以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図1は、本発明の実施の形態にかかる衛生洗浄装置を備えたトイレ装置を表す斜視模式図である。
また、図2は、本実施形態にかかる衛生洗浄装置の要部構成を表すブロック図である。 なお、図2は、水路系と電気系の要部構成を併せて表している。
図1に表したトイレ装置は、洋式腰掛便器(以下説明の便宜上、単に「便器」と称する)800と、その上に設けられた衛生洗浄装置100と、を備える。衛生洗浄装置100は、ケーシング400と、便座200と、便蓋300と、を有する。便座200と便蓋300とは、ケーシング400に対して開閉自在にそれぞれ軸支されている。
ケーシング400の内部には、便座200に座った使用者の「おしり」などの洗浄を実現する局部洗浄機能部などが内蔵されている。また、例えばケーシング400には、使用者が便座200に座ったことを検知する着座検知センサ(人体検知手段)404が設けられている。着座検知センサ404が便座200に座った使用者を検知している場合において、使用者が例えばリモコンなどの操作部500を操作すると、洗浄ノズル(以下説明の便宜上、単に「ノズル」と称する)473を便器800のボウル801内に進出させることができる。なお、図1に表した衛生洗浄装置100では、ノズル473がボウル801内に進出した状態を表している。
ノズル473の先端部には、ひとつあるいは複数の吐水口474が設けられている。そして、ノズル473は、その先端部に設けられた吐水口474から水を噴射して、便座200に座った使用者の「おしり」などを洗浄することができる。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、加熱されたお湯も含むものとする。
より具体的に説明すると、本実施形態にかかる衛生洗浄装置100は、図2に表したように、水道や貯水タンクなどの給水源10から供給された水をノズル473の吐水口474に導く流路20を有する。流路20の上流側には、電磁弁431が設けられている。電磁弁431は、開閉可能な電磁バルブであり、ケーシング400の内部に設けられた制御部405からの指令に基づいて水の供給を制御する。なお、流路20は、電磁弁431から下流側の2次側とする。
電磁弁431の下流には、温水ヒータ441が設けられている。温水ヒータ441は、供給された水を加熱し、所定の温水にする。なお、温水温度については、例えば、使用者が操作部500を操作することにより設定することができる。
温水ヒータ441の下流には、殺菌水を生成可能な電解槽ユニット(殺菌水生成手段)450が設けられている。この電解槽ユニット450については、後に詳述する。
電解槽ユニット450の下流には、圧力変調装置460が設けられている。この圧力変調装置460は、流路20内の水の流れに脈動を与え、ノズル473の吐水口474から吐水される水に脈動を与えることができる。
圧力変調装置460の下流には、水勢(流量)の調整を行う流量切替弁471と、ノズル473やノズル洗浄室478への給水の開閉や切替を行う流路切替弁472と、が設けられている。なお、流量切替弁471および流路切替弁472は、図3に関して後述する具体例のように、1つのユニットとして設けられていてもよい。続いて、流量切替弁471および流路切替弁472の下流には、ノズル473が設けられている。
ノズル473は、ノズルモータ476からの駆動力を受け、便器800のボウル801内に進出したり後退することができる。つまり、ノズルモータ476は、制御部405からの指令に基づいてノズル473を進退させることができる。
そして、制御部405は、電源回路401から電力を供給され、人体検知センサ(人体検知手段)403や、着座検知センサ404や、操作部500などからの信号に基づいて、電磁弁431や、温水ヒータ441や、電解槽ユニット450や、圧力変調装置460や、流量切替弁471や流路切替弁472や、ノズルモータ476の動作を制御することができる。
