人体冲洗装置的制作方法

文档序号:3801658阅读:924来源:国知局
专利名称:人体冲洗装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种从喷水孔喷出冲洗水、对人体进行冲洗的人体冲洗装置。
背景技术
这种人体冲洗装置、例如冲洗人体局部的局部冲洗装置因可用冲洗水清洁人体局部而得到迅速普及。此外,这些局部冲洗装置的多数是采用了贮水式热交换器。
近年来,不仅不单单要求喷出冲洗水,而且谋求冲洗水的喷水形态的多样化。例如,在带有喷水孔的喷嘴上装配流体元件,通过该流体元件,将冲洗水的喷水方向相对喷嘴,在前后方向或左右方向切换。喷水方向通过如此切换,扩大了喷出的冲洗水所喷淋的区域(冲洗区域)。
另外,间歇地喷出冲洗水并周期地变化其流量,通过其流量变化,来发挥按摩效果,以促进排便。
但是,在这些以往的局部冲洗装置中,存在如下问题。
第1问题如下流体元件引起的喷水方向的切换因其构造上的原因,只限于喷嘴前后方向或喷嘴左右方向中的一个方向。为此,冲洗区域仅限于在前后或左右直线扩大。因此,将冲洗范围扩大为2维例如大致圆形状时,必须将喷嘴自身的前后或左右移动组合。喷嘴自身移动需要驱动喷嘴驱动马达,因此在冲洗范围扩大之际,比正常时的喷嘴驱动马达要多消耗能量。
第2问题如下在贮水式热交换器中,由贮水部分的放热引起能量消耗变大,增加了设备运转费用。为了克服该缺点,考虑采用瞬间式热交换器。然而,在一般家庭中,配给卫生间室内最多10-15安培电力。因此,这种程度的电力不能获得充分上扬的能力。
由于上述理由,为了使用瞬间式热交换器,必须减少冲洗水量。
此外,在冲洗水间歇喷水时,对由喷水间歇引起的不良现象尚无任何对策。
一般地讲,在水或油等非压缩性流体管路中,如瞬间切断其流动,会引起流体系统的冲击。即使是局部冲洗装置也不例外,因冲洗水喷水间歇地进行,发生冲洗水流瞬间切断的状况。由此,冲洗水系统发生水击。所发生的水击会损伤该系统的构成机器(例如、配管或管路内阀等)或使之变劣。水击也会引起高频振动音等噪声或无意振动。而且,在以往的局部冲洗装置中,只关注冲洗水间歇喷水的实现,而对水击的处置不充分。
另外,即使冲洗水间歇地喷水,对于间歇喷水的频率也没有引起特殊段的关心,该频率限于1-3Hz的低频。也就是说,在如此低的频率下,不进行间歇喷水的话,使用者不能感觉到流量变化,因此,以往的间歇喷水因必须发挥按摩效果,所以是在上述范围的低频率下进行的。为此,上述的间歇喷水的冲洗水喷水应用于通常的、要求由冲洗臀部或阴部这样局部的冲洗水连续冲洗的臀部冲洗或阴部冲洗场合,使用者断续地接受上述低频率下的冲洗水喷水,会产生冲洗强度随时间变动的不快感。
本发明就是为了解决上述以往技术的问题而提出的。其第一目的是,提供一种不随喷嘴移动,也可使冲洗范围2维扩大的新的喷水方式。
第二目的是,提供一种在要求由冲洗水连续冲洗的、通常的臀部冲洗或阴部冲洗中,可降低随着减少冲洗水水量和冲洗水喷水间歇进行这两方面所伴随的不适的新的喷水方式。
发明的公开为解决上述问题的至少一部分,本发明的第1人体冲洗装置为,将冲洗水从喷嘴的喷水孔向人体喷出的人体冲洗装置,其特征在于,具有将冲洗水供给所述喷水孔的供水装置;对所供给的冲洗水给予围绕所述喷水孔的轴心回旋力、并将冲洗水导入所述喷水孔、在持有所述回旋力的状态下从所述喷水孔喷出冲洗水的回旋给予装置。
在具有上述构成的本发明的第1人体冲洗装置中,由于持有围绕着喷水孔轴心的回旋力状态下的冲洗水从喷水孔喷出,冲洗水在该回旋力分力作用下,一边围绕着喷水孔轴心回旋一边喷水(以下,将这种喷水称作回旋喷水)。该回旋喷水的回旋力给予所供给的冲洗水,这样,喷水孔以及具有该喷水孔的喷嘴不需移动。因此,不用随喷嘴移动就可使冲洗水回旋喷出,可将冲洗范围扩大成由回旋确定的2维形状。
具有上述构成的本发明的第1人体冲洗装置也可采用以下各种方案。即,所述回旋给予装置可具有使给予所述供给冲洗水的所述回旋力可变的可变装置。
如此,通过回旋力程度的可变,可宽窄地设定回旋喷水引起的冲洗范围。
所述回旋给予装置可具有与所述喷水孔连通地形成于所述喷嘴上的回旋给予室;使流入该回旋给予室的冲洗水沿着所述回旋给予室的内壁面回旋地将冲洗水导入所述回旋给予室的导入装置。
该导入装置可具有与所述回旋给予室偏心连通、并将冲洗水流入所述回旋给予室的偏心管路。
如此,只通过导入装置将冲洗水导入回旋给予室,就可给予所供给的冲洗水沿着回旋给予室内壁面的回旋力以获得回旋喷水。由此,当给予回旋力时,因不需要马达等特别的电器,可节省能源。此时,要使回旋力程度可变时,使导入回旋给予室的冲洗水的流速(偏心管路流速)是可变的即可。
另外,喷嘴设有2个以上的喷水孔时,可以具有如下结构。首先,各喷水孔在喷嘴的大致中心轴轴线上并排设置。然后,对应于各喷水孔的回旋给予室沿着喷水孔排设置,与各回旋给予室连通的偏心管路以前述的喷嘴中心轴为中心左右配置。这样,由于可使左右配置的偏心管路间隔变窄地方式接近配置,不论是喷嘴还是作为喷水孔形成部分的喷头也能紧凑化。不用说,与各回旋给予室连通的偏心管路也可以喷嘴中心轴为中心上下设置。
另外,也可以具有其轴心指向所述回旋给予室并与之连通、将冲洗水流入所述回旋给予室的轴心指向管路,所述可变装置具有对所述偏心管路和所述轴心指向管路中冲洗水流量加以调整的调整装置。
这样,由于用偏心管路与轴心指向管路的流量比大致确定回旋给予室中冲洗水状况,可通过调整该流量比,使回旋力大小可变和设定冲洗范围的宽窄。
此外,也可以具有在给予所述回旋力的冲洗水从所述喷水孔喷出之前,将空气混入冲洗水中的空气混入装置。
如此,除了上述回旋喷水的优点外,还可获得伴随空气混入冲洗水的效果,例如冲洗水水量的降低或由此导致的节水化以及冲洗感多样化等。
再有,在上述的本发明的人体冲洗装置和其各种方案中,可采用下述方案。即,所述可变装置可为脉动波发生装置,用于对所述供水装置供给的冲洗水产生以所述供水装置的供水压力为中心的脉动波。
如此,由于回旋喷水的冲洗水的高压喷水只间歇地进行,因此除了上述的回旋喷水优点外,还可降低冲洗时冲洗水水量。但是,用于回旋的流速可周期变更,由此可扩大冲洗范围。
另外,所述可变装置可为变动发生装置,用于对所述供水装置供给的冲洗水流产生周期变动。
如此,可使供给的冲洗水流变动,在冲洗水流产生该变动的状态下,可一边使冲洗水回旋一边从喷水孔喷水,此时的冲洗水喷水周期地进行。
在如此方案中,冲洗水流发生变动且此时的冲洗水从喷水孔喷水时,周期的冲洗水喷水成为如下形态。
从喷水孔喷出的冲洗水反映出导入喷水孔的冲洗水流动状态。如冲洗水以一律的流动(连续流)导入喷水孔,冲洗水从喷水孔连续喷水,成为连续流的喷水形态。但是,给予流动变动的冲洗水导入喷水孔时,就成为反映该变动的周期喷水形态。由此,冲洗水在脉动流的状态下导入喷水孔,从喷水孔喷水的形态一边发生冲洗水回旋状况一边成为反映脉动流增减喷水水量的脉动。瞬间捕捉该喷水形态时,正如下文所详述的,喷水水量多时喷出的冲洗水成为水块,该水块连接喷水水量少时喷出的冲洗水。
以如此脉动喷水时,即冲洗水作为脉动流喷出时,与同样流量的连续流相比,触及冲洗面的力、也就是瞬间压力峰值变大。由此,由于成为脉动流,在比连续流要少的水量下,可获得同样的冲洗强度的优点外,还可获得冲洗水回旋喷水的优点。另外,用少量的水量就可获得所希望的冲洗强度,具有如下的优点。再有可周期地变更回旋用流速,由此可扩大冲洗范围。
一般地讲,在冲洗人体局部的人体冲洗装置、即局部冲洗装置中,为了缓和冲洗水触及局部之际产生的不快感,要喷出温热的冲洗水。由此,如采用上述少量的少量,将冲洗水温热到规定温度所必须的热源容量可较小,可获得高节电效果。换言之,由于采用小型小容量的加热器,可使温热机构小型化进而装置自身小型化。
当冲洗水流产生如此变动时,供给冲洗水的流动也不会产生流量为零的状况。
如此,由于冲洗水流不会发生瞬间截断的状况,在供给冲洗水的系统中,可避免水击发生或者只发生微弱的水击。结果,能够解除或减轻间歇的冲洗水喷水所带来的问题,详细地讲,这些问题为冲洗水系统所包括的配管或管路内阀等机器的损伤或变劣,或者高频振动音等噪音或无意的振动。
在冲洗水流不会发生流量为零状况下,使冲洗水流变动并从喷水孔喷出该冲洗水时,前述的周期的冲洗水喷水形态由于不会生成流量为零的状况,可更可靠地成为上述的脉动流。也就是说,喷水从喷水孔喷出的形态成为无流量为零状况下、直接增减喷水水量的脉动、并且,持有如此脉动的冲洗水可边回旋边喷出。
所述变动发生装置可具有变更所述供给的冲洗水流生成的变动周期的变更装置,同时,所述变更装置可具有规则地或不规则地变更所述变动周期的装置。
如此,通过变动周期的变更,可变更脉动流下冲洗水喷水的状况,因此,根据该脉动流下的冲洗水喷水可规则或不规则地变化冲洗感或冲洗强度。从而有益于冲洗感或冲洗强度的多样化。
另外,接受脉动流下的冲洗水喷水也可改变刺激感。因此,如该刺激感规则变化,则通过脉动流下的冲洗水喷水与人体局部接触,可给予规则变化的刺激,可促进按摩效果带来的排便。
另外,如该刺激不规则变化,由于难以预测刺激变化的状况,可缓和冲洗时的单调感,同时,可促进后述的无意识下局部冲洗之际的排便。
所述变动发生装置可具有变动诱发装置,以人体不将根据所述变动产生的冲洗水流动状态下喷出的冲洗水的喷水状态变化作为刺激变化加以识别的方式,诱发所述供给的冲洗水流变动。
另外,所述变动诱发装置可具有诱发装置,在比人体将周期刺激作为刺激变化识别的频率要高的频率下,诱发所述冲洗水流变动。
如此,人体可不将根据上述的脉动流下的冲洗水喷水的喷水状态变化,或者成为该脉动流下的冲洗水喷水的流动变化,作为刺激变化识别。由此,为了成为脉动流下的冲洗水喷水,瞬间喷出的冲洗水呈水块连接的喷水状态,水块逐渐与人体表皮接触,在人体不能感觉到的状态下使冲洗水流变动。为此,即使处于脉动流下的冲洗水喷水,也可给予使用者恰似接受连续流下冲洗水喷水的感觉。因而,脉动流下的冲洗水喷水也能很好地适用于要求由冲洗水引起的连续冲洗的、通常的臀部冲洗或阴部冲洗,不会给予不适感或不快感。
所谓的该冲洗水流变动可独立地降低冲洗水流量。由此,即使降低冲洗水流量,由于可根据脉动流下的冲洗水喷水维持冲洗感或舒适感,可进一步提高节水实效性。
当诱发人体不能识别到的根据脉动流下的冲洗水喷水的喷水状态变化时,可采取以下措施。在脉动流下的冲洗水喷水的周期约为0.3秒左右的周期时,人体可比较明显地识别到接受脉动流下的冲洗水喷水导致的刺激变化,因此,上述的脉动流下的冲洗水喷水的周期,即为了引起如此喷水的冲洗水流的变动最好是在约0.2秒以下的短周期下发生。脉动流下的冲洗水喷水在约3Hz以下的频率时,人体能明显地识别到这种刺激变化,超过该频率,则作为刺激变化,不能识别到。也就是说,识别刺激变化时,处于不敏感带区域(不敏感带频率)。由此,人体不识别到喷水状态变化时,最好在不敏感带频率所包含的约5Hz以上的频率下,产生上述的冲洗水流变动。并且,如在商用电源的频率下发生这种变动,则最好是易于控制发生该变动的机器。
此时,本发明所说的人体不识别刺激变化意思为,不作为刺激变化识别。由此,如与人体识别到局部冲洗之际促进便意的任何刺激变化(例如根据温度变化或流量变化的刺激变化)的按摩冲洗相比,虽然不能识别到识别刺激变化的这方面是不同的,但打算控制喷水这一点是相同的。也就是说,在此所述的刺激变化,并不包含无论处于哪一形态的冲洗水喷水、所进行的冲洗水喷水或继续冲洗水喷水所必然产生的刺激变化,例如,只单单连续喷水所必然引起的频率、周期的刺激变化。
而且,冲洗水的着水处(冲洗区域)例如处于局部冲洗时,作为肛门或女性局部,这些局部为敏感的表皮部分,有可能因患痔疾或生理等原因对刺激过敏。但是,局部对过敏的程度是不同的。由此,不是将上述的不敏感带区域固定在约5Hz以上的频率区域,而是可对应于冲洗对象的局部调整最低频率。再有,在该不敏感带区域的低频率区域,使用者在正常或局部冲洗之际,不识别刺激变化,但因痔疾或生理等,仅识别到低频率区域的冲洗水喷水引起的刺激变化。由此,将该低频区域作为不敏感带区域的边界区域加以设定,也可将该边界区域以上的频率区域确实成为不敏感带区域。另外,为了确实不识别刺激变化,也可采用如下方式。也就是,将上述的边界区域设定为上述约5Hz到约60Hz或约80Hz,超过该频率区域的边界区域的频率区域确实成为不敏感带区域。
为产生上述变动的所述变动发生装置可具有成为所述供水路径一部分的缸体;在该缸体内往复运动并通过该往复运动使冲洗水流产生脉动以将该冲洗水压送入所述缸体下游的柱塞;驱动该柱塞往复运动的电磁阀;励磁控制该电磁阀的控制装置;以及设置在所述缸体下游、容许冲洗水向下游侧通过的单向阀。
如此,通过电磁阀的励磁控制,在缸体内往复运动柱塞,由此,冲洗水流中发生脉动,从而可在脉动流的状态下压送冲洗水。
但是,由于只在缸体下游设置单向阀,而在缸体上游无单向阀,因此在脉动流下压送时,正常时,不根据柱塞的移动状况,将冲洗水导入缸体内,以压送冲洗水。由此,即使不用特殊段的构成或柱塞的移动控制,在脉动流下的冲洗水压送之际,就会不发生流量为零的状况。
另外,也可以占空比控制方式励磁控制上述电磁阀,以根据冲洗水的设定喷水量或设定的冲洗强度变更占空比。
如此,通过电磁阀的励磁占空比控制,就可调整喷水量或调整冲洗强度。
另外,在给予冲洗水回旋之前,产生冲洗水流变动之际,也可采用下述方式。即,在供水至前述喷水孔的供水路径中,使冲洗水流在约5Hz以上的频率下断续流动,在冲洗水产生断续流的状态下,将冲洗水导入回旋给予装置。
如此,从喷水孔喷出的水流成为断续流的冲洗水喷水,但其频率为约5Hz以上的所谓的上述不敏感带频率。由此,受到断续流状冲洗水喷水的使用者不会感到是断续冲洗水触及人体表皮。为此,即使是为间歇喷水形态的断续流下的冲洗水喷水,也能够给予使用者恰似连续流的冲洗水喷水的感觉。因而,如此断续流下的冲洗水喷水也可适用于要求由冲洗水引起连续冲洗的、通常的臀部冲洗或阴部冲洗,不会给予不适感或不快感。
作为断续喷水装置的较佳方案,只要是在上述频率下成为断续流的装置,可有各种方案,例如,可通过开关供水路径的开关阀或流量型电磁泵等加以实现,另外,通过断续增减的水量除了完全在0~100%范围内增减,可以由人体感觉到断续并且有效节水的某范围内,例如,可以采取在10~100%范围内增减的方案,或者断续的水量随时间可变的方案。并且,断续频率如为商用电源的频率,则易于控制上述阀、泵等。
可在通过前述断续喷水装置使冲洗水流断续产生处更上游的前述供水路径上,设有将流过前述供水路径的冲洗水加减压调整至规定压力的调压装置。
如此,进行断续流的冲洗水喷水之际,对冲洗水的压力加减压调压后,使冲洗水流断续。由于流过供水路径的冲洗水压力影响到冲洗水水量,为此,对发生断续前的冲洗水压力进行加减压调压,可调整断续流下的冲洗水喷水的喷水量。
上述的本发明的第1人体冲洗装置也可采用如下其他方案。即,所述喷嘴针对每个不同的喷水对象具有多个所述喷水孔,所述供水装置对所述每个喷水孔供给冲洗水,所述回旋给予装置将所述回转力给予每个所述喷水孔供给的冲洗水。
另外,具有多个带有所述喷水孔的喷嘴,各喷嘴每个具有不同的喷水对象,所述各喷嘴的喷水孔每个具有所述回旋给予装置。
如此,可对不同的喷水对象(局部冲洗中为臀部或阴部)回旋喷出冲洗水,可在较宽的冲洗范围冲洗各喷水对象。此时,对于每个不同的喷水对象,可设定不同的冲洗水回旋程度或其可变范围。例如,在局部冲洗装置中,对于臀部冲洗或阴部冲洗可以加大回旋程度,扩大冲洗范围。如此,处于月经时的阴部冲洗等情况下,通过接受宽范围的冲洗,可增加冲洗充足感。
当冲洗水向每个喷水对象回旋喷水时,也可在回旋前使冲洗水流发生紊流。即,将发生前述变动或前述对象的冲洗水供给目的地切换到前述喷水孔的每个前述回旋给予装置的任一个,或者切换到前述各喷嘴的前述回旋给予装置的任一个。
如此,在脉动流或断续流状态下,将冲洗水向不同的喷水对象回旋喷水,可冲洗各喷水对象。但是,各喷水对象冲洗时,可带来上述的冲洗感的多样化等。此时,可对不同的冲洗对象每个设定脉动流或断续流的频率。例如,也考虑前述的边界区域,在局部冲洗装置中,可以与各种冲洗形态的特性相一致地设定频率,将臀部冲洗时频率变更为约71Hz,柔和冲洗时频率变更为约71Hz,阴部冲洗时频率变更为约83Hz。
作为其他较佳方案,可以采用如下构成。即,具有发出脉动流和断续流下冲洗水喷水指令的指令装置,和通过该指令装置发出的信号变更所产生的脉动流或断续流频率的同时,至少被冲洗面着水时将该频率控制成约5Hz以上(不敏感带频率)的频率控制部。作为该方案一例,可采用如下结构,即,不冲洗人体期间,例如冲洗开始初期或者冲洗结束后进行喷水孔周边冲洗的喷嘴冲洗期间,或者清扫喷嘴自身之际,不在脉动流或断续流下,只在被冲洗面着水时成为脉动流或断续流的不敏感带频率。另外,在人体冲洗开始前进行喷嘴冲洗场合,通过采用在该喷嘴冲洗时,产生频率比不敏感带频率小的脉动流或断续流,之后,在对被冲洗面着水时,将频率上升到不敏感带频率的构成,能够可靠地进行脉动流或断续流产生的舒适的冲洗。
此外,为了解决前述问题的至少一部分,本发明的第2人体冲洗装置为,从喷水孔将供给的冲洗水向人体喷出的人体冲洗装置,其特征在于,具有压力发生装置,间歇地发生比供水源的喷水压高的压力。
如此,高压下的冲洗水喷水只间歇地进行,因此在通常的局部冲洗时,可降低冲洗水水量。
为了解决前述问题的至少一部分,本发明的第3人体冲洗装置为,从喷水孔将供给的冲洗水向人体喷出的人体冲洗装置,其特征在于,具有压力发生装置,在2次侧间歇地发生比1次侧的供水压力高的压力。
如此,可间歇地进行高压下的冲洗水喷水,在通常的局部冲洗时,可降低冲洗水水量。
为了解决前述问题的至少一部分,本发明的第4人体冲洗装置为,将供给的冲洗水向人体喷出的人体冲洗装置,其特征在于,具有压力发生装置,将以1次侧的供水压力作为中心的脉动波给予冲洗水。
如此,可间歇地进行高压下的冲洗水喷水,在通常的局部冲洗时,可降低冲洗水水量。
为了解决前述问题的至少一部分,本发明的第5人体冲洗装置为,冲洗水从喷水孔向人体喷出的人体冲洗装置,其特征在于,具有将冲洗水供给所述喷水孔的供水装置;使冲洗水流变动的变动发生装置;将通过该变动发生装置施加了变动的冲洗水导入所述喷水孔的变动导引装置。
在具有上述构成的本发明的第5人体冲洗装置中,所供给的冲洗水流发生变动,在产生该变动的冲洗水流状态下,冲洗水从喷水孔喷水,以周期地进行冲洗水喷水。
如上述的本发明第5人体冲洗装置所示,冲洗水流发生变动以从喷水孔喷出该冲洗水时,周期的冲洗水喷水成为如下形态。
从喷水孔喷出的冲洗水反映出导入喷水孔的冲洗水流动状态。一律流动(连续流)下的冲洗水如导入喷水孔,冲洗水从喷水孔中连续喷水,成为连续流的喷水形态。但是,流动变动的冲洗水导入喷水孔时,成为反映该变动的周期的喷水形态。在本发明中,冲洗水以脉动流的状态下导入喷水孔,从喷水孔喷出的喷水形态成为,反映该脉动流并增减喷水水量的脉动。如瞬间捕捉如此喷水形态,正如后述,喷水水量多时喷出的冲洗水成为水块,该水块与喷水水量少时喷出的冲洗水连为一体。
具有如此脉动的喷水时,即作为脉动流的冲洗水喷水时,与同样流量的连续流相比,触及冲洗面的力、也就是瞬间压力峰值变大。由此,通过成为脉动流,用比连续流要少的水量就可获得同等程度的冲洗强度。另外,获得所希望的冲洗强度的水量较少,具有如下优点。
一般地讲,在冲洗人体局部的人体冲洗装置、即局部冲洗装置中,为了缓和冲洗水触及局部之际的不快感,喷出温热的冲洗水。由此,如采用上述的较少水量,可使冲洗水温热到规定温度的必要热源的容量减小,可获得高节电效果。换言之,由于用小型小容量的加热器就可,可使温热机构小型化进而装置小型化。
当产生这样的冲洗水流变动时,供水路径中的冲洗水流也不会发生流量为零的状况。
如此,由于可不发生瞬间截断冲洗水流的状况,可避免在包含供水路径的冲洗水系统中发生水击,或者仅发生微弱的水击。结果,可以消除或减轻间歇的冲洗水喷水引起的上述问题,详细地讲,可以消除冲洗水系统包含的配管或管路内阀等机器的损伤或劣化,或者高频振动音等发生的噪音或无意振动的问题。
另外,冲洗水流不发生流量为零的状况下,产生冲洗水流变动,并从喷水孔喷出冲洗水时,由于不发生流量为零的状况,前述的周期的冲洗水喷水形态可成为更可靠的上述的脉动流。也就是说,从喷水孔喷出的喷水形态成为无流量为零状况下、喷水水量增减的脉动。
具有上述构成的本发明的第5人体冲洗装置也可具有以下的方案。即,所述变动发生装置具有变更装置,使所述冲洗水流产生变动的变动周期加以变更,或者所述变更装置具有规则地或不规则地变更所述变动周期的装置。
如此,由于变动周期的变更可变更脉动流下的冲洗水喷水的状况,可规则地或不规则地变化根据该脉动流下冲洗水喷水的冲洗感或冲洗强度。由此,有益于冲洗感或冲洗强度的多样化。
另外,该脉动流下的冲洗水喷水引起的刺激感也发生变化。由此,如该刺激感规则变化,则通过脉动流下的冲洗水喷水触及人体局部,可给予规则变化的刺激,促进按摩效果引起的排便。
