(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の局部に向けて洗浄水を吐出する衛生洗浄装置であって、
ノズルに形成された吐水孔から使用者の局部に向けて前記洗浄水を噴出する洗浄水供給手段と、
前記洗浄水供給手段に速度差を付けて前記洗浄水を圧送する脈動発生手段と、
前記脈動発生手段と前記洗浄水供給手段とを繋ぐ通水路と、を備え、
前記通水路は、圧送された前記洗浄水の量、及び前記洗浄水の温度によって振動の周期が変化する弾性体からなり、
前記脈動発生手段による前記洗浄水の脈動の周期を前記通水路の振動の周期と同期させることによって前記脈動発生手段による前記洗浄水の脈動の振幅を広げ、さらに前記通水路の振動周期の変化に合わせて前記脈動発生手段による前記洗浄水の脈動の周期を調整するように構成され、
さらに前記脈動発生手段は、前記洗浄水の脈動の低圧側のピークから遅れて前記洗浄水を加速し始めるよう動作することを特徴とする、衛生洗浄装置。
【請求項２】
前記脈動発生手段は、前記洗浄水の脈動の低圧側のピークから、前記洗浄水を加速し始めるまでの間は前記脈動発生手段による脈動の発生を止めるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の衛生洗浄装置。
【請求項３】
前記脈動発生手段は、前記洗浄水の脈動の前記低圧側のピークから遅れて前記洗浄水の加速を開始し、高圧側のピークまで前記洗浄水を加速し続けるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２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、使用者の局部に向けて水を吐出する衛生洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛生洗浄装置において、吐水に用いる水量を変えずに洗浄感、洗浄強度を高めるために、使用者の局部に向けて脈動させた洗浄水を吐出するよう、脈動発生部と洗浄水の吐出口を備える吐水部と、それらを繋ぐ通水路とを備えた衛生洗浄装置が知られている。脈動発生部により、給水源より得られる吐水圧よりも高い圧力を間欠的に発生させることで、吐出口からの吐水に時間的な流速変動を付けることができる。吐出された流速変動のある洗浄水は、使用者の局部に着水するまでの間に追い付き現象を起こし一定量の水塊となって着水するため、少ない水量でも高い洗浄感、洗浄強度を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−９０１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
追いつき現象を利用した吐水の洗浄感、洗浄強度をさらに高いものにするには、大きな水塊を速く使用者の局部に着水させることが効果的である。具体的には、水塊の水量を増加させる、もしくは水塊の流速を高めることが必要である。
【０００５】
そこで、本発明では、水塊の水量を増加させる、もしくは水塊の流速を高めることをために、脈動発生部で発生させる脈動の周波数と、通水路の固有振動周波数とを合わせて共振させ、洗浄水の追い付く水流の量を増やす方法に着目した。
【０００６】
共振を利用すれば、脈動発生装置によって発生した脈動の振幅と、通水路の固有振動による振幅とがタイミングによっては減衰方向に働いて吐水が不安定になることを防止することができるため、洗浄水の追い付く流速が安定的に高められ、洗浄水の追い付き水量を増加させることができる。
【０００７】
しかし、共振を利用した吐水では、洗浄水の追い付き水量が増加し理想的な大玉になるため、理想的に追い付くタイミングとそれ以外との追い付き水量の差がより顕著になってしまう。このため、使用者の座り方によって吐出口から局部までの距離が異なると、その距離の差によって洗浄感が大きく変わってしまう場合があるという問題を発見した。
【０００８】
そこで本発明においては、共振を利用して追い付く流速を安定的に高めつつ、吐出口から局部までの距離の差によって洗浄感が変わってしまうことを抑制する衛生洗浄装置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】
【０００９】
課題を解決するため、本発明に係る衛生洗浄装置は、使用者の局部に向けて水を吐出する衛生洗浄装置であって、ノズルに形成された吐水孔から使用者の局部に向けて洗浄水を噴出する洗浄水供給手段と、洗浄水供給手段に速度差を付けて洗浄水を圧送する脈動発生手段と、脈動発生手段と洗浄水供給手段とを繋ぐ通水路と、を備え、通水路は、圧送された洗浄水の量、及び洗浄水の温度によって振動の周期が変化する弾性体からなり、脈動発生手段による洗浄水の脈動の周期を通水路の振動の周期と同期させることによって脈動発生手段による洗浄水の脈動の振幅を広げ、さらに通水路の振動周期の変化に合わせて脈動発生手段による洗浄水の脈動の周期を調整するように構成され、且つ脈動発生手段は、洗浄水の脈動の低圧側のピークから遅れて洗浄水を加速し始めるよう動作する。
