(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-18
(45)【発行日】2024-07-26
(54)【発明の名称】吐水装置
(51)【国際特許分類】
A47K 3/28 20060101AFI20240719BHJP
B05B 1/18 20060101ALI20240719BHJP
【ＦＩ】
A47K3/28
B05B1/18 101
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2021027615
(22)【出願日】2021-02-24
(65)【公開番号】P2022129067
(43)【公開日】2022-09-05
【審査請求日】2023-12-08
(73)【特許権者】
【識別番号】000010087
【氏名又は名称】ＴＯＴＯ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100088694
【弁理士】
【氏名又は名称】弟子丸 健
(74)【代理人】
【氏名又は名称】松下 満
(74)【代理人】
【識別番号】100098475
【弁理士】
【氏名又は名称】倉澤 伊知郎
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100123630
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邊 誠
(72)【発明者】
【氏名】中島 平裕
(72)【発明者】
【氏名】八板 遼平
(72)【発明者】
【氏名】森泉 裕貴
(72)【発明者】
【氏名】村下 武司
(72)【発明者】
【氏名】花城 加奈子
【審査官】河本 明彦
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１０８８３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０４６６２５６８（ＵＳ，Ａ）
【文献】特表昭５４－５０００１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０６４３９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１０８８３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２３３３０１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１９７８０６８（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ４７Ｋ ３／２０－３／４０
Ｂ０５Ｂ １／００－１／３６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
水を往復振動させながら吐水する吐水装置であって、吐水装置本体と、
この吐水装置本体に設けられ、所定の振動平面内で水を往復振動させながら吐水する振動発生素子と、を有し、
上記振動発生素子は、
供給された水が流入する給水通路と、
この給水通路の流路断面の一部を閉塞するように、上記給水通路の下流側端部に配置され、上記給水通路によって導かれた水が衝突することで、その下流側に交互に反対回りの渦を発生させる衝突部と、
この衝突部により形成された渦を導くように上記給水通路の下流に設けられ、上記振動平面に平行な方向の幅が、上記振動平面と直角な方向の高さよりも広く形成された渦列通路と、
上記渦列通路によって導かれた水を吐水させる吐出通路と、を備え、
上記渦列通路は、渦列通路の上流側が形成された上流側部材と、渦列通路の下流側が形成された下流側部材を接続することにより構成され、
上記上流側部材と上記下流側部材の接続部において、上記渦列通路の内壁面に下流側に向かって高さ方向に流路を狭める段差が形成されないように、上記下流側部材の上流端における上記渦列通路の高さは、上記上流側部材の下流端における上記渦列通路の高さよりも高く構成されていることを特徴とする吐水装置。
【請求項2】
上記下流側部材に形成された渦列通路は、下流に向かって滑らかに高さが低くなるように構成されている請求項１記載の吐水装置。
【請求項3】
上記下流側部材に形成された渦列通路は、下流に向かって高さが低くなるように構成されたテーパ部を有する請求項２記載の吐水装置。
【請求項4】
上記下流側部材に形成された渦列通路の下流端の高さは、上記上流側部材に形成された渦列通路の下流端の高さと同一である請求項２又は３に記載の吐水装置。
【請求項5】
上記振動発生素子は、上記衝突部の上流端から、上記上流側部材に形成された渦列通路の下流端までの長さが、上記衝突部の最大幅の２．５倍以上に構成されている請求項１乃至４の何れか１項に記載の吐水装置。
【請求項6】
上記振動発生素子は、上記上流側部材と上記下流側部材の接続部において、上記下流側部材の上流端における上記渦列通路の幅が、上記上流側部材の下流端における上記渦列通路の幅よりも広く構成されている請求項１乃至５の何れか１項に記載の吐水装置。
【請求項7】
上記振動発生素子は、上記衝突部よりも下流側から、上記渦列通路に水を流入させるバイパス通路を備え、このバイパス通路の内壁面の一部は、上記下流側部材によって形成されている請求項１乃至６の何れか１項に記載の吐水装置。
【請求項8】
上記バイパス通路は、その最も下流側に位置する内壁面のみが、上記下流側部材によって形成されている請求項７記載の吐水装置。
【請求項9】
上記上流側部材は硬質部材で形成され、上記下流側部材は軟質部材で形成されている請求項１乃至８の何れか１項に記載の吐水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、吐水装置に関し、特に、水を往復振動させながら吐水する吐水装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特開２０１７－１０８８３０号公報（特許文献１）には、吐水装置が記載されている。この吐水装置には、供給された水を往復振動させながら吐出させる振動発生素子が備えられている。振動発生素子は、給水通路と、この給水通路の下流端に設けられている衝突部と、衝突部に水が衝突することによって発生した渦を導く渦発生通路と、渦発生通路の下流側に設けられた吐水口通路と、を有する。吐水装置に供給された水は、振動発生素子の給水通路に流入し、その下流端に設けられた衝突部に衝突する。水が衝突部に衝突することによって、下流側の渦発生通路内では、交互に反対回りの渦が発生し、渦発生通路によって下流側に向かって導かれる。渦発生通路によって導かれた渦を含む水の流れは、渦発生通路よりも流路断面積の狭い吐水口通路から、往復振動しながら吐出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１７－１０８８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載された振動発生素子は、給水通路と渦発生通路の間に衝突部が設けられ、渦発生通路の下流側には、流路断面積の狭い吐水口通路が設けられている。振動発生素子はこのような構造を有するため、これを樹脂で一体成形することには困難が伴う。即ち、振動発生素子を樹脂で一体に構成する場合、衝突部と吐水口通路の間の空間から成形型を抜きとることが困難である。このため、従来は、振動発生素子を樹脂で一体成形する場合、成形する樹脂として弾性変形可能な樹脂を選択し、成形後の部品を弾性変形させながら型を抜き出していた。このため、振動発生素子を樹脂で一体成形する場合には、使用可能な樹脂が制限されるという問題がある。
