JP2004100253A

JP2004100253A - 衛生洗浄装置

Info

Publication number: JP2004100253A
Application number: JP2002262875A
Authority: JP
Inventors: Hideki Ono; 大野　英樹; Tomohide Matsumoto; 松本　朋秀; Shinichi Maruyama; 丸山　真一; Satoshi Kawamoto; 川本　聡; Takemi Yoshinaga; 吉永　健実
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-09-09
Filing date: 2002-09-09
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】少ない流量で高い洗浄感および洗浄力を得ることができるとともに使用者の嗜好または体調に応じた種々の洗浄感を得ることができ、かつ洗浄水の流量を容易かつ正確に制御することができる衛生洗浄装置を提供する。
【解決手段】流量センサ１０とポンプ１３との間に熱交換器１１が設けられている。熱交換器１１は曲線を繰り返す蛇行配管で構成されているため、洗浄水は熱交換器１１の蛇行配管において抵抗を受けて流れにくい。ポンプ１３の動作により生じる洗浄水の周期的な圧力変動は熱交換器１１の蛇行配管において緩衝される。ポンプ１３に対して熱交換器１１よりもさらに上流側にある流量センサ１０には周期的な圧力変動が伝達されない。
【選択図】　　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、瞬間式加熱装置を備えた衛生洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人体の局部を洗浄する衛生洗浄装置においては、人体に不快感を与えないようにするため洗浄に用いる洗浄水を適切な温度に調整する加熱装置が備えられている。このような加熱装置には、主に貯湯式加熱装置または瞬間式加熱装置がある。
【０００３】
貯湯式加熱装置は、予め所定量の洗浄水を貯えるとともに内蔵した加熱ヒータにより洗浄水を所定の温度に加熱する温水タンクを備え、人体の局部を洗浄する際に、予め温水タンク内で所定の温度に加熱した洗浄水を水道圧を利用するかもしくはポンプ等により圧送してノズルより噴出させる方法を採用している。
【０００４】
この貯湯式加熱装置においては、人体の局部を洗浄する際まで、予め温水タンク内の洗浄水を所定の温度に維持し続けなければならない。そのため、加熱ヒータに常時電力を供給する必要があることから消費電力が大きくなる。また、複数の人が連続して局部を洗浄し、予め温水タンク内で所定の温度に加熱した洗浄水の量以上を使用した際、温水タンク内の洗浄水の温度が所定の温度以下に低下して人体に不快感を与えてしまう。
【０００５】
一方、瞬間式加熱装置は、人体の局部を洗浄する際に、洗浄水を昇温速度に優れたセラミックヒータ等の加熱ヒータにより所定の温度に加熱し、水道圧を利用するかもしくはポンプ等により圧送してノズルより噴出させる方法を採用している。
【０００６】
そのため、瞬間式加熱装置においては、予め洗浄水を所定の温度に維持し続ける必要がなく、使用時のみ加熱ヒータに電力を供給すればよいので消費電力を抑制することができる。また、長時間の洗浄や、トイレの連続使用等により多量の洗浄水を人体の局部の洗浄に用いた際でも、洗浄水の温度が所定の温度以下に低下して人体に不快感を与えることを防止することができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−９０１５５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
近年、衛生洗浄装置においては、使用者の好みに応じた洗浄を実現すべく各種機能が案出されている。例えば、使用者の好みに応じた洗浄を実現するためにノズルから噴出される洗浄水の水勢を調整する機能が設けられている。使用者は、自己の好みに応じてノズルから噴出される洗浄水の水勢を調整することができる。
【０００９】
洗浄水の水勢を制御するためには実際に流れている洗浄水の流量を正確に測定しつつ制御する必要がある。一方、瞬間式加熱装置においては、少ない流量で高い洗浄力および洗浄感を得るために洗浄水に圧力変動を与えることが行われている。
【００１０】
しかしながら、洗浄水に圧力変動を与えると流量センサにより洗浄水の流量を正確に測定するのが困難である。
【００１１】
本発明の目的は、少ない流量で高い洗浄感および洗浄力を得ることができるとともに使用者の嗜好または体調に応じた種々の洗浄感を得ることができ、かつ洗浄水の流量を容易かつ正確に制御することができる衛生洗浄装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る衛生洗浄装置は、給水源から供給される洗浄水を人体に噴出する衛生洗浄装置であって、洗浄水を噴出する噴出手段と、給水源から供給される洗浄水を流動させつつ加熱する瞬間式加熱手段と、瞬間式加熱手段から供給される洗浄水に周期的な圧力変動を与えつつ洗浄水を加圧して噴出手段から噴出させる加圧手段と、瞬間式加熱手段の上流側に設けられ、洗浄水の流量を検出する流量検出手段と、噴出手段から噴出される洗浄水の流量を調整する流量調整手段と、流量検出手段により検出された流量に基づいて瞬間式加熱手段、加圧手段および流量調整手段の少なくとも１つを制御する制御手段とを備えたものである。
【００１３】
本発明に係る衛生洗浄装置においては、給水源から供給される洗浄水が瞬間式加熱手段により流動されつつ加熱され、周期的な圧力変動が与えられつつ加圧され、噴出手段から噴出される。また、瞬間式加熱手段の上流側に設けられた流量検出手段により洗浄水の流量が検出され、検出された流量に基づいて瞬間式加熱手段、加圧手段および流量調整手段の少なくとも１つが制御される。
【００１４】
この場合、加圧手段により洗浄水が周期的に変動する圧力で吐出されることにより、噴出手段から噴出される洗浄水の噴出速度が周期的に増加する。噴出口から噴出された洗浄水は、空気抵抗により広がりを持った粒状に変化するので、少ない流量の洗浄水でも人体に高い洗浄感および洗浄力を与えることができる。また、洗浄水の圧力変動を制御することにより使用者の嗜好または体調に応じた洗浄が可能となる。
【００１５】
さらに、瞬間式加熱手段により洗浄水が瞬間的に加熱されるので、衛生洗浄装置の使用時にのみ洗浄水の加熱を行うことができる。それにより、消費電力を最小限に抑えることができる。また、洗浄水を加える貯水タンク等が不要となるため、省スペース化が実現される。さらに、洗浄時間が長くなった場合でも、洗浄水の温度の低下が生じない。
【００１６】
特に、流量検出手段が瞬間式加熱手段の上流側に設けられているので、加圧手段による周期的な圧力変動が瞬間式加熱手段により緩衝され、流量検出手段に周期的な圧力変動が伝達されない。それにより、流量検出手段により洗浄水の流量を正確かつ容易に検出することができる。その結果、洗浄水の温度、圧力または流量を正確かつ容易に制御することが可能となる。
