WO2004079275A1 - 加熱装置およびそれを用いた衛生洗浄装置 - Google Patents

加熱装置およびそれを用いた衛生洗浄装置 Download PDF

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heating
heating device
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Shigeru Shirai
Tomohide Matsumoto
Kazushige Nakamura
Mitsuyuki Furubayashi
Takemi Oketa
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F24H1/101—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply
    • F24H1/102—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply with resistance
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03D—WATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
    • E03D9/00—Sanitary or other accessories for lavatories ; Devices for cleaning or disinfecting the toilet room or the toilet bowl; Devices for eliminating smells
    • E03D9/08—Devices in the bowl producing upwardly-directed sprays; Modifications of the bowl for use with such devices ; Bidets; Combinations of bowls with urinals or bidets; Hot-air or other devices mounted in or on the bowl, urinal or bidet for cleaning or disinfecting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H2250/00—Electrical heat generating means
    • F24H2250/02—Resistances

Definitions

  • the control unit 4 includes a signal wirelessly transmitted from the remote control device 300 in FIG. 1, a measured flow value supplied from the flow sensor 10, a temperature measured value supplied from the temperature sensor 12a, and a thermostat 12b. Water shutoff solenoid valve 9, based on the over temperature signal given by A control signal is given to the heat exchanger 11, the pump 13 and the switching valve 14.
  • the state of being held movably in the axial direction refers to the state in which the shears 500 a and 505 b are movable in the axial direction due to the deflection of the elastic holding members P 5 and P 6 made of rubber, for example.
  • the sheath heaters 505a, 505 are held in the held state or by sliding between the surfaces of the elastic holding members P5, P6 made of rubber and the surfaces of the seeds 505a, 505b.
  • the vicinity of both ends of the outer peripheral surface of Shizuhichi No. 505a and 505b does not correspond to the nichrome wire used as a heating element, but to the metal terminal connected to the nichrome wire. Therefore, the temperature near both ends of the sheathed heaters 505a and 505b does not become high. Therefore, the elastic holding members P5 and P6 do not melt.
  • the thermal fuse 12c cuts off the power supply to the seeds 505a and 505b when the temperature of the seeds 500b exceeds a predetermined temperature. Since the temperature sensor 12 a is provided near the washing water outlet 5 12, the temperature of the washing water supplied to the posterior nozzle 1 can be accurately controlled. Further, abnormal heating of the series heaters 505a and 505b is prevented, and safety is improved.
  • control unit 4 is provided near the washing water outlet 5 1 and 2 as well as the temperature sensor 1 2 a, the temperature of the washing water supplied to the buttocks nozzle 1 is accurate. Can be controlled.
  • the space 5110 c is provided at a position eccentric to the axis of the cylindrical spaces 510 a and 510 b. Therefore, the washing water flowing in the cylindrical space 5110a flows in the circumferential direction along the outer peripheral surface of the sheath 550b in the cylindrical space 5110b. As a result, heat can be efficiently transmitted from the sheath heaters 505a and 505b to the fluid by the stirring effect on the surfaces of the sheath heaters 505a and 505b. Can be. This makes it possible to efficiently transfer heat from the series heater 505b to the washing water.
  • the sheaths 505a and 505b thermally expand or contract in the axial direction, the deformation due to thermal expansion or contraction is substantially limited in the axial direction. Therefore, the deformation of the sheathed heaters 505a and 505b due to thermal expansion or thermal contraction can be effectively absorbed by sliding the both ends with respect to the elastic holding members P5 and P6. As a result, since no stress acts on the sheathed heaters 505a and 505b and the rectangular parallelepiped case body 600, the sheath heaters 505a and 505b and the case Breakage and deformation of the main body 600 are prevented.
  • the sheath heaters 505a and 505b since the outer periphery of the sheath heaters 505a and 505b does not contact the rectangular parallelepiped case body 600, the sheath heaters 505a and 505b are in the radial direction. Even if thermal expansion or contraction occurs in the case, no stress is applied to the sheath heaters 505 a and 505 b and the case body 600, and the sheath heater 505 a and 505 b In addition, the case body 600 is prevented from being damaged and deformed.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of the heat exchanger shown in FIG.
  • FIG. 6 (a) is a cross section showing another example of the heat exchanger shown in FIG. 5
  • FIG. 6 (b) is a cross section taken along line YY of the heat exchanger of FIG. 6 (a).
  • c) shows a cross section along the ZZ line of the heat exchanger in Fig. 6 (a).
  • the heat exchanger 11a shown in FIG. 6 differs from the heat exchanger 11 shown in FIG. 5 in the following points.
  • a temperature buffering portion 504a is formed integrally with the rectangular parallelepiped case body portion 600.
  • the washing water heated in the cylindrical spaces 510a, 510b and 510c is temporarily stored in the temperature buffer section 504a, so that the washing water in which the temperature fluctuation is suppressed is removed.
  • Pump 13 can be fed.
  • the assembling time of the heat exchanger 11a can be easily reduced and the assembling becomes easy.
  • automatic assembly can be performed, and cost can be reduced.
  • FIG. 8 is a sectional view showing an example of the structure of the pump 13.
  • the pump in Fig. 8 is a double-acting reciprocating pump.
  • the pump chamber 1339a communicates with the washing water outlet P ⁇ via the small chamber S5, the small chamber S7, and the internal flow path P3.
  • the pump chamber 1339b communicates with the washing water outlet PO through the small chamber S6, the small chamber S8, and the internal flow path P4.
  • Umbrella packing 1 37 is provided in each of the small chambers S3, S4, S7 and S8.
  • the inner cylinder 142 is inserted into the outer cylinder 143, and the rotation shaft of the motor 141 is attached to the inner cylinder 142.
  • the motor 141 performs a rotation operation based on a control signal given by the control unit 4. When the motor 141 rotates, the inner cylinder 142 rotates.
  • a washing water inlet 143a is provided at one end of the outer cylinder 143, and washing water outlets 143b, 143 are provided at opposing positions on the sides.
  • a washing water outlet 143d is provided at a position different from the side washing water outlets 143b and 143c.
  • Holes 142 e and 142 f are provided at different positions of the inner cylinder 142.
  • a chamfer is formed around the hole 142e as shown in FIG. 11 (b).
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the buttocks nozzle 1 of the nozzle section 30 of FIG.
  • the configuration and operation of the bidet nozzle 2 of the nozzle unit 30 of FIG. 3 are the same as those of the buttocks nozzle 1 of FIG.
  • the spring 23 is disposed between the stopper 26 of the piston 20 and the periphery of the opening 21a of the cylinder 21. Energize to the end.
  • the stopper portion 26 comes into water-tight contact with the stopper surface 21b of the cylinder portion 21 via the seal packing 22, as shown in FIG. 14 (c).
  • the outer peripheral surface of the stopper 26 of the piston 20 and the cylinder The flow path from the minute gap between the inner peripheral surface of the cylinder 21 and the minute gap between the outer peripheral surface of the piston portion 20 and the inner peripheral surface of the opening 21a of the cylinder portion 21 is blocked. Therefore, the washing water in the temperature fluctuation buffer section 28 is jetted out only from the jet holes 25 through the flow path 27 in the piston section 20.
  • the washing water supplied from the heat exchanger 11 in FIG. 3 is stored in the temperature fluctuation buffer section 28 in the cylinder section 21, the washing water is passed through the flow path 27 of the piston section 20.
  • the temperature fluctuation of the washing water is damped in the temperature fluctuation buffer part 28, which is jetted from the jet hole 25.
  • the temperature fluctuation of the washing water spouted from the spouting hole 25 is smoothed and the rapid temperature fluctuation is suppressed.
  • FIG. 15 is a diagram showing the temperature change of the washing water discharged from the heat exchanger 11 and the washing water ejected from the buttocks nozzle 1 at the start of the washing
  • Fig. 16 shows the instantaneous changes in the heat exchanger 11
  • FIG. 6 is a diagram showing temperature changes of the washing water discharged from the heat exchanger 11 and the washing water ejected from the buttocks nozzle 1 when a large temperature fluctuation occurs.
  • the vertical axis indicates the temperature of the washing water
  • the horizontal axis indicates the time.
