JP7373289B2 - 吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、吐出形態を切り替え可能な吐出装置に関する。

従来、吐出形態を切り替え可能な吐出装置が提案される。特許文献１には、第１吐出孔と第２吐出孔が形成された吐出装置が記載される。これは、第１吐出孔から直流状に湯水を吐出する吐出形態と、第２吐出孔からシャワー状の湯水を吐出する吐出形態とに切り替え可能である。

特開２００８－２７４６３４号公報

本発明者は、検討を進めた結果、次の新たな認識を得るに至った。特許文献１の開示技術では、いずれの吐出形態にあるときも吐出孔から直進流が吐出される。製品としての付加価値を高めるうえでは、新たな吐出形態に切り替え可能な吐出装置の提案が望まれる。

本発明のある態様は、このような課題に鑑みてなされ、その目的の１つは、新たな吐出形態に切り替え可能な吐出装置を提供することにある。

前述の課題を解決するための本発明の第１態様は吐出装置である。第１態様は、吐出流路が内部に形成される装置本体を備え、前記吐出流路は、前記吐出流路の下流側端部に形成される吐出孔を有し、上流側から流入した液体を前記吐出孔から外部に吐出可能であり、前記吐出孔から直進流を吐出する第１吐出形態と、前記吐出孔から波状流を放射状に吐出する第２吐出形態とに切り替え可能な切替部材を備える。

第１態様によれば、吐出孔から直進流を吐出する第１吐出形態の他に、新たな吐出形態として、吐出孔から液状流を吐出する第２吐出形態に切り替え可能となる。

第１実施形態の吐出システムの構成図である。 第１実施形態の吐出装置の要部の側面断面図である。 図２のＡ－Ａ断面図である。 図３のＢ－Ｂ断面図である。 第１実施形態の吐出装置の要部の平面図である。 退避位置にある第１切替部材を示す図である。 塞ぎ位置にある第１切替部材を示す図である。 第１吐出形態にある吐出装置を示す図である。 第１吐出形態にある吐出装置を示す他の図である。 第１吐出形態にある吐出装置を示す更に他の図である。 第２吐出形態にある吐出装置を示す図である。 図１２（Ａ）は、図８の直進流を模式的に示す正面断面図であり、図１２（Ｂ）は、図１０の直進流を模式的に示す正面断面図である。 図１１の吐出装置を示す断面図である。 第１流れ状態に関する説明図である。 第２流れ状態に関する説明図である。 第１実施形態の第１切替部材の斜視図である。 第２実施形態の吐出装置の平面断面図である。 第２実施形態の吐出装置の動作を示す図である。

以下、本発明の実施形態の一例を説明する。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。各図面では、説明の便宜のため、構成要素の一部を適宜省略したり、その寸法を適宜拡大、縮小する。図面は符号の向きに合わせて見るものとする。本明細書で言及する形状には、言及している形状に厳密に一致する形状のみでなく、寸法誤差や製造誤差等の誤差の分だけずれた形状も含まれる。

図１を参照する。本実施形態の吐出装置１０は水回り設備１２に用いられる。本実施形態の水回り設備１２は浴室設備である。水回り設備１２は、吐出装置１０の他に、吐出装置１０から吐出される液体が内側に流れ込む槽体１４とを備える。本実施形態の槽体１４は浴槽である。本実施形態の吐出装置１０は、槽体１４内でユーザの身体、特に、座位姿勢にあるユーザの首や肩に当たるように液流Ｗ１を吐出する。これにより、ユーザにリラックス効果を付与できる。

本実施形態の吐出装置１０は吐出システム１６に用いられる。吐出システム１６は、液体Ｗ２を貯留する貯留槽１８と、貯留槽１８から吐出装置１０の吐出流路３０（後述する）に液体Ｗ２を供給する液体供給路２０と、液体供給路２０の途中に設けられるポンプ２２と、ポンプ２２を制御する制御装置２４と、を備える。

本実施形態の貯留槽１８は、液体Ｗ２として水を貯留する槽体１４である。吐出装置１０には液体供給路２０を通して槽体１４内の水が供給されることになる。ポンプ２２は、貯留槽１８から吸引した液体Ｗ２を圧送することで、液体供給路２０を通して吐出装置１０に液体Ｗ２を供給する。

図２、図３を参照する。吐出装置１０は、装置本体２６を備える。装置本体２６の内部には、液体供給路２０から液体Ｗ２が供給される中継流路２８と、液体供給路２０から中継流路２８を介して液体Ｗ２が供給される吐出流路３０とが形成される。本実施形態では、液体供給路２０から中継流路２８に鉛直方向の下側から液体が供給され、中継流路２８から吐出流路３０に上向きに液体が供給される。

本実施形態の装置本体２６は、水回り設備１２に設けられるベース３２に固定される。本実施形態の吐出装置１０は、不図示の固定構造を用いてベース３２に固定される。この固定構造とは、たとえば、ねじ構造、爪と爪受け等である。本実施形態のベース３２は槽体１４の上面開口部の周縁部に設けられる槽体１４のフランジ部が構成する。

吐出流路３０は、上流側から液体Ｗ２が流入する主流路３４と、主流路３４内の液体Ｗ２を外部に吐出する吐出孔３６とを備える。主流路３４は、吐出孔３６より上流側に設けられる。主流路３４の内面には中継流路２８の出口となる流入口３８が開口し、流入口３８から主流路３４内に液体が流入する。吐出孔３６は、吐出流路３０の下流側端部に形成される。吐出孔３６は、装置本体２６の外面部、詳しくは、装置本体２６の前面部２６ａに開口する。

以下、吐出流路３０に関する構成を説明するとき、吐出孔３６の中心線ＣＬ１に沿った中心線方向Ｘを前後方向Ｘともいう。また、前後方向Ｘと直交する水平方向を左右方向Ｙといい、前後方向Ｘ及び左右方向Ｙと直交する方向を高さ方向Ｚという。この前後方向Ｘの両側のうち、吐出孔３６の吐出方向を前側といい、それとは反対側を後側という。

