KR20110038101A - 위생 세정 장치 - Google Patents

Abstract

물 펌프가 세정수를 변동하는 압력으로 인체 엉덩이 노즐에 공급하고, 공기 펌프가 공기를 인체 엉덩이 노즐에 공급한다. 공기 펌프로부터 공급되는 공기의 압력이 물 펌프로부터 공급되는 세정수의 압력보다 높아지면, 세정수에 공기가 혼입된다. 세정수는 인체 엉덩이 노즐의 직선 유로 내에서 공기에 의하여 분단되며, 분단된 세정수는 독립적인 수괴로서 구멍부로부터 단속적으로 분출된다.

Description

위생 세정 장치{SANITARY CLEANING DEVICE}

본 발명은, 인체의 국부를 세정하는 위생 세정 장치에 관한 것이다.

종래부터, 인체의 국부를 세정하는 위생 세정 장치에 있어서는, 사용자의 기호에 대응하는 세정을 실현하기 위해 각종 기능이 마련되어 있다. 이러한 위생 세정 장치의 일례로서, 특허 문헌 1의 인체 세정 장치를 설명한다.

이 인체 세정 장치에 있어서는, 인체의 국부 세정시에, 수도 배관을 분기하여 얻어지는 수돗물이 접속 배관을 통해서 열 교환기에 보내져, 소정의 온도로 가열된다. 열 교환기에 의하여 가열된 수돗물은, 인체의 국부를 세정하는 세정수로서 엉덩이 호스 또는 비데 호스를 통하여 엉덩이 노즐 또는 비데 노즐로 보내진다.

여기서, 엉덩이 호스 및 비데 호스에는, 공기 펌프로부터 연장되는 공기 호스가 접속되어 있다. 엉덩이 호스 또는 비데 호스의 내부를 세정수가 유동하는 상태에서 공기 펌프가 동작함으로써, 엉덩이 호스 또는 비데 호스의 내부에 공기가 공급된다. 이것에 의하여, 엉덩이 호스 또는 비데 호스의 내부를 유동하는 세정수에 공기가 혼입된다. 공기가 혼입된 세정수가, 엉덩이 노즐 또는 비데 노즐로부터 인체의 국부에 분출된다.

일본 특허 공개 제 2002-21155 호 공보

상기의 인체 세정 장치는, 엉덩이 호스 및 비데 호스 내를 유동하는 세정수의 유량을 조절하는 기능을 구비한다. 그것에 의하여, 엉덩이 노즐 및 비데 노즐로부터 분출되는 세정수의 유량을 조절할 수 있다.

그러나, 세정수의 유량이 많아지면, 엉덩이 호스 또는 비데 호스 내의 세정수의 압력이 높아진다. 그 경우, 세정수에 유입되는 공기의 양이 감소한다. 그것에 의하여, 엉덩이 노즐 또는 비데 노즐로부터 세정수를 수괴(水塊: separate mater masses)로서 분출하는 것이 곤란해진다.

세정수에 충분한 양의 공기를 혼입시키기 위해서는, 대형 공기 펌프를 이용해 공기를 가압할 필요가 있다. 그 경우, 인체 세정 장치가 대형화하는 것과 동시에 비용이 상승한다.

본 발명의 목적은, 세정수를 독립적인 수괴로서 단속적으로 분출하는 것이 가능함과 동시에 대형화가 억제되며 또한 저비용화가 가능한 위생 세정 장치를 제공하는 것이다.

(1) 본 발명의 일 국면에 따르는 위생 세정 장치는, 세정수를 변동하는 압력으로 공급하는 세정수 공급 장치와, 공기를 공급하는 공기 공급 장치와, 분출구를 가지며, 세정수 공급 장치에 의하여 공급되는 세정수 및 공기 공급 장치에 의하여 공급되는 공기를 분출구로부터 분출하는 분출 장치를 구비하여, 분출 장치로부터의 세정수의 분출 기간내에 적어도 1회, 분출 장치에 공급되는 공기의 압력이 분출 장치에 공급되는 세정수의 압력보다 높아지도록 세정수 공급 장치에 의하여 공급되는 세정수의 압력 및 공기 공급 장치에 의하여 공급되는 공기의 압력이 설정되는 것이다.

본 발명의 일 국면에 따르는 위생 세정 장치에 있어서는, 세정수가 세정수 공급 장치에 의하여 변동하는 압력으로 분출 장치에 공급되고, 공기가 공기 공급 장치에 의하여 분출 장치에 공급되며, 공급된 세정수 및 공기가 분출구로부터 분출된다. 이 경우, 분출 장치에 공급되는 공기의 압력은, 분출 장치로부터의 세정수의 분출 기간내에 적어도 1회, 분출 장치에 공급되는 세정수의 압력보다 높아진다.

분출 장치에 공급되는 공기의 압력이 분출 장치에 공급되는 세정수의 압력보다 높아질 때, 공기가 세정수에 혼입된다. 그것에 의하여, 분출구로부터 분출되는 세정수가 수괴로서 단속적으로 분출된다.

세정수의 압력은 변동하고 있으므로, 세정수의 유량이 많은 경우에도, 공기의 압력을 높이는 일 없이, 세정수의 압력이 공기의 압력보다 저하하는 시점을 용이하게 만들어낼 수 있다. 따라서, 공기 공급 장치를 대형화할 필요가 없다. 그 결과, 위생 세정 장치의 대형화가 억제되는 것과 동시에, 저비용화가 가능하게 된다.

(2) 분출 장치에 공급되는 공기의 압력은, 분출 장치에 공급되는 세정수의 압력의 최대치보다 낮아지도록 설정되어도 좋다.

이 경우, 분출 장치에 공급되는 공기의 압력을 높일 필요가 없다. 그 때문에, 공기 공급 장치를 대형화할 필요가 없다. 그 결과, 위생 세정 장치의 대형화가 억제되는 것과 동시에, 저비용화가 가능하게 된다.

(3) 공기 공급 장치는, 공기를 일정한 압력으로 공급해도 좋다. 이 경우, 분출 장치에 공급되는 공기를 분출 장치에 공급되는 세정수에 규칙적으로 혼입시키는 것이 가능하게 된다. 이것에 의하여, 분출 장치에서는 세정수와 공기가 규칙적으로 교대로 분출된다. 이러한 세정수를 사용함으로써, 사용자는 안정감이 높은 세정감을 얻을 수 있다.

(4) 공기 공급 장치는, 공기를 변동하는 압력으로 공급해도 좋다. 이 경우, 분출 장치에 공급되는 공기를 분출 장치에 공급되는 세정수에 불규칙하게 혼입시키는 것이 가능하게 된다. 이것에 의하여, 분출 장치에서는 세정수와 공기가 불규칙하게 교대로 분출된다. 이러한 세정수를 사용함으로써, 사용자는 자극감이 높은 세정감을 얻을 수 있다.

(5) 공기 공급 장치는, 공기를 주기적으로 변동하는 압력으로 가압하는 공기 가압 장치를 포함하고, 세정수 공급 장치는, 급수원으로부터 공급되는 세정수를 주기적으로 변동하는 압력으로 가압하는 세정수 가압 장치를 포함하며, 분출 장치에 공급되는 공기의 압력의 최대치가 분출 장치에 공급되는 세정수의 압력의 최소치보다 높아지도록, 세정수 가압 장치에 의하여 가압되는 세정수의 압력 및 공기 가압 장치에 의하여 가압되는 공기의 압력이 설정되어도 좋다.

이 경우, 분출 장치에 공급되는 세정수의 압력 및 분출 장치에 공급되는 공기의 압력이 주기적으로 변동한다. 또한, 분출 장치에 공급되는 공기의 압력이 분출 장치에 공급되는 세정수보다 높아질 때 분출 장치에 공급되는 공기가 분출 장치에 공급되는 세정수에 혼입된다.

세정수의 주기적인 압력 변동 및 공기의 주기적인 압력 변동은, 세정수 공급 장치의 구성 및 공기 공급 장치의 구성을 복잡화하는 일 없이 얻을 수 있다. 그 때문에, 위생 세정 장치의 저비용화가 가능하게 된다.

(6) 분출 장치에 공급되는 공기의 압력의 변동 주파수가 분출 장치에 공급되는 세정수의 압력의 변동 주파수보다 높아지도록, 세정수 가압 장치에 의하여 가압되는 세정수의 압력 및 공기 가압 장치에 의하여 가압되는 공기의 압력이 설정되어도 좋다.

이 경우, 분출 장치에 공급되는 공기의 압력의 변동 주파수는 분출 장치에 공급되는 세정수의 압력보다 높다. 그 때문에, 보다 단순한 구성으로, 분출 장치에 공급되는 공기를 분출 장치에 공급되는 세정수에 규칙적으로 혼입시킬 수 있다. 이것에 의하여, 분출 장치에서는 세정수와 공기가 규칙적으로 교대로 분출된다. 그 결과, 분출 장치로부터 독립적인 수괴가 규칙적으로 분출된다. 이러한 세정수를 사용함으로써, 사용자는 안정감이 높은 세정감을 얻을 수 있다.

(7) 분출 장치에 공급되는 공기의 압력의 변동 주파수가 분출 장치에 공급되는 세정수의 압력의 변동 주파수보다 낮아지도록, 세정수 가압 장치에 의하여 가압되는 세정수의 압력 및 공기 가압 장치에 의하여 가압되는 공기의 압력이 설정되어도 좋다.

이 경우, 분출 장치에 공급되는 공기의 압력의 변동 주파수는 분출 장치에 공급되는 세정수의 압력보다 낮다. 그 때문에, 보다 단순한 구성으로, 분출 장치에 공급되는 공기를 분출 장치에 공급되는 세정수에 불규칙하게 혼입시킬 수 있다. 이것에 의하여, 분출 장치에서는 세정수와 공기가 불규칙하게 교대로 분출된다. 그 결과, 분출 장치로부터 독립적인 수괴가 불규칙하게 분출된다. 이러한 세정수를 사용함으로써, 사용자는 자극감이 높은 세정감을 얻을 수 있다.

(8) 분출 장치는, 세정수 공급 장치에 의하여 공급되는 세정수 및 공기 공급 장치에 의하여 공급되는 공기를 분출구로 유도하는 유로를 더 가져, 유로 내를 유동하는 세정수가 공기에 의하여 분단되도록 세정수 공급 장치에 의하여 공급되는 세정수의 압력 및 공기 공급 장치에 의하여 공급되는 공기의 압력이 설정되어도 좋다.

이 경우, 분출 장치의 유로 내를 유동하는 세정수가 공기에 의하여 분단되는 것에 의해, 분출 장치의 분출구로부터 분출되는 세정수가 공기에 의하여 확실히 분단된다. 그것에 의하여, 분출구로부터 세정수를 독립적인 수괴로서 확실히 분출시키는 것이 가능하다.

(9) 위생 세정 장치는, 세정수 공급 장치에 의하여 공급되는 세정수 및 공기 공급 장치에 의하여 공급되는 공기를 합류시켜 분출 장치의 유로로 유도하는 합류부를 더 구비해도 좋다.

이 경우, 공기 공급 장치에 의하여 공급되는 공기와 세정수 공급 장치에 의하여 공급되는 세정수가 합류부에서 합류한다. 또한, 유로 내를 유동하는 세정수가 공기에 의하여 효율적으로 분단된다. 이것에 의하여, 분출 장치로부터 효율적으로 세정수와 공기를 교대로 분출하게 할 수 있다. 그 결과, 세정수는 공기의 압력에 의하여 분출 방향으로 가압된다.. 이러한 세정수를 사용함으로써, 세정수의 세정력을 더 향상시킬 수 있다. 또한, 소량의 세정수에 의하여 충분한 세정이 가능하기 때문에, 절수 효과를 더 얻을 수도 있다.

(10) 위생 세정 장치는, 세정 강도를 설정하기 위해서 사용자에 의하여 조작되는 조작부와, 분출 장치로부터 분출되는 세정수의 압력이 조작부의 조작에 의하여 설정된 세정 강도에 대응하는 압력이 되도록 세정수 공급 장치 및 공기 공급 장치 중 적어도 한 쪽을 제어하는 제어부를 더 구비해도 좋다.

