衛生洗浄装置
【課題】 脈動発生時に発生する振動、脈動を付加された洗浄水を吐出する際に発生する振動、ノズル駆動時に起こる振動などを簡略的な防振構造で本体に伝えることを防止する衛生洗浄装置を提供する。
【解決手段】 給水口から洗浄水を取込む給水手段と、給水手段によって取込まれた洗浄水を加熱する加熱手段と、加熱された洗浄水に脈動を付加する脈動発生手段と、脈動発生手段によって脈動を付加された洗浄水を人体に噴出する洗浄ノズルと、これら給水手段、加熱手段、脈動発生手段及び洗浄ノズルを収納するケーシング１００を備えた衛生洗浄装置であって、脈動発生手段及び洗浄ノズルを支持台５１０に取付け、支持台５１０は、弾性体１１０，１１３を介してケーシング１００に固定した。
【解決手段】 給水口から洗浄水を取込む給水手段と、給水手段によって取込まれた洗浄水を加熱する加熱手段と、加熱された洗浄水に脈動を付加する脈動発生手段と、脈動発生手段によって脈動を付加された洗浄水を人体に噴出する洗浄ノズルと、これら給水手段、加熱手段、脈動発生手段及び洗浄ノズルを収納するケーシング１００を備えた衛生洗浄装置であって、脈動発生手段及び洗浄ノズルを支持台５１０に取付け、支持台５１０は、弾性体１１０，１１３を介してケーシング１００に固定した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱された洗浄水を人体に向け吐出する衛生洗浄装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来より、人体の局部を洗浄する衛生洗浄装置として、トイレ用の衛生洗浄装置がよく知られている。この種のトイレ用の衛生洗浄装置では、熱交換器により温水化された洗浄水に脈動を付加させ、少ない洗浄水量で洗浄感と洗浄力を得るための脈動発生装置を備え、また洗浄水を人体に噴出する洗浄ノズルを収納位置と洗浄位置との間で進退させるようなされている。非使用時には洗浄ノズルをケーシング内の収納位置に収め、使用時には洗浄水の吐出方向が便座に着座した使用者に向かう方向となるような洗浄位置に洗浄ノズルを移動することで使用の便宜を図っている。また、この洗浄ノズルの進退装置を利用するなどして、洗浄中に洗浄ノズルを微小距離移動させて洗浄位置を変えながら洗浄するような態様（いわゆるムーブ洗浄）を採用した衛生洗浄装置も製品化されている。
【特許文献１】特開２００１−１３２０５７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記の従来の技術では、洗浄水に脈動を与えることと、洗浄ノズルが進退することで、下記のような問題が発生した。
（１）脈動付加によって、衛生洗浄装置本体を形成するケーシングが振動する。
（２）洗浄ノズルの進退によって、衛生洗浄装置本体を形成するケーシングが振動する。
これらの問題に対して、各ユニットに各々防振構造を設ける対策を実施しているが、各ユニット単位で防振対策を実施しているため、製品の小型化ができず、また防振構造のための部品点数の増加によるコストアップの原因となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
かかる課題を解決するために、本発明は、給水口から洗浄水を取込む給水手段と、前記給水手段によって取込まれた洗浄水を加熱する加熱手段と、前記洗浄水に脈動を付加する脈動発生手段と、前記脈動発生手段によって脈動を付加された洗浄水を人体に噴出する洗浄ノズルと、前記給水手段、加熱手段、脈動発生手段及び洗浄ノズルを収納するケーシングを備えた衛生洗浄装置であって、前記脈動発生手段及び洗浄ノズルを支持台に取付け、前記支持台は、弾性体を介して前記ケーシングに固定した。
【発明の効果】
【０００５】
脈動発生手段と洗浄ノズルを支持台により一体化し、その支持台を衛生洗浄装置のケーシングに弾性体を介して取付けることにより、装置の防振構造が簡素化され、コストダウンが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明における衛生洗浄装置では、給水口から洗浄水を取込む給水手段と、給水手段によって取込まれた洗浄水を加熱する加熱手段と、加熱された洗浄水に脈動を付加する脈動発生手段と、前記脈動発生手段によって脈動を付加された洗浄水を人体に噴出する洗浄ノズルと、前記給水手段、加熱手段、脈動発生手段及び洗浄ノズルを収納するケーシングを備えている。そして、前記脈動発生手段及び洗浄ノズルを支持台に取付けられ、前記支持台は、弾性体を介してケーシングに取付けられる。脈動発生手段と洗浄ノズルが支持台を介して一体に構成されていることにより、装置の小型化が実現できる。また、支持台の質量は前記脈動発生手段と前記洗浄ノズルと支持台自身の和として大きくなる。そのため振動発生源の質量が大きくなることにより、振動を起き難くすることができる。さらに支持台が弾性体を介してケーシングに取り付けられていることにより、弾性体により支持台とケーシングは弾性的に連結される。このため脈動発生手段によって脈動を付加する際に発生する振動、脈動を付加された洗浄水を洗浄ノズルから吐出する際に発生する振動、洗浄ノズルの進退駆動により発生する振動、は弾性体によって減衰して、衛生洗浄装置に伝わることが防止される。したがって、簡単な構成で衛生洗浄装置の振動及び騒音を低減することが可能となる。さらに本衛生洗浄装置においては脈動発生手段を備えているため、洗浄水圧力変動部により強制的に圧力の変動が加えられた洗浄水が吐水流路に給水される。圧力の変動が加えられて吐水流路に給水されると、洗浄水に速度差が生じ、その繰り返しによって洗浄水の噴流の疎密の繰り返しが強制的変動として現れる。したがって、少ない洗浄水においても人体は、より刺激感のある洗浄を味わうことができる。そのため洗浄水流量を減らすことが可能となるため加熱手段によって温水化された洗浄水を蓄えておくためのタンクの小型化が可能となる。したがって装置の小型化が可能となる。
【０００７】
また、前記脈動発生手段は前記支持台に第２の弾性体を介して取付けられる。脈動発生手段が支持台に弾性体を介して取り付けられることにより、脈動発生手段によって脈動を付加する際の振動は弾性体により、減衰して支持台に伝わることが防止される。よって支持台を介して、洗浄ノズルに振動が伝わることにより発生する振動を防止できる。さらに、支持台とケーシング間の弾性体に加えて、脈動発生手段が支持台に弾性体を介して取り付けられることにより、脈動発生手段と支持台との間の弾性体、支持台とケーシングとの間の弾性体との２つの振動絶縁のダンパ機構を構成できる。このため高い制振効果を発揮することができ、便器などへの振動伝播を回避できる。またこのような制振により、振動に伴なう異音の発生も効果的に抑制できる。
【０００８】
そして、前記加熱手段として、洗浄水を瞬間的に加熱して、温水化し、その洗浄水を脈動発生手段に導入する温水手段を好適に採用している。衛生洗浄装置に脈動発生手段を備えている場合、洗浄水に脈動を付加することで、少ない洗浄流量で十分な洗浄感や洗浄力を確保することができるため、商用電源の使用下で瞬間式熱交換器を用いた場合でも、充分な昇温能力を確保することができる。したがって、必要時にのみ洗浄水を加熱するため、従来の衛生洗浄装置の大半に備えられた貯湯タンクが不要となって装置全体の小型化を図ることができ、あわせて省エネを図ることも可能となる。
【０００９】
前記瞬間式熱交換器と前記支持台は近傍に配置され、かつ前記加熱手段から脈動発生手段に温水を導入する出水口が、脈動発生手段入水口の近傍に配置される。脈動発生装置と瞬間式熱交換器が隣接することにより、瞬間式熱交換器から脈動発生装置をつなぐ配管の長さを限りなく短くすることができる。そのため、狙いの設定温度に達するための時間が短くなるため、初期吐水温度特性が向上する。また洗浄水加熱手段から洗浄ノズル吐水口までの配管を短くすることにより、該加熱手段によって温度調節された洗浄水が人体局部に到達する時間が早くなる。したがって洗浄動作中に使用者により温度変更が行われた場合においても温度調節された洗浄水が人体局部に到達する時間が早くなる。つまり温度変更に対する応答性が向上する。また熱容量が小さくなることにより、瞬間式熱交換器の出力を小さくすることができる。
【００１０】
前記脈動発生装置の上流には、人体に向け洗浄水を吐水する主流路と人体に向け吐水されない捨水流路とを備えており、さらに主流路と捨水流路との流路の切替えを行う切替弁を備えている。脈動発生手段の上流に切替弁を備えることにより、装置が何らかの故障により、万が一高温水が発生した場合、洗浄水を捨水流路に切替えることにより、高温吐水が防止される。したがって安定した安全な温度の洗浄水のみを人体に提供することができる。また洗浄水を捨水流路に切替え、かつ熱交換器内の温水ヒータをｏｆｆすることにより、給水手段によって取込まれた洗浄水は取込まれた温度のまま熱交換器を通過し、捨水流路を介して排出される。したがって、熱交換器内は洗浄水により効果的に冷却される。このようにして高温水が発生した場合においても人体への高温吐水を防止しつつ、流路の冷却を行うことが可能となる。さらに洗浄ノズルの伸出・収納時は捨水流路へ洗浄水を切替え、ノズルが洗浄位置にあるときにのみ洗浄水を脈動発生手段に給水し、洗浄ノズルを介して人体に吐出することにより、洗浄したい箇所以外を濡らして使用者に不快感を与えることがなくなる。
【００１１】
前記洗浄ノズルは複数の流路を備える。洗浄ノズルに複数の流路を備えることにより、一つの洗浄ノズルで複数の洗浄モードを持つことができる。そのため、ノズルユニットをコンパクトにすることができるため装置の小型化が可能となる。また、洗浄ノズルが一つであることにより、脈動発生手段によって発生した振動が伝わる部材が減るため、防振構造が簡素化される。
【００１２】
この切替弁は、前記洗浄ノズルの上流に入水口と複数の出水口を備えた複数の通水部を備え、それらの通水部のうち少なくとも一つ以上の通水部を備えた弁体により洗浄水を前記複数の出水口の一つまたは複数に選択的に切り替え、また洗浄水の流量を増減する流量調節兼流路切替弁を備えている。一つ以上の通水部を有した弁体が複数の出水口の一つまたは複数に選択的に切り替えることにより、複数の洗浄モードを持つことが可能となる。また同時に流量調整も実施するため、流調機能と流路切替機能を一体にすることができるため、脈動発生手段によって発生した振動が伝わる部材が減少し、防振構造が簡素化される。さらに、瞬間式熱交換器を備えた衛生洗浄装置の場合、制御器から温水ヒータに信号を与えても、温水ヒータの熱容量による時間の遅れが存在するため、例えば洗浄モード切替時における、洗浄水の極端な流量低下は熱交換器の過熱を起こし、高温水を発生させる要因となる。しかし、本衛生洗浄装置においては、切替弁が流量調節兼流路切替弁と別体に構成されているため、洗浄モードの切替時に流量調節兼流路切替弁の駆動前に洗浄水を捨水流路への切替を行い、流量調節兼流路切替弁によって洗浄モード切替と流量調節を実施し、洗浄水の温度が安定した状態で洗浄水を主流路に切替え、人体に吐出させることが可能となるため、安定した安全な洗浄水のみを人体に提供することができる。
【００１３】
また、前記流量調節兼流路切替弁と前記洗浄ノズルと一体に構成され、収納位置と使用位置の間を自在に移動可能である。流量調節兼流路切替弁が洗浄ノズルと一体に構成され、収納位置と使用位置の間を自由に移動可能としていることにより、流量調節兼流路切替弁と洗浄ノズルの間の流路を限りなく小さくすることが可能となる。したがって、洗浄水の流動抵抗を最小限に抑えることが可能となる。流量調節兼流路切替弁の上流側に脈動発生装置を備える場合には、脈動発生装置によって与えられた脈動を減衰させることなく、吐水口から吐出することができる。したがって、脈動発生手段の出力やサイズを最小限に抑えることができるため、脈動発生時に発生する振動が抑制され、装置の小型化も可能となる。さらに、流量調節兼流路切替弁が、洗浄ノズルと別体にて構成されている場合は、流量調節兼流路切替弁と洗浄ノズルを接続するチューブ等の流路を複数本必要とし、ノズルを収納位置と使用位置の間で移動させる場合は、複数のチューブがノズルの移動に合わせて移動するためのスペースを確保しなければならず、また複数のチューブの屈曲力に抗してノズルを移動させなければならないため、出力を十分確保したノズル駆動手段が必要となる。これに対し、流量調節兼流路切替手段と洗浄ノズルを一体にて構成した場合は、ノズルの移動に合わせて移動するチューブは一本だけになるのでチューブの移動スペースやノズル駆動手段の出力を最小限に抑えることができるため、ノズル駆動時に発生する振動、ノズル駆動モータ自身の振動が抑制される。さらに捨水流路への切替手段のみを流量調節兼流路切替手段から分離して配設することで、流量調節兼流路切替手段がいかなる状態（設定）であっても捨水流路への切替時間は常に一定となるため、流路切替時間のばらつきによる不快感を使用者に与えずに済む。また、洗浄ノズルと流量調節兼流路切替手段が一体化された場合、捨水流路への配管（例えば可撓性のあるチューブ等）が必要となる。その場合、洗浄ノズルが収納された時に流量調節兼流路切替手段と捨水流路とを接続する長さが必要であり、また洗浄ノズルが伸出した時には、配管が収納されるスペースが必要となる。さらに洗浄ノズルの伸出・収納に伴なう移動軌跡上に障害物がないことも必要となる。しかし、本発明によれば捨水流路への切替を行う切替弁を別体として構成し、捨水流路への配管は固定される。したがって洗浄ノズルの伸出・収納に伴なう配管のスペースが不要となるため、装置の小型化を図ることができる。
【００１４】
前記切替弁は駆動源としてソレノイドを使用した電磁三方弁を用いることができる。切替弁の駆動源にソレノイドを使用することにより、主流路と捨水流路の高速切替動作が可能となる。したがって洗浄モードの切替えにおいて瞬時に流路を捨水流路に切替えることができるため、洗浄水の流量の変動が少なくなる。そのため流量の変動による高温水の発生が防止される。また、駆動源にソレノイドを使用していることにより、コストダウンが可能となる。さらに、高速切替動作により高温吐水防止の確実性が向上する。
【００１５】
