JP2004116242A - 局部洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】利用者が快適に使用可能な、局部洗浄装置を提供する。
【解決手段】外部より供給された水を貯留する貯湯タンクを備え、該貯湯タンク内に水を加熱するヒータを設け、該ヒータにより加熱された水を洗浄用ノズルより噴出して人体局部を洗浄する局部洗浄装置において、貯湯タンク内で、給水時にヒータよりも下方の死水領域に水を流入させ圧力分布を均一にすることで、給水される水と貯溜した湯との間にできる境界層に乱れを生じさせないようにし、貯湯タンク内における下層側の水から上層側の温水に至る積層状態（圧力分布）を安定した状態に維持することで、押上効率を可及的に高め、特に給水時に水と湯との境界として略水平に広がる界面が乱れるのを極力防ぐようにした。、
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部より供給された水を貯留する貯湯タンクを備え、該貯湯タンク内に水を加熱するヒータを設け、該ヒータにより加熱された水を洗浄用ノズルより噴出して人体局部を洗浄する局部洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、熱交換ユニットは所定容量を持つ貯湯タンクを主要部として成り、貯湯タンクは、側面側が開口したタンク本体に蓋を取り付け、タンク本体上方に各種関連部品を組み付けて構成されている。
貯湯タンクにはヒータが内蔵されており、外部より供給された水は、ヒータによって加熱され所望温度の温水として貯留される。使用時には貯湯タンク内の温水を、そのまま洗浄用ノズルより噴出させて利用するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２７９７７８号公報（第４−５頁、図３、図６）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述したような従来の局部洗浄装置では、貯湯タンクの下層側の水が上層側の湯又は水を徐々に押し上げるようにして、洗浄用ノズルから冷たい洗浄水が噴出したりするのを未然に防止することが開発課題の一つであり、前記押し上げ効率を高めるには、下層側の水と上層側の湯又は水との境界として略水平に広がる界面を、なるべく乱さないようにすることが重要となる。
【０００５】
しかしながら、前記入水管による水の供給では、確かに貯湯タンクの底部に向けて水を供給できる。この場合、入水管の開口端から排出された水が開口端から直ぐに上方へ吹き上がらないようにするには、開口端を貯湯タンク底面から所定距離だけ離す必要がある。
但し、このような構成とすれば、ヒータよりも上方に開口端を配置せざるを得ず、従って入水管内の水も自然対流で温められてしまうが、この温水は入水管へ入水される水若しくは入水管から排出された後にヒータ下方の死水（自然対流では温まらない水）と混合されるため、洗浄用として有効に利用できていなかった。
【０００６】
また、入水管の開口端は単なる円形であり、その開口面積もタンク内容積を減らさないようにするため比較的狭いものとなっていた。また、ヒータに狭められた中心領域から上昇しタンク両側壁面へ沿って下降する自然対流方向で貯湯タンク内の水が温まるのに対し，入水管からの入水はまったく逆の方向に入水してしまうために、入水時には、この自然対流が乱されてしまい、その結果、熱溜り等が発生して、入水される水と貯溜している湯との境界層が乱され、押上効率が低下するという不具合が生じていた。
【０００７】
このような問題に鑑み、給水時には既存の貯湯タンク内における下層側の水から上層側の温水に至る温度分布を乱さないようにする為の改良が切望されていた。
【０００８】
本発明は、以上のような従来技術が有する問題点に着目してなされたもので、貯湯タンク内で、給水時にヒータよりも下方の死水領域に水を流入させ圧力分布を均一にすることで、給水される水と貯溜した湯との間にできる境界層に乱れを生じさせないようにし、貯湯タンク内における下層側の水から上層側の温水に至る積層状態（圧力分布）を安定した状態に維持することで、押上効率を可及的に高めることができ、特に給水時に水と湯との境界として略水平に広がる界面が乱れるのを極力防ぐことができる局部洗浄装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
