衛生洗浄装置
【課題】使用者が感じる洗浄水の強さの範囲を広げられる衛生洗浄装置１００を提供する。
【解決手段】衛生洗浄装置１００は、洗浄水を吐出する洗浄ノズル３０と、前記洗浄ノズル３０から吐出する前記洗浄水に脈動を生起させる脈動発生部１４と、前記脈動発生部１４に流入する前記洗浄水の圧力を調整する入水圧力調整部９と、前記洗浄ノズル３０から吐出する洗浄水の流量を設定する流量設定部３０７、３０８とを備える。ここで、前記脈動発生部１４は、前記流量設定部３０７、３０８によって設定された前記流量が多いほど、前記洗浄ノズル３０から吐出する前記洗浄水の脈動の振幅を増大させるよう構成されている。
【解決手段】衛生洗浄装置１００は、洗浄水を吐出する洗浄ノズル３０と、前記洗浄ノズル３０から吐出する前記洗浄水に脈動を生起させる脈動発生部１４と、前記脈動発生部１４に流入する前記洗浄水の圧力を調整する入水圧力調整部９と、前記洗浄ノズル３０から吐出する洗浄水の流量を設定する流量設定部３０７、３０８とを備える。ここで、前記脈動発生部１４は、前記流量設定部３０７、３０８によって設定された前記流量が多いほど、前記洗浄ノズル３０から吐出する前記洗浄水の脈動の振幅を増大させるよう構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄水をノズルから吐出する、衛生洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の衛生洗浄装置は、ノズルから吐出する水の圧力を調整する機能を有するものが知られている。たとえば、使用者が設定した洗浄水の流量が少ない場合は、ノズルへ供給する洗浄水の圧力変動（脈動）の振幅を大きくすることにより、使用者に与える刺激を強めている。逆に、使用者が設定した洗浄水の流量が多い場合は、ノズルへ供給する洗浄水の圧力変動の振幅を小さくすることにより、使用者が感じる脈動を弱めている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３１１２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の構成では、洗浄水の設定流量が少ない場合に、ノズルから吐出される圧力の変動幅が大きく設定されている。このため、使用者に与える刺激が強められており、使用者は洗浄水が当たる強さを強いと感じる。逆に、設定流量が多い場合に、圧力の変動幅が小さく設定されている。このため、使用者に与えられる刺激が弱められており、使用者は洗浄水が当たる強さを弱いと感じる。それゆえ、設定できる洗浄強さの強弱の幅を狭いと使用者が感じ、使用者の多岐にわたる好みには応じることができない。
【０００５】
特に、痔疾などで弱い洗浄感を望む使用者が洗浄強さを一番下げると、洗浄水の流量は少なくなる。しかし、ノズルから吐出される圧力の変動幅が大きくなるため、使用者は洗浄水が当たる強さを強いと感じる場合がある。このため、使用者が望むような弱い洗浄感を実現できなかった。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、使用者が感じる洗浄水の強さの範囲を広げられる衛生洗浄装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、以下の知見を得た。
【０００８】
洗浄水が当たった時に使用者が感ずる洗浄水の強さは、ノズルから吐出する洗浄水の圧力に加えて、この圧力の変動幅の大きさが要素となる。洗浄水の圧力に変動がなく、一定の圧力で洗浄水が人体に当たった場合、使用者は、洗浄水の圧力に対する感覚がすぐに飽和してしまい、洗浄水の強さを感じなくなる。洗浄水の圧力の変動があった場合には、使用者は、圧力に対する感覚が常に更新され、洗浄水を強いと感じる。また、洗浄水の圧力が変動することにより、人体が受ける洗浄水の流速が変動する。このため、これらの相乗効果により、人体が感じる洗浄水の強さを高めることができる。したがって、使用者が感じる洗浄水の強さの調節には、洗浄水の圧力（流量）に加えて、この圧力の変動幅が重要な要素となる。
【０００９】
そこで、本発明のある形態に係る、衛生洗浄装置は、洗浄水を吐出する洗浄ノズルと、前記洗浄ノズルから吐出する前記洗浄水に脈動を生起させる脈動発生部と、前記脈動発生部に流入する前記洗浄水の圧力を調整する入水圧力調整部と、前記洗浄ノズルから吐出する洗浄水の流量を設定する流量設定部とを備える。ここで、前記脈動発生部は、前記流量設定部によって設定された前記流量が多いほど、前記洗浄ノズルから吐出する前記洗浄水の脈動の振幅を増大させるよう構成されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、使用者が感じる洗浄水の強さの範囲を広げられる衛生洗浄装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態２に係る衛生洗浄装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る衛生洗浄装置の遠隔操作装置の正面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る衛生洗浄装置の模式図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る衛生洗浄装置の本体部の内部の斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る衛生洗浄装置の減圧弁の断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る衛生洗浄装置の第１のバキュームブレーカの断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る衛生洗浄装置の容積型ポンプの断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る衛生洗浄装置の吐出される洗浄水の圧力を示すグラフである。
【図９】本発明の実施の形態１に係る衛生洗浄装置の機能ブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る衛生洗浄装置における圧力を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００１４】
第１の発明に係る衛生洗浄装置は、洗浄水を吐出する洗浄ノズルと、前記洗浄ノズルから吐出する前記洗浄水に脈動を生起させる脈動発生部と、前記脈動発生部に流入する前記洗浄水の圧力を調整する入水圧力調整部と、前記洗浄ノズルから吐出する洗浄水の流量を設定する流量設定部とを備える。ここで、前記脈動発生部は、前記流量設定部によって設定された前記流量が多いほど、前記洗浄ノズルから吐出する前記洗浄水の脈動の振幅を増大させるよう構成されている。
【００１５】
この構成によれば、使用者が流量設定部を操作することにより、洗浄ノズルから吐出する洗浄水の流量が設定される。このように設定された流量の洗浄水が入水圧力調整部に流入し、ここで洗浄水の圧力が調整される。そして、調整された圧力で洗浄水が脈動発生部に流入する。この脈動発生部で洗浄水に脈動が与えられて、脈動する洗浄水が洗浄ノズルから吐出する。このとき、洗浄ノズルから吐出する洗浄水の脈動の振幅は、流量設定部によって設定された流量が多いほど、増大される。
【００１６】
このため、使用者が流量を少なく設定すると、洗浄ノズルから吐出する洗浄水の脈動の振幅は小さくなる。このとき、洗浄水の流量が少ない上、その脈動の振幅も小さいため、使用者は洗浄水が当たる強さを弱く感じる。一方、使用者が流量を多く設定すると、洗浄ノズルから吐出する洗浄水の脈動の振幅は大きくなる。このとき、洗浄水の流量が多い上、その脈動の振幅も大きいため、使用者は洗浄水が当たる強さを強く感じる。このように、使用者が設定する流量に応じて、使用者が感じる洗浄水の強さも変化する。それゆえ、使用者は、設定できる洗浄水の強さの範囲が広いと感じることができる。
【００１７】
第２の発明に係る衛生洗浄装置では、前記脈動発生部は、容積型ポンプを含む。ここで、当該容積型ポンプは、設定された前記流量が多いほど吐出量が増大するよう構成される。また、前記入水圧力調整部は、前記容積型ポンプの吐出量が多いほど、当該容積型ポンプに流入する前記洗浄水の圧力を低く調整するよう構成されている。
【００１８】
この構成によれば、容積型ポンプが吐出する洗浄水の流量は、周期的に変動する。この変動する洗浄水の流量に対応して、容積型ポンプの出口における洗浄水の圧力は変化する。これにより、洗浄水に脈動が発生する。この脈動する洗浄水の最低圧力は、容積型ポンプの入口での洗浄水の圧力が所定値以上である場合、容積型ポンプの入口での洗浄水の圧力とほぼ等しくなる。また、容積型ポンプの入口での洗浄水の圧力は、容積型ポンプの吐出量が多いほど、低くなるように入水圧力調整部により調整されている。さらに、容積型ポンプの吐出量は、設定された流量が多いほど増大する。よって、設定された流量が多いほど、脈動する洗浄水の最低圧力は低くなる。一方、容積型ポンプの吐出量は、設定された流量が多いほど増大する。このため、容積型ポンプの出口における脈動する洗浄水の最高圧力は一定である。したがって、設定された流量が多いほど、脈動の振幅は大きくなる。このように、使用者が流量設定部により洗浄水の流量を調整するだけで、これと同時に洗浄水の脈動の振幅も制御される。
【００１９】
第３の発明に係る衛生洗浄装置では、前記入水圧力調整部は、前記脈動発生部へ向かって洗浄水が流れる流路において断面積が局部的に縮小された部分を含む。
【００２０】
この構成によれば、入水圧力調整部において流路の断面積が局部的に変化するため、ここで洗浄水の圧力損失が生じる。この圧力損失は、洗浄水の流量が多くなるほど大きくなる。これにより、脈動発生部に向かって流れる洗浄水の圧力は小さくなるため、脈動発生部により生起された洗浄水の脈動の振幅は大きくなる。このように、入水圧力調整部により洗浄水の流量の増加に応じて洗浄水の圧力が低減され、さらに、脈動発生部により洗浄水の圧力の低減に応じて脈動の振幅が大きくなる。このため、使用者が流量設定部により洗浄水の流量を調整するだけで、これと同時に洗浄水の脈動の振幅も制御される。
【００２１】
第４の発明に係る衛生洗浄装置では、前記入水圧力調整部は、前記脈動発生部へ向かって洗浄水が流れる流路の径より小さな径のオリフィスと、前記オリフィスへ流入する前記洗浄水を減圧する減圧弁とを有する。
【００２２】
この構成によれば、給水された洗浄水の圧力に関わらず、減圧弁によって洗浄水は所定の圧力に減圧される。さらに、洗浄水の圧力は、オリフィスによって減圧される。このとき、オリフィスに流入する洗浄水の圧力は所定圧力に調整されているため、オリフィスにより洗浄水の流量に応じた圧力に洗浄水の圧力は安定的に低減される。
【００２３】
したがって、水道配管から供給される入水圧の異なる地域、住宅に衛生洗浄装置が取り付けられても、洗浄水の流量に応じた同じ脈動の振幅が得られる。
【００２４】
第５の発明に係る衛生洗浄装置は、水供給源と前記洗浄ノズルとの間の流路に設けられたバキュームブレーカをさらに備える。ここで、前記オリフィスが、前記バキュームブレーカと一体として設けられてもよい。
【００２５】