【００１７】
瞬間式加熱手段は、蛇行する流路を有する熱交換器であってもよい。この場合、給水源から供給される洗浄水が熱交換器の蛇行する流路を流れる間に加熱される。加圧手段による周期的な圧力変動は熱交換器の蛇行する流路により緩衝され、熱交換器の上流側の流量検出手段に伝達されない。それにより、流量検出手段により洗浄水の流量を正確かつ容易に検出することが可能となる。
【００１８】
流量検出手段は、洗浄水の流れにより回転する羽根車を有し、羽根車の回転数に基づいて流量を検出する流量センサであってもよい。
【００１９】
この場合、洗浄水の流れにより流量センサの羽根車が回転し、羽根車の回転数に基づいて流量が検出される。加圧手段による周期的な圧力変動が瞬間式加熱手段により緩衝され、瞬間的加熱手段の上流側に設けられた流量センサの羽根車に伝達されないので、流量センサの羽根車が圧力変動により周期的に振動することが防止される。それにより、流量センサにより検出される流量に誤差が生じることが防止され、流量を正確に検出することが可能となる。
【００２０】
洗浄水の水勢を設定するための水勢設定手段と、水勢設定手段により設定される水勢と流量との関係を記憶する記憶手段とをさらに備え、制御手段は、記憶手段に記憶された関係に基づいて水勢設定手段により設定された水勢に対応する流量を判別し、流量検出手段により検出される流量が判別された流量と等しくなるように流量調整手段を制御してもよい。
【００２１】
この場合、水勢設定手段により設定される水勢と流量との関係が記憶手段に記憶され、記憶された関係に基づいて設定された水勢に対応する流量が判別され、流量検出手段により検出された流量が判別された流量と等しくなるように流量調整手段がフィードバック制御される。
【００２２】
この場合にも、加圧手段による周期的な圧力変動が瞬間式加熱手段により緩衝されるので、流量検出手段により流量を正確かつ容易に検出することが可能となる。その結果、記憶手段に記憶された関係に基づいて洗浄水の流量を設定された水勢に対応する流量に正確かつ容易に制御することが可能となる。
【００２３】
加圧手段およぴ流量調整手段は洗浄水に周期的な圧力変動を与えつつ加圧するポンプであり、制御手段は、ポンプの圧力を制御することにより噴出手段から噴出される洗浄水の流量を制御してもよい。
【００２４】
この場合、ポンプが加圧手段および流量調整手段として働く。したがって、ポンプの圧力を制御することにより噴出手段から噴出される洗浄水の流量を制御することが可能となる。流量調整手段を別途設ける必要がないので、衛生洗浄装置の小型化を図ることができる。
【００２５】
制御手段は、流量検出手段により検出された流量に基づいてポンプによる圧力変動の周期、圧力変動の幅および中心圧力のうち少なくとも１つを制御してもよい。
【００２６】
この場合、流量検出手段により検出された流量に基づいてポンプによる圧力変動の周期、圧力変動の幅および中心圧力のうち少なくとも１つが制御されるので、使用者の嗜好または体調に応じて種々の洗浄感を得ることが可能となる。
【００２７】
ポンプは、往復運動を行う加圧部材を有する往復動ポンプを含んでもよい。
この場合、往復動ポンプにおける加圧部材の往復運動の周期またはストロークを制御することにより洗浄水の圧力変動の周期、圧力変動の幅または中心圧力を制御することができる。
【００２８】
流量調整手段は流量調整弁を含み、制御手段は、流量調整弁を制御することにより噴出手段から噴出される洗浄水の流量を制御してもよい。
【００２９】
この場合、流量調整弁を制御することにより噴出手段から噴出される洗浄水の流量を制御することができる。
【００３０】
制御手段は、流量検出手段により検出された流量に基づいて瞬間式加熱手段を制御してもよい。それにより、洗浄水の温度を正確かつ容易に制御することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る衛生洗浄装置について説明する。
【００３２】
図１は本発明の一実施の形態に係る衛生洗浄装置を便器に装着した状態を示す斜視図である。
【００３３】
図１に示すように、便器６００上に衛生洗浄装置１００が装着される。タンク７００は、水道配管に接続されており、便器６００内に洗浄水を供給する。
【００３４】
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。
【００３５】
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ている。さらに、本体部２００には、ノズル部３０を含む洗浄水供給機構と制御部が内蔵されている。本体部２００の制御部は、後述するように遠隔操作装置３００により送信される信号に基いて、洗浄水供給機構を制御する。さらに、本体部２００の制御部は、便座部４００の下面に取り付けられた便座スイッチ１５からの信号を受け、便座部４００に内蔵されたヒータ、本体部２００に設けられた脱臭装置（図示せず）および温風供給装置（図示せず）等の制御を行う。
【００３６】
図２は図１の遠隔操作装置３００の一例を示す模式図である。
図２に示すように、遠隔操作装置３００は、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）３０１、複数の調整スイッチ３０２、おしりスイッチ３０３、マッサージスイッチ３０４、停止スイッチ３０５、ビデスイッチ３０６、乾燥スイッチ３０７、脱臭スイッチ３０８およびパワースイッチ３０９を備える。
【００３７】
使用者により調整スイッチ３０２、おしりスイッチ３０３、マッサージスイッチ３０４、停止スイッチ３０５、ビデスイッチ３０６、乾燥スイッチ３０７、脱臭スイッチ３０８およびパワースイッチ３０９が押下操作される。それにより、遠隔操作装置３００は、後述する衛生洗浄装置１００の本体部２００に設けられた制御部に所定の信号を無線送信する。本体部２００の制御部は、遠隔操作装置３００より無線送信される所定の信号を受信し、洗浄水供給機構等を制御する。
【００３８】
例えば、使用者が、おしりスイッチ３０３またはビデスイッチ３０６を押下操作することにより図１の本体部２００のノズル部３０が移動して洗浄水が噴出する。マッサージスイッチ３０４を押下操作することにより図１の本体部２００のノズル部３０から人体の局部に刺激を与える洗浄水が噴出される。停止スイッチ３０５を押下操作することによりノズル部３０からの洗浄水の噴出が停止する。
【００３９】
また、乾燥スイッチ３０７を押下操作することにより人体の局部に対して衛生洗浄装置１００の温風供給装置（図示せず）より温風が噴出される。脱臭スイッチ３０８を押下操作することにより衛生洗浄装置１００の脱臭装置（図示せず）により周辺の脱臭が行われる。パワースイッチ３０９を押下操作することにより通常の洗浄時における流量よりも多い洗浄水がノズル部３０から噴出される。
【００４０】
調整スイッチ３０２は、水勢調整スイッチ３０２ａ，３０２ｂ、温度調整スイッチ３０２ｃ，３０２ｄおよび噴出形態調整スイッチ３０２ｅ，３０２ｆを含む。
