(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
おしり洗浄の際に使用されるノズルの吐水孔から人体局部へ向けて洗浄水を吐水する衛生洗浄装置であって、
前記吐水孔から洗浄水を中空円錐状に吐水させる吐水手段と、
前記吐水手段の上流側に設けられ、前記中空円錐状に吐水される洗浄水に脈動を与える脈動発生手段であって、前記吐水孔から前記中空円錐状に吐水された洗浄水が前記人体局部に着水する前に、前記中空円錐状に吐水された洗浄水の液膜を破砕することにより粒化された水流を生成し、前記中空円錐状に吐水された洗浄水の中空部分を前記粒化された水流により充填する破砕手段として機能する脈動発生手段と、
を備え、
前記脈動発生手段は、流速の遅い粒化された水流と流速の速い粒化された水流とを生成し、前記人体局部へ洗浄水が着水する着水地点での吐水範囲のうちの、中央付近では前記流速の遅い粒化された水流が支配的となり、且つ周辺付近では前記流速の速い粒化された水流が支配的となり、前記人体局部への着水時には、前記流速の遅い粒化された水流と前記流速の速い粒化された水流とが同時に着水するように前記洗浄水に前記脈動を与えることを特徴とする衛生洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、一般的に、衛生洗浄装置に関し、具体的には洋式腰掛便器に腰掛けた使用者の人体局部を水で洗浄する衛生洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
局部洗浄用のノズルを移動させることなく洗浄範囲（着水時の洗浄面積）を拡大する技術として、螺旋状に旋回させた洗浄水をノズルの吐水孔から吐水できる人体洗浄装置がある（特許文献１および２）。螺旋状の旋回吐水（中空円錐状吐水）を行う技術は、旋回の程度により洗浄範囲を調整できる有用な技術である。しかしながら、中空円錐状の吐水を行うと、中空円錐状の内部の中空部分、すなわち中抜け部分が着水時に生ずるため、その中抜け部分における洗浄性能については改善の余地がある。すなわち、例えば排便時の汚れは肛門を中心に、特に体調を崩した軟便時には前後左右の広い範囲に亘って付着するため、広い範囲をやさしく、一度にさっと洗浄したいという要望に応えるためには、更なる改良が求められている。
【０００３】
これに対して、旋回噴流の内部の中空部分に直進流をさらに吐水することにより、旋回噴流で広い洗浄面積を確保しつつ直進流で強い洗浄感を得ることができる衛生洗浄装置がある（特許文献３）。しかしながら、特許文献３に記載された衛生洗浄装置では、旋回噴流の内部の中空部分に直進流をさらに吐水しているため、洗浄エリアの中心部における洗浄圧力が高く、肛門部に強い刺激が必要以上に加わるおそれがある。そのため、肛門部周辺に痔による裂傷や、過度の拭きあげによる擦過傷などが存在する使用者にとって、広い範囲をやさしく、一度にさっと洗浄したいという体調を崩した際のおしり洗浄に求められる洗浄感としては課題が残る。
【０００４】
また、軸方向の噴出流と接線方向の噴出流との干渉状態を変えることにより噴出パターンの洗浄面積を変えることができる局部洗浄装置がある（特許文献４）。しかしながら、特許文献４に記載された局部洗浄装置では、軸方向の噴出流を使用しているため、洗浄エリアの中心部における洗浄圧力が高く、肛門部に強い刺激が必要以上に加わるおそれがある。そのため、肛門部周辺に痔による裂傷や、過度の拭きあげによる擦過傷などが存在する使用者にとって、広い範囲をやさしく、一度にさっと洗浄したいという体調を崩した際のおしり洗浄に求められる洗浄感としては課題が残る。
【０００５】
また、一方で、細分化された洗浄水を旋回状態で吐水することができる吐水装置がある（特許文献５）。しかしながら、広い範囲をやさしく、一度にさっと洗浄したいという体調を崩した際のおしり洗浄に求められる程度の広い範囲に細分化された洗浄水を吐水すると、その細分化された洗浄水は、空気中を漂い、所望とする洗浄エリアの外部にまで飛散するおそれがある。そうすると、その飛散した洗浄水は、便座に着座した使用者の大腿部などに付着し、使用者は不快感を感ずるおそれがある。さらには細分化された洗浄水が着水するときの着水圧力は非常に低いため、使用者に対して過度に低い洗浄感しか与えることができず、おしりを洗う行為に求める満足感や達成感が得られないという課題が残る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−９０１５５号公報
【特許文献２】特開２００１−９０１５１号公報
【特許文献３】特開２００７−１００３７０号公報
【特許文献４】特開２００１−９０１５４号公報
【特許文献５】特許第３８４８８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、従来のおしり洗浄よりも広範囲な洗浄エリアに均一に着水させて洗浄エリアを一度にさっと、やさしく洗浄することができ、体調を崩した際のおしりの洗浄において必要以上に中心部に強い刺激感やなぞられたような感覚などといった不快感を与えることなく、おしり洗浄行為に求められる高い水量感を実現し、さらに所望の洗浄エリア外への洗浄水の飛散を抑制することができ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】
【０００８】
第１の発明は、おしり洗浄の際に使用されるノズルの吐水孔から人体局部へ向けて洗浄水を吐水する衛生洗浄装置であって、前記吐水孔から洗浄水を中空円錐状に吐水させる吐水手段と、前記吐水手段の上流側に設けられ、前記中空円錐状に吐水される洗浄水に脈動を与える脈動発生手段であって、前記吐水孔から前記中空円錐状に吐水された洗浄水が前記人体局部に着水する前に、前記中空円錐状に吐水された洗浄水の液膜を破砕することにより粒化された水流を生成し、前記中空円錐状に吐水された洗浄水の中空部分を前記粒化された水流により充填する破砕手段として機能する脈動発生手段と、を備え、前記脈動発生手段は、流速の遅い粒化された水流と流速の速い粒化された水流とを生成し、前記人体局部へ洗浄水が着水する着水地点での吐水範囲のうちの、中央付近では前記流速の遅い粒化された水流が支配的となり、且つ周辺付近では前記流速の速い粒化された水流が支配的となり、前記人体局部への着水時には、前記流速の遅い粒化された水流と前記流速の速い粒化された水流とが同時に着水するように前記洗浄水に前記脈動を与えることを特徴とする衛生洗浄装置である。
【０００９】
この衛生洗浄装置によれば、ノズルから噴射された洗浄水は、まず中央部に中空部分を有する液膜として中空円錐状に吐水孔から吐水される。以下、説明の便宜上、このように中空円錐状に吐水された洗浄水を「中空円錐状吐水」と称する。そして、その中空円錐状吐水の中空部分は、人体局部に着水する前に、破砕手段として機能する脈動発生手段により破砕されて粒化された水流（以下、説明の便宜上、「粒化水流」と称する）へ遷移する。そのため、中空円錐状吐水は、粒化水流により中空部分を充填された状態で便座に座った使用者の人体局部のより広い範囲に着水する。
