JP4853161B2 - 洗浄水タンクとそれを使用した衛生洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は衛生洗浄装置に使用する洗浄水タンクの構造に関する。に関するものである。

従来、この種の洗浄水タンクは、洗浄水をタンクの底部に設け接続口から流入させ、流入した洗浄水を突き当たり壁に当てることにより流れを横方向に偏向した後突き当たり壁の背面に流れる迂回路を形成し、突き当たり壁の背面部に洗浄水をタンク内に流入させる取入口を設け、取入口の上方に隙間をあけて整流板を設置し、取入口と整流板の隙間から洗浄水をタンク底面に広がるように構成している（例えば、特許文献１参照）。

図１２は、特許文献１に記載された従来の洗浄水タンク断面を示すものであり、図１３は従来の洗浄水タンク底部の平面図を示すものである。 図に示すように、タンク１の底部２の側方に接続口３が設けてあり、接続口３の前方には突き当り壁４が設けてあり、突き当たり壁４の背面まで迂回路５形成されている。迂回路５の終端部には上方に向けて開口した隙間６が設けてあり、隙間６の上方には空間を開けて整流板７が設置した構成となっている。
特開平８−２３９８８８号公報

しかしながら、前記従来の構成では、迂回路の断面はほぼ同じ断面積で構成されており、しかも迂回路流路は水平方向に折れ曲がる構成となっているため、洗浄水の流速の均一化を図ることができず、水平方向における流速のバラツキが大きく、タンク底部に流入した洗浄水は場所によって流速が異なり乱流が発生しやすく、冷水と温水が混ざり合いタンク上部の温水の温度が上昇し難いという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、洗浄水を洗浄水タンクの底部から均等に供給することにより、温水と冷水の混合を抑制し、洗浄水タンク上部に温水のみを集め、洗浄水タンクの上部に設けた出水口から温水のみを出水して快適な洗浄を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の洗浄水タンクは、入水口の内方には洗浄水の流動状態を調整する整流手段を備え、前記整流手段は流動方向を底面方向に偏向する偏向部と、流速を落とし均一な流速にする調整部と、洗浄水をタンク本体の底面に沿って加熱手段の方向に流出する流出部とを備え、前記偏向部と前記調整部は水平方向に長いスリット状の通水孔を介して連通し、前記調整部と前記流出部は水平方向に長いスリット状の流出孔を介して連通し、前記流出部から前記タンク本体の内方に向かって開放する開口は前記底面に沿って前記底面に平行なスリット状に形成し、前記開口を前記加熱手段より低い位置に配置したものである。

これによって、タンク本体に流入する洗浄水は、流速が遅くなるとともに調整部内の洗浄水の流速が均一になるため、タンク本体内で乱流が発生することがなく、温水と冷水との混合がほとんど行われず、タンク本体の上部には温水が、下部には冷水が貯留され、上部に設けた流出口からは最適な温度の温水のみが流出し快適な洗浄を得ることができる。

本発明の洗浄水タンクは、タンク本体に流入した洗浄水は流速を落とし均一な流速で流れるため、タンク本体内で乱流が発生することがなく、温水と冷水との混合がほとんど行われず、タンク本体の上部には温水が、下部には冷水が貯留され、上部に設けた流出口からは最適な温度の温水のみが流出し快適な洗浄を得ることができる。

