JP4084114B2 - 衛生洗浄装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体の局部を洗浄する衛生洗浄装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、人体の局部を洗浄する衛生洗浄装置においては、人体に不快感を与えないようにするため洗浄に用いる洗浄水を適切な温度に調整する加熱装置が備えられている。このような加熱装置には、主に貯湯式加熱装置または瞬間式加熱装置がある。
【0003】
貯湯式加熱装置は、予め所定量の洗浄水を貯えるとともに内蔵した加熱ヒータにより洗浄水を所定の温度に加熱する温水タンクを備え、人体の局部を洗浄する際に、予め温水タンク内で所定の温度に加熱した洗浄水を水道圧を利用するか若しくはポンプ等により圧送してノズルより噴出させる方法を採用している。
【0004】
一方、瞬間式加熱装置は、人体の局部を洗浄する際に、洗浄水を昇温速度に優れたセラミックヒータ等の加熱ヒータにより所定の温度に加熱し、水道圧を利用するかもしくはポンプ等により圧送してノズルより噴出させる方法を採用している。
【0005】
そのため、瞬間式加熱装置においては、予め洗浄水を所定の温度に維持し続ける必要がなく、使用時のみ加熱ヒータに電力を供給すればよいので、消費電力を抑制することができる。また、長時間の洗浄や、トイレの連続使用等により多量の洗浄水を人体の局部の洗浄に用いた際でも、洗浄水の温度が所定の温度以下に低下して人体に不快感を与えることを防止することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
近年、衛生洗浄装置においては、使用者の好みに応じた洗浄を実現すべく各種機能が提案されてきた。使用者の好みは多岐にわたり、洗浄水の強さの好みにも極端に強い(痛く感じるような)強度のものから、柔らかく手応えのない水勢まで、広く水勢に対する要求がなされる。洗浄の爽快感を求める人は特に強い洗浄を好む傾向にある。また、近年の健康志向に伴い、使用者の便意を促進させる機能が設けられている。
【0007】
便意が促進される要因としては、肛門が直接刺激されることにより促進する場合と、肛門内に液状の薬品等を注入し不随意筋が刺激されることにより内肛門括約筋が弛緩し、促進する場合とがある。
【0008】
従来の衛生洗浄装置では、人体の局部を洗浄するノズルから噴出される洗浄水に脈動を与え、肛門を直接刺激することにより便意を促進する方法が提案されている。
【0009】
しかしながら、瞬間式加熱装置を用いた衛生洗浄装置では、洗浄水の瞬間的な昇温が求められるため、使用者の局部に噴出する洗浄水の流量を多くすることが難しい。つまり、瞬間式加熱装置を用いた衛生洗浄装置においては、ノズルより噴出する洗浄水の流量が制限される。そのため、刺激が弱く、効率よく便意を促進させることが困難であった。一方、貯湯式加熱装置を用いた衛生洗浄装置においては、洗浄水の流量を多くすることは可能であるが、洗浄水の流量が多いだけでは、刺激が弱く、効率よく便意を促進させることが困難である。
【0010】
本発明の目的は、人体の局部および局部周辺を強い水勢で瞬時に洗浄することが可能な衛生洗浄装置を提供することである。
【0011】
本発明の他の目的は、便意を効率よくかつ確実に促進させることが可能な洗浄水を噴出することが可能な衛生洗浄装置を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
(第1の発明)
本発明に係る衛生洗浄装置は、給水源から供給される洗浄水を人体に噴出する衛生洗浄装置であって、洗浄水を人体に噴出する噴出手段と、給水源から供給される洗浄水を加圧し、噴出手段から噴出させる加圧手段と、給水源から供給される洗浄水を流動させつつ加熱する瞬間式の加熱手段と、洗浄水により人体の局部を洗浄する通常洗浄を指示する通常洗浄指示手段と、洗浄水の水勢を設定するための水勢設定手段と、洗浄水の水勢を最強にする最強洗浄を指示する最強洗浄指示手段と、加熱手段により加熱された洗浄水の温度を測定する温度計測手段と、通常洗浄指示手段の指示に応答して、水勢設定手段により設定された水勢に対応する圧力で洗浄水を加圧するように加圧手段を制御し、最強洗浄指示手段の指示に応答して水勢設定手段により設定可能な最大の水勢時の圧力以上の高い圧力で洗浄水を加圧するように加圧手段を制御する制御手段とを備え、制御手段は、最強洗浄時に、温度計測手段により測定される温度が所定値よりも低下しないように加圧手段が洗浄水を加圧する圧力を制御するものである。
【0013】
本発明に係る衛生洗浄装置においては、通常洗浄指示手段の指示に応答して、給水源から供給される洗浄水が、水勢設定手段により設定された水勢に対応する圧力で加圧手段により加圧され、噴出手段より噴出される。また、最強洗浄指示手段の指示に応答して、給水源から供給される洗浄水が、水勢設定手段により設定可能な最大の水勢時の圧力以上の高い圧力で加圧手段により加圧され、噴出手段より噴出される。
【0014】
これにより、最強洗浄動作時に、人体の局部および局部周辺を吐出圧力の高い洗浄水で瞬時に洗浄することが可能となる。また、最強洗浄によれば、人体の局部および局部周辺を吐出圧力の高い洗浄水で刺激することができ、効率よくかつ確実に便意を促進することも可能となる。
【0015】
給水源から供給されて流動する洗浄水が、瞬間式の加熱手段により加熱される。加熱手段により加熱された洗浄水の温度が温度計測手段により測定される。さらに、最強洗浄時においては、温度計測手段が測定する温度が所定値より低下しないように加圧手段が洗浄水を加圧する圧力が制御手段により制御される。
【0016】
これにより、最強洗浄時間が長くなった場合でも洗浄水の温度の低下が生じず、適度に加熱された洗浄水により、使用者に不快感を感じさせることなく人体の局部を最強洗浄することが可能となる。
【0017】
(第2の発明)
第2の発明に係る衛生洗浄装置は、第1の発明に係る衛生洗浄装置の構成において、最強洗浄指示手段は、使用者が最強洗浄を指示するための操作手段を含むものである。
【0018】
この場合、使用者が操作手段を操作することにより最強洗浄が開始されるので、使用者は、好みに応じた任意の時に最強洗浄を行うことが可能となる。
【0019】
(第3の発明)
第3の発明に係る衛生洗浄装置は、第1または第2の発明に係る衛生洗浄装置の構成において、加圧手段は、周期的に変動する圧力で洗浄水を加圧する往復動ポンプを含むものである。
【0020】
この場合、加圧手段により洗浄水を周期的に変動する圧力で吐出させることができる。したがって、噴出孔より噴出される洗浄水の噴出速度が周期的に増加する。噴出項より噴出された洗浄水は、空気抵抗により広がりを持った粒状に変化するので、少ない流量の洗浄水でも人体に高い洗浄感を与えることができる。また、制御手段により往復動ポンプの動作を制御することができるので、使用者の嗜好に応じて洗浄水の圧力変動を制御することが可能となる。
【0021】
それにより、通常洗浄時において、効率よく人体を洗浄することができ、最強洗浄時においては人体の局部を瞬時に効率よく洗浄できる。さらに、最強洗浄時においては、人体の局部に強い刺激を与えることができ、効率よくかつ確実に便意を促進することが可能となる。
【0022】
(第4の発明)
第4の発明に係る衛生洗浄装置は、第3の発明に係る衛生洗浄装置の構成において、往復動ポンプは、回転可能な回転駆動手段と、往復運動可能に設けられた加圧部材と、回転駆動手段の回転を加圧部材の往復運動に変換する変換手段とを含み、制御手段は、回転駆動手段の回転数を制御することにより圧力変動を制御するものである。
【0023】
この場合、加圧手段の回転駆動手段の回転数を制御することにより、洗浄水の流量および圧力を制御することができ、通常洗浄時において、少ない電力で効率よく高い圧力の洗浄水を噴出することができ、効率よく人体を洗浄することが可能となる。また、最強洗浄時において、少ない電力で効率よく高い圧力の洗浄水を噴出手段から噴出することが可能となる。したがって、効率よくかつ確実に便意を促進することが可能となる。
【0024】
(第5の発明)
第5の発明に係る衛生洗浄装置は、第3の発明に係る衛生洗浄装置の構成において、往復動ポンプは、パルス電圧に基づいて加圧部材を往復運動させる電磁コイルを含み、制御手段は、電磁コイルに印加するパルス電圧の周波数またはデューティ比を制御することにより圧力変動を制御するものである。
【0025】
この場合、加圧手段の電磁コイルに印加するパルス電圧の周波数またはデューティ比を制御することにより、洗浄水の流量および圧力を制御することが可能となる。
【0026】
(第6の発明)
第6の発明に係る衛生洗浄装置は、第1〜第5のいずれかの発明に係る衛生洗浄装置の構成において、噴出手段は、時間的に変動する流量で洗浄水を噴出するものである。
【0027】
この場合、噴出手段により噴出される洗浄水の噴出速度が周期的に増加する。噴出手段より噴出された洗浄水は、空気抵抗により広がりを持った粒状に変化するとともに、空間において間欠状態で衝突するので、少ない流量の洗浄水でも人体に高い洗浄感および刺激を与えることが可能となる。
【0028】
(第7の発明)
