(57)【要約】【課題】整流吐水からシャワー吐水への切替時においても、シャワー吐水から気泡混入水を確実に吐出することが可能な吐水装置を提供すること。【解決手段】吐水口キャップ１は、気泡混入水を単一のまとまった水流として吐出する整流吐水口２１と、整流吐水口２１の外周に配置され気泡混入水をシャワー状に吐出するシャワー吐水口２２と、を備える。流入口１１から整流吐水口２１に至る整流流路２３と、流入口１１からシャワー吐水口２２に至るシャワー流路２４と、を備える。整流流路に水を流し、この水にシャワー流路からの空気を混入させる第１状態と、シャワー流路に水を流し、この水に整流流路からの空気を混入させる第２状態を切り替え可能に構成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一時的に貯留される水と空気との気液界面に水を突入させることで気泡混入水を生成し吐出する吐水装置であって、
水を給水元から流入させる流入口と、
気泡混入水を単一のまとまった水流として吐出する整流吐水口と、
前記整流吐水口の外周に配置され、気泡混入水をシャワー状に吐出するシャワー吐水口と、
前記流入口から前記整流吐水口に至る整流流路と、前記流入口から前記シャワー吐水口に至るシャワー流路と、を備え、
前記流入口は、前記シャワー吐水口の位置に合わせて外周に沿って配置され、
前記整流流路に水を流し当該水に前記シャワー流路からの空気を混入させる第１状態と、前記シャワー流路に水を流し当該水に前記整流流路からの空気を混入させる第２状態とが切り替え可能であり、
前記第１状態から前記第２状態に切り替えた際に、前記整流吐水口に滞留した水の水抜きを行う水抜き手段を備えたことを特徴とする吐水装置。
【請求項２】
前記水抜き手段は、前記シャワー流路に形成され、前記第１状態から前記第２状態に切り替えた際に、前記シャワー流路に流れる水が前記シャワー流路の壁面に衝突することで、前記整流吐水口に振動を発生させる振動発生部を備えることを特徴とする請求項1記載の吐水装置。
【請求項３】
前記水抜き手段により、前記シャワー流路に流れる水が前記シャワー流路の壁面に衝突する位置は、前記シャワー流路に形成される前記気液界面より下方であることを特徴とする請求項２記載の吐水装置。
【請求項４】
前記水抜き手段により、前記シャワー流路に流れる水は、一部が前記シャワー流路の壁面に衝突し、他の部分は前記シャワー流路の壁面に衝突しないように前記流入口から前記シャワー流路に流れることを特徴とする請求項２記載の吐水装置。
【請求項５】
前記振動発生部は、弾性部材を介して固定されたことを特徴とする請求項２記載の吐水装置。
【請求項６】
前記振動発生部は、前記整流吐水口と一体に形成されたことを特徴とする請求項２記載の吐水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気泡混入水を吐出することが可能な吐水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、吐水装置として、吐水に気泡を混入させ気泡混入水を吐出するものが提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
下記特許文献１では、シャワー状の水を吐出させるシャワー吐水と単一のまとまった水流を吐出させる整流吐水とを切り替え可能にした吐水装置が提案されている。この吐水装置は、いずれの吐水口からも気泡混入水を吐出することで、流速を維持しながら少ない水量でも大きな水粒を吐出させ、節水を実現したものである。
【０００４】
特許文献１に開示される吐水装置では、水を給水元から流入させる流入口（噴射孔部）が設けられ、この流入口から流入する水流に空気取入通路を介して導入された空気を泡沫状にして混入させる。具体的には、流入口から水が噴射されることにより、内部の空間に負圧を発生させ、この負圧により空気取入通路を介して導入された空気が、流入口から流入する水流に巻き込まれて小さな泡沫状にされ、水に混入される。この泡沫状の空気が混入した気泡混入水を、シャワー状の水流を吐出するシャワー吐水口と、単一のまとまった水流として吐出する整流吐水口とからそれぞれ切替機構により切り替えて吐出するものである。このような吐水装置では、シャワー吐水口は外周側に配置し、整流吐水口はシャワー吐水口の内側の中央部分に配置するとともに、シャワー吐水口と整流吐水口とは別にシャワー吐水口に並べて空気取入口を設けている。