第１の発明は、洗浄水を貯留するタンクにおいて、タンク本体の側面下部に入水口と、タンク本体の上部に出水口と、タンク本体内の下部に加熱手段と、前記入水口の内方には洗浄水の流動状態を調整する整流手段を備え、前記整流手段は流動方向を底面方向に偏向する偏向部と、流速を落とし均一な流速にする調整部と、洗浄水をタンク本体の底面に沿って流出する流出部とを備え、前記偏向部と前記調整部は水平方向に長いスリット状の通水孔を介して連通し、前記調整部と前記流出部は水平方向に長いスリット状の流出孔を介して連通し、前記流出部から前記タンク本体の内方に向かって開放する開口は前記底面に沿って前記底面に平行なスリット状に形成し、前記開口を前記加熱手段より低い位置に配置したことにより、タンク本体に流入する洗浄水は直接タンク内に放出されず、一旦タンクの底面方向に偏向され、タンクの底面に沿って偏向部より容量の大きい調整部に流入することにより、流速が遅くなるとともに調整部内の洗浄水の流速が均一になる。流速の均一な洗浄水は調整部より溢れ出るように流出部を通ってタンク本体の底面に沿って加熱手段の下方に向かって流出する。加熱手段の下方に到達した洗浄水は加熱手段により加熱されることにより昇温した温水はタンク本体の上方に上昇しタンク本体の上部には温水が貯留る。貯留された温水は流出口より流出して洗浄水として供用されることとなり、タンク本体に流入した洗浄水は流速を落とし均一な流速で流れるため、タンク本体内で乱流が発生することがなく、温水と冷水との混合がほとんど行われず、タンク本体の上部には温水が、下部には冷水が貯留され、上部に設けた流出口からは最適な温度の温水のみが流出し快適な洗浄を得ることができる。特に洗浄水は横長の流路を速度を変えながら、上下に方向を変えながら調整部内を流れ、その間に特に水平方向の流速が均一化されることとなり、タンク本体底部に流出する洗浄水の流速が均一化することにより乱流を抑制することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、前記整流手段は前記タンク本体の前記底面に起立したリブと、下面に垂下したリブを備えた整流部材とで構成したことにより、複雑な流路の構成をタンク本体と整流部材に分けて成型できることとなり、生産性が向上し安価に提供することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、前記整流手段の前記調整部の容積を前記偏向部の容積の３倍以上とすることにより、調整部の流速は少なくとも偏向部の１／３以下となり、タンク本体内に流出する洗浄水の流速は遅くなり乱流の発生を抑制することができる。

第４の発明は、便器上面に設置する洗浄装置本体と、前記洗浄装置本体に回動自在に枢支した便座と便蓋を備え、前記洗浄装置本体内に局部を洗浄するノズル装置と、第１〜３のいずれか１つの発明の洗浄水タンクを設置したことにより、ノズル装置に供給される洗浄水は最適温度の温水が供給されることとなり、快適な衛星洗浄装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における衛生洗浄装置の斜視図を示すものであり、図２は衛生洗浄装置の本体の上ケースを外した状態の斜視図を示すものである。

本実施の形態の衛生洗浄装置１０は便器（図示せず）の上面に本体１１を固定して使用するものであり、図１に示すように衛生洗浄装置１０の後部に配設した本体１１には便座
１２と便蓋１３が回動自在に枢支してあり、本体１１内に設置した機能部材は上ケース１４で上方から隠蔽している。また、本体１１の側方には操作部１５が一体で設置してある。

図２に示すように、本体１１の内部には洗浄水を貯留する洗浄水タンク１６と、洗浄水タンク１６に洗浄水を供給する給水接続部１７と、洗浄水の供給と停止を行う開閉弁１８と、洗浄水を噴出して局部を洗浄するノズル装置１９と、洗浄後の局部を乾燥する乾燥装置等が下ケース２１にねじ等で固定してある。

ノズル装置１９は、複数の噴出口と噴出口に洗浄水を供給する複数の流路を備え、駆動手段により収納位置と洗浄位置に進退可能であり、洗浄水の流量を調節する流調弁と流路の切換を行う切換弁を備えている。

また、乾燥装置２０は、送風装置と加熱手段としてのヒータを備え温風を温風吹き出し口から使用者の局部に向けて送風する構成となっている。

図３は洗浄水タンクの外観の斜視図を示すものであり、図４は洗浄水タンクの内部後方の斜視図に示すものである。図に示すように洗浄水タンク１６のタンク本体２２はポリプロピレンに無機材料を添加して強度を増した樹脂材料を成型した上部材２３と下部材２４を溶着して一体に形成したものである。

