JP2024050194A - 衛生洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数状態の水流を一つのノズルから選択的に吐出する。【解決手段】ノズル１１０を備える衛生洗浄装置１００であって、ノズル１１０は、第一水３０１が流入する第一流入孔１１１を有する第一底部１１２を備えた第一筒部１１３と、第一筒部１１３の外側周囲を囲むように配置される第二筒部１２３と、第二筒部１２３の一端を封止する第二底部１２２と、第二筒部１２２の他端から、内側に向かって突出する蓋部１２４と、を備え、第二筒部１２２には、第二水が流入する第二流入孔１２５と、空気を供給する給気孔１１４と、が設けられ、蓋部１２４は、第一流入孔１１１から吐出された第一水３０１が通過し、第二筒部１２３を満した第二水３０２が第一水３０１と共に吐出される通過孔１５１を先端部に有する水路１２６を備え、第一流入孔１１１と第二流入孔１２５とに流入する流量比を切り替える衛生洗浄装置。【選択図】図２

Description

本発明は、人体局部を洗浄する衛生洗浄装置に関する。

人体局部を洗浄する衛生洗浄装置において、人体局部に連続的に温水を噴射するよりも断続的に噴射した方が比較的少ない温水の量であってもしっかりと洗っている感覚であるいわゆる洗浄感を人体に付与できることが知られている。

特許文献１には、衛生洗浄装置内において水を加圧して吐出するポンプを備え、当該ポンプにより断続的な温水を噴射する技術が記載されている。

特開２０１６－５６５６６号公報

ところが、ポンプによって断続的な噴射を実現するためには、水を吐出するための加圧動作と、水の吐出を停止するための減圧動作とを、繰り返す必要がある。このため、洗浄水の量を少量にした場合でも水が断続的に噴射され、脈動の特徴である水流の衝撃力の強さを完全に消すことができない。したがって、噴流荷重が弱く柔らかな洗浄を好むユーザーには適していなかった。

上記課題を解決するために、本発明は、ポンプを用いることなく空間中における水流の状態を切り替えることができる衛生洗浄装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の１つである衛生洗浄装置は、着座した人体の局部に向けて水流を吐出するノズルを具備する衛生洗浄装置であって、前記ノズルは、下端部に第一底部を具備する第一筒部、下端部に第二底部を具備する第二筒部、および前記第二筒部の上端部に設けられた蓋部、を具備し、前記第一筒部および前記第二筒部は、互いに同一の軸を有し、前記第一底部には、スルーホールからなる第一流入孔が設けられており、前記第二筒部は、前記第一筒部の外周面を取り囲んでおり、前記蓋部には、スルーホールからなる通過孔が設けられており、前記第一筒部の外周面および前記第二筒部の内周面の間には、第一隙間が設けられており、前記第一筒部の上端部および前記蓋部の裏側の面の間には、第二隙間が設けられており、前記第一筒部の前記上端部は、前記蓋部の裏側の面に対向しており、前記第二底部および前記第二筒部からなる群から選択される少なくとも１つには、スルーホールからなる給気孔が設けられており、前記第二筒部には、スルーホールからなる第二流入孔が設けられており、前記第一流入孔の断面積は、前記第一筒部の断面積よりも小さく、前記第一流入孔の断面積は、前記通過孔の断面積よりも小さく、前記第一筒部の上端部は、前記第二流入孔よりも高い位置に位置しており、かつ前記衛生洗浄装置は、動作時に、第一流量および第二流量の間の流量比を変更することで、第一状態、第二状態、第三状態、および第四状態からなる群から選択される少なくとも二つの状態の間で水流を切り替えるように構成されており、ここで、前記第一流量は、前記第一流入孔に流入する水の流量であり、前記第二流量は、前記第二流入孔に流入する水の流量であり、前記第一状態では、連続的な水流が前記ノズルから吐出され、前記第二状態では、気泡が混入された連続的な水流が前記ノズルから吐出され、前記第三状態では、連続的な水流が前記ノズルから吐出された後に空間中において断続的な水流に変化し、かつ前記第四状態では、前記第一状態よりも細い連続的な水流が前記ノズルから吐出される。

