JP3331899B2 - 人体局部洗浄装置 - Google Patents
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- Bidet-Like Cleaning Device And Other Flush Toilet Accessories (AREA)
Description
る人体局部洗浄装置に関するものである。
8に示すようなものがあった(例えば特開平5−333
77号公報)。
が、1はポンプであり、ポンプ1の上流側には給水配管
2が、また下流側には空気混入部3が接続されている。
空気混入部3はセラミックを素材とした円筒状の吸引ヘ
ッド4を有しており、コンプレッサー5から送られる空
気を吸引ヘッド4部で水に混入している。この構成によ
り、給水配管2から供給された洗浄水はポンプ1によっ
て加圧され空気混入部3へと至る。空気混入部3ではコ
ンプレッサー5から供給された空気が、吸引ヘッド4に
より微細化されて洗浄水中に流入する。さらに空気混入
部3を経た洗浄水は熱交換器6へと至り、この熱交換器
6で適温になるまで加熱された洗浄水が、ノズル装置7
に供給され人体局部に向けて噴出される。この作用によ
り、ノズル装置7から噴出される洗浄水は空気を含み、
人体局部の洗浄時に柔らかな体感が得られるものとなっ
ている。
ような従来の人体局部洗浄装置では、コンプレッサー5
と熱交換器6の制御が連動できていないため、洗浄水量
と空気量の比率が適正でないと熱交換器6に空気が大量
に溜り、熱交換器6の内部の局部沸騰や異常加熱を引き
起こしていた。また、コンプレッサー5と熱交換器6の
制御が統合されていないため、操作上も使用者が複数の
操作をする必要があり、かつ状況に応じた操作順序やタ
イミングなど習熟しないと使いこなせないものであっ
た。さらに、熱交換器6は消費電力の低減に対して何ら
対策をとっていないという課題を有していた。
を解決するものであり、給水管と温水管が接続された瞬
間型の加熱手段と、前記加熱手段への給水を制御する給
水制御手段と、人体局部に洗浄水を吐出する前記温水管
に接続された吐出手段と、前記洗浄水へ空気を混入する
空気混入手段と、前記給水管または温水管の水または温
水の流動を検知する流量検出手段とを備え、制御器は、
この流量検出手段の検出流量に応じて前記空気混入手段
により空気混入比率を可変すると共に前記加熱手段の運
転を制御することにより、前記空気混入手段と前記加熱
手段とを連動制御するものである。そして、洗浄水の流
量制御に連動して洗浄水への空気混入量を変え、混入比
率が不適切なことによる加熱手段や温水管への空気の滞
留を防止し、操作上も使用者が複数の操作をすることを
無くし、さらに加熱手段を瞬間型として放熱損失を低減
し、空気混入による洗浄水量の低減と合わせて使用電力
量の大幅な低減を図っているものである。
局部洗浄装置は、給水管と温水管が接続された瞬間型の
加熱手段と、前記加熱手段への給水を制御する給水制御
手段と、人体局部に洗浄水を吐出する前記温水管に接続
された吐出手段と、前記洗浄水へ空気を混入する空気混
入手段と、前記給水管または温水管の水または温水の流
動を検知する流量検出手段とを備え、制御器は、この流
量検出手段の検出流量に応じて前記空気混入手段により
空気混入比率を可変すると共に前記加熱手段の運転を制
御することにより、前記空気混入手段と前記加熱手段と
を連動制御するものである。そして、流量検出手段の検
出流量の値に基づいて、気泡混入手段及び加熱手段の連
動運転をおこなうことで、洗浄水量と空気混入量の比率
の適正化や断水時などにおける空気混入手段の連動した
停止ができ、加熱手段に空気が流入し局部的沸騰や異常
加熱することの防止が図るとともに、確実に洗浄水が流
れていることを確認して加熱手段を制御することによ
り、時間の長い断水であっても加熱手段が損傷すること
の防止ができる。更に、本構成によると、熱交換器まで
に空気が逆流し、セラミックヒーターの異常温度上昇を