図２～図４を参照する。吐出流路３０は、鉛直方向に対向する内上面４０及び内下面４２と、左右方向Ｙに対向する一対の内側面４４とを備える。吐出流路３０は、前後方向Ｘに直交する断面において矩形状をなす。この断面において、一対の内側面４４間の寸法を吐出流路３０の内幅寸法Ｗａといい、内上面４０と内下面４２の間の寸法を吐出流路３０の高さ寸法Ｈａという。吐出流路３０は、内幅寸法Ｗａより高さ寸法Ｈａが小さい矩形状をなす。吐出流路３０の高さ寸法Ｈａは、少なくとも主流路３４を含む範囲で同じである。本実施形態では吐出孔３６を含む範囲でも同じである。

吐出流路３０は、高さ方向Ｚから見て、吐出孔３６の中心線ＣＬ１を対称軸として左右対称な形状を持つ。また、吐出流路３０は、前後方向Ｘから見て、吐出孔３６の中心線ＣＬ１に対して高さ方向Ｚに対称な形状を持つ。この条件は、吐出流路３０の主流路３４において、少なくとも満たされる。本実施形態では、吐出孔３６においても満たされる。ここでの「高さ方向Ｚから見て」とは、図３の視点から見ることと同義である。

図２、図５を参照する。吐出装置１０は、吐出装置１０の吐出形態を切り替え可能な切替部材４６、４８を備える。本実施形態の切替部材４６、４８は、吐出流路３０の体積の増減を伴い吐出流路３０に対して方向Ｄａに進退可能に設けられる。本実施形態の切替部材４６，４８の進退方向Ｄａは、吐出孔３６の中心線方向Ｘと交差する方向となり、詳しくは、高さ方向Ｚと平行な方向となる。切替部材４６，４８は、モータ等の駆動源や手動により進退方向Ｄａに移動させられる。

本実施形態の切替部材４６、４８には、主流路３４に対して進退可能に設けられる第１切替部材４６と、吐出孔３６に対して進退可能に設けられる第２切替部材４８とが含まれる。本実施形態の第２切替部材４８は、左右方向Ｙに間を置いて複数設けられる。第１切替部材４６と第２切替部材４８は、多くの構成が共通するため、その共通する構成に関して、第１切替部材４６を示す図面を参照しながら説明する。

図６、図７を参照する。図６は、図２の第１切替部材４６の拡大図でもある。本実施形態の切替部材４６、４８は、吐出流路３０から退避する退避位置Ｐａ１と、吐出流路３０の一部５０を塞ぐ塞ぎ位置Ｐａ２の間を進退可能である。切替部材４６、４８は、塞ぎ位置Ｐａ２にあるとき、退避位置Ｐａ１にあるときに切替部材４６、４８に対して進退方向Ｄａに重なる位置にある吐出流路３０の一部５０を塞ぐ。切替部材４６、４８は、退避位置Ｐａ１にあるとき、吐出流路３０の一部５０を開放する。

装置本体２６の内部には、切替部材４６、４８を進退可能に収容する収容孔５２が形成される。収容孔５２は、複数の切替部材４６、４８のそれぞれに対応して個別に設けられる。収容孔５２は、切替部材４６、４８との接触を伴い切替部材４６、４８の進退方向Ｄａでの動きをガイド可能である。本実施形態の収容孔５２は、吐出流路３０の内上面４０に開口する。これにより、吐出流路３０の内下面４２や内側面４４に収容孔５２が開口するより、吐出流路３０内から収容孔５２を通して液体Ｗ２を漏れ難くできる。

図８～図１１を参照する。図８では、各切替部材４６、４８が退避位置Ｐａ１にある状態を示す。図９では、第１切替部材４６が塞ぎ位置Ｐａ２にあり、第２切替部材４８が退避位置Ｐａ１にある状態を示す。図１０では、第１切替部材４６が退避位置Ｐａ１にあり、第２切替部材４８が塞ぎ位置Ｐａ２にある状態を示す。図１１では、各切替部材４６、４８が塞ぎ位置Ｐａ２にある状態を示す。

第１切替部材４６は、主流路３４に対して進退することで、主流路３４の形状を変化させることができる。詳しくは、第１切替部材４６は、塞ぎ位置Ｐａ２にあるとき（図９参照）、退避位置Ｐａ１にあるときよりも（図８参照）、主流路３４内で液体が流通可能な箇所の内幅寸法を狭めるように主流路３４の形状を変化させる。

第２切替部材４８は、吐出流路３０に対して進退することで、吐出孔３６の形状を変化させることができる。詳しくは、第２切替部材４８は、塞ぎ位置Ｐａ２にあるとき（図１０参照）、退避位置Ｐａ１にあるときよりも（図８参照）、吐出孔３６の内幅寸法を狭めるように吐出孔３６の形状を変化させる。第２切替部材４８が塞ぎ位置Ｐａ２にあるとき、本実施形態の吐出孔３６は、前後方向Ｘで前側に向かうにつれて内幅寸法が連続的に広がるように形成される。

図８～図１１の状態にあるときの吐出装置１０の動作を説明する。主流路３４内には上流側となる中継流路２８から流入口３８を通して液体が流入する。主流路３４内に流入した液体Ｗ２は、その流入箇所から拡散しつつ前後方向Ｘで前側に向けて流れる。この過程で主流路３４内には液体Ｗ２が溜められる。主流路３４内に溜められる液体Ｗ２は吐出孔３６から外部に吐出される。

ここで、図８～図１０の状態にあるとき、主流路３４内では、吐出孔３６から外部に吐出される液流の進行方向を左右方向Ｙに揺動させるための流れ（後述する）が形成されない。この結果、吐出流路３０は、吐出孔３６から直進流Ｗ３を外部に吐出する。この直進流Ｗ３とは、吐出孔３６を通り抜けた直後の液流Ｗ１の進行方向が時間的に一定となる液流をいう。ここでの「進行方向が時間的に一定」とは、一定の流量の液体を吐出流路３０に供給したとき、吐出孔３６を通り抜けて外部に吐出されようとする液体の進行方向が時間的にほとんど変化しないことを意味する。