另外,如该刺激为不规则变化,则由于难以预测刺激变化的状况,可缓和冲洗时的单调感,同时,可促进后述的无意识下的局部冲洗时的排便。
所述变动发生装置具有变动诱发装置,以人体不将根据产生所述变动的冲洗水流状态下的冲洗水喷水的喷水状态变化作为刺激变化识别的方式,诱发所述冲洗水流变动。
另外,所述变动诱发装置具有诱发装置,以比人体以周期刺激作为刺激变化识别的频率高的频率诱发所述冲洗水流变动。
如此,人体可不将根据上述的脉动流下的冲洗水喷水的喷水状态变化,或者成为该脉动流下的冲洗水喷水的流动变化,作为刺激变化识别。由此,为了成为脉动流下的冲洗水喷水,成为水块连成一体的喷水状态,水块逐渐与人体表皮接触,在人体不能感觉到的状态下可使冲洗水流变动。为此,即使处于脉动流下的冲洗水喷水,也可给予使用者恰似接受连续流下冲洗水喷水的感觉。因而,间歇喷水、即本发明实现的脉动流下的冲洗水喷水也能很好地适用于要求由冲洗水引起的连续冲洗的、通常的臀部冲洗或阴部冲洗,不会给予不适感或不快感。
并且,所谓的该冲洗水流变动可独立地降低冲洗水流量。由此,即使降低冲洗水流量,由于可根据脉动流下的冲洗水喷水维持冲洗感或舒适感,可进一步提高节水实效性。
当诱发人体不能识别到的根据脉动流下的冲洗水喷水的喷水状态变化时,可采取以下措施。在脉动流下的冲洗水喷水的周期约为0.3秒左右的周期时,人体可比较明显地识别到接受脉动流下的冲洗水喷水导致的刺激变化,因此,上述的脉动流下的冲洗水喷水的周期,即为了引起如此喷水的冲洗水流的变动最好是在约0.2秒以下的短周期下发生。脉动流下的冲洗水喷水在约3Hz以下的频率时,人体能明显地识别到这种刺激变化,超过该频率,则作为刺激变化,不能识别到。也就是说,识别刺激变化时,处于不敏感带区域(不敏感带频率)。由此,人体不识别到喷水状态变化时,最好在不敏感带频率所包含的约5Hz以上的频率下,产生上述的冲洗水流变动。并且,如在商用电源的频率下发生这种变动,则最好是易于控制发生该变动的机器。
此时,本发明所说的人体不识别刺激变化意思为,不作为刺激变化识别。由此,如与人体识别到局部冲洗之际促进便意的任何刺激变化(例如根据温度变化或流量变化的刺激变化)的按摩冲洗相比,虽然在识别不识别刺激变化这一点上是不同的,但打算控制喷水这一点是相同的。也就是说,本发明所述的刺激变化,并不包含无论处于哪一形态的冲洗水喷水所进行的冲洗水喷水或继续冲洗水喷水所必然产生的刺激变化,例如,只单单连续喷水所必然引起的频率、周期的刺激变化。
而且,冲洗水的着水处(冲洗区域)例如处于局部冲洗时,作为肛门或女性局部,这些局部为敏感的表皮部分,有可能因患痔疾或生理等原因对刺激过敏。但是,局部对过敏的程度是不同的。由此,不是将上述的不敏感带区域固定在约5Hz以上的频率区域,而是可对应于冲洗对象的局部调整最低频率。再有,在该不敏感带区域的低频率区域,使用者在正常或局部冲洗之际,不识别刺激变化,但因痔疾或生理等,仅识别到低频率区域的冲洗水喷水引起的刺激变化。由此,将该低频区域作为不敏感带区域的边界区域加以设定,也可将该边界区域以上的频率区域确实成为不敏感带区域。另外,为了确实不识别刺激变化,也可采用如下方式。也就是,将上述的边界区域设定为上述约5Hz到约60Hz或约80Hz,超过该频率区域的边界区域的频率区域确实成为不敏感带区域。
为产生上述变动的所述变动发生装置可具有成为所述供水路径一部分的缸体;在该缸体内往复运动并通过该往复运动使冲洗水流产生脉动以将该冲洗水压送入所述缸体下游的柱塞;驱动该柱塞往复运动的电磁阀;励磁控制该电磁阀的控制装置;以及设置在所述缸体下游、容许冲洗水向下游侧通过的单向阀。
如此,通过电磁阀的励磁控制,在缸体内往复运动柱塞,由此,冲洗水流发生脉动,从而可在脉动流的状态下压送冲洗水。
但是,由于只在缸体下游设置单向阀,而在缸体上游无单向阀,因此在脉动流下压送时,正常时,不根据柱塞的移动状况,将冲洗水导入缸体内,以压送冲洗水。由此,即使不用特殊的构成或柱塞的移动控制,在脉动流下的冲洗水压送之际,也会不发生流量为零的状况。
另外,所述的控制装置具有励磁控制部,可以占空比控制方式励磁控制上述电磁阀,以根据冲洗水的设定喷水量或设定的冲洗强度变更占空比。
如此,通过电磁阀的励磁占空比控制,就可调整喷水量或调整冲洗强度。
所述变动发生装置可具有设置在所述供水路径上、形成空气可从外部混入供水路径中的空气混入部;和与该空气混入部连接、给予空气压力或流量的变动并将空气强制混入所述空气混入部,在所述空气混入部使冲洗水流产生所述变动的空气混入装置。
如此,如引起压力或流量的变动将空气从空气混入部强制混入冲洗水中,由于使冲洗水流产生变动,这种变动易于发生。另外,冲洗水流的变动因空气混入而起,因空气具有可压缩性,通过空气混入,冲洗水流不易发生流量为零的状况,也可有效地抑制水击。
此时,可将前述空气混入部设置在前述喷水孔附近,如此,因空气强制混入,冲洗水流发生变动后,可快速地进行冲洗水喷水。因此,不会发生因空气混入所生成的冲洗水流变动无意衰减地喷出冲洗水的现象。
另外,可具有水击降低装置,在位于所述变动发生装置上游的所述供水路径中降低因所述变动发生装置在冲洗水流产生的所述变动带来的水击。
如此,可确实降低水击或避免水击。特别是,如与冲洗水流中不会发生流量为零的状况并用,可进一步可靠地降低或避免水击。
此时,在所述水击降低装置上游的所述供水路径上可具有将所述供给的冲洗水温热的温水装置。
如此,由于水击不会传至温水装置,正在温热的冲洗水难生成紊流,温热之际的温度分布不会无意紊流。因此,可使温热之际的温度稳定化,易于控制。
本发明的第6人体冲洗装置,是冲洗水从喷水孔向人体喷出的人体冲洗装置,其特征在于,具有将冲洗水供给所述喷水孔的供水装置,以及在至所述喷水孔的供水路径上,以约5Hz以上的频率使冲洗水流断续流动,在冲洗水处于断续流的状态下,将该冲洗水从所述喷水孔喷出的断续喷水装置。
如此,从喷水孔喷出的喷水成为断续流下的冲洗水喷水,但其频率为约5Hz以上的上述的不敏感带频率。由此,接受断续流下冲洗水喷水的使用者在冲洗水断续时,可不会感觉到触及人体表皮。为此,即使处于为间歇喷水一形态的断续流下的冲洗水喷水,也可给予使用者恰似连续流下冲洗水喷水的感觉。因此,由本发明的第6人体冲洗装置所实现的断续流下的冲洗水喷水可适用于要求冲洗水引起的连续冲洗的、通常的臀部冲洗或阴部冲洗,不会有不适感或不快感。
作为这样的断续喷水装置的较佳方案,只要是上述频率下的断续流的装置,可采取各种方案,例如,通过开关供水路径的开关阀或流量型电磁泵加以实现,另外,通过断续增减的水量完全增减到0~100%外,可获得断续的体感并且在某范围节水效果良好,例如可为在10~100%范围内增减的方案,或者,随时间断续的水量可变的方案。而且,断续的频率为商用电源的频率的话,则易于控制上述的阀、泵等。
可在比通过所述断续喷水装置产生冲洗水断续流的场所更上游的所述供水路径上设有调压装置,以将所述供水路径中流动的冲洗水加减压方式调整到规定压力。
如此,进行断续流的冲洗水喷水之际,对冲洗水的压力经过加减压调压后,使冲洗水流断续。流过供水路径的冲洗水压力由于影响冲洗水水量,通过断续发生前的冲洗水压力的加减压调压,可调整断续流下的冲洗水喷水的喷水量。发明的其他方案本发明还可采用如下其他方案。即,可包括对于每个不同的喷水对象有多个前述的喷水孔、同时对于每个所述的喷水孔有至所述喷水孔的管路的喷水部;和将产生所述变动或将所述断续的冲洗水的供给方向切换到所述喷水部的多个所述管路任一个的转换装置。
可包括喷水部,具有所述喷水孔和至该喷水孔的管路并且对每个不同的喷水对象准备的多个喷水部,和将产生变动或所述断续的冲洗水的供给方向切换到所述多个喷水部中任一个的所述喷水部的所述管路的转换装置。
如此,以脉动流或断续流下状态将冲洗水向不同的喷水对象喷水,可冲洗各冲洗对象。并且,在对各喷水对象冲洗时,可带来上述的冲洗感的多样化等。此时,对每个不同的冲洗对象设定脉动流或断续流的频率。例如,也可考虑前述的边界区域,在局部冲洗装置中,可与各种冲洗形态的特性相配合地设定频率,以将臀部冲洗时的频率变更为约71Hz,柔和冲洗时频率变更为约71Hz,阴部冲洗时频率变更为约83Hz。
此外,作为其他较佳方案,可具有如下构成,即,具有对脉动流或断续流的冲洗水喷水发出指令的指令装置,将通过该指令装置的信号发生的脉动流或断续流的频率加以变更,同时控制该频率使得至少被冲洗面着水时为约5Hz以上(不敏感带区域)的频率控制部。作为该方案一例,不冲洗人体期间,例如冲洗开始初期或冲洗结束后为了喷水孔周边冲洗的喷嘴冲洗期间,或者清扫喷嘴自身之际,在无脉动流或断续流下,只在被冲洗面着水时,成为脉动流或断续流的不敏感带频率。另外,在人体冲洗开始前进行喷嘴冲洗场合,通过在该喷嘴冲洗时,生成频率比不敏感带频率要小的脉动流或断续流,而在其后对被冲洗面着水时,使频率上升到不敏感带频率的构成,可确实进行脉动流或断续流引起的舒适的冲洗。
附图简述

图1为示意地示出第1实施例的局部冲洗装置300构成的框图。
图2为透视地说明该局部冲洗装置300具有的冲洗喷嘴的喷头170内部结构的示意透视图。
图3为用于说明第2实施例的喷头170A,示意地透视出内部结构的透视图。
图4为与喷头170A对比的比较例喷头161的模式图。
图5为示出喷头170A与比较例161的空气卷入特性的图表。
图6为示意地示出冲洗水从喷头170A喷出水状态的说明图。
图7为示意地示出第3实施例的局部冲洗装置300A构成的框图。
图8为示意地示出第4实施例的局部冲洗装置320构成的框图。
图9为说明喷头200结构的主要部分的示意地剖视图。
图10为喷头200在X方向的示意的透视图。
图11为喷头200的底盖210的透视图。
图12为喷头200与冲洗喷嘴24主要部分的示意地分解透视图。
图13为从与图12不同方向看的喷头200与冲洗喷嘴24主要部分的示意地分解透视图。
图14为说明第5实施例的喷头220,以透视出内部结构的示意的透视图。
图16为以水路系统为中心表示出第6实施例的局部冲洗装置大致构成的框图。
图17为示意地示出设置在该水路系统中的储液器73结构的剖视图。
图18为示出设置在同一水路系统中的波动发生仪74构成的剖视图。
图19为说明该波动发生仪74产生的冲洗水流动状态的说明图。
图20为示意地表示波动发生仪74设置状态的模式图。
图21为表示出控制系统大致构成的框图。
图22为示意地表示喷嘴装置40的透视图。
图23为沿图22中23-23线的剖视图。
图24为说明冲洗喷嘴24进退状态的说明图。
图25为示意地说明冲洗喷嘴24具有的流路转换阀71结构的主要部分的剖视图。
图26为该流路转换阀71主要部分的分解透视图。
图27为俯视喷头25的同时将喷头周边局部剖视的俯视图。
图28为示出该喷头25变形例的俯视图。
图29为冲洗水喷水之际,说明发生脉动的波动发生仪74的脉动发生线圈74c励磁状态的说明图。
图30为示出波动发生仪74流出的冲洗水水量和流速的脉冲波形图。
图31为示意地说明从喷头200的臀部喷水孔31喷出的冲洗水状态的说明图。
图32为说明从假定的喷水孔30喷出脉动流的冲洗水时、该喷出的冲洗水使脉动流增幅过程的说明图。
图33为说明冲洗水流冲击壁面状态的说明图。
图34为说明对置于臀部喷水孔31、仅间隔规定距离La设置压力检测板Ps状态的说明图。
图35为将压力检测板Ps上的位置与压力的峰值以3维表示的说明图。
图36为表示出从1个检测部检测出检测信号的脉冲波形图。
图37为示出平均喷水量与冲洗量关系的图表。
图38为说明通过频率增减引起冲洗强度不同原因的说明图。
图39为示出脉动流的脉动频率和冲洗强度与随着人体局部的刺激产生不快感之间关系的说明图。
图40为说明在臀部冲洗和阴部冲洗时使冲洗水的脉动流的脉动频率不同的控制例的说明图。
图41为说明脉动频率ftm与占空比Dtm的控制例的说明图。
图42为表示该实施例的局部冲洗装置的冲洗动作的时间图。
图43为表示脉动发生线圈74c的下滑检测电路81一例的回路图。
图44为说明脉动发生线圈74c通电励磁时电流波形状态的说明图。
图45为示出柱塞74b往复运动时、脉动发生线圈74c的电流波形的说明图。
图46为说明第6实施例中移动冲洗状态的说明图。
图47为说明第6实施例中按摩冲洗状态的说明图。
图48为说明由储液器73获得的效果的说明图。
图49为说明进行脉动流冲洗水喷水时、对流量、流速进行增减控制的控制方法的说明图,示出低流速时控制状态的说明图。
图51为表示变形例的局部冲洗装置100具有的水路系统构成的框图。
图52为表示其他变形例的局部冲洗装置110具有的水路系统构成的框图。
图53为示意地示出这些变形例的流量调节转换阀75的构成局剖的构成图。
图54为表示另外变形例的局部冲洗装置120具有的水路系统构成的框图。
图55为表示配置在该水路系统上的流量调节转换阀77构成的剖视图。
图56为说明具有断续阀的变形例的局部冲洗装置的水路系统中水压的说明图。
图57为表示其他变形例的局部冲洗装置具有的水路系统的框图。
图58为说明进行空气强制混入的变形例的冲洗喷嘴140构成的说明图。
图59为示出将空气强制混入冲洗水之际、混入空气量与接受到混入空气的冲洗水喷水引起的冲洗面积之间关系的图表。
图60为说明进行空气强制混入的其他变形例的冲洗喷嘴140A构成的说明图。
图61为示意地示出谋求自然吸气的各变形例的冲洗喷嘴主要部分的剖视图。
图62同样,为示意地示出谋求自然吸气的各变形例的冲洗喷嘴主要部分的剖视图。
图63为示出其他变形例中空气卷入特性的图表。
图64为用于说明将图4所示的喷头170A适用于第6实施例的变形例、以透视内部结构而示意地示出的透视图。
图65为说明另外变形例的冲洗喷嘴175的说明图。
图66为说明该变形例的冲洗喷嘴175中使用的电磁泵176大致构成的说明图。
图67为示意地示出其他变形例的局部冲洗装置具有冲洗喷嘴180的主要部分的剖视图。
实施发明的较佳方案下面,根据实施例说明本发明的人体冲洗装置适用于冲洗人体局部的局部冲洗装置的实施方案。图1为示意地示出第1实施例的局部冲洗装置300构成的框图。图2为透视出该局部冲洗装置300的具有冲洗喷嘴的喷头170内部结构的示意透视图。
如图1所示,局部冲洗装置300具有来自外部的供水源一侧的供水装置302、热交换装置304和流量调节阀306。由流量调节阀306调整流量后的冲洗水供给冲洗喷嘴308,从该喷嘴喷出的冲洗水如后述方式喷水。该冲洗喷嘴308具有在喷嘴驱动马达310作用下,可从装置本体的待机位置进退到臀部或阴部的各冲洗位置的结构。局部冲洗装置300具有电子控制装置312,通过操作图中未示出的冲洗按钮等,在电子控制装置312作用下,可进行喷嘴进退动作、冲洗水的供给和停水、冲洗水的温热、流量调节阀的控制等。
由供水源(自来水管)送来的冲洗水(自来水)导入供水装置302,经过该装置所带有的粗滤器对尘埃等的过滤,流入下游的热交换装置304中。供水装置302具有在其管道上的图中未示出的单向阀、用于调压的调压阀和开关管道用的电磁阀。因此,处于电磁阀产生的回路开启时,冲洗水在调压阀调压至规定压力(1次压约0.098Mpa(约1.0kg/cm2))的状态下,流入瞬间加热方式的热交换装置304中。另外,在供水装置302到热交换装置304的管道上还设有安全阀(图中未示出),以避免管道内压力无意间的上升。
热交换装置304的结构为,通过对内藏加热器通电,将通过的冲洗水瞬间温热。在内藏加热器或其附近装有机械地切断其异常加热的图中未示出的双金属开关或温度保险丝。
此时,热交换装置304由图中未示出的水温传感器检测出流入、流出冲洗水的温度,同时用内藏加热器将冲洗水温热成设定温度的冲洗水。于是,如此温热的冲洗水通过流量调节阀306调整流量,而送入冲洗喷嘴308中。另外,在热交换装置304中还设置防止空烧的浮动开关或者防止冲洗水从冲洗喷嘴一侧倒流的真空断路器。
下面,对冲洗喷嘴308进行说明。如图2所示,冲洗喷嘴308具有将来自流量调节阀65的冲洗水通过的喷头流路34至喷头170部分。该喷头170在喷水孔31正下方,具有通过小径连通道163而与该喷水孔连通的冲洗水涡流室171。也可不设置小径连通道163,而将喷水孔31与冲洗水涡流室171直接连通。另外,也可将小径连通道163作为喷水孔31,即将喷水孔31制成大致同样大小的圆筒形。
冲洗水涡流室171成为底部大致大径而小径连通道163侧大致有倾斜的内周壁的中空室。于是,该冲洗水涡流室171如图所示与喷头流路34偏心连接。因此,由喷头流路34流入冲洗水涡流室171内部的冲洗水如图中箭头SY所示,沿着上述大径部内周壁和倾斜的内周壁盘旋。这样,在冲洗水涡流室171中盘旋的冲洗水通过小径连通道163从喷水孔31喷出。
如此喷出的冲洗水受到该冲洗水自身具有的回旋力的影响,获得图中示意地示出的螺旋状(圆锥状)盘旋喷水形态。也就是说,冲洗水的这种盘旋喷水状态为中空的图示圆锥状KS是由喷出的冲洗水形成的。
在本实施例中,在冲洗水涡流室171给予冲洗水回旋力,将冲洗水以螺旋状(圆锥状)盘旋喷水形态喷出,扩大了冲洗范围。在扩大冲洗范围之际,不论是喷水孔31还是具有该喷水孔31的冲洗喷嘴308均不用移动。因此,喷嘴不移动,就可方便地实现冲洗范围的扩大。
上述的冲洗水回旋力是由进入冲洗水涡流室171中的冲洗水流入速度(冲洗水速度)决定的,该流入速度限定冲洗水涡流室171中冲洗水的回旋程度。因此,通过调整进入冲洗水涡流室171中的冲洗水流入速度(冲洗水速度),在本实施例中是通过流量调节阀65调整流量,就可对螺旋状回旋喷水形态的螺旋的各种扩宽程度加以调整。尽管来自喷头流路34的冲洗水偏心状流入冲洗水涡流室171,但也可获得上述的回旋喷水形态,此时,不需要马达等特别的电器。因此,在节省能源上是有利的。
由于螺旋扩宽程度左右冲洗面积,如采用本实施例,就可调整冲洗面积。因此,可以是由回旋喷水产生的多样的冲洗面积中的局部冲洗,能够给予宽范围的冲洗面积产生的冲洗满足感、或者在狭窄范围内接受回旋喷水的刺激感,进而给予灌肠感。
另外,通过回旋喷水过程中使回旋程度(螺旋扩宽程度)大小交替进行,具体是通过大小交替控制冲洗水速度,可实现冲洗面积宽窄交替的进行。因此,也可获得冲洗面积宽窄交替引起的冲洗感多样化或按摩效果。
可采用流量调节阀调整以外的方法来变更冲洗水速度。
下面,对实现空气混入回旋喷水的冲洗水中的实施例(第2实施例)加以说明。图3是为了说明第2实施例的喷头170A,示意地透视出内部结构的透视图。
如图3所示,第2实施例的喷头170A与上述的喷头170同样,具有与喷头流路34偏心连接的冲洗水涡流室171。该喷头170A具有将小径连通道163作为连接冲洗水涡流室171和喷水孔31的节流孔163A,其上游具有外气卷入室162和与之相连通的外气导入通道164。也就是说,节流孔163A和喷水孔31以夹持外气卷入室162的方式对置设置,使外气从外气导入通道164导入外气卷入室162。由此,在该喷头170A中,将通过节流孔163A的冲洗水作为驱动流体,将来自外气导入通道164的空气作为被驱动流体,同时,将喷水孔31作为喉孔,构成所谓的喷射泵。此外,冲洗水涡流室171的形状等如对喷头170进行的说明。
即使对于该喷头170A,来自喷头流路34偏心流入冲洗水涡流室171的冲洗水也如图中箭头SY所示沿着上述倾斜的内周壁回旋。于是,如此回旋的冲洗水通过节流孔163A、经外气卷入室162从喉孔(喷水孔31)喷水之际,以卷入大量空气的状态喷水。
这样喷出的冲洗水与喷头170场合同样,受到回旋力的影响,获得螺旋状回旋喷水形态。于是,获得这种回旋喷水形态的冲洗水如图所示,以自然吸气方式混入空气的状态喷水。正如前述,冲洗水速度限定了冲洗水的回旋程度,也限定了混入空气程度。因此,通过调整冲洗水流入冲洗水涡流室171的速度(冲洗水速度),不仅可调整冲洗面积的宽窄,而且可调整空气混入程度。为此,采用第2实施例,可以成为各种冲洗面积的喷水或各种混入空气量的喷水,能够给予感觉更好的冲洗感、柔和感。
在第2实施例中,由于节流孔163A位于与冲洗水的喷水方向相同的方向上,可抑制水势的衰减。另外,通过成为喷射泵的作用,可增大空气卷入量。因此,仅仅增大空气量就可降低冲洗水水量,节水更有效,同时,可带来更柔和感的冲洗感。此外,因节流孔163A与冲洗水喷水方向同向,在节流孔下游管道不会弯曲。由此,因不会发生冲洗水在管道弯曲部冲击,无能量损耗,不会导致流速下降。
图3示出了冲洗水喷水状态的瞬间,但因该状态是连续进行的,实际的喷水形态与图2所示的大致相同,喷出的冲洗水形成中空的圆锥形状KS。
在此,对第2实施例的喷头170A中混入空气的能力进行说明。
图4为示意地示出与喷头170A对比的比较例喷头161的模式图。如图所示,比较例喷头161除了没有冲洗水涡流室171外其他结构与喷头170A相同,节流孔163A或者外气导入通道164以及作为喉孔的喷水孔31构成喷射泵。
