衛生洗浄装置
【課題】洗浄力あるいは量感を維持したまま水勢調整できる衛生洗浄装置を提供する。
【解決手段】洗浄水の水勢調整手段と、吐水孔から洗浄水を中空円錐状に吐水させる吐水手段と、人体局部に着水する前に、中空円錐状洗浄水の液膜を破砕することにより粒化水流を生成し、中空円錐状洗浄水の中空部分に粒化水流を流し込む破砕手段と、吐水手段よりも下流側であって吐水孔よりも上流側に設けられ、吐水手段から中空円錐状洗浄水の液膜の厚さよりも吐水孔から中空円錐状に吐水された洗浄水の液膜の厚さを厚くする液膜厚さ拡大手段を備え、粒化された水流は、第１の水流群５２１ａと、第１の水流群よりも小さい粒径および第１の水流群よりも遅い流速を有する第２の水流群５２２ａとを有し、水勢調整手段は、使用者により設定された水勢に応じて第１の水流群と第２の水流群とが人体局部に着水するタイミングを変化させた。
【解決手段】洗浄水の水勢調整手段と、吐水孔から洗浄水を中空円錐状に吐水させる吐水手段と、人体局部に着水する前に、中空円錐状洗浄水の液膜を破砕することにより粒化水流を生成し、中空円錐状洗浄水の中空部分に粒化水流を流し込む破砕手段と、吐水手段よりも下流側であって吐水孔よりも上流側に設けられ、吐水手段から中空円錐状洗浄水の液膜の厚さよりも吐水孔から中空円錐状に吐水された洗浄水の液膜の厚さを厚くする液膜厚さ拡大手段を備え、粒化された水流は、第１の水流群５２１ａと、第１の水流群よりも小さい粒径および第１の水流群よりも遅い流速を有する第２の水流群５２２ａとを有し、水勢調整手段は、使用者により設定された水勢に応じて第１の水流群と第２の水流群とが人体局部に着水するタイミングを変化させた。
【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人体局部を水で洗浄する衛生洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば「おしり」などの人体局部を洗浄する際に、所定の拡がりを有する洗浄水を吐水することで、人体局部の略全体に洗浄水を吐水する装置がある。例えば、直噴流と旋回噴流を同じ吐水口から同時に吐水し、ボリューム感のある洗浄感と高い洗浄性能とを得ることができる衛生洗浄装置がある（特許文献１）。
【０００３】
また、洗浄水を女性局部に着水させてビデ洗浄を行う衛生洗浄装置であって、吐水孔から中空円錐状に拡散するように洗浄水を吐水し、女性局部の所定の範囲に万遍なく着水させる衛生洗浄装置がある（特許文献２）。特許文献２に記載された衛生洗浄装置では、洗浄水に脈動を与えることにより、より大きな径を有する粒化水流を生成し、着水部における着水力をより高めることができる。
【０００４】
このような衛生洗浄装置のうちには、洗浄ノズルから吐水される洗浄水の水勢を使用者が調整できる機能が設けられたものがある。水勢調整機能を備える衛生洗浄装置は、例えば洗浄ノズルから吐水される水量を調整することで水勢を変化させている。そのため、より強い水勢が設定された場合には、水量が多くなる。そのため、洗浄力は高くなり、人体局部における着水力は大きくなる。一方、より弱い水勢が設定された場合には、人体局部における着水力は小さくなる。そのため、より弱い水勢が設定された場合には、使用者にとって優しい洗浄となる一方で、水量が少ないため洗浄力が低くなる場合がある。この点においては、改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１００３７０号公報
【特許文献２】特開２０１１−７４６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、洗浄力あるいは量感を維持したまま水勢を調整す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】
【０００７】
第１の発明は、ノズルの吐水孔から人体局部へ向けて洗浄水を吐水しておしり洗浄をする衛生洗浄装置であって、前記人体局部における洗浄水の着水力を調整可能な水勢調整手段と、前記吐水孔から洗浄水を中空円錐状に吐水させる吐水手段と、前記吐水孔から前記中空円錐状に吐水された洗浄水が前記人体局部に着水する前に、前記中空円錐状に吐水された洗浄水の液膜を破砕することにより粒化された水流を生成し、前記中空円錐状に吐水された洗浄水の中空部分に前記粒化された水流を流し込む破砕手段と、前記吐水手段よりも下流側であって前記吐水孔よりも上流側に設けられ、前記吐水手段から中空円錐状に吐水された洗浄水の液膜の厚さよりも前記吐水孔から前記中空円錐状に吐水された洗浄水の液膜の厚さを厚くする液膜厚さ拡大手段と、を備え、前記粒化された水流は、第１の水流群と、前記第１の水流群よりも小さい粒径および前記第１の水流群よりも遅い流速を有する第２の水流群と、を有し、前記水勢調整手段は、使用者により設定された水勢に応じて前記第１の水流群と前記第２の水流群とが前記人体局部に着水するタイミングを変化させることを特徴とする衛生洗浄装置である。
【０００８】
この衛生洗浄装置によれば、知覚限界周波数の範囲内において、互いに異なる粒径を有する第１の水流群と第２の水流群とを略同じタイミングで人体局部に着水させるため、使用者に対して、太い一つの水流が着水していると感じさせることができる。そのため、第１の水流群と第２の水流群とを互いに異なるタイミングで人体局部に着水させる場合と比較して、単位時間当たりの着水力を大きくすることができる。これにより、量感がある且つ、強い吐水、もしくは刺激感を与える吐水であると使用者に認識させることができる。また、水勢調整手段に供給される水量を変えなくとも、洗浄力を確保し量感を維持しつつ、水勢を調整することができる。
【０００９】
また、ノズルの進出距離の違いにより、吐水孔から人体局部までの距離が変わる場合がある。これに対して、この衛生洗浄装置によれば、水勢調整手段が第１の水流群および第２の水流群が人体局部に着水するタイミングをそれぞれ変化させることで、吐水孔から人体局部までの距離が変わる場合でも第１の水流群と第２の水流群とを略同じタイミングで人体局部に着水させることができる。そのため、ノズルの進出状態によらず、量感を与える強い吐水であると使用者に認識させることができる。
【００１０】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記第１の水流群は、前記人体局部の外周部に着水し、前記第２の水流群は、前記人体局部の中心部に着水する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、より大きい粒径およびより速い流速を有する第１の水流群は、人体局部の近傍のうちで量感を感じやすい人体局部の外周部に着水する。そのため、第１の水流群は、十分な量感あるいはしっかりとした量感を与えることができる。一方、より小さい粒径およびより遅い流速を有する第２の水流群は、人体局部の中心部に着水する。そのため、第２の水流群は、洗浄力を確保しつつ、人体局部の中心部の汚れをさっと洗い流し、人体局部の中心部を優しく洗浄することができる。これにより、例えば直進流が人体局部の中心部に着水する場合と比較して、人体局部の中心部に強い刺激が必要以上に加わることを抑えることができる。例えば、痔や、裂傷や、過度の清拭による擦り傷などが人体局部に存在する使用者に対しても、快適なおしり洗浄を実現することができる。
【００１２】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、前記人体局部における前記第１の水流群の水量は、前記人体局部における前記第２の水流群の水量よりも多い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、おしり洗浄に求められる量感を与えることができ、快適なおしり洗浄を実現することができる。
【００１４】
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１の水流群と前記第２の水流群とは、前記粒化された水流から交互に発生する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、結果的に第１の水流群と第２の水流群とが吐水孔から交互に吐水されるため、中空部分が中抜けしていない連続した吐水として使用者に感じさせることができる。そのため、少ない流量で量感を与えることができ、広い範囲を優しく一度にさっと洗浄することができる。
【００１６】
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、前記水勢調整手段は、前記吐水孔から吐水される洗浄水に脈動を付与する脈動発生手段を有し、前記脈動発生手段に印加する電圧パルスの周期を調整することで前記水勢に応じて前記タイミングを変化させる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、水勢調整手段は、脈動発生手段に印加する電圧パルスの周期を変化させることで、破砕された後に第１の水流群を形成する第１の吐水と、破砕された後に第２の水流群を形成する第２の吐水と、がノズルから吐水されるタイミングをそれぞれ変化させることができる。電圧パルスのオン時間が一定である場合には、第１の水流群の流速および第２の水流群の流速は、一定である。そのため、水勢調整手段は、ノズルの吐水孔から人体局部までの距離と、第１の水流群の流速および第２の水流群の流速と、を考慮し、第２の吐水が吐水されてから第１の吐水が吐水されるまでの時間について電圧パルスの周期を調整する。これにより、水勢調整手段は、使用者が希望する水勢に応じて、第１の水流群と第２の水流群とを同時に着水させたり、わずかな時間差で着水させたり、より長い時間差で着水させたりすることができる。
【００１８】
また、第６の発明は、第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記水勢調整手段は、前記吐水孔から吐水される洗浄水に脈動を付与する脈動発生手段を有し、前記脈動発生手段に印加する電圧パルスのオン時間を調整することで前記水勢に応じて前記タイミングを変化させることを特徴とする衛生洗浄装置である。
【００１９】
この衛生洗浄装置によれば、水勢調整手段は、脈動発生手段に印加する電圧パルスのオン時間を変化させることで、破砕された後に第１の水流群を形成する第１の吐水と、破砕された後に第２の水流群を形成する第２の吐水と、が吐水孔から吐水されるときの流速を調整することができる。水勢調整手段が電圧パルスの周期を一定とし、電圧パルスのオン時間を長くすると、第１の水流群の流速がより速くなり、第２の水流群の流速がより遅くなる。一方、水勢調整手段が電圧パルスの周期を一定とし、電圧パルスのオン時間を短くすると、第１の水流群の流速が第２の水流群の流速よりも遅くなることはないが、第１の水流群の流速が遅くなり、第２の水流群の流速が速くなる。そのため、水勢調整手段は、電圧パルスの周期を一定とし、ノズルの吐水孔から人体局部までの距離と、第１の吐水および第２の吐水が吐水孔から吐水されるタイミングと、を考慮し、電圧パルスのオン時間を変化させることで第１の水流群の流速および第２の水流群の流速を調整する。これにより、水勢調整手段は、使用者が希望する水勢に応じて、第１の水流群と第２の水流群とを同時に着水させたり、わずかな時間差で着水させたり、より長い時間差で着水させたりすることができる。
【００２０】
また、水勢調整手段は、第１の水流群および第２の水流群が人体局部に着水する条件の電圧パルスの周期を一定とし、電圧パルスのオン時間を長くすることで水勢を調整すると、第１の水流群の流速がより速くなるため、第１の吐水の吐水時間を長くすることができる。そうすると、第１の水流群の水量が増える。これにより、水勢調整手段は、第１の水流群と第２の水流群とが人体局部に着水するタイミングを同時に近づけると、第１の水流群により量感を付与する洗浄水の水量を増やすことができる。そのため、使用者に量感を与える吐水を実現することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の態様によれば、洗浄力あるいは量感を維持したまま水勢を調整す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】
【００２２】
【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概念模式図である。
【図３】本実施形態のノズルから吐水された洗浄水の状態の概略を表す概念模式図である。
【図４】本実施形態のノズルから吐水された洗浄水の状態の概略を表す概念模式図である。
【図５】着水位置の近傍を通過する粒子の空間占有率を例示するグラフ図である。
【図６】本実施形態のノズルの具体例を例示する断面模式図である。
【図７】スロートの変形例を例示する断面模式図である。
【図８】本実施形態の水勢調整手段が有する脈動発生手段の内部構造を例示する断面模式図である。
【図９】本実施形態の脈動発生手段の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】水勢調整手段の動作の具体例を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】第１の水流群および第２の水流群が着水位置に着水するタイミングを説明するための平面模式図である。
【図１２】本具体例の着水位置の近傍を通過する液滴を説明するための平面模式図である。
【図１３】第１の水流群が着水位置までに第２の水流群に追いつくことができない場合の液滴の数を例示するグラフ図である。
【図１４】第１の水流群が着水位置において第２の水流群に追いつく場合の液滴の数を例示するグラフ図である。
【図１５】水勢調整手段４０６の動作の他の具体例を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【００２４】
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。但し、便蓋３００は、必ずしも設けられていなくともよい。
【００２５】
ケーシング４００の内部には、便座２００に座った使用者の人体局部の洗浄を実現する局部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。
【００２６】
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から水を噴射して、便座２００に座った使用者の人体局部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。
【００２７】
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概念模式図である。
図３および図４は、本実施形態のノズルから吐水された洗浄水の状態の概略を表す概念模式図である。
なお、図４は、図３に表した矢印Ａ１５の方向にみたときの着水位置における洗浄水の状態の概略を表す概念模式図である。
【００２８】
本実施形態のノズル４１０は、図１に関して前述したように、便座２００に座った使用者の人体局部に向けて吐水孔４１１から洗浄水５００を噴射することができる。このとき、洗浄水５００は、図２に表したように、中央部に中空部分を有する液膜として中空円錐状に吐水孔４１１から吐水される。つまり、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、ノズル４１０の吐水孔４１１から中空円錐状に洗浄水を吐水する吐水手段４０１を備える。以下、説明の便宜上、このように中空円錐状に吐水された洗浄水を「中空円錐状吐水」と称する。
【００２９】
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。
【００３０】