一方、図１１の状態にあるとき、主流路３４内では、吐出孔３６から外部に吐出される液流の進行方向を左右方向Ｙに揺動させるための流れ（後述する）が形成される。この結果、吐出流路３０は、吐出孔３６から波状の液流（以下、波状流Ｗ４ともいう）を放射状に外部に吐出する。ここでの「波状」とは、吐出孔３６の中心線方向Ｘで液流Ｗ１の進行方向に向かうにつれて、その中心線方向Ｘと直交する水平方向Ｙに周期的にうねる形状をいう。この「波状」には、物理的に厳密に波としての形状を満たす形状の他に、その形状に似た形状も含まれる。また、ここでの「放射状」とは、波状流Ｗ４の進行方向に向かうにつれて波状流Ｗ４がなす波状形状のうねる方向Ｙに広がる形状をいう。図１１では波状流が通過する範囲Ｓ１を示す。この波状流Ｗ４は、吐出孔３６を通り抜けた直後の液流Ｗ１の進行方向が左右方向Ｙに揺動するように時間的に変化する液流と捉えられる。

このように、第１切替部材４６、第２切替部材４８の何れかが退避位置Ｐａ１にあるとき、吐出孔３６が直進流Ｗ３を吐出する第１吐出形態となる。また、第１切替部材４６、第２切替部材４８の両方が塞ぎ位置Ｐａ２にあるとき、吐出孔３６が波状流Ｗ４を放射状に吐出する第２吐出形態となる。第１吐出形態及び第２吐出形態のいずれにあるときも、装置本体２６の向きを変えることなく、共通する吐出孔３６から液流Ｗ１が吐出される。第１切替部材４６は、主流路３４の形状を変化させることにより、第１吐出形態と第２吐出形態に切り替え可能といえる。また、第２切替部材４８は、吐出孔３６の形状を変化させることにより、第１吐出形態と第２吐出形態に切り替え可能といえる。

このように、本実施形態の切替部材４６、４８は、吐出孔３６から直進流Ｗ３を吐出する第１吐出形態の他に、新たな吐出形態として、吐出孔３６から波状流Ｗ４を吐出する第２吐出形態に切り替え可能である。この第２吐出形態に切り替えることで、第１吐出形態より広範囲に液体を届かせ易くなる。

いずれの吐出形態にあるときも共通する吐出孔３６から液流が吐出される。これにより、吐出形態の切り替え前後で共通する吐出孔３６に液体を流し続けることができ、その吐出孔３６に汚れを溜め難くできる。

本実施形態の切替部材４６、４８は、吐出流路３０から退避する退避位置Ｐａ１と、吐出流路３０の一部５０を塞ぐ塞ぎ位置Ｐａ２との間を進退することで、吐出孔３６の吐出形態を切り替え可能である。よって、切替部材４６、４８が退避位置Ｐａ１にある場合、切替部材４６、４８が塞ぎ位置Ｐａ２にある場合と比べ、切替部材４６、４８が塞いでいた吐出流路３０の一部５０の分だけ、吐出流路３０の前後方向Ｘに直交する流路断面積を大きくできる。これに伴い、吐出孔３６から大流量の液体を吐出し易くできる。

なお、主流路３４内の液体流通箇所は、第１切替部材４６が進退する前後において、第１切替部材４６が塞ぐ吐出流路３０の一部５０の他は同じとなる。これは、第１切替部材４６が退避位置Ｐａ１にあるときの主流路３４内の液体流通箇所（図１０参照）は、第１切替部材４６が開放する吐出流路３０の一部５０の他は、第１切替部材４６が塞ぎ位置Ｐａ２にあるときの主流路３４内の液体流通箇所（図１１参照）と同じになることを意味する。第１切替部材４６が退避位置Ｐａ１にあるとき、第１切替部材４６が開放する吐出流路３０の一部５０も液体流通箇所となる。

これにより、第１切替部材４６が進退する前後で主流路３４内の広い範囲で液体を流し続けることができ、その広い範囲で汚れを溜めにくくできる。

この条件は、複数の切替部材４６、４８を吐出装置１０が備える場合、他の切替部材４８が退避位置Ｐａ１、塞ぎ位置Ｐａ２の何れかにある場合に満たされていればよい。本実施形態では、第２切替部材４８が退避位置Ｐａ１にある場合にこの条件を満たし（図１０、図１１参照）、かつ、第２切替部材４８が塞ぎ位置Ｐａ２にある場合にもこの条件を満たす例を示す（図８、図９参照）。この条件は、たとえば、第２切替部材４８が退避位置Ｐａ１にある場合には満たされず、第２切替部材４８が塞ぎ位置Ｐａ２にある場合にのみ満たされてもよいということである。

次に、第１吐出形態に関する他の特徴を説明する。

図８、図９の状態にあるとき、吐出孔３６の内幅寸法Ｗｂは、主流路３４内の液体の流れを絞ることなく吐出孔３６に流入させることができる大きさに設定される。図１０の状態にあるとき、吐出孔３６の内幅寸法Ｗｂは、主流路３４内の液体の流れを絞ることができる大きさに設定される。なお、図１１の状態にあるときも、吐出孔３６の内幅寸法Ｗｂは、図１０の状態にあるときと同じ大きさとなる。

図８、図１０、図１２を参照する。図１２（Ａ）は、図８の直進流Ｗ３を示す正面断面図であり、図１２（Ｂ）は、図１０の直進流Ｗ３を示す正面断面図である。各図では、吐出孔３６を通り抜けた直後の直進流Ｗ３の断面形状と吐出孔３６の形状を示す。

吐出孔３６は、第１吐出形態にあるとき、吐出孔３６の内幅寸法Ｗｂに応じた外幅寸法Ｗｄの直進流Ｗ３を吐出する。図８の状態にあるとき、図１２（Ａ）に示すように、吐出孔３６の内幅寸法Ｗｂが大きくなり、それに応じて直進流Ｗ３の外幅寸法Ｗｄが大きくなる。図１０の状態にあるとき、図１２（Ｂ）に示すように、吐出孔３６の内幅寸法Ｗｂが小さくなり、それに応じて直進流Ｗ３の外幅寸法Ｗｄが小さくなる。また、図８の例では、図１２（Ａ）に示すように、直進流Ｗ３は、高さ寸法Ｈｂより外幅寸法Ｗｄが大きい膜状をなす。ここでの外幅寸法Ｗｄ、高さ寸法Ｈｂとは、前後方向Ｘから見て、吐出孔３６を通り抜けた直後の液流Ｗ１の左右方向Ｙに沿った寸法、高さ方向Ｚに沿った寸法をいう。ここでの「前後方向Ｘから見て」とは、図１２の視点から見ることと同義である。

