JP2010090620A - 衛生洗浄装置 - Google Patents

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Minoru Matsui
実 松井
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Abstract

【課題】熱交換器及びその上流に設けられる開放式タンクの配置の自由度を向上させ、人体の洗浄時、迅速に水の吐出を開始させることができる衛生洗浄装置を提供する。
【解決手段】吐水ノズルに水を供給する給水路と、給水路に設けられ、タンク本体と、このタンク本体の内部に水を流入させる流入口と、タンク本体の内部の水を吐水ノズルへ流出させる流出口と、この流入口との間にエアギャップを形成するように設けられ、タンク本体の内部の余剰水を外部へ排出するオーバーフロー口と、を有する開放式タンクと、開放式タンクよりも下流の給水路に設けられて流出口から流出した水を給水路の下流に供給するポンプと、ポンプよりも下流の給水路に設けられてポンプから供給される水を貯留するとともに貯留する水を加熱するヒータを有する熱交換器と、を備え、開放式タンクと熱交換器との間の給水路に水の逆流を防止する逆流防止手段を設けた。
【選択図】図8

Description

本発明は衛生洗浄装置に関し、より具体的には、使用者の「おしり」などを水で洗浄可能とした衛生洗浄装置に関する。
洋式便器本体の上部に設置され、吐出される水によって人体を洗浄する洗浄ノズルを備えた衛生洗浄装置において、洗浄ノズルへの水路の途中にリザーブタンクを設けたものが知られている。リザーブタンクは、水を加熱して内部に貯水する貯湯タンクよりも上流に設けられており、また、リザーブタンク内の貯水は、リザーブタンクと貯湯タンクとの間に接続されているポンプが作動することにより、貯湯タンクへ送られるよう構成されている。
リザーブタンクの槽体の側壁には排水用切り欠きが設けられており、槽体内の余剰水はこの排水用切り欠きから流出し、樋状排水路に流れ込む。余剰水はさらに樋状排水路に沿って流れた後に、樋状排水路に設けられた排水口より洋式便器本体内に排水される(特許文献1)。
特開平8−120733号公報
特許文献1に開示された衛生洗浄装置では、貯湯タンク内の貯水の最高水位よりも下方にリザーブタンクが配置されている(特許文献1の図7参照)。このため、非洗浄時などにポンプが停止すると、貯湯タンク内の貯水が水頭圧により逆流し、ポンプを経てリザーブタンク内に流入する。さらに、リザーブタンクの排水用切り欠きから外部に流出することで貯湯タンク内の水位低下が生じる。したがって、内部上方の貯水から順次流出させるよう構成されている貯湯タンクにおいては、次回の人体の洗浄時には、貯湯タンク内を再度貯水で満たす必要があり、迅速に洗浄ノズルからの水の吐出を開始できないという問題があった。
また、一般的な衛生洗浄装置では、安全性の観点から貯湯タンク内に十分な貯水量が無い状態でのヒータの発熱(いわゆる空焚き)を防止するため、貯湯タンク内のフロートスイッチで貯水量を検知することが行われている。上述のように、貯湯タンク内の貯水がポンプを経てリザーブタンクに逆流して貯湯タンク内の水位低下が生じると、貯湯タンク内にヒータの加熱に十分な貯水量が保たれないおそれがある。そのため、次回の人体の洗浄時、洗浄ノズルから吐出させる水を温水とするまでに時間を要し、迅速に温水の吐出を開始できないという問題があった。
本発明はかかる課題の認識に基づいてなされたものであり、熱交換器及びその上流に設けられる開放式タンクの配置の自由度を向上させ、人体の洗浄時、迅速に水の吐出を開始させることができる衛生洗浄装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る衛生洗浄装置は、人体局部に向けて水を吐出する吐水ノズルと、前記吐水ノズルに水を供給する給水路と、前記給水路に設けられた開放式タンクであって、タンク本体と、前記タンク本体の内部に水を流入させる流入口と、前記タンク本体の内部の水を前記吐水ノズルへ流出させる流出口と、前記流入口との間にエアギャップを形成するように設けられ、前記タンク本体の内部の余剰水を外部へ排出するオーバーフロー口と、を有する開放式タンクと、前記開放式タンクよりも下流の前記給水路に設けられ、前記流出口から流出した水を前記給水路の下流に供給するポンプと、前記ポンプよりも下流の前記給水路に設けられ、前記ポンプから供給される水を貯留するとともに、貯留する水を加熱するヒータを有する熱交換器と、を備えた衛生洗浄装置において、前記開放式タンクと前記熱交換器との間の前記給水路に、水の逆流を防止する逆流防止手段を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、熱交換器から開放式タンクへの水の逆流が防止されるため、ポンプの非動作時にオーバーフロー口より開放式タンク内の水が流出し、熱交換器内の水位が低下することがない。