JP2004003371A - 人体局部洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】　本発明は、給水源から供給される水を所定温度の適温水に加熱して洗浄に用いる人体局部洗浄装置に関するものであり、熱容量の小さい小型の瞬間加熱式温水装置を構成して、省エネでコンパクトな人体局部洗浄装置を提供する。
【解決手段】　平板状加熱手段２に熱的に接触して配され、入水口１０と出湯口１１を連通し少なくとも１つ以上の屈曲部８を有する蛇行水路９を備えて構成された温水装置本体１と、入水口１０に給水する給水部３７と、出湯口１１と連通する洗浄ノズル３８とを備えたもので、長時間連続しての温水での局部洗浄が可能になり、また貯湯槽および貯水部がなく洗浄装置のコンパクト化が図れ、使用時のみ通電すれば出湯が可能なので、貯湯時の放熱ロスがなくなり省エネになり、熱容量も小さくなるので制御応答性も良い。
【選択図】　図１

Description

　本発明は、給水源から供給される水を所定温度の適温水に加熱して洗浄に用いる人体局部洗浄装置に関するものである。

　従来の人体局部洗浄装置としては、タンク内に定量貯溜した水をヒータにより常に所定の設定温度（例えば約４０℃）に加熱・保温する貯湯式の温水装置を備えたものが一般的である（特許文献１参照）。一方、給水された水を瞬間的に加熱して適温の温水を供給する瞬間加熱式の温水装置を備えたものもあった（特許文献２参照）。図２０は前記特許文献２に記載された従来の人体局部洗浄装置の温水装置を示すものである。図２０に示す温水装置１０９は、有底筒状に形成した金属製の加熱タンク１１０と、中空筒状に形成した合成樹脂製の貯湯筒１１１からなり、前記加熱タンク１１０は貯湯筒１１１内に、その上部に貯湯部１１１ａを有するように収納して前記加熱タンク１１０の開口端側を貯湯筒１１１の一方の開口部に嵌着し、この加熱タンク１１０の開口端側の周縁に開口した通抜孔１１２を介して加熱タンク１１０と貯湯筒１１１とを連通する。つづいて、表面または２層のセラミック基板の間にプリントする等して形成した電気発熱体を有する中空円筒状のセラミックヒータ１１３を図示しない給水ラインと連通させて遊嵌したあと、前記貯湯筒１１１の一方の開口部をセラミックヒータ１１３の鍔部にて閉鎖し、この貯湯筒１１１の他方の開口部は、フロートスイッチ１１４とバキュームスイッチ１１５とを具備した函体１１６を用いて、該函体１１６と貯湯筒１１とを連通させた状態で閉鎖することにより構成され、函体１１６に止着した出湯管１１７から温水が出湯されるようになっている。また加熱タンク１１０に開口した通抜孔１１２の上方には、セラミックヒータ１１３により加熱した温水の温度を検出する温度センサ１１８が取付けられている。
特公平２−３８６０号公報 実公平１−４２７５７号公報

　しかしながら、上記特許文献１のような従来の貯湯式の温水装置では、貯湯量が限られているので吐水量が貯湯量を超えるまでは設定温度の温水が供給されるものの、貯湯量をこえた長時間使用すると、温水の温度が徐々に低下し始め、設定温度よりも低い温度の温水が出湯される、いわゆる「湯切れ」と称される現象が生じることとなる結果、人体洗浄時において使用者に不快感を与えるおそれがあった。従って、貯湯式の温水装置を備えた人体洗浄時においては洗浄時間を短くし、かつ間欠的に使用しないと、適温水にて満足に洗浄が行えないという課題があった。また、貯湯槽があるために装置のサイズが大きくなってしまうという課題や、何時使用されるかわからないので昼夜通電しておかねばならず、貯湯による放熱ロスが全消費電力の大きな部分を占めランニングコストが非常に高くなるという課題があった。