本発明によれば、ポンプを用いることなくノズルから吐出する水流の状態を切り替えることができる。

便器に取り付けられた衛生洗浄装置を示す斜視図である。 衛生洗浄装置が備える水回路を示す回路図である。 実施の形態１に係るノズルの外観を模式的に示す斜視図である。 実施の形態１に係るノズルの断面図である。 実施の形態１の変形例に係るノズルの断面図である。 実施の形態２に係るノズルの外観を示す斜視図である。 図６に示すＡ－Ａ線で切断した状態を示す断面図である。 実施の形態２に係るノズルの断面を拡大して示す図である。 実施の形態２の変形例に係るノズルの断面を拡大して示す図である。 切替装置の外観を示す斜視図である。 切替装置を分解状態で示す斜視図である。 固定板を回転板側から示す平面図である。 固定板に対する回転板の位置の第１例を示す平面図である。 固定板に対する回転板の位置の第２例を示す平面図である。 第一状態の水流を示す断面図である。 固定板に対する回転板の位置の第３例を示す平面図である。 第二状態の水流を示す断面図である。 固定板に対する回転板の位置の第４例を示す平面図である。 ノズルによって第三状態の水流が吐出される様子である動作１を示す断面図である。 ノズルによって第三状態の水流が吐出される様子である動作２を示す断面図である。 ノズルによって第三状態の水流が吐出される様子である動作３を示す断面図である。 ノズルによって第三状態の水流が吐出される様子である動作４を示す断面図である。 ノズルによって第三状態の水流が吐出される様子である動作５を示す断面図である。 ノズルによって第三状態の水流が吐出される様子である動作６を示す断面図である。 ノズルから吐出された空間中の水流の状態１を示す図である。 ノズルから吐出された空間中の水流の状態２を示す図である。 固定板に対する回転板の位置の第５例を示す平面図である。 第四状態の水流を示す断面図である。 第一孔、第二孔、および調整孔の変形例を示す斜視図である。 実施の形態１の変形例に係るノズルを仮想的に切断した状態を示す断面図である。 実施の形態２の変形例に係るノズルの内部構造を示す概略断面図である。 実施の形態２の他の変形例に係るノズルの内部構造を示す概略断面図である。

以下、本発明に係る衛生洗浄装置、ノズル、および断続水流生成方法の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を説明するために一例を挙示するものであり、本発明を限定する主旨ではない。例えば、以下の実施の形態において示される形状、構造、材料、構成要素、相対的位置関係、接続状態、数値、数式、方法における各段階の内容、各段階の順序などは、一例であり、以下に記載されていない内容を含む場合がある。また、平行、直交などの幾何学的な表現を用いる場合があるが、これらの表現は、数学的な厳密さを示すものではなく、実質的に許容される誤差、ずれなどが含まれる。また、同時、同一などの表現も、実質的に許容される範囲を含んでいる。

また、図面は、本発明を説明するために適宜強調、省略、または比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状、位置関係、および比率とは異なる。

また、以下では複数の発明を一つの実施の形態として包括的に説明する場合がある。また、以下に記載する内容の一部は、本発明に関する任意の構成要素として説明している。

（実施の形態１）
図１は、便器２００に取り付けられた衛生洗浄装置１００を示す斜視図である。図２は、衛生洗浄装置１００が備える水回路１８０を示す回路図である。衛生洗浄装置１００は、便器２００に取り付けられ、便座１９０に着座した人の局部に加熱装置１４０によって生成された水をノズル１１０から吐出する装置である。本実施の形態１の場合、衛生洗浄装置１００は、便器２００に対して開閉可能な便座１９０を備えている。また、ノズル１１０は、ノズル本体５００の先端部に具備され、ノズル本体５００と共に出没することができる。衛生洗浄装置１００は、便器２００に対して開閉可能な便蓋を備えてもよい。また、本明細書、および特許請求の範囲において、「水」とは、温水を含む。

衛生洗浄装置１００が備える水回路１８０の構成は、特に限定されるものではないが、本実施の形態１の場合、下記の構成となっている。水回路１８０は、上流から順に給水接続口１８１、ストレーナ１８２、止水電磁弁１８３、減圧弁１８４、バキュームブレーカ１８５、加熱装置１４０、流調弁１８６、切替装置２１０を備えている。

給水接続口１８１は、アダプタなどにより水道管に接続される部材であり、内部には、水道水に含まれるごみの流入を防止するストレーナ１８２が一体に組み込まれている。

止水電磁弁１８３は、制御装置１０９からの制御により水道管からの水の流れを開閉することができる弁である。止水電磁弁１８３を開放することによりノズル１１０から水を吐出させ、止水電磁弁１８３を閉ざすことによりノズル１１０からの水の吐出を停止せることができる。

減圧弁１８４は、水道管から供給される水の水圧を減圧し一定に保つ弁である。

バキュームブレーカ１８５は、断水などにより給水接続口１８１に接続される水道管が負圧になった時などに水回路１８０の内部の水が水道管に逆流することを防止する。バキュームブレーカ１８５は、通気管１８８に接続されている。通気管１８８は、便器２００の便鉢まで配設されている。通気管１８８は、バキュームブレーカ１８５が作動したときに、給気する外気の供給路である。また、通気管１８８は、作動時に瞬間的に放出される水を便器２００内に放水する放水路の機能を備えている。

加熱装置１４０は、水道管から供給される水道水を加熱して温水を生成する装置である。なお、加熱装置１４０の種類は、特に限定されるものではないが、本実施の形態１の場合、加熱装置１４０は、水道管から供給される水道水を瞬時に加熱する熱交換器である。加熱装置１４０は、加熱装置１４０で加熱された水の温度を均一にするバッファータンク１４１を一体に備えている。

流調弁１８６は、制御装置１０９によってノズル１１０への水の供給量を制御する弁である。

切替装置２１０は、加熱装置１４０で加熱された水を第一水３０１と第二水３０２とに分岐させてノズル１１０に供給する。切替装置２１０は、第一水３０１の第一流量と第二水３０２の第二流量との間の流量比を切り替える。なお、切替装置２１０の詳細については、後述する。