この構成によれば、バキュームブレーカが洗浄ノズルの上流側に設けられている。これにより、バキュームブレーカよりも上流側で負圧が発生しても、洗浄ノズルから流入した汚水がバキュームブレーカよりも上流側に逆流することが防止される。
【００２６】
また、バキュームブレーカよりも上流側で負圧が発生し、洗浄ノズルから汚水が逆流しようとした場合に、オリフィスにより流路が減縮されていることにより、逆流する汚水の流量が抑制される。
【００２７】
さらに、バキュームブレーカとオリフィスとが一体的に形成されていることにより、これらを繋ぐ配管が不要であるため、配管が簡素化され、かつ、衛生洗浄装置が小型化される。さらに、配管が内圧で伸縮すると、バキュームブレーカの動作の遅延や誤作動などの問題が生じてしまう。ただし、オリフィスとバキュームブレーカとの間が配管で接続されていないことにより、これらの問題が防止される。
（実施の形態１）
図９は、実施の形態１に係る衛生洗浄装置１００の機能ブロック図である。
【００２８】
衛生洗浄装置１００は、洗浄水を吐出する洗浄ノズル３０と、洗浄ノズル３０から吐出する洗浄水に脈動を生起させる脈動発生部１４と、脈動発生部１４に流入する洗浄水の圧力を調整する入水圧力調整部９と、洗浄ノズル３０から吐出する洗浄水の流量を設定する流量設定部３０７、３０８とを備える。ここで、脈動発生部１４は、流量設定部３０７、３０８によって設定された流量が多いほど、洗浄ノズル３０から吐出する洗浄水の脈動の振幅を増大させるよう構成されている。
【００２９】
この構成によれば、使用者が流量設定部３０７、３０８を操作することにより、洗浄ノズル３０から吐出する洗浄水の流量が設定される。このように設定された流量の洗浄水が、入水圧力調整部９に流入し、ここで洗浄水の圧力が調整される。そして、調整された圧力で洗浄水が脈動発生部１４に流入する。この脈動発生部１４で洗浄水に脈動が与えられて、脈動する洗浄水が洗浄ノズル３０から吐出する。このとき、洗浄ノズル３０から吐出する洗浄水の脈動の振幅は、流量設定部３０７、３０８によって設定された流量が多いほど、増大される。
【００３０】
このため、使用者が流量を少なく設定すると、洗浄ノズル３０から吐出する洗浄水の脈動の振幅は小さくなる。このとき、洗浄水の流量が少ない上、その脈動の振幅も小さいため、使用者は洗浄水が当たる強さを弱く感じる。一方、使用者が流量を多く設定すると、洗浄ノズル３０から吐出する洗浄水の脈動の振幅は大きくなる。このとき、洗浄水の流量が多い上、その脈動の振幅も大きいため、使用者は洗浄水が当たる強さを強く感じる。このように、使用者が設定する流量に応じて、使用者が感じる洗浄水の強さも変化する。それゆえ、使用者は、設定できる洗浄水の強さの範囲が広いと感じることができる。
【００３１】
（実施の形態２）
［衛生洗浄装置の構成］
図１は、衛生洗浄装置１００を、便器７００に装着した状態で示す斜視図である。図１に示すように、便器７００上に衛生洗浄装置１００が装着される。衛生洗浄装置１００は、本体部２００、遠隔操作装置３００、便座部４００および蓋部５００により構成される。本体部２００には、便座部４００および蓋部５００が開閉自在に取り付けられる。また、本体部２００には、図３に示す洗浄水供給機構が設けられるとともに、制御部４が内蔵される。
【００３２】
なお、図３に示す洗浄水供給機構において水道配管２０１から各ノズル３０、４０へ洗浄水が流れることにより、水道配管２０１側を上流側と称し、各ノズル３０、４０側を下流側と称する。
【００３３】
図１では、本体部２００の正面上部に着座センサ６１０が設けられる。この着座センサ６１０は、例えば反射型の赤外線センサである。この場合、着座センサ６１０は、人体から反射された赤外線を検出することにより、便座部４００上に使用者が存在することを検知する。
【００３４】
図２は、図１の遠隔操作装置３００の正面図である。遠隔操作装置３００のコントローラ本体部３０１の上部には、ワイド洗浄スイッチ３０５、リズム洗浄スイッチ３０６、水勢設定スイッチ３０７、３０８、ムーブ洗浄スイッチ３０９、洗浄位置設定スイッチ３１０、３１１が設けられている。コントローラ本体部３０１の下部には、停止スイッチ３０２、おしり洗浄スイッチ３０３、ビデ洗浄スイッチ３０４が設けられている。遠隔操作装置３００は、上記各スイッチ３０２〜３１１が操作されると、操作されたスイッチに対応した信号を制御部４へ出力される。この信号に応じて制御部４が各部を制御し、各部による機能が実行される。例えば、使用者がおしり洗浄スイッチ３０３またはビデ洗浄スイッチ３０４を押下操作することにより、本体部２００の人体洗浄ノズル３０が移動して、人体洗浄ノズル３０から洗浄水が噴出する。また、停止スイッチ３０２が操作されると、洗浄ノズル３０から洗浄水が吐出する洗浄動作が停止される。
【００３５】
［本体部の内部構成］
図３は、衛生洗浄装置１００の本体部２００の内部構成を示す模式図である。図５は減圧弁８の断面図である。図６は、内部に固定オリフィス９を構成した第１のバキュームブレーカ３１の断面図である。図７は、容積型ポンプ１４の断面図である。
【００３６】
図３に示すように、本体部２００は、制御部４、分岐水栓５、ストレーナ６、止水電磁弁７、減圧弁８、固定オリフィス９、流量センサ１１、熱交換器１２、温度センサ１３ａ、１３ｂ、容積型ポンプ１４、バッファタンク１５、切替弁１６、人体洗浄ノズル３０、第１のバキュームブレーカ３１、第２のバキュームブレーカ６１、便器ノズル４０および便器ノズルモータ４０ｍを含む。また、人体洗浄ノズル３０は、おしり洗浄ノズル１、ビデ洗浄ノズル２およびノズル洗浄用ノズル３を含む。切替弁１６は切替弁モータ１６ｍを含む。
【００３７】
配管２０２は、分岐水栓５を介して、水の供給源である水道配管２０１に接続されている。また、配管２０２は、分岐水栓５と熱交換器１２との間に接続され、「前流路」と称する。配管２０２には、ストレーナ６、止水電磁弁７、減圧弁８、固定オリフィス９および流量センサ１１が順に設けられている。
【００３８】
配管２０３は、熱交換器１２と切替弁１６との間に接続され、「後流路」と称する。配管２０３に、温度センサ１３ａ、１３ｂ、容積型ポンプ１４およびバッファタンク１５が順に設けられている。
【００３９】
分岐管路２０４は、減圧弁８と固定オリフィス９の間の配管（前流路）２０２から分岐される。
【００４０】
分岐配管２０５は、第１のバキュームブレーカ３１を介して分岐管路２０４に連結される。分岐配管２０５の一端に第１のバキュームブレーカ３１が接続され、分岐配管２０５の他端に便器ノズル４０が接続される。便器ノズルモータ４０ｍは、便器ノズル４０の近傍に取り付けられる。
【００４１】
減圧弁８は、図５に示すように、ダイヤフラム押さえ４４と、減圧スプリング４６と、スプリング受け４５と、ダイヤフラム４７と、ダイヤフラムワッシャ４８と、弁本体４２と、ダイヤフラム軸５１と、ダイヤフラム軸受け４９と、から構成される。スプリング受け４５は、ダイヤフラム押さえ４４の内壁に接触しながら移動する。弁本体４２は、流入部４１と流出部４３と平面台座部５２とダイヤフラムワッシャ受け５３とを有する。ダイヤフラム軸受け４９において、ダイヤフラム軸５１が接触しながら移動する。
【００４２】
減圧弁８は、図４および図５に示すように、止水電磁弁７の下流側に配置される。流入部４１が止水電磁弁７側の配管２０２に接続され、流出部４３は固定オリフィス９側の配管２０２に接続される。
【００４３】
固定オリフィス９は、第１のバキュームブレーカ３１に一体的に形成されており、たとえば、第１のバキュームブレーカ３１と一体成型されている。固定オリフィス９と第１のバキュームブレーカ３１との全体が１つの部分でできているワンピース（one-piece）である。固定オリフィス９は、第１のバキュームブレーカ３１の流入口７１と流出口７２との間に設けられる。流入口７１と流出口７２との間の流路において、固定オリフィス９の位置で断面積が局部的に減少する。
【００４４】
第１のバキュームブレーカ３１は、分岐管路２０４に設けられ、熱交換器１２と便器ノズル４０の洗浄水噴出口とよりも高い位置に配置される。図６および図３に示すように、第１のバキュームブレーカ３１は、バキュームアダプタ７５と、バキュームフタ７６と、バキュームブレーカ弁７７と、から構成される。バキュームアダプタ７５は、Ｔ字状の配管であって、流入口７１と流出口７２と固定オリフィス９とを含む主管路と、この主管路から分岐する分岐管路２０４とを有する。流入口７１が減圧弁８側の配管２０２に接続され、流出口７２が流量センサ１１側の配管２０２に接続される。主管路は配管２０２と直線状に連結される。分岐管路２０４の先にバキュームフタ７６を介して吸気口７４が設けられる。バキュームフタ７６の中に移動可能にバキュームブレーカ弁７７が設けられる。主管路と吸気口７４との間に排出口７３が設けられる。排出口７３は分岐管路２０４に接続される。
【００４５】
通常時は、洗浄水がバキュームブレーカ弁７７を水圧によって押し上げているため、吸気口７４への流路はバキュームブレーカ弁７７により閉じられている。しかし、第１のバキュームブレーカ３１よりも上流側が負圧になった場合には、バキュームブレーカ弁７７が下がり、第１のバキュームブレーカ３１は吸気口７４から外気を取り入れる。第１のバキュームブレーカ３１よりも上流側の圧力が大気圧に戻り、人体洗浄ノズル３０から汚水の逆流が防止される。
【００４６】
万一、人体洗浄ノズル３０から汚水が逆流しようとした場合でも、固定オリフィス９によって流路が減縮されているため、流出口７２から流入する汚水の逆流が抑制される。
【００４７】
第２のバキュームブレーカ６１は、図３に示すバッファタンク１５に設けられ、熱交換器１２のケーシングの上壁面よりも高い位置に配置される。
【００４８】
このように、第１のバキュームブレーカ３１は、熱交換器１２と便器ノズル４０との間に設けられている。また、第２のバキュームブレーカ６１は、熱交換器１２と人体洗浄ノズル３０との間に設けられている。さらに、第１のバキュームブレーカ３１が熱交換器１２と便器ノズル４０の洗浄水噴出口とよりも高い位置に配置されている。これにより、熱交換器１２内の洗浄水が、分岐管路２０４、分岐配管２０５および便器ノズル４０を介して外部に流出することが防止される。さらに、第２のバキュームブレーカ６１が熱交換器１２のケーシングの上壁面よりも高い位置に配置されている。これにより、熱交換器１２内の洗浄水が、配管２０３（後流路）および人体洗浄ノズル３０を介して外部に流出することが防止される。また、バキュームブレーカ３１、６１は、熱交換器１２およびノズル３０、４０より高い位置に配置されている。その結果、熱交換器１２の空焚きが防止される。
【００４９】
また、バキュームブレーカ３１、６１よりも上流側で負圧が発生しても、各バキュームブレーカ３１、６１よりも下流側の水が水道配管２０１に逆流することが防止される。特に、各ノズル３０、４０の噴出口が便器７００内に配置されているため、噴出口から汚水が各ノズル３０、４０を介して配管２０１〜２０５に侵入する可能性がある。このような場合でも、第１のバキュームブレーカ３１により、便器ノズル４０側からの汚水等の逆流が防止される。これとともに、第２のバキュームブレーカ６１により人体洗浄ノズル３０側から汚水等の逆流が防止される。
【００５０】