　そこで、上記特許文献２のような従来の瞬間加熱式の温水装置１０９を備えた人体洗浄装置では、温水装置１０９内においてセラミックヒータ１１３の内周面を通って加熱タンク１１０内に流入する水を、前記セラミッタヒータ１１３の電気発熱体により瞬時に設定温度まで加熱することができるので、長時間にわたって一定温度の温水を吐出して湯切れを解消できるという利点がある。ところが、一般家庭には過電流保護用のブレーカが設置されており、ブレーカがトリップしないためにはヒーター容量をＡＣ１００Ｖで１２００Ｗ程度以下に設定する必要があり、例えば４０℃の温水を使用する場合、温水装置への入水温が低い冬季の場合を考慮して水温を４０度上昇させるには毎分約４００ｃｃ以下の吐水量に限定される。一方、上記構成の瞬間加熱式の温水装置では中空円筒状セラミックヒータ１１３の径を小さくすればする程製造が困難になり、伝熱面積も小さくなってしまうので径寸法には限界があり、前記セラミックヒータ１１３の大きさに対応した容積の加熱タンク１１０や、貯湯筒１１１等の水路部分に水の溜まる貯水部ができてしまう。例えば、２００ｃｃ程度であっても貯水部ができてしまうと熱容量が大きくなり、また毎分約４００ｃｃ以下の吐水量に対して小さくない貯水部に水が溜まっているので、昇温や温度制御応答に時間を要するばかりでなく、上記吐水量に対してセラミックヒータ１１１内外周の流路断面積が大きいので流速が小さくなり、熱伝達率が悪くなるので温水装置の熱効率も悪くなるという課題があった。また、中空円筒状セラミックヒータ１１３の寸法から加熱タンク１１０の容積が大きくなり、装置のコンパクト化が図りにくく、また貯水部ができてしまうので制御応答性が悪く、洗浄中の瞬時的な設定温度可変が困難であるという課題があった。

　本発明は、前記従来の課題を解決するもので、熱容量の小さい小型の瞬間加熱式温水装置を実現し、省エネでコンパクトな人体局部洗浄装置を提供することを目的とする。

　本発明は上記課題を解決するために、平板状加熱手段に熱的に接触して配され、入水口と出湯口を連通し少なくとも１つ以上の屈曲部を有する蛇行水路を備えて構成された温水装置と、入水口に給水する給水部と、出湯口と連通する洗浄ノズルとを備えたものである。

　上記発明によれば、長時間連続しての温水での局部洗浄が可能になり、また貯湯槽および貯水部がなく使用時のみ通電すれば出湯が可能なので、貯湯時の放熱ロスがなくなり省エネかつコンパクト化が図れ、熱容量も小さくなるので制御応答性も良くなる。

　本発明の人体局部洗浄装置は、熱容量の小さい小型の瞬間加熱式温水装置を実現でき、省エネでコンパクトな人体局部洗浄装置が得られる。また、瞬間加熱式によって長時間連続しての温水での局部洗浄が可能になり、肛門部の血行が良くなって痔の予防と治療の促進に効果がある。さらに、洗浄温水の温度制御の応答性も良く、洗浄中の瞬時的な設定温度可変が自在にできる。

　第１の発明は、平板状加熱手段と、入水口と、出湯口と、前記入水口と前記出湯口を連通し、前記平板状加熱手段に熱的に接触して配された少なくとも１つ以上の屈曲部を有する蛇行水路とで構成された温水装置と、入水口に給水する給水部と、出湯口と連通する洗浄ノズルとを備えたことにより、貯湯槽および貯水部がなく使用時のみ通電すれば出湯が可能なので、貯湯時の放熱ロスがなくなり省エネになるとともにコンパクトな人体局部洗浄装置が実現できる。また、瞬間加熱式温水装置であるので、湯量に制限なく長時間連続しての温水での局部洗浄が可能になり、肛門部の血行が良くなって痔の予防と治療の促進に効果がある。さらに、コンパクトで熱容量の小さい温水装置を備えているので後沸きの発生等の問題もなく、断続的に使用しても高温のお湯が出るといった心配がなく安全である。加えて、貯水部がないので制御応答性も良く、洗浄中の瞬時的な設定温度可変が自在にできる。

　第２の発明は、特に、第1の発明に記載の温水装置の平板状加熱手段を、電力によりジュール熱を発生する発熱体をアルミナ等の一対のセラミック板により挟んで形成したセラミックヒーターにより構成したことにより、絶縁体で熱伝導率の大きいアルミナで構成された昇温速度の早いセラミックヒーターを備えているので、温水の昇温および温度制御応答を瞬時にできるとともに、水が直接セラミックヒーターに接触する蛇行水路が構成可能となるので、制御応答性と洗浄運転開始時の昇温速度の向上が図れ、熱効率の向上も図ることができる。

　第３の発明は、特に、第1の発明に記載の温水装置の平板状加熱手段を、炭化水素燃料等の燃料を通過させる燃料通路と、燃料を酸化し発熱させる触媒燃焼部とを平板内に設けて構成したことにより、炭化水素燃料等の燃料を用いたコンパクトで構成の簡単な瞬間式温水装置が実現でき、触媒燃焼を用いているので窒素酸化物等を発生しないクリーンでコンパクトな人体局部洗浄装置となる。

　第４の発明は、特に、第１〜３のいずれかに記載の発明の温水装置の蛇行水路を、体積当たりの熱容量が小さい材料で形成したことにより、温水装置全体の熱容量も増大せず、温水の昇温速度および温度制御応答性の向上を図った人体局部洗浄装置を実現することができる。

