吐水装置
【課題】少ない使用水量で汚れを落とす力と汚れを洗い流す力をともに高めることができ、今までにない高いレベルの洗浄性能を与えることができる優れた吐水装置を提供する。
【解決手段】水の吐水を行う吐水手段と、前記吐水手段より下流に設けられ、前記水を吐水する吐水孔を備えたノズルと、備えた吐水装置において、前記吐水手段は、第１の吐水と、第２の吐水を行うものであって、前記第１の吐水は、前記吐水孔から吐水される水が、前記ノズルからの吐水時に円錐状に拡張されることがないように構成され、且つ、吐水後に前記第２の吐水よりも大きな吐水断面積となるように構成され、前記第２の吐水は、前記吐水孔から吐水される水が、前記ノズルからの吐水時に円錐状に拡張されることがないように構成され、且つ、吐水後に前記第１の吐水よりも速い速度となるように構成され、更に前記吐水手段は、前記第１の吐水と第２の吐水を異なるタイミングで吐水するように構成されていることを特徴とする吐水装置が提供される。
【解決手段】水の吐水を行う吐水手段と、前記吐水手段より下流に設けられ、前記水を吐水する吐水孔を備えたノズルと、備えた吐水装置において、前記吐水手段は、第１の吐水と、第２の吐水を行うものであって、前記第１の吐水は、前記吐水孔から吐水される水が、前記ノズルからの吐水時に円錐状に拡張されることがないように構成され、且つ、吐水後に前記第２の吐水よりも大きな吐水断面積となるように構成され、前記第２の吐水は、前記吐水孔から吐水される水が、前記ノズルからの吐水時に円錐状に拡張されることがないように構成され、且つ、吐水後に前記第１の吐水よりも速い速度となるように構成され、更に前記吐水手段は、前記第１の吐水と第２の吐水を異なるタイミングで吐水するように構成されていることを特徴とする吐水装置が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、吐水装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、人体の局部を洗浄する吐水装置や体の汚れを洗い流すシャワー装置、あるいは食器の汚れを洗い落とす食洗機、手を洗う水栓装置、洗濯物を洗う洗濯機など、水の吐水を利用して、被洗浄物の汚れを落とす吐水装置が知られている。
【０００３】
被洗浄物に付着した汚れを除去するためには、洗浄水が被洗浄物に着水する際の衝撃力により被洗浄物に付着した汚れを被洗浄物から浮かせることと、その浮いた汚れを洗浄水で洗い流すことが必要であった。
【０００４】
洗浄水が被洗浄物に着水する際の衝撃力を高めるためには、洗浄水の着水時の速度を高める必要があり、一方、浮いた汚れを洗浄水で洗い流すためには洗浄水の量を多くする必要があった。
【０００５】
速い速度で多量の水を吐水すれば高い汚れの除去性能を確保できるが、一方で一度の洗浄で大量の水を必要とするため、節水の観点で更なる改良が求められている。
例えば、衛生洗浄装置における洗浄水の吐水においては以下のような技術が知られている。
【０００６】
ここで、使用水量を少なくしても高い洗浄性能が得られるように、給水源より得られる吐水圧よりも高い圧力が間欠的に発生するような脈動推移を起こさせる圧力発生部を備えた衛生洗浄装置が提案されている（特許文献１を参照）。
この特許文献１に開示がされた衛生洗浄装置によれば、圧力の脈動推移を起こすことにより、速度が増加し、かつ脈動流が繰返し現れるような吐水を行なうことができる。
【０００７】
そのため、吐水後に速度の異なる部位が合体した大きな吐水群を被洗浄物に着水させることができる。すなわち、速い速度を持つ部位が、その前に吐水された遅い速度を持つ部位に追いつくことで大きな吐水群が形成され、吐水時は少ない水量であっても被洗浄物に着水する時点では大きな吐水群となっているため少ない水量でも心地良い洗浄性能を与えることができるという優れた技術を開示したものである。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された技術においては、汚れを落とす力（洗浄水の衝撃力により被洗浄物に付着した汚れを被洗浄物から浮かせる性能）と汚れを洗い流す力（浮いた汚れを洗浄水で洗い流す性能）とがトレードオフの関係になってしまうという問題があった。具体的には、吐水の速度差によって大きな吐水群としていくことで吐水の速度が低下してしまうため汚れを洗い流す力は向上するものの汚れを落とす力が低下し、反対に汚れを落とす力を高めると汚れを洗い流す力が低下するものとなっており、より高い洗浄性能を与えるためには更なる改良が望まれるものであった。本発明者らは、より高い洗浄性能を少ない水量で提供することができないかを鋭意研究開発を行っていたものである。
【０００９】
なお、ここで、本発明者らは、汚れを洗い流す力と汚れを落とす力を両立させた高い洗浄性能を実現するために、特許文献２のような技術の検討も行なってきた。
【００１０】
特許文献２には、オリフィス部から噴出された水は吐水孔に向かってまっすぐに噴出され、空気吸引部を通過し、吐水孔から吐水される衛生洗浄装置が開示されている（特許文献２の［請求項１］、［０００６］〜［００１４］段落、図２等を参照）。
【００１１】
この特許文献２に開示された衛生洗浄装置によれば、噴流による空気の吸込効果（エジェクタ効果）により吸い込まれた空気によって連続吐水される水の表面が乱され、水に細い部位と太い部位とが形成される。水が太くなった部位は、言い換えると水が密となり、被洗浄物に着水した際に汚れを洗い流す力が大きな吐水となっている。さらに、エジェクタ効果を生じさせるオリフィス部から吐水孔に向けてまっすぐに噴出されるので、水がノズル内壁面に衝突することによるエネルギー損失を低減できる、すなわち水の減速による汚れを落とす力の低下を抑制することができるものである。従来の連続吐水の衛生洗浄装置と比して、汚れを洗い流す力と汚れを落とす力を両立した高い洗浄性能を与えることができる優れた技術である。
【００１２】
しかしながら、この特許文献２に開示がされた技術において、連続吐水を行なう構成であるために使用される水量が多く必要であるという問題に加え、エジェクタ効果を生じさせる装置が必要となるために装置の大型化やコストの面で課題があった。また、エジェクタ効果によって水の表面の乱れを生じさせることで汚れを洗い流す力を作り出し、給水圧によって得られる水の速度低下の程度を抑えることで汚れを落とす力を作り出す構成であるため、汚れを洗い流す力と汚れを落とす力のメリハリを高くつけることに限界があり、高いレベルでの洗浄性能を与えるという観点においても改良が望まれるものであった。
【００１３】
また、同じく本件出願人により出願された特許文献２には、オリフィス部から洗浄水が吐水孔に向かって噴出され、共振室を通過し、吐水孔から吐水される衛生洗浄装置が開示されている（特許文献２の［請求項８］、［００２６］［００２７］段落、図１３等を参照）。
【００１４】
この特許文献２に開示された衛生洗浄装置は、オリフィス部から洗浄水が噴出されると共振室内が負圧となることを利用し、洗浄水が共振室の負圧に引っ張られて吐水が円錐状に拡張するように構成したものである。一方で、共振室内が一定以上の負圧になると吐水孔から大気が引き込まれて共振室内が正圧となり、吐水は拡張されることなくオリフィス部から噴出されたままの直線状の吐水となる。この円錐状に拡張された吐水が被洗浄物に着水すると吐水断面積が大きくなるため一定の汚れを洗い流す力を与え、直線状の吐水が被洗浄物に着水すると汚れを落とす力を与えることができるようにしたものである。また、この円錐状に拡張された吐水と直線状の吐水とを交互に繰り返し行なうように構成することで、従来の連続吐水の衛生洗浄装置と比して、少ない水量で汚れを洗い流す力と汚れを落とす力を両立した洗浄性能をある程度提供できる優れた技術と言えるものであった。
【００１５】
しかしながら、この特許文献２に開示がされた技術においては、連続吐水を行なう構成であることは変わりが無いため使用される水量が多く必要であるという問題があった。また、共振室の負圧を利用して吐水孔から吐水された時点で吐水を拡張し、洗浄水の断面積を大きくすることで汚れを洗い流す力を作り出す構成となっている。そのため、被洗浄物に着水する時点では大きな断面積になり過ぎて返って不快感を与えたり、負圧量によって拡張量が変化するため吐水断面積が安定しなかったり、また、吐水を大きく拡張させることによって吐水の速度が大きく低下してしまうので、吐水断面積は大きくても速度低下が大きくなりすぎて汚れを洗い流す力を十分に与えることができないという問題もあった。また、給水圧を利用することで洗浄水の速度低下の程度を抑え、これにより汚れを落とす力を作り出す構成となっている。そのため、汚れを洗い流す力と汚れを落とす力のメリハリを高くつけることに限界があり、高いレベルでの洗浄性能を与えるという観点においても改良が望まれるものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特許第３２６４２７４号公報
【特許文献２】特開２００２−１５５５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、本発明はより一層少ない使用水量で汚れを洗い流す力と汚れを落とす力をともに高めることができ、今までにない高レベルの洗浄性能を与えることができる優れた吐水装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
第１の発明は、水の吐水を行う吐水手段と、前記吐水手段より下流に設けられ、前記水を吐水する吐水孔を備えたノズルとを備えた吐水装置において、前記吐水手段は、第１の吐水と、第２の吐水を行うものであって、前記第１の吐水は、前記吐水孔から吐水される水が、前記ノズルからの吐水時に円錐状に拡張されることがないように構成され、且つ、吐水後に前記第２の吐水よりも大きな吐水断面積となるように構成され、前記第２の吐水は、前記吐水孔から吐水される水が、前記ノズルからの吐水時に円錐状に拡張されることがないように構成され、且つ、吐水後に前記第１の吐水よりも速い速度となるように構成され、更に前記吐水手段は、前記第１の吐水と第２の吐水を異なるタイミングで吐水するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１９】
この吐水装置によれば、円錐状に拡張して吐水することなく第２の吐水よりも大きな吐水断面積となるように吐水される第１の吐水と、円錐状に拡張して吐水することなく第１の吐水よりも速い速度で吐水される第２の吐水とを、吐水手段によって交互に吐水させることができる。そのため、少ない使用水量を効率的に使って汚れを落とす力と汚れを洗い流す力をともに高めることができ、高い洗浄力を得ることができる。また、第１の吐水、第２の吐水は、吐水孔から円錐状に拡張されることなく吐水される。そのため、吐水孔からの吐水後に洗浄水が広範に広がることがなく、被洗浄物に集中的に洗浄水を着水させることができる。また、少ない使用水量を効率的に使って被洗浄物の洗浄を行うことができる。また、吐水の速度低下も抑えることができるため吐水断面積の拡大とともに広範囲の汚れを確実に洗い流すことができ、非常に高い洗浄性能を提供することができる。
【００２０】
第２の発明は、前記第１の吐水及び第２の吐水が、予め決定された所定位置において重なるように同一の吐水孔から交互に吐水されていることを特徴とするものである。
【００２１】
この吐水装置によれば、第１の吐水、第２の吐水は、吐水孔から拡張されることなく吐水され、更に、被洗浄物を洗浄したい予め決定された所定の位置に集中的に洗浄水を着水させることができる。よって極めて少ない使用水量で効率的に洗浄を行うことができる。また、汚れを洗い流す力を高めた吐水と汚れを落とす力を高めた吐水が同一の吐水孔から交互に噴射される構成であるため使用水量を大きく低下させることができるとともに、予め決定された被洗浄物を洗浄したいと考えている位置に確実に吐水を集中させることができることから、汚れを洗い流す力と汚れを落とす力を兼ね備えた吐水で被洗浄物を確実に洗浄することができる。
【００２２】
なお、ここで言う、「交互に吐水」とは、第１の吐水と第２の吐水とを、完全に順番に吐水させるものに限定されるものではなく、第１の吐水と第２の吐水との間に、第１の吐水あるいは第２の吐水を挟んで吐水させるものも交互と表現させているものである。
【００２３】
第３の発明は、前記吐水手段は、前記第１の吐水が、予め決定された所定位置において前記第２の吐水よりも大きな吐水断面積となるように、吐水孔から前記所定位置までの間において、先に吐水された水に後から吐水された水が追いつく追付き量が、第２の吐水よりも第１の吐水の方が多くなるように、前記第１の吐水が始まる時点での初速が第２の吐水が始まる時点での初速より遅くなるように、且つ、第１の吐水が終わる時点での初速が第２の吐水が終わる時点での初速より遅くなるように構成し、前記第２の吐水は、前記所定位置において前記第１の吐水よりも速い速度となるように吐水孔から前記所定位置までの間において、先に吐水された水に後から吐水された水が追いつく追付き量が、第１の吐水よりも第２の吐水の方が少なくなるように、前記第２の吐水が始まる時点での初速が第１の吐水が始める時点での初速より速くなるように、且つ、第２の吐水が終わる時点での初速が第２の吐水が終わる時点での初速より速くなるように構成されていることを特徴とするものである。
【００２４】
この吐水装置によれば、第１の吐水と、第２の吐水とを、吐水時の初速を変えて異なるタイミングで吐水を行うという構成をとることによって、吐水地点から所定位置に吐水が所定位置に到達するまでの時間を変えることができる。そのため、先に吐水された洗浄水に後から吐水された洗浄水が追いついて吐水群となる際の大きさを異ならせることが可能となる。また、簡単な構成で吐水断面積が異なり、かつ着水時における速度も異なる二つの吐水群を生成することが可能となったものである。これにより、吐水断面積が大きくて速度が遅くなる吐水群と、吐水断面積が小さくて、速度の低下が抑えられることで一層速い吐水群と、を用いた洗浄を行うことができる。そのため、簡単な構成で極めて少ない水量で良好な洗浄を行うことができるようになったものである。また、前記したことから大きな速度差を与えることが可能となり、よりメリハリのある吐水を簡単な構成で確実に行うことができる。そのため、この点からも、高い汚れを落とす力と高い汚れを洗い流す力を兼ね備えた吐水が行えることになるので、今までにない高いレベルでの洗浄を行うことができるようになったものである。
【００２５】
なお、ここで言う、「初速」とは、第１の吐水あるいは第２の吐水が、それぞれ吐水孔からの吐水を開始した際の速度を表現したものである。
【００２６】
第４の発明は、前記吐水手段は、前記第２の吐水を、前記第１の吐水よりも初速の変化の増加率が小さくなるように吐水するよう構成されていることを特徴とするものである。
【００２７】
この吐水装置によれば、第２の吐水の速度の変化の増加率を小さくしていることによって、先の吐水に対して後から吐水される吐水の速度が速く成り過ぎるのを抑制することができる。そのため、追いつき量を抑えることができるので、過度に大きな吐水群となって速度が低下することを一層顕著に防止することができる。よって、更に今までにない高いレベルでの洗浄を行うことができるものである。
【００２８】
第５の発明は、前記吐水手段は、加圧によって吐水を行うものであるとともに、第１の加圧工程と、前記第１の加圧工程とは異なる吐水がされるように構成された第２の加圧工程を備え、前記第１の吐水は、前記第１の加圧工程によって、予め決定された所定位置において前記第２の吐水よりも大きな吐水断面積となるように加圧され、前記第２の吐水は、前記第２の加圧工程によって、前記所定位置において前記第１の吐水よりも速い速度となるように加圧されるように構成されてなることを特徴とするものである。
【００２９】
この吐水装置によれば、２つの異なる吐水を行うために、２つの加圧工程を有し、それぞれの工程において最適Ｔされた吐水が作られるように構成している。そのため、大きな吐水断面積を持つ第１の吐水と、速い速度を持つ第２の吐水を効率よく、かつ確実に生成することができる。
【００３０】
第６の発明は、前記吐水手段は、加圧によって吐水を行うものであるとともに、前記第１の加圧工程を行う第１の加圧部と、前記第２の加圧工程を行う第２の加圧部を備えていることを特徴とするものである。
【００３１】
この吐水装置は、更に水を加圧する機構部である第１の加圧部と、第２の加圧部とを分離して設けるようにしたため、一層メリハリのある２つの吐水を行うことが可能となり、一層高い汚れを洗い流す力と汚れを落とす力の双方を簡単に実現させることができる。
【００３２】
第７の発明は、前記第２の加圧部は、第１の加圧部よりも吐水の初速が速くなるように加圧量が設定されていることを特徴とするものである。
【００３３】
この吐水装置によれば、加圧部による加圧量を変えるという極めて簡単な構成によって吐水される洗浄水の速度を変えることが可能となり、第６の発明が有する効果を確実に奏することができる。
【００３４】
第８の発明は、前記第２の加圧部は、第１の加圧部よりも吐水の初速が速くなるように、第２の加圧部下流の流路が、第１の加圧部下流の流路よりも小さくなるように構成したことを特徴とするものである。
【００３５】
この吐水装置によれば、加圧部の下流の流路径を例えば流路そのものの径を変えるもしくはオリフィス等を入れて変えるという極めて簡単な構成によって、吐水される洗浄水の速度を変えることが可能となる。そのため、極めて簡単な構成により第６の発明が有する効果を確実に奏することができる。
【００３６】
第９の発明は、前記第２の加圧部は、第１の加圧部よりも吐水の初速が速くなるように、第２の加圧部下流の蓄圧量が、第１の加圧部下流の蓄圧量よりも小さくなるように構成したことを特徴とするものである。
【００３７】
この吐水装置によれば、例えば蓄圧器を入れるもしくはゴムホース等を介在させることで、加圧部の下流の蓄圧量が変わるように設定するという極めて簡単な構成によって、吐水される洗浄水の速度を変えることが可能となる。そのため、極めて簡単な構成により第６の発明が有する効果を確実に奏することができるものである。
【００３８】
第１０の発明は、前記吐水手段は、前記水に空気を混入させる空気混入手段を備えていることを特徴とするものである。
【００３９】
この吐水装置によれば、空気混入手段により水に空気を混入させることができるようになる。そのため吐水面積を円錐状に拡張することなく、強制的に水の中に混入させた空気により簡単に吐水断面積を拡げることができる。その結果、汚れを洗い流すのに必要な水量をさらに高めることができ、また、広げすぎることなく最適な範囲を確実に洗浄することができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の態様によれば、極めて少ない使用水量で汚れを落とす力と汚れを洗い流す力とを今までにない高い次元で兼ね備えた吐水を行うことが可能となり、極めて高い節水性能を備えた上で極めて高い洗浄性能を提供できる吐水装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】吐水装置を例示するための概略構成図である。
【図２】モータ式レシプロタイプの脈動発生部（吐水手段）を例示するための概略構成断面図である。
【図３】圧力波形を例示するための図である。
【図４】ノズルを例示するための模式図である。
【図５】ピストンのストロークの様子を例示した図である。
【図６】脈動発生部によって生成された速度（初速）の変化の様子を示したタイミングチャートである。
【図７】吐水された洗浄水が脈動流により増幅される過程を例示するための模式図である。
【図８】吐水が被洗浄物に当たるときの荷重の変化を示したタイミングチャートである。
【図９】モータ式レシプロタイプの脈動発生部（吐水手段）を例示するための概略構成断面図である。
【図１０】脈動発生部（吐水手段）によって生成された圧力変動の様子を示したタイミングチャートである。
【図１１】速度（初速）変化の様子を例示するためのタイミングチャートである。
【図１２】モータ式レシプロタイプの脈動発生部（吐水手段）を例示するための概略構成断面図である。
【図１３】圧力変動の様子を例示するためのタイミングチャートである。
【図１４】ピストンのストロークの様子を例示した図である。
【図１５】脈動発生部（吐水手段）によって生成された速度（初速）の変化の様子を示したタイミングチャートである。
【図１６】モータ式レシプロタイプの脈動発生部（吐水手段）を例示するための概略構成断面図である。
【図１７】脈動発生部（吐水手段）によって生成された圧力変動の様子を示したタイミングチャートである。
【図１８】速度（初速）変化の様子を例示するためのタイミングチャートである。
【図１９】モータ式レシプロタイプの脈動発生部機器（吐水手段）を例示するための概略構成断面図である。
【図２０】モータの回転速度を制御する場合を例示するための模式図である。
【図２１】モータ式レシプロタイプの脈動発生部（吐水手段）を例示するための概略構成断面図である。
【図２２】圧力波形を例示するための模式図である。
【図２３】脈動発生部（吐水手段）の概略構成断面図である。
【図２４】洗浄水の圧力変動の様子を例示するための模式図である。
【図２５】脈動発生コイルの励磁の様子を例示するための電圧波形の図である。
【図２６】洗浄水の速度（初速）を例示するためのタイミングチャートである。
【図２７】吐水された洗浄水が増幅される過程を例示するための模式図である。
【図２８】速度波形と追付き曲線を示したタイミングチャートである。
【図２９】洗浄水の圧力変動の様子を例示するためのグラフ図である。
【図３０】電圧印加のタイミング、プランジャの動作、圧力波形、吐水された洗浄水の状態を例示するための模式図である。
【図３１】脈動発生部（吐水手段）に印加される電圧波形を例示するための模式図である。
【図３２】圧力変動によって生じる吐水の速度（初速）変化を例示するためのタイミングチャートである。
【図３３】蓄圧部が設けられている場合を例示するための模式図である。
【図３４】空気混入部が設けられた吐水装置を例示するための水路系統図である。
【図３５】吐水装置をシャワー装置に応用した構成を例示するための概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の第１の実施の形態について例示をする。尚、他の実施形態における各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略することにする。
まず、本実施の形態に係る吐水装置を例示する。
図１は、吐水装置を例示するための概略構成図である。
【００４３】
図１に示すように、吐水装置１の水路系は、吐水装置のケーシングの外部の供給源（図示せず）から給水される入水側弁ユニット５０と熱交換ユニット６０と、脈動ユニット７０とを備える。すなわち、吐水装置１の水路系には、吐水装置１のケーシングの外部の供給源（図示せず）側から順に、入水側弁ユニット５０と、熱交換ユニット６０と、脈動ユニット７０とが設けられている。
そして、脈動発生ユニット７０からノズルユニット８０の流量調整兼流路切替弁８１を経てノズル８２に、脈動発生ユニット７０により付与された脈動を保った洗浄水が導かれ、当該ノズル８２から吐水される。これらの各ユニットは、吐水装置１のケーシングに収納されている。また、制御部１０には、電磁弁５３、入水温センサ６２ａ、ヒータ６１、出水温センサ６２ｂ、フロートスイッチ６３、脈動発生部（吐水手段）９０、流量調節兼流路切替弁８１、ノズル８２および制御ボタン（図示せず）が接続されている。なお、本発明の吐水装置を衛生洗浄装置として用いる場合、制御ボタンには、強い汚れを落とす力のある「ハードなおしり洗浄」、「ソフトなおしり洗浄」（以下「やわらか洗浄」と呼ぶ）、「ビデ洗浄」の各洗浄モードを選択する洗浄ボタン、洗浄水の水勢を変化させるための水勢変更ボタン、洗浄水の温度を選択できる温度調整ボタン、洗浄を停止するための停止ボタンが含まれる。
【００４４】
これら各ユニットは、脈動発生部９０を挟んでそれぞれ給水管路で接続されている。即ち、入水側弁ユニット５０と熱交換ユニット６０は、給水管路５５で接続され、脈動発生部９０の下流側には流量調節兼流路切替弁８１が給水管路７５で接続されている。
【００４５】
給水管路５５は、給水源（例えば、水道管）から洗浄水（例えば、水道水）を直接給水すべく入水側弁ユニット５０に配管されている。この給水管路５５に導かれた洗浄水は、入水側弁ユニット５０のストレーナ５１でゴミなどが捕捉されて、逆止弁５２に流れ込む。そして、電磁弁５３にて管路が開かれると、洗浄水は調圧弁５４に流れ込み、所定の圧力（例えば、給水圧：０．１１０ＭＰａ）に調圧された状態で、瞬間式加熱方式の熱交換ユニット６０に流入する。このように調圧を受けて流入する洗浄水の流量は２００〜６００ｃｃ／ｍｉｎ程度となるようにされている。なお、給水管路５５を便器洗浄用の洗浄水を貯留する洗浄水タンク（図示せず）から分岐して入水側弁ユニット５０に配管することもできる。
【００４６】
前述した入水側弁ユニット５０の下流の熱交換ユニット６０は、ヒータ６１を内蔵する熱交換部６２を備える。この熱交換ユニット６０は、熱交換部６２へ流入する洗浄水の温度と熱交換部６２から流出する洗浄水の温度とを入水温センサ６２ａと出水温センサ６２ｂで検出しつつ、その検出温度を基にして、洗浄水の設定温度の洗浄水に加熱するようにヒータ６１の加熱動作を制御する。すなわち、熱交換ユニット６０においては、洗浄水の温度が所定の設定温度となるようにヒータ６１による加熱が行われる。この場合、入水温センサ６２ａからの検出温度と、出水温センサ６２ｂからの検出温度とに基づいて、洗浄水の温度が所定の設定温度となるように、制御部１０によりヒータ６１の加熱動作が制御される。
【００４７】
そして、このようにして温水化された洗浄水は、後述する脈動発生部９０に流入し脈動を付加された後、流量調節兼流路切替弁８１に流入する。なお、脈動とは、脈動発生部によって生じる圧力変動のことであり、圧力変動を起こす装置類を脈動発生部と呼んでいる。なお、本明細書でいう脈動発生部を、吐水孔から吐水される洗浄水の物理量を制御する吐水手段ということもできる。
【００４８】
また、この熱交換ユニット６０は、熱交換部６２内の水位を検出するフロートスイッチ６３を有する。このフロートスイッチ６３は、ヒータ６１が水没する所定の水位以上になるとその旨の信号を出力するように構成されている。そして、制御部１０は、この信号を入力している状況下でヒータ６１を通電制御するので、水没していないヒータ６１に通電してしまうというような事態、いわゆるヒータ６１の空焚きを防止することができる。なお、熱交換ユニット６０のヒータ６１は、制御器１０にてフィードフォワード制御とフィードバック制御を組合せながら最適に制御される。
【００４９】
更に、この熱交換ユニット６０は、熱交換部６２からの洗浄水出口、即ち、熱交換部６２下流の管路の熱交換部接続箇所に、バキュームブレーカ６４と安全弁６５とを備える。バキュームブレーカ６４は、負圧となった管路内に大気を導入して、熱交換部下流の管路内の洗浄水を断ち切り、熱交換部下流側から洗浄水の逆流を防止する。すなわち、バキュームブレーカ６４は、負圧となった管路内に大気を導入して熱交換部下流の管路内にある洗浄水をノズル８２から排出させる。そのため、管路内が負圧となった場合であっても、熱交換部下流側から熱交換部６２に洗浄水が逆流することを防止することができる。
また、安全弁６５は、給水管路６７内の水圧が所定値を超えると開弁し、捨水配管６６へ洗浄水を排出することにより、異常時の機器の破損、ホースの外れ等の不具合を防止している。
【００５０】
続いて、脈動発生部９０の構造について例示をする。
図２は、モータ式レシプロタイプの脈動発生部９０を例示するための概略構成断面図である。
脈動発生部９０は、第一の脈動発生部９１と第二の脈動発生部９２とからなる２連構成とされている。第一の脈動発生部９１と第二の脈動発生部９２には、それぞれ円柱状の空間を有するシリンダ９１０ａ、９２０ａが設けられている。シリンダ９１０ａ、９２０ａ内には、ピストン９１０ｂ、９２０ｂが設けられている。ピストン９１０ｂ、９２０ｂには、Ｏリング９１０ｃ、９２０ｃが装着されている。ピストン９１０ｂ、９２０ｂとシリンダ９１０ａ、９２０ｂとで画されたそれぞれの空間が加圧室９１０ｄ、９２０ｄとなる。
【００５１】
加圧室９１０ｄ、９２０ｄには、洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅが給水管６７から分岐されて洗浄水が流入するようになっている。すなわち、加圧室９１０ｄ、９２０ｄには、洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅがそれぞれ設けられている。そして、給水管６７から分岐された図示しない管路が洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅに接続され、給水管６７から加圧室９１０ｄ、９２０ｄに洗浄水を流入させることができるようになっている。
その際、アンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆによって、逆流しないようになっている。すなわち、洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅが加圧室９１０ｄ、９２０ｄに開口する部分にはアンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆが設けられ、加圧室９１０ｄ、９２０ｄ内に流入した洗浄水が給水管６７側へ逆流しないようになっている。
また、洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇがそれぞれ設けられ、途中で合流して、加圧された洗浄水が出水する。すなわち、加圧室９１０ｄ、９２０ｄの天井部分には洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇがそれぞれ設けられている。洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇには配管がそれぞれ接続されており、接続されたそれぞれの配管が分岐部を介して給水管路７５と接続されている。そのため、加圧室９１０ｄ、９２０ｄから流出した洗浄水は、途中で合流して、加圧された洗浄水として給水管路７５に出水する。
【００５２】
モータ９１１の回転軸にはギア９１２が取り付けられ、ギア９１２とギア９１３とがかみ合っている。また、ギア９１３には、第一の脈動発生部９１のピストン９１０ｂを動作させるクランクシャフト９１４と、第二の脈動発生部９２のピストン９２０ｂを動作させるクランクシャフト９２４とが、異なる位置に取り付けられている。また、クランクシャフト９１４、９２４は、ピストン保持部９１５、９２５を介してピストン９１０ｂ、９２０ｂに取り付けられる。なお、ギア９１３に取り付けられるクランクシャフトの位置は、ピストン９１０ｂとピストン９２０ｂのストローク量が異なるように、取り付け半径が異なっており、かつ、９０°位相の異なる位置に取り付けられている。また、第二の脈動発生部９２のピストン９２０ｂのストロークが、第一の脈動発生部９１のピストン９１０ｂのストロークよりも短くかつ、位相が９０°ずれて動作するように設定されている。このように、ギア９１３とクランクシャフト９１４、９２４の取付位置により、あらかじめピストン９１０ｂ、９２０ｂの動作が設定されているので、モータの通電スイッチをＯＮ／ＯＦＦするだけの簡単な制御で脈動発生部９０に所定の動作をさせることができる。
【００５３】
使用者により洗浄ボタンが選択、押されると、モータ９１１に通電され、回転軸が回転するので、ギア９１２、９１３、クランクシャフト９１４、９２４、ピストン保持部９１５、９２５を介して、ピストン９１０ｂ、９２０ｂが上下に往復動する。加圧室内が洗浄水で満たされている際に、ピストン９１０ｂ（９２０ｂ）が、下死点（原位置）から上死点に移動すると加圧室の容積が縮小するので、洗浄水が加圧されて、給水管路７５に向けて押し流される。
そして、その後、上死点から下死点（原位置）に復帰する際に、加圧室内の圧力が低下するとともに、アンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆが開き、洗浄水が加圧室内に流入する。その後、次回のピストン移動の際に、洗浄水が再度加圧され、この工程を連続して行うことで、圧力変動すなわち脈動が発生する。
図５は、ピストン９１０ｂ、９２０ｂのストロークの様子を例示した図である。
図５に示すように、ピストン９２０ｂのストロークは、ピストン９１０ｂのストロークの約半分となり、かつ、９０°位相がずれるように設定されている。なお、周期は、同一である。
【００５４】
この場合、脈動発生部９０には給水管路５５を経て、給水圧の洗浄水が給水されている。よって、前述したように、ピストンの原位置復帰の間にアンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆを経て加圧室９１０ｄ、９２０ｄ内に流れ込んだ洗浄水はアンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆによる圧力損失や下流側の洗浄水の引き込みの影響を受けて給水圧のままではないものの、給水管路７５に送られる。すなわち、ピストンが原位置（下死点）に復帰するまでの間にアンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆを介して加圧室９１０ｄ、９２０ｄ内に流れ込んだ洗浄水は、給水管路７５に向けて流出する。この場合、給水管路７５に流出する洗浄水の圧力は、アンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆによる圧力損失や下流側の洗浄水の引き込みの影響を受けて、給水圧とは異なるものとなる。
【００５５】
この様子を図でもって表す。
図３に示す様に、洗浄水は、脈動発生部９０への導入水圧Ｐｉｎ（給水圧）を基準に脈動した圧力で脈動発生部９０から給水管路７５、ひいてはノズルユニット８０に送られ、被洗浄物に向けて吐水される。なお、図３に示す圧力波形は、後述する吐水孔４０１もしくは吐水孔４０２、または、これらに連通する洗浄渦室３０１もしくは３０２において測定したものである。また、圧力計としては応答性が高いものを用い、高いサンプリング周期で測定するようにした。また、図中のＭＴは、１つの脈動周期を示している。
脈動発生部９０は、あらかじめ設定されたピストンの動作によって、モータをＯＮ／ＯＦＦするだけの簡単な制御で、図３に示すように、１つの脈動周期において、少なくとも１つの凸状ピークと前後の傾きが正となる変曲点を有するように、周期的な脈動推移を発生させている。すなわち、モータをＯＮ／ＯＦＦするだけの簡単な制御により、脈動発生部９０にあらかじめ設定されたピストンの動作を行わせることができる。その結果、図３に示すように、１つの脈動周期ＭＴにおいて、少なくとも１つの凸状ピークと、前後の傾きが正となる変曲点とを有する周期的な脈動推移を発生させることができる。
【００５６】
次に、アキュームレータ７３について例示をする。アキュームレータ７３は、ハウジング７３ａと、ハウジング内のダンパ室７３ｂと、このダンパ室に配置されたダンパ７３ｃとを有する。
このような構成を有するアキュームレータ７３は、ダンパ７３ｃの作用により脈動発生部９０の上流側の給水管路６７にかかる水撃を低減する。このため、熱交換部６２の洗浄水温度分布に及ぼす水撃の影響を緩和することができ、洗浄水の温度を安定化することができる。この場合、アキュームレータ７３は脈動発生部９０に近接配置したり脈動発生部９０と一体的に配置することが、脈動発生部９０で発生された脈動を上流側に伝播することを速やかにかつ効果的に回避できる観点から好ましい。すなわち、アキュームレータ７３を脈動発生部９０に近接配置したり、アキュームレータ７３と脈動発生部９０とを一体化したりすることが好ましい。その様にすれば、脈動発生部９０において発生した脈動が上流側に伝播することを速やか、かつ効果的に抑制することができる。
【００５７】
次に、ノズルユニット８０について例示をする。ノズルユニット８０に流量調節兼流路切替弁８１が配設されており、給水管路８６でノズル８２に接続される。すなわち、ノズルユニット８０には流量調節兼流路切替弁８１が配設されている。また、流量調節兼流路切替弁８１には、給水管路８６を介してノズル８２が接続されている。そして、脈動発生ユニット７０から送られた脈動流の洗浄水の供給先を、ノズル８２の各流路８３、８４、８５（図４を参照）に切替、かつその流路を調節する。すなわち、流量調節兼流路切替弁８１は、脈動発生ユニット７０から送られてきた脈動を有する洗浄水が、ノズル８２に設けられた各流路８３、８４、８５毎に供給されるように流路の切替を行う。また、その際、流路断面積を調節することで流量調節を行う。
【００５８】
次に、ノズル８２について例示をする。図４（ａ）、（ｂ）にノズルの構造図を示す。ノズル８２内にある複数の洗浄流路８３、８４、８５は、それぞれノズル先端近傍にある「おしり」（被洗浄物）に向って洗浄水を吐出するおしり洗浄用の吐水孔４０１とビデ洗浄用の吐水孔４０２に連通する。吐水孔４０１、４０２の上流には洗浄流路８３、８５を通水する洗浄水を旋回させながら旋回流として吐水孔から吐水させるために洗浄水渦室３０１、３０２を設けてある。
すなわち、ノズル８２の先端近傍には、「おしり」（被洗浄物）に向って洗浄水を吐出するおしり洗浄用の吐水孔４０１と、ビデ洗浄用の吐水孔４０２とが設けられている。吐水孔４０１の上流側には洗浄水渦室３０１が連通するようにして設けられている。吐水孔４０２の上流側には洗浄水渦室３０２が連通するようにして設けられている。
【００５９】
洗浄流路８３は、円筒状を呈する洗浄水渦室３０２の接線方向に接続されている。また、洗浄流路８５は、円筒状を呈する洗浄水渦室３０１の接線方向に接続されている。洗浄流路８４は、洗浄水渦室３０１の軸中心に向けて接続されている。接線方向から通水された洗浄水は、洗浄水渦室３０１、３０２の内壁を沿うように旋回し、旋回した洗浄水は、旋回流として吐水孔４０１、４０２から吐水される。
一方、洗浄流路８４は洗浄渦室３０１の上方に連通し、吐水孔４０１と連通している。すなわち、洗浄流路８３は、洗浄水渦室３０２の下部に接続されている。また、洗浄流路８４は、洗浄渦室３０１の上部に接続され、洗浄流路８５は、洗浄渦室３０１の下部に接続されている。
【００６０】
なお、洗浄水渦室３０１、３０２は必ずしも設ける必要はない。
【００６１】
ここで、本実施形態における洗浄水の吐水の様子について例示をする。
図６は、脈動発生部９０によって生成された速度（初速）の変化の様子を示したタイミングチャートである。図６における速度（初速）の変化は、図５のピストン９１０ｂ、９２０ｂの動作と連動している。図５における「Ｓ１」のタイミングでピストン９２０ｂが上死点までストロークすると、加圧部９２０ｄ内の洗浄水は加圧され、洗浄水が吐水孔から吐水された時点での速度（初速）は、図６に示す速度Ｖ２まで加速される。その際、前後の傾きが正となる変曲点を有するように速度波形が変化する。その後、ピストン９１０ｂが上死点に到達するタイミングで、洗浄水の速度は、一つの凸状のピーク速度Ｖ４に到達する。そして、ピストン９１０ｂ、９２０ｂが下降すると共に、洗浄水の速度もＶ１まで下降する。