이 경우, 사용자가 조작부를 조작함으로써 세정 강도를 설정하면, 분출 장치로부터 분출되는 세정수의 압력이 설정된 세정 강도에 대응하는 압력이 되도록 세정수 공급 장치 및 공기 공급 장치 중 적어도 한 쪽이 제어된다. 이것에 의하여, 분출 장치로부터 분출되는 세정수의 압력을 설정된 세정 강도에 대응하는 압력으로 유지할 수 있다.

(11) 위생 세정 장치는, 세정수 공급 장치에 의하여 공급되는 세정수의 유량을 검출하는 유량 검출기를 더 구비하고, 제어부는, 유량 검출기에 의하여 검출된 유량에 근거하여 분출 장치로부터 분출된 세정수의 압력이 조작부의 조작에 의하여 설정된 세정 강도에 대응하는 압력이 되도록 세정수 공급 장치 및 공기 공급 장치 중 적어도 한 쪽을 제어해도 좋다.

이 경우, 유량 검출기에 의하여 검출된 유량에 근거하여, 세정수 공급 장치 및 공기 공급 장치 중 적어도 한 쪽이 제어된다. 이것에 의하여, 세정수의 유량이 변동하는 경우에서도, 분출 장치로부터 분출되는 세정수의 압력을 설정된 세정 강도에 대응하는 압력으로 유지할 수 있다.

(12) 위생 세정 장치는, 분출 장치로부터의 세정수의 분출 기간에 공급원으로부터 공급되는 세정수를 유동시키면서 가열하여 세정수 공급 장치에 공급하는 순간식 가열 장치를 더 구비해도 좋다.

이 경우, 공급원으로부터 공급되는 세정수는 유동하면서, 분출 장치로부터의 세정수의 분출 기간에 순간식 가열 장치에 의하여 순간적으로 가열된다. 이것에 의하여, 가열된 세정수를 미리 준비해 둘 필요가 없다. 또한, 대량으로 세정수를 사용하는 경우에 있어서, 가열된 세정수가 부족할 일이 없다. 또한, 위생 세정 장치의 미사용시에 있어서의 순간식 가열 장치내의 세정수의 비정상적인 온도 상승 및 세정수가 없을 때의 가열이 방지된다. 그 결과, 보다 자원이 절약되면서도 안전한 위생 세정 장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면, 세정수를 독립적인 수괴로서 단속적으로 분출하는 것이 가능함과 동시에 대형화가 억제되며 또한 저비용화가 가능한 위생 세정 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 위생 세정 장치의 외관 사시도,
도 2는 도 1의 원격 조작 장치의 정면도,
도 3은 본체부의 구성을 도시하는 모식도,
도 4는 열 교환기의 구조의 일례를 도시하는 일부 절결(切欠) 단면도,
도 5는 본체부의 내부에 마련되는 노즐 장치의 외관 사시도,
도 6은 노즐 장치에 있어서의 세정수의 급수계를 설명하기 위한 도면,
도 7은 도 6의 노즐 장치의 A-A선 종단면도,
도 8은 인체 엉덩이 노즐이 노즐 가이드대로부터 돌출된 상태를 도시하는 외관 사시도,
도 9는 인체 엉덩이 노즐의 상면도,
도 10은 인체 엉덩이 노즐의 하면도,
도 11은 인체 엉덩이 노즐의 한 쪽측의 측면도,
도 12는 도 9의 인체 엉덩이 노즐의 B-B선 단면도,
도 13은 도 11의 인체 엉덩이 노즐의 E-E선 단면도,
도 14는 도 9의 인체 엉덩이 노즐의 C-C선 단면도,
도 15는 도 9의 인체 엉덩이 노즐의 D-D선 단면도,
도 16은 도 12의 인체 엉덩이 노즐의 선단부를 확대한 단면도,
도 17은 도 16의 인체 엉덩이 노즐의 F-F선 단면도,
도 18은 공기 펌프의 모식적 단면도,
도 19는 수괴 분출시에 유지되는 물 압력과 공기압력의 제 1 의 압력관계를 도시하는 그래프,
도 20은 수괴 분출시에 유지되는 물 압력과 공기압력의 제 2 의 압력관계를 도시하는 그래프,
도 21은 수괴 분출시에 유지되는 물 압력과 공기압력의 제 3 의 압력관계를 도시하는 그래프,
도 22는 수괴 분출시에 유지되는 물 압력과 공기압력의 압력 관계 외의 예를 도시하는 그래프,
도 23은 T자관의 예를 도시하는 도면.

이하, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 위생 세정 장치에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.

(1) 위생 세정 장치의 외관

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 위생 세정 장치(100)의 외관 사시도이다. 이 위생 세정 장치(100)는, 화장실 내에 마련된다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 위생 세정 장치(100)는, 본체부(200), 원격 조작 장치(300), 변좌부(400), 덮개부(蓋部)(410) 및 입실 검지 센서(600)에 의하여 구성된다.

본체부(200)는, 화장실 내의 변기에 장착된다. 본체부(200)에는, 변좌부(400) 및 덮개부(410)가 개폐 가능하게 장착되어 있다. 또한, 본체부(200)의 내부에는, 노즐 장치(500) 및 세정수 공급 기구(도시 생략)가 마련되어 있다. 또한, 본체부(200)에는, 후술할 제어부(90)(도 3)가 내장되어 있다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 본체부(200)의 정면 아래쪽에 노즐 장치(500)의 일부가 노출되어 있다. 노즐 장치(500)는, 세정수 공급 기구를 거쳐서 수도 배관에 접속되어 있다. 인체의 국부 세정시에는, 노즐 장치(500)의 노출 부분으로부터 후술할 인체 엉덩이 노즐(540)(도 3)이 변기(도시 생략) 내에 돌출되어, 인체의 국부에 세정수를 분출한다.

원격 조작 장치(300)에는, 복수의 스위치가 마련되어 있다. 원격 조작 장치(300)는, 예를 들면 변좌부(400)상에 착석하는 사용자가 조작 가능한 장소에 장착된다.

입실 검지 센서(600)는, 화장실 입구 등에 장착된다. 입실 검지 센서(600)는, 예를 들면 반사형의 적외선 센서이다. 이 경우, 입실 검지 센서(600)는, 인체로부터 반사된 적외선을 검출했을 경우에 화장실 내에 사용자가 입실한 것을 검지한다.

본체부(200)의 제어부(90)(도 3)는, 원격 조작 장치(300) 및 입실 검지 센서(600)로부터 송신되는 신호에 근거하여, 위생 세정 장치(100)의 각 부분의 동작을 제어한다.

(2) 원격 조작 장치의 구성

도 2는, 도 1의 원격 조작 장치(300)의 정면도이다. 원격 조작 장치(300)는, 콘트롤러 본체부(301)의 아래쪽에 콘트롤러 덮개부(302)가 개폐 가능하게 설치된 구조를 가진다(도 2(a) 화살표 참조).

도 2(a)에 도시하는 바와 같이, 콘트롤러 덮개부(302)가 닫혀진 상태에서, 콘트롤러 본체부(301)의 상부에는, 수류 스위치(320), 공기 스위치(321), 강도 조정 스위치(322, 323) 및 위치 조정 스위치(324,325)가 마련된다. 콘트롤러 덮개부(302)에는, 정지 스위치(311), 세정 스위치(312) 및 비데 스위치(313)가 마련된다.

사용자에 의하여, 상기 스위치(311 내지 313, 320 내지 325)가 조작된다. 이것에 의하여, 원격 조작 장치(300)로부터 도 1의 본체부(200)에 각 스위치(311 내지 313, 320 내지 325)에 응한 신호가 무선 송신된다. 본체부(200)의 제어부(90)(도 3)는, 수신한 신호에 근거하여 본체부(200)(도 1) 및 변좌부(400)(도 1)의 각 구성부의 동작을 제어한다.

예를 들면, 사용자가 세정 스위치(312) 또는 비데 스위치(313)를 조작함으로써, 후술할 노즐 장치(500)(도 3)로부터 사용자의 국부에 세정수가 분출된다. 또한, 사용자가 정지 스위치(311)을 조작함으로써, 노즐 장치(500)로부터 세정수의 분출이 정지된다.

사용자가 강도 조정 스위치(322, 323)를 조작함으로써, 사용자의 국부에 분출되는 세정수의 유량 및 압력 등이 조정된다. 또한, 사용자가 위치 조정 스위치(324, 325)를 조작함으로써, 후술할 인체 엉덩이 노즐(540)(도 3)의 위치가 조정된다. 이것에 의하여, 사용자의 국부로의 세정수의 분출 위치가 조정된다.

사용자가 수류 스위치(320)을 조작함으로써, 사용자의 국부에 분출되는 세정수의 분출 형태가 후술할 직선류와 분산 선회류 사이에서 전환된다.

사용자가 공기 스위치(321)을 조작함으로써, 노즐 장치(500)의 내부를 흐르는 세정수에 공기가 혼입된다. 이것에 의하여, 노즐 장치(500)로부터 사용자의 국부에 후술할 세정수의 수괴가 단속적으로 분출된다.

도 2(b)에, 콘트롤러 덮개부(302)가 열린 상태의 원격 조작 장치(300)의 정면도가 도시되어 있다. 도 2(b)에 도시하는 바와 같이, 콘트롤러 덮개부(302)에 의하여 덮이는 콘트롤러 본체부(301)의 아래쪽에는, 상기한 정지 스위치(311), 세정 스위치(312) 및 비데 스위치(313)와 함께, 자동 개폐 스위치(331), 수온 조정 스위치(332) 및 변좌 온도 조정 스위치(333)가 마련된다.

이러한 스위치(311 내지 313, 331 내지 333)가 조작되는 경우에도, 원격 조작 장치(300)로부터 본체부(200)에 각 스위치(311 내지 313, 331 내지 333)에 응한 신호가 무선 송신된다. 이것에 의하여, 본체부(200)의 제어부(90)는, 수신한 신호에 근거하여 본체부(200) 및 변좌부(400)의 각 구성부의 동작을 제어한다.

자동 개폐 스위치(331)가 온(on) 상태일 때에, 화장실로의 사용자의 입실에 따라 덮개부(410)가 개폐된다.

사용자가 수온 조정 스위치(332)를 조작함으로써, 노즐 장치(500)로부터 사용자의 국부에 분출되는 세정수의 온도가 조정된다. 사용자가 변좌 온도 조정 스위치(333)을 조작함으로써, 변좌부(400)의 온도가 조정된다.

(3) 본체부에 있어서의 급수계 및 제어계의 구성

도 3은, 본체부(200)의 구성을 도시하는 모식도이다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 본체부(200)는, 분기수 마개(2), 스트레이너(strainer)(4), 역지(逆止) 밸브(5), 정유량 밸브(6), 전자(電磁) 차단 밸브(7), 유량 센서(8), 열 교환기(9), 물 펌프(11), 버퍼 탱크(buffer tank)(12), 노즐 장치(500), 진공 브레이커(31, 61), 서미스터(thermistors)(S1, S2) 및 제어부(90)를 포함한다.

수도 배관(1)에는 분기수 마개(2)가 삽입된다. 분기수 마개(2)와 열 교환기(9) 사이에 접속되는 배관(3)에는, 상류에서 하류로 향하여 스트레이너(4), 역지 밸브(5), 정유량 밸브(6), 전자 차단 밸브(7), 서미스터(S1) 및 유량 센서(8)가 이 순서로 삽입된다. 열 교환기(9)와 노즐 장치(500) 사이에 접속되는 배관(10)에는, 상류에서 하류로 향하여 서미스터(S2), 물 펌프(11) 및 버퍼 탱크(12)가 이 순서로 삽입된다.