第7の発明に係る衛生洗浄装置は、第1〜第5のいずれかの発明に係る衛生洗浄装置の構成において、噴出手段は、時間的に変動する流速で洗浄水を噴出するものである。
【0029】
この場合、噴出手段により噴出される洗浄水の噴出速度が周期的に増加する。噴出手段より噴出された洗浄水は、空気抵抗により広がりを持った粒状に変化するので、少ない流量の洗浄水でも人体に高い洗浄感および刺激を与えることが可能となる。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る衛生洗浄装置について説明する。
【0031】
図1は、本発明の実施の形態に係る衛生洗浄装置を便器に装着した状態を示す斜視図である。
【0032】
図1に示すように、便器600上に衛生洗浄装置100が装着される。タンク700は、水道配管に接続されており、便器600内に洗浄水を供給する。
【0033】
衛生洗浄装置100は、本体部200、遠隔操作装置300、便座部400および蓋部500により構成される。
【0034】
本体部200には、便座部400および蓋部500が開閉自在に取り付けられる。さらに、本体部200には、ノズル部30を含む洗浄水供給機構が設けられるとともに、制御部が内蔵されている。本体部200の制御部は、後述するように遠隔操作装置300により送信される信号に基いて、洗浄水供給機構を制御する。さらに、本体部200の制御部は、後述する室内暖房用ヒータ15(図4)、便座部400に内蔵された便座暖房用ヒータ16(図4)、本体部200に設けられた脱臭装置(図示せず)および温風供給装置(図示せず)等の制御も行う。
【0035】
図2は図1の遠隔操作装置300の一例を示す模式図である。
図2に示すように、遠隔操作装置300は、水勢表示部301、複数の調整スイッチ302、おしりスイッチ303、エキストラスイッチ304、停止スイッチ305、ビデスイッチ306、乾燥スイッチ307、脱臭スイッチ308、長さの異なる複数の水勢表示部301aおよびエキストラ洗浄水勢表示部301bを備える。
【0036】
使用者により調整スイッチ302、おしりスイッチ303、エキストラスイッチ304、停止スイッチ305、ビデスイッチ306、乾燥スイッチ307および脱臭スイッチ308が押下操作される。それにより、遠隔操作装置300は、後述する衛生洗浄装置100の本体部200に設けられた制御部に所定の信号を無線送信する。本体部200の制御部は、遠隔操作装置300より無線送信される所定の信号を受信し、洗浄水供給機構等を制御する。
【0037】
例えば、使用者が、おしりスイッチ303またはビデスイッチ306を押下操作することにより図1の本体部200のノズル部30が移動して洗浄水が噴出する。エキストラスイッチ304を押下操作することにより図1の本体部200のノズル部30から人体の局部に刺激を与える洗浄水が噴出される。停止スイッチ305を押下操作することによりノズル部30からの洗浄水の噴出が停止する。
【0038】
また、乾燥スイッチ307を押下操作することにより人体の局部に対して衛生洗浄装置100の温風供給装置(図示せず)より温風が噴出される。脱臭スイッチ308を押下操作することにより衛生洗浄装置100の脱臭装置(図示せず)により周辺の脱臭が行われる。
【0039】
調整スイッチ302は、水勢調整スイッチ302a,302b、温度調整スイッチ302c,302dおよびノズル位置調整スイッチ302e,302fを含む。
【0040】
使用者が、ノズル位置調整スイッチ302e,302fを押下操作することにより図1の衛生洗浄装置100の本体部200のノズル部30の位置が変化し、温度調整スイッチ302c,302dを押下操作することにより、ノズル部30より噴出される洗浄水の温度が変化する。また、水勢調整スイッチ302a,302bを押下操作することにより、ノズル部30より噴出される洗浄水の水量、圧力および噴出形態等が変化する。本実施の形態では、洗浄水の水勢が周期的な圧力変動における変動中心の圧力、変動幅および変動周期(変動周波数)を変化させることにより調整される。水勢調整スイッチ302a,302bを押下操作することにより水勢に応じた数の水勢表示部301aが点灯する。例えば、図2に示すように水勢表示部301aが5つ点灯している場合、水勢は「強」に設定されている。また、使用者が、エキストラスイッチ304を押下操作し、後述するエキストラ洗浄が行われている場合には、エキストラ洗浄水勢表示部301bが点灯する。
【0041】
ここで、以上に示す図2の遠隔操作装置300は以下の構成を有してもよい。
図3は図1の遠隔操作装置300の他の例を示す模式図である。
【0042】
図3の遠隔操作装置300は、図2の遠隔操作装置300が備える各種スイッチおよび各種表示部に加え、エキストラタイマーダイヤル304cを備える。
【0043】
図3の遠隔操作装置300に設けられた各種スイッチは、上述の図2の遠隔操作装置300と同様に使用者により押下操作される。また、図3の遠隔操作装置300に設けられたエキストラタイマーダイヤル304cは、使用者により回転操作される。それにより、遠隔操作装置300は、上記と同様に衛生洗浄装置100の本体部200に設けられた制御部に所定の信号を無線送信する。本体部200の制御部は、遠隔操作装置300より無線送信される所定の信号を受信し、洗浄水供給機構等を制御する。
【0044】
例えば、使用者が、おしりスイッチ303またはビデスイッチ306を押下操作することにより図1の本体部200のノズル部30が移動して洗浄水が噴出する。停止スイッチ305を押下操作することによりノズル部30からの洗浄水の噴出が停止する。
【0045】
ここで、使用者がおしりスイッチ303を押下操作し、さらにエキストラスイッチ304を押下操作することによりノズル部30より噴出する洗浄水の噴出形態が変更され、人体の局部に刺激を与える洗浄水が噴出される(エキストラ洗浄)。
【0046】
そして、使用者は、継続してエキストラスイッチ304を押下し続けることによりエキストラ洗浄を継続して行うことができる。その後、使用者によるエキストラスイッチ304の押下操作が中断されることにより、ノズル部30より噴出する洗浄水の噴出形態が通常の洗浄時における噴出形態に戻される。
【0047】
上記において、エキストラ洗浄の噴出時間はエキストラタイマーダイヤル304cにより設定可能である。図3に示すように、エキストラタイマーダイヤル304cの周辺には、タイマーオン目盛、タイマーオフ目盛およびタイマー時間設定目盛が設けられている。そして、使用者がエキストラタイマーダイヤル304cを矢印Nの方向に回転させることによりエキストラ洗浄の噴出時間が設定される。
【0048】
例えば、使用者がエキストラタイマーダイヤル304cをタイマーオフ目盛にセットしている場合、エキストラ洗浄は、使用者がエキストラスイッチ304を押下操作することにより開始され、使用者がエキストラスイッチ304の押下を中断することにより停止する。
【0049】
一方、使用者がエキストラタイマーダイヤル304cをタイマーオン目盛をこえて特定のタイマー時間設定目盛にセットしている場合、エキストラ洗浄は、使用者がエキストラスイッチ304を押下操作することにより開始され、設定された時間の経過後、自動的に停止する。
【0050】
使用者による乾燥スイッチ307、脱臭スイッチ308の押下操作に伴う衛生洗浄装置100の動作は上述の通りである。また、調整スイッチ302に設けられる各種スイッチの押下操作に伴う衛生洗浄装置100の動作も上述の通りである。
【0051】
以上において、エキストラ洗浄は、エキストラスイッチ304の押下操作の中断により、または、エキストラタイマーダイヤル304cの設定時間の経過により終了する。
【0052】
ここで、図3のリモートコントローラ300においては、上述の各種スイッチの他に、エキストラ洗浄を停止するためのエキストラオフスイッチを設けてもよい。この場合、使用者は、エキストラ洗浄時に継続してエキストラスイッチ304を押下操作する必要がなくなる。
【0053】
上記においてリモートコントローラ300は、エキストラ洗浄の終了時にはエキストラ洗浄の停止を示すエキストラ洗浄停止信号を後述の制御部4に出力する。
【0054】
図4は、第1の実施の形態に係る衛生洗浄装置100の本体部200の構成を示す模式図である。
【0055】
図4に示すように本体部200は、制御部4、分岐水栓5、ストレーナ6、逆止弁7、定流量弁8、止水電磁弁9、流量センサ10、熱交換器11、温度センサ12a,12b、通水センサ12d、ポンプ13、切替弁14、室内暖房用ヒータ15、便座暖房用ヒータ16およびノズル部30を含む。また、ノズル部30は、おしりノズル1、ビデノズル2およびノズル洗浄用ノズル3を含む。
【0056】
図4に示すように、水道配管201に分岐水栓5が介挿される。また、分岐水栓5と熱交換器11との間に接続される配管202に、ストレーナ6、逆止弁7、定流量弁8、止水電磁弁9、流量センサ10および温度センサ12aが順に介挿されている。さらに、熱交換器11と切替弁14との間に接続される配管203に、温度センサ12b、通水センサ12dおよびポンプ13が介挿されている。
【0057】
