(57)【要約】広範囲吐水や節水化を電気的駆動装置を用いることなく達成できる新たな吐水装置を提供する。吐水体１０は、吐水口１１を旋回室４の外部に臨ませた状態で、受力部位１２が旋回室４内で傾斜した姿勢で首振り可能に旋回室４に組み込まれ、この旋回室４に接線方向から給水する。こうして旋回室４に生成した旋回流に、受力部位１２周りで流速差を起こし、この流速差に基づいて生じる力を受力部位１２に及ぼし、受力部位１２が旋回室４内で傾斜した姿勢で吐水体１０を首振り運動させ、吐水口１１から旋回室４内の洗浄水を吐水する。
2002055795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルを備え、給水された洗浄水を前記ノズルから吐水する装置であって、
前記ノズルは、
洗浄水が流入する流入室と、
該流入室に組み込まれ、洗浄水の吐水口を備えた吐水部位と該吐水部位に連続し前記流入室内に位置する室内部位とを有する吐水体であって、前記流入室内の洗浄水を前記吐水口に導く管路を有する前記吐水体と、
前記流入室に流入した洗浄水が前記流入室の内周壁面に沿った前記室内部位周りの旋回流を起こすように、前記流入室に洗浄水を導く給水機構とを有し、
前記吐水体は、
前記吐水口を前記流入室の外部に臨ませた状態で、前記室内部位が前記流入室内で傾斜した姿勢で首振り可能に前記流入室に組み込まれ、
前記給水機構は、
前記旋回流に、前記室内部位周りで流速差を起こし、該流速差に基づいて生じる力を前記室内部位に及ぼし、前記室内部位が前記流入室内で傾斜した姿勢で前記吐水体を首振り運動させて公転させる
ことを特徴とする吐水装置。
【請求項２】
請求項１記載の吐水装置であって、
前記流入室は、円筒形状とされ、
前記吐水体の前記室内部位は、略円柱形状とされている、吐水装置。
【請求項３】
請求項２記載の吐水装置であって、
前記室内部位の外径は、前記流入室の内径の約３５〜８０％とされている、吐水装置。
【請求項４】
請求項１記載の吐水装置であって、
前記流入室と前記室内部位の少なくとも一方は、
前記旋回流の前記室内部位周りの流速に差を生じさせるような周壁形状を有する、吐水装置。
【請求項５】
請求項４記載の吐水装置であって、
前記流入室と前記室内部位の少なくとも一方の前記周壁は、曲率が異なる周壁部位を有する、吐水装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５いずれか記載の吐水装置であって、
前記給水機構は、
前記流入室の周壁において前記流入室に偏心して連通したノズル管路を有する、吐水装置。
【請求項７】
請求項１記載の吐水装置であって、
前記給水機構は、
前記流入室の周壁において前記流入室に偏心して連通した複数のノズル管路を有し、該複数のノズル管路から前記流入室に流入した洗浄水で前記旋回流を引き起こす、吐水装置。
【請求項８】
請求項７記載の吐水装置であって、
前記複数のノズル管路は、異なる流速で前記流入室に洗浄水を流入させる、吐水装置。
【請求項９】
請求項８記載の吐水装置であって、
前記複数のノズル管路は、異なる管路面積とされている、吐水装置。
【請求項１０】
請求項７記載の吐水装置であって、
前記複数のノズル管路は、前記流入室の中心に対して非対称の位置で前記流入室周壁に連通している、吐水装置。
【請求項１１】
請求項１記載の吐水装置であって、
前記ノズルの有する前記吐水体は、
前記流入室への洗浄水の流入の無い非吐水時において、前記室内部位を前記流入室に対して傾斜させている、吐水装置。
【請求項１２】
請求項１７記載の吐水装置であって、
前記ノズルは、水平面に対して傾斜した姿勢を採り、前記吐水体は自身に作用する重力により前記非吐水時において前記室内部位を前記流入室に対して傾斜させている、吐水装置。
【請求項１３】
請求項１１記載の吐水装置であって、
前記流入室は、流入室底面の中央に突起を有し、前記吐水体は前記突起により前記非吐水時において前記室内部位を前記流入室に対して傾斜させている、吐水装置。
【請求項１４】
請求項１１記載の吐水装置であって、
前記吐水体は、前記室内部位下端に突起を備え、該突起により前記非吐水時において前記室内部位を前記流入室に対して傾斜させている、吐水装置。
【請求項１５】
請求項１記載の吐水装置であって、
前記流入室は、前記吐水体の前記吐水部位の側で小径とされたテーパ状の内周壁を有し、
前記吐水体の前記室内部位は、略柱状形状とされている、吐水装置。
【請求項１６】
請求項１または請求項１５記載の吐水装置であって、
前記流入室に組み込まれた前記吐水体は、前記吐水部位を前記室内部位よりも小径の柱状体として備える、吐水装置。
【請求項１７】
請求項１または請求項１６記載の吐水装置であって、
前記流入室は、開口を有し、該開口から前記吐水体における前記吐水部位の前記吐水口を外部に臨ませると共に、前記開口周縁を、前記吐水部位の先端の受け座とする、吐水装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の吐水装置であって、
前記流入室は、前記開口周縁に、前記吐水部位先端の側に突出した環状突起部を有する、吐水装置。
【請求項１９】
請求項１ないし請求項１８いずれか記載の吐水装置であって、
前記吐水体は、前記室内部位を、前記吐水部位の質量より大きくした、吐水装置。
【請求項２０】
請求項１記載の吐水装置であって、
前記吐水体は、
前記公転を起こしつつ、前記吐水体自体が前記室内部位の軸を中心に回転する自転を起こす、吐水装置。
【請求項２１】
請求項２０記載の吐水装置であって、
前記吐水体は、
前記吐水部位の前記吐水口に到る前記管路を、前記吐水体の自転軸に対して傾斜して有する、吐水装置。
【請求項２２】
請求項２０記載の吐水装置であって、
前記吐水体は、
前記吐水部位の前記吐水口に到る前記管路を、前記吐水体の自転軸に対して偏心して有する、吐水装置。
【請求項２３】
請求項１ないし請求項２２いずれか記載の吐水装置であって、
前記吐水体は、長孔形状の前記吐水口を有する、吐水装置。
【請求項２４】
請求項１ないし請求項２２いずれか記載の吐水装置であって、
前記吐水体は、拡張したテーパ形状の前記吐水口を有する、吐水装置。
【請求項２５】
請求項１ないし請求項２４いずれか記載の吐水装置であって、
前記吐水体は、前記吐水口に洗浄水を導く際に洗浄水の流れに整流を起こす整流機構を有する、吐水装置。
【請求項２６】
請求項１ないし請求項２４いずれか記載の吐水装置であって、
前記吐水体は、前記吐水口を複数の開口で形成する、吐水装置。
【請求項２７】
請求項１ないし請求項２６いずれか記載の吐水装置であって、
前記ノズルは、前記流入室における前記吐水体の前記室内部位の傾斜程度を広狭調整する調整機構を有する、吐水装置。
【請求項２８】
請求項１記載の吐水装置であって、
前記ノズルは、
前記吐水体を把持し、可撓性を有する把持体を有し、
該把持体で前記流入室を閉鎖する、吐水装置。
【請求項２９】
ノズルを備え、給水された洗浄水を前記ノズルから吐水する装置であって、
前記ノズルは、
洗浄水が流入する流入室と、
該流入室に組み込まれ、洗浄水の吐水口を備えた吐水部位と該吐水部位に連続し前記流入室内に位置する室内部位とを有する吐水体であって、前記流入室内の洗浄水を前記吐水口に導く管路を有する前記吐水体と、
前記吐水体を把持する可撓性の把持体であって、前記吐水口を前記流入室の外部に臨ませた状態で、前記室内部位が前記流入室内で傾斜した姿勢で首振り可能に前記流入室に組み込まれるようにして、前記流入室を閉鎖する前記把持体と、
前記流入室に洗浄水を導く給水機構と、
該給水機構による前記流入室への洗浄水流入により、前記流入室の内周壁周りの旋回力を生じさせ、該旋回力を前記室内部位に及ぼし、前記室内部位が前記流入室内で傾斜した姿勢で前記吐水体を首振り運動させて公転させる伝達機構とを有する、
ことを特徴とする吐水装置。
【請求項３０】
請求項２８または請求項２９記載の吐水装置であって、
前記吐水体と前記把持体は一体に構成されている、吐水装置。
【請求項３１】
請求項２８または請求項２９記載の吐水装置であって、
前記把持体は、
前記吐水体が嵌合されて該吐水体を把持する筒状の把持部を有し、
前記流入室に流入した洗浄水の圧力を前記筒状把持部の外壁に作用させる、吐水装置。
【請求項３２】
請求項２８ないし請求項３１いずれか記載の吐水装置であって、
前記把持体は、前記吐水体の把持部位を中心とした径方向に沿って、把持体厚さを異なるものとした、吐水装置。
【請求項３３】
請求項２８ないし請求項３２いずれか記載の吐水装置であって、
前記把持体は、前記吐水体の把持部位の周りに外側に凸の屈曲部を有する、吐水装置。
【請求項３４】
請求項２８ないし請求項３３いずれか記載の吐水装置であって、
前記把持体は、ポリエステル系、ポリオレフィン系もしくはポリスチレン系の熱可塑性エラストマーの一つから形成されている、吐水装置。
【請求項３５】
請求項２８ないし請求項３３いずれか記載の吐水装置であって、
前記把持体は、樹脂で構成されて樹脂の弾性を利用して湾曲するシートからなる、吐水装置。
【請求項３６】
請求項３５記載の吐水装置であって、
前記把持体の形成樹脂は、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合物）、ＰＯＭ（ポリアセタール）の一つである、吐水装置。
【請求項３７】
請求項２８ないし請求項３６いずれか記載の吐水装置であって、
前記把持体の固有振動数をｆｎ、前記吐水体が起こす公転の周期で定まる周波数をｆとすると、比の値ｆ／ｆｎが
０．５≦（ｆ／ｆｎ）≦１０
を満たす、吐水装置。
【請求項３８】
請求項２９ないし請求項３７記載の吐水装置であって、
前記吐水体は、
前記吐水部位の前記吐水口に到る前記管路を、前記吐水体の中心軸に対して傾斜して有する、吐水装置。
【請求項３９】
請求項１ないし請求項３８いずれか記載の吐水装置であって、
前記ノズルは、
前記流入室とこれに組み込まれた前記吐水体とを複数有する、吐水装置。
【請求項４０】
請求項１ないし請求項３８いずれか記載の吐水装置であって、
前記吐水体が起こす公転の周期で定まる周波数は約３Ｈｚ以上とされている、吐水装置。
【請求項４１】
請求項４０記載の吐水装置であって、
前記周波数は約４０Ｈｚ以上とされている、吐水装置。
【請求項４２】
請求項４０記載の吐水装置であって、
前記周波数は約３８０Ｈｚ以下とされている、吐水装置。
【請求項４３】
給水された洗浄水を人体局部に向けて吐水する人体局部洗浄装置であって、
請求項１ないし請求項４２いずれか記載の前記吐水装置を有し、前記ノズルから前記人体局部に向けて洗浄水を吐水する、人体局部洗浄装置。
【請求項４４】
請求項４３記載の人体局部洗浄装置であって、
前記吐水装置は、携帯可能とされている、人体局部洗浄装置。
【請求項４５】
請求項４３記載の人体局部洗浄装置であって、
前記吐水装置は、前記ノズルを便器後部から人体局部に対向する位置まで進出可能に有する人体局部洗浄装置。
【請求項４６】
給水された洗浄水を人体に向けて吐水するシャワー装置であって、
請求項１ないし請求項４２いずれか記載の前記吐水装置を有し、前記ノズルを人体に向けて洗浄水を吐水する、シャワー装置。
【請求項４７】
給水された洗浄水を被洗浄物品に向けて吐水する洗浄装置であって、
請求項１ないし請求項４２いずれか記載の前記吐水装置を有し、前記ノズルを前記被洗浄物品に向けて洗浄水を吐水する、洗浄装置。
【請求項４８】
請求項４７記載の洗浄装置であって、
前記ノズルを、前記被洗浄物品が収納された洗浄室内に有する、洗浄装置。
【請求項４９】
請求項４８記載の洗浄装置であって、
前記洗浄室に配設され、回転軸周りに回転可能とされた回転腕と、
該回転腕の端部に前記回転軸を挟んで配設されたそれぞれの前記ノズルに、洗浄水を給水する給水路とを有し、
前記ノズルのそれぞれは、洗浄水吐水で生じる反力が前記回転腕に前記回転軸周りの同方向回転をもたらすように、洗浄水を前記回転腕に対して斜め方向を指向して吐水する、洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、給水された洗浄水をノズルから吐水する吐水装置に関するものである。
背景技術
従来は、より強い水流で洗浄しようとした場合、大量の洗浄水を吐水したり、より広い範囲を洗浄する目的や、人体洗浄の場合の洗浄感を向上させるためには、洗浄ノズルからの吐水を広範囲から大量に吐水する必要があった。
例えば、広範囲を洗浄する目的で洗浄ノズルから吐水される洗浄水を回転又は略回転するように吐水させて、洗浄ノズル自体を所定軌跡で移動させ洗浄水を吐水する手法が提案されている。この手法では、図１に示すように、人体局部洗浄装置の洗浄ノズルを２つのモーターにより駆動することとし、左右・前後のノズル動作の組み合わせにより、洗浄ノズルを所定軌跡で動かす。
また、特開平１０−１９３７７６号や特開平２０００−００８４５２号では、水ポンプにより加圧された洗浄水の運動エネルギーを用いて羽根車を回転させる。そして、この羽根車に吐水口を一体に設けて吐水口を円軌跡で動かし、吐水を回転させている。
また、特開平８−２４６５３５号では、水流により旋回する羽根を有する旋回ギアと固定ギアの噛合いにより、噴出パイプを円錐状に旋回する例が示されている。
また、図１に示すように、ノズル動作の組み合わせにより洗浄ノズル自体を所定軌跡で移動させるものでは、次の問題があった。
ノズル動作の組み合わせにより洗浄水を回転又は略回転させながら吐水できるが、洗浄ノズルを有するユニットごと前後・左右に動かす必要があり、ユニット駆動に大きな力が必要であった。また、ユニット駆動に伴い、大きな振動が発生したり、このユニットまでも振動させてしまうこともあった。このため、振動が騒音源になるといった問題があった。よって、問題にならないレベルの振動の強さで洗浄ノズルを駆動するには、低速で駆動することが不可欠であった。つまり、ノズル駆動がこのように低速駆動に制約されるので、洗浄水の回転又は略回転の回転数を高速にするができなかったり、低速〜高速まで可変にできないといった問題もあった。
また、水ポンプによる加圧洗浄水の運動エネルギーを用いて羽根車を回転させ、羽根車と一体の吐水口からの吐水を回転させるものでは、次の問題があった。
吐水口からの吐水は吐水口とほぼ同等の軌跡で回転する。よって、より広い範囲を洗浄しようとすると、吐水口の円軌跡を大きくする必要があり、その分、吐水口周辺部材も円周径方向に大きくなる。このため、高速で回転する時の摺動抵抗が大きくなってしまい、大きな駆動力が必要となる。この結果、この駆動力を得るために水量や水圧が大きくなってしまうという問題があった。
また、水流により旋回する羽根を有する旋回ギアと固定ギアの噛合いにより、噴出パイプを円錐状に旋回して洗浄水を噴出するものでは、次の問題があった。
このタイプでは、水流の運動エネルギーによって、旋回ギアを旋回させて固定ギアの外周に沿って噴出パイプを旋回させている。よって、洗浄水噴出時には、旋回ギアと固定ギアの回転抵抗が作用するために、旋回回転数が小さくなってしまうことがある。また、洗浄水中のスケール等が前記ギア表面に付着した場合には、さらに回転に要する水流の運動エネルギーが必要となる。このため、さらに旋回回転数が弱まったり、旋回しないといった問題点がある。また、旋回するためのエネルギーを水流中の運動エネルギーを用いて旋回ギアに設けた羽根を旋回するために、ノズル自体が大きくなってしまうといった問題があった。また、ギア噛合いによる騒音や振動も発生するといった問題もある。
加えて、ノズル本体と回転ノズルの間に摺動部を持つ都合上、この摺動部に旋回ギアと同様にゴミ噛みや固着し、摺動の安定性、即ち吐水の信頼性に欠ける。
また、使用者は、少ない流量でありながら強い水流での洗浄を欲する場合がある。こうした欲求に適った吐水を実現するには、少流量の洗浄水をその流速を高めて通水する必要がある。ところが、少流量であれば旋回ギヤの駆動力が低下するので、噴出パイプの旋回も遅くなり、使用者は、洗浄水の着水を受ける洗浄ポイントがゆっくりと移動しているように感じる。こうなると、洗浄範囲を一度に洗浄されているようには感じなくなる。よって、洗浄範囲に亘って常時洗浄水の着水を受けているようにするには、洗浄水流の流速を保ったまま、人体が認識不可能な速さで噴出パイプ、即ち吐水を回転して、人体があたかも吐水の回転軌跡全体で着水を受けているように錯覚させる必要があった。ところが、少流量での洗浄水通水では、噴出パイプは低速旋回しか起こし得ないので上記の洗浄ポイントが線状に移動している感覚を与えてしまい、上記の錯覚を与えることが難しかった。
また、流体素子を用いて吐水を揺動させることも提案されている。しかしながら、吐水時に洗浄水が飛び散ったりして洗浄に寄与しない無駄な水が大量に発生して節水を行なえなかった。加えて、流体素子の構成上、揺動させる方向や揺動の周波数が制限されるといった問題もあった。
また、特に吐水後、即ち大気解放とした後で素子を用いて発振させる場合には、流体素子発振のために吐水洗浄水の運動エネルギーが使われてしまうので、吐水の勢いが弱まってしまうといった問題もあった。
また、女性のビデ洗浄のように「ソフトに広範囲を洗浄したい」という要望がある。ビデ洗浄の洗浄対象は、より振動などに敏感であるために、既述したように洗浄ポイントが線状に移動した状態では、各洗浄ポイントごとで着水による刺激が強すぎる。よって、洗浄ポイントがより高速に揺動移動させて上記した錯覚を与える必要があるが、流体素子では揺動の周波数が制限されるので、洗浄ポイントの高速揺動を実現できないでいた。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ノズル駆動を伴うことなくより広範囲の洗浄を可能とする新たな吐水方式を提案することをその目的とする。しかも、ノズル駆動装置や水ポンプ等の駆動装置を用いることなく、水力を利用した高速の吐水移動を可能とし、その際の省エネルギ化や、コスト低減、振動・騒音の低減を図る。また、吐水の信頼性を高める。
発明の開示
かかる課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の吐水装置は、
ノズルを備え、給水された洗浄水を前記ノズルから吐水する装置であって、
前記ノズルは、
洗浄水が流入する流入室と、
該流入室に組み込まれ、洗浄水の吐水口を備えた吐水部位と該吐水部位に連続し前記流入室内に位置する室内部位とを有する吐水体であって、前記流入室内の洗浄水を前記吐水口に導く管路を有する前記吐水体と、
前記流入室に流入した洗浄水が前記流入室の内周壁面に沿った前記室内部位周りの旋回流を起こすように、前記流入室に洗浄水を導く給水機構とを有し、
前記吐水体は、
前記吐水口を前記流入室の外部に臨ませた状態で、前記室内部位が前記流入室内で傾斜した姿勢で首振り可能に前記流入室に組み込まれ、
前記給水機構は、
前記旋回流に、前記室内部位周りで流速差を起こし、該流速差に基づいて生じる力を前記室内部位に及ぼし、前記室内部位が前記流入室内で傾斜した姿勢で前記吐水体を首振り運動させて公転させる
ことを特徴とする吐水装置。
