JP2006346415A - 洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 被洗浄対象面を確実に液体に浸して洗浄効果の高い洗浄を可能とし、周囲への漏水を最小限とする洗浄装置を提供する。
【解決手段】 第１の底部体１１０ａの被洗浄対象面側に第１の突起体１２０a、１２０bを設け、第１の底部体に隣接した第２の底部体２１０ａの被洗浄対象面側に第２の突起体２２０を設け、第１の突起体の先端部と被洗浄対象面との間に液体保持空間１３０ａ、１３０ｂを形成し、第１の底部体１１０ａに設けた第１の振動子１１１の振動を伝達体１２１ａ、１２１ｂにより液体保持空間１３０ａ、１３０ｂ内の液体に伝達すると共に、第２の底部体２１０ａに設けた第２の振動子２１１により、第１の振動子とは異なる振動数の振動を第２の突起体に伝達し、前記液体保持空間と第２の突起体を被洗浄対象面に当接して被洗浄対象面を洗浄するようにした。
【選択図】 図３

Description

この発明は、被洗浄対象面を洗浄する洗浄装置、特に人体やペット等の皮膚等の被洗浄対象面を液体で洗浄するのに適した洗浄装置に関するものである。

従来技術１
液体を用いて身体を洗浄する従来の洗浄装置としては、シャワーが最も一般的で、よく知られており、シャワーは、被洗浄対象面である例えば身体に向けて液体である水を射出して、身体表面の汚れなどを水で洗い流すことで洗浄しようというものである。

従来技術２
また、衣服を着たままの状態や、また病気等により起きあがることが困難である場合などに、気軽に身体を洗浄することができる別の従来の装置として、洗浄水を射出する射水ノズルと、射水ノズルから射出された後の洗浄済水を吸引回収する排出口を有した洗浄アダプタと、洗浄アダプタの排出口を負圧にするとともに射水ノズルから圧力水を噴射せしめるためのポンプと、射水ノズルから射出するための洗浄水を封入する洗浄水タンクと、排出口から吸引される洗浄済水を回収する回収タンクとを備え、被洗浄対象面に洗浄アダプタを当て、洗浄アダプタから外部への漏水を防止しつつ、給排水設備が無い場所でも簡易に被洗浄対象面を洗浄できるようにしたものがある。（例えば特許文献１参照）。この装置では、さらに、より洗浄効果を高めるために、洗浄アダプタ内に回転するブラシ機構を設けることや超音波振動子を付加することができるよう構成されている。

従来技術３
また、手指や、それ以外の人体、局部、食器、医療器具などの被洗浄対象面を洗浄する従来の洗浄装置として、超音波振動子を備えた超音波発振手段内に通水した水に対して、振動周波数が１００ｋＨｚ以上で、振動強度がキャビテーション（気泡）を生成する強度以上である超音波を付与して、通水した水中にキャビテーション（気泡）を生じせしめ、キャビテーション（気泡）を生じた水を吐出口から吐出して、被洗浄対象面である手指に当てることで、除菌洗浄効果が高く、洗浄時間が短く、手指等の被洗浄対象面を洗浄することができるものがある。（例えば特許文献２参照）

従来技術４
更に、同じく超音波を使った従来の洗浄装置として、液体を外部に吐出する吐出口を備えた液体貯留空間と、液体貯留空間に液体を供給する給液路と、超音波放射面が液体貯留空間に向くように配設された超音波伝達体と、超音波伝達体に付設された超音波振動子と、を備え、超音波伝達体を介して超音波振動子からの超音波を液体貯留空間の液体へ伝搬するよう構成し、超音波が液体貯留空間の液体に確実に伝搬されて、超音波伝達体を被洗浄対象面に接触させる必要が無く、その結果被洗浄対象面を損傷することなく、かつ液体に伝達された超音波により被洗浄対象面を効率的に洗浄できるようにしたものがある。（例えば特許文献３参照）

従来技術５
また、上記特許文献３の従来技術に挙げられている一つに、水溜り部を形成する開口状のガイドの底部に超音波振動子を配設し、ガイドの開口部を生体の一部である被洗浄対象面（たとえば歯）に密着させ、この状態で給水路からガイド内の水溜り部に洗浄水を注入し、満杯になった状態で超音波振動子を発振して、洗浄水に伝播された振動エネルギーにより被洗浄部位を洗浄するものがある。

特開２００１−１４５６８２号公報（第２〜３頁、図１、図２、図３） 特開２０００−３３１１３号公報（第５〜７頁、図１） 特開２００４−２７５７２１号公報（第８〜２４頁、図１〜図４７）

前記従来技術１〜４はいずれも、洗浄用の液体を被洗浄対象面に向けて噴出して被洗浄対象面を洗浄しようというものであり、噴出した液体が当たらなければ被洗浄対象面の洗浄効果は低下することになり、安定した洗浄効果を得るには、方式により差はあるが、ある程度以上の液体の使用量が必要であった。

また、従来技術２と５は、被洗浄対象面をほぼ冠水しながら洗浄する構成であり、たとえば被洗浄対象面から洗浄アダプタやガイドが離れた場合、洗浄アダプタやガイドの周囲を濡らすことを避けられない。以上のように従来技術１〜５はいずれも、液体で濡れることが大前提となっているか、液体で濡れる可能性が拭えないという問題があった。

また、超音波などの振動子を使った従来技術３〜５は、超音波発振手段や液体貯留空間や水溜り部内の液体に１つの超音波振動子を使って超音波を付与する構成であるので、小型化したり、低コスト化したりする上で限度があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、被洗浄対象面を確実に液体に浸った洗浄効果の高い洗浄ができるとともに、いかなる場合においても周囲への漏水量を最小限とし、たとえば人体が被洗浄対象面であれば、衣服を着たままの状態でも使用容易となり、また病気等により起きあがることが困難である場合などにおいても、頻繁に身体を洗うことができる洗浄装置を得ることを目的としたものである。

