(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給源から供給される洗浄水を人体に供給する衛生洗浄装置であって、  
洗浄水を吐出して人体を洗浄する人体洗浄ノズルと、
洗浄水を加熱する熱交換器と、
前記供給源と前記熱交換器との間に設けられ前記供給源からの洗浄水を前記熱交換器へ流通させる前流路と、  
前記熱交換器と前記人体洗浄ノズルとの間に設けられ前記熱交換器からの洗浄水を前記人体洗浄ノズルへ流通させる後流路と、  
前記前流路に設けられた固定オリフィスと、
前記前流路の前記固定オリフィスの上流側に分岐接続された第１のバキュームブレーカと、  
前記後流路に分岐接続された第２のバキュームブレーカと、
前記後流路の前記熱交換器と前記第２のバキュームブレーカとの間にあって前記洗浄水に脈動を生起させる脈動発生手段と、
前記人体洗浄ノズルから吐出する洗浄水の流量を設定する流量設定手段と、
を備えた衛生洗浄装置。
【請求項２】
前記第１のバキュームブレーカは、
前記前流路から洗浄水が流入する流入口と、
前記固定オリフィスを介して前記熱交換器へ洗浄水を流出する流出口と、
前記固定オリフィスの前記流入口側の分岐管路に設けられたバキュームブレーカ弁と、
前記分岐管路の前記バキュームブレーカ弁よりも前記流入口側である一次側に設けられた排出口と、
前記分岐管路の前記バキュームブレーカ弁の二次側に設けられた吸気口と、
を備え前記第１のバキュームブレーカは前記固定オリフィスと一体に形成された請求項１に記載の衛生洗浄装置。
【請求項３】
前記脈動発生手段は、容積型ポンプとした請求項１または２に記載の衛生洗浄装置。
【請求項４】
前記後流路に設けられるバッファタンクをさらに備え、  
前記第２のバキュームブレーカは前記バッファタンクに設けられた請求項１〜３のいずれか１項に記載の衛生洗浄装置。
【請求項５】
前記前流路の前記第１のバキュームブレーカよりも上流側に設けられ前記供給源から給水された洗浄水を減圧する減圧弁を備えた請求項１〜４のいずれか１項に記載の衛生洗浄装置。
【請求項６】
前記前流路の前記減圧弁よりも上流側に設けられ前記供給源から供給される洗浄水の供給状態を切替える止水電磁弁を備えた請求項５に記載の衛生洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体の局部を洗浄する衛生洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の衛生洗浄装置は、使用者が設定した洗浄流量が少ない場合は、ノズルへ供給する洗浄水の圧力変動の振幅を大きくすることにより、洗浄時の刺激感を強め、逆に、使用者が設定した洗浄流量が多い場合は、ノズルへ供給する洗浄水の圧力変動の振幅を小さくすることにより脈動感を弱める構成のものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３１１２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、洗浄の設定流量が少ない場合に、圧力変動幅を大きくして刺激感が強められているので使用者は洗浄圧力を強く感じ、逆に、設定流量が多い場合に、圧力変動幅を小さくして刺激感が弱められているので使用者は洗浄圧力を弱く感じることになり、使用者からすると、設定できる洗浄感の強弱の幅を狭く感じる結果となっており、使用者の多岐にわたる好みには応じることができないという課題を有していた。
【０００５】
特に痔疾などで、弱い洗浄感を望む使用者に対して、洗浄レベルを一番下げても強いと感じる場合には対応ができないため、弱い洗浄感も含めた洗浄強度の調整範囲の拡大を実現する必要があった。噴流が人体に当たった時に感ずる強さは、噴流の面圧に加えて、噴流の強さの変動が大きな要素となる。噴流の強さに変動がなく一様な強さで人体に当たった場合、この強さの感覚はすぐに飽和してしまい、強さを感じなくなる。噴流の強さの変動があった場合には強さの感覚が常に更新されることになり、洗浄感として強く感じる。また噴流の強さが変動することにより、人体の洗浄面での流速が変動することになり、混合効果が増加して洗浄効果を高めることができる。したがって洗浄強度の調節には、面圧（流量）に加えて、圧力変動幅が重要な調節要素となり、洗浄強度の調節に圧力変動幅も同時に調整可能とすることが課題であった。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、設定流量が少ない場合は、脈動感が少なく、よりやさしい洗浄感を実現し、逆に設定流量が多い場合は、刺激感をともなったしっかりした洗浄感を実現することで、使用者に幅広い洗浄感を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の衛生洗浄装置は、供給源から供給される洗浄水を人体に供給する衛生洗浄装置であって、  
洗浄水を吐出して人体を洗浄する人体洗浄ノズルと、
洗浄水を加熱する熱交換器と、
前記供給源と前記熱交換器との間に設けられ前記供給源からの洗浄水を前記熱交換器へ流通させる前流路と、  
前記熱交換器と前記人体洗浄ノズルとの間に設けられ前記熱交換器からの洗浄水を前記人体洗浄ノズルへ流通させる後流路と、  
前記前流路に設けられた固定オリフィスと、
前記前流路の前記固定オリフィスの上流側に分岐接続された第１のバキュームブレーカと、  
