応用範囲は多岐に渡るものであって、水塊となった吐水を人体に着水することが可能であって、節水効果と洗浄感向上とを両立できるあらゆるものに応用可能なものである。本実施形態の説明では、人体の局部洗浄を行う装置として本発明の吐水装置を応用した一例を説明する。本発明の趣旨に鑑みれば、本発明に係る吐水装置としてはこれに限られるものではない。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る吐水装置としての局部洗浄装置ＷＡは、大便器ＣＢに載せて使用されるものである。局部洗浄装置ＷＡは、本体部ＷＡａと、便座ＷＡｂと、便蓋ＷＡｃと、リモコンＷＡｄとを備えている。本体部ＷＡａは、ノズルＮＺを有しており、ノズルＮＺを進退自在に保持している。本体部ＷＡａは、便座ＷＡｂ及び便蓋ＷＡｃを回動自在に保持している。

使用者は使用時に、便蓋ＷＡｃを図１に示すように便蓋ＷＡｃを上方に回動させ、便座ＷＡｂを露出させる。使用者は便座ＷＡｂに着座して用便をした後、リモコンＷＡｄを操作してノズルＮＺに形成された吐出口ＮＺａから吐水させ、自身の局部を洗浄する。使用者は局部洗浄後、リモコンＷＡｄを操作して吐出口ＮＺａからの吐水を停止する。その後使用者は、リモコンＷＡｄを操作して大便器ＣＢに洗浄水を流す。

本実施形態では、図１に示すように、吐水ＪＷの進行方向に沿ったＪ軸と、鉛直方向に沿ったＶ軸とを設定し、このＪ軸及びＶ軸を用いながら局部洗浄装置ＷＡの吐水態様について説明する。

本実施形態における吐水初速の変動態様の一例を図２に示す。

図２に示すように、吐水初速を周期的に変動させることで、吐水初速が低い状態（図２のＦＷ）から高い状態（図２のＡＷ）に至るまでは、後続の吐水を先行する吐水に追い付かせる追い付き期間を形成している。周期的に発生する追い付き期間の間は、水塊の形成に寄与せず吐水する期間なので、本実施形態では便宜的に無駄水期間と呼称する。

図３に、図１に示す局部洗浄装置ＷＡの吐水状態を模式的に示す。本実施形態では、大型のポンプを使用することなく、吐水される水の流速を周期的に変動させて、大きな水塊を吐水対象部位に衝突させるように構成されている。

このように吐水される水の流速の変動が起こると、図３の（Ａ）に示すように、吐水ＪＷは、部位Ｗｐ１，部位Ｗｐ２，部位Ｗｐ３，部位Ｗｐ４，部位Ｗｐ５を含むものとなる。この各部位のそれぞれの流速を、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５とすると、Ｖ１（≒Ｖ５）＜Ｖ２（≒Ｖ４）＜Ｖ３となる。

よって、吐水直後から図３の（Ａ）〜（Ｃ）へと移行するにつれて、部位Ｗｐ３は部位Ｗｐ２より速度が大きいから、部位Ｗｐ３は部位Ｗｐ２と合体し、さらに部位Ｗｐ１と合体して大きな水塊となる。

このように最大流速の部位Ｗｐ３がその前の部位Ｗｐ２，部位Ｗｐ１と順次合体することにより、大きな塊となって、人体局部に着水することになる。この洗浄水は、人体局部に当たるときには、衝突エネルギ（洗浄強度）が大きい水塊状態となっている。この部位Ｗｐ３の流速Ｖ３は、最大流速であることから、脈動流で吐水された洗浄水は、合体した水塊の状態が脈動周期ごとに現れるような吐水形態で、吐出口ＮＺａから吐水されていることになる。しかも、脈動周期でこのような現象が起きることから、上記のように最大流速の部位Ｗｐ３の合体を経た水塊は繰り返し現れ、ある吐水タイミングでの水塊とその次の吐水タイミングでの部位Ｗｐ３の合体を経た水塊とはほぼ同じ速度で吐水されることになる。しかも、このそれぞれの水塊は、最大流速での部位Ｗｐ３に遅れて吐水された部位Ｗｐ４、部位Ｗｐ５で繋がれたような状態となる。

本実施形態に係る局部洗浄装置ＷＡは、大型のポンプを用いずに吐水の流速変化をつけ、上述したような繰り返し周期的に現れる水塊による吐水を行うものである。局部洗浄装置ＷＡは、図１に示したノズルＮＺの吐出口ＮＺａの上流側に、水溜室１０を有している。本実施形態に係る局部洗浄装置ＷＡは、水溜室１０によって気泡を供給することで吐水の流速変化をつけている。この水溜室１０の構成について、図４を参照しながら説明する。図４は、水溜室１０の概略構成を模式的に示す図である。

図４に示すように水溜室１０は、空気管路１０１と、第一給水管路１０２（給水路）と、吐出管路１０３と、第二給水管路１０４とを備えている。空気管路１０１、第一給水管路１０２、吐出管路１０３、及び第二給水管路１０４は、水溜室１０の内部に連通するように設けられた管路である。

水溜室１０は、全体としては略直方体状の箱形状を成している。水溜室１０は、壁１０ｅと、壁１０ｆと、壁１０ｇと、壁１０ｈと、壁１０ｉと、壁１０ｊとを有している。図４には、壁１０ｅ，壁１０ｆ，壁１０ｇ，壁１０ｈのみが矩形を成すように描かれている。壁１０ｉと壁１０ｊとは互いに対向する位置に配置される壁であって、壁１０ｅと、壁１０ｆと、壁１０ｇと、壁１０ｈとを繋ぐように配置される壁である。

空気管路１０１は、水溜室１０に形成された空気導入口１０ａを介して、水溜室１０内部と連通している。空気導入口１０１は、壁１０ｇと壁１０ｈとが突き合わされる角部近傍であって、壁１０ｇの上流側端に形成されている。第一給水管路１０２は、噴射口１０ｂを介して、水溜室１０内部と連通している。噴射口１０ｂは、壁１０ｈと壁１０ｅとが突き合わされる角部近傍であって、壁１０ｈに形成されている。吐出管路１０３は、水溜室側開口１０ｃを介して、水溜室１０内部と連通している。水溜室側開口１０ｃは、壁１０ｆと壁１０ｅとが突き合わされる角部近傍であって、壁１０ｆに形成されている。第二給水管路１０４は、副水流導入口１０ｄを介して、水溜室１０内部と連通している。副水流導入口１０ｄは、壁１０ｆと壁１０ｇとが突き合わされる角部近傍であって、壁１０ｆに形成されている。

空気管路１０１は、空気導入口１０ａと大気開放された開口とを繋ぐ管路である。空気管路１０１から導入される空気は、空気導入口１０ａから水溜室１０の内部に引き込まれる。水溜室１０の内部に引きこまれた空気は、気泡ＢＡを形成している。

第一給水管路１０２は、噴射口１０ｂと給水源とを繋ぐ管路である。第一給水管路１０２は、その管路の途上若しくは噴射口１０ｂにおいて縮径されている。従って、第一給水管路１０２から供給される水は、その速度が高められ噴流ＷＳｍとして水溜室１０内に噴射される。

吐出管路１０３は、水溜室側開口１０ｃとノズルＮＺ（図１参照）に形成された吐出口ＮＺａとを繋ぐ管路である。本実施形態の場合、噴射口１０ｂと水溜室側開口１０ｃとは対向配置されている。従って、噴射口１０ｂから水溜室１０内に噴射される噴流ＷＳｍは、水溜室１０内をJ軸に沿って進行し、水溜室側開口１０ｃから吐出管路１０３に入る。吐出管路１０３に入った水は、J軸に沿って吐出管路１０３内を進行し、吐出口ＮＺａから外部へと吐出される。

第二給水管路１０４は、副水流導入口１０ｄと給水源とを繋ぐ管路である。第二給水管路１０４は、副水流導入口１０ｄを介して、水溜室１０内部と連通している。第二給水管路１０４から供給される水の少なくとも一部は、水溜室１０内において旋回流である副水流ＷＳｓを形成する。

上述したように、噴射口１０ｂから水溜室１０内に噴射される噴流ＷＳｍは、水溜室１０内をJ軸に沿って進行し、水溜室側開口１０ｃから吐出管路１０３に入る。従って、噴射口１０ｂから吐出口ＮＺａに至る噴流ＷＳｍが通過する経路である通水経路部１０５が形成される。本実施形態の場合、通水経路部１０５は、噴射口１０ｂと水溜室側開口１０ｃとを繋ぐ経路である。

