JP6155972B2 - HEAT EXCHANGE UNIT AND HUMAN BODY LOCAL CLEANING DEVICE HAVING THE SAME - Google Patents
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Description
本発明は、流体を加熱する熱交換ユニットおよびこれを備える人体局部洗浄装置に関する。 The present invention relates to a heat exchange unit for heating a fluid and a human body local cleaning device including the same.
このような熱交換ユニットが下記特許文献1に記載されている。下記特許文献1に記載される熱交換ユニット等、従来の熱交換ユニットは、加熱された流体を撹拌し、温度を均一化する撹拌領域と、流れの有無を検知する流れ検知領域が、別々に(離れて)設けられていた。かかる構造は、ユニット全体の大型化、組立の煩雑化、部品点数の増加、といった種々の問題を招く。
Such a heat exchange unit is described in
本発明が解決しようとする課題は、小型化、組立の容易化、部品点数の削減に寄与する熱交換ユニットおよびこれを備える人体局部洗浄装置を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a heat exchanging unit that contributes to downsizing, facilitating assembly, and reducing the number of parts, and a human body local cleaning device including the same.
上記課題を解決するために本発明にかかる熱交換ユニットは、流体が通過する流通空間が形成された本体部と、前記流通空間内に配されたヒータと、前記流通空間内で加熱された流体を撹拌する撹拌領域と、流体の流れを検出する流れ検出領域と、を有し、前記撹拌領域および前記流れ検出領域は、前記本体部の外壁面と、この外壁面に固定された一の蓋部との間に形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a heat exchange unit according to the present invention includes a main body portion in which a circulation space through which a fluid passes is formed, a heater disposed in the circulation space, and a fluid heated in the circulation space. The stirring region and the flow detection region include an outer wall surface of the main body and a lid fixed to the outer wall surface. It is formed between the two parts.
前記蓋部は平板状であるとよい。 The lid may be flat.
前記本体部と前記蓋部の接触部分は、同一平面上に位置するとよい。 The contact portion between the main body portion and the lid portion may be located on the same plane.
前記撹拌領域内に位置する温度検出手段を備えるとよい。 It is good to provide the temperature detection means located in the said stirring area.
前記撹拌領域は、本体部の端部側で折り返された部分を有する流路であるとよい。 The agitation region may be a flow path having a portion folded on the end side of the main body.
前記撹拌領域は、前記流通空間に繋がり、流体が本体部の一端側に向かって流れる第一流路と、この第一流路から折り返され、流体が本体部の他端側に向かって流れる第二流路と、この第二流路から折り返され、流体が本体部の一端側に向かって流れ、前記流れ検出領域に繋がる第三流路と、を含み、前記流れ検出領域は、前記第一流路と前記第二流路との間の折り返された部分と、前記第二流路と前記第三流路との間の折り返された部分との間のスペースに設けられていることを特徴とする。 The agitation region is connected to the circulation space, and a first flow path in which the fluid flows toward one end side of the main body portion, and a second flow in which the fluid flows back toward the other end side of the main body portion. A flow path and a third flow path that is folded from the second flow path so that the fluid flows toward one end of the main body and is connected to the flow detection area, and the flow detection area includes the first flow path and the third flow path. It is provided in a space between the folded portion between the second flow path and the folded portion between the second flow path and the third flow path.
前記流れ検出領域は、流体を供給対象に向けて流出させる流出口に繋がっているとよい。 The flow detection region may be connected to an outlet that allows the fluid to flow toward the supply target.
上記課題を解決するために本発明にかかる人体局部洗浄装置は、上記の熱交換ユニットと、人体の局部を洗浄する洗浄水を噴出する洗浄ノズルと、を備え、前記熱交換ユニットによって加熱された水が、洗浄水として前記洗浄ノズルに供給されること特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a human body local cleaning device according to the present invention includes the above heat exchange unit and a cleaning nozzle that ejects cleaning water for cleaning the local part of the human body, and is heated by the heat exchange unit. Water is supplied to the cleaning nozzle as cleaning water.