上記した構成を有する本発明の吐水装置は、給水機構から流入室に洗浄水を導いて、この流入室で室内部位周りの旋回流を起こす。この旋回流は室内部位周りで流速差を起こすので、流入室では、この流速差に基づいて力が生じる。この力は、流体中を物体が移動する際に、その物体を挟んだ流体の速度差に基づいて当該物体に作用する揚力と同質のものである。よって、以後の説明において、流速差に基づく力を、説明の簡便のために揚力と称することとする。
このように、流入室に室内部位が入り込み、この室内部位周りの旋回流が起きている場合の揚力ＦＬは、その発生の時点で、室内部位の速度はゼロであり、相対的には、旋回流の流速Ｖ［ｍ／ｓｅｃ］の影響を受ける。そして、この揚力ＦＬは、揚力を受ける室内部位の最大射影面積Ｓに相当する物理量としてその長さをＬ［ｍ］、洗浄水の密度をρ［ｋｇ／ｍ３］とすると、次式で表される。式中のＣＬは揚力係数である。
ＦＬ＝（ρ・Ｖ２・ＣＬ・Ｌ）／２　［Ｎ］
なお、こうして揚力ＦＬが室内部位に作用すると、その結果として室内部位には抗力ＦＤ（＝（ρ・Ｖ２・ＣＤ・Ｌ）／２　［Ｎ］）も作用する。このＣＤは抗力係数である。
今、流入室で室内部位周りの旋回流が起きた状況を考えると、既述したように、室内部位には揚力が作用する。この揚力は、室内部位周りの旋回流の流速が大きい側に旋回流中中央側から外向きに働く。その一方、室内部位は、流入室において、傾斜した姿勢で首振り可能であることから、この揚力を受けて傾斜し、流入室内壁側に傾くと共に、この揚力と抗力の合力方向に動く。この合力は、抗力が旋回流の流れ方向に沿ったものであることから、室内部位を旋回流の流れ方向に沿って動かす方向に働く。
こうなると、室内部位周りの旋回流の流速差の状況も変化し、この新たな状況下での揚力・抗力により、室内部位は傾斜した姿勢のままで旋回流の流れ方向に移動する。このため、吐水体は、首振り運動して流入室において公転する。以下、この公転を首振り公転と称する。そして、この吐水体の吐水口は流入室の外部に臨んでいることから、吐水口に導かれた洗浄水は、吐水体の首振り箇所を頂上とする円錐状に吐水される。こうした吐水にあっても、吐水体の首振り公転に倣って公転する。こうした吐水を公転吐水と場合により略称する。
しかも、上記のように室内部位が揚力を受けて流入室内壁側に傾斜すると、この室内部位は、流入室の旋回流に直に押されることになる。よって、室内部位は、旋回流から直接運動エネルギを受けて傾斜姿勢のままで旋回流の流れ方向に移動することになり、吐水体の首振り公転は促進される。
なお、ここでいう運動エネルギーＡは次式で定義できるものをいい、水の流れ（旋回流）に支配されるエネルギーである。
Ａ＝（ρ・Ｖ２・Ｑ）／２　［Ｗ］
ここで、Ｑは、瞬間流量［ｍ３／ｓｅｃ］を表し、Ｒは水の回転もしくは旋回半径［ｍ］を表す。
また、遠心力は次式で定義できるものをいい、水の回転や旋回によって室内部位が公転することによって発生する力であって、前記公転もしくは旋回の回転半径方向に発生する力である。
Ｆ＝ＭＶ２／Ｒ　［Ｎ］
ここで、Ｍは吐水体の質量を、Ｖは公転の速度を、Ｒは公転半径を表す。
これらの結果、本発明の吐水装置によれば、ノズル自体の駆動を伴うことなく円錐状の洗浄水吐水を実現でき、これにより、広範囲の洗浄水着水、即ち広範囲の洗浄を図ることができる。
しかも、こうした広範囲の洗浄を図る上で、流入室への洗浄水流入を図って旋回流を起こし、この旋回流により吐水体に流入室での首振り公転を起こせば足りる。よって、ノズル自体を所定の軌跡で移動させて洗浄水を回転又は略回転させながら吐水する場合に比べ、移動部分が小さい。加えて、吐水体の首振り公転を洗浄水の旋回流のみで起こしており、この首振り公転実現にモータ等のアクチュエータを一切必要としない。このため、アクチュエータ駆動に基づく騒音や振動を発生させることがなく、静音性・静振性に非常に優れるという利点がある。例えば、この吐水装置を、人体局部を洗浄する人体局部洗浄装置に適用すれば、静音性・静振性に非常に優れた人体局部装置を提供できる。加えて、ギヤ等の噛み合わせも不要であることから、ゴミ等の噛み込みも無く、吐水の信頼性を高めることができる。
また、移動部分が小さいことに加えて、アクチュエータ等の電気的駆動部を持たないので、非常にコンパクトな人体局部洗浄装置を提供することができる。さらに、電気的駆動部分の耐久性が問題になることがないと共に、ノズル先端までの電気的配線も要しない。よって、漏電等の配慮をも必要とせず、組み付け作業や保守作業の簡略化、構成の簡略化、延いてはコスト低減を図ることができる。
また、上記した広範囲吐水を実現するための吐水体の首振り公転を、流入室への上記した吐水体組み込み、流入室への洗浄水導入による旋回流生成で起こすので、構成の簡略化、コスト低減を図ることができる。なお、構成の簡略化を通して、装置のコンパクト化を図ることもできる。
また、室内部位周りの流速差の発生状況は、流入室への洗浄水導入の様子や流入室形状等で調整できる。よって、吐水体の首振り公転状況も調整でき、これにより、吐水態様の多様化を図ることができる。例えば、上記した揚力や遠心力を高めて吐水体を高速で首振り公転させて吐水できるほか、吐水体の首振り公転状況を安定化させることで、この首振り公転の軌跡を容易に安定したものとでき、吐水の安定化も達成できる。
このように吐水体を高速で首振り公転させれば、吐水された洗浄水が着水する洗浄ポイントも高速で移動することになる。つまり、この首振り公転の周期で規定される公転周波数を高めることで、人体があたかも吐水の着水範囲（着水ポイントの集合箇所）の全体で着水を受けているように錯覚させることができる。このため、この吐水装置を適用した人体局部洗浄装置では、着水ポイントの高速移動による錯覚により、ソフトで広範囲の洗浄要望を実現でき、好ましい。
更には、洗浄水の持つ運動エネルギとは別に揚力を発生させて、この揚力を吐水体の首振り公転並びにその高速化に供している。よって、流体素子を用いたものに比して、吐水の勢いの衰退を招かない。
また、こうした各洗浄ポイントへの着水の推移を起こしていても上記の錯覚を起こすので、着水範囲の総てに同時に洗浄水が着水するような連続的な吐水を要しない。よって、その分、節水効果がある。
こうした本発明の吐水装置は、種々の態様を採ることができる。
例えば、流入室を円筒形状とした上で、吐水体の室内部位を円柱形状とすることができる。こうすれば、それぞれの形状が単純となるので、その製造コストを低減できる。
このような形状を採った上で、室内部位の外径を流入室の内径の約３５〜８０％とすれば、次の利点がある。
流入室での室内部位周りの旋回流の誘起には、流入室への洗浄水流入を、流入室と偏心して流入室内壁に連通したノズル管路を用いることが簡便である。こうして洗浄水流入を起こす際、室内部位の外径と流入室の内径が上記の関係にあれば、洗浄水が流入室に最初に流入した直後の状態において、その流入洗浄水は、流入室内壁に沿った室内部位の周りの旋回流を流速差を持って確実に起こす。これにより、吐水体の首振り公転・吐水状態の安定化をもたらすことができる。
これに対し、上記の範囲より大きな室内部位外径であると、流入室内壁に室内部位外壁が近づきすぎるので、流入室に偏心流入した洗浄水が室内部位と衝突して跳ね返り易くなり、室内部位周りの旋回流に乱れが生じる。この結果、上記した揚力を好適に起こすことができず、吐水体の首振り公転、延いては吐水の状態が不安定となる。
また、室内部位の外径と流入室の内径が上記の関係にあれば、流入室内壁と室内部位外壁の間を占める旋回流の幅が適宜なものとなり、この旋回流の幅における速度分布ピークが流入室内壁側に不用意に偏在することがない。よって、このピーク箇所と室内部位が比較的接近するので、揚力が室内部位に作用し易くなる。これに対し、上記の範囲より小さい室内部位外径であると、流入室内壁と室内部位外壁の間が広くなって旋回流の幅が広がると共に、その旋回流は、小径の室内部位周りでの旋回となる。よって、上記の速度分布ピークが流入室内壁側に偏在してピーク箇所と室内部位が離れるので、揚力が室内部位に作用しにくくなる。この結果、やはり、吐水体の首振り公転・吐水状態が不安定となる。
また、流入室と室内部位の少なくとも一方を、旋回流の室内部位周りの流速に差を生じさせるような周壁形状、例えば、曲率が異なる周壁部位を有するものとすることもできる。こうしても、流入室内壁に沿った室内部位の周りの旋回流を流速差を持って確実に起こすことができるので、吐水体の首振り公転・吐水状態の安定化をもたらすことができる。
また、流入室と偏心して流入室内壁に連通したノズル管路を用いるに当たり、このノズル管路を複数有するものとし、複数のノズル管路から流入室に流入した洗浄水で旋回流を引き起こすようにすることもできる。こうすれば、流入室での室内部位周りの旋回流をより容易かつ確実に誘起することができる。
この場合、複数のノズル管路を、異なる流速で洗浄水の流入を図ったり、異なる管路面積とするといったことで、異なる流速で流入室に洗浄水を流入させるようにすることもできる。なお、複数のノズル管路の少なくとも一つについて、このような異なる流速での流入・異なる管路面積とすればよい。
また、複数のノズル管路を、流入室の中心に対して非対称の位置で流入室周壁に連通したりすることもできる。このようにすれば、流入室での室内部位周りの旋回流の誘起をより容易かつ確実なものとすることができる。
また、ノズルの有する吐水体を、流入室への洗浄水の流入の無い非吐水時において、室内部位が流入室に対して傾斜しているようなものとすることもできる。例えば、ノズルを水平面に対して傾斜した姿勢を採るものとし、この吐水体は自身に作用する重力により非吐水時において室内部位を流入室に対して傾斜させているものとできる。こうすれば、洗浄水の流入室流入の前から吐水体の室内部位と流入室内壁との間を狭くできる。よって、洗浄水の流入室流入の当初から、上記の狭くなった間を洗浄水が通過する間の流速を高めることができ、旋回流の流速差を確実に引き起こすことができる。このため、洗浄水流入当初から、上記した揚力を確実に発生させることができるので、吐水体の首振り公転・吐水状態の安定化を容易に図ることができる。
このように吐水体を傾斜させるに当たり、次のようにすることもできる。つまり、流入室底面の中央に突起を設け、この突起により、吐水体の室内部位を非吐水時において流入室に対して傾斜させることもできる。こうしても、洗浄水流入当初から確実に揚力を発生させて、吐水体の首振り公転・吐水状態を容易に安定化することができる。こうした突起を吐水体における室内部位下端に有するようにすることもできる。
また、流入室を、吐水体の吐水部位の側で小径とされたテーパ状の内周壁を有するものとし、吐水体の室内部位を柱状形状とすることもできる。こうすれば、傾斜した室内部位外面と流入室内壁との間の間隙を室内部位の長さに亘ってほぼ同じとできる。よって、室内部位が一旦傾斜した後では、上記の間隙を旋回流が通過する際の流速を室内部位の長さに亘ってほぼ同じように速くできる。つまり、揚力発生に関与する長さが増すことになり、揚力を大きくできる。この結果、揚力に伴う抗力も大きくなり、吐水体の首振り公転速度が増す。しかも、旋回流との干渉が起きる範囲も長くなるので、室内部位が直に旋回流でその方向に沿って回転させられる。このため、遠心力はより大きくなり、吐水体の首振り公転の高速化、延いては、安定した軌跡での吐水体の首振り公転や、吐水の安定化も容易に実現できる。
また、流入室に組み込まれた吐水体を、その吐水部位が室内部位よりも小径の柱状体であるものとすることができる。こうすれば、吐水体は流入室の小径側で吐水口を流入室の外部に臨ませ、既述したように室内部位を公転させるので、吐水体（室内部位）の首振り運動の中心部分も小径となる。よって、流入室から受ける洗浄水の水圧の受圧面積は狭くなり、公転の際の中心部分での抵抗も小さくなる。これらの点も、吐水体の首振り公転の高速化や安定化に有益である。
更に、流入室は、開口を有し、該開口から前記吐水体における前記吐水部位の前記吐水口を外部に臨ませると共に、前記開口周縁を、前記吐水部位の先端の受け座とするものとすることもできる。こうすれば、次の利点がある。
吐水体がその吐水口から洗浄水を吐水する際には、旋回室は洗浄水でほぼ満水の状態にあり、その洗浄水が吐水体の吐水口に導かれる。こういった状態では、吐水体自体は、上向きに押し上げられる。この場合であっても、室内部位は、既述したように揚力を受け傾斜した姿勢で首振り運動を起こし、吐水体は首振り公転する。
この吐水体の首振り公転の際、上記の上向きの押し上げにより、吐水体は、その吐水部位先端を流入室の開口周縁に押し付ける。ところで、こうした押しつけの際には、吐水体自体が首振り公転をしていることから、吐水部位先端が吐水体の傾斜した側で開口周縁に受けられるいわゆる片当たりを起こすようにすることができる。こうなれば、この傾斜した側以外では、吐水部位先端は開口周縁から離れ、吐水体の首振り公転に伴い、この片当たりのまま、開口周縁との接触する吐水部位先端の位置は開口周縁に沿って変わって行く。このため、片当たりしていない吐水部位先端から漏れ出ようとする流入室内の洗浄水を、この吐水部位先端のシール水として機能させることができる。よって、吐水部位先端と開口周縁に特段の潤滑剤や潤滑機能を要しないので、構成の単純化や、保守点検・組み付け作業の簡略化を図ることができる。
また、吐水体の首振り公転の最中で吐水部位先端を片当たりさせるに過ぎないので、吐水部位先端と開口周縁との接触は狭小範囲でしか起きない。よって、この接触に伴う摩擦力を低減でき、摩耗防止の上から好ましい。
そして、流入室を、前記開口周縁に、前記吐水部位先端の側に突出した環状隆起部を有するものとすることができる。こうすれば、上記したように吐水部位先端が片当たりするようにした場合、吐水部位先端は環状突起部にしか片当たり接触しないので、片当たりの安定化や上記した摩耗防止等に有益である。この場合、摩耗が起きたとしても開口周縁周りでは開口周縁と吐水部位先端の接触位置が変わらないので、摩耗による回転数が低下する等の性能変化がない。
更に、吐水部位先端を傾斜面形状や球形形状、円弧状形状とすれば、片当たりの安定化や上記した摩耗防止等により有益である。また、吐水部位先端の周縁をテーパ状或いは円弧状に面取りすることでも、片当たりの安定化や上記した摩耗防止等により有益である。
なお、開口周縁を球形形状とし、吐水部位先端をこの球形に適合した凸の球形形状とすれば、吐水部位先端をほぼ全周に亘って開口周縁で受け止めることができる。この場合であっても、吐水体の首振り公転の安定化を図ることができる。
上記したように、吐水体の室内部位は、旋回流に基づく揚力の他、旋回流に押し流されることで遠心力も作用する。よって、室内部位の質量を大きくすれば、揚力・遠心力で一旦この室内部位が傾斜姿勢で公転した場合の慣性力（＝遠心力）が大きくなる。このため、吐水体の首振り公転の安定化、公転吐水の安定化の点で有益である。このように室内部位の質量を大きくするに当たり、当該部位を金属とし、これに続く吐水部位を樹脂とすることが簡便である。なお、このように吐水部位と室内部位で前者を樹脂、後者を金属とするには、インサート成形等の製造手法を採ることができ、生産性、コスト低減に有益である。
また、前記吐水体は、前記公転（首振り公転）を起こしつつ、前記吐水体自体が前記室内部位の軸を中心に回転する自転を起こすものとすることもできる。こうすれば、吐水体の首振り公転による吐水の円錐状の公転吐水を実行しながら、吐水体の自転することによって洗浄水に自転方向の速度成分を付与する。このため、この吐水体の自転によって発生する自転軸周りの遠心力で洗浄水（円錐状の公転吐水を起こしている洗浄水）を分散できるので、より広い範囲に洗浄水を吐水させることができる。しかも、洗浄水が分散するので円錐状の公転吐水自体が広がり、中抜けの少ない吐水を行なうことが可能となる。
また、前記吐水体は、前記吐水部位の前記吐水口に到る前記管路を、前記吐水体の自転軸に対して傾斜して有するものとすることもできる。こうすれば、吐水口からの洗浄水の吐水軌跡は、吐水体の首振り公転による円錐状の公転吐水軌跡と、次の軌跡の合成軌跡となる。つまり、吐水口に到る管路が吐水体の自転軸に対して傾斜していることから、この吐水口からは、自転軸に対しても円錐状に洗浄水が吐水される。よって、この吐水軌跡と上記の円錐状の公転吐水軌跡の合成軌跡で吐水が行われ、より広い範囲に洗浄水を吐水しても中抜けのない吐水を実現できる。こうした広範囲の吐水実現に際し、特段の水量増加を必要とせず、吐水体の自転を引き起こせばよいので、効率良く節水を行なうことが可能となる。
なお、吐水体の自転を含めた広範囲吐水を必要としないような場合は、吐水口に到る管路を傾斜させた上で自転しないようにすれば良い。こうすれば、円錐状の公転吐水の中心軸向き、即ち、この円錐状の公転吐水の指向方向を、ノズルの位置を変えずに上記の管路の傾斜に倣って傾けることができる。よって、ノズルの位置や姿勢の制約を受けずに洗浄水の向き（円錐状の公転吐水の指向方向）を変えることができるので、ノズルレイアウトの自由度が高まる。
また、前記吐水体は、前記吐水部位の前記吐水口に到る前記管路を、前記吐水体の自転軸に対して偏心して有するものとすることもできる。こうしても、吐水口からの洗浄水の吐水軌跡を、吐水体の首振り公転による円錐状の公転吐水軌跡と、吐水口の偏心に基づく円状軌跡の組み合わせとでき、より広い範囲に洗浄水を吐水しても円錐状に中抜けのない吐水を行なうことができる。そして、管路を傾斜させた場合と同様に、効率良く節水を行なうことが可能となる。
なお、吐水体の自転を含めた広範囲吐水を必要としないような場合は、吐水口に到る管路を偏心させた上で自転しないようにすれば良い。こうすれば、円錐状の公転吐水を、ノズルの位置を変えずに上記の管路の偏心位置の側にずらすことができる。よって、ノズルの位置や姿勢の制約を受けずに洗浄水の向き（円錐状の公転吐水の指向方向）をずらすことができるので、ノズルレイアウトの自由度が高まる。
また、吐水部位に吐水口を設けるに際し、その吐水口を長孔形状のものとしたり、拡張したテーパ形状のものとすることもできる。こうすれば、円錐状の公転吐水軌跡を、吐水口形状に倣った形状の吐水が公転するようなものに広げることができる。よって、吐水に確実に中抜けがないようにできると共に、管路傾斜・偏心の場合と同様に、節水効率を高めることができる。
加えて、吐水口に洗浄水を導く際に洗浄水の流れに整流を起こす整流機構を有するようにしたり、吐水口を複数の開口で形成することが好ましい。こうすれば、円錐状の公転吐水をより一層安定化させることができるので、吐水の信頼性を高めることができる。
また、前記流入室における前記吐水体の前記室内部位の傾斜程度を広狭調整するようにすることもできる。こうすれば、円錐状の公転吐水の広がり程度を広狭設定できるので、種々の洗浄範囲を容易に得ることができる。
この他、前記ノズルは、前記吐水体を把持し、可撓性を有する把持体を有し、該把持体で前記流入室を閉鎖するものとすることができる。こうすれば、上記したような吐水体の自転が起きないようにすることが容易となる。
また、既述した課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の別の吐水装置は、
ノズルを備え、給水された洗浄水を前記ノズルから吐水する装置であって、
前記ノズルは、
洗浄水が流入する流入室と、
該流入室に組み込まれ、洗浄水の吐水口を備えた吐水部位と該吐水部位に連続し前記流入室内に位置する室内部位とを有する吐水体であって、前記流入室内の洗浄水を前記吐水口に導く管路を有する前記吐水体と、