【００６２】
続いて、前述のようにして作られた速度波形によって得られる洗浄水の状態について例示する。まず、図３と図６の図を用いて、圧力変動と速度変化の関係について例示する。脈動発生部９０により圧力の脈動推移が発生すると、速度（初速）Ｖも同様に変動する。吐水される洗浄水は、圧力変動がＰｍａｘになると、速度も最大速度Ｖｍａｘになり、それぞれの時間の圧力に対応し、速度も変動する。よって、図３の脈動流の洗浄水の圧力波形における各部位をＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５とすると、速度も図６上のＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５がそれぞれの番号同士で対応する。すなわち、洗浄水は、同一の吐水孔から、吐水孔から吐水された時点の速度（初速）をＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５と変化させながら、被洗浄物の同じ部位に向けて吐水され、被洗浄物の同じ部位に着水する。
【００６３】
この速度変化によって生じる洗浄水の状態を例示する。まず、最初の時点で、Ｖ１の速度で洗浄水が吐水されたとする。その後、ある時間間隔をおいて、Ｖ２の速度で洗浄水が吐水される。このとき、Ｖ２の速度で吐水された洗浄水は、Ｖ１の速度で吐水された洗浄水よりも速い速度となっているため、Ｖ２の速度で吐水された洗浄水と、Ｖ１の速度で吐水された洗浄水の距離は縮まる。すなわち、洗浄水の速度Ｖ２は速度Ｖ１よりも速いので、速度Ｖ１で吐水された洗浄水と、速度Ｖ２で吐水された洗浄水との間の距離が縮まることになる。
そして、それぞれの洗浄水が、被洗浄物に着水するまでに、Ｖ２の速度で吐水された洗浄水が、Ｖ１の速度で吐水された洗浄水に追付くことで、Ｖ１の速度で吐水された洗浄水とＶ２の速度で吐水された洗浄水との間にある洗浄水が一体化し、吐水断面積の大きな吐水群（以下、単に「大きな吐水群」と称する）を形成する。つまり、速度波形において、速度の立ち上がりの勾配が生じたときには、吐水群が形成されることになる。よって、この関係は、Ｖ３の速度で吐水された洗浄水と、Ｖ４の速度で吐水された洗浄水との間にも成り立つ。このとき、速度Ｖ３および速度Ｖ４は、速度Ｖ１、速度Ｖ２に比べ速くなっている。このように、速度が速い場合、吐水されてから被洗浄物に着水するまでの間の時間は短くなる。よって、Ｖ３の速度で吐水された洗浄水が被洗浄物に着水するまでの間に、Ｖ４の速度で吐水された洗浄水が追付くことができた距離は、僅かとなり、一体化された吐水群はあまり形成されない。そのため、それぞれの速度で吐水された洗浄水が、連続的に被洗浄物に着水することになる。また、速度Ｖ１から凸状のピーク速度Ｖ４が現れる間に、前後が正の傾きとなる変曲点が現れるように制御すれば、速度Ｖ１から速度Ｖ２にかけて生成された吐水群と、速度Ｖ３から速度Ｖ４にかけて生成された吐水群は、一体化せずに独立して被洗浄物に着水することができる。
【００６４】
続いて、吐水された洗浄水の状態の変化を、図を用いて例示する。
図７は、脈動流の洗浄水を仮定の吐水孔４０から吐水した場合、その吐水された洗浄水が脈動流により増幅される過程を例示するための模式図である。
前述のように、速度波形の立ち上がりの勾配部分においては、速い速度で吐水された洗浄水が、その前に遅い速度で吐水された洗浄水と順次合体することにより、大きな吐水群となって、被洗浄物（洗浄面）に着水することになる。
【００６５】
まず、図７の（Ａ）に示すように、Ｖ１の速度で洗浄水が吐水され、その後、Ｖ２の速度で洗浄水が吐水されると、Ｖ２の速度で吐水された洗浄水は、それより先にでた遅い速度で吐水された洗浄水に追付き、一体化し大きな吐水群を形成しながら被洗浄物に向って進行する。
【００６６】
そして、図７の（Ｂ）に示すように、Ｖ２の速度で吐水された洗浄水が、被洗浄物に着水するときには、Ｖ１の速度で吐水された洗浄水にも追付き、一体化して、大きな吐水群となる。すなわち、速度Ｖ２は速度Ｖ１より速度が速いから、速度Ｖ１で吐水された洗浄水は速度Ｖ２で吐水された洗浄水及びこれらの間にある洗浄水と合体されて、大きな吐水群となる。
【００６７】
このようにして形成された吐水群は体積が大きくなるので、被洗浄物被洗浄物に当たる面積が大きくなるため、この吐水群が着水した際には、汚れを洗い流す力が大きく、確実に汚れを洗い流すことができる。
【００６８】
一方で、図７の（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、速度Ｖ３、および速度Ｖ４が含まれる領域側、すなわち速度が速い領域側における速度の立ち上がり勾配部分では、全体的に速度が速い。そのため、被洗浄物に着水するまでの短い時間では、Ｖ３の速度で吐水された洗浄水とＶ４の速度で吐水された洗浄水との間の距離が縮まりにくい。その結果、洗浄水が円錐状に拡張されることなく直線状に吐水されて、被洗浄物に着水する時点では、Ｖ４の速度で吐水された洗浄水はＶ３の速度で吐水された洗浄水にはあまり追付かず、それぞれの速度を持った洗浄水が吐水断面積の小さな吐水群（以下、単に「小さな吐水群」と称する）として、連続的に被洗浄物に着水することになる。よって、この場合における洗浄水は、被洗浄物に当たるときに、面積、質量は小さいものの、速度が速く、その結果、衝突エネルギー（汚れを落とす力）が大きくなっている。
【００６９】
ここで、速い速度で吐水された洗浄水は、遅い速度で吐水された洗浄水にあまり追付かないので、速い速度で吐水された洗浄水は、ほとんど減速されずに被洗浄物にまで到達する。そのため、汚れを落とす力が大きく、確実に汚れを落とすことができる。
また、このとき、速度Ｖ１から凸状のピーク速度Ｖ４が現れるまでの間に、前後が正の傾きとなる変曲点が現れるように制御することで、速度Ｖ１から速度Ｖ２にかけて生成された吐水群が被洗浄物に着水するタイミングと、速度Ｖ３から速度Ｖ４にかけて生成された吐水群が被洗浄物に着水するタイミングとの間に時間間隔を生じさせることができる。その結果、それぞれを一体化させずに独立して被洗浄物に着水させることができる。
【００７０】
すなわち、速度Ｖ２で吐水されることで生成された遅くて大きな吐水群が被洗浄物に着水するときには、吐水群が大きく成長しているため、洗浄水が大きな面積をもって着水することになる。そのため、あたかも大量の水で洗っているかのような汚れを洗い流す力を与えることができる。
【００７１】
一方、速度Ｖ４で吐水されることで生成された速くて小さな吐水群が被洗浄物に着水するときには、面積はあまり大きくならないものの、速い速度の部分が、先にでた遅い速度にはほとんど追付かず、速い速度を維持したままで着水することになる。そのため、速い速度によって、汚れを落とす力を与えることができる。
【００７２】
また、遅くて大きな吐水群と速くて小さな吐水群とがお互いに干渉することなく被洗浄物に異なる速度で独立して着水するので、例えば被洗浄物が人体である場合には、汚れを洗い流す力と汚れを落とす力を連続して体感させることができる。
なお、それぞれの吐水群が被洗浄物に着水する時の時間間隔は、十分短いため、例えば被洗浄物が人体である場合には、それぞれの吐水群がほぼ同時に着水したと感じさせることができる。そのため、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力とを両立させた洗浄と感じさせることができる。
【００７３】
ここで、図８は、本実施例における吐水が、被洗浄物に当たるときの荷重の変化を示したタイミングチャートである。
図８に示すように、１つの周期（脈動周期ＭＴ）のなかに、２つの「山」が生じている。「山」は、後に吐水された洗浄水が追付くことで荷重値が大きくなったことをしめしている。また、２つの「山」は、１つの周期のなかで２つの独立した吐水群が生成されたこと、すなわち、遅くて大きな吐水群と、速くて小さな吐水群が独立して生成されたことを示している。この場合、遅くて大きな吐水群で汚れを洗い流す力を与え、後から出る速くて小さな吐水群で汚れを落とす力を与えることができる。
【００７４】
なお、この荷重の変化について、それぞれの「山」を積分した値がＭ・Ｖすなわち衝撃力となるが、衝撃力の値を十分大きくすることで、「当たる洗浄力」を得ることができる。また、ある衝撃力を持って被洗浄物に当たるということは、後から吐水された洗浄水が追付いて、大きな衝撃力を有するものとなったことを示している。すなわち、見た目上は「塊（水玉状）」でなくても、衝撃力的には吐水群となっていればよいことを示している。
【００７５】
なお、２つの独立した吐水群の間隔は、脈動周期ＭＴの半分程度となる。したがって、より連続感のあり、かつ高い洗浄性能をえることができる。また、それぞれの吐水群は、速度Ｖ４で吐水された洗浄水にそれぞれ遅れて吐水された速度Ｖ５および速度Ｖ１で吐水された洗浄水に繋がれたような状態となる。
【００７６】
次に、Ｖ２を基点として生成される吐水群がＶ４を基点として生成される吐水群にくらべ、大きくなることについて説明する。すなわち、速度が遅い領域（速度Ｖ１、速度Ｖ２が含まれる領域）において生成された吐水群が、速度が速い領域（速度Ｖ３、速度Ｖ４が含まれる領域）において生成された吐水群にくらべて大きくなることについて説明する。
【００７７】
ここで、吐水群が生成される過程について説明する。
吐水群は、洗浄水が吐水孔４０から吐水され、被洗浄物に当たるまでの時間において、速い速度で後から吐水された洗浄水が、遅い速度で先に吐水された洗浄水に追いつくことで生成される。
【００７８】
このとき、速度が速い領域（速度（初速）Ｖ３、速度Ｖ４が含まれる領域）で吐水群を生成しようとする場合には、吐水孔から吐水された洗浄水が被洗浄物に到着するまでの時間は短くなる。たとえば、速度が１５ｍ／ｓｅｃのときに６０ｍｍ先の被洗浄物に到達するまでの時間は、４ｍｓｅｃ（ミリ秒）となる。
【００７９】
一方、速度が遅い領域（速度（初速）Ｖ１、速度Ｖ２が含まれる領域）で吐水群を生成しようとする場合には、吐水孔から吐水された洗浄水が被洗浄物に到着するまでの時間は、速度が速い領域の場合と比べて長くなる。たとえば、速度が７．５ｍ／ｓｅｃの時に６０ｍｍ先の被洗浄物に到達するまでの時間は、８ｍｓｅｃとなる。
【００８０】
このときに、同じ量の速度差がある場合には、被洗浄物に到達するまでの時間が長いほうが、追いつける量は多いことになる。すなわち、速度が遅い領域と速度が速い領域において、先に吐水された洗浄水と後から吐水された洗浄水との速度差が同じとなる部分がある場合には、被洗浄物に到達するまでの時間が長いほうが、追いつける量が多くなることになる。そのため、被洗浄物に到達するまでの時間がより長い速度が遅い領域における追付き量の方が多くなるので、より大きな吐水群が生成されることになる。
【００８１】
このようにして生成された吐水群は、より大きな吐水群となっているため、吐水群の断面積は通常よりも大きくなる。したがって、使用水量が少ないにもかかわらず、断面積の大きな吐水を当てることができるので、あたかも多い流量で洗浄されているような洗浄性能、すなわち汚れを洗い流す力を得ることができる。
【００８２】
一方、速度が速い領域においては、速い速度Ｖ４で後から吐水された洗浄水が先に吐水された洗浄水に追いつきにくいので、吐水群が大きくなる前に被洗浄物に着水することになる。そのため、断面積が小さく、汚れを洗い流す力は乏しくなる。しかし、先に吐水された洗浄水に追いつかないということは、先に吐水された遅い速度の洗浄水にエネルギーを吸収されることなく被洗浄物に着水できることになるので、速い速度を維持したまま着水することができる。このときの洗浄の汚れを落とす力（汚れを落とす力）に関わる衝撃力は、速度が速くなるため大きくなる。
【００８３】
したがって、遅くて大きな吐水群で汚れを洗い流す力を出し、速くて小さな吐水群で汚れを落とす力をだすことで、汚れを洗い流す力と汚れを落とす力を両立した快適性の高い洗浄を実現することができる。
また、遅くて大きな吐水群および速くて小さな吐水群はそれぞれ十分な衝撃力を持っている。また、前述したように脈動周期ＭＴに対して、約半分の周期で着水させることができる。この場合、それぞれの吐水群が被洗浄物に着水する時間間隔が十分短いため、それぞれの吐水群がほぼ同時に着水したと感じさせることができる。そのため、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力を備えた連続感のある洗浄として体感させることができる。
【００８４】
続いて第２の実施形態について例示をする。
図９は、モータ式レシプロタイプの脈動発生部（吐水手段）９０ａを例示するための概略構成断面図である。
脈動発生部９０ａは、第一の脈動発生部９１ａと第二の脈動発生部９２ａとからなる２連構成とされている。第一の脈動発生部９１ａと第二の脈動発生部９２ａには、それぞれ円柱状の空間を有するシリンダ９１０ａ、９２０ａが設けられている。シリンダ９１０ａ、９２０ａ内には、ピストン９１０ｂ、９２０ｂが設けられている。ピストン９１０ｂ、９２０ｂには、Ｏリング９１０ｃ、９２０ｃが装着されている。ピストン９１０ｂ、９２０ｂとシリンダ９１０ａ、９２０ａとで画されたそれぞれの空間が加圧室９１０ｄ、９２０ｄとなる。
【００８５】
加圧室９１０ｄ、９２０ｄには、洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅが給水管６７から分岐されて洗浄水が流入するようになっている。すなわち、加圧室９１０ｄ、９２０ｄには、洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅがそれぞれ設けられている。そして、給水管６７から分岐された図示しない管路が洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅに接続され、給水管６７から加圧室９１０ｄ、９２０ｄに洗浄水を流入させることができるようになっている。
その際、アンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆによって、逆流しないようになっている。すなわち、洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅが加圧室９１０ｄ、９２０ｄに開口する部分にはアンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆが設けられ、加圧室９１０ｄ、９２０ｄ内に流入した洗浄水が給水管６７側へ逆流しないようになっている。 また、洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇがそれぞれ設けられ、途中で合流して、加圧された洗浄水が出水する。すなわち、加圧室９１０ｄ、９２０ｄの天井部分には洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇがそれぞれ設けられている。洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇには配管がそれぞれ接続されており、接続されたそれぞれの配管が分岐部を介して給水管路７５と接続されている。そのため、加圧室９１０ｄ、９２０ｄから流出した洗浄水は、途中で合流して、加圧された洗浄水として給水管路７５に出水する。
【００８６】
その際、アンブレラパッキン９１０ｈ、９２０ｈによって、こちらも逆流を防止している。すなわち、洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇにはアンブレラパッキン９１０ｈ、９２０ｈが設けられ、給水管路７５側に流出した洗浄水が加圧室９１０ｄ、９２０ｄに逆流しないようになっている。
【００８７】
モータ９１１の回転軸にはギア９１２が取り付けられ、ギア９１２とギア９１３とがかみ合っている。また、ギア９１３には、第一の脈動発生部９１ａのピストン９１０ｂを動作させるクランクシャフト９１４と、第二の脈動発生部９２ａのピストン９２０ｂを動作させるクランクシャフト９２４とが、異なる位置に取り付けられている。また、クランクシャフト９１４、９２４は、ピストン保持部９１５、９２５を介してピストン９１０ｂ、９２０ｂに取り付けられる。なお、ギア９１３に取り付けられるクランクシャフトの位置は、ピストン９１０ｂとピストン９２０ｂのストローク量が異なるように、取り付け半径が異なっており、かつ、９０°位相の異なる位置に取り付けられている。また、第二の脈動発生部９２ａのピストン９２０ｂのストロークが、第一の脈動発生部９１のピストン９１０ｂのストロークよりも短くかつ、位相が９０°ずれて動作するように設定されている。このように、ギア９１３とクランクシャフト９１４、９２４の取付位置により、あらかじめピストン９１０ｂ、９２０ｂの動作が設定されているので、モータの通電スイッチをＯＮ／ＯＦＦするだけの簡単な制御で脈動発生部９０ａに所定の動作をさせることができる。
【００８８】
使用者により洗浄ボタンが選択、押されるとモータ９１１に通電され、回転軸が回転するので、ギア９１２、９１３、クランクシャフト９１４、ピストン保持部９１５、９２５を介して、ピストン９１０ｂ、９２０ｂが上下に往復動する。本実施の形態においても、図２において例示をしたものと同様に、加圧室の容積を変化させることにより圧力変動をさせる。すなわち、脈動を発生させる。このとき、ピストン９１０ｂ、９２０ｂのストロークと位相は、図５に示すようになる。すなわち、ピストン９２０ｂのストロークは、ピストン９１０ｂのストロークの約半分となり、かつ、９０°位相がずれるように設定されている。なお、周期は、同一である。
【００８９】
次に、脈動発生部９０ａによって生成される圧力の変動の様子を図１０に基いて説明する。
図１０は、脈動発生部９０ａによって生成された圧力変動の様子を示したタイミングチャートである。
図１０において、図５における「Ｓ１」のタイミングでピストン９２０ｂが上死点までストロークすると、加圧部９２０ｄ内の洗浄水は加圧され、洗浄水の圧力は、図１０に示す圧力Ｐｍ１まで加圧される。その後、ピストン９２０ｂが下がると同時に脈動発生部９１ａのピストン９１０ｂが上昇し上死点に到達するタイミングで、圧力は、凸状のピーク圧力Ｐｍ３に到達する。そして、ピストン９１０ｂが下降すると共に、圧力もＰｍ４まで下降する。
【００９０】
本実施の形態においても、ピストンの動作を制御することにより、圧力Ｐｍ４から凸状のピーク圧力Ｐｍ３が現れるまでの間に、前後が正の傾きとなる変曲点が現れる。それによって、圧力Ｐｍ４から圧力Ｐｍ１にかけて生成された吐水群と、圧力Ｐｍ２から圧力Ｐｍ３にかけて生成された吐水群は、一体化せずに独立して被洗浄物に着水することができる。そのため、本実施の形態においても前述したものと同様に、汚れを洗い流す力と汚れを落とす力を兼ね備えた高い洗浄性能を実現することができる。
【００９１】
このような圧力変動を生じさせることにより、吐水孔４０から吐水される洗浄水の速度も同様に変化させることができる。この場合、図１０の圧力波形における各部位Ｐｍ１、Ｐｍ２、Ｐｍ３、Ｐｍ４と、図１１の速度波形における各部位Ｖｍ１、Ｖｍ２、Ｖｍ３、Ｖｍ４とがそれぞれ対応関係にある。
そのため、本実施の形態においても、速度変動を生じさせることができる。そのため、速度Ｖｍ１で吐水された洗浄水は、それよりも先に吐水された洗浄水に追いつきながら、第一の吐水群（大きな吐水群）を形成することができる。また、速度Ｖｍ３で吐水された洗浄水は、それよりも先に吐水された洗浄水に追いつきながら、第二の吐水群（小さな吐水群）を形成する。その際、速度Ｖｍ１が形成されるタイミングと、速度Ｖｍ３が形成されるタイミングとの間には、十分な時間間隔がある。したがって、第二の吐水群が生成されるときには、第一の吐水群は十分進んだ位置にあるので、被洗浄物に着水する際には、それぞれが独立して着水することができる。よって、速度の異なる吐水群を連続して着水させることができるので、それぞれの吐水群により異なる洗浄力を与えることができる。
【００９２】
また、この場合、加圧室の洗浄水出口には下流側からの洗浄水の逆流を防ぐアンブレラパッキン９１０ｈ、９２０ｈが設けられている。そのため、図１０に示すとおり、給水圧Ｐｉｎよりも高い圧力領域、すなわち、圧力変動の最小値が給水圧Ｐｉｎよりも高い圧力となるような圧力変動を生じさせることができる。これによって、給水源の水圧が低い地域であっても、高い洗浄性能を実現することができる。
【００９３】
なお、この場合、シリンダの数を１つとし、加圧室をシリンダの軸方向に２つ設け、それぞれのストロークが異なるように設定してもよい。また、シリンダを対向して設けてもよい。また、シリンダを３つ以上設け、それぞれ位相差をつけることにより、一つの凸状ピークと、前後の傾きが正となる変曲点を２つ有するような速度変動を生じさせてもよい。この場合、２つの凸状ピークと、前後の傾きが正となる偏曲点を１つ有する速度変動を生じさせるようにしてもよい。それによって、３つの洗浄力を持つ吐水を生成でき、さらに多様な洗浄性能を実現することができる。また、複数のシリンダに対し、それぞれにモータを備えるようにしても良い。
【００９４】
続いて第３の実施形態について例示をする。
図１２は、モータ式レシプロタイプの脈動発生部（吐水手段）９０ｂを例示するための概略構成断面図である。
脈動発生部９０ｂは、第一の脈動発生部９１ｂと第二の脈動発生部９２ｂとからなる２連構成とされている。第一の脈動発生部９１ｂと第二の脈動発生部９２ｂには、それぞれ円柱状の空間を有するシリンダ９１０ａ、９２０ａが設けられている。シリンダ９１０ａ、９２０ａ内には、ピストン９１０ｂ、９２０ｂが設けられている。ピストン９１０ｂ、９２０ｂには、Ｏリング９１０ｃ、９２０ｃが装着されている。ピストン９１０ｂ、９２０ｂとシリンダ９１０ａ、９２０ａとで画されたそれぞれの空間が加圧室９１０ｄ、９２０ｄとなる。
【００９５】
加圧室９１０ｄ、９２０ｄには、洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅが給水管６７から分岐されて洗浄水が流入するようになっている。すなわち、加圧室９１０ｄ、９２０ｄには、洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅがそれぞれ設けられている。そして、給水管６７から分岐された図示しない管路が洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅに接続され、給水管６７から加圧室９１０ｄ、９２０ｄに洗浄水を流入させることができるようになっている。
その際、アンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆによって、逆流しないようになっている。すなわち、洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅが加圧室９１０ｄ、９２０ｄに開口する部分にはアンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆが設けられ、加圧室９１０ｄ、９２０ｄ内に流入した洗浄水が給水管６７側へ逆流しないようになっている。
【００９６】
また、洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇがそれぞれ設けられ、途中で合流して、加圧された洗浄水が出水する。すなわち、加圧室９１０ｄ、９２０ｄの天井部分には洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇがそれぞれ設けられている。洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇには配管がそれぞれ接続されており、接続されたそれぞれの配管が分岐部を介して給水管路７５と接続されている。そのため、加圧室９１０ｄ、９２０ｄから流出した洗浄水は、途中で合流して、加圧された洗浄水として給水管路７５に出水する。なお、洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇと配管の間には、ピストン９１０ｂ、９２０ｂによって加圧された洗浄水の圧力がピーク後に早く減圧されるように、適切な値に設定された圧損部が設けられている。
【００９７】
モータ９１１の回転軸にはギア９１２が取り付けられ、ギア９１２とギア９１３とがかみ合っている。また、ギア９１３には、第一の脈動発生部９１ｂのピストン９１０ｂを動作させるクランクシャフト９１４と、第二の脈動発生部９２ｂのピストン９２０ｂを動作させるクランクシャフト９２４とが、異なる位置に取り付けられている。また、クランクシャフト９１４、９２４は、ピストン保持部９１５、９２５を介してピストン９１０ｂ、９２０ｂに取り付けられる。なお、ギア９１３に取り付けられるクランクシャフトの位置は、ピストン９１０ｂとピストン９２０ｂのストローク量が異なるように、取り付け半径が異なっており、かつ、１８０°位相の異なる位置に取り付けられている。また、第二の脈動発生部９２ｂのピストン９２０ｂのストロークが、第一の脈動発生部９１のピストン９１０ｂのストロークよりも短くかつ、位相が１８０°ずれて動作するように設定されている。このように、ギア９１３とクランクシャフト９１４、９２４の取付位置により、あらかじめピストン９１０ｂ、９２０ｂの動作が設定されているので、モータの通電スイッチをＯＮ／ＯＦＦするだけの簡単な制御で脈動発生部９０ｂに所定の動作をさせることができる。
【００９８】
使用者により洗浄ボタンが選択、押されると、モータ９１１に通電され、回転軸が回転するので、ギア９１２、９１３、クランクシャフト９１４、９２４、ピストン保持部９１５、９２５を介して、ピストン９１０ｂ、９２０ｂが上下に往復動する。加圧室内が洗浄水で満たされている際に、ピストン９１０ｂ（９２０ｂ）が、下死点（原位置）から上死点に移動すると加圧室の容積が縮小するので、洗浄水が加圧されて、給水管路７５に向けて押し流される。
【００９９】
そして、その後、上死点から下死点（原位置）に復帰する際に、加圧室内の圧力が低下するとともに、アンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆが開き、洗浄水が加圧室内に流入する。その後、次回のピストン移動の際に、洗浄水が再度加圧され、この工程を連続して行うことで、圧力変動すなわち脈動が発生する。
図１４は、ピストン９１０ｂ、９２０ｂのストロークの様子を例示した図である。
図１４に示すように、ピストン９２０ｂのストロークは、ピストン９１０ｂのストロークの約半分となり、かつ、１８０°位相がずれるように設定されている。なお、周期は、同一である。
【０１００】
この場合、脈動発生部９０ｂには給水管路５５を経て、給水圧の洗浄水が給水されている。よって、前述したように、ピストンの原位置復帰の間にアンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆを経て加圧室９１０ｄ、９２０ｄ内に流れ込んだ洗浄水はアンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆによる圧力損失や下流側の洗浄水の引き込みの影響を受けて給水圧のままではないものの、給水管路７５に送られる。すなわち、ピストンが原位置（下死点）に復帰するまでの間にアンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆを介して加圧室９１０ｄ、９２０ｄ内に流れ込んだ洗浄水は、給水管路７５に向けて流出する。この場合、給水管路７５に流出する洗浄水の圧力は、アンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆによる圧力損失や下流側の洗浄水の引き込みの影響を受けて、給水圧とは異なるものとなる。
【０１０１】
この様子を図でもって表す。
図１３に示す様に、洗浄水は、脈動発生部９０への導入水圧Ｐｉｎ（給水圧）を基準に脈動した圧力で脈動発生部９０から給水管路７５、ひいてはノズルユニット８０に送られ、被洗浄物に向けて吐水される。なお、図１３に示す圧力波形は、前述した吐水孔４０１もしくは吐水孔４０２、または、これらに連通する洗浄渦室３０１もしくは３０２において測定したものである。また、圧力計としては応答性が高いものを用い、高いサンプリング周期で測定するようにした。また、図中のＭＴは、１つの脈動周期を示している。
脈動発生部９０ｂは、あらかじめ設定されたピストンの動作によって、モータをＯＮ／ＯＦＦするだけの簡単な制御で、図１３に示すように、１つの脈動周期において、複数の凸状ピークを異なる圧力で有するように周期的な脈動推移を発生している。
【０１０２】
すなわち、モータをＯＮ／ＯＦＦするだけの簡単な制御により、脈動発生部９０ｂにあらかじめ設定されたピストンの動作を行わせることができる。その結果、図１３に示すように、１つの脈動周期ＭＴにおいて、異なる圧力値を有する複数の凸状ピークを生じさせる周期的な脈動推移を発生させることができる。
【０１０３】
ここで、本実施の形態における洗浄水の吐水の様子について例示をする。
図１５は、脈動発生部９０ｂによって生成された速度（初速）の変化の様子を示したタイミングチャートである。図１５における速度の変化は、図１４のピストン９１０ｂ、９２０ｂの動作と連動している。図１４における「Ｓ１１」のタイミングでピストン９２０ｂが上死点までストロークすると、加圧部９２０ｄ内の洗浄水は加圧され、洗浄水の速度は、図１５に示す速度Ｖ１２まで加速される。その際、第一のピーク速度Ｖ１２が形成される。その後、ピストン９２０ｂが下がると、速度も低下し、「Ｓ１２」のタイミングで、速度は一度下がる。すなわち、速度Ｖ１２と速度Ｖ１３との間で速度が低下する。
そしてさらにその後、ピストン９１０ｂが上死点に到達するタイミングで、洗浄水の速度は、第二のピーク速度Ｖ１４に到達する。そして、ピストン９１０ｂ、９２０ｂが下降すると共に、洗浄水の速度もＶ１１まで下降する。
【０１０４】
続いて、前述のようにして作られた速度波形によって得られる洗浄水の状態について例示する。まず、図１３と図１５の図を用いて、圧力変動と速度変化の関係について例示する。脈動発生部９０ｂにより圧力の脈動推移が発生すると、速度Ｖも同様に変動する。吐水される洗浄水は、圧力変動がＰｍａｘになると、速度も最大速度Ｖｍａｘになり、それぞれの時間の圧力に対応し、速度も変動する。よって、図１３の脈動流の洗浄水の圧力波形における各部位をＰ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ１５とすると、速度も図１５上のＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３、Ｖ１４、Ｖ１５がそれぞれの番号同士で対応する。
【０１０５】
続いて、この速度変化によって生じる洗浄水の状態を例示する。まず、最初の時点で、Ｖ１１の速度で洗浄水が吐水されたとする。その後、ある時間間隔をおいて、Ｖ１２の速度で洗浄水が吐水される。このとき、Ｖ１２の速度で吐水された洗浄水は、Ｖ１１の速度で吐水された洗浄水よりも速い速度となっているため、Ｖ１２の速度で吐水された洗浄水と、Ｖ１１の速度で吐水された洗浄水の距離は縮まる。すなわち、洗浄水の速度Ｖ１２は速度Ｖ１１よりも速いので、速度Ｖ１１で吐水された洗浄水と、速度Ｖ１２で吐水された洗浄水との間の距離が縮まることになる。
そして、それぞれの洗浄水が、被洗浄物に着水するまでに、Ｖ１２の速度で吐水された洗浄水が、Ｖ１１の速度で吐水された洗浄水に追付くことで、Ｖ１１の速度で吐水された洗浄水とＶ１２の速度で吐水された洗浄水との間にある洗浄水が一体化し、大きな吐水群を生成する。つまり、速度波形において、速度の立ち上がりの勾配が生じたときには、吐水群が生成されることになる。よって、この関係は、Ｖ１３の速度で吐水された洗浄水と、Ｖ１４の速度で吐水された洗浄水との間にも成り立つ。このとき、速度Ｖ１３および速度Ｖ１４は、速度Ｖ１１、速度Ｖ１２に比べ速くなっている。このように、速度が速い場合、吐水されてから被洗浄物に着水するまでの間の時間は短くなる。よって、Ｖ１３の速度で吐水された洗浄水が被洗浄物に着水するまでの間に、Ｖ１４の速度で吐水された洗浄水が追付くことができた距離は、僅かとなり、一体化された吐水群はあまり生成されない。そのため、それぞれの速度で吐水された洗浄水が、連続的に被洗浄物に着水することになる。
【０１０６】
続いて第４の実施形態について例示をする。
図１６は、モータ式レシプロタイプの脈動発生部（吐水手段）９０ｃを例示するための概略構成断面図である。
脈動発生部９０ｃは、第一の脈動発生部９１ｃと第二の脈動発生部９２ｃとからなる２連構成とされている。第一の脈動発生部９１ｃと第二の脈動発生部９２ｃには、それぞれ円柱状の空間を有するシリンダ９１０ａ、９２０ａが設けられている。シリンダ９１０ａ、９２０ａ内には、ピストン９１０ｂ、９２０ｂが設けられている。ピストン９１０ｂ、９２０ｂには、Ｏリング９１０ｃ、９２０ｃが装着されている。ピストン９１０ｂ、９２０ｂとシリンダ９１０ａ、９２０ａとで画されたそれぞれの空間が加圧室９１０ｄ、９２０ｄとなる。
【０１０７】
加圧室９１０ｄ、９２０ｄには、洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅが給水管６７から分岐されて洗浄水が流入するようになっている。すなわち、加圧室９１０ｄ、９２０ｄには、洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅがそれぞれ設けられている。そして、給水管６７から分岐された図示しない管路が洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅに接続され、給水管６７から加圧室９１０ｄ、９２０ｄに洗浄水を流入させることができるようになっている。
その際、アンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆによって、逆流しないようになっている。すなわち、洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅが加圧室９１０ｄ、９２０ｄに開口する部分にはアンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆが設けられ、加圧室９１０ｄ、９２０ｄ内に流入した洗浄水が給水管６７側へ逆流しないようになっている。
【０１０８】
また、洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇがそれぞれ設けられ、途中で合流して、加圧された洗浄水が出水する。すなわち、加圧室９１０ｄ、９２０ｄの天井部分には洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇがそれぞれ設けられている。洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇには配管がそれぞれ接続されており、接続されたそれぞれの配管が分岐部を介して給水管路７５と接続されている。そのため、加圧室９１０ｄ、９２０ｄから流出した洗浄水は、途中で合流して、加圧された洗浄水として給水管路７５に出水する。
【０１０９】
その際、アンブレラパッキン９１０ｈ、９２０ｈによって、こちらも逆流を防止している。すなわち、洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇにはアンブレラパッキン９１０ｈ、９２０ｈが設けられ、給水管路７５側に流出した洗浄水が加圧室９１０ｄ、９２０ｄに逆流しないようになっている。
【０１１０】
モータ９１１の回転軸にはギア９１２が取り付けられ、ギア９１２とギア９１３とがかみ合っている。また、ギア９１３には、第一の脈動発生部９１ｃのピストン９１０ｂを動作させるクランクシャフト９１４と、第二の脈動発生部９２ｃのピストン９２０ｂを動作させるクランクシャフト９２４とが、異なる位置に取り付けられている。また、クランクシャフト９１４、９２４は、ピストン保持部９１５、９２５を介してピストン９１０ｂ、９２０ｂに取り付けられる。なお、ギア９１３に取り付けられるクランクシャフトの位置は、ピストン９１０ｂとピストン９２０ｂのストローク量が異なるように、取り付け半径が異なっており、かつ、１８０°位相の異なる位置に取り付けられている。また、第二の脈動発生部９２ｃのピストン９２０ｂのストロークが、第一の脈動発生部９１のピストン９１０ｂのストロークよりも短くかつ、位相が１８０°ずれて動作するように設定されている。このように、ギア９１３とクランクシャフト９１４、９２４の取付位置により、あらかじめピストン９１０ｂ、９２０ｂの動作が設定されているので、モータの通電スイッチをＯＮ／ＯＦＦするだけの簡単な制御で脈動発生部９０ｃに所定の動作をさせることができる。
【０１１１】
使用者により洗浄ボタンが選択、押されるとモータ９１１に通電され、回転軸が回転するので、ギア９１２、９１３、クランクシャフト９１４、ピストン保持部９１５、９２５を介して、ピストン９１０ｂ、９２０ｂが上下に往復動する。本実施の形態においても、図２において例示をしたものと同様に、加圧室の容積を変化させることにより圧力変動すなわち、脈動を発生させる。このとき、ピストン９１０ｂ、９２０ｂのストロークと位相は、図１４に示すようになる。すなわち、ピストン９２０ｂのストロークは、ピストン９１０ｂのストロークの約半分となり、かつ、１８０°位相がずれるように設定されている。なお、周期は、同一である。
【０１１２】
次に、脈動発生部９０ｃによって生成される圧力の変動の様子を図１７に基いて説明する。
図１７は、脈動発生部９０ｃによって生成された圧力変動の様子を示したタイミングチャートである。
図１７において、図１４における「Ｓ１１」のタイミングでピストン９２０ｂが上死点までストロークすると、加圧部９２０ｄ内の洗浄水は加圧され、洗浄水の圧力は、図１７に示す圧力Ｐｍ１１まで加速される。その後、ピストン９２０ｂが下がると、圧力も低下し、「Ｓ１２」のタイミングで、圧力はＰｍ１２まで下がる。そしてその後、第一の脈動発生部９１ｃのピストン９１０ｂが上死点に到達するタイミングで、圧力は、第二のピーク圧力Ｐｍ１３に到達する。そして、ピストン９１０ｂが下降すると共に、圧力もＰｍ１４まで低下する。
【０１１３】
このような圧力変動を生じさせることにより、吐水孔４０から吐水される洗浄水の速度も同様に変化させることができる。この場合、図１７の圧力波形における各部位Ｐｍ１１、Ｐｍ１２、Ｐｍ１３、Ｐｍ１４と、図１８の速度波形における各部位Ｖｍ１１、Ｖｍ１２、Ｖｍ１３、Ｖｍ１４とがそれぞれ対応関係にある。
そのため、本実施の形態においても、速度変動を生じさせることができる。そのため、速度Ｖｍ１１で吐水された洗浄水は、それよりも先に吐水された洗浄水に追いつきながら、第一の吐水群（大きな吐水群）を生成することができる。また、速度Ｖｍ１３で吐水された洗浄水は、それよりも先に吐水された洗浄水に追いつきながら、第二の吐水群（小さな吐水群）を生成する。その際、速度Ｖｍ１１が形成されるタイミングと、速度Ｖｍ１３が形成されるタイミングとの間には、十分な時間間隔がある。したがって、第二の吐水群が生成されるときには、第一の吐水群は十分進んだ位置にあるので、被洗浄物に着水する際には、それぞれが独立して着水することができる。よって、速度の異なる吐水群を連続して着水させることができるので、それぞれの吐水群により異なる洗浄力を与えることができる。