また、この発明は、小型化や、低コスト化が容易な洗浄装置を得ることを目的としたものである。

この発明に係る洗浄装置は、被洗浄対象面の洗浄時に、前記被洗浄対象面に対し間隔を介して対向するよう配置された底部体と、前記底部体に設けられ、付勢されて発振する振動子と、前記底部体に設けられ、前記底部体から前記被洗浄対象面の方向へ伸びる突起体と、前記突起体の前記被洗浄対象面側の先端部に配置され、前記突起体の前記被洗浄対象面側の先端部と前記被洗浄対象面との間に液体の層を形成する液層形成手段と、前記液層形成手段の内部へ洗浄用の液体を給液する給液路と、前記振動子の発振による振動を前記液層形成手段の内部の液体へ伝達する伝達体とからなる洗浄体を備えたものである。

この発明の洗浄装置によれば、被洗浄対象面を液体に浸った洗浄が可能で、かつ振動による液体の攪拌作用や被洗浄対象面の揺らし効果などによって効果の高い洗浄が可能となるとともに、突起体の先端部の液層形成手段内にのみ液体を保持するので、洗浄による液体の使用量や漏洩を少なくすることが容易となる。また、振動子を設けた底部体と液層形成手段や被洗浄対象面までの距離を自在に設定容易となり、さらには振動子や液層形成手段や突起体や伝達体の個数は不一致で良く、振動強度や振動伝達能力の変更や設定が自在で、被洗浄対象面の形状や性状に合わせた洗浄装置を構成し易くなり、安価な構成も容易に成し得るものである。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による洗浄装置を示す概略構成図であり、図２は図１のＡ―Ａ線に沿う矢視方向の略断面図、図３は図２のＢ―Ｂ線に沿う矢視方向の略側面断面図、図４は図２のＣ―Ｃ線に沿う矢視方向の略側面断面図である。図１〜４に於いて、洗浄ヘッド３００は、被洗浄対象面である人体の皮膚面４００に当接する側が開口したドーム形状に形成されている。円盤状に形成された第１の洗浄体１００ａ、１００ｂ、及び第２の洗浄体２００ａ、２００ｂは、洗浄ヘッド３００の内部空間３０１に配置され、洗浄ヘッド３００の内部に固定された支持体３０２に弾性体であるバネ１０１、２０１を介して支持されている。

また、第１の洗浄体１００ａ、１００ｂと、第２の洗浄体２００ａ、２００ｂは、バネ１０１、２０１により人体の皮膚面４００の方向へ変位するように支持されている。更に、第１の洗浄体１００ａ、１００ｂ、及び第２の洗浄体２００ａ、２００ｂは、互いに近接しかつ分離されている。

洗浄ヘッド３００は、持手部３１０によって回転自在に支持されており、皮膚面４００に対して、図示しないモータによりギア構造体を介して角度範囲９０度で往復回転するよう構成されている。なお、モータは洗浄ヘッド３００か持手部３１０のどちらかに固定され、ギア構造を介して他方を回転するように構成されている。前記往復回転の周期は例えば１Hz未満程度である。この往復回転が比較的低周期であるのは、皮膚面４００に生えている毛などを、後述する第１の突起体１２０ａ〜１２０ｈや第２の突起体２２０の群等による巻き込みを抑制するとともに、巻き込んだ際に毛が抜けるなどの弊害を少なくしようとするためである。なお、前記往復回転する角度範囲は９０度以外でもよい。

第１の洗浄体１００ａ、１００ｂは、それぞれ円盤状の第１の底部体１１０ａ、１１０ｂと、これらの第１の底部体１１０ａ、１１０ｂから皮膚面４００の方向へ伸びた棒状の複数の第１の突起体１２０ａ〜１２０ｈとからなる。第１の底部体１１０ａの皮膚面４００側とは逆側の面には、通電により付勢されて発振し振動する第１の振動子１１１が固定されている。第１の底部体１１０ｂも同様に図示しない第１の振動子が固定されている。第１の突起体１２０a、１２０ｂの内部には、第１の底部体１１０ａに固定された金属又は硬質の樹脂材からなる棒状の伝達体１２１ａ、１２１ｂを備えている。なお、図示していないが、他の第１の突起体１２０ｃ〜１２０ｈも同様に構成された棒状の伝達体を備えている。これらの棒状の伝達体１２１ａ、１２１ｂは、第１の振動子１１１の振動を第１の突起体１２０ａ〜１２０ｈの先端部に伝達するととともに、第１の突起体１２０ａ〜１２０ｈの形状維持の役目を果たしている。

また空間を挟んで伝達体１２１ａ、１２１ｂの外部周囲は、軟性の樹脂からなる突起体カバー１２２ａ、１２２ｂにより覆われ、これらの突起体カバー１２２ａ、１２２ｂは、伝達体１２１ａ、１２１ｂに固定された円盤状のスペーサ１２３ａ〜１２３ｄにより、円筒状に保たれている。これにより第１の突起体１２０ａ、１２０ｂが円筒状の外形に維持されている。なお、図示していないが他の第１の突起体１２０ｃ〜１２０ｈも同様に伝達体、突起体カバー、スペーサを備え、円筒状の外形に維持されている。