まず、水道配管201を流れる浄水が、洗浄水として分岐水栓5によりストレーナ6に供給される。ストレーナ6により洗浄水に含まれるごみや不純物等が除去される。次に、逆止弁7により配管202内における洗浄水の逆流が防止される。そして、定流量弁8により配管202内を流れる洗浄水の流量が一定に維持される。
【0058】
また、ポンプ13と切替弁14との間にはリリーフ管204が接続され、止水電磁弁9と流量センサ10との間には、逃がし水配管205が接続されている。リリーフ配管204には、リリーフ弁206が介挿されている。リリーフ弁206は、配管203の特にポンプ13の下流側の圧力が所定値を超えると開成し、異常時の機器の破損、ホースの外れ等の不具合を防止する。一方、定流量弁8によって流量が調節され供給される洗浄水のうちポンプ13で吸引されない洗浄水を逃がし水配管205から放出する。これにより、水道供給圧に左右されることなくポンプ13には所定の背圧が作用することになる。
【0059】
次いで、流量センサ10は、配管202内を流れる洗浄水の流量を測定し、制御部4に測定流量値を与える。また、温度センサ12aは、配管202内を流れる洗浄水の温度を測定し、制御部4に温度測定値を与える。
【0060】
続いて、熱交換器11は、制御部4により与えられる制御信号に基いて、配管202を通して供給された洗浄水を所定の温度に加熱する。通水センサ12dは、配管203内が洗浄水で満たされていることを検出し、制御部4に通水信号を与える。温度センサ12bは、熱交換器11により所定の温度に加熱された洗浄水の温度を測定し、制御部4に温度測定値を与える。
【0061】
ポンプ13は、熱交換器11により加熱された洗浄水を制御部4により与えられる制御信号に基いて、切替弁14に圧送する。切替弁14は、制御部4により与えられる制御信号に基いて、ノズル部30のおしりノズル1、ビデノズル2およびノズル洗浄用ノズル3のいずれか1つに洗浄水を供給する。それにより、おしりノズル1、ビデノズル2およびノズル洗浄用ノズル3のいずれか1つより洗浄水が噴出される。また、切替弁14は、制御部4により与えられる制御信号に基いて、ノズル部30より噴出される洗浄水の流量を調整する。それにより、ノズル部30より噴出される洗浄水の流量が変化する。
【0062】
室内暖房用ヒータ15は、制御部4より与えられる制御信号に基づいて室内の暖房を行う。また、便座暖房用ヒータは、便座部400を加熱する。
【0063】
制御部4は、図1の遠隔操作装置300から無線送信される信号、流量センサ10から与えられる測定流量値および温度センサ12a,12bから与えられる温度測定値に基き止水電磁弁9、熱交換器11、ポンプ13、切替弁14、室内暖房用ヒータ15および便座暖房用ヒータ16に対して制御信号を与える。
【0064】
図5は熱交換器11の構造の一例を示す一部切り欠き断面図である。
図5に示すように、樹脂ケース504内に曲折された蛇行配管510が埋設されている。蛇行配管510に接触するように平板状のセラミックヒータ505が設けられている。矢印Yで示すように、洗浄水が、給水口511から蛇行配管510内に供給され、蛇行配管510中を流れる間に、セラミックヒータ505により効率よく加熱され、排出口512から排出される。
【0065】
図4の制御部4は、温度センサ12bより与えられる温度測定値に基いて、熱交換器11のセラミックヒータ505の温度をフィードバック制御する。
【0066】
本実施の形態においては、制御部4がフィードバック制御により熱交換器11のセラミックヒータ505の温度を制御することとしたが、これに限定されず、フィードフォワード制御によりセラミックヒータ505の温度を制御してもよく、あるいは、温度上昇時には、フィードフォワード制御によりセラミックヒータ505を制御し、定常時には、フィードバック制御によりセラミックヒータ505を制御する複合的な制御を行ってもよい。
【0067】
図6はポンプ13の構造の一例を示す断面図である。図6のポンプは複動型レシプロポンプである。
【0068】
図6において、本体部138内には、円柱状空間139が形成されている。円柱状空間139内には圧送ピストン136が設けられている。圧送ピストン136の外周部には、X字パッキン136aが装着されている。圧送ピストン136により円柱状空間139がポンプ室139aとポンプ室139bとに分割される。
【0069】
本体部138の一側部には洗浄水入口PIが設けられ、他側部には洗浄水出口POが設けられている。洗浄水入口PIには図4の配管203を介して熱交換器11が接続され、洗浄水出口POには配管203を介して切替弁14が接続される。
【0070】
洗浄水入口PIは、内部流路P1、小室S1および小室S3を介してポンプ室139aに連通するとともに、内部流路P2、小室S2および小室S4を介してポンプ室139bに連通している。
【0071】
ポンプ室139aは、小室S5、小室S7および内部流路P3を介して洗浄水出口POに連通している。円柱状空間139bは、小室S6、小室S8および内部流路P4を介して洗浄水出口POに連通している。
【0072】
小室S3、小室S4、小室S7および小室S8には、それぞれアンブレラパッキン137が設けられている。
【0073】
モータ130の回転軸にギア131が取り付けられ、ギア131にギア132が噛合っている。また、ギア132には、クランクシャフト133の一端が一点支持で回動可能に取り付けられ、クランクシャフト133の他端には、ピストン保持部134およびピストン保持棒135を介して圧送ピストン136が取り付けられている。
【0074】
図4の制御部4により与えられる制御信号に基いて、モータ130の回転軸が回転すると、モータ130の回転軸に取り付けられたギア131が矢印R1の方向に回転し、ギア132が矢印R2の方向に回転する。これにより、圧送ピストン136が図中の矢印Zの方向に上下運動する。
【0075】
図7はアンブレラパッキン137の動作を説明するための模式図である。例えば、図6の圧送ピストン136が、下方向に移動し、ポンプ室139aの容積を増加させた場合、小室S1の圧力よりもポンプ室139a内の圧力が低くなるため、小室S3に設けられたアンブレラパッキン137は、図7(b)に示すように変形する。その結果、洗浄水入口PIから供給された洗浄水が、内部流路P1、小室S1および小室S3を介してポンプ室139aに流入する。この場合、小室S7の圧力よりもポンプ室139a内の圧力が低くなるため、小室S7に設けられたアンブレラパッキン137は、図7(a)に示す状態のまま変形しない。そのため、洗浄水がポンプ室139a内へ流入したり、逆に洗浄水出口POより吐出されることもない。
【0076】
一方、図6の圧送ピストン136が、上方向に移動し、ポンプ室139aの容積を減少させた場合、小室S1の圧力よりもポンプ室139a内の圧力が高くなるため、小室S3に設けられたアンブレラパッキン137は、図7(a)に示す状態のまま変形しない。その結果、小室S1内の洗浄水が、ポンプ室139aに流入しない。この場合、小室S7に設けられたアンブレラパッキン137は、図7(b)に示すように変形する。そのため、ポンプ室139a内の洗浄水が、小室S5、小室S7および内部流路P3を介して洗浄水出口POから吐出される。
【0077】
なお、小室S4内に設けられたアンブレラパッキン137は、圧送ピストン136が上方向に移動した場合に、図7(b)に示すように変形し、圧送ピストン136が下方向に移動した場合に、図7(a)に示す状態のまま変形しない。一方、小室S8に設けられたアンブレラパッキン137は、圧送ピストン136が上方向に移動した場合に、図7(a)に示す状態のまま変形せず、圧送ピストン136が下方向に移動した場合に、図7(b)に示すように変形する。それにより、ポンプ室139a内の洗浄水が洗浄水出口POから吐出されるときに、ポンプ室139b内に洗浄水入口PIからの洗浄水が流入し、ポンプ室139a内に洗浄水入口PIからの洗浄水が流入するときに、ポンプ室139b内の洗浄水が洗浄水出口POから吐出される。
【0078】
図8は図6のポンプ13の圧力変化を示す図である。図8の縦軸は圧力を示し、横軸は時間を示す。
【0079】
図8に示すように、ポンプ13の洗浄水入口PIに圧力Piの洗浄水が供給される。この場合、図7の圧送ピストン136が上下方向に運動することにより、ポンプ室139a内の洗浄水の圧力Paは、点線のように変化する。一方、ポンプ室139b内の洗浄水の圧力Pbは、破線のように変化する。ポンプ13の洗浄水出口POより吐出される洗浄水の圧力Poutは、太い実線で示すように、圧力Pcを中心として上下に周期的に変化する。
【0080】
このように、ポンプ13においては、圧送ピストン136が上下運動を行うことにより、ポンプ室139aまたはポンプ室139b内の洗浄水に対して交互に圧力が加えられ、洗浄水入口PIの洗浄水が昇圧されて洗浄水出口POから吐出される。
【0081】
図9(a)は切替弁14の縦断面図であり、図9(b)は図9(a)の切替弁14のA−A線断面図であり、図9(c)は図9(a)の切替弁14のB−B線断面図である。
【0082】
図9に示すように、切替弁14は、モータ141、内筒142および外筒143により構成される。
【0083】