  • the broken line indicates the temperature T 1 of the washing water discharged from the discharge port 5 12 of the heat exchanger 11, and the solid line indicates the temperature T 1 from the ejection hole 25 of the buttocks nozzle 1. Shows the temperature T2 of the cleaning water that is jetted.
  • the temperature T 1 of the washing water discharged from the outlet 5 12 of the heat exchanger 11 exceeds the set temperature T Q and causes a large overshoot. After a lapse of a certain time Tc2, the temperature becomes almost stable at the set temperature Tq.
  • the temperature fluctuation is buffered by the temperature fluctuation buffer section 28, so that the temperature T2 of the washing water ejected from the ejection hole 25 of the posterior nozzle 1 becomes shorter in the time Tc1 than the time Tc2. Stabilizes almost at the set temperature T q.
  • the temperature T 1 of the washing water discharged from the outlet 5 1 2 of the heat exchanger fluctuates momentarily greatly, as shown in Fig. 16. I do.
  • the temperature of the washing water discharged from the discharge port 5 12 of the heat exchanger 11 stabilizes at approximately the set temperature after the response delay time T controlled by the control unit 4 has elapsed.
  • the temperature fluctuation is buffered by the temperature fluctuation buffer 28, the temperature T2 of the washing water ejected from the ejection hole 25 of the buttocks nozzle 1 hardly changes, and is stable at almost the set temperature Tq. I have.
  • the washing water is heated only when the sanitary washing apparatus is used, so that the power consumption is minimized. Can be suppressed.
  • a water storage tank for storing washing water is not required, space can be saved.
  • the temperature sensor 12a corresponds to a temperature detector
  • the temperature buffer 504a corresponds to a temperature buffer
  • the elastic holding members P5 and P6 correspond to the first elastic body and the second elastic body.
  • the thermostat 12b or the thermal fuse 12c corresponds to the overheat protector
  • the heat exchangers 11, 11, 11a, and 11b correspond to the heating device
  • Le 2 the nozzle cleaning nozzle 3 and the nozzle unit 30 is equivalent to the ejection device.

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Abstract

　ケース本体部に直線型シーズヒータが略平行に配置される。シーズヒータの外周面の両端部近傍は弾性保持部材によりそれぞれ軸方向に可動に保持されている。シーズヒータの外周面とケース本体部との間には、円筒状の空間がそれぞれ形成されている。円筒状の空間を連通させる空間が設けられている。

Description

明 細 書 加熱装置およびそれを用いた衛生洗浄装置 技術分野
本発明は、 加熱装置およびそれを備えた衛生洗浄装置に関する。 背景技術
人体の局部を洗浄する衛生洗浄装置においては、 人体に不快感を与えないよう にするため洗浄に用いる洗浄水を適切な温度に調整する加熱装置が備えられてい る。 このような加熱装置には、 主に貯湯式衛生洗浄装置または瞬間加熱式衛生洗 浄装置がある。
貯湯式衛生洗浄装置は、 予め所定量の洗浄水を貯えるとともに内蔵した加熱ヒ 一夕により洗浄水を所定の温度に加熱する温水タンクを備え、 人体の局部を洗浄 する際に、 予め温水タンク内で所定の温度に加熱した洗浄水の水道圧を利用する か、 もしくはポンプ等により圧送してノズルより噴出させる方法を採用している。 この貯湯式衛生洗浄装置においては、 人体の局部を洗浄する際まで、 予め温水 タンク内の洗浄水を所定の温度に維持し続けなければならない。 そのため、 加熱 装置に常時電力を供給する必要があることから消費電力が大きくなる。 また、 複 数の人が連続して局部を洗浄し、 予め温水タンク内で所定の温度に加熱した洗浄 水の量以上を使用した際、 温水タンク内の洗浄水の温度が所定の温度以下に低下 して人体に不快感を与えてしまう。
一方、 瞬間加熱式衛生洗浄装置は、 人体の局部を洗浄する際に、 洗浄水を昇温 速度に優れたセラミックヒータ等の加熱装置により所定の温度に瞬間的に加熱し、 水道圧を利用するかもしくはポンプ等により圧送してノズルより噴出させる方法 を採用している。
そのため、 瞬間加熱式衛生洗浄装置においては、 予め洗浄水を所定の温度に維 持し続ける必要がなく、 使用時のみ加熱装置に電力を供給すればよいので消費電 力を抑制することができる。 また、 長時間の洗浄や、 トイレの連続使用等により 多量の洗浄水を人体の局部の洗浄に用いた際でも、 洗浄水の温度が所定の温度以 下に低下して人体に不快感を与えることを防止することができる （特開平 1 0— 1 6 0 2 4 9号公報参照） 。
通常、 加熱装置は、 発熱体がケース体内に保持された構造を有する。 このよう な加熱装置を用いて洗浄水を瞬間的に加熱する場合には、 発熱体が瞬間的に熱膨 張し、 加熱終了後に熱収縮する。 それにより、 ケース体に瞬間的に大きな応力が 加わることとなる。 その結果、 発熱体またはケース体が破損または変形するおそ れがある。 発明の開示
本発明の目的は、 発熱体が熱膨張または熱収縮した場合でも発熱体およびケー ス体の変形および破損が防止された加熱装置およびそれを用いた衛生洗浄装置を 提供することである。