図３は、ノズル１１０の外観を模式的に示す斜視図である。図４は、実施の形態１に係るノズルの断面図である。なお、図４では、断面図であるが理解を容易にするためにハッチングを省略し、各部位を区別して理解を容易にするための破線を付している。ノズル１１０は、便座１９０に着座した人体の局部に向かって加熱装置１４０によって加熱された温水を吐出するノズルであって、第一流入孔１１１と、第一筒部１１３と、第一底部１１２と、第二筒部１２３と、第二底部１２２と、蓋部１２４と、第二流入孔１２５と、給気孔１１４と、水路１２６と、を備えている。本実施形態の場合、図６に示されるように、ノズル１１０は、第一接続部１１７と、第二接続部１２７とを備えている。第一底部１１２および第二底部１２２は、一体的に形成されていることが望ましい。

第一筒部１１３は、その下端部１１３ｂに第一底部１１２を具備する。第一筒部１１３は、第一底部１１２を備えた有底筒状の部分である。第一底部１１２には管軸方向（図中Ｚ軸方向）に貫通する第一流入孔１１１が設けられている。言い換えれば、第一底部１１２には、スルーホールからなる第一流入孔１１１が設けられている。加熱装置１４０で生成され、切替装置２１０で分岐された水の一方である第一水３０１は、第一流入孔１１１を通過して第一筒部１１３の内側に流入する。第一流入孔１１１の断面積Ｓ１と第一筒部１１３の断面積Ｓ２との関係は、後述される図１９に示されるように、第一流入孔１１１から流入した第一水３０１が第一筒部１１３の内面に接触することなく第一筒部１１３の開口端から噴射させることができるような関係である。具体的にはＳ２＞Ｓ１である。第一筒部１１３の形状は、特に限定されるものではないが、本実施形態の場合、円筒形状が採用されている。第一流入孔１１１の形状は、特に限定されるものではないが円形であり、第一底部１１２の中心に配置されている。なお、断面積とは、筒を管軸と直行する面で切断した際の内周面で囲まれた面積を示している。

第二筒部１２３は、その下端部１２３ｂに第二底部１２２を具備する。第二筒部１２３は、第一筒部１１３の外側周囲を所定の間隔（すなわち、第一隙間１６１）を隔てて囲むように配置される筒状の部分である。本実施の形態１の場合、第一筒部１１３と第二筒部１２３との隙間である第一隙間１６１の長さＧ１は、第一流入孔１１１の内径Ｌ１よりも狭い。第二筒部１２３は、第一水３０１の流入方向（図中Ｚ＋方向）において第一筒部１１３の上端部１１３ｔから突出した状態で配置されている。これにより、第一筒部１１３と第二筒部１２３との間の第一隙間１６１に流入する第二水３０２が第一筒部１１３の上端部１１３ｔを超えて第一筒部１１３内に流入する。第二筒部１２３の形状は、角筒など特に限定されるものではないが、本実施形態の場合、第一筒部１１３と同様の円筒形状が採用されており、第二筒部１２３は、第一筒部１１３と同軸上に配置されている。第一筒部１１３および第二筒部１２３は、互いに同一の軸を有した状態で配置されている。

第二底部１２２は、第一水３０１の流入方向の上流側（図中Ｚ－側）において、第一筒部１１３の下端部１１３ｂと第二筒部１２３の下端部１２３ｂとを封止する部分である。これにより、第一隙間１６１に水を貯留する事ができるものとなっている。これにより、第一隙間１６１に溜まった第二水３０２が第一筒部１１３の上端部１１３ｔを超えて第一筒部１１３の内側に流入させる事ができる。このように、第一筒部１１３の外周面１１３ｏおよび第二筒部１２３の内周面１２３ｉの間には、第一隙間１６１が設けられている。

図５は、実施の形態１の変形例に係るノズルの断面図である。図５はまた、図３に示すノズル１１０を仮想的に切断した状態を示す断面図でもある。当該変形例に係るノズルは、蓋部１２４の表側の面１２４ｆから延びるように設けられた第三筒部１２８をさらに具備する。第三筒部１２８は、第一筒部１１３に対し第一流入孔１１１の反対側に第一筒部１１３と離れた位置に配置される。第三筒部１２８は、第一筒部１１３と同軸上に配置される筒状の部分である。第三筒部１２８の内部には水路１２６が形成されている。つまり、第一筒部１１３、第二筒部１２３、および第三筒部１２８は、互いに同一の軸を有した状態で配置されている。第三筒部１２８の形状は、特に限定されるものではないが、本実施形態の場合、第一筒部１１３と同様の円筒形状が採用されており、第一筒部１１３の内径Ｌ２と第三筒部１２８の内径Ｌ３とはほぼ同一となっている。このことについては、断面積の観点から、後に詳細に説明される。第三筒部１２８は、第一流入孔１１１から噴射状態で流入し第一筒部１１３の上端の開口から噴出した第一水３０１が第三筒部１２８の内周面に接触することなく通過孔１５１（後述）から吐出させることができる形状である。