前記脈動発生手段は洗浄水の給水経路の一部をなすシリンダと、該シリンダ内で往復動し、その往復動により洗浄水の流れに脈動を起こして洗浄水を前記シリンダ下流に圧送するプランジャと、該プランジャを往復駆動させる電磁ソレノイドと、該ソレノイドを励磁する励磁手段と、前記シリンダに設けられ、下流側への洗浄水の通過を許容する逆止弁とを有する。電磁ソレノイドの励磁制御を通してプランジャをシリンダ内で往復動させ、これにより脈動を洗浄水の流れに起こして洗浄水を脈動流の状態で圧送することができる。しかも、下流側にしか逆止弁を備えず、シリンダの上流側には逆止弁を有しないので脈動流での圧送時に、プランジャの移動状況によらずにシリンダ内に洗浄水を常時導いて洗浄水を圧送する。よって特段の構成やプランジャ移動制御を用いなくても脈動流での洗浄水圧送に際して流量ゼロの状況を起こさないようにできる。したがって洗浄水の流れが瞬間的にでも遮断された状況を起こさないようにできるので給水経路を含む洗浄水の系において水撃の発生を緩和できる。この結果、洗浄水の系に含まれる配管や流路内の機器の損傷や劣化、あるいはビビリ音等の異音や不用意な振動といった不具合を解消あるいは軽減できる。
【００１６】
前記脈動発生装置と前記電磁三方弁は一体に構成される。電磁三方弁と脈動発生装置が一体に構成されることにより振動源質量を電磁三方弁と脈動発生装置の和として大きくすることができる。したがって脈動発生に伴なう振動を起き難くすることができるため、防振構造が簡素化される。また、ユニットとして電磁三方弁と脈動発生装置が一体に構成されているため、電磁三方弁と脈動発生装置の流路を可能な限り小さくすることができる。そのため狙いの設定温度に達するための時間が短くなるため、初期吐水温度特性が向上する。また熱容量が小さくなるため、熱交換器の出力も小さくすることができる。
【００１７】
また、脈動発生装置は、洗浄水の給水経路の一部をなすシリンダと、該シリンダ内で往復動し、その往復動により洗浄水の流れに脈動を起こして洗浄水を前記シリンダ下流に圧送するプランジャと、該プランジャを往復駆動させる電磁ソレノイドと、該ソレノイドを励磁する励磁手段とを有したものとし、且つ、前記脈動発生装置と前記切替弁とを、両者の間に脈動発生装置による水撃を減衰させるアキュムレータを介して、それぞれ一体化してもよい。切替弁と脈動発生装置が一体に構成されることにより振動源質量を切替弁と脈動発生装置の和として大きくすることができる。したがって脈動発生に伴なう振動を起き難くすることができるため、防振構造が簡素化される。また、ユニットとして切替弁と脈動発生装置が一体に構成されているため、切替弁と脈動発生装置の流路を可能な限り小さくすることができる。そのため狙いの設定温度に達するための時間が短くなるため、初期吐水温度特性が向上する。また熱容量が小さくなるため、熱交換器の出力も小さくすることができる。さらには、切替弁と脈動発生装置を一体化するにあたり、間にアキュムレータを介しているので、脈動発生装置から上流側への水撃はアキュムレータで吸収されるため、急な水撃により切替弁が誤動作するようなことがなくなる。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明を採用した実施例について図面に基づき説明する。
本実施例による衛生洗浄装置の水路図を図１に示す。ここで図１は、洗浄水の供給系を示す概略構成図である。
【００１９】
図１に示すように、衛生洗浄装置の水路系は、衛生洗浄装置のケーシングの外部の給水源（図示せず）から給水される入水側弁ユニット５０と熱交換ユニット６０と三方弁・脈動発生ユニット７０とを備える。そして、三方弁・脈動発生ユニット７０から洗浄ノズルユニット８０の流量調節兼流路切替弁８１を経て洗浄ノズル８２に、三方弁・脈動発生ユニット７０により付与された脈動を保った洗浄水が導かれ、当該ノズル８２から吐水される。これらの各ユニットは、衛生洗浄装置のケーシングに収納されている。ここで三方弁・脈動発生ユニット７０と洗浄ノズルユニット８０は支持部材５１０を介して洗浄水吐出ユニット９０として一体に構成されている。また制御器１０は電磁弁５３、入水温センサｓｓ６２ａ、ヒータ６１、出水温センサｓｓ６２ｂ、フロートスイッチ６３、三方弁７１、脈動発生機器７４、流量調節兼流路切替弁８１、洗浄ノズル８２および制御ボタン（図示せず）に接続されている。なお制御ボタンには強い刺激感のあるハードなおしり洗浄（以下おしり洗浄と呼ぶ）、ソフトなおしり洗浄（以下やわらか洗浄と呼ぶ）、ビデ洗浄（以下ビデ洗浄と呼ぶ）の各洗浄モードを選択する洗浄ボタン、洗浄水の水勢を変化させるための水勢変更ボタン、洗浄水の温度を選択できる温度調節ボタン、洗浄を停止するための停止ボタンが含まれる。
【００２０】
これら各ユニットは三方弁・脈動発生ユニット７０を挟んでそれぞれ給水管路で接続されている。即ち、入水側弁ユニット５０と熱交換ユニット６０は、給水管路５５で接続され、三方弁・脈動発生ユニット下流の流量調節兼流路切替弁８１は給水管路７５で接続されている。なお、熱交換ユニット６０と三方弁・脈動発生ユニット７０は、互いに近傍に配置され、より詳しくは、熱交換ユニット６０の出水口を三方弁・脈動発生ユニット７０の入水口に近接させて配置され、両者は給水管路６７で接続されている。
【００２１】
給水管路５５は給水源（水道管）から洗浄水（水道水）を直接給水すべく入水側弁ユニット５０に配管されている。この給水管路５５に導かれた洗浄水は、入水側弁ユニット５０のストレーナ５１でゴミなどが補足されて、逆止弁５２に流れ込む。そして電磁弁５３にて管路が開かれると、洗浄水は調圧弁５４に流れ込み、所定の圧力（１次圧：０．０９８ＭＰａ｛約１．０ｋｇｆ／ｃｍ２｝に調圧された状態で、瞬間式加熱方式の熱交換ユニット６０に流入する。このように調圧を受けて流入する洗浄水流量は約３００〜６００ｃｃ／ｍｉｎ程度となるようにされている。なお、給水管路５５を便器洗浄用の洗浄水を貯留する洗浄水タンク（図示省略）から分岐して入水側弁ユニット５０に配管することもできる。
【００２２】
上記した入水側弁ユニット５０下流の熱交換ユニット６０はヒータ６１を内蔵する熱交換部６２を備える。このヒータ６１は熱応答性が良好なタングステン−モリブデンを用いたもので、次のようにして製造されている。まずタングステン−モリブデンのペーストで、ヒータパターンをセラミックシートにスクリーン印刷し、このセラミックシートを円筒状セラミックに巻き付け、焼結する。こうすることで、ヒータはヒータパターンを絶縁層で絶縁して形成した円筒状セラミックヒータとして構成される。そして、通電用の電極部にはＮｉメッキしたコバール電極を用い、このコバール電極をヒータパターンにロー付け固定する。また、こうしてできた円筒形状のヒータにガラス溶着にて取付フランジを固定し、ヒータ６１とされる。このようにヒータ６１を熱応答性が良好なものとしたので、熱交換部６２はこのヒータ６１による洗浄水の瞬間加熱が可能な容量であれば良くなり、熱交換部６２、ひいては熱交換ユニット６０全体の小型化が可能である。また熱交換ユニット６０の構造が簡略化されるので、組付け工数の低減、低コスト化といった製造上の利点がある。なお、ヒータ６１またはその近傍に、その異常加熱を機械的に遮断する図示しないバイメタルスイッチや温度ヒューズが装着されている。そして、この熱交換ユニット６０は熱交換部６２へ流入する洗浄水の温度と熱交換部６２から流出する洗浄水の温度を入水温センサｓｓ６２ａと出水温センサｓｓ６２ｂで検出しつつ、その検出温度を基にして洗浄水を設定温度の洗浄水に加熱するようにヒータ６１の加熱動作を制御する。そしてこのようにして、温水化された洗浄水は後述する三方弁・脈動発生ユニット７０に流入し、脈動を付加され、流量調節兼流路切替弁８１に流入する。
【００２３】
また、この熱交換ユニット６０は熱交換部６２内の水位を検出するフロートスイッチ６３を有する。このフロートスイッチ６３は、ヒータ６１が水没する所定の水位以上になるとその旨の信号を出力するよう構成されている。そして、制御器１０はこの信号を入力している状況下でヒータ６１を通電制御するので水没していないヒータ６１に通電してしまうというような事態、いわゆるヒータ６１の空焚きを防止する。なお、熱交換ユニット６０のヒータ６１は制御器１０にてフィードフォワード制御とフィードバック制御を組合わせながら最適に制御される。
【００２４】
更に、この熱交換ユニット６０は熱交換部６２からの洗浄水出口、即ち、熱交換部６２下流の管路の熱交換部接続箇所に、バキュームブレーカ６４と安全弁６５とを備える。バキュームブレーカ６４は、負圧となった管路内に大気を導入して、熱交換部下流の管路内の洗浄水を断ち切り、熱交換部下流側からの洗浄水逆流を防止する。また安全弁６５は給水管路６７内の水圧が所定値を越えると開弁し、捨水配管６６へ洗浄水を排出することにより、異常時の機器の破損、ホースの外れ等の不具合を防止している。
【００２５】
次に洗浄水吐出ユニット９０について説明する。図２（ａ），（ｂ）はそれぞれ洗浄水吐水ユニット９０の斜視図である。洗浄水吐出ユニット９０は、三方弁・脈動発生ユニット７０と、洗浄ノズルユニット８０と、三方弁・脈動発生ユニット７０及び洗浄ノズルユニット８０を取付けるための支持台５１０とからなる。より詳しくは、支持台５１０と、支持台５１０に組込み配設されたノズル駆動モータ５２０と、このノズル駆動モータ５２０の正逆回転を前後動に変換して洗浄ノズルユニット８０に伝達する伝達機構５３０と、支持台５１０上面に立設され洗浄ノズルユニット８０を便器ボール側で褶動自在に保持するノズル保持部５４０と、洗浄ノズルユニット８０を後述するノズル進退軌道に沿って案内する案内レール部５５０と、支持台５１０側面にあって三方弁・脈動発生ユニット７０を固定するための固定ボス５６０を有する。
【００２６】
伝達機構５３０はノズル駆動モータ５２０の回転軸に固定された駆動プーリ５３０ａと上記のノズル進退軌道に沿った前後の従動プーリ５３０ｂとこれらプーリに掛け渡されたタイミングベルト５３０ｃと当該ベルトにテンションを与えるテンショナ５３０ｄを有する。タイミングベルト５３０ｃは洗浄ノズルユニット８０に固定された連結部８３を介して、洗浄ノズルユニット８０と係合・固定されている。よってこの洗浄ノズルはタイミングベルト５３０ｃの正逆回転に応じて、洗浄ノズルの収納位置と洗浄位置との間を前後に進退駆動する。
【００２７】
洗浄ノズルユニット８０の先端部は、収納時に支持台５１０の先端に位置するノズル保持部５４０内に収納される。洗浄位置の時には、洗浄ノズルユニット８０が人体局部を吐水可能な位置までノズル保持部５４０を褶動して伸出する。なおノズル保持部５４０には洗浄水ポート５４０ａが設けられており、ノズル伸出・収納時に洗浄水ポート５４０ａに送られてきた洗浄水によってノズルの洗浄が可能となる。
【００２８】
三方弁・脈動発生ユニット７０は支持台５１０にある固定ボス５６０に防振ゴム（図示せず）を介してネジ締結される。よってこの防振ゴムによる制振作用により、脈動発生に伴なう振動を抑制できると共に、振動による異音発生も抑制できる。
【００２９】
続いて三方弁・脈動発生ユニット７０の構造について説明する。図３は三方弁・脈動発生ユニット７０の概略構成断面図である。三方弁・脈動発生ユニット７０は三方弁７１、接続配管７２、アキュームレータ７３、脈動発生機器７４から構成されている。アキュームレータ７３は三方弁７１と脈動発生機器７４を接続する接続配管７２中に設置されており、この接続配管７２は、図示するように三方弁入水口７１ａと出水口７１ｂと脈動発生器入水口７４ａとを備えている。この構造により、三方弁７１とアキュームレータ７３と脈動発生機器７４が一体化されている。
【００３０】
次に三方弁７１について説明する。図３に示すように三方弁は入水口７１ａ、出水口７１ｂ、出水口７１ｃ、磁性体を用いた弁体７１ｄ、コイル７１ｅ、バネ７１ｆが備えられている。弁体７１ｄには出水口７１ｂ、出水口７１ｃをシールするための弁ゴム７１ｇが備えられている。入水口７１ａから取り入れられた洗浄水はコイル７１ｅへの通電ｏｎもしくはｏｆｆによって出水口７１ｂ，出水口７１ｃのいずれかより吐出されるようになっている。本実施例では出水口７１ｂをアキュームレータ７３に接続された主流路側７５に、出水口７１ｃをノズル洗浄ポート５４０ａに接続された捨水流路７６に接続されるようにした（図１参照）。コイル７１ｅへの通電がｏｆｆの場合、弁体７１ｄはバネ７１ｆの力により出水口７１ｂ側に位置し、出水口７１ｂは閉塞している。したがって出水口７１ｃは開放されている。そのため洗浄水は出水口７１ｃより吐出される。コイル７１ｅへの通電をｏｎするとコイル７１ｅが励磁され、弁体７１ｄには出水口７１ｂを開放する方向の吸引力が働くようになる、そのため弁体７１ｄが出水口７１ｃへ移動するため今度は出水口７１ｃが閉塞され、出水口７１ｂが開放される。以上により洗浄水は出水口７１ｂより主流路側７５に洗浄水を吐出する。さらにコイル７１ｅへの通電をｏｆｆとすると吸引力が失われ、バネ７１ｆにより弁体７１ｄが出水口７１ｂへ移動し、再び出水口７１ｂを閉塞する。したがって出水口７１ｃが開放され、洗浄水は出水口７１ｃより吐出される。
【００３１】
コイル７１ｅへの通電がｏｎ、ｏｆｆのどちらにおいても出水口７１ｂ、出水口７１ｃのいずれかが開放されているため閉塞区間が存在しない構造となっている。また本実施例のように三方弁７１にソレノイドを使用することにより主流路７５と捨水流路７６の切り替えが高速に行われるようになる。
【００３２】
さらに出水口７１ｂを通常閉としたことでコイル７１ｅへの通電をｏｆｆとするだけで主流路７５の閉塞が可能となるため、何らかの異常により万が一異常高温水が発生した場合においてもコイル７１ｅへの通電をｏｆｆとするだけで人体に高温吐水をさせない安全動作を確実に行うことができる。
【００３３】
次に、アキュームレータ７３は図３に示す様に脈動発生機器７４より上流の接続配管７２に接続されたハウジング７３ａとハウジング内のダンパ室７３ｂとこのダンパ室７３ｂに配置されたダンパ７３ｃを有する。よってアキュームレータ７３は三方弁・脈動発生ユニット７０の上流側の給水管路６７にかかる水撃を低減する。このため熱交換部６２の洗浄水温度分布に及ぼす水撃の影響を緩和でき、洗浄水の温度を安定化することができる。この場合、アキュームレータ７３は脈動発生機器７４に近接配置したり当該機器と一体的に配置することが、後述するようにこの脈動発生機器７４で発生された脈動を上流側に伝播することを速やかにかつ効果的に回避できる観点から好ましい。なお、アキュームレータ７３はダンパ７３ｃとこれを付勢するスプリングを設けた構成や、給水管路６７を一部上方に意図的に膨張させたようなエアー溜まりとして形成することもできる。
【００３４】