前記吐水体を把持する可撓性の把持体であって、前記吐水口を前記流入室の外部に臨ませた状態で、前記室内部位が前記流入室内で傾斜した姿勢で首振り可能に前記流入室に組み込まれるようにして、前記流入室を閉鎖する前記把持体と、
前記流入室に洗浄水を導く給水機構と、
該給水機構による前記流入室への洗浄水流入により、前記流入室の内周壁周りの旋回力を生じさせ、該旋回力を前記室内部位に及ぼし、前記室内部位が前記流入室内で傾斜した姿勢で前記吐水体を首振り運動させて公転させる伝達機構とを有する、
ことを特徴とする。
上記した構成を有する本発明の別の吐水装置は、給水機構から流入室に洗浄水を導いて、この流入室でその内周壁周りの旋回力を生じさせ、この旋回力を伝達機構を介して室内部位に及ぼす。その一方、室内部位は、流入室において、傾斜した姿勢で首振り可能であることから、傾斜したままこの旋回力を受けて旋回力の加わる方向に沿って流入室で旋回（公転）しようとする。
ところで、吐水体は、流入室を閉鎖する把持体によって把持されていることから、上記した吐水装置とは異なり、吐水体の自転を引き起こすことはない。そして、把持体は可撓性を有することから、把持体は、室内部位の公転の動きに併せた変形を起こし、室内部位の公転を妨げない。よって、吐水体は、首振り運動して流入室において公転（首振り公転）する。そして、この吐水体の吐水口は流入室の外部に臨んでいることから、吐水口に導かれた洗浄水は、吐水体の首振り箇所を頂上とする円錐状に吐水される。こうした吐水にあっても、吐水体の首振り公転に倣って公転し、円錐状の公転吐水となる。
つまり、本発明のこの別の吐水装置によっても、ノズル自体の駆動を伴うことなく円錐状の洗浄水吐水を実現でき、これにより、広範囲の洗浄水着水、即ち広範囲の洗浄を図ることができる。
しかも、こうした広範囲の洗浄を図る上で、流入室への洗浄水流入を経た旋回力の生成・付与・伝達を図って、吐水体に流入室での首振り公転を起こせば足りる。よって、ノズル自体を所定の軌跡で移動させて洗浄水を回転又は略回転させながら吐水する場合に比べ、移動部分が小さい。加えて、吐水体の首振り公転を洗浄水の流入室への洗浄水導入で起こしており、この首振り公転実現にモータ等のアクチュエータを一切必要としない。このため、アクチュエータ駆動に基づく騒音や振動を発生させることがなく、静音性・静振性に非常に優れるという利点がある。よって、この本発明の別の吐水装置を人体局部洗浄装置に適用すれば、静音性・静振性に非常に優れた人体局部装置を提供できる。加えて、ギヤ等の噛み合わせも不要であることから、ゴミ等の噛み込みも無く、吐水の信頼性を高めることができる。
また、移動部分が小さいことに加えて、アクチュエータ等の電気的駆動部を持たないので、非常にコンパクトな人体局部洗浄装置を提供することができる。さらに、電気的駆動部分の耐久性が問題になることがないと共に、ノズル先端までの電気的配線も要しない。よって、漏電等の配慮をも必要とせず、組み付け作業や保守作業の簡略化、構成の簡略化、延いてはコスト低減を図ることができる。
また、上記した広範囲吐水を実現するための吐水体の首振り公転を、流入室への上記した吐水体組み込み、流入室への洗浄水導入による旋回流生成で起こすので、構成の簡略化、コスト低減並びに装置のコンパクト化を図ることができる。
また、室内部位に及ぼす旋回力は、流入室への洗浄水導入の様子を変えることで調整できる。よって、旋回力を高速化や安定化を通して、吐水体の首振り公転の高速化や安定化を図ることができ、先の吐水装置と同様の効果を得ることができる。
なお、上記したように吐水体の自転を引き起こすことはないことは、把持体やノズルに対して吐水体が連続して自転することを意味する。よって、吐水体の多少の位置変位や一時的な回転は含まない。
また、吐水体と把持体を一体に構成するようにすれば、吐水体と把持体のシールやネジ締め等が不要となる。よって、組立てを簡略化できると共に、部品締結がなくなることで信頼性も向上させることができる。
これらの場合、把持体は、前記吐水体が嵌合されて該吐水体を把持する筒状の把持部を有し、前記流入室に流入した洗浄水の圧力を前記筒状把持部の外壁に作用させるものとすることが好ましい。こうすれば、筒状把持部自体を洗浄水圧力により締め付けできるので、吐水体のシール性を自ら高めることができる。この結果、シールの信頼性が高まり、把持部からの洗浄水漏洩を好適に抑制できる。しかも、把持部からの漏洩洗浄水が少ないことから、吐水口からの公転吐水をこの漏洩洗浄水で乱さないようにでき、公転吐水の安定化に有益である。更には、吐水体と把持体との接着を要しないので、接着剤およびその塗布工程も不要となる。よって、製造工程の簡略化を図ることもできる。
また、把持体を、吐水体把持部位を中心とした径方向沿って、把持体厚さを異なるものとすることができる。こうすれば、吐水体の首振り公転に際して把持体の変形が容易となるので、吐水体の首振り公転をより阻害しないようにでき、この首振り公転の信頼性を高めることができる。なお、把持体の一部の厚さを薄くして把持体の変形が起き易くしても、部分的に把持体厚さを厚くして補強することで、把持体の破損を防ぐことができる。つまり、把持体の厚さを径方向に徐変して不均一にすることで、吐水体の首振り公転に必要な柔軟性を保ったまま強度や信頼性を上げることが可能である。この他、把持体厚みが薄い部分から厚い部分に急変するものでも良い。
また、把持体を、吐水体の把持部位の周りに外側に凸の屈曲部を有するものとすることができる。こうすれば、把持体の厚さを極端に薄くしなくても、屈曲部の曲げ方向の変形を容易に起こすので、把持体の変形をさらに容易にすることができる。よって、把持体の強度を保ったまま、吐水体の首振り公転を容易に引き起こすことができる。
なお、上記した把持体を製造するに当たり、ポリエステル系、ポリオレフィン系もしくはポリスチレン系の熱可塑性エラストマーの何れかとすることが好ましい。こうすれば、合成ゴムを用いた場合に必要とされる加硫工程が不要となり、製造手法に射出成形を採用できる。よって、製造時間の短縮や低コスト化やリサイクルが可能である。また、接着剤やネジ等を用いた吐水体と把持体との接着部や接合部が無く、さらにはノズルに用いられる通常の樹脂材料（ＰＰ（ポリプロピレン）、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合物）、ＰＯＭ（ポリアセタール））との接合性も良いために、シール性の向上や信頼性の向上を図ることができる。
また、把持体を、樹脂で構成されて樹脂の弾性を利用して湾曲するシートとすることもできる。こうすれば、高い水圧が吐水体や把持体にかかるようなノズルにこの把持体を用いた場合、ゴムやエラストマー等を用いた場合に比べて伸びや変形による永久歪みや破損等を起きにくくできる。
この場合、把持体を形成する樹脂として、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合物）、ＰＯＭ（ポリアセタール）の何れかとすることが好ましい。こうすれば、人体局部洗浄装置における洗浄ノズルに用いたとしても、十分な強度と優れた柔軟性による弾性変形をもたらし、有益である。利用した屈曲部に適している。加えて、これら樹脂の採用により、優れた成形性と量産性をもたらし、コスト低減に有益である。
上記したように吐水体の首振り公転をもたらす把持体を、その固有振動数をｆｎ、前記吐水体が起こす公転の周期で定まる周波数をｆとすると、比の値ｆ／ｆｎが０．５≦（ｆ／ｆｎ）≦１０を満たすようにすることができる。こうすれば、次のような利点がある。まず、こうした関係のうち、比の値ｆ／ｆｎが０．５≦（ｆ／ｆｎ）≦１．５である場合について説明する。
一般的に知られているように、上記比の値ｆ／ｆｎが０．５≦（ｆ／ｆｎ）≦１．５であると、ｆとｆｎは共振し易い関係にある。従って、吐水体の首振り公転に合わせて把持体は振動するが、この周期的な吐水体の首振り公転の動きと把持体の振動が共振し易い関係になっている。よって、吐水体の首振り公転と把持体の振動が共振することで、吐水体の首振り公転をより大きくすることが可能となり、また、少ない水流でも吐水体を大きく首振り公転させることが可能となる。また、把持体の硬度や大きさ、重さを最適化することで、ｆ／ｆｎの値を最適化することができる。
この場合の吐水体の首振り公転の周波数は例えば、センサーを軌跡上のある一部に設置して周波数分析を行なった際に現れる特徴的なピークとして把握することができる。或いは、ビデオ撮影や写真撮影の他、流速から把握することもできる。なお、ここでいう本願の周波数には、周波数に揺らぎや幅がある場合の、その平均化した周波数プロファイルも含まれ、以下の実施例についても同様である。
その一方、比の値ｆ／ｆｎが１．５＜（ｆ／ｆｎ）≦１０の関係である場合は、次のようになる。一般的に知られているように、このような関係にある場合、ｆとｆｎは振動が減衰し易い防振の関係にある。従って、吐水体の首振り公転に合わせて把持体は振動するが、この周期的な吐水体の首振り公転の動きと把持体の振動が減衰し易い関係になっている。よって、吐水体の首振り公転および把持体の振動によって発生する振動がノズルや吐水装置に伝わって、騒音や振動が問題となることがない。この場合、ｆｎの値をさらに小さくして、すなわちｆ／ｆｎの値を大きくすることで、より大きな防振効果が得られる。このようにｆｎの値を小さくするためには、把持体の硬度やばね定数を非常に小さくしなければならず、把持体自体の強度が落ちてしまうので、ｆ／ｆｎは１０以下に留めることが望ましい。
上記したように吐水体の自転を引き起こさないで首振り公転を起こすものにあっても、既述した吐水装置と同様、吐水体は、吐水部位の吐水口に到る管路を、吐水体の中心軸に対して傾斜して有するものとすることができる。こうすれば、ノズルの位置を変えずに吐水方向、即ち円錐状の公転吐水の指向方向を傾けることができる。よって、ノズルの設置上の制約を受けずに洗浄水の向きを変えることが可能となる。例えば人体局部洗浄装置に用いた場合、円錐状の公転吐水の指向方向をノズルの進出方向にオフセットすることで、洗浄する際に洗浄した後の汚水が、再びノズルにかかるのを防ぐことができる。この他、逆に進出方向に対して後方にオフセットすることで洗浄する際の前方への飛び散りを防ぐことが可能となる。
上記したいずれかの吐水装置において、ノズルを流入室とこれに組み込まれた吐水体とを複数有するものとすることができる。こうすれば、広範囲での吐水が集合したような形態での吐水をもたらすので、洗浄範囲をより一層拡張することができる。よって、シャワー装置のように広い面積を洗浄するものに好適である。この場合、吐水体の首振り公転の軌跡やこの公転周波数などの違う吐水体を適宜位置に配設し、それぞれの吐水体からの吐水を実行選択するようにもできる。こうすれば、洗浄目的にあった公転軌跡や公転周波数の吐水体を選択して、所望の洗浄を行なうようにできる。
上記したように吐水体の首振り公転を行うに当たり、その公転周波数を種々のものとできる。例えば、吐水体の首振り公転の周波数を約３Ｈｚ以上とすることができる。こうした周波数の吐水体を有するノズルを人体洗浄装置用の洗浄ノズルとして用いた場合、人体への洗浄水の着水ポイントは３Ｈｚ以上の周波数で実際は推移する。しかし、このような周波数での着水ポイント推移であると、人体は着水ポイントが推移していることを認識しにくい。このため、あたかも円錐状の公転吐水の軌跡全体に洗浄水が着水しているように錯覚させることが可能となり、結果として洗浄水量を減らすことができる。この時、当然洗浄対象範囲が小さい場合と大きい場合とでは、同じ首振り公転周波数でも首振り公転速度は異なり、洗浄範囲が小さい場合には移動速度は小さくても良く、洗浄範囲が大きい場合には移動速度は大きくなる。
また、吐水体の首振り公転の周波数を約４０Ｈｚ以上とすれば、次の利点がある。
ビデ洗浄における洗浄対象は、既述したように敏感でデリケートであり、皮膚表層に非常に敏感な感覚受容器を有する。よって、約３〜４０Ｈｚの比較的遅い振動や刺激変化であっても、感覚受容器によって感じられて、使用者は不快な振動や刺激として感じてしまう。
しかし、吐水体の首振り公転の周波数が約４０Ｈｚ以上とされたノズルを人体洗浄装置（女性局部洗浄装置）の洗浄ノズルとして用いれば、約３〜４０Ｈｚの範囲の振動や刺激変化を与えないので、不快な振動感や刺激感を和らげることができる。
特に、吐水体の首振り公転の周波数を約１６０Ｈｚ以下とすれば、次の利点がある。
吐水体の首振り公転周波数を約１６０Ｈｚ以上とした場合、人体の敏感な部位に洗浄水を当ててもほとんど吐水の首振り公転（着水ポイントの推移）を感じることができない。これは首振り公転周波数をさらに大きくしても同じである。
ところが、首振り公転周波数を大きくすればするほど、洗浄水が首振り公転することによって発生する遠心力は増大する。このため、この遠心力を受けて、洗浄水は当初の首振り公転軌道の外側に広がってしまい、非所望の範囲まで濡らしてしまう。首振り公転周波数すなわち首振り公転速度が上がることで、洗浄水が受ける空気抵抗が増加して空気せん断によって洗浄水が分散され飛び散りが発生する。こうなると、洗浄水が無駄となる。従って、首振り公転周波数を約１６０Ｈｚ以下とすることで、不用意な洗浄範囲の拡大や無駄水を抑制して、洗浄範囲の適性維持や節水効率の向上を図ることが可能となる。
また、吐水体の首振り公転の周波数の上限を約３８０Ｈｚとすれば、次の利点がある。図２は洗浄水の飛び散りが起きる状況を説明する説明図である。
本発明の吐水装置におけるノズルを人体洗浄装置用の洗浄ノズルとして用いた場合、図２に示すように、洗浄水の飛び散りの観点から、吐水の洗浄範囲Ｌ１は、一般に、約３０ｍｍ程度以下と限定されている。しかも、最大吐水量時の吐水の速度については、次のようになる。
吐水方向成分の速度がＶ１（約１２メートル毎秒）とされた場合に、周方向速度成分をＶ２とする。人体局部までの最大距離はＬ２（最大約１５０ｍｍ）であるから、首振り公転による吐水巾を最小（すなわちゼロ）と仮定し、自転のみによる吐水の分散のみを考える。すると、吐水後の洗浄水が周方向速度成分によって分散して拡散する場合は、
Ｖ２／Ｖ１　≦　（Ｌ１／２）／Ｌ２
の関係であることが、洗浄水の飛び散りを少なくするために望ましい。こうした関係が成立していれば、吐水後の洗浄水が周方向速度成分によって吐水表面から離れて水滴状の飛び散りとして分散したとしても、その飛び散り水滴は人体局部の被洗浄部で飛び散りが気にならない範囲（洗浄範囲Ｌ１）に入る。つまり、不用意な飛び散り回避のためには、上記の関係が最低限必要である。
従って、上記の関係から周方向速度成分Ｖ２＝１．２メートル毎秒以下であることが望ましい。そして、吐水口径をＤ１とした時に自転周波数ｆＪは、Ｖ２／（Ｄ１・π）であり、吐水口径Ｄ１は一般的に最小で約１ｍｍ程度である。よって、自転周波数ｆＪはｆＪ≦３８０Ｈｚであることが望ましい。
また、首振り公転による吐水巾が０の最小の場合を考えたが、首振り公転による吐水巾がこれより大きくなった時には、首振り公転周波数はさらに小さくなる必要がある。従って、吐水体の首振り公転周波数は、首振り公転による吐水巾の大小に係わらず上記の自転周波数ｆＪと同様に、約３８０Ｈｚ以下であることが必要条件とされる。流量に関しても同様に、吐水量が最大時の流速を考えたが、吐水量すなわち流速がこれより小さくなった時には、飛び散りが大きくなる方向であるから首振り公転による吐水巾はさらに小さくする必要がある。従って、吐水体の首振り公転周波数を約３８０Ｈｚ以下とすることが吐水範囲を広くしたときに飛び散りが気にならなくなるために、必要となる。
以上説明した吐水装置は、洗浄水を吐水して被洗浄物を洗浄する種々の装置に適用できる。例えば、既述した人体局部洗浄装置やシャワー装置の他、携帯して人体局部の洗浄を行なう携帯用人体局部洗浄装置に用いることができる。上記した吐水装置では、吐水体の首振り公転を起こすに当たり、アクチュエータはもとよりその駆動用の電源やバッテリー等を必要としない。しかも、節水を目的として洗浄水量を少なくできることから、本発明の吐水装置は、軽量でコンパクト且つ低コストを要求される携帯用人体局部洗浄装置に好適である。なお、手動で洗浄位置決めを行なう携帯用人体局部洗浄装置に用いた場合でも、洗浄水の飛び散りや不快な振動を感じることなく大幅に節水することができる。よって、洗浄水をタンク内に入れて携帯する場合でも、使用中にタンク内の洗浄水がすぐになくなるといった問題もなくなる。
本発明の吐水装置を適用した人体局部洗浄装置では、吐水装置のもたらす高い節水性を発揮できるので、使用時にタンク内のお湯がなくなってしまうようなことが少なくなる。また、瞬間式熱交換器を用いてお湯を沸かす場合であっても、使用水量が少なくて済むので、ヒータの消費電力を少なくする事が可能であり、低水温の洗浄水を必要な温度に昇温することが可能である。また、首振り公転による吐水を実現するための大掛かりな装置を必要としないため、人体局部洗浄装置自体の小型化や静音化、静振化を図ることができる。
加えて、給水圧が約０．０５ＭＰａ程度以上が確保された通常の水圧地域では、首振り公転による吐水のために特別に加圧するためのポンプも必要としない。さらに、首振り公転による吐水が繰り返し肛門周辺の血管を刺激して血行を良くしたり、便意を促進するなどの効果も期待できる。なお、給水圧が約０．０１Ｍｐａ程度であっても、吐水体の首振り公転は可能であることが確認できた。
本発明の吐水装置を適用したシャワー装置にあっても、吐水装置のもたらす高い節水性を発揮できることから、シャワー装置としても節水を達成できる。また、上記したように特別な装置や電源を必要としないため、湿気が多く錆や漏電を起こしやすい環境、例えば浴室内のシャワー装置としても好適である。なお、首振り公転による吐水を浴びせて被着水箇所の血管をもみほぐすので、頭皮や全身のマッサージも行なうことが可能である。
本発明の吐水装置を適用した洗浄装置、例えば食器類を被洗浄物とする食器洗浄装置では、吐水装置のノズルを被洗浄物品に向けて、この被洗浄物には首振り公転による吐水を浴びせる。こうした吐水は、上記したように吐水体公転による旋回成分と、吐水体自転を起こす場合には自転による旋回成分を有する。よって、首振り公転による吐水を行う本発明の洗浄装置によれば、ただ単に直進して被洗浄物に洗浄水が着水する場合より、被着水物付着の汚れの剥離能力が高まり、洗浄能力の向上を図ることができる。また、この吐水装置のもたらす高い節水性を発揮して、少ない洗浄水量でありながら高い洗浄能力を発揮できる。
首振り公転による吐水を起こすノズルは、このノズル自体で上記した節水性・洗浄能力向上をもたらす。よって、既存の洗浄装置（食器洗浄装置）における洗浄室内のノズルを本発明のものと交換するだけで、節水性に優れ、高い洗浄能力を有するものに容易に改造できる。
こうした洗浄装置（食器洗浄装置）において、洗浄室に配設されて回転可能とされた回転腕に、上記のノズルを装着する。この装着の際には、ノズルを回転腕の端部に回転軸を挟んで配設し、それぞれのノズルに、洗浄水を給水するようにする。そして、このノズルのそれぞれを、洗浄水吐水で生じる反力が回転腕に同方向回転をもたらすように斜め方向を指向して吐水するようにする。