【０１１４】
また、この場合、加圧室の洗浄水出口には下流側からの洗浄水の逆流を防ぐアンブレラパッキン９１０ｈ、９２０ｈが設けられている。そのため、図１７に示すとおり、給水圧Ｐｉｎよりも高い圧力領域、すなわち、圧力変動の最小値が給水圧Ｐｉｎよりも高い圧力となるような圧力変動を生じさせることができる。これによって、給水源の水圧が低い地域であっても、高い洗浄性能を実現することができる。
【０１１５】
なお、この場合、シリンダの数を１つとし、加圧室をシリンダの軸方向に２つ設け、それぞれのストロークが異なるように設定してもよい。また、シリンダを対向して設けてもよい。また、シリンダを３つ以上設け、それぞれ位相差をつけることにより、３つ以上のピーク速度をもつ速度変動を生じさせるようにしてもよい。それによって、３つの洗浄力を持つ吐水を生成することができるので、さらに多様な洗浄性能を実現することができる。また、複数のシリンダに対し、それぞれにモータを備えるようにしても良い。
【０１１６】
続いて第５の実施形態について例示する。
図１９は、モータ式レシプロタイプの脈動発生部（吐水手段）９０ｄを例示するための概略構成断面図である。
脈動発生部９０ｄには、円柱状の空間を有するシリンダ９１０が設けられている。シリンダ９１０内には、ピストン９１０ｂが設けられている。ピストン９１０ｂには、Ｏリング９１０ｃが装着されている。ピストン９１０ｂとシリンダ９１０とで画された空間が加圧室９１０ｄとなる。加圧室９１０ｄには、洗浄水入り口９１０ｅ給水管６７から洗浄水が流入するようになっている。すなわち、加圧室９１０ｄには、洗浄水入り口９１０ｅが設けられている。そして、給水管６７が洗浄水入り口９１０ｅに接続され、給水管６７から加圧室９１０ｄに洗浄水を流入させることができるようになっている。
その際、アンブレラパッキン９１０ｆによって、逆流しないようになっている。すなわち、洗浄水入り口９１０ｅが加圧室９１０ｄに開口する部分にはアンブレラパッキン９１０ｆが設けられ、加圧室９１０ｄ内に流入した洗浄水が給水管６７側へ逆流しないようになっている。
【０１１７】
また、洗浄水出口９１０ｇが設けられ、加圧された洗浄水が出水する。その際、アンブレラパッキン９１０ｈによって、こちらも逆流を防止している。すなわち、加圧室９１０ｄには洗浄水出口９１０ｇが設けられている。洗浄水出口９１０ｇには給水管路７５が接続されている。そのため、加圧室９１０ｄから流出した洗浄水は、加圧された洗浄水として給水管路７５に出水する。その際、洗浄水出口９１０ｇに設けられたアンブレラパッキン９１０ｈによって、給水管路７５側に流出した洗浄水が加圧室９１０ｄに逆流しないようになっている。
【０１１８】
モータ９１１の回転軸にはギア９１２が取り付けられ、ギア９１２とギア９１３とがかみ合っている。また、ギア９１３にはクランクシャフト９１４が取り付けられ、ピストン保持部９１５を介してピストン９１０ｂが取り付けられる。
【０１１９】
制御部１０により与えられる制御信号に基いて、モータ９１１の回転軸が回転すると、ギア９１２、９１３、クランクシャフト９１４、ピストン保持部９１５を介して、ピストン９１０ｂが往復動する。本実施の形態においても、加圧室９１０ｄの容積を変化させることにより圧力変動すなわち、脈動を発生させる。
【０１２０】
その際、制御部１０によりモータ９１１の回転速度が制御されるが、モータ９１１の回転速度は、最も速度の速くなる（圧力の高くなる）上死点から、最も速度の遅くなる（圧力の低くなる）下死点までに移行時の速度が高く設定された制御を行なっている。これによって、速い速度側から遅い速度側への変化が速くなり、結果、圧力の低い側の速度変動量が、圧力の高い側の速度変動量より大きくなり、より大きな吐水群を生成することができる。
すなわち、制御部１０によりモータ９１１の回転速度を制御することで、最も速度の速くなる（圧力の高くなる）上死点と、最も速度の遅くなる（圧力の低くなる）下死点との間において所望のピストン速度が得られるようになっている。
また、ピストン９１０ｂを上死点から下死点に移行させる時の速度がより速くなるような制御を行っている。これによって、下死点近傍において形成される圧力をより下げることができるので、圧力の低い領域を大きくすることができる。その結果、圧力の低い領域における速度変動量をより大きくすることができるので、より大きな吐水群を生成することができる。
なお、この場合、シリンダ数は１つに限らない。また、１つのシリンダ内に複数の加圧室が設けられていても良い。
【０１２１】
図２０は、モータの回転速度を制御する場合を例示するための模式図である。なお、図２０（Ａ）は、前述した「大きな吐水群」と「小さな吐水群」を生成することのできる圧力変動を表している。すなわち、図３に例示をしたような圧力変動を表している。また、図２０（Ｂ）はこの様な圧力変動を生じさせる際のピストンの位置変化を表し、図２０（Ｃ）はピストンの位置に対するモータの回転速度比の変化を表している。
【０１２２】
前述したように、「大きな吐水群」を生成する場合には、追付き量が多くなるように低い圧力で吐水を行う必要がある。また、「小さな吐水群」を生成する場合には、高い圧力で吐水を行う必要がある。そして、「大きな吐水群」と「小さな吐水群」とを独立して被洗浄物に着水させるためには、「大きな吐水群」が生成される圧力領域と「小さな吐水群」が生成される圧力領域との間に時間的な間隔を生じさせる必要がある。
本実施の形態においては、下死点からピストンが上昇し加圧が行われる領域においてピストンの上昇速度を制御することで、すなわち、モータの回転速度を制御することで「大きな吐水群」を生成するようにしている。また、ピストンが上死点に近づき圧力がさらに上昇する領域においてピストンの上昇速度を制御することで、すなわち、モータの回転速度を制御することで「小さな吐水群」を生成するようにしている。そして、これらが生成される領域の間に、モータの回転数比が小さな領域を設けて、「大きな吐水群」が生成される圧力領域と「小さな吐水群」が生成される圧力領域との間に時間的な間隔を生じさせている。
また、ピストンを上死点から下死点に移行させる工程（加圧室内に洗浄水を流入させる工程）におけるモータの回転数比を高く設定することで、加圧室内の圧力を低下させるようにしている。その様にすれば、下死点近傍において形成される圧力をより下げることができるので、圧力の低い領域を大きくすることができる。その結果、圧力の低い領域における速度変動量をより大きくすることができるので、より大きな吐水群を生成することができる。
続いて第６の実施形態について例示する。
図２１は、モータ式レシプロタイプの脈動発生部（吐水手段）９０ｅを例示するための概略構成断面図である。
脈動発生部９０ｅは、第一の脈動発生部１９１と第二の脈動発生部１９２とからなる２連構成とされている。第一の脈動発生部１９１と第二の脈動発生部１９２には、それぞれ円柱状の空間を有するシリンダ１９１ａ、１９２ａが設けられている。シリンダ１９１ａ、１９２ａ内には、ピストン１９１ｂ、１９２ｂが設けられている。ピストン１９１ｂ、１９２ｂには、図示しないＯリングが装着されている。ピストン１９１ｂ、１９２ｂとシリンダ１９１ａ、１９２ａとで画されたそれぞれの空間が加圧室１９１ｄ、１９２ｄとなる。
【０１２３】
加圧室１９１ｄ、１９２ｄには、図示しない洗浄水入り口がそれぞれ設けられている。そして、給水管６７から分岐された図示しない管路が洗浄水入り口に接続され、給水管６７から加圧室１９１ｄ、１９２ｄに洗浄水を流入させることができるようになっている。また、図示しない洗浄水入り口が加圧室１９１ｄ、１９２ｄに開口する部分には図示しないアンブレラパッキンが設けられ、加圧室１９１ｄ、１９２ｄ内に流入した洗浄水が給水管６７側へ逆流しないようになっている。
また、加圧室１９１ｄ、１９２ｄの天井部分には洗浄水出口１９１ｇ、１９２ｇがそれぞれ設けられている。洗浄水出口１９１ｇ、１９２ｇには配管がそれぞれ接続されており、接続されたそれぞれの配管が分岐部を介して給水管路７５と接続されている。そのため、加圧室１９１ｄ、１９２ｄから流出した洗浄水は、途中で合流して、加圧された洗浄水として給水管路７５に出水する。
【０１２４】
モータ９１１の回転軸にはギア９１２が取り付けられ、ギア９１２とギア９１３ａとがかみ合っている。ギア９１３ａには、ピストン１９１ｂを動作させるクランクシャフト１９４のａ一端が取り付けられている。クランクシャフト１９４ａの他端はピストン１９１ｂに取り付けられている。
また、ギア９１２とギア９１３ｂとがかみ合っている。ギア９１３ｂには、ピストン１９２ｂを動作させるクランクシャフト１９４ｂの一端が取り付けられている。クランクシャフト１９４ｂの他端はピストン１９２ｂに取り付けられている。
ギア９１３ｂのピッチ円直径寸法は、ギア９１３ａのピッチ円直径寸法の２倍となっている。そのため、ピストン１９２ｂの移動周期はピストン１９１ｂの移動周期の２倍となる。
また、加圧室１９２ｄの容積が加圧室１９１ｄの容積よりも大きくなるようになっている。すなわち、加圧室１９２ｄの直径寸法（断面寸法）が加圧室１９１ｄの直径寸法（断面寸法）よりも大きくなっている。また、ピストン１９２ｂのストロークがピストン１９１ｂのストロークよりも大きくなっている。
【０１２５】
次に、脈動発生部９０ｅにより形成される圧力変動について例示をする。
図２２は、圧力波形を例示するための模式図である。なお、図２２（Ａ）は圧力波形が形成される様子を例示するための模式図、図２２（Ｂ）は吐水群が生成される様子を例示するための模式図である。
図２２（Ａ）に示すように、第一の脈動発生部１９１により形成される圧力波形は図中の「Ｘ」のようになる。一方、第二の脈動発生部１９２により形成される圧力波形は図中の「Ｙ」のようになる。
前述したように、加圧室１９２ｄの容積が加圧室１９１ｄの容積よりも大きくなっているので、圧力波形「Ｙ」における最大圧力は圧力波形「Ｘ」における最大圧力よりも大きくなる。また、圧力波形「Ｙ」の周期は圧力波形「Ｘ」の周期の２倍となる。
【０１２６】
前述したように、第一の脈動発生部１９１から吐出した洗浄水と、第二の脈動発生部１９２から吐出した洗浄水とが合流するので、合流後の洗浄水の圧力は両者の圧力を合成したものとなる。すなわち、給水管路７５を介してノズル８２に吐水される洗浄水の圧力変動は、圧力波形「Ｘ」と圧力波形「Ｙ」とを合成した圧力波形「Ｚ」のようになる。
【０１２７】
ここで、図２２（Ｂ）に示すように、圧力波形「Ｚ」は、１つの脈動周期ＭＴにおいて、１つの凸状のピークと、前後の傾きが正となる変曲点とを有する周期的な脈動推移となっていることがわかる。
そのため、本実施の形態においても、前述した「大きな吐水群」と「小さな吐水群」とを生成することができる。
【０１２８】
なお、図２２に例示をしたものは、「大きな吐水群」と「小さな吐水群」とが交互に生成されるが、これに限定されるわけではない。
この場合、例えば、圧力波形「Ｘ」の周期や振幅、圧力波形「Ｙ」の周期や振幅を適宜変更することで「大きな吐水群」と「小さな吐水群」とが生成される順番などを変更することができる。例えば、「大きな吐水群」の後に「小さな吐水群」が生成され、さらにその後に「小さな吐水群」が生成される様な吐水サイクルが繰り返されるようにすることもできる。
【０１２９】
続いて第７の実施形態について例示する。
図２３は、脈動発生部（吐水手段）９０ｆの概略構成断面図である。なお、ここでいう脈動発生部は、圧力変動を起こす圧力変動部ということもできる。
【０１３０】
図２３に示すように、脈動発生部９０ｆは、給水管路６７、７５に接続されるシリンダ７４ｂと、シリンダ７４ｂの内部に進退自在に設けられたプランジャ７４ｃと、プランジャ７４ｃの内部に設けられた逆止弁７４ｇと、励磁電圧を制御することでプランジャ７４ｃを進退させる脈動発生コイル７４ｄと、を備えている。そして、プランジャ７４ｃの位置が、ノズルの側（下流側）に変化した場合には洗浄水の圧力が増加し、ノズルとは反対の側（上流側）に変化した場合には洗浄水の圧力が減少するように逆止弁が配設されている。
【０１３１】
そして、このプランジャ７４ｃを脈動発生コイル７４ｄの励磁を制御することにより上流側・下流側に進退させる。すなわち、洗浄水に脈動を付加する場合（洗浄水に圧力変動を生じさせる場合）には、脈動発生コイル７４ｄに流す励磁電圧を制御することにより、プランジャ７４ｃをシリンダ７４ｂの軸方向（上流方向・下流方向）に進退させる。
【０１３２】
この場合、プランジャ７４ｃは、脈動発生コイル７４ｄの励磁により図示する原位置（プランジャ原位置）から下流側７４ｈに移動する。そして、コイルの励磁が消えると、復帰スプリング７４ｆの付勢力によって、原位置に復帰する。この際、緩衝スプリング７４ｅによってプランジャ７４ｃの復帰の動作が緩衝される。プランジャ７４ｃは、その内部にダックビル式の逆止弁７４ｇを備え、上流側への逆流を防止している。したがって、プランジャ原位置から下流側へ移動する際には、シリング７４ｂ内の洗浄水を加圧して給水管路７５に押し流せるようになっている。この際、プランジャ原位置と、下流側に移動した位置とは常に一定であることから、プランジャ７４ｃが動作する際に給水管路７５に送られる洗浄水の量は一定となる。
その後、原位置に復帰する際には、逆止弁７４ｇを経てシリンダ７４ｂ内に洗浄水が流れ込む。そのため、次回のプランジャ７４ｃの下流側移動の際には、改めて、一定量の洗浄水が給水管路７５に送られることになる。
【０１３３】
この場合、脈動発生部９０ｆには給水管路５５を経て、前述した給水圧の洗浄水が給水されている。よって前述したように、プランジャ７４ｃの原位置復帰の間に逆止弁７４ｇを経てシリンダ７４ｂ内に流れ込んだ洗浄水は、逆止弁７４ｇによる圧力損失や下流側の洗浄水の引き込みの影響を受けて１次圧のままではないものの、給水管路７５に送られる。すなわち、プランジャ７４ｃが原位置に復帰するまでの間に逆止弁７４ｇを介してシリンダ７４ｂ内に流れ込んだ洗浄水は、給水管路７５に向けて流出する。この場合、給水管路７５に流出する洗浄水の圧力は、逆止弁７４ｇによる圧力損失や下流側の洗浄水の引き込みの影響を受けて、１次圧（前記の給水圧）とは異なるものとなる。
【０１３４】
この様子を図でもって表す。
【０１３５】
図２４は、洗浄水の圧力変動の様子を例示するための模式図である。
図２４に示す様に、洗浄水は、脈動発生部９０ｆへの導入水圧Ｐｉｎ（給水圧）を基準に脈動した圧力で脈動発生部９０ｆから給水管路７５、ひいてはノズルユニット８０に送られ、被洗浄物に向けて吐水される。なお、図２４に示す圧力波形は、前述した吐水孔４０１もしくは吐水孔４０２、または、これらに連通する洗浄渦室３０１もしくは３０２において測定したものである。また、圧力計としては応答性が高いものを用い、高いサンプリング周期で測定するようにした。
【０１３６】
ここで、本実施形態における洗浄水の吐水の様子について例示をする。
図２５は、洗浄水吐水に際して脈動を発生させる脈動発生部９０ｆの脈動発生コイル７４ｄの励磁の様子を示す電圧波形の図（脈動発生コイル７４ｄに印加される電圧波形を例示するための模式図）であり、図２６は、脈動発生部９０ｆから流出する洗浄水の速度（初速）を示すタイミングチャートである。
【０１３７】
制御部１０は、脈動発生コイル７４ｄを励磁して脈動発生部９０ｆにおいて脈動を発生させるに当たり、パルス状の信号を出力する。そして、このパルス信号を、脈動発生コイル７４ｄに接続され、これをオンさせるためのスイッチングトランジスタ（図示せず）に出力する。すなわち、脈動発生コイル７４ｄには、回路の開閉を行うスイッチングトランジスタ（図示せず）が接続されている。制御部１０から出力されたパルス信号は、スイッチングトランジスタに入力される。
【０１３８】
よって、脈動発生コイル７４ｄは、パルス信号に従ったスイッチングトランジスタのＯＮ・ＯＦＦにより繰返し励磁し、前述したようにプランジャ７４ｃを周期的に往復動（進退）させる。すなわち、入力されたパルス信号に基づいてスイッチングトランジスタが開閉動作（ＯＮ・ＯＦＦ動作）することで、脈動発生コイル７４ｄが繰返し励磁される。そして、脈動発生コイル７４ｄを繰返し励磁させることで、プランジャ７４ｃを周期的に往復動（進退）させる。
これにより、脈動発生部９０ｆから吐水孔４０１には、圧力が周期的に上下変動する脈動流の状態で洗浄水が供給され、この脈動流の洗浄水が各吐水孔から吐水される。
【０１３９】
なお、脈動発生コイル７４ｄに印加されるパルス状の電圧は、図２５に例示をする。また、それによって、脈動発生部９０ｆから流出する洗浄水の速度（初速）のタイミングチャートを図２６に例示をする。なお、図２６は、図２４の圧力値を基に、算出された波形である。
【０１４０】
図２５より、脈動発生部９０ｆの脈動発生コイル７４ｄに印加されるパルス状の電圧は、１周期中において、ＯＮ時間の異なる２つの矩形波が組み合わさった電圧波形となっている。この制御によって起る脈動発生部９０ｆから流出する洗浄水の速度変化を、脈動発生部９０ｆのプランジャ７４ｃの動作に基いて例示をする。脈動発生部９０ｆの脈動発生コイル７４ｄには、図２５に示す電圧波形の電圧が印加されている。
【０１４１】
ＯＮ時間をＴ１として、脈動発生部９０ｆの脈動発生コイル７４ｄに電圧を印加すると電流が流れるので、脈動発生コイル７４ｄが励磁されてプランジャ７４ｃが磁化される。そして、プランジャ７４ｃが磁化されると、プランジャ７４ｃは脈動発生コイル７４ｄの側、すなわち下流側へ引き付けられる。
【０１４２】
この下流側への引き付けによって、復帰スプリング７４ｆが圧縮されて弾性エネルギーを蓄えると同時に、洗浄水を加圧し、最も高い圧力Ｐ２４に達するその際、吐水孔４０１から吐水される洗浄水の速度は最も高くなる（Ｖ２４）。すなわち、プランジャ７４ｃが下流側へ引き付けられると、復帰スプリング７４ｆが圧縮されて弾性エネルギーが蓄えられる。また、同時にプランジャ７４ｃにより洗浄水が加圧される。なお、洗浄水の圧力が最も高い圧力Ｐ２４（図２４を参照）に達した際には、吐水孔４０１から吐出される洗浄水の速度は最も高くなる（図２６におけるＶ２４）。
【０１４３】
その後、Ｔ２において電圧が切れると脈動発生コイル７４ｄの励磁が消えて、復帰スプリング７４ｆの付勢力を受けて、原位置へ復帰する。すなわち、ＯＦＦ時間をＴ２として電圧の印加を停止すると、脈動発生コイル７４ｄの励磁が解かれるので復帰スプリング７４ｆの付勢力によりプランジャ７４ｃが原位置へ戻される。
【０１４４】
同時に圧力は低下し、最低圧力Ｐ２１（図２４を参照）に達する。その際、吐水孔４０１から吐水される洗浄水の速度も低くなり、最も低い速度域Ｖ２１まで下降する。
その後、圧力は給水圧Ｐｉｎまで復帰しようとし、速度も給水圧時の速度Ｖｉｎまで復帰しようとする。この復帰のタイミングに、Ｔ１よりも短いＯＮ時間のＴ３の矩形波を加えることにより、脈動発生コイル７４ｄを励磁させ、プランジャ７４ｃを下流側へ引き付けることで、洗浄水を再度加圧する。すなわち、この復帰のタイミングにおいて、ＯＮ時間がＴ１よりも短いＴ３の矩形波電圧を脈動発生コイル７４ｄに印加する。そして、脈動発生コイル７４ｄを励磁し、プランジャ７４ｃを下流側へ引き付けることで、洗浄水を再度加圧する。
【０１４５】
このとき、圧力が復帰途中であることと、Ｔ３の時間がＴ１よりも短いことにより、洗浄水は最高圧Ｐ２４までは高まらないものの、給水圧よりも高い第２のピーク圧力Ｐ２２まで達する。したがって、速度も給水圧時の速度よりも速い第２のピーク速度Ｖ２２が現れることになる。また、第２のピーク速度Ｖ２２と、再度プランジャが励磁されるタイミングにおける速度Ｖ２３までの間には、入水圧時の速度Ｖｉｎ付近で吐水される期間が一定時間生じることになる。
【０１４６】
ここで、脈動発生コイル７４ｄに印加する電圧波形のタイミングは、脈動の周波数５０Ｈｚであり、Ｔ１を４．８ｍｓｅｃ、Ｔ２を７ｍｓｅｃ、Ｔ３を１ｍｓｅｃ、Ｔ４を７．２ｍｓｅｃに設定してある。すなわち、脈動の周波数を５０Ｈｚ、ＯＮ時間Ｔ１を４．８ｍｓｅｃ、ＯＦＦ時間Ｔ２を７ｍｓｅｃ、ＯＮ時間Ｔ３を１ｍｓｅｃ、ＯＦＦ時間Ｔ４を７．２ｍｓｅｃとしている。ただし、周波数、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の時間幅はこの限りではなく、５Ｈｚ以上の不感帯周波数域における繰返し周波数であればよく、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の時間幅もその周期（脈動周期ＭＴ）に基いて設定されていてもよい。なお、不感帯周波数とは、人が刺激変化と認識できる周波数よりも高い周波数、すなわち、人が意図的な繰返し吐水と知覚できない周波数である。
【０１４７】
続いて、上記によって作られた速度波形によって得られる洗浄水の状態について例示をする。
図２７は、脈動流の洗浄水を仮定の吐水孔４０から吐水した場合に、その吐水された洗浄水が増幅される過程を例示するための模式図である。
ここで、図２４と図２６の図を用いて、圧力変動と速度変化の関係について例示をする。脈動発生部９０ｆにより圧力が脈動すると、速度Ｖも同様に変動して脈動する。すなわち、吐水される洗浄水は、圧力変動がＰｍａｘになると、速度も最大速度Ｖｍａｘになり、瞬間の速度が時間とともに変動する。また、図２４の脈動流の洗浄水の圧力波形における各部位をＰ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４、Ｐ２５とすると、速度も図２６上のＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３、Ｖ２４、Ｖ２５がそれぞれの番号同士で対応する。
【０１４８】
よって、吐水直後から図２７の（Ａ）〜（Ｄ）へと移行するにつれて、速度Ｖ２２は速度Ｖ２１より速度が速いから、速度Ｖ２１で吐水された洗浄水は速度Ｖ２２で吐水された洗浄水及びこれらの間にある洗浄水に追いつかれて合体され、吐水断面積の大きな吐水群となる（図２７（Ｂ）を参照）。
【０１４９】
このように、速度波形の立ち上がりの勾配部分においては、速い速度で吐水された洗浄水がその前の遅い速度で吐水された洗浄水と順次合体することにより、吐水群となって、被洗浄物（洗浄面）に着水することになる。ここで、図２７の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、遅い側の速度域での速度の立ち上がり勾配部分では、全体の速度が遅いので、被洗浄物に着水する前に、Ｖ２２がＶ２１と合体して吐水断面積の大きな吐水群（大きな吐水群）を生成することができる。
【０１５０】
すなわち、速度Ｖ２１と速度Ｖ２２との間における速度の立ち上がり勾配部分においては、全体の速度が遅い。そのため、速度Ｖ２１で吐水された洗浄水が被洗浄物に着水する前に、速度Ｖ２２で吐水された洗浄水が速度Ｖ２１で吐水された洗浄水に追いつくことができる。その結果、吐水時には、洗浄水が円錐状に拡張されることなく直線状に吐水されるものの、被洗浄物に着水する前に、速度Ｖ２２で吐水された洗浄水と速度Ｖ２１で吐水された洗浄水とが合体して吐水断面積の大きな吐水群（大きな吐水群）を生成することができる。
一方で、図２７の（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、Ｖ２３、およびＶ２４の速い側の速度域での速度の立ち上がり勾配では、全体の速度が速いので、被洗浄物に着水するまでの短い時間では、距離が縮まりにくいため、被洗浄物に着水する時点では、Ｖ２４はＶ２３とほとんど合体せずに速く吐水断面積の小さい吐水群として着水することになる。
すなわち、速度Ｖ２３と速度Ｖ２４との間における速度の立ち上がり勾配部分においては、全体の速度が速い。そのため、速度Ｖ２３で吐水された洗浄水が被洗浄物に着水する前に、速度Ｖ２４で吐水された洗浄水が速度Ｖ２３で吐水された洗浄水に追いつきにくい。その結果、洗浄水が円錐状に拡張されることなく直線状に吐水されて、被洗浄物に着水する前に、速度Ｖ２３で吐水された洗浄水と速度Ｖ２４で吐水された洗浄水とがほとんど合体せず、吐水断面積の小さな吐水群（小さな吐水群）として着水することになる。この洗浄水（小さな吐水群）は、被洗浄物に当たるときには、衝突エネルギー（汚れを落とす力）における速度成分が大きい状態になっている。
【０１５１】
また、このとき、Ｖ２２とＶ２４のタイミングに十分開きがある、言い換えれば、Ｖ２２とＶ２４にピークが現れるように制御することで、Ｖ２２によって生成される吐水群と、Ｖ２４によって生成される吐水群は、Ｖ２４が吐水された段階で十分な時間の開きが生じる。
すなわち、ＯＦＦ時間Ｔ２を設けることで、速度Ｖ２４で吐水された洗浄水と速度Ｖ２２で吐水された洗浄水との間に十分な時間の開きを設けることができる。
その結果、速度Ｖ２２で吐水されることで生成された吐水断面積が大きく速度Ｖ２４で吐水されることで生成されたものよりは速度の遅い吐水群（大きな吐水群）と、速度Ｖ２４で吐水されることで生成された吐水断面積が小さく速度の速い吐水群（小さな吐水群）とは、お互いに干渉することなく、被洗浄物に異なる速度をもって独立して着水することができる。
【０１５２】
また、速度Ｖ２４から速度Ｖ２１に移行するタイミングでは、速度が減速していくため、合体による吐水群は生成されず、洗浄性能には寄与しない領域となる。したがって、この領域を減らすことは、洗浄性能を高めることにも繋がる。
【０１５３】
なお、本明細書でいう吐水群とは、吐水孔から吐水される洗浄水の進行方向に対し直角に切断したときの断面積が、吐水後に追付くことにより、吐水孔から吐水された直後の断面積よりも大きくなれば、吐水群という。すなわち、吐水群とは、後から吐水された洗浄水が追いつくことにより吐水断面積（洗浄水の進行方向に対し直角に切断したときの断面積）が、吐水直後の吐水断面積よりも大きくなったものをいう。
【０１５４】
ここで、吐水後に洗浄水が追い付くことにより、吐水断面積が増え、吐水断面積の異なる吐水群が形成されると、被洗浄物に当たるときの荷重は、吐水断面積が増えない（吐水群が形成されない）吐水と比べ、被洗浄物で当たるときの荷重は大きくなる。
本実施の形態においても、図８に例示をしたように、１つの周期（脈動周期ＭＴ）において、２つのタイミングで荷重が大きくなる。すなわち、１つの周期において、２つの吐水群が生成され、それが独立して被洗浄物に当たることになる。
【０１５５】
図８に例示をしたものでは、先に吐水断面積の大きく速度の遅い吐水群（大きな吐水群）があたり、あとから吐水断面積が小さくて速度の速い吐水群（小さな吐水群）が当たる。したがって、被洗浄物は、速度と大きさの異なる２つの吐水群によって洗浄され、この場合、大きくて遅い吐水群（大きな吐水群）で汚れを洗い流す力を与え、小さくて速い吐水群（小さな吐水群）で汚れを落とす力を与えることができる。
【０１５６】
ここで、脈動流となって吐水された洗浄水は、この場合の速度波形では、速度Ｖ２２で吐水されることで生成された遅くて大きな吐水群と、速度Ｖ２４で吐水されることで生成された速くて小さな吐水群とがそれぞれ脈動周期ＭＴごとに現れるので、遅くて大きな吐水群と、速くて小さな吐水群とが交互に現れる。つまり、脈動周期ＭＴの半分の間隔で吐水群が現れることになる。したがって、周期（脈動周期ＭＴ）が長くても、より連続感のある快適な洗浄性能をえることができ、断続感がきらいな人にとってもより快適な洗浄を提供できる。しかも、このそれぞれの吐水群は、速度Ｖ２４で吐水された洗浄水に、それぞれ遅れて速度Ｖ２５および速度Ｖ２１で吐水された洗浄水が繋がれたような状態となる。
【０１５７】
次に、このような吐水の状態により得られる効果について例示をする。ここで、速度の遅い側で吐水断面積の大きな吐水群が生成される過程について例示をする。吐水群は、洗浄水が吐水孔４０から吐水され、被洗浄物に当たるまでの時間間隔において、速度の速い吐水による洗浄水が、速度の遅い吐水による洗浄水に追いつくことで生成される。
【０１５８】
このとき、速度が速い領域で吐水群を生成しようとすると、吐水孔４０から被洗浄物に到着するまでの時間は短い。たとえば、速度が１５ｍ／ｓｅｃのときに、６０ｍｍ先の被洗浄物に到達する時間は、４ｍｓｅｃである。一方、速度が遅い領域で考えた場合、吐水孔４０から被洗浄物に到着するまでの時間は、速度が速い領域の場合と比べ、長くなる。たとえば、速度が７．５ｍ／ｓｅｃの時には、被洗浄物に到達する時間は、８ｍｓｅｃである。このときに、同じ量の速度差がある場合には、被洗浄物に到達するまでの時間が長いほうが、追いつける洗浄水の量は多いことになる。すなわち、洗浄水の速度の低い側で吐水群を生成したほうが、効率よくより吐水断面積の大きな吐水群を生成することが可能である。
【０１５９】
このようにして生成した吐水群は、より吐水断面積の大きな吐水群となっているため、吐水断面積Ｓは通常よりも大きくなる。したがって、洗浄水量が少ないにもかかわらず、吐水断面積の大きな吐水が当たっており多い流量で洗浄されているような洗浄性能、すなわち汚れを洗い流す力がある。つまり、吐水断面積の大きな吐水群（大きな吐水群）が当たるようにすれば、使用する洗浄水自体の量を少なくした場合であっても多い流量で洗浄されているような洗浄性能、すなわち汚れを洗い流す力を得ることができる。
【０１６０】
一方で、吐水断面積が小さく速度の速い吐水群（小さな吐水群）は、速い速度Ｖ２４で先にでた洗浄水になかなか追いつくことができず、吐水断面積の大きい吐水群を形成する前に被洗浄物に着水するため、吐水断面積が小さく、汚れを洗い流す力は乏しくなる。しかし、先にでた洗浄水に追いつかないということは、遅い速度の洗浄水に運動エネルギーを吸収されることなく被洗浄物に着水できるので、汚れを落とす力を維持したまま着水することができる。
【０１６１】
このときの汚れを落とす力に関わる衝撃力は、速度が大きくなるため、衝撃力も大きくなる。すなわち、汚れを洗い流す力は小さくなるものの汚れを落とす力は高めることができる。したがって、大きくて遅い吐水群（大きな吐水群）で汚れを洗い流す力を出し、小さくて速い吐水群（小さな吐水群）で汚れを落とす力をだすことで、汚れを洗い流す力と汚れを落とす力を両立させた快適性の高い洗浄を実現することができる。
【０１６２】
なお、大きくて遅い吐水群（大きな吐水群）および小さくて速い吐水群（小さな吐水群）はそれぞれ十分な衝撃力を持っているため、脈動周期ＭＴに対して、約半分の周期の脈動に感じることができ、この感覚は、人間が識別できる感覚にくらべて十分短いため、洗浄の連続感とともに、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力とを実感することができる。
【０１６３】
次に、吐水群生成の現象について例示をする。
図２８は、速度波形と、追付き曲線を示したタイミングチャートである。まず、追付き曲線について例示をする。追付き曲線とは、吐水されたタイミングと吐水された速度がそれぞれ異なる洗浄水であっても、この曲線上に載っていれば６０ｍｍ先の被洗浄物に同時に着水することを示している。すなわち、追付き曲線とは、所定の距離（本実施の形態においては６０ｍｍとした）にある着水位置に同時に着水させる際の速度と吐水タイミングとの関係を表すための仮想曲線である。
【０１６４】
この追付き曲線よりも遅い速度を持つ洗浄水は、後から来る速い速度の洗浄水に追付かれ、合体して同時に被洗浄物に着水することになる。したがって、速度波形において、Ｖ２２の速度を基点として追付き曲線を重ねると（すなわち、Ｖ２２の速度を基準に求められた追付き曲線を重ねると）、この追付き曲線よりも遅い速度の領域は、Ｖ２２の速度を持つ洗浄水に全て追付かれることになり、積分した値が体積となる吐水群が生成され被洗浄物に着水することになる。この場合、吐水群の速度は、１２ｍ／ｓｅｃであり、吐水群量は、２１μリットルと大きな吐水群となる。
【０１６５】
一方、Ｖ２４を基点にひかれた追付き曲線（すなわち、Ｖ２４の速度を基準に求められた追付き曲線）とその付近の速度波形では、追付き曲線よりも勾配が寝ていて、遅い領域「Ａ」（右側傾斜部）が非常に少なくなっている。この場合、吐水群の量は少ないものの、その分、追付く量が少ないため、遅い速度に速い速度が吸収されて遅くなることがなくなる。すなわち、吐水群の洗浄水量は少なくなるものの、遅い速度の洗浄水に速い速度の洗浄水の運動エネルギーが吸収されることが少なくなる。つまり、吐水断面積は小さいが速い吐水群（小さな吐水群）が生成される。
【０１６６】
この場合、吐水群の速度は１４ｍ／ｓｅｃであり、その洗浄水量は６μリットルである。これらのことより、つまり、汚れを落とす力が減衰せずに被洗浄物に着水することになる。これらのことより、吐水断面積の大きい吐水群（大きな吐水群）では、洗浄水量が多くなるため多い水量で洗っているのと同じ洗浄力を得ることができる。また、吐水断面積が小さく速い速度の吐水群（小さな吐水群）では、減速せずに被洗浄物に着水するために、汚れを落とす力を感じることができる。かつ、この吐水群（小さな吐水群）を速い周波数で被洗浄物に当てることによって、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力を同時に感じることができる。また、大きな吐水群と小さな吐水群を、被洗浄物に同時に着水させれば、なおのこと、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力を同時に実現することができる。
【０１６７】
ここで、吐水断面積は、大きな吐水群で、およそ１２．６ｍｍ２となり、小さな吐水群で３．８ｍｍ２となっていて、吐水断面積が異なっている。このように、追付くことにより生成される吐水群の吐水断面積が相対的に異なる吐水群を生成することで、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力の異なる吐水群を生成し、個別に当てることで、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力とを両立させることができる。
【０１６８】
なお、洗浄水の追付きにより、およそ吐水孔の径で換算される吐水断面積よりも大きくなれば、吐水群となる。また、追付きによって生成される吐水群の吐水断面積が相対的に異なる吐水群が被洗浄物に着水する地点で生成されれば、異なる吐水群を生成したことになる。すなわち、被洗浄物に着水するまでの間に、吐水断面積が相対的に異なる吐水群が後から吐水された洗浄水の追付きによって生成されれば、異なる吐水群が生成されたことになる。
【０１６９】
さらに、５Ｈｚ以上の不感帯周波数域において、それぞれの吐水群を少なくとも１回着水させることで、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力とを同時に感じさせることができる。すなわち、脈動周波数は５Ｈｚ以上であればよい。
【０１７０】
次に、本実施の形態における洗浄性能について説明する。
洗浄性能は、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力とからなると考えられ、水の衝撃力Ｍ・Ｖに依存すると考えた。ここで、汚れを落とす力とは、速い吐水が被洗浄物に当たることで、その速度による衝撃により汚れを落とす力のことであり、速度Ｖに依存する。また、被洗浄物が人体である場合には、速い速度があたることにより、使用者は痛みに近い刺激感を感じることになり、汚れを落とす吐水を受けている感覚と同時に刺激感を感じることになる。一方、汚れを洗い流す力は、吐水断面積Ｓ（重さＭ）の大きな吐水が十分な力をもって当たることで、その面積や水量により汚れを洗い流す力のことであり、吐水断面積S（重さＭ）に依存する。また、被洗浄物が人体である場合には、吐水断面積Ｓ（重さＭ）の大きな吐水が人体に当たることになるので、使用者はあたかも多い水量で洗われている感覚である量感も同時に感じることになる。このように、洗浄感は、刺激感と量感とで表され、それぞれで、汚れを落としているような感覚と、汚れを洗い流しているような感覚に対応することになると考えることができる。したがって、これらの物理量をすべて満足させることで、快適で洗浄性能の高い洗浄が実現可能である。
【０１７１】
しかしながら、省エネルギーの観点から、現在主流となっている瞬間式熱交換器による温水生成では、洗浄水量が５００ｍｌ／ｍｉｎ以下になる。そのため、これらの物理量を全て満足させることは困難である。そこで、これらの物理量を全て満足させるため、吐水群の生成を検討した。
【０１７２】
次に、脈動推移の速度波形と生成される吐水群の形状の一例として、「速い吐水群」、「大きな吐水群」、「分散した吐水群」について説明する。なお、その関係は一例であり、速度域の違いなどで、必ずしもこの関係で生成されるものではない。「速い吐水群」は、速度の立ちあがり勾配を前述した追付き曲線の勾配よりも緩やかに、すなわち、吐水の速度の増加率を小さくすることで、追付く量を少なくした吐水群であり、速度は速いが洗浄水量が少ない。すなわち汚れを落とす力はあるが、汚れを洗い流す力の少ない吐水群が生成される。
【０１７３】
「大きな吐水群」は、速度の立ち上がり勾配を追付き曲線の勾配に近くすることで、徐々に追付くことでまとまる吐水群、すなわち、吐水断面積の大きい吐水群である。この場合、速度は減速するので、汚れを落とす力はあまりないが、洗浄水量が多く、衝撃力も大きい吐水群が生成される。
【０１７４】
「分散した吐水群」は、速度の立ち上がり勾配を追付き曲線の勾配よりも急にすることで、遅い速度と速い速度との速度差が大きい状態で追付かせ、速い速度の吐水が先にある遅い速度の吐水を弾き飛ばすように吐水を分散させる吐水群である。この場合、見かけの吐水断面積が大きくなることで汚れを洗い流す力の多い吐水群が生成される。
【０１７５】
以上のように、異なる脈動流の生成によって、異なる種類で異なる特徴を持った吐水群を生成することができる。
【０１７６】
すなわち、異なる脈動流によって異なる形状と特徴を有する吐水群を生成することができる。しかしながら、一方で、汚れを落とす力や汚れを洗い流す力にかかわる物理量のいずれかがかけることになっていた。
【０１７７】
そこで、被洗浄物が人体である場合に、この種類の異なる吐水群を、意図的な繰返し吐水に基く振動に人の知覚が追従できなくなる約５Ｈｚ以上の不感帯周波数域内において、少なくとも1回ずつ人体に着水させることで、それぞれの吐水で独立して、それぞれ物理汚れを洗い流す感覚を作りだし、それぞれが吐水群として独立して当たるが、それが不感帯周波数域内で着水するため、全ての物理量を備える、すなわち、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力がある吐水を同時に感じさせることができる。
【０１７８】
つまり、人が意図的な繰返し吐水と知覚できない約５Ｈｚ以上の不感帯周波数域内において、異なる吐水群を少なくとも１回ずつ被洗浄物に着水させるようにした。この場合、異なる吐水群は、独自の物理汚れを洗い流す感覚をそれぞれ独立して作り出すが、異なる吐水群は不感帯周波数域内において着水するため、全ての物理量を備える、すなわち、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力とを備えた吐水がされていると感じさせることができる。
【０１７９】
