(57)【要約】【課題】  熱伝達率の向上を図りつつ、スケールの生成及び付着を抑制でき、高寿命の熱交換器を提供する。【解決手段】  熱交換器１０は、上流側スペース２５ａと下流側スペース２５ｂとの間に他の部分よりも通流断面積の小さい絞り流路３７，４７が設けられ、かつ平板状ヒータ２０は出水口２５ｂに近い側の発熱密度が入水口２５ａに近い側の発熱密度より低く形成されている。これにより、熱伝達率の向上を図りつつ、洗浄水の温度が高くなる出水口２５ｂに近い側の平板状ヒータ２０とこれに接触する洗浄水との境界層においても、局所的な沸騰現象が生じるような高温になることが抑制される。その結果、気泡の発生を抑制し、発生した気泡は速やかに出水口２５ｂへ誘導されるため、平板状ヒータ２０へのスケールの生成及び付着を防止でき、長寿命の熱交換器を提供することができる。【選択図】図３
2012002491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入水口及び出水口を有するケーシングと、
該ケーシング内に配設されて表面が伝熱面を成すヒータと、
前記ケーシング内に形成され、前記入水口から流入した流体が前記ヒータの伝熱面との間で熱交換されつつ前記出水口に至るように案内する流路スペースとを備え、
前記ヒータは、前記出水口に近い部分の発熱密度が前記入水口に近い部分の発熱密度より小さく形成されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記ヒータは、鉛直方向に対して略平行に配置された平板状ヒータであって、表裏２つの主面が前記伝熱面を成しており、
前記流路スペースは、前記平板状ヒータの表裏の前記伝熱面の夫々に沿って、下部の前記入水口から上部の前記出水口まで形成されている、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記ヒータは、セラミック基体と、該セラミック基体上に抵抗体をパターン印刷して形成された発熱抵抗体と、電極とから成るセラミックヒータであり、前記印刷パターンの線幅は、前記入水口に近い部分より前記出水口に近い部分の方が太く形成されている、請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記ヒータは、セラミック基体と、該セラミック基体上に抵抗体をパターン印刷して形成された発熱抵抗体と、電極とから成るセラミックヒータであり、前記印刷パターンの線間の隙間は、前記入水口に近い部分より前記出水口に近い部分の方が狭く形成されている、請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記流路スペースは、前記入水口の開口部を含む上流側スペースと、前記出水口の開口部を含む下流側スペースとを有し、前記上流側スペースと前記下流側スペースとの間には、他の部分よりも通流断面積の小さい絞り流路が設けられている、請求項２乃至４の何れかに記載の熱交換器。
【請求項６】
前記流路スペースは、前記平板状ヒータの一方の伝熱面側と他方の伝熱面側とで対称的に形成されている、請求項５に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記上流側スペースよりも前記下流側スペースの方が大きい容量を有している、請求項５又は６に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記絞り流路は、前記下流側スペースへ向けて上向きに流体を流入させるべく、前記入水口近傍から略水平方向に向かって延設された水平絞り流路を有している、請求項５〜７の何れかに記載の熱交換器。
【請求項９】
前記絞り流路は、前記下流側スペースへ向けてさらに水平向きに流体を流入させるべく、前記水平絞り流路において前記入水口から離隔する方の端部から、略垂直上方へ向かって延設された垂直絞り流路を有している、請求項８に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記絞り流路はスリット状を成し、該絞り流路は、他の部分よりも開口幅寸法の大きい拡幅部を有する、請求項５〜９の何れかに記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記下流側スペースには、流体を撹拌させるための撹拌壁が前記平板状ヒータに沿って略上下方向に延設されており、前記撹拌壁は、水平方向に波打った形状を有している、請求項５〜１０の何れかに記載の熱交換器。
【請求項１２】
前記下流側スペースには、前記平板状ヒータに沿って略水平方向へ延設されたバッファ壁が設けられている、請求項５〜１１の何れかに記載の熱交換器。
【請求項１３】
前記バッファ壁は上下方向に複数並設されており、該バッファ壁には、平面視したときに上下に隣接するバッファ壁において互いに位置が異なるように切欠部が形成されている、請求項１２に記載の熱交換器。
【請求項１４】
前記平板状ヒータを挟んで配設される一対の流路形成部材を備え、
前記流路形成部材は、前記平板状ヒータに対面配置される平板状のベース部と、該ベース部における前記平板状ヒータとの対向面に突設されたリブとを有し、
前記リブとこれに対向する前記平板状ヒータとによって、両者間にスリット状の前記絞り流路が構成されている、請求項５〜１３の何れかに記載の熱交換器。
【請求項１５】
前記ヒータは、鉛直方向に対して略平行に配置された平板状ヒータであって、表裏２つの主面が前記伝熱面を成しており、
前記流路スペースは、前記平板状ヒータの表裏の前記伝熱面の夫々に沿って、下部の前記入水口から上部の前記出水口まで延設された蛇行流路に形成されている、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１６】
前記蛇行流路は、略水平方向へ延びて鉛直方向に並設された複数の壁部により画定され、前記入水口から前記出水口まで、流体を略水平方向の一方向へ導く流路と他方向へ導く流路とが交互に下方から上方へ設けられた構成となっており、
前記壁部の長手方向の途中部分には、上下に隣接する前記流路を連通する上下方向のバイパス路が形成されている、請求項１５に記載の熱交換器。
【請求項１７】
前記蛇行流路及び前記バイパス路は、前記平板状ヒータの一方の伝熱面側と他方の伝熱面側とで対称的に形成されている、請求項１６に記載の熱交換器。
【請求項１８】
複数の前記壁部に形成された前記バイパス路は、平面視したときの位置が略一致するようにして設けられている、請求項１６又は１７に記載の熱交換器。
【請求項１９】
前記平板状ヒータを挟んで配設される一対の流路形成部材を備え、
該流路形成部材は、前記平板状ヒータに対面配置される平板状のベース部と、該ベース部における前記平板状ヒータとの対向面に突設されて前記壁部を成す複数のリブと、を有し、
前記リブの長手方向の途中部分には、他の部分よりも該リブの先端が窪んで前記バイパス路を成す切欠部が形成されている、請求項１６〜１８の何れかに記載の熱交換器。
【請求項２０】
前記リブの切欠部は、切り欠き深さが大きくなるに従って切り欠き幅が小さくなるように平面視でテーパ状を成している、請求項１９に記載の熱交換器。
【請求項２１】
前記リブの切欠部は、切り欠き幅の中央部分の切り欠き深さが大きくなるように平面視で円弧状を成している、請求項１９に記載の熱交換器。
【請求項２２】
相対的に下方に設けられた前記リブよりも上方に設けられた前記リブの方が、切欠部の切り欠き幅が大きく形成されている、請求項１９〜２１の何れかに記載の熱交換器。
【請求項２３】
相対的に下方に設けられた前記リブには前記切欠部が形成されておらず、相対的に上方に設けられた前記リブに対して前記切欠部が形成されている、請求項１９〜２１の何れかに記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用便後に人体局部を温水により洗浄することのできる衛生洗浄装置に用いる瞬間加熱式の熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛生洗浄装置には、用便後の人体局部を水で洗浄する際に洗浄水を適温にするための熱交換器が備えられている。この熱交換器には様々のタイプがあり、そのうちの１つとして特許文献１に開示されているような平板型のものがある。これは、幅寸法の小さい直方体形状のケーシング内に平板状のヒータを縦置きに収納し、該平板状ヒータの両伝熱面の夫々に沿って水平方向に蛇行させつつ上方へ向かう２つの流路が形成された構成となっている。そして、平板状ヒータを駆動している間に各流路に沿って洗浄水を通流させることにより、この洗浄水を適温にまで昇温させている。このような特許文献１に開示された熱交換器の場合、流路断面積が小さいため、洗浄水の流速を高速化且つ均一化できて熱伝達率を高めることができ、またコンパクト化を図ることができるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２２０８７６号公報（特に、図２参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来のような熱交換器では、ケーシングの入水口から流入した水が、該入水口から出水口に到る流路において平板状ヒータの表面で加熱されるが、流路中の水は出水口に近づくにしたがって温度が上昇し、出水口に近い平板状ヒータの表面において局所的な沸騰現象が生じる可能性がある。このように平板状ヒータと水との境界面において局所的な高温部が生じると、流路中の洗浄水に含まれるカルシウム成分等によって、いわゆるスケールが生成され平板状ヒータの表面にスケールが付着する可能性がある。このように熱交換器の平板状ヒータの表面においてスケールが付着した部分は、スケールによって水への熱伝達が阻害される。そのため、平板状ヒータの表面温度の局所的な高温化を招き、スケール付着が助長されることで、堆積したスケールで流路抵抗が高くなり、必要な洗浄水の流量が確保できなくなる可能性がある。また、平板状ヒータがセラミックヒータのような場合には、スケールによって生じる部分的な温度差による熱歪によって平板状ヒータの亀裂や割れなどを招く可能性もある。
【０００５】
また、平板状ヒータの両伝熱面に沿って流路を形成した上記従来の平板型の熱交換器においては、一般に、平板状ヒータの一方の伝熱面側と他方の伝熱面側とで洗浄水への伝熱量がほぼ同じであることを前提として設計する。そのため、仮に両側の伝熱量に大きな相違が生じると、何れか一方側の流路中の洗浄水に局所的な沸騰現象が発生して気泡が生じる可能性がある。このような気泡が生じると、流路中の洗浄水の通流抵抗が高くなり、平板状ヒータの両側での流量バランスが更に崩れて伝熱量の差がより大きくなってしまう。また、熱交換器の出水口近傍に、流出水の温度によって作動するサーミスタが設けられている場合には、大きく成長した気泡によってこのサーミスタが適切に作動しにくくなる可能性もある。
【０００６】
更に、上記のような気泡が平板状ヒータの伝熱面に付着して生じ、これが大きく成長すると、平板状ヒータの伝熱面と洗浄水との間に気泡が介在して両者を解離させてしまう。この場合、平板状ヒータの熱を洗浄水へ伝達することが困難になり、平板状ヒータの伝熱面の温度が大きく上昇してしまう。このようにして平板状ヒータの一方の伝熱面だけが大きく温度上昇し、両伝熱面での温度差が大きくなってしまうと、熱応力に起因して平板状ヒータに変形等が生じてしまう可能性がある。
【０００７】
このようなスケールの伝熱面への付着現象は、伝熱面温度が最も支配的な発生要因であり、一般的には伝熱面温度を沸騰が発生する１００℃以下、好ましくは８０℃以下にするなど、水道水のスケール濃度や、ヒータの所要耐久時間などにより、適宜所要伝熱面温度を決めている。伝熱面温度の一部でも所要温度を超えると、その部分にスケールが付着して伝熱障害要因となるため、これを回避しなくてはならない。これを回避するためには、単純に伝熱面の面積を増やせば良いが、これは熱交換器のコスト増となるため、好ましくない。そこで、熱交換器の伝熱面積を最小にしつつ所要伝熱面温度を満足させるためには、伝熱面の局所温度分布が伝熱面の全面においてほぼ均一になるように、平板状ヒータのワット密度の局所分布、あるいは、熱交換器の局所熱伝達率の分布を設定するように熱交換器を構成する必要がある。
【０００８】