こうすれば、回転腕の端部のノズルからの吐水（首振り公転による吐水）を行うことで、回転腕を回転軸周りに回転させつつ、首振り公転による吐水を食器に浴びせる。この結果、回転腕回転により洗浄室内の食器にノズルからの首振り公転による吐水を浴びせることができる。よって、食器類の洗浄能力をより高めることができる。なお、節水効率も高い。
発明を実施するための最良の形態
次に、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図３は本発明の吐水装置を適用した実施例の人体局部洗浄装置１００の水路構成図を説明する説明図である。
図示するように、人体局部洗浄装置１００は、水の流れに順じて上流側から、フィルタ８１と、逆止弁８２と、調圧弁８３と、電磁弁８４と、圧力逃がし弁８５と、熱交換器８６と、流量調整弁８７とを備え、洗浄ノズル１から洗浄水を人体局部に向かって吐水する。フィルタ８１は、給水された洗浄水からゴミやスケールを除去し、逆止弁８２は、洗浄水の１次側への逆流を防止する。
洗浄水は、調圧弁８３による所定水圧への調圧を受けた後、電磁弁８４の開弁を経て熱交換器８６に到る。この際、調圧弁８３の誤作動・作動停止等のために洗浄水圧力が設定以上となると、圧力逃がし弁８５が作動して、不用意な高圧力が下流管路および下流機器にかからないようにする。
熱交換器８６は、洗浄ノズル１から吐水する洗浄水を加熱して温水化するものであり、貯湯式もしくは瞬間式のいずれであってもよい。本実施例では、瞬間式の熱交換器とした。熱交換器８６で温水化された洗浄水は、流量調整弁８７での流量調整を受けた後に、洗浄ノズル１から吐水される。この洗浄ノズル１は、ノズル駆動モータ８９により、洗浄時にあっては所定の位置まで進出し、洗浄終了・待機時には、人体局部洗浄装置１００の図示しない本体に収納される。
人体局部洗浄装置１００は、上記した各機器を操作手段（例えば、リモコン）の操作に応じて駆動制御する制御回路１０１を有する。この制御回路１０１は、使用者による操作手段の洗浄開始操作（例えば、洗浄スイッチ操作）があると、洗浄開始の信号を受け、洗浄動作を開始する。つまり、制御回路１０１は、ノズル駆動モータ８９に駆動信号を送信して、洗浄ノズル１を所定の洗浄位置まで進出させる。このノズル進出が完了すると、制御回路１０１は、電磁弁８４を開弁制御して水路を洗浄水の通水状態とする。この電磁弁制御と併せて、制御回路１０１は、流量調整弁８７による流調制御を実行し、流調済みの流量で、洗浄水を洗浄ノズル１から人体局部に向けて吐水する。これにより、局部洗浄が行われる。
次に、洗浄ノズル１について説明する。図４は洗浄ノズル１を断面視して説明するための説明図であり、図４（ａ）は洗浄ノズル１の横方向断面図を示し、図４（ｂ）は図４（ａ）における洗浄ノズル１をＡ−Ａ面で断面視した断面図である。
図示するように、洗浄ノズル１は、洗浄水が流入する流入室として円筒状に形成された旋回室４を備え、この旋回室４に、通水路２と旋回室流入路３を経て洗浄水を給水する。旋回室流入路３は、ノズル管路であり、通水路２より通水断面積が小さく構成されており、旋回室４の中心に対して偏心して当該旋回室に接続されている。よって、旋回室流入路３からの洗浄水は、旋回室４に対してその接線方向から流入し、図中に示すように旋回する旋回流を生成する。この場合、旋回室流入路３の通水断面積は通水路２より小さいことから、旋回室４に流入する洗浄水の流速を高めることができる。
洗浄ノズル１は、この旋回室４に吐水体１０を組み込んで備える。吐水体１０は、洗浄水の吐水口１１を備えた小径円柱の吐水部位１０ａと、この吐水部位に連続した大径円柱の受力部位１２を有する。この受力部位１２は、旋回室４内に位置して上記の旋回流から後述の種々の力を受け、吐水体１０の後述する首振り公転駆動等に関与する。受力部位１２は、横方向に貫通する給水管路１３を備え、この給水管路１３から、旋回室４内の洗浄水を吐水口１１に導く。給水管路１３は、受力部位１２に十字に交差して開けられており、この給水管路１３の通路断面積の総和は、吐水口１１より広い。よって、給水管路１３から吐水口１１に洗浄水が導かれる際には、面積大小により、洗浄水の整流がなされるので、吐水口１１からの洗浄水吐水は安定する。
吐水体１０は、旋回室４の開口上部に設けられたシール部１６に吐水部位１０ａを内接させた状態で挿入・支持されており、受力部位１２を旋回室４内のほぼ中央に垂下させている。従って、旋回室流入路３から旋回室４に洗浄水が流入すると、この洗浄水は、旋回室４の内周壁面に沿った受力部位１２周りの旋回流を引き起こす。
本実施例では、図示するように、円筒状の旋回室４の内径に対して、受力部位１２の外径を約４０％とした。しかし、受力部位１２の外径を旋回室４の内径の約３５〜８０％、好ましくは約４０〜７０％とすることができる。こうした内外径比のもたらす効果については後述する。
吐水体１０を上記のように支持するシール部１６は、Ｏリングやシールリング等の弾性体で構成されており、図示するように、吐水口１１を旋回室４の外部に臨ませた状態で、吐水体１０を支持する。しかも、このシール部１６は、弾性体であることから、吐水体１０を支持した上で、受力部位１２を旋回室４内において各方向に傾斜可能とすると共に、この受力部位１２を傾斜した姿勢で首振り可能とする。また、シール部１６が弾性体であることから、吐水体１０は、旋回室４内部で吐水体１０自身が中心軸を中心に回転する自転や、シール部１６による支持箇所を頂点として円錐状に回転を行なう公転等が自在に行なえるようになっている。これら自転や公転は、受力部位１２と上記の旋回流で引き起こされるが、その詳細については、後述する。
旋回室４の上壁は、図示するように吐水体１０の吐水部位１０ａの側で小径とされたテーパガイド部１５とされている。このテーパガイド部１５は、受力部位１２、延いては吐水体１０の最大傾斜角度を規制する。
上記した構成の洗浄ノズル１は、旋回室４を含むノズル先端部分を一つのノズルヘッドユニットとして備え、図中のノズル本体部１ａに対して着脱できるようにしている。よって、後述する洗浄ノズルを含め、ノズルヘッドユニットを容易に交換・装着することができる。
ここで、上記構成の洗浄ノズル１における洗浄水吐水の様子や、その挙動について説明する。図５は旋回室４に洗浄水が流入してからの受力部位１２の挙動とこの受力部位１２にかかる力の様子を時間経過に沿って説明する説明図、図６は受力部位１２がこうした挙動を採ることで得られる洗浄水吐水の様子を説明する説明図である。
図５に示すように、今、旋回室流入路３から旋回室４に洗浄水を流入させる（時刻ｔ０）。この場合、洗浄水は、通路断面積大の通水路２から通水断面積小の旋回室流入路３を通過してくることから、大きな流速で旋回室４に流入する。よって、この洗浄水が衝突等を起こすことで供与することのできる運動エネルギは、高まる。
こうして旋回室４に洗浄水が流入すると、洗浄水は、旋回室４の内壁に沿って受力部位１２周りに旋回する旋回流を起こす。この旋回流における流速は、旋回室流入路３の連通部でその流速Ｕｉｎが最も高い。
流入洗浄水が最初に旋回を始める場所、即ち旋回室流入路３の開口の延長線上にある周壁部位４ａと、当該部位に対向する周壁部位４ｂとでは、それぞれの流速Ｕａと流速Ｕｂに差が生じ、両者の関係は、Ｕａ＞Ｕｂとなる。つまり、周壁部位４ａから周壁部位４ｂまで洗浄水が行き渡る（旋回する）間に、旋回室４内での流れ分散や旋回室４内壁面との洗浄水接触、洗浄水粘性、表面摩擦等の影響を受け、洗浄水は減速する。よって、受力部位１２周りで洗浄水の流速差が生じる。この場合、移動するものは流体（洗浄水）であるものの、この洗浄水と受力部位１２との相対的な関係では、流体中を物体が移動する状況と変わるものではない。
従って、流体中を物体が移動する際に、その物体を挟んだ流体の速度差に基づいて当該物体に揚力が作用する状況が、旋回室４における洗浄水と受力部位１２との間で起き、受力部位１２には揚力と同質の力が作用する。なお、便宜上、この力を揚力と称するのは、既述した通りであるが、他の現象で例示するならば、このように流体の速度差によって揚力が発生することは、飛行機の翼表面の速度差、すなわち圧力差によって揚力を発生することと同様である。
図４に示すように、旋回室４に受力部位１２が入り込み、図５の時刻ｔ０では、次のようになる。この時刻ｔ０で停止している受力部位１２周りの旋回流が起きることから、その揚力ＦＬは、周壁部位４ａの旋回流の流速Ｕａ［ｍ／ｓｅｃ］の影響を受ける。そして、この揚力ＦＬは、揚力を受ける受力部位１２の最大射影面積をＳ［ｍ２］、洗浄水の密度をρ［ｋｇ／ｍ３］とすると、次式で表される。式中のＣＬは揚力係数である。
ＦＬ＝（ρ・Ｖ２・ＣＬ・Ｓ）／２　［Ｎ］
こうして揚力ＦＬが受力部位１２に作用すると、その結果として受力部位１２には抗力ＦＤ（＝（ρ・Ｖ２・ＣＤ・Ｓ）／２　［Ｎ］）も作用する。このＣＤは抗力係数である。
上記の式中の最大射影面積Ｓは、受力部位１２の長さＬ［ｍ］に依存することから、受力部位１２の長さＬを長くすれば、揚力・抗力を大きくできる。
図５の時刻ｔ０に示すように、旋回室４で受力部位１２周りの旋回流が起きると、既述したように、受力部位１２には揚力が作用する。この揚力は、受力部位１２周りの旋回流の流速が大きい周壁部位４ａの側に旋回流中中央側から外向きに働く。その一方、受力部位１２は、旋回室４において、傾斜した姿勢で首振り可能であることから、この揚力ＦＬを受けて図中矢印ＦＬで示す方向に傾斜する。こうして、受力部位１２が旋回室４の内壁側に傾くと、時刻ｔ１では、この揚力ＦＬと抗力ＦＤが共に作用しその合力方向に動く。この合力は、抗力が旋回流の流れ方向に沿ったものであることから、受力部位１２を旋回流の流れ方向に沿って動かす方向に働く。
こうなると、受力部位１２が傾いた側で旋回流の通過間隔が狭小となり、この狭小で旋回流流速は高まる。この状況は間隔狭小箇所が受力部位１２周りに移動するように起きるので、旋回流の最も流速の大きい箇所も旋回室４の内周壁に沿って移動する。従って、流速の最も大きい箇所の移動に伴って、揚力ＦＬの向き並びに抗力ＦＤの向きも変わることから、時刻ｔ２，ｔ３，ｔ４と進むほどに、受力部位１２は傾斜した姿勢のままで旋回流の流れ方向に移動する。なお、こうして揚力・抗力の影響を受けて吐水体が公転を始めると、旋回室径方向にこの吐水体に遠心力が作用することになる。
このため、吐水体１０は、シール部１６による支持箇所を中心に首振り運動して旋回室４において公転（首振り公転）する。そして、この吐水体１０の吐水口１１は旋回室４の外部に臨んでいることから、吐水口１１に給水管路１３を経て導かれた洗浄水は、吐水体１０の首振り中心の箇所を頂上とする円錐状に吐水される。こうした吐水にあっても、吐水体の首振り公転に倣って公転し、既述した円錐状の公転吐水となる。
なお、このような円錐状の公転吐水を行っている間において、シール部１６は吐水体１０の吐水部位１０ａ周りをシールする。また、吐水体１０は、旋回室４上部に設けられたテーパガイド部１５によってその最大傾斜角度が規制され、不用意に大きな傾斜での首振り公転を起こさないようにされている。
しかも、上記のように受力部位１２が揚力ＦＬの影響を受けて旋回室４の内壁側に傾斜すると、この受力部位１２は、旋回室４の旋回流に直に押される方向に抗力ＦＤを受ける。よって、傾斜した姿勢の受力部位１２は、既述した遠心力の影響も受けて傾斜姿勢のままで旋回流の流れ方向に移動することになり、吐水体１０の首振り公転は促進される。
ここで、こうした公転吐水の様子を図でもって説明する。図６に示すように、上記のように吐水体１０が首振り公転を起こすと、吐水口１１は、吐水体１０の首振り公転に伴い吐水方向を変えながら公転する。よって、吐水口１１は、螺旋状に拡大した軌道を描きながら洗浄水を吐水し、その結果として、円錐状の公転吐水を実現する。従って、洗浄水の吐水軌跡を、吐水口１１の軌跡よりはるかに大きい軌跡の円錐状の公転吐水の軌跡とし、広範囲に亘って局部を洗浄できる。
従って、本実施例の人体局部洗浄装置１００によれば、ノズル自体の駆動を伴うことなく円錐状の公転吐水を実現でき、これにより、広範囲の洗浄水着水、即ち広範囲の洗浄を図ることができる。
しかも、こうした広範囲の洗浄を図る上で、旋回室４への洗浄水流入を図って旋回流を起こし、この旋回流により吐水体１０に首振り公転を起こせば足りる。つまり、広範囲洗浄に際して、可動部材を、ノズル内に設けた旋回室４に組み込める小さな吐水体１０だけとできる。加えて、吐水体１０の首振り公転を洗浄水の旋回流のみで起こしており、モータ等のアクチュエータを一切必要としない。このため、本実施例の人体局部洗浄装置１００は、アクチュエータ駆動に基づく騒音や振動を発生させることがなく、静音性・静振性に非常に優れる。
なお、上記した旋回流の誘起には、旋回室４への洗浄水流入を図れば良く、加圧ポンプ等による洗浄水の加圧給水を特段必要としない。このことからも、静音性・静振性を高めることができる。
加えて、ギヤ等の噛み合わせも不要であることから、ゴミ等の噛み込みも無く、吐水の信頼性を高めることができる。このギヤ等が不要であることと相まって、吐水部位１０ａを小径としてシール部１６に対する摺動抵抗を小さくしたので、吐水体１０の首振り公転に際し、エネルギーロスがなく、首振り公転の高速化をもたらすことができる。
また、移動部分が小さいことに加えて、アクチュエータ等の電気的駆動部を持たないので、人体局部洗浄装置１００の小型化を推進できる。さらに、電気的駆動部分の耐久性が問題になることがないと共に、ノズル先端までの電気的配線も要しない。よって、漏電等の配慮をも必要とせず、組み付け作業や保守作業の簡略化、構成の簡略化、延いてはコスト低減を図ることができる。
また、上記した円錐状の公転吐水による広範囲洗浄を、旋回室４への吐水体１０の組み込みと、旋回室４への洗浄水導入による旋回流生成とで容易に実現できる。これにより、構成の簡略化、コスト低減を図ることができると共に、構成の簡略化を通して、装置のコンパクト化を図ることもできる。
本実施例では、旋回室４への洗浄水流入を図る旋回室流入路３を通水断面積が小さなものとして、旋回室４への流入洗浄水を流速を高めた。旋回室４に流入する洗浄水流速は、既述したように揚力ＦＬを規定する。よって、通水断面積が種々のものとされた旋回室流入路３を用意し、これらを選択的に使用すれば、受力部位１２に作用する揚力ＦＬの他、抗力・遠心力も調整できる。これら力は、吐水体１０の首振り公転の周波数も定める。よって、旋回室流入路３の通水断面積調整、若しくは旋回室流入路３の選択で、吐水体１０の首振り公転の周波数も調整できる。よって、次の利点がある。
洗浄水が人体等の被洗浄物にあたる瞬間の力と面積をそれぞれＦ１、ΔＳとすると、人体がある瞬間に感じる洗浄水の強さはＦ１／ΔＳと規定できる。吐水体１０の首振り公転周波数をｆ１とし、この周波数で吐水が継続されている場合、周波数ｆ１の逆数である周期（Δｔ＝１／ｆ１）の時間間隔で人体等の被洗浄物にあたる総面積Ｓは、この周期Δｔの間にΔＳを積分した値（Ｓ＝∫ΔＳ）となる。
一方、人が刺激を肌等で感じる時に、刺激を感じる受容器は、人や刺激を受ける場所によっても異なるが数Ｈｚ〜数百Ｈｚの範囲の刺激に対して、刺激を連続してもしくは、連続と同様な刺激を受けている様な錯覚を生じる。従って、ある瞬間に強さＦ１／ΔＳの刺激をΔｔの周期である軌道で移動（移動総軌跡Ｓ＝∫ΔＳ）した場合、人は強さＦ１／ΔＳの刺激を総面積Ｓで受けているように錯覚を生じる。この傾向はΔｔが小さいほど顕著に表れて、ｆ＝約３ＨｚすなわちΔｔ＝約０．３秒程度から感じ始める。
従って、旋回室流入路３の通水断面積調整や旋回室流入路３の選択を行って、吐水体１０の首振り公転周波数ｆ１を約３Ｈｚ以上とできる。こうすれば、洗浄の刺激を損なう（小さくする）ことなく洗浄面積を大きくすることができる。
また、上記の瞬間の力Ｆ１（以下、力Ｆ１と呼ぶ）と、吐水される洗浄水量Ｑ１の関係は、吐水口面積をＳ１、洗浄水の流速をＶ１とすると、次式で表せる。
Ｆ１＝ρ・Ｑ・Ｖ１＝ρ・Ｑ２・Ｑ／Ｓ１
この式から明らかなように、力Ｆ１は瞬間流量Ｑの２乗に比例して、吐水口面積Ｓ１に反比例する。よって、節水を行なって流量を減らす場合、吐水口の面積Ｓ１を小さくすれば、力Ｆ１を大きくすることができる。従って、水量を減らして洗浄時の刺激や洗浄力を向上もしくは保つには、吐水口面積Ｓ１を小さくすなわち吐水される洗浄水の流速を上げればよいことが判る。
また、旋回室流入路３の通水断面積調整や旋回室流入路３の選択を行って、吐水体１０の首振り公転周波数ｆ１を約４０Ｈｚ以上とすることもできる。こうすれば、吐水体１０の高速首振り公転とすることで、吐水された洗浄水が着水する洗浄ポイントを高速で移動できる。よって、人体があたかも吐水の着水範囲（着水ポイントの集合箇所）の全体で着水を受けているように錯覚させることができる。このため、上記のような周波数調整を行った本実施例の人体局部洗浄装置１００によれば、着水ポイントの高速移動による錯覚により、ソフトで広範囲の洗浄要望を実現でき、好ましい。具体的には、刺激に敏感な女性局部専用の洗浄装置や通常の局部洗浄装置のビデ洗浄において、刺激感を好適に緩和しつつ広範囲の吐水洗浄を実行できる。
更に、周波数を３８０Ｈｚ以下とすれば、図２で説明した首振り公転による吐水巾を不用意に大きくしない。よって、人体局部での洗浄水の飛び散りを抑制して、快適な洗浄を行なうことが可能となる。
人体局部洗浄装置１００では、旋回流に基づいて揚力を発生させ、この揚力を吐水体の首振り公転並びにその高速化に供している。つまり、洗浄水の運動エネルギを直に首振り公転に用いているわけではないので、流体素子を用いたものに比して、吐水の勢いの衰退を招かない。
また、実際には洗浄ポイントへの着水の推移を起こしていても上記の錯覚を起こすので、着水範囲の総てに同時に洗浄水が着水するような連続的な吐水を要しない。よって、その分、節水効果がある。
ここで、その他の効果について説明する。図７は旋回室４と受力部位１２の内外径比を規定したことで得られる効果を説明する説明図であり、図７（ａ）は内外比が０．３５〜０．８０の範囲にある場合の旋回状況を説明する説明図であり、図７（ｂ）は内外比が０．３５を下回る場合の旋回状況を説明する説明図である。
まず、受力部位１２の外径φｄが旋回室４の内径φＤの約３５〜８０％の範囲（適正範囲）にある場合について説明する。図７（ａ）に示すように、旋回室流入路３から旋回室４にその接線方向から流入した流入洗浄水Ｓｉｎは、受力部位１２と直接衝突することなく周壁部位４ａに達する。そして、周壁部位４ａを旋回しつつ流れる洗浄水Ｓａは、周壁部位４ｂに達する間に既述したように減速する。これにより、旋回室４内壁に沿った受力部位１２周りの旋回流を流速差を持って確実に起こすことができるので、既述した吐水体１０の首振り公転・吐水状態の安定化をもたらすことができる。
また、受力部位１２の外径と旋回室４の内径が適正範囲にあれば、旋回室内壁と受力部位外壁の間を占める旋回流の幅が広すぎたり狭すぎたりしない。よって、この旋回流の幅における速度分布ＳＢのピークＳＢｐは、旋回室内壁側に不用意に偏在することがない。よって、このピーク箇所と受力部位１２が比較的接近するので、揚力ＦＬが受力部位１２に作用し易くなる。つまり、受力部位１２は揚力を受けて傾きやすくなり、既述した吐水体１０の首振り公転を起こし易くできる。
