(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸状のヒータと、
前記ヒータの周囲に局部洗浄用の流体が流通する加熱用流路を形成する本体部と、
を備え、
前記加熱用流路は、
前記ヒータの軸線を中心軸とする基準螺線に沿う第一の部分と、
前記基準螺線からずれるようにして延び少なくとも一つの屈曲部を有する第二の部分と、
が流体の流れ方向において交互に位置するように形成された特定部を含む、人体局部洗浄装置。
【請求項２】
前記第一の部分は単一の前記基準螺線に沿う、請求項１に記載の人体局部洗浄装置。
【請求項３】
前記加熱用流路は、前記ヒータの軸線方向において、
前記特定部と、
前記基準螺線に沿う部分で構成される通常部と、
を含む、請求項１または請求項２に記載の人体局部洗浄装置。
【請求項４】
前記加熱用流路は、
前記ヒータの軸線方向において、下流側部位の方が上流側部位よりも前記特定部の密度が高くなるように構成されている、請求項３に記載の人体局部洗浄装置。
【請求項５】
前記加熱用流路は、
前記ヒータの軸線方向において、上流側から下流側に向かうにつれて次第に前記特定部の密度が高くなるように構成されている、請求項３に記載の人体局部洗浄装置。
【請求項６】
前記ヒータは、発熱部および非発熱部を含み、
前記加熱用流路は、
前記ヒータにおける前記発熱部の周囲の少なくとも一部に前記特定部が位置し、前記ヒータにおける前記非発熱部の周囲に前記通常部が位置するように構成されている、請求項３に記載の人体局部洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体局部洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、局部洗浄用の流体を加熱するため、ヒータの周りに螺線状の流路が形成された流体加熱装置を備える人体局部洗浄装置が開示されている。この種の人体局部洗浄装置が備える流体加熱装置において、ヒータから流体への熱エネルギの伝達効率のさらなる向上が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１７１５８０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、ヒータから流体への熱エネルギの伝達効率向上を図ることが可能な人体局部洗浄装置を提供することである。
【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なされた本発明にかかる人体局部洗浄装置は、軸状のヒータと、前記ヒータの周囲に局部洗浄用の流体が流通する加熱用流路を形成する本体部と、を備え、前記加熱用流路は、前記ヒータの軸線を中心軸とする基準螺線に沿う第一の部分と、前記基準螺線からずれた第二の部分と、が流体の流れ方向において交互に位置するように形成された特定部を含むものである。
【０００６】
前記加熱用流路は、前記ヒータの軸線方向において、前記特定部と、前記基準螺線に沿う部分で構成される通常部と、を含むものであるとよい。
【０００７】
前記加熱用流路は、前記ヒータの軸線方向において、下流側部位の方が上流側部位よりも前記特定部の密度が高くなるように構成されているとよい。
【０００８】
前記加熱用流路は、前記ヒータの軸線方向において、上流側から下流側に向かうにつれて次第に前記特定部の密度が高くなるように構成されているとよい。
【０００９】
前記ヒータは、発熱部および非発熱部を含み、前記加熱用流路は、前記ヒータにおける前記発熱部の周囲の少なくとも一部に前記特定部が位置し、前記ヒータにおける前記非発熱部の周囲に前記通常部が位置するように構成されているとよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる人体局部洗浄装置は、ヒータの軸線を中心軸とする基準螺線に沿う第一の部分と基準螺線からずれた第二の部分とを含む加熱用流路が形成されているため、加熱用流路を流れる流体の乱流化が促進される。したがって、ヒータから流体への熱エネルギの伝達効率が向上する。また、流体に存在する無機物質がスケールとして流路壁面に付着してしまうのを抑制することができる。
【００１１】
特定部は、基準螺線に沿う第一の部分と基準螺線からずれた第二の部分を含むものであるため、（単純な螺線構造とした場合よりも）圧力損失が大きくなる。よって、ヒータの軸線方向において、一部を基準螺線に沿う部分で構成される通常部とすることにより、圧力損失の増大を抑制することができる。
【００１２】