　第５の発明は、特に、第２または第４に記載の温水装置の蛇行水路を、入水口と出湯口、および入水口近傍の流入路と出湯口近傍の流出路とを隣接するように形成したことにより、流入路と流出路の間の温度差でも熱交換が生じ、蛇行水路の温度差が緩和され、平板状加熱手段からの伝熱面の温度分布が均一に近づく結果、熱歪みによる温水装置のセラミックヒーターの破断を防止することができる。

　第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか記載の温水装置の平板状加熱手段を略垂直に配し、蛇行水路を入水口が略最下端で出湯口が略最上端になるよう形成して平板状加熱手段の両面それぞれに設けたことにより、蛇行水路が入水口から出湯口まで順次上方に向かうので、水温の上昇による溶存空気の分離等により気泡が発生しても浮力で出湯口まで流され吐出されるので、気泡による出湯流の乱れが生じることなく定常な出湯を維持し温水装置を安定に運転できるとともに、温水装置内の気泡による熱伝達率の低下と熱効率の低下を防止できる。さらに、大径化および一体化した気泡が蛇行水路中に止まり、その部分で急激に熱伝達率が低下し局所的な熱衝撃が生じることもなくなり、温水装置および平板状加熱手段の信頼性を向上させることができる。

　第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれかに記載の温水装置の蛇行水路を、平板状加熱手段の発熱部の端部より外側にまで設けたことにより、平板状加熱手段の発熱部より広い範囲に水路部分が存在するので、熱流が水に吸収されずに温水装置構成部材に伝わり、温水装置端部など部分的に異常高温になることを防ぎ、熱効率と安全性の向上を図ることができる。

　第８の発明は、特に、第１または第２または第４〜第７のいずれかに記載の温水装置の平板状加熱手段を、１枚の平板の中に２回路またはそれ以上の並列な電気ヒーターで構成されたものとし、出湯温度を検知する温度検知手段と、温度検知手段により電気ヒーターそれぞれへの通電率を制御する制御部とを備えたことにより、電気ヒーターを並列に複数回路に構成するので、１回路当りの電気ヒーターの電気容量が小さくなる。その結果、容量の小さい１回路の通電率を制御することになるので、制御分解能が飛躍的に向上して木目細かな温度制御が可能となり、ヒートショックも小さくなるので電気ヒーターの寿命を延ばし信頼性を向上させることができる。また、ある一定時間の制御周期内でサイクル数を調整し、その制御周期を繰り返すことによって電気ヒーターへの通電率を制御するサイクル制御方式の場合には、小さい電気容量ヒーターのサイクルＯＮ／ＯＦＦで済むので、電源ラインの電圧変動を小さく抑えることができ、結果として局部洗浄運転時に不快となる温度変動の発生を抑えるとともに、トイレ室内照明のちらつき等を防止できる。

　第９の発明は、特に、第１〜第８のいずれかに記載の蛇行水路の中に、乱流促進体を設けたことにより、乱流促進体により平板状加熱手段から水への熱伝達率を向上できるので伝熱面積を小さくでき、熱容量密度の大きい平板状加熱手段を使用して高負荷のコンパクトな温水装置を実現し、人体局部洗浄装置のコンパクト化を図ることができる。

　第１０の発明は、特に、給水部から入水口に供給される水の流量を検知する流量検知部と、流量検知部の流量信号に基づき平板状加熱手段の加熱量を可変する制御部とを備えたことにより、人体局部洗浄装置の運転時において使用者の好みにより洗浄中に洗浄流量を変更した場合、流量検知部の流量信号に基づき制御部で流量変化に応じて瞬時に温水装置の加熱量を決定するので、出湯温度のオーバーシュートやアンダーシュートを最小限に抑えることができ、低温の水が出て不快感を感じたり、高温のお湯が出るといった心配がなく安全である。

　第１１の発明は、特に、第１〜第１０の発明に記載の平板状加熱手段の加熱量を可変し、第１温度設定部および第２温度設定部と、第１温度設定部に決定された第１設定温度の洗浄水を第１設定時間だけ出湯する第１タイマ部と、第２温度設定部に決定され第１設定温度より低温の第２設定温度の洗浄水を第２設定時間だけ出湯する第２タイマ部とを有する制御部を備えたことにより、人体局部洗浄装置の洗浄水の温度を、それぞれの設定時間毎に高温の第１設定温度と低温の第２設定温度とに自動的に切換えるように温水装置の加熱量を制御し出湯できるので、被洗浄部に温めたり冷やしたりの刺激を与え、肛門部のうっ血症状を緩和し痔の予防と治療の促進を図ることができる。