本発明の一局面に従う加熱装置は、 ケース体と、 一端部および他端部を有し、 ケース体に貫通するように設けられた発熱体と、 発熱体の一端部をケ一ス体に軸 方向に可動に保持する第 1の保持部材と、 発熱体の他端部をケース体に軸方向に 可動に保持する第 2の保持部材とを備えたものである。
この加熱装置においては、 ケース体に貫通するように発熱体が設けられ、 発熱 体の一端部が第 1の保持部材によりケース体に軸方向に可動に保持され、 発熱体 の他端部が第 2の保持部材によりケース体に軸方向に可動に保持される。
この場合、 発熱体が軸方向に熱膨張または熱収縮した場合に一端部および他端 部が第 1および第 2の保持部材に対して摺動する。 それにより、 発熱体およびケ ース体には応力が作用しないため、 発熱体およびケース体の破損および変形が防 止される。
ケース体と発熱体の外周面との間に流体が流動可能な流路が形成されてもよい この場合、 ケース体と発熱体の外周面との間に流体が流動することにより、 流 体と発熱体との接触面積が大きくなる。 それにより、 流体が効率よく加熱される また、 発熱体の外周部がケース体に接触していないので、 発熱体が径方向に熱膨 張または熱収縮しても発熱体およびケース体に応力が作用せず、 発熱体およびケ ース体の破損および変形が防止される。 さらに、 流路を形成するための部材が不 要となるため、 部品点数を削減でき、 組み立て時間を削減することができる。 流路に連通する第 1の流体口および第 2の流体口がケース体に形成されてもよ い。
この場合、 流路に連通する第 1の流体口および第 2の流体口がケース体に形成 されているので、 組み立て時間を削減することができる。
ケース体の第 1の流体口は発熱体の中心軸に対して扁心する位置に設けられて もよい。
この場合、 第 1の流体口から供給された流体が発熱体の外周面に沿って円周方 向に旋回するように流れる。 それにより、 発熱体の表面での攪拌効果により発熱 体から流体への熱の伝達を効率よく行うことができる。 その結果、 高い熱交換効 率を得ることができる。 したがって、 加熱装置の小型化が図れる。
加熱装置は、 ケース体の第 2の流体口の近傍に設けられた温度検出器をさらに 備えてもよい。
この場合、 第 2の流体口から流出する洗浄水の温度を測定することができる。 それにより発熱体により加熱された洗浄水の温度を適切に制御することができる。 加熱装置は、 第 2の流体口に連通するように設けられた温度緩衝部をケース体 にさらに備えてもよい。
この場合、 発熱体により加熱された洗浄水の温度変動を抑制することができる。 それにより、 洗浄水の温度を一定にすることが可能となる。
発熱体は、 柱状に形成されてもよい。 この場合、 発熱体の構造が単純となるた め製造が容易となる。 また、 熱膨張または熱収縮による変形がほぼ軸方向に限ら れる。 したがって、 熱膨張または熱収縮による発熱体の変形を第 1および第 2の 保持部材に対する両端部の摺動により効果的に吸収することができる。
発熱体は、 シ一ズヒ一夕を含んでもよい。 この場合、 破損し難い加熱装置を安 価に作製することができる。
発熱体は、 セラミックヒータを含んでもよい。 この場合、 信頼性の高い加熱装 置を作製することができる。
発熱体は、 略直線状の複数の発熱体を含み、 複数の発熱体がケース体を貫通す るように並列に設けられてもよい。
この場合、 発熱量の大きい加熱装置をコンパクトに形成することができるとと もに、 複数の発熱体の通電制御を行うことによりフリッカーノイズを低減するこ とができる。
第 1および第 2の保持部材は弾性体からなってもよい。 この場合、 発熱体の両 端部近傍が、 それぞれ弾性体からなる第 1および第 2の保持部材により保持され る。 それにより、 発熱体の両端部が確実に摺動可能に保持される。 その結果、 発 熱体は摺動可能に保持される。
ケース体は、 複数のケース部分が一体化されることにより形成されてもよい。 この場合、 加熱装置の組み立て時間を削減することができるとともに組み立てが 容易になる。 それにより、 自動組み立てを行うことが可能となる。
複数のケース部分は樹脂により形成され、 溶着により接合されることにより一 体化されてもよい。 この場合、 組み立て時間を削減することができるとともに低 コス 1、化を図ることができる。
加熱装置は、 発熱体の過熱防止のための過熱防止器をさらに備えてもよい。 こ の場合、 発熱体が異常に過熱することが防止され、 安全性が向上する。
本発明の他の局面に従う衛生洗浄装置は、 給水源から供給される洗浄水を人体 の被洗浄部に噴出する衛生洗浄装置であって、 給水源から供給される洗浄水を流 動させつつ加熱する加熱装置と、 加熱装置により加熱された洗浄水を人体に噴出 する噴出装置とを備え、 加熱装置は、 ケ一ス体と、 一端部および他端部を有し、 ケース体に貫通するように設けられた発熱体と、 発熱体の一端部をケース体に軸 方向に可動に保持する第 1の保持部材と、 発熱体の他端部をケース体に軸方向に 可動に保持する第 2の保持部材とを備えたものである。
この衛生洗浄装置においては、 給水源から供給される洗浄水が加熱装置により 流動されつつ加熱され、 噴出装置により加熱装置により加熱された洗浄水が人体 に噴出される。
この場合、 衛生洗浄装置の使用時にのみ洗浄水の加熱が行われるので、 消費電 力を最小限に抑えることができる。 また、 洗浄水を蓄える貯水タンクが不要とな るため、 省スペース化が実現される。 さらに、 洗浄時間が長くなつた場合でも、 洗浄水の温度低下を防止することができる。
また、 この加熱装置においては、 ケース体に貫通するように発熱体が設けられ、 発熱体の一端部が第 1の保持部材によりケース体に軸方向に可動に保持され、 発 熱体の他端部が第 2の保持部材によりケース体に軸方向に可動に保持される。 この場合、 発熱体が軸方向に熱膨張または熱収縮した場合に一端部および他端 部が第 1および第 2の保持部材に対して摺動する。 それにより、 発熱体およびケ —ス体には応力が作用しないため、 発熱体およびケース体の破損および変形が防 止される。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の実施例の衛生洗浄装置を便器に装着した状態を示す斜視図、 図 2は、 図 1の遠隔操作装置の一例を示す模式図、
図 3は、 本発明の一実施例の衛生洗浄装置の本体部の構成を示す模式図、 図 4は、 熱交換器の構造の一例を示す平面図、
図 5は、 図 4に示す熱交換器の内部構造を説明するための図、
図 6は、 図 5に示す熱交換器の他の例を示す断面図、
図 7は、 熱交換器のさらに他の例を示す分解斜視図、
図 8は、 ポンプの構造の一例を示す断面図、
図 9は、 アンブレラパッキンの動作を説明するための模式図、
図 1 0は、 図 8のポンプの各部の圧力変化を示す図、
図 1 1は、 切替弁の縦断面図であり、 ( b ) は （a ) の切替弁の A— A線断面 図であり、 ( c ) は ( a ) の切替弁の B— B線断面図、
図 1 2は、 図 1 1の切替弁の動作を示す断面図、
図 1 3は、 図 3のノズル部のおしりノズルの断面図、
図 1 4は、 図 1 3のおしりノズルの動作を説明するための断面図、
図 1 5は、 洗浄開始時において熱交換器から排出される洗浄水およびおしりノ ズルから噴出される洗浄水の温度変化を示す図、
図 1 6は、 熱交換器において瞬間的な温度変動が発生した場合に熱交換器から 排出される洗浄水およびおしりノズルから噴出される洗浄水の温度変化を示す図 である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施例の衛生洗浄装置について説明する。
図 1は本発明の実施例の衛生洗浄装置を便器に装着した状態を示す斜視図であ る。
図 1に示すように、 便器 6 1 0上に衛生洗浄装置 1 0 0が装着される。 タンク 7 0 0は、 水道配管に接続されており、 便器 6 1 0内に洗浄水を供給する。 衛生洗浄装置 1 0 0は、 本体部 2 0 0、 遠隔操作装置 3 0 0、 便座部 4 0 0お よび蓋部 5 0 0により構成される。