对于该第2实施例的喷头170A和上述比较例喷头161,对节流孔径S1与喉孔径S2的面积比(S2/S1)进行各种变更,测定了空气卷入量。将该空气卷入量作为相对水的空气比(空气混入率%)表示,对各喷头图表化可获得图5所示的结果。即,在没有涡流室的上述比较例喷头161中,在1~4的面积比范围内,可获得40~80%的空气卷入量。但是,在喷头170A中,与比较例喷头161相比,可增大约1.3~2倍左右的空气卷入量,从有效节水、给予柔和的冲洗感的观点来看更有利。而且,该面积比在1.2~3左右,在空气卷入量增大方面最好。此外,空气卷入量以如下方式测定。即,在空气吸入口连接热线式的微量空气流量计,以直接测定空气流量,由该空气流量和供给喷嘴的水流量计算出空气混入率,并将该混入率作为空气卷入量,以获得图5的图表。
如图6所示,在喷头170A中,由于获得圆锥形状KS的喷水形态,由该喷头170A喷出的水围绕着被冲洗部分的中心,对被冲洗部分着水。因此,被冲洗部分的污物可以封闭在圆锥形状KS中的状态冲洗干净,洗净效果得以提高。另外,在该圆锥形状KS的喷水形态中,冲洗水不是单单扩散喷水,而是产生冲洗水沿着圆锥外壁回转(回旋)。为此,在圆锥内部,空气产生图中空白箭头所示的卷入,在被冲洗部分着水部的大致中心形成着水的冲洗水大致圆柱状下垂的下垂部KSC。于是,围住被冲洗部分着水冲洗的同时,该下垂部KSC也能冲洗被冲洗部分中央。另外,图2所示的喷头170也是同样的。
图2、图3所示的喷头170、170A与现有的局部冲洗装置同样,只单单是冲洗水以连续流的状态导入喷头,可实现螺旋状的回旋喷水形态或混入空气喷水。于是,只是由流量调整阀等进行通常的流量调整就可将连续流的冲洗水供给到这些喷头中,可实现多样的冲洗面积中的喷水或多样的混入空气量的喷水,能够给予更舒适的冲洗感、柔和感等。也就是说,采用上述的喷头170、170A,只要更换进行连续流喷水的现有的局部冲洗装置的喷头,就可对现有装置简单地改进成具有舒适的冲洗感或柔和感等的装置。
另外,采用喷头170、170A,还具有如下优点。
从喷水孔喷出冲洗水对被冲洗面着水时,给予该冲洗水的力F由下式表示。另外,ρ表示冲洗水密度,V表示喷水速度,Q表示喷水量,S表示喷水孔开口面积。
F=ρ·V·Q=ρ·(Q2/S)在喷头170、170A中的喷水形态,成为喷水孔31喷出冲洗水之际,冲洗水边回旋边喷水的圆锥形状KS。于是,冲洗水通过喷水孔开口的样子不是从开口部全部区域通过冲洗水并喷出,而是成为在开口部中心无冲洗水而冲洗水沿壁面呈环状通过并喷水的状态。为此,在喷头170、170A中,冲洗水通过喷水孔之际的实际喷水孔面积S1成为沿喷水孔壁面的环形状的面积,比喷水孔开口面积S要小。
因此,将冲洗水单纯从喷水孔喷水时的力F与圆锥形状KS喷水形态时的力F1相比,由于F1由下式表示,S>S1,所以F1>F。
F1=ρ·(Q2/S1)但是,在喷头170A中,由于冲洗水喷水中混入空气,冲洗水所占面积仅减小混入空气的量,上述的实际喷水孔面积S更小,F1较大。因此,如采用喷头170A,因即使是同样的喷水量Q,也会加大给予冲洗水的力F1,用较小的喷水量就可获得局部冲洗必要的力F。单纯地使水流为线束流并增大流速以提高力F时,会稍有痛感,但是,通过回旋给予力以回旋喷水形态进行冲洗水的喷出,由于局部接触点短时间错位,尽管提高了细线束的流速,但无痛感。
使实际喷水孔面积S1较小而力F1较大的主要原因为使冲洗水回旋喷出。因此,即使是仅仅使冲洗水回旋喷出,也就是说,仅仅采用喷头170,就可有效地节水。而且,在上述混入空气的喷头170A中,通过成为混入空气的喷水,可提高柔和感。如采用喷头170A,除了节水外,可实现发挥柔和感的喷水。
也可使用空气泵等将空气强制混入喷头170A中。例如,节流孔163A由多孔质筒状体构成,从该筒状体节流孔的外侧向其内部通道强制混入空气。如此,因增大了混入空气量,可获得更进一步的柔和感。此外,此时可利用将空气泵作为可改变回旋力程度的可变手段。即,通过增加混入空气量,通过水的实际流路变窄,流速变快,如调整空气泵的输出,流速可改变。
下面,说明第3实施例。在该实施例中,分别具有冲洗臀部用和阴部冲洗用的冲洗喷嘴。图7为示意地示出第3实施例的局部冲洗装置300A构成的框图。如图所示,该局部冲洗装置300A具有位于流量调节阀306下游的流路转换阀307,通过该转换阀,向冲洗喷嘴308A,308B任意一个供给流量调节后的冲洗水。喷嘴马达310构成为,将臀部冲洗用的冲洗喷嘴308A在待机位置与臀部冲洗位置之间进退,而将阴部冲洗用的冲洗喷嘴308B在待机位置与阴部冲洗位置之间进退。此外,也可用同时进行流量调节和流路转换的流量调节转换阀代替上述两阀。
冲洗喷嘴308A,308B不用说可以具有不混入空气的喷头170,也可具有混入空气的喷头170A。或者,可以一方的冲洗喷嘴具有不混入空气的喷头170,而另一方的冲洗喷嘴具有混入空气的喷头170A。
如采用第3实施例,用不同的冲洗喷嘴将冲洗水对臀部、阴部不同的喷水对象回旋喷出,可在较宽的冲洗范围洗净各喷水对象。此时,与臀部冲洗相比,阴部冲洗的回旋程度大,冲洗范围可以更宽。这样,对于月经期阴部冲洗等情况下,通过接受宽范围的冲洗,能够增加冲洗满足感。每个冲洗喷嘴由于可以在同样的冲洗范围即同样的冲洗水流速下将冲洗水导入各喷嘴的冲洗水涡流室171中,易于控制各喷嘴的流速。
下面,对利用冲洗水涡流室171的回旋喷水的其他实施例(第4实施例)进行说明,冲洗水涡流室171是用喷头170、170A加以说明的。在第4实施例中,在单一的冲洗喷嘴上具有臀部冲洗用喷水孔和阴部冲洗用喷水孔,冲洗臀部、阴部之际,具有用现有的回旋喷水形态进行冲洗水喷水的特征。图8为示意地示出第4实施例的局部冲洗装置320构成的框图,图9为示意地说明其他实施例的喷头200模式构成的主要部分剖视图,图10为其X方向的示意地透视图,图11为喷头200底盖210的透视图。
如图8所示,第4实施例的局部冲洗装置320除了供水装置302等外,还具有冲洗喷嘴24,与该喷嘴端部安装成一体的流路转换阀71.冲洗喷嘴24具有在喷嘴内的后述3个流路,经过各流路,冲洗水从喷头200的各喷水孔向臀部或阴部喷出。流路转换阀71为所谓的盘式转换阀,通过开启喷嘴内3个流路的一个,将流量调节后的冲洗水导入该开启的流路内。
如图9和图10所示,该喷头200具有装在喷头上面的上盖202,以将通常臀部冲洗、臀部柔和冲洗、阴部冲洗的各喷水孔31~33盖住。该上盖202可自由装卸,由于各喷水孔31~33的孔径不同,各喷水孔孔径的组合可以是多种。在上盖202的下表面形成与上述各喷水孔连通的气隙室204,该气隙室204如下所述与每个喷水孔的喷头流路连接。
臀部喷水用的第1喷头流路34直接与气隙室204连接,该流路末端与臀部喷水孔31相对。柔和喷水用的第2喷头流路35与阴部喷水用的第3喷头流路36如图9和图10所示,形成于喷嘴下端侧,在喷头中,底盖210以不透水的方式安装到喷头下端。第2喷头流路35和第3喷头流路36形成于喷头内,分别与通过装上的底盖210而成为密闭空间的柔和冲洗水涡流室206和阴部冲洗水涡流室208偏心连接。此时,如图10所示,第2喷头流路35从喷头右方到达柔和冲洗水涡流室206,来自喷头流路的冲洗水从连接口206a偏心地进入涡流室内,第3喷头流路36从喷头左方到达阴部冲洗水涡流室208,来自该喷头流路的冲洗水从连接口208a偏心地进入涡流室内。这两个涡流室与前述的冲洗水涡流室171同样,底部大致为较大直径,并且从该底部到其上端的节流孔207,209具有倾斜的内周壁。
另外,底盖210和喷头前端部开有与上述气隙室204连通,将空气导入该气隙室内的外气导入通道212。为此,从第1~第3喷头流路34~36经气隙室204,向各自的喷水孔喷出冲洗水之际,来自外气导入通道212的空气卷入该气隙室204中。于是,处于柔和喷水和阴部喷水时,在各自涡流室中冲洗水回旋,该回旋的冲洗水通过节流孔207、209,经气隙室204,从喉孔(柔和喷水孔32、阴部喷水孔33)喷水之际,以卷入大量空气的状态喷水。由此,在由臀部喷水孔31进行通常的臀部冲洗时,以混入空气的状态进行冲洗水的喷水,柔和喷水孔32或阴部喷水孔33进行柔和冲洗和阴部冲洗之际,可以混入空气和冲洗水回旋的状态喷水。因此,在各冲洗之际,能够获得混入空气和冲洗水的回旋喷水这样的上述效果。此外,在图9中为了说明,在剖视图中,是将该外气导入通道212描绘在喷嘴前端侧的,但也可如图10所示,在喷水孔之间,从喷头下表面开口。
再有,在该喷头200中,底盖210上设有位于阴部冲洗水涡流室208的底部中央的直立板213。该直立板213由于进入阴部冲洗水涡流室208中,会干涉该涡流室中央附近的回旋冲洗水。由此,通过调整该直立板213的高度或宽度等尺寸,能够控制阴部冲洗水涡流室内冲洗水的回旋状态(回旋量)。无直立板213时,流量少时,回旋力不稳定,多半飞散,但通过设置该直立板213,即使在小流量之际,也可获得稳定的回旋力,能减少飞散。另外,通过回旋状态的控制,每次可在以空气卷入量大致相同的状态实施阴部喷水。
在此,对喷头200中的喷头流路和喷嘴内流路进行说明。图12和图13为喷头200和冲洗喷嘴24主要部分的分解透视图。
如图所示,喷头200借助于密封体240定位并装配到筒状冲洗喷嘴24的前端。这些部件的定位是通过将喷头200内壁的凸条242嵌入喷嘴前端外周以及密封体周缘上的槽241中实现的。
喷头200具有上述的第1~第3喷头流路34~36,是将这些流路位于等边三角形的各顶点。此时,第2、第3喷头流路35、36位于底边的两端。冲洗喷嘴24如图12所示,其前端部具有连接管部34a~36a,各连接管部仿效上述第1~第3喷头流路34~36的位置关系而成。冲洗喷嘴24的前端部分具有与连接管部34a~36a连通的喷嘴前端流路34b~36b,在其筒状部具有3等分的喷嘴流路34c~36c。密封体240具有向两端突出的密封筒状体243,以分别与上述第1~第3喷头流路34~36和喷嘴前端流路34b~36b嵌合,由该密封筒状体密封各流路34b~36b之间和喷头200与冲洗喷嘴24之间。此外,喷头200通过将图中未示出的卡合爪嵌入卡合凹部等中,以固定到冲洗喷嘴前端。
喷嘴前端流路34b~36b和喷嘴流路34c~36c的断面形状不同,但由于冲洗喷嘴24为树脂成形件,各喷嘴流路和喷嘴前端流路可无障碍地连通形成。此时,如将断面为圆弧状的板材245(参见图13)以密贴喷嘴流路弯曲壁的方式插入喷嘴流路34c~36c中,则喷嘴流路面积变窄,能够提高冲洗水的流速。由此,在由柔和喷水孔32和阴部喷水孔33引起的臀部的柔和冲洗和阴部冲洗中,能够在提高冲洗水回旋程度的宽范围内进行冲洗,能够给予冲洗充足感。
下面,说明第5实施例。第5实施例的特征在于冲洗范围的宽窄调整。图14为透视出内部结构以说明第5实施例的喷头220的示意的透视图。
如图所示,喷头220与上述的喷头170A同样,具有由外气卷入室162、节流孔163A、作为喉孔的喷水孔221和外气导入通道164构成的喷射泵,在节流孔163A的下方具有冲洗水涡流室171。于是,作为冲洗水的喷嘴供给路径,具有与冲洗水涡流室171偏心连接的偏心路径222和轴心指向该涡流室方式连接的轴心指向路径223。此外,具有向这两个路径独立供给冲洗水的、图中未示出的冲洗水供给装置。该冲洗水供给装置可以只向轴心指向路径22供给冲洗水,向轴心指向路径223和偏心路径222这两个路径同时供给冲洗水,在供水之际,对每个路径的流量Q1、Q2进行流量调整。另外,冲洗水供给装置如只向偏心路径供水,则与前述的喷头170A相同。
在此,对从上述喷头220喷出冲洗水之际喷水的样子进行说明。
首先,只向轴心指向路径223供给冲洗水时,冲洗水指向其轴心方式流入冲洗水涡流室171中。如此流入的冲洗水在涡流室内几乎不回旋地追加到节流孔163A,并在通过外气卷入室162时卷入空气并从喉孔(喷水孔221)喷出。
此时,由于涡流室内冲洗水不回旋,成为如下的喷水状态。
①在外气卷入室162中的空气卷入量由于比冲洗水回旋时要少,柔和感要差些。
②喷水形态不是圆锥状KS,而大致为圆柱形。为此,混入空气量少并成为圆柱形冲洗水水柱能够强制地冲洗图14所示的狭窄的冲洗面积SMa。另外,由于喷水形态为圆柱形较细,在臀部冲洗之际,也可将冲洗水强制地灌入肛门内,可获得灌肠效果。
上述现象在向轴心指向路径223和偏心路径22这两路径同时供给冲洗水、并且轴心指向路径223的流量Q1和偏心路径222的流量Q2在Q1>>Q2时也会发生。
另一方面,在调整轴心指向路径223的流量Q1和偏心路径222的流量Q2的同时,向这两路径同时供给冲洗水时,成为下述状态。
以Q2>>Q1的关系调整流量Q1和流量Q2时,由于从偏心路径222供给的流量大的冲洗水确定涡流室内的举动,由两路径流入涡流室内的冲洗水如图中箭头SY所示在涡流室内回旋。
由此,①通过这种回旋,外气卷入室162中的空气卷入量变多,可成为具有充分柔和感的喷水。
②由于喷水形态为圆锥状KS,因混入空气量多,能够对图14所示的较宽冲洗面积SMc给予充分的水量地冲洗。此外,由于成为圆锥状KS的喷水形态,可发挥图6所说明的冲洗感或冲洗效果。
并且,在Q2和Q1接近的方式调整流量Q1和流量Q2时,对来自偏心路径222并给予涡流室举动的冲洗水的影响小。因此,在如此调整流量时,从两路径流入涡流室内的冲洗水虽然如图中箭头SY所示,在涡流室内回旋,但回旋程度少,成为下述状态。
①由于回旋程度少,在外气卷入室162中的空气卷入量减少,柔和感差且喷水不冲。
②虽然喷水形态为圆锥状,但根据回旋程度,在图14所示中,冲洗面积变窄,空气混入量变少。
可是,如与单独由轴心指向路径供给冲洗水时相比,可获得充分的柔和感或水量感。
因此,如采用喷头220,从上述两路径同时供水以及此时通过对各路径的流量加以调整,可实现对空气混入量、喷水强度、冲洗面积以及柔和感各种进行调节的冲洗水喷水。另外,只从轴心指向路径223供给冲洗水,可获得特定的空气混入量、喷水强度、冲洗面积和灌肠效果。此外,如只从轴心指向路径223供给冲洗水之际,进行流量调整,则可根据流量,变更空气混入量、喷水强度、冲洗面积。
由于用如此喷头220可如上述调节柔和感等,也可具有如下构成。
操作图中未示出的臀部冲洗按钮,进行所希望的臀部冲洗之际,只从轴心指向路径223供给冲洗水。于是,通过操作水势调整按钮以进行流量调整。在通常的臀部冲洗时,调整水势受到限制,使圆柱状冲洗水水柱不成为很细,以便不发生没有准备的灌肠效果。在希望发挥灌肠效果时,设有与通常的臀部冲洗不同的灌肠按钮等,操作该按钮时,冲洗水水柱较细,以发挥灌肠效果。
另外,设有柔和冲洗按钮和阴部冲洗按钮,如操作柔和冲洗按钮,则边调整轴心指向路径223的流量Q1和偏心路径222的流量Q2,边同时向两路径供给冲洗水,此时,在规定范围内调整两流量使Q1和Q2近似。另外,如操作阴部冲洗按钮,同时向两路径供给冲洗水,并且,此时,调整两流量使Q2远大于Q1。此外,在Q2与Q1处于接近的规定范围和Q2远大于Q1的范围内,可变更流量,在进行柔和冲洗、阴部冲洗时,可用水势设定按钮调整水势。另外,上述现象也可周期性反复进行。此时的周期既可是一定周期也可是随意周期。如此可获得新的冲洗感或按摩效果。
如上所述,如采用第5实施例的喷头220,用单独的喷水孔就可调整是否有灌肠效果、以及调整柔和感。于是,在进行臀部、柔和、阴部这些不同的冲洗时,充分获得这些冲洗所要求的不同的冲洗感以及进行局部冲洗。并且,由于可用单独的喷水孔,喷头可小型化,进而可使装置小型化、便携化。
下面,说明本发明的其他实施例(第6实施例)。第6实施例的特点是,以脉动流的状态进行冲洗喷嘴的冲洗水喷水,对于所用的冲洗喷嘴,可以是上述的可实现回旋喷水的冲洗喷嘴,也可以是现有的冲洗喷嘴。图15为示意地示出装到坐便器上的第6实施例的局部冲洗装置10的透视图,图16为以水路系统为中心表示出第6实施例的局部冲洗装置大致构成的框图,图17为示意地示出设置在该水路系统中的储液器73结构的剖视图,图18为示出设置在同一水路系统中的波动发生仪74构成的剖视图。另外,图19为说明该波动发生仪74产生的冲洗水流动状态的说明图,图20为示意地表示波动发生仪74设置状态的模式图,图21为表示出控制系统大致构成的框图。
如这些附图所示,第6实施例的局部冲洗装置10具有固定到坐便器BT后部上表面上的本体部12,和远距离控制冲洗动作或干燥动作等用的遥控装置14。本体部12在坐便器开口部一侧具有可自由开关的坐便器座18和坐便器盖20。另外,该本体部在坐便器侧方还具有袖部22,同时容纳有冲洗喷嘴24的喷嘴装置40(参照图22)外,还容纳后述的各种功能部件,其中,冲洗喷嘴24用于将冲洗水喷向冲洗的局部。
遥控装置14的前表面设有排便时常用的各种按钮,以发出与所操作按钮相对应的信号(光信号)。例如,希望臀部冲洗之际操作臀部冲洗按钮(图中未示出)时,发出该旨意信号,并且该信号由本体部12一侧接收。接收到该信号就开始臀部冲洗。另外,该遥控装置14除了停止按钮或阴部冲洗按钮外,还具有干燥按钮、水势设定按钮、移动设定按钮等各种按钮,但由于这些与本发明的目的没有直接关系,对其详述加以省略。
在袖部22的上表面具有显示本局部冲洗装置的动作状况等的显示部28和可自由开关的盖件29。该显示部装入接收上述遥控装置14发出的光信号的受光部。另外,该盖29的一部分为将来自落座传感器SS10(参照图21)的光有选择地透过的着色透光窗口29a,该落座传感器用于检测出落座人体。另外,在袖部22的盖件下方设有局部冲洗必要的最低限按钮,即使在遥控装置14因电池取下等不能操作时,通过袖部的按钮操作等也能进行局部冲洗。
本实施例的局部冲洗装置10为了进行与遥控装置14或袖部22的按钮操作相对应的冲洗动作或干燥动作,设有以下的水路系统构成和控制系统构成。如图16所示,本局部冲洗装置的水路系统具有从图中未示出的外部供水源侧引出的入水侧阀装置50、热交换装置60、流量调节阀65和波动发生装置70。来自波动发生装置70并保持在由该波动发生装置产生的波动状态下的冲洗水经冲洗喷嘴24的流路转换阀71导入冲洗喷嘴24,于是冲洗水如后述方式从该喷嘴喷出。上述各装置由夹持波动发生装置70的上游侧、下游侧供水管道连接。即,入水侧阀装置50与热交换装置60由上游侧供水管道51连接,而波动发生装置下游的流路转换阀71由下游侧供水管道72连接。
上游侧供水管道51配置在将来自供水源(自来水管)的冲洗水(自来水)直接供给本局部冲洗装置的入水侧阀装置50上。导入该上游侧供水管道的冲洗水经过入水侧阀装置50的粗滤器52,将灰尘等过滤后,流入单向阀53、调压阀54。然后,通过调压阀下游的电磁阀55打开管道时,冲洗水在通过调压阀54变成规定压力(1次压约0.098Mpa(约1.0kgf/cm2))的状态下流入瞬间加热方式的热交换装置60中。经如此调压后流入的冲洗水流量大约为300~600cc/min的程度。另外,上游侧供水管道51也可从储存有坐便器冲洗用的冲洗水的冲洗水箱(图中未示出)上分支出,而设置于入水侧阀装置50上。
在该入水侧阀装置50至热交换装置60之间的上游侧供水管道51上,配设有通过溢流阀56的第1冲洗水导出管道56a。该第1冲洗水导出管道56a在因某种原因使溢流阀上游侧的管道压力上升而通过溢流阀56打开管道时,将上游侧供水管道51内的冲洗水导向外部。由此,因避免了上游侧供水管道51进而热交换装置60中热交换部内压力的上升,不仅很好地避免了热交换部的变形或收缩、膨胀所引起的疲劳,而且不需要设置带有大于需求的高耐压性能的热交换部。
上述第1冲洗水导出管道56a的末端朝向除臭用吸气口或局部干燥用排气口设置。因此,从该导出管道导出的冲洗水向这些吸气口或排气口或者形成于下壳体上的落水管喷出。该吸气口或排气口由于是面对着便盆部设置的,有可能会因便盆部上污物的飞溅水的喷淋而遭到污染。但是,由于来自上述导出管道的冲洗水可以冲洗吸气口或排气口或落水管,因此,从卫生方面或清洁感的观点来考虑是比较合适的。另外,从导出管喷出的冲洗水流落到便盆部,因此能避免便盆周边遭受污染。
上述入水侧阀装置下游的热交换装置60具有内置加热器61的热交换部62。该加热器61采用热响应性好的钼化钨,按如下方式制造。首先,用糊状钼化钨,在陶瓷座上丝网印刷上加热器的模型,并将该陶瓷座卷绕成圆筒状陶瓷,烧结。如此,加热器61成为用绝缘层对加热器模型绝缘而形成的圆筒状陶瓷加热器。然后,在通电用的电极部使用镀有Ni的科瓦铁镍钴合金(Kovar)电极,并将该科瓦铁镍钴合金电极临时固定到加热器模型上。另外,这样能通过玻璃溶敷将安装凸缘固定到圆筒状加热器上,以成为加热器61。这样的加热器61由于热响应性良好,热交换部62具有可使该加热器61对冲洗水进行瞬间加热的容量,因此,可以实现热交换部乃至热交换装置整体小型化。另外,由于热交换装置60的构造简单,因而减少了组装工序,降低了成本,在制造上是有利的。此外,在加热器61或其近旁还安装有机械地中断异常加热的、图中未示出的双金属开关或温度保险丝。