なお、人体検知センサ403は、図1に表したように、ケーシング400の上面に形成された凹設部409に埋め込まれるように設けられ、便座200に近づいた使用者(人体)を検知することができる。また、便蓋300の後部には透過窓310が設けられている。そのため、便蓋300が閉じた状態において、人体検知センサ403は、透過窓310を介して使用者の存在を検知することができる。そして、例えば、人体検知センサ403が使用者を検知すると、制御部405は、人体検知センサ403の検知結果に基づいて便蓋300を自動的に開くことができる。
また、ケーシング400には、便座200に座った使用者の「おしり」などに向けて温風を吹き付けて乾燥させる「温風乾燥機能」や「脱臭ユニット」や「室内暖房ユニット」などの各種の機構が適宜設けられていてもよい。この際、ケーシング400の側面には、脱臭ユニットからの排気口407及び室内暖房ユニットからの排出口408が適宜設けられる。ただし、本発明においては、衛生洗浄機能部やその他の付加機能部は必ずしも設けなくてもよい。
図3は、本実施形態にかかる衛生洗浄装置の水路系の要部構成の具体例を例示するブロック図である。
また、図4は、本実施形態の電解槽ユニットの具体例を例示する断面模式図である。
また、図5は、本実施形態のノズルユニットの具体例を例示する斜視模式図である。
図3に表したように、給水源10から供給された水は、まず、分岐金具410に導かれる。分岐金具410に導かれた水は、連結ホース420および図示しない便器洗浄用のバルブユニットに分配される。但し、本実施形態にかかる衛生洗浄装置100を備えたトイレ装置は、いわゆる「水道直圧式」に限定されるわけではなく、いわゆる「ロータンク式」であってもよい。そのため、トイレ装置が「ロータンク式」である場合には、分岐金具410に導かれた水は、便器洗浄用のバルブユニットの代わりに、図示しないロータンクに導かれる。
続いて、連結ホース420に供給された水は、バルブユニット430に導かれる。バルブユニット430は、電磁弁431と、調圧弁432と、入水サーミスタ433と、安全弁434と、水抜栓435と、を有する。調圧弁432は、給水圧が高い場合に、所定の圧力範囲に調整する役割を有する。入水サーミスタ433は、熱交換器ユニット440に導かれる水の温度を検知する。安全弁434は、流路20の圧力が上昇した時に開いて、水を便器800のボウル801に排出する。安全弁434を設けることにより、例えば調圧弁432の故障などによりその2次側(下流側)の流路20の圧力が上昇した場合でも、衛生洗浄装置100の内部に漏水が生ずることを防止できる。また、水抜栓435は、流路20内の水が凍結するおそれがあるときなどに使用され、流路20内の水を排出できる。なお、電磁弁431は、前述した如くである。
続いて、バルブユニット430に供給された水は、熱交換器ユニット440に導かれる。熱交換器ユニット(加熱手段)440は、温水ヒータ441と、バキュームブレーカ442と、を有する。バキュームブレーカ442は、例えばバルブユニット430に負圧が発生した場合などにおいて、ノズル473から汚水が逆流することを防止する。あるいは、バキュームブレーカ442は、流路20の水抜きの際に外部から空気を取り込んで、熱交換器ユニット440とノズルユニット470との間の流路20の水抜きを促進させる。そして、バキュームブレーカ442からの水は、便器800のボウル801に排出される。
続いて、熱交換器ユニット440に供給され、所定温度に加熱された水は、電解槽ユニット450に導かれる。電解槽ユニット450は、図1および図2に関して前述したように、殺菌水を生成することができる。ここで、本実施形態の電解槽ユニット450について、図面を参照しつつ説明する。
電解槽ユニット450は、図4に表したように、その内部に陽極板451および陰極板452を有し、制御部405からの通電の制御によって、内部を流れる水道水を電気分解できる。ここで、水道水は、塩素イオンを含んでいる。この塩素イオンは、水源(例えば、地下水や、ダムの水や、河川などの水)に食塩(NaCl)や塩化カルシウム(CaCl2)として含まれている。そのため、その塩素イオンを電気分解することにより次亜塩素酸が生成される。その結果、電解槽ユニット450において電気分解された水は、次亜塩素酸を含む液に変化する。
