(57)【要約】【課題】本発明は、ポンプを大型化することなく所望の変動圧を得ることのできる温水洗浄便座装置を提供することを課題とする。【解決手段】本発明の温水洗浄便座装置は、給水源から供給される洗浄水を加熱する加熱手段と、加熱された洗浄水を吸引するとともに加圧するポンプと、この加圧された洗浄水を人体局部へ噴出する噴出手段とを備える温水洗浄便座装置であって、ポンプは、吸引された洗浄水を加圧する圧力発生室を有するとともに圧力発生室を区画するシリンダ部と、シリンダ部内に摺動自在に設けられるピストン部と、ピストン部をシリンダ部内で往復運動させる駆動手段と、ピストン部の往復運動により圧力発生室における洗浄水の流通を規制する開閉弁と、ポンプから噴出手段に至る水路（二次側水路）の残圧を調整する残圧調整手段とを備えることを特徴とする。残圧調整手段は、圧力発生室と二次側水路とを連通するオリフィスであることが望ましい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水源から供給される洗浄水を加熱する加熱手段と、該加熱手段により加熱された洗浄水を吸引するとともに加圧するポンプと、該加圧された洗浄水を人体局部へ噴出する噴出手段とを備える温水洗浄便座装置であって、
前記ポンプは、前記吸引された洗浄水を加圧する圧力発生室を有するとともに該圧力発生室を区画するシリンダ部と、該シリンダ部内に摺動自在に設けられるピストン部と、該ピストン部を前記シリンダ部内で往復運動させる駆動手段と、前記ピストン部の往復運動により前記圧力発生室における前記洗浄水の流通を規制する開閉弁と、該ポンプから前記噴出手段に至る水路に生じる残圧を調整する残圧調整手段とを備えることを特徴とする温水洗浄便座装置。
【請求項２】
残圧調整手段は、前記圧力発生室と前記ポンプから前記噴出手段に至る水路とを連通するオリフィスである請求項１に記載の温水洗浄便座装置。
【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温水洗浄便座装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、人体の局部を洗浄する温水洗浄便座装置において、従来の貯湯式加熱装置に代えて、瞬間式加熱装置が用いられるようになった。瞬間式加熱装置は、予め洗浄水を所定の温度に維持し続ける必要がなく、使用時のみ加熱ヒータに電力を供給すればよいので節電効果が大きく、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にも、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がないなど多くの利点を有する。
【０００３】
しかしながら、瞬間式加熱装置を用いた温水洗浄便座装置では、極短時間で洗浄水を好適な温度にまで昇温しなければならないために、ノズルから人体局部へ噴出する洗浄水の流量が制限されるので、高い洗浄感や洗浄力を得ることができないという問題があった。
【０００４】
これを解決するために脈動流を発生するポンプを備えた温水洗浄装置が提案されている（特許文献１参照）。このポンプは瞬間式加熱装置とノズル部とを連結する配管途中に介装されており、洗浄水の吸引口と吐出口を有するシリンダを備え、シリンダに内蔵されるピストンを往復運動することにより、加熱された洗浄水を吸引及び吐出することで噴出圧力が変動する脈動流を発生するようになっている。これにより、吸引した温水を高圧で人体局部に噴出することができるので、使用者は少ない流量の洗浄水で高い洗浄感と高い洗浄力とを得ることができる。
【特許文献１】特開２００３−３２８４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように脈動流を発生するポンプの下流には水路切換バルブやノズルなどが配置されており、これらは一般にゴムホースで接続されている。しかし、ゴムホースは水圧の変動により膨張あるいは収縮するので、ポンプで発生した脈動圧が減衰・緩和される。このため、噴出する洗浄水に所定の変動圧を与えることが困難となり、使用者は満足できる洗浄感と洗浄力とを得ることができない。そこで、所定の変動圧となるように変動圧の最大値を引き上げてポンプの能力を増大するためには、ポンプを大型化しなければならない。ポンプを大型化すれば便座装置のコストが増加するとともに、大型化に伴う洗浄水流量が増加して瞬間給湯式で許容される最大流量を維持できなくなるという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、ポンプを大型化することなく所望の変動圧を得ることのできる温水洗浄便座装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
