本發(fā)明涉及一種使冷熱水一邊往復振動一邊吐出的吐水裝置。

背景技術：

下述專利文獻1～3中，記載有利用流體元件發(fā)振現(xiàn)象的吐水裝置。這些吐水裝置無需設置可動構件即可改變吐水的噴射方向，因此具有能夠以簡單且緊湊的結構實現(xiàn)可廣范圍吐水的吐水裝置的優(yōu)點。

下述專利文獻3中所記載的吐水裝置如圖13所示，從入口孔114流入前室110內的流體，首先沖撞以島狀設置于前室110內的三角形截面障礙物116。流體一旦發(fā)生沖撞，在障礙物116的下游側，障礙物116的上側和下側會交替生成卡門漩渦，形成渦街。該卡門漩渦的渦街一邊發(fā)展一邊到達出口112。在出口112附近，渦街的漩渦所在的一側流速快，相反側則流速慢。在圖13所示例子中，卡門漩渦在障礙物116的上側和下側交替生成，由于該渦街依次到達出口112，因此上側的流速快的狀態(tài)和下側的流速慢的狀態(tài)會交替出現(xiàn)在出口112附近。在上側的流速快的狀態(tài)下，流速快的流體沖撞出口112上側的壁面110a，方向被改變，從出口112噴射出的流體整體為向斜下方噴射的噴流。另一方面，在下側的流速快的狀態(tài)下，流速快的流體沖撞出口112下側的壁面110b，從出口112噴射出朝向斜上方的噴流。通過這種狀態(tài)交替重復，來自出口112的噴流一邊往復振動一邊噴射。根據(jù)這種方式的吐水裝置，能夠實現(xiàn)以極簡單且緊湊的結構廣范圍吐水的吐水裝置。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻1：日本國特開2000－120141號公報

專利文獻2：日本國特開2004－275985號公報

專利文獻3：日本國特公昭58－49300號公報

然而，在將上述專利文獻3所記載的方式的吐水裝置長期使用于自來水中鈣成分含量較高地區(qū)時，鈣成分固化而生成的水垢會附著在生成卡門漩渦的流路內壁面。這種方式的吐水裝置是通過將流路的障礙物與其周圍的內壁面之間的縫隙設計成規(guī)定尺寸，來生成所期待的漩渦。因此，障礙物或其周圍的內壁面上一旦附著水垢，上述縫隙的尺寸會變小(不再是規(guī)定尺寸)，有可能無法生成所期待的漩渦。這樣，如果無法生成所期待的漩渦，吐水的振幅和振動周期等就會發(fā)生變化，出現(xiàn)無法實現(xiàn)所期待的吐水的問題。

該水垢難以僅通過水流自身的力量去除，但可以通過物理方式擦拭，或使附著水垢的壁面本身變形的方式去除。然而，由于障礙物或其周圍的內壁面配置于比吐水口更靠上游側，位于使用者的手無法到達的地方，因此難以維護。

本發(fā)明為解決該課題而進行，其目的為提供一種吐水裝置，在利用卡門漩渦的流體元件中，即使卡門漩渦的發(fā)生部附著了水垢的情況下，使用者也可輕松地進行維護。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述課題，本發(fā)明所涉及的吐水裝置具有吐水裝置本體及安裝于該吐水裝置本體，使供給的冷熱水一邊往復振動一邊吐出的振動發(fā)生元件。并且，所述振動發(fā)生元件具有：使所述吐水裝置本體供給的冷熱水流入的供水通道；及設置于所述供水通道的下游側，具有以阻擋流路截面的一部分的形式配置的冷熱水沖突部，且通過由供水通道引導的冷熱水的一部分沖撞該冷熱水沖突部，在其下游側交替生成反向漩渦的漩渦生成通道；及設置于所述漩渦生成通道的下游側，使包括由所述漩渦生成通道引導的渦街在內的冷熱水一邊往復振動一邊吐出的吐水口通道。并且，所述吐水口通道由可彈性變形的軟質構件形成，并且以使用者可以對所述吐水口通道進行變形操作的形式安裝于所述吐水裝置本體。此外，所述漩渦生成通道由可彈性變形的軟質構件形成，并且以所述吐水口通道的變形可以傳遞到該漩渦生成通道的形式，與所述吐水口通道一體形成。