本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、中空円錐状吐水５１０が人体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中空円錐状吐水５１０の液膜を破砕する破砕手段を備える。つまり、破砕手段は、詳細については後述するが、図２に表したように、中空円錐状吐水５１０の液膜を破砕することにより粒化された水流（以下、説明の便宜上、「粒化水流」と称する）を生成する。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、その中空部分に流れ込む。これにより、破砕手段は、その粒化水流５２０により中空円錐状吐水５１０の中空部分を充填することができる。
【００３１】
すなわち、図１においては、ノズル４１０から噴射された洗浄水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に座った使用者の人体局部のより広い範囲に着水できる。
【００３２】
図２に表したように、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、吐水手段４０１よりも下流側であってノズル４１０の吐水孔４１１よりも上流側に設けられた液膜厚さ拡大手段４０２を備える。この液膜厚さ拡大手段４０２は、中空円錐状吐水５１０の液膜の厚さを拡大させる。より具体的に説明すると、液膜厚さ拡大手段４０２は、ノズル４１０の吐水孔４１１から吐水された中空円錐状吐水５１０の液膜の厚さＤ２を、吐水手段４０１から吐水された中空円錐状吐水の液膜の厚さＤ１よりも厚くすることができる。そのため、中空円錐状吐水５１０の液膜を破砕することにより生成された粒化水流５２０の径は、例えば約１ｍｍ（ミリメートル）程度であり、径が例えば約１０〜１００μｍ（ミクロン）程度の霧と比較すると大きい。
【００３３】
図３（ａ）および図３（ｂ）に表したように、ノズル４１０から噴射された洗浄水５００は、第１の吐水５０１と、第２の吐水５０２と、を有する。つまり、ノズル４１０は、第１の吐水５０１と、第２の吐水５０２と、を結果的に吐水する形となっている。第１の吐水５０１の流速は、第２の吐水５０２の流速よりも速い。言い換えれば、第２の吐水５０２の流速は、第１の吐水５０１の流速よりも遅い。つまり、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００では、第２の吐水５０２の流速よりも速い流速を有する第１の吐水５０１と、第１の吐水５０１の流速よりも遅い流速を有する第２の吐水５０２と、が生成される。
【００３４】
図３（ａ）に表したように、第１の吐水５０１は、第１の中空円錐状吐水５１１として吐水孔４１１から吐水され、着水する前に破砕されて第１の粒化水流５２１となる。そして、複数の第１の粒化水流５２１は、第１の水流群５２１ａを形成する。
図３（ｂ）に表したように、第２の吐水５０２は、第２の中空円錐状吐水５１２として吐水孔４１１から吐水され、着水する前に破砕されて第２の粒化水流５２２となる。そして、複数の第２の粒化水流５２２は、第２の水流群５２２ａを形成する。
つまり、中空円錐状吐水５１０は、第１の中空円錐状吐水５１１と、第２の中空円錐状吐水５１２と、を含む。粒化水流５２０は、第１の粒化水流５２１と、第２の粒化水流５２２と、を含む。
【００３５】
第１の吐水５０１の流速は、第２の吐水５０２の流速よりも速いため、第１の中空円錐状吐水５１１の液膜の厚さは、第２の中空円錐状吐水５１２の液膜の厚さよりも厚い。また、第１の中空円錐状吐水５１１の液膜の長さは、第２の中空円錐状吐水５１２の液膜の長さよりも長い。つまり、第１の中空円錐状吐水５１１の液膜は、第２の中空円錐状吐水５１２の液膜と比較して、より厚くなった状態およびより長くなった状態で破砕され第１の粒化水流５２１となる。そのため、第１の粒化水流５２１は、第２の粒化水流５２２と比較すると、より大きい粒径およびより速い流速を有する。
【００３６】
前述したように、第１の中空円錐状吐水５１１の液膜は、第２の中空円錐状吐水５１２の液膜と比較して、より長くなった状態で、すなわち吐水孔４１１からより遠い位置で破砕される。そのため、第１の中空円錐状吐水５１１の液膜は、第２の中空円錐状吐水５１２の液膜と比較して、より広がった状態で破砕される。そのため、図３（ａ）に表したように、第１の粒化水流５２１は、第２の粒化水流５２２と比較して、より大きい粒径およびより速い流速を有する状態で、更に大部分の第１の粒化水流５２１が中空部分に充填される前に、人体局部の外周部に着水する。
【００３７】
言い換えれば、第１の中空円錐状吐水５１１の液膜は、第２の中空円錐状吐水５１２の液膜と比較して、人体局部に近い位置で破砕され、より広がった状態で破砕される。そのため、第１の吐水５０１は、第２の吐水５０２ほどには第１の粒化水流５２１により中空部分が充填されることなく人体局部の外周部に着水する。そのため、図４に表したように、第１の吐水５０１（あるいは第１の水流群５２１ａ）は、リング状の吐水として人体局部の外周部に着水する。
【００３８】
そして、図３（ａ）に表した矢印Ａ１１および矢印Ａ１２のように、第１の吐水５０１は、第１の粒化水流５２１として人体局部の外周部に着水し、人体局部の中心部の方向へ向かう流れを有する。
【００３９】
一方、第２の吐水５０２は、第１の吐水５０１とは反対の作用を有する。すなわち、第２の中空円錐状吐水５１２の液膜は、第１の中空円錐状吐水５１１の液膜と比較して、より薄い状態およびより短い状態で破砕され第２の粒化水流５２２となる。そのため、第２の粒化水流５２２は、第１の粒化水流５２１と比較すると、より小さい粒径およびより遅い流速を有する。
【００４０】
また、第２の中空円錐状吐水５１２の液膜は、第１の中空円錐状吐水５１１の液膜と比較して、あまり広がらない状態で破砕される。そのため、図３（ｂ）に表したように、第２の粒化水流５２２は、第１の粒化水流５２１と比較して、より小さい粒径およびより遅い流速を有する状態で、更に、中空部分に充填されて、人体局部の中心部に着水する。
【００４１】
言い換えれば、第２の中空円錐状吐水５１２の液膜は、第１の中空円錐状吐水５１１の液膜と比較して、人体局部から遠い位置で破砕され、あまり広がらない状態で破砕される。そのため、第２の粒化水流５２２は、第１の粒化水流５２１と比較して、より長い時間にわたって中空部分に流れ込む。そして、第２の吐水５０２は、第１の吐水５０１と比較して、第２の粒化水流５２２により中空部分がより充填された状態で人体局部の中心部に着水する。そのため、図４に表したように、第２の吐水５０２（あるいは第２の水流群５２２ａ）は、中実状の吐水として人体局部の中心部に着水する。
【００４２】
そして、図３（ｂ）に表した矢印Ａ１３および矢印Ａ１４のように、第２の吐水５０２は、第２の粒化水流５２２として人体局部の中心部に着水し、人体局部の外周部の方向へ向かう流れを有する。
【００４３】
本実施形態によれば、より大きい粒径およびより速い流速を有する第１の粒化水流５２１は、人体局部の近傍のうちで量感を感じやすい人体局部の外周部にリング状の吐水として着水する。そのため、第１の吐水５０１は、十分な量感あるいはしっかりとした量感を与えることができる。一方、より小さい粒径およびより遅い流速を有する第２の吐水５０２は、人体局部の中心部に中実状の吐水として着水する。そのため、第２の吐水５０２は、洗浄力を確保しつつ、人体局部の中心部の汚れをさっと洗い流し、人体局部の中心部を優しく洗浄することができる。これにより、例えば直進流が人体局部の中心部に着水する場合と比較して、人体局部の中心部に強い刺激が必要以上に加わることを抑えることができる。例えば、痔や、裂傷や、過度の清拭による擦り傷などが人体局部に存在する使用者に対しても、快適なおしり洗浄を実現することができる。
【００４４】
また、人体局部における第１の吐水５０１（あるいは第１の水流群５２１ａ）の水量は、人体局部における第２の吐水５０２（あるいは第２の水流群５２２ａ）の水量よりも多い。そのため、第１の吐水５０１は、おしり洗浄に求められる十分な量感を与えることができる。
【００４５】
本実施形態にかかる衛生洗浄装置は、ノズル４１０から吐水される洗浄水５００の水勢を使用者が調整できる機能を備える。
ここでまず、比較例にかかる衛生洗浄装置について説明する。比較例にかかる衛生洗浄装置は、ノズルから吐水される洗浄水の水量を調整することで水勢を変化させる。そのため、より強い水勢が設定された場合には、水量が多くなる。そのため、洗浄力は高くなり、人体局部における着水力は大きくなる。一方、より弱い水勢が設定された場合には、人体局部における着水力は小さくなる。そのため、より弱い水勢が設定された場合には、使用者にとって優しい洗浄となる一方で、水量が少ないため洗浄力が低くなる場合がある。
【００４６】
これに対して、図２に表したように、本実施形態にかかる衛生洗浄装置は、水勢調整手段４０６を備える。水勢調整手段４０６は、洗浄水５００が人体局部に着水する際の着水力を調整することができる。また、水勢調整手段４０６は、使用者により設定された水勢に応じて、第１の水流群５２１ａおよび第２の水流群５２２ａが人体局部に着水するタイミングをそれぞれ変化させることができる。これについて、図面を参照しつつさらに説明する。
【００４７】
図５は、着水位置の近傍を通過する粒子の空間占有率を例示するグラフ図である。
後に詳述するように、本実施形態の水勢調整手段４０６は、中空円錐状吐水５１０の液膜の流速および粒化水流５２０の流速を変化させることができる。これにより、水勢調整手段４０６は、第１の水流群５２１ａおよび第２の水流群５２２ａが人体局部に着水するタイミングをそれぞれ変化させることができる。
【００４８】
例えば、「水勢４」および「水勢５」が設定された場合を例に挙げて、説明する（図５参照）。なお、「水勢３」が設定された場合には、水勢調整手段４０６は、中空円錐状吐水５１０の液膜の流速および粒化水流５２０の流速を変化させない。
【００４９】
「水勢４」が設定された場合には、水勢調整手段４０６は、中空円錐状吐水５１０の液膜の流速および粒化水流５２０の流速を変化させ、第１の水流群５２１ａと第２の水流群５２２ａとを互いに異なるタイミングで人体局部に着水させる。
一方、「水勢５」が設定された場合には、水勢調整手段４０６は、中空円錐状吐水５１０の液膜の流速および粒化水流５２０の流速を変化させ、第１の水流群５２１ａと第２の水流群５２２ａとを略同じタイミングで人体局部に着水させる。
【００５０】
なお、「略同じタイミング」という範囲には、連続した吐水であると使用者が感じる周波数（知覚限界周波数）の範囲内において異なるタイミングが含まれるものとする。知覚限界周波数の範囲は、例えば約１５ヘルツ（Ｈｚ）〜１００Ｈｚ程度である。
【００５１】
図５に表したように、水勢調整手段４０６は、中空円錐状吐水５１０の液膜の流速および粒化水流５２０の流速を変化させることで、「水勢４」および「水勢５」が設定されたそれぞれの場合において、着水位置の近傍を通過する粒子（液滴あるいは粒化水流）の空間占有率が高い状態と低い状態とを交互に生成することができる。
【００５２】
図５に表したように、「水勢５」が設定された場合の空間占有率のピーク値は、「水勢４」が設定された場合の空間占有率のピーク値よりも高い。ここで、本願明細書において「空間占有率」とは、単位時間当たりの単位体積当たりの液滴が占める体積の比率あるいは割合をいうものとする。
【００５３】
知覚限界周波数の範囲内において、互いに異なる粒径を有する第１の水流群５２１ａと第２の水流群５２２ａとを略同じタイミングで人体局部に着水させるため、使用者に対して、太い一つの水流が着水していると感じさせることができる。そのため、「水勢５」が設定された場合の人体局部における単位時間当たりの着水力は、「水勢４」が設定された場合の人体局部における単位時間当たりの着水力よりも大きい。
【００５４】
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、単位時間当たりの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。
【００５５】
そのため、「水勢５」が設定された場合には、「水勢４」が設定された場合と比較すると、量感を与える強い吐水であると使用者に認識させることができる。ここで、本願明細書において「量感」とは、水量がたっぷりとした太い水流が肌表面に着水する時に感じる皮膚感覚、あるいは、多い流量で汚れを洗い流す感覚をいうものとする。
【００５６】
一方で、「水勢４」および「水勢５」が設定されたそれぞれの場合において、水勢調整手段４０６に供給される水量は、略同じである。また、本発明者の検討の結果、汚れを落とすために必要な一定以上の着水力を洗浄水が有していれば、そのときの洗浄力は略同じであることが分かった。そのため、「水勢４」が設定された場合の洗浄力は、「水勢５」が設定された場合の洗浄力と略同じである。これにより、水勢調整手段４０６に供給される水量を変えなくとも、洗浄力を確保し量感を維持しつつ、水勢を調整することができる。
【００５７】
また、ノズル４１０の進出距離の違いにより、吐水孔４１１から人体局部までの距離が変わる場合がある。これに対して、本実施形態では、水勢調整手段４０６が第１の水流群５２１ａおよび第２の水流群５２２ａが人体局部に着水するタイミングをそれぞれ変化させることで、吐水孔４１１から人体局部までの距離が変わる場合でも第１の水流群５２１ａと第２の水流群５２２ａとを略同じタイミングで人体局部に着水させることができる。そのため、ノズル４１０の進出状態によらず、量感を与える強い吐水であると使用者に認識させることができる。
【００５８】
次に、本実施形態のノズル４１０の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図６は、本実施形態のノズルの具体例を例示する断面模式図である。
また、図７は、スロートの変形例を例示する断面模式図である。
【００５９】
本具体例のノズル４１０は、図６に表したように、ノズル本体（吐水手段）４２０と、スロート（液膜厚さ拡大手段および破砕手段）４３０と、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ノズル本体流路４２１と、旋回流を生成可能な旋回室４２３と、旋回室４２３からの洗浄水をスロート４３０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。
【００６０】
旋回室４２３は、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。一方、ノズル本体流路４２１は、旋回室４２３に偏心して接続されている。より具体的には、ノズル本体流路４２１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。
【００６１】
スロート４３０は、筒状に形成されている。そして、スロート４３０の内部には、ノズル本体４２０の連通路４２５から吐水され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。図６に表した吐水孔４３３は、図１および図２に表した吐水孔４１１に相当する。吐水孔４３３の近傍のスロート流路４３１には、吐水孔４３３へ向かうにつれて流路が拡大するテーパ部４３２が形成されている。
【００６２】
なお、本具体例のノズル４１０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。
【００６３】
図示しない水源から洗浄水がノズル４１０へ供給されると、その洗浄水は、ノズル本体流路４２１を通過して旋回室４２３へ流入する。ここで、ノズル本体流路４２１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ため、旋回室４２３へ流入した洗浄水は、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、旋回力を維持しつつ連通路４２５を通過し、連通路４２５の一端（吐水口）からスロート４３０のスロート流路４３１内へ吐水される。このとき、ノズル本体４２０から吐水された洗浄水は、旋回力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吐水される。