蓋部１２４は、第二筒部１２３の上端部１２３ｔに設けられている。蓋部１２４は、第一水３０１の流入方向において第二筒部１２３の上端部１２３ｔと第三筒部１２８の下端部１２８ｂとを接続し第二筒部１２３と第三筒部１２８との隙間を封止する部分である。蓋部１２４には、蓋部１２４を貫通し水路１２６と連通する通過孔１５１が設けられている。通過孔１５１はスルーホールである。また蓋部１２４の裏側１２４ｂと第一筒部１１３の上端部１１３ｔとの間には第二隙間１６２が形成されている。このように、第二隙間１６２が、第一筒部１１３の上端部１１３ｔおよび蓋部１２４の裏側の面１２４ｂの間に設けられている。そのため、第一筒部１１３の上端部１１３ｔは、蓋部１２４の裏側の面１２４ｂに対向している。

第二筒部１２３には、スルーホールからなる第二流入孔１２５が設けられている。第二筒部１２３の周壁に貫通状に設けられる第二流入孔１２５は、切替装置２１０で分岐された水の他方である第二水３０２を第一隙間１６１に流入させる貫通孔である。第二流入孔１２５は、第一筒部１１３と重なる第二筒部１２３の部分、および第二底部１２２のいずれに設けられても構わないが、本実施形態の場合、第一筒部１１３と重なる第二筒部１２３の周壁を貫通している。つまり、第二流入孔１２５は、第一筒部１１３の上端部１１３ｔよりも低い位置に位置しており、第二流入孔１２５から流入する第二水３０２が第一筒部１１３の下端部１１３ｂと上端部１１３ｔとの間の外周面１１３ｏに当たるように配置されている。このように、第一筒部１１３の外周面１１３ｏは第二筒部１２３によって取り囲まれている。言い換えれば、第二筒部１２３の内周面１２３ｉは、第一筒部１１３の外周面１１３ｏに対向している。

給気孔１１４は、第一隙間１６１に第二筒部１２３の外側の空気を供給する貫通孔である。給気孔１１４は、第二筒部１２３、および第二底部１２２のいずれに設けられても構わないが、本実施の形態１の場合、第二底部１２２に設けられている。また、給気孔１１４の数は、単数でもかまわないが、本実施形態の場合、図３に示されるように、複数個の給気孔１１４が設けられている。言うまでもないが、給気孔１１４はスルーホールである。

給気孔１１４と第二流入孔１２５との位置関係は、特に限定されるものではないが、本実施形態の場合、第一水３０１の流入方向において第二流入孔１２５は、給気孔１１４よりも通過孔１５１側、つまり第一水３０１の流れの下流側であり、第一筒部１１３の上端部１１３ｔ側に配置されている。また、第二水３０２の流入方向と給気孔１１４からの空気の流入方向は、交差するように配置されている。

水路１２６は、第一流入孔１１１から流入した第一水３０１が通過し、第二筒部１２３の内側に充填たされた第二水３０２が第一水３０１と共に吐出される通過孔１５１を先端部に有する部分である。水路１２６は、第一筒部１１３と同軸上に配置され、通過孔１５１は第一流入孔１１１と同軸上に配置されている。本実施形態の場合、第二水３０２が第一筒部１１３の内側に流入しない状態において（すなわち第一筒部１１３の内部が空気で満たされている状態で）第一流入孔１１１から流入した第一水３０１が接することなく通過することができるという観点から、通過孔１５１の断面積Ｓ３（すなわち、水路１２６の断面積）は、第一流入孔１１１の断面積Ｓ１よりも大きい。言い換えれば、Ｓ３＞Ｓ１が充足される。Ｓ２およびＳ３の関係については、図５に示されるように、Ｓ３≧Ｓ２であってもよい。あるいは、上記の観点に影響を与えない限り、Ｓ２＞Ｓ３であってもよい。また、水路１２６の貯水量は、第一筒部１１３の内容積以上に設定されていてもよい。

上記のように、図５に示される変形例では、第三筒部１２８の下端部１２８ｂが蓋部１２４の表側の面１２４ｆの上に位置するように、第三筒部１２８が設けられている。当該変形例においては、通過孔１５１が第三筒部１２８の内部に連通している。さらに、第三筒部１２８の上端部１２８ｔに吐出口１２１が形成されている。