これに対し、図７（ｂ）に示すように、受力部位１２の外径が上記の適正範囲より小さいと、旋回流の幅が広がると共に、その旋回流は、小径の受力部位１２周りでの旋回となる。よって、上記の速度分布ＳＢのピークＳＢｐが旋回室内壁側に偏在してピーク箇所と受力部位１２が離れるので、揚力ＦＬが受力部位１２に作用しにくくなる。この結果、吐水体１０の首振り公転、延いては吐水の状態が不安定となる。
また、図示しないが、受力部位１２の外径が上記の適正範囲より大きいと、旋回室内壁に受力部位１２外壁が近づきすぎるので、流入洗浄水Ｓｉｎは受力部位１２と衝突して旋回室内で跳ね返りを起こし、受力部位１２周りの旋回流に乱れを生じる。この結果、上記した揚力ＦＬを好適に起こすことができず、吐水体１０の首振り公転・吐水状態が不安定となる。
このように、流入洗浄水Ｓｉｎと受力部位１２と衝突は首振り公転を不安定とするので、旋回室流入路３を次のように変形することができる。図８は変形例の旋回室流入路３を説明するための説明図である。
図示するように、変形例の旋回室流入路３は、旋回室４の内周壁面と滑らかに繋がるよう形成されている。よって、旋回室流入路３からの流入洗浄水Ｓｉｎは、図示するように、旋回室４への流入当初から旋回室内壁と受力部位１２外壁との間を無理なく旋回するような速度成分を有している。ことため、流入洗浄水Ｓｉｎと受力部位１２と衝突を避けることができるので、首振り公転・吐水状態の安定に有益である。
上記した本実施例では、吐水体１０を、シール部１６により自転可能に支持されていることから、首振り公転時に、シール部１６の支持箇所で摩擦が生じる。また、テーパガイド部１５との接触があれば、その接触でも摩擦が生じる。そして、この摩擦の発生状況や、吐水体１０の受力部位１２が受ける上記した力や運動エネルギとのバランスで、吐水体１０は、自身の中心軸を中心に自転を起こす。この自転の方向は、上記のバランスで定まり、旋回流と同方向とすることもでき、逆方向とすることもできる。本実施例の吐水体１０では、旋回流の運動エネルギを直接受ける部位が円柱状の受力部位１２であり、運動エネルギを吐水体自転に転換しにくい。よって、吐水体自転が起きたとしてもその回転は緩慢であるので、吐水体自転については次の変形例で説明する。
なお、上記した受力部位１２は、その形状が円柱形状に限られるわけではなく、三角柱や四角柱、六角柱などの多角柱とすることもできる。
また、受力部位１２の重量にあっても、その形状や大きさや材質等により増減することができる。重量の増減により、受力部位１２に作用する抗力や揚力を受けた時の公転速度や、遠心力自体を増大・減少できるばかりか、テーパガイド部１５との摩擦力や、吐水体自体の慣性力を変えることができる。よって、吐水体１０の首振り公転の回転数を変えることもできる。
次に、変形例について説明する。この変形例は、旋回流の運動エネルギを吐水体自転に転換させて積極的に吐水体自転を図る点に特徴がある。図９は変形例における吐水体１１０を説明するための説明図であり、図９（ａ）はこの吐水体１１０の縦断面図、図９（ｂ）は吐水体１１０の概略斜視図、図９（ｃ）は図９（ｂ）におけるｃ−ｃ線断面図である。図１０は変形例の吐水体１１０を組み込んだ洗浄ノズル１を断面視して説明するための説明図であり、図１０（ａ）は洗浄ノズル１を横方向で断面視した断面図を示し、図１０（ｂ）は洗浄ノズル１を縦方向断面視した断面図である。なお、洗浄ノズル１に旋回室４を有し、当該旋回室に通水路２、旋回室流入路３から洗浄水を給水して旋回室４に旋回流を引き起こす構成等については、上記した実施例と同様である。
図示するように、吐水体１１０は、吐水口１１を備えた小径円柱の吐水部位１１０ａに、受力部位１１２を連結して備える。この受力部位１１２は、四方に突出した羽根を有する。このような構成の受力部位１１２であっても、上記の周壁部位４ａと周壁部位４ｂとで流速差が起きること、羽根の横端面により旋回室４内周壁間隔を狭くすることから、吐水体１１０の首振り公転に関与する。また、受力部位１１２は、その羽根で旋回流の受け止めを起こすことから、旋回室４内部の旋回流の運動エネルギーを受けて吐水体１１０に自転を引き起こす。
この吐水体１１０にあっても、シール部１６に吐水部位１１０ａを内接させた状態で支持されている。この支持状態で、吐水口１１は旋回室４の外部に臨み、受力部位１１２は旋回室４内において傾斜した姿勢で首振り可能となる。つまり、吐水体１１０は、シール部１６の支持箇所を中心に、首振り公転すると共に、シール部１６の発揮する弾性により、自転も可能である。
次に、吐水の様子について説明する。図１１は吐水体１１０を用いた洗浄ノズル１からの洗浄水吐水の様子を説明する説明図である。
通水路２、旋回室流入路３を経て旋回室４に洗浄水を給水すると、既述したように旋回室４で旋回流が起きる。よって、上記の実施例と同様に、揚力によって受力部位１１２は傾斜姿勢で公転し、吐水体１１０の首振り公転を引き起こす。その一方、旋回室４内部で生じた旋回流は、その旋回の過程で受力部位１１２の羽根に衝突して、運動エネルギーの一部を与える。これにより、受力部位１１２は、吐水体１１０を旋回流と同方向に自転させる。
こうして吐水体１１０が自転することから、この自転に基づく遠心力が吐水口１１からの吐水洗浄水に作用する。よって、吐水口１１から吐水された後の洗浄水は、この遠心力を受けて拡散しながら飛散する。従って、図１１に示すように、この吐水自体の拡散軌跡と公転吐水の軌跡とが組み合うので、円錐状の公転吐水の軌跡に幅を持たせることができる。また、遠心力の作用の仕方を通して自転の回転数を調整することで、吐水洗浄水の拡散状況（拡散軌跡の広狭）を決めることができる。よって、受力部位１１２の羽根形状や大きさ等の調整で、吐水の水滴の大きさや振動による強さや刺激をコントロールすることが可能となる。
次に、また別の変形例について説明する。この変形例は、吐水体の首振り公転に伴う円錐状の公転吐水の軌跡をより広げる点に特徴がある。図１２は変形例の吐水体１２０、１２５を説明するための説明図であり、図１２（ａ）は吐水体１２０の縦断面図、図１２（ｂ）は吐水体１２５の縦横断面図である。図１３は吐水体１２０を組み込んだ洗浄ノズルを縦方向断面視した断面図、図１４は吐水体１２０を用いた洗浄ノズル１からの洗浄水吐水の様子を説明する説明図である。
図１２（ａ）に示すように、吐水体１２０は、シール部１６で支持される吐水部位１２１ａに、給水管路１３と連通する吐水口１２１を有する。この吐水口１２１は、吐水体１２０の中心軸（自転軸）に対して傾斜した状態で形成されている。吐水体１２５は、図１２（ｂ）に示すように、吐水部位１２６ａに、給水管路１３と連通する吐水口１２６を有し、この吐水口１２１を吐水体１２０の中心軸（自転軸）に対して偏心させている。これら吐水体にあっても、吐水体１１０と同様に、シール部１６により支持されており、首振り公転可能である。また、それぞれが有する受力部位１２２、１２７により、各吐水体は吐水体１１０と同様に自転する。
既述したように旋回室４で旋回流が生じると、図１４に示すように、吐水体１２０は、受力部位１１２と等価な受力部位１２２を有することから、首振り公転と中心軸周りの自転を起こす。これにより、吐水口１２１からの吐水軌跡は、円錐状の公転吐水の軌跡と次の軌跡の組み合わせとなる。つまり、吐水口１２１は自転軸に対して傾斜しているので、この傾斜した吐水口１２１からの洗浄水は、傾斜した吐水口自体が吐水体自転に伴って自転することにより変わることと相まって、吐水体自転で起きる遠心力を受ける。よって、この洗浄水吐水は、自転軸を中心とした円錐状軌跡を採る。よって、吐水口１２１からの吐水軌跡は、円錐状の公転吐水の軌跡と上記の円錐状軌跡が組み合ったものとなる。
こうした吐水をもたらす吐水口１２１は、吐水体１２０の自転軸に対して傾斜している。よって、吐水体自転に伴う遠心力による拡散軌跡は、自転軸に対しても円錐状に拡散したものとなり、この拡散の程度は、吐水口１２１の傾斜程度に依存して広くなる。よって、この拡散軌跡と円錐状の公転吐水軌跡が組み合わさった軌跡での吐水によって、より広い範囲に洗浄水を着水できるばかりか、その着水範囲の中抜けをなくすことができる。しかも、この変形例では、こうした広範囲の吐水実現に際し、特段の水量増加を必要とせず、吐水体１２０の自転を引き起こせばよいので、効率良く節水を行なうことができる。
この吐水体１２０に替わり、図１２（ｂ）に示す吐水体１２５を用いることもできる。この吐水体１２５は、吐水口１２６を吐水体自転軸に対して偏心させていることから、この偏心した吐水口からの洗浄水は、上記の傾斜した吐水口と同様、偏心吐水口自体の自転と吐水体自転で起きる遠心力の影響から、自転軸を中心とした円柱状の軌跡となる。よって、吐水体１２５を組み込んだ洗浄ノズル１は、この円錐台状の軌跡と円錐状の公転吐水軌跡が組み合わさった軌跡での吐水を実現し、図１４とほぼ同様の吐水を行う。
上記した変形例の吐水体１１０や吐水体１２０、吐水体１２５において、その羽根の枚数を増減させたり、三角柱や四角柱、六角柱などの多角柱の他、円柱形状とすることもできる。このように羽根の状態を変化させることで、各吐水体の自転回転速度を変えることもできる。
また、旋回室４内周壁と各吐水体の受力部位１２２、１２７の隙間や、テーパガイド部１５のテーパ角度を変えることで、これら吐水体の首振り公転角度を変えることができる。例えば、人体局部洗浄装置１００の洗浄ノズル１のように洗浄対象が人体局部のように小さく敏感な場合には、受力部位１２２、１２７と旋回室４内周壁との隙間を小さくして、吐水体の首振り公転角度を小さくする。テーパガイド部１５のテーパ角度でも同様である。
更に、受力部位１２２、１２７の羽根を比較的小さくもしくは四角柱や三角柱や円柱のようにして、首振り公転時に羽根が旋回流から受ける抵抗を減少させることもできる。こうすれば、吐水体の首振り公転の周波数を自転周波数よりも大きく、すなわち高速で公転運動することにできる。よって、被洗浄部位の集中洗浄が可能となり、且つ同時に吐水を強く受けているような洗浄感にすることが可能である。この場合、洗浄水を肛門に進入させた浣腸効果を狙った洗浄や、１ヶ所を狙って集中的に洗う場合等に適している。なお、上記したように吐水体の首振り公転周波数と自転周波数を羽根形状・受力部位重量等で調整できることから、洗浄目的や洗浄範囲等に適うよう、各周波数を自由に設定することが可能である。
なお、上記した実施例およびその変形例において、吐水体の支持に弾性体のシール部１６を用いたが、シール部をなくして洗浄ノズルと各吐水体の吐水部位の一部を直接接触させて摺動（回転摺動）させる構成にしても良い。この場合、洗浄ノズルが吐水部位と接触を起こすガイド部と吐水体には、少なくともその一方に、摺動性や耐摩耗性に優れた材料、例えば、ポリアセタール、ナイロン、ポリプロピレン、ポリ四フッ化エチレン、シリコーン、ＡＢＳ、ＰＰＳ等の樹脂を用いたりできる。また、ステンレス等の金属とする場合にあっては、表面粗さを小さくするなどすれば良い。
ここで、吐水体の自転挙動について説明する。図１５は吐水体１１０の首振り公転と自転との関係を説明する説明図であり、図１５（ａ）は吐水体１１０の首振り公転と自転がその回転方向が同じ場合を示す説明図、図１５（ｂ）は吐水体１１０の首振り公転と自転とがその回転方向が逆の場合を示す説明図である。
吐水体１１０は、旋回室４における旋回流により、図中で示す旋回流の方向と同方向に首振り公転する。この首振り公転の際に、この公転に対して滑り抵抗を生じさせる滑り箇所がシール部１６での支持箇所に限られれば、公転には僅かな滑り抵抗しか作用しない。よって、吐水体１１０を旋回流に基づく揚力によって首振り公転させようとする力（公転力）が僅かな滑り抵抗に抗して、この吐水体１１０を自転させようとする。よって、吐水体１１０は、洗浄水の旋回方向（首振り公転方向）と同じ方向に自転回転しながら、旋回室内部を首振り公転する。
よって、こうした同方向の公転・自転を起こしている洗浄ノズル１は、図１６（ａ）に模式的に示す軌跡で洗浄水を吐水する。この図１６（ａ）は、吐水口１１での洗浄水の自転による回転軌跡方向と、吐水方向に垂直な任意の平面での首振り公転による洗浄水の移動軌跡を矢印を用いて、分かり易く示した。つまり、洗浄水は、吐水体１１０の自転によって反時計周りに自転しながら吐水され、こうした吐水は、吐水体１１０の首振り公転によって反時計周りに公転するものとなる。従って、この洗浄水の公転軌道の外周では、洗浄水の自転方向と公転方向が一致するので、洗浄水は、この公転軌道外周で、洗浄水自転速度と洗浄水公転速度の合計によって生じる大きな空気抵抗を受ける。この空気抵抗によって洗浄水は、時間とともにまとまった水流から乱れを生じて水滴状に引きちぎられて分散していく。このため、この状況下で洗浄ノズル１から吐水された洗浄水は、分散した水滴状で公転軌道に沿って進んで人体に着水するので、よりやわらかく広範囲を洗浄することができる。
その一方、水体１１０の首振り公転の際に、図１５（ｂ）に示すように、吐水体１１０を、旋回室４内壁やテーパガイド部１５に接するようにする。この状態では、吐水体１１０の首振り公転に対する滑り抵抗は増していることから、上記の公転力では吐水体１１０を公転方向と同方向に自転させることができなくなる。こうなっても、吐水体１１０は公転力により首振り公転しようとするので、この吐水体１１０は、上記の接触箇所での滑り抵抗を受けて旋回室４内壁やテーパガイド部１５に内接しながら自転する。この場合の自転方向は、吐水体１１０の首振り公転方向とは逆向きとなり、吐水体１１０は、首振り公転しつつ、これとは逆向きに自転して洗浄水を吐水する。
こうした逆方向の公転・自転を起こしている洗浄ノズル１は、図１６（ｂ）に模式的に示す軌跡で洗浄水を吐水する。つまり、洗浄水は、吐水体１１０の自転によって時計周りに自転しながら吐水され、こうした吐水は、吐水体１１０の首振り公転によって反時計周りに公転するものとなる。従って、この洗浄水の公転軌道の外周では、洗浄水の自転方向と公転方向が逆となるので、洗浄水は、この公転軌道外周で、洗浄水自転速度と洗浄水公転速度の差によって生じる比較的小さな空気抵抗しか受けない。このように空気抵抗が比較的小さいことから、洗浄水は、それほど分散が進まずに比鮫的まとまった水流状況を持続して吐水される。従って、この状況下で洗浄ノズル１から吐水された洗浄水は、比較的まとまった水流の状況で人体に着水するので、より刺激のある強い洗浄を行なうことができる。また、吐水がまとまることで飛び散りの少ない洗浄を行なうことも可能となる。
次に、また他の実施例について説明する。この実施例は、可撓性を有する部材で吐水体を把持し、こうして吐水体を把持した状態で当該吐水体を旋回室に組み込んだ点に特徴がある。図１７は、他の実施例の洗浄ノズル２００を断面視して説明するための説明図であり、図１７（ａ）は洗浄ノズル２００の横方向断面図を示し、図１７（ｂ）は図１７（ａ）における洗浄ノズル２００をＡ−Ａ面で断面視した断面図である。なお、この洗浄ノズル２００は旋回室４を有し、当該旋回室に通水路２、旋回室流入路３から洗浄水を給水して旋回室４に旋回流を引き起こす構成等については、上記した実施例と同様である。
図示するように、この洗浄ノズル２００は、図４で説明した実施例と同様、吐水体１０を有し、その受力部位１２で旋回流に基づく上記した揚力を受ける。本実施例では、この吐水体１０は、可撓性を有する弾性体２０２と一体とされており、この弾性体２０２の膜状部２０４に空けた貫通孔に吐水部位１０ａを嵌合することで、弾性体２０２に把持される。弾性体２０２は、このように吐水体１０を把持した状態で、旋回室４をその上端で閉鎖するよう洗浄ノズル２００に組み付けられる。この弾性体２０２は、把持した吐水体１０を中心として、薄肉の膜状部２０４と厚肉の余肉部２０６を連続させている。つまり、弾性体２０２は、把持した吐水体１０を中心として径方向に厚さが不均一となっている。
弾性体２０２は、旋回室４に組み付けられた状態で、吐水口１１を旋回室４の外部に臨ませて吐水体１０を支持し、受力部位１２を旋回室４内のほぼ中央に垂下させる。従って、旋回室流入路３から旋回室４に洗浄水が流入すると、この洗浄水は、旋回室４の内周壁面に沿った受力部位１２周りの旋回流を引き起こすので、受力部位１２には既述したように揚力が作用する。
受力部位１２にこれを傾けようとする力が働くと、弾性体２０２は、可撓性を有することから、変形し、受力部位１２の傾動を許容する。特に、吐水体１０の把持部は、薄肉の膜状部２０４であることから、より容易に受力部位１２を傾動させる。よって、受力部位１２に旋回流に基づく揚力が作用すると、弾性体２０２は、受力部位１２を旋回室４内で傾斜したまま公転させるので、吐水体１０は、既述したように首振り公転する。
なお、余肉部２０６は、吐水体１０を取り囲うよう傾斜しており、この傾斜面を先の実施例のように、受力部位１２、延いては吐水体１０の最大傾斜角度を規制するテーパガイド部１５としている。
この実施例の洗浄ノズル２００からの吐水は次のようになる。図１８はこの洗浄ノズル２００が実現する洗浄水吐水の様子を説明する説明図である。
この洗浄ノズル２００にあっても、先の実施例と同様に、吐水体１０を首振り公転させるので、図１８に示すように、吐水口１１は、吐水体１０の首振り中心箇所（膜状部２０４の把持箇所）を頂上とする円錐状に洗浄水を吐水し、既述した円錐状の公転吐水となる。よって、この実施例にあっても、先の実施例と同様の効果を奏することができる。
その一方、本実施例では、吐水体１０の首振り公転を弾性体２０２の変形で許容して、吐水体１０を弾性体２０２で把持してこれを支持する。よって、吐水体１０の首振り公転の際に、回転摺動抵抗を生じさせることなくシールする。この結果、構造が簡単になるだけでなく、洗浄水中のスケール等による固着や漏水の心配がない。
上記した弾性体２０２の材料としては、シリコンやＮＢＲ，ＥＰＤＭ，フッ素ゴム等の合成ゴム等を採択することができる。また、弾性体２０２を、ポリエステル系、ポリスチレン系やポリオレフィン系の熱可塑性エラストマーで構成して、吐水体１０と一体成形（いわゆる２色成形）することもできる。こうすれば、密着強度や組立て性を向上でき好ましい。しかも、熱可塑性エラストマーとすれば、ゴム等の場合と異なり加硫工程等が必要ないので、成形サイクルの短縮を図ることもできる。
一方、吐水体１０の材質としては、ＰＰ，ＰＯＭ，ＡＢＳ等を採択することができる他、ステンレス等の金属としたり、受力部位１２だけを金属製とすることもできる。こうした材質の吐水体１０を弾性体２０２で把持するに当たり、両者の接着を図る際には、弾性体２０２を合成ゴムとすれば、加硫接着や接着剤による接着を採択すればよい。弾性体２０２に熱可塑性エラストマーを用いた場合には、一体成形を行なって、成形時の熱で樹脂と熱可塑性エラストマーを溶融させて接着させることもできる。また、弾性体２０２と吐水体１０の両者を、熱可塑性エラストマーで構成することも可能である。
更には、弾性体２０２の硬度や弾性係数や重さや形状を最適化して、弾性体２０２の固有振動数を最適化する。こうした上で、弾性体２０２の振動と吐水体１０の首振り公転による振動を共振させ、首振り公転巾（受力部位１２の傾斜程度）を大きくすることもできる。或いは、弾性体２０２の固有振動数の調整を経て、吐水体１０の首振り公転による振動を弾性体２０２で減衰させて防振効果を高めることも可能である。具体的には弾性体２０２の硬度を非常に小さくしたり厚さを小さくして固有振動数を小さくすればよい。或いは、弾性体２０２の硬度を大きくしたり厚さを大きくして固有振動数を大きくすればよい。