前記後流路に分岐接続された第２のバキュームブレーカと、
前記後流路の前記熱交換器と前記第２のバキュームブレーカとの間にあって前記洗浄水に脈動を生起させる脈動発生手段と、
前記人体洗浄ノズルから吐出する洗浄水の流量を設定する流量設定手段と、
を備えたものである。
【０００８】
この場合、熱交換器と第２のバキュームブレーカとの間の脈動発生手段としては、容積型ポンプがあり、容積型ポンプは吐出流量が周期的に変動する特性があり、この変動する流量に対応して容積型ポンプの出口圧力は変化し脈動が発生することになる。この容積型ポンプの出口圧力の脈動時の最低圧力は、容積型ポンプの入口圧力とほぼ等しくなり、また脈動時の最高圧力は流量を一定になるように制御した場合変わらないので、脈動幅としては小さくなることになる。この動作は容積型ポンプに限らず、他の脈動発生手段たとえば電磁ポンプを駆動して脈動を発生させる手段においても同様の作用となる。
【０００９】
これによって、本発明に係る衛生洗浄装置においては、給水された洗浄水は、流量設定手段により設定された設定流量に基づいて流量制御され、脈動発生手段に入水する前の洗浄水の入水圧力は、前流路に設けられた固定オリフィスにより、設定流量が少ないときは、容積型ポンプの入口圧力が高くなり、設定流量が多い時は容積型ポンプの入口圧力が低くなるため、弱洗浄のときは、脈動の振幅が小さく、強洗浄の時は脈動の振幅が大きくなる。
【００１０】
さらに、熱交換器の上流側である前流路に分岐接続された第１のバキュームブレーカと、熱交換器の下流側である後流路に分岐接続された第２のバキュームブレーカとにより、人体洗浄ノズル等からの汚水の逆流が防止されるとともに、熱交換器内の洗浄水が人体洗浄ノズル等から不用意に流失して空焚きになることが防止される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の衛生洗浄装置は、設定流量が少ない場合は、脈動感が小さく、よりやさしい洗浄感を実現でき、逆に設定流量が多い場合は、脈動感が大きく、刺激感をともなったしっかりした洗浄が実現できて、使用者に幅広い洗浄感を提供することができ、さらに熱交換器の空焚きを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１における衛生洗浄装置を適用したトイレ装置の斜視図
【図２】同実施の形態１における衛生洗浄装置の遠隔操作装置の正面図
【図３】同実施の形態１における衛生洗浄装置の模式図
【図４】同実施の形態１における衛生洗浄装置の本体部の内部の斜視図
【図５】同実施の形態１における衛生洗浄装置の入水圧力調整手段である減圧弁の断面図
【図６】同実施の形態１における衛生洗浄装置の固定オリフィスとバキュームブレーカの断面図
【図７】同実施の形態１における衛生洗浄装置の容積型ポンプの断面図
【図８】同実施の形態１における衛生洗浄装置の設定流量毎の脈動振幅を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１の発明は、供給源から供給される洗浄水を人体に供給する衛生洗浄装置であって、洗浄水を吐出して人体を洗浄する人体洗浄ノズルと、
洗浄水を加熱する熱交換器と、
前記供給源と前記熱交換器との間に設けられ前記供給源からの洗浄水を前記熱交換器へ流通させる前流路と、  
前記熱交換器と前記人体洗浄ノズルとの間に設けられ前記熱交換器からの洗浄水を前記人体洗浄ノズルへ流通させる後流路と、  
前記前流路に設けられた固定オリフィスと、
前記前流路の前記固定オリフィスの上流側に分岐接続された第１のバキュームブレーカと、  
前記後流路に分岐接続された第２のバキュームブレーカと、
前記後流路の前記熱交換器と前記第２のバキュームブレーカとの間にあって前記洗浄水に脈動を生起させる脈動発生手段と、
前記人体洗浄ノズルから吐出する洗浄水の流量を設定する流量設定手段と、
を備えたものである。
【００１４】
この場合、熱交換器と第２のバキュームブレーカとの間の脈動発生手段としては、容積型ポンプがあり、容積型ポンプは吐出流量が周期的に変動する特性があり、この変動する流量に対応して容積型ポンプの出口圧力は変化し脈動が発生することになる。この容積型ポンプの出口圧力の脈動時の最低圧力は、容積型ポンプの入口圧力とほぼ等しくなり、また脈動時の最高圧力は流量を一定になるように制御した場合変わらないので、脈動幅としては小さくなることになる。この動作は容積型ポンプに限らず、他の脈動発生手段たとえば電磁ポンプを駆動して脈動を発生させる手段においても同様の作用となる。
【００１５】
これによって、本発明に係る衛生洗浄装置においては、給水された洗浄水は、流量設定手段により設定された設定流量に基づいて流量制御され、脈動発生手段に入水する前の洗浄水の入水圧力は、前流路に設けられた固定オリフィスにより、設定流量が少ないときは、容積型ポンプの入口圧力が高くなり、設定流量が多いときは容積型ポンプの入口圧力が低くなるため、弱洗浄のときは、脈動の振幅が小さく、強洗浄のときは脈動の振幅が大きくなる。
【００１６】
なぜならば、前流路に設けられた固定オリフィスは流量が少ないほど圧損が小さく、流量が多いほど圧損が大きくなることから、設定流量が少ないときは固定オリフィスでの圧損が小さいため、容積型ポンプの入口に供給される洗浄水の圧力は高く、設定流量が多いときは固定オリフィスでの圧損が大きいため、容積型ポンプの入口に供給される洗浄水の圧力は低くなるためである。
