JP2017064394A

JP2017064394A - Water discharge device

Info

Publication number: JP2017064394A
Application number: JP2016179262A
Authority: JP
Inventors: 雄也永田; Yuya Nagata; 清岳浮貝; Kiyotake Ukigai
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2016-09-14
Filing date: 2016-09-14
Publication date: 2017-04-06
Anticipated expiration: 2035-09-30
Also published as: JP6674632B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water discharge device which has a simplified structure, which can be made compact and which can change a vibration amplitude of jetted water or hot water.SOLUTION: A water discharge device (1) for vibrating at a variable amplitude for discharging water or hot water comprises: a water discharge device body (2); and a vibration generation element (4) for discharging water or hot water while reciprocatively vibrating the water or hot water. The vibration generation element comprises: a water feeding passage (10a); a water/hot water collision part (14) for generating whirlpools in counter directions alternately, in a downstream side of the water feeding passage, when the water or hot water guided by the water feeding passage collides; a whirlpool row passage (10b) for growing and guiding the whirlpools which are formed by the water/hot water collision part; a discharge passage (10c) for discharging the water or hot water guided by the whirlpool row passage; a bypass passage (6b) for making the water or hot water flow into the whirlpool row passage by bypassing the water/hot water collision part; and a flow rate change part (8) capable of changing a ratio of flow rates of water or hot water which flows into the whirlpool row passage via the water/hot water collision part, and the water or hot water which flows into the whirlpool row passage via the bypass passage.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、吐水装置に関し、特に、湯水（湯又は水）を吐水口から可変の振幅で往復振動させながら吐出する吐水装置に関する。 The present invention relates to a water discharge device, and more particularly, to a water discharge device that discharges hot water (hot water or water) while reciprocatingly vibrating with a variable amplitude from a water discharge port.

吐水口から吐出される湯水の方向が振動的に変化するシャワーヘッドが知られている。このシャワーヘッドのような吐水装置においては、供給される湯水の給水圧によりノズルを振動的に駆動し、吐出口から吐出される湯水の方向を変化させている。このようなタイプの吐水装置では、単一の吐水口から広い範囲に湯水を吐出することができるので、広い範囲に吐水可能な吐水装置をコンパクトに構成できることが期待される。 There is known a shower head in which the direction of hot water discharged from a water discharge port changes in a vibrational manner. In a water discharge device such as this shower head, the nozzle is driven oscillating by the supply pressure of hot water supplied to change the direction of hot water discharged from the discharge port. In such a type of water discharge device, since hot water can be discharged from a single water discharge port to a wide range, it is expected that a water discharge device capable of discharging water over a wide range can be configured compactly.

一方、特開２０００−１２０１４１号公報（特許文献１）には、温水洗浄便座装置が記載されている。この温水洗浄便座装置においては、流体素子ノズルを使用して自励発振を誘発し、洗浄水の噴出方向を振動的に変化させている。具体的には、この温水洗浄便座装置においては図９に示すように、噴射ノズル１０２の両側にフィードバック流路１０４が設けられている。各フィードバック流路１０４は、噴射ノズル１０２と連通したループ状の流路であり、噴射ノズル１０２内を流れる洗浄水の一部が流入して循環するように構成されている。また、噴射ノズル１０２は、楕円形断面の噴射口１０２ａに向けてテーパ状に広がる形状に構成されている。 On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-120141 (Patent Document 1) describes a warm water cleaning toilet seat device. In this warm water cleaning toilet seat device, self-excited oscillation is induced by using a fluid element nozzle, and the ejection direction of the cleaning water is changed in an oscillating manner. Specifically, in this warm water washing toilet seat device, as shown in FIG. 9, feedback flow paths 104 are provided on both sides of the injection nozzle 102. Each feedback flow path 104 is a loop-shaped flow path communicating with the injection nozzle 102, and is configured such that a part of the cleaning water flowing through the injection nozzle 102 flows in and circulates. Moreover, the injection nozzle 102 is comprised in the shape which spreads in the taper shape toward the injection port 102a of an elliptical cross section.

洗浄水が供給されると、噴射ノズル１０２から噴射される洗浄水は、コアンダ効果（Coanda effect）により、楕円形断面の噴射口１０２ａの何れか一方の側の壁面に引き寄せられ、これに沿うように噴射される（図９の状態ａ）。洗浄水が一方の壁面に沿って噴射されると、洗浄水が噴射されている側のフィードバック流路１０４内にも洗浄水が流入し、フィードバック流路１０４内の圧力が上昇する。この圧力上昇により、噴射されている洗浄水が押され、洗浄水は反対側の壁面に引き寄せられ、反対側の壁面に沿って噴射されるようになる（図９の状態ａ→ｂ→ｃ）。さらに、反対側の壁面に沿って洗浄水がされると、今度は、反対側のフィードバック流路１０４内の圧力が上昇し、噴射洗浄水は押し戻される（図９の状態ｃ→ｂ→ａ）。この作用を繰り返すことにより、噴射される洗浄水は、図９の状態ａとｃの間で振動的に方向が変化する。 When the cleaning water is supplied, the cleaning water sprayed from the spray nozzle 102 is attracted to the wall surface on either side of the spray port 102a having an elliptical cross section by the Coanda effect, so as to follow this. (State a in FIG. 9). When the cleaning water is jetted along one wall surface, the cleaning water also flows into the feedback channel 104 on the side where the cleaning water is jetted, and the pressure in the feedback channel 104 increases. Due to this pressure increase, the sprayed cleaning water is pushed, and the cleaning water is attracted to the opposite wall surface and sprayed along the opposite wall surface (state a → b → c in FIG. 9). . Further, when the cleaning water is made along the opposite wall surface, the pressure in the feedback channel 104 on the opposite side increases and the jet cleaning water is pushed back (state c → b → a in FIG. 9). . By repeating this action, the direction of the jetted washing water changes in vibration between states a and c in FIG.

また、特開２００４−２７５９８５号公報（特許文献２）には、純流体素子が記載されている。この純流体素子は、流体噴出ノズルを横断するように、連結ダクトが設けられており、この連結ダクトの作用により、流体噴出ノズル内の上側又は下側の圧力が交互に上昇する。この圧力上昇により押された噴流は、コアンダ効果により、流体噴出ノズルの上側板に沿った噴流、又は下側板に沿った噴流となり、これらの状態が一定周期で繰り返され、噴射方向が振動的に変化する流れとなる。 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-275985 (Patent Document 2) describes a pure fluid element. In this pure fluid element, a connecting duct is provided so as to cross the fluid ejection nozzle, and the pressure on the upper side or the lower side in the fluid ejection nozzle alternately rises due to the action of this coupling duct. The jet pushed by this pressure increase becomes a jet along the upper plate of the fluid jet nozzle or a jet along the lower plate due to the Coanda effect, and these states are repeated at a constant cycle, and the jet direction is oscillated. It becomes a changing flow.

さらに、特公昭５８−４９３００号公報（特許文献３）には、振動スプレー装置が記載されている。この振動スプレー装置は、図１０（ａ）〜（ｃ）に示す構成を有するものであり、前室１１０内で発生するカルマン渦を利用して、出口１１２から噴射される噴流の方向を振動的に変化させ、又は吐水形態を変更するものである。まず、入口孔１１４から前室１１０内に流入した流体は、前室１１０内に島状に設けられた三角形断面の障害物１１６に衝突する。流体が衝突すると、障害物１１６の下流側には、障害物１１６の両側に交互にカルマン渦が発生する。 Further, Japanese Patent Publication No. 58-49300 (Patent Document 3) describes a vibration spray device. This vibration spray apparatus has the configuration shown in FIGS. 10A to 10C, and uses the Karman vortex generated in the front chamber 110 to vibrate the direction of the jet jetted from the outlet 112. Or change the form of water discharge. First, the fluid flowing into the front chamber 110 from the inlet hole 114 collides with an obstacle 116 having a triangular cross section provided in an island shape in the front chamber 110. When the fluid collides, Karman vortices are alternately generated on both sides of the obstacle 116 on the downstream side of the obstacle 116.