【００１０】
［１］洗浄水を噴出して人体局部を洗浄する洗浄ノズル（１２）と、外部より供給された水を貯溜する貯湯タンク（２１）と、該貯湯タンク（２１）内の水を温めるヒータ（５０）とを備え、前記貯湯タンク（２１）の底部付近に給水部（２２）を備え、該給水部の上方に貯湯タンク（２１）の底部に沿って水平方向全体に広がり、前記貯湯タンク（２１）の下層側の水が上層側の湯又は水を徐々に押し上げ可能にする整流構造を設け、該整流構造を除く貯湯タンク（２１）底壁に沿ってヒータ（５０）を配設した局部洗浄装置において、前記整流構造は、前記貯湯タンク（２１）の底部付近に設けられた給水部（２２）から取り込まれた水を最初に導入する第１空間（４１）と、該第１空間（４１）と整流板（４３）を隔てて隣接し、該整流板（４３）に形成された連通孔（４４）を通して水が流入する第２空間部（４２）とからなり、前記第２空間部（４２）に、動圧が略均一化された水を貯湯タンク（２１）の底部に向けて略水平方向乃至下方へ開放する開口部（４６）を形成してなることを特徴とする局部洗浄装置（１０）。
【００１１】
［２］前記整流構造は、前記第１空間（４１）が前記貯湯タンク（２１）の底部に沿った下層をなし、前記第２空間部（４２）が前記第１空間部（４１）の上側に配置されて上層をなすことを特徴とする請求項１記載の局部洗浄装置（１０）
【００１２】
［３］前記整流板（４３）を開口部（４６）に向けて下方に傾斜させたことを特徴とする請求項２記載の局部洗浄装置。
【００１３】
［４］前記連通孔（４４）下部に前記給水部（２２）に対向する突起（４７）を設けたことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の局部洗浄装置。
【００１４】
次に前述した解決手段に基づく作用を説明する。
本発明に係る局部洗浄装置（１０）によれば、水は最初に第１空間（４１）に導入された時点で、該第１空間（４１）内にて動圧がある程度減殺され、続いて整流板（４３）の連通孔（４４）を通し第２空間（４２）へ流入することにより、動圧が十分に減殺されることになり、後は第２空間（４２）の開口部（４６）から穏やかに貯湯タンク（２１）の底部に向けて略水平方向乃至下方へと開放される。
【００１５】
このように穏やかに開放された水は、前述した如く貯湯タンク（２１）の底部に沿って水平方向全体に広がって、そのまま貯湯タンク（２１）の下層を形成するようになり、同時に下層側の水が貯湯タンク（２１）の上層側の湯又は水をゆっくりと界面を乱さないように押し上げることになる。
【００１６】
前記第１空間（４１）を前記貯湯タンク（２１）の底部に沿った下層とし、前記第２空間（４２）を前記第１空間（４１）の上側に配置した上層とすれば、整流構造をコンパクトに構成することができる。
【００１７】
また、前記整流板（４３）を開口部（４６）に向けて下方に傾斜させれば、より一層貯湯タンク（２１）の底部に向けて下方へと開放することができる。
【００１８】
また、前記連通孔（４４）下部に前記給水部（２２）に対向する突起（４７）を設ければ、給水部（２２）から入水した水の流速を突起（４７）で落とすことができ、該第１空間（４１）内にて動圧がある程度減殺され、続いて突起（４７）に沿って整流板（４３）の連通孔（４４）を通し第２空間（４２）へ流入することにより、動圧が十分に減殺されることになり、後は第２空間（４２）の開口部（４６）から穏やかに貯湯タンク（２１）の底部に向けて略水平方向乃至下方へと開放することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明を代表する各種実施の形態を説明する。
図１〜図１２は本発明の実施の形態を示している。本実施の形態に係る局部洗浄装置１０は、便器本体の便座後方にベースプレートを介して設置され、外部から供給された低温水を温めて湯水として貯留し、その温水を洗浄用ノズル１２より人体局部に噴射させて使用するものである。