该热交换装置60由入水温度传感器SS16a和出水温度传感器SS16b检测出流入热交换部62的冲洗水温度和从热交换部62流出的冲洗水温度,同时,通过加热器61使冲洗水温热,成为设定温度的冲洗水。如此温热的冲洗水受到流量调节阀65进行的流量调整后,流入后述的波动发生装置70中。
此时,如热交换装置60用发泡材料等绝热材料覆盖,则可与绝热材料产生的冲洗水保温效果相配合,削弱使冲洗水温热的加热器的电力消耗。也就是说,提高节能效果。
另外,该热交换装置60具有检测出热交换部内水位的浮动开关SS18,该浮动开关采用当加热器61处在水没过的规定水位以上时输出此目的信号的结构。并且,电子控制装置80在输入该信号的状况下,由于对加热器61通电进行控制,因而,可以避免水没有没过而加热器通电这样所谓的加热器空烧现象。另外,热交换装置60的加热器61通过后述的电子控制装置80,将前馈控制与反馈控制组合在一起得到最合适的控制。
另外,该热交换装置60在热交换部62的冲洗水出口,即热交换部下游的管道的热交换部连接处,设有真空断路器63。该真空断路器63通过把大气导入管道内,切断热交换部下游的管道内的冲洗水,以防止冲洗水从热交换部下游侧逆流。
波动发生装置70具有来自其上游侧的储液器73和波动发生仪74。储液器73如图17所示,具有自波动发生仪74与上游的上游侧供水管道51连接的腔体73a,配置在腔体内阻尼器室73b上的阻尼器73c,和对该阻尼器施加弹力的弹簧73d。因此,储液器73在波动发生仪74的上游降低上游侧供水管道51的水击。为此,能够使影响热交换部62的冲洗水温度分布的水击得到缓和,可使喷出的冲洗水的温度稳定。
此时,储液器73配置在波动发生仪74的附近或者与该仪器成一体配置,但最好是能够快速且有效地避免后述的、由该波动发生仪74产生的脉动传递到上游侧。此时,储液器73可以是只具有阻尼器73c和没有对其施加弹力的弹簧73d的、仅作为气室的阻尼器室73d构成,也可以是将上游侧供水管道51的局部向上方膨胀作为空气滞留室而成。
波动发生仪74如图18所示,具有可自由滑动于缸体74a内的柱塞74b,缸体74a与上游侧、下游侧供水管道51、72连接。并且,该柱塞74b在电磁线圈(脉动发生线圈)74c的励磁控制下进退于上游侧、下游侧。柱塞74b在脉动发生线圈74c的励磁下从图示的原位(柱塞原位)移动到下游侧,但一旦励磁线圈消磁,就受到复原弹簧74e的弹力复原回原位。此时,在缓冲弹簧74d的作用下,可缓冲柱塞74d的动作。
柱塞74b的内部具有由钢球和弹簧构成的单向阀74f,所以在从柱塞原位朝下游侧移动之际,对柱塞74a内的冲洗水加压,并推着流向下游侧供水管道72中。此时,由于柱塞原位一定,可将定量的冲洗水送入下游侧供水管道72。之后,由于复原回原位之际,经单向阀74f,冲洗水流入缸体74a内,在下次的柱塞74b朝下游侧移动时,再次使定量的冲洗水送入下游侧供水管道72。但是,在柱塞74b复原回到原位之际,由于柱塞下游侧即下游侧供水管道72中的冲洗水引入,该波动发生仪74随着柱塞74b的往复运动,产生压力周期性上下变动的脉动,从而冲洗水在脉动流状态下流入下游侧供水管道72中。
此时,上述的1次压冲洗水经上游侧供水管道51供给波动发生装置70。因而,在上述的柱塞74b的原位复原之间,经单向阀74f流入柱塞74b的冲洗水虽然受到单向阀74f引起的压力损失或下游侧冲洗水的引入的影响,不是保持在1次压的状态下,但还是流入下游侧供水管道72中。
此时状态用图表示为图19所示,冲洗水在以向波动发生装置导入的水压Pin为中心脉动的压力下,从波动发生仪74送入供水管道72乃至冲洗喷嘴24,以后述方式局部喷水。而且,从波动发生仪74送入其下游的冲洗水压,在上述柱塞74b原位复原之际经单向阀74f流入缸体74a内的冲洗水作用下不会为零。该冲洗水压的脉动推移反映到冲洗水流量的推移上。此时,由于成为脉动中心的上述导入水压Pin由调压阀54调压,脉动可如图19所示的轨迹上下位移。并且,由于冲洗水压的脉动推移反映到冲洗水流量的推移上,如脉动位移,可上下调整喷水量自身。
由该图19所示的脉动周期MT与脉动发生线圈74c的励磁周期同步,通过变更控制该励磁周期,可采用后述的各种设定。而且,由于冲洗水的脉动流发生只在用于柱塞74b往复运动的线圈励磁后进行,可简单地构成波动发生仪74。
另外,在本实施例中,如图16所示,由于将波动发生仪74配置在热交换装置60的热交换部62的下游,成为脉动流的冲洗水没有通过因比供水管道直径大、易发生脉动衰减的热交换部。因此,脉动流的冲洗水可在没有受到热交换部引起的脉动衰减影响的状态下,送入下游侧供水管道72乃至冲洗喷嘴24中。
再有,在设置该波动发生仪74时,装有所谓的防震橡胶。因此,在该防震橡胶产生的减震作用下,可抑制随脉动发生的振动,同时,也可抑制振动引起的噪声发生。此时,将波动发生仪74设置在通过混合金属等高比重的粉状物或粒状物而成高比重化的树脂板(图中未示出)上,该树脂板也可借助于防震橡胶配置在本体部的底板上。如此,振动源质量为波动发生仪74与树脂板之和成为较大体,除了难以产生随脉动发生的振动外,还可在防震橡胶产生的减震作用下得到减震效果。
也可对振动源质量较大时,上述高比重的树脂板上设置波动发生仪74的方式加以替换,而将该波动发生仪74设置在本局部冲洗装置所具有的质量较大的部件或装置上。这样,由于不需要树脂板,部件数目减少导致成本下降,在制造上是有利的,可使装置小型化。另外,如也在波动发生仪74和树脂板之间设置防震橡胶,则通过该防震橡胶和树脂板下表面的防震橡胶,可构成图20所示的2个自由度系统的振动绝缘的阻尼机构。为此,将防震橡胶选定成能够有效地缓和振动的弹簧常数k1,k2或衰减系数c1,c2,可发挥高的减震效果,可有效地避免振动对坐便器座等的传递。另外,通过如此减震,也可有效地抑制随振动所产生的噪音。
与在波动发生仪74与热交换部62之间设置储液器73相配合,不会给予热交换部62所不需要的脉动压。为此,由于避免了热交换部内压力的无意上升,不仅可很好地避免热交换部的变形或收缩、膨胀所导致的疲劳,而且热交换部无需具有必要以上的高耐压性能。
在本实施例中,构成上述水路系统如下所述。即,上游侧、下游侧供水管道51、72这两供水管道成为高硬度的可挠性管路,同时,上述下游侧供水管道72的硬度高于上游侧供水管道51。另外,这些管路与上述各装置的管路连接部用连接器方式的接头。再有,各装置就近配置,以缩短装置间的供水管道长度。如此的结果,由于供水管道自身难以发生伸缩、膨胀或收缩,可抑制随该伸缩产生的脉动衰减的影响,在降低脉动衰减的状态下,可将脉动流的冲洗水送入冲洗喷嘴24中。特别是,由于波动发生仪74与流路转换阀71相挨配置,冲洗水通过此间的下游侧供水管道72之际的脉动衰减,与下游侧供水管道72成为高硬度的可挠性管路相配合,能够更有效地得到抑制。
此时,上游侧、下游侧供水管道51、72这两供水管道可如下方式形成。例如,将这两供水管道做成同一材料的高硬度的可挠性管路,下游侧供水管道72的管路壁厚于上游侧供水管道51的,可使这两个供水管道的硬度不同。另外,也可在两个供水管道的材料自身上使其硬度不同。
本实施例的局部冲洗装置的控制系统如图21所示,采用以电子控制装置80为中心的结构,该电子控制装置以微型电子计算机为主要机器。该电子控制装置80通过输入回路,用有线或无线(光信号)输入除了来自上述落座传感器、入水出水温度传感器等各种传感器或浮动开关、倾倒检测传感器SS30、冲洗水量传感器SS14的信号之外,还输入遥控装置14中冲洗按钮等各种操作按扭及旋扭的操作状况。此时,冲洗水量传感器检测出下游侧供水管道的冲洗水量,并将该检测结果输给电子控制装置80。倾倒检测传感器SS30检测出本局部冲洗装置的倾斜状态,并将该结果输给电子控制装置80。
该电子控制装置80基于输入的上述信号,进行入水侧阀装置50的电磁阀开关阀控制、热交换装置60的加热器通电控制、流量调节阀控制、本体显示部的显示控制、包括局部干燥用的干燥加热器或风扇马达等在内的干燥部9的通电控制、包括除臭用的臭氧化器或吸气风扇马达等在内的除臭部(图中未示出)的通电控制、包括室内暖气用加热器或风扇马达等在内的暖气部(图中未示出)的通电控制,除此之外,还根据上述信号,实施后述的喷嘴装置40的喷嘴驱动马达控制以及通过脉动发生线圈74c的励磁控制的脉动频率控制。此外,也可以是局部干燥用的干燥加热器与室内暖气用的加热器共用,局部干燥用风扇马达与除臭用或室内暖气用风扇马达共用。
下面对具有本实施例的局部冲洗装置10的喷嘴装置40进行说明。图22为示意地表示喷嘴装置40的透视图,图23为沿图22中23-23线的剖视图,图24为说明冲洗喷嘴24进退状态的说明图。
喷嘴装置40安置于局部冲洗装置10的本体部中。该喷嘴装置40包括固定地设置在本体部上的基座41,组装方式配设在该基座上面的台架41a上的喷嘴驱动马达42,将该马达的正反旋转变换成前后运动并传递给冲洗喷嘴24的传动机构43,把立设在基座上面的冲洗喷嘴24可自由滑动地保持在坐便器便盆部一侧的喷嘴保持部41b,以及使冲洗喷嘴24沿后述的喷嘴进退轨道导向的导轨部44。
传动机构43具有固定在喷嘴驱动马达42的旋转轴上的驱动皮带轮43a、沿着上述喷嘴进退轨道前后运动的从动皮带轮43b、跨绕在这些皮带轮上的同步皮带43c以及把张力施加给该皮带的张力滚轮43d。同步皮带43c通过从冲洗喷嘴24的筒状部24a延伸出的皮带把持体24b,与该喷嘴配合、固定。这样,根据同步皮带43c的正反旋转,就可沿前后方向进退地驱动该冲洗喷嘴24。
导轨部44与图24所示的圆弧状喷嘴进退轨道45同心弯曲而成,并设置成位于冲洗喷嘴24的下方。并且,该导轨部44如图23所示,通过冲洗喷嘴24后端侧下方的轨道把持体24c而与该喷嘴卡合。该轨道把持体24c上下把持着导轨部44的轨道部的左右,在轨道把持场所具有成为与上述喷嘴进退轨道45有相同的曲率半径的轨道把持面的把持部24d。该把持部24d具有可相对导轨部的滑动性能和吸震性能,可用经过含油、蜡(WAX)配合等材料配合处理的橡胶系材料、或者经过聚四氟乙烯涂覆、卤处理、粗面处理等表面处理的橡胶系材料制造。由此,后述的来自波动发生仪74的有脉动流的冲洗水流入冲洗喷嘴,即使该冲洗喷嘴中因脉动流产生振动,也可防止该振动朝其他部件的传递。为此,也抑制了随该振动所产生的噪音。
另外,坐便器盆部一侧的喷嘴保持部41b可自由滑动地保持着冲洗喷嘴24。由此,冲洗喷嘴24在通过同步皮带43c沿前后方向进退驱动时,沿着导轨部44朝前后方向进退地驱动,其移动轨迹与圆弧状喷嘴进退轨道45一致。此时,即使有冲洗喷嘴24,该筒状部24a也能以与该喷嘴进退轨道45有相同的曲率半径而沿轴向弯曲成形。为此,冲洗喷嘴24与圆弧状的喷嘴进退轨道45一致,可在本体部内的待机位置HP和坐便器盆部内的冲洗位置(臀部冲洗位置AWP、阴部冲洗位置VWP)之间沿前后方向进退地驱动。另外,为了降低冲洗喷嘴的滑动阻力,喷嘴保持部41b与喷嘴外壁或其一部分最好不接触。于是,如在接触场所配置有,受到上述配合处理或表面处理并可发挥滑动性能和吸震性能的橡胶系材料做成的部件,则可提高上述的防止振动传递效果和避免噪音产生的效果。
结果,如图24所示,待机位置HP的冲洗喷嘴24可安装到喷嘴装置40上,使该冲洗喷嘴沿轴向接近坐便器的上表面。由此,冲洗喷嘴后端距离坐便器上面的高度(喷嘴高度)可低于使圆柱状冲洗喷嘴沿倾斜的直线轨道进退的场合。因而,可使本体部仅变低该喷嘴高度的减少量,可使局部冲洗装置自身小型化。另外,通过喷嘴的进退,喷头上面的角度发生变化,并且从该喷头喷出的冲洗水角度也发生变化,因此,能以较小的喷嘴移动扩大所移动的冲洗范围。具体地,即使后述的移动冲洗时的喷嘴往复运动范围小,也能沿着移动冲洗所要求的冲洗范围喷出冲洗水。或者即使臀部冲洗位置AWP至阴部冲洗位置VWP的喷嘴移动距离较短,也可将冲洗水的冲洗位置从臀部改变到阴部。
上述的冲洗喷嘴24为直线管道形状,同时,喷嘴进退轨道45也为直线轨道,并且喷嘴也可沿着直线轨道进退。
在该实施例的喷嘴装置40中,由于采用前述的冲洗喷嘴24与导轨部44为上下重合的位置关系,在宽度方向可紧凑。由此,因该喷嘴装置40与波动发生仪74可更进一步接近配置,能够提高下游侧供水管道72中脉动衰减的抑制效果。另外,设置该喷嘴装置40之际,基座41(参照图22)通过防震橡胶安装到本体部的底板上。由此,即使随脉动的振动传递到该喷嘴装置40上,通过防震橡胶产生的减震作用,可有效地抑制该振动,同时,也可抑制振动引起的噪音发生。
下面,对第6实施例的冲洗喷嘴24加以说明。图25为示意地说明有冲洗喷嘴24的流路转换阀71结构的主要部分的剖视图,图26为该流路转换阀71主要部分的分解透视图,图27为俯视喷头25的同时将喷头周边局部断开的俯视图,图28为示出该喷头25变形例的俯视图。此时,冲洗喷嘴24也可与在喷头构成或流路构成等中,依据图9~图13所说明的冲洗喷嘴相同。
如图22、图23和图25所示,流路转换阀71位于冲洗喷嘴24的后端。并且具有在将波动发生仪74送出的脉动流的冲洗水供水前要先转换给冲洗喷嘴24的臀部冲洗用、柔和冲洗用和阴部冲洗用各喷嘴流路的结构。
流路转换阀71具有内置于后述的转换机构中的套筒71a。并且,该流路转换阀71的套筒71a焊接到冲洗喷嘴24的筒状部24a的后端端面上,以使之与冲洗喷嘴24成一体。于是,与冲洗喷嘴24一同沿着上述轨道进退。
在套筒71a上,从喷嘴一侧装有其上带有与喷嘴内各流路连通的连通孔的定子71b,为流路转换而回转且择一地开启定子71b的各连通孔的转子71c,将回转传递给转子71c的连接件71d,可自由回转地容纳该连接件71d的机架71e,以及对转子71c施加朝向定子71b力的弹簧71f。如图26所示,定子71b的各连通孔71g~71I在面对转子71c一侧等分地开口,而在喷嘴一侧,如图23所示,成为与喷嘴内流路即臀部冲洗用喷嘴流路的第1喷嘴流路34c、柔和冲洗用喷嘴流路的第2喷嘴流路35c、阴部冲洗用喷嘴流路的第3喷嘴流路36c的各流路连通的空腔。也就是说,各连通孔与冲洗喷嘴后端上的上述各喷嘴流路的开口部的排列相一致地配置。此外,上述的第1~第3喷嘴流路34c~36c在直到喷嘴前端的喷头200(参照图9~图13)为止,沿着筒状部24a的长度方向区划形成。
转子71c具有可将定子71b上表面上等分开口的上述各连通孔的一个开启的缺口71j,该缺口71j与连通孔开口重合就可开启该连通孔。此时,通过转子71c位于与缺口71j相邻的连通孔之间,就可阻挡各连通孔。也就是说,转子71c只从缺口71j处于相邻的连通孔开口间处回转,就可通过连通孔将冲洗水送入上述的各喷嘴内流路。另外,为了便于残存在喷嘴内的水喷出(喷水),具有也可将转子71c与总连通孔开口重合的缺口,喷水时,通过该缺口,也可使所有连通孔开口。
连接件71d装在流路转换阀71的有驱动马达71k的回转轴上,回转轴销71n位于缝隙71m中。另外,该连接件71d将回转键71q位于转子71c的缝隙71r中。由此,驱动马达71k正反旋转时,该旋转由回转轴销传递到连接件71d,由回转键传递到转子71c。并且,因转子71c的旋转,缺口71j有选择地开启上述的各连通孔中的一个,使得来自波动发生仪74的脉动流的冲洗水供给到与所选择的连通孔相对应的喷嘴流路中。
此时,来自波动发生仪74的冲洗水经过下游侧供水管道72(参照图16)和设置在流路转换阀71的套筒71a上的连接接头71s,流入该流路转换阀71中。来自波动发生仪74的下游侧供水管道72与连接接头71s连接时,采取波动发生仪74位于连接接头71s的下方一侧等的方式,使得空气不会滞留在下游侧供水管道途中。为此,在波动发生仪74到流路转换阀71到达脉动流的冲洗水之间,由于无空气滞留和上述的管道为高硬度,因此可更有效地抑制脉动衰减。此外,在波动发生仪74中成为脉动流的冲洗水直到喷嘴装置40的管道仅仅是直到波动发生仪74和流路转换阀71的下游侧供水管道72。而且,在该下游侧供水管道72与周围部件发生接触处,设有防震橡胶等缓冲件。具体为,在周围部件一侧装有防震橡胶,而在供水管道上卷绕防震橡胶。因此,与下游侧供水管道72为上述的高硬度管道相配合,能够更有效地抑制脉动衰减。
流路转换阀71的套筒等各部件用对聚苯硫(简称PPS)、聚缩醛(简称POM)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称PBT)、玻璃纤维强化聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称GF·PBT)等耐久性、耐热性好的工程塑料而形成。因此,流路转换阀内的冲洗水流路具有高强度管路的功能,不会导致管路伸缩引起的脉动衰减。并且,来自波动发生仪74的脉动流冲洗水向喷嘴流路供给时,与流路转换阀71与冲洗喷嘴24成一体并且其间不设置配管的方式相配合,几乎不会发生脉动衰减。另外,在上述供水前转换之际,由于利用转子71c的回转,与利用隔膜等弹性体的弹发的流路转换阀相比,能够更有效地抑制脉动衰减。
采用这种流路转换阀71,具有如下优点。流路转换阀71不是与波动发生仪74而是与其下游的冲洗喷嘴24成一体,随着脉动流的发生,与成为振动源的波动发生仪74断开。由此,振动源可只为该波动发生源。另外,流路转换阀71与冲洗喷嘴24成一体进退,但驱动马达71k的线圈卷绕部分由于由树脂成型,在朝冲洗位置进出时,冲洗水即使飞散进驱动马达71k中,也不会妨碍马达驱动。此外,到喷嘴装置40的下游侧供水管道72可为1根,可降低管道成为喷嘴进退时的负荷的程度。由此,可降低对喷嘴驱动马达42的负载扭矩。
冲洗喷嘴24的喷头25具有通常的臀部冲洗用臀部喷水孔31,臀部的柔和冲洗用的柔和喷水孔32和阴部冲洗用的阴部喷水孔33。该喷头25水密封固定到冲洗喷嘴24的筒状部24a的前端,形成于喷头内部的第1喷头流路34、第2喷头流路35、第3喷头流路36分别与冲洗喷嘴的第1喷嘴流路26a、第2喷嘴流路26b、第3喷嘴流路26c连接。如图所示,这些喷嘴流路在喷头上表面引至上述各喷水孔。由此,当在喷嘴后端,流路转换阀71(参照图22)将冲洗水供水目的地,转换到第1至第3喷嘴流路26a~26c任一时,冲洗水经过其转换后的喷嘴流路和喷头流路,从上述各喷水孔喷出。此时,由于供给的是来自波动发生仪74的脉动流的冲洗水,从各喷水孔喷出具有脉动性质的冲洗水。
喷头25的上述各喷水孔31~33中,臀部喷水孔31的孔径最小,阴部喷水孔33和柔和喷水孔32的孔径比臀部喷水孔要大。为此,如通过遥控装置14(参照图15)的图中未示出的水势强弱设定按钮,将水势设定成一定的状况下,来自各喷水孔的冲洗水的喷出速度在臀部喷水孔31为最快,而阴部喷水孔33和柔和喷水孔32中的速度慢于臀部喷水孔31的。使用这样的喷水速度较慢的柔和喷水孔32进行的柔和冲洗,与臀部喷水孔31中的通常的臀部冲洗相比,喷水产生的冲洗感成为喷水速度较慢的柔和程度。此外,阴部喷水孔33或柔和喷水孔32并不限于图示的单一孔,如图28所示,设置多个小径的细孔,其全体也可形成阴部喷水孔33或柔和喷水孔32。此时,成为多个细孔面积的总和的喷水孔总面积如在阴部喷水孔面积以上,作为细孔全体喷出的水比臀部冲洗场合要柔和。
此时,若冲洗喷嘴24为具有图9~图13所说明的喷头200的喷嘴,则说明如下。即,柔和冲洗和阴部冲洗时,成为具有脉动性质的冲洗水喷水,同时,通过冲洗水涡流室171给予的回旋,回旋喷水的状态也同时产生。
如图9或图10所明示,喷头200的上述各喷水孔31~33中,臀部喷水孔31的孔径最小,阴部喷水孔33和柔和喷水孔32的孔径比臀部喷水孔的孔径要大。为此,在水势成为一定状况下,如前所述,也能给予喷水速度不同导致的柔和的冲洗感。
下面,对第6实施例的局部冲洗装置1O产生的冲洗水喷水的特征,以臀部冲洗为例加以说明。图29为说明冲洗水喷水之际、产生脉动的波动发生仪74的脉动发生线圈74c励磁状态的说明图,图30为表示出波动发生仪74流出的冲洗水水量和流速的脉冲波形图,图31为模式地说明从喷头25或喷头200的臀部喷水孔31喷出的冲洗水状态的说明图。此外,为了便于说明,在以下的说明中,是以喷头25加以说明的,但喷头200也是同样的。
电子控制装置80对脉动发生线圈74c励磁以在波动发生仪74中产生脉动时,输出脉冲状的信号。然后,将该脉冲信号向与脉动发生线圈74c连接并与之接通的整流晶体管86(参照图43)输入。由此,脉动发生线圈74c通过根据脉冲信号的整流晶体管86的ON、OFF反复励磁,以周期地往复运动上述的柱塞74b。由此,来自波动发生仪74的冲洗水以压力周期性上下变动的脉动流状态下供给喷头25的各喷水孔,并且该脉动流的冲洗水从各喷水孔喷出。此时,电子控制装置80在规定的频率范围内,可变控制上述的脉冲信号的频率,同时,占空比控制线圈励磁脉冲的ON、OFF。由此,可引起各种脉动。此时,检测出波动发生仪74产生的脉动压力的压力传感器设置在波动发生仪74的后的下游侧,通过该传感器的检测值,也可反馈给占空比控制。