【００１０】
本発明によれば、通水路の振動周期の変化に合わせて脈動発生手段による洗浄水の脈動の周期を調整する。これによって、水量や水温の変化によって変化する通水路の振動によって、吐出される洗浄水の脈動振幅が減衰されてしまうことを抑制し、通水路で発生させた共振によって吐水の脈動を安定的に増幅させることができる。こうすることで、洗浄水の水量を変えずに洗浄感、洗浄強度を高めることができる。
【００１１】
さらに、脈動発生手段は、洗浄水の脈動の低圧側のピークから遅れて洗浄水を加速し始めるよう動作する。このようにして、脈動発生手段によって加速されない、洗浄水の脈動の低圧側のピークの前後の期間に発生する、速度差がそれほどない洗浄水を連なって伸びた状態で吐水させる。そして、連なって伸びた部分に後から追いつく洗浄水が合体し、大玉となって局部に着水する際、局部までの距離が異なったとしても、連なって伸びた部分が局部に着水し続ける間であれば、追い付き水流が局部に着水したときの洗浄感の変化を抑制することができる。こうすることによって、共振を利用して追い付く流速を安定的に高めつつ、吐出口から局部までの距離の差によって洗浄感が変わってしまうことを抑制することができる。
【００１２】
さらに本発明においては、洗浄水の脈動の低圧側のピークから、洗浄水を加速し始めるまでの間は脈動発生手段による脈動の発生を止めるように構成することが好ましい。こうすることによって、洗浄水を給水圧に安定させ、洗浄水の脈動の低圧側のピークの前後での洗浄水の速度差を一層抑えることができる。
【００１３】
さらに本発明においては、洗浄水の脈動の低圧側のピークから遅れて洗浄水の加速を開始し、高圧側のピークまで洗浄水を加速し続けるように構成することが好ましい。こうすることによって、洗浄水の追い付き水流の速度が速まるため、より多くの水量を水塊の生成に寄与させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、共振を利用して追い付く流速を安定的に高めつつ、吐出口から局部までの距離の差によって洗浄感が変わってしまうことを抑制する衛生洗浄装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態である衛生洗浄装置を含む温水洗浄便座を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態である衛生洗浄装置の機能的な構成を示すブロック構成図である。
【図３】洗浄水供給部（ノズル）から吐出される洗浄水の状態を模式的に示す図である。
【図４】洗浄水供給部（ノズル）から吐出される洗浄水の状態を模式的に示す図である。
【図５】洗浄水供給部（ノズル）から吐出される洗浄水の状態を模式的に示す図である。
【図６】洗浄水供給部（ノズル）から吐出される洗浄水の状態を模式的に示す図である。
【図７】洗浄水供給部（ノズル）から吐出される洗浄水の状態を模式的に示す図である。
【図８】洗浄水供給部（ノズル）から吐出される洗浄水の状態を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１７】
本発明の実施形態である衛生洗浄装置を含む温水洗浄便座について図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態である衛生洗浄装置を含む温水洗浄便座を示す概略斜視図である。図１に示されるように、温水洗浄便座ＷＡ（衛生洗浄装置）は、大便器ＣＢに戴置されて使用されるものである。温水洗浄便座ＷＡは、本体ＷＡａと、便座ＷＡｂと、便蓋ＷＡｃと、操作部１０とを備えている。操作部１０には操作パネルが設けられていて、操作パネルの操作に応じた操作信号が本体ＷＡａに送信される。
【００１８】
例えば、操作パネルの「大洗浄」「小洗浄」といった表示がされた部分を操作すると、「大洗浄」「小洗浄」に対応する洗浄動作がなされるように指示する操作信号が本体ＷＡａに送信される。本体ＷＡａは、このような操作信号が送信されると、大便器ＣＢのボウル面ＣＢａを洗浄するために洗浄水をボウル面ＣＢａに流す動作を実行する。
【００１９】
また、例えば、操作パネルの「おしり洗浄」「ビデ洗浄」といった表示がされた部分を操作すると、「おしり洗浄」「ビデ洗浄」に対応する洗浄水の吐出がなされるように指示する操作信号が本体ＷＡａに送信される。本体ＷＡａは、このような操作信号が送信されると、ノズル１８（洗浄水供給部を含み、以下洗浄水供給部とも称する）を繰り出して洗浄水を吐出する動作を実行する。