本発明にかかる熱交換ユニットおよびこれを備える人体局部洗浄装置では、撹拌領域および流れ検出領域が、本体部の外壁面と、この外壁面に固定された一の蓋部との間に形成されている。つまり、撹拌領域および流れ検出領域が、本体部の外壁面の一部を利用して形成された構成であるため、ユニット(装置)全体を小型にできる。また、本体部に一の蓋部を固定するだけで両領域を構成することが可能であるから、組立の容易化、部品点数の削減にもつながる。 In the heat exchange unit according to the present invention and the human body local cleaning device including the heat exchange unit, the agitation region and the flow detection region are formed between the outer wall surface of the main body unit and one lid portion fixed to the outer wall surface. Yes. That is, since the stirring region and the flow detection region are formed using a part of the outer wall surface of the main body, the entire unit (device) can be reduced in size. In addition, since both regions can be formed by simply fixing one lid to the main body, assembly is facilitated and the number of parts is reduced.
蓋部が平板状となるように撹拌領域および流れ検出領域を形成すれば、さらにユニット(装置)全体を小型にできる。 If the stirring region and the flow detection region are formed so that the lid portion has a flat plate shape, the entire unit (device) can be further reduced in size.
本体部と蓋部の接触部分が同一平面上に位置するようにすれば、両者を接合する工程が容易になる。特に、接合面がフラットであるから、両者を超音波溶着等の溶着により接合することが容易になる。 If the contact part of the main body part and the lid part is located on the same plane, the process of joining both becomes easy. In particular, since the joining surface is flat, it becomes easy to join the two by welding such as ultrasonic welding.
撹拌領域内には温度検出手段を設けることもできる。特に、撹拌領域の下流側に温度検出手段を設ければ、検出精度が向上する。 Temperature detection means can be provided in the stirring region. In particular, if temperature detection means is provided on the downstream side of the stirring region, the detection accuracy is improved.
撹拌領域が本体部の端部側で折り返された部分を有する流路とすれば、撹拌領域をコンパクトにすることができる。 If the stirring region is a flow path having a portion that is folded back on the end side of the main body, the stirring region can be made compact.
この場合、撹拌領域が、本体部の一端側に向かって流れる第一流路と、この第一流路から折り返され、本体部の他端側に向かって流れる第二流路と、この第二流路から折り返され、本体部の一端側に向かって流れる第三流路と、を含み、流れ検出領域が、第一流路と第二流路との間の折り返された部分と、第二流路と第三流路との間の折り返された部分との間のスペースに設けられている構成とすれば、撹拌領域と流れ検出領域を含めた構成をコンパクトにすることができる。 In this case, the first flow path where the stirring region flows toward one end side of the main body part, the second flow path which is folded back from the first flow path and flows toward the other end side of the main body part, and the second flow path A third flow path that is folded back from and flows toward one end of the main body, and the flow detection region is a folded portion between the first flow path and the second flow path, and the second flow path. If it is set as the structure provided in the space between the folded-back parts between 3rd flow paths, the structure including a stirring area | region and a flow detection area | region can be made compact.
流れ検出領域に、流体を供給対象に向けて流出させる流出口を繋げれば、さらにユニット(装置)全体を小型にできる。 If an outflow port through which the fluid flows out toward the supply target is connected to the flow detection region, the entire unit (device) can be further reduced in size.