変動圧の最高値は洗浄水の給水圧力とポンプの能力とで決定されるため、本発明者は、ポンプが発生する脈動流の差圧を大きくすることで、洗浄感を向上させることに着目した。
【０００８】
図４は、ポンプによる脈動流の圧力変化を概念的に示したグラフである。横軸は時間、縦軸は圧力である。
【０００９】
破線で示す波形Ｆ０はポンプから吐出される洗浄水の圧力変化を示し、実線で示す波形Ｆ１はノズルから噴出される洗浄水の圧力変化を示す。吸引され洗浄水は、ピストンで加圧されてポンプから吐出されるので、ポンプから吐出される洗浄水は、図４（ａ）の破線で示す波形Ｆ０のように給水圧Ｐｘを挟んで最高圧力がＰ１で最低圧力がＰ０である差圧Ｓ０を有する脈動流である。
【００１０】
しかし、例えば、ポンプから噴出手段に至る水路（以後、二次側水路という）にゴムホースを使用する場合には、ゴムホースは水圧の変動によって膨張あるいは収縮するので、ポンプで発生した脈動圧はゴムホースによって減衰・緩和されてノズルから噴出される。すなわち、ノズルから噴出される洗浄水の最高圧力は、ゴムホースの膨張によりポンプから吐出される洗浄水の最高圧力Ｐ１よりもΔＰ１だけ低いＰｍａｘとなり、ノズルから噴出される洗浄水の最低圧力はゴムホースの収縮によりＰ０よりもΔＰ２だけ高いＰｍｉｎとなる。従って、その差圧Ｓ１はポンプで発生した脈動圧の差圧Ｓ０よりも小さくなる。
【００１１】
前記のように変動圧の最高値は洗浄水の給水圧力とポンプの能力とで決定されるため、ノズルから噴出される洗浄水の最高圧力ＰｍａｘをＰ１にまで引き上げるには、給水圧力を上げるか、ポンプ能力を増大させなければならない。しかし、ノズルから噴出される洗浄水の最低圧力Ｐｍｉｎを図４（ｂ）に示すようにＰ２まで下げることにより、差圧Ｓ１を差圧Ｓ２にまで拡大することができる。
【００１２】
すなわち、本発明の温水洗浄便座装置は、給水源から供給される洗浄水を加熱する加熱手段と、この加熱手段で加熱された洗浄水を吸引するとともに加圧するポンプと、この加圧された洗浄水を人体局部へ噴出する噴出手段とを備える温水洗浄便座装置であって、ポンプは、吸引された洗浄水を加圧する圧力発生室を有するとともに圧力発生室を区画するシリンダ部と、シリンダ部内に摺動自在に設けられるピストン部と、ピストン部をシリンダ部内で往復運動させる駆動手段と、ピストン部の往復運動により圧力発生室における洗浄水の流通を規制する開閉弁と、ポンプの二次側水路に生じる残圧を調整する残圧調整手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の温水洗浄便座装置によれば、ポンプにより加圧された洗浄水が噴出手段へ送り出され、噴出手段により洗浄水が人体局部に噴射される。また、ポンプのシリンダ部内においては、駆動手段によりピストン部が往復運動し、シリンダ部の圧力発生室に圧力変動が与えられ、この圧力変動により洗浄水がシリンダ内部に吸引され、あるいはシリンダ内部から吐出される。そして、例えば、ゴムホースの膨張によって二次側水路に生じる残圧を残圧調整手段により低減することで、ノズルから噴出する洗浄水の差圧を拡大することができる。
【００１４】
本発明の温水洗浄便座装置において、残圧調整手段は、圧力発生室と二次側水路とを連通するオリフィスであることが望ましい。残圧調整手段をオリフィスとすることより、オリフィスの内径を選択することで、ノズルから噴出する洗浄水の最高圧力Ｐｍａｘを低下させることなく二次側水路の残圧ΔＰ２を低減することができる。また、従来のピストンにオリフィスを設けるだけで実現できるので、安価に且つ容易に洗浄感と洗浄力とを向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の好適な実施の形態について図１〜４を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明の温水洗浄便座装置の主要構成を示すブロック図である。
【００１７】
本発明の温水洗浄弁座装置１は、給水源Ｓ、加熱手段Ｈ、ポンプＰおよび噴出手段Ｎを備え、ポンプＰから噴出手段Ｎまでの二次側水路はゴムホースＧで接続されている。そして、給水源Ｓから供給される洗浄水Ｗは加熱手段Ｈで加熱されて温水となり、ポンプＰで加圧されて噴出手段Ｎから人体局部へ向かって噴出される。
【００１８】
図２は本実施の形態のポンプＰを説明する概略部分断面図であり、１１はモータ、１２はシリンダ、１３はピストンである。ピストン１３はシリンダ１２内に気密を保ちながら摺動自在に設けられており、モータ１１の回転によってシリンダ１２内で矢印Ｙ方向に往復運動する。
【００１９】
シリンダ１２には、洗浄水Ｗをシリンダ１２の圧力発生室１４へ吸引する吸引口１５と、圧力発生室１４から吐出する吐出口とが設けられている。吸引口１５には、吸引側ポート１７に設けられた吸引側導水路１７ａが連通しており、吐出口１６には吐出側ポート１８に設けられた吐出側導水路１８ａが連通している。吸引側ポート１７は給水源Ｓに繋がる一次側水路に接続されており、吐出側ポート１８は、噴出手段Ｎに接続する二次側水路であるゴムホースＧに接続されている。
