JP3186511B2 - 洗浄ノズル装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人体局部の洗浄を行う
衛生洗浄便座等に利用される洗浄ノズル装置に関するも
のであり、特に洗浄水に空気を混入する方式の洗浄ノズ
ル装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】用便後、洗浄水に気泡を混入し、柔らか
い体感の得られる洗浄を行えるものとして特公昭５８−
１３６８８号公報に示される衛生洗浄ノズル装置が従来
より知られている。

【０００３】この種従来の衛生洗浄ノズル装置の断面図
を図１０に示す。同図において、本ノズル１は第１ノズ
ル２およびノズル本体３より構成され、洗浄水を第１ノ
ズル２で縮流させて流速を上げて噴出させることにより
空洞４内の圧力を負圧状態とし、エジェクタ効果によっ
て空気吸引口５から空気が吸引混合され、途中で約９０
度水流の方向が曲げられて噴射口６より局部に向かって
噴射されるように構成されている。

【０００４】この構成により、気泡を含む洗浄水を局部
に当てることで、洗浄効果を低下させることなく節水が
図れ、かつ痛みや飛散を低減させて快適な体感を得るこ
とができるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の効果すなわち節
水を図る、あるいは洗浄時の痛みの低減および洗浄水の
飛散低減効果は、吸引される空気量が多い程その効果が
増すものであり、この種のエジェクタ効果を利用した空
気吸引手段において効果的に空気吸引を行う場合、空気
吸引部の下流側に所定の口径、長さのスロート部および
ディフューザ部が必要である。

【０００６】しかしながら従来の洗浄ノズル装置では、
噴射口を有する本ノズル１内に空気を吸引するための第
１ノズル２、空洞部４および空気吸引口５を設ける構成
のため、前記スロート部およびディフューザ部を設ける
ことができない。このため空洞部４の負圧状態を十分低
くとることができないので空気が効果的に吸引混合され
ず、前記空気混合洗浄の効果を十分に発揮できないとい
う課題があった。

【０００７】また、噴射口６が単一であるので、洗浄範
囲が狭く局部を広範囲に洗浄することができない上に、
集中噴流となるので局部に集中的に当たり、シャワーの
ような爽快な洗浄感が得られない。このため特に女性局
部の洗浄（以下ビデ洗浄とする）時には痛みを伴う危険
性があるという課題があった。

【０００８】本発明は、かかる従来の課題を解決するも
ので、空気を洗浄水に効果的に吸引混合させることによ
り、特にビデ洗浄時に十分なソフト感が得られるととも
に洗浄水の飛散を効果的に低減し、かつ女性局部の洗浄
に好適な水流を実現可能な洗浄ノズル装置を提供するこ
とを第一の目的としている。

【０００９】また、ノズル孔の吐出部の厚さとノズル孔
径の最適化を図ることにより、複数のノズル孔から互い
に干渉し合わない独立した水流を噴出させ、洗浄水の飛
散量の少ない洗浄ノズルを提供することを第二の目的と
している。

【００１０】また、中空状水流を実現し、デリケートな
女性局部中心部に直接洗浄水が当たらないようにするこ
とで痛みを伴わず快適に洗浄できる洗浄ノズルを提供す
ることを第三の目的としている。

【００１１】また、エジェクタノズルとスロート部の内
径の最適化を図ることにより、空気を洗浄水に効果的に
吸引、混合させ、洗浄時により効果的にソフト感の得ら
れる洗浄ノズル装置を提供することを第四の目的として
いる。

【００１２】また、スロート部の内径とエジェクタノズ
ル出口端面からスロート部入口までの距離の最適化を図
ることにより、空気を洗浄水に効果的に吸引、混合さ
せ、洗浄時により効果的にソフト感の得られる洗浄ノズ
ル装置を提供することを第五の目的としている。