次に、脈動発生機器７４は図３に示す様に給水管路６７、７５に接続されるシリンダ７４ｂにプランジャ７４ｃを褶動自在に備える。そして、このプランジャ７４ｃを脈動発生コイル７４ｄの励磁制御により上流側・下流側に進退させる。プランジャ７４ｃは脈動発生コイル７４ｄの励磁により図示する原位置(プランジャ原位置)から下流側７４ｈに移動するが、コイル励磁が消えると、復帰スプリング７４ｆの付勢力を受けて原位置に復帰する。この際、緩衝スプリング７４ｅでプランジャ７４ｃの動作が緩衝される。プランジャ７４ｃはその内部に鋼球とスプリングからなる逆止弁７４ｇを有するので、プランジャ原位置から下流側への移動の際にはシリンダ７４ｂ内の洗浄水を加圧して給水管路７５に押し流す。この際、プランジャ原位置は一定であることから、一定量の洗浄水が給水管路７５に送られることになる。その後、原位置に復帰する際には逆止弁７４ｇを経てシリンダ７４ｂ内に洗浄水が流れ込むので、次回のプランジャ７４ｃの下流側移動により、改めて一定量の洗浄水が給水管路７５に送られることになる。しかも、プランジャの原位置復帰の際には、プランジャ７４ｃ下流側、即ち給水管路７５の洗浄水の引き込みが起こるので、この脈動発生機器７４はプランジャ７４ｃの往復動に伴なって圧力が周期的に上下変動する脈動を引き起こし、洗浄水を脈動流の状態で給水管路に流す。
【００３５】
この場合、脈動発生機器７４には給水管路５５を経て、上記の１次圧の洗浄水が給水されている。よって上記したようにプランジャの原位置復帰の間に逆止弁７４ｇを経てシリンダ７４ｂ内に流れ込んだ洗浄水は逆止弁７４ｇによる圧力損失や下流側の洗浄水の引き込みの影響を受けて１次圧のままではないものの、給水管路７５に送られる。この様子を図で持って表すと、図４に示す様に、洗浄水は、脈動発生機器７４への導入水圧Ｐｉｎ（一次圧）を中心に脈動した圧力で脈動発生機器７４から給水管路７５、ひいては洗浄ノズルユニット８０に送られて局部に吐水される。しかも、脈動発生機器７４からその下流に送られる洗浄水圧は上記のようにプランジャ７４ｃの原位置復帰の際の逆止弁７４ｇを経たシリンダ７４ｂ内への洗浄水流れ込みにより、ゼロとなることはない。この洗浄水圧の脈動推移は洗浄水流量の推移に反映する。この場合、脈動の中心となる上記の導入水圧Ｐｉｎは調圧弁５４によって調圧されるので脈動を図４に示す軌跡のまま上下にシフトしたものとできる。そして、洗浄水圧の脈動推移は洗浄水流量の推移に反映するので、脈動をシフトさせれば、吐水量事態を上下に調整できる。
【００３６】
この図４に見られる脈動周期ＭＴは脈動発生コイル７４ｄの励磁周期に同期し、この励磁周期の変更制御を通して種々設定可能である。しかも洗浄水の脈動流発生にプランジャ７４ｃ往復動のためのコイル励磁だけで済むので、脈動発生機器７４の構成を簡単にすることができる。
【００３７】
さて、三方弁・脈動発生ユニット７０の設置に際しては、防振ゴムを介在させた。よってこの防振ゴムによる制振作用により、振動発生に伴なう振動を抑制できると共に、振動による異音発生も抑制できる。さらに本実施例では三方弁７１とアキュームレータ７３と脈動発生機器７４が一体に構成されているため、振動源の質量がこれら構成要素の和として大きくしたこと自体で脈動発生に伴なう、振動を起き難くできることに加えて、防振ゴムによる制振作用により制振を図ることができる。このようにして、ユニットを一体化し、振動源の質量を大きくすることに加えて、支持台５１０と一体に構成することで部材数削減によるコスト低下といった製造上の利点があり、装置の小型化も図ることができる。さらに、三方弁・脈動発生ユニット７０と支持台５１０との間に防振ゴムを配設すれば、この防振ゴムと支持台５１０下面の防振ゴムとで、図５に示すような２自由度系の振動絶縁のダンパ機構を構成できる。このため、振動緩和に効果的なバネ定数ｋ１、ｋ２や減衰係数ｃ１、ｃ２とできるように防振ゴムを選定することにより、高い制振効果を発揮することができ、便座などへの振動伝播を効果的に回避できる。このような制振により、振動に伴なう異音の発生も効果的に抑制できる。
【００３８】
さらに、図３に示す様に三方弁７１とアキュームレータ７３と脈動発生機器７４をユニットとして一体に構成したので、流路を可能な限り短くすることができるため、設定温度に達するまでの時間が短くなるため、初期吐水温度特性が向上する。また熱容量が小さくなるため、ヒータ６１の出力を小さくすることが可能となる。
【００３９】
また本実施例では、上記の水路系を構成するにあたり、次のようにした。即ち、三方弁・脈動発生ユニット７０の給水管路６７、給水管路７５を高硬度の可撓性配管とすると共に給水管路７５の硬度を給水管路６７より大きくした。また、これら管路と上記各ユニットの配管接続部にカプラ方式の継手を用いた。更に、各ユニットを近接配置（熱交換ユニット６０出水口と三方弁・脈動発生ユニット７０入水口、三方弁・脈動発生ユニット７０出水口と洗浄ノズルユニット８０入水口）して、給水管路長を短くした。これらの結果、給水管路自体の伸縮、膨張・収縮が起き難くなり、この伸縮に伴なう脈動流減衰の影響を抑制できるため、脈動減衰を低減した状態で脈動流の洗浄水を洗浄ノズルユニット８０に送り込むことができる。下流側配管６５においては高硬度の可撓性配管とあわせてより効果的に抑制できる。よって脈動発生機器７４の出力を小さく設定できるため、脈動発生機器７４の振動を小さくすることができる。さらに各給水管路長が短くなっていることにより、設定温度に達するまでの時間が短くなり、初期吐水温度特性が向上する。また熱容量が小さくなるため、ヒータ６１の出力を小さくすることが可能となる。
【００４０】
次に洗浄ノズルユニット８０について説明する。図６に洗浄ノズルユニット８０に流量調節兼流路切替弁８１が配設されている状態を示したものである。図６に示す様に、流量調節兼流路切替弁８１は、洗浄ノズル８２の後端に位置する。そして、三方弁・脈動発生ユニット７０から送られた脈動流の洗浄水の給水先を、洗浄ノズル８２の各流路８３、８４、８５に切り換え、かつその流量を調節する。
【００４１】
次に洗浄ノズル８２について説明する。図７（ａ），（ｂ）に洗浄ノズルの構造図を示す。洗浄ノズル８２内にある複数の洗浄流路８３，８４，８５はそれぞれ洗浄ノズル先端近傍にあるおしりに向かって洗浄水を吐出するおしり洗浄用吐水穴４０１とビデ洗浄用吐水穴４０２に連通する。吐水穴４０１，４０２の上流には洗浄流路８３，８５を通水する洗浄水を旋回させながら旋回流として吐水穴から吐水させるための洗浄水渦室３０１，３０２を設けてある。なお洗浄流路８４は洗浄渦室３０１の下方に連通し、吐水穴４０１と連通している。
【００４２】
ここで、おしり、やわらか洗浄用のノズル構造を例にとり、洗浄ノズル８２内の洗浄水の動きを説明する。おしり洗浄時においては図８に示すように、一つの吐水穴４０１より旋回洗浄水ＲＷ、直進洗浄水ＵＷという複数の種類の洗浄水を吐水する。ここで、旋回洗浄水ＲＷとは吐水穴４０１の軸心を中心として螺旋状に旋回された状態で吐水穴４０１の向く方向に吐水される洗浄水をいう。直進洗浄水ＵＷとは吐水穴４０１の向く方向にほぼ真っ直ぐに吐水される洗浄水をいう。図９に示すように旋回洗浄水ＲＷは旋回中心付近が中空で、吐水穴４０１から離れるにしたがって徐々に広がった螺旋形状を有する。このような旋回洗浄水ＲＷは洗浄流路８４から洗浄水渦室３０１に供給された洗浄水が洗浄水渦室３０１の内周壁に沿って流れることにより実現される。すなわち洗浄流路８４からの洗浄水が略円柱形状を有する洗浄水渦室３０１の内周壁に沿って供給されることにより、図８に示す矢印ＳＹに示すように洗浄水は洗浄水渦室３０１内で旋回し、これにより洗浄水に旋回成分が付与され、吐水穴４０１に向かうのである。このように洗浄流路８４を通過する洗浄水が洗浄水渦室３０１の内周壁に沿って流入することにより旋回状態とされた洗浄水の流れを旋回流と呼び、洗浄流路８４を旋回流路と呼ぶ。こうした螺旋形状の旋回洗浄水ＲＷによれば局部の広い範囲（図８に示す洗浄面積ＳＭｃ）をソフトに洗浄することができる。また旋回により洗浄水が適当に細分化され、十分なやわらか感をもった吐水をすることができる。一方直進洗浄水ＵＷは旋回洗浄水のような中空部分や広がりのない略円柱形状を有する。このような直進洗浄水ＵＷは洗浄流路８５からの洗浄水が洗浄水渦室３０１の軸心に向かって流れ込み、旋回されることなく、図８ＳＳに示すように略鉛直上方に進行することにより実現される。このように洗浄流路８５を通過する洗浄水が略鉛直上方に進行する洗浄水の流れを直進流と呼び、洗浄流路８５を直進流路と呼ぶ。こうした略円柱形状の直進洗浄水ＵＷによれば、局部の狭い範囲（図８に示す洗浄面積ＳＭａ）を強く洗浄することができる。このようにおしり洗浄は、旋回流と直進流の洗浄水の組合せによって実現している。また、図示していないビデ洗浄の流路構成は旋回流のみを備えたものであり、洗浄流路８３をビデ流路と呼ぶ。
【００４３】
続いて流量調節兼流路切替弁８１について説明する。図６は、流量調節兼流路切替弁８１を構成する部品の分解図であり、これらの部品は洗浄ノズル本体８２に組み込まれ、一体に構成されている。この流量調整兼流路切替弁８１は、駆動軸１７１を有する駆動モータ１７０と、十字穴付のナベタッピンネジ１６０と、押板１８０と、Ｏリング１９０と、収納ボディ２００と、Ｙパッキン２１０と、一端を駆動に、軸他端を固定部に結合される支持部２２０と、シールフランジ２３０と、スプリング２４０と、可動部２５０と、固定部２６０と、固定部シール２７０から構成されている。
【００４４】
これら流量調節兼流路切替弁構成部品のうち弁機能を果たす可動部２５０と固定部２６０の上面図を図９（ａ），（ｂ）に示す。図９（ａ）に示すように、可動部２５０には、大穴２５１と、小穴２５２が貫通するように形成されている。
【００４５】
また、図９（ｂ）に示すように、固定部２６０には、ビデ流路８３に通じるビデ穴２６１、旋回流路８４に通じる旋回穴２６２、直進流路８５に通じる直進穴２６３が貫通するように構成されている。また各穴に連通するように凹部２６１ａ，２６１ｂ，２６２ａ，２６２ｂ，２６２ｃ，２６３ａ，２６３ｂが所定の幅をもって固定部の円周方向に形成されている。凹部２６１ｂ，２６２ｂ，２６３ａは、可動部２５０のすべての穴と固定部２６０のすべての穴が連通する全開状態に使用される。また、凹部２６３ａはおしり洗浄時に直進流を、凹部２６２ｃは旋回流を形成し、それぞれ流量調節するために使用される。更に、凹部２６２ｂはやわらか洗浄時、凹部２６１ａはビデ洗浄時にそれぞれ流量調節するために使用される。各洗浄流路への洗浄水の切替は可動部２５０の各穴部のいずれかが、固定部２６０の各穴部とそれに連通する凹部のいずれか一つまたは複数に連通することによって行われる。また固定部２６０に備えられた凹部の深さは連通する貫通穴に向かって増加している。そして可動部２５０を回転移動させることで、可動部２５０と固定部２６０の凹部もしくは穴部によって形成される最小流路断面積を増加もしくは減少させることで、選択された洗浄流路への洗浄水流量が変化する。なお図９（ａ），（ｂ）に示すように可動部２５０と固定部２６０には回転軸があり、この回転軸を中心に可動部は固定部上を回転するのである。また可動部２５０の回転方向は駆動モータ１８０により時計回り、半時計回りいずれの回転も可能である。
【００４６】
図１０（ａ）〜（ｄ）は、固定部２５０と可動部２６０の相対位置関係を変化させたときの、固定部２５０の穴部と可動部２６０の穴部および凹部の連通状態を表したものである。詳細には駆動軸１７１・支持部２２０を介して駆動モータ１８０の駆動トルクが伝達され回転する可動部２５０が、各洗浄流路へそれぞれ連通する穴部と凹部が形成された固定部２６０上を回転する様子を示したものであり、具体的には、それぞれ原点状態兼ビデ洗浄モード状態（最小流量設定時）、全開状態、やわらか洗浄モード状態（最大流量設定時）、おしり洗浄モード状態（最小流量設定時）を示している。なお本図では可動部の各穴部と固定部の穴部もしくは凹部に連通している箇所を黒塗りで示している。
【００４７】
図１０（ａ）は、モータの回転角度が０°の状態であり、本状態が原点状態である。本状態は可動部２５０の大穴２５１の一部が固定部２６０のビデ穴２６１と連通する凹部２６１ａと連通され、原点状態であると同時にビデ洗浄モードにおける最小流量設定状態を達成している。本状態がビデ洗浄における最小吐水流量となり、回転方向Ｌに沿ってモータの回転角度が増加するにつれて、ビデ穴２６１と連通する凹部２６３ａの深さも増加するため、凹部２６３ａに構成される最小流路断面積が増加して、ビデ流路８３に流出する洗浄水の流量は増加する。
【００４８】
図１０（ａ）の状態から可動部２５０を回転方向Ｌに沿って半時計回りに約１０５°回転させると図１０（ｂ）の状態になる。図１０（ｂ）は可動部２５０の大穴２５１が固定部２６０のビデ穴２６１に連通する凹部２６１ｂと旋回穴２６２と連通する凹部２６２ａと連通し、また可動部２５０の小穴２５２が固定部２６０の直進穴２６３に連通する凹部２６３ｂと連通することによって、洗浄ノズル本体内の全流路へと連通する全開状態を達成している。
【００４９】
図１０（ａ）の状態から可動部２５０を回転方向Ｌに沿って半時計回りに約１５５°回転させると図１０（ｃ）の状態になる。図１０（ｃ）では、可動部２５０の大穴２５１が固定部２６０の旋回穴２６２と連通することによって、やわらか洗浄モードにおける最大流量設定状態を達成している。本状態がやわらか洗浄における最大吐水流量となり、モータの回転角度を増加させると可動部２５０の大穴が回転方向Ｌに向かって凹部深さが減少する凹部２６２ｂと連通するため、モータの回転角度を増やすことにより旋回流路８４へ流出される洗浄水の流量は減少する。
【００５０】
図１０（ａ）から可動部を回転方向Ｌに沿って半時計回りに約２３５°回転させると、図１０（ｄ）の状態になる。図１０（ｄ）では、可動部２５０の大穴２５１が固定部２６０の直進穴２６３に連通する凹部２６３ａと連通し、また可動部２５０の小穴２５２が固定部２６０の旋回穴２６２に連通する凹部２６２ｃと連通することにより、おしり洗浄モードにおける最小流量設定を達成している。すなわちおしり洗浄モードにおいては２流路を同時に流量調節することで、ノズルから吐出される流量と、直進流、旋回流の比率を変化させ、各水勢毎に最適な流量と吐水状態（洗浄面積や洗浄感）を実現している。また、おしり穴２６３と連通する凹部２６３ａの凹部深さは回転方向Ｌに沿って増加し、やわらか穴２６２と連通する凹部２６２ｃの凹部深さも同様に回転方向Ｌに沿って増加する。よって本状態がおしり洗浄モードにおける最小吐水流量となりモータの回転角度を増やすことによりおしり洗浄時の洗浄水の流量は増加する。
【００５１】