引き起こしたりすることを防止することができるもので
ある。
部洗浄装置は給水管と温水管が接続された瞬間型の加熱
手段と、前記加熱手段への給水を制御する給水制御手段
と、人体局部に洗浄水を吐出する前記温水管に接続され
た吐出手段と、前記洗浄水へ空気を混入する空気混入手
段と、洗浄水による人体局部の洗浄を設定する洗浄設定
手段とを備え、洗浄動作の停止後、加熱手段への通電を
停止した後、止水手段により止水を行うものである。そ
して、また、本発明の第3の発明における人体局部洗浄
装置は、第2の発明に加え、止水手段により止水を行っ
た後、空気混入 手段の駆動を所定時間継続するものであ
る。そして、洗浄終了後加熱手段への通電の停止動作を
先に止めることにより、洗浄水が加熱手段にとどまって
過度に加熱される後沸きによる温度上昇を小さくできる
ものである。
する。
は、給水制御手段である元電磁弁9と、同じく給水制御
手段であり洗浄水量を調節するモータ駆動の流量制御弁
10、また、洗浄水の流量を検出する流量検出手段であ
る流量センサ11を経て、瞬間型の加熱手段である熱交
換器12に至る。熱交換器12には熱交換器自身の温度
の異常上昇を検出した場合、熱交換器12への通電を直
接絶つハイリミットスイッチ13、熱交換器12内の水
の有無を検出する空気検出サーミスタ14を備えてい
る。熱交換器12の出口近傍の温水管15には、洗浄水
の温度を検出する温水サーミスタ16が設けられてい
る。温水管15の端末には、先端に吐出手段である洗浄
ノズル17を有した洗浄ノズルユニット18が接続され
ている。洗浄ノズル17はモータにより突出や引込みが
制御される形式のものである。洗浄ノズル17と熱交換
器12の間で、内部空気管19と外部空気管20を介し
て、外部に設けた空気混入手段であるモータ駆動型の空
気ポンプ21から洗浄水に空気が混入される。洗浄ノズ
ル17から供給された洗浄水は、便座22に着座した使
用者の局部を洗浄するために利用される。便座22に
は、使用者の便座22への着座を検出する着座スイッチ
23が設けられている。
はリモコン24からなされる。リモコン24には、洗浄
設定手段であり選択手段である肛門洗浄スイッチ25、
同じく女性局部洗浄用のビデ洗浄スイッチ26、洗浄設
定手段でもある洗浄水の停止スイッチ27、流量と温度
の調節部28、この調節部28による流量か温度の調節
を切り替えるする切替スイッチ29が設けられている。
なお、図1においては、洗浄ノズルユニット18は肛門
用のみを示しているが、ビデ用の洗浄ノズルユニット
は、類似構成で別に設けてあり、図の上での表現は割愛
している。
や図1で点線で連絡を表現された各構成要素との制御を
行うとともに、内部に洗浄水と空気の混入比を制御する
空気混入比制御部30や流量センサ11の信号に基づい
た制御を行う検出流量制御部31を有した制御器32が
設けられている。この制御器32には、水あるいは温水
が流動していない時に熱交換器12で加熱を行うことを
選択する予熱スイッチ33が設けられている。
は両側に設けた銅板35、36で挟持され、その外側に
内部に流路を有した樹脂製のケース38、39が設けら
れ、これらのケース38、39はシール材40等にて銅
板35、36に押圧されて構成されている。また、銅板
35の表面にはハイリミットスイッチ13が、またケー
ス38の上部には空気検出サーミスタ14が取りつけら
れている。
す。図3は洗浄ノズル17を上部から見た上面図であ
り、図4は側面から見た切り欠き断面図である。
ニット18に形成された流路41から、洗浄ノズル17
内の流路42、43に至るに従って流路断面積が次第に
減り、ノズル口44近傍で並行部45を経て拡大部46
でややラッパ状に拡大する構成となっている。この構成
により、空気を混入した温水が供給された時は、空気混
入による作用と拡大部46の作用により、洗浄水が比較
的広い範囲に揺動されて人体局部に吐出される。すなわ
ち、温水が並行部45から拡大部46にさしかかった時