노즐 장치(500)는, 전환 밸브(13), 공기 펌프(14), 인체 엉덩이 노즐(540) 및 노즐 엉덩이 노즐(520)을 포함한다. 인체 엉덩이 노즐(540)에는, 직선 유로(551), 선회 유로(552) 및 비데 유로(553)가 형성되어 있다. 전환 밸브(13)에는 전환 밸브 모터(13m)가 접속된다.

전환 밸브(13)는 복수의 포트를 포함한다. 전환 밸브(13)의 복수의 포트에 인체 엉덩이 노즐(540)의 유로(551, 552, 553) 및 노즐 엉덩이 노즐(520)이 각각 접속되어 있다. 공기 펌프(14)는, 전환 밸브(13)와 노즐 장치(500)의 직선 유로(551)을 잇는 후술할 호스(h6, h7)(도 6)의 사이에 접속된다.

진공 브레이커(31)는, 전자 차단 밸브(7)와 유량 센서(8) 사이의 배관(3) 부분으로부터 연장되는 분기 배관(30)에 접속되어, 열 교환기(9)의 세정수 분출구보다 윗쪽의 위치에 배치된다. 진공 브레이커(31)에는, 분기 배관(32)의 일단이 접속된다. 분기 배관(30)과 분기 배관(32)은 진공 브레이커(31)를 거쳐서 연결된다. 분기 배관(32)의 타단은, 예를 들면 변기 내에 배치된다

진공 브레이커(61)는 버퍼 탱크(12)에 설치되며, 열 교환기(9)보다 윗쪽의 위치에 배치된다. 또한, 진공 브레이커(61) 및 버퍼 탱크(12)는 일체적으로 형성되어 있다. 따라서, 버퍼 탱크(12)도 열 교환기(9)보다 윗쪽의 위치에 배치된다.

다음으로, 본체부(200)에 있어서의 세정수의 흐름 및 제어부(90)에 의한 본체부(200)의 각 구성부의 제어에 대하여 설명한다.

수도 배관(1)을 흐르는 정수가, 세정수로서 분기수 마개(2)에 의하여 스트레이너(4)에 공급된다. 이것에 의하여, 세정수에 포함되는 먼지 및 불순물 등이 스트레이너(4)에 의하여 제거된다.

다음으로, 역지 밸브(5)에 의하여 배관(3) 내에 있어서의 세정수의 역류가 방지되어, 정유량 밸브(6)에 의하여 배관(3) 내를 흐르는 세정수의 유량이 일정하게 유지된다. 그리고, 전자 차단 밸브(7)에 의하여 열 교환기(9)로의 세정수의 공급 상태가 전환된다. 전자 차단 밸브(7)의 동작은, 제어부(90)에 의하여 제어된다.

서미스터(S1)는, 배관(3) 내를 흐르는 세정수의 온도를 측정하여, 제어부(90)에 측정 온도치를 준다. 유량 센서(8)는, 배관(3) 내를 흐르는 세정수의 유량을 측정하여, 제어부(90)에 측정 유량치를 준다. 열 교환기(9)는, 배관(3)을 통하여 공급되는 세정수를 설정된 온도로 가열한다. 열 교환기(9)의 상세한 내용에 대해서는 후술한다.

계속해서, 물 펌프(11)는, 열 교환기(9)에 의하여 가열된 세정수를 가열하면서 버퍼 탱크(12)를 통하여 노즐 장치(500)의 전환 밸브(13)에 공급한다. 서미스터(S2)는, 배관(10) 내를 흐르는 세정수의 온도를 측정하여, 제어장치(90)에 측정 온도치를 준다.

열 교환기(9) 및 물 펌프(11)의 동작은, 유량 센서(8)에 의하여 측정된 측정 유량치 및 서미스터(S1, S2)에 의하여 측정된 측정 온도치에 근거하여 제어부(90)에 의하여 제어된다.

버퍼 탱크(12)는, 가열된 세정수의 온도 완충부로서 작용한다. 이것에 의하여, 전환 밸브(13)에 공급되는 세정수의 온도 변화의 발생이 억제된다

인체 엉덩이 노즐(540)은, 사용자의 국부 세정을 실시하기 위해서 이용된다. 노즐 엉덩이 노즐(520)은, 인체 엉덩이 노즐(540)에 있어서의 세정수의 분출 부분을 세정하기 위해서 이용된다.

노즐 장치(500)의 전환 밸브(13)는, 전환 밸브 모터(13m)가 동작함으로써, 물 펌프(11)로부터 공급된 세정수를, 인체 엉덩이 노즐(540) 또는 노즐 엉덩이 노즐(520)에 선택적으로 공급한다. 이것에 의하여, 인체 엉덩이 노즐(540) 또는 노즐 엉덩이 노즐(520)로부터 세정수가 분출된다. 전환 밸브 모터(13m)의 동작은, 제어부(90)에 의하여 제어된다.

여기서, 물 펌프(11)로부터의 세정수가 인체 엉덩이 노즐(540)의 직선 유로(551)에 공급되고 있는 상태에서, 사용자에 의하여 도 2의 공기 스위치(321)가 조작되면 공기 펌프(14)가 동작한다. 그것에 의하여, 공기 펌프(14)는, 전환 밸브(13)로부터 직선 유로(551)에 흐르는 세정수에 공기를 혼입시킨다. 그 결과, 노즐 장치(500)로부터 후술할 세정수의 수괴가 단속적으로 분출된다.

전자 차단 밸브(7)로부터 열 교환기(9)에 공급되는 세정수 중 노즐 장치(500)에 있어서 사용되지 않는 잉여 세정수는, 분기 배관(30) 및 분기 배관(32)를 거쳐서 폐기수로서 변기 내로 흘려진다. 즉, 분기 배관(30) 및 분기 배관(32)는 폐기수 회로로서 기능한다.

또한, 열 교환기(9)의 상류측에 진공 브레이커(31)가 마련되고, 열 교환기(9)의 하류측에 진공 브레이커(61)가 마련되어 있다. 이것에 의하여, 배관(3) 내가 부압(負壓)(진공상태)이 되었을 경우 또는 배관(10) 내가 부압이 되었을 경우에, 열 교환기(9)로부터의 세정수의 누락이 방지된다. 그 결과, 열 교환기(9) 내에 세정수가 없을 때의 가열이 방지된다.

(4) 열 교환기

도 4는, 열 교환기(9)의 구조의 일례를 도시하는 일부 절결부 단면도이다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 이 열 교환기(9)는, 수지 케이스(433) 및 사행 배관(431)을 포함한다.

수지 케이스(433) 내에 곡절된 사행 배관(431)이 매설되어 있다. 사행 배관(431)에 접촉하도록 고출력 밀도의 평판 형상의 세라믹 히터(432)가 마련되어 있다. 화살표(Y)로 도시하는 바와 같이, 세정수가, 급수구(434)로부터 사행 배관(431) 내에 공급되어, 사행 배관(431) 내를 흐르는 동안, 세라믹 히터(432)에 의하여 효율적으로 가열되어, 배출구(435)로부터 배출된다.

또한, 본 예의 열 교환기(9)는, 도 3의 서미스터(S2)가 배출구(435)의 근방에 일체화되어 마련된 구성을 가진다. 도 3의 제어부(90)는, 서미스터(S2)로부터 주어지는 측정 온도치에 근거하여 열 교환기(9)의 세라믹 히터(432)의 온도를 피드백 제어한다.

상기와 같이, 이 열 교환기(9)는, 내부의 사행 배관(431)을 유동하는 세정수를 순간적으로 가열하는 순간식 가열 장치이다. 따라서, 필요한 양의 세정수를 순간적으로 원하는 온도로 가열할 수 있다.

또한, 이 열 교환기(9)를 구비하는 위생 세정 장치(100)에 있어서는, 사용자의 국부 세정전에 미리 소정 온도로 가열된 세정수를 보온하면서 저장할 필요가 없어진다. 따라서, 세정수의 저장조가 불필요하고, 위생 세정 장치(100)의 소형화 및 에너지 절약화가 실현된다. 또한, 세정 시간이 장시간화했을 경우 및 복수의 사용자가 연속해 위생 세정 장치(100)를 사용했을 경우에서도, 소정 온도로 가열된 세정수가 부족하는 경우가 방지된다.

이 열 교환기(9)의 세라믹 히터(432)는, 예를 들면 최대 1200W로 구동된다. 이 경우, 열 교환기(9)는, 예를 들면 사행 배관(431)을 500cc/min로 흐르는 세정수를 5℃에서 42℃까지 가열할 수 있다. 또한, 세라믹 히터(432)는, 제어부(90)(도 3)에 의한 제어에 근거하여, 물 펌프(11)(도 3)가 작동중일 때만 세정수의 가열을 실시한다. 이것에 의하여, 열 교환기(9) 내의 세정수의 비정상적 온도 상승 및 세정수가 없을 때의 가열을 방지할 수 있다.

상기에서는, 열 교환기(9)의 발열원으로서 높은 전력 밀도를 가지는 평판 형상의 세라믹 히터(432)를 이용하는 예를 설명했으나, 발열원의 구성은 이것으로 한정되지 않는다. 열 교환기(9)의 발열원으로서는, 예를 들면 쉬즈 히터(sheathed heater), 마이카 히터(mica heater) 또는 시트 히터(sheet heater) 등을 이용할 수도 있다.

또한, 본 실시 형태에 대해서는, 제어부(90)가 피드백 제어에 의하여 열 교환기(9)의 세라믹 히터(432)의 온도를 제어하지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 피드포워드(feedforward) 제어에 의하여 세라믹 히터(432)의 온도를 제어해도 좋다. 또는, 온도 상승시에 피드포워드 제어에 의하여 세라믹 히터(432)를 제어하고, 정상시에 피드백 제어에 의하여 세라믹 히터(432)를 제어하는 복합적인 제어를 실시해도 좋다.

(5) 노즐 장치

(5- a) 노즐 장치의 전체 구성

도 5는, 본체부(200)의 내부에 마련되는 노즐 장치(500)의 외관 사시도이다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 본체부(200)는, 변기의 상단면에 장착되는 하부 케이싱부(200U)를 구비한다. 하부 케이싱부(200U)상에 노즐 장치(500) 및 세정수 공급 기구가 마련된다. 도 5에 있어서는, 하부 케이싱(200U)에 마련되는 노즐 장치(500) 이외의 구성요소의 도시는 생략한다.

노즐 장치(500)는 노즐 가이드대(590)를 가진다. 노즐 가이드대(590)는, 하부 케이싱(200U)의 대략 중앙부에 마련된다. 하부 케이싱(200U)에 있어서의 노즐 가이드대(590)의 측방에, 노즐 장치(500)의 일부를 구성하는 공기 펌프(14)가 마련된다.

노즐 가이드대(590)의 상부에는, 대략 원주 형상을 가지는 인체 엉덩이 노즐(540)이 수평면에 대하여 경사진 상태에서 진퇴 가능하게 마련된다. 후술하는 바와 같이, 인체 엉덩이 노즐(540)은, 인체의 국부 세정시에 노즐 가이드대(590)의 전단부로부터 바깥쪽으로 돌출하며, 인체의 국부 비세정시에 노즐 가이드대(590)의 전단부의 안쪽에 수용된다.

또한, 노즐 가이드대(590)에는, 인체 엉덩이 노즐(540)에 인접하도록 전환 밸브(13)가 마련된다. 전환 밸브(13)에는, 전환 밸브 모터(13m)가 접속된다.

인체 엉덩이 노즐(540)의 아래쪽의 중앙부에는 노즐 진퇴 모터(546a)가 마련된다. 노즐 진퇴 모터(546a)의 자세한 내용은 후술한다. 또한, 인체 엉덩이 노즐(540) 및 전환 밸브(13)의 아래쪽의 후부에는 도 3의 물 펌프(11) 및 물 펌프(11)를 구동하기 위한 물 펌프 모터(11m)가 마련된다.

본 예에 있어서, 노즐 장치(500)의 급수계에 관한 각 구성요소간의 접속에는, 복수의 호스(h1 내지 h8)가 이용된다. 이러한 호스(h1 내지 h8)의 자세한 내용은 후술한다.