【００１３】さらに、スロート部の内径とスロート部の
距離の最適化を図ることにより、空気を洗浄水に効果的
に吸引、混合させ、洗浄時により効果的にソフト感の得
られる洗浄ノズル装置を提供することを第六の目的とし
ている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記第一の目的を達成す
るために本発明の洗浄ノズル装置は、洗浄水を噴出する
ノズル体を一端に設けた可動ノズルと、前記可動ノズル
を進退自在に内蔵するノズルシリンダと、前記ノズルシ
リンダおよび可動ノズルに設けられた空気取入口と、前
記可動ノズルの内部にエジェクタノズル、空気混合部、
スロート部およびディフューザ部からなる空気混入手段
を設けており、前記空気混入手段は前記可動ノズルの進
出位置において連通した空気取入口から空気を吸引、混
入可能に構成とするとともに、前記ノズル体に複数のノ
ズル孔を設け、前記ノズル体の進退方向に対して前後方
向の最大ピッチをＰｍ（ｍｍ）、左右方向の最大ピッチ
をＰｎ（ｍｍ）とするとき、１０≦Ｐｍ≦１８および３
≦Ｐｎ≦５の範囲としたものである。

【００１５】また、第二の目的を達成するために本発明
の洗浄ノズル装置は、ノズル孔の吐出部の厚さをｔｎ、
ノズル孔径をｄｓとし、これらの比ｄｓ／ｔｎの値をε
とするとき、０．２≦ε≦０．４なる条件を満足する構
成としたものである。

【００１６】また、第三の目的を達成するために本発明
の洗浄ノズル装置は、ノズル体の中心軸部にノズル孔を
設けない構成とし、その周囲に複数のノズル孔を設ける
ことで中空状噴流を実現する構成としたものである。

【００１７】また、第四の目的を達成するために本発明
の洗浄ノズル装置は、エジェクタノズルの断面積をＳ
1、スロート部の断面積をＳ2とし、面積比Ｓ2／Ｓ1の値
をαとするとき、１．５≦α≦４．５なる条件を満足す
るように構成したものである。

【００１８】また、第五の目的を達成するために本発明
の洗浄ノズル装置は、スロート部の内径をｅ、エジェク
タノズル出口端面からスロート部入口までの距離をＬ1
とし、これらの比Ｌ1／ｅをβとするとき、１≦β≦３
なる条件を満足するよう構成したものである。

【００１９】また、第六の目的を達成するために本発明
の洗浄ノズル装置は、スロート部の内径をｅ、スロート
部の長さをＬ2とし、これらの比Ｌ2／ｅをδとすると
き、１．６≦δ≦７なる条件を満足するよう構成したも
のである。

【００２０】

【作用】本発明における洗浄ノズル装置は、可動ノズル
の内部に空気混入手段を設ける構成のため、スロート部
およびディフューザ部を設けることが可能となる。これ
により洗浄水を流通させると可動ノズルの内部に設けら
れたエジェクタノズルによって流速が高められた状態で
スロート部に向けて洗浄水が吐出され、空気混合部内が
負圧状態となり空気取入口から空気が吸引混入される。
またスロート部およびディフューザ部を通過する過程で
圧力が回復するのでより効果的に空気混合部の負圧レベ
ルが低減され、より効果的に空気が吸引混合されるとと
もに均一で微細な気泡を含む気液二層流となってノズル
体から噴出される。この結果、ビデ洗浄時においてデリ
ケートな女性局部を刺激することのない適度な洗浄感と
ソフトな体感が得られる。また、気泡粒径が大きくなら
ないために洗浄ノズルからの噴出時に気泡のはじけ音が
低減されるとともに洗浄水の飛散を低減できる。さらに
人間工学的な見知から研究を重ねた結果、ノズル体に設
けられた複数のノズル孔の前後、左右方向の最大ピッチ
Ｐｍ、Ｐｎを夫々所定の範囲に設定することで女性局部
の洗浄に好適な範囲が存在することを見出した。すなわ
ちノズル体の進退方向に対して前後方向の最大ピッチを
Ｐｍ（ｍｍ）、左右方向の最大ピッチをＰｎ（ｍｍ）と
するとき、１０≦Ｐｍ≦１８および３≦Ｐｎ≦５の範囲
とすることで、女性局部を広範囲に洗浄でき、身体を動
かすことなく洗浄が可能となる。

