(57)【要約】【課題】噴出形態の変化に応じて流量を適切に制御することができる衛生洗浄装置を提供する。【解決手段】制御部４は、内部にマイコン４０１、メモリ４０２、無線通信部４０３およびインターフェイス部４０４を備える。メモリ４０２には、ノズル部から噴出される洗浄水の広がり角度および水勢に応じたポンプの印加電圧のデューティ比が制御パラメータとして記憶される。マイコン４０１は、設定された洗浄水の水勢および広がり角度に応じたデューティ比をメモリ４０２から抽出し、抽出したデューティ比によりポンプを制御する。さらに、マイコン４０１は、流量センサから与えられる流量測定値に基づいてメモリ４０２に記憶されたデューティ比の補正およびポンプのフィードバック制御を行う。【選択図】　　　　図４
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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人体に噴出する衛生洗浄装置であって、
洗浄水を人体に噴出する噴出手段と、
前記噴出手段から噴出される洗浄水の噴出形態を設定するための噴出形態設定手段と、
前記噴出手段から噴出される洗浄水の噴出形態を調整する噴出形態調整手段と、
前記噴出手段から噴出される洗浄水の流量を調整する流量調整手段と、
洗浄水の流量を目標流量値に設定するための前記流量調整手段の制御パラメータを各噴出形態ごとに記憶する記憶手段と、
前記噴出形態設定手段により設定された噴出形態で洗浄水が前記噴出手段から噴出されるように前記噴出形態調整手段を制御するとともに、前記記憶手段に記憶された制御パラメータのうち前記設定された噴出形態に対応する制御パラメータで前記流量調整手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項２】
前記噴出手段から噴出される洗浄水の水勢を設定するための水勢設定手段をさらに備え、
前記記憶手段は、洗浄水の流量を目標流量値に設定するための前記流量調整手段の制御パラメータを各噴出形態および各水勢ごとに記憶し、
前記制御手段は、前記噴出形態設定手段により設定された噴出形態で洗浄水が前記噴出手段から噴出されるように前記噴出形態調整手段を制御するとともに、前記記憶手段に記憶された制御パラメータのうち前記設定された噴出形態および前記水勢設定手段により設定された水勢に対応する制御パラメータで前記流量調整手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の衛生洗浄装置。
【請求項３】
前記制御パラメータは、各水勢ごとに噴出形態にかかわらず目標流量値が一定になるように設定されることを特徴とする請求項２記載の衛生洗浄装置。
【請求項４】
洗浄水の流量を検出する流量検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記流量検出手段により検出された流量と目標流量値との差に基づいて前記記憶手段に記憶される制御パラメータを補正し、補正された制御パラメータで前記流量調整手段を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の衛生洗浄装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記流量検出手段により検出された流量と目標流量値との差が所定の範囲外にある場合に前記記憶手段に記憶される制御パラメータを補正することを特徴とする請求項４記載の衛生洗浄装置。
【請求項６】
前記記憶手段は、前記補正された制御パラメータを補正値として記憶することを特徴とする請求項４または５記載の衛生洗浄装置。
【請求項７】
前記記憶手段は、前記補正値を各噴出形態および各水勢ごとに記憶することを特徴とする請求項６記載の衛生洗浄装置。
【請求項８】
前記制御手段は、各水勢ごとに１または複数の噴出形態に対応する補正値から他の噴出形態に対応する補正値を推定し、推定された補正値を前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の衛生洗浄装置。
【請求項９】
前記制御手段は、各噴出形態ごとに一または複数の水勢に対応する補正値から他の水勢に対応する補正値を推定し、推定した補正値を前記記憶手段に記憶させる請求項４〜７のいずれかに記載の衛生洗浄装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記噴出形態調整手段により噴出形態を連続的に変化させる動作モードを有し、前記動作モード時には、制御パラメータの補正を行わないことを特徴とする請求項４〜９のいずれかに記載の衛生洗浄装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記噴出形態調整手段により噴出形態を連続的に変化させる動作モードを有し、前記動作モード時には、制御パラメータの補正を行わずに前記記憶手段に記憶された補正値に基づいて前記流量調整手段を制御することを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の衛生洗浄装置。
【請求項１２】
前記噴出形態は、前記噴出手段から噴出される洗浄水の広がり角度であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の衛生洗浄装置
【請求項１３】
前記給水源からの洗浄水を第１の経路および第２の経路の一方または両方に選択的に供給する経路選択手段をさらに備え、
前記噴出手段は、前記第１の経路から洗浄水が供給される第１の流路および前記第２の経路から洗浄水が供給される第２の流路を有し、
前記噴出形態調整手段は、
前記第１の流路の洗浄水に回転力を作用させる回転力付与手段を含むことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の衛生洗浄装置。
【請求項１４】
前記噴出形態調整手段は、
前記第１の流路および前記第２の流路に供給される洗浄水の流量比を制御する流量比制御手段をさらに含むことを特徴とする請求項１３記載の衛生洗浄装置。
【請求項１５】
前記経路選択手段は、前記流量比制御手段を含むことを特徴とする請求項１４記載の衛生洗浄装置。
【請求項１６】
前記経路選択手段は、
前記第１の経路に連通する第１の洗浄水出口および前記第２の経路に連通する第２の洗浄水出口を有する第１の部材と、
前記第１の部材に相対的に回動可能に設けられ、洗浄水を受け入れる洗浄水入り口ならびに前記第１および第２の洗浄水出口のいずれかに対向可能な孔部を有する第２の部材とを含み、
前記第１の部材に対する前記第２の部材の回動量に応じて前記第１の流路および前記第２の流路に供給される洗浄水の流量比が変化することを特徴とする請求項１５記載の衛生洗浄装置。
【請求項１７】
前記噴出手段は、前記第１の流路および前記第２の流路を有するノズル装置を含み、
前記ノズル装置は、前記第１の流路および前記第２の流路に連通する噴出孔を有することを特徴とする請求項１３〜１６のいずれかに記載の衛生洗浄装置。
【請求項１８】
前記噴出手段は、
洗浄水を収容するシリンダ部と、
噴出孔を有しかつ前記シリンダ部内に移動可能に挿入されたピストン部とを含み、
供給される洗浄水の圧力により前記ピストン部が所定の洗浄位置まで前記シリンダ部から突出することを特徴とする請求項１３〜１７のいずれかに記載の衛生洗浄装置。
【請求項１９】
前記シリンダ部の内周面と前記ピストン部の外周面との間に環状空間が形成され、前記ピストン部が突出した状態で前記シリンダ部内に収容部が形成されかつ前記環状空間が密閉状態となるとともに前記収容部から分離され、
前記シリンダ部は洗浄水を受け入れる第１および第２の給水口を有し、前記第１の流路および前記第１の給水口は前記収容部に連通し、前記第２の流路および前記第２の給水口は前記環状空間に連通することを特徴とする請求項１７または１８記載の衛生洗浄装置。
【請求項２０】
前記シリンダ部は、第１の内径を有する先端部と、前記第１の内径よりも大きな第２の内径を有する中間部と、前記第２の内径よりも大きな内径を有する後端部とを順に備え、前記先端部と前記中間部との境界に第１の環状内壁を有し、かつ前記中間部と前記後端部との境界に第２の環状内壁を有し、
前記ピストン部は、前記シリンダ部から突出した状態で前記第１および第２の環状内壁にそれぞれ水密に当接する第１および第２の環状当接部を有し、
前記シリンダ部の前記中間部の内周面と前記ピストン部の前記第１の環状当接部の外周面との間に第１の隙間が形成され、前記シリンダ部の前記後端部の内周面と前記ピストン部の前記第２の環状当接部の外周面との間に第２の隙間が形成され、
前記シリンダ部は洗浄水を受け入れる第１および第２の給水口を有し、
前記第１の経路からの洗浄水は、前記第１の給水口を通して前記後端部内に供給され、
前記第２の経路からの洗浄水は、前記第２の給水口を通して前記中間部内に供給され、
前記第１の流路は、前記シリンダ部の前記後端部内に連通するように設けられ、前記第２の流路は、前記シリンダ部の前記中間部内に連通するように設けられたことを特徴とする請求項１７または１８記載の衛生洗浄装置。
【請求項２１】
前記流量調整手段は、前記給水源からの洗浄水を加圧して前記噴出手段に供給する加圧手段を含むことを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載の衛生洗浄装置。
【請求項２２】
前記加圧手段は、前記給水源から供給される洗浄水に周期的な圧力変動を与えつつ加圧して前記噴出手段から噴出させることを特徴とする請求項２１記載の衛生洗浄装置。
【請求項２３】
前記加圧手段は、往復運動を行う加圧部材と、前記加圧部材を駆動する駆動用モータとを有する往復動ポンプを含み、
前記制御パラメータは、前記駆動用モータの回転数または前記駆動用モータに印加するパルス電圧のデューティ比であることを特徴とする請求項２２記載の衛生洗浄装置。
【請求項２４】
前記給水源から供給される洗浄水を加熱する加熱手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜２３のいずれかに記載の衛生洗浄装置。
【請求項２５】
前記加熱手段は、前記給水源から供給される洗浄水を流動させつつ加熱する瞬間式加熱装置であることを特徴とする請求項２４記載の衛生洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体の局部を洗浄する衛生洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、人体の局部を洗浄する衛生洗浄装置の分野においては、使用者の好みに応じた洗浄を実現すべく各種機能が案出されている。
【０００３】
例えば、人体に不快感を与えないようにするため洗浄に用いる洗浄水を適切な温度に調整する機能、使用者の好みに応じた洗浄を実現するためにノズルから噴出される洗浄水の流量を調整する機能およびノズルから噴出される洗浄水の広がり角度を調整する機能等である。
【０００４】
このような各種機能の多様化により、使用者はより快適に局部を洗浄することができる（例えば、特許文献１、特許文献２および特許文献３参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−９０１５５号公報
【特許文献２】
特開昭５９−１０６６３７号公報
【特許文献３】
特開平７−２５９１６３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ノズルから噴出される洗浄水の流量を調整する機能およびノズルから噴出される洗浄水の広がり角度を調整する機能を有する衛生洗浄装置において、使用者が洗浄水の流量を適切に設定しているにもかかわらず、洗浄水の噴出形態を調整することによりノズルから噴出される洗浄水の流量が適切な流量から変化する場合がある。
【０００７】
本発明の目的は、噴出形態の変化に応じて流量を適切に制御することができる衛生洗浄装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る衛生洗浄装置は、給水源から供給される洗浄水を人体に噴出する衛生洗浄装置であって、洗浄水を人体に噴出する噴出手段と、噴出手段から噴出される洗浄水の噴出形態を設定するための噴出形態設定手段と、噴出手段から噴出される洗浄水の噴出形態を調整する噴出形態調整手段と、噴出手段から噴出される洗浄水の流量を調整する流量調整手段と、洗浄水の流量を目標流量値に設定するための流量調整手段の制御パラメータを各噴出形態ごとに記憶する記憶手段と、噴出形態設定手段により設定された噴出形態で洗浄水が噴出手段から噴出されるように噴出形態調整手段を制御するとともに、記憶手段に記憶された制御パラメータのうち設定された噴出形態に対応する制御パラメータで流量調整手段を制御する制御手段とを備えたものである。
【０００９】
本発明に係る衛生洗浄装置においては、使用者は噴出形態設定手段を用いて噴出手段から噴出される洗浄水の噴出形態を設定することができる。噴出手段から噴出される洗浄水の噴出形態は噴出形態調整手段により調整され、噴出手段から噴出される洗浄水の流量は流量調整手段により調整される。洗浄水の流量を目標流量値に設定するための流量調整手段の制御パラメータが各噴出形態ごとに記憶手段により記憶される。
【００１０】
噴出形態設定手段により設定された噴出形態で洗浄水が噴出手段から噴出されるように噴出形態調整手段が制御手段により制御されるとともに、記憶手段に記憶された制御パラメータのうち設定された噴出形態に対応する制御パラメータで流量調整手段が制御手段により制御される。
【００１１】
噴出形態が異なると、噴出手段における圧力損失が異なるため、噴出手段から噴出される洗浄水の流量が噴出形態ごとに異なる。そのため、衛生洗浄装置の各部の制御が容易でない。そこで、各噴出形態ごとに流量調整手段の制御パラメータを記憶することにより、各噴出形態ごとに洗浄水の流量を最適な目標流量値に容易に制御することができる。したがって、噴出形態の変化に応じて流量を適切に制御することができる。
【００１２】
噴出手段から噴出される洗浄水の水勢を設定するための水勢設定手段をさらに備え、記憶手段は、洗浄水の流量を目標流量値に設定するための流量調整手段の制御パラメータを各噴出形態および各水勢ごとに記憶し、制御手段は、噴出形態設定手段により設定された噴出形態で洗浄水が噴出手段から噴出されるように噴出形態調整手段を制御するとともに、記憶手段に記憶された制御パラメータのうち設定された噴出形態および水勢設定手段により設定された水勢に対応する制御パラメータで流量調整手段を制御する制御手段とを備えてもよい。