【００６４】
そして、ノズル本体４２０から中空円錐状に吐水された洗浄水は、スロート流路４３１の内壁で受け止められる。続いて、スロート流路４３１に流入した洗浄水は、旋回力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へ向かうにつれて遅くなる。これにより、図６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から吐水され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。あるいは、吐水孔４３３から吐水された中空円錐状吐水５１０の液膜の厚さＤ２は、ノズル本体４２０から吐水された中空円錐状吐水の液膜の厚さＤ１よりも厚い。つまり、本具体例では、ノズル本体４２０は、図２に関して前述した吐水手段４０１として機能する。
【００６５】
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。つまり、スロート４３０は、スロート流路４３１の内壁の近傍を流れる洗浄水の流速と、スロート流路４３１の内壁の近傍よりも中心部の側を流れる洗浄水の流速と、を異ならせることができる。言い換えれば、スロート４３０は、洗浄水の液膜の外側（スロート流路４３１の内壁の側）の流れと、洗浄水の液膜の内側（スロート流路４３１の中心部の側）の流れと、の間において速度差をつけることができる。これは、液膜の外側（スロート流路４３１の内壁の側）の洗浄水が、液膜の内側（スロート流路４３１の中心部の側）の洗浄水よりも大きな摩擦力をスロート流路４３１の内壁から受けることにより、内側の洗浄水よりも減速するためである。
【００６６】
そのため、スロート流路４３１を流れる洗浄水の内部には、図６に表した矢印Ａ１のように、液膜を横断する方向に渦流が発生する。また、吐水孔４３３の近傍におけるスロート流路４３１には、吐水孔４３３へ向かうにつれて流路が拡大するテーパ部４３２が形成されているため、吐水孔４３３から吐水される洗浄水は、テーパ部４３２に沿って流れる。そのため、吐水孔４３３から吐水され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から吐水された洗浄水は、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として吐水されるが、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から吐水された中空円錐状吐水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から吐水された中空円錐状吐水５１０は、図６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から吐水された中空円錐状吐水５１０は、粒化水流５２０へ遷移する。つまり、本具体例のスロート４３０は、液膜厚さ拡大手段４０２として機能するとともに、破砕手段としても機能する。
【００６８】
なお、破砕手段は、スロート４３０に限定されるわけではない。例えば、破砕手段は、液流や気流などを生成可能な図示しない流体噴射装置を有していてもよい。図示しない流体噴射装置は、液流や気流を図示しない噴射孔から噴射し、吐水孔４３３から吐水された中空円錐状吐水５１０に衝突させることができる。このようにして、吐水孔４３３から吐水された中空円錐状吐水５１０は、噴射孔から噴射された液流や気流により破砕され、粒化水流５２０へ遷移してもよい。
【００６９】
図７に表した変形例のように、スロート流路の内壁に螺旋状溝部４３５が形成されている場合には、スロート流路を流れる洗浄水は、その螺旋状溝部４３５からより大きな抵抗を受ける。より具体的には、スロート流路を流れる洗浄水は、スロート流路の流入側（ノズル本体４２０の連通路４２５の側）よりもスロート流路の流出側（吐水孔４３３の側）においてより大きな抵抗を受ける。そして、スロート流路を流れる洗浄水の旋回成分の速度は維持され、その直進成分の速度は減速される。
【００７０】
これによれば、スロート流路に流入した洗浄水は、スロート流路の流入側において徐々に減速し、スロート流路の流出側において一気に減速する。そのため、ノズル本体４２０から吐水されスロート流路に流入した洗浄水が、速度がより速いときにより大きな抵抗を受けることで、あるいは衝撃を受けることで粒化することを抑制することができる。そのため、本変形例では、スロート流路を流れる洗浄水を液膜の状態で維持しつつ、より安定して減速させることができる。これにより、より確実に液膜の厚さを拡大することができる。
【００７１】
また、スロート流路を流れる洗浄水と、螺旋状溝部４３５と、の接触時間は、螺旋状溝部４３５が設けられていない場合よりも長い。そのため、本変形例では、スロート流路を流れる洗浄水は、螺旋状溝部４３５が設けられていない場合よりも長い時間に亘って螺旋状溝部４３５から摩擦力を受ける。これにより、洗浄水の液膜の外側（スロート流路の内壁の側）の流れと、洗浄水の液膜の内側（スロート流路の中心部の側）の流れと、の間における速度差は、螺旋状溝部４３５が設けられていない場合よりも大きい。
【００７２】
そのため、本変形例のスロート流路を流れる洗浄水の液膜の厚さは、図６に表した具体例のスロート流路４３１を流れる洗浄水の液膜の厚さよりも厚い。つまり、スロート流路の内壁に螺旋状溝部４３５を形成することにより、吐水孔４３３の近傍の液膜の厚さ、あるいは吐水孔４３３から吐水された中空円錐状吐水５１０の液膜の厚さＤ２をより厚くすることができる。
【００７３】
次に、水勢調整手段について、図面を参照しつつ説明する。
図８は、本実施形態の水勢調整手段が有する脈動発生手段の内部構造を例示する断面模式図である。
また、図９は、本実施形態の脈動発生手段の動作を説明するためのタイミングチャートである。
なお、図９（ａ）は、本実施形態の脈動発生手段に印加する電圧パルスを例示するグラフ図である。また、図９（ｂ）は、プランジャの変位を例示するグラフ図である。また、図９（ｃ）は、脈動発生手段の下流側の水の流速を例示するグラフ図である。
図９（ａ）〜図９（ｃ）に表した横軸は、時間を表している。但し、それぞれの時間軸が互いに揃っているわけではない。
【００７４】
本実施形態の水勢調整手段４０６は、脈動発生手段４７０を有する。脈動発生手段４７０は、ノズル本体流路４２１内の水の流れに脈動を与え、吐水孔４３３から吐水される洗浄水に脈動を与えることができる。ここで、本願明細書において「脈動」とは、脈動発生手段４７０により生ずる圧力の変動のことである。そのため、脈動発生手段４７０は、ノズル本体流路４２１内の水の圧力を変動させる装置である。
【００７５】
脈動発生手段４７０は、図８に表したように、ノズル本体流路４２１に接続されるシリンダ４７１と、シリンダ４７１の内部に進退自在に設けられたプランジャ４７２と、プランジャ４７２の内部に設けられた逆止弁４７３と、励磁電圧を制御することでプランジャ４７２を進退させる脈動発生コイル４７４と、を有する。
【００７６】
そして、プランジャ４７２の位置が、ノズル４１０の側（下流側）に変化した場合には、脈動発生手段４７０よりも下流側の水の圧力が増加し、ノズル４１０とは反対の側（上流側）に変化した場合には、脈動発生手段４７０よりも下流側の水の圧力が減少するように逆止弁が配設されている。言い換えれば、プランジャ４７２の位置が、ノズル４１０の側（下流側）に変化した場合には、脈動発生手段４７０よりも上流側の水の圧力は減少し、ノズル４１０とは反対の側（上流側）に変化した場合には、脈動発生手段４７０よりも上流側の水の圧力は増加する。
【００７７】
そして、脈動発生コイル４７４の励磁を制御することにより、プランジャ４７２を上流側・下流側に進退させる。すなわち、ノズル本体流路４２１内の水に脈動を付加する場合（ノズル本体流路４２１内の水の圧力を変動させる場合）には、脈動発生コイル４７４に供給する励磁電圧を制御することにより、プランジャ４７２をシリンダ４７１の軸方向（上流方向・下流方向）に進退させる。
【００７８】
つまり、水勢調整手段４０６は、図示しない制御部と、図示しない例えば電源などの電圧供給手段と、を有する。そして、図示しない制御部は、脈動発生コイル４７４に供給する励磁電圧を制御し、図示しない電圧供給手段を制御することで脈動発生コイル４７４に電圧を供給する。これにより、水勢調整手段４０６は、脈動発生手段４７０に電圧を印加し、すなわち脈動発生コイル４７４に電圧を供給し、プランジャ４７２をシリンダ４７１の軸方向に進退させることができる。
【００７９】
例えば、水勢調整手段４０６は、図９（ａ）に表した電圧パルスを脈動発生手段４７０に印加する。なお、本願明細書において「パルス」という範囲には、矩形波だけではなく、信号が周期的に変動する波形が含まれるものとする。図９（ｂ）に表したように、印加電圧がオン状態の間（電圧パルスのＯＮ（オン）時間の間）、プランジャ４７２は、脈動発生コイル４７４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（Ｙ方向）４７５に移動する。そうすると、図９（ｃ）に表したように、シリンダ４７１内の水は、プランジャ４７２により加圧および加速され、下流側のノズル本体流路４２１に押し流される。言い換えれば、プランジャ４７２は、プランジャ原位置から下流側へ移動する際には、上流側のノズル本体流路４２１内の水を減圧してシリンダ４７１内に吸引することができる。この際、プランジャ原位置と下流側に移動した位置とが一定である場合には、すなわち電圧パルスのオン時間（電圧パルスの幅）が一定である場合には、プランジャ４７２が動作する際に下流側のノズル本体流路４２１に送られる洗浄水の量は一定となる。
【００８０】
一方で、電圧パルスのオン時間が一定ではない場合には、プランジャ４７２が動作する際に下流側のノズル本体流路４２１に送られる洗浄水の量は一定とはならない。例えば、電圧パルスのオン時間が長いほど、プランジャ４７２のＹ方向への変位は、より大きい。そのため、電圧パルスのオン時間が長いほど、シリンダ４７１内の水は、プランジャ４７２により、より加圧および加速される。その結果、下流側のノズル本体流路４２１に押し流される水の水量は、瞬間的に増える。このときに吐水孔４３３から吐水される洗浄水５００が、第１の吐水５０１である。
【００８１】
続いて、水勢調整手段４０６が脈動発生手段４７０への電圧の印加を停止すると、図９（ｂ）に表したように、脈動発生コイル４７４の励磁が消え、プランジャ４７２は、復帰スプリング４７６の付勢力によって上流側（−Ｙ方向）に移動し原位置に復帰する。この際、緩衝スプリング４７７によってプランジャ４７２の復帰の動作が緩衝される。プランジャ４７２は、その内部にダックビル式の逆止弁４７３を有し、上流側への逆流を防止している。
【００８２】
また、プランジャ４７２が原位置に復帰する際には、逆止弁４７３を経てシリンダ４７１内に洗浄水が流れ込む。この際、図９（ｃ）に表したように、脈動発生手段４７０よりも下流側の水は、プランジャ４７２により減圧および減速される。そして、洗浄水５００は、吐水孔５３３から吐水され続ける。このときに吐水孔５３３から吐水される洗浄水５００が、第２の吐水５０２である。
【００８３】
続いて、次回のプランジャ４７２の下流側移動の際には、改めて、一定量の洗浄水が下流側のノズル本体流路４２１に送られることになる。このようにして、図８に表した脈動発生手段４７０は、ノズル本体流路４２１内の水の流れに脈動を与えることができる。
【００８４】
前述したように、脈動発生手段４７０よりも下流側の水がプランジャ４７２により加圧および加速されるときに、吐水孔４３３から吐水される洗浄水５００が第１の吐水５０１である。一方、脈動発生手段４７０よりも下流側の水がプランジャ４７２により減圧および減速されるときに、吐水孔４３３から吐水される洗浄水５００が第２の吐水５０２である。これによれば、人体局部における第１の吐水５０１（あるいは第１の水流群５２１ａ）の水量は、人体局部における第２の吐水５０２（あるいは第２の水流群５２２ａ）の水量よりも多い。そのため、第１の吐水５０１は、おしり洗浄に求められる十分な量感を与えることができる。
【００８５】
次に、水勢調整手段４０６の動作の具体例、すなわち第１の水流群５２１ａおよび第２の水流群５２２ａが人体局部に着水するタイミングを水勢調整手段４０６がそれぞれ変化させる具体例について、図面を参照しつつ説明する。
【００８６】
図１０は、水勢調整手段の動作の具体例を説明するためのタイミングチャートである。 また、図１１は、第１の水流群および第２の水流群が着水位置に着水するタイミングを説明するための平面模式図である。
なお、図１０（ａ）は、本具体例の脈動発生手段に印加する電圧パルスを例示するグラフ図である。また、図１０（ｂ）は、脈動発生手段の下流側を通過する水の水量を例示するグラフ図である。また、図１０（ｃ）は、第３のオン時間における第１の水流群および第２の水流群の水量を例示するグラフ図である。
【００８７】
本具体例の水勢調整手段４０６は、脈動発生手段４７０を有する。本具体例では、水勢調整手段４０６は、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスの周期を一定とし、電圧パルスの周期に対するオン時間の割合（デューティ比）を変化させる。図１０（ａ）に表したように、第１のオン時間ｔ１は、第２のオン時間ｔ２よりも短い（ｔ１＜ｔ２）。また、第２のオン時間ｔ２は、第３のオン時間ｔ３よりも短い（ｔ２＜ｔ３）。
【００８８】
図８および図９に関して前述したように、電圧パルスのオン時間が長いほど、プランジャ４７２のＹ方向（下流側）への変位は、より大きい。そのため、電圧パルスのオン時間が長いほど、シリンダ４７１内の水は、プランジャ４７２により、より加圧および加速される。その結果、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に表したように、電圧パルスのオン時間が長いほど、加圧および加速されて脈動発生手段４７０の下流側を通過する水の水量は、増える。
【００８９】
第１の水流群５２１ａ（あるいは第１の吐水５０１）の生成は、電圧が脈動発生手段４７０に印加されるタイミングと同時に開始される。また、第２の水流群５２２ａ（あるいは第２の吐水５０２）の生成は、脈動発生手段４７０への電圧の印加が停止されるタイミングと同時に開始される。そのため、図１０（ｃ）に表したように、第１の水流群５２１ａは、電圧が脈動発生手段４７０に印加されるタイミングから脈動発生手段４７０への電圧の印加が停止されるタイミングまでの間において生成される。一方、第２の水流群５２２ａは、脈動発生手段４７０への電圧の印加が停止されるタイミングから電圧が脈動発生手段４７０に次に印加されるタイミングまでの間において生成される。
【００９０】
これにより、電圧パルスのオン時間が長いほど、プランジャ４７２により加速される水の水量が増加し、第１の水流群５２１ａの水量が増加する。電圧パルスの周期は一定であるため、電圧パルスのオン時間が長いほど、電圧パルスのオフ時間は短くなる。そのため、第１の水流群５２１ａ以外の水流群（第２の水流群５２２ａ）の水量は、減少する。
【００９１】
図１０（ｂ）に表した水量は、所定時間における瞬間的な流量を表している。また、図１０（ｂ）では、電圧パルスのオン時間が長いほど、最大瞬間流量が多いことを表している。最大瞬間流量が多くなると、旋回室４２３へ流入したときの洗浄水の流速は、速くなる。そのため、第１の水流群５２１ａの流速Ｖ１は、速くなる。また、前述したように、電圧パルスのオン時間が長いほど、第２の水流群５２２ａの水量は、減少する。そのため、第２の水流群５２２ａの流速Ｖ２は、遅くなる。つまり、電圧パルスのオン時間が長いほど、第１の水流群５２１ａの流速Ｖ１は速くなり、第２の水流群５２２ａの流速Ｖ２は遅くなる。
