JP4661699B2 - 人体洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばシャワーや温水洗浄便座等の特に人体の洗浄を行う人体洗浄装置に関するものである。

従来のこの種の人体洗浄装置は一般的に、図７に示すように、洗浄水の圧送手段として外歯歯車ポンプを採用し、一対のギア１、２のかみ合いと各々のギアとハウジング３の隙間によって洗浄水を加圧送出する。なおギア２は、図示されていないがモータの出力軸に固設され回動し、ギア１はギア２の従属歯車として回動する構成となっている。そして圧送された洗浄水は温水タンク４内に加熱貯留された温水を押出し、洗浄ノズル５からその押し出された温水が噴出するようになっていた。（例えば、特許文献１参照）。

また、同様の人体洗浄装置に用いられる洗浄水の圧送手段として、次のようなポンプも用いられる。図８に示すこの手のポンプは、スプリング６で一方向に付勢されたプランジャ７を、コイル８にパルス的な通電を行うことで往復動させ、逆止弁９の作用によって一方向のみの通水を行う。そして、洗浄水の流入口１０へと供給される洗浄水を吐出口１１へと送り出すようになっている（例えば、特許文献２参照）。
特開平７−１８９３１７号公報 特開２００１−８１８３７号公報

しかしながら特許文献１に記載されたような人体洗浄装置の圧送手段では、特に樹脂でギアを構成する際にギアの両端からの漏れを低減することが非常に難しく、一般的に低コストで吐出圧の高いものは構成できないという課題があった。

また、特許文献２に記載されたような圧送手段は、コイルから発生する磁力でプランジャを往復動させる構成であるため、エネルギーのロスが大きく、高い圧力を得るためには非常に大きなコイルが必要となる。また、水道水中に含まれるスケール成分等により、プランジャが固着して動作しない等、信頼性の面でも不安が残るといった課題があった。

前記従来の課題を解決するため、本発明の人体洗浄装置は、給水管と、止水手段と、前記給水管から供給される洗浄水を加熱する加熱手段と、前記洗浄水をポンピングするポンプ手段と、前記ポンプ手段によって加圧送出される洗浄水を噴出する吐出手段と、前記ポンプ手段を制御する制御器を備え、前記ポンプ手段は内部にピストンを設けたシリンダ部を有し、前記ピストンの往復動により前記給水管から前記吐出手段まで連通した水路の容積を変化させてポンピングを行うことを特徴とし、前記ポンプ手段は、前記ピストンが前記シリンダ部を圧力的に２つに分断することで構成される第１、第２のポンプ室と、前記第１および第２のポンプ室各々に設けた吸引口および吐出口と、少なくとも各々の吸引口に設けた逆流防止手段と、モータを有しこのモータの回転を前記ピストンの往復動に変換せしめる駆動手段とから構成され、前記第１および第２のポンプ室の吸引動作と吐出動作を異なる位相とし、前記水路には、前記ポンプ手段の上流側に給水圧が一定以上になると水流量が一定となるように作用する定流量手段と、給水圧を大気開放状態にする逃がし水回路が設けられ、前記制御器は、前記ポンプ手段の往復動作の回数を制御して洗浄水の流量を調節するものである。

上記発明によれば、モータの回転数に応じて水路容積が高速で増減され、洗浄水が圧送
されるため、ポンプ手段から送出される洗浄水は高圧でしかも断続的に吐出手段から吐出されるため、被洗浄部に対してマッサージ効果を得ることができる。

特に、ポンプ手段の上流側の水路に、給水圧を大気開放状態にする逃がし水回路が設けられた構成により、ポンプ手段のピストンによって洗浄水が断続的に吐出されるとき、そのポンプ手段の上流側に水撃作用が生じ、機器が損傷するといった心配がなく、かつ、ポンプ手段の上流側の水路に給水圧が一定以上になると水流量が一定となるように作用する定流量手段が設けられた構成により、ポンプ手段の往復動作で送り出される流量を正確にすることができ、その往復動作の回数を制御することで、流量の調節が確実に行え、使い勝手の良い人体洗浄装置を実現することができる。

さらに、第１および第２のポンプ室の吸引動作と吐出動作を異なる位相としたことにより、ピストンが往復動する際の振動を抑制でき、洗浄水に生じる過度の脈動を抑えることが可能となる。また、機器の小型化・簡素化が実現できる。