出口１１２近傍においては、カルマン渦が存在する側の流速が速く、反対側の流速が遅くなる。図１０（ａ）に示す例においては、カルマン渦は障害物１１６の右側と左側で交互に発生し、順次出口１１２に到達するので、出口１１２近傍では、右側の流速が速い状態と、左側の流速が速い状態が交互に現れる。右側の流速が速い状態では、流速の速い流体が出口１１２右側の壁面に衝突して方向が変えられ、出口１１２から噴射される流体は、全体として斜め左下方に向かう噴流となる。一方、左側の流速が速い状態では、流速の速い流体が出口１１２左側の壁面に衝突し、出口１１２からは斜め右下方に向かう噴流が噴射される。このような状態が交互に繰り返されることにより、出口１１２からの噴流は往復振動しながら噴射される。また、この装置では、出口部の部品を図１０（ｂ）や（ｃ）に示すように、別の部品（１１８や１２０）に交換することにより、出口から吐出される湯水の振動振幅や、吐水形態を変更している。 In the vicinity of the outlet 112, the flow velocity on the side where the Karman vortex exists is fast, and the flow velocity on the opposite side is slow. In the example shown in FIG. 10 (a), Karman vortices are alternately generated on the right and left sides of the obstacle 116 and sequentially reach the outlet 112. The state where the flow velocity is fast appears alternately. In a state where the flow velocity on the right side is high, the fluid having a high flow velocity collides with the wall surface on the right side of the outlet 112 and changes its direction, and the fluid ejected from the outlet 112 becomes a jet directed diagonally downward to the left as a whole. On the other hand, in the state where the flow velocity on the left side is high, the fluid having a high flow velocity collides with the wall surface on the left side of the outlet 112, and a jet flowing obliquely downward to the right is ejected from the outlet 112. By repeating such a state alternately, the jet flow from the outlet 112 is jetted while reciprocating. Moreover, in this apparatus, as shown in FIGS. 10B and 10C, by exchanging the parts of the outlet part with other parts (118 and 120), the vibration amplitude of the hot water discharged from the outlet, The form of water discharge has been changed.

以上、特許文献１乃至３に記載されている流体素子をシャワーヘッド等の吐水装置に応用して、湯水を往復振動させながら吐出することも考えられる。 As described above, it is conceivable that the fluid elements described in Patent Documents 1 to 3 are applied to a water discharge device such as a shower head to discharge hot water while reciprocally vibrating.

特開２０００−１２０１４１号公報JP 2000-120141 A 特開２００４−２７５９８５号公報JP 2004-275985 A 特公昭５８−４９３００号公報Japanese Patent Publication No.58-49300

まず、散水ノズルを振動的に駆動して吐出される湯水の方向を変化させる吐水装置は、ノズルを駆動する必要があるため、ノズル周辺の構造が複雑になり、複数のノズルをコンパクトに吐水装置に収納することが難しい。また、このタイプの吐水装置では、吐水方向を変動させる範囲（振動の振幅）を変更することができないという問題がある。このタイプの吐水装置において、振幅を変更しようとすると、ノズルが駆動される可動範囲を機械的に変更する必要があるため、ノズル周辺の機構が更に複雑になるという問題がある。また、このタイプの吐水装置では、ノズルが物理的に動くため、可動部分に摩耗が発生しやすく、摩耗を回避するためには、可動部を構成する部材の材質の選択に制約を受けるという問題がある。さらに、複雑な構造の可動部分を摩耗しにくい材料で形成する必要があるため、コスト高になるという問題がある。 First, a water discharge device that changes the direction of hot water discharged by oscillating the water spray nozzle needs to drive the nozzle, so the structure around the nozzle becomes complicated, and a plurality of nozzles are compactly discharged. Difficult to store. Moreover, in this type of water discharging apparatus, there is a problem that the range (amplitude of vibration) in which the water discharging direction is changed cannot be changed. In this type of water discharge device, when the amplitude is to be changed, it is necessary to mechanically change the movable range in which the nozzle is driven, so that the mechanism around the nozzle is further complicated. Further, in this type of water discharge device, since the nozzle physically moves, the movable part is likely to be worn, and in order to avoid wear, there is a problem that the selection of the material of the member constituting the movable part is restricted. There is. Furthermore, since it is necessary to form the movable part of a complicated structure with the material which is hard to wear, there exists a problem that cost becomes high.

一方、特許文献１乃至３に記載されているタイプの噴射装置は流体素子による発振現象を利用したものであり、可動部材を設けることなく流体の噴射方向を変化させることができるため、簡単な構成で、コンパクトにノズル部分を構成できるという利点がある。
しかしながら、特許文献１及び２に記載の流体素子では、噴出される湯水の往復振動の振幅を変更することができないという問題がある。即ち、特許文献１及び２に記載されている流体素子は、噴出される流体がコアンダ効果により壁面に沿って流れるという現象を利用したものであるため、噴出される湯水の振幅は、概ねコアンダ効果を発生させる壁面の角度により規定されてしまい、変更することができない。即ち、特許文献１記載の流体素子では、湯水は状態ａと状態ｃの間の振幅に固定され、特許文献２記載の流体素子では、上側板に沿う噴流と下側板に沿う噴流との間の振幅に固定されてしまう。 On the other hand, the ejection devices of the types described in Patent Documents 1 to 3 utilize an oscillation phenomenon caused by a fluid element, and can change the fluid ejection direction without providing a movable member. Thus, there is an advantage that the nozzle portion can be configured in a compact manner.
However, the fluid elements disclosed in Patent Documents 1 and 2 have a problem in that the amplitude of the reciprocating vibration of the hot water being ejected cannot be changed. That is, since the fluid element described in Patent Documents 1 and 2 uses a phenomenon in which the ejected fluid flows along the wall surface due to the Coanda effect, the amplitude of the ejected hot water is approximately the Coanda effect. It is defined by the angle of the wall surface that generates the error and cannot be changed. That is, in the fluid element described in Patent Document 1, the hot water is fixed at an amplitude between the state a and the state c, and in the fluid element described in Patent Document 2, between the jet along the upper plate and the jet along the lower plate. It will be fixed to the amplitude.

これに対して特許文献３に記載されている流体素子は、カルマン渦を応用したものであるが、噴射される湯水の振幅等を変更するには、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、出口部の部品を交換する必要がある。このため、振幅の変更には、機械的な切り換え操作が必要となり、水栓装置の構造が複雑になると共に、コンパクトに構成することが難しいという問題がある。 On the other hand, the fluid element described in Patent Document 3 applies Karman vortex, but in order to change the amplitude or the like of the injected hot water, it is shown in FIGS. Thus, it is necessary to replace the outlet part. For this reason, the change of the amplitude requires a mechanical switching operation, which complicates the structure of the faucet device and has a problem that it is difficult to make it compact.

従って、本発明は、簡単な構造で、コンパクトに構成することができる、噴出する湯水の振動振幅を変更可能な吐水装置を提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a water discharging device that can be configured compactly with a simple structure and that can change the vibration amplitude of spouted hot water.

上述した課題を解決するために、本発明は、湯水を吐水口から可変の振幅で往復振動させながら吐出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、供給された湯水を往復振動させながら吐出する振動発生素子と、を有し、振動発生素子は、吐水装置本体から供給された湯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湯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湯水衝突部と、給水通路の下流側に設けられ、湯水衝突部により形成された渦を成長させながら導く渦列通路と、この渦列通路の下流側に設けられ、渦列通路によって導かれた湯水を吐出させる吐出通路と、吐水装置本体から供給された湯水を、湯水衝突部を迂回して渦列通路に流入させるバイパス通路と、湯水衝突部を経て渦列通路に流入する湯水と、バイパス通路を通って渦列通路に流入する湯水の流量の比を変更可能に構成された流量比変更部と、を有することを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, the present invention is a water discharge device that discharges hot water while reciprocatingly oscillating from a water discharge port with a variable amplitude, and is provided and supplied to the water discharge device main body and the water discharge device main body. A vibration generating element that discharges the hot water while reciprocatingly oscillating the water, and the vibration generating element closes a water supply passage through which the hot water supplied from the water discharge device main body flows and a part of the cross section of the water supply passage. As described above, the hot water impinging on the downstream side of the water supply passage and causing the hot water guided by the water supply passage to collide with each other alternately generate a reverse vortex, and the downstream side of the water supply passage A vortex street passage that guides the vortex formed by the hot water collision portion while growing, a discharge passage that is provided downstream of the vortex street passage and discharges hot water guided by the vortex street passage, and a water discharge device Supplied from the body The ratio of the flow rate of the hot water flowing into the vortex passage through the bypass passage and the bypass passage through which the hot water bypasses the hot water collision portion and flows into the vortex passage. The flow rate ratio changing unit is configured to be changeable.

