CN102859086B - 卫生清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明的卫生清洗装置（1）具备喷嘴（7）、供水通路（9）以及热交换器（10）。所述热交换器具有壳体（23）、平板状加热器（20）和流路空间（25）。所述流路空间形成为所述流入部侧的所述间隙的宽度比所述流出部侧的所述间隙的宽度小。

Description

卫生清洗装置

技术领域

本发明涉及一种卫生清洗装置，特别地涉及一种具有喷出温水的喷嘴的卫生清洗装置。

背景技术

以往，已知有从喷嘴喷出温水的卫生清洗装置。

例如，平板状的加热器竖立放置地收纳于厚度尺寸小的长方体形状的壳体内。分别沿着平板状加热器的两个传热面，形成有在水平方向蜿蜒并朝向上方的两个流路。在驱动该平板状加热器的期间，清洗水沿着各流路流动，并升温至适当温度(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-220876号公报

发明内容

发明要解决的课题

在以往例子中，存在在蜿蜒的流路中产生清洗水滞留或气泡停滞的部分的可能性。在这样的清洗水滞留的部分，清洗水会在局部沸腾。在该局部沸腾部分，清洗水中含有的钙成分等紧紧固定于平板状加热器的表面而生成水垢。水垢导致向清洗水的热传递被阻碍，引起平板状加热器的局部的高温化。而且，加剧了水垢的生成，堆积的水垢导致清洗水的流路阻力升高。因此，存在无法确保需要的清洗水的流量的可能性。

另外，在气泡停滞的部分，引起清洗水的滞留以及平板状加热器的局部的高温化，而产生了上述问题。

而且，若水垢使平板状加热器局部变得高温，则在平板状加热器产生温度差。由于该温度差导致的热应力，在将陶瓷用于发热体的平板状加热器中，平板状加热器会产生龟裂或破裂，平板状加热器发生故障。

本发明为解决上述问题而完成，其目的在于提供一种能够确保需要的清洗水的流量、并且防止故障的卫生清洗装置。

用于解决课题的手段

本发明的一种方式涉及的卫生清洗装置具备：喷嘴；供水通路，其具有应当连接于供水源的上游端，该供水通路的下游端连接于所述喷嘴；以及热交换器，其设置于所述供水通路，所述热交换器具有：壳体，其包括入水口、流入部、形成于所述入水口与所述流入部之间的头部、流出部以及板状的加热器容纳空间，所述流出部位于比所述流入部靠上方的位置，关于所述板状的加热器容纳空间，其下端部与所述流入部连通，其上端部与所述流出部连通，并且所述板状的加热器容纳空间形成为沿上下方向延伸；平板状加热器，其以沿上下方向延伸的方式容纳于所述壳体的加热器容纳空间，该平板状加热器包括传热面；以及流路空间，其形成于所述传热面与所述壳体的基面之间的间隙，其中，所述壳体的基面与该传热面对置且形成所述加热器容纳空间的主面，所述头部沿着所述流入部延伸，具有主流路以及从所述主流路朝向所述流入部逐渐变窄的节流流路，所述节流流路包含第一垂直部、水平部和第二垂直部，所述节流流路呈各部的截面积依序减小的曲柄形状，所述流路空间形成为所述间隙的宽度从所述流入部侧朝向所述流出部侧阶段性或者连续性地增大，所述流入部开设在所述加热器容纳空间的位于所述平板状加热器的下端的下方且与所述平板状加热器的下端对置的下端面，并且所述流入部在该加热器容纳空间的下端面的延伸方向延伸。

发明效果

本发明具有以下效果：能够提供一种卫生清洗装置，其具有以上所说明的结构，能够确保需要的清洗水的流量并且防止故障。

通过参照附图以及以下的优选的实施方式的详细说明，来进一步明确本发明的上述目的、其他目的、特征以及优点。

附图说明

图1为本发明的实施方式2涉及的卫生清洗装置安装于马桶的状态的立体图。

图2为表示搭载于图1的卫生清洗装置的热交换器的正面的平面图。

图3为表示图2中的热交换器的右侧主面的平面图。

图4为沿图2中的A-A线剖切的表示热交换器的横剖视图。

图5为沿图3中的B-B线剖切的表示热交换器的纵剖视图。

图6为图4中的C区域的放大图。

图7为表示形成于图4中的热交换器的电热线的平面图。

图8为表示形成于图4中的热交换器的电热线的变形例的平面图。

图9为表示本发明的实施方式1涉及的卫生清洗装置的主要结构的示意图。

图10为表示搭载于图9中的卫生清洗装置的热交换器的横剖视图。

图11为表示本发明的变形例涉及的卫生清洗装置的主要结构的示意图。

具体实施方式

(作为本发明的基础的见解)