【００１７】
さらに、熱交換器の上流側である前流路に分岐接続された第１のバキュームブレーカと、熱交換器の下流側である後流路に分岐接続された第２のバキュームブレーカとにより、人体洗浄ノズル等からの汚水の逆流が防止されるとともに、熱交換器内の洗浄水が人体洗浄ノズル等から不用意に流失して空焚きになることが防止される。
【００１８】
これによって、設定流量が少ない場合は、脈動感が小さく、よりやさしい洗浄感を実現でき、逆に設定流量が多い場合は、脈動感が大きく、刺激感をともなったしっかりした洗浄が実現できて、使用者に幅広い洗浄感を提供することができ、さらに熱交換器の空焚きを防止できる。
【００１９】
第２の発明は、特に、第１の発明に係る衛生洗浄装置の構成において、前記第１のバキュームブレーカは、
前記前流路から洗浄水が流入する流入口と、
前記固定オリフィスを介して前記熱交換器へ洗浄水を流出する流出口と、
前記固定オリフィスの前記流入口側の分岐管路に設けられたバキュームブレーカ弁と、
前記分岐管路の前記バキュームブレーカ弁よりも前記流入口側である一次側に設けられた
排出口と、
前記分岐管路の前記バキュームブレーカ弁の二次側に設けられた吸気口と、
を備え前記第１のバキュームブレーカは前記固定オリフィスと一体に形成されたものであってもよい。
【００２０】
この場合、給水された洗浄水は、流量が少ない場合ほど固定オリフィス通過後の圧力が大きく、流量が多い場合ほど固定オリフィス通過後の圧力は小さくなる。
【００２１】
また、第１のバキュームブレーカは、上流側である前流路が負圧になり、人体洗浄ノズルから汚水が逆流しようとした場合に、吸気口から外気を取り入れて前流路の負圧を解除して、汚水が逆流する危険を防止するように作用する。
【００２２】
また、第１のバキュームブレーカと一体に形成された固定オリフィスは、前流路が負圧になり、人体洗浄ノズルから汚水が逆流しようとした場合に、固定オリフィスにより流路が減縮されていることにより、逆流しようとする流量が抑制されるように作用する。
【００２３】
これによって、第１のバキュームブレーカが外気を取り入れて負圧を解除し、逆流が防止されるだけでなく、人体洗浄ノズルから汚水が逆流しようとした場合でも、固定オリフィスが流路を減縮した構成であるので、第１のバキュームブレーカ内に流れ込む汚水量を抑制することで、より逆流する危険の防止効果を高めることができる。
【００２４】
また、第１のバキュームブレーカが固定オリフィスと一体に形成されていることにより、配管ホースが不要で簡素化でき、かつ、コンパクトで省スペースになるだけでなく、配管ホースが内圧で伸縮することよるバキュームブレーカ動作の遅延や誤作動を防止でき、固定オリフィスおよびバキュームブレーカの機能を確実にすることができる。
【００２５】
第３の発明は、特に、第１の発明または第２の発明に係る衛生洗浄装置の構成において、脈動発生手段は、容積型ポンプとしてもよい。
【００２６】
この場合、給水された洗浄水を、流量設定手段により設定された流量に基づいた圧力で脈動発生手段により加圧して脈動を生起させることができる。
【００２７】
この脈動を生起させる脈動発生手段として容積型ポンプを用いたことで、容積型ポンプ入口での圧力がある一定以上になると、容積型ポンプの出口圧力の脈動時の最低圧力は、容積型ポンプの入口圧力とほぼ等しくなり、容積型ポンプの出口圧力の脈動時の最高圧力は変わらないため、圧力脈動幅としては小さくなり、容積型ポンプ入口での圧力がある一定以下となると、圧力脈動幅は大きくなり、容積型ポンプの流量を制御することで、容積型ポンプの入口圧力も連動して変化し、洗浄水の脈動幅が変化する。
【００２８】
これによって、容積型ポンプの吐出流量を制御することで、脈動の振幅も同時に制御することができる。すなわち、脈動発生手段である容積型ポンプより生起される洗浄水の脈動は、設定流量が少ないときは、容積型ポンプの入口圧力が高くなり、設定流量が多いときは容積型ポンプの入口圧力が低くなるため、弱洗浄のときは、脈動の振幅が小さく、強洗浄のときは脈動の振幅が大きくなる。したがって、設定流量が少ない場合は、入水圧力調整手段の下流側にある容積型ポンプ入口の圧力が高くなり、脈動の振幅が小さくなることによって、よりやさしい洗浄感を実現することになり、逆に設定流量が多い場合は、容積型ポンプ入口での圧力が低くなり、脈動の振幅が大きくなることによって、刺激感をともなったしっかりした洗浄が実現でき、使用者により幅広い洗浄感を与えることができる。
【００２９】
第４の発明は、特に、第１から第３の発明のいずれかに係る衛生洗浄装置の構成において、前記後流路に設けられるバッファタンクをさらに備え、前記第２のバキュームブレーカは前記バッファタンクに設けてもよい。
【００３０】
この場合、バッファタンクは熱交換器で加熱された洗浄水の温度緩衝部として作用する。それにより、人体洗浄ノズルに供給される洗浄水の温度むらの発生を抑制することができる。また、バッファタンクと第２のバキュームブレーカとを一体的に設けることができるので、衛生洗浄装置の小型化が可能になる。
【００３１】
第５の発明は、特に、第１から第４の発明のいずれかに係る衛生洗浄装置の構成において、前記前流路の前記第１のバキュームブレーカよりも上流側に設けられ前記供給源から給水された洗浄水を減圧する減圧弁を備えてもよい。
【００３２】
