JP2000027266A - 人体洗浄ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 洗浄ノズルの回転または揺動をノズル先端で
行い、その駆動手段に電気を用いることなくコンパクト
に構成する。また、気泡混入と併用することにより大幅
な節水と快適な洗浄感を提供することを目的としてい
る。 【解決手段】 洗浄水の吐水を指示すれば、洗浄水は水
ポンプ１１により加圧されると同時に、流量調節バルブ
１２により所定の瞬間流量に調節され、給水路１３、吐
水路２５を通り吐水口１５より吐水される。使用者が、
洗浄水回転を指示すれば空気ポンプ１６が空気を加圧す
ると同時に、第一の空気バルブ１７a が開き、空気は
第一の空気流路１８a を通りエアータービン２１に流
れ込みこれを回転させ、偏心カム２２、回転揺動体２６
を介して、吐水路２５の角度が変わり洗浄水を回転また
は揺動させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばシャワーや
温水洗浄便座等において、特に少ない水量で人体の洗浄
を行う人体洗浄ノズルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の人体洗浄ノズルには図４に
示すようなものがある（例えば特開平９−６００８８号
公報）。 図４において、４４はお尻洗浄ノズルであ
り、洗浄水の噴出孔４５を有し、支持体であるお尻シリ
ンダー４６内を摺動して水圧により押し出される形式の
ノズルである。また４７はビデ洗浄ノズルであり、略環
状の噴出口４８を有し、同じく支持体であるビデシリン
ダー４９内を摺動して水圧より押し出される形式のノズ
ルである。お尻シリンダー４６とビデシリンダー４９
は、支持体であるガイド４０で支持され、縦方向駆動手
段であり支持体動作手段でもある縦駆動モータ４１の前
後動によりこれらがガイド４０内を摺動する。ガイド４
０は横方向駆動手段であり支持体動作手段でもある横駆
動モータ４２により、支持体である取付台４３を介して
駆動される。

【０００３】回転の指示により、人体局部に対し縦駆動
モータ５１と横駆動モータ４２を回転制御部５０で制御
し、両モータの動作の合成によりおしり洗浄ノズル４４
からの洗浄噴流を略環状に回転させて吐出し、人体局部
に広範囲に付着した汚れを残存させることなく、効果的
に洗浄を行えるようになっている。

【０００４】もう一つの従来例としては、流体発振素子
を利用したノズルがある。（例えば特公平７−２０５６
４号公報）第５図に示すように、洗浄水は供給口５９を
経てノズル本体の下部に成形された導入水路５４を通っ
て主ノズル５５より大気と連通した減圧室５７へ上昇す
る。主ノズル５５より噴出した噴流は、減圧室５７の中
央水路５３を通過するときに、コアンダ効果によって左
右の壁面のいずれかに付着する。中央水路５３の両側に
はフィールドバック水路５２が形成されているため、主
ノズル５５を出た噴射水は中央水路５３の左右の壁面に
交互に付着しながら通過する。従って、噴射水は噴射口
５８から噴射するとき、自動的に左右に発振しながら噴
射する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本出願人は、吐水を高
速で回転または揺動させることにより大幅な節水洗浄を
行う事を提案している。しかしながら上記第一の従来例
の構成では、吐水を高速で回転または揺動させる場合、
ノズルやシリンダーや支持体全体が高速で動くため、騒
音や揺動が大きかった。また、吐水の軌跡を細かく制御
する場合、吐水口から遠く離れた位置でシリンダーや支
持体を介して位置制御をするため、微少な制御が困難で
あった。

【０００６】また、第二の流体発振素子を用いた従来例
の構成では、コアンダ効果による壁面への付着現象を用
いているため吐水の一部が減速され十分なエネルギーが
洗浄面に伝達できなかった。また、流体発振素子の特性
上、瞬間吐水流量の増減に応じて、所定軌跡の移動速度
（発振周波数）が増減するので、瞬間吐水流量の増減と
独立して所定軌跡の移動速度（発振周波数）を制御する
事ができない。