该传感器的设置位置只要可反映脉动压力的位置,则其位置没有任何限定。例如,可以设置在冲洗喷嘴附近,或者挪用波动发生仪74的机构在其附近加大致成一体的设置。
如图29所示,将图19所示的脉动周期MT作为周期T1,脉冲信号ON时间为t1时,占空比表示为(t1/T1)×100(%)。一旦发生图19所示的压力脉动,冲洗水水量与连续流相比,用占空比表示的数值就减小。如此脉动流的水量如图30所示,从最大流量Qmax到最小流量Qmin的范围内增减,对于流速也在最大流速Vmax到最小流速Vmin的范围内增减。另外,在图30中,最小流量Qmin和最小流速Vmin不会为零,这是由于即使波动发生仪74产生的脉动压最小,也如前所述不会为零。
此时,如用调压阀54调整前述的导入水压Pin,则通过脉动的上下移动,可对图30所示的最大流量Qmax和最小流量Qmin以及最大流速Vmax和最小流速Vmin上下调整。也就是说,即使对导入水压Pin调压,也可调整喷水水量。
以往的连续流的冲洗水从喷水孔(例如臀部喷水孔31)喷出时,从喷水孔喷出的冲洗水采用图31(A)所示的作为连续流的喷水形态。对此,喷出上述脉动流的冲洗水时,如图31(B)所示,采用可呈现为离散或水块状态的喷水形态,以喷出冲洗水。这样,由波动发生仪74而成为脉动流的冲洗水从冲洗喷嘴的喷水孔喷出时,成为离散或水块状态的理由用图30和图32加以说明。
图32为说明将脉动流的冲洗水从假定的喷水孔30喷水时、所喷出的冲洗水的脉动流增幅过程的说明图。如图32(A)所示,由于波动发生仪74而冲洗水量为脉动时,流速V也同样变动成脉动方式。即,喷出的冲洗水,其水量成为最大流量Qmax时,流速也成为最大速度Vmax,瞬间流速和流量随时间一同变动。另外,图30的脉动流的冲洗水的各部位为Wp1、Wp2、Wp3、Wp4、Wp5时,各部位的量为Wp1(Wp5)<Wp2(Wp4)<Wp3,各自的流速也成为V1(V5)<V2(V4)<V3。因此,随着喷水后转换到图32的(A)~(C),因Wp3处速度大于Wp2,Wp3与Wp2合并,进而与Wp1合并,成为大水块。
通过如此最大流速的Wp3与其之前的Wp2、Wp1顺序合并,成为大块,以对人体局部(冲洗面)着水。该冲洗水与人体局部接触时,冲击能量(冲洗强度)成为大水块状态。由于该流速V3为图30所示的最大流速Vmax,呈脉动流喷出的冲洗水如在每个脉动周期所呈现的合并水块状态的喷水形态下,成为从喷水孔喷水。而且,由于在脉动周期发生如此现象,经上述的最大流速的Wp3的合并的水块反复进行,在某喷水时刻的水块与经过此次喷水时刻的Wp3合并的水块以大致相同的速度(最大速度)移动(喷水)。而且,此时各自的水块比最大流速时的Wp3慢并且成为靠喷水时的Wp4、Wp5连接的状态。
下面,对冲洗水从臀部喷水孔31作为连续流喷出的场合和作为脉动流喷出的场合,其冲洗强度的不同加以说明。将脉动流与以往的连续流比较,在同样水量下,具有2倍以上的冲洗强度。理由如下。质量为m的冲洗水在速度V下冲击壁面时的能量E由下式(1)表示。
E=(1/2)mV2……(1)此时,冲击壁面的力为f,速度为V的冲洗水流减速到0直到速度消失的时间为Δt时,能量E通过冲量由式(2)表示,进而此时的力在减速度为α时,由式(3)表示。
E=fΔt……(2)f=mα……(3)
图33为说明冲洗水流冲击壁面状态的说明图。图33中,假定水块成为W1、W2、W3这3个形态的场合,对这些各自形态的冲洗水流的冲洗强度加以探讨。在此,水块W1是断面面积为S1的长形式,水块W2是断面面积为S2且S2是S1的2倍的短形式,水块W3是断面面积为S1、长度为水块W1的1/2的形式。在这些形式中,水块W1相当于连续流,水块W3相当于脉动流。此时,水块W1与水块W2冲击壁面时,消失速度所经过的时间Δt1与Δt2成为Δt1>Δt2。这意味着式(3)的减速度α变大,在短时间内以大的力使水块消失,水块W1的力f1与水块W2的力f2成为f1<f2。因此,可明显地看出,与连续的水块W1相比,可在短时间内消失的水块W2的这一方施加到人体局部的力f2变大。由此,相当于脉动流的水块W3与水块W1相比,虽然质量为m/2,但其力f3与f1相比并没有减少。因此,在作为脉动流喷出的场合,与连续流相比,可减少水量,而冲击人体局部的力并没有减少,能用强力除去粘附在人体局部的污物。
下面对作为表示人体局部的冲洗感指标的冲洗强度和量感的关系加以说明。图34为说明对置于臀部喷水孔31并隔开规定距离La以设置压力检测板Ps状态的说明图。上述的规定距离La设定在冲洗人体局部的位置。压力检测板Ps具有二维矩阵状的检测部,为各检测部的检测值分别独立地输出的传感器。采用这种装置,可测定从冲洗喷嘴24的臀部喷水孔31喷出冲洗水时从各检测部输出的压力峰值。其结果在图35示出。图35为以三维方式表示压力检测板Ps上的位置与压力峰值的说明图,X-Y平面表示压力检测板Ps的位置,也就是说被检测体的位置,Z轴表示各位置的压力峰值。图35(A)为至喷水孔的冲洗水流量为1.1L/min的连续流时的测定结果,图35(B)为至喷水孔的冲洗水流量为0.5L/min的脉动流时的测定结果。在图35中,作为能左右冲洗感的要素的冲洗强度用压力峰值来表示,一方的量感用作为全体压力分布的山的体积来表示。
将这两个图相比较,图35(B)的脉动流与图35(A)的连续流相比,虽然冲洗水量减半,但压力峰值大幅度地增加。这表示作用到被冲洗对象上的冲洗压力变大,即表示冲洗强度变大。图36为表示由一个检测部检测出的检测信号的脉冲波形图。图36(A)示出了连续流,图36(B)示出了脉动流。显然,与连续流相比,脉动流的峰值变高,强度变大。与图36(A)的连续流相比,图36(B)的脉动流,其全体压力分布的山的体积也变大。这样,脉动流一方与连续流相比,其量感非常大,如果把冲洗感的官能要素用数值具体化,可见脉动流的冲洗力非常好。
这种脉动流的实际冲洗量与连续流相比较,调整的结果由图37示出。图37为表示平均喷水量与冲洗量的关系的曲线图,也就是说示出了粘附在人体局部的污物用冲洗水冲落时、必要的平均喷水量。从图37可看出,粘附在人体局部的污物以冲洗量D1冲落时,与只能以连续流的冲洗水喷水的以往产品相比,脉动流仅用约1/4的水量就可以了。通过从喷水孔喷出脉动流冲洗水的方法,能飞跃地提高冲洗强度和使用者的冲洗感。
另外,喷出脉动流的冲洗水时,增强了冲洗强度,增大了对人体局部的刺激,这将在下文说明。
一般地讲,在对人体皮肤同一位置有意反复地进行可感觉到的刺激(在本实施例中,为图33所示的水块W1、W2、W3的冲击所产生的刺激)的场合,这种反复间隔(在本实施例中为脉动周期MT)变长、反复频率低时,人体以该反复的刺激作为振动刺激并每一次都能感觉到。另一方面,当反复间隔变短、反复频率变高时,人体不能感觉到作为振动刺激的该有意的反复刺激,而能感觉到的是连续的刺激。也就是说,对于向人体皮肤的反复刺激来说,作为振动刺激有感觉不到的不敏感带频率。
在此,在局部和其周边冲洗中,从接受刺激的人体皮肤来看,假定反复进行冲洗水流量或流速的大小来喷水(以下称为反复喷水)时,由于来自喷水的刺激大小反复进行,该反复喷水在冲洗场所表皮上呈现为振动刺激。如其为约5Hz以上的不敏感带频率的反复频率,则不能根据该有意的反复喷水跟踪有知觉的振动。为此,不能意识到为有意的反复喷水的喷水式样(为脉动流的冲洗水喷水形态),可减少无用振动导致的不快感。由于反复喷水的反复频率越高,对于根据有意反复喷水的振动的感觉跟踪越困难,所以在该反复频率约为10Hz以上的反复频率时,有正常知觉的大多数人几乎不能跟踪相对有意反复喷水所引起的振动的知觉。因此,要识别有意反复喷水的喷水形式(脉动流下的冲洗水喷水)是困难的,可进一步减少无用振动导致的不快感。
另外,由于在约15Hz以上的反复频率下,即使人体表皮的平均部位超过振动识别频率,有正常知觉的大多数人也不会感到不快感。此外,由于在约20Hz以上的反复频率下,即使人体表皮的敏感部位超过振动识别频率,有正常知觉的大多数人也可确实连续地感觉到良好的冲洗感。除此之外,由于在约30Hz以上的反复频率下,即使在人体表皮的神经特别集中的敏感部位,超过振动识别频率,有正常知觉的大多数人可获得柔和的冲洗感。并且,反复频率与商用频率一致(在商用频率50Hz区域为50Hz,在商用频率60Hz区域为60Hz)时,获得易于驱动的效果。这样的频率越高,就越可更确实地感到连续的冲洗感的同时进行冲洗,可充分满足获得更柔和冲洗感的使用者。
此时,在上述的不敏感带区域中5Hz~20Hz的低频率区域,如前所述,使用者在正常和局部冲洗之际,不能识别刺激变化。而且,因痔疮或生理等原因,该低频率区域的冲洗水喷水只能识别刺激变化,因此,将低频率侧区域设定为不敏感带区域的边界区域,例如,将上述约50Hz至约60Hz或80Hz的区域设定为边界区域,也可将该边界区域以上的频率区域确实作为不敏感带区域。如此,可以可靠地不识别刺激变化。
因此,在进行称为本实施例的脉动流的冲洗水的有意反复喷水时,反复频率越高,跟踪有意反复喷水引起的振动的知觉就越困难。并且,该反复频率成为约10Hz以上的反复频率时,作为有正常知觉的大多数人,几乎不跟踪有意的反复喷水引起的振动的知觉。由此,要识别有意反复喷水的喷水形式(脉动流的冲洗水喷水)是困难的,在本实施例中,接受图33所示的水块冲击的使用者、即有正常知觉的大多数人,不能感觉到该水块冲击是间歇进行的,而能感觉到的恰是连续流冲洗水那样的感觉。
下面用图说明如下。图38是用于说明频率的增减引起冲洗强度不同的理由的说明图,图38(A)示出了即使在与图38(B)相同的冲洗水量下,因脉动周期MT大,而由该周期确定的脉动频率fmt(=1/MT)小的状态。在图38(A)与图38(B)中,通过周期变长或变短,可使上述水块的合并程度变大或变小。因此,在脉动周期MT变大、脉动频率变小的图38(A)的情况中,一次冲击时的水块质量变大,冲击能量就会变大,对人体的刺激就会变强。即,在图38(A)的情况下,人体一度受到大的刺激,能感觉到强的刺激。另外,图38(A)的脉动频率fmt为使上述不敏感带频率下降或接近该频率的频率时,人体每次都能感觉到强的刺激并受到反复的刺激,因此,能得到更强的刺激感。
另一方面,如图38(B)所示,如果脉动频率fmt变大、成为上述不敏感带频率内的频率,则受到的是上述连续刺激的小刺激,几乎感觉不到刺激。因此,即使水量相同,频率越大,水块越大,对人体的刺激(冲洗强度)感觉到的程度就越强。图39是表示脉动流的脉动频率及冲洗强度与随着人体局部的刺激所产生的不快感的关系的曲线图。当频率超过5Hz时,人体皮肤可感觉到接近连续流的柔和冲洗,频率超过约30Hz时,几乎与连续流没有多大区别。因此,脉动流的频率为5Hz以上比较合适,进一步,考虑到波动发生仪74的脉动发生线圈74c的励磁控制中依然使用商用电源的频率时,如果以50~60Hz为上限,则用于控制的构成简单易行。
从不敏感带频率的观点出发,在本实施例中,可变地控制脉动发生线圈74c的励磁周期,即脉动周期MT,以使该脉动周期的脉动频率ftm(=1/MT)约为5Hz以上的范围,这样,上述水块对人体局部的刺激为可以感觉到的连续的刺激。也就是说,冲洗水水块在人体局部的冲洗位置只以脉动周期MT间歇地喷水,尽管冲洗水水量降低了,但使用者在该冲洗位置依然能得到接受连续冲洗水喷水那样的冲洗感。因此,采用本实施例的话,即使用流量调节阀65把冲洗水水量降低到以往的约1/2~1/3左右的约500cc/min的程度,也能提高冲洗能力及冲洗感,因此,只要能喷射出最大流量的冲洗水就可。也就是说,提高了节水的实效性,并且,使用者能得到接受连续喷水那样的感觉。
即使脉动频率ftm设定成上述的不敏感带频率,脉动频率ftm越低,接受冲洗水连续喷水的喷水连续感越轻。因此,有意把脉动频率ftm降低到上述范围内,使用者的冲洗感(刺激感)只保持微小的间歇感。
另外,也可按照下述方式进行脉动频率控制和线圈励磁的占空比控制。图40是用于说明冲洗水脉动流中的脉动频率在臀部与阴部冲洗中不同控制例的说明图,图41是用于说明脉动频率ftm与占空比Dtm的控制例的说明图。
如图40所示,设计臀部冲洗时以及设计柔和·阴部冲洗时的脉动周期MTA、MTV的大小,可以使各自的脉动频率ftm不同。而且,臀部冲洗时的脉动频率ftmA小于柔和·阴部冲洗时的脉动频率ftmV。此时,两个频率都在上述的不敏感带频率的范围。例如,通过变更频率,使臀部冲洗的频率为50Hz、柔和冲洗的频率为60Hz、阴部冲洗的频率为70Hz,或者通过变更频率,使臀部冲洗的频率为71Hz、柔和冲洗的频率为71Hz、阴部冲洗的频率为83Hz,正如下文要说明的那样,可以设定频率,使阴部冲洗等成为水势较臀部冲洗小的冲洗形式。
通过控制图40所示的与冲洗对象对应的频率,如图38所说明的那样,在进行臀部冲洗时,喷水形式是接近图38(A)的喷水形式,因而,冲洗变成能连续接受充分的刺激感的冲洗,可得到硬冲洗感。另外,在进行柔和·阴部冲洗时,由于喷水形式为图38(B)的喷水形式,因而,冲洗变成能连续接受比较弱的刺激感的冲洗,可得到柔软的冲洗感。特别是,在进行柔和·阴部冲洗时,通过提高脉动频率ftm,可消除间歇的刺激感,因此,能使柔和冲洗感更连续。而且,在得到这种多样冲洗感的同时,可如前述,降低了流量。
另外,如图中的虚线或点划线所示,脉动频率ftm在各种冲洗下是相同的,在各冲洗中,可以可变地控制占空比Dtm。由于占空比Dtm确定了线圈励磁力、即波动发生仪74中柱塞74b的移动速度及移动量,因此,可增减地控制脉动的振幅。由此,根据占空比Dtm可控制如图30所示的冲洗水量和流速。结果,在各冲洗中,能变更地控制图38所示的水块质量,使冲洗感为硬·柔软的冲洗感,同时,可进行刺激感的强弱调整和冲洗力的调整。而且,根据流速的变更,也可调整水势的强弱。换言之,能在脉动流的占空比控制或频率控制下,确保使用者所希望的冲洗感或水势,达到前述的冲洗水水量的大幅度降低。而且,占空比控制与频率控制这两种控制与流量调节阀的流量调整没有关系,因此,通过上述两种控制,可实现用流量调节阀65的流量调整不能调整的水势调整。也就是说,通过占空比的控制与频率的控制,可以补充流量调节阀65的流量调整。于是,如果把通过流量调节阀65的流量调整的水势等的调整和通过上述两控制的水势等的调整并用,可进行更细致的水势等的调整。
如图40所示,在臀部·阴部的各种冲洗时刻,将占空比Dtm变更控制为DtmS、Dtmm、DtmL时,占空比Dtm在于限制柱塞行程(移动量)的长短即图33或图38所示的水块大小程度。并且,占空比Dtm越大,水块就越大。水块的大小限定图33所示的水块断面积的大小,因此,作为水块着水范围的冲洗面积如占空比Dtm越大就越宽。因而,通过变更控制占空比Dtm,只进行刺激感的强弱调整或冲洗力调整以及水势的强弱调整,也可进行冲洗面积的宽窄调整。
如图41所示,控制脉动频率ftm,并同时控制脉动频率ftm和占空比Dtm。即是说,如图41(a)所示,冲洗继续中的各冲洗期间TA、TB、TC……中,占空比Dtm的值为DtmL,在各冲洗期间增减控制脉动频率ftm。例如,如图所示,把脉动频率ftm可变地控制成ftmS、ftmM、ftmL(ftmS<ftmM<ftmL)的任意值。或者可增减地控制成两级或四级以上或无级。如果这样,能得到硬·柔软的冲洗感的每一冲洗期间的推移或刺激感的强弱推移,可实现冲洗感的多样化。
另外,如果频率不同,上述水块冲击的连续间隔不同,得到水块冲击的水势强弱也可以用频率控制来调整。而且,该频率控制与流量调节阀的流量调整无关,通过频率控制可实现流量调节阀的流量调整不能调整的水势的调整。也就是说,通过频率控制可以补充流量调节阀的流量调整。于是,如果把通过流量调节阀的流量调整的水势等的调整和通过频率控制的水势等的调整并用,可进行更细致的水势等的调整。
此时,各冲洗期间可以是相同的时间间隔,也可以是每一冲洗期间不同的时间间隔。而且,在为不同的时间间隔的场合,时间间隔可以规则地变化,也可以不规则地变化。例如,在时间间隔为tS、tM、tL(tS<tM<tL)的场合,可以按照tS→tM→tL→tS→tM……的方式规则地变化,也可以按照tL→tS→tS→tM→tL→tM……的方式不规则地变化。另外,这种不规则的时间间隔的变化,也可以通过加载随机数发生程序,根据该发生的随机数确定各时间间隔。
另外,如图41(b)所示,在冲洗继续中的各冲洗期间TA、TB、TC……中,增减地控制占空比Dtm。例如,如图所示,把占空比Dtm可变地控制成DtmS、DtmM、DtmL(DtmS<DtmM<DtmL)的任意值。或者可以增减地控制成两级或四级以上或无级。除此之外,在上述的各冲洗期间每一个中,增减地控制脉动频率ftm。如果这样,能使冲洗感进一步多样化。即使在这种场合,也可以使各冲洗期间是相同的时间间隔,以规则或不规则的方式变更。
下面,对具有上述构成的本实施例的局部冲洗装置10所实行的冲洗动作加以说明。图42为表示该实施例的局部冲洗装置的冲洗动作的时间图表。
如图所示,当使用者在坐便器座18(参照图15)上落座、落座传感器SS10(参照图21)接通时,该局部冲洗装置接受该接通信号,首先,控制入水侧阀装置50的电磁阀55(参照图60),使该电磁阀打开。由此,冲洗水向该装置内开始供水,在冲洗之前,用于使冲洗水预先升温的加热器61完全通电。同时,由落座后电磁阀的接通所供给的冲洗水通过图中未示出的管道向坐便器盆部排出,同时向喷头表面排出,以用于头部清洁。
如此落座后的供水·温热的喷水,从传感器接通起经过规定时间后停止,或在出水温度传感器SS16b检测出规定温度(例如比局部冲洗时的温水温度低2~3度左右的温度)的时间停止。也就是说,进行电磁阀的闭阀、加热器的通电减弱(例如完全通电的2%的程度),之后,冲洗按扭的操作处于待机状态。如此落座后,在短时间内使加热器完全通电,随后使通电减弱,由此,可使冲洗水预先温热并维持该温度,在其后局部冲洗时,不需要加热器快速地通电控制。另外,正如前述,在本实施例中,可提高冲洗水流量降低的效果,能实现加热器通电时的节电化。
随后,使冲洗按扭、例如臀部冲洗按扭SWb接通时,控制电磁阀55开阀,进行臀部冲洗所用的冲洗水供给,同时,使加热器61完全通电。加热器61在操作停止按扭SWa之前,继续这种完全通电。电磁阀的闭阀将在下文叙述。
通过该电磁阀55的开阀,在局部冲洗之前,先进行喷头25自己冲洗的喷嘴前冲洗。也就是说,继续电磁阀55的开阀,把冲洗喷嘴24的冲洗水供水目的地用流路转换阀71转换到臀部流路,接着,通过流量调节阀65设定冲洗水的供水流量。由此,调整了流量的冲洗水送入冲洗喷嘴24,从臀部喷水孔31喷出。此时,冲洗喷嘴24处于待机位置,因喷头25由喷嘴把持部41b前端的腔室41c(参照图22)覆盖,用腔室41c中飞溅的水就可冲洗喷头25。由该喷嘴前冲洗中通过的水,因加热器的完全通电,已经成为合适温度的温热冲洗水在至喷头25之间的管道中流动。
为此,从后述的主冲洗开始当初,能以合适温度的冲洗水向局部喷水,可以消除低温冲洗水喷水所引起的不快感。另外,先进行流量调节阀65下游侧的流路转换阀71的流路切换,之后,进行流量调节阀65的流量设定。由此,在接近冲洗水水压几乎没有的无负载状态的状态下,可以驱动流路转换阀71,从而在其驱动马达71k上不会作用过负载。此外,即使在该喷嘴前冲洗时,也可驱动波动发生仪74,以脉动流冲洗水冲洗喷头25本身。此时,线圈的脉动频率ftm可在不敏感带区域内,也可在不敏感带区域外。
这种喷嘴前冲洗在经过规定时间的时刻停止。也就是,如图所示,首先,上游侧的流路转换阀切换到止水状态,冲洗水不会流入冲洗喷嘴24一侧。之后,流路转换阀71使水停止,喷嘴前冲洗停止。这样,即使在喷嘴前冲洗停止时,也能在接近无负载状态的状态下,驱动流路转换阀71,从而不会把过负载作用到该驱动马达71k上。
继续该喷嘴前冲洗,正转驱动控制喷嘴装置40的喷嘴驱动马达42,冲洗喷嘴24从待机位置进出臀部冲洗位置。在该喷嘴进出期间,电磁阀也处于开阀状态,此时供给的冲洗水从图中未示出的管路向坐便器盆部排出。另外,该喷水用管路与作为流量调节转换阀的流量调节阀65连接,可用该阀切换管路。此外,该喷水供给到生成功能水(游离氯水)的、图中未示出的功能水装置中,所生成的功能水也可从腔室41c喷出。如此,通过该功能水可对冲洗喷嘴24的筒状部24a在喷嘴进出之际杀菌并冲洗。
直至该喷嘴进出的动作中,只是根据所操作的冲洗按扭进行流路转换阀的切换部位、冲洗喷嘴的进出部位(如果是阴部则是阴部冲洗位置)不同,对于柔和冲洗按扭或阴部冲洗按扭也是同样的。
在冲洗喷嘴24向冲洗位置进出结束时,根据操作按扭实施局部的主冲洗(臀部冲洗、柔和冲洗、阴部冲洗)。在图示的臀部冲洗中,为了使来自臀部喷水孔31的脉动流冲洗水的喷水开始,进行以下的软启动。首先,把流路转换阀71切换到臀部流路上,接着,通过流量调节阀65,从零逐渐递增地调整此时的流量,使该流量达到与设定后的设定水势对应的流量。另外,也可以从只比设定水势对应的流量小规定量的流量逐渐递增地调整成该设定水势对应的流量。