したがって、熱交換器内を貯水で満たしておくことが可能となり、次回の洗浄時に迅速に吐水ノズルからの水の吐出を開始させることができる。さらに、開放式タンクを熱交換器よりも下方に配置することが可能となるため、構成の自由度を向上させることができる。
また、熱交換器内の貯水量が十分でない場合はヒータによる貯水の加熱が行われない仕様とされている衛生洗浄装置においては、上記逆流を防止して熱交換器内の貯水量を保つことで、熱交換器内の貯水をヒータで加熱して適切な温度に維持することが可能となる。したがって、次回の洗浄時に、適切な温度の水を迅速に吐水ノズルから吐出させることができる。
本発明の好ましい形態では、前記逆流防止手段は、前記熱交換器内に貯留される水の最高水位よりも上方において前記給水路を大気開放する大気開放弁である。
本発明によれば、大気開放弁によって給水路が大気開放されるため、熱交換器から開放式タンクへの水の逆流が防止される。さらに、大気開放弁は熱交換器内に貯留される水の最高水位よりも上方で給水路を大気開放しているため、給水路中の水が外部へ漏出することもない。これにより、熱交換器内を貯水で略満水としておくことが可能となるため、次回の洗浄開始時に迅速に吐水ノズルから水を吐出させることができる。
本発明の好ましい形態では、前記大気開放弁は、前記熱交換器の上面に対し取付固定される。
本発明によれば、熱交換器内に貯留される水の最高水位よりも上方において大気開放させつつ、位置決めを容易に行うことができる。尚、大気開放弁は熱交換器の上面に対し直接的に固定されている必要は無く、ブラケット等の治具を介し、熱交換器の上面を基準として取付固定してもよい。
本発明の好ましい形態では、前記逆流防止手段は、一方向のみに通水を可能とするよう前記給水路を遮断する弁体を有する逆流防止弁である。
本発明によれば、給水路中の水が外部に漏出することがないため、熱交換器内の貯水の水位から制約を受けることなく、逆流を防止する位置を決定することが可能となり、構成の自由度をさらに向上させることができる。
本発明によれば、熱交換器及びその上流に設けられる開放式タンクの配置の自由度を向上させ、人体の洗浄時、迅速に水の吐出を開始させることができる衛生洗浄装置を提供することができる。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る衛生洗浄装置100を備えたトイレ装置10の外観図である。尚、本実施形態のトイレ装置10はいわゆる「ロータンク式」であるが、本発明は、大便器(腰掛便器)200に流す水を制御するバルブ機構を備えた「水道直圧式」にも適用することができる。
本実施形態の衛生洗浄装置100は、大便器200の後部上方に設けられた本体部110を有する。本体部110の筺体を構成するケーシング120には、便蓋130及び、便蓋130によって覆われる図示されない便座が回動自在に軸支されている。
図2は、本実施形態に係る衛生洗浄装置100の内部構成を表す透視図である。
ケーシング120は、ケースカバー121とケースプレート122とを有する。ケースプレート122は平板状に形成されて大便器200上に載置されており、その前方には吐水ノズル131が配設される。このほか、ケースプレート122上には、脱臭ユニット140、熱交換器150、コントローラ160、リモコン受信部161、着座センサー162、給水バルブユニット170、開放式タンク180など、衛生洗浄を行うために必要となる種々の要素が配設されている。また、ケースカバー121の側方には、水道管から水の供給を受ける給水部190が設けられている。
吐水ノズル131は、大便器200のボウル部内に進退自在であり、大便器200に着座した使用者の「おしり」などに水を吐出して洗浄する機能を備える。この吐水ノズル131が大便器200のボウル部内に進出した状態で、通水/止水を切り替える開閉弁を内蔵した給水バルブユニット170を通過した水を吐出する。なお、本願明細書において「水」という場合には、冷水のみならず、加熱された温水も含むものとする。