本发明的发明人们针对沿平板状加热器的两传热面形成流路的热交换器进行了研究。

一般地，以两传热面侧各自的对清洗水的传热量大致相同为前提来设计热交换器。假设两侧的传热量产生大的差异的话，存在在一侧流路中发生局部的沸腾现象而产生气泡的可能性。这样的气泡导致流路中的清洗水的流通阻力增加，两流路中的流量平衡被破坏，传热量的差变得更大。

而且，在热交换器的出水口有时附近设置热敏电阻等温度传感器。这种情况下，若气泡成长得大、并附着于温度传感器，则温度传感器无法与清洗水接触。因此，温度传感器不能恰当地进行检测。

而且，若气泡附着在传热面并成长得大，则气泡介于传热面和清洗水之间，而使两者分离。此时，热量难以从传热面向清洗水传递，传热面的温度大幅上升。气泡所附着的传热面与其相反侧传热面的温度差增大。由于该热应力，在平板状加热器发生变形等，热交换器的寿命缩短。

水垢附着于传热面的最主导因素就是传热面的温度。一般地，为了抑制水垢的附着，传热面的设定温度确定为发生沸腾的100℃以下，优选80℃以下。而且，传热面的设定温度也根据自来水的水垢浓度和加热器的所需耐久时间等适当确定。即使在传热面的一部分超过设定温度时，水垢附着在该部分而成为传热障碍。为了避免此现象，增加传热面的面积即可。但是，由于这将增加热交换器的成本而不优选。而且，为了使传热面的温度整体变得大致均一，也考虑了设定平板状加热器的瓦特密度或者热传递率的分布。这种情况下，传热面的尺寸最小，能够使传热面的温度在设定温度以下，但是平板状加热器的成本升高。

而且，为了抑制成为水垢等的原因的气泡的发生以及促进气泡的排出，也考虑了进一步增大清洗水的速度。这种情况下，从传热面向清洗水的热传递率提高，能够减小传热面的尺寸。然而，一般地，在使用于温水清洗马桶座的卫生清洗装置中，清洗水的每一次的用水量少。因此，不得不使流路的厚度非常薄以提高清洗水的流速。通常，清洗水的流量的最大值为500cc/min左右。为了相对于该流量值进一步提高流速，需要将流路厚度设定在0.5mm以内。若这样流路厚度非常薄，则容易产生局部的流速的不均一性。该流路厚度0.5mm比速度边界层的厚度数mm级还要小，因此速度边界层覆盖了整个流路。因此，速度梯度由于流路厚度而发生变化，容易产生流路厚度的不均一导致的流速的不均一。

另外，速度边界层为速度在传热面为零且速度急剧变化的流体层。因此，使传热面上的气泡从传热面上排出的力很弱。而且，若流路厚度薄，则在流路中产生的气泡的大小容易变得比流路厚度还要大。这种情况下，气泡对应于流路厚度而变形，由于气泡表面张力而产生提升力，因此气泡不易移动。因此，气泡在流路中滞留，因该气泡而容易在局部发生流速的不均一。

若产生了局部的流速的不均一，在瓦特密度为30W/cm²以上的高瓦特密度的平板状加热器中，传热面温度在局部大幅度上升。该处发生沸腾，进一步会产生气泡。因此，加剧了流动的不均一，传热面烧坏。

由于压力损失增加，难以大幅度地增加清洗水的流速。而且，由于速度不均一，因此难以使流路厚度变薄。而且，若使流路在水平方向蜿蜒，则流过流路的清洗水的距离以及时间变长，因流路截面积小，因此清洗水的流动因气泡而容易阻塞。因此，蜿蜒的流路并不理想。

若在热交换器中使用平板型的加热器，则热交换器变得紧凑，而且，容易增大传热面积。但是，难以利用强制对流来生成沿传热面的均一、快速的流动。而且，为了生成沿传热面的快速流动，若如上所述使流路的厚度变薄，则流动容易变得不均一。因此，若在局部产生过热部，则热集中在该过热部，该部分的清洗水蒸发而产生气泡。若气泡不流出的话，则该部分被进一步加热。由此，当气泡增大、传热面变得极度高温时，加热器被破坏。