水溜室１０内の通水経路部１０５を除いた残余の領域は、水溜部１０６となっている。水溜部１０６は、通水経路部１０５に隣接させて溜水ＰＷを形成するための部分である。本実施形態の場合、水溜部１０６は、通水経路部１０５を囲むように形成されている。

本実施形態の場合、噴射口１０ｂ及び水溜室側開口１０ｃは、矩形となっている水溜室１０の一辺側に近接させて配置されている。一方、空気導入口１０ａ及び副水流導入口１０ｄは、矩形となっている水溜室１０の他辺側に近接配置されている。従って、噴射口１０ｂ及び水溜室側開口１０ｃと、空気導入口１０ａ及び副水流導入口１０ｄとは、離隔配置されている。

図４のＡ―Ａ断面を図５に示し、図４のＢ―Ｂ断面を図６に示す。図４に示す状態では、噴流ＷＳｍは、溜水ＰＷの中を進行しており、図５に示すように溜水ＰＷからの抵抗を受けながら水溜室側開口１０ｃに向かっている。水溜室側開口１０ｃに至った噴流ＷＳｍは、吐出管路１０３内に入り、図６に示すように吐出管路１０３の内壁面と接触した状態で進行している。

図４に示す状態では、気泡ＢＡは小さい。図４に示す状態から更に時間が進行すると、図７に示すように細長形状に気泡ＢＡが成長する。気泡ＢＡは、噴流ＷＳｍにその下端が近づくまで成長している。従って、副水流ＷＳｓが旋回可能な領域は、図４に示す状態よりは狭まっている。副水流ＷＳｓは、旋回流速が速くなり、且つ噴流ＷＳｍの流れを阻害しない方向に旋回している。図７のＣ―Ｃ断面を図８に、図７のＤ領域を図９にそれぞれ示す。

図８に示すように、細長形状の気泡ＢＡは、水溜室１０の空気導入口１０ａから噴射口１０ｂに向かって伸びる４つの壁１０ｈ，１０ｉ，１０ｊ，１０ｆの内の３つの壁１０ｈ，１０ｉ，１０ｊに接触して成長している。従って、副水流ＷＳｓに接触する面は、副水流導入口１０ｄに向かう面のみとなっている。

図９に示すように、細長形状に成長した気泡ＢＡは、鉛直方向であるＶ軸方向に浮力が作用する。副水流ＷＳｓは、この浮力に抗するように気泡ＢＡに作用している。従って、気泡ＢＡは、水溜室１０の空気導入口１０ａから噴射口１０ｂに向かって伸びる４つの壁１０ｈ，１０ｉ，１０ｊ，１０ｆの内の３つの壁１０ｈ，１０ｉ，１０ｊに接触した状態を保つことができる。

細長形状の気泡ＢＡの成長という観点からは、壁１０ｈ，１０ｉ，１０ｊは、気泡ＢＡを空気導入口１０ａから通水経路部１０５に導くガイド面として機能している。副水流ＷＳｓは、気泡ＢＡがガイド面である壁１０ｈ，１０ｉ，１０ｊから離隔しないように、壁１０ｈ，１０ｉ，１０ｊに向けて気泡ＢＡを押し付ける力を発生させ、細長形状に気泡を成長させる押圧力付与手段として機能している。本実施形態では、空気導入口１０ａ側から通水経路部１０５側に至るガイド面の長さは、噴射口１０ｂから吐出口１０ｃに至る通水経路部１０５の長さよりも長くなるように構成されていることも好ましい。

副水流ＷＳｓは、旋回流であって壁１０ｈに向かって遠心力が発生していることから、気泡ＢＡを能動的に壁１０ｈに押し付ける作用を及ぼしている。しかしながら、気泡ＢＡは、外的な作用が及ばなければそのまま膨張して球形に近くなろうとするものであるから、能動的に押し付ける作用が及ばなくても、押圧力付与手段として機能する態様は採用可能なものである。このような観点からの変形例を図１０に示す。

図１０に示すように、水溜室１０内に壁１０ｋを設けている。壁１０ｋは、壁１０ｈ及び壁１０ｆの間であって、それぞれの壁に略平行に設けられている。壁１０ｋは、壁１０ｇ及び壁１０ｅとは離隔するように配置されている。壁１０ｋは、通水経路部１０５からも離隔した位置に設けられている。

このように壁１０ｋを設けることで、空気導入口１０ａから導入された気泡ＢＡは、壁１０ｈと壁１０ｋとの間を進み、通水経路部１０５に向かって成長する。壁１０ｋは、能動的に気泡ＢＡを壁１０ｈに向けて押し付けるものではないけれども、気泡ＢＡの膨張を抑制することで結果的に壁１０ｈに向けて押し付ける力を発生させるものであり、押圧力付与手段として機能する。

ガイド面として機能する壁１０ｈは、壁１０ｇ及び壁１０ｅと直交する方向に延びる平面に沿った直壁であるけれども、ガイド面としての機能を果たすためには、空気導入口１０ａの近傍と噴射口１０ｂの近傍とを滑らかに繋ぐ連続面であれば足りる。この観点からの変形例を、図１１及び図１２を参照しながら説明する。

図１１に示す水溜室１０Ｂは、壁１０ｅと、壁１０Ｂｆと、壁１０Ｂｇと、壁１０Ｂｈとを有している。空気導入口１０ａは、壁１０Ｂｆに設けられている。空気導入口１０ａは、壁１０ｅの略中央近傍に対抗する位置に設けられている。壁１０Ｂｈは、空気導入口１０ａ近傍と、噴射口１０ｂ近傍とを繋ぐものであるから、図１１に示すように傾斜して設けられるものである。このように壁１０Ｂｈが傾斜して設けられていても、空気導入口１０ａが開口する方向（噴射口１０ｂに向かう方向）に沿って傾斜しているので、気泡ＢＡを成長させるガイド面としての機能を果たしている。

図１２に示す水溜室１０Ｃは、壁１０ｅと、壁１０Ｃｆと、壁１０Ｃｇと、壁１０Ｃｈとを有している。水溜室１０Ｃの壁１０Ｃｈは、外側に向けて湾曲した形状を成している。このように湾曲した壁１０Ｃｈであっても、空気導入口１０ａ近傍と噴射口１０ｂ近傍とを滑らかに繋ぐものであるので、気泡ＢＡを成長させるガイド面としての機能を果たしている。

空気導入口の配置位置を変更した変形例について、図１３を参照しながら説明する。図１３に示す水溜室１０Ｄは、壁１０ｅと、壁１０Ｄｆと、壁１０Ｄｇと、壁１０Ｄｈとを有している。空気導入口１０Ｄａは、壁１０Ｄｆと壁１０Ｄｇとが突き合わせられる角部であって、壁１０Ｄｆに設けられている。図１３に示すように、壁１０Ｄｇと壁１０Ｄｈとが突き合わせられる角部が形成されているので、空気導入口１０Ｄａから噴射口１０ｂに至る壁は滑らかに連続するものではなく、不連続な面を構成している。この場合、上述したガイド面としての機能を十分に果たすことはないけれども、細長形状の気泡ＢＡを形成することができるものである。

図７に示す状態から更に時間が進行すると、図１４に示すように細長形状の気泡ＢＡが噴流ＷＳｍに近づき干渉し始める。気泡ＢＡは、噴流ＷＳｍに引っ張られ、通水経路部１０５に入り込む。従って、気泡ＢＡが入り込んだ分の水が押し退けられることになり、副水流ＷＳｓの旋回流速が速くなる。旋回流速が高まった副水流ＷＳｓは、気泡ＢＡを引きちぎることになる。

図１４に示す状態から更に時間が進行すると、図１５に示すように気泡ＢＡが噴流ＷＳｍに完全に引き込まれ、気泡ＢＡは通水経路部１０５の略全域に渡って存在する。図１５のＦ領域を図１６に、図１５のＥ―Ｅ断面を図１７にそれぞれ示す。

図１６の（Ａ）に示すように、気泡ＢＡは通水経路部１０５の略全域に渡って存在するので、噴射口１０ｂの近傍まで存在する。従って、噴射口１０ｂの近傍に存在する水の量が減り、噴射口１０ｂの近傍における渦流の発生が抑制される。気泡ＢＡが噴射口１０ｂから離れた位置に形成される場合には、図１６の（Ｂ）に示すような状態になる。図１６の（Ｂ）に示す状態では、噴射口１０ｂの近傍に水が多く存在し、渦流が多く発生している。渦流の発生は噴流ＷＳｍの進行に抵抗となるので、図１６の（Ａ）に示すように渦流を抑制することで、噴流ＷＳｍの速度を低下させずに吐出口ＮＺａに向かわせることができる。