外筒143内に内筒142が挿入され、モータ141の回転軸が内筒142に取り付けられている。モータ141は、制御部4により与えられる制御信号に基いて回転動作を行う。モータ141が回転することにより内筒142が回転する。
【0084】
図9(a),(b),(c)に示すように、外筒143の一端には、洗浄水入口143aが設けられ、側部の対向する位置に洗浄水出口143b,143cが設けられ、側部の洗浄水出口143b,143cと異なる位置に洗浄水出口143dが設けられている。内筒142の互いに異なる位置に孔142e,142fが設けられている。孔142eの周辺には、図9(b)に示すように、面取り部が形成されている。内筒142の回転により、孔142eが外筒143の洗浄水出口143bまたは143cと対向可能になっており、孔142fが外筒143の洗浄水出口143dと対向可能になっている。
【0085】
洗浄水入口143aには、図4の配管203が接続され、洗浄水出口143bには、おしりノズル1が接続され、洗浄水出口143cには、ビデノズル2が接続され、洗浄水出口143dには、ノズル洗浄用ノズル3が接続されている。
【0086】
図10は図9の切替弁14の動作を示す断面図である。
図10(a)に示すように、モータ141が回転せず、内筒142の孔142eが外筒143の洗浄水出口143dと同じ側にある場合、内筒142の孔142eが外筒143の洗浄水出口143b,143cのいずれにも対向せず、かつ内筒142の孔142fが外筒143の洗浄水出口143dに対向しない。したがって、洗浄水が洗浄水出口143b,143c,143dのいずれからも流出しない。
【0087】
次に、図10(b)に示すように、モータ141が内筒142を45度回転させた場合には、内筒142の孔142eの周囲の面取り部の一部が外筒143の洗浄水出口143bに対向する。したがって、少量の洗浄水が洗浄水入口143aより内筒142の内部を通過して、矢印W1で示すように洗浄水出口143bから流出する。
【0088】
また、図10(c)に示すように、モータ141が内筒142を90度回転させた場合には、内筒142の孔142eが外筒143の洗浄水出口143bに対向する。したがって、多量の洗浄水が洗浄水入口143aより内筒142の内部を通過して、矢印W2で示すように洗浄水出口143bから流出する。
【0089】
さらに、モータ141が内筒142を270度回転させた場合には、内筒142の孔142eが外筒143の洗浄水出口143cに対向する。したがって、多量の洗浄水が洗浄水入口143aより内筒142の内部を通過して洗浄水出口143cから流出する。
【0090】
また、モータ141が内筒142を180度回転させた場合には、内筒142の孔142fが外筒143の洗浄水出口143dに対向する。したがって、多量の洗浄水が洗浄水入口143aより内筒142の内部を通過して洗浄水出口143dから流出する。
【0091】
以上のように、制御部4からの制御信号に基いてモータ141が回転することにより内筒142の孔142e,142fのいずれかが外筒143の洗浄水出口143b〜143dのいずれかに対向した場合には洗浄水が流出し、内筒142の孔142e,142fのいずれもが外筒143の洗浄水出口143b〜143dのいずれにも対向しない場合には洗浄水が流出しない。
【0092】
次に、図4のノズル部30のおしりノズル1について説明する。図11は図4のノズル部30のおしりノズル1の断面図である。なお、図4のノズル部30のビデノズル2の構成および動作は図12のおしりノズル1と同様である。
【0093】
図11に示すように、おしりノズル1は、円筒状のピストン部20、円筒状のシリンダ部21、シールパッキン22およびスプリング23により構成される。
【0094】
ピストン部20の先端近傍には、洗浄水を噴出するための噴出孔25が形成されている。ピストン部20の後端には、フランジ形状のストッパ部26が設けられている。また、ストッパ部26には、シールパッキン22が装着されている。ピストン部20の内部には、後端面から噴出孔25に連通する流路27が形成されている。
【0095】
一方、シリンダ部21は、先端側の径小部分と後端側の径大部分とからなる。それにより、径小部分と径大部分との間に、ストッパ部26がシールパッキン22を介して当接可能なストッパ面21bが形成されている。シリンダ部21の後端面には、洗浄水入口24が設けられ、シリンダ部21の先端面には、開口部21aが設けられている。シリンダ部21の内部空間が温度変動緩衝部28となる。洗浄水入口24は、シリンダ部21の中心軸とは異なる位置に偏心して設けられている。洗浄水入口24は、図4の切替弁14の洗浄水出口143bに接続されている。
【0096】
ピストン部20は、ストッパ部26が温度変動緩衝部28内に位置し、先端部が開口部21aから突出するように、シリンダ部21内に移動可能に挿入されている。
【0097】
さらに、スプリング23は、ピストン部20のストッパ部26とシリンダ部21の開口部21aの周縁との間に配設されており、ピストン部20をシリンダ部21の後端側に付勢する。
【0098】
ピストン部20のストッパ部26の外周面とシリンダ部21の内周面との間に微小隙間が形成され、ピストン部20の外周面とシリンダ部21の開口部21aの内周面との間に微小隙間が形成されている。
【0099】
次いで、図11のおしりノズル1の動作について説明する。図12は図11のおしりノズル1の動作を説明するための断面図である。
【0100】
まず、図12(a)に示すように、シリンダ部21の洗浄水入口24より洗浄水が供給されない場合、ピストン部20が、スプリング23の弾性力により矢印Xの方向と逆方向に後退し、シリンダ部21内に収容されている。その結果、ピストン部20は、シリンダ部21の開口部21aより最も突出していない状態となる。このとき、シリンダ部21内には、温度変動緩衝部28が形成されない。
【0101】
次いで、図12(b)に示すように、シリンダ部21の洗浄水入口24より洗浄水の供給が開始された場合、洗浄水の圧力によりピストン部20がスプリング23の弾性力に抗して矢印Xの方向に徐々に前進する。それにより、シリンダ部21内に温度変動緩衝部28が形成されるとともに温度変動緩衝部28に洗浄水が流入する。
【0102】
洗浄水入口24がシリンダ部21の中心軸に対して偏心した位置に設けられているので、温度変動緩衝部28に流入した洗浄水は、矢印Vで示すように渦巻状に還流する。温度変動緩衝部28の洗浄水の一部は、ピストン部20のストッパ部26の外周面とシリンダ部21の内周面との間の微小隙間を通して、ピストン部20の外周面とシリンダ部21の開口部21aの内周面との間の微小隙間から流れ出るとともに、ピストン部20の流路27を通して噴出孔25から噴出される。
【0103】
ピストン部20がさらに前進すると、図12(c)に示すように、ストッパ部26がシールパッキン22を介してシリンダ部21のストッパ面21bに水密に接触する。それにより、ピストン部20のストッパ部26の外周面とシリンダ部21の内周面との間の微小隙間からピストン部20の外周面とシリンダ部21の開口部21aの内周面との間の微小隙間に至る流路が遮断される。したがって、温度変動緩衝部28の洗浄水が、ピストン部20内の流路27を通して噴出孔25のみから噴出される。
【0104】
以下に、ポンプ13の動作に基づく吐出圧力の変化について説明する。なお、本実施の形態に係る衛生洗浄装置100においては、切替弁14を通過する洗浄水の流量は一定とする。ただし、切替弁14を切り替えることにより、以下に示す圧力変動をおしりノズル1またはビデノズル2より噴出する洗浄水に与えることができる。
【0105】
図13は、本実施の形態におけるおしりノズル1の噴出孔25より噴出される洗浄水の説明図である。
【0106】
図13に示すように、おしりノズル1の噴出孔25からは、表面張力により直径dnの幅を有した丸い粒状の洗浄水が噴出される。また、直径dnを有する洗浄水は、ポンプ13の圧力により流速vで被洗浄面SHに向けて噴出される。
【0107】
この場合、丸い粒状の洗浄水は、おしりノズル1の噴出孔25より距離Lwにある被洗浄面SHに到達するまでに、空気抵抗の働きにより水平方向に広がる。それにより、直径dnの幅を有した丸い粒状の洗浄水は、直径dnよりも大きい直径dwの幅を有した偏平な粒状の洗浄水に変化する。その結果、人体は、噴出孔25において少量の洗浄水が噴出されているのにもかかわらず、被洗浄面SHにおいて直径dwの幅の洗浄水を受けるため、多量の洗浄水が噴出されているような洗浄感を得ることができる。
【0108】
図14は、本実施の形態において設定された水勢の違いによるポンプ13の圧力変化を示す図である。図14の縦軸はポンプ13の吐出圧力を示し、横軸は時間を示す。
【0109】
図14(a)は、使用者が図2または図3の水勢調整スイッチ302aを押下し、水勢を「強」に設定した場合のポンプ13の吐出圧力を示す図である。この場合、制御部4はポンプ13のモータ130の回転数を高くする。これにより、図6の圧送ピストン136の上下方向の運動周期が短くなる。その結果、ポンプ13の吐出圧力の変動周波数が高くなり、吐出圧力の変動周期が小さくなる。また、吐出圧力の変動中心Poが高くなり、かつ、吐出圧力の変動幅が大きくなる。