熱交換器150は、吐水ノズル131から吐出される水を温水にするため、給水バルブユニット170から供給される水の加熱を行う。後述するように、熱交換器150の内部には通電により発熱するヒータ151が設けられている。
コントローラ160は、リモコン受信部161で受信した図示しないリモコンからの信号に基づいて、吐水ノズル131の進退や水の吐出量、熱交換器150の加熱量等を制御する。
脱臭ユニット140は、後に詳述するように、大便器200のボウル部内の空気を吸引し、脱臭して排気口141から排出する役割を有する。脱臭ユニット140は、使用者が便座に着座したことを着座センサー162が検出すると、脱臭ファン142を駆動させ、脱臭ダクト143を介してボウル部内の空気の吸引を開始する。
図3は本実施形態に係る脱臭ユニット140及び開放式タンク180近傍の斜視図、図4は本実施形態に係る脱臭ダクト143の分解斜視図、図5は本実施形態に係る脱臭ユニット140及び開放式タンク180近傍の分解斜視図である。
図3に表したように、ケースプレート122の一部に、大便器200の後方側に向けて切り欠かれた拡張プレート用切欠123が設けられている。この拡張プレート用切欠123は、大便器200のボウル部の上方に位置しており、そこには対応した形状を有する拡張プレート300(図4参照)が嵌め込まれている。
図4に表すように、拡張プレート300の内部は、後方に立設された後方仕切壁301、左右側方にそれぞれ立設された側方仕切壁302a、302bにより、ケーシング120内に配設されたコントローラ160、リモコン受信部161などの電子機能部品と仕切られている。さらに、内部に立設された隔壁303により、拡張プレート300内部は、ダクト下ケース304と、容器305と、に区画されている。このうち、ダクト下ケース304は、その前方に前方仕切壁306が立設されて四方を囲まれているとともに、底面307には導風口308が開口している。導風口308は大便器200のボウル部の上方に位置し、多数の小孔が穿設されたフィルタ309が装着されており、導風口308を通過する空気に含まれる埃の除去が行われる。
一方、容器305の底面305aには、後方が後方仕切壁301によって仕切られ、左右側方が隔壁303、側方仕切壁302bによって仕切られた受水部330が形成されている。容器305の前方は開放され、隔壁303と側方仕切壁302bとの間に排水口305bが形成されている。隔壁303及び側方仕切壁302bには、それぞれ互いに向けてリブ310a、310bが突設されており、排水口305bが絞られている。
ダクト下ケース304の上方には、本体部110のケースカバー121の傾斜に対応した面を有するダクト上ケース400が装着されて両者は一体となり、内部に空間を有する脱臭ダクト143を構成している。さらに、ダクト上ケース400の天面401には、矩形のダクト開口402が開設されており、脱臭ダクト143内に連通している。
図5に表すように、脱臭ダクト開口402には、回転駆動することによって空気を吸引する脱臭ファン142が接続されている。すなわち、脱臭ファン142は、導風口308及び脱臭ダクト143を介して大便器200のボウル部内の空気を吸引する。
脱臭ファン142は、大便器200のボウル部内から吸引した空気を、左側方に配置された脱臭触媒144へ向け吹き出す。脱臭触媒144は、脱臭ファン142によって吹き込まれた空気中の臭気成分を、分解あるいは吸着することで臭気を除去する。脱臭触媒144によって臭気が除去された空気は、脱臭ユニット140の側面に設けられた脱臭排出口141から排出される。図3に表すように、脱臭排出口141には、上下に隙間を隔てて配置された複数の板状体によって、下方へ傾斜したスリットが形成されている。これにより、脱臭排出口141から排出される空気は斜め下方に向けられるため、使用者の顔面などに排出空気を吹き付けるなどして不快感を与えることがない。