【００１３】
この場合、使用者は水勢設定手段を用いて噴出手段から噴出される洗浄水の水勢を設定することができる。洗浄水の流量を目標流量値に設定するための流量調整手段の制御パラメータが各噴出形態および各水勢ごとに記憶される。噴出形態設定手段により設定された噴出形態で洗浄水が噴出手段から噴出されるように噴出形態調整手段が制御手段により制御されるとともに、記憶手段に記憶された制御パラメータのうち設定された噴出形態および水勢設定手段により設定された水勢に対応する制御パラメータで流量調整手段が制御手段により制御される。このように、流量調整手段の制御パラメータを各噴出形態および各水勢ごとに記憶することにより、各噴出形態および各水勢ごとに洗浄水の流量を最適な目標流量値に容易に制御することができる。したがって、噴出形態および水勢の変化に応じて流量を適切に制御することができる。
【００１４】
制御パラメータは、各水勢ごとに噴出形態にかかわらず目標流量値が一定になるように設定されてもよい。この場合、各水勢ごとにすべての噴出形態において洗浄水の流量が一定となるので、衛生洗浄装置の各部の制御が容易になる。
【００１５】
洗浄水の流量を検出する流量検出手段をさらに備え、制御手段は、流量検出手段により検出された流量と目標流量値との差に基づいて記憶手段に記憶される制御パラメータを補正し、補正された制御パラメータで流量調整手段を制御してもよい。
【００１６】
この場合、流量検出手段により検出された流量と目標流量値との差に基づいて記憶手段に記憶される制御パラメータが補正され、補正された制御パラメータで流量調整手段が制御されるので、流量が目標流量値に正確に一致するようにフィードバック制御が行われる。
【００１７】
制御手段は、流量検出手段により検出された流量と目標流量値との差が所定の範囲外にある場合に記憶手段に記憶される制御パラメータを補正してもよい。
【００１８】
この場合、流量検出手段により検出された流量と目標流量値との差が許容範囲内にある場合には記憶手段に記憶される制御パラメータが補正されない。それにより、制御パラメータの頻繁な変更により各構成要素が頻繁にオンオフされることが防止される。それにより、各構成要素の振動およびうなり音の発生が防止される。
【００１９】
記憶手段は、補正された制御パラメータを補正値として記憶してもよい。この場合、補正された制御パラメータで次の流量調整手段の制御が行われる。それにより、流量調整手段の調整幅を最小限にすることができ、流量の急激な変化を抑制することができる。
【００２０】
記憶手段は、補正値を各噴出形態および各水勢ごとに記憶してもよい。この場合、補正値が各噴出形態および各水勢ごとに記憶されるので、噴出形態または水勢の設定が変更された場合にも、流量調整手段を円滑に制御することができる。
【００２１】
制御手段は、各水勢ごとに１または複数の噴出形態に対応する補正値から他の噴出形態に対応する補正値を推定し、推定された補正値を記憶手段に記憶させてもよい。
【００２２】
この場合、噴出形態の設定が変更された場合に、推定された補正値で流量調整手段が制御されるので、流量調整手段を迅速かつ最適に制御することができる。
【００２３】
制御手段は、各噴出形態ごとに一または複数の水勢に対応する補正値から他の水勢に対応する補正値を推定し、推定した補正値を記憶手段に記憶させてもよい。
【００２４】
この場合、水勢の設定が変更された場合に、推定された補正値で流量調整手段が制御されるので、流量調整手段を迅速かつ最適に制御することができる。
【００２５】
制御手段は、噴出形態調整手段により噴出形態を連続的に変化させる動作モードを有し、その動作モード時には、制御パラメータの補正を行わないでもよい。
【００２６】
噴出形態が連続的に変化しているときには、流量のフィードバック制御を行うことができない。そこで、噴出形態を連続的に変化させる動作モード時には、制御パラメータの補正を行わないことにより流量制御における誤動作を回避することができる。
【００２７】
制御手段は、噴出形態調整手段により噴出形態を連続的に変化させる動作モードを有し、動作モード時には、制御パラメータの補正を行わずに記憶手段に記憶された補正値に基づいて流量調整手段を制御してもよい。
【００２８】
噴出形態が連続的に変化しているときには、制御パラメータの補正が行われずに記憶手段に記憶された補正値に基づいて流量調整手段が制御される。この場合、流量のフィードバック制御は行われずに以前に得られた補正値を用いて流量調整手段が制御される。それにより、流量制御における誤動作を回避しつつ噴出形態の変化に応じて洗浄水の流量を最適に制御することが可能となる。
【００２９】
噴出形態は、噴出手段から噴出される洗浄水の広がり角度であってもよい。この場合、洗浄水の広がり角度ごとに制御パラメータが記憶される。したがって、洗浄水の広がり角度の設定が変更された場合でも、流量調整手段により流量を最適に制御することができる。
【００３０】
給水源からの洗浄水を第１の経路および第２の経路の一方または両方に選択的に供給する経路選択手段をさらに備え、噴出手段は、第１の経路から洗浄水が供給される第１の流路および第２の経路から洗浄水が供給される第２の流路を有し、噴出形態調整手段は、第１の流路の洗浄水に回転力を作用させる回転力付与手段を含んでもよい。
【００３１】
この場合、給水源からの洗浄水が経路選択手段により第１の経路および第２の経路の一方または両方に選択的に供給される。第１の経路からの洗浄水は、噴出手段の第１の流路を通して噴出され、第２の経路からの洗浄水は、噴出手段の第２の流路を通して噴出される。
【００３２】
第１の流路の洗浄水に回転力が作用することにより第１の流路に供給された洗浄水が旋回流として噴出される。一方、第２の流路に供給された洗浄水は直線流として噴出される。第１の流路に流れる洗浄水の流量および第２の流路に流れる洗浄水の流量の比率を制御することにより、噴出手段から噴出される洗浄水の広がり角度を変化させることができる。ここで、洗浄水の広がり角度ごとに制御パラメータが記憶されるので、洗浄水の広がり角度の設定が変更された場合でも、流量調整手段により流量を最適に制御することができる。
【００３３】
噴出形態調整手段は、第１の流路および第２の流路に供給される洗浄水の流量比を制御する流量比制御手段をさらに含んでもよい。
【００３４】
この場合、流量比制御手段により第１の流路および第２の流路に供給される洗浄水の流量比を制御することができる。それにより、第１の流路を通して噴出手段から噴出される旋回流と第２の流路を通して噴出手段から噴出される直線流との混合割合を任意にかつ連続的に変化させることができ、噴出手段から噴出される洗浄水の広がり角度および洗浄面積を連続的に変化させることができる。また、使用者の嗜好または体調に応じて洗浄水の噴出形態および流量を任意に調整することが可能となる。
【００３５】
経路選択手段は、流量比制御手段を含んでもよい。この場合、流量比制御手段が経路選択手段に含まれるので、流量比制御手段を別途設ける必要がなく、衛生洗浄装置の小型化および簡素化が図られる。
【００３６】
経路選択手段は、第１の経路に連通する第１の洗浄水出口および第２の経路に連通する第２の洗浄水出口を有する第１の部材と、第１の部材に相対的に回動可能に設けられ、洗浄水を受け入れる洗浄水入り口ならびに第１および第２の洗浄水出口のいずれかに対向可能な孔部を有する第２の部材とを含み、第１の部材に対する第２の部材の回動量に応じて第１の流路および第２の流路に供給される洗浄水の流量比が変化してもよい。
【００３７】
この場合、第２の部材を第１の部材に相対的に回動させることにより、第２の部材の孔部が第１の部材の第１および第２の洗浄水出口のいずれかに対向する。第２の部材の孔部が第１の部材の第１の洗浄水入口に対向した場合には、第２の部材の洗浄水入口に供給された洗浄水が第２の部材の孔部を通って第１の部材の第１の洗浄水出口から第１の経路に供給される。また、第２の部材の孔部が第１の部材の第２の洗浄水入口に対向した場合には、第２の部材の洗浄水入口に供給された洗浄水が第２の部材の孔部を通って第１の部材の第２の洗浄水出口から第２の経路に供給される。
【００３８】
この場合、第１の部材に対する第２の部材の回動量を調整することにより、第１の経路および第２の経路に供給される洗浄水の流量比を変化させることができる。
【００３９】
噴出手段は、第１の流路および第２の流路を有するノズル装置を含み、ノズル装置は、第１の流路および第２の流路に連通する噴出孔を有してもよい。
【００４０】
この場合、第１の流路に供給された洗浄水と第２の流路に供給された洗浄水とが合流して噴出孔から噴出される。それにより、二次的に拡散した分散旋回流が噴出孔から噴出される。第１の流路に流れる洗浄水の流量および第２の流路に流れる洗浄水の流量を制御することにより、噴出孔から噴出される洗浄水の広がり角度を変化させることができ、洗浄面積および洗浄感を変化させることが可能となる。したがって、使用者の嗜好または体調に応じて種々の洗浄感および洗浄力を得ることが可能となる。
【００４１】
噴出手段は、洗浄水を収容するシリンダ部と、噴出孔を有しかつシリンダ部内に移動可能に挿入されたピストン部とを含み、供給される洗浄水の圧力によりピストン部が所定の洗浄位置までシリンダ部から突出してもよい。
【００４２】
この場合、噴出手段に供給される洗浄水がシリンダ部内に収容され、洗浄水の圧力によりピストン部が所定の洗浄位置までシリンダ部から突出する。それにより、衛生洗浄装置を大型化することなく非洗浄時に噴出手段に付着することが防止される。また、洗浄水の圧力によりシリンダ部内からピストン部が突出するため、モータ等の他の駆動装置を必要とせず、構造が簡素化する。したがって、衛生洗浄装置の小型化および低コスト化を実現することができる。
【００４３】
シリンダ部の内周面とピストン部の外周面との間に環状空間が形成され、ピストン部が突出した状態でシリンダ部内に収容部が形成されかつ環状空間が密閉状態となるとともに収容部から分離され、シリンダ部は洗浄水を受け入れる第１および第２の給水口を有し、第１の流路および第１の給水口は収容部に連通し、第２の流路および第２の給水口は環状空間に連通してもよい。
【００４４】
この場合、ピストン部がシリンダ部から突出した状態で、環状空間が密閉状態となり、収容部より分離される。第２の給水口より供給される洗浄水は、密閉された環状空間を通して第２の流路に導かれる。このように、第１の流路と第２の流路とが互いに独立に形成されるため、第１の流路および第２の流路を流れる洗浄水の流量をそれぞれ独立に変化させることができる。その結果、第１の流路および第２の流路の流量比を容易にかつ任意に制御することができる。
【００４５】
シリンダ部は、第１の内径を有する先端部と、第１の内径よりも大きな第２の内径を有する中間部と、第２の内径よりも大きな内径を有する後端部とを順に備え、先端部と中間部との境界に第１の環状内壁を有し、かつ中間部と後端部との境界に第２の環状内壁を有し、ピストン部は、シリンダ部から突出した状態で第１および第２の環状内壁にそれぞれ水密に当接する第１および第２の環状当接部を有し、シリンダ部の中間部の内周面とピストン部の第１の環状当接部の外周面との間に第１の隙間が形成され、シリンダ部の後端部の内周面とピストン部の第２の環状当接部の外周面との間に第２の隙間が形成され、シリンダ部は洗浄水を受け入れる第１および第２の給水口を有し、第１の経路からの洗浄水は、第１の給水口を通して後端部内に供給され、第２の経路からの洗浄水は、第２の給水口を通して中間部内に供給され、第１の流路は、シリンダ部の後端部内に連通するように設けられ、第２の流路は、シリンダ部の中間部内に連通するように設けられてもよい。
【００４６】
この場合、ピストン部がシリンダ部から突出するまでは、第１の隙間および第２の隙間が形成されるため、噴出孔からの洗浄水の噴出前に、未使用時に滞留していた洗浄水を第１および第２の隙間を通して排出することができる。それにより、新鮮な洗浄水を用いて洗浄することができる。また、シリンダ部からピストン部が突出した状態で、第１および第２の環状内壁と第１および第２の環状当接部とがそれぞれ水密に当接することにより中間部内の環状空間が密閉状態になるとともに、後端部内の収容部から分離される。それにより、第２の経路からの洗浄水が中間部内の環状空間を通して第２の流路に流れ、第１の経路からの洗浄水が後端部内の収容部を通して第１の流路に流れる。このように、第１の流路と第２流路とが互いに独立に形成されるため、第１の流路および第２流路を流れる洗浄水の流量をそれぞれ独立に変化させることができる。その結果、第１の流路および第２流路の流量比を確実かつ任意に制御することができる。
【００４７】
流量調整手段は、給水源からの洗浄水を加圧して噴出手段に供給する加圧手段を含んでもよい。
【００４８】
この場合、給水源からの洗浄水が加圧手段により加圧されて噴出手段に供給される。加圧手段による洗浄水の圧力を制御することにより、噴出手段から噴出される洗浄水の流量を調整することができる。ここで、各噴出形態ごとに加圧手段の制御パラメータが記憶されているので、噴出形態が変化しても洗浄水の流量が加圧手段により最適に制御される。
【００４９】
加圧手段は、給水源から供給される洗浄水に周期的な圧力変動を与えつつ加圧して噴出手段から噴出させてもよい。
【００５０】
この場合、加圧手段により洗浄水を周期的に変動する圧力で吐出させることができる。したがって、噴出手段から噴出される洗浄水の噴出速度が周期的に増加する。噴出手段から噴出された洗浄水は、空気抵抗により広がりを持った粒状に変化するので、少ない流量の洗浄水でも人体に高い洗浄感および洗浄力を与えることができる。また、洗浄水の圧力変動を制御することにより使用者の嗜好または体調に応じた洗浄が可能となる。ここで、各噴出形態ごとに加圧手段の制御パラメータが記憶されているので、噴出形態が変化しても洗浄水の流量が加圧手段により最適に制御される。
【００５１】
加圧手段は、往復運動を行う加圧部材と、加圧部材を駆動する駆動用モータとを有する往復動ポンプを含み、制御パラメータは、駆動用モータの回転数または駆動用モータに印加するパルス電圧のデューティ比であってもよい。
【００５２】
この場合、往復動ポンプにより洗浄水を周期的に変動する圧力で噴出手段から噴出させることができる。ここで、各噴出形態ごとに制御パラメータとして駆動用モータの回転数または駆動用モータに印加するパルス電圧のデューテュ比が記憶されているので、噴出形態が変化しても洗浄水の流量が往復動ポンプにより最適に制御される。
