衛生洗浄装置
【課題】吐水形態を切り替えた際でも、洗浄水の流れをより安定化させることができる衛生洗浄装置を提供することを目的とする。
【解決手段】洗浄水を噴出して身体局部に着水させる吐水孔を有し、ひとつの前記吐水孔から吐水形態が互いに異なる第１の吐水と第２の吐水とを切り替えて実行可能なノズルを備え、前記ノズルは、前記第１の吐水を実行する際に通水される第１の流路と、前記第２の吐水を実行する際に通水される第２の流路と、前記第１および第２の流路の下流側と前記吐水孔の上流側とに接続され、前記第１および第２の吐水を実行する際に前記洗浄水に旋回成分を付与する旋回室と、を有し、前記第２の流路から前記旋回室へ流入した洗浄水が前記旋回室において旋回する旋回方向は、前記第１の流路から前記旋回室へ流入した洗浄水が前記旋回室において旋回する旋回方向と同じであることを特徴とする衛生洗浄装置が提供される。
【解決手段】洗浄水を噴出して身体局部に着水させる吐水孔を有し、ひとつの前記吐水孔から吐水形態が互いに異なる第１の吐水と第２の吐水とを切り替えて実行可能なノズルを備え、前記ノズルは、前記第１の吐水を実行する際に通水される第１の流路と、前記第２の吐水を実行する際に通水される第２の流路と、前記第１および第２の流路の下流側と前記吐水孔の上流側とに接続され、前記第１および第２の吐水を実行する際に前記洗浄水に旋回成分を付与する旋回室と、を有し、前記第２の流路から前記旋回室へ流入した洗浄水が前記旋回室において旋回する旋回方向は、前記第１の流路から前記旋回室へ流入した洗浄水が前記旋回室において旋回する旋回方向と同じであることを特徴とする衛生洗浄装置が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、一般的に、衛生洗浄装置に関し、具体的には洋式腰掛便器に腰掛けた使用者の「おしり」などを水で洗浄する衛生洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
身体の局部を洗浄する際に様々な吐水形態で洗浄水を吐水することにより、使用者の目的に沿った洗浄を実現することができる衛生洗浄装置がある。例えば、使用者の好みや痔疾患、下痢、生理などの体調に応じて洗浄面積を連続的に可変可能とし、様々な使用シーンで快適な洗浄を実現することができる洗浄ノズルがある（特許文献１）。しかしながら、様々な吐水形態を実現しようとすると、複数の洗浄ノズルや吐水孔を設ける必要性が生ずる場合がある。そうすると、洗浄ノズルおよび衛生洗浄装置が大型化するという問題がある。
【０００３】
これに対して、噴出孔より噴出する洗浄水の噴出形態を変化させることができる衛生洗浄装置がある（特許文献２）。しかしながら、特許文献２に記載された衛生洗浄装置では、第１の流路から噴出孔近傍部に供給された洗浄水の流れの方向と、第２の流路から噴出孔近傍部に供給された洗浄水の流れの方向と、は逆方向である。そのため、噴出形態を変化させた際に、噴出形態を変化させた後の洗浄水の流れが、噴出形態を変化させる前の洗浄水の流れにより通常状態と比較して乱されるおそれがある。これにより、噴出形態を変化させた際の初期段階において、流れが安定した洗浄水を噴出できないおそれがある。さらに、噴出形態を変化させた後の洗浄水の流れが通常状態と比較して乱されたままとなり、その乱された洗浄水の流れが継続するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１９３５３７号公報
【特許文献２】特開２００５−７６４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、吐水形態を切り替えた際でも、洗浄水の流れをより安定化させることができる衛生洗浄装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、洗浄水を噴出して身体局部に着水させる吐水孔を有し、ひとつの前記吐水孔から吐水形態が互いに異なる第１の吐水と第２の吐水とを切り替えて実行可能なノズルを備え、前記ノズルは、前記第１の吐水を実行する際に通水される第１の流路と、前記第２の吐水を実行する際に通水される第２の流路と、前記第１および第２の流路の下流側と前記吐水孔の上流側とに接続され、前記第１および第２の吐水を実行する際に前記洗浄水に旋回成分を付与する旋回室と、を有し、前記第２の流路から前記旋回室へ流入した洗浄水が前記旋回室において旋回する旋回方向は、前記第１の流路から前記旋回室へ流入した洗浄水が前記旋回室において旋回する旋回方向と同じであることを特徴とする衛生洗浄装置である。
【０００７】
この衛生洗浄装置によれば、第２の流路から旋回室へ流入した洗浄水が旋回室において旋回する旋回方向は、第１の流路から旋回室へ流入した洗浄水が旋回室において旋回する旋回方向と同じである。これによれば、第１の吐水と第２の吐水とにおいて、旋回室に流入した洗浄水は、旋回室において同じ方向に旋回する。そのため、使用者が第１の吐水と第２の吐水とを切り替えた際でも、洗浄水の流れをより安定化させることができる。そして、より安定した旋回力あるいは旋回量の調整を行うことができ、洗浄面積の変化をより安定して制御することができる。
【０００８】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記第１の吐水は、前記身体局部の第１の範囲に着水するように前記吐水孔から前記洗浄水を噴出する吐水であり、前記第２の吐水は、前記第１の範囲よりも広い第２の範囲に着水するように前記吐水孔から前記洗浄水を噴出する吐水であることを特徴とする衛生洗浄装置である。
【０００９】
この衛生洗浄装置によれば、使用者は、第１の流路と第２の流路とを切り替えることにより、あるいは、第１の流路を通過する洗浄水の流量と、第２の流路を通過する洗浄水の流量と、の比率を適宜設定変更することにより、より広い範囲を一度にさっと洗浄する吐水と、より狭い範囲を重点的に洗浄する吐水と、を好みに応じて切り替えることができる。
【００１０】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、前記旋回室は、円筒状に形成された部分を有し、前記第２の流路の中心線と前記旋回室の中心軸との最短距離は、前記第１の流路の中心線と前記旋回室の中心軸との最短距離よりも長いことを特徴とする衛生洗浄装置である。
【００１１】
この衛生洗浄装置によれば、第１および第２の流路の中心線と旋回室の中心軸とのそれぞれの最短距離を調整することにより、異なる吐水形態を１つの吐水孔でより容易に実現することができる。そのため、よりコンパクトなノズルおよび衛生洗浄装置を実現することができる。
【００１２】
また、第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記第２の流路の一部は、前記旋回室の内周壁に対して接線方向に接続されたことを特徴とする衛生洗浄装置である。
【００１３】
この衛生洗浄装置によれば、第２の流路の一部は、旋回室の内周壁に対して接線方向に接続されているため、第２の流路から旋回室へ流入した洗浄水は、大きな障害を受けることなく旋回できる。そのため、より安定した且つより大きい旋回力あるいは旋回量を有する洗浄水を得ることができる。
【００１４】
また、第５の発明は、第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記洗浄水が前記旋回室へ流入する際の前記第２の流路の入水断面積は、前記洗浄水が前記旋回室へ流入する際の前記第１の流路の入水断面積よりも小さいことを特徴とする衛生洗浄装置である。
【００１５】
この衛生洗浄装置によれば、第１の流路の入水断面積および第２の流路の入水断面積を調整し、旋回室内での洗浄水の流れの勢いを調整することにより、旋回力あるいは旋回量を調整することができる。これにより、洗浄範囲が異なる吐水形態を１つの吐水孔で実現することができる。そのため、よりコンパクトなノズルおよび衛生洗浄装置を実現することができる。
【００１６】
また、第６の発明は、第３〜第５のいずれか１つの発明において、前記第１の流路と前記旋回室との接続部である第１の接続部と、前記第２の流路と前記旋回室との接続部である第２の接続部と、は前記旋回室の中心軸からみて対称位置に設けられたことを特徴とする衛生洗浄装置である。
【００１７】
この衛生洗浄装置によれば、第１の接続部と第２の接続部とは、旋回室の中心軸からみて対称位置に設けられている。そのため、一方の流路から旋回室へ流れた洗浄水が他方の流路から旋回室へ流れた洗浄水に与える影響を最大限抑えることができる。これにより、使用者が第１の吐水から第２の吐水に切り替えた際でも、洗浄水の流れをより安定化させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の態様によれば、吐水形態を切り替えた際でも、洗浄水の流れをより安定化させることができる衛生洗浄装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態にかかる衛生洗浄装置を備えたトイレ装置を表す斜視模式図である。
【図２】本実施形態にかかる衛生洗浄装置の要部構成を表すブロック図である。
【図３】本実施形態のノズルを表す斜視模式図である。
【図４】本実施形態のノズルを側方から眺めた平面模式図である。
【図５】本実施形態のノズルを表す断面模式図である。
【図６】ワイド吐水を説明するための断面模式図である。
【図７】スポット吐水を説明するための断面模式図である。
【図８】本実施形態の旋回流の旋回速度を説明するための模式図である。
【図９】ミスト吐水を説明するための断面模式図である。
【図１０】水玉吐水を説明するための断面模式図である。
【図１１】本発明の他の実施形態のノズルを表す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本発明の実施の形態にかかる衛生洗浄装置を備えたトイレ装置を表す斜視模式図である。
【００２１】
図１に表したトイレ装置は、洋式腰掛便器（以下説明の便宜上、単に「便器」と称する）８００と、その上に設けられた衛生洗浄装置１００と、を備える。衛生洗浄装置１００は、ケーシング４００と、便座２００と、便蓋３００と、を有する。便座２００と便蓋３００とは、ケーシング４００に対して開閉自在にそれぞれ軸支されている。
【００２２】
ケーシング４００の内部には、便座２００に座った使用者の「おしり」などの洗浄を実現する身体洗浄機能部などが内蔵されている。また、例えばケーシング４００には、使用者が便座２００に座ったことを検知する着座検知センサ４０４が設けられている。着座検知センサ４０４が便座２００に座った使用者を検知している場合において、使用者が例えば図示しないリモコンなどの操作部を操作すると、ノズル４１０を便器８００のボウル８０１内に進出させることができる。なお、図１に表した衛生洗浄装置１００では、ノズル４１０がボウル８０１内に進出した状態を表している。
【００２３】