【００９２】
一方、電圧パルスのオン時間が短いほど、第１の水流群５２１ａの水量は減少し、第１の水流群５２１ａ以外の水流群（第２の水流群５２２ａ）の水量は増加する。そのため、電圧パルスのオン時間が短いほど、第１の水流群５２１ａの流速Ｖ１は遅くなり、第２の水流群５２２ａの流速Ｖ２は速くなる。
【００９３】
図１１に表したように、本具体例では、破砕された後に第１の水流群５２１ａを形成する第１の吐水５０１と、破砕された後に第２の水流群５２２ａを形成する第２の吐水５０２と、は、ノズル４１０から交互に吐水される。
【００９４】
そのため、第１の水流群５２１ａの流速Ｖ１および第２の水流群５２２ａの流速Ｖ２によっては、第１の水流群５２１ａは、着水位置においてあるいは着水位置からみてノズル４１０の側において第２の水流群５２２ａに追いつくことができる。例えば、第１の水流群５２１ａの流速Ｖ１がより速く、第２の水流群５２２ａの流速Ｖ２がより遅い場合には、第１の水流群５２１ａは、着水位置においてあるいは着水位置からみてノズル４１０の側において第２の水流群５２２ａに追いつくことができる。一方、第１の水流群５２１ａの流速Ｖ１がより遅く、第２の水流群５２２ａの流速Ｖ２がより速い場合には、第１の水流群５２１ａは、着水位置までに第２の水流群５２２ａに追いつくことはできない。
【００９５】
但し、第１の水流群５２１ａが第２の水流群５２２ａに追い付くことができるか否かは、第１の水流群５２１ａの流速Ｖ１および第２の水流群５２２ａによってのみ決まるわけではない。前述したように、第１の水流群５２１ａの生成は、電圧が脈動発生手段４７０に印加されるタイミングと同時に開始される。また、第２の水流群５２２ａの生成は、脈動発生手段４７０への電圧の印加が停止されるタイミングと同時に開始される。そのため、第１の吐水５０１および第２の吐水５０２がノズル４１０から吐水されるタイミングは、電圧パルスのオン時間に依存する。これにより、第１の水流群５２１ａが第２の水流群５２２ａに追い付くことができるか否かは、第１の水流群５２１ａの流速Ｖ１と第２の水流群５２２ａとの流速差や、第１の吐水５０１および第２の吐水５０２がノズル４１０から吐水されるタイミングや、ノズル４１０の吐水孔４１１から着水位置までの距離などによって決まる。
【００９６】
このように、本具体例では、水勢調整手段４０６は、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスの周期を一定とし、電圧パルスのオン時間（デューティ比）を変化させることで、第１の水流群５２１ａおよび第２の水流群５２２ａが人体局部に着水するタイミングをそれぞれ変化させることができる。例えば、水勢調整手段４０６は、電圧パルスのオン時間（デューティ比）を適宜制御することにより、図１１に表したように、第１の水流群５２１ａと第２の水流群５２２ａとを略同じタイミングで人体局部に着水させることができる。
【００９７】
前述したように、本具体例では、結果的に、第１の吐水５０１と第２の吐水５０２とは、ノズル４１０から交互に吐水される。これにより、中空部分が中抜けしていない連続した吐水として使用者に感じさせることができる。そのため、少ない流量で量感を与えることができ、洗浄力を確保することができる。また、広い範囲を優しく一度にさっと洗浄することができる。
【００９８】
なお、本具体例において、脈動発生手段４７０に印加される電圧パルスの周波数は、例えば約７０Ｈｚ程度である。第１の水流群５２１ａが着水位置において第２の水流群５２２ａに追いつく場合の電圧パルスのオン時間は、例えば約３．２５ミリ秒（ｍｓ）程度である。そのため、この場合のデューティ比は、例えば約２３．２％程度である。また、第１の水流群５２１ａが着水位置までに第２の水流群５２２ａに追いつくことができない場合の電圧パルスのオン時間は、例えば約１．８７ｍｓ程度である。そのため、この場合のデューティ比は、例えば約１３．３％程度である。また、水勢調整手段４０６に供給される水の水量は、例えば約４３０ミリリットル（ｍｌ）／分程度で一定である。
【００９９】
図１２は、本具体例の着水位置の近傍を通過する液滴を説明するための平面模式図である。
また、図１３は、第１の水流群が着水位置までに第２の水流群に追いつくことができない場合の液滴の数を例示するグラフ図である。
また、図１４は、第１の水流群が着水位置において第２の水流群に追いつく場合の液滴の数を例示するグラフ図である。
【０１００】
本具体例では、着水位置の前後の所定範囲（以下、説明の便宜上「着水前後範囲」と称する）６１０、すなわち着水位置からみてノズル４１０の側からノズル４１０とは反対の側までの所定範囲における液滴の数について考える。着水前後範囲６１０は、着水位置からみて例えば約±１０ミリメートル（ｍｍ）程度の範囲である。
【０１０１】
図１３は、第１の水流群５２１ａが、着水位置までに第２の水流群５２２ａに追いつくことができない場合の着水前後範囲６１０内の液滴の数を例示している。「液滴の数」とは、第１の水流群５２１ａが有する第１の粒化水流５２１の数、あるいは第２の水流群５２２ａが有する第２の粒化水流５２２の数をいうものとする。図１４は、第１の水流群５２１ａが、着水位置において第２の水流群５２２ａに追いつく場合の着水前後範囲６１０内の液滴の数を例示している。
【０１０２】
図１３および図１４に表したように、第１の水流群５２１ａが着水位置において第２の水流群５２２ａに追いつく場合の着水前後範囲６１０内の液滴の合計数（図１４参照）は、第１の水流群５２１ａが着水位置までに第２の水流群５２２ａに追いつくことができない場合の着水前後範囲６１０内の液滴の合計数（図１３参照）よりも多い。「液滴の合計数」とは、第１の水流群５２１ａが有する第１の粒化水流５２１の数と、第２の水流群５２２ａが有する第２の粒化水流５２２の数と、を合計した数をいうものとする。
【０１０３】
これによれば、第１の水流群５２１ａが着水位置において第２の水流群５２２ａに追いつく場合の着水前後範囲６１０内の水量は、第１の水流群５２１ａが着水位置までに第２の水流群５２２ａに追いつくことができない場合の着水前後範囲６１０内の水量よりも多い。そのため、水勢調整手段４０６は、電圧パルスのオン時間（デューティ比）を適宜制御することにより、人体局部における着水力を大きくすることができる。そのため、図５に関して前述したように、水勢調整手段４０６に供給される水量を変えなくとも、水勢調整手段４０６は、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスの周期を一定とし、電圧パルスのオン時間（デューティ比）を変化させることで、洗浄力を確保し量感を維持しつつ、水勢を調整することができる。
【０１０４】
次に、水勢調整手段４０６の動作の他の具体例について、図面を参照しつつ説明する。 図１５は、水勢調整手段４０６の動作の他の具体例を説明するためのタイミングチャートである。
なお、図１５（ａ）は、本具体例の脈動発生手段に印加する電圧パルスを例示するグラフ図である。また、図１５（ｂ）は、脈動発生手段の下流側を通過する水の水量を例示するグラフ図である。また、図１５（ｃ）は、第３の周期における第１の水流群および第２の水流群の水量を例示するグラフ図である。
【０１０５】
本具体例の水勢調整手段４０６は、脈動発生手段４７０を有する。本具体例では、水勢調整手段４０６は、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスのオン時間を一定とし、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスの周期を変化させる。図１５（ａ）に表したように、第１の周期Ｔ１は、第２の周期Ｔ２よりも短い（Ｔ１＜Ｔ２）。また、第２の周期Ｔ２は、第３の周期Ｔ３よりも短い（Ｔ２＜Ｔ３）。
【０１０６】
電圧パルスのオン時間が一定であるため、電圧パルスの周期を変化させても、プランジャ４７２のＹ方向（下流側）への変位は一定である。そのため、図１５（ａ）および図１５（ｂ）に表したように、プランジャ４７２により加圧および加速される水の水量は、一定である。そのため、第１の水流群５２１ａの水量は、電圧パルスの周期を変化させても一定である。また、第１の水流群５２１ａの流速は、電圧パルスの周期を変化させても一定である。
【０１０７】
電圧パルスの周期が長いほど、１周期当たりに脈動発生手段４７０の下流側を通過する水の水量は、増える。そのため、図１５（ｃ）に表したように、電圧パルスの周期が長いほど、第１の水流群５２１ａの水量は一定となる一方で、第２の水流群５２２ａの水量は、増える。
【０１０８】
第１の水流群５２１ａ（あるいは第１の吐水５０１）の生成は、電圧が脈動発生手段４７０に印加されるタイミングと同時に開始される。また、第２の水流群５２２ａ（あるいは第２の吐水５０２）の生成は、脈動発生手段４７０への電圧の印加が停止されるタイミングと同時に開始される。そのため、第１の吐水５０１および第２の吐水５０２がノズル４１０から吐水されるタイミングは、電圧パルスのオフ時間に依存する。これにより、第１の水流群５２１ａが第２の水流群５２２ａに追い付くことができるか否かは、第１の吐水５０１および第２の吐水５０２がノズル４１０から吐水されるタイミングや、ノズル４１０の吐水孔４１１から着水位置までの距離などによって決まる。
【０１０９】
このように、本具体例では、水勢調整手段４０６は、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスのオン時間を一定とし、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスの周期を変化させることで、第１の吐水５０１および第２の吐水５０２がノズル４１０から吐水されるタイミングをそれぞれ変化させることができる。これにより、第１の水流群５２１ａおよび第２の水流群５２２ａが人体局部に着水するタイミングをそれぞれ変化させることができる。例えば、水勢調整手段４０６は、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスの周期を適宜制御することにより、第１の水流群５２１ａと第２の水流群５２２ａとを略同じタイミングで人体局部に着水させることができる。
【０１１０】
また、電圧パルスのオフ時間が長いほど、第２の水流群５２２ａの水量が増えるため、着水前後範囲６１０（図１２参照）内の液滴の数は、増加する。そのため、電圧パルスのオフ時間が長いほど、人体局部における着水力は、大きくなる。これにより、水勢調整手段４０６に供給される水量を変えなくとも、水勢調整手段４０６は、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスのオン時間を一定とし、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスの周期を変化させることで、洗浄力を確保し量感を維持しつつ、水勢を調整することができる。
【０１１１】
なお、本具体例において、水勢調整手段４０６に供給される水の水量が例えば約４３０ｍｌ／分（約７．１２ｍｌ／秒）程度で一定である場合において、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスの周波数が例えば約７０Ｈｚ程度であるとすると、１周期当たりに脈動発生手段４７０の下流側を通過する水の水量は、０．１０２ｍｌ／周期程度である。また、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスの周波数が例えば約９０Ｈｚ程度であるとすると、１周期当たりに脈動発生手段４７０の下流側を通過する水の水量は、０．０７９ｍｌ／周期程度である。そのため、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスの周波数を約２０Ｈｚ程度だけ増加させると、１周期当たりに脈動発生手段４７０の下流側を通過する水の水量を０．０２３ｍｌだけ増加する。
【０１１２】
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、吐水手段４０１や液膜厚さ拡大手段４０２や破砕手段や水勢調整手段４０６などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などやノズル４１０やノズル本体４２０やスロート４３０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】
【０１１３】
１００ 衛生洗浄装置、 ２００ 便座、 ３００ 便蓋、 ４００ ケーシング、 ４０１ 吐水手段、 ４０２ 拡大手段、 ４０４ 着座検知センサ、 ４０６ 水勢調整手段、 ４１０ ノズル、 ４１１ 吐水孔、 ４２０ ノズル本体、 ４２１ ノズル本体流路、 ４２３ 旋回室、 ４２３ｅ 大径部内周壁、 ４２３ｆ 傾斜内周壁、 ４２４ 突設部、 ４２５ 連通路、 ４３０ スロート、 ４３１ スロート流路、 ４３２ テーパ部、 ４３３ 吐水孔、 ４３５ 螺旋状溝部、 ４７０ 脈動発生手段、 ４７１ シリンダ、 ４７２ プランジャ、 ４７３ 逆止弁、 ４７４ 脈動発生コイル、 ４７５ 下流側、 ４７６ 復帰スプリング、 ４７７ 緩衝スプリング、 ５００ 洗浄水、 ５０１ 第１の吐水、 ５０２ 第２の吐水、 ５１０ 中空円錐状吐水、 ５１１ 第１の中空円錐状吐水、 ５１２ 第２の中空円錐状吐水、 ５２０ 粒化水流、 ５２１ 第１の粒化水流、 ５２１ａ 第１の水流群、 ５２２ 第１の粒化水流、 ５２２ａ 第１の水流群、 ５３３ 吐水孔、 ６１０ 着水前後範囲、 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人体局部を水で洗浄する衛生洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば「おしり」などの人体局部を洗浄する際に、所定の拡がりを有する洗浄水を吐水することで、人体局部の略全体に洗浄水を吐水する装置がある。例えば、直噴流と旋回噴流を同じ吐水口から同時に吐水し、ボリューム感のある洗浄感と高い洗浄性能とを得ることができる衛生洗浄装置がある（特許文献１）。
【０００３】
また、洗浄水を女性局部に着水させてビデ洗浄を行う衛生洗浄装置であって、吐水孔から中空円錐状に拡散するように洗浄水を吐水し、女性局部の所定の範囲に万遍なく着水させる衛生洗浄装置がある（特許文献２）。特許文献２に記載された衛生洗浄装置では、洗浄水に脈動を与えることにより、より大きな径を有する粒化水流を生成し、着水部における着水力をより高めることができる。
【０００４】
このような衛生洗浄装置のうちには、洗浄ノズルから吐水される洗浄水の水勢を使用者が調整できる機能が設けられたものがある。水勢調整機能を備える衛生洗浄装置は、例えば洗浄ノズルから吐水される水量を調整することで水勢を変化させている。そのため、より強い水勢が設定された場合には、水量が多くなる。そのため、洗浄力は高くなり、人体局部における着水力は大きくなる。一方、より弱い水勢が設定された場合には、人体局部における着水力は小さくなる。そのため、より弱い水勢が設定された場合には、使用者にとって優しい洗浄となる一方で、水量が少ないため洗浄力が低くなる場合がある。この点においては、改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１００３７０号公報
【特許文献２】特開２０１１−７４６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、洗浄力あるいは量感を維持したまま水勢を調整す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】