この場合、減圧弁は供給源から供給される洗浄水の圧力を減圧し、その下流側に配置される固定オリフィスに供給される給水圧力が、常にほぼ一定となるように作用するため、第１の発明の作用効果の一つである弱洗浄のときは脈動の振幅が小さく、脈動感が小さく、よりやさしい洗浄感を実現でき、強洗浄のときは脈動の振幅が大きく、脈動感が大きく、刺激感をともなったしっかりした洗浄が実現できる作用効果を、供給源の供給水圧が異なる場合や変動する場合においても、安定して得ることができる。
【００３３】
第６の発明は、特に、第５の発明に係る衛生洗浄装置の構成において、前記前流路の前記減圧弁よりも上流側に設けられ前記供給源から供給される洗浄水の供給状態を切替える止水電磁弁を備えてもよい。これにより、衛生洗浄装置を長期間に亘り安心して使用することができる。
【００３４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態に係る衛生洗浄装置を便器に装着した状態を示すトイレ装置全体図である。図１に示すように、便器７００上に衛生洗浄装置１００が装着される。衛生洗浄装置１００は、本体部２００、遠隔操作装置３００、便座部４００および蓋部５００により構成される。本体部２００には、便座部４００および蓋部５００が開閉自在に取り付けられる。また、本体部２００には、図３に示す洗浄水供給機構が設けられるとともに、制御部４が内蔵される。
【００３５】
図１では、本体部２００の正面上部に設けられる着座センサ６１０が示されている。この着座センサ６１０は、例えば反射型の赤外線センサである。この場合、着座センサ６１０は、人体から反射された赤外線を検出することにより便座部４００上に使用者が存在することを検知する。
【００３６】
図２は、図１の遠隔操作装置３００の正面図である。遠隔操作装置３００は、コントローラ本体部３０１の上部には、ワイド洗浄スイッチ３０５、リズム洗浄スイッチ３０６、水勢設定スイッチ３０７，３０８、ムーブ洗浄スイッチ３０９、洗浄位置設定スイッチ３１０、３１１が設けられ、コントローラ本体部３０１の下部には、洗浄動作の停止を指示する停止スイッチ３０２、おしりスイッチ３０３、ビデスイッチ３０４が設けられている。遠隔操作装置３００には、上記各スイッチに対応した信号を発するようにされている。例えば、使用者がおしり洗浄ボタン３０３またはビデ洗浄ボタン３０４を押下操作することにより本体部２００の人体洗浄ノズル３０が移動して洗浄水が噴出する。
【００３７】
図３は、本発明の実施の形態に係る衛生洗浄装置１００の本体部２００の構成を示す模式図である。
【００３８】
図３に示すように、本体部２００は、制御部４、分岐水栓５、ストレーナ６、止水電磁弁７、減圧弁８、固定オリフィス９、流量センサ１１、熱交換器１２、温度センサ１３ａ、１３ｂ、容積型ポンプ１４、バッファタンク１５、切替弁１６、人体洗浄ノズル３０、第１のバキュームブレーカ３１、第２のバキュームブレーカ６１、便器ノズル４０および便器ノズルモータ４０ｍを含む。また、人体洗浄ノズル３０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を含み、切替弁１６は切替弁モータ１６ｍを含む。
【００３９】
図３に示すように、水の供給源である水道配管２０１に分岐水栓５が介挿される。また、分岐水栓５と熱交換器１２との間に接続され前流路と称する配管２０２には、ストレーナ６、止水電磁弁７、減圧弁８、固定オリフィス９および流量センサ１１が順に介挿される。さらに、熱交換器１２と切替弁１６との間に接続され後流路と称する配管２０３に、温度センサ１３ａ、１３ｂ、容積型ポンプ１４およびバッファタンク１５が順に介挿されている。
【００４０】
第１のバキュームブレーカ３１は、減圧弁８と固定オリフィス９の間の配管（前流路）２０２から分岐される形態で分岐管路２０４が構成され、熱交換器１２および便器ノズル４０の洗浄水噴出口よりも上方の位置に配置される。第１のバキュームブレーカ３１には、分岐配管２０５の一端が接続される。分岐配管２０５は第１のバキュームブレーカ３１を介して連結される。便器ノズル４０は、分岐配管２０５の他端に接続される。便器ノズルモータ４０ｍは、便器ノズル４０の近傍に取り付けられる。
【００４１】
なお、固定オリフィス９は、図６に示すように第１のバキュームブレーカ３１の前流路から洗浄水が流入する流入口７１と熱交換器１２へ洗浄水を流出する流出口７２との間に一体的に形成されている。そして、第１のバキュームブレーカ３１は、固定オリフィス９の流入口７１側の分岐管路２０４にバキュームブレーカ弁７７が設けられ、分岐管路２０４のバキュームブレーカ弁７７よりも流入口７１側である一次側に排出口７３と、そのバキュームブレーカ弁７７の二次側に吸気口７４が設けられている。
【００４２】
もう一つの第２のバキュームブレーカ６１は、バッファタンク１５に設けられ、熱交換器１２のケーシングの上壁面よりも高い位置に配置される。
【００４３】
次に、本体部２００における洗浄水の流れおよび制御部４による本体部２００の各構成部の制御について説明する。
【００４４】
まず、水道配管２０１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。
【００４５】
次に、止水電磁弁７により洗浄水の供給状態が切り替えられ、減圧弁８により配管２０２内を流れる洗浄水の圧力を一定圧力に減圧し、さらに固定オリフィス９を通過することでさらに減圧される。止水電磁弁７の動作は、制御部４により制御される。
【００４６】