容積型ポンプ１４は、本体部８１内に、円柱状空間８２が形成されている。円柱状空間８２内には圧送ピストン８３が設けられる。圧送ピストン８３により円柱状空間８２がポンプ室８２ａとポンプ室８２ｂとに分割される。本体部８１の一側部には洗浄水の流入部８４が設けられ、他側部には洗浄水の流出部８５が設けられている。流入部８４は、ポンプ室８２ａに位置する流入部８４ａとポンプ室８２ｂに位置する流入部８４ｂとで構成される。流出部８５は、ポンプ室８２ａに位置する流出部８５ａとポンプ室８２ｂに位置する流出部８５ｂとで構成される。図３および図７に示すように、流入部８４には配管２０３（後流路）を介して熱交換器１２が接続される。流出部８５には配管２０３（後流路）を介して切替弁１６が接続される。
【００５１】
そして、モータ８６の回転軸にギヤ８７が取り付けられている。ギヤ８７にギヤ８８が噛み合っている。ギヤ８８に連接されるリンク機構８９により、モータ８６の回転運動が圧送ピストン８３の往復運動に変換されている。モータ８６が回転するとギヤ８７、ギヤ８８、リンク機構８９を介して圧送ピストン８３が往復動する。この圧送ピストン８３の往復動により、後述するように、流出部８５から流出する洗浄水の流量および圧力が変動する。
【００５２】
［本体部における洗浄水の流れと制御］
次に、本体部２００における洗浄水の流れおよび制御部４による本体部２００の各構成部の制御について説明する。
【００５３】
まず、水道配管２０１を流れる浄水が、洗浄水として分岐水栓５によりストレーナ６に供給される。ストレーナ６により洗浄水に含まれるごみや不純物等が除去される。
【００５４】
次に、止水電磁弁７により配管２０２が開閉され、洗浄水が供給されたり、この供給が停止されたりする。この止水電磁弁７の開閉動作は、制御部４により制御される。止水電磁弁７が開き、洗浄水が減圧弁８に供給されると、減圧弁８により配管２０２内を流れる洗浄水の圧力が一定の圧力値に減圧される。
【００５５】
切替弁１６が開いている場合は、洗浄水は、第１のバキュームブレーカ３１の流入口７１から流入し、固定オリフィス９を通って、流出口７２に流れる。このとき、洗浄水が固定オリフィス９を通過することで、洗浄水の圧力が一層減圧される。
【００５６】
配管２０２において、流量センサ１１は、配管２０２内を流れる洗浄水の流量を計測し、計測流量値を制御部４に与える。配管２０２内を通して供給される洗浄水は、熱交換器１２により所定の温度に加熱される。熱交換器１２の加熱動作は、流量センサ１１により計測された計測流量値に基づいて制御部４により制御される。
【００５７】
続いて、熱交換器１２により加熱された洗浄水は、容積型ポンプ１４によりバッファタンク１５を通して、切替弁１６に圧送される。容積型ポンプ１４の圧送動作は、制御部４により制御される。
【００５８】
バッファタンク１５は、熱交換器１２により加熱された洗浄水を一時的に貯め、洗浄水の温度緩衝部として作用する。これにより、切替弁１６に圧送される洗浄水の温度むらの発生が抑制される。なお、熱交換器１２とバッファタンク１５との合計の容量は、１５ｃｃ〜３０ｃｃであることが好ましく、２０ｃｃ〜２５ｃｃであることがより好ましい。
【００５９】
切替弁１６においては、切替弁モータ１６ｍが動作することにより、容積型ポンプ１４から圧送された洗浄水が、おしり洗浄ノズル１、ビデ洗浄ノズル２およびノズル洗浄用ノズル３のいずれかに供給される。これにより、おしり洗浄ノズル１、ビデ洗浄ノズル２およびノズル洗浄用ノズル３のいずれかから洗浄水が噴出する。切替弁モータ１６ｍの動作は、制御部４により制御される。
【００６０】
おしり洗浄ノズル１およびビデ洗浄ノズル２は、使用者の局部の洗浄を行うために用いられる。ノズル洗浄用ノズル３は、おしり洗浄ノズル１およびビデ洗浄ノズル２の、便器７００内に突出する部分を洗浄するために用いられる。
【００６１】
また、切替弁１６が閉じている場合は、流入口７１から第１のバキュームブレーカ３１に流入した洗浄水は、流出口７２側に流れることができないため、便器ノズル４０用の排出口７３に洗浄水が供給される。そして、洗浄水は、排出口７３から分岐管路２０４を通過し、便器ノズル４０から吐出される。なお、切替弁１６の開閉動作は制御部４により制御される。たとえば、便器７００に洗浄水を流す操作が使用者によりなされると、制御部４は切替弁１６を閉じる。一方、洗浄スイッチ３０３、３０４が使用者により操作されると、制御部４は切替弁１６を開く。
【００６２】
［洗浄水の圧力］
図４は、本体２００の内部の一実施例を示した図である。
【００６３】
図８（ａ）〜図８（ｅ）は、洗浄強さＬｖｎにおける脈動する洗浄水の圧力を示すグラフである。洗浄強さＬｖｎのｎの数字が大きくなるほど、洗浄強さが強くなり、洗浄水の流量が多くなる。この洗浄強さは水勢設定スイッチ３０７、３０８により調整される。図１０は水道配管２０１から容積型ポンプ１４までの洗浄水の圧力を示すグラフである。縦軸は洗浄水の圧力を示し、横軸は洗浄水が流れる位置を示す。
【００６４】
減圧弁８の下流側に配置される固定オリフィス９に供給される給水圧力が常にほぼ一定となるように、減圧弁８は流出部４３の２次圧を調整する。たとえば、図１０に示すように、減圧弁８は、水道配管２０１から０．２ＭＰａで流入する洗浄水の圧力を０．０７ＭＰａに下げる。
【００６５】
第１のバキュームブレーカ３１は減圧弁８の下流側に配置される。減圧弁８によって一定圧力に減圧された洗浄水が、流入口７１から第１のバキュームブレーカ３１内に供給される。
【００６６】
切替弁１６が開いている場合は、洗浄水は、固定オリフィス９を通って、流出口７２に流れる。このとき、固定オリフィス９の径は、流入口７１の径および流出口７２の径に比べて小さい。このため、流入口７１から固定オリフィス９に向かって管路の断面積が急激に縮小し、反対に固定オリフィス９から流出口７２に向かって管路の断面積が急激に拡大する。このような断面積の変化により、固定オリフィス９を通過する洗浄水に圧力損失が生じる。図１０に示すように、この固定オリフィス９を通過する洗浄水の流量が少ないほど、固定オリフィス９による圧力損失が小さく、流出口７２における洗浄水の圧力が高くなる。一方、固定オリフィス９を通過する洗浄水の流量が多いほど、固定オリフィス９による圧力損失が大きく、流出口７２における洗浄水圧力が低くなる。このように、固定オリフィス９により圧力が低下した洗浄水は、流量センサ１１、熱交換器１２および温度センサ１３ａ、１３ｂを介して容積型ポンプ１４に流入する。このため、水勢設定スイッチ３０７、３０８によって使用者が設定流量を変化すると、容積型ポンプ１４の動作速度に応じて固定オリフィス９を通過する洗浄水の流量が変わるため、容積型ポンプ１４の入口における洗浄水の圧力が変化する。
【００６７】
続いて、固定オリフィス９により減圧された洗浄水は容積型ポンプ１４に流入する。このとき、容積型ポンプ１４の圧送ピストン８３が下方向に移動すると、ポンプ室８２ａの容積が増加する。この場合、ポンプ室８２ａの圧力が流入部８４よりも圧力が低くなるため、洗浄水が流入部８４ａからポンプ室８２ａに供給される。一方、圧送ピストン８３が上方向に移動すると、ポンプ室８２ａの容積が減少する。この場合、ポンプ室８２ａの圧力が流出部８５よりも圧力が高くなるため、洗浄水がポンプ室８２ａの流出部８５ａから吐出される。
【００６８】
一方、このポンプ室８２ａ内の洗浄水が流出部８５ａから吐出される過程において、ポンプ室８２ｂの圧力が低下し、洗浄水が流入部８４ｂからポンプ室８２ｂへ供給される。反対に、洗浄水が流入部８４ａからポンプ室８２ａへ供給される過程において、ポンプ室８２ｂの圧力が高まり、ポンプ室８２ｂの洗浄水が流出部８５ｂから吐出される。
【００６９】
したがって、圧送ピストン８３が上下運動を行うことにより、ポンプ室８２ａ内の洗浄水とポンプ室８２ｂ内の洗浄水とに対して交互に圧力が加えられる。さらに、圧送ピストン８３が往復する速度は一往復する間に変化することにより、流入部８４の洗浄水に周期的な脈動が与えられる。この脈動する洗浄水の最低圧力は、容積型ポンプ１４の流入圧にほぼ等しくなる。また、脈動する洗浄水の最大圧力は、容積型ポンプ１４の負荷、ポンプ室８２ａ、８２ｂの容積変化の速度に対応した圧力となる。このように圧力が変化する洗浄水が、流出部８５から吐出される。
【００７０】
容積型ポンプ１４において流入部８４での圧力が上昇すると、容積型ポンプ１４の負荷が低減し、脈動の最低圧力は上昇する。また、脈動の最高圧力は、容積型ポンプ１４の負荷が一定である場合、ほぼ変化しない。このため、脈動の振幅は小さくなる。条件によっては、ほぼ脈動がない状態まで制御することができる。
【００７１】
したがって、脈動する洗浄水の最大圧力は、容積型ポンプ１４に流入する洗浄水の流量が変化しても、ほぼ一定である。これに対し、脈動する洗浄水の最低圧力は、流入部８４ｂから容積型ポンプ１４に流入する洗浄水の圧力にほぼ等しい。容積型ポンプ１４に流入する洗浄水の流量が少ないほど、図１０に示すように、固定オリフィス９の特性から、流入部８４における洗浄水の圧力は大きくなる。このため、脈動する洗浄水の最低圧力も大きくなる。このため、図８（ｂ）に示すように、脈動する洗浄水の最大圧力と最低圧力との差、つまり脈動の振幅は小さい。一方、容積型ポンプ１４に流入する洗浄水の流量が多いほど、図１０に示すように、固定オリフィス９の特性から、流入部８４における洗浄水の圧力は小さくなる。このため、脈動する洗浄水の最低圧力も小さくなる。よって、図８（ｅ）に示すように、脈動の振幅は大きくなる。このように、洗浄水の流量に応じて、脈動の状態を制御することができる。つまり、洗浄水の流量が増えるほど、洗浄水の脈動を大きくすることができる。一方、洗浄水の流量が少ないほど、洗浄水の脈動を小さくすることができる。
【００７２】
このように脈動を与えられた洗浄水は洗浄ノズル３０から吐出される。このため、洗浄水の流量が少ない場合は、脈動の振幅が小さく、使用者に当たる洗浄水の圧力差が小さい。このため、使用者は洗浄水が当たる強さが弱いと感じ、洗浄水は使用者にやさしい感覚を与えることができる。逆に、洗浄水の流量が多い場合は、脈動の振幅が大きく、使用者に当たる洗浄水の圧力差が大きい。このため、使用者は洗浄水が当たる強さを強いと感じ、洗浄水は使用者に刺激的な感覚を与えることができる。したがって、使用者に一層幅広い感覚を提供することができる。
【００７３】
また、容積型ポンプ１４に流入する洗浄水の流量が変化しても、脈動する洗浄水の最高圧力はほぼ一定である。このため、洗浄ノズル３０から吐出される洗浄水の圧力は、脈動の振幅に関係なくほぼ一定である。従って、洗浄水の流量が少なく、洗浄水が使用者にやさしい感覚を与えているような場合でも、洗浄水の最高圧力は洗浄水の流量が多い場合と同じである。よって、洗浄水の洗浄能力も同じである。
【００７４】
さらに、固定オリフィス９および容積型ポンプ１４により、洗浄水の流量が調整されるだけで、脈動の振幅および脈動の周期を調整することができる。このため、洗浄水の流量および脈動の両方を制御する必要がなく、制御が簡素化する。
【００７５】
［使用者による操作］