而且，为了形成沿传热面的、薄而快的流动，也考虑了在流路的流入部设置扁平的节流部的方法。但是，空气等容易滞留在节流部，该气泡使流动不均一。这样，在流路的流入部设置扁平的节流部也存在问题。

而且，在家庭的自来水管道中，在流体中含有空气。因此，需要使空气等气泡不在热交换器内滞留而顺畅地排出。

本发明是基于上述见解而完成的。

本发明的实施方式涉及的卫生清洗装置具备：喷嘴；供水通路，其具有应当连接于供水源的上游端，该供水通路的下游端连接于所述喷嘴；以及热交换器，其设置于所述供水通路，所述热交换器具有：壳体，其包括流入部、流出部以及板状的加热器容纳空间，所述流出部位于比所述流入部靠上方的位置，关于所述板状的加热器容纳空间，其下端部与所述流入部连通，其上端部与所述流出部连通，并且所述板状的加热器容纳空间形成为在上下方向延伸；平板状加热器，其以沿上下方向延伸的方式容纳于所述壳体的加热器容纳空间，该平板状加热器包括与所述加热器容纳空间的主面对置的传热面；以及流路空间，其形成于所述传热面与所述加热器容纳空间的主面之间的间隙，所述流路空间形成为所述流入部侧的所述间隙的宽度比所述流出部侧的所述间隙的宽度小。

在卫生清洗装置中，也可以是，所述平板状加热器构成为：所述流入部侧的发热密度比所述流出部侧的发热密度大。

在卫生清洗装置中，也可以是，所述平板状加热器具有陶瓷基体和通过图案印刷形成在所述陶瓷基体上的电热线，所述流入部侧的所述电热线的截面积比所述流出部侧的所述电热线的截面积小。

在卫生清洗装置中，也可以是，所述平板状加热器具有陶瓷基体和通过图案印刷形成在所述陶瓷基体上的电热线，所述流入部侧的彼此相邻的所述电热线的间隔比所述流出部侧的彼此相邻的所述电热线的间隔小。

在卫生清洗装置中，也可以是，所述热交换器还具有入水口以及形成于所述入水口与所述流入部之间的头部，所述头部具有主流路以及从所述主流路朝向所述流入部逐渐变窄的节流流路。

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

此外，以下全部的附图中，对同一或者相当的要素标记相同的参照标号，并省略其重复的说明。

另外，对以平板状加热器20的传热面20a、20b处于铅直方向的方式竖立放置热交换器10的状态进行说明。在各附图中所示的Z方向表示铅直方向。X方向表示与铅直方向正交并且与平板状加热器20的传热面20a、20b平行的方向。Y方向表示与Z方向及X方向都正交的方向。而且，截面积表示在与清洗水的流动方向正交的平面的面积。

(实施方式1)

图9为表示实施方式1涉及的卫生清洗装置的主要结构的示意图。

卫生清洗装置1具备：喷嘴7；供水通路9，其具有应当连接于供水源8的上游端，并且其下游端连接于喷嘴7；以及热交换器10，其设置于供水通路9。

图10为表示搭载于图9中的卫生清洗装置1的热交换器10的横剖视图。

热交换器10具有：壳体23，其包括流入部10a、流出部10b以及板状的加热器容纳空间23c，所述流出部10b位于比流入部10a靠上方的位置，关于所述板状的加热器容纳空间23c，其下端部与流入部10a连通，其上端部与流出部10b连通，而且所述板状的加热器容纳空间23c形成为沿上下方向延伸；平板状加热器20，其以沿上下方向延伸的方式容纳于壳体23的加热器容纳空间23c，并且包含与加热器容纳空间23c的主面30a、40a对置的传热面20a、20b；以及流路空间25，其形成于传热面20a、20b和加热器容纳空间23c的主面30a、40a之间的间隙。流路空间25形成为流入部10a侧的间隙的宽度比流出部10b侧的间隙的宽度小。在此，所谓“上下方向”，为包括铅直方向和与铅直方向交差的方向两者的概念。“加热器容纳空间”意思是在从壳体除去了加热器的假定情况下，包括加热器所存在的区域和与该区域相连接的空间的空间。“流路空间”换句话说就是在壳体内以沿平板状加热器的一对传热面引导流体(此处为水)的方式形成的流路。

在上述结构的卫生清洗装置1中，清洗水从供水源8流过供水通路9。清洗水在供水通路9流入热交换器10，并在此被加热。变为高温的清洗水从热交换器10流出，被供给到喷嘴7。由此，温水从喷嘴7喷出。

