(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄水を供給する給水路と、熱源を有する瞬間式の加熱手段と、前記加熱手段によって加熱された洗浄水の温度を検知する温度検知手段と、洗浄水を噴出する噴出口を備えた洗浄ノズルと、前記洗浄ノズル内に設けた内部流路と、前記内部流路内に設けて前記洗浄水に気泡を混入する流出口を有した空気流路と、前記空気流路を介して洗浄水中に強制的に気泡を混入せしめる気泡混入手段と、前記温度検知手段の信号を取り込むとともに、前記加熱手段の制御を行う制御器とを備え、前記流出口は気泡微細化手段を設けられており前記洗浄ノズルの噴出口近傍に位置して、前記加熱手段により加熱された洗浄水に気泡を混入することを特徴とした人体洗浄装置。
【請求項２】
内部流路と空気流路を洗浄ノズル内に一体成型したことを特長とする請求項１記載の人体洗浄装置。
【請求項３】
空気流路は、流出口近傍において内部流路内を流れる洗浄水の通水方向と平行であることを特長とする請求項１または２記載の人体洗浄装置。
【請求項４】
洗浄水を供給する給水路と、熱源を有する瞬間式の加熱手段と、前記加熱手段によって加熱された洗浄水の温度を検知する温度検知手段と、洗浄水を噴出する噴出口を備えた洗浄ノズルと、前記洗浄ノズル内に設けた内部流路と、洗浄水中に強制的に気泡を混入せしめる気泡混入手段と、前記気泡混入手段から供給された空気と前記内部流路内を流れる洗浄水との複数の合流点を内部流路内の噴出口から異なる位置に設けて、前記合流点を選択することにより合流点の位置を可変する気泡混入位置可変手段と、前記温度検知手段の信号を取り込むとともに、前記加熱手段および気泡混入位置可変手段の制御を行う制御器とを備えてなる人体洗浄装置。
【請求項５】
洗浄水を供給する給水路と、熱源を有する瞬間式の加熱手段と、前記加熱手段によって加熱された洗浄水の温度を検知する温度検知手段と、洗浄水を噴出する噴出口を備えた複数の洗浄ノズルと、前記給水路から供給された洗浄水を前記複数の洗浄ノズルへ選択的に供給する洗浄水切替手段と、前記複数の洗浄ノズルに前記噴出口から各々異なった距離をおいて設けた気泡混入部と、前記気泡混入部を介して洗浄水中に強制的に気泡を混入せしめる気泡混入手段と、前記気泡混入手段から供給された気泡を前記複数の洗浄ノズルに設けた気泡混入部に選択的に供給する空気流路切替手段と、前記温度検知手段の信号を取り込むとともに、前記加熱手段、洗浄水切替手段および空気流路切替手段の制御を行う制御器とを備えてなる人体洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、例えばシャワーや温水洗浄便座等の特に人体の洗浄を行う人体洗浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の人体洗浄装置には図９に示すようなものがある（例えば特開平５−３３３７７号公報）。
【０００３】
図９は洗浄水の供給系を示す概略図である。図９において、１はポンプで、ポンプ１の上流側には給水配管２が接続され、下流側には空気混入部３が接続されている。空気混入部３にはコンプレッサー５が接続されており、内部にセラミックを素材とした円筒状の吸引ヘッド４が設けてある。また、空気混入部３の下流側には熱交換器６およびノズル装置７が設けてある。この構成により、給水配管から供給された洗浄水はポンプ１によって加圧され空気混入部３へと至る。空気混入部３ではコンプレッサー５から供給された空気が、吸引ヘッド４により微細化されて洗浄水中に流入する。さらに空気混入部３を経た洗浄水は熱交換器６へと至り、ここで適温にまで加熱された後、ノズル装置７より噴出される。このことにより、ノズル装置７から噴出される洗浄水は気泡を含み、やわらかな体感が得られるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、微細気泡を含んだ泡沫水によりやわらかな体感の洗浄噴流が得られるが、泡沫水による洗浄を目的としているため、当然ながら気泡の混入量は少なめに設定されている。そのため、気泡を混入することによる洗浄水量の大幅な削減効果およびそれに伴う節電効果は期待できない。加えて、熱交換器が貯湯式である場合には、貯湯部分からの放熱によるエネルギーロスが大きく膨大なランニングコストがかかる。
【０００５】
また、熱交換器が通常の家庭用電源で構成可能な瞬間式である場合には、その沸き上げ能力は十分とはいえず、気泡を含まない洗浄水や少量の微細気泡を含んだ泡沫水では人体の洗浄を行うのに適した流量および適当な温度の洗浄水は得難い。つまり、寒冷地における冬期の使用において、人体洗浄に適切な温度の洗浄水が得られず、洗浄水量そのものを減少させる必要性が生じるなどの課題がある。さらに、瞬間式の熱交換器は一般的に容量およびワット密度の大きなヒータを使用するため、洗浄水量を減少させるために洗浄水中に大量の気泡を混入させて加熱すると、ヒータ表面の温度分布が不均一となるため、局所的に高温となる部分が生じ、結果としてヒータの寿命が著しく低下するという課題がある。