ノズル４１０の先端部には、ひとつあるいは複数の吐水孔４１１が設けられている。そして、ノズル４１０は、その先端部に設けられた吐水孔４１１から水を噴出して、便座２００に座った使用者の「おしり」などを洗浄することができる。例えば、図１に表したノズル４１０では、ふたつの吐水孔４１１のうちの一方の吐水孔４１１は、ビデ洗浄用の吐水孔であり、他方の吐水孔４１１は、おしり洗浄用の吐水孔である。なお、本願明細書において「水」という場合には、冷水のみならず、加熱されたお湯も含むものとする。
【００２４】
図２は、本実施形態にかかる衛生洗浄装置の要部構成を表すブロック図である。
本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、水道や貯水タンクなどの図示しない給水源から供給された水を導く主流路１０を有する。主流路１０の上流側には、電磁弁４４０が設けられている。電磁弁４４０は、開閉可能な電磁バルブであり、ケーシング４００の内部に設けられた図示しない制御部からの指令に基づいて、熱交換器４５０への水の供給を制御する。
【００２５】
電磁弁４４０の下流側には、熱交換器４５０が設けられている。熱交換器４５０は、供給された水を加熱し所定の温水にする。なお、熱交換器４５０は、例えば、シーズヒータなどを用いた瞬間加熱式熱交換器でもよいし、貯湯タンクを用いた貯湯加熱式熱交換器でもよい。
【００２６】
熱交換器４５０の下流側には、ノズル４１０が設けられている。ノズル４１０は、水勢（流量）の調整を行う流量調整弁４８０と、スポット吐水（第１の吐水）の際に通水される第１の流路４２７と、ワイド吐水（第２の吐水）の際に通水される第２の流路４２８と、ノズル本体４２０と、を有する。流量調整弁４８０は、水勢の調整を行うことができるとともに、ノズル４１０への給水の開閉や切替を行うことができる。より具体的に説明すると、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、身体の局部の第１の範囲に着水するようにノズル４１０の吐水孔４１１から洗浄水が噴出するスポット吐水と、第１の範囲よりも広い第２の範囲に万遍なく着水するようにノズル４１０の吐水孔４１１から洗浄水が噴出するワイド吐水と、を実行することができる。
【００２７】
流量調整弁４８０は、リモコンのスイッチ操作によって、図示しない制御部からの指令に基づいて、第１の流路４２７へ通水したり、第２の流路４２８へ通水することができる。あるいは、流量調整弁４８０は、所定の比率で第１の流路４２７および第２の流路４２８へ通水することができる。これにより、使用者は、第１の流路４２７と第２の流路４２８とを切り替えることにより、あるいは、第１の流路４２７を通過する洗浄水の流量と、第２の流路４２８を通過する洗浄水の流量と、の比率を適宜設定変更することにより、より広い範囲を一度にさっと洗浄するワイド吐水と、より狭い範囲を重点的に洗浄するスポット吐水と、を好みに応じて切り替えることができる。これについては、後に詳述する。
【００２８】
ノズル４１０は、例えばモータなどからの駆動力を受け、便器８００のボウル８０１内に進出したり後退することができる。そして、ノズル４１０は、ボウル８０１内に進出した状態で吐水孔４１１から水を噴出して、便座２００に座った使用者の「おしり」などを洗浄することができる。
【００２９】
図３は、本実施形態のノズルを表す斜視模式図である。
また、図４は、本実施形態のノズルを側方から眺めた平面模式図である。
また、図５は、本実施形態のノズルを表す断面模式図である。
なお、図５は、図４に表した切断面Ａ−Ａにおける断面模式図である。
【００３０】
本実施形態のノズル４１０は、ノズル本体４２０を有する。ノズル本体４２０の内部には、図示しない水源から供給された洗浄水が通過する第１および第２の流路４２７、４２８と、洗浄水に旋回成分を付与する旋回室４２３と、旋回室４２３からの洗浄水を吐水孔４１１へ導く連通路４２５と、が設けられている。また、旋回室４２３の中央部には、より安定した旋回力の旋回流を生成する突設部４２４が設けられている。
【００３１】
旋回室４２３は、円筒状に形成され底部においてより大きな径を有する大径部内周壁４２３ｅと、連通路４２５へ向かうにつれて収縮した径を有する傾斜内周壁４２３ｆと、により形成され、中空室とされている。そして、傾斜内周壁４２３ｆは、その一端において連通路４２５に接続されている。
【００３２】
第１の流路４２７は、図５に表したように、旋回室４２３に偏心して接続されている。具体的には、第１の流路４２７の中心線と、旋回室４２３の中心軸４２３ａと、の最短距離Ｄ１が存在する。一方、第２の流路４２８は、第１の流路４２７と同様に、旋回室４２３に偏心して接続されている。具体的には、第２の流路４２８の中心線と、旋回室４２３の中心軸４２３ａと、の最短距離Ｄ２が存在する。第１の流路４２７の中心線と旋回室４２３との接続部である第１の接続部４２７ｂと、第２の流路４２８の中心線と旋回室４２３との接続部である第２の接続部４２８ｂと、は旋回室４２３の中心軸４２３ａからみて略対称位置に設けられている。
【００３３】
第２の流路４２８の中心線と旋回室４２３の中心軸４２３ａとの最短距離Ｄ２は、第１の流路４２７の中心線と旋回室４２３の中心軸４２３ａとの最短距離Ｄ１よりも長い。本実施形態では、第２の流路４２８は、旋回室４２３の大径部内周壁４２３ｅの接線方向に接続されている。つまり、図５に表したように、第２の流路４２８の側壁４２８ａは、旋回室４２３の大径部内周壁４２３ｅの接線方向に接続されている。
【００３４】
そのため、第２の流路４２８を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水は、図５に表した矢印Ａ２のように、大径部内周壁４２３ｅに沿って旋回する。あるいは、第２の流路４２８が旋回室４２３の大径部内周壁４２３ｅの接線方向に接続されていなくとも、最短距離Ｄ２は最短距離Ｄ１よりも長いため、第２の流路４２８を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水は、第１の流路４２７を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水よりも大きい旋回成分（あるいは旋回力）を有した状態で旋回する。
【００３５】
図３に表したように、洗浄水が旋回室４２３へ流入する際の第２の流路４２８の入水断面積Ｓ２は、洗浄水が旋回室４２３へ流入する際の第１の流路４２７の入水断面積Ｓ１よりも小さい。そのため、第１および第２の流路４２７、４２８を流れる洗浄水の流量が同じである場合には、第２の流路４２８を通過した洗浄水は、第１の流路４２７を通過した洗浄水よりも速い速度で旋回室４２３へ流入する。そして、旋回室４２３において旋回した洗浄水は、旋回成分を維持しつつ連通路４２５を通過し、吐水孔４１１から噴出する。
【００３６】
一方、第１の流路４２７を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水は、図５に表した矢印Ａ１のように、旋回室４２３内を旋回する。このとき、第１の流路４２７は、旋回室４２３の大径部内周壁４２３ｅの接線方向に接続されているわけではない。そのため、第１の流路４２７を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水は、大径部内周壁４２３ｅに沿っては旋回しない。また、最短距離Ｄ１は最短距離Ｄ２よりも短い。そのため、第１の流路４２７を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水は、第２の流路４２８を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水よりも小さい旋回成分を有した状態で旋回する。そして、旋回室４２３において旋回した洗浄水は、第２の流路４２８を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水よりも旋回成分を低減された状態で連通路４２５を通過し、吐水孔４１１から噴出する。
【００３７】
本実施形態では、第２の流路４２８から旋回室４２３へ流入した洗浄水が旋回室４２３において旋回する旋回方向（矢印Ａ２の旋回方向）は、第１の流路４２７から旋回室４２３へ流入した洗浄水が旋回室４２３において旋回する旋回方向（矢印Ａ１の旋回方向）と同じである。これによれば、スポット吐水とワイド吐水とにおいて、旋回室４２３に流入した洗浄水は、旋回室４２３において同じ方向に旋回する。そのため、使用者がスポット吐水からワイド吐水に切り替えた際でも、洗浄水の流れをより安定化させることができる。そして、より安定した旋回成分あるいは旋回量の調整を行うことができ、洗浄面積の変化をより安定して制御することができる。
【００３８】
さらに、第１の接続部４２７ｂと、第２の接続部４２８ｂと、は旋回室４２３の中心軸４２３ａからみて略対称位置に設けられているため、一方の流路から旋回室４２３へ流入した洗浄水が他方の流路から旋回室４２３へ流入した洗浄水に与える影響を最大限抑えることができる。これにより、使用者がスポット吐水からワイド吐水に切り替えた際でも、洗浄水の流れをより安定化させることができる。
【００３９】
また、本実施形態によれば、第１および第２の接続部４２７ｂ、４２８ｂの位置（入水位置）を調整することにより、洗浄範囲が異なる吐水形態を１つの吐水孔４１１で実現することができる。そのため、よりコンパクトなノズル４１０および衛生洗浄装置１００を実現することができる。さらに、図５に表したように、第２の流路４２８が旋回室４２３の大径部内周壁４２３ｅの接線方向に接続されている場合には、第２の流路４２８から旋回室４２３へ流入した洗浄水は、突設部４２４と衝突することなく旋回できる。そのため、より安定した且つより大きい旋回成分あるいは旋回量を有する洗浄水を得ることができる。
【００４０】
また、本実施形態によれば、第１の流路４２７の入水断面積Ｓ１および第２の流路４２８の入水断面積Ｓ２を調整し、旋回室４２３内での洗浄水の流れの勢いを調整することにより、旋回成分あるいは旋回量を調整することができる。これにより、洗浄範囲が異なる吐水形態を１つの吐水孔４１１で実現することができる。そのため、よりコンパクトなノズル４１０および衛生洗浄装置１００を実現することができる。
【００４１】
次に、ワイド吐水およびスポット吐水の吐水形態について、図面を参照しつつ説明する。
図６は、ワイド吐水を説明するための断面模式図である。
なお、図６は、図５に表した切断面Ｂ−Ｂにおける断面模式図である。
【００４２】
ワイド吐水を実行する場合には、図示しない水源から供給される洗浄水は、第２の流路４２８を通過してノズル４１０へ供給され、旋回室４２３へ流入する。本実施形態では、第２の流路４２８は、旋回室４２３の大径部内周壁４２３ｅの接線方向に接続されている。そのため、旋回室４２３へ流入した洗浄水は、図６に表した矢印Ａ３のように、大径部内周壁４２３ｅおよび傾斜内周壁４２３ｆに沿って旋回する。そして、旋回室４２３において旋回した洗浄水は、旋回成分を維持しつつ連通路４２５を通過する。このとき、洗浄水は、より大きい旋回成分を有するため、図６に表したように、連通路４２５では縮流が生じる。そのため、連通路４２５を通過する洗浄水の実質的な面積が縮小し、洗浄水の流速は速くなる。そして、流速が速くなった洗浄水５００は、吐水孔４１１から噴出する。
【００４３】