【００２１】また本発明における洗浄ノズル装置は、ノ
ズル孔の吐出部の厚さｔｎとノズル孔径ｄｓとの比εを
最適な範囲に設定したものであるので、洗浄水がノズル
孔から噴出する際の整流効果が向上し、各々の噴流が乱
れることなくストレートな独立水流となって噴出され
る。このため各々の水流が互いに接触干渉することがな
く、不要部分への洗浄水の飛散が低減できるので、シャ
ワーのような爽快な洗浄感が得られることとなる。

【００２２】また本発明における洗浄ノズル装置は、ノ
ズル体の複数のノズル孔に囲まれた部分を無孔構成とし
て中空状噴流を実現したので、噴出水は被洗浄部の中心
に直接当らない。この結果、特にビデ洗浄時においてデ
リケートな膣口部を刺激することなく洗浄することが可
能となる。また膣口内への洗浄水の侵入を防止できるの
で、膣内の自浄作用を妨げることがない。

【００２３】また本発明における洗浄ノズル装置は、空
気混入手段においてエジェクタノズルの断面積Ｓ1とス
ロート部の断面積Ｓ2との面積比αの値を最も空気吸引
特性が高くなるように所定の範囲内に設定したものであ
るので、吸引空気量を増加させることができ、より効果
的にソフトな洗浄感が得られる洗浄噴流を実現できる。

【００２４】また本発明における洗浄ノズル装置は、ス
ロート部の内径ｅとエジェクタ出口端面からスロート部
入口までの距離Ｌ1との比βを空気吸引特性が高くなる
ように所定の範囲内に設定したものであるので、さらに
吸引空気量を増加させることができ、より効果的にソフ
トな洗浄感が得られる洗浄噴流を実現できる。

【００２５】また本発明における洗浄ノズル装置は、面
積比αだけでなくスロート部の内径ｅとスロート部の長
さＬ2の比δの値についても空気吸引特性が高くなるよ
うに所定の範囲内に設定したものであるので、さらに吸
引空気量を増加させることができ、より効果的にソフト
な洗浄感が得られる洗浄噴流を実現できる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１は本発明の一実施例を示す洗浄ノズル装
置の断面図であり、図２は空気混入部の部分断面図であ
る。図３はノズル先端部の上面図および噴出水の洗浄範
囲投影図であり、図４は同断面図および噴流拡大を示す
説明図である。

【００２７】図１において、７は洗浄水を送水するポン
プでありポンプ７はモータ８を駆動手段とする。９は送
水された洗浄水を所定の温度に加熱し貯湯する温水タン
クである。１０は洗浄水をノズルシリンダ１１に供給す
る供給路である。１２は可動ノズルであり、ノズルシリ
ンダ１１内にあって、供給された洗浄水の水圧を受けて
進出駆動され、人体局部位置に停止して給水路１３を経
てきた洗浄水が一端に設けられたノズル体１４のノズル
孔１５から人体局部に向けて噴出される。ここで可動ノ
ズル１２の上流側の一端には洗浄水の流速を高めるため
のエジェクタノズル１６と、空気を可動ノズル１２内に
取り入れる空気取入口１７と、吸引された空気を洗浄水
に混合させる空気混合部１８と、効果的に空気を吸引し
洗浄水に混入させるためのスロート部１９およびディフ
ューザ部２０からなる空気混入手段２１が設けられてい
る。ここで、図２に示すように空気混入手段２１におけ
る各部の寸法を次のように定義する。

【００２８】（１）エジェクタノズルの内径をｄｅ （２）スロート部の内径をｅ （３）エジェクタノズル出口端面からスロート部入口ま
での距離をＬ1 （４）スロート部の長さをＬ2 また図３に示すように、ノズル体１４の進退方向に対し
てノズル孔１５の前後方向の最大ピッチをＰｍ、左右方
向の最大ピッチをＰｎと定義する。