【0110】
また、図14(b)は、使用者が図2または図3の水勢調整スイッチ302a,302bを押下し、水勢を「中」に設定した場合のポンプ13の吐出圧力を示す図である。この場合、制御部4はモータ130の回転数を中程度にする。これにより、図6の圧送ピストン136の上下方向の運動周期が中程度となる。その結果、ポンプ13の吐出圧力の変動周波数が中程度となり、吐出圧力の変動周期が中程度となる。また、吐出圧力の変動中心Poが中程度となり、かつ、吐出圧力の変動幅が中程度となる。
【0111】
さらに、図14(c)は、使用者が図2または図3の水勢調整スイッチ302bを押下し、水勢を「弱」に設定した場合のポンプ13の吐出圧力を示す図である。この場合、制御部4はモータ130の回転数を低くする。これにより、図6の圧送ピストン136の上下方向の運動周期が長くなる。その結果、ポンプ13の吐出圧力の変動周波数が低くなり、吐出圧力の変動周期が大きくなる。また、ポンプ13の吐出圧力の変動中心Poが低くなり、かつ、吐出圧力の変動幅が小さくなる。
【0112】
本実施の形態に係る衛生洗浄装置100においては、水勢の調整がポンプ13の回転数を変化させることにより行われる。これにより、使用者は、水勢調整スイッチ302a,302bにより、ノズル部30から噴出される洗浄水の流量(平均圧力)、圧力変動幅および圧力変動周期を調整することができる。
【0113】
このように、洗浄水の流量のみならず圧力変動幅および圧力変動周期を変化させることにより、流量のみの調整とは異なる洗浄感が得られる。したがって、使用者の嗜好に応じた種々の洗浄感を得ることが可能となる。
【0114】
なお、使用者が図2または図3に示すエキストラスイッチ304を押下操作した場合、制御部4は、使用者が図2または図3の水勢調整スイッチ302aにより水勢を「強」に設定した場合よりもモータ130の回転数を高くする。これにより、圧送ピストン136の上下方向の運動周期がさらに短くなる。その結果、水勢を「強」に設定した場合よりもポンプ13の吐出圧力の変動周波数が高くなり、吐出圧力の変動周期が小さくなる。また、吐出圧力の変動中心Poがさらに高くなり、かつ、吐出圧力の変動幅がさらに大きくなる。
【0115】
図15は、エキストラ洗浄時および通常洗浄時における洗浄水の水勢の設定とポンプ13からの洗浄水の吐出圧力(中心圧力)との関係を示す図である。
【0116】
前述したように、エキストラ洗浄時において、制御部4は、おしり洗浄時またはビデ洗浄時(以下、通常洗浄時と称する)に使用者が図2または図3の水勢調整スイッチ302aにより水勢を「強」に設定した場合よりも、ポンプ13の回転数を高くする。これにより、図15に示すように、おしりノズル1から噴出される洗浄水の吐出圧力は、通常洗浄時におしりノズル1またはビデノズル2から噴出される洗浄水の吐出圧力よりも高くなる。その結果、エキストラ洗浄時には、通常洗浄時よりも高い圧力で加圧された洗浄水がおしりノズル1から噴出される。この場合、おしりノズル1から噴出される洗浄水の流速および流量が高くなる。
【0117】
図16は、エキストラ洗浄における衛生洗浄装置の詳細な動作を示すフローチャートである。
【0118】
図3、図4および図16を用いてエキストラ洗浄における衛生洗浄装置の動作を説明する。
【0119】
制御部4は、使用者が図3に示すエキストラスイッチ304を押下したと判別すると、切替弁14をおしりノズル1側に切り替える(ステップS1)。次に制御部4は、止水電磁弁9を開き、熱交換器11に洗浄水を供給する(ステップS2)。さらに、制御部4は、熱交換器11の出口側(下流部)に設けられた通水センサ12dより通水信号を受信したか否かを判別する(ステップS3)。この通水センサ12dは、配管203内が洗浄水で満たされている場合にのみ通水信号を制御部4に送信する。それにより、制御部4は通水センサ12dから通水信号を受信すると、配管203に接続された熱交換器11の蛇行配管510内が洗浄水で満たされていると判定する。
【0120】
さらに、制御部4は、便座用ヒータおよび室内暖房用ヒータをオフするとともに熱交換器11をオンし、洗浄水の加熱を開始する(ステップS4)。これにより、衛生洗浄装置100に供給される電力の大部分が熱交換器11に集中的に与えられる。
【0121】
さらに、制御部4は、温度センサ12bより与えられる温度測定値に基づいて洗浄水の温度が所定温度に達したか否かを判別する(ステップS5)。
【0122】
洗浄水の温度が所定温度に達したことを判別すると、制御部4は、ポンプ13を所定の高速度で回転させる(ステップS6)。これにより、おしりノズル1からポンプ13により高い圧力で加圧された洗浄水が高い流速および流量で噴出される。
【0123】
なお、ステップS5に示す所定温度は、おしりノズル1から噴出される洗浄水の温度が使用者に不快感を与えない温度となるように設定することが好ましい。
【0124】
図17は、エキストラ洗浄における衛生洗浄装置の詳細な他の動作を示すフローチャートである。
【0125】
図3、図4および図17を用いてエキストラ洗浄における衛生洗浄装置の他の動作を説明する。
【0126】
制御部4は、使用者が図3に示すエキストラスイッチ304を押下したと判別すると、切替弁14をおしりノズル1側に切り替える(ステップS11)。次に制御部4は、止水電磁弁9を開き、熱交換器11に洗浄水を供給する(ステップS12)。さらに、制御部4は、熱交換器11の出口側(下流部)に設けられた通水センサ12dより通水信号を受信したか否かを判別する(ステップS13)。この通水センサ12dは、配管203内が洗浄水で満たされている場合にのみ通水信号を制御部4に送信する。それにより、制御部4は通水センサ12dから通水信号を受信すると、配管203に接続された熱交換器11の蛇行配管510内が洗浄水で満たされていると判定する。
【0127】
さらに、制御部4は、便座用ヒータおよび室内暖房用ヒータをオフするとともに熱交換器11をオンし、洗浄水の加熱を開始する(ステップS14)。これにより、衛生洗浄装置100に供給される電力の大部分が熱交換器11に集中的に与えられる。
【0128】
さらに、制御部4は、所定時間経過したか否かを判別する(ステップS15)。
【0129】
所定時間経過したと判別すると、制御部4は、ポンプ13を所定の高速度で回転させる(ステップS16)。これにより、おしりノズル1からポンプ13により高い圧力で加圧された洗浄水が高い流速および流量で噴出される。
【0130】
なお、ステップS15における所定時間は、おしりノズルから噴出される洗浄水の温度が使用者に不快感を与えない温度に加熱されるのに充分な時間に設定することが好ましい。
【0131】
以上のように、エキストラ洗浄時において、ポンプ13を水勢調整スイッチ302aにより水勢が「強」に設定された場合よりも高い回転数で回転させることにより、高い圧力で加圧された洗浄水を高い流速および流量でおしりノズル1から使用者の肛門に噴出することができる。これにより、使用者は高い流速および流量で瞬時に肛門および肛門周辺部を洗浄することができる。また、使用者の肛門および肛門周辺部を刺激するとともに、洗浄水が肛門内に侵入し、不随意筋を刺激することにより内肛門括約筋を弛緩させることができ、使用者の便意を効率よくかつ確実に促進させることが可能となる。
【0132】
なお、本実施の形態に係る衛生洗浄装置には、エキストラ洗浄時におしりノズルから噴出される洗浄水の温度を使用者に不快感を与えない温度に調整する調整機能が設けられていてもよい。
【0133】
図18は、エキストラ洗浄時における洗浄水の温度調整機能を有する衛生洗浄装置の動作を示すフローチャートである。
【0134】
図3、図4および図18を用いてエキストラ洗浄時における洗浄水の温度調整についての衛生洗浄装置の動作を説明する。
【0135】
エキストラ洗浄時の洗浄水の温度調整機能を有する衛生洗浄装置において、図4の制御部4には、使用者に不快感を与えない洗浄水の所定の温度範囲が予め設定されている。
【0136】
エキストラ洗浄時において、制御部4は、温度センサ12bより与えられる温度測定値に基づいて、現在ノズルより噴出されている洗浄水の温度が、予め設定された所定の温度範囲内であるか否かを判別する(ステップS21)。
【0137】
ここで、制御部4は、現在ノズルより噴出されている洗浄水の温度が所定の温度範囲内でないと判別した場合、洗浄水の温度が所定の温度範囲より低いか否かを判別する(ステップS22)。そして、制御部4は、洗浄水の温度が所定の温度範囲より低いと判別した場合、ポンプ13の運転速度(ポンプ13においては、図6のモータ130の回転速度)を所定の速度低下させ(ステップS23)、上述のステップS21の動作を繰り返す。また、制御部4は、洗浄水の温度が所定の温度範囲より低くないと判別した場合、ポンプ13の運転速度を所定の速度上昇させ(ステップS24)、上述のステップS21の動作を繰り返す。
【0138】
制御部4は、上述のステップS21において、現在ノズルより噴出されている洗浄水の温度が所定の温度範囲内であると判別した場合、ポンプ13の運転速度を現在稼動している速度で維持する(ステップS25)。
【0139】