【0005】
一方、成形すべき振動発生素子を渦発生通路の部分で分割して、振動発生素子を２つの部材から構成することが考えられる。このように、振動発生素子を分割して、２つの部材から構成することにより、各部材を、型を容易に抜くことができる形状にすることができ、成形が容易になる。しかしながら、この場合には、２つの部材の接続部において、渦発生通路の形状精度が低下する虞がある。即ち、振動発生素子を小型に構成する場合、振動発生素子を構成する２つの部材には、非常に高い寸法精度、形状精度が要求されることとなる。例えば、２つの部材を結合することにより振動発生素子を形成し、形成された振動発生素子の渦発生通路の途中に段差ができてしまうと、振動発生素子としての性能が低下したり、振動発生素子として機能しなくなったりする虞がある。
【0006】
従って、本発明は、性能の著しい低下を招くことなく、容易に成型することができる振動発生素子を備えた吐水装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述した課題を解決するために、本発明は、水を往復振動させながら吐水する吐水装置であって、吐水装置本体と、この吐水装置本体に設けられ、所定の振動平面内で水を往復振動させながら吐水する振動発生素子と、を有し、振動発生素子は、供給された水が流入する給水通路と、この給水通路の流路断面の一部を閉塞するように、給水通路の下流側端部に配置され、給水通路によって導かれた水が衝突することで、その下流側に交互に反対回りの渦を発生させる衝突部と、この衝突部により形成された渦を導くように給水通路の下流に設けられ、振動平面に平行な方向の幅が、振動平面と直角な方向の高さよりも広く形成された渦列通路と、渦列通路によって導かれた水を吐水させる吐出通路と、を備え、渦列通路は、渦列通路の上流側が形成された上流側部材と、渦列通路の下流側が形成された下流側部材を接続することにより構成され、上流側部材と下流側部材の接続部において、渦列通路の内壁面に下流側に向かって高さ方向に流路を狭める段差が形成されないように、下流側部材の上流端における渦列通路の高さは、上流側部材の下流端における渦列通路の高さよりも高く構成されていることを特徴としている。
【0008】
このように構成された本発明においては、吐水装置本体に設けられた振動発生素子の給水通路に流入した水は、衝突部に衝突し、下流側に交互に反対回りの渦が発生される。発生した渦を含む水の流れは、下流側の渦列通路によって導かれ、吐出通路から、所定の振動平面内で往復振動しながら吐出される。渦列通路は、その上流側が形成された上流側部材と、下流側が形成された下流側部材を接続することにより構成され、下流側部材の上流端における渦列通路の高さは、上流側部材の下流端における渦列通路の高さよりも高く形成されている。
【0009】
このように構成された本発明によれば、渦列通路が、上流側部材と下流側部材を接続することにより形成されているので、上流側部材及び下流側部材を、樹脂成形において容易に型を抜くことができる形状に構成することができる。このため、成形に使用可能な樹脂の選択の幅を広げることができる。
【0010】
一方、本発明においては、渦列通路を上流側部材と下流側部材で構成することから、これらの部材が接続される渦列通路の内壁面に段差ができる可能性がある。ここで、本件発明者は、振動発生素子を２つの部材から構成し、渦列通路の内壁面に段差ができた場合であっても、渦列通路の内壁面に下流側に向かって高さ方向に流路を狭める段差が形成されなければ、振動発生素子の性能が著しく低下することがないことを見出した。上記のように構成された本発明によれば、下流側部材の上流端における渦列通路の高さが、上流側部材の下流端における渦列通路の高さよりも高く構成されている。このため、上流側部材及び下流側部材に寸法誤差、形状誤差が存在したとしても、これらの部材の接続部に、高さ方向に流路を狭める段差が形成されるのを容易に防止することができ、上流側部材及び下流側部材の成形を容易にしながら、振動発生素子の性能の著しい低下を回避することができる。
【0011】
本発明において、好ましくは、下流側部材に形成された渦列通路は、下流に向かって滑らかに高さが低くなるように構成されている。
まず、本発明においては、下流側部材の上流端における渦列通路の高さが、上流側部材の下流端における渦列通路の高さよりも高く構成されているので、上流側部材と下流側部材の接続部において、渦列通路の流路断面積が広くなる。このため、上流側部材から下流側部材に流入した水の流速は低下する。しかしながら、上記のように構成された本発明によれば、下流側部材に形成された渦列通路は、下流に向かって滑らかに高さが低くなるように構成されているので、下流側部材に流入した水の流速は下流に向かって少しずつ上昇する。これにより、渦列通路内を流れる水の流速を、上流側部材から流出した際の流速に近づけることができ、渦列通路を２つの部材に分割して構成したことによる悪影響を軽減することができる。また、下流側部材内の渦列通路は、段差なく、滑らかに高さが低くなるように構成されているので、通路内を流れる水に含まれる渦に影響を与えにくく、所望の往復振動角度、及び浴び心地で水を吐出させることができる。
まず、本発明においては、下流側部材の上流端における渦列通路の高さが、上流側部材の下流端における渦列通路の高さよりも高く構成されているので、上流側部材と下流側部材の接続部において、渦列通路の流路断面積が広くなる。このため、上流側部材から下流側部材に流入した水の流速は低下する。しかしながら、上記のように構成された本発明によれば、下流側部材に形成された渦列通路は、下流に向かって滑らかに高さが低くなるように構成されているので、下流側部材に流入した水の流速は下流に向かって少しずつ上昇する。これにより、渦列通路内を流れる水の流速を、上流側部材から流出した際の流速に近づけることができ、渦列通路を２つの部材に分割して構成したことによる悪影響を軽減することができる。また、下流側部材内の渦列通路は、段差なく、滑らかに高さが低くなるように構成されているので、通路内を流れる水に含まれる渦に影響を与えにくく、所望の往復振動角度、及び浴び心地で水を吐出させることができる。
【0012】
本発明において、好ましくは、下流側部材に形成された渦列通路は、下流に向かって高さが低くなるように構成されたテーパ部を有する。
このように構成された本発明によれば、渦列通路にテーパ部を設けることにより、渦列通路の高さが下流に向かって低くされるので、単純な形状で渦列通路高さを漸減させることができる。
このように構成された本発明によれば、渦列通路にテーパ部を設けることにより、渦列通路の高さが下流に向かって低くされるので、単純な形状で渦列通路高さを漸減させることができる。
【0013】
本発明において、好ましくは、下流側部材に形成された渦列通路の下流端の高さは、上流側部材に形成された渦列通路の下流端の高さと同一である。
このように構成された本発明によれば、下流側部材の渦列通路の下流端における高さは、上流側部材の渦列通路の下流端における高さと同一であるため、上流側部材と下流側部材の接続部において低下した水の流速を、上流側部材の渦列通路の下流端における流速まで戻すことができる。これにより、渦列通路を２つの部材から構成したことによる影響を、さらに小さくすることができる。