一方、洗浄水の通流速度を更に大きくすることによって、熱伝達率を向上させて気泡の発生を抑制したり、発生した気泡を速やかに出水口から外部へ排出し、更には熱伝達率を向上させることにより伝熱面積を小さくすることが考えられる。しかしながら、一般に温水洗浄便座に使用される熱交換器では、洗浄水の１回当たりの使用水量が少ないため、熱交換器内の流速を高めるためには、流路の幅を非常に狭く設定して流速を確保する必要がある。通常、この流量の最大値は５００ｃｃ／ｍｉｎ程度に設定され、この流量値に対して、熱交換器の流速をさらに高めるためには、平板状ヒータの伝熱面との間に形成する流路の隙間を０．５ｍｍ以内に設定する必要がある。しかし、このようにすると流路の幅が非常に狭くなるため、局所的な流速の不均一性が生じやすい構成となる。さらに熱交換器内の洗浄水の流速を高めることは、熱交換器の圧力損失を高めることとなるため、流速の大幅な増大は熱交換器の構成上困難であった。また、特許文献１のように水平方向に蛇行させた流路の場合には、入水口から出水口までの距離が長いため、内部で生じた気泡を出水口まで移動させるのに長時間を要する他、流路断面積が小さいために、発生した気泡により洗浄水の流れが滞りやすいという事情もある。
【０００９】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するべく、平板状ヒータを、水温の低い入水口側に比べて、相対的に水温の高い出水口側を、ワット密度が低くなるように構成することで、伝熱面温度の均一化を図り、ヒータの表面最高温度を抑制することにより、スケールの生成及び付着を抑制できる、長寿命の熱交換器を提供することを目的とする。また、これに加えて、内部で生じる気泡の発生を抑制し、発生した気泡は速やかに出水口へ誘導できる熱交換器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】
【００１０】
本発明に係る熱交換器は、入水口及び出水口を有するケーシングと、該ケーシング内に配設されて表面が伝熱面を成すヒータと、前記ヒータ内に形成され、前記入水口から流入した流体が前記ヒータの伝熱面との間で熱交換されつつ前記出水口に至るように案内する流路スペースとを備え、前記ヒータは、前記出水口に近い部分の発熱密度が前記入水口に近い部分の発熱密度より小さく形成されている（請求項１）。
【００１１】
これによって、ケーシングの入水口から流入した流体（例えば、洗浄水）が流路を流れながら、ヒータ表面の伝熱面により加熱され、出水口に近づくに従って流体の温度が次第に上昇する。そして、入水口に近い側のヒータの表面温度は、ヒータの高い発熱密度によって高温になろうとするが、まだ加熱されていない低い温度の流体に熱を多く奪われる（すなわちサブクールの値が大きい）ため、局所的な沸騰現象が生じるほどの高温にはならない。一方、出水口に近い側のヒータの表面温度は、ヒータの表面に接触する流体が既に加熱されているため、入水口に近い側に比べて高い温度になりやすい。しかしながら、ヒータの表面から流体に奪われる熱は少なくなりサブクールの値は小さくなるが、ヒータは出水口に近い側の発熱密度が入水口に近い側の発熱密度より小さくなるように形成されているので、局所的な沸騰現象が生じるほどの高温にはならない。
【００１２】
このように、ヒータは出水口に近い側の発熱密度が入水口に近い側の発熱密度より小さく形成されていることによって、流体の温度が高くなる出水口に近い側のヒータと水との境界面においても、局所的な沸騰現象が生じるような高温になることが抑制されて、スケールの生成付着を防止でき、長寿命の熱交換器を提供することができる。一方、流体の温度が相対的に低く、また一般的に出水口に比べて流速が大きくなりがちの入水口側で、ヒータの発熱密度を大きくしているため、該入水口近傍での熱交換効率の向上が図れる。
【００１３】
また、本発明に係る熱交換器において、前記ヒータは、鉛直方向に対して略平行に配置された平板状ヒータであって、表裏２つの主面が前記伝熱面を成しており、前記流路スペースは、前記平板状ヒータの表裏の前記伝熱面の夫々に沿って、下部の前記入水口から上部の前記出水口まで形成されていてもよい（請求項２）。
【００１４】
なお、通常の平板状ヒータで発熱密度の局所的な分布が伝熱面の全面にわたって均一な場合にあっては、平板状ヒータの出水口に近い側が最高温度となり、この部分にまずスケールが生成される。しかしながら、平板状ヒータの発熱密度分布は、出水口付近が入水口付近よりも小さくなるように設定されており、その結果、熱交換器の熱流束は、ヒータの発熱密度の大きい箇所では高く、発熱密度が小さい箇所では低くなるため、伝熱面温度の均一化が図られ、局所的に温度が上昇してそこにスケールが付着することはない。
【００１５】
このような構成とすることにより、平板状ヒータの熱が表裏の両面に接触して流れる洗浄水に伝熱され、放熱ロスの無駄がほとんどない熱効率の高い熱交換ができ、平板状ヒータの表裏両面とも伝熱面積として活用できるので小型コンパクトにできる。
【００１６】
また、本発明に係る熱交換器において、前記ヒータは、セラミック基体と、該セラミック基体上に抵抗体をパターン印刷して形成された発熱抵抗体と、電極とから成るセラミックヒータであり、前記印刷パターンの線幅は、前記入水口に近い部分より前記出水口に近い部分の方が太く形成されていてもよい（請求項３）。
【００１７】
このような構成とすることにより、発熱抵抗体である印刷パターンの線幅が太いほど、電流を流したときの電気抵抗が小さく発熱量が小さくなる。従って、印刷パターンの線幅が細い入水口に近い側は発熱量が大きく（即ち、発熱密度が大きく）、印刷パターンの線幅が太い出水口に近い側は発熱量が小さい（即ち、発熱密度が小さい）セラミックヒータとなる。そのため、流体の温度が高くなる出水口に近い側のセラミックヒータと流体との境界面においても、局所的な沸騰現象が生じるほどの高温になることが抑制され、スケールの生成及び付着を防止できる。その結果、高い熱交換効率を維持できるとともに、金属と比較して熱容量は小さい特長を有するが割れやすいとされるセラミックを用いたヒータにおいて、割れを防止できて長寿命の熱交換器を実現することができる。
【００１８】
また、本発明に係る熱交換器において、前記ヒータは、セラミック基体と、該セラミック基体上に抵抗体をパターン印刷して形成された発熱抵抗体と、電極とから成るセラミックヒータであり、前記印刷パターンの線間の隙間は、前記入水口に近い部分より前記出水口に近い部分の方が広く形成されていてもよい（請求項４）。
【００１９】
このような構成とすることにより、印刷パターンの線間の隙間が狭い入水口に近い側は発熱量が大きく（即ち、発熱密度が大きく）、印刷パターンの線間の隙間が広い出水口に近い側は発熱量が小さい（即ち、発熱密度が小さい）セラミックヒータとなる。そのため、上述したのと同様の理由から、スケールの生成及び付着を防止できると共に、セラミックヒータの割れを防止できて、長寿命の熱交換器を実現することができる。
【００２０】
また、本発明に係る熱交換器において、前記流路スペースは、前記入水口の開口部を含む上流側スペースと、前記出水口の開口部を含む下流側スペースとを有し、前記上流側スペースと前記下流側スペースとの間には、他の部分よりも通流断面積の小さい絞り流路が設けられていてもよい（請求項５）。
【００２１】
これによって、上流側スペースから下流側スペースへ向かう流体は、絞り流路を通過した直後が最大流速となり、その後流速は次第に低下する。よって、この絞り流路による伝熱面上の熱伝達率は、絞り流路を通過した直後の流速が最大となるときに最大となり、その後徐々に低下する傾向となるため、通常の自然対流のみでの熱伝達率と比較するとその値は大幅に増加する。したがって、下流側スペースにおいて平板状ヒータから流体への熱伝達率の向上を図ることができると共に、絞り流路を通過する際の流体の大きな流速によって、気泡を出水口へと速やかに誘導することができる。
【００２２】
また、本発明に係る熱交換器において、前記流路スペースは、前記平板状ヒータの一方の伝熱面側と他方の伝熱面側とで対称的に形成されていてもよい（請求項６）。
【００２３】
これによって、ヒータの両伝熱面での伝熱量のバランスを確保することができ、熱応力に起因するヒータの変形を防止することができる。
【００２４】
なお、本発明において、「２つの流路スペースが、平板状ヒータの一方の伝熱面側と他方の伝熱面側とで対称的に形成されている」状態とは、「２つの流路スペースの間に平板状ヒータが配置されており、２つの流路スペースの位置関係が、平板状ヒータの伝熱面（２つのうちの少なくとも一方）を対称面としてほぼ面対称の位置関係となるように互いに対向配置されている」状態をいう。具体例としては、例えば、後述の図２および図３に示す、伝熱面（第一伝熱面２０ａまたは第二伝熱面２０ｂ）を対称面として面対称の位置関係となるように互いに対向配置されている２つの流路スペース２５，２５の位置関係があげられる。
【００２５】
さらに、本発明に係る熱交換器は、前記上流側スペースよりも前記下流側スペースの方が大きい容量を有していてもよい（請求項７）。
【００２６】
このような構成とすることにより、容量の大きい下流側スペースにおいて、流体の流速を増大させることができるため、熱伝達率の更なる向上を図ることができる。
【００２７】
また、本発明に係る熱交換器において、前記絞り流路は、前記下流側スペースへ向けて上向きに流体を流入させるべく、前記入水口近傍から略水平方向に向かって延設された水平絞り流路を有していてもよい（請求項８）。
【００２８】
このような構成とすることにより、水平絞り流路を通った流体は、ヒータにより加熱されて相対的に高温の流体が自然対流によって上昇するのと同一方向の上方向に向かう。このようにして、水平絞り流路を経た流体を、自然対流と同じ上方へ向かわせることにより、流速のより一層の向上を図ることができる。
【００２９】
また、本発明に係る熱交換器において、前記絞り流路は、前記下流側スペースへ向けてさらに水平向きに流体を流入させるべく、前記水平絞り流路において前記入水口から離隔する方の端部から、略垂直上方へ向かって延設された垂直絞り流路を有していてもよい（請求項９）。
【００３０】
このような構成とすることにより、水平絞り流路を経た水流に対して垂直絞り流路を経た水流を導入して乱流を発生させ、流体を撹拌することができるため、熱伝達率の向上を図ることができる。
【００３１】
さらに、本発明に係る熱交換器において、前記絞り流路はスリット状を成し、該絞り流路は他の部分よりも開口幅寸法の大きい拡幅部を有していてもよい（請求項１０）。
【００３２】
このような構成とすることにより、絞り流路のうち拡幅部を通過した流体の流速とそれ以外の部分を通過した流体の流速とに差が生じる。このようにして、流速の異なる水流が下流側スペースに浸入すると、乱流化によって該下流側スペースの流体が撹拌されるので、熱伝達率の向上を図ることができる。
【００３３】
また、本発明に係る熱交換器において、前記下流側スペースには、流体を撹拌させるための撹拌壁が前記平板状ヒータに沿って略上下方向に延設されており、該撹拌壁は、水平方向に波打った形状を有していてもよい（請求項１１）。
【００３４】
このような構成とすることにより、撹拌壁によって下流側スペース内の流体をより一層撹拌して熱伝達率の向上を図ることができる。また、撹拌壁を上下方向に延設しているため、発生した気泡は、その浮力による上昇動が妨げられず、速やかに出水口へと移動させて排出することができる。
【００３５】
また、本発明に係る熱交換器において、前記下流側スペースには、前記平板状ヒータに沿って略水平方向へ延設されたバッファ壁が設けられていてもよい（請求項１２）。
【００３６】
このような構成とすることにより、下流側スペースを通流する流体は、各バッファ壁の手前で一旦堰き止められ、バッファ壁と平板状ヒータとの間の狭い隙間を通る際に拡散する。従って、流体を撹拌して熱伝達率の向上を図ることができる。
【００３７】
さらに、本発明に係る熱交換器において、前記バッファ壁は上下方向に複数並設されており、該バッファ壁には、平面視したときに上下に隣接するバッファ壁において互いに位置が異なるように切欠部が形成されていてもよい（請求項１３）。
【００３８】
このような構成とすることにより、バッファ壁において切欠部と平板状ヒータとの隙間が大きな通流断面積を有するため、一部の流体は切欠部へ向かって略水平方向へ向かおうとする。従って、下流側スペースには、切欠部へと略水平方向へ向かう水流とバッファ壁を超えて鉛直上方へ向かう水流とが混在し、両者が入り乱れて流体が撹拌されるため、熱伝達率の向上を図ることができる。
【００３９】
また、本発明に係る熱交換器は、前記平板状ヒータを挟んで配設される一対の流路形成部材を備え、前記流路形成部材は、前記平板状ヒータに対面配置される平板状のベース部と、該ベース部における前記平板状ヒータとの対向面に突設されたリブとを有し、該リブとこれに対向する前記平板状ヒータとによって、両者間にスリット状の前記絞り流路が構成されていてもよい（請求項１４）。
【００４０】