以上のように、吐水群の大きさや、速さ、追付き量を変えることにより、異なる物理量の吐水群を形成して、洗浄力の異なる吐水群を生成する。そして、この様な吐水群を独立させながら、短時間に被洗浄物に着水させることで、複数の洗浄力を備える吐水を実現している。
【０１８０】
ここで、その組合せの例について説明する。
【０１８１】
まずは、「大きな吐水群」と、「速い吐水群」とを交互に生成し、独立して被洗浄物に着水させることができる。
【０１８２】
このような吐水では、まず、吐水の追付く量を多くすることで、「大きな吐水群」が生成される。この場合、速い速度の部分は追付くことで減衰し、速度が遅くなるので、汚れを落とす力は乏しくなる。しかしながら、吐水群の吐水断面積の大きさが大きくなり、ある程度の面積を持ち、かつ衝撃力が大きくなっているので、汚れを洗い流す力を感じさせることができる。
【０１８３】
また、「速い吐水群」は、あとから追付く量を少なくすることで、吐水群の吐水断面積の大きさは「大きい吐水」より小さいものの、吐水の速度の減速がない分、汚れを落とす力を維持した吐水とすることができる。
【０１８４】
この２種類の吐水群を不感帯周波数域内（５Ｈｚ以上）でそれぞれを少なくとも１回ずつ着水させることで汚れを落とす力と汚れを洗い流す力とを兼ね備えた吐水と感じさせることができる。
【０１８５】
次に、「分散した吐水群」と、「大きな吐水群」とを交互に生成し、独立して被洗浄物に着水させることができる。この場合、「分散した吐水群」により非常に高い汚れを洗い流す力が得られる。その上、あとから、追付く量の多い「大きな吐水群」が生成されるので、衝撃力を十分もった吐水群を被洗浄物に当てることができる。この場合、「大きな吐水群」は、体積を持ちある程度の速度を持つので、吐水の重さを感じさせることができる。なお、この場合、「大きな吐水群」は、「分散した吐水群」よりも速い速度で被洗浄物に当たるので、「分散した吐水群」よりも汚れを落とす力を与える吐水となる。そのため、「分散した吐水群」と「大きな吐水群」とによっても、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力とを兼ね備えた吐水と感じさせることができる。
【０１８６】
さらに、「分散した吐水群」と「速い吐水群」とを交互に生成させることができる。その様にすれば、「分散した吐水群」で大きな汚れを洗い流す力を得るとともに、「速い吐水群」で汚れを落とす力を感じさせることができる。
【０１８７】
なお、これらの吐水群は、３つの形態（「速い吐水群」、「大きな吐水群」、「分散した吐水群」）が組み合わさって生成されてもよい。その様にすれば、汚れを洗い流す力を非常に高くし、かつ汚れを落とす力を強くした吐水が実現できる。
【０１８８】
すなわち、吐水群は、図２７において例示をした形態だけではなく、「速い吐水群」、「大きな吐水群」、「分散した吐水群」等の種々の形態が組み合わさって形成されるようにしてもよい。異なる物理量の吐水群を組み合わせるようにすれば、非常に高い汚れを洗い流す力と汚れを落とす力を有する吐水をさせることができる。
【０１８９】
また、この場合、吐水群が形成される順番は例示をした以外の順番でも良いし、毎回順番が変わっても良い。また、吐水群が被洗浄物に着水するタイミングもかならずしも規則的である必要はなく、その間隔が異なっていてもよい。この場合、例えば、あらかじめ、脈動周期が変化するような周波数のテーブルを用意しておき、不感帯周波数域内において、周波数を規則的に変動させてもよい。また、不感帯周波数域内において周波数をランダムに変動させてもよい。また、散発的に脈動を発生させてもよい。
【０１９０】
このように、本実施の形態においては、異なる吐水群により異なる洗浄力を生成し、不感帯周波数域内で複数の吐水群を当てて、異なる洗浄力をそれぞれの吐水群で生成することができる。すなわち、異なる物理量の吐水群を形成し、不感帯周波数域内において複数の吐水群を個別的に被洗浄物に当てることで、それぞれの吐水群により異なる洗浄力を与えることができる。
【０１９１】
なお、これらは、吐水群の一例であり、組合せも一例にすぎない。この場合、異なる吐水群により、異なる洗浄力を作り、足らない洗浄力、物理量を補うことで高い洗浄性能を実現させる点が重要である。すなわち、異なる吐水群により異なる洗浄力を作りだすことで足らない洗浄力や物理量を補って、高い洗浄性能を与えることができればよい。
【０１９２】
なお、吐水群に関して、図２３に例示をした脈動発生部９０ｆの場合を例に挙げたが、他の実施形態に係る脈動発生部の場合も同様である。
【０１９３】
図２９は、洗浄水の圧力変動の様子を例示するためのグラフ図である。
なお、図２９（Ａ）は、図２４に対応するものであり、圧力波形を実測したものである。この場合、洗浄水の圧力は、吐水孔４０１もしくは４０２、または、これらに連通する洗浄渦室３０１もしくは３０２において測定した。また、圧力計としては応答性が高いものを用い、高いサンプリング周期で測定するようにした。また、図２９（Ｂ）は、図２５に対応するものであり、脈動発生コイル７４ｄに印加されたパルス状の電圧の波形を表したものである。
図３０は、電圧印加のタイミング、プランジャの動作、圧力波形、吐水された洗浄水の状態を例示するための模式図である。なお、「吐水された洗浄水の状態」欄における上段の図は吐水直後の状態を表し、下段の図は被洗浄物に着水する直前の状態を表している。また、図中のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは、圧力ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの場合にそれぞれ吐水された洗浄水を表している。
【０１９４】
図３０[Ｉ]に示すように、給水圧近傍からの積極的な加圧により高い圧力の領域を形成し、高い圧力の領域において速度が速く小さな吐水群の生成が行われるようにしている。高い圧力の領域においては速度を速くすることができるので、被洗浄物に到達するまでの時間を短くすることができる。そのため、先に吐水された洗浄水に後から吐水された洗浄水が追い付くことが抑制される。その結果、速度が速く小さな吐水群の生成が容易となる。
【０１９５】
この場合、ＯＮ時間をＴ１として図示しない脈動発生コイル７４ｄに電圧を印加すると脈動発生コイル７４ｄに電流が流れるので、脈動発生コイル７４ｄが励磁されてプランジャ７４ｃが磁化される。そして、プランジャ７４ｃが磁化されると、プランジャ７４ｃは脈動発生コイル７４ｄの側、すなわち下流側へ引き付けられる。この下流側への引き付けによって洗浄水が加圧され、給水圧（例えば、０．１１０ＭＰａ程度）近傍の圧力ａから最も高い圧力ｂにまで上昇する。
すなわち、図２９に示すように、ＯＮ時間をＴ１として脈動発生コイル７４ｄに電圧を印加すると、洗浄水の圧力は給水圧近傍の圧力Ｐ２３から最も高い圧力Ｐ２４にまで上昇する。この際、圧力が変動すると速度も対応するようにして変動する。
【０１９６】
ここで、前述したように、圧力Ｐ２３（圧力ａ）に対応する速度Ｖ２３と、圧力Ｐ２４（圧力ｂ）に対応する速度Ｖ２４との間における速度の立ち上がり勾配部分においては、全体の速度が速い。
そのため、図３０[Ｉ]の「吐水された洗浄水の状態」欄に示すように、先に速度Ｖ２３で吐水された洗浄水ａに、後から速度Ｖ２４で吐水された洗浄水ｂが追いつきにくい。その結果、速度Ｖ２３で吐水された洗浄水ａと、速度Ｖ２４で吐水された洗浄水ｂとがほとんど合体せず、小さな吐水群として被洗浄物に着水することになる。この場合、速度Ｖ２３、速度Ｖ２４が速いので、速度が速く小さな吐水群が生成されることになる。
【０１９７】
図３０[ＩＩ]に示すように、ＯＮ時間Ｔ１の後、電圧印加を停止すると、復帰スプリング７４ｆの付勢力によってプランジャ７４ｃが原位置に復帰する。そのため、洗浄水の圧力は、圧力ｂから圧力ｃへと低下する。
この場合、圧力ｂにおいて先に吐水された洗浄水の速度は、圧力ｃにおいて後から吐水された洗浄水の速度よりも速い。
そのため、図３３[ＩＩ]の「吐水された洗浄水の状態」欄に示すように、後から吐水された洗浄水が追い付くことができず、それぞれが被洗浄物に着水することになる。この場合、図３３[Ｉ]の場合と比べて洗浄水の速度が遅く、洗浄水の量が少なくなるので、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力とを高めることに対する寄与が少なくなる。
【０１９８】
図３０[ＩＩＩ]に示すように、給水圧よりも低い圧力の領域にある時に速度が遅く大きな吐水群の生成が開始される。すなわち、圧力ｃにおいて吐水が開始される。
この場合、図３０[ＩＩ]に例示をしたように、復帰スプリング７４ｆの付勢力によってプランジャ７４ｃが原位置に復帰する際に洗浄水が引き込まれることで、圧力ｃが給水圧よりも低くなる。そのため、給水圧よりも低い圧力の領域を容易に形成することができる。給水圧よりも低い圧力の領域においては速度を遅くすることができるので、被洗浄物に到達するまでの時間を長くすることができる。そのため、先に吐水された洗浄水に後から吐水された洗浄水が追い付く量を多くすることができるので、速度が遅く大きな吐水群の生成が容易となる。
【０１９９】
また、図３０[ＩＶ]に示すように、速度が遅く大きな吐水群の生成が行われる工程の後半において、ＯＮ時間をＴ３として脈動発生コイル７４ｄに電圧を印加する。ＯＮ時間をＴ３として脈動発生コイル７４ｄに電圧を印加した場合においても、プランジャ７４ｃが引き付けられることで洗浄水が加圧され、圧力が上昇する。ただし、圧力が復帰途中であることと、Ｔ３の時間がＴ１よりも短いことにより、圧力は圧力ｂまでは高まらず、給水圧よりも少し高い第２のピークである圧力ｄまで上昇する。
すなわち、図２９に示すように、ＯＮ時間をＴ３として脈動発生コイル７４ｄに電圧を印加すると、洗浄水の圧力は圧力Ｐ２４までは高まらず、給水圧よりも少し高い第２のピークである圧力Ｐ２２まで上昇する。
【０２００】
ここで、前述したように、圧力Ｐ２１（圧力ｃ）に対応する速度Ｖ２１と、圧力Ｐ２２（圧力ｄ）に対応する速度Ｖ２２との間における速度の立ち上がり勾配部分においては、全体の速度が遅い。また、速度Ｖ２２は速度Ｖ２１より速度が速い。
そのため、図３０[ＩＩＩ]、[ＩＶ]の「吐水された洗浄水の状態」欄に示すように、先に速度Ｖ２１で吐水された洗浄水ｃに、後から速度Ｖ２２で吐水された洗浄水ｄが追いつくことができる。その結果、速度Ｖ２１で吐水された洗浄水ｃと、速度Ｖ２２で吐水された洗浄水ｄとが合体し、大きな吐水群となる。この場合、速度Ｖ２１、速度Ｖ２２は、速度Ｖ２３、速度Ｖ２４より速度が遅い。そのため、速度が遅く大きな吐水群が生成されることになる。
【０２０１】
次に、図３０[Ｖ]に示すように、ＯＮ時間Ｔ３の後、電圧印加を停止すると、復帰スプリング７４ｆの付勢力によってプランジャ７４ｃが原位置に復帰する。この場合、ＯＮ時間Ｔ３におけるプランジャ７４ｃの引き付け量が少ないので、復帰スプリング７４ｆの付勢力による移動量も少なくなる。そのため、ほぼ原位置近傍で静止する様な状態となる。 前述したように、圧力ｄは給水圧よりも少し高い程度であり、圧力ｅは給水圧程度であるため、この領域の圧力は給水圧近傍に維持されることになる。
【０２０２】
この場合、圧力ｄにおいて先に吐水された洗浄水ｄの速度と、圧力ｅにおいて後から吐水された洗浄水ｅの速度とはほぼ同等となる。
そのため、図３０[Ｖ]の「吐水された洗浄水の状態」欄に示すように、後から吐水された洗浄水ｅが追い付くことができず、それぞれが被洗浄物に着水することになる。
【０２０３】
ここで、ＯＮ時間Ｔ３の終了時からＯＮ時間Ｔ１の開始時までの間にＯＦＦ時間を設けることで、洗浄水ｃ〜洗浄水ｄと、洗浄水ａ〜洗浄水ｂとの間に十分な時間の開きを設けることができる。そのため、洗浄水ｃ〜洗浄水ｄにより生成された速度が遅く大きな吐水群と、洗浄水ａ〜洗浄水ｂにより生成された速度が速く小さな吐水群とを、互いに干渉することなく、被洗浄物に異なる速度をもって独立して着水させることができる。
このことは、１つの周期の中で異なる吐水群を均等なタイミングでつくることに繋がるので、不感帯周波数域よりも低い周波数においても断続感の少ない快適な洗浄を実現することが可能となる。また、それぞれを不感帯周波数域内で着水させるようにすれば、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力とを備えた吐水がされていると感じさせることもできる。
【０２０４】
また、給水圧近傍からの積極的な加圧を行うことで圧力ｂ（圧力Ｐ２４）をより高めるようにすれば、その後に形成される圧力ｃ（圧力Ｐ２１）をより低くすることができる。そのため、前述した「給水圧よりも低い圧力の領域」の形成を容易とすることができる
また、圧力が給水圧へと復帰する際に積極的な加圧を行うようにすれば、迅速、かつ安定的に給水圧近傍の圧力を得ることができる。
【０２０５】
次に、第８の実施形態に係る吐水装置について例示をする。
図３１には、脈動発生部９０ｆに印加される電圧波形を、図３２には、脈動発生部９０ｆの圧力変動によって生じる吐水の速度変化のタイミングチャートを示す。なお、吐水装置の構成は、第１の実施形態に係るものとほぼ同じであるため、詳細な説明は省略する。
【０２０６】
ここで、第１の実施形態に係る吐水装置などにおいては、１つの脈動周期ＭＴにおいて、少なくとも１つの凸状ピークと、前後の傾きが正となる変曲点とを有する周期的な脈動推移を発生させるようにしている。これに対し、本実施の形態においては、追付き曲線を基準として異なる物理量を有する吐水群を生成するようにしている。そして、第１のボトム速度Ｖａ１と第２のボトム速度Ｖａ３とが略同一となるようにしている。
【０２０７】
図３１に示すように、脈動発生部９０ｆの脈動発生コイル７４ｄには、１周期中にＯＮ時間で断続的加える領域Ｔａ１と、その後、一定期間ＯＦＦするＴａ２と、さらにその後ＯＮする領域Ｔａ３の領域を持つパルス波形が加わっている。すなわち、脈動発生コイル７４ｄには、電圧印加が断続的に行われる領域Ｔａ１と、領域Ｔａ１の後に電圧印加が停止される領域Ｔａ２と、領域Ｔａ２の後に電圧印加が行われる領域Ｔａ３と、を有するパルス状の電圧が印加される。このときの全体の周期はＭＴである。
【０２０８】
これによって生じる速度（初速）の変動のタイミングチャートが図３２である。なお、図３２には、前述した６０ｍｍ地点における追付き曲線（点線）が引かれている。
次に、吐水の様子について図３２に基いて例示をする。電圧印加が断続的に行われる領域Ｔａ１においてはＯＮ時間が断続的となるため、プランジャ７４ｃは、通常の電圧印加が行われる領域Ｔａ３の場合に比べ、ややゆっくりとした速度で吸引される。その結果、第１のボトム速度Ｖａ１から第１のピーク速度Ｖａ２までの速度の上昇はややなだらかになる。
【０２０９】
このとき、速度の立ちあがり勾配は、追付き曲線の勾配よりも緩やかとなる、すなわち、吐水の増加率が小さくなるため、後から吐水された洗浄水はほとんど追付くことがない。しかしながら、前述した追付きによる減速がほとんど起らないため、吐水断面積は小さいが速い吐水群が生成される（第２の吐水群）。
【０２１０】
一方、一定期間電圧を印加する領域Ｔａ３においてはプランジャ７４ｃが一気に吸引されるため、速度は、第２のボトム速度Ｖａ３から、急激に上昇し第２のピーク速度Ｖａ４に到達する。このときの速度の立ちあがり勾配は、追付き曲線の勾配と同等もしくは急となるため、後から吐水された洗浄水の追付きが起り吐水断面積の大きな吐水群が生成される（第１の吐水群）。
【０２１１】
このとき、第１の吐水群は、多くの洗浄水が追付くことによって吐水断面積の大きな吐水群となるが、その時、前述した追付きによる減速が生じる。ここで、速度波形において、第２のピークＶａ４は、第１のピークＶａ２よりもやや高くなっているが、速度Ｖａ４は前に吐水した洗浄水への追付きによって減速するので、第１の吐水群は第２の吐水群よりも被洗浄物に着水する時点での速度が遅くなる。よって、被洗浄物に着水する時点の速度が異なると共に、吐水断面積の大きさの異なる２種類の吐水群が生成される。
これによって、大きな吐水群と小さな吐水群とが交互に被洗浄物に当たることになる。ここで、第２の吐水群は、速度が速く吐水断面積が小さいため、当たるときには圧が大きくなり、汚れを落とす力を与える。一方、第１の吐水群は、吐水断面積が大きくなるので、圧は分散して弱くなるが吐水断面積が大きいため汚れを洗い流す力を与える。
【０２１２】
このように、吐水断面積の大きさの異なる吐水群を生成し、不感帯周波数域内において、少なくとも１回被洗浄物に当てることで汚れを落とす力と汚れを洗い流す力を両立させることができる。
【０２１３】
なお、吐水断面積の大きさの異なる吐水群は、必ずしも交互に規則的に生成する必要はない。５Ｈｚ以上の不感帯周波数域内において、少なくともそれぞれ１回被洗浄物に着水させればよい。また、生成される周波数は変動してもよい。
【０２１４】
次に、第９の実施形態に係る吐水装置について例示をする。
図３３は、蓄圧部が設けられている場合を例示するための模式図である。なお、前述したものと同様の構成要素には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
図３３に示すように、脈動発生部９０ｆと流量調節兼流路切替弁８１とは蓄圧部７５ａで接続されている。また、流量調節兼流路切替弁８１とノズル８２とは蓄圧部８６ａで接続されている。
【０２１５】
蓄圧部７５ａ、８６ａは、水圧を受けると弾性変形するものとすることができる。例えば、樹脂やゴムなどから形成されたチューブなどとすることができる。
水圧を受けて蓄圧部７５ａ、８６ａに蓄えられた弾性エネルギーは、洗浄水の加圧を補助するために利用することができる。特に、圧力の低い領域においては洗浄水の加圧を効果的に行うことができる。例えば、図３３の「Ｂ」に示す領域においては洗浄水の加圧を効果的に行うことができる。
【０２１６】
この場合、蓄圧部７５ａ、８６ａの加圧作用を利用すれば、「Ｂ」に示す領域における電圧印加の時間を「Ｃ」に示すように短くすることができる。そのため、消費電力を低減させたり、脈動発生部９０ｆの発熱量を低減させたりすることができる。
なお、図３３に例示をしたものは、蓄圧部７５ａと蓄圧部８６ａとを設けるようにしたが、少なくともいずれかが設けられるようにすることができる。
また、蓄圧部７５ａ、８６ａに蓄えられる弾性エネルギーは、材料のバネ定数を適宜選択することで変更することができる。
【０２１７】
また、変形例として、ノズル８２の先端部（図４中の旋回渦室３０１、３０２）において空気を混入させるようにすることができる。
図３４は、空気混入部が設けられた吐水装置を例示するための水路系統図である。なお、図１において例示をしたものと同様の構成要素には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
図３４に示すように、吐水装置１ａの水路系には、供給源側（ＩＮ側）から順に、定流量弁１０５、給水弁１０６、熱交換ユニット６０、アキュームレータ７３、脈動発生部９０、流量調節兼流路切替弁８１、ノズル８２が設けられている。また、ノズル８２の先端部において空気を混入させる空気供給部１０７と、制御部１０とが設けられている。
【０２１８】
定流量弁１０５は、二次側に供給される洗浄水の流量を所定の値に保つ。定流量弁１０５を設けるものとすれば、一次側に圧力変動が生じても影響されることなく、二次側に所定の流量の洗浄水を流すことができる。また、高水圧環境下に吐水装置１ａを設ける場合においては、いわゆるリミッタとしての機能を果たさせることもできる。そのため、定流量弁を設けるようにすることが好ましい。
給水弁１０６は、流路の開閉を行うことで吐水装置１ａへの洗浄水の流入を制御する。 制御部１０は、給水弁１０６、熱交換ユニット６０、脈動発生部９０、流量調節兼流路切替弁８１、空気供給部１０７の制御を行う。
【０２１９】
空気供給部１０７は、例えば、強制的に空気を導入するエアポンプなどから構成されるものとすることができる。
空気供給部１０７によって加圧された空気は、ノズル８２の先端に連結されたチューブ１０７ａを介してノズル８２内に供給される。なお、チューブ１０７ｂを介して流量調節兼流路切替弁８１に供給されるようにすることもできる。ここで、チューブ１０７ａやチューブ１０７ｂは、空気供給部１０７から供給された空気を洗浄水中に混入させる空気混入部ということもできる。
この場合、脈動発生部９０によって生じる圧力変動（図３などを参照）に合わせて空気供給部１０７を制御することによって、加圧された空気が混入されるタイミングを合わせるようにすることができる。
【０２２０】
例えば、速度の遅い領域の立ちあがり勾配の範囲において空気が混入されるように、脈動発生部９０に加わる電圧波形に基づいて、空気供給部１０７を同期制御するようにすることができる。これによって、大きな吐水群が生成されるタイミングにおいて空気が混入されるので、吐水群を分散させて、広範囲に広げることができる。つまり、空気によって見かけ上の吐水断面積を増大させ、その結果として汚れを洗い流す力を高くすることができる。
【０２２１】
一方、速度の速い領域においては、空気を混入させないようにすれば、速い速度の洗浄水が分散されることなく吐水され、速い速度を維持したまま被洗浄物に着水させることができる。本実施の形態によれば、より汚れを洗い流す力の高い状態で、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力を両立させることができる。なお、空気供給部１０７からの空気をノズル８２の先端に混入させるようにすれば、空気を効率よく混入させることが可能となる。また、速度の速い領域では必要以上に空気が混入しないため、空気のダンパー効果によって汚れを落とす力が減衰することを防ぐこともできる。
【０２２２】
なお、空気が混入された洗浄水が吐水孔から吐水された場合、吐水時点では洗浄水は円錐状に拡張されずに直線状に吐水されるものの、洗浄水に含まれた空気によって洗浄水はまとまった塊にならずに粒状に分離してしまう場合がある。特に、空気を圧送して洗浄水中に強制的に混入させた場合に、そのような吐水となる。その場合においても、吐水された洗浄水は、前述した実施形態に示した脈動発生部（吐水手段）によって、速度差を持っている。よって、洗浄水が粒状に分離した水粒となっていても、時間的に後から吐水された水粒が前に吐水された水粒に追いつこうとする。吐水時の速度が比較的遅い吐水であれば、時間的に後から吐水された水粒は、前に吐水された水粒に追いついて重なり合うことで比較的大きな水粒に成長する。一方、吐水時の速度が比較的速い吐水であれば、時間的に後から吐水された水粒は、前に吐水された水粒にほとんど追いつくことなく被洗浄物に着水されるので、吐水時の速度をあまり失わずに、小さな水粒の状態で速い速度で被洗浄物に到達する。この比較的大きな水粒が吐水断面積が大きい、大きな吐水群として機能し、被洗浄物への着水により汚れを洗い流す力を与える。そして、比較的小さな水粒が吐水断面積は小さいが速度が速い、小さな吐水群として機能し、被洗浄物への着水によって汚れを落とす力を与える。
【０２２３】
したがって、洗浄水に空気を混入させた場合においても、汚れを洗い流す力と汚れを落とす力を高める作用が滅殺されることなく、汚れを洗い流す力と汚れを落とす力を両立させた吐水を行うことができる。
【０２２４】
なお、空気供給部１０７からの空気の供給位置は、ノズル８２の先端に限ったものではなく、ノズル８２の上流側の配管などに空気が混入できるようにしてもよい。例えば、前述したように流量調節兼流路切替弁８１に空気を供給することもできる。
【０２２５】
また、空気供給部１０７は、必ずしも強制混入できるものである必要はなく、自然吸入を用いたものであっても良い。なお、自然吸入を用いる場合には、洗浄水内に気泡として空気を混入させることになる。洗浄水内に気泡として空気を混入させれば、吐水群の体積を増大させることが可能となる。その結果、汚れを洗い流す力をより高めた状態で、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力を両立させることが可能となる。
【０２２６】
以上に例示をした吐水装置の実施形態によれば、以下のいずれかの態様を成している。
【０２２７】
吐水装置は、水の吐水を行う吐水手段と、前記吐水手段より下流に設けられ、前記水を被洗浄物に向けて吐水する吐水孔を備えたノズルと、を備え、前記吐水手段は、第１の吐水と、第２の吐水を行うものであって、前記第１の吐水は、前記吐水孔から吐水される水が、前記ノズルからの吐水時に円錐状に拡張されることがないように構成され、且つ、被洗浄物の着水位置において前記第２の吐水よりも大きな吐水断面積となるように構成され、前記第２の吐水は、前記吐水孔から吐水される水が、前記ノズルからの吐水時に円錐状に拡張されることがないように構成され、且つ、被洗浄物の着水位置において前記第１の吐水よりも速い速度となるように構成され、更に前記吐水手段は、前記第１の吐水と第２の吐水を異なるタイミングで吐水するように構成されている。
【０２２８】
前記第１の吐水及び第２の吐水を、被洗浄物の同じ部位に向けて吐水し、同時もしくは交互に同一の前記着水位置に着水するように構成するのが、より好ましい。
【０２２９】
前記第１の吐水及び第２の吐水が、同一の吐水孔から交互に吐水されることは、汚れを洗い流す力を高めた吐水と汚れを落とす力を高めた吐水が同一の吐水孔から交互に吐水されるという構成となる。そのため、使用水量を大きく低下させることができるとともに、被洗浄物が人体である場合には、人体への着水位置も簡単に同じ位置にできる。その結果、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力を兼ね備えた吐水が行われていることを確実に使用者に感じさせる事ができ、高いレベルでの洗浄性能を与えることができる。
【０２３０】
また、前記吐水手段は、前記第１の吐水が、前記着水位置において前記第２の吐水よりも大きな吐水断面積となるように、吐水孔からの前記着水位置までの間において、先に吐水された洗浄水に後から吐水された洗浄水が追いつく追付き量が、第２の吐水よりも第１の吐水の方が多くなるように吐水時の初速が第２の吐水より遅くなるように構成し、前記第２の吐水は、前記着水位置において前記第１の吐水よりも速い速度となるように吐水孔から前記着水位置までの間において、先に吐水された洗浄水に後から吐水された洗浄水が追いつく追付き量が、第１の吐水よりも第２の吐水の方が少なくなるように、吐水時の初速が第１の吐水より速くなるように構成されている。
【０２３１】
また、前記吐水手段は、前記第２の吐水の初速が、前記第１の吐水の初速よりも速くなるように吐水する。また、前記第２の吐水の初速の増加率が、前記第１の吐水の初速の増加率よりも小さくなるように吐水する。これによって、先に吐水された洗浄水に対して後から吐水される洗浄水の速度が速く成り過ぎるのを抑制することができる。
【０２３２】
また、前記吐水手段は、第１の加圧工程と、前記第１の加圧工程とは異なる吐水がされるように構成された第２の加圧工程を備え、前記第１の吐水は、前記第１の加圧工程によって、前記着水位置において前記第２の吐水よりも大きな吐水断面積となるように加圧され、前記第２の吐水は、前記第２の加圧工程によって、前記着水位置において前記第１の吐水よりも速い速度となるように加圧されるように構成されてなる。
【０２３３】
これによれば、２つの異なる吐水を行うために、２つの加圧工程を有し、それぞれの工程において最適化された吐水がされるように構成している。そのため、大きな吐水断面積を持つ第１の吐水と、速い速度を持つ第２の吐水を効率よく、かつ確実に生成することができる。
【０２３４】
なお、「第１の加圧工程」、「第２の加圧工程」は、前述した実施形態においては、以下が該当する。たとえば、第１の実施形態においては、図３の圧力波形におけるＰ１からＰ２に至るまでの加圧期間が「第１の加圧工程」に相当し、Ｐ３からＰ４に至るまでの加圧期間が「第２の加圧工程」に相当する。また、第８の実施形態においては、図２４の圧力波形におけるＰ２１からＰ２２に至るまでの加圧期間が「第１の加圧工程」に相当し、Ｐ２３からＰ２４に至るまでの加圧期間が「第２の加圧工程」に相当する。
【０２３５】
この第１の加圧工程、第２の加圧工程を行うにあたっては、吐水手段は、第５、第７の実施形態のように一つの加圧部を動作させてもよいし、第１〜第４、第６の実施形態のように第１の加圧工程を行う第１の加圧部と、第２の加圧工程を行う第２の加圧部を備えて、動作させてもよい。
【０２３６】
そして、第２の加圧部は、第１の加圧部よりも吐水の初速が速くなるように加圧量が設定されることにより、加圧部による加圧量を変えるという極めて簡単な構成によって吐水される洗浄水の速度を変えることが可能となる。
【０２３７】
また、第２の加圧部による吐水の初速が、第１の加圧部による吐水の初速よりも速くなるように、第２の加圧部下流の流路が、第１の加圧部下流の流路よりも小さくなっている。例えば、加圧部の下流の流路そのものの径を変えるもしくはオリフィス等を入れて変えるという極めて簡単な構成によって吐水される洗浄水の速度を変えるようにすることができる。
【０２３８】
さらに、第２の加圧部は、第１の加圧部よりも吐水の初速が速くなるように、第２の加圧部下流の蓄圧量が、第１の加圧部下流の蓄圧量よりも小さくなっている。例えば、加圧部の下流の蓄圧量を蓄圧器を入れるもしくはゴムチューブ等を介在させて、蓄圧量が変わるように設定するという極めて簡単な構成によって吐水される洗浄水の速度を変えるようにすることができる。
【０２３９】
また、前記第１の加圧部によって加圧された洗浄水を第１の加圧部内に蓄圧する第１の流路開閉部と、前記第２の加圧部によって加圧された洗浄水を第２の加圧部内に蓄圧する第２の流路開閉部と、を備え、第１の流路開閉部により第１の加圧部内に蓄圧する時間を、第２の流路開閉部により第２の加圧部内に蓄圧する時間よりも長くして、前記第１の吐水と、前記第２の吐水と、を行うようにすることができる。
【０２４０】
また、この吐水装置においては、加圧部によって加圧された洗浄水を加圧部内に蓄圧する流路開閉部（例えば、前述したアンブレラパッキンなど）を設け、流路開閉部により蓄圧される時間が異なるものとなるようにされている。そして、流路開閉部により蓄圧される時間を異なるものとすることで、吐水される洗浄水の速度を変えて第１の吐水による流量の多い洗浄水と第２の吐水による速度の速い洗浄水とを生成するようにしている。
この様にすれば、低流量であっても第１の吐水による流量の多い洗浄水と第２の吐水による速度の速い洗浄水とを生成することができる。そのため、さらに少ない洗浄水量であっても汚れを洗い流す力と汚れを落とす力を両立させた高い洗浄性能を得ることができる。また、この様な低流量であっても効果の高い吐水を、２つの加圧部に設けられた流路開閉部により蓄圧される時間を異なるものとするという簡単な構成で実現させることができる。
なお、流路開閉部（例えば、前述したアンブレラパッキンなど）により蓄圧される時間は、例えば、材料のバネ定数を適宜選択したり、流路を開閉する部分の厚さなどの寸法を適宜変更したりすることで変化させることができる。
【０２４１】
以上、本発明の実施の形態について例示をした。
【０２４２】
本発明によれば、限られた水量の中で、多くの水量で洗浄されているような汚れを洗い流す力を実現させ、かつ、汚れを落とす力も両立して実現することができる。そのため、快適性の高い吐水装置を実現させることができる。
【０２４３】
なお、洗浄水の追付き量を制御することで吐水断面積が相対的に異なる吐水群を生成するようにしたが、吐水の開始時点から流量が多い第１の吐水と、第１の吐水より速度が速い第２の吐水を行うようにすることもできる。
また、前述した実施形態においては、用途別に設けられた１つの吐水孔（例えば、「おしり洗浄」、「ビデ洗浄」など）から吐水を行うようにしているが、「大きな吐水群（吐水断面積が大きく（流量が多く）速度の遅い吐水群）」を生成するための吐水孔と、「小さな吐水群（吐水断面積が小さく（流量が少なく）速度の速い吐水群）」を生成するための吐水孔とを設けるようにすることもできる。また、前述した流量が多い第１の吐水を行うための吐水孔と、第１の吐水より速度が速い第２の吐水を行うための吐水孔とを設けるようにすることもできる。
【０２４４】
続いて、本発明の吐水装置をシャワー装置に応用した場合について説明する。
図３５は、吐水装置をシャワー装置に応用した構成を例示するための概略構成図である。
図３５に示すように、シャワー装置６００は、シャワーヘッド６７０と、ホース部６６０と、圧力変動部６５０と、流調止水部６４０と、温度調整部６３０と、制御装置６２０と、操作部６１０と、を備える。制御装置６２０は、圧力変動部６５０や流調止水部６４０や温度調整部６３０の動作を制御するものであり、操作部６１０への操作によって制御装置６２０が作動するようになっている。
【０２４５】
給水源から供給される水が温度調整部６３０で温度調整され、温水が給水管を介して圧力変動部６５０に供給される。制御装置６２０によって、圧力変動部６５０が作動すると、供給された湯水に脈動推移が発生する。圧力変動部６５０によって発生した脈動が、シャワーヘッド６７０を介して人体に向けて吐水される。このとき、圧力変動部６５０によって発生した脈動により、シャワーヘッド６７０のそれぞれの散水孔から断面積の大きい吐水と、速度の速い吐水とが交互に吐水されることになる。そして、速度の速い吐水により汚れを落としやすくなり、断面積の大きい吐水、すなわち、水量の多い吐水により、汚れや、シャンプー、石鹸などの泡を洗い流すことができる。このとき、それぞれを高速に交互に独立して当てることにより、それぞれの性能を両立して高めた洗浄を実現することができる。また、シャワーの浴び心地も、刺激感と量感とからあらわされ、速度の速い吐水により刺激感を感じ、断面積の大きい吐水により量感を感じることができる。このように、刺激感と量感を両立して感じることができ、非常に高い浴び心地のシャワーを実現することができる。なお、ここでいう刺激感は、汚れを落とす感覚ということもでき、その刺激(強さ）により、汚れをこそぎ落とす感覚に近い感覚である。一方、量感は、汚れを流す感覚ということもでき、多い流量で汚れや泡などを洗い流す感覚ということもできる。すなわち、この技術を用いることにより、少ない水量で、シャワーの浴び心地や洗浄性能は、流速Ｖと吐水断面積Ｓ（重さＭ）を高めることができ、高い浴び心地や、高い洗浄性能を実現することができる。
【０２４６】
なお、これまでの実施形態は、人体に吐水する洗浄装置を例示したが、この吐水装置は人体以外に適用することもできる。たとえば、食器洗い乾燥機のように、食器の洗浄性能を高めることに用いてもよい。この場合、速度の速い吐水群により、頑固な汚れなどを落とす性能を高めることができ、吐水断面積Ｓ（重さＭ）の大きい吐水群により、汚れや洗剤の洗い流し性能を高めることができる。そして、それぞれの吐水群を短い周期で交互に吐水することで汚れ落とし性能と洗い流し性能を高いレベルで両立した洗浄を実現することができる。
【０２４７】
また、本吐水装置は、洗濯機に応用してもよい。この場合、回転等の通常の洗濯工程に加え、吐水装置による洗浄を加えることにより、汚れ落とし能力を高めることができる。そして、さらに、速い吐水群と断面積の大きい吐水を交互に吐水することにより、汚れ落とし性能と汚れ流し性能とを高いレベルで両立した洗浄を実現することができる。
なお、これ以外の用途においても、適宜応用可能である。
【符号の説明】
【０２４８】
１ 吐水装置、１ａ 吐水装置、１０ 制御部、５０ 入水側弁ユニット、６０ 熱交換ユニット、７０ 脈動ユニット、９０ 脈動発生部（吐水手段）、９０ａ〜９０ｆ 脈動発生部（吐水手段）、９１ 第一の脈動発生部（吐水手段）、９１ａ〜９１ｃ 第一の脈動発生部（吐水手段）、９２ 第二の脈動発生部（吐水手段）、９２ａ〜９２ｃ 第二の脈動発生部（吐水手段）、７５ａ 蓄圧部、８０ ノズルユニット、８２ ノズル、８６ａ 蓄圧部、１０７ 空気供給部、１０７ａ チューブ、１０７ｂ チューブ、４０１ 吐水孔、４０２ 吐水孔、６００ シャワー装置、６１０ 操作部、６２０ 制御装置、６３０ 温度調整部、６４０ 流調止水部、６５０ 圧力変動部、６６０ ホース部、６７０ シャワーヘッド
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、吐水装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、人体の局部を洗浄する吐水装置や体の汚れを洗い流すシャワー装置、あるいは食器の汚れを洗い落とす食洗機、手を洗う水栓装置、洗濯物を洗う洗濯機など、水の吐水を利用して、被洗浄物の汚れを落とす吐水装置が知られている。
【０００３】
被洗浄物に付着した汚れを除去するためには、洗浄水が被洗浄物に着水する際の衝撃力により被洗浄物に付着した汚れを被洗浄物から浮かせることと、その浮いた汚れを洗浄水で洗い流すことが必要であった。
【０００４】
洗浄水が被洗浄物に着水する際の衝撃力を高めるためには、洗浄水の着水時の速度を高める必要があり、一方、浮いた汚れを洗浄水で洗い流すためには洗浄水の量を多くする必要があった。
【０００５】
速い速度で多量の水を吐水すれば高い汚れの除去性能を確保できるが、一方で一度の洗浄で大量の水を必要とするため、節水の観点で更なる改良が求められている。
例えば、衛生洗浄装置における洗浄水の吐水においては以下のような技術が知られている。
【０００６】
ここで、使用水量を少なくしても高い洗浄性能が得られるように、給水源より得られる吐水圧よりも高い圧力が間欠的に発生するような脈動推移を起こさせる圧力発生部を備えた衛生洗浄装置が提案されている（特許文献１を参照）。
この特許文献１に開示がされた衛生洗浄装置によれば、圧力の脈動推移を起こすことにより、速度が増加し、かつ脈動流が繰返し現れるような吐水を行なうことができる。
【０００７】
そのため、吐水後に速度の異なる部位が合体した大きな吐水群を被洗浄物に着水させることができる。すなわち、速い速度を持つ部位が、その前に吐水された遅い速度を持つ部位に追いつくことで大きな吐水群が形成され、吐水時は少ない水量であっても被洗浄物に着水する時点では大きな吐水群となっているため少ない水量でも心地良い洗浄性能を与えることができるという優れた技術を開示したものである。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された技術においては、汚れを落とす力（洗浄水の衝撃力により被洗浄物に付着した汚れを被洗浄物から浮かせる性能）と汚れを洗い流す力（浮いた汚れを洗浄水で洗い流す性能）とがトレードオフの関係になってしまうという問題があった。具体的には、吐水の速度差によって大きな吐水群としていくことで吐水の速度が低下してしまうため汚れを洗い流す力は向上するものの汚れを落とす力が低下し、反対に汚れを落とす力を高めると汚れを洗い流す力が低下するものとなっており、より高い洗浄性能を与えるためには更なる改良が望まれるものであった。本発明者らは、より高い洗浄性能を少ない水量で提供することができないかを鋭意研究開発を行っていたものである。
【０００９】
なお、ここで、本発明者らは、汚れを洗い流す力と汚れを落とす力を両立させた高い洗浄性能を実現するために、特許文献２のような技術の検討も行なってきた。
【００１０】
特許文献２には、オリフィス部から噴出された水は吐水孔に向かってまっすぐに噴出され、空気吸引部を通過し、吐水孔から吐水される衛生洗浄装置が開示されている（特許文献２の［請求項１］、［０００６］〜［００１４］段落、図２等を参照）。