（実施の形態２）
図６は、実施の形態２に係るノズルの外観を示す斜視図である。図７は、図６に示すＡ－Ａ線で切断した状態を示す断面図である。図８は、実施の形態２に係るノズル１１０の断面を拡大して示す図である。図９は、実施の形態２の変形例に係るノズル１１０の断面を拡大して示す図である。図４および図５の間の違いと同様、図８および図９の間の違いは、第三筒部１２８である。言い換えれば、図８に示されるノズル１１０は第三筒部１２８を具備しない。一方、図９に示されるノズル１１０は第三筒部１２８を具備する。図９に示される変形例においても、図５の説明と同様、第三筒部１２８の下端部１２８ｂが蓋部１２４の表側の面１２４ｆの上に位置するように、第三筒部１２８が設けられている。当該変形例においては、通過孔１５１が第三筒部１２８の内部に連通している。さらに、第三筒部１２８の上端部１２８ｔに吐出口１２１が形成されている。なお、実施の形態２において、実施の形態１と同様の作用や機能、同様の形状や機構や構造を有するもの（部分）には同じ符号を付して説明を省略する場合がある。また、以下では実施の形態１と異なる点を中心に説明し、同じ内容については説明を省略する場合がある。

実施の形態２においては、第一底部１１２が、第二底部１２２よりも高い位置に位置している。実施の形態２では、第二筒部１２３の上端部１２３ｔは、第一筒部１１３の上端部１１３ｔよりも高い位置に配置され、第二筒部１２３の下端部１２３ｂは、第一筒部１１３の下端部１１３ｂよりも低い位置に配置されている。

第一筒部１１３の下端部１１３ｂと第二筒部１２３の下端部１２３ｂとを封止する第二底部１２２には、第二底部１２２を貫通し第一流入孔１１１と連通する流入路１５２が設けられている。流入路１５２の管軸と第一流入孔１１１の管軸とは同一である。

給気孔１１４は、第二底部１２２の内側面に接するように第二筒部１２３の下端部１２３ｂに貫通状に一つ設けられている。第二水３０２の流入方向と給気孔１１４からの空気の流入方向は、平行になるように第二流入孔１２５と給気孔１１４とが配置されている。給気孔１１４と第二流入孔１２５とは、第二筒部１２３の管軸を中心として１８０度となるように配置されている。

第一接続部１１７は、切替装置２１０によって分岐した水である第一水３０１を案内するチューブを接続する部分であり、たけのこ状の抜け止め形状を備えている。第二接続部１２７は、切替装置２１０によって分岐した水である第二水３０２を案内するチューブを接続する部分であり、たけのこ状の抜け止め形状を備えている。

切替装置２１０は、ノズル１１０の第一流入孔１１１に流入する水の流量である第一流量と、ノズル１１０の第二流入孔１２５に流入する水の流量である第二流量との間の流量比を切り替える装置である。図１０は、切替装置２１０の外観を示す斜視図である。図１１は、切替装置２１０を分解状態で示す斜視図である。図１２は、固定板２２１を回転板２２２側から示す平面図である。なお、図１２におけるハッチングは、断面を示すものではなく、固定板２２１の孔と回転板２２２の孔とを区別しやすくするために回転板２２２と固定板２２１の表面に付している。これらの図に示すように、切替装置２１０は、固定板２２１と、回転板２２２と、を備えている。なお、切替装置２１０は、実施の形態１に係る衛生洗浄装置１００、および実施の形態２に係る衛生洗浄装置１００のいずれにも備えられる。

固定板２２１は、ノズル１１０の第一流入孔１１１、および第二流入孔１２５の上流側端部に連結される円板状の部材であり、第一流入孔１１１に連通するスルーホールからなる第一孔２２３、および第二流入孔１２５に連通するスルーホールからなる第二孔２２４を備えている。第一孔２２３、第二孔２２４は、回転軸体２０２に直交する同一平面において周方向に並ぶように配置されている。第一孔２２３、第二孔２２４は、いずれも回転軸体２０２に直交する同一平面において扇形であり、同じ大きさで形成されている。

第一孔２２３は、第一流入孔１１１と第一流出管２４１を介して連通しており、第一孔２２３を通過した水は、第一流入孔１１１にのみ供給されてノズル１１０内に流入する。

第二孔２２４は、第二流入孔１２５と第二流出管２４２を介して連通しており、第二孔２２４を通過した水は、第二流入孔１２５にのみ供給されてノズル１１０に流入する。

回転板２２２は、密着する固定板２２１の第一孔２２３の少なくとも一部、および第二孔２２４の少なくとも一部と同時に連通するスルーホールからなる調整孔２３０を備える円板状の部材である。回転板２２２は、第一孔２２３、および第二孔２２４を同時に閉塞可能である。回転板２２２は、固定板２２１の表面に密着し、固定板２２１の表面の法線に沿う回転軸体２０２と連結されるモーター２３１（図２参照）の駆動力で回転することにより調整孔２３０を周方向に移動させる。

調整孔２３０の形状は、特に限定されるものではないが、本実施形態の場合、図１２に示すように、回転軸体２０２を中心とした扇形のスルーホールである。周方向において調整孔２３０の長さは、第一孔２２３の全体、および第二孔２２４の全体と同時に連通できる長さに設定されている。第一孔２２３、および第二孔２２４に対する調整孔２３０の位置によって、第一孔２２３を通過する水の量と第二孔２２４を通過する水の量との間の比を切り替えることができる。つまり、切替装置２１０は、流入管２４３から流入する水を分岐させるばかりでなく、第一流入孔１１１に流入する水の流量と第二流入孔１２５に流入する水の流量との間の比を切り替える機能を有している。