このような構成とすることにより、比較的簡単な構成によって絞り流路を備える熱交換器を実現することができる。
【００４１】
また、本発明に係る熱交換器において、前記ヒータは、鉛直方向に対して略平行に配置された平板状ヒータであって、表裏２つの主面が前記伝熱面を成しており、前記流路スペースは、前記平板状ヒータの表裏の前記伝熱面の夫々に沿って、下部の前記入水口から上部の前記出水口まで延設された蛇行流路に形成されていてもよい（請求項１５）。
【００４２】
このような構成とすることにより、平板状ヒータの熱が表裏の両面に接触して流れる洗浄水に伝熱され、放熱ロスの無駄がほとんどない熱効率の高い熱交換ができ、平板状ヒータの表裏両面とも伝熱面積として活用できるので小型コンパクトにできる。また、蛇行流路によって流路長を長くできるとともに流速が速められるので、流体においてヒータ表面から実質的に伝熱される層（温度境界層）の厚みがより薄くなる。従って、熱伝達効率が向上するとともにヒータ表面の温度もより低下することとなり、局所的な沸騰現象の発生をより抑制でき、スケールの生成及び付着を防止する効果をより高めることができる。
【００４３】
また、本発明に係る熱交換器において、前記蛇行流路は、略水平方向へ延びて鉛直方向に並設された複数の壁部により画定され、前記入水口から前記出水口まで、流体を略水平方向の一方向へ導く流路と他方向へ導く流路とが交互に下方から上方へ設けられた構成となっており、前記壁部の長手方向の途中部分には、上下に隣接する前記流路を連通する上下方向のバイパス路が形成されていてもよい（請求項１６）。
【００４４】
このような構成とすることにより、洗浄水の高速での通流により熱伝達率の向上を図りつつ、蛇行流路の途中に形成された上下方向のバイパス路を介して、気泡を出水口へと速やかに導くことができる。即ち、蛇行流路によって流路断面積が小さくなっているため、洗浄水の通流速度を高速化且つ均一化することができる。また、上述したように、ヒータは、出水口に近い部分の発熱密度が入水口に近い部分の発熱密度より低くしてあるため、伝熱面が、洗浄水の局所的な沸騰現象が生じるような高温になることが抑制され、気泡の発生も抑制される。一方、もし気泡が発生した場合であっても、上記のようにバイパス路を形成したことから、発生した気泡を、このバイパス路を介して、蛇行流路の全長より短い流路長の流路を経て、出水口まで速やかに移動させることができる。その結果、気泡に起因してヒータの一方の伝熱面側の流路抵抗が他方に比べて偏って大きくなったり、ヒータの一方の伝熱面の温度だけが他方に比べて大きく上昇したりするのを防止することができる。また、これにより、スケールの生成及び付着の原因になる局所的な沸騰現象を更に抑制することができる。また、ヒータの表面で発生した気泡は、上記の通り、バイパス路を経て速やかに出水口から排出されるので、気泡が大きく成長することを抑制できる。従って、気泡が大きく成長して出水口付近のサーミスタの作動を阻害することを防止できる。
【００４５】
また、本発明に係る熱交換器において、前記蛇行流路及び前記バイパス路は、前記平板状ヒータの一方の伝熱面側と他方の伝熱面側とで対称的に形成されていてもよい（請求項１７）。
【００４６】
このような構成とすることにより、上記に加えて、ヒータの表裏両伝熱面での伝熱量のバランスを適切に確保することができ、熱応力に起因するヒータの変形を防止することができる。
【００４７】
ここで、本発明において、「２つの蛇行流路が、平板状ヒータの一方の伝熱面側と他方の伝熱面側とで対称的に形成されている」状態とは、「２つの蛇行流路の間に平板状ヒータが配置されており、２つの蛇行流路の位置関係が、平板状ヒータの伝熱面（２つのうちの少なくとも一方）を対称面としてほぼ面対称の位置関係となるように互いに対向配置されている」状態をいう。具体例としては、例えば、後述の図１５及び図１６に示す伝熱面（第一伝熱面１２０ａ又は第二伝熱面１２０ｂ）を対称面として面対称の位置関係となるように互いに対向配置されている２つの蛇行流路（蛇行流路１３５及び蛇行流路１４５）の位置関係があげられる。
【００４８】
また、「２つのバイパス路が、平板状ヒータの一方の伝熱面側と他方の伝熱面側とで対称的に形成されている」状態とは、「２つのバイパス路の間に平板状ヒータが配置されており、２つの蛇行流路の位置関係が、平板状ヒータの伝熱面（２つのうちの少なくとも一方）を対称面としてほぼ面対称の位置関係となるように互いに対向配置されている」状態をいう。
【００４９】
また、本発明に係る熱交換器において、複数の前記壁部に形成された前記バイパス路は、平面視したときの位置が略一致するようにして設けられていてもよい（請求項１８）。
【００５０】
このような構成とすることにより、上記に加えて、気泡は、各バイパス路を通って真っ直ぐ上方へ向かって上昇することができ、速やかに出水口まで到達することができる。
【００５１】
また、本発明に係る熱交換器は、前記平板状ヒータを挟んで配設される一対の流路形成部材を備え、該流路形成部材は、前記平板状ヒータに対面配置される平板状のベース部と、該ベース部における前記平板状ヒータとの対向面に突設されて前記壁部を成す複数のリブと、を有し、前記リブの長手方向の途中部分には、他の部分よりも該リブの先端が窪んで前記バイパス路を成す切欠部が形成されていてもよい（請求項１９）。
【００５２】
このような構成とすることにより、上記に加えて、平板状ヒータと一対の流路形成部材とを備える熱交換器において、リブ先端の一部を切り欠くことによってバイパス路を形成することができる。
【００５３】
また、本発明に係る熱交換器において、前記リブの切欠部は、切り欠き深さが大きくなるに従って切り欠き幅が小さくなるように平面視でテーパ状を成していてもよい（請求項２０）。
【００５４】
また、本発明に係る熱交換器において、前記リブの切欠部は、切り欠き幅の中央部分の切り欠き深さが大きくなるように平面視で円弧状を成していてもよい（請求項２１）。
【００５５】
これらのような構成とすることにより、上記に加えて、気泡の径が大きいものも切欠部（バイパス路）を通過させることができる。
【００５６】
また、本発明に係る熱交換器は、相対的に下方に設けられた前記リブよりも上方に設けられた前記リブの方が、切欠部の切り欠き幅が大きく形成されていてもよい（請求項２２）。
【００５７】
このような構成とすることにより、上記に加えて、下方（即ち、上流側）ではまだ水温が十分に高くなく気泡が発生しにくいため、切欠部の切り欠き幅を小さくして流速の向上を図ることができる。一方、水温が高くなる上方（即ち、下流側）では、切欠部の切り欠き幅を大きくして、気泡を確実に通過させるようにすることができる。
【００５８】
また、本発明に係る熱交換器は、相対的に下方に設けられた前記リブには前記切欠部が形成されておらず、相対的に上方に設けられた前記リブに対して前記切欠部が形成されていてもよい（請求項２３）。
【００５９】
このような構成とすることにより、上記に加えて、気泡が生じにくい下方では切欠部を設けずに流速の更なる向上を図りつつ、気泡が生じやすい上方では切欠部を設けて、気泡を確実に通過させるようにすることができる。
【発明の効果】
【００６０】
本発明によれば、局所的な沸騰現象が生じるような高温になることが抑制され、熱伝達率の向上を図りつつ、内部で生じる気泡の発生を抑制し、スケールの生成及び付着を防止でき、長寿命の熱交換器を提供することができる。また、流路内で生じる気泡の発生を抑制し、発生した気泡は速やかに出水口へ誘導できる熱交換器を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態に係る熱交換器を備える衛生洗浄装置を示す外観斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る熱交換器の外観構成を示す正面図である。
【図３】図２に示す熱交換器のＢ−Ｂ線での断面図である。
【図４】図３に示す熱交換器の平板状ヒータに形成された抵抗体のパターン例を示す平面図である。
【図５】図３に示す熱交換器の平板状ヒータに形成された抵抗体の別のパターン例を示す平面図である。
【図６】熱交換器を分解したときの図面であり、（ａ）は第二流路形成部材および平板状ヒータを取り外した状態の熱交換器を第一流路形成部材のベース面側から見たときの構成を示す平面図、（ｂ）は第二流路形成部材をそのベース面側から見たときの構成を示す平面図である。
【図７】絞り流路の構成を示すべく、組立後の熱交換器のリブ近傍をＸ方向に沿って見たときの構成を示しており、（ａ）は図３の部分ＶＩＩａの拡大図、（ｂ）は絞り流路の変形例を示す拡大図である。
【図８】熱交換器の実施の形態２に係る構成を示す図面であり、（ａ）は第二流路形成部材を取り外した状態の熱交換器を第一流路形成部材のベース面側から見たときの構成を示す平面図、（ｂ）は洗浄水の流れの一例を示す平面図である。
【図９】熱交換器の実施の形態３に係る構成を示す図面であり、（ａ）は第二流路形成部材を取り外した状態の熱交換器を第一流路形成部材のベース面側から見たときの構成を示す平面図、（ｂ）は洗浄水の流れの一例を示す平面図である。
【図１０】熱交換器の実施の形態４に係る構成を示す図面であり、（ａ）は第二流路形成部材を取り外した状態の熱交換器を第一流路形成部材のベース面側から見たときの構成を示す平面図、（ｂ）は洗浄水の流れの一例を示す平面図である。
【図１１】熱交換器の実施の形態５に係る構成を示す図面であり、（ａ）は第二流路形成部材を取り外した状態の熱交換器を第一流路形成部材のベース面側から見たときの構成を示す平面図、（ｂ）は当該熱交換器のＢ−Ｂ線での断面図、（ｃ）は当該熱交換器のＣ−Ｃ線での断面図である。
【図１２】熱交換器の実施の形態６に係る構成を示す図面であり、（ａ）は第二流路形成部材を取り外した状態の熱交換器を第一流路形成部材のベース面側から見たときの構成を示す平面図、（ｂ）は当該熱交換器のＢ−Ｂ線での断面図である。
【図１３】熱交換器の実施の形態７に係る構成を示す図面であり、（ａ）は第二流路形成部材を取り外した状態の熱交換器を第一流路形成部材のベース面側から見たときの構成を示す平面図、（ｂ）は当該熱交換器のＢ−Ｂ線での断面図である。
【図１４】実施の形態１で説明した熱交換器の変形例を示す図面であり、第二流路形成部材および平板状ヒータを取り外した状態の熱交換器を第一流路形成部材のベース面側から見たときの構成を示している。
【図１５】実施の形態８に係る熱交換器の構成を示す図面であり（ａ）は外観構成を示す正面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線での断面図である。
【図１６】熱交換器を分解したときの図面であり、（ａ）は第二流路形成部材及びヒータを取り外した状態の熱交換器を第一流路形成部材のベース面側から見たときの構成を示す平面図、（ｂ）は第二流路形成部材をそのベース面側から見たときの構成を示す平面図である。
【図１７】図１６に示す熱交換器のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線での断面図である。
【図１８】リブ及び切欠部の構成を示す図面であり、（ａ）は、切欠部をＺ方向に沿って見たときの構成を示すべく図１７の部分ＸＶＩＩＩａの拡大図、（ｂ）は、切欠部をＸ方向に沿って見たときの構成を示すべく図１５の部分ＸＶＩＩＩｂの拡大図である。
【図１９】実施の形態８に係る熱交換器における洗浄水及び気泡の流れを示す図面であり、第一流路形成部材のベース面側から見たときの構成を示す平面図である。
【図２０】実施の形態９において、切欠部の他の構成を示すべく切欠部をＺ方向に沿って見たときの拡大図であり、（ａ）は切欠部の最深部がテーパ状のものを示す拡大図、（ｂ）は切欠部の最深部が円弧状のものを示す拡大図、（ｃ）は最深部が傾斜面のものを示す拡大図である。
【図２１】実施の形態１０に係る熱交換器の構成を示す図面であり、第一流路形成部材のベース面側から見たときの構成を示す平面図である。
【図２２】実施の形態１１に係る熱交換器の構成を示す図面であり、第一流路形成部材のベース面側から見たときの構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
以下、本発明の実施の形態に係る熱交換器について、衛生洗浄装置に適用したものを例にとり、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００６３】
［衛生洗浄装置］