このとき、ノズル本体４２０から噴出した洗浄水は、旋回成分を維持しているため、中央部に中空部分を有する液膜として中空円錐状に噴出する。以下、説明の便宜上、このように中空円錐状に噴出した洗浄水を「中空円錐状吐水」と称する。
【００４４】
中空円錐状吐水５１０の中空部分では、液膜の流れに追随して中空円錐状吐水５１０の中空部分から外側へ排出される空気量が多くなる。一方で、中空円錐状吐水５１０の中空部分に入る空気の通り道は、中空円錐状吐水５１０の液膜によって遮られるため、中空円錐状吐水５１０の中空部分から外側へ排出される空気の中央部に限られることになる。そのため、中空円錐状吐水５１０の中空部分に入ってくる空気量が少なくなり、中空円錐状吐水５１０の中空部分では、外気と比べて圧力が低くなった負圧状態が発生している。
【００４５】
また、ワイド吐水では、中空円錐状吐水５１０が身体の局部に着水する前に、中空円錐状吐水５１０の中空部分を充填するように粒化された水流（以下、説明の便宜上、「粒化水流」と称する）が生成される。そして、液膜の進行方向に進行する粒化水流５２０の一部は、中空円錐状吐水５１０の中空部分に発生した負圧によって、その中空部分に引き込まれる。これにより、中空円錐状吐水５１０の中空部分を粒化水流５２０により充填することができる。
【００４６】
すなわち、ノズル４１０から噴出した洗浄水５００は、まず中空円錐状吐水５１０として吐水孔４１１から吐水され、粒化水流５２０により中空部分を充填された状態で便座２００に座った使用者の身体局部のより広い範囲に着水する。このとき、中空円錐状吐水５１０は、液膜が破砕して粒化した状態で身体局部に着水してもよいし、液膜の状態のままで身体局部に着水してもよい。
【００４７】
これによれば、例えば女性の生理時には、経血汚れが女性局部の周囲の広い範囲に亘って付着する場合があるが、ワイド吐水は、その広い範囲を一度にさっと洗浄したいという要望に応えることができる。また、洗浄エリアの中心付近には、中空円錐状吐水５１０の中空部分を充填した粒化水流５２０が着水するため、洗浄エリアの中心部における洗浄圧力は従来の直進流が着水した場合よりも低く、女性局部の中心付近に位置する女性のデリケートエリアに強い刺激が必要以上に加わるおそれは少ない。そのため、ワイド吐水は、非常に心地よい洗浄感のビデ洗浄を実現することができる。
【００４８】
図７は、スポット吐水を説明するための断面模式図である。
なお、図７は、図５に表した切断面Ｂ−Ｂにおける断面模式図である。
【００４９】
スポット吐水を実行する際には、図示しない水源から供給される洗浄水は、第１の流路４２７を通過してノズル４１０へ供給され、旋回室４２３へ流入する。図３〜図５に関して前述したように、最短距離Ｄ１は最短距離Ｄ２よりも短い。そのため、第１の流路４２７を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水は、図７に表した矢印Ａ４のように、第２の流路４２８を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水よりも小さい旋回成分を有した状態で旋回する。そして、旋回室４２３において旋回した洗浄水は、第２の流路４２８を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水よりも旋回成分を低減された状態で連通路４２５を通過する。このとき、洗浄水の旋回成分は低減されているため、図６に表したようには、連通路４２５では縮流は生じない。そのため、洗浄水の流速は、ワイド吐水の際に連通路４２５を通過する洗浄水の流速よりも遅い。そして、連通路４２５を通過した洗浄水は、吐水孔４１１から直進流５３０として噴出する。
【００５０】
吐水孔４１１から噴出した直進流５３０の一部は、直進流５３０から分離して液滴５４０となる。そして、ノズル本体４２０から噴出した洗浄水は、直進流５３０と液滴５４０とが混在した状態で身体の局部に着水する。
【００５１】
スポット吐水の際に吐水孔４１１から噴出した洗浄水は、ワイド吐水の際に吐水孔４１１から噴出した洗浄水のようには拡散せず、中空円錐状吐水５１０として噴出することはない。つまり、スポット吐水の際に吐水孔４１１から噴出した洗浄水は、中空の状態ではなく、中実の状態あるいは充填された状態となっている。
【００５２】
このように、本実施形態のスポット吐水によれば、ワイド吐水の場合よりも狭い範囲を洗浄することができる。つまり、スポット吐水の着水範囲（第１の範囲）は、ワイド吐水の着水範囲（第２の範囲）よりも狭い。言い換えれば、ワイド吐水の着水範囲（第２の範囲）は、スポット吐水の着水範囲（第１の範囲）よりも広い。使用者は、洗浄したい洗浄箇所を好みに応じて重点的に洗浄することができる。
【００５３】
また、スポット吐水の際には、連通路４２５において縮流が生じないため、直進流５３０および液滴５４０により連通路４２５がほぼ満水の状態となる。そのため、前述したように、スポット吐水の際に吐水孔４１１から噴出した洗浄水は、中実の状態あるいは充填された状態となっている。一方、ワイド吐水の際に吐水孔４１１から噴出した洗浄水は、図６に関して前述したように、中央部に中空部分を有する液膜、すなわち中空円錐状吐水５１０となっている。これにより、例えばビデ洗浄において、スポット吐水の際に女性局部に着水する洗浄水の流速は、ワイド吐水の際に女性局部に着水する洗浄水の流速よりも小さい。
【００５４】
そのため、本実施形態のスポット吐水によれば、ワイド吐水の場合よりも狭い範囲を洗浄することができるとともに、女性局部の中心付近に位置する女性のデリケートエリアに強い刺激が必要以上に加わることを抑制することができる。そのため、非常に心地よい洗浄感のビデ洗浄を実現することができる。
【００５５】
図８は、本実施形態の旋回流の旋回速度を説明するための模式図である。
なお、図８（ａ）は、第２の流路を流れる洗浄水の流量の割合と旋回速度との関係を例示するグラフ図であり、図８（ｂ）は、任意の点における旋回速度を表す平面模式図である。
【００５６】
図２に関して前述したように、流量調整弁４８０は、所定の比率で第１の流路４２７および第２の流路４２８へ通水することができる。これにより、使用者は、第１の流路４２７と第２の流路４２８とを切り替えたり、あるいは、第１の流路４２７を通過する洗浄水の流量と、第２の流路４２８を通過する洗浄水の流量と、の比率を適宜設定変更することができる。
【００５７】
このとき、第２の流路４２８を通過する洗浄水の流量の割合と、旋回速度Ｖθと、の関係は、図８（ａ）に表した如くである。ここで、本願明細書において「旋回速度」とは、図８（ｂ）に表したように、旋回流の任意の点における接線方向の流速をいうものとする。
【００５８】
図８（ａ）に表したグラフ図によれば、第２の流路４２８を通過する洗浄水の流量の割合が例えば約０〜３０％程度では、旋回速度Ｖθの変化は比較的小さい。そのため、第２の流路４２８を通過する洗浄水の流量の割合が例えば約０〜３０％程度では、旋回速度Ｖθがより安定した旋回流を生成することができる。一方、第２の流路４２８を通過する洗浄水の流量の割合が例えば約３０〜１００％程度では、流量の割合が増加するにつれて旋回速度Ｖθは速くなる。つまり、第２の流路４２８を通過する洗浄水の流量の割合を増加させることにより、旋回室４２３における洗浄水の旋回成分を増加させることができる。これにより、使用者は、第１の流路４２７を通過する洗浄水の流量と、第２の流路４２８を通過する洗浄水の流量と、の比率を適宜設定変更することにより、より広い範囲を一度にさっと洗浄するワイド吐水と、より狭い範囲を重点的に洗浄するスポット吐水と、を好みに応じて切り替えることができる。
【００５９】
また、図３〜図５に関して前述したように、第２の流路４２８から旋回室４２３へ流入した洗浄水が旋回室４２３において旋回する旋回方向は、第１の流路４２７から旋回室４２３へ流入した洗浄水が旋回室４２３において旋回する旋回方向と同じである。そのため、使用者が吐水形態を切り替えた際でも、洗浄水の流れをより安定化させることができる。これにより、図８（ａ）に表したグラフ図のように、第２の流路４２８を通過する洗浄水の流量の割合が変化した際でも、旋回速度Ｖθは、より安定した状態で緩やかに遷移する。そのため、使用者は、第１の流路４２７を通過する洗浄水の流量と、第２の流路４２８を通過する洗浄水の流量と、の比率を適宜設定変更することにより、ワイド吐水とスポット吐水との中間の吐水形態を好みに応じて選択することができる。
【００６０】
次に、他の吐水形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１〜図８に関して前述した実施形態では、着水範囲が異なる吐水形態、すなわちワイド吐水およびスポット吐水を例に挙げて説明した。但し、吐水形態は、これだけに限定されるわけではない。以下、水粒の径が異なる吐水形態について説明する。
【００６１】
図９は、ミスト吐水を説明するための断面模式図である。
図９に表したノズル４１０ａは、ノズル本体４２０と、スロート４３０と、を有する。ノズル本体４２０は、図３〜図５に関して前述した如くである。
【００６２】
スロート４３０の内部には、ノズル本体４２０の連通路４２５から噴出した洗浄水が通過するスロート流路４３１が設けられている。そして、スロート流路４３１の一端には、スロート流路４３１を通過した洗浄水をスロート４３０の外部へ吐水する吐水孔４３３が形成されている。つまり、図９に表したノズル４１０ａのように、ノズル４１０ａがスロート４３０を有する場合には、スロート４３０に設けられた吐水孔４３３が図１に表した吐水孔４１１として機能する。
【００６３】
なお、図９に表したノズル４１０ａでは、ノズル本体４２０とスロート４３０との間に隙間が設けられているが、この隙間は必ずしも設けられていなくともよい。すなわち、ノズル本体４２０とスロート４３０とが隙間なく一体的に形成され、連通路４２５とスロート流路４３１とが接続されていてもよい。
【００６４】
まず、第２の流路４２８を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水が旋回成分を維持しつつ連通路４２５を通過する作用は、図６に関して前述した如くである。
続いて、連通路４２５を通過した洗浄水は、スロート４３０のスロート流路４３１内へ噴出する。このとき、ノズル本体４２０から噴出した洗浄水は、旋回成分を維持しているため、中空円錐状吐水５１０として噴出する。
【００６５】
そして、スロート流路４３１に流入した洗浄水は、旋回成分を維持しつつスロート流路４３１の内壁に沿って流れ、吐水孔４３３へ導かれる。すなわち、スロート流路４３１を通過する洗浄水は、スロート流路４３１の内壁に付着するように流れる。そのため、スロート流路４３１を流れる洗浄水は、スロート流路４３１の内壁から摩擦力による抵抗を受け、その洗浄水の流速は、吐水孔４３３へ向かうにつれて小さくなる。これにより、図９に表したように、吐水孔４３３の近傍の液膜の厚さは、ノズル本体４２０から噴出したときの液膜の厚さ、あるいはスロート流路４３１に流入した直後の液膜の厚さよりも厚い。
【００６６】