【０００７】
第１の発明は、ノズルの吐水孔から人体局部へ向けて洗浄水を吐水しておしり洗浄をする衛生洗浄装置であって、前記人体局部における洗浄水の着水力を調整可能な水勢調整手段と、前記吐水孔から洗浄水を中空円錐状に吐水させる吐水手段と、前記吐水孔から前記中空円錐状に吐水された洗浄水が前記人体局部に着水する前に、前記中空円錐状に吐水された洗浄水の液膜を破砕することにより粒化された水流を生成し、前記中空円錐状に吐水された洗浄水の中空部分に前記粒化された水流を流し込む破砕手段と、前記吐水手段よりも下流側であって前記吐水孔よりも上流側に設けられ、前記吐水手段から中空円錐状に吐水された洗浄水の液膜の厚さよりも前記吐水孔から前記中空円錐状に吐水された洗浄水の液膜の厚さを厚くする液膜厚さ拡大手段と、を備え、前記粒化された水流は、第１の水流群と、前記第１の水流群よりも小さい粒径および前記第１の水流群よりも遅い流速を有する第２の水流群と、を有し、前記水勢調整手段は、使用者により設定された水勢に応じて前記第１の水流群と前記第２の水流群とが前記人体局部に着水するタイミングを変化させることを特徴とする衛生洗浄装置である。
【０００８】
この衛生洗浄装置によれば、知覚限界周波数の範囲内において、互いに異なる粒径を有する第１の水流群と第２の水流群とを略同じタイミングで人体局部に着水させるため、使用者に対して、太い一つの水流が着水していると感じさせることができる。そのため、第１の水流群と第２の水流群とを互いに異なるタイミングで人体局部に着水させる場合と比較して、単位時間当たりの着水力を大きくすることができる。これにより、量感がある且つ、強い吐水、もしくは刺激感を与える吐水であると使用者に認識させることができる。また、水勢調整手段に供給される水量を変えなくとも、洗浄力を確保し量感を維持しつつ、水勢を調整することができる。
【０００９】
また、ノズルの進出距離の違いにより、吐水孔から人体局部までの距離が変わる場合がある。これに対して、この衛生洗浄装置によれば、水勢調整手段が第１の水流群および第２の水流群が人体局部に着水するタイミングをそれぞれ変化させることで、吐水孔から人体局部までの距離が変わる場合でも第１の水流群と第２の水流群とを略同じタイミングで人体局部に着水させることができる。そのため、ノズルの進出状態によらず、量感を与える強い吐水であると使用者に認識させることができる。
【００１０】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記第１の水流群は、前記人体局部の外周部に着水し、前記第２の水流群は、前記人体局部の中心部に着水する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、より大きい粒径およびより速い流速を有する第１の水流群は、人体局部の近傍のうちで量感を感じやすい人体局部の外周部に着水する。そのため、第１の水流群は、十分な量感あるいはしっかりとした量感を与えることができる。一方、より小さい粒径およびより遅い流速を有する第２の水流群は、人体局部の中心部に着水する。そのため、第２の水流群は、洗浄力を確保しつつ、人体局部の中心部の汚れをさっと洗い流し、人体局部の中心部を優しく洗浄することができる。これにより、例えば直進流が人体局部の中心部に着水する場合と比較して、人体局部の中心部に強い刺激が必要以上に加わることを抑えることができる。例えば、痔や、裂傷や、過度の清拭による擦り傷などが人体局部に存在する使用者に対しても、快適なおしり洗浄を実現することができる。
【００１２】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、前記人体局部における前記第１の水流群の水量は、前記人体局部における前記第２の水流群の水量よりも多い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、おしり洗浄に求められる量感を与えることができ、快適なおしり洗浄を実現することができる。
【００１４】
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１の水流群と前記第２の水流群とは、前記粒化された水流から交互に発生する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、結果的に第１の水流群と第２の水流群とが吐水孔から交互に吐水されるため、中空部分が中抜けしていない連続した吐水として使用者に感じさせることができる。そのため、少ない流量で量感を与えることができ、広い範囲を優しく一度にさっと洗浄することができる。
【００１６】
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、前記水勢調整手段は、前記吐水孔から吐水される洗浄水に脈動を付与する脈動発生手段を有し、前記脈動発生手段に印加する電圧パルスの周期を調整することで前記水勢に応じて前記タイミングを変化させる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、水勢調整手段は、脈動発生手段に印加する電圧パルスの周期を変化させることで、破砕された後に第１の水流群を形成する第１の吐水と、破砕された後に第２の水流群を形成する第２の吐水と、がノズルから吐水されるタイミングをそれぞれ変化させることができる。電圧パルスのオン時間が一定である場合には、第１の水流群の流速および第２の水流群の流速は、一定である。そのため、水勢調整手段は、ノズルの吐水孔から人体局部までの距離と、第１の水流群の流速および第２の水流群の流速と、を考慮し、第２の吐水が吐水されてから第１の吐水が吐水されるまでの時間について電圧パルスの周期を調整する。これにより、水勢調整手段は、使用者が希望する水勢に応じて、第１の水流群と第２の水流群とを同時に着水させたり、わずかな時間差で着水させたり、より長い時間差で着水させたりすることができる。
【００１８】
また、第６の発明は、第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記水勢調整手段は、前記吐水孔から吐水される洗浄水に脈動を付与する脈動発生手段を有し、前記脈動発生手段に印加する電圧パルスのオン時間を調整することで前記水勢に応じて前記タイミングを変化させることを特徴とする衛生洗浄装置である。
【００１９】
この衛生洗浄装置によれば、水勢調整手段は、脈動発生手段に印加する電圧パルスのオン時間を変化させることで、破砕された後に第１の水流群を形成する第１の吐水と、破砕された後に第２の水流群を形成する第２の吐水と、が吐水孔から吐水されるときの流速を調整することができる。水勢調整手段が電圧パルスの周期を一定とし、電圧パルスのオン時間を長くすると、第１の水流群の流速がより速くなり、第２の水流群の流速がより遅くなる。一方、水勢調整手段が電圧パルスの周期を一定とし、電圧パルスのオン時間を短くすると、第１の水流群の流速が第２の水流群の流速よりも遅くなることはないが、第１の水流群の流速が遅くなり、第２の水流群の流速が速くなる。そのため、水勢調整手段は、電圧パルスの周期を一定とし、ノズルの吐水孔から人体局部までの距離と、第１の吐水および第２の吐水が吐水孔から吐水されるタイミングと、を考慮し、電圧パルスのオン時間を変化させることで第１の水流群の流速および第２の水流群の流速を調整する。これにより、水勢調整手段は、使用者が希望する水勢に応じて、第１の水流群と第２の水流群とを同時に着水させたり、わずかな時間差で着水させたり、より長い時間差で着水させたりすることができる。
【００２０】
また、水勢調整手段は、第１の水流群および第２の水流群が人体局部に着水する条件の電圧パルスの周期を一定とし、電圧パルスのオン時間を長くすることで水勢を調整すると、第１の水流群の流速がより速くなるため、第１の吐水の吐水時間を長くすることができる。そうすると、第１の水流群の水量が増える。これにより、水勢調整手段は、第１の水流群と第２の水流群とが人体局部に着水するタイミングを同時に近づけると、第１の水流群により量感を付与する洗浄水の水量を増やすことができる。そのため、使用者に量感を与える吐水を実現することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の態様によれば、洗浄力あるいは量感を維持したまま水勢を調整す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】
【００２２】
【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概念模式図である。
【図３】本実施形態のノズルから吐水された洗浄水の状態の概略を表す概念模式図である。
【図４】本実施形態のノズルから吐水された洗浄水の状態の概略を表す概念模式図である。
【図５】着水位置の近傍を通過する粒子の空間占有率を例示するグラフ図である。
【図６】本実施形態のノズルの具体例を例示する断面模式図である。
【図７】スロートの変形例を例示する断面模式図である。
【図８】本実施形態の水勢調整手段が有する脈動発生手段の内部構造を例示する断面模式図である。
【図９】本実施形態の脈動発生手段の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】水勢調整手段の動作の具体例を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】第１の水流群および第２の水流群が着水位置に着水するタイミングを説明するための平面模式図である。
【図１２】本具体例の着水位置の近傍を通過する液滴を説明するための平面模式図である。
【図１３】第１の水流群が着水位置までに第２の水流群に追いつくことができない場合の液滴の数を例示するグラフ図である。
【図１４】第１の水流群が着水位置において第２の水流群に追いつく場合の液滴の数を例示するグラフ図である。
【図１５】水勢調整手段４０６の動作の他の具体例を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【００２４】
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。但し、便蓋３００は、必ずしも設けられていなくともよい。
【００２５】
ケーシング４００の内部には、便座２００に座った使用者の人体局部の洗浄を実現する局部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。
【００２６】
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から水を噴射して、便座２００に座った使用者の人体局部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。
【００２７】
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概念模式図である。
図３および図４は、本実施形態のノズルから吐水された洗浄水の状態の概略を表す概念模式図である。
なお、図４は、図３に表した矢印Ａ１５の方向にみたときの着水位置における洗浄水の状態の概略を表す概念模式図である。
【００２８】
本実施形態のノズル４１０は、図１に関して前述したように、便座２００に座った使用者の人体局部に向けて吐水孔４１１から洗浄水５００を噴射することができる。このとき、洗浄水５００は、図２に表したように、中央部に中空部分を有する液膜として中空円錐状に吐水孔４１１から吐水される。つまり、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、ノズル４１０の吐水孔４１１から中空円錐状に洗浄水を吐水する吐水手段４０１を備える。以下、説明の便宜上、このように中空円錐状に吐水された洗浄水を「中空円錐状吐水」と称する。
【００２９】
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。
【００３０】
本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、中空円錐状吐水５１０が人体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中空円錐状吐水５１０の液膜を破砕する破砕手段を備える。つまり、破砕手段は、詳細については後述するが、図２に表したように、中空円錐状吐水５１０の液膜を破砕することにより粒化された水流（以下、説明の便宜上、「粒化水流」と称する）を生成する。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、その中空部分に流れ込む。これにより、破砕手段は、その粒化水流５２０により中空円錐状吐水５１０の中空部分を充填することができる。
【００３１】
すなわち、図１においては、ノズル４１０から噴射された洗浄水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に座った使用者の人体局部のより広い範囲に着水できる。
【００３２】
図２に表したように、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、吐水手段４０１よりも下流側であってノズル４１０の吐水孔４１１よりも上流側に設けられた液膜厚さ拡大手段４０２を備える。この液膜厚さ拡大手段４０２は、中空円錐状吐水５１０の液膜の厚さを拡大させる。より具体的に説明すると、液膜厚さ拡大手段４０２は、ノズル４１０の吐水孔４１１から吐水された中空円錐状吐水５１０の液膜の厚さＤ２を、吐水手段４０１から吐水された中空円錐状吐水の液膜の厚さＤ１よりも厚くすることができる。そのため、中空円錐状吐水５１０の液膜を破砕することにより生成された粒化水流５２０の径は、例えば約１ｍｍ（ミリメートル）程度であり、径が例えば約１０〜１００μｍ（ミクロン）程度の霧と比較すると大きい。
【００３３】
図３（ａ）および図３（ｂ）に表したように、ノズル４１０から噴射された洗浄水５００は、第１の吐水５０１と、第２の吐水５０２と、を有する。つまり、ノズル４１０は、第１の吐水５０１と、第２の吐水５０２と、を結果的に吐水する形となっている。第１の吐水５０１の流速は、第２の吐水５０２の流速よりも速い。言い換えれば、第２の吐水５０２の流速は、第１の吐水５０１の流速よりも遅い。つまり、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００では、第２の吐水５０２の流速よりも速い流速を有する第１の吐水５０１と、第１の吐水５０１の流速よりも遅い流速を有する第２の吐水５０２と、が生成される。
【００３４】
図３（ａ）に表したように、第１の吐水５０１は、第１の中空円錐状吐水５１１として吐水孔４１１から吐水され、着水する前に破砕されて第１の粒化水流５２１となる。そして、複数の第１の粒化水流５２１は、第１の水流群５２１ａを形成する。
図３（ｂ）に表したように、第２の吐水５０２は、第２の中空円錐状吐水５１２として吐水孔４１１から吐水され、着水する前に破砕されて第２の粒化水流５２２となる。そして、複数の第２の粒化水流５２２は、第２の水流群５２２ａを形成する。
つまり、中空円錐状吐水５１０は、第１の中空円錐状吐水５１１と、第２の中空円錐状吐水５１２と、を含む。粒化水流５２０は、第１の粒化水流５２１と、第２の粒化水流５２２と、を含む。
【００３５】
第１の吐水５０１の流速は、第２の吐水５０２の流速よりも速いため、第１の中空円錐状吐水５１１の液膜の厚さは、第２の中空円錐状吐水５１２の液膜の厚さよりも厚い。また、第１の中空円錐状吐水５１１の液膜の長さは、第２の中空円錐状吐水５１２の液膜の長さよりも長い。つまり、第１の中空円錐状吐水５１１の液膜は、第２の中空円錐状吐水５１２の液膜と比較して、より厚くなった状態およびより長くなった状態で破砕され第１の粒化水流５２１となる。そのため、第１の粒化水流５２１は、第２の粒化水流５２２と比較すると、より大きい粒径およびより速い流速を有する。