【００１０】
そのため、排便時の汚れは肛門を中心に、特に体調を崩した軟便時には前後左右の広い範囲に亘って付着する場合があるが、本発明の衛生洗浄装置は、その広い範囲をやさしく、一度にさっと洗浄したいという要望に応えることができる。つまり、中抜け部分が着水時に生ずることを抑制し、その中抜け部分における洗浄性能についての課題を解決することができる。
【００１１】
ここで、洗浄水の洗浄範囲（着水時の洗浄面積）は、例えば約φ２３〜３３ｍｍ程度である。また、中空円錐状吐水は、液膜が破砕して粒化した状態で人体局部に着水する。
【００１２】
また、洗浄エリアの中心付近には、中空円錐状吐水の中空部分を充填した粒化水流が着水するため、洗浄エリアの中心部における洗浄圧力は従来の直進流が着水した場合よりも低く、肛門部に強い刺激が必要以上に加わるおそれは少ない。そのため、本発明の衛生洗浄装置は、肛門部周辺に痔による裂傷や、過度の拭きあげによる擦過傷などが存在する使用者にとっても、広い範囲をやさしく、一度にさっと洗浄したいというおしり洗浄に求められる洗浄感の課題を解決することができ、非常に心地よい洗浄感のおしり洗浄を実現することができる。
【００１３】
また、本発明の衛生洗浄装置は、従来のおしり洗浄よりも広い範囲に一度に着水させることができるため、ノズルを前後方向および左右方向に移動させることにより着水位置を移動させたり、便座に座った使用者自身が着座位置を移動することにより着水位置を移動させたりする必要はない。そのため、本発明の衛生洗浄装置は、人体局部を広い範囲で洗浄する際になぞられたような感覚を与えるおそれは少ない。これによっても、本発明の衛生洗浄装置は、体調を崩した際の刺激に敏感なおしりの洗浄においてなぞられたような感覚の不快感がなく、非常に心地よい洗浄感のおしり洗浄を実現することができる。
【００１４】
また、本発明の衛生洗浄装置では、ノズルから吐水された洗浄水は、中空円錐状吐水として吐水されるが、ノズルからある程度離間した位置において破砕手段として機能する脈動発生手段により破砕され、粒化水流へ遷移する。より具体的には、破砕手段として機能する脈動発生手段は、中空円錐状に吐水された洗浄水の内部において液膜を横断する方向の水の流れを生成することにより、その液膜を破砕する。これによれば、中空円錐状吐水の中空部分に空気が入り込みやすいため、中空円錐状吐水の中空部分の圧力がより小さくなることを防止することができる。そのため、中空円錐状吐水において液膜波動が発生することを抑制することができる。
【００１５】
ここで、「液膜波動」について説明すると、まず、中空円錐状吐水の中空部分の圧力は、中空円錐状に吐水された洗浄水の外側の圧力よりも小さい。このとき、中空円錐状吐水が破砕されることなく液膜のままで拡大し続けた場合には、その吐水径（円錐径）の拡大に伴って液膜の厚さは薄くなる。そうすると、中空円錐状吐水の液膜は、中空円錐状吐水の中空部分と、中空円錐状に吐水された洗浄水の外側の部分と、の間の圧力差の影響を受けやすくなる。そのため、中空円錐状吐水の中空部分と、中空円錐状吐水の外側の部分と、の間の圧力差により、吐水孔からある程度離間した位置における中空円錐状吐水では、液膜の状態が保持されつつ波を打つような現象が生ずる。本願明細書においては、このような現象を「液膜波動」と称する。
【００１６】
液膜波動が発生した後に中空円錐状吐水の液膜が破砕されると、破砕された後の粒化された水流は、波動の影響により不規則な方向に飛散することになり、所望の洗浄エリアの外部にまで飛散しやすくなる。そうすると、その飛散した洗浄水は、便座に着座した使用者の大腿部などに付着し、使用者は不快感を感ずるおそれがある。
【００１７】
また、液膜波動は、液膜の厚さが薄くなったところで発生し、さらに、波動が発生することで液膜の軌跡がさらに長くなるため、液膜の厚さはより薄くなっている。すなわち、液膜波動が中空円錐状吐水において発生すると、その中空円錐状吐水は、比較的小さな径を有する粒に破砕される。この破砕された粒の径および質量が小さいため、その小さな粒は空気中を漂い、所望の洗浄エリアの外部にまで飛散しやすくなる。そうすると、その飛散した洗浄水は、便座に着座した使用者の大腿部などに付着し、使用者は不快感を感ずるおそれがある。
【００１８】
これに対して、本発明の衛生洗浄装置は、中空円錐状吐水において液膜波動が発生することを抑制することができる。そのため、波動の影響によって粒化された水流が不規則な方向に飛散し、洗浄水が所望の洗浄エリアの外部にまで飛散することを抑制することができ、所望の洗浄エリア外の部分が不必要に濡れることを抑制することができる。また、中空円錐状吐水がより小さな径を有する粒に破砕されることを抑制することができる。つまり、液膜波動が発生することを防止することで、粒化水流の径をより大きくすることができる。
【００１９】
そのため、粒化水流は、空気中を漂うおそれは少なく、所望の洗浄エリアの外部にまで飛散するおそれは少ない。つまり、洗浄水が所望の洗浄エリアの外部にまで飛散することを抑制することができ、所望の洗浄エリア外の部分が不必要に濡れることを抑制することができる。これにより、便座に座った使用者が、所望の洗浄エリア外の部分が不必要に濡れることで不快感を感ずるという課題をさらに解決することができる。
【００２０】
また、液膜波動が発生することを防止し、中空円錐状に吐水された洗浄水の液膜を拡大させることにより、粒化水流の径をより大きくすることができるため、着水部における着水圧力および着水水量をより高めることができる。なお、「着水圧力」とは、単位面積あたりの運動量であり、汚れを落としたり、剥いだり、浮かせたりする力をいう。一方、「着水水量」とは、単位時間あたりに着水する水量であり、汚れを洗い流す力をいう。これにより、排便時の汚れを、より短時間の間に落としたり浮かせたりすることができ、また、より短時間の間に洗い流すことができる。
【００２１】
また、本発明の衛生洗浄装置によれば、洗浄水の着水部における着水圧力は、着水部の中心部と外周部とで略同じである。あるいは、洗浄水の着水部における着水圧力は、着水部の中心部よりも外周部で高い。
【００２２】
ここで、所望の洗浄エリアのうちの外周部は、特に体調を崩した軟便時には前後左右の広い範囲に亘って付着するため、積極的に洗浄したいエリアである。そのため、外周部の着水圧力が中心部の着水圧力と略同じ、あるいは中心部の着水圧力よりも高いことにより、洗浄力の高い洗浄水が汚れを除去したいエリアに着水する。一方、肛門の中心には着水圧力の低い洗浄水が着水するので、必要以上に強い刺激感が加わることがない。そのため、本発明の衛生洗浄装置は、より短時間の間に、体調を崩した軟便時での前後左右の広い範囲に亘って付着した汚れを落としたり浮かせたりすることができ、なおかつ、非常に心地よい洗浄感のおしり洗浄を実現することができる。そのため、本発明の衛生洗浄装置は、体調を崩した軟便時に使用する装置としても好適である。