【００５３】
給水源から供給される洗浄水を加熱する加熱手段をさらに備えてもよい。この場合、給水源からの洗浄水が加熱手段により加熱されるので、噴出手段から適度に加熱された洗浄水を噴出することができる。これにより、使用者に不快感を感じさせることなく人体の局部を洗浄することが可能となる。ここで、各噴出形態ごとに流量調整手段の制御パラメータが記憶されているので、噴出形態が変化しても洗浄水の流量が最適に制御される。したがって、加熱手段の温度制御を容易に行うことができる。
【００５４】
加熱手段は、給水源から供給される洗浄水を流動させつつ加熱する瞬間式加熱装置であってもよい。
【００５５】
この場合、瞬間式加熱手段により洗浄水が流動されつつ加熱される。それにより、衛生洗浄装置の使用時にのみ洗浄水の加熱が行われるので、消費電力を最小限に抑えることができる。また、洗浄水を貯える貯水タンク等が不要となるため、省スペース化が実現される。さらに、洗浄時間が長くなった場合でも、洗浄水の温度の低下が生じない。ここで、各噴出形態ごとに流量調整手段の制御パラメータが記憶されているので、噴出形態が変化しても洗浄水の流量が最適に制御される。したがって、瞬間式加熱手段の温度制御を容易に行うことができる。
【００５６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る衛生洗浄装置について説明する。なお、本実施の形態においては、「噴出形態」が直線流および広がり角度を有する分散旋回流である場合を説明する。
【００５７】
図１は本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斜視図である。
【００５８】
図１に示すように、便器６００上に衛生洗浄装置１００が装着される。タンク７００は、水道配管に接続されており、便器６００内に洗浄水を供給する。
【００５９】
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。
【００６０】
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。さらに、本体部２００には、ノズル部３０を含む洗浄水供給機構が設けられるとともに、制御部が内蔵されている。本体部２００の制御部は、後述するように遠隔操作装置３００により送信される信号に基いて、洗浄水供給機構を制御する。さらに、本体部２００の制御部は、便座部４００に内蔵されたヒータ、本体部２００に設けられた脱臭装置（図示せず）および温風供給装置（図示せず）等の制御も行う。
【００６１】
図２は図１の遠隔操作装置３００の一例を示す模式図である。
図２に示すように、遠隔操作装置３００は、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ、広がり角度調整スイッチ３０３ａ，３０３ｂ、水勢調整スイッチ３０４ａ，３０４ｂ、おしりスイッチ３０５、パワー洗浄スイッチ３０６ｐ、マッサージ洗浄スイッチ３０６ｍ、停止スイッチ３０７、ビデスイッチ３０８、乾燥スイッチ３０９、乾燥温度調整スイッチ３５３ａ，３５３ｂ、脱臭スイッチ３５１および便座節電スイッチ３５２等を備える。また、内部には、メモリ（図示せず）を備える。
【００６２】
使用者により広がり角度調整スイッチ３０３ａ，３０３ｂ、水勢調整スイッチ３０４ａ，３０４ｂ、おしりスイッチ３０５、パワー洗浄スイッチ３０６ｐ、マッサージ洗浄スイッチ３０６ｍ、停止スイッチ３０７、ビデスイッチ３０８、乾燥スイッチ３０９、乾燥温度調整スイッチ３５３ａ，３５３ｂ、脱臭スイッチ３５１および便座節電スイッチ３５２が押下操作される。それにより、遠隔操作装置３００は、後述する衛生洗浄装置１００の本体部２００に設けられた制御部に所定の信号を無線送信する。本体部２００の制御部は、遠隔操作装置３００より無線送信される所定の信号を受信し、洗浄水供給機構等を制御する。
【００６３】
例えば、使用者が、おしりスイッチ３０５またはビデスイッチ３０８を押下操作することにより図１の本体部２００のノズル部３０が移動して洗浄水が噴出される。パワー洗浄スイッチ３０６ｐを押下操作することにより、図１の本体部２００のノズル部３０から人体の局部に通常の洗浄時より強い圧力で洗浄水が噴出される（パワー洗浄）。マッサージ洗浄スイッチ３０６ｍを押下操作することにより、図１の本体部２００のノズル部３０から人体の局部に広がり角度の異なる洗浄水が繰り返し噴出される（マッサージ洗浄）。マッサージ洗浄時においては、ノズル部３０から噴出される洗浄水の広がり角度が変化し、被洗浄面の洗浄面積が連続的に拡大および縮小を繰り返す。詳細は後述する。停止スイッチ３０７を押下操作することによりノズル部３０からの洗浄水の噴出が停止する。
【００６４】
また、乾燥スイッチ３０９を押下操作することにより人体の局部に対して衛生洗浄装置１００の温風供給装置（図示せず）から温風が噴出される。乾燥温度調整スイッチ３５３ａ，３５３ｂを押下操作することにより温風供給装置（図示せず）から人体の局部に噴出される温風の温度が調整される。なお、乾燥温度調整スイッチ３５３ａ，３５３ｂの押下操作に応じて複数のＬＥＤ（発光ダイオード）３０１ｃが点灯する。したがって、使用者は複数のＬＥＤ（発光ダイオード）３０１ｃにより、現在の自己に噴出されている温風の温度を容易に認識することができ、自己の嗜好または体調に応じて自己に噴出されている温風の温度を感覚的に容易に設定することが可能となる。
【００６５】
脱臭スイッチ３５１を押下操作することにより、衛生洗浄装置１００の脱臭装置（図示せず）により周辺の脱臭が行われる。便座節電スイッチ３５２を押下操作することにより便座部４００による暖房の節電が行われる。
【００６６】
使用者が、広がり角度調整スイッチ３０３ａ，３０３ｂを押下操作することにより段階的にノズル部３０から噴出される洗浄水の広がり角度が変化する。広がり角度調整スイッチ３０３ａ，３０３ｂの押下に伴い、洗浄水の広がり角度に応じて複数のＬＥＤ（発光ダイオード）３０１ｂが段階的に点灯する。したがって、使用者は複数のＬＥＤ（発光ダイオード）３０１ｂにより、現在の洗浄水の広がり角度を容易に認識することができ、自己の嗜好または体調に応じて洗浄水の広がり角度を感覚的に容易に設定することが可能となる。
【００６７】
さらに、水勢調整スイッチ３０４ａ，３０４ｂを押下操作することにより段階的にノズル部３０から噴出される洗浄水の水勢（圧力変動における中心圧力）が変化する。水勢調整スイッチ３０４ａ，３０４ｂの押下に伴い複数のＬＥＤ（発光ダイオード）３０１ａが点灯する。したがって、使用者は複数のＬＥＤ（発光ダイオード）３０１ａにより、現在の洗浄水の水勢を容易に認識することができ、自己の嗜好または体調に応じて洗浄水の水勢を感覚的に容易に設定することが可能となる。
【００６８】
上記において、使用者により調整された乾燥温度、洗浄水の広がり角度および洗浄水の水勢は、各種スイッチの押下操作に基づいて所定の時間内、遠隔操作装置３００内部のメモリ（図示せず）に記憶される。これにより、使用者は局部を洗浄した後、所定の時間内に再び局部を洗浄する場合、おしりスイッチ３０５を押すだけで前回の洗浄時に調整した洗浄水の広がり角度および水勢を得ることができる。また、使用者は局部の乾燥を行った後、所定の時間内に再び局部の乾燥を行う場合においても、前回の乾燥時に調整した乾燥温度が遠隔操作装置３００内部のメモリ（図示せず）に記憶されているので、乾燥スイッチ３０９を押すだけで前回の乾燥時に調整した乾燥温度で局部を乾燥させることができる。
【００６９】
なお、所定の時間が経過した場合、遠隔操作装置３００内部のメモリ（図示せず）に記憶された前回の洗浄時における洗浄水の広がり角度および水勢または前回の乾燥時における洗浄水の乾燥温度は、いずれも初期設定値にリセットされる。
【００７０】
以下、本実施の形態に係る衛生洗浄装置１００の本体部２００について説明を行う。図３は本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。
【００７１】
図３に示す本体部２００は、制御部４、分岐水栓５、ストレーナ６、逆止弁７、定流量弁８、止水電磁弁９、流量センサ１０、熱交換器１１、温度センサ１２ａ，１２ｂ、ポンプ１３、切替弁１４およびノズル部３０を含む。また、ノズル部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を含む。
【００７２】
図３に示すように、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１１との間に接続される配管２０２に、ストレーナ６、逆止弁７、定流量弁８、止水電磁弁９、流量センサ１０および温度センサ１２ａが順に介挿されている。さらに、熱交換器１１と切替弁１４との間に接続される配管２０３に、温度センサ１２ｂおよびポンプ１３が介挿されている。
【００７３】
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。次に、逆止弁７により配管２０２内における洗浄水の逆流が防止される。そして、定流量弁８により配管２０２内を流れる洗浄水の流量が一定に維持される。
【００７４】
また、ポンプ１３と切替弁１４との間にはリリーフ配管２０４が接続され、止水電磁弁９と流量センサ１０との間には、逃がし水配管２０５が接続されている。リリーフ配管２０４には、リリーフ弁２０６が介挿されている。リリーフ弁２０６は、配管２０３の特にポンプ１３の下流側の圧力が所定値を超えると開成し、異常時の機器の破損、ホースの外れ等の不具合を防止する。一方、定流量弁８によって流量が調節され供給される洗浄水のうちポンプ１３で吸引されない洗浄水を逃がし水配管２０５から放出する。これにより、水道供給圧に左右されることなくポンプ１３には所定の背圧が作用することになる。
【００７５】
次いで、流量センサ１０は、配管２０２内を流れる洗浄水の流量を測定し、制御部４に測定流量値を与える。また、温度センサ１２ａは、配管２０２内を流れる洗浄水の温度を測定し、制御部４に温度測定値を与える。
【００７６】
続いて、熱交換器１１は、制御部４により与えられる制御信号に基いて、配管２０２を通して供給された洗浄水を所定の温度に加熱する。温度センサ１２ｂは、熱交換器１１により所定の温度に加熱された洗浄水の温度を測定し、制御部４に温度測定値を与える。
【００７７】
ポンプ１３は、熱交換器１１により加熱された洗浄水を制御部４により与えられる制御信号に基いて、切替弁１４に圧送する。切替弁１４は、制御部４により与えられる制御信号に基いて、ノズル部３０のおしりノズル１、ビデノズル２およびノズル洗浄用ノズル３のいずれか１つに洗浄水を供給する。それにより、おしりノズル１、ビデノズル２およびノズル洗浄用ノズル３のいずれか１つより洗浄水が噴出される。また、切替弁１４は、制御部４により与えられる制御信号に基いて、ノズル部３０から噴出される洗浄水の流量を調整する。それにより、ノズル部３０から噴出される洗浄水の流量が変化する。
【００７８】
図４は、図３の制御部４の構成を示すブロック図である。制御部４は、内部にマイクロコンピュータ（以下、マイコンと呼ぶ）４０１、メモリ４０２、無線通信部４０３およびインターフェイス部４０４を備える。
【００７９】
メモリ４０２には、ノズル部３０から噴出される洗浄水の広がり角度および水勢に応じたポンプ１３の印加電圧のデューティ比が制御パラメータとして記憶される。メモリ４０２に記憶されるポンプ１３の印加電圧のデューティ比については後述する。無線通信部４０３には、図１の遠隔操作装置３００より無線信号が送られる。インターフェイス部４０４は、止水電磁弁９、流量センサ１０、熱交換器１１、温度センサ１２ａ，１２ｂ、ポンプ１３および切替弁１４に接続されており、各種信号の送受信を行う。
【００８０】
マイコン４０１は、図１の遠隔操作装置３００から無線送信される信号、流量センサ１０から与えられる測定流量値、マイコン４０２に記憶された制御パラメータおよび温度センサ１２ａ，１２ｂから与えられる温度測定値に基き止水電磁弁９、熱交換器１１、ポンプ１３および切替弁１４に対して制御信号を与える。
【００８１】
図５は熱交換器１１の構造の一例を示す一部切り欠き断面図である。
図５に示すように、樹脂ケース５０４内に曲折された蛇行配管５１０が埋設されている。蛇行配管５１０に接触するように平板状のセラミックヒータ５０５が設けられている。矢印Ｙで示すように、洗浄水が、給水口５１１から蛇行配管５１０内に供給され、蛇行配管５１０中を流れる間に、セラミックヒータ５０５により効率よく加熱され、排出口５１２から排出される。
【００８２】
図４の制御部４は、温度センサ１２ｂより与えられる温度測定値に基いて、熱交換器１１のセラミックヒータ５０５の温度をフィードバック制御する。
【００８３】
本実施の形態においては、制御部４がフィードバック制御により熱交換器１１のセラミックヒータ５０５の温度を制御することとしたが、これに限定されず、フィードフォワード制御によりセラミックヒータ５０５の温度を制御してもよく、あるいは、温度上昇時には、フィードフォワード制御によりセラミックヒータ５０５を制御し、定常時には、フィードバック制御によりセラミックヒータ５０５を制御する複合的な制御を行ってもよい。
【００８４】
図６はポンプ１３の構造の一例を示す断面図である。図６のポンプは複動型レシプロポンプである。
【００８５】
図６において、本体部１３８内には、円柱状空間１３９が形成されている。円柱状空間１３９内には圧送ピストン１３６が設けられている。圧送ピストン１３６の外周部には、Ｘ字パッキン１３６ａが装着されている。圧送ピストン１３６により円柱状空間１３９がポンプ室１３９ａとポンプ室１３９ｂとに分割される。
【００８６】
本体部１３８の一側部には洗浄水入口ＰＩが設けられ、他側部には洗浄水出口ＰＯが設けられている。洗浄水入口ＰＩには図３の配管２０３を介して熱交換器１１が接続され、洗浄水出口ＰＯには配管２０３を介して切替弁１４が接続される。
【００８７】
洗浄水入口ＰＩは、内部流路Ｐ１、小室Ｓ１および小室Ｓ３を介してポンプ室１３９ａに連通するとともに、内部流路Ｐ２、小室Ｓ２および小室Ｓ４を介してポンプ室１３９ｂに連通している。
【００８８】
ポンプ室１３９ａは、小室Ｓ５、小室Ｓ７および内部流路Ｐ３を介して洗浄水出口ＰＯに連通している。円柱状空間１３９ｂは、小室Ｓ６、小室Ｓ８および内部流路Ｐ４を介して洗浄水出口ＰＯに連通している。