【０００６】
さらにまた、空気の混入位置とノズル装置が離れている場合には、いくら微細な気泡を混入しても複数の気泡が一体化してしまい、洗浄水中に存在する気泡は大きなものとなってしまう。ここで、特に熱交換器のさらに上流側にて気泡を混入した場合には、洗浄水中の微細気泡は熱によっても膨張し、気泡の大径化をさらに促進することとなる。その結果、ノズル装置から噴出される洗浄水は、洗浄水と気泡の断続流となるため、洗浄体感のみならず洗浄音も不快なものとなる。
【０００７】
さらに上記従来の構成では、気泡の混入位置が固定されているため、洗浄水中に存在する気泡の径は、混入する気泡の割合を変化させてもほぼ同一である。そのため、気泡の混入割合を変化させても、使用者の体感はさほど変化しない。つまり、洗浄水の流量を可変して洗浄強さを変化させることは可能であるが、体感そのものを変化させることは困難で、使用者の様々な嗜好に合わせた洗浄は実現しがたいという課題があった。
【０００８】
【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、瞬間式の加熱手段が洗浄水を適温にまで加熱するとともに、洗浄ノズル内の内部流路に空気流路を設け、加熱手段により加熱された洗浄水に前記洗浄ノズルの噴出口近傍に位置する空気流路の流出口から気泡を混入することで、大量の気泡を含む洗浄噴流によって人体の洗浄を行うようにしたものであるとともに、洗浄水中に含まれる大量の気泡が細かい状態で洗浄ノズルから噴出されるように構成したものである。
【０００９】
上記発明によれば、気泡混入手段が洗浄水中に強制的に気泡を混入することで、洗浄ノズルから噴出する流体の体積は概略洗浄水の体積に混入する気泡の体積を付加したものとなり、洗浄ノズルから噴出する洗浄水の噴出速度は大幅に増大する。さらに、洗浄水の噴出後、洗浄水中に含まれる気泡が膨張するため、洗浄水は適度に拡散して噴出される。そのため、洗浄水が少量であっても、洗浄水の持つ運動量および拡散範囲を人体洗浄に適切な値とすることが可能となる。この時、気泡は大量に混入されるにもかかわらず、細かい状態で洗浄水とともに噴出されるため、断続感のない非常に快適な洗浄噴流が得られる。
【００１０】
つまり、少量の洗浄水でも体感および洗浄力の非常に優れた人体の洗浄が可能となる。さらには、少量の洗浄水にて人体の洗浄を行うので、熱交換器を通常の家庭用電源で構成可能な瞬間式の構成としても十分な沸き上げ能力が得られ、寒冷地条件での人体洗浄においても適切な温度の洗浄水が得られる。その結果、大幅な節水が図れるとともに、それに付随して貯湯式の熱交換器を用いた場合に比べ、大幅な省エネが図れるとともに、湯切れ等のない快適で洗浄力に優れた人体洗浄装置が実現できる。
【００１１】
さらに本発明は上記課題を解決するために、単一の洗浄ノズルにおいて気泡混入位置を可変する構成とするか、もしくはそれぞれ異なる気泡混入位置を備えた複数の洗浄ノズルを設けた構成としたものである。
【００１２】
上記発明によれば、洗浄ノズルから噴出される洗浄水に含まれる気泡の大きさが異なることで、体感の異なる複数の洗浄噴流を選択的に可変でき、様々な用途や使用者の嗜好に合った人体の洗浄が可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は、洗浄水を供給する給水路と、熱源である電気ヒータを有する瞬間式の加熱手段と、前記加熱手段によって加熱された洗浄水の温度を検知する温度検知手段と、洗浄水を噴出する噴出口を備えた洗浄ノズルと、前記洗浄ノズル内に設けた内部流路と、前記内部流路内に設けて前記洗浄水に気泡を混入する流出口を有した空気流路と、前記空気流路を介して洗浄水中に強制的に気泡を混入せしめる気泡混入手段と、前記温度検知手段の信号を取り込むとともに、前記加熱手段の制御を行う制御器とを備え、前記流出口は前記洗浄ノズルの噴出口近傍に位置して、加熱手段により加熱された洗浄水に気泡を混入することを特徴としたものである。そして空気流路は流出口に気泡微細化手段を設けた。
【００１４】
そして、電気ヒータを有する瞬間式の熱交換器で加熱された洗浄水に気泡混入手段が強制的に大量の気泡を混入することで、噴出される洗浄水の流速が大幅に増大するとともに、洗浄噴流は適度に拡散する。そのため、少量の洗浄水でも体感および洗浄力が非常に優れ、しかも寒冷地においても連続出湯が可能な人体洗浄装置が実現できる。さらに、気泡は洗浄ノズルの内部流路内に設けた空気流路から、前記洗浄ノズルの噴出口近傍に位置する流出口で混入されるため、複数の気泡が一体化して大径化することを抑制でき、細かいままの状態で洗浄水とともに噴出される。そのため、断続感を感じることのない非常に快適な洗浄噴流が得られる。さらには、節水および瞬間式の加熱手段を用いることによる大幅な省エネ効果を得ることができる。