【００２３】
また、本発明の衛生洗浄装置によれば、洗浄水の着水部における着水水量は、着水部の中心部と外周部とで略同じである。あるいは、洗浄水の着水部における着水水量は、着水部の中心部よりも外周部で多い。
【００２４】
ここで、前述したように、所望の洗浄エリアのうちの外周部は、特に体調を崩した軟便時には前後左右の広い範囲に亘って付着するため、積極的に洗浄したいエリアである。そのため、外周部の着水水量が中心部の着水水量と略同じ、あるいは中心部の着水水量よりも多いことにより、十分な量の洗浄水が汚れを除去したいエリアに着水する。一方、肛門の中心には着水水量の少ない洗浄水が着水するので、必要以上に大水量で洗浄されることによる不快感を抑制することができる。そのため、広い範囲に亘って付着した汚れは、着水した洗浄水により確実に取り込まれ、より短時間の間に洗い流され、なおかつ、非常に心地よい洗浄感のおしり洗浄を実現することができる。そのため、本発明の衛生洗浄装置は、体調を崩した軟便時に使用する装置としても好適である。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の態様によれば、従来のおしり洗浄よりも広範囲な洗浄エリアに均一に着水させて洗浄エリアを一度にさっと、やさしく洗浄することができ、体調を崩した際のおしりの洗浄において必要以上に中心部に強い刺激感やなぞられたような感覚などといった不快感を与えることなく、おしり洗浄行為に求められる高い水量感を実現し、さらに所望の洗浄エリア外への洗浄水の飛散を抑制することができる衛生洗浄装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる衛生洗浄装置を備えたトイレ装置を表す斜視模式図である。
【図２】本実施形態にかかる衛生洗浄装置の要部構成を表す概念模式図である。
【図３】本実施形態のノズルから吐水された洗浄水の状態の概略を表す概念模式図である。
【図４】洗浄水の着水部における着水圧力および着水水量を表すグラフ図である。
【図５】洗浄水の着水部における他の着水圧力および着水水量を表すグラフ図である。
【図６】本実施形態の具体例にかかるノズルを表す断面模式図である。
【図７】比較例にかかるノズルを表す断面模式図である。
【図８】スロートの変形例を例示する断面模式図である。
【図９】本実施形態の具体例にかかるノズルを表す断面模式図である。
【図１０】本具体例の脈動ポンプの駆動タイミングと液膜の速度を表わすグラフである。
【図１１（ａ）】図１０におけるａ−ｂ区間の粒化水流の状態を説明する模式断面図である。
【図１１（ｂ）】図１０におけるａ−ｂ区間の粒化水流の状態を説明する模式断面図である。
【図１２（ａ）】図１０におけるｃ−ｄ区間の粒化水流の状態を説明する模式断面図である。
【図１２（ｂ）】図１０におけるｃ−ｄ区間の粒化水流の状態を説明する模式断面図である。
【図１３（ａ）】本具体例のおしり着水地点における粒化水流の状態を示す模式断面図である。
【図１３（ｂ）】本具体例のおしり着水地点における粒化水流の空間密度を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本発明の実施の形態にかかる衛生洗浄装置を備えたトイレ装置を表す斜視模式図である。
【００４０】
図１に表したトイレ装置は、洋式腰掛便器（以下説明の便宜上、単に「便器」と称する）８００と、その上に設けられた衛生洗浄装置１００と、を備える。衛生洗浄装置１００は、ケーシング４００と、便座２００と、便蓋３００と、を有する。便座２００と便蓋３００とは、ケーシング４００に対して開閉自在にそれぞれ軸支されている。
【００４１】
ケーシング４００の内部には、便座２００に座った使用者の人体局部の洗浄を実現する局部洗浄機能部などが内蔵されている。また、例えばケーシング４００には、使用者が便座２００に座ったことを検知する着座検知センサ４０４が設けられている。着座検知センサ４０４が便座２００に座った使用者を検知している場合において、使用者が例えば図示しないリモコンなどの操作部を操作すると、ノズル４１０を便器８００のボウル８０１内に進出させることができる。なお、図１に表した衛生洗浄装置１００では、ノズル４１０がボウル８０１内に進出した状態を表している。
【００４２】
ノズル４１０の先端部には、ひとつあるいは複数の吐水孔４１１が設けられている。そして、ノズル４１０は、その先端部に設けられた吐水孔４１１から水を噴射して、便座２００に座った使用者の人体局部を洗浄することができる。例えば、図１に表したノズル４１０では、ふたつの吐水孔４１１のうちの一方の吐水孔４１１は、ビデ洗浄用の吐水孔であり、他方の吐水孔４１１は、おしり洗浄用の吐水孔である。なお、本願明細書において「水」という場合には、冷水のみならず、加熱されたお湯も含むものとする。
【００４３】
図２は、本実施形態にかかる衛生洗浄装置の要部構成を表す概念模式図である。
図３は、本実施形態のノズルから吐水された洗浄水の状態の概略を表す概念模式図である。
また、図４は、洗浄水の着水部における着水圧力および着水水量を表すグラフ図である。
また、図５は、洗浄水の着水部における他の着水圧力および着水水量を表すグラフ図である。
【００４４】
本実施形態のノズル４１０は、図１に関して前述したように、便座２００に座った使用者の人体局部に向けて吐水孔４１１から洗浄水５００を噴射することができる。このとき、洗浄水５００は、図２および図３に表したように、中央部に中空部分を有する液膜として中空円錐状に吐水孔４１１から吐水される。つまり、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、ノズル４１０の吐水孔４１１から中空円錐状に洗浄水を吐水する吐水手段４０１を備える。以下、説明の便宜上、このように中空円錐状に吐水された洗浄水を「中空円錐状吐水」と称する。
【００４５】
なお、中空円錐状吐水５１０の中空部分では、液膜の流れに追随して中空円錐状吐水５１０の中空部分から外側へ排出される空気量が多くなる。一方で、中空円錐状吐水５１０の中空部分に入る空気の通り道は、中空円錐状吐水５１０の液膜によって遮られるため、中空円錐状吐水５１０の中空部分から外側へ排出される空気の中央部に限られることになる。そのため、中空円錐状吐水５１０の中空部分に入ってくる空気量が少なくなり、中空円錐状吐水５１０の中空部分では、外気と比べて圧力が低くなった負圧状態が発生している。
【００４６】