このように、第２切替部材４８は、吐出流路３０に対して進退することで、第１吐出形態にあるときに吐出孔３６から吐出される液流の形状を調整可能である。これにより、ユーザの好みに応じた液流の形状に調整できる。

図９の状態にあるとき、図８の状態にあるときと比べ、第１切替部材４６により主流路３４内で液体が流通可能な箇所の内幅寸法が狭められる。この結果、図９の状態にあるとき、図８の状態にあるときと比べ、吐出孔３６からは少ない流量の液流Ｗ１が吐出される。このように、第１切替部材４６は、第２切替部材４８が退避位置Ｐａ１にあるとき、主流路３４に対して進退することで、吐出孔３６から吐出される液流Ｗ１の流量を調整可能である。これにより、ユーザの好みに応じた液流の流量に調整できる。

次に、第２吐出形態の詳細を説明する。

図１３を参照する。吐出流路３０は、塞ぎ位置Ｐａ２にある各切替部材４６、４８と装置本体２６によって、次を備えるように構成される。詳しくは、吐出流路３０は、上流側から液体Ｗ２が流入する入口流路５４と、入口流路５４から液体Ｗ２が流入する一対の中間流路５６Ｌ、５６Ｒとを備える。また、吐出流路３０は、一対の中間流路５６Ｌ、５６Ｒのそれぞれから流入する液体Ｗ２が合流する合流室５８と、合流室５８内の液体Ｗ２を外部に吐出する吐出孔３６と、を備える。入口流路５４、中間流路５６Ｌ、５６Ｒ、合流室５８は主流路３４を構成する。

入口流路５４は、前後方向Ｘで吐出流路３０の後側の部分に設けられ、合流室５８は入口流路５４より前後方向Ｘの前側に設けられる。入口流路５４の内面には前述の流入口３８が開口している。

吐出流路３０には、入口流路５４内にて前後方向Ｘで前側（下流側）に流れる液体Ｗ２が衝突する第１衝突部６０が設けられる。本実施形態の第１衝突部６０は、入口流路５４と合流室５８を前後方向Ｘに隔てる壁状をなす。

一対の中間流路５６Ｌ、５６Ｒは、吐出流路３０の第１衝突部６０に対して左右方向Ｙの両側に設けられる。一対の中間流路５６Ｌ、５６Ｒには、左右方向Ｙの左側に設けられる左側中間流路５６Ｌと、左右方向Ｙの右側に設けられる右側中間流路５６Ｒとが含まれる。本実施形態の中間流路５６Ｌ、５６Ｒは入口流路５４内から流入する液体Ｗ２を合流室５８に噴射可能な形状である。本実施形態の中間流路５６Ｌ、５６Ｒの中心軸線ＣＬ３は、高さ方向Ｚから見て、吐出孔３６の中心線ＣＬ１を左右方向Ｙに横切るように設けられる。

吐出流路３０には、合流室５８内にて前後方向Ｘで前側（下流側）に流れる液体Ｗ２が衝突する第２衝突部６２Ｌ、６２Ｒが設けられる。本実施形態の第２衝突部６２Ｌ、６２Ｒは、合流室５８と外部空間を隔てる壁状をなし、合流室５８の下流側（前側）に位置する下流側面を構成する。第２衝突部６２Ｌ、６２Ｒは、一対の中間流路５６Ｌ、５６Ｒのそれぞれに対応して設けられる。本実施形態の第２衝突部６２Ｌ、６２Ｒには、左側中間流路５６Ｌに対応する右側第２衝突部６２Ｒと、右側中間流路５６Ｒに対応する左側第２衝突部６２Ｌとが含まれる。中間流路５６Ｌ、５６Ｒを通り抜けた流れ（噴流）は、その中間流路５６Ｌ、５６Ｒに対応する第２衝突部６２Ｌ、６２Ｒに衝突可能である。本実施形態の第２衝突部６２Ｌ、６２Ｒは、高さ方向Ｚから見て、吐出孔３６の中心線ＣＬ１に対して対応する中間流路５６Ｌ、５６Ｒとは左右方向Ｙで反対側に設けられる。

本実施形態の合流室５８には、一対の第２衝突部６２Ｌ、６２Ｒのそれぞれに衝突した液体Ｗ２の噴流を前後方向Ｘで吐出孔３６とは反対側（後側）に折り返すように誘導する一対の誘導面６４Ｌ、６４Ｒが設けられる。一対の誘導面６４Ｌ、６４Ｒには、右側第２衝突部６２Ｒに対応する右側誘導面６４Ｒと、左側第２衝突部６２Ｌに対応する左側誘導面６４Ｌとが含まれる。各誘導面６４Ｌ、６４Ｒは、合流室５８内において一対の内側面４４のそれぞれに設けられる。

第１切替部材４６は、塞ぎ位置Ｐａ２にあるとき、前述の第１衝突部６０を構成する。この第１衝突部６０を構成する第１切替部材４６は、入口流路５４、中間流路５６Ｌ、５６Ｒ及び合流室５８の一部を形成している。また、第２切替部材４８は、塞ぎ位置Ｐａ２にあるとき、前述の第２衝突部６２Ｌ、６２Ｒを構成する。この第２衝突部６２Ｌ、６２Ｒを構成する第２切替部材４８は、吐出孔３６や合流室５８の一部を形成している。

第２吐出形態にあるときの吐出装置１０の動作を説明する。図１１を参照する。本図や図１４、図１５では、吐出流路３０内での主な液体の流れ方向に矢印を付して示す。主流路３４の入口流路５４内には上流側となる中継流路２８から流入口３８を通して液体Ｗ２が流入する。入口流路５４内に流入した液体Ｗ２は、その流入箇所から拡散しつつ前後方向Ｘで前側に向けて流れる。この過程で入口流路５４内には液体Ｗ２が溜められる。