【００２０】
吸引口１５には、ピストン１３の往復動により吸引口に接離して洗浄水の流入を規制する吸引側開閉弁１９（点線アは開弁時を示す。）が配置されており、また、吐出口１６には、ピストン１３の往復動により吐出口１６に接離して洗浄水の流出を規制するする吐出側開閉弁２０（点線イは開弁時を示す。）が配置されている。そして、ピストン１３の往復動により圧力変動するシリンダ１２の圧力発生室１４と吐出側導水路１８ａとを吐出側開閉弁２０を介することなく連通することのできるオリフィスＱが吐出口１６に隣接して設けられている。
【００２１】
図３（ａ）は吐出口１６側（円Ａ）を拡大して示したものであり、また、図３（ｂ）は吐出側開閉弁２０を正面から見た（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。吐出口１６の開口部には、弁座１６ａが凹部１６ｂに突出して形成されている。
【００２２】
本実施形態において吐出側開閉弁２０は、吸引側開閉弁１９と基部２１ａで連続して一体的に形成されたシート状の弾性体２１の可動片２１ｂである。オリフィスＱは凹部１６ｂの底部から圧力発生室１４に開口するように穿設されている。それ故、可動片２１ｂが弁座１６ａに当接した閉弁時には、圧力発生室１４と吐出側導水路１８ａとは、オリフィスＱを介して連通することができる。
【００２３】
ポンプＰは、ピストン１３が上昇して圧力発生室１４の圧力が低下すると、吸引側開閉弁１９が吸引口１５を開放して圧力発生室１４と吸引導水路１７ａとを連通するとともに吐出側開閉弁２０が吐出口１６を閉塞するので、洗浄水を一次側水路から吸引側導水路１７ａを介して吸引することができる。
【００２４】
本実施の形態では、吐出口１６側にオリフィスＱが設けられているので、この一次側水路からの吸引と同時に吐出側導水路１８ａに連通するオリフィスＱを介して二次側水路から適量の洗浄水を吸引して、ゴムホース内の残圧を低下させることができる。
【００２５】
一方、ピストン１３が下降して圧力発生室１４の圧力が上昇する洗浄水の吐出時には、吐出側開閉弁２０が吐出口１６を開放して圧力発生室１４と吐出側導水路１８ａとを連通するとともに吸引側開閉弁１９が吸引口１５を閉塞するので、吸引された洗浄水を圧力発生室１４内から吐出側導水路１８ａを経て二次側水路に向けて吐出することができる。
【００２６】
二次側水路にゴムホースを使用した場合には、その残圧はゴムホースの硬度や長さ、あるいは、配設方法などで変化する。しかし、本実施の形態によれば、オリフィスＱの孔径を、例えば０．３〜０．５ｍｍφ程度の範囲で適宜に調整するだけで差圧Ｓ２を容易に最適化することができる。
【００２７】
このようなポンプＰを備えることで、ポンプＰを大型化することなく、従ってコスト上昇を招くこともなく優れた洗浄感の得られる温水洗浄便座装置を提供することができる。
【００２８】
なお、本発明の温水洗浄便座装置は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更してもよい。例えば、前記の実施の形態では、オリフィスＱをシリンダ部１２に配置したが、オリフィスＱは洗浄水の吸引時に圧力発生室１４と二次側水路とを連通できればよく、例えば、可動片２１ｂの適当な位置に設けても構わない。
【実施例】
【００２９】
以下、実施例によって本発明の温水洗浄便座装置についてさらに詳細に説明する。
【００３０】
図５は、本実施例に係る温水洗浄便座装置２の構成を説明する説明図である。
【００３１】
温水洗浄便座装置２は、制御部３０、分岐水栓３１、ストレーナ３２、逆止弁３３、定流量弁３４、止水電磁弁３５、リリーフバルブ３６、温度センサ３７、熱交換器３８、バキュームブレーカ３９、アキュムレータ４１、ポンプＰおよびノズルユニット６０を備えており、ポンプＰとノズルユニット６０とはゴムホースなどで通水可能に接続されている。ノズルユニット６０は切替弁６２及びノズル部６３を備え、ノズル部６３は、おしり洗浄用ノズル６３ａ、ビデ洗浄用ノズル６３ｂ、ノズル洗浄用ノズル６３ｃおよびドレイン（大気開放）６３ｄからなっている。そして、操作部２０からの信号に基づいて、制御部３０がポンプＰ、切替弁６２及びノズル部６３などを適宜制御して、好適温度、好適圧力で洗浄水を人体局部に噴射する。ここで、熱交換器３８は加熱手段であり、ノズルユニット６０は噴出手段である。
【００３２】
図６は、温水洗浄弁座装置２に介装されるポンプＰの構成を説明する断面概要図である。
【００３３】