このように構成された本発明においては、給水通路には、吐水装置本体から供給された湯水が流入する。この給水通路の下流側端部には、流路断面の一部を閉塞するように湯水衝突部が配置され、この湯水衝突部は、給水通路によって導かれた湯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。湯水衝突部により形成された渦は、給水通路の下流側に設けられた渦列通路によって、成長されながら導かれる。一方、渦列通路には、湯水がバイパス通路を介して、湯水衝突部を迂回して流入される。渦列通路によって導かれた湯水は、吐出通路を通って吐出される。湯水衝突部を経て渦列通路に流入する湯水と、バイパス通路を通って渦列通路に流入する湯水の流量の比は、流量比変更部によって変更され、この流量の比によって、吐出される湯水の振幅が変更される。即ち、振動発生素子には、湯水衝突部により形成された渦を成長させながら導く渦列通路と、湯水衝突部を迂回して湯水を渦列通路に流入させるバイパス通路が備えられており、渦により生成される湯水の往復振動を、バイパス通路から流入した湯水により抑制することで、振動の振幅が変化される。 In this invention comprised in this way, the hot water supplied from the water discharging apparatus main body flows in into a water supply path. A hot water collision portion is disposed at the downstream end of the water supply passage so as to block a part of the cross section of the flow path. The hot water collision portion is downstream of hot water introduced by the water supply passage. Alternately create opposite vortices on the sides. The vortex formed by the hot water collision portion is guided while being grown by the vortex street passage provided on the downstream side of the water supply passage. On the other hand, hot water flows into the vortex street passage, bypassing the hot water collision portion, via the bypass passage. The hot water guided by the vortex street passage is discharged through the discharge passage. The ratio of the flow rate of hot water flowing into the vortex street passage through the hot water collision portion and the flow rate of hot water flowing into the vortex street passage through the bypass passage is changed by the flow rate ratio changing portion, and the hot water discharged is determined by this flow rate ratio. The amplitude of is changed. That is, the vibration generating element includes a vortex street path that guides the vortex formed by the hot water collision portion while growing, and a bypass passage that bypasses the hot water collision portion and flows hot water into the vortex street passage. The amplitude of the vibration is changed by suppressing the reciprocating vibration of the hot water produced by the hot water flowing from the bypass passage.

このように構成された本発明によれば、吐出される湯水の振動振幅を、振動発生素子に流入する給水通路からの湯水と、バイパス通路からの湯水の割合により変更することができるので、振動発生素子は、機械的な可動部分を備えることなく、吐出する湯水の往復振動の振幅を変更することができる。これにより、噴出する湯水の振動振幅を変更可能な吐水装置を、簡単な構造で、コンパクトに構成することができる。また、流量比変更部は、湯水衝突部を経て流入する湯水と、バイパス通路を通って流入する湯水の割合を変更するために、流量比変更部により振動振幅を変更しても、吐水装置から吐出される流量はほぼ一定に維持されるので、流量を一定にしたまま振動振幅を変更することができる使い勝手の良い吐水装置を提供することができる。 According to the present invention configured as described above, the vibration amplitude of the discharged hot water can be changed by the ratio of the hot water from the water supply passage flowing into the vibration generating element and the hot water from the bypass passage. The generating element can change the amplitude of the reciprocating vibration of the hot and cold water discharged without providing a mechanical movable part. Thereby, the water discharging apparatus which can change the vibration amplitude of the hot water to eject can be comprised compactly with simple structure. In addition, the flow rate changing unit may change the vibration amplitude by the flow rate changing unit so as to change the ratio of hot water flowing through the hot water collision unit and the hot water flowing through the bypass passage. Since the discharged flow rate is maintained substantially constant, it is possible to provide an easy-to-use water discharge device that can change the vibration amplitude while keeping the flow rate constant.

本発明において、好ましくは、流量比変更部は、湯水衝突部を経て渦列通路に流入する湯水の流速が、バイパス通路を通って渦列通路に流入する湯水の流速よりも速くなる範囲で流量比を設定可能に構成されている。 In the present invention, the flow rate ratio changing unit preferably has a flow rate within a range in which the flow rate of hot water flowing into the vortex passage through the hot water collision portion is faster than the flow rate of hot water flowing into the vortex passage through the bypass passage. The ratio can be set.

このように構成された本発明によれば、バイパス通路から流入する湯水の流速が遅くされているので、湯水衝突部によって生成された渦を過度に消失させることがなく、バイパス通路から流入する湯水を増加させることにより、少しずつ振動振幅を減少させることができ、振動振幅を広範囲で調節することができる。 According to the present invention configured as above, since the flow rate of the hot water flowing from the bypass passage is slowed, the hot water flowing from the bypass passage does not excessively disappear the vortex generated by the hot water collision portion. By increasing the value, the vibration amplitude can be decreased little by little, and the vibration amplitude can be adjusted over a wide range.

本発明において、好ましくは、湯水衝突部は、給水通路の対向する１対の壁面間を横断して延びるように配置され、バイパス通路は、湯水衝突部が延びる方向に対して直交する方向に湯水を流入させる。 In the present invention, preferably, the hot water collision portion is arranged to extend across a pair of opposing wall surfaces of the water supply passage, and the bypass passage is hot water in a direction orthogonal to the direction in which the hot water collision portion extends. Inflow.

このように構成された本発明によれば、バイパス通路は、湯水衝突部が延びる方向に対して直交する方向に湯水を流入させるので、湯水衝突部の下流側に形成される渦列に対し、湯水はバイパス通路を経て側面から流入する。これにより、形成された渦を過度に破壊することなく渦流を弱めることが可能になり、少しずつ振動振幅を減少させることができ、振動振幅を広範囲で調節することができる。 According to the present invention configured as described above, the bypass passage allows hot water to flow in a direction orthogonal to the direction in which the hot water collision portion extends, and therefore, with respect to the vortex row formed on the downstream side of the hot water collision portion, Hot water flows from the side via the bypass passage. Thereby, it becomes possible to weaken the vortex without excessively destroying the formed vortex, the vibration amplitude can be gradually reduced, and the vibration amplitude can be adjusted over a wide range.

本発明において、好ましくは、バイパス通路は、渦列通路の両側からほぼ同一流量で湯水を流入させるように構成されている。
このように構成された本発明によれば、バイパス通路からの湯水は、渦列通路の両側からほぼ同一流量で流入するので、渦列通路内における流れに大きな偏りが生じることがなく、湯水の往復振動の偏りを少なくすることができる。 In the present invention, preferably, the bypass passage is configured to allow hot water to flow from both sides of the vortex street passage at substantially the same flow rate.
According to the present invention configured as described above, the hot water from the bypass passage flows from both sides of the vortex passage at almost the same flow rate, so that there is no large deviation in the flow in the vortex passage and the hot water is not generated. The bias of reciprocating vibration can be reduced.

本発明において、好ましくは、バイパス通路から渦列通路に湯水を流入させる２つのバイパス流入口は、互いに対向するように、渦列通路に配置されている。
このように構成された本発明によれば、２つのバイパス流入口が互いに対向するように配置されているので、渦列通路内における流れをほぼ対称に維持することができ、吐出される湯水の往復振動をほぼ対称に減少させることができる。 In the present invention, preferably, two bypass inlets through which hot water flows from the bypass passage into the vortex passage are arranged in the vortex passage so as to face each other.
According to the present invention configured as described above, since the two bypass inlets are arranged so as to face each other, the flow in the vortex passage can be maintained substantially symmetrical, and the discharged hot water is discharged. The reciprocating vibration can be reduced almost symmetrically.