本発明の人体洗浄装置によれば、非常に高圧でしかも断続的な洗浄噴流が得られるため、被洗浄部に対して汚れを落とす効果はもちろんのこと、マッサージの効果を得ることも可能で、快適で洗浄力に優れた人体洗浄が実現できる。

第１の発明は、給水管と、止水手段と、前記給水管から供給される洗浄水を加熱する加熱手段と、前記洗浄水をポンピングするポンプ手段と、前記ポンプ手段によって加圧送出される洗浄水を噴出する吐出手段と、前記ポンプ手段を制御する制御器を備え、前記ポンプ手段はピストンを有し、モータの回転をピストンの往復動に変換して駆動することで前記給水管から前記吐出手段まで連通した水路の容積を変化させてポンピングを行うことを特徴とし、前記ポンプ手段は、前記ピストンおよびシリンダ部で構成されるポンプ室と、前記ポンプ室に設けた吸引口および吐出口と、少なくとも吸引口側に設けた逆流防止手段と、前記ピストンを高速で往復動せしめる駆動手段から構成され、前記水路には、前記ポンプ手段の上流側に給水圧が一定以上になると水流量が一定となるように作用する定流量手段と、給水圧を大気開放状態にする逃がし水回路が設けられ、前記制御器は、前記ポンプ手段の往復動作の回数を制御して洗浄水の流量を調節する人体洗浄装置である。
この構成により、モータの回転数に応じて水路容積が高速で増減され、洗浄水が圧送されるため、ポンプ手段から送出される洗浄水は高圧でしかも断続的に吐出手段から吐出され、被洗浄部に対してマッサージ効果を得ることができる。

特に、ポンプ手段の上流側の水路に、給水圧を大気開放状態にする逃がし水回路が設けられた構成により、ポンプ手段のピストンによって洗浄水が断続的に吐出されるとき、そのポンプ手段の上流側に水撃作用が生じ、機器が損傷するといった心配がなく、かつポンプ手段の上流側の水路に給水圧が一定以上になると水流量が一定となるように作用する定流量手段が設けられた構成により、ポンプ手段の往復動作で送り出される流量を正確にすることができ、その往復動作の回数を制御することで、流量の調節が確実に行え、使い勝手の良い人体洗浄装置を実現することができる。

さらに、第１および第２のポンプ室の吸引動作と吐出動作を異なる位相としたことにより、ピストンが往復動する際の振動を抑制でき、洗浄水に生じる過度の脈動を抑えることが可能となる。また、機器の小型化・簡素化が実現できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における人体洗浄装置の構成を表すブロック図である。

図１において、１２は水道管（図示せず）に接続される給水管、１３は下流への水の流れおよび圧力を遮断できる止水手段としての電磁弁であり、この電磁弁１３の下流側には給水圧が一定以上になるとそこを流れる水流量が一定となるように作用する定流量手段としての定流量弁１４と、給水圧を大気開放状態にする圧力開放手段としての逃がし水回路１５が設けてある。

また、ここには流路が負圧になったときに流路に外気を吸い込む構成のバキュームブレーカー１６が備えてあり、さらにこの下流側には加熱手段としてのヒータ１７を内蔵した熱交換器１８が接続されている。なお、ここではヒータ１７は昇温速度に優れるセラミックヒータを用いた構成としてある。

この熱交換器１８の下流側には、熱交換器１８で加熱された温水の温度を検知する湯温サーミスタ１９が備えられるとともに、比較的柔らかめのシリコーンチューブで構成される温水管２０を介して、逆流防止手段２１、ポンプ手段２２が接続される。

また、このポンプ手段２２の下流には、弁モータ２３によって駆動されるいわゆる４方弁の形態をなす水路切替弁２４が接続されており、この水路切替弁２４の３つの出口は各々吐出手段としてのおしりノズル２５および女性の局部洗浄用のビデノズル２６と、これらのノズルを洗浄するためのクリーニングノズル２７に連通する構成となっている。なお、この水路切替弁２４はこれら３つの出口を選択的に入り口と連通させることが可能な構成としてある。

電磁弁１３、ヒータ１７、ポンプ手段２２、弁モータ２３等は図中に破線で示すとおり、制御部２８と電気的に接続され、この制御部２８によってその動作が制御される。

次に図２を用いてポンプ手段２２の詳細について記述する。

図２（ａ）はポンプ手段２２の構成の一例を示す側面図で、これを底面から見たものの一部を示したものが図２（ｂ）であり、説明のため、一部断面表示してある。

図２（ａ）において２９はシリンダ部であり、図２（ａ）に示す関係で吸引口３０および吐出口３１が設けてある。また、シリンダ部２９は円筒状の空洞となっており、内部に同じく円筒状のピストン３２を往復動可能に設けることで、このシリンダ部２９とピストン３２によって、水流路の一部であり、しかもピストン３２が往復動することでその容積が増減するポンプ室３３が構成される。