図１７に示すように、噴流ＷＳｍは気泡ＢＡを貫通している。このように噴流ＷＳｍが気泡ＢＡを貫通することで、噴流ＷＳｍ周りの抵抗が低下し、噴流ＷＳｍは速度を低下させずに吐出口ＮＺａに向かうことができる。もっとも、図１７に例示するような、噴流ＷＳｍが気泡ＢＡを完全に貫通する状態が必須なものではなく、噴流ＷＳｍの周囲の多くの部分を気泡ＢＡによって囲むことができればよく、一部において溜水ＰＷと接触する状態であっても構わないものである。

図１５に示す状態から更に時間が進行すると、図１８に示すように気泡ＢＡが噴流ＷＳｍに引き込まれるように吐出管路１０３に向かう。気泡ＢＡは、通水経路部１０５よりも広い流路断面積となるように形成されているので、水溜室側開口１０ｃの外周に引っかかりながら吐出管路１０３に向かう。このように水溜室側開口１０ｃの外周に引っかかった気泡ＢＡは、噴流ＷＳｍによって後方から押し込まれたり、溜水ＰＷからの圧力を受けて押し込まれたりしながら、吐出管路１０３に入っていくことになる。

図１８に示す状態から更に時間が進行すると、図１９に示すように気泡ＢＡが吐出管路１０３に入り込む。図２０に、図１９のＧ―Ｇ断面を示す。図２０に示すように、気泡ＢＡが吐出管路１０３内に入り込むと、吐出管路１０３の内壁に沿って空気の膜を形成し、噴流ＷＳｍはその膜の中を進行する。従って、噴流ＷＳｍが吐出管路１０３の内壁から受ける抵抗が減少し、噴流ＷＳｍは減速されずに吐出口ＮＺａに向かう。もっとも、図１５に例示するような、噴流ＷＳｍを気泡ＢＡが完全に包むような状態が必須なものではなく、噴流ＷＳｍの周囲の多くの部分を気泡ＢＡによって囲むことができればよく、一部において吐出管路１０３と接触する状態であっても構わないものである。

図１９に示す状態から気泡ＢＡが更に吐出管路１０３の下流側に進行すると、次の気泡ＢＡが空気管路１０１から取り込まれ、図４の状態に戻る。本実施形態では、図４〜図２０を参照しながらした説明による気泡ＢＡの動きが周期的に繰り返される。

また本実施形態では、先に生成した大気泡ＢＡが通水経路部１０５に到達する時点から、その到達した大気泡ＢＡの全体が通水経路部１０５から排出される時点までの第一時間よりも、先に生成した大気泡ＢＡが通水経路部１０５に到達する時点から、次に生成した大気泡ＢＡが通水経路部１０５に到達する時点までの第二時間が長くなるように構成されている。

このように、第一時間よりも第二時間が長くなるように構成しているので、先に生成した大気泡ＢＡが通水経路部１０５に到達する時点を基準として、次に生成した大気泡ＢＡが通水経路部１０５に到達する時点では、必ず先に生成した大気泡ＢＡが通水経路部１０５から排出されるものとすることができる。従って、通水経路部１０５が水で満たされた第二通水状態を確実に生じさせることができる。

また本実施形態では、副水流ＷＳｓによって、大気泡ＢＡを通水経路部１０５に導くものであって、水溜室１０内に空気を導入する空気導入口１０ａと、副水流ＷＳｓによって空気導入口１０ａから通水経路部１０５へと導かれる大気泡ＢＡの移動の抵抗となる抵抗手段としてのガイド面である、壁１０ｈ，１０ｉ，１０ｊを設けており、気泡ＢＡを空気導入口１０ａから通水経路部１０５に導くガイド面として機能している。

上述した第二時間を長く確保するためには、空気導入口１０ａから導入した空気を極力ゆっくりと通水経路部１０５に供給する必要がある。しかしながら、水溜室１０内は噴流ＷＳｍの影響を受けて副水流ＷＳｓが発生するので、副水流ＷＳｓによって大気泡ＢＡは通水経路部１０５に導かれる。そのため、大気泡ＢＡが意図したタイミングよりも早く通水経路部１０５に導かれる場合あり、第二通水状態を完全に実現できない場合も想定される。そこでこの好ましい態様では、副水流によって通水経路部１０５に導かれる大気泡ＢＡの抵抗となる抵抗手段としてのガイド面を設けることで、大気泡ＢＡの移動速度を適度なものに調整し、通水経路部１０５が水で満たされる第二通水状態を確実に生じさせるものとしている。

また本実施形態ではガイド面である壁１０ｈ，１０ｉ，１０ｊに大気泡ＢＡを押し付けながら大気泡ＢＡを通水経路部１０５に導くので、ガイド面と大気泡ＢＡとの間に生じる摩擦力を利用し、空気導入口１０ａ側から通水経路部１０５にかけて継続的に大気泡ＢＡの移動速度を調整することができる。

また本実施形態では、ガイド面である壁１０ｈ，１０ｉ，１０ｊに大気泡ＢＡを押し付けるものとして副水流ＷＳｓを利用しているので、別途ガイド面に対して大気泡ＢＡを押し付ける手段を設けることなく、大気泡ＢＡの移動速度を確実に調整することができる。

また本実施形態では、空気導入口１０ａの近傍と噴射口１０ｂの近傍とを滑らかな連続面で繋いでいるので、大気泡ＢＡがガイド面に接触した状態をより確実に維持し続けることができる。

また本実施形態では、大気泡ＢＡが空気導入口１０ａと連通された状態を維持するので、大気泡ＢＡと副水流ＷＳｓとはその連通された部分以外の部分において接触することになり、大気泡ＢＡと副水流ＷＳｓとの接触面積が小さくなる。よって、大気泡ＢＡが通水経路部１０５に移動する速度を遅くすることができるので、通水経路部１０５が水で満たされた第二通水状態を確実に生じさせることができる。

図２１に、実際に本実施形態の水溜室１０に相当するものを作成し、通水した様子を撮影した写真を示す。図２１の（Ａ）は、噴流ＷＳｍが溜水ＰＷの中を進行し、気泡ＢＡが成長している状態を撮影したものであって、図７の状態に相当する。図２１の（Ｂ）は、噴流ＷＳｍが気泡ＢＡの中を進行している状態を撮影したものであって、図１４の状態に相当する。図２１の（Ｃ）は、噴流ＷＳｍが気泡ＢＡの中を進行している状態を撮影したものであって、図１８の状態に相当する。

上述したように本実施形態に係る吐水装置は局部洗浄装置ＷＡであって、人体に向けて水を吐出するものであり、水を供給する給水路である第一給水管路１０２と、第一給水管路１０２から供給された水を下流側に向けて噴流ＷＳｍとして噴射する噴射口１０ｂと、噴射口１０ｂの下流側に設けられ、噴流ＷＳｍを外部に吐出する吐出口ＮＺａと、噴射口１０ｂと吐出口ＮＺａとの間に設けられ、噴射口１０ｂから吐出口ＮＺａに至る噴流ＷＳｍが通過する経路である通水経路部１０５及び通水経路部１０５に隣接させて溜水ＰＷを形成するための水溜部１０６を有する水溜室１０と、通水経路部１０５に空気を泡状にした気泡ＢＡを供給する気泡供給手段の少なくとも一部の機能を発揮する空気導入口１０ａと、を備える。

気泡供給手段は、噴射口１０ｂから水溜室１０内を見たときに、噴射口１０ｂの流路断面積よりも大きな断面積となる大気泡ＢＡを生成するものであって（図１７参照）、この大気泡ＢＡを間欠的に形成することで、大気泡ＢＡの中を噴流ＷＳｍが貫通する第一通水状態（図１５参照）と、水の中を噴流ＷＳｍが通過する第二通水状態（図４，図７等参照）とを交互に繰り返し発生させ、通水経路部１０５における噴流ＷＳｍの通水抵抗を変動させる。