本発明によれば、噴出する湯水の振動振幅が変更可能な吐水装置を、簡単な構造で、コンパクトに構成することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the water discharging apparatus which can change the vibration amplitude of the hot water to eject can be comprised compactly with simple structure.

本発明の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。It is a perspective view which shows the external appearance of the shower head by embodiment of this invention. 本発明の実施形態によるシャワーヘッドの全断面図である。It is a whole sectional view of a shower head by an embodiment of the present invention. 本発明の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外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the vibration generation element with which the shower head by embodiment of this invention is equipped. （ａ）本発明の実施形態における振動発生素子の平面断面図であり、（ｂ）振動発生素子の垂直断面図である。(A) It is a plane sectional view of a vibration generating element in an embodiment of the present invention, and (b) is a vertical sectional view of a vibration generating element. 本発明の実施形態によるシャワーヘッド内における湯水の流れを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the flow of the hot water in the shower head by embodiment of this invention. 本発明の実施形態に備えられている振動発生素子において、主流入口から流入する湯水と、各バイパス流入口から流入する湯水の合計との割合が９：１の場合の吐水を示す図である。In the vibration generating element with which the embodiment of the present invention is equipped, it is a figure showing water discharge when the ratio of the hot water flowing in from the main flow inlet and the total of hot water flowing in from each bypass flow inlet is 9: 1. 本発明の実施形態に備えられている振動発生素子において、主流入口から流入する湯水と、各バイパス流入口から流入する湯水の合計との割合が６：４の場合の吐水を示す図である。In the vibration generating element with which the embodiment of the present invention is equipped, it is a figure showing water discharge when the ratio of the hot water flowing in from the main flow inlet and the total of hot water flowing in from each bypass flow inlet is 6: 4. 本発明の実施形態に備えられている振動発生素子において、主流入口から流入する湯水と、各バイパス流入口から流入する湯水の合計との割合が５：５の場合の吐水を示す図である。In the vibration generating element with which the embodiment of the present invention is equipped, it is a figure showing water discharge when the ratio of the hot water flowing in from the main flow inlet and the total of hot water flowing in from each bypass flow inlet is 5: 5. 特許文献１に記載されている流体素子の作用を示す図である。It is a figure which shows the effect | action of the fluid element described in patent document 1. FIG. 特許文献３に記載されている流体素子の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the fluid element described in patent document 3. FIG.

次に、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態の吐水装置であるシャワーヘッドを説明する。
まず、図１乃至図８を参照して、本発明の実施形態によるシャワーヘッドを説明する。図１は本発明の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２は本発明の実施形態によるシャワーヘッドの全断面図である。図３は本発明の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外観を示す斜視図である。また、図４は、（ａ）本実施形態における振動発生素子の平面断面図であり、（ｂ）振動発生素子の垂直断面図である。 Next, a shower head which is a water discharge device according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First, a shower head according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a shower head according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a full sectional view of a shower head according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a perspective view showing an appearance of the vibration generating element provided in the shower head according to the embodiment of the present invention. FIGS. 4A and 4B are (a) a plan sectional view of the vibration generating element in the present embodiment, and (b) a vertical sectional view of the vibration generating element.

図１に示すように、本実施形態のシャワーヘッド１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２と、このシャワーヘッド本体２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４と、吐出される湯水の振動振幅を変更する振幅変更ツマミ２ｂと、を有する。
本実施形態のシャワーヘッド１は、シャワーヘッド本体２の基端部２ａに接続されたシャワーホース（図示せず）から湯水が供給されると、各振動発生素子４の吐水口４ａから湯水が往復振動しながら吐出される。また、湯水が往復振動する振幅は、振幅変更ツマミ２ｂを操作することにより変更することができる。なお、本実施形態においては、湯水は、シャワーヘッド本体２の中心軸線に概ね直交する平面内で扇形を形成するように各吐水口４ａから吐出され、扇形の中心角を振幅変更ツマミ２ｂにより変更することができる。 As shown in FIG. 1, a shower head 1 according to this embodiment includes a shower head main body 2 that is a substantially cylindrical water discharge device main body, and nine embedded in the shower head main body 2 aligned in a straight line in the axial direction. It has a vibration generating element 4 and an amplitude changing knob 2b that changes the vibration amplitude of the discharged hot water.
In the shower head 1 of this embodiment, when hot water is supplied from a shower hose (not shown) connected to the base end 2 a of the shower head body 2, the hot water is reciprocated from the water outlet 4 a of each vibration generating element 4. It is discharged while vibrating. In addition, the amplitude at which the hot and cold water vibrates can be changed by operating the amplitude changing knob 2b. In the present embodiment, hot water is discharged from each water outlet 4a so as to form a fan shape in a plane substantially perpendicular to the central axis of the shower head body 2, and the fan central angle is changed by the amplitude changing knob 2b. can do.

次に、図２を参照して、シャワーヘッド１の内部構造を説明する。
図２に示すように、シャワーヘッド本体２内には、通水路を形成すると共に、各振動発生素子４を保持する通水路形成部材６と、この通水路形成部材６の基端部に配置された流量比変更部である流量比調整部材８が内蔵されている。
通水路形成部材６は、概ね円筒形の部材であり、シャワーヘッド本体２の内部に供給された湯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６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６の内部には、概ね軸線方向に延びる主通水路６ａと、この主通水路６ａと概ね平行に延びるバイパス通路６ｂが形成されている。 Next, the internal structure of the shower head 1 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, in the shower head main body 2, a water passage is formed and a water passage forming member 6 that holds each vibration generating element 4 and a base end portion of the water passage forming member 6 are disposed. A flow rate adjusting member 8 which is a flow rate changing unit is incorporated.
The water flow path forming member 6 is a substantially cylindrical member, and is configured to form a flow path of hot water supplied to the inside of the shower head main body 2. A shower hose (not shown) is connected to the proximal end portion of the water passage forming member 6 in a watertight manner. In addition, a main water passage 6a extending in the axial direction and a bypass passage 6b extending substantially parallel to the main water passage 6a are formed in the water passage forming member 6.

さらに、通水路形成部材６には、各振動発生素子４を挿入して保持するための９つの素子挿入孔６ｃが、主通水路６ａ及びバイパス通路６ｂと連通するように形成されている。各素子挿入孔６ｃは、通水路形成部材６の外周面から、バイパス通路６ｂと交差して、主通水路６ａまで延びるように形成されている。また、各素子挿入孔６ｃ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６の主通水路６ａ内に流入した湯水は、通水路形成部材６に保持された各振動発生素子４に、その背面側から流入し、正面に設けられた吐水口４ａから吐出される。一方、通水路形成部材６のバイパス通路６ｂ内に流入した湯水は、各振動発生素子４に、その両側面から流入し、吐水口４ａから吐出される。 Furthermore, nine element insertion holes 6c for inserting and holding each vibration generating element 4 are formed in the water passage forming member 6 so as to communicate with the main water passage 6a and the bypass passage 6b. Each element insertion hole 6c is formed so as to extend from the outer peripheral surface of the water passage forming member 6 to the main water passage 6a so as to intersect the bypass passage 6b. The element insertion holes 6c are formed so as to be aligned in a straight line in the axial direction at substantially equal intervals. Thereby, the hot water that has flowed into the main water passage 6a of the water passage forming member 6 flows into each vibration generating element 4 held by the water passage forming member 6 from the back side, and the water outlet provided on the front surface. 4a is discharged. On the other hand, the hot water that has flowed into the bypass passage 6b of the water passage forming member 6 flows into each vibration generating element 4 from both side surfaces thereof and is discharged from the water discharge port 4a.

また、各素子挿入孔６ｃは、シャワーヘッド本体２の中心軸線に直交する平面に対して僅かに傾斜するように設けられており、各振動発生素子４から噴射される湯水は、全体としてシャワーヘッド本体２の軸線方向にも僅かに広がるように吐出される。 Each element insertion hole 6c is provided so as to be slightly inclined with respect to a plane perpendicular to the central axis of the shower head main body 2, and the hot and cold water sprayed from each vibration generating element 4 is entirely contained in the shower head. It is discharged so as to spread slightly in the axial direction of the main body 2.