【００２０】
図１及び図２に示すように、局部洗浄装置１０は外装を成すケースカバー１１（図中では底面側の一部のみ示す）を備えている。ケースカバー１１内には、洗浄用ノズル１２を略中心にして、その片側に貯湯タンク２１を主要部とする熱交換ユニット２０が収納され、もう片側には温風ユニット１３、脱臭ユニット１４、バルブユニット１５、それにコントローラ１００、その他関連機器がコンパクトに収納されている。
【００２１】
洗浄用ノズル１２は、専用の駆動機構によって、待機位置とお尻用ないしビデ用の２つの洗浄位置とに前方へ向かって出没可能に支持されている。また、温風ユニット１３は、暖気ダクトを一体的に形成したケース内に加熱器及び送風器を組み込んで成る。また脱臭ユニット１４は、所定方向に排気するための送風器や脱臭器等から成る。
【００２２】
またバルブユニット１５は、後述する給水部２２より貯湯タンク２１内に供給される水の圧力を調整するための主電磁弁１１１等の各種バルブから成る。またコントローラ１００は、マイコンのＣＰＵを中心にして構成されており、各水量や各温度等を所定のプログラムに従って制御するものである。
なお、ケースカバー１１の更に一端側には、操作用の各種スイッチが搭載されたコントロールパネルから成る主操作部１０１や補助操作部１０２も一体に配設されている。
【００２３】
図３に示すように、水道水供給路１１０には上流側から順に、逆流防止用の逆止弁１１０ａ、異物除去用のストレーナ１１０ｂ、給水圧を減圧して一定に保つ減圧弁１１０ｃ、それに主電磁弁１１１が設けられている。主電磁弁１１１の手前で水道水供給路１１０より分岐するバイパス路１１２には、直動型電磁弁１１２ａとバキュームブレーカー１１２ｂが設けられている。
【００２４】
バイパス路１１２は、洗浄用ノズル１２へその胴体洗浄用の水を供給するためのものである。また、直動型電磁弁１１２ａとバキュームブレーカー１１２ｂとの間のバイパス路１１２途中と、前記主電磁弁１１１とは、パイロット流路１１３を介して互いに連通接続されている。
【００２５】
水道水供給路１１０における主電磁弁１１１より下流側には、下流側の圧力上昇を抑えるリリーフ弁１１４、本発明の根幹を成す熱交換ユニット２０、安全装置としての真空破壊弁１１５、流量を調整する流調弁１１６、それに洗浄用ノズル１２における流路を切り替えるための切替弁１１７が順に設けられている。
【００２６】
前記熱交換ユニット２０は、貯湯タンク２１の内外に熱交換系の関連部品を組み付けて構成される。図１０に示すように、貯湯タンク２１は、下部ケース２１ａと上部ケース２１ｂとを組み合わせて成る。下部ケース２１ａは、貯湯タンク２１の底部を成すものでトレイ状に成形されており、上部ケース２１ｂは、所定の容量を備えたケース状に成形されている。
【００２７】
前述したように貯湯タンク２１は、ケースカバー１１内において略中心となる洗浄用ノズル１２より片側の空間いっぱいに収まる大きさに設計され、具体的には温水使用量（１分間における噴射可能容量）の最適値である６００ｃｃ／分に対応すべく、押上効率（約８０％）を考慮し８００ｃｃ程度の容量を有するようにすると良い。ここで押上効率とは、貯湯タンクの貯湯容量に対し、所定温度以上の湯がどの程度供給できるかを示す貯湯タンクの効率である。
【００２８】
また、図４，図１２に示すように、貯湯タンク２１の底部には、低温水を取り込む給水部２２が設けられており、上部には温水を排出する吐水部２３が設けられている。また貯湯タンク２１内には、給水部２２から取り込まれた低温水が貯湯タンク２１の底部に沿って水平方向全体に広がり、貯湯タンク２１の下層側の低温水が上層側の湯水を徐々に押し上げ可能にする整流構造が配設されている。
【００２９】
前記給水部２２は、水道水供給路１１０（図３参照）の先端を接続可能な給水エルボから成り、図４，図７等に示すように、前記下部ケース２１ａの前部側方に連通接続されている。一方、前記吐水部２３は、図５，図６に示すように前記上部ケース２１ｂの上部一端側に開設されており、この吐水部２３にバキュームブレーカー３０が取り付けられている。
【００３０】