【００４１】
使用者が、水勢調整スイッチ３０２ａ，３０２ｂを押下操作することにより、図１の衛生洗浄装置１００の本体部２００のノズル部３０より噴出される洗浄水の水勢（圧力）が変化し、温度調整スイッチ３０２ｃ，３０２ｄを押下操作することにより、ノズル部３０より噴出される洗浄水の温度が変化する。また、噴出形態調整スイッチ３０２ｅ，３０２ｆを押下操作することによりノズル部３０より噴出される洗浄水の噴出形態と広がり角度とが変化し、被洗浄面の洗浄面積が変化する。調整スイッチ３０２の押下に伴って複数のＬＥＤ（発光ダイオード）３０１が点灯する。
【００４２】
以下、本発明の一実施の形態に係る衛生洗浄装置１００の本体部２００について説明を行う。図３は本発明の一実施の形態に係る衛生洗浄装置１００の本体部２００の構成を示す模式図である。
【００４３】
図３に示す本体部２００は、制御部４、分岐水栓５、ストレーナ６、逆止弁７、定流量弁８、止水電磁弁９、流量センサ１０、熱交換器１１、温度センサ１２ａ，１２ｂ、室温センサ１２ｃ、通水センサ１２ｄ、ポンプ１３、切替弁１４およびノズル部３０を含む。また、ノズル部３０は、おしりノズル１、ビデノズル２およびノズル洗浄用ノズル３を含む。
【００４４】
図３に示すように、水道配管２０１に分岐水栓５が介挿される。また、分岐水栓５と熱交換器１１との間に接続される配管２０２に、ストレーナ６、逆止弁７、定流量弁８、止水電磁弁９、流量センサ１０および温度センサ１２ａが順に介挿されている。さらに、熱交換器１１と切替弁１４との間に接続される配管２０３に、温度センサ１２ｂ、通水センサ１２ｄおよびポンプ１３が介挿されている。
【００４５】
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。次に、逆止弁７により配管２０２内における洗浄水の逆流が防止される。そして、定流量弁８により配管２０２内を流れる洗浄水の流量が一定に維持される。
【００４６】
また、ポンプ１３と切替弁１４との間にはリリーフ配管２０４が接続され、止水電磁弁９と流量センサ１０との間には、分岐点Ａにおいて逃がし水配管２０５が接続されている。リリーフ配管２０４には、リリーフ弁２０６が介挿されている。リリーフ弁２０６は、配管２０３の特にポンプ１３の下流側の圧力が所定値を超えると開成し、水圧異常時の機器の破損、ホースの外れ等の不具合を防止する。一方、定流量弁８によって流量が調節され供給される洗浄水のうちポンプ１３で吸引されない洗浄水を逃がし水配管２０５から放出する。これにより、水道供給圧に左右されることなくポンプ１３には所定の背圧が作用することになる。
【００４７】
次いで、流量センサ１０は、配管２０２内を流れる洗浄水の流量を測定し、制御部４に流量測定値を与える。詳細は後述する。また、温度センサ１２ａは、配管２０２内を流れる洗浄水の温度を測定し、制御部４に温度測定値を与える。
【００４８】
続いて、熱交換器１１は、制御部４により与えられる制御信号に基いて、配管２０２を通して供給された洗浄水を所定の温度に加熱する。温度センサ１２ｂは、熱交換器１１により所定の温度に加熱された洗浄水の温度を測定し、制御部４に温度測定値を与える。通水センサ１２ｄは、配管２０３内に洗浄水が通水していることを示す通水信号を制御部４に与える。
【００４９】
ポンプ１３は、熱交換器１１により加熱された洗浄水を制御部４により与えられる制御信号に基いて、切替弁１４に圧送する。切替弁１４は、制御部４により与えられる制御信号に基いて、ノズル部３０のおしりノズル１、ビデノズル２およびノズル洗浄用ノズル３のいずれか１つに洗浄水を供給する。それにより、おしりノズル１、ビデノズル２およびノズル洗浄用ノズル３のいずれか１つより洗浄水が噴出される。
【００５０】
制御部４は、図１の遠隔操作装置３００から無線送信される信号、流量センサ１０から与えられる流量測定値、温度センサ１２ａ，１２ｂおよび室温センサ１２ｃから与えられる温度測定値、通水センサ１２ｄから与えられる通水信号に基き止水電磁弁９、熱交換器１１、ポンプ１３および切替弁１４に対して制御信号を与える。
【００５１】
図４は流量センサ１０の構造の一例を示す図である。図４（ａ）は流量センサ１０の模式図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【００５２】
流量センサ１０は、本体部１０１とセンサ部１０７とから構成される。本体部１０１は透明な樹脂ケース１０６で形成され、樹脂ケース１０６内には円柱状空間１０３が形成されている。円柱状空間１０３内には羽根車１０２が塾１０２ａを中心に回転可能に設けられており、円柱状空間１０３を流体が流れるに伴って回転する。樹脂ケース１０６の一側部には洗浄水入口１０４が形成され、他側部には洗浄水出口１０５が形成されている。
【００５３】
センサ部１０７の先端部には透過型センサ１０８が設けられている。透過型センサ１０８は投光器１０８ａと受光器１０８ｂとからなり、投光器１０８ａおよび受光器１０８ｂは互いに対向するように本体部１０３の上下に設けられている。投光器１０８ａからは常に投光器１０８ｂに向かって光が発せられ、受光器１０８ｂはその光を受光する。センサ部１０７は、投光器１０８ａから発せられた光が羽根車１０２により単位時間当たりに遮光される回数に基づいて流量センサ１０を流れる流体の流量を計算する。
【００５４】
矢印Ｘで示すように、洗浄水は、洗浄水入口１０４から円柱状空間１０３に供給され、羽根車１０２回転させながら円柱状空間１０３を流れ、洗浄水出口１０５から排出される。センサ部１０７は、流量センサ１０を流れる洗浄水の流量を流量測定値として制御部４に与える。
【００５５】
図５は熱交換器１１の構造の一例を示す一部切り欠き断面図である。
図５に示すように、樹脂ケース５０４内に曲折された蛇行配管５１０が埋設されている。蛇行配管５１０に接触するように平板状のセラミックヒータ５０５が設けられている。矢印Ｙで示すように、洗浄水が、給水口５１１から蛇行配管５１０内に供給され、蛇行配管５１０中を流れる間に、セラミックヒータ５０５により効率よく加熱され、排出口５１２から排出される。
【００５６】
図３の制御部４は、温度センサ１２ａおよび１２ｂより与えられる温度測定値および流量センサ１０より与えられる洗浄水の流量測定値に基いて、熱交換器１１のセラミックヒータ５０５の温度をフィードバック制御する。
【００５７】
本実施の形態においては、制御部４がフィードバック制御により熱交換器１１のセラミックヒータ５０５の温度を制御することとしたが、これに限定されず、フィードフォワード制御によりセラミックヒータ５０５の温度を制御してもよく、あるいは、温度上昇時には、フィードフォワード制御によりセラミックヒータ５０５を制御し、定常時には、フィードバック制御によりセラミックヒータ５０５を制御する複合的な制御を行ってもよい。
【００５８】