根據(jù)這樣構成的本發(fā)明，由于可以通過振動發(fā)生元件使吐水裝置吐出的冷熱水往復振動，因此能夠以緊湊且簡單的結構從1個吐水口廣范圍地吐出冷熱水。并且，由于無需移動吐出噴嘴即可使吐水方向變化，因此不存在可動部的摩擦損耗等問題，可形成成本低且耐久性高的吐水裝置。此外，通過對吐水口通道進行變形操作，使用者可以輕松去除附著于吐水口通道內壁面的水垢。并且，通過吐水口通道的變形傳遞到漩渦生成通道，還可以去除使用者的手難以到達的漩渦生成通道(包括給振動吐水帶來重大影響的障礙物與其周圍的內壁面)上附著的水垢。此外，通過對吐水口通道進行變形操作以使吐水口通道和漩渦生成通道發(fā)生變形，可以在1次操作下同時去除吐水口通道上附著的水垢與漩渦生成通道上附著的水垢。這樣，根據(jù)本發(fā)明，即使在卡門漩渦生成部附著了水垢的情況下，使用者也可輕松進行維護。

此外，在本發(fā)明所涉及的吐水裝置中，優(yōu)選振動發(fā)生元件具有以可彈性變形的軟質構件與所述漩渦生成通道一體形成且用于水密安裝于所述吐水裝置本體的密封部，在所述密封部與所述漩渦生成通道之間，形成有防止所述密封部的變形傳遞到所述吐水口通道及所述漩渦生成通道的變形限制部。

根據(jù)這樣構成的本發(fā)明，通過將密封部與漩渦生成通道一體形成，無需在吐水裝置和振動發(fā)生元件之間設置分體的密封構件(墊片等)，可簡化結構。另外，通過在密封部與漩渦生成通道之間設置變形限制部，可以使得即便在為了將振動發(fā)生元件水密安裝于吐水裝置本體而擠壓密封部的情況下，密封部的變形也不會傳遞到吐水口通道及漩渦生成通道。這樣，即使將密封部和漩渦生成通道一體形成的情況下，也可以生成所期待的漩渦，實現(xiàn)所期待的振動吐水。

另外，在本發(fā)明所涉及的吐水裝置中，優(yōu)選所述變形限制部設置于所述漩渦生成通道的上游側。

根據(jù)這樣構成的本發(fā)明，由于吐水口通道與漩渦生成通道之間沒有變形限制部，因此吐水口通道的變形可以高效地傳遞到漩渦生成通道。

另外，在本發(fā)明所涉及的吐水裝置中，優(yōu)選多個所述振動發(fā)生元件由軟質構件一體形成，對于每個振動發(fā)生元件設置有固定于所述吐水裝置本體的固定部。

根據(jù)這樣構成的本發(fā)明，由于多個振動發(fā)生元件由軟質構件一體形成，因此能夠提高生產性。另外，由于多個振動發(fā)生元件的每一個都設置有固定部，在對吐水口通道進行變形操作時，可以在漩渦生成通道的變形量變大的最合適的位置上作為變形支點配置固定部。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種吐水裝置，在利用卡門漩渦的流體元件中，即使卡門漩渦的發(fā)生部附著了水垢的情況下，使用者也可輕松地維護。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中的吐水裝置1的外觀圖。

圖2為本發(fā)明中的吐水裝置1的分解立體圖。

圖3為本發(fā)明中的吐水裝置1的剖視圖。

圖4為本發(fā)明中的振動發(fā)生元件2的外觀圖。

圖5為表示本發(fā)明中吐水發(fā)振情形的模式圖。

圖6為本發(fā)明中的密封部40附近的放大剖視圖。

圖7為表示本發(fā)明中去除水垢的情形的模式圖。

圖8為本發(fā)明中的散水噴嘴16的剖視圖。

圖9為從本發(fā)明中的吐水裝置1的背面?zhèn)扔^察的分解立體圖。

圖10為對比例中向振動發(fā)生元件2施加水壓時的模式圖。

圖11為本發(fā)明的實施例中向振動發(fā)生元件2施加水壓時的模式圖。

圖12為本發(fā)明的變形例中向振動發(fā)生元件2施加水壓時的模式圖。

圖13為表示專利文獻3中所記載的流體元件的結構的示意圖。

符號說明

1-吐水裝置；10-吐水裝置本體；12-吐水頭；120-吐水頭本體；14-握持部；140-供水路；16-吐水噴嘴；18-散水板；2-振動發(fā)生元件；20-供水通道；22-漩渦生成通道；24-吐水口通道；242-第一壁面部；244-第二壁面部；26-冷熱水沖突部；4-散水墊片；40-密封部；42-變形限制部；44-固定部；6-變形限制構件；60-水壓作用部。

具體實施方式

接下來，參照附圖，就本發(fā)明實施例中的吐水裝置1進行說明。

圖1為本發(fā)明中的吐水裝置1的外觀圖。吐水裝置1是所謂的手持花灑，由吐水裝置本體10和設置于吐水裝置本體10的振動發(fā)生元件2構成。吐水裝置本體10大體由吐水頭12和握持部14構成。吐水頭12設置有多個吐水噴嘴16和振動發(fā)生元件2兩種吐水口，以可分別同時或交替吐水的方式構成。