【００２９】さらに図４に示すように、ノズル孔の吐出
部の厚さをｔｎ、ノズル孔径をｄｓ、被洗浄面Ｈにおけ
る流径をｄｓ’と定義する。

【００３０】また図３に示すように、ノズル孔１４をノ
ズル体１５の中心軸部以外に設けた構成とする。

【００３１】以上の構成において次に本実施例の作用、
動作について説明する。洗浄水要求信号によりモータ８
が回転すると、洗浄水がポンプ７によって温水タンク９
を経てノズルシリンダ１１に供給され、洗浄水の水圧が
可動ノズル１２の端面に作用して可動ノズル１２が前進
し、ノズル孔１５が人体局部洗浄位置に到達した時点で
停止する。洗浄水は可動ノズル１２の内部に設けられた
エジェクタノズル１６によって流速が高められた状態で
スロート部１９に向けて吐出され、空気混合部１８内が
負圧状態となり空気取入口から空気が吸引混入される。
またスロート部１９およびディフューザ部２０を通過す
る過程で圧力が回復するので、より効果的に空気混合部
１８の負圧レベルが低減され、より効果的に空気が吸引
混合されるとともに均一で微細な気泡を含む気液二層流
となってノズル体１４に設けられたノズル孔１５から噴
出される。この結果、ビデ洗浄時においてデリケートな
女性局部を刺激することのない適度な洗浄感と非常にソ
フトな体感が得られる。また、気泡粒径が大きくならな
いために洗浄ノズルからの噴出時に気泡のはじけ音が低
減されるとともに洗浄水の飛散を低減できる。

【００３２】図５はエジェクタノズル１０の断面積Ｓ1
とスロート部１９の断面積Ｓ2の比αと０．８ｌ／ｍｉ
ｎ以上の流量域において洗浄水に混入される空気量の比
率との関係を示している。デリケートな女性局部の洗浄
においては、０．８ｌ／ｍｉｎ以上の大流量域において
もソフト感の向上と飛散の低減が要望されるため、吸引
混入される空気量の比率を高くする必要がある。そこ
で、空気量の比率を変化させてみたところ、空気量が洗
浄水流量の約７％になると体感上心地よい洗浄感が得ら
れたため、αの範囲は７％以上の空気が洗浄水に混入さ
れている１．５≦α≦４．５に設定することにした。

【００３３】図６はスロート部１９の内径ｅとエジェク
タノズル１６の出口端面からスロート部１９の入口まで
の距離Ｌ1の比βと洗浄水に混入される空気量の比率と
の関係を示している。βの範囲は上記と同様の理由から
１≦β≦３に設定することにした。

【００３４】図７はスロート部１９の内径ｅとスロート
部１９の長さＬ2の比δと洗浄水に混入される空気量の
比率との関係図を示している。δの範囲は上記と同様の
理由から１．６≦δ≦７に設定することにした。

【００３５】このように空気混入手段を最適化すること
により、空気混入比率を向上させることが可能となる。
この結果、より効果的にソフトな洗浄感が得られる洗浄
噴流を実現できる。

【００３６】また図８は、Ｘ軸にノズル孔１５の最大ピ
ッチＰxを、Ｙ軸に洗浄範囲の最大ピッチＰYをとり、ノ
ズル孔１５の最大ピッチの値と洗浄範囲の最大ピッチと
の相関を前後方向と左右方向において示したものであ
る。体感実験の結果、女性が洗浄したい女性局部の範囲
は膣や尿道付近全体であることがわかった。そこで局部
の標準的な寸法を調べた結果、前後方向に約２０〜２５
ｍｍ、左右方向に約８〜１０ｍｍの洗浄範囲をとること
が必要であることがわかった。この結果より、必要とな
るノズル孔１５の最大ピッチＰｍ、Ｐｎの範囲を１０≦
Ｐｍ≦１８、３≦Ｐｎ≦５に設定することにした。この
ようにノズル孔１５の最大ピッチを最適化することによ
り、女性局部の洗浄に適した広範囲の洗浄が可能な噴流
が実現できる。そのためビデ洗浄時において、膣や尿道
付近全体の洗浄が可能となるので、身体を動かすことな
く局部全体の洗浄が可能となる。