このピストン３２は比較的柔らかい樹脂で成型されており、吸引口３０および吐出口３１側に臨む一端をコーン状に広げることでリップ部３４を形成し、このリップ部３４がシリンダ部２９の円筒内周に密着することでシールライン３５が構成してある。つまり厳密に言えばポンプ室３３はシリンダ部２９とこのシールライン３５で形成されることになる。

ピストン３２にはピストンロッド３６が固設してあり、このピストンロッド３６にはピストン３２と反対側の他端に図２（ｂ）に示すような長穴形状のクランク軸ガイド３７が備えてある。そして、このクランク軸ガイド３７には減速手段であるギアＡ３８に設けたクランク軸３９が図２（ｂ）で示すと上下方向に摺動自在に篏合構成してある。

ギアＡ３８は軸４０で軸支されるとともに、原動機である小型のＤＣモータ４１に固設されたギアＢ４２と噛み合い、モータ４１の回転出力を減速しながら動力を伝達する構成となっている。なお、ここでギアＡ３８、ギアＢ４２はねじり笠歯形状のものを用いているため、構成の簡素化と静音化が図られる結果となっている。

次に図３を用いて逆流防止手段２１について詳述する。

図３（ａ）（ｂ）は逆流防止手段２１の構成の一例を示す断面図で、図３の（ａ）と（ｂ）は水の流れの向きが異なる場合の動作の違いを示すものであるので、この詳細な説明は動作、作用にて後述するとして、ここでは図３（ａ）を用いてその構成について説明する。

図３（ａ）において４３はハウジングで、内部は円筒状の空洞であるとともに、その両端にはポートＡ４４、ポートＢ４５が設けてある。また、内部には樹脂製のボール４６が図中左右方向に移動可能に封入されており、ポートＢ４５側にはボール４６が密着することで流路が遮断されるようにテーパ部４７が構成してある。また、テーパ部４７の反対側には内部壁４８を設け、さらにこの内部壁４８にはボール４６が内部壁４８の壁面に押しつけられることを防止する突起部４９と、ボール４６が突起部４９に接触した状態でも閉塞されない位置にスリット部５０が設けてある。

次にこの実施の形態１における動作、作用について説明する。

人体洗浄が開始される場合、制御部２８はまず、弁モータ２３に信号を送り、水路切替弁２４のクリーニングノズル２７に連通する水路を開成せしめた後、電磁弁１３を同じく開成せしめる。この動作には水路切替弁２４が閉止状態で電磁弁１３が開成されると、電磁弁１３下流かつ水路切替弁２３上流に大きな給水圧がかかってしまい、機器が破損する恐れがあるため、これを回避し、機器の信頼性を向上させるという効果がある。

電磁弁１３が開成されると、バキュームブレーカー１６は水圧で大気解放状態から閉塞状態となり、また逃がし水路１５からはここの通水抵抗に応じていくらかの洗浄水が便器内（図示せず）へと放出される。このとき、定流量弁１４の作用で、給水管１２を流れる流量は所定の値に調節される。なお、定流量弁１４は洗浄に使用する水量に多少の余裕をみた水量に調節可能なものが適切であるが、ここでは使用する水量は約４５０ｃｃ／ｍｉｎであるので、給水圧が５０ｋＰａ以上でほぼ５００ｃｃ／ｍｉｎの一定流量に調節可能なものを用いている。

次に制御器２８はヒータ１７に通電を開始し、サーミスタ１９によって検知される温水の温度信号を取り込みながら、その通電量を加減し、熱交換器１８から供給される温水温度を人体洗浄に適した温度に調節する。なおここで用いた熱交換器１８は、流れ込んできた常温の水が熱交換器１８から流れ出るまでの間に適温加熱可能な、いわゆる瞬間型の熱交換器の構成としてある。そのため、沸かし上げの時間短縮や、冬季の沸かし上げ能力不足のことを考えると、ヒータ１７はできるだけ大きな容量のものが望まれるが、一般家庭のコンセント容量の制限からここでは１２００Ｗの入力が可能なものを選択してある。この瞬間型の熱交換器を用いれば、非使用時に温水を保温しておく必要性がないため、消費電力の大幅な削減が期待できるが、先述のとおり一般家庭のコンセント容量は１５Ａであるため、特に厳冬期、沸かし上げできる水量が不足気味になることは否めない。なお、消費電力を抑える必要性がなければ、熱交換器１８を適切な大きさの温水タンクの構成とし、常時、適温で保温し、必要に応じて使用することも可能である。また、近年、家庭内には２００Ｖ用の機器も導入され始めており、本発明の分野にも２００Ｖが導入されれば、さらに大きな容量のヒータを備え、沸かし上げ時間の短縮や沸かし上げ能力の向上を図る
ことも容易に考えられる。

