JP2980111B2 - 衛生洗浄装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洗浄水を噴出して
人体局部を洗浄する衛生洗浄装置において、洗浄水を泡
沫化し且つ静寂な洗浄水の吐水ができるようにした衛生
洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】局部洗浄機能を備えた衛生洗浄装置は、
温水化した洗浄水をノズル装置によって局部に向けて噴
出する構造が一般的であり、その例を図６に示す。

【０００３】図において、便器本体５０に衛生洗浄装置
のケーシング１が固定され、このケーシング１に便座６
０及び便蓋６１を開閉自在に取り付けている。ケーシン
グ１の内部には、洗浄水を加熱するタンクや乾燥のため
の温風ファン及び制御部が内蔵され、各機能の操作はケ
ーシング１の上面に設けた操作部１ａによって行われ
る。そして、局部洗浄用のノズル本体５１がケーシング
１の中から出没自在に設けられ、これを洗浄位置に進出
させた後に先端のノズルヘッドの噴出孔から洗浄水を噴
出する。

【０００４】図７はノズル本体５１への洗浄水の供給系
を示す概略図であり、開閉弁及び流量調整弁機能を持つ
バルブユニット５２，給水を直接加熱して送り出すセラ
ミックヒータやシーズヒータを利用した熱交換器５３及
び制御部５４を備え、熱交換器５３とノズル本体５１と
の間には流量調整切替ユニット５５を組み込んでいる。
そして、ノズル本体５１の駆動や洗浄位置の設定，熱交
換器５３による温水温度の設定等及びバルブユニット５
２や流量調整切替ユニット５５の操作は、操作部１ａに
よって行う。なお、流量調整切替ユニット５５はバルブ
ユニット５２に一体に含むものとしたものもある。

【０００５】ノズル本体５１の先端のノズルヘッドは中
空体であって、その上面に複数の噴出孔を開けたもので
ある。この噴出孔は洗浄水の供給量が少ないときでも噴
出水の勢いが弱くなり過ぎないようにするため、開口径
が比較的小さい。このため、洗浄水の量を多くしたとき
には、局部に当たる噴出水の勢いもかなり強くなり、痛
みを感じることも多い。

【０００６】このような痛みを与えることを防ぐため
に、たとえば特開昭５７−１８０７２７号公報に記載さ
れているように、ノズルヘッドからの噴出水を泡沫化す
ることが提案されている。これは、洗浄水の中に空気の
泡を混入させることによって、洗浄水の勢いが強くても
泡によるソフトタッチの洗浄を実現できるようにしたも
のである。そして、洗浄水の泡沫化のための構造は、従
来の泡沫水栓等で広く利用されているように、流路内に
小さな孔を開けた減圧板を組込み、この減圧板の下流側
に外部から空気を吸い込む空気孔を開けるというもので
ある。このような構造であれば、水が減圧板の孔を通過
した後の流れの増速によって内圧が低下し、空気孔から
外部の空気が吸引されて水の中に混入され、その結果流
れが泡沫化される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ノズルヘッ
ドに開ける空気吸引用の空気孔の数は洗浄水の漏れの発
生等の点から、むやみに多くできない。また、泡沫用の
空気の吸引に際しては、ノズルヘッドの中を流れる洗浄
水の流線に対して適正な位置に空気孔を設ける必要があ
る。

【０００８】このように、ノズルヘッドに開けた空気孔
を利用して洗浄水を泡沫化する構成では、空気孔の数や
位置を適正にしていないと、充分な空気の吸引ができな
い。このため、空気の吸引量が不足することもあり、特
に洗浄水の流量が小さい場合では、内部流路の内圧の低
下量も小さく、洗浄水の泡沫化が実現できなくなる。

【０００９】また、給水される洗浄水の圧力の減衰は、
この洗浄水の噴出を人体局部に受ける使用者に違和感や
不快感を与えてしまい、使用感を損なう。

【００１０】

【００１１】本発明において解決すべき課題は、強制的
な空気混入を経た洗浄水にて局部洗浄を行なう際の使用
感を維持することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】か
かる課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の衛
生洗浄装置は、供給を受けた上水を用いて人体局部を洗
浄する衛生洗浄装置であって、前記人体局部に洗浄水を
噴出するノズル手段と、前記上水を前記ノズル手段の側
に送水するバルブ手段と、前記上水を瞬間的に直接加熱
する加熱手段と、前記洗浄水に空気を強制的に供給する
強制空気供給手段と、該強制空気供給手段により洗浄水
中に空気を気液二相流として混入させる空気混入部とを
有することを特徴とする。