【０００５】
一方、特許文献２では、吐出口の手前に整流網等を用いて水が溜まり易い構造とした吐水装置が開示されている。この吐水装置は、吐水口手前において流路抵抗を高めて一時的に水が溜まるようにすることで、その一時的に溜まった水と空気との気液界面に水流を突入させ、気泡混入水を生成するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１６７０８６号公報
【特許文献２】特開２０１２−７２６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に示されるように、シャワー吐水と整流吐水とを切替可能にした吐水装置においては、シャワー吐水用の流入口を外周側に、整流吐水用の流入口を中央部分に配置するのが一般的である。このように異なる位置に配置されたシャワー吐水と整流吐水のための流入口をそれぞれ別々に設けたとすると流入口の数が多くなってしまう。そのため、シャワー吐水と整流吐水の流入口を共用することが望ましい。また、シャワー吐水口及び整流吐水口とは別に空気取入口を設けると、吐水装置底面における口の数が全体として増加するとともに、シャワー吐水口を設ける数に制約を与えてしまう。したがって、シャワー吐水口と整流吐水口とのそれぞれを一方が吐水している際に他方を空気取入口として機能させることが望ましい。
【０００８】
一方、特許文献２のように、整流吐水口に整流網等を用いて水が溜まり易い構造を採用した場合には、整流吐水口からの水の吐出を停止しても一定時間水が滞留し、抜けるまでに多少時間を要する。これを、特許文献１に示されるようにシャワー吐水と整流吐水とを切替可能にし、さらに、一方が吐水している際に他方を空気取入口として機能させた場合、流入口からの水の供給を継続した状態で、整流吐水からシャワー吐水に切り替えた際に、整流吐水口に溜まった水がシャワー吐水のための空気の導入の妨げとなる懸念がある。
【０００９】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、シャワー吐水と整流吐水とを切替可能にし、シャワー吐水と整流吐水とを一方が吐水している際に他方を空気取入口として機能させる吐水装置において、整流吐水からシャワー吐水への切替時においても、シャワー吐水から気泡混入水を確実に吐出することが可能な吐水装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明に係る吐水装置は、一時的に貯留される水と空気との気液界面に水を突入させることで気泡混入水を生成し吐出する吐水装置であって、水を給水元から流入させる流入口と、気泡混入水を単一のまとまった水流として吐出する整流吐水口と、前記整流吐水口の外周に配置され、気泡混入水をシャワー状に吐出するシャワー吐水口と、前記流入口から前記整流吐水口に至る整流流路と、前記流入口から前記シャワー吐水口に至るシャワー流路と、を備える。そして、前記流入口は、前記シャワー吐水口の位置に合わせて外周に沿って配置され、前記整流流路に水を流し当該水に前記シャワー流路からの空気を混入させる第１状態と、前記シャワー流路に水を流し当該水に前記整流流路からの空気を混入させる第２状態とが切り替え可能であり、前記第１状態から前記第２状態に切り替えた際に、前記整流吐水口に滞留した水の水抜きを行う水抜き手段を備える。
【００１１】
このような本発明によれば、整流吐水口は、整流網等を設けて水が溜まり易い構造にしており、第１状態から第２状態に切替えた初期状態においては、整流吐水口に水が溜まった状態になる。したがって、第２状態においてシャワー吐水を行う際に、整流流路を空気流路として利用できない。そこで、第１状態から前記第２状態に切り替え時に、この整流吐水口に滞留した水の水抜きを行う水抜き手段を設けることで、第１状態から第２状態に切替えた直後から、整流流路を空気流路として機能させる。これにより、シャワー吐水への切替初期段階から気泡混入水を吐水することができる。
【００１２】
本発明に係る吐水装置では、前記水抜き手段は、前記シャワー流路に形成され、前記第１状態から前記第２状態に切り替えた際に、前記シャワー流路に流れる水が前記シャワー流路の壁面に衝突することで、前記整流吐水口に振動を発生させる振動発生部を備えることも好ましい。
【００１３】