【００３６】
前述したように、第１の中空円錐状吐水５１１の液膜は、第２の中空円錐状吐水５１２の液膜と比較して、より長くなった状態で、すなわち吐水孔４１１からより遠い位置で破砕される。そのため、第１の中空円錐状吐水５１１の液膜は、第２の中空円錐状吐水５１２の液膜と比較して、より広がった状態で破砕される。そのため、図３（ａ）に表したように、第１の粒化水流５２１は、第２の粒化水流５２２と比較して、より大きい粒径およびより速い流速を有する状態で、更に大部分の第１の粒化水流５２１が中空部分に充填される前に、人体局部の外周部に着水する。
【００３７】
言い換えれば、第１の中空円錐状吐水５１１の液膜は、第２の中空円錐状吐水５１２の液膜と比較して、人体局部に近い位置で破砕され、より広がった状態で破砕される。そのため、第１の吐水５０１は、第２の吐水５０２ほどには第１の粒化水流５２１により中空部分が充填されることなく人体局部の外周部に着水する。そのため、図４に表したように、第１の吐水５０１（あるいは第１の水流群５２１ａ）は、リング状の吐水として人体局部の外周部に着水する。
【００３８】
そして、図３（ａ）に表した矢印Ａ１１および矢印Ａ１２のように、第１の吐水５０１は、第１の粒化水流５２１として人体局部の外周部に着水し、人体局部の中心部の方向へ向かう流れを有する。
【００３９】
一方、第２の吐水５０２は、第１の吐水５０１とは反対の作用を有する。すなわち、第２の中空円錐状吐水５１２の液膜は、第１の中空円錐状吐水５１１の液膜と比較して、より薄い状態およびより短い状態で破砕され第２の粒化水流５２２となる。そのため、第２の粒化水流５２２は、第１の粒化水流５２１と比較すると、より小さい粒径およびより遅い流速を有する。
【００４０】
また、第２の中空円錐状吐水５１２の液膜は、第１の中空円錐状吐水５１１の液膜と比較して、あまり広がらない状態で破砕される。そのため、図３（ｂ）に表したように、第２の粒化水流５２２は、第１の粒化水流５２１と比較して、より小さい粒径およびより遅い流速を有する状態で、更に、中空部分に充填されて、人体局部の中心部に着水する。
【００４１】
言い換えれば、第２の中空円錐状吐水５１２の液膜は、第１の中空円錐状吐水５１１の液膜と比較して、人体局部から遠い位置で破砕され、あまり広がらない状態で破砕される。そのため、第２の粒化水流５２２は、第１の粒化水流５２１と比較して、より長い時間にわたって中空部分に流れ込む。そして、第２の吐水５０２は、第１の吐水５０１と比較して、第２の粒化水流５２２により中空部分がより充填された状態で人体局部の中心部に着水する。そのため、図４に表したように、第２の吐水５０２（あるいは第２の水流群５２２ａ）は、中実状の吐水として人体局部の中心部に着水する。
【００４２】
そして、図３（ｂ）に表した矢印Ａ１３および矢印Ａ１４のように、第２の吐水５０２は、第２の粒化水流５２２として人体局部の中心部に着水し、人体局部の外周部の方向へ向かう流れを有する。
【００４３】
本実施形態によれば、より大きい粒径およびより速い流速を有する第１の粒化水流５２１は、人体局部の近傍のうちで量感を感じやすい人体局部の外周部にリング状の吐水として着水する。そのため、第１の吐水５０１は、十分な量感あるいはしっかりとした量感を与えることができる。一方、より小さい粒径およびより遅い流速を有する第２の吐水５０２は、人体局部の中心部に中実状の吐水として着水する。そのため、第２の吐水５０２は、洗浄力を確保しつつ、人体局部の中心部の汚れをさっと洗い流し、人体局部の中心部を優しく洗浄することができる。これにより、例えば直進流が人体局部の中心部に着水する場合と比較して、人体局部の中心部に強い刺激が必要以上に加わることを抑えることができる。例えば、痔や、裂傷や、過度の清拭による擦り傷などが人体局部に存在する使用者に対しても、快適なおしり洗浄を実現することができる。
【００４４】
また、人体局部における第１の吐水５０１（あるいは第１の水流群５２１ａ）の水量は、人体局部における第２の吐水５０２（あるいは第２の水流群５２２ａ）の水量よりも多い。そのため、第１の吐水５０１は、おしり洗浄に求められる十分な量感を与えることができる。
【００４５】
本実施形態にかかる衛生洗浄装置は、ノズル４１０から吐水される洗浄水５００の水勢を使用者が調整できる機能を備える。
ここでまず、比較例にかかる衛生洗浄装置について説明する。比較例にかかる衛生洗浄装置は、ノズルから吐水される洗浄水の水量を調整することで水勢を変化させる。そのため、より強い水勢が設定された場合には、水量が多くなる。そのため、洗浄力は高くなり、人体局部における着水力は大きくなる。一方、より弱い水勢が設定された場合には、人体局部における着水力は小さくなる。そのため、より弱い水勢が設定された場合には、使用者にとって優しい洗浄となる一方で、水量が少ないため洗浄力が低くなる場合がある。
【００４６】
これに対して、図２に表したように、本実施形態にかかる衛生洗浄装置は、水勢調整手段４０６を備える。水勢調整手段４０６は、洗浄水５００が人体局部に着水する際の着水力を調整することができる。また、水勢調整手段４０６は、使用者により設定された水勢に応じて、第１の水流群５２１ａおよび第２の水流群５２２ａが人体局部に着水するタイミングをそれぞれ変化させることができる。これについて、図面を参照しつつさらに説明する。
【００４７】
図５は、着水位置の近傍を通過する粒子の空間占有率を例示するグラフ図である。
後に詳述するように、本実施形態の水勢調整手段４０６は、中空円錐状吐水５１０の液膜の流速および粒化水流５２０の流速を変化させることができる。これにより、水勢調整手段４０６は、第１の水流群５２１ａおよび第２の水流群５２２ａが人体局部に着水するタイミングをそれぞれ変化させることができる。
【００４８】
例えば、「水勢４」および「水勢５」が設定された場合を例に挙げて、説明する（図５参照）。なお、「水勢３」が設定された場合には、水勢調整手段４０６は、中空円錐状吐水５１０の液膜の流速および粒化水流５２０の流速を変化させない。
【００４９】
「水勢４」が設定された場合には、水勢調整手段４０６は、中空円錐状吐水５１０の液膜の流速および粒化水流５２０の流速を変化させ、第１の水流群５２１ａと第２の水流群５２２ａとを互いに異なるタイミングで人体局部に着水させる。
一方、「水勢５」が設定された場合には、水勢調整手段４０６は、中空円錐状吐水５１０の液膜の流速および粒化水流５２０の流速を変化させ、第１の水流群５２１ａと第２の水流群５２２ａとを略同じタイミングで人体局部に着水させる。
【００５０】
なお、「略同じタイミング」という範囲には、連続した吐水であると使用者が感じる周波数（知覚限界周波数）の範囲内において異なるタイミングが含まれるものとする。知覚限界周波数の範囲は、例えば約１５ヘルツ（Ｈｚ）〜１００Ｈｚ程度である。
【００５１】
図５に表したように、水勢調整手段４０６は、中空円錐状吐水５１０の液膜の流速および粒化水流５２０の流速を変化させることで、「水勢４」および「水勢５」が設定されたそれぞれの場合において、着水位置の近傍を通過する粒子（液滴あるいは粒化水流）の空間占有率が高い状態と低い状態とを交互に生成することができる。
【００５２】
図５に表したように、「水勢５」が設定された場合の空間占有率のピーク値は、「水勢４」が設定された場合の空間占有率のピーク値よりも高い。ここで、本願明細書において「空間占有率」とは、単位時間当たりの単位体積当たりの液滴が占める体積の比率あるいは割合をいうものとする。
【００５３】
知覚限界周波数の範囲内において、互いに異なる粒径を有する第１の水流群５２１ａと第２の水流群５２２ａとを略同じタイミングで人体局部に着水させるため、使用者に対して、太い一つの水流が着水していると感じさせることができる。そのため、「水勢５」が設定された場合の人体局部における単位時間当たりの着水力は、「水勢４」が設定された場合の人体局部における単位時間当たりの着水力よりも大きい。
【００５４】
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、単位時間当たりの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。
【００５５】
そのため、「水勢５」が設定された場合には、「水勢４」が設定された場合と比較すると、量感を与える強い吐水であると使用者に認識させることができる。ここで、本願明細書において「量感」とは、水量がたっぷりとした太い水流が肌表面に着水する時に感じる皮膚感覚、あるいは、多い流量で汚れを洗い流す感覚をいうものとする。
【００５６】
一方で、「水勢４」および「水勢５」が設定されたそれぞれの場合において、水勢調整手段４０６に供給される水量は、略同じである。また、本発明者の検討の結果、汚れを落とすために必要な一定以上の着水力を洗浄水が有していれば、そのときの洗浄力は略同じであることが分かった。そのため、「水勢４」が設定された場合の洗浄力は、「水勢５」が設定された場合の洗浄力と略同じである。これにより、水勢調整手段４０６に供給される水量を変えなくとも、洗浄力を確保し量感を維持しつつ、水勢を調整することができる。
【００５７】
また、ノズル４１０の進出距離の違いにより、吐水孔４１１から人体局部までの距離が変わる場合がある。これに対して、本実施形態では、水勢調整手段４０６が第１の水流群５２１ａおよび第２の水流群５２２ａが人体局部に着水するタイミングをそれぞれ変化させることで、吐水孔４１１から人体局部までの距離が変わる場合でも第１の水流群５２１ａと第２の水流群５２２ａとを略同じタイミングで人体局部に着水させることができる。そのため、ノズル４１０の進出状態によらず、量感を与える強い吐水であると使用者に認識させることができる。
【００５８】
次に、本実施形態のノズル４１０の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図６は、本実施形態のノズルの具体例を例示する断面模式図である。
また、図７は、スロートの変形例を例示する断面模式図である。
【００５９】
本具体例のノズル４１０は、図６に表したように、ノズル本体（吐水手段）４２０と、スロート（液膜厚さ拡大手段および破砕手段）４３０と、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ノズル本体流路４２１と、旋回流を生成可能な旋回室４２３と、旋回室４２３からの洗浄水をスロート４３０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。
【００６０】
旋回室４２３は、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。一方、ノズル本体流路４２１は、旋回室４２３に偏心して接続されている。より具体的には、ノズル本体流路４２１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。
【００６１】
スロート４３０は、筒状に形成されている。そして、スロート４３０の内部には、ノズル本体４２０の連通路４２５から吐水され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。図６に表した吐水孔４３３は、図１および図２に表した吐水孔４１１に相当する。吐水孔４３３の近傍のスロート流路４３１には、吐水孔４３３へ向かうにつれて流路が拡大するテーパ部４３２が形成されている。
【００６２】
なお、本具体例のノズル４１０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。
【００６３】
図示しない水源から洗浄水がノズル４１０へ供給されると、その洗浄水は、ノズル本体流路４２１を通過して旋回室４２３へ流入する。ここで、ノズル本体流路４２１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ため、旋回室４２３へ流入した洗浄水は、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、旋回力を維持しつつ連通路４２５を通過し、連通路４２５の一端（吐水口）からスロート４３０のスロート流路４３１内へ吐水される。このとき、ノズル本体４２０から吐水された洗浄水は、旋回力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吐水される。
【００６４】
そして、ノズル本体４２０から中空円錐状に吐水された洗浄水は、スロート流路４３１の内壁で受け止められる。続いて、スロート流路４３１に流入した洗浄水は、旋回力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へ向かうにつれて遅くなる。これにより、図６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から吐水され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。あるいは、吐水孔４３３から吐水された中空円錐状吐水５１０の液膜の厚さＤ２は、ノズル本体４２０から吐水された中空円錐状吐水の液膜の厚さＤ１よりも厚い。つまり、本具体例では、ノズル本体４２０は、図２に関して前述した吐水手段４０１として機能する。
【００６５】
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。つまり、スロート４３０は、スロート流路４３１の内壁の近傍を流れる洗浄水の流速と、スロート流路４３１の内壁の近傍よりも中心部の側を流れる洗浄水の流速と、を異ならせることができる。言い換えれば、スロート４３０は、洗浄水の液膜の外側（スロート流路４３１の内壁の側）の流れと、洗浄水の液膜の内側（スロート流路４３１の中心部の側）の流れと、の間において速度差をつけることができる。これは、液膜の外側（スロート流路４３１の内壁の側）の洗浄水が、液膜の内側（スロート流路４３１の中心部の側）の洗浄水よりも大きな摩擦力をスロート流路４３１の内壁から受けることにより、内側の洗浄水よりも減速するためである。
【００６６】
そのため、スロート流路４３１を流れる洗浄水の内部には、図６に表した矢印Ａ１のように、液膜を横断する方向に渦流が発生する。また、吐水孔４３３の近傍におけるスロート流路４３１には、吐水孔４３３へ向かうにつれて流路が拡大するテーパ部４３２が形成されているため、吐水孔４３３から吐水される洗浄水は、テーパ部４３２に沿って流れる。そのため、吐水孔４３３から吐水され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から吐水された洗浄水は、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として吐水されるが、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から吐水された中空円錐状吐水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から吐水された中空円錐状吐水５１０は、図６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から吐水された中空円錐状吐水５１０は、粒化水流５２０へ遷移する。つまり、本具体例のスロート４３０は、液膜厚さ拡大手段４０２として機能するとともに、破砕手段としても機能する。
【００６８】
なお、破砕手段は、スロート４３０に限定されるわけではない。例えば、破砕手段は、液流や気流などを生成可能な図示しない流体噴射装置を有していてもよい。図示しない流体噴射装置は、液流や気流を図示しない噴射孔から噴射し、吐水孔４３３から吐水された中空円錐状吐水５１０に衝突させることができる。このようにして、吐水孔４３３から吐水された中空円錐状吐水５１０は、噴射孔から噴射された液流や気流により破砕され、粒化水流５２０へ遷移してもよい。