　以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

　（実施の形態１）
　図１は本発明の実施の形態１の温水装置の概略斜視図であり、図２は左側面断面図、図３は右側面断面図である。図１〜図３において温水装置本体１は、略中央に配された平板状加熱手段であるセラミックヒーター２と、熱伝導をよくするため接触面にシリコン剤３が塗布され、セラミックヒーター２を挟持するように配された一対の金属製の熱交換部４とで構成されている。セラミックヒーター２は、電力を供給することによりジュール熱を発生する金属製の発熱体５をアルミナ等の一対の矩形セラミック板６により挟んで焼成し一体化したもので、発熱体５の両端部に接続されたリード線７を備えている。また、それぞれの熱交換部４のセラミックヒーター２と平行な略中央の断面には、複数の屈曲部８を有する蛇行水路９が形成され、熱交換部４の端面に開口された入水口１０と出湯口１１とを連通している。そして、一方の熱交換部４の出湯口１１と他方の入水口１０とは配管１２により接続されている。

　上記構成により、一方の熱交換部４の開口した入水口１０に水を導入し、セラミックヒーター２のリード線７から電力を供給すると、発熱体５により発生した熱がセラミック板６とシリコン剤３を経て熱交換部４に伝わり、入水口１０から流入した水に伝達され、水は一方の熱交換部４の蛇行水路９から配管１２を経て他方の蛇行水路９に直列に流れる間に加熱され、温水装置本体１を通過する短時間のうちに温水となり出湯口１１より流出される。したがって温水装置本体１は、入水口１０から水を連続的に供給してやると水を瞬間的に加熱する瞬間加熱式温水装置であるので、長時間にわたって一定温度の温水を途切れることなく吐出できる。また、蛇行水路９の壁が熱伝達面であるので、その長さに沿って広く伝熱面積を確保でき、蛇行水路９の断面積を小さくして流速を増大させることができるので熱伝達率を大きくすることが可能となり、高い熱効率、簡単構成で高負荷化、コンパクト化が図れる。さらに貯水部がなく水の熱容量がわずかになるので、温水装置使用開始から実際に適温の温水が出湯されるまでの昇温速度も速く、使用者が出湯温を変えたい場合や流量を変えたい場合などの制御部を設けて調節する場合の制御応答性も良くなる。

　なお、本実施の形態においては、平板状加熱手段として平板状のセラミックヒータを用いたが、シーズヒータやマイカヒータ等、様々な応用が考えられる。

　（実施の形態２）
　図４は本発明の実施の形態２の温水装置の概略斜視図であり、図１〜図３と同符号のものは相当する構成要素であり、詳細な説明は省略する。図において、一対の熱交換部４はそれぞれ樹脂材料で形成され、蛇行水路９はセラミックヒーター２側の面が開口されて水が直接セラミックヒーター２に接触するように構成されているとともに、熱交換部４に設けられたＯリング１３により密閉されて水が漏れないように構成されている。

　上記構成により、入水口１０に水を導入しセラミックヒーター２に電力を供給すると、平板状加熱手段であるセラミックヒーター２が絶縁体で熱伝導率の大きいアルミナで構成されているので加熱手段自身の昇温速度も早く、その結果温水の昇温および温度制御応答を瞬時にできるとともに、入水口１０から流入した水は、蛇行水路９中で直接セラミックヒーター２に接触するので、更なる昇温速度と応答性の向上が図れ、熱効率の向上も図ることができる。このとき、水と発熱体５とは絶縁されているので、漏電や短絡心配なく運転することができる。

　（実施の形態３）
　図５は本発明の実施の形態３の温水装置の概略斜視図であり、図６は平面断面図である。図１〜図４と同符号のものは相当する構成要素であり、詳細な説明は省略する。図において、１４は平板状加熱手段として設けた触媒燃焼バーナーであり、プロパンやブタンあるいはメタノールなどの炭化水素燃料を供給する燃料管１５と、燃料管１５から供給された燃料を均一に流すために容積部１６と、内部に波板状に折り曲げられた２枚の金属板１７を備え触媒燃焼バーナー１４下方の容積部１６から上方へ板状に伸びる扁平な燃料通路１８と、金属板１７上に触媒（図示せず）を塗布して形成した触媒燃焼部１９と、燃焼排ガスを排出する排気口２０とで構成されている。燃料通路１８の両側には、一対の金属製の熱交換部４が燃料通路１８に熱を伝えやすいように接着されて温水装置が構成されている。