而且，在热交换器10中，清洗水从流入部10a流入壳体23的加热器容纳空间23c。清洗水进入加热器容纳空间23c的平面状的主面30a、40a和平板状加热器20的传热面20a、20b之间，从流路空间25通过。这时，清洗水借助传热面20a、20b被加热，其温度上升。

在该流路空间25中，流入部10a侧的间隙的宽度比流出部10b侧的间隙的宽度小。因此，在流路空间25流动的清洗水的强制对流在流入部10a侧变快。在此，从传热面20a、20b与清洗水的边界层的速度梯度变大，热传递率升高。热被从传热面20a、20b提供给清洗水，传热面20a、20b的温度降低，从而防止了在传热面20a、20b附着水垢。

清洗水通过强制对流而从流入部10a侧流向流出部10b侧。在流出部10b侧，清洗水被传热面20a、20b进一步加热。由此，混入清洗水的空气膨胀而产生气泡。由于该流出部10b侧的间隙的宽度大，因此气泡不会滞留在流路空间25而是从流出部10b排出。

而且，清洗水温度上升，其密度变小，由此，产生自然对流的上升流，清洗水流向流出部10b。由于该流出部10b侧的间隙的宽度大，因此气泡容易借助自然对流的上升流而被排除，并且从传热面20a、20b向清洗水的热传递率提高。

根据上述结构的卫生清洗装置1，由于气泡顺利地被排出，不会因气泡而阻碍清洗水和传热面20a、20b之间的热交换而稳定地进行热交换。

而且，气泡导致清洗水滞留于一部分、在局部产生水垢的情况得以减少。因此，清洗水顺畅地流动而不会发生水垢使流路空间25变窄的情况，因此，能够确保需要的流量的清洗水。

而且，气泡不会附着于传热面20a、20b，防止了该部分变为高温而在传热面20a、20b产生温度差的情况。由此，不会发生因温度差所导致的热应力而使传热面20a、20b变形、破损的情况，能够防止平板状加热器20发生故障。

(实施方式2)

[卫生清洗装置的结构]

图1表示将实施方式2涉及的卫生清洗装置1安装于马桶2的卫生间。

卫生清洗装置1配设于马桶2的上表面。卫生清洗装置1具备：主体部3、马桶座部4、马桶盖部5、以及操作部6。

主体部3配设于马桶座部4的后侧，即从落座的使用者来看配置于背后侧。主体部3为横向较长的壳体，其容纳图9所示的供水通路9以及热交换器10。而且，除此之外，主体部3收纳图未表示的清洗单元、干燥单元以及控制它们的动作的控制单元等。

供水通路9中，从附随于马桶2的安置建筑物的自来水设备(供水源8)将水管水(流体、液体、清洗水)经热交换器10导入喷嘴7。当使用者操作控制部6进行预定的输入时，清洗单元进行驱动。清洗水在热交换器10被加热，温水从喷嘴7以淋浴状朝向马桶2的开口喷出。

[热交换器的结构]

图2为表示热交换器10的正面的平面图。图3为表示热交换器10的右侧主面的平面图。图4为沿图2中的A-A线剖切的表示热交换器10的横剖视图。图5为沿图3中的B-B线剖切的表示热交换器10的纵剖视图。图6为图4中的C区域的放大图。

热交换器10在Y方向的厚度尺寸小，在X-Z方向构成长方形。如图4所示，热交换器10具备平板状加热器20、第一流路形成部件21和第二流路形成部件22。

由第一流路形成部件21以及第二流路形成部件22形成壳体23。第一流路形成部件21以及第二流路形成部件22例如分别由在各种ABS树脂中混合玻璃纤维而形成的强化ABS树脂形成。

第一流路形成部件21配置于平板状加热器20的第一传热面20a侧。第一流路形成部件21包括基体部30以及阶梯部31。基体部30包含基面(主面)30a，基面30a为平面形状并与第一传热面20a对置。在阶梯部31，基体部30的Y方向的厚度发生变化。基体部30的厚度在比阶梯部31靠流出部10b的一侧要小于比阶梯部31靠流入部10a的一侧。因此，比阶梯部31靠流入部10a的一侧的基面30a与流出部10b侧的基面30a相比，更接近第一传热面20a。流入部10a侧的基面30a和第一传热面20a之间的宽度比流出部10b侧的基面30a和第一传热面20a之间的宽度窄。