流体の温度が高くなると、スケールの析出量が増加する。したがって、下流側部位の方が上流側部位よりも特定部の密度が高くなるように構成したり、上流側から下流側に向かうにつれて次第に特定部の密度が高くなるように構成したりすることで、圧力損失の増大の抑制しつつ、スケールが発生しやすい下流側ではスケールの付着を抑制することができる（圧力損失の増大の抑制およびスケールの付着の抑制が効率的なものとなる）。
【００１３】
ヒータに非発熱部が含まれる場合、当該非発熱部が存在する部分での流体への熱伝達量は小さい（ゼロである）から、非発熱部の周囲を通常部とすることで、熱伝達量が小さい（ゼロである）領域での圧力損失（無駄な圧力損失）を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】便座の後方に収容された本発明の一実施形態にかかる人体局部洗浄装置を模式的に示した図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる人体局部洗浄装置が備える流体加熱装置の外観図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる人体局部洗浄装置の断面図（図２に示すＡ−Ａ線断面図）である。
【図４】本体部（ロアケース）の内部（加熱流路）を示した平面図（ａ）および斜視図（ｂ）である。
【図５】加熱流路の形状を説明するための概念図（大まかにみて螺線状を呈する加熱流路を平面的に捉えた図）である。
【図６】第一変形例を説明するための図である。
【図７】第二変形例を説明するための図である。
【図８】第三変形例を説明するための図（ヒータの軸線方向における発熱部および非発熱部と加熱流路の位置関係を示した図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態にかかる人体局部洗浄装置１を詳細に説明する。人体局部洗浄装置１は、図１（ａ）に示すように便座９０の後方に設けられた収容部９１内に設けられる。洗浄機能を利用する際には洗浄ノズル８０が原位置から前進し、図示されない噴出口から水を上方に向かって噴出させることで使用者の局部を洗浄する。便器の後方には、取付プレートが固定され、当該取付プレートに対して人体局部洗浄装置１が固定される。
【００１６】
図１（ｂ）に概念的に示すように、本実施形態にかかる人体局部洗浄装置１は、流体加熱装置２および洗浄ノズル８０を備える。洗浄ノズル８０の構成およびその駆動機構等は、公知のものと同様であるから詳細な説明を省略する。流体加熱装置２は、局部洗浄用の流体（水）を加熱するための装置である。水源Ｓから送られた水は、流体加熱装置２によって加熱され、洗浄ノズル８０に送られることになる。流体加熱装置２の上流側には、水を流体加熱装置２に送るか否かを制御するメインバルブ８１が設けられている。洗浄ノズル８０やメインバルブ８１等は、流体加熱装置２とともに、制御手段４０によって制御される。なお、洗浄ノズル８０に送られる流体の流量等を制御するためのバルブ等は省略してある。
【００１７】
以下、本実施形態にかかる人体局部洗浄装置１が備える流体加熱装置２について詳細に説明する。図２および図３に示す流体加熱装置２は、ヒータ１０および本体部２０を備える。
【００１８】
ヒータ１０は、流体を加熱する装置である。本実施形態におけるヒータ１０は、略円柱形状の細長い軸状を呈する。その両端には電力供給のための端子１１が設けられている。当該端子１１は、本体部２０の外側に露出している。
【００１９】
本体部２０は、局部洗浄用の流体（水）が流通する流路が形成されたものである。当該流路は、大きく分けて、加熱流路２１、入口流路２２、出口流路２３に分けられる（図３参照）。本体部２０には、略細長い円柱形状であるヒータ１０を収容することができる略円柱形状の空間が形成されている。当該空間内にヒータ１０が配置される。当該空間の内壁面には、ヒータ１０側に向かって突出する突起（以下、流路突起２４と称することもある）が形成されている。なお、ヒータ１０の径方向における流路突起２４とヒータ１０の外周面との間には微小なクリアランスが形成されるように設定されている。つまり、流路突起２４とヒータ１０が直接触れることにより、流路突起２４が溶融してしまうことが防止されている。
【００２０】
図４等に示すように、流路突起２４は、大まかにみて螺線状を呈する。したがって、流路突起２４同士の間の領域は螺線状の空間が形成される。当該空間が加熱流路２１となる。つまり、ヒータ１０の周りには、大まかにみて螺線状の加熱流路２１が形成される。なお、本体部２０に突起ではなく、凹部を形成することにより、このような形状を呈する加熱流路２１を形成してもよい。
【００２１】
