JP2014227790A

JP2014227790A - 人体局部洗浄装置

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Publication number: JP2014227790A
Application number: JP2013110519A
Authority: JP
Inventors: 渡邉　正人; Masato Watanabe; 正人渡邉; 賢一薬袋; Kenichi Minae; 智廣佐合; Tomohiro Sago; 章吾大竹; Shogo Otake
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2013-05-27
Filing date: 2013-05-27
Publication date: 2014-12-08
Anticipated expiration: 2033-05-27
Also published as: JP6299082B2; CN203755418U

Abstract

【課題】流量センサを用いずに空焚きを検出することができる人体局部洗浄装置を提供する。
【解決手段】洗浄水が流通する流体空間１１１および流体空間１１１で加熱された洗浄水を撹拌する撹拌領域１１３が形成された本体部１１と、流体空間１１１内に配されるヒータ１２と、を有する熱交換ユニット１０と、流体空間１１１内、または流体空間１１１と撹拌領域１１３との間の中継流路１１２内に設けられる温度センサ２０と、温度センサ２０によって検出される温度が所定の閾値を超えた場合に、ヒータ１２の出力を停止する制御手段と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、洗浄水を加熱する熱交換ユニットを備えた人体局部洗浄装置に関する。

このような熱交換ユニットを備えた人体局部洗浄装置が下記特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載の装置は流量センサを備える。流量センサによって洗浄水の流れが検出できないときには、何らかの理由で洗浄水の流れが止まっているものと判断し、空焚きを防止するためにヒータを停止する。

特開２００４−１００２５３号公報

このように流量センサを設置する構成とする場合、洗浄水の流れによって回転する羽根車等を用いるため、大きな設置スペースが必要となる。また、流量センサは高価である。

本発明は、流量センサを用いずに空焚きを検出することができる人体局部洗浄装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明にかかる人体局部洗浄装置は、洗浄水が流通する流体空間および当該流体空間で加熱された洗浄水を撹拌する撹拌領域が形成された本体部と、前記流体空間内に配されるヒータと、を有する熱交換ユニットと、前記流体空間内、または当該流体空間と前記撹拌領域との間の中継流路内に設けられる温度センサと、前記温度センサによって検出される温度が所定の閾値を超えた場合に、前記ヒータの出力を停止する制御手段と、を備えることを特徴とする。

前記中継流路内に挿入された前記温度センサによって、当該中継流路内における洗浄水が通過可能な領域が狭められているとよい。

前記ヒータは筒状に形成されるとともに、その内側および外側に流路が形成されるように前記流体空間内に配されており、前記温度センサは、その少なくとも一部が前記ヒータの内側に位置するように、前記流体空間内に挿入されているとよい。

前記撹拌領域は、蛇行する流路であるとよい。

本発明にかかる人体局部洗浄装置は、流体空間内、または流体空間と撹拌領域との間の中継流路内に温度センサが設けられているため、この温度センサによって空焚き状態であることを検出することができる。つまり、空焚き状態を検出するための流量センサを用いる必要がない。また、当該温度センサは、流体空間内または流体空間から出た直後（撹拌領域で撹拌される前）の洗浄水温度の検出に利用することもできる。

中継流路内に挿入された温度センサによって、洗浄水が通過可能な領域が狭められていれば、流体空間から出た加熱された洗浄水に対する撹拌作用が、撹拌領域に到達する前の中継流路でも発揮される構成となる。つまり、温度センサは、上記空焚き防止要素としてだけでなく、撹拌促進要素（撹拌領域による撹拌を補助する要素）としても機能する。

筒状のヒータの内側に少なくとも一部が位置するように温度センサが配置されていれば、ヒータの内側から外側（またはヒータの外側から内側）に向かう洗浄水の流れがスムーズになる。つまり、温度センサは、上記空焚き防止要素としてだけでなく、流体空間内の流れをスムーズにする要素としても機能する。

撹拌領域が蛇行する流路であれば、撹拌効果が高い。したがって、撹拌領域を通過した後の流路に温度センサ（別の温度センサ）を設けておけば、熱交換ユニットの出口温度の検出精度が向上する。