第１の突起体１２０ａ、１２０ｂの皮膚面４００側の先端部には、伝達体１２１ａ、１２１ｂの先端部に固定された円形の伝達板１３１ａ、１３１ｂを備え、伝達板１３１ａ、１３１ｂと皮膚面４００との間の周囲を、伝達板１３１ａ、１３１ｂから皮膚面４００の方向へ伸ばした植毛１３２ａ、１３２ｂで囲っている。これらの植毛１３２ａ、１３２ｂは微細径の毛を密集させたもので、材質としては軟質の樹脂である。伝達板１３１ａ、１３１ｂと植毛１３２ａ、１３２ｂと皮膚面４００とで囲われた空間は、液層形成手段としての液体保持空間１３０ａ、１３０ｂを構成している。なお、図示していないが、他の第１の突起体１２０ｃ〜１２０ｈも同様に伝達板、植毛を備え、それぞれの先端部と皮膚面４００との間に液層形成手段としての液体保持空間を形成している。液体保持空間１３０ａ、１３０ｂ内へは、持手３１０および第１の突起体１２０ａ、１２０ｂ内を経由する経路の給液路３２０によって給液タンク３３０から洗浄用の液体３８０が供給される。図示していないが第１の突起体１２０ｃ、１２０ｈの先端部の液体保持空間も同様である。

第１の底部体１１０ａ、１１０ｂにそれぞれ設けられた第１の振動子１１１の振動は、第１の底部体１１０ａ、１１０ｂ、及びそれぞれの第１の突起体１２０ａ〜１２０ｈの伝達体１２１ａ、１２１ｂ、伝達板１３１ａ、１３１ｂを介して液体保持空間１３０ａ、１３０ｂ内の液体へ伝達され、さらには皮膚面４００へと伝達される。
第１の振動子１１１の振動数は、液体保持空間１３０ａ、１３０ｂ内の液体中に気泡が生成する現象が生じるとされている２０ｋHz〜９００ｋHzの超音波振動の範囲で設定する。なお２０ｋHz以上の振動数が超音波振動の定義である。また第１の振動子１１１の振動強度は、液体保持空間１３０ａ、１３０ｂ内の液体中において、振動による音圧の低い方が液体の蒸気圧以下となる強度であれば液体中に気泡が生成する現象が生じる。振動による音圧の高い方では、液体保持空間１３０ａ、１３０ｂ内の液体中の気泡が押し潰される圧壊現象が生じ、その際の衝撃波が液体中を伝播する。圧壊現象は必ず生じるものではなく、気泡が十分小さければ生じ難く、また液体中への長時間の超音波照射がなされることで、生成する気泡が経時的に合体して大きくなるなどの現象が見られ、気泡が大きくなると圧壊現象が生じやすくなったり、圧壊現象時の衝撃力が大きくなったりするなどのことが知られている。したがって、液体保持空間１３０ａ、１３０ｂ内の液体中において、所望の適正な気泡生成や圧壊を生じさせるように、第１の振動子１１１の振動数や振動強度は、通電する電圧や周波数などで制御するようにしている。

液体保持空間１３０ａ、１３０ｂ内の液体中において、振動波は、伝達板１３１ａ、１３１ｂから皮膚面４００方向へ進行波が伝播され皮膚面４００で一部が反射されて反射波が逆方向へ伝播され、進行波と反射波が合成されて定在波が形成される。液体中において効率良く気泡を生成したり、圧壊を生じるようにするには、液体中の定材波の波長に対して、伝達板１３１ａ１３１ｂと皮膚面４００との距離、すなわち液体保持空間１３０ａ、１３０ｂの液層の厚み（伝播距離）を式１の関係を満たすようにすることが望ましい。式１のｎは０以上の整数で、どのような定在波を作るかを定める。
［式１］（伝播距離）＝（波長）／４＋（波長）／２×ｎ

たとえば、液体保持空間１３０ａ、１３０ｂの液層の厚み（伝播距離）を５ｍｍ＝０．００５ｍとし、形成される定在波を１／４波長（式１のｎ＝０の場合）、液体保持空間１３０ａ、１３０ｂ内の液体中の音速を１４８０ｍ／ｓとすれば、式２の関係を使って、第１の振動子１１１の振動数は７４ｋHzとなる。
［式２］（音速）＝（波長）×（振動数）

なお、上記式１は、伝達板１３１ａ、１３１ｂと被洗浄面である皮膚面４００の一方を固定端、他方を自由端として考えた場合に理想的に形成される定在波について定めるものであるが、伝達板１３１ａ、１３１ｂと皮膚面４００との両方を固定端とした場合は（あるいは両側とも自由端としても）、式３の関係を満たすように考えてもよい。式３のｍは自然数である。
[式３]（伝搬距離）＝（波長）／２×ｍ
この場合たとえば、（伝搬距離）を５ｍｍ、（音速）を１４８０ｍ／ｓ、形成される定在波を１／２波長（式３のｍ＝１の場合）とすれば、（振動数）は１４８ｋHzとなる。

実際には、伝達板１３１ａ、１３１ｂ、皮膚面４００ともに、理想的な固定端や自由端ではないので、またさらには液層の厚み（伝搬距離）も固定されているわけではない（植毛１３２ａ、１３２ｂの弾力性などにより距離が変わる可能性がある）ので、定在波が形成される振動数には多少の裕度があり、たとえば上記算式による振動数が定在波形成の最適値であるとは一概にはいい難い面もあり、多少ずれた振動数であってもよい。また気泡を効率よく生成したりすることなどにこだわらなければ、定在波を必ず形成しなければならないというものでもない。

第２の洗浄体２００ａ、２００ｂは、第１の洗浄体１００ａ、１００ｂと同様に円盤状の第２の底部体２１０ａ、２１０ｂと、第２の底部体２１０ａ、２１０ｂから皮膚面４００の方向へ伸びる棒状の多数の第２の突起体２２０とからなる。第２の底部体２１０ａ、２１０ｂは、洗浄ヘッド３００に固定された支持体３０２に、皮膚面４００の方向へ変位可能なように弾性体であるバネ２０１ａ、２０１ｂを介して支持されている。第２の底部体２１０ａの皮膚面４００側とは逆側の面には、通電により付勢されて発振し振動を生じる第２の振動子２１１が固定されている。第２の底部体２１０ｂも同様に図示しない第２の振動子が固定されている。