ヒータ１７に通電を始めるのに同期して、制御器２８はポンプ手段２２を駆動せしめる。つまり、モータ４１に通電を開始し、ピストン３２を図２（ａ）に示す矢印方向に往復動せしめる。これは、モータ４１によってギアＢ４２が回転駆動されることでギアＡ３８が減速されながらも従属して回転し、さらにギアＡ３８に設けたクランク軸３９がクランク軸ガイド３７内を摺動しながらピストンロッド３６を往復動させることでこのような動作となる。つまりモータ４１の回転出力がここで往復動の直線出力に変換されることとなる。この動作により、ポンプ室３３の容積つまり吸引口３０から吐出口３１に至る水路の容積は高速で増減を繰り返す。すると、給水圧の作用により、元々吸引口３０から吐出口３１に向かって水の流れが生じているため、ピストン３２が図２（ａ）左向きに移動する際、ピストン３２は吸引口３０から洗浄水を吸引し、ポンプ室３３を洗浄水で満たす。そしてピストン３２が右向きに移動する際にはこのポンプ室３３を満たしている洗浄水を一気に押し出すわけであるが、このときにはポンプ手段２２の上流側に設けた逆流防止手段２１が作用し、押し出される洗浄水は全て吐出口３１から流出する。

このときの逆流防止手段２１の動作について説明する。この逆流防止手段２１は、ポートＡ４４側がポンプ手段２２に接続されており、まず、ピストン３２が左向きに移動して洗浄水を吸引する際には、水の流れにより図３（ａ）の状態、つまり、ボール４６は突起部４９側に移動し、内部の洗浄水は図中矢印のような流れでポートＢ４５からスリット部５０を経てポートＡ４４から流れ出る状態となる。次にピストン３２が右向きに移動して洗浄水を押し出す際には、水の流れによって図３（ｂ）の状態、つまり、ボール４６がテーパ部４７に押しつけられ、ポートＡ４４から流れ込んだ水はそこで遮断される状態となる。このような動作をすることで、ポンプ手段２２が上流から供給される洗浄水を吸引する際には開成し、逆にポンプ手段２２が洗浄水を押し出そうとするときには、上流側への逆流を防止し、ポンプ室３３に吸引した全ての洗浄水を全て下流側に流出せしめる。

次に、このポンプ手段２２で加圧された洗浄水は水路切替弁２４に至り、ここで連通が確保されているクリーニングノズル２７からおしりノズル２５およびビデノズル２６に向けて噴出される。この噴出される洗浄水によって人体洗浄用の２つのノズルは温水で、しかも高い圧力の噴流によってしっかりと洗浄される。

なお、この洗浄開始時にクリーニングノズル２７から洗浄水を噴出させることで、使用者に清潔という観点から大きな安心感を与えられることはもちろん、瞬間型の熱交換器１８特有の欠点である加熱開始直後の沸かし上げ不十分な冷水、いわゆる死水をここで排出することができ、人体洗浄用のノズルつまりおしりノズル２５またはビデノズル２６は洗浄の開始直後から温水を噴出可能になるという効果が得られる。このことにより当然の事ながら使用者が洗浄開始直後に冷水感を感じるといった不具合を解消することができる。

制御器２８は所定の時間、もしくはサーミスタ１９で検知される温度信号が所定の値となるまで、このクリーニングノズル２７から洗浄水を噴出せしめるが、これらの条件が満足されると、弁モータ２３を駆動し、水路切替弁２４のおしりノズル２５またはビデノズル２６のいずれか一方つまり使用者が要求したノズル側に連通する水路を開成せしめる。この動作により、選択されたノズルから洗浄水が噴出し、人体の被洗浄部が洗浄される。