に発生する左あるいは右の壁に付着するコアンダ現象
が、ランダムに混入した空気により乱され左右に噴流は
揺動して供給される。空気の混入を止めると、並行部4
5の作用により温水は直噴状態で比較的狭い範囲に吐出
される。この現象を利用して、温水中に空気を混入させ
る、させないの選択を行う事により、洗浄噴流を揺動と
直噴に切り替えて供給することができる。
す。サーミスタのビード47の周囲は保護管48で保護
されており、両者の間に充填剤49を充填して固めてい
る。保護管48は固定金具50で固定され、温水管15
の流路に臨んでいる。この空気検出サーミスタ14によ
る空気検出の原理は、まず予め温度を測定した後、空気
検出サーミスタ14自身に通電して自己加熱を行い、所
定時間経過後に再び温度を測定し、加熱前の温度と比較
する。周囲が水(温水)の場合は、加熱後の放熱が比較
的大きいため、加熱前後の温度差は小さい。周囲が空気
の場合は、加熱後の放熱が比較的小さいため加熱前後の
温度差は大きい。この温度差の大小に基づいて、周囲が
水(温水)か空気であるかを判別している。
いて説明する。
25が操作されると(S2)、使用者が便座22に着座
し着座スイッチ23がオンとなっている状態(S3)で
温水サーミスタ16の温度判別に移行する(S4)。こ
の温水サーミスタ16で検出されるの温度が所定値(5
0℃)以下の場合は制御器32が安全と判断し、50℃
を越える場合は危険と判断する。危険と判断された場合
は、人体局部に対する以後の洗浄水の吐出動作は行わな
い。この判断により、人体局部に洗浄ノズル17から高
温の温水が吐出されることを防止し、万が一の場合の安
全を確保する。なお、使用中においても、熱交換器12
の温度制御系の故障や洗浄水量の急激な低下などにより
温水温度が50℃を越えた場合は、温水サーミスタ16
がこれを検出し、ただちに元電磁弁9で温水の供給を停
止する。続いて、空気ポンプ21を起動し(S5)、元
電磁弁9を「開」とし(S6)、洗浄ノズル17を徐々
に突出させる(S7)。空気ポンプ21を先に起動する
のは、空気ポンプ21自身の逆止機構が故障しても水が
逆流しないための措置である。この作用により、使用開
始時に空気ポンプに水や温水が逆流し性能の低下や劣
化、また故障の原因となることを防止している。
11の値を読み込む(S8)。流量が0.2l/分以上
であると水の流れがあると制御器32が判断し(S
9)、熱交換器12への通電を始めて(S10)、セラ
ミックヒータ35を発熱させて洗浄水の加熱を行う。そ
して、リモコン24で設定された流量値を読み込み(S
11)、流量センサ11で検出される値とこの設定値を
比較し流量制御弁10を制御して設定通りの値を得る流
量制御動作が行われる(S12)。
基づき空気ポンプ21を制御し、予め定めた洗浄水量と
空気の混入量の比が所定値になるように、空気ポンプ2
1に印可される電圧を制御する(S13)。空気ポンプ
21は電圧によってモータの回転数が変化し、吐出され
る空気量が変化する。洗浄流量と空気の混入量の関係
は、図7に示す関係となっている。肛門洗浄の場合洗浄
水量を少なくするに従って空気混入比を増している。空
気混入比を増すと、洗浄流量が少なくなるに従って気泡
の径は増す傾向にある。これは、流量制御弁10が元で
洗浄水の流量を絞るため、洗浄流量が減ると洗浄ノズル
17部における洗浄水の内圧が下がり、洗浄水量が多い
時と同一の空気を混入しても気泡は大口径になりやすい
ためである。
には刺激感が増し洗浄力も増すが、あまり増やし過ぎる
と噴流が断続的な傾向になり嫌う人が増えてくる。この
ことを勘案し肛門洗浄の場合は、洗浄力を重視し洗浄水
量の低減とともに適度に空気混入比を多くする制御を行
っている。また、ビデ洗浄の場合は空気混入比を増すと
気泡の口径が大きくなり、体感的に嫌悪感を増す人が多
い。また、ビデ洗浄の場合は、洗浄水そのもによる洗浄
効果よりも局部を濡らすと感覚を重視する傾向にあると
ころから、ビデ洗浄においては洗浄水量の低減とともに