【００１１】
この特許文献２に開示された衛生洗浄装置によれば、噴流による空気の吸込効果（エジェクタ効果）により吸い込まれた空気によって連続吐水される水の表面が乱され、水に細い部位と太い部位とが形成される。水が太くなった部位は、言い換えると水が密となり、被洗浄物に着水した際に汚れを洗い流す力が大きな吐水となっている。さらに、エジェクタ効果を生じさせるオリフィス部から吐水孔に向けてまっすぐに噴出されるので、水がノズル内壁面に衝突することによるエネルギー損失を低減できる、すなわち水の減速による汚れを落とす力の低下を抑制することができるものである。従来の連続吐水の衛生洗浄装置と比して、汚れを洗い流す力と汚れを落とす力を両立した高い洗浄性能を与えることができる優れた技術である。
【００１２】
しかしながら、この特許文献２に開示がされた技術において、連続吐水を行なう構成であるために使用される水量が多く必要であるという問題に加え、エジェクタ効果を生じさせる装置が必要となるために装置の大型化やコストの面で課題があった。また、エジェクタ効果によって水の表面の乱れを生じさせることで汚れを洗い流す力を作り出し、給水圧によって得られる水の速度低下の程度を抑えることで汚れを落とす力を作り出す構成であるため、汚れを洗い流す力と汚れを落とす力のメリハリを高くつけることに限界があり、高いレベルでの洗浄性能を与えるという観点においても改良が望まれるものであった。
【００１３】
また、同じく本件出願人により出願された特許文献２には、オリフィス部から洗浄水が吐水孔に向かって噴出され、共振室を通過し、吐水孔から吐水される衛生洗浄装置が開示されている（特許文献２の［請求項８］、［００２６］［００２７］段落、図１３等を参照）。
【００１４】
この特許文献２に開示された衛生洗浄装置は、オリフィス部から洗浄水が噴出されると共振室内が負圧となることを利用し、洗浄水が共振室の負圧に引っ張られて吐水が円錐状に拡張するように構成したものである。一方で、共振室内が一定以上の負圧になると吐水孔から大気が引き込まれて共振室内が正圧となり、吐水は拡張されることなくオリフィス部から噴出されたままの直線状の吐水となる。この円錐状に拡張された吐水が被洗浄物に着水すると吐水断面積が大きくなるため一定の汚れを洗い流す力を与え、直線状の吐水が被洗浄物に着水すると汚れを落とす力を与えることができるようにしたものである。また、この円錐状に拡張された吐水と直線状の吐水とを交互に繰り返し行なうように構成することで、従来の連続吐水の衛生洗浄装置と比して、少ない水量で汚れを洗い流す力と汚れを落とす力を両立した洗浄性能をある程度提供できる優れた技術と言えるものであった。
【００１５】
しかしながら、この特許文献２に開示がされた技術においては、連続吐水を行なう構成であることは変わりが無いため使用される水量が多く必要であるという問題があった。また、共振室の負圧を利用して吐水孔から吐水された時点で吐水を拡張し、洗浄水の断面積を大きくすることで汚れを洗い流す力を作り出す構成となっている。そのため、被洗浄物に着水する時点では大きな断面積になり過ぎて返って不快感を与えたり、負圧量によって拡張量が変化するため吐水断面積が安定しなかったり、また、吐水を大きく拡張させることによって吐水の速度が大きく低下してしまうので、吐水断面積は大きくても速度低下が大きくなりすぎて汚れを洗い流す力を十分に与えることができないという問題もあった。また、給水圧を利用することで洗浄水の速度低下の程度を抑え、これにより汚れを落とす力を作り出す構成となっている。そのため、汚れを洗い流す力と汚れを落とす力のメリハリを高くつけることに限界があり、高いレベルでの洗浄性能を与えるという観点においても改良が望まれるものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特許第３２６４２７４号公報
【特許文献２】特開２００２−１５５５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、本発明はより一層少ない使用水量で汚れを洗い流す力と汚れを落とす力をともに高めることができ、今までにない高レベルの洗浄性能を与えることができる優れた吐水装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
第１の発明は、水の吐水を行う吐水手段と、前記吐水手段より下流に設けられ、前記水を吐水する吐水孔を備えたノズルとを備えた吐水装置において、前記吐水手段は、第１の吐水と、第２の吐水を行うものであって、前記第１の吐水は、前記吐水孔から吐水される水が、前記ノズルからの吐水時に円錐状に拡張されることがないように構成され、且つ、吐水後に前記第２の吐水よりも大きな吐水断面積となるように構成され、前記第２の吐水は、前記吐水孔から吐水される水が、前記ノズルからの吐水時に円錐状に拡張されることがないように構成され、且つ、吐水後に前記第１の吐水よりも速い速度となるように構成され、更に前記吐水手段は、前記第１の吐水と第２の吐水を異なるタイミングで吐水するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１９】
この吐水装置によれば、円錐状に拡張して吐水することなく第２の吐水よりも大きな吐水断面積となるように吐水される第１の吐水と、円錐状に拡張して吐水することなく第１の吐水よりも速い速度で吐水される第２の吐水とを、吐水手段によって交互に吐水させることができる。そのため、少ない使用水量を効率的に使って汚れを落とす力と汚れを洗い流す力をともに高めることができ、高い洗浄力を得ることができる。また、第１の吐水、第２の吐水は、吐水孔から円錐状に拡張されることなく吐水される。そのため、吐水孔からの吐水後に洗浄水が広範に広がることがなく、被洗浄物に集中的に洗浄水を着水させることができる。また、少ない使用水量を効率的に使って被洗浄物の洗浄を行うことができる。また、吐水の速度低下も抑えることができるため吐水断面積の拡大とともに広範囲の汚れを確実に洗い流すことができ、非常に高い洗浄性能を提供することができる。
【００２０】
第２の発明は、前記第１の吐水及び第２の吐水が、予め決定された所定位置において重なるように同一の吐水孔から交互に吐水されていることを特徴とするものである。
【００２１】
この吐水装置によれば、第１の吐水、第２の吐水は、吐水孔から拡張されることなく吐水され、更に、被洗浄物を洗浄したい予め決定された所定の位置に集中的に洗浄水を着水させることができる。よって極めて少ない使用水量で効率的に洗浄を行うことができる。また、汚れを洗い流す力を高めた吐水と汚れを落とす力を高めた吐水が同一の吐水孔から交互に噴射される構成であるため使用水量を大きく低下させることができるとともに、予め決定された被洗浄物を洗浄したいと考えている位置に確実に吐水を集中させることができることから、汚れを洗い流す力と汚れを落とす力を兼ね備えた吐水で被洗浄物を確実に洗浄することができる。
【００２２】
なお、ここで言う、「交互に吐水」とは、第１の吐水と第２の吐水とを、完全に順番に吐水させるものに限定されるものではなく、第１の吐水と第２の吐水との間に、第１の吐水あるいは第２の吐水を挟んで吐水させるものも交互と表現させているものである。
【００２３】
第３の発明は、前記吐水手段は、前記第１の吐水が、予め決定された所定位置において前記第２の吐水よりも大きな吐水断面積となるように、吐水孔から前記所定位置までの間において、先に吐水された水に後から吐水された水が追いつく追付き量が、第２の吐水よりも第１の吐水の方が多くなるように、前記第１の吐水が始まる時点での初速が第２の吐水が始まる時点での初速より遅くなるように、且つ、第１の吐水が終わる時点での初速が第２の吐水が終わる時点での初速より遅くなるように構成し、前記第２の吐水は、前記所定位置において前記第１の吐水よりも速い速度となるように吐水孔から前記所定位置までの間において、先に吐水された水に後から吐水された水が追いつく追付き量が、第１の吐水よりも第２の吐水の方が少なくなるように、前記第２の吐水が始まる時点での初速が第１の吐水が始める時点での初速より速くなるように、且つ、第２の吐水が終わる時点での初速が第２の吐水が終わる時点での初速より速くなるように構成されていることを特徴とするものである。
【００２４】
この吐水装置によれば、第１の吐水と、第２の吐水とを、吐水時の初速を変えて異なるタイミングで吐水を行うという構成をとることによって、吐水地点から所定位置に吐水が所定位置に到達するまでの時間を変えることができる。そのため、先に吐水された洗浄水に後から吐水された洗浄水が追いついて吐水群となる際の大きさを異ならせることが可能となる。また、簡単な構成で吐水断面積が異なり、かつ着水時における速度も異なる二つの吐水群を生成することが可能となったものである。これにより、吐水断面積が大きくて速度が遅くなる吐水群と、吐水断面積が小さくて、速度の低下が抑えられることで一層速い吐水群と、を用いた洗浄を行うことができる。そのため、簡単な構成で極めて少ない水量で良好な洗浄を行うことができるようになったものである。また、前記したことから大きな速度差を与えることが可能となり、よりメリハリのある吐水を簡単な構成で確実に行うことができる。そのため、この点からも、高い汚れを落とす力と高い汚れを洗い流す力を兼ね備えた吐水が行えることになるので、今までにない高いレベルでの洗浄を行うことができるようになったものである。
【００２５】
なお、ここで言う、「初速」とは、第１の吐水あるいは第２の吐水が、それぞれ吐水孔からの吐水を開始した際の速度を表現したものである。
【００２６】
第４の発明は、前記吐水手段は、前記第２の吐水を、前記第１の吐水よりも初速の変化の増加率が小さくなるように吐水するよう構成されていることを特徴とするものである。
【００２７】
この吐水装置によれば、第２の吐水の速度の変化の増加率を小さくしていることによって、先の吐水に対して後から吐水される吐水の速度が速く成り過ぎるのを抑制することができる。そのため、追いつき量を抑えることができるので、過度に大きな吐水群となって速度が低下することを一層顕著に防止することができる。よって、更に今までにない高いレベルでの洗浄を行うことができるものである。
【００２８】
第５の発明は、前記吐水手段は、加圧によって吐水を行うものであるとともに、第１の加圧工程と、前記第１の加圧工程とは異なる吐水がされるように構成された第２の加圧工程を備え、前記第１の吐水は、前記第１の加圧工程によって、予め決定された所定位置において前記第２の吐水よりも大きな吐水断面積となるように加圧され、前記第２の吐水は、前記第２の加圧工程によって、前記所定位置において前記第１の吐水よりも速い速度となるように加圧されるように構成されてなることを特徴とするものである。
【００２９】
この吐水装置によれば、２つの異なる吐水を行うために、２つの加圧工程を有し、それぞれの工程において最適Ｔされた吐水が作られるように構成している。そのため、大きな吐水断面積を持つ第１の吐水と、速い速度を持つ第２の吐水を効率よく、かつ確実に生成することができる。
【００３０】
第６の発明は、前記吐水手段は、加圧によって吐水を行うものであるとともに、前記第１の加圧工程を行う第１の加圧部と、前記第２の加圧工程を行う第２の加圧部を備えていることを特徴とするものである。
【００３１】
この吐水装置は、更に水を加圧する機構部である第１の加圧部と、第２の加圧部とを分離して設けるようにしたため、一層メリハリのある２つの吐水を行うことが可能となり、一層高い汚れを洗い流す力と汚れを落とす力の双方を簡単に実現させることができる。
【００３２】
第７の発明は、前記第２の加圧部は、第１の加圧部よりも吐水の初速が速くなるように加圧量が設定されていることを特徴とするものである。
【００３３】
この吐水装置によれば、加圧部による加圧量を変えるという極めて簡単な構成によって吐水される洗浄水の速度を変えることが可能となり、第６の発明が有する効果を確実に奏することができる。
【００３４】
第８の発明は、前記第２の加圧部は、第１の加圧部よりも吐水の初速が速くなるように、第２の加圧部下流の流路が、第１の加圧部下流の流路よりも小さくなるように構成したことを特徴とするものである。
【００３５】
この吐水装置によれば、加圧部の下流の流路径を例えば流路そのものの径を変えるもしくはオリフィス等を入れて変えるという極めて簡単な構成によって、吐水される洗浄水の速度を変えることが可能となる。そのため、極めて簡単な構成により第６の発明が有する効果を確実に奏することができる。
【００３６】
第９の発明は、前記第２の加圧部は、第１の加圧部よりも吐水の初速が速くなるように、第２の加圧部下流の蓄圧量が、第１の加圧部下流の蓄圧量よりも小さくなるように構成したことを特徴とするものである。
【００３７】
この吐水装置によれば、例えば蓄圧器を入れるもしくはゴムホース等を介在させることで、加圧部の下流の蓄圧量が変わるように設定するという極めて簡単な構成によって、吐水される洗浄水の速度を変えることが可能となる。そのため、極めて簡単な構成により第６の発明が有する効果を確実に奏することができるものである。
【００３８】
第１０の発明は、前記吐水手段は、前記水に空気を混入させる空気混入手段を備えていることを特徴とするものである。
【００３９】
この吐水装置によれば、空気混入手段により水に空気を混入させることができるようになる。そのため吐水面積を円錐状に拡張することなく、強制的に水の中に混入させた空気により簡単に吐水断面積を拡げることができる。その結果、汚れを洗い流すのに必要な水量をさらに高めることができ、また、広げすぎることなく最適な範囲を確実に洗浄することができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の態様によれば、極めて少ない使用水量で汚れを落とす力と汚れを洗い流す力とを今までにない高い次元で兼ね備えた吐水を行うことが可能となり、極めて高い節水性能を備えた上で極めて高い洗浄性能を提供できる吐水装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】吐水装置を例示するための概略構成図である。
【図２】モータ式レシプロタイプの脈動発生部（吐水手段）を例示するための概略構成断面図である。
【図３】圧力波形を例示するための図である。
【図４】ノズルを例示するための模式図である。
【図５】ピストンのストロークの様子を例示した図である。
【図６】脈動発生部によって生成された速度（初速）の変化の様子を示したタイミングチャートである。
【図７】吐水された洗浄水が脈動流により増幅される過程を例示するための模式図である。
【図８】吐水が被洗浄物に当たるときの荷重の変化を示したタイミングチャートである。
【図９】モータ式レシプロタイプの脈動発生部（吐水手段）を例示するための概略構成断面図である。
【図１０】脈動発生部（吐水手段）によって生成された圧力変動の様子を示したタイミングチャートである。
【図１１】速度（初速）変化の様子を例示するためのタイミングチャートである。
【図１２】モータ式レシプロタイプの脈動発生部（吐水手段）を例示するための概略構成断面図である。
【図１３】圧力変動の様子を例示するためのタイミングチャートである。
【図１４】ピストンのストロークの様子を例示した図である。
【図１５】脈動発生部（吐水手段）によって生成された速度（初速）の変化の様子を示したタイミングチャートである。
【図１６】モータ式レシプロタイプの脈動発生部（吐水手段）を例示するための概略構成断面図である。
【図１７】脈動発生部（吐水手段）によって生成された圧力変動の様子を示したタイミングチャートである。
【図１８】速度（初速）変化の様子を例示するためのタイミングチャートである。
【図１９】モータ式レシプロタイプの脈動発生部機器（吐水手段）を例示するための概略構成断面図である。
【図２０】モータの回転速度を制御する場合を例示するための模式図である。
【図２１】モータ式レシプロタイプの脈動発生部（吐水手段）を例示するための概略構成断面図である。
【図２２】圧力波形を例示するための模式図である。
【図２３】脈動発生部（吐水手段）の概略構成断面図である。
【図２４】洗浄水の圧力変動の様子を例示するための模式図である。
【図２５】脈動発生コイルの励磁の様子を例示するための電圧波形の図である。
【図２６】洗浄水の速度（初速）を例示するためのタイミングチャートである。
【図２７】吐水された洗浄水が増幅される過程を例示するための模式図である。
【図２８】速度波形と追付き曲線を示したタイミングチャートである。
【図２９】洗浄水の圧力変動の様子を例示するためのグラフ図である。
【図３０】電圧印加のタイミング、プランジャの動作、圧力波形、吐水された洗浄水の状態を例示するための模式図である。
【図３１】脈動発生部（吐水手段）に印加される電圧波形を例示するための模式図である。
【図３２】圧力変動によって生じる吐水の速度（初速）変化を例示するためのタイミングチャートである。
【図３３】蓄圧部が設けられている場合を例示するための模式図である。
【図３４】空気混入部が設けられた吐水装置を例示するための水路系統図である。
【図３５】吐水装置をシャワー装置に応用した構成を例示するための概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の第１の実施の形態について例示をする。尚、他の実施形態における各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略することにする。
まず、本実施の形態に係る吐水装置を例示する。
図１は、吐水装置を例示するための概略構成図である。
【００４３】
図１に示すように、吐水装置１の水路系は、吐水装置のケーシングの外部の供給源（図示せず）から給水される入水側弁ユニット５０と熱交換ユニット６０と、脈動ユニット７０とを備える。すなわち、吐水装置１の水路系には、吐水装置１のケーシングの外部の供給源（図示せず）側から順に、入水側弁ユニット５０と、熱交換ユニット６０と、脈動ユニット７０とが設けられている。
そして、脈動発生ユニット７０からノズルユニット８０の流量調整兼流路切替弁８１を経てノズル８２に、脈動発生ユニット７０により付与された脈動を保った洗浄水が導かれ、当該ノズル８２から吐水される。これらの各ユニットは、吐水装置１のケーシングに収納されている。また、制御部１０には、電磁弁５３、入水温センサ６２ａ、ヒータ６１、出水温センサ６２ｂ、フロートスイッチ６３、脈動発生部（吐水手段）９０、流量調節兼流路切替弁８１、ノズル８２および制御ボタン（図示せず）が接続されている。なお、本発明の吐水装置を衛生洗浄装置として用いる場合、制御ボタンには、強い汚れを落とす力のある「ハードなおしり洗浄」、「ソフトなおしり洗浄」（以下「やわらか洗浄」と呼ぶ）、「ビデ洗浄」の各洗浄モードを選択する洗浄ボタン、洗浄水の水勢を変化させるための水勢変更ボタン、洗浄水の温度を選択できる温度調整ボタン、洗浄を停止するための停止ボタンが含まれる。
【００４４】
これら各ユニットは、脈動発生部９０を挟んでそれぞれ給水管路で接続されている。即ち、入水側弁ユニット５０と熱交換ユニット６０は、給水管路５５で接続され、脈動発生部９０の下流側には流量調節兼流路切替弁８１が給水管路７５で接続されている。
【００４５】
給水管路５５は、給水源（例えば、水道管）から洗浄水（例えば、水道水）を直接給水すべく入水側弁ユニット５０に配管されている。この給水管路５５に導かれた洗浄水は、入水側弁ユニット５０のストレーナ５１でゴミなどが捕捉されて、逆止弁５２に流れ込む。そして、電磁弁５３にて管路が開かれると、洗浄水は調圧弁５４に流れ込み、所定の圧力（例えば、給水圧：０．１１０ＭＰａ）に調圧された状態で、瞬間式加熱方式の熱交換ユニット６０に流入する。このように調圧を受けて流入する洗浄水の流量は２００〜６００ｃｃ／ｍｉｎ程度となるようにされている。なお、給水管路５５を便器洗浄用の洗浄水を貯留する洗浄水タンク（図示せず）から分岐して入水側弁ユニット５０に配管することもできる。
【００４６】
前述した入水側弁ユニット５０の下流の熱交換ユニット６０は、ヒータ６１を内蔵する熱交換部６２を備える。この熱交換ユニット６０は、熱交換部６２へ流入する洗浄水の温度と熱交換部６２から流出する洗浄水の温度とを入水温センサ６２ａと出水温センサ６２ｂで検出しつつ、その検出温度を基にして、洗浄水の設定温度の洗浄水に加熱するようにヒータ６１の加熱動作を制御する。すなわち、熱交換ユニット６０においては、洗浄水の温度が所定の設定温度となるようにヒータ６１による加熱が行われる。この場合、入水温センサ６２ａからの検出温度と、出水温センサ６２ｂからの検出温度とに基づいて、洗浄水の温度が所定の設定温度となるように、制御部１０によりヒータ６１の加熱動作が制御される。
【００４７】
そして、このようにして温水化された洗浄水は、後述する脈動発生部９０に流入し脈動を付加された後、流量調節兼流路切替弁８１に流入する。なお、脈動とは、脈動発生部によって生じる圧力変動のことであり、圧力変動を起こす装置類を脈動発生部と呼んでいる。なお、本明細書でいう脈動発生部を、吐水孔から吐水される洗浄水の物理量を制御する吐水手段ということもできる。
【００４８】
また、この熱交換ユニット６０は、熱交換部６２内の水位を検出するフロートスイッチ６３を有する。このフロートスイッチ６３は、ヒータ６１が水没する所定の水位以上になるとその旨の信号を出力するように構成されている。そして、制御部１０は、この信号を入力している状況下でヒータ６１を通電制御するので、水没していないヒータ６１に通電してしまうというような事態、いわゆるヒータ６１の空焚きを防止することができる。なお、熱交換ユニット６０のヒータ６１は、制御器１０にてフィードフォワード制御とフィードバック制御を組合せながら最適に制御される。
【００４９】
更に、この熱交換ユニット６０は、熱交換部６２からの洗浄水出口、即ち、熱交換部６２下流の管路の熱交換部接続箇所に、バキュームブレーカ６４と安全弁６５とを備える。バキュームブレーカ６４は、負圧となった管路内に大気を導入して、熱交換部下流の管路内の洗浄水を断ち切り、熱交換部下流側から洗浄水の逆流を防止する。すなわち、バキュームブレーカ６４は、負圧となった管路内に大気を導入して熱交換部下流の管路内にある洗浄水をノズル８２から排出させる。そのため、管路内が負圧となった場合であっても、熱交換部下流側から熱交換部６２に洗浄水が逆流することを防止することができる。
また、安全弁６５は、給水管路６７内の水圧が所定値を超えると開弁し、捨水配管６６へ洗浄水を排出することにより、異常時の機器の破損、ホースの外れ等の不具合を防止している。
【００５０】
続いて、脈動発生部９０の構造について例示をする。
図２は、モータ式レシプロタイプの脈動発生部９０を例示するための概略構成断面図である。
脈動発生部９０は、第一の脈動発生部９１と第二の脈動発生部９２とからなる２連構成とされている。第一の脈動発生部９１と第二の脈動発生部９２には、それぞれ円柱状の空間を有するシリンダ９１０ａ、９２０ａが設けられている。シリンダ９１０ａ、９２０ａ内には、ピストン９１０ｂ、９２０ｂが設けられている。ピストン９１０ｂ、９２０ｂには、Ｏリング９１０ｃ、９２０ｃが装着されている。ピストン９１０ｂ、９２０ｂとシリンダ９１０ａ、９２０ｂとで画されたそれぞれの空間が加圧室９１０ｄ、９２０ｄとなる。
【００５１】
加圧室９１０ｄ、９２０ｄには、洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅが給水管６７から分岐されて洗浄水が流入するようになっている。すなわち、加圧室９１０ｄ、９２０ｄには、洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅがそれぞれ設けられている。そして、給水管６７から分岐された図示しない管路が洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅに接続され、給水管６７から加圧室９１０ｄ、９２０ｄに洗浄水を流入させることができるようになっている。
その際、アンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆによって、逆流しないようになっている。すなわち、洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅが加圧室９１０ｄ、９２０ｄに開口する部分にはアンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆが設けられ、加圧室９１０ｄ、９２０ｄ内に流入した洗浄水が給水管６７側へ逆流しないようになっている。
また、洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇがそれぞれ設けられ、途中で合流して、加圧された洗浄水が出水する。すなわち、加圧室９１０ｄ、９２０ｄの天井部分には洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇがそれぞれ設けられている。洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇには配管がそれぞれ接続されており、接続されたそれぞれの配管が分岐部を介して給水管路７５と接続されている。そのため、加圧室９１０ｄ、９２０ｄから流出した洗浄水は、途中で合流して、加圧された洗浄水として給水管路７５に出水する。
【００５２】
モータ９１１の回転軸にはギア９１２が取り付けられ、ギア９１２とギア９１３とがかみ合っている。また、ギア９１３には、第一の脈動発生部９１のピストン９１０ｂを動作させるクランクシャフト９１４と、第二の脈動発生部９２のピストン９２０ｂを動作させるクランクシャフト９２４とが、異なる位置に取り付けられている。また、クランクシャフト９１４、９２４は、ピストン保持部９１５、９２５を介してピストン９１０ｂ、９２０ｂに取り付けられる。なお、ギア９１３に取り付けられるクランクシャフトの位置は、ピストン９１０ｂとピストン９２０ｂのストローク量が異なるように、取り付け半径が異なっており、かつ、９０°位相の異なる位置に取り付けられている。また、第二の脈動発生部９２のピストン９２０ｂのストロークが、第一の脈動発生部９１のピストン９１０ｂのストロークよりも短くかつ、位相が９０°ずれて動作するように設定されている。このように、ギア９１３とクランクシャフト９１４、９２４の取付位置により、あらかじめピストン９１０ｂ、９２０ｂの動作が設定されているので、モータの通電スイッチをＯＮ／ＯＦＦするだけの簡単な制御で脈動発生部９０に所定の動作をさせることができる。
【００５３】
使用者により洗浄ボタンが選択、押されると、モータ９１１に通電され、回転軸が回転するので、ギア９１２、９１３、クランクシャフト９１４、９２４、ピストン保持部９１５、９２５を介して、ピストン９１０ｂ、９２０ｂが上下に往復動する。加圧室内が洗浄水で満たされている際に、ピストン９１０ｂ（９２０ｂ）が、下死点（原位置）から上死点に移動すると加圧室の容積が縮小するので、洗浄水が加圧されて、給水管路７５に向けて押し流される。
そして、その後、上死点から下死点（原位置）に復帰する際に、加圧室内の圧力が低下するとともに、アンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆが開き、洗浄水が加圧室内に流入する。その後、次回のピストン移動の際に、洗浄水が再度加圧され、この工程を連続して行うことで、圧力変動すなわち脈動が発生する。
図５は、ピストン９１０ｂ、９２０ｂのストロークの様子を例示した図である。
図５に示すように、ピストン９２０ｂのストロークは、ピストン９１０ｂのストロークの約半分となり、かつ、９０°位相がずれるように設定されている。なお、周期は、同一である。
【００５４】
この場合、脈動発生部９０には給水管路５５を経て、給水圧の洗浄水が給水されている。よって、前述したように、ピストンの原位置復帰の間にアンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆを経て加圧室９１０ｄ、９２０ｄ内に流れ込んだ洗浄水はアンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆによる圧力損失や下流側の洗浄水の引き込みの影響を受けて給水圧のままではないものの、給水管路７５に送られる。すなわち、ピストンが原位置（下死点）に復帰するまでの間にアンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆを介して加圧室９１０ｄ、９２０ｄ内に流れ込んだ洗浄水は、給水管路７５に向けて流出する。この場合、給水管路７５に流出する洗浄水の圧力は、アンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆによる圧力損失や下流側の洗浄水の引き込みの影響を受けて、給水圧とは異なるものとなる。
【００５５】
この様子を図でもって表す。
図３に示す様に、洗浄水は、脈動発生部９０への導入水圧Ｐｉｎ（給水圧）を基準に脈動した圧力で脈動発生部９０から給水管路７５、ひいてはノズルユニット８０に送られ、被洗浄物に向けて吐水される。なお、図３に示す圧力波形は、後述する吐水孔４０１もしくは吐水孔４０２、または、これらに連通する洗浄渦室３０１もしくは３０２において測定したものである。また、圧力計としては応答性が高いものを用い、高いサンプリング周期で測定するようにした。また、図中のＭＴは、１つの脈動周期を示している。
脈動発生部９０は、あらかじめ設定されたピストンの動作によって、モータをＯＮ／ＯＦＦするだけの簡単な制御で、図３に示すように、１つの脈動周期において、少なくとも１つの凸状ピークと前後の傾きが正となる変曲点を有するように、周期的な脈動推移を発生させている。すなわち、モータをＯＮ／ＯＦＦするだけの簡単な制御により、脈動発生部９０にあらかじめ設定されたピストンの動作を行わせることができる。その結果、図３に示すように、１つの脈動周期ＭＴにおいて、少なくとも１つの凸状ピークと、前後の傾きが正となる変曲点とを有する周期的な脈動推移を発生させることができる。
【００５６】
次に、アキュームレータ７３について例示をする。アキュームレータ７３は、ハウジング７３ａと、ハウジング内のダンパ室７３ｂと、このダンパ室に配置されたダンパ７３ｃとを有する。
このような構成を有するアキュームレータ７３は、ダンパ７３ｃの作用により脈動発生部９０の上流側の給水管路６７にかかる水撃を低減する。このため、熱交換部６２の洗浄水温度分布に及ぼす水撃の影響を緩和することができ、洗浄水の温度を安定化することができる。この場合、アキュームレータ７３は脈動発生部９０に近接配置したり脈動発生部９０と一体的に配置することが、脈動発生部９０で発生された脈動を上流側に伝播することを速やかにかつ効果的に回避できる観点から好ましい。すなわち、アキュームレータ７３を脈動発生部９０に近接配置したり、アキュームレータ７３と脈動発生部９０とを一体化したりすることが好ましい。その様にすれば、脈動発生部９０において発生した脈動が上流側に伝播することを速やか、かつ効果的に抑制することができる。
【００５７】
次に、ノズルユニット８０について例示をする。ノズルユニット８０に流量調節兼流路切替弁８１が配設されており、給水管路８６でノズル８２に接続される。すなわち、ノズルユニット８０には流量調節兼流路切替弁８１が配設されている。また、流量調節兼流路切替弁８１には、給水管路８６を介してノズル８２が接続されている。そして、脈動発生ユニット７０から送られた脈動流の洗浄水の供給先を、ノズル８２の各流路８３、８４、８５（図４を参照）に切替、かつその流路を調節する。すなわち、流量調節兼流路切替弁８１は、脈動発生ユニット７０から送られてきた脈動を有する洗浄水が、ノズル８２に設けられた各流路８３、８４、８５毎に供給されるように流路の切替を行う。また、その際、流路断面積を調節することで流量調節を行う。
【００５８】
次に、ノズル８２について例示をする。図４（ａ）、（ｂ）にノズルの構造図を示す。ノズル８２内にある複数の洗浄流路８３、８４、８５は、それぞれノズル先端近傍にある「おしり」（被洗浄物）に向って洗浄水を吐出するおしり洗浄用の吐水孔４０１とビデ洗浄用の吐水孔４０２に連通する。吐水孔４０１、４０２の上流には洗浄流路８３、８５を通水する洗浄水を旋回させながら旋回流として吐水孔から吐水させるために洗浄水渦室３０１、３０２を設けてある。
すなわち、ノズル８２の先端近傍には、「おしり」（被洗浄物）に向って洗浄水を吐出するおしり洗浄用の吐水孔４０１と、ビデ洗浄用の吐水孔４０２とが設けられている。吐水孔４０１の上流側には洗浄水渦室３０１が連通するようにして設けられている。吐水孔４０２の上流側には洗浄水渦室３０２が連通するようにして設けられている。
【００５９】
洗浄流路８３は、円筒状を呈する洗浄水渦室３０２の接線方向に接続されている。また、洗浄流路８５は、円筒状を呈する洗浄水渦室３０１の接線方向に接続されている。洗浄流路８４は、洗浄水渦室３０１の軸中心に向けて接続されている。接線方向から通水された洗浄水は、洗浄水渦室３０１、３０２の内壁を沿うように旋回し、旋回した洗浄水は、旋回流として吐水孔４０１、４０２から吐水される。
一方、洗浄流路８４は洗浄渦室３０１の上方に連通し、吐水孔４０１と連通している。すなわち、洗浄流路８３は、洗浄水渦室３０２の下部に接続されている。また、洗浄流路８４は、洗浄渦室３０１の上部に接続され、洗浄流路８５は、洗浄渦室３０１の下部に接続されている。
【００６０】
なお、洗浄水渦室３０１、３０２は必ずしも設ける必要はない。
【００６１】
ここで、本実施形態における洗浄水の吐水の様子について例示をする。
図６は、脈動発生部９０によって生成された速度（初速）の変化の様子を示したタイミングチャートである。図６における速度（初速）の変化は、図５のピストン９１０ｂ、９２０ｂの動作と連動している。図５における「Ｓ１」のタイミングでピストン９２０ｂが上死点までストロークすると、加圧部９２０ｄ内の洗浄水は加圧され、洗浄水が吐水孔から吐水された時点での速度（初速）は、図６に示す速度Ｖ２まで加速される。その際、前後の傾きが正となる変曲点を有するように速度波形が変化する。その後、ピストン９１０ｂが上死点に到達するタイミングで、洗浄水の速度は、一つの凸状のピーク速度Ｖ４に到達する。そして、ピストン９１０ｂ、９２０ｂが下降すると共に、洗浄水の速度もＶ１まで下降する。
【００６２】
続いて、前述のようにして作られた速度波形によって得られる洗浄水の状態について例示する。まず、図３と図６の図を用いて、圧力変動と速度変化の関係について例示する。脈動発生部９０により圧力の脈動推移が発生すると、速度（初速）Ｖも同様に変動する。吐水される洗浄水は、圧力変動がＰｍａｘになると、速度も最大速度Ｖｍａｘになり、それぞれの時間の圧力に対応し、速度も変動する。よって、図３の脈動流の洗浄水の圧力波形における各部位をＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５とすると、速度も図６上のＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５がそれぞれの番号同士で対応する。すなわち、洗浄水は、同一の吐水孔から、吐水孔から吐水された時点の速度（初速）をＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５と変化させながら、被洗浄物の同じ部位に向けて吐水され、被洗浄物の同じ部位に着水する。
【００６３】
この速度変化によって生じる洗浄水の状態を例示する。まず、最初の時点で、Ｖ１の速度で洗浄水が吐水されたとする。その後、ある時間間隔をおいて、Ｖ２の速度で洗浄水が吐水される。このとき、Ｖ２の速度で吐水された洗浄水は、Ｖ１の速度で吐水された洗浄水よりも速い速度となっているため、Ｖ２の速度で吐水された洗浄水と、Ｖ１の速度で吐水された洗浄水の距離は縮まる。すなわち、洗浄水の速度Ｖ２は速度Ｖ１よりも速いので、速度Ｖ１で吐水された洗浄水と、速度Ｖ２で吐水された洗浄水との間の距離が縮まることになる。
そして、それぞれの洗浄水が、被洗浄物に着水するまでに、Ｖ２の速度で吐水された洗浄水が、Ｖ１の速度で吐水された洗浄水に追付くことで、Ｖ１の速度で吐水された洗浄水とＶ２の速度で吐水された洗浄水との間にある洗浄水が一体化し、吐水断面積の大きな吐水群（以下、単に「大きな吐水群」と称する）を形成する。つまり、速度波形において、速度の立ち上がりの勾配が生じたときには、吐水群が形成されることになる。よって、この関係は、Ｖ３の速度で吐水された洗浄水と、Ｖ４の速度で吐水された洗浄水との間にも成り立つ。このとき、速度Ｖ３および速度Ｖ４は、速度Ｖ１、速度Ｖ２に比べ速くなっている。このように、速度が速い場合、吐水されてから被洗浄物に着水するまでの間の時間は短くなる。よって、Ｖ３の速度で吐水された洗浄水が被洗浄物に着水するまでの間に、Ｖ４の速度で吐水された洗浄水が追付くことができた距離は、僅かとなり、一体化された吐水群はあまり形成されない。そのため、それぞれの速度で吐水された洗浄水が、連続的に被洗浄物に着水することになる。また、速度Ｖ１から凸状のピーク速度Ｖ４が現れる間に、前後が正の傾きとなる変曲点が現れるように制御すれば、速度Ｖ１から速度Ｖ２にかけて生成された吐水群と、速度Ｖ３から速度Ｖ４にかけて生成された吐水群は、一体化せずに独立して被洗浄物に着水することができる。
【００６４】
続いて、吐水された洗浄水の状態の変化を、図を用いて例示する。
図７は、脈動流の洗浄水を仮定の吐水孔４０から吐水した場合、その吐水された洗浄水が脈動流により増幅される過程を例示するための模式図である。
前述のように、速度波形の立ち上がりの勾配部分においては、速い速度で吐水された洗浄水が、その前に遅い速度で吐水された洗浄水と順次合体することにより、大きな吐水群となって、被洗浄物（洗浄面）に着水することになる。
【００６５】
まず、図７の（Ａ）に示すように、Ｖ１の速度で洗浄水が吐水され、その後、Ｖ２の速度で洗浄水が吐水されると、Ｖ２の速度で吐水された洗浄水は、それより先にでた遅い速度で吐水された洗浄水に追付き、一体化し大きな吐水群を形成しながら被洗浄物に向って進行する。
【００６６】
そして、図７の（Ｂ）に示すように、Ｖ２の速度で吐水された洗浄水が、被洗浄物に着水するときには、Ｖ１の速度で吐水された洗浄水にも追付き、一体化して、大きな吐水群となる。すなわち、速度Ｖ２は速度Ｖ１より速度が速いから、速度Ｖ１で吐水された洗浄水は速度Ｖ２で吐水された洗浄水及びこれらの間にある洗浄水と合体されて、大きな吐水群となる。
【００６７】
このようにして形成された吐水群は体積が大きくなるので、被洗浄物被洗浄物に当たる面積が大きくなるため、この吐水群が着水した際には、汚れを洗い流す力が大きく、確実に汚れを洗い流すことができる。
【００６８】
一方で、図７の（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、速度Ｖ３、および速度Ｖ４が含まれる領域側、すなわち速度が速い領域側における速度の立ち上がり勾配部分では、全体的に速度が速い。そのため、被洗浄物に着水するまでの短い時間では、Ｖ３の速度で吐水された洗浄水とＶ４の速度で吐水された洗浄水との間の距離が縮まりにくい。その結果、洗浄水が円錐状に拡張されることなく直線状に吐水されて、被洗浄物に着水する時点では、Ｖ４の速度で吐水された洗浄水はＶ３の速度で吐水された洗浄水にはあまり追付かず、それぞれの速度を持った洗浄水が吐水断面積の小さな吐水群（以下、単に「小さな吐水群」と称する）として、連続的に被洗浄物に着水することになる。よって、この場合における洗浄水は、被洗浄物に当たるときに、面積、質量は小さいものの、速度が速く、その結果、衝突エネルギー（汚れを落とす力）が大きくなっている。