이 상태에서, 하부 케이싱부(200U), 노즐 장치(500) 및 세정수 공급 기구를 가리도록 상부 케이싱이 장착된다. 상부 케이싱에 도 1의 변좌부(400) 및 덮개부(410)가 장착된다.

(5-b) 노즐 장치의 급수계

도 6은, 노즐 장치(500)에 있어서의 세정수의 급수계를 설명하기 위한 도면이다. 도 6에서는, 도 5의 공기 펌프(14)를 제외한 노즐 장치(500)의 구성요소의 일부가 도시되어 있다.

인체 엉덩이 노즐(540)의 내부에는, 직선 유로(551)(도 3), 선회 유로(552)(도 3) 및 비데 유로(553)(도 3)가 형성된다. 자세한 내용은 후술한다. 인체 엉덩이 노즐(540)의 후단부에는, 직선 유로(551), 선회 유로(552) 및 비데 유로(553)로 각각 연통하는 직선 포트(551p), 선회 포트(552p) 및 비데 포트(553p)가 마련된다.

노즐 가이드대(590)의 전단부에는, 인체의 국부 세정을 하지 않을 때에 인체 엉덩이 노즐(540)의 선단부를 수용 가능한 선단 케이싱(521)이 장착된다. 선단 케이싱(521)은, 인체 엉덩이 노즐(540)이 노즐 가이드대(590)에 수용된 상태에서, 인체 엉덩이 노즐(540)의 선단부 및 그 근방의 영역을 가리도록 통 형상으로 형성된다.

선단 케이싱(521)의 상부에는, 선단 케이싱(521)의 내부에 세정수를 공급하기 위한 노즐 엉덩이 노즐(520)이 마련된다. 노즐 엉덩이 노즐(520)에는, 노즐 세정 포트(520p)가 마련된다. 선단 케이싱(521)의 전단부에는, 선단 케이싱(521)의 전단부 통로를 개폐 가능한 노즐 셔터(522)가 마련된다.

전환 밸브(13)에는, 급수 포트(131), 노즐 세정 토출 포트(132), 선회 토출 포트(133), 비데 토출 포트(134) 및 직선 토출 포트(135)가 마련된다.

여기서, 전환 밸브(13)는 외통 및 내통으로 이루어진다. 외통에 상기 포트(131 내지 135)가 마련된다. 내통에는, 복수의 구멍부(孔部) 및 홈부(溝部)가 형성된다. 외통의 내부에 내통이 삽입된다.

전환 밸브 모터(13m)는, 예를 들면 회전축의 회전 각도를 조정 가능한 스텝 모터이다. 전환 밸브 모터(13m)의 회전축은, 내통의 일단에 접속된다. 이것에 의하여, 전환 밸브 모터(13m)가 동작함으로써, 외통의 내부에서 내통이 회전하여, 회전 각도에 따라 급수 포트(131)가 노즐 세정 토출 포트(132), 선회 토출 포트(133), 비데 토출 포트(134) 및 직선 토출 포트(135) 중 한 쪽을 선택적으로 연통한다.

또한, 전환 밸브(13)의 내통이 외통에 대하여 소정의 회전 각도에 있는 상태에서는, 급수 포트(131)은 노즐 세정 토출 포트(132), 선회 토출 포트(133), 비데 토출 포트(134) 및 직선 토출 포트(135) 중 어느 쪽과도 연통하지 않는다(완전 폐지 상태). 이 경우, 급수 포트(131)로부터 공급되는 세정수는 전환 밸브(13)의 내통의 외주면에 의하여 되밀어진다. 되밀어진 세정수는 도 3의 진공 브레이커(31)까지 역류하여, 분기 배관(32)를 거쳐 변기 내에 방출된다.

입실 검지 센서(600)이 사용자의 화장실 입실을 검출했을 경우, 또는 착석 센서(도시 생략)가 사용자의 변좌부(400) 착석을 검출했을 경우에 전환 밸브(13)가 상기의 완전 폐지 상태로 제어된다. 이것에 의하여, 사용자가 변기를 사용하기 전에 세정수가 방출됨으로써, 변기의 내상면에 수막이 형성된다. 그 결과, 변기의 내상면에 오물 등이 부착하는 것을 방지할 수 있다.

인체 엉덩이 노즐(540)의 아래쪽의 후부에 마련되는 물 펌프(11)는, 세정수의 급수 포트 및 토출 포트를 가진다. 물 펌프(11)의 급수 포트에 호스(h1)의 일단이 접속되며, 물 펌프(11)의 토출 포트에 호스(h2)의 일단이 접속된다. 호스(h1, h2)는 도 3의 배관(10)에 해당한다.

전환 밸브(13)의 급수 포트(131)에 호스(h2)의 타단이 접속된다. 이것에 의하여, 전환 밸브(13)의 급수 포트(131)는, 호스(h2)를 거쳐서 물 펌프(11)의 토출 포트에 접속된다.

전환 밸브(13)의 노즐 세정 토출 포트(132)는, 호스(h3)를 거쳐서 노즐 엉덩이 노즐(520)의 노즐 세정 포트(520p)에 접속된다. 전환 밸브(13)의 선회 토출 포트(133)는, 호스(h4)를 거쳐서 인체 엉덩이 노즐(540)의 선회 포트(552p)에 접속된다. 전환 밸브(13)의 비데 토출 포트(134)는, 호스(h5)를 거쳐서 인체 엉덩이 노즐(540)의 비데 포트(553p)에 접속된다.

전환 밸브(13)의 직선 토출 포트(135)는, 호스(h6)를 거쳐서 T자관(503)의 1개의 포트에 접속된다. T자관(503)의 다른 1개의 포트는, 호스(h7)를 거쳐서 인체 엉덩이 노즐(540)의 직선 포트(551p)에 접속된다. 또한, T자관(503)의 또다른 1개의 포트는, 호스(h8)를 거쳐서 도 5의 공기 펌프(14)에 접속된다.

인체의 국부 세정시에는, 전환 밸브(13)의 급수 포트(131)에 공급되는 세정수가 인체 엉덩이 노즐(540)의 직선 포트(551p), 선회 포트(552p) 및 비데 포트(553p) 중 적어도 하나에 공급된다. 이것에 의하여, 인체 엉덩이 노즐(540)로부터 인체의 국부에 세정수가 분출된다.

또한, 인체 엉덩이 노즐(540)의 직선 포트(551p)에 세정수가 공급되고 있는 상태에서 사용자에 의하여 도 2의 공기 스위치(321)가 조작되는 경우에는, 전환 밸브(13)로부터 호스(h6)를 통하여 T자관(503)에 보내지는 세정수에, 도 5의 공기 펌프(14)로부터 호스(h8)를 통하여 공기가 혼입된다.

이것에 의하여, 후술하는 바와 같이, 인체 엉덩이 노즐(540)로부터 인체의 국부에 세정수가 독립적인 수괴로서 단속적으로 분출된다.

또한, 인체 엉덩이 노즐(540)의 세정시에는, 전환 밸브(13)의 급수 포트(131)에 공급되는 세정수가 노즐 엉덩이 노즐(520)의 노즐 세정 포트(520p)에 공급된다. 이 경우, 노즐 엉덩이 노즐(520)로부터 선단 케이싱(521)의 내부에 세정수가 공급된다. 이 때, 선단 케이싱(521)의 내부에서는, 세정수가 인체 엉덩이 노즐(540)의 외주면을 따라서 선회하도록 흐른다. 이것에 의하여, 인체 엉덩이 노즐(540)의 선단부 및 그 근방의 영역이 세정된다.

(5-C) 인체 엉덩이 노즐의 진퇴 기구

도 7은, 도 6의 노즐 장치(500)의 A-A선 종단면도이다. 도 7의 노즐 장치(500)에 대해서는, 도 6의 복수의 호스(h1 내지 h8)의 도시는 생략한다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 인체 엉덩이 노즐(540)의 하면에는, 그 축심(軸心) 방향에 따라서 랙(rack)(540r)이 마련된다. 인체 엉덩이 노즐(540)의 아래쪽에 있어서, 노즐 가이드대(590)에 노즐 진퇴 모터(546a)가 장착된다.

노즐 진퇴 모터(546a)의 회전축에는, 웜 기어(worm gear, 도시 생략)가 장착된다. 그 웜 기어에 치합하도록 인체 엉덩이 노즐(540)의 아래쪽에 변속 기어(546b)가 마련된다. 또한, 변속 기어(546b) 및 인체 엉덩이 노즐(540)의 랙(540r)에 치합하도록 피니언 기어(pinion gear)(546c)가 마련된다.

노즐 진퇴 모터(546a)가 동작하면, 그 회전력은 웜 기어, 변속 기어(546b) 및 피니언 기어(546c)를 통하여 인체 엉덩이 노즐(540)의 랙(540r)에 전달된다. 이것에 의하여, 도 7의 굵은 화살표로 도시하는 바와 같이, 인체 엉덩이 노즐(540)이 그 축심 방향에 따라서 진퇴 동작한다.

노즐 진퇴 모터(546a)에는, 회전 센서(547)가 장착되어 있다. 회전 센서(547)는, 노즐 진퇴 모터(546a)의 회전 각도를 검출하여, 도 3의 제어부(90)에게 준다. 이것에 의하여, 도 3의 제어부(90)는, 도 2의 원격 조작 장치(300)로부터 주어지는 신호 및 회전 센서(547)으로부터 주어지는 회전 각도에 근거하여 노즐 진퇴 모터(546a)를 제어하여, 인체 엉덩이 노즐(540)의 이동량을 조정한다.

도 8은, 인체 엉덩이 노즐(540)이 노즐 가이드대(590)로부터 돌출된 상태를 도시하는 외관 사시도이다. 도 8의 노즐 장치(500)에 있어서도, 도 6의 복수의 호스(h1 내지 h8)의 도시는 생략한다.

사용자에 의하여 도 2의 세정 스위치(312) 또는 비데 스위치(313)가 조작됨으로써, 노즐 진퇴 모터(546a)가 동작한다. 이것에 의하여, 도 8에 도시하는 바와 같이, 인체 엉덩이 노즐(540)이 노즐 가이드대(590)의 전단부로부터 소정 길이 돌출한다. 그리고, 인체 엉덩이 노즐(540)의 선단부 근방에 형성된 구멍부(540h)로부터 세정수가 분출된다.

노즐 진퇴 모터(546a)의 동작량은, 도 2의 세정 스위치(312)가 조작되었을 경우와 도 2의 비데 스위치(313)가 조작되었을 경우에 따라 다르다. 세정 스위치(312)가 조작되었을 경우의 인체 엉덩이 노즐(540)의 돌출 길이는, 비데 스위치(313)가 조작되었을 경우의 인체 엉덩이 노즐(540)의 돌출 길이에 비해 커진다.

(5-d) 인체 엉덩이 노즐의 구조

도 9는 인체 엉덩이 노즐(540)의 상면도이며, 도 10은 인체 엉덩이 노즐(540)의 하면도이고, 도 11은 인체 엉덩이 노즐(540)의 한 쪽측의 측면도이다. 또한, 도 12는 도 9의 인체 엉덩이 노즐(540)의 B-B선 단면도이며, 도 13은 도 11의 인체 엉덩이 노즐(540)의 E-E선 단면도이다. 도 14는 도 9의 인체 엉덩이 노즐(540)의 C-C선 단면도이며, 도 15는 도 9의 인체 엉덩이 노즐(540)의 D-D선 단면도이다. 도 16은 도 12의 인체 엉덩이 노즐(540)의 선단부를 확대한 단면도이다. 도 17은 도 16의 인체 엉덩이 노즐(540)의 F- F선 단면도이다.

도 9 내지 도 11에 도시하는 바와 같이, 인체 엉덩이 노즐(540)은, 노즐 커버(50), 랙 대좌(臺座)(60) 및 노즐 본체(70)를 구비한다.