【００１３】上記構成を有する本発明の衛生洗浄装置で
は、水道水等の上水は、バルブ手段によりノズル手段の
側に送水される。このバルブ手段は、給水される上水の
圧力に拘わらず上水の流量を安定にする。こうして送ら
れた上水は、加熱手段による瞬間的な直接加熱を受けて
温水化させると共に、強制空気供給手段によりその洗浄
水に対する空気圧力を強制的に生じさせて洗浄水に空気
を混入させ、気液二相流とされ、ノズル手段から噴出さ
れる。このため、洗浄水の加熱温水化並びに気液二相流
化は、洗浄水水量が安定した状況下で行なわれる。よっ
て、安定した洗浄水水量に基づく加熱制御と空気の強制
混入制御が可能となり、加熱温水化並びに気液二相流化
がなされた洗浄水の温度や空気混入程度を定常化でき
る。この結果、このような洗浄水で局部洗浄を受ける使
用者に違和感や不快感を与えず、好適な使用感を維持で
きる。

【００１４】なお、空気の強制的な混入に際しては、多
孔質の吸引ヘッドを用いて形成した空気混入領域に強制
的に空気を圧送し、この空気混入領域で、洗浄水に空気
を混入させて泡沫化すると好ましい。こうすると、泡沫
化は多孔質の吸引ヘッドにてなされることから、微細な
気泡が洗浄水に混入し、充分に高い泡沫度とされた気液
二相流とされる。そして、この気液二相流の状態の洗浄
水を、空気混入領域より下流の加熱手段によって瞬間的
に直接加熱して、ノズル手段から噴出させることもでき
る。こうすれば、洗浄水の瞬間的な直接加熱は、洗浄水
の流れが泡沫を含んだ乱流の状態で行なわれるため、気
泡を含まない通常の洗浄水をそのまま直接加熱する場合
に比べて、熱伝達が促進され洗浄水を迅速に温水化でき
る。この結果、熱交換効率を向上することができるの
で、多孔質の吸引ヘッドによる高い泡沫度の泡沫化と相
俟って、洗浄水の充分な泡沫化と、節水並びに省エネル
ギー効果の向上とを図ることができる。この場合、熱交
換効率の向上を通して洗浄水を所定温度まで加熱する時
間を短縮できるので、加熱時の沸騰音が発生する時間を
短くでき、当該沸騰音による不快感を低減することもで
きる。

【００１５】そして、空気の強制的な混入に際して、洗
浄水の流量に比例するように空気の混入量を調整するよ
うにしたり、洗浄水の流量に関係なく泡沫度がほぼ等し
くなるように空気の混入量を調整すれば、洗浄水流量の
多少に拘わらずソフトタッチの洗浄感を得ることができ
る。また、洗浄水への空気混入量をエジェクタ効果のみ
を利用した場合の空気混入量より多くすれば、洗浄水の
流量に対して空気混入量が充分で、且つより高い泡沫度
の洗浄水を得ることができ、節水効果と省エネルギー効
果を高めることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る衛生洗浄装置
の実施の形態を実施例に基づき説明する。図１は本発明
の衛生洗浄装置の内部構造の概略を示す斜視図である。

【００１７】図において、従来例と同様に便器本体５０
に固定した衛生洗浄装置のケーシング１には、ノズル装
置２への洗浄水の供給系が設けられる。この供給系に
は、ケーシング１の外部の建屋配管に直結される給水配
管３，給水をノズル装置２側へ送り出すポンプ４及び給
水を加熱する熱交換器５がそれぞれ組み込まれる。

【００１８】ノズル装置２はケーシング１の内部に固定
され熱交換器５からの供給管５ａに接続したシリンダ２
ａと、このシリンダ２ａに軸線方向へ移動可能に組み込
んだノズル本体２ｂとを備え、ノズル本体２ｂの先端に
ノズルヘッド２ｃを設けたものである。そして、従来の
衛生洗浄装置でも採用されているように、ノズル本体２
ｂはシリンダ２ａの中に流れ込む洗浄水の水圧によって
進出し、洗浄位置に到達した時点でノズルヘッド２ｃか
ら洗浄水を噴出可能な構造を持つ。また、洗浄水の供給
が停止されてその水圧が減衰するにつれて、ノズル本体
２ｂを収納位置に付勢するスプリング（図示せず）によ
って、ノズル本体２ｂはシリンダ２ａの中の元の位置に
戻り、洗浄水の噴出も停止される。