本発明の一実施形態にかかる熱交換ユニット1について、図1〜図6を参照しつつ詳細に説明する。図1に外観を示す本実施形態にかかる熱交換ユニット1は、本体部10、ヒータ20、撹拌領域30、流れ検出領域40、および蓋部50を備える。
A
図2および図4に示すように、本体部10は、内側に流体が通過する流通空間11が形成された部材である。本実施形態における本体部10は、合成樹脂材料で一体成形されている。本実施形態における流通空間11は略円柱形状の空間であり、当該空間に水源から水が送られる。この流通空間11内に筒状のヒータ20が配置される。ヒータ20の一端側(水源側)にはフランジ部21が設けられており、このフランジ部21が流通空間11の一方の開口端面に接触する。フランジ部21におけるヒータ20が接続された側の反対側には、接続部22が設けられている。この接続部22およびフランジ部21によって、ヒータ20の内側に連なる流路が形成される。接続部22には図示されない給水ホースが直接または間接的に接続される。水源から送られた水は、給水ホースから、接続部22、フランジ部21が形成する流路を通じてヒータ20の内側に流れ込む。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
流通空間11の他端側の開口は、封鎖部材113によって封鎖されている。ヒータ20の他端側端面と封鎖部材113の流通空間11側の面との間に所定の大きさの隙間が存在する。また、本体部10の内周面(流通空間11に面する筒状の面)は、ヒータ20の外径よりも大きく形成されており、その中心軸は略一致する。したがって、ヒータ20の外周面と本体部10の内周面との間にも所定の大きさの隙間が存在する。本体部10の内周面の一端側には、流通空間11の出口111となる開口が形成されている。ヒータ20の内側に流れ込んだ水は、ヒータ20の他端側端面とこの封鎖部材113との間の隙間を通り、Uターンするようにしてヒータ20の外周面と本体部10の内周面との間の隙間に流れ込み、上記流通空間11の出口111から流れ出る。このように、水源から送られた水は、筒状のヒータ20の内側と外側を通る間に加熱される。
The opening on the other end side of the
流通空間11の出口111には中継流路112が繋がっている。中継流路112は、流通空間11と撹拌領域30の間を繋ぐ流路である。本実施形態における中継流路112は、流通空間11を構成する本体部10の外壁を貫通する、ヒータ20の中心軸に対して直交する方向に延びる流路である。
A
撹拌領域30は、ヒータ20によって加熱された水を撹拌することで温度を均一にするための構成である。図3に示すように、本実施形態における撹拌領域30は、本体部10の外壁面12に沿う流路である。当該流路は、本体部10の外壁面12の一部が窪むことによって形成されている。本実施形態では、外壁面12の一部の厚みがその他の部分に比べて大きく設定されており、当該肉厚の部分に撹拌領域30となる窪みが形成されている。この撹拌領域30は、中継流路112を介して流通空間11に繋がる第一流路31、第一流路31に繋がる第二流路32、および第二流路32に繋がる第三流路33を含む。上記中継流路112の末端は、本体部10の外壁面12側で第一流路31に繋がっている。撹拌領域30における最も上流側の流路を構成する第一流路31は、その入口(中継流路112に接続された箇所)から本体部10の一端側に向かって延びる流路である。つまり、第一流路31は、流体が本体部10の一端側に向かって流れる流路である。第一流路31の下流側に位置する第二流路32は、本体部10の一端側で第一流路31から折り返され(以下、当該折り返された部分を第一折り返し部311と称する)、本体部10の他端側に向かって延びる流路である。つまり、第二流路32は、流体が本体部10の他端側に向かって流れる流路である。第二流路32の下流側に位置し、撹拌領域30における最も下流側の流路を構成する第三流路33は、本体部10の他端側で第二流路32から折り返され(以下、当該折り返された部分を第二折り返し部312と称する)、本体部10の一端側に向かって延びる流路である。つまり、第三流路33は、流体が本体部10の一端側に向かって流れる流路である。第三流路33の出口は、詳細を後述する流れ検出領域40に繋がっている。
The
これら第一流路31、第二流路32、第三流路33は、互いに平行であり、本体部10の軸方向(流通空間11を流れる流体の流れに沿う方向をいう。以下同じ)に沿う。流れ検出領域40は、第一折り返し部311と、第二折り返し部312の間のスペースに設けられる。より具体的には、流れ検出領域40は、第一流路31の入口と、第三流路33の出口の間のスペースに設けられる。大まかに見ると、本体部10の軸方向に沿うように第二流路32が位置し、この第二流路32に沿うように、第一流路31、第三流路33、および流れ検出領域40が形成されている。したがって、本体部10の軸方向における各要素の寸法関係は、「第二流路32の長さ≒第一流路31の長さ+第三流路33の長さ+流れ検出領域40の長さ」となっている。
The
このように、本実施形態における撹拌領域30は、二箇所のUターンするように折り返された部分を含む流路である。当該折り返された部分において流体の流れが逆方向に変化し、流れが乱されることによる、撹拌作用が発現するものである。
Thus, the stirring