【００６９】
ここで、速い速度で吐水された洗浄水は、遅い速度で吐水された洗浄水にあまり追付かないので、速い速度で吐水された洗浄水は、ほとんど減速されずに被洗浄物にまで到達する。そのため、汚れを落とす力が大きく、確実に汚れを落とすことができる。
また、このとき、速度Ｖ１から凸状のピーク速度Ｖ４が現れるまでの間に、前後が正の傾きとなる変曲点が現れるように制御することで、速度Ｖ１から速度Ｖ２にかけて生成された吐水群が被洗浄物に着水するタイミングと、速度Ｖ３から速度Ｖ４にかけて生成された吐水群が被洗浄物に着水するタイミングとの間に時間間隔を生じさせることができる。その結果、それぞれを一体化させずに独立して被洗浄物に着水させることができる。
【００７０】
すなわち、速度Ｖ２で吐水されることで生成された遅くて大きな吐水群が被洗浄物に着水するときには、吐水群が大きく成長しているため、洗浄水が大きな面積をもって着水することになる。そのため、あたかも大量の水で洗っているかのような汚れを洗い流す力を与えることができる。
【００７１】
一方、速度Ｖ４で吐水されることで生成された速くて小さな吐水群が被洗浄物に着水するときには、面積はあまり大きくならないものの、速い速度の部分が、先にでた遅い速度にはほとんど追付かず、速い速度を維持したままで着水することになる。そのため、速い速度によって、汚れを落とす力を与えることができる。
【００７２】
また、遅くて大きな吐水群と速くて小さな吐水群とがお互いに干渉することなく被洗浄物に異なる速度で独立して着水するので、例えば被洗浄物が人体である場合には、汚れを洗い流す力と汚れを落とす力を連続して体感させることができる。
なお、それぞれの吐水群が被洗浄物に着水する時の時間間隔は、十分短いため、例えば被洗浄物が人体である場合には、それぞれの吐水群がほぼ同時に着水したと感じさせることができる。そのため、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力とを両立させた洗浄と感じさせることができる。
【００７３】
ここで、図８は、本実施例における吐水が、被洗浄物に当たるときの荷重の変化を示したタイミングチャートである。
図８に示すように、１つの周期（脈動周期ＭＴ）のなかに、２つの「山」が生じている。「山」は、後に吐水された洗浄水が追付くことで荷重値が大きくなったことをしめしている。また、２つの「山」は、１つの周期のなかで２つの独立した吐水群が生成されたこと、すなわち、遅くて大きな吐水群と、速くて小さな吐水群が独立して生成されたことを示している。この場合、遅くて大きな吐水群で汚れを洗い流す力を与え、後から出る速くて小さな吐水群で汚れを落とす力を与えることができる。
【００７４】
なお、この荷重の変化について、それぞれの「山」を積分した値がＭ・Ｖすなわち衝撃力となるが、衝撃力の値を十分大きくすることで、「当たる洗浄力」を得ることができる。また、ある衝撃力を持って被洗浄物に当たるということは、後から吐水された洗浄水が追付いて、大きな衝撃力を有するものとなったことを示している。すなわち、見た目上は「塊（水玉状）」でなくても、衝撃力的には吐水群となっていればよいことを示している。
【００７５】
なお、２つの独立した吐水群の間隔は、脈動周期ＭＴの半分程度となる。したがって、より連続感のあり、かつ高い洗浄性能をえることができる。また、それぞれの吐水群は、速度Ｖ４で吐水された洗浄水にそれぞれ遅れて吐水された速度Ｖ５および速度Ｖ１で吐水された洗浄水に繋がれたような状態となる。
【００７６】
次に、Ｖ２を基点として生成される吐水群がＶ４を基点として生成される吐水群にくらべ、大きくなることについて説明する。すなわち、速度が遅い領域（速度Ｖ１、速度Ｖ２が含まれる領域）において生成された吐水群が、速度が速い領域（速度Ｖ３、速度Ｖ４が含まれる領域）において生成された吐水群にくらべて大きくなることについて説明する。
【００７７】
ここで、吐水群が生成される過程について説明する。
吐水群は、洗浄水が吐水孔４０から吐水され、被洗浄物に当たるまでの時間において、速い速度で後から吐水された洗浄水が、遅い速度で先に吐水された洗浄水に追いつくことで生成される。
【００７８】
このとき、速度が速い領域（速度（初速）Ｖ３、速度Ｖ４が含まれる領域）で吐水群を生成しようとする場合には、吐水孔から吐水された洗浄水が被洗浄物に到着するまでの時間は短くなる。たとえば、速度が１５ｍ／ｓｅｃのときに６０ｍｍ先の被洗浄物に到達するまでの時間は、４ｍｓｅｃ（ミリ秒）となる。
【００７９】
一方、速度が遅い領域（速度（初速）Ｖ１、速度Ｖ２が含まれる領域）で吐水群を生成しようとする場合には、吐水孔から吐水された洗浄水が被洗浄物に到着するまでの時間は、速度が速い領域の場合と比べて長くなる。たとえば、速度が７．５ｍ／ｓｅｃの時に６０ｍｍ先の被洗浄物に到達するまでの時間は、８ｍｓｅｃとなる。
【００８０】
このときに、同じ量の速度差がある場合には、被洗浄物に到達するまでの時間が長いほうが、追いつける量は多いことになる。すなわち、速度が遅い領域と速度が速い領域において、先に吐水された洗浄水と後から吐水された洗浄水との速度差が同じとなる部分がある場合には、被洗浄物に到達するまでの時間が長いほうが、追いつける量が多くなることになる。そのため、被洗浄物に到達するまでの時間がより長い速度が遅い領域における追付き量の方が多くなるので、より大きな吐水群が生成されることになる。
【００８１】
このようにして生成された吐水群は、より大きな吐水群となっているため、吐水群の断面積は通常よりも大きくなる。したがって、使用水量が少ないにもかかわらず、断面積の大きな吐水を当てることができるので、あたかも多い流量で洗浄されているような洗浄性能、すなわち汚れを洗い流す力を得ることができる。
【００８２】
一方、速度が速い領域においては、速い速度Ｖ４で後から吐水された洗浄水が先に吐水された洗浄水に追いつきにくいので、吐水群が大きくなる前に被洗浄物に着水することになる。そのため、断面積が小さく、汚れを洗い流す力は乏しくなる。しかし、先に吐水された洗浄水に追いつかないということは、先に吐水された遅い速度の洗浄水にエネルギーを吸収されることなく被洗浄物に着水できることになるので、速い速度を維持したまま着水することができる。このときの洗浄の汚れを落とす力（汚れを落とす力）に関わる衝撃力は、速度が速くなるため大きくなる。
【００８３】
したがって、遅くて大きな吐水群で汚れを洗い流す力を出し、速くて小さな吐水群で汚れを落とす力をだすことで、汚れを洗い流す力と汚れを落とす力を両立した快適性の高い洗浄を実現することができる。
また、遅くて大きな吐水群および速くて小さな吐水群はそれぞれ十分な衝撃力を持っている。また、前述したように脈動周期ＭＴに対して、約半分の周期で着水させることができる。この場合、それぞれの吐水群が被洗浄物に着水する時間間隔が十分短いため、それぞれの吐水群がほぼ同時に着水したと感じさせることができる。そのため、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力を備えた連続感のある洗浄として体感させることができる。
【００８４】
続いて第２の実施形態について例示をする。
図９は、モータ式レシプロタイプの脈動発生部（吐水手段）９０ａを例示するための概略構成断面図である。
脈動発生部９０ａは、第一の脈動発生部９１ａと第二の脈動発生部９２ａとからなる２連構成とされている。第一の脈動発生部９１ａと第二の脈動発生部９２ａには、それぞれ円柱状の空間を有するシリンダ９１０ａ、９２０ａが設けられている。シリンダ９１０ａ、９２０ａ内には、ピストン９１０ｂ、９２０ｂが設けられている。ピストン９１０ｂ、９２０ｂには、Ｏリング９１０ｃ、９２０ｃが装着されている。ピストン９１０ｂ、９２０ｂとシリンダ９１０ａ、９２０ａとで画されたそれぞれの空間が加圧室９１０ｄ、９２０ｄとなる。
【００８５】
加圧室９１０ｄ、９２０ｄには、洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅが給水管６７から分岐されて洗浄水が流入するようになっている。すなわち、加圧室９１０ｄ、９２０ｄには、洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅがそれぞれ設けられている。そして、給水管６７から分岐された図示しない管路が洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅに接続され、給水管６７から加圧室９１０ｄ、９２０ｄに洗浄水を流入させることができるようになっている。
その際、アンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆによって、逆流しないようになっている。すなわち、洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅが加圧室９１０ｄ、９２０ｄに開口する部分にはアンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆが設けられ、加圧室９１０ｄ、９２０ｄ内に流入した洗浄水が給水管６７側へ逆流しないようになっている。 また、洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇがそれぞれ設けられ、途中で合流して、加圧された洗浄水が出水する。すなわち、加圧室９１０ｄ、９２０ｄの天井部分には洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇがそれぞれ設けられている。洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇには配管がそれぞれ接続されており、接続されたそれぞれの配管が分岐部を介して給水管路７５と接続されている。そのため、加圧室９１０ｄ、９２０ｄから流出した洗浄水は、途中で合流して、加圧された洗浄水として給水管路７５に出水する。
【００８６】
その際、アンブレラパッキン９１０ｈ、９２０ｈによって、こちらも逆流を防止している。すなわち、洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇにはアンブレラパッキン９１０ｈ、９２０ｈが設けられ、給水管路７５側に流出した洗浄水が加圧室９１０ｄ、９２０ｄに逆流しないようになっている。
【００８７】
モータ９１１の回転軸にはギア９１２が取り付けられ、ギア９１２とギア９１３とがかみ合っている。また、ギア９１３には、第一の脈動発生部９１ａのピストン９１０ｂを動作させるクランクシャフト９１４と、第二の脈動発生部９２ａのピストン９２０ｂを動作させるクランクシャフト９２４とが、異なる位置に取り付けられている。また、クランクシャフト９１４、９２４は、ピストン保持部９１５、９２５を介してピストン９１０ｂ、９２０ｂに取り付けられる。なお、ギア９１３に取り付けられるクランクシャフトの位置は、ピストン９１０ｂとピストン９２０ｂのストローク量が異なるように、取り付け半径が異なっており、かつ、９０°位相の異なる位置に取り付けられている。また、第二の脈動発生部９２ａのピストン９２０ｂのストロークが、第一の脈動発生部９１のピストン９１０ｂのストロークよりも短くかつ、位相が９０°ずれて動作するように設定されている。このように、ギア９１３とクランクシャフト９１４、９２４の取付位置により、あらかじめピストン９１０ｂ、９２０ｂの動作が設定されているので、モータの通電スイッチをＯＮ／ＯＦＦするだけの簡単な制御で脈動発生部９０ａに所定の動作をさせることができる。
【００８８】
使用者により洗浄ボタンが選択、押されるとモータ９１１に通電され、回転軸が回転するので、ギア９１２、９１３、クランクシャフト９１４、ピストン保持部９１５、９２５を介して、ピストン９１０ｂ、９２０ｂが上下に往復動する。本実施の形態においても、図２において例示をしたものと同様に、加圧室の容積を変化させることにより圧力変動をさせる。すなわち、脈動を発生させる。このとき、ピストン９１０ｂ、９２０ｂのストロークと位相は、図５に示すようになる。すなわち、ピストン９２０ｂのストロークは、ピストン９１０ｂのストロークの約半分となり、かつ、９０°位相がずれるように設定されている。なお、周期は、同一である。
【００８９】
次に、脈動発生部９０ａによって生成される圧力の変動の様子を図１０に基いて説明する。
図１０は、脈動発生部９０ａによって生成された圧力変動の様子を示したタイミングチャートである。
図１０において、図５における「Ｓ１」のタイミングでピストン９２０ｂが上死点までストロークすると、加圧部９２０ｄ内の洗浄水は加圧され、洗浄水の圧力は、図１０に示す圧力Ｐｍ１まで加圧される。その後、ピストン９２０ｂが下がると同時に脈動発生部９１ａのピストン９１０ｂが上昇し上死点に到達するタイミングで、圧力は、凸状のピーク圧力Ｐｍ３に到達する。そして、ピストン９１０ｂが下降すると共に、圧力もＰｍ４まで下降する。
【００９０】
本実施の形態においても、ピストンの動作を制御することにより、圧力Ｐｍ４から凸状のピーク圧力Ｐｍ３が現れるまでの間に、前後が正の傾きとなる変曲点が現れる。それによって、圧力Ｐｍ４から圧力Ｐｍ１にかけて生成された吐水群と、圧力Ｐｍ２から圧力Ｐｍ３にかけて生成された吐水群は、一体化せずに独立して被洗浄物に着水することができる。そのため、本実施の形態においても前述したものと同様に、汚れを洗い流す力と汚れを落とす力を兼ね備えた高い洗浄性能を実現することができる。
【００９１】
このような圧力変動を生じさせることにより、吐水孔４０から吐水される洗浄水の速度も同様に変化させることができる。この場合、図１０の圧力波形における各部位Ｐｍ１、Ｐｍ２、Ｐｍ３、Ｐｍ４と、図１１の速度波形における各部位Ｖｍ１、Ｖｍ２、Ｖｍ３、Ｖｍ４とがそれぞれ対応関係にある。
そのため、本実施の形態においても、速度変動を生じさせることができる。そのため、速度Ｖｍ１で吐水された洗浄水は、それよりも先に吐水された洗浄水に追いつきながら、第一の吐水群（大きな吐水群）を形成することができる。また、速度Ｖｍ３で吐水された洗浄水は、それよりも先に吐水された洗浄水に追いつきながら、第二の吐水群（小さな吐水群）を形成する。その際、速度Ｖｍ１が形成されるタイミングと、速度Ｖｍ３が形成されるタイミングとの間には、十分な時間間隔がある。したがって、第二の吐水群が生成されるときには、第一の吐水群は十分進んだ位置にあるので、被洗浄物に着水する際には、それぞれが独立して着水することができる。よって、速度の異なる吐水群を連続して着水させることができるので、それぞれの吐水群により異なる洗浄力を与えることができる。
【００９２】
また、この場合、加圧室の洗浄水出口には下流側からの洗浄水の逆流を防ぐアンブレラパッキン９１０ｈ、９２０ｈが設けられている。そのため、図１０に示すとおり、給水圧Ｐｉｎよりも高い圧力領域、すなわち、圧力変動の最小値が給水圧Ｐｉｎよりも高い圧力となるような圧力変動を生じさせることができる。これによって、給水源の水圧が低い地域であっても、高い洗浄性能を実現することができる。
【００９３】
なお、この場合、シリンダの数を１つとし、加圧室をシリンダの軸方向に２つ設け、それぞれのストロークが異なるように設定してもよい。また、シリンダを対向して設けてもよい。また、シリンダを３つ以上設け、それぞれ位相差をつけることにより、一つの凸状ピークと、前後の傾きが正となる変曲点を２つ有するような速度変動を生じさせてもよい。この場合、２つの凸状ピークと、前後の傾きが正となる偏曲点を１つ有する速度変動を生じさせるようにしてもよい。それによって、３つの洗浄力を持つ吐水を生成でき、さらに多様な洗浄性能を実現することができる。また、複数のシリンダに対し、それぞれにモータを備えるようにしても良い。
【００９４】
続いて第３の実施形態について例示をする。
図１２は、モータ式レシプロタイプの脈動発生部（吐水手段）９０ｂを例示するための概略構成断面図である。
脈動発生部９０ｂは、第一の脈動発生部９１ｂと第二の脈動発生部９２ｂとからなる２連構成とされている。第一の脈動発生部９１ｂと第二の脈動発生部９２ｂには、それぞれ円柱状の空間を有するシリンダ９１０ａ、９２０ａが設けられている。シリンダ９１０ａ、９２０ａ内には、ピストン９１０ｂ、９２０ｂが設けられている。ピストン９１０ｂ、９２０ｂには、Ｏリング９１０ｃ、９２０ｃが装着されている。ピストン９１０ｂ、９２０ｂとシリンダ９１０ａ、９２０ａとで画されたそれぞれの空間が加圧室９１０ｄ、９２０ｄとなる。
【００９５】
加圧室９１０ｄ、９２０ｄには、洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅが給水管６７から分岐されて洗浄水が流入するようになっている。すなわち、加圧室９１０ｄ、９２０ｄには、洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅがそれぞれ設けられている。そして、給水管６７から分岐された図示しない管路が洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅに接続され、給水管６７から加圧室９１０ｄ、９２０ｄに洗浄水を流入させることができるようになっている。
その際、アンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆによって、逆流しないようになっている。すなわち、洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅが加圧室９１０ｄ、９２０ｄに開口する部分にはアンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆが設けられ、加圧室９１０ｄ、９２０ｄ内に流入した洗浄水が給水管６７側へ逆流しないようになっている。
【００９６】
また、洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇがそれぞれ設けられ、途中で合流して、加圧された洗浄水が出水する。すなわち、加圧室９１０ｄ、９２０ｄの天井部分には洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇがそれぞれ設けられている。洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇには配管がそれぞれ接続されており、接続されたそれぞれの配管が分岐部を介して給水管路７５と接続されている。そのため、加圧室９１０ｄ、９２０ｄから流出した洗浄水は、途中で合流して、加圧された洗浄水として給水管路７５に出水する。なお、洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇと配管の間には、ピストン９１０ｂ、９２０ｂによって加圧された洗浄水の圧力がピーク後に早く減圧されるように、適切な値に設定された圧損部が設けられている。
【００９７】
モータ９１１の回転軸にはギア９１２が取り付けられ、ギア９１２とギア９１３とがかみ合っている。また、ギア９１３には、第一の脈動発生部９１ｂのピストン９１０ｂを動作させるクランクシャフト９１４と、第二の脈動発生部９２ｂのピストン９２０ｂを動作させるクランクシャフト９２４とが、異なる位置に取り付けられている。また、クランクシャフト９１４、９２４は、ピストン保持部９１５、９２５を介してピストン９１０ｂ、９２０ｂに取り付けられる。なお、ギア９１３に取り付けられるクランクシャフトの位置は、ピストン９１０ｂとピストン９２０ｂのストローク量が異なるように、取り付け半径が異なっており、かつ、１８０°位相の異なる位置に取り付けられている。また、第二の脈動発生部９２ｂのピストン９２０ｂのストロークが、第一の脈動発生部９１のピストン９１０ｂのストロークよりも短くかつ、位相が１８０°ずれて動作するように設定されている。このように、ギア９１３とクランクシャフト９１４、９２４の取付位置により、あらかじめピストン９１０ｂ、９２０ｂの動作が設定されているので、モータの通電スイッチをＯＮ／ＯＦＦするだけの簡単な制御で脈動発生部９０ｂに所定の動作をさせることができる。
【００９８】
使用者により洗浄ボタンが選択、押されると、モータ９１１に通電され、回転軸が回転するので、ギア９１２、９１３、クランクシャフト９１４、９２４、ピストン保持部９１５、９２５を介して、ピストン９１０ｂ、９２０ｂが上下に往復動する。加圧室内が洗浄水で満たされている際に、ピストン９１０ｂ（９２０ｂ）が、下死点（原位置）から上死点に移動すると加圧室の容積が縮小するので、洗浄水が加圧されて、給水管路７５に向けて押し流される。
【００９９】
そして、その後、上死点から下死点（原位置）に復帰する際に、加圧室内の圧力が低下するとともに、アンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆが開き、洗浄水が加圧室内に流入する。その後、次回のピストン移動の際に、洗浄水が再度加圧され、この工程を連続して行うことで、圧力変動すなわち脈動が発生する。
図１４は、ピストン９１０ｂ、９２０ｂのストロークの様子を例示した図である。
図１４に示すように、ピストン９２０ｂのストロークは、ピストン９１０ｂのストロークの約半分となり、かつ、１８０°位相がずれるように設定されている。なお、周期は、同一である。
【０１００】
この場合、脈動発生部９０ｂには給水管路５５を経て、給水圧の洗浄水が給水されている。よって、前述したように、ピストンの原位置復帰の間にアンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆを経て加圧室９１０ｄ、９２０ｄ内に流れ込んだ洗浄水はアンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆによる圧力損失や下流側の洗浄水の引き込みの影響を受けて給水圧のままではないものの、給水管路７５に送られる。すなわち、ピストンが原位置（下死点）に復帰するまでの間にアンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆを介して加圧室９１０ｄ、９２０ｄ内に流れ込んだ洗浄水は、給水管路７５に向けて流出する。この場合、給水管路７５に流出する洗浄水の圧力は、アンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆによる圧力損失や下流側の洗浄水の引き込みの影響を受けて、給水圧とは異なるものとなる。
【０１０１】
この様子を図でもって表す。
図１３に示す様に、洗浄水は、脈動発生部９０への導入水圧Ｐｉｎ（給水圧）を基準に脈動した圧力で脈動発生部９０から給水管路７５、ひいてはノズルユニット８０に送られ、被洗浄物に向けて吐水される。なお、図１３に示す圧力波形は、前述した吐水孔４０１もしくは吐水孔４０２、または、これらに連通する洗浄渦室３０１もしくは３０２において測定したものである。また、圧力計としては応答性が高いものを用い、高いサンプリング周期で測定するようにした。また、図中のＭＴは、１つの脈動周期を示している。
脈動発生部９０ｂは、あらかじめ設定されたピストンの動作によって、モータをＯＮ／ＯＦＦするだけの簡単な制御で、図１３に示すように、１つの脈動周期において、複数の凸状ピークを異なる圧力で有するように周期的な脈動推移を発生している。
【０１０２】
すなわち、モータをＯＮ／ＯＦＦするだけの簡単な制御により、脈動発生部９０ｂにあらかじめ設定されたピストンの動作を行わせることができる。その結果、図１３に示すように、１つの脈動周期ＭＴにおいて、異なる圧力値を有する複数の凸状ピークを生じさせる周期的な脈動推移を発生させることができる。
【０１０３】
ここで、本実施の形態における洗浄水の吐水の様子について例示をする。
図１５は、脈動発生部９０ｂによって生成された速度（初速）の変化の様子を示したタイミングチャートである。図１５における速度の変化は、図１４のピストン９１０ｂ、９２０ｂの動作と連動している。図１４における「Ｓ１１」のタイミングでピストン９２０ｂが上死点までストロークすると、加圧部９２０ｄ内の洗浄水は加圧され、洗浄水の速度は、図１５に示す速度Ｖ１２まで加速される。その際、第一のピーク速度Ｖ１２が形成される。その後、ピストン９２０ｂが下がると、速度も低下し、「Ｓ１２」のタイミングで、速度は一度下がる。すなわち、速度Ｖ１２と速度Ｖ１３との間で速度が低下する。
そしてさらにその後、ピストン９１０ｂが上死点に到達するタイミングで、洗浄水の速度は、第二のピーク速度Ｖ１４に到達する。そして、ピストン９１０ｂ、９２０ｂが下降すると共に、洗浄水の速度もＶ１１まで下降する。
【０１０４】
続いて、前述のようにして作られた速度波形によって得られる洗浄水の状態について例示する。まず、図１３と図１５の図を用いて、圧力変動と速度変化の関係について例示する。脈動発生部９０ｂにより圧力の脈動推移が発生すると、速度Ｖも同様に変動する。吐水される洗浄水は、圧力変動がＰｍａｘになると、速度も最大速度Ｖｍａｘになり、それぞれの時間の圧力に対応し、速度も変動する。よって、図１３の脈動流の洗浄水の圧力波形における各部位をＰ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ１５とすると、速度も図１５上のＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３、Ｖ１４、Ｖ１５がそれぞれの番号同士で対応する。
【０１０５】
続いて、この速度変化によって生じる洗浄水の状態を例示する。まず、最初の時点で、Ｖ１１の速度で洗浄水が吐水されたとする。その後、ある時間間隔をおいて、Ｖ１２の速度で洗浄水が吐水される。このとき、Ｖ１２の速度で吐水された洗浄水は、Ｖ１１の速度で吐水された洗浄水よりも速い速度となっているため、Ｖ１２の速度で吐水された洗浄水と、Ｖ１１の速度で吐水された洗浄水の距離は縮まる。すなわち、洗浄水の速度Ｖ１２は速度Ｖ１１よりも速いので、速度Ｖ１１で吐水された洗浄水と、速度Ｖ１２で吐水された洗浄水との間の距離が縮まることになる。
そして、それぞれの洗浄水が、被洗浄物に着水するまでに、Ｖ１２の速度で吐水された洗浄水が、Ｖ１１の速度で吐水された洗浄水に追付くことで、Ｖ１１の速度で吐水された洗浄水とＶ１２の速度で吐水された洗浄水との間にある洗浄水が一体化し、大きな吐水群を生成する。つまり、速度波形において、速度の立ち上がりの勾配が生じたときには、吐水群が生成されることになる。よって、この関係は、Ｖ１３の速度で吐水された洗浄水と、Ｖ１４の速度で吐水された洗浄水との間にも成り立つ。このとき、速度Ｖ１３および速度Ｖ１４は、速度Ｖ１１、速度Ｖ１２に比べ速くなっている。このように、速度が速い場合、吐水されてから被洗浄物に着水するまでの間の時間は短くなる。よって、Ｖ１３の速度で吐水された洗浄水が被洗浄物に着水するまでの間に、Ｖ１４の速度で吐水された洗浄水が追付くことができた距離は、僅かとなり、一体化された吐水群はあまり生成されない。そのため、それぞれの速度で吐水された洗浄水が、連続的に被洗浄物に着水することになる。
【０１０６】
続いて第４の実施形態について例示をする。
図１６は、モータ式レシプロタイプの脈動発生部（吐水手段）９０ｃを例示するための概略構成断面図である。
脈動発生部９０ｃは、第一の脈動発生部９１ｃと第二の脈動発生部９２ｃとからなる２連構成とされている。第一の脈動発生部９１ｃと第二の脈動発生部９２ｃには、それぞれ円柱状の空間を有するシリンダ９１０ａ、９２０ａが設けられている。シリンダ９１０ａ、９２０ａ内には、ピストン９１０ｂ、９２０ｂが設けられている。ピストン９１０ｂ、９２０ｂには、Ｏリング９１０ｃ、９２０ｃが装着されている。ピストン９１０ｂ、９２０ｂとシリンダ９１０ａ、９２０ａとで画されたそれぞれの空間が加圧室９１０ｄ、９２０ｄとなる。
【０１０７】
加圧室９１０ｄ、９２０ｄには、洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅが給水管６７から分岐されて洗浄水が流入するようになっている。すなわち、加圧室９１０ｄ、９２０ｄには、洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅがそれぞれ設けられている。そして、給水管６７から分岐された図示しない管路が洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅに接続され、給水管６７から加圧室９１０ｄ、９２０ｄに洗浄水を流入させることができるようになっている。
その際、アンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆによって、逆流しないようになっている。すなわち、洗浄水入り口９１０ｅ、９２０ｅが加圧室９１０ｄ、９２０ｄに開口する部分にはアンブレラパッキン９１０ｆ、９２０ｆが設けられ、加圧室９１０ｄ、９２０ｄ内に流入した洗浄水が給水管６７側へ逆流しないようになっている。
【０１０８】
また、洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇがそれぞれ設けられ、途中で合流して、加圧された洗浄水が出水する。すなわち、加圧室９１０ｄ、９２０ｄの天井部分には洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇがそれぞれ設けられている。洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇには配管がそれぞれ接続されており、接続されたそれぞれの配管が分岐部を介して給水管路７５と接続されている。そのため、加圧室９１０ｄ、９２０ｄから流出した洗浄水は、途中で合流して、加圧された洗浄水として給水管路７５に出水する。
【０１０９】
その際、アンブレラパッキン９１０ｈ、９２０ｈによって、こちらも逆流を防止している。すなわち、洗浄水出口９１０ｇ、９２０ｇにはアンブレラパッキン９１０ｈ、９２０ｈが設けられ、給水管路７５側に流出した洗浄水が加圧室９１０ｄ、９２０ｄに逆流しないようになっている。
【０１１０】
モータ９１１の回転軸にはギア９１２が取り付けられ、ギア９１２とギア９１３とがかみ合っている。また、ギア９１３には、第一の脈動発生部９１ｃのピストン９１０ｂを動作させるクランクシャフト９１４と、第二の脈動発生部９２ｃのピストン９２０ｂを動作させるクランクシャフト９２４とが、異なる位置に取り付けられている。また、クランクシャフト９１４、９２４は、ピストン保持部９１５、９２５を介してピストン９１０ｂ、９２０ｂに取り付けられる。なお、ギア９１３に取り付けられるクランクシャフトの位置は、ピストン９１０ｂとピストン９２０ｂのストローク量が異なるように、取り付け半径が異なっており、かつ、１８０°位相の異なる位置に取り付けられている。また、第二の脈動発生部９２ｃのピストン９２０ｂのストロークが、第一の脈動発生部９１のピストン９１０ｂのストロークよりも短くかつ、位相が１８０°ずれて動作するように設定されている。このように、ギア９１３とクランクシャフト９１４、９２４の取付位置により、あらかじめピストン９１０ｂ、９２０ｂの動作が設定されているので、モータの通電スイッチをＯＮ／ＯＦＦするだけの簡単な制御で脈動発生部９０ｃに所定の動作をさせることができる。
【０１１１】
使用者により洗浄ボタンが選択、押されるとモータ９１１に通電され、回転軸が回転するので、ギア９１２、９１３、クランクシャフト９１４、ピストン保持部９１５、９２５を介して、ピストン９１０ｂ、９２０ｂが上下に往復動する。本実施の形態においても、図２において例示をしたものと同様に、加圧室の容積を変化させることにより圧力変動すなわち、脈動を発生させる。このとき、ピストン９１０ｂ、９２０ｂのストロークと位相は、図１４に示すようになる。すなわち、ピストン９２０ｂのストロークは、ピストン９１０ｂのストロークの約半分となり、かつ、１８０°位相がずれるように設定されている。なお、周期は、同一である。
【０１１２】
次に、脈動発生部９０ｃによって生成される圧力の変動の様子を図１７に基いて説明する。
図１７は、脈動発生部９０ｃによって生成された圧力変動の様子を示したタイミングチャートである。
図１７において、図１４における「Ｓ１１」のタイミングでピストン９２０ｂが上死点までストロークすると、加圧部９２０ｄ内の洗浄水は加圧され、洗浄水の圧力は、図１７に示す圧力Ｐｍ１１まで加速される。その後、ピストン９２０ｂが下がると、圧力も低下し、「Ｓ１２」のタイミングで、圧力はＰｍ１２まで下がる。そしてその後、第一の脈動発生部９１ｃのピストン９１０ｂが上死点に到達するタイミングで、圧力は、第二のピーク圧力Ｐｍ１３に到達する。そして、ピストン９１０ｂが下降すると共に、圧力もＰｍ１４まで低下する。
【０１１３】
このような圧力変動を生じさせることにより、吐水孔４０から吐水される洗浄水の速度も同様に変化させることができる。この場合、図１７の圧力波形における各部位Ｐｍ１１、Ｐｍ１２、Ｐｍ１３、Ｐｍ１４と、図１８の速度波形における各部位Ｖｍ１１、Ｖｍ１２、Ｖｍ１３、Ｖｍ１４とがそれぞれ対応関係にある。
そのため、本実施の形態においても、速度変動を生じさせることができる。そのため、速度Ｖｍ１１で吐水された洗浄水は、それよりも先に吐水された洗浄水に追いつきながら、第一の吐水群（大きな吐水群）を生成することができる。また、速度Ｖｍ１３で吐水された洗浄水は、それよりも先に吐水された洗浄水に追いつきながら、第二の吐水群（小さな吐水群）を生成する。その際、速度Ｖｍ１１が形成されるタイミングと、速度Ｖｍ１３が形成されるタイミングとの間には、十分な時間間隔がある。したがって、第二の吐水群が生成されるときには、第一の吐水群は十分進んだ位置にあるので、被洗浄物に着水する際には、それぞれが独立して着水することができる。よって、速度の異なる吐水群を連続して着水させることができるので、それぞれの吐水群により異なる洗浄力を与えることができる。
【０１１４】
また、この場合、加圧室の洗浄水出口には下流側からの洗浄水の逆流を防ぐアンブレラパッキン９１０ｈ、９２０ｈが設けられている。そのため、図１７に示すとおり、給水圧Ｐｉｎよりも高い圧力領域、すなわち、圧力変動の最小値が給水圧Ｐｉｎよりも高い圧力となるような圧力変動を生じさせることができる。これによって、給水源の水圧が低い地域であっても、高い洗浄性能を実現することができる。
【０１１５】
なお、この場合、シリンダの数を１つとし、加圧室をシリンダの軸方向に２つ設け、それぞれのストロークが異なるように設定してもよい。また、シリンダを対向して設けてもよい。また、シリンダを３つ以上設け、それぞれ位相差をつけることにより、３つ以上のピーク速度をもつ速度変動を生じさせるようにしてもよい。それによって、３つの洗浄力を持つ吐水を生成することができるので、さらに多様な洗浄性能を実現することができる。また、複数のシリンダに対し、それぞれにモータを備えるようにしても良い。
【０１１６】
続いて第５の実施形態について例示する。
図１９は、モータ式レシプロタイプの脈動発生部（吐水手段）９０ｄを例示するための概略構成断面図である。
脈動発生部９０ｄには、円柱状の空間を有するシリンダ９１０が設けられている。シリンダ９１０内には、ピストン９１０ｂが設けられている。ピストン９１０ｂには、Ｏリング９１０ｃが装着されている。ピストン９１０ｂとシリンダ９１０とで画された空間が加圧室９１０ｄとなる。加圧室９１０ｄには、洗浄水入り口９１０ｅ給水管６７から洗浄水が流入するようになっている。すなわち、加圧室９１０ｄには、洗浄水入り口９１０ｅが設けられている。そして、給水管６７が洗浄水入り口９１０ｅに接続され、給水管６７から加圧室９１０ｄに洗浄水を流入させることができるようになっている。
その際、アンブレラパッキン９１０ｆによって、逆流しないようになっている。すなわち、洗浄水入り口９１０ｅが加圧室９１０ｄに開口する部分にはアンブレラパッキン９１０ｆが設けられ、加圧室９１０ｄ内に流入した洗浄水が給水管６７側へ逆流しないようになっている。
【０１１７】
また、洗浄水出口９１０ｇが設けられ、加圧された洗浄水が出水する。その際、アンブレラパッキン９１０ｈによって、こちらも逆流を防止している。すなわち、加圧室９１０ｄには洗浄水出口９１０ｇが設けられている。洗浄水出口９１０ｇには給水管路７５が接続されている。そのため、加圧室９１０ｄから流出した洗浄水は、加圧された洗浄水として給水管路７５に出水する。その際、洗浄水出口９１０ｇに設けられたアンブレラパッキン９１０ｈによって、給水管路７５側に流出した洗浄水が加圧室９１０ｄに逆流しないようになっている。
【０１１８】
モータ９１１の回転軸にはギア９１２が取り付けられ、ギア９１２とギア９１３とがかみ合っている。また、ギア９１３にはクランクシャフト９１４が取り付けられ、ピストン保持部９１５を介してピストン９１０ｂが取り付けられる。
【０１１９】
制御部１０により与えられる制御信号に基いて、モータ９１１の回転軸が回転すると、ギア９１２、９１３、クランクシャフト９１４、ピストン保持部９１５を介して、ピストン９１０ｂが往復動する。本実施の形態においても、加圧室９１０ｄの容積を変化させることにより圧力変動すなわち、脈動を発生させる。
【０１２０】
その際、制御部１０によりモータ９１１の回転速度が制御されるが、モータ９１１の回転速度は、最も速度の速くなる（圧力の高くなる）上死点から、最も速度の遅くなる（圧力の低くなる）下死点までに移行時の速度が高く設定された制御を行なっている。これによって、速い速度側から遅い速度側への変化が速くなり、結果、圧力の低い側の速度変動量が、圧力の高い側の速度変動量より大きくなり、より大きな吐水群を生成することができる。
すなわち、制御部１０によりモータ９１１の回転速度を制御することで、最も速度の速くなる（圧力の高くなる）上死点と、最も速度の遅くなる（圧力の低くなる）下死点との間において所望のピストン速度が得られるようになっている。
また、ピストン９１０ｂを上死点から下死点に移行させる時の速度がより速くなるような制御を行っている。これによって、下死点近傍において形成される圧力をより下げることができるので、圧力の低い領域を大きくすることができる。その結果、圧力の低い領域における速度変動量をより大きくすることができるので、より大きな吐水群を生成することができる。
なお、この場合、シリンダ数は１つに限らない。また、１つのシリンダ内に複数の加圧室が設けられていても良い。
【０１２１】
図２０は、モータの回転速度を制御する場合を例示するための模式図である。なお、図２０（Ａ）は、前述した「大きな吐水群」と「小さな吐水群」を生成することのできる圧力変動を表している。すなわち、図３に例示をしたような圧力変動を表している。また、図２０（Ｂ）はこの様な圧力変動を生じさせる際のピストンの位置変化を表し、図２０（Ｃ）はピストンの位置に対するモータの回転速度比の変化を表している。
【０１２２】
