JPH0533377A - 吐水装置への洗浄水供給機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 洗浄水を充分に泡沫化して吐水でき、用途に
応じた最適な泡沫水が簡単に得られるようにすること。 【構成】 吐水端への洗浄水の配管系に設けた熱交換器
５の上流側に、外気を吸引できる多孔質の吸引ヘッド８
を設け、この吸引ヘッド８からの空気の流れ込みによっ
て洗浄水を気液二相流とし、泡沫水として吐水端から吐
出させる。 【効果】多孔質の吸引ヘッドから十分な量の空気が吸引
されるので、洗浄水の泡沫化が良好に行われ、熱交換器
内では気泡を含む乱流となるので熱伝達が促進され、熱
効率も向上する。噴射洗浄水を充分に泡沫化したソフト
な洗浄ができ、洗浄水の乱流化によって熱効率が向上し
且つ沸騰音の低減も可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば局部洗浄機能
を備えた衛生洗浄装置等の吐水装置において、洗浄水を
泡沫化し且つ静寂な洗浄水の吐水ができるようにした洗
浄水の供給機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】局部洗浄機能を備えた衛生洗浄装置は、
温水化した洗浄水をノズル装置によって局部に向けて噴
射する構造が一般的であり、その例を図６に示す。

【０００３】図において、便器本体５０に衛生洗浄装置
のケーシング１が固定され、このケーシング１に便座６
０及び便蓋６１を開閉自在に取り付けている。ケーシン
グ１の内部には、洗浄水を加熱するタンクや乾燥のため
の温風ファン及び制御部が内蔵され、各機能の操作はケ
ーシング１の上面に設けた操作部１ａによって行われ
る。そして、局部洗浄用のノズル本体５１がケーシング
１の中から出没自在に設けられ、これを洗浄位置に進出
させた後に先端のノズルヘッドの噴出孔から洗浄水を噴
射する。

【０００４】図７はノズル本体５１への洗浄水の供給系
を示す概略図であり、開閉弁及び流量調整弁機能を持つ
バルブユニット５２，給水を直接加熱して送り出すセラ
ミックヒータやシーズヒータを利用した熱交換器５３及
び制御部５４を備え、熱交換器５３とノズル本体５１と
の間には流量調整切替ユニット５５を組み込んでいる。
そして、ノズル本体５１の駆動や洗浄位置の設定，熱交
換器５３による温水温度の設定等及びバルブユニット５
２や流量調整切替ユニット５５の操作は、操作部１ａに
よって行う。なお、流量調整切替ユニット５５はバルブ
ユニット５２に一体に含むものとしたものもある。

【０００５】ノズル本体５１の先端のノズルヘッドは中
空体であって、その上面に複数の噴出孔を開けたもので
ある。この噴出孔は洗浄水の供給量が少ないときでも噴
射水の勢いが弱くなり過ぎないようにするため、開口径
が比較的小さい。このため、洗浄水の量を多くしたとき
には、局部に当たる噴射水の勢いもかなり強くなり、痛
みを感じることも多い。

【０００６】このような痛みを与えることを防ぐため
に、たとえば特開昭５７−１８０７２７号公報に記載さ
れているように、ノズルヘッドからの噴射水を泡沫化す
ることが提案されている。これは、洗浄水の中に空気の
泡を混入させることによって、洗浄水の勢いが強くても
泡によるソフトタッチの洗浄を実現できるようにしたも
のである。そして、洗浄水の泡沫化のための構造は、従
来の泡沫水栓等で広く利用されているように、流路内に
小さな孔を開けた減圧板を組込み、この減圧板の下流側
に外部から空気を吸い込む空気孔を開けるというもので
ある。このような構造であれば、水が減圧板の孔を通過
した後の流れの増速によって内圧が低下し、空気孔から
外部の空気が吸引されて水の中に混入され、その結果流
れが泡沫化される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ノズルヘッ
ドに開ける空気吸引用の空気孔の数は洗浄水の漏れの発
生等の点から、むやみに多くできない。また、泡沫用の
空気の吸引に際しては、ノズルヘッドの中を流れる洗浄
水の流線に対して適正な位置に空気孔を設ける必要があ
る。