次に、切替装置２１０の動作を説明する。衛生洗浄装置１００が使用されていない状態においては、図１３に示すように、回転板２２２の調整孔２３０は、固定板２２１に設けられた第一孔２２３、および第二孔２２４に重ならない位置に配置され、回転板２２２が第一孔２２３、および第二孔２２４を閉塞した状態になっている。

次に、制御装置１０９に設けられたおしり洗浄ボタンが操作されると、回転板２２２は、制御装置１０９により予め定められた位置、例えば図１４に示すように調整孔２３０が第一孔２２３の全体、および第二孔２２４の全体に同時に重なる位置にまで回転する。これにより切替装置２１０は、ノズル１１０の第一流入孔１１１、および第二流入孔１２５には同時に同量の水が流入する。つまり、第一流入孔１１１に流入する水の流量である第一流量と、第二流入孔１２５に流入する水の流量である第二流量との間の流量比が１：１となり、ノズル１１０の吐出口１２１からは、図１５に示すような連続的な水流である噴流（以下、「第一状態」という）が吐出される。

また、予め定められた位置が、例えば図１６に示すように調整孔２３０が第一孔２２３の全体、および第二孔２２４の４０％程度に同時に重なる位置にまで回転する場合、ノズル１１０の第二流入孔１２５には第一流入孔１１１の４０％程度の水が流入する。つまり、第一流入孔１１１に流入する水の流量である第一流量と、第二流入孔１２５に流入する水の流量である第二流量との間の流量比が２．５：１となる。当該流量比によりノズル１１０の吐出口１２１からは、図１７に示すような気泡が混入された連続的な水流（以下、「第二状態」という）が吐出される。

また、予め定められた位置が、例えば図１８に示すように調整孔２３０が第一孔２２３の全体、および第二孔２２４の２５％程度に同時に重なる位置にまで回転する場合、ノズル１１０の第二流入孔１２５には第一流入孔１１１の２５％程度の水が流入する。つまり、第一流入孔１１１に流入する水の流量である第一流量と、第二流入孔１２５に流入する水の流量である第二流量との間の流量比が４：１となる。当該流量比によりノズル１１０の吐出口１２１からは、連続的な水流が吐出口ら吐出された後に空間中において断続的な水流に変化する水流（以下、「第三状態」という）が吐出される。

以下、空間中において断続的な水流が生成される様子を説明する。大まかな動作として、第一吐出状態および第二吐出状態が繰り返される。第一吐出状態では、第一流入孔１１１から流入した第一水３０１は、通過孔１５１を通って通過孔１５１から吐出されるが、第二流入孔１２５から流入した第二水３０２は、通過孔１５１から吐出されない。第二吐出状態では、第一流入孔１１１から流入した第一水３０１は、通過孔１５１を通り、かつ第二流入孔１２５から流入した第二水３０２が第一隙間１６１、第二隙間１６２、および通過孔１５１を通って、第一水３０１、および第二水３０２が一体的に通過孔１５１から吐出される。

詳細には、図１９～２４を用いて順を追って説明する。図１９に示すように、第一水３０１は、第二水３０２よりも流量が多く、第一流入孔１１１から第一水３０１が噴射状態で流入する。流入した第一水３０１は、空気中を通過し、第一筒部１１３、内周面１２４ｉ、または第三筒部１２８のいずれにも接触することなく通過孔１５１から吐出される。この状態が第一吐出状態である。第一吐出状態において、第二水３０２は、第二流入孔１２５から流入し、第一筒部１１３と第二筒部１２３との隙間（すなわち、第一隙間１６１）に溜まっていく。なお、給気孔１１４からは水の表面張力により第二水３０２は流出しない。このように、第一吐出状態では、第一流入孔１１１から流入した第一水３０１は、通過孔１５１を通って通過孔１５１から水として吐出されるが、第二流入孔１２５から流入した第二水３０２は、通過孔１５１から吐出されない。第一吐出状態では、第二流入孔１２５から流入した第二水は第一隙間１６１を満たし、かつ第二隙間１６２には空気が満たされている。そして、第一隙間１６１を満たした第二水は第二隙間１６２を満たし、次いで第二隙間１６２を満たした第二水は、第一筒部１１３の内周面１１３ｉの表面に沿って第一筒部１１３の内部に流れる。

次に、第二水３０２が第一筒部１１３と第二筒部１２３の間の第一隙間１６１を満たすと、図２０に示すように、第二隙間１６２を通った第二水３０２が第一筒部１１３の上端部１１３ｔを超えて第一筒部１１３の内部に流入する。本実施形態の場合、第二水３０２は、第一筒部１１３の端部の少なくとも一部から内側に流れ込む。