配管２０２において、流量センサ１１は、配管２０２内を流れる洗浄水の流量を計測し、制御部４に計測流量値を与える。熱交換器１２は、配管２０２内を通して供給される洗浄水を所定の温度に加熱する。熱交換器１２の動作は、流量センサ１１により計測された計測流量値に基づいて制御部４により制御される。
【００４７】
続いて、熱交換器１２により加熱された洗浄水が、容積型ポンプ１４によりバッファタンク１５を通して切替弁１６に圧送される。容積型ポンプ１４の動作は、制御部４により制御される。
【００４８】
バッファタンク１５は、加熱された洗浄水の温度緩衝部として作用する。これにより、切替弁１６に圧送される洗浄水の温度むらの発生が抑制される。なお、熱交換器１２とバッファタンク１５との合計の容量は、１５ｃｃ〜３０ｃｃであることが好ましく、２０ｃｃ〜２５ｃｃであることがより好ましい。
【００４９】
切替弁１６においては、切替弁モータ１６ｍが動作することにより、容積型ポンプ１４から圧送された洗浄水が、おしりノズル１、ビデノズル２およびノズル洗浄ノズル３のいずれかに供給される。これにより、おしりノズル１、ビデノズル２およびノズル洗浄ノズル３のいずれかから洗浄水が噴出する。切替弁モータ１６ｍの動作は、制御部４により制御される。
【００５０】
おしりノズル１およびビデノズル２は、使用者の局部の洗浄を行うために用いられる。ノズル洗浄ノズル３は、おしりノズル１およびビデノズル２の、便器７００内に突出する部分を洗浄するために用いられる。
【００５１】
熱交換器１２と便器ノズル４０との間に第１のバキュームブレーカ３１が設けられ、熱交換器１２と人体洗浄ノズル３０との間にはもう一つの第２のバキュームブレーカ６１が設けられている。それにより、熱交換器１２内の洗浄水が分岐管路２０４、分岐配管２０５および便器ノズル４０を介して外部に流出することならびに配管２０３（後流路）および人体洗浄ノズル３０を介して外部に流出することが防止される。その結果、熱交換器１２の空焚きが防止される。
【００５２】
また、第１のバキュームブレーカ３１により、便器ノズル４０側からの汚水等の逆流が防止されるとともに、もう一つの第２のバキュームブレーカ６１により人体洗浄ノズル３０側から汚水等の逆流が防止される。
【００５３】
図４は、本体２００の内部の一実施例を示したものである。
【００５４】
次に、減圧弁８について説明する。図５は減圧弁の断面図である。
【００５５】
減圧弁８は、ダイヤフラム押さえ４４と、減圧スプリング４６と、ダイヤフラム押さえ４４内壁を摺動するスプリング受け４５と、ダイヤフラム４７と、ダイヤフラムワッシャ４８と、減圧弁流入部４１と流出部４３と平面台座部５２とダイヤフラムワッシャ受け５３とを有する弁本体４２と、ダイヤフラム軸５１と、ダイヤフラム軸５１が摺動するダイヤフラム軸受け４９と、からなる。
【００５６】
減圧弁８は、止水電磁弁７の下流側に配置され、その下流側に配置される固定オリフィスに供給される給水圧力が常にほぼ一定となるように減圧弁流出部４３の２次圧を調整する。
【００５７】
次に、固定オリフィス９について説明する。図６は、内部に固定オリフィスを構成した第１のバキュームブレーカ３１の断面図である。
【００５８】
固定オリフィス９は第１のバキュームブレーカ３１の流出口７２の一部として構成する。第１のバキュームブレーカ３１は、流入口７１と流出口７２と固定オリフィス９を有するバキュームアダプタ７５と、便器ノズル用の排出口７３と吸気口７４を有するバキュームフタ７６と、バキュームブレーカ弁７７と、からなる。
【００５９】
第１のバキュームブレーカ３１は減圧弁８の下流側に配置され、減圧弁８によって一定圧力に減圧された洗浄水が、流入口７１から第１のバキュームブレーカ３１内に供給され
る。そして、切替弁１６が開いている場合は、固定オリフィス９を通って、流出口７２に流れる。このとき、流量が少ないほど固定オリフィス９による圧損が小さく、流出口７２での圧力が高くなり、流量が多いほど固定オリフィス９による圧損が大きく、流出口７２での圧力が低くなる。そのため、設定流量を変化させると、容積型ポンプ１４入口での圧力が変化することになる。
【００６０】
また、切替弁１６が閉じている場合は、便器ノズル用の排出口７３に洗浄水が供給される。
【００６１】
さらに、通常時は、洗浄水がバキュームブレーカ弁７７を水圧によって押し上げているため、吸気口７４への流路は閉じられているが、上流側が負圧になった場合には、バキュームブレーカ弁７７が下がり、吸気口７４から外気を取り入れて上流側の負圧を解除して、人体洗浄ノズル３０から汚水が逆流する危険を防止することができる。
【００６２】
万一、人体洗浄ノズル３０から汚水が逆流しようとした場合でも、流出口７２から流入する汚水を固定オリフィス９によって流路を減縮するため、汚水の逆流を抑制することができる。
【００６３】
次に、容積型ポンプ１４について説明する。図７は、容積型ポンプ１４の断面図である。
【００６４】
容積型ポンプ１４は、本体部８１内に、円柱状空間８２が形成され、円柱状空間８２内には圧送ピストン８３が設けられ、圧送ピストン８３により円柱状空間８２がポンプ室８２ａとポンプ室８２ｂとに分割される。本体部８１の一側部には洗浄水の流入部８４が設けられ、他側部には洗浄水の流出部８５が設けられている。流入部８４には配管２０３（後流路）を介して熱交換器１２が接続され、流出部８５には配管２０３（後流路）を介して切替弁１６が接続される。