このようにして、この流量調節兼流路切替弁８１により、流量調節兼流路切替弁８１へと供給された洗浄水はビデ穴２６１，旋回穴２６２，直進穴２６３のいずれか、もしくは複数、もしくは全ての穴に導かれ水路を決定し、流量調節を行っているのである。
【００５２】
次に、本実施例に使用している流量調節兼流路切替弁８１の流量調節、流路切替特性について説明する。図１１（ａ）は、流量調節兼流路切替弁８１に備えられた固定部２６０と可動部２５０の相対回転角度に対するビデ穴２６１からビデ流路８３に流出する洗浄水、旋回穴２６２から旋回流路８４に流出する洗浄水、直進穴２６３から直進流路８５に流出する洗浄水の流量特性を示す図である。図１２の横軸は可動部２５０の原点位置からの回転角度を示し、縦軸は固定部の各穴から洗浄ノズル本体８０内の各流路へと流出する洗浄水の流量を示す。ここで示す回転角度は、図１０（ａ）に示す可動部の回転方向Ｌを正方向としている。
【００５３】
また実線Ｑ１がビデ流路８３を流れる洗浄水の流量変化を、点線Ｑ２が旋回流路８４を流れる洗浄水の流量変化を、一点鎖線Ｑ３が直進流路８５を流れる洗浄水の流量変化をそれぞれ示している。
【００５４】
図１１（ａ）に示すように、Ｑ１の変化はモータの回転角度０°においてすでに洗浄水がビデ流路８３を流れており、回転角度が増すにつれて、ビデ流路８３を流れる洗浄水の流量は増加し約６０〜８０°の領域で最大となる。さらに回転角度が大きくなるにつれて、ビデ流路８３を流れる洗浄水の流量は減少し、モータの回転角度が約１２０°でビデ流路８３を流れる洗浄水の流量はゼロになる。
【００５５】
次にＱ２の変化について説明する。モータの回転角度が約９５°において旋回流路８４に洗浄水が流れ始め、モータの回転角度が増加するにつれて洗浄水の流量は増加し、モータの回転角度が約１３０〜１５５°の領域で洗浄水の流量は最大となる。さらに回転角度を増加させると洗浄水の流量は減少し始める。回転角度が２２０°付近で、大穴２５１と凹部２６２ｂの連通がなくなる前に、小穴２５２が固定部２６０の旋回穴２６２に連通する凹部２６２ｃと連通し始めるが、後述するように直進流路８５と同時通水となるため、旋回流路８４に流れる洗浄水は２３５°付近まで減少していく。その後Ｑ２は、回転角度が約２５５°の位置にて流量は極大値を示したあと角度の増加に伴い流量は減少する。
【００５６】
続いてＱ３について説明する。回転角度が約９０°から可動部２５０の小穴２５２が固定部２６０の直進穴２６３に連通する凹部２６３ｃと連通し、直進流路８５へに洗浄水が流れ始め、回転角度が約１０５°において極大値を示し、回転角度が約１２０°において流量はゼロになる。さらに回転角度を増加すると、回転角度が約２２０°にて可動部２５０の大穴２５１が固定部２６０の直進穴２６３に連通する凹部２６３ａと連通し、再度洗浄出口から洗浄水が流出され、回転角度を増加させるにつれて洗浄水の流量は増加し、約３００°にて最大値を示す。
【００５７】
図１１（ａ）に示すようにある流路からの洗浄水の流出が停止するまでに別の流路から洗浄水が流出し始め、いずれの回転角度においてもビデ流路８３，旋回流路８４，直進流路８５のいずれかの流路から洗浄水が流出しており、止水区間を設けない構造としている。また流量調節兼流路切替弁は約３１０°においてストッパーを設けており、それ以上の角度設定はできないようになっている。
【００５８】
図１１（ｂ）は流量調節兼流路切替弁８１から洗浄ノズル８２を介して吐出される洗浄水の流量の変化を示したものである。図１１（ｂ）においても横軸は可動部２５０の原点位置からの回転角度を示し、縦軸は洗浄ノズル８２を介して吐出される洗浄水の流量を示す。即ち、この洗浄水の流量は図１１（ａ）におけるＱ１，Ｑ２，Ｑ３の合計流量となる。回転角度が０°から６０°まではビデ洗浄モードにおける流量調節範囲、回転角度が１５５°から２１５°まではやわらか洗浄モードにおける流量調節範囲、回転角度が２３５°から２９５°まではおしり洗浄モードにおける流量調節範囲である。回転角度が１０５°付近において流量調節兼流路切替弁８１は全開状態となっており、ビデ流路８３，旋回流路８４，直進流路８５のすべての穴から洗浄水が流出している。このようにして、この流量調節兼流路切替弁８１により、流量調節兼流路切替弁８１へと供給された洗浄水はビデ穴２６１，旋回穴２６２，直進穴２６３のいずれか、もしくは複数、もしくは全ての穴に導かれ水路を決定し、流量調節を行っているのである。また、本実施例においては各洗浄モード以外の領域においても流出される洗浄水は流量調節兼流路切替弁８１の実使用範囲における最小吐水流量と略同一以上となるため、洗浄モード切替時等における極端な流量の低下が防止され、熱交換ユニット６０による過熱を防止している。
【００５９】
次に洗浄水吐出ユニット９０の取付について説明する。図１２は洗浄水吐出ユニット９０の取付を説明する斜視図である。図１３は洗浄水吐水ユニットを底面方向から見た斜視図である。図示するように洗浄水吐水ユニット９０は支持台５１０に設けた孔部５１２とケーシングに設けた突出部１０２とを嵌合させ、支持台５１０に設置された取付フランジ５１１を衛生洗浄装置本体のケーシング１００に設けられた取付ボス１０１にネジ締結することで行われる。
【００６０】
図１４は取付フランジ５１１とケーシング１００に設けた取付ボス１０１とのネジ固定の状態をそれぞれ示す断面図である。図示するように取付ボス１０１は根本側の大径部分１０１ｃ１と先端側の小径部分１０１ｃ２とから構成されている。円筒部分の両端にフランジ部分を設けた糸巻上の弾性部材１１０が取付ボス１０１の小径部分１０１ｃ２に挿入されており、取付フランジ５１１は弾性部材１１０のフランジの間の窪みに嵌め込まれている。なお、その状態で弾性部材１１０は上部から座金１１１を介して止めネジ１１２により固定される。上記弾性部材１１０はシリコンゴム製のものである。なお横方向において取付ボス１０１と弾性部材１１０との間および取付フランジ５１１と弾性部材１１０との間は密着した状態ではなく、十分な隙間があくように弾性部材１１０のサイズが定められている。すなわち、横方向において取付フランジ５１１が取付ボス１０１回りで微小に変動することは許容しつつ、大きくずれることを防いでいる。
【００６１】
図１５は支持台５１０に設けた孔部５１２とケーシング１００に設けた突出部１０２との嵌合状態を示す断面図である。図示するように孔部５１２に突出部１０２が下部から差し込まれているが、両者の間には凹形状のシリコンゴム製の弾性部材１１３が介在されている。なお横方向において孔部５１２と弾性部材１１３との間および突出部１０２と弾性部材１１０との間は密着した状態ではなく、十分な隙間が空くように弾性部材１１３のサイズが定められている。すなわち、横方向において、突出部１０２が孔部５１２において微小に変動することは許容しつつ大きくずれることを防いでいる。
【００６２】
更に三方弁・脈動発生ユニット７０、洗浄ノズルユニット８０が支持台５１０を介して一体に構成されていることにより、振動源質量を三方弁・脈動発生ユニット７０、洗浄ノズルユニット８０、支持台５１０の和として大きくすることで脈動発生による振動、脈動を付加された洗浄水を吐出する際に発生する振動、洗浄ノズルユニット８０の進退やノズル駆動モータ５２０そのものを振動源とする振動を起きにくくできることに加えて、防振ゴムによる制振作用により制振を図ることができる。
【００６３】
上記構成の洗浄水吐出ユニット９０の取付によって、洗浄水吐出ユニット９０の振動、すなわち、洗浄ノズルユニット８０の進退やノズル駆動モータ５２０そのものを振動源とする振動、三方弁・脈動発生ユニット７０を駆動源とする振動を、弾性部材１１０，１１３によって吸収することができる。このため、これら振動は減衰して、衛生洗浄装置本体を形成するケーシングに伝わることを防止することができる。特に、この実施例においては洗浄水吐出ユニット９０の取付を各部材が完全に密着しないで隙間が空くように構成されていることから、よりいっそう、上記振動の減衰効果は大きい。
【００６４】
また、この実施例では前述したように洗浄ノズルユニット８０から圧力が周期的に上下変動する脈動流の状態で洗浄水が吐出される構成となっているが、このために洗浄水吐出ユニット９０全体が振動する恐れがあったが上記取付構造によりその振動がケーシングに伝わることもない。
【００６５】
なお、弾性部材１１０，１１３はシリコンゴムを材料としていたが、これに替えて、ウレタンゴムなどのほかの種類のゴムを材料としてもよいし、ゴムに替えて、弾性変形するものであれば、エラストマー等の樹脂等の他の材料とすることもできる。
【００６６】
以上本発明の実施例について説明したが、本発明は上記の実施例や実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施しうることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明における衛生洗浄装置の水路図
【図２】図２（ａ），（ｂ）は本発明における洗浄水吐水ユニットの斜視図
【図３】三方弁・脈動発生ユニット断面図
【図４】本発明による脈動発生機器７４による洗浄水の流れの様子を説明する説明図
【図５】三方弁・脈動発生ユニットの設置の様子を模式的に表した模式図
【図６】流量調節兼流路切替弁と洗浄ノズルの一部透視図
【図７】洗浄ノズルの断面図
【図８】洗浄ノズル内における洗浄水の動き
【図９】図９（ａ），図９（ｂ）はそれぞれ流量調節兼流路切替弁における可動部と固定部の上面図
【図１０】図１０（ａ）〜図１０（ｄ）は流量調節兼流路切替弁における可動部と固定部によるそれぞれ原点兼ビデ洗浄状態、全開状態、やわらか洗浄状態、おしり洗浄状態
【図１１】図１１（ａ），（ｂ）はそれぞれ、流量調節兼流路切替弁内の可動部の回転角度によるビデ流路、旋回流路、直進流路から吐水される洗浄水の流量と洗浄ノズルを介して吐水される洗浄水の流量
【図１２】洗浄水吐水ユニットの取付を説明する斜視図
【図１３】洗浄水吐水ユニットを底面方向から見た斜視図
【図１４】支持台に設けた取付フランジとケーシングに設けた取付ボスとのネジ固定の状態をそれぞれ示す断面図
【図１５】支持台に設けた孔部とケーシングに設けた突出部との嵌合状態を示す断面図
【符号の説明】
【００６８】
５０ … 給水手段
６０ … 瞬間式熱交換器（加熱手段）
７１ … 電磁三方弁
７４ … 脈動発生手段
７５ … 主流路
７６ … 捨水流路
８１ … 流量調節兼流路切替弁
８２ … 洗浄ノズル
１００ … ケーシング
１１０、１１３ … 弾性体
５１０ … 支持台
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱された洗浄水を人体に向け吐出する衛生洗浄装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来より、人体の局部を洗浄する衛生洗浄装置として、トイレ用の衛生洗浄装置がよく知られている。この種のトイレ用の衛生洗浄装置では、熱交換器により温水化された洗浄水に脈動を付加させ、少ない洗浄水量で洗浄感と洗浄力を得るための脈動発生装置を備え、また洗浄水を人体に噴出する洗浄ノズルを収納位置と洗浄位置との間で進退させるようなされている。非使用時には洗浄ノズルをケーシング内の収納位置に収め、使用時には洗浄水の吐出方向が便座に着座した使用者に向かう方向となるような洗浄位置に洗浄ノズルを移動することで使用の便宜を図っている。また、この洗浄ノズルの進退装置を利用するなどして、洗浄中に洗浄ノズルを微小距離移動させて洗浄位置を変えながら洗浄するような態様（いわゆるムーブ洗浄）を採用した衛生洗浄装置も製品化されている。
【特許文献１】特開２００１−１３２０５７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記の従来の技術では、洗浄水に脈動を与えることと、洗浄ノズルが進退することで、下記のような問題が発生した。
（１）脈動付加によって、衛生洗浄装置本体を形成するケーシングが振動する。
（２）洗浄ノズルの進退によって、衛生洗浄装置本体を形成するケーシングが振動する。
これらの問題に対して、各ユニットに各々防振構造を設ける対策を実施しているが、各ユニット単位で防振対策を実施しているため、製品の小型化ができず、また防振構造のための部品点数の増加によるコストアップの原因となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
かかる課題を解決するために、本発明は、給水口から洗浄水を取込む給水手段と、前記給水手段によって取込まれた洗浄水を加熱する加熱手段と、前記洗浄水に脈動を付加する脈動発生手段と、前記脈動発生手段によって脈動を付加された洗浄水を人体に噴出する洗浄ノズルと、前記給水手段、加熱手段、脈動発生手段及び洗浄ノズルを収納するケーシングを備えた衛生洗浄装置であって、前記脈動発生手段及び洗浄ノズルを支持台に取付け、前記支持台は、弾性体を介して前記ケーシングに固定した。
【発明の効果】
【０００５】
脈動発生手段と洗浄ノズルを支持台により一体化し、その支持台を衛生洗浄装置のケーシングに弾性体を介して取付けることにより、装置の防振構造が簡素化され、コストダウンが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明における衛生洗浄装置では、給水口から洗浄水を取込む給水手段と、給水手段によって取込まれた洗浄水を加熱する加熱手段と、加熱された洗浄水に脈動を付加する脈動発生手段と、前記脈動発生手段によって脈動を付加された洗浄水を人体に噴出する洗浄ノズルと、前記給水手段、加熱手段、脈動発生手段及び洗浄ノズルを収納するケーシングを備えている。そして、前記脈動発生手段及び洗浄ノズルを支持台に取付けられ、前記支持台は、弾性体を介してケーシングに取付けられる。脈動発生手段と洗浄ノズルが支持台を介して一体に構成されていることにより、装置の小型化が実現できる。また、支持台の質量は前記脈動発生手段と前記洗浄ノズルと支持台自身の和として大きくなる。そのため振動発生源の質量が大きくなることにより、振動を起き難くすることができる。さらに支持台が弾性体を介してケーシングに取り付けられていることにより、弾性体により支持台とケーシングは弾性的に連結される。このため脈動発生手段によって脈動を付加する際に発生する振動、脈動を付加された洗浄水を洗浄ノズルから吐出する際に発生する振動、洗浄ノズルの進退駆動により発生する振動、は弾性体によって減衰して、衛生洗浄装置に伝わることが防止される。したがって、簡単な構成で衛生洗浄装置の振動及び騒音を低減することが可能となる。さらに本衛生洗浄装置においては脈動発生手段を備えているため、洗浄水圧力変動部により強制的に圧力の変動が加えられた洗浄水が吐水流路に給水される。圧力の変動が加えられて吐水流路に給水されると、洗浄水に速度差が生じ、その繰り返しによって洗浄水の噴流の疎密の繰り返しが強制的変動として現れる。したがって、少ない洗浄水においても人体は、より刺激感のある洗浄を味わうことができる。そのため洗浄水流量を減らすことが可能となるため加熱手段によって温水化された洗浄水を蓄えておくためのタンクの小型化が可能となる。したがって装置の小型化が可能となる。