【００１５】
そして、大量に混入される気泡の一体化による大径化をさらに抑制でき、微細な気泡を含んだ洗浄水による、非常に体感および洗浄力の優れた快適な人体洗浄を実現することができる。
【００１６】
そして空気流路は流出口に気泡微細化手段を設けたので、さらに細かな気泡を含んだ洗浄水による非常に体感および洗浄力の優れた快適な人体洗浄を実現することができる。
【００１７】
また、本発明の第２の発明における人体洗浄装置は、内部流路と空気流路を洗浄ノズル内に一体成型したものである。
【００１８】
そして、洗浄ノズルの構成を容易にするとともに、気泡混入時の空気の漏れ等を防止し、その信頼性を大きく向上させることができる。
【００１９】
そして、大量に混入される気泡の一体化による大径化をさらに抑制でき、微細な気泡を含んだ洗浄水による、非常に体感および洗浄力の優れた快適な人体洗浄を実現することができる。
【００２０】
また、本発明の第３の発明における人体洗浄装置は、空気流路は、流出口近傍において内部流路内を流れる洗浄水の通水方向と平行に設けたものである。
【００２１】
そして、気泡を混入する際の無駄な圧力上昇を防止し、気泡混入手段の大型化を防止するとともに、気泡混入時の漏れ等を防止し、その信頼性を大きく向上させることができる。
【００２２】
また、本発明の第４の発明における人体洗浄装置は、洗浄水を供給する給水路と、熱源である電気ヒータを有する瞬間式の加熱手段と、前記加熱手段によって加熱された洗浄水の温度を検知する温度検知手段と、洗浄水を噴出する噴出口を備えた洗浄ノズルと、前記洗浄ノズル内に設けた内部流路と、洗浄水中に強制的に気泡を混入せしめる気泡混入手段と、前記気泡混入手段から供給された空気と前記内部流路内を流れる洗浄水との複数の合流点を内部流路内の噴出口から異なる位置に設けて、前記合流点を選択することにより合流点の位置を可変する気泡混入位置可変手段と、前記温度検知手段の信号を取り込むとともに、前記加熱手段および気泡混入位置可変手段の制御を行う制御器とを備えたものである。
【００２３】
そして、熱源を有する瞬間式の熱交換器で加熱された洗浄水に気泡混入手段が強制的に大量の気泡を混入することで、少量の洗浄水でも体感および洗浄力が非常に優れ、しかも寒冷地においても連続出湯が可能な人体洗浄装置が実現できる。さらに、内部流路内の噴出口から異なる位置に設けた合流点の位置を選択して気泡混入位置可変手段が気泡混入位置を可変することで、噴出される洗浄水中の気泡の径を変化させることが可能となる。その結果、洗浄水の拡散度合いや水粒子の大きさが変わるため、人体が感じる体感や洗浄強さおよび洗浄広さも大きく変化してくる。つまり、気泡混入位置の可変により、複数の洗浄噴流が選択的に可変でき、洗浄の用途や個人の嗜好に応じた最適な洗浄の選択が可能となる。
【００２４】
また、本発明の第５の発明における人体洗浄装置は、洗浄水を供給する給水路と、熱源である電気ヒータを有する瞬間式の加熱手段と、前記加熱手段によって加熱された洗浄水の温度を検知する温度検知手段と、洗浄水を噴出する噴出口を備えた複数の洗浄ノズルと、前記給水路から供給された洗浄水を前記複数の洗浄ノズルへ選択的に供給する洗浄水切替手段と、前記複数の洗浄ノズルに前記噴出口から各々異なった距離をおいて設けた気泡混入部と、前記気泡混入部を介して洗浄水中に強制的に気泡を混入せしめる気泡混入手段と、前記気泡混入手段から供給された気泡を前記複数の洗浄ノズルに設けた気泡混入部に選択的に供給する空気流路切替手段と、前記温度検知手段の信号を取り込むとともに、前記加熱手段、洗浄水切替手段および空気流路切替手段の制御を行う制御器とを備えたものである。
【００２５】
そして、熱源を有する瞬間式の熱交換器で加熱された洗浄水に気泡混入手段が強制的に大量の気泡を混入することで、少量の洗浄水でも体感および洗浄力が非常に優れ、しかも寒冷地においても連続出湯が可能な人体洗浄装置が実現できる。さらに、気泡混入部を複数の洗浄ノズルに噴出口から各々異なった距離をおいて設け、しかも複数の洗浄ノズルを選択的に切り替えて使用することにより、体感の異なった複数の洗浄を選択することが可能となり、結果として洗浄する部位や、性別、個人の嗜好にあった最適な洗浄を行うことができる。
【００２６】
（実施例１）
以下本発明の実施例１を図を参照して説明する。
【００２７】