この実施例は、次のように変形することができる。図１９は吐水口１１を吐水体１０の中心軸に対して傾斜させた変形例で得られる吐水の様子を説明する説明図である。このように吐水口１１を傾けた場合の吐水の様子は、先の変形例で説明したもの（図１４参照）と次の点で相違する。
この図１９に示す変形例では、吐水体１０を弾性体２０２で把持して、吐水体１０の自転を引き起こさない。このため、公転吐水する洗浄水としての指向方向を、吐水口１１の傾斜方向の側に傾けたりすることが可能となる。よって、図１９に示すように、人体局部洗浄装置において、洗浄ノズル２００を斜め方向に進出させ、吐水口１１を洗浄ノズル２００の進出方向に傾ければ、お尻洗浄の際に、洗浄した汚水が洗浄ノズル２００に再びかかるのを防ぐことができる。或いは、吐水口１１をノズル進出方向と逆に傾けることで、ビデ洗浄をする際に吐水が前方に飛び散るいわゆる吹き抜けを防ぐことができる。
また、図１２（ｂ）に倣って、吐水口１１を吐水体１０の中心軸に対して偏心しても良い。こうすれば、吐水口を偏心させた分だけ、公転吐水の軌跡をオフセットさせることができる。
次に、吐水体を弾性体で把持する上記実施例の他の変形例について説明する。図２０は他の変形例の洗浄ノズル２２０の断面図を示す説明図である。
図示するように、洗浄ノズル２２０は、上記実施例の通水路２、旋回室流入路３および旋回室４に相当する通水路２３２、旋回室流入路２３３、旋回室２３４を有する。そして、旋回室２３４への給水により、この旋回室２３４に既述した旋回流を起こす。
旋回室２３４には吐水体２３０が組み込まれており、吐水体２３０は、吐水体１０等と同様、旋回室２３４内の洗浄水を、給水管路２２３を経て吐水口２２１から吐水する。また、吐水体２３０は、旋回室２３４の旋回流に基づいた揚力を受ける受力部位２２２を有する。
吐水体２３０は、その上端外周に溝状の弾性体支持部２３７を備え、この弾性体支持部２３７を介して可撓性の弾性体２２５と一体とされている。そして、吐水体２３０は、弾性体抑え２２７によって洗浄ノズル２２０に固定されており、旋回室２３４は弾性体２２５で閉鎖されている。弾性体２２５は合成ゴムや熱可塑性エラストマーで成形されており、さらに、屈曲部２２６を有することで容易に変形する。これにより、吐水体２３０は、既述した洗浄ノズル２００における吐水体１０と同様、首振り公転可能とされている。
なお、吐水体２３０は、旋回室２３４上部に設けられたテーパガイド部２３５によって、その最大傾斜角度が規制されている。
従って、旋回室２３４内部に洗浄水が供給されて旋回室２３４に旋回流が起きると、受力部２２２は、旋回流に伴う揚力を受ける。これにより、吐水体２３０は、旋回室２３４中心軸に対して首振り公転する。
こうした構成を有する洗浄ノズル２２０にあっても、図１８で説明した実施例と同様に、吐水体２３０の首振り公転に伴い、洗浄水を円錐状に公転吐水する。よって、この変形例の洗浄ノズル２２０によっても、既述した実施例と同様の効果を奏することができる。
この変形例の洗浄ノズル２２０では、次の利点がある。
弾性体２２５は、屈曲部２２６を有するので容易に変形する。よって、この弾性体２２５と一体に構成された吐水体２３０の首振り公転を容易に引き起こすことができる。従って、水圧が低くて水流が弱い地域や、水量を絞って使用しても、確実に吐水体２３０を首振り公転できるので、吐水の信頼性を高めることができる。
また別の変形例を説明する。図２１は別の変形例の洗浄ノズル２２０の断面図を示す説明図である。図示するように、この変形例は、吐水体２３０を弾性体２２５と共に固定する弾性体抑えの構成が相違するが、吐水体２３０を首振り公転させて洗浄水を公転吐水する点では変わるものではない。
この変形例の弾性体抑え２４７は、吐水口２２１の吐水方向上部にあって、吐水口２２１とほぼ同心に開口した開口部２５６と、吐水体抑え２４８を有している。この吐水体抑え２４８は、吐水時に吐水体２３０が水圧で吐水方向に押された時に、その浮き上がりを防止する。なお、この吐水体抑え２４８に吐水時において内接する吐水口２２１の端面は球面もしくはテーパ状とされている。
また、この変形例にあっても、吐水体２３０は、旋回室２３４上部に設けられたテーパガイド部２３５によってその最大傾斜角度が規制される。
こうした構成を有するこの変形例の洗浄ノズル２２０にあっても、図１８で説明した実施例或いは上記の変形例と同様に、吐水体２３０の首振り公転に伴い、洗浄水を円錐状に公転吐水する。よって、この変形例の洗浄ノズル２２０によっても、既述した実施例や上記の変形例と同様の効果を奏することができる。
この変形例の洗浄ノズル２２０では、次の利点がある。
吐水体２３０が水圧によって吐水方向上部に押されても、吐水体抑え２４８によって、吐水体２３０が必要以上に上方に移動しない。よって、弾性体２２５の硬度をさらに低くしたり、薄くするなどして、より容易に弾性体２２５が変形するようにできる。こうすることで吐水体２３０が容易に首振り公転できるようにしても、必要以上に吐水体２３０が移動したり、弾性体２２５が必要以上に変形して、破損したり耐久性が低下するといった問題がない。
また、吐水口２２１の端面を球面状にしてあるので、吐水体２３０が吐水体抑え２４８に内接しながら首振り公転しても、摺動抵抗が小さくて済む。よって、首振り公転時のエネルギーロスが少なくなる。
次に、他の変形例について説明する。この変形例は、吐水体とこれを把持する弾性体を同一の材料で一体に成形している点に特徴がある。図２２はこの変形例で用いる洗浄ノズル２６１を説明する説明図であり、図２２（ａ）は洗浄ノズル２６１の縦断面図、図２２（ｂ）は洗浄ノズル２６１における吐水体２７０の挙動の様子とこのノズルからの吐水の様子を示す説明図である。
図示するように、この変形例の洗浄ノズル２６１にあっても、通水路２、旋回室流入路３および旋回室４に相当する通水路２６２、旋回室流入路２６３、旋回室２６４を有する。そして、旋回室２６４への給水により、この旋回室２６４に既述した旋回流を起こす。
この変形例にあっても、旋回室２６４には吐水体２７０が組み込まれている。そして、この吐水体２７０は、吐水体１０や吐水体２３０等と同様、旋回室２６４内の洗浄水を、給水管路２７３を経て吐水口２７１から吐水する。また、吐水体２７０は、旋回室２３４の旋回流に基づいた揚力を受ける受力部位２７２を有する。
吐水体２７０は、吐水口２７１の側に薄い円盤状のシート部２７５を有する。このシート部２７５は、吐水体２７０の先端側を取り囲むよう湾曲部２７６を備え、当該湾曲部を上に凸としている。そして、吐水体２７０は、シート部２７５を円環状のパッキン２７８で挟持した状態で、パッキン抑え２７７により、洗浄ノズル２６１に固定されている。これにより、旋回室２６４はシート部２７５で閉鎖され、吐水体２７０は、既述した吐水体１０や吐水体２３０と同様、首振り公転可能となる。
シート部２７５と一体の吐水体２７０は、ＰＰやＰＯＭ、ＡＢＳ等の柔軟性のある樹脂やポリエステル系、ポリスチレン系やポリオレフィン系等の熱可塑性エラストマーで成形することが、シート部２７５での可撓性確保の上で好ましい。シート部２７５は、シート状であること、上記した湾曲部２７６を有することから、容易に変形する。よって、この変形例でも、吐水体２７０の首振り公転を容易に引き起こすことができる。
なお、この変形例でも、旋回室２６４上部のテーパガイド部２６５により、吐水体２７０の最大傾斜角度が規制される。
従って、旋回室２６４内部に洗浄水が供給されて旋回室２６４に旋回流が起きると、受力部位２７２は、旋回流に伴う揚力を受ける。これにより、吐水体２７０は、旋回室２６４中心軸に対して首振り公転する。
こうした構成を有する洗浄ノズル２６１にあっても、図１８で説明した実施例と同様に、吐水体２７０の首振り公転に伴い、洗浄水を円錐状に公転吐水する。よって、この変形例の洗浄ノズル２６１によっても、既述した実施例と同様の効果を奏することができる。
この変形例の洗浄ノズル２６１は、先の変形例の洗浄ノズル２２０と同様に、シート部２７５を容易に変形させる。よって、このシート部２７５と一体に構成された吐水体２７０の首振り公転を容易に引き起こすことができる。これにより、先の変形例の洗浄ノズル２２０と同様の効果、即ち低水圧地域への適用拡大や吐水の信頼性向上を図ることができる。
また、この変形例では、同一の材料を用いてシート部２７５と吐水体２７０とを一体化させている。この結果、構造が簡単になるだけでなく、洗浄水中のスケール等による固着や漏水をより確実に回避できる。また、これらの材料に、上記した樹脂や熱可塑性エラストマーを採択したので、合成ゴムに比べて耐塩素水性や信頼性が高く、高強度とできる。よって、多量の塩素を用いて殺菌処理をした洗浄水を用いたり、高水圧地域や水量を多量に用いた場合でも、耐久性や信頼性に優れる。
次に、他の実施例について説明する。この実施例は、上記した吐水体の首振り公転に伴う洗浄水吐水を人体局部洗浄装置以外に適用したものである。図２３は吐水体の首振り公転に伴う洗浄水吐水を適用したシャワー装置２９１を説明する説明図であり、図２３（ａ）はシャワー装置２９１の横方向断面図、図２３（ｂ）は図２３（ａ）におけるシャワー装置２９１をＡ−Ａ面で断面視した断面図である。図２４はこのシャワー装置２９１からの洗浄水を吐水の様子を説明する説明図である。
図２３（ａ）に示すように、シャワー装置２９１は、通水路２９６と、これより通路面積が狭いバッファ室流入路２９５とを備え、バッファ室２９８に洗浄水を高い運動エネルギで（即ち、高流速で）流入する。バッファ室２９８には、複数の旋回室２９４が配設されており、それぞれの旋回室２９４は、旋回ガイド２９４ａで取り囲まれており、当該ガイドの開口部から、旋回室内壁に沿って旋回室２９４内の洗浄水を導き入れる。よって、旋回室２９４では、既述した旋回室４等とほぼ同様にして、旋回流が生じる。
それぞれの旋回室２９４には、吐水体２９０が配設されている。吐水体２９０は、吐水口２９２を備え、旋回室２９４内の洗浄水を、給水管路２９３を経て吐水口２９２に導いて吐水する。この吐水体２９０は、その一端を旋回室２９４内に位置させ、この部位を、受力部位２９７とする。この受力部位２９７にあっても、既述した受力部位１２等と同様、旋回流に基づく上記した揚力を受ける。
それぞれの吐水体２９０は、可撓性を有する薄膜状の弾性体２９９と一体とされており、この弾性体２９９で把持される。弾性体２９９は、バッファ室２９８の開口を覆うようシャワー装置２９１に固定されている。よって、弾性体２９９は、それぞれの吐水体２９０を、その吐水口２９２が旋回室２９４の外部に臨むようにして支持し、受力部位２９７を旋回室２９４内のほぼ中央に垂下させる。従って、バッファ室流入路２９５からバッファ室２９８に洗浄水が流入し、当該洗浄水がそれぞれの旋回室２９４に洗浄水が流入すると、この洗浄水は、旋回室２９４の内周壁面に沿った受力部位２９７周りの旋回流を引き起こす。これにより、受力部位２９７には既述したように揚力が作用し、吐水体２９０は、首振り公転する。
こうした構成を有するシャワー装置２９１にあっては、それぞれの旋回室２９４において、吐水体２９０を首振り公転させるので、それぞれの吐水口２９２からの吐水を、図１８で説明したような公転吐水とする。そして、シャワー装置２９１全体としての吐水は、図２４に示すように、それぞれの吐水口２９２からの公転吐水が集まったものとなる。この場合、ある吐水口２９２からの吐水は、他の吐水口からの公転吐水と独立した公転吐水となる。
従って、このシャワー装置２９１によっても、これまで示した実施例やその変形例と同様に、洗浄水量を減らしても、刺激と洗浄面積を広く確保した吐水を行なうことができる。
また、それぞれの旋回室２９４における吐水体２９０の首振り公転周波数を、既述したように流速調整等で約３Ｈｚ以上とすることもできる。こうすれば、それぞれの吐水口２９２からの公転吐水が、既述したようにあたかも均一に吐水が当たっているかのような感じを与え、こうした公転吐水が集合していることから、シャワー吐水全体としても、均一に当たっているような感じを与えるものとなる。
また、首振り公転周波数を大きくして４０Ｈｚ以上とすれば、人体の皮膚感覚が敏感な部分位や切り傷・擦り傷部位等を洗浄しても、洗浄時の不快な感覚を無くすことが可能である。この周波数をより大きくすれば、人体が受ける吐水感は、着水箇所全域で均一に吐水が当たっているという感覚により近づく。そして、首振り公転周波数が１６０Ｈｚ程度となれば、着水箇所全域で均一に吐水が当たっているという感覚しか得られなくなる。
このように首振り公転周波数を大きくすればする程、吐水された洗浄水が受ける遠心力と空気せん断が増加し、吐水の分散や飛び散りを招く。よって、吐水の分散や飛び散りを制限することが所望される場合には、首振り公転周波数を約１６０Ｈｚ以下とすれば良い。
上記したシャワー装置２９１では、共通の弾性体２９９でそれぞれの吐水体２９０と支持したが、これに限るわけではない。例えば、吐水体２９０ごとに、図４等で示したシール部１６で吐水体を支持したり、それぞれの吐水体２９０をテーパガイド部１５のようなガイド部でガイドしたりすることもできる。或いは、バッファ室２９８を設けることなくシャワー装置２９１に複数の旋回室２９４を直接形成し、各旋回室に洗浄水を分岐流入させるようにすることもできる。
次に、吐水体の首振り公転に伴う洗浄水の公転吐水の他の例を説明する。図２５は吐水体の首振り公転に伴う公転吐水を適用した携帯型の人体局部洗浄装置３００の概略斜視図である。
図示するように、この人体局部洗浄装置３００は、タンク３０１と、当該タンクに対して進退可能とされた洗浄ノズル３０２を有する。洗浄ノズル３０２は、タンク３０１内の洗浄水がタンク把持或いは乾電池を駆動源とするポンプにより押し出されると、その水圧を受けて所定の位置まで前進し、その後に、洗浄水を吐水するように構成されている。
この洗浄ノズル３０２は、ノズル先端側に、上記した吐水体３０３を、既述した吐水体１０のように首振り公転可能に備える。そして、当該吐水体が組み込まれる図示しない旋回室に洗浄水を給水して旋回流を起こし、公転吐水を実現する。
この人体局部洗浄装置３００では、旋回流に基づき首振り公転する吐水体３０３を有するので、既述した通りの節水効率向上により、タンク３０１内の洗浄水がすぐになくなるといった不満を解消できる。加えて、アクチュエータ等を要しないので軽量となるので携帯に適すると共に、携帯タイプでありながら、洗浄範囲の拡大や、洗浄力の向上も同時に行なうことができる。
次に、洗浄水の公転吐水のまた別の例を説明する。図２６は吐水体の首振り公転に伴う洗浄水の公転吐水を適用した食器洗浄装置３１０の概略斜視図、図２７はこの食器洗浄装置３１０が有する回転洗浄腕３２０を説明するための説明図である。
図示するように、食器洗浄装置３１０は、装置前面上下の扉３１１、３１２を備え、これら扉で洗浄室３１３を閉鎖する。この洗浄室３１３には、洗浄水を吐水しつつ回転する回転洗浄腕３２０を、上下２列に備える。
回転洗浄腕３２０は、その中央で回転自在に支柱３２１に支持されており、この支柱３２１を挟んだ左右両端に、吐水ノズル３２２を２個ずつ有する。この吐水ノズル３２２は、旋回室３２３と吐水体３２４を有するほか、旋回室３２３に接線方向から洗浄水を給水して洗浄流を起こす図示しない給水管路を有する。この場合、この旋回室３２３と吐水体３２４は、既述した実施例或いはその変形例で説明した種々のものとできる。例えば、図６に示した旋回室４や吐水体１０の他、図１０〜図２２に示した旋回室と吐水体とすることができる。
この食器洗浄装置３１０は、図２７に示すそれぞれの吐水ノズル３２２を、その吐水の指向方向を斜めに向けたものとし、回転洗浄腕３２０左右の吐水ノズルでは、吐水の指向方向が逆となるようにした。つまり、図における左側の吐水ノズル３２２は紙面に対して奥側に吐水し、右側の吐水ノズル３２２は紙面に対して表側に吐水する。このため、回転洗浄腕３２０の左右端の各吐水ノズルから洗浄水を吐水すると、その洗浄水吐水で生じる反力は、回転洗浄腕３２０に同方向にかかる。
このように吐水の指向方向を斜めにするには、旋回室３２３をこの指向方向に併せて斜めに形成すればよい。
この食器洗浄装置３１０にあっては、旋回室３２３と吐水体３２４を有するそれぞれの吐水ノズル３２２が、旋回室３２４に旋回流を起こす。このため、吐水ノズル３２２のそれぞれは、吐水体３２４を既述した吐水体１０のように首振り公転させ、図６や図１１、図１４、図１６、図１８等に示したように公転吐水を実現する。
この食器洗浄装置３１０にあっても、それぞれの吐水ノズル３２２が公転吐水を起こしていることで、既述した通り、節水効率の向上、洗浄能力（食器類の汚れ剥離能力）の向上、洗浄範囲（着水範囲）の拡張等を図ることができる。特に食器洗いという特性上、少ない洗浄水量でありながら高い洗浄能力を発揮できるという利点は、好ましい。
上記した吐水ノズル３２２を、必要に応じて、洗浄室３１３の壁面に固定設置することもできる。例えば、汚れが落ち難いとされる茶碗蒸しの食器を、洗浄室３１３の強洗浄カゴに収納し、この強洗浄カゴに壁面固定の吐水ノズル３２２から吐水（公転吐水）する。こうすれば、茶碗蒸しの食器といったものについても、高い洗浄能力で好適に洗浄できる。なお、こうした壁面固定のノズルでは、既設の通常のノズルを取り外して、上記した吐水ノズル３２２に交換すればよい。こうすれば、既存の食器洗浄装置を節水性に優れ、高い洗浄能力を有するものに容易に改造できる。
また、上記の食器洗浄装置３１０では、次の利点がある。
上記したように回転洗浄腕３２０の各吐水ノズル３２２から吐水すると、その吐水反力により、この回転洗浄腕３２０を回転させる。従って、回転洗浄腕３２０を回転させつつ、各吐水ノズル３２２から首振り公転による吐水を食器に浴びせることができる。よって、食器類の洗浄能力をより高めることができると共に、洗浄室３１３の隅々まで洗浄水を吐水でき食器をくまなく洗浄できる。
また、上記したように回転洗浄腕３２０において、旋回室３２３は、回転洗浄腕３２０に対して斜めの姿勢を採り、この旋回室３２４に吐水体３２４が組み込まれる。この吐水体３２４を、図１７や図２０〜図２２の吐水体とすると、非洗浄時において、この吐水体３２４は、付属する膜状部２０４やシート部２７５等の湾曲を経て、自重によりほぼ垂直方向に延びた姿勢を採る。つまり、吐水体３２４は、傾斜した旋回室３２３において、傾いた状態となり、吐水体周りにおいて、吐水体外壁面と旋回室内壁面との間隔の狭い箇所を形成する。
従って、この状況で旋回室３２３に洗浄水が接線方向から給水されると、上記した間隔の狭小箇所では旋回流の流速が高まる。このため、吐水体３２４周りでは、確実に既述した流速差を起こすことができる。よって、上記した揚力に基づく吐水体３２４の首振り公転を確実に起こし、公転吐水の信頼性を高めることができる。しかも、旋回室３２３に対して吐水体３２４が当初から斜めであるので、旋回流の衝突も流入当初から起き、旋回流により吐水体３２４は押される。よって、吐水体３２４は、速やかに首振り公転を起こし、公転吐水を洗浄水給水当初から開始することができる。