【０００７】
また、前記脈動発生手段は前記支持台に第２の弾性体を介して取付けられる。脈動発生手段が支持台に弾性体を介して取り付けられることにより、脈動発生手段によって脈動を付加する際の振動は弾性体により、減衰して支持台に伝わることが防止される。よって支持台を介して、洗浄ノズルに振動が伝わることにより発生する振動を防止できる。さらに、支持台とケーシング間の弾性体に加えて、脈動発生手段が支持台に弾性体を介して取り付けられることにより、脈動発生手段と支持台との間の弾性体、支持台とケーシングとの間の弾性体との２つの振動絶縁のダンパ機構を構成できる。このため高い制振効果を発揮することができ、便器などへの振動伝播を回避できる。またこのような制振により、振動に伴なう異音の発生も効果的に抑制できる。
【０００８】
そして、前記加熱手段として、洗浄水を瞬間的に加熱して、温水化し、その洗浄水を脈動発生手段に導入する温水手段を好適に採用している。衛生洗浄装置に脈動発生手段を備えている場合、洗浄水に脈動を付加することで、少ない洗浄流量で十分な洗浄感や洗浄力を確保することができるため、商用電源の使用下で瞬間式熱交換器を用いた場合でも、充分な昇温能力を確保することができる。したがって、必要時にのみ洗浄水を加熱するため、従来の衛生洗浄装置の大半に備えられた貯湯タンクが不要となって装置全体の小型化を図ることができ、あわせて省エネを図ることも可能となる。
【０００９】
前記瞬間式熱交換器と前記支持台は近傍に配置され、かつ前記加熱手段から脈動発生手段に温水を導入する出水口が、脈動発生手段入水口の近傍に配置される。脈動発生装置と瞬間式熱交換器が隣接することにより、瞬間式熱交換器から脈動発生装置をつなぐ配管の長さを限りなく短くすることができる。そのため、狙いの設定温度に達するための時間が短くなるため、初期吐水温度特性が向上する。また洗浄水加熱手段から洗浄ノズル吐水口までの配管を短くすることにより、該加熱手段によって温度調節された洗浄水が人体局部に到達する時間が早くなる。したがって洗浄動作中に使用者により温度変更が行われた場合においても温度調節された洗浄水が人体局部に到達する時間が早くなる。つまり温度変更に対する応答性が向上する。また熱容量が小さくなることにより、瞬間式熱交換器の出力を小さくすることができる。
【００１０】
前記脈動発生装置の上流には、人体に向け洗浄水を吐水する主流路と人体に向け吐水されない捨水流路とを備えており、さらに主流路と捨水流路との流路の切替えを行う切替弁を備えている。脈動発生手段の上流に切替弁を備えることにより、装置が何らかの故障により、万が一高温水が発生した場合、洗浄水を捨水流路に切替えることにより、高温吐水が防止される。したがって安定した安全な温度の洗浄水のみを人体に提供することができる。また洗浄水を捨水流路に切替え、かつ熱交換器内の温水ヒータをｏｆｆすることにより、給水手段によって取込まれた洗浄水は取込まれた温度のまま熱交換器を通過し、捨水流路を介して排出される。したがって、熱交換器内は洗浄水により効果的に冷却される。このようにして高温水が発生した場合においても人体への高温吐水を防止しつつ、流路の冷却を行うことが可能となる。さらに洗浄ノズルの伸出・収納時は捨水流路へ洗浄水を切替え、ノズルが洗浄位置にあるときにのみ洗浄水を脈動発生手段に給水し、洗浄ノズルを介して人体に吐出することにより、洗浄したい箇所以外を濡らして使用者に不快感を与えることがなくなる。
【００１１】
前記洗浄ノズルは複数の流路を備える。洗浄ノズルに複数の流路を備えることにより、一つの洗浄ノズルで複数の洗浄モードを持つことができる。そのため、ノズルユニットをコンパクトにすることができるため装置の小型化が可能となる。また、洗浄ノズルが一つであることにより、脈動発生手段によって発生した振動が伝わる部材が減るため、防振構造が簡素化される。
【００１２】
この切替弁は、前記洗浄ノズルの上流に入水口と複数の出水口を備えた複数の通水部を備え、それらの通水部のうち少なくとも一つ以上の通水部を備えた弁体により洗浄水を前記複数の出水口の一つまたは複数に選択的に切り替え、また洗浄水の流量を増減する流量調節兼流路切替弁を備えている。一つ以上の通水部を有した弁体が複数の出水口の一つまたは複数に選択的に切り替えることにより、複数の洗浄モードを持つことが可能となる。また同時に流量調整も実施するため、流調機能と流路切替機能を一体にすることができるため、脈動発生手段によって発生した振動が伝わる部材が減少し、防振構造が簡素化される。さらに、瞬間式熱交換器を備えた衛生洗浄装置の場合、制御器から温水ヒータに信号を与えても、温水ヒータの熱容量による時間の遅れが存在するため、例えば洗浄モード切替時における、洗浄水の極端な流量低下は熱交換器の過熱を起こし、高温水を発生させる要因となる。しかし、本衛生洗浄装置においては、切替弁が流量調節兼流路切替弁と別体に構成されているため、洗浄モードの切替時に流量調節兼流路切替弁の駆動前に洗浄水を捨水流路への切替を行い、流量調節兼流路切替弁によって洗浄モード切替と流量調節を実施し、洗浄水の温度が安定した状態で洗浄水を主流路に切替え、人体に吐出させることが可能となるため、安定した安全な洗浄水のみを人体に提供することができる。
【００１３】
また、前記流量調節兼流路切替弁と前記洗浄ノズルと一体に構成され、収納位置と使用位置の間を自在に移動可能である。流量調節兼流路切替弁が洗浄ノズルと一体に構成され、収納位置と使用位置の間を自由に移動可能としていることにより、流量調節兼流路切替弁と洗浄ノズルの間の流路を限りなく小さくすることが可能となる。したがって、洗浄水の流動抵抗を最小限に抑えることが可能となる。流量調節兼流路切替弁の上流側に脈動発生装置を備える場合には、脈動発生装置によって与えられた脈動を減衰させることなく、吐水口から吐出することができる。したがって、脈動発生手段の出力やサイズを最小限に抑えることができるため、脈動発生時に発生する振動が抑制され、装置の小型化も可能となる。さらに、流量調節兼流路切替弁が、洗浄ノズルと別体にて構成されている場合は、流量調節兼流路切替弁と洗浄ノズルを接続するチューブ等の流路を複数本必要とし、ノズルを収納位置と使用位置の間で移動させる場合は、複数のチューブがノズルの移動に合わせて移動するためのスペースを確保しなければならず、また複数のチューブの屈曲力に抗してノズルを移動させなければならないため、出力を十分確保したノズル駆動手段が必要となる。これに対し、流量調節兼流路切替手段と洗浄ノズルを一体にて構成した場合は、ノズルの移動に合わせて移動するチューブは一本だけになるのでチューブの移動スペースやノズル駆動手段の出力を最小限に抑えることができるため、ノズル駆動時に発生する振動、ノズル駆動モータ自身の振動が抑制される。さらに捨水流路への切替手段のみを流量調節兼流路切替手段から分離して配設することで、流量調節兼流路切替手段がいかなる状態（設定）であっても捨水流路への切替時間は常に一定となるため、流路切替時間のばらつきによる不快感を使用者に与えずに済む。また、洗浄ノズルと流量調節兼流路切替手段が一体化された場合、捨水流路への配管（例えば可撓性のあるチューブ等）が必要となる。その場合、洗浄ノズルが収納された時に流量調節兼流路切替手段と捨水流路とを接続する長さが必要であり、また洗浄ノズルが伸出した時には、配管が収納されるスペースが必要となる。さらに洗浄ノズルの伸出・収納に伴なう移動軌跡上に障害物がないことも必要となる。しかし、本発明によれば捨水流路への切替を行う切替弁を別体として構成し、捨水流路への配管は固定される。したがって洗浄ノズルの伸出・収納に伴なう配管のスペースが不要となるため、装置の小型化を図ることができる。
【００１４】
前記切替弁は駆動源としてソレノイドを使用した電磁三方弁を用いることができる。切替弁の駆動源にソレノイドを使用することにより、主流路と捨水流路の高速切替動作が可能となる。したがって洗浄モードの切替えにおいて瞬時に流路を捨水流路に切替えることができるため、洗浄水の流量の変動が少なくなる。そのため流量の変動による高温水の発生が防止される。また、駆動源にソレノイドを使用していることにより、コストダウンが可能となる。さらに、高速切替動作により高温吐水防止の確実性が向上する。
【００１５】
前記脈動発生手段は洗浄水の給水経路の一部をなすシリンダと、該シリンダ内で往復動し、その往復動により洗浄水の流れに脈動を起こして洗浄水を前記シリンダ下流に圧送するプランジャと、該プランジャを往復駆動させる電磁ソレノイドと、該ソレノイドを励磁する励磁手段と、前記シリンダに設けられ、下流側への洗浄水の通過を許容する逆止弁とを有する。電磁ソレノイドの励磁制御を通してプランジャをシリンダ内で往復動させ、これにより脈動を洗浄水の流れに起こして洗浄水を脈動流の状態で圧送することができる。しかも、下流側にしか逆止弁を備えず、シリンダの上流側には逆止弁を有しないので脈動流での圧送時に、プランジャの移動状況によらずにシリンダ内に洗浄水を常時導いて洗浄水を圧送する。よって特段の構成やプランジャ移動制御を用いなくても脈動流での洗浄水圧送に際して流量ゼロの状況を起こさないようにできる。したがって洗浄水の流れが瞬間的にでも遮断された状況を起こさないようにできるので給水経路を含む洗浄水の系において水撃の発生を緩和できる。この結果、洗浄水の系に含まれる配管や流路内の機器の損傷や劣化、あるいはビビリ音等の異音や不用意な振動といった不具合を解消あるいは軽減できる。
【００１６】
前記脈動発生装置と前記電磁三方弁は一体に構成される。電磁三方弁と脈動発生装置が一体に構成されることにより振動源質量を電磁三方弁と脈動発生装置の和として大きくすることができる。したがって脈動発生に伴なう振動を起き難くすることができるため、防振構造が簡素化される。また、ユニットとして電磁三方弁と脈動発生装置が一体に構成されているため、電磁三方弁と脈動発生装置の流路を可能な限り小さくすることができる。そのため狙いの設定温度に達するための時間が短くなるため、初期吐水温度特性が向上する。また熱容量が小さくなるため、熱交換器の出力も小さくすることができる。
【００１７】
また、脈動発生装置は、洗浄水の給水経路の一部をなすシリンダと、該シリンダ内で往復動し、その往復動により洗浄水の流れに脈動を起こして洗浄水を前記シリンダ下流に圧送するプランジャと、該プランジャを往復駆動させる電磁ソレノイドと、該ソレノイドを励磁する励磁手段とを有したものとし、且つ、前記脈動発生装置と前記切替弁とを、両者の間に脈動発生装置による水撃を減衰させるアキュムレータを介して、それぞれ一体化してもよい。切替弁と脈動発生装置が一体に構成されることにより振動源質量を切替弁と脈動発生装置の和として大きくすることができる。したがって脈動発生に伴なう振動を起き難くすることができるため、防振構造が簡素化される。また、ユニットとして切替弁と脈動発生装置が一体に構成されているため、切替弁と脈動発生装置の流路を可能な限り小さくすることができる。そのため狙いの設定温度に達するための時間が短くなるため、初期吐水温度特性が向上する。また熱容量が小さくなるため、熱交換器の出力も小さくすることができる。さらには、切替弁と脈動発生装置を一体化するにあたり、間にアキュムレータを介しているので、脈動発生装置から上流側への水撃はアキュムレータで吸収されるため、急な水撃により切替弁が誤動作するようなことがなくなる。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明を採用した実施例について図面に基づき説明する。
本実施例による衛生洗浄装置の水路図を図１に示す。ここで図１は、洗浄水の供給系を示す概略構成図である。
【００１９】
図１に示すように、衛生洗浄装置の水路系は、衛生洗浄装置のケーシングの外部の給水源（図示せず）から給水される入水側弁ユニット５０と熱交換ユニット６０と三方弁・脈動発生ユニット７０とを備える。そして、三方弁・脈動発生ユニット７０から洗浄ノズルユニット８０の流量調節兼流路切替弁８１を経て洗浄ノズル８２に、三方弁・脈動発生ユニット７０により付与された脈動を保った洗浄水が導かれ、当該ノズル８２から吐水される。これらの各ユニットは、衛生洗浄装置のケーシングに収納されている。ここで三方弁・脈動発生ユニット７０と洗浄ノズルユニット８０は支持部材５１０を介して洗浄水吐出ユニット９０として一体に構成されている。また制御器１０は電磁弁５３、入水温センサｓｓ６２ａ、ヒータ６１、出水温センサｓｓ６２ｂ、フロートスイッチ６３、三方弁７１、脈動発生機器７４、流量調節兼流路切替弁８１、洗浄ノズル８２および制御ボタン（図示せず）に接続されている。なお制御ボタンには強い刺激感のあるハードなおしり洗浄（以下おしり洗浄と呼ぶ）、ソフトなおしり洗浄（以下やわらか洗浄と呼ぶ）、ビデ洗浄（以下ビデ洗浄と呼ぶ）の各洗浄モードを選択する洗浄ボタン、洗浄水の水勢を変化させるための水勢変更ボタン、洗浄水の温度を選択できる温度調節ボタン、洗浄を停止するための停止ボタンが含まれる。
【００２０】
これら各ユニットは三方弁・脈動発生ユニット７０を挟んでそれぞれ給水管路で接続されている。即ち、入水側弁ユニット５０と熱交換ユニット６０は、給水管路５５で接続され、三方弁・脈動発生ユニット下流の流量調節兼流路切替弁８１は給水管路７５で接続されている。なお、熱交換ユニット６０と三方弁・脈動発生ユニット７０は、互いに近傍に配置され、より詳しくは、熱交換ユニット６０の出水口を三方弁・脈動発生ユニット７０の入水口に近接させて配置され、両者は給水管路６７で接続されている。
【００２１】
給水管路５５は給水源（水道管）から洗浄水（水道水）を直接給水すべく入水側弁ユニット５０に配管されている。この給水管路５５に導かれた洗浄水は、入水側弁ユニット５０のストレーナ５１でゴミなどが補足されて、逆止弁５２に流れ込む。そして電磁弁５３にて管路が開かれると、洗浄水は調圧弁５４に流れ込み、所定の圧力（１次圧：０．０９８ＭＰａ｛約１．０ｋｇｆ／ｃｍ２｝に調圧された状態で、瞬間式加熱方式の熱交換ユニット６０に流入する。このように調圧を受けて流入する洗浄水流量は約３００〜６００ｃｃ／ｍｉｎ程度となるようにされている。なお、給水管路５５を便器洗浄用の洗浄水を貯留する洗浄水タンク（図示省略）から分岐して入水側弁ユニット５０に配管することもできる。