【００３７】さらに図９は、ノズル孔の吐出部の厚さｔ
ｎとノズル孔径ｄｓの比εと噴流拡大率Ｆとの関係を示
したものである。ここで噴流拡大率Ｆとは図４に示すよ
うに噴出時における噴流の流径をｄｓ、被洗浄面Ｈにお
ける噴流の流径をｄｓ’としたとき、数１に示す式で定
義する。

【００３８】 （数１） Ｆ＝（ｄｓ’−ｄｓ）／ｄｓ×１００ ［％］ 噴流拡大率Ｆが１０％以上になると、噴流が分散し隣接
する噴流と干渉しあい、身体への飛散が増大するため爽
快な洗浄感が得られない。そこでεの範囲を噴流拡大率
Ｆが１０％以下となる０．２≦ε≦０．４に設定するこ
とにした。このように洗浄水がノズル孔１５から噴出す
る際の整流効果が向上するので、噴流の分散を抑えるこ
とにより各々の噴流が乱れることなくストレートな水流
となって噴出される。このため各々の水流が互いに接触
干渉することがなく、洗浄水の不要部分への飛散が低減
できるので、シャワーのような爽快な洗浄感が得られ
る。

【００３９】また、ノズル孔１５をノズル体１４の中心
軸部以外に設けたもの、換言すればノズル体の複数のノ
ズル孔に囲まれた部分を無孔部分としてあるので、噴出
水は局部の中心に直接当らない。この結果、ビデ洗浄時
においてデリケートな膣口部を刺激することなく洗浄す
ることができる。また、膣内へ洗浄水が侵入することを
防止できるので、膣内自浄作用を妨げることがない。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の洗浄ノズル
装置は、可動ノズルの内部に空気混入手段を設ける構成
のため、スロート部およびディフューザ部を設けること
が可能となる。したがって、空気を効果的に吸引可能と
なるとともに、均一でかつ粒径の微細な気泡を含む気液
二層流となって洗浄ノズルから放出されることとなる。
この結果、ビデ洗浄時においてデリケートな女性局部を
刺激することのない適度な洗浄感と非常にソフトな体感
が得られる。また、気泡粒径が大きくならないために洗
浄ノズルからの噴出時に空気のはじけ音が低減されると
ともに洗浄水の飛散を低減できる。また、空気混入は可
動ノズルの進出完了位置において行われるため、可動ノ
ズルの進出中に空気が混入されることがなく洗浄水の飛
び散りや、空気のはじけ音が防止でき、被洗浄部以外が
濡れることがなくなる。さらに、ノズル体に設けられた
複数のノズル孔を女性局部に好適な広い範囲の洗浄を実
現できるように配置したので、ビデ洗浄時において身体
を動かすことなく局部全体の洗浄が可能となる。

【００４１】また本発明の洗浄ノズル装置は、複数のノ
ズル孔から噴出させる水流の整流効果を高めるように、
ノズル孔径と吐出部の厚さの比を最適化したので、各々
の噴流が乱れることなくストレートな独立水流となって
噴出される。この結果、各々の水流が互いに接触干渉す
ることがなく、洗浄水の不要部分への飛散が低減できる
ので、シャワーのような爽快な洗浄感が得られる。

【００４２】また本発明の洗浄ノズル装置は、ノズル孔
から噴出する水流が局部の中心に直接当らないようにノ
ズル孔を配置し、中空状水流を実現したので、ビデ洗浄
時においてデリケートな膣口部を刺激することなく洗浄
することができる。また、膣口内へ洗浄水が侵入するこ
とを防止できるので膣口内の自浄作用を阻害することが
ない。

【００４３】また本発明の洗浄ノズル装置は、空気混入
手段であるエジェクタ、空気混合部、スロート部および
ディフューザ部の口径と長さを、空気を効果的に吸引、
混入できる最適な範囲に設定したものであるので、より
効果的に空気を吸引混合でき、ビデ洗浄に好適なソフト
な洗浄噴流が得られる洗浄噴流を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す洗浄ノズル装置を示す
図