制御部4は、以上に示すステップS21〜S25の動作を行った後、図3のリモートコントローラ300よりエキストラ洗浄の停止を示すエキストラ洗浄停止信号を受信したか否かについて判別する(ステップS26)。制御部4は、エキストラ洗浄停止信号を受信した場合、エキストラ洗浄を停止する(ステップS27)。また、制御部4は、エキストラ洗浄停止信号を受信していない場合、上記に示すステップS21〜S26の動作を繰り返す。
【0140】
なお、上述のステップS23において、制御部4はポンプ13の運転速度を低下させるが、少なくとも通常洗浄時の運転速度より高くなるように設定する必要がある。
【0141】
以上に示すエキストラ洗浄時の洗浄水の温度調整機能によれば、ノズルより噴出される洗浄水の温度はエキストラ洗浄時においても常に所定の温度範囲内に設定される。これにより、使用者は、多量の洗浄水がノズルより噴出されるエキストラ洗浄時に、洗浄水の温度低下等による不快感を得ることがない。
【0142】
図19は、本実施の形態における衛生洗浄装置に用いるポンプの他の例を示す断面図である。
【0143】
図19に示すポンプ13bは単動型レシプロポンプである。図19において、本体部には、円柱状空間235が形成されている。円柱状空間235内には圧送ピストン236が設けられている。圧送ピストン236により円柱状空間235がポンプ室235aとポンプ室235bとに分割される。
【0144】
本体部の一側部には洗浄水入口Pαが設けられ、他側部には洗浄水出口Pβが設けられている。洗浄水入口Pαには図4の配管203を介して熱交換器11が接続され、洗浄水出口Pβには配管203を介して切替弁14が接続される。
【0145】
洗浄水入口Pαは、小室S10および小室S11を介してポンプ室235aに連通している。
【0146】
ポンプ室235aは、小室S12および小室S13を介して洗浄水出口Pβに連通している。
【0147】
モータ230の回転軸にギア231が取り付けられ、ギア231にギア232が噛合っている。また、ギア232には、クランクシャフト233の一端が一点支持で回動可能に取り付けられ、クランクシャフト233の他端には、ピストン保持部234およびピストン保持棒239を介して圧送ピストン240が取り付けられている。
【0148】
図4の制御部4により与えられる制御信号に基いて、モータ230の回転軸が回転すると、モータ230の回転軸に取り付けられたギア231が矢印R3の方向に回転し、ギア232が矢印R4の方向に回転する。これにより、圧送ピストン240が図中の矢印Gの方向に上下運動する。
【0149】
また、小室S11および小室S13には、それぞれアンブレラパッキン237が設けられている。アンブレラパッキン237の構成および動作は、前述した図7に示すアンブレラパッキン137の構成および動作と同様である。
【0150】
例えば、図19の圧送ピストン240が、下方向に移動し、ポンプ室235aの容積を増加させた場合、小室S10の圧力よりもポンプ室235a内の圧力が低くなるため、小室S11に設けられたアンブレラパッキン237は、図7(b)に示すように変形する。その結果、洗浄水入口Pαから供給された洗浄水が、小室S10および小室S11を介してポンプ室235aに流入する。この場合、小室S11に設けられたアンブレラパッキン237は、図7(a)に示す状態のまま変形しない。そのため、ポンプ室235a内の洗浄水が、洗浄水出口Pβより吐出されない。
【0151】
一方、図19の圧送ピストン240が、上方向に移動し、ポンプ室235aの容積を減少させた場合、小室S10の圧力よりもポンプ室235a内の圧力が高くなるため、小室S12に設けられたアンブレラパッキン237は、図7(a)に示す状態のまま変形しない。その結果、小室S10内の洗浄水が、ポンプ室235aに流入しない。この場合、小室S13に設けられたアンブレラパッキン237、図7(b)に示すように変形する。そのため、ポンプ室235a内の洗浄水が、小室S12および小室S13を介して洗浄水出口Pβから吐出される。
【0152】
図20は、図19のポンプの各部の圧力変化を示す図である。図20の縦軸は圧力を示し、横軸は時間を示す。
【0153】
図20に示すように、ポンプ13bの洗浄水入口Pαに圧力Pxの洗浄水が供給される。この場合、図19の圧送ピストン240が上下方向に運動することにより、ポンプ室235a内の洗浄水の圧力Pxが変化する。それにより、ポンプ13bの洗浄水出口Pβより吐出される洗浄水の圧力Poutは、太い実線で示すように、圧力Pkを中心として上下に周期的に変化する。
【0154】
このように、ポンプ13bにおいては、圧送ピストン240が上下運動を行うことにより、ポンプ室235a内の洗浄水に対して圧力が加えられ、洗浄水入口Pαの洗浄水が昇圧されて洗浄水出口Pβから吐出される。
【0155】
本実施の形態おける衛生洗浄装置に図19のポンプ13bを用いた場合にも、ポンプ13を用いた場合と同様に、ノズル部30から噴出される洗浄水の流量および圧力変動周期を調整することができる。なお、エキストラ洗浄時においては、ポンプ13bを高速で回転させることにより、高い圧力で加圧された洗浄水をおしりノズル1から高い流速および流量で噴出することができ、使用者は高い流速および流量で瞬時に肛門および肛門周辺部を洗浄することができる。また、これにより使用者は効率よくかつ確実に便意を促進させることが可能となる。
【0156】
上記実施の形態においては、複動型レシプロポンプ13または単動型レシプロポンプ13bを用いる場合について説明したが、これに限定されず、回転型ポンプまたは他の往復型ポンプを用いてもよい。
【0157】
図21は、本実施の形態における衛生洗浄装置に用いられるポンプの構造のさらに他の例を示す断面図である。図21に示すポンプ13Dは電磁ポンプである。
【0158】
図21のポンプ13Dにおいては、シリンダ138Dの外周面の上半部に電磁コイル132Dが巻回されている。
【0159】
シリンダ138D内には、スプリングSP1,SP3および円柱状のプランジャ136Pが設けられている。シリンダ138D内は、プランジャ136Pによりポンプ室139cとポンプ室139eとに分割される。
【0160】
ここで、円柱状のプランジャ136P内に円柱状のポンプ室139dが形成されている。ポンプ室139dは内部流路T1を介してポンプ室139cに連通し、かつ内部流路T2を介してポンプ室139eに連通している。ポンプ室139d内には、球体BおよびスプリングSP2が設けられている。
【0161】
シリンダ138Dの下端部には洗浄水入口PAが設けられ、上端部には洗浄水出口PBが設けられている。洗浄水入口PAには図4の配管203を介して熱交換器11が接続され、洗浄水出口PBには配管203を介して切替弁14が接続される。
【0162】
シリンダ138D内において、スプリングSP1はプランジャ136Pを上方へ付勢し、スプリングSP3はプランジャ136Pを下方へ付勢する。
【0163】
プランジャ136Pのポンプ室139d内において、スプリングSP2は、球体Bを下方へ付勢する。それにより、球体Bは、ポンプ室139dと内部流路T1との境界に位置する弁座BZに押し付けられている。
【0164】
以上に示す構成を有するポンプ13Dは、電磁コイル132Dに電圧を印加することにより動作する。以下に、図22に基づきポンプ13Dの動作を説明する。図22は、ポンプ13Dの動作を示す模式的断面図である。
【0165】
図22(a)は、非稼動時におけるポンプ13Dの内部状態を示す。この場合、シリンダ138D内において、プランジャ136Pは、スプリングSP1およびスプリングSP3によりシリンダ138D内の中央に保持されている。プランジャ136Pのポンプ室139d内において、スプリングSP2は、球体Bを弁座BZに押し付け、内部流路T1を介するポンプ室139dとポンプ室139cとの連通を阻止する。
【0166】
図22(b)は、稼動時の電磁コイル132Dに電圧が印加されたときのポンプ13Dの内部状態を示す。この場合、シリンダ138D内において、プランジャ136Pは、スプリングSP3の弾性力に抗してシリンダ138D内を洗浄水出口PB側へ移動する。それにより、スプリングSP3が圧縮され、スプリングSP1が伸張される。なお、このとき、プランジャ136Pのポンプ室139d内において、スプリングSP2はポンプ13Dの非稼動時と同様に球体Bを弁座BZに押し付け、内部流路T2を介するポンプ室139dとポンプ室139cとの連通を阻止する。
【0167】
上記動作に伴いポンプ室139c内の圧力が低くなり、洗浄水が洗浄水入口PAより流入する。一方、上記動作に伴いポンプ室139e内の圧力が高くなり、ポンプ室139e内の洗浄水が洗浄水出口PBより流出する。このように、球体Bは逆止弁として作用する。
【0168】
図22(c)は、稼動時の電磁コイル132Dに電圧が印加されないときのポンプ13Dの内部状態を示す。この場合、シリンダ138D内において、プランジャ136Pは、伸張されたスプリングSP1および圧縮されたスプリングSP3の復元力によりシリンダ138D内を洗浄水入口PA側へ移動する。それにより、スプリングSP3が伸張され、スプリングSP1が圧縮される。
【0169】