노즐 커버(50)는, 일단이 폐색된 통 형상을 가진다. 노즐 커버(50)의 상면의 일단부 근방에 구멍부(540h)가 형성된다. 또한, 노즐 커버(50)의 하면의 일단부 근방에 폐액구(50g)가 형성된다. 또한, 노즐 커버(50) 타단부로부터 대략 중앙부에 걸쳐 절결부(52)가 형성된다.

랙 대좌(60)는, 긴 형상을 가진다. 랙 대좌(60)의 상면에 노즐 본체(70)가 유지된다. 이 상태로, 랙 대좌(60)는, 노즐 본체(70)를 그 긴 방향에 접동(摺動) 가능하게 유지한다. 랙 대좌(60)의 하면에는 랙(540r)이 마련된다.

노즐 본체(70)를 유지하는 랙 대좌(60)가 노즐 커버(50)의 타단부에 장착된다. 이것에 의하여, 노즐 본체(70)의 일부가 노즐 커버(50)의 내부에 삽입된다. 또한, 랙 대좌(60)에 설치된 랙(540r)이 노즐 커버(50)의 절결부(52)에 감합(嵌合)된다.

랙 대좌(60)의 일 측면에는, 판 스프링 유지부(542)가 마련되어 있다. 판 스프링 유지부(542)에는 돌기부를 가지는 판 스프링(FS)이 장착된다. 판 스프링(FS)은, 돌기부가 노즐 본체(70)의 일 측면에 대향하도록 배치된다.

노즐 본체(70)의 후단부 근방의 일 측면에는, 그 긴 방향으로 간격을 두고 2개의 홈부(Gl, G2)가 형성되어 있다. 노즐 본체(70)가 랙 대좌(60)상에 탑재된 상태에서, 2개의 홈부(G1, G2)는 판 스프링(FS)의 돌기부가 감합 가능하게 되어 있다. 노즐 본체(70)는, 판 스프링(FS)의 돌기부가 2개의 홈부(Gl, G2) 중 한 쪽에 감합함으로써 랙 대좌(60)상에서 위치가 결정 된다.

도 12 내지 도 15에 도시하는 바와 같이, 인체 엉덩이 노즐(540)의 노즐 본체(70)의 내부에는, 그 긴 방향으로 연장되도록 직선 유로(551), 선회 유로(552) 및 비데 유로(553)가 형성된다. 3개의 유로(551 내지 553)에 평행으로 연장되는 버퍼 탱크(554)가 형성된다.

도 12에 도시하는 바와 같이, 직선 유로(551)는 노즐 본체(70)의 후단부측에서 직선 포트(551p)로 연통하며, 비데 유로(553)는 노즐 본체(70)의 후단부측에서 비데 포트(553p)로 연통한다. 또한, 도 13에 도시하는 바와 같이, 선회 유로(552)는 노즐 본체(70)의 후단부측에서 선회 포트(552p)로 연통한다.

직선 유로(551) 및 선회 유로(552)의 내경은, 예를 들면, 각각 3.0mm 내지 3.5mm이다.

도 16에 도시하는 바와 같이, 인체 엉덩이 노즐(540)의 선단부 근방의 상면에 세정 분출구(555a) 및 비데 분출구(555b)가 형성된다. 세정 분출구(555a)는, 비데 분출구(555b)의 전방에 위치한다. 인체 엉덩이 노즐(540) 내의 선단부 근방에는, 세정 분출구(555a)로 연통하는 원주 형상의 혼합실(551a)이 형성된다.

직선 유로(551)의 선단부는, 혼합실(551a)의 축심으로 향하도록 혼합실(551a)로 연통한다. 직선 포트(551p)(도 12)로부터 공급된 세정수는, 직선 유로(551)을 유동하여, 혼합실(551a)의 축심으로 향해 저부(底部)로부터 혼합실(551a) 내에 유입한다. 세정수는, 혼합실(551a)의 저부로부터 세정 분출구(555a)로 향해 유동한다. 그것에 의하여, 세정 분출구(555a)로부터 직선류가 분출된다.

도 17에 도시하는 바와 같이, 선회 유로(552)의 선단부는, 혼합실(551a)의 축심에 대하여 편심(偏心)하도록 혼합실(551a)로 연통한다. 선회 포트(552p)(도 13)로부터 공급된 세정수는, 선회 유로(552)를 통과하여, 혼합실(551a)의 내주면에 따르도록 혼합실(551a) 내에 유입한다. 이 때, 혼합실(551a) 내에서 세정수에 선회 성분이 부여된다. 그것에 의하여, 세정 분출구(555a)로부터 선회류가 분출된다.

직선 유로(551)에만 세정수가 공급되었을 경우, 세정 분출구(555a)로부터 직선류가 분출된다. 또한, 직선 유로(551) 및 선회 유로(552)에 세정수가 공급되었을 경우, 세정 분출구(555a)로부터 확산되어 각도를 가지는 분산 선회류가 분출된다.

도 16에 도시하는 바와 같이, 비데 유로(553)의 선단부는 굴곡하여 비데 분출구(555b)로 연통한다. 비데 유로(553)의 내경은, 예를 들면 3.0mm 내지 3.5mm이다. 비데 유로(553)의 도중에는, 축소된 내경을 가지는 이젝터(ejector)(556)가 형성된다. 이젝터(556)의 내경은, 예를 들면 1.0mm 내지 1.5mm이다. 또한, 이젝터(556)의 근방에는, 예를 들면 1.0mm 정도의 내경을 가지는 공기 혼입공(557)이 마련된다. 비데 포트(553p)(도 12)로부터 공급된 세정수는, 비데 유로(553)를 유동하여, 비데 분출구(555b)로부터 분출된다.

도 13 및 도 14의 버퍼 탱크(554)는, 원형 단면을 가지는 유로이다. 버퍼 탱크(554)의 양단은 폐색되어 있다. 버퍼 탱크(554)의 내경은, 예를 들면 3.0mm 내지 3.2mm이다. 버퍼 탱크(554)는, 이젝터(556)의 상류측에서 비데 유로(553)로 연통한다. 버퍼 탱크(554)는, 비데 유로(553) 내를 유동하는 세정수의 맥동(脈動)을 제거하는 기능을 가진다.

물 펌프(11)(도 3)에 의하여 비데 유로(553)에 공급된 세정수의 압력은 맥동을 수반하는 경우가 있다. 특히, 높은 압력을 가지는 맥동을 수반하는 세정수는, 내경이 작은 이젝터(556)를 통과하지 못하고 , 비데 유로(553)의 선단까지 도달할 수 없다.

이러한 경우, 세정수가 이젝터(556)에 의하여 비데 유로(553)의 후단측에 되밀어내져, 연통로(도시 생략)를 통하여 버퍼 탱크(554)(도 12)에 유입한다. 그것에 의하여, 버퍼 탱크(554)의 내부의 공기가 세정수의 압력에 의하여 압축된다. 그 결과, 세정수의 압력 변동이 흡수되어, 세정수의 맥동이 완화된다.

맥동이 완화된 세정수는, 버퍼 탱크(554)로부터 연통로(도시 생략)를 통하여 다시 비데 유로(553)에 돌아와, 내경이 작은 이젝터(556)를 통과하여, 비데 유로(553)의 선단부에 도달한다. 이 경우, 내경이 작은 이젝터(556)로부터 내경이 큰 비데 유로(553) 부분에 세정수가 유입함으로써, 세정수에 교반(agitation)에 의한 와류(渦流)가 발생한다. 그 결과, 세정수의 압력의 맥동이 보다 완화된다. 이것에 의하여, 비데 분출구(555b)로부터 압력의 맥동이 작고 부드러운 세정수가 분출된다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 인체 엉덩이 노즐(540)이 노즐 가이드대(590)에 수용되어 있을 때는, 판 스프링(FS)의 돌기부가 노즐 본체(70)의 뒤측의 홈부(G2)에 감합하고 있다. 이 상태에서는, 노즐 본체(70)의 비데 분출구(555b)가 노즐 커버(50)의 구멍부(540h)에 일치한다.

여기서, 도 9, 도 11 및 도 12에 도시하는 바와 같이, 노즐 본체(70)의 상면 측에는 계지돌기(係止突起, engaging projection)(70p)가 형성된다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 인체 엉덩이 노즐(540)이 도 8의 노즐 가이드대(590)에 대하여 전진하면, 도 11의 계지돌기(70p)가 도 8의 선단 케이싱(521)에 당접할 때까지는, 판 스프링(FS)의 돌기부가 노즐 본체(70)의 후단측의 홈부(G2)에 감합하고 있다.

이 경우, 노즐 본체(70)의 비데 분출구(555b)로부터 노즐 커버(50)의 구멍부(540h)를 통하여 세정수가 분출된다.

노즐 본체(70)의 계지돌기(70p)가 도 8의 선단 케이싱(521)에 당접하면, 노즐 커버(50) 및 랙 대좌(60)에 대하여 노즐 본체(70)의 전진이 규제된다. 이것에 의하여, 판 스프링(FS)과 노즐 본체(70)의 홈부(G2) 사이의 감합 상태가 해제되어, 노즐 본체(70)가 랙 대좌(60)상에서 접동하고, 판 스프링(FS)의 돌기부가 노즐 본체(70)의 전측의 홈부(G1)에 감합한다.

이 상태에서는, 노즐 본체(70)의 세정 분출구(555a)가 노즐 커버(50)의 구멍부(540h)에 일치한다. 따라서, 노즐 본체(70)의 세정 분출구(555a)로부터 노즐 커버(50)의 구멍부(540h)를 통하여 세정수가 분출된다.

본 실시 형태에서는, 세정 스위치(312)가 조작되었을 경우에 노즐 본체(70)의 세정 분출구(555a)가 노즐 커버(50)의 구멍부(540h) 위치에 유지되며, 비데 스위치(313)가 조작되었을 경우에 노즐 본체(70)의 비데 분출구(555b)가 노즐 커버(50)의 구멍부(540h) 위치에 유지된다.

본 실시 형태에서는, 전환 밸브(13)에 있어서, 직선 유로(551)로 연통하는 유로 면적과 선회 유로(552)로 연통하는 유로 면적의 비율을 변화시킬 수 있다. 그것에 의하여, 세정 분출구(555a)로부터 분출되는 세정수를 직선류와 분산 선회류로 연속적으로 전환하는 것이 가능하게 된다. 직선류는, 선회 성분을 거의 가지지 않는다. 직선류를 이용함으로써, 세정수를 집중시켜 1점을 세정할 수 있다. 분산 선회류는, 세정수의 선회 성분을 증대시킴으로써 얻을 수 있다. 분산 선회류를 이용함으로써, 세정수를 확산시키면서 광범위를 세정할 수 있다. 또한, 세정 분출구(555a)로부터 분출되는 세정수의 확산 각도를 제어하는 것도 가능하다.

또한, 전환 밸브(13)에 있어서, 직선 유로(551), 선회 유로(552) 및 비데 유로(553)로 각각 연통하는 유로의 면적을 변화시킴으로써, 세정 분출구(555a)로부터 분출되는 세정수의 유량 및 비데 분출구(555b)로부터 분출되는 세정수의 유량을 조정하는 것도 가능하다.

(5-e) 공기 펌프

도 18은, 공기 펌프(14)의 모식적 단면도이다. 본 실시 형태에서는, 공기 펌프(14)로서, 다이아프램 펌프(diaphragm pump)가 이용된다.

도 18에 도시하는 바와 같이, 공기 펌프(14)는, 케이싱(14a), 펌프 모터(14b), 크랭크체(crank body)(14c), 구동축(14d), 요동 부재(14e), 복수의 크러셔(crusher)(14g), 고무제의 복수의 다이아프램(14h) 및 복수의 엄브렐러 밸브(umbrella valve)(14i)를 구비한다. 도 18의 예에서는, 2개의 크러셔(14g), 2개의 다이아프램(14h) 및 2개의 엄브렐러 밸브(14i)가 마련된다.

케이싱(14a)의 상면의 중심부에는, 토출구(14j)가 설치되며, 토출구(14j)의 주위에 복수의 공급구(14k)가 마련된다.