脱臭ダクト143とケースプレート122との間に形成される隙間には、開放式タンク180が配設される。開放式タンク180は、吐水ノズル131の吐水口から水路中に汚水が浸入した場合にも、その汚水が水道管まで逆流することが無いよう、水路中にいわゆるエアギャップを設ける機能を有する。開放式タンク180は、その内部に水を貯留可能であって、給水バルブユニット170(図2参照)を通過した水を内部へ流入させる流入口181(図5参照)と、内部の水を外部へ排出させる流出口182と、を有する。さらに、開放式タンク180は横長に構成されており、脱臭ダクト143の左側方に流入口181が、右側方に流出口182が配置される。また、開放式タンク180の後方には、ポンプユニット191が設けられている。
以下、開放式タンク180の構造について詳細に説明する。図6は、本実施形態に係る開放式タンク180の構造と水の流れを表す模式図である。
図6に表すように、開放式タンク180は、パッキンP1〜P3を介設して組み立てられる複数の部材から構成されている。流入口181が設けられた入水蓋部材184は、パッキンP1を介して水密としながら、導水部材185の上部を覆う。導水部材185は、入水蓋部材184から流入する水を矢印F1のように下方へと導く。さらに、開放式タンク180は、導水部材185に接続される貯水部材186を有する。貯水部材186は、矢印F2のように導水部材185から流入する水を、脱臭ダクト143の下方をくぐらせて脱臭ダクト143の右側方へと導く。また、貯水部材186の上方は、パッキンP3を介して、流出口182が設けられた出水蓋部材187によって水密に覆われている。
入水蓋部材184は、導水部材185の上方の開口に対応する形状を有し、その天面184aから、入口配管503が接続される流入口181が後方に向けて突設されている。また、流入口181の下方(開放式タンク180の内側)には、流入口181から流入する水を下方に案内する突条部184bが形成されている。
貯水部材186は、所定量の水を貯留可能な箱状部186bと、箱状部186b内に水を導入する筒状部186aと、からなる。筒状部186aは、導水部材185と接続され、脱臭ダクト143の下方をくぐらせて箱状部186bに水を導くよう、左右方向に伸延する細長い略円筒状に形成されている。
開口している貯水部材186の箱状部186bの上部は、パッキンP3を介して、出水蓋部材187によって水密に覆われている。出水蓋部材187は、その天面187aから、出口配管504が接続される流出口182が後方に向けて突設されている。さらに、筒状の吸引筒部187bが貯水部材186の内部の箱状部186b内に位置するように伸びており、吸引筒部187bは流出口182と連通している。
また、図6(c)に表すように、開放式タンク180の貯水部材186の前面を構成する前方壁186gは、箱状部186bの底面186cから高さH2の位置において、前方側に折曲されて折曲部186hを有している。さらに、折曲部186hと、出水蓋部材187の前方側に形成されたカバー部187cと、の間に形成されるオーバーフロー空間188に連通するよう、折曲部186hの上方にはオーバーフロー口183が、折曲部186hの下端には放出口186iが開放されている。
続いて、図7及び図8を参照しつつ、吐水ノズル131に供給される水の流れについて説明する。図7は、本実施形態に係る衛生洗浄装置の水路構成を表すブロック図であり、図8は、本実施形態に係る熱交換器150及び開放式タンク180近傍の構成を表す模式図である。
図7に表すように、水道管500に接続された止水栓501と給水バルブユニット170とが、可撓性を有するフレキホース502で接続されている。給水バルブユニット170は、上流への水の逆流を防ぐ逆止弁171や、水中の異物を捕捉するストレーナ172、給水圧にかかわらず水の流量を一定に保つ定流量弁173、通電により下流への通水/止水を選択的に切り替える電磁弁174等を有する。
電磁弁174を通過した水は、入口配管503を経て、流入口181から開放式タンク180の内部に流入する。流入した水は開放式タンク180の内部に貯留するが、その水位がH2を超えると、開放式タンク180の前面に設けられたオーバーフロー口183から、矢印OFのように余剰水が外部へと流出する(オーバーフロー)。すなわち、流入口181とオーバーフロー口183との間にエアギャップA1が形成され、開放式タンク180内部の水位が上昇しても、貯留されている水が流入口181まで至ることはない。これによって、開放式タンク180から上流への汚水の逆流防止が図られている。また、オーバーフロー口183から大便器200のリム面までには高さA2の距離があり、これもエアギャップとして機能しており、ボウル部内で汚水が跳ね、オーバーフロー口183から開放式タンク180内に浸入してしまう事態を抑制している。