加熱流路２１は、第一の部分２１１と第二の部分２１２を含む。第一の部分２１１は、基準となる螺線（以下、基準螺線Ｓと称することもある）に沿う部分である（図４（ａ）および図５参照）。当該基準螺線Ｓの具体的な形状（螺線の角度等）はどのようなものであってもよい。一方、第二の部分２１２は、基準螺線Ｓからずれた部分である（図４（ａ）および図５参照）。流体の流れ方向において、当該第一の部分２１１と第二の部分２１２は交互に存在する。より具体的には、図５に示すように加熱流路２１を平面的に捉えたと仮定して、各第二の部分２１２は、上流側の第一の部分２１１の出口から基準螺線Ｓからずれるようにして延び、途中で屈曲して下流側の第一の部分２１１に向かい、当該下流側の第一の部分２１１の入口に繋がるような形状を呈する。なお、当該第二の部分２１２の形状はあくまで一例である。例えば、屈曲する部分が複数形成された形状としてもよい。また、一部の第二の部分２１２とその他の第二の部分２１２の形状が異なるような構成としてもよい。
【００２２】
本実施形態では、第二の部分２１２は、周方向（ヒータ１０の軸線周りの方向）において等間隔に位置する。具体的には、本実施形態では、基準螺線Ｓで１８０度分に相当する箇所に、一つの第一の部分２１１と、一つの第二の部分２１２が形成されている。当該第一の部分２１１および第二の部分２１２の長さや数等は適宜設定することが可能である。
【００２３】
本実施形態における本体部２０は、ヒータ１０が配置される空間を二分するようにして分割される二つの部材（アッパケース２０Ｕとロアケース２０Ｌ）とから構成されている。そして、両部材に上記流路突起２４が形成され、両部材が一体化されることにより、上述したような形状の加熱流路２１が形成される。なお、本体部２０の構成（本体部２０を構成する部材の数）は適宜変更可能である。
【００２４】
入口流路２２および出口流路２３は、加熱流路２１に繋がる流路である。本実施形態では、細長い軸状を呈する本体部２０の軸線方向における一方側に入口流路２２が、他方側に出口流路２３が設けられている。入口流路２２および出口流路２３には、図示されない流体搬送用のホースが接続される。水源Ｓから供給された水は、入口流路２２から加熱流路２１内に進入し、ヒータ１０によって加熱される。その後、出口流路２３から流れ出て、洗浄ノズル８０に送られることになる。出口流路２３には、流体加熱装置２から出力される流体の温度を検出する温度センサ３０が設けられている。制御手段４０は、当該温度センサ３０によって検出される温度に基づき、出力される流体（洗浄ノズル８０に送られる流体）の温度が設定温度となるようヒータ１０を制御する。
【００２５】
このように、本実施形態における流体加熱装置２では、ヒータ１０の周りに形成される加熱流路２１は、大まかにみて螺線状を呈するものであるが、基準螺線Ｓに沿う第一の部分２１１と、基準螺線Ｓからずれた第二の部分２１２を含む。よって、単純な螺線状の流路とした場合に比して、加熱流路２１を流れる流体の乱流化が促進される。したがって、ヒータ１０から流体への熱エネルギの伝達効率が向上する。また、乱流化が促進されるため、流体に存在する無機物質がスケールとして析出した場合であっても、当該スケールの付着を抑制する効果に優れる。
【００２６】
以下、上記実施形態における流体加熱装置２の変形例について、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。上記実施形態おける流体加熱装置２の加熱流路２１は、基準螺線Ｓで１８０度分に相当する箇所に、一つの第一の部分２１１と、一つの第二の部分２１２が形成されているものであって、それが加熱流路２１の上流側端部（入口流路２２と繋がる箇所）から下流側端部（出口流路２３と繋がる箇所）まで続いているものである。つまり、基準螺線Ｓで３６０度分に相当する箇所に少なくとも一つの第二の部分２１２が形成された部分を特定部２１ｓと規定すると、当該特定部２１ｓがヒータ１０の軸線方向における全領域に形成されたものであるといえる。以下で説明する各変形例は、ヒータ１０の軸線方向でみて、一部に当該特定部２１ｓが存在するものの、他の部分は基準螺線Ｓに沿う形状（以下、通常部２１ｎと称することもある）となっているものである。
【００２７】
・第一変形例
本例は、上流側部位Ｒ１の方が下流側部位Ｒ２よりも特定部２１ｓの密度が高いものである。ここで、上流側部位Ｒ１とはヒータ１０の軸線方向における中央部よりも上流側をいい、下流側部位Ｒ２とはヒータ１０の軸線方向における中央部よりも下流側をいう。また、特定部２１ｓの密度とは、基準螺線Ｓで３６０度分に相当する領域を一つの単位領域としてカウントし、当該単位領域に第二の部分２１２が存在している箇所を特定部２１ｓと、第二の部分２１２が存在していない（基準螺線Ｓに沿う部分のみである）箇所を通常部２１ｎとしたときにおける「特定部２１ｓの数／（上流側部位Ｒ１または下流側部位Ｒ２における）単位領域の数」の値をいうものとする（特定部２１ｓの数＋通常部２１ｎの数＝単位領域の数となる）。