　上記構成により、燃料管１５から供給された燃料は容積部１６を経て一対の熱交換部４に挟まれた燃料通路１８に入る。燃料通路１８に入った燃料は、金属板１７の隙間を通過する途中で触媒燃焼部１９に接触し、触媒の作用により空気中の酸素と酸化反応し発熱して、排気口２０から燃焼排ガスとして排気される。このとき触媒燃焼部１９で生じた熱は、金属板１７や燃料通路１８の壁面を経て熱交換部４に伝わり、入水口１０から導入された水が熱交換部４の略中央に設けられた蛇行水路９を流れる間に伝達されて、水は適温の温水となり出湯口１１から出湯されるので、炭化水素燃料等の燃料を用いたコンパクトで構成の簡単な瞬間式温水装置が実現できる。また、触媒燃焼を用いているので酸化反応があまり高温にならずに進行し、高温で窒素酸化物等が生成されることなく、燃焼排ガスのクリーンな温水装置となる。

　（実施の形態４）
　図７は本発明の実施の形態４の温水装置の概略斜視図であり、図８は左側面断面図、図９は右側面断面図である。図１〜図６と同符号のものは相当する構成要素であり、詳細な説明は省略する。図において、図示しない給水源と一対の樹脂製熱交換部４それぞれの入水口１０とは分岐部２１を有する給水管２２に接続され、２つの出湯口１１は合流部２３を有する出湯管２４に接続されている。熱交換部４それぞれの入水口１０と出湯口１１とは近接して設けられているとともに、連通する蛇行水路９はセラミックヒーター２側の面が開口し、入水口１０近傍の流入路２５と出湯口１１近傍の流出路２６とが隣接して並行に進んだ後、屈曲部８を経て接続する形状に構成されている。この開口した蛇行水路９はＯリング１３を介して伝熱板である銅板２７により水漏れのないように一体に密閉固着され、銅板２７と一体化した一対の熱交換部４により、蛇行水路９より面積の一回り小さいセラミックヒーター２を、熱伝導性に優れた薄いゴムシート２８を介して圧接し挟持して温水装置を構成している。

　上記構成により、給水管２２に供給された水は分岐部２１においてほぼ均等に分流し、２つの入水口１０に流入する。そして、流入路２５を通り複数の屈曲部８を経る間にセラミックヒーター２の発熱により加熱された温水は、蛇行水路９の流出路２６において隣接した流入路２５の水との間でも温度差により熱交換するので、蛇行水路９に入った低温の水は早期に温められることになり、蛇行水路９内の温度差は緩和される。この小さくなっている温度差は、非常に熱伝導率の大きい銅板２７でその断面方向に熱が拡散することにより更に緩和され、その結果セラミックヒーター２表面の温度分布が均一になるので、熱歪みによるセラミックヒーターの破断を防止することができる。また、セラミックヒーター２の発熱部である発熱体５がセラミックヒーター２の端部一杯まで形成されていても、蛇行水路９がセラミックヒーター２を覆い隠すように一回り大きい面積部に形成されているので、熱流が水に吸収されずに熱交換部４等の温水装置構成部材に伝わり、温水装置端部などが部分的に異常高温になることを防ぎ、熱効率と安全性の向上を図ることができる。さらに、蛇行水路９の上流の給水管２２に設けた分岐部２１で供給水を分流しているので、一対の熱交換部４それぞれにほぼ均等に水を流すことができ、セラミックヒーター２の両面の熱的条件が等しくなるので両面間に温度勾配が生じず、熱歪みによるセラミックヒーター２破断を防止し、信頼性を向上させることができる。また、平板状加熱手段に図５に示した触媒バーナー１４などを用いた金属製である場合は熱歪みによる反りが発生するが、これも防止することができる。

　（実施の形態５）
　図１０は本発明の実施の形態５の温水装置の概略斜視図であり、図１１は平面断面図、図１２は右側面断面図である。図１〜図９と同符号のものは相当する構成要素であり、詳細な説明は省略する。図において、温水装置本体１は、一組の入水口１０と出湯口１１を有する１つの樹脂製熱交換部４と、熱交換部４の略中央にリード線７を有する端部だけが突き出た形で水密に挿入された平板状加熱手段であるセラミックヒーター２とで構成され、熱交換部４の内部には入水口１０からセラミックヒーター２の端部を通る流入路２５と、流入路２５の下流に設けられ水路をセラミックヒーター２の両面に分岐する分岐部２１と、セラミックヒーター２の両面に配されセラミックヒーター２側の面が開口されて水が直接セラミックヒーター２に接触するように形成された一対の蛇行水路９と、この２つの蛇行水路９の終端で２つを合流させる合流部２３と、セラミックヒーター２の流入路２５と対向する端部に設けられ合流部２３から出湯口１１に温水を導く流出路２６とを備えている。そして、温水装置本体１はセラミックヒーター２が略垂直になるよう固定されているとともに、入水口１０が最下端で、流入路２５、分岐部２１、蛇行水路９、合流部２３、流出路２６と上流に向かうにつれて上方に位置し、出湯口１１が最上端に配され、蛇行水路９も下流側が下方に向かうことがないように構成されている。