【００１９】なお、ノズル本体２ｂの駆動は、洗浄水の
水圧を利用するのにかえて、従来から知られているよう
なモータ等のアクチュエータを使用するようにしてもよ
い。そして、ノズルヘッド２ｃやノズル本体２ｂには、
洗浄水を泡沫化するための空気孔や内部流れを増速させ
るための流路の絞り等は一切設ける必要はない。

【００２０】ポンプ４は、建屋等の排水本管に接続した
給水配管３からの水を適正圧力にして熱交換器５に水を
送り込む。また、熱交換器５はその内部にセラミックま
たはシーズ型のヒータ６を内蔵し、給水を直接加熱して
ノズル装置２に供給する。そして、ポンプ４の作動のオ
ン，オフによって熱交換器５から加熱した洗浄水をノズ
ル装置２へ供給及び停止させ、同時にノズル本体２ｂの
洗浄位置までの進出及び止水後に元の収納位置に戻る動
作を行わせる。

【００２１】ポンプ４と熱交換器５との間には接続管７
を組み込み、この接続管７の流路中に外部からの空気を
吸引して給水を泡沫化する。そして、この泡沫化のため
に、接続管７の中途には吸引ヘッド８が組み込まれる。
この吸引ヘッド８は、内部を通過する水の圧力程度では
外に水が漏れ出ず、且つ内部流路の圧力が大気圧よりも
低いときには外部からの空気を通過させることができる
多孔質体を素材としてパイプ状に形成したものである。
この多孔質体としては、たとえばセラミック等が利用で
きる。

【００２２】図２はノズル装置２までの洗浄水の流れの
系を示す概略図であり、ポンプ４と熱交換器５との間の
接続管７に吸引ヘッド８を組み込んでいる。この吸引ヘ
ッド８による内部流路への空気の吸い込みは、接続管７
の中を通過する水の流れの増速に基づく内圧低下を利用
するか、又は強制的に外部から空気を送り込むものとす
る。

【００２３】図３は内圧低下によるエジェクタ効果を利
用する場合の吸引ヘッド８及びその近傍を示す要部の断
面図である。

【００２４】吸引ヘッド８はセラミックを素材とした円
筒状であり、その外部にはハウジング９を一体化して環
状縦断面のチャンバ９ａを吸引ヘッド８の周りに形成し
ている。また、ハウジング９には水の流れ方向に空気を
吸引する姿勢に傾けたスリーブ９ｂを外側に突き出して
いる。そして、図示の例では、吸引ヘッド８の中を通過
する水の流速を上げて内圧を下げるため、左右の接続管
７に比べて吸引ヘッド８の流路面積が小さくなるように
スロートを持たせている。

【００２５】なお、図示の例では、洗浄水の経路をポン
プ４，吸引ヘッド８及び熱交換器５の順としているが、
ポンプ４による吐水圧を利用するのに代えて、建屋の給
水配管の給水圧によって直接洗浄水を送り込む方式とし
てもよい。この場合には、ポンプ４に代えて、操作部１
ａによって操作可能な電磁弁式のバルブユニットを設
け、このバルブユニットに上記のポンプ４と同一の機
能、即ち給水配管３からの水を適正圧力にして下流に送
り込む開閉弁機構及び流量調整弁機構等を組み込む。こ
のような水道直結式のものであっても、バルブユニット
からノズル装置２までの経路は図示の例のものと変わら
ず、後述するように吐水する前の段階で洗浄水を吸引ヘ
ッド８によって泡沫化することができる。

【００２６】以上の構成において、操作部１ａの洗浄ス
イッチ（図示せず）を操作すると、ポンプ４（水道直結
式の場合ではポンプ４に代えて設けたバルブユニット）
が作動して水が接続管７から熱交換器５を経てノズル装
置２のシリンダ２ａの中に供給される。そして、シリン
ダ２ａの中に入り込む洗浄水の水圧によってノズル本体
２ｂがその洗浄位置まで進出し、その後ノズルヘッド２
ｃから洗浄水が噴出される。