この撹拌領域30内には、温度検出手段60が設けられている。具体的には、温度検出手段60の温度検知部(センサ部)が、撹拌領域30内を通過する流体に接触するように設けられている。本実施形態における温度検出手段60は、第三流路33内に位置するように設けられている。つまり、温度検出手段60は、撹拌領域30を構成する流路のうち、最も下流側に位置する流路内に設けられている。上述したように、本実施形態における撹拌領域30は、各流路の境界である、二箇所の折り返された部分で大きな撹拌作用を発現するものである。第三流路33内を通過する流体は、当該二箇所の折り返された部分を通過したものであるため、温度がより均一化された状態にある。したがって、温度検出手段60による加熱後の水温の検出精度は高い。
A temperature detection means 60 is provided in the stirring
本実施形態では、二つの温度検出手段60が第三流路33内に位置するように設けられている。一方の温度検出手段60は、出力される水の温度を図るためのものである。当該一方の温度検出手段60によって測定される温度に基づき、出力される水の温度が設定された温度になるよう、ヒータ20の出力が制御される。他方の温度検出手段60は、異常加熱が発生していないかを検出するためのものである。当該温度検出手段60によって測定される温度が所定の閾値を超えた場合には、ヒータ20等の出力を停止する。つまり、当該温度検出手段60は、安全装置の一部を構成する。なお、これら両方の機能を兼ねる一の温度検出手段60のみを設けた構成としてもよい。
In the present embodiment, the two temperature detection means 60 are provided so as to be positioned in the
第三流路33を通過した流体は、流れ検出領域40に流れ込む。本実施形態における流れ検出領域40は、流体の流量を検出するための領域である。当該領域は、本体部10の外壁面12の一部が窪むことによって形成されている。本実施形態では、外壁面12の一部の厚みがその他の部分に比べて大きく設定されており、当該肉厚の部分に流れ検出領域40となる窪みが形成されている。流れ検出領域40は、略円柱形状の空間であり、その内側には羽根車41が収容されている。流れ検出領域40に流れ込む流体によって羽根車41が回転し、その回転量によって流体の流量を検出する。なお、流れ検出領域40は、流量を検出するための領域でなくてもよい。単に、流れの有無(所定量以上の流れが存在するか否か)を検出するものであってもよい。また、流量や流れの有無を検出する方式は、羽根車41によるものに限られない。
The fluid that has passed through the
流れ検出領域40には、加熱された水を供給対象に向けて流出させる流出口70が繋がっている。すなわち、流れ検出領域40は、熱交換ユニット1が構築する水回路における最も下流側に位置する部分である。流出口70は、流れ検出領域40を構成する壁面から、本体部10の軸方向に直交する方向(撹拌領域30内における流体が流れる方向に直交する方向)に突出した筒状部の先端である。当該筒状部には図示されない配管が接続され、当該配管を通じて加熱された水が供給対象に向けて送られる。
The
このように、本実施形態では、撹拌領域30(第一流路31、第二流路32および第三流路33)と、これに繋がる流れ検出領域40が、本体部10の外壁面12の一部が凹状に窪むことによって形成されている。本体部10における撹拌領域30および流れ検出領域40となる部分は、外側に向かって開口した領域である。当該開口は、一の蓋部50によって封鎖されている。また、当該開口の周縁は、同一平面上に位置する。なお、上述した流出口70(筒状部)は、当該開口の周縁よりもヒータ20側に位置する。すなわち、蓋部50は流出口70の構成に寄与しない。
Thus, in this embodiment, the stirring region 30 (the
蓋部50は、合成樹脂材料で一体的に成形された部材である。撹拌領域30および流れ検出領域40となる部分は、本体部10の外壁面12に沿って形成され、これらの開口の周縁は同一平面上に位置するため、蓋部50は平板状に形成することができる。具体的には、蓋部50には、本体部10側に向かって突出し、先端が本体部10と接触する突状の部分511が、撹拌領域30を構成する流路や流れ検出領域40の周縁に沿うように形成されており(図5参照)、蓋部50における当該開口側の面51は、当該突状の部分511を除き平坦な面とすることが可能である。この蓋部50が、本体部10に接合されることにより、上記開口が封鎖される。つまり、撹拌領域30および流れ検出領域40は、本体部10の外壁面12と、この外壁面12に固定された一の蓋部50との間に形成される。両者の間に形成される撹拌領域30および流れ検出領域40は、本体部10の外壁面12に沿うフラットな(段差のない)形状である。
The
本実施形態では、本体部10と蓋部50の接合は超音波溶着によって行う。本体部10と蓋部50の少なくとも一方に、超音波をあてたときの振動によって溶融する突起(接合作用を発揮する部分)が、上記開口の周縁に沿うように予め形成されているとよい。上記開口の周縁は同一平面上に位置するため、本体部10と蓋部50の接触部分は、同一平面上に位置することになる。したがって、本体部10と蓋部50を接合するに際し、本体部10と蓋部50の接触部分(上記突起が形成されている場合にはその突起)に伝わるエネルギが均一になりやすい。すなわち、溶着による接合の信頼性が向上する。