図４，図５，図６に示すように、前記バキュームブレーカー３０は、蓋体３０ａと蓋３０ａ内方に配置される弁体３０ｂと、蓋体３０ａと吐水部２３との間をシールするＯリング３０ｃとで構成され、蓋体３０ａの脇には主吐水口３２が設けられ、蓋体３０ａの上方に突出して設けられる排水芯３１は主吐水口３２を避けるために中心から偏芯して設けられ、排水芯３１の脇にはオーバーフロー吐水口（空気取込口）３３が設けられる。このように排水芯３１を偏芯して設けることで、全体形状を極力小型化することができる。なお、主吐水口３２には、洗浄用ノズル１２へ温水を供給する温水流出チューブ３４が接続され、オーバーフロー吐水口（空気取込口）３３にはオーバーフローチューブ３５が接続されている。
【００３１】
前記構成により、バキュームブレーカー３０は主電磁弁１１１の開放時には弁体３０ｂを持ち上げて、オーバーフロー吐水口３３への流路を閉じ、主吐水口３２へ貯湯タンク２１内の温水を供給し、主電磁弁１１１が閉塞時には重力により弁体３０ｂは吐水部２３を閉塞し、オーバーフロー吐水口３３と主吐水口３２とを連通することで、主吐水口３２より下流に空気を導入することで、配管内に残る残水を洗浄用ノズル１２の噴出口から排出するようにしている。
【００３２】
図８〜図１２に示すように、前記整流構造は、箱型形状に一体成形された整流ユニット４０から成る。整流ユニット４０は、前記給水部２２から取り込まれた低温水を最初に導入する第１空間４１と、該第１空間４１と整流板４３を隔て隣接し、該整流板４３に形成された連通部４４を通して低温水が流入する第２空間４２とを備える。なお整流板４３は開口部４６方向に向けて下向きに傾斜させて設ける。
【００３３】
整流ユニット４０は２層構造の空間を備えた箱型形状であり、第１空間４１は貯湯タンク２１の底部に沿わせた奥行方向の動圧を均一化するための下層を成し、第２空間４２は第１空間４１の上側に配置させてヒータ５０下部の死水領域に、均一に水を拡散させるための上層を成す。図１２に示すように、第１空間４１の一端側には、前記給水部２２に連通して、低温水の流れを折曲させつつ動圧を減殺させる流入部４５が設けられている。また、連通孔４４下部に前記流入部４５に対向する突起４７が設けられている。この突起４７により流れを垂直上方に変更することができ、より流速を落とすことができる。
【００３４】
図８に示すように、第２空間４２の長手方向の一側面は大きく開設されており、整流板４３（の連通部４４）を通して動圧が略均一化された低温水をタンク底面へ均一に送り出す開口部４６が形成されている。図９に示すように、第２空間４２の天井板４２ａは、開口部４６の長手方向に沿って所定幅で延出しており、また整流板４３は開口部４６に向けて下方に傾斜しているので、開口部４６より解放される低温水は、貯湯タンク２１の底部に向けて下方へ向かう。
【００３５】
また、整流ユニット４０の取り付けは、天井板４２ａの一端側にあるネジ止部４２ｂを、下部ケース２１ａの底面に突設されたボス２４にネジ止めすることにより行うが、図１７に示すように、更に流入部４５の一端側にある押さえ突起４５ａが、上部ケース２１ｂの開口端縁の内端縁（係止部）２６に係止して上から押さえられることになる。なお、図９，図１０に示すように、下部ケース２１ａの底面には、前記第１空間４１の底面開口周縁が嵌合して、第１空間４１の底面側の密閉性を保つユニット取付部２５が設けられている。
【００３６】
更に詳しく言えば、図１２等からわかるように、前記第１空間４１における入水面積と前記第２空間における出水面積とは互いに異なっており、第１空間４１における入水面積が、第２空間４２における出水面積に比べて小さく設定されている。ここで第１空間４１における入水面積は、前記流入部４５の開口断面積であり、第２空間４２における出水面積は、前記開口部４６の開口面積である。また、図２４に示すように、第１空間４１における入水方向と第２空間４２における出水方向とは、同一方向ではなく略直角に交わる方向に設定されている。
【００３７】