この好ましい態様では、第１状態から第２状態に切替えた初期状態においては、第１状態でシャワー流路は空気の通路として機能させているため、シャワー流路には水が無い状態となる。そこで、シャワー流路に流入する水をシャワー流路の壁面に衝突させることで震動を発生させる。この震動を整流吐水口に伝えることで、整流吐水口の水抜きを行うことができる。
【００１４】
本発明に係る吐水装置では、前記水抜き手段により、前記シャワー流路に流れる水が前記シャワー流路の壁面に衝突する位置は、前記シャワー流路に形成される前記気液界面より下方であることも好ましい。
【００１５】
この好ましい態様では、シャワー流路における壁面の衝突位置を、気液界面よりも下流側に設けた。シャワー流路における壁面の衝突位置を、気液界面よりも上流側に設けると、第１状態から第２の状態への切り替え初期時以外において、シャワー流路に流れる水が壁面に衝突する。このように水が壁面へ衝突することでシャワー流路の水の流速が低下し、減速した状態で気液界面に突入することになり気泡混入量が低下してしまう。そこで、シャワー流路における壁面の衝突位置を、気液界面よりも下流側に設けることで、噴射水の流速が低下せず、気泡混入量が低下することを抑制できる。
【００１６】
本発明に係る吐水装置では、前記水抜き手段により、前記シャワー流路に流れる水は、一部が前記シャワー流路の壁面に衝突し、他の部分は前記シャワー流路の壁面に衝突しないように前記流入口から前記シャワー流路に流れることも好ましい。
【００１７】
この好ましい態様では、流入口から流下した水の全部がシャワー流路の壁面に衝突してシャワー吐水口近傍の圧力が低下してしまうということがない。したがって、シャワー吐水口から吐出される流速の低下を抑制しつつ、整流吐水口に震動を与えることで整流吐水口に溜まった水を排出することができる。
【００１８】
本発明に係る吐水装置では、前記振動発生部は、外部を、弾性部材を介して固定されることも好ましい。
【００１９】
この好ましい態様では、震動発生部と整流吐水口とを弾性部材を介して固定することで、震動発生部によって発生する震動を、整流吐水口に対して減衰させることなく伝えることができる。これにより、より効率よく整流吐水口に溜まった水を排出することができる。
【００２０】
本発明に係る吐水装置では、前記振動発生部は、前記整流吐水口と一体に形成されることも好ましい。
【００２１】
この好ましい態様では、震動発生部と整流吐水口を一体的に形成することで、震動発生部で発生した震動を、整流吐水口に対してダイレクトに伝えることができる。これにより、より確実に整流吐水口に溜まった水を排出することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、シャワー吐水と整流吐水とを切替可能にし、シャワー吐水と整流吐水とを一方が吐水している際に他方を空気取入口として機能させる吐水装置において、整流吐水からシャワー吐水への切替時においても、シャワー吐水から気泡混入水を確実に吐出することが可能な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】本発明の実施形態に係る吐水口キャップを取り付けた水栓ユニットを示す斜視図である。
【図２】図１に示す吐水口キャップの全体構成を示す断面図である。
【図３】図１に示す吐水口キャップの流入口とシャワー流路及び整流流路の関係を示す模式図である。
【図４】図１に示す吐水口キャップの作用の概略を示す模式図である。
【図５】図１に示す吐水口キャップの流速低下抑制手段について従来例と比較して示す模式図である。
【図６】図１に示す吐水口キャップの合流抑制手段を示す模式図である。
【図７】図１に示す吐水口キャップの水抜き手段を示す模式図である。
【図８】図７に示す吐水口キャップの変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００２５】
本発明の第１実施形態である吐水口キャップ（吐水装置）１の概略について図１〜図３を参照して説明する。図１は、吐水口キャップ１が水栓装置ＦＣの構成要素として洗面化粧台Ｓに用いられた例を示す斜視図である。図２は、吐水口キャップ１の断面図であり、図３は、吐水口キャップ１の流入口とシャワー吐水及び整流吐水のための流路との関係を示す断面模式図である。
【００２６】