次亜塩素酸は、殺菌成分として機能し、その次亜塩素酸を含む溶液すなわち殺菌水は、アンモニアなどによる汚れを効率的に除去あるいは分解したり、殺菌することができる。ここで、本願明細書において「殺菌水」とは、次亜塩素酸などの殺菌成分を水道水(単に「水」ともいう)よりも多く含む溶液をいうものとする。
このように、熱交換器ユニット440から供給された水道水は、電解槽ユニット450において電気分解されて次亜塩素酸を含む溶液となり、圧力変調装置460を介してノズルユニット470に導かれる。ノズルユニット470は、図3に表したように、流量切替弁471と、流路切替弁472と、ノズル473と、を有する。そして、流路切替弁472は、電解槽ユニット450から圧力変調装置460を介して供給された殺菌水をノズル473の吐水口474あるいはノズル洗浄室478(図2および図5参照)に導くことができる。ここで、ノズルユニット470について、図面を参照しつつ説明する。
本実施形態のノズルユニット470は、図5に表したように、基台としての取付台475と、取付台475に支持されたノズル473と、ノズル473を移動させるノズルモータ476と、を有する。ノズル473は、図5に表した矢印Aのように、ベルトなどの伝動部材477を介してノズルモータ476から伝達される駆動力により、取付台475に対して摺動自在に設けられている。すなわち、ノズル473は、ノズル473自身の軸方向(進退方向)に直進移動することができる。そして、ノズル473は、ケーシング400および取付台475から進退自在に移動できる。
また、本実施形態のノズルユニット470には、ノズル洗浄室478が設けられている。ノズル洗浄室478は、取付台475に対して固定され、その内部に設けられた吐水部479から殺菌水あるいは水を噴射することにより、ノズル473の外周表面(胴体)を殺菌あるいは洗浄することができる。すなわち、制御部405が電解槽ユニット450の陽極板451および陰極板452に通電することにより殺菌水を生成する場合には、ノズル473の胴体は、吐水部479から噴射される殺菌水により殺菌される。一方で、制御部405が電解槽ユニット450の陽極板451および陰極板452に通電しない場合には、ノズル473の胴体は、吐水部479から噴射される水により物理的に洗浄される。
より具体的には、ノズル473がケーシング400に収納された状態において、ノズル473の吐水口474の部分はノズル洗浄室478の中にほぼ収容されている。そのため、ノズル洗浄室478は、その内部に設けられた吐水部479から殺菌水あるいは水を噴射することにより、収納された状態のノズル473の吐水口474の部分を殺菌あるいは洗浄することができる。また、ノズル洗浄室478は、ノズル473の進退時において吐水部479から水あるいは殺菌水を噴射することにより、吐水口474の部分だけではなく他の部分の外周表面を殺菌あるいは洗浄することができる。
また、本実施形態のノズル473は、ノズル473がケーシング400に収納された状態において、ノズル473自身が有する吐水口474から殺菌水あるいは水を吐水することにより吐水口474の部分を殺菌あるいは洗浄することができる。さらに、ノズル473がケーシング400に収納された状態では、ノズル473の吐水口474の部分はノズル洗浄室478の中にほぼ収容されているため、ノズル473の吐水口474から吐水された殺菌水あるいは水は、ノズル洗浄室478の内壁により反射して吐水口474の部分にかかる。そのため、ノズル473の吐水口474の部分は、ノズル洗浄室478の内壁で反射した殺菌水あるいは水によっても殺菌あるいは洗浄される。
このように、ノズル473の外周表面や吐水口474の部分は、電解槽ユニット450において生成された殺菌水により殺菌されるが、例えばカビなどの中には、数秒間の殺菌の工程では殺菌されずに一部が流路20の内部に生存する場合がある。また、殺菌の工程を実行した後に、使用者が衛生洗浄装置100をしばらく使用しないと、それらのカビは繁殖する場合がある。