在软启动中,也开始了波动发生仪74的脉动流的生成。也就是,电子控制装置80输出脉冲信号,对脉动发生线圈74c重复励磁,使柱塞74b往复运动。由此,产生前述的脉动流。如果是臀部冲洗,以比图40所示的阴部·柔和冲洗小的脉动频率ftm,使线圈励磁重复地进行。在该线圈励磁中,渐增地控制脉冲信号的占空比Dtm,使该占空比Dtm逐渐接近与设定后的设定水势对应的占空比。通过这样的软启动,在设定水势大的场合,也能使喷水量少,并且能从基于小的占空比Dtm的脉动流的柔软喷水逐渐变成设定水势的喷水,因而,消除了使用者的不舒服感或不快感。如果结束这样的软启动,设定水势下的喷水以脉动流冲洗水的喷水进行,转移到主冲洗。在该主冲洗中,如果之后变更设定水势,则进行流量调节阀65的流量调整或波动发生仪74的脉动流控制(占空比控制、脉动频率控制),使水势为该变更的水势。
但是,一般来说,在对低流量的冲洗水调整流量时,流量的细致调整缺乏调整精度的信赖性。这是在水势由流量调整进行的、以往的局部冲洗装置不能实现低流量化的理由之一。但是,在本实施例的局部冲洗装置中,由于可通过脉动流控制(占空比控制、脉动频率控制),如上文所示那样调整水势,从而降低了冲洗水的流量,具有可进行细致的水势调整的优点。因此,在本实施例的局部冲洗装置10中,在从水势接近于最低水势开始变更地设定使水势接近于最大水势的情况下,是在并用流量调整与脉动调整下实施的,在其他情况下,通过脉动流控制可进行水势调整。即是说,从水势强弱设定按扭SWhu、SWhd的操作状况读取水势变更程度,并根据此结果进行脉动流的控制(占空比控制、脉动频率控制)。具体地说,如果设定成强水势,增大地控制占空比Dtm,或降低地控制脉动频率ftm,或者是将两者并用。弱水势的设定与此相反。
这时,用图中未示出的流量传感器,检测出至波动发生仪74的实际冲洗水流量,根据该检测出的流量和水势变更设定量进行脉动流的控制(占空比控制、脉动频率控制),从而可更细致地调整水势。在这种场合,也可用压力传感器代用流量传感器,根据与流量设定相关的开关等的信号,间接地检测出其流量。另外,除了流量传感器配置在波动发生仪74的上游的结构外,只要配置在可检测出冲洗水水量的位置上既可,如果根据各装置的布局来配置,则可实现产品结构的紧凑化。
主冲洗通过停止按扭的操作,按照下述方式结束,之后,使喷嘴后退,进行喷嘴后冲洗。即,操作停止按扭时,接受该按扭的ON信号,应停止来自喷嘴的臀部冲洗喷水,首先,由流量调节阀65将流量为零,接着,实施流路转换阀71的止水动作、线圈励磁的脉冲信号的输出停止动作、加热器的通电降低动作。加热器的通电降低动作维持到落座传感器SS10变成OFF为止。因此,在冲洗水到落座传感器变成OFF期间,不会无意地造成冲洗水温度的降低,可保温在较合理温度稍低的上述温度上。为此,在落座于坐便器上重复进行原来的局部冲洗的场合,最好可迅速地使冲洗水以合理温度温热。另外,在该臀部冲洗喷水停止时,以流量调节阀、流路转换阀的顺序进行阀的驱动,可在接近无负载的状态下驱动流路转换阀,因而不会把过负载作用到其驱动马达71k上。此外,在使用者离开坐便器、停止按扭操作之前落座传感器为OFF时,上述的主冲洗(臀部冲洗主冲洗)在臀部冲洗中也与操作柔和冲洗·阴部冲洗的各冲洗按扭的情况同样地结束。
流路转换阀71变成停水时,逆转驱动控制喷嘴装置40的喷嘴驱动马达42,使冲洗喷嘴24后退恢复到待机位置。该喷嘴后退时,电磁阀55处于开阀状态,此间供给的冲洗水如前所述成为弃水等。于是,该供给的冲洗水在功能水装置中作为功能水,如该功能水从腔室41c喷出,通过这种功能水,即使在喷嘴后退时也可对冲洗喷嘴24的筒状部24a杀菌、冲洗。
在冲洗喷嘴24恢复到待机位置时,应开始喷嘴后冲洗,将流路转换阀71切换到臀部流路上,接着,通过流量调节阀65设定此时的流量。由此,将调整了流量的冲洗水输送给处于待机位置的冲洗喷嘴24,并从臀部喷水孔31喷出,从而与喷嘴前冲洗同样,用腔室41c中的飞溅水冲洗喷头25。另外,如在喷嘴后退时施加上述的功能水,通过该喷嘴后冲洗的流动水,在喷嘴后退时用喷头25中的功能水冲刷。在该喷嘴后冲洗中,也以流量调节阀、流路转换阀的顺序进行阀的驱动,可在接近无负载的状态下驱动流路转换阀71,因而不会把过负载作用到其驱动马达71k上。
在该喷嘴后冲洗经过规定时间后,应准备下一次以后的局部冲洗,开阀地控制电磁阀55,停止向局部冲洗装置10的冲洗水供给。之后,将残留在流量调节阀65下游侧的供水管路及流路转换阀71、冲洗喷嘴24中的冲洗水排出。也就是,接受上述电磁阀55的闭阀,以小占空比Dtm使波动发生仪74的脉动发生线圈74c重复励磁,柱塞74b往复运动。此时,脉动频率ftm可为低频率。柱塞74b如此往复运动时,不会把冲洗水供给波动发生仪74,但通过柱塞74b的往复运动,可把上游侧的冲洗水吸入缸体74a内,也可把吸入的冲洗水送出。因此,残留在上述供水管路等中的冲洗水由柱塞74b送出的冲洗水逐渐送往下游,经过流路转换阀71的切换流路(这种情况下为臀部流路),从待机位置的喷嘴中臀部喷水孔向坐便器盆部排出。这样,当结束残存冲洗水的排出时,通过流量调节阀65和流路转换阀71的停水动作,结束一连串的臀部冲洗动作。
在喷嘴后退以后的动作中,根据所操作的冲洗按扭,只是流路转换阀71的切换部位、冲洗喷嘴24的进出部位(若是阴部冲洗,则是阴部位置)不同,而柔和冲洗按扭或阴部冲洗按扭是一样的。
在本实施例中,用波动发生仪74排出残存的冲洗水结束时,有下述情况发生。
使波动发生仪74的脉动发生线圈74c通电励磁,并使柱塞74b往复运动时,随着该柱塞74b的往复运动,在线圈中产生反电动势,引发通电电流一度降低的所谓下滑现象。这种下滑现象体现为在线圈中流动的电流波形,该电流波形与柱塞74b的移动状况相关。因此,在上述残存的冲洗水排出时,考虑到脉动发生线圈74c的励磁状况,在残存的冲洗水完全排出的前后,会发生柱塞74b在缸体74a内有冲洗水的状况下的柱塞移动和无冲洗水的空的状况下的柱塞移动。缸体74a内的冲洗水作为柱塞的移动阻力作用着,如果在同一条件(在本实施例中,是指同一占空比Dtm)下进行线圈的励磁,在无冲洗水的空的状况下,柱塞74b与以前相比,能快速移动。因此,当从缸体74a内有冲洗水状况下的柱塞移动向无冲洗水的空的状况下的柱塞移动推移之时,即在残存的冲洗水完全排出之时,下滑现象发生的状况是变化的。因而,在本实施例的局部冲洗装置10中,用下滑检测电路81(参照图21)检测该下滑现象,检测出残存的冲洗水排出结束,经过上述向流路转换阀71的停水,结束一连串的臀部冲洗动作。
图43是表示脉动发生线圈74c的下滑检测电路81的一个例子的电路图,图44是用于说明脉动发生线圈74c通电励磁时的电流波形状况的说明图。
如图43所示,下滑检测电路81具有比较器82、电容83和电阻84,该电阻84与电容83构成CR滤波电路组成的延迟电路。CR滤波电路以电阻84与电容83确定的延迟程度使输入的信号延迟输出。因此,该下滑检测电路81用比较器82,对输入到负侧端子的输入信号(反映通电电流,在检测电阻85中产生的电压)和延迟该输入信号的延迟信号进行演算处理。由此,从下滑检测电路81,按照下述方式给电子控制装置80输出表示柱塞74b移动结束的脉冲状信号(下滑检测信号)。
在喷嘴后冲洗结束后,向脉动发生线圈74c的整流晶体管86中输出图示的规定周期(占空比Dtm一定)的脉冲信号,根据各脉冲,开始给线圈通电。着眼于一定脉冲时,流过脉动发生线圈74c的电流随时间的推移一起上升。于是,从脉冲的通电开始经过规定时间时,柱塞74b开始移动。随着柱塞74b的移动,在脉动发生线圈74c中产生反电动势,如图44实线所示的那样,引起通电电流一度减少的下滑现象。该电流波形(原信号波形)作为电压输入给比较器82的负极端子。另一方面,向正级端子输入由CR滤波电路生成的图中虚线所示的延迟信号。因此,在比较器82中,在考虑到这些信号的输入端子的极性下对这些信号进行演算,生成图示的脉冲状信号。
该脉冲状信号(下滑检测信号)是根据上述整流晶体管86输出的各脉冲生成的,以上述规定周期输入给电子控制装置80。但是,如上所述,由于残存的冲洗水完全排出时,柱塞74b的移动速度会很快,此时的下滑检测信号是在与以前不同的周期下输入的。因此,电子控制装置80从该信号输入的状况判断出残存冲洗水的排出已经结束,就停止其以后的脉冲输出,结束一连串的臀部冲洗动作。另外,根据该下滑检测结果,除了残存水的排出结束外,从用于残存水排出的线圈励磁经过规定的时间时,也停止脉冲输出,使线圈的励磁停止,结束冲洗动作。
在此,对用规定的占空比Dtm使脉动发生线圈74c反复励磁以使柱塞74b往复运动之际的电流控制加以说明。图45为表示脉动发生线圈74c的电流波形。
在本局部冲洗装置中,是将额定电压施加到脉动发生线圈74c上,但由于外部的不确定因素,线圈上实际施加的电压是变动的。为了针对这样的电压变动,如图43所示,在整流晶体管86的基极配线上设有波形控制回路87。波形控制回路87的构成为,根据基准电压Vcc(额定电压)与实际施加的电压Vc的比较结果,在电子控制装置80的脉冲信号ON时间内,使脉动发生线圈74c的电流波形峰值不超过规定值。结果,如图45所示,在施加电压Vc超过基准电压Vcc状况下,电流峰值截断(图45(c))。因此,不会使脉动发生线圈74c的励磁磁力无意增大,可使柱塞74b不发出声响。
在本实施例的局部冲洗装置10中,可按照以下方式进行移动冲洗。首先,在本实施例中,在进行以下说明的占空比控制时,移动幅度(喷嘴往复移动幅度)比现有的局部冲洗装置要宽。具体为,在现有装置中移动幅度约20mm左右,而本实施例中约为26mm。另外,即使对于移动速度,与现有的局部冲洗装置相比,要慢百分之三十左右,仅仅速度的降低,就可在同一场所缓慢地冲洗。具体地讲,在现有装置中每秒中喷嘴驱动马达的驱动脉冲数(500pps)为333pps。如此,在设定移动幅度、移动速度的前提下,进行如下的移动冲洗。
例如,一边使冲洗喷嘴24以中心位置为中心,沿前后方向往复运动,一边根据喷嘴的位置变更地控制脉动频率ftm和占空比Dtm。这时,在中心位置周围,如提高脉动频率ftm,则可提高柔软感·连续感,而在前进端与后退端近旁,如降低脉动频率ftm,则可强调硬感。另外,如果占空比Dtm在中心位置周围也变小,则也可强调柔软感。相反,在中心位置周围,如降低脉动频率ftm,则可提高硬感与刺激感,而在前进端与后退端近旁,如提高脉动频率ftm,则可强调柔软感。此外,在脉动频率ftm处于一定条件下,根据冲洗喷嘴24的移动位置,如上述变更控制占空比Dtm,而在占空比Dtm处于一定条件下,也可如上述变更控制脉动频率ftm。
说明移动冲洗状况的说明图如图46所示,冲洗喷嘴24的喷头处于移动范围的中心位置(冲洗位置WPc)附近时,占空比Dtm成为实际可使用设定范围的最大占空比Dtmmax。并且,喷头从该中心位置离开前进端位置WPf、后退端位置WPb时,占空比Dtm就小于占空比Dtmmax,在前进端位置WPf、后退端位置WPb,成为实际可使用设定范围的最小占空比Dtmmin。如此,在中心位置附近,在较大占空比下,冲洗面积较大,在前进端或后退端进行,则冲洗面积变窄,可移动冲洗局部周边(参照图46(a))。由此,能够给予与移动冲洗时的冲洗位置的变化相一致使冲洗面积增减变化、即与冲洗位置变化相一致使刺激感的强弱变化的多样的冲洗感。另外,由于遍布移动范围的整个冲洗面积形状在中心位置较宽,而可在前后端侧变窄,所以该冲洗面积可与进行所希望冲洗的冲洗对象局部的形状相适合,能够可靠地冲洗该冲洗对象局部例如阴部冲洗对象局部的优点。此时,上述的实际可使用设定范围的最大占空比Dtmmax也可成为与使用者设定的水势相适应的占空比Dtm。
在与喷嘴位置相配合的占空比Dtm的可变控制下,处于中心位置(冲洗位置WPc)附近时,将占空比Dtm作为实际可使用设定范围的中央占空比Dtmmid,在前进端位置WPf、后退端位置WPb成为占空比Dtmmax。并且,从中心位置到各端部位置之间,按Dtmmid→Dtmmin→Dtmmax顺序增减变更。如此,在中心位置的冲洗面积为中等程度,在前进端、后退端位置的冲洗面积较大,此间冲洗面积增减变化,可移动冲洗局部周边(参照图46(b))。由此,除了成为与冲洗位置变化相配合的刺激感强弱变化的多样冲洗感外,可获得在冲洗对象局部的前后有较宽冲洗面积的细致地冲洗的效果。
也可用图40中说明的3阶段的占空比(Dtms、DtmM、DtmL)可变控制与喷嘴位置相配合的上述的占空比Dtm。如此,只要与喷嘴位置相配合转换占空比Dtm,就可容易地进行该控制,可减轻电子控制装置的计算负荷。
着眼于占空比Dtm的可变控制引起的冲洗力的增减,也可如下方式进行移动冲洗。即,在冲洗喷嘴24移动到前进端位置WPf侧期间,占空比Dtm成为最大占空比Dtmmax或者成为对应设定水势的占空比Dtm。并且在冲洗喷嘴24移动到后退端位置WPb侧期间,占空比Dtm成为最小占空比Dtmmin。如此,在喷嘴前进时,在较大的占空比Dtm下,用强冲洗力就可剥离局部附着的污物。在该喷嘴前进时,如图22、图24所示,喷嘴的移动轨迹斜下方,移动方向向下,与上述的强冲洗力下的冲洗剥离相配合,可有效地向其下方剥离污物。
相反,也可在冲洗喷嘴24的前进端侧移动期间,占空比Dtm较小,而在后退端侧移动期间,占空比Dtm较大。如此,处于喷嘴后退时,用强冲洗力就可剥离局部的附着污物,此时,因喷嘴移动方向斜上,可使剥离的污物难朝前方流动。由此,用该移动冲洗实施阴部冲洗之际,可提高局部周边的清洁感。
在本实施例的局部冲洗装置中,可按照以下方式进行按摩冲洗。将按摩冲洗期间作为相同的时间间隔的冲洗期间TA、TB、TC……的重复,以这种时间间隔为按摩周期(Dtm为固定,例如Dtm=DtmL),如图41(a)所示,在该按摩周期,规则地增减控制脉动频率ftm。例如,在每一按摩周期,脉动频率ftm按照ftmS→ftmM→ftmL→ftmM→ftmS……(ftmS<ftmM<ftmL)的方式规则地变化。另外,也可以按照ftmS→ftmM→ftmL→ftmS→ftmM……的方式变化。或者,除了该脉动频率ftm如此规则地增减控制外,如图41(b)所示,在每一相同的时间间隔的冲洗期间TA、TB、TC……的各按摩周期,规则地可变控制占空比Dtm。例如,在每一冲洗期间,占空比Dtm按照DtmL→DtmM→DtmS→DtmM→DtmL……(DtmS<DtmM<DtmL)的方式规则地变化。另外,也可以按照DtmS→DtmM→DtmL→DtmS→DtmM……的方式变化。
或者,在脉动频率ftm下,在冲洗期间TA期间向脉动发生线圈74c通电,在此后的冲洗期间TA中,进行停止向脉动发生线圈74c通电的冲洗,其反复进行,可使该时间间隔成为按摩周期。
该按摩周期是使其倒数所确定的频率在上述的不敏感带频率范围之外(约不到5Hz)的周期。这样,使用者可明确地感觉到随着上述占空比Dtm或脉动频率ftm产生的冲洗感或刺激感的推移。因此,可将有规则地重复的、从喷水受到的冲洗感或刺激感给予使用者,而且该有规则的重复可采用种种形式。另外,增大地控制占空比Dtm以提高刺激时,如果减少地控制脉动频率ftm,刺激的连续感会变轻,可强调强刺激。因此,可使刺激感的强弱增幅,促使排便。
在此,对上述的按摩冲洗一例,用表示其状况的图47加以说明。此外,为了便于说明,脉动频率ftm为一定数。如图所示,该按摩冲洗的周期为2秒,其周期为0.5Hz,上述的使用者可明确地感觉到冲洗感和刺激感。
现在,操作按摩冲洗按钮时,以1秒的间隔,高低切换占空比Dtm,在占空比Dtm/Low期间,在可设定范围的最小值的占空比Dtmmin下,使脉动发生线圈74c励磁。另外,在占空比Dtm/High期间,在成为与使用者设定的水势相应的数值的占空比Dtmss下,使脉动发生线圈74c励磁。因此,使用者交替地接受最小占空比Dtmmin引起的冲洗感、刺激感和设定的占空比Dtmss引起的冲洗感、刺激感,并且明确地感觉到该冲洗感、刺激感的交替切换。为此,可有效地促进按摩效果导致的排便。
另外,占空比Dtm/High期间的占空比Dtm设置为上述的设定占空比Dtmss,但也可设定为可设定范围的最大值占空比Dtmmax,或者是比设定占空比Dtmss要大规定值的占空比Dtm。
在上述按摩冲洗中,各冲洗期间TA、TB、TC……也可以各不相同。如果这样,随着各冲洗期间的占空比Dtm或脉动频率ftm,其刺激的识别时间是变化的,可使受刺激感的方式多样化,能更有效地促使排便。另外,通过与音乐或光、气味(芳香疗法)等五感同步进行,能提供可放松的空间,进而,进一步得到促使排便的感觉。
在本实施例的局部冲洗装置10中,按照以下方式进行摇动冲洗,该摇动冲洗通过使从喷水受到的冲洗感或刺激感不规则地变化,而得到悠闲感或使心情舒畅等。将摇动冲洗期间作为相同的时间间隔的冲洗期间TA、TB、TC……的重复,以这种时间间隔为摇动周期,在该摇动周期不规则地增减控制占空比Dtm或脉动频率ftm或两者。例如,占空比Dtm或脉动频率ftm不规则变化时,加载该随机数发生程序,产生随机数,根据所得到的随机数确定占空比Dtm或脉动频率ftm。如果这样,在一定的摇动周期,占空比Dtm按照DtmS→DtmM→DtmS→DtmS→DtmL→DtmS……的方式推移,而脉动频率ftm按照ftmM→ftmS→ftmM→DtmL→DtmS→DtmL……的方式推移。或者,两者不相关地推移。
随着该占空比Dtm或脉动频率ftm的推移,通过喷水受到的冲洗感或刺激感不规则地变化。此时,对于随着占空比Dtm或脉动频率ftm产生的冲洗感或刺激感变化的上述摇动周期,也是使该摇动周期的倒数所确定的频率f为与按摩周期TM的情况同样的频率(约不到5Hz)。由此,使用者可明确地感觉到随着上述占空比Dtm或脉动频率ftm产生的冲洗感或刺激感的推移。而且,该推移的冲洗感或刺激感在每一摇动周期不同,冲洗感或刺激感的推移也是不规则的,因此,使用者通过该摇动冲洗,可受到不规则的强弱刺激。由此,由于预先想到刺激变化的推移的困难性,具有如下的好处。
用于排便肛门开关的内肛门扩约肌为自主神经系统引起的不随意肌,无意识下会收缩、松弛。在上述的按摩冲洗中,因左右刺激感的周期规则地变化,如长期继续这种按摩冲洗时,随周期变化的刺激变化的推移变得也可预测,成为交感神经优先的状态,导致内肛门扩约肌收缩。相反,在周期不规则变化的摇动冲洗时,由于难以预测周期变化的时间,随周期变化的刺激变化的推移也变得不能预测。为此,处于副交感神经优先状态,易于引起无意识下内肛门扩约肌的松弛。结果,如采用上述的摇动冲洗,可更有效地促进排便。
如该摇动冲洗是在排便后的局部冲洗时进行,因此随占空比Dtm或脉动频率ftm的变更的强弱刺激的预测困难,所以,可更进一步地消除局部冲洗时的单调感。
另外,在上述摇动冲洗中,各冲洗期间TA、TB、TC……也可以各不相同。如果这样,随着各冲洗期间的占空比Dtm或脉动频率ftm的刺激的识别时间是变化的,可使刺激感的预测方式更加困难。因此,能更有效地促使排便。另外,通过与音乐或光、气味(芳香疗法)等五感同步进行,能提供可放松的空间,进而,进一步得到促使排便的感觉。
另外,确定上述占空比Dtm或脉动频率ftm的推移幅度或其推移时刻的上述摇动周期或瞬间流量等物理量的功率谱,与心跳数等人体的活体韵律或自然界的韵律同样,可与频率的倒数成比例。如此,使用者可得到放松感,副交感神经处于优先状态,引起内肛门扩约肌松弛,提高了排便的促进效果。
采用上述实施例的局部冲洗装置10,除上文所述优点之外,还能获得下述优点,首先,第一是,通过设置在波动发生仪74上游的储液器73,能获得下述优点。图48是用于说明由储液器73得到的效果的说明图。
在驱动波动发生仪74以喷射上述脉动流冲洗水的过程中,测定上游侧供水管路51(参照图16)的压力(1次压力)和波动发生仪74下游侧的下游侧供水管路72的压力(2次压力)。然后,在流量调节阀65的下游侧,测定波动发生仪74上游未设置储液器73状态下的1次压力。另外,在流量调节阀下游即储液器上游,测定如图16所示方式设置了储液器73情况下的1次压力,其结果在图48中示出。
把储液器73组装到本实施例的波动发生仪74的管路上游时,能在上游侧供水管路51中发挥储液器73固有功能的水冲击降低效果外,还具有下述优点。即,如图48所示,在波动发生仪74生成脉动流时,可有效地抑制上游侧供水管路51中的1次压力的压力变动。由此,可避免抑制上述水冲击所引起的热交换部62的冲洗水温度分布的散乱,还可以避免抑制该1次压力变动所引起的热交换部62的冲洗水温度分布的散乱。因而,在热交换部62中无温度分布散乱的状态下,可通过加热器61实现温热,简化了加热器控制,同时,优化了冲洗水温度均匀化的响应性。而且,因波动发生仪74所产生的脉动流处在通过储液器73以1次压力蓄压、以2次侧增幅的状态,实现了波动发生仪74的节能化及小型化。除此之外,通过储液器73可得到压力增幅,从而减少了波动发生仪74中压力变动生成(脉动生成)所需要的能量。实现了节约电能化。另外,虽然储液器73接近波动发生仪74配置着或与该发生仪配置成一体,但是,也可以接近流量调节阀65配置或与该阀配置成一体。
