(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄開始時からの経過時間を計測する計時手段と、洗浄開始時の洗浄水の温度を初期値とし前記計時手段の出力を入力変数として洗浄中の目標温度を出力する制御関数を記憶した第１の記憶手段と、洗浄水を加熱する加熱手段と、前記制御関数を実行し洗浄水が前記目標温度となるように前記加熱手段の加熱量を制御する制御手段と、洗浄時間を指定する洗浄時間指定手段と、前記洗浄時間指定手段による洗浄時間の変更に応じて制御関数の係数を変更する係数調節手段とを備え、前記制御手段による前記制御関数の実行時に前記係数調節手段が決定した係数を用いることを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
洗浄開始時からの経過時間を計測する計時手段と、洗浄開始時の洗浄水の温度を初期値とし前記計時手段の出力を入力変数として洗浄中の目標温度を出力する制御関数を記憶した第１の記憶手段と、洗浄開始時からの経過時間に対応した温度誤差の配列を記憶した第２の記憶手段と、洗浄水を加熱する加熱手段と、前記制御関数を実行し洗浄水の目標温度と前記第２の記憶手段に記憶された前記経過時間に対応した温度誤差との和となるように前記加熱手段の加熱量を制御する制御手段とを備えた洗浄装置。
【請求項３】
温度レベル調節手段を備え、制御手段は前記温度レベル調節手段で指定されたレベルに対応する温度の増減量を制御関数より計算された目標温度に加えることを特徴とする請求項２記載の洗浄装置。
【請求項４】
洗浄開始時と洗浄終了時の洗浄水温度の少なくとも一方を調節する温度指定手段と、前記温度指定手段による洗浄水温度の変更に応じて制御関数の係数を変更する係数調節手段とを備え、制御手段による前記制御関数の実行時に前記係数調節手段が決定した係数を用いることを特徴とする請求項２または３記載の洗浄装置。
【請求項５】
洗浄時間を指定する洗浄時間指定手段と、前記洗浄時間指定手段による洗浄時間の変更に応じて制御関数の係数を変更する係数調節手段とを備え、制御手段による前記制御関数の実行時に前記係数調節手段が決定した係数を用いることを特徴とする請求項２または３のいずれか一項記載の洗浄装置。
【請求項６】
第１の記憶手段には複数の制御関数が記憶されており、前記制御関数を選択するための関数選択手段を備えた請求項１から５のいずれか一項記載の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は人体の洗浄において、痔疾患者等に対する肛門部の加温やシャワーを用いた全身の加温により血行を促進する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
痔疾は肛門疾患として一般にも広く知られ、痛みや出血に悩む患者も多い。痔疾は大きく痔核、裂肛、痔瘻に分けられるが、このうち最も多いのは痔核である。これは、肛門部歯状腺付近の静脈叢の鬱血が主な原因とされており、程度に応じて１度から４度に分類できる。１度とは痔核の形成が肛門内部に限られている場合、２度は排便時などに肛門より外部に突出するが自然に肛門内部に戻る場合、３度は指などで押さえないと痔核が戻らない場合、４度は常時痔核が突出している場合をさす。痔核の治療には手術による外科的処置と温存療法とがあるが、これは症状によって使い分けられる。すなわち、３ないし４度まで進んだ痔核には外科的処置を施すのが一般的であるが、１度や２度でも軽度の場合は温存療法でも十分効果を発揮する場合が多い。
【０００３】
温存療法の基本的な考え方は、患部の血行促進である。軟膏などの薬剤を塗ることによって血行促進を行うことはもちろん可能であるが、これ以外でも例えば温熱刺激によって血行促進を行う技術が開発されている。現在使用されているのは、アプリケータをヒーターで約４０℃に加温し、これを肛門に３０分程度挿入して患部を温め、血行を促進するというものである。
【０００４】