この場合、上記したように洗浄開始前で旋回室と吐水体とが相対的に傾いた状況は、既述した実施例やその変形例で容易に実現できる。例えば、人体局部洗浄装置１００が有する洗浄ノズル１や洗浄ノズル２００を、図１９に示すように、斜めに進退できるようにすればよい。こうしても、各ノズルにおける吐水体１０はその旋回室に対して斜めとなるので、上記した利点がある。
なお、上記の食器洗浄装置３１０では、吐水反力を利用して回転洗浄腕３２０を回転させたが、これに限るわけではない。例えば、回転洗浄腕３２０をモータ等で回転するものとし、この回転洗浄腕３２０に吐水ノズル３２２を上向きに配設するものとすることもできる。
或いは、回転洗浄腕３２０の上面に上向きに吐水ノズル３２２を設けると共に、回転洗浄腕３２０の側面にも吐水ノズル３２２を設けてもよい。こうすれば、側面の吐水ノズル３２２は、回転洗浄腕３２０の側方にある食器類を洗浄しつつ、その吐水反力で回転洗浄腕３２０を回転させる。その一方、上面の吐水ノズル３２２は、回転洗浄腕３２０より上部の食器類を洗浄する。
次に、既述した実施例やその変形例に適用できる構成について説明する。図２８は旋回室４の旋回流に受力部位１２の周りで流速差を起こさせる手法を説明するための説明図、図２９は受力部位１２の周りで流速差を起こさせる別の手法を説明するための説明図である。
図２８に示すように、旋回室４をその内周断面が略卵形とされ、旋回室流入路３と対向する周壁部位４ａでは湾曲程度が大きく、周壁部位４ｂでは小さくされている。従って、曲率が異なる周壁部位４ａと周壁部位４ｂでの洗浄水の流れ方に違いが生じ、両部位の旋回流Ｓａ、Ｓｂでは確実に流速差を起こすことができる。
図２９に示す変形例では、受力部位１２の断面形状が略卵形とされている。よって、受力部位１２は、その凸となった側において、受力部位１２外壁と旋回室４内周壁との隙間を他の箇所より狭くする。このため、こうした狭い間隙では、洗浄水の流速を高めることができ、受力部位１２の周りで流速差を起こさせる。図示するように受力部位１２の凸となった部位が周壁部位４ａ付近にある場合は、当該部位の旋回流Ｓａの流速を周壁部位４ｂの旋回流Ｓｂより確実に速くできる。
この結果、図２８や図２９に示すように旋回室４或いは受力部位１２の形状を工夫することで、吐水体の首振り公転・吐水状態の安定化をもたらすことができる。
図３０は図２８に示した旋回室４に２流路から洗浄水を流入した状態を説明するための説明図、図３１は図２９に示した旋回室４にやはり２流路から洗浄水を流入した状態を説明するための説明図である。
これら図面に示すものでは、一方の旋回室流入路３ａと他方の旋回室流入路３ｂとが略同一管路面積のものであれば、それぞれから流入した洗浄水の旋回流Ｓａ、Ｓｂに、流入当初は流速に差はない。しかし、曲率が異なる周壁部位４ａと周壁部位４ｂを通過する際には、両部位の旋回流Ｓａ、Ｓｂに流速差が生じる。よって、図３０や図３１に示すように複数流路から洗浄水を旋回室４に流入させても、吐水体の首振り公転・吐水状態の安定化をもたらすことができる。
なお、旋回室流入路３ａと旋回室流入路３ｂの両流路からの洗浄水流入を行うので、旋回室４での受力部位１２周りの旋回流をより容易かつ確実に誘起することができる。
図３２は旋回室４に複数流路から洗浄水を流入する別の手法を説明する説明図であり、図３２（ａ）は複数流路からの流入洗浄水自体に流速差を持たせた手法を示す説明図、図３２（ｂ）は複数流路からの洗浄水流入のタイミングを調整する手法を示す説明図、図３２（ｃ）は複数流路の流入位置を変える手法を示す説明図である。
図３２（ａ）に示すように、旋回室流入路３ａは旋回室流入路３ｂより管路面積が狭くされている。よって、各流入路からの流入洗浄水ＳｉｎＡ、ＳｉｎＢでは、前者の洗浄水の方が流速が速い。このため、周壁部位４ａと周壁部位４ｂの両部位で、その旋回流Ｓａ、Ｓｂに確実に流速差を持たせることができる。
図３２（ｂ）に示すように、旋回室流入路３ａと旋回室流入路３ｂには、それぞれ開閉弁３３０、３３１が組み込まれている。そして、洗浄水の吐水を開始する際には、いずれかの開閉弁を遅延して開弁する。こうすれば、遅延した方の開閉弁が開弁した時点で、新たに洗浄水が流入して、その流入箇所において流速を高めることができる。よって、これによっても、受力部位１２周りの旋回流に確実に流速差を持たせることができる。
図３２（ｃ）に示すように、旋回室流入路３ａと旋回室流入路３ｂは、旋回室４の中心に対して非対称の位置で旋回室４に洗浄水を流入する。図示の場合は、旋回室流入路３ｂからの洗浄水流入位置で、旋回室流入路３ａからの洗浄水が合流する。よって、この合流箇所では、他の箇所より流速が高まり、受力部位１２周りの旋回流に確実に流速差を持たせることができる。
これら図面に示すように旋回室流入路を複数設けると、次のような利点がある。即ち、一つの旋回室流入路から洗浄水流入を図った場合に比べ、旋回室全体の流速と速度差を独立してコントロールできるという利点がある。例えば、各旋回室流入路からの洗浄水流入速度をその相対的な関係を維持したまま各流入速度を低くすれば、速度差を一定としたまま、旋回室の全体の流速を遅くして、安定して旋回流回転（吐水体の首振り公転）を実現できる。
なお、旋回室流入路を３本以上とすることもできるが、その場合には、少なくとも一本について、異なる流速での洗浄水流入を起こしたり、異なる管路面積とすればよい。或いは、少なくとも一本について、その流入位置を他のものと非対称とすればよい。
次に、吐水体１０の非洗浄時の姿勢と旋回室４の形状に特徴を持たせた変形例について説明する。図３３は変形例の洗浄ノズル３３５を説明するための説明図である。
図示するように、この洗浄ノズル３３５は、旋回室４の底面中央に突起３３６を有する。この場合、吐水体１０は、受力部位１２を含みほぼ一律の径の円柱体とされ、吐水口１１を外部に臨ませて可撓性の弾性体３３７で支持されている。
旋回室４は、吐水口１１の側ほど小径とされたテーパ状の内周壁を有するものとされ、そのほぼ底面近傍において、接線方向から旋回室流入路３の洗浄水の流入を受ける。よって、この洗浄ノズル３３５にあっても、旋回室４に、受力部位１２周りの旋回流を起こす。
この洗浄ノズル３３５は、旋回室４への洗浄水の流入の無い非吐水時において、受力部位１２の下端を突起３３６に干渉させる。よって、この非吐水時にあっては、受力部位１２は、旋回室４に対して、詳しくは旋回室４の中心に対して傾斜して姿勢を採る。この結果、図３３に実線で示すように、受力部位１２と旋回室４の内壁（テーパ面）との間が狭い箇所を形成する。よって、旋回室４への洗浄水の流入当初から、上記の狭くなった箇所を洗浄水が通過する間の流速を高めることができ、旋回流の流速差を確実に引き起こすことができる。このため、洗浄水流入当初から、既述した揚力を確実に発生させることができるので、吐水体１０の首振り公転・吐水状態の安定化を容易に図ることができる。
また、この洗浄ノズル３３５では、旋回室４の内周壁をテーパ状とし、吐水体１０（受力部位１２）を柱状形状としたので、傾斜した受力部位１２の外面と旋回室４のテーパ状内壁との間の間隙を、受力部位１２の長さに亘ってほぼ同じとできる。よって、受力部位１２が図示するように傾斜していることから、上記の間隙を旋回流が通過する際の流速を受力部位１２の長さに亘ってほぼ同じように速くできる。つまり、揚力発生に関与する長さが増すことになり、揚力を大きくできる。この結果、揚力に伴う抗力も大きくなり、吐水体１０の首振り公転速度が増す。しかも、旋回流との干渉が起きる範囲も長くなるので、受力部位１２が直に旋回流でその方向に沿って回転させられる。このため、遠心力はより大きくなり、吐水体１０の首振り公転の高速化、延いては、安定した軌跡での吐水体１０の首振り公転や、吐水の安定化も容易に実現できる。
なお、洗浄ノズル３３５では、旋回室４をテーパ状の内壁を有する構成と、底面中央に突起３３６を有する構成とを共に有するが、旋回室４をテーパとするだけ、突起３３６を有するだけとすることもできる。例えば、図４や図２０に示す旋回室に、突起３３６を形成することもできる。また、洗浄ノズル３３５において、突起３３６のない旋回室４とすることもできる。
このように、洗浄ノズル３３５では、非洗浄時において吐水体１０を傾斜させているので、次のように変形することができる。図３４は洗浄ノズル３３５の変形例において旋回室４を図３３の３３−３３線で断面視した断面図である。
図示するように、この変形例は、同一径の旋回室流入路３ａ〜３ｄを旋回室４に対して点対称に備える。よって、吐水体１０の組み込みのない旋回室４に各流入路から洗浄水を流入すると、旋回流にはほとんど流速差を生じない。ところが、この変形例では、突起３３６によって、非洗浄時において受力部位１２を傾斜させているので、既述したように受力部位１２の外面と旋回室４のテーパ状内壁との間には、その間隙が狭い箇所がある。従って、複数の流路を点対称に配置した場合であっても、受力部位１２の傾斜により、上記したように旋回流の流速差を確実に引き起こして、吐水体１０の首振り公転・吐水状態の安定化を容易に図ることができる。
図３５は受力部位１２の傾斜を吐水体１０自体で引き起こすよう変形した洗浄ノズル３３５を説明する説明図である。図示するように、この変形例では、吐水体１０は、受力部位１２の下端を凸状部１２ａとしており、この凸状部１２ａが旋回室底面に接触することで、受力部位１２を非洗浄時において傾斜姿勢とする。よって、この変形例によっても、吐水体１０の首振り公転・吐水状態の安定化を容易に図ることができる。
図３６は吐水体１０の受力部位１２を吐水部位１０ａより大径の柱状体とするよう変形した洗浄ノズル３３５を説明する説明図である。図示するように、この変形例では、吐水体１０は、大径の受力部位１２とこれより小径の吐水部位１０ａを備える。この吐水部位１０ａには、環状の鍔材３３８が装着されており、この鍔材３３８は、旋回室４の上端の開口内溝３３９に遊びを持って組み込まれている。
この変形例の洗浄ノズル３３５では、旋回室４への洗浄水流入により、既述したように受力部位１２を公転させる。この際、この受力部位１２（吐水体１０）の首振り運動の中心部分は、小径の吐水部位１０ａの部位となる。よって、旋回室４から受ける洗浄水の水圧の受圧面積は狭くなり、公転の際の中心部分での抵抗、即ち、鍔材３３８が開口内溝３３９の溝壁面に接触しつつ公転する際の抵抗も小さくなる。よって、吐水体１０の首振り公転の高速化や安定化に有益であると共に、鍔材３３８や開口内溝３３９の摩耗抑制にも有益である。
また、この洗浄ノズル３３５では、受力部位１２を大径としたので、投影面積も大きくなり、従って、受力部位１２に発生する揚力・抗力も大きくなる。更に、その質量も大きくできる。これらの結果、既述した揚力・遠心力の影響を受けて受力部位１２が一旦公転した場合の慣性力（＝遠心力）が大きくなる。このため、吐水体１０の首振り公転の安定化、公転吐水の安定化の点で有益である。このように受力部位１２の質量を大きくするには、この受力部位１２を金属とし、これに続く吐水部位１０ａを樹脂とすることが簡便である。なお、このように吐水部位１０ａと受力部位１２で前者を樹脂、後者を金属とするには、インサート成形等の製造手法を採ることができ、生産性、コスト低減に有益である。
次に、吐水体の支持手法の変形例について説明する。図３７は変形例の吐水体３４０と支持の様子を説明するための説明図である。
図示するように、吐水体３４０が組み込まれる旋回室３５０は、その上端に開口３５１を有する。吐水体３４０は、旋回室３５０に組み込まれた状態で、開口３５１から吐水部位３４１の吐水口３４２を外部に臨ませる。
旋回室３５０が流入した洗浄水でほぼ満水の状態となると、その洗浄水は吐水体３４０の吐水口３４２に給水管路３４４を経て導かれる。こういった状態では、吐水体３４０は、旋回室３５０に流入した洗浄水で開口３５１の側に押し上げられ、開口３５１の開口周縁で、吐水部位３４１の先端を支持される。つまり、この吐水体３４０は、洗浄水流入時において、開口３５１の開口周縁を受け座として支持され、受力部位３４３が旋回流に基づく揚力を受けることで、既述したように首振り公転する。
この吐水体３４０の首振り公転の際、上記の上向きの押し上げにより、吐水体３４０は、その吐水部位３４１の先端を開口３５１の開口周縁に押し付ける。ところで、こうした押しつけの際には、吐水体自体が首振り公転をしていることから、吐水部位先端が吐水体３４０の傾斜した側で開口周縁に受けられるいわゆる片当たりを起こす。こうなれば、この傾斜した側以外では、吐水部位先端は開口周縁から離れ、吐水体３４０の首振り公転に伴い、この片当たりのまま、開口周縁との接触する吐水部位先端の位置は開口周縁に沿って変わって行く。このため、片当たりしていない吐水部位先端から漏れ出ようとする旋回室３５０の洗浄水を、この吐水部位先端のシール水として機能させることができる。よって、吐水部位先端と開口周縁に特段の潤滑剤や潤滑機能を要しないので、構成の単純化や、保守点検・組み付け作業の簡略化を図ることができる。
また、吐水体３４０の首振り公転の最中で吐水部位先端を片当たりさせるに過ぎないので、吐水部位先端と開口周縁との接触は狭小範囲でしか起きない。よって、この接触に伴う摩擦力を低減でき、摩耗防止の上から好ましい。
図３８はまた別の変形例の吐水体支持手法を説明するための説明図である。図示するように、この変形例では、開口３５１の開口周縁に、吐水部位３４１の先端の側に突出した環状隆起部３５２を有する。この変形例では、上記したように吐水部位３４１先端が片当たりしている場合に、この環状隆起部３５２でしか吐水部位先端を片当たり接触させない。このため、片当たりの安定化や上記した摩耗防止等に有益である。なお、摩耗が起きたとしても、環状隆起部３５２周りでは吐水部位先端の接触位置が変わらないので、摩耗による回転数が低下する等の性能変化がなく回転が安定する。
この場合、図３７や図３８に示す吐水部位先端を傾斜面形状や球形形状、円弧状形状とすれば、片当たりの安定化や上記した摩耗防止等により有益である。また、この先端形状の曲率やテーパ角度が大きくければ、片当たりがより安定化する。つまり、吐水体が僅かに傾くと、開口周縁に吐水部位先端の全周が接触しない取合いになって片当たりとなる。また、吐水部位先端の周縁をテーパ状或いは円弧状に面取りすることでも、片当たりの安定化や上記した摩耗防止等により有益である。
図３９は他の変形例の吐水体支持手法を説明するための説明図である。図示するように、この変形例では、開口３５１の開口周縁３５２を球形形状とし、吐水部位３４１の先端をこの球形に適合した凸の球形形状とした。この変形例では、球形同士の接触であることから、両者の球形状の関係によって、吐水部位先端を開口周縁３５２に上記したような片当たりさせる場合と、吐水部位先端をほぼ全周に亘って開口周縁３５２で受け止める場合を採ることができる。このいずれの場合であっても、吐水体３４０の首振り公転の安定化を図ることができる。なお、この変形例で片当たりを起こすには、吐水部位３４１先端の曲率が開口周縁３５２の曲率と異なるようにすれば良く、ほぼ全周当たりにするには、両者の曲率をほぼ一致させればよい。
次に、吐水体の変形例について説明する。図４０は変形例の吐水体３６０を説明するための説明図、図４１は他の変形例の吐水体３６５を説明するための説明図である。
図４０に示す変形例の吐水体３６０は、吐水部位３６１に長孔形状の吐水口３６２を有する。この吐水体３６０を、図１７や図２２で説明したように首振り公転のみを起こすようにすることもできる。こうすると、図示の如く、吐水口形状に倣った長孔形状の吐水が、円錐状の公転吐水軌跡に倣って公転するようなものに広げることができる。よって、図示するように、吐水の領域を広くでき、吐水に中抜けが起きないようにすることができる。また、こうした吐水の領域の拡張に際して、既述した通り、節水を図ることもできる。
一方、吐水体３６０を、図１１で説明したように受力部位３６３に羽根を有するものとし、既述したように首振り公転と吐水体自転を起こすようにする。そうすると、図示するように、吐水体自転により長孔形状の吐水口３６２が回転しつつ吐水され、その吐水が円錐状の公転吐水軌跡に沿って動くことになる。この際、上記の傾斜・偏心吐水口と同様、吐水体自体の自転と吐水体自転で起きる遠心力の影響から、上記の公転吐水軌跡は裾の広がった円錐状となる。よって、首振り公転と吐水口自転（吐水体自転）を起こす場合は、吐水の領域をより一層広くでき、吐水の中抜けをより確実に起きないようにできる。また、こうした吐水の領域の拡張に際して、既述した通り、節水を図ることもできる。
図４１に示す変形例の吐水体３６５は、吐水部位３６６に拡張したテーパ形状の吐水口３６７を有し、軸方向に貫通する給水管路３６８から吐水口３６７に洗浄水を導く。給水管路３６８は、受力部位３６９の側で大径とされ、吐水部位３６６の側で小径とされている。そして、この給水管路３６８には、その下端から旋回室（図示省略）の洗浄水が入り込み、吐水口３６７からは、そのテーパ形状に倣ってテーパ状に洗浄水が吐水される。なお、この吐水体３６５にあっても、吐水体の首振り公転・自転を起こすものと首振り公転のみを起こすものの両者に適用でき、いずれであっても吐水体３６０と同様に吐水の中抜け回避、吐水領域の拡張、節水化を図ることができる。
この吐水体３６５では、吐水口３６７に洗浄水を導くに当たり、洗浄水は、管径の狭小化を起こす給水管路３６８を通過する。よって、洗浄水は、この管径狭小化による整流を受けて３６７から吐水される。また、洗浄水が給水管路３６８に流入するに際しても、受力部位３６９周囲で旋回を起こしている洗浄水がその旋回成分を持って給水管路３６８に流入する。このため、洗浄水は給水管路３６８の大径部位を螺旋状に通過するので、整流性は高まる。こうした整流により、吐水口３６７から吐水を安定させることができる。よって、吐水体の首振り公転・自転に伴う吐水の状況のより一層の安定化や、吐水の信頼性向上を図ることができる。
次に、洗浄水整流の変形例について説明する。図４２は変形例の吐水体３７０をその概略斜視図と縦断面図で示す説明図、図４３は他の変形例の吐水体３７４を縦断面図と要部の拡大断面図で示す説明図、図４４は別の変形例の吐水体３８０を同じく縦断面図と要部の拡大断面図で示す説明図である。
図４２に示す吐水体３７０は、その吐水口３７１に洗浄水を導く給水管路３７２を、スリット状の管路とし、これを十字に交差して形成する。この吐水体３７０にあっても、既述した吐水体１０の給水管路１３と同様、給水管路３７２の通路断面積の総和は、吐水口３７１より広くされている。よって、給水管路３７２自体の管路形状と吐水口３７１に対する面積関係により、洗浄水は高い整流を受けて吐水口３７１に達し吐水される。この結果、吐水体３７０によれば、吐水体の吐水体の首振り公転・自転に伴う吐水の状況をより一層安定化することができると共に、吐水の信頼性向上にも有益である。
図４３に示す吐水体３７４は、吐水口３７５の手前に十字状の整流部材３７６を備え、給水管路３７７からの洗浄水を整流部材３７６で整流させた上で吐水口３７５に導く。よって、この吐水体３７５にあっても、上記したように吐水状況の安定化や吐水の信頼性向上をもたらすことができる。なお、整流部材３７６の組み付けを考慮して、受力部位３７９と吐水部位３７８は別体とされ、この両者は、整流部材の組み込み後に固定される。