また、第１空間４１から整流板４３の連通孔４４を通って第２空間４２へ移動する低温水の動圧は、整流板４３全域において略均一化されるように設定されている。ここで連通孔４４が複数の小穴からなる為、これら各小穴の大きさや数及び配置密度により、比較的容易に前記整流板４３の連通孔４４を通る低温水の動圧を整流板４３全域に亘り略均一化することができる。本実施の形態では小穴の径を均一にし、個数を変更するようにしたが、個数の疎密を均一にし、孔径を変更するようにしても良い。
【００３８】
図５に示すように、貯湯タンク２１内には温水温度を検知するための温度検知手段６０が設けられている。温度検知手段６０は、温水温度が所望の設定温度（例えば３９〜４０℃）の範囲内であるかを検知可能なサーミスタから成り、前記コントローラ１００へ温度信号を出力するものである。コントローラ１００は、この温度検知手段６０からの温度信号に基づき、前記ヒータ５０のＯＮ／ＯＦＦを制御するようになっている。
【００３９】
図５に示すように、貯湯タンク２１の一側部上端側には、貯湯タンク２１内の湯水が所定値以上の高温となった際に検知可能な高温検知手段８０が設けられている。高温検知手段８０は、所定値以上の高温を検知するバイメタルスイッチから成り、許容温度以上の高温水が噴射されるのを防止するためのものである。
【００４０】
図６に示すように、高温検知手段８０は、上部ケース２１ｂの上部にある吐水部２３とは略直角に対向する一側部上端に配置されており、吐水部２３と高温検知手段８０とは極めて近接している。また、高温検知手段８０は、上部ケース２１ｂの側部上端側に配設されているが、貯湯タンク２１内における上部天井面より下方へ所定距離だけ離隔している。ここで高温検知手段８０を吐水部２３に近接して設けることにより、噴射される寸前の温水に対する高温検知の応答性が向上し、高温回避による安全性の向上が図られている。
【００４１】
図５，図６に示すように、貯湯タンク２１の上部にはフロートスイッチ１２０も設けられている。フロートスイッチ１２０は、貯湯タンク２１内の湯量を検出するものであり、基体１２１に昇降可能に緩く嵌合されたフロート１２２を備え、フロート１２２の昇降によりＯＮ／ＯＦＦが切り換わり、ＯＦＦとなって満水でないことを知らせるようになっている。
【００４２】
上部ケース２１ｂの上部において前記吐水部２３の反対側には、フロートスイッチ１２０の取付部２０５が凹設されており、ここにフロートスイッチ１２０はブラケット１２３を介して取り付けられている。フロートスイッチ１２０も信号線を介して前記コントローラ１００に接続されている。
【００４３】
また、前記貯湯タンク２１自体について詳しく言えば、図５に示すように、下部ケース２１ａと上部ケース２１ｂとを互いに接合させる各開口端縁に沿って、それぞれ所定間隔おきに合致する位置にネジで共締めするためのネジ止め部２１１が形成されている。ここで各ネジ止め部２１１同士の間隔は、局所的な応力集中を避けるために略均等な最適間隔に設定されている。下部ケース２１ａと上部ケース２１ｂの両側部及び後部の各ネジ止め部２１１間には膨出して周壁を形成し、その部分も貯湯タンク２１の内容積として利用する。
【００４４】
【発明の効果】
以上述べてきた通り、本発明によれば、外部より供給された水を貯留する貯湯タンクを備え、該貯湯タンク内に水を加熱するヒータを設け、該ヒータにより加熱された水を洗浄用ノズルより噴出して人体局部を洗浄する局部洗浄装置において、給水時に水と湯との境界として略水平に広がる界面が乱れるのを極力防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る局部洗浄装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る局部洗浄装置を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る局部洗浄装置を示す概念図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る局部洗浄装置における熱交換ユニットを示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る局部洗浄装置における熱交換ユニットを示す分解斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る局部洗