上記動作に伴いポンプ室139c内の圧力が高くなり、ポンプ室139c内の洗浄水が、プランジャ136Pの内部流路T1を通じてポンプ室139d内の球体Bを弁座BZから押し出し、ポンプ室139d内に流入する。さらに、ポンプ室139cより流入する洗浄水により、ポンプ室139d内の圧力が高くなり、ポンプ室139d内の洗浄水が、プランジャ136Pの内部流路T2を通じてポンプ室139e内へ流入し、洗浄水出口PBから吐出される。
【0170】
なお、電磁ポンプ13Dにおいては、プランジャ136Pとシリンダ138Dとの間にシール部材が介在しないため、洗浄水出口PBの下流側の圧力損失により吐出流量が異なる。
【0171】
図23は、図21のポンプ13Dの稼動時におけるポンプ室139e内の圧力変化および電磁コイル132Dに印加される電圧の変化を示す図である。図23(a)はポンプ13Dの圧力変化を示し、図23(b)は電磁コイル132Dに印加される電圧の変化を示す。
【0172】
図23に示すように、ポンプ13Dの洗浄水入口PΑには、圧力Pnの洗浄水が供給される。そして、電磁コイル132Dに電圧Vmが断続的に印加されることによりプランジャ136Pがシリンダ138D内で往復運動し、ポンプ13Dの洗浄水出口PBから吐出される洗浄水の圧力Ppは太い実線で示すように、点線で示す圧力Pmを中心として上下に周期的に変化する。
【0173】
以上に示すように、ポンプ13Dにおいては、電磁コイル132Dに周期的なパルス電圧が印加されることにより、ポンプ室139e内の洗浄水に対して圧力が加えられ、洗浄水入口PΑの洗浄水が昇圧されて洗浄水出口PBから吐出される。
【0174】
図23のポンプ13Dにおいては、電磁コイル132Dに印加するパルス電圧の電圧値により、プランジャ136Pの変位量(以下、稼動ストロークと呼ぶ。)が異なる。したがって、電磁コイル132Dに印加するパルス電圧の電圧Vmまたはデューティ比を変更することにより、プランジャ136Pの稼動ストロークを変更することができる。したがって、ポンプ13dを本実施の形態における衛生洗浄装置100に用いた場合には、おしりノズル1またはビデノズル2から噴出される洗浄水の態様を精密に変化させることができ、おしりノズル1から噴出される洗浄水が少量の場合でも使用者は高い流速および流量で瞬時に肛門および肛門周辺部を洗浄することができる。また、これにより使用者は効果的にかつ確実に便意を促進させることが可能となる。
【0175】
本実施の形態においては、おしりノズル1およびビデノズル2が噴出手段に相当し、ポンプ13が加圧手段に相当し、制御部4が制御手段に相当し、おしりスイッチ303およびビデスイッチ306が通常洗浄指示手段に相当し、エキストラスイッチ304が最強洗浄指示手段に相当し、エキストラスイッチ304が操作手段に相当し、エキストラタイマーダイヤル304cがタイマに相当し、水勢調整スイッチ302a,302bが水勢設定手段に相当し、熱交換器11が加熱手段および瞬間式加熱装置に相当する。また、室内暖房用ヒータ14および便座暖房用ヒータ15が暖房手段に相当し、温度計測手段が温度センサ12bに相当し、エキストラ洗浄が最強洗浄に相当する。
【0176】
本発明に係る衛生洗浄装置は、給水源から供給される洗浄水を人体に噴出する衛生洗浄装置であって、洗浄水を人体に噴出する噴出手段と、給水源から供給される洗浄水を加圧し、噴出手段から噴出させる加圧手段と、洗浄水により人体の局部を洗浄する通常洗浄を指示する通常洗浄指示手段と、洗浄水の水勢を設定するための水勢設定手段と、洗浄水の水勢を最強にする最強洗浄を指示する最強洗浄指示手段と、通常洗浄指示手段の指示に応答して、水勢設定手段により設定された水勢に対応する圧力で洗浄水を加圧するように加圧手段を制御し、最強洗浄指示手段の指示に応答して水勢設定手段により設定可能な最大の水勢時の圧力以上の高い圧力で洗浄水を加圧するように加圧手段を制御する制御手段とを備えたものである。
【0177】
本発明に係る衛生洗浄装置においては、通常洗浄指示手段の指示に応答して、給水源から供給される洗浄水が、水勢設定手段により設定された水勢に対応する圧力で加圧手段により加圧され、噴出手段より噴出される。また、最強洗浄指示手段の指示に応答して、給水源から供給される洗浄水が、水勢設定手段により設定可能な最大の水勢時の圧力以上の高い圧力で加圧手段により加圧され、噴出手段より噴出される。これにより、最強洗浄動作時に、人体の局部および局部周辺を吐出圧力の高い洗浄水で瞬時に洗浄することが可能となる。また、最強洗浄によれば、人体の局部および局部周辺を吐出圧力の高い洗浄水で刺激することができ、効率よくかつ確実に便意を促進することも可能となる。
【0178】
衛生洗浄装置は、給水源から給水される洗浄水を加熱して加圧手段に供給する加熱手段をさらに備えてもよい。この場合、給水源から供給された洗浄水を加熱手段により加熱して加圧手段に供給することができ、噴出手段から適度に加熱された洗浄水を噴出することができる。これにより、通常洗浄動作時において、適度に加熱された洗浄水により、使用者に不快感を感じさせることなく人体の局部を洗浄することが可能となる。また、最強洗浄時において、適度に加熱された洗浄水により、使用者に不快感を感じさせることなく人体の局部を瞬時に洗浄することが可能となり、さらに効率よくかつ確実に便意を促進することも可能となる。
【0179】
衛生洗浄装置の構成において、加熱手段は、給水源から供給される洗浄水を流動させつつ加熱する瞬間式加熱装置であってもよい。給源から供給される洗浄水が流動しつつ加熱手段により加熱されることにより、瞬間的に洗浄水が加熱される。したがって、通常洗浄時および最強洗浄時にのみ洗浄水の加熱を行うため、消費電力を最小限に抑えることができ、さらに洗浄水を貯える貯水タンク等が不要となるため、省スペース化が実現できる。また、通常洗浄時間または最強洗浄時間が長くなった場合でも、洗浄水の温度の低下が生じない。
【0180】
衛生洗浄装置は、加熱手段により加熱された洗浄水の温度を測定する温度計測手段を備えてもよく、制御手段は、最強洗浄時に、温度計測手段により測定される温度が所定値より低下しないように加圧手段が洗浄水を加圧する圧力を制御してもよい。この場合、加熱手段により加熱された洗浄水の温度が温度計測手段により測定される。また、最強洗浄時においては、温度計測手段が測定する温度が所定値より低下しないように加圧手段が洗浄水を加圧する圧力が制御手段により制御される。これにより、最強洗浄時間が長くなった場合でも洗浄水の温度の低下が生じず、適度に加熱された洗浄水により、使用者に不快感を感じさせることなく人体の局部を最強洗浄することが可能となる。
【0181】
衛生洗浄装置は、加熱手段に電力を供給する電力供給手段と、最強洗浄時に、通常洗浄時よりも大きい電力が加熱手段に供給されるように電力供給手段を制御する電力制御手段とをさらに備えてもよい。この場合、最強洗浄時において、通常洗浄時よりも大きい電力が電力供給手段により加熱手段に供給される。したがって、最強洗浄時に、多量の洗浄水が噴出手段から噴出される場合においても、洗浄水の温度を適度に保つことが可能となる。
【0182】
衛生洗浄装置は、暖房手段をさらに備えてもよく、電力制御手段は、最強洗浄時に暖房手段への電力供給を停止するように電力供給手段を制御してもよい。この場合、最強洗浄時において、暖房手段への電力の供給が停止されるので、加熱手段に集中的に電力が供給される。したがって、給水源から供給される洗浄水を充分な電力で加熱手段により加熱することができ、最強洗浄時に、多量の洗浄水が噴出手段から噴出される場合においても、洗浄水の温度を適度に保つことが可能となる。なお、最強洗浄時に暖房手段への電力の供給を停止しても、直前まで温められた便座の温度と使用者の体温との補完作用により、使用者が便座に冷たさを感じることはない。
【0183】
衛生洗浄装置の構成において、最強洗浄指示手段は、使用者が最強洗浄を指示するための操作手段を含んでもよい。この場合、使用者が操作手段を操作することにより最強洗浄が開始されるので、使用者は、好みに応じた任意の時に最強洗浄を行うことが可能となる。
【0184】
衛生洗浄装置の構成において、操作手段は、使用者の操作によりオンするスイッチを含んでもよい。この場合、使用者はスイッチを操作することにより、通常洗浄時や洗浄停止時に関わらず、容易に最強洗浄を行うことができる。
【0185】
衛生洗浄装置の構成において、制御手段は、スイッチがオンしている間に水勢設定手段により設定可能な最大の水勢時の圧力以上の高い圧力で洗浄水を加圧するように加圧手段を制御してもよい。この場合、使用者は、最強洗浄のスイッチをオンすることにより、容易に最強洗浄を行うことができる。
【0186】
衛生洗浄装置の構成において、制御手段は、スイッチがオフすると、水勢設定手段により設定された水勢に対応する圧力で洗浄水を加圧するように加圧手段を制御してもよい。この場合、スイッチがオフされることにより、加圧手段は水勢設定手段により設定された水勢に対応する圧力で洗浄水を加圧するように制御手段により制御される。したがって、使用者は、最強洗浄時に最強洗浄のスイッチをオフすることにより、容易に最強洗浄から通常洗浄に切り替えることができる。また、通常洗浄においては、水勢設定手段により設定された水勢に対応する洗浄水の噴出が行われるため、使用者は最強洗浄から通常洗浄への切り替え時に水勢の再設定を行う必要がない。