これに対して、本実施形態にかかる衛生洗浄装置100は、電解槽ユニット450において生成した殺菌水を流路20に供給し、その殺菌水を流路20の内部に所定時間保持することができる(殺菌水保持工程)。その際には、流路切替弁472を閉じることにより、流路20の内部に殺菌水をより保持しやすい。特に、ノズル473の吐水口474に至る流路が汚染されやすい流路なので、本実施形態においては、効果的である。また、殺菌水を流路20の内部に保持する際には、殺菌水を流路20の内部に投入する前に流路20の内部に残っている水をすべて置換させた後に行うことが望ましい。また、本実施形態にかかる衛生洗浄装置100は、殺菌水を流路20の内部に所定時間保持した後に、その殺菌水を流路20の外部に排水することができる(排水工程)。
これによれば、衛生洗浄装置100は、殺菌水を流路20の内部に所定時間保持するため、流路20の内部に生存する細菌をより確実に殺菌することができる。これは、流路20が殺菌力のより弱い抗菌性の金属により形成されている場合において有効な手段の1つである。また、衛生洗浄装置100は、殺菌水を流路20の内部に所定時間保持した後に、その殺菌水を流路20の外部に排水するため、殺菌水の殺菌力が経時変化により低下した場合でも、その殺菌水が細菌の栄養源となることを抑制することができる。以下、これらの動作について、図面を参照しつつ説明する。
図6は、本実施形態にかかる衛生洗浄装置の動作と流路の状態との概略を表す概念模式図である。
まず、着座検知センサ404が便座200に着座した使用者を検知すると、制御部405は、電磁弁431を開き「捨て水」を実行する。これにより、流路20内の冷水が排水され、温水の準備が行われる。
続いて、制御部405は、電解槽ユニット450に通電し殺菌水を生成する。そして、制御部405は、流量切替弁471および流路切替弁472を制御することにより、複数の全ての吐水口474から殺菌水を吐水し、吐水口474の部分の「前洗浄」を行う(タイミングt101〜t102)。このとき、殺菌水が吐水口474から吐水されているため、流路20の内部および吐水口474の部分は、殺菌水により殺菌される。なお、殺菌水による前洗浄の実行時間は、例えば約6〜15秒程度である。
続いて、制御部405は、電磁弁431を閉じて、操作部500に設けられた図示しない「おしり洗浄スイッチ」が使用者により押されるまで待機し、吐水口474から吐水する水の温度を保温する(タイミングt102〜t103)。このとき、制御部405は、電磁弁431を閉じ、流路切替弁472を閉じているため、電解槽ユニット450において生成した殺菌水を流路20の内部に所定時間保持することができる(殺菌水保持工程)。これにより、使用者が「おしり洗浄」を実行する前において、流路20の内部を殺菌することができる。
なお、ここにいう所定時間とは、殺菌水が流路20の内部に保持されている時間、すなわち、制御部405が電磁弁を閉じ、流路切替弁472を閉じてから「おしり洗浄スイッチ」が使用者により押されるまでの時間をいう。そのため、ここにいう所定時間は、例えば使用者の用便行為の時間などにより変化する。
続いて、使用者が操作部500に設けられた図示しない「おしり洗浄スイッチ」を押すと(タイミングt103)、制御部405は、局部洗浄を実行する信号を受信する。そして、制御部405は、まず水により「前洗浄」を実行する(タイミングt103〜t104)。より具体的には、制御部405は、流量切替弁471および流路切替弁472を制御することにより、複数の全ての吐水口474から水を吐水し、それらの吐水口474を洗浄する。このときには、制御部405は、電解槽ユニット450には通電せず殺菌水を生成しない。そのため、複数の吐水口474の部分は、吐水口474自身が吐水した水(ノズル洗浄室478の内壁で反射した水を含む)により物理的に洗浄される。