このように構成された本発明によれば、下流側部材の渦列通路の下流端における高さは、上流側部材の渦列通路の下流端における高さと同一であるため、上流側部材と下流側部材の接続部において低下した水の流速を、上流側部材の渦列通路の下流端における流速まで戻すことができる。これにより、渦列通路を２つの部材から構成したことによる影響を、さらに小さくすることができる。
【0014】
本発明において、好ましくは、振動発生素子は、衝突部の上流端から、上流側部材に形成された渦列通路の下流端までの長さが、衝突部の最大幅の２．５倍以上に構成されている。
【0015】
本発明において、水が衝突部に衝突することによって発生する渦は、渦列通路によって導かれながら成長する。上記のように構成された本発明によれば、衝突部の上流端から、上流側部材に形成された渦列通路の下流端までの長さは、衝突部の最大幅の２．５倍以上に構成されている。このため、発生した渦は、渦列通路内で十分に成長した後で、上流側部材と下流側部材の接続部を通ることとなり、渦を含む流れが接続部を通ることによる悪影響を軽減することができる。
【0016】
本発明において、好ましくは、振動発生素子は、上流側部材と下流側部材の接続部において、下流側部材の上流端における渦列通路の幅が、上流側部材の下流端における渦列通路の幅よりも広く構成されている。
【0017】
このように構成された本発明によれば、上流側部材と下流側部材の接続部において、下流側部材の上流端における渦列通路の幅が、上流側部材の下流端における渦列通路の幅よりも広く構成されている。この結果、下流側に向かって渦列通路を幅方向に狭める段差の形成も防止することができ、渦列通路を上流側部材と下流側部材に分割して形成することによる悪影響を、さらに軽減することができる。
【0018】
本発明において、好ましくは、振動発生素子は、衝突部よりも下流側から、渦列通路に水を流入させるバイパス通路を備え、このバイパス通路の内壁面の一部は、下流側部材によって形成されている。
【0019】
このように構成された本発明によれば、振動発生素子がバイパス通路を備えているので、振動発生素子から吐出される水の往復振動の振幅等を、バイパス通路から流入する水の流量によっても調整することができる。また、バイパス通路の内壁面の一部が下流側部材によって形成されているので、バイパス通路を備えた形態の振動発生素子も、容易に成形することができる。
【0020】
本発明において、好ましくは、バイパス通路は、その最も下流側に位置する内壁面のみが、下流側部材によって形成されている。
このように構成された本発明によれば、バイパス通路は、その最も下流側に位置する内壁面のみが、下流側部材によって形成されているので、バイパス通路を接続することにより渦列通路の流路断面積が変化する部分と、上流側部材と下流側部材を接続することにより流路断面積が変化する部分を１つに集約することができ、流路断面積の変化によって生じる悪影響を軽減することができる。また、バイパス通路の最も下流側に位置する内壁面のみを、下流側部材によって形成することにより、上流側部材と下流側部材を接続することによって流路断面積が変化する部分を衝突部から離間させ、衝突部によって形成された渦を十分に成長させることができる。
このように構成された本発明によれば、バイパス通路は、その最も下流側に位置する内壁面のみが、下流側部材によって形成されているので、バイパス通路を接続することにより渦列通路の流路断面積が変化する部分と、上流側部材と下流側部材を接続することにより流路断面積が変化する部分を１つに集約することができ、流路断面積の変化によって生じる悪影響を軽減することができる。また、バイパス通路の最も下流側に位置する内壁面のみを、下流側部材によって形成することにより、上流側部材と下流側部材を接続することによって流路断面積が変化する部分を衝突部から離間させ、衝突部によって形成された渦を十分に成長させることができる。
【0021】
本発明において、好ましくは、上流側部材は硬質部材で形成され、下流側部材は軟質部材で形成されている。
このように構成された本発明によれば、上流側部材を硬質部材で形成することにより、水の圧力が比較的高い上流側の部分において、水圧による渦列通路の変形を抑制することができる。また、下流側部材を軟質部材で形成することにより、下流端の吐出通路内に、水道水に含まれるカルシウム成分が堆積し、固化した場合でも、吐出通路の部分を弾性変形させて、堆積したカルシウム成分（スケール）を容易に除去することができる。
このように構成された本発明によれば、上流側部材を硬質部材で形成することにより、水の圧力が比較的高い上流側の部分において、水圧による渦列通路の変形を抑制することができる。また、下流側部材を軟質部材で形成することにより、下流端の吐出通路内に、水道水に含まれるカルシウム成分が堆積し、固化した場合でも、吐出通路の部分を弾性変形させて、堆積したカルシウム成分（スケール）を容易に除去することができる。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、性能の著しい低下を招くことなく、容易に成型することができる振動発生素子を備えた吐水装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明の第１実施形態による吐水装置を上方から見た分解斜視図である。
【図2】本発明の第１実施形態による吐水装置を下方から見た分解斜視図である。
【図3】本発明の第１実施形態による吐水装置において、散水板に機能部材を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図4】本発明の第１実施形態による吐水装置において、散水板に機能部材を取り付けた状態の断面図である。
【図7】本発明の第１実施形態における振動発生素子を模式的に示す図である。
【図8】比較例として、一体で構成された振動発生素子を模式的に示す図である。
【図9】分割構造を有する振動発生素子の比較例を示す断面図である。
【図10】分割構造を有する振動発生素子の比較例を示す斜視断面図である。
【図11】本発明の第１実施形態の変形例を示す断面図である。
【図12】本発明の第１実施形態の変形例を示す断面図である。
【図13】本発明の第１実施形態の変形例を示す断面図である。
【図14】本発明の第１実施形態の変形例を示す断面図である。
【図15】本発明の第１実施形態の変形例を示す断面図である。
【図16】本発明の第１実施形態の変形例を示す断面図である。
【図17】本発明の第２実施形態によるシャワーヘッドの外観を示す斜視図である。
【図18】本発明の第２実施形態によるシャワーヘッドの全断面図である。
【図19】本発明の第２実施形態によるシャワーヘッドに備えられている振動発生素子の斜視断面図である。
【図20】本発明の第２実施形態によるシャワーヘッドに備えられている振動発生素子を振動平面に平行な方向に切断した断面図である。
【図21】本発明の第２実施形態によるシャワーヘッドに備えられている振動発生素子を振動平面に直角な方向に切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態による吐水装置を説明する。
図１は、本発明の第１実施形態による吐水装置を上方から見た分解斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態による吐水装置を下方から見た分解斜視図である。