本体部 2 0 0には、 便座部 4 0 0および蓋部 5 0 0が開閉自在に取り付けられ る。 さらに、 本体部 2 0 0には、 ノズル部 3 0を含む洗浄水供給機構が設けられ るとともに、 制御部が内蔵されている。 本体部 2 0 0の制御部は、 後述するよう に遠隔操作装置 3 0 0により送信される信号に基づいて、 洗浄水供給機構を制御 する。 さらに、 本体部 2 0 0の制御部は、 便座部 4 0 0に内蔵されたヒー夕、 本 体部 2 0 0に設けられた脱臭装置 （図示せず） および温風供給装置 （図示せず） 等の制御も行う。
図 2は図 1の遠隔操作装置 3 0 0の一例を示す模式図である。
図 2に示すように、 遠隔操作装置 3 0 0は、 複数の L E D (発光ダイオード） 3 0 1、 複数の調整スィツチ 3 0 2、 おしりスィッチ 3 0 3、 刺激スィツチ 3 0 4、 停止スィッチ 3 0 5、 ビデスィッチ 3 0 6、 乾燥スィッチ 3 0 7および脱臭 スィッチ 3 0 8を備える。
使用者により調整スィッチ 3 0 2、 おしりスィッチ 3 0 3、 刺激スィッチ 3 0 4、 停止スィッチ 3 0 5、 ビデスィッチ 3 0 6、 乾燥スィッチ 3 0 7および脱臭 スィッチ 3 0 8が押下操作される。 それにより、 遠隔操作装置 3 0 0は、 後述す る衛生洗浄装置 1 0 0の本体部 2 0 0に設けられた制御部に所定の信号を無線送 信する。 本体部 2 0 0の制御部は、 遠隔操作装置 3 0 0より無線送信される所定 の信号を受信し、 洗浄水供給機構等を制御する。
例えば、 使用者が、 おしりスィッチ 3 0 3またはビデスィッチ 3 0 6を押下操 作することにより図 1の本体部 2 0 0のノズル部 3 0が移動して洗浄水が噴出す る。 刺激スィッチ 3 0 4を押下操作することにより図 1の本体部 2 0 0のノズル 部 3 0から人体の局部に刺激を与える洗浄水が噴出される。 停止スィッチ 3 0 5 を押下操作することによりノズル部 3 0からの洗浄水の噴出が停止する。
また、 乾燥スィッチ 3 0 7を押下操作することにより人体の局部に対して衛生 洗浄装置 1 0 0の温風供給装置 （図示せず） より温風が噴出される。 脱臭スイツ チ 3 0 8を押下操作することにより衛生洗浄装置 1 0 0の脱臭装置 （図示せず） により周辺の脱臭が行われる。
使用者が、 調整スィッチ 3 0 2を押下操作することにより、 図 1の衛生洗浄装 置 1 0 0の本体部 2 0 0のノズル部 3 0の位置が変化したり、 ノズル部 3 0より 噴出される洗浄水の温度が変化したり、 ノズル部 3 0より噴出される洗浄水の圧 力が変化する。 また、 調整スィッチ 3 0 2の押下に伴って複数の L E D (発光ダ ィオード） 3 0 1が点灯する。
以下、 本発明の一実施例の衛生洗浄装置 1 0 0の本体部 2 0 0について説明を 行う。 図 3は本発明の一実施例の衛生洗浄装置 1 0 0の本体部 2 0 0の構成を示 す模式図である。
図 3に示す本体部 2 0 0は、 制御部 4、 分岐水栓 5、 ストレーナ 6、 逆止弁 7、 定流量弁 8、 止水電磁弁 9、 流量センサ 1 0、 熱交換器 1 1、 温度センサ 1 2 a， サーモスタツト 1 2 b、 温度ヒューズ 1 2 c、 ポンプ 1 3、 切替弁 1 4およびノ ズル部 3 0を含む。 また、 ノズル部 3 0は、 おしりノズル 1、 ビデノズル 2およ びノズル洗浄用ノズル 3を含む。
図 3に示すように、 水道配管 2 0 1に分岐水栓 5が介挿される。 また、 分岐水 栓 5と熱交換器 1 1との間に接続される配管 2 0 2に、 ストレーナ 6、 逆止弁 7、 定流量弁 8、 止水電磁弁 9、 流量センサ 1 0および温度センサ 1 2 aが順に介揷 されている。 さらに、 熱交換器 1 1と切替弁 1 4との間に接続される配管 2 0 3 に、 温度センサ 1 2 bおよびポンプ 1 3が介挿されている。
まず、 水道配管 2 0 1を流れる浄水が、 洗浄水として分岐水栓 5によりストレ ーナ 6に供給される。 ストレーナ 6により洗浄水に含まれるごみや不純物等が除 去される。 次に、 逆止弁 7により配管 2 0 2内における洗浄水の逆流が防止され る。 そして、 定流量弁 8により配管 2 0 2内を流れる洗浄水の流量が一定に維持 される。
また、 ポンプ 1 3と切替弁 1 4との間にはリリーフ管 2 0 4が接続され、 止水 電磁弁 9と流量センサ 1 0との間には、 逃がし水配管 2 0 5が接続されている。 リリーフ配管 2 0 4には、 リリーフ弁 2 0 6が介揷されている。 リリーフ弁 2 0 6は、 配管 2 0 3の特にポンプ 1 3の下流側の圧力が所定値を超えると開成し、 異常時の機器の破損、 ホースの外れ等の不具合を防止する。 一方、 定流量弁 8に よって流量が調節され供給される洗浄水のうちポンプ 1 3で吸引されない洗浄水 を逃がし水配管 2 0 5から放出する。 これにより、 水道供給圧に左右されること なくポンプ 1 3には所定の背圧が作用することになる。
次いで、 流量センサ 1 0は、 配管 2 0 2内を流れる洗浄水の流量を測定し、 制 御部 4に測定流量値を与える。 また、 温度センサ 1 2 aは、 配管 2 0 2内を流れ る洗浄水の温度を測定し、 制御部 4に温度測定値を与える。
続いて、 熱交換器 1 1は、 制御部 4により与えられる制御信号に基づいて、 配 管 2 0 2を通して供給された洗浄水を所定の温度に加熱する。 サーモスタット 1 2 bは、 熱交換器 1 1により所定の温度に加熱された洗浄水の温度を測定し、 所 定の温度を超過した場合に、 制御部 4に温度超過信号を与える。 制御部 4は熱交 換器 1 1への電力供給を遮断する。 温度ヒューズ 1 2 cは、 熱交換器 1 1のシ一 ズヒ一夕の温度を検知し、 所定の温度を超過した場合に熱交換器 1 1のシーズヒ 一夕への電力供給を遮断する。
ポンプ 1 3は、 熱交換器 1 1により加熱された洗浄水を制御部 4により与えら れる制御信号に基づいて、 切替弁 1 4に圧送する。 切替弁 1 4は、 制御部 4によ り与えられる制御信号に基づいて、 ノズル部 3 0のおしりノズル 1、 ビデノズル 2およびノズル洗浄用ノズル 3のいずれか 1つに洗浄水を供給する。 それにより、 おしりノズル 1、 ビデノズル 2およびノズル洗浄用ノズル 3のいずれか 1つより 洗浄水が噴出される。
制御部 4は、 図 1の遠隔操作装置 3 0 0から無線送信される信号、 流量センサ 1 0から与えられる測定流量値、 温度センサ 1 2 aから与えられる温度測定値お よびサーモスタツト 1 2 bから与えられる温度超過信号に基づき止水電磁弁 9、 熱交換器 1 1、 ポンプ 1 3および切替弁 14に対して制御信号を与える。
図 4は熱交換器 1 1の構造の一例を示す平面図である。
図 4に示すように、 熱交換器 1 1は、 主に直方体形状のケ一ス本体部 60 0、 直線型シ一ズヒ一夕 50 5 aおよび 50 5 b、 プレー卜 P I, P 2および端面部 材 60 0 a, 60 0 bから構成される。
熱交換器 1 1のケース本体部 600の一端側の上面には、 配管 202から供給 される洗浄水を受け入れるための洗浄水入口 5 1 1および加熱された洗浄水をポ ンプ 1 3に送り出すための洗浄水出口 5 1 2が設けられる。
また、 洗浄水出口 5 1 2の近くには、 温度センサ 1 2 aおよびサーモスタット 1 2 bが設けられる。 また、 シ一ズヒー夕 5 0 5 aの他端側に温度ヒューズ 1 2 cが設けられる。
ケース本体部 600の両端面には、 それぞれプレート P l， P 2を介して端面 部材 600 a, 600 bが取り付けられる。 それにより、 後述するケース本体部 600の両端の開口部とシーズヒ一夕 50 5 a, 50 5 bとの隙間が閉塞される, 次に、 図 5は、 図 4に示す熱交換器 1 1の内部構造を説明するための図である, 図 5 (a) は、 図 4の熱交換器 1 1の X— X線断面を示し、 図 5 (b) は、 図 5 (a) の熱交換器 1 1の Y— Y線断面を示し、 図 5 (c) は、 図 5 (a) の熱交 換器 1 1の Z 1— Z 1線断面を示し., 図 5 (d) は、 図 5 (a) の熱交換器 1 1 の Z 2 _ Z 2線断面を示す。