図１は、本発明の実施の形態に係る熱交換器を備える衛生洗浄装置を示す外観斜視図である。図１に示すように、衛生洗浄装置１は便器２の上面に配設されており、本体部３、便座部４、便蓋部５、および操作部６などを備えている。このうち本体部３は、便座部４の後側（着座した使用者から見て背後側）に配設されており、横長で中空の筐体３ａ内に、図示しない洗浄ユニット、乾燥ユニット、およびこれらの動作を制御する制御ユニットの他、本実施の形態に係る熱交換器１０（破線で図示）などが収納されている。この熱交換器１０には、便器２の設置建物に付随の水道設備から水道水（流体，液体，洗浄水）が導入され、内部で適温にまで暖められる。そして、使用者が操作部６を操作して所定の入力を行うと、洗浄ユニットが駆動して、該洗浄ユニットが有するノズルからシャワー状に人体局部に対して洗浄水が噴射されるようになっている。
【００６４】
（実施の形態１）
［熱交換器］
図２，図３は、熱交換器１０（１０Ａ）の構成を示す図面であり、図２は外観構成を示す正面図、図３は図２のＢ−Ｂ線での断面図を夫々示している。図２，図３に示すように、熱交換器１０Ａは厚み寸法が小さく正面視で長方形状を成す平板状の外観形状に構成されており、図３に示すように、矩形平板状を成す平板状ヒータ２０と、その一方の面（第一伝熱面）２０ａに対向配置された第一流路形成部材２１と、他方の面（第二伝熱面）２０ｂに対向配置された第二流路形成部材２２と、これらを収容して入水口２３ａおよび出水口２３ｂを有するケーシング２３とを備えている。このうち平板状ヒータ２０はセラミック製であり、第一流路形成部材２１および第二流路形成部材２２は、ＡＢＳ樹脂にガラス繊維をコンパウンドした強化ＡＢＳ樹脂製としている。
【００６５】
なお、以下の説明では特に言及する場合を除き、このような熱交換器１０Ａを平板状ヒータ２０の伝熱面が鉛直方向に平行になるように縦置きした状態について説明することとする。また、図２に示すように鉛直方向をＺ方向とし、これに直交して平板状ヒータ２０の伝熱面に平行な方向をＸ方向、そしてこれら２方向の何れにも直交する方向（第一伝熱面２０ａに垂直な方向）をＹ方向とする。
【００６６】
図３に示すように、第一流路形成部材２１は、第一伝熱面２０ａに対向する矩形平板状のベース部３０と、該ベース部３０において第一伝熱面２０ａに対向する面（ベース面）３０ａに突設された１本のリブ３１とを有している。同様に、第二流路形成部材２２は、第二伝熱面２０ｂに対向する矩形平板状のベース部４０と、該ベース部４０において第二伝熱面２０ｂに対向する面（ベース面）４０ａに突設された１本のリブ４１とを有している。
【００６７】
また、第一流路形成部材２１のベース部３０の周縁部には壁状のフランジ部３２が周設されており、該フランジ部３２は、第二流路形成部材２２に近接する方向へ向かって所定寸法だけ延設されている。このフランジ部３２の先端部には、該フランジ部３２に沿って周回する係合溝３３が形成されている。一方、第二流路形成部材２２のベース部４０の周縁部にも壁状のフランジ部４２が周設されており、該フランジ部４２は、第一流路形成部材２１から離隔する方向へ向かって所定寸法だけ延設されている。このフランジ部４２の先端部は第一流路形成部材２１側へ折り返されており、その端部には、該フランジ部４２に沿って周回する係合突起４３が形成されている。
【００６８】
このような第一流路形成部材２１は、そのベース面３０ａが第二流路形成部材２２のベース面４０ａに対向するようにして第二流路形成部材２２に外嵌装着される。より詳しく説明すると、第一流路形成部材２１のフランジ部３２が、第二流路形成部材２２のフランジ部４２に外嵌され、さらに、第一流路形成部材２１の係合溝３３に第二流路形成部材２２の係合突起４３が嵌入される（例えば、係合突起４３は超音波溶着により係合溝３３に固定される）。これにより、第一流路形成部材２１と第二流路形成部材２２とは液密的に接合され、内部に流路スペース２５が形成される。
【００６９】
また、図２，図３に示すように、ケーシング２３のＸ方向の一端下部には入水口２３ａが設けられ、一端上部には出水口２３ｂが設けられている。そして、図３に示すようにこれらの入水口２３ａおよび出水口２３ｂは、何れも上記流路スペース２５に連通している。
【００７０】
図４は、図３に示す熱交換器の平板状ヒータ２０に形成された抵抗体のパターン例を示す平面図である。図４に示すように、平板状ヒータ２０は、セラミック基体２０ｋに抵抗体（ヒータ線）パターン２０ｐが印刷された構成となっている。この抵抗体パターン２０ｐは、平板状ヒータ２０の入水口２３ａに近い側の部分ではヒータ線幅２０ｓが細く、出水口２３ｂに近い側の部分ではヒータ線幅２０ｓが太くなるように構成してある。要するに、この抵抗体のパターン２０ｐによれば、平板状ヒータ２０の入水口２３ａに近いほどヒータ線幅２０ｓが細くなって抵抗値が高くなり、出水口２３ｂに近いほどヒータ線幅２０ｓが太くなって抵抗値が低くなる。換言すれば、平板状ヒータ２０は出水口２３ｂに近い側の部分の発熱密度が入水口２３ａに近い側の部分の発熱密度より低くなるように形成されている。
【００７１】
図５は、図３に示す熱交換器の平板状ヒータ２０に形成された抵抗体の別のパターン例を示す平面図である。図５に示す抵抗体（ヒータ線）パターン２０ｐも図４に示したものと同様に、平板状ヒータ２０は、セラミック基体２０ｋに抵抗体（ヒータ線）パターン２０ｐが印刷された構成となっている。一方、図５に示す抵抗体パターン２０ｐの場合は、平板状ヒータ２０の入水口２３ａに近い側の部分では隣接するヒータ線間隔２０ｈが狭く、出水口２３ｂに近い側の部分では該ヒータ線間隔２０ｈが広くなるように構成してある。つまり、平板状ヒータ２０は、入水口２３ａに近いほどヒータ線間隔２０ｈが狭くなって発熱密度が高くなり、出水口２３ｂに近いほどヒータ線間隔２０ｈが広くなって発熱密度が低くなるように形成されている。
【００７２】
なお、図４，図５に示す平板状ヒータ２０に関する抵抗体のパターン２０ｐを含む構成は、本実施の形態１の他、後述する実施の形態２〜７にて説明する熱交換器の平板状ヒータ２０，及び実施の形態８〜１１にて説明する熱交換器の平板状ヒータ１２０においても同様になっている。
【００７３】
図６は、熱交換器１０Ａを分解したときの図面であり、（ａ）は第二流路形成部材２２および平板状ヒータ２０を取り外した状態の熱交換器１０Ａを第一流路形成部材２１のベース面３０ａ側から見たときの構成、（ｂ）は第二流路形成部材２２をそのベース面４０ａ側から見たときの構成を示している。図６（ａ）に示すように、第一流路形成部材２１のベース部３０のベース面３０ａには、略水平方向（Ｘ方向）に沿って延びる１本のリブ３１が配設されている。
【００７４】
より詳しく説明すると、このリブ３１のＸ方向一端部３１ａは、入水口２３ａの流路スペース側開口の上方近傍に位置し、フランジ部３２のＸ方向一端側部分の内壁面に当接している。リブ３１は、このＸ方向一端部３１ａからＸ方向に沿ってベース面３０ａ上を延設され、そのＸ方向他端部３１ｂは、フランジ部３２のＸ方向他端側部分の内壁面に当接している。
【００７５】
図６（ｂ）に示すように、第二流路形成部材２２のベース部４０のベース面４０ａにも、略水平方向（Ｘ方向）に沿って延びる１本のリブ４１が配設されている。リブ３１，４１に関して第一流路形成部材２１および第二流路形成部材２２は対称的な構成となっている。即ち、このリブ４１も上記リブ３１と同様に、Ｘ方向一端部４１ａが入水口２３ａの上方近傍であって、流路形成部材２１，２２が接合されたときにフランジ部３２のＸ方向一端側部分の内壁面に当接する箇所に位置している。リブ４１は、このＸ方向一端部４１ａからＸ方向に沿ってベース面４０ａ上を延設され、そのＸ方向他端部４１ｂは、流路形成部材２１，２２が接合されたときにフランジ部３２のＸ方向他端側部分の内壁面に当接する箇所に位置している。
【００７６】
そして、上述したようなリブ３１，４１によって、流路スペース２５は相対的に下方の上流側スペース２５ａと上方の下流側スペース２５ｂとに区分けされている。図３にも示すように、この上流側スペース２５ａには入水口２３ａが開口し、下流側スペース２５ｂには出水口２３ｂが開口しており、下流側スペース２５ｂは上流側スペース２５ａよりも大きい容量を有している。また、このような流路形成部材２１，２２が、間に平板状ヒータ２０を挟んだ状態で互いに接合されることにより、上流側スペース２５ａおよび下流側スペース２５ｂは、それぞれの厚み方向（Ｙ方向）の中央箇所に位置する平板状ヒータ２０を境にして、第一伝熱面２０ａ側と第二伝熱面２０ｂ側とに二分される（図３参照）。
【００７７】
また、上述したリブ３１，４１によって、上流側スペース２５ａおよび下流側スペース２５ｂの各通流断面積よりも小さい通流断面積を有する絞り流路（水平絞り流路）３７，４７が形成されている。図７は、絞り流路３７，４７の構成を示すべく、組立後の熱交換器１０Ａのリブ３１，４１近傍をＸ方向に沿って見たときの構成を示しており、（ａ）は図３の部分ＶＩＩａの拡大図であり、（ｂ）は絞り流路３７，４７の変形例を示している。
【００７８】
図７（ａ）に示すように、本実施の形態１に係るリブ３１，４１は何れも、その先端部（平板状ヒータ２０に近接する側のＹ方向端部）の端面５０が平板状ヒータ２０の伝熱面２０ａ，２０ｂと平行ではない。即ち、リブ３１，４１の端面５０は上方に開いた傾斜面となっており、より具体的には、所定の角度Ａを有して上部が下部に比べて伝熱面２０ａ，２０ｂから離隔する傾斜面とされている。そのため、リブ３１の先端部は、その下部が鋭角形状に突出した頂部５１を有するように三角形状に形成されている。そして、リブ３１，４１の頂部５１の先端は、平板状ヒータ２０の伝熱面２０ａ，２０ｂそれぞれから所定の寸法Ｄ１だけ離隔するように設定されている。
【００７９】
その結果、リブ３１，４１と平板状ヒータ２０の伝熱面２０ａ，２０ｂとの間に、開口幅寸法Ｄ１を有するスリット状の絞り流路３７，４７が形成される。なお、本実施の形態に係る熱交換器１０Ａの上流側スペース２５ａは、入水口２３ａおよび絞り流路３７，４７を除いて閉じられた空間となっており、下流側スペース２５ｂは、出水口２３ｂおよび絞り流路３７，４７を除いて閉じられた空間となっている。従って、上流側スペース２５ａと下流側スペース２５ｂとは、狭小な開口幅寸法Ｄ１の絞り流路３７，４７のみで互いに連通した構成となっている。
【００８０】
次に、上述した熱交換器１０Ａ内での洗浄水の流れについて説明する。図６（ａ）に示すように、熱交換器１０Ａの流路スペース２５へは入水口２３ａから洗浄水が導入され、この洗浄水は上流側スペース２５ａに浸入する。上流側スペース２５ａは下流側スペース２５ｂに流入する洗浄水の流れが均一化するための圧力均一化の機能を有する。上述したように、上流側スペース２５ａは入水口２３ａおよび狭小な絞り流路３７，４７を除いて閉じられた空間になっているため、内部の洗浄水には所定の比較的高い内圧が生じる。従って、このような高圧の洗浄水が絞り流路３７，４７を通じて下流側スペース２５ｂへ浸入することにより、下流側スペース２５ｂにおける洗浄水の流速を増大させることができる。
【００８１】
この場合の、下流側スペース２５ｂにおける洗浄水の流速パターンを、図３にて符号Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３で模式的に示す。これに示すように、絞り流路３７，４７を経た直後の洗浄水は、特に平板状ヒータ２０の表面に近い側での流速が速く、符号Ｖ１で示すような流速パターンとなる。そして、出水口２３ｂに近づくにしたがって、符号Ｖ２，Ｖ３で示すように徐々に平均化された流速パターン（流速が最も早い部分が、第二伝熱面２０ｂ及びベース面４０ａの両者の中間位置に近付いていく流速パターン）となる。なお、平板状ヒータ２０を挟む何れの下流側スペース２５ｂ，２５ｂにおいても、上記と同様の流速パターンとなる。このように、絞り流路３７，４７を通過した直後の洗浄水の流速パターンが、符号Ｖ１で示すような流速パターンになることによって、平板状ヒータの伝熱面２０ａ，２０ｂからの熱伝達率の向上を図ることができる。さらに、入水口２３ａ側から出水口２３ｂ側へ向かうに従ってヒータ表面近くの流速が徐々に減速していくことにより、入水口２３ａ側では熱伝達率が高く、出水口２３ｂ側では熱伝達率が低くなる。
【００８２】
また、下流側スペース２５ｂでの上記強制対流による流れ（即ち、絞り流路３７，４７を経て下流側スペース２５ｂへと上方へ向かう流れ）は、平板状ヒータ２０が加熱されることにより生ずる洗浄水の自然対流による流れと同一方向であり、この二つの流れが互いに流速を高めることで、より熱伝達率を高めることができる。
【００８３】
また、図７（ａ）に示したようにリブ３１，４１の先端部は、その下部が鋭角形状に突出した頂部５１を有する構成となっているため、絞り流路３７，４７を通過した直後の水流は、下流側スペース２５ｂ内の洗浄水に衝突するなどして乱流を発生させる。このように、下流側スペース２５ｂ内の洗浄水の水流の乱流化を図ることにより、洗浄水を撹拌させることができ、平板状ヒータ２０の伝熱面２０ａ，２０ｂからの熱伝達率の向上を図ることができる。