図１は、本発明の第１実施形態による吐水装置を上方から見た分解斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態による吐水装置を下方から見た分解斜視図である。
【0025】
図１及び図２に示すように、本実施形態の吐水装置１は、いわゆるハンドシャワーであって、吐水装置本体１０と、この吐水装置本体１０に取り付けられた散水板１２と、散水板１２の背面に取り付けられた機能部材１４と、から構成されている。
【0026】
吐水装置本体１０は、吐水ヘッド部１０ａと把持部１０ｂとを有し、供給された水が内部に流入するように構成されている。
散水板１２は概ね円板状の部材であり、吐水装置本体１０の吐水ヘッド部１０ａに取り付けられる。また、図２に示すように、散水板１２の前面には、複数の円筒形の散水ノズル１６が突出するように設けられている。
散水板１２は概ね円板状の部材であり、吐水装置本体１０の吐水ヘッド部１０ａに取り付けられる。また、図２に示すように、散水板１２の前面には、複数の円筒形の散水ノズル１６が突出するように設けられている。
【0027】
また、図１に示すように、機能部材１４は、散水板１２の背面側中央に取り付けられ、散水板１２の一部と共に、５つの振動発生素子を構成するようになっている。この振動発生素子は、供給された水を所定の振動平面内で往復振動させながら吐水するように構成されている。振動発生素子の詳細については後述する。
【0028】
本実施形態の吐水装置１は、供給された水が吐水装置本体１０内に流入し、吐水ヘッド部１０ａに取り付けられた散水板１２の散水ノズル１６及び振動発生素子を通ってシャワー吐水されるように構成されている。各散水ノズル１６から吐出される水は夫々１本の線状に吐出され、各振動発生素子から吐出される水は、所定の振動平面内で往復振動しながら吐出される。
【0029】
次に、図３乃至図６を新たに参照して、振動発生素子について説明する。
図３は散水板１２に機能部材１４を取り付けた状態を示す斜視図であり、図４は、その断面図である。また、図５は、図４のＶ－Ｖ線に沿う断面図であり、１つの振動発生素子の部分のみを抜き出して描かれている。図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。
図３は散水板１２に機能部材１４を取り付けた状態を示す斜視図であり、図４は、その断面図である。また、図５は、図４のＶ－Ｖ線に沿う断面図であり、１つの振動発生素子の部分のみを抜き出して描かれている。図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。
【0030】
振動発生素子２２は、上流側部材１８と、下流側部材２０を接続することにより構成されている（図５）。即ち、本実施形態においては、図３に示すように、５つの上流側部材１８が環状に連結され、上述した機能部材１４が構成されている。また、本実施形態においては、図４に示すように、下流側部材２０は散水板１２と一体に形成され、散水板１２の一部が下流側部材２０として機能している。
【0031】
即ち、図４に示すように、下流側部材２０は、散水板１２の背面側に突出するように形成された背面部２０ａ（図１）と、散水板１２の前面側に突出するように形成された前面部２０ｂ（図２）から構成されている。これにより、本実施形態においては、機能部材１４を散水板１２の背面側に取り付けることで、環状に配列された５つの振動発生素子２２が構成される。また、本実施形態においては、機能部材１４（上流側部材１８）は、硬質部材（例えばPOM（ポリアセタール））で形成されており、散水板１２（下流側部材２０）は、軟質部材（例えばTPE（熱可塑性エラストマー））で形成されている。なお、本実施形態においては、機能部材１４を散水板１２に嵌め込むことにより両者が結合されているが、上流側部材１８と下流側部材２０を、接着や溶着等、任意の方法で結合することもできる。なお、硬質部材としては、通常の給水圧によって変形しない程度の強度をもつ部材であればよく、例えば、ABS樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体）などでもよい。また、軟質部材は、使用者が力を加えることで容易に弾性変形する部材であればよく、例えば、シリコーンゴムなどでもよい。
【0032】
図５に示すように、振動発生素子２２は、供給された水が流入する給水通路２４と、この給水通路２４の下流に設けられた渦列通路２６と、渦列通路によって導かれた水を吐水させる吐出通路２８と、を有する。さらに、給水通路２４の下流側の端部には、給水通路２４の流路断面の一部を閉塞するように、衝突部３０が設けられている。各振動発生素子２２は、供給された水を、図５の紙面に平行な振動平面内で往復振動させながら、吐出通路２８の下流端から吐水するように構成されている。
【0033】
給水通路２４は、吐水装置本体１０内に流入した水が流入するように構成された、断面の寸法、形状が一定の通路である。また、給水通路２４は、振動平面に平行な方向の幅が、振動平面と直角な方向の高さよりも大きい扁平な長方形断面を有するように形成されている。また、給水通路２４の下流には、同一の断面形状に構成された渦列通路２６が連続して設けられている。
【0034】
衝突部３０は、給水通路２４の下流側の端部に、給水通路２４の流路断面の一部を閉塞するように設けられている。即ち、衝突部３０は、給水通路２４、渦列通路２６を形成する、振動平面に平行な２つの内壁面同士を連結するように設けられている（図６）。また、本実施形態において、衝突部３０は、振動平面に直角な方向から見て、直角二等辺三角形状に形成されており、その斜辺が上流側に向くように、給水通路２４の中央に配置されている。この衝突部３０には、給水通路２４によって導かれた水が衝突することで、その下流側に交互に反対回りの渦が発生する。
【0035】
渦列通路２６は、給水通路２４の下流に形成され、衝突部３０により形成された渦を導くように構成されている。また、渦列通路２６は、その上流部において、給水通路２４と同一の断面寸法、形状で連続するように形成された通路である。即ち、渦列通路２６は、振動平面に平行な方向の幅が、振動平面と直角な方向の高さよりも広く形成された扁平な長方形断面を有する通路である。衝突部３０により形成された渦は、この渦列通路２６によって導かれることにより成長しながら下流へ移動する。
【0036】
吐出通路２８は、渦列通路２６の下流側に接続された流路であり、渦列通路２６によって導かれた水を吐水させるように構成されている。また、吐出通路２８の上流端の幅は渦列通路２６の下流端の幅よりも狭く、下流側に向けてテーパ状に幅が広くなっている。一方、図６に示すように、吐出通路２８の、振動平面と直角な方向の高さは、渦列通路２６の下流側における高さと同一であり、上流端から下流端まで一定の高さにされている。衝突部３０の下流側で発生した交互に反対回りの渦は、渦列通路２６において成長し、吐出通路２８から吐出される。この際、反対回りの渦が交互に到達することにより、吐出通路２８から吐出される水の方向が振動平面内で往復振動する。
【0037】
次に、振動発生素子２２の分割構造について説明する。
上述したように、各振動発生素子２２は、上流側部材１８と下流側部材２０の２つの部材から構成されており、上流側部材１８には、給水通路２４と、渦列通路２６の上流側の部分が形成されている。また、下流側部材２０には、渦列通路２６の下流側の部分と、吐出通路２８が形成されている。即ち、渦列通路２６は、上流側が上流側部材１８に形成され、下流側が下流側部材２０に形成され、上流側部材１８と下流側部材２０を接続することにより構成されている。