次に、開放式タンク180の流出口182より下流における水の流れについて説明する。流出口182に接続される出口配管504の下流には、ポンプ191が接続されている。ポンプ191は、流出口182から開放式タンク180内の水を汲み出し、下流へ送るとともに、流量(水勢)の調節も可能とされている。
ポンプ191の下流には、熱交換器150が設けられている。熱交換器150は、例えばシーズヒータなどの加熱源であるヒータ151を備えており、上流のポンプ191から供給される水の加熱を行う。ポンプ191から内部に水が供給されると、熱交換器150の上部に設けられた出湯口152から、加熱された水が押し出されて流出する。また、その内部には、貯水の水位を検知するフロートスイッチ156が設けられており、検知される水位が所定水位以下である場合にはヒータ151の駆動を停止する、いわゆる空焚き防止機能を備えている。
熱交換器150の下流には、切替弁192、吐水ノズル131が設けられている。熱交換器150の出湯口152から流出した水は、切替弁192によって、その供給先を吐水ノズル131の複数ある吐水口のいずれかに切り替えられる。例えば、使用者が、図示しないリモコン等により「おしり」の洗浄を選択した場合には、コントローラ160は、「おしり」の洗浄位置に対応する吐水ノズル131の吐水口に対して水が供給先されるよう、切替弁192を切り替える。吐水ノズル131から吐出される水の水勢および温度は、使用者が好みに応じて変更することが可能であり、使用者はリモコン等によりポンプ191の駆動状態や熱交換器150の加熱量を調節する。
以上のように、開放式タンク180の内部に貯留されている水は、ポンプ191によって汲み出されるとともに、汲み出されて吐水ノズル131から吐出される流量も使用者が好みに応じて調整することが可能である。したがって、流入口181から開放式タンク180内に流入する水の流量に対し、ポンプ191によって汲み出され流出口182から流出する水の流量が相対的に小さい場合には、開放式タンク180の内部に貯留されている水の水位が上昇してH2を越え、オーバーフロー口183から矢印OFのように流出する。この余剰水は大便器200のボウル部に排出され、大便器200の排水時にボウル部の水とともに排出される。
ここで、洗浄時に吐水ノズル131から十分な量の水を加熱し、吐出可能とするために、熱交換器150は大容量化し、衛生洗浄装置100が具備する部品の中でも比較的大きなものとなっている。また、ヒータ151によって加熱された水は、対流により熱交換器150内で上昇する。したがって、熱交換器150内の水を温度の低いものから順次効率良く加熱するため、ヒータ151を熱交換器150内の下方に配置するとともに、熱交換器150を特に上下方向に大型化させている。このため、図8に表す熱交換器150内の貯水の最高水位Lは、開放式タンク180より上方に位置している。
この配置に伴って、水頭圧により熱交換器150内の貯水が開放式タンク180に逆流することを防止するため、ポンプ191によって開放式タンク180内から汲み出された水は、1次配管154によってまずバキュームブレーカ153に供給され、バキュームブレーカ153を通過した水が、次に2次配管155によって熱交換器150の下部から流入するよう構成されている。バキュームブレーカ153は、図8に表すように、1次配管154と2次配管155との間を、最高水位Lより上方において大気開放している。これにより、ポンプ191が動作していない非洗浄時などであっても、熱交換器150内の貯水が開放式タンク180に逆流することを防止している。したがって、開放式タンク180を熱交換器150よりも低い位置に配置しながらも、熱交換器150内の水位が低下することがなく、熱交換器150内を満水に近い状態で維持することができるため、次回の洗浄開始時に迅速に吐水ノズル131から水を吐出させることができる。また、熱交換器150内に十分な水位の水を保持することで、ヒータ151によって熱交換器150内の水を加熱し、吐出に適した温度に維持することができる。
このバキュームブレーカ153は、図8に表すように、熱交換器150の上面に対しブラケット157を介して取付固定されている。したがって、確実に熱交換器150内の水の最高水位Lより上方で大気開放させつつ、バキュームブレーカ153の取付位置を容易に決定することができる。