前述したように、「大きな吐水群」を生成する場合には、追付き量が多くなるように低い圧力で吐水を行う必要がある。また、「小さな吐水群」を生成する場合には、高い圧力で吐水を行う必要がある。そして、「大きな吐水群」と「小さな吐水群」とを独立して被洗浄物に着水させるためには、「大きな吐水群」が生成される圧力領域と「小さな吐水群」が生成される圧力領域との間に時間的な間隔を生じさせる必要がある。
本実施の形態においては、下死点からピストンが上昇し加圧が行われる領域においてピストンの上昇速度を制御することで、すなわち、モータの回転速度を制御することで「大きな吐水群」を生成するようにしている。また、ピストンが上死点に近づき圧力がさらに上昇する領域においてピストンの上昇速度を制御することで、すなわち、モータの回転速度を制御することで「小さな吐水群」を生成するようにしている。そして、これらが生成される領域の間に、モータの回転数比が小さな領域を設けて、「大きな吐水群」が生成される圧力領域と「小さな吐水群」が生成される圧力領域との間に時間的な間隔を生じさせている。
また、ピストンを上死点から下死点に移行させる工程（加圧室内に洗浄水を流入させる工程）におけるモータの回転数比を高く設定することで、加圧室内の圧力を低下させるようにしている。その様にすれば、下死点近傍において形成される圧力をより下げることができるので、圧力の低い領域を大きくすることができる。その結果、圧力の低い領域における速度変動量をより大きくすることができるので、より大きな吐水群を生成することができる。
続いて第６の実施形態について例示する。
図２１は、モータ式レシプロタイプの脈動発生部（吐水手段）９０ｅを例示するための概略構成断面図である。
脈動発生部９０ｅは、第一の脈動発生部１９１と第二の脈動発生部１９２とからなる２連構成とされている。第一の脈動発生部１９１と第二の脈動発生部１９２には、それぞれ円柱状の空間を有するシリンダ１９１ａ、１９２ａが設けられている。シリンダ１９１ａ、１９２ａ内には、ピストン１９１ｂ、１９２ｂが設けられている。ピストン１９１ｂ、１９２ｂには、図示しないＯリングが装着されている。ピストン１９１ｂ、１９２ｂとシリンダ１９１ａ、１９２ａとで画されたそれぞれの空間が加圧室１９１ｄ、１９２ｄとなる。
【０１２３】
加圧室１９１ｄ、１９２ｄには、図示しない洗浄水入り口がそれぞれ設けられている。そして、給水管６７から分岐された図示しない管路が洗浄水入り口に接続され、給水管６７から加圧室１９１ｄ、１９２ｄに洗浄水を流入させることができるようになっている。また、図示しない洗浄水入り口が加圧室１９１ｄ、１９２ｄに開口する部分には図示しないアンブレラパッキンが設けられ、加圧室１９１ｄ、１９２ｄ内に流入した洗浄水が給水管６７側へ逆流しないようになっている。
また、加圧室１９１ｄ、１９２ｄの天井部分には洗浄水出口１９１ｇ、１９２ｇがそれぞれ設けられている。洗浄水出口１９１ｇ、１９２ｇには配管がそれぞれ接続されており、接続されたそれぞれの配管が分岐部を介して給水管路７５と接続されている。そのため、加圧室１９１ｄ、１９２ｄから流出した洗浄水は、途中で合流して、加圧された洗浄水として給水管路７５に出水する。
【０１２４】
モータ９１１の回転軸にはギア９１２が取り付けられ、ギア９１２とギア９１３ａとがかみ合っている。ギア９１３ａには、ピストン１９１ｂを動作させるクランクシャフト１９４のａ一端が取り付けられている。クランクシャフト１９４ａの他端はピストン１９１ｂに取り付けられている。
また、ギア９１２とギア９１３ｂとがかみ合っている。ギア９１３ｂには、ピストン１９２ｂを動作させるクランクシャフト１９４ｂの一端が取り付けられている。クランクシャフト１９４ｂの他端はピストン１９２ｂに取り付けられている。
ギア９１３ｂのピッチ円直径寸法は、ギア９１３ａのピッチ円直径寸法の２倍となっている。そのため、ピストン１９２ｂの移動周期はピストン１９１ｂの移動周期の２倍となる。
また、加圧室１９２ｄの容積が加圧室１９１ｄの容積よりも大きくなるようになっている。すなわち、加圧室１９２ｄの直径寸法（断面寸法）が加圧室１９１ｄの直径寸法（断面寸法）よりも大きくなっている。また、ピストン１９２ｂのストロークがピストン１９１ｂのストロークよりも大きくなっている。
【０１２５】
次に、脈動発生部９０ｅにより形成される圧力変動について例示をする。
図２２は、圧力波形を例示するための模式図である。なお、図２２（Ａ）は圧力波形が形成される様子を例示するための模式図、図２２（Ｂ）は吐水群が生成される様子を例示するための模式図である。
図２２（Ａ）に示すように、第一の脈動発生部１９１により形成される圧力波形は図中の「Ｘ」のようになる。一方、第二の脈動発生部１９２により形成される圧力波形は図中の「Ｙ」のようになる。
前述したように、加圧室１９２ｄの容積が加圧室１９１ｄの容積よりも大きくなっているので、圧力波形「Ｙ」における最大圧力は圧力波形「Ｘ」における最大圧力よりも大きくなる。また、圧力波形「Ｙ」の周期は圧力波形「Ｘ」の周期の２倍となる。
【０１２６】
前述したように、第一の脈動発生部１９１から吐出した洗浄水と、第二の脈動発生部１９２から吐出した洗浄水とが合流するので、合流後の洗浄水の圧力は両者の圧力を合成したものとなる。すなわち、給水管路７５を介してノズル８２に吐水される洗浄水の圧力変動は、圧力波形「Ｘ」と圧力波形「Ｙ」とを合成した圧力波形「Ｚ」のようになる。
【０１２７】
ここで、図２２（Ｂ）に示すように、圧力波形「Ｚ」は、１つの脈動周期ＭＴにおいて、１つの凸状のピークと、前後の傾きが正となる変曲点とを有する周期的な脈動推移となっていることがわかる。
そのため、本実施の形態においても、前述した「大きな吐水群」と「小さな吐水群」とを生成することができる。
【０１２８】
なお、図２２に例示をしたものは、「大きな吐水群」と「小さな吐水群」とが交互に生成されるが、これに限定されるわけではない。
この場合、例えば、圧力波形「Ｘ」の周期や振幅、圧力波形「Ｙ」の周期や振幅を適宜変更することで「大きな吐水群」と「小さな吐水群」とが生成される順番などを変更することができる。例えば、「大きな吐水群」の後に「小さな吐水群」が生成され、さらにその後に「小さな吐水群」が生成される様な吐水サイクルが繰り返されるようにすることもできる。
【０１２９】
続いて第７の実施形態について例示する。
図２３は、脈動発生部（吐水手段）９０ｆの概略構成断面図である。なお、ここでいう脈動発生部は、圧力変動を起こす圧力変動部ということもできる。
【０１３０】
図２３に示すように、脈動発生部９０ｆは、給水管路６７、７５に接続されるシリンダ７４ｂと、シリンダ７４ｂの内部に進退自在に設けられたプランジャ７４ｃと、プランジャ７４ｃの内部に設けられた逆止弁７４ｇと、励磁電圧を制御することでプランジャ７４ｃを進退させる脈動発生コイル７４ｄと、を備えている。そして、プランジャ７４ｃの位置が、ノズルの側（下流側）に変化した場合には洗浄水の圧力が増加し、ノズルとは反対の側（上流側）に変化した場合には洗浄水の圧力が減少するように逆止弁が配設されている。
【０１３１】
そして、このプランジャ７４ｃを脈動発生コイル７４ｄの励磁を制御することにより上流側・下流側に進退させる。すなわち、洗浄水に脈動を付加する場合（洗浄水に圧力変動を生じさせる場合）には、脈動発生コイル７４ｄに流す励磁電圧を制御することにより、プランジャ７４ｃをシリンダ７４ｂの軸方向（上流方向・下流方向）に進退させる。
【０１３２】
この場合、プランジャ７４ｃは、脈動発生コイル７４ｄの励磁により図示する原位置（プランジャ原位置）から下流側７４ｈに移動する。そして、コイルの励磁が消えると、復帰スプリング７４ｆの付勢力によって、原位置に復帰する。この際、緩衝スプリング７４ｅによってプランジャ７４ｃの復帰の動作が緩衝される。プランジャ７４ｃは、その内部にダックビル式の逆止弁７４ｇを備え、上流側への逆流を防止している。したがって、プランジャ原位置から下流側へ移動する際には、シリング７４ｂ内の洗浄水を加圧して給水管路７５に押し流せるようになっている。この際、プランジャ原位置と、下流側に移動した位置とは常に一定であることから、プランジャ７４ｃが動作する際に給水管路７５に送られる洗浄水の量は一定となる。
その後、原位置に復帰する際には、逆止弁７４ｇを経てシリンダ７４ｂ内に洗浄水が流れ込む。そのため、次回のプランジャ７４ｃの下流側移動の際には、改めて、一定量の洗浄水が給水管路７５に送られることになる。
【０１３３】
この場合、脈動発生部９０ｆには給水管路５５を経て、前述した給水圧の洗浄水が給水されている。よって前述したように、プランジャ７４ｃの原位置復帰の間に逆止弁７４ｇを経てシリンダ７４ｂ内に流れ込んだ洗浄水は、逆止弁７４ｇによる圧力損失や下流側の洗浄水の引き込みの影響を受けて１次圧のままではないものの、給水管路７５に送られる。すなわち、プランジャ７４ｃが原位置に復帰するまでの間に逆止弁７４ｇを介してシリンダ７４ｂ内に流れ込んだ洗浄水は、給水管路７５に向けて流出する。この場合、給水管路７５に流出する洗浄水の圧力は、逆止弁７４ｇによる圧力損失や下流側の洗浄水の引き込みの影響を受けて、１次圧（前記の給水圧）とは異なるものとなる。
【０１３４】
この様子を図でもって表す。
【０１３５】
図２４は、洗浄水の圧力変動の様子を例示するための模式図である。
図２４に示す様に、洗浄水は、脈動発生部９０ｆへの導入水圧Ｐｉｎ（給水圧）を基準に脈動した圧力で脈動発生部９０ｆから給水管路７５、ひいてはノズルユニット８０に送られ、被洗浄物に向けて吐水される。なお、図２４に示す圧力波形は、前述した吐水孔４０１もしくは吐水孔４０２、または、これらに連通する洗浄渦室３０１もしくは３０２において測定したものである。また、圧力計としては応答性が高いものを用い、高いサンプリング周期で測定するようにした。
【０１３６】
ここで、本実施形態における洗浄水の吐水の様子について例示をする。
図２５は、洗浄水吐水に際して脈動を発生させる脈動発生部９０ｆの脈動発生コイル７４ｄの励磁の様子を示す電圧波形の図（脈動発生コイル７４ｄに印加される電圧波形を例示するための模式図）であり、図２６は、脈動発生部９０ｆから流出する洗浄水の速度（初速）を示すタイミングチャートである。
【０１３７】
制御部１０は、脈動発生コイル７４ｄを励磁して脈動発生部９０ｆにおいて脈動を発生させるに当たり、パルス状の信号を出力する。そして、このパルス信号を、脈動発生コイル７４ｄに接続され、これをオンさせるためのスイッチングトランジスタ（図示せず）に出力する。すなわち、脈動発生コイル７４ｄには、回路の開閉を行うスイッチングトランジスタ（図示せず）が接続されている。制御部１０から出力されたパルス信号は、スイッチングトランジスタに入力される。
【０１３８】
よって、脈動発生コイル７４ｄは、パルス信号に従ったスイッチングトランジスタのＯＮ・ＯＦＦにより繰返し励磁し、前述したようにプランジャ７４ｃを周期的に往復動（進退）させる。すなわち、入力されたパルス信号に基づいてスイッチングトランジスタが開閉動作（ＯＮ・ＯＦＦ動作）することで、脈動発生コイル７４ｄが繰返し励磁される。そして、脈動発生コイル７４ｄを繰返し励磁させることで、プランジャ７４ｃを周期的に往復動（進退）させる。
これにより、脈動発生部９０ｆから吐水孔４０１には、圧力が周期的に上下変動する脈動流の状態で洗浄水が供給され、この脈動流の洗浄水が各吐水孔から吐水される。
【０１３９】
なお、脈動発生コイル７４ｄに印加されるパルス状の電圧は、図２５に例示をする。また、それによって、脈動発生部９０ｆから流出する洗浄水の速度（初速）のタイミングチャートを図２６に例示をする。なお、図２６は、図２４の圧力値を基に、算出された波形である。
【０１４０】
図２５より、脈動発生部９０ｆの脈動発生コイル７４ｄに印加されるパルス状の電圧は、１周期中において、ＯＮ時間の異なる２つの矩形波が組み合わさった電圧波形となっている。この制御によって起る脈動発生部９０ｆから流出する洗浄水の速度変化を、脈動発生部９０ｆのプランジャ７４ｃの動作に基いて例示をする。脈動発生部９０ｆの脈動発生コイル７４ｄには、図２５に示す電圧波形の電圧が印加されている。
【０１４１】
ＯＮ時間をＴ１として、脈動発生部９０ｆの脈動発生コイル７４ｄに電圧を印加すると電流が流れるので、脈動発生コイル７４ｄが励磁されてプランジャ７４ｃが磁化される。そして、プランジャ７４ｃが磁化されると、プランジャ７４ｃは脈動発生コイル７４ｄの側、すなわち下流側へ引き付けられる。
【０１４２】
この下流側への引き付けによって、復帰スプリング７４ｆが圧縮されて弾性エネルギーを蓄えると同時に、洗浄水を加圧し、最も高い圧力Ｐ２４に達するその際、吐水孔４０１から吐水される洗浄水の速度は最も高くなる（Ｖ２４）。すなわち、プランジャ７４ｃが下流側へ引き付けられると、復帰スプリング７４ｆが圧縮されて弾性エネルギーが蓄えられる。また、同時にプランジャ７４ｃにより洗浄水が加圧される。なお、洗浄水の圧力が最も高い圧力Ｐ２４（図２４を参照）に達した際には、吐水孔４０１から吐出される洗浄水の速度は最も高くなる（図２６におけるＶ２４）。
【０１４３】
その後、Ｔ２において電圧が切れると脈動発生コイル７４ｄの励磁が消えて、復帰スプリング７４ｆの付勢力を受けて、原位置へ復帰する。すなわち、ＯＦＦ時間をＴ２として電圧の印加を停止すると、脈動発生コイル７４ｄの励磁が解かれるので復帰スプリング７４ｆの付勢力によりプランジャ７４ｃが原位置へ戻される。
【０１４４】
同時に圧力は低下し、最低圧力Ｐ２１（図２４を参照）に達する。その際、吐水孔４０１から吐水される洗浄水の速度も低くなり、最も低い速度域Ｖ２１まで下降する。
その後、圧力は給水圧Ｐｉｎまで復帰しようとし、速度も給水圧時の速度Ｖｉｎまで復帰しようとする。この復帰のタイミングに、Ｔ１よりも短いＯＮ時間のＴ３の矩形波を加えることにより、脈動発生コイル７４ｄを励磁させ、プランジャ７４ｃを下流側へ引き付けることで、洗浄水を再度加圧する。すなわち、この復帰のタイミングにおいて、ＯＮ時間がＴ１よりも短いＴ３の矩形波電圧を脈動発生コイル７４ｄに印加する。そして、脈動発生コイル７４ｄを励磁し、プランジャ７４ｃを下流側へ引き付けることで、洗浄水を再度加圧する。
【０１４５】
このとき、圧力が復帰途中であることと、Ｔ３の時間がＴ１よりも短いことにより、洗浄水は最高圧Ｐ２４までは高まらないものの、給水圧よりも高い第２のピーク圧力Ｐ２２まで達する。したがって、速度も給水圧時の速度よりも速い第２のピーク速度Ｖ２２が現れることになる。また、第２のピーク速度Ｖ２２と、再度プランジャが励磁されるタイミングにおける速度Ｖ２３までの間には、入水圧時の速度Ｖｉｎ付近で吐水される期間が一定時間生じることになる。
【０１４６】
ここで、脈動発生コイル７４ｄに印加する電圧波形のタイミングは、脈動の周波数５０Ｈｚであり、Ｔ１を４．８ｍｓｅｃ、Ｔ２を７ｍｓｅｃ、Ｔ３を１ｍｓｅｃ、Ｔ４を７．２ｍｓｅｃに設定してある。すなわち、脈動の周波数を５０Ｈｚ、ＯＮ時間Ｔ１を４．８ｍｓｅｃ、ＯＦＦ時間Ｔ２を７ｍｓｅｃ、ＯＮ時間Ｔ３を１ｍｓｅｃ、ＯＦＦ時間Ｔ４を７．２ｍｓｅｃとしている。ただし、周波数、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の時間幅はこの限りではなく、５Ｈｚ以上の不感帯周波数域における繰返し周波数であればよく、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の時間幅もその周期（脈動周期ＭＴ）に基いて設定されていてもよい。なお、不感帯周波数とは、人が刺激変化と認識できる周波数よりも高い周波数、すなわち、人が意図的な繰返し吐水と知覚できない周波数である。
【０１４７】
続いて、上記によって作られた速度波形によって得られる洗浄水の状態について例示をする。
図２７は、脈動流の洗浄水を仮定の吐水孔４０から吐水した場合に、その吐水された洗浄水が増幅される過程を例示するための模式図である。
ここで、図２４と図２６の図を用いて、圧力変動と速度変化の関係について例示をする。脈動発生部９０ｆにより圧力が脈動すると、速度Ｖも同様に変動して脈動する。すなわち、吐水される洗浄水は、圧力変動がＰｍａｘになると、速度も最大速度Ｖｍａｘになり、瞬間の速度が時間とともに変動する。また、図２４の脈動流の洗浄水の圧力波形における各部位をＰ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４、Ｐ２５とすると、速度も図２６上のＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３、Ｖ２４、Ｖ２５がそれぞれの番号同士で対応する。
【０１４８】
よって、吐水直後から図２７の（Ａ）〜（Ｄ）へと移行するにつれて、速度Ｖ２２は速度Ｖ２１より速度が速いから、速度Ｖ２１で吐水された洗浄水は速度Ｖ２２で吐水された洗浄水及びこれらの間にある洗浄水に追いつかれて合体され、吐水断面積の大きな吐水群となる（図２７（Ｂ）を参照）。
【０１４９】
このように、速度波形の立ち上がりの勾配部分においては、速い速度で吐水された洗浄水がその前の遅い速度で吐水された洗浄水と順次合体することにより、吐水群となって、被洗浄物（洗浄面）に着水することになる。ここで、図２７の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、遅い側の速度域での速度の立ち上がり勾配部分では、全体の速度が遅いので、被洗浄物に着水する前に、Ｖ２２がＶ２１と合体して吐水断面積の大きな吐水群（大きな吐水群）を生成することができる。
【０１５０】
すなわち、速度Ｖ２１と速度Ｖ２２との間における速度の立ち上がり勾配部分においては、全体の速度が遅い。そのため、速度Ｖ２１で吐水された洗浄水が被洗浄物に着水する前に、速度Ｖ２２で吐水された洗浄水が速度Ｖ２１で吐水された洗浄水に追いつくことができる。その結果、吐水時には、洗浄水が円錐状に拡張されることなく直線状に吐水されるものの、被洗浄物に着水する前に、速度Ｖ２２で吐水された洗浄水と速度Ｖ２１で吐水された洗浄水とが合体して吐水断面積の大きな吐水群（大きな吐水群）を生成することができる。
一方で、図２７の（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、Ｖ２３、およびＶ２４の速い側の速度域での速度の立ち上がり勾配では、全体の速度が速いので、被洗浄物に着水するまでの短い時間では、距離が縮まりにくいため、被洗浄物に着水する時点では、Ｖ２４はＶ２３とほとんど合体せずに速く吐水断面積の小さい吐水群として着水することになる。
すなわち、速度Ｖ２３と速度Ｖ２４との間における速度の立ち上がり勾配部分においては、全体の速度が速い。そのため、速度Ｖ２３で吐水された洗浄水が被洗浄物に着水する前に、速度Ｖ２４で吐水された洗浄水が速度Ｖ２３で吐水された洗浄水に追いつきにくい。その結果、洗浄水が円錐状に拡張されることなく直線状に吐水されて、被洗浄物に着水する前に、速度Ｖ２３で吐水された洗浄水と速度Ｖ２４で吐水された洗浄水とがほとんど合体せず、吐水断面積の小さな吐水群（小さな吐水群）として着水することになる。この洗浄水（小さな吐水群）は、被洗浄物に当たるときには、衝突エネルギー（汚れを落とす力）における速度成分が大きい状態になっている。
【０１５１】
また、このとき、Ｖ２２とＶ２４のタイミングに十分開きがある、言い換えれば、Ｖ２２とＶ２４にピークが現れるように制御することで、Ｖ２２によって生成される吐水群と、Ｖ２４によって生成される吐水群は、Ｖ２４が吐水された段階で十分な時間の開きが生じる。
すなわち、ＯＦＦ時間Ｔ２を設けることで、速度Ｖ２４で吐水された洗浄水と速度Ｖ２２で吐水された洗浄水との間に十分な時間の開きを設けることができる。
その結果、速度Ｖ２２で吐水されることで生成された吐水断面積が大きく速度Ｖ２４で吐水されることで生成されたものよりは速度の遅い吐水群（大きな吐水群）と、速度Ｖ２４で吐水されることで生成された吐水断面積が小さく速度の速い吐水群（小さな吐水群）とは、お互いに干渉することなく、被洗浄物に異なる速度をもって独立して着水することができる。
【０１５２】
また、速度Ｖ２４から速度Ｖ２１に移行するタイミングでは、速度が減速していくため、合体による吐水群は生成されず、洗浄性能には寄与しない領域となる。したがって、この領域を減らすことは、洗浄性能を高めることにも繋がる。
【０１５３】
なお、本明細書でいう吐水群とは、吐水孔から吐水される洗浄水の進行方向に対し直角に切断したときの断面積が、吐水後に追付くことにより、吐水孔から吐水された直後の断面積よりも大きくなれば、吐水群という。すなわち、吐水群とは、後から吐水された洗浄水が追いつくことにより吐水断面積（洗浄水の進行方向に対し直角に切断したときの断面積）が、吐水直後の吐水断面積よりも大きくなったものをいう。
【０１５４】
ここで、吐水後に洗浄水が追い付くことにより、吐水断面積が増え、吐水断面積の異なる吐水群が形成されると、被洗浄物に当たるときの荷重は、吐水断面積が増えない（吐水群が形成されない）吐水と比べ、被洗浄物で当たるときの荷重は大きくなる。
本実施の形態においても、図８に例示をしたように、１つの周期（脈動周期ＭＴ）において、２つのタイミングで荷重が大きくなる。すなわち、１つの周期において、２つの吐水群が生成され、それが独立して被洗浄物に当たることになる。
【０１５５】
図８に例示をしたものでは、先に吐水断面積の大きく速度の遅い吐水群（大きな吐水群）があたり、あとから吐水断面積が小さくて速度の速い吐水群（小さな吐水群）が当たる。したがって、被洗浄物は、速度と大きさの異なる２つの吐水群によって洗浄され、この場合、大きくて遅い吐水群（大きな吐水群）で汚れを洗い流す力を与え、小さくて速い吐水群（小さな吐水群）で汚れを落とす力を与えることができる。
【０１５６】
ここで、脈動流となって吐水された洗浄水は、この場合の速度波形では、速度Ｖ２２で吐水されることで生成された遅くて大きな吐水群と、速度Ｖ２４で吐水されることで生成された速くて小さな吐水群とがそれぞれ脈動周期ＭＴごとに現れるので、遅くて大きな吐水群と、速くて小さな吐水群とが交互に現れる。つまり、脈動周期ＭＴの半分の間隔で吐水群が現れることになる。したがって、周期（脈動周期ＭＴ）が長くても、より連続感のある快適な洗浄性能をえることができ、断続感がきらいな人にとってもより快適な洗浄を提供できる。しかも、このそれぞれの吐水群は、速度Ｖ２４で吐水された洗浄水に、それぞれ遅れて速度Ｖ２５および速度Ｖ２１で吐水された洗浄水が繋がれたような状態となる。
【０１５７】
次に、このような吐水の状態により得られる効果について例示をする。ここで、速度の遅い側で吐水断面積の大きな吐水群が生成される過程について例示をする。吐水群は、洗浄水が吐水孔４０から吐水され、被洗浄物に当たるまでの時間間隔において、速度の速い吐水による洗浄水が、速度の遅い吐水による洗浄水に追いつくことで生成される。
【０１５８】
このとき、速度が速い領域で吐水群を生成しようとすると、吐水孔４０から被洗浄物に到着するまでの時間は短い。たとえば、速度が１５ｍ／ｓｅｃのときに、６０ｍｍ先の被洗浄物に到達する時間は、４ｍｓｅｃである。一方、速度が遅い領域で考えた場合、吐水孔４０から被洗浄物に到着するまでの時間は、速度が速い領域の場合と比べ、長くなる。たとえば、速度が７．５ｍ／ｓｅｃの時には、被洗浄物に到達する時間は、８ｍｓｅｃである。このときに、同じ量の速度差がある場合には、被洗浄物に到達するまでの時間が長いほうが、追いつける洗浄水の量は多いことになる。すなわち、洗浄水の速度の低い側で吐水群を生成したほうが、効率よくより吐水断面積の大きな吐水群を生成することが可能である。
【０１５９】
このようにして生成した吐水群は、より吐水断面積の大きな吐水群となっているため、吐水断面積Ｓは通常よりも大きくなる。したがって、洗浄水量が少ないにもかかわらず、吐水断面積の大きな吐水が当たっており多い流量で洗浄されているような洗浄性能、すなわち汚れを洗い流す力がある。つまり、吐水断面積の大きな吐水群（大きな吐水群）が当たるようにすれば、使用する洗浄水自体の量を少なくした場合であっても多い流量で洗浄されているような洗浄性能、すなわち汚れを洗い流す力を得ることができる。
【０１６０】
一方で、吐水断面積が小さく速度の速い吐水群（小さな吐水群）は、速い速度Ｖ２４で先にでた洗浄水になかなか追いつくことができず、吐水断面積の大きい吐水群を形成する前に被洗浄物に着水するため、吐水断面積が小さく、汚れを洗い流す力は乏しくなる。しかし、先にでた洗浄水に追いつかないということは、遅い速度の洗浄水に運動エネルギーを吸収されることなく被洗浄物に着水できるので、汚れを落とす力を維持したまま着水することができる。
【０１６１】
このときの汚れを落とす力に関わる衝撃力は、速度が大きくなるため、衝撃力も大きくなる。すなわち、汚れを洗い流す力は小さくなるものの汚れを落とす力は高めることができる。したがって、大きくて遅い吐水群（大きな吐水群）で汚れを洗い流す力を出し、小さくて速い吐水群（小さな吐水群）で汚れを落とす力をだすことで、汚れを洗い流す力と汚れを落とす力を両立させた快適性の高い洗浄を実現することができる。
【０１６２】
なお、大きくて遅い吐水群（大きな吐水群）および小さくて速い吐水群（小さな吐水群）はそれぞれ十分な衝撃力を持っているため、脈動周期ＭＴに対して、約半分の周期の脈動に感じることができ、この感覚は、人間が識別できる感覚にくらべて十分短いため、洗浄の連続感とともに、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力とを実感することができる。
【０１６３】
次に、吐水群生成の現象について例示をする。
図２８は、速度波形と、追付き曲線を示したタイミングチャートである。まず、追付き曲線について例示をする。追付き曲線とは、吐水されたタイミングと吐水された速度がそれぞれ異なる洗浄水であっても、この曲線上に載っていれば６０ｍｍ先の被洗浄物に同時に着水することを示している。すなわち、追付き曲線とは、所定の距離（本実施の形態においては６０ｍｍとした）にある着水位置に同時に着水させる際の速度と吐水タイミングとの関係を表すための仮想曲線である。
【０１６４】
この追付き曲線よりも遅い速度を持つ洗浄水は、後から来る速い速度の洗浄水に追付かれ、合体して同時に被洗浄物に着水することになる。したがって、速度波形において、Ｖ２２の速度を基点として追付き曲線を重ねると（すなわち、Ｖ２２の速度を基準に求められた追付き曲線を重ねると）、この追付き曲線よりも遅い速度の領域は、Ｖ２２の速度を持つ洗浄水に全て追付かれることになり、積分した値が体積となる吐水群が生成され被洗浄物に着水することになる。この場合、吐水群の速度は、１２ｍ／ｓｅｃであり、吐水群量は、２１μリットルと大きな吐水群となる。
【０１６５】
一方、Ｖ２４を基点にひかれた追付き曲線（すなわち、Ｖ２４の速度を基準に求められた追付き曲線）とその付近の速度波形では、追付き曲線よりも勾配が寝ていて、遅い領域「Ａ」（右側傾斜部）が非常に少なくなっている。この場合、吐水群の量は少ないものの、その分、追付く量が少ないため、遅い速度に速い速度が吸収されて遅くなることがなくなる。すなわち、吐水群の洗浄水量は少なくなるものの、遅い速度の洗浄水に速い速度の洗浄水の運動エネルギーが吸収されることが少なくなる。つまり、吐水断面積は小さいが速い吐水群（小さな吐水群）が生成される。
【０１６６】
この場合、吐水群の速度は１４ｍ／ｓｅｃであり、その洗浄水量は６μリットルである。これらのことより、つまり、汚れを落とす力が減衰せずに被洗浄物に着水することになる。これらのことより、吐水断面積の大きい吐水群（大きな吐水群）では、洗浄水量が多くなるため多い水量で洗っているのと同じ洗浄力を得ることができる。また、吐水断面積が小さく速い速度の吐水群（小さな吐水群）では、減速せずに被洗浄物に着水するために、汚れを落とす力を感じることができる。かつ、この吐水群（小さな吐水群）を速い周波数で被洗浄物に当てることによって、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力を同時に感じることができる。また、大きな吐水群と小さな吐水群を、被洗浄物に同時に着水させれば、なおのこと、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力を同時に実現することができる。
【０１６７】
ここで、吐水断面積は、大きな吐水群で、およそ１２．６ｍｍ２となり、小さな吐水群で３．８ｍｍ２となっていて、吐水断面積が異なっている。このように、追付くことにより生成される吐水群の吐水断面積が相対的に異なる吐水群を生成することで、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力の異なる吐水群を生成し、個別に当てることで、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力とを両立させることができる。
【０１６８】
なお、洗浄水の追付きにより、およそ吐水孔の径で換算される吐水断面積よりも大きくなれば、吐水群となる。また、追付きによって生成される吐水群の吐水断面積が相対的に異なる吐水群が被洗浄物に着水する地点で生成されれば、異なる吐水群を生成したことになる。すなわち、被洗浄物に着水するまでの間に、吐水断面積が相対的に異なる吐水群が後から吐水された洗浄水の追付きによって生成されれば、異なる吐水群が生成されたことになる。
【０１６９】
さらに、５Ｈｚ以上の不感帯周波数域において、それぞれの吐水群を少なくとも１回着水させることで、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力とを同時に感じさせることができる。すなわち、脈動周波数は５Ｈｚ以上であればよい。
【０１７０】
次に、本実施の形態における洗浄性能について説明する。
洗浄性能は、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力とからなると考えられ、水の衝撃力Ｍ・Ｖに依存すると考えた。ここで、汚れを落とす力とは、速い吐水が被洗浄物に当たることで、その速度による衝撃により汚れを落とす力のことであり、速度Ｖに依存する。また、被洗浄物が人体である場合には、速い速度があたることにより、使用者は痛みに近い刺激感を感じることになり、汚れを落とす吐水を受けている感覚と同時に刺激感を感じることになる。一方、汚れを洗い流す力は、吐水断面積Ｓ（重さＭ）の大きな吐水が十分な力をもって当たることで、その面積や水量により汚れを洗い流す力のことであり、吐水断面積S（重さＭ）に依存する。また、被洗浄物が人体である場合には、吐水断面積Ｓ（重さＭ）の大きな吐水が人体に当たることになるので、使用者はあたかも多い水量で洗われている感覚である量感も同時に感じることになる。このように、洗浄感は、刺激感と量感とで表され、それぞれで、汚れを落としているような感覚と、汚れを洗い流しているような感覚に対応することになると考えることができる。したがって、これらの物理量をすべて満足させることで、快適で洗浄性能の高い洗浄が実現可能である。
【０１７１】
しかしながら、省エネルギーの観点から、現在主流となっている瞬間式熱交換器による温水生成では、洗浄水量が５００ｍｌ／ｍｉｎ以下になる。そのため、これらの物理量を全て満足させることは困難である。そこで、これらの物理量を全て満足させるため、吐水群の生成を検討した。
【０１７２】
次に、脈動推移の速度波形と生成される吐水群の形状の一例として、「速い吐水群」、「大きな吐水群」、「分散した吐水群」について説明する。なお、その関係は一例であり、速度域の違いなどで、必ずしもこの関係で生成されるものではない。「速い吐水群」は、速度の立ちあがり勾配を前述した追付き曲線の勾配よりも緩やかに、すなわち、吐水の速度の増加率を小さくすることで、追付く量を少なくした吐水群であり、速度は速いが洗浄水量が少ない。すなわち汚れを落とす力はあるが、汚れを洗い流す力の少ない吐水群が生成される。
【０１７３】
「大きな吐水群」は、速度の立ち上がり勾配を追付き曲線の勾配に近くすることで、徐々に追付くことでまとまる吐水群、すなわち、吐水断面積の大きい吐水群である。この場合、速度は減速するので、汚れを落とす力はあまりないが、洗浄水量が多く、衝撃力も大きい吐水群が生成される。
【０１７４】
「分散した吐水群」は、速度の立ち上がり勾配を追付き曲線の勾配よりも急にすることで、遅い速度と速い速度との速度差が大きい状態で追付かせ、速い速度の吐水が先にある遅い速度の吐水を弾き飛ばすように吐水を分散させる吐水群である。この場合、見かけの吐水断面積が大きくなることで汚れを洗い流す力の多い吐水群が生成される。
【０１７５】
以上のように、異なる脈動流の生成によって、異なる種類で異なる特徴を持った吐水群を生成することができる。
【０１７６】
すなわち、異なる脈動流によって異なる形状と特徴を有する吐水群を生成することができる。しかしながら、一方で、汚れを落とす力や汚れを洗い流す力にかかわる物理量のいずれかがかけることになっていた。
【０１７７】
そこで、被洗浄物が人体である場合に、この種類の異なる吐水群を、意図的な繰返し吐水に基く振動に人の知覚が追従できなくなる約５Ｈｚ以上の不感帯周波数域内において、少なくとも1回ずつ人体に着水させることで、それぞれの吐水で独立して、それぞれ物理汚れを洗い流す感覚を作りだし、それぞれが吐水群として独立して当たるが、それが不感帯周波数域内で着水するため、全ての物理量を備える、すなわち、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力がある吐水を同時に感じさせることができる。
【０１７８】
つまり、人が意図的な繰返し吐水と知覚できない約５Ｈｚ以上の不感帯周波数域内において、異なる吐水群を少なくとも１回ずつ被洗浄物に着水させるようにした。この場合、異なる吐水群は、独自の物理汚れを洗い流す感覚をそれぞれ独立して作り出すが、異なる吐水群は不感帯周波数域内において着水するため、全ての物理量を備える、すなわち、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力とを備えた吐水がされていると感じさせることができる。
【０１７９】
以上のように、吐水群の大きさや、速さ、追付き量を変えることにより、異なる物理量の吐水群を形成して、洗浄力の異なる吐水群を生成する。そして、この様な吐水群を独立させながら、短時間に被洗浄物に着水させることで、複数の洗浄力を備える吐水を実現している。
【０１８０】
ここで、その組合せの例について説明する。
【０１８１】
まずは、「大きな吐水群」と、「速い吐水群」とを交互に生成し、独立して被洗浄物に着水させることができる。
【０１８２】
このような吐水では、まず、吐水の追付く量を多くすることで、「大きな吐水群」が生成される。この場合、速い速度の部分は追付くことで減衰し、速度が遅くなるので、汚れを落とす力は乏しくなる。しかしながら、吐水群の吐水断面積の大きさが大きくなり、ある程度の面積を持ち、かつ衝撃力が大きくなっているので、汚れを洗い流す力を感じさせることができる。
【０１８３】
また、「速い吐水群」は、あとから追付く量を少なくすることで、吐水群の吐水断面積の大きさは「大きい吐水」より小さいものの、吐水の速度の減速がない分、汚れを落とす力を維持した吐水とすることができる。
【０１８４】
この２種類の吐水群を不感帯周波数域内（５Ｈｚ以上）でそれぞれを少なくとも１回ずつ着水させることで汚れを落とす力と汚れを洗い流す力とを兼ね備えた吐水と感じさせることができる。
【０１８５】
次に、「分散した吐水群」と、「大きな吐水群」とを交互に生成し、独立して被洗浄物に着水させることができる。この場合、「分散した吐水群」により非常に高い汚れを洗い流す力が得られる。その上、あとから、追付く量の多い「大きな吐水群」が生成されるので、衝撃力を十分もった吐水群を被洗浄物に当てることができる。この場合、「大きな吐水群」は、体積を持ちある程度の速度を持つので、吐水の重さを感じさせることができる。なお、この場合、「大きな吐水群」は、「分散した吐水群」よりも速い速度で被洗浄物に当たるので、「分散した吐水群」よりも汚れを落とす力を与える吐水となる。そのため、「分散した吐水群」と「大きな吐水群」とによっても、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力とを兼ね備えた吐水と感じさせることができる。
【０１８６】
さらに、「分散した吐水群」と「速い吐水群」とを交互に生成させることができる。その様にすれば、「分散した吐水群」で大きな汚れを洗い流す力を得るとともに、「速い吐水群」で汚れを落とす力を感じさせることができる。
【０１８７】
なお、これらの吐水群は、３つの形態（「速い吐水群」、「大きな吐水群」、「分散した吐水群」）が組み合わさって生成されてもよい。その様にすれば、汚れを洗い流す力を非常に高くし、かつ汚れを落とす力を強くした吐水が実現できる。
【０１８８】
すなわち、吐水群は、図２７において例示をした形態だけではなく、「速い吐水群」、「大きな吐水群」、「分散した吐水群」等の種々の形態が組み合わさって形成されるようにしてもよい。異なる物理量の吐水群を組み合わせるようにすれば、非常に高い汚れを洗い流す力と汚れを落とす力を有する吐水をさせることができる。
【０１８９】
また、この場合、吐水群が形成される順番は例示をした以外の順番でも良いし、毎回順番が変わっても良い。また、吐水群が被洗浄物に着水するタイミングもかならずしも規則的である必要はなく、その間隔が異なっていてもよい。この場合、例えば、あらかじめ、脈動周期が変化するような周波数のテーブルを用意しておき、不感帯周波数域内において、周波数を規則的に変動させてもよい。また、不感帯周波数域内において周波数をランダムに変動させてもよい。また、散発的に脈動を発生させてもよい。
【０１９０】
このように、本実施の形態においては、異なる吐水群により異なる洗浄力を生成し、不感帯周波数域内で複数の吐水群を当てて、異なる洗浄力をそれぞれの吐水群で生成することができる。すなわち、異なる物理量の吐水群を形成し、不感帯周波数域内において複数の吐水群を個別的に被洗浄物に当てることで、それぞれの吐水群により異なる洗浄力を与えることができる。
【０１９１】
なお、これらは、吐水群の一例であり、組合せも一例にすぎない。この場合、異なる吐水群により、異なる洗浄力を作り、足らない洗浄力、物理量を補うことで高い洗浄性能を実現させる点が重要である。すなわち、異なる吐水群により異なる洗浄力を作りだすことで足らない洗浄力や物理量を補って、高い洗浄性能を与えることができればよい。
【０１９２】
なお、吐水群に関して、図２３に例示をした脈動発生部９０ｆの場合を例に挙げたが、他の実施形態に係る脈動発生部の場合も同様である。
【０１９３】
図２９は、洗浄水の圧力変動の様子を例示するためのグラフ図である。
なお、図２９（Ａ）は、図２４に対応するものであり、圧力波形を実測したものである。この場合、洗浄水の圧力は、吐水孔４０１もしくは４０２、または、これらに連通する洗浄渦室３０１もしくは３０２において測定した。また、圧力計としては応答性が高いものを用い、高いサンプリング周期で測定するようにした。また、図２９（Ｂ）は、図２５に対応するものであり、脈動発生コイル７４ｄに印加されたパルス状の電圧の波形を表したものである。
図３０は、電圧印加のタイミング、プランジャの動作、圧力波形、吐水された洗浄水の状態を例示するための模式図である。なお、「吐水された洗浄水の状態」欄における上段の図は吐水直後の状態を表し、下段の図は被洗浄物に着水する直前の状態を表している。また、図中のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは、圧力ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの場合にそれぞれ吐水された洗浄水を表している。