タンク本体２２は側面から見た基本形状は四辺形となっており、特に前面部は上部が後に後退した後退部２５を備えており、後退部の下方では前面が後に傾斜する傾斜面２６を備えている。上記前面部の形状は、図１に示す便座１２への着座に障害となる部分を切除した形状となっており、傾斜面２６の上方には便座１２の一部を配設しており、衛生洗浄装置をコンパクトに構成するために寄与している。

タンク本体２２の側面の前方下部には洗浄水が流入する入水口２７を備え、上部後方には洗浄水を流出する出水口２８を備えている。またタンク本体２２の上面にはタンク内の圧力が負圧になった場合外部から空気を導入するバキュームブレーカ２９が設置してある。

洗浄水タンク１６の下部の底面３０に近い位置には洗浄水を加熱する加熱手段としてＵ字形状のシーズヒータ３１が設置してあり、シーズヒータ３１の近くには湯温を検知する温度検知手段としてサーミスタ３２が設置してある。また、シーズヒータ３１とサーミスタ３２の間にはシーズヒータ３１の熱をサーミスタ３２に伝える放熱部材３３が配置してある。

また、タンク本体２２の底面３０の一番低い位置にはタンク内の水を全て排出することができる排水バルブ３４が設置してあり、排水バルブ３４はタンク本体２２前部より斜め下方に向けて設置してある。排水バルブ３４は寒冷地における凍結防止や長期間使用しない場合の汚損水の排出時に使用される。排水バルブ３４の使用時は図９に示すように衛生洗浄装置１０全体を便器上に起立させ排水バルブ３４の開閉操作を行う。この時、本実施の形態の排水バルブ３４は本体１１の高い位置で斜め上方に向いて配置されるため、操作性と視認性が非常によい。

図４に示すように、タンク本体２２の入水口２７の内方には流入した洗浄水の流れを均一にする整流手段３５が設置してある。整流手段３５はタンク本体２２の底面３０に形成したリブと下面にリブを形成した整流部材３６を組み合わせることにより流路の断面積と流れの方向を変える構成となっている。

図５は洗浄水タンクの断面図を示すものであり、図６は図５におけるＡＡ断面を示すものである。図６に示すように入水口２７の正面には整流部材３６のリブによる第１仕切板３７が形成してあり洗浄水の流れを下向きに変える偏向部３８を構成している。第１仕切板３７の下端とタンク本体２２の底面３０との隙間が洗浄水の流路となっている。

第１仕切板３７の背面側には、タンク本体２２の底面３０から起立したリブによる第２仕切板３９が間隔をあけて形成してある。第１仕切板３７と第２仕切板３９の間の空間は調整部４０であり、調整部４０の容積は偏向部３８の容積の約４倍となっている。第２仕切板３９の上端と整流部材３６の下面とは隙間を形成しており洗浄水の流路となっている。

第２仕切板３９の背面側は、第２仕切板３９と整流部材３６の外周リブ４１で流路を構成し流出部４２を形成している、流出部４２は第２仕切板３９の上端からタンク本体２２の底面３０に向けた降下部４３と底面３０と平行な水平部４４からなり、水平部４４の先端がタンク本体２２の内方に向かって開放している。

図５と図６で示すように第１仕切板３７と第２仕切板３９と外周リブ４１は平面視Ｌ字形になっており、第１仕切板３７の下端とタンク本体２２の底面３０との隙間、第２仕切板３９の上端と整流部材３６の下面との隙間、流出部４２の水平部４４の開口は全て高さに対して水平方向に長いスリット状となっている。