本実施形態では、噴射口１０ｂの流路断面積よりも大きな断面積となる大気泡ＢＡを間欠的に形成するので、大気泡ＢＡの中を噴流ＷＳｍが貫通する第一通水状態と、水の中を噴流ＷＳｍが通過する第二通水状態とを交互に繰り返し発生させることができる。第一通水状態では、大気泡ＢＡの中を噴流ＷＳｍが貫通するので、噴流ＷＳｍの周囲は空気が多く存在し、噴流ＷＳｍを減速させる抵抗が弱く、噴流ＷＳｍの速度は保たれたまま吐出口ＮＺａに向かう。一方、第二通水状態では、水の中を噴流ＷＳｍが通過するので、噴流ＷＳｍの周囲は水が取り囲み、噴流ＷＳｍを減速させる抵抗が強く、噴流ＷＳｍの速度が落ちながら吐出口ＮＺａに向かう。従って、第一通水状態と第二通水状態とを交互に繰り返し発生させることで、吐出口ＮＺａに向かう噴流ＷＳｍの速度を大きく変動させて吐水に大きな流速変動を与えることができ、吐水から着水までの距離が短い場合であっても充分に大きな水塊を形成することができる。

また本実施形態では、噴流ＷＳｍの断面積が大気泡ＢＡの断面積よりも小さくなるように、噴流ＷＳｍが縮流されて噴射口１０ｂから噴出される。このように、噴流ＷＳｍが縮流されて噴射口１０ｂから噴出されるので、噴流ＷＳｍの拡散が抑制され確実にその断面積をコントロールすることができる。従って、噴流ＷＳｍの断面積が大気泡ＢＡの断面積よりも小さくなる状態を確実に形成することができ、第一通水状態を確実に実現することができるため、吐水に大きな流速変動を与えることができる。

また本実施形態では、気泡供給手段は、通水経路部１０５の噴射口１０ｂ寄りに大気泡ＢＡを供給する。このように、通水経路部１０５の噴射口１０ｂ寄りに大気泡ＢＡを供給するので、その大気泡ＢＡは貫通する噴流ＷＳｍによって吐出口ＮＺａ側に引き伸ばされる。従って、噴射口１０ｂ寄りに大気泡ＢＡを供給するという簡便な方法で、大気泡ＢＡを噴射口１０ｂ側から吐出口ＮＺａ側までの長い範囲に存在させることができる。その結果、大気泡ＢＡを貫通する噴流の長さが長くなり、第一通水状態における噴流ＷＳｍの減速をより確実に回避することができ、第一通水状態を確実に実現することができるため、吐水に大きな流速変動を与えることができる。

また本実施形態では、気泡供給手段は、噴射口１０ｂを覆うように大気泡ＢＡを供給する（図１６参照）。このように、噴射口１０ｂを覆うように大気泡ＢＡを供給することで、噴射口１０ｂの近傍を空気で覆うことができる。従って、第一通水状態においては、噴射口１０ｂの周囲における渦の発生が抑制され、渦の発生に伴う噴流ＷＳｍの乱れを抑制することができる。その結果、噴流ＷＳｍの進行が安定し、第一通水状態を確実に実現することができるため、吐水に大きな流速変動を与えることができる。

また本実施形態では、外部から水溜室１０に空気を取り込むために空気導入口１０ａが設けられると共に、空気導入口１０ａの近傍に、空気導入口１０ａ側から通水経路部１０５側に向けて延び、気泡ＢＡの成長を促進させるガイド面としての水溜室１０の内壁面が設けられている（図８参照）。

空気導入口１０ａから水溜室１０内に取り込まれた空気は、大気泡ＢＡとなる前に水溜室１０内の水流によって空気導入口１０ａから引き離され、ちぎれてしまう傾向がある。そこで、空気導入口１０ａから取り込まれた泡状の空気を、近傍に設けられたガイド面としての内壁面によって支持するため、水勢を受けても安定的に成長が促進され、確実に大気泡ＢＡに成長させることができる。従って、第一通水状態を確実に実現することができるため、吐水に大きな流速変動を与えることができる。

また、本実施形態の気泡供給手段は、吐出管路１０３内に噴射口１０ｂの流路断面積よりも大きな断面積となる大気泡ＢＡを生成するものであって、この大気泡ＢＡを間欠的に形成することで、大気泡ＢＡによって吐出管路１０３の内壁面に沿って形成される空気層の中を噴流ＷＳｍが通過する第一通水状態（図２０参照）と、水溜室１０から吐出管路１０３に供給される水の中を噴流ＷＳｍが通過する第二通水状態（図６参照）とを交互に繰り返し発生させ、吐出管路１０３内を流れる水と吐出管路１０３の内壁面との接触面積を変動させる。

この観点によれば、気泡供給手段が噴射口１０ｂの流路断面積よりも大きな断面積となる大気泡ＢＡを間欠的に生成して吐出管路１０３に供給するので、吐出管路１０３の内壁面に沿って形成される空気層の中を噴流ＷＳｍが通過する第一通水状態と、水溜室１０から吐出管路１０３に供給される水の中を噴流ＷＳｍが通過する第二通水状態とを交互に繰り返し発生させることができる。第一通水状態では、吐出管路１０３内に形成される空気層の中を噴流ＷＳｍが通過するので、吐出管路１０３の内壁面と噴流ＷＳｍとの接触面積が小さくなり、吐出管路１０３内を進行する噴流ＷＳｍが受ける摩擦抵抗が小さくなる。一方、第二通水状態では、水溜室１０から供給される水の中を噴流ＷＳｍが通過するので、吐出管路１０３の内壁面と噴流ＷＳｍを含む水との接触面積が大きくなり、吐出管路１０３内を進行する噴流ＷＳｍが受ける摩擦抵抗が大きくなる。従って、第一通水状態と第二通水状態とを交互に繰り返し発生させることで、吐出管路１０３内を流れる水と吐出管路１０３の内壁面との接触面積を変動させる。その摩擦抵抗の変動によって、吐出口ＮＺａに向かう噴流ＷＳｍの速度を大きく変動させて吐水に大きな流速変動を与えることができ、吐水から着水までの距離が短い場合であっても充分に大きな水塊を形成することができる。

更に、第一通水状態において、吐出管路１０３内に形成される空気層の中を噴流ＷＳｍが通過するので、吐出管路１０３内の水全体の流れに着目すれば、第二通水状態よりも実質的な流路断面積が減少する。従って、第一通水状態において吐出管路１０３を通過する噴流ＷＳｍの速度が、第二通水状態において吐出管路１０３を通過する水の速度よりも高くなる要因の一つとなる。前述したような摩擦抵抗の変動による吐水の流速変動に、流路断面積の変動による吐水の流速変動効果も加わって、吐水により大きな流速変動を与えることができる。

また本実施形態では、気泡供給手段は、大気泡ＢＡを生成することで、吐出管路１０３内を通過する噴流ＷＳｍを、その進行方向に沿って囲むように内壁面に沿った管状の空気層を形成している。このように、噴流ＷＳｍをその進行方向に沿って囲むように内壁面に沿った管状の空気層が形成されるので、噴流ＷＳｍと吐出管路１０３の内壁面との接触面積をより低減させることができる。従って、第一通水状態における噴流ＷＳｍの速度を、第二通類状態における水の速度よりも充分に高めることができ、吐水により大きな流速変動を与えることができる。

また本実施形態では、気泡供給手段は、通水経路部１０５から吐出管路１０３に大気泡ＢＡを供給するものであって、吐出管路１０３が水溜室１０に臨む開口である水溜室側開口１０ｃの外周を覆うように大気泡ＢＡを供給する。

このように、吐出管路１０３が水溜室１０に臨む開口である水溜室側開口１０ｃの外周を覆うように通水経路部１０５側から大気泡ＢＡを供給するので、吐出管路１０３の内壁面に沿わせるように大気泡ＢＡを送り込むことができる。従って、吐出管路１０３の内壁面に沿った管状の空気層が形成しやすくなり、吐水に大きな流速変動を与えることができる。

また本実施形態では、気泡供給手段は、通水経路部１０５から吐出管路１０３に大気泡ＢＡを供給するものであって、吐出管路１０３側から通水経路部１０５側を見た場合に、吐出管路１０３の流路断面積よりも大きな断面積となるように大気泡ＢＡを供給する。

このように、吐出管路１０３の流路断面積よりも大きな断面積となるように大気泡ＢＡを供給するので、吐出管路１０３の内壁面に大気泡ＢＡを確実に沿わせながら送り込むことができる。従って、吐出管路１０３の内壁面に沿った管状の空気層をより確実に形成しやすくなり、吐水に大きな流速変動を与えることができる。