図２の遠隔操作装置３００におけるおしり洗浄スイッチ３０３またはビデ洗浄スイッチ３０４を使用者が操作すると、切替弁１６が制御部４により開かれる。これにより、水道配管２０１からの洗浄水は、入水圧力にかかわらず、減圧弁８によってほぼ一定圧力に減圧される。続いて、洗浄水は、その流量に応じて、固定オリフィス９によってさらに減圧される。この洗浄水の流量は、水勢設定スイッチ３０７、３０８によって設定される。このスイッチ３０７、３０８により使用者が洗浄強さを「弱」に設定すると、洗浄水の流量が最も少なく（Ｌｖ１）設定される。これにより、制御部４により容積型ポンプ１４の圧送ピストン８３の動作速度が低くされ、流出口８５から吐出される流量が少なくされる。これに従って、固定オリフィス９を通る洗浄水の流量が少なくなるため、洗浄水の圧力損失は小さく、容積型ポンプ１４入口での洗浄水の圧力が高くなる。図８（ｂ）に示すように、脈動の振幅が小さく、かつ脈動周期が長い洗浄水が、操作されたスイッチ３０３、３０４に対応する洗浄ノズル３０から吐出される。したがって、洗浄水の流量が少なく、脈動が小さいため、洗浄水が当たる感覚をやさしいと使用者は感じる。ただし、このときの洗浄水の最大圧力は、流量が多い場合の最大圧力とほぼ等しいことにより、洗浄能力は十分に発揮することができる。
【００７６】
逆に、使用者が水勢設定スイッチ３０７、３０８を操作し、洗浄強さを「強」に設定すると、洗浄水の流量は多く（Ｌｖ２以上）設定される。これにより、制御部４により容積型ポンプ１４の圧送ポストン８３の動作速度が高くされ、流出口８５から吐出される流量が多くされる。これに従って、固定オリフィス９を通る洗浄水の流量が多くなり、固定オリフィス９による圧力損失が大きく、容積型ポンプ１４の入口での洗浄水の圧力が低くなる。容積型ポンプ１４の回転速度（圧送ポストン８３の動作速度）を洗浄流量に合わせて高くすることにより、図８（ｅ）に示すように、脈動の振幅が大きく、かつ脈動周期が短い洗浄水が、操作されたスイッチ３０３、３０４に対応する洗浄ノズル３０から吐出される。したがって、図８（ａ）〜図８（ｅ）に示すように、洗浄水の流量が多くなるにつれて、脈動も大きくなるため、洗浄水が当たる際の刺激が強く、しっかり洗浄されているという感覚を使用者は得られる。
【００７７】
このように、流量設定部である水勢設定スイッチ３０７、３０８によって、使用者が洗浄の強さを洗浄水の流量の少ないＬｖ１に設定した場合には、洗浄ノズル３０から吐出される洗浄水の脈動が小さくなる。これにより、やさしく洗浄される感覚を使用者に与えることができる。洗浄の強さが洗浄水の流量の多いＬｖ４やＬｖ５に設定されると、洗浄ノズル３０から吐出される洗浄水の脈動が大きくなる。これにより、しっかり洗浄される感覚を使用者に与えることができる。このように、使用者に一層幅広い洗浄される感覚を提供することができる。
【００７８】
［作用、効果］
以上のように、減圧弁８は、水供給源である水道配管２０１から前流路２０２に供給される洗浄水の圧力を減圧する。このため、減圧弁８の下流側に配置される固定オリフィス９に供給される給水圧力が、常にほぼ一定となる。これにより、水供給源の供給水圧が異なる場合や変動する場合においても、一定圧力の洗浄水が固定オリフィス９に与えられる。それゆえ、固定オリフィス９および容積型ポンプ１４により、流量に応じた脈動を洗浄水に安定して与えることができる。
【００７９】
また、固定オリフィス９が第１のバキュームブレーカ３１の吸気口７４よりも下流側に配置されている。このため、吸気口７４よりも上流側の前流路２０２が負圧になり、人体洗浄ノズル３０から汚水が逆流しようとした場合に、流路が減縮された固定オリフィス９により逆流しようとする洗浄水の流量が抑制される。よって、第１のバキュームブレーカ３１に汚水が流入することが防止され、第１のバキュームブレーカ３１の機能を維持することができる。
【００８０】
さらに、水道配管２０１と洗浄ノズル３０との間に設けられた容積型ポンプ１４は、洗浄ノズル３０から吐出される洗浄水に脈動を生じることができる。特に、容積型ポンプ１４に流入する洗浄水の流量が少ないほど、洗浄水の脈動の振幅は小さく、脈動周期は長くすることができる。このように、設定流量および脈動の振幅が小さく、脈動の周期が長いことにより、洗浄水が当たる強さが弱く、やさしく洗浄される感覚を使用者に与えられる。逆に、設定流量および脈動の振幅が大きく、脈動周期が短いことにより、洗浄水の当たる強さが強く、しっかり洗浄される感覚が使用者に与えられる。このため、使用者に幅広い洗浄感を提供することができる。
【００８１】
また、使用者が流量設定部３０７、３０８により設定した洗浄水の流量に基づいて、水道配管２０１から供給される洗浄水の流量は制御される。この流量により上記の通り洗浄水の脈動の振幅および周期が変化する。よって、使用者の操作に基づいて、洗浄水の流量だけでなく、脈動の状態も変化させることができる。
【００８２】
さらに、容積型ポンプ１４の上流側に設けられた固定オリフィス９の圧力損失により、洗浄水の流量に応じて、容積型ポンプ１４に流入する圧力が変化される。そして、この圧力に基づいて、脈動する洗浄水の最低圧力が決められ、延いては、脈動の振幅が決められる。それゆえ、固定オリフィス９および容積型ポンプ１４により、洗浄水の流量が設定されるだけで、脈動状態も決められる。
【００８３】
さらに、熱交換器１２の上流側に接続された第１のバキュームブレーカ３１と、熱交換器１２の下流側に接続された第２のバキュームブレーカ６１とにより、人体洗浄ノズル３０や便器ノズル４０からの汚水の逆流が防止される。また、バキュームブレーカ３１、６１が熱交換器１２およびノズル３０、４０に比べて高い位置に配置されている。このため、バキュームブレーカ３１、６１よりも上流側で負圧が発生しても、熱交換器１２内の洗浄水が人体洗浄ノズル３０や便器ノズル４０から不用意に流失して、熱交換器１２が空焚きになることが防止される。
【００８４】
また、第１のバキュームブレーカ３１と固定オリフィス９とが一体的に形成されていることにより、本体部２００における配管が簡素化され、かつ、本体部２００が小型化する。さらに、配管が内圧で伸縮することより第１のバキュームブレーカ３１の動作の遅延や誤作動が防止されるため、固定オリフィス９および第１のバキュームブレーカ３１の機能を確実に実行することができる。
【００８５】
さらに、バッファタンク１５は熱交換器１２から洗浄ノズル３０に洗浄水が流れる流路に配置されている。これにより、バッファタンク１５は熱交換器１２で加熱された洗浄水の温度緩衝部として作用し、人体洗浄ノズル３０に供給される洗浄水の温度むらを抑制することができる。バッファタンク１５と第２のバキュームブレーカ６１とが一体的に設けられていることにより、衛生洗浄装置１００が小型化される。
【００８６】
なお、上記実施の形態では、衛生洗浄装置１００は便器７００上に配置され、主に人体の局部の洗浄に用いられた。これに限らず、顔や頭、手、足などの洗浄、ペット等の動物の洗浄、または生き物以外の洗浄などにも衛生洗浄装置が用いられる。
【００８７】
また、上記実施形態では、人体洗浄ノズル３０は、おしり洗浄ノズル１、ビデ洗浄ノズル２およびノズル洗浄用ノズル３を含むが、これに限定されない。たとえば、人体洗浄ノズル３０は、これらのノズル１〜３の全てを含まなくてもよいし、これ以外のノズルを含んでもよい。また、人体洗浄ノズル３０は、人体の局部やノズルを洗浄する以外の部分を洗浄するノズルにも使用される。
【００８８】
さらに、上記実施の形態では、脈動発生部に容積型ポンプ１４が用いられたが、これ以外のポンプ、たとえば電磁ポンプを用いることもできる。
【００８９】
また、上記実施の形態では、固定オリフィス９は第１のバキュームブレーカ３１に一体的に設けられていた。ただし、オリフィスは、第１のバキュームブレーカ３１と別に設けられ、第１のバキュームブレーカ３１に固定されていなくてもよい。
【００９０】
さらに、上記実施の形態では、固定オリフィス９は吸気口７４よりも下流側に設けられた。ただし、固定オリフィス９は吸気口７４の上流側に設けられてもよい。
【００９１】
また、上記実施の形態では、入水圧力調整部に減圧弁８および固定オリフィス９が用いられた。ただし、入水圧力調整部に減圧弁８が用いられなくてもよい。また、入水圧力調整部は、容積型ポンプ１４に流入する洗浄水の流量が増えるにつれて、洗浄水の圧力が低下するものであればよい。
【００９２】
以上に説明したように、衛生洗浄装置１００は、洗浄水を吐出して人体を洗浄する人体洗浄ノズル３０と、前記人体洗浄ノズル３０に連通する流路の上流にあって前記洗浄水に脈動を生起させる脈動発生部１４と、前記脈動発生部１４に入水する前の洗浄水の入水圧力を調整する入水圧力調整部９と、前記人体洗浄ノズル３０から吐出する洗浄水の流量を設定する流量設定部３０７、３０８と、を備える。ここで、前記流量設定部３０７、３０８によって設定された設定流量に基づいて前記脈動発生部１４により発生する洗浄水の脈動を変化させ、前記設定流量が多いほど前記人体洗浄ノズル３０から吐出する洗浄水の脈動の振幅を増大させる。
【００９３】
また、上記衛生洗浄装置１００において、前記脈動発生部１４は、容積型ポンプ１４とした。
【００９４】
さらに、上記衛生洗浄装置１００において、前記入水圧力調整部９は、前記脈動発生部１４へ洗浄水が入水する前の流路の一部の断面積を減縮することで入水圧力を調整する。
【００９５】
また、上記衛生洗浄装置１００において、前記入水圧力調整部９は、給水された洗浄水を減圧する減圧弁８と、固定オリフィス９とを有する。
【００９６】
さらに、上記衛生洗浄装置１００は、洗浄水の給水流路にバキュームブレーカ３１を備える。ここで、前記固定オリフィス９は、前記バキュームブレーカと一体として設けた。
【００９７】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明は、以上に説明した構成を有し、使用者が感じる洗浄水の強さの範囲を広げられる衛生洗浄装置１００を提供することができるという効果を奏する。
【符号の説明】
【００９９】
８ 減圧弁（入水圧力調整部）
９ 固定オリフィス（入水圧力調整部）
１４ 容積型ポンプ（脈動発生部）
３０ 人体洗浄ノズル（洗浄ノズル）
３１ 第１のバキュームブレーカ（バキュームブレーカ）
１００ 衛生洗浄装置
３０７、３０８ 水勢設定スイッチ（流量設定部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄水をノズルから吐出する、衛生洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の衛生洗浄装置は、ノズルから吐出する水の圧力を調整する機能を有するものが知られている。たとえば、使用者が設定した洗浄水の流量が少ない場合は、ノズルへ供給する洗浄水の圧力変動（脈動）の振幅を大きくすることにより、使用者に与える刺激を強めている。逆に、使用者が設定した洗浄水の流量が多い場合は、ノズルへ供給する洗浄水の圧力変動の振幅を小さくすることにより、使用者が感じる脈動を弱めている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３１１２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の構成では、洗浄水の設定流量が少ない場合に、ノズルから吐出される圧力の変動幅が大きく設定されている。このため、使用者に与える刺激が強められており、使用者は洗浄水が当たる強さを強いと感じる。逆に、設定流量が多い場合に、圧力の変動幅が小さく設定されている。このため、使用者に与えられる刺激が弱められており、使用者は洗浄水が当たる強さを弱いと感じる。それゆえ、設定できる洗浄強さの強弱の幅を狭いと使用者が感じ、使用者の多岐にわたる好みには応じることができない。