さらに、スロート流路４３１を流れる洗浄水の流速は、スロート流路４３１の内壁の近傍すなわち境界層よりもスロート流路４３１の中心部の方が速い。そのため、スロート流路４３１を流れる洗浄水の内部には、図９に表した矢印Ａ５のように、液膜を横断する方向に渦流が発生する。そのため、吐水孔４３３から噴出する洗浄水の内部には、液膜を横断する方向に渦流がより発生しやすい。
【００６７】
そうすると、吐水孔４３３から噴出した洗浄水は、中央部に中空部分を有する液膜として、すなわち中空円錐状吐水５１０として噴出するが、吐水孔４３３からある程度離間した位置において粒化水流５２０へ遷移する。より具体的には、吐水孔４３３から噴出した中空円錐状吐水５１０の内部には、液膜を横断する方向に渦流が発生しているため、吐水孔４３３からある程度離間した位置において、隣接する渦流同士の間に亀裂が生ずる。そうすると、吐水孔４３３から噴出した中空円錐状吐水５１０は、図９に表したように、吐水孔４３３からある程度離間した位置において破砕される。このようにして、吐水孔４３３から噴出した中空円錐状吐水５１０は、粒化水流５２０へ遷移する。そして、中空円錐状吐水５１０が拡散する領域の内側には、粒化水流５２０が万遍なく行き渡る。
【００６８】
これによれば、第２の流路４２８を通過する洗浄水により、ミスト吐水（第２の吐水）を実行することができる。ノズル４１０ａから噴出した洗浄水５００は、水粒の径がより小さいミスト状で便座２００に座った使用者の身体局部のより広い範囲に着水する。ミスト吐水は、身体局部の広い範囲を一度にさっと洗浄したいという要望に応えることができる。また、洗浄水５００はミスト状で身体局部に着水するため、強い刺激が必要以上に身体局部に加わることを抑えることができる。これにより、例えば女性の生理時には、非常に心地よい洗浄感のビデ洗浄を実現することができる。
【００６９】
図１０は、水玉吐水を説明するための断面模式図である。
図１０に表したノズル４１０ａの構造は、図９に表したノズルの構造と同様である。まず、第１の流路４２７を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水が、第２の流路４２８を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水よりも旋回成分を低減された状態で連通路４２５を通過する作用は、図７に関して前述した如くである。
続いて、連通路４２５を通過した洗浄水は、スロート４３０のスロート流路４３１内へ噴出する。このとき、ノズル本体４２０から噴出した洗浄水は、旋回成分を低減されているため、直進流５３０として噴出する。
【００７０】
ノズル本体４２０から噴出した直進流５３０の一部は、直進流５３０から分離して液滴５４０となる。直進流５３０から分離した液滴５４０は、図１０に表した矢印Ａ６のように、スロート流路４３１の内壁において反射される。そして、スロート流路４３１の内壁において反射された液滴５４０の一部は、再び直進流５３０と合流する。これにより、直進流５３０と周囲の空気との間において気液界面が生成される。そして、ノズル本体４２０から噴出した洗浄水は、空気５５０を含む直進流５３０と液滴５４０とが混在した状態で吐水孔４３３から噴出する。
【００７１】
これによれば、第１の流路４２７を通過する洗浄水により、水玉吐水（第１の吐水）を実行することができる。ノズル４１０ａから噴出した洗浄水５００は、水粒の径がミスト吐水よりも大きい水玉状および空気を含む水流状で便座２００に座った使用者の身体局部のより広い範囲に着水する。水玉吐水は、身体局部の広い範囲を洗浄したいという要望に応えるとともに、より大きい着水力を有する洗浄水で重点的に洗浄したいという要望に応えることができる。
【００７２】
ここで、本願明細書において、「着水力」とは、洗浄水５００の着水流速、着水水量、着水圧力の少なくともいずれかを意味し、また、単位面積あたりの洗浄水が有する運動量であり、汚れを落としたり、剥いだり、浮かせたりする力をいう。また、「着水流速」とは、着水部あるいは吐水孔４１１から所定の距離だけ離れた位置における洗浄水５００の流速をいう。また、「着水圧力」とは、着水部あるいは吐水孔４１１から所定の距離だけ離れた位置における単位面積あたりの運動量であり、汚れを落としたり、剥いだり、浮かせたりする力をいう。また、「着水水量」とは、着水部あるいは吐水孔４１１から所定の距離だけ離れた位置において単位時間あたりに着水する水量であり、汚れを洗い流す力をいう。
【００７３】
図９および図１０に関して説明したように、ノズル本体４２０とスロート４３０とを有するノズル４１０ａにおいて、使用者は、第１の流路４２７を通過する洗浄水の流量と、第２の流路４２８を通過する洗浄水の流量と、の比率を適宜設定変更することにより、ミスト吐水と水玉吐水とを好みに応じて切り替えることができる。なお、スロート流路４３１の形状を適宜変更することにより、流速や水粒の径だけを変化させることも可能である。
【００７４】
次に、第１および第２の流路の他の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１１は、本発明の他の実施形態のノズルを表す断面模式図である。
なお、図１１は、図４に表した切断面Ａ−Ａにおける断面模式図に相当する。
【００７５】
図１１に表したノズル４１０ｂでは、図５に関して前述したノズル４１０と比較して、第１の接続部４２７ｂと第２の接続部４２８ｂとは、旋回室４２３の中心軸４２３ａからみて略対称位置に設けられているわけではない。図１１に表したノズル４１０ｂでは、図１１に表した矢印Ａ７およびＡ８の旋回方向に沿ってみたときに、第１の接続部４２７ｂから第２の接続部４２８ｂまでの旋回距離Ｌ１は、第２の接続部４２８ｂから第１の接続部４２７ｂまでの旋回距離Ｌ２よりも短い。ノズル４１０ｂのその他の構造は、図３〜図５に関して前述したノズル４１０の構造と同様である。
【００７６】
本実施形態によれば、使用者が、旋回成分がスポット吐水よりも大きいワイド吐水から、旋回成分がワイド吐水よりも小さいスポット吐水に切り替えても、第１の流路４２７から旋回室４２３へ流入した洗浄水は、第２の流路４２８から旋回室４２３へ流入した洗浄水からの影響を比較的受けにくい。これは、旋回方向に沿ってみたときに、旋回距離Ｌ２が旋回距離Ｌ１よりも長いためである。これにより、使用者がワイド吐水からスポット吐水に切り替えた際でも、比較的早く安定した吐水に切り替えることができる。
【００７７】
一方、ワイド吐水からスポット吐水に切り替えても、第２の流路４２８から旋回室４２３へ流入した洗浄水は、第１の流路４２７から旋回室４２３へ流入した洗浄水からの影響を比較的受けにくい。これは、スポット吐水の旋回成分はワイド吐水の旋回成分よりも小さく、スポット吐水の旋回成分がワイド吐水の旋回成分に与える影響は比較的小さいからである。これにより、使用者がスポット吐水からワイド吐水に切り替えた際でも、比較的早く安定した吐水に切り替えることができる。
【００７８】
また、旋回距離Ｌ２は旋回距離Ｌ１よりも長いため、第２の流路４２８を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水は、旋回流の発生の初期段階において、より長い時間をかけて大径部内周壁４２３ｅに沿って旋回できる。そのため、第２の流路４２８から旋回室４２３へ流入した洗浄水の流れをより早く安定させることができる。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態によれば、第２の流路４２８から旋回室４２３へ流入した洗浄水が旋回室４２３において旋回する旋回方向は、第１の流路４２７から旋回室４２３へ流入した洗浄水が旋回室４２３において旋回する旋回方向と同じである。これによれば、第１の吐水と第２の吐水とにおいて、旋回室４２３に流入した洗浄水は、旋回室４２３において同じ方向に旋回する。そのため、使用者が第１の吐水と第２の吐水とを切り替えた際でも、洗浄水の流れをより安定化させることができる。そして、より安定した旋回成分あるいは旋回量の調整を行うことができ、洗浄面積の変化をより安定して制御することができる。
【００８０】
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、ノズル４１０などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや第１および第２の流路４２７、４７８の設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００８１】
１０ 主流路、 １００ 衛生洗浄装置、 ２００ 便座、 ３００ 便蓋、 ４００ ケーシング、 ４０４ 着座検知センサ、 ４１０、４１０ａ、４１０ｂ ノズル、 ４１１ 吐水孔、 ４２０ ノズル本体、 ４２３ 旋回室、 ４２３ａ 中心軸、 ４２３ｅ 大径部内周壁、 ４２３ｆ 傾斜内周壁、 ４２４ 突設部、 ４２５ 連通路、 ４２７ 第１の流路、 ４２７ｂ 第１の接続部、 ４２８ 第２の流路、 ４２８ａ 側壁、 ４２８ｂ 第２の接続部、 ４３０ スロート、 ４３１ スロート流路、 ４３３ 吐水孔、 ４４０ 電磁弁、 ４５０ 熱交換器、 ４８０ 流量調整弁、 ５００ 洗浄水、 ５１０ 中空円錐状吐水、 ５２０ 粒化水流、 ５３０ 直進流、 ５４０ 液滴、 ５５０ 空気、 ８００ 便器、 ８０１ ボウル
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、一般的に、衛生洗浄装置に関し、具体的には洋式腰掛便器に腰掛けた使用者の「おしり」などを水で洗浄する衛生洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
身体の局部を洗浄する際に様々な吐水形態で洗浄水を吐水することにより、使用者の目的に沿った洗浄を実現することができる衛生洗浄装置がある。例えば、使用者の好みや痔疾患、下痢、生理などの体調に応じて洗浄面積を連続的に可変可能とし、様々な使用シーンで快適な洗浄を実現することができる洗浄ノズルがある（特許文献１）。しかしながら、様々な吐水形態を実現しようとすると、複数の洗浄ノズルや吐水孔を設ける必要性が生ずる場合がある。そうすると、洗浄ノズルおよび衛生洗浄装置が大型化するという問題がある。
【０００３】
これに対して、噴出孔より噴出する洗浄水の噴出形態を変化させることができる衛生洗浄装置がある（特許文献２）。しかしながら、特許文献２に記載された衛生洗浄装置では、第１の流路から噴出孔近傍部に供給された洗浄水の流れの方向と、第２の流路から噴出孔近傍部に供給された洗浄水の流れの方向と、は逆方向である。そのため、噴出形態を変化させた際に、噴出形態を変化させた後の洗浄水の流れが、噴出形態を変化させる前の洗浄水の流れにより通常状態と比較して乱されるおそれがある。これにより、噴出形態を変化させた際の初期段階において、流れが安定した洗浄水を噴出できないおそれがある。さらに、噴出形態を変化させた後の洗浄水の流れが通常状態と比較して乱されたままとなり、その乱された洗浄水の流れが継続するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１９３５３７号公報