第２の突起体２２０は、第２の底部体２１０ａ、２１０ｂに固定され、たとえば硬質の樹脂からなっており、第２の振動子２１１の振動を第２の突起体２２０の先端部、および皮膚面４００へ伝達する。第２の突起体の皮膚面４００側の先端部は、丸く加工され、皮膚面４００を過度に傷つけないように構成されている。第２の振動子２１１の振動数は、超音波振動の範囲で第１の振動子１１１よりも高い１．６ＭHzとし、振動加速度効果を使って皮膚面４００を洗浄する。振動数がより高いほうが、皮膚面４００のより細かな毛穴などの細部まで振動が伝達されやすく、洗浄効果も高くなることが知られている（たとえば１．６ＭHzの超音波振動子を使った歯ブラシ等）。

持手部３１０に固定された排出路３４１は、洗浄ヘッド３００の内部空間３０１において皮膚面４００の方向へ伸び、皮膚面４００の近傍において排出路３４１に排出口３４０が開口している。排出路３４１は、持手部３１０の内部を経由して分離槽３５０へ接続されている。分離槽３５０は、よく知られた減速効果やサイクロン効果や図示しないフィルターを使って、気体、液体、固体を分離する。概ね、気体は、分離槽３５０と接続された吸引装置３５５にて吸引され系外へ排出され、固体はフィルターで濾し取られ、液体は系外へ滴下排出する。皮膚面４００に毛などの長い突起物がある場合、これらの突起物は排出口３４０へ吸引されて束ねられるので、皮膚面４００に液体保持空間１３０ａ、１３０ｂや第２の突起体２２０が接触しやすくなる。

給気路３６１ａ〜３６１ｄは、洗浄ヘッド３００に固定され、洗浄ヘッド３００の外部の空気を内部空間３０１へ導入する。内部空間３０１内における排出路３４１と同様に、皮膚面４００の近傍において給気路３６１ａ、３６１ｂ、３６１ｃ、３６１ｄの側面に給気口３６０ａ、３６０ｂ、３６１ｃ、３６１ｄを設け、排気口３４０との連係で皮膚面４００に対する平行流を形成しやすくし、皮膚面４００の汚れや水滴などの皮膚面４００からの剥離や排出口３４０からの排出を容易にしている。給気路３６１ａ、３６１ｂの途上には、内部空間３０１から洗浄ヘッド３００の外への流体の逆流を防止する逆止弁３６２ａ、３６２ｂが設けられている。図示していないが給気路３６１ｃ、３６１ｄの途上にも同様に逆止弁が設けられている。逆止弁３６２ａ、３６２ｂはバネなどの弾性体を利用したものや重力を利用したものであればよい。

また、給気路３６１ａ〜３６１ｄの途上には、洗浄補助物質３７２を供給する供給路３７１に接続された供給口３７０ａ〜３７０ｄが設けられ、供給路３７１の他端は洗浄補助物質３７２を貯留している図示しない貯留タンクへ接続されている。洗浄補助物質３７２は、水、スチーム、界面活性剤などの洗浄剤、芳香剤、メントールなどの清涼剤などであればよい。洗浄補助物質３７２は供給口３７０ａ、３７０ｄにおけるイジェクター効果を活用して供給するか、供給路３７１の途上に図示しない供給ポンプを備えて供給する。

なお、洗浄ヘッド３００、第１の洗浄体１００ａ、１００ｂ、第２の洗浄体２００ａ，２００ｂ、伝達板１３１ａ、１３１ｂ、スペーサ１２３ａ〜１２３ｄ，及び伝達体１２１ａ、１２１ｂ等は、図示及び前記した形状以外の他の形状であっても良いことは勿論である。

以上のように構成にした実施の形態１に置ける洗浄装置は、図示の様に、洗浄ヘッド３００の開口部を洗浄すべき皮膚面４００に当接し、給液タンク３３０から給液路３２０を通して第１の洗浄体１００ａ、１００ｂに設けられた各第１の突起体１２０ａ〜１２０ｈの先端部に形成された液体保持空間１３０ａ、１３０ｂ内に洗浄用の液体３８０を供給して皮膚面４００を液体３８０に浸して洗浄する。このとき、第１の洗浄体１００ａ、１００ｂにおいて、第１の振動子１１１の発振による振動が各伝達体１２１ａ、１２１ｂにより液体保持空間１３０ａ、１３０ｂ内の液体に伝達される。

第１の振動子１１１は、前記式１及び式２により例えば周波数７４ｋＨｚで振動し、その振動が液体中に伝達されることで液体中に効率よく気泡を生成し圧壊を生じ、気泡の界面作用（油脂などの気泡界面への付着など）や気泡の圧壊による衝撃波作用（衝撃波により被洗浄面からの汚れ等の剥離など）や振動による液体の攪拌作用や被洗浄対象面である皮膚面４００の揺らし効果などによって効果の高い洗浄が行われる。

洗浄時において、第２の洗浄体２００ａ、２００ｂに固定された第２の振動子２１１が、第１の振動子１１１とは異なる周波数、例えば１．６ｋＨｚで振動し、その振動が多数の第２の突起体２２０に伝達されてこれらを振動させる。これらの第２の突起体２２０が皮膚面４００上で振動することによる振動加速度効果により、皮膚面４００のより細かい毛穴などの細部まで効果的に洗浄される。