【０００５】
特に、痔疾などで弱い洗浄感を望む使用者が洗浄強さを一番下げると、洗浄水の流量は少なくなる。しかし、ノズルから吐出される圧力の変動幅が大きくなるため、使用者は洗浄水が当たる強さを強いと感じる場合がある。このため、使用者が望むような弱い洗浄感を実現できなかった。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、使用者が感じる洗浄水の強さの範囲を広げられる衛生洗浄装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、以下の知見を得た。
【０００８】
洗浄水が当たった時に使用者が感ずる洗浄水の強さは、ノズルから吐出する洗浄水の圧力に加えて、この圧力の変動幅の大きさが要素となる。洗浄水の圧力に変動がなく、一定の圧力で洗浄水が人体に当たった場合、使用者は、洗浄水の圧力に対する感覚がすぐに飽和してしまい、洗浄水の強さを感じなくなる。洗浄水の圧力の変動があった場合には、使用者は、圧力に対する感覚が常に更新され、洗浄水を強いと感じる。また、洗浄水の圧力が変動することにより、人体が受ける洗浄水の流速が変動する。このため、これらの相乗効果により、人体が感じる洗浄水の強さを高めることができる。したがって、使用者が感じる洗浄水の強さの調節には、洗浄水の圧力（流量）に加えて、この圧力の変動幅が重要な要素となる。
【０００９】
そこで、本発明のある形態に係る、衛生洗浄装置は、洗浄水を吐出する洗浄ノズルと、前記洗浄ノズルから吐出する前記洗浄水に脈動を生起させる脈動発生部と、前記脈動発生部に流入する前記洗浄水の圧力を調整する入水圧力調整部と、前記洗浄ノズルから吐出する洗浄水の流量を設定する流量設定部とを備える。ここで、前記脈動発生部は、前記流量設定部によって設定された前記流量が多いほど、前記洗浄ノズルから吐出する前記洗浄水の脈動の振幅を増大させるよう構成されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、使用者が感じる洗浄水の強さの範囲を広げられる衛生洗浄装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態２に係る衛生洗浄装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る衛生洗浄装置の遠隔操作装置の正面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る衛生洗浄装置の模式図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る衛生洗浄装置の本体部の内部の斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る衛生洗浄装置の減圧弁の断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る衛生洗浄装置の第１のバキュームブレーカの断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る衛生洗浄装置の容積型ポンプの断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る衛生洗浄装置の吐出される洗浄水の圧力を示すグラフである。
【図９】本発明の実施の形態１に係る衛生洗浄装置の機能ブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る衛生洗浄装置における圧力を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００１４】
第１の発明に係る衛生洗浄装置は、洗浄水を吐出する洗浄ノズルと、前記洗浄ノズルから吐出する前記洗浄水に脈動を生起させる脈動発生部と、前記脈動発生部に流入する前記洗浄水の圧力を調整する入水圧力調整部と、前記洗浄ノズルから吐出する洗浄水の流量を設定する流量設定部とを備える。ここで、前記脈動発生部は、前記流量設定部によって設定された前記流量が多いほど、前記洗浄ノズルから吐出する前記洗浄水の脈動の振幅を増大させるよう構成されている。
【００１５】
この構成によれば、使用者が流量設定部を操作することにより、洗浄ノズルから吐出する洗浄水の流量が設定される。このように設定された流量の洗浄水が入水圧力調整部に流入し、ここで洗浄水の圧力が調整される。そして、調整された圧力で洗浄水が脈動発生部に流入する。この脈動発生部で洗浄水に脈動が与えられて、脈動する洗浄水が洗浄ノズルから吐出する。このとき、洗浄ノズルから吐出する洗浄水の脈動の振幅は、流量設定部によって設定された流量が多いほど、増大される。
【００１６】
このため、使用者が流量を少なく設定すると、洗浄ノズルから吐出する洗浄水の脈動の振幅は小さくなる。このとき、洗浄水の流量が少ない上、その脈動の振幅も小さいため、使用者は洗浄水が当たる強さを弱く感じる。一方、使用者が流量を多く設定すると、洗浄ノズルから吐出する洗浄水の脈動の振幅は大きくなる。このとき、洗浄水の流量が多い上、その脈動の振幅も大きいため、使用者は洗浄水が当たる強さを強く感じる。このように、使用者が設定する流量に応じて、使用者が感じる洗浄水の強さも変化する。それゆえ、使用者は、設定できる洗浄水の強さの範囲が広いと感じることができる。
【００１７】
第２の発明に係る衛生洗浄装置では、前記脈動発生部は、容積型ポンプを含む。ここで、当該容積型ポンプは、設定された前記流量が多いほど吐出量が増大するよう構成される。また、前記入水圧力調整部は、前記容積型ポンプの吐出量が多いほど、当該容積型ポンプに流入する前記洗浄水の圧力を低く調整するよう構成されている。
【００１８】
この構成によれば、容積型ポンプが吐出する洗浄水の流量は、周期的に変動する。この変動する洗浄水の流量に対応して、容積型ポンプの出口における洗浄水の圧力は変化する。これにより、洗浄水に脈動が発生する。この脈動する洗浄水の最低圧力は、容積型ポンプの入口での洗浄水の圧力が所定値以上である場合、容積型ポンプの入口での洗浄水の圧力とほぼ等しくなる。また、容積型ポンプの入口での洗浄水の圧力は、容積型ポンプの吐出量が多いほど、低くなるように入水圧力調整部により調整されている。さらに、容積型ポンプの吐出量は、設定された流量が多いほど増大する。よって、設定された流量が多いほど、脈動する洗浄水の最低圧力は低くなる。一方、容積型ポンプの吐出量は、設定された流量が多いほど増大する。このため、容積型ポンプの出口における脈動する洗浄水の最高圧力は一定である。したがって、設定された流量が多いほど、脈動の振幅は大きくなる。このように、使用者が流量設定部により洗浄水の流量を調整するだけで、これと同時に洗浄水の脈動の振幅も制御される。
【００１９】
第３の発明に係る衛生洗浄装置では、前記入水圧力調整部は、前記脈動発生部へ向かって洗浄水が流れる流路において断面積が局部的に縮小された部分を含む。
【００２０】
この構成によれば、入水圧力調整部において流路の断面積が局部的に変化するため、ここで洗浄水の圧力損失が生じる。この圧力損失は、洗浄水の流量が多くなるほど大きくなる。これにより、脈動発生部に向かって流れる洗浄水の圧力は小さくなるため、脈動発生部により生起された洗浄水の脈動の振幅は大きくなる。このように、入水圧力調整部により洗浄水の流量の増加に応じて洗浄水の圧力が低減され、さらに、脈動発生部により洗浄水の圧力の低減に応じて脈動の振幅が大きくなる。このため、使用者が流量設定部により洗浄水の流量を調整するだけで、これと同時に洗浄水の脈動の振幅も制御される。
【００２１】
第４の発明に係る衛生洗浄装置では、前記入水圧力調整部は、前記脈動発生部へ向かって洗浄水が流れる流路の径より小さな径のオリフィスと、前記オリフィスへ流入する前記洗浄水を減圧する減圧弁とを有する。
【００２２】
この構成によれば、給水された洗浄水の圧力に関わらず、減圧弁によって洗浄水は所定の圧力に減圧される。さらに、洗浄水の圧力は、オリフィスによって減圧される。このとき、オリフィスに流入する洗浄水の圧力は所定圧力に調整されているため、オリフィスにより洗浄水の流量に応じた圧力に洗浄水の圧力は安定的に低減される。
【００２３】
したがって、水道配管から供給される入水圧の異なる地域、住宅に衛生洗浄装置が取り付けられても、洗浄水の流量に応じた同じ脈動の振幅が得られる。
【００２４】
第５の発明に係る衛生洗浄装置は、水供給源と前記洗浄ノズルとの間の流路に設けられたバキュームブレーカをさらに備える。ここで、前記オリフィスが、前記バキュームブレーカと一体として設けられてもよい。
【００２５】
この構成によれば、バキュームブレーカが洗浄ノズルの上流側に設けられている。これにより、バキュームブレーカよりも上流側で負圧が発生しても、洗浄ノズルから流入した汚水がバキュームブレーカよりも上流側に逆流することが防止される。
【００２６】
また、バキュームブレーカよりも上流側で負圧が発生し、洗浄ノズルから汚水が逆流しようとした場合に、オリフィスにより流路が減縮されていることにより、逆流する汚水の流量が抑制される。
【００２７】
さらに、バキュームブレーカとオリフィスとが一体的に形成されていることにより、これらを繋ぐ配管が不要であるため、配管が簡素化され、かつ、衛生洗浄装置が小型化される。さらに、配管が内圧で伸縮すると、バキュームブレーカの動作の遅延や誤作動などの問題が生じてしまう。ただし、オリフィスとバキュームブレーカとの間が配管で接続されていないことにより、これらの問題が防止される。
（実施の形態１）
図９は、実施の形態１に係る衛生洗浄装置１００の機能ブロック図である。
【００２８】
衛生洗浄装置１００は、洗浄水を吐出する洗浄ノズル３０と、洗浄ノズル３０から吐出する洗浄水に脈動を生起させる脈動発生部１４と、脈動発生部１４に流入する洗浄水の圧力を調整する入水圧力調整部９と、洗浄ノズル３０から吐出する洗浄水の流量を設定する流量設定部３０７、３０８とを備える。ここで、脈動発生部１４は、流量設定部３０７、３０８によって設定された流量が多いほど、洗浄ノズル３０から吐出する洗浄水の脈動の振幅を増大させるよう構成されている。
【００２９】
この構成によれば、使用者が流量設定部３０７、３０８を操作することにより、洗浄ノズル３０から吐出する洗浄水の流量が設定される。このように設定された流量の洗浄水が、入水圧力調整部９に流入し、ここで洗浄水の圧力が調整される。そして、調整された圧力で洗浄水が脈動発生部１４に流入する。この脈動発生部１４で洗浄水に脈動が与えられて、脈動する洗浄水が洗浄ノズル３０から吐出する。このとき、洗浄ノズル３０から吐出する洗浄水の脈動の振幅は、流量設定部３０７、３０８によって設定された流量が多いほど、増大される。
【００３０】
このため、使用者が流量を少なく設定すると、洗浄ノズル３０から吐出する洗浄水の脈動の振幅は小さくなる。このとき、洗浄水の流量が少ない上、その脈動の振幅も小さいため、使用者は洗浄水が当たる強さを弱く感じる。一方、使用者が流量を多く設定すると、洗浄ノズル３０から吐出する洗浄水の脈動の振幅は大きくなる。このとき、洗浄水の流量が多い上、その脈動の振幅も大きいため、使用者は洗浄水が当たる強さを強く感じる。このように、使用者が設定する流量に応じて、使用者が感じる洗浄水の強さも変化する。それゆえ、使用者は、設定できる洗浄水の強さの範囲が広いと感じることができる。