【特許文献２】特開２００５−７６４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、吐水形態を切り替えた際でも、洗浄水の流れをより安定化させることができる衛生洗浄装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、洗浄水を噴出して身体局部に着水させる吐水孔を有し、ひとつの前記吐水孔から吐水形態が互いに異なる第１の吐水と第２の吐水とを切り替えて実行可能なノズルを備え、前記ノズルは、前記第１の吐水を実行する際に通水される第１の流路と、前記第２の吐水を実行する際に通水される第２の流路と、前記第１および第２の流路の下流側と前記吐水孔の上流側とに接続され、前記第１および第２の吐水を実行する際に前記洗浄水に旋回成分を付与する旋回室と、を有し、前記第２の流路から前記旋回室へ流入した洗浄水が前記旋回室において旋回する旋回方向は、前記第１の流路から前記旋回室へ流入した洗浄水が前記旋回室において旋回する旋回方向と同じであることを特徴とする衛生洗浄装置である。
【０００７】
この衛生洗浄装置によれば、第２の流路から旋回室へ流入した洗浄水が旋回室において旋回する旋回方向は、第１の流路から旋回室へ流入した洗浄水が旋回室において旋回する旋回方向と同じである。これによれば、第１の吐水と第２の吐水とにおいて、旋回室に流入した洗浄水は、旋回室において同じ方向に旋回する。そのため、使用者が第１の吐水と第２の吐水とを切り替えた際でも、洗浄水の流れをより安定化させることができる。そして、より安定した旋回力あるいは旋回量の調整を行うことができ、洗浄面積の変化をより安定して制御することができる。
【０００８】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記第１の吐水は、前記身体局部の第１の範囲に着水するように前記吐水孔から前記洗浄水を噴出する吐水であり、前記第２の吐水は、前記第１の範囲よりも広い第２の範囲に着水するように前記吐水孔から前記洗浄水を噴出する吐水であることを特徴とする衛生洗浄装置である。
【０００９】
この衛生洗浄装置によれば、使用者は、第１の流路と第２の流路とを切り替えることにより、あるいは、第１の流路を通過する洗浄水の流量と、第２の流路を通過する洗浄水の流量と、の比率を適宜設定変更することにより、より広い範囲を一度にさっと洗浄する吐水と、より狭い範囲を重点的に洗浄する吐水と、を好みに応じて切り替えることができる。
【００１０】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、前記旋回室は、円筒状に形成された部分を有し、前記第２の流路の中心線と前記旋回室の中心軸との最短距離は、前記第１の流路の中心線と前記旋回室の中心軸との最短距離よりも長いことを特徴とする衛生洗浄装置である。
【００１１】
この衛生洗浄装置によれば、第１および第２の流路の中心線と旋回室の中心軸とのそれぞれの最短距離を調整することにより、異なる吐水形態を１つの吐水孔でより容易に実現することができる。そのため、よりコンパクトなノズルおよび衛生洗浄装置を実現することができる。
【００１２】
また、第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記第２の流路の一部は、前記旋回室の内周壁に対して接線方向に接続されたことを特徴とする衛生洗浄装置である。
【００１３】
この衛生洗浄装置によれば、第２の流路の一部は、旋回室の内周壁に対して接線方向に接続されているため、第２の流路から旋回室へ流入した洗浄水は、大きな障害を受けることなく旋回できる。そのため、より安定した且つより大きい旋回力あるいは旋回量を有する洗浄水を得ることができる。
【００１４】
また、第５の発明は、第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記洗浄水が前記旋回室へ流入する際の前記第２の流路の入水断面積は、前記洗浄水が前記旋回室へ流入する際の前記第１の流路の入水断面積よりも小さいことを特徴とする衛生洗浄装置である。
【００１５】
この衛生洗浄装置によれば、第１の流路の入水断面積および第２の流路の入水断面積を調整し、旋回室内での洗浄水の流れの勢いを調整することにより、旋回力あるいは旋回量を調整することができる。これにより、洗浄範囲が異なる吐水形態を１つの吐水孔で実現することができる。そのため、よりコンパクトなノズルおよび衛生洗浄装置を実現することができる。
【００１６】
また、第６の発明は、第３〜第５のいずれか１つの発明において、前記第１の流路と前記旋回室との接続部である第１の接続部と、前記第２の流路と前記旋回室との接続部である第２の接続部と、は前記旋回室の中心軸からみて対称位置に設けられたことを特徴とする衛生洗浄装置である。
【００１７】
この衛生洗浄装置によれば、第１の接続部と第２の接続部とは、旋回室の中心軸からみて対称位置に設けられている。そのため、一方の流路から旋回室へ流れた洗浄水が他方の流路から旋回室へ流れた洗浄水に与える影響を最大限抑えることができる。これにより、使用者が第１の吐水から第２の吐水に切り替えた際でも、洗浄水の流れをより安定化させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の態様によれば、吐水形態を切り替えた際でも、洗浄水の流れをより安定化させることができる衛生洗浄装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態にかかる衛生洗浄装置を備えたトイレ装置を表す斜視模式図である。
【図２】本実施形態にかかる衛生洗浄装置の要部構成を表すブロック図である。
【図３】本実施形態のノズルを表す斜視模式図である。
【図４】本実施形態のノズルを側方から眺めた平面模式図である。
【図５】本実施形態のノズルを表す断面模式図である。
【図６】ワイド吐水を説明するための断面模式図である。
【図７】スポット吐水を説明するための断面模式図である。
【図８】本実施形態の旋回流の旋回速度を説明するための模式図である。
【図９】ミスト吐水を説明するための断面模式図である。
【図１０】水玉吐水を説明するための断面模式図である。
【図１１】本発明の他の実施形態のノズルを表す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本発明の実施の形態にかかる衛生洗浄装置を備えたトイレ装置を表す斜視模式図である。
【００２１】
図１に表したトイレ装置は、洋式腰掛便器（以下説明の便宜上、単に「便器」と称する）８００と、その上に設けられた衛生洗浄装置１００と、を備える。衛生洗浄装置１００は、ケーシング４００と、便座２００と、便蓋３００と、を有する。便座２００と便蓋３００とは、ケーシング４００に対して開閉自在にそれぞれ軸支されている。
【００２２】
ケーシング４００の内部には、便座２００に座った使用者の「おしり」などの洗浄を実現する身体洗浄機能部などが内蔵されている。また、例えばケーシング４００には、使用者が便座２００に座ったことを検知する着座検知センサ４０４が設けられている。着座検知センサ４０４が便座２００に座った使用者を検知している場合において、使用者が例えば図示しないリモコンなどの操作部を操作すると、ノズル４１０を便器８００のボウル８０１内に進出させることができる。なお、図１に表した衛生洗浄装置１００では、ノズル４１０がボウル８０１内に進出した状態を表している。
【００２３】
ノズル４１０の先端部には、ひとつあるいは複数の吐水孔４１１が設けられている。そして、ノズル４１０は、その先端部に設けられた吐水孔４１１から水を噴出して、便座２００に座った使用者の「おしり」などを洗浄することができる。例えば、図１に表したノズル４１０では、ふたつの吐水孔４１１のうちの一方の吐水孔４１１は、ビデ洗浄用の吐水孔であり、他方の吐水孔４１１は、おしり洗浄用の吐水孔である。なお、本願明細書において「水」という場合には、冷水のみならず、加熱されたお湯も含むものとする。
【００２４】
図２は、本実施形態にかかる衛生洗浄装置の要部構成を表すブロック図である。
本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、水道や貯水タンクなどの図示しない給水源から供給された水を導く主流路１０を有する。主流路１０の上流側には、電磁弁４４０が設けられている。電磁弁４４０は、開閉可能な電磁バルブであり、ケーシング４００の内部に設けられた図示しない制御部からの指令に基づいて、熱交換器４５０への水の供給を制御する。
【００２５】
電磁弁４４０の下流側には、熱交換器４５０が設けられている。熱交換器４５０は、供給された水を加熱し所定の温水にする。なお、熱交換器４５０は、例えば、シーズヒータなどを用いた瞬間加熱式熱交換器でもよいし、貯湯タンクを用いた貯湯加熱式熱交換器でもよい。
【００２６】
熱交換器４５０の下流側には、ノズル４１０が設けられている。ノズル４１０は、水勢（流量）の調整を行う流量調整弁４８０と、スポット吐水（第１の吐水）の際に通水される第１の流路４２７と、ワイド吐水（第２の吐水）の際に通水される第２の流路４２８と、ノズル本体４２０と、を有する。流量調整弁４８０は、水勢の調整を行うことができるとともに、ノズル４１０への給水の開閉や切替を行うことができる。より具体的に説明すると、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、身体の局部の第１の範囲に着水するようにノズル４１０の吐水孔４１１から洗浄水が噴出するスポット吐水と、第１の範囲よりも広い第２の範囲に万遍なく着水するようにノズル４１０の吐水孔４１１から洗浄水が噴出するワイド吐水と、を実行することができる。
【００２７】
流量調整弁４８０は、リモコンのスイッチ操作によって、図示しない制御部からの指令に基づいて、第１の流路４２７へ通水したり、第２の流路４２８へ通水することができる。あるいは、流量調整弁４８０は、所定の比率で第１の流路４２７および第２の流路４２８へ通水することができる。これにより、使用者は、第１の流路４２７と第２の流路４２８とを切り替えることにより、あるいは、第１の流路４２７を通過する洗浄水の流量と、第２の流路４２８を通過する洗浄水の流量と、の比率を適宜設定変更することにより、より広い範囲を一度にさっと洗浄するワイド吐水と、より狭い範囲を重点的に洗浄するスポット吐水と、を好みに応じて切り替えることができる。これについては、後に詳述する。
【００２８】
ノズル４１０は、例えばモータなどからの駆動力を受け、便器８００のボウル８０１内に進出したり後退することができる。そして、ノズル４１０は、ボウル８０１内に進出した状態で吐水孔４１１から水を噴出して、便座２００に座った使用者の「おしり」などを洗浄することができる。
【００２９】
図３は、本実施形態のノズルを表す斜視模式図である。
また、図４は、本実施形態のノズルを側方から眺めた平面模式図である。
また、図５は、本実施形態のノズルを表す断面模式図である。
なお、図５は、図４に表した切断面Ａ−Ａにおける断面模式図である。
【００３０】