このときに噴出される噴流は、ポンプ手段２２が一度の水路容積増減により所定の体積の洗浄水を確実に送り出すため、その圧力は非常に高く、非常に優れた洗浄力を有することはもちろんのこと、体感的にもむしろ強すぎて痛いほどの噴流圧が得られる。そのため、流量を少なくしても、これまでのこの種の人体洗浄装置に劣らない洗浄力、体感強さが得られるといった効果が得られる。

また、水路容積を高速で増減させて洗浄水を圧送するため、噴流は所定の周期で断続的に噴出される。この断続的に人体にあたる水噴流には人体皮膚のマッサージ効果があることはもちろん、体感的に連続流よりも強く感じられるという性質を持っている。このことは我々の身の回りの現象から明らかであるが、この性質からも洗浄に用いる水の量を低減する節水効果が得られ、また併せて温水を沸かし上げるのに必要な電気エネルギーの節約にも効果がある。

さらに、このように少ない洗浄水の量で洗浄力、体感強さに優れた噴流が得られることから、厳冬期にコンセント容量の制限から沸かし上げ能力の不足しがちな瞬間型の熱交換器でも十分に沸かし上げが可能で、この組み合わせとすることで温水の保温に要する待機電力をなくすことができ、大幅な節電も実現できる。

また、ポンプ手段２２は一回の往復動作で送り出せる流量が非常に正確であるため、その往復動作の回数を制御することで、流量の調節が確実に行え、使い勝手の良い人体洗浄装置を実現することも可能である。

また、ここで挙げたポンプ手段２２の構成であれば、ピストン３２の直径、ギアＡ３８とギアＢ４４の減速比、ピストン３２の往復ストローク等を変えてもそれに応じて駆動手段の効率が大幅に低減し、装置が大型化するなどの欠点もない。つまり大きな設計変更なしに圧送圧力、周期、流量等を多様に変化させることが出来る。なお、モータ４１の駆動力を減速変換して直接的にピストン３２を駆動する構成であるので、非常に信頼性が高く、しかも小型で高い能力の洗浄水圧送装置が構築できる。

また、ピストン３２が洗浄水を押し出すときには、その上流側の洗浄水の流れが瞬間的に遮断されるため、水撃作用が生じ、機器の破損等が懸念されるが、逃がし水路１５をポンプ手段２２の上流側に設けてあるので、この水撃がここから逃げ、機器の信頼性向上に寄与する。さらに、温水管２０を比較的柔らかめのシリコーンチューブで構成してあるので、ここでもこの水撃作用を吸収する効果が得られ、さらに機器の信頼性が向上する。ただし、シリコーンチューブは振動して騒音の原因となる可能性があるので、適切な場所に固定した方がよいことは述べるまでもない。

また、バキュームブレーカー１６は水道管が負圧になった時に汚水が上水道に逆流しないように作用することはもちろん、給水管から給水がなされないのにポンプ手段２２が吸引動作を行った際に生じる不具合を防止する効果を有する。

また、熱交換器１８は温水を保温貯留するタイプはもちろん、ここで説明した瞬間型でも他の部品と比較するとその受圧面積が大きく、耐圧構成に配慮する必要があるが、本実施の形態の構成では熱交換器１８の下流側にポンプ手段２２を設けてあるので、高い圧力が熱交換器１８に及ぶことが回避でき、信頼性が向上するとともに熱交換器１８の耐圧構成にさほど気を配る必要性がなく、機器の小型化、低コスト化が計れるという効果も有する。

なお、ここでは定流量弁１４と逃がし水回路１５を構成することで、ポンプ手段２２の流量調節の精度向上や、機器の信頼性向上を図っているが、代わりに定圧手段としてダイヤフラムを利用した一般的な減圧弁を備えることでも同様の作用、効果が得られる。

（参考形態）
図４は本発明の参考形態のポンプ手段２２および逆流防止手段２１を示す構成図で、説明のため一部断面表示してある。

参考形態において、実施の形態１と異なるのはピストン３２を往復動せしめる駆動手段にモータ４１ではなくソレノイドコイル５１を用いた点である。そのため、ピストンロッド３６の代わりにピストン３２にはプランジャ５２を固設し、ソレノイドコイル５１から発生される磁力と、その反対方向にプランジャ５２を付勢する付勢バネ５３でもってピストン３２の往復動を可能にする。

また、吸引口３０の上流側および吐出口３１の下流側各々に、逆流防止手段２１を接続してある。そしてさらに、吸引口３０側に設けた逆流防止手段２１のポートＢ４５を分岐する形で、圧力緩衝手段としての空気室５４を設けてある。