流量比調整部材８は概ね円柱形の部材であり、通水路形成部材６の基端部に、その中心軸線を中心に回動可能に取り付けられている。この流量比調整部材８は、使用者が振幅変更ツマミ２ｂ（図１）を操作することにより回動されるように構成されている。また、流量比調整部材８には、軸線方向に延びる主通水ボア８ａ及びバイパス通水ボア８ｂが形成されており、夫々主通水路６ａ及びバイパス通路６ｂに連通するように位置決めされている。シャワーヘッド本体２内に流入した湯水は、主通水ボア８ａを通って主通水路６ａに流入し、バイパス通水ボア８ｂを通ってバイパス通路６ｂに流入するように構成されている。また、流量比調整部材８が回動されることにより、主通水路６ａと主通水ボア８ａの間、及びバイパス通路６ｂとバイパス通水ボア８ｂの間の整合度合いが変化し、主通水路６ａ及びバイパス通路６ｂに夫々流入する湯水の割合が変化する。なお、主通水路６ａ及びバイパス通路６ｂに流入する湯水の総量は、流量比調整部材８の操作により殆ど変化することはなく、吐出される湯水の総量は流量比調整部材８の回動位置によらずほぼ一定である。 The flow rate adjusting member 8 is a substantially cylindrical member, and is attached to the proximal end portion of the water flow path forming member 6 so as to be rotatable about its central axis. The flow rate ratio adjusting member 8 is configured to be rotated by the user operating the amplitude changing knob 2b (FIG. 1). The flow rate adjusting member 8 is formed with a main water passage bore 8a and a bypass water passage 8b extending in the axial direction, and are positioned so as to communicate with the main water passage 6a and the bypass passage 6b, respectively. The hot water that has flowed into the shower head main body 2 flows into the main water passage 6a through the main water passage bore 8a, and flows into the bypass passage 6b through the bypass water passage 8b. Further, the degree of matching between the main water passage 6a and the main water passage 8a and between the bypass passage 6b and the bypass water passage 8b is changed by turning the flow rate adjusting member 8, and the main water passage is changed. The ratio of the hot water flowing into 6a and the bypass passage 6b changes. Note that the total amount of hot water flowing into the main water passage 6 a and the bypass passage 6 b is hardly changed by the operation of the flow rate adjustment member 8, and the total amount of discharged hot water is at the rotational position of the flow rate adjustment member 8. Regardless, it is almost constant.

次に、図３及び図４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４の構成を説明する。
図３に示すように、振動発生素子４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４ａが設けられ、両側面にはバイパス流入口４ｂが設けられ、背面側の端面には主流入口４ｃ（図４）が形成夫々されている。各振動発生素子４が素子挿入孔６ｃに挿入されると、主流入口４ｃは通水路形成部材６の主通水路６ａに連通し、バイパス流入口４ｂはバイパス通路６ｂに連通する。 Next, the configuration of the vibration generating element 4 built in the shower head of this embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
As shown in FIG. 3, the vibration generating element 4 is a substantially thin rectangular parallelepiped member, a rectangular water discharge port 4a is provided on the front end surface thereof, bypass bypass ports 4b are provided on both side surfaces, and the rear surface. The main end 4c (FIG. 4) is formed on each end face. When each vibration generating element 4 is inserted into the element insertion hole 6c, the main inlet 4c communicates with the main water passage 6a of the water passage forming member 6, and the bypass inlet 4b communicates with the bypass passage 6b.

図４（ａ）は図３のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図４（ｂ）は図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
図４（ａ）に示すように、振動発生素子４の内部には、長手方向に貫通するように長方形断面の通路が形成されている。この通路は、上流側から順に、給水通路１０ａ、渦列通路１０ｂ、吐出通路１０ｃとして形成されている。
給水通路１０ａは、振動発生素子４背面側の流入口４ｃ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。
渦列通路１０ｂは、給水通路１０ａの下流側に、給水通路１０ａ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、給水通路１０ａと渦列通路１０ｂは、同一の断面形状で一直線に延びている。また、渦列通路１０ｂの両側の側面には、バイパス流入口４ｂが互いに向かい合うように夫々設けられている。バイパス通路６ｂによって導かれた湯水は、各バイパス流入口４ｂを通って側面から渦列通路１０ｂに流入する。 4A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
As shown in FIG. 4A, a passage having a rectangular cross section is formed inside the vibration generating element 4 so as to penetrate in the longitudinal direction. This passage is formed in order from the upstream side as a water supply passage 10a, a vortex street passage 10b, and a discharge passage 10c.
The water supply passage 10 a is a straight passage having a rectangular cross section with a constant cross-sectional area extending from the inlet 4 c on the back side of the vibration generating element 4.
The vortex street passage 10b is a passage having a rectangular cross section provided continuously to the water supply passage 10a on the downstream side of the water supply passage 10a. That is, in this embodiment, the water supply passage 10a and the vortex street passage 10b extend in a straight line with the same cross-sectional shape. In addition, bypass inflow ports 4b are respectively provided on the side surfaces on both sides of the vortex street passage 10b so as to face each other. The hot water guided by the bypass passage 6b flows into the vortex street passage 10b from the side surface through each bypass inlet 4b.

吐出通路１０ｃは、渦列通路１０ｂと連通するように下流側に設けられた断面積一定の長方形断面の通路であり、実質的に振動発生素子４の壁厚分の長さを有するのみである。この吐出通路１０ｃは渦列通路１０ｂの流路断面積よりも小さく、渦列通路１０ｂによって導かれた渦列を含む湯水が絞られて、吐水口４ａから吐出される。従って、渦列通路１０ｂと吐出通路１０ｃの間には段部１２が形成される。 The discharge passage 10c is a passage having a rectangular cross section with a constant cross-sectional area provided on the downstream side so as to communicate with the vortex street passage 10b, and substantially has a length corresponding to the wall thickness of the vibration generating element 4. . The discharge passage 10c is smaller than the cross-sectional area of the vortex street passage 10b, and hot water containing the vortex street guided by the vortex street passage 10b is squeezed and discharged from the water outlet 4a. Accordingly, a step portion 12 is formed between the vortex street passage 10b and the discharge passage 10c.

また、図４（ｂ）に示すように、給水通路１０ａ、渦列通路１０ｂ、及び吐出通路１０ｃの高さ方向に対向する壁面（天井面及び床面）は、全て同一平面上に設けられている。即ち、給水通路１０ａ、渦列通路１０ｂ、及び吐出通路１０ｃの高さは全て同一で、一定である。 Moreover, as shown in FIG.4 (b), the wall surface (ceiling surface and floor surface) which opposes the height direction of the water supply path 10a, the vortex street path 10b, and the discharge path 10c is all provided on the same plane. Yes. That is, the heights of the water supply passage 10a, the vortex street passage 10b, and the discharge passage 10c are all the same and constant.

さらに、給水通路１０ａの下流側端部（給水通路１０ａと渦列通路１０ｂの接続部近傍）には湯水衝突部１４が形成されており、この湯水衝突部１４は給水通路１０ａの流路断面の一部を閉塞するように設けられている。この湯水衝突部１４は、給水通路１０ａ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１０ａの幅方向の中央に、島状に配置されている。湯水衝突部１４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１０ａ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。この湯水衝突部１４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４ａから吐出される湯水が往復振動される。また、上述したように、渦列通路１０ｂの両側の側面にはバイパス流入口４ｂが互いに向かい合うように設けられており、このバイパス流入口４ｂからバイパス通路６ｂを通った湯水が流入するので、バイパス通路６ｂは、湯水衝突部１４が延びる方向に対して直交する方向に、渦列通路１０ｂに湯水を流入させる。 Further, a hot water collision portion 14 is formed at the downstream end of the water supply passage 10a (near the connection portion between the water supply passage 10a and the vortex passage 10b), and the hot water collision portion 14 is a cross section of the flow passage of the water supply passage 10a. It is provided to block a part. The hot water collision portion 14 is a triangular prism-shaped portion extending so as to connect the wall surfaces (ceiling surface and floor surface) facing the height direction of the water supply passage 10a, and has an island shape at the center in the width direction of the water supply passage 10a. Is arranged. The cross section of the hot water collision part 14 is formed in a right-angled isosceles triangle shape, the hypotenuse is arranged so as to be orthogonal to the central axis of the water supply passage 10a, and the right-angled part of the right-angled isosceles triangle is on the downstream side. It is arranged to face. By providing this hot / cold water collision part 14, a Karman vortex is generated on the downstream side thereof, and hot water discharged from the water discharge port 4a is reciprocated. Further, as described above, the bypass inflow ports 4b are provided on both side surfaces of the vortex street passage 10b so as to face each other, and hot water flowing through the bypass passage 6b flows from the bypass inflow port 4b. The passage 6b allows hot water to flow into the vortex street passage 10b in a direction orthogonal to the direction in which the hot water collision portion 14 extends.