図１は本発明の実施例１を示す人体洗浄装置の概略構成図である。洗浄水を供給する給水路８は止水電磁弁９、流量調節弁１０および流量センサー１１を経て、加熱手段の一部をなす熱交換器１２へと接続される。ここで、図２は熱交換器１２の一部断面図を表す。熱交換器１２は内部に加熱流路１３を備えるとともに、加熱手段の一部をなす熱源である電気ヒータ１４が近接して設けてある。なお、加熱流路１３の電気ヒータ１４と接する面は、電気ヒータ１４からの熱が効率よく加熱流路１３内を流れる洗浄水へ伝達するように熱伝導に優れた材料、本実施例では銅板で形成し、さらには加熱流路１３は電気ヒータ１４との接触面積を拡大するため、複数の屈曲点を有する波形の形状としてある。なお本実施例においては、電気ヒータ１４は熱密度に優れた板状のセラミックヒータを用いたが、シーズヒータやマイカヒータ等、様々な応用が考えられる。
【００２８】
また、加熱流路１３の下流側にはサーミスタ１５が設けてあり、熱交換器１２によって加熱された洗浄水の温度を検出する。さらにその下流側には、給水ホース１６を介して先端部に噴出口１７を有する洗浄ノズル１８が接続されている。
【００２９】
ここで、洗浄ノズル１８について説明する。洗浄ノズル１８には噴出口１７に連通する内部流路１９が設けてあり、また内部流路１９内には洗浄水の通水方向と平行に空気流路２０が設けてある。この空気流路２０は、空気流出口２１が洗浄ノズル１８の噴出口１７の近傍に位置するように洗浄ノズル１８と一体に成型されており、その空気流入口２２には接続ホース２３を介して気泡混入手段としての空気ポンプ２４が接続されている。なお、本実施例においては気泡混入手段は、空気の吐出流量の調節が容易でしかも安価な容積型空気ポンプとしたが、レシプロ型やターボ型のポンプやコンプレッサー、空気ファンなど様々な応用が考えられる。
【００３０】
また、制御器２５は流量センサー１１およびサーミスタ１５からそれぞれの信号を読み込み、また、止水電磁弁９、電気ヒータ１４、流量調節弁１０に固設したモータ２６、空気ポンプ２４に固設したポンプモータ２７等を電気的な信号によって制御する。さらに、制御器２５は洗浄スイッチ２８、停止スイッチ２９および流量可変スイッチ３０等を備えたリモコン３１と赤外線を利用して信号のやり取りを行っており、使用者からの指示はリモコン３１に設けた複数の入力スイッチによってなされる。
【００３１】
上記構成において、本実施例の動作について説明する。まず、使用者がリモコン３１に設けた洗浄スイッチ２８を押すことにより、止水電磁弁９が開成され、給水路８から洗浄水が供給される。供給された洗浄水は流量調節弁１０および流量センサー１１を経て、熱交換器１２内の加熱流路１３へと流入する。このとき、制御器２５は流量センサ１１からの流量信号を読みとり、熱交換器１２への給水が確認された後、電気ヒータ１４への給電を開始する。これは電気ヒータ１４の空焚防止のための動作である。
【００３２】
また制御器２５は、流量センサ１１からフィードバックされた流量信号により、流量調節弁１０に固設されたモータ２６の制御を行い、リモコン３１に設けた流量可変スイッチ２９にて指示された流量に見合うようその流量を調節する。電気ヒータ１４への給電が開始されると、加熱流路１３を流れる洗浄水は電気ヒータ１４からの熱を吸収し次第に加熱される。加熱流路１３を経た洗浄水は、その後サーミスタ１５へ至ることでその温度が検知され、温度信号は制御器２５へとフィードバックされる。制御器２５はフィードバックされた値とリモコン３１にて設定された設定温度を比較演算することで、電気ヒータ１４への給電量を可変し、使用者にとって最適温度の洗浄水を供給する。
【００３３】
ここで温度、流量ともに設定どおりとなった洗浄水は、給水ホース１６を介して洗浄ノズル１８へと至り、内部流路１９を通過して噴出口１７から人体へ向けて噴出される。その際、ポンプモータ２７が空気ポンプ２４を駆動することで、大量の空気が接続ホース２３を介して強制的に空気流入口２２へと供給される。供給された空気は空気流路２０を経て、空気流出口２１から気泡となって内部流路１９を流れる洗浄水中に混入されるため、噴出口１７からは大量の気泡を含んだ気液二相流が噴出されることとなる。そのため、洗浄水の見かけ上の体積が増加したのと同じ効果が得られ、洗浄水のみで噴出させた場合に比べて噴出する洗浄水の流速を格段に上昇させることができる。つまり、洗浄水の持つ運動量を確実に増大させることができるわけである。
【００３４】