また、蛇行配管５１０は曲線を繰り返す構造となっているため、洗浄水は蛇行配管５１０の曲線において抵抗を受けて流れにくい。それにより、ポンプ１３の動作により生じる洗浄水の周期的な圧力変動は蛇行配管５１０において緩衝される。その結果、ポンプ１３に対して熱交換器１１よりもさらに上流側にある流量センサ１０には周期的な圧力変動が伝達されない。したがって、羽根車１０２の回転数が周期的な振動をすることなく、流量センサ１０は洗浄水の流量を正確に測定することができる。
【００５９】
以上のことから、本実施の形態にかかる衛生洗浄装置１００においては、新たにバッファタンクを設けることなく、流量センサ１０に流れる洗浄水の周期的な圧力変動を抑制することができる。したがって、衛生洗浄装置１００の省スペース化を図ることができる。
【００６０】
図６はポンプ１３の構造の一例を示す断面図である。図６のポンプは複動型レシプロポンプである。
【００６１】
図６において、本体部１３８内には、円柱状空間１３９が形成されている。円柱状空間１３９内には圧送ピストン１３６が設けられている。圧送ピストン１３６の外周部には、Ｘ字パッキン１３６ａが装着されている。圧送ピストン１３６により円柱状空間１３９がポンプ室１３９ａとポンプ室１３９ｂとに分割される。
【００６２】
本体部１３８の一側部には洗浄水入口ＰＩが設けられ、他側部には洗浄水出口ＰＯが設けられている。洗浄水入口ＰＩには図３の配管２０３を介して熱交換器１１が接続され、洗浄水出口ＰＯには配管２０３を介して切替弁１４が接続される。
【００６３】
洗浄水入口ＰＩは、内部流路Ｐ１、小室Ｓ１および小室Ｓ３を介してポンプ室１３９ａに連通するとともに、内部流路Ｐ２、小室Ｓ２および小室Ｓ４を介してポンプ室１３９ｂに連通している。
【００６４】
ポンプ室１３９ａは、小室Ｓ５、小室Ｓ７および内部流路Ｐ３を介して洗浄水出口ＰＯに連通している。ポンプ室１３９ｂは、小室Ｓ６、小室Ｓ８および内部流路Ｐ４を介して洗浄水出口ＰＯに連通している。
【００６５】
小室Ｓ３、小室Ｓ４、小室Ｓ７および小室Ｓ８には、それぞれアンブレラパッキン１３７が設けられている。
【００６６】
モータ１３０の回転軸にギア１３１が取り付けられ、ギア１３１にギア１３２が噛合っている。また、ギア１３２には、クランクシャフト１３３の一端が一点支持で回動可能に取り付けられ、クランクシャフト１３３の他端には、ピストン保持部１３４およびピストン保持棒１３５を介して圧送ピストン１３６が取り付けられている。
【００６７】
図３の制御部４により与えられる制御信号に基いて、モータ１３０の回転軸が回転すると、モータ１３０の回転軸に取り付けられたギア１３１が矢印Ｒ１の方向に回転し、ギア１３２が矢印Ｒ２の方向に回転する。これにより、圧送ピストン１３６が図中の矢印Ｚの方向に上下運動する。
【００６８】
図７はアンブレラパッキン１３７の動作を説明するための模式図である。例えば、図６の圧送ピストン１３６が、下方向に移動し、ポンプ室１３９ａの容積を増加させた場合、小室Ｓ１の圧力よりもポンプ室１３９ａ内の圧力が低くなるため、小室Ｓ３に設けられたアンブレラパッキン１３７は、図７（ｂ）に示すように変形する。その結果、洗浄水入口ＰＩから供給された洗浄水が、内部流路Ｐ１、小室Ｓ１および小室Ｓ３を介してポンプ室１３９ａに流入する。この場合、小室Ｓ７の圧力よりもポンプ室１３９ａ内の圧力が低くなるため、小室Ｓ７に設けられたアンブレラパッキン１３７は、図７（ａ）に示す状態のまま変形しない。そのため、洗浄水がポンプ室１３９ａ内へ流入したり、逆に洗浄水出口ＰＯより吐出されることもない。
【００６９】
一方、図６の圧送ピストン１３６が、上方向に移動し、ポンプ室１３９ａの容積を減少させた場合、小室Ｓ１の圧力よりもポンプ室１３９ａ内の圧力が高くなるため、小室Ｓ３に設けられたアンブレラパッキン１３７は、図７（ａ）に示す状態のまま変形しない。その結果、小室Ｓ１内の洗浄水が、ポンプ室１３９ａに流入しない。この場合、小室Ｓ７に設けられたアンブレラパッキン１３７は、図７（ｂ）に示すように変形する。そのため、ポンプ室１３９ａ内の洗浄水が、小室Ｓ５、小室Ｓ７および内部流路Ｐ３を介して洗浄水出口ＰＯから吐出される。
【００７０】
なお、小室Ｓ４内に設けられたアンブレラパッキン１３７は、圧送ピストン１３６が上方向に移動した場合に、図７（ｂ）に示すように変形し、圧送ピストン１３６が下方向に移動した場合に、図７（ａ）に示す状態のまま変形しない。一方、小室Ｓ８に設けられたアンブレラパッキン１３７は、圧送ピストン１３６が上方向に移動した場合に、図７（ａ）に示す状態のまま変形せず、圧送ピストン１３６が下方向に移動した場合に、図７（ｂ）に示すように変形する。それにより、ポンプ室１３９ａ内の洗浄水が洗浄水出口ＰＯから吐出されるときに、ポンプ室１３９ｂ内に洗浄水入口ＰＩからの洗浄水が流入し、ポンプ室１３９ａ内に洗浄水入口ＰＩからの洗浄水が流入するときに、ポンプ室１３９ｂ内の洗浄水が洗浄水出口ＰＯから吐出される。
【００７１】
図８は図６のポンプ１３の各部の圧力変化を示す図である。図８の縦軸は圧力を示し、横軸は時間を示す。
【００７２】
図８に示すように、ポンプ１３の洗浄水入口ＰＩに圧力Ｐｉの洗浄水が供給される。この場合、図７の圧送ピストン１３６が上下方向に運動することにより、ポンプ室１３９ａ内の洗浄水の圧力Ｐａは、点線のように変化する。一方、ポンプ室１３９ｂ内の洗浄水の圧力Ｐｂは、破線のように変化する。ポンプ１３の洗浄水出口ＰＯより吐出される洗浄水の圧力Ｐｏｕｔは、太い実線で示すように、圧力Ｐｃを中心として上下に周期的に変化する。
【００７３】
このように、ポンプ１３においては、圧送ピストン１３６が上下運動を行うことにより、ポンプ室１３９ａまたはポンプ室１３９ｂ内の洗浄水に対して交互に圧力が加えられ、洗浄水入口ＰＩの洗浄水が昇圧されて洗浄水出口ＰＯから吐出される。
【００７４】
図８（ａ）〜（ｃ）は、第１の実施の形態において設定された水勢の違いによるポンプ１３の圧力変化を示す図である。縦軸はポンプ１３の吐出圧力を示し、横軸は時間を示す。図８（ｄ）は、吐出圧力の変動中心の圧力変化を示す図である。縦軸は吐出圧力の変動中心の圧力を示し、横軸は時間を示す。
【００７５】
図８（ａ）は、使用者が図２の水勢調整スイッチ３０２ａ，３０２ｂを押下し、水勢を「強」に設定した場合のポンプ１３の吐出圧力を示す図である。この場合、制御部４はポンプ１３のモータ１３０の回転数を大きくする。これにより、図５の圧送ピストン１３６の上下方向の運動周期が短くなる。その結果、ポンプ１３の吐出圧力の変動周波数が高くなり、吐出圧力の変動周期が小さくなる。また、吐出圧力の変動中心Ｐｏが高くなり、かつ、吐出圧力の変動幅が大きくなる。
【００７６】
また、図８（ｂ）は、使用者が図２の水勢調整スイッチ３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｃを押下し、水勢を「中」に設定した場合のポンプ１３の吐出圧力を示す図である。この場合、制御部４はモータ１３０の回転数を中程度にする。これにより、図５の圧送ピストン１３６の上下方向の運動周期が中程度となる。その結果、ポンプ１３の吐出圧力の変動周波数が中程度となり、吐出圧力の変動周期が中程度となる。また、吐出圧力の変動中心Ｐｏが中程度となり、かつ、吐出圧力の変動幅が中程度となる。
【００７７】