上述したように、各振動発生素子２２は、上流側部材１８と下流側部材２０の２つの部材から構成されており、上流側部材１８には、給水通路２４と、渦列通路２６の上流側の部分が形成されている。また、下流側部材２０には、渦列通路２６の下流側の部分と、吐出通路２８が形成されている。即ち、渦列通路２６は、上流側が上流側部材１８に形成され、下流側が下流側部材２０に形成され、上流側部材１８と下流側部材２０を接続することにより構成されている。
【0038】
ここで、図６に示すように、下流側部材２０に形成された渦列通路２６の上流端における高さＨ2は、上流側部材１８に形成された渦列通路２６の下流端における高さＨ1よりも高く構成されている。これにより、上流側部材１８と下流側部材２０の接続部Ｊにおいて、渦列通路２６の内壁面に下流側に向かって高さ方向に流路を狭める段差が形成されるのを防止している。さらに、渦列通路２６の高さは、下流側部材２０に形成された部分において、上流端から下流端に向けてテーパ状に低くなっている。即ち、本実施形態においては、下流側部材２０に形成された渦列通路２６全体がテーパ部として構成されている。また、本実施形態においては、下流側部材２０に形成された渦列通路２６の下流端における高さは、上流側部材１８に形成された渦列通路２６の下流端における高さＨ1と同一である。即ち、渦列通路２６の高さは、上流側部材１８と下流側部材２０の接続部Ｊにおいて一旦拡張され、下流側部材２０の下流端において、もとの高さに戻る。
【0039】
また、本実施形態においては、図５に示すように、下流側部材２０に形成された渦列通路２６の上流端における幅Ｗ2が、上流側部材１８に形成された渦列通路２６の下流端における幅Ｗ1よりも広く構成されている。これにより、上流側部材１８と下流側部材２０の接続部Ｊにおいて、幅方向にも、渦列通路２６の内壁面に下流側に向かって流路を狭める段差が形成されるのを防止している。
【0040】
さらに、本実施形態においては、衝突部３０の上流端から、上流側部材１８に形成された渦列通路２６の下流端までの長さＬが約６．７ｍｍであり、衝突部３０の最大幅ＷMAXは約２ｍｍに構成されている。このように、長さＬを長く設定することにより、衝突部３０によって形成された渦が渦列通路２６の接続部Ｊに到達するまでに十分に成長し、渦が接続部Ｊの影響を受けにくくなる。好ましくは、衝突部３０の上流端から、上流側部材１８に形成された渦列通路２６の下流端までの長さＬを、衝突部３０の最大幅ＷMAXの２．５倍以上に構成する。
【0041】
次に、図７乃至図１０を参照して、振動発生素子２２を２つの部材から構成することによる利点と、２つの部材の接続部において発生する段差について説明する。図７は、２つの部材から構成された本実施形態における振動発生素子を模式的に示す図であり、図８は、比較例として、一体で構成された振動発生素子を模式的に示す図である。
【0042】
図７に示すように、本実施形態の振動発生素子２２は、上流側部材１８及び下流側部材２０から構成され、渦列通路２６が２つの部材から構成されている。このため、射出成形により上流側部材１８を成形する場合には、成形型Ｍ１及びＭ２を衝突部３０の部分で分割しておくことにより、成形型Ｍ１及びＭ２を上流側及び下流側から夫々抜き取ることができる。同様に、下流側部材２０を成形する場合には、成形型Ｍ３及びＭ４を渦列通路２６と吐出通路２８の境界で分割しておくことにより、上流側及び下流側から成形型Ｍ３及びＭ４を夫々抜き取ることができる。このため、上流側部材１８及び下流側部材２０は、射出成形等により、容易に成形することができる。
【0043】
一方、図８に示すように、一体で成形された比較例の振動発生素子３２では、射出成形を行う場合、成形型Ｍ５を上流側から引き抜くことができるものの、成形型Ｍ６は、図中に破線で囲った部分が係合してしまう。このため、成形型Ｍ６を下流側から容易に引き抜くことはできず、これを可能とするために、射出成形に使用する材料として、弾性変形が可能なものを選択する等の対策が必要となる。このため、振動発生素子を一体で成形する場合には、材料の選択等に一定の制約が発生し、本実施形態のように振動発生素子２２を分割構造とすることには大きなメリットがある。
【0044】
しかしながら、振動発生素子を分割構造とし、渦列通路２６を２つの部材から構成すると、別の問題が発生する。図９は、分割構造を有する振動発生素子の比較例を示す断面図であり、図１０は、この比較例による振動発生素子の斜視断面図である。
【0045】
図９に示すように、比較例による振動発生素子３４は、上流側部材１８と、下流側部材２０から構成されているが、下流側部材２０に形成された渦列通路２６の上流端における高さＨ4と、上流側部材１８に形成された渦列通路２６の下流端における高さＨ3が同一に構成されている。ここで、上流側部材１８及び下流側部材２０を完全な寸法精度、形状精度で成形することは不可能であり、上流側部材１８と下流側部材２０の接続部Ｊには、図９に示すようにずれが生じる。このように、上流側部材１８と下流側部材２０の組み付けにずれが生じると、図１０に示すように、組み付けられた上流側部材１８と下流側部材２０の接続部Ｊに段差が生じる。
【0046】
図１０においては、上流側部材１８と下流側部材２０の接続部Ｊにおいて、渦列通路２６の内壁面に下流側に向かって高さ方向に流路を狭める段差が形成されている（反対側の内壁面においては、下流側に向かって高さ方向に流路を広げる段差が形成される）。本件発明者は、渦列通路２６の内壁面に、このような高さ方向に流路を狭める段差が生じてしまうと、渦列通路２６によって導かれている渦が弱められてしまい、吐出通路２８から吐出される水が往復振動しなくなったり、往復振動の振幅が小さくなったりしてしまうという問題を見出した。
【0047】
これに対して、本実施形態における振動発生素子２２は、図６に示すように、下流側部材２０に形成された渦列通路２６の上流端における高さＨ2は、上流側部材１８に形成された渦列通路２６の下流端における高さＨ1よりも高く構成されている。このため、上流側部材１８と下流側部材２０の組み付けにずれが生じた場合でも、これらの部材の接続部Ｊにおいて発生する段差は、両側とも、下流側に向かって高さ方向に流路を広げる段差となる。下流側に向かって流路を広げる段差は、渦列通路２６内を流れる渦に与える影響が少なく、段差が生じていても、吐出される水が往復振動しなくなったり、往復振動の振幅が著しく小さくなったりすることはない。
【0048】
本実施形態においては、下流側部材２０に形成された渦列通路２６の上流端における高さＨ2は約１．６ｍｍであり、上流側部材１８に形成された渦列通路２６の下流端における高さＨ1は約１．０ｍｍである。従って、高さＨ2の方が高さＨ1よりも約０．６ｍｍ高く構成されている。これにより、上流側部材１８、下流側部材２０自体の寸法、形状の誤差、及びこれらの部材の組み付けの誤差が生じた場合でも、接続部Ｊにおいて、下流側に向かって高さ方向に流路を狭める段差が生じないようになっている。高さＨ1とＨ2の差は、上流側部材１８及び下流側部材２０において想定される最大の寸法誤差、形状誤差、及びこれらの部材の組み付けにおいて想定される最大の誤差が生じた場合でも、下流側に向かって流路を狭める方向の段差が生じないように設定するのが良い。
【0049】