次に、図２１に示すように、第二水３０２が第一水３０１とともに水路１２６を満たしていく。また、第一隙間１６１にも第二水３０２が流入する。図２２に示すように、第一筒部１１３の内部が第一水３０１、第二水３０２で満たされ、第一水３０１、第二水３０２で満たされた水路１２６の通過孔１５１から第一水３０１と第二水３０２とが混ざった水が吐出される。この状態が第二吐出状態である。通過孔１５１から第一水３０１と第二水３０２とが混ざった水が吐出される第二吐出状態では、第一水３０１が通過孔１５１に付着することで発生するエジェクター効果により負圧が発生し、給気孔１１４から大気が吸引される。図２３に示すように、吸引された大気は、第一筒部１１３と第二筒部１２３との隙間の一部に入り込み、第一水３０１の流れに引き込まれる。このように、第二吐出状態では、第一流入孔１１１から流入した第一水は通過孔１５１を通り、かつ第二流入孔１２５から流入した第二水が第一隙間１６１、第二隙間１６２、および通過孔１５１を通って、第一水および第二水が水として一体的に通過孔１５１から吐出される。第二吐出状態では、第一筒部１１３の内部に流れた第二水は、第一流入孔１１１から流入した第一水と共に通過孔１５１から吐出される。次いで、空気が、給気孔１１４から第一隙間１６１および第二隙間１６２を通って、第一筒部１１３の内周面１１３ｉの表面に沿って第一筒部１１３の内部に流入し、かつ蓋部１２４の内周面１２４ｉの表面に沿って通過孔１５１の内部に流入する。実施の形態２では、給気孔１１４から第一隙間１６１および第二隙間１６２を通った空気は、さらに、第三筒部１２８の内周面１２８ｉの表面に沿って第三筒部１２８の内部に流入する。

次に、流入した大気は、図２４に示すように、第一水３０１を囲むように広がり、第二水３０２の流入を遮断する。さらに、大気が通過孔１５１まで達すると、エジェクター効果が緩和され、大気の取り込み作用がなくなり、第一吐出状態に戻る。より詳細には、流入した大気は、図２４に示すように、第一水３０１を囲むように広がり、第二水３０２の流入が遮断されるため、第一水３０１に第二水３０２が合流して太い噴流となった流れは、細い噴流に切り替わる。噴流が細い噴流となり、第一水３０１の通過孔１５１から剥離するため、エジェクター効果がなくなり内部がやや正圧となるため、第一隙間１６１から大気泡が排出されていき、容積が縮小し、その分、第二水３０２が第一隙間１６１に流入することで、第二隙間１６２に広がった大気はしばらく保持されるが、さらに第二水が第一隙間１６１に流入することで、再度、第一吐出状態に戻る。このようにして、第一吐出状態および第二吐出状態が繰り返される。

図２５は、ノズルから吐出された空間中の水流の状態１を示す図である。図２６は、ノズルから吐出された空間中の水流の状態２を示す図である。これらの図に示される第一飛翔水３１１は、第一水３０１のみが通過孔１５１から空気中に吐出された第一状態の水である。第二飛翔水３１２は、第一水３０１と第二水３０２とが共に通過孔１５１から吐出される第二状態の水である。図２５に示すように、第一飛翔水３１１の流速は、第二状態の水である第二飛翔水３１２の流速よりも速い。これにより、図２６に示すように、第一飛翔水３１１は後続の第二飛翔水３１２から離れ、先行する第二飛翔水３１２と合わさって水塊となり断続的な水流となる。

また、予め定められた位置が、例えば図２７に示すように調整孔２３０が第一孔２２３の全体のみに重なる位置にまで回転する場合、ノズル１１０の第二流入孔１２５には水が流入しない。つまり、第一流入孔１１１に流入する水の流量である第一流量と、第二流入孔１２５に流入する水の流量である第二流量との間の流量比が１：０となる。当該流量比によりノズル１１０の吐出口１２１からは、図２８に示すような第一状態よりも細い連続的な水流（以下、「第四状態」という）が吐出される。

実施の形態１、２で説明したように、このようなノズル１１０、および切替装置２１０を備えた衛生洗浄装置１００によれば、連続的な水流（すなわち、第一状態）、気泡が混入された連続的な水流（すなわち、第二状態）、断続的な水流（すなわち、第三状態）、および第一状態よりも細い連続的な水流（すなわち、第四状態）を一つのノズル１１０の吐出口１２１から選択的に吐出することができる。これにより、便座１９０に着座するユーザーの好みにきめ細かに対応することが可能となる。

また、ポンプ仕様の機種では実現が難しい連続的な水流を吐出することができ、連続的な水流の流量も切り替えることができる。また、動作を繰り返し変化させるポンプを用いることなく流速の異なる水を交互に吐出し、断続的に飛ぶ水滴を空間中で形成させるので、人体の局部に断続的に水を噴射することもできる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。

例えば、図２９に示すように、第一状態の水流を実現できる第一孔２２３と第二孔２２４との組、第二状態の水流を実現できる第一孔２２３と第二孔２２４との組、第三状態の水流を実現できる第一孔２２３と第二孔２２４との組、および第四状態の水流を実現できる第一孔２２３と第二孔２２４との組を固定板２２１に設けてもよい。この場合、回転板２２２には、第一状態の水流を実現できる第一孔２２３の全体、および第二孔２２４の全体とのみ連通する調整孔２３０が設けられる。