なお、実施の形態１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。

次に動作、作用を説明すると、制御器２８がポンプ手段２２を稼働せしめると、ソレノイドコイル５１にはパルス的な所定電圧が印可され、プランジャ５２およびピストン３２が図中矢印方向に往復動する。ここでの洗浄水の挙動についても実施の形態１同様であるが、吐出口３１側にも逆流防止手段２１が設けてあるので、ポンプ手段２２に自吸性の性質が加わり、給水圧が低い場合や、外部にためてある水を洗浄水として利用する場合にも有効である。また、吐出口３１側からの戻りも完全になくすことができるので、さらに高い圧力が得られる。また、ピストン３２が一往復する際に送り出す水の量に、さらにばらつきがなくなり、流量の調節精度も向上する。

また、モータ４１を使用して回転出力を往復運動に変換すると、エネルギーのロスが生じてそれが騒音の原因ともなるが、このソレノイドコイル５１を用いた場合には可動部も少なく構成でき、静音化に効果がある。なお、ここではピストン３２を用いた構成としてあるが、ここにゴム製のダイヤフラム等を用いるとさらに外部漏れ等の心配がなく機器の信頼性を向上させることが出来るとともにこの駆動に要する力も小さくてすみ、特にソレノイドコイル５１の小型化に効果がある。

また、ピストン３２が吸引した洗浄水を一気に押し出す際、吸引口３０側の逆流防止手段２１は瞬間的に閉止状態となるため、その上流側に水撃作用が発生して機器が破壊されたり、この水撃作用が軽微であったとしても温水管２０が振動し、騒音が発生することも懸念される。この対策として逃がし水回路１５を設けたり、温水管２０を比較的柔らかな弾性部材で構成したりしているが、流れる水には慣性力が働いているため、低減は出来ても消し去ることはなかなか困難である。そこで、この水撃作用は水が非圧縮流体であるがゆえに生じる現象であるため、圧縮性の気体を封入した空気室５４を設けることで、この水撃はこの空気室５４に吸収され、上記のような課題解決に大きく寄与できるといった効果が得られる。

（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２のポンプ手段２２におけるシリンダ部とピストンの構成を示す構成図で、説明のため一部断面してある。

本実施の形態２において、実施の形態１と異なる点は、ピストン５５にリング状溝５６を設け、ここにニトリルゴムを材料とするＶパッキン５７（もしくはロッドシール）と呼ばれる特殊パッキンを装着した点である。このＶパッキン５７は一般的にＯリングと呼ばれるものと同様にリング状のシール部材であり、そのカット断面が図５に示すとおり、略Ｖ字形状もしくは略Ｙ字形状となっている。そして、そのコーン状に広がったリップ部５８によって内周、外周ともにシールラインが形成される。なお、シリンダ部２９とＶパッキン５７のシールラインによって容積が増減するポンプ室３３が形成されるが、Ｖパッキ
ン５７は、図５に示すようにポンプ室３３側にＶパッキン５７のリップ部５８が向くように取り付けてある。

なお、実施の形態１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。

次に動作、作用を説明すると、まず、このＶパッキン５７は先述のＯリング等と比較して摺動面に対する接触面積が小さいため、軽い力で摺動させることができる。そのため、駆動手段の省力化が図れ、結果として小型化、低コスト化できるなどの効果が得られる。

また、ピストン５５が洗浄水を一気に押し出す際には、ポンプ室３３の内部圧力は非常に高いものとなるが、その際Ｖパッキン５７のリップ部５８はその圧力を受けて広がる方向へと変形する。つまり、圧力が高いほどシリンダ部２９とリップ部５８で形成されるシールラインの密着性が上がり、漏れにくくなるのである。そのため、実施の形態１の構成のような樹脂の一体成型品でピストンを構成するのと比較して、高い圧力の洗浄水吐出が可能になるばかりでなく、シリンダ部２９との接触面積が小さくても水密性に優れるため、駆動力も大幅に小さくてすむといった効果も得られる。