空気混入比を小さくする制御を行っている。いずれにし
ても、洗浄水の流量制御に連動して、洗浄水への空気混
入量が自動的に変えられるため、特に操作上も使用者が
複数の操作をする必要がなく、かつ状況に応じた操作順
序やタイミングなどの習熟を必要とせず、老人から子供
まで自由に使えるものとなっている。
にリモコン24で設定された温度と温水サーミスタ16
の温度が制御器32で比較され、熱交換器12の加熱量
の調節が行われる(S14)。設定温度を変更したい場
合は、リモコン24の流量と温度の調節を切り替える切
替スイッチ29を温度側に切り替え、調節部28で温度
の調節をする。また、流量設定を変更したい場合は、切
替スイッチ29を流量側に切り替え、調節部28で流量
設定の調節を行う。流量設定が変えられると前述したよ
うに、洗浄流量に応じて自動的に空気の混入量を変える
動作を行う。このため、空気量が少なくなりすぎて熱交
換器12にまで空気が逆流し、セラミックヒータ35の
異常温度上昇を引き起こしたり、空気ポンプ21の回転
が足りなくて洗浄水が空気ポンプ21まで逆流する異常
事態が防止できる。また体感や洗浄力の適正化が図れ、
使用者が複数の操作をすることなく的確な使用ができ
る。
交換器12で設定温度に調節された温水は洗浄ノズルユ
ニット18に至るが、ここで空気ポンプ21から外部空
気管20と内部空気管19を経て供給される空気と混入
され、洗浄ノズル17から人体局部に吐出される。この
空気が混入された温水での洗浄の場合、洗浄ノズル17
の作用で洗浄水は人体局部の比較的広い範囲を揺動して
洗浄する。そして空気の混入による洗浄ノズル17部の
噴出流速の向上と気泡のはじける作用により、従来の温
水だけで洗浄する場合と比較して洗浄効果や使用者の体
感を損なう事なく、流量が半分以下で洗浄ができる。こ
のことは実験的にも確認されている。
により、従来の貯湯式の加熱手段と比較して、貯湯時の
放熱損失が無くなるため、これも約半分の電力使用量で
済むことになり、洗浄水の流量が半分で済むこととあい
まって、大幅な電力使用量の低減が実現できる。また、
瞬間型の熱交換器は入水温度が低いときを考慮すると
2.5KW(25A)程度の定格が必要であり、家庭用
の一般コンセントでは15Aまでという制約があって利
用が困難であったものが、1.2KW程度で済むことに
なり一般コンセントでの利用が可能となる。また、熱交
換器12と洗浄ノズル17の間で温水に空気を混入する
空気ポンプ21を設けているため、空気が熱交換器12
に溜まることが防止でき、熱交換器12内部の局部沸騰
や異常加熱を引き起こすことを防げている。
ンプ21による空気混入動作などは、停止スイッチ27
が操作されるまで続行する(S15)。停止スイッチ2
7が操作され停止が指示された場合は、まず熱交換器1
2への通電が停止され、セラミックヒータ35への通電
が絶たれる(S16)。この停止動作の場合、流量セン
サ11が停止側の所定値(0.18l/分)以下なる以
前に、停止スイッチ27の停止指示に従ってセラミック
ヒータ35への通電を止め、安全を確保している。この
ため、セラミックヒータ35への通電の停止動作を流量
センサ11の信号に頼って行う場合と比較して、早くセ
ラミックヒータ35を止めることができ、流れの停止が
これ以降に行われる効果とあいまって、後沸きによる温
度上昇を小さくできる。
後沸きを防止した後、元電磁弁9を止める(S17)。
続いて、洗浄ノズルユニット19は、洗浄水が供給が停
止され、自浄力もなくなったことを流量センサ11が検
出して引込み動作が行われる(S18)。元電磁弁9を
止めた後、所定時間空気ポンプ21の運転を続け後沸き
による高温の温水を排出した後、空気ポンプ21を停止
させる(S19)。使用中に、給水管8から大量の空気
が混入した水が送られて来たり、断水が起こり水の流動
が停止した場合は、所定値(0.18l/分)以下とな
ったことを流量センサ11が検出してセラミックヒータ
