(57)【要約】【課題】小型化、組立の容易化、部品点数の削減に寄与する熱交換ユニットおよびこれを備える人体局部洗浄装置を提供する。【解決手段】内側に流体が通過する流通空間１１が形成された本体部１０と、流通空間１１内に配されたヒータ２０と、流通空間１１内で加熱された流体を撹拌する撹拌領域３０と、流体の流れを検出する流れ検出領域４０と、を有し、撹拌領域３０および流れ検出領域４０は、本体部１０の外壁面１２と、この外壁面１２に固定された一の蓋部５０との間に形成されている熱交換ユニット１とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に流体が通過する流通空間が形成された本体部と、
前記流通空間内に配されたヒータと、
前記流通空間内で加熱された流体を撹拌する撹拌領域と、
流体の流れを検出する流れ検出領域と、
を有し、
前記撹拌領域および前記流れ検出領域は、前記本体部の外壁面と、この外壁面に固定された一の蓋部との間に形成されていることを特徴とする熱交換ユニット。
【請求項２】
前記蓋部は平板状であることを特徴とする請求項１に記載の熱交換ユニット。
【請求項３】
前記本体部と前記蓋部の接触部分は、同一平面上に位置することを特徴とする請求項２に記載の熱交換ユニット。
【請求項４】
前記撹拌領域内に位置する温度検出手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の熱交換ユニット。
【請求項５】
前記撹拌領域は、本体部の端部側で折り返された部分を有する流路であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の熱交換ユニット。
【請求項６】
前記撹拌領域は、
前記流通空間に繋がり、流体が本体部の一端側に向かって流れる第一流路と、
この第一流路から折り返され、流体が本体部の他端側に向かって流れる第二流路と、
この第二流路から折り返され、流体が本体部の一端側に向かって流れ、前記流れ検出領域に繋がる第三流路と、
を含み、
前記流れ検出領域は、前記第一流路と前記第二流路との間の折り返された部分と、前記第二流路と前記第三流路との間の折り返された部分との間のスペースに設けられていることを特徴とする請求項５に記載の熱交換ユニット。
【請求項７】
前記流れ検出領域は、流体を供給対象に向けて流出させる流出口に繋がっていることを特徴とする請求項６に記載の熱交換ユニット。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の熱交換ユニットと、
人体の局部を洗浄する洗浄水を噴出する洗浄ノズルと、
を備え、
前記熱交換ユニットによって加熱された水が、洗浄水として前記洗浄ノズルに供給されること特徴とする人体局部洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を加熱する熱交換ユニットおよびこれを備える人体局部洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような熱交換ユニットが下記特許文献１に記載されている。下記特許文献１に記載される熱交換ユニット等、従来の熱交換ユニットは、加熱された流体を撹拌し、温度を均一化する撹拌領域と、流れの有無を検知する流れ検知領域が、別々に（離れて）設けられていた。かかる構造は、ユニット全体の大型化、組立の煩雑化、部品点数の増加、といった種々の問題を招く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１３２０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、小型化、組立の容易化、部品点数の削減に寄与する熱交換ユニットおよびこれを備える人体局部洗浄装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明にかかる熱交換ユニットは、流体が通過する流通空間が形成された本体部と、前記流通空間内に配されたヒータと、前記流通空間内で加熱された流体を撹拌する撹拌領域と、流体の流れを検出する流れ検出領域と、を有し、前記撹拌領域および前記流れ検出領域は、前記本体部の外壁面と、この外壁面に固定された一の蓋部との間に形成されていることを特徴とする。
【０００６】
前記蓋部は平板状であるとよい。
【０００７】
前記本体部と前記蓋部の接触部分は、同一平面上に位置するとよい。
【０００８】
前記撹拌領域内に位置する温度検出手段を備えるとよい。
【０００９】
前記撹拌領域は、本体部の端部側で折り返された部分を有する流路であるとよい。
【００１０】