吐水口キャップ１は、水栓装置ＦＣの吐水口部分に用いられる構成部品である。水栓装置ＦＣは、一例として図１に示すように、洗面化粧台Ｓの洗面器に取り付けられるものであって、ステンレス等により細長の筒状に形成され、水を溜めたり水を受けたりするためのボウル部Ｂに向かって吐水するためのものである。水栓装置ＦＣは、ボウル部の周辺に取り付けられて、水の給水元である水道管と接続される。
【００２７】
図１に示すように、吐水口キャップ１は、水栓装置ＦＣに外装を覆われるようにして先端部に取り付けられ、水道管から供給された水を、複数の細い水流からなるシャワー吐水と、単一のまとまった水流とする整流吐水として吐出させるように構成される。このシャワー吐水及び整流吐水は、いずれも外部から空気が吸入され、泡沫状にされた空気が混入されることにより、気泡混入水を吐出する。また、吐水口キャップ１は、先端部を回転させることにより、シャワー吐水と整流吐水とを切り替えることができるように構成されている。
【００２８】
続いて図２及び図３を用いて、吐水口キャップ１の具体的な構成について説明する。図２（ａ）は、図３（ａ）に示すＡ−Ａ断面図であり、図２（ｂ）は、図３（ｃ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
【００２９】
吐水口キャップ１は、全体が円筒形状で、第１筒部１０と第２筒部２０とから構成される。第１筒部１０に対して第２筒部２０を回転させることにより、上述したようにシャワー吐水と整流吐水とを切り替え可能に構成される。
【００３０】
ここで、図２（ａ）及び図３（ａ）に示す状態が、整流流路に水を流し、この水にシャワー流路からの空気を混入させる第１状態（以下、「整流状態」という。）であり、図２（ｂ）及び図３（ｃ）に示す状態が、シャワー流路に水を流し、この水に整流流路からの空気を混入させる第２状態（以下、「シャワー状態」という。）である。図３は、第１筒部１０を第１筒部１０の底部側（図２における第２筒部２０側）から見た図であり、破線で示すのは第２筒部２０で、これは第２筒部２０の位置を第１筒部１０に投影させて示したものである。また、説明の便宜上、図３では、第２筒部２０を動かさず、第１筒部１０を回転させた様子を示しているが、第１筒部１０に対して第２筒部２０を回転させるのが一般的である。なお、上述のように、吐水口キャップ１は、外装を筒状の水栓装置ＦＣに覆われており、図２及び図３は、その外装を除いた内部の構成部品を示す図である。
【００３１】
第１筒部１０は、図２及び図３に示すように、供給元である水道管から水を流入させる流入口１１を、円周上に複数（ここでは等間隔に８個）備える。流入口１１は、第１筒部１０の外周に沿って設けられ、図２（ｂ）及び図３（ｃ）に示すシャワー状態においては、後述するシャワー流路２４と連通する位置に形成される。
【００３２】
第２筒部２０は、気泡混入水を単一のまとまった水流として吐出する整流吐水口２１と、整流吐水口２１の外周に配置され気泡混入水をシャワー状に吐出するシャワー吐水口２２と、を備える。また、第２筒部２０は、流入口１１から整流吐水口２１に至る整流流路２３と、流入口１１からシャワー吐水口２２に至るシャワー流路２４と、を備える。
【００３３】
整流吐水口２１は、第２筒部２０の中央部分に形成され、格子状を成し多数の微細な孔が形成された整流網２１ａが配置されている。整流吐水口２１から吐出される水は、整流網２１ａの孔を経ることで乱れが抑制され、ボウル部Ｂ等に対する飛散が抑制された穏やかな流れとなる。また、整流網２１ａにより、整流吐水口２１に流入する水に流路抵抗を与えることで、後述する整流流路２３に吐出する水を一時的に貯留し、貯留された水と、空気との気液界面（後述）を形成する。
【００３４】
シャワー吐水口２２は、後述するシャワー流路２４の先端に形成される複数の微小の孔からなり、シャワー流路２４を流れる水をシャワー吐水として吐出する。このシャワー吐水口２２も、シャワー流路２４を流れる水に対して流路抵抗を与えることで、吐出される水に流速を付与するとともに、吐出する水を一時的に貯留し、貯留された水と、空気との気液界面（後述）を形成する。
【００３５】
整流流路２３は、外周側に形成された流入口１１側から中央側に形成された整流吐水口２１に向かって水を導く流路であり、整流吐水口２１に向かってテーパ形状を成す流路壁２３ａを有する。流路壁２３ａは、基本的には、整流吐水口２１に向かってテーパ状に形成されれば良いが、本実施形態では、整流網２１ａを設けた上流側を最小径のくびれ部２３ｂを設け、くびれ部２３ｂより下流側の径を拡げて整流吐水口２１に至るよう形成されている。