なお、本実施形態において、供給通路１０ａ下流端の、湯水衝突部１４によって一部が閉塞されている部分の流路断面積（給水通路１０ａの流路断面積から湯水衝突部１４の投影面積を減じた面積）は、吐出通路１０ｃの流路断面積よりも大きく構成されている。 In the present embodiment, the flow passage cross-sectional area of the portion of the downstream end of the supply passage 10a partially blocked by the hot water collision portion 14 (the projected area of the hot water collision portion 14 is determined from the flow passage cross-sectional area of the water supply passage 10a). The reduced area is configured to be larger than the flow path cross-sectional area of the discharge passage 10c.

次に、図５乃至図８を新たに参照して、本発明の実施形態によるシャワーヘッド１の作用を説明する。
図５は、本発明の実施形態によるシャワーヘッド内における湯水の流れを示すブロック図である。図６乃至図８は、主流入口４ｃ及びバイパス流入口４ｂから夫々流入する湯水の流量と、吐出される湯水の振動振幅の関係を模式的に説明する図である。 Next, the action of the shower head 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a block diagram showing the flow of hot water in the shower head according to the embodiment of the present invention. 6 to 8 are diagrams schematically illustrating the relationship between the flow rate of hot water flowing in from the main inlet 4c and the bypass inlet 4b and the vibration amplitude of discharged hot water.

図５に示すように、シャワーホース（図示せず）から供給された湯水は、シャワーヘッド本体２内の通水路形成部材６（図２）に流入し、流量比調整部材８に到達する。流量比調整部材８に到達した湯水は、流量比調整部材８の回転位置に応じて、所定の割合で主通水ボア８ａ及びバイパス通水ボア８ｂに夫々流入する。主通水ボア８ａに流入した湯水は、通水路形成部材６の主通水路６ａを通って、各振動発生素子４の主流入口４ｃから振動発生素子４に流入する。一方、バイパス通水ボア８ｂに流入した湯水は、通水路形成部材６のバイパス通路６ｂを通って各振動発生素子４に至り、２つに分岐されてほぼ同一流量で両側のバイパス流入口４ｂから振動発生素子４に流入する。従って、流量比調整部材８は、振動発生素子４の主流入口４ｃから湯水衝突部１４を経て渦列通路１０ｂに流入する湯水と、バイパス通路６ｂを通って渦列通路１０ｂに流入する湯水の流量の比を変更可能に構成されている。 As shown in FIG. 5, hot water supplied from a shower hose (not shown) flows into the water passage forming member 6 (FIG. 2) in the shower head body 2 and reaches the flow rate adjusting member 8. The hot water that has reached the flow rate adjustment member 8 flows into the main water flow bore 8a and the bypass water flow bore 8b at a predetermined rate in accordance with the rotational position of the flow rate adjustment member 8. Hot water that has flowed into the main water flow bore 8 a flows into the vibration generating element 4 from the main inlet 4 c of each vibration generating element 4 through the main water flowing path 6 a of the water flow path forming member 6. On the other hand, the hot water flowing into the bypass water passage bore 8b reaches each vibration generating element 4 through the bypass passage 6b of the water passage forming member 6 and is branched into two, from the bypass inlets 4b on both sides at substantially the same flow rate. It flows into the vibration generating element 4. Therefore, the flow rate adjusting member 8 is configured to flow the hot water flowing into the vortex passage 10b from the main inlet 4c of the vibration generating element 4 through the hot water collision portion 14 and the hot water flowing into the vortex passage 10b through the bypass passage 6b. The ratio can be changed.

各振動発生素子４の主流入口４ｃから給水通路１０ａに流入した湯水は、その流路の一部を閉塞するように設けられた湯水衝突部１４に衝突する。これにより、湯水衝突部１４の下流側には、湯水衝突部１４の左右方向両側に交互に反対回りのカルマン渦の渦列が形成される。この湯水衝突部１４により形成されたカルマン渦は、渦列通路１０ｂによって導かれながら成長し、吐出通路１０ｃに至る。 The hot water flowing into the water supply passage 10a from the main inlet 4c of each vibration generating element 4 collides with the hot water collision portion 14 provided so as to block a part of the flow path. As a result, on the downstream side of the hot water collision portion 14, a vortex row of Karman vortices is formed alternately on both sides in the left-right direction of the hot water collision portion 14. Karman vortices formed by the hot water collision portion 14 grow while being guided by the vortex street passage 10b and reach the discharge passage 10c.

湯水衝突部１４の下流側には渦が発生し、その部分で流速が高くなる。この流速の高い部分は湯水衝突部１４の両側に交互に表れ、渦列は渦列通路１０ｂの壁面に沿って吐水口４ａに向かって進行する。渦列通路１０ｂの端部に到達した湯水は段部１２に衝突し、吐水口４ａにおける流速分布に基づいて吐出される方向が曲げられる。即ち、湯水の流速の高い部分が図５における吐水口４ａの上端に位置する状態では、湯水は下方に向けて噴射され、流速の高い部分が吐水口４ａの下端に位置する状態では、湯水は上方に向けて噴射される。このように、湯水衝突部１４の下流側に交互にカルマン渦を発生させることにより、吐水口４ａにおいて流速分布が発生して、噴流が偏向する。また、渦列の進行により流速の速い部分の位置が往復運動するため、噴射される湯水も往復振動する。 A vortex is generated on the downstream side of the hot water / impact portion 14, and the flow velocity is increased at that portion. The high flow velocity portions alternately appear on both sides of the hot water collision portion 14, and the vortex train advances toward the water discharge port 4a along the wall surface of the vortex train passage 10b. The hot water that has reached the end of the vortex passage 10b collides with the stepped portion 12, and the direction of discharge is bent based on the flow velocity distribution at the water discharge port 4a. That is, in a state where the high flow rate portion is located at the upper end of the spout 4a in FIG. 5, the hot water is jetted downward, and in a state where the high flow rate portion is located at the lower end of the spout 4a, Injected upward. In this way, by generating Karman vortices alternately on the downstream side of the hot water collision portion 14, a flow velocity distribution is generated at the spout 4a, and the jet is deflected. In addition, since the position of the portion having a high flow velocity reciprocates as the vortex train advances, the injected hot and cold water also vibrates reciprocally.

このような主流入口４ｃから流入する湯水に加え、振動発生素子４には、両側のバイパス流入口４ｂからも湯水が流入する。各バイパス流入口４ｂは湯水衝突部１４よりも下流側の、渦列通路１０ｂの途中に設けられているため、各バイパス流入口４ｂからの湯水は、湯水衝突部１４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６ｂを通って各バイパス流入口４ｂから流入する湯水は、湯水衝突部１４を迂回して、渦列通路１０ｂの中に流入する。なお、本実施形態においては、バイパス通路６ｂを通って各バイパス流入口４ｂから流入する湯水の流速は、流量比調整部材８の設定にかかわらず、常に、湯水衝突部１４を経て渦列通路１０ｂに流入する湯水の流速よりも遅くなるように構成されている。 In addition to the hot water flowing in from the main inlet 4c, hot water also flows into the vibration generating element 4 from the bypass inlets 4b on both sides. Since each bypass inlet 4b is provided in the middle of the vortex passage 10b on the downstream side of the hot water collision portion 14, hot water from each bypass inlet 4b is subjected to Karman vortex formed by the hot water collision portion 14. Merge into the containing flow from the side. That is, the hot water flowing from each bypass inlet 4b through the bypass passage 6b bypasses the hot water collision portion 14 and flows into the vortex street passage 10b. In the present embodiment, the flow rate of the hot water flowing from each bypass inlet 4b through the bypass passages 6b always passes through the hot water collision portion 14 and the vortex street passage 10b regardless of the setting of the flow rate adjusting member 8. It is comprised so that it may become slower than the flow rate of the hot water which flows in.