本実施形態のノズル４１０は、ノズル本体４２０を有する。ノズル本体４２０の内部には、図示しない水源から供給された洗浄水が通過する第１および第２の流路４２７、４２８と、洗浄水に旋回成分を付与する旋回室４２３と、旋回室４２３からの洗浄水を吐水孔４１１へ導く連通路４２５と、が設けられている。また、旋回室４２３の中央部には、より安定した旋回力の旋回流を生成する突設部４２４が設けられている。
【００３１】
旋回室４２３は、円筒状に形成され底部においてより大きな径を有する大径部内周壁４２３ｅと、連通路４２５へ向かうにつれて収縮した径を有する傾斜内周壁４２３ｆと、により形成され、中空室とされている。そして、傾斜内周壁４２３ｆは、その一端において連通路４２５に接続されている。
【００３２】
第１の流路４２７は、図５に表したように、旋回室４２３に偏心して接続されている。具体的には、第１の流路４２７の中心線と、旋回室４２３の中心軸４２３ａと、の最短距離Ｄ１が存在する。一方、第２の流路４２８は、第１の流路４２７と同様に、旋回室４２３に偏心して接続されている。具体的には、第２の流路４２８の中心線と、旋回室４２３の中心軸４２３ａと、の最短距離Ｄ２が存在する。第１の流路４２７の中心線と旋回室４２３との接続部である第１の接続部４２７ｂと、第２の流路４２８の中心線と旋回室４２３との接続部である第２の接続部４２８ｂと、は旋回室４２３の中心軸４２３ａからみて略対称位置に設けられている。
【００３３】
第２の流路４２８の中心線と旋回室４２３の中心軸４２３ａとの最短距離Ｄ２は、第１の流路４２７の中心線と旋回室４２３の中心軸４２３ａとの最短距離Ｄ１よりも長い。本実施形態では、第２の流路４２８は、旋回室４２３の大径部内周壁４２３ｅの接線方向に接続されている。つまり、図５に表したように、第２の流路４２８の側壁４２８ａは、旋回室４２３の大径部内周壁４２３ｅの接線方向に接続されている。
【００３４】
そのため、第２の流路４２８を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水は、図５に表した矢印Ａ２のように、大径部内周壁４２３ｅに沿って旋回する。あるいは、第２の流路４２８が旋回室４２３の大径部内周壁４２３ｅの接線方向に接続されていなくとも、最短距離Ｄ２は最短距離Ｄ１よりも長いため、第２の流路４２８を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水は、第１の流路４２７を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水よりも大きい旋回成分（あるいは旋回力）を有した状態で旋回する。
【００３５】
図３に表したように、洗浄水が旋回室４２３へ流入する際の第２の流路４２８の入水断面積Ｓ２は、洗浄水が旋回室４２３へ流入する際の第１の流路４２７の入水断面積Ｓ１よりも小さい。そのため、第１および第２の流路４２７、４２８を流れる洗浄水の流量が同じである場合には、第２の流路４２８を通過した洗浄水は、第１の流路４２７を通過した洗浄水よりも速い速度で旋回室４２３へ流入する。そして、旋回室４２３において旋回した洗浄水は、旋回成分を維持しつつ連通路４２５を通過し、吐水孔４１１から噴出する。
【００３６】
一方、第１の流路４２７を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水は、図５に表した矢印Ａ１のように、旋回室４２３内を旋回する。このとき、第１の流路４２７は、旋回室４２３の大径部内周壁４２３ｅの接線方向に接続されているわけではない。そのため、第１の流路４２７を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水は、大径部内周壁４２３ｅに沿っては旋回しない。また、最短距離Ｄ１は最短距離Ｄ２よりも短い。そのため、第１の流路４２７を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水は、第２の流路４２８を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水よりも小さい旋回成分を有した状態で旋回する。そして、旋回室４２３において旋回した洗浄水は、第２の流路４２８を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水よりも旋回成分を低減された状態で連通路４２５を通過し、吐水孔４１１から噴出する。
【００３７】
本実施形態では、第２の流路４２８から旋回室４２３へ流入した洗浄水が旋回室４２３において旋回する旋回方向（矢印Ａ２の旋回方向）は、第１の流路４２７から旋回室４２３へ流入した洗浄水が旋回室４２３において旋回する旋回方向（矢印Ａ１の旋回方向）と同じである。これによれば、スポット吐水とワイド吐水とにおいて、旋回室４２３に流入した洗浄水は、旋回室４２３において同じ方向に旋回する。そのため、使用者がスポット吐水からワイド吐水に切り替えた際でも、洗浄水の流れをより安定化させることができる。そして、より安定した旋回成分あるいは旋回量の調整を行うことができ、洗浄面積の変化をより安定して制御することができる。
【００３８】
さらに、第１の接続部４２７ｂと、第２の接続部４２８ｂと、は旋回室４２３の中心軸４２３ａからみて略対称位置に設けられているため、一方の流路から旋回室４２３へ流入した洗浄水が他方の流路から旋回室４２３へ流入した洗浄水に与える影響を最大限抑えることができる。これにより、使用者がスポット吐水からワイド吐水に切り替えた際でも、洗浄水の流れをより安定化させることができる。
【００３９】
また、本実施形態によれば、第１および第２の接続部４２７ｂ、４２８ｂの位置（入水位置）を調整することにより、洗浄範囲が異なる吐水形態を１つの吐水孔４１１で実現することができる。そのため、よりコンパクトなノズル４１０および衛生洗浄装置１００を実現することができる。さらに、図５に表したように、第２の流路４２８が旋回室４２３の大径部内周壁４２３ｅの接線方向に接続されている場合には、第２の流路４２８から旋回室４２３へ流入した洗浄水は、突設部４２４と衝突することなく旋回できる。そのため、より安定した且つより大きい旋回成分あるいは旋回量を有する洗浄水を得ることができる。
【００４０】
また、本実施形態によれば、第１の流路４２７の入水断面積Ｓ１および第２の流路４２８の入水断面積Ｓ２を調整し、旋回室４２３内での洗浄水の流れの勢いを調整することにより、旋回成分あるいは旋回量を調整することができる。これにより、洗浄範囲が異なる吐水形態を１つの吐水孔４１１で実現することができる。そのため、よりコンパクトなノズル４１０および衛生洗浄装置１００を実現することができる。
【００４１】
次に、ワイド吐水およびスポット吐水の吐水形態について、図面を参照しつつ説明する。
図６は、ワイド吐水を説明するための断面模式図である。
なお、図６は、図５に表した切断面Ｂ−Ｂにおける断面模式図である。
【００４２】
ワイド吐水を実行する場合には、図示しない水源から供給される洗浄水は、第２の流路４２８を通過してノズル４１０へ供給され、旋回室４２３へ流入する。本実施形態では、第２の流路４２８は、旋回室４２３の大径部内周壁４２３ｅの接線方向に接続されている。そのため、旋回室４２３へ流入した洗浄水は、図６に表した矢印Ａ３のように、大径部内周壁４２３ｅおよび傾斜内周壁４２３ｆに沿って旋回する。そして、旋回室４２３において旋回した洗浄水は、旋回成分を維持しつつ連通路４２５を通過する。このとき、洗浄水は、より大きい旋回成分を有するため、図６に表したように、連通路４２５では縮流が生じる。そのため、連通路４２５を通過する洗浄水の実質的な面積が縮小し、洗浄水の流速は速くなる。そして、流速が速くなった洗浄水５００は、吐水孔４１１から噴出する。
【００４３】
このとき、ノズル本体４２０から噴出した洗浄水は、旋回成分を維持しているため、中央部に中空部分を有する液膜として中空円錐状に噴出する。以下、説明の便宜上、このように中空円錐状に噴出した洗浄水を「中空円錐状吐水」と称する。
【００４４】
中空円錐状吐水５１０の中空部分では、液膜の流れに追随して中空円錐状吐水５１０の中空部分から外側へ排出される空気量が多くなる。一方で、中空円錐状吐水５１０の中空部分に入る空気の通り道は、中空円錐状吐水５１０の液膜によって遮られるため、中空円錐状吐水５１０の中空部分から外側へ排出される空気の中央部に限られることになる。そのため、中空円錐状吐水５１０の中空部分に入ってくる空気量が少なくなり、中空円錐状吐水５１０の中空部分では、外気と比べて圧力が低くなった負圧状態が発生している。
【００４５】
また、ワイド吐水では、中空円錐状吐水５１０が身体の局部に着水する前に、中空円錐状吐水５１０の中空部分を充填するように粒化された水流（以下、説明の便宜上、「粒化水流」と称する）が生成される。そして、液膜の進行方向に進行する粒化水流５２０の一部は、中空円錐状吐水５１０の中空部分に発生した負圧によって、その中空部分に引き込まれる。これにより、中空円錐状吐水５１０の中空部分を粒化水流５２０により充填することができる。
【００４６】
すなわち、ノズル４１０から噴出した洗浄水５００は、まず中空円錐状吐水５１０として吐水孔４１１から吐水され、粒化水流５２０により中空部分を充填された状態で便座２００に座った使用者の身体局部のより広い範囲に着水する。このとき、中空円錐状吐水５１０は、液膜が破砕して粒化した状態で身体局部に着水してもよいし、液膜の状態のままで身体局部に着水してもよい。
【００４７】
これによれば、例えば女性の生理時には、経血汚れが女性局部の周囲の広い範囲に亘って付着する場合があるが、ワイド吐水は、その広い範囲を一度にさっと洗浄したいという要望に応えることができる。また、洗浄エリアの中心付近には、中空円錐状吐水５１０の中空部分を充填した粒化水流５２０が着水するため、洗浄エリアの中心部における洗浄圧力は従来の直進流が着水した場合よりも低く、女性局部の中心付近に位置する女性のデリケートエリアに強い刺激が必要以上に加わるおそれは少ない。そのため、ワイド吐水は、非常に心地よい洗浄感のビデ洗浄を実現することができる。
【００４８】
図７は、スポット吐水を説明するための断面模式図である。
なお、図７は、図５に表した切断面Ｂ−Ｂにおける断面模式図である。
【００４９】
スポット吐水を実行する際には、図示しない水源から供給される洗浄水は、第１の流路４２７を通過してノズル４１０へ供給され、旋回室４２３へ流入する。図３〜図５に関して前述したように、最短距離Ｄ１は最短距離Ｄ２よりも短い。そのため、第１の流路４２７を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水は、図７に表した矢印Ａ４のように、第２の流路４２８を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水よりも小さい旋回成分を有した状態で旋回する。そして、旋回室４２３において旋回した洗浄水は、第２の流路４２８を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水よりも旋回成分を低減された状態で連通路４２５を通過する。このとき、洗浄水の旋回成分は低減されているため、図６に表したようには、連通路４２５では縮流は生じない。そのため、洗浄水の流速は、ワイド吐水の際に連通路４２５を通過する洗浄水の流速よりも遅い。そして、連通路４２５を通過した洗浄水は、吐水孔４１１から直進流５３０として噴出する。