【００８９】
小室Ｓ３、小室Ｓ４、小室Ｓ７および小室Ｓ８には、それぞれアンブレラパッキン１３７が設けられている。
【００９０】
モータ１３０の回転軸にギア１３１が取り付けられ、ギア１３１にギア１３２が噛合っている。また、ギア１３２には、クランクシャフト１３３の一端が一点支持で回動可能に取り付けられ、クランクシャフト１３３の他端には、ピストン保持部１３４およびピストン保持棒１３５を介して圧送ピストン１３６が取り付けられている。
【００９１】
図４の制御部４により与えられる制御信号に基いて、モータ１３０の回転軸が回転すると、モータ１３０の回転軸に取り付けられたギア１３１が矢印Ｒ１の方向に回転し、ギア１３２が矢印Ｒ２の方向に回転する。これにより、圧送ピストン１３６が図中の矢印Ｚの方向に上下運動する。
【００９２】
図７はアンブレラパッキン１３７の動作を説明するための模式図である。例えば、図６の圧送ピストン１３６が、下方向に移動し、ポンプ室１３９ａの容積を増加させた場合、小室Ｓ１の圧力よりもポンプ室１３９ａ内の圧力が低くなるため、小室Ｓ３に設けられたアンブレラパッキン１３７は、図７（ｂ）に示すように変形する。その結果、洗浄水入口ＰＩから供給された洗浄水が、内部流路Ｐ１、小室Ｓ１および小室Ｓ３を介してポンプ室１３９ａに流入する。この場合、小室Ｓ７の圧力よりもポンプ室１３９ａ内の圧力が低くなるため、小室Ｓ７に設けられたアンブレラパッキン１３７は、図７（ａ）に示す状態のまま変形しない。そのため、洗浄水がポンプ室１３９ａ内へ流入したり、逆に洗浄水出口ＰＯより吐出されることもない。
【００９３】
一方、図６の圧送ピストン１３６が、上方向に移動し、ポンプ室１３９ａの容積を減少させた場合、小室Ｓ１の圧力よりもポンプ室１３９ａ内の圧力が高くなるため、小室Ｓ３に設けられたアンブレラパッキン１３７は、図７（ａ）に示す状態のまま変形しない。その結果、小室Ｓ１内の洗浄水が、ポンプ室１３９ａに流入しない。この場合、小室Ｓ７に設けられたアンブレラパッキン１３７は、図７（ｂ）に示すように変形する。そのため、ポンプ室１３９ａ内の洗浄水が、小室Ｓ５、小室Ｓ７および内部流路Ｐ３を介して洗浄水出口ＰＯから吐出される。
【００９４】
なお、小室Ｓ４内に設けられたアンブレラパッキン１３７は、圧送ピストン１３６が上方向に移動した場合に、図７（ｂ）に示すように変形し、圧送ピストン１３６が下方向に移動した場合に、図７（ａ）に示す状態のまま変形しない。一方、小室Ｓ８に設けられたアンブレラパッキン１３７は、圧送ピストン１３６が上方向に移動した場合に、図７（ａ）に示す状態のまま変形せず、圧送ピストン１３６が下方向に移動した場合に、図７（ｂ）に示すように変形する。それにより、ポンプ室１３９ａ内の洗浄水が洗浄水出口ＰＯから吐出されるときに、ポンプ室１３９ｂ内に洗浄水入口ＰＩからの洗浄水が流入し、ポンプ室１３９ａ内に洗浄水入口ＰＩからの洗浄水が流入するときに、ポンプ室１３９ｂ内の洗浄水が洗浄水出口ＰＯから吐出される。
【００９５】
図８は図６のポンプ１３の圧力変化を示す図である。図８の縦軸は圧力を示し、横軸は時間を示す。
【００９６】
図８に示すように、ポンプ１３の洗浄水入口ＰＩに圧力Ｐｉの洗浄水が供給される。この場合、図６の圧送ピストン１３６が上下方向に運動することにより、ポンプ室１３９ａ内の洗浄水の圧力Ｐａは、点線のように変化する。一方、ポンプ室１３９ｂ内の洗浄水の圧力Ｐｂは、破線のように変化する。ポンプ１３の洗浄水出口ＰＯより吐出される洗浄水の圧力Ｐｏｕｔは、太い実線で示すように、圧力Ｐｃを中心として上下に周期的に変化する。
【００９７】
このように、ポンプ１３においては、圧送ピストン１３６が上下運動を行うことにより、ポンプ室１３９ａまたはポンプ室１３９ｂ内の洗浄水に対して交互に圧力が加えられ、洗浄水入口ＰＩの洗浄水が昇圧されて洗浄水出口ＰＯから吐出される。
【００９８】
以下に、ポンプ１３の動作に基づく吐出圧力の変化について説明する。なお、本実施の形態に係る衛生洗浄装置１００においては、切替弁１４を通過する洗浄水の流量は一定とする。ただし、切替弁１４を切り替えることにより、以下に示す圧力変動をおしりノズル１またはビデノズル２から噴出される洗浄水に与えることができる。
【００９９】
図９（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態において設定された水勢の違いによるポンプ１３の圧力変化を示す図である。縦軸はポンプ１３の吐出圧力を示し、横軸は時間を示す。ここでは、説明を容易にするため、水勢を「強」、「中」、「弱」の３段階に設定するものとする。
【０１００】
図９（ａ）は、使用者が図２の水勢調整スイッチ３０４ａを押下し、水勢を「強」に設定した場合のポンプ１３の吐出圧力を示す図である。この場合、制御部４はポンプ１３のモータ１３０の回転数を大きくする。これにより、図６の圧送ピストン１３６の上下方向の運動周期が短くなる。その結果、ポンプ１３の吐出圧力の変動周波数が高くなり、吐出圧力の変動周期が小さくなる。また、吐出圧力の変動中心Ｐｏが高くなり、かつ、吐出圧力の変動幅が大きくなる。
【０１０１】
また、図９（ｂ）は、使用者が図２の水勢調整スイッチ３０４ａ，３０４ｂを押下し、水勢を「中」に設定した場合のポンプ１３の吐出圧力を示す図である。この場合、制御部４はモータ１３０の回転数を中程度にする。これにより、図６の圧送ピストン１３６の上下方向の運動周期が中程度となる。その結果、ポンプ１３の吐出圧力の変動周波数が中程度となり、吐出圧力の変動周期が中程度となる。また、吐出圧力の変動中心Ｐｏが中程度となり、かつ、吐出圧力の変動幅が中程度となる。
【０１０２】
さらに、図９（ｃ）は、使用者が図２の水勢調整スイッチ３０４ｂを押下し、水勢を「弱」に設定した場合のポンプ１３の吐出圧力を示す図である。この場合、制御部４はモータ１３０の回転数を小さくする。これにより、図６の圧送ピストン１３６の上下方向の運動周期が長くなる。その結果、ポンプ１３の吐出圧力の変動周波数が低くなり、吐出圧力の変動周期が大きくなる。また、ポンプ１３の吐出圧力の変動中心Ｐｏが低くなり、かつ、吐出圧力の変動幅が小さくなる。
【０１０３】
使用者が図２のパワフル洗浄スイッチ３０６ｐを押下すると、制御部４はモータ１３０の回転数を通常の洗浄時以上に増加させる。それにより、図６の圧送ピストン１３６の上下方向の運動周期が増加する。その結果、ポンプ１３の吐出圧力の変動周期、吐出圧力の変動中心Ｐｏおよび吐出圧力の変動幅が通常の洗浄時以上に増加する。
【０１０４】
使用者が図２のマッサージ洗浄スイッチ３０６ｍを押下すると、制御部４はモータ１３０の回転数を周期的に増加および減少させることを繰り返す。それにより、図６の圧送ピストン１３６の上下方向の運動周期が周期的に増加および減少する。その結果、ポンプ１３の吐出圧力の変動周期、吐出圧力の変動中心Ｐｏおよび吐出圧力の変動幅が周期的に増加および減少することを繰り返す。すなわち、図９（ａ）〜（ｃ）で示すように圧力変動の態様の周期的な変化が繰り返される。
【０１０５】
本実施の形態に係る衛生洗浄装置１００においては、水勢の調整がポンプ１３の回転数を変化させることにより行われる。これにより、使用者は、水勢調整スイッチ３０４ａ，３０４ｂにより、ノズル部３０から噴出される洗浄水の流量（平均圧力）、圧力変動幅および圧力変動周期を調整することができる。
【０１０６】
このように、洗浄水の流量のみならず圧力変動幅および圧力変動周期を変化させることにより、流量のみの調整とは異なる洗浄感が得られる。したがって、使用者の嗜好に応じた種々の洗浄感を得ることが可能となる。
【０１０７】
上記において、本実施の形態に係るポンプ１３は洗浄水に圧力変動を与えるが、ポンプ１３によりノズル部３０から噴出される洗浄水の噴出圧力の圧力変動周波数は、２０Ｈｚ以上６０Ｈｚ以下であることが望ましい。圧力変動周波数が２０Ｈｚ以上６０Ｈｚ以下である場合、使用者は圧力変動を体感することができ、洗浄感が向上する。
【０１０８】
本実施の形態に係る衛生洗浄装置１００においては、おしりノズル１およびビデノズル２に応じてそれぞれ最適に圧力変動幅および圧力変動周期を制御することが好ましい。それにより、快適性および使い勝手が向上する。
【０１０９】
図１０（ａ）は切替弁１４の縦断面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の切替弁１４のＡ−Ａ線断面図であり、図１０（ｃ）は図１０（ａ）の切替弁１４のＢ−Ｂ線断面図であり、図１０（ｄ）は図１０（ａ）の切替弁１４のＣ−Ｃ線断面図である。
【０１１０】
図１０に示す切替弁１４は、モータ１４１、内筒１４２および外筒１４３により構成される。
【０１１１】
外筒１４３内に内筒１４２が挿入され、モータ１４１の回転軸が内筒１４２に取り付けられている。モータ１４１は、制御部４により与えられる制御信号に基いて回転動作を行う。モータ１４１が回転することにより内筒１４２が回転する。
【０１１２】
図１０（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、外筒１４３の一端には、洗浄水入口１４３ａが設けられ、側部の対向する位置に洗浄水出口１４３ｂ，１４３ｃが設けられ、側部の洗浄水出口１４３ｂ，１４３ｃと異なる位置に洗浄水出口１４３ｄが設けられ、側部の洗浄水出口１４３ｂ，１４３ｃ，１４３ｄと異なる位置に洗浄水出口１４３ｅが設けられている。内筒１４２の互いに異なる位置に孔１４２ｅ，１４２ｆ，１４２ｇが設けられている。孔１４２ｅ，１４２ｆの周辺には、図１０（ｂ），（ｃ）に示すように、曲線および直線で構成される面取り部（凹部）が形成され、孔１４２ｇの周辺には、図１０（ｄ）に示すように、直線で構成される面取り部（凹部）が形成されている。
【０１１３】
内筒１４２の回転により、孔１４２ｅが外筒１４３の洗浄水出口１４３ｂまたは１４３ｃと対向可能になっており、孔１４２ｆが外筒１４３の洗浄水出口１４３ｄと対向可能になっており、孔１４２ｇが外筒１４３の洗浄水出口１４３ｅと対向可能になっている。
【０１１４】
洗浄水入口１４３ａには、図３の配管２０３が接続され、洗浄水出口１４３ｂには、ビデノズル２が接続され、洗浄水出口１４３ｃには、おしりノズルの第２の流路が接続され、洗浄水出口１４３ｄには、おしりノズル１の第１の流路が接続され、洗浄水出口１４３ｅには、ノズル洗浄用ノズル３が接続されている。
【０１１５】
図１１は図１０の切替弁１４の動作を示す断面図である。
図１１（ａ）〜（ｆ）は切替弁１４のモータ１４１がそれぞれ０度、９０度、１３５度、１８０度、２２５度および２７０度回転した状態を示す。
【０１１６】
まず、図１１（ａ）に示すように、モータ１４１を回転させない（０度）場合には、内筒１４２の孔１４２ｅの周囲の面取り部（凹部）が外筒１４３の洗浄水出口１４３ｂに対向する。したがって、洗浄水が洗浄水入口１４３ａより内筒１４２の内部を通過して、矢印Ｗ１で示すように洗浄水出口１４３ｂから流出する。
【０１１７】
次に、図１１（ｂ）に示すように、モータ１４１が内筒１４２を９０度回転させた場合には、内筒１４２の孔１４２ｇの周囲の面取り部（凹部）が外筒１４３の洗浄水出口１４３ｅに対向する。したがって、洗浄水が洗浄水入口１４３ａより内筒１４２の内部を通過して、矢印Ｗ２で示すように洗浄水出口１４３ｅから流出する。
【０１１８】
次いで、図１１（ｃ）に示すように、モータ１４１が内筒１４２を１３５度回転させた場合には、内筒１４２の孔１４２ｇの周囲の面取り部（凹部）の一部が外筒１４３の洗浄水出口１４３ｅに対向するとともに、内筒１４２の孔１４２ｅの周囲の面取り部（凹部）の一部が外筒１４３の洗浄水出口１４３ｃに対向する。したがって、少量の洗浄水が洗浄水入口１４３ａより内筒１４２の内部を通過して、矢印Ｗ２および矢印Ｗ３で示すように洗浄水出口１４３ｃ，１４３ｅから流出する。
【０１１９】
次に、図１１（ｄ）に示すように、モータ１４１が内筒１４２を１８０度回転させた場合には、内筒１４２の孔１４２ｅの周囲の面取り部（凹部）が外筒１４３の洗浄水出口１４３ｃに対向する。したがって、洗浄水が洗浄水入口１４３ａより内筒１４２の内部を通過して、矢印Ｗ３で示すように洗浄水出口１４３ｃから流出する。
【０１２０】
次に、図１１（ｅ）に示すように、モータ１４１が内筒１４２を２２５度回転させた場合には、内筒１４２の孔１４２ｅの周囲の面取り部（凹部）の一部が外筒１４３の洗浄水出口１４３ｃに対向するとともに、内筒１４２の孔１４２ｆの周囲の面取り部（凹部）の一部が外筒１４３の洗浄水出口１４３ｄに対向する。したがって、少量の洗浄水が洗浄水入口１４３ａより内筒１４２の内部を通過して、矢印Ｗ３および矢印Ｗ４で示すように洗浄水出口１４３ｃ，１４３ｄから流出する。
【０１２１】
また、図１１（ｆ）に示すように、モータ１４１が内筒１４２を２７０度回転させた場合には、内筒１４２の孔１４２ｆの周囲の面取り部（凹部）が外筒１４３の洗浄水出口１４３ｄに対向する。したがって、洗浄水が洗浄水入口１４３ａより内筒１４２の内部を通過して、矢印Ｗ４で示すように洗浄水出口１４３ｄから流出する。
【０１２２】
以上のように、制御部４からの制御信号に基いてモータ１４１が回転することにより内筒１４２の孔１４２ｅ，１４２ｆ，１４２ｇのいずれかが外筒１４３の洗浄水出口１４３ｂ〜１４３ｅに対向し、洗浄水入口１４３ａから流入した洗浄水が洗浄水出口１４３ｂ〜１４３ｅのいずれかから流出する。
【０１２３】
また、以上に示すように本実施の形態において、切替弁１４はモータ１４１を含む。これにより、洗浄水出口１４３ｂ〜１４３ｅのそれぞれに対する洗浄水の流量を調整する流量調整手段を別途設ける必要がないので、衛生洗浄装置の小型化および簡素化が図られている。
【０１２４】
図１２は図１０の切替弁１４の洗浄水出口１４３ｃ，１４３ｄからおしりノズル１に流出する洗浄水の流量、洗浄水出口１４３ｂからビデノズル２に流出する洗浄水の流量および洗浄水出口１４３ｅからノズル洗浄ノズル３に流出する洗浄水の流量を示す図である。図１２の横軸はモータ１４１の回転角度を示し、縦軸は洗浄水出口１４３ｂ〜１４３ｅから流出する洗浄水の流量を示す。また、実線Ｑ１が洗浄水出口１４３ｃからおしりノズル１に流出する洗浄水の流量の変化を示し、一点鎖線Ｑ２が洗浄水出口１４３ｄからおしりノズル１に流出する洗浄水の流量の変化を示し、二点鎖線Ｑ３が洗浄水出口１４３ｂからビデノズル２に流出する洗浄水の流量の変化を示し、破線Ｑ４が洗浄水出口１４３ｅからノズル洗浄ノズル３に流出する洗浄水の流量の変化を示す。
【０１２５】