In the present embodiment, the
また、蓋部50における流れ検出領域40を覆う部分の外側には、所定の大きさの空間が形成されている。当該空間には羽根車41の回転量を検出するためのセンサ52が設けられている。当該空間は、蓋部50に固定されるセンサ固定用蓋53によって封鎖されている(図1および図6参照)。センサ52は、羽根車41に固定された磁石を検出することができる磁気センサである。
In addition, a space of a predetermined size is formed outside the portion of the
このように、本実施形態にかかる熱交換ユニット1では、流通空間11内に進入し、ヒータ20によって加熱された水が、中継流路112を経て撹拌領域30に流れ込む。撹拌領域30は、Uターンするように折り返された部分を含む流路であるため、当該折り返された部分によって流れの方向が変化し、加熱された水が撹拌され、温度が均一化する。折り返された部分を通過することによって撹拌された水は、撹拌領域30の下流側に設けられた温度検出手段60によってその温度が測定される。その後、撹拌領域30の下流側に設けられた流れ検出領域40に進入する。これにより、流れ検出領域40内の羽根車41が回転し、流れ込む水の流量が測定される。流れ検出領域40に進入した水は、流出口70を通じて供給対象に送られる。
Thus, in the
以上説明した本実施形態にかかる熱交換ユニット1は、撹拌領域30および流れ検出領域40が、本体部10の外壁面12と、この外壁面12に固定された一の蓋部50との間に形成されている。つまり、撹拌領域30および流れ検出領域40が、本体部10の外壁面12の一部を利用して形成された構成であるため、ユニット全体を小型にできる。また、本体部10に一の蓋部50を固定するだけで両領域を構成することが可能であるから、組立の容易化、部品点数の削減にもつながる。
In the
特に、本実施形態にかかる熱交換ユニット1は、撹拌領域30を、第一流路31、第二流路32、および第三流路33を含み、各流路の境目でUターンするように折り返された(第一折り返し部311および第二折り返し部312を含む)態様の流路とし、流れ検出領域40を、第一折り返し部311と第二折り返し部312との間のスペース、より具体的には第一流路31の入口と第三流路33の出口の間のスペースに設置している。上述したように、大まかに見ると、本体部10の軸方向に沿うように第二流路32が位置し、この第二流路32に沿うように、第一流路31、第三流路33、および流れ検出領域40が形成されている。つまり、筒状のヒータ20が配置される流通空間11が形成される本体部10が、ヒータ20と流体の接触時間を長くするためにその軸方向に細長い形状になることを前提とし、撹拌領域30に撹拌作用をもたらす折り返された部分を形成した上で、第一折り返し部311と第二折り返し部312との間のスペースに流れ検出領域40を設置したものである。すなわち、撹拌領域30と流れ検出領域40を、細長い本体部10の外壁面12を利用してコンパクトにまとまった状態となるように配置した点で優れるものである。このような撹拌領域30と流れ検出領域40がまとまった状態にあるため、本体部10とともにこれらの領域を形成する一の蓋部50も平板状に形成することができ、ユニット全体が小さくなる。さらには、本体部10における撹拌領域30と流れ検出領域40を構成する部分の開口の周縁と蓋部50の接触部分が同一平面上に位置する、超音波溶着等に有利な態様とすることもできる。
In particular, the
以下、本発明の一実施形態にかかる人体局部洗浄装置2について説明する。図7に示すように、人体局部洗浄装置2は、便座Tの後方に設置される、人体の局部を自動で洗浄する装置である。本実施形態にかかる人体局部洗浄装置2は、図8にその概略を示すように、上記熱交換ユニット1および洗浄ノズル4を備える。熱交換ユニット1は、水源からメインバルブ3を介して供給される水を所定の温度に加熱する。具体的には、人体局部洗浄装置2の制御手段6は、温度検出手段60によって検出された温度に基づき、出力される水の温度が所定の温度となるようにヒータ20を制御する。加熱された水は、流出口70から配管を通じて洗浄ノズル4に送られる。
Hereinafter, a human body
洗浄ノズル4は、制御手段6に制御されるノズル駆動装置5によって原位置とそれより前進した洗浄位置との間を進退動作可能に設けられ、洗浄位置において水(洗浄水)を人体の局部に向けて噴出する。これら洗浄ノズル4およびノズル駆動装置5等の構成は公知の構成が適用できるから詳細な説明は省略する。
The cleaning nozzle 4 is provided so as to be able to move back and forth between the original position and the cleaning position advanced by the