【００６５】
そして、モータ８６の回転軸にギヤ８７が取り付けられ、ギヤ８７にギヤ８８が噛み合っており、ギヤ８８に連接されるリンク機構８９により圧送ピストン８３を往復運動に変換する。モータ８６が回転するとギヤ８７、ギヤ８８、リンク機構８９を介して圧送ピストン８３が往復動する。
【００６６】
そこで、圧送ピストン８３が下方向に移動し、ポンプ室８２ａの容積を増加させた場合、ポンプ室８２ａの圧力が流入部８４よりも圧力が低くなるため、流入部８４ａより洗浄水がポンプ室８２ａに供給される。一方、圧送ピストン８３が上方向に移動し、ポンプ室８２ａの容積を減少させた場合、ポンプ室８２ａの圧力が流出部８５よりも圧力が高くなるため、ポンプ室８２ａより洗浄水が流出部８５ａに吐出される。
【００６７】
これにより、ポンプ室８２ａ内の洗浄水が流出部８５ａから吐出されるときに、ポンプ室８２ｂ内に流入部８４ｂからの洗浄水が供給され、ポンプ室８２ａ内の洗浄水が流入部８４ａから供給されるときに、ポンプ室８２ｂ内の洗浄水が流出部８５ｂから吐出される。
【００６８】
したがって、圧送ピストン８３が上下運動を行うことにより、ポンプ室８２ａまたはポンプ室８２ｂ内の洗浄水に対して交互に圧力が加えられ、さらに、圧送ピストン８３が往復する速度が一回転中で変化することにより、流入部８４の洗浄水が周期的な脈動が与えられ、脈動圧の変化としては、脈動時の最低圧力はポンプの流入圧にほぼ等しくなり、また脈動圧の最大圧力はポンプの負荷、ポンプの容積変化の速度に対応した圧力となり、流出部８５から吐出される。
【００６９】
容積型ポンプ１４においては、流入部８４での圧力が上昇すると、ポンプの負荷が低減し、脈動の最低圧力は上昇し、脈動の最高圧力は負荷一定とすると、ほぼ変化がないため、脈動幅としては小さくなり、条件によってはほぼ脈動がない状態まで制御することができる。したがって、流入部８４での圧力が固定オリフィス９の特性から、流量が増えると、流入部８４の圧力が低下し、流量が減ると流入部圧力８４の圧力が上がる特性があるため、容積型ポンプの流量を制御することによって、流量が少ない時に流入部８４の圧力を上げて、脈動を小さくし、流量が多い時に流入部８４の圧力を下げて脈動を大きくすることができる。
【００７０】
これにより、設定流量が少ない場合は、容積型ポンプ１４入口での圧力が大きく、脈動がなくなるため、よりやさしい洗浄感を実現することになり、逆に設定流量が多い場合は、容積型ポンプ１４入口での圧力が小さく、脈動を制御することによって、刺激感をともなったしっかりした洗浄が実現でき、使用者により幅広い洗浄感を提供することができる。
【００７１】
以上説明したような、脈動発生手段を圧送ピストン８３の駆動量に応じた容積の洗浄水を送出できる容積型ポンプ１４にすることにより、モータ８６の回転数を可変制御することによって、特に流量制御弁を設けなくても流量制御ができる。例えば、モータ８６の回転数を低速回転にした場合、人体洗浄ノズル３０に供給される洗浄水の流量は少なくなるとともに、脈動の圧力振幅が小さくなり刺激感の少ないやさしい噴流で洗浄できる。また、モータ８６の回転数を高速回転にした場合、人体洗浄ノズル３０に供給される洗浄水の流量は多くなるとともに、脈動の圧力振幅が大きくなり刺激感をともなった強い噴流で洗浄できる。
【００７２】
つまり、脈動発生手段を、容積型ポンプとしたことにより、流量制御弁なしに人体洗浄ノズルから吐出する流量制御が可能で、かつ、設定流量が多いほど人体洗浄ノズルから吐出する洗浄水の脈動の振幅を増幅させることができる。
【００７３】
図８は、人体洗浄ノズル３０から吐出される洗浄水の圧力変動を示したものである。
【００７４】
おしりスイッチ３０３またはビデスイッチ３０４の操作により給水された洗浄水は、入水圧力にかかわらず減圧弁８によってほぼ一定圧力に減圧され、固定オリフィス９によってさらに減圧される。ここで、水勢設定スイッチ３０７，３０８によって洗浄流量が最も少なく（Ｌｖ１）設定されたときには、固定オリフィス９を通る流量が少なく圧損が小さいため、容積型ポンプ１４入口での圧力が高くなり、加圧機能が働かずに人体洗浄ノズルから吐出される。したがって、図８に示すように、容積型ポンプ１４出口での圧力変動の振幅がなく、使用者にとって洗浄流量が少なく、脈動もないため、よりやさしい洗浄感を与える。
【００７５】
逆に、水勢設定スイッチ３０７，３０８によって洗浄流量を多く（Ｌｖ２以上）設定するほど、固定オリフィス９を通る流量が多く圧損が大きくなるため、容積型ポンプ１４入口での圧力が低くなり、容積型ポンプ１４の動作を洗浄流量に合わせて回転数を大きくして、人体洗浄ノズルから吐出する。したがって、図８に示すように、洗浄流量を多くするほど容積型ポンプ１４出口での圧力変動の振幅が大きくなり、使用者にとって洗浄流量が多くなるにつれて、脈動も大きくなるため、より刺激感をともなったしっかりした洗浄感が得られる。
【００７６】
このように、流量設定手段である水勢設定スイッチ３０７，３０８によって、使用者が洗浄流量の少ないＬｖ１の洗浄強さに設定した場合には、脈動をなくして、よりやさしい
洗浄感を実現し、Ｌｖ４やＬｖ５のように洗浄強さのレベルが高く、かつ洗浄流量が多い設定流量が指示されるにしたがって、脈動を大きくして、刺激感を伴った洗浄感を実現することで、使用者により幅広い洗浄感を提供することができる。
【００７７】