【００２２】
上記した入水側弁ユニット５０下流の熱交換ユニット６０はヒータ６１を内蔵する熱交換部６２を備える。このヒータ６１は熱応答性が良好なタングステン−モリブデンを用いたもので、次のようにして製造されている。まずタングステン−モリブデンのペーストで、ヒータパターンをセラミックシートにスクリーン印刷し、このセラミックシートを円筒状セラミックに巻き付け、焼結する。こうすることで、ヒータはヒータパターンを絶縁層で絶縁して形成した円筒状セラミックヒータとして構成される。そして、通電用の電極部にはＮｉメッキしたコバール電極を用い、このコバール電極をヒータパターンにロー付け固定する。また、こうしてできた円筒形状のヒータにガラス溶着にて取付フランジを固定し、ヒータ６１とされる。このようにヒータ６１を熱応答性が良好なものとしたので、熱交換部６２はこのヒータ６１による洗浄水の瞬間加熱が可能な容量であれば良くなり、熱交換部６２、ひいては熱交換ユニット６０全体の小型化が可能である。また熱交換ユニット６０の構造が簡略化されるので、組付け工数の低減、低コスト化といった製造上の利点がある。なお、ヒータ６１またはその近傍に、その異常加熱を機械的に遮断する図示しないバイメタルスイッチや温度ヒューズが装着されている。そして、この熱交換ユニット６０は熱交換部６２へ流入する洗浄水の温度と熱交換部６２から流出する洗浄水の温度を入水温センサｓｓ６２ａと出水温センサｓｓ６２ｂで検出しつつ、その検出温度を基にして洗浄水を設定温度の洗浄水に加熱するようにヒータ６１の加熱動作を制御する。そしてこのようにして、温水化された洗浄水は後述する三方弁・脈動発生ユニット７０に流入し、脈動を付加され、流量調節兼流路切替弁８１に流入する。
【００２３】
また、この熱交換ユニット６０は熱交換部６２内の水位を検出するフロートスイッチ６３を有する。このフロートスイッチ６３は、ヒータ６１が水没する所定の水位以上になるとその旨の信号を出力するよう構成されている。そして、制御器１０はこの信号を入力している状況下でヒータ６１を通電制御するので水没していないヒータ６１に通電してしまうというような事態、いわゆるヒータ６１の空焚きを防止する。なお、熱交換ユニット６０のヒータ６１は制御器１０にてフィードフォワード制御とフィードバック制御を組合わせながら最適に制御される。
【００２４】
更に、この熱交換ユニット６０は熱交換部６２からの洗浄水出口、即ち、熱交換部６２下流の管路の熱交換部接続箇所に、バキュームブレーカ６４と安全弁６５とを備える。バキュームブレーカ６４は、負圧となった管路内に大気を導入して、熱交換部下流の管路内の洗浄水を断ち切り、熱交換部下流側からの洗浄水逆流を防止する。また安全弁６５は給水管路６７内の水圧が所定値を越えると開弁し、捨水配管６６へ洗浄水を排出することにより、異常時の機器の破損、ホースの外れ等の不具合を防止している。
【００２５】
次に洗浄水吐出ユニット９０について説明する。図２（ａ），（ｂ）はそれぞれ洗浄水吐水ユニット９０の斜視図である。洗浄水吐出ユニット９０は、三方弁・脈動発生ユニット７０と、洗浄ノズルユニット８０と、三方弁・脈動発生ユニット７０及び洗浄ノズルユニット８０を取付けるための支持台５１０とからなる。より詳しくは、支持台５１０と、支持台５１０に組込み配設されたノズル駆動モータ５２０と、このノズル駆動モータ５２０の正逆回転を前後動に変換して洗浄ノズルユニット８０に伝達する伝達機構５３０と、支持台５１０上面に立設され洗浄ノズルユニット８０を便器ボール側で褶動自在に保持するノズル保持部５４０と、洗浄ノズルユニット８０を後述するノズル進退軌道に沿って案内する案内レール部５５０と、支持台５１０側面にあって三方弁・脈動発生ユニット７０を固定するための固定ボス５６０を有する。
【００２６】
伝達機構５３０はノズル駆動モータ５２０の回転軸に固定された駆動プーリ５３０ａと上記のノズル進退軌道に沿った前後の従動プーリ５３０ｂとこれらプーリに掛け渡されたタイミングベルト５３０ｃと当該ベルトにテンションを与えるテンショナ５３０ｄを有する。タイミングベルト５３０ｃは洗浄ノズルユニット８０に固定された連結部８３を介して、洗浄ノズルユニット８０と係合・固定されている。よってこの洗浄ノズルはタイミングベルト５３０ｃの正逆回転に応じて、洗浄ノズルの収納位置と洗浄位置との間を前後に進退駆動する。
【００２７】
洗浄ノズルユニット８０の先端部は、収納時に支持台５１０の先端に位置するノズル保持部５４０内に収納される。洗浄位置の時には、洗浄ノズルユニット８０が人体局部を吐水可能な位置までノズル保持部５４０を褶動して伸出する。なおノズル保持部５４０には洗浄水ポート５４０ａが設けられており、ノズル伸出・収納時に洗浄水ポート５４０ａに送られてきた洗浄水によってノズルの洗浄が可能となる。
【００２８】
三方弁・脈動発生ユニット７０は支持台５１０にある固定ボス５６０に防振ゴム（図示せず）を介してネジ締結される。よってこの防振ゴムによる制振作用により、脈動発生に伴なう振動を抑制できると共に、振動による異音発生も抑制できる。
【００２９】
続いて三方弁・脈動発生ユニット７０の構造について説明する。図３は三方弁・脈動発生ユニット７０の概略構成断面図である。三方弁・脈動発生ユニット７０は三方弁７１、接続配管７２、アキュームレータ７３、脈動発生機器７４から構成されている。アキュームレータ７３は三方弁７１と脈動発生機器７４を接続する接続配管７２中に設置されており、この接続配管７２は、図示するように三方弁入水口７１ａと出水口７１ｂと脈動発生器入水口７４ａとを備えている。この構造により、三方弁７１とアキュームレータ７３と脈動発生機器７４が一体化されている。
【００３０】
次に三方弁７１について説明する。図３に示すように三方弁は入水口７１ａ、出水口７１ｂ、出水口７１ｃ、磁性体を用いた弁体７１ｄ、コイル７１ｅ、バネ７１ｆが備えられている。弁体７１ｄには出水口７１ｂ、出水口７１ｃをシールするための弁ゴム７１ｇが備えられている。入水口７１ａから取り入れられた洗浄水はコイル７１ｅへの通電ｏｎもしくはｏｆｆによって出水口７１ｂ，出水口７１ｃのいずれかより吐出されるようになっている。本実施例では出水口７１ｂをアキュームレータ７３に接続された主流路側７５に、出水口７１ｃをノズル洗浄ポート５４０ａに接続された捨水流路７６に接続されるようにした（図１参照）。コイル７１ｅへの通電がｏｆｆの場合、弁体７１ｄはバネ７１ｆの力により出水口７１ｂ側に位置し、出水口７１ｂは閉塞している。したがって出水口７１ｃは開放されている。そのため洗浄水は出水口７１ｃより吐出される。コイル７１ｅへの通電をｏｎするとコイル７１ｅが励磁され、弁体７１ｄには出水口７１ｂを開放する方向の吸引力が働くようになる、そのため弁体７１ｄが出水口７１ｃへ移動するため今度は出水口７１ｃが閉塞され、出水口７１ｂが開放される。以上により洗浄水は出水口７１ｂより主流路側７５に洗浄水を吐出する。さらにコイル７１ｅへの通電をｏｆｆとすると吸引力が失われ、バネ７１ｆにより弁体７１ｄが出水口７１ｂへ移動し、再び出水口７１ｂを閉塞する。したがって出水口７１ｃが開放され、洗浄水は出水口７１ｃより吐出される。
【００３１】
コイル７１ｅへの通電がｏｎ、ｏｆｆのどちらにおいても出水口７１ｂ、出水口７１ｃのいずれかが開放されているため閉塞区間が存在しない構造となっている。また本実施例のように三方弁７１にソレノイドを使用することにより主流路７５と捨水流路７６の切り替えが高速に行われるようになる。
【００３２】
さらに出水口７１ｂを通常閉としたことでコイル７１ｅへの通電をｏｆｆとするだけで主流路７５の閉塞が可能となるため、何らかの異常により万が一異常高温水が発生した場合においてもコイル７１ｅへの通電をｏｆｆとするだけで人体に高温吐水をさせない安全動作を確実に行うことができる。
【００３３】
次に、アキュームレータ７３は図３に示す様に脈動発生機器７４より上流の接続配管７２に接続されたハウジング７３ａとハウジング内のダンパ室７３ｂとこのダンパ室７３ｂに配置されたダンパ７３ｃを有する。よってアキュームレータ７３は三方弁・脈動発生ユニット７０の上流側の給水管路６７にかかる水撃を低減する。このため熱交換部６２の洗浄水温度分布に及ぼす水撃の影響を緩和でき、洗浄水の温度を安定化することができる。この場合、アキュームレータ７３は脈動発生機器７４に近接配置したり当該機器と一体的に配置することが、後述するようにこの脈動発生機器７４で発生された脈動を上流側に伝播することを速やかにかつ効果的に回避できる観点から好ましい。なお、アキュームレータ７３はダンパ７３ｃとこれを付勢するスプリングを設けた構成や、給水管路６７を一部上方に意図的に膨張させたようなエアー溜まりとして形成することもできる。
【００３４】
次に、脈動発生機器７４は図３に示す様に給水管路６７、７５に接続されるシリンダ７４ｂにプランジャ７４ｃを褶動自在に備える。そして、このプランジャ７４ｃを脈動発生コイル７４ｄの励磁制御により上流側・下流側に進退させる。プランジャ７４ｃは脈動発生コイル７４ｄの励磁により図示する原位置(プランジャ原位置)から下流側７４ｈに移動するが、コイル励磁が消えると、復帰スプリング７４ｆの付勢力を受けて原位置に復帰する。この際、緩衝スプリング７４ｅでプランジャ７４ｃの動作が緩衝される。プランジャ７４ｃはその内部に鋼球とスプリングからなる逆止弁７４ｇを有するので、プランジャ原位置から下流側への移動の際にはシリンダ７４ｂ内の洗浄水を加圧して給水管路７５に押し流す。この際、プランジャ原位置は一定であることから、一定量の洗浄水が給水管路７５に送られることになる。その後、原位置に復帰する際には逆止弁７４ｇを経てシリンダ７４ｂ内に洗浄水が流れ込むので、次回のプランジャ７４ｃの下流側移動により、改めて一定量の洗浄水が給水管路７５に送られることになる。しかも、プランジャの原位置復帰の際には、プランジャ７４ｃ下流側、即ち給水管路７５の洗浄水の引き込みが起こるので、この脈動発生機器７４はプランジャ７４ｃの往復動に伴なって圧力が周期的に上下変動する脈動を引き起こし、洗浄水を脈動流の状態で給水管路に流す。
【００３５】
この場合、脈動発生機器７４には給水管路５５を経て、上記の１次圧の洗浄水が給水されている。よって上記したようにプランジャの原位置復帰の間に逆止弁７４ｇを経てシリンダ７４ｂ内に流れ込んだ洗浄水は逆止弁７４ｇによる圧力損失や下流側の洗浄水の引き込みの影響を受けて１次圧のままではないものの、給水管路７５に送られる。この様子を図で持って表すと、図４に示す様に、洗浄水は、脈動発生機器７４への導入水圧Ｐｉｎ（一次圧）を中心に脈動した圧力で脈動発生機器７４から給水管路７５、ひいては洗浄ノズルユニット８０に送られて局部に吐水される。しかも、脈動発生機器７４からその下流に送られる洗浄水圧は上記のようにプランジャ７４ｃの原位置復帰の際の逆止弁７４ｇを経たシリンダ７４ｂ内への洗浄水流れ込みにより、ゼロとなることはない。この洗浄水圧の脈動推移は洗浄水流量の推移に反映する。この場合、脈動の中心となる上記の導入水圧Ｐｉｎは調圧弁５４によって調圧されるので脈動を図４に示す軌跡のまま上下にシフトしたものとできる。そして、洗浄水圧の脈動推移は洗浄水流量の推移に反映するので、脈動をシフトさせれば、吐水量事態を上下に調整できる。
【００３６】
この図４に見られる脈動周期ＭＴは脈動発生コイル７４ｄの励磁周期に同期し、この励磁周期の変更制御を通して種々設定可能である。しかも洗浄水の脈動流発生にプランジャ７４ｃ往復動のためのコイル励磁だけで済むので、脈動発生機器７４の構成を簡単にすることができる。
【００３７】
さて、三方弁・脈動発生ユニット７０の設置に際しては、防振ゴムを介在させた。よってこの防振ゴムによる制振作用により、振動発生に伴なう振動を抑制できると共に、振動による異音発生も抑制できる。さらに本実施例では三方弁７１とアキュームレータ７３と脈動発生機器７４が一体に構成されているため、振動源の質量がこれら構成要素の和として大きくしたこと自体で脈動発生に伴なう、振動を起き難くできることに加えて、防振ゴムによる制振作用により制振を図ることができる。このようにして、ユニットを一体化し、振動源の質量を大きくすることに加えて、支持台５１０と一体に構成することで部材数削減によるコスト低下といった製造上の利点があり、装置の小型化も図ることができる。さらに、三方弁・脈動発生ユニット７０と支持台５１０との間に防振ゴムを配設すれば、この防振ゴムと支持台５１０下面の防振ゴムとで、図５に示すような２自由度系の振動絶縁のダンパ機構を構成できる。このため、振動緩和に効果的なバネ定数ｋ１、ｋ２や減衰係数ｃ１、ｃ２とできるように防振ゴムを選定することにより、高い制振効果を発揮することができ、便座などへの振動伝播を効果的に回避できる。このような制振により、振動に伴なう異音の発生も効果的に抑制できる。
【００３８】
さらに、図３に示す様に三方弁７１とアキュームレータ７３と脈動発生機器７４をユニットとして一体に構成したので、流路を可能な限り短くすることができるため、設定温度に達するまでの時間が短くなるため、初期吐水温度特性が向上する。また熱容量が小さくなるため、ヒータ６１の出力を小さくすることが可能となる。
【００３９】
また本実施例では、上記の水路系を構成するにあたり、次のようにした。即ち、三方弁・脈動発生ユニット７０の給水管路６７、給水管路７５を高硬度の可撓性配管とすると共に給水管路７５の硬度を給水管路６７より大きくした。また、これら管路と上記各ユニットの配管接続部にカプラ方式の継手を用いた。更に、各ユニットを近接配置（熱交換ユニット６０出水口と三方弁・脈動発生ユニット７０入水口、三方弁・脈動発生ユニット７０出水口と洗浄ノズルユニット８０入水口）して、給水管路長を短くした。これらの結果、給水管路自体の伸縮、膨張・収縮が起き難くなり、この伸縮に伴なう脈動流減衰の影響を抑制できるため、脈動減衰を低減した状態で脈動流の洗浄水を洗浄ノズルユニット８０に送り込むことができる。下流側配管６５においては高硬度の可撓性配管とあわせてより効果的に抑制できる。よって脈動発生機器７４の出力を小さく設定できるため、脈動発生機器７４の振動を小さくすることができる。さらに各給水管路長が短くなっていることにより、設定温度に達するまでの時間が短くなり、初期吐水温度特性が向上する。また熱容量が小さくなるため、ヒータ６１の出力を小さくすることが可能となる。