また、これとは逆にアプリケータを冷凍庫でマイナス５℃に凍らせて、それを挿入するというものもある。人体の局部組織は寒冷刺激に対しても、寒冷血管拡張反応により血流量が増加することが知られているが、それが利用されている。以上の技術は肛門科の専門医が患者に使用させるのが通例である。しかし、より簡便な方法としては、温水洗浄便座の利用が一般には知られていると言えよう。温水による肛門部の洗浄も、歯状腺近傍の血流量増加を起こすことを本願発明者らはレーザー血流計を使用して確認している。
【０００５】
痔核の治療効果を意図した温水洗浄便座を使った技術としては、特許１４２７６５７号公報のように、温水と冷水を電磁便により一定時間交互に切り替えて洗浄するという技術が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術においてアプリケータを使用するものについては、利用者は肛門にそれを挿入する必要があり身体的な負担とともに心理的な負担をも強いるという課題があった。
【０００７】
加えて、家庭での利用を想定した場合はアプリケータの衛生管理が必ずしも万全でないという課題があった（ただし、現行の寒冷刺激を用いるタイプに関しては使い捨てのためこの限りではない）。
【０００８】
こうした点からすると、温水洗浄便座は家庭での肛門部血行促進には大変望ましい機器であると考えられる。しかし、従来の温水洗浄便座はタンクに溜めた水をヒーターで加熱して温水とし、これをノズルより噴射させるというもので、これには大きく三つの課題がある。
【０００９】
第１は洗浄時間の限界である。タンクの温水がなくなればノズルからは水道水の温度の水が噴射される。タンクの温水がなくなる時間は、ノズルからの洗浄水の流量にもよるが２分から３分である。これでは血流量の効果的な増加を期待することは難しい。
【００１０】
第２は洗浄水温度の調節である。温水とはいえ局部に一定温の洗浄水を当て続けいていると部分的には馴化(habituation)が起る。すなわち、時間の経過とともに利用者は体感温度としてはだんだんとぬるくなって来るように感じ始めるのである。従来の温水洗浄便座は、洗浄中は一定温で洗浄することを想定しているため、洗浄中に洗浄水の温度を変化させて血流増加の効果を得るための工夫はなされていなかった。
【００１１】
第３は熱量の問題である。局所温熱刺激においては、火傷などが生じない範囲で洗浄を通して局部に与える熱量が高いほど血行は促進されるが、そのような高い温度では洗浄時に非常な不快感を利用者に与えてしまうという課題があった。本発明は、温水洗浄便座を利用して肛門部の血行促進を図るため、洗浄時間の制約なく、且つ洗浄水の温度をより血行を促進するように洗浄中も制御することを目的としている。
【００１２】
また、特許１４２７６５７号公報については急激な温度変化による血管収縮の悪影響が考えられる。すなわち、高齢者や高血圧患者などの場合、洗浄部位の急激な血管収縮は一過性の血圧上昇をもたらし、最悪の場合脳内の出血や心筋梗塞などの発作を誘発する危険性をはらんでいる。そのような重篤な自体に至らないまでも体感的に極めて不快な状態となることは容易に想像できる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、洗浄開始からの経過時間を入力とし洗浄水の目標温度を返す制御関数を実行して洗浄水の温度が目標温度に追随するように加熱手段の加熱量を制御するようにしたものである。
【００１４】
上記発明によれば、制御手段が制御関数を実行し、これに基づいて洗浄水温度を制御することにより、利用者は快適な温度から洗浄を開始し、連続的な温度変化パターンに沿ってより血行が促進される洗浄を快適に行うことが出来る。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明は、洗浄開始時からの経過時間を計測する計時手段と、洗浄開始時の洗浄水の温度を初期値とし前記計時手段の出力を入力変数として洗浄中の目標温度を出力する制御関数を記憶した第１の記憶手段と、洗浄水を加熱する加熱手段と、前記制御関数を実行し洗浄水が前記目標温度となるように前記加熱手段の加熱量を制御する制御手段とを備え、洗浄時間を指定する洗浄時間指定手段と、前記洗浄時間指定手段による洗浄時間の変更に応じて制御関数の係数を変更する係数調節手段とを備え、前記制御手段による前記制御関数の実行時に前記係数調節手段が決定した係数を用いることを特徴とする構成としてある。そして、洗浄水の温度は制御関数の出力である目標温度に追随ずる。