また本実施形態では、気泡供給手段は、通水経路部１０５から吐出管路１０３に大気泡ＢＡを供給する際に、一時的に滞留させて供給する。このように、通水経路部１０５から吐出管路１０３に大気泡ＢＡを供給する際に、一時的に滞留させて供給するので、吐出管路１０３の内壁面に大気泡ＢＡを添わせやすくなる。従って、吐出管路１０３の内壁面に沿った管状の空気層をより確実且つ容易に形成しやすくなり、吐水に大きな流速変動を与えることができる。

また本実施形態では、気泡供給手段は、吐出管路１０３の噴流ＷＳｍの進行方向に沿った長さと略同等の長さに空気層が形成されるように、大気泡ＢＡを生成して供給することも好ましいものである。この好ましい態様では、吐出管路１０３の全長に渡って空気層が形成されるように大気泡ＢＡを供給するので、水溜室１０から吐出口ＮＺａに至るまで管状の空気層を形成することができる。従って、第一通水状態において、水溜室１０から吐出口ＮＺａに至るまでに噴流ＷＳｍが受ける摩擦抵抗を極めて小さくすることができ、吐水に大きな流速変動を与えることができる。

また本実施形態では、噴射口１０ｂから噴射される噴流ＷＳｍの中心軸が、吐出管路１０３の中心軸と略同一直線上に位置するように、噴射口１０ｂ及び吐出管路１０３が配置されており、噴射口１０ｂの流路断面積よりも吐出管路１０３の流路断面積が大きくなるように形成されている。

このように、噴射口１０ｂから噴射される噴流ＷＳｍの中心軸が、吐出管路１０３の中心軸と略同一直線上に位置するように配置されているので、吐出管路１０３の中心と吐出管路１０３に突入する噴流ＷＳｍの中心とを揃えることができる。更に、噴射口１０ｂの流路断面積よりも吐出管路１０３の流路断面積が大きくなるように形成されているので、噴流ＷＳｍと吐出管路１０３の内壁面との間の隙間を確実に保つことができる。従って、その隙間に管状の空気層を形成することができ、管状の空気層の中に確実に噴流ＷＳｍを通すことができる。

また、本実施形態の気泡供給手段は、空気導入口１０ａから水溜室１０内に導入した空気を、時間経過と共に泡状に大きく成長させ、その気泡ＢＡが所定の大きさになった段階で大気泡ＢＡとして通水経路部１０５に供給するものであって、更に、空気導入口１０ａから導入した空気が大気泡ＢＡとなって通水経路部１０５に供給されるまでは、空気導入口１０ａと気泡ＢＡとが連通した状態を維持することが可能な比較的低い流速の副水流ＷＳｓを水溜室１０内に形成する第一水流状態（図４，図７参照）と、空気導入口１０ａから導入した空気が大気泡ＢＡとなって通水経路部１０５に供給されるように、空気導入口１０ａから気泡ＢＡを切り離すことが可能な比較的高い流速の副水流ＷＳｓを水溜室１０内に形成する第二水流状態（図１４参照）と、を交互に繰り返し発生させる。

この観点によれば、第一水流状態では、空気導入口１０ａと気泡ＢＡとが連通した状態を維持することが可能な比較的低い流速の副水流ＷＳｓを水溜室１０内に形成するので、空気導入口１０ａから導入した空気が形成する気泡ＢＡを引きちぎることなく成長させることができる。一方、第二水流状態では、空気導入口１０ａから導入した空気が大気泡ＢＡとなって通水経路部１０５に供給されるように、空気導入口１０ａから気泡ＢＡを切り離すことが可能な比較的高い流速の副水流ＷＳｓを水溜室１０内に形成するので、第一水流状態で成長した気泡ＢＡを切り離して大気泡ＢＡとして通水経路部１０５に供給することができる。このような第一水流状態と第二水流状態とを交互に繰り返し発生させることで、大気泡ＢＡが噴流ＷＳｍに供給されない期間と、大気泡ＢＡが噴流ＷＳｍに供給される期間とを交互に繰り返し発生させることができる。大気泡ＢＡが噴流ＷＳｍに供給される期間においては、噴流ＷＳｍの速度は保たれたまま吐出口ＮＺａに向かう。一方、大気泡ＢＡが噴流ＷＳｍに供給されない期間においては、噴流ＷＳｍの速度が落ちながら吐出口ＮＺａに向かう。従って、第一水流状態と第二水流状態とを交互に繰り返し発生させることで、吐出口ＮＺａに向かう噴流ＷＳｍの速度を大きく変動させて吐水に大きな流速変動を与えることができ、吐水から着水までの距離が短い場合であっても充分に大きな水塊を形成することができる。

また本実施形態では、水溜室１０に、空気導入口１０ａ側から通水経路部１０５側に向けて延び、気泡ＢＡの成長を促進させるガイド面として機能する水溜室１０の内壁が設けられ、気泡供給手段は、空気導入口１０ａから導入した空気が形成する気泡ＢＡをガイド面としての内壁に接触させた状態を保ちながら通水経路部１０５近傍まで導いている（図７及び図８参照）。

空気と水の境界である気液界面は、空気と水それぞれが互いに作用させる力のバランスによって形成されるため変形しやすく、力のバランスが崩れると気液界面も崩れる。従って、気泡ＢＡを成長させる期間である第一水流状態においては、空気と水とが接触する気液界面の面積を極力小さく保つことが、安定して気泡ＢＡを成長させるために必要である。そこで、空気導入口１０ａから導入した空気が形成する気泡ＢＡをガイド面としての内壁に接触させた状態を保つことで、空気導入口１０ａ側から通水経路部１０５側にかけて気液界面の面積を減少させ、空気導入口１０ａと成長中の気泡ＢＡとの連通状態を維持し、安定した気泡成長を促進することが可能となる。

また本実施形態では、気泡供給手段は、第一水流状態における副水流ＷＳｓによって、空気導入口から導入した空気が形成する気泡ＢＡをガイド面としての内壁に向けて押し付けながら通水経路部１０５近傍まで導いている（図７及び図９参照）。

水溜室１０内においては、噴流ＷＳｍが噴射口１０ｂから吐出口ＮＺａに向けて噴射されているため負圧が発生している。この負圧は水溜室１０内に形成される気泡ＢＡに作用するため、気泡ＢＡはガイド面である壁面から引き離される力を受ける可能性がある。そこで、第一水流状態における副水流ＷＳｓによって気泡ＢＡをガイド面としての壁面に向けて押し付けるので、負圧が作用しても気泡ＢＡがガイド面としての壁面から引き離されることがなく、空気導入口１０ａ側から通水経路部１０５側にかけて気液界面の面積を減少させ、空気導入口１０ａと成長中の気泡ＢＡとの連通状態を維持し、安定した気泡成長を促進することが可能となる。

また本実施形態では、気泡供給手段は、第一水流状態における副水流ＷＳｓによって、空気導入口１０ａから導入した空気が形成する気泡ＢＡをその気泡ＢＡに作用する浮力に抗する方向に押し付けながら通水経路部１０５近傍まで導いている（図９参照）。

このように、成長中の気泡ＢＡに作用する浮力と、その浮力に抗する方向に気泡ＢＡを押し付けるように形成する副水流ＷＳｓとをバランスさせるので、安定して気泡ＢＡを成長させることができる。例えば、第一水流状態における副水流ＷＳｓの流速がやや高めになったとしても、副水流ＷＳｓが気泡ＢＡをガイド面としての壁面に押し付ける力の余剰分を気泡ＢＡの浮力によって減じることができるので、副水流ＷＳｓによる過度の影響を排除することが可能になり、空気導入口１０ａと成長中の気泡ＢＡとの連通状態を維持し、安定した気泡成長を促進することが可能となる。

また本実施形態では、ガイド面は、気泡が押し付けられる第一面と、第一面を挟んで対向配置された第二面及び第三面を有するものである（図８参照）。このように、ガイド面を第一面と第二面と第三面とで構成するので、空気導入口１０ａから導入した空気が形成する気泡ＢＡを、第一面に押し付けながら第二面及び第三面にも接触させることができる。従って、副水流ＷＳｓと気泡ＢＡとが接触する気液界面の面積を減じることができ、空気導入口１０ａと成長中の気泡ＢＡとの連通状態を維持し、安定した気泡成長を促進することが可能となる。