次に、図６乃至図８を参照して、バイパス流入口４ｂから流入する湯水の作用を説明する。
図６は、主流入口４ｃから流入する湯水と、各バイパス流入口４ｂから流入する湯水の合計との割合が９：１の場合の吐水を示す図である。
この場合には、大部分の湯水が主流入口４ｃから流入し、湯水衝突部１４によって強いカルマン渦が形成された渦列が吐水口４ａに到達するので、渦列の進行によって吐水口４ａにおける流速が大きく変化し、吐出される湯水は大きく偏向される。これにより、噴射される湯水は大きな振幅で往復振動する。 Next, with reference to FIG. 6 thru | or FIG. 8, the effect | action of the hot water which flows in from the bypass inflow port 4b is demonstrated.
FIG. 6 is a diagram showing water discharge when the ratio of hot water flowing from the main inlet 4c and the total amount of hot water flowing from each bypass inlet 4b is 9: 1.
In this case, most of the hot water flows in from the main inlet 4c, and the vortex street in which strong Karman vortex is formed by the hot water collision portion 14 reaches the outlet 4a. Therefore, the flow velocity at the outlet 4a is caused by the progress of the vortex row. Changes greatly, and the discharged hot water is largely deflected. Thereby, the injected hot and cold water reciprocates with a large amplitude.

次に、図７は、主流入口４ｃから流入する湯水と、各バイパス流入口４ｂから流入する湯水の合計との割合が６：４の場合を示す図である。
この場合には、主流入口４ｃから流入する湯水が減少するため、湯水衝突部１４によって形成されるカルマン渦が弱くなる。加えて、渦流を形成しない各バイパス流入口４ｂからの湯水が渦列通路１０ｂ内で合流するため、渦列の進行に伴う吐水口４ａにおける流速の変化は小さくなり、吐出される湯水はあまり偏向されなくなる。これにより、噴射される湯水の振動振幅は小さくなる。しかしながら、流量比調整部材８の操作により、主流入口４ｃからの流量と各バイパス流入口４ｂからの流量の割合が変更された場合でも、これらの合計の流量は変化していないため、吐出される湯水の総量は図６の場合とほぼ同じであり、湯水の振動振幅のみが変化する。 Next, FIG. 7 is a diagram showing a case where the ratio of the hot water flowing in from the main inlet 4c and the total amount of hot water flowing in from each bypass inlet 4b is 6: 4.
In this case, since the hot water flowing from the main inlet 4c decreases, the Karman vortex formed by the hot water collision part 14 becomes weak. In addition, since the hot water from each bypass inlet 4b that does not form a vortex merges in the vortex street passage 10b, the change in the flow velocity at the water outlet 4a with the progress of the vortex street becomes small, and the discharged hot water is not deflected much. It will not be done. Thereby, the vibration amplitude of the injected hot water becomes small. However, even if the ratio of the flow rate from the main inlet 4c and the flow rate from each bypass inlet 4b is changed by the operation of the flow rate adjusting member 8, the total flow rate does not change, so that the discharge is performed. The total amount of hot water is almost the same as in FIG. 6, and only the vibration amplitude of hot water changes.

次に、図８は、主流入口４ｃから流入する湯水と、各バイパス流入口４ｂから流入する湯水の合計との割合が５：５の場合を示す図である。
この場合には、主流入口４ｃから流入する湯水が更に減少するため、湯水衝突部１４によって形成されるカルマン渦は更に弱くなる。加えて、渦流を形成しない各バイパス流入口４ｂからの湯水も増加するため、渦列の進行に伴う吐水口４ａにおける流速の変化は殆どなくなり、吐出される湯水は振動せず、直進する。また、この場合にも、主流入口４ｃと各バイパス流入口４ｂの流量の合計は変化していないため、吐出される湯水の総量は図６の場合とほぼ同じになる。
このように、使用者は、振幅変更ツマミ２ｂの操作により、吐出流量を変化させずに、湯水の吐出範囲のみを変化させることができるので、好みや、使用状況に容易に適合させることができる使い勝手の良いシャワーヘッドを得ることができる。 Next, FIG. 8 is a diagram showing a case where the ratio of hot water flowing from the main inlet 4c and the total amount of hot water flowing from each bypass inlet 4b is 5: 5.
In this case, since the hot water flowing from the main inlet 4c further decreases, the Karman vortex formed by the hot water collision portion 14 is further weakened. In addition, since the amount of hot water from each bypass inlet 4b that does not form a vortex increases, the change in the flow velocity at the spout 4a due to the progress of the vortex street is almost eliminated, and the discharged hot water goes straight without vibration. Also in this case, since the sum of the flow rates of the main inlet 4c and each bypass inlet 4b has not changed, the total amount of hot water discharged is substantially the same as in FIG.
Thus, since the user can change only the discharge range of hot water without changing the discharge flow rate by operating the amplitude changing knob 2b, it can be easily adapted to the preference and use situation. An easy-to-use shower head can be obtained.

本発明の実施形態のシャワーヘッド１によれば、吐出される湯水の振動振幅を、振動発生素子４に流入する給水通路１０ａからの湯水と、バイパス通路６ｂからの湯水の割合により変更することができるので、振動発生素子４は、機械的な可動部分を備えることなく、吐出する湯水の往復振動の振幅を変更することができる。これにより、噴出する湯水の振動振幅を変更可能なシャワーヘッド１を、簡単な構造で、コンパクトに構成することができる。また、流量比調整部材８は、湯水衝突部１４を経て流入する湯水と、バイパス通路６ｂを通って流入する湯水の割合を変更するため、流量比調整部材８により振動振幅を変更しても、シャワーヘッド１から吐出される流量はほぼ一定に維持されるので、流量を一定にしたまま振動振幅を変更することができる使い勝手の良いシャワーヘッド１を提供することができる。 According to the shower head 1 of the embodiment of the present invention, the vibration amplitude of the discharged hot water can be changed by the ratio of hot water from the water supply passage 10a flowing into the vibration generating element 4 and hot water from the bypass passage 6b. Therefore, the vibration generating element 4 can change the amplitude of the reciprocating vibration of the hot water discharged without having a mechanical movable part. Thereby, the shower head 1 which can change the vibration amplitude of the hot water to eject can be comprised compactly with a simple structure. Further, since the flow rate adjusting member 8 changes the ratio of hot water flowing in through the hot water collision portion 14 and hot water flowing in through the bypass passage 6b, even if the vibration amplitude is changed by the flow rate adjusting member 8, Since the flow rate discharged from the shower head 1 is maintained substantially constant, the user-friendly shower head 1 capable of changing the vibration amplitude while keeping the flow rate constant can be provided.

また、本実施形態のシャワーヘッド１によれば、バイパス通路６ｂから流入する湯水の流速が遅くされているので、湯水衝突部１４によって生成された渦を過度に消失させることがなく、バイパス通路６ｂから流入する湯水を増加させることにより、少しずつ振動振幅を減少させることができ、振動振幅を広範囲で調節することができる。 Moreover, according to the shower head 1 of this embodiment, since the flow velocity of the hot water flowing in from the bypass passage 6b is slowed, the vortex generated by the hot water collision portion 14 is not excessively lost, and the bypass passage 6b. By increasing the amount of hot and cold water flowing in, the vibration amplitude can be decreased little by little, and the vibration amplitude can be adjusted over a wide range.