入口流路５４内で前側に流れる液体Ｗ２の一部は第１衝突部６０に衝突することで左右方向Ｙに分かれたうえで一対の中間流路５６Ｌ、５６Ｒ内に流入する液流Ｆａを形成する。入口流路５４内の液体Ｗ２は一対の中間流路５６Ｌ、５６Ｒを介して合流室５８内に流入する。この過程で合流室５８内には液体Ｗ２が溜められる。

図１４、図１５を参照する。合流室５８内には一対の中間流路５６Ｌ、５６Ｒのそれぞれから液体の噴流ＦｂＬ、ＦｂＲが噴射される。本実施形態では、一対の中間流路５６Ｌ、５６Ｒのそれぞれから噴射される噴流ＦｂＬ、ＦｂＲが合流室５８内で衝突する。以下、左側中間流路５６Ｌが噴射する噴流を左側噴流ＦｂＬといい、右側中間流路５６Ｒが噴射する噴流を右側噴流ＦｂＲという。

これら噴流ＦｂＬ、ＦｂＲは、流体のランダム性に起因する揺らぎの影響を受けて、いずれか一方が他方より勢いの強い支配的な流れとなる。たとえば、図１４の例では、右側噴流ＦｂＲが左側噴流ＦｂＬより勢いの強い支配的な流れとなっている第１流れ状態を示す。

図１４に示すように、この支配的な右側噴流ＦｂＲは、合流室５８の下流側面（左側第２衝突部６２Ｌ）に衝突するまで勢いを持って流れ易い。一方で、左側噴流ＦｂＬは、支配的な右側噴流ＦｂＲと衝突することで流れを阻害され（範囲Ｓａ参照）、合流室５８の下流側面（右側第２衝突部６２Ｒ）に衝突するまで勢いを持って流れ難い。合流室５８の下流側面に衝突した右側噴流ＦｂＲは、その左側誘導面６４Ｌにより前後方向Ｘで折り返すように誘導される液流Ｆｃを形成し、左側噴流ＦｂＬと合流する（範囲Ｓｂ参照）。この結果、左側噴流ＦｂＬの勢いが増幅され、図１５に示すように、左側噴流ＦｂＬが右側噴流ＦｂＲより勢いの強い支配的な流れとなる第２流れ状態に切り替わる。

支配的な左側噴流ＦｂＬは、合流室５８の下流側面（右側第２衝突部６２Ｒ）に衝突するまで勢いを持って流れ易い。一方で、右側噴流ＦｂＲは、支配的な左側噴流ＦｂＬと衝突することで流れを阻害され（範囲Ｓｃ参照）、合流室５８の下流側面（左側第２衝突部６２Ｌ）に衝突するまで勢いを持って流れ難い。合流室５８の下流側面に衝突した左側噴流ＦｂＬは、その右側誘導面６４Ｒにより前後方向Ｘで折り返すように誘導される液流Ｆｄを形成し、右側噴流ＦｂＲと合流する（範囲Ｓｄ参照）。この結果、右側噴流ＦｂＲの勢いが増幅され、図１４に示すように、右側噴流ＦｂＲが左側噴流ＦｂＬより勢いの強い支配的な流れとなる第１流れ状態に切り替わる。

以上の結果、流体のランダム性に起因する揺らぎの影響を受けて、右側噴流ＦｂＲが支配的な流れになる第１流れ状態と、左側噴流ＦｂＬが支配的な流れになる第２流れ状態とが周期的に切り替わる。図１４に示すように、第１流れ状態にあるとき、支配的な右側噴流ＦｂＲの一部は、合流室５８の下流側面に衝突せずに吐出孔３６を通り抜ける液流Ｆｅを形成する。この液流Ｆｅは、前後方向Ｘで前側に向かうとともに左右方向Ｙで左側に向かう速度ベクトルを持つ。図１５に示すように、第２流れ状態にあるとき、支配的な左側噴流ＦｂＬの一部は、合流室５８の下流側面に衝突せずに吐出孔３６を通り抜ける液流Ｆｆを形成する。この液流Ｆｆは、前後方向Ｘで前側に向かうとともに左右方向Ｙで右側に向かう速度ベクトルを持つ。

第１流れ状態と第２流れ状態が周期的に切り替わることで、吐出孔３６を通り抜ける液流Ｆｅ、Ｆｆの左右方向Ｙでの速度ベクトルの向きが周期的に切り替わる。この過程で、この液流Ｆｅ、Ｆｆの左右方向Ｙでの速度ベクトルは、その向きの切り替えを伴いベクトル量が周期的に増減する。この結果、吐出孔３６から外部に吐出される液流Ｗ１の進行方向が左右方向Ｙに揺動するように時間的に変化し、吐出孔３６から波状流Ｗ４が放射状に吐出される（図１１も参照）。

このように、吐出流路３０は、入口流路５４から一対の中間流路５６Ｌ、５６Ｒのそれぞれを介して合流室５８内に液体Ｗ２を流入させることで吐出孔３６から波状流Ｗ４を放射状に吐出可能である。このように波状流Ｗ４を吐出するうえで、主流路３４内では、吐出孔３６から外部に吐出される液体の進行方向を時間的に変化させるための流れとして、一対の噴流ＦｂＬ、ＦｂＲや液流Ｆｃ、Ｆｄが形成される。

次に、吐出装置１０の他の特徴を説明する。

図６、図７、図１６を参照する。切替部材４６、４８は、切替部材４６、４８の進退方向Ｄａのうちの退出方向Ｄａ１を向く退出方向面７０を備える。退出方向面７０は、切替部材４６、４８の進退方向Ｄａの可動範囲での位置によらず、吐出流路３０内での収容孔５２の開口箇所より収容孔５２の奥側に配置される。これにより、切替部材４６、４８を退出方向Ｄａ１に動かすとき、切替部材４６、４８の退出方向面７０に吐出流路３０内を流れる液体Ｗ２の動圧が作用しなくなり、切替部材４６、４８を動かし易くなる。