本発明の一実施形態にかかる人体局部洗浄装置の概略を説明するためのブロック図である。本発明の第一実施形態にかかる人体局部洗浄装置が備える洗浄水加熱装置の外観図である。図２に示した洗浄水加熱装置の撹拌領域カバーを取り外した状態を示した図である。図２に示した洗浄水加熱装置の断面図（図２のＡ−Ａ線断面図）である。本発明の第二実施形態にかかる人体局部洗浄装置が備える洗浄水加熱装置の断面図である。撹拌領域の各種態様を模式的に示した図である。

本発明の実施形態にかかる人体局部洗浄装置１について、図面を参照しつつ詳細に説明する。第一実施形態にかかる人体局部洗浄装置１は、図１にその概略を示すように、水源からメインバルブを介して供給される水を所定の温度に加熱する洗浄水加熱装置２と、洗浄水加熱装置２から供給される水を噴出する洗浄ノズル４と、を備えている。洗浄水加熱装置２内には、熱交換ユニット１０、異常加熱検出用センサ２０（本発明における温度センサに相当する）が設けられている。

洗浄水加熱装置２内に設けられる熱交換ユニット１０は、水源から送られる水を所定の温度に加熱するためのユニットである。所定の温度に加熱された水は洗浄ノズル４に送られる。洗浄ノズル４は、制御手段３０に制御されるノズル駆動装置５によって原位置とそれより前進した洗浄位置との間を進退動作可能に設けられ、洗浄位置において洗浄水を人体の局部に向けて噴出する。これら洗浄ノズル４およびノズル駆動装置５等の構成は公知の構成が適用できるから詳細な説明は省略する。

図２〜図４にその詳細を示す熱交換ユニット１０は、本体部１１およびヒータ１２を有する。本体部１１には、水源から送られる水が通過する流体空間１１１、中継流路１１２、および撹拌領域１１３が設けられる。流体空間１１１は、略円柱形状の空間である。この流体空間１１１内に筒状のヒータ１２が配置される。このヒータ１２は制御手段３０によって制御される。ヒータ１２の一方側（水源側）端部にはフランジ部１２１が設けられており、このフランジ部１２１が流体空間１１１の一方の開口端面に接触する。フランジ部１２１におけるヒータ１２が接続された側の反対側には、筒状の接続部１２２が設けられている。この接続部１２２およびフランジ部１２１によって、ヒータ１２の内側に連なる流路が形成される。接続部１２２の内側には、中継配管１２３が挿入されている。この中継配管１２３には、図示されない給水ホースが直接または間接的に接続される。水源から送られた洗浄水は、給水ホースから中継配管１２３、接続部１２２、フランジ部１２１が形成する流路を通じてヒータ１２の内側に流れ込む。

流体空間１１１の他方側端部の開口は、キャップ部材１１４によって封鎖されている。ヒータ１２の他方側端面とこのキャップ部材１１４の先端面との間に所定の大きさの隙間が存在する。また、本体部１１の内周面（流体空間１１１に面する筒状の面）は、ヒータ１２の外径よりも大きく形成されており、その中心軸は略一致する。したがって、ヒータ１２の外周面と本体部１１の内周面との間にも所定の大きさの隙間が存在する。本体部１１の内周面の一方側端部には、流体空間１１１の出口１１１１となる開口が形成されている。ヒータ１２の内側に流れ込んだ洗浄水は、他方側端面とこのキャップ部材１１４の先端面との間の隙間を通り、Ｕターンするようにしてヒータ１２の外周面と本体部１１の内周面との間の隙間に流れ込み、上記流体空間１１１の出口１１１１から流れ出る。洗浄水は、このようにヒータ１２の内側と外側を通る間に加熱される。