ここで図３は、洗浄水量一定で、気泡の混入比率を可変した際の空気混入比と洗浄水の持つ運動量の関係の概略を示したグラフで、横軸は空気混入比、縦軸は洗浄水の持つ運動量、そして実線がその両者の関係を表す。またグラフ中の破線は、本実施例における洗浄水流量の約２倍の流量の洗浄水のみ、もしくは泡沫水を噴出する従来の人体洗浄装置の持つ運動量の概算値を表す。このグラフからも明らかなように、使用する洗浄水の流量が約半分であっても、気泡の混入量を増大させることで、噴出される洗浄水の流速が増し、結果として運動量を洗浄水量が約２倍の従来の人体洗浄装置と同等まで上昇させることができる。さらに、噴出口１７から噴出された洗浄水は気泡が破裂することにより適度に拡散するため、洗浄面積が広くなるとともに、使用者が痛感を感じることのない適度な刺激を有する洗浄噴流が実現できる。ここで空気ポンプ２４は、容積型のポンプであるため、内部流路１９内の圧力が高い場合でも、確実に大量の空気を混入させることが可能となる。
【００３５】
しかしながら、一般的に洗浄水中に気泡を混入すると、水流路を流れるうちに複数の気泡が一体化し、大径化するとともにその数が減少してしまい、特に混入する気泡の量が多い場合には、噴出口１７から噴出される洗浄噴流が洗浄水と空気の断続流となってしまう。こうなると、人体を洗浄する際の体感および洗浄音が非常に悪化してしまいかねないが、本実施例では空気流路２０の空気流出口２１を洗浄ノズル１８の噴出口１７の近傍に設けたため、ここから混入される気泡はその多くが一体化せず細かい状態で噴出口１７から噴出され、結果として空気ポンプ２４から大量の気泡が混入されても洗浄体感を損なうことなく、人体の洗浄を行うことができる。
【００３６】
また、空気流路２０は内部流路１９内を流れる洗浄水の通水方向と平行に設けてあるため、洗浄水の動圧によって空気流出口２１近傍の圧力が上昇することを防止でき、結果として気泡混入手段としての空気ポンプ２４の能力を最低限のものとすることができるとともに空気の漏れを防止するシール部分などの信頼性の向上にもつながる。
【００３７】
また、空気ポンプ２４から供給される気泡は洗浄ノズル１８に設けた空気流路２０を介して混入されるため、大量の気泡を含んだ洗浄水が熱交換器１２内の加熱流路１３内に流入することはなく、電気ヒータ１４の表面に温度むらが発生することを防止でき、電気ヒータ１４の割れなどの可能性を低減し、信頼性の向上にもつながる。
【００３８】
この実施例の構成によれば、少量の洗浄水に大量の気泡を混入することで洗浄噴流の流速を大幅に向上できるため、洗浄水流量は少量にもかかわらず、洗浄力および体感に非常に優れた人体の洗浄を行うことが可能となる。また、空気ポンプ２４を用いることで、大量の気泡を確実に洗浄水中に混入させることができ、使用する洗浄水の流量は大幅に削減できる。その結果、貯湯タンクを有しない瞬間式の加熱手段によって寒冷地の低温水を加熱する場合でも、十分な沸き上げ能力が得られ、快適な洗浄が実現可能となり、結果としてランニングコストの低減化につながる。さらには、洗浄水の断続感や不快音の発生等のない快適な洗浄が行えるとともに、信頼性にも優れた洗浄装置の実現が可能となるという効果がある。
【００３９】
（実施例２）
次に本発明の実施例２を図４を用いて説明する。この場合、第１の実施例と概略構成がほぼ同一で、洗浄ノズル１８の構成の一部が異なるものであるため、その異なる点を中心に説明する。なお、実施例１と同一符号のものは同一構造を有するため、説明を省略する。
【００４０】
洗浄ノズル１８には第１の実施例同様、噴出口１７、内部流路１９、空気流路２０、空気流出口２１、空気流入口２２が設けてあるが、ここではさらに空気流出口２１に多孔体で構成される気泡微細化手段３２が設けてある。
【００４１】
上記構成において、本実施例の動作について説明する。動作についても第１の実施例とほぼ同様であるが、空気ポンプ２４から供給される空気は空気流入口２２から空気流路２０および空気流出口２１を経て、さらに気泡微細化手段３２を通過後、内部流路１９内の洗浄水中に混入される。このとき、気泡微細化手段３２の作用で気泡は非常に細かい状態で洗浄水中に混入される。そのため、噴出口１７から噴出される洗浄水は含まれる気泡が細かいため、体感が非常にソフトであるが、大量の気泡混入により洗浄水の持つ運動量は大きく、適度な刺激感を有するものとなる。
【００４２】
（実施例３）
次に本発明の実施例３を図５を用いて説明する。この場合、実施例１と概略構成がほぼ同一で、洗浄ノズル１８の構成および制御器２５の動作の一部が異なるものであるため、その異なる点を中心に説明する。なお、実施例１と同一符号のものは同一構造を有するため、説明を省略する。
【００４３】
洗浄ノズル１８には実施例１および２同様、給水ホース１６が接続してあり、給水ホース１６を介して供給された適温、適流量の洗浄水は、内部流路１９を経て噴出口１７から噴出される構成となっている。
【００４４】