【００８４】
さらに、上流側スペース２５ａからの流れは、頂部５１を経て下流側スペース２５ｂに流入する際、急激に縮小された流れとなるため、流れ自体が平板状ヒータ２０と頂部５１との隙間よりも狭くなって流入することとなる。そのため、流速はさらに大きくなって熱伝達率を高めることができる。
【００８５】
しかも、図４，図５を用いて説明したように、平板状ヒータ２０は出水口２３ｂに近い部分の発熱密度が入水口２３ａに近い部分の発熱密度より低く形成されており、かつ、入水口２３ａに近い部分では、流路スペース２５に設けた絞り流路３７，４７によって、平板状ヒータ２０の伝熱面２０ａ，２０ｂに接触しつつ流れる洗浄水の流速が増大される。これにより、相対的に低温の洗浄水が流れる入水口２３ａに近い部分では多くの熱を効率よく洗浄水に伝達でき、相対的に高温の洗浄水が流れる出水口２３ｂに近い部分では、過剰の熱を洗浄水に伝熱するのを防止することができる。その結果、平板状ヒータ２０の発熱分布と、熱交換効率の分布とを整合させることができ、平板状ヒータ２０の表面で局所的な沸騰現象およびこれによる気泡の発生が抑制される。
【００８６】
また、出水口２３ｂを含む下流側スペース２５ｂは、障壁となる構造物がない比較的広い空間として形成されているため、仮に気泡が発生した場合であっても、これが浮力によって上昇しつつ水流と共に出水口２３ｂへ向かうのを阻害しないようになっている。従って、気泡が発生した場合であっても、これを速やかに外部へ排出することができる。このように、本実施の形態に係る熱交換器１０Ａは、気泡の速やかな排出を実現しつつ、熱伝達率の向上を図ることができる。
【００８７】
なお、本実施の形態では絞り流路３７，４７の形状として図７（ａ）に示した構成のものについて説明したが、これに限られない。例えば、図７（ｂ）に示すような構成も採用することができる。
【００８８】
詳しく説明すると、図７（ｂ）に示すリブ３１，４１は何れも、その先端部（平板状ヒータ２０に近接する側のＹ方向端部）の端面５４が平板状ヒータ２０の伝熱面２０ａ，２０ｂと平行ではない。即ち、リブ３１，４１の端面５４は下方に開いた傾斜面となっており、より具体的には、所定の角度Ａを有して下部が上部に比べて伝熱面２０ａ，２０ｂから離隔する傾斜面とされている。そのため、リブ３１の先端部は、その上部が鋭角形状に突出した頂部５５を有するように三角形状に形成されている。そして、リブ３１，４１の頂部５５の先端は、平板状ヒータ２０の伝熱面２０ａ，２０ｂそれぞれから所定の寸法Ｄ１だけ離隔するように設定されている。その結果、リブ３１，４１と平板状ヒータ２０の伝熱面２０ａ，２０ｂとの間に、開口幅寸法Ｄ１を有するスリット状の絞り流路３８，４８が形成される。
【００８９】
このような絞り流路３８，４８を採用した場合においても、上記絞り流路３７，４７の場合と同様に、高圧の洗浄水が当該絞り流路３８，４８を通過して上流側スペース２５ａから下流側スペース２５ｂへと移動する。一方、この絞り流路３８，４８の場合は、リブ３１，４１の端面５４が下方（上流側スペース２５ａ側）に開いた傾斜面を成しているため、平板状ヒータ２０の各伝熱面２０ａ，２０ｂに近接して流れる高速の水流を形成することができる。そのため、伝熱面２０ａ，２０ｂ近傍での洗浄水の滞留を抑制でき、熱伝達率の向上を図ることができる。
以上のように本実施の形態は、平板状ヒータ２０の出水口２３ｂに近い部分の発熱密度が入水口２３ａに近い部分の発熱密度より小さくなるように形成されている。また、流路スペース２５は、入水口２３ａの開口部を含む上流側スペース２５ａと、出水口２３ｂの開口部を含む下流側スペース２５ｂとを有し、上流側スペース２５ａと下流側スペース２５ｂとの間には、他の部分よりも通流断面積の小さい絞り流路３７，４７が設けられている。これらにより、ケーシング２３の入水口２３ａから流入した洗浄水は、平板状ヒータ２０の伝熱面によって画定される流路スペース２５を流れながら加熱され、出水口２３ｂに近づくにしたがって温度が次第に上昇する。
【００９０】
この場合、入水口２３ａに近い部分の平板状ヒータ２０の表面温度は、相対的に高い発熱密度によってより高温になろうとするが、まだ加熱されていない低い温度の洗浄水に熱を多く奪われるため、局所的な沸騰現象が生じるような高温にはならない。かつ、上流側スペース２５ａから下流側スペース２５ｂへ向かう洗浄水は、絞り流路３７，４７を通ることによって流速が大きくなる。そのため、特に下流側スペース２５ｂにおいて、平板状ヒータ２０から洗浄水への熱伝達率の向上と、熱伝達率の分布の最適化とを図ることができると共に、気泡を出水口２３ｂへと速やかに誘導することができる。そしてまた、出水口２３ｂに近い部分では、平板状ヒータ２０の表面に接触する洗浄水は既にある程度加熱されていて高温になっているため、当該部分では平板上ヒータ２０の表面温度を一定とすれば、洗浄水に奪われる熱量が少なくなる。しかしながら、当該部分の平板状ヒータ２０の発熱密度は、入水口２３ａに近い部分の発熱密度より小さくなるように形成されているので、局所的な沸騰現象が生じるような高温にはならない。
【００９１】
このように、上流側スペース２５ａと下流側スペース２５ｂとの間に他の部分よりも通流断面積の小さい絞り流路３７，４７が設けられ、かつ平板状ヒータ２０は出水口２３ｂに近い部分の発熱密度が入水口２３ａに近い部分の発熱密度より小さくなるように形成されている。これにより、熱伝達率の向上と熱伝達率の分布の最適化とを図りつつ、洗浄水の温度が高くなる出水口２３ｂに近い部分の平板状ヒータ２０と洗浄水との境界面においても、局所的な沸騰現象が生じるような高温になることが抑制される。その結果、気泡の発生を抑制し、発生した気泡は速やかに出水口２３ｂへ誘導され、平板状ヒータ２０へのスケールの生成及び付着を防止でき、長寿命の熱交換器を実現することができる。
【００９２】
（実施の形態２）
図８は、熱交換器１０の他の構成を示す図面であり、（ａ）は第二流路形成部材２２を取り外した状態の熱交換器１０を第一流路形成部材２１のベース面３０ａ側から見たときの構成を示し、（ｂ）は洗浄水の流れの一例を示している。図８（ａ）に示すように、この熱交換器１０（１０Ｂ）では、入水口２３ａ近傍から水平方向へ延びるリブ６１を有し、該リブ６１は途中で屈曲して垂直方向上方へ向かって延設された構成となっている。
【００９３】
より詳しく説明すると、リブ６１のＸ方向一端部６１ａは、入水口２３ａの流路スペース側開口の上方近傍に位置し、フランジ部３２のＸ方向一端側部分の内壁面に当接している。リブ６１は、このＸ方向一端部６１ａからＸ方向に沿ってベース面３０ａ上を延設され、そのＸ方向他端部６１ｂは、フランジ部３２のＸ方向他端側部分の内壁面から所定距離だけ離隔して位置している。リブ６１は、この他端部６１ｂにて屈曲して上方へ向かい、その上端部６１ｃは、フランジ部３２の上側部分の内壁面に当接している。そして、このようなリブ６１によって流路スペース２５は、略Ｌ字状の上流側スペース２５ａと矩形状の下流側スペース２５ｂとに二分されている。
【００９４】
このうち上流側スペース２５ａは、リブ６１の端部６１ａ，６１ｂ間の部分により画定されて水平方向に延びる部分（水平スペース）６２と、リブ６１の端部６１ｂ，６１ｃ間の部分により画定されて垂直方向に延びる部分（垂直スペース）６３とを備えることにより、上記のように略Ｌ字状を成している。なお、第二流路形成部材２２についても、上記リブ６１と対称的なリブを有している。
【００９５】
このようなリブ６１によって、上流側スペース２５ａおよび下流側スペース２５ｂの各通流断面積よりも小さい通流断面積を有する絞り流路（水平絞り流路および垂直絞り流路）６５が形成される。即ち、各流路形成部材２１，２２および平板状ヒータ２０を組み合わせることにより、リブ６１における端部６１ａ，６１ｂ間の部分と平板状ヒータ２０の第一伝熱面２０ａとの間に、スリット状の水平絞り流路６５ａが形成される。また、リブ６１における端部６１ｂ，６１ｃ間の部分と第一伝熱面２０ａとの間にも、スリット状の垂直絞り流路６５ｂが形成される。
【００９６】
なお、本実施の形態では、リブ６１はその端部６１ａ〜６１ｃ間の全長に亘ってベース面３０ａからの高さ寸法を一定としており、且つベース面３０ａと第一伝熱面２０ａとを平行に配置している。従って、水平絞り流路６５ａおよび垂直絞り流路６５ｂは、略同一の開口幅を有している。
【００９７】
図８（ｂ）に示すように、このような絞り流路６５を備える熱交換器１０Ｂの場合、実施の形態１において説明したのと同様に、水平スペース６２から水平絞り流路６５ａを通って高速の水流が下流側スペース２５ｂへと浸入し、垂直上方へ流れる。また、本実施の形態に係る熱交換器１０Ｂでは、これに加えて、垂直スペース６３から垂直絞り流路６５ｂを通じて高速の水流が下流側スペース２５ｂへと浸入し、この水流は水平方向へ流れる。従って、下流側スペース２５ｂでは、垂直上方への水流と水平方向への水流とが混在するため、乱流が発生して洗浄水が撹拌され、熱伝達率の向上を図ることができる。なお、平板状ヒータ２０の出水口２３ｂに近い部分の発熱密度が入水口２３ａに近い部分の発熱密度より小さく形成されていることや、気泡が発生した場合にこれを速やかに出水口２３ｂから外部へ排出可能であることは、実施の形態１の場合と同様である。
【００９８】
（実施の形態３）
図９は、熱交換器１０のさらに他の構成を示す図面であり、（ａ）は第二流路形成部材２２を取り外した状態の熱交換器１０を第一流路形成部材２１のベース面３０ａ側から見たときの構成を示し、（ｂ）は洗浄水の流れの一例を示している。図９（ａ）に示すように、この熱交換器１０（１０Ｃ）は実施の形態１に示したものと同様の真直ぐ且つ水平なリブ３１を有している一方、下流側スペース２５ｂ内に、波形形状を成す複数の撹拌壁６７が設けられている。
【００９９】
より詳しく説明すると、第一流路形成部材２１のベース面３０ａには、フランジ部３２におけるＸ方向一端側の内壁面から他端側の内壁面に亘って水平方向へ延びるリブ３１が突設されている。従って、このリブ３１によって実施の形態１の場合と同様に構成された絞り流路３７を有している。また、このリブ３１からは、ベース面３０ａに沿って撹拌壁６７が上方へ延設されている。当該撹拌壁６７は、Ｘ方向に所定の振幅を有するサイン波形のように、円弧状に湾曲しながら上方へ向かって延設されている。そして、このような撹拌壁６７が、略等間隔でＸ方向に複数並設されている（本実施の形態では６つ）。
【０１００】
なお、この撹拌壁６７のベース面３０ａからの高さ寸法は、リブ３１の高さ寸法と略同一、または、リブ３１の高さ寸法に対してやや低く設定されている。また、隣り合う２つの撹拌壁６７は、これらをＺ方向に沿って平面視した場合に、互いに重複する部分がないように離隔して配設されている。即ち、隣り合う２つの撹拌壁６７の間には、両撹拌壁６７を回避するように水平方向に移動しなくても、下方から上方へと直線的に移動可能なルートが確保されている。
【０１０１】
このような熱交換器１０Ｃによると、図９（ｂ）に示すように、絞り流路３７から高速で下流側スペース２５ｂに流れ込んだ水流は、撹拌壁６７に衝突することによって撹拌されるため、熱伝達率の向上を図ることができる。また、このような撹拌壁６７による洗浄水の撹拌にもかかわらず、気泡について速やかに出水口２３ｂへと移動させることができる。即ち、上記のように隣り合う撹拌壁６７間には直線的な上下方向の移動ルートが確保されているため、浮力等により上昇しようとする気泡は、撹拌壁６７によって移動が邪魔されにくく、速やかに上昇することができる。
【０１０２】
（実施の形態４）
図１０は、熱交換器１０のさらに他の構成を示す図面であり、（ａ）は第二流路形成部材２２を取り外した状態の熱交換器１０を第一流路形成部材２１のベース面３０ａ側から見たときの構成を示し、（ｂ）は洗浄水の流れの一例を示している。図１０（ａ）に示すように、この熱交換器１０（１０Ｄ）は実施の形態２に示したものと同様の略Ｌ字状のリブ６１を有している一方、下流側スペース２５ｂ内には、実施の形態３に示したものと同様の撹拌壁６７が設けられている。
【０１０３】
このような熱交換器１０Ｄによると、図１０（ｂ）に示すように、絞り流路６５ａからの垂直上方への水流と絞り流路６５ｂからの水平方向への水流とによって、下流側スペース２５ｂ内にて乱流を発生させ、水流を撹拌させるのに加え、実施の形態３にて説明したのと同様に撹拌壁６７によっても水流を撹拌させることができる。従って、熱伝達率のより一層の向上を図ることができる。また、気泡についても、撹拌壁６７によって移動が邪魔されにくくなっているため、速やかに上方へ移動させて出水口２３ｂから外部へ排出することができる。