第１の洗浄体１００ａ、１００ｂ、及び第２の洗浄体２００ａ、２００ｂは、皮膚面４００に凹凸等があった場合でも、バネ１０１ａ、１０１ｂ及び２０１ａ、２０１ｂにより変位するので、液体保持空間１３０ａ、１３０ｂと皮膚面４００との密着性は保たれる。
また、洗浄ヘッド３００は、前記したようにモータにより、例えば９０度の角度範囲で１Ｈｚ未満の周期で皮膚面４００上を往復回転し、第１の突起体１２０ａ〜１２０ｈ、及び第２の突起体２２０による皮膚面４００上の毛等の巻き込みを抑制しつつ、第１の突起体１２０ａ〜１２０ｈ、及び第２の突起体２２０と皮膚面４００の接触機会をより多く確保しつつ、皮膚面４００の洗浄効果を高める。

以上述べた実施の形態１による洗浄装置によれば、洗浄用の液体は、第１の突起体１２０ａ〜１２０ｈの先端部の液層形成手段である液体保持空間１３０ａ、１３０ｂ内にのみ保持されるので、洗浄による液体３８０の使用量や漏洩が少なくなる。また、伝達体１２１ａ、１２１ｂの長さを調整することにより、第１の振動子１１１を設けた第１の底部体１１０ａ、１１０ｂと液体保持空間１３０ａ、１３０ｂ、及び皮膚面４００までの距離を自在に設定容易となる。また、第１の振動子１１１と第１の突起体１２０ａ〜１２０ｈの個数は一致させる必要がないので、安価な構成が可能となる。

更に、植毛１３２ａ、１３２ｂで空間を囲って液層形成手段である液体保持空間１３０ａ、１３０ｂを形成したので、洗浄時における液体の漏洩を少なくでき、液層を維持し易くなる。また、第１の振動子１１１の超音波の振動が伝達体１２１を介して液体保持空間１３０ａ、１３０ｂ内の液体に伝わり、液体中にキャビテーション現象が生じ、振動によって生成する気泡の界面作用と気泡の圧壊の衝撃波作用との両方により、皮膚面４００の洗浄効果を高くすることができる。更に、第１の振動子１１１と第２の振動子２１１が異なる振動数で振動するので、それらの振動を共鳴少なく皮膚面４００へ伝達でき、振動数の変化が生じることにより皮膚面４００の洗浄効果を得易くできるとともに、振動数が高いほど、より細部の汚れの除去などが可能であるなど、振動数の違いによる異なる洗浄効果を得ることができる。

実施の形態１による洗浄装置によれば、排出口３４０から吸引排出される液体の排出流を大きくすることができ、皮膚面４００から除去した汚れや洗浄用の液体などを洗浄ヘッド３００の外部から給気した気体とともに排出することが容易となり、更に、洗浄ヘッド３００内は負圧となり、洗浄ヘッド３００の外部への液体や汚れなどの漏洩を抑制できる。
また、給気路３６１ａ〜３６１ｄには逆止弁３６２ａ、３６２ｂを設けているので、洗浄ヘッド３００の内部空間３０１から洗浄ヘッド３００の外部への液体や気体の逆流を阻止でき、内部空間３０１の負圧維持がより容易となり、遮蔽効果をより高められ、液体などの外部への漏洩を防止し易くできる。

更に、皮膚面４００へ洗浄補助物質３７２を供給できるので、洗浄効果が高くなり、また、第１の突起体１２０ａ〜１２０ｈ及び第２突起体２２０の先端や液体保持空間１３０ａ、１３０ｂが皮膚面４００へ接触する機会が大であり、洗浄効果が高くなる。更に皮膚面４００に毛などの突起物がある場合でも、前記のように第１の突起体１２０や第２突起体２２０が毛などの突起物を巻き込んで傷めるなどのことを抑制することができる。

なお、給気路３６１ａ〜３６１ｄは複数備えており、それらの給気路毎に異なる洗浄補助物質３７２を供給する供給口３７０ａ、３７０ｂを設けても良いし、一つの給気路に複数の供給口を設けても良い。また、異なる種類の洗浄補助物質を組み合わせたものを供給路３７１に供給するようにしても良い。この場合、異なる種類の洗浄補助物質を別々に貯留した貯留タンクを設ける代わりに異なる種類の洗浄補助物質を混合して貯留タンクに貯留すれば貯留タンクの種類を減らせられ、洗浄装置全体の小型化が容易となる。

更に、供給路３７１の途上や図示しない洗浄補助物質の貯留タンクに電熱ヒーターを備え、洗浄補助物質を加温したり、蒸気にしてから供給したりするようにしてもよい。この場合、加温された洗浄補助物質３７２により給気路３６１から供給される空気を加温でき、内部空間３０１および皮膚面４００を加温したり加湿したりすることが可能となり、洗浄効果が上がる。

また、給気路３６１途上に供給口３７０を設けるのではなく、洗浄ヘッド３００の内部空間３０１に直接、供給口３７０を設けても良い。
また、洗浄ヘッド３００の内部空間３０１側に図示しない電熱ヒーターを備えてもよい。皮膚面４００が加温され、洗浄効果が上がる。
また、給液路３２０によって供給される洗浄用の液体３８０に洗浄補助物質３７２を混合するようにしてもよい。その方法として、給液路３２０の途上や給液タンク３３０に供給口３７０を設けても良い。また、別の方法として、給液タンク３３０内の洗浄用の液体３８０自体が洗浄補助物質３７２を含む混合物であっても良い。この場合、洗浄補助物質を貯留する貯留タンクや給気口３７０を省くことができ、洗浄装置の小型化がより容易となる。