また、本実施形態においては、下流側部材２０に形成された渦列通路２６の上流端における幅Ｗ2は約５．７ｍｍであり、上流側部材１８に形成された渦列通路２６の下流端における幅Ｗ1は約６．１ｍｍである。従って、渦列通路２６の幅方向についても、幅Ｗ2の方が幅Ｗ1よりも約０．４ｍｍ広く構成されている。渦列通路２６の幅は、高さよりも大きく、同じ大きさの段差が生じた場合でも、内部を流れる渦に与える影響は小さくなる。しかしながら、幅方向についても、幅Ｗ2を幅Ｗ1よりも広く形成し、下流側に向かって幅方向に流路を狭める段差が生じないように構成することが好ましい。
【0050】
次に、図１１乃至図１６を参照して、本発明の第１実施形態の変形例を説明する。
上述した第１実施形態においては、下流側部材２０に形成された渦列通路２６は、図６に示すように、下流に向かって通路の高さが低くなるように全体がテーパ部として構成されていた。これに対して、変形例として、図１１に示すように、下流側部材２０に形成された渦列通路２６を、湾曲面３６で下流に向かって高さが低くなるように構成することもできる。
上述した第１実施形態においては、下流側部材２０に形成された渦列通路２６は、図６に示すように、下流に向かって通路の高さが低くなるように全体がテーパ部として構成されていた。これに対して、変形例として、図１１に示すように、下流側部材２０に形成された渦列通路２６を、湾曲面３６で下流に向かって高さが低くなるように構成することもできる。
【0051】
また、図１２に示す変形例においては、下流側部材２０に形成された渦列通路２６の基端部のみをテーパ部３８として構成し、テーパ部３８の下流側の流路を高さ一定に構成している。
或いは、図１３に示す変形例のように、下流側部材２０に形成された渦列通路２６の先端部のみをテーパ部４０として構成し、基端部の流路を高さ一定に構成することもできる。
或いは、図１３に示す変形例のように、下流側部材２０に形成された渦列通路２６の先端部のみをテーパ部４０として構成し、基端部の流路を高さ一定に構成することもできる。
【0052】
さらに、図１４に示す変形例のように、下流側部材２０に形成された渦列通路２６の中間部のみをテーパ部４２として構成し、基端部及び先端部の流路を高さ一定に構成することもできる。
以上のように、下流側部材２０に形成された渦列通路２６は、その高さが、下流に向かって滑らかに単調減少し、又は一定になるように構成することが好ましい。
以上のように、下流側部材２０に形成された渦列通路２６は、その高さが、下流に向かって滑らかに単調減少し、又は一定になるように構成することが好ましい。
【0053】
また、上述した第１実施形態においては、下流側部材２０に形成された渦列通路２６の幅は、図５に示すように、上流側部材１８に形成された渦列通路２６の幅よりも僅かに広く、全体が一定の幅に構成されていた。これに対して、変形例として、図１５に示すように、下流側部材２０に形成された渦列通路２６の幅を、その上流端において、上流側部材１８に形成された渦列通路２６の幅よりも広く、下流に向かって幅が狭くなるように構成することもできる。
【0054】
或いは、図１６に示す変形例のように、下流側部材２０に形成された渦列通路２６の幅を、上流側部材１８に形成された渦列通路２６の幅よりも所定幅広く構成することもできる。
【0055】
本発明の第１実施形態の吐水装置１によれば、渦列通路２６が、上流側部材１８と下流側部材２０を接続することにより形成されているので、上流側部材１８及び下流側部材２０を、樹脂成形において容易に型を抜くことができる形状に構成することができる（図７）。このため、成形に使用可能な樹脂の選択の幅を広げることができる。
【0056】
また、本実施形態の吐水装置１によれば、下流側部材２０の上流端における渦列通路２６の高さＨ2が、上流側部材１８の下流端における渦列通路２６の高さＨ1よりも高く構成されている。このため、上流側部材１８及び下流側部材２０に寸法誤差、形状誤差が存在したとしても、これらの部材の接続部Ｊに、高さ方向に流路を狭める段差が形成されるのを容易に防止することができ、上流側部材１８及び下流側部材２０の成形を容易にしながら、振動発生素子２２の性能の著しい低下を回避することができる。
【0057】
さらに、本実施形態の吐水装置１によれば、下流側部材２０に形成された渦列通路２６は、下流に向かって滑らかに高さが低くなるように構成されている（図６、図１１乃至図１４）ので、下流側部材２０に流入した水の流速は下流に向かって少しずつ上昇する。これにより、渦列通路２６内を流れる水の流速を、上流側部材１８から流出した際の流速に近づけることができ、渦列通路２６を２つの部材に分割して構成したことによる悪影響を軽減することができる。また、下流側部材２０内の渦列通路２６は、段差なく、滑らかに高さが低くなるように構成されているので、通路内を流れる水に含まれる渦に影響を与えにくく、所望の往復振動角度、及び浴び心地で水を吐出させることができる。
【0058】
また、本実施形態の吐水装置１によれば、渦列通路２６にテーパ部を設けることにより、渦列通路２６の高さが下流に向かって低くされる（図６、図１２乃至図１４）ので、単純な形状で渦列通路高さを漸減させることができる。
【0059】
さらに、本実施形態の吐水装置１によれば、下流側部材２０の渦列通路２６の下流端における高さは、上流側部材１８の渦列通路２６の下流端における高さＨ1と同一であるため、上流側部材１８と下流側部材２０の接続部Ｊにおいて低下した水の流速を、上流側部材１８の渦列通路２６の下流端における流速まで戻すことができる。これにより、渦列通路２６を２つの部材から構成したことによる影響を、さらに小さくすることができる。
【0060】
また、本実施形態の吐水装置１によれば、衝突部３０の上流端から、上流側部材１８に形成された渦列通路２６の下流端までの長さＬ（図５）は、衝突部３０の最大幅ＷMAXよりも十分に長く構成されている。このため、発生した渦は、渦列通路２６内で十分に成長した後で、上流側部材１８と下流側部材２０の接続部Ｊを通ることとなり、渦を含む流れが接続部Ｊを通ることによる悪影響を軽減することができる。
【0061】
さらに、本実施形態の吐水装置１によれば、上流側部材１８と下流側部材２０の接続部Ｊにおいて、下流側部材２０の上流端における渦列通路の幅Ｗ2が、上流側部材１８の下流端における渦列通路の幅Ｗ1よりも広く構成されている（図５）。この結果、下流側に向かって渦列通路２６を幅方向に狭める段差の形成も防止することができ、渦列通路２６を上流側部材１８と下流側部材２０に分割して形成することによる悪影響を、さらに軽減することができる。
【0062】
また、本実施形態の吐水装置１によれば、上流側部材１８を硬質部材で形成することにより、水の圧力が比較的高い上流側の部分において、水圧による渦列通路２６の変形を抑制することができる。また、下流側部材２０を軟質部材で形成することにより、下流端の吐出通路２８内に、水道水に含まれるカルシウム成分が堆積し、固化した場合でも、吐出通路２８の部分を弾性変形させて、堆積したカルシウム成分（スケール）を容易に除去することができる。
【0063】
次に、図１７乃至図２１を参照して、本発明の第２実施形態の吐水装置であるシャワーヘッドを説明する。
本実施形態の吐水装置は、吐水装置本体が円柱形に構成されている点、及び内蔵されている振動発生素子がバイパス通路を備えている点が上述した第１実施形態とは異なる。従って、以下では、本実施形態の、第１実施形態とは異なる点のみを説明し、同様の構成、作用、効果については説明を省略する。