【００５０】
吐水孔４１１から噴出した直進流５３０の一部は、直進流５３０から分離して液滴５４０となる。そして、ノズル本体４２０から噴出した洗浄水は、直進流５３０と液滴５４０とが混在した状態で身体の局部に着水する。
【００５１】
スポット吐水の際に吐水孔４１１から噴出した洗浄水は、ワイド吐水の際に吐水孔４１１から噴出した洗浄水のようには拡散せず、中空円錐状吐水５１０として噴出することはない。つまり、スポット吐水の際に吐水孔４１１から噴出した洗浄水は、中空の状態ではなく、中実の状態あるいは充填された状態となっている。
【００５２】
このように、本実施形態のスポット吐水によれば、ワイド吐水の場合よりも狭い範囲を洗浄することができる。つまり、スポット吐水の着水範囲（第１の範囲）は、ワイド吐水の着水範囲（第２の範囲）よりも狭い。言い換えれば、ワイド吐水の着水範囲（第２の範囲）は、スポット吐水の着水範囲（第１の範囲）よりも広い。使用者は、洗浄したい洗浄箇所を好みに応じて重点的に洗浄することができる。
【００５３】
また、スポット吐水の際には、連通路４２５において縮流が生じないため、直進流５３０および液滴５４０により連通路４２５がほぼ満水の状態となる。そのため、前述したように、スポット吐水の際に吐水孔４１１から噴出した洗浄水は、中実の状態あるいは充填された状態となっている。一方、ワイド吐水の際に吐水孔４１１から噴出した洗浄水は、図６に関して前述したように、中央部に中空部分を有する液膜、すなわち中空円錐状吐水５１０となっている。これにより、例えばビデ洗浄において、スポット吐水の際に女性局部に着水する洗浄水の流速は、ワイド吐水の際に女性局部に着水する洗浄水の流速よりも小さい。
【００５４】
そのため、本実施形態のスポット吐水によれば、ワイド吐水の場合よりも狭い範囲を洗浄することができるとともに、女性局部の中心付近に位置する女性のデリケートエリアに強い刺激が必要以上に加わることを抑制することができる。そのため、非常に心地よい洗浄感のビデ洗浄を実現することができる。
【００５５】
図８は、本実施形態の旋回流の旋回速度を説明するための模式図である。
なお、図８（ａ）は、第２の流路を流れる洗浄水の流量の割合と旋回速度との関係を例示するグラフ図であり、図８（ｂ）は、任意の点における旋回速度を表す平面模式図である。
【００５６】
図２に関して前述したように、流量調整弁４８０は、所定の比率で第１の流路４２７および第２の流路４２８へ通水することができる。これにより、使用者は、第１の流路４２７と第２の流路４２８とを切り替えたり、あるいは、第１の流路４２７を通過する洗浄水の流量と、第２の流路４２８を通過する洗浄水の流量と、の比率を適宜設定変更することができる。
【００５７】
このとき、第２の流路４２８を通過する洗浄水の流量の割合と、旋回速度Ｖθと、の関係は、図８（ａ）に表した如くである。ここで、本願明細書において「旋回速度」とは、図８（ｂ）に表したように、旋回流の任意の点における接線方向の流速をいうものとする。
【００５８】
図８（ａ）に表したグラフ図によれば、第２の流路４２８を通過する洗浄水の流量の割合が例えば約０〜３０％程度では、旋回速度Ｖθの変化は比較的小さい。そのため、第２の流路４２８を通過する洗浄水の流量の割合が例えば約０〜３０％程度では、旋回速度Ｖθがより安定した旋回流を生成することができる。一方、第２の流路４２８を通過する洗浄水の流量の割合が例えば約３０〜１００％程度では、流量の割合が増加するにつれて旋回速度Ｖθは速くなる。つまり、第２の流路４２８を通過する洗浄水の流量の割合を増加させることにより、旋回室４２３における洗浄水の旋回成分を増加させることができる。これにより、使用者は、第１の流路４２７を通過する洗浄水の流量と、第２の流路４２８を通過する洗浄水の流量と、の比率を適宜設定変更することにより、より広い範囲を一度にさっと洗浄するワイド吐水と、より狭い範囲を重点的に洗浄するスポット吐水と、を好みに応じて切り替えることができる。
【００５９】
また、図３〜図５に関して前述したように、第２の流路４２８から旋回室４２３へ流入した洗浄水が旋回室４２３において旋回する旋回方向は、第１の流路４２７から旋回室４２３へ流入した洗浄水が旋回室４２３において旋回する旋回方向と同じである。そのため、使用者が吐水形態を切り替えた際でも、洗浄水の流れをより安定化させることができる。これにより、図８（ａ）に表したグラフ図のように、第２の流路４２８を通過する洗浄水の流量の割合が変化した際でも、旋回速度Ｖθは、より安定した状態で緩やかに遷移する。そのため、使用者は、第１の流路４２７を通過する洗浄水の流量と、第２の流路４２８を通過する洗浄水の流量と、の比率を適宜設定変更することにより、ワイド吐水とスポット吐水との中間の吐水形態を好みに応じて選択することができる。
【００６０】
次に、他の吐水形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１〜図８に関して前述した実施形態では、着水範囲が異なる吐水形態、すなわちワイド吐水およびスポット吐水を例に挙げて説明した。但し、吐水形態は、これだけに限定されるわけではない。以下、水粒の径が異なる吐水形態について説明する。
【００６１】
図９は、ミスト吐水を説明するための断面模式図である。
図９に表したノズル４１０ａは、ノズル本体４２０と、スロート４３０と、を有する。ノズル本体４２０は、図３〜図５に関して前述した如くである。
【００６２】
スロート４３０の内部には、ノズル本体４２０の連通路４２５から噴出した洗浄水が通過するスロート流路４３１が設けられている。そして、スロート流路４３１の一端には、スロート流路４３１を通過した洗浄水をスロート４３０の外部へ吐水する吐水孔４３３が形成されている。つまり、図９に表したノズル４１０ａのように、ノズル４１０ａがスロート４３０を有する場合には、スロート４３０に設けられた吐水孔４３３が図１に表した吐水孔４１１として機能する。
【００６３】
なお、図９に表したノズル４１０ａでは、ノズル本体４２０とスロート４３０との間に隙間が設けられているが、この隙間は必ずしも設けられていなくともよい。すなわち、ノズル本体４２０とスロート４３０とが隙間なく一体的に形成され、連通路４２５とスロート流路４３１とが接続されていてもよい。
【００６４】
まず、第２の流路４２８を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水が旋回成分を維持しつつ連通路４２５を通過する作用は、図６に関して前述した如くである。
続いて、連通路４２５を通過した洗浄水は、スロート４３０のスロート流路４３１内へ噴出する。このとき、ノズル本体４２０から噴出した洗浄水は、旋回成分を維持しているため、中空円錐状吐水５１０として噴出する。
【００６５】
そして、スロート流路４３１に流入した洗浄水は、旋回成分を維持しつつスロート流路４３１の内壁に沿って流れ、吐水孔４３３へ導かれる。すなわち、スロート流路４３１を通過する洗浄水は、スロート流路４３１の内壁に付着するように流れる。そのため、スロート流路４３１を流れる洗浄水は、スロート流路４３１の内壁から摩擦力による抵抗を受け、その洗浄水の流速は、吐水孔４３３へ向かうにつれて小さくなる。これにより、図９に表したように、吐水孔４３３の近傍の液膜の厚さは、ノズル本体４２０から噴出したときの液膜の厚さ、あるいはスロート流路４３１に流入した直後の液膜の厚さよりも厚い。
【００６６】
さらに、スロート流路４３１を流れる洗浄水の流速は、スロート流路４３１の内壁の近傍すなわち境界層よりもスロート流路４３１の中心部の方が速い。そのため、スロート流路４３１を流れる洗浄水の内部には、図９に表した矢印Ａ５のように、液膜を横断する方向に渦流が発生する。そのため、吐水孔４３３から噴出する洗浄水の内部には、液膜を横断する方向に渦流がより発生しやすい。
【００６７】
そうすると、吐水孔４３３から噴出した洗浄水は、中央部に中空部分を有する液膜として、すなわち中空円錐状吐水５１０として噴出するが、吐水孔４３３からある程度離間した位置において粒化水流５２０へ遷移する。より具体的には、吐水孔４３３から噴出した中空円錐状吐水５１０の内部には、液膜を横断する方向に渦流が発生しているため、吐水孔４３３からある程度離間した位置において、隣接する渦流同士の間に亀裂が生ずる。そうすると、吐水孔４３３から噴出した中空円錐状吐水５１０は、図９に表したように、吐水孔４３３からある程度離間した位置において破砕される。このようにして、吐水孔４３３から噴出した中空円錐状吐水５１０は、粒化水流５２０へ遷移する。そして、中空円錐状吐水５１０が拡散する領域の内側には、粒化水流５２０が万遍なく行き渡る。
【００６８】
これによれば、第２の流路４２８を通過する洗浄水により、ミスト吐水（第２の吐水）を実行することができる。ノズル４１０ａから噴出した洗浄水５００は、水粒の径がより小さいミスト状で便座２００に座った使用者の身体局部のより広い範囲に着水する。ミスト吐水は、身体局部の広い範囲を一度にさっと洗浄したいという要望に応えることができる。また、洗浄水５００はミスト状で身体局部に着水するため、強い刺激が必要以上に身体局部に加わることを抑えることができる。これにより、例えば女性の生理時には、非常に心地よい洗浄感のビデ洗浄を実現することができる。
【００６９】
図１０は、水玉吐水を説明するための断面模式図である。
図１０に表したノズル４１０ａの構造は、図９に表したノズルの構造と同様である。まず、第１の流路４２７を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水が、第２の流路４２８を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水よりも旋回成分を低減された状態で連通路４２５を通過する作用は、図７に関して前述した如くである。
続いて、連通路４２５を通過した洗浄水は、スロート４３０のスロート流路４３１内へ噴出する。このとき、ノズル本体４２０から噴出した洗浄水は、旋回成分を低減されているため、直進流５３０として噴出する。
【００７０】
ノズル本体４２０から噴出した直進流５３０の一部は、直進流５３０から分離して液滴５４０となる。直進流５３０から分離した液滴５４０は、図１０に表した矢印Ａ６のように、スロート流路４３１の内壁において反射される。そして、スロート流路４３１の内壁において反射された液滴５４０の一部は、再び直進流５３０と合流する。これにより、直進流５３０と周囲の空気との間において気液界面が生成される。そして、ノズル本体４２０から噴出した洗浄水は、空気５５０を含む直進流５３０と液滴５４０とが混在した状態で吐水孔４３３から噴出する。
【００７１】
これによれば、第１の流路４２７を通過する洗浄水により、水玉吐水（第１の吐水）を実行することができる。ノズル４１０ａから噴出した洗浄水５００は、水粒の径がミスト吐水よりも大きい水玉状および空気を含む水流状で便座２００に座った使用者の身体局部のより広い範囲に着水する。水玉吐水は、身体局部の広い範囲を洗浄したいという要望に応えるとともに、より大きい着水力を有する洗浄水で重点的に洗浄したいという要望に応えることができる。