図４と図５で示すようにタンク本体２２の下部材２４の後部内面には横方向に複数の補強リブ４５が設けてある。補強リブ４５は図５に示すように傾斜した開口縁４９に向かって突出しており底面３０に対して傾斜して形成してある。補強リブ４５をこの方向に突出させることにより、樹脂材料による成型を容易にすることができる。また、下部材２４の底面３０の外側にも複数の補強リブ４６が設けてあり、これらの補強リブ４５、４６によりタンク本体２２の耐圧強度を増している。タンク本体２２にリブを設けることによりタンク本体２２の表面積が増加し貯留する洗浄水の熱が放熱しやすくなることが懸念されるが、上記構成では、後部に配設する補強リブ４５はタンク本体２２の内面に設置するため放熱に対してほとんど影響がなく、また底面３０の外側に配設した補強リブ４６は放熱に多少影響があるが、洗浄水タンク１６の底部に貯留される洗浄水は低温であるため影響を最小限に抑えることができる構成となっている。

タンク本体２２の上部材２３と下部材２４を接合する接合面４７は図３、図５に示すようにタンク本体２２の後方上部と前方下部との略対角線状になっている。また接合部である上部材２３の開口縁４８と下部材２４の開口縁４９の外周には外方に張り出した補強縁補強縁５０、５１が全周に亘り設けてあり、補強縁５０、５１はタンク本体２２の側面や背面あるいは前面や上面等の面構成部の厚さより厚くなっている。また、下部材２４の開口縁４９には全周に亘り溝５２を設け、この溝５２の中に金属線５３を埋め込み上部材２３と下部材２４を当接した状態で金属線５３に通電し、金属線５３の発熱により開口縁４８、４９の樹脂材料を溶かし上部材２３と下部材２４を溶着してタンク本体２２を形成している。

上部材２３と下部材２４の開口縁４８、４９に設けた補強縁５０、５１はタンク本体２２側面の耐圧強度の補強に寄与しており、特に接合面４７を対角線上にすることにより補強縁５０、５１の長さを最大にすることができ補強に大きく寄与している。

以上のように構成された衛生洗浄装置について、以下その動作、作用を説明する。

まず、給水接続部１７に水道管を接続した使用可能状態で使用者が操作部１５を操作し局部洗浄の操作がされると、開閉弁１８が開き水道水は洗浄水タンク１６の入水口２７から早い流速で整流手段３５の偏向部３８に流入し、下方向に向きを変え第１仕切板３７の下方の隙間を通過して調整部４０に流入する、狭い隙間から広い空間である調整部４０に流入した洗浄水は流速が遅くなるとともに流速が均一化し乱れのない整流となる。

次に洗浄水は第２仕切板３９の上方の隙間を通過して調整部４０から流出部４２へと流れる。この状態で洗浄水は整流化されており流速も遅くなっており調整部４０から溢れ出るような状態で流れ出る。流出部４２に流れ出た洗浄水は降下部４３を通過して洗浄水タンク１６の底面３０まで流下し、水平部４４を通過して底面３０に沿って洗浄水タンク１６の内方に流出する。

洗浄水タンク１６内に流出した洗浄水は底面３０に沿ってシーズヒータ３１の下方へ流れ、シーズヒータ３１の加熱で昇温した洗浄水は徐々に洗浄水タンク１６の上方に上昇し、洗浄水タンク１６の上方から順次昇温した洗浄水が貯留されていく。

洗浄水タンク１６内では対流が起こり、洗浄水タンク１６の中央部では昇温した洗浄水が上昇し周辺部では低温の洗浄水が下降する動きを行うが、タンク本体２２の背面内部に複数段設置した補強リブ４５がこの対流を抑制する作用を発揮し、洗浄水タンク１６内での過度の対流を抑制し、常に洗浄水タンク１６の上部に昇温した洗浄水が貯留されることとなる。

昇温した洗浄水タンク１６内の洗浄水はタンク本体２２の上部後方に設けた出水口２８より流出し送水管を介してノズル装置１９へ供給される。この時出水する洗浄水は洗浄水タンク１６の上方に貯留された温度の高い洗浄水から順次流出し、低温の洗浄水がノズル装置１９に供給されることはなく快適な局部洗浄を行うことができる。

ノズル装置１９に供給された洗浄水は流調弁と切換弁を通過してノズルの流路を通過して噴出口から局部に向かって噴出し局部を洗浄する。ノズル装置１９は局部洗浄の操作をなされた時点から、ノズルを収納位置から洗浄位置に進出している。