圖2為本發(fā)明中的吐水裝置1的分解立體圖。吐水頭12由設置于表面的散水板18及散水墊片4構成，散水墊片4由軟質材料構成，具有振動發(fā)生元件2和吐水噴嘴16。散水板18設置有多個開口部，以振動發(fā)生元件2及吐水噴嘴16從該開口部向表面突出的形式進行組裝。

圖3為本發(fā)明中的吐水裝置1的剖視圖。如圖3所示，散水墊片4以被吐水頭本體120及散水板18夾持的形式固定。另外，握持部14的內部形成有供水路140，其結構為將由未圖示的花灑軟管供給的冷熱水向吐水頭12供給。

圖4表示本發(fā)明中的振動發(fā)生元件2的外觀圖。振動發(fā)生元件2具有大致長方形的吐水口，是一個一邊在該長方形的長度方向上往復振動一邊吐水的噴嘴。此時，在與冷熱水往復振動的方向一致的長度方向的邊上具有一對第一壁面部242，在正交的寬度方向的邊上具有一對第二壁面部244，第一壁面部242比第二壁面部244的厚度厚。

圖5為表示本體中的振動發(fā)生元件2的動作情形的模式圖。

圖5(a)為圖4中的a－a剖視圖，如圖所示，振動發(fā)生元件2內部形成有貫通長度方向的長方形截面的通道。該通道從上游側依次形成有供水通道20、漩渦生成通道22、吐水口通道24。供水通道20為從振動發(fā)生元件2背面?zhèn)鹊牧魅肟谘由斓?，截面積一定的長方形截面的直線狀通道。

漩渦生成通道22位于供水通道20的下游側，是一個與供水通道20相連接(無臺階)的長方形截面通道。即，從供水通道20至漩渦生成通道22具有相同的尺寸形狀。

吐水口通道24位于漩渦生成通道22的更下游側，為與漩渦生成通道22相連接的長方形截面通道。與漩渦生成通道22相比，吐水口通道24的截面長方形的長邊方向長度更短，截面積變小。

供水通道20與漩渦生成通道22之間設置有冷熱水沖突部26。如圖5(b)(圖4的b－b剖視圖)所示，該冷熱水沖突部26為連結供水通道20在高度方向上相對的壁面(頂面及底面)并延伸的三角柱狀部分，位于供水通道20的寬度方向的中央，呈島狀配置。冷熱水沖突部26的截面為等腰三角形，長度相等的兩條邊面向下游側配置。通過設置該冷熱水沖突部26，使其下游側的漩渦生成通道22內生成卡門漩渦，使從吐水口通道24吐出的冷熱水往復振動。

此外，其構成方式為，在冷熱水沖突部26中，從供水通道20流過來的冷熱水所沖撞的面的面積，即供水通道20中由冷熱水沖突部26阻擋的部分的流路截面積，比吐水口通道24的流路截面積大。

圖6表示了吐水頭12的截面放大圖。如上所述，散水墊片4以被吐水頭本體120和散水板18夾持的形式固定。此時，散水墊片4兼為密封吐水頭本體120和散水板18之間的密封構件，具有將兩者之間以水密方式密封的密封部40。該密封部40為通過被兩者擠壓確保水密性的結構。不設置變形限制部而直接使用的情況下，該擠壓帶來的變形會擴散到整個軟質散水墊片4，振動發(fā)生元件2及吐水噴嘴16也會隨之歪斜，給吐水帶來影響。為了抑制這種情況，密封部40的附近設置有變形限制部42。由于該變形限制部42，密封部40的歪斜在振動發(fā)生元件2的上游側被隔斷，抑制了振動發(fā)生元件2及吐水噴嘴16的歪斜，保證了優(yōu)美的吐水。

在振動發(fā)生元件2的附近，散水板4的一部分作為變形限制構件6而以具有微小縫隙的形式配置。如后面所述，該變形限制構件6是為了抑制振動發(fā)生元件2因水圧而膨脹而設置的。此外，通過在變形限制構件6和振動發(fā)生元件2之間形成有微小縫隙，在組裝吐水裝置1之際，可以抑制振動發(fā)生元件2因與變形限制構件6接觸而產生損傷。

接下來，參照圖7的模式圖，就本發(fā)明中的水垢去除機制進行說明。

水垢為自來水中所含有的二氧化硅和鈣等在供水通道的壁面逐漸析出形成的。如圖7(a)所示，在吐水裝置1中，逐漸析出并積蓄到吐水噴嘴16和振動發(fā)生元件2內部的供水通道20、漩渦生成通道22、吐水口通道24等處。這些地方一旦附著、析出水垢，會對卡門漩渦的生成及吐水產生影響，存在導致吐水的振動、吐水本身紊亂的可能性。