【０１０４】
（実施の形態５）
図１１は、熱交換器１０のさらに他の構成を示す図面であり、（ａ）は第二流路形成部材２２を取り外した状態の熱交換器１０を第一流路形成部材２１のベース面３０ａ側から見たときの構成を示し、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面を示し、（ｃ）はＣ−Ｃ断面を示している。図１１（ａ）に示すように、本実施の形態に係る熱交換器１０（１０Ｅ）は、実施の形態１にて示したものと大部分において同一の構成を備えている一方、実施の形態１に係るリブ３１とは若干異なる構成のリブ７１を備えている。従って、以下ではこのリブ７１の構成に関して詳しく説明する。
【０１０５】
図１１（ａ）に示すように、本実施の形態に係るリブ７１は、実施の形態１のリブ３１と同様に、そのＸ方向一端部７１ａが入水口２３ａの流路スペース側開口の上方近傍に位置し、フランジ部３２のＸ方向一端側部分の内壁面に当接している。リブ７１は、このＸ方向一端部７１ａからＸ方向に沿ってベース面３０ａ上を延設され、そのＸ方向他端部７１ｂは、フランジ部３２のＸ方向他端側部分の内壁面に当接している。
【０１０６】
一方、リブ７１には、その先端部に複数の切欠部７２が設けられている。これらの切欠部７２は、図１１（ａ）に示すようにリブ７１の長手方向に沿って略等間隔で配設されている。また、図１１（ｃ）に示すように、リブ７１の先端部（平板状ヒータ２０の伝熱面２０ａに近接する側のＹ方向端部）の端面７４は、図７（ｂ）に示した構成と同様に、下方に開いた傾斜面となっており、リブ７１の先端部は、その上部が鋭角形状に突出した頂部７５を有するように三角形状に形成されている。そして、この頂部７５に所定深さの切欠部７２が形成されている。
【０１０７】
その結果、図１１（ｂ）に示すように、リブ７１と平板状ヒータ２０の第一伝熱面２０ａ（二点鎖線で示す）との間には開口幅寸法Ｄ１のスリット状の絞り流路７８が形成され、さらに、切欠部７２によって、開口幅寸法Ｄ２が他の部分の寸法Ｄ１よりも大きい拡幅部７８ａが形成されている。なお、図示は省略するが、第二流路形成部材２２においても、上記と同様の構成を有して対称的に形成されたリブ７１が設けられており、平板状ヒータ２０の第二伝熱面２０ｂとの間に同様の構成の絞り流路７８が形成される。
【０１０８】
このような本実施の形態に係る熱交換器１０Ｅによると、絞り流路７８の開口幅が一定ではなく、寸法Ｄ１の箇所と、拡幅部７８ａにおける寸法Ｄ２（＞Ｄ１）の箇所とを有するようになっている。そのため、洗浄水がこの絞り流路７８を介して上流側スペース２５ａから下流側スペース２５ｂへ流れ込むに際して、拡幅部７８ａを通る水流とその他の部分を通る水流とで流速が異なってくる。その結果、下流側スペース２５ｂにおいて流速の異なる複数の水流によって洗浄水が撹拌され、熱伝達率の向上を図ることができる。
【０１０９】
なお、図１１（ｃ）に示すように、ここで例示したリブ７１は、図７（ｂ）に示したリブ３１と同様にその先端部の上部に頂部７５を有するものであるが、これに限られない。例えば、図７（ａ）に示したように先端部の下部に頂部を有するリブに対し、その頂部に切欠部を形成したものを採用してもよい。
【０１１０】
（実施の形態６）
図１２は、熱交換器１０のさらに他の構成を示す図面であり、（ａ）は第二流路形成部材２２を取り外した状態の熱交換器１０を第一流路形成部材２１のベース面３０ａ側から見たときの構成を示し、（ｂ）は当該熱交換器１０のＢ−Ｂ線での断面図を示している。
【０１１１】
図１２（ａ）に示すように、この熱交換器１０（１０Ｆ）は、実施の形態５（図１１）にて説明したリブ７１を有する熱交換器１０Ｅと同様の構成を備えており、さらに、熱交換器１０Ｆが備える第一流路形成部材２１および第二流路形成部材２２には、その下流側スペース２５ｂに対応する領域内に、水平方向（Ｘ方向）に延設されて上下方向（Ｚ方向）に並設された複数のバッファ壁８１が形成されている。
【０１１２】
第一流路形成部材２１のバッファ壁８１は、ベース面３０ａからリブ７１と略同一寸法だけ突設しており、且つ、該リブ７１と同様にフランジ部３２のＸ方向一端側部分から他端側部分に亘って延設されている。また、図１２（ｂ）に示すように下流側スペース２５ｂは、このバッファ壁８１によって上下に並ぶ複数のバッファスペース８２（本実施の形態では３つのバッファスペース８２ａ〜８２ｃ）に区分けされている。そして、上下に隣接する各バッファスペース８２間は、バッファ壁８１と平板上ヒータ２０の第一伝熱面２０ａとの間に形成されるスリット状の絞り流路８３のみを通じて連通している。なお、第二流路形成部材２２においても同様の構成を有するバッファ壁８１が形成されている。
【０１１３】
このバッファ壁８１の高さ寸法は、リブ７１の高さ寸法よりも低く設定されている。
【０１１４】
このような熱交換器１０Ｆによると、リブ７１が形成する絞り流路７８を通じて下流側スペース２５ｂの最下方のバッファスペース８２ａに流入した洗浄水は乱流化して撹拌される。また、リブ７１に対して比較的近い位置にバッファ壁８１が存在しているため、絞り流路７８を経た比較的高速の水流がこのバッファ壁８１に衝突し、バッファスペース８２ａでの乱流化が促進される。
【０１１５】
次に、バッファスペース８２ａの洗浄水は、上側に隣接するバッファスペース８２ｂへ流入するに際し、狭小な絞り流路８３を通過することによって流速が増大する。このように、平板状ヒータ２０の第一伝熱面２０ａに接触する水流の速度が大きくなるため、第一伝熱面２０ａから洗浄水への熱伝達率の向上が図れる。さらに、速度の大きい水流が次のバッファ壁８１に衝突してバッファスペース８２ｂ内での乱流化が促進されるため、これによっても熱伝達率の向上が図られる。以降同様に、バッファスペース８２ｃでも同様の現象が発生して熱伝達率の向上が図られるようになっている。
【０１１６】
また、先に述べたように、このバッファ壁８１の高さ寸法は、リブ７１の高さ寸法よりも低く設定されているので、発生した気泡を上方に排出することができる。
【０１１７】
（実施の形態７）
図１３は、熱交換器１０のさらに他の構成を示す図面であり、（ａ）は第二流路形成部材２２を取り外した状態の熱交換器１０を第一流路形成部材２１のベース面３０ａ側から見たときの構成を示し、（ｂ）は当該熱交換器１０のＢ−Ｂ線での断面図を示している。図１３（ａ）に示すように、この熱交換器１０（１０Ｇ）は、実施の形態６（図１２）にて説明した熱交換器１０Ｆと同様の構成を備えており、さらに、バッファ壁８１の適所に切欠部８８が設けられている。
【０１１８】
より詳しく説明すると、図１３（ａ）に示すように本実施の形態に係る熱交換器１０Ｇは、上下に並設された３本のバッファ壁８１（８１ａ〜８１ｃ）を有している。そして、これらのバッファ壁８１ａ〜８１ｃには、平面視（Ｚ方向視）したときに、上下に隣接するバッファ壁８１ａ，８１ｂにおいて互いに位置が異なるようにして切欠部８８が設けられており、同様に、上下に隣接するバッファ壁８１ｂ，８１ｃにおいても互いに位置が異なるようにして切欠部８８が設けられている。
【０１１９】
具体的には、最も下方のバッファ壁８１ａには、その長手方向（Ｘ方向）の中央部付近に１つの切欠部８８が形成されている。また、その上のバッファ壁８１ｂには、その長手方向の一端部近傍と他端部近傍との２箇所に切欠部８８が形成されている。さらにその上のバッファ壁８１ｃには、上記バッファ壁８１ａと同様に長手方向の中央部付近に１つの切欠部８８が形成されている。なお、このような切欠部８８の個数と位置とは一例であり、上述したように隣接するバッファ壁８１において平面視で重ならない位置であれば、上記とは異なる箇所に切欠部８８を設けてもよい。また、切欠部８８の切り欠き深さ寸法や長さ寸法は特に限定されない。
【０１２０】
このような熱交換器１０Ｇによると、各バッファスペース８２ａ〜８２ｃの洗浄水には、絞り流路７８において切欠部８８が形成されていない狭小部分を通じて上昇しようとする流れと、切欠部８８による拡幅部分を通るべく該切欠部８８の方向へ水平方向に移動しようとする流れとが生じる。このような垂直上方への水流と水平方向への水流とが混在することにより、下流側スペース２５ｂ内での乱流化が促進され、平板状ヒータ２０から洗浄水への熱伝達率の向上を図ることができる。
【０１２１】
ところで、流路スペース２５内で気泡が発生した場合に、この気泡を出水口２３ｂへ速やかに誘導するために、下流側スペース２５ｂを画定する天井面を傾斜面としてもよい。図１４は、実施の形態１で説明した熱交換器１０Ａの変形例を示す図面であり、第二流路形成部材２２および平板状ヒータ２０を取り外した状態の熱交換器１０Ａを第一流路形成部材２１のベース面３０ａ側から見たときの構成を示している。
【０１２２】
この図１４に示すように、下流側スペース２５ｂを画定する天井面（ここでは、第一流路形成部材２１の内上面）２１ａは、出水口２３ｂ近傍から遠ざかるに従って低くなる傾斜面に形成されている。このような構成により、下流側スペース２５ｂ内で、洗浄水の流れや浮力によって上昇する気泡は、傾斜した天井面２１ａに沿って出水口２３ｂへと円滑に誘導される。従って、流路スペース２５内の気泡を速やかに出水口２３ｂから排出することができる。なお、このような傾斜させた天井面２１ａの構成は、実施の形態１に係る熱交換器１０Ａだけでなく、既に説明した他の熱交換器１０Ｂ〜１０Ｇに加え、以下に説明する熱交換器１０Ｈ〜１０Ｊにも適用することができる。
【０１２３】
［バイパス路を備える構成］
次に、流路スペースに、入水口から水平方向の一方向へ洗浄水を導く流路と他方向へ導く流路とが交互に下方から上方へ設けられて出水口へ至る蛇行流路と、該蛇行流路において上下に隣接する流路間を連通する上下方向のバイパス路とを形成した熱交換器について、実施の形態８〜１１にて説明する。なお、これらの実施の形態に示す各熱交換器１０は、何れも図１に示した衛生洗浄装置１の熱交換器１０として適用可能なものである。また、既に説明したように、以下に説明する熱交換器１０が備える平板状ヒータ１２０は、図４，図５を用いて説明した平板状ヒータ２０（特に、抵抗体のパターン２０ｐに関する構成）と同様の構成を備えている。
【０１２４】
（実施の形態８）
［熱交換器］
図１５は、熱交換器１０（１０Ｈ）の構成を示す図面であり（ａ）は外観構成を示す正面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線での断面図を夫々示している。図１５（ａ），（ｂ）に示すように、熱交換器１０Ｈは厚み寸法が小さく正面視で長方形状を成す平板状の外観形状に構成されており、図１５（ｂ）に示すように、矩形平板状を成す平板状ヒータ１２０と、その一方の面（第一伝熱面）１２０ａに対向配置された第一流路形成部材１２１と、他方の面（第二伝熱面）１２０ｂに対向配置された第二流路形成部材１２２と、これらを収容して１入水口２３ａ及び出水口１２３ｂを有するケーシング１２３とを備えている。このうち平板状ヒータ１２０はセラミック製であり、第一流路形成部材１２１及び第二流路形成部材１２２は、ＡＢＳ樹脂にガラス繊維をコンパウンドした強化ＡＢＳ樹脂製としている。
【０１２５】
なお、以下の説明では特に言及する場合を除き、このような熱交換器１０Ｈを平板状ヒータ１２０の伝熱面が鉛直方向に平行になるように縦置きした状態について説明することとする。また、図１５に示すように鉛直方向をＺ方向とし、これに直交して平板状ヒータ１２０の伝熱面に平行な方向をＸ方向、そしてこれら２方向の何れにも直交する方向（第一伝熱面１２０ａに垂直な方向）をＹ方向とする。
【０１２６】
図１５（ｂ）に示すように、第一流路形成部材１２１は、第一伝熱面１２０ａに対向する矩形平板状のベース部１３０と、該ベース部１３０において第一伝熱面１２０ａに対向する面（ベース面）１３０ａに突設された複数の壁部（リブ）１３１とを有している。同様に、第二流路形成部材１２２は、第二伝熱面１２０ｂに対向する矩形平板状のベース部１４０と、該ベース部１４０において第二伝熱面１２０ｂに対向する面（ベース面）１４０ａに突設された複数の壁部（リブ）１４１とを有している。
【０１２７】
また、第一流路形成部材１２１のベース部１３０の周縁部には壁状のフランジ部１３２が周設されており、該フランジ部１３２は、第二流路形成部材１２２に近接する方向へ向かって所定寸法だけ延設されている。このフランジ部１３２の先端部には、該フランジ部１３２に沿って周回する係合溝１３３が形成されている。一方、第二流路形成部材１２２のベース部１４０の周縁部にも壁状のフランジ部１４２が周設されており、該フランジ部１４２は、第一流路形成部材１２１から離隔する方向へ向かって所定寸法だけ延設されている。このフランジ部１４２の先端部は第一流路形成部材１２１側へ折り返されており、その端部には、該フランジ部１４２に沿って周回する係合突起１４３が形成されている。