【０００７】本発明は上記した課題を解決するものであ
り、特に回転または揺動をノズル先端で行い、その駆動
手段に電気を用いることなくコンパクトに構成すること
を目的としている。また、洗浄ノズル自体を所定の軌跡
で移動させる場合に比べて振動が小さく、低速から高速
まで任意の所定軌跡の移動速度で洗浄水を吐水する事が
できる洗浄ノズルを提供するものである。更に、気泡混
入と併用することにより大幅な節水と快適な洗浄感を提
供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用・効果】上記の
目的を達成するために本発明の第一の発明における人体
洗浄ノズルは、洗浄水を吐水する吐水路と、その吐水路
に連通する給水路とを有する洗浄ノズルにおいて、空気
ポンプを有し、この空気ポンプからの空気の運動エネル
ギーを利用して、前記吐水路を回転または揺動させる洗
浄水回転揺動手段を備えて構成するものである。本構成
によれば、電気を用いずに吐水口付近で、吐水流路の位
置または方向を時間的に変化させることができるため、
ノズル内に電気配線を通す必要がなく完全な防水がいら
ずノズル自体もコンパクトにできる。また、空気によっ
て作動させるためノズル外部に漏れても危険性がなく吐
水の流量に関係なく空気量を供給できる。さらに、吐水
路自体を揺動させるため、吐水流速を維持したまま確実
に回転または揺動が可能であり、また高速で揺動でき、
洗浄力や洗浄感が大幅にアップすると同時に節水洗浄が
可能となる。

【０００９】本発明の第二の発明における人体洗浄ノズ
ルは、前記空気ポンプからの空気の一部を、洗浄水中に
強制的に混入せしめる気泡混入手段にも利用したことを
特長とするものである。本構成によれば吐水口付近に導
いた空気を洗浄水回転揺動手段だけでなく気泡混入手段
にも利用することにより、さらなる節水洗浄が可能にな
るとともに、水はねの少ないやわらかな洗浄が可能とな
った。さらに、同一の流路または同一の空気供給装置を
用いることができるため小型で安価の装置が可能とな
る。

【００１０】本発明の第三の発明における人体洗浄ノズ
ルは、前記空気ポンプから供給される空気の量または圧
力を変えることにより吐水の状態を変化させることを特
長とするものである。本構成によれば、吐水の流量に関
係なく独立して吐水の状態を変化させることができるた
め、吐水流量に対して最適の空気量を送ることができる
とともに吐水流量とは別の洗浄モードを得ることができ
る。

【００１１】本発明の第四の発明における人体洗浄ノズ
ルは、給水路の途中に流量調節バルブを設けると共に、
洗浄ノズル内の空気流路を２本以上設ける事により、洗
浄水回転揺動手段または、洗浄水回転揺動手段および気
泡混入手段を洗浄水量と独立して制御することを特長と
するものである。本構成によれば、各空気流路を通る空
気量を制御することにより吐水流量、吐水の回転または
揺動の範囲、吐水の回転または揺動の周期、気泡混入
量、気泡径等、多種類の吐水パターンを独立して制御で
きるため、数多くの洗浄モードをつくり出すことができ
る。使用者は好みの洗浄モードを選択することができ
る。

【００１２】本発明の第五の発明における人体洗浄ノズ
ルは、洗浄水を供給する給水路と、流量調節バルブと、
洗浄水を吐出する吐出口を備えた洗浄ノズルと、前期洗
浄ノズル内に設けた空気流路と、空気流路に空気を強制
的に供給する空気ポンプと、前期空気流路を通して送ら
れる空気を利用して洗浄水の吐出方向が所定の軌跡を描
く連続した運動を与える吐水運動手段を備えて構成する
ものである。本構成によれば、洗浄水の瞬間流量と独立
して吐水方向を変える事ができ洗浄感に優れると共に、
機械的摺動部がないため振動がなく、静音性・無振動性
に優れた洗浄ノズルを提供できる。また、機械的摺動部
がなく構造がシンプルなため耐久性に優れ、安価でコン
パクトな洗浄ノズルを提供できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施例について説明する。図１は、本発明の第１の実施例
における人体洗浄ノズルの全体構成図である。洗浄水の
流れは上流から順に、水ポンプ１１、流量調節バルブ１
２、給水路１３、洗浄水回転揺動手段１４、吐水路２５
を通り吐水口１５から吐水される。空気流路は２系統あ
り第一の空気の流れは上流から順に、空気ポンプ１６、
第一の空気バルブ１７ａ 、第一の空気流路１８ａ を
通り、洗浄水回転揺動手段１４に入り、空気の持つ運動
エネルギーを伝えて空気口１９から洗浄ノズル１０の外
部に排出される。また、第二の空気の流れは、空気ポン
プ１６、第二の空気バルブ１７ｂ 、第二の空気流路１
８ｂ を通り、気泡混入手段２０に導かれ吐水路２５内
の水に混入され洗浄水と一緒に吐水される。洗浄水回転
揺動手段１４は、エアータービン２１と偏心カム２２
と、軸受け２３と、フレキ継手２４と、回転揺動体２６
と、吐水路２５と吐水口１５から構成されている。エア
ータービン２１と偏心カム２２は一体で構成されており
これが軸受け２３により支持されている。空気が第一の
空気流路１８ａ を通りエアータービン２１に流れ込む
と、エアータービン２１と偏心カム２２が空気の持つ運
動エネルギーにより回転する。偏心カム２２はその偏心
部により回転揺動体２６を水平方向に所定の軌跡を描き
運動させる。軌跡は回転揺動体２６の切欠き形状により
決まる。回転揺動体２６と吐水路２５は一体で固定され
ておりこれらは吐水路２５先端の揺動固定部２９で固定
され、この回転揺動体２６を中心に水平方向に揺動でき
る様になっている。その揺動により吐水路２５の傾きが
変わり洗浄水の吐水方向が変化する様に構成されてい
る。気泡混入手段２０は、空気室２７と吐水路２５の外
壁に設けられた多孔体２８により構成されている。第二
の空気流路１８ｂ を通り空気室２７に空気が流れ込
み、圧力が上昇すると空気は多孔体２８を通り吐水路２
５内の洗浄水に混入され洗浄水といっしょに吐水される
様になっている。