また、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、中空円錐状吐水５１０が人体局部に着水する前に、中空円錐状吐水５１０の中空部分を充填するように中空円錐状吐水５１０の液膜を破砕する破砕手段を備える。つまり、破砕手段は、詳細については後述するが、図３に表したように、中空円錐状吐水５１０の液膜を破砕することにより粒化された水流（以下、説明の便宜上、「粒化水流」と称する）を生成する。そして、液膜の進行方向に進行する粒化水流５２０の一部は、中空円錐状吐水５１０の中空部分に発生した負圧によって、その中空部分に引き込まれる。これにより、破砕手段は、その粒化水流５２０により中空円錐状吐水５１０の中空部分を充填することができる。
【００４７】
すなわち、ノズル４１０から噴射された洗浄水５００は、まず中空円錐状吐水５１０として吐水孔４１１から吐水され、粒化水流５２０により中空部分を充填された状態で便座２００に座った使用者の人体局部のより広い範囲に着水する。
【００４８】
ここで、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、図２に表したように、吐水手段４０１よりも下流側であってノズル４１０の吐水孔４１１よりも上流側に設けられた液膜厚さ拡大手段４０２を備える。この液膜厚さ拡大手段４０２は、中空円錐状吐水５１０の液膜の厚さを拡大させる。より具体的に説明すると、液膜厚さ拡大手段４０２は、ノズル４１０の吐水孔４１１から吐水された中空円錐状吐水５１０の液膜の厚さＤ２を、吐水手段４０１から吐水された中空円錐状吐水の液膜の厚さＤ１よりも厚くすることができる。そのため、中空円錐状吐水５１０の液膜を破砕することにより生成された粒化水流５２０の径は、例えば約１ｍｍ（ミリメートル）程度であり、径が例えば約１０〜１００μｍ（ミクロン）程度の霧と比較すると大きい。
【００４９】
中空円錐状吐水５１０が、破砕手段により破砕され、粒化水流５２０により中空部分を充填された状態で人体局部に着水すると、洗浄水５００の着水部における着水圧力および着水水量は、図４に表したように、着水部の中心部と外周部とで略同じ、あるいは、図５に表したように、着水部の中心部よりも外周部で大きくなる。
【００５０】
ここで、本願明細書において、「着水圧力」とは、単位面積あたりの運動量であり、汚れを落としたり、剥いだり、浮かせたりする力をいう。
また、本願明細書において、「着水水量」とは、単位時間あたりに着水する水量であり、汚れを洗い流す力をいう。
【００５１】
洗浄水５００の洗浄範囲（着水時の洗浄面積）は、例えば約φ２３〜３３ｍｍ程度である。すなわち、図４および図５に表した立ち上がり部の幅は、例えば約２３〜３３ｍｍ程度に相当する。
【００５２】
そのため、例えば体調を崩した軟便時には前後左右の広い範囲に亘って汚れが付着する場合があるが、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、その広い範囲を一度にさっと洗浄したいという要望に応えることができる。また、洗浄エリアの中心付近には、中空円錐状吐水５１０の中空部分を充填した粒化水流５２０が着水するため、洗浄エリアの中心部における洗浄圧力は従来の直進流が着水した場合よりも低く、肛門部に強い刺激が必要以上に加わるおそれは少ない。そのため、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、非常に心地よい洗浄感のおしり洗浄を実現することができる。
【００５３】
また、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、従来のおしり洗浄よりも広い範囲に一度に着水させることができるため、ノズル４１０を前後方向および左右方向（図１に表した矢印を参照）に移動させることにより着水位置を移動させたり、便座２００に座った使用者自身が着座位置を移動することにより着水位置を移動させたりする必要はない。そのため、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、人体局部を広い範囲で洗浄する際になぞられたような感覚を与えるおそれは少ない。これによっても、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、非常に心地よい洗浄感のおしり洗浄を実現することができる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、洗浄水５００の着水部における着水圧力は、図４に表したように、着水部の中心部と外周部とで略同じである。あるいは、洗浄水５００の着水部における着水圧力は、図５に表したように、着水部の中心部よりも外周部で高い。ここで、所望の洗浄エリアのうちの外周部は、例えば体調を崩した軟便時での前後左右の広い範囲に亘って汚れが付着した場合には積極的に洗浄したいエリアである。そのため、外周部の着水圧力が中心部の着水圧力と略同じ、あるいは中心部の着水圧力よりも高いことにより、洗浄力の高い洗浄水５００が汚れを除去したいエリアに着水する。肛門部には着水圧力の低い洗浄水が着水するため、必要以上に強い刺激感が加わることはない。そのため、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、より短時間の間に、広い範囲に亘って付着した汚れを落としたり浮かせたりすることができ、なおかつ、非常に心地よい洗浄感のおしり洗浄を実現することができる。そのため、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、体調を崩した軟便時に使用する装置としても好適である。
【００５５】
また、本実施形態によれば、洗浄水５００の着水部における着水水量は、図４に表したように、着水部の中心部と外周部とで略同じである。あるいは、洗浄水５００の着水部における着水水量は、図５に表したように、着水部の中心部よりも外周部で多い。ここで、前述したように、所望の洗浄エリアのうちの外周部は、例えば体調を崩した軟便時での前後左右の広い範囲に亘って汚れが付着した場合には、積極的に洗浄したいエリアである。そのため、外周部の着水水量が中心部の着水水量と略同じ、あるいは中心部の着水水量よりも多いことにより、十分な量の洗浄水５００が汚れを除去したいエリアに着水する。一方、肛門部には着水水量の少ない洗浄水が着水するため、必要以上に大水量で洗浄されることによる不快感を抑制することができる。そのため、広い範囲に亘って付着した汚れは、着水した洗浄水５００により確実に取り込まれ、より短時間の間に洗い流され、なおかつ、非常に心地よい洗浄感のおしり洗浄を実現することができる。そのため、前述したように、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、体調を崩した軟便時に使用する装置としても好適である。
【００５６】
次に、本実施形態の具体例について図面を参照しつつ説明する。
図６は、本実施形態の具体例にかかるノズルを表す断面模式図である。
また、図７は、比較例にかかるノズルを表す断面模式図である。
また、図８は、スロートの変形例を例示する断面模式図である。
【００５７】