さらに、図８（ｃ）は、使用者が図２の水勢調整スイッチ３０２ａ，３０２ｃを押下し、水勢を「弱」に設定した場合のポンプ１３の吐出圧力を示す図である。この場合、制御部４はモータ１３０の回転数を小さくする。これにより、図５の圧送ピストン１３６の上下方向の運動周期が長くなる。その結果、ポンプ１３の吐出圧力の変動周波数が低くなり、吐出圧力の変動周期が大きくなる。また、ポンプ１３の吐出圧力の変動中心Ｐｏが低くなり、かつ、吐出圧力の変動幅が小さくなる。
【００７８】
以上のことから、図３の制御部４は、ポンプ１３の回転数を制御してノズル部３０から噴出される洗浄水の流量（中心圧力）、圧力変動幅および圧力変動周期を調整することができる。
【００７９】
図９（ａ）は切替弁１４の縦断面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）の切替弁１４のＡ−Ａ線断面図であり、図９（ｃ）は図９（ａ）の切替弁１４のＢ−Ｂ線断面図であり、図９（ｄ）は図９（ａ）の切替弁１４のＣ−Ｃ線断面図である。
【００８０】
図９に示す切替弁１４は、モータ１４１、内筒１４２および外筒１４３により構成される。
【００８１】
外筒１４３内に内筒１４２が挿入され、モータ１４１の回転軸が内筒１４２に取り付けられている。モータ１４１は、制御部４により与えられる制御信号に基いて回転動作を行う。モータ１４１が回転することにより内筒１４２が回転する。
【００８２】
図９（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、外筒１４３の一端には、洗浄水入口１４３ａが設けられ、側部の対向する位置に洗浄水出口１４３ｂ，１４３ｃが設けられ、側部の洗浄水出口１４３ｂ，１４３ｃと異なる位置に洗浄水出口１４３ｄが設けられ、側部の洗浄水出口１４３ｂ，１４３ｃ，１４３ｄと異なる位置に洗浄水出口１４３ｅが設けられている。内筒１４２の互いに異なる位置に孔１４２ｅ，１４２ｆ，１４２ｇが設けられている。孔１４２ｅ，１４２ｆの周辺には、図９（ｂ），（ｃ）に示すように、曲線および直線で構成される面取り部（凹部）が形成され、孔１４２ｇの周辺には、図９（ｄ）に示すように、直線で構成される面取り部（凹部）が形成されている。
【００８３】
内筒１４２の回転により、孔１４２ｅが外筒１４３の洗浄水出口１４３ｂまたは１４３ｃと対向可能になっており、孔１４２ｆが外筒１４３の洗浄水出口１４３ｄと対向可能になっており、孔１４２ｇが外筒１４３の洗浄水出口１４３ｅと対向可能になっている。
【００８４】
洗浄水入口１４３ａには、図３の配管２０３が接続され、洗浄水出口１４３ｂには、ビデノズル２が接続され、洗浄水出口１４３ｃには、おしりノズル１の第１の流路が接続され、洗浄水出口１４３ｄには、おしりノズルの第２の流路が接続され、洗浄水出口１４３ｅには、ノズル洗浄用ノズル３が接続されている。
【００８５】
図１０は図９の切替弁１４の動作を示す断面図である。
図１０（ａ）〜（ｆ）は切替弁１４のモータ１４１がそれぞれ０度、９０度、１３５度、１８０度、２２５度および２７０度回転した状態を示す。
【００８６】
まず、図１０（ａ）に示すように、モータ１４１を回転させない（０度）場合には、内筒１４２の孔１４２ｅの周囲の面取り部（凹部）が外筒１４３の洗浄水出口１４３ｂに対向する。したがって、洗浄水が洗浄水入口１４３ａより内筒１４２の内部を通過して、矢印Ｗ１で示すように洗浄水出口１４３ｂから流出する。
【００８７】
次に、図１０（ｂ）に示すように、モータ１４１が内筒１４２を９０度回転させた場合には、内筒１４２の孔１４２ｇの周囲の面取り部（凹部）が外筒１４３の洗浄水出口１４３ｅに対向する。したがって、洗浄水が洗浄水入口１４３ａより内筒１４２の内部を通過して、矢印Ｗ２で示すように洗浄水出口１４３ｅから流出する。
【００８８】
次いで、図１０（ｃ）に示すように、モータ１４１が内筒１４２を１３５度回転させた場合には、内筒１４２の孔１４２ｇの周囲の面取り部（凹部）の一部が外筒１４３の洗浄水出口１４３ｅに対向するとともに、内筒１４２の孔１４２ｅの周囲の面取り部（凹部）の一部が外筒１４３の洗浄水出口１４３ｃに対向する。したがって、少量の洗浄水が洗浄水入口１４３ａより内筒１４２の内部を通過して、矢印Ｗ２および矢印Ｗ３で示すように洗浄水出口１４３ｃ，１４３ｅから流出する。
【００８９】
次に、図１０（ｄ）に示すように、モータ１４１が内筒１４２を１８０度回転させた場合には、内筒１４２の孔１４２ｅの周囲の面取り部（凹部）が外筒１４３の洗浄水出口１４３ｃに対向する。したがって、洗浄水が洗浄水入口１４３ａより内筒１４２の内部を通過して、矢印Ｗ３で示すように洗浄水出口１４３ｃから流出する。
【００９０】
次に、図１０（ｅ）に示すように、モータ１４１が内筒１４２を２２５度回転させた場合には、内筒１４２の孔１４２ｅの周囲の面取り部（凹部）の一部が外筒１４３の洗浄水出口１４３ｃに対向するとともに、内筒１４２の孔１４２ｆの周囲の面取り部（凹部）の一部が外筒１４３の洗浄水出口１４３ｄに対向する。したがって、少量の洗浄水が洗浄水入口１４３ａより内筒１４２の内部を通過して、矢印Ｗ３および矢印Ｗ４で示すように洗浄水出口１４３ｃ，１４３ｄから流出する。
【００９１】
また、図１０（ｆ）に示すように、モータ１４１が内筒１４２を２７０度回転させた場合には、内筒１４２の孔１４２ｆの周囲の面取り部（凹部）が外筒１４３の洗浄水出口１４３ｄに対向する。したがって、洗浄水が洗浄水入口１４３ａより内筒１４２の内部を通過して、矢印Ｗ４で示すように洗浄水出口１４３ｄから流出する。
【００９２】
以上のように、制御部４からの制御信号に基いてモータ１４１が回転することにより内筒１４２の孔１４２ｅ，１４２ｆ，１４２ｇのいずれかが外筒１４３の洗浄水出口１４３ｂ〜１４３ｅに対向し、洗浄水入口１４３ａから流入した洗浄水が洗浄水出口１４３ｂ〜１４３ｅのいずれかから流出する。
【００９３】
図１１は図１０の切替弁１４の洗浄水出口１４３ｃ，１４３ｄからおしりノズル１に流出する洗浄水の流量、洗浄水出口１４３ｂからビデノズル２に流出する洗浄水の流量および洗浄水出口１４３ｅからノズル洗浄ノズル３に流出する洗浄水の流量を示す図である。図１１の横軸はモータ１４１の回転角度を示し、縦軸は洗浄水出口１４３ｂ〜１４３ｅから流出する洗浄水の流量を示す。また、実線Ｑ１が洗浄水出口１４３ｃからおしりノズル１に流出する洗浄水の流量の変化を示し、一点鎖線Ｑ２が洗浄水出口１４３ｄからおしりノズル１に流出する洗浄水の流量の変化を示し、二点鎖線Ｑ３が洗浄水出口１４３ｂからビデノズル２に流出する洗浄水の流量の変化を示し、破線Ｑ４が洗浄水出口１４３ｅからノズル洗浄ノズル３に流出する洗浄水の流量の変化を示す。
【００９４】
例えば、図１１に示すように、モータ１４１が回転しない場合（０度）、洗浄水出口１４３ｂからビデノズル２に流出する洗浄水の流量Ｑ３は最大値を示す。そして、モータ１４１の回転角度が大きくなるとともに洗浄水出口１４３ｂからビデノズル２に流出する洗浄水の流量Ｑ３が減少し、洗浄水出口１４３ｅからノズル洗浄ノズル３に流出する洗浄水の流量Ｑ４が増加する。
【００９５】