第一流路形成部件21在基体部30的周缘部沿全周设置有壁状的凸缘部32。在凸缘部32的末端部形成有卡合槽33，卡合槽33沿着凸缘部32在形成于其全周范围。

第二流路形成部件22配置于平板状加热器20的第二传热面20b侧。第二流路形成部件22包括基体部40以及阶梯部41。基体部40包含基面(主面)40a，基面40a为平面形状并与第二传热面20b对置。在阶梯部41，基体部40的Y方向的厚度发生变化。基体部40的厚度在比阶梯部41靠流出部10b的一侧小于比阶梯部41靠流入部10a的一侧。因此，比阶梯部41靠流入部侧的基面40a与流出部10b侧的基面40a相比，更接近第二传热面20b。流入部10a侧的基面40a和第二传热面20b之间的宽度比流出部10b侧的基面40a和第二传热面20b之间的宽度窄。

第二流路形成部件22在基体部40的周缘部沿着全周设置有壁状的凸缘部42。凸缘部42朝着基面40a的相反侧突出。而且，凸缘部42的末端部在基面40a侧折回。在该末端部的最端部设置有卡合突起43，卡合突起43沿着凸缘部42的全周形成。

第二流路形成部件22的凸缘部42进入第一流路形成部件21的凸缘部32中，第二流路形成部件22的卡合突起43嵌于第一流路形成部件21的卡合槽33。例如，卡合突起43通过超声波焊接而固定于卡合槽33。由此，第一流路形成部材21和第二流路形成部件22不透水地接合，从而形成壳体23。

壳体23具有两个侧面、两个主面、顶面和地面，并包括被它们所包围的大致矩形的中空部。该大致矩形的中空部构成板状的加热器容纳空间23c。加热器容纳空间23c沿上下方向延伸。加热器容纳空间23c的下端部与流入部10a连通，上端部与流出部10b连通。Y-Z方向的两个侧面中，在一个侧面开有入水口23a以及出水口23b。出水口23b的开口成为流出部10b。入水口23a设置于侧面的一端下部并与供水通路9(图9)的上游侧端部连接。入水口23b设置于侧面的一端上部并与供水通路9(图9)的下游侧端部连接。X-Z方向的两个主面分别由基面30a、40a形成。顶面与平板状加热器20的上端对置。顶面以越接近出水口23b、顶面和平板状加热器20的上端之间的间隙越大的方式倾斜。底面与平板状加热器20的下端对置。流路空间25的流入部10a在底面开口，流入部10a在X方向延伸。流路空间25以及头部45形成于壳体23的内部。

流路空间25包括：第一传热面20a和基面30a之间的流路；以及第二传热面20b和基面40a之间的流路。这两个流路在平板状加热器20的两侧对称地形成。两个流路各自具有入口侧流路25a以及出口侧流路25b。入口侧流路25a设置于比阶梯部31、41接近下部的入水口23a的一侧。出口侧流路25b设置于比阶梯部31、41接近上部的出水口23b的一侧。入口侧流路25a处的Y轴方向的厚度比出口侧流路25b处的Y轴方向的厚度小。

如图6所示，头部45设置于流路空间25的流入部10a和入水口23a之间，并在X方向延伸。头部45包括头部主流路45a以及头部节流流路45b。头部主流路45a处的X-Y方向的流路截面积比头部节流流路45b大。即，该X-Y方向的流路截面积相对从入水口23a流向流入部10a的清洗水的流动正交。头部节流流路45b的流路截面积从头部主流路45a朝向流入部10a逐渐变窄。头部节流流路45具有曲柄形状。头部节流流路45b包括：垂直部45bb、水平部45bc以及垂直部45bd。按垂直部45bb、水平部45bc以及垂直部45bd的顺序，其截面积变小(即变窄)。

平板状加热器20容纳于壳体23的加热器容纳空间23c并沿上下方向延伸。平板状加热器20具有矩形平板状并在两面包括第一以及第二传热面20a、20b。平板状加热器20包括陶瓷基体20k、电阻体图案20p以及电极(未图示)。传热面20a、20b的温度在局部高于预定温度的情况被防止。该预定温度一般地被设定为使传热面20a、20b的温度在发生沸腾的100℃以下，优选在80℃以下。而且，预定温度根据自来水的水垢浓度和加热器的所需耐久时间等而适当确定。