言い換えれば、流路20の内部に保持されていた殺菌水は、新たに供給される水により吐水口474から排水される。つまり、流路20の内部に保持されていた殺菌水は、新たに供給される水により置換され、排水される(排水工程)。なお、水による前洗浄の実行時間は、例えば約2〜7秒程度である。
続いて、制御部405は、流量切替弁471および流路切替弁472を制御することによりノズル洗浄室478に設けられた吐水部479から水を噴射しつつ、ノズル473をボウル801内に進出させる。そのため、ノズル473の胴体は、吐水部479から噴射された水により洗浄される(タイミングt104〜t105)。このときにも、制御部405は、電解槽ユニット450には通電せず殺菌水を生成しない。そのため、ノズル473の胴体は、吐水部479から噴射された水により物理的に洗浄される。
このときにも、吐水部479に接続された流路20の内部に保持されていた殺菌水は、新たに供給される水により置換され、排水される(排水工程)。なお、水による胴体洗浄の実行時間は、例えば約2秒程度である。
続いて、制御部405は、流量切替弁471および流路切替弁472を制御することにより「おしり洗浄」用の吐水口474から水を噴射し、便座200に着座した使用者の「おしり」を洗浄する(タイミングt105〜t106)。このとき、制御部405は、電解槽ユニット450には通電せず殺菌水を生成しない。また、流路20の内部に保持されていた殺菌水は、タイミングt103〜t105において、新たに供給される水により置換され、排水されている。そのため、殺菌水が使用者の局部に噴射されることはない。
続いて、使用者が操作部500により図示しない「止スイッチ」を押すと(タイミングt106)、制御部405は、流量切替弁471および流路切替弁472を制御することによりノズル洗浄室478に設けられた吐水部479から殺菌水を噴射しつつ、ノズル473をケーシング400内に収納する(タイミングt106〜t107)。つまり、制御部405は、電解槽ユニット450に通電して殺菌水を生成し、吐水部479から噴射された殺菌水によりノズル473の「胴体洗浄」を行う(タイミングt106〜t107)。これにより、流路20の内部およびノズル473の外周表面は、殺菌水により殺菌される。なお、殺菌水による胴体洗浄の実行時間は、例えば約2秒程度である。
続いて、ノズル473がケーシング400に収納された状態において、制御部405は、流量切替弁471および流路切替弁472を制御することにより、複数の全ての吐水口474から殺菌水を吐水し、それらの吐水口474の「後洗浄」を実行する(タイミングt107〜t108)。つまり、制御部405は、電解槽ユニット450に通電して殺菌水を生成し、吐水口474から噴射された殺菌水により吐水口474の部分の後洗浄を行う(タイミングt107〜t108)。これにより、流路20の内部および吐水口474の部分は、殺菌水により殺菌される。なお、殺菌水による前洗浄の実行時間は、例えば約3秒程度である。
続いて、制御部405は、電磁弁431を閉じ、その後、流路切替弁472閉じて、電解槽ユニット450において生成した殺菌水を流路20の内部に所定時間保持する(タイミングt108〜t109:殺菌水保持工程)。これにより、使用者が「おしり洗浄」を実行した後において、流路20の内部を殺菌することができる。そして、ここにいう所定時間とは、例えば約60分程度である。このように、本実施形態にかかる衛生洗浄装置100は、流路20の内部に殺菌水をより長い時間保持するため、流路20の内部に生存する細菌をより確実に殺菌することができる。
続いて、所定時間が経過すると、制御部405は、「水抜き」を行う(タイミングt109〜t110:排水工程)。つまり、制御部405は、流路20の内部の殺菌水を抜き、流路20の内部を空にする。この「水抜き」の実行時間は、例えば約60秒程度である。このように、本実施形態にかかる衛生洗浄装置100は、流路20の内部に殺菌水を所定時間保持した後に、流路20の内部の殺菌水を抜き、流路20の内部を空にするため、殺菌水の殺菌力が経時変化により低下した場合でも、その殺菌水が細菌の栄養源となることを抑制することができる。