【０００８】このように、ノズルヘッドに開けた空気孔
を利用して洗浄水を泡沫化する構成では、空気孔の数や
位置を適正にしていないと、充分な空気の吸引ができな
い。このため、空気の吸引量が不足することもあり、特
に洗浄水の流量が小さい場合では内部流路の内圧の低下
量も小さく、洗浄水の泡沫化が実現できなくなる。

【０００９】また、衛生洗浄装置の分野だけでなく、洗
浄水を泡沫化して使う水栓やその他の吐水装置でも同様
であり、いずれも泡沫不良の問題が無視できなかった。

【００１０】本発明において解決すべき課題は、洗浄水
を充分に泡沫化して吐水でき、用途に応じた最適な泡沫
水が簡単に得られるようにすることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、洗浄水を吐水
する吐水部と、該吐水部に洗浄水を供給する配管系とを
備えた吐水装置であって、前記配管系の内部流路または
吐出部に外気を吸引可能な多孔質の吸引ヘッドを設けた
ことを特徴とする。

【００１２】

【作用】配管系に備えた吸引ヘッドによって内部流路に
空気を吸引するためには、たとえばその内部を通過する
洗浄水の流速を上げて内圧を低下させ、これによって多
孔質の吸引ヘッドから空気を流路中に引き込むことがで
きる。また、吸引ヘッドに対してコンプレッサ等を付属
し、これによって強制的に空気を内部流路に吹き込むよ
うにすることもできる。このように吸引ヘッドを配管中
に設ければ、その多孔質の表面積を適切にして空気の吸
引量を増やすことが可能となる。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の衛生洗浄装置の内部構造の概
略を示す斜視図である。

【００１４】図において、従来例と同様に便器本体５０
に固定した衛生洗浄装置のケーシング１には、ノズル装
置２への洗浄水の供給系が設けられる。この供給系に
は、ケーシング１の外部の建屋配管に直結される給水配
管３，給水をノズル装置２側へ送り出すポンプ４及び給
水を加熱する熱交換器５がそれぞれ組み込まれる。

【００１５】ノズル装置２はケーシング１の内部に固定
され熱交換器５からの供給管５ａに接続したシリンダ２
ａと、このシリンダ２ａに軸線方向へ移動可能に組み込
んだノズル本体２ｂとを備え、ノズル本体２ｂの先端に
ノズルヘッド２ｃを設けたものである。そして、従来の
衛生洗浄装置でも採用されているように、ノズル本体２
ｂはシリンダ２ａの中に流れ込む洗浄水の水圧によって
進出し、洗浄位置に到達した時点でノズルヘッド２ｃか
ら洗浄水を噴射可能な構造を持つ。また、洗浄水の供給
が停止されてその水圧が減衰するにつれて、ノズル本体
２ｂを収納位置に付勢するスプリング（図示せず）によ
って、ノズル本体２ｂはシリンダ２ａの中の元の位置に
戻り、洗浄水の噴射も停止される。

【００１６】なお、ノズル本体２ｂの駆動は、洗浄水の
水圧を利用するのにかえて、従来から知られているよう
なモータ等のアクチュエータを使用するようにしてもよ
い。そして、ノズルヘッド２ｃやノズル本体２ｂには、
洗浄水を泡沫化するための空気孔や内部流れを増速させ
るための流路の絞り等は一切設ける必要はない。

【００１７】ポンプ４は、建屋等の排水本管に接続した
給水配管３からの水を適正圧力にして熱交換器５に水を
送り込む。また、熱交換器５はその内部にセラミックま
たはシーズ型のヒータ６を内蔵し、給水を直接加熱して
ノズル装置２に供給する。そして、ポンプ４の作動のオ
ン，オフによって熱交換器５から加熱した洗浄水をノズ
ル装置２へ供給及び停止させ、同時にノズル本体２ｂの
洗浄位置までの進出及び止水後に元の収納位置に戻る動
作を行わせる。

【００１８】ポンプ４と熱交換器５との間には接続管７
を組み込み、この接続管７の流路中に外部からの空気を
吸引して給水を泡沫化する。そして、この泡沫化のため
に、接続管７の中途には吸引ヘッド８が組み込まれる。
この吸引ヘッド８は、内部を通過する水の圧力程度では
外に水が漏れ出ず、且つ内部流路の圧力が大気圧よりも
低いときには外部からの空気を通過させることができる
多孔質体を素材としてパイプ状に形成したものである。
この多孔質体としては、たとえばセラミック等が利用で
きる。