　上記構成により、絶縁体で熱伝導率の大きいアルミナで構成された昇温速度の早いセラミックヒーター２に直接水が接触しながら熱伝達されるので、温水の昇温および温度制御応答を瞬時にできるとともに、熱効率の向上も図ることができる。また、水流が入水口１０から蛇行水路９を通り出湯口１１まで順次上方に向かうので、水温の上昇による溶存酸素の分離等により気泡が発生しても浮力で出湯口１１まで流され吐出されるので、気泡による出湯流の乱れが生じることなく定常な出湯を維持し温水装置を安定に運転できるとともに、熱交換部４内の気泡による熱伝達率の低下と熱効率の低下を防止できる。さらに、大径化および一体化した気泡が蛇行水路９中に止まり、その部分で急激に熱伝達率が低下し局所的な熱衝撃が生じることもなくなり、セラミックヒーター２が破断するなどの寿命が著しく低下することを防止し、平板状加熱手段の信頼性を向上させることができる。さらに、セラミックヒーター２の両面に並列に水を流すので、セラミックヒーター２の両面間に温度勾配が生じず熱歪みによる破断を防止し、平板状加熱手段の信頼性を向上させることができる。

　（実施の形態６）
　図１３は本発明の実施の形態６の温水装置の概略斜視図であり、図１４は概略構成図である。図１〜図１２と同符号のものは相当する構成要素であり、詳細な説明は省略する。図において、図示しない給水源と一対の樹脂製熱交換部４それぞれの入水口１０とは分岐部２１を有する給水管２２に接続され、２つの出湯口１１は合流部２３を有する出湯管２４に接続され、合流部２３下流の出湯管２４には出湯温度を検知するサーミスタ２９を備えている。温水装置本体１はセラミックヒーター２が略垂直になるよう配されているとともに，それぞれの熱交換部４の入水口１０と出湯口１１を連通する蛇行水路９は入水口１０から出湯口１１まで順次上方に向かうように形成され、入水口１０は温水装置本体１の略最下端に、出湯口１１は略最上端に設けられた構成となっている。そして、セラミックヒーター２内部の発熱体は略同容量の電気ヒーター２回路になるように並列に発熱体３０ａと発熱体３０ｂとが２回路形成されて，一方の端部は２回路とも１本の共通リード線３１に接続され、他方の端部は２回路それぞれ別のリード線３２ａ、リード線３２ｂに接続されている。共通リード線３１およびリード線３２ａ、リード線３２ｂは２回路の発熱体３０ａと発熱体３０ｂのそれぞれへの通電率を制御する制御部３３に接続されている。

　上記構成により、入水口１０から出湯口１１まで順次上方に向かう蛇行水路９を備えているので、気泡が発生しても出湯口１１まで流され吐出されるので、定常な出湯を維持し温水装置を安定に運転できるとともに、熱交換部４内の気泡による熱伝達率の低下と熱効率の低下を防止できる。また、大径化および一体化した気泡による局所的な熱衝撃が生じることもなくなり、セラミックヒーター２が破断を防止し、平板状加熱手段の信頼性を向上させることができる。さらに、セラミックヒーター２の両面に並列に水を流すので、熱歪みによる破断を防止し、平板状加熱手段の信頼性を向上させることができる。さらに、同じ容量の電気ヒーターとして発熱体３０ａと発熱体３０ｂとを並列に２回路構成しているので、１回路当りの電気ヒーターの電気容量が必要総電気容量に対し、回路数の逆数で小さくなる。その結果、容量の小さい１回路の通電率を制御することになるので、制御分解能が飛躍的に向上して木目細かな温度制御が可能となり、ヒートショックも小さくなるので電気ヒーターの寿命を延ばし信頼性を向上させることができる。また、ある一定時間の制御周期内でサイクル数を調整し、その制御周期を繰り返すことによって電気ヒーターへの通電率を制御するサイクル制御方式の場合には、小さい電気容量ヒーターのサイクルＯＮ／ＯＦＦで済むので、電源ラインの電圧変動を小さく抑えることができ、結果として照明のちらつき等を防止できるとともに、温水装置使用者に不快となる温度変動の発生を抑えることができる。

　なお、ここでは同容量の電気ヒーター２回路になるように構成しているが、それ以上の回路数にすれば更に分解能が向上するので同様の効果が得られる。また、略同容量の電気ヒーターにしなくても、制御方法により同様の効果が得られることは、明らかである。

　（実施の形態７）
　図１５は本発明の実施の形態７の温水装置の要部拡大断面図である。図において、９は矩形断面の蛇行水路の一部であり、その内部にねじり板３４が乱流促進体として挿入されている。