（実施の形態３）
図６は本発明の実施の形態３のポンプ手段２２におけるシリンダ部とピストンの構成を示す構成図で説明のため、一部断面表示してある。

本実施の形態３において、実施の形態１と異なる点は、ポンプ手段２２にポンプ室、逆流防止手段を備える吸引口および吐出口を各々２つ設けたところにある。

この構成について詳述する。まず、ピストン５５には実施の形態１同様にピストンロッド３６が固設されており、駆動手段によって往復動させられる構成となっている。このピストン５５には実施の形態３同様にリング状溝５６が設けてあり、ここにはニトリルゴムを材料とするＸリング５９と呼ばれる特殊パッキンを装着してある。このＸリング５９は、先述のＯリング、Ｖパッキンと同様のリング状シール部材で、そのカット断面が図６に示すとおり、略Ｘ字形状となっている。

また、シリンダ部２９には吸引口Ａ６０、吐出口Ａ６１、吸引口Ｂ６２、吐出口Ｂ６３が図５に示すような位置関係で設けてあり、このそれぞれのポートには逆流防止手段２１が各々図５に示す方向に一体に備えてある。なお、説明のため吸引口、吐出口はそれぞれ別構成で記載してあるが、実際には吸引口Ａ６０と吸引口Ｂ６２は逆流防止手段２１の上流側で温水管２０に、また吐出口Ａ６１と吐出口Ｂ６３は逆流防止手段２１の下流側で水路切替弁２４に接続される。

さらには、ピストンロッド３６とシリンダ部２９は先述同様のＶパッキン６４によって密封されている。そのため、図中ピストン５５の左右両側に第１のポンプ室であるポンプ室Ａ６５と第２のポンプ室であるポンプ室Ｂ６６が構成されていることになる。

なお、実施の形態１、２と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。

次に動作、作用を説明する。まず、ピストン５５が図中左向きに移動する際、ポンプ室Ａ６５の容積はその移動につれて増加するため、温水管２０から供給される洗浄水が吸引口Ａ６０から吸引される。このとき、吸引口Ａ６０に設けた逆流防止手段２１は開成状態であるが、吐出口Ａ６１に設けた逆流防止手段２１は閉止状態となる。

同時にポンプ室Ｂ６６の容積はピストン５５の移動につれて減少するため、ポンプ室Ｂ
６６を満たしている洗浄水は吐出口Ｂ６３から吐出される。このとき、吸引口Ｂ６２に設けた逆流防止手段２１は閉止状態で、吐出口Ｂ６３に設けた逆流防止手段２１は開成状態となっている。

逆にピストン５５が図中右向きに移動する際には、各々のポンプ室の動作が逆転し、ポンプ室Ａ６５から洗浄水が吐出口Ａ６１を介して吐出され、逆にポンプ室Ｂ６６は吸引口Ｂ６２を介して洗浄水を吸引する。

なお、このときＸリング５９はポンプ室Ａとポンプ室Ｂを圧力的に分断し、先述のＶパッキン同様リップ部が少ない接触面積で的確にシールラインを形成する。そのため、信頼性の向上はもちろん、小さな力でピストン５５を往復動させことができ、機器の小型化、低コスト化が図れるという効果がある。また、Ｘリング５９は往時、複時それぞれにおいて圧力が高まるとさらに密着性を増す構造であるので、Ｖパッキンを２個使うといったことも不要で、装置の低コスト化が図れる。

また、ピストンロッド３６とシリンダ部２９を密封するＶパッキン６４も上記Ｘリング５９と同様に少ない接触面積で確実に密封状態を作り出すことができ、外部漏れのない信頼性の高い装置が実現できる。また駆動力の低減が図れることは言うまでもない。

また、このような構成にすることで、ピストン５５の往時、復時で駆動力のバランスが保たれるため、ポンプ手段２２に生じる振動を極端に抑えることが可能になり、静音化が図れるという効果も得られる。さらには、ポンプ室が一つの場合と比較して、ピストン５５が一回往復する際に吐出できる洗浄水の流量が約２倍となるため、モータ４１の回転数を半減することが可能で、静粛性の確保はもちろん、ポンプ手段２２の耐久性向上にも寄与する。つまり一個のポンプ室にかかる負荷が半減できるのである。

さらには断続的に吐出される洗浄水の断続周期があまりにも遅いと、使用者は不快感を感じる場合があるが、このように複数のポンプ室を設け、さらに複数あるポンプ室の吸引・吐出動作の位相を異ならせることで、その断続感が緩和され、快適な人体洗浄が実現できる。

なお、ここでは一つのピストン５５でシリンダ部２９を分断してポンプ室を複数構成したが、複数のシリンダ部に複数のピストンを組み合わせることで、それぞれのポンプ室二かかる負荷を半減させ、耐久性を向上させることが出来ることはもちろん、一つの駆動手段で、動作の位相を異ならせて複数のピストンを駆動すれば、ここで述べたコスト以外の様々な効果を得ることは可能である。