【００１６】
また、洗浄開始時からの経過時間を計測する計時手段と、洗浄開始時の洗浄水の温度を初期値とし前記計時手段の出力を入力変数として洗浄中の目標温度を出力する制御関数を記憶した第１の記憶手段と、洗浄開始時からの経過時間に対応した温度誤差の配列を記憶した第２の記憶手段と、洗浄水を加熱する加熱手段と、前記制御関数を実行し洗浄水の目標温度と前記第２の記憶手段に記憶された前記経過時間に対応した温度誤差との和となるように前記加熱手段の加熱量を制御する制御手段とを備えた構成としてある。そして、洗浄水の温度は制御関数の出力値と経過時間に対応した温度誤差との和に追随する。
【００１７】
また、温度レベル調節手段を備え、制御手段は前記温度レベル調節手段で指定されたレベルに対応する温度の増減量を制御関数により計算された目標温度に加えることを特徴とする構成としてある。そして、洗浄水の温度は制御関数が返す値を温度レベル調節手段によるレベルに対応してシフトさせた値に追随する。
【００１８】
また、洗浄開始時と洗浄終了時の洗浄水温度の少なくとも一方を調節する温度指定手段と、前記温度指定手段による洗浄水温度の変更に応じて制御関数の係数を変更する係数調節手段とを備え、制御手段による前記制御関数の実行時に前記係数調節手段が決定した係数を用いることを特徴とする構成としてある。
【００１９】
また、洗浄時間を指定する洗浄時間指定手段と、前記洗浄時間指定手段による洗浄時間の変更に応じて制御関数の係数を変更する係数調節手段とを備え、制御手段による前記制御関数の実行時に前記係数調節手段が決定した係数を用いることを特徴とする構成としてある。
【００２０】
また、第１の記憶手段には複数の制御関数が記憶されており、前記制御関数を選択するための関数選択手段を備えた構成としてある。そして、洗浄水の温度は、選択された制御関数の出力する値に追随する。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００２２】
（実施例１）
図１は、本発明である洗浄装置の実施例1の構成を示すブロック図である。計
時手段１００と第1の記憶手段１０１は制御手段１０２と接続し、制御手段１０２は加熱手段１０３と接続している。洗浄水の流路１０４は加熱手段１０３の内部を流れるように構成されている。流路１０４の端部には給水口１０５が、また他端には洗浄ノズル１０６が配設されている。流路１０４には流量検出手段１０７が配設されている。さらに、加熱手段１０３の上流と下流にそれぞれ温度検知手段１０８と１０９が配設されている。温度検出手段１０８は加熱手段１０３に流れ込む水温を検知し、温度検知手段１０９は加熱後の洗浄水の湯温を検知する。制御手段１０２は流量検出手段１０７、温度検出手段１０８、１０９から流量と温度情報を受け取り加熱手段１０３の加熱量を制御できるように構成されている。上記構成において、計時手段１００は洗浄開始と同時に計時を始める。第１の記憶手段には、洗浄開始時の洗浄水の温度を初期値とし前記計時手段の出力を入力変数として洗浄中の目標温度を返す制御関数が格納されている。制御関数としては、一次式や二次式の他、三角関数や対数関数を用いて表わせるものなど幾通りも考えられるが、実施例１では以下のような式を用いることにする。
【００２３】
【数１】
0003899671.tif 000002
【００２４】
ここでｔは洗浄開始時からの経過時間を示す。ｔの単位は秒である。Ｔは洗浄水の目標温度である。この制御関数では洗浄開始時の温度は３６．０℃である。ｔは３００秒、すなわち５分を超えて入力されることはない。
【００２５】
図２は（数１）による時間経過による洗浄水の目標温度を示したものである。局所加温による血流量の上昇は、暴露する熱量に比例する。従って、効果的な血流上昇を期待したければ火傷が生じない範囲で高い温度（例えば４２℃）で洗浄を行ってやればよい。しかし、そのような温度の洗浄水をいきなり局部に当てると、利用者は熱さのため非常な不快感を感じる。実施例１の制御関数は利用者が快適な温かさを感じる３６℃から、次第に温度を上昇させ最終的には４２℃での洗浄を行うように設定されている。