另外,在本实施例的局部冲洗装置10中,使冲洗水的流动周期变动、并喷射冲洗水时,使用了利用柱塞74b往复运动的波动发生仪74,该波动发生仪74所产生的脉动流不会出现流量为零的状态。因此,不会在管路中发生切断冲洗水的流动的状况,避免了水冲击的发生。为此,以波动发生仪74为首的水路系统构成机器,不需要有太高的耐水冲击性,简化了构成、结构并使之小型化,进而可实现树脂化。
另外,在波动发生仪74中,通过柱塞74b的往复运动而产生脉动时,由于不会出现上述流量为零的状况,因而,不需要在冲洗水喷出侧设置单向阀74f等止水机构。能进一步简化构成、结构并使之小型化。而且,由于能实现小型化,提高了波动发生仪74设置位置的自由度,能简便地将波动发生仪安装在质量大的其它部件上或一体化。
再者,在脉动流冲洗水喷水时,因不会引起流量为零的冲洗水喷水状况,由此,可获得以下优点。虽然脉动频率在不敏感带频率区域内(约5Hz以上),由于该脉动频率接近该不敏感带频率区域的下限,因此接受喷水的使用者的刺激连续感有可能会轻一些。但是,由于如上述那样,不会引起流量为零的冲洗水喷水状况,所以,要使该刺激的连续感变轻是很难的。在波动发生仪74的脉动流冲洗水喷水中,脉动频率的调整范围可扩大到接近不敏感带区域的下限,通过大范围的脉动频率的调整,能实现冲洗感或水势的多样化。
另外,在本实施例的局部冲洗装置10中,在臀部冲洗·柔和冲洗·阴部冲洗的冲洗动作结束时,驱动上述波动发生仪74,使柱塞74b往复运动,强制地排出残留的冲洗水。由此,可彻底进行从流量调节阀65到冲洗喷嘴24的喷头25这段管路的排水。为此,能可靠地避免残留水的冻结。为了以这种方式排水而驱动波动发生仪74时,因缩小脉动发生线圈74c的占空比Dtm,使脉动频率ftm为低频率,因而,柱塞74b只不过以定速且较弱的力移动,所以,柱塞在缸体74b端部不会以高速且较强的力产生冲击。为此,可降低柱塞的击打噪音。另外,正如前述,如果在排水时,流路转换阀71使各喷嘴流路的所有连通孔开口,就可以在喷嘴24的所有流路中排水。
除此之外,在本实施例的局部冲洗装置10中,正如前述,可给予使用者连续喷水的感觉,降低了冲洗水水量(喷水量),提高了节水的实效性。为此,用加热器61把冲洗水加热到所希望温度所要消耗的电力可得以降低。以下,对此加以说明。
一般地讲,卫生间室内插座的界限容量是15A。但是,以往卫生间所使用的局部冲洗装置中,为了在寒冷季节得到充分的温度、足够时间的喷水,把瞬间式热交换器的温水加热器容量设定在2500瓦特左右。为了降低该加热器的容量,强制地把混入空气冲洗水中,虽然降低了冲洗水量,但即便如此,仍然需要至少1000瓦特以上的加热器容量。因此,有这种加热器容量的局部冲洗装置,插装入卫生间室内的插座时,由于接近插座的界限容量,就会带来不能连接其它电器的问题。不仅如此,设在局部冲洗装置上的温风干燥功能或室内暖气功能等同时驱动时,总体加热器的容量会变大。因此,同时驱动这些功能时,存在着必须采取把任何一个加热器的通电断开等措施的问题。
虽然饭店或设施等需要设置数个局部冲洗装置,但也会带来因消耗电力的上限而不能设置的问题。然而,采用本实施例的局部冲洗装置10的话,通过波动发生仪74产生脉动,控制该脉动的脉动频率ftm和占空比Dtm,可大幅度减少冲洗水水量,降低电力的消耗,解决了上述的电源问题。
在上述实施例的局部冲洗装置10中,由图中未示的流量传感器检测出到达波动发生仪74的冲洗水流量。因此,如前所述,通过用该传感器检测出流量的脉动流控制(占空比控制、脉动频率控制),除了能更细致调整水势外,还能取得下述优点。即,电子控制装置80在电磁阀55等不良现象引发过度流量时或断水等异常发生时,接受来自该流量传感器的检测信号,使波动发生仪74的驱动停止、停止向加热器61的通电、并进行冲洗喷嘴24复原其待机位置等动作。如此,可避免柱塞74b的空打所产生的击打噪音,避免加热器61的空烧等。
在该第6实施例中,如采用具有涡流室的喷头200(参照图9),则具有下述优点。即,在柔和、阴部冲洗之际,上述的脉动流方式的冲洗水导入冲洗水涡流室171中,给予冲洗水回旋力。由此,在柔和、阴部冲洗之际,可获得脉动流下的冲洗水喷水、混入空气和冲洗水回旋所得到的上述效果。另外,因脉动流下,流速周期变化,回旋力也周期变化。因此,在图2或图3所示的圆锥状KS范围内,螺旋的宽度也周期变化。因而,在圆锥状KS内,可适当分散冲洗水,可实行不遍及局部的冲洗。
下面,说明上述局部冲洗装置10的变形例。在以下说明中,与上述实施例或其变形例中相同的部件,使用与原来相同的部件名称或其符号,对于具有相同功能的部件,也用相同的部件名称。
在前述的脉动流冲洗水喷水中,变形成可变控制流量、流速,或流量为一定而可变控制流速。图49为在该脉动喷水中,示出增减控制流量、流速的一例,图50为在该脉动喷水中,示出流量保持一定而减速控制流速vm(vm2→vm3)的一例。此外,图中,t2、t3(>t2)表示用于波动发生仪的线圈励磁的通电时间,T2表示由波动发生仪产生脉动的脉动发生周期,v表示为为了向脉动发生器的脉动发生线圈74c通电处于ON、OFF状态,而向整流晶体管施加的电压、换言之为线圈励磁电压。另外,在图中,(a)表示脉冲信号的占空比状况,(b)表示电压v-时间的关系,(c)表示喷水时的冲洗水流速vm-时间的关系。
首先,用图49说明增减控制流量、流速的例子。
如前所述,由脉动发生线圈74c的励磁驱动的柱塞74b作用下,成为脉动流的冲洗水时,其流量是根据驱动的柱塞74b的行程长度规定的,而流速是根据柱塞74b的驱动速度、即柱塞74b的吸引力规定的。在生成脉动流时,冲洗水速度减速,维持占空比Dtm的状态下,向脉动发生线圈74c通电的电压V(即流入脉动发生线圈74c的电流)较小(V2→V2’;参照图49(b))。由此,因柱塞74c的吸引力降低,该通电电压下降,从而柱塞74b的驱动速度变慢。在脉动发生周期T2中,因占空比相同处于相同的通电时间t2期间,柱塞74b的移动距离(行程长度)仅缩短柱塞驱动速度的降低量,从而柱塞移动量确定的冲洗水流量降低。由此,在占空比一定状况下,如降低对线圈通电的电压,可使冲洗水的流量和流速一同降低。流量、流速增大的场合与之相反,如在占空比处于一定状况下,增减控制对线圈通电的电压,则可同时增减调整冲洗水的流量和流速。
下面,用图50以流量一定而对流速vm进行减速控制(vm2→vm3)的例子加以说明。
要不导致冲洗水的流量变化地仅加减速控制流速,则要按以下方式控制。首先,如图50(b)所示,对脉动发生线圈74c通电的电压V降低。此时,由于在占空比处于一定状况下,产生随着上述的行程长度的缩短而进行的流量降低和流速降低,所以应只对流量不足进行补充,如图50(a)所示,加大占空比(t2/T2→t3/T3)。这样,如加大占空比,即使是线圈励磁期间,从t2到t3也变长,可仅以正规的行程驱动柱塞74b,可使柱塞74b的行程长度保持一定。因此,可使流量保持一定,只流速减速。这种现象也可在表示流速与时间关系的左右曲线(c)中,根据1周期期间面积S2相等加以说明。增速控制时,与之相反。不用说除此之外,在柱塞74b的行程界限中,发生正常脉动时,为了不改变驱动行程长度,使流量不变化,仅控制施加到脉动发生线圈74c上的电压或通电电流,就可实行流量一定而流速可变的控制。
下面,对上述实施例的局部冲洗装置10的其他变形例加以说明。
图51为表示有变形例的局部冲洗装置100的水路系统构成的方框图,图52为表示有另一变形例的局部冲洗装置110的水路系统构成的方框图,图53为用局部剖视来表示变形例的流量调节阀75的简要构成的简要构成图。图54为表示有其他一变形例的局部冲洗装置120的水路系统构成的方框图。图55为表示配置在该水路系统中的流量调节转换阀77的构成的断面图,图56为用于说明设有该开关阀的变形例的局部冲洗装置的水路系统中水压的说明图。图57为表示有再一变形例的局部冲洗装置的水路系统构成的方框图。
(1)如图51所示,在该变形例的局部冲洗装置100中,在热交换装置60的下游设置有储液器73和波动发生仪74的波动发生装置70,在波动发生装置70的下游设有流量调节转换阀75。该流量调节转换阀75与冲洗喷嘴24用不同部件构成,把冲洗水的供水水流方向切换到冲洗喷嘴24的上述各喷嘴流路(臀部冲洗用流路、柔和冲洗用及阴部冲洗用的各流路)中的任一流路,同时,调整经过切换的各流路中流动的冲洗水流量。由此,用流量调节转换阀75就可进行冲洗喷嘴24的各喷嘴流路中的供水切换以及各流路中的冲洗水流量的调整。为此,在上述实施例中,采用了向冲洗喷嘴24进行流量调整的流量调节阀65和进行冲洗喷嘴24的各喷嘴流路转换的流路转换阀71这两个阀,但是,在该变形例中,只用一个流量调节转换阀75就可以了。因此,因部件数目少,在制造上取得了组装工序少,费用低等的优点。另外,采用具有涡流室的喷头200(参照图9)的话,处于通常的臀部冲洗时,可获得脉动流下的冲洗水喷水和混入空气所得到的上述效果,而在柔和、阴部冲洗之际,可获得脉动流下的冲洗水喷水、混入空气和冲洗水回旋所得到的上述效果。
此外,在该局部冲洗装置100中,将波动发生装置70下游的流路,即成为从波动发生装置70至流量调节转换阀75的流路和从流量调节转换阀75到冲洗喷嘴24的流路的下游侧供水管路72比处于波动发生装置70更上游的上游侧供水管路51硬度高的可挠性管线。由此,即使流量调节转换阀75脱离冲洗喷嘴24,也不易引起供水管路自身的伸缩、膨胀或收缩,可随着其伸缩抑制脉动衰减的影响。为此,在该变形例中,降低流路中的脉动衰减,可将脉动流的冲洗水送入冲洗喷嘴24中。
(2)在图52所示的另一变形例的局部冲洗装置110中,分别设置有臀部用与阴部用的冲洗喷嘴,各冲洗喷嘴与上述变形例的流量调节转换阀75连接。由此,该流量调节转换阀75将臀部用冲洗喷嘴114与阴部用冲洗喷嘴116连接在一起,在各冲洗喷嘴每个的喷嘴流路(臀部用喷嘴流路及阴部用喷嘴流路)切换冲洗水的供水水流方向,并且,调整经过所切换的各流路中流动的冲洗水流量。此时,不用说,图示的两个冲洗喷嘴114、114还可具有图2或图3所说明的喷头170、170的冲洗喷嘴。
臀部用冲洗喷嘴114与阴部用冲洗喷嘴116装在喷嘴装置112上。该喷嘴装置112采用使上述各冲洗喷嘴分别从待机位置向各自冲洗位置进退的结构,并由电子控制装置80驱动控制。即使在分别设有这种臀部用冲洗喷嘴与阴部用冲洗喷嘴的局部冲洗装置110中,如上所述,通过控制脉动频率ftm与占空比Dtm,可提高节水的实效性,设定多样的冲洗感或水势。此外,与上述的局部冲洗装置100同样,通过将波动发生装置70下游的下游侧供水管路72设置成比上游侧供水管路51硬度高的可挠性管路,即使在具有分别设置臀部用和阴部用的冲洗喷嘴的局部冲洗装置110中,也可降低流路中脉动的衰减,可将脉动流的冲洗水送入臀部用和阴部用的各冲洗喷嘴中。另外,采用具有涡流室的喷头170、170的话,在通常的臀部冲洗、阴部冲洗之际,可获得脉动流下的冲洗水喷水、混入空气和冲洗水回旋所得到的上述效果。另外,对于臀部用冲洗喷嘴114也可没有冲洗水涡流室171。
该变形例的流量调节转换阀75是例如图53所示的滚筒式流量调节转换阀。在该流量调节转换阀75中,在滚筒壳体75a的内部,可自由转动(正反旋转)地设有滚筒75b。在该滚筒的表面,每一供水口上形成供水槽75c,调整滚筒的各供水槽与供水口的重叠程度,可进行供水水流方向的切换,并调整向所切换的供水水流方向的供水流量。采用这种滚筒式流量调节转换阀75,与利用隔膜等弹性体的弹力的换向阀相比,可有效地抑制脉动的衰减。
除了设置臀部用冲洗喷嘴114与阴部用冲洗喷嘴116外,还可以在臀部用冲洗喷嘴与阴部用冲洗喷嘴的任一喷嘴上设有柔和用喷水孔和所用的喷嘴流路。再有,也可以与上述两冲洗喷嘴不同地单独设置柔和冲洗用的冲洗喷嘴。并且,柔和冲洗用冲洗喷嘴也可具有喷头170、170。如此,在柔和冲洗之际,可获得脉动流下的冲洗水喷水、混入空气和冲洗水回旋所得到的上述效果。
(3)图54所示的变形例的局部冲洗装置120的特点是,冲洗水喷水为断续流。即,为了对供水的冲洗水加压和使其下游的冲洗水断续,把冲洗水的流动变成在瞬间流量为零的断续流。即是说,该变形例的局部冲洗装置120,在其水路系统中,在热交换装置60的下游侧备有加压器122、流量调节阀124和断续流发生装置126,冲洗水经过流路转换阀71从冲洗喷嘴24喷出。
加压器122具有线性泵等加压泵,对从热交换装置60供给的冲洗水加压,并供给下游侧的上述机器。并且,该加压器122具有把调压阀54调压的约0.13Mpa(1.3kgf/cm2)的1次压力升高到约0.2Mpa(2kgf/cm2)的泵容量。另外,该调压阀54的调压压力(约0.13Mpa(1.3kgf/cm2))与以往产品基本相同。
断续流发生装置126具有位于其上游侧的储液器73和使流路断续的断续阀128。断续阀128如图55所示,通过马达128a使阀体128b在壳体128c的内部旋转。并且,该断续阀128与马达128a的旋转周期并用,使内部的阀体流路128d与阀流路128e连通,让流路断续。由此,断续阀128可使加压器122加压的冲洗水水流作为断续的输出(断续流),把断续流的冲洗水供给冲洗喷嘴24。下文,用图说明该断续流的生成状况。
如图56所示,来自供水源的供水压力为Pw时,冲洗水通过调压阀54调压,使其压力下降到约0.13Mpa(1.3kgf/cm2),然后至加压器122,通过该加压器122,压力升高到约0.2Mpa(约2kgf/cm2)。于是,该冲洗水接受断续阀128的周期的冲洗水断续以成为断续流,从冲洗喷嘴24喷出。这时的断续流的断续周期DT是断续阀128的马达旋转周期的2倍,因此,通过电子控制装置80对马达128a的旋转控制,能可变地控制该断续周期DT。在该变形例中,由断续周期DT规定的频率(断续频率)为前述不敏感带频率范围(5Hz以上,最好是10~100Hz)。因此,即使是从冲洗喷嘴24喷出经过流路的断续所得到的断续流的冲洗水的该变形例,与前述实施例同样,通过冲洗水喷水的频率控制,即使冲洗水水量一定,也可使冲洗感多样化或调整水势。另外,如果与冲洗水水量的调整并用,也可变更冲洗水的流速,能使冲洗感更进一步多样化,并能细致地调整水势。再者,通过频率控制,可如前所述地调整水势,因而即使冲洗水水量不足,也能确保使用者所期望的水势。换句话说,通过断续流的频率控制,能确保使用者所期望的冲洗感和水势,像前述那样,可大幅度降低冲洗水水量。
根据该变形例,能获得如下优点。如图55(b)所示,断续阀128在阀体流路128d的开口部设有倾斜部128f。在阀体128b向切断阀体流路128e一侧旋转时,该倾斜部128f具有使阀流路128e逐渐关闭的功能。因此,为了生成断续流而驱动断续阀时,可抑制随该阀驱动所产生的流路切断时的水击现象发生。并且,如冲洗喷嘴成为有涡流室的喷头170、170A的话,也可获得替代脉动流的断续流的冲洗水喷水、混入空气和冲洗水回旋所得到的上述效果。
另外,在该变形例中,如图56所示,由加压器122升压获得的压力(约0.2Mpa(约2kgf/cm2))成为最高压力,由于断续阀128引起的断续,成为压力从该最高压力下降的断续流。由此,如加压器122产生的升压压力上下偏移,该断续流也与前述的脉动流的场合同样(参照图19)也上下偏移,可进行流量调整。
(4)在图57所示的另一变形例的局部冲洗装置130中,通过加压器122和断续流发生装置126对冲洗水加压,使其成为断续流的冲洗水。另外,通过喷嘴装置112使臀部用冲洗喷嘴114与阴部用冲洗喷嘴116进退,用流量调节转换阀75切换向喷嘴的流路,并进行流量调整。于是,经过流量调整,上述断续流的冲洗水从臀部用冲洗喷嘴与阴部用冲洗喷嘴喷出。这样,也可以采用设有臀部用冲洗喷嘴114与阴部用冲洗喷嘴116、把断续流的冲洗水分别喷出的结构。
在各局部冲洗中,为了提高柔和感,可将上述第6实施例变形成把空气强制地混入冲洗水中。图58为用于说明将空气强制混入的变形例的冲洗喷嘴140构成的说明图,图59为表示在冲洗水中强制混入空气时混入空气量与接受混入空气的冲洗水喷水所产生的冲洗面积间关系的曲线图。图60为用于说明空气强制混入的另一变形例的冲洗喷嘴140A构成的说明图。
(1)如图58所示,变形例的冲洗喷嘴140,在喷头142上设有与臀部冲洗·柔和冲洗·阴部冲洗的各喷水孔31~33的各喷头流路34~37连通的第一~第三空气流路143~145。在冲洗喷嘴140的筒状部140a的上部间隔室140b中,这些空气流路分别与空气配管146~148连接。并且,从空气泵149压送的压缩空气通过空气流量调整阀150调节流量后,供给各空气配管。该空气流量调整阀150也对向各空气配管146~148的空气供给进行切换。由此,在喷头142中,通过各空气流路分别把压缩空气吹入喷头流路。经过上述各喷头流路以脉动流或断续流状态流动的冲洗水,通过脉动流或断续流下的喷水,以上述水块状喷出,同时接受压缩空气吹入所产生的摩擦力。因此,通过压缩空气的吹入,冲洗水变成图示的微小的水块喷出。该微小的水块即使从各喷水孔喷出,也很难成为再次相互结合的状态。
进行这种空气混入时,如图59所示,很明显,随着空气吹入流量的增大,水块变细并分散,从而增大了冲洗面积。因此,当水量少、冲洗范围窄时,通过增大空气流量,可扩大冲洗范围。另外,如图32所示,从喷水孔喷出的脉动流或断续流冲洗水增大成大的水块,但是,通过吹入空气,利用空气的剪切力可缩小水块,因而能得到柔和的冲洗感。这样,通过吹入空气,还能使冲洗范围增减或对冲洗强度进行调节。另外,与脉动流或断续流下的水势调整或冲洗感调整相结合,能更细致地调整冲洗强度等。再者,仅通过混入空气就可以降低冲洗水水量,因而提高了节水化的实效性,同时可得到有柔和感的冲洗感。
(2)如图60所示,另一变形例的冲洗喷嘴140A,在喷头142A的臀部冲洗·柔和冲洗·阴部冲洗的各喷头流路34~36的各喷水孔31~33中分别插入有第一~第三空气配管151~153。该第一~第三空气配管151~153与上述空气泵149连接。因此,来自该第一~第三空气配管151~153的压缩空气,在经过各个喷头流路34~36的冲洗水中直接喷出。根据这种结构,空气直接吹入冲洗水流中,能更进一步提高冲洗水流的分散作用。
也可使冲洗喷嘴变形,利用冲洗水水流的负压,达到自然吸气的目的。图61和图62为进行自然吸气的各变形例的冲洗喷嘴主要部分的简要断面图。图63是表示自然吸气的再一变形例的空气卷入冲洗喷嘴(参照图4)中的特性曲线图。
(1)如图61所示,具有该变形例的冲洗喷嘴的喷头142B,在臀部冲洗·柔和冲洗·阴部冲洗的各喷头流路34~36的一部分上设有使流路面积变小的节流孔154~156。另外,在各节流孔的下游侧备有从喷头背面导入外气的外气导入通路157~159。根据这种结构,从各节流孔流出的冲洗水流,在流路面积增大时产生负压,使空气从各外气导入通路157~159混入冲洗水中。采用该变形例,不需要设置空气泵等,简化了结构。此时,与臀部冲洗·柔和冲洗·阴部冲洗的喷头流路34~36对应的各节流孔,对于每一臀部冲洗·柔和冲洗·阴部冲洗来说,可以作成直径不同的节流孔。例如,规定节流孔直径,使柔和冲洗·阴部冲洗时混入的空气量比臀部冲洗时混入的空气量多。于是,由于臀部冲洗·柔和冲洗·阴部冲洗各自的混入空气程度不同,因此,对于每种冲洗动作来说,冲洗感是变化的。
(2)图62所示的另一变形例中,喷头142C在阴部冲洗用的喷嘴流路36中配置有外气导入管160。这样,也能直接将空气导入冲洗水流中。臀部冲洗用、柔和冲洗用的喷嘴流路也是一样的。
(3)图4所示的冲洗喷嘴适用于冲洗水在脉动流下喷出的第6实施例,是该实施例的变形例。并且,在该变形例中,具有提高自然吸气效率的构成。另外,为了便于说明,仅对一个喷水孔(臀部喷水孔)进行说明,但柔和喷水孔、阴部喷水孔也是同样的。其再一变形例是在喷头161中设有外气卷入室162。并且,该喷头161将臀部冲洗用的喷头流路34中的节流孔163与臀部喷水孔31隔着外气卷入室162对置地配置着,在外气卷入室162内设有外气导入通路164。根据这种结构,以从节流孔163喷出的冲洗水作为驱动流体,以来自外气导入通路164的空气作为被驱动流体,同时,以臀部喷水孔31作为喉管,构成喷射泵。
在该变形例中,由于节流孔163设置在与冲洗水的喷水方向相同的方向上,因而,可抑制水势的衰减。另外,通过作为喷射泵的作用,能增大空气的卷入量。而且,仅增大空气量,就可降低冲洗水水量,能更进一步提高节水的实效性,还能得到有更柔和感的冲洗感。再者,因节流孔163与冲洗水喷水方向为同一方向,因而,节流孔下游的管路不会弯曲,消除了该管路弯曲部的冲洗水的冲击,除此之外,也避免了能量损失,不会引起流速降低。