【００３６】
整流流路２３には、流路壁２３ａから突出して形成され、整流流路２３を円周上で複数の区画流路２３ｄに区画するガイド部２３ｃが設けられる。ガイド部２３ｃは、円周上に複数個（ここでは、８個）の円筒部材を、テーパ状の流路壁２３ａに対して垂直方向に突き刺したようにして設けられている。したがって、ガイド部２３ｃは、全体として、流入口１１側よりも整流吐水口２１側のほうが細くなるように形成される。本実施形態では、特に、ガイド部２３ｃは、流入口１１側から整流吐水口２１に向かって一定の幅で形成される第１領域２３ｃ１と、第１の領域２３ｃ１よりも下流側で徐々に細くなる第２領域２３ｃ２とからなる。
【００３７】
また、ガイド部２３ｃによって区画される区画流路２３ｄは、上記第１領域２３ｃ１と第２の領域２３ｃ２に沿って上流側は一定の幅で形成された後、下流側で徐々に拡がるようになっている。そして、区画流路２３ｄは、くびれ部２３ｂの上流側において一つの流路として合流するようになっている。
【００３８】
このように、ガイド部２３ｃによって区画される区画流路２３ｄは、流入口１１から整流吐水口２１に向かう水の流れが、流路壁２３ａを蛇行して進まず、また、他の区画流路２３ｄを流れる水と合流しないように規制するものである。ガイド部２３ｃは、理想的には、水がテーパ状の流路壁２３ａの円錐中心方向に向かって直線状に進行するように規制するものであり、言い換えれば、後述する気液界面の中心軸に向かって最短距離で規制するものである。
【００３９】
シャワー流路２４は、外周側に形成された流入口１１からシャワー吐水口２２に向かって水を導く流路である。具体的には、シャワー流路２４は、第２筒部２０において、流路壁２３ａを隔てて、整流流路２３の外側に配置される。シャワー流路２４は、上流側が筒状の縦穴２４ａを円周上に複数配置するとともに、下流側には、第２筒部２０の下部を円周状にドーナツ型に貫通して、一時的に水を貯留する滞留部２４ｂを備える。
【００４０】
シャワー流路２４を構成する縦穴２４ａは、流入口１１からの水が重力方向直下に流下するように、流入口１１の外周上の位置に合わせて、第２筒部２０の外周側に複数個（ここでは、等間隔に８個）設けられている。なお、この縦穴２４ａの壁面は、整流流路２３内に突出することで、整流流路２３内ではガイド部２３ｃとして機能している。
【００４１】
一方、シャワー流路２４の他の構成要素である滞留部２４ｂは、整流流路２３の流路壁２３ａがテーパ状の傾斜を成す部分において、第２筒部２０の内側方向に突出して容積が拡がっている。この部分は、整流流路２３側に突出した状態となり、整流流路２３側には、流路壁２３ａを隔ててくびれ部２３ｂが形成されている。
【００４２】
また、滞留部２４ｂは、それより下流側の流路壁２３ａが整流網２１ａの設けられた整流吐水口２１に向かって拡がる部分において、円環状に段部２４ｃを有する。この段部２４ｃは、縦穴部２４ａの断面と少なくとも一部が重なるように配置されている。したがって、吐水口キャップ１の第２筒部２０を回転させて、整流状態からシャワー状態へ切り替えた場合に、シャワー流路２４の縦穴２４ａから流入した水は、まず、直下に流れることで、段部２４ｃに衝突するようになっている。なお、本実施形態では、縦穴２４ａから流れる水の一部が段部２４ｃに衝突し、他の部分は段部２４ｃに衝突しないように構成されるのが望ましい。また、本実施形態において、段部２４ｃが、第２筒部２０の一部として形成されているように、シャワー吐水口２２と同一の部材で形成されるなど、段部２４ｃとシャワー吐水口２２とが固定的に形成されていることが好ましい。
【００４３】
上記のような構成からなる吐水口キャップ１の作用の概略について、図４を用いて説明する。図４（ａ）は、第１の状態である整流状態として、整流流路２３に水Ｗを流し、水Ｗにシャワー流路２４からの空気Ａｉｒを混入させる吐水状態を示す図である。また、同図（ｂ）は、第２の状態であるシャワー状態として、シャワー流路２４に水Ｗを流し、水Ｗに整流流路２３からの空気Ａｉｒを混入させる吐水状態を示す図である。
【００４４】
図４（ａ）に示すように、整流状態においては、第１筒部１０の外周上に複数形成された流入口１１から水Ｗが供給されると、水Ｗは重力方向に流下し、整流流路２３に流入して、流路壁２３ａに衝突する。水Ｗは、流路壁２３ａからはねたり、流路壁２３ａを伝って流下して、整流吐水口２１側に導かれる。なお、この整流状態における流入口１１と第２筒部２０との関係は図３（ａ）に示す状態である。