电阻体图案20p通过在陶瓷基体20k上印刷电阻体而成。电阻体图案20p构成电热线(加热器线)，其通过来自电极的通电而发热。如图7所示，加热器线在X方向较长地延伸，蜿蜒着扩展到Z方向的上侧。入口侧流路25a处的加热器线的宽度20s比出口侧流路25b处的加热器线的宽度20s细，该加热器线的截面积小。该加热器线的宽度20s越细、加热器线的截面积越小，加热器线的电阻值越大。因此，入口侧流路25a处的加热器线的电阻值比出口侧流路25b处的加热器线的电阻值高。由此，入口侧流路25a处的电阻体的图案20p的发热密度比出口侧流路25b处的电阻体的图案20p的发热密度高。

[卫生清洗装置中的清洗水的流动]

如图9所示，电磁阀打开时，清洗水从供水源8的自来水管道经分岔水龙头流向供水通路9。如图3以及图4所示，清洗水从供水通路9经入水口23a向壳体23内流入。

如图4～图6所示，清洗水进入头部45的头部主流路45a。由于头部节流流路45b的截面积与头部主流路45a的截面积相比非常小，所以从头部主流路45a到头部节流流路45b的阻力比朝向头部主流路45a的X方向的阻力大。因此，清洗水的大部分流向头部主流路45a的X方向，清洗水均一地充满头部主流路45a。并且，清洗水从头部主流路45a向头部节流流路45b流动。由于该头部节流流路45b的流路截面积逐渐变窄，因此清洗水的流动逐渐加速。而且，在头部节流流路45b没有空气滞留的地方。因此，即使空气混入清洗水中，空气也被向流入部10a侧运走而不会滞留。清洗水从流入部10a流入入口侧流路25a时，气泡沿着垂直方向的流路空间25借助浮力而顺畅地上升。而且，气泡沿着壳体23的朝向流出部10b变高的顶面流进流出部10b。然后，气泡从流出部10b经出水口23b被排出到外部。

如图4中所示，清洗水从流入部10a流入流路空间25的入口侧流路25a。在流路厚度薄的区域即入口侧流路25a，清洗水的流速快。因此，平板状加热器20的各传热面20a、20b和清洗水之间的边界层的速度梯度大，各传热面20a、20b和清洗水之间的热传递率大。而且，在各传热面20a、20b中，入口侧流路25a处的电阻体的图案20p的发热密度高。因此，清洗水通过各传热面20a、20b被加热而变为高温，并且其密度变小。由此，清洗水上升，从入口侧流路25a流入出口侧流路25b。

另外，由于入口侧流路25a处的电阻体的图案20p处的发热密度高，各传热面20a、20b的温度要变高。但是，由于入口侧流路25a处的清洗水的温度低，因此过冷度(相对水的沸腾温度的冷却度)变大，清洗水从各传热面20a、20b夺取较多的热。而且，在入口侧流路25a，流路厚度薄，清洗水的流速快。因此，热传递率高，清洗水不会达到产生局部的沸腾现象的高温。

在出口侧流路25b，在入口侧流路25a处的强制对流的基础上，由于密度的不同也产生自然对流。由此，清洗水沿着各传热面20a、20b上升。因为该清洗水在入口侧流路25a处被加热，所以温度高。被该清洗水从各传热面20a、20b夺取的热少，过冷度的值小。因此，出口侧流路25b处的各传热面20a、20b的温度容易上升。但是，因为出口侧流路25b处的发热密度小，所以随着靠近出水口23b，清洗水的温度逐渐上升，但不会发生剧烈的沸腾。由此，防止了水垢附着于各传热面20a、20b的一部分的情况。

而且，即使在各传热面20a、20b上出现了产生的气泡，气泡通过比出口侧流路25b处的流路厚度厚的出口侧流路25b并上升。然后，气泡从出水口23b被排出。

这样，变为高温的清洗水从出水口23b流入供水通路9。清洗水通过水槽(未图示)等调整温度。然后，电磁阀打开时，温暖的清洗水从喷嘴7喷出。

[效果]

通过截面积逐渐变窄的头部流路流路45b，流速逐渐地加快。因此，即使在空气混入了自来水管道中的情况下，在气泡成长得较大之前，气泡被挤压至下游，从头部45以及流路空间25及时地排出。由此，防止了这样的情况：因气泡而使得各传热面20a、20b处的清洗水的流动变得不均一，各传热面20a、20b成为局部过热状态。由此，防止了水垢局部附着于各传热面20a、20b而使流路变窄。由此，确保了需要的流量。而且，避免了由于水垢所导致的各传热面20a、20b的温度差而使平板状加热器20因热应力发生故障。