【０１９４】
図３０[Ｉ]に示すように、給水圧近傍からの積極的な加圧により高い圧力の領域を形成し、高い圧力の領域において速度が速く小さな吐水群の生成が行われるようにしている。高い圧力の領域においては速度を速くすることができるので、被洗浄物に到達するまでの時間を短くすることができる。そのため、先に吐水された洗浄水に後から吐水された洗浄水が追い付くことが抑制される。その結果、速度が速く小さな吐水群の生成が容易となる。
【０１９５】
この場合、ＯＮ時間をＴ１として図示しない脈動発生コイル７４ｄに電圧を印加すると脈動発生コイル７４ｄに電流が流れるので、脈動発生コイル７４ｄが励磁されてプランジャ７４ｃが磁化される。そして、プランジャ７４ｃが磁化されると、プランジャ７４ｃは脈動発生コイル７４ｄの側、すなわち下流側へ引き付けられる。この下流側への引き付けによって洗浄水が加圧され、給水圧（例えば、０．１１０ＭＰａ程度）近傍の圧力ａから最も高い圧力ｂにまで上昇する。
すなわち、図２９に示すように、ＯＮ時間をＴ１として脈動発生コイル７４ｄに電圧を印加すると、洗浄水の圧力は給水圧近傍の圧力Ｐ２３から最も高い圧力Ｐ２４にまで上昇する。この際、圧力が変動すると速度も対応するようにして変動する。
【０１９６】
ここで、前述したように、圧力Ｐ２３（圧力ａ）に対応する速度Ｖ２３と、圧力Ｐ２４（圧力ｂ）に対応する速度Ｖ２４との間における速度の立ち上がり勾配部分においては、全体の速度が速い。
そのため、図３０[Ｉ]の「吐水された洗浄水の状態」欄に示すように、先に速度Ｖ２３で吐水された洗浄水ａに、後から速度Ｖ２４で吐水された洗浄水ｂが追いつきにくい。その結果、速度Ｖ２３で吐水された洗浄水ａと、速度Ｖ２４で吐水された洗浄水ｂとがほとんど合体せず、小さな吐水群として被洗浄物に着水することになる。この場合、速度Ｖ２３、速度Ｖ２４が速いので、速度が速く小さな吐水群が生成されることになる。
【０１９７】
図３０[ＩＩ]に示すように、ＯＮ時間Ｔ１の後、電圧印加を停止すると、復帰スプリング７４ｆの付勢力によってプランジャ７４ｃが原位置に復帰する。そのため、洗浄水の圧力は、圧力ｂから圧力ｃへと低下する。
この場合、圧力ｂにおいて先に吐水された洗浄水の速度は、圧力ｃにおいて後から吐水された洗浄水の速度よりも速い。
そのため、図３３[ＩＩ]の「吐水された洗浄水の状態」欄に示すように、後から吐水された洗浄水が追い付くことができず、それぞれが被洗浄物に着水することになる。この場合、図３３[Ｉ]の場合と比べて洗浄水の速度が遅く、洗浄水の量が少なくなるので、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力とを高めることに対する寄与が少なくなる。
【０１９８】
図３０[ＩＩＩ]に示すように、給水圧よりも低い圧力の領域にある時に速度が遅く大きな吐水群の生成が開始される。すなわち、圧力ｃにおいて吐水が開始される。
この場合、図３０[ＩＩ]に例示をしたように、復帰スプリング７４ｆの付勢力によってプランジャ７４ｃが原位置に復帰する際に洗浄水が引き込まれることで、圧力ｃが給水圧よりも低くなる。そのため、給水圧よりも低い圧力の領域を容易に形成することができる。給水圧よりも低い圧力の領域においては速度を遅くすることができるので、被洗浄物に到達するまでの時間を長くすることができる。そのため、先に吐水された洗浄水に後から吐水された洗浄水が追い付く量を多くすることができるので、速度が遅く大きな吐水群の生成が容易となる。
【０１９９】
また、図３０[ＩＶ]に示すように、速度が遅く大きな吐水群の生成が行われる工程の後半において、ＯＮ時間をＴ３として脈動発生コイル７４ｄに電圧を印加する。ＯＮ時間をＴ３として脈動発生コイル７４ｄに電圧を印加した場合においても、プランジャ７４ｃが引き付けられることで洗浄水が加圧され、圧力が上昇する。ただし、圧力が復帰途中であることと、Ｔ３の時間がＴ１よりも短いことにより、圧力は圧力ｂまでは高まらず、給水圧よりも少し高い第２のピークである圧力ｄまで上昇する。
すなわち、図２９に示すように、ＯＮ時間をＴ３として脈動発生コイル７４ｄに電圧を印加すると、洗浄水の圧力は圧力Ｐ２４までは高まらず、給水圧よりも少し高い第２のピークである圧力Ｐ２２まで上昇する。
【０２００】
ここで、前述したように、圧力Ｐ２１（圧力ｃ）に対応する速度Ｖ２１と、圧力Ｐ２２（圧力ｄ）に対応する速度Ｖ２２との間における速度の立ち上がり勾配部分においては、全体の速度が遅い。また、速度Ｖ２２は速度Ｖ２１より速度が速い。
そのため、図３０[ＩＩＩ]、[ＩＶ]の「吐水された洗浄水の状態」欄に示すように、先に速度Ｖ２１で吐水された洗浄水ｃに、後から速度Ｖ２２で吐水された洗浄水ｄが追いつくことができる。その結果、速度Ｖ２１で吐水された洗浄水ｃと、速度Ｖ２２で吐水された洗浄水ｄとが合体し、大きな吐水群となる。この場合、速度Ｖ２１、速度Ｖ２２は、速度Ｖ２３、速度Ｖ２４より速度が遅い。そのため、速度が遅く大きな吐水群が生成されることになる。
【０２０１】
次に、図３０[Ｖ]に示すように、ＯＮ時間Ｔ３の後、電圧印加を停止すると、復帰スプリング７４ｆの付勢力によってプランジャ７４ｃが原位置に復帰する。この場合、ＯＮ時間Ｔ３におけるプランジャ７４ｃの引き付け量が少ないので、復帰スプリング７４ｆの付勢力による移動量も少なくなる。そのため、ほぼ原位置近傍で静止する様な状態となる。 前述したように、圧力ｄは給水圧よりも少し高い程度であり、圧力ｅは給水圧程度であるため、この領域の圧力は給水圧近傍に維持されることになる。
【０２０２】
この場合、圧力ｄにおいて先に吐水された洗浄水ｄの速度と、圧力ｅにおいて後から吐水された洗浄水ｅの速度とはほぼ同等となる。
そのため、図３０[Ｖ]の「吐水された洗浄水の状態」欄に示すように、後から吐水された洗浄水ｅが追い付くことができず、それぞれが被洗浄物に着水することになる。
【０２０３】
ここで、ＯＮ時間Ｔ３の終了時からＯＮ時間Ｔ１の開始時までの間にＯＦＦ時間を設けることで、洗浄水ｃ〜洗浄水ｄと、洗浄水ａ〜洗浄水ｂとの間に十分な時間の開きを設けることができる。そのため、洗浄水ｃ〜洗浄水ｄにより生成された速度が遅く大きな吐水群と、洗浄水ａ〜洗浄水ｂにより生成された速度が速く小さな吐水群とを、互いに干渉することなく、被洗浄物に異なる速度をもって独立して着水させることができる。
このことは、１つの周期の中で異なる吐水群を均等なタイミングでつくることに繋がるので、不感帯周波数域よりも低い周波数においても断続感の少ない快適な洗浄を実現することが可能となる。また、それぞれを不感帯周波数域内で着水させるようにすれば、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力とを備えた吐水がされていると感じさせることもできる。
【０２０４】
また、給水圧近傍からの積極的な加圧を行うことで圧力ｂ（圧力Ｐ２４）をより高めるようにすれば、その後に形成される圧力ｃ（圧力Ｐ２１）をより低くすることができる。そのため、前述した「給水圧よりも低い圧力の領域」の形成を容易とすることができる
また、圧力が給水圧へと復帰する際に積極的な加圧を行うようにすれば、迅速、かつ安定的に給水圧近傍の圧力を得ることができる。
【０２０５】
次に、第８の実施形態に係る吐水装置について例示をする。
図３１には、脈動発生部９０ｆに印加される電圧波形を、図３２には、脈動発生部９０ｆの圧力変動によって生じる吐水の速度変化のタイミングチャートを示す。なお、吐水装置の構成は、第１の実施形態に係るものとほぼ同じであるため、詳細な説明は省略する。
【０２０６】
ここで、第１の実施形態に係る吐水装置などにおいては、１つの脈動周期ＭＴにおいて、少なくとも１つの凸状ピークと、前後の傾きが正となる変曲点とを有する周期的な脈動推移を発生させるようにしている。これに対し、本実施の形態においては、追付き曲線を基準として異なる物理量を有する吐水群を生成するようにしている。そして、第１のボトム速度Ｖａ１と第２のボトム速度Ｖａ３とが略同一となるようにしている。
【０２０７】
図３１に示すように、脈動発生部９０ｆの脈動発生コイル７４ｄには、１周期中にＯＮ時間で断続的加える領域Ｔａ１と、その後、一定期間ＯＦＦするＴａ２と、さらにその後ＯＮする領域Ｔａ３の領域を持つパルス波形が加わっている。すなわち、脈動発生コイル７４ｄには、電圧印加が断続的に行われる領域Ｔａ１と、領域Ｔａ１の後に電圧印加が停止される領域Ｔａ２と、領域Ｔａ２の後に電圧印加が行われる領域Ｔａ３と、を有するパルス状の電圧が印加される。このときの全体の周期はＭＴである。
【０２０８】
これによって生じる速度（初速）の変動のタイミングチャートが図３２である。なお、図３２には、前述した６０ｍｍ地点における追付き曲線（点線）が引かれている。
次に、吐水の様子について図３２に基いて例示をする。電圧印加が断続的に行われる領域Ｔａ１においてはＯＮ時間が断続的となるため、プランジャ７４ｃは、通常の電圧印加が行われる領域Ｔａ３の場合に比べ、ややゆっくりとした速度で吸引される。その結果、第１のボトム速度Ｖａ１から第１のピーク速度Ｖａ２までの速度の上昇はややなだらかになる。
【０２０９】
このとき、速度の立ちあがり勾配は、追付き曲線の勾配よりも緩やかとなる、すなわち、吐水の増加率が小さくなるため、後から吐水された洗浄水はほとんど追付くことがない。しかしながら、前述した追付きによる減速がほとんど起らないため、吐水断面積は小さいが速い吐水群が生成される（第２の吐水群）。
【０２１０】
一方、一定期間電圧を印加する領域Ｔａ３においてはプランジャ７４ｃが一気に吸引されるため、速度は、第２のボトム速度Ｖａ３から、急激に上昇し第２のピーク速度Ｖａ４に到達する。このときの速度の立ちあがり勾配は、追付き曲線の勾配と同等もしくは急となるため、後から吐水された洗浄水の追付きが起り吐水断面積の大きな吐水群が生成される（第１の吐水群）。
【０２１１】
このとき、第１の吐水群は、多くの洗浄水が追付くことによって吐水断面積の大きな吐水群となるが、その時、前述した追付きによる減速が生じる。ここで、速度波形において、第２のピークＶａ４は、第１のピークＶａ２よりもやや高くなっているが、速度Ｖａ４は前に吐水した洗浄水への追付きによって減速するので、第１の吐水群は第２の吐水群よりも被洗浄物に着水する時点での速度が遅くなる。よって、被洗浄物に着水する時点の速度が異なると共に、吐水断面積の大きさの異なる２種類の吐水群が生成される。
これによって、大きな吐水群と小さな吐水群とが交互に被洗浄物に当たることになる。ここで、第２の吐水群は、速度が速く吐水断面積が小さいため、当たるときには圧が大きくなり、汚れを落とす力を与える。一方、第１の吐水群は、吐水断面積が大きくなるので、圧は分散して弱くなるが吐水断面積が大きいため汚れを洗い流す力を与える。
【０２１２】
このように、吐水断面積の大きさの異なる吐水群を生成し、不感帯周波数域内において、少なくとも１回被洗浄物に当てることで汚れを落とす力と汚れを洗い流す力を両立させることができる。
【０２１３】
なお、吐水断面積の大きさの異なる吐水群は、必ずしも交互に規則的に生成する必要はない。５Ｈｚ以上の不感帯周波数域内において、少なくともそれぞれ１回被洗浄物に着水させればよい。また、生成される周波数は変動してもよい。
【０２１４】
次に、第９の実施形態に係る吐水装置について例示をする。
図３３は、蓄圧部が設けられている場合を例示するための模式図である。なお、前述したものと同様の構成要素には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
図３３に示すように、脈動発生部９０ｆと流量調節兼流路切替弁８１とは蓄圧部７５ａで接続されている。また、流量調節兼流路切替弁８１とノズル８２とは蓄圧部８６ａで接続されている。
【０２１５】
蓄圧部７５ａ、８６ａは、水圧を受けると弾性変形するものとすることができる。例えば、樹脂やゴムなどから形成されたチューブなどとすることができる。
水圧を受けて蓄圧部７５ａ、８６ａに蓄えられた弾性エネルギーは、洗浄水の加圧を補助するために利用することができる。特に、圧力の低い領域においては洗浄水の加圧を効果的に行うことができる。例えば、図３３の「Ｂ」に示す領域においては洗浄水の加圧を効果的に行うことができる。
【０２１６】
この場合、蓄圧部７５ａ、８６ａの加圧作用を利用すれば、「Ｂ」に示す領域における電圧印加の時間を「Ｃ」に示すように短くすることができる。そのため、消費電力を低減させたり、脈動発生部９０ｆの発熱量を低減させたりすることができる。
なお、図３３に例示をしたものは、蓄圧部７５ａと蓄圧部８６ａとを設けるようにしたが、少なくともいずれかが設けられるようにすることができる。
また、蓄圧部７５ａ、８６ａに蓄えられる弾性エネルギーは、材料のバネ定数を適宜選択することで変更することができる。
【０２１７】
また、変形例として、ノズル８２の先端部（図４中の旋回渦室３０１、３０２）において空気を混入させるようにすることができる。
図３４は、空気混入部が設けられた吐水装置を例示するための水路系統図である。なお、図１において例示をしたものと同様の構成要素には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
図３４に示すように、吐水装置１ａの水路系には、供給源側（ＩＮ側）から順に、定流量弁１０５、給水弁１０６、熱交換ユニット６０、アキュームレータ７３、脈動発生部９０、流量調節兼流路切替弁８１、ノズル８２が設けられている。また、ノズル８２の先端部において空気を混入させる空気供給部１０７と、制御部１０とが設けられている。
【０２１８】
定流量弁１０５は、二次側に供給される洗浄水の流量を所定の値に保つ。定流量弁１０５を設けるものとすれば、一次側に圧力変動が生じても影響されることなく、二次側に所定の流量の洗浄水を流すことができる。また、高水圧環境下に吐水装置１ａを設ける場合においては、いわゆるリミッタとしての機能を果たさせることもできる。そのため、定流量弁を設けるようにすることが好ましい。
給水弁１０６は、流路の開閉を行うことで吐水装置１ａへの洗浄水の流入を制御する。 制御部１０は、給水弁１０６、熱交換ユニット６０、脈動発生部９０、流量調節兼流路切替弁８１、空気供給部１０７の制御を行う。
【０２１９】
空気供給部１０７は、例えば、強制的に空気を導入するエアポンプなどから構成されるものとすることができる。
空気供給部１０７によって加圧された空気は、ノズル８２の先端に連結されたチューブ１０７ａを介してノズル８２内に供給される。なお、チューブ１０７ｂを介して流量調節兼流路切替弁８１に供給されるようにすることもできる。ここで、チューブ１０７ａやチューブ１０７ｂは、空気供給部１０７から供給された空気を洗浄水中に混入させる空気混入部ということもできる。
この場合、脈動発生部９０によって生じる圧力変動（図３などを参照）に合わせて空気供給部１０７を制御することによって、加圧された空気が混入されるタイミングを合わせるようにすることができる。
【０２２０】
例えば、速度の遅い領域の立ちあがり勾配の範囲において空気が混入されるように、脈動発生部９０に加わる電圧波形に基づいて、空気供給部１０７を同期制御するようにすることができる。これによって、大きな吐水群が生成されるタイミングにおいて空気が混入されるので、吐水群を分散させて、広範囲に広げることができる。つまり、空気によって見かけ上の吐水断面積を増大させ、その結果として汚れを洗い流す力を高くすることができる。
【０２２１】
一方、速度の速い領域においては、空気を混入させないようにすれば、速い速度の洗浄水が分散されることなく吐水され、速い速度を維持したまま被洗浄物に着水させることができる。本実施の形態によれば、より汚れを洗い流す力の高い状態で、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力を両立させることができる。なお、空気供給部１０７からの空気をノズル８２の先端に混入させるようにすれば、空気を効率よく混入させることが可能となる。また、速度の速い領域では必要以上に空気が混入しないため、空気のダンパー効果によって汚れを落とす力が減衰することを防ぐこともできる。
【０２２２】
なお、空気が混入された洗浄水が吐水孔から吐水された場合、吐水時点では洗浄水は円錐状に拡張されずに直線状に吐水されるものの、洗浄水に含まれた空気によって洗浄水はまとまった塊にならずに粒状に分離してしまう場合がある。特に、空気を圧送して洗浄水中に強制的に混入させた場合に、そのような吐水となる。その場合においても、吐水された洗浄水は、前述した実施形態に示した脈動発生部（吐水手段）によって、速度差を持っている。よって、洗浄水が粒状に分離した水粒となっていても、時間的に後から吐水された水粒が前に吐水された水粒に追いつこうとする。吐水時の速度が比較的遅い吐水であれば、時間的に後から吐水された水粒は、前に吐水された水粒に追いついて重なり合うことで比較的大きな水粒に成長する。一方、吐水時の速度が比較的速い吐水であれば、時間的に後から吐水された水粒は、前に吐水された水粒にほとんど追いつくことなく被洗浄物に着水されるので、吐水時の速度をあまり失わずに、小さな水粒の状態で速い速度で被洗浄物に到達する。この比較的大きな水粒が吐水断面積が大きい、大きな吐水群として機能し、被洗浄物への着水により汚れを洗い流す力を与える。そして、比較的小さな水粒が吐水断面積は小さいが速度が速い、小さな吐水群として機能し、被洗浄物への着水によって汚れを落とす力を与える。
【０２２３】
したがって、洗浄水に空気を混入させた場合においても、汚れを洗い流す力と汚れを落とす力を高める作用が滅殺されることなく、汚れを洗い流す力と汚れを落とす力を両立させた吐水を行うことができる。
【０２２４】
なお、空気供給部１０７からの空気の供給位置は、ノズル８２の先端に限ったものではなく、ノズル８２の上流側の配管などに空気が混入できるようにしてもよい。例えば、前述したように流量調節兼流路切替弁８１に空気を供給することもできる。
【０２２５】
また、空気供給部１０７は、必ずしも強制混入できるものである必要はなく、自然吸入を用いたものであっても良い。なお、自然吸入を用いる場合には、洗浄水内に気泡として空気を混入させることになる。洗浄水内に気泡として空気を混入させれば、吐水群の体積を増大させることが可能となる。その結果、汚れを洗い流す力をより高めた状態で、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力を両立させることが可能となる。
【０２２６】
以上に例示をした吐水装置の実施形態によれば、以下のいずれかの態様を成している。
【０２２７】
吐水装置は、水の吐水を行う吐水手段と、前記吐水手段より下流に設けられ、前記水を被洗浄物に向けて吐水する吐水孔を備えたノズルと、を備え、前記吐水手段は、第１の吐水と、第２の吐水を行うものであって、前記第１の吐水は、前記吐水孔から吐水される水が、前記ノズルからの吐水時に円錐状に拡張されることがないように構成され、且つ、被洗浄物の着水位置において前記第２の吐水よりも大きな吐水断面積となるように構成され、前記第２の吐水は、前記吐水孔から吐水される水が、前記ノズルからの吐水時に円錐状に拡張されることがないように構成され、且つ、被洗浄物の着水位置において前記第１の吐水よりも速い速度となるように構成され、更に前記吐水手段は、前記第１の吐水と第２の吐水を異なるタイミングで吐水するように構成されている。
【０２２８】
前記第１の吐水及び第２の吐水を、被洗浄物の同じ部位に向けて吐水し、同時もしくは交互に同一の前記着水位置に着水するように構成するのが、より好ましい。
【０２２９】
前記第１の吐水及び第２の吐水が、同一の吐水孔から交互に吐水されることは、汚れを洗い流す力を高めた吐水と汚れを落とす力を高めた吐水が同一の吐水孔から交互に吐水されるという構成となる。そのため、使用水量を大きく低下させることができるとともに、被洗浄物が人体である場合には、人体への着水位置も簡単に同じ位置にできる。その結果、汚れを落とす力と汚れを洗い流す力を兼ね備えた吐水が行われていることを確実に使用者に感じさせる事ができ、高いレベルでの洗浄性能を与えることができる。
【０２３０】
また、前記吐水手段は、前記第１の吐水が、前記着水位置において前記第２の吐水よりも大きな吐水断面積となるように、吐水孔からの前記着水位置までの間において、先に吐水された洗浄水に後から吐水された洗浄水が追いつく追付き量が、第２の吐水よりも第１の吐水の方が多くなるように吐水時の初速が第２の吐水より遅くなるように構成し、前記第２の吐水は、前記着水位置において前記第１の吐水よりも速い速度となるように吐水孔から前記着水位置までの間において、先に吐水された洗浄水に後から吐水された洗浄水が追いつく追付き量が、第１の吐水よりも第２の吐水の方が少なくなるように、吐水時の初速が第１の吐水より速くなるように構成されている。
【０２３１】
また、前記吐水手段は、前記第２の吐水の初速が、前記第１の吐水の初速よりも速くなるように吐水する。また、前記第２の吐水の初速の増加率が、前記第１の吐水の初速の増加率よりも小さくなるように吐水する。これによって、先に吐水された洗浄水に対して後から吐水される洗浄水の速度が速く成り過ぎるのを抑制することができる。
【０２３２】
また、前記吐水手段は、第１の加圧工程と、前記第１の加圧工程とは異なる吐水がされるように構成された第２の加圧工程を備え、前記第１の吐水は、前記第１の加圧工程によって、前記着水位置において前記第２の吐水よりも大きな吐水断面積となるように加圧され、前記第２の吐水は、前記第２の加圧工程によって、前記着水位置において前記第１の吐水よりも速い速度となるように加圧されるように構成されてなる。
【０２３３】
これによれば、２つの異なる吐水を行うために、２つの加圧工程を有し、それぞれの工程において最適化された吐水がされるように構成している。そのため、大きな吐水断面積を持つ第１の吐水と、速い速度を持つ第２の吐水を効率よく、かつ確実に生成することができる。
【０２３４】
なお、「第１の加圧工程」、「第２の加圧工程」は、前述した実施形態においては、以下が該当する。たとえば、第１の実施形態においては、図３の圧力波形におけるＰ１からＰ２に至るまでの加圧期間が「第１の加圧工程」に相当し、Ｐ３からＰ４に至るまでの加圧期間が「第２の加圧工程」に相当する。また、第８の実施形態においては、図２４の圧力波形におけるＰ２１からＰ２２に至るまでの加圧期間が「第１の加圧工程」に相当し、Ｐ２３からＰ２４に至るまでの加圧期間が「第２の加圧工程」に相当する。
【０２３５】
この第１の加圧工程、第２の加圧工程を行うにあたっては、吐水手段は、第５、第７の実施形態のように一つの加圧部を動作させてもよいし、第１〜第４、第６の実施形態のように第１の加圧工程を行う第１の加圧部と、第２の加圧工程を行う第２の加圧部を備えて、動作させてもよい。
【０２３６】
そして、第２の加圧部は、第１の加圧部よりも吐水の初速が速くなるように加圧量が設定されることにより、加圧部による加圧量を変えるという極めて簡単な構成によって吐水される洗浄水の速度を変えることが可能となる。
【０２３７】
また、第２の加圧部による吐水の初速が、第１の加圧部による吐水の初速よりも速くなるように、第２の加圧部下流の流路が、第１の加圧部下流の流路よりも小さくなっている。例えば、加圧部の下流の流路そのものの径を変えるもしくはオリフィス等を入れて変えるという極めて簡単な構成によって吐水される洗浄水の速度を変えるようにすることができる。
【０２３８】
さらに、第２の加圧部は、第１の加圧部よりも吐水の初速が速くなるように、第２の加圧部下流の蓄圧量が、第１の加圧部下流の蓄圧量よりも小さくなっている。例えば、加圧部の下流の蓄圧量を蓄圧器を入れるもしくはゴムチューブ等を介在させて、蓄圧量が変わるように設定するという極めて簡単な構成によって吐水される洗浄水の速度を変えるようにすることができる。
【０２３９】
また、前記第１の加圧部によって加圧された洗浄水を第１の加圧部内に蓄圧する第１の流路開閉部と、前記第２の加圧部によって加圧された洗浄水を第２の加圧部内に蓄圧する第２の流路開閉部と、を備え、第１の流路開閉部により第１の加圧部内に蓄圧する時間を、第２の流路開閉部により第２の加圧部内に蓄圧する時間よりも長くして、前記第１の吐水と、前記第２の吐水と、を行うようにすることができる。
【０２４０】
また、この吐水装置においては、加圧部によって加圧された洗浄水を加圧部内に蓄圧する流路開閉部（例えば、前述したアンブレラパッキンなど）を設け、流路開閉部により蓄圧される時間が異なるものとなるようにされている。そして、流路開閉部により蓄圧される時間を異なるものとすることで、吐水される洗浄水の速度を変えて第１の吐水による流量の多い洗浄水と第２の吐水による速度の速い洗浄水とを生成するようにしている。
この様にすれば、低流量であっても第１の吐水による流量の多い洗浄水と第２の吐水による速度の速い洗浄水とを生成することができる。そのため、さらに少ない洗浄水量であっても汚れを洗い流す力と汚れを落とす力を両立させた高い洗浄性能を得ることができる。また、この様な低流量であっても効果の高い吐水を、２つの加圧部に設けられた流路開閉部により蓄圧される時間を異なるものとするという簡単な構成で実現させることができる。
なお、流路開閉部（例えば、前述したアンブレラパッキンなど）により蓄圧される時間は、例えば、材料のバネ定数を適宜選択したり、流路を開閉する部分の厚さなどの寸法を適宜変更したりすることで変化させることができる。
【０２４１】
以上、本発明の実施の形態について例示をした。
【０２４２】
本発明によれば、限られた水量の中で、多くの水量で洗浄されているような汚れを洗い流す力を実現させ、かつ、汚れを落とす力も両立して実現することができる。そのため、快適性の高い吐水装置を実現させることができる。
【０２４３】
なお、洗浄水の追付き量を制御することで吐水断面積が相対的に異なる吐水群を生成するようにしたが、吐水の開始時点から流量が多い第１の吐水と、第１の吐水より速度が速い第２の吐水を行うようにすることもできる。
また、前述した実施形態においては、用途別に設けられた１つの吐水孔（例えば、「おしり洗浄」、「ビデ洗浄」など）から吐水を行うようにしているが、「大きな吐水群（吐水断面積が大きく（流量が多く）速度の遅い吐水群）」を生成するための吐水孔と、「小さな吐水群（吐水断面積が小さく（流量が少なく）速度の速い吐水群）」を生成するための吐水孔とを設けるようにすることもできる。また、前述した流量が多い第１の吐水を行うための吐水孔と、第１の吐水より速度が速い第２の吐水を行うための吐水孔とを設けるようにすることもできる。
【０２４４】
続いて、本発明の吐水装置をシャワー装置に応用した場合について説明する。
図３５は、吐水装置をシャワー装置に応用した構成を例示するための概略構成図である。
図３５に示すように、シャワー装置６００は、シャワーヘッド６７０と、ホース部６６０と、圧力変動部６５０と、流調止水部６４０と、温度調整部６３０と、制御装置６２０と、操作部６１０と、を備える。制御装置６２０は、圧力変動部６５０や流調止水部６４０や温度調整部６３０の動作を制御するものであり、操作部６１０への操作によって制御装置６２０が作動するようになっている。
【０２４５】
給水源から供給される水が温度調整部６３０で温度調整され、温水が給水管を介して圧力変動部６５０に供給される。制御装置６２０によって、圧力変動部６５０が作動すると、供給された湯水に脈動推移が発生する。圧力変動部６５０によって発生した脈動が、シャワーヘッド６７０を介して人体に向けて吐水される。このとき、圧力変動部６５０によって発生した脈動により、シャワーヘッド６７０のそれぞれの散水孔から断面積の大きい吐水と、速度の速い吐水とが交互に吐水されることになる。そして、速度の速い吐水により汚れを落としやすくなり、断面積の大きい吐水、すなわち、水量の多い吐水により、汚れや、シャンプー、石鹸などの泡を洗い流すことができる。このとき、それぞれを高速に交互に独立して当てることにより、それぞれの性能を両立して高めた洗浄を実現することができる。また、シャワーの浴び心地も、刺激感と量感とからあらわされ、速度の速い吐水により刺激感を感じ、断面積の大きい吐水により量感を感じることができる。このように、刺激感と量感を両立して感じることができ、非常に高い浴び心地のシャワーを実現することができる。なお、ここでいう刺激感は、汚れを落とす感覚ということもでき、その刺激(強さ）により、汚れをこそぎ落とす感覚に近い感覚である。一方、量感は、汚れを流す感覚ということもでき、多い流量で汚れや泡などを洗い流す感覚ということもできる。すなわち、この技術を用いることにより、少ない水量で、シャワーの浴び心地や洗浄性能は、流速Ｖと吐水断面積Ｓ（重さＭ）を高めることができ、高い浴び心地や、高い洗浄性能を実現することができる。
【０２４６】
なお、これまでの実施形態は、人体に吐水する洗浄装置を例示したが、この吐水装置は人体以外に適用することもできる。たとえば、食器洗い乾燥機のように、食器の洗浄性能を高めることに用いてもよい。この場合、速度の速い吐水群により、頑固な汚れなどを落とす性能を高めることができ、吐水断面積Ｓ（重さＭ）の大きい吐水群により、汚れや洗剤の洗い流し性能を高めることができる。そして、それぞれの吐水群を短い周期で交互に吐水することで汚れ落とし性能と洗い流し性能を高いレベルで両立した洗浄を実現することができる。
【０２４７】
また、本吐水装置は、洗濯機に応用してもよい。この場合、回転等の通常の洗濯工程に加え、吐水装置による洗浄を加えることにより、汚れ落とし能力を高めることができる。そして、さらに、速い吐水群と断面積の大きい吐水を交互に吐水することにより、汚れ落とし性能と汚れ流し性能とを高いレベルで両立した洗浄を実現することができる。
なお、これ以外の用途においても、適宜応用可能である。
【符号の説明】
【０２４８】
１ 吐水装置、１ａ 吐水装置、１０ 制御部、５０ 入水側弁ユニット、６０ 熱交換ユニット、７０ 脈動ユニット、９０ 脈動発生部（吐水手段）、９０ａ〜９０ｆ 脈動発生部（吐水手段）、９１ 第一の脈動発生部（吐水手段）、９１ａ〜９１ｃ 第一の脈動発生部（吐水手段）、９２ 第二の脈動発生部（吐水手段）、９２ａ〜９２ｃ 第二の脈動発生部（吐水手段）、７５ａ 蓄圧部、８０ ノズルユニット、８２ ノズル、８６ａ 蓄圧部、１０７ 空気供給部、１０７ａ チューブ、１０７ｂ チューブ、４０１ 吐水孔、４０２ 吐水孔、６００ シャワー装置、６１０ 操作部、６２０ 制御装置、６３０ 温度調整部、６４０ 流調止水部、６５０ 圧力変動部、６６０ ホース部、６７０ シャワーヘッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水の吐水を行う吐水手段と、
前記吐水手段より下流に設けられ、前記水を吐水する吐水孔を備えたノズルと、
を備えた吐水装置において、
前記吐水手段は、第１の吐水と、第２の吐水を行うものであって、
前記第１の吐水は、前記吐水孔から吐水される水が、前記ノズルからの吐水時に円錐状に拡張されることがないように構成され、且つ、吐水後に前記第２の吐水よりも大きな吐水断面積となるように構成され、
前記第２の吐水は、前記吐水孔から吐水される水が、前記ノズルからの吐水時に円錐状に拡張されることがないように構成され、且つ、吐水後に前記第１の吐水よりも速い速度となるように構成され、
更に前記吐水手段は、前記第１の吐水と第２の吐水を異なるタイミングで吐水するように構成されていることを特徴とする吐水装置。
【請求項２】
前記第１の吐水及び第２の吐水が、予め決定された所定位置において重なるように同一の吐水孔から交互に吐水されていることを特徴とする請求項１記載の吐水装置。
【請求項３】
前記吐水手段は、前記第１の吐水が、予め決定された所定位置において前記第２の吐水よりも大きな吐水断面積となるように、吐水孔から前記所定位置までの間において、先に吐水された水に後から吐水された水が追いつく追付き量が、第２の吐水よりも第１の吐水の方が多くなるように、前記第１の吐水が始まる時点での初速が第２の吐水が始まる時点での初速より遅くなるように、且つ、第１の吐水が終わる時点での初速が第２の吐水が終わる時点での初速より遅くなるように構成し、前記第２の吐水は、前記所定位置において前記第１の吐水よりも速い速度となるように吐水孔から前記所定位置までの間において、先に吐水された水に後から吐水された水が追いつく追付き量が、第１の吐水よりも第２の吐水の方が少なくなるように、前記第２の吐水が始まる時点での初速が第１の吐水が始める時点での初速より速くなるように、且つ、第２の吐水が終わる時点での初速が第２の吐水が終わる時点での初速より速くなるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の吐水装置。
【請求項４】
前記吐水手段は、前記第２の吐水を、前記第１の吐水よりも初速の変化増加率が小さくなるように吐水するよう構成されていることを特徴とする請求項３記載の吐水装置。
【請求項５】
前記吐水手段は、加圧によって吐水を行うものであるとともに、第１の加圧工程と、前記第１の加圧工程とは異なる吐水がされるように構成された第２の加圧工程を備え、
前記第１の吐水は、前記第１の加圧工程によって、予め決定された所定位置において前記第２の吐水よりも大きな吐水断面積となるように加圧され、
前記第２の吐水は、前記第２の加圧工程によって、前記所定位置において前記第１の吐水よりも速い速度となるように加圧されるように構成されてなることを特徴とする請求項１記載の吐水装置。
【請求項６】
前記吐水手段は、加圧によって吐水を行うものであるとともに、前記第１の加圧工程を行う第１の加圧部と、前記第２の加圧工程を行う第２の加圧部を備えていることを特徴とする請求項５記載の吐水装置。
【請求項７】
前記第２の加圧部は、第１の加圧部よりも吐水の初速が速くなるように加圧量が設定されていることを特徴とする請求項６記載の吐水装置。
【請求項８】
前記第２の加圧部は、第１の加圧部よりも吐水の初速が速くなるように、第２の加圧部下流の流路が、第１の加圧部下流の流路よりも小さくなるように構成したことを特徴とする請求項６記載の吐水装置。
【請求項９】
前記第２の加圧部は、第１の加圧部よりも吐水の初速が速くなるように、第２の加圧部下流の蓄圧量が、第１の加圧部下流の蓄圧量よりも小さくなるように構成したことを特徴とする請求項６記載の吐水装置。
【請求項１０】
前記吐水手段は、前記水に空気を混入させる空気混入手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の吐水装置。
【請求項１】
水の吐水を行う吐水手段と、
前記吐水手段より下流に設けられ、前記水を吐水する吐水孔を備えたノズルと、
を備えた吐水装置において、
前記吐水手段は、第１の吐水と、第２の吐水を行うものであって、
前記第１の吐水は、前記吐水孔から吐水される水が、前記ノズルからの吐水時に円錐状に拡張されることがないように構成され、且つ、吐水後に前記第２の吐水よりも大きな吐水断面積となるように構成され、
前記第２の吐水は、前記吐水孔から吐水される水が、前記ノズルからの吐水時に円錐状に拡張されることがないように構成され、且つ、吐水後に前記第１の吐水よりも速い速度となるように構成され、
更に前記吐水手段は、前記第１の吐水と第２の吐水を異なるタイミングで吐水するように構成されていることを特徴とする吐水装置。
【請求項２】
前記第１の吐水及び第２の吐水が、予め決定された所定位置において重なるように同一の吐水孔から交互に吐水されていることを特徴とする請求項１記載の吐水装置。
【請求項３】
前記吐水手段は、前記第１の吐水が、予め決定された所定位置において前記第２の吐水よりも大きな吐水断面積となるように、吐水孔から前記所定位置までの間において、先に吐水された水に後から吐水された水が追いつく追付き量が、第２の吐水よりも第１の吐水の方が多くなるように、前記第１の吐水が始まる時点での初速が第２の吐水が始まる時点での初速より遅くなるように、且つ、第１の吐水が終わる時点での初速が第２の吐水が終わる時点での初速より遅くなるように構成し、前記第２の吐水は、前記所定位置において前記第１の吐水よりも速い速度となるように吐水孔から前記所定位置までの間において、先に吐水された水に後から吐水された水が追いつく追付き量が、第１の吐水よりも第２の吐水の方が少なくなるように、前記第２の吐水が始まる時点での初速が第１の吐水が始める時点での初速より速くなるように、且つ、第２の吐水が終わる時点での初速が第２の吐水が終わる時点での初速より速くなるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の吐水装置。
【請求項４】
前記吐水手段は、前記第２の吐水を、前記第１の吐水よりも初速の変化増加率が小さくなるように吐水するよう構成されていることを特徴とする請求項３記載の吐水装置。
【請求項５】
前記吐水手段は、加圧によって吐水を行うものであるとともに、第１の加圧工程と、前記第１の加圧工程とは異なる吐水がされるように構成された第２の加圧工程を備え、
前記第１の吐水は、前記第１の加圧工程によって、予め決定された所定位置において前記第２の吐水よりも大きな吐水断面積となるように加圧され、
前記第２の吐水は、前記第２の加圧工程によって、前記所定位置において前記第１の吐水よりも速い速度となるように加圧されるように構成されてなることを特徴とする請求項１記載の吐水装置。
【請求項６】
前記吐水手段は、加圧によって吐水を行うものであるとともに、前記第１の加圧工程を行う第１の加圧部と、前記第２の加圧工程を行う第２の加圧部を備えていることを特徴とする請求項５記載の吐水装置。
【請求項７】
前記第２の加圧部は、第１の加圧部よりも吐水の初速が速くなるように加圧量が設定されていることを特徴とする請求項６記載の吐水装置。
【請求項８】
前記第２の加圧部は、第１の加圧部よりも吐水の初速が速くなるように、第２の加圧部下流の流路が、第１の加圧部下流の流路よりも小さくなるように構成したことを特徴とする請求項６記載の吐水装置。
【請求項９】
前記第２の加圧部は、第１の加圧部よりも吐水の初速が速くなるように、第２の加圧部下流の蓄圧量が、第１の加圧部下流の蓄圧量よりも小さくなるように構成したことを特徴とする請求項６記載の吐水装置。
【請求項１０】
前記吐水手段は、前記水に空気を混入させる空気混入手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の吐水装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【公開番号】特開２０１０−２４８８８０（Ｐ２０１０−２４８８８０Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４４７４０（Ｐ２００９−１４４７４０）
【出願日】平成２１年６月１７日（２００９．６．１７）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１７日（２００９．６．１７）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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