更に、給液路３２０の途上や給液タンク３３０に電熱ヒーターを備えて洗浄用の液体３８０を加温するようにしてもよい。この場合、洗浄効果を上げたり、接触時に皮膚面４００に感じる冷たさを軽減したりできる。
更に、第１の洗浄体１００ａ、１００ｂ、第２の洗浄体２００ａ、２００ｂ、洗浄ヘッド３００の皮膚面４００に対する動作は、往復回転ではなく、左右前後方向への往復スライド動作でもよい。この場合、隣り合う部材が接触しないよう様に、相互に適当な距離を設ける。

また、第１の洗浄体１００ａ、１００ｂ、第２の洗浄体２００ａ、２００ｂは洗浄ヘッド３００に対して、また洗浄ヘッド３００は持ち手部３１０に対して、取り外して交換できるようにしておくことが望ましい。第１の突起体１２０ａ、１２０ｂの先端部にある植毛１３２ａ、１３２ｂや第２の突起体２２０の群が皮膚面４００との接触などで摩耗して減った場合などに交換することが容易となる。
また交換単位は上記に限らず、第１の突起体１２０ａ、１２０ｂ毎でもよいし、また、第１の底部体１１０ａ、１１０ｂ、第２の底部体２１０ａ、２１０ｂをそれぞれ２枚張り合わせた例えば円盤状としておき、前記突起体が固定された皮膚面４００側の円盤毎交換するようにしてもよい。この様にすることで、第１の振動子１１１や第２の振動子２１１は交換しなくても良く、交換費用を軽減できる。

前記実施の形態１による洗浄装置によれば、伝達板１３１ａ、１３１ｂと皮膚面４００との間の周囲を、伝達板１３１ａ、１３１ｂから皮膚面４００の方向へ伸ばした植毛１３２ａ、１３２ｂで囲って液層形成手段である液体保持空間１３０ａ、１３０ｂを形成したが、伝達板１３１ａ、１３１ｂの全体に、植毛１３２ａ、１３２ｂよりは荒めのピッチで植毛するようにしても良い。この場合、植毛と液体間の表面張力作用を活用し易くなり、液体が液層形成手段の外部へより漏洩し難くなる。

また、実施の形態１では、第１の底部体１１０ａ、１１０ｂに第１の振動子１１１を１個固定したものを示したが、装置の大きさに対応して同じ振動数の第１の振動子１１１を複数個設置してもよい。この場合、振動伝達の斑を少なくしたり、逆に局部的に振動伝達を強くしたりでき、また第１の底部体１１０ａ、１１０ｂの形状に合わせて第１の振動子１１１を設置し易くなる。

更に、前記実施の形態１では、第１の突起体１２０ａ〜１２０ｈのそれぞれの内部に、伝達体１２１ａ、１２１ｂや給液路３２０をそれぞれ１つ備えたものを示したが、複数の伝達体や複数の給液路３２０を備えても良い。伝達体１２１が複数の場合、振動伝達の斑を少なくしたり、逆に局部的に振動伝達を強くしたりできる。また給液路３２０が複数の場合、液体保持空間１３０ａ、１３０ｂ内に液体を確実に保持しやすくなる。

また、前記実施の形態１では、排出口３４０を洗浄ヘッド３００の中央側に１ヶ所設け、その周囲側に複数の給気口３６０ａ、３０６ｂを設けるようにしていたが、逆に中央側に給気口を１箇所設け、その周囲側に複数の排出口を設けるようにしても良い。この場合、周囲で吸引排出することで、洗浄ヘッド３００からの漏洩をより抑制できる。

前記実施の形態１では、給気路３６１ａ、３６１ｂ毎に、給気口３６０ａ、３６０ｂや洗浄空間３０１の外部から空気を取り入れる口や逆止弁３６２ａ、３６２ｂを設けていたが、複数の給気路を連結して、空気を取り入れる口や逆止弁の個数を集約するようにしてもよい。更にこのとき、洗浄空間３０１と外部とを遮蔽している洗浄ヘッド３００内の一部を中空に構成して給気路として兼ねさせるようにしてもよい。また、洗浄ヘッド３００の洗浄空間３０１側に皮膚面４００近傍に沿って環状に複数の給気口を配置するか、環状内面側をスリット状に開けた環状の細長い給気口とするように構成しても良い。このようにすることで、前記実施の形態１と同様な効果を維持したまま、部品点数や構成をより簡略化できる。また前記実施の形態１の変形形態と同様、給気口と排気口の関係を逆にしてもよい。

また、前記実施の形態１では所定の長さがある給気路３６１ａ、３６１ｂを備え、その途上や端部に逆止弁３６２ａ、３６２ｂや給気口３６０ａ、３６０ｂを備えるようにしたが、洗浄ヘッド３００の皮膚面４００近傍に結果的に給気路と給気口を兼ねた形で開口部を設けて、その開口部を洗浄空間３０１側から覆うように蓋を取り付け、その蓋には開口部に空気の流通がなければ自然閉止するようにバネなどを取り付けて逆止弁としての動作をするようにしていてもよい。このように構成することで、給気路や逆止弁や開口部を構成する上で必要な部材を最小限とでき、より低コストに製作することが容易となる。また、給気路を空気が流通する際の流動抵抗を減らせられ、ひいては排出口３４０、排出路３４１を介して洗浄空間３０１から吸引排出するための吸引装置３５５の動力を減らせられる。

また、前記実施の形態１では、第１の洗浄体１００ａ、１００ｂと第２の洗浄体２００ａ、２００ｂの両方を備えているが、どちらか一方であっても良い。洗浄の相乗効果などは失われ、洗浄効果が低下するが、一方による個々の洗浄効果が無くなるわけではない上、少なくとも洗浄補助物質などの液体成分の周囲への漏洩の抑制などの効果は変わらず得られる。

