JP2980113B2 - 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噴出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。ま
た、給水される洗浄水の圧力が減衰は、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。

【０００９】本発明において解決すべき課題は、強制的
な空気混入と温水化を経た洗浄水にて局部洗浄を行なう
際の使用感を損なわないようにすることにある。

【００１０】

【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、供給を受けた洗浄水を用いて人体局部を
洗浄する衛生洗浄装置であって、所定の洗浄位置に位置
するときに、前記人体局部に向けて洗浄水を噴出するノ
ズル手段と、該ノズル手段に至る洗浄水を瞬間的に直接
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、 弾性部を有するノズル移動手段とを有することを特
徴とする。

【００１１】上記構成を有する本発明の衛生洗浄装置で
は、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
二相流とする一方、洗浄水を瞬間的に直接加熱して所望
温度への洗浄水の温水化を行なう。そして、気液二相流
化並びに温水化がなされた洗浄水は、ノズル手段に送ら
れ洗浄位置にあるノズル手段から人体局部に向けて噴出
される。こうして洗浄水の噴出が行なわれている間に、
給水される洗浄水の圧力が減衰すると、ノズル移動手段
は、その有する弾性部によって、ノズル手段を洗浄位置
から待機位置に移動させる。よって、圧力低下に基づき
洗浄水水量が低減し、これにより洗浄水温度が急変して
も、このように急変した温度の洗浄水は、ノズル手段が
洗浄位置に位置しないことから、人体局部に向けて噴出
されない。

【００１２】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管路に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、空気混入部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。

【００１３】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。

【００１４】

【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。

【００１５】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。

【００１６】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（洗浄
水圧力）を受けこの圧力によって進出し、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、このノズル装置２は、ノズル本体２
ｂをシリンダ２ａ内に収納された待機位置に向けて付勢
する図示しないスプリングを有し、この待機位置にある
間は洗浄水を噴出しないよう構成されている。よって、
洗浄水の供給が停止されてその水圧が減衰したり、給水
配管３の側において洗浄水供給圧力の変動が起きたり、
ポンプ４の駆動不良或いはその電源電圧変動等により洗
浄水供給圧力の変動が起きて、洗浄水圧力が所定の圧力
を下回ると、スプリングの付勢力により、ノズル本体２
ｂはシリンダ２ａの待機位置に戻り、洗浄水の噴出も停
止される。

【００１７】なお、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。

【００１８】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待機位置に戻る動
作を行わせる。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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開閉弁及び流量調整弁等を組
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、後述するように噴出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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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に代えてバルブユニットを組み込めば
よい。

【００３０】この構成では、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んで
洗浄水を気液二相流とする一方、洗浄水を熱交換器５内
のヒータ６にて瞬間的に直接加熱して所望温度への洗浄
水の温水化を行なう。こうして気液二相流化並びに温水
化がなされた洗浄水は、ノズル装置２に送られて人体局
部に向けて噴出される。この場合、ノズル装置２は、既
述したように、洗浄水噴出に先立ち、洗浄水の水圧（洗
浄水圧力）を受けてノズル本体２ｂを洗浄位置に進出さ
せ、当該洗浄位置に到達した時点でノズルヘッド２ｃか
ら洗浄水を噴出する。そして、このようにして洗浄水の
噴出が行なわれている間に、供給される洗浄水の圧力が
減衰すると、ノズル装置２は、既述したようにスプリン
グにより、ノズル本体２ｂを洗浄位置からシリンダ２ａ
の待機位置に戻すと共に、洗浄水の噴出も停止させる。
よって、洗浄水圧力の低下に基づき洗浄水水量が低減
し、これにより洗浄水温度が急変しても、このように急
変した温度の洗浄水は、ノズル本体２ｂが洗浄位置から
待機位置に移動済みであることから、人体局部に向けて
噴出されないことは勿論、ノズル本体２ｂ自体から噴出
されない。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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】 供給を受けた洗浄水を用いて人体局部を
   洗浄する衛生洗浄装置であって、 所定の洗浄位置に位置するときに、前記人体局部に向け
   て洗浄水を噴出するノズル手段と、 該ノズル手段に至る洗浄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、 弾性部を有するノ ズル移動手段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。