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に何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で種々の改変が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited to the said embodiment at all, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.
1 熱交換ユニット
10 本体部
11 流通空間
12 外壁面
20 ヒータ
30 撹拌領域
31 第一流路
32 第二流路
33 第三流路
311 第一折り返し部
312 第二折り返し部
40 流れ検出領域
41 羽根車
50 蓋部
60 温度検出手段
70 流出口
2 人体局部洗浄装置
4 洗浄ノズル
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記流通空間内に配されたヒータと、
前記流通空間内で加熱された流体を撹拌する撹拌領域と、
流体の流れを検出する流れ検出領域と、
を有し、
前記撹拌領域および前記流れ検出領域は、前記本体部の外壁面と、この外壁面に固定された一の蓋部との間に形成されていることを特徴とする熱交換ユニット。 A main body formed with a circulation space through which a fluid passes;
A heater disposed in the distribution space;
A stirring region for stirring the fluid heated in the circulation space;
A flow detection region for detecting the flow of fluid;
Have
The heat exchanging unit, wherein the agitation region and the flow detection region are formed between an outer wall surface of the main body and a lid portion fixed to the outer wall surface.
前記流通空間に繋がり、流体が本体部の一端側に向かって流れる第一流路と、
この第一流路から折り返され、流体が本体部の他端側に向かって流れる第二流路と、
この第二流路から折り返され、流体が本体部の一端側に向かって流れ、前記流れ検出領域に繋がる第三流路と、
を含み、
前記流れ検出領域は、前記第一流路と前記第二流路との間の折り返された部分と、前記第二流路と前記第三流路との間の折り返された部分との間のスペースに設けられていることを特徴とする請求項5に記載の熱交換ユニット。 The stirring region is
A first flow path connected to the circulation space and flowing toward one end of the main body,
A second flow path that is folded from the first flow path and the fluid flows toward the other end of the main body,
A third flow path that is folded from the second flow path, flows toward one end of the main body, and is connected to the flow detection region;
Including
The flow detection region is a space between a folded part between the first flow path and the second flow path and a folded part between the second flow path and the third flow path. The heat exchange unit according to claim 5, wherein the heat exchange unit is provided.
人体の局部を洗浄する洗浄水を噴出する洗浄ノズルと、
を備え、
前記熱交換ユニットによって加熱された水が、洗浄水として前記洗浄ノズルに供給されること特徴とする人体局部洗浄装置。
The heat exchange unit according to any one of claims 1 to 7,
A cleaning nozzle that ejects cleaning water for cleaning the local part of the human body;
With
The human body local cleaning apparatus, wherein water heated by the heat exchange unit is supplied to the cleaning nozzle as cleaning water.
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