펌프 모터(14b)는, 회전축이 케이싱(14a)의 하면의 중심부를 관통하도록 케이싱(14a)의 아래쪽에 마련된다. 크랭크체(14c)는 원주 형상을 가진다. 펌프 모터(14b)의 회전축은, 크랭크체(14c)의 하면의 중심에 수직으로 장착된다. 구동축(14d)은, 크랭크체(14c)의 상면의 중심보다 외측에 경사지도록 장착된다. 요동 부재(14e)는, 구동축(14d)에 장착된다. 이 상태에서, 요동 부재(14e)는, 구동축(14d)에 대하여 그 회전 방향으로 접동 가능하게 유지된다.

복수의 크러셔(14g)는, 요동 부재(14e)에 외주부를 따라서 장착된다. 케이싱(14a)의 각 공급구(14k)에 엄브렐러 밸브(14i)가 장착된다. 각 엄브렐러 밸브(14i)의 하단부 및 각 공급구(14k)를 가리도록 케이싱(14a)의 안쪽 하면에 다이아프램(14h)이 마련된다.

제어부(90)(도 3)의 제어에 의하여 펌프 모터(14b)의 회전축이 회전하면, 크랭크체(14c)가 회전하여, 구동축(14d) 및 요동 부재(14e)가 경사한 상태로 회전한다. 이것에 의하여 요동 부재(14e)가 요동한다. 그것에 의하여, 복수의 크러셔(14g)가 순서에 따라 따라 상하 동요하고, 복수의 다이아프램(14h)를 순서에 따라 가압한다. 가압되어 있지 않은 다이아프램(14h)의 내부 공간에는 공급구(14k)를 통하여 공기가 유입한다. 각 다이아프램(14h)의 가압에 수반하여 대응하는 엄브렐러 밸브(14i)에 의하여 공급구(14k)가 닫혀지는 것과 동시에, 다이아프램(14h)의 내부 공간의 공기가 토출구(14j)를 통하여 외부에 토출된다.

이와 같이 하여, 펌프 모터(14b)의 회전축에 수반하여, 복수의 공급구(14k)로부터 복수의 다이아프램(14h)의 내부 공간에 순서에 따라 공기가 유입하는 것과 동시에, 복수의 다이아프램(14h)의 내부 공간의 공기가 순서에 따라 토출구(14j)를 통하여 외부로 토출된다. 그것에 의하여, 토출구(14j)로부터 토출되는 공기의 압력이 대략 전파(全波) 파형을 가지도록 주기적으로 변동한다.

공급구(14k)의 수, 크러셔(14g)의 수, 다이아프램(14h)의 수 및 엄브렐러 밸브(14i)의 수가 많아짐으로써, 토출구(14j)로부터 토출되는 공기의 압력을 거의 일정하게 하는 것도 가능하다.

(6) 물 펌프의 토출 압력

이하의 설명에서는, 도 3의 물 펌프(11)에 의한 세정수의 토출 압력을 물 압력이라고 부른다. 본 실시 형태에 있어서, 물 펌프(11)로서는, 실린더 내에서 피스톤이 왕복 동작함으로써 세정수를 가압하는 왕복동펌프가 이용된다. 따라서, 물 펌프(11)의 동작시에는, 물 압력이 대략 정현(正弦) 파형을 그리도록 1의 변동폭으로 주기적으로 변동한다. 이 왕복동펌프에 대해서는, 도 5의 물 펌프 모터(11m)의 회전력이 피스톤의 동력이 된다. 따라서, 물 압력은 물 펌프 모터(11m)의 회전 속도를 제어함으로써 조정된다.

예를 들면, 물 펌프 모터(11m)(도 5)의 회전 속도가 높아지면, 물 압력의 변동 주파수가 높아져, 변동 주기가 짧아진다. 또한, 물 압력의 변동폭이 커져, 변동 중심이 높아진다. 한편, 물 펌프 모터(11m)의 회전 속도가 낮아지면, 물 압력의 변동 주파수가 낮아져, 변동 주기가 길어진다. 또한, 물 압력의 변동폭이 작아져, 변동 중심이 낮아진다.

사용자는, 강도 조정 스위치(322, 323)(도 2)를 조작함으로써 세정 강도를 복수단으로 설정할 수 있다. 복수단의 세정 강도는 복수단의 물 압력에 대응한다. 또한, 복수단의 물 압력은 물 펌프 모터(11m)의 복수의 회전 속도에 대응한다.

여기서, 도 3의 제어부(90)에는, 강도 조정 스위치(322, 323)의 조작에 의하여 설정 가능한 복수단의 세정 강도과 물 펌프 모터(11m)의 복수의 회전 속도의 관계가 기억되어 있다.

이것에 의하여, 제어부(90)는, 강도 조정 스위치(322, 323)를 이용하여 사용자에 의하여 설정된 세정 강도에 근거하여 물 펌프 모터(11m)의 회전 속도를 제어한다. 그것에 의하여, 물 압력이 사용자에 의한 강도 조정 스위치(322, 323)의 설정에 따라 변동한다.

물 펌프 모터(11m)의 회전 속도가 일정해도, 물 압력은 물 펌프(11)로의 세정수의 공급 압력의 변동에 따라 변동한다. 또한, 물 펌프(11)의 물 압력과 도 3의 배관(3)을 흐르는 세정수의 유량 사이에는 일정한 관계가 있다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서, 제어부(90)는, 도 3의 유량 센서(8)에 의한 측정 유량치에 근거하여 물 펌프 모터(11m)의 회전 속도를 피드백 제어한다.

이 경우, 제어부(90)는, 강도 조정 스위치(322, 323)에 의하여 설정 가능한 복수단의 세정 강도과 세정수의 유량의 관계를 미리 기억하여, 그 대응 관계에 근거하여 유량 센서(8)에 의한 측정 유량치가, 설정된 세정 강도에 대응하는 유량이 되도록 물 펌프 모터(11m)의 회전 속도를 제어한다. 이것에 의하여, 물 압력이 사용자에 의한 강도 조정 스위치(322, 323)(도 2)의 설정에 대응하는 압력에 정확하게 조정된다.

또한, 유량 센서(8)는, 세정수의 변동하는 유량의 일정시간(예를 들면, 0.5sec)의 평균치를 측정 유량치로서 제어부(90)에게 준다.

(7) 공기 펌프의 토출 압력

이하의 설명에서는, 도 3의 공기 펌프(14)에 의한 공기의 토출 압력을 공기압력이라고 부른다.

상기한 바와 같이, 공기 펌프(14)로서는, 다이아프램 펌프가 이용된다. 이 공기 펌프(14)에 대해서는, 도 8의 펌프 모터(14b)의 회전력이 다이아프램(14h)의 동력이 된다. 따라서, 공기압력은 펌프 모터(14b)의 회전 속도를 제어함으로써 조정된다.

예를 들면, 펌프 모터(14b)의 회전 속도가 높아지면, 공기압력의 변동 주파수가 높아져, 변동 주기가 짧아진다. 또한, 공기압력의 변동폭이 커져, 변동 중심이 높아진다. 한편, 펌프 모터(14b)의 회전 속도가 낮아지면, 공기압력의 변동 주파수가 낮아져, 변동 주기가 길어진다. 또한, 공기압력의 변동폭이 작아져, 변동 중심이 낮아진다. 펌프 모터(14b)에는 구동 펄스(drive pulse)가 공급된다. 펌프 모터(14b)의 회전 속도는, 구동 펄스의 듀티 비(duty ratio)를 변동시킴으로써 조정할 수 있다.

여기서, 세정수의 유량이 많아지는 것에 따라 세정수 내에 공기가 혼입하기 어려워져, 도 3의 직선 유로(551) 내에서 세정수가 공기에 의하여 분단되기 어려워진다. 그것에 의하여, 도 3의 인체 엉덩이 노즐(540)로부터 세정수가 독립적인 수괴로서 분출되기 어려워진다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 세정수의 유량의 증가에 따라서 공기압이 증가하도록 펌프 모터(14b)의 구동 펄스의 듀티 비가 제어된다.

도 3의 제어부(90)에는, 세정수의 유량과 구동 펄스의 듀티 비의 관계를 도시하는 맵이 미리 기억되어 있다. 이 맵은, 세정수의 유량과 세정수의 수괴를 형성하기 위해서 필요한 공기압력의 관계에 근거하여 작성된다.

제어부(90)는, 유량 센서(8)에 의한 측정 유량치 및 미리 설정된 맵에 근거하여 펌프 모터(14b)의 회전 속도를 피드포워드 제어한다. 이 경우, 제어부(90)는, 유량 센서(8)에 의한 측정 유량치에 대응하는 듀티 비의 값을 맵으로부터 취득하여, 펌프 모터(14b)의 구동 펄스의 듀티 비를 취득한 값으로 조정한다. 이것에 의하여, 세정수의 유량에 관계없이 확실히 노즐 장치(500)로부터 수괴가 분출된다.

(8) 물 압력과 공기압력의 관계

상기한 바와 같이, 인체의 국부 세정중에 사용자가 도 2의 공기 스위치(321)를 조작하면, 인체 엉덩이 노즐(540)로부터 사용자의 국부에 세정수의 수괴가 단속적으로 분출된다. 공기압력은 인체의 국부 세정 기간중에 적어도 1회, 물 압력보다 높아지도록 설정된다. 이하, 이와 같이 설정되는 물 압력과 공기압력의 관계에 대해 예시한다. 여기서, 세정 기간이란, 사용자에 의한 세정 스위치(312)의 조작에 의하여, 인체 엉덩이 노즐(540)로부터 세정수가 분출되고 있는 기간을 말한다.

(8-a) 제 1 의 압력 관계

도 19는, 수괴 분출시에 유지되는 물 압력과 공기압력의 제 1 의 압력 관계를 도시하는 그래프이다. 도 19에 대해서는, 세로축이 압력을 나타내며, 가로축이 시간을 나타낸다. 또한, 파선(wp)이 물 펌프(11)에 의한 물 압력을 나타내며, 실선(ap)이 공기 펌프(14)에 의한 공기압력을 나타낸다.

도 19에 도시하는 바와 같이, 본 예에서는, 물 펌프(11)에 의한 물 압력이 최소치(0)로부터 최대치(pb)의 범위에서 주기적으로 변동한다. 한편, 공기 펌프(14)에 의한 공기압력은, 물 압력의 최소치(0)보다 높고 최대치(pb)보다 낮은 값(pa)으로 거의 일정하게 유지된다.

이 경우, 도 19에 사선으로 도시하는 바와 같이, 공기압력이 주기적으로 물 압력보다 높아진다. 이 때, 공기가, 분단된 기포가 아닌, 공기괴(空氣塊)로서 세정수에 혼입된다. 그 때문에, 공기괴가 도 3의 직선 유로(551) 내를 유동할 때에, 공기괴는 유로 단면의 거의 전체를 차지한다. 이것에 의하여, 직선 유로(551) 내의 세정수가 공기괴에 의하여 분단되어, 직선 유로(551) 내에 수괴와 공기괴가 교대로 형성된다. 직선 유로(551) 내를 유동하는 수괴 및 공기괴는, 도 16의 세정 분출구(555a)로부터 교대로 단속적으로 분출된다.

특히, 직선 유로(551)의 내부를 매끄럽게 형성함으로써, 직선 유로(551) 내에 형성된 수괴 및 공기괴의 세분화를 억제할 수 있다.

세정 분출구(555a)로부터 분출된 직후의 세정수는, 표면장력에 의하여 대략 구 형상의 수괴가 된다. 이러한 수괴를 국부에 단속적으로 집중시켜 분출함으로써, 균일한 유량의 세정수를 국부에 연속적으로 분출하는 경우보다, 세정력이 큰 폭으로 향상한다. 또한, 소량의 세정수에 의하여 충분한 세정력이 얻어지기 위해, 공기가 혼입된 세정수는 절수 효과도 가진다.