以上のように実施の形態１は、供給源である水道配管２０１から供給される洗浄水を人体に供給する衛生洗浄装置であって、洗浄水を吐出して人体を洗浄する人体洗浄ノズル３０と、洗浄水を加熱する熱交換器１２と、供給源からの洗浄水を熱交換器１２へ流通させる前流路２０２と、熱交換器１２と人体洗浄ノズル３０との間に設けられ熱交換器１２からの洗浄水を人体洗浄ノズル３０へ流通させる後流路２０３と、前流路２０２に設けられた固定オリフィス９と、前流路２０２の固定オリフィス９の上流側に分岐接続された第１のバキュームブレーカ３１と、後流路２０３に分岐接続された第２のバキュームブレーカ６１と、後流路２０３の熱交換器１２と第２のバキュームブレーカ６１との間にあって洗浄水に脈動を生起させる脈動発生手段である容積型ポンプ１４と、人体洗浄ノズル３０から吐出する洗浄水の流量を設定する流量設定手段３０７，３０８と、を備えたものである。
【００７８】
そして、熱交換器１２と第２のバキュームブレーカ６１との間に設けられた容積型ポンプ１４は、吐出流量が周期的に変動する特性があり、この変動する流量に対応して容積型ポンプ１４の出口圧力、すなわち流出部８５の圧力は変化し脈動が発生することになる。この容積型ポンプ１４の出口圧力の脈動時の最低圧力は、容積型ポンプ１４の入口圧力、すなわち流入部８４の圧力とほぼ等しくなり、また脈動時の最高圧力は流量を一定になるように制御した場合変わらないので、脈動幅としては小さくなることになる。この動作は容積型ポンプに限らず、他の脈動発生手段たとえば電磁ポンプを駆動して脈動を発生させる手段においても同様の作用となる。
【００７９】
これによって、実施の形態１の衛生洗浄装置においては、給水された洗浄水は、流量設定手段３０７，３０８により設定された設定流量に基づいて流量制御され、脈動発生手段である容積型ポンプ１４に入水する前の洗浄水の入水圧力は、前流路２０２に設けられた固定オリフィス９により、設定流量が少ないときは、容積型ポンプ１４の入口圧力が高くなり、設定流量が多いときは容積型ポンプ１４の入口圧力が低くなるため、弱洗浄のときは、脈動の振幅が小さく、強洗浄のときは脈動の振幅が大きくなる。
【００８０】
なぜならば、前流路２０２に設けられた固定オリフィス９は流量が少ないほど圧損が小さく、流量が多いほど圧損が大きくなることから、設定流量が少ないときは固定オリフィス９における圧損が小さいため、容積型ポンプ１４の入口に供給される洗浄水の圧力は高く、設定流量が多いときは固定オリフィス９における圧損が大きいため、容積型ポンプ１４の入口に供給される洗浄水の圧力は低くなるためである。
【００８１】
さらに、熱交換器１２の上流側である前流路２０２に分岐接続された第１のバキュームブレーカ３１と、熱交換器１２の下流側である後流路２０３に分岐接続された第２のバキュームブレーカ６１とにより、人体洗浄ノズル３０や便器ノズル４０からの汚水の逆流が防止されるとともに、熱交換器１２内の洗浄水が人体洗浄ノズル３０や便器ノズル４０から不用意に流失して空焚きになることが防止される。
【００８２】
これによって、設定流量が少ない場合は、脈動感が小さく、よりやさしい洗浄感を実現でき、逆に設定流量が多い場合は、脈動感が大きく、刺激感をともなったしっかりした洗浄が実現できて、使用者に幅広い洗浄感を提供することができ、さらに熱交換器の空焚きを防止できる。
【００８３】
また、実施の形態１の衛生洗浄装置において、第１のバキュームブレーカ３１は、前流
路２０２から洗浄水が流入する流入口７１と、固定オリフィス９を介して熱交換器１２へ洗浄水を流出する流出口７２と、固定オリフィス９の流入口７１側の分岐管路２０４に設けられたバキュームブレーカ弁７７と、分岐管路２０４のバキュームブレーカ弁７７よりも流入口７１側である一次側に設けられた排出口７３と、分岐管路２０４のバキュームブレーカ弁７７の二次側に設けられた吸気口７４とを備えており、第１のバキュームブレーカ３１は図６のように固定オリフィス９と一体に形成されている。
【００８４】
この構成で、流量が少ない場合ほど固定オリフィス９での圧力損失が小さく、流量が多い場合ほど固定オリフィス９での圧力損失が大きくなることから、固定オリフィス９通過後の流出口７２における洗浄水の圧力は、流量が少ない場合ほど固定オリフィス９通過後の圧力が高く、流量が多い場合ほど固定オリフィス９通過後の圧力は低くなる。
【００８５】
また、第１のバキュームブレーカ３１は、上流側である前流路２０２が負圧になり、人体洗浄ノズル３０から汚水が逆流しようとした場合に、吸気口７４から外気を取り入れて前流路２０２の負圧を解除して、汚水が逆流する危険を防止するように作用する。
【００８６】
また、第１のバキュームブレーカ３１と一体に形成された固定オリフィス９は、前流路２０２が負圧になり、人体洗浄ノズル３０から汚水が逆流しようとした場合に、固定オリフィス９で流路が減縮されていることにより、逆流しようとする流量が抑制されるように作用する。
【００８７】
これによって、第１のバキュームブレーカ３１が外気を取り入れて負圧を解除し、逆流が防止されるだけでなく、人体洗浄ノズル３０から汚水が逆流しようとした場合でも、固定オリフィス９が流路を減縮した構成であるので、第１のバキュームブレーカ３１内に流れ込む汚水量を抑制することで、より汚水が逆流する危険の防止効果を高めることができる。
【００８８】
また、第１のバキュームブレーカ３１が固定オリフィス９と一体に形成されていることにより、配管ホースが不要で簡素化でき、かつ、コンパクトで省スペースになるだけでなく、配管ホースが内圧で伸縮することよるバキュームブレーカ動作の遅延や誤作動を防止でき、固定オリフィスおよびバキュームブレーカの機能を確実にすることができる。