また、本実施形態の制御部405は、ノズル473を洗浄する洗浄工程を実行した後に連続して、流路20の内部に殺菌水を所定時間保持する。ここで、本願明細書において、ノズルの「洗浄工程」とは、殺菌水による前洗浄、殺菌水による胴体洗浄、および殺菌水による後洗浄の少なくともいずれかをいう。これにより、ノズル473の洗浄工程を実行した後に、じっくりと流路20の内部を殺菌することができる。そのため、流路20の内部に生存する細菌をより確実に殺菌することができる。
図7は、本実施形態にかかる衛生洗浄装置の動作の具体例を例示するタイミングチャートである。
まず、着座検知センサ404が便座200に着座した使用者を検知すると(タイミングt1)、制御部405は、流量切替弁471および流路切替弁472を「原点」から「SC(セルフクリーニング)」に切り替え、「おしり洗浄」および「ビデ洗浄」のための全ての吐水口474からの吐水を可能とする。このときの流量(水量)は、例えば約450cc/分である。
続いて、流量切替弁471および流路切替弁472の切り替えが完了すると(タイミングt2)、制御部405は、電磁弁431を開き、温水ヒータ441を「捨水モード」に設定する。これにより、流路20内の冷水が排水され、温水の準備が行われる。続いて、制御部405は、流量切替弁471および流路切替弁472を「SC」から「SC2」に切り替えて温水準備を完了すると、電解槽ユニット450への通電を開始し殺菌水を生成する(タイミングt3)。
このときの流量(水量)は、例えば約280cc/分である。つまり、このときの流量は、温水の準備のときの流量(例えば約450cc/分)や、水による前洗浄および胴体洗浄および後洗浄のときの流量(例えば約450cc/分)よりも少ない。言い換えれば、制御部405は、局部洗浄を実行するときの流量とは独立した設定流量で殺菌水を生成できる。なお、本具体例では、温水の準備のときの流量や、水による前洗浄および胴体洗浄および後洗浄のときの流量は、最大流量に設定されている。このように、制御部405は、電解槽ユニット450に供給する水の流量を最大流量よりも少なくすることにより、電解槽ユニット450において生成される殺菌水の次亜塩素酸の濃度をより高めることができる。
また、このとき、制御部405は、温水ヒータ441を「捨水モード」から「殺菌制御モード」に設定変更している(タイミングt3)。このときの温水ヒータ441の温度、すなわち「殺菌制御モード」における温水ヒータ441の設定温度は、局部洗浄を行うときの温水ヒータ441の設定温度、すなわち「前洗浄モード、本洗浄モード、後洗浄モード」における温水ヒータ441の設定温度の最高温度以上である。言い換えれば、制御部405は、局部洗浄を実行するときの温度とは独立した設定温度で殺菌水を生成できる。
このように、制御部405は、温水ヒータ441を「殺菌制御モード」に設定し、局部洗浄を実行するときに温水ヒータ441から供給される水の最高温度以上に設定することにより、電解槽ユニット450において生成される殺菌水の次亜塩素酸の濃度をより高めることができる。また、制御部405は、局部洗浄を実行するときの最高温度以上に設定することにより、殺菌水の次亜塩素酸の濃度をより高めることができるため、殺菌水の殺菌力の低下を抑制し、流路20の内部に保持した殺菌水の殺菌効果をより長く維持することができる。そのため、その殺菌水が細菌の栄養源となることを抑制することができる。
このとき、制御部405は、流量切替弁471および流路切替弁472を「SC2」に切り替えているため、「SC」の場合と同様に、「おしり洗浄」および「ビデ洗浄」のための全ての吐水口474からの吐水が可能とされている。そして、電解槽ユニット450において生成された殺菌水が吐水口474から吐水されるため、流路20の内部および吐水口474の部分は、殺菌水により殺菌される。
続いて、制御部405は、温水ヒータ441を「殺菌制御モード」から「保温制御モード」に設定変更し(タイミングt4)、その後、電磁弁431を閉じ、電解槽ユニット450への通電を停止する(タイミングt