사용시에 가열된 세정수가 이용되는 경우에는, 세정수의 사용량이 많아지면, 가열된 세정수의 준비가 불충분하게 되는 일이 있다. 본 실시 형태에서는, 공기가 혼입된 세정수를 이용함으로써, 효율적이면서 또한 순간적으로 가열된 세정수를 공급할 수 있다. 또한, 공기가 혼입된 세정수가 세정 분출구(555a)로부터 분출되어 대기에 개방될 때는, 수괴가 공기의 팽창에 의하여 분출 방향으로 가압된다. 그 때문에, 공기가 혼입된 세정수를 이용함으로써, 인체의 자극에 대한 감각을 향상시킬 수 있다.

본 예에서는, 공기압력이 대략 일정하게 유지된다. 이 경우, 인체 엉덩이 노즐(540)에 공급되는 공기를 인체 엉덩이 노즐(540)에 공급되는 세정수에 규칙적으로 혼입시키는 것이 가능하게 된다. 이것에 의하여, 인체 엉덩이 노즐(540)에서는 세정수와 공기가 규칙적으로 교대로 분출된다. 이러한 세정수를 사용함으로써, 사용자는 안정감이 높은 세정감을 얻을 수 있다.

상기와 같이, 본 예에서는, 물 압력이 주기적으로 변동하고 있으므로, 세정수의 유량이 많은 경우에서도, 공기압력을 높이는 일 없이, 물 압력이 공기압력보다 저하하는 시점을 용이하게 만들어 낼 수 있다.

본 예와 같이 공기압력을 대략 일정하게 유지하는 경우, 공기 펌프(14)로서는, 다수(예를 들면, 3 이상)의 요동 부재(14e)를 구비하는 다이아프램 펌프를 이용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 요동 부재(14e)의 수가 증가하는 만큼, 보다 안정되고 균일한 공기압력을 얻을 수 있다. 대략 균일한 공기압을 얻는 것이 가능한 공기 펌프(14)로서, 다이아프램 펌프를 대신하여, 와류 펌프를 이용할 수도 있다.

(8-b) 제 2 의 압력 관계

도 20은, 수괴 분출시에 유지되는 물 압력과 공기압력의 제 2 의 압력 관계를 도시하는 그래프이다. 도 20에 있어서도, 세로축이 압력을 나타내며, 가로축이 시간을 나타낸다. 또한, 파선(wp)이 물 펌프(11)에 의한 물 압력을 나타내며, 실선(ap)이 공기 펌프(14)에 의한 공기압력을 나타낸다.

도 20에 도시하는 바와 같이, 본 예에서는, 물 펌프(11)에 의한 물 압력이 최소치(pc)로부터 최대치(pd)의 범위에서 주기적으로 변동한다. 한편, 공기 펌프(14)에 의한 공기압력은, 최소치(0)로부터 최대치(pe)의 범위에서 주기적으로 변동한다. 또한, 공기압력의 최대치(pe)는, 물 압력의 최소치(pc)보다 높고 물 압력의 최대치(pd)보다 낮다.

이 경우, 도 20에 사선으로 도시하는 바와 같이, 공기압력이 주기적으로 물 압력보다 높아진다. 이 때, 공기는 분단된 비교적 작은 기포로서 주기적으로 세정수중에 혼입된다. 본 예에서는, 대량의 기포가 세정중에 혼입되기 위해, 도 3의 직선 유로(551) 내에서 합체하여, 공기괴로 성장한다. 그 때문에, 공기괴가 직선 유로(551) 내를 유동할 때에, 공기괴는 유로 단면의 거의 전체를 차지한다. 이것에 의하여, 직선 유로(551) 내의 세정수는 공기괴에 의하여 분단되어, 직선 유로(551) 내에 수괴와 공기괴가 교대로 형성된다.

이러한 효과는, 공기압력의 변동 주파수가 물 압력의 변동 주파수보다 높은 만큼 현저하게 된다. 이 경우, 물 압력이 저하하는 시점에서, 보다 여러 번의 공기의 혼입을 실행하기 위해, 공기압력의 변동 주파수와 물 압력의 변동 주파수 사이에 차이가 생겨도, 세정수에 안정된 유량의 공기를 혼입할 수 있다.

직선 유로(551)의 단면적이 서서히 작아지도록 직선 유로(551)을 형성함으로써, 직선 유로(551) 내에서 보다 효율적으로 세정수를 공기괴에 의하여 분단할 수 있다. 이것에 의하여, 수괴 및 공기괴가 도 16의 세정 분출구(555a)까지 도달하여, 도 16의 세정 분출구(555a)로부터 교대로 단속적으로 분출된다.

또한, 제 2 의 압력 관계의 경우, 제 1 의 압력 관계의 경우에 비하여 간단한 구성으로, 인체 엉덩이 노즐(540)에 공급되는 공기를 인체 엉덩이 노즐(540)에 공급되는 세정수에 규칙적으로 혼입시키는 것이 가능하게 된다. 이것에 의하여, 인체 엉덩이 노즐(540)에서는 세정수와 공기가 규칙적으로 교대로 분출된다. 그 결과, 인체 엉덩이 노즐(540)로부터 독립적인 수괴가 규칙적으로 분출된다. 이러한 세정수를 사용함으로써, 사용자는 안정감이 높은 세정감을 얻을 수 있다.

(8-C) 제 3 의 압력 관계

도 21은, 수괴 분출시에 유지되는 물 압력과 공기압력의 제 3 의 압력 관계를 도시하는 그래프이다. 도 21에 있어서도, 세로축이 압력을 나타내며, 가로축이 시간을 나타낸다. 또한, 파선(wp)이 물 펌프(11)의 물 압력을 나타내며, 실선(ap)이 공기 펌프(14)의 공기압력을 나타낸다.

도 21에 도시하는 바와 같이, 본 예에서는, 물 펌프(11)에 의한 물 압력이 최소치(pf)로부터 최대치(pg)의 범위에서 주기적으로 변동한다. 한편, 공기 펌프(14)에 의한 공기압력은, 최소치(0)로부터 최대치(ph)의 범위에서 주기적으로 변동한다. 또한, 공기압력의 최대치(ph)는, 물 압력의 최소치(pf)보다 크고 물 압력의 최대치(pg)보다 작다.

이 경우, 도 21에 사선으로 도시하는 바와 같이, 공기압력이 불규칙하게 물 압력보다 높아진다. 그 때문에, 물 압력이 저하했을 때에 세정수에 공기가 혼입되는 경우와, 물 압력이 저하했을 때에 세정수에 공기가 혼입되지 않는 경우가 생긴다. 이 경우, 일정시간 내에서 공기의 혼입을 하는 횟수에 격차가 생긴다. 이것에 의하여, 세정수에 혼입되는 공기의 유량이 변동하여, 도 3의 직선 유로(551) 내에서 수괴와 공기괴가 불규칙하게 형성된다.

이러한 효과는, 공기압력의 변동 주파수가 물 압력의 변동 주파수보다 낮을수록 현저해진다. 이 경우, 세정수에 공기가 여러 번 혼입되는 기간과 세정수에 공기가 전혀 혼입되지 않는 기간을 불규칙하게 발생시킬 수 있다.

세정 분출구(555a)로부터 분출된 직후의 세정수는, 표면장력에 의하여 대략 구 형상의 수괴가 된다. 여기서, 직선 유로(551) 내에서 수괴와 공기괴가 불규칙하게 형성되었을 경우, 세정 분출구(555a)로부터 분출되는 수괴의 크기도 불규칙하게 변동한다. 이러한 세정수를 사용함으로써, 사용자는 세정수에 의한 불규칙한 자극을 얻을 수 있다.

인체는 동일한 자극을 장시간 받으면, 자극에 대하여 익숙해지기 때문에, 자극에 대한 감각은 저하한다. 그 때문에, 불규칙하게 형성된 수괴와 공기괴가 인체에 분출됨으로써, 인체의 자극에 대한 감각의 저하가 억제된다. 그것에 의하여, 사용자는 자극감이 높은 세정감을 얻을 수 있는 것과 동시에, 편의를 촉진시킬 수 있다.

물 압력과 공기압력의 관계를 본 예와 같이 설정함으로써, 소형의 공기 펌프(14)(도 3)를 사용하는 경우라도, 충분히 안정된 양의 공기를 세정수에 혼입시켜, 사용자의 기호에 맞는 세정감을 줄 수 있다.

(8-d) 다른 예

(8-d- 1) 상기 실시 형태에 있어서, 도 2의 원격 조작 장치(300)에는, 세정수에 혼입되는 공기압력을 복수단으로 설정하기 위한 공기 조정 스위치가 설치되어도 좋다.

이 경우, 사용자는 공기 조정 스위치를 조작함으로써, 공기압력을 복수단으로 설정할 수 있다.

도 22는, 수괴 분출시에 유지되는 물 압력과 공기압력의 압력 관계의 다른 예를 도시하는 그래프이다. 구체적으로는, 본 그래프는, 1의 공기압력으로 수괴가 분출되고 있을 때에, 사용자에 의하여 공기압력의 설정이 변경되었을 경우의 물 압력 및 공기압력의 변동을 나타낸다.

도 22에 있어서도, 세로축이 압력을 나타내며, 가로축이 시간을 나타낸다. 또한, 파선(wp)이 물 펌프(11)의 물 압력을 나타내며, 실선(ap)이 공기 펌프(14)의 공기압력을 나타낸다.

도 22에 도시하는 바와 같이, 본 예에서는, 물 펌프(11)의 물 압력이 최소치(0)로부터 최대치(pb)의 범위에서 주기적으로 변동한다. 이것에 대하여, 공기 펌프(14)의 공기압력은, 시점(t0)부터 시점(tl)까지의 사이, 물 압력의 최소치(0)보다 높고 최대치(pb)보다 작은 값(pa)으로 거의 일정하게 유지된다. 그리고, 사용자에 의하여 공기압력의 설정이 변경된 시점(tl) 이후에 값(pa)보다 작은 값(pi)으로 거의 일정하게 유지된다. 이 경우, 도 22에 사선으로 도시하는 시점에서, 공기가 세정수에 혼입된다.

또한, 값(pa)에 대한 값(pi)의 비율은 예를 들면 0.8이다. 이 경우, 시점(tl) 이후의 세정수에 대한 공기의 혼입량이, 시점(t0 내지 tl)에 있어서의 세정수에 대한 공기의 혼입량보다 적게 된다. 이러한 공기압력을 선택함으로써, 사용자는 공기의 유량이 비교적 적은 반면, 유량이 많이 부드러운 세정감이 있는 세정수를 사용할 수 있다.

한편, 사용자는 공기압력을 높은 측으로 설정 변경할 수도 있다. 예를 들면, 도 22에 있어서, 값(pa)에 대한 값(pi)의 비율을 1.3으로 해도 좋다. 이 경우, 시점(tl) 이후의 세정수에 대한 공기의 혼입량이, 시점(t0 내지 tl)에 있어서의 세정수에 대한 공기의 혼입량보다 많아진다. 이러한 공기압력을 선택함으로써, 사용자는 공기에 의하여 가속된 자극감이 높은 세정수를 사용할 수 있다. 또한, 이 경우, 사용되는 세정수 자체의 양은 적기 때문에, 사용후의 국부의 건조를 단시간에 실시할 수 있다.

(8-d-2) 상기 실시 형태에 대해서는, 위생 세정 장치(100)(도 1)는, 1개의 인체 엉덩이 노즐(540)(도 3)안에 직선 유로(551)(도 3), 선회 유로(552)(도 3) 및 비데 유로(553)(도 3)의 3개의 유로를 포함한 구조를 가지지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 위생 세정 장치(100)는, 직선 유로(551) 및 선회 유로(552)를 포함한 노즐과, 비데 유로(553)를 포함한 노즐을 가져도 좋다.

이 경우, 사용자가 직선 유로(551) 및 선회 유로(552)를 포함한 노즐을 사용할 경우에는, 여성이 특별히 신경쓰는 비데 유로(553)를 포함한 노즐은 위생 세정 장치(100) 내에 수납된다. 이것에 의하여, 보다 위생적인 위생 세정 장치(100)를 제공할 수 있다.