また本実施形態では、前記副水流は、噴射口１０ｂとは別個独立して形成されてなる副水流導入口１０ｄから水溜室１０内に導入されている。このように、噴射口１０ｂとは別個独立して形成されてなる副水流導入口１０ｄから副水流ＷＳｓを導入するので、噴射口１０ｂから導入される水を分離して副水流ＷＳｓとする場合に比較して、副水流ＷＳｓの流速をより低速に制御することが容易になる。従って、空気導入口１０ａと成長中の気泡ＢＡとの連通状態を維持し、安定した気泡成長を促進することが可能となる。

また本実施形態では、副水流ＷＳｓは、噴流ＷＳｍと干渉しない状態で、空気導入口１０ａから導入した空気が形成する気泡ＢＡをガイド面に押し付ける。このように、副水流ＷＳｓを噴流ＷＳｍと干渉しない状態で気泡ＢＡに作用させるため、噴流ＷＳｍの作用によって副水流ＷＳｓが加速されることがない。従って、第一水流状態において副水流ＷＳｓが過度に加速され気泡ＢＡを引きちぎることがなくなり、空気導入口１０ａと成長中の気泡ＢＡとの連通状態を維持し、安定した気泡成長を促進することが可能となる。

また本実施形態では、空気導入口１０ａの大きさは、空気導入口１０ａから導入した空気が形成する気泡ＢＡが、第一水流状態における副水流ＷＳｓによっては空気導入口１０ａとの連通状態が断たれないような大きさとなるように設定されている。

第一水流状態において気泡を成長する際に、気泡ＢＡと副水流ＷＳｓとが接触すると、気泡ＢＡは変形する。そこで、第一水流状態における副水流ＷＳｓによっては空気導入口１０ａとの連通状態が断たれないような大きさとなるように、空気導入口１０ａの大きさを設定しているので、副水流ＷＳｓの作用によって気泡ＢＡが変形したとしても空気導入口１０ａと成長中の気泡ＢＡとの連通状態を維持し、大気泡ＢＡを供給することができる。

また、本実施形態の気泡供給手段は、噴射口１０ｂから水溜室１０内を見たときに、噴射口１０ｂの流路断面積よりも大きな断面積となる大気泡ＢＡを生成するものであって、この大気泡ＢＡを間欠的に形成して通水経路部１０５に供給することで、噴流ＷＳｍを加圧して加速させる第一状態と、噴流ＷＳｍを加速させない第二状態とを交互に繰り返し発生させる。

この観点によれば、気泡供給手段が噴射口１０ｂの流路断面積よりも大きな断面積となる大気泡ＢＡを間欠的に形成するので、噴流ＷＳｍを加圧して加速させる第一状態と、噴流を加速させない第二状態とを交互に繰り返し発生させることができる。第一状態では、噴流ＷＳｍを加圧して加速させるので、噴流ＷＳｍの速度は増加しながら吐出口ＮＺａに向かう。一方、第二状態では、噴流ＷＳｍを加速させないので、噴流ＷＳｍの速度は増加せずに吐出口ＮＺａに向かう。従って、第一状態と第二状態とを交互に繰り返し発生させることで、吐出口ＮＺａに向かう噴流ＷＳｍの速度を大きく変動させて吐水に大きな流速変動を与えることができ、吐水から着水までの距離が短い場合であっても充分に大きな水塊を形成することができる。

また本実施形態では、第一状態において、通水経路部１０５に供給された大気泡ＢＡよりも上流側から噴流ＷＳｍによって大気泡ＢＡを加圧し、この加圧された大気泡ＢＡがその下流側の噴流ＷＳｍを加圧して加速させている（図１８参照）。このように、噴流ＷＳｍによって加圧された大気泡ＢＡが更に下流側の噴流ＷＳｍを加圧するので、第一状態において噴流ＷＳｍがより加速され、噴流ＷＳｍの速度を大きく変動させて吐水に大きな流速変動を与えることができる。

また本実施形態では、第一状態において、通水経路部１０５に供給された大気泡ＢＡが吐出口ＮＺａから排出される際に、吐出口ＮＺａから吐出される噴流ＷＳｍを加圧して加速させている。このように、通水経路部１０５に供給された大気泡ＢＡが吐出口ＮＺａから排出される際に大気開放されて吹き出す力を利用し、吐出口ＮＺａから吐出される噴流ＷＳｍを加圧して加速するので、第一状態において噴流ＷＳｍがより加速され、噴流ＷＳｍの速度を大きく変動させて吐水に大きな流速変動を与えることができる。

また本実施形態では、第一状態において、通水経路部１０５に供給された大気泡ＢＡが吐出口ＮＺａに向かって排出される際に、水溜室１０から吐出口ＮＺａに向かう吐出管路１０３の水溜室側開口１０ｃを覆う大きさとなるように大気泡ＢＡを供給する。

このように、水溜室１０から吐出口ＮＺａに向けて排出される際に水溜室側開口１０ｃを覆う大きさとなるように大気泡ＢＡが供給されるので、大気泡ＢＡは抵抗なく排出されずに一時的に水溜室側開口１０ｃから抵抗を受けながら排出される。従って、その過程において噴流ＷＳｍから大気泡ＢＡが圧力を受け、大気泡ＢＡの内部圧力が高まる。結果として、第一状態において噴流ＷＳｍが大気泡ＢＡからより大きな圧力を受けて加圧され加速することになり、噴流ＷＳｍの速度を大きく変動させて吐水に大きな流速変動を与えることができる。

また本実施形態では、第一状態において、通水経路部の水溜室側開口１０ｃ寄りに大気泡ＢＡを供給することも好ましい。この好ましい態様では、大気泡ＢＡを水溜室側開口１０ｃ寄りに供給するので、気泡ＢＡが分裂することなく確実に大きな気泡のまま水溜室側開口１０ｃに至る。従って、大気泡ＢＡの内部圧力を確実に高め、第一状態において噴流ＷＳｍが大気泡ＢＡからより大きな圧力を受けて加圧され加速することになり、噴流ＷＳｍの速度を大きく変動させて吐水に大きな流速変動を与えることができる。

また、本実施形態における気泡供給手段は、空気導入口１０ａから導入した空気によって形成され水溜部１０６に一時的に留まる気泡である停留気泡としての気泡ＢＡの大きさを変更するものであって、停留気泡としての気泡ＢＡを大きくすることで水溜部１０６の水の容量を相対的に減少させる第一状態（図７参照）と、停留気泡としての気泡ＢＡを小さくすることで水溜部１０６の水の容量を相対的に増加させる第二状態（図４参照）とを交互に繰り返し発生させることで、水溜室１０内の圧力を変動させる。

この観点によれば、気泡供給手段が水溜部１０６に一時的に留まる気泡である停留気泡としての気泡ＢＡの大きさを変更するので、停留気泡としての気泡ＢＡを大きくすることで水溜部１０６の水の容量を相対的に減少させる第一状態と、停留気泡としての気泡ＢＡを小さくすることで水溜部１０６の水の容量を相対的に増加させる第二状態とを交互に繰り返し発生させることができる。このように、第一状態と第二状態とを交互に繰り返し発生させることで、水溜室１０内の水圧を変動させ、吐出口ＮＺａに向かう噴流ＷＳｍの速度を大きく変動させることが可能となり、吐水に大きな流速変動を与えることができる。従って、吐水から着水までの距離が短い場合であっても充分に大きな水塊を形成することができる。

また本実施形態では、水溜部１０６内において旋回する副水流ＷＳｓを生成する旋回流生成手段を備え、旋回流生成手段は、水溜部１０６内の水の容量を変動させることで、旋回する副水流ＷＳｓの旋回径を変動させ、吐出口ＮＺａからの吐出される噴流ＷＳｍの速度を変更する。このように、旋回流である副水流ＷＳｓの旋回径を変動させるので、副水流ＷＳｓが噴流ＷＳｍに影響を及ぼす態様が変動し、吐出口ＮＺａからの吐出される噴流ＷＳｍの速度を変更することができる。

また本実施形態では、停留気泡としての気泡ＢＡが形成される形成位置である空気導入口１０ａ及びその下方領域と、水溜部１０６に副水流ＷＳｓが入り込む流入位置である副水流導入口１０ｄとが離隔配置されている。このように、停留気泡としての気泡ＢＡが形成される形成位置である空気導入口１０ａ及びその下方領域と、水溜部１０６に副水流ＷＳｓが入り込む流入位置である副水流導入口１０ｄとが離隔配置されているので、停留気泡としての気泡ＢＡの大きさや位置が急激に変動しても、旋回流である副水流ＷＳｓの軌道に与える直接的な影響を低減することができる。従って、噴流ＷＳｍの速度変動に与える影響も低減することができ、安定した変動態様の噴流ＷＳｍを吐出することができる。