例えば、図１２に示すように、モータ１４１が回転しない場合（０度）、洗浄水出口１４３ｂからビデノズル２に流出する洗浄水の流量Ｑ３は最大値を示す。そして、モータ１４１の回転角度が大きくなるとともに洗浄水出口１４３ｂからビデノズル２に流出する洗浄水の流量Ｑ３が減少し、洗浄水出口１４３ｅからノズル洗浄ノズル３に流出する洗浄水の流量Ｑ４が増加する。
【０１２６】
次いで、モータ１４１が９０度回転した場合、洗浄水出口１４３ｅからノズル洗浄ノズル３に流出する洗浄水の流量Ｑ４は最大値を示す。そして、モータ１４１の回転角度がさらに大きくなるとともに洗浄水出口１４３ｅからノズル洗浄ノズル３に流出する洗浄水の流量Ｑ４が減少し、洗浄水出口１４３ｃからおしりノズル１に流出する洗浄水の流量Ｑ１が増加する。
【０１２７】
続いて、モータ１４１が１８０度回転した場合、洗浄水出口１４３ｃからおしりノズル１に流出する洗浄水の流量Ｑ１は最大値を示す。そして、モータ１４１の回転角度がさらに大きくなるとともに洗浄水出口１４３ｃからおしりノズル１に流出する洗浄水の流量Ｑ１が減少し、洗浄水出口１４３ｄからおしりノズル１に流出する洗浄水の流量Ｑ２が増加する。
【０１２８】
続いて、モータ１４１が２７０度回転した場合、洗浄水出口１４３ｄからおしりノズル１に流出する洗浄水の流量Ｑ２は最大値を示す。そして、モータ１４１の回転角度がさらに大きくなるとともに洗浄水出口１４３ｄからおしりノズル１に流出する洗浄水の流量Ｑ２が減少し、洗浄水出口１４３ｂからビデノズル２に流出する洗浄水の流量Ｑ３が増加する。
【０１２９】
以上のように、制御部４が切替弁１４のモータ１４１の回転角度を制御することにより洗浄水出口１４３ｂ〜１４３ｅから流出する洗浄水の流量を制御することができる。さらに、切替弁１４のモータ１４１の回転角度がいかなる場合でも、洗浄水出口１４２ｅ，１４２ｆ，１４２ｇのいずれかまたはそれらの周囲の面取り部（凹部）が洗浄水出口１４３ｂ〜１４３ｅのいずれかに対向するので、洗浄水の流路が閉塞されず、洗浄水入口１４３ａから供給された洗浄水は、洗浄水出口１４３ｂ〜１４３ｅのいずれかから流出される。
【０１３０】
以上に示すように、本実施の形態に係る衛生洗浄装置１００の切替弁１４では、外筒１４３に対する内筒１４２の回動量を調整することにより、後述のおしりノズル１の第１の経路および第２の経路に供給される洗浄水の流量比を変化させることができる。
【０１３１】
次に、図３のノズル部３０について説明する。図１３は図３のノズル部３０および切替弁１４の模式的断面図である。
【０１３２】
図１３に示すように、切替弁１４の洗浄水出口１４３ｃ，１４３ｄは、おしりノズル１に接続され、切替弁１４の洗浄水出口１４３ｂはビデノズル２に接続され、切替弁１４の洗浄水出口１４３ｅはノズル洗浄ノズル３に接続される。
【０１３３】
まず、おしりノズル１の構成について説明し、次いで、ビデノズル２の構成について説明し、最後にノズル洗浄ノズル３の構成について説明する。
【０１３４】
おしりノズル１は、円筒状のピストン部２０、円筒状のシリンダ部２１、シールパッキン２２ａ，２２ｂおよびスプリング２３により構成される。
【０１３５】
ピストン部２０の先端近傍には、洗浄水を噴出するための噴出孔２５が形成されている。ピストン部２０の後端には、フランジ形状のストッパ部２６ａ，２６ｂが設けられている。また、ストッパ部２６ａ，２６ｂには、それぞれシールパッキン２２ａ，２２ｂが装着されている。ピストン部２０の内部には、後端面から噴出孔２５に連通する第１の流路２７ａが形成され、ストッパ部２６ａとストッパ部２６ｂとの間におけるピストン部２０の周面から噴出孔２５に連通する第２の流路２７ｂが形成されている。また、噴出孔２５の周囲には、円筒状渦室２９が形成されており、第１の流路２７ａと円筒状渦室２９との間には、縮流部３１が介挿されている。
【０１３６】
一方、シリンダ部２１は、先端側の径小部分２１ｘと中間の径を有する中間部分２１ｙと後端側の径大部分２１ｚとからなる。それにより、径小部分２１ｘと中間部分２１ｙとの間に、ピストン部２０のストッパ部２６ａがシールパッキン２２ａを介して当接可能なストッパ面２１ｃが形成され、中間部分２１ｙと径大部分２１ｚとの間に、ピストン部２０のストッパ部２６ｂがシールパッキン２２ｂを介して当接可能なストッパ面２１ｂが形成されている。シリンダ部２１の後端面には、洗浄水入口２４ａが設けられ、シリンダ部２１の中間部分２１ｙの周面には、洗浄水入口２４ｂが設けられ、シリンダ部２１の先端面には、開口部２１ａが設けられている。シリンダ部２１の内部空間が温度変動緩衝部２８となる。洗浄水入口２４ａは、シリンダ部２１の中心軸とは異なる位置に偏心して設けられている。洗浄水入口２４ａは、切替弁１４の洗浄水出口１４３ｄに接続され、洗浄水入口２４ｂは、切替弁１４の洗浄水出口１４３ｃに接続されている。ピストン部２０がシリンダ部２１より最も突出した場合に、洗浄水入口２４ｂは、第２の流路２７ｂと連通する。この洗浄水入口２４ｂが第２の流路２７ｂと接続する詳細については後述する。
【０１３７】
ピストン部２０は、ストッパ部２６ｂが温度変動緩衝部２８内に位置し、先端部が開口部２１ａから突出するように、シリンダ部２１内に移動可能に挿入されている。
【０１３８】
さらに、スプリング２３は、ピストン部２０のストッパ部２６ａとシリンダ部２１の開口部２１ａの周縁との間に配設されており、ピストン部２０をシリンダ部２１の後端側に付勢する。
【０１３９】
ピストン部２０のストッパ部２６ａ，２６ｂの外周面とシリンダ部２１の内周面との間に微小隙間が形成され、ピストン部２０の外周面とシリンダ部２１の開口部２１ａの内周面との間に微小隙間が形成されている。
【０１４０】
次に、ビデノズル２は、円筒状のピストン部２０ｅ、円筒状のシリンダ部２１ｅ、シールパッキン２２ｅおよびスプリング２３ｅにより構成される。
【０１４１】
ピストン部２０ｅの先端近傍には、洗浄水を噴出するための噴出孔２５ｅが形成されている。ピストン部２０ｅの後端には、フランジ形状のストッパ部２６ｅが設けられている。また、ストッパ部２６ｅには、シールパッキン２２ｅが装着されている。ピストン部２０ｅの内部には、後端面から噴出孔２５に連通する流路２７ｅが形成されている。
【０１４２】
一方、シリンダ部２１ｅは、先端側の径小部分と後端側の径大部分とからなる。それにより、径小部分と径大部分との間に、ピストン部２０ｅのストッパ部２６ｅがシールパッキン２２ｅを介して当接可能なストッパ面２１ｆが形成されている。シリンダ部２１ｅの後端面には、洗浄水入口２４ｅが設けられ、シリンダ部２１ｅの先端面には、開口部２１ｇが設けられている。シリンダ部２１ｅの内部空間が温度変動緩衝部２８ｅとなる。洗浄水入口２４ｅは、シリンダ部２１ｅの中心軸とは異なる位置に偏心して設けられている。洗浄水入口２４ｅは、切替弁１４の洗浄水出口１４３ｂに接続されている。
【０１４３】
ピストン部２０ｅは、ストッパ部２６ｅが温度変動緩衝部２８ｅ内に位置し、先端部が開口部２１ｇから突出するように、シリンダ部２１ｅ内に移動可能に挿入されている。
【０１４４】
さらに、スプリング２３ｅは、ピストン部２０ｅのストッパ部２６ｅとシリンダ部２１ｅの開口部２１ｇの周縁との間に配設されており、ピストン部２０ｅをシリンダ部２１ｅの後端側に付勢する。
【０１４５】
ピストン部２０ｅのストッパ部２６ｅの外周面とシリンダ部２１ｅの内周面との間に微小隙間が形成され、ピストン部２０ｅの外周面とシリンダ部２１ｅの開口部２１ｇの内周面との間に微小隙間が形成されている。
【０１４６】
次に、ノズル洗浄ノズル３は、円筒状の噴出部２０ｋにより構成される。噴出部２０ｋの先端近傍には、おしりノズル１側に洗浄水を噴出するための噴出孔２５ｋとビデノズル２側に洗浄水を噴出するための噴出孔２５ｍとが形成される。噴出部２０ｋの後端には洗浄水入口２４ｋが設けられる。噴出部２０ｋの後端に設けられた洗浄水入口２４ｋから噴出孔２５ｋおよび噴出孔２５ｍに連通する流路２７ｋが形成される。洗浄水入口２４ｋは、切替弁１４の洗浄水出口１４３ｅに接続されている。
【０１４７】
それにより、切替弁１４の洗浄水出口１４３ｅより供給された洗浄水が、ノズル洗浄ノズル３の噴出部２０ｋの洗浄水入口２４ｋを介して流路２７ｋを通して、噴出孔２５ｋおよび噴出孔２５ｍより噴出される。噴出孔２５ｋおよび噴出孔２５ｍより噴出された洗浄水により、おしりノズル１およびビデノズル２の洗浄が行われる。
【０１４８】
次いで、図１３のおしりノズル１およびビデノズル２の動作について説明する。まず、おしりノズル１の動作について説明し、次に、ビデノズル２の動作について説明する。図１４は図１３のおしりノズル１の動作を説明するための断面図である。
【０１４９】
図１４（ａ）に示すように、シリンダ部２１の洗浄水入口２４ａ，２４ｂより洗浄水が供給されない場合、ピストン部２０が、スプリング２３の弾性力により矢印Ｘの方向と逆方向に後退し、シリンダ部２１内に収容されている。その結果、ピストン部２０は、シリンダ部２１の開口部２１ａより最も突出していない状態となる。このとき、シリンダ部２１内には、温度変動緩衝部２８が形成されない。
【０１５０】
次いで、図１４（ｂ）に示すように、シリンダ部２１の洗浄水入口２４ａより洗浄水の供給が開始された場合、洗浄水の圧力によりピストン部２０がスプリング２３の弾性力に抗して矢印Ｘの方向に徐々に前進する。それにより、シリンダ部２１内に温度変動緩衝部２８が形成されるとともに温度変動緩衝部２８に洗浄水が流入する。
【０１５１】
洗浄水入口２４ａがシリンダ部２１の中心軸に対して偏心した位置に設けられているので、温度変動緩衝部２８に流入した洗浄水は、矢印Ｖで示すように渦巻状に還流する。温度変動緩衝部２８の洗浄水の一部は、ピストン部２０のストッパ部２６ａ，２６ｂの外周面とシリンダ部２１の内周面との間の微小隙間を通して、ピストン部２０の外周面とシリンダ部２１の開口部２１ａの内周面との間の微小隙間から流れ出るとともに、ピストン部２０の第１の流路２７ａを通して円筒状渦室２９に供給され、噴出孔２５からわずかに噴出される。円筒状渦室２９の詳細については後述する。
【０１５２】
ピストン部２０がさらに前進すると、図１４（ｃ）に示すように、ストッパ部２６ａ，２６ｂがシールパッキン２２ａ，２２ｂを介してシリンダ部２１のストッパ面２１ｃ，２１ｂに水密に接触する。それにより、ピストン部２０のストッパ部２６ａ，２６ｂの外周面とシリンダ部２１の内周面との間の微小隙間からピストン部２０の外周面とシリンダ部２１の開口部２１ａの内周面との間の微小隙間に至る流路が遮断される。さらに、洗浄水入口２４ｂより供給された洗浄水が、ピストン部２０の第２の流路２７ｂを通して円筒状渦室２９に供給される。それにより、ピストン部２０の第２の流路２７ｂを通して円筒状渦室２９に供給された洗浄水は、ピストン部２０の第１の流路２７ａを通して供給された洗浄水と混合され、噴出孔２５から噴出される。
【０１５３】
このように、切替弁１４の洗浄水出口１４３ｃ，１４３ｄより供給された洗浄水が、シリンダ部２１の洗浄水入口２４ａ，２４ｂを介してピストン部２０内の第１の流路２７ａおよび第２の流路２７ｂを通して円筒状渦室２９に導かれ、円筒状渦室２９を通して噴出孔２５から噴出される。
【０１５４】
次いで、図１３のビデノズル２の動作について説明する。図１５は図１３のビデノズル２の動作を説明するための断面図である。
【０１５５】
まず、図１５（ａ）に示すように、シリンダ部２１ｅの洗浄水入口２４ｅより洗浄水が供給されない場合、ピストン部２０ｅが、スプリング２３ｅの弾性力により矢印Ｘの方向と逆方向に後退し、シリンダ部２１ｅ内に収容されている。その結果、ピストン部２０ｅは、シリンダ部２１ｅの開口部２１ｇより最も突出していない状態となる。このとき、シリンダ部２１ｅ内には、温度変動緩衝部２８ｅが形成されない。
【０１５６】
次いで、図１５（ｂ）に示すように、シリンダ部２１ｅの洗浄水入口２４ｅより洗浄水の供給が開始された場合、洗浄水の圧力によりピストン部２０ｅがスプリング２３ｅの弾性力に抗して矢印Ｘの方向に徐々に前進する。それにより、シリンダ部２１ｅ内に温度変動緩衝部２８ｅが形成されるとともに温度変動緩衝部２８ｅに洗浄水が流入する。
【０１５７】
洗浄水入口２４ｅがシリンダ部２１ｅの中心軸に対して偏心した位置に設けられているので、温度変動緩衝部２８ｅに流入した洗浄水は、矢印Ｖで示すように渦巻状に還流する。温度変動緩衝部２８ｅの洗浄水の一部は、ピストン部２０ｅのストッパ部２６ｅの外周面とシリンダ部２１ｅの内周面との間の微小隙間を通して、ピストン部２０ｅの外周面とシリンダ部２１ｅの開口部２１ｇの内周面との間の微小隙間から流れ出るとともに、ピストン部２０ｅの流路２７ｅを通して、噴出孔２５ｅからわずかに噴出される。
【０１５８】
ピストン部２０ｅがさらに前進すると、図１５（ｃ）に示すように、ストッパ部２６ｅがシールパッキン２２ｅを介してシリンダ部２１ｅのストッパ面２１ｆに水密に接触する。それにより、ピストン部２０ｅのストッパ部２６ｅの外周面とシリンダ部２１ｅの内周面との間の微小隙間からピストン部２０ｅの外周面とシリンダ部２１ｅの開口部２１ｇの内周面との間の微小隙間に至る流路が遮断される。それにより、ピストン部２０ｅの流路２７ｅを通して噴出孔２５ｅから噴出される。
【０１５９】
このように、切替弁１４の洗浄水出口１４３ｂより供給された洗浄水が、シリンダ部２１ｅの洗浄水入口２４ｅを介してピストン部２０ｅ内の流路２７ｅを通して円噴出孔２５ｅから噴出される。
【０１６０】
以上に示す本実施の形態に係るノズル部３０の構造および動作によれば、衛生洗浄装置１００を大型化することなく非洗浄時に汚物がおしりノズル１およびビデノズル２に付着することが防止される。また、洗浄水の圧力によりシリンダ部２１，２１ｅ内からピストン部２０，２０ｅが突出するため、モータ等の他の駆動装置を必要とせず、構造が簡素化する。したがって、衛生洗浄装置１００の小型化および低コスト化を実現することができる。
【０１６１】
次いで、図１６は図１３のおしりノズル１のピストン部２０の先端部の模式図である。図１６（ａ）はピストン部２０の先端部を上面から見た場合を示し、図１６（ｂ）はピストン部２０の先端部を側面から見た場合を示す。
【０１６２】
まず、図１６（ｂ）に示すように、第１の流路２７ａは、円筒状の円筒状渦室２９の周面に接続され、第２の流路２７ｂは円筒状渦室２９の底面に接続されている。切替弁１４の洗浄水出口１４３ｃ，１４３ｄからの洗浄水が第１の流路２７ａおよび第２の流路２７ｂに供給される。
【０１６３】