流体空間１１１の出口１１１１には中継流路１１２が繋がっている。中継流路１１２は、流体空間１１１と撹拌領域１１３の間を繋ぐ流路である。本実施形態における中継流路１１２は、ヒータ１２の中心軸に対して直交する方向に延びる流路である。撹拌領域１１３は、ヒータ１２によって加熱された洗浄水を撹拌することで温度を均一にし、洗浄ノズル４に送られる洗浄水の温度の検出精度を向上させるための構成である。すなわち、撹拌領域１１３を通過した洗浄水が通過する流路には、その温度を検出するための出口温度センサ４０（本実施形態では二つの出口温度センサ４０が設けられている）が設けられており、この出口温度センサ４０によって撹拌された後の洗浄水の温度が検出される。出口温度センサ４０の検出温度を得ることができる制御手段３０は、この出口温度センサ４０によって検出される温度と、設定温度を比較し、ヒータ１２の出力を制御する。撹拌領域１１３を通過した洗浄水は熱交換ユニット１０の出口から流れ出て、洗浄ノズル４に送られる。本実施形態における撹拌領域１１３は、蛇行する流路である。つまり、洗浄水が蛇行しながら流通することによってその洗浄水に対して撹拌作用がもたらされる構成である。なお、出口温度センサ４０の一方は、検出された温度に基づき洗浄水の温度制御が行われるものであり、他方の出口温度センサ４０は、所定値以上の温度が検知された場合にヒータ１２を停止させる安全装置用の温度センサである。

異常加熱検出用センサ２０は、洗浄水の温度を検出可能な温度センサであって、中継流路１１２の外側に設けられたセンサ取付部１１５に固定されている。センサ取付部１１５は、筒状に形成され、その先端に中継流路１１２に繋がる開口が形成されている。なお、センサ取付部１１５は、撹拌領域１１３である蛇行する流路を上側から塞ぐ撹拌領域カバー１１６と一体に形成されている。中継流路１１２とセンサ取付部１１５は、その中心軸が同じである。センサ取付部１１５内に挿入された温度センサは、当該開口を通じて中継流路１１２および流体空間１１１内に入り込む。具体的には、温度センサにおける温度検出部２１が、中継流路１１２および流体空間１１１内の少なくともいずれか一方に位置するように構成されている。なお、異常加熱検出用センサ２０に形成されたフランジ部２２とセンサ取付部１１５の底面との間にはＯリングが嵌め込まれ、開口を通じた水漏れが防止されている。

異常加熱検出用センサ２０は、その先端の温度検出部２１が基端側に比べて細く形成されている。本実施形態では、その温度検出部２１が流体空間１１１と中継流路１１２に跨って位置する。中継流路１１２は、この温度検出部２１によってその流路（水が通過可能な領域）が狭められている。具体的には、洗浄水は、流体空間１１１から温度センサの外面と中継流路１１２の内面との間の隙間を通過し、撹拌領域１１３に進入する。

制御手段３０は、異常加熱検出用センサ２０の検出温度を得ることができる。また、ヒータ１２の出力を制御することができる。何らかの理由で流体空間１１１への水の供給が停止し、空焚き状態となった場合には、加熱された高温の蒸気の温度が異常加熱検出用センサ２０によって検出されるため、制御手段３０は、ヒータ１２による洗浄水温度の加熱が行われているとき、異常加熱検出用センサ２０の検出温度が所定の閾値以上となったことをもって、空焚き状態であると判断し、ヒータ１２の出力を停止する。なお、異常加熱検出用センサ２０はヒータ１２に接触していないため、ヒータ１２の温度を直接検出しない。そのため、空焚き状態となった場合には、蒸気を介してその温度が検出される構造となっており、空気による熱伝達等によってヒータ１２の熱が異常加熱検出用センサ２０に伝わることによる影響は小さい。また、制御手段３０には、ヒータ１２を加熱しているにも拘わらず、異常加熱検知用温度センサ２０の検知温度が上がらない場合に、空焚き状態であると判断しヒータ１２の出力を停止する制御を加えてもよい。