ケース本体部 6 00の内部に貫通するように直線型シ一ズヒータ 50 5 a, 5 0 5 bが略平行に配置される。 シーズヒ一夕 50 5 a, 50 5 bの外周面とケ一 ス本体部 60 0との間には、 円筒状の空間 5 1 0 a, 5 1 0 bがそれぞれ形成さ れている。 また、 円筒状の空間 5 1 0 a, 5 1 0 bを連通させる空間 5 1 0 cが 設けられている。
ケース本体部 600の両端面とプレート P 1, P 2との間にそれぞれ 0リング P 3, P 4が設けられ、 端面部材 600 a, 60 0 bとプレート P I, P 2との 間に Oリング P 5, P 6が設けられている。 それにより、 ケース本体部 60 0の 両端面と端面部材 600 a, 600 bとの接合部から洗浄水が流出することが防 止される。 また、 シーズヒータ 5 0 5 a , 5 0 5 bの外周面の両端部近傍は弹性保持部材 P 5 , P 6によりそれぞれ軸方向に可動に保持されている。 ここで、 軸方向に可 動に保持された状態とは、 例えばゴムからなる弾性保持部材 P 5 , P 6のたわみ によりシ一ズヒー夕 5 0 5 a , 5 0 5 bが軸方向に可動に保持されている状態、 またはゴムからなる弾性保持部材 P 5 , P 6の表面とシーズヒ一夕 5 0 5 a， 5 0 5 bの表面との摺動によりシ一ズヒータ 5 0 5 a， 5 0 5 bが軸方向に可動に 保持されている状態がある。 シ一ズヒ一夕 5 0 5 a , 5 0 5 bの外周面の両端部 近傍は、 発熱体として用いられるニクロム線の部分ではなく、 ニクロム線に接続 された金属端子の部分に相当する。 そのため、 シーズヒータ 5 0 5 a， 5 0 5 b の両端部近傍は高温とならない。 したがって、 弾性保持部材 P 5， P 6が溶融す ることはない。
図 3の制御部 4は、 温度センサ 1 2 aより与えられる温度測定値に基づいて、 熱交換器 1 1のシ一ズヒータ 5 0 5 a , 5 0 5 bの温度をフィードバック制御す る。 円筒状の空間 5 1 0 bには、 サ一モスタツト 1 2 bの検知部が挿入されてい る。 制御部 4は、 サーモスタット 1 2 bより与えられる温度超過信号に基づいて、 熱交換器 1 1のシーズヒー夕 5 0 5 a , 5 0 5 bへの電力供給およびその遮断を 制御する。
温度ヒューズ 1 2 cは.. シーズヒー夕 5 0 5 bの温度が、 所定の温度を超過し た場合、 シーズヒ一夕 5 0 5 a , 5 0 5 bへの電力供給を遮断する。 温度センサ 1 2 aは洗浄水出口 5 1 2の近くに設けられているので、 おしりノズル 1に供給 される洗浄水の温度を正確に制御することができる。 さらに、 シ一ズヒータ 5 0 5 a , 5 0 5 bが異常に過熱することが防止され、 安全性が向上する。
また、 制御部 4がサーモス夕ット 1 2 bも温度センサ 1 2 aと同じように洗浄 水出口 5 1 2の近くに設けられるので、 おしりノズル 1に供給される洗浄水の温 度を正確に制御することができる。
洗浄水が、 図 5 ( c ) の熱交換器 1 1の一端側に設けられた洗浄水入口 5 1 1 からシーズヒータ 5 0 5 aの周囲に形成された円筒状の空間 5 1 0 aに供給され る。 ここで、 洗浄水入口 5 1 1は、 円筒状の空間 5 1 0 aの軸心に対して扁心し た位置に設けられている。 そのため、 洗浄水は、 円筒状の空間 5 1 0 a内のシ一 ズヒ一夕 5 0 5 aの外周面に沿って円周方向に流れる。 それにより、 シーズヒー 夕 5 0 5 aからの熱を効率よく洗浄水に伝達することが可能となる。
また、 図 5 ( d ) に示すように、 空間 5 1 0 cが円筒状の空間 5 1 0 a， 5 1 0 bの軸心に対して扁心した位置に設けられている。 そのため、 円筒状の空間 5 1 0 aを流れる洗浄水が、 円筒状の空間 5 1 0 b内のシ一ズヒー夕 5 0 5 bの外 周面に沿って円周方向に流れる。 それにより、 シ一ズヒータ 5 0 5 a , 5 0 5 b の表面での攪拌効果によりシ一ズヒ一夕 5 0 5 a , 5 0 5 bから流体への熱の伝 達を効率よく行うことができる。 それにより、 シ一ズヒータ 5 0 5 bからの熱を 効率よく洗浄水に伝達することが可能となる。
円筒状の空間 5 1 0 a中を流れる間に、 シ一ズヒータ 5 0 5 aにより効率よく 加熱された洗浄水は、 空間 5 1 0 cを通ってシーズヒ一夕 5 0 5 bの周囲の空間 5 1 0 bに供給される。 そして、 円筒状の空間 5 1 0 b中を流れる間に、 シ一ズ ヒータ 5 0 5 bによりさらに効率よく加熱された洗浄水は、 洗浄水出口 5 1 2か ら排出される。
この場合、 シ一ズヒー夕 5 0 5 a , 5 0 5 bが軸方向に熱膨張または熱収縮し た場合でも、 熱膨張または熱収縮による変形がほぼ軸方向に限られる。 したがつ て、 熱膨張または熱収縮によるシーズヒータ 5 0 5 a , 5 0 5 bの変形を弾性保 持部材 P 5 , P 6に対する両端部の摺動により効果的に吸収することができる。 それにより、 シーズヒータ 5 0 5 a , 5 0 5 bおよび直方体形状のケース本体部 6 0 0には応力が作用しないため、 シ一ズヒ一夕 5 0 5 a , 5 0 5 bおよびケー ス本体部 6 0 0の破損および変形が防止される。
また、 シ一ズヒー夕 5 0 5 a , 5 0 5 bの外周部が直方体形状のケース本体部 6 0 0に接触していないので、 シ一ズヒータ 5 0 5 a , 5 0 5 bが径方向に熱膨 張または熱収縮してもシーズヒータ 5 0 5 a , 5 0 5 bおよびケース本体部 6 0 0に応力が作用せず、 シ一ズヒ一夕 5 0 5 a， 5 0 5 bおよびケース本体部 6 0 0の破損および変形が防止される。
なお、 本実施例では、 制御部 4がフィードバック制御により熱交換器 1 1のシ ーズヒ一夕 5 0 5 a， 5 0 5 bの温度を制御することとしたが、 これに限定され ず、 フィードフォワード制御によりシ一ズヒ一夕 5 0 5 a， 5 0 5 bの温度を制 御してもよく、 あるいは、 温度上昇時にはフィードフォワード制御によりシ一ズ ヒータ 505 aおよび 505 bを制御し、 正常時には、 フィードバック制御によ りシ一ズヒータ 505 aおよび 505 bを制御する複合的な制御を行ってもよい。 さらに、 複数のシーズヒー夕 505 a, 505 bの通電量をトライアツク素子 により制御してもよい。 例えば、 複数のシーズヒータ 505 a, 505 bに応じ てデューティ比を設定し、 そのデューティ比に応じて交互に通電するよう制御し てもよい。 その結果、 フリッカーノイズ等の発生を抑制することが可能となる。 なお、 本実施例においては、 安価で破損し難い 2本の直線型シーズヒ一夕 50 5 a, 505 bを用いているが、 これに限定されず、 他の任意の数の直線型シー ズヒータを用いてもよい。 さらに、 本実施例においては、 円柱状のシ一ズヒ一夕 505 a, 505 bを用いているが、 これに限定されず、 三角柱、 四角柱または 多角柱状のシ一ズヒータを用いてもよい。
また、 本実施例においては、 シ一ズヒ一夕 505 a, 505 bを用いているが、 これに限定されず、 シ一ズヒー夕 505 a, 505 bと同様の円筒状の形状を有 するセラミックヒータを用いてもよい。
次に、 図 6は、 図 5に示す熱交換器の他の例を示す断面図である。 図 6 (a) は、 図 5に示す熱交換器の他の例を示す断面であり、 図 6 (b) は、 図 6 (a) の熱交換器の Y-Y線断面を示し、 図 6 (c) は、 図 6 (a) の熱交換器の Z-Z 線断面を示す。 図 6に示す熱交換器 1 1 aが図 5に示す熱交換器 1 1と異なるの は以下の点である。