【００１４】図１の構成で洗浄水の吐水を指示すれば、
洗浄水は水ポンプ１１により加圧されると同時に、流量
調節バルブ１２により所定の瞬間流量に調節され、給水
路１３、吐水路２５を通り吐水口１５より吐水される。

【００１５】使用者が、洗浄水回転を指示すれば空気ポ
ンプ１６が空気を加圧すると同時に、第一の空気バルブ
１７ａ が開き、空気は第一の空気流路１８ａ を通り
エアータービン２１に流れ込みこれを回転させ、偏心カ
ム２２、回転揺動体２６を介して、吐水路２５の角度が
変わり洗浄水を回転または揺動させることができる。

【００１６】このように、洗浄ノズル内の吐水口１５近
傍のみを空気の運動エネルギーを用いて回転させるの
で、洗浄ノズル全体を所定の軌跡で移動させ、洗浄水を
回転又は揺動させながら吐水する場合に比べ、移動部分
が小さい上、アクチュエータによる電気的駆動音や、振
動がほとんどなく、静音性・無振動性に非常に優れてい
る。さらに、洗浄水回転揺動手段１４により、吐水口１
５近傍のみを回転させるので、洗浄水の回転又は揺動の
周期を短くすることが容易で、洗浄水の効果的な分散に
より、節水効果がある。

【００１７】また、洗浄水を回転又は揺動させるのに、
直接的な電気的駆動部分を持たないので、非常にコンパ
クトな洗浄ノズルを提供することができる。さらに、電
気的駆動部分の耐久性が問題になることがない。さら
に、電力を配線によって伝達する場合のように洗浄水に
よる配線からの漏電が起きることがなく、洗浄ノズル自
体が被水しやすい環境で使用する場合も、漏電が問題に
なることがない。さらに、ノズル先端までの電気的配線
工事の必要がない。

【００１８】使用者が気泡混入を指示すれば、第二の空
気バルブ１７ｂ が開き空気は第二の空気流路１８ｂ
を通り空気室２７に流れ込む。空気室２７の圧力が上昇
すると、空気は多孔体２８を通り洗浄水内に多数の微細
気泡として混入する。このように大量の微細な気泡を洗
浄水内に混入させることができるため水ハネが少なくな
ると共に少量の水でも洗浄力が非常にすぐれ、量感を持
たせることができ快適な洗浄感が得られる。