【００６９】
図７に表した変形例のように、スロート流路の内壁に螺旋状溝部４３５が形成されている場合には、スロート流路を流れる洗浄水は、その螺旋状溝部４３５からより大きな抵抗を受ける。より具体的には、スロート流路を流れる洗浄水は、スロート流路の流入側（ノズル本体４２０の連通路４２５の側）よりもスロート流路の流出側（吐水孔４３３の側）においてより大きな抵抗を受ける。そして、スロート流路を流れる洗浄水の旋回成分の速度は維持され、その直進成分の速度は減速される。
【００７０】
これによれば、スロート流路に流入した洗浄水は、スロート流路の流入側において徐々に減速し、スロート流路の流出側において一気に減速する。そのため、ノズル本体４２０から吐水されスロート流路に流入した洗浄水が、速度がより速いときにより大きな抵抗を受けることで、あるいは衝撃を受けることで粒化することを抑制することができる。そのため、本変形例では、スロート流路を流れる洗浄水を液膜の状態で維持しつつ、より安定して減速させることができる。これにより、より確実に液膜の厚さを拡大することができる。
【００７１】
また、スロート流路を流れる洗浄水と、螺旋状溝部４３５と、の接触時間は、螺旋状溝部４３５が設けられていない場合よりも長い。そのため、本変形例では、スロート流路を流れる洗浄水は、螺旋状溝部４３５が設けられていない場合よりも長い時間に亘って螺旋状溝部４３５から摩擦力を受ける。これにより、洗浄水の液膜の外側（スロート流路の内壁の側）の流れと、洗浄水の液膜の内側（スロート流路の中心部の側）の流れと、の間における速度差は、螺旋状溝部４３５が設けられていない場合よりも大きい。
【００７２】
そのため、本変形例のスロート流路を流れる洗浄水の液膜の厚さは、図６に表した具体例のスロート流路４３１を流れる洗浄水の液膜の厚さよりも厚い。つまり、スロート流路の内壁に螺旋状溝部４３５を形成することにより、吐水孔４３３の近傍の液膜の厚さ、あるいは吐水孔４３３から吐水された中空円錐状吐水５１０の液膜の厚さＤ２をより厚くすることができる。
【００７３】
次に、水勢調整手段について、図面を参照しつつ説明する。
図８は、本実施形態の水勢調整手段が有する脈動発生手段の内部構造を例示する断面模式図である。
また、図９は、本実施形態の脈動発生手段の動作を説明するためのタイミングチャートである。
なお、図９（ａ）は、本実施形態の脈動発生手段に印加する電圧パルスを例示するグラフ図である。また、図９（ｂ）は、プランジャの変位を例示するグラフ図である。また、図９（ｃ）は、脈動発生手段の下流側の水の流速を例示するグラフ図である。
図９（ａ）〜図９（ｃ）に表した横軸は、時間を表している。但し、それぞれの時間軸が互いに揃っているわけではない。
【００７４】
本実施形態の水勢調整手段４０６は、脈動発生手段４７０を有する。脈動発生手段４７０は、ノズル本体流路４２１内の水の流れに脈動を与え、吐水孔４３３から吐水される洗浄水に脈動を与えることができる。ここで、本願明細書において「脈動」とは、脈動発生手段４７０により生ずる圧力の変動のことである。そのため、脈動発生手段４７０は、ノズル本体流路４２１内の水の圧力を変動させる装置である。
【００７５】
脈動発生手段４７０は、図８に表したように、ノズル本体流路４２１に接続されるシリンダ４７１と、シリンダ４７１の内部に進退自在に設けられたプランジャ４７２と、プランジャ４７２の内部に設けられた逆止弁４７３と、励磁電圧を制御することでプランジャ４７２を進退させる脈動発生コイル４７４と、を有する。
【００７６】
そして、プランジャ４７２の位置が、ノズル４１０の側（下流側）に変化した場合には、脈動発生手段４７０よりも下流側の水の圧力が増加し、ノズル４１０とは反対の側（上流側）に変化した場合には、脈動発生手段４７０よりも下流側の水の圧力が減少するように逆止弁が配設されている。言い換えれば、プランジャ４７２の位置が、ノズル４１０の側（下流側）に変化した場合には、脈動発生手段４７０よりも上流側の水の圧力は減少し、ノズル４１０とは反対の側（上流側）に変化した場合には、脈動発生手段４７０よりも上流側の水の圧力は増加する。
【００７７】
そして、脈動発生コイル４７４の励磁を制御することにより、プランジャ４７２を上流側・下流側に進退させる。すなわち、ノズル本体流路４２１内の水に脈動を付加する場合（ノズル本体流路４２１内の水の圧力を変動させる場合）には、脈動発生コイル４７４に供給する励磁電圧を制御することにより、プランジャ４７２をシリンダ４７１の軸方向（上流方向・下流方向）に進退させる。
【００７８】
つまり、水勢調整手段４０６は、図示しない制御部と、図示しない例えば電源などの電圧供給手段と、を有する。そして、図示しない制御部は、脈動発生コイル４７４に供給する励磁電圧を制御し、図示しない電圧供給手段を制御することで脈動発生コイル４７４に電圧を供給する。これにより、水勢調整手段４０６は、脈動発生手段４７０に電圧を印加し、すなわち脈動発生コイル４７４に電圧を供給し、プランジャ４７２をシリンダ４７１の軸方向に進退させることができる。
【００７９】
例えば、水勢調整手段４０６は、図９（ａ）に表した電圧パルスを脈動発生手段４７０に印加する。なお、本願明細書において「パルス」という範囲には、矩形波だけではなく、信号が周期的に変動する波形が含まれるものとする。図９（ｂ）に表したように、印加電圧がオン状態の間（電圧パルスのＯＮ（オン）時間の間）、プランジャ４７２は、脈動発生コイル４７４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（Ｙ方向）４７５に移動する。そうすると、図９（ｃ）に表したように、シリンダ４７１内の水は、プランジャ４７２により加圧および加速され、下流側のノズル本体流路４２１に押し流される。言い換えれば、プランジャ４７２は、プランジャ原位置から下流側へ移動する際には、上流側のノズル本体流路４２１内の水を減圧してシリンダ４７１内に吸引することができる。この際、プランジャ原位置と下流側に移動した位置とが一定である場合には、すなわち電圧パルスのオン時間（電圧パルスの幅）が一定である場合には、プランジャ４７２が動作する際に下流側のノズル本体流路４２１に送られる洗浄水の量は一定となる。
【００８０】
一方で、電圧パルスのオン時間が一定ではない場合には、プランジャ４７２が動作する際に下流側のノズル本体流路４２１に送られる洗浄水の量は一定とはならない。例えば、電圧パルスのオン時間が長いほど、プランジャ４７２のＹ方向への変位は、より大きい。そのため、電圧パルスのオン時間が長いほど、シリンダ４７１内の水は、プランジャ４７２により、より加圧および加速される。その結果、下流側のノズル本体流路４２１に押し流される水の水量は、瞬間的に増える。このときに吐水孔４３３から吐水される洗浄水５００が、第１の吐水５０１である。
【００８１】
続いて、水勢調整手段４０６が脈動発生手段４７０への電圧の印加を停止すると、図９（ｂ）に表したように、脈動発生コイル４７４の励磁が消え、プランジャ４７２は、復帰スプリング４７６の付勢力によって上流側（−Ｙ方向）に移動し原位置に復帰する。この際、緩衝スプリング４７７によってプランジャ４７２の復帰の動作が緩衝される。プランジャ４７２は、その内部にダックビル式の逆止弁４７３を有し、上流側への逆流を防止している。
【００８２】
また、プランジャ４７２が原位置に復帰する際には、逆止弁４７３を経てシリンダ４７１内に洗浄水が流れ込む。この際、図９（ｃ）に表したように、脈動発生手段４７０よりも下流側の水は、プランジャ４７２により減圧および減速される。そして、洗浄水５００は、吐水孔５３３から吐水され続ける。このときに吐水孔５３３から吐水される洗浄水５００が、第２の吐水５０２である。
【００８３】
続いて、次回のプランジャ４７２の下流側移動の際には、改めて、一定量の洗浄水が下流側のノズル本体流路４２１に送られることになる。このようにして、図８に表した脈動発生手段４７０は、ノズル本体流路４２１内の水の流れに脈動を与えることができる。
【００８４】
前述したように、脈動発生手段４７０よりも下流側の水がプランジャ４７２により加圧および加速されるときに、吐水孔４３３から吐水される洗浄水５００が第１の吐水５０１である。一方、脈動発生手段４７０よりも下流側の水がプランジャ４７２により減圧および減速されるときに、吐水孔４３３から吐水される洗浄水５００が第２の吐水５０２である。これによれば、人体局部における第１の吐水５０１（あるいは第１の水流群５２１ａ）の水量は、人体局部における第２の吐水５０２（あるいは第２の水流群５２２ａ）の水量よりも多い。そのため、第１の吐水５０１は、おしり洗浄に求められる十分な量感を与えることができる。
【００８５】
次に、水勢調整手段４０６の動作の具体例、すなわち第１の水流群５２１ａおよび第２の水流群５２２ａが人体局部に着水するタイミングを水勢調整手段４０６がそれぞれ変化させる具体例について、図面を参照しつつ説明する。
【００８６】
図１０は、水勢調整手段の動作の具体例を説明するためのタイミングチャートである。 また、図１１は、第１の水流群および第２の水流群が着水位置に着水するタイミングを説明するための平面模式図である。
なお、図１０（ａ）は、本具体例の脈動発生手段に印加する電圧パルスを例示するグラフ図である。また、図１０（ｂ）は、脈動発生手段の下流側を通過する水の水量を例示するグラフ図である。また、図１０（ｃ）は、第３のオン時間における第１の水流群および第２の水流群の水量を例示するグラフ図である。
【００８７】
本具体例の水勢調整手段４０６は、脈動発生手段４７０を有する。本具体例では、水勢調整手段４０６は、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスの周期を一定とし、電圧パルスの周期に対するオン時間の割合（デューティ比）を変化させる。図１０（ａ）に表したように、第１のオン時間ｔ１は、第２のオン時間ｔ２よりも短い（ｔ１＜ｔ２）。また、第２のオン時間ｔ２は、第３のオン時間ｔ３よりも短い（ｔ２＜ｔ３）。
【００８８】
図８および図９に関して前述したように、電圧パルスのオン時間が長いほど、プランジャ４７２のＹ方向（下流側）への変位は、より大きい。そのため、電圧パルスのオン時間が長いほど、シリンダ４７１内の水は、プランジャ４７２により、より加圧および加速される。その結果、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に表したように、電圧パルスのオン時間が長いほど、加圧および加速されて脈動発生手段４７０の下流側を通過する水の水量は、増える。
【００８９】
第１の水流群５２１ａ（あるいは第１の吐水５０１）の生成は、電圧が脈動発生手段４７０に印加されるタイミングと同時に開始される。また、第２の水流群５２２ａ（あるいは第２の吐水５０２）の生成は、脈動発生手段４７０への電圧の印加が停止されるタイミングと同時に開始される。そのため、図１０（ｃ）に表したように、第１の水流群５２１ａは、電圧が脈動発生手段４７０に印加されるタイミングから脈動発生手段４７０への電圧の印加が停止されるタイミングまでの間において生成される。一方、第２の水流群５２２ａは、脈動発生手段４７０への電圧の印加が停止されるタイミングから電圧が脈動発生手段４７０に次に印加されるタイミングまでの間において生成される。
【００９０】
これにより、電圧パルスのオン時間が長いほど、プランジャ４７２により加速される水の水量が増加し、第１の水流群５２１ａの水量が増加する。電圧パルスの周期は一定であるため、電圧パルスのオン時間が長いほど、電圧パルスのオフ時間は短くなる。そのため、第１の水流群５２１ａ以外の水流群（第２の水流群５２２ａ）の水量は、減少する。
【００９１】
図１０（ｂ）に表した水量は、所定時間における瞬間的な流量を表している。また、図１０（ｂ）では、電圧パルスのオン時間が長いほど、最大瞬間流量が多いことを表している。最大瞬間流量が多くなると、旋回室４２３へ流入したときの洗浄水の流速は、速くなる。そのため、第１の水流群５２１ａの流速Ｖ１は、速くなる。また、前述したように、電圧パルスのオン時間が長いほど、第２の水流群５２２ａの水量は、減少する。そのため、第２の水流群５２２ａの流速Ｖ２は、遅くなる。つまり、電圧パルスのオン時間が長いほど、第１の水流群５２１ａの流速Ｖ１は速くなり、第２の水流群５２２ａの流速Ｖ２は遅くなる。
【００９２】
一方、電圧パルスのオン時間が短いほど、第１の水流群５２１ａの水量は減少し、第１の水流群５２１ａ以外の水流群（第２の水流群５２２ａ）の水量は増加する。そのため、電圧パルスのオン時間が短いほど、第１の水流群５２１ａの流速Ｖ１は遅くなり、第２の水流群５２２ａの流速Ｖ２は速くなる。
【００９３】
図１１に表したように、本具体例では、破砕された後に第１の水流群５２１ａを形成する第１の吐水５０１と、破砕された後に第２の水流群５２２ａを形成する第２の吐水５０２と、は、ノズル４１０から交互に吐水される。
【００９４】
そのため、第１の水流群５２１ａの流速Ｖ１および第２の水流群５２２ａの流速Ｖ２によっては、第１の水流群５２１ａは、着水位置においてあるいは着水位置からみてノズル４１０の側において第２の水流群５２２ａに追いつくことができる。例えば、第１の水流群５２１ａの流速Ｖ１がより速く、第２の水流群５２２ａの流速Ｖ２がより遅い場合には、第１の水流群５２１ａは、着水位置においてあるいは着水位置からみてノズル４１０の側において第２の水流群５２２ａに追いつくことができる。一方、第１の水流群５２１ａの流速Ｖ１がより遅く、第２の水流群５２２ａの流速Ｖ２がより速い場合には、第１の水流群５２１ａは、着水位置までに第２の水流群５２２ａに追いつくことはできない。
【００９５】
但し、第１の水流群５２１ａが第２の水流群５２２ａに追い付くことができるか否かは、第１の水流群５２１ａの流速Ｖ１および第２の水流群５２２ａによってのみ決まるわけではない。前述したように、第１の水流群５２１ａの生成は、電圧が脈動発生手段４７０に印加されるタイミングと同時に開始される。また、第２の水流群５２２ａの生成は、脈動発生手段４７０への電圧の印加が停止されるタイミングと同時に開始される。そのため、第１の吐水５０１および第２の吐水５０２がノズル４１０から吐水されるタイミングは、電圧パルスのオン時間に依存する。これにより、第１の水流群５２１ａが第２の水流群５２２ａに追い付くことができるか否かは、第１の水流群５２１ａの流速Ｖ１と第２の水流群５２２ａとの流速差や、第１の吐水５０１および第２の吐水５０２がノズル４１０から吐水されるタイミングや、ノズル４１０の吐水孔４１１から着水位置までの距離などによって決まる。
【００９６】
このように、本具体例では、水勢調整手段４０６は、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスの周期を一定とし、電圧パルスのオン時間（デューティ比）を変化させることで、第１の水流群５２１ａおよび第２の水流群５２２ａが人体局部に着水するタイミングをそれぞれ変化させることができる。例えば、水勢調整手段４０６は、電圧パルスのオン時間（デューティ比）を適宜制御することにより、図１１に表したように、第１の水流群５２１ａと第２の水流群５２２ａとを略同じタイミングで人体局部に着水させることができる。
【００９７】
前述したように、本具体例では、結果的に、第１の吐水５０１と第２の吐水５０２とは、ノズル４１０から交互に吐水される。これにより、中空部分が中抜けしていない連続した吐水として使用者に感じさせることができる。そのため、少ない流量で量感を与えることができ、洗浄力を確保することができる。また、広い範囲を優しく一度にさっと洗浄することができる。
【００９８】