本具体例のノズル４１０は、図６に表したように、ノズル本体（吐水手段）４２０と、スロート（液膜厚さ拡大手段および環状部）４３０と、を有する。ノズル本体４２０の内部には、図示しない水源から供給された洗浄水が通過するノズル本体流路４２１と、旋回流を生成可能な旋回室４２３と、旋回室４２３からの洗浄水をスロート４３０へ導く連通路４２５と、が設けられている。また、旋回室４２３の中央部には、より安定した旋回力の旋回流を生成する突設部４２４が設けられている。
【００５８】
旋回室４２３は、底部においてより大きな径を有する大径部内周壁４２３ｅと、連通路４２５へ向かうにつれて収縮した径を有する傾斜内周壁４２３ｆと、により形成され、中空室とされている。そして、傾斜内周壁４２３ｆは、その一端において連通路４２５に接続されている。一方、ノズル本体流路４２１は、旋回室４２３に偏心して接続されている。より具体的には、ノズル本体流路４２１は、旋回室４２３の大径部内周壁４２３ｅの接線方向に接続されている。
【００５９】
スロート４３０は、筒状に形成されている。そして、スロート４３０の内部には、ノズル本体４２０の連通路４２５から吐水された洗浄水が通過するスロート流路４３１が設けられている。そして、スロート流路４３１の一端には、スロート流路４３１を通過した洗浄水をスロート４３０の外部へ吐水する吐水孔４３３（吐水孔）が形成されている。吐水孔４３３の近傍のスロート流路４３１には、吐水孔４３３へ向かうにつれて流路が拡大するテーパ部４３２が形成されている。
【００６０】
なお、本具体例のノズル４１０では、ノズル本体４２０とスロート４３０との間に隙間が設けられているが、この隙間は必ずしも設けられていなくともよい。すなわち、ノズル本体４２０とスロート４３０とが一体的に形成され、連通路４２５とスロート流路４３１とが接続されていてもよい。
【００６１】
図示しない水源から洗浄水がノズル４１０へ供給されると、その洗浄水は、ノズル本体流路４２１を通過して旋回室４２３へ流入する。ここで、ノズル本体流路４２１は、旋回室４２３の大径部内周壁４２３ｅの接線方向に接続されているため、旋回室４２３へ流入した洗浄水は、大径部内周壁４２３ｅおよび傾斜内周壁４２３ｆに沿って旋回する。そして、旋回室４２３において旋回した洗浄水は、旋回力を維持しつつ連通路４２５を通過し、連通路４２５の一端（吐水口）からスロート４３０のスロート流路４３１内へ吐水される。このとき、ノズル本体４２０から吐水された洗浄水は、旋回力を維持しているため、中央部に中空部分を有する液膜として中空円錐状に吐水される。
【００６２】
そして、ノズル本体４２０から中空円錐状に吐水された洗浄水は、スロート流路４３１の内壁で受け止められる。続いて、スロート流路４３１に流入した洗浄水は、旋回力を維持しつつスロート流路４３１の内壁に沿って流れ、吐水孔４３３へ導かれる。すなわち、スロート流路４３１を通過する洗浄水は、スロート流路４３１の内壁に付着するように流れる。そのため、スロート流路４３１を流れる洗浄水は、スロート流路４３１の内壁から摩擦力による抵抗を受け、その洗浄水の流速は、吐水孔４３３へ向かうにつれて遅くなる。これにより、図６に表したように、吐水孔４３３の近傍の液膜の厚さは、ノズル本体４２０から吐水されたときの液膜の厚さ、あるいはスロート流路４３１に流入した直後の液膜の厚さよりも厚い。あるいは、吐水孔４３３から吐水された中空円錐状吐水５１０の液膜の厚さＤ２は、ノズル本体４２０から吐水された中空円錐状吐水の液膜の厚さＤ１よりも厚い。つまり、本具体例では、ノズル本体４２０は、図２に関して前述した吐水手段４０１として機能する。
【００６３】
さらに、スロート流路４３１を流れる洗浄水の流速は、スロート流路４３１の内壁の近傍すなわち境界層よりもスロート流路４３１の中心部の方が速い。つまり、スロート４３０は、スロート流路４３１の内壁の近傍を流れる洗浄水の流速と、スロート流路４３１の内壁の近傍よりも中心部の側を流れる洗浄水の流速と、を異ならせることができる。言い換えれば、スロート４３０は、洗浄水の液膜の外側（スロート流路４３１の内壁の側）の流れと、洗浄水の液膜の内側（スロート流路４３１の中心部の側）の流れと、の間において速度差をつけることができる。これは、液膜の外側（スロート流路４３１の内壁の側）の洗浄水が、液膜の内側（スロート流路４３１の中心部の側）の洗浄水よりも大きな摩擦力をスロート流路４３１の内壁から受けることにより、内側の洗浄水よりも減速するためである。
【００６４】
そのため、スロート流路４３１を流れる洗浄水の内部には、図６に表した矢印Ａ１のように、液膜を横断する方向に渦流が発生する。また、吐水孔４３３の近傍におけるスロート流路４３１には、吐水孔４３３へ向かうにつれて流路が拡大するテーパ部４３２が形成されているため、吐水孔４３３から吐水される洗浄水は、テーパ部４３２に沿って流れる。そのため、吐水孔４３３から吐水される洗浄水の内部には、液膜を横断する方向に渦流がより発生しやすい。
【００６５】
そうすると、吐水孔４３３から吐水された洗浄水は、中央部に中空部分を有する液膜として、すなわち中空円錐状吐水５１０として吐水されるが、吐水孔４３３からある程度離間した位置において粒化水流５２０へ遷移する。より具体的には、吐水孔４３３から吐水された中空円錐状吐水５１０の内部には、液膜を横断する方向に渦流が発生しているため、吐水孔４３３からある程度離間した位置において、隣接する渦流同士の間に亀裂が生ずる。そうすると、吐水孔４３３から吐水された中空円錐状吐水５１０は、図６に表したように、吐水孔４３３からある程度離間した位置において破砕される。このようにして、吐水孔４３３から吐水された中空円錐状吐水５１０は、粒化水流５２０へ遷移する。つまり、本具体例のスロート４３０は、液膜厚さ拡大手段４０２として機能するとともに、破砕手段としても機能する。
【００６６】
また、中空円錐状吐水５１０の中空部分の圧力は、中空円錐状吐水５１０の外側の圧力よりも小さい。これは、中空円錐状吐水５１０の中空部分には外部から空気が入りにくく、また、その中空部分の空気は中空円錐状吐水５１０の流れにより引き出されるためである。このようにして中空円錐状吐水５１０の中空部分の圧力が中空円錐状吐水５１０の外側の圧力よりも小さいことにより、中空円錐状吐水５１０は、吐水径（円錐径）が拡大することを抑制される。
【００６７】
そのため、本具体例のノズル４１０によれば、粒化水流５２０が洗浄エリア外に着水することを抑制することができ、所望の洗浄エリア外の部分（例えば、大腿部）が不必要に濡れることを抑制することができる。これにより、便座２００に座った使用者が、所望の洗浄エリア外の部分が不必要に濡れることで不快感を感ずることを抑制することができる。
【００６８】