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。上記実施例では熱交換器150内から開放式タンク180への逆流防止をバキュームブレーカ153によって達成している。しかし、本発明はこれに限られず、バキュームブレーカ153に代えて、一方向のみに通水を可能とするよう水路を遮断する弁体を有する逆流防止弁を採用してもよい。この場合、逆流防止弁はやはり1次配管154と2次配管155との間に設けることとなるが、バキュームブレーカ153のように大気開放する位置から水が漏出するおそれがないため、最高水位Lの制約を受けることなく設置位置を決定することができる。
本発明の衛生洗浄装置に含まれる各要素については、当業者が適宜設計変更することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができるものも本発明の要旨を含む限り、本発明の範囲に包含される。
本発明の実施形態に係る衛生洗浄装置を備えたトイレ装置の外観図である。 本実施形態に係る衛生洗浄装置の内部構成を表す透視図である。 本実施形態に係る脱臭ユニット及び開放式タンク近傍の斜視図である。 本実施形態に係る脱臭ダクトの分解斜視図である。 本実施形態に係る脱臭ユニット及び開放式タンク近傍の分解斜視図である。 本実施形態に係る開放式タンクの構造と水の流れを表す模式図である。 本実施形態に係る衛生洗浄装置の水路構成を表すブロック図である。 本実施形態に係る熱交換器及び開放式タンク近傍の構成を表す模式図である。
符号の説明
10 トイレ装置、100 衛生洗浄装置、110 本体部、120 ケーシング、121 ケースカバー、122 ケースプレート、123 拡張プレート用切欠、131 吐水ノズル、140 脱臭ユニット、142 脱臭ファン、143 脱臭ダクト、144 脱臭触媒、150 熱交換器、151 ヒータ、152 出湯口、153 バキュームブレーカ、154 1次配管、155 2次配管、157 ブラケット、160 コントローラ、170 給水バルブユニット、180 開放式タンク、184 入水蓋部材、185 導水部材、186 貯水部材、186i 放出口、187 出水蓋部材、190 給水部、200 大便器、210 ボウル部、300 拡張プレート、304 ダクト下ケース、310a、310b リブ、330 受水部、400 ダクト上ケース、500 水道管

Claims (4)

  1. 人体局部に向けて水を吐出する吐水ノズルと、
    前記吐水ノズルに水を供給する給水路と、
    前記給水路に設けられた開放式タンクであって、
    タンク本体と、
    前記タンク本体の内部に水を流入させる流入口と、
    前記タンク本体の内部の水を前記吐水ノズルへ流出させる流出口と、
    前記流入口との間にエアギャップを形成するように設けられ、前記タンク本体の内部の余剰水を外部へ排出するオーバーフロー口と、
    を有する開放式タンクと、
    前記開放式タンクよりも下流の前記給水路に設けられ、前記流出口から流出した水を前記給水路の下流に供給するポンプと、
    前記ポンプよりも下流の前記給水路に設けられ、前記ポンプから供給される水を貯留するとともに、貯留する水を加熱するヒータを有する熱交換器と、
    を備えた衛生洗浄装置において、
    前記開放式タンクと前記熱交換器との間の前記給水路に、水の逆流を防止する逆流防止手段を設けたことを特徴とする衛生洗浄装置。
  2. 前記逆流防止手段は、前記熱交換器内に貯留される水の最高水位よりも上方において前記給水路を大気開放する大気開放弁であることを特徴とする請求項1記載の衛生洗浄装置。
  3. 前記大気開放弁は、前記熱交換器の上面に対し取付固定されたことを特徴とする請求項2記載の衛生洗浄装置。
  4. 前記逆流防止手段は、一方向のみに通水を可能とするよう前記給水路を遮断する弁体を有する逆流防止弁であることを特徴とする請求項1記載の衛生洗浄装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019027014A (ja) * 2017-07-25 2019-02-21 Toto株式会社 衛生洗浄装置

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