【００３１】
（実施の形態２）
［衛生洗浄装置の構成］
図１は、衛生洗浄装置１００を、便器７００に装着した状態で示す斜視図である。図１に示すように、便器７００上に衛生洗浄装置１００が装着される。衛生洗浄装置１００は、本体部２００、遠隔操作装置３００、便座部４００および蓋部５００により構成される。本体部２００には、便座部４００および蓋部５００が開閉自在に取り付けられる。また、本体部２００には、図３に示す洗浄水供給機構が設けられるとともに、制御部４が内蔵される。
【００３２】
なお、図３に示す洗浄水供給機構において水道配管２０１から各ノズル３０、４０へ洗浄水が流れることにより、水道配管２０１側を上流側と称し、各ノズル３０、４０側を下流側と称する。
【００３３】
図１では、本体部２００の正面上部に着座センサ６１０が設けられる。この着座センサ６１０は、例えば反射型の赤外線センサである。この場合、着座センサ６１０は、人体から反射された赤外線を検出することにより、便座部４００上に使用者が存在することを検知する。
【００３４】
図２は、図１の遠隔操作装置３００の正面図である。遠隔操作装置３００のコントローラ本体部３０１の上部には、ワイド洗浄スイッチ３０５、リズム洗浄スイッチ３０６、水勢設定スイッチ３０７、３０８、ムーブ洗浄スイッチ３０９、洗浄位置設定スイッチ３１０、３１１が設けられている。コントローラ本体部３０１の下部には、停止スイッチ３０２、おしり洗浄スイッチ３０３、ビデ洗浄スイッチ３０４が設けられている。遠隔操作装置３００は、上記各スイッチ３０２〜３１１が操作されると、操作されたスイッチに対応した信号を制御部４へ出力される。この信号に応じて制御部４が各部を制御し、各部による機能が実行される。例えば、使用者がおしり洗浄スイッチ３０３またはビデ洗浄スイッチ３０４を押下操作することにより、本体部２００の人体洗浄ノズル３０が移動して、人体洗浄ノズル３０から洗浄水が噴出する。また、停止スイッチ３０２が操作されると、洗浄ノズル３０から洗浄水が吐出する洗浄動作が停止される。
【００３５】
［本体部の内部構成］
図３は、衛生洗浄装置１００の本体部２００の内部構成を示す模式図である。図５は減圧弁８の断面図である。図６は、内部に固定オリフィス９を構成した第１のバキュームブレーカ３１の断面図である。図７は、容積型ポンプ１４の断面図である。
【００３６】
図３に示すように、本体部２００は、制御部４、分岐水栓５、ストレーナ６、止水電磁弁７、減圧弁８、固定オリフィス９、流量センサ１１、熱交換器１２、温度センサ１３ａ、１３ｂ、容積型ポンプ１４、バッファタンク１５、切替弁１６、人体洗浄ノズル３０、第１のバキュームブレーカ３１、第２のバキュームブレーカ６１、便器ノズル４０および便器ノズルモータ４０ｍを含む。また、人体洗浄ノズル３０は、おしり洗浄ノズル１、ビデ洗浄ノズル２およびノズル洗浄用ノズル３を含む。切替弁１６は切替弁モータ１６ｍを含む。
【００３７】
配管２０２は、分岐水栓５を介して、水の供給源である水道配管２０１に接続されている。また、配管２０２は、分岐水栓５と熱交換器１２との間に接続され、「前流路」と称する。配管２０２には、ストレーナ６、止水電磁弁７、減圧弁８、固定オリフィス９および流量センサ１１が順に設けられている。
【００３８】
配管２０３は、熱交換器１２と切替弁１６との間に接続され、「後流路」と称する。配管２０３に、温度センサ１３ａ、１３ｂ、容積型ポンプ１４およびバッファタンク１５が順に設けられている。
【００３９】
分岐管路２０４は、減圧弁８と固定オリフィス９の間の配管（前流路）２０２から分岐される。
【００４０】
分岐配管２０５は、第１のバキュームブレーカ３１を介して分岐管路２０４に連結される。分岐配管２０５の一端に第１のバキュームブレーカ３１が接続され、分岐配管２０５の他端に便器ノズル４０が接続される。便器ノズルモータ４０ｍは、便器ノズル４０の近傍に取り付けられる。
【００４１】
減圧弁８は、図５に示すように、ダイヤフラム押さえ４４と、減圧スプリング４６と、スプリング受け４５と、ダイヤフラム４７と、ダイヤフラムワッシャ４８と、弁本体４２と、ダイヤフラム軸５１と、ダイヤフラム軸受け４９と、から構成される。スプリング受け４５は、ダイヤフラム押さえ４４の内壁に接触しながら移動する。弁本体４２は、流入部４１と流出部４３と平面台座部５２とダイヤフラムワッシャ受け５３とを有する。ダイヤフラム軸受け４９において、ダイヤフラム軸５１が接触しながら移動する。
【００４２】
減圧弁８は、図４および図５に示すように、止水電磁弁７の下流側に配置される。流入部４１が止水電磁弁７側の配管２０２に接続され、流出部４３は固定オリフィス９側の配管２０２に接続される。
【００４３】
固定オリフィス９は、第１のバキュームブレーカ３１に一体的に形成されており、たとえば、第１のバキュームブレーカ３１と一体成型されている。固定オリフィス９と第１のバキュームブレーカ３１との全体が１つの部分でできているワンピース（one-piece）である。固定オリフィス９は、第１のバキュームブレーカ３１の流入口７１と流出口７２との間に設けられる。流入口７１と流出口７２との間の流路において、固定オリフィス９の位置で断面積が局部的に減少する。
【００４４】
第１のバキュームブレーカ３１は、分岐管路２０４に設けられ、熱交換器１２と便器ノズル４０の洗浄水噴出口とよりも高い位置に配置される。図６および図３に示すように、第１のバキュームブレーカ３１は、バキュームアダプタ７５と、バキュームフタ７６と、バキュームブレーカ弁７７と、から構成される。バキュームアダプタ７５は、Ｔ字状の配管であって、流入口７１と流出口７２と固定オリフィス９とを含む主管路と、この主管路から分岐する分岐管路２０４とを有する。流入口７１が減圧弁８側の配管２０２に接続され、流出口７２が流量センサ１１側の配管２０２に接続される。主管路は配管２０２と直線状に連結される。分岐管路２０４の先にバキュームフタ７６を介して吸気口７４が設けられる。バキュームフタ７６の中に移動可能にバキュームブレーカ弁７７が設けられる。主管路と吸気口７４との間に排出口７３が設けられる。排出口７３は分岐管路２０４に接続される。
【００４５】
通常時は、洗浄水がバキュームブレーカ弁７７を水圧によって押し上げているため、吸気口７４への流路はバキュームブレーカ弁７７により閉じられている。しかし、第１のバキュームブレーカ３１よりも上流側が負圧になった場合には、バキュームブレーカ弁７７が下がり、第１のバキュームブレーカ３１は吸気口７４から外気を取り入れる。第１のバキュームブレーカ３１よりも上流側の圧力が大気圧に戻り、人体洗浄ノズル３０から汚水の逆流が防止される。
【００４６】
万一、人体洗浄ノズル３０から汚水が逆流しようとした場合でも、固定オリフィス９によって流路が減縮されているため、流出口７２から流入する汚水の逆流が抑制される。
【００４７】
第２のバキュームブレーカ６１は、図３に示すバッファタンク１５に設けられ、熱交換器１２のケーシングの上壁面よりも高い位置に配置される。
【００４８】
このように、第１のバキュームブレーカ３１は、熱交換器１２と便器ノズル４０との間に設けられている。また、第２のバキュームブレーカ６１は、熱交換器１２と人体洗浄ノズル３０との間に設けられている。さらに、第１のバキュームブレーカ３１が熱交換器１２と便器ノズル４０の洗浄水噴出口とよりも高い位置に配置されている。これにより、熱交換器１２内の洗浄水が、分岐管路２０４、分岐配管２０５および便器ノズル４０を介して外部に流出することが防止される。さらに、第２のバキュームブレーカ６１が熱交換器１２のケーシングの上壁面よりも高い位置に配置されている。これにより、熱交換器１２内の洗浄水が、配管２０３（後流路）および人体洗浄ノズル３０を介して外部に流出することが防止される。また、バキュームブレーカ３１、６１は、熱交換器１２およびノズル３０、４０より高い位置に配置されている。その結果、熱交換器１２の空焚きが防止される。
【００４９】
また、バキュームブレーカ３１、６１よりも上流側で負圧が発生しても、各バキュームブレーカ３１、６１よりも下流側の水が水道配管２０１に逆流することが防止される。特に、各ノズル３０、４０の噴出口が便器７００内に配置されているため、噴出口から汚水が各ノズル３０、４０を介して配管２０１〜２０５に侵入する可能性がある。このような場合でも、第１のバキュームブレーカ３１により、便器ノズル４０側からの汚水等の逆流が防止される。これとともに、第２のバキュームブレーカ６１により人体洗浄ノズル３０側から汚水等の逆流が防止される。
【００５０】
容積型ポンプ１４は、本体部８１内に、円柱状空間８２が形成されている。円柱状空間８２内には圧送ピストン８３が設けられる。圧送ピストン８３により円柱状空間８２がポンプ室８２ａとポンプ室８２ｂとに分割される。本体部８１の一側部には洗浄水の流入部８４が設けられ、他側部には洗浄水の流出部８５が設けられている。流入部８４は、ポンプ室８２ａに位置する流入部８４ａとポンプ室８２ｂに位置する流入部８４ｂとで構成される。流出部８５は、ポンプ室８２ａに位置する流出部８５ａとポンプ室８２ｂに位置する流出部８５ｂとで構成される。図３および図７に示すように、流入部８４には配管２０３（後流路）を介して熱交換器１２が接続される。流出部８５には配管２０３（後流路）を介して切替弁１６が接続される。
【００５１】
そして、モータ８６の回転軸にギヤ８７が取り付けられている。ギヤ８７にギヤ８８が噛み合っている。ギヤ８８に連接されるリンク機構８９により、モータ８６の回転運動が圧送ピストン８３の往復運動に変換されている。モータ８６が回転するとギヤ８７、ギヤ８８、リンク機構８９を介して圧送ピストン８３が往復動する。この圧送ピストン８３の往復動により、後述するように、流出部８５から流出する洗浄水の流量および圧力が変動する。
【００５２】
［本体部における洗浄水の流れと制御］
次に、本体部２００における洗浄水の流れおよび制御部４による本体部２００の各構成部の制御について説明する。
【００５３】
まず、水道配管２０１を流れる浄水が、洗浄水として分岐水栓５によりストレーナ６に供給される。ストレーナ６により洗浄水に含まれるごみや不純物等が除去される。
【００５４】
次に、止水電磁弁７により配管２０２が開閉され、洗浄水が供給されたり、この供給が停止されたりする。この止水電磁弁７の開閉動作は、制御部４により制御される。止水電磁弁７が開き、洗浄水が減圧弁８に供給されると、減圧弁８により配管２０２内を流れる洗浄水の圧力が一定の圧力値に減圧される。
【００５５】
切替弁１６が開いている場合は、洗浄水は、第１のバキュームブレーカ３１の流入口７１から流入し、固定オリフィス９を通って、流出口７２に流れる。このとき、洗浄水が固定オリフィス９を通過することで、洗浄水の圧力が一層減圧される。
【００５６】
配管２０２において、流量センサ１１は、配管２０２内を流れる洗浄水の流量を計測し、計測流量値を制御部４に与える。配管２０２内を通して供給される洗浄水は、熱交換器１２により所定の温度に加熱される。熱交換器１２の加熱動作は、流量センサ１１により計測された計測流量値に基づいて制御部４により制御される。
【００５７】
続いて、熱交換器１２により加熱された洗浄水は、容積型ポンプ１４によりバッファタンク１５を通して、切替弁１６に圧送される。容積型ポンプ１４の圧送動作は、制御部４により制御される。
【００５８】