洗浄ノズル１８の内部流路１９には気泡混入位置可変手段の一部をなす第１の空気流路３３および第２の空気流路３４が並列に設けてあるとともに、第１の空気流路３３には空気流入口３５、空気流出口３６が、さらに第２の空気流路３３には空気流入口３７、空気流出口３８が設けてある。ここで、空気流出口３６と空気流出口３８は噴出口１７からそれぞれ異なった距離をおいて位置しており、また、空気流入口３５と空気流入口３７はそれぞれ接続ホース３９ａ、３９ｂを介して気泡混入位置可変手段の一部をなす空気流路切替弁４０に接続される。ここでは、空気流出口３８を空気流出口３６よりも噴出口１７近傍に設けてある。さらに空気流路切替弁４０は空気ポンプ２４に接続されており、空気ポンプ２４に固設されたポンプモータ２７および空気流路切替弁４０は制御器２５によってその動作が制御される。
【００４５】
上記構成において、本実施例の動作について説明する。まず、給水ホース１６から供給される洗浄水は内部流路１９を経て噴出口１７から噴出されるが、その際、空気ポンプ２４から供給される気泡は空気流出口３６もしくは空気流出口３８のいずれか一方より洗浄水中に混入される。つまり、制御器２５からの信号により空気流路切替弁４０が空気ポンプ２４から接続ホース３９ａもしくは接続ホース３９ｂに至る流路を選択的に連通せしめることにより、空気ポンプ２４から供給される空気が第１の空気流路３３に導かれるか、第２の空気流路３４に導かれるかが決定されるわけである。
【００４６】
ここで空気流路切替弁４０によって、空気ポンプ２４と第１の空気流路３３が選択的に連通された場合には、空気流出口３６が噴出口１７のごく近傍に設けてあるため、ここから混入される気泡は細かいまま噴出口１７へと至る。そのため、噴出される洗浄水は細かい気泡を含むとともに広い範囲に拡散し、非常に柔らかい体感が得られるものとなる。
【００４７】
また、空気流路切替弁４０によって、空気ポンプ２４と第２の空気流路３４が選択的に連通された場合、空気流出口３８は噴出口１７から所定の距離をおいて上流側に設けてあるため、ここから混入される気泡は洗浄水中においてその一部が一体化し、多少大径化して噴出口１７へと至る。そのため、空気流出口３７から気泡が混入された場合と比較して、噴出される洗浄水はその拡散度合いが狭まり、体感も刺激の強いものになる。
【００４８】
この実施例の構成によれば、少量の洗浄水に大量の気泡を混入することで洗浄噴流の流速を大幅に向上できるため、洗浄水流量は少量にもかかわらず、洗浄力および体感に非常に優れた人体の洗浄を行うことが可能となる。しかも、気泡を混入する位置を可変することによって洗浄水中に含まれる気泡の径を可変し、それに伴う体感の変化を利用することで単一の洗浄ノズルにもかかわらず、複数の洗浄噴流を得ることが可能となる。つまり、使用場面や使用者の嗜好に応じた洗浄噴流を選択的に切り替えることが可能となるという効果が得られる。
【００４９】
なお、本実施例においては、気泡混入位置は２ヶ所の設定としたが、これを増やすことでさらに複数の体感の異なった洗浄噴流を得ることが可能であることはいうまでもないが、空気流路を可動性のパイプ形状とし、その貫入深さを無段階に可変できる構成とし、使用者の嗜好に応じて洗浄噴流を可変することも可能である。
【００５０】
（実施例４）
次に本発明の実施例４を図６を用いて説明する。本実施例も、前記実施例１と概略構成がほぼ同一で、給水ホース１６の下流側の構成および制御器２５の動作の一部が異なるものであるため、その異なる点を中心に説明する。なお、実施例１と同一符号のものは同一構造を有するため、説明を省略する。
【００５１】
給水ホース１６の下流側には洗浄水切替手段としての洗浄水切替弁４１が接続されており、さらにその下流側に給水ホース４２ａ、４２ｂを介して第１の洗浄ノズル４３ａおよび第２の洗浄ノズル４３ｂが並列に設けてある。ここで、洗浄水切替弁４１は、給水ホース１６から第１の洗浄ノズル４３ａもしくは第２の洗浄ノズル４３ｂに至る流路を選択的に連通せしめる構成となっている。また、第１の洗浄ノズル４３ａには内部流路４４ａおよび噴出口４５ａが、また第２の洗浄ノズル４３ｂには内部流路４４ｂおよび噴出口４５ｂが設けてあり、各々内部流路４４ａ、４４ｂに流れ込んだ洗浄水は噴出口４５ａ、４５ｂから噴出される構成となっている。なおここでは、噴出口４５ａは噴出口４５ｂと比較して噴出口面積を大きく確保し、やわらかい体感が得られる形状としてある。
【００５２】
また、第１の洗浄ノズル４３ａの内部流路４４ａには、空気流入口４６ａおよび空気流出口４７ａを備えた空気流路４８ａが設けてあり、同様に第２の洗浄ノズル４３ｂの内部流路４４ｂには、空気流入口４６ｂおよび空気流出口４７ｂを備えた空気流路４８ｂが設けてある。空気流入口４６ａおよび空気流入口４６ｂは空気流路切替手段としての空気流路切替弁４９に接続ホース５０ａ、５０ｂを介して接続され、また、空気流路切替弁４９は空気ポンプ２４に接続される。なお空気流路切替弁４９は、空気ポンプ２４から空気流路４８ａもしくは空気流路４８ｂに至る流路を選択的に連通せしめる。