此時，如圖7(b)所示，從散水板18表面突出的吐水口通道24的側面，用手指等施加力量。于是，如圖7(c)所示，吐水口通道24的變形傳遞到漩渦生成通道22、供水通道20，由于漩渦生成通道22、供水通道20也分別發(fā)生變形，因此水垢剝落。如圖7(d)所示，在此狀態(tài)進行吐水，剝落的水垢會流到外部，從振動發(fā)生元件2去除。

如圖8所示，振動發(fā)生元件2與吐水噴嘴16、密封部40為一體，作為散水墊片4，由軟質構件構成。由此，可以使一個構件具有多種功能，如使振動發(fā)生元件2的吐水口通道24的變形波及漩渦生成通道22，無需另行設置密封構件即可在散水板18和吐水頭本體120之間進行密封等。

如圖9所示，散水墊片4設置有多個振動發(fā)生元件2。此時，其構成方式為，在各個振動發(fā)生元件2的周圍，散水墊片4和散水板18的背面接觸，作為固定部發(fā)揮作用。由此，在各振動發(fā)生元件2的吐水口通道24被施加力量導致變形的情況下，變形所能到達的范圍被限制在各振動發(fā)生元件2的周邊。換言之，可以將施加于吐水口通道24的力用于使各振動發(fā)生元件2變形，高效地去除水垢。在沒有這樣設置固定部的情況下，散水墊片4整體變形會將力量吸收，漩渦生成通道22無法很好地變形，存在不能將水垢完全去除的可能性。

在圖10中，模式化表示了向對比例中的振動發(fā)生元件2施加水壓時的情形。

該對比例與本發(fā)明的實施例相比較，沒有設置變形限制構件6。如圖10的(a)、(b)所示，在沒有水圧時沒有發(fā)生變形。但是，如圖10的(c)、(d)所示，一旦在這里施加一定程度以上的水圧，由軟質材料構成的振動發(fā)生元件2由于施加于該漩渦生成通道22的水圧而向外側產生較大變形。由于振動發(fā)生元件2中的吐水振動是隨著在漩渦生成通道22所生成的卡門漩渦的大小而變化的，因此一旦該部分產生較大變化，可能無法進行所期待的吐水。此外，如圖10(d)所示，由于在高度方向上也以擴展的形式變形，因此冷熱水沖突部26也在長度方向上被大幅度拉扯，最終有斷裂的可能性。

與此相對，在圖11中，模式化表示了向本發(fā)明的實施例中的振動發(fā)生元件2施加水壓時的情形。在實施例中，振動發(fā)生元件2的附近設置有變形限制構件6。由此，即便在水壓作用于由軟質材料構成的振動發(fā)生元件2的情況下，也能夠通過變形限制構件6，抑制振動發(fā)生元件2膨脹。也就是說，即便在較大水圧作用下，也能夠將振動發(fā)生元件2維持在規(guī)定尺寸。

圖12表示了本發(fā)明的變形例中的振動發(fā)生元件2。在該變形例中，為了抑制振動發(fā)生元件2在水圧作用下的膨脹，代替實施例中的變形限制構件，設置有水圧作用部60。通過在漩渦生成通道22側面的整周上設置該水圧作用部，從內部作用于使漩渦生成通道22擴展方向上的水圧，與從外部作用于使漩渦生成通道22縮徑方向上的水圧取得平衡，其結果為能夠抑制振動發(fā)生元件2的膨脹。

如本發(fā)明的實施例、變形例所示，通過采用抑制振動發(fā)生元件2膨脹的構成方式，可以用軟質材料構成振動發(fā)生元件2，在使其能夠去除水垢的同時，在高水圧作用下也能維持規(guī)定的尺寸和維持吐水，而且能夠提高振動發(fā)生元件2的耐久性。

另外，如圖4所示，在吐水口通道24中，長度方向的第一壁面部242比寬度方向的第二壁面部244更厚。這是因為，通過將水圧加之振動的動能作用于其上的長度方向的第一壁面部242做得更厚，可以提高對振動的形成做出貢獻的第一壁面部242的耐久性，抑制開裂等現(xiàn)象的發(fā)生。另外，即便吐水時在吐水口通道24上施加了高水圧，也能夠抑制第一壁面部242的變形，以所期待的振幅進行振動吐水。

另一方面，第二壁面部244可以以較薄即較容易發(fā)生變形的形式構成。由此，即使在使用手指等使其變形去除水垢的情況下，也能夠以較輕的力量使其變形。

以上，結合實施例對本發(fā)明進行了說明。但本發(fā)明不局限于上述實施例，可以在不脫離發(fā)明主旨的范圍內進行適當?shù)脑O計。例如，吐水的種類可以是僅振動發(fā)生元件1種，也可以是3、4種和各種各樣的噴嘴的組合。另外，也可以用硬質材料形成漩渦生成通道，與吐水口通道一體形成。