【００２７】この洗浄水の流れに対して、接続管７に組
み込んだ吸引ヘッド８はスロートとなっているので、こ
の部分を流れる洗浄水の流速は大きくなり、流路内の内
圧は低下する。このため、多孔質体の吸引ヘッド８から
空気が吸い込まれ、この空気が内部を通過して行く洗浄
水に混合される。したがって、熱交換器５に入る前に洗
浄水は気泡を含んだ気液二相流となり、このままの状態
で熱交換器５で加熱され、泡沫のままノズルヘッド２ｃ
から噴出される。

【００２８】このように、洗浄水が熱交換器５に入る前
で気液二相流化されると、沸騰伝熱による熱交換器５の
ヒータ６がたとえばセラミック製の場合では、流れが泡
沫を含むものとして乱流化される。このため、気泡を含
まない通常の洗浄水をそのまま流し込む場合に比べる
と、熱伝達が促進され洗浄水の沸騰までの時間が短縮さ
れる。したがって、熱交換効率の向上だけでなく、洗浄
水を所定温度まで加熱する時間が短くなり、加熱時の沸
騰音が発生する時間幅も小さくなる。

【００２９】また、熱交換器５を出た加熱された洗浄水
は気液二相流のままノズル装置２に供給され、そのまま
泡沫を含んだ洗浄水としてノズルヘッド２ｃから噴出さ
れる。このため、泡沫を含まない洗浄水に比べると、ソ
フトタッチの洗浄が快適に行える。そして、泡沫化のた
めの空気は、吸引ヘッド８から吸い込まれるので、吸引
ヘッド８を適当な大きさにさえしておけば、空気の量を
充分に確保できる。このため、単にノズルヘッド２ｃに
泡沫化機構を備える場合に比べると格段に空気量を増や
すことができ、泡沫度を大きくした柔らかい洗浄が可能
となる。すなわち、吸引ヘッド８は洗浄水の流路そのも
のなので、流路とは別に空気を吸引する構造を必要とし
ない。そして、吸引ヘッド８の大きさは自由に変更で
き、洗浄水の流量に対して充分な空気量が得られるよう
にすることも容易である。

【００３０】図４及び図５は本発明の実施例を示すもの
であり、これは、上記したようにエジェクタ効果を利用
して空気を吹き込むのではなく、吸引ヘッド８へ強制的
に空気を吹き込むようにしたものである。

【００３１】図５に示すように、セラミックを素材とし
た円筒状の吸引ヘッド８がその内径を接続管７と等しく
して組み込まれている。吸引ヘッド８の肉厚は前記の例
のものよりも大きく、その外部をハウジング１０によっ
て覆い、内部に空気流路１０ａを形成している。そし
て、ハウジング１０にはコンプレッサ１１を接続し、こ
れを作動させることによって外部の空気を空気流路１０
ａに吹き込む。なお、前述のように水道直結式とする場
合では、ポンプ４に代えて上記したように当該ポンプと
同一の機能を有するバルブユニットを組み込めばよい。

【００３２】この構成では、給水配管３から水（上水）
を送り込むに際して、上記のバルブユニットを経て送水
が行われていることから、本実施例では、バルブ手段と
してこのバルブユニットが採用されている。そして、こ
のバルブユニットにより、給水される上水の圧力に拘わ
らず安定した設定流量のものとし、この状況下で、コン
プレッサ１１による強制的な気泡混入（空気混入）と熱
交換器５による温水化を行なう。このため、ノズル装置
２からの噴出洗浄水を、この安定した流量に基づくヒー
タ６の制御とコンプレッサ１１の制御により、その温度
や空気混入程度が定常化された洗浄水とできる。この結
果、使用者に温度変化や空気混入程度の変化に起因する
違和感や不快感を与えず、好適な使用感を維持できる。
また、コンプレッサ１１によって空気を吸引ヘッド８か
ら内部流路に強制的に送り込むので、洗浄水の流速が低
くて内部流路の内圧が低下しない場合でも、空気を確実
に送り込める。そして、洗浄水の流量に比例するように
コンプレッサ１１からの空気の流量を調整すれば、ボイ
ド率をほぼ一様に設定できる。このため、洗浄水の流量
に関係なく泡沫度がほぼ等しい気液二相流の洗浄水とし
て供給できる。したがって、エジェクタ効果のみを利用
するものでは、流量が小さく内部流速が上がらないと吸
引空気の量も小さくなって泡沫度が高くならないが、コ
ンプレッサ１１を組み込むことにより、このような障害
が解消される。本実施例では、強制空気供給手段として
コンプレッサ１１を採用しており、吸引ヘッド８への空
気の送り込みはコンプレッサ１１によって強制的になさ
れ、内部流路の洗浄水は多孔質体を素材としてパイプ状
に形成した吸引ヘッド８にて気液二相流の洗浄水とされ
る。また、本実施例では、コンプレッサ１１を制御し
て、内部流路における空気混入量を上記のようにエジェ
クタ効果のみを利用した場合よりも多くするように空気
量制御することにより、コンプレッサ１１からの空気の
流量を調整している。更に、本実施例では、上記のよう
に洗浄水の流量に比例するようにコンプレッサ１１から
の空気の流量を調整してボイド率をほぼ一様に設定する
もので、洗浄水の流量に関係なく泡沫度がほぼ等しくな
るよう空気の混入量を調整する手段が具現化されてい
る。