図４４に示す吐水体３８０は、洗浄水吐水口を小径吐水口３８１の集合として形成することで、給水管路３８２からの洗浄水を整流して吐水する。従って、この吐水体３８０によっても、上記したように吐水状況の安定化や吐水の信頼性向上をもたらすことができる。
これら吐水体は、既述した実施例とその変形例に適宜用いることができる。
次に、また別の変形例について説明する。この変形例は、吐水体が有する受力部位の傾斜程度を可変して円錐状の公転吐水の広がり程度を調整する点に特徴がある。図４５は変形例の洗浄ノズル４００の要部を縦断面および水平断面視して示す説明図である。
図示するように、この洗浄ノズル４００は、旋回室４０１に吐水体４０２を備える。吐水体４０２は、環状の鍔材４０３を介して旋回室上端の開口内溝４０４で首振り公転できるよう支持されている。
旋回室４０１の天井側には、テーパガイド部４０５が組み込まれている。このテーパガイド部４０５は、旋回室４０１内を上下動できるようにされており、その外周に、ラック４０６を有する。ラック４０６は、洗浄ノズル４００に挿入配置されたピニオン４０７と噛み合い、シャフト４０８の正逆回転で上下動する。よって、テーパガイド部４０５は、このラック４０６の上下動に伴って上下に移動する。なお、ラック４０６の上下動範囲、即ちテーパガイド部４０５の上下動範囲は、ラック収納部４０９の下端・上端で規制されている。
旋回室４０１は、上記のピニオン・シャフトの配設部位と連通している。しかし、その連通箇所は旋回室天井付近であるので、旋回室底面側では既述した旋回流の誘起には影響しない。よって、吐水体４０２の受力部位４１２は、なお、シャフトの配設部位では、シャフト４０８にシールリング４１０を装着して、漏水防止が図られている。
こうした構成を有する洗浄ノズル４００は、テーパガイド部４０５の上下動を介して次の効果を奏する。図４６はテーパガイド部４０５の上下動とその奏する効果を説明する説明図である。
図示するように、ピニオン４０７を一方に回転してテーパガイド部４０５を上昇させると、このガイド部と受力部位４１２の接触部位は吐水体４０２の支持箇所側に近づく。その一方、テーパガイド部４０５を降下させると、接触部位は上記の支持箇所から離れる。従って、テーパガイド部４０５との接触で規制される受力部位４１２の傾斜角θは、テーパガイド部４０５の上下動に伴って広狭変化する。これにより、変形例の洗浄ノズル４００は、吐水体４０２（受力部位４１２）の首振り公転に伴う円錐状の公転吐水の広がり程度を広狭設定できるので、洗浄範囲を容易に広狭調整できる。なお、上記したテーパガイド部４０５の上下動を行うためのシャフト４０８は、手動で或いはモータ等で回転される。
次に、吐水体を支持するに当たりシール性を高めた変形例について説明する。図４７は変形例の洗浄ノズル４２０を説明するための説明図、図４８はこの洗浄ノズル４２０の要部拡大図である。
図示するように、洗浄ノズル４２０は、旋回室４に吐水体４２２を備える。吐水体４２２を吐水口４２３側で支持する可撓性の弾性体４２４を有する。この弾性体４２４にあっても、既述した弾性体２２５と同様、合成ゴムや熱可塑性エラストマーで成形されており、薄肉の屈曲部４２５を有することで容易に変形する。
弾性体４２４は、屈曲部４２５の裾部分を厚肉の固定部４２６としており、この固定部４２６を弾性体抑え４２７で押さえつけて洗浄ノズル４２０に固定されている。また、弾性体４２４は、中央に筒状の把持部４２８を備え、この把持部４２８に吐水体４２２の先端小径部４２９を嵌合させて、吐水体４２２を支持する。よって、吐水体４２２は、既述した吐水体と同様、首振り公転可能とされている。なお、旋回室４の天井側には、吐水体４２２の傾きを規定するためのテーパガイド部４３０が固定されている。
こうした洗浄ノズル４２０によれば、次の利点がある。図４９は洗浄ノズル４２０の弾性体４２４がもたらす効果を説明するための説明図である。
旋回室４への給水が行われると、既述したように吐水体４２２は首振り公転し、この際、旋回室４は洗浄水で満水状態にある。従って、旋回室内の洗浄水は、テーパガイド部４３０と吐水体４２２の隙間を通って弾性体４２４の把持部４２８周囲に達し、洗浄水圧力を把持部４２８外壁に及ぼす。把持部４２８は、この洗浄水圧力を受けて、嵌合済みの先端小径部４２９を図中矢印で示すように外部から締め付けるので、吐水体４２２と弾性体４２４とのシール性を高める。この結果、吐水体シールの信頼性が高まり、把持部４２８からの洗浄水漏洩を好適に且つ確実に抑制できる。しかも、把持部４２８からの漏洩洗浄水を起こさないので、吐水口４２３からの公転吐水をこの漏洩洗浄水で乱さないようにできるので、公転吐水の安定化に有益である。更には、吐水体４２２を弾性体４２４で支持するに当たり接着を要しないので、接着剤およびその塗布工程も不要となる。よって、洗浄ノズル４２０の製造工程や組み付け工程の簡略化を図ることもでき、コスト低減にも有益である。また、上記の締め付けにより、吐水体４２２の既述した自転を確実、且つ容易に起きないようにできる。
この洗浄ノズル４２０は次のように更に変形することができる。図５０は洗浄ノズル４２０の変形例が有する弾性体４２４と吐水体４２２を示す説明図である。
図示するように、この変形例では、弾性体４２４は、把持部４２８に切欠４２８ａを備え、吐水体４２２は、先端小径部４２９に上記の切欠４２８ａに嵌合する凸条４２９ａを有する。こうすれば、弾性体４２４で支持した吐水体４２２をその軸周りに回転しないようにできるので、吐水体の自転を起こさないようにする場合には有益である。
次に、他の実施例について説明する。この実施例は、吐水体と弾性体の両者の一体化を通して吐水体の首振り公転を可能とした上で、この吐水体に水流に基づく回転力を伝達する点に特徴がある。図５１は他の実施例の洗浄ノズル４５０を縦断面図と要部の断面図で示す説明図である。
図示するように、この洗浄ノズル４５０は、図４７で示した洗浄ノズル４２０と同様、弾性体４２４で吐水体４５２を把持して、旋回室４５４において吐水体４５２を首振り可能に支持する。吐水体４５２は、旋回室内の洗浄水を給水管路４５５を経て吐水口４５６から吐水する。
旋回室４５４には、旋回室流入路３により接線方向から洗浄水が流入する。こうして流入した洗浄水は、旋回室底面に回転自在に軸支された羽根車４５８を回転させる。この羽根車４５８は、上端に傾斜バー４５９を備え、当該バーを、吐水体４５２下端の係合孔４５３に差し入れている。従って、旋回室への流入洗浄水により回転した羽根車４５８の回転運動は、傾斜バー４５９を介して吐水体４５２に伝えられるので、吐水体４５２は、既述したように首振り公転し、この際には吐水体の自転は起こさない。これにより、この洗浄ノズル４５０によっても、円錐状の公転吐水を得ることができ、上記した実施例と同様の効果を奏することができる。
図５２は洗浄ノズル４５０の変形例を説明するための説明図である。この変形例では、羽根車の構成と旋回室への洗浄水流入の様子に特徴がある。
図示するように、変形例の洗浄ノズル４５０は、旋回室４５４の底面に、軸流により旋回する羽根車４６０を有する。この羽根車４６０は、外周壁に螺旋状の軌跡を採るスパイラル状の溝を有し、この溝を流体（洗浄水）が通過する際の反力で、回転する。従って、旋回室底面から旋回室４５４に洗浄水を流入すると、羽根車４６０は回転し、その回転動作は、傾斜バー４６１を介して吐水体４５２に伝えられる。このため、この変形例の洗浄ノズル４５０によっても、吐水体４５２の首振り公転を起こして円錐状の公転吐水とするので、上記した実施例と同様の効果を奏することができる。
また別の変形例について説明する。この変形例は、旋回流の流速差に基づく揚力の影響を受けて首振り公転を起こす機構と、首振り公転可能に支持された吐水体とを組み合わせた点に特徴がある。図５３はまた別の変形例の洗浄ノズル４７０を示す説明図である。
図示するように、この変形例の洗浄ノズル４７０は、上下に洗浄水流入室を備え、下方の流入室を、旋回室４７２とし、旋回室流入路３を経て接線方向から洗浄水の流入を受ける。これにより、既述したように旋回室４７２で旋回流を起こす。この旋回室４７２の上部は、弾性体４２４により把持された吐水体４５２の駆動室４７４とされている。
旋回室４７２には、既述した吐水体１０等に替わる公転体４７６が組み込まれている。この公転体４７６は、旋回室４７２上部開口に、図３６の吐水体１０と同様、環状の鍔材３３８と開口内溝３３９にて首振り公転可能に支持されている。従って、旋回室４７２に洗浄水が流入すると、公転体４７６は、首振り公転を起こし、この公転運動を上端の係合シャフト４６７を介して吐水体４５２に伝達する。こうした公転体４７６の首振り公転運動は、水平面においては羽根車４５８等の回転運動と変わるものではないので、上記の運動伝達を受けた吐水体４５２は、首振り公転を起こす。よって、この変形例の洗浄ノズル４７０によっても、円錐状の公転吐水を得ることができ、上記した実施例と同様の効果を奏することができる。
なお、洗浄水は、種々の流路で旋回室４７２を経て駆動室４７４に流入するようにできる。例えば、洗浄水は、開口内溝３３９に鍔材３３８が片当たりしている以外の箇所を通って支障無く駆動室４７４に流れ込む。また、公転体４７６内部に図示しないバイパス路を設け、このバイパス路から洗浄水を駆動室４７４に流入するようにすることもできる。或いは、旋回室４７２と駆動室４７４の周囲に開口内溝３３９の周囲をパイパスするバイパス路を設け、このバイパス路から洗浄水を駆動室４７４に流入するようにすることもできる。
次に、首振り公転可能とした吐水体に水流に基づく回転力を伝達する他の変形例について説明する。図５４は変形例の洗浄ノズル４８０を縦断面して示す説明図である。
図示するように、この洗浄ノズル４８０は、弾性体４２４で把持した吐水体４２２を旋回室４８２に組み込んで有する。この旋回室４８２には、その底面側に溝４８４が環状に形成されており、この溝にはボール４８６が組み込まれている。ボール４８６は、溝４８４の上下壁面で上下動を規制されつつ、この溝４８４に沿って回転可能とされている。
こうしてボール４８６が組み込まれた状態で、ボール４８６は、吐水体４２２に接触し、当該吐水体を図示するように傾斜させる。そして、旋回室４８２に旋回室流入路３により接線方向から洗浄水が流入すると、ボール４８６は、流入した洗浄水に押され、溝４８４に沿って旋回する。このようにボール４８６が旋回すると、このボール４８６に接している吐水体４２２は、傾斜したままその傾斜向き変えていき、既述した首振り公転を起こす。よって、この変形例の洗浄ノズル４８０によっても、円錐状の公転吐水を得ることができ、上記した実施例と同様の効果を奏することができる。上記したボール４８６は、その材質について制約は無く、樹脂或いは金属等とできる。金属製とすれば、質量が大きくなるので、溝４８４に沿って回転した後の慣性力が大きくなり、吐水体の首振り公転の維持に都合がよい。
本発明は、上記した実施例およびその変形例に限定されるわけではなく、種々の態様で実現可能である。
例えば、テーパガイド部１５で吐水体１０の傾斜角度を規制する場合、次のようにすることもできる。図５５はテーパガイド部１５による吐水体１０の傾斜規制の様子を説明する説明図である。
図示するように、テーパガイド部１５は、吐水体の案内開口１５ａを水平断面において楕円形としており、この楕円形の案内開口１５ａで吐水体１０の傾斜を規制する。つまり、吐水体１０は、上記した旋回室での旋回流により首振り公転を始めるが、案内開口１５ａとの接触により、開口形状に倣った図中一点鎖線の軌跡で公転する。このため、この変形例によれば、首振り公転軌跡、引いては洗浄水の公転軌跡を変更することができる。よって、案内開口形状を洗浄水の着水対象の形状に併せたものとすることで、着水対象形状に合致して洗浄水を着水させることができる。
産業上の利用可能性
給水された洗浄水をノズルから吐水する吐水装置や、これを適用した種々の洗浄装置、例えば、人体局部洗浄装置やシャワー装置、食器洗浄装置等に利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
図１は、従来の人体局部洗浄装置を説明するための説明図である。
図２は、洗浄水の飛び散りが起きる状況を説明する説明図である。
図３は、本発明の吐水装置を適用した実施例の人体局部洗浄装置１００の水路構成図を説明する説明図である。
図４は、洗浄ノズル１を断面視して説明するための説明図であり、図４（ａ）は洗浄ノズル１の横方向断面図を示し、図４（ｂ）は図４（ａ）における洗浄ノズル１をＡ−Ａ面で断面視した断面図である。
図５は、旋回室４に洗浄水が流入してからの受力部位１２の挙動とこの受力部位１２にかかる力の様子を時間経過に沿って説明する説明図である。
図６は、受力部位１２がこうした挙動を採ることで得られる洗浄水吐水の様子を説明する説明図である。
図７は、旋回室４と受力部位１２の内外径比を規定したことで得られる効果を説明する説明図であり、図７（ａ）は内外比が０．３５〜０．８０の範囲にある場合の旋回状況を説明する説明図であり、図７（ｂ）は内外比が０．３５を下回る場合の旋回状況を説明する説明図である。
図８は、変形例の旋回室流入路３を説明するための説明図である。
図９は、変形例における吐水体１１０を説明するための説明図であり、図９（ａ）はこの吐水体１１０の縦断面図、図９（ｂ）は吐水体１１０の概略斜視図、図９（ｃ）は図９（ｂ）におけるｃ−ｃ線断面図である。
図１０は、変形例の吐水体１１０を組み込んだ洗浄ノズル１を断面視して説明するための説明図であり、図１０（ａ）は洗浄ノズル１を横方向で断面視した断面図を示し、図１０（ｂ）は洗浄ノズル１を縦方向断面視した断面図である。
図１１は、吐水体１１０を用いた洗浄ノズル１からの洗浄水の吐水の様子を説明する説明図である。
図１２は、変形例の吐水体１２０、１２５を説明するための説明図であり、図１２（ａ）は吐水体１２０の縦断面図、図１２（ｂ）は吐水体１２５の縦横断面図である。
図１３は、吐水体１２０を組み込んだ洗浄ノズルを縦方向断面視した断面図である。
図１４は、吐水体１２０を用いた洗浄ノズル１からの洗浄水の吐水の様子を説明する説明図である。
図１５は、吐水体１１０の首振り公転と自転との関係を説明する説明図であり、図１５（ａ）は吐水体１１０の首振り公転と自転がその回転方向が同じ場合を示す説明図、図１５（ｂ）は吐水体１１０の首振り公転と自転とがその回転方向が逆の場合を示す説明図である。
図１６は、吐水体１１０が図１５の挙動を採ったときの吐水の様子を説明する説明図であり、図１６（ａ）は首振り公転と自転が同方向の場合の吐水の様子を説明する説明図、図１６（ｂ）は首振り公転と自転が逆方向の場合の吐水の様子を説明する説明図である。
図１７は、他の実施例の洗浄ノズル２００を断面視して説明するための説明図であり、図１７（ａ）は洗浄ノズル２００の横方向断面図を示し、図１７（ｂ）は図１７（ａ）における洗浄ノズル２００をＡ−Ａ面で断面視した断面図である。
図１８は、この洗浄ノズル２００が実現する洗浄水吐水の様子を説明する説明図である。
図１９は、吐水体１１を吐水体１０の中心軸に対して傾斜させた変形例で得られる吐水の様子を説明する説明図である。
図２０は、他の変形例の洗浄ノズル２２０の断面図を示す説明図である。
図２１は、別の変形例の洗浄ノズル２２０の断面図を示す説明図である。
図２２は、この変形例で用いる洗浄ノズル２６１を説明する説明図であり、図２２（ａ）は洗浄ノズル２６１の縦断面図、図２２（ｂ）は洗浄ノズル２６１における吐水体２７０の挙動の様子とこのノズルからの吐水の様子を示す説明図である。
図２３は、吐水体の首振り公転に伴う洗浄水吐水を適用したシャワー装置２９１を説明する説明図であり、図２３（ａ）はシャワー装置２９１の横方向断面図、図２３（ｂ）は図２３（ａ）におけるシャワー装置２９１をＡ−Ａ面で断面視した断面図である。
図２４は、このシャワー装置２９１からの洗浄水吐水の様子を説明する説明図である。
図２５は、吐水体の首振り公転に伴う公転吐水を適用した携帯型の人体局部洗浄装置３００の概略斜視図である。
図２６は、吐水体の首振り公転に伴う洗浄水の公転吐水を適用した食器洗浄装置３１０の概略斜視図である。
図２７は、この食器洗浄装置３１０が有する回転洗浄腕３２０を説明するための説明図である。
図２８は、旋回室４の旋回流に受力部位１２の周りで流速差を起こさせる手法を説明するための説明図である。
図２９は、受力部位１２の周りで流速差を起こさせる別の手法を説明するための説明図である。
図３０は、図２８に示した旋回室４に２流路から洗浄水を流入した状態を説明するための説明図である。
図３１は、図２９に示した旋回室４にやはり２流路から洗浄水を流入した状態を説明するための説明図である。
図３２は旋回室４に複数流路から洗浄水を流入する別の手法を説明する説明図であり、図３２（ａ）は複数流路からの流入洗浄水自体に流速差を持たせた手法を示す説明図、図３２（ｂ）は複数流路からの洗浄水流入のタイミングを調整する手法を示す説明図、図３２（ｃ）は複数流路の流入位置を変える手法を示す説明図である。
図３３は、変形例の洗浄ノズル３３５を説明するための説明図である。
図３４は、洗浄ノズル３３５の変形例において旋回室４を図３３の３４−３４線で断面視した断面図である。
図３５は、受力部位１２の傾斜を吐水体１０自体で引き起こすよう変形した洗浄ノズル３３５を説明する説明図である。
図３６は、吐水体１０の受力部位１２を吐水部位１０ａより大径の柱状体とするよう変形した洗浄ノズル３３５を説明する説明図である。
図３７は、変形例の吐水体３４０と支持の様子を説明するための説明図である。
図３８は、また別の変形例の吐水体支持手法を説明するための説明図である。
図３９は、他の変形例の吐水体支持手法を説明するための説明図である。
図４０は、変形例の吐水体３６０を説明するための説明図である。
図４１は、他の変形例の吐水体３６５を説明するための説明図である。
図４２は、変形例の吐水体３７０をその概略斜視図と縦断面図で示す説明図である。
図４３は、他の変形例の吐水体３７４を縦断面図と要部の拡大断面図で示す説明図である。
図４４は、別の変形例の吐水体３８０を同じく縦断面図と要部の拡大断面図で示す説明図である。
図４５は、変形例の洗浄ノズル４００の要部を縦断面および水平断面視して示す説明図である。
図４６は、テーパガイド部４０５の上下動とその奏する効果を説明する説明図である。
図４７は、変形例の洗浄ノズル４２０を説明するための説明図である。
図４８は、この洗浄ノズル４２０の要部拡大図である。
図４９は、洗浄ノズル４２０の弾性体４２４がもたらす効果を説明するための説明図である。
図５０は、洗浄ノズル４２０の変形例が有する弾性体４２４と吐水体４２２を示す説明図である。
図５１は、他の実施例の洗浄ノズル４５０を縦断面図と要部の断面図で示す説明図である。
図５２は、洗浄ノズル４５０の変形例を説明するための説明図である。
図５３は、また別の変形例の洗浄ノズル４７０を示す説明図である。
図５４は、変形例の洗浄ノズル４８０を縦断面して示す説明図である。
図５５は、テーパガイド部１５による吐水体１０の傾斜規制の様子を説明する説明図である。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【国際調査報告】
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