局部洗浄終了の操作がなされると、開閉弁１８が閉じ水道水の供給が停止し、洗浄水の噴出が停止するとともにノズルは収納位置へと後退する。

次に、乾燥の操作がなされると、乾燥装置２０の送風機とヒータに通電が開始し、温風吹き出し口から使用者の局部に向けて温風が送風され局部乾燥した後、乾燥終了の操作により終了する。

以上のように、本実施の形態においては、タンク本体の上部材と下部材の接合面を対角線上に設けたことにより、補強縁によりタンクの耐圧強度を最高に高めることできる。また、上部材と下部材の開口面積が最大となるため、これら部材の成型がしやすくなり特に下部材の内面に容易に補強リブを一体で成型することが可能となる。また、大きい開口から整流手段の整流部材等のタンク本体内に取り付ける部材の取付作業を容易に行うことができる。

また、タンク本体の背面内部に横方向の補強リブを設けたことにより、タンク本体の耐圧強度を増すとともに、貯留する洗浄水の必要以上の対流を抑制することができ洗浄タンクの上部に常に昇温した洗浄水を貯留することができる。しかも、内部に補強リブを設けたことによりタンク本体の外形寸法をほとんど大きくすることなく必要な容量を確保することができ、省スペースの洗浄水タンクとなっている。

また、タンク本体の上部材と下部材を溶着で接合したことにより、接合部が必要以上に外部張り出すことがなく、この点でも省スペースの洗浄水タンクとなっている。

また、タンク本体の入水口に連続して整流手段を設けたことにより、洗浄水タンク内に流入する洗浄水の流速を落とし底面に沿って放流することにより洗浄タンク内の乱流の発生を抑制し、洗浄水タンクの上部に温水を貯留し下部に冷水を貯留し、温水と冷水の混合を抑制することが可能となり、最適温度の洗浄水で局部洗浄ができるとともに、洗浄水の加熱に要する電気エネルギーを抑制することができる。

なお、本実施の形態においてはタンク本体の上部材と下部材の接合は開口縁の溝に埋め込んだ金属線の発熱による溶着で行ったが、これに限るものではなく超音波を使用する溶着や、ねじを使用する機械的な接合方法でもよいし、これらを併用するものでもよい。

また、本実施の形態においては上部材と下部材の開口縁の全周に補強縁を設けたが、これに限るものではなく一部を排除してもよい、特に本実施の形態の場合前面または背面に対応する部分の補強縁を排除しても洗浄水タンクの耐圧強度に与える影響は少ない。また浄水タンクの側面にあっても一部を排除することは可能であり、他の部材との干渉等が発生する場合は最小限度の排除を行ってもよい。また排除した部分を他の方法で補強することも可能である。

また、本実施の形態においては、成型性を配慮して補強縁は外方に張り出した構成としたが、これに限るものではなく、タンク本体の内方に張り出した構成でもよく、また内方と外方の両方に張り出し構成でもよく、補強縁がタンク本体の側面や背面等の面構成部より厚さを厚くした構成とすればよい。

また、本実施の形態において補強リブは下部材の後部内面に横方向にのみ形成したが、これに限るものではなく、横方向に加えて縦方向に設けることにより、耐圧強度をより向上することができる。また、必要に応じて下部材の底面の内面に形成することも可能である。また、上部部材の耐圧強度の補強が必要な場合には、上部材の内面に同様の補強リブを設けることも可能である。

（実施の形態２）
図１０は、本発明の第２の実施の形態の衛生洗浄装置の本体内部の組立途中の状態の斜視図を示し、図１１は洗浄水タンクと関連する部材をユニット化した状態の斜視図を示すものである。