図 6に示すように、 円筒状の空間 5 1 O bと洗浄水出口 5 12との間に温度緩 衝部 504 aが直方体形状のケース本体部 600と一体的に形成されている。 そ れにより、 円筒状の空間 5 1 0 a, 510 bおよび 5 1 0 cにおいて加熱された 洗浄水が温度緩衝部 504 aに一時的に蓄えられることにより、 温度変動が抑制 された洗浄水をポンプ 13に与えることができる。
次に、 図 7は、 熱交換器のさらに他の例を示す分解斜視図である。
図 7に示すように、 熱交換器 1 1 bは、 上ケース本体部 600 c、 下ケース本 体部 600 d、 弹性保持部材である 0リング P 5， P 6、 プレート P I， P 2お よびシーズヒータ 505 a, 505 bにより構成される。 図 7に示すように、 シ一ズヒー夕 5 0 5 aおよび 5 0 5 bにプレート P 1 , P 2および 0リング P 5 , P 6を装着し、 シ一ズヒー夕 5 0 5 a , 5 0 5 bを上ケ —ス本体部 6 0 0 cと下ケース本体部 6 0 0 dとで挟み込む。 その後、 超音波溶 着器 Hを用いて上ケース本体部 6 0 0 cと下ケース本体部 6 0 0 dとを溶着する。
この場合、 上ケース本体部 6 0 0 cおよび下ケース本体部 6 0 0 dは、 超音波 溶着が可能な耐熱性樹脂により形成される。 例えば、 アクリロニトリル、 ブ夕ジ ェンおよびスチレンからなる A B S樹脂とガラス強化繊維とを含む熱可塑性榭脂 であってもよい。
それにより、 容易に熱交換器 1 1 aの組み立て時間を削減することができると ともに組み立てが容易になる。 また、 自動組み立てを行うことが可能となり、 低 コスト化を図ることができる。
図 8はポンプ 1 3の構造の一例を示す断面図である。 図 8のポンプは複動型レ シプロボンプである。
図 8において、 本体部 1 3 8内には、 円柱状空間 1 3 9が形成されている。 円 柱状空間 1 3 9内には圧送ピストン 1 3 6が設けられている。 圧送ピストン 1 3 6の外周部には、 X字パッキン 1 3 6 aが装着されている。 圧送ピストン 1 3 6 により円柱状空間 1 3 9がポンプ室 1 3 9 aとポンプ室 1 3 9 bとに分割される。 本体部 1 3 8の一側部には洗浄水入口 P Iが設けられ、 他側部には洗浄水出口 P Oが設けられている。 洗浄水入口 P Iには図 3の配管 2 0 3を介して熱交換器 1 1が接続され、 洗浄水出口 P Oには配管 2 0 3を介して切替弁 1 4が接続される。 洗浄水入口 P Iは、 内部流路 P 1、 小室 S 1および小室 S 3を介してポンプ室 1 3 9 aに連通するとともに、 内部流路 P 2、 小室 S 2および小室 S 4を介して ポンプ室 1 3 9 bに連通している。
ポンプ室 1 3 9 aは、 小室 S 5、 小室 S 7および内部流路 P 3を介して洗浄水 出口 P〇に連通している。 ポンプ室 1 3 9 bは、 小室 S 6、 小室 S 8および内部 流路 P 4を介して洗浄水出口 P Oに連通している。
小室 S 3、 小室 S 4、 小室 S 7および小室 S 8には、 それぞれアンブレラパッ キン 1 3 7が設けられている。
モータ 1 3 0の回転軸にギア 1 3 1が取り付けられ、 ギア 1 3 1にギア 1 3 2 が嚙合っている。 また、 ギア 1 3 2には、 クランクシャフト 1 3 3の一端が一点 支持で回動可能に取り付けられ、 クランクシャフト 1 3 3の他端には、 ピストン 保持部 1 3 4およびピストン保持棒 1 3 5を介して圧送ピストン 1 3 6が取り付 けられている。
図 3の制御部 4により与えられる制御信号に基づいて、 モー夕 1 3 0の回転軸 が回転すると、 モ一夕 1 3 0の回転軸に取り付けられたギア 1 3 1が矢印 R 1の 方向に回転し、 ギア 1 3 2が矢印 R 2の方向に回転する。 これにより、 圧送ビス トン 1 3 6が図中の矢印 Zの方向に上下運動する。
図 9はアンブレラパッキン 1 3 7の動作を説明するための模式図である。 例え ば、 図 8の圧送ピストン 1 3 6が、 下方向に移動し、 ポンプ室 1 3 9 aの容積を 増加させた場合、 小室 S 1の圧力よりもポンプ室 1 3 9 a内の圧力が低くなるた め、 小室 S 3に設けられたアンブレラパッキン 1 3 7は、 図 9 ( b ) に示すよう に変形する。 その結果、 洗浄水入口 P Iから供給された洗浄水が、 内部流路 P 1、 小室 S 1および小室 S 3を介してポンプ室 1 3 9 aに流入する。 この場合、 小室 S 7の圧力よりもポンプ室 1 3 9 a内の圧力が低くなるため、 小室 S 7に設けら れたアンブレラパッキン 1 3 7は、 図 9 ( a ) に示す状態のまま変形しない。 そ のため、 洗浄水がポンプ室 1 3 9 a内へ流入したり、 逆に洗浄水出口 P Oより吐 出されることもない。
一方、 図 8の圧送ビストン 1 3 6が、 上方向に移動し、 ポンプ室 1 3 9 aの容 積を減少させた場合、 小室 S 1の圧力よりもポンプ室 1 3 9 a内の圧力が高くな るため、 小室 S 3に設けられたアンブレラパッキン 1 3 7は、 図 9 ( a ) に示す 状態のまま変形しない。 その結果、 小室 S 1内の洗浄水が、 ポンプ室 1 3 9 aに 流入しない。 この場合、 小室 S 7に設けられたアンブレラパッキン 1 3 7は、 図 9 ( b ) に示すように変形する。 そのため、 ポンプ室 1 3 9 a内の洗浄水が、 小 室 S 5、 小室 S 7および内部流路 P 3を介して洗浄水出口 P〇から吐出される。 なお、 小室 S 4内に設けられたアンブレラパッキン 1 3 7は、 圧送ピストン 1 3 6が上方向に移動した場合に、 図 9 ( b ) に示すように変形し、 圧送ピストン 1 3 6が下方向に移動した場合に、 図 9 ( a ) に示す状態のまま変形しない。 一 方、 小室 S 8に設けられたアンブレラパッキン 1 3 7は、 圧送ピストン 1 3 6が 上方向に移動した場合に、 図 9 (a) に示す状態のまま変形せず、 圧送ピストン 1 36が下方向に移動した場合に、 図 9 (b) に示すように変形する。 それによ り、 ポンプ室 1 39 a内の洗浄水が洗浄水出口 POから吐出されるときに、 ボン プ室 139 b内に洗浄水入口 P Iからの洗浄水が流入し、 ポンプ室 139 a内に 洗浄水入口 P Iからの洗浄水が流入するときに、 ポンプ室 139 b内の洗浄水が 洗浄水出口 P Oから吐出される。
図 10は図 8のポンプ 1 3の各部の圧力変化を示す図である。 図 10の縦軸は 圧力を示し、 横軸は時間を示す。
図 10に示すように、 ポンプ 1 3の洗浄水入口 P Iに圧力 P iの洗浄水が供給 される。 この場合、 図 9の圧送ピストン 136が上下方向に運動することにより、 ポンプ室 139 a内の洗浄水の圧力 P aは、 点線のように変化する。 一方、 ボン プ室 1 39 b内の洗浄水の圧力 P bは、 破線のように変化する。 ポンプ 1 3の洗 浄水出口 POより吐出される洗浄水の圧力 P o u tは、 太い実線で示すように、 圧力 P cを中心として上下に周期的に変化する。
このように、 ポンプ 1 3においては、 圧送ビストン 1 36が上下運動を行うこ とにより、 ポンプ室 139 aまたはポンプ室 139 b内の洗浄水に対して交互に 圧力が加えられ、 洗浄水入口 P Iの洗浄水が昇圧されて洗浄水出口 POから吐出 される。
図 1 1 (a) は切替弁 14の縦断面図であり、 図 1 1 (b) は図 1 1 (a) の 切替弁 14の A— A線断面図であり、 図 1 1 (c) は図:！ 1 (a) の切替弁 14 の B_B線断面図である。
図 1 1に示す切替弁 14は、 モ一夕 141、 内筒 142および外筒 143によ り構成される。
外筒 143内に内筒 142が揷入され、 モータ 141の回転軸が内筒 142に 取り付けられている。 モータ 141は、 制御部 4により与えられる制御信号に基 づいて回転動作を行う。 モータ 141が回転することにより内筒 142が回転す る。