【００４５】
このとき、シャワー吐水口２２は空気導入口として機能し、シャワー流路２４は空気流路として機能する。すなわち、図４（ａ）に示すように、流入口１１から整流流路２３に向かって水が噴出されることにより、シャワー流路２４には負圧が生じ、シャワー吐水口２２からシャワー流路２４を介して空気Ａｉｒが整流流路２３に向かって流入する。空気Ａｉｒは、滞留部２４ｂから縦穴２４ａを通って、整流流路２３内に流入し、水Ｗの流れに巻き込まれて泡沫状にされる。
【００４６】
整流吐水口２１には、整流網２１ａ上に一時的に水が滞留することにより、気液界面Ｉａが形成されている。この気液界面Ｉａに水Ｗが突入し、これに泡沫状にされた空気Ａｉｒが混入することにより、気泡混入水Ｂｗが生成される。気泡混入水Ｂｗは、整流網２１ａを通過して整流吐水口２１から順次吐出される。
【００４７】
一方、図４（ｂ）に示すように、シャワー状態においては、第１筒部１０の外周上に複数形成された流入口１１から水Ｗが供給されると、水Ｗは重力方向に流下し、シャワー流路２４の縦穴２４ａに流入して、そのまま直下の滞留部２４ｂに導かれる。なお、この整流状態における流入口１１と第２筒部２０との関係は図３（ｃ）に示す状態である。
【００４８】
このとき、整流吐水口２１は空気導入口として機能し、整流流路２３は空気流路として機能する。すなわち、図４（ａ）に示すように、流入口１１から整流流路２３に向かって水が噴出されることにより、整流流路２３側には負圧が生じ、整流吐水口２１から整流流路２３を介して空気Ａｉｒが整流流路２３に向かって流入する。空気Ａｉｒは、整流網２１ａから整流流路２３を通過して、シャワー流路２４の縦穴２４ａに流入し、水Ｗの流れに巻き込まれて泡沫状にされる。
【００４９】
シャワー流路２４では、シャワー吐水口２２の流路抵抗により、滞留部２４ｂに一時的に水が滞留することにより、気液界面Ｉｂが形成される。この気液界面Ｉｂに水Ｗが突入し、これに泡沫状にされた空気Ａｉｒが混入することにより、気泡混入水Ｂｗが生成される。気泡混入水Ｂｗは、シャワー吐水口２２を通過して外部に吐出される。
【００５０】
本実施形態の吐水口キャップ１では、以上のような第１の状態である整流状態と、第２の状態であるシャワー状態を、第２筒部２０を第１筒部１０に対して回動させることで、図３（ａ）に示す状態から図３（ｃ）に示す状態に移行させることにより実現するものである。
【００５１】
以上のような吐水口キャップ１の構成並びに概略的な作用に基づき、吐水口キャップ１が備える各手段について図５〜図８を参照して説明する。
【００５２】
図５は、吐水口キャップ１の流速低下抑制手段について説明するための模式図である。本実施形態の流速低下抑制手段は、第１状態である整流状態において、流入口１１から整流吐水口２１に向かう水Ｗが、整流吐水口２１に滞留した水によって形成される気液界面Ｉａに突入するまでの間に、水Ｗの流速が低下することを抑制する構成である。
【００５３】
図５（ａ）に示すように、流速低下抑制手段は、気液界面Ｉａを上昇させる手段であり、気液界面Ｉａを上昇させることにより、流入口１１から流下する水Ｗが気液界面Ｉａに到達するまでの距離を短くするものである。このように、水Ｗが流下してから気液界面Ｉａに到達するまでの距離を短くすることで、流下した水Ｗが流路壁２３ａに伝うなどして流速が低下することを防ぐことができる。
【００５４】
より具体的には、流速低下抑制手段は、整流流路２３が整流吐水口２１に向かってテーパ形状を成すように、整流吐水口２１に向かって整流流路２３の体積を減少させることによって、気液界面Ｉａを上昇させる。図５（ｂ）は、流速低下抑制手段を備えない従来の構成を比較例として示したものである。図５（ｂ）では、本実施形態の整流流路２３の流路壁２３ａに相当する構成において、テーパ形状ではなく垂直方向に形成されている。このような態様では、整流吐水口２１に向かって整流流路２３の体積に変更はなく、気液界面Ｉｘの上昇は見られない。
【００５５】