【０１２８】
このような第一流路形成部材１２１は、そのベース面１３０ａが第二流路形成部材１２２のベース面１４０ａに対向するようにして第二流路形成部材１２２に外嵌装着される。より詳しく説明すると、第一流路形成部材１２１のフランジ部１３２が、第二流路形成部材１２２のフランジ部１４２に外嵌され、更に、第一流路形成部材１２１の係合溝１３３に第二流路形成部材１２２の係合突起１４３が嵌入される（例えば、係合突起１４３は超音波溶着により係合溝１３３に固定される）。これにより、第一流路形成部材１２１と第二流路形成部材１２２とは液密的に接合され、内部に流路スペース１２５が形成される。
【０１２９】
また、図１５（ａ）に示すように、ケーシング１２３のＸ方向の一端下部には入水口１２３ａが設けられ、一端上部には出水口１２３ｂが設けられている。そして、図１５（ｂ）に示すようにこれらの入水口１２３ａ及び出水口１２３ｂは、何れも上記流路スペース１２５に連通している。
【０１３０】
図１６は、熱交換器１０Ｈを分解したときの図面であり、（ａ）は第二流路形成部材１２２及び平板状ヒータ１２０を取り外した状態の熱交換器１０Ｈを第一流路形成部材１２１のベース面１３０ａ側から見たときの構成、（ｂ）は第二流路形成部材１２２をそのベース面１４０ａ側から見たときの構成を示している。図１６（ａ）に示すように、第一流路形成部材１２１のベース部１３０のベース面１３０ａには、略水平方向（Ｘ方向）に沿って延びる複数（本実施の形態では７本）の壁部（リブ）１３１（１３１ａ〜１３１ｇ）が、上下方向（Ｚ方向）に並設されている。
【０１３１】
このうち下から奇数番目の壁部（リブ）１３１ａ，１３１ｃ，１３１ｅ，１３１ｇは、その長手方向の一端部（Ｘ方向の一方側端部）がフランジ部１３２の内壁面に当接し、他端部はフランジ部１３２の内壁面から所定寸法だけ離隔している。また、下から偶数番目の壁部（リブ）１３１ｂ，１３１ｄ，１３１ｆは、その長手方向の一端部（Ｘ方向の一方側端部）がフランジ部１３２の内壁面から離隔し、他端部がフランジ部１３２の内壁面に当接している。そして、流路スペース１２５には、これらの壁部（リブ）１３１ａ〜１３１ｇによって画定された蛇行流路１３５が形成されている。
【０１３２】
即ち、フランジ部１３２の下側部分と最下方の壁部（リブ）１３１ａとにより上下が画定された流路１３５ａは、入水口１２３ａの位置するＸ方向の一方側から他方側へと洗浄水を導く。この流路１３５ａの下流端に到達した洗浄水は、ここで折り返され、壁部（リブ）１３１ａとその上の壁部（リブ）１３１ｂとにより上下が画定された流路１３５ｂを通ってＸ方向の他方側から一方側へと導かれる。以降は同様にして、流路１３５ｃ〜１３５ｈに沿って順次折り返されながら反対方向へ導かれ、洗浄水は出水口１２３ｂへと導かれるようになっている。そして、これらの流路１３５ａ〜１３５ｈによって、蛇行流路１３５が構成されている（後述の図１９参照）。
【０１３３】
一方、図１６（ｂ）に示すように、第二流路形成部材１２２の壁部（リブ）１４１は、上述した第一流路形成部材１２１の壁部（リブ）１３１と対称的な構成となっている他は同様の構成であるため詳細な説明は省略するが、同様に入水口１２３ａから出水口１２３ｂに至る蛇行流路１４５を構成している。そして、このような第一流路形成部材１２１と第二流路形成部材１２２とに挟まれるようにして、厚み寸法が略一定の矩形の平板状ヒータ１２０が設けられている（図４，５の平板状ヒータ２０参照）。
【０１３４】
図１７は、図１６（ａ）に示す熱交換器１０ＨのＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線での断面図である。図１７に示すように、壁部（リブ）１３１は、長手方向寸法（Ｘ方向の寸法）がＬ１を成し、且つ、長手方向に沿ってベース面１３０ａからの高さ寸法Ｈ１が略一定になっている。但し、長手方向の途中部分（本実施の形態では中央部分）に、開口寸法（Ｘ方向寸法）Ｌ２で深さ寸法Ｈ２の切欠部１３６が形成されている。
【０１３５】
図１８は、壁部（リブ）１３１及び切欠部１３６の構成を示す図面であり、（ａ）は、切欠部１３６をＺ方向に沿って見たときの構成を示すべく図１７の部分ＸＶＩＩＩａの拡大図、（ｂ）は、切欠部１３６をＸ方向に沿って見たときの構成を示すべく図１５の部分ＸＶＩＩＩｂの拡大図である。図１８（ａ）に示すように、この切欠部１３６は、壁部（リブ）１３１の先端部を長方形状に切り欠いた形状となっており、壁部（リブ）１３１の他の部分よりも窪んで、その最深部１３６ａは壁部（リブ）１３１の上端と略平行に形成されている。なお、本実施の形態に係る熱交換器１０Ｈにおいては、切欠部１３６の開口寸法Ｌ２は壁部（リブ）１３１の長さ寸法Ｌ１に対して、下記の（１）式
１／２≧（Ｌ２／Ｌ１）≧１／５  ・・・（１）
を満たすように設定されている。例えば、Ｌ２＝２０ｍｍとすることができる。
【０１３６】
一方、図１８（ｂ）の断面図に示すように、壁部（リブ）１３１の先端面は、平板状ヒータ１２０の表面（第一伝熱面１２０ａ）に対して平行ではなく所定の角度Ａを有する傾斜面とされており、壁部（リブ）１３１の先端部は、下部が断面鋭角形状の頂部１３７を成すように三角形状に形成されている。そして、この頂部１３７に上述した切欠部１３６が形成されている。このような切欠部１３６によって、壁部（リブ）１３１により画定された下側の流路と上側の流路とを連通するバイパス路１３８が形成されている。
【０１３７】
また、図１８（ｂ）に示すように、平板状ヒータ１２０を挟んで第一流路形成部材１２１及び第二流路形成部材１２２を配置した状態では、壁部（リブ）１３１において切欠部１３６が設けられていない部分の先端部は、平板状ヒータ１２０の第一伝熱面１２０ａから寸法Ｈ３だけ離隔している。ここで本実施の形態に係る熱交換器１０Ｈにおいては、この離隔寸法Ｈ３は第一流路形成部材１２１のベース面１３０ａから第一伝熱面１２０ａまでの離隔寸法Ｈ４に対して、下記（２）式
１／４≧（Ｈ３／Ｈ４）≧１／１０  ・・・（２）
を満たすように設定されている。例えば、Ｈ３＝０．２ｍｍ、Ｈ４＝１．９ｍｍとすることができる。
【０１３８】
なお、第二流路形成部材１２２が有する壁部（リブ）１４１も上記壁部（リブ）１３１と同様の断面形状を成して上記（２）式を満たすように配設され、且つ、上記（１）式を満たして深さ寸法Ｈ２を有する切欠部１４６が形成されている（図１８（ｂ）参照）。そして、この切欠部１４６により、壁部（リブ）１３１を挟んで隣接された上下の流路を連通するバイパス路１４８が形成されている。
【０１３９】
ここで、先に述べた（１）式における（Ｌ２／Ｌ１）を（１／２）以下とすることにより、バイパス流路１３８（又はバイパス流路１４８）を上流から下流に向けて流れる水の流れ（流量）よりも蛇行流路１３５（又は蛇行流路１４５）を上流から下流に向けて流れる水の流れ（流量）をより容易かつ十分に確保できるようになり、熱交換器１０Ｈに要求される本来の水の熱交換機能をより十分に発揮させることができるようになる。
【０１４０】
また、（１）式における（Ｌ２／Ｌ１）を（１／５）以上とすることにより、蛇行流路１３５（又は蛇行流路１４５）の断面積に対してバイパス流路１３８（又はバイパス流路１４８）の断面積をより十分に確保して、気泡を当該バイパス流路１３８（又はバイパス流路１４８）を利用して出水口１２３ｂへ誘導し外部へ排出することがより容易且つより確実にできるようになる。
【０１４１】
更に、先に述べた（２）式における（Ｈ３／Ｈ４）を（１／４）以下とすることにより、壁部（リブ）１３１（又は１４１）と第一伝熱面１２０ａ（又は第二伝熱面１２０ｂ）との間の隙間へ流出する水の流れ（流量）よりも、蛇行流路１３５の最上流に位置する流路１３５ａ（又は蛇行流路１４５の最上流に位置する当該流路１３５ａに対し面対称の位置に配置される流路。以下「流路１４５ａ」という）を上流から下流に向けて流れる水の流れ（流量）をより容易かつ十分に確保できるようになる。このように蛇行流路１３５の最上流に位置する１流路３５ａ（又は蛇行流路１４５の最上流に位置する流路１４５ａ）を上流から下流に向けて流れる水の流れ（流量）をより容易かつ十分に確保することが、ひいては、蛇行流路１３５（又は蛇行流路１４５）を上流から下流に向けて流れる水の流れ（流量）をより容易かつ十分に確保できることとなり、熱交換器１０Ｈに要求される本来の水の熱交換機能をより十分に発揮させることができることになる。
【０１４２】
また、（２）式における（Ｈ３／Ｈ４）を（１／１０）以上とすることにより、壁部（リブ）１３１（又は１４１）と第一伝熱面１２０ａ（又は第二伝熱面１２０ｂ）との間隔をより十分に確保できるようになる。これにより、第一伝熱面１２０ａ（又は第二伝熱面１２０ｂ）から壁部（リブ）１３１（又は１４１）への熱による影響（熱溶解、熱変形など）をより容易かつより確実に防止できるようになる。
【０１４３】
また、図１８（ｂ）に示すように、平板状ヒータ１２０の下端部は、第一流路形成部材１２１のフランジ部１３２の下側の内壁面から離隔して位置している。従って、平板状ヒータ１２０の下端部より下方のスペースは、平板状ヒータ１２０の第一伝熱面１２０ａ側の蛇行流路１３５と第二伝熱面１２０ｂ側の蛇行流路１４５との共用スペース（上流側共用スペース）１２５ａとなっており、入水口１２３ａから流路スペース１２５内へ浸入した洗浄水は、この上流側共用スペース１２５ａを通じて各蛇行流路１３５，１４５へ配分される。同様に、図１５（ｂ）に示すように平板状ヒータ１２０の上端部は第一流路形成部材１２１のフランジ部１３２の上側の内壁面から離隔して位置しており、平板状ヒータ１２０の上端部より上方のスペースは蛇行流路１３５，１４５の共用スペース（下流側共用スペース）１２５ｂとなっている。従って、各蛇行流路１３５，１４５を通流してきた洗浄水は、この下流側共有スペース１２５ｂにて合流し、出水口１２３ｂへと向かう。
【０１４４】
図１９は、以上のような構成の熱交換器１０Ｈにおける洗浄水及び気泡の流れを示す図面であり、図１６（ａ）と同様に、第一流路形成部材１２１のベース面１３０ａ側から見たときの構成を示している。図１９に示すように、入水口１２３ａから浸入した低温（例えば、５℃）の洗浄水の大半は、流路１３５ａ〜１３５ｈの順にＸ方向の一方向及び他方向へと向きを反転させながら上方へ向かうように、蛇行流路１３５（及び蛇行流路１４５）に沿って流れる（図１９中の実線矢印参照）。そしてその間に、平板状ヒータ１２０からの伝熱によって適温（例えば、４０℃）まで昇温されて、出水口１２３ｂから外部へ排出される。このようにして昇温された洗浄水が、既に説明したように洗浄ユニットが有するノズルからシャワー状に人体局部に対して噴射されることになる。
【０１４５】
以上のように構成された熱交換器について、以下、その動作及び作用について説明する。まず、ケーシング１２３の入水口１２３ａから流入した洗浄水は、平板状ヒータ１２０の表面の伝熱面で画定された流路１３５を流れながら加熱され、出水口１２３ｂに近づくにしたがってその温度が次第に上昇する。そして、入水口１２３ａに近い部分の平板状ヒータ１２０の表面温度は、相対的に高い発熱密度によって高温になろうとするが、まだ加熱されていない低い温度の洗浄水に熱を多く奪われるため、局所的な沸騰現象が生じるような高温にはならない。
【０１４６】
また、出水口１２３ｂに近い部分では、入水口１２３ａに近い部分に比べると洗浄水が高温になっているため、当該部分の平板状ヒータ１２０の表面は、洗浄水に奪われる熱量が少なくなるが、出水口１２３ｂに近い部分の発熱密度が入水口１２３ａに近い部分の発熱密度より小さくなるように形成されているので、当該部分についても局所的な沸騰現象が生じるような高温にはならない。
【０１４７】
このように、平板状ヒータ１２０は、出水口１２３ｂに近い部分の発熱密度が入水口１２３ａに近い部分の発熱密度より小さくなるように構成しているため、洗浄水の温度が高くなる出水口１２３ｂに近い部分の平板状ヒータ１２０と水との境界面においても、局所的な沸騰現象が生じるような高温になることが抑制される。その結果、スケールの生成及び付着を防止でき、長寿命の熱交換器を実現することができる。
【０１４８】
また、本実施の形態の熱交換器１０Ｈによれば、平板状ヒータ１２０の熱が表裏両面の伝熱面に接触して流れる洗浄水に伝熱され、放熱ロスがほとんどない熱効率の高い熱交換となり、小型化できる。また、蛇行流路１３５，１４５によって流路長を長くできるとともに流速が速められるので、この蛇行流路１３５，１４５を流れる洗浄水において、平板状ヒータ１２０表面から実質的に伝熱される境界層の厚みが、より薄くなる。そのため、熱伝達効率が向上するとともにヒータ表面の温度の上昇を抑制できるので、局所的な沸騰現象が抑制でき、スケールの生成及び付着を防止する効果をより高めることができる。