　上記構成において、蛇行水路９を流れてきた水流はねじり板３４の作用により、その主流が旋回し蛇行水路９壁面から水への熱伝達率が向上するので伝熱面積を小さくでき、熱容量密度の大きい平板状加熱手段を使用して高負荷のコンパクトな温水装置を実現できる。

　（実施の形態８）
　図１６は本発明の実施の形態８の温水装置の要部拡大断面図である。図において、９は矩形断面の蛇行水路の一部であり、その内部に矩形に巻かれたコイル状の針金３５が乱流促進体として挿入されている。

　上記構成において、蛇行水路９を流れてきた水流は針金３５の作用により、伝熱面近傍の流れがかく乱させられ蛇行水路９壁面から水への熱伝達率が向上するので伝熱面積を小さくでき、熱容量密度の大きい平板状加熱手段を使用して高負荷のコンパクトな温水装置を実現できる。

　なお、ここでは乱流促進体としてねじり板３４と針金３５を用いたが、伝熱面近傍の流れをかく乱させるために伝熱面に設ける突起体（四角形、台形、鋸刃型、三角形）や、主流を旋回させるための螺旋羽根、主流をかく乱させるために管路に一定の間隔で並べた円板や円環でもよい。

　（実施の形態９）
　図１７は本発明の実施の形態９の温水装置を用いた人体局部洗浄装置の概略構成図である。図１〜図１６と同符号のものは相当する構成要素であり、詳細な説明は省略する。図において３６は、セラミックヒーター２の両面それぞれに熱的に接触して配された複数の屈曲部８を有する蛇行水路９を備えた瞬間式の温水装置本体１と、給水部３７と、洗浄ノズル３８とを備えた人体局部洗浄装置であり、給水部３７と温水装置本体１とは供給される水の流量を検知する流量検知部３９を有する給水管２２により接続され、温水装置本体１と洗浄ノズル３８とは出湯管２４により接続されている。そして、制御部４０と流量検知部３９は流量信号線４１により接続され、制御部４０で流量検知部３９の流量信号に基づき温水装置本体１のセラミックヒーター２への通電量を可変することができるようになっている。

　上記構成により、給水管３７から連続的に水を供給し、セラミックヒーター２のリード線７から電力を供給すると、温水装置本体１に流入した水は蛇行水路９を流れる間に加熱され、瞬時に適温の温水となり出湯管２４を経て洗浄ノズル３８より噴射されるので、貯湯槽および貯水部が不要で使用時のみ通電すれば出湯が可能になり、その結果貯湯時の放熱ロスがなくなり省エネになるとともにコンパクトな人体局部洗浄装置３６が実現できる。また、瞬間加熱式温水装置であるので、湯量に制限なく長時間連続しての温水での局部洗浄が可能になり、肛門部の血行が良くなって痔の予防と治療の促進に効果がある。さらに、コンパクトで熱容量の小さい温水装置を備えているので後沸きの発生等の問題もなく、断続的に使用しても高温のお湯が出て火傷をするといった心配がなく安全である。加えて、貯水部がないので制御応答性も良く、洗浄中の瞬時的な設定温度可変が自在にできる。そして、流量検知部３９と、流量信号に基づき温水装置本体１の加熱量である通電量を可変する制御部４０を備えているので、人体局部洗浄装置では使用者の好みにより洗浄中に洗浄流量を変更することが多いが、流量検知部の流量信号に基づき制御部で流量変化に応じて瞬時に温水装置の加熱量を決定するので、出湯温度のオーバーシュートやアンダーシュートを最小限に抑えることができ、低温の水が出て不快感を感じたり、高温のお湯が出て火傷をするといった心配がなく安全である。

　（実施の形態１０）
　図１８は本発明の実施の形態１０の温水装置を用いた人体局部洗浄装置の概略構成図である。図１〜図１７と同符号のものは相当する構成要素であり、詳細な説明は省略する。図において、制御部４０には第１温度設定部４２と、第２温度設定部４３と、第１タイマ部４４と、第２タイマ部４５とを備え、温水装置の加熱量であるセラミックヒーター２への通電量を可変し、第１温度設定部４２に決定された第１設定温度の洗浄水を第１タイマ部４４に決定された第１設定時間だけ出湯することと、第２温度設定部４３に決定された第２設定温度の洗浄水を第２タイマ部４５に決定された第２設定時間だけ出湯することができる構成になっている。

　上記構成により、人体局部洗浄装置３６の洗浄水の温度を、それぞれの設定時間毎に高温の第１設定温度と低温の第２設定温度とに自動的に切換えるように温水装置の加熱量であるセラミックヒーター２への通電量を制御し出湯できるので、被洗浄部に温めたり冷やしたりの刺激を与え、肛門部のうっ血症状を緩和し痔の予防と治療の促進を図ることができる。