前記撹拌領域は、前記流通空間に繋がり、流体が本体部の一端側に向かって流れる第一流路と、この第一流路から折り返され、流体が本体部の他端側に向かって流れる第二流路と、この第二流路から折り返され、流体が本体部の一端側に向かって流れ、前記流れ検出領域に繋がる第三流路と、を含み、前記流れ検出領域は、前記第一流路と前記第二流路との間の折り返された部分と、前記第二流路と前記第三流路との間の折り返された部分との間のスペースに設けられていることを特徴とする。
【００１１】
前記流れ検出領域は、流体を供給対象に向けて流出させる流出口に繋がっているとよい。
【００１２】
上記課題を解決するために本発明にかかる人体局部洗浄装置は、上記の熱交換ユニットと、人体の局部を洗浄する洗浄水を噴出する洗浄ノズルと、を備え、前記熱交換ユニットによって加熱された水が、洗浄水として前記洗浄ノズルに供給されること特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる熱交換ユニットおよびこれを備える人体局部洗浄装置では、撹拌領域および流れ検出領域が、本体部の外壁面と、この外壁面に固定された一の蓋部との間に形成されている。つまり、撹拌領域および流れ検出領域が、本体部の外壁面の一部を利用して形成された構成であるため、ユニット（装置）全体を小型にできる。また、本体部に一の蓋部を固定するだけで両領域を構成することが可能であるから、組立の容易化、部品点数の削減にもつながる。
【００１４】
蓋部が平板状となるように撹拌領域および流れ検出領域を形成すれば、さらにユニット（装置）全体を小型にできる。
【００１５】
本体部と蓋部の接触部分が同一平面上に位置するようにすれば、両者を接合する工程が容易になる。特に、接合面がフラットであるから、両者を超音波溶着等の溶着により接合することが容易になる。
【００１６】
撹拌領域内には温度検出手段を設けることもできる。特に、撹拌領域の下流側に温度検出手段を設ければ、検出精度が向上する。
【００１７】
撹拌領域が本体部の端部側で折り返された部分を有する流路とすれば、撹拌領域をコンパクトにすることができる。
【００１８】
この場合、撹拌領域が、本体部の一端側に向かって流れる第一流路と、この第一流路から折り返され、本体部の他端側に向かって流れる第二流路と、この第二流路から折り返され、本体部の一端側に向かって流れる第三流路と、を含み、流れ検出領域が、第一流路と第二流路との間の折り返された部分と、第二流路と第三流路との間の折り返された部分との間のスペースに設けられている構成とすれば、撹拌領域と流れ検出領域を含めた構成をコンパクトにすることができる。
【００１９】
流れ検出領域に、流体を供給対象に向けて流出させる流出口を繋げれば、さらにユニット（装置）全体を小型にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態にかかる熱交換ユニットの外観図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる熱交換ユニットの断面図である（センサ固定用蓋および羽根車は省略）。
【図３】蓋部が本体部に固定されていない状態における熱交換ユニットの外観図である。
【図４】蓋部が本体部に固定されていない状態における熱交換ユニットの断面図である（羽根車は省略）。
【図５】本体部側から見た蓋部の平面図である
【図６】センサ固定用蓋が蓋部に固定されていない状態における熱交換ユニットの外観図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかる人体局部洗浄装置が適用された便座の外観図である。
【図８】本発明の一実施形態にかかる人体局部洗浄装置の概略を説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の一実施形態にかかる熱交換ユニット１について、図１〜図６を参照しつつ詳細に説明する。図１に外観を示す本実施形態にかかる熱交換ユニット１は、本体部１０、ヒータ２０、撹拌領域３０、流れ検出領域４０、および蓋部５０を備える。
【００２２】
図２および図４に示すように、本体部１０は、内側に流体が通過する流通空間１１が形成された部材である。本実施形態における本体部１０は、合成樹脂材料で一体成形されている。本実施形態における流通空間１１は略円柱形状の空間であり、当該空間に水源から水が送られる。この流通空間１１内に筒状のヒータ２０が配置される。ヒータ２０の一端側（水源側）にはフランジ部２１が設けられており、このフランジ部２１が流通空間１１の一方の開口端面に接触する。フランジ部２１におけるヒータ２０が接続された側の反対側には、接続部２２が設けられている。この接続部２２およびフランジ部２１によって、ヒータ２０の内側に連なる流路が形成される。接続部２２には図示されない給水ホースが直接または間接的に接続される。水源から送られた水は、給水ホースから、接続部２２、フランジ部２１が形成する流路を通じてヒータ２０の内側に流れ込む。
【００２３】