バッファタンク１５は、熱交換器１２により加熱された洗浄水を一時的に貯め、洗浄水の温度緩衝部として作用する。これにより、切替弁１６に圧送される洗浄水の温度むらの発生が抑制される。なお、熱交換器１２とバッファタンク１５との合計の容量は、１５ｃｃ〜３０ｃｃであることが好ましく、２０ｃｃ〜２５ｃｃであることがより好ましい。
【００５９】
切替弁１６においては、切替弁モータ１６ｍが動作することにより、容積型ポンプ１４から圧送された洗浄水が、おしり洗浄ノズル１、ビデ洗浄ノズル２およびノズル洗浄用ノズル３のいずれかに供給される。これにより、おしり洗浄ノズル１、ビデ洗浄ノズル２およびノズル洗浄用ノズル３のいずれかから洗浄水が噴出する。切替弁モータ１６ｍの動作は、制御部４により制御される。
【００６０】
おしり洗浄ノズル１およびビデ洗浄ノズル２は、使用者の局部の洗浄を行うために用いられる。ノズル洗浄用ノズル３は、おしり洗浄ノズル１およびビデ洗浄ノズル２の、便器７００内に突出する部分を洗浄するために用いられる。
【００６１】
また、切替弁１６が閉じている場合は、流入口７１から第１のバキュームブレーカ３１に流入した洗浄水は、流出口７２側に流れることができないため、便器ノズル４０用の排出口７３に洗浄水が供給される。そして、洗浄水は、排出口７３から分岐管路２０４を通過し、便器ノズル４０から吐出される。なお、切替弁１６の開閉動作は制御部４により制御される。たとえば、便器７００に洗浄水を流す操作が使用者によりなされると、制御部４は切替弁１６を閉じる。一方、洗浄スイッチ３０３、３０４が使用者により操作されると、制御部４は切替弁１６を開く。
【００６２】
［洗浄水の圧力］
図４は、本体２００の内部の一実施例を示した図である。
【００６３】
図８（ａ）〜図８（ｅ）は、洗浄強さＬｖｎにおける脈動する洗浄水の圧力を示すグラフである。洗浄強さＬｖｎのｎの数字が大きくなるほど、洗浄強さが強くなり、洗浄水の流量が多くなる。この洗浄強さは水勢設定スイッチ３０７、３０８により調整される。図１０は水道配管２０１から容積型ポンプ１４までの洗浄水の圧力を示すグラフである。縦軸は洗浄水の圧力を示し、横軸は洗浄水が流れる位置を示す。
【００６４】
減圧弁８の下流側に配置される固定オリフィス９に供給される給水圧力が常にほぼ一定となるように、減圧弁８は流出部４３の２次圧を調整する。たとえば、図１０に示すように、減圧弁８は、水道配管２０１から０．２ＭＰａで流入する洗浄水の圧力を０．０７ＭＰａに下げる。
【００６５】
第１のバキュームブレーカ３１は減圧弁８の下流側に配置される。減圧弁８によって一定圧力に減圧された洗浄水が、流入口７１から第１のバキュームブレーカ３１内に供給される。
【００６６】
切替弁１６が開いている場合は、洗浄水は、固定オリフィス９を通って、流出口７２に流れる。このとき、固定オリフィス９の径は、流入口７１の径および流出口７２の径に比べて小さい。このため、流入口７１から固定オリフィス９に向かって管路の断面積が急激に縮小し、反対に固定オリフィス９から流出口７２に向かって管路の断面積が急激に拡大する。このような断面積の変化により、固定オリフィス９を通過する洗浄水に圧力損失が生じる。図１０に示すように、この固定オリフィス９を通過する洗浄水の流量が少ないほど、固定オリフィス９による圧力損失が小さく、流出口７２における洗浄水の圧力が高くなる。一方、固定オリフィス９を通過する洗浄水の流量が多いほど、固定オリフィス９による圧力損失が大きく、流出口７２における洗浄水圧力が低くなる。このように、固定オリフィス９により圧力が低下した洗浄水は、流量センサ１１、熱交換器１２および温度センサ１３ａ、１３ｂを介して容積型ポンプ１４に流入する。このため、水勢設定スイッチ３０７、３０８によって使用者が設定流量を変化すると、容積型ポンプ１４の動作速度に応じて固定オリフィス９を通過する洗浄水の流量が変わるため、容積型ポンプ１４の入口における洗浄水の圧力が変化する。
【００６７】
続いて、固定オリフィス９により減圧された洗浄水は容積型ポンプ１４に流入する。このとき、容積型ポンプ１４の圧送ピストン８３が下方向に移動すると、ポンプ室８２ａの容積が増加する。この場合、ポンプ室８２ａの圧力が流入部８４よりも圧力が低くなるため、洗浄水が流入部８４ａからポンプ室８２ａに供給される。一方、圧送ピストン８３が上方向に移動すると、ポンプ室８２ａの容積が減少する。この場合、ポンプ室８２ａの圧力が流出部８５よりも圧力が高くなるため、洗浄水がポンプ室８２ａの流出部８５ａから吐出される。
【００６８】
一方、このポンプ室８２ａ内の洗浄水が流出部８５ａから吐出される過程において、ポンプ室８２ｂの圧力が低下し、洗浄水が流入部８４ｂからポンプ室８２ｂへ供給される。反対に、洗浄水が流入部８４ａからポンプ室８２ａへ供給される過程において、ポンプ室８２ｂの圧力が高まり、ポンプ室８２ｂの洗浄水が流出部８５ｂから吐出される。
【００６９】
したがって、圧送ピストン８３が上下運動を行うことにより、ポンプ室８２ａ内の洗浄水とポンプ室８２ｂ内の洗浄水とに対して交互に圧力が加えられる。さらに、圧送ピストン８３が往復する速度は一往復する間に変化することにより、流入部８４の洗浄水に周期的な脈動が与えられる。この脈動する洗浄水の最低圧力は、容積型ポンプ１４の流入圧にほぼ等しくなる。また、脈動する洗浄水の最大圧力は、容積型ポンプ１４の負荷、ポンプ室８２ａ、８２ｂの容積変化の速度に対応した圧力となる。このように圧力が変化する洗浄水が、流出部８５から吐出される。
【００７０】
容積型ポンプ１４において流入部８４での圧力が上昇すると、容積型ポンプ１４の負荷が低減し、脈動の最低圧力は上昇する。また、脈動の最高圧力は、容積型ポンプ１４の負荷が一定である場合、ほぼ変化しない。このため、脈動の振幅は小さくなる。条件によっては、ほぼ脈動がない状態まで制御することができる。
【００７１】
したがって、脈動する洗浄水の最大圧力は、容積型ポンプ１４に流入する洗浄水の流量が変化しても、ほぼ一定である。これに対し、脈動する洗浄水の最低圧力は、流入部８４ｂから容積型ポンプ１４に流入する洗浄水の圧力にほぼ等しい。容積型ポンプ１４に流入する洗浄水の流量が少ないほど、図１０に示すように、固定オリフィス９の特性から、流入部８４における洗浄水の圧力は大きくなる。このため、脈動する洗浄水の最低圧力も大きくなる。このため、図８（ｂ）に示すように、脈動する洗浄水の最大圧力と最低圧力との差、つまり脈動の振幅は小さい。一方、容積型ポンプ１４に流入する洗浄水の流量が多いほど、図１０に示すように、固定オリフィス９の特性から、流入部８４における洗浄水の圧力は小さくなる。このため、脈動する洗浄水の最低圧力も小さくなる。よって、図８（ｅ）に示すように、脈動の振幅は大きくなる。このように、洗浄水の流量に応じて、脈動の状態を制御することができる。つまり、洗浄水の流量が増えるほど、洗浄水の脈動を大きくすることができる。一方、洗浄水の流量が少ないほど、洗浄水の脈動を小さくすることができる。
【００７２】
このように脈動を与えられた洗浄水は洗浄ノズル３０から吐出される。このため、洗浄水の流量が少ない場合は、脈動の振幅が小さく、使用者に当たる洗浄水の圧力差が小さい。このため、使用者は洗浄水が当たる強さが弱いと感じ、洗浄水は使用者にやさしい感覚を与えることができる。逆に、洗浄水の流量が多い場合は、脈動の振幅が大きく、使用者に当たる洗浄水の圧力差が大きい。このため、使用者は洗浄水が当たる強さを強いと感じ、洗浄水は使用者に刺激的な感覚を与えることができる。したがって、使用者に一層幅広い感覚を提供することができる。
【００７３】
また、容積型ポンプ１４に流入する洗浄水の流量が変化しても、脈動する洗浄水の最高圧力はほぼ一定である。このため、洗浄ノズル３０から吐出される洗浄水の圧力は、脈動の振幅に関係なくほぼ一定である。従って、洗浄水の流量が少なく、洗浄水が使用者にやさしい感覚を与えているような場合でも、洗浄水の最高圧力は洗浄水の流量が多い場合と同じである。よって、洗浄水の洗浄能力も同じである。
【００７４】
さらに、固定オリフィス９および容積型ポンプ１４により、洗浄水の流量が調整されるだけで、脈動の振幅および脈動の周期を調整することができる。このため、洗浄水の流量および脈動の両方を制御する必要がなく、制御が簡素化する。
【００７５】
［使用者による操作］
図２の遠隔操作装置３００におけるおしり洗浄スイッチ３０３またはビデ洗浄スイッチ３０４を使用者が操作すると、切替弁１６が制御部４により開かれる。これにより、水道配管２０１からの洗浄水は、入水圧力にかかわらず、減圧弁８によってほぼ一定圧力に減圧される。続いて、洗浄水は、その流量に応じて、固定オリフィス９によってさらに減圧される。この洗浄水の流量は、水勢設定スイッチ３０７、３０８によって設定される。このスイッチ３０７、３０８により使用者が洗浄強さを「弱」に設定すると、洗浄水の流量が最も少なく（Ｌｖ１）設定される。これにより、制御部４により容積型ポンプ１４の圧送ピストン８３の動作速度が低くされ、流出口８５から吐出される流量が少なくされる。これに従って、固定オリフィス９を通る洗浄水の流量が少なくなるため、洗浄水の圧力損失は小さく、容積型ポンプ１４入口での洗浄水の圧力が高くなる。図８（ｂ）に示すように、脈動の振幅が小さく、かつ脈動周期が長い洗浄水が、操作されたスイッチ３０３、３０４に対応する洗浄ノズル３０から吐出される。したがって、洗浄水の流量が少なく、脈動が小さいため、洗浄水が当たる感覚をやさしいと使用者は感じる。ただし、このときの洗浄水の最大圧力は、流量が多い場合の最大圧力とほぼ等しいことにより、洗浄能力は十分に発揮することができる。
【００７６】
逆に、使用者が水勢設定スイッチ３０７、３０８を操作し、洗浄強さを「強」に設定すると、洗浄水の流量は多く（Ｌｖ２以上）設定される。これにより、制御部４により容積型ポンプ１４の圧送ポストン８３の動作速度が高くされ、流出口８５から吐出される流量が多くされる。これに従って、固定オリフィス９を通る洗浄水の流量が多くなり、固定オリフィス９による圧力損失が大きく、容積型ポンプ１４の入口での洗浄水の圧力が低くなる。容積型ポンプ１４の回転速度（圧送ポストン８３の動作速度）を洗浄流量に合わせて高くすることにより、図８（ｅ）に示すように、脈動の振幅が大きく、かつ脈動周期が短い洗浄水が、操作されたスイッチ３０３、３０４に対応する洗浄ノズル３０から吐出される。したがって、図８（ａ）〜図８（ｅ）に示すように、洗浄水の流量が多くなるにつれて、脈動も大きくなるため、洗浄水が当たる際の刺激が強く、しっかり洗浄されているという感覚を使用者は得られる。
【００７７】
このように、流量設定部である水勢設定スイッチ３０７、３０８によって、使用者が洗浄の強さを洗浄水の流量の少ないＬｖ１に設定した場合には、洗浄ノズル３０から吐出される洗浄水の脈動が小さくなる。これにより、やさしく洗浄される感覚を使用者に与えることができる。洗浄の強さが洗浄水の流量の多いＬｖ４やＬｖ５に設定されると、洗浄ノズル３０から吐出される洗浄水の脈動が大きくなる。これにより、しっかり洗浄される感覚を使用者に与えることができる。このように、使用者に一層幅広い洗浄される感覚を提供することができる。
【００７８】
［作用、効果］