【００５３】
ここで、第１の洗浄ノズル４３ａに設けた空気流出口４７ａから噴出口４５ａに至る距離は、第２の洗浄ノズル４３ｂに設けた空気流出口４７ｂから噴出口４５ｂに至る距離よりも短く設定してある。
【００５４】
なお、洗浄水切替弁４１、空気流路切替弁４９および空気ポンプ２４に固設されたポンプモータ２７は制御器２５によってその動作が制御される。
【００５５】
上記構成において、本実施例の動作について説明する。まず、制御器２５は洗浄水切替弁４１に信号を送り、給水ホース１６から給水ホース４２ａもしくは給水ホース４２ｂに至る流路を選択的に連通せしめる。
【００５６】
また同様に、空気流路切替弁４８に信号を送り、先の給水ホース１６と給水ホース４２ａが連通する場合には、空気ポンプ２４と接続ホース５０ａを連通せしめ、給水ホース１６と給水ホース４２ｂが連通する場合には、空気ポンプ２４と接続ホース５０ｂを連通せしめるように動作する。ここで、制御器２５の信号により給水ホース１６と給水ホース４２ａが連通されると給水ホース１６から供給された洗浄水は洗浄ノズル４８ａの内部流路４４ａに流入し、噴出口４５ａから噴出される。このとき空気ポンプ２４と接続ホース５０ａが連通されるとともに、空気ポンプ２４に固設したポンプモータ２７が駆動されると、空気ポンプ２４から供給された空気は空気流入口４６ａ、空気流路４８ａを経て、気泡流出口４７ａから洗浄水中に混入される。この場合、空気流出口４６ａが噴出口４５ａのごく近傍に設けてあるため、ここから混入される気泡は細かいまま噴出口４５ａへと至る。そのため、噴出される洗浄水は細かい気泡を含むとともに広い範囲に拡散し、非常に柔らかい体感が得られるものとなる。
【００５７】
また、同様に制御器２５の信号により給水ホース１６と給水ホース４２ｂが連通されると給水ホース１６から供給された洗浄水は洗浄ノズル４８ｂの内部流路４４ｂに流入し、噴出口４５ｂから噴出される。このとき空気ポンプ２４と接続ホース５０ｂが連通されるとともに、空気ポンプ２４に固設したポンプモータ２７が駆動されると、空気ポンプ２４から供給された空気は空気流入口４６ｂ、空気流路４８ｂを経て、気泡流出口４７ｂから洗浄水中に混入される。この場合、空気流出口４７ｂは噴出口４５ｂから所定の距離をおいて上流側に設けてあるため、ここから混入される気泡は洗浄水中においてその一部が一体化し、多少大径化して噴出口４５ｂへと至る。そのため、洗浄ノズル４３ａに洗浄水および空気が供給されて洗浄水が噴出する場合と比較すると、噴出口４５ｂの形状の影響と相まって、噴出される洗浄水はその拡散度合いが比較的狭く、体感も刺激の強いものになる。
【００５８】
本実施例の構成によれば、噴出口形状の異なった複数の洗浄ノズルを設け、さらに気泡混入位置を各々異なったものにすることで、それぞれの洗浄ノズルから全く異なった体感の噴流を得ることが可能となる。言い換えれば、噴出口形状の異なった複数の洗浄ノズルにおいて、気泡混入位置を最適化することによって、それぞれ最適な洗浄噴流が得られる。つまり、使用場面や使用者の嗜好に応じた洗浄噴流を選択的に切り替えることが可能となるととともに、複数のノズルを用いることで洗浄部位や目的にあった洗浄が可能になるという効果が得られる。
【００５９】
（実施例５）  次に本発明の実施例５を図７を用いて説明する。本実施例は、前記実施例１と概略構成がほぼ同一で、洗浄ノズル１８の構成の一部が異なるものであるため、その異なる点を中心に説明する。なお、実施例１と同一符号のものは同一構造を有するため、説明を省略する。
【００６０】
洗浄ノズル１８には実施例１同様、噴出口１７、内部流路１９が設けてあるが、ここでは空気混入部５１が洗浄ノズル１８の比較的上流側に設けてある。また、内部流路１９の内部には噴出口１７の近傍に気泡破砕手段としてのスポンジ５２が設けてある。
【００６１】
上記構成において、本実施例の動作について説明する。
【００６２】
動作についても実施例１とほぼ同様であるが、空気ポンプ２４から供給された空気は、空気混入部５１から内部流路１９中の洗浄水に混入される。混入された気泡は、比較的大きい状態でスポンジ５２へ至り、ここで細かく破砕され、噴出口１７から洗浄水と一緒に噴出される。そのため、噴出口１７から噴出される洗浄水は含まれる気泡が細かいため、体感が非常にソフトであるが、大量の気泡混入により洗浄水の持つ運動量は大きく、適度な刺激感を有するものとなる。なお、ここでは多孔体としてスポンジ５２を用いたが多孔板や陶器など様々な応用が考えられる。
【００６３】
（実施例６）
次に本発明の実施例６を図８を用いて説明する。本実施例は、前記実施例１と概略構成がほぼ同一で、洗浄ノズル１８の構成の一部が異なるものであるため、その異なる点を中心に説明する。なお、実施例１と同一符号のものは同一構造を有するため、説明を省略する。