流通空間１１の他端側の開口は、封鎖部材１１３によって封鎖されている。ヒータ２０の他端側端面と封鎖部材１１３の流通空間１１側の面との間に所定の大きさの隙間が存在する。また、本体部１０の内周面（流通空間１１に面する筒状の面）は、ヒータ２０の外径よりも大きく形成されており、その中心軸は略一致する。したがって、ヒータ２０の外周面と本体部１０の内周面との間にも所定の大きさの隙間が存在する。本体部１０の内周面の一端側には、流通空間１１の出口１１１となる開口が形成されている。ヒータ２０の内側に流れ込んだ水は、ヒータ２０の他端側端面とこの封鎖部材１１３との間の隙間を通り、Ｕターンするようにしてヒータ２０の外周面と本体部１０の内周面との間の隙間に流れ込み、上記流通空間１１の出口１１１から流れ出る。このように、水源から送られた水は、筒状のヒータ２０の内側と外側を通る間に加熱される。
【００２４】
流通空間１１の出口１１１には中継流路１１２が繋がっている。中継流路１１２は、流通空間１１と撹拌領域３０の間を繋ぐ流路である。本実施形態における中継流路１１２は、流通空間１１を構成する本体部１０の外壁を貫通する、ヒータ２０の中心軸に対して直交する方向に延びる流路である。
【００２５】
撹拌領域３０は、ヒータ２０によって加熱された水を撹拌することで温度を均一にするための構成である。図３に示すように、本実施形態における撹拌領域３０は、本体部１０の外壁面１２に沿う流路である。当該流路は、本体部１０の外壁面１２の一部が窪むことによって形成されている。本実施形態では、外壁面１２の一部の厚みがその他の部分に比べて大きく設定されており、当該肉厚の部分に撹拌領域３０となる窪みが形成されている。この撹拌領域３０は、中継流路１１２を介して流通空間１１に繋がる第一流路３１、第一流路３１に繋がる第二流路３２、および第二流路３２に繋がる第三流路３３を含む。上記中継流路１１２の末端は、本体部１０の外壁面１２側で第一流路３１に繋がっている。撹拌領域３０における最も上流側の流路を構成する第一流路３１は、その入口（中継流路１１２に接続された箇所）から本体部１０の一端側に向かって延びる流路である。つまり、第一流路３１は、流体が本体部１０の一端側に向かって流れる流路である。第一流路３１の下流側に位置する第二流路３２は、本体部１０の一端側で第一流路３１から折り返され（以下、当該折り返された部分を第一折り返し部３１１と称する）、本体部１０の他端側に向かって延びる流路である。つまり、第二流路３２は、流体が本体部１０の他端側に向かって流れる流路である。第二流路３２の下流側に位置し、撹拌領域３０における最も下流側の流路を構成する第三流路３３は、本体部１０の他端側で第二流路３２から折り返され（以下、当該折り返された部分を第二折り返し部３１２と称する）、本体部１０の一端側に向かって延びる流路である。つまり、第三流路３３は、流体が本体部１０の一端側に向かって流れる流路である。第三流路３３の出口は、詳細を後述する流れ検出領域４０に繋がっている。
【００２６】
これら第一流路３１、第二流路３２、第三流路３３は、互いに平行であり、本体部１０の軸方向（流通空間１１を流れる流体の流れに沿う方向をいう。以下同じ）に沿う。流れ検出領域４０は、第一折り返し部３１１と、第二折り返し部３１２の間のスペースに設けられる。より具体的には、流れ検出領域４０は、第一流路３１の入口と、第三流路３３の出口の間のスペースに設けられる。大まかに見ると、本体部１０の軸方向に沿うように第二流路３２が位置し、この第二流路３２に沿うように、第一流路３１、第三流路３３、および流れ検出領域４０が形成されている。したがって、本体部１０の軸方向における各要素の寸法関係は、「第二流路３２の長さ≒第一流路３１の長さ＋第三流路３３の長さ＋流れ検出領域４０の長さ」となっている。
【００２７】
このように、本実施形態における撹拌領域３０は、二箇所のＵターンするように折り返された部分を含む流路である。当該折り返された部分において流体の流れが逆方向に変化し、流れが乱されることによる、撹拌作用が発現するものである。
【００２８】
この撹拌領域３０内には、温度検出手段６０が設けられている。具体的には、温度検出手段６０の温度検知部（センサ部）が、撹拌領域３０内を通過する流体に接触するように設けられている。本実施形態における温度検出手段６０は、第三流路３３内に位置するように設けられている。つまり、温度検出手段６０は、撹拌領域３０を構成する流路のうち、最も下流側に位置する流路内に設けられている。上述したように、本実施形態における撹拌領域３０は、各流路の境界である、二箇所の折り返された部分で大きな撹拌作用を発現するものである。第三流路３３内を通過する流体は、当該二箇所の折り返された部分を通過したものであるため、温度がより均一化された状態にある。したがって、温度検出手段６０による加熱後の水温の検出精度は高い。