さらに、粒化水流５２０の径は、図２に関して前述したように、例えば約１ｍｍ程度であり、径が例えば約１０〜１００μｍ程度の霧と比較すると大きい。これは、前述したように、スロート流路４３１を流れる洗浄水の流速は、吐水孔４３３へ向かうにつれて遅くなり、吐水孔４３３の近傍の液膜の厚さは、より厚くなるためである。つまり、液膜の厚さがより厚い状態で吐水された中空円錐状吐水５１０を、スロート４３０の内部において発生した渦流により強制的に粒化するため、粒化水流５２０の径は、霧などと比較すると大きい。
【００６９】
また、スロート流路４３１を流れる洗浄水の流速は、吐水孔４３３へ向かうにつれて遅くなるため、スロート４３０は、スロート流路４３１を流れる洗浄水の液膜の厚さを平均的に拡大させることができる。そのため、スロート４３０は、液膜の厚さのばらつきによってより小さい径を有する粒が生成されることをより確実に防止することができる。また、スロート４３０は、ノズル本体４２０から吐水された洗浄水をスロート流路４３１の内壁で受け止めるため、洗浄水の衝撃を周方向に均一して受け止めることができる。そのため、スロート４３０は、洗浄水の周方向においてばらつきのより少ない状態で液膜の厚さを拡大して吐水孔４３３から吐水することができる。これにより、スロート４３０は、液膜の厚さのばらつきによってより小さい径を有する粒が生成されることをより確実に防止することができる。
【００７０】
これによれば、粒化水流５２０は、空気中を漂うおそれは少なく、所望の洗浄エリアの外部にまで飛散するおそれは少ない。つまり、本具体例のノズル４１０によれば、粒化水流５２０が洗浄エリア外に着水することを抑制することができ、所望の洗浄エリア外の部分が不必要に濡れることを抑制することができる。また、粒化水流５２０の径は、より大きいため、着水部における着水圧力および着水水量をより高めることができる。そのため、例えば体調を崩した軟便時での前後左右の広い範囲に亘って汚れが付着した場合における汚れなどを、より短時間の間に落としたり浮かせたりすることができ、また、より短時間の間に洗い流すことができる。
【００７１】
また、中空円錐状吐水５１０の中空部分の圧力が中空円錐状吐水５１０の外側の圧力よりも小さいことに関して前述したが、この中空円錐状吐水５１０の中空部分の圧力は、中空円錐状吐水５１０が破砕されない場合の中空円錐状吐水５１０の中空部分の圧力よりも大きい。これは、図６に表した矢印Ａ２のように、中空円錐状吐水５１０の中空部分の外部の空気が、隣接する渦流同士の間に生じた亀裂から中空部分に入り込むためである。これによれば、中空円錐状吐水５１０の中空部分の圧力が小さくなりすぎることにより十分な広さの洗浄範囲を確保することができないおそれを抑制することができる。また、中空円錐状吐水５１０の中空部分の圧力は、中空円錐状吐水５１０が破砕されない場合の中空円錐状吐水５１０の中空部分の圧力よりも大きいため、液膜波動が生ずることを抑制することができる。
【００７２】
ここで、液膜波動について、図７に表した比較例を参照しつつ説明する。
図７に表した比較例のノズルは、スロートを有していない。そのため、旋回室４２３へ流入した洗浄水は、大径部内周壁４２３ｅおよび傾斜内周壁４２３ｆに沿って旋回し、連通路４２５を通過して中央部に中空部分を有する液膜として、すなわち中空円錐状吐水５１０として吐水される。つまり、本比較例のノズルでは、連通路４２５の一端が吐水孔４２６として機能する。
【００７３】
このとき、本比較例の連通路４２５を通過する洗浄水の流速は、図６に表した具体例のスロート流路４３１を流れる洗浄水の流速ほどには遅くならない。そのため、本比較例の連通路４２５を通過する洗浄水の液膜の厚さは、図６に表した具体例のスロート流路４３１を流れる洗浄水の液膜の厚さよりも薄い。また、本比較例の連通路４２５を通過する洗浄水の液膜の厚さはより薄いため、その洗浄水の内部には、液膜を横断する方向に渦流が発生しにくい。そのため、本比較例の吐水孔４２６から吐水された中空円錐状吐水５１０は、図６に表した具体例よりも破砕されにくい。
【００７４】
そうすると、中空円錐状吐水５１０は、破砕されることなく液膜のままで拡大し続け、中空円錐状吐水５１０の吐水径の拡大に伴って液膜の厚さはより薄くなる。これにより、中空円錐状吐水５１０の液膜は、中空円錐状吐水５１０の中空部分と、中空円錐状吐水５１０の外側の部分と、の間の圧力差の影響を受けやすくなる。
【００７５】
そのため、図７に表したように、中空円錐状吐水５１０の中空部分と、中空円錐状吐水５１０の外側の部分と、の間の圧力差により、吐水孔４２６からある程度離間した位置における中空円錐状吐水５１０では、液膜の状態が保持されつつ波を打つような現象が生ずる。本願明細書においては、このような現象を「液膜波動」と称する。
【００７６】
液膜波動が発生した後に中空円錐状吐水５１０の液膜が破砕されると、破砕された後の粒化された水流は、波動の影響により不規則な方向に飛散することになり、所望の洗浄エリアの外部にまで飛散しやすくなる。そうすると、その飛散した洗浄水は、便座２００に着座した使用者の大腿部などに付着し、使用者は不快感を感ずるおそれがある。
【００７７】
また、液膜波動は、液膜の厚さが薄くなったところで発生し、さらに、波動が発生することで液膜の軌跡がさらに長くなるため、液膜の厚さはより薄くなっている。すなわち、液膜波動が中空円錐状吐水５１０において発生すると、その中空円錐状吐水５１０は、図６に表した粒化水流５２０よりも小さな径を有する粒に破砕される。この破砕された粒の径および質量が小さいため、その小さな粒は空気中を漂い、所望の洗浄エリアの外部にまで飛散しやすくなる。そうすると、その飛散した洗浄水は、便座２００に着座した使用者の大腿部などに付着し、使用者は不快感を感ずるおそれがある。
【００７８】
これに対して、本具体例にかかるノズル４１０では、吐水孔４３３の近傍の液膜の厚さは、ノズル本体４２０から吐水されたときの液膜の厚さ、あるいはスロート流路４３１に流入した直後の液膜の厚さよりも大きい。あるいは、吐水孔４３３から吐水された中空円錐状吐水５１０の液膜の厚さＤ２は、ノズル本体４２０から吐水された中空円錐状吐水の液膜の厚さＤ１よりも厚い。そのため、吐水孔４３３から吐水される洗浄水の内部には、液膜を横断する方向に渦流がより発生しやすい。これによれば、中空円錐状吐水５１０は破砕されやすく、その中空部分に空気が入り込みやすいため、中空円錐状吐水５１０の中空部分の圧力がより小さくなることを防止することができる。そのため、中空円錐状吐水５１０において液膜波動が発生することを抑制することができる。
【００７９】
これによれば、波動の影響によって粒化された水流が不規則な方向に飛散し、洗浄水が所望の洗浄エリアの外部にまで飛散することを抑制することができ、所望の洗浄エリア外の部分が不必要に濡れることを抑制することができる。また、中空円錐状吐水５１０がより小さな径を有する粒に破砕されることを抑制することができる。つまり、液膜波動が発生することを防止するため、あるいは液膜波動が発生する前に、液膜の厚さがより厚い状態で吐水された中空円錐状吐水５１０をスロート４３０の内部において発生した渦流により強制的に破砕し粒化するため、粒化水流５２０の径をより大きくすることができる。そのため、洗浄水が所望の洗浄エリアの外部にまで飛散することを抑制することができ、所望の洗浄エリア外の部分が不必要に濡れることを抑制することができる。したがって、便座２００に座った使用者が、所望の洗浄エリア外の部分が不必要に濡れることで不快感を感ずることを抑制することができる。