35への通電を絶ち、空焚きや異常温度上昇を防止して
いる。また、制御器32が故障し温水温度が上昇する場
合は、ハイリミットスイッチ13(60℃設定)が機能
し、ノーマル「止」型の元電磁弁9の電源を元から直接
切り、元電磁弁9を閉じて温水の供給を停止する。
器12を予熱する運転は、まず空気検出サーミスタ14
で熱交換器12中の空気の有無が検出される。周囲が空
気の場合は、熱交換器12に通水が行われていない時
の、熱交換器12への通電は行わない。また、予熱スイ
ッチ33が投入されていない時も、セラミックヒータ3
5による熱交換器12の予熱を行わない。そして、温水
サーミスタ16で検出される温度が所定の温度(40
℃)となるまでセラミックヒータ35で予熱を行い、再
使用時に素早い温度の立ち上げを行っている。
水供給、停止動作も上記した肛門洗浄時の動作と同様で
あるので、詳しい説明は割愛するが、前述したように、
洗浄水の低減に伴って空気の混入比は減らす制御を行っ
ていることが特徴的である。
セラミックヒータ35を有した熱交換器12を例にとっ
たが、ヒータはシーズヒータやリボンヒータをマイカで
絶縁したヒータなど他の電気的加熱手段も有り得る。ま
た、電気的な加熱でなく燃焼熱を利用する方法も有り得
る。
量調節弁10を例にとったが、単独に設けた元電磁弁や
単独に設けた止水機能を有した流量調節弁、また水ポン
プなどであってもよい。
動する洗浄ノズル17を例に取ったが、揺動しない形式
であったり、単に空気混じりの温水を吐出するシャワー
などであってもよい。
を例にとったが、コンプレッサーやブロワー、また遠隔
部に集中して設けた圧縮空気供給機などであってもよ
い。
検出する流量センサ11を例にとったが、流量制御弁の
開度信号を検出したり、給水ポンプの回転数を検出する
など間接的な流量検出手段であってもよい。
た停止スイッチ27、肛門洗浄スイッチ25、ビデ洗浄
スイッチ26を例にとったが、直接給水管、温水管の流
路を開閉する開閉バルブであってもよい。
5、ビデ洗浄スイッチ26を例にとったが、局部別に選
択を行うものでなく、同じ局部でも病気疾患や体調に合
わせて、自在に空気の混入比率を選択できる手段であっ
てもよい。
によれば、流量検出手段の検出流量の値に基づいて、気
泡混入手段及び加熱手段の連動運転をおこなうことで、
洗浄水量と空気混入量の比率の適正化や断水時などにお
ける空気混入手段の連動した停止ができ、加熱手段に空
気が流入し局部的沸騰や異常加熱することの防止が図る
事ができる。
統図
面断面図
図
Claims (3)
- 【請求項1】給水管と温水管が接続された瞬間型の加熱
手段と、前記加熱手段への給水を制御する給水制御手段
と、人体局部に洗浄水を吐出する前記温水管に接続され
た吐出手段と、前記洗浄水へ空気を混入する空気混入手
段と、前記給水管または温水管の水または温水の流動を
検知する流量検出手段とを備え、制御器は、この流量検
出手段の検出流量に応じて前記空気混入手段により空気
混入比率を可変すると共に前記加熱手段の運転を制御す
ることにより、前記空気混入手段と前記加熱手段とを連
動制御する人体局部洗浄装置。 - 【請求項2】給水管と温水管が接続された瞬間型の加熱
手段と、前記加熱手段への給水を制御する給水制御手段
と、人体局部に洗浄水を吐出する前記温水管に接続され
た吐出手段と、前記洗浄水へ空気を混入する空気混入手
段と、洗浄水による人体局部の洗浄を設定する洗浄設定
手段とを備え、洗浄動作の停止後、加熱手段への通電を
停止した後、止水手段により止水を行う請求項1記載の
人体局部洗浄装置。 - 【請求項3】止水手段により止水を行った後、空気混入
手段の駆動を所定時間継続する請求項2記載の人体局部
洗浄装置。
Priority Applications (14)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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