【0187】
衛生洗浄装置の構成において、スイッチは、使用者が押している間オンしてもよい。この場合、使用者は所望の時間、スイッチを押下することにより最強洗浄を行うことができる。また、使用者はスイッチから手を離すだけで最強洗浄を停止することができる。したがって、必要以上の長時間の最強洗浄が防止され、最強洗浄の解除忘れも防止される。
【0188】
衛生洗浄装置は、スイッチがオンしてから所定時間経過後にスイッチをオフするタイマをさらに備えてもよい。この場合、使用者による必要以上の長時間の最強洗浄が防止され、最強洗浄の解除忘れも防止される。
【0189】
衛生洗浄装置は、タイマの設定時間を調整するための設定手段をさらに備えてもよい。この場合、使用者は予め最強洗浄を継続する所望の時間を設定することができるので、使用者の好みに応じた最強洗浄時間が実現される。
【0190】
衛生洗浄装置の構成において、加圧手段は、周期的に変動する圧力で洗浄水を加圧する往復動ポンプを含んでもよい。この場合、加圧手段により洗浄水を周期的に変動する圧力で吐出させることができる。したがって、噴出孔より噴出される洗浄水の噴出速度が周期的に増加する。噴出項より噴出された洗浄水は、空気抵抗により広がりを持った粒状に変化するので、少ない流量の洗浄水でも人体に高い洗浄感を与えることができる。また、制御手段により往復動ポンプの動作を制御することができるので、使用者の嗜好に応じて洗浄水の圧力変動を制御することが可能となる。それにより、通常洗浄時において、効率よく人体を洗浄することができ、最強洗浄時においては人体の局部を瞬時に効率よく洗浄できる。さらに、最強洗浄時においては、人体の局部に強い刺激を与えることができ、効率よくかつ確実に便意を促進することが可能となる。
【0191】
衛生洗浄装置の構成において、往復動ポンプは、回転可能な回転駆動手段と、往復運動可能に設けられた加圧部材と、回転駆動手段の回転を加圧部材の往復運動に変換する変換手段とを含み、制御手段は、回転駆動手段の回転数を制御することにより圧力変動を制御してもよい。この場合、加圧手段の回転駆動手段の回転数を制御することにより、洗浄水の流量および圧力を制御することができ、通常洗浄時において、少ない電力で効率よく高い圧力の洗浄水を噴出することができ、効率よく人体を洗浄することが可能となる。また、最強洗浄時において、少ない電力で効率よく高い圧力の洗浄水を噴出手段から噴出することが可能となる。したがって、効率よくかつ確実に便意を促進することが可能となる。
【0192】
衛生洗浄装置の構成において、往復動ポンプは、パルス電圧に基づいて加圧部材を往復運動させる電磁コイルを含み、制御手段は、電磁コイルに印加するパルス電圧の周波数またはデューティ比を制御することにより圧力変動を制御してもよい。この場合、加圧手段の電磁コイルに印加するパルス電圧の周波数またはデューティ比を制御することにより、洗浄水の流量および圧力を制御することが可能となる。
【0193】
衛生洗浄装置の構成において、噴出手段は、時間的に変動する流量で洗浄水を噴出してもよい。この場合、噴出手段により噴出される洗浄水の噴出速度が周期的に増加する。噴出手段より噴出された洗浄水は、空気抵抗により広がりを持った粒状に変化するとともに、空間において間欠状態で衝突するので、少ない流量の洗浄水でも人体に高い洗浄感および刺激を与えることが可能となる。
【0194】
衛生洗浄装置の構成において、噴出手段は、時間的に変動する流速で洗浄水を噴出してもよい。この場合、噴出手段により噴出される洗浄水の噴出速度が周期的に増加する。噴出手段より噴出された洗浄水は、空気抵抗により広がりを持った粒状に変化するので、少ない流量の洗浄水でも人体に高い洗浄感および刺激を与えることが可能となる。
【0195】
【発明の効果】
本発明における衛生洗浄装置においては、最強洗浄動作時に、人体の局部および局部周辺を吐出圧力の高い洗浄水で瞬時に洗浄することが可能となる。また、最強洗浄によれば、人体の局部および局部周辺を吐出圧力の高い洗浄水で刺激することができ、効率よくかつ確実に便意を促進することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態に係る衛生洗浄装置を便器に装着した状態を示す斜視図
【図2】図1の遠隔操作装置の一例を示す模式図
【図3】図1の遠隔操作装置の他の例を示す模式図
【図4】本実施の形態における衛生洗浄装置の本体部の構成を示す模式図
【図5】熱交換器の構造の一例を示す一部切り欠き断面図
【図6】ポンプの構造の一例を示す断面図
【図7】アンブレラパッキンの動作を説明するための模式図
【図8】図6のポンプの圧力変化を示す図
【図9】(a)切替弁の縦断面図、(b)切替弁のA−A線断面図、(c)切替弁のB−B線断面図
【図10】図9の切替弁の動作を示す断面図
【図11】図4のノズル部のおしりノズルの断面図
【図12】図11のおしりノズルの動作を説明するための断面図
【図13】本実施の形態におけるおしりノズルの噴出孔より噴出される洗浄水の説明図
【図14】水勢の違いによるポンプの圧力変化を示す図
【図15】エキストラ洗浄時および通常洗浄時における洗浄水の水勢の設定とポンプからの洗浄水の吐出圧力(中心圧力)との関係を示す図
【図16】エキストラ洗浄処理における衛生洗浄装置の詳細な動作を示すフローチャート
【図17】エキストラ洗浄処理における衛生洗浄装置の詳細な他の動作を示すフローチャート
【図18】エキストラ洗浄時における洗浄水の温度調整機能を有する衛生洗浄装置の動作を示すフローチャート
【図19】本実施の形態の衛生洗浄装置に用いられるポンプの構造の他の例を示す断面図
【図20】図19のポンプの各部の圧力変化を示す図
【図21】本実施の形態の衛生洗浄装置に用いられるポンプの構造のさらに他の例を示す断面図
【図22】図21のポンプの動作を示す模式的断面図
【図23】図21のポンプの稼動時におけるポンプ室内の圧力変化および電磁コイルに印加される電圧の変化を示す図
【符号の説明】
1 おしりノズル
2 ビデノズル
4 制御部
12b 温度センサ
13,13b,13D ポンプ
14 切替弁
30 ノズル部
130,230 モータ
142 内筒
143 外筒
143a 洗浄水入口
143b,143c 洗浄水出口
142e 孔
200 本体部
300 遠隔操作装置
302 調整スイッチ
302a,302b 水勢調整スイッチ
304 エキストラスイッチ
304c エキストラタイマーダイヤル
Claims (7)
- 給水源から供給される洗浄水を人体に噴出する衛生洗浄装置であって、
洗浄水を人体に噴出する噴出手段と、
前記給水源から供給される洗浄水を加圧し、前記噴出手段から噴出させる加圧手段と、
前記給水源から供給される洗浄水を流動させつつ加熱する瞬間式の加熱手段と、
洗浄水により人体の局部を洗浄する通常洗浄を指示する通常洗浄指示手段と、
洗浄水の水勢を設定するための水勢設定手段と、
洗浄水の水勢を最強にする最強洗浄を指示する最強洗浄指示手段と、
前記加熱手段により加熱された洗浄水の温度を測定する温度計測手段と、
前記通常洗浄指示手段の指示に応答して、前記水勢設定手段により設定された水勢に対応する圧力で洗浄水を加圧するように前記加圧手段を制御し、前記最強洗浄指示手段の指示に応答して前記水勢設定手段により設定可能な最大の水勢時の圧力以上の高い圧力で洗浄水を加圧するように前記加圧手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記最強洗浄時に、前記温度計測手段により測定される温度が所定値よりも低下しないように前記加圧手段が洗浄水を加圧する圧力を制御することを特徴とする衛生洗浄装置。 - 前記最強洗浄指示手段は、
使用者が最強洗浄を指示するための操作手段を含むことを特徴とする請求項1記載の衛生洗浄装置。 - 前記加圧手段は、
周期的に変動する圧力で洗浄水を加圧する往復動ポンプを含むことを特徴とする請求項1または2記載の衛生洗浄装置。 - 前記往復動ポンプは、
回転可能な回転駆動手段と、
往復運動可能に設けられた加圧部材と、
前記回転駆動手段の回転を前記加圧部材の往復運動に変換する変換手段とを含み、
前記制御手段は、前記回転駆動手段の回転数を制御することにより圧力変動を制御することを特徴とする請求項3記載の衛生洗浄装置。 - 前記往復動ポンプは、
パルス電圧に基づいて前記加圧部材を往復運動させる電磁コイルを含み、
前記制御手段は、前記電磁コイルに印加するパルス電圧の周波数またはデューティ比を制御することにより圧力変動を制御することを特徴とする請求項3記載の衛生洗浄装置。 - 前記噴出手段は、
時間的に変動する流量で洗浄水を噴出することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の衛生洗浄装置。 - 前記噴出手段は、
時間的に変動する流速で洗浄水を噴出することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の衛生洗浄装置。
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