【００２９】
本実施形態では、二つの温度検出手段６０が第三流路３３内に位置するように設けられている。一方の温度検出手段６０は、出力される水の温度を図るためのものである。当該一方の温度検出手段６０によって測定される温度に基づき、出力される水の温度が設定された温度になるよう、ヒータ２０の出力が制御される。他方の温度検出手段６０は、異常加熱が発生していないかを検出するためのものである。当該温度検出手段６０によって測定される温度が所定の閾値を超えた場合には、ヒータ２０等の出力を停止する。つまり、当該温度検出手段６０は、安全装置の一部を構成する。なお、これら両方の機能を兼ねる一の温度検出手段６０のみを設けた構成としてもよい。
【００３０】
第三流路３３を通過した流体は、流れ検出領域４０に流れ込む。本実施形態における流れ検出領域４０は、流体の流量を検出するための領域である。当該領域は、本体部１０の外壁面１２の一部が窪むことによって形成されている。本実施形態では、外壁面１２の一部の厚みがその他の部分に比べて大きく設定されており、当該肉厚の部分に流れ検出領域４０となる窪みが形成されている。流れ検出領域４０は、略円柱形状の空間であり、その内側には羽根車４１が収容されている。流れ検出領域４０に流れ込む流体によって羽根車４１が回転し、その回転量によって流体の流量を検出する。なお、流れ検出領域４０は、流量を検出するための領域でなくてもよい。単に、流れの有無（所定量以上の流れが存在するか否か）を検出するものであってもよい。また、流量や流れの有無を検出する方式は、羽根車４１によるものに限られない。
【００３１】
流れ検出領域４０には、加熱された水を供給対象に向けて流出させる流出口７０が繋がっている。すなわち、流れ検出領域４０は、熱交換ユニット１が構築する水回路における最も下流側に位置する部分である。流出口７０は、流れ検出領域４０を構成する壁面から、本体部１０の軸方向に直交する方向（撹拌領域３０内における流体が流れる方向に直交する方向）に突出した筒状部の先端である。当該筒状部には図示されない配管が接続され、当該配管を通じて加熱された水が供給対象に向けて送られる。
【００３２】
このように、本実施形態では、撹拌領域３０（第一流路３１、第二流路３２および第三流路３３）と、これに繋がる流れ検出領域４０が、本体部１０の外壁面１２の一部が凹状に窪むことによって形成されている。本体部１０における撹拌領域３０および流れ検出領域４０となる部分は、外側に向かって開口した領域である。当該開口は、一の蓋部５０によって封鎖されている。また、当該開口の周縁は、同一平面上に位置する。なお、上述した流出口７０（筒状部）は、当該開口の周縁よりもヒータ２０側に位置する。すなわち、蓋部５０は流出口７０の構成に寄与しない。
【００３３】
蓋部５０は、合成樹脂材料で一体的に成形された部材である。撹拌領域３０および流れ検出領域４０となる部分は、本体部１０の外壁面１２に沿って形成され、これらの開口の周縁は同一平面上に位置するため、蓋部５０は平板状に形成することができる。具体的には、蓋部５０には、本体部１０側に向かって突出し、先端が本体部１０と接触する突状の部分５１１が、撹拌領域３０を構成する流路や流れ検出領域４０の周縁に沿うように形成されており（図５参照）、蓋部５０における当該開口側の面５１は、当該突状の部分５１１を除き平坦な面とすることが可能である。この蓋部５０が、本体部１０に接合されることにより、上記開口が封鎖される。つまり、撹拌領域３０および流れ検出領域４０は、本体部１０の外壁面１２と、この外壁面１２に固定された一の蓋部５０との間に形成される。両者の間に形成される撹拌領域３０および流れ検出領域４０は、本体部１０の外壁面１２に沿うフラットな（段差のない）形状である。
【００３４】
本実施形態では、本体部１０と蓋部５０の接合は超音波溶着によって行う。本体部１０と蓋部５０の少なくとも一方に、超音波をあてたときの振動によって溶融する突起（接合作用を発揮する部分）が、上記開口の周縁に沿うように予め形成されているとよい。上記開口の周縁は同一平面上に位置するため、本体部１０と蓋部５０の接触部分は、同一平面上に位置することになる。したがって、本体部１０と蓋部５０を接合するに際し、本体部１０と蓋部５０の接触部分（上記突起が形成されている場合にはその突起）に伝わるエネルギが均一になりやすい。すなわち、溶着による接合の信頼性が向上する。
【００３５】
また、蓋部５０における流れ検出領域４０を覆う部分の外側には、所定の大きさの空間が形成されている。当該空間には羽根車４１の回転量を検出するためのセンサ５２が設けられている。当該空間は、蓋部５０に固定されるセンサ固定用蓋５３によって封鎖されている（図１および図６参照）。センサ５２は、羽根車４１に固定された磁石を検出することができる磁気センサである。
【００３６】