以上のように、減圧弁８は、水供給源である水道配管２０１から前流路２０２に供給される洗浄水の圧力を減圧する。このため、減圧弁８の下流側に配置される固定オリフィス９に供給される給水圧力が、常にほぼ一定となる。これにより、水供給源の供給水圧が異なる場合や変動する場合においても、一定圧力の洗浄水が固定オリフィス９に与えられる。それゆえ、固定オリフィス９および容積型ポンプ１４により、流量に応じた脈動を洗浄水に安定して与えることができる。
【００７９】
また、固定オリフィス９が第１のバキュームブレーカ３１の吸気口７４よりも下流側に配置されている。このため、吸気口７４よりも上流側の前流路２０２が負圧になり、人体洗浄ノズル３０から汚水が逆流しようとした場合に、流路が減縮された固定オリフィス９により逆流しようとする洗浄水の流量が抑制される。よって、第１のバキュームブレーカ３１に汚水が流入することが防止され、第１のバキュームブレーカ３１の機能を維持することができる。
【００８０】
さらに、水道配管２０１と洗浄ノズル３０との間に設けられた容積型ポンプ１４は、洗浄ノズル３０から吐出される洗浄水に脈動を生じることができる。特に、容積型ポンプ１４に流入する洗浄水の流量が少ないほど、洗浄水の脈動の振幅は小さく、脈動周期は長くすることができる。このように、設定流量および脈動の振幅が小さく、脈動の周期が長いことにより、洗浄水が当たる強さが弱く、やさしく洗浄される感覚を使用者に与えられる。逆に、設定流量および脈動の振幅が大きく、脈動周期が短いことにより、洗浄水の当たる強さが強く、しっかり洗浄される感覚が使用者に与えられる。このため、使用者に幅広い洗浄感を提供することができる。
【００８１】
また、使用者が流量設定部３０７、３０８により設定した洗浄水の流量に基づいて、水道配管２０１から供給される洗浄水の流量は制御される。この流量により上記の通り洗浄水の脈動の振幅および周期が変化する。よって、使用者の操作に基づいて、洗浄水の流量だけでなく、脈動の状態も変化させることができる。
【００８２】
さらに、容積型ポンプ１４の上流側に設けられた固定オリフィス９の圧力損失により、洗浄水の流量に応じて、容積型ポンプ１４に流入する圧力が変化される。そして、この圧力に基づいて、脈動する洗浄水の最低圧力が決められ、延いては、脈動の振幅が決められる。それゆえ、固定オリフィス９および容積型ポンプ１４により、洗浄水の流量が設定されるだけで、脈動状態も決められる。
【００８３】
さらに、熱交換器１２の上流側に接続された第１のバキュームブレーカ３１と、熱交換器１２の下流側に接続された第２のバキュームブレーカ６１とにより、人体洗浄ノズル３０や便器ノズル４０からの汚水の逆流が防止される。また、バキュームブレーカ３１、６１が熱交換器１２およびノズル３０、４０に比べて高い位置に配置されている。このため、バキュームブレーカ３１、６１よりも上流側で負圧が発生しても、熱交換器１２内の洗浄水が人体洗浄ノズル３０や便器ノズル４０から不用意に流失して、熱交換器１２が空焚きになることが防止される。
【００８４】
また、第１のバキュームブレーカ３１と固定オリフィス９とが一体的に形成されていることにより、本体部２００における配管が簡素化され、かつ、本体部２００が小型化する。さらに、配管が内圧で伸縮することより第１のバキュームブレーカ３１の動作の遅延や誤作動が防止されるため、固定オリフィス９および第１のバキュームブレーカ３１の機能を確実に実行することができる。
【００８５】
さらに、バッファタンク１５は熱交換器１２から洗浄ノズル３０に洗浄水が流れる流路に配置されている。これにより、バッファタンク１５は熱交換器１２で加熱された洗浄水の温度緩衝部として作用し、人体洗浄ノズル３０に供給される洗浄水の温度むらを抑制することができる。バッファタンク１５と第２のバキュームブレーカ６１とが一体的に設けられていることにより、衛生洗浄装置１００が小型化される。
【００８６】
なお、上記実施の形態では、衛生洗浄装置１００は便器７００上に配置され、主に人体の局部の洗浄に用いられた。これに限らず、顔や頭、手、足などの洗浄、ペット等の動物の洗浄、または生き物以外の洗浄などにも衛生洗浄装置が用いられる。
【００８７】
また、上記実施形態では、人体洗浄ノズル３０は、おしり洗浄ノズル１、ビデ洗浄ノズル２およびノズル洗浄用ノズル３を含むが、これに限定されない。たとえば、人体洗浄ノズル３０は、これらのノズル１〜３の全てを含まなくてもよいし、これ以外のノズルを含んでもよい。また、人体洗浄ノズル３０は、人体の局部やノズルを洗浄する以外の部分を洗浄するノズルにも使用される。
【００８８】
さらに、上記実施の形態では、脈動発生部に容積型ポンプ１４が用いられたが、これ以外のポンプ、たとえば電磁ポンプを用いることもできる。
【００８９】
また、上記実施の形態では、固定オリフィス９は第１のバキュームブレーカ３１に一体的に設けられていた。ただし、オリフィスは、第１のバキュームブレーカ３１と別に設けられ、第１のバキュームブレーカ３１に固定されていなくてもよい。
【００９０】
さらに、上記実施の形態では、固定オリフィス９は吸気口７４よりも下流側に設けられた。ただし、固定オリフィス９は吸気口７４の上流側に設けられてもよい。
【００９１】
また、上記実施の形態では、入水圧力調整部に減圧弁８および固定オリフィス９が用いられた。ただし、入水圧力調整部に減圧弁８が用いられなくてもよい。また、入水圧力調整部は、容積型ポンプ１４に流入する洗浄水の流量が増えるにつれて、洗浄水の圧力が低下するものであればよい。
【００９２】
以上に説明したように、衛生洗浄装置１００は、洗浄水を吐出して人体を洗浄する人体洗浄ノズル３０と、前記人体洗浄ノズル３０に連通する流路の上流にあって前記洗浄水に脈動を生起させる脈動発生部１４と、前記脈動発生部１４に入水する前の洗浄水の入水圧力を調整する入水圧力調整部９と、前記人体洗浄ノズル３０から吐出する洗浄水の流量を設定する流量設定部３０７、３０８と、を備える。ここで、前記流量設定部３０７、３０８によって設定された設定流量に基づいて前記脈動発生部１４により発生する洗浄水の脈動を変化させ、前記設定流量が多いほど前記人体洗浄ノズル３０から吐出する洗浄水の脈動の振幅を増大させる。
【００９３】
また、上記衛生洗浄装置１００において、前記脈動発生部１４は、容積型ポンプ１４とした。
【００９４】
さらに、上記衛生洗浄装置１００において、前記入水圧力調整部９は、前記脈動発生部１４へ洗浄水が入水する前の流路の一部の断面積を減縮することで入水圧力を調整する。
【００９５】
また、上記衛生洗浄装置１００において、前記入水圧力調整部９は、給水された洗浄水を減圧する減圧弁８と、固定オリフィス９とを有する。
【００９６】
さらに、上記衛生洗浄装置１００は、洗浄水の給水流路にバキュームブレーカ３１を備える。ここで、前記固定オリフィス９は、前記バキュームブレーカと一体として設けた。
【００９７】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明は、以上に説明した構成を有し、使用者が感じる洗浄水の強さの範囲を広げられる衛生洗浄装置１００を提供することができるという効果を奏する。
【符号の説明】
【００９９】
８ 減圧弁（入水圧力調整部）
９ 固定オリフィス（入水圧力調整部）
１４ 容積型ポンプ（脈動発生部）
３０ 人体洗浄ノズル（洗浄ノズル）
３１ 第１のバキュームブレーカ（バキュームブレーカ）
１００ 衛生洗浄装置
３０７、３０８ 水勢設定スイッチ（流量設定部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄水を吐出する洗浄ノズルと、
前記洗浄ノズルから吐出する前記洗浄水に脈動を生起させる脈動発生部と、
前記脈動発生部に流入する前記洗浄水の圧力を調整する入水圧力調整部と、
前記洗浄ノズルから吐出する洗浄水の流量を設定する流量設定部とを備え、
前記脈動発生部は、前記流量設定部によって設定された前記流量が多いほど、前記洗浄ノズルから吐出する前記洗浄水の脈動の振幅を増大させるよう構成されている、衛生洗浄装置。
【請求項２】
前記脈動発生部は、容積型ポンプを含み、
当該容積型ポンプは、設定された前記流量が多いほど吐出量が増大するよう構成され、
前記入水圧力調整部は、前記容積型ポンプの吐出量が多いほど、当該容積型ポンプに流入する前記洗浄水の圧力を低く調整するよう構成されている、請求項１に記載の衛生洗浄装置。
【請求項３】
前記入水圧力調整部は、前記脈動発生部へ向かって洗浄水が流れる流路において断面積が局部的に縮小された部分を含む、請求項１または２記載の衛生洗浄装置。
【請求項４】
前記入水圧力調整部は、前記脈動発生部へ向かって洗浄水が流れる流路の径より小さな径のオリフィスと、前記オリフィスへ流入する前記洗浄水を減圧する減圧弁とを有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の衛生洗浄装置。
【請求項５】
水供給源と前記洗浄ノズルとの間の流路に設けられたバキュームブレーカをさらに備え、
前記オリフィスが、前記バキュームブレーカと一体として設けられた、請求項４に記載の衛生洗浄装置。
【請求項１】
洗浄水を吐出する洗浄ノズルと、
前記洗浄ノズルから吐出する前記洗浄水に脈動を生起させる脈動発生部と、
前記脈動発生部に流入する前記洗浄水の圧力を調整する入水圧力調整部と、
前記洗浄ノズルから吐出する洗浄水の流量を設定する流量設定部とを備え、
前記脈動発生部は、前記流量設定部によって設定された前記流量が多いほど、前記洗浄ノズルから吐出する前記洗浄水の脈動の振幅を増大させるよう構成されている、衛生洗浄装置。
【請求項２】
前記脈動発生部は、容積型ポンプを含み、
当該容積型ポンプは、設定された前記流量が多いほど吐出量が増大するよう構成され、
前記入水圧力調整部は、前記容積型ポンプの吐出量が多いほど、当該容積型ポンプに流入する前記洗浄水の圧力を低く調整するよう構成されている、請求項１に記載の衛生洗浄装置。
【請求項３】
前記入水圧力調整部は、前記脈動発生部へ向かって洗浄水が流れる流路において断面積が局部的に縮小された部分を含む、請求項１または２記載の衛生洗浄装置。
【請求項４】
前記入水圧力調整部は、前記脈動発生部へ向かって洗浄水が流れる流路の径より小さな径のオリフィスと、前記オリフィスへ流入する前記洗浄水を減圧する減圧弁とを有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の衛生洗浄装置。
【請求項５】
水供給源と前記洗浄ノズルとの間の流路に設けられたバキュームブレーカをさらに備え、
前記オリフィスが、前記バキュームブレーカと一体として設けられた、請求項４に記載の衛生洗浄装置。
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１】
【図４】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１７７２９３（Ｐ２０１２−１７７２９３Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８８１０８（Ｐ２０１１−２８８１０８）
【出願日】平成２３年１２月２８日（２０１１．１２．２８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月２８日（２０１１．１２．２８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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