本実施形態の吐水装置は、吐水装置本体が円柱形に構成されている点、及び内蔵されている振動発生素子がバイパス通路を備えている点が上述した第１実施形態とは異なる。従って、以下では、本実施形態の、第１実施形態とは異なる点のみを説明し、同様の構成、作用、効果については説明を省略する。
【0064】
図１７は本発明の第２実施形態によるシャワーヘッドの外観を示す斜視図である。図１８は本発明の第２実施形態によるシャワーヘッドの全断面図である。図１９は本発明の第２実施形態によるシャワーヘッドに備えられている振動発生素子の斜視断面図である。図２０は振動発生素子を振動平面に平行な方向に切断した断面図であり、図２１は振動発生素子を振動平面に直角な方向に切断した断面図である。
【0065】
図１７に示すように、本実施形態のシャワーヘッド１００は、概ね円柱形の吐水装置本体であるシャワーヘッド本体１０２と、このシャワーヘッド本体１０２内に、軸線方向に一直線に並べて埋め込まれた９つの振動発生素子１０４と、を有する。本実施形態のシャワーヘッド１００は、シャワーヘッド本体１０２の基端部１０２ａに接続されたシャワーホース（図示せず）から水が供給されると、各振動発生素子１０４の吐水口１０４ａから水が往復振動しながら吐出される。
【0066】
次に、図１８を参照して、シャワーヘッド１００の内部構造を説明する。
図１８に示すように、シャワーヘッド本体１０２内には、通水路を形成すると共に、各振動発生素子１０４を保持する通水路形成部材１０６が内蔵されている。
通水路形成部材１０６は、概ね円筒形の部材であり、シャワーヘッド本体１０２の内部に供給された水の流路を形成するように構成されている。通水路形成部材１０６の基端部には、シャワーホース（図示せず）が水密的に接続されるようになっている。また、通水路形成部材１０６の内部には、概ね軸線方向に延びる主通水路１０６ａが形成されている。
図１８に示すように、シャワーヘッド本体１０２内には、通水路を形成すると共に、各振動発生素子１０４を保持する通水路形成部材１０６が内蔵されている。
通水路形成部材１０６は、概ね円筒形の部材であり、シャワーヘッド本体１０２の内部に供給された水の流路を形成するように構成されている。通水路形成部材１０６の基端部には、シャワーホース（図示せず）が水密的に接続されるようになっている。また、通水路形成部材１０６の内部には、概ね軸線方向に延びる主通水路１０６ａが形成されている。
【0067】
さらに、通水路形成部材１０６には、各振動発生素子１０４を挿入して保持するための９つの素子挿入孔１０６ｃが、主通水路１０６ａと連通するように形成されている。各素子挿入孔１０６ｃは、通水路形成部材１０６の外周面から主通水路１０６ａまで延びるように形成されている。また、各素子挿入孔１０６ｃは、概ね等間隔に、軸線方向に一直線に並べて形成されている。これにより、通水路形成部材１０６の主通水路１０６ａ内に流入した水は、通水路形成部材１０６に保持された各振動発生素子１０４に、その背面側から流入し、正面に設けられた吐水口１０４ａから吐出される。
【0068】
次に、図１９乃至図２１を参照して、本実施形態のシャワーヘッドに内蔵されている振動発生素子１０４の構成を説明する。
図１９乃至図２１に示すように、振動発生素子１０４は概ね薄い直方体状の部材であり、その正面側の端面には長方形の吐水口１０４ａが設けられ、背面側の端面中央には主流入口１０４ｂが形成され、その両側にはバイパス流入口１０４ｃが設けられている。各振動発生素子１０４が素子挿入孔１０６ｃに挿入されると、主流入口１０４ｂ及びバイパス流入口１０４ｃが通水路形成部材１０６の主通水路１０６ａに連通する。
図１９乃至図２１に示すように、振動発生素子１０４は概ね薄い直方体状の部材であり、その正面側の端面には長方形の吐水口１０４ａが設けられ、背面側の端面中央には主流入口１０４ｂが形成され、その両側にはバイパス流入口１０４ｃが設けられている。各振動発生素子１０４が素子挿入孔１０６ｃに挿入されると、主流入口１０４ｂ及びバイパス流入口１０４ｃが通水路形成部材１０６の主通水路１０６ａに連通する。
【0069】
また、振動発生素子１０４は、上流側部材１１８と下流側部材１２０の２つの部材から構成されており、上流側部材１１８が背面側から下流側部材１２０の内部に挿入されている。この構成により、上流側部材１１８の両側面と、下流側部材１２０の内壁面との間に、第２給水通路１４０が夫々形成される。
【0070】
さらに、図２０に示すように、振動発生素子１０４の内部には、上流側から順に、給水通路１２４、渦列通路１２６、吐出通路１２８が形成されている。また、給水通路１２４の下流側端部には、衝突部１３０が設けられている。ここで、給水通路１２４と、渦列通路１２６の上流側は上流側部材１１８の内部に形成され、渦列通路１２６の下流側と、吐出通路１２８は下流側部材１２０の内部に形成されている。
【0071】
給水通路１２４は、振動発生素子１０４背面側の主流入口１０４ｂから延びる断面積一定の長方形断面の直線状の通路である。
【0072】
渦列通路１２６は、給水通路１２４の下流に、給水通路１２４に連続して設けられた長方形断面の通路である。即ち、本実施形態においては、上流側部材１１８の内部に設けられた給水通路１２４及び渦列通路１２６の上流側は、同一の断面形状で一直線に延びている。また、渦列通路１２６の下流側は、下流側部材１２０の内部に設けられている。
【0073】
ここで、図２１に示すように、下流側部材１２０に形成された渦列通路１２６の上流端における高さＨ6は、上流側部材１１８に形成された渦列通路１２６の下流端における高さＨ5よりも高く構成されている。これにより、上流側部材１１８と下流側部材１２０の接続部Ｊにおいて、渦列通路１２６の内壁面に下流側に向かって高さ方向に流路を狭める段差が形成されるのを防止している。さらに、下流側部材１２０に形成された渦列通路１２６は、下流端に向かって高さが低くなるように、テーパして構成されている。また、図２０に示すように、下流側部材１２０の上流端における渦列通路１２６の幅Ｗ6は、上流側部材１１８の下流端における渦列通路１２６の幅Ｗ5よりも広く構成されている。
【0074】
吐出通路１２８は、渦列通路１２６と連通するように下流側に設けられた通路であり、下流に向かって幅が広くなるように構成されている。また、吐出通路１２８の高さは、一定に構成されている。この吐出通路１２８の上流端における流路断面積は、渦列通路１２６の流路断面積よりも小さく、渦列通路１２６によって導かれた渦列を含む水流が絞られて、吐水口１０４ａから吐出される。
【0075】
さらに、渦列通路１２６の両側の側面には、互いに向かい合うように、長方形断面のバイパス通路１４２が夫々設けられている。各第２給水通路１４０から夫々流入した水は、各バイパス通路１４２を通り、衝突部１３０よりも下流側において、渦列通路１２６の側面から渦列通路１２６に流入する。各バイパス通路１４２は、上流側部材１１８と下流側部材１２０の接続部Ｊに設けられている。このため、バイパス通路１４２を構成する内壁面の一部が下流側部材１２０に設けられ、残りの部分が上流側部材１１８に設けられている。
【0076】
本実施形態においては、図２０、図２１に示すように、バイパス通路１４２を構成する、最も下流側に位置する内壁面１２０ａのみが下流側部材１２０に設けられ、残りの内壁面１１８ａ及び内壁面１１８ｂ、１１８ｃは上流側部材１１８に設けられている。このように、本実施形態においては、上流側部材１１８と下流側部材１２０の接続部Ｊにバイパス通路１４２が設けられている。これにより、バイパス通路１４２を成形するための成形型（図示せず）を、バイパス通路１４２の方向（側方）に向けて抜く構成とする必要がなく、バイパス通路１４２を有する振動発生素子１０４を容易に成形することができる。