図 1 1 (a) ， （b) , (c) に示すように、 外筒 143の一端には、 洗浄水 入口 143 aが設けられ、 側部の対向する位置に洗浄水出口 143 b， 143 c が設けられ、 側部の洗浄水出口 143 b， 143 cと異なる位置に洗浄水出口 1 43 dが設けられている。 内筒 142の互いに異なる位置に孔 142 e , 142 f が設けられている。 孔 142 eの周辺には、 図 1 1 (b) に示すように、 面取 り部が形成されている。 内筒 142の回転により、 孔 142 eが外筒 143の洗 浄水出口 143 bまたは 143 cと対向可能になっており、 孔 142 ίが外筒 1 43の洗浄水出口 143 dと対向可能になっている。
洗浄水入口 143 aには、 図 3の配管 203が接続され、 洗浄水出口 143 b には、 おしりノズル 1が接続され、 洗浄水出口 143 cには、 ビデノズル 2が接 続され、 洗浄水出口 143 dには、 ノズル洗浄用ノズル 3が接続されている。 図 12は図 1 1の切替弁 14の動作を示す断面図である。
図 12 (a) に示すように、 モータ 141が回転せず、 内筒 142の孔 142 eが外筒 143の洗浄水出口 143 dと同じ側にある場合、 内筒 142の孔 14 2 eが外筒 143の洗浄水出口 143 , 143 cのいずれにも対向せず、 かつ 内筒 142の孔 142 f が外筒 143の洗浄水出口 143 dに対向しない。 した がって、 洗浄水が洗浄水出口 143 b, 143 c, 143 dのいずれからも流出 しない。
次に、 図 12 (b) に示すように、 モータ 141が内筒 142を 45度回転さ せた場合には、 内筒 142の孔 142 eの周囲の面取り部の一部が外筒 143の 洗浄水出口 143 bに対向する。 したがって、 少量の洗浄水が洗浄水入口 143 aより内筒 142の内部を通過して、 矢印 W1で示すように洗浄水出口 143 b から流出する。
また、 図 12 (c) に示すように、 モータ 141が内筒 142を 90度回転さ せた場合には、 内筒 142の孔 142 eが外筒 143の洗浄水出口 143 bに対 向する。 したがって、 多量の洗浄水が洗浄水入口 143 aより内筒 142の内部 を通過して、 矢印 W 2で示すように洗浄水出口 143 bから流出する。
さらに、 モータ 141が内筒 142を 270度回転させた場合には、 内筒 14 2の孔 142 eが外筒 143の洗浄水出口 143 cに対向する。 したがつて、 多 量の洗浄水が洗浄水入口 143 aより内筒 142の内部を通過して洗浄水出口 1 43 cから流出する。 また、 モータ 141が内筒 142を 1 8 0度回転させた場合には、 内筒 142 の孔 142 f が外筒 143の洗浄水出口 143 dに対向する。 したがって、 多量 の洗浄水が洗浄水入口 143 aより内筒 142の内部を通過して洗浄水出口 14 3 dから流出する。
以上のように、 制御部 4からの制御信号に基づいてモータ 141が回転するこ とにより内筒 142の孔 142 e, 1 42 f のいずれかが外筒 143の洗浄水出 口 143 b〜 143 dのいずれかに対向した場合には洗浄水が流出し、 内筒 14 2の孔 142 e， 142 f のいずれもが外筒 143の洗浄水出口 143 b〜 14 3 dのいずれにも対向しない場合には洗浄水が流出しない。
次に、 図 3のノズル部 3 0のおしりノズル 1について説明する。 図 1 3は図 3 のノズル部 3 0のおしりノズル 1の断面図である。 なお、 図 3のノズル部 3 0の ビデノズル 2の構成および動作は図 1 3のおしりノズル 1と同様である。
図 1 3に示すように、 おしりノズル 1は、 円筒状のピストン部 20、 円筒状の シリンダ部 2 1、 シールパッキン 22およびスプリング 2 3により構成される。 ピストン部 2 0の先端近傍には、 洗浄水を噴出するための噴出孔 2 5が形成さ れている。 ピストン部 2 0の後端には、 フランジ形状のス卜ッパ部 2 6が設けら れている。 また、 ストツパ部 26には、 シールパッキン 22が装着されている。 ピストン部 20の内部には、 後端面から噴出孔 2 5に連通する流路 2 7が形成さ れている。
一方、 シリンダ部 2 1は、 先端側の径小部分と後端側の径大部分とからなる。 それにより、 径小部分と径大部分との間に、 ス卜ツバ部 2 6がシールパッキン 2 2を介して当接可能なス卜ッパ面 2 1 bが形成されている。 シリンダ部 2 1の後 端面には、 洗浄水入口 24が設けられ、 シリンダ部 2 1の先端面には、 開口部 2 1 aが設けられている。 シリンダ部 2 1の内部空間が温度変動緩衝部 28となる。 洗浄水入口 24は、 シリンダ部 2 1の中心軸とは異なる位置に偏心して設けられ ている。 洗浄水入口 24は、 図 3の切替弁 14の洗浄水出口 143 bに接続され ている。
ピストン部 2 0は、 ストッパ部 26が温度変動緩衝部 28内に位置し、 先端部 が開口部 2 1 aから突出するように、 シリンダ部 2 1内に移動可能に挿入されて いる。
さらに、 スプリング 2 3は、 ピストン部 2 0のストッパ部 2 6とシリンダ部 2 1の開口部 2 1 aの周縁との間に配設されており、 ピストン部 2 0をシリンダ部 2 1の後端側に付勢する。
ピストン部 2 0のストツパ部 2 6の外周面とシリンダ部 2 1の内周面との間に 微小隙間が形成され、 ピストン部 2 0の外周面とシリンダ部 2 1の開口部 2 1 a の内周面との間に微小隙間が形成されている。
次いで、 図 1 3のおしりノズル 1の動作について説明する。 図 1 4は図 1 3の おしりノズル 1の動作を説明するための断面図である。
まず、 図 1 4 ( a ) に示すように、 シリンダ部 2 1の洗浄水入口 2 4より洗浄 水が供給されない場合、 ピストン部 2 0が、 スプリング 2 3の弾性力により矢印 Xの方向と逆方向に後退し、 シリンダ部 2 1内に収容されている。 その結果、 ピ ストン部 2 0は、 シリンダ部 2 1の開口部 2 1 aより最も突出していない状態と なる。 このとさ、 シリンダ部 2 1内には、 温度変動緩衝部 2 8が形成されない。 次いで、 図 1 4 ( b ) に示すように、 シリンダ部 2 1の洗浄水入口 2 4より洗 浄水の供給が開始された場合、 洗浄水の圧力によりピストン部 2 0がスプリング 2 3の弾性力に抗して矢印 Xの方向に徐々に前進する。 それにより、 シリンダ部 2 1内に温度変動緩衝部 2 8が形成されるとともに温度変動緩衝部 2 8に洗浄水 が流入する。
洗浄水入口 2 4がシリンダ部 2 1の中心軸に対して偏心した位置に設けられて いるので、 温度変動緩衝部 2 8に流入した洗浄水は、 矢印 Vで示すように渦巻状 に還流する。 温度変動緩衝部 2 8の洗浄水の一部は、 ビストン部 2 0のストツバ 部 2 6の外周面とシリンダ部 2 1の内周面との間の微小隙間を通して、 ピストン 部 2 0の外周面とシリンダ部 2 1の開口部 2 1 aの内周面との間の微小隙間から 流れ出るとともに、 ピストン部 2 0の流路 2 7を通して噴出孔 2 5から噴出され る。
ピストン部 2 0がさらに前進すると、 図 1 4 ( c ) に示すように、 ストッパ部 2 6がシールパッキン 2 2を介してシリンダ部 2 1のストッパ面 2 1 bに水密に 接触する。 それにより、 ピストン部 2 0のストッパ部 2 6の外周面とシリンダ部 2 1の内周面との間の微小隙間からピストン部 2 0の外周面とシリンダ部 2 1の 開口部 2 1 aの内周面との間の微小隙間に至る流路が遮断される。 したがって、 温度変動緩衝部 2 8の洗浄水が、 ピストン部 2 0内の流路 2 7を通して噴出孔 2 5のみから噴出される。
上記のように、 図 3の熱交換器 1 1から供給される洗浄水がシリンダ部 2 1内 'の温度変動緩衝部 2 8内に貯えられた後に、 ピストン部 2 0の流路 2 7を通して 噴出孔 2 5から噴出されるの 、 温度変動緩衝部 2 8内で洗浄水の温度変動が緩 衝される。 それにより、 噴出孔 2 5から噴出される洗浄水の温度変動が平滑化さ れて急激な温度変動が抑制される。