なお、本具体例において、脈動発生手段４７０に印加される電圧パルスの周波数は、例えば約７０Ｈｚ程度である。第１の水流群５２１ａが着水位置において第２の水流群５２２ａに追いつく場合の電圧パルスのオン時間は、例えば約３．２５ミリ秒（ｍｓ）程度である。そのため、この場合のデューティ比は、例えば約２３．２％程度である。また、第１の水流群５２１ａが着水位置までに第２の水流群５２２ａに追いつくことができない場合の電圧パルスのオン時間は、例えば約１．８７ｍｓ程度である。そのため、この場合のデューティ比は、例えば約１３．３％程度である。また、水勢調整手段４０６に供給される水の水量は、例えば約４３０ミリリットル（ｍｌ）／分程度で一定である。
【００９９】
図１２は、本具体例の着水位置の近傍を通過する液滴を説明するための平面模式図である。
また、図１３は、第１の水流群が着水位置までに第２の水流群に追いつくことができない場合の液滴の数を例示するグラフ図である。
また、図１４は、第１の水流群が着水位置において第２の水流群に追いつく場合の液滴の数を例示するグラフ図である。
【０１００】
本具体例では、着水位置の前後の所定範囲（以下、説明の便宜上「着水前後範囲」と称する）６１０、すなわち着水位置からみてノズル４１０の側からノズル４１０とは反対の側までの所定範囲における液滴の数について考える。着水前後範囲６１０は、着水位置からみて例えば約±１０ミリメートル（ｍｍ）程度の範囲である。
【０１０１】
図１３は、第１の水流群５２１ａが、着水位置までに第２の水流群５２２ａに追いつくことができない場合の着水前後範囲６１０内の液滴の数を例示している。「液滴の数」とは、第１の水流群５２１ａが有する第１の粒化水流５２１の数、あるいは第２の水流群５２２ａが有する第２の粒化水流５２２の数をいうものとする。図１４は、第１の水流群５２１ａが、着水位置において第２の水流群５２２ａに追いつく場合の着水前後範囲６１０内の液滴の数を例示している。
【０１０２】
図１３および図１４に表したように、第１の水流群５２１ａが着水位置において第２の水流群５２２ａに追いつく場合の着水前後範囲６１０内の液滴の合計数（図１４参照）は、第１の水流群５２１ａが着水位置までに第２の水流群５２２ａに追いつくことができない場合の着水前後範囲６１０内の液滴の合計数（図１３参照）よりも多い。「液滴の合計数」とは、第１の水流群５２１ａが有する第１の粒化水流５２１の数と、第２の水流群５２２ａが有する第２の粒化水流５２２の数と、を合計した数をいうものとする。
【０１０３】
これによれば、第１の水流群５２１ａが着水位置において第２の水流群５２２ａに追いつく場合の着水前後範囲６１０内の水量は、第１の水流群５２１ａが着水位置までに第２の水流群５２２ａに追いつくことができない場合の着水前後範囲６１０内の水量よりも多い。そのため、水勢調整手段４０６は、電圧パルスのオン時間（デューティ比）を適宜制御することにより、人体局部における着水力を大きくすることができる。そのため、図５に関して前述したように、水勢調整手段４０６に供給される水量を変えなくとも、水勢調整手段４０６は、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスの周期を一定とし、電圧パルスのオン時間（デューティ比）を変化させることで、洗浄力を確保し量感を維持しつつ、水勢を調整することができる。
【０１０４】
次に、水勢調整手段４０６の動作の他の具体例について、図面を参照しつつ説明する。 図１５は、水勢調整手段４０６の動作の他の具体例を説明するためのタイミングチャートである。
なお、図１５（ａ）は、本具体例の脈動発生手段に印加する電圧パルスを例示するグラフ図である。また、図１５（ｂ）は、脈動発生手段の下流側を通過する水の水量を例示するグラフ図である。また、図１５（ｃ）は、第３の周期における第１の水流群および第２の水流群の水量を例示するグラフ図である。
【０１０５】
本具体例の水勢調整手段４０６は、脈動発生手段４７０を有する。本具体例では、水勢調整手段４０６は、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスのオン時間を一定とし、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスの周期を変化させる。図１５（ａ）に表したように、第１の周期Ｔ１は、第２の周期Ｔ２よりも短い（Ｔ１＜Ｔ２）。また、第２の周期Ｔ２は、第３の周期Ｔ３よりも短い（Ｔ２＜Ｔ３）。
【０１０６】
電圧パルスのオン時間が一定であるため、電圧パルスの周期を変化させても、プランジャ４７２のＹ方向（下流側）への変位は一定である。そのため、図１５（ａ）および図１５（ｂ）に表したように、プランジャ４７２により加圧および加速される水の水量は、一定である。そのため、第１の水流群５２１ａの水量は、電圧パルスの周期を変化させても一定である。また、第１の水流群５２１ａの流速は、電圧パルスの周期を変化させても一定である。
【０１０７】
電圧パルスの周期が長いほど、１周期当たりに脈動発生手段４７０の下流側を通過する水の水量は、増える。そのため、図１５（ｃ）に表したように、電圧パルスの周期が長いほど、第１の水流群５２１ａの水量は一定となる一方で、第２の水流群５２２ａの水量は、増える。
【０１０８】
第１の水流群５２１ａ（あるいは第１の吐水５０１）の生成は、電圧が脈動発生手段４７０に印加されるタイミングと同時に開始される。また、第２の水流群５２２ａ（あるいは第２の吐水５０２）の生成は、脈動発生手段４７０への電圧の印加が停止されるタイミングと同時に開始される。そのため、第１の吐水５０１および第２の吐水５０２がノズル４１０から吐水されるタイミングは、電圧パルスのオフ時間に依存する。これにより、第１の水流群５２１ａが第２の水流群５２２ａに追い付くことができるか否かは、第１の吐水５０１および第２の吐水５０２がノズル４１０から吐水されるタイミングや、ノズル４１０の吐水孔４１１から着水位置までの距離などによって決まる。
【０１０９】
このように、本具体例では、水勢調整手段４０６は、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスのオン時間を一定とし、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスの周期を変化させることで、第１の吐水５０１および第２の吐水５０２がノズル４１０から吐水されるタイミングをそれぞれ変化させることができる。これにより、第１の水流群５２１ａおよび第２の水流群５２２ａが人体局部に着水するタイミングをそれぞれ変化させることができる。例えば、水勢調整手段４０６は、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスの周期を適宜制御することにより、第１の水流群５２１ａと第２の水流群５２２ａとを略同じタイミングで人体局部に着水させることができる。
【０１１０】
また、電圧パルスのオフ時間が長いほど、第２の水流群５２２ａの水量が増えるため、着水前後範囲６１０（図１２参照）内の液滴の数は、増加する。そのため、電圧パルスのオフ時間が長いほど、人体局部における着水力は、大きくなる。これにより、水勢調整手段４０６に供給される水量を変えなくとも、水勢調整手段４０６は、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスのオン時間を一定とし、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスの周期を変化させることで、洗浄力を確保し量感を維持しつつ、水勢を調整することができる。
【０１１１】
なお、本具体例において、水勢調整手段４０６に供給される水の水量が例えば約４３０ｍｌ／分（約７．１２ｍｌ／秒）程度で一定である場合において、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスの周波数が例えば約７０Ｈｚ程度であるとすると、１周期当たりに脈動発生手段４７０の下流側を通過する水の水量は、０．１０２ｍｌ／周期程度である。また、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスの周波数が例えば約９０Ｈｚ程度であるとすると、１周期当たりに脈動発生手段４７０の下流側を通過する水の水量は、０．０７９ｍｌ／周期程度である。そのため、脈動発生手段４７０に印加する電圧パルスの周波数を約２０Ｈｚ程度だけ増加させると、１周期当たりに脈動発生手段４７０の下流側を通過する水の水量を０．０２３ｍｌだけ増加する。
【０１１２】
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、吐水手段４０１や液膜厚さ拡大手段４０２や破砕手段や水勢調整手段４０６などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などやノズル４１０やノズル本体４２０やスロート４３０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】
【０１１３】
１００ 衛生洗浄装置、 ２００ 便座、 ３００ 便蓋、 ４００ ケーシング、 ４０１ 吐水手段、 ４０２ 拡大手段、 ４０４ 着座検知センサ、 ４０６ 水勢調整手段、 ４１０ ノズル、 ４１１ 吐水孔、 ４２０ ノズル本体、 ４２１ ノズル本体流路、 ４２３ 旋回室、 ４２３ｅ 大径部内周壁、 ４２３ｆ 傾斜内周壁、 ４２４ 突設部、 ４２５ 連通路、 ４３０ スロート、 ４３１ スロート流路、 ４３２ テーパ部、 ４３３ 吐水孔、 ４３５ 螺旋状溝部、 ４７０ 脈動発生手段、 ４７１ シリンダ、 ４７２ プランジャ、 ４７３ 逆止弁、 ４７４ 脈動発生コイル、 ４７５ 下流側、 ４７６ 復帰スプリング、 ４７７ 緩衝スプリング、 ５００ 洗浄水、 ５０１ 第１の吐水、 ５０２ 第２の吐水、 ５１０ 中空円錐状吐水、 ５１１ 第１の中空円錐状吐水、 ５１２ 第２の中空円錐状吐水、 ５２０ 粒化水流、 ５２１ 第１の粒化水流、 ５２１ａ 第１の水流群、 ５２２ 第１の粒化水流、 ５２２ａ 第１の水流群、 ５３３ 吐水孔、 ６１０ 着水前後範囲、 ８００ 便器、 ８０１ ボウル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルの吐水孔から人体局部へ向けて洗浄水を吐水しておしり洗浄をする衛生洗浄装置であって、
前記人体局部における洗浄水の着水力を調整可能な水勢調整手段と、
前記吐水孔から洗浄水を中空円錐状に吐水させる吐水手段と、
前記吐水孔から前記中空円錐状に吐水された洗浄水が前記人体局部に着水する前に、前記中空円錐状に吐水された洗浄水の液膜を破砕することにより粒化された水流を生成し、前記中空円錐状に吐水された洗浄水の中空部分に前記粒化された水流を流し込む破砕手段と、
前記吐水手段よりも下流側であって前記吐水孔よりも上流側に設けられ、前記吐水手段から中空円錐状に吐水された洗浄水の液膜の厚さよりも前記吐水孔から前記中空円錐状に吐水された洗浄水の液膜の厚さを厚くする液膜厚さ拡大手段と、
を備え、
前記粒化された水流は、第１の水流群と、前記第１の水流群よりも小さい粒径および前記第１の水流群よりも遅い流速を有する第２の水流群と、を有し、
前記水勢調整手段は、使用者により設定された水勢に応じて前記第１の水流群と前記第２の水流群とが前記人体局部に着水するタイミングを変化させることを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項２】
前記第１の水流群は、前記人体局部の外周部に着水し、前記第２の水流群は、前記人体局部の中心部に着水す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】
前記人体局部における前記第１の水流群の水量は、前記人体局部における前記第２の水流群の水量よりも多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１の水流群と前記第２の水流群とは、前記粒化された水流から交互に発生する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】
前記水勢調整手段は、前記吐水孔から吐水される洗浄水に脈動を付与する脈動発生手段を有し、前記脈動発生手段に印加する電圧パルスの周期を調整することで前記水勢に応じて前記タイミングを変化させる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】
前記水勢調整手段は、前記吐水孔から吐水される洗浄水に脈動を付与する脈動発生手段を有し、前記脈動発生手段に印加する電圧パルスのオン時間を調整することで前記水勢に応じて前記タイミングを変化させる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１】
ノズルの吐水孔から人体局部へ向けて洗浄水を吐水しておしり洗浄をする衛生洗浄装置であって、
前記人体局部における洗浄水の着水力を調整可能な水勢調整手段と、
前記吐水孔から洗浄水を中空円錐状に吐水させる吐水手段と、
前記吐水孔から前記中空円錐状に吐水された洗浄水が前記人体局部に着水する前に、前記中空円錐状に吐水された洗浄水の液膜を破砕することにより粒化された水流を生成し、前記中空円錐状に吐水された洗浄水の中空部分に前記粒化された水流を流し込む破砕手段と、
前記吐水手段よりも下流側であって前記吐水孔よりも上流側に設けられ、前記吐水手段から中空円錐状に吐水された洗浄水の液膜の厚さよりも前記吐水孔から前記中空円錐状に吐水された洗浄水の液膜の厚さを厚くする液膜厚さ拡大手段と、
を備え、
前記粒化された水流は、第１の水流群と、前記第１の水流群よりも小さい粒径および前記第１の水流群よりも遅い流速を有する第２の水流群と、を有し、
前記水勢調整手段は、使用者により設定された水勢に応じて前記第１の水流群と前記第２の水流群とが前記人体局部に着水するタイミングを変化させることを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項２】
前記第１の水流群は、前記人体局部の外周部に着水し、前記第２の水流群は、前記人体局部の中心部に着水す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】
前記人体局部における前記第１の水流群の水量は、前記人体局部における前記第２の水流群の水量よりも多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１の水流群と前記第２の水流群とは、前記粒化された水流から交互に発生する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】
前記水勢調整手段は、前記吐水孔から吐水される洗浄水に脈動を付与する脈動発生手段を有し、前記脈動発生手段に印加する電圧パルスの周期を調整することで前記水勢に応じて前記タイミングを変化させる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】
前記水勢調整手段は、前記吐水孔から吐水される洗浄水に脈動を付与する脈動発生手段を有し、前記脈動発生手段に印加する電圧パルスのオン時間を調整することで前記水勢に応じて前記タイミングを変化させる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。
【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２０１３−７２２５８（Ｐ２０１３−７２２５８Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１３４３６（Ｐ２０１１−２１３４３６）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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