図１６（ａ）に示すように、第１の流路２７ａより円筒状渦室２９に供給された洗浄水は、円筒状渦室２９の内周面の曲面形状により矢印Ｚに示す渦巻状態で流動する。一方、第２の流路２７ｂより円筒状渦室２９に供給された洗浄水は、垂直上方向に直線状態で流動する。
【０１６４】
このように、円筒状渦室２９において第１の流路２７ａの渦巻状態の洗浄水と第２の流路２７ｂの直線状の洗浄水とが混合され、噴出孔２５より洗浄水が噴出される。
【０１６５】
例えば、第１の流路２７ａより供給される洗浄水の流量が第２の流路２７ｂより供給される洗浄の流量よりも多い場合、円筒状渦室２９において混合される洗浄水は、円筒状の円筒状渦室２９の曲面形状による渦巻状態を強く維持するため、図１６（ｂ）に示す矢印Ｈの広い角度で分散旋回流として噴出される。一方、第２の流路２７ｂより供給される洗浄水の流量が第１の流路２７ａより供給される洗浄水の流量よりも多い場合、円筒状渦室２９において混合される洗浄水は、直線状態を強く維持するため、図１６（ｂ）に示す矢印Ｓの狭い角度で直線流として噴出される。
【０１６６】
したがって、制御部４が切替弁１４のモータ１４１を制御して洗浄水出口１４３ｃ，１４３ｄの流量比を変化させることにより、噴出孔２５から噴出される洗浄水の噴出形態が変化する。
【０１６７】
本実施の形態では、おしりスイッチ３０５の押下後、広がり角度調整スイッチ３０３ａを押下すると、洗浄水出口１４３ｃでの洗浄水の流量が洗浄水出口１４３ｄでの洗浄水の流量よりも大きくなり、洗浄水の噴出形態が直線流に近づく。それにより、洗浄水の広がり角度が小さくなる。おしりスイッチ３０５の押下後、広がり角度調整スイッチ３０３ｂを押下すると、洗浄水出口１４３ｄでの洗浄水の流量が洗浄水出口１４３ｃでの洗浄水の流量よりも大きくなり、洗浄水の噴出形態が分散旋回流に近づく。それにより、洗浄水の広がり角度が大きくなる。
【０１６８】
また、おしりスイッチ３０５の押下後、複数回広がり角度調整スイッチ３０３ａを押下すると、洗浄水出口１４３ｃでの洗浄水の流量が洗浄水出口１４３ｄでの洗浄水の流量よりも大きくなり、洗浄水の噴出形態が段階的に直線流に近づく。それにより、洗浄水の広がり角度が段階的に小さくなる。おしりスイッチ３０５の押下後、複数回広がり角度調整スイッチ３０３ｂを押下すると、洗浄水出口１４３ｄでの洗浄水の流量が洗浄水出口１４３ｃでの洗浄水の流量よりも大きくなり、洗浄水の噴出形態が段階的に分散旋回流に近づく。それにより、洗浄水の広がり角度が段階的に大きくなる。
【０１６９】
以上に示すおしりノズル１の先端の構造によれば、使用者は、自己の嗜好または体調に応じて種々の洗浄感および洗浄力を得ることが可能となる。また、第１の流路２７ａおよび第２の流路２７ｂの流量比が容易にかつ任意に制御される。
【０１７０】
また、第１の流路２７ａを通して噴出孔２５から噴出される旋回流と第２の流路２７ｂを通して噴出孔２５から噴出される直線流との混合割合は任意にかつ連続的に変化させることができ、噴出孔２５から噴出される洗浄水の広がり角度および洗浄面積は連続的に変化させることができる。また、使用者の嗜好または体調に応じて洗浄水の広がり角度および流量を任意に調整することが可能となる。
【０１７１】
図１７は、本実施の形態におけるおしりノズル１の噴出孔２５から噴出される洗浄水の説明図である。
【０１７２】
図１７に示すように、おしりノズル１の噴出孔２５からは、表面張力により直径ｄｎの幅を有した丸い粒状の洗浄水が噴出される。また、直径ｄｎを有する洗浄水は、ポンプ１３の圧力により流速ｖで被洗浄面ＳＨに向けて噴出される。
【０１７３】
この場合、丸い粒状の洗浄水は、おしりノズル１の噴出孔２５より距離Ｌｗにある被洗浄面ＳＨに到達するまでに、空気抵抗の働きにより水平方向に広がる。それにより、直径ｄｎの幅を有した丸い粒状の洗浄水は、直径ｄｎよりも大きい直径ｄｗの幅を有した偏平な粒状の洗浄水に変化する。その結果、人体は、噴出孔２５において少量の洗浄水が噴出されているのにもかかわらず、被洗浄面ＳＨにおいて直径ｄｗの幅の洗浄水を受けるため、多量の洗浄水が噴出されているような洗浄感を得ることができる。
【０１７４】
また、ポンプ１３によれば、洗浄水を周期的に変動する圧力で吐出させることができる。したがって、おしりノズル１の噴出孔２５から噴出される洗浄水の噴出速度が周期的に変動する。おしりノズル１の噴出孔２５から噴出された洗浄水は、空気抵抗により広がりを持った粒状に変化するので、少ない流量の洗浄水でも人体に高い洗浄感および洗浄力を与えることができる。また、洗浄水の圧力変動を制御することにより使用者の嗜好または体調に応じた洗浄が可能となる。
【０１７５】
図１８は、洗浄水の広がり角度および水勢の設定の一例を示す概念図である。ここでは、縦軸が水勢調整スイッチ３０４ａ，３０４ｂにより設定される洗浄水の水勢を示し、横軸が広がり角度調整スイッチ３０３ａ，３０３ｂにより設定される洗浄水の広がり角度を示している。
【０１７６】
以下の説明において、本実施の形態に係る衛生洗浄装置１００は、ノズル部３０から噴出される洗浄水の水勢を弱い方から順にＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４およびＬ５に設定できるものとし、ノズル部３０から噴出される洗浄水の広がり角度を小さいほうから順にＡ１、Ａ２、Ａ３およびＡ４に設定できるものとする。
【０１７７】
図１８に示すように、本実施の形態に係る衛生洗浄装置１００においては、例えば、洗浄水の水勢がＬ１に設定されている場合に、使用者は広がり角度調整スイッチ３０３ａ，３０３ｂの押下操作により洗浄水の広がり角度をＡ１〜Ａ４のいずれかに設定できる。また、洗浄水の水勢がＬ２〜Ｌ５のいずれかに設定されている場合にも洗浄水の水勢がＬ１に設定されている場合と同様に、使用者は広がり角度調整スイッチ３０３ａ，３０３ｂの押下操作により洗浄水の広がり角度をＡ１〜Ａ４のいずれかに設定できる。
【０１７８】
一方、図１８によれば、洗浄水の広がり角度がＡ１に設定されている場合に、使用者は水勢調整スイッチ３０４ａ，３０４ｂの押下操作により洗浄水の水勢をＬ１〜Ｌ５のいずれかに設定できる。また、洗浄水の広がり角度がＡ２〜Ａ４のいずれかに設定されている場合にも洗浄水の広がり角度がＡ１に設定されている場合と同様に、使用者は水勢調整スイッチ３０４ａ，３０４ｂの押下操作により洗浄水の水勢をＬ１〜Ｌ５のいずれかに設定できる。
【０１７９】
ここで、使用者による洗浄水の広がり角度および水勢の設定手順の一例について説明する。
【０１８０】
初期設定時において、ノズル部３０から噴出される洗浄水は、図１８の点ｉ１で示すように水勢がＬ３かつ広がり角度がＡ１に設定されている。
【０１８１】
使用者が図２の遠隔操作装置３００の水勢調整スイッチ３０４ａを押下操作すると、ノズル部３０から噴出される洗浄水の水勢がＬ４となる。これにより、ノズル部３０から噴出される洗浄水は、点ｉ２で示すように水勢がＬ４かつ広がり角度がＡ１に設定される。
【０１８２】
次に、使用者が遠隔操作装置３００の水勢調整スイッチ３０４ａを押下操作すると、ノズル部３０から噴出される洗浄水の水勢がＬ５となる。これにより、ノズル部３０から噴出される洗浄水は、点ｉ３で示すように水勢がＬ５かつ広がり角度がＡ１に設定される。
【０１８３】
続いて、使用者が遠隔操作装置３００の広がり角度調整スイッチ３０３ｂを押下操作すると、ノズル部３０から噴出される洗浄水の広がり角度がＡ２となる。これにより、ノズル部３０から噴出される洗浄水は、点ｉ４で示すように水勢がＬ５かつ広がり角度がＡ２に設定される。
【０１８４】
さらに、使用者が遠隔操作装置３００の広がり角度調整スイッチ３０３ｂを押下操作すると、ノズル部３０から噴出される洗浄水の広がり角度がＡ３となる。これにより、ノズル部３０から噴出される洗浄水は、点ｉ５で示すように水勢がＬ５かつ広がり角度がＡ３に設定される。
【０１８５】
以上に示すように、本実施の形態に係る衛生洗浄装置１００によれば、使用者は、洗浄水の各水勢において、広がり角度調整スイッチ３０３ａ，３０３ｂを押下操作することにより複数段階に洗浄水の広がり角度を設定することができる。また、使用者は、洗浄水の各広がり角度において、水勢調整スイッチ３０４ａ，３０４ｂを押下操作することにより複数段階に洗浄水の水勢を設定することができる。したがって、使用者は自己の好みや体調に応じて洗浄水の水勢および広がり角度を任意に設定することができる。
【０１８６】
上記において、ノズル部３０から噴出される洗浄水の広がり角度は、集中した噴出形態を含め４段階に調整可能であるとしているが、広がり角度の調節段階は３〜１０段階であることが望ましい。この場合、使用者は１段階ごとに洗浄水の広がり角度の変化を容易に実感することができるので適確な洗浄水の広がり角度調整が可能となる。
【０１８７】
本実施の形態に係る衛生洗浄装置１００において、ノズル部３０から噴出される洗浄水の流量は、水勢調整スイッチ３０４ａ，３０４ｂにより設定される水勢に応じて予め定められている。
【０１８８】
次に、水勢調整スイッチ３０４ａ，３０４ｂにより設定される水勢とノズル部３０から噴出される洗浄水の流量との関係について説明する。
【０１８９】
図１９は、水勢調整スイッチ３０４ａ，３０４ｂにより設定される水勢とノズル部３０から噴出される洗浄水の流量との関係の一例を示す図である。ここでは、縦軸がノズル部３０から噴出される洗浄水の流量を示し、横軸が水勢調整スイッチ３０４ａ，３０４ｂにより設定される洗浄水の水勢を示している。
【０１９０】
以下の説明において、本実施の形態に係る衛生洗浄装置１００は、上記のように水勢調整スイッチ３０４ａ，３０４ｂにより設定可能な洗浄水の水勢を弱い方から順にＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４およびＬ５に設定できるものとする。
【０１９１】
例えば、水勢調整スイッチ３０４ａ，３０４ｂにより洗浄水の水勢がＬ１に設定されている場合ノズル部３０から噴出される洗浄水の流量はｑ１となる。また、上記と同様に水勢調整スイッチ３０４ａ，３０４ｂにより洗浄水の水勢がＬ２、Ｌ３、Ｌ４およびＬ５に設定される場合、ノズル部３０から噴出される洗浄水の流量はそれぞれｑ２、ｑ３、ｑ４およびｑ５となる。
【０１９２】
そして、破線ＬＱで示すように、設定される水勢が弱い場合にノズル部３０から噴出される洗浄水の流量が少なくなり、設定される水勢が強い場合にノズル部３０から噴出される洗浄水の流量が多くなっている。
【０１９３】
なお、以上に示す洗浄水の水勢と流量との関係は、予め図４のメモリ４０２に記憶されている。
【０１９４】
水勢調整スイッチ３０４ａ，３０４ｂにより特定の水勢が設定されている場合、ノズル部３０から噴出される洗浄水の流量は、洗浄水の各広がり角度において一定である。
【０１９５】
ここで、上述の水勢調整スイッチ３０４ａ，３０４ｂにより設定される水勢とノズル部３０から噴出される洗浄水の流量との関係に基づいて、洗浄水の流量と広がり角度調整スイッチ３０３ａ，３０３ｂにより設定される広がり角度との関係を説明する。
【０１９６】
図２０は、ノズル部３０から噴出される洗浄水の流量と広がり角度調整スイッチ３０３ａ，３０３ｂにより設定される広がり角度との関係の一例を示す図である。ここでは、縦軸がノズル部３０から噴出される洗浄水の流量を示し、横軸が広がり角度調整スイッチ３０３ａ，３０３ｂにより設定される洗浄水の広がり角度を示している。
【０１９７】
図２０によれば、本実施の形態に係る衛生洗浄装置１００は、設定可能な洗浄水の各広がり角度Ａ１〜Ａ４において、ノズル部３０から噴出される洗浄水の流量を水勢調整スイッチ３０４ａ，３０４ｂの押下操作によりｑ１〜ｑ５に設定可能である。
【０１９８】
また、水勢調整スイッチ３０４ａ，３０４ｂにより設定された洗浄水の各流量ｑ１〜ｑ５において、ノズル部３０から噴出される洗浄水の広がり角度を広がり角度調整スイッチ３０３ａ，３０３ｂの押下操作によりＡ１〜Ａ４に設定可能である。
【０１９９】
例えば、洗浄水の水勢が図１９に示すＬ１に設定されている場合、ノズル部３０から噴出される洗浄水の流量はｑ１である。そこで、使用者が洗浄水の広がり角度を図２０に示すＡ１からＡ２〜Ａ４のいずれかに設定変更した場合、ノズル部３０から噴出される洗浄水の流量はｑ１のまま変化しない。
【０２００】
なお、以上に示す洗浄水の流量と広がり角度との関係は予め図４のメモリ４０２に記憶されている。
【０２０１】
以上に示すように、本実施の形態に係る衛生洗浄装置１００においては、使用者が洗浄水の広がり角度の設定変更をした場合にあっても、予め設定されている洗浄水の水勢に基づく流量は変化しない。これにより、使用者は自己の嗜好に応じた適確な洗浄形態を容易に調整することができる。
【０２０２】
ところで、本実施の形態において、おしりノズル１から噴出される洗浄水の広がり角度は、図１０の切替弁１４が、図１３のおしりノズル１の第１の流路２７ａを流れる洗浄水と第２の流路２７ｂを流れる洗浄水との流量比を変化させることにより調整されている。
【０２０３】
おしり洗浄時に使用者が洗浄水の広がり角度を変更する場合、切替弁１４は使用者による広がり角度調整スイッチ３０３ａ，３０３ｂの押下操作に伴い第１の流路２７ａを流れる洗浄水と第２の流路２７ｂを流れる洗浄水との流量比を変化させる。これにより、おしりノズル１から噴出される洗浄水の広がり角度は使用者の設定に応じて変化する。しかしながら、図６のポンプ１３の動作（図６のモータ１３０の回転動作）が一定の場合、おしりノズル１から噴出される洗浄水の流量は変化してしまう。
【０２０４】
これは、図１３に示すおしりノズル１の構造により、第１の流路２７ａを流れる洗浄水の圧力損失と、第２の流路２７ｂを流れる洗浄水の圧力損失とが異なるために生じる。
【０２０５】
以上のことから、本実施の形態に係る衛生洗浄装置１００においては、おしりノズル１から噴出される洗浄水の流量が洗浄水の広がり角度にかかわらず一定となるようにするため、図４の制御部４がポンプ１３の動作（図６のモータ１３０の回転動作）を制御している。
【０２０６】
以下に、制御部４のポンプ１３の制御方法について説明する。
制御部４は、ポンプ１３の印加電圧のデューティ比を調整することによりポンプ１３のモータ１３０の回転数を変化させる。ここで、ポンプ１３の印加電圧のデューティ比は、設定可能な洗浄水の水勢および広がり角度ごとに制御パラメータとして図４のメモリ４０２に記憶されている。
【０２０７】
図２１は、本実施の形態において予め定められたポンプ１３の印加電圧のデューティ比と洗浄水の広がり角度との関係の一例を示す図である。ここでは、縦軸がポンプ１３の印加電圧のデューティ比を示し、横軸が広がり角度調整スイッチ３０３ａ，３０３ｂにより設定される洗浄水の広がり角度を示している。