而且，由于头部节流流路45b具有曲柄形状，因此头部节流流路45b中的流路变长。因此，即使头部节流流路45b处的截面积稍微变大，也能够在头部节流流路45b中确保流路阻力。由此，清洗水能够在头部主流路45a的全长范围均一地流入头部节流流路45b。

通过头部节流流路45b在流路空间25形成沿各传热面20a、20b的清洗水的均一的快速流动。由此，各传热面20a、20b和清洗水之间的热传递率变大。因此，能够高效率地加热清洗水。而且，能够将各传热面20a、20b的温度抑制得低，减少水垢附着于各传热面20a、20b的情况。而且，在各传热面20a、20b上产生的气泡容易跑掉，防止了局部的水垢的产生以及热应力导致的平板状加热器20的破损，并且，不会阻碍传热面20a、20b和清洗水之间的热交换，能够实现稳定的热交换。

特别地，在入口侧流路25a，距离头部节流流路45b近，并且流路厚度薄。因此，在入口侧流路25a维持来自头部节流流路45b的快速流动。因此，各传热面20a、20b和清洗水的边界层处的速度梯度大，基于各传热面20a、20b和清洗水的强制对流的热传递率大。清洗水被高效率地加热，防止了平板状加热器20的破损。

而且，由于出口侧流路25b处的各传热面20a、20b的发热密度小，因此防止了局部的沸腾现象，由此平板状加热器20的破损被防止。

而且，平板状加热器20用表面和背面两面的传热面20a、20b来加热清洗水，所以几乎没有散热损失。因此，能够实现热交换器10的高热效率，并且能够实现紧凑化。

而且，在出口侧流路25b，也抑制了平板状加热器20成为产生局部的沸腾现象程度的高温的情况，防止局部的水垢的生成。因此，即使将与金属相比热容小但是容易破裂的陶瓷使用于平板状加热器20，也可以防止其破裂，实现卫生清洗装置1的长寿命化。

而且，即使在平板状加热器20中两传热面20a、20b各自的传热量产生大的差异、一个流路的清洗水在局部沸腾而产生气泡，气泡也能被顺畅地排出。因此，防止了清洗水的流路阻力增大、两个流路的流量平衡被破坏、或两个流路的传热量产生大的差异的情况。

而且，就算在流路空间25的流出部10b附近配设有热敏电阻等温度传感器，温度传感器也能恰当地检测温度。也就是说，由于气泡被排出，气泡不会变大。因此，避免了大的气泡附着于温度传感器、温度传感器因大的气泡而不能与清洗水接触从而不能检测出清洗水的温度的状况。

而且，通过清洗水的强制对流以及气泡的排出，抑制了水垢附着于传热面20a、20b的情况。由此，因为避免了水垢导致的传热阻碍，也就没有必要增加传热面20a、20b的面积。因此，防止了卫生清洗装置1的成本增加，并且实现了紧凑化。进一步地，而且，头部节流流路45b的截面积逐渐变窄，并且在流路空间25中入口侧流路25a的截面积比出口侧流路25b小。由此，即使不减薄流路厚度，也会形成沿各传热面20a、20b的清洗水的均一的快速流动。

而且，通过截面积接逐渐变小的头部节流流路45b和截面积小的入口侧流路25a，产生强制对流，传热面20a、20b上的气泡被迅速地顶到上方。而且，在截面积大的出口侧流路25b，即使较大的气泡也容易移动。因此，气泡被及时地排出到外部。由此，清洗水的流动变得均一。

而且，对于各传热面20a、20b的发热密度，出口侧流路25b比入口侧流路25a小。与此相对地，对于清洗水的流速，入口侧流路25a比出口侧流路25b大。因此，对于各传热面20a、20b的热流束，入口侧流路25a比出口侧流路25b高。由此，实现了传热面20a、20b的温度的均一化，能够抑制水垢附着在局部的情况。

[其他实施例]

在上述实施方式2中，如图7所示，入口侧流路25a处的加热器线的宽度20s形成得比出口侧流路25b处的加热器线的宽度20细。但是，若入口侧流路25a处的电阻体的图案20p的发热密度比出口侧流路25b处的电阻体的图案20p的发热密度高，则不限定于所述加热器线的宽度20s。