【００１９】また、洗浄水を回転又は揺動させる回転数
と瞬間流量および気泡混入量をそれぞれ独立して制御で
き、瞬間流量の増減によらずに、洗浄水の回転又は揺動
の回転数を、低速から高速まで可変に制御でき、気泡の
量を幅広い範囲で制御できるので、局部洗浄装置の洗浄
ノズルや人体洗浄用のシャワーヘッドや手洗い用の水栓
吐水口など人体洗浄用の洗浄ノズルとして用いる場合、
瞬間流量一定で洗浄感のみを可変にすることができ、瞬
間流量が一定であるにも関わらず、多様な使用者の洗浄
の好みに十分対応させることができるばかりか、瞬間流
量の増減によらずに洗浄感を可変にできるので、瞬間流
量の増減で洗浄感を可変にする場合のように、洗浄水を
温水にする熱交換器の温度調節制御が瞬間吐水流量の増
減に追従できないということがなく、洗浄感を可変にし
た場合でも安定した湯温の吐水を行うことができる。

【００２０】また、洗浄水の吐水方向を回転または揺動
するための空気ポンプと気泡混入用の空気ポンプを供用
しているためコンパクトで安価の装置が可能になるとと
もに、高速で回転揺動させる際に生じやすい飛びハネの
問題を気泡混入することにより少なくおさえるることが
できるとともに洗浄感をソフトにすることが可能であ
る。さらに、両者を組み合わせれば大幅な節水洗浄が可
能となる。

【００２１】図２は気泡混入手段２０への別の空気供給
方法を示す説明図である。図２の構成によれば、洗浄水
回転揺動手段１４を出た空気の一部は、空気口１９より
洗浄ノズル１０の外部へ排出されるが、別の一部の空気
は空気通路を通り気泡混入手段２０に導かれ吐水路２５
外壁に設けられた多孔体２８を通って洗浄水の中に混入
され、洗浄水とともに吐水される。この構成によれば、
空気混入と回転揺動とを独立して制御することてはでき
ないが、洗浄ノズル１０内の空気流路を共通化でき、ま
た少ない空気量で気泡混入と回転揺動を同時に実現でき
るとともに、洗浄水の吐水量とは独立して、空気流量を
制御できる。

【００２２】図１〜図２では洗浄水の回転揺動手段はエ
アータービンによって実現しているが、物体の後方の空
気流れに生じるカルマン渦の周期を利用して吐水路を揺
動させてもよい。この場合は空気の流速を変えることに
よりカルマン渦の周期を変え振動の周期を制御する事が
できる。また、空気流による圧力差を利用して、空気流
を左右に発振させる流体発振素子を利用して吐水路を振
動させても良い。これらの流体発振素子の構造としては
フィードバック水路を有するものや渦室を利用したもの
が考えられる。上記カルマン渦や流体発振素子を利用し
たものは、可動部がなくシンプルな構造であるためメン
テナンスが不用でしかも安価に製造ができ、空気の持つ
圧力で吐水路が連続的に揺動し、吐水角度が変化するた
めに、洗浄水が減速される事なく、確実に広範囲に吐水
されるため洗浄効果が高く快適感が向上するという特長
を持つ。

【００２３】洗浄水の回転揺動手段としては、洗浄水を
吐水する吐水路を回転または揺動する手段のほかに、空
気を用いて洗浄水自体の吐水方向を制御する方法もあ
る。例えば、流体発振素子のフィードバック回路に空気
を送る事により吐水の方向を制御する事も可能である。
この場合、吐水速度が低下する可能性もあるが、洗浄水
の瞬間流量と独立して吐水方向を変える事ができるの
で、洗浄感に優れると共に、機械的摺動部がないため振
動がなく、静音性・無振動性に優れた洗浄ノズルを提供
できる。また、機械的摺動部がなく構造がシンプルなた
め耐久性に優れ、安価でコンパクトな洗浄ノズルを提供
できる。

【００２４】図３は洗浄水回転揺動手段１４の別の回転
方法を示す説明図である。洗浄水の流れは上流から順
に、水ポンプ１１、流量調節バルブ１２、給水路１３、
洗浄水回転揺動手段１４、吐水路２５を通り吐水口１５
から吐水される。空気流路は、空気ポンプ１６を通った
後、２系路に分かれそれぞれ空気バルブ１７、空気流路
１８を通り、洗浄水回転揺動手段１４に入り、空気の持
つ運動エネルギーを伝えて洗浄ノズル１０外部に排出さ
れる。洗浄水回転揺動手段１４は空気ノズル３０とフレ
キ継手２４と回転揺動体２６とスプリング３１と吐水路
２５と吐水口１５から構成されている。回転揺動体２６
と吐水路２５とは一体で固定されており、吐水路２５先
端の揺動固定部２９で洗浄ノズル１０と接続され、この
揺動固定部２９を中心に水平に揺動できる様になってい
る。