このような構成を備える本実施形態にかかる人体局部洗浄装置１によれば、次のような効果が奏される。

本実施形態にかかる人体局部洗浄装置１では、異常加熱検出用センサ２０によって検出される温度が所定の閾値を超えた場合には、ヒータ１２の出力が停止され、空焚き状態が継続することを防止する。つまり、流体空間１１１内に洗浄水が供給され続けているかどうかを基準として空焚き状態かどうかを判断するものではないため、従来の装置に設けられている空焚き検出用の流量センサが不要となる。また、異常加熱検出用センサ２０は、流体空間１１１内および中継流路１１２に設けられるものである。つまり、撹拌領域１１３よりも手前側に設けられているため、空焚き状態であることを見逃してしまうおそれがないし、空焚き状態が発生したときにヒータ１２の出力を停止させるまでのレスポンスが早い。なお、本実施形態における異常加熱検出用センサ２０は、流体空間１１１内および中継流路１１２の両方に跨るように設けられていることを説明したが、中継流路１１２内のみに位置した構成であってもよい。ただし、異常加熱検出用センサ２０の一部が流体空間１１１内に位置している方が、空焚き状態の検出精度は高い。また、レスポンスも早い。なお、異常加熱検出用温度センサ２０は、先端側となる温度検出部２１をヒータ１２に接触させてヒータ１２の温度を直接検出できるように設けてもよい。

また、異常加熱検出用センサ２０は、中継流路１１２の流路を狭める。そのため、洗浄水は、流体空間１１１から狭い流路を経由し、撹拌領域１１３に進入することになる。この流路の変化が、ヒータ１２によって加熱された洗浄水に対する撹拌効果をもたらす。つまり、洗浄水に対する撹拌作用が、撹拌領域１１３に到達する前の中継流路１１２でも発揮される構成となる。このように、異常加熱検出用センサ２０は、空焚きを防止するための要素としてだけでなく、洗浄水の撹拌を促進する要素（撹拌領域１１３による撹拌を補助する要素）としても機能する。

本発明の第二実施形態にかかる人体局部洗浄装置１ａを説明する。なお、上記第一実施形態にかかる人体局部洗浄装置１と同様の構成については説明を省略する。第二実施形態にかかる人体局部洗浄装置１ａは、図５に示す洗浄水加熱装置２ａを備え、この洗浄水加熱装置２ａにおいて、異常加熱検出用センサ２０の一部が、筒状のヒータ１２の内側に位置するように配置されたものである。具体的には、キャップ部材１１４に設けられたセンサ取付部１１５に異常加熱検出用センサ２０が固定され、その異常加熱検出用センサ２０の一部が、ヒータ１２の他方側端部とその径方向で重なるように挿入されたものである。第一実施形態にかかる人体局部洗浄装置１と異なり、異常加熱検出用センサ２０の温度検出部２１の全部は、流体空間１１１内に位置する。なお、異常加熱検出用センサ２０に形成されたフランジ部２２とセンサ取付部１１５の底面との間にはＯリングが嵌め込まれ、キャップに形成された開口を通じた水漏れが防止されている。

本実施形態では、異常加熱検出用センサ２０の中心軸は、ヒータ１２の中心軸と略一致する。ヒータ１２の内側の流路は、その一方側端部（入口）から異常加熱検出用センサ２０が位置する箇所までは円柱形状の流路であるが、異常加熱検出用センサ２０が位置する箇所から他方側端部（出口）までは異常加熱検出用センサ２０の外周面とヒータ１２の内周面との間に形成される環状の流路となる。

制御手段３０は、ヒータ１２による洗浄水温度の加熱が行われているとき、異常加熱検出用センサ２０の検出温度が所定の閾値以上となったことをもって、空焚き状態であると判断し、ヒータ１２の出力を停止する。このように、流体空間１１１内に異常加熱検出用センサ２０を配置しても、空焚き状態を検出することができる。

また、筒状のヒータ１２の一方側端部側の内側に異常加熱検出用センサ２０が配置されているため、ヒータ１２の内側の流路における出口側は、環状の流路となる。すなわち、ヒータ１２の内側を流れる洗浄水は、出口側で環状に分かれた後、ヒータ１２の他方側端面とキャップの先端面との間の隙間を通り、Ｕターンするようにしてヒータ１２の外周面と本体部１１の内周面との間の隙間に流れ込むことになる。つまり、流体空間１１１の他方側端部で折り返すようにして流体空間１１１内を流通する洗浄水の流れがスムーズになる（当該折り返す箇所で空気だまり等が発生しにくい）。このように、異常加熱検出用センサ２０は、空焚きを防止するための要素としてだけでなく、流体空間１１１内の流れをスムーズにする要素としても機能する。

上記本発明の実施形態にかかる人体局部洗浄装置１（１ａ）が備える撹拌領域１１３の形状としては、上述した蛇行する流路以外に、以下のような態様（第一態様〜第六態様）のものとすることが考えられる。