【００２６】
制御手段１０２は第１の記憶手段１０１に格納された制御関数を読み出し、一定間隔で実行する。その際に入力変数となる洗浄開始からの経過時間は計時手段１００からの出力値を用いる。加熱手段１０３に対する加熱量の制御は、制御関数の実行結果である目標温度に洗浄水の温度をあわせるように、流量検出手段１０７、温度検出手段１０８、１０９の情報から加熱手段１０３に使用されているヒーターのデューティーを決定する。決定アルゴリズムは、ＰＩＤ制御のほかファジイ制御などを用いることが可能である。採用する決定アルゴリズムによっては必ずしも流量検出手段１０７、温度検出手段１０８、１０９の三つのセンシング手段全てを必要とするわけではない。必要に応じてセンシング手段を組み合わせてやればよい。
【００２７】
（実施例２）
図１において第２の記憶手段１１０は情報を記憶している。ここでいう温度誤差とは、制御関数の目標温度に対する意図的なズレの量である。温度誤差の情報は、洗浄開始からの経過時間に対して誤差量を返す関数であってもよいし時間系列に沿って誤差量をならべた配列であってもよい。
【００２８】
上記構成において、制御手段１０２は（数１）の制御関数の実行結果と第２の記憶手段１１０に格納された温度誤差情報を加算して洗浄温度の目標値とする。図３は（数１）で示した制御関数の出力結果に温度誤差情報を加えたものである。全体的に温度は上昇していくが、ゆらぎ成分を含んでいることが分かる。図３に示したゆらぎ成分は１／ｆの特性を有したものである。
【００２９】
（実施例３）
図４は本発明の洗浄装置における実施例３の温度レベル調節手段の説明図である。温水洗浄便座を操作するためのリモコン２００には、温水洗浄便座の基本機能であるボタン２０１、２０２、２０３が設けられている。そしてこれらとは別に、局部を加温するための温熱ソフトボタン２０４が設けられている。さらに、温度レベル表示するための表示手段２０５と、温度レベル調節手段２０６および２０７が設けられている。
【００３０】
上記構成において、利用者は温熱ソフトボタン２０４を押すことにより制御関数の出力値を目標温度とした洗浄が開始される。この時、温度レベル調節手段２０６または２０７を押すことにより、全体の温度レベルを調節することができる。実施例３では温度レベルとして−３から＋３までの７段階が用意されている。温度レベル調節手段２０６を押すと温度レベルが上がり、温度レベル調節手段２０７を押すと温度レベルが下がる。温度レベルの設定値はに式２に示すような影響を与える。
【００３１】
【数２】
0003899671.tif 000003
【００３２】
ここでＬは温度レベルをあらわす。Ｌは−３から＋３までの整数である。例えば、利用者が温度レベルを＋２にあわせると、目標温度は全体的に０．５℃上昇する。利用者は温度レベルを調節することにより好みの温度レベルで局部の加温を行うことができる。
【００３３】
（実施例４）
図５は本発明の実施例４の説明図である。図５において、温度指定手段２０８および２０９は洗浄開始時の洗浄水の温度を、また温度指定手段２１０および２１１は洗浄終了時の温度を調節するためのものである。洗浄開始時と洗浄終了時の温度はそれぞれ３段階に調節でき、これらはインジケータ２１２および２１３で確認することができる。パネル２１４には、制御関数による温度上昇の仕方がグラフで表示されている。また、洗浄時間指定手段２１５と２１６は洗浄時間を一分単位で増減できる。指定された時間は表示部２１７に表示される。
【００３４】
上記構成において、利用者はまず局部加温の時間を洗浄時間指定手段２１５と２１６により指定する。次に洗浄開始時と洗浄終了時の温度を温度指定手段２０８、２０９、２１０、２１１により指定する。
【００３５】
【数３】
0003899671.tif 000004
【００３６】
この時の制御関数は（数３）のようにあらわすことができる。
【００３７】
ここでＭは洗浄時間で単位は分である。またTh1とTh2はそれぞれ洗浄開始時と洗浄終了時の温度を指定する変数で−１から＋１までの整数値をとる。従って、（数３）に示す制御関数では洗浄開始温度３５℃（Ｔｈ１＝−１）から洗浄終了時４３℃（Ｔｈ２＝＋１）までの間で目標温度が一次的に変化する。最も急激な上昇率は洗浄時間が５分のとき0.27℃／秒で、最も緩やかな上昇率は0.13℃／秒となる。