【００４０】
次に洗浄ノズルユニット８０について説明する。図６に洗浄ノズルユニット８０に流量調節兼流路切替弁８１が配設されている状態を示したものである。図６に示す様に、流量調節兼流路切替弁８１は、洗浄ノズル８２の後端に位置する。そして、三方弁・脈動発生ユニット７０から送られた脈動流の洗浄水の給水先を、洗浄ノズル８２の各流路８３、８４、８５に切り換え、かつその流量を調節する。
【００４１】
次に洗浄ノズル８２について説明する。図７（ａ），（ｂ）に洗浄ノズルの構造図を示す。洗浄ノズル８２内にある複数の洗浄流路８３，８４，８５はそれぞれ洗浄ノズル先端近傍にあるおしりに向かって洗浄水を吐出するおしり洗浄用吐水穴４０１とビデ洗浄用吐水穴４０２に連通する。吐水穴４０１，４０２の上流には洗浄流路８３，８５を通水する洗浄水を旋回させながら旋回流として吐水穴から吐水させるための洗浄水渦室３０１，３０２を設けてある。なお洗浄流路８４は洗浄渦室３０１の下方に連通し、吐水穴４０１と連通している。
【００４２】
ここで、おしり、やわらか洗浄用のノズル構造を例にとり、洗浄ノズル８２内の洗浄水の動きを説明する。おしり洗浄時においては図８に示すように、一つの吐水穴４０１より旋回洗浄水ＲＷ、直進洗浄水ＵＷという複数の種類の洗浄水を吐水する。ここで、旋回洗浄水ＲＷとは吐水穴４０１の軸心を中心として螺旋状に旋回された状態で吐水穴４０１の向く方向に吐水される洗浄水をいう。直進洗浄水ＵＷとは吐水穴４０１の向く方向にほぼ真っ直ぐに吐水される洗浄水をいう。図９に示すように旋回洗浄水ＲＷは旋回中心付近が中空で、吐水穴４０１から離れるにしたがって徐々に広がった螺旋形状を有する。このような旋回洗浄水ＲＷは洗浄流路８４から洗浄水渦室３０１に供給された洗浄水が洗浄水渦室３０１の内周壁に沿って流れることにより実現される。すなわち洗浄流路８４からの洗浄水が略円柱形状を有する洗浄水渦室３０１の内周壁に沿って供給されることにより、図８に示す矢印ＳＹに示すように洗浄水は洗浄水渦室３０１内で旋回し、これにより洗浄水に旋回成分が付与され、吐水穴４０１に向かうのである。このように洗浄流路８４を通過する洗浄水が洗浄水渦室３０１の内周壁に沿って流入することにより旋回状態とされた洗浄水の流れを旋回流と呼び、洗浄流路８４を旋回流路と呼ぶ。こうした螺旋形状の旋回洗浄水ＲＷによれば局部の広い範囲（図８に示す洗浄面積ＳＭｃ）をソフトに洗浄することができる。また旋回により洗浄水が適当に細分化され、十分なやわらか感をもった吐水をすることができる。一方直進洗浄水ＵＷは旋回洗浄水のような中空部分や広がりのない略円柱形状を有する。このような直進洗浄水ＵＷは洗浄流路８５からの洗浄水が洗浄水渦室３０１の軸心に向かって流れ込み、旋回されることなく、図８ＳＳに示すように略鉛直上方に進行することにより実現される。このように洗浄流路８５を通過する洗浄水が略鉛直上方に進行する洗浄水の流れを直進流と呼び、洗浄流路８５を直進流路と呼ぶ。こうした略円柱形状の直進洗浄水ＵＷによれば、局部の狭い範囲（図８に示す洗浄面積ＳＭａ）を強く洗浄することができる。このようにおしり洗浄は、旋回流と直進流の洗浄水の組合せによって実現している。また、図示していないビデ洗浄の流路構成は旋回流のみを備えたものであり、洗浄流路８３をビデ流路と呼ぶ。
【００４３】
続いて流量調節兼流路切替弁８１について説明する。図６は、流量調節兼流路切替弁８１を構成する部品の分解図であり、これらの部品は洗浄ノズル本体８２に組み込まれ、一体に構成されている。この流量調整兼流路切替弁８１は、駆動軸１７１を有する駆動モータ１７０と、十字穴付のナベタッピンネジ１６０と、押板１８０と、Ｏリング１９０と、収納ボディ２００と、Ｙパッキン２１０と、一端を駆動に、軸他端を固定部に結合される支持部２２０と、シールフランジ２３０と、スプリング２４０と、可動部２５０と、固定部２６０と、固定部シール２７０から構成されている。
【００４４】
これら流量調節兼流路切替弁構成部品のうち弁機能を果たす可動部２５０と固定部２６０の上面図を図９（ａ），（ｂ）に示す。図９（ａ）に示すように、可動部２５０には、大穴２５１と、小穴２５２が貫通するように形成されている。
【００４５】
また、図９（ｂ）に示すように、固定部２６０には、ビデ流路８３に通じるビデ穴２６１、旋回流路８４に通じる旋回穴２６２、直進流路８５に通じる直進穴２６３が貫通するように構成されている。また各穴に連通するように凹部２６１ａ，２６１ｂ，２６２ａ，２６２ｂ，２６２ｃ，２６３ａ，２６３ｂが所定の幅をもって固定部の円周方向に形成されている。凹部２６１ｂ，２６２ｂ，２６３ａは、可動部２５０のすべての穴と固定部２６０のすべての穴が連通する全開状態に使用される。また、凹部２６３ａはおしり洗浄時に直進流を、凹部２６２ｃは旋回流を形成し、それぞれ流量調節するために使用される。更に、凹部２６２ｂはやわらか洗浄時、凹部２６１ａはビデ洗浄時にそれぞれ流量調節するために使用される。各洗浄流路への洗浄水の切替は可動部２５０の各穴部のいずれかが、固定部２６０の各穴部とそれに連通する凹部のいずれか一つまたは複数に連通することによって行われる。また固定部２６０に備えられた凹部の深さは連通する貫通穴に向かって増加している。そして可動部２５０を回転移動させることで、可動部２５０と固定部２６０の凹部もしくは穴部によって形成される最小流路断面積を増加もしくは減少させることで、選択された洗浄流路への洗浄水流量が変化する。なお図９（ａ），（ｂ）に示すように可動部２５０と固定部２６０には回転軸があり、この回転軸を中心に可動部は固定部上を回転するのである。また可動部２５０の回転方向は駆動モータ１８０により時計回り、半時計回りいずれの回転も可能である。
【００４６】
図１０（ａ）〜（ｄ）は、固定部２５０と可動部２６０の相対位置関係を変化させたときの、固定部２５０の穴部と可動部２６０の穴部および凹部の連通状態を表したものである。詳細には駆動軸１７１・支持部２２０を介して駆動モータ１８０の駆動トルクが伝達され回転する可動部２５０が、各洗浄流路へそれぞれ連通する穴部と凹部が形成された固定部２６０上を回転する様子を示したものであり、具体的には、それぞれ原点状態兼ビデ洗浄モード状態（最小流量設定時）、全開状態、やわらか洗浄モード状態（最大流量設定時）、おしり洗浄モード状態（最小流量設定時）を示している。なお本図では可動部の各穴部と固定部の穴部もしくは凹部に連通している箇所を黒塗りで示している。
【００４７】
図１０（ａ）は、モータの回転角度が０°の状態であり、本状態が原点状態である。本状態は可動部２５０の大穴２５１の一部が固定部２６０のビデ穴２６１と連通する凹部２６１ａと連通され、原点状態であると同時にビデ洗浄モードにおける最小流量設定状態を達成している。本状態がビデ洗浄における最小吐水流量となり、回転方向Ｌに沿ってモータの回転角度が増加するにつれて、ビデ穴２６１と連通する凹部２６３ａの深さも増加するため、凹部２６３ａに構成される最小流路断面積が増加して、ビデ流路８３に流出する洗浄水の流量は増加する。
【００４８】
図１０（ａ）の状態から可動部２５０を回転方向Ｌに沿って半時計回りに約１０５°回転させると図１０（ｂ）の状態になる。図１０（ｂ）は可動部２５０の大穴２５１が固定部２６０のビデ穴２６１に連通する凹部２６１ｂと旋回穴２６２と連通する凹部２６２ａと連通し、また可動部２５０の小穴２５２が固定部２６０の直進穴２６３に連通する凹部２６３ｂと連通することによって、洗浄ノズル本体内の全流路へと連通する全開状態を達成している。
【００４９】
図１０（ａ）の状態から可動部２５０を回転方向Ｌに沿って半時計回りに約１５５°回転させると図１０（ｃ）の状態になる。図１０（ｃ）では、可動部２５０の大穴２５１が固定部２６０の旋回穴２６２と連通することによって、やわらか洗浄モードにおける最大流量設定状態を達成している。本状態がやわらか洗浄における最大吐水流量となり、モータの回転角度を増加させると可動部２５０の大穴が回転方向Ｌに向かって凹部深さが減少する凹部２６２ｂと連通するため、モータの回転角度を増やすことにより旋回流路８４へ流出される洗浄水の流量は減少する。
【００５０】
図１０（ａ）から可動部を回転方向Ｌに沿って半時計回りに約２３５°回転させると、図１０（ｄ）の状態になる。図１０（ｄ）では、可動部２５０の大穴２５１が固定部２６０の直進穴２６３に連通する凹部２６３ａと連通し、また可動部２５０の小穴２５２が固定部２６０の旋回穴２６２に連通する凹部２６２ｃと連通することにより、おしり洗浄モードにおける最小流量設定を達成している。すなわちおしり洗浄モードにおいては２流路を同時に流量調節することで、ノズルから吐出される流量と、直進流、旋回流の比率を変化させ、各水勢毎に最適な流量と吐水状態（洗浄面積や洗浄感）を実現している。また、おしり穴２６３と連通する凹部２６３ａの凹部深さは回転方向Ｌに沿って増加し、やわらか穴２６２と連通する凹部２６２ｃの凹部深さも同様に回転方向Ｌに沿って増加する。よって本状態がおしり洗浄モードにおける最小吐水流量となりモータの回転角度を増やすことによりおしり洗浄時の洗浄水の流量は増加する。
【００５１】
このようにして、この流量調節兼流路切替弁８１により、流量調節兼流路切替弁８１へと供給された洗浄水はビデ穴２６１，旋回穴２６２，直進穴２６３のいずれか、もしくは複数、もしくは全ての穴に導かれ水路を決定し、流量調節を行っているのである。
【００５２】
次に、本実施例に使用している流量調節兼流路切替弁８１の流量調節、流路切替特性について説明する。図１１（ａ）は、流量調節兼流路切替弁８１に備えられた固定部２６０と可動部２５０の相対回転角度に対するビデ穴２６１からビデ流路８３に流出する洗浄水、旋回穴２６２から旋回流路８４に流出する洗浄水、直進穴２６３から直進流路８５に流出する洗浄水の流量特性を示す図である。図１２の横軸は可動部２５０の原点位置からの回転角度を示し、縦軸は固定部の各穴から洗浄ノズル本体８０内の各流路へと流出する洗浄水の流量を示す。ここで示す回転角度は、図１０（ａ）に示す可動部の回転方向Ｌを正方向としている。
【００５３】
また実線Ｑ１がビデ流路８３を流れる洗浄水の流量変化を、点線Ｑ２が旋回流路８４を流れる洗浄水の流量変化を、一点鎖線Ｑ３が直進流路８５を流れる洗浄水の流量変化をそれぞれ示している。
【００５４】
図１１（ａ）に示すように、Ｑ１の変化はモータの回転角度０°においてすでに洗浄水がビデ流路８３を流れており、回転角度が増すにつれて、ビデ流路８３を流れる洗浄水の流量は増加し約６０〜８０°の領域で最大となる。さらに回転角度が大きくなるにつれて、ビデ流路８３を流れる洗浄水の流量は減少し、モータの回転角度が約１２０°でビデ流路８３を流れる洗浄水の流量はゼロになる。
【００５５】
次にＱ２の変化について説明する。モータの回転角度が約９５°において旋回流路８４に洗浄水が流れ始め、モータの回転角度が増加するにつれて洗浄水の流量は増加し、モータの回転角度が約１３０〜１５５°の領域で洗浄水の流量は最大となる。さらに回転角度を増加させると洗浄水の流量は減少し始める。回転角度が２２０°付近で、大穴２５１と凹部２６２ｂの連通がなくなる前に、小穴２５２が固定部２６０の旋回穴２６２に連通する凹部２６２ｃと連通し始めるが、後述するように直進流路８５と同時通水となるため、旋回流路８４に流れる洗浄水は２３５°付近まで減少していく。その後Ｑ２は、回転角度が約２５５°の位置にて流量は極大値を示したあと角度の増加に伴い流量は減少する。
【００５６】
続いてＱ３について説明する。回転角度が約９０°から可動部２５０の小穴２５２が固定部２６０の直進穴２６３に連通する凹部２６３ｃと連通し、直進流路８５へに洗浄水が流れ始め、回転角度が約１０５°において極大値を示し、回転角度が約１２０°において流量はゼロになる。さらに回転角度を増加すると、回転角度が約２２０°にて可動部２５０の大穴２５１が固定部２６０の直進穴２６３に連通する凹部２６３ａと連通し、再度洗浄出口から洗浄水が流出され、回転角度を増加させるにつれて洗浄水の流量は増加し、約３００°にて最大値を示す。
【００５７】
図１１（ａ）に示すようにある流路からの洗浄水の流出が停止するまでに別の流路から洗浄水が流出し始め、いずれの回転角度においてもビデ流路８３，旋回流路８４，直進流路８５のいずれかの流路から洗浄水が流出しており、止水区間を設けない構造としている。また流量調節兼流路切替弁は約３１０°においてストッパーを設けており、それ以上の角度設定はできないようになっている。
【００５８】
図１１（ｂ）は流量調節兼流路切替弁８１から洗浄ノズル８２を介して吐出される洗浄水の流量の変化を示したものである。図１１（ｂ）においても横軸は可動部２５０の原点位置からの回転角度を示し、縦軸は洗浄ノズル８２を介して吐出される洗浄水の流量を示す。即ち、この洗浄水の流量は図１１（ａ）におけるＱ１，Ｑ２，Ｑ３の合計流量となる。回転角度が０°から６０°まではビデ洗浄モードにおける流量調節範囲、回転角度が１５５°から２１５°まではやわらか洗浄モードにおける流量調節範囲、回転角度が２３５°から２９５°まではおしり洗浄モードにおける流量調節範囲である。回転角度が１０５°付近において流量調節兼流路切替弁８１は全開状態となっており、ビデ流路８３，旋回流路８４，直進流路８５のすべての穴から洗浄水が流出している。このようにして、この流量調節兼流路切替弁８１により、流量調節兼流路切替弁８１へと供給された洗浄水はビデ穴２６１，旋回穴２６２，直進穴２６３のいずれか、もしくは複数、もしくは全ての穴に導かれ水路を決定し、流量調節を行っているのである。また、本実施例においては各洗浄モード以外の領域においても流出される洗浄水は流量調節兼流路切替弁８１の実使用範囲における最小吐水流量と略同一以上となるため、洗浄モード切替時等における極端な流量の低下が防止され、熱交換ユニット６０による過熱を防止している。
【００５９】
次に洗浄水吐出ユニット９０の取付について説明する。図１２は洗浄水吐出ユニット９０の取付を説明する斜視図である。図１３は洗浄水吐水ユニットを底面方向から見た斜視図である。図示するように洗浄水吐水ユニット９０は支持台５１０に設けた孔部５１２とケーシングに設けた突出部１０２とを嵌合させ、支持台５１０に設置された取付フランジ５１１を衛生洗浄装置本体のケーシング１００に設けられた取付ボス１０１にネジ締結することで行われる。
【００６０】