在该变形例中,对节流孔直径S1与喉管直径S2的面积比(S2/S1)进行种种变更,测定了空气的卷入量。以该空气卷入量作为相对水的空气比(空气混入率%)并用曲线表示,如图63所示,如果该面积比是1~4,空气卷入量可以大到40~80%。也就是说,构成该变形例的喷射泵中,如果上述面积比是1~4,则与图61所示的具有节流孔及外气导入通路的结构相比,空气卷入量可增大约1.2~2倍的程度,而且对提高节水化的实效性、得到有柔和感觉的冲洗感是有利的。另外,空气卷入量按照下述方式测定,即,在空气吸入口连接热射线式微型空气流量计,直接测定空气流量,由该空气流量和向喷嘴供给的供水流量演算出混入空气率,以此作为空气卷入量,作出图63的曲线。
在此,对将图3的喷头170A适用于冲洗水以脉动流方式喷出的第6实施例的变形例加以说明。图64是以简要透视的形式说明该变形例的内部结构的简要透视图。
如图64的变形例所示,如采用喷头170A,则如第2实施例所述,冲洗水如图中箭头SY所示回旋,采取螺旋状的喷水形态。在该变形例中,当冲洗水流入冲洗水旋流室171中时,冲洗水在上述脉动流或断续流的状态下,从臀部冲洗用的喷头流路34供水。因此,这样喷射的冲洗水具有该脉动流或断续流下的上述喷水惯性,同时成为图示的混入空气后的螺旋状(圆锥状)的喷水形式。并且,如前所述,冲洗水的回旋程度和空气混入程度由流入速度规定,通过脉动流或断续流中的频率调整或占空比调整以及用流量调节阀进行的流量调整,可以用种种方式变更该流入速度。由此,采用该变形例,可获得多种冲洗面积下的喷水或多种混入空气量的喷水,得到更舒心的冲洗感或柔和感。而且,也可以实现脉动流或断续流引起的低流量下的水势调整。
此外,图64示出了冲洗水瞬间喷水的状况,但由于该状态是连续发生的,因此,实际的喷水形态为由喷出的冲洗水形成中空的图示的圆锥形状KS。
在该变形例中,也可以用种种方式变更节流孔直径S1与喉管直径S2的面积比(S2/S1),测定空气卷入量,得到图5所说明场合相同的效果。另外,也可获得图6所说明的场合相同的效果。
另外,也可以利用空气泵等将空气强制地混入该变形例的喷头170A中。如果这样,由于增大了空气混入量,能得到更柔和的感觉。采用这种强制混入空气的结构时,可以一边强制地混入空气,一边进行上述脉动流或断续流的冲洗水喷水;还可以在强制混入空气停止的状态下,进行脉动流或断续流的冲洗水喷水。
另外,第6实施例中,除了喷头170A外,不用说,图2的喷头170、图9~图14的喷头200、220也可与现有的各种喷头并用。并且,处于图14所示的喷头220场合,可以用脉动流或断续流状态下的冲洗水向偏心路径222和轴心指向路径223的任一个或两者供水。如此,除了获得上述那样的与回旋程度相对应的柔软感等多样化的效果外,还可发挥以脉动流或断续流下的冲洗水喷水所获得的效果。
除此之外,上述实施例或各变形例的局部冲洗装置,还可以采用下述变形。
(1)在变成脉动流的冲洗水时,虽然用了前述的波动发生仪74,但是也可以使用可得到脉动输出的泵,例如齿轮泵或次摆线泵等。在这种情况下,控制泵的转速,能可变地控制脉动频率,调整水势等。此外,以波动发生仪74为AC驱动,控制其相位角,也可与上述实施例中的占空比控制同样地调整水势等。
(2)通过流路断续得到断续流的冲洗水的断续阀128也可以是使采用螺线管的电磁阀或供水口的提升头一前一后地进行使供水口开闭、流路断续的提升阀。
(3)另外,还可以采用由加压器122和断续阀128使冲洗水加压并随后断续流化的结构,这时,把两者单独地配置,而且加压器具有由线性泵组成的加压泵。但是,并不限于这种结构,也可以采用对冲洗水加压并断续的结构。图65是用于说明再一变形例的冲洗喷嘴175的说明图,图66是用于说明该变形例的冲洗喷嘴175所使用的电磁泵176的简要构成的说明图。
如图所示,该电磁泵176是具有吸入侧单向阀176a和排出侧单向阀176b的普通流量型电磁泵。并且,该电磁泵176通过对电磁线圈176c励磁使柱塞176d进退。得到从泵室176e断续流化的加压水。普通的电磁泵与储液器并用,以便随着隔着吸入侧·排出侧单向阀的柱塞进退而成为无流体断续的平滑的压力。但是,该变形例的电磁泵176没有使用储液器,只以原来的方式利用压力的断续,就可以得到与电磁螺线管的励磁电压同步的断续周期。根据该实施例,通过一个电磁泵176就能实现加压部与断续部的功能,因而,简化了结构。即使在这种情况下,上述的电磁线圈的励磁周期即断续周期的频率依然在前述的不敏感带频率范围。
(4)另外,利用加压器122和断续阀128,可对冲洗水加压并随后使其断续流化,如图56所示,在调压阀的调压压力为最大压力时,能产生压力周期的变动所引起的断续流,但是,也可使该调压阀的调压压力为最小压力,从而成为能产生压力周期变动的断续流。如果这样,即使自来水管等供水源本身压力比较低,也能以前述的断续流的冲洗水喷水。
(5)此外,在上述实施例及其它变形例中,通过停止波动发生仪74等的驱动,可以进行与以往同样的连续流的冲洗水喷水。因此,在遥控装置14或本体侧缘部等上设置能选择脉动流喷水通或断的按扭,根据该按扭的操作,即根据使用者的爱好,可选择脉动流冲洗水的喷水形式下的局部冲洗和连续流冲洗水的与以往同样的喷水形式。
(6)也可以采用在热交换装置60的热交换部62的出水侧设置缓冲贮水槽,以此代替储液器73。作为这种缓冲贮水槽结构,具有与热交换部62同高水位配制的槽,在该槽上设置有浮动开关SS18和真空断路器63。该缓冲贮水槽与储液器大致相同,吸收从其下游传播到热交换部上的压力变动。因此,用该缓冲贮水槽也能通过变动吸收抑制热交换部内温度分布的紊乱,使热交换部内温度均匀化,稳定温度的控制特性。另外,在缓冲贮水槽内设置促使温水混合的混合板或混合通路,能更进一步提高该压力变动的吸收作用。另外,也可以将缓冲贮水槽与热交换装置制成一体,在其内部设置混合板等。
(7)为了检测出热交换装置60的入水温度,根据供给加热器61的通电量,例如,根据向加热器61供给的通电量的微分值进行演算以代替入水温度传感器。这样,可省去入水温度传感器,简化了结构。
入水温度传感器SS16a及出水温度传感器SS113不仅可以安装在热交换部内,而且也可以设置在热交换装置的前后,只要是能反应热交换部内温水温度的场所就可以。
下面,说明其它实施例。图67为该变形例的局部冲洗装置设有的冲洗喷嘴180主要部分的简要断面图。在以下说明中,使用与前述相同的部件名称及其符号。另外,以该冲洗喷嘴180作为臀部冲洗用喷嘴加以说明。
该变形例的冲洗喷嘴180的特点是,在将空气强制混入冲洗水中进行喷水时,通过让空气混入量周期地变动,以脉动流或断续流的冲洗水喷水。即,如图67所示,冲洗喷嘴180在喷嘴前端设有臀部喷水孔31,冲洗水经过喷嘴流路181供给该喷水孔31。在该喷水孔开口的下方形成空气混入室182,在该空气混入室182中,用树脂或金属、陶瓷等为材料的多孔质管183形成喷嘴流路。
空气混入室182通过空气流路184而与空气压送混入装置185连通。该空气压送混入装置185如图中模式所示那样,使空气流量周期地变动和/或在一定的设定流量下,将空气压送到空气混入室中。并且,在空气混入室182中,空气压送混入装置185通过多孔质管183将空气混入冲洗水中。从多孔质的性质出发,该多孔质管183使空气以细微气泡混入通过该管内部的冲洗水中。因此,与空气压送混入装置185的压送相结合,可相对冲洗水将体积比最大为4倍的空气混入。
上述空气压送混入装置185可采用变容量型空气泵,或者为定量泵或变容量型空气泵以及配置在其下游的流量调节阀。或者采用空气泵及配置在其下游使管路开闭的开闭阀的结构。利用这样构成的空气压送混入装置185,一边使空气流量周期地变动、一边压送空气时,能引发空气泵的转速控制所产生的流量的周期变动,同时,通过流量调节阀使管路的有效面积在0~100%的范围内周期地改变,或者在10~100%的范围内周期地变更。另外,用开闭阀周期地重复打开、切断管路也是可行的。在这种场合,如果使用容积式空气泵作为空气泵,可与空气泵的动作一致,重复地进行空气的压送·停止。采用这种结构时,在通过流量调节阀使管路有效面积为0、通过开闭阀切断管路、容积式空气泵动作停止的状况下,会出现冲洗水被切断的状况、即只有空气从喷水孔喷出的状况。因此,混入的空气不会细微化地混入水中,而是以水·空气·水·空气……的状态成夹层状的喷水形式。这种喷水形式采用与前述的断续流冲洗水的喷水形式基本相同的过程。因此,通过空气的混入能明显地增加体积,提高冲洗水的流速,而且,通过空气夹着水,冲洗水以水块状喷水,从而获得与波动流的冲洗水喷水同等的效果。
利用冲洗喷嘴180,在停止从空气压送混入装置185进行空气压送的状态下,从冲洗水给水装置186向喷嘴供给冲洗水时,可以从臀部喷水孔31以连续流喷射冲洗水。另外,在来自空气压送混入装置185的空气压送成为一定的设定流量的状态下,向喷嘴供水时,可使气泡按照基本一定的比率混入的冲洗水处于连续流的状态。也就是说,可以分开使用空气混入后的冲洗水喷水和只有冲洗水的喷水。而且,通过只有空气混入可实现节水的目的。再有,通过混入空气量的设定调整或冲洗水的流速调整或对这两者的调整,能在连续流的状态下喷射混入各种比率空气的冲洗水,得到与混入空气量·流速对应的冲洗感或水势。
另外,利用冲洗喷嘴180,由于一边使空气流量周期地变动、一边压送空气,使空气混入冲洗水中,因此,冲洗水变成空气混入量相对冲洗水的流动反复周期地出现密的部分与疏松的部分的冲洗水。在空气混入量密集的部分,混入的空气多,冲洗水的流速高,而在空气混入量疏松的部分,流速没有密集部分的高。并且,空气混入量密集、流速高的部分,可以追上空气混入量疏松、流速慢的部分,并与之重合。这种现象与图32说明的现象没有多大变化。但是,在该变形例中,在空气流量周期地变动并压送空气的过程中,由该变动周期所确定的变动频率为上述不敏感带频率范围。
结果,该变形例的冲洗水喷水根据空气流量的周期变动的状况成为脉动流或断续流的冲洗水喷水,与前述实施例中的喷水或空气混入的喷水是一样的。也就是说,该变形例的冲洗喷嘴180中的冲洗水喷水也可以通过脉动流或断续流下的喷水变成上述水块状的喷水,或者通过混入空气,冲洗水成为图示那样的微小水块状态。这些微小水块即使从各喷水孔喷出也难以成为相互再次结合的状态。因此,采用冲洗喷嘴180,能得到与前述实施例同样的效果,即可实现节水实效性的提高和多样冲洗感·水势等的设定。并且,在该冲洗喷嘴180中,通过空气流量周期变动时变动幅度的调整、冲洗水流速的调整或对这两者的调整,可实现冲洗感的多样化。也就是说,即使水量不足、流速降低,通过空气压送时上述变动幅度的调整,也可以进行维持水势的强弱调整。
另外,在上述实施例和各变形例中,喷头中的臀部冲洗·柔和冲洗·阴部冲洗的各喷头流路,也可以沿上下方向并排形成。如果这样,能使冲洗喷嘴的宽度方向变窄,将开始驱动喷嘴装置的各种机器或装置接近地配置,可实现装置的小型化。在这种场合,也可以与上下喷头流路并用,在冲洗喷嘴中沿上下方向形成喷嘴流路。另外,还可以将喷头采用把设有上述各喷水孔的喷头盖安装在具有上述各喷头流路的基座上的结构,在基座与喷头盖之间,设置外气导入孔。
以上虽然说明了本发明的实施例,但是本发明并不限于上述实施例或实施形式,当然,在不脱离本发明宗旨的范围内,也可以得到种种实施形式。
例如,虽然热交换装置60为把螺旋状镍铬耐热合金线组成的加热器61内置到小容量热交换部62中的结构,但也可以采用下述构成。即,如果加热器61为层叠圆筒状陶瓷加热器,则在烧结之前,在未加工薄板上以油膏印刷漏电检测电路或过热防止电路,由此,通过烧结可在加热器表面上形成各电路。这样,可省去外部的漏电检测·漏电保护电路,并且,也不需要双金属等过热防止机器。于是,通过层叠化以及机器的省略,可使热交换装置60小型化。另外,加热器61也可以使用电磁诱发加热器,该电磁诱发加热器通过与高频电流联动的磁通变化,在电阻上产生电磁诱发,由该电阻产生焦尔热。如果这样,避免了在热交换部内配置浸入水中的加热器61,因而,不需要漏电保护电路,可以小型化。再者,由于加热器形状的自由度高,可把加热器61作成沿着蛇形水管的形状等,因而能更有效地使冲洗水温热。
热交换装置60也可以不采用瞬间式,而使用贮水式结构。如果这样,可以延长给定温度的冲洗水的连续喷水时间。另外,在深夜等坐便器未使用状态也可以实施热交换部内冲洗水的温热,这时,可使用耗电少的加热器61。结果,可降低局部冲洗装置整体的最大耗电量,在把局部冲洗装置设置在已设置的盥洗室中的场合,可避免室内配线容量不足所引起的增容。再有,喷嘴为电动式,但如采用水压式喷嘴,可无需喷嘴驱动用马达,可降低成本。
工业上的可应用性本发明的人体冲洗装置可作为设置在卫生间坐便器上的局部冲洗装置,浴室等的淋浴装置等,进行人体冲洗的各种冲洗装置加以利用。
权利要求
1.一种人体冲洗装置,将冲洗水从喷嘴的喷水孔向人体喷出,其特征在于,具有将冲洗水供给所述喷水孔的供水装置;对所供给的冲洗水给予围绕所述喷水孔的轴心回旋力、并将冲洗水导入所述喷水孔、在持有所述回旋力的状态下从所述喷水孔喷出冲洗水的回旋给予装置。
2.按照权利要求1所述的人体冲洗装置,其特征在于,所述回旋给予装置具有使给予所述供给冲洗水的所述回旋力可变的可变装置。
3.按照权利要求1或2所述的人体冲洗装置,其特征在于,所述回旋给予装置具有与所述喷水孔连通地形成于所述喷嘴上的回旋给予室;使流入该回旋给予室的冲洗水沿着所述回旋给予室的内壁面回旋地将冲洗水导入所述回旋给予室的导入装置。
4.按照权利要求3所述的人体冲洗装置,其特征在于,所述导入装置具有与所述回旋给予室偏心连通、并将冲洗水流入所述回旋给予室的偏心管路。
5.按照权利要求4所述的人体冲洗装置,其特征在于,具有其轴心指向所述回旋给予室并与之连通、将冲洗水流入所述回旋给予室的轴心指向管路,所述可变装置具有对所述偏心管路和所述轴心指向管路中冲洗水流量加以调整的调整装置。
6.按照权利要求5所述的人体冲洗装置,其特征在于,喷嘴上至少设有2个喷水孔,该喷水孔配置在喷嘴的大致中心,同时,左右设有所述轴心指向管路。
7.按照权利要求1-6任一项所述的人体冲洗装置,其特征在于,具有在给予所述回旋力的冲洗水从所述喷水孔喷出之前,将空气混入冲洗水中的空气混入装置。
8.按照权利要求2所述的人体冲洗装置,其特征在于,所述可变装置为脉动波发生装置,用于对所述供水装置供给的冲洗水产生以所述供水装置的供水压力为中心的脉动波。
9.按照权利要求2所述的人体冲洗装置,其特征在于,所述可变装置为变动发生装置,用于对所述供水装置供给的冲洗水流产生周期变动。
10.按照权利要求9所述的人体冲洗装置,其特征在于,所述变动发生装置具有使所述供给的冲洗水流生成的变动周期变更的变更装置。
11.按照权利要求10所述的人体冲洗装置,其特征在于,所述变更装置具有规则地变更所述变动周期的装置。
12.按照权利要求10所述的人体冲洗装置,其特征在于,所述变更装置具有不规则变更所述变动周期的装置。
13.按照权利要求9-12任一项所述的人体冲洗装置,其特征在于,所述变动发生装置具有变动诱发装置,以人体不将根据所述变动产生的冲洗水流动状态下喷出的冲洗水的喷水状态变化作为刺激变化识别的方式,诱发所述供给的冲洗水流变动。
14.按照权利要求13所述的人体冲洗装置,其特征在于,所述变动诱发装置具有诱发装置,以比人体将周期刺激作为刺激变化识别的频率要高的频率,诱发所述冲洗水流变动。
15.按照权利要求9-14任一项所述的人体冲洗装置,其特征在于,所述变动发生装置具有成为所述供水路径一部分的缸体;在该缸体内往复运动并通过该往复运动使冲洗水流产生脉动以将该冲洗水压送入所述缸体下游的柱塞;驱动该柱塞往复运动的电磁阀;励磁控制该电磁阀的控制装置;以及设置在所述缸体下游、容许冲洗水向下游侧通过的单向阀。
16.按照权利要求1-14任一项所述的人体冲洗装置,其特征在于,所述喷嘴针对每个不同的喷水对象具有多个所述喷水孔,所述供水装置按所述喷水孔供给冲洗水,所述回旋给予装置将所述回转力给予每个所述喷水孔供给的冲洗水。
17.一种人体冲洗装置,从喷水孔将供给的冲洗水向人体喷出,其特征在于,具有压力发生装置,间歇地发生比供水源的喷水压高的压力。
18.一种人体冲洗装置,从喷水孔将供给的冲洗水向人体喷出,其特征在于,具有压力发生装置,在2次侧间歇地发生比1次侧的供水压力高的压力。
19.一种人体冲洗装置,将供给的冲洗水向人体喷出,其特征在于,具有压力发生装置,将以1次侧的供水压力作为中心的脉动波给予冲洗水。
20.一种人体冲洗装置,从喷水孔将冲洗水向人体喷出,其特征在于,具有将冲洗水供给所述喷水孔的供水装置;使冲洗水流变动的变动发生装置;将通过该变动发生装置施加了变动的冲洗水导入所述喷水孔的变动导引装置。
21.按照权利要求20所述的人体冲洗装置,其特征在于,所述变动发生装置具有变更装置,使所述冲洗水流产生的变动周期加以变更。
22.按照权利要求21所述的人体冲洗装置,其特征在于,所述变更装置具有规则地变更所述变动周期的装置。
23.按照权利要求21所述的人体冲洗装置,其特征在于,所述变更装置具有不规则地变更所述变动周期的装置。
24.按照权利要求20-23任一项所述的人体冲洗装置,其特征在于,所述变动发生装置具有变动诱发装置,以人体不将根据产生所述变动的冲洗水流状态下的冲洗水喷水的喷水状态变化作为刺激变化识别的方式,诱发所述冲洗水流变动。
25.按照权利要求24所述的人体冲洗装置,其特征在于,所述变动诱发装置具有诱发装置,以比人体将周期刺激作为刺激变化识别的频率高的频率诱发所述冲洗水流变动。
26.按照权利要求25所述的人体冲洗装置,其特征在于,所述诱发装置具有以约5Hz以上的频率诱发所述冲洗水流变动的装置。
27.按照权利要求26所述的人体冲洗装置,其特征在于,所述冲洗水流变动的频率为商用电源频率。
28.按照权利要求20-27任一项所述的人体冲洗装置,其特征在于,所述变动发生装置具有成为所述供水路径一部分的缸体;在该缸体内往复运动并通过该往复运动使冲洗水流产生脉动以将该冲洗水压送入所述缸体下游的柱塞;驱动该柱塞往复运动的电磁阀;励磁控制该电磁阀的控制装置;以及设置在所述缸体下游、容许冲洗水向下游侧通过的单向阀。
29.按照权利要求28所述的人体冲洗装置,其特征在于,所述控制装置具有励磁控制部,以占空比励磁控制所述电磁阀,根据设定的冲洗水喷水量或设定的冲洗强度变更所述占空比。
30.按照权利要求20-27任一项所述的人体冲洗装置,其特征在于,所述变动发生装置具有设置在所述供水路径上、形成空气可从外部混入供水路径中的空气混入部;和与该空气混入部连接、给予空气压力或流量的变动并将空气从所述空气混入部强制混入,在所述空气混入部使冲洗水流产生所述变动的空气混入装置。
31.按照权利要求30所述的人体冲洗装置,其特征在于,所述空气混入部位于所述喷水孔附近。
32.按照权利要求20-31任一项所述的人体冲洗装置,其特征在于,具有水击降低装置,在位于所述变动发生装置上游的所述供水路径中降低因所述变动发生装置在冲洗水流中产生的所述变动带来的水击。
33.按照权利要求32所述的人体冲洗装置,其特征在于,在所述水击降低装置上游的所述供水路径上具有将所述供给的冲洗水温热的温水装置。
34.一种人体冲洗装置,从喷水孔将冲洗水向人体喷出,其特征在于,具有将冲洗水供给所述喷水孔的供水装置,以及在至所述喷水孔的供水路径上,以约5Hz以上的频率使冲洗水流断续流动,在冲洗水处于断续流的状态下,将该冲洗水从所述喷水孔喷出的断续喷水装置。
35.按照权利要求34所述的人体冲洗装置,其特征在于,在比通过所述断续喷水装置产生冲洗水断续流的场所更上游的所述供水路径上设有调压装置,以将所述供水路径中流动的冲洗水加减压方式调整到规定压力。
36.按照权利要求34或35所述的人体冲洗装置,其特征在于,所述断续喷水装置引起的断续流动的冲洗水的频率为商用电源的频率。
全文摘要
提供一种不随喷嘴移动就可扩大2维冲洗范围的新喷水方式。喷头170具有在喷水孔31正下方经小径连通路163而连通的冲洗水涡流室171。冲洗水涡流室171为具有倾斜的内周壁的中空室,喷头流路34与该冲洗水涡流室171偏心连接。从喷头流路34流入冲洗水涡流室171内部的冲洗水如箭头SY所示,一边沿着冲洗水涡流室内周壁回旋一边从喷水孔31喷水,以获得螺旋状(圆锥状)的回旋喷水形态。
文档编号B05B3/02GK1341186SQ00804268
公开日2002年3月20日 申请日期2000年1月24日 优先权日1999年1月25日
发明者林良祐, 川原能行, 佐藤稔, 筒井治雄, 柳濑理典 申请人:东陶机器株式会社
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