【００８０】
また、中空円錐状吐水５１０において液膜波動が発生することを抑制することができるため、中空円錐状吐水５１０の中空部分の圧力が小さくなりすぎることを抑制することができる。そのため、中空円錐状吐水５１０の中空部分を粒化水流５２０により充填した状態で、便座２００に座った使用者の人体局部のより広い範囲に洗浄水を着水させることができ、所望の広い範囲を一度にさっと洗浄することができる。
【００８１】
さらに、本具体例のノズル４１０では、ノズル本体４２０とスロート４３０との間に隙間が設けられている。つまり、ノズル本体（吐水手段）４２０と、スロート（液膜厚さ拡大手段）４３０と、の間の部分は、大気に開放されている。これによれば、ノズル本体４２０から中空円錐状に吐水された洗浄水の液膜の外周側と、スロート流路４３１の内壁と、の間において負圧が発生することを抑制することができる。そのため、ノズル本体４２０から中空円錐状に吐水された洗浄水の液膜が、その負圧により引っ張られて不安定な状態となることでスロート４３０の内部において粒化することを抑制することができる。つまり、スロート４３０の内部において液膜の状態を維持することができ、より確実に液膜の厚さを拡大することができる。
【００８２】
なお、図８に表した変形例のように、スロート流路の内壁に螺旋状溝部４３５が形成されている場合には、スロート流路を流れる洗浄水は、その螺旋状溝部４３５からより大きな抵抗を受ける。より具体的には、スロート流路を流れる洗浄水は、スロート流路の流入側（ノズル本体４２０の連通路４２５の側）よりもスロート流路の流出側（吐水孔４３３の側）においてより大きな抵抗を受ける。そして、スロート流路を流れる洗浄水は、スロート流路を流れる洗浄水の旋回成分の速度は維持され、その直進成分の速度は減速される。
【００８３】
これによれば、スロート流路に流入した洗浄水は、スロート流路の流入側において徐々に減速し、スロート流路の流出側において一気に減速する。そのため、ノズル本体４２０から吐水されスロート流路に流入した洗浄水が、速度がより速いときにより大きな抵抗を受けることで、あるいは衝撃を受けることで粒化することを抑制することができる。そのため、本変形例では、スロート流路を流れる洗浄水を液膜の状態で維持しつつ、より安定して減速させることができる。これにより、より確実に液膜の厚さを拡大することができる。
【００８４】
また、スロート流路を流れる洗浄水と、螺旋状溝部４３５と、の接触時間は、螺旋状溝部４３５が設けられていない場合よりも長い。そのため、本変形例では、スロート流路を流れる洗浄水は、螺旋状溝部４３５が設けられていない場合よりも長い時間に亘って螺旋状溝部４３５から摩擦力を受ける。これにより、洗浄水の液膜の外側（スロート流路の内壁の側）の流れと、洗浄水の液膜の内側（スロート流路の中心部の側）の流れと、の間における速度差は、螺旋状溝部４３５が設けられていない場合よりも大きい。
【００８５】
そのため、本変形例のスロート流路を流れる洗浄水の液膜の厚さは、図６に表した具体例のスロート流路４３１を流れる洗浄水の液膜の厚さよりも厚い。つまり、スロート流路の内壁に螺旋状溝部４３５を形成することにより、吐水孔４３３の近傍の液膜の厚さ、あるいは吐水孔４３３から吐水された中空円錐状吐水５１０の液膜の厚さＤ２をより厚くすることができる。
【００８６】
そのため、本変形例では、より小さい径を有する粒が生成されることをより確実に防止し、粒化水流５２０の径をより大きくすることができる。これにより、洗浄水が所望の洗浄エリアの外部にまで飛散することをより確実に抑制することができ、所望の洗浄エリア外の部分が不必要に濡れることを抑制することができる。したがって、便座２００に座った使用者が、所望の洗浄エリア外の部分が不必要に濡れることで不快感を感ずることを抑制することができる。
【００８７】
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、ノズル４１０やノズル本体４２０やスロート４３０などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などやスロート４３０の設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【００８８】
図９は、本実施形態の具体例にかかるノズルを表す断面模式図である。
また、図１０は、本具体例の脈動ポンプの駆動タイミングと液膜の速度を表わすグラフである。また、図１１（ａ）、（ｂ）は、図１０におけるａ−ｂ区間の粒化水流の状態を説明する模式断面図である。また、図１２（ａ）、（ｂ）は、図１０におけるｃ−ｄ区間の粒化水流の状態を説明する模式断面図である。また、図１３（ａ）は、本具体例のおしり着水地点における粒化水流の状態を示す模式断面図である。図１３（ｂ）は、本具体例のおしり着水地点における粒化水流の空間密度を表すグラフである。
【００８９】
本具体例にかかるノズル４１０は、図６に関して前述した具体例のノズル４１０と同様に、ノズル本体４２０を有する。図９に表したように、図６に関して前述したスロート４３０は、本具体例のノズル４１０には設けられていない。また、旋回室４２３へ流入した洗浄水は、旋回室４２３において旋回し、連通路４２５を通過して中央部に中空部分を有する液膜として、すなわち中空円錐状吐水５１０として吐水孔４２６からノズル本体４２０の外部へ吐水される。
【００９０】
また、本具体例にかかるノズル４１０を備える衛生洗浄装置１００は、ノズル本体流路４２１の途中において、ノズル本体流路４２１内の水の圧力を変調可能な脈動ポンプ（脈動発生手段）４７０を備える。この脈動ポンプ４７０は、ノズル本体流路４２１内の水の流れに脈動を与え、吐水孔４２６から吐水される洗浄水に脈動を与えることができる。その他の構造は、図６に関して前述した具体例にかかるノズル４１０の構造と同様である。
【００９１】
次に、本具体例の脈動ポンプと４７０の駆動タイミングを液膜の速度の関係を図１０で説明する。
脈動ポンプで、図１０のように、圧力変調力を高い状態と低い状態を交互に行った時、液膜速度は、ａ−ｂ区間では、液膜速度は、減少傾向になり、ｃ−ｄ区間では、液膜速度は、増加傾向にある。さらに詳細に説明すると、ａ−ｂ区間では、液膜速度が、減少傾向になるので、図９に示す中空円錐状吐水５１０を形成している液膜が吐水孔４２６から遠ざかるにつれて、液膜速度が速い状態になっている。逆に、ｃ−ｄ区間では、液膜速度が、増加傾向になるので、図９に示す中空円錐状吐水５１０を形成している液膜が吐水孔４２６から遠ざかるにつれて、液膜速度が遅い状態になっている。