図６（ａ）に示す第一態様の撹拌領域１１３ａは、相対的に断面積が小さい流路５１ａを流れる洗浄水が、相対的に断面積が大きい流路５２ａに進入し、その後再び断面積が小さい流路５３ａに進入する一連の流路が構築されたものである。図６（ｂ）に示す第二態様の撹拌領域１１３ｂは、相対的に断面積が大きい流路５１ｂを流れる洗浄水が、相対的に断面積が小さい流路５２ｂに進入し、その後再び断面積が大きい流路５３ｂに進入する一連の流路が構築されたものである。つまり、この第一態様および第二態様の撹拌領域１１３ａ、１１３ｂは、洗浄水の流れに沿って断面積が変化する流路を洗浄水が流れることで洗浄水の圧力変化が繰り返され、これによって撹拌作用が発揮される態様のものである。なお、流路の断面積の変化の繰り返し回数や、相対的に断面積が大きい流路と小さい流路の断面積の差は、適宜変更することができる。

図６（ｃ）に示す第三態様の撹拌領域１１３ｃは、流路が屈曲しているものである。図６（ｄ）に示す第四態様の撹拌領域１１３ｄは、流路内に洗浄水の流れを妨げるような仕切り板５１ｄを設けたものである。つまり、この第三態様および第四態様の撹拌領域１１３は、洗浄水の流れる方向を変化させることにより、撹拌作用が発揮される態様のものである。流れを変化させる回数（仕切り板５１ｄの枚数）は、適宜変更することができる。上記実施形態にかかる人体局部洗浄装置１（１ａ）の撹拌領域１１３である蛇行した流路も、この一態様であると言える。

図６（ｅ）に示す第五態様の撹拌領域１１３ｅは、流路内に多数の孔が形成された部材５１ｅ（メッシュ（網）、多孔質板等）が配置されたものである。図６（ｆ）に示す第六態様の撹拌領域１１３ｆは、流路内に水圧によって回転する羽根車５１ｆが配置されたものである。つまり、この第五態様および第六態様の撹拌領域１１３ｅ、１１３ｆは、流路内に設置された部材が洗浄水の流れを乱す（乱流にする）ことで、撹拌作用が発揮される態様のものである。

上記第一態様から第六態様の撹拌領域１１３ａ〜１１３ｆは、組み合わせて用いてもよい。例えば、図６（ｅ）や図６（ｆ）に示した態様は、洗浄水の流れを乱す部材が設置された流路が相対的に断面積の大きい流路で、その上流側および下流側の流路が相対的に断面積の小さい流路となっている。つまり、図６（ｅ）に示した態様は第一態様と第五態様を組み合わせた態様であり、図６（ｆ）に示した態様は第一態様と第六態様を組み合わせた態様ともいえる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

１（１ａ）人体局部洗浄装置
２洗浄水加熱装置
１０熱交換ユニット
１１本体部
１１１流体空間
１１２中継流路
１１３撹拌領域
１２ヒータ
２０異常加熱検出用センサ
２１温度検出部
３０制御手段

Claims

洗浄水が流通する流体空間および当該流体空間で加熱された洗浄水を撹拌する撹拌領域が形成された本体部と、前記流体空間内に配されるヒータと、を有する熱交換ユニットと、
前記流体空間内、または当該流体空間と前記撹拌領域との間の中継流路内に設けられる温度センサと、
前記温度センサによって検出される温度が所定の閾値を超えた場合に、前記ヒータの出力を停止する制御手段と、
を備えることを特徴とする人体局部洗浄装置。
前記中継流路内に挿入された前記温度センサによって、当該中継流路内における洗浄水が通過可能な領域が狭められていることを特徴とする請求項１に記載の人体局部洗浄装置。
前記ヒータは筒状に形成されるとともに、その内側および外側に流路が形成されるように前記流体空間内に配されており、
前記温度センサは、その少なくとも一部が前記ヒータの内側に位置するように、前記流体空間内に挿入されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の人体局部洗浄装置。
前記撹拌領域は、蛇行する流路であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の人体局部洗浄装置。