以上のような吐水口キャップ１の流速低下抑制手段によれば、次の効果を奏する。すなわち、シャワー吐水の流速の低下を防ぎ、気泡混入量を十分に確保するため、流入口１１をシャワー吐水口２２と同一外周上に配置した。これにより、流入口１１から整流吐水口２１までの距離が長くなった。このように流入口１１から整流吐水口２１までの距離が長いことにより、流速の低下が懸念されるが、流速低下抑制手段を設けたことにより、整流吐水において水の流速が低下する前に気液界面Ｉａに水Ｗを衝突させることができる。したがって、整流吐水における気泡混入量の低下を抑制することができる。これにより、シャワー吐水と整流吐水のいずれにおいても気泡混入量を低下させることなく気泡混入水を吐出させることができる。
【００５６】
具体的には、流速低下抑制手段により気液界面Ｉａを上昇させることで、流入口１１から流れる水Ｗが気液界面Ｉａに突入するまでの距離を短くすることができる。したがって、流下する水Ｗの流速を低下させることなく、水Ｗを気液界面Ｉａに突入させることができる。
【００５７】
より具体的には、流路壁２３ａをテーパ形状にすることで、整流流路の容積を小さくする。これにより気液界面Ｉａの上昇を図る。ここで、気液界面Ｉａを上昇させる方法として、整流網２１ａなど整流吐水口２１の圧損を大きくして、より水が溜まりやすくすることも考えられる。しかし、整流吐水口２１の圧損を高くし、さらに、所定の流速で吐水させようとした場合、整流吐水状態からシャワー吐水状態に切り替えた場合に、シャワー吐水の流速が高くなり過ぎてしまう。本態様では、整流吐水口２１の圧損を変えることなく気液界面Ｉａを上昇させたものである。
【００５８】
図６は、吐水口キャップ１の合流抑制手段について説明するための模式図である。本実施形態の合流抑制手段は、第１状態である整流状態において、流入口１１から整流吐水口２１に向かう水Ｗが、他の流入口１１から整流吐水口２１に向かう水と、気液界面Ｉａに突入するまでの間に合流することを抑制する構成である。
【００５９】
図６（ａ）は、整流状態において、流入口１１から流下する水Ｗが泡沫状になって流下する様子を模式的に表したものである。また、図６（ｂ）は、泡沫状になって流下する水Ｗの各位置における流れＷｓを矢印によって表したものである。
【００６０】
これらの図に示すように、流入口１１から流下する水Ｗは、ガイド部２３ｃに沿って区画流路２３ｄが規制され、ガイド部２３ｃによって他の流入口１１から流下する水Ｗと合流しないようになる。
【００６１】
ここで、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、ガイド部２３ｃの先端部は、気液界面Ｉａよりも上流側に位置するように構成される。これは、ガイド部２３ｃが気液界面Ｉａにまで達していると、合流を抑制した状態、すなわち、噴射水の幅が狭い状態で気液界面Ｉａに突入することになる。これでは、流下する水の流れＷｓが速い場所と遅い場所が発生し、整流吐水の吐水形状が乱れてしまったり、流れＷｓの幅が狭いことで空気との接触面積が小さくなり気泡混入量が低下してしまったりすることがあるためである。そこで、ガイド部２３ｃの先端部を、気液界面Ｉａより上流側に位置させることで、気液界面Ｉａに突入する水の流れＷｓの表面積を広くさせることができ、気泡混入量の低下を抑制できる。
【００６２】
このように、図６に示す合流抑制手段では、流入した水が気液界面に到達するまで衝突しないようにすることで、水の流速の低下を抑制することができる。これにより、整流吐水において水の流速が低下する前に気液界面に水を衝突させることができる。また、ガイド部２３ｃが、図６に示すように、水の流れを阻害しない滑らかな面で形成されることで、流入口１１から流下した水Ｗが気液界面Ｉａに向う途中で乱れることを抑制し、乱れることによる流速の低下を抑制することができる。
【００６３】
また、ガイド部２３ｃは、流入口１１側から整流吐水口２１に向かって一定の幅で形成される第１領域２３ｃ１と、第１の領域２３ｃ１よりも下流側で徐々に細くなる第２領域２３ｃ２とからなる。これにより、流入口１１から流下した水Ｗが、上流側の第１領域２３ｃ１では、流速が低下せず、下流側の第２領域２３ｃ２では、気液界面に突入する水の表面積を大きくすることができる。したがって、気液界面Ｉａに突入する水Ｗに十分な気泡を混入させることができる。
【００６４】
図７は、吐水口キャップ１の水抜き手段について説明するための模式図である。本実施形態の水抜き手段は、第１状態である整流状態から第２状態であるシャワー状態に切り替えた際に、第１状態において整流吐水口２１の整流網２１ａに滞留した水の水抜きを行う構成である。
【００６５】