【０２０８】
図２１によれば、ポンプ１３の印加電圧のデューティ比は、破線ｑ１、ｑ２、ｑ３、ｑ４およびｑ５に示すように、おしりノズル１から噴出される洗浄水の流量ごとに定められている。
【０２０９】
洗浄水の流量がｑ１でありかつ洗浄水の広がり角度がＡ１である場合、ポンプ１３の印加電圧のデューティ比はＤ１１となり、非常に小さい値に定められている。これは、洗浄水の広がり角度がＡ１に設定されている場合、おしりノズル１を流れる洗浄水のすべてが圧力損失の少ない第２の流路２７ｂを流れるためである。
【０２１０】
次に、洗浄水の流量がｑ１でありかつ洗浄水の広がり角度がＡ２である場合、ポンプ１３の印加電圧のデューティ比はＤ１２となり、Ｄ１１よりやや高い値に定められている。これは、洗浄水の広がり角度がＡ２に設定されている場合、おしりノズル１を流れる洗浄水の一部が圧力損失の少ない第２の流路２７ｂを流れ、おしりノズル１を流れる残りの洗浄水が圧力損失の大きい第１の流路２７ａを流れるためである。そのため、おしりノズル１全体における洗浄水の圧力損失がやや大きくなっている。
【０２１１】
また、洗浄水の流量がｑ１でありかつ洗浄水の広がり角度がＡ３である場合、ポンプ１３の印加電圧のデューティ比はＤ１３となり、Ｄ１２よりやや高い値に定められている。これは、洗浄水の広がり角度がＡ３に設定されている場合、おしりノズル１を流れる洗浄水の一部が圧力損失の少ない第２の流路２７ｂを流れ、おしりノズル１を流れる残りの洗浄水が圧力損失の大きい第１の流路２７ａを流れるためである。そして、圧力損失の大きい第１の流路２７ａを流れる洗浄水の流量が圧力損失の少ない第２の流路２７ｂを流れる洗浄水の流量より多いため、おしりノズル１全体における洗浄水の圧力損失が非常に大きくなっている。
【０２１２】
さらに、洗浄水の流量がｑ１でありかつ洗浄水の広がり角度がＡ４である場合、ポンプ１３の印加電圧のデューティ比はＤ１４となり、Ｄ１３よりやや小さい値に定められている。これは、洗浄水の広がり角度がＡ４に設定されている場合、おしりノズル１を流れる洗浄水のすべてが圧力損失の大きい第１の流路２７ａを流れるためである。そして、おしりノズル１を流れる洗浄水のすべてが圧力損失の大きい第１の流路２７ａを流れる場合、おしりノズル１全体における洗浄水の圧力損失は、洗浄水の広がり角度がＡ３に設定されている場合に比べ小さくなっている。
【０２１３】
なお、図２１のポンプ１３の印加電圧のデューティ比と洗浄水の広がり角度との関係は一例であり、ノズル部３０の構造が異なれば、その構造に応じた関係がメモリ４０２に記憶される。
【０２１４】
上記においては、おしりノズル１から噴出される洗浄水の流量がｑ１である場合のポンプ１３の印加電圧のデューティ比について説明したが、おしりノズル１から噴出される洗浄水の流量がｑ２〜ｑ５の場合についても同様にポンプ１３の印加電圧のデューティ比が予め定められている。そして、マイコン４０１は図４のメモリ４０２に記憶された各種デューティ比を読み込むことにより、ポンプ１３の動作を制御している。
【０２１５】
以上に示すように、本実施の形態においては、制御部４がおしりノズル１全体における洗浄水の圧力損失に応じてポンプ１３の印加電圧のデューティ比が定められている。したがって、洗浄水の特定の水勢設定時に洗浄水の広がり角度が変更された場合でもおしりノズル１から噴出される洗浄水の流量は一定となる。
【０２１６】
本実施の形態においては、図４のメモリ４０２がポンプ１３の印加電圧のデューティ比を洗浄水の各水勢ごとおよび各広がり角度ごとに記憶している。そして、マイコン４０１はメモリ４０２に記憶されたデューティ比を読み込み、洗浄水の各水勢ごとおよび各広がり角度ごとに洗浄水の流量を最適な目標流量値に容易に制御することができる。したがって、制御部４は洗浄水の広がり角度の変化に応じて流量を適切に制御することができる。そして、使用者は、各水勢ごとにすべての広がり角度において一定の洗浄水の流量を得ることができるので、制御部４は流量の変化に伴い熱交換器１１が発生する熱量を各広がり角度ごとに変化させる必要がなく衛生洗浄装置１００の熱交換器１１の制御が容易となる。
【０２１７】
また、洗浄水の各広がり角度ごとに洗浄水の流量をメモリ４０２に記憶することにより、各広がり角度ごとに洗浄水の流量を最適な目標流量値に容易に制御することができる。したがって、洗浄水の広がり角度の変化に応じて流量を適切に制御することができる。
【０２１８】
さらに、本実施の形態に係る衛生洗浄装置１００において、マイコン４０１は、図４のメモリ４０２に記憶されたポンプ１３の印加電圧のデューティ比および図３の流量計１０による図３の配管２０２内を流れる洗浄水の流量測定値に基づいて、以下に示すポンプ１３のフィードバック制御を行う。このポンプ１３のフィードバック制御は、マイコン４０１が、流量計１０の流量測定値に基づいてメモリ４０２に記憶されたポンプ１３の印加電圧のデューティ比を補正することにより行われる。
【０２１９】
図２２は、メモリ４０２に記憶されたポンプ１３の印加電圧のデューティ比を補正する様子を示す模式図である。ここでは、縦軸がポンプ１３の印加電圧のデューティ比を示し、横軸が広がり角度調整スイッチ３０３ａ，３０３ｂにより設定される洗浄水の広がり角度を示している。また、破線ｑ１，ｑ１ｕは、特定のデューティ比および広がり角度により、おしりノズル１から噴出される洗浄水の流量を示している。
【０２２０】
例えば、使用者が洗浄水の水勢を図１９のＬ１に設定しかつ広がり角度を図２０のＡ１に設定して局部の洗浄を行う場合、おしりノズル１より噴出される洗浄水の流量は図２１のｑ１に設定され、ポンプ１３には図２１のデューティ比Ｄ１１のパルス電圧が印加される。
【０２２１】
この場合、おしりノズル１より噴出される洗浄水の流量は目標値であるｑ１となるべきであるが、洗浄時の気候、電気的な環境条件またはポンプ１３のモータ１３０の電気的特性等により実際の洗浄水の流量が変動する場合がある。図２２によれば、制御部４はポンプ１３をＤ１１のデューティ比で制御しているにもかかわらず、おしりノズル１より噴出される洗浄水の流量は目標値であるｑ１より低いｑ１ｕとなっている。
【０２２２】
制御部４は上述の流量計１０から入力される流量測定値により、現在おしりノズル１より噴出される洗浄水の流量は目標値であるｑ１より低いｑ１ｕであると判別する。
【０２２３】
そこで、制御部４は、洗浄水の流量をｑ１にするために必要なポンプ１３への印加電圧のデューティ比を決定する。図２２によれば、洗浄水の流量をｑ１にするためにはポンプ１３をデューティ比Ｄ１１ａで制御する必要がある。そして、制御部４はポンプ１３をデューティ比Ｄ１１ａのパルス電圧を印加するとともに、図４のメモリ４０２に記憶されているデューティ比Ｄ１１をＤ１１ａに更新する。このように、メモリ４０２に記憶されているデューティ比を更新しておくことで、次の使用時に更新したデューティ比を用いることができる。それにより、ポンプ１３の制御動作を最小限にすることができ、流量の急激な変化を抑制することができる。
【０２２４】
以上に示すような制御部４によるポンプ１３のフィードバック制御は、遠隔操作装置３００により設定可能な洗浄水の各水勢および各広がり角度に応じて行われる。図２２によれば、洗浄水の流量がｑ１である場合、広がり角度Ａ２に対応するデューティ比はＤ１２からＤ１２ａに補正され、広がり角度Ａ３に対応するデューティ比はＤ１３からＤ１３ａに補正され、広がり角度Ａ４に対応するデューティ比はＤ１４からＤ１４ａに補正される。また、洗浄水の流量がｑ２である場合、広がり角度Ａ１に対応するデューティ比はＤ２１からＤ２１ａに補正され、広がり角度Ａ２に対応するデューティ比はＤ２２からＤ２２ａに補正され、広がり角度Ａ３に対応するデューティ比はＤ２３からＤ２３ａに補正され、広がり角度Ａ４に対応するデューティ比はＤ２４からＤ２４ａに補正される。
【０２２５】
このように、おしりノズル１から噴出される洗浄水の流量は、制御部４の動作により目標流量値に正確に一致するようにフィードバック制御される。これにより、使用者は自己の嗜好または体調に応じた洗浄感を得ることができる。
【０２２６】
なお、マイコン４０１は、上記補正動作時に、予め図４のメモリ４０２に記憶されている洗浄水の水勢および広がり角度の設定値に応じたデューティ比を補正後のデューティ比に更新しているが、制御部４は補正後のデューティ比をメモリ４０２に記憶せずに洗浄水の水勢および広がり角度ごとに予め記憶されたデューティ比を補正してもよい。
【０２２７】
また、制御部４によるデューティ比の補正動作において、使用者による最初の洗浄水の水勢および広がり角度の設定時に他の各水勢のデューティ比が同時に決定されてもよい。この場合、広がり角度がＡ１のとき、Ｌ１の水勢設定時に用いられるＤ１１のデューティ比がＤ１１ａに補正されるとともに、Ｌ２の水勢設定時に用いられるＤ２１のデューティ比もＤ２１ａに補正される。また、広がり角度がＡ１のときの他の水勢設定時のデューティ比も同様に補正される。Ｄ２１からＤ２１ａへのデューティ比の補正および他の水勢設定時のデューティ比は、Ｄ１１とＤ１１ａとの比率またはＤ１１とＤ１１ａとの差等に基づき補正される。この場合、制御部４は広がり角度の設定が変更された場合に、補正されたデューティ比で各水勢を制御するので、ポンプ１３を迅速かつ最適に制御することができる。
【０２２８】
さらに、制御部４によるデューティ比の補正動作において、使用者による最初の洗浄水の水勢および広がり角度の設定時に他の各広がり角度のデューティ比が同時に決定されてもよい。図２２によれば、水勢がＬ１のとき、Ａ１の広がり角度設定時に用いられるＤ１１のデューティ比がＤ１１ａに補正されるとともに、Ａ２の広がり角度設定時に用いられるＤ１２のデューティ比がＤ１２ａに補正される。同様に、Ｄ１３のデューティ比がＤ１３ａに補正され、Ｄ１４のデューティ比がＤ１４ａに補正される。これらのデューティ比は、Ｄ１１とＤ１１ａの比率またはＤ１１とＤ１１ａとの差等に基づき補正される。この場合、制御部４は水勢の設定が変更された場合に、補正されたデューティ比で各広がり角度を制御するので、ポンプ１３を迅速かつ最適に制御することができる。
【０２２９】
続いて、本実施の形態に係る制御部４のデューティ比の補正動作およびポンプ１３のフィードバック制御動作を図２３および図２４のフローチャートに基づき説明する。
【０２３０】
図２３および図２４は、制御部４のマイコン４０１によるデューティ比の補正動作およびポンプ１３のフィードバック制御動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【０２３１】
初めに、図４に示す制御部４のマイコン４０１は、使用者の遠隔操作装置３００の押下操作に伴う各種指令信号の受信を待つ待機状態となっている（ステップＳ１）。ここで、使用者がおしりスイッチ３０５を押下操作すると、遠隔操作装置３００から、洗浄水の水勢および広がり角度の設定状態を含むおしり洗浄の指令信号が送信される。
【０２３２】
マイコン４０１は、遠隔操作装置３００よりおしり洗浄の指令信号を受信したか否かを判別する（ステップＳ２）。
【０２３３】
マイコン４０１は、遠隔操作装置３００よりおしり洗浄の指令信号を受信した場合、その指令信号に含まれる洗浄水の水勢および広がり角度を読み込む（ステップＳ３）。そして、マイコン４０１は、読み込んだ洗浄水の水勢および広がり角度に基づいて予めメモリ４０２に記憶されている洗浄水の各水勢および各広がり角度に応じたポンプ１３の印加電圧のデューティ比の中から指令信号より読み込んだ水勢および広がり角度に対するデューティ比を抽出する（ステップＳ４）。そして、マイコン４０１は、メモリ４０２より抽出したデューティ比に基づいてポンプ１３を制御し、遠隔操作装置３００により設定された洗浄水の広がり角度に応じて切替弁１４を制御する（ステップＳ５）。
【０２３４】
次に、マイコン４０１は図３の流量センサ１０より送られる流量測定値を読み込む（ステップＳ６）。そこで、マイコン４０１は、流量センサ１０より読み込んだ流量測定値が、予め洗浄水の水勢に応じて定められた流量の設定値と同一であるか否かを判別する（ステップＳ７）。
【０２３５】
マイコン４０１は、流量センサ１０より読み込んだ流量測定値が予め洗浄水の水勢に応じて定められた流量の設定値と同一であると判別した場合、ステップＳ５，Ｓ６の動作を繰り返す。一方、マイコン４０１は、流量センサ１０より読み込んだ流量測定値が予め洗浄水の水勢に応じて定められた流量の設定値と同一でないと判別した場合、流量センサ１０より読み込んだ流量測定値に基づいて予めメモリ４０２に記憶されているデューティ比の補正を行い、補正後のデューティ比を新たなデューティ比としてメモリ４０２に記憶し、補正後のデューティ比に基づいて図６のポンプ１３の動作を制御する（ステップＳ８）。
【０２３６】
使用者が、水勢調整スイッチ３０４ａ，３０４ｂを押下操作すると遠隔操作装置３００から、洗浄水の水勢を変更する旨の指令信号が送信される。また、使用者が、広がり角度調整スイッチ３０３ａ，３０３ｂを押下操作すると遠隔操作装置３００から、洗浄水の広がり角度を変更する旨の指令信号が送信される。さらに、使用者が、停止スイッチ３０７を押下操作すると遠隔操作装置３００から、おしり洗浄を終了する旨の指令信号が送信される。
【０２３７】
マイコン４０１は遠隔操作装置３００より送られる洗浄水の水勢を変更する旨の指令信号を受信したか否かを判別する（ステップＳ９）。マイコン４０１は、遠隔操作装置３００より洗浄水の水勢を変更する旨の指令信号を受信していないと判別した場合、遠隔操作装置３００より洗浄水の広がり角度を変更する旨の指令信号を受信したか否かを判別する（ステップＳ１０）。マイコン４０１は、遠隔操作装置３００より洗浄水の広がり角度を変更する旨の指令信号を受信していないと判別した場合、遠隔操作装置３００よりおしり洗浄を終了する旨の指令信号を受信したか否かを判別する（ステップＳ１１）。マイコン４０１は、遠隔操作装置３００よりおしり洗浄を終了する旨の指令信号を受信したと判別した場合ポンプ１３および切替弁１４等の動作を停止し、おしり洗浄の終了動作を行う（ステップＳ１２）。
【０２３８】
ここで、上記ステップＳ９において、マイコン４０１は、遠隔操作装置３００より洗浄水の水勢を変更する旨の指令信号を受信したと判別した場合、ステップＳ３〜Ｓ８の動作を繰り返す。また、マイコン４０１は、ステップＳ１０において、遠隔操作装置３００より洗浄水の広がり角度を変更する旨の指令信号を受信したと判別した場合、ステップＳ３〜Ｓ８の動作を繰り返す。さらに、マイコン４０１は、ステップＳ１１において、遠隔操作装置３００よりおしり洗浄を終了する旨の指令信号を受信していないと判別した場合、ステップＳ３〜Ｓ８の動作を繰り返す。