次いで、モータ１４１が９０度回転した場合、洗浄水出口１４３ｅからノズル洗浄ノズル３に流出する洗浄水の流量Ｑ４は最大値を示す。そして、モータ１４１の回転角度がさらに大きくなるとともに洗浄水出口１４３ｅからノズル洗浄ノズル３に流出する洗浄水の流量Ｑ４が減少し、洗浄水出口１４３ｃからおしりノズル１に流出する洗浄水の流量Ｑ１が増加する。
【００９６】
続いて、モータ１４１が１８０度回転した場合、洗浄水出口１４３ｃからおしりノズル１に流出する洗浄水の流量Ｑ１は最大値を示す。そして、モータ１４１の回転角度がさらに大きくなるとともに洗浄水出口１４３ｃからおしりノズル１に流出する洗浄水の流量Ｑ１が減少し、洗浄水出口１４３ｄからおしりノズル１に流出する洗浄水の流量Ｑ２が増加する。
【００９７】
続いて、モータ１４１が２７０度回転した場合、洗浄水出口１４３ｄからおしりノズル１に流出する洗浄水の流量Ｑ２は最大値を示す。そして、モータ１４１の回転角度がさらに大きくなるとともに洗浄水出口１４３ｄからおしりノズル１に流出する洗浄水の流量Ｑ２が減少し、洗浄水出口１４３ｂからビデノズル２に流出する洗浄水の流量Ｑ３が増加する。
【００９８】
以上のことから、制御部４は、切替弁１４のモータ１４１の回転角度を制御することにより洗浄水出口１４３ｂ〜１４３ｅから流出する洗浄水の流量を制御することができる。
【００９９】
したがって、制御部４は、切替弁１４のモータ１４１の回転角度、ポンプ１３の回転数の少なくとも一方を制御することにより洗浄水の流量を調整することができる。
【０１００】
本実施の形態においては、図２の遠隔操作装置の水勢スイッチ３０２ａ，３０２ｂの押下操作により洗浄水の流量が制御される。洗浄水の流量は水勢スイッチ３０２ａ，３０２ｂの押下操作により段階的に調整される。各段階における洗浄水の流量は図３の制御部４に記憶されている。制御部４は流量センサ１０により測定される流量と記憶した流量とが等しくなるように切替弁１４のモータ１４１の回転角度、ポンプ１３の回転数の少なくとも一方をフィードバック制御して洗浄水の流量を制御する。
【０１０１】
次に、図３のノズル部３０について説明する。図１３は図３のノズル部３０および切替弁１４の模式的断面図である。
【０１０２】
図１３に示すように、切替弁１４の洗浄水出口１４３ｃ，１４３ｄは、おしりノズル１に接続され、切替弁１４の洗浄水出口１４３ｂはビデノズル２に接続され、切替弁１４の洗浄水出口１４３ｅはノズル洗浄ノズル３に接続される。
【０１０３】
まず、おしりノズル１の構成について説明し、次いで、ビデノズル２の構成について説明し、最後にノズル洗浄ノズル３の構成について説明する。
【０１０４】
おしりノズル１は、円筒状のピストン部２０、円筒状のシリンダ部２１、シールパッキン２２ａ，２２ｂおよびスプリング２３により構成される。
【０１０５】
ピストン部２０の先端近傍には、洗浄水を噴出するための噴出孔２５が形成されている。ピストン部２０の後端には、フランジ形状のストッパ部２６ａ，２６ｂが設けられている。また、ストッパ部２６ａ，２６ｂには、それぞれシールパッキン２２ａ，２２ｂが装着されている。ピストン部２０の内部には、後端面から噴出孔２５に連通する第１の流路２７ａが形成され、ストッパ部２６ａとストッパ部２６ｂとの間におけるピストン部２０の周面から噴出孔２５に連通する第２の流路２７ｂが形成されている。また、噴出孔２５の周囲には、円筒状渦室２９が形成されており、第１の流路２７ａと円筒状渦室２９との間には、縮流部３１が介挿されている。
【０１０６】
一方、シリンダ部２１は、先端側の径小部分と中間の径を有する中間部分と後端側の径大部分とからなる。それにより、径小部分と中間部分との間に、ピストン部２０のストッパ部２６ａがシールパッキン２２ａを介して当接可能なストッパ面２１ｃが形成され、中間部分と径大部分との間に、ピストン部２０のストッパ部２６ｂがシールパッキン２２ｂを介して当接可能なストッパ面２１ｂが形成されている。シリンダ部２１の後端面には、洗浄水入口２４ａが設けられ、シリンダ部２１の中間部分の周面には、洗浄水入口２４ｂが設けられ、シリンダ部２１の先端面には、開口部２１ａが設けられている。シリンダ部２１の内部空間が温度変動緩衝部２８となる。洗浄水入口２４ａは、シリンダ部２１の中心軸とは異なる位置に偏心して設けられている。洗浄水入口２４ａは、切替弁１４の洗浄水出口１４３ｄに接続され、洗浄水入口２４ｂは、切替弁１４の洗浄水出口１４３ｃに接続されている。ピストン部２０がシリンダ部２１より最も突出した場合に、洗浄水入口２４ｂは、第２の流路２７ｂと連通する。この洗浄水入口２４ｂが第２の流路２７ｂと接続する詳細については後述する。
【０１０７】
ピストン部２０は、ストッパ部２６ｂが温度変動緩衝部２８内に位置し、先端部が開口部２１ａから突出するように、シリンダ部２１内に移動可能に挿入されている。
【０１０８】
さらに、スプリング２３は、ピストン部２０のストッパ部２６ａとシリンダ部２１の開口部２１ａの周縁との間に配設されており、ピストン部２０をシリンダ部２１の後端側に付勢する。
【０１０９】
ピストン部２０のストッパ部２６ａ，２６ｂの外周面とシリンダ部２１の内周面との間に微小隙間が形成され、ピストン部２０の外周面とシリンダ部２１の開口部２１ａの内周面との間に微小隙間が形成されている。
【０１１０】
次に、ビデノズル２は、円筒状のピストン部２０ｅ、円筒状のシリンダ部２１ｅ、シールパッキン２２ｅおよびスプリング２３ｅにより構成される。
【０１１１】
ピストン部２０ｅの先端近傍には、洗浄水を噴出するための噴出孔２５ｅが形成されている。ピストン部２０ｅの後端には、フランジ形状のストッパ部２６ｅが設けられている。また、ストッパ部２６ｅには、シールパッキン２２ｅが装着されている。ピストン部２０ｅの内部には、後端面から噴出孔２５に連通する流路２７ｅが形成されている。
【０１１２】
一方、シリンダ部２１ｅは、先端側の径小部分と後端側の径大部分とからなる。それにより、径小部分と径大部分との間に、ピストン部２０ｅのストッパ部２６ｅがシールパッキン２２ｅを介して当接可能なストッパ面２１ｆが形成されている。シリンダ部２１ｅの後端面には、洗浄水入口２４ｅが設けられ、シリンダ部２１ｅの先端面には、開口部２１ｇが設けられている。シリンダ部２１ｅの内部空間が温度変動緩衝部２８ｅとなる。洗浄水入口２４ｅは、シリンダ部２１ｅの中心軸とは異なる位置に偏心して設けられている。洗浄水入口２４ｅは、切替弁１４の洗浄水出口１４３ｂに接続されている。
【０１１３】
ピストン部２０ｅは、ストッパ部２６ｅが温度変動緩衝部２８ｅ内に位置し、先端部が開口部２１ｇから突出するように、シリンダ部２１ｅ内に移動可能に挿入されている。
【０１１４】
さらに、スプリング２３ｅは、ピストン部２０ｅのストッパ部２６ｅとシリンダ部２１ｅの開口部２１ｇの周縁との間に配設されており、ピストン部２０ｅをシリンダ部２１ｅの後端側に付勢する。
【０１１５】
ピストン部２０ｅのストッパ部２６ｅの外周面とシリンダ部２１ｅの内周面との間に微小隙間が形成され、ピストン部２０ｅの外周面とシリンダ部２１ｅの開口部２１ｇの内周面との間に微小隙間が形成されている。