図１４は取付フランジ５１１とケーシング１００に設けた取付ボス１０１とのネジ固定の状態をそれぞれ示す断面図である。図示するように取付ボス１０１は根本側の大径部分１０１ｃ１と先端側の小径部分１０１ｃ２とから構成されている。円筒部分の両端にフランジ部分を設けた糸巻上の弾性部材１１０が取付ボス１０１の小径部分１０１ｃ２に挿入されており、取付フランジ５１１は弾性部材１１０のフランジの間の窪みに嵌め込まれている。なお、その状態で弾性部材１１０は上部から座金１１１を介して止めネジ１１２により固定される。上記弾性部材１１０はシリコンゴム製のものである。なお横方向において取付ボス１０１と弾性部材１１０との間および取付フランジ５１１と弾性部材１１０との間は密着した状態ではなく、十分な隙間があくように弾性部材１１０のサイズが定められている。すなわち、横方向において取付フランジ５１１が取付ボス１０１回りで微小に変動することは許容しつつ、大きくずれることを防いでいる。
【００６１】
図１５は支持台５１０に設けた孔部５１２とケーシング１００に設けた突出部１０２との嵌合状態を示す断面図である。図示するように孔部５１２に突出部１０２が下部から差し込まれているが、両者の間には凹形状のシリコンゴム製の弾性部材１１３が介在されている。なお横方向において孔部５１２と弾性部材１１３との間および突出部１０２と弾性部材１１０との間は密着した状態ではなく、十分な隙間が空くように弾性部材１１３のサイズが定められている。すなわち、横方向において、突出部１０２が孔部５１２において微小に変動することは許容しつつ大きくずれることを防いでいる。
【００６２】
更に三方弁・脈動発生ユニット７０、洗浄ノズルユニット８０が支持台５１０を介して一体に構成されていることにより、振動源質量を三方弁・脈動発生ユニット７０、洗浄ノズルユニット８０、支持台５１０の和として大きくすることで脈動発生による振動、脈動を付加された洗浄水を吐出する際に発生する振動、洗浄ノズルユニット８０の進退やノズル駆動モータ５２０そのものを振動源とする振動を起きにくくできることに加えて、防振ゴムによる制振作用により制振を図ることができる。
【００６３】
上記構成の洗浄水吐出ユニット９０の取付によって、洗浄水吐出ユニット９０の振動、すなわち、洗浄ノズルユニット８０の進退やノズル駆動モータ５２０そのものを振動源とする振動、三方弁・脈動発生ユニット７０を駆動源とする振動を、弾性部材１１０，１１３によって吸収することができる。このため、これら振動は減衰して、衛生洗浄装置本体を形成するケーシングに伝わることを防止することができる。特に、この実施例においては洗浄水吐出ユニット９０の取付を各部材が完全に密着しないで隙間が空くように構成されていることから、よりいっそう、上記振動の減衰効果は大きい。
【００６４】
また、この実施例では前述したように洗浄ノズルユニット８０から圧力が周期的に上下変動する脈動流の状態で洗浄水が吐出される構成となっているが、このために洗浄水吐出ユニット９０全体が振動する恐れがあったが上記取付構造によりその振動がケーシングに伝わることもない。
【００６５】
なお、弾性部材１１０，１１３はシリコンゴムを材料としていたが、これに替えて、ウレタンゴムなどのほかの種類のゴムを材料としてもよいし、ゴムに替えて、弾性変形するものであれば、エラストマー等の樹脂等の他の材料とすることもできる。
【００６６】
以上本発明の実施例について説明したが、本発明は上記の実施例や実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施しうることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明における衛生洗浄装置の水路図
【図２】図２（ａ），（ｂ）は本発明における洗浄水吐水ユニットの斜視図
【図３】三方弁・脈動発生ユニット断面図
【図４】本発明による脈動発生機器７４による洗浄水の流れの様子を説明する説明図
【図５】三方弁・脈動発生ユニットの設置の様子を模式的に表した模式図
【図６】流量調節兼流路切替弁と洗浄ノズルの一部透視図
【図７】洗浄ノズルの断面図
【図８】洗浄ノズル内における洗浄水の動き
【図９】図９（ａ），図９（ｂ）はそれぞれ流量調節兼流路切替弁における可動部と固定部の上面図
【図１０】図１０（ａ）〜図１０（ｄ）は流量調節兼流路切替弁における可動部と固定部によるそれぞれ原点兼ビデ洗浄状態、全開状態、やわらか洗浄状態、おしり洗浄状態
【図１１】図１１（ａ），（ｂ）はそれぞれ、流量調節兼流路切替弁内の可動部の回転角度によるビデ流路、旋回流路、直進流路から吐水される洗浄水の流量と洗浄ノズルを介して吐水される洗浄水の流量
【図１２】洗浄水吐水ユニットの取付を説明する斜視図
【図１３】洗浄水吐水ユニットを底面方向から見た斜視図
【図１４】支持台に設けた取付フランジとケーシングに設けた取付ボスとのネジ固定の状態をそれぞれ示す断面図
【図１５】支持台に設けた孔部とケーシングに設けた突出部との嵌合状態を示す断面図
【符号の説明】
【００６８】
５０ … 給水手段
６０ … 瞬間式熱交換器（加熱手段）
７１ … 電磁三方弁
７４ … 脈動発生手段
７５ … 主流路
７６ … 捨水流路
８１ … 流量調節兼流路切替弁
８２ … 洗浄ノズル
１００ … ケーシング
１１０、１１３ … 弾性体
５１０ … 支持台
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水口から洗浄水を取込む給水手段と、前記給水手段によって取込まれた洗浄水を加熱する加熱手段と、加熱された洗浄水に脈動を付加する脈動発生手段と、前記脈動発生手段によって脈動を付加された洗浄水を人体に噴出する洗浄ノズルと、前記給水手段、加熱手段、脈動発生手段及び洗浄ノズルを収納するケーシングを備えた衛生洗浄装置であって、前記脈動発生手段及び洗浄ノズルを支持台に取付け、前記支持台は、弾性体を介して前記ケーシングに固定したことを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項２】
請求項１に記載の衛生洗浄装置において、前記脈動発生手段は前記支持台に第２の弾性体を介して取付けられたことを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の衛生洗浄装置において、前記加熱手段は、前記洗浄水を瞬間的に加熱して温水化する瞬間式熱交換器としたことを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項４】
請求項３に記載の衛生洗浄装置において、前記瞬間式熱交換器と前記支持台は近傍に配置され、かつ前記瞬間式熱交換器から脈動発生手段に温水を導入する出水口を、前記脈動発生手段の入水口の近傍に配置したことを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の衛生洗浄装置において、前記脈動発生装置の上流に人体に向け洗浄水を吐水する主流路と、人体に向け吐水されない捨水流路を備え、さらに前記主流路及び捨水流路を切替える切替弁を備えたことを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項６】
請求項５に記載の衛生洗浄装置において、前記洗浄ノズルは複数の流路を備えたことを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項７】
請求項６に記載の衛生洗浄装置において、前記切替弁は、前記洗浄ノズルの上流に入水口と複数の出水口を備えた複数の通水部を備え、前記通水部のうちの一つ以上を備えた弁体により洗浄水を前記複数の出水口の一つまたは複数に選択的に切り替え可能であり、また洗浄水の流量を増減することを可能とした流量調節兼流路切替弁であることを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項８】
請求項７に記載の衛生洗浄装置において、前記流量調節兼流路切替弁と前記洗浄ノズルとは一体化され、前記洗浄ノズルの収納位置と使用位置の間を自在に移動可能なことを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項９】
請求項５〜８のいずれかに記載の衛生洗浄装置において、前記切替弁は、ソレノイドを駆動源とした電磁三方弁としたことを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の衛生洗浄装置において、前記脈動発生手段は洗浄水の給水経路の一部をなすシリンダと、該シリンダ内で往復動し、その往復動により洗浄水の流れに脈動を起こして洗浄水を前記シリンダ下流に圧送するプランジャと、該プランジャを往復駆動させる電磁ソレノイドと、該ソレノイドを励磁する励磁手段と、前記シリンダに設けられ、下流側への洗浄水の通過を許容する逆止弁とを有することを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の衛生洗浄装置において、前記脈動発生装置と前記電磁三方弁を一体化したことを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項１２】
請求項５に記載の衛生洗浄装置において、前記脈動発生装置は、洗浄水の給水経路の一部をなすシリンダと、該シリンダ内で往復動し、その往復動により洗浄水の流れに脈動を起こして洗浄水を前記シリンダ下流に圧送するプランジャと、該プランジャを往復駆動させる電磁ソレノイドと、該ソレノイドを励磁する励磁手段とを有してなり、且つ、前記脈動発生装置と前記切替弁とを、前記脈動発生装置による水撃を減衰させるアキュムレータを介して一体化したことを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項１】
給水口から洗浄水を取込む給水手段と、前記給水手段によって取込まれた洗浄水を加熱する加熱手段と、加熱された洗浄水に脈動を付加する脈動発生手段と、前記脈動発生手段によって脈動を付加された洗浄水を人体に噴出する洗浄ノズルと、前記給水手段、加熱手段、脈動発生手段及び洗浄ノズルを収納するケーシングを備えた衛生洗浄装置であって、前記脈動発生手段及び洗浄ノズルを支持台に取付け、前記支持台は、弾性体を介して前記ケーシングに固定したことを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項２】
請求項１に記載の衛生洗浄装置において、前記脈動発生手段は前記支持台に第２の弾性体を介して取付けられたことを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の衛生洗浄装置において、前記加熱手段は、前記洗浄水を瞬間的に加熱して温水化する瞬間式熱交換器としたことを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項４】
請求項３に記載の衛生洗浄装置において、前記瞬間式熱交換器と前記支持台は近傍に配置され、かつ前記瞬間式熱交換器から脈動発生手段に温水を導入する出水口を、前記脈動発生手段の入水口の近傍に配置したことを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の衛生洗浄装置において、前記脈動発生装置の上流に人体に向け洗浄水を吐水する主流路と、人体に向け吐水されない捨水流路を備え、さらに前記主流路及び捨水流路を切替える切替弁を備えたことを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項６】
請求項５に記載の衛生洗浄装置において、前記洗浄ノズルは複数の流路を備えたことを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項７】
請求項６に記載の衛生洗浄装置において、前記切替弁は、前記洗浄ノズルの上流に入水口と複数の出水口を備えた複数の通水部を備え、前記通水部のうちの一つ以上を備えた弁体により洗浄水を前記複数の出水口の一つまたは複数に選択的に切り替え可能であり、また洗浄水の流量を増減することを可能とした流量調節兼流路切替弁であることを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項８】
請求項７に記載の衛生洗浄装置において、前記流量調節兼流路切替弁と前記洗浄ノズルとは一体化され、前記洗浄ノズルの収納位置と使用位置の間を自在に移動可能なことを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項９】
請求項５〜８のいずれかに記載の衛生洗浄装置において、前記切替弁は、ソレノイドを駆動源とした電磁三方弁としたことを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の衛生洗浄装置において、前記脈動発生手段は洗浄水の給水経路の一部をなすシリンダと、該シリンダ内で往復動し、その往復動により洗浄水の流れに脈動を起こして洗浄水を前記シリンダ下流に圧送するプランジャと、該プランジャを往復駆動させる電磁ソレノイドと、該ソレノイドを励磁する励磁手段と、前記シリンダに設けられ、下流側への洗浄水の通過を許容する逆止弁とを有することを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の衛生洗浄装置において、前記脈動発生装置と前記電磁三方弁を一体化したことを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項１２】
請求項５に記載の衛生洗浄装置において、前記脈動発生装置は、洗浄水の給水経路の一部をなすシリンダと、該シリンダ内で往復動し、その往復動により洗浄水の流れに脈動を起こして洗浄水を前記シリンダ下流に圧送するプランジャと、該プランジャを往復駆動させる電磁ソレノイドと、該ソレノイドを励磁する励磁手段とを有してなり、且つ、前記脈動発生装置と前記切替弁とを、前記脈動発生装置による水撃を減衰させるアキュムレータを介して一体化したことを特徴とする衛生洗浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−２７０５６４（Ｐ２００７−２７０５６４Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９９６１０（Ｐ２００６−９９６１０）
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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