【００３３】また、吸引ヘッド８を通過する洗浄水の流
速を上げないでも、コンプレッサ１１による空気の供給
が可能なので、吸引ヘッド８を図示のような単純な円筒
形とするだけで済む。このため、スロート等を持たせる
必要がなく、吸引ヘッド８の加工や接続管７への組込み
も簡単になる。また、肉厚も大きくできるので、セラミ
ック素材の吸引ヘッド８の強度も充分に保たれ、耐久性
の面でも好ましい。

【００３４】更に、エジェクタ効果を利用した場合と同
様に、沸騰伝熱式の熱交換器５に入る前に洗浄水を気液
二相流化するので、熱交換器５内では含まれた気泡によ
って流れが乱流化され、熱伝達が促進される。このた
め、熱効率も向上するほか、沸騰までの時間も短縮され
るので沸騰音の低減も図られる。

【００３５】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明は上記の実施例や実施形態になんら限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種
々なる態様で実施し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる衛生洗浄装置の要部を示す概略
斜視図である。

【図２】この衛生洗浄装置におけるノズル装置までの洗
浄水の供給系の概略図である。

【図３】エジェクタ効果によって洗浄水流路に空気を吸
引する構造例を示す要部の断面図である。

【図４】コンプレッサによって強制的に空気を洗浄水流
路に送り込む洗浄水の供給系を示す概略図である。

【図５】図４の場合のコンプレッサを用いた空気供給の
場合の吸引ヘッド部分の概略断面図である。

【図６】衛生洗浄装置を便器に据え付けた従来例の斜視
図である。

【図７】従来例における洗浄水のノズル装置までの供給
系を示す概略図である。

【符号の説明】

１…ケーシング ２…ノズル装置 ３…給水配管 ４…ポンプ ５…熱交換器 ６…ヒータ ７…接続管 ８…吸引ヘッド ９…ハウジング １０…ハウジング １１…コンプレッサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 信吾 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 (56)参考文献 特開 平１−318623（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E03D 9/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給を受けた上水を用いて人体局部を洗
   浄する衛生洗浄装置であって、 前記人体局部に洗浄水を噴出するノズル手段と、 前記上水を前記ノズル手段の側に送水するバルブ手段
   と、前記上 水を瞬間的に直接加熱する加熱手段と、 前記洗浄水に空気を強制的に供給する強制空気供給手段
   と、該強制空気供給手段により洗浄水中に空気を気液二
   相流として混入させる空気混入部とを有することを特徴
   とする衛生洗浄装置。
2. 【請求項２】 前記空気混入部は、多孔質体を素材とし
   てパイプ状に形成した吸引ヘッドとしたことを特徴とす
   る請求項１記載の衛生洗浄装置。
3. 【請求項３】 洗浄水の流量に比例するように空気の混
   入量を調整する手段を有する、請求項１又は請求項２記
   載の衛生洗浄装置。
4. 【請求項４】 洗浄水の流量に関係なく泡沫度がほぼ等
   しくなるよう空気の混入量を調整する手段を有する、請
   求項１ないし請求項３いずれか記載の衛生洗浄装置。
5. 【請求項５】 洗浄水への空気の混入量がエジェクタ効
   果のみを利用して前記洗浄水に空気混入を図る場合より
   多くなるよう空気の混入量を調整する手段を有する、請
   求項１ないし請求項４いずれか記載の衛生洗浄装置。