【００８９】
また、実施の形態１の衛生洗浄装置において、脈動発生手段は、容積型ポンプ１４で構成されており、給水された洗浄水を、流量設定手段３０７，３０８により設定された流量に基づいた圧力で脈動発生手段である容積型ポンプ１４により加圧して脈動を生起させることができる。
【００９０】
この脈動を生起させる脈動発生手段として容積型ポンプ１４を用いたことで、容積型ポンプ１４入口圧力すなわち流入部８４での圧力がある一定以上になると、容積型ポンプ１４の出口圧力すなわち流出部８５での脈動時の最低圧力は、容積型ポンプ１４の入口圧力とほぼ等しくなり、容積型ポンプ１４の出口圧力の脈動時の最高圧力は変わらないため、圧力脈動幅としては小さくなり、容積型ポンプ１４入口での圧力がある一定以下となると、圧力脈動幅は大きくなり、容積型ポンプ１４の流量を制御することで、容積型ポンプ１４の入口圧力も連動して変化し、洗浄水の脈動幅が変化する。
【００９１】
これによって、容積型ポンプ１４の吐出流量を制御することで、脈動の振幅も同時に制御することができる。すなわち、脈動発生手段である容積型ポンプ１４より生起される洗浄水の脈動は、設定流量が少ないときは、容積型ポンプの入口圧力が高くなり、設定流量が多いときは容積型ポンプの入口圧力が低くなるため、弱洗浄のときは、脈動の振幅が小さく、強洗浄のときは脈動の振幅が大きくなる。したがって、設定流量が少ない場合は、
入水圧力調整手段の下流側にある容積型ポンプ入口の圧力が高くなり、脈動の振幅が小さくなることによって、よりやさしい洗浄感を実現することになり、逆に設定流量が多い場合は、容積型ポンプ入口での圧力が低くなり、脈動の振幅が大きくなることによって、刺激感をともなったしっかりした洗浄が実現でき、使用者により幅広い洗浄感を与えることができる。
【００９２】
また、実施の形態１の衛生洗浄装置において、後流路２０３にはバッファタンク１５を備え、第２のバキュームブレーカ６１はバッファタンク１５に設けた構成であり、バッファタンク１５は熱交換器１２で加熱された洗浄水の温度緩衝部として作用する。
【００９３】
これにより、人体洗浄ノズル３０に供給される洗浄水の温度むらの発生を抑制することができ、バッファタンク１５と第２のバキュームブレーカ６１とを一体的に設けることができるので、衛生洗浄装置の小型化が可能になる。
【００９４】
また、実施の形態１の衛生洗浄装置において、前流路２０２の第１のバキュームブレーカ３１よりも上流側に設けられ供給源である水道配管２０１から給水された洗浄水を減圧する減圧弁８を備えた構成である。
【００９５】
この減圧弁８は、供給源である水道配管２０１から供給される洗浄水の圧力を減圧し、その下流側に配置される固定オリフィス９に供給される給水圧力が、常にほぼ一定となるように作用するため、本実施の形態１の衛生洗浄装置の作用効果の一つである弱洗浄のときは脈動の振幅が小さく、脈動感が小さく、よりやさしい洗浄感を実現でき、強洗浄のときは脈動の振幅が大きく、脈動感が大きく、刺激感をともなったしっかりした洗浄が実現できる作用効果を、供給源の供給水圧が異なる場合や変動する場合においても、安定して得ることができる。
【００９６】
また、前流路２０２の減圧弁８よりも上流側に設けられ供給源である水道配管２０１から供給される洗浄水の供給状態を切替える止水電磁弁７を備えているので、使用者が衛生洗浄装置を使用しないときは、止水電磁弁７が閉じられることにより、衛生洗浄装置を使用していないときに、減圧弁８および熱交換器１２に不必要な水圧負荷が作用することをなくすることができ、長期間安心して使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
以上のように、本発明にかかる衛生洗浄装置は、設定流量が少ない場合は、脈動感が少なく、よりやさしい洗浄感を実現でき、逆に設定流量が多い場合は、刺激感をともなったしっかりした洗浄が実現できて、使用者に幅広い洗浄感を提供することができ、さらに熱交換器の空焚きを防止できるので、温水洗浄便座のみならず顔や頭、手、足などの衛生洗浄装置、あるいはペット等の動物、または生き物以外の洗浄の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００９８】
７  止水電磁弁
８  減圧弁
９  固定オリフィス
１２  熱交換器
１４  容積型ポンプ（脈動発生手段）
１５  バッファタンク
３０  人体洗浄ノズル
３１  第１のバキュームブレーカ
６１  第２のバキュームブレーカ
７１  流入口
７２  流出口
７３  排出口
７４  吸気口
７７  バキュームブレーカ弁
２０２  配管（前流路）
２０３  配管（後流路）
２０４  分岐管路
２０５  分岐配管
３０７，３０８  水勢設定スイッチ（流量設定手段）
【図１】
0005505344.tif 000002
【図２】
0005505344.tif 000003
【図３】
0005505344.tif 000004
【図４】
0005505344.tif 000005
【図５】
0005505344.tif 000006
【図６】
0005505344.tif 000007
【図７】
0005505344.tif 000008
【図８】
0005505344.tif 000009