また、前記実施の形態１では、第１の底部体に第１の突起体を４個備えるようにしているが、１個を含む別の個数であってもよい。特により多くの個数の第１の突起体を備えるようにし、例えば個々をより細く構成することで、第１の突起体先端部の液層形成手段において表面張力の効果がより働きやすくなり、液体の周囲への漏洩をより抑制することができる。

実施の形態２．
図５は実施の形態２による洗浄装置の一部分の略断面図を示し、前記伝達体１２１の端部の断面積を、皮膚面４００の方向に暫時増大する形状とし、かつ底部体１１０への固定部の断面積を、第１の底部体１１０の方向へ暫時増大する形状としている。この様に構成することにより、第１の振動子１１１の振動を伝達体１２１へ効率よく伝えことができ、従って、伝達体１２１を介して伝達される第１の振動子１１１の振動を液層形成手段である液体保持空間１３０の液体へ効率よく、かつ均一に伝えることができる。そして、たとえば皮膚面４００へ接触している液層形成手段の断面あたりの洗浄効果を均一にしたり、皮膚面４００への弊害がない範囲で、振動の強度を最大限にしたりすることができ、洗浄効果を上げることができる。

さらに、実施の形態２による洗浄装置は、図５に示す様に、伝達体１２１の液体保持空間側の端部の断面積を大きくし、この端部に実施の形態１に於ける伝達板１３１ａ、１３１ｂ（図３）の役目を兼ねさせ、実施の形態１に於ける伝達板１３１ａ、１３１ｂを省略している。また、突起体カバー１２２の皮膚面４００側の端部を延長して液体保持空間１３０を形成し、その端部に実施の形態１に於ける植毛１３２ａ、１３２ｂの役目を兼ねさせ、実施の形態１に於ける植毛１３２ａ、１３２ｂを省略している。
また第１の振動子１１１を第１の底部体１１０内に内蔵し、その絶縁の維持を容易にしている。
その他の構成は、実施の形態１に洗浄装置と同様であるので説明を省略する。

実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３による洗浄装置の一部分の略断面図を示し、第１の洗浄体１００の第１の突起体１２０ａ、１２０ｂが、第２の洗浄体２００の底部体２１０を貫通するように直列配置したものである。この実施の形態３による洗浄装置によれば、第１の洗浄体１００ａ、１００ｂと、第２の洗浄体２００ａ、２００ｂとを、洗浄ヘッド３００内で隣接した並列配置とした実施の形態１に比べて、洗浄装置をコンパクトに構成することができる。

また突起体カバー１２２は、第１の突起体１２０が貫通する第２の底部体２１０の貫通孔２４０の周囲を覆うように第２の底部体２１０に固定され、第１の洗浄体１００と第２の洗浄体２００との距離方向への変位に合わせて突起体カバー１２２が伸縮する伸縮構造２２４を備えている点で、実施の形態１と異なる。この実施の形態３の構成により、貫通孔２４０を通って髪の毛などが進入して各構成部品等に絡むのを防止することができる。

他の実施の形態．
前記実施の形態１〜３では、植毛１３２を設けて、または突起体カバー１２２を延長して、液層形成手段である液体保持空間１３０を設けるようにしたが、液体保持空間１３０の位置に、例えば内部に吸水性のあるスポンジや多孔質体を取付けて、液体を保持するように構成しても良い。このようにすることで、液体の周囲への漏洩をより抑制できる。また、植毛の代わりに内部に吸水性のあるスポンジや多孔質体を用いて覆うように構成して液体保持空間１３０を形成するようにしても良い。

また、液体保持空間１３０の皮膚面４００側を開放端としているが、たとえば植毛１３２の一部を延長して液体保持空間１３０を囲うように構成したり、植毛１３２とは別に皮膚面４００側にたとえばメッシュ状の部材を取り付けるようにしても良い。このようにすると、液体保持空間１３０からの液体の漏洩をより少なくでき、あるいは漏洩量を抑制維持したまま、液体保持空間１３０の皮膚面４００への接触面積をより大きくすることができ、たとえば、突起体をより太くしたり、伝達体と皮膚面との距離をより大きくしたりしても漏洩量が増加しないようにし易くなる。

また、前記実施の形態では、洗浄ヘッド３００や洗浄体１００あるいは突起体１２０の断面を円状としているが、この形状に限ったものではない。たとえば、洗浄ヘッド３００に洗浄体１００を１つ備えるのみとし（洗浄ヘッドの一部が洗浄体１００を兼ねていてもよい）、洗浄体１００には突起体１２０を１つ備えるのみとし、洗浄ヘッド３００や洗浄体１００や突起体１２０や伝達板１３１の断面を細長い長方形状とすることで、より狭い部位へ洗浄ヘッド３００を挿入したりすることが容易となる。

このとき、突起体１２０には伝達体１２１や給液路３２０を長方形断面の長い方へそれぞれ適当な間隔で複数本配置しても良い。あるいは伝達体１２１を板状とし、板を立てたものを長方形断面の長い方に沿って配置するようにしてもよい。伝達板１３１および液体保持空間１３０の液体への振動の伝達を斑が少なくより均一にでき、また液体保持空間１３０での液体の保持を斑無く均一にし易く、液体保持空間１３０が接している皮膚の洗浄効果を均一化できる。

また、長方形状の洗浄ヘッド３００の長手方向へ複数の洗浄体１００を１列に配置したり、あるいは洗浄ヘッド３００および洗浄ヘッド３００に１つ備えた洗浄体１００を長方形状とし、洗浄体１００の長手方向へ複数の突起体を１列に配置したりすることでも、より狭い部位へ洗浄ヘッド３００を挿入したりすることが容易となる。

本発明の実施の形態１による洗浄装置を示す概略構成図である。 図１のＡ―Ａ線に沿う矢視方向の略断面図である。 図２のＢ―Ｂ線に沿う矢視方向の略側面断面図である。 図２のＣ―Ｃ線に沿う矢視方向の略側面断面図である。 本発明の実施の形態２による洗浄装置の一部分の略側断面図である。 本発明の実施の形態３による洗浄装置の一部分の側断面図である。