【図２】同洗浄ノズルの要部断面図

【図３】同洗浄ノズルのノズル体上面図と噴出水の洗浄
範囲投影図

【図４】同洗浄ノズルのノズル体断面図と噴流拡大を示
す説明図

【図５】エジェクタノズルの断面積とスロート部の断面
積の比αと空気量の関係を示す特性図

【図６】スロート部の内径とエジェクタノズル出口端面
からスロート部入口までの距離の比βと空気量の関係を
示す特性図

【図７】スロート部の内径とスロート部の長さの比δと
空気量の関係を示す特性図

【図８】ノズル孔の最大ピッチと洗浄範囲の関係を示す
相関図

【図９】ノズル孔の吐出部の厚さとノズル孔径の比εと
噴流拡大率Ｆの関係を示す特性図

【図１０】従来の洗浄ノズルの断面図

【符号の説明】

１１ ノズルシリンダ １２ 可動ノズル １４ ノズル体 １５ ノズル孔 １６ エジェクタノズル １７ 空気取入口 １８ 空気混合部 １９ スロート部 ２０ ディフューザ部 Ｓ1 エジェクタノズルの断面積 Ｓ2 スロート部の断面積 ｅ スロート部の内径 Ｌ1 エジェクタノズル出口端面からスロート部入口ま
での距離 Ｌ2 スロート部の長さ Ｐｍ ノズル体の進退方向に対する前後方向の最大ピッ
チ Ｐｎ ノズル体の進退方向に対する左右方向の最大ピッ
チ ｔｎ ノズル孔の吐出部の厚さ ｄｓ ノズル孔径

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 英樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−146374（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−181474（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−99084（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E03D 9/00 - 9/16

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄水を噴出するノズル体を一端に設け
   た可動ノズルと、前記可動ノズルを進退自在に内蔵する
   ノズルシリンダと、前記ノズルシリンダおよび可動ノズ
   ル体に設けられ、前記可動ノズル体に空気を取り入れる
   空気取入口と、前記可動ノズル内に設けられており、前
   記ノズルシリンダから供給される洗浄水と空気取入口か
   ら吸引される空気を混合する空気混合部と、前記ノズル
   シリンダと空気混合部の間に設けられたエジェクタノズ
   ルと、前記空気混合部とノズル体の間に設けられたスロ
   ート部およびディフューザ部を備え、前記可動ノズルの
   進出完了位置において前記ノズルシリンダと可動ノズル
   の空気取入口が連通し洗浄水と空気を混合する構成とす
   るとともに、前記ノズル体に複数のノズル孔を設け、前
   記ノズル体の進退方向に対して前後方向の最大ピッチを
   Ｐｍ（ｍｍ）、左右方向の最大ピッチをＰｎ（ｍｍ）と
   するとき、１０≦Ｐｍ≦１８および３≦Ｐｎ≦５の範囲
   とした洗浄ノズル装置。
2. 【請求項２】 ノズル孔の吐出部の厚さをｔｎ、ノズル
   孔径をｄｓとし、これらの比ｄｓ／ｔｎの値をεとする
   とき、 ０．２≦ε≦０．４ なる条件を満足する請求項１記載の洗浄ノズル装置。
3. 【請求項３】 ノズル体の複数のノズル孔に囲まれた部
   分を無孔構成として中空状噴流を実現する請求項１ない
   し２のいずれか１項に記載の洗浄ノズル装置。
4. 【請求項４】 エジェクタノズルの断面積をＳ1、スロ
   ート部の断面積をＳ2とし、面積比Ｓ2／Ｓ1の値をαと
   するとき、 １．５≦α≦４．５ なる条件を満足する請求項１ないし３のいずれか１項に
   記載の洗浄ノズル装置。
5. 【請求項５】 スロート部の内径をｅ、空気混合部内に
   設けられたエジェクタノズルの出口端面からスロート部
   入口までの距離をＬ1とし、これらの比Ｌ1／ｅをβとす
   るとき、 １≦β≦３ なる条件を満足する請求項１ないし４のいずれか１項に
   記載の洗浄ノズル装置。
6. 【請求項６】 スロート部の内径をｅ、スロート部の長
   さをＬ2とし、これらの比Ｌ2／ｅをδとするとき、 １．６≦δ≦７ なる条件を満足する請求項１ないし５のいずれか１項に
   記載の洗浄ノズル装置。