ポンプＰは、モータ４１と第１ハウジング４２と第２ハウジング４３と第３ハウジング４４とから構成されている。モータ４１は第１ハウジング４２の側面に固設されており、その回転軸４１ａは第１ハウジング４２の内部に嵌挿されている。回転軸４１ａにはウオームギア４５が嵌着されており、ウオームギア４５と連動するウオームホイール４６が第１ハウジング４２の内部にモータ軸４１ａの回転により回転可能に配置されている。
【００３４】
ウオームホイール４６には、小楕円カム４７と大楕円カム４８とがそれぞれの回転軸をウオームホイール４６の回転軸４６ａと同軸に、且つそれぞれの長軸を直交させてウオームホイール４６を挟持するように一体的に形成されている。また、小楕円カム４７と大楕円カム４８とに外接する窓部４９ａ、４９ｂを有するピストン４９が、第１ハウジング４２の内面４２ａに沿って摺動自在に設けられている。
【００３５】
ポンプＰはこのような構成を有するので、モータ４１を回転させるとその回転力はウオームギア４５を介してウオームホイール４６を回転させるとともに、楕円カム４７、４８を回転させる。小楕円カム４７と大楕円カム４８とはそれぞれピストン４９の窓部４９ａ、４９ｂに摺接しながら回転するので、ピストン４９を矢印Ｙ方向に往復運動させることができる。
【００３６】
また、前記の第１ハウジング４２に接続して第２ハウジング４３が設けられており、第２ハウジング４３には、洗浄水を吸引する吸引口１５と吸引した洗浄水を吐出する吐出口１６とが内部空間１４に連通して形成されている。また、第１ハウジング４２と第２ハウジング４３との接続境界にはダイヤフラム５０が配置されており、内部空間１４を気密を保って区画している。ダイヤフラム５０の中央部にはピストン４９の先端面４９ｃが当接するように配置されているので、内部空間１４は、ダイヤフラム５０を介して与えられるピストン４９の押圧力の変化により内部圧力が変動する圧力発生室となっている。
【００３７】
第２ハウジング４３にはさらに第３ハウジング４４が接続されており、第３ハウジング４４には、圧力発生室（内部空間）１４へ吸引される洗浄水の吸引側導水路１７ａと圧力発生室１４で加圧された洗浄の吐出側導水路１８ａが設けられている。
【００３８】
また、第２ハウジング４３と第３ハウジング４４との境界面には洗浄水の流通を規制するバルブシート（開閉弁）５１が配置されている。バルブシート５１には、吸引口１５に接離する可動片（吸引側開閉弁１９）と吐出口１６に接離する可動片（吐出側開閉弁２０）とが一体的に形成されている。
【００３９】
そして、ピストン１３の往復動により圧力変動する圧力発生室１４と吐出側導水路１８ａとを連通するオリフィスＱが吐出口１６に隣接して設けられている。
【００４０】
本実施例のポンプＰは給水時に吸引口１５から給水するとともに、オリフィスＱから吐出側導水路１８ａの洗浄水を吸引する。本実施例では、内径０．５ｍｍのオリフィスＱを設けることで、ノズルから噴出する洗浄水の差圧をオリフィスＱ設置前に比べて約２０％増大することができた。
【００４１】
ここで、第１〜３ハウジングがシリンダ部であり、小楕円カム４７、大楕円カム４８及びピストン４９がピストン部であり、モータ４１、ウオームギア４５およびウオームホイール４６が駆動手段である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は人体の局部を洗浄する温水洗浄便座装置に好適である。中でも貯湯式の少流量タイプや瞬間加熱式の温水洗浄便座装置に採用して好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施の形態の温水洗浄便座装置の主要構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態のポンプの構成概要を説明する部分断面図である。
【図３】吐出口付近の拡大斜視図である。（ａ）は部分断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。
【図４】脈動流の圧力変化を示す概念的なグラフである。（ａ）は従来例であり、（ｂ）は本発明の温水洗浄便座装置の場合である。
【図５】実施例の温水洗浄便座装置の構成を説明する概略構成図である。
【図６】実施例の温水洗浄便座装置に介装したポンプの断面概要図である。
【符号の説明】
【００４４】
１１：駆動手段  １２：シリンダ部  １３：ピストン部  １４：圧力発生室  １５：吸引口  １６：吐出口  １９：吸引側開閉弁  ２０：吐出側開閉弁  ４１：モータ  ４２、４３、４４：ハウジング  ４６：ウオームホイール  ４７：小楕円カム  
４８：大楕円カム  ４９：ピストン  ５０：ダイヤフラム  Ｈ：加熱手段  Ｐ、３：ポンプ  Ｑ：オリフィス  Ｎ：ノズルユニット  Ｓ：給水源  
【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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