符号の説明

１００、１００ａ、１００ｂ 第１の洗浄体
１０１、１０１ａ、１０１ｂ、２０１、２０１ａ、２０１ｂ バネ
１１０、１１０ａ、１１０ｂ 第１の底部体
１１１ 第１の振動子
１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇ、１２０ｈ 第１の突起体
１２１、１２１ａ、１２１ｂ 伝達体
１２２ａ、１２２ｂ 突起体カバー
１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄ スペーサ
１３０、１３０ａ、１３０ｂ 液体保持空間
１３１、１３１ａ、１３１ｂ 伝達板
１３２、１３２ａ、１３２ｂ 植毛
２００、２００ａ、２００ｂ 第２の突起体
２１０、２１０ａ、２１０ｂ 第２の底部体
２１１ 第２の振動子
２２０ 第２の突起体
３００ 洗浄ヘッド
３０１ 内部空間
３２０ 給液路
３３０ 給液タンク
３４０ 排出口
３５０ 分離槽
３４１ 排出路
３５５ 吸引装置
３６０ａ、３６０ｂ 給気口
３６１ａ、３６１ｂ 給気路
３６２ａ、３６２ｂ 逆止弁
３７０ａ、３７０ｂ 供給口
３７１ 供給路
３７２ 洗浄補助物質
３８０ 液体
４００ 皮膚面

Claims (11)

1. 被洗浄対象面を洗浄する洗浄体を備えた洗浄装置であって、前記洗浄体は、前記洗浄時に前記被洗浄対象面に対し間隔を介して対向するよう配置された底部体と、前記底部体に設けられ、付勢されて発振する振動子と、前記底部体に設けられ、前記底部体から前記被洗浄対象面の方向へ伸びる突起体と、前記突起体の前記被洗浄対象面側の先端部に配置され、前記突起体の前記被洗浄対象面側の先端部と前記被洗浄対象面との間に液体の層を形成する液層形成手段と、前記液層形成手段の内部へ洗浄用の液体を給液する給液路と、前記振動子の発振による振動を前記液層形成手段の内部の液体へ伝達する伝達体とからなることを特徴とする洗浄装置。
2. 前記伝達体は、前記液層形成手段の方向に向けて断面積が拡大する形状を有することを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
3. 前記伝達体は、前記底部体の方向に向けて断面積が拡大する形状を有することを特徴とする請求項１または２記載の洗浄装置。
4. 前記振動子は、超音波振動子であって、振動数が２０ｋＨｚ〜９００ｋＨｚ、振動強度がキャビテーションを生成する強度以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の洗浄装置。
5. 被洗浄対象面を洗浄する第１の洗浄体及び第２の洗浄体を備えた洗浄装置であって、
   前記第１の洗浄体は、前記洗浄時に前記被洗浄対象面に対し間隔を介して対向するよう配置された第１の底部体と、前記第１の底部体に設けられ、付勢されて発振する第１の振動子と、前記第１の底部体に設けられ、前記第１の底部体から前記被洗浄対象面の方向へ伸びる第１の突起体と、前記第１の突起体の前記被洗浄対象面側の先端部に配置され、前記第１の突起体の前記被洗浄対象面側の先端部と前記被洗浄対象面との間に液体の層を形成する液層形成手段と、前記液層形成手段の内部へ洗浄用の液体を給液する給液路と、前記振動子の発振による振動を前記液層形成手段の内部の液体へ伝達する伝達体とからなり、
   前記第２の洗浄体は、前記洗浄時に前記被洗浄対象面に対し間隔を介して対抗するよう配置された第２の底部体と、前記第２の底部体に設けられ、付勢されて前記第１の振動子とは異なる振動数で発振する第２の振動子と、前記第２の底部体に設けられ、前記第２の底部体から前記被洗浄対象面の方向へ伸びる第２の突起体とからなり、
   前記第１の洗浄体及び第２の洗浄体は、互いに隣接且つ分離して設けられたことを特徴とする洗浄装置。
6. 内部空間に前記洗浄体を備え、前記洗浄時に前記被洗浄対象面に当接する開口部を有する洗浄ヘッドと、前記洗浄ヘッドの内部空間の前記被洗浄対象面近傍に設けた排出口を介して前記洗浄ヘッドの内部空間から前記洗浄ヘッドの外部へ前記液体を吸引排出する吸引装置と、前記洗浄ヘッドの内部空間へ前記洗浄ヘッドの外部から気体を給気する給気路と
   を備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の洗浄装置。
7. 前記給気路の途上に、前記洗浄ヘッドの外部から前記洗浄ヘッドの内部空間へ気体を流通させ前記洗浄ヘッドの内部空間から前記洗浄ヘッドの外部への気体の流通を阻止する逆止弁を備えてなる請求項６に記載の洗浄装置。
8. 前記被洗浄対象面の洗浄を補助する洗浄補助物質を供給する供給口を有する供給路を備え、前記供給口を前記洗浄ヘッドの内部空間または前記給気路の途上に配置してなる請求項６又は７に記載の洗浄装置。
9. 前記底部体と前記突起体との間に、または突起体の途上に、または前記底部体と前記洗浄ヘッドとの間に、伸縮性を有しそれぞれの間で摺動し得る弾性体を備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の洗浄装置。
10. 前記洗浄体または前記洗浄ヘッドは、前記被洗浄対象面に対して前後左右に遥動動作または回転動作するように構成された事を特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の洗浄装置。
11. 前記回転動作は、往復回転動作であることを特徴とする請求項１０に記載の洗浄装置。

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