【００２０】
同様に、操作パネルの洗浄水の強さを調整する部分を操作すると、洗浄水量や洗浄水圧力が操作に応じて変更されるように指示する操作信号が本体ＷＡａに送信され、洗浄水の吐水を指示に合わせて制御する。また、洗浄水の温度を調整する部分を操作下場合も同様に、操作信号が本体ＷＡａに送信され、洗浄水の吐水を指示に合わせて制御する。
【００２１】
ノズル１８は、便座ＷＡｂに着座している使用者の肛門近傍や膣口近傍や尿道口近傍を洗浄するために洗浄水を吐出するものである。ノズル１８には、ビデ洗浄吐水孔１８１（吐水孔）とおしり洗浄吐水孔１８２（吐水孔）とが設けられている。使用者が操作パネルの「おしり洗浄」と表示された部分を操作すると、おしり洗浄吐水孔１８２から洗浄水が吐出される。また使用者が操作パネルの「ビデ洗浄」と表示された部分を操作すると、ビデ洗浄吐水孔１８１から洗浄水が吐出される。
【００２２】
引き続いて、ノズル１８から吐出される洗浄水の態様を切り替える機構について、図２を参照しながら説明する。図２は、衛生洗浄装置としての温水洗浄便座の機能的な構成を示すブロック構成図である。図２に示されるように、温水洗浄便座ＷＡは、操作部１０と、制御部１２と、電磁弁１４と、脈動発生部１５と、ノズルを含む洗浄水供給部１８とを備えている。図２において、各ブロックを破線で結んでいる場合は信号の授受があることを示し、各ブロックを実線で結んでいる場合は水の流れがあることを示している。
【００２３】
操作部１０は、ビデ洗浄機能やおしり洗浄機能の実行にあたって、使用者の操作を受け付けて、その操作に応じた操作信号を制御部１２に送信する部分である。制御部１２は、操作部１０から入力される操作信号に応じて、電磁弁１４、脈動発生部１５に所定の動作信号を出力する部分である。制御部１２は、ＣＰＵといった演算素子と、ＲＡＭやＲＯＭといった記憶素子と、信号を送受信するためのインターフェイスとを備えている。
【００２４】
電磁弁１４は、制御部１２から入力される動作信号に応じて、弁体を弁座から離脱させ給水源から供給される洗浄水を下流側に流したり、弁体を弁座に当接させて給水源から供給される洗浄水を止めたりする役割を果たす弁である。
【００２５】
脈動発生部１５は、洗浄水供給部１８に送り込む水の水圧を変動させ、洗浄水供給部１８から吐出される水を脈動させる部分である。具体的には、脈動発生部１５には、円柱状の空間を有するシリンダが設けられている。シリンダ内には、ピストンが設けられている。ピストンには、Ｏリングが装着されている。ピストンとシリンダとで画された空間が加圧室となる。シリンダには、洗浄水入口が設けられている。そして、電磁弁１４から繋がる給水管路が洗浄水入口に接続され、加圧室に水を流入させることができるようになっている。洗浄水入口には、アンブレラパッキンが設けられ、給水管路への逆流を防止している。また、シリンダには、洗浄水出口が設けられている。洗浄水出口は、洗浄水供給部１８に繋がる給水管路１６（通水路）と接続され、シリンダ内で加圧された水は、給水管路１６（通水路）に送り出される。
【００２６】
制御部１２からの指令により、脈動発生部１５のモーターに通電されると、回転軸が回転し、ピストンが上下に往復運動する。すなわち、ピストンが下死点から上死点に移動し、水を加圧して給水管路１６に向けて押す動作と、ピストンが上死点から下死点に復帰し、水をシリンダ内に流入させる動作とが繰り返される。これにより、給水管路１６に給水される洗浄水には、周期的な圧力変動すなわち脈動が発生する。
【００２７】
洗浄水供給部１８は、電磁弁１４が開かれたことで下流側に流れる洗浄水を、ビデ洗浄吐水孔１８１（吐水孔）及びおしり洗浄吐水孔１８２（吐水孔）から吐出する。
【００２８】
図３は、図２中の脈動発生部１５から洗浄水供給部１８までの構造をより具体的に示す図である。脈動発生部と洗浄水供給部は隣接して配置されており、その間の通水路で接続されている。洗浄水供給部は、使用者の操作を受けて、洗浄水を吐出する前に使用者の局部に向けてノズルを進出させ、また洗浄が完了した後にノズルを元の位置に格納する。これにより、洗浄の時にだけノズルの洗浄吐水孔を使用者の局部に向けるようノズルを前後に駆動する。
【００２９】
通水路は、脈動発生部１５で周期的な圧力変動を付与された洗浄水を、駆動部を持つ洗浄水供給部１８へと経由する水路である。通水路は、洗浄水供給部の駆動に応じて変形可能な弾性体で構成されている。図４に示すように、通水路は一定の固有振動数を有しており、使用者の設定により洗浄水の水温や水量が変化することでその弾性率が変化し固有振動数も変化する。
【００３０】
脈動発生部１５で吐水に圧力変動を付与することで、流速の低い第１水流と流速の高い第２水流とを交互に噴出させる。これによって、吐水された後に後発の第２水流が先発の第１水流に追い付き、大きな水塊となって使用者に着水させることができる。