さらに、本実施形態のシャワーヘッド１によれば、バイパス通路６ｂは、湯水衝突部１４が延びる方向に対して直交する方向に湯水を流入させるので、湯水衝突部１４の下流側に形成される渦列に対し、湯水はバイパス通路６ｂを経て側面から流入する。これにより、形成された渦を過度に破壊することなく渦流を弱めることが可能になり、少しずつ振動振幅を減少させることができ、振動振幅を広範囲で調節することができる。 Furthermore, according to the shower head 1 of the present embodiment, the bypass passage 6b allows hot water to flow in a direction orthogonal to the direction in which the hot water collision portion 14 extends, and thus a vortex formed on the downstream side of the hot water collision portion 14. Hot water flows into the row from the side via the bypass passage 6b. Thereby, it becomes possible to weaken the vortex without excessively destroying the formed vortex, the vibration amplitude can be gradually reduced, and the vibration amplitude can be adjusted over a wide range.

また、本実施形態のシャワーヘッド１によれば、バイパス通路６ｂからの湯水は、渦列通路１０ｂの両側からほぼ同一流量で流入するので、渦列通路１０ｂ内における流れに大きな偏りが生じることがなく、湯水の往復振動の偏りを少なくすることができる。 In addition, according to the shower head 1 of the present embodiment, the hot water from the bypass passage 6b flows from both sides of the vortex passage 10b at substantially the same flow rate, so that a large deviation occurs in the flow in the vortex passage 10b. Therefore, the bias of the reciprocating vibration of hot and cold water can be reduced.

さらに、本実施形態のシャワーヘッド１によれば、２つのバイパス流入口４ｂが互いに対向するように配置されているので、渦列通路１０ｂ内における流れをほぼ対称に維持することができ、吐出される湯水の往復振動をほぼ対称に減少させることができる。 Furthermore, according to the shower head 1 of the present embodiment, since the two bypass inlets 4b are arranged so as to face each other, the flow in the vortex passage 10b can be maintained almost symmetrically and discharged. The reciprocating vibration of hot and cold water can be reduced almost symmetrically.

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。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, a various change can be added to embodiment mentioned above. In particular, in the above-described embodiment, the present invention is applied to a shower head. However, an arbitrary water discharge device such as a faucet device used in a kitchen sink, a wash basin or the like, a hot water washing device provided in a toilet seat, etc. The present invention can be applied to. Further, in the above-described embodiment, the shower head is provided with a plurality of vibration generating elements, but the water discharge device can be provided with an arbitrary number of vibration generating elements according to the application, so that a single vibration is generated. It is also possible to configure a water discharge device including an element.

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。 In the embodiment of the present invention described above, the shape of the passage in the vibration generating element has been described using terms such as “width” and “height” for convenience, but these terms refer to the vibration generating element. The direction in which it is provided is not specified, and the vibration generating element can be used in any direction. For example, the vibration generating element can be used with the “height” direction in the above-described embodiment oriented in the horizontal direction.

１本発明の第１実施形態の吐水装置であるシャワーヘッド
２シャワーヘッド本体（吐水装置本体）
２ａ基端部
２ｂ振幅変更ツマミ
４振動発生素子
４ａ吐水口
４ｂバイパス流入口
４ｃ主流入口
６通水路形成部材
６ａ主通水路
６ｂバイパス通路
６ｃ素子挿入孔
８流量比調整部材（流量比変更部）
８ａ主通水ボア
８ｂバイパス通水ボア
１０ａ給水通路
１０ｂ渦列通路
１０ｃ吐出通路
１２段部
１４湯水衝突部
１０２噴射ノズル
１０２ａ噴射口
１０４フィードバック流路
１１０前室
１１２出口
１１４入口孔
１１６障害物
１１８交換部品
１２０交換部品 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shower head which is the water discharging apparatus of 1st Embodiment of this invention 2 Shower head main body (water discharging apparatus main body)
2a Base end portion 2b Amplitude change knob 4 Vibration generating element 4a Water outlet 4b Bypass inlet 4c Main inflow port 6 Water passage forming member 6a Main water passage 6b Bypass passage 6c Element insertion hole 8 Flow ratio adjusting member (flow ratio changing portion)
8a Main water bore 8b Bypass water bore 10a Water supply passage 10b Swirl passage 10c Discharge passage 12 Step portion 14 Hot water impingement portion 102 Injection nozzle 102a Injection port 104 Feedback flow channel 110 Front chamber 112 Outlet 114 Inlet hole 116 Obstacle 118 Exchange Parts 120 Replacement parts

Claims

湯水を吐水口から可変の振幅で往復振動させながら吐出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、供給された湯水を往復振動させながら吐出する振動発生素子と、を有し、
上記振動発生素子は、
上記吐水装置本体から供給された湯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湯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湯水衝突部と、
上記給水通路の下流側に設けられ、上記湯水衝突部により形成された渦を成長させながら導く渦列通路と、
この渦列通路の下流側に設けられ、上記渦列通路によって導かれた湯水を吐出させる吐出通路と、
上記吐水装置本体から供給された湯水を、上記湯水衝突部を迂回して上記渦列通路に流入させるバイパス通路と、
上記湯水衝突部を経て上記渦列通路に流入する湯水と、上記バイパス通路を通って上記渦列通路に流入する湯水の流量の比を変更可能に構成された流量比変更部と、
を有することを特徴とする吐水装置。 A water discharging device that discharges hot water while reciprocating vibration from a water outlet with variable amplitude,
A water discharge device body;
A vibration generating element that is provided in the water discharge device main body and discharges the supplied hot and cold water while reciprocatingly vibrating,
The vibration generating element is
A water supply passage through which hot water supplied from the water discharge device body flows, and
It is arranged at the downstream end of the water supply passage so as to close a part of the cross section of the water supply passage, and the hot water guided by the water supply passage collides with the downstream side alternately. Hot water collision part that generates vortex of
A vortex street passage that is provided downstream of the water supply passage and guides the vortex formed by the hot water collision portion while growing;
A discharge passage provided on the downstream side of the vortex street passage, for discharging hot water guided by the vortex street passage;
A bypass passage for causing hot water supplied from the water discharge device body to flow around the hot water collision portion and flow into the vortex passage;
A flow rate ratio changing unit configured to change a ratio of hot water flowing into the vortex passage through the hot water collision portion and a flow rate of hot water flowing into the vortex passage through the bypass passage;
A water discharge device characterized by comprising:

上記流量比変更部は、上記湯水衝突部を経て上記渦列通路に流入する湯水の流速が、上記バイパス通路を通って上記渦列通路に流入する湯水の流速よりも速くなる範囲で流量比を設定可能に構成されている請求項１記載のシャワーヘッド。 The flow rate ratio changing unit adjusts the flow rate ratio in a range in which the flow rate of hot water flowing into the vortex street passage through the hot water collision portion is faster than the flow rate of hot water flowing into the vortex street passage through the bypass passage. The shower head according to claim 1, wherein the shower head is configured to be settable.

上記湯水衝突部は、上記給水通路の対向する１対の壁面間を横断して延びるように配置され、上記バイパス通路は、上記湯水衝突部が延びる方向に対して直交する方向に湯水を流入させる請求項１又は２に記載の吐水装置。 The hot water collision portion is arranged to extend across a pair of opposing wall surfaces of the water supply passage, and the bypass passage allows hot water to flow in a direction orthogonal to the direction in which the hot water collision portion extends. The water discharging apparatus according to claim 1 or 2.

上記バイパス通路は、上記渦列通路の両側からほぼ同一流量で湯水を流入させるように構成されている請求項１乃至３の何れか１項に記載の吐水装置。 The water discharge device according to any one of claims 1 to 3, wherein the bypass passage is configured to allow hot water to flow in at substantially the same flow rate from both sides of the vortex street passage.

上記バイパス通路から上記渦列通路に湯水を流入させる２つのバイパス流入口は、互いに対向するように、上記渦列通路に配置されている請求項１乃至４の何れか１項に記載の吐水装置。 The water discharge device according to any one of claims 1 to 4, wherein two bypass inlets for flowing hot water from the bypass passage into the vortex passage are disposed in the vortex passage so as to face each other. .