【００７２】
ここで、本願明細書において、「着水力」とは、洗浄水５００の着水流速、着水水量、着水圧力の少なくともいずれかを意味し、また、単位面積あたりの洗浄水が有する運動量であり、汚れを落としたり、剥いだり、浮かせたりする力をいう。また、「着水流速」とは、着水部あるいは吐水孔４１１から所定の距離だけ離れた位置における洗浄水５００の流速をいう。また、「着水圧力」とは、着水部あるいは吐水孔４１１から所定の距離だけ離れた位置における単位面積あたりの運動量であり、汚れを落としたり、剥いだり、浮かせたりする力をいう。また、「着水水量」とは、着水部あるいは吐水孔４１１から所定の距離だけ離れた位置において単位時間あたりに着水する水量であり、汚れを洗い流す力をいう。
【００７３】
図９および図１０に関して説明したように、ノズル本体４２０とスロート４３０とを有するノズル４１０ａにおいて、使用者は、第１の流路４２７を通過する洗浄水の流量と、第２の流路４２８を通過する洗浄水の流量と、の比率を適宜設定変更することにより、ミスト吐水と水玉吐水とを好みに応じて切り替えることができる。なお、スロート流路４３１の形状を適宜変更することにより、流速や水粒の径だけを変化させることも可能である。
【００７４】
次に、第１および第２の流路の他の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１１は、本発明の他の実施形態のノズルを表す断面模式図である。
なお、図１１は、図４に表した切断面Ａ−Ａにおける断面模式図に相当する。
【００７５】
図１１に表したノズル４１０ｂでは、図５に関して前述したノズル４１０と比較して、第１の接続部４２７ｂと第２の接続部４２８ｂとは、旋回室４２３の中心軸４２３ａからみて略対称位置に設けられているわけではない。図１１に表したノズル４１０ｂでは、図１１に表した矢印Ａ７およびＡ８の旋回方向に沿ってみたときに、第１の接続部４２７ｂから第２の接続部４２８ｂまでの旋回距離Ｌ１は、第２の接続部４２８ｂから第１の接続部４２７ｂまでの旋回距離Ｌ２よりも短い。ノズル４１０ｂのその他の構造は、図３〜図５に関して前述したノズル４１０の構造と同様である。
【００７６】
本実施形態によれば、使用者が、旋回成分がスポット吐水よりも大きいワイド吐水から、旋回成分がワイド吐水よりも小さいスポット吐水に切り替えても、第１の流路４２７から旋回室４２３へ流入した洗浄水は、第２の流路４２８から旋回室４２３へ流入した洗浄水からの影響を比較的受けにくい。これは、旋回方向に沿ってみたときに、旋回距離Ｌ２が旋回距離Ｌ１よりも長いためである。これにより、使用者がワイド吐水からスポット吐水に切り替えた際でも、比較的早く安定した吐水に切り替えることができる。
【００７７】
一方、ワイド吐水からスポット吐水に切り替えても、第２の流路４２８から旋回室４２３へ流入した洗浄水は、第１の流路４２７から旋回室４２３へ流入した洗浄水からの影響を比較的受けにくい。これは、スポット吐水の旋回成分はワイド吐水の旋回成分よりも小さく、スポット吐水の旋回成分がワイド吐水の旋回成分に与える影響は比較的小さいからである。これにより、使用者がスポット吐水からワイド吐水に切り替えた際でも、比較的早く安定した吐水に切り替えることができる。
【００７８】
また、旋回距離Ｌ２は旋回距離Ｌ１よりも長いため、第２の流路４２８を通過して旋回室４２３へ流入した洗浄水は、旋回流の発生の初期段階において、より長い時間をかけて大径部内周壁４２３ｅに沿って旋回できる。そのため、第２の流路４２８から旋回室４２３へ流入した洗浄水の流れをより早く安定させることができる。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態によれば、第２の流路４２８から旋回室４２３へ流入した洗浄水が旋回室４２３において旋回する旋回方向は、第１の流路４２７から旋回室４２３へ流入した洗浄水が旋回室４２３において旋回する旋回方向と同じである。これによれば、第１の吐水と第２の吐水とにおいて、旋回室４２３に流入した洗浄水は、旋回室４２３において同じ方向に旋回する。そのため、使用者が第１の吐水と第２の吐水とを切り替えた際でも、洗浄水の流れをより安定化させることができる。そして、より安定した旋回成分あるいは旋回量の調整を行うことができ、洗浄面積の変化をより安定して制御することができる。
【００８０】
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、ノズル４１０などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや第１および第２の流路４２７、４７８の設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００８１】
１０ 主流路、 １００ 衛生洗浄装置、 ２００ 便座、 ３００ 便蓋、 ４００ ケーシング、 ４０４ 着座検知センサ、 ４１０、４１０ａ、４１０ｂ ノズル、 ４１１ 吐水孔、 ４２０ ノズル本体、 ４２３ 旋回室、 ４２３ａ 中心軸、 ４２３ｅ 大径部内周壁、 ４２３ｆ 傾斜内周壁、 ４２４ 突設部、 ４２５ 連通路、 ４２７ 第１の流路、 ４２７ｂ 第１の接続部、 ４２８ 第２の流路、 ４２８ａ 側壁、 ４２８ｂ 第２の接続部、 ４３０ スロート、 ４３１ スロート流路、 ４３３ 吐水孔、 ４４０ 電磁弁、 ４５０ 熱交換器、 ４８０ 流量調整弁、 ５００ 洗浄水、 ５１０ 中空円錐状吐水、 ５２０ 粒化水流、 ５３０ 直進流、 ５４０ 液滴、 ５５０ 空気、 ８００ 便器、 ８０１ ボウル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄水を噴出して身体局部に着水させる吐水孔を有し、ひとつの前記吐水孔から吐水形態が互いに異なる第１の吐水と第２の吐水とを切り替えて実行可能なノズルを備え、
前記ノズルは、
前記第１の吐水を実行する際に通水される第１の流路と、
前記第２の吐水を実行する際に通水される第２の流路と、
前記第１および第２の流路の下流側と前記吐水孔の上流側とに接続され、前記第１および第２の吐水を実行する際に前記洗浄水に旋回成分を付与する旋回室と、
を有し、
前記第２の流路から前記旋回室へ流入した洗浄水が前記旋回室において旋回する旋回方向は、前記第１の流路から前記旋回室へ流入した洗浄水が前記旋回室において旋回する旋回方向と同じであることを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項２】
前記第１の吐水は、前記身体局部の第１の範囲に着水するように前記吐水孔から前記洗浄水を噴出する吐水であり、
前記第２の吐水は、前記第１の範囲よりも広い第２の範囲に着水するように前記吐水孔から前記洗浄水を噴出する吐水であることを特徴とする請求項１記載の衛生洗浄装置。
【請求項３】
前記旋回室は、円筒状に形成された部分を有し、
前記第２の流路の中心線と前記旋回室の中心軸との最短距離は、前記第１の流路の中心線と前記旋回室の中心軸との最短距離よりも長いことを特徴とする請求項１または２に記載の衛生洗浄装置。
【請求項４】
前記第２の流路の一部は、前記旋回室の内周壁に対して接線方向に接続されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の衛生洗浄装置。
【請求項５】
前記洗浄水が前記旋回室へ流入する際の前記第２の流路の入水断面積は、前記洗浄水が前記旋回室へ流入する際の前記第１の流路の入水断面積よりも小さいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の衛生洗浄装置。
【請求項６】
前記第１の流路と前記旋回室との接続部である第１の接続部と、前記第２の流路と前記旋回室との接続部である第２の接続部と、は前記旋回室の中心軸からみて対称位置に設けられたことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載の衛生洗浄装置。
【請求項１】
洗浄水を噴出して身体局部に着水させる吐水孔を有し、ひとつの前記吐水孔から吐水形態が互いに異なる第１の吐水と第２の吐水とを切り替えて実行可能なノズルを備え、
前記ノズルは、
前記第１の吐水を実行する際に通水される第１の流路と、
前記第２の吐水を実行する際に通水される第２の流路と、
前記第１および第２の流路の下流側と前記吐水孔の上流側とに接続され、前記第１および第２の吐水を実行する際に前記洗浄水に旋回成分を付与する旋回室と、
を有し、
前記第２の流路から前記旋回室へ流入した洗浄水が前記旋回室において旋回する旋回方向は、前記第１の流路から前記旋回室へ流入した洗浄水が前記旋回室において旋回する旋回方向と同じであることを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項２】
前記第１の吐水は、前記身体局部の第１の範囲に着水するように前記吐水孔から前記洗浄水を噴出する吐水であり、
前記第２の吐水は、前記第１の範囲よりも広い第２の範囲に着水するように前記吐水孔から前記洗浄水を噴出する吐水であることを特徴とする請求項１記載の衛生洗浄装置。
【請求項３】
前記旋回室は、円筒状に形成された部分を有し、
前記第２の流路の中心線と前記旋回室の中心軸との最短距離は、前記第１の流路の中心線と前記旋回室の中心軸との最短距離よりも長いことを特徴とする請求項１または２に記載の衛生洗浄装置。
【請求項４】
前記第２の流路の一部は、前記旋回室の内周壁に対して接線方向に接続されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の衛生洗浄装置。
【請求項５】
前記洗浄水が前記旋回室へ流入する際の前記第２の流路の入水断面積は、前記洗浄水が前記旋回室へ流入する際の前記第１の流路の入水断面積よりも小さいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の衛生洗浄装置。
【請求項６】
前記第１の流路と前記旋回室との接続部である第１の接続部と、前記第２の流路と前記旋回室との接続部である第２の接続部と、は前記旋回室の中心軸からみて対称位置に設けられたことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載の衛生洗浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１０７４７７（Ｐ２０１２−１０７４７７Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５８８３４（Ｐ２０１０−２５８８３４）
【出願日】平成２２年１１月１９日（２０１０．１１．１９）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１９日（２０１０．１１．１９）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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