【０１１６】
次に、ノズル洗浄ノズル３は、円筒状の噴出部２０ｋにより構成される。噴出部２０ｋの先端近傍には、おしりノズル１側に洗浄水を噴出するための噴出孔２５ｋとビデノズル２側に洗浄水を噴出するための噴出孔２５ｍとが形成される。噴出部２０ｋの後端には洗浄水入口２４ｋが設けられる。噴出部２０ｋの後端に設けられた洗浄水入口２４ｋから噴出孔２５ｋおよび噴出孔２５ｍに連通する流路２７ｋが形成される。洗浄水入口２４ｋは、切替弁１４の洗浄水出口１４３ｅに接続されている。
【０１１７】
それにより、切替弁１４の洗浄水出口１４３ｅより供給された洗浄水が、ノズル洗浄ノズル３の噴出部２０ｋの洗浄水入口２４ｋを介して流路２７ｋを通して、噴出孔２５ｋおよび噴出孔２５ｍより噴出される。噴出孔２５ｋおよび噴出孔２５ｍより噴出された洗浄水により、おしりノズル１およびビデノズル２の洗浄が行われる。
【０１１８】
次いで、図１３のおしりノズル１およびビデノズル２の動作について説明する。まず、おしりノズル１の動作について説明し、次に、ビデノズル２の動作について説明する。図１４は図１３のおしりノズル１の動作を説明するための断面図である。
【０１１９】
図１４（ａ）に示すように、シリンダ部２１の洗浄水入口２４ａ，２４ｂより洗浄水が供給されない場合、ピストン部２０が、スプリング２３の弾性力により矢印Ｘの方向と逆方向に後退し、シリンダ部２１内に収容されている。その結果、ピストン部２０は、シリンダ部２１の開口部２１ａより最も突出していない状態となる。このとき、シリンダ部２１内には、温度変動緩衝部２８が形成されない。
【０１２０】
次いで、図１４（ｂ）に示すように、シリンダ部２１の洗浄水入口２４ａより洗浄水の供給が開始された場合、洗浄水の圧力によりピストン部２０がスプリング２３の弾性力に抗して矢印Ｘの方向に徐々に前進する。それにより、シリンダ部２１内に温度変動緩衝部２８が形成されるとともに温度変動緩衝部２８に洗浄水が流入する。
【０１２１】
洗浄水入口２４ａがシリンダ部２１の中心軸に対して偏心した位置に設けられているので、温度変動緩衝部２８に流入した洗浄水は、矢印Ｖで示すように渦巻状に還流する。温度変動緩衝部２８の洗浄水の一部は、ピストン部２０のストッパ部２６ａ，２６ｂの外周面とシリンダ部２１の内周面との間の微小隙間を通して、ピストン部２０の外周面とシリンダ部２１の開口部２１ａの内周面との間の微小隙間から流れ出るとともに、ピストン部２０の第１の流路２７ａを通して円筒状渦室２９に供給され、噴出孔２５からわずかに噴出される。円筒状渦室２９の詳細については後述する。
【０１２２】
ピストン部２０がさらに前進すると、図１４（ｃ）に示すように、ストッパ部２６ａ，２６ｂがシールパッキン２２ａ，２２ｂを介してシリンダ部２１のストッパ面２１ｃ，２１ｂに水密に接触する。それにより、ピストン部２０のストッパ部２６ａ，２６ｂの外周面とシリンダ部２１の内周面との間の微小隙間からピストン部２０の外周面とシリンダ部２１の開口部２１ａの内周面との間の微小隙間に至る流路が遮断される。さらに、洗浄水入口２４ｂより供給された洗浄水が、ピストン部２０の第２の流路２７ｂを通して円筒状渦室２９に供給される。それにより、ピストン部２０の第２の流路２７ｂを通して円筒状渦室２９に供給された洗浄水は、ピストン部２０の第１の流路２７ａを通して供給された洗浄水と混合され、噴出孔２５から噴出される。
【０１２３】
このように、切替弁１４の洗浄水出口１４３ｃ，１４３ｄより供給された洗浄水が、シリンダ部２１の洗浄水入口２４ａ，２４ｂを介してピストン部２０内の第１の流路２７ａおよび第２の流路２７ｂを通して円筒状渦室２９に導かれ、円筒状渦室２９を通して噴出孔２５から噴出される。
【０１２４】
次いで、図１３のビデノズル２の動作について説明する。図１５は図１３のビデノズル２の動作を説明するための断面図である。
【０１２５】
まず、図１５（ａ）に示すように、シリンダ部２１ｅの洗浄水入口２４ｅより洗浄水が供給されない場合、ピストン部２０ｅが、スプリング２３ｅの弾性力により矢印Ｘの方向と逆方向に後退し、シリンダ部２１ｅ内に収容されている。その結果、ピストン部２０ｅは、シリンダ部２１ｅの開口部２１ｇより最も突出していない状態となる。このとき、シリンダ部２１ｅ内には、温度変動緩衝部２８ｅが形成されない。
【０１２６】
次いで、図１５（ｂ）に示すように、シリンダ部２１ｅの洗浄水入口２４ｅより洗浄水の供給が開始された場合、洗浄水の圧力によりピストン部２０ｅがスプリング２３ｅの弾性力に抗して矢印Ｘの方向に徐々に前進する。それにより、シリンダ部２１ｅ内に温度変動緩衝部２８ｅが形成されるとともに温度変動緩衝部２８ｅに洗浄水が流入する。
【０１２７】
洗浄水入口２４ｅがシリンダ部２１ｅの中心軸に対して偏心した位置に設けられているので、温度変動緩衝部２８ｅに流入した洗浄水は、矢印Ｖで示すように渦巻状に還流する。温度変動緩衝部２８ｅの洗浄水の一部は、ピストン部２０ｅのストッパ部２６ｅの外周面とシリンダ部２１ｅの内周面との間の微小隙間を通して、ピストン部２０ｅの外周面とシリンダ部２１ｅの開口部２１ｇの内周面との間の微小隙間から流れ出るとともに、ピストン部２０ｅの流路２７ｅを通して、噴出孔２５ｅからわずかに噴出される。
【０１２８】
ピストン部２０ｅがさらに前進すると、図１５（ｃ）に示すように、ストッパ部２６ｅがシールパッキン２２ｅを介してシリンダ部２１ｅのストッパ面２１ｆに水密に接触する。それにより、ピストン部２０ｅのストッパ部２６ｅの外周面とシリンダ部２１ｅの内周面との間の微小隙間からピストン部２０ｅの外周面とシリンダ部２１ｅの開口部２１ｇの内周面との間の微小隙間に至る流路が遮断される。それにより、ピストン部２０ｅの流路２７ｅを通して噴出孔２５ｅから噴出される。
【０１２９】
このように、切替弁１４の洗浄水出口１４３ｂより供給された洗浄水が、シリンダ部２１ｅの洗浄水入口２４ｅを介してピストン部２０ｅ内の流路２７ｅを通して円噴出孔２５ｅから噴出される。
【０１３０】
図１６は、図１３のおしりノズル１およびビデノズル２から洗浄水が噴出される様子を説明する。
【０１３１】
図１６に示すように、おしりノズル１の噴出孔２５およびビデノズル２の噴出孔２５ｅからは、表面張力により直径ｄｎの幅を有した丸い粒状の洗浄水が噴出される。また、直径ｄｎを有する洗浄水は、ポンプ１３の圧力により流速ｖで被洗浄面ＳＨに向けて噴出される。
【０１３２】
この場合、丸い粒状の洗浄水は、おしりノズル１の噴出孔２５より距離Ｌｗにある被洗浄面ＳＨに到達するまでに、空気抵抗の働きにより水平方向に広がる。それにより、直径ｄｎの幅を有した丸い粒状の洗浄水は、直径ｄｎよりも大きい直径ｄｗの幅を有した偏平な粒状の洗浄水に変化する。その結果、人体は、噴出孔２５において少量の洗浄水が噴出されているのにもかかわらず、被洗浄面ＳＨにおいて直径ｄｗの幅の洗浄水を受けるため、多量の洗浄水が噴出されているような洗浄感を得ることができる。
【０１３３】
なお、本実施の形態においては、流量検出手段として羽根車を用いた流量センサを用いているが、流量検出手段として電磁式デジタル流量センサ、超音波式流量センサ等の他の流量センサを用いてもよい。