【００９２】
脈動ポンプの圧力変調力の変動に伴う粒化水流の説明を図１１、図１２で、説明を行う。図１１（ａ）は、図１０におけるａ−ｂ区間の初期の粒化水流の状態を説明する模式断面図である。図１１（ｂ）は、図１０におけるａ−ｂ区間の終期の粒化水流の状態を説明する模式断面図である。また、図１２（ａ）は、図１０におけるｃ−ｄ区間の初期の粒化水流の状態を説明する模式断面図である。図１２（ｂ）は、図１０におけるｃ−ｄ区間の終期の粒化水流の状態を説明する模式断面図である。
【００９３】
図１０の説明で上述したように、ａ−ｂ区間では、液膜が吐水孔４２６から遠ざかるにつれて、液膜速度が速い状態、言いかえると、液膜で吐水孔に近い位置ほど、その位置での液膜を形成している水流の速度が遅い状態になっている。そのため、液膜の吐水孔が一番遠い先端と、吐水孔に一番近い根元で大きく流速差が生じているように、液膜の内部流速差が発生している。この液膜内の流速差により液膜が薄く引き伸ばされた状態になる。その結果、ａ−ｂ区間の初期では、図１１（ａ）で示すように脈動ポンプにより圧力変調がない状態である点線Ａの位置よりも吐水孔４２６に遠く、吐水孔４２６から距離ｄ離れた位置の実線Ｂの位置で、中空円錐状吐水５１０が、破砕手段として機能する脈動ポンプにより生ずる圧力変調により破砕される事になる。液膜厚さの薄い中空円錐状吐水５１０が、吐水孔４２６から遠い位置の液膜速度の速い状態で、粒化水流となるため、液滴の粒径は小さく、速度の速い粒化水流が形成される。
【００９４】
図１１（ｂ）で示すように、ａ−ｂ区間の終期、つまり、ｂに近い時間帯では、図１１（ａ）で示す実線Ｂよりもよりも吐水孔４２６に近く、図１１（ａ）の距離ｄより小さい距離ｄの位置である実線Ｃの位置で、中空円錐状吐水５１０が、破砕手段として機能する脈動ポンプにより生ずる圧力変調により破砕される事になる。液膜厚さが薄く、更に長さも減少した中空円錐状吐水５１０が、吐水孔４２６から近い位置の液膜速度の遅い状態で、粒化水流となるため、図１１（ａ）のａ−ｂ区間の初期に形成される粒化水流と同様に、液滴の粒径は小さく、一方速度の遅い粒化水流が形成される。
【００９５】
次に、図１０におけるｃ−ｄ区間の粒化水流の状態を説明する。ｃ−ｄ区間では、液膜が吐水孔４２６から遠ざかるにつれて、液膜速度が遅い状態、言いかえると、液膜で吐水孔に近い位置ほど、その位置での液膜を形成している水流の速度が速い状態になっている。そのため、ａ−ｂ区間とは全く逆の液膜の内部流速差が発生している。このａ−ｂ区間とは逆の内部流速差の発生により、液膜は吐水孔４２６側から厚さを増した状態となっている。このとき、破砕手段として機能する脈動ポンプにより生ずる圧力変調による中空円錐状吐水５１０の破砕に加えて、液膜の内部流速差による破砕の促進も加わることによって、図１２（ａ）で示す吐水孔４２６より距離ｄ離れた実線Ｄの位置で、液膜が引きちぎれることによる粒化水流が発生する。液膜厚さの厚い中空円錐状吐水５１０が、吐水孔４２６から近い位置の液膜速度の遅い状態で、粒化水流となるため、液滴の粒径は大きく、速度の速い粒化水流が形成される。
【００９６】
この現象は、吐水孔４２６側から段階的に進行するが、ｃ−ｄ区間のｄに近づくにつれて、つまり流速が上がるにつれて、粒化水流が発生する箇所は、吐水孔４２６から遠ざかってゆく。具体的には、ｃ−ｄ区間のｄに近い時間帯では、図１２（ｂ）で示すように、脈動ポンプにより圧力変調がない状態である点線Ａよりも、より吐水孔４２６より距離ｄ離れた実線Ｅの位置で、粒化水流が発生する。液膜厚さが厚く、更に長さも増加した中空円錐状吐水５１０が、吐水孔４２６から遠い位置の液膜速度の速い状態で、粒化水流となるため、図１２（ａ）のｃ−ｄ区間の初期に形成される粒化水流と同様に、液滴の粒径は大きく、一方速度の速い粒化水流が形成される。
【００９７】
その結果、脈動ポンプにより圧力変調を加えることにより形成される粒化水流は、破砕手段として機能する脈動ポンプにより生ずる圧力変調による中空円錐状吐水５１０の破砕時における、中空円錐状吐水５１０の破砕位置の変化により、吐水範囲のうち、中央付近では、流速の遅い粒化水流、周辺付近では、流速の速い粒化水流が支配的となる。図１３（ａ）で示すように、この速度差を制御し、おしりの着水時には、遅い粒化水流、流速の速い粒化水流が同時に着水するようにすれば、図１３（ｂ）で示すように、おしり着水地点における粒化水流の空間密度を高めることが可能となる。また、粒化水流の速度差により、先に滴化した速度の遅い液滴に、後から滴化した速度の速い液滴が衝突すると、液滴の合体が生じ、より体積の大きい液滴が形成される。これにより、従来のおしり洗浄よりも広範囲な洗浄エリアに均一に着水させて洗浄エリアを一度にさっと、やさしく洗浄することができ、更に、おしり洗浄行為に求められる高い水量感を実現する事ができる。
【符号の説明】
【００９８】
１００  衛生洗浄装置、  ２００  便座、  ３００  便蓋、  ４００  ケーシング、  ４０１  吐水手段、  ４０２  液膜厚さ拡大手段、  ４０４  着座検知センサ、  ４１０  ノズル、  ４１１  吐水孔、  ４２０  ノズル本体（吐水手段）、  ４２１  ノズル本体流路、  ４２３  旋回室、  ４２３ｅ  大径部内周壁、  ４２３ｆ  傾斜内周壁、  ４２４  突設部、  ４２５  連通路、  ４２６  吐水孔、  ４３０  スロート、  ４３１  スロート流路、  ４３２  テーパ部、  ４３３  吐水孔、  ４３５  螺旋状溝部、４７０  脈動ポンプ、  ５００  洗浄水、  ５１０  中空円錐状吐水、  ５２０  粒化水流、  ８００  便器、  ８０１  ボウル
【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】
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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（ａ）】
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【図１１（ｂ）】
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【図１２（ａ）】
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【図１２（ｂ）】
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【図１３（ａ）】
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【図１３（ｂ）】
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