例如，如图8所示，在电阻体的图案20p中，在入口侧流路25a彼此相邻的加热器线的间隔20h比出口侧流路25b窄。由此，入口侧流路25a处的电阻体的图案20p的发热密度比出口侧流路25b处的电阻体的图案20p的发热密度高。

而且，在上述实施方式2中，头部节流流路45b具有大致曲柄形状，其流路截面积逐渐变小。头部节流流路45b的形状不限于大致曲柄形状。例如，头部节流流路可以以大致「く」字形状的截面形成，该大致「く」字形状的截面由图6所示的垂直部45bb以及水平部45bc两个边形成、并且该两个边分别倾斜。而且，流路截面积不限于分阶段地变窄。例如，也可以如图11所示，头部节流流路以朝向上方间隔变小的三角形状的截面形成。这种情况下，流路截面积连续地逐渐变窄。

而且，上述实施方式2中，在各部件21、22中，基体部30、40的Y方向的厚度由于阶梯部31、41而阶段性地变化。由此，在流路空间25设有截面积不同的两个流路25a、25b。与此相对于，也可以如图11所示，各部件21、22形成为基体部30、40的Y方向的厚度缓缓变化。这种情况下，在流路空间25设有截面积缓缓变化的一个流路。

而且，上述全部实施方式只要不相互矛盾，也可以相互组合。

根据上述说明，对于本领域人员来说，本发明的很多的改良和其它的实施方式是不言自明的。因此，上述说明仅应作为示例解释，其以向本领域人员指导实施本发明的最优方式为目的而被提供。只要不脱离本发明的精神，能够实质性地变更其构造以及/或者功能的详情。

产业上的可利用性

本发明的卫生清洗装置作为能够确保需要的清洗水的流量、并且防止故障的卫生清洗装置是有用的。

标号说明

1   卫生清洗装置

7   喷嘴

8   供水源

9   供水通路

10  热交换器

10a 流入部

10b 流出部

20  平板状加热器

20a 第一传热面(传热面)

20b 第二传热面(传热面)

20k 陶瓷基体

20p 图案(电热线)

23  壳体

23a 入水口

25  流路空间

30a 基面(主面)

40a 基面(主面)

45  头部

45a 头部主流路(主流路)

45b 头部节流流路(节流流路)

Claims (4)

1.一种卫生清洗装置，其具备：

喷嘴；

供水通路，其具有应当连接于供水源的上游端，该供水通路的下游端连接于所述喷嘴；以及

热交换器，其设置于所述供水通路，

所述热交换器具有：

壳体，其包括入水口、流入部、形成于所述入水口与所述流入部之间的头部、流出部以及板状的加热器容纳空间，所述流出部位于比所述流入部靠上方的位置，关于所述板状的加热器容纳空间，其下端部与所述流入部连通，其上端部与所述流出部连通，并且所述板状的加热器容纳空间形成为沿上下方向延伸；

平板状加热器，其以沿上下方向延伸的方式容纳于所述壳体的加热器容纳空间，该平板状加热器包括传热面；以及

流路空间，其形成于所述传热面与所述壳体的基面之间的间隙，其中，所述壳体的基面与该传热面对置且形成所述加热器容纳空间的主面，

所述头部沿着所述流入部延伸，具有主流路以及从所述主流路朝向所述流入部逐渐变窄的节流流路，

所述节流流路包含第一垂直部、水平部和第二垂直部，所述节流流路呈各部的截面积依序减小的曲柄形状，

所述流路空间形成为所述间隙的宽度从所述流入部侧朝向所述流出部侧阶段性或者连续性地增大，

所述流入部开设在所述加热器容纳空间的位于所述平板状加热器的下端的下方且与所述平板状加热器的下端对置的下端面，并且所述流入部在该加热器容纳空间的下端面的延伸方向延伸。

2.根据权利要求1所述的卫生清洗装置，其中，

所述平板状加热器构成为所述流入部侧的发热密度比所述流出部侧的发热密度大。

3.根据权利要求1或2所述的卫生清洗装置，其中，

所述平板状加热器具有陶瓷基体和通过图案印刷形成在所述陶瓷基体上的电热线，

所述流入部侧的所述电热线的截面积比所述流出部侧的所述电热线的截面积小。

4.根据权利要求1或2所述的卫生清洗装置，其中，

所述平板状加热器具有陶瓷基体和通过图案印刷形成在所述陶瓷基体上的电热线，

所述流入部侧的彼此相邻的所述电热线的间隔比所述流出部侧的彼此相邻的所述电热线的间隔小。