上述した本実施形態では、副水流ＷＳｓを形成するために副水流導入口１０ｄを、噴射口１０ｂとは別個独立して設けたけれども、副水流導入口１０ｄを設けずに副水流ＷＳｓを形成することも好ましい態様である。この観点からの変形例について図２２及び図２３を参照しながら説明する。

図２２は、水溜室１０に副水流ＷＳｓを形成する変形例としての水溜室１０Ｌを示す図である。図２３は、図２２に示す変形例において副水流ＷＳｓの流れ方の変遷を説明するための図である。

水溜室１０Ｌは、水溜室１０の副水流導入口１０ｄを省略し、噴射口１０ｂを拡径して噴射口１０ｂＬとしたものである。このように拡径した噴射口１０ｂＬを形成することで、噴流ＷＳｍの一部が方向転換し、分流ＷＳｄとして副水流ＷＳｓを形成する。

図２３の（Ａ）に示すように、気泡ＢＡが小さい段階では、水溜室１０Ｌ内の圧力が低いため、分流ＷＳｄの分流量は比較的多く、副水流ＷＳｓの流量も大きくなる。一方、図２３の（Ｂ）に示すように、気泡ＢＡが大きくなると、水溜室１０Ｌ内の圧力が高まり、分流ＷＳｄの分流量が低下し、副水流ＷＳｓの流量が低下する。

図２４は、水溜室１０に副水流ＷＳｓを形成する変形例としての水溜室１０Ｍを示す図である。水溜室１０Ｍは、水溜室１０の副水流導入口１０ｄを省略し、水溜室側開口１０ｃの一部を塞ぐように縮径部材１０ｃＭを設けたものである。このように構成することで、噴流ＷＳｍの一部が縮径部材１０ｃＭによって方向転換し、分流ＷＳｄとして副水流ＷＳｓを形成する。

図２５は、水溜室に大気泡排出抑制手段としての、縮径部材１０ｃＭａを設けた水溜室１０Ｍａを示す図である。水溜室１０Ｍａは、水溜室１０の副水流導入口１０ｄを省略し、水溜室側開口１０ｃの一部を塞ぐように縮径部材１０ｃＭａを設けたものである。このように構成することで、大気泡排出抑制手段を、水溜室側開口１０ｃの流路断面積を大気泡ＢＡの断面積よりも小さくするという簡単な構成で実現できるので、簡便な構成で噴流ＷＳｍの周囲に大気泡ＢＡを回りこませることができる。

また、噴射口１０ｂから噴射された噴流ＷＳｍが、水溜室１０Ｍａの内壁及び大気泡排出抑制手段である縮径部材１０ｃＭａと干渉することなく吐出口に進行するように構成されている。

このように構成されていることで、噴流ＷＳｍが水溜室１０Ｍａの内壁や縮径部材１０ｃＭによって過度に進行方向が変えられてしまい、通水経路部１０５の吐水口側（水溜室側開口１０ｃ側）において水溜部１０６に大きな流れが発生することを抑制することができる。そのため、通水経路部１０５に供給され大気泡排出抑制手段である縮径部材１０ｃＭａの作用によって滞留する大気泡ＢＡが、水溜部１０６に逆流することを抑制することができ、円滑な第一通水状態と第二通水状態との交互発生に寄与することができる。

このように水溜室１０Ｍａでは、通水経路部１０５の噴射口１０ｂ寄りの位置に大気泡ＢＡが供給され、縮径部材１０ｃＭａは、通水経路部１０５の吐水口（水溜室側開口１０ｃ側）寄りの位置で大気泡ＢＡを一時的に滞留させるものである。

このように、通水経路部１０５の噴射口１０ｂ寄りに大気泡ＢＡを供給するので（図２５の（Ａ）参照）、その大気泡ＢＡは噴射口１０ｂから噴射される噴流ＷＳｍによって吐出口側（水溜室側開口１０ｃ側）に引き伸ばされる。従って、噴射口１０ｂ寄りに大気泡ＢＡを供給するという簡便な方法で、大気泡ＢＡを噴射口１０ｂ側から吐出口側（水溜室側開口１０ｃ側）までの長い範囲に存在させることができる。その結果、大気泡ＢＡを貫通する噴流ＷＳｍの長さが長くなり、第一通水状態における噴流ＷＳｍの減速をより確実に回避することができ、第一通水状態を確実に実現することができるため、吐水に大きな流速変動を与えることができる。

更に、通水経路部１０５の吐水口（水溜室側開口１０ｃ）寄りの位置で大気泡ＢＡを一時的に滞留させるので（図２５の（Ｂ）参照）、通水経路部１０５に供給された大気泡ＢＡは吐水口（水溜室側開口１０ｃ）よりに移動しながら留まる。そのため、大気泡ＢＡの供給部分である通水経路部１０５の噴射口１０ｂ寄りには大気泡ＢＡが存在せず、次のサイクルの大気泡を通水経路部１０５に供給したとしても、前のサイクルの大気泡ＢＡと接触し繋がることを抑制できる。従って、第一通水状態と第二通水状態とを確実に交互に発生させることができる。

本実施形態では、通水抵抗の変動をより確実に起こさせることが、十分に大きな水塊を形成するために不可欠である。そのためには、第一通水状態において、噴射口１０ｂの極めて近くから吐出口（水溜室側開口１０ｃ）の極めて近くまで大気泡ＢＡが配置されることが必要となる。例えば、通水経路部１０５の長さが十分に確保できなかったり、噴流ＷＳｍの流速が高い場合には、通水経路部１０５に供給した大気泡ＢＡが、第一通水状態を十分な時間形成するほど滞留出来なかったりといったことも想定される。

そこで、噴流ＷＳｍの周囲に沿って移動する大気泡ＢＡが吐出口側に移動する（水溜室側開口１０ｃを超えて移動する）のを抑制し、大気泡ＢＡを一時的に通水経路部１０５の周囲に滞留させる大気泡排出抑制手段としての縮径部材１０ｃＭａを設けている。このように大気泡排出抑制手段を設けることで、通水経路部１０５に供給された大気泡ＢＡは、すぐに排出されることなく通水経路部１０５の周囲に留まる。そのため、噴流ＷＳｍの周囲にも大気泡ＢＡが回り込みやすくなり、大気泡ＢＡの中を噴流ＷＳｍが通る第一通水状態を確実に形成することが可能となり、第二通水状態と交互に第一通水状態が生じることで、吐水の流速変動を確実に発生させることができる。このように、吐出口に向かう噴流の速度を大きく変動させて吐水に大きな流速変動を与えることができ、吐水から着水までの距離が短い場合であっても充分に大きな水塊を形成することができる。

図２６は、水溜室に大気泡排出抑制手段としての、縮径部材１０ｃＭｂを設けた水溜室１０Ｍｂを示す図である。水溜室１０Ｍｂは、水溜室１０の副水流導入口１０ｄを省略し、水溜室側開口１０ｃの一部を塞ぐように縮径部材１０ｃＭｂを設けたものである。このように構成することで、大気泡排出抑制手段を、水溜室側開口１０ｃの流路断面積を大気泡ＢＡの断面積よりも小さくするという簡単な構成で実現できるので、簡便な構成で噴流ＷＳｍの周囲に大気泡ＢＡを回りこませることができる。

また、噴射口１０ｂから噴射された噴流ＷＳｍが、水溜室１０Ｍｂの内壁及び大気泡排出抑制手段である縮径部材１０ｃＭｂと干渉することなく吐出口に進行するように構成されている。

このように構成されていることで、噴流ＷＳｍが水溜室１０Ｍｂの内壁や縮径部材１０ｃＭｂによって過度に進行方向が変えられてしまい、通水経路部１０５の吐水口側（水溜室側開口１０ｃ側）において水溜部１０６に大きな流れが発生することを抑制することができる。そのため、通水経路部１０５に供給され大気泡排出抑制手段である縮径部材１０ｃＭｂの作用によって滞留する大気泡ＢＡが、水溜部１０６に逆流することを抑制することができ、円滑な第一通水状態と第二通水状態との交互発生に寄与することができる。

このように水溜室１０Ｍｂでは、通水経路部１０５の噴射口１０ｂ寄りの位置に大気泡ＢＡが供給され、縮径部材１０ｃＭｂは、通水経路部１０５の吐水口（水溜室側開口１０ｃ側）寄りの位置で大気泡ＢＡを一時的に滞留させるものである。