(8-d-3) 상기 실시 형태에서는, 물 압력의 변동의 예로서, 물 압력을 대략 정현 파상으로 변동시키지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 물 압력을 삼각 파상 또는 직사각형 파상으로 변동시켜도 좋다. 또한, 물 압력을 주기적이 아닌 불규칙하게 변동시켜도 좋다. 또한, 물 압력의 변동 진폭이 일정하지 않아도 좋다.

(8-d-4) 상기 실시 형태에 대해서는, 물 펌프(11)(도 3)로서, 소형의 피스톤 펌프(piston pump)가 사용되지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 플렁거 펌프(plunger pump) 또는 다이아프램 펌프를 이용할 수 있다. 또한, 대형 피스톤 펌프를 이용할 수도 있다. 이 경우, 물 펌프(11)를 본체부(200)(도 1)의 외부에 설치해도 좋다.

물 압력의 변동 주파수는, 물 펌프(11)에 공급되는 세정수의 유량과 물 펌프(11)의 배수량의 비율에 의하여 정해진다. 상기 실시 형태에서는, 세정수를 즉각적으로 가열하는 순간 가열 방식의 열 교환기(9)(도 3)를 채용한다. 그 때문에, 물 펌프(11)에 공급되는 세정수의 유량은 300 내지 500cc/min가 된다. 한편, 사용되는 물 펌프(11)는 한정된 공간에 장착되기 위해, 배수량이 0.15cc인 소형 물 펌프(11)가 사용된다. 이 경우, 물 압력의 변동 주파수는 33.3 내지 55.6Hz가 된다.

이것에 대해, 대형 피스톤 펌프를 사용하는 경우, 배수량이 증가하기 때문에, 물 압력의 변동 주파수가 높아진다. 이것에 의하여, 제 3 의 압력 관계와 같이, 수괴와 공기괴가 불규칙하게 형성된 세정수를 보다 용이하게 형성하는 것이 가능하게 된다.

(8-d-5) 상기 실시 형태에 대해서는, 물 압력 및 공기압력을 적절히 설정하기 위해서, 유량 센서(8)(도 3)의 유량에 근거하여, 제어부(90)(도 3)가 물 펌프(11)(도 3) 및 공기 펌프(14)(도 3)를 제어한다. 물 압력 및 공기압력을 설정하기 위한 제어량은, 세정수와 공기를 합류시키는 T자관(503)(도 5)의 형상으로 따라 다르다.

도 23(a)(b)(c)(d)는, T자관(503)의 예를 도시하는 도이다.

도 23(a)의 예에서는, 직선 형상으로 설치된 세정수 유입관(503a) 및 공기 유입관(503b)에 대하여 유출관(503c)이 수직으로 마련된다. 세정수 유입관(503a), 공기 유입관(503b) 및 유출관(503c)의 내경은, 예를 들면 2.5mm이다.

도 23(b)의 예에서는, 직선 형상으로 설치된 세정수 유입관(503a) 및 유출관(503c)에 대하여 공기 유입관(503b)이 경사지도록 마련된다. 세정수 유입관(503a) 및 유출관(503c)의 내경은, 예를 들면 6.0mm이며, 공기 유입관(503b)의 내경은, 예를 들면 1.0mm이다.

도 23(c)의 예에서는, 직선 형상으로 설치된 공기 유입관(503b) 및 유출관(503c)에 대하여 세정수 유입관(503a)이 수직으로 마련된다. 세정수 유입관(503a), 공기 유입관(503b) 및 유출관(503c)의 내경은, 예를 들면 6.0mm이며, 공기 유입관(503b) 내에는, 예를 들면 1.15mm의 내경을 가지는 이젝터(503d)가 마련된다.

도 23(d)의 예에서는, 직선 형상으로 설치된 세정수 유입관(503a) 및 유출관(503c)에 대하여 공기 유입관(503b)이 수직으로 마련된다. 세정수 유입관(503a) 및 유출관(503c)의 내경은, 예를 들면 6.0mm이며, 공기 유입관(503b)으로서, 예를 들면 1.3mm의 내경을 가지는 이젝터가 이용된다.

상기 실시 형태에 대해서는, 도 23(a)에 도시하는 T자관(503)이 이용되지만, 이것으로 한정되지 않는다. 물 펌프(11) 및 공기 펌프(14)로의 제어량에 따라 도23(b) 내지 도 23(d)에 도시하는 T자관이 이용되어도 좋다.

(8-d-6) 상기 실시 형태에 대해서는, 유량 센서(8)(도 3)에 의하여 얻을 수 있는 세정수의 유량과, 도 3의 공기 펌프(14)로의 구동 펄스의 듀티 비의 관계가 미리 맵으로서 기억되며, 맵을 이용하여 구동 펄스의 듀티 비를 제어함으로써 인체 엉덩이 노즐(540)로부터 분출되는 세정수의 압력이 사용자에 의하여 설정된 세정 강도에 대응하는 압력에 제어되지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 5의 T자관(503)과 세정 분출구(555a) 사이에 압력 검출기를 마련하여, 압력 검출기에 의하여 검출되는 압력에 근거하여 도 3의 물 펌프(11)를 제어함으로써, 인체 엉덩이 노즐(540)로부터 분출되는 압력을 사용자에 의하여 설정된 세정 강도에 대응하는 압력으로 제어해도 좋다.

(8-d-7) 제 3 의 압력 관계에 있어서, 공기압력의 변동 주파수는 물 압력의 변동 주파수보다 낮아지도록 제어되지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 물 압력의 변동 주파수 및 공기압력의 변동 주파수의 적어도 한 쪽을 불규칙하게 변동시키는 제어를 실시해도 좋다.

이 경우, 도 3의 직선 유로(551) 내에서, 수괴와 공기괴를 더 불규칙하게 형성할 수 있다. 그 때문에, 도 16의 세정 세정수 분출구(555a)로부터 분출되는 수괴의 크기는 더 불규칙하게 된다. 이러한 세정수를 사용함으로써, 사용자는 보다 불규칙한 자극을 얻을 수 있는 것과 동시에, 편의를 보다 촉진시킬 수 있다.

(8-d-8) 물 펌프(11)의 능력이 사용자에 의하여 설정 가능한 최대의 세정 강도를 달성할 수 없는 경우에, 공기 펌프(14)에 의한 공기압력을 상승시킴으로써, 인체 엉덩이 노즐(540)로부터 분출되는 세정수의 압력을 최대의 세정 강도에 대응하는 압력으로 제어해도 좋다.

(9) 청구항의 각 구성요소와 실시 형태의 각부의 대응 관계

이하, 청구항의 각 구성요소와 실시 형태의 각부의 대응의 예에 대해 설명하지만, 본 발명은 아래와 같은 예로 한정되지 않는다.

상기 실시 형태에 대해서는, 물 펌프(11)가 세정수 공급 장치 및 세정수 가압 장치의 예이며, 공기 펌프(14)가 공기 공급 장치 및 공기 가압 장치의 예이며, 구멍부(540h)가 분출구의 예이며, 인체 엉덩이 노즐(540)이 분출 장치의 예이며, 직선 유로(551)이 유로의 예이며, T자관(503)이 합류부의 예이며, 원격 조작 장치(300)이 조작부의 예이며, 유량 센서(8)가 유량 검출기의 예이며, 열 교환기(9)가 순간식 가열 장치의 예이다.

청구항의 각 구성요소로서, 청구항에 기재되어 있는 구성 또는 기능을 가지는 다른 여러 가지의 요소를 이용할 수도 있다.

본 발명은, 인체의 국부를 세정하는 위생 세정 장치에 유효하게 이용할 수 있다.

Claims (12)

1. 세정수를 변동하는 압력으로 공급하는 세정수 공급 장치와,
   공기를 공급하는 공기 공급 장치와,
   분출구를 가지고, 상기 세정수 공급 장치에 의하여 공급되는 세정수 및 상기 공기 공급 장치에 의하여 공급되는 공기를 상기 분출구로부터 분출하는 분출 장치를 구비하며,
   상기 분출 장치로부터의 세정수의 분출 기간내에 적어도 1회, 상기 분출 장치에 공급되는 공기의 압력이 상기 분출 장치에 공급되는 세정수의 압력보다 높아지도록 상기 세정수 공급 장치에 의하여 공급되는 세정수의 압력 및 상기 공기 공급 장치에 의하여 공급되는 공기의 압력이 설정되는,
   위생 세정 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 분출 장치에 공급되는 공기의 압력은, 상기 분출 장치에 공급되는 세정수의 압력의 최대치보다 낮아지도록 설정되는,
   위생 세정 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기 공급 장치는, 공기를 일정한 압력으로 공급하는,
   위생 세정 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기 공급 장치는, 공기를 변동하는 압력으로 공급하는,
   위생 세정 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기 공급 장치는, 공기를 주기적으로 변동하는 압력으로 가압하는 공기 가압 장치를 포함하며,
   상기 세정수 공급 장치는, 상기 급수원으로부터 공급되는 세정수를 주기적으로 변동하는 압력으로 가압하는 세정수 가압 장치를 포함하며,
   상기 분출 장치에 공급되는 공기의 압력의 최대치가 상기 분출 장치에 공급되는 세정수의 압력의 최소치보다 높아지도록, 상기 세정수 가압 장치에 의하여 가압되는 세정수의 압력 및 상기 공기 가압 장치에 의하여 가압되는 공기의 압력이 설정되는,
   위생 세정 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 분출 장치에 공급되는 공기의 압력의 변동 주파수가 상기 분출 장치에 공급되는 세정수의 압력의 변동 주파수보다 높아지도록, 상기 세정수 가압 장치에 의하여 가압되는 세정수의 압력 및 상기 공기 가압 장치에 의하여 가압되는 공기의 압력이 설정되는,
   위생 세정 장치.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 분출 장치에 공급되는 공기의 압력의 변동 주파수가 상기 분출 장치에 공급되는 세정수의 압력의 변동 주파수보다 낮아지도록, 상기 세정수 가압 장치에 의하여 가압되는 세정수의 압력 및 상기 공기 가압 장치에 의하여 가압되는 공기의 압력이 설정되는,
   위생 세정 장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 분출 장치는, 상기 세정수 공급 장치에 의하여 공급되는 세정수 및 상기 공기 공급 장치에 의하여 공급되는 공기를 상기 분출구로 유도하는 유로를 더 가지며,
   상기 유로 내를 유동하는 세정수가 공기에 의하여 분단되도록 상기 세정수 공급 장치에 의하여 공급되는 세정수의 압력 및 상기 공기 공급 장치에 의하여 공급되는 공기의 압력이 설정되는,
   위생 세정 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 세정수 공급 장치에 의하여 공급되는 세정수 및 상기 공기 공급 장치에 의하여 공급되는 공기를 합류시켜 상기 분출 장치의 상기 유로로 유도하는 합류부를 더 구비하는,
   위생 세정 장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    세정 강도를 설정하기 위해서 사용자에 의하여 조작되는 조작부와,
    상기 분출 장치로부터 분출되는 세정수의 압력이 상기 조작부의 조작에 의하여 설정된 세정 강도에 대응하는 압력이 되도록 상기 세정수 공급 장치 및 상기 공기 공급 장치 중 적어도 한 쪽을 제어하는 제어부를 더 구비하는,
    위생 세정 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 세정수 공급 장치에 의하여 공급되는 세정수의 유량을 검출하는 유량 검출기를 더 구비하며,
    상기 제어부는, 상기 유량 검출기에 의하여 검출된 유량에 근거하여 상기 분출 장치로부터 분출된 세정수의 압력이 상기 조작부의 조작에 의하여 설정된 세정 강도에 대응하는 압력이 되도록 상기 세정수 공급 장치 및 상기 공기 공급 장치 중 적어도 한 쪽을 제어하는,
    위생 세정 장치.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 분출 장치로부터의 세정수의 분출 기간에 상기 공급원으로부터 공급되는 세정수를 유동시키면서 가열하여 상기 세정수 공급 장치에 공급하는 순간식 가열 장치를 더 구비하는,
    위생 세정 장치.

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