【００２５】使用者が洗浄水回転または揺動を指示すれ
ば、空気ポンプ１６が空気を加圧すると同時に、２個の
バルブが所定の周期で開閉し空気を洗浄水回転揺動手段
１４の空気ノズル３０へ送り込む。送り込まれた加圧空
気は２本の空気ノズル３０から吐出され、スプリング３
１によりおさえられている回転揺動体２６を２方向から
交互に揺動させる。この揺動により、回転揺動体２６に
連結された吐水路２５の傾きが変化する事で吐水方向を
変える事ができる。バルブの切り替え周期を短くすれ
ば、短い周期の吐水の回転または揺動が可能であり、空
気ポンプ１６の出力圧力を大きくすれば吐水路２５の傾
きが大きく変化し、吐水方向、吐水面積を大きく変化さ
せる事ができる。

【００２６】本構成によれば、図１に示した実施例で説
明した効果に加え、吐水の面積（広がり）と回転または
揺動の周期のそれぞれを流量と独立して制御することが
できるため、人体洗浄ノズルとして多種類の洗浄モード
に対応できる。また、本構成では少ない空気量でも高速
で回転または揺動が可能であり、使用者にとっては吐水
面全体から吐水されているような錯覚を覚え大幅な節水
が可能である。

【００２７】上記すべての実施例においては、吐水口１
５の穴数を１個で説明したが、吐水口の穴数は本発明の
実施の妨げになることはないので、洗浄対象に合わせ
て、吐水口の穴数は設計者が決めればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例における人体洗浄ノズル
の全体構成図である。

【図２】別の空気供給方法を示す説明図である。

【図３】別の洗浄水回転方法を示す説明図であ。

【図４】第一の従来例に係わる人体洗浄ノズルの説明図
である。

【図５】第二の従来例に係わる人体洗浄ノズルの説明図
である。

【符号の説明】

１０…洗浄ノズル、１１…水ポンプ、１２…流量調節バ
ルブ、１３…給水路 １４…洗浄水回転揺動手段、１５…吐水口、１６…空気
ポンプ １７ａ…空気バルブ、１７ｂ…空気バルブ、１７…空気
バルブ １８ａ…空気流路、１８ｂ…空気流路、１８…空気流
路、１９…空気口 ２０…気泡混入手段、２１…エアータービン、２２…偏
心カム ２４…フレキ継手、２５…吐水路、２６…回転揺動体、
２７…空気室 ２８…多孔体、２９…揺動固定部、３０…空気ノズル、
３１…スプリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 豊田 弘一 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 柳瀬 理典 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 榎本 和幸 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 Ｆターム(参考） 2D038 JA00 JF03 JH12

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄水を吐水する吐水路と、その吐水路
   に連通する給水路とを有する洗浄ノズルにおいて、空気
   ポンプを有し、この空気ポンプからの空気の運動エネル
   ギーを利用して、前記吐水路を回転または揺動させる洗
   浄水回転揺動手段を有する事を特徴とする人体洗浄ノズ
   ル。
2. 【請求項２】 前記空気ポンプからの空気の一部を、洗
   浄水中に強制的に混入せしめる気泡混入手段にも利用し
   たことを特長とする請求項１記載の人体洗浄ノズル。
3. 【請求項３】 前記空気ポンプから供給される空気の量
   または圧力を変えることにより吐水の状態を変化させる
   ことを特長とする請求項１または２記載の人体洗浄ノズ
   ル。
4. 【請求項４】 給水路の途中に流量調節バルブを設けた
   人体洗浄ノズルにおいて、洗浄ノズル内の空気流路を２
   本以上設ける事により、洗浄水回転揺動手段または、洗
   浄水回転揺動手段および気泡混入手段を洗浄水量と独立
   して制御することを特長とする請求項１乃至請求項３い
   ずれか記載の人体洗浄ノズル。
5. 【請求項５】 洗浄水を供給する給水路と、流量調節バ
   ルブと、洗浄水を吐出する吐出口を備えた洗浄ノズル
   と、前期洗浄ノズル内に設けた空気流路と、空気流路に
   空気を強制的に供給する空気ポンプと、前期空気流路を
   通して送られる空気を利用して洗浄水の吐出方向が所定
   の軌跡を描く連続した運動を与える吐水運動手段を備え
   てなる人体洗浄ノズル。