このように、通水経路部１０５の噴射口１０ｂ寄りに大気泡ＢＡを供給するので（図２６の（Ａ）参照）、その大気泡ＢＡは噴射口１０ｂから噴射される噴流ＷＳｍによって吐出口側（水溜室側開口１０ｃ側）に引き伸ばされる。従って、噴射口１０ｂ寄りに大気泡ＢＡを供給するという簡便な方法で、大気泡ＢＡを噴射口１０ｂ側から吐出口側（水溜室側開口１０ｃ側）までの長い範囲に存在させることができる。その結果、大気泡ＢＡを貫通する噴流ＷＳｍの長さが長くなり、第一通水状態における噴流ＷＳｍの減速をより確実に回避することができ、第一通水状態を確実に実現することができるため、吐水に大きな流速変動を与えることができる。

更に、通水経路部１０５の吐水口（水溜室側開口１０ｃ）寄りの位置で大気泡ＢＡを一時的に滞留させるので（図２６の（Ｂ）参照）、通水経路部１０５に供給された大気泡ＢＡは吐水口（水溜室側開口１０ｃ）よりに移動しながら留まる。そのため、大気泡ＢＡが吐出口側に移動するのを抑制し、大気泡ＢＡを噴射口１０ｂ側に伸長させるので、より確実に通水経路部１０５の噴射口１０ｂ側の端部に大気泡ＢＡを供給することが可能となる。

本実施形態では、通水抵抗の変動をより確実に起こさせることが、十分に大きな水塊を形成するために不可欠である。そのためには、第一通水状態において、噴射口１０ｂの極めて近くから吐出口（水溜室側開口１０ｃ）の極めて近くまで大気泡ＢＡが配置されることが必要となる。例えば、通水経路部１０５の長さが十分に確保できなかったり、噴流ＷＳｍの流速が高い場合には、通水経路部１０５に供給した大気泡ＢＡが、第一通水状態を十分な時間形成するほど滞留出来なかったりといったことも想定される。

そこで、噴流ＷＳｍの周囲に沿って移動する大気泡ＢＡが吐出口側に移動する（水溜室側開口１０ｃを超えて移動する）のを抑制し、大気泡ＢＡを一時的に通水経路部１０５の周囲に滞留させる大気泡排出抑制手段としての縮径部材１０ｃＭｂを設けている。このように大気泡排出抑制手段を設けることで、通水経路部１０５に供給された大気泡ＢＡは、すぐに排出されることなく通水経路部１０５の周囲に留まる。そのため、噴流ＷＳｍの周囲にも大気泡ＢＡが回り込みやすくなり、大気泡ＢＡの中を噴流ＷＳｍが通る第一通水状態を確実に形成することが可能となり、第二通水状態と交互に第一通水状態が生じることで、吐水の流速変動を確実に発生させることができる。このように、吐出口に向かう噴流の速度を大きく変動させて吐水に大きな流速変動を与えることができ、吐水から着水までの距離が短い場合であっても充分に大きな水塊を形成することができる。

更に、大気泡ＢＡを、噴射口１０ｂの近傍に供給する観点からは、図２７に示す水溜室１０Ｓの態様も好ましいものである。図２７に示す水溜室１０Ｓは、室を画定する壁１０ｅＳ、壁１０ｆＳ、壁１０ｇＳ、壁１０ｈＳを設け、壁１０ｈＳを噴射口１０ｂよりも上流側に配置している。

このように大気泡ＢＡのガイド面である壁１０ｈＳの通水経路部１０５側の端部を、噴流ＷＳｍの進行方向において噴射口１０ｂよりも上流側に設けることは、大気泡ＢＡを確実に通水経路部１０５の噴射口１０ｂ側端部に供給する観点から好ましいものである。

大気泡ＢＡは、通水経路部１０５の近傍に到達すると、噴射口１０ｂから噴射される噴流ＷＳｍの影響を受けて、通水経路部１０５の吐出口（水溜室側開口１０ｃ）寄りに引っ張られる。そこで、ガイド面である壁１０ｈＳの端部を噴射口１０ｂよりも上流側に設けることで、大気泡ＢＡを噴射口１０ｂよりも上流側にガイドし、より確実に通水経路部１０５の噴射口１０ｂ側の端部に大気泡を供給するものとしている。

ＷＡ：局部洗浄装置（吐水装置）
ＷＡａ：本体部
ＷＡｂ：便座
ＷＡｃ：便蓋
ＷＡｄ：リモコン
ＮＺ：ノズル
ＮＡａ：吐出口
ＣＢ：大便器
ＪＷ：吐水
１０：水溜室
１０ａ：空気導入口
１０ｂ：噴射口
１０ｃ：水溜室側開口
１０ｄ：副水流導入口
１０１：空気管路
１０２：第一給水管路
１０３：吐出管路
１０４：第二給水管路
１０５：通水経路部
１０６：水溜部
ＰＷ：溜水
ＢＡ：気泡
ＷＳｍ：噴流
ＷＳｓ：副水流

Claims (11)

1. 人体に向けて水を吐出する吐水装置であって、
   水を供給する給水路と、
   前記給水路から供給された水を下流側に向けて噴流として噴射する噴射口と、
   前記噴射口の下流側に設けられ、前記噴流を外部に吐出する吐出口と、
   前記噴射口と前記吐出口との間に設けられ、前記噴射口から前記吐出口に至る噴流が通過する経路である通水経路部及び前記通水経路部に隣接させて溜水を形成するとともに旋回流を形成するための水溜部を有する水溜室と、
   前記通水経路部に空気を泡状にした気泡を供給する気泡供給手段と、を備え、
   前記気泡供給手段は、
   前記通水経路部に供給された状態において前記噴射口の流路断面積よりも大きな断面積となるように大気泡を生成し、この大気泡を間欠的に前記通水経路部に供給することで、前記大気泡の中を前記噴流が貫通する第一通水状態と、前記溜水の中を前記噴流が通過する第二通水状態とを交互に繰り返し発生させ、前記通水経路部における前記噴流の通水抵抗を変動させるものであって、
   前記第二通水状態では、前記通水経路部に前記大気泡が供給されていない状態を形成することを特徴とする吐水装置。
2. 前記気泡供給手段は、先に生成した大気泡が前記通水経路部に到達する時点から、その到達した大気泡の全体が前記通水経路部から排出される時点までの第一時間よりも、先に生成した大気泡が前記通水経路部に到達する時点から、次に生成した大気泡が前記通水経路部に到達する時点までの第二時間が長くなるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の吐水装置。
3. 前記気泡供給手段は、前記水溜部内に前記噴流とは異なる水流である副水流を形成すると共に、前記副水流によって、前記大気泡を前記通水経路部に導くものであって、
   前記水溜室内に空気を導入する空気導入口と、
   前記副水流によって前記空気導入口から前記通水経路部へと導かれる大気泡の移動の抵抗となる抵抗手段と、を有することを特徴とする請求項２に記載の吐水装置。
4. 前記抵抗手段は、前記空気導入口側から前記通水経路部に向かって延設されたガイド面を有し、
   前記空気導入口から導入された大気泡を前記ガイド面に向けて押し付けながら前記通水経路部近傍まで導くことを特徴とする請求項３に記載の吐水装置。
5. 前記抵抗手段は、前記副水流によって前記大気泡を前記ガイド面に押し付けながら前記通水経路部近傍まで導くことを特徴とする請求項４に記載の吐水装置。
6. 前記ガイド面は、前記空気導入口の近傍と前記噴射口の近傍とが滑らかに繋がれている連続面を有することを特徴とする請求項４に記載の吐水装置。
7. 前記副水流は、前記空気導入口から導入された空気が前記大気泡となって前記通水経路部の前記噴射口近傍に到達するまでの間、前記大気泡が前記空気導入口と連通された状態を維持可能なように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の吐水装置。
8. 前記ガイド面は、前記空気導入口が開口している方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項７に記載の吐水装置。
9. 前記空気導入口は、前記通水経路部から離隔し、且つ前記噴流の進行方向において上流側に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の吐水装置。
10. 前記空気導入口側から前記通水経路部側に至る前記ガイド面の長さは、前記通水経路部の長さよりも長くなるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の吐水装置。
11. 前記ガイド面は、前記大気泡が押し付けられる第一面と、この第一面を挟んで対向配置される第二面及び第三面とを有することを特徴とする請求項４に記載の吐水装置。