【０２３９】
以上に示す本実施の形態において、制御部４は、流量計１０の流量測定値を洗浄水の水勢に応じて予め定められた流量と比較することにより、ポンプ１３の印加電圧のデューティ比の補正およびポンプ１３のフィードバック制御を行っている。しかしながら、ポンプ１３より吐出する洗浄水の流量は以下に示すように常に変動している。
【０２４０】
図２５は、ポンプ１３より吐出される洗浄水の吐出流量と時間との関係を示す図である。縦軸はポンプ１３より吐出される洗浄水の吐出流量を示し、横軸は時間を示す。
【０２４１】
図２５によれば、洗浄水の吐出流量は、ポンプ１３の始動時Ｐｔ１から急激に目標流量であるＱＴまで上昇し、オーバーシュートを生じている。そして、洗浄水の吐出流量は、所定の時間Ｐｔ２を経過すると目標流量であるＱＴを中心に小さく変動している（ハンチング）。
【０２４２】
このような、流量の変動に伴ってポンプ１３のオンオフが頻繁に繰り返されると、ポンプ１３の制御の誤動作、ポンプ１３のうなり音およびポンプ１３の振動の増大が生じる。
【０２４３】
そこで、これらポンプ１３の制御の誤動作、ポンプ１３のうなり音およびポンプ１３の振動の増大を防止するために、図２５に示すように目標流量に所定の許容範囲Ｑｗを設定してポンプ１３の印加電圧のデューティ比の補正およびポンプ１３のフィードバック制御を行ってもよい。
【０２４４】
図２６は、目標流量に所定の許容範囲Ｑｗを設定した場合の洗浄水の流量と広がり角度との関係の一例を示す図である。ここでは、縦軸がノズル部３０から噴出される洗浄水の流量を示し、横軸が広がり角度調整スイッチ３０３ａ，３０３ｂにより設定される洗浄水の広がり角度を示している。
【０２４５】
図２６に示すように、目標流量に所定の許容範囲Ｑｗを設定した場合、制御部４は、流量計１０より入力される流量測定値が設定された洗浄水の水勢に応じた目標流量でない場合であっても、許容範囲Ｑｗ内に収まっていれば上述の補正動作およびフィードバック制御を行わない。それにより、ポンプ１３の印加電圧のデューティ比の頻繁な変更によりモータ１３の動作が頻繁にオンオフして誤動作が生じることが防止される。そして、モータ１３の振動およびうなり音の発生が防止される。
【０２４６】
最後に、本実施の形態に係る衛生洗浄装置１００のマッサージ洗浄について説明する。
【０２４７】
図２７は、マッサージ洗浄時にノズル部３０より噴出される洗浄水の水勢および広がり角度の変化の一例を示す概念図である。ここでは、縦軸がノズル部３０より噴出される洗浄水の水勢を示し、横軸がノズル部３０より噴出される洗浄水の広がり角度を示している。
【０２４８】
マッサージ洗浄時において、ノズル部３０より噴出される洗浄水の水勢および広がり角度はともに連続的に変化する。図２０に示す直線ＭＳのように洗浄水の水勢が強くなるとともに洗浄水の広がり角度が小さくなり、洗浄水の水勢が弱くなるとともに洗浄水の広がり角度が大きくなる。そして、この洗浄水の水勢および広がり角の変化が矢印Ｗに示すように繰り返される。
【０２４９】
これにより、使用者はマッサージ洗浄時に、強い水勢かつ広がり角の小さい洗浄水により非常に強い洗浄感を得ることができ、弱い水勢かつ広がり角の大きい洗浄水により非常に弱い洗浄感を得ることができる。したがって、使用者はマッサージ洗浄時において非常に強い洗浄感と非常に弱い洗浄感とを連続的に体感することができるので、十分なマッサージ効果または便意促進効果等が得られる。
【０２５０】
ここで、本実施の形態に係る衛生洗浄装置１００のマッサージ洗浄時には、上述の制御部４によるデューティ比の補正動作およびポンプ１３のフィードバック制御は行われないことが望ましい。
【０２５１】
洗浄水の広がり角度が連続的に変化している場合、ポンプ１３のフィードバック制御は、制御部４とポンプ１３との通信またはポンプ１３の動作時に生じるタイムラグ等により不安定となる。したがって、洗浄水の広がり角度を連続的に変化させるマッサージ洗浄時に、デューティ比の補正動作およびポンプ１３のフィードバック制御を行わない場合、流量制御における誤動作が回避される。
【０２５２】
なお、洗浄水の広がり角度が連続的に変化している場合には、メモリ４０２に記憶されたポンプ１３の印加電圧のデューティ比に基づいてポンプ１３が制御されてもよい。この場合、フィードバック制御は行われずに以前に得られたデューティ比を用いてポンプ１３が制御される。それにより、ポンプ１３における誤動作が回避されつつ洗浄水の広がり角度の変化に応じて洗浄水の流量が最適に制御される。
【０２５３】
本実施の形態においては、制御パラメータとしてポンプ１３のモータ１３０に印加するパルス電圧のデューティ比を用いているが、制御パラメータは、ノズル部３０より噴出される洗浄水の流量を調整できるものであれば、ポンプ１３のモータ１３０に印加するパルス電圧の大きさまたは周期などであってもよい。
【０２５４】
また、本実施の形態において、噴出形態の変化はノズル部３０より噴出される洗浄水の広がり角度の変化として説明されているが、噴出形態には、ノズル部３０より噴出される洗浄水の水滴の大きさの変化、空気が混入されることによる洗浄水の形態の変化、ノズル部３０から噴出される洗浄水の噴出方向の変化などが含まれてもよい。
【０２５５】
以上に示す本実施の形態においては、供給源である水道配管２０１から供給される洗浄水を加熱する加熱手段として瞬間式の熱交換器１１が用いられている。この場合、衛生洗浄装置の使用時にのみ洗浄水の加熱が行われるので、消費電力を最小限に抑えることができる。また、洗浄水を貯える貯水タンク等が不要となるため、省スペース化が実現される。さらに、洗浄時間が長くなった場合でも、洗浄水の温度の低下が生じない。ここで、洗浄水の各広がり角度ごとにポンプ１３の印加電圧のデューティ比が記憶されているので、洗浄水の広がり角度が変化しても洗浄水の流量が最適に制御される。したがって、熱交換器１１の温度制御が容易に行われる。しかしながら、水道配管２０１から供給される洗浄水を加熱することができるものであれば、貯留容器およびヒータ等を備えた貯湯式の洗浄水加熱手段を用いてもよい。
【０２５６】
本実施の形態においては、供給源である水道配管２０１から供給される洗浄水をノズル部３０へ圧送する加圧手段としてピストンポンプであるポンプ１３が用いられている。この場合、ポンプ１３により洗浄水を周期的に変動する圧力で吐出させることができる。したがって、ノズル部３０から噴出される洗浄水の噴出速度が周期的に変化する。噴出手段から噴出された洗浄水は、空気抵抗により広がりを持った粒状に変化するので、少ない流量の洗浄水でも人体に高い洗浄感および洗浄力を与えることができる。また、洗浄水の圧力変動を制御することにより使用者の嗜好または体調に応じた洗浄が可能となる。ここで、洗浄水の各広がり角度ごとにポンプ１３のデューティ比が記憶されているので、洗浄水の広がり角度が変化しても洗浄水の流量がポンプ１３により最適に制御される。
【０２５７】
しかしながら、洗浄水をノズル部３０へ圧送することができるものであれば、上記のポンプ１３に代えて、ギアポンプ、ベーンポンプまたは電磁ポンプ等が用いられてもよい。
【０２５８】
本実施の形態に係る衛生洗浄装置１００においては、水道配管２０１が給水源に相当し、ノズル部３０が噴出手段およびノズル装置に相当し、ポンプ１３が加圧手段および往復動ポンプに相当し、熱交換器１１が加熱手段および瞬間式加熱装置に相当し、圧送ピストン１３６が加圧部材に相当し、モータ１３０が駆動用モータに相当する。また、切替弁１４が経路選択手段に相当し、円筒状渦室２９が回転力付与手段に相当し、洗浄水出口１４３ｄが第１の経路に相当し、洗浄水出口１４３ｃが第２の経路に相当し、第１の流路２７ａが第１の流路に相当し、第２の流路２７ｂが第２の流路に相当し、モータ１４１が流量比制御手段に相当する。さらに、外筒１４３が第１の部材に相当し、内筒１４２が第２の部材に相当し、噴出孔２５が噴出孔に相当し、シリンダ部２１がシリンダ部に相当し、ピストン部２０がピストン部に相当する。さらに、制御部４およびマイコン４０２が制御手段に相当し、ポンプ１３が流量調整手段に相当し、切替弁１４およびノズル部３０が噴出形態調整手段に相当し、メモリ４０２が記憶手段に相当し、流量計１０が流量検出手段に相当する。また、ストッパ部２６ａ，２６ｂがシールパッキン２２ａ，２２ｂを介してシリンダ部２１のストッパ面２１ｃ，２１ｂに水密に接触する空間が環状空間に相当し、ピストン部２０のストッパ部２６ａの外周面とシリンダ部２１の内周面との間の微小隙間が第１の隙間に相当し、ピストン部２０のストッパ部２６ｂの外周面とシリンダ部２１の内周面との間の微小隙間が第２の隙間に相当する。さらに、温度変動緩衝部２８が収容部に相当し、洗浄水入口２４ａが第１の給水口に相当し、洗浄水入口２４ｂが第２の給水口に相当し、径小部分２１ｘが先端部に相当し、中間部分２１ｙが中間部に相当し、径大部分２１ｚが後端部に相当し、ストッパ面２１ｃが第１の環状内壁に相当し、ストッパ面２１ｂが第２の環状内壁に相当し、シールパッキン２２ａが第１の環状当接部に相当し、シールパッキン２２ｂが第２の環状当接部に相当する。
【０２５９】
【発明の効果】
本発明に係る衛生洗浄装置においては、使用者は噴出形態設定手段を用いて噴出手段から噴出される洗浄水の噴出形態を設定することができる。噴出手段から噴出される洗浄水の噴出形態は噴出形態調整手段により調整され、噴出手段から噴出される洗浄水の流量は流量調整手段により調整される。洗浄水の流量を目標流量値に設定するための流量調整手段の制御パラメータが各噴出形態ごとに記憶手段により記憶される。
【０２６０】
噴出形態設定手段により設定された噴出形態で洗浄水が噴出手段から噴出されるように噴出形態調整手段が制御手段により制御されるとともに、記憶手段に記憶された制御パラメータのうち設定された噴出形態に対応する制御パラメータで流量調整手段が制御手段により制御される。
【０２６１】
噴出形態が異なると、噴出手段における圧力損失が異なるため、噴出手段から噴出される洗浄水の流量が噴出形態ごとに異なる。そのため、衛生洗浄装置の各部の制御が容易でない。そこで、各噴出形態ごとに流量調整手段の制御パラメータを記憶することにより、各噴出形態ごとに洗浄水の流量を最適な目標流量値に容易に制御することができる。したがって、噴出形態の変化に応じて流量を適切に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本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斜視図
【図２】図１の遠隔操作装置の一例を示す模式図
【図３】本実施の形態に係る衛生洗浄装置の本体部の構成を示す模式図
【図４】図３の制御部の構成を示すブロック図
【図５】熱交換器の構造の一例を示す一部切り欠き断面図
【図６】本実施の形態に係るポンプの構成を示す模式的断面図
【図７】アンブレラパッキンの動作を説明するための模式図
【図８】図６のポンプの圧力変化を示す図
【図９】本実施の形態において設定された水勢の違いによるポンプの圧力変化を示す図
【図１０】（ａ）は切替弁の縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）の切替弁のＡ−Ａ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）の切替弁のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｄ）は（ａ）の切替弁のＣ−Ｃ線断面図
【図１１】図１０の切替弁の動作を示す断面図
【図１２】図１０の切替弁の洗浄水出口からおしりノズルに流出する洗浄水の流量、洗浄水出口からビデノズルに流出する洗浄水の流量および洗浄水出口からノズル洗浄ノズルに流出する洗浄水の流量を示す図
【図１３】図３のノズル部および切替弁の模式的断面図
【図１４】図１３のおしりノズルの動作を説明するための断面図
【図１５】図１３のビデノズルの動作を説明するための断面図
【図１６】図１３のおしりノズルのピストン部の先端部の模式図
【図１７】本実施の形態におけるおしりノズルの噴出孔から噴出される洗浄水の説明図
【図１８】洗浄水の広がり角度および水勢の設定の一例を示す概念図
【図１９】水勢調整スイッチにより設定される水勢とノズル部から噴出される洗浄水の流量との関係の一例を示す図
【図２０】ノズル部から噴出される洗浄水の流量と広がり角度調整スイッチにより設定される広がり角度との関係の一例を示す図
【図２１】本実施の形態において予め定められたポンプの印加電圧のデューティ比と洗浄水の広がり角度との関係の一例を示す図
【図２２】メモリに記憶されたポンプの印加電圧のデューティ比を補正する様子を示す模式図
【図２３】制御部のマイコンによるデューティ比の補正動作およびポンプのフィードバック制御動作の流れの一例を示すフローチャート
【図２４】制御部のマイコンによるデューティ比の補正動作およびポンプのフィードバック制御動作の流れの一例を示すフローチャート
【図２５】ポンプより吐出される洗浄水の吐出流量と時間との関係を示す図
【図２６】目標流量に所定の許容範囲を設定した場合の洗浄水の流量と広がり角度との関係の一例を示す図
【図２７】マッサージ洗浄時にノズル部より噴出される洗浄水の水勢および広がり角度の変化の一例を示す概念図
【符号の説明】
１　おしりノズル
２　ビデノズル
４　制御部
１０　流量計
１１　熱交換器
１３　ポンプ
１４　切替弁
２０　ピストン部
２１　シリンダ部
２１ｃ，２１ｂ　ストッパ面
２１ｘ　径小部分
２１ｙ　中間部分
２１ｚ　径大部分
２２ａ，２２ｂ　シールパッキン
２４ａ，２４ｂ　洗浄水入口
２５　噴出孔
２６ａ，２６ｂ　ストッパ部
２７ａ　第１の流路
２７ｂ　第２の流路
２８　温度変動緩衝部
２９　円筒状渦室
３０　ノズル部
１００　衛生洗浄装置
１３０，１４１　モータ
１３６　圧送ピストン
１４２　内筒
１４３　外筒
１４３ａ，１４３ｂ，１４３ｃ，１４３ｄ，１４３ｅ　洗浄水出口
２０１　水道配管
３００　遠隔操作装置
４０１　マイコン
４０２　メモリ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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