このように、本実施形態にかかる熱交換ユニット１では、流通空間１１内に進入し、ヒータ２０によって加熱された水が、中継流路１１２を経て撹拌領域３０に流れ込む。撹拌領域３０は、Ｕターンするように折り返された部分を含む流路であるため、当該折り返された部分によって流れの方向が変化し、加熱された水が撹拌され、温度が均一化する。折り返された部分を通過することによって撹拌された水は、撹拌領域３０の下流側に設けられた温度検出手段６０によってその温度が測定される。その後、撹拌領域３０の下流側に設けられた流れ検出領域４０に進入する。これにより、流れ検出領域４０内の羽根車４１が回転し、流れ込む水の流量が測定される。流れ検出領域４０に進入した水は、流出口７０を通じて供給対象に送られる。
【００３７】
以上説明した本実施形態にかかる熱交換ユニット１は、撹拌領域３０および流れ検出領域４０が、本体部１０の外壁面１２と、この外壁面１２に固定された一の蓋部５０との間に形成されている。つまり、撹拌領域３０および流れ検出領域４０が、本体部１０の外壁面１２の一部を利用して形成された構成であるため、ユニット全体を小型にできる。また、本体部１０に一の蓋部５０を固定するだけで両領域を構成することが可能であるから、組立の容易化、部品点数の削減にもつながる。
【００３８】
特に、本実施形態にかかる熱交換ユニット１は、撹拌領域３０を、第一流路３１、第二流路３２、および第三流路３３を含み、各流路の境目でＵターンするように折り返された（第一折り返し部３１１および第二折り返し部３１２を含む）態様の流路とし、流れ検出領域４０を、第一折り返し部３１１と第二折り返し部３１２との間のスペース、より具体的には第一流路３１の入口と第三流路３３の出口の間のスペースに設置している。上述したように、大まかに見ると、本体部１０の軸方向に沿うように第二流路３２が位置し、この第二流路３２に沿うように、第一流路３１、第三流路３３、および流れ検出領域４０が形成されている。つまり、筒状のヒータ２０が配置される流通空間１１が形成される本体部１０が、ヒータ２０と流体の接触時間を長くするためにその軸方向に細長い形状になることを前提とし、撹拌領域３０に撹拌作用をもたらす折り返された部分を形成した上で、第一折り返し部３１１と第二折り返し部３１２との間のスペースに流れ検出領域４０を設置したものである。すなわち、撹拌領域３０と流れ検出領域４０を、細長い本体部１０の外壁面１２を利用してコンパクトにまとまった状態となるように配置した点で優れるものである。このような撹拌領域３０と流れ検出領域４０がまとまった状態にあるため、本体部１０とともにこれらの領域を形成する一の蓋部５０も平板状に形成することができ、ユニット全体が小さくなる。さらには、本体部１０における撹拌領域３０と流れ検出領域４０を構成する部分の開口の周縁と蓋部５０の接触部分が同一平面上に位置する、超音波溶着等に有利な態様とすることもできる。
【００３９】
以下、本発明の一実施形態にかかる人体局部洗浄装置２について説明する。図７に示すように、人体局部洗浄装置２は、便座Ｔの後方に設置される、人体の局部を自動で洗浄する装置である。本実施形態にかかる人体局部洗浄装置２は、図８にその概略を示すように、上記熱交換ユニット１および洗浄ノズル４を備える。熱交換ユニット１は、水源からメインバルブ３を介して供給される水を所定の温度に加熱する。具体的には、人体局部洗浄装置２の制御手段６は、温度検出手段６０によって検出された温度に基づき、出力される水の温度が所定の温度となるようにヒータ２０を制御する。加熱された水は、流出口７０から配管を通じて洗浄ノズル４に送られる。
【００４０】
洗浄ノズル４は、制御手段６に制御されるノズル駆動装置５によって原位置とそれより前進した洗浄位置との間を進退動作可能に設けられ、洗浄位置において水（洗浄水）を人体の局部に向けて噴出する。これら洗浄ノズル４およびノズル駆動装置５等の構成は公知の構成が適用できるから詳細な説明は省略する。
【００４１】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１  熱交換ユニット
１０  本体部
１１  流通空間
１２  外壁面
２０  ヒータ
３０  撹拌領域
３１  第一流路
３２  第二流路
３３  第三流路
３１１  第一折り返し部
３１２  第二折り返し部
４０  流れ検出領域
４１  羽根車
５０  蓋部
６０  温度検出手段
７０  流出口
２  人体局部洗浄装置
４  洗浄ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2015045420.tif 000007
【図６】
2015045420.tif 000008
【図７】
2015045420.tif 000009
【図８】
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