特に、 洗浄水入口 2 4がシリンダ部 2 1の中心軸に対して偏心した位置に設け られているので、 温度変動緩衝部 2 8内で洗浄水が渦巻状に還流する。 それによ り、 洗浄水の温度変動が効果的に緩衝される。 したがって、 温度変動緩衝部 2 8 の容積が小さい場合でも、 洗浄水の温度変動の高い緩衝効果が得られる。
図 1 5は洗浄開始時において熱交換器 1 1から排出される洗浄水およびおしり ノズル 1から噴出される洗浄水の温度変化を示す図であり、 図 1 6は熱交換器 1 1において瞬間的な温度変動が発生した場合に熱交換器 1 1から排出される洗浄 水およびおしりノズル 1から噴出される洗浄水の温度変化を示す図である。 図 1 5および図 1 6においては， 縦軸が洗浄水の温度を示し、 横軸が時間を示 す。 また、 図 1 5および図 1 6においては、 破線が熱交換器 1 1の排出口 5 1 2 から排出される洗浄水の温度 T 1を示し、 実線がおしりノズル 1の噴出孔 2 5よ り噴出される洗浄水の温度 T 2を示す。
洗浄開始時に、 図 1 5に示すように、 熱交換器 1 1の排出口 5 1 2から排出さ れた洗浄水の温度 T 1は、 設定温度 T Qを超過して、 大きくオーバーシュートを 起こす。 そして、 一定時間 T c 2経過後、 ほぼ設定温度 T qで安定する。 一方、 温度変動緩衝部 2 8により温度変動が緩衝されることにより、 おしりノズル 1の 噴出孔 2 5より噴出される洗浄水の温度 T 2は、 時間 T c 2よりも短い時間 T c 1においてほぼ設定温度 T qで安定する。
熱交換器 1 1の温度が瞬間的に大きく変動すると、 図 1 6に示すように、 熱交 . 1の排出口 5 1 2から排出された洗浄水の温度 T 1が瞬間的に大きく変動 する。 この場合、 熱交換器 1 1の排出口 5 1 2から排出される洗浄水の温度は、 制御部 4の制御による応答遅れ時間 T経過後、 ほぼ設定温度 で安定する。 一方、 温度変動緩衝部 28により温度変動が緩衝されることにより、 おしりノ ズル 1の噴出孔 25より噴出される洗浄水の温度 T2は、 ほとんど変化せず、 ほ ぼ設定温度 Tqで安定している。
なお、 熱交換器 1 1により加熱された洗浄水に突発的な温度上昇が生じても、 おしりノズル 1の噴出孔 25から高温水が噴出することを確実に防止するために は、 シリンダ部 2 1内の温度変動緩衝部 28の容積を、 制御部 4の応答遅れ時間 Tと、 単位時間当りに配管 203内を流れる洗浄水の最大流量 Qm a xとの積以 上に設定することが好ましい。 ここで、 応答遅れ時間 Tは、 熱交換器 1 1により 加熱された洗浄水の温度が所定値以上に上昇してから、 温度センサ 12 bが熱交 換器 1 1から排出される洗浄水の温度を検出し、 制御部 4の制御により止水電磁 弁 9が洗浄水の供給を停止するまでの時間である。
以上のことにより、 本実施例の熱交換器 1 1， 1 1 a, l i bにおいては、 発 熱体が熱膨張または熱収縮した場合でも発熱体およびケース体の変形および破損 を防止することができる。
また、 本実施例の熱交換器 1 1， l l a， 1 1 bを用いた衛生洗浄装置 1 00 においては、 衛生洗浄装置の使用時にのみ洗浄水の加熱が行われるので、 消費電 力を最小限に抑えることができる。 また、 洗浄水を蓄える貯水タンクが不要とな るため、 省スペース化が実現される。
また、 衛生洗浄装置 1 00の不使用時には、 熱交換器 1 1に電力を供給する必 要がないので消費電力が低減される。 さらに、 熱交換器 1 1の円筒状の空間 5 1 0 a, 5 1 0 bおよび 5 1 0 cに洗浄水を流しつつ加熱するので、 洗浄水の使用 量が多い場合でも洗浄水の温度の低下が生じない。
また、 洗浄水を貯留した状態で長時間保温する必要がないので、 衛生洗浄装置 100の使用時に、 常に新鮮な洗浄水を噴出することができる。 したがって、 衛 生上好ましい。
なお、 本実施例においては、 熱交換器 1 1, 1 1 a, 1 1 bを瞬間加熱式衛生 洗浄装置に用いる場合について説明したが、 これに限定されず、 貯湯式衛生洗浄 装置に用いてもよい。
本実施例においては、 直方体形状のケース本体部 600、 端面部材 600 a, 600 b, 上ケース本体部 600 c、 下ケース本体部 600 dがケ一ス体に相当 し、 シ一ズヒ一夕 505 a, 505 bが発熱体に相当し、 弾性保持部材である 0 リング P 5が第 1の保持部材に相当し、 弾性保持部材である〇リング P 6が第 2 の保持部材に相当し、 円筒状の空間 510 a, 5 10 b, 510 cが流動可能な 流路に相当し、 洗浄水入口 51 1が第 1の流体口に相当し、 洗浄水出口 5 12が 第 2の流体口に相当し、 温度センサ 12 aが温度検出器に相当し、 温度緩衝部 5 04 aが温度緩衝部に相当し、 弾性保持部材 P 5, P 6が第 1の弾性体および第 2の弾性体に相当し、 サ一モスタツト 12 bまたは温度ヒューズ 12 cが過熱防 止器に相当し、 熱交換器 1 1， 1 1 a, 1 1 bが加熱装置に相当し、 おしりノズ ル 1、 ビデノズル 2、 ノズル洗浄用ノズル 3およびノズル部 30が噴出装置に相 当する。
なお、 本実施例においては、 ポンプ 13として、 複動型レシプロポンプを用い る場合について説明したが、 これに限定されず、 回転型ポンプまたは他の往復型 ポンプを用いてもよい。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . ケース体と、
一端部および他端部を有し、 前記ケース体に貫通するように設けられた発熱体 と、
前記発熱体の一端部を前記ケース体に軸方向に可動に保持する第 1の保持部材 と、
前記発熱体の他端部を前記ケース体に軸方向に可動に保持する第 2の保持部材 とを備えた、 加熱装置。
2 . 前記ケース体と前記発熱体の外周面との間に流体が流動可能な流路が形成さ れた、 請求項 1記載の加熱装置。
3 . 前記流路に連通する第 1の流体口および第 2の流体口が前記ケース体に形成 された、 請求項 1記載の加熱装置。
4 . 前記ケース体の前記第 1の流体口は前記発熱体の中心軸に対して扁心する位 置に設けられた、 請求項 1記載の加熱装置。
5 . 前記ケース体の前記第 2の流体口の近傍に設け れた温度検出器をさらに備 えた、 請求項 1記載の加熱装置。
6 . 前記第 2の流体口に連通するように設けられた温度緩衝部を前記ケース体に さらに備えた、 請求項 1記載の加熱装置。
7 . 前記発熱体は、 柱状に形成された、 請求項 1記載の加熱装置。
8 . 前記発熱体は、 シーズヒ一夕を含む、 請求項 1記載の加熱装置。
9 . 前記発熱体は、 セラミックヒータを含む、 請求項 1記載の加熱装置。
1 0 . 前記発熱体は、 略直線状の複数の発熱体を含み、
前記複数の発熱体が前記ケース体を貫通するように並列に設けられた、 請求項 1記載の加熱装置。
1 1 . 前記第 1および第 2の保持部材は弹性体からなる、 請求項 1記載の加熱装
1 2 . 前記ケース体は、 複数のケース部分が一体化されることにより形成された、 請求項 1記載の加熱装置。
1 3 . 前記複数のケース部分は樹脂により形成され、 溶着により接合されること により一体化された、 請求項 1 2記載の加熱装置。
1 4 . 前記発熱体の過熱防止のための過熱防止器をさらに備えた、 請求項 1記載 の加熱装置。
1 5 . 給水源から供給される洗浄水を人体の被洗浄部に噴出する衛生洗浄装置で あって、
前記給水源から供給される洗浄水を流動させつつ加熱する加熱装置と、 前記加熱装置により加熱された洗浄水を前記人体に噴出する噴出装置とを備え、 前記加熱装置は、
ケース体と、
一端部および他端部を有し、 前記ケース体に貫通するように設けられた発熱体 と、
前記発熱体の一端部を前記ケース体に軸方向に可動に保持する第 1の保持部材 と、
前記発熱体の他端部を前記ケース体に軸方向に可動に保持する第 2の保持部材 とを備えた、 衛生洗浄装置
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