本発明の実施の形態１における温水装置の概略斜視図 同温水装置の左側面断面図 同温水装置の右側面断面図 本発明の実施の形態２における温水装置の概略斜視図 本発明の実施の形態３における温水装置の概略斜視図 同温水装置の平面断面図 本発明の実施の形態４における温水装置の概略斜視図 同温水装置の左側面断面図 同温水装置の右側面断面図 本発明の実施の形態５における温水装置の概略斜視図 同温水装置の平面断面図 同温水装置の右側面断面図 本発明の実施の形態６における温水装置の概略斜視図 同温水装置の概略構成図 本発明の実施の形態７の温水装置の要部拡大断面図 本発明の実施の形態８の温水装置の要部拡大断面図 本発明の実施の形態９の温水装置を用いた人体局部洗浄装置の概略構成図 本発明の実施の形態９の温水装置を用いた人体局部洗浄装置の概略構成図 従来の人体局部洗浄装置における概略構成図 従来の人体局部洗浄装置における概略構成図

符号の説明

　１　温水装置本体
　２　セラミックヒーター（平板状加熱手段）
　４　熱交換部
　５　発熱体（発熱部）
　６　セラミック板
　８　屈曲部
　９　蛇行水路
　１０　入水口
　１１　出湯口
　１４　触媒燃焼バーナー（平板状加熱手段）
　１８　燃料通路
　１９　触媒燃焼部
　２５　流入路
　２６　流出路
　２９　サーミスタ（温度検知手段）
　３５　針金（乱流促進体）
　３７　給水部
　３８　洗浄ノズル
　３９　流量検知部
　４０　制御部
　４２　第１温度設定部
　４３　第２温度設定部
　４４　第１タイマ部
　４５　第２タイマ部

Claims (11)

1. 平板状加熱手段と、入水するための入水口と、平板状加熱手段により加熱された湯を出湯する出湯口と、前記入水口と前記出湯口を連通し、前記平板状加熱手段に熱的に接触して配された少なくとも１つ以上の屈曲部を有する蛇行水路とで構成された温水装置と、入水口に給水する給水部と、出湯口と連通する洗浄ノズルとを備えた人体局部洗浄装置。
2. 温水装置の平板状加熱手段を、電力によりジュール熱を発生する発熱体をアルミナ等の一対のセラミック板により挟んで形成したセラミックヒーターにより構成した請求項１記載の人体局部洗浄装置。
3. 温水装置の平板状加熱手段を、炭化水素燃料等の燃料を通過させる燃料通路と、燃料を酸化し発熱させる触媒燃焼部とを平板内に設けて構成した請求項１記載の人体局部洗浄装置。
4. 温水装置の蛇行水路を、体積当たりの熱容量が小さい材料で形成した請求項１〜３のいずれか１項に記載の人体局部洗浄装置。
5. 温水装置の蛇行水路を、入水口と出湯口、および入水口近傍の流入路と出湯口近傍の流出路とを隣接するように形成した請求項２または請求項４記載の人体局部洗浄装置。
6. 温水装置の平板状加熱手段を略垂直に配し、蛇行水路を入水口が略最下端で出湯口が略最上端になるよう形成して前記平板状加熱手段の両面それぞれに設けた請求項１〜５のいずれか１項に記載の人体局部洗浄装置。
7. 温水装置の蛇行水路を、平板状加熱手段の発熱部の端部より外側にまで設けた請求項１〜６のいずれか１項に記載の人体局部洗浄装置。
8. 温水装置の平板状加熱手段を、１枚の平板の中に２回路またはそれ以上の並列な電気ヒーターで構成されたものとし、出湯温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段により前記電気ヒーターそれぞれへの通電率を制御する制御部とを備えた請求項１または２または４〜７のいずれか１項に記載の人体局部洗浄装置。
9. 蛇行水路の中に、乱流促進体を設けた請求項１〜８のいずれか１項に記載の人体局部洗浄装置。
10. 給水部から入水口に供給される水の流量を検知する流量検知部と、前記流量検知部の流量信号に基づき平板状加熱手段の加熱量を可変する制御部とを備えた請求項１〜９のいずれか１項に記載の人体局部洗浄装置。
11. 平板状加熱手段の加熱量を可変し、第１温度設定部および第２温度設定部と、前記第１温度設定部に決定された第１設定温度の洗浄水を第１設定時間だけ出湯する第１タイマ部と、前記第２温度設定部に決定され第１設定温度より低温の第２設定温度の洗浄水を第２設定時間だけ出湯する第２タイマ部とを有する制御部を備えた請求項１〜１０のいずれか１項に記載の人体局部洗浄装置。

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