【００１９】図２はノズル装置２までの洗浄水の流れの
系を示す概略図であり、ポンプ４と熱交換器５との間の
接続管７に吸引ヘッド８を組み込んでいる。この吸引ヘ
ッド８による内部流路への空気の吸い込みは、接続管７
の中を通過する水の流れの増速に基づく内圧低下を利用
するか、又は強制的に外部から空気を送り込むものとす
る。

【００２０】図３は内圧低下によるエジェクタ効果を利
用する場合の吸引ヘッド８及びその近傍を示す要部の断
面図である。

【００２１】吸引ヘッド８はセラミックを素材とした円
筒状であり、その外部にはハウジング９を一体化して環
状縦断面のチャンバ９ａを吸引ヘッド８の周りに形成し
ている。また、ハウジング９には水の流れ方向に空気を
吸引する姿勢に傾けたスリーブ９ｂを外側に突き出して
いる。そして、図示の例では、吸引ヘッド８の中を通過
する水の流速を上げて内圧を下げるため、左右の接続管
７に比べて吸引ヘッド８の流路面積が小さくなるように
スロートを持たせている。

【００２２】なお、図示の例では、洗浄水の経路をポン
プ４，吸引ヘッド８及び熱交換器５の順としているが、
ポンプ４による吐水圧を利用するのに代えて、建屋の給
水配管の給水圧によって直接洗浄水を送り込む方式とし
てもよい。この場合には、ポンプ４に代えて、操作部１
ａによって操作可能な電磁弁式のバルブユニットを設
け、このバルブユニットに開閉弁及び流量調整弁等を組
み込む。このような水道直結式のものであっても、バル
ブユニットからノズル装置２までの経路は図示の例のも
のと変わらず、後述するように吐水する前の段階で洗浄
水を吸引ヘッド８によって泡沫化することができる。

【００２３】以上の構成において、操作部１ａの洗浄ス
イッチ（図示せず）を操作すると、ポンプ４（水道直結
式の場合ではポンプ４に代えて設けたバルブユニット）
が作動して水が接続管７から熱交換器５を経てノズル装
置２のシリンダ２ａの中に供給される。そして、シリン
ダ２ａの中に入り込む洗浄水の水圧によってノズル本体
２ｂがその洗浄位置まで進出し、その後ノズルヘッド２
ｃから洗浄水が噴射される。

【００２４】この洗浄水の流れに対して、接続管７に組
み込んだ吸引ヘッド８はスロートとなっているので、こ
の部分を流れる洗浄水の流速は大きくなり、流路内の内
圧は低下する。このため、多孔質体の吸引ヘッド８から
空気が吸い込まれ、この空気が内部を通過して行く洗浄
水に混合される。したがって、熱交換器５に入る前に洗
浄水は気泡を含んだ気液二相流となり、このままの状態
で熱交換器５で加熱され、泡沫のままノズルヘッド２ｃ
から噴射される。

【００２５】このように、洗浄水が熱交換器５に入る前
で気液二相流化されると、沸騰伝熱による熱交換器５の
ヒータ６がたとえばセラミック製の場合では、流れが泡
沫を含むものとして乱流化される。このため、気泡を含
まない通常の洗浄水をそのまま流し込む場合に比べる
と、熱伝達が促進され洗浄水の沸騰までの時間が短縮さ
れる。したがって、熱交換効率の向上だけでなく、洗浄
水を所定温度まで加熱する時間が短くなり、加熱時の沸
騰音が発生する時間幅も小さくなる。

【００２６】また、熱交換器５を出た加熱された洗浄水
は気液二相流のままノズル装置２に供給され、そのまま
泡沫を含んだ洗浄水としてノズルヘッド２ｃから噴射さ
れる。このため、泡沫を含まない洗浄水に比べると、ソ
フトタッチの洗浄が快適に行える。そして、泡沫化のた
めの空気は、吸引ヘッド８から吸い込まれるので、吸引
ヘッド８を適当な大きさにさえしておけば、空気の量を
充分に確保できる。このため、単にノズルヘッド２ｃに
泡沫化機構を備える場合に比べると格段に空気量を増や
すことができ、泡沫度を大きくした柔らかい洗浄が可能
となる。すなわち、吸引ヘッド８は洗浄水の流路そのも
のなので、流路とは別に空気を吸引する構造を必要とし
ない。そして、吸引ヘッド８の大きさは自由に変更で
き、洗浄水の流量に対して充分な空気量が得られるよう
にすることも容易である。