【００２８】
本例に相当するものの一態様として、図６に示す構造のものが挙げられる。かかる構造は、上流側部位Ｒ１を構成する全ての単位領域が通常部２１ｎであり（特定部２１ｓの密度＝０）、下流側部位Ｒ２を構成する全ての単位領域が特定部２１ｓである（特定部２１ｓの密度＝１）。このように、上流側に全てが通常部２１ｎである領域を設け、下流側に全てが特定部２１ｓである領域を設けた構成としてもよい。
【００２９】
また、図示しないが、上流側部位Ｒ１を構成する全ての単位領域が通常部２１ｎである（特定部２１ｓの密度＝０）一方、下流側部位Ｒ２では特定部２１ｓが一つ飛びに存在する（特定部２１ｓの密度＝０．５）ような構成も本例に該当するし、上流側部位Ｒ１では特定部２１ｓが一つ飛びに存在する（特定部２１ｓの密度＝０．５）一方、下流側部位Ｒ２では全ての単位領域が特定部２１ｓである（特定部２１ｓの密度＝１）ような構成も本例に該当することになる。
【００３０】
このような構成とすることによる利点は次の通りである。流体（水）に含まれる無機物質（炭酸カルシウム、硫酸カルシウム等）は、流体の温度が高くなると溶解度が小さくなり析出することになる。したがって、温度が高い加熱流路２１の下流側の方が上流側よりも当該無機物質（スケール）が析出しやすい。流体の乱流化が促進されると、スケールの付着が抑制されるため、本例のように下流側部位Ｒ２に優先的に特定部２１ｓを設けることがよい。ただし、上記実施形態のように、全ての領域を特定部２１ｓとすることがスケールの付着抑制という観点からは好ましいことになるが、特定部２１ｓは通常部２１ｎに比して圧力損失が高まる部分であるため、当該観点からはできるだけ特定部２１ｓを少なくすることがよいということになる。つまり、本例は、圧力損失の増大の抑制およびスケールの付着抑制という両方の効果を効率よく発現させるための構造であるといえる。
【００３１】
・第二変形例
図７に示すように、本例は、ヒータ１０の軸線方向において、上流側から下流側に向かうにつれて次第に特定部２１ｓの密度が高くなるように構成されたものである。なお、特定部２１ｓの密度は、上流側から下流側に向かうにつれて比例的に増加していくことが望ましいが、段階的に増加していくような構成（特定部２１ｓの密度の同じ部分が所定範囲に亘って存在し、当該範囲毎に段階的に密度が増加していくような構成）とすることを否定するものではない。
【００３２】
かかる構成とすることによる利点も、上記第一変形例と同様である。つまり、本例は、圧力損失の増大の抑制およびスケールの付着抑制という両方の効果を効率よく発現させるための構造である。
【００３３】
・第三変形例
ヒータ１０には、その構造上、非発熱部１０２が存在する場合がある。なお、非発熱部１０２とは、全く熱を発しない部分であってもよいし、設計通り発熱する発熱部１０１（ヒータ１０の出力として見込まれている部分）に比して、発現される熱量が小さい部分であってもよい。上記実施形態のように、ヒータ１０の両端に通電のための端子１１が設けられる構造であると、ヒータ１０の軸線方向における両端部が非発熱部１０２となり、その間に発熱部１０１が存在するような構成となる。
【００３４】
図８に示すように、本例は、ヒータ１０がその軸線方向において発熱部１０１および非発熱部１０２を含むものであるものであって、当該ヒータ１０における発熱部１０１の周囲に特定部２１ｓが位置し、ヒータ１０における非発熱部１０２の周囲に通常部２１ｎが位置するように構成されたものである（図８では、ヒータ１０を加熱流路２１に並べて仮想的に点線で示している）。非発熱部１０２が存在する部分での流体への熱伝達量は小さい（ゼロである）から、本例のように非発熱部１０２の周囲を通常部２１ｎとすることで、熱伝達量が小さい（ゼロである）領域での圧力損失（無駄な圧力損失）を低減することができる。
【００３５】
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】
【００３６】
１  人体局部洗浄装置
２  流体加熱装置
１０  ヒータ
１０１  発熱部
１０２  非発熱部
２０  本体部
２０Ｕ  アッパケース
２０Ｌ  ロアケース
２１  加熱流路
２１１  第一の部分
２１２  第二の部分
２１ｓ  特定部
２１ｎ  通常部
２４  流路突起
Ｓ  基準螺線
Ｒ１  上流側部位
Ｒ２  下流側部位
【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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