【００３１】
本実施形態では、吐水された洗浄水の追い付き現象を確実に発生させ、なおかつ追い付く水量をより多くさせるため、脈動発生部１５の駆動波形のピークと、通水路の固有振動数に応じた振動波形のピークとを揃えるように構成している。これらを揃えないと、脈動発生部で発生させた圧力変動が通水路の固有振動数によって妨げられ、図５に示すように吐水波形の振幅が小さくなる。これによって、流速の低い第１水流に追いつくように第２水流の速度を高めることができない。この場合、着水位置までに追い付き現象が発生しない、もしくは追いついたとしても非常に小さな水塊となる。
【００３２】
図６のように、脈動発生部１５の駆動波形のピークと、通水路の固有振動数に応じた振動波形のピークとを揃えると、脈動発生部で発生させた圧力変動を妨げないため、第２水流の速度を十分に高めることができる。これによって、着水位置までにより多くの水量を追いつかせることができ、より大きな水塊を形成できる。
【００３３】
さらに、本実施形態では、吐水された洗浄水の追い付き現象を着水位置までの距離がずれても確実に発生させるため、洗浄水の脈動の低圧側のピークから遅れて、脈動発生部１５の駆動を開始するよう構成している。図７に示すように、洗浄水の脈動の低圧側のピークよりも前に脈動発生部の駆動が開始すると、追い付かれる第１水流の速度が十分に落ちず、また量も少なくなるため、追い付き現象が起こりにくくなる、もしくは理想的な追い付き現象が発生する距離が非常に限られてしまう。
【００３４】
図８に示すように、脈動発生部１５の駆動が停止した状態から、洗浄水の脈動の低圧側のピークから遅れて脈動発生部１５の駆動を開始させると、追い付かれる第１水流の速度を十分に落とすことができ、また十分に速度の遅い水流を時間的な幅を持って、伸びて連なった状態で吐出することができる。これによって、追い付き現象を長く継続させることができ、使用者の座り方によって局部までの距離が異なったとしても、伸びて連なった第１水流が局部に着水し続ける間であれば、追い付き水流が局部に着水したときの洗浄感の変化を抑制することができる。
【００３５】
本発明に係る衛生洗浄装置は、使用者の局部に向けて水を吐出する衛生洗浄装置であって、ノズルに形成された吐水孔から使用者の局部に向けて洗浄水を噴出する洗浄水供給手段と、洗浄水供給手段に速度差を付けて洗浄水を圧送する脈動発生手段と、脈動発生手段と洗浄水供給手段とを繋ぐ通水路と、を備え、通水路は、圧送された洗浄水の量、及び洗浄水の温度によって振動の周期が変化する弾性体からなり、脈動発生手段による洗浄水の脈動の周期を通水路の振動の周期と同期させることによって脈動発生手段による洗浄水の脈動の振幅を広げ、さらに通水路の振動周期の変化に合わせて脈動発生手段による洗浄水の脈動の周期を調整するように構成されて成る。
【００３６】
本発明によれば、通水路の振動周期の変化に合わせて脈動発生手段による洗浄水の脈動の周期を調整する。これによって、水量や水温の変化によって変化する通水路の振動によって、吐出される洗浄水の脈動振幅が減衰されてしまうことを抑制し、通水路で発生させた共振によって吐水の脈動を増幅させることができるため、漏水の危険を高めることなく流速差を大きくし、追い付き水量を増加させることができるため、洗浄水の水量を変えずに洗浄感、洗浄強度を高めることができる。
【００３７】
また本発明に係る衛生洗浄装置では、使用者の操作によって変更された設定に基づいて吐出する水の水量及び温度を変更する設定変更手段と、設定変更手段によって洗浄水の水量が増やされた場合、若しくは洗浄水の温度が高められた場合に前記設定変更手段による設定変更に応じて設定された修正値とをさらに備え、設定変更手段によって洗浄水の水量が増やされた場合には脈動発生手段の脈動の周期を予め設定された修正値に基づいて短くするように調整するように構成されてなることも好ましい。
【００３８】
この好ましい態様では、通水路の振動の周波数を検知するような特別な水量や水温の変化によって変化する通水路の振動によって減衰させてしまうことを抑制することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１０：操作部
１２：制御部
１４：電磁弁
１５：脈動発生部
１８：ノズル（洗浄水供給部）
１８３：第１吐水部
１８３ａ：傾斜部
１８４：空気吸入口
１８５：第２吐水部
ＣＢ：大便器
ＣＢａ：ボウル面
ＷＡ：衛生洗浄装置
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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