本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、図１１に示すようにタンク本体５４の補強縁５５の一部を張り出して取付片５６を形成し、ねじ５７を介してノズル装置５８をタンク本体５４に設置している。またタンク本体５４の接合面５９の傾斜はノズル装置５８のノズルの進退方向と同方向になっている。また、開閉弁１８と給水接続部１７をタンク本体５４に取り付け、タンクユニット６０を構成し、図１０に示すように本体の下ケース６１に、前記タンクユニット６０と、乾燥装置２０と、脱臭装置６２と、便蓋自動開閉装置等を個別にねじ等で固定してある。

前記タンクユニット６０は衛生洗浄装置の洗浄水の経路となる全ての水回り部材で構成するため、タンクユニット６０の段階で水漏れ検査や各機能の機能検査が可能となるため、検査時に大きい寸法の衛生洗浄装置全体を取り扱いをする必要がなく取り扱い性がよくなる。タンクユニットの段階で異常が発見できることにより容易に補修ができる。

また、タンク本体５４の接合面５９と矢印Ｂで示すノズルの進退方向を同方向とすることで、ノズル装置の長い範囲をタンク本体５４に固定することができるためノズル装置を安定して固定することができる。

以上のように、本発明にかかる洗浄水タンクは、タンク上部に温水を集中して貯留することが可能となるので、他の給湯器などの用途に適用できる。

本発明の実施の形態１における衛生洗浄装置の斜視図 本発明の実施の形態１における衛生洗浄装置の本体の上ケースを外した状態の斜視図 本発明の実施の形態１における洗浄水タンクの外観を示す斜視図 本発明の実施の形態１における洗浄水タンクの下部材の斜視図 本発明の実施の形態１におけるタンク本体の断面図 本発明の実施の形態１における図５におけるＡＡ断面図 本発明の実施の形態１におけるタンク本体の斜視図 本発明の実施の形態１における整流部材の下面から見た斜視図 本発明の実施の形態１における衛生洗浄装置を起立させた状態の斜視図 本発明の実施の形態２におけるタンクユニットの斜視図 本発明の実施の形態２における衛生洗浄装置の本体の組立過程の斜視図 従来の洗浄水タンクの断面図 従来の洗浄水タンクの底部の平面図

１０ 衛生洗浄装置
１１ 本体
１２ 便座
１３ 便蓋
１６ 洗浄水タンク
１７ 給水接続部（給水接続手段）
１８ 開閉弁（開閉手段）
１９、５８ ノズル装置
２２、５４ タンク本体
２７ 入水口
２８ 出水口
３０ 底面
３１ シーズヒータ（加熱手段）
３５ 整流手段
３６ 整流部材
３７ 第１仕切板
３８ 偏向部
３９ 第２仕切板
４０ 調整部
４２ 流出部
４３ 降下部
４４ 水平部

Claims (4)

1. 洗浄水を貯留するタンクにおいて、タンク本体の側面下部に入水口と、前記タンク本体の上部に出水口と、前記タンク本体内の下部に加熱手段と、前記入水口の内方には洗浄水の流動状態を調整する整流手段を備え、前記整流手段は流動方向を底面方向に偏向する偏向部と、流速を落とし均一な流速にする調整部と、洗浄水をタンク本体の底面に沿って流出する流出部とを備え、前記偏向部と前記調整部は水平方向に長いスリット状の通水孔を介して連通し、前記調整部と前記流出部は水平方向に長いスリット状の流出孔を介して連通し、前記流出部から前記タンク本体の内方に向かって開放する開口は前記底面に沿って前記底面に平行なスリット状に形成し、前記開口を前記加熱手段より低い位置に配置したことを特徴とする洗浄水タンク。
2. 前記整流手段は前記タンク本体の前記底面に起立したリブと、下面に垂下したリブを備えた整流部材とで構成した請求項１に記載の洗浄水タンク。
3. 前記整流手段の前記調整部の容積を前記偏向部の容積の３倍以上とした請求項１または２に記載の洗浄水タンク。
4. 便器上面に設置する洗浄装置本体と、前記洗浄装置本体に回動自在に枢支した便座と便蓋を備え、前記洗浄装置本体内に局部を洗浄するノズル装置と、請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗浄水タンクを設置した衛生洗浄装置。
   

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