また、固定板２２１に調整孔２３０を設け、回転板２２２に第一孔２２３、および第二孔２２４を設けても構わない。

また、図３０に示すように蓋部１２４の裏側１２４ｂが、中央に向かうほど第一筒部１１３の上端部１１３ｔから遠ざかるテーパ面であってもかまわない。ただし、テーパの角度θは、大きく無いほうが好ましい。テーパの角度θが大きくなると、第二流入孔１２５から流入した第二水３０２の少なくとも一部が第一筒部１１３の内部に直接流入する可能性が高まるからである。

図３１に示されるように、実施の形態１、２においては、ノズルの外形は円筒状である。ただし、ノズルの外形は円筒状に限定されず、図３２に示されるように、ノズルの外形は各筒状であってもよい。

本発明は、衛生洗浄装置に適用できるばかりでなく、機械的動作を要することなく断続的に飛行する水を吐出する状態を含む複数の状態を切り替える装置に利用可能である。

１００ 衛生洗浄装置
１０９ 制御装置
１１０ ノズル
１１１ 第一流入孔
１１２ 第一底部
１１３ 第一筒部
１１４ 給気孔
１１７ 第一接続部
１２１ 吐出口
１２２ 第二底部
１２３ 第二筒部
１２４ 蓋部
１２５ 第二流入孔
１２６ 水路
１２７ 第二接続部
１２８ 第三筒部
１４０ 加熱装置
１４１ バッファータンク
１５１ 通過孔
１５２ 流入路
１６１ 第一隙間
１６２ 第二隙間
１８０ 水回路
１８１ 給水接続口
１８２ ストレーナ
１８３ 止水電磁弁
１８４ 減圧弁
１８５ バキュームブレーカ
１８６ 流調弁
１８８ 通気管
１９０ 便座
２００ 便器
２０２ 回転軸体
２１０ 切替装置
２２１ 固定板
２２２ 回転板
２２３ 第一孔
２２４ 第二孔
２３０ 調整孔
２３１ モーター
３０１ 第一水
３０２ 第二水
３１１ 第一飛翔水
３１２ 第二飛翔水
５００ ノズル本体

Claims (2)

1. 着座した人体の局部に向けて水流を吐出するノズルを具備する衛生洗浄装置であって、
   前記ノズルは、
   下端部に第一底部を具備する第一筒部、
   下端部に第二底部を具備する第二筒部、および
   前記第二筒部の上端部に設けられた蓋部、
   を具備し、
   前記第一筒部および前記第二筒部は、互いに同一の軸を有し、
   前記第一底部には、スルーホールからなる第一流入孔が設けられており、
   前記第二筒部は、前記第一筒部の外周面を取り囲んでおり、
   前記蓋部には、スルーホールからなる通過孔が設けられており、
   前記第一筒部の外周面および前記第二筒部の内周面の間には、第一隙間が設けられており、
   前記第一筒部の上端部および前記蓋部の裏側の面の間には、第二隙間が設けられており、
   前記第一筒部の前記上端部は、前記蓋部の裏側の面に対向しており、
   前記第二底部および前記第二筒部からなる群から選択される少なくとも１つには、スルーホールからなる給気孔が設けられており、
   前記第二筒部には、スルーホールからなる第二流入孔が設けられており、
   前記第一流入孔の断面積は、前記第一筒部の断面積よりも小さく、
   前記第一流入孔の断面積は、前記通過孔の断面積よりも小さく、
   前記第一筒部の上端部は、前記第二流入孔よりも高い位置に位置しており、かつ
   前記衛生洗浄装置は、動作時に、第一流量および第二流量の間の流量比を変更することで、第一状態、第二状態、第三状態、および第四状態からなる群から選択される少なくとも二つの状態の間で水流を切り替えるように構成されており、
   ここで、
   前記第一流量は、前記第一流入孔に流入する水の流量であり、
   前記第二流量は、前記第二流入孔に流入する水の流量であり、
   前記第一状態では、連続的な水流が前記ノズルから吐出され
   前記第二状態では、気泡が混入された連続的な水流が前記ノズルから吐出され、
   前記第三状態では、連続的な水流が前記ノズルから吐出された後に空間中において断続的な水流に変化し、かつ
   前記第四状態では、前記第一状態よりも細い連続的な水流が前記ノズルから吐出される
   衛生洗浄装置。
2. 前記第一流入孔に連通するスルーホールからなる第一孔、および前記第二流入孔に連通するスルーホールからなる第二孔を同一平面に並べて備える固定板と、
   前記固定板の表面に密着して前記第一孔を閉塞可能な円板状の回転板と、を備え、
   前記回転板は、
   前記第一孔の少なくとも一部、および前記第二孔の一部と同時に連通するスルーホールからなる調整孔を備え、
   前記固定板の前記表面に直交する回転軸の周りに前記回転板を回転させて前記第一孔と連通する面積および前記第二孔と連通する面積を変化させることにより、前記流量比を変更する
   請求項１に記載の衛生洗浄装置。

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