装置本体２６は、吐出流路３０を形成する本体流路面７２を有する。切替部材４６、４８は、進退方向Ｄａのうち進入方向Ｄａ２を向く先端面７４を有する（図６参照）。本実施形態の切替部材４６、４８の先端面７４は、切替部材４６、４８が退避位置Ｐａ１にあるとき、装置本体２６の本体流路面７２と面一となる。よって、切替部材４６、４８が退避位置Ｐａ１にあるとき、吐出流路３０内に切替部材４６、４８が出っ張らず、吐出流路３０内を流れる液体の圧力損失を軽減できる。これに伴い、切替部材４６、４８が退避位置Ｐａ１にあるとき、吐出孔３６から大流量の液体を吐出し易くなる。

切替部材４６、４８は、吐出流路３０の一部を形成する大形部７６と、大形部７６から退出方向Ｄａ１に突き出る小形部７８とを有する。小形部７８は、切替部材４６、４８の進退方向Ｄａから見て、大形部７６の外形輪郭の内側に収まる形状である（図５も参照）。小形部７８は、大形部７６より周長が小さくなるように構成される。ここでの周長とは、切替部材４６、４８の進退方向Ｄａから見て、言及している箇所の進退方向軸周りの周長をいう。

収容孔５２は、吐出流路３０の内面に開口する大孔部５２ａと、大孔部５２ａより収容孔５２の奥側に設けられる小孔部５２ｂとを有する。切替部材４６、４８が退避位置Ｐａ１にあるとき、大孔部５２ａには切替部材４６、４８の大形部７６が収容され、小孔部５２ｂには切替部材４６、４８の小形部７８が収容される。

吐出装置１０は、収容孔５２の内面と切替部材４６、４８との間をシールするシール部材８０を備える。シール部材８０は、Ｏリング等の弾性体である。シール部材８０は、吐出流路３０内の液体Ｗ２の外部への漏れを規制する役割を持つ。

シール部材８０は、収容孔５２の小孔部５２ｂの内面と切替部材４６、４８の小形部７８との間に配置される。本実施形態では、収容孔５２の小孔部５２ｂに装着溝８２が形成され、その装着溝８２にシール部材８０が装着される。これにより、収容孔５２の内面と切替部材４６、４８の大形部７６との間にシール部材８０を配置するより、シール部材８０の小型化を図れる。これに伴い、切替部材４６、４８が進退するときにシール部材８０から付与される抵抗力を軽減でき、切替部材４６、４８を動かし易くなる。

（第２実施形態）
第１実施形態のように、一対の中間流路５６Ｌ、５６Ｒから合流室５８内に流入する複数の液体の流れを利用して波状流Ｗ４を吐出するタイプを合流タイプという。第１実施形態では、このような合流タイプの吐出流路３０として、一対の中間流路５６Ｌ、５６Ｒから合流室５８内に流入する一対の噴流ＦｂＬ、ＦｂＲを衝突させる噴流タイプの吐出流路３０を説明した。本実施形態では、合流タイプの吐出流路３０として、カルマン渦を利用するカルマン渦タイプの吐出流路３０を説明する。

図１７を参照する。本図は、図１３と同じ視点から第２実施形態の吐出装置１０を見た断面図である。吐出流路３０は、第１実施形態と同様、塞ぎ位置Ｐａ２にある各切替部材４６、４８と装置本体２６によって、次を備えるように構成される。詳しくは、吐出流路３０は、入口流路５４と、一対の中間流路５６Ｌ、５６Ｒと、合流室５８と、吐出孔３６と、を備える。本実施形態の吐出流路３０も、図示はしないが、前後方向Ｘに直交する断面において矩形状をなす。

吐出流路３０には、入口流路５４内にて前後方向Ｘで前側（下流側）に流れる液体Ｗ２が衝突する第１衝突部６０が設けられる。また、吐出流路３０には、合流室５８内にて前後方向Ｘで前側（下流側）に流れる液体Ｗ２が衝突する第２衝突部６２Ｌ、６２Ｒが設けられる。本実施形態の左側第２衝突部６２Ｌは、左側中間流路５６Ｌに対応して設けられ、右側第２衝突部６２Ｒは、右側中間流路５６Ｒに対応して設けられる。中間流路５６Ｌ、５６Ｒを通り抜けた流れ（後述のカルマン渦）は、その中間流路５６Ｌ、５６Ｒに対応する第２衝突部６２Ｌ、６２Ｒに衝突可能である。

以上の吐出装置１０の動作を説明する。

図１８を参照する。入口流路５４内には中継流路２８から流入口２８ａを通して液体Ｗ２が流入する。入口流路５４内に流入した液体Ｗ２は、その流入箇所から拡散しつつ前後方向Ｘで前側に向けて流れる。入口流路５４内で前側に流れる液体Ｗ２の一部は第１衝突部６０に衝突することで、一対の中間流路５６Ｌ、５６Ｒを交互に通り抜けるカルマン渦１００を形成する。この結果、合流室５８内には、複数のカルマン渦１００からなる左右で一対の渦列１０２Ｌ、１０２Ｒが形成される。

カルマン渦１００は、合流室５８内で成長しながら合流室５８の下流側面（第２衝突部６２Ｌ、６２Ｒ）に衝突し、その衝突により流れ方向を変えつつ吐出孔３６を通り抜ける液流を形成する。左側のカルマン渦１００は、吐出孔３６を通り抜ける液流として、前後方向Ｘで前側に向かうとともに左右方向Ｙで右側に向かう速度ベクトルを持つ液流を形成する。右側のカルマン渦１００は、吐出孔３６を通り抜ける液流として、前後方向Ｘで前側に向かうとともに左右方向Ｙで左側に向かう速度ベクトルを持つ液流を形成する。

このように、一対の渦列１０２Ｌ、１０２Ｒそれぞれのカルマン渦１００が形成する液流の左右方向Ｙでの速度ベクトルの向きは周期的に切り替わる。この結果、吐出孔３６から外部に吐出される液流の進行方向が左右方向Ｙに揺動するように時間的に変化し、吐出孔３６から波状流Ｗ４が吐出される。このように波状流Ｗ４を吐出するうえで、主流路３４内では、吐出孔３６から外部に吐出される液体の進行方向を時間的に変化させるための流れとして、一対の渦列１０２Ｌ、１０２Ｒが形成される。