【００２７】図４及び図５は別の例を示すものであり、
これは吸引ヘッド８へ強制的に空気を吹き込むようにし
たものである。

【００２８】図５に示すように、セラミックを素材とし
た円筒状の吸引ヘッド８がその内径を接続管７と等しく
して組み込まれている。吸引ヘッド８の肉厚は前記の例
のものよりも大きく、その外部をハウジング１０によっ
て覆い、内部に空気流路１０ａを形成している。そし
て、ハウジング１０にはコンプレッサ１１を接続し、こ
れを作動させることによって外部の空気を空気流路１０
ａに吹き込む。なお、前述のように水道直結式とする場
合では、ポンプ４に代えてバルブユニットを組み込めば
よい。

【００２９】この構成では、コンプレッサ１１によって
空気を吸引ヘッド８から内部流路に強制的に送り込むの
で、洗浄水の流速が低くて内部流路の内圧が低下しない
場合でも、空気を確実に送り込める。そして、洗浄水の
流量に比例するようにコンプレッサ１１からの空気の流
量を調整すれば、ボイド率をほぼ一様に設定できる。こ
のため、洗浄水の流量に関係なく泡沫度がほぼ等しい気
液二相流の洗浄水として供給できる。したがって、エジ
ェクタ効果のみを利用するものでは、流量が小さく内部
流速が上がらないと吸引空気の量も小さくなって泡沫度
が高くならないが、コンプレッサ１１を組み込むことに
より、このような障害が解消される。

【００３０】また、吸引ヘッド８を通過する洗浄水の流
速を上げないでも、コンプレッサ１１による空気の供給
が可能なので、吸引ヘッド８を図示のような単純な円筒
形とするだけで済む。このため、スロート等を持たせる
必要がなく、吸引ヘッド８の加工や接続管７への組込み
も簡単になる。また、肉厚も大きくできるので、セラミ
ック素材の吸引ヘッド８の強度も充分に保たれ、耐久性
の面でも好ましい。

【００３１】更に、前記の実施例と同様に、沸騰伝熱式
の熱交換器５に入る前に洗浄水を気液二相流化するの
で、熱交換器５内では含まれた気泡によって流れが乱流
化され、熱伝達が促進される。このため、熱効率も向上
するほか、沸騰までの時間も短縮されるので沸騰音の低
減も図られる。

【００３２】なお、実施例では局部洗浄用の衛生洗浄装
置について説明したが、これ以外に洗面化粧台，洗面装
置及びその他の洗浄水を使う設備についても、本発明の
洗浄水供給機構を適用できることは無論である。

【００３３】

【発明の効果】本発明では、洗浄水の配管系に組み込ん
だ多孔質の吸引ヘッドによって空気を洗浄水の中に混合
させて泡沫化させるので、従来のようにノズルヘッドの
中に泡沫化機構を備える場合に比べて充分な空気量が得
られ、泡沫度の高い洗浄水が得られると同時に快適な洗
浄が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の洗浄水供給機構を衛生洗浄装置に適用
した場合の要部を示す概略斜視図である。

【図２】吐水装置としてのノズル装置までの洗浄水の供
給系の概略図である。

【図３】エジェクタ効果によって洗浄水流路に空気を吸
引する構造例を示す要部の断面図である。

【図４】コンプレッサによって強制的に空気を洗浄水流
路に送り込む洗浄水の供給系を示す概略図である。

【図５】図４の場合のコンプレッサを用いた空気供給の
場合の吸引ヘッド部分の概略断面図である。

【図６】衛生洗浄装置を便器に据え付けた従来例の斜視
図である。

【図７】従来例における洗浄水のノズル装置までの供給
系を示す概略図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ ノズル装置（吐水装置） ３ 給水配管 ４ ポンプ ５ 熱交換器 ６ ヒータ ７ 接続管 ８ 吸引ヘッド ９ ハウジング １０ ハウジング １１ コンプレッサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今坂 卓男 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 佐藤 信吾 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 洗浄水を吐水する吐水部と、該吐水部に
   洗浄水を供給する配管系とを備えた吐水装置であって、
   前記配管系の内部流路または吐出部に外気を吸引可能な
   多孔質の吸引ヘッドを設けたことを特徴とする吐水装置
   への洗浄水供給機構。