【０１４９】
なお、既に説明したように、本実施の形態に係る平板状ヒータ１２０においても、その出水口１２３ｂに近い部分の発熱密度が入水口１２３ａに近い部分の発熱密度より小さく形成されている。そして、このような構成によって本実施の形態に係る熱交換器１０Ｈにもたらされる作用効果は、上述した実施の形態１において説明したのと同様である。
【０１５０】
また、本実施の形態の熱交換器１０Ｈは、蛇行流路１３５（又は蛇行流路１４５）が、略水平方向へ延びて鉛直方向に並設された複数の壁部１３１により画定されている。そして、該蛇行流路１３５（又は蛇行流路１４５）は、入水口１２３ａから出水口１２３ｂまで、洗浄水を略水平方向の一方向へ導く流路１３５ａと他方向へ導く流路１３５ｂとが交互に下方から上方へ設けられた構成になっており、更に、壁部１３１の長手方向の途中部分には、上下に隣接する流路１３５を連通する上下方向のバイパス路１３８（又はバイパス流路１４８）が形成されている。これにより、洗浄水が高速で通流することによって熱伝達率の向上が図れ、且つ、蛇行流路１３５（又は蛇行流路１４５）の途中に形成された上下方向のバイパス路１３８（又はバイパス路１４８）を介して、気泡を出水口１２３ｂへと速やかに導くことができる。
【０１５１】
即ち、熱交換器１０Ｈには蛇行流路１３５が設けられ、流路断面積が小さくなっているため、洗浄水の通流速度を高速化且つ均一化することができる。また、前記のように平板状ヒータ１２０が、出水口１２３ｂに近い部分の発熱密度が入水口１２３ａに近い部分の発熱密度より小さくなっていて、局所的な沸騰現象が生じるような高温になることが抑制されるため、気泡の発生も抑制される。一方、もし気泡が発生した場合でも、洗浄水を入水口１２３ａから出水口１２３ｂへ導く流路長の長い蛇行流路１３５，１４５の途中に、これをショートカットする上下方向のバイパス路１３８，１４８を設けているため、発生した気泡は、このバイパス路１３８（又はバイパス路１４８）によって、蛇行流路１３５の全長より短い流路長を通って出水口１２３ｂまで速やかに移動させることができる。
【０１５２】
その結果、気泡に起因して平板状ヒータ１２０の一方の伝熱面１２０ａ（又は１２０ｂ）側の流路抵抗が他方に比べて極端に大きくなったり、平板状ヒータ１２０の一方の伝熱面１２０ａ（又は１２０ｂ）の温度だけが大きく上昇したりするのを防止することができ、スケールの生成及び付着の原因になる局所的な沸騰現象をさらに抑制することができる。また、平板状ヒータ１２０の表面で発生した気泡は、バイパス路１３８（又はバイパス路１４８）によって出水口１２３ｂへ速やかに排出されるので、気泡が大きく成長することを抑制でき、大きな気泡が出水口１２３ｂ付近のサーミスタの作動を阻害することを防止できる。
【０１５３】
また、本実施の形態の熱交換器１０Ｈは、蛇行流路１３５，１４５及びバイパス路１３８，１４８が、平板状ヒータ１２０の一方の伝熱面１２０ａ側と他方の伝熱面１２０ｂ側とで対称的に形成された構成となっている。これにより、平板状ヒータ１２０の表裏の両伝熱面での伝熱量のバランスを好適に確保することができ、熱応力に起因する平板状ヒータ１２０の変形を防止することができる。
【０１５４】
さらに、本実施の形態の熱交換器１０Ｈは、上下に並ぶ複数の壁部１３１に形成されたバイパス路１３８が、平面視したときの位置が略一致するようにして設けられた構成となっている。同様に、上下に並ぶ複数の壁部１４１に形成されたバイパス路１４８も、平面視したときに各位置が略一致するように設けられている。これにより、気泡は、各バイパス路１３８，１４８を通って真っ直ぐ上方へ向かって上昇することができ、速やかに出水口まで到達することができる。
【０１５５】
平板状ヒータ１２０によって洗浄水が熱せられることにより、洗浄水に溶け込んでいた気体成分が再び気化するなどして気泡が生じる場合がある。このような気泡の流れ（図１９中の白抜き矢印参照）について説明すると、例えば、蛇行流路１３５のうち流路１３５ａにて発生した気泡は、洗浄水と共にこの流路１３５ａを流れる。しかしながら、気泡には洗浄水中を上方へ向かわせようとする浮力が作用するため、流路１３５ａの下流端に行き着く前に、壁部（リブ）１３１ａに形成された切欠部１３６から成るバイパス路１３８を通り、上側に隣接する流路１３５ｂへとショートカットして移動する。更に、壁部（リブ）１３１ｂ〜１３１ｇの各切欠部１３６から成るバイパス路１３８を通って、最も上方の流路１３５ｈまで移動する。そして、その後は該流路１３５ｈ内の洗浄水と共に移動し、出水口１２３ｂから外部へ排出される。なお、流路１３５ａ以外の流路１３５ｂ〜１３５ｇにて発生した気泡も同様にバイパス路１３８を通って上側の流路へ移動し、蛇行流路１４５内に発生した気泡についても同様にバイパス路１４８を通って各流路をショートカットして上方へ移動する。
【０１５６】
上述したような熱交換器１０Ｈによれば、内部で生じた気泡を速やかに出水口１２３ｂへ誘導して外部へ排出することができる。
【０１５７】
（実施の形態９）
図２０は、切欠部の他の構成を示すべく切欠部をＺ方向に沿って見たときの拡大図であり、（ａ）は切欠部の最深部がテーパ状のもの、（ｂ）は切欠部の最深部が円弧状のもの、（ｃ）は最深部が傾斜面のものを夫々示している。
【０１５８】
まず、図２０（ａ）に示す切欠部１５０は、壁部（リブ）１３１の先端からの切り欠き深さ寸法（Ｙ方向寸法）が大きくなるに従って、切り欠き幅寸法（Ｘ方向寸法）が小さくなっており、Ｚ方向に沿って平面視すると、最深部１５１がテーパ状になっている。換言すると、平面視したときに切欠部１５０は、壁部（リブ）１３１の先端部から一段深くなった最深部１５１を有し、この最深部１５１は、Ｘ方向の略中央部分の深さ寸法が最も大きくなるように、傾斜した輪郭を成している。
【０１５９】
図２０（ｂ）に示す切欠部１５３の場合は、切り欠き幅寸法（Ｘ方向寸法）の中央部分における切り欠き深さ寸法（Ｙ方向寸法）が大きくなるように、平面視したときに最深部１５４が円弧状に形成されている。
【０１６０】
図２０（ｃ）に示す切欠部１５６の場合は、最深部１５７が洗浄水の通流方向の上流側端部１５７ａから下流側端部１５７ｂへ向かうに従って切り欠き深さが大きくなるように傾斜面を成している。
【０１６１】
このような切欠部１５０，１５３，１５６によってバイパス路を形成すると、径の小さい気泡だけでなく径の比較的大きい気泡も、最深部１５１，１５４，１５７を通過させることができる。また、切欠部１５６のように通流方向の下流側ほど切り欠き深さを大きくすると、洗浄水と共に移動する気泡を切り欠き深さの大きい部分で確実に捉え、切欠部１５６を通じて上方の流路へショートカット移動させることができる。
【０１６２】
（実施の形態１０）
図２１は、熱交換器の他の構成を示す図面であり、第一流路形成部材１２１のベース面１３０ａ側から見たときの構成を示している。図２１に示す熱交換器１０（１０Ｉ）では、切欠部１３６の開口寸法Ｌ２を各壁部（リブ）１３１ａ〜１３１ｇに応じて異ならせている。より詳しく説明すると、最も下方に位置する壁部（リブ）１３１ａの切欠部１３６については、開口寸法Ｌ２が最も小さくなるように形成する。そして、壁部（リブ）１３１ｂ〜１３１ｆの順に各切欠部１３６の開口寸法Ｌ２を大きくしていき、最も上方に位置する壁部（リブ）１３１ｇの切欠部１３６は開口寸法Ｌ２が最も大きくなるように形成している。その他の構成については、実施の形態９において説明した熱交換器１０Ｈと同様であるため、ここではその説明は省略する。
【０１６３】
このような構成の熱交換器１０Ｉによれば、蛇行流路１３５，１４５に沿った洗浄水の流速を大きくすることができ、伝熱性の向上や気泡の搬送効率の向上を図ることができる。即ち、切欠部１３６から成るバイパス路１３８，１４８には、気泡だけでなく洗浄水がショートカットして通流する場合がある。一方で、入水口１２３ａの近傍では洗浄水が十分に昇温されていないため、発生する気泡も少ない。従って、このように気泡の発生が少なく相対的に下方に位置する流路を画定する壁部（リブ）１３１については、これに形成する切欠部１３６の開口寸法Ｌ２を小さくすることにより、該切欠部１３６を洗浄水が通流するのを抑制し、洗浄水の通流速度の向上を図ることができる。また、気泡が生じる可能性が高い相対的に上方の流路を画定する壁部（リブ）１３１については、相対的に大きな開口寸法Ｌ２を有するように切欠部１３６を形成することにより、発生した気泡をより確実に上方の流路へショートカットして移動させることができる。
【０１６４】
なお、図２１に示す例では、全ての壁部（リブ）１３１に設けた切欠部１３６の開口寸法Ｌ２を互いに異ならせた場合について説明したが、これに限られない。例えば、下方に位置する２つの壁部（リブ）１３１ａ，１３１ｂの切欠部１３６の開口寸法Ｌ２を同一の最小値とし、上方に位置する２つの壁部（リブ）１３１ｆ，１３１ｇの切欠部１３６を同一の最大値とし、中間に位置する３つの壁部（リブ）１３１ｃ〜１３１ｅの切欠部１３６を同一の所定値（前記最小値と最大値との間の所定値）とするようにしてもよい。要は、最下方の壁部（リブ）１３１ａより最上方の壁部（リブ）１３１ｇの方が切欠部１３６の開口寸法Ｌ２が大きく、且つ、これらの壁部（リブ）１３１，１３１ｇの間に位置する壁部（リブ）１３１ｂ〜１３１ｆのうち、相対的に下方に位置する壁部（リブ）１３１よりも上方に位置する壁部（リブ）１３１の方が切欠部１３６の開口寸法Ｌ２が小さくならないように設定すればよい。
【０１６５】
（実施の形態１１）
図２２は、熱交換器の更に他の構成を示す図面であり、第一流路形成部材１２１のベース面１３０ａ側から見たときの構成を示している。図２２に示す熱交換器１０（１０Ｊ）では、上側の一部の壁部（リブ）１３１（ここでは、上側の２つの壁部（リブ）１３１ｆ，１３１ｇ）についてのみ、切欠部１３６を形成することとし、その他の壁部（リブ）１３１（１３１ａ〜１３１ｅ）には切欠部１３６を形成していない。
【０１６６】
このような構成の熱交換器１０Ｊによれば、気泡の発生確率の低い下側の流路においては、切欠部１３６を通じた洗浄水の移動を防止して流速の向上を図りつつ、洗浄水が高温化する上側の流路において発生した気泡については、切欠部１３６を通じて上方へ移動させ、速やかに出水口１２３ｂから外部へ排出させることができる。
【０１６７】
なお、切欠部１３６の形成対象とする壁部（リブ）１３１は図２２に示したように２つの場合に限定されず、各流路での気泡の発生度合いや、洗浄水の流速などに応じて適宜設定すればよい。従って、最も上方の壁部（リブ）１３１ｇの１つのみでもよいし、上方の３つの壁部（リブ）１３１ｅ〜１３１ｇでもよく、それ以上の個数を対象にしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１６８】
本発明は、熱伝達率の向上を図りつつ、スケールの生成及び付着を抑制でき、発生した気泡を速やかに出水口へ誘導することができる長寿命の平板型の熱交換器に適用することができる。
【符号の説明】
【０１６９】
１  衛生洗浄装置
１０，１０Ａ〜１０Ｊ  熱交換器
２０，１２０    平板状ヒータ
２０ａ，１２０ａ  第一伝熱面
２０ｂ，１２０ｂ  第二伝熱面
２０ｈ  ヒータ線間隔
２０ｋ  セラミック基体
２０ｐ  パターン
２０ｓ  ヒータ線幅
２１，１２１  第一流路形成部材
２２，１２２  第二流路形成部材
２３，１２３  ケーシング
２３ａ，１２３ａ  入水口
２３ｂ，１２３ｂ  出水口
２５  流路スペース
２５ａ  上流側スペース
２５ｂ  下流側スペース
３０，４０  ベース部
３１，４１，６１，７１  リブ
３１ａ，３１ｂ，６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，７１ａ，７１ｂ  端部
３７，３８，４７，４８，６５，７８，８３  絞り流路
６５ａ  水平絞り流路
６５ｂ  垂直絞り流路
６７  撹拌壁
７２，８８，１３６，１５０，１５３，１５６  切欠部
７８ａ  拡幅部
８１，８１ａ，８１ｂ，８１ｃ  バッファ壁
１３１，１３１ａ〜１３１ｇ，１４１  壁部（リブ）
１３５，１３５ａ〜１３５ｈ，１４５  蛇行流路
１３８，１４８  バイパス路
【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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