このカルマン渦タイプの吐出流路３０でも、第１衝突部６０が第１切替部材４６を構成し、第２衝突部６２Ｌ、６２Ｒが第２切替部材４８を構成してもよい。

このように、吐出流路３０は、上流側から流入した液体Ｗ２を吐出孔３６から波状流Ｗ４として放射状に吐出可能であればよい。また、吐出流路３０の具体例は合流タイプに限られない。また、合流タイプの吐出流路３０において、第１衝突部６０及び第２衝突部６２Ｌ、６２Ｒの何れか一方が装置本体２６が構成し、それらの他方が切替部材４６、４８が構成していてもよい。

各構成要素の他の変形例を説明する。

水回り設備１２の具体例は特に限定されず、たとえば、キッチン設備、洗面設備、トイレ設備等でもよい。水回り設備１２の槽体１４の具体例は特に限定されず、たとえば、キッチンシンク、手洗シンク等のシンクでもよい。水回り設備１２のベース３２の具体例は特に限定されず、たとえば、室内空間を区画する壁部でもよい。

吐出システム１６の貯留槽１８は、水回り設備１２の槽体１４に限定されず、たとえば、槽体１４とは別に設けられていてもよい。

吐出装置１０の具体例は特に限定されず、たとえば、シャワー装置、水栓装置等でもよい。吐出装置１０が吐出する液体Ｗ２は水に限定されず、たとえば、洗剤を含有する洗剤液でもよい。

吐出流路３０内での流入口２８ａの開口位置は特に限定されない。流入口２８ａは、たとえば、吐出流路３０の内側面４４や奥底面に開口してもよい。この奥底面は、吐出流路３０内の前後方向Ｘで最も後側に設けられる。

吐出装置１０は、第１切替部材４６及び第２切替部材４８の一方のみを備えていてもよい。

切替部材４６、４８の進退方向Ｄａは特に限られない。たとえば、切替部材４６、４８の進退方向Ｄａは前後方向Ｘと平行でもよい。

切替部材４６、４８は、第１吐出形態と第２吐出形態のいずれにあるときも共通する吐出孔３６から液流が吐出される例を説明した。この他にも、第１吐出形態にあるときは第１吐出孔から直進流Ｗ３を吐出し、第２吐出形態にあるときは第１吐出孔とは別の第２吐出孔から波状流Ｗ４を吐出してもよい。これは、たとえば、第１吐出孔と第２吐出孔に対応する個別の主流を吐出流路３０に設け、液体供給先となる主流路を第１切替部材４６により切り替える場合を想定している。第１切替部材４６が進退する前後で主流路３４内での液体流通箇所が異なっていてもよいとも捉えられる。

切替部材４６、４８は、吐出流路３０に対して進退することで、吐出孔３６の吐出形態を切り替え可能である例を説明した。吐出孔３６の吐出形態を切り替えるうえで、切替部材４６、４８の動き方は特に限られない。たとえば、切替部材４６、４８は、吐出流路３０の一部を開閉することで、吐出孔３６の吐出形態を切り替えてもよい。

切替部材４６、４８は、吐出流路３０に対して進退可能に設けるうえで、その具体的な構造は特に限定されない。切替部材４６、４８は大形部７６と小形部７８を備えなくともよい。また、収容孔５２の内面と切替部材４６、４８の大形部７６の間にシール部材８０が配置されてもよい。

切替部材４６、４８の退出方向面７０は、吐出流路３０内に配置されていてもよい。切替部材４６、４８は、退避位置Ｐａ１にあるとき、装置本体２６の本体流路面７２と面一になっていなくともよい。

第２切替部材４８は、吐出孔３６に対して進退することで、液流の外幅寸法Ｗｄを調整可能である例を説明した。第２切替部材４８は、吐出孔３６に対して進退することで、液流の形状を調整可能であればよい。たとえば、第２切替部材４８は、吐出孔３６の左右方向Ｙの全長に亘る範囲で進退可能な構成とすることで、液流の高さ寸法Ｈｂを調整可能でもよい。

収容孔５２の開口位置は特に限定されない。収容孔５２は、たとえば、吐出流路３０の内下面４２、内側面４４、奥底面に開口していてもよい。

以上、本発明の実施形態や変形例について詳細に説明した。前述した実施形態や変形例は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施形態や変形例の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。前述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態」との表記を付して強調しているが、そのような表記のない内容でも設計変更が許容される。図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。また、以上の構成要素の任意の組み合わせも、本発明の態様として有効である。

以上の実施形態、変形例により具体化される発明を一般化すると、以下の技術的思想が導かれる。以下、発明が解決しようとする課題に記載の態様を用いて説明する。

第２態様の吐出装置は、第１態様において、前記第１吐出形態及び前記第２吐出形態のいずれにあるときも共通する前記吐出孔から液流が吐出されてもよい。この態様によれば、吐出形態の切り替え前後で共通する吐出孔に液体を流し続けることができ、その吐出孔に汚れを溜め難くできる。

第３態様の吐出装置は、第１または第２態様において、前記切替部材は、前記吐出流路に対して進退することで、前記第１吐出形態と前記第２吐出形態に切り替え可能であってもよい。

第４態様の吐出装置は、第３態様において、前記切替部材は、前記吐出流路から退避する退避位置と、前記吐出流路の一部を塞ぐ塞ぎ位置との間を進退することで、前記第１吐出形態と前記第２吐出形態に切り替え可能であってもよい。この態様によれば、切替部材が退避位置にある場合、切替部材が塞ぎ位置にある場合と比べ、吐出流路の吐出孔から大流量の液体を吐出し易くなる。

第５態様の吐出装置は、第４態様において、前記吐出流路は、上流側から液体が流入する入口流路と、前記入口流路から液体が流入する一対の中間流路と、前記一対の中間流路のそれぞれから流入する液体が合流する合流室と、を有し、前記吐出流路は、前記入口流路から前記一対の中間流路のそれぞれを介して前記合流室内に液体を流入させることで前記吐出孔から前記波状流を吐出可能であり、前記切替部材は、前記塞ぎ位置にあるとき、前記入口流路内にて下流側に流れる液体が衝突する第１衝突部、又は、前記合流室内にて下流側に流れる液体が衝突する第２衝突部を構成してもよい。