【００６４】
洗浄ノズル１８には第１の実施例同様、噴出口１７、内部流路１９が設けてあるが、ここでは空気混入部５１が洗浄ノズル１８の比較的上流側に設けてある。また、噴出口１７の近傍には、内部流路１９と所定のクリアランスを有して、気泡破砕手段としての回転子５３が設けてある。回転子５３は回転子固設板５４に回動自在に設けてあるとともに、回転子固設板５４は洗浄ノズル１８に固設されている。また、回転子固設板５４には洗浄水通過口５５が設けてあり、給水ホース１６から供給された洗浄水が噴出口１７へ流れ込む構成となっている。さらにまた、回転子５３には回転翼５６が設けてあり、洗浄水が通過することで回転子５３が旋回する構成となっている。
【００６５】
上記構成において、本実施例の動作について説明する。動作についても第１の実施例とほぼ同様であるが、空気ポンプ２４から供給された空気は、空気混入部５１から内部流路１９中の洗浄水に混入される。混入された気泡は、比較的大きい状態で回転子５３へ至るが、ここで回転子により攪拌されることで細かく破砕され、噴出口１７から洗浄水と一緒に噴出される。そのため、噴出口１７から噴出される洗浄水は、含まれる気泡が細かいため、体感が非常にソフトであるが、大量の気泡混入により洗浄水の持つ運動量は大きく、適度な刺激感を有するものとなる。なお、ここでは回転子５３は洗浄水はが通過することで回転する構成としたが、何らかのアクチュエータを備え、強制的に回転させることも可能である。
【００６６】
なお、ここで述べた実施例１から６では、人体の中でも特に局部の洗浄を行う人体局部洗浄装置について説明を行ったが、シャワーや水栓などの一般的な人体洗浄装置に本実施例が応用できることは無論である。
【００６７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなとおり、本発明の人体洗浄装置は次のような効果を有する。
【００６８】
気泡混入手段が洗浄水中に強制的に気泡を混入することで、洗浄ノズルから噴出する洗浄水の噴出速度は大幅に増大し、また洗浄水の噴出後、洗浄水中に含まれる気泡が膨張するため、洗浄水は適度に拡散して噴出される。そのため、少量の洗浄水でも体感および洗浄力の非常に優れた人体の洗浄が可能となる。また、気泡は洗浄ノズルの内部流路内に設けた空気流路の前記洗浄ノズルの噴出口近傍に位置して、気泡微細化手段を設けた流出口から混入されるため、複数の気泡が一体化して大径化することを抑制でき、細かいままの状態で洗浄水とともに噴出される。そのため、断続感を感じることのない非常に快適な洗浄噴流が得られる。そしてさらに、熱交換器を通常の家庭用電源で構成可能な瞬間式の構成とすることで、寒冷地条件での人体洗浄においても適切な温度の洗浄水を得つつも、大幅な節水および省エネが図れるとともに、連続出湯が可能な快適で洗浄力に優れた人体洗浄装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１における人体洗浄装置の概略構成図
【図２】  同人体洗浄装置の熱交換器（加熱手段）を表す斜視図
【図３】  同人体洗浄装置の洗浄水量一定で気泡の混入比率を可変した際の空気混入比と洗浄水の持つ運動量の関係の概略を示すグラフ
【図４】  本発明の実施例２における人体洗浄装置の洗浄ノズルを表す断面図
【図５】  本発明の実施例３における人体洗浄装置の要部概略構成図
【図６】  本発明の実施例４における人体洗浄装置の要部概略構成図
【図７】  本発明の実施例５における人体洗浄装置の洗浄ノズルを表す断面図
【図８】  本発明の実施例６における人体洗浄装置の洗浄ノズルを表す断面図
【図９】  従来の人体洗浄装置における概略構成図
【符号の説明】
８  給水路
１２  熱交換器（加熱手段）
１４  電気ヒータ
１５  サーミスタ（温度検知手段）
１７  噴出口
１８  洗浄ノズル
１９  内部流路
２０  空気流路
２１  空気流出口（流出口）
２４  空気ポンプ（気泡混入手段）
２５  制御器
３２  気泡微細化手段
３３  第１の空気流路（気泡混入位置可変手段）
３４  第２の空気流路（気泡混入位置可変手段）
４０  空気流路切替弁（気泡混入位置可変手段）
４１  洗浄水切替弁（洗浄水切替手段）
４３ａ  第１の洗浄ノズル
４３ｂ  第２の洗浄ノズル
４９  空気流路切替弁（空気流路切替手段）
５１  気泡混入部
５２  スポンジ（気泡破砕手段）
５３  回転子（気泡破砕手段）
【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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