（実施の形態４）
本実施の形態４は、実施の形態３とほぼ構成が同様であるので、ここで用いた図６で説明をする。

本実施の形態４において、実施の形態３と異なる点は、ポンプ室Ｂ６６に設けた吸引口Ｂ６２を逆流防止手段２１の上流側で大気解放したところにある。

次に動作、作用を説明する。ここでもポンプ室Ａ６５の動作は実施の形態３と同様であるが、ポンプ室Ｂ６６は温水管２０から供給される洗浄水を吸引吐出するのではなく、吸引口Ｂ６２から空気を吸引し、吐出口Ｂ６３から吐出する。そのため、吐出口Ａ６１から吐出される洗浄水にはポンプ室Ｂ６２から供給される空気が強制的に混入され、水路切替弁２４を介しておしりノズル２５もしくはビデノズル２６へと供給される。そのため、噴出される噴流は気泡混じりの柔らかい体感のものとなり、皮膚の敏感な使用者などに最適
な噴流が実現できる。なお、吸引口Ｂ６３に空気を導入するか洗浄水を導入するかを切り替える切替手段を設ければ、使用者の好みにあった洗浄を選択的に使用することが可能となり、使用者の好みにあった洗浄が実現できる。

本発明の実施の形態１における人体洗浄装置の構成を表すブロック図 同実施の形態におけるポンプ手段の構成図 同実施の形態における逆流防止手段の構成図 本発明の参考形態におけるポンプ手段および逆流防止手段の構成図 本発明の実施の形態２におけるポンプ手段のシリンダ部の構成図 本発明の実施の形態３および４におけるポンプ手段の構成図 従来の人体洗浄装置の構成を表すブロック図 同従来の人体洗浄装置に用いられた水ポンプの構成図

１２ 給水管
１３ 電磁弁（止水手段）
１７ ヒータ（加熱手段）
２１ 逆流防止手段
２２ ポンプ手段
２５ おしりノズル（吐出手段）
２６ ビデノズル（吐出手段）
２８ 制御部
３０ 吸引口
３１ 吐出口
３２ ピストン
３３ ポンプ室
３６ ピストンロッド（駆動手段、連結手段）
３７ クランク軸ガイド（駆動手段、変換手段）
３８ ギアＡ（駆動手段）
３９ クランク軸（駆動手段、変換手段）
４０ 軸（駆動手段）
４１ モータ（駆動手段、原動機）
４２ ギアＢ（駆動手段）
５１ ソレノイドコイル（駆動手段）
５２ プランジャ（駆動手段）
５３ 付勢バネ（駆動手段）
５９ Ｘリング（弾性シール部材）
６０ 吸引口Ａ
６１ 吐出口Ａ
６２ 吸引口Ｂ
６３ 吐出口Ｂ
６４ Ｖパッキン（弾性シール部材）
６５ ポンプ室Ａ（第１のポンプ室）
６６ ポンプ室Ｂ（第２のポンプ室）

Claims (1)

1. 給水管と、
   止水手段と、
   前記給水管から供給される洗浄水を加熱する加熱手段と、
   前記洗浄水をポンピングするポンプ手段と、
   前記ポンプ手段によって加圧送出される洗浄水を噴出する吐出手段と、
   前記ポンプ手段を制御する制御器を備え、
   前記ポンプ手段は内部にピストンを設けたシリンダ部を有し、
   前記ピストンの往復動により前記給水管から前記吐出手段まで連通した水路の容積を変化させてポンピングを行うことを特徴とし、
   前記ポンプ手段は、
   前記ピストンが前記シリンダ部を圧力的に２つに分断することで構成される第１、第２のポンプ室と、
   前記第１および第２のポンプ室各々に設けた吸引口および吐出口と、
   少なくとも各々の吸引口に設けた逆流防止手段と、
   モータを有しこのモータの回転を前記ピストンの往復動に変換せしめる駆動手段とから構成され、
   前記第１および第２のポンプ室の吸引動作と吐出動作を異なる位相とし、
   前記水路には、
   前記ポンプ手段の上流側に
   給水圧が一定以上になると水流量が一定となるように作用する定流量手段と、
   給水圧を大気開放状態にする逃がし水回路が設けられ、
   前記制御器は、前記ポンプ手段の往復動作の回数を制御して洗浄水の流量を調節する人体洗浄装置。

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