【００３８】
（実施例５）
図６は本発明の実施例５の説明図である。図６において表示部２１８には各制御関数の目標温度の変化を示すアイコン２１９、２２０、２２１が表示されている。これらのアイコンに対応する制御関数を選択するために関数選択手段２２２と２２３が配設されている。選択されたアイコンはインジケータ２２４で確認できる。
【００３９】
上記構成において、利用者は局所加温を行うにあたりどの制御関数を利用するかを選択する。例えばアイコン２２１に対応した制御関数は実施例１でも説明した一次的な温度上昇を特徴とする制御関数であるが、アイコン２１９に対応した制御関数は温度の上昇と下降を繰返しながら徐々に温度レベルが上がっていくというものである。このように利用者は複数の制御関数からアイコンによって好みのものを選んで洗浄できる。
【００４０】
なお、実施例１から実施例５において第１の記憶手段には制御関数が格納されているものとして説明を行ってきたが、関数式の変わりに経過時間毎の関数の演算結果を表または配列として格納しておくことももちろん可能である。このような記憶の形態は、本発明を何ら束縛するものではない。同様に、第２の記憶手段に格納されている温度誤差についても記憶形態が本発明を束縛するものでないことは明らかである。
【００４１】
また、第２の記憶手段に格納されている温度誤差に関する情報はいわゆる制御誤差とは異なるものである。第２の記憶手段に格納されている温度誤差とは制御関数の出力値に足しあわせることによってそれを目標温度とするいわば意図した偏差である。これに対し、制御誤差とは洗浄水の温度を目標温度に追随させようとした結果、流量変動などにより不可避的に生じてしまう誤差である。本発明においてこれらの違いは明確にする必要がある。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は次のような効果を有する。
【００４３】
（１）洗浄水の温度を制御関数が出力する目標温度に追随させて制御し、洗浄時間を設定可能にし、制御関数の温度変化パラメータを利用者の好みに応じて設定することにより、快適でかつ効果的な温熱刺激を与えて人体局部近傍の血行を促進することが出来る。
【００４４】
（２）制御関数の出力値に温度誤差を加えることにより、洗浄水の温度変化に複雑性を持たせることができる。
【００４５】
（３）温度レベルを調節可能にすることにより、利用者の好みに応じた温度レベルで洗浄を行うことができる。
【００４６】
（４）洗浄開始と洗浄終了時の温度を調節可能にすることにより、制御関数の温度変化パラメータを利用者の好みに応じて設定できる。
【００４７】
（５）洗浄時間を設定可能にすることにより、制御関数の温度変化パラメータを利用者の好みに応じて設定できる。
【００４８】
（６）複数の制御関数を第１の記憶手段に格納することにより、利用者の好みの温度変化をする洗浄を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１における洗浄装置の構成を示すブロック図
【図２】  同実施例１における目標温度のグラフ
【図３】  同実施例２における目標温度のグラフ
【図４】  同実施例３における温度レベル調節手段の説明図
【図５】  同実施例４における温度指定手段の説明図
【図６】  同実施例５における関数選択手段の説明図
【符号の説明】
１００  計時手段
１０１  第１の記憶手段
１０２  制御手段
１０３  加熱手段
１１０  第２の記憶手段
２０６、２０７  温度レベル調節手段
２０８、２０９、２１０、２１１  温度指定手段
２１５、２１６  洗浄時間指定手段
２２２、２２３  関数選択手段
【図１】
0003899671.tif 000005
【図２】
0003899671.tif 000006
【図３】
0003899671.tif 000007
【図４】
0003899671.tif 000008
【図５】
0003899671.tif 000009
【図６】
0003899671.tif 000010