【０１３４】
本実施の形態に係る衛生洗浄装置１００においては、水道配管２０１が給水源に相当し、ノズル部３０が噴出手段に相当し、熱交換器１１が瞬間式加熱手段に相当し、ポンプ１３が加圧手段および往復動ポンプに相当し、流量センサ１０が流量検出手段に相当し、切替弁１４およびポンプ１３が流量調整手段に相当し、切替弁１４が流量調整弁に相当し、遠隔操作装置３００が水勢設定手段に相当し、制御部４が制御手段および記憶手段に相当する。
【０１３５】
【発明の効果】
本発明に係る衛生洗浄装置においては、給水源から供給される洗浄水が瞬間式加熱手段により流動されつつ加熱され、周期的な圧力変動が与えられつつ加圧され、噴出手段から噴出される。また、瞬間式加熱手段の上流側に設けられた流量検出手段により洗浄水の流量が検出され、検出された流量に基づいて瞬間式加熱手段、加圧手段および流量調整手段の少なくとも１つが制御される。
【０１３６】
この場合、加圧手段により洗浄水が周期的に変動する圧力で吐出されることにより、噴出手段から噴出される洗浄水の噴出速度が周期的に増加する。噴出口から噴出された洗浄水は、空気抵抗により広がりを持った粒状に変化するので、少ない流量の洗浄水でも人体に高い洗浄感および洗浄力を与えることができる。また、洗浄水の圧力変動を制御することにより使用者の嗜好または体調に応じた洗浄が可能となる。
【０１３７】
さらに、瞬間式加熱手段により洗浄水が瞬間的に加熱されるので、衛生洗浄装置の使用時にのみ洗浄水の加熱を行うことができる。それにより、消費電力を最小限に抑えることができる。また、洗浄水を加える貯水タンク等が不要となるため、省スペース化が実現される。さらに、洗浄時間が長くなった場合でも、洗浄水の温度の低下が生じない。
【０１３８】
特に、流量検出手段が瞬間式加熱手段の上流側に設けられているので、加圧手段による周期的な圧力変動が瞬間式加熱手段により緩衝され、流量検出手段に周期的な圧力変動が伝達されない。それにより、流量検出手段により洗浄水の流量を正確かつ容易に検出することができる。その結果、洗浄水の温度、圧力または流量を正確かつ容易に制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る衛生洗浄装置を便器に装着した状態を示す斜視図
【図２】図１の遠隔操作装置の一例を示す模式図
【図３】本発明の一実施の形態に係る衛生洗浄装置の構成を示す模式図
【図４】流量センサの構造の一例を示す模式図
【図５】熱交換器の構造の一例を示す一部切り欠き断面図
【図６】本実施の形態に係るポンプの構成を示す模式的断面図
【図７】アンブレラパッキンの動作を説明するための模式図
【図８】図６のポンプの圧力変化を示す図
【図９】水勢の違いによるポンプの圧力変化を示す図
【図１０】（ａ）は切替弁の縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）の切替弁のＡ−Ａ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）の切替弁のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｄ）は（ａ）の切替弁のＣ−Ｃ線断面図
【図１１】図１０の切替弁の動作を示す断面図
【図１２】図１０の切替弁の洗浄水出口からおしりノズルに流出する洗浄水の流量、洗浄水出口からビデノズルに流出する洗浄水の流量および洗浄水出口からノズル洗浄ノズルに流出する洗浄水の流量を示す図
【図１３】図３のノズル部および切替弁の模式的断面図
【図１４】図１３のおしりノズルの動作を説明するための断面図
【図１５】図１３のビデノズルの動作を説明するための断面図
【図１６】図１２のおしりノズルのピストン部の先端部の模式図
【符号の説明】
１　おしりノズル
２　ビデノズル
３　ノズル洗浄ノズル
４　制御部
１０　流量センサ
１１　熱交換器
１３　ポンプ
１４　切替弁
３０　ノズル部
１０２　羽根車
１０８ａ　投光器
１０８ｂ　受光器
１４１　モータ
２００　本体部
３００　遠隔操作装置
５１０　蛇行配管

Claims

給水源から供給される洗浄水を人体に噴出する衛生洗浄装置であって、
洗浄水を噴出する噴出手段と、
前記給水源から供給される洗浄水を流動させつつ加熱する瞬間式加熱手段と、前記瞬間式加熱手段から供給される洗浄水に周期的な圧力変動を与えつつ洗浄水を加圧して前記噴出手段から噴出させる加圧手段と、
前記瞬間式加熱手段の上流側に設けられ、洗浄水の流量を検出する流量検出手段と、
前記噴出手段から噴出される洗浄水の流量を調整する流量調整手段と、
前記流量検出手段により検出された流量に基づいて前記瞬間式加熱手段、前記加圧手段および前記流量調整手段の少なくとも１つを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする衛生洗浄装置。
前記瞬間式加熱手段は、蛇行する流路を有する熱交換器であることを特徴とする請求項１記載の衛生洗浄装置。
前記流量検出手段は、
洗浄水の流れにより回転する羽根車を有し、羽根車の回転数に基づいて流量を検出する流量センサであることを特徴とする請求項１または２記載の衛生洗浄装置。
洗浄水の水勢を設定するための水勢設定手段と、
前記水勢設定手段により設定される水勢と流量との関係を記憶する記憶手段とをさらに備え、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された関係に基づいて前記水勢設定手段により設定された水勢に対応する流量を判別し、前記流量検出手段により検出される流量が前記判別された流量と等しくなるように前記流量調整手段を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の衛生洗浄装置。
前記加圧手段および前記流量調整手段は洗浄水に周期的な圧力変動を与えつつ加圧するポンプであり、
前記制御手段は、前記ポンプの圧力を制御することにより前記噴出手段から噴出される洗浄水の流量を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の衛生洗浄装置。
前記制御手段は、前記流量検出手段により検出された流量に基づいて前記ポンプによる圧力変動の周期、圧力変動の幅および中心圧力のうち少なくとも１つを制御することを特徴とする請求項５記載の衛生洗浄装置。
前記ポンプは、往復運動を行う加圧部材を有する往復動ポンプを含むことを特徴とする請求項６記載の衛生洗浄装置。
前記流量調整手段は流量調整弁を含み、
前記制御手段は、前記流量調整弁を制御することにより前記噴出手段から噴出される洗浄水の流量を制御することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の衛生洗浄装置。
前記制御手段は、前記流量検出手段により検出された流量に基づいて前記瞬間式加熱手段を制御することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の衛生洗浄装置。