浄装置における熱交換ユニットの上部ケース側を示す分解斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る局部洗浄装置における熱交換ユニットの側部を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る局部洗浄装置における貯湯タンクの一部を切り欠いて内部を覗かせた説明図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る局部洗浄装置における貯湯タンクの一部を切り欠いて内部を覗かせた説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る局部洗浄装置における熱交換ユニットの下部ケース側を示す分解斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る局部洗浄装置における熱交換ユニットの下部ケース側を示す斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る局部洗浄装置における貯湯タンクに配設した整流ユニットとその取付部周辺を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…局部洗浄装置
１１…ケースカバー
１２…洗浄用ノズル
１３…温風ユニット
１４…脱臭ユニット
１５…バルブユニット
２０…熱交換ユニット
２１…貯湯タンク
２１ａ…下部ケース
２１ｂ…上部ケース
２２…給水部
２３…吐水部
２７…取付部
２８…取付用開口部
２９…水切りカバー
２９ａ…ガイド片
３０…バキュームブレーカー
３１…排水芯
３２…主吐水口
３３…オーバーフロー吐水口
３４…温水流出チューブ
３４ａ…続温水流出チューブ
３５…オーバーフローチューブ
４０…整流ユニット
４１…第１空間
４２…第２空間
４３…整流板
４４…連通部
４５…流入部
４６…開口部
５０…ヒータ
５１…端部
５３…連結部
５５…押さえ部材
５６…先端部
５６ａ…止め溝
５７…嵌合孔
６０…温度検知手段
６１…支持ブラケット
７０…温度ヒューズ
８０…高温検知手段
８１…金属製ブラケット
９０…中継エルボ
１００…コントローラ
１０１…主操作部
１０２…補助操作部
１１０…水道水供給路
１１０ａ…逆止弁
１１０ｂ…ストレーナ
１１０ｃ…減圧弁
１１１…主電磁弁
１１２…バイパス路
１１２ａ…直動型電磁弁
１１２ｂ…バキュームブレーカー
１１４…リリーフ弁
１１５…真空破壊弁
１１６…流調弁
１１７…切替弁
１２０…フロートスイッチ

Claims (4)

1. 洗浄水を噴出して人体局部を洗浄する洗浄ノズルと、外部より供給された水を貯溜する貯湯タンクと、該貯湯タンク内の水を温めるヒータとを備え、前記貯湯タンクの底部付近に給水部を備え、該給水部の上方に貯湯タンクの底部に沿って水平方向全体に広がり、前記貯湯タンクの下層側の水が上層側の湯又は水を徐々に押し上げ可能にする整流構造を設け、該整流構造を除く貯湯タンク底壁に沿ってヒータを配設した局部洗浄装置において、
   前記整流構造は、前記貯湯タンクの底部付近に設けられた給水部から取り込まれた水を最初に導入する第１空間と、該第１空間と整流板を隔てて隣接し、該整流板に形成された連通孔を通して水が流入する第２空間部とからなり、前記第２空間部に、動圧が略均一化された水を貯湯タンクの底部に向けて略水平方向乃至下方へ開放する開口部を形成してなることを特徴とする局部洗浄装置。
2. 前記整流構造は、前記第１空間が前記貯湯タンクの底部に沿った下層をなし、前記第２空間部が前記第１空間部の上側に配置されて上層をなすことを特徴とする請求項１記載の局部洗浄装置。
3. 前記整流板を開口部に向けて下方に傾斜させたことを特徴とする請求項２記載の局部洗浄装置。
4. 前記連通孔下部に前記入水口に対向する突起を設けたことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の局部洗浄装置。

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