第６態様の吐出装置は、第４または第５態様において、前記吐出流路は、前記吐出孔より上流側に設けられる主流路を備え、前記切替部材には、前記主流路に対して進退可能に設けられる第１切替部材が含まれ、前記主流路内の液体流通箇所は、前記第１切替部材が進退する前後において、前記第１切替部材が塞ぐ前記吐出流路の一部の他は同じとなってもよい。この態様によれば、第１切替部材が進退する前後で主流路内の広い範囲で液体を流し続けることができ、その広い範囲で汚れを溜めにくくできる。

第７態様の吐出装置は、第３から第６態様において、前記装置本体の内部には、前記切替部材を進退可能に収容する収容孔が形成され、前記切替部材は、前記吐出流路の一部を形成する大形部と、前記大形部から前記切替部材の退出方向に突き出る小形部と、を有し、前記収容孔の内面と前記切替部材との間をシールするシール部材を備え、前記シール部材は、前記収容孔の内面と前記小形部との間に配置されてもよい。この態様によれば、収容孔の内面と切替部材の大形部との間にシール部材を配置するより、シール部材の小型化を図れる。これに伴い、切替部材が進退するときにシール部材から付与される抵抗力を軽減できる。

１０…吐出装置、２６…装置本体、３０…吐出流路、３４…主流路、３６…吐出孔、４６…第１切替部材、４８…第２切替部材、５０…（吐出流路の）一部、５２…収容孔、５４…入口流路、５６Ｌ、５６Ｒ…中間流路、５８…合流室、６０…第１衝突部、６２Ｌ，６２Ｒ…第２衝突部、７６…大形部、７８…小形部、８０…シール部材。

Claims (4)

1. 吐出流路が内部に形成される装置本体を備え、
   前記吐出流路は、前記吐出流路の下流側端部に形成される吐出孔を有し、上流側から流入した液体を前記吐出孔から外部に吐出可能であり、
   前記吐出孔から直進流を吐出する第１吐出形態と、前記吐出孔から波状流を放射状に吐出する第２吐出形態とに切り替え可能な切替部材を備え、
   前記切替部材は、前記吐出流路から退避する退避位置と、前記吐出流路の一部を塞ぐ塞ぎ位置との間を進退方向に進退することで、前記第１吐出形態と前記第２吐出形態に切り替え可能であり、
   前記進退方向は、前記吐出孔の中心線方向と交差する方向であり、
   前記吐出流路は、
   上流側から液体が流入する入口流路と、
   前記入口流路から液体が流入する一対の中間流路と、
   前記一対の中間流路のそれぞれから流入する液体が合流する合流室と、を有し、
   前記吐出流路は、前記入口流路から前記一対の中間流路のそれぞれを介して前記合流室内に液体を流入させることで前記吐出孔から前記波状流を吐出可能であり、
   前記吐出流路は、前記入口流路内にて下流側に流れる液体が衝突する第１衝突部と、前記合流室内にて下流側に流れる液体が衝突する第２衝突部とを備え、
   前記切替部材は、前記第１衝突部及び前記第２衝突部のうちの一方の衝突部を構成する一の切替部材を含み、
   前記一の切替部材によって前記第１吐出形態及び前記第２吐出形態のいずれに切り替えたときも、前記吐出流路内にて下流側に流れる液体は、前記第１衝突部及び前記第２衝突部のうちの他方の衝突部に衝突する吐出装置。
2. 吐出流路が内部に形成される装置本体を備え、
   前記吐出流路は、前記吐出流路の下流側端部に形成される吐出孔を有し、上流側から流入した液体を前記吐出孔から外部に吐出可能であり、
   前記吐出孔から直進流を吐出する第１吐出形態と、前記吐出孔から波状流を放射状に吐出する第２吐出形態とに切り替え可能な切替部材を備え、
   前記切替部材は、前記吐出流路から退避する退避位置と、前記吐出流路の一部を塞ぐ塞ぎ位置との間を進退方向に進退することで、前記第１吐出形態と前記第２吐出形態に切り替え可能であり、
   前記進退方向は、前記吐出孔の中心線方向と交差する方向であり、
   前記吐出流路は、前記吐出孔より上流側に設けられる主流路を備え、
   前記切替部材には、前記主流路に対して進退可能に設けられる第１切替部材が含まれ、
   前記第１切替部材が前記退避位置にあるときの前記主流路内の液体通流箇所は、前記第１切替部材が前記塞ぎ位置にあるときに前記第１切替部材が塞いでいた前記主流路の一部と、前記第１切替部材が前記塞ぎ位置にあるときの前記主流路内の液体通流箇所とを合わせたものとなる吐出装置。
3. 吐出流路が内部に形成される装置本体を備え、
   前記吐出流路は、前記吐出流路の下流側端部に形成される吐出孔を有し、上流側から流入した液体を前記吐出孔から外部に吐出可能であり、
   前記吐出孔から直進流を吐出する第１吐出形態と、前記吐出孔から波状流を放射状に吐出する第２吐出形態とに切り替え可能な切替部材を備え、
   前記切替部材は、前記吐出流路から退避する退避位置と、前記吐出流路の一部を塞ぐ塞ぎ位置との間を進退方向に進退することで、前記第１吐出形態と前記第２吐出形態に切り替え可能であり、
   前記進退方向は、前記吐出孔の中心線方向と交差する方向であり、
   前記装置本体の内部には、前記切替部材を進退可能に収容する収容孔が形成され、
   前記切替部材は、前記吐出流路の一部を形成する大形部と、前記大形部から前記切替部材の退出方向に突き出る小形部と、を有し、
   前記収容孔の内面と前記切替部材の間をシールするシール部材を備え、
   前記シール部材は、前記収容孔の内面と前記小形部との間に配置される吐出装置。
4. 前記第１吐出形態及び前記第２吐出形態のいずれにあるときも共通する前記吐出孔から液流が吐出される請求項１から３のいずれかに記載の吐出装置。

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