より具体的には、水抜き手段は、シャワー流路２４に形成され、整流状態からシャワー状態に切り替えた際に、シャワー流路２４に流れる水Ｗがシャワー流路２４の壁面、すなわち、段部２４ｃに衝突することで、一時的に水が貯留する整流吐水口２１に振動を発生させるものである。
【００６６】
図７（ａ）は、整流状態からシャワー状態で切替え、シャワー流路２４に水Ｗが投入されてすぐの状態を示す図である。上述の通り、シャワー流路２４において、段部２４ｃは縦穴部２４ａの断面と少なくとも一部が重なるように配置されている。したがって、整流状態からシャワー状態へ切り替えた場合に、シャワー流路２４の縦穴２４ａから流入した水は、まず、直下に流れることで、段部２４ｃに衝突する。この衝撃が、段部２４ｃと一体に形成された整流吐水口２１に伝わることで、整流吐水口２１が振動する。これにより、図７（ａ）に示すように、整流状態からシャワー状態への切替時に整流網２１ａに残った残水Ｗｒが滴下し、図７（ｂ）に示すように、切り替えた初期状態から整流吐水口２１を空気取入口として機能させることができるようになる。
【００６７】
また、図７（ｂ）に示すように、本態様において、段部２４ｃは、シャワー状態においてシャワー流路２４に水が一時的に貯留した場合に形成される気液界面Ｉｂよりも下流側に形成されている。これは、段部２４ｃが気液界面Ｉｂよりも上流側に設けると、流入口１１からの水Ｗが、気液界面Ｉｂに突入する前に段部２４ｃに衝突することで流速が低下してしまう。このように、水Ｗが減速した状態で気液界面Ｉｂに突入すると、気泡混入量が低下することが懸念される。
【００６８】
以上のような図７に示す態様では、整流吐水口２１は、整流網２１ａを設けて一定期間水が溜まり易い構造にしており、整流状態からシャワー状態に切替えた初期状態においては、整流吐水口２１に水が溜まった状態になる。したがって、シャワー状態に切り替えた際は、整流流路２３を空気流路として利用できない。そこで、整流状態からシャワー状態への切り替え時に、この整流吐水口２１に滞留した水の水抜きを行う水抜き手段を設けることで、整流状態からシャワー状態に切替えた直後から、整流流路２３を空気流路として機能させることができる。これにより、整流吐水からシャワー吐水への切替初期段階からシャワー吐水において気泡混入水を吐水することができる。
【００６９】
シャワー流路２４において、段部２４ｃは縦穴部２４ａの断面と少なくとも一部が重なるように配置されている。したがって、流入口１１から流下した水の全部がシャワー流路２４の段部２４ｃに衝突してシャワー吐水口２２近傍の圧力が低下してしまうということがない。したがって、シャワー吐水口２２から吐出される流速の低下を抑制しつつ、整流吐水口に震動を与えることで整流吐水口に溜まった水を排出することができる。
【００７０】
また、段部２４ｃと整流吐水口２１とは一体的に形成することで、段部２４ｃで発生した震動を、整流吐水口２１に対してダイレクトに伝えることができる。これにより、より確実に整流吐水口２１に溜まった水を排出することができる。
【００７１】
図８は、吐水口キャップ１の水抜き手段の変形例として示すものである。すなわち、本態様では、第２筒部３０が、弾性部材２４ｄを介して接続されている。第１状態である整流状態から第２状態であるシャワー状態へ切り替えた際に、段部２４ｃに流入口１１から流下した水Ｗが衝突することにより発生した振動を、整流吐水口に対して減衰させることなく伝えることができるので、より効率よく整流吐水口に溜まった水を排出することができる。
【００７２】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００７３】
１：吐水口キャップ
１０：筒部
１１：流入口
２０：筒部
２１：整流吐水口
２１ａ：整流網
２２：シャワー吐水口
２３：整流流路
２３ａ：流路壁
２３ｂ：くびれ部
２３ｃ：ガイド部
２３ｃ１：第１領域
２３ｃ２：第２領域
２３ｄ：区画流路
２４：シャワー流路
２４：シャワー流路
２４ａ：縦穴
２４ｂ：滞留部
２４ｃ：段部
２４ｄ：弾性部材
３０：筒部
Ｂ：ボウル部
Ｂｗ：気泡混入水
ＦＣ：水栓装置
Ｉａ：気液界面
Ｉｂ：気液界面
Ｉｘ：気液界面
Ｓ：洗面化粧台
Ｗ：水
Ｗｒ：残水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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