【0077】
また、変形例として、最も上流側に位置する内壁面１１８ａのみを上流側部材１１８に形成し、他の内壁面１１８ｂ、１１８ｃ、１２０ａが下流側部材１２０に形成されるように本発明を構成することもできる。或いは、内壁面１１８ａを上流側部材１１８に形成し、内壁面１２０ａを下流側部材１２０に形成し、内壁面１１８ｂ、１１８ｃが上流側部材１１８及び下流側部材１２０によって形成されるように本発明を構成することができる。
【0078】
一方、給水通路１２４の下流端に形成された衝突部１３０は、給水通路１２４の流路断面の一部を閉塞するように設けられている。この衝突部１３０は、給水通路１２４の高さ方向に対向する壁面（天井面及び床面）を連結するように延びる三角柱状の部分であり、給水通路１２４の幅方向の中央に、島状に配置されている。衝突部１３０の断面は、直角二等辺三角形状に形成されており、その斜辺が給水通路１２４の中心軸線と直交するように配置され、また、直角二等辺三角形の直角の部分は下流側に向くように配置されている。
【0079】
衝突部１３０を設けることにより、その下流側にカルマン渦が生成され、吐水口１０４ａから吐出される水が往復振動される。また、上述したように、渦列通路１２６の両側の側面にはバイパス通路１４２が互いに向かい合うように設けられており、第２給水通路１４０からバイパス通路１４２を通った水が流入する。このため、バイパス通路１４２は、渦列通路１２６が延びる方向に対して直交する方向に水を流入させる。
【0080】
各バイパス通路１４２からの湯水は、衝突部１３０によって形成されたカルマン渦を含む流れに側面から合流する。即ち、バイパス通路１４２を通って流入する水は、衝突部１３０を迂回して、渦列通路１２６の中に流入する。
【0081】
このように、衝突部１３０によって形成されたカルマン渦を含む流れに、各バイパス通路１４２からの水が渦列通路１２６内で合流するため、渦列の進行に伴う吐水口１０４ａにおける流速の変化は小さくなる。これにより、吐出される水の偏向が小さくなり、噴射される水の振動振幅が小さくなる。即ち、衝突部１３０を通って渦列通路１２６に流入する水の流量と、バイパス通路１４２から流入する水の流量の割合を、適宜設定することにより、水の振動振幅を自由に設計することができる。
【0082】
本発明の第２実施形態の吐水装置によれば、振動発生素子１０４がバイパス通路１４２を備えている（図２０）ので、振動発生素子１０４から吐出される水の往復振動の振幅等を、バイパス通路１４２から流入する水の流量によっても調整することができる。また、バイパス通路１４２の内壁面の一部が下流側部材１２０によって形成されているので、バイパス通路１４２を備えた形態の振動発生素子１０４も、容易に成形することができる。
【0083】
また、本実施形態の吐水装置によれば、バイパス通路１４２は、その最も下流側に位置する内壁面１２０ａ（図２０）のみが、下流側部材１２０によって形成されているので、バイパス通路１４２を接続することにより渦列通路１２６の流路断面積が変化する部分と、上流側部材１１８と下流側部材１２０を接続することにより流路断面積が変化する部分を１つに集約することができ、流路断面積の変化によって生じる悪影響を軽減することができる。また、バイパス通路１４２の最も下流側に位置する内壁面１２０ａのみを、下流側部材１２０によって形成することにより、上流側部材１１８と下流側部材１２０を接続することによって流路断面積が変化する部分を、衝突部１３０から離間させ、衝突部によって形成された渦を十分に成長させることができる。
【0084】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、上述した実施形態においては、本発明をシャワーヘッドに適用していたが、台所のシンクや洗面台等で使用する水栓装置や、便座等に備えられる温水洗浄装置等、任意の吐水装置に本発明を適用することができる。また、上述した実施形態においては、シャワーヘッドに複数の振動発生素子が備えられていたが、吐水装置には適用に応じて任意の個数の振動発生素子を備えることができ、単一の振動発生素子を備えた吐水装置を構成することもできる。
【0085】
また、上述した実施形態においては、下流側部材に上流側部材を嵌め込むことにより、両部材が嵌合されていたが、上流側部材に下流側部材を嵌め込むことにより、両者が嵌合される構成とすることもできる。さらに、上流側部材と下流側部材との接続部にシール部材を設けることもできる。これにより、上流側部材と下流側部材の相対位置が変化しにくくなり、渦列通路の内壁面に下流側に向かって高さ方向に流路を狭める段差、及び渦列通路の内壁面に下流側に向かって幅方向に流路を狭める段差が形成されるのを確実に防止することができる。なお、シール部材は、上流側部材及び下流側部材とは別の部材として設けることができ、或いは、上流側部材又は下流側部材自体がシール部材を構成していてもよい。
【0086】
なお、上述した本発明の実施形態において、振動発生素子内の通路について、便宜的に「幅」、「高さ」等の用語を用いて形状を説明したが、これらの用語は振動発生素子を設ける方向を規定するものではなく、振動発生素子は任意の方向に向けて使用することができる。例えば、上述した実施形態における「高さ」の方向を水平方向に向けて振動発生素子を使用することもできる。
【符号の説明】
【0087】
１ 吐水装置
１０ 吐水装置本体
１０ａ 吐水ヘッド部
１０ｂ 把持部
１２ 散水板
１４ 機能部材
１６ 散水ノズル
１８ 上流側部材
２０ 下流側部材
２０ａ 背面部
２０ｂ 前面部
２２ 振動発生素子
２４ 給水通路
２６ 渦列通路
２８ 吐出通路
３０ 衝突部
３２ 比較例による振動発生素子
３４ 比較例による振動発生素子
３６ 湾曲面
３８ テーパ部
４０ テーパ部
４２ テーパ部
１００ シャワーヘッド
１０２ シャワーヘッド本体
１０２ａ 基端部
１０４ 振動発生素子
１０４ａ 吐水口
１０４ｂ 主流入口
１０４ｃ バイパス流入口
１０６ 通水路形成部材
１０６ａ 主通水路
１０６ｃ 素子挿入孔
１１８ 上流側部材
１１８ａ 内壁面
１１８ｂ 内壁面
１１８ｃ 内壁面
１２０ 下流側部材
１２０ａ 内壁面
１２４ 給水通路
１２６ 渦列通路
１２８ 吐出通路
１３０ 衝突部
１４０ 第２給水通路
１４２ バイパス通路
１０ 吐水装置本体
１０ａ 吐水ヘッド部
１０ｂ 把持部
１２ 散水板
１４ 機能部材
１６ 散水ノズル
１８ 上流側部材
２０ 下流側部材
２０ａ 背面部
２０ｂ 前面部
２２ 振動発生素子
２４ 給水通路
２６ 渦列通路
２８ 吐出通路
３０ 衝突部
３２ 比較例による振動発生素子
３４ 比較例による振動発生素子
３６ 湾曲面
３８ テーパ部
４０ テーパ部
４２ テーパ部
１００ シャワーヘッド
１０２ シャワーヘッド本体
１０２ａ 基端部
１０４ 振動発生素子
１０４ａ 吐水口
１０４ｂ 主流入口
１０４ｃ バイパス流入口
１０６ 通水路形成部材
１０６ａ 主通水路
１０６ｃ 素子挿入孔
１１８ 上流側部材
１１８ａ 内壁面
１１８ｂ 内壁面
１１８ｃ 内壁面
１２０ 下流側部材
１２０ａ 内壁面
１２４ 給水通路
１２６ 渦列通路
１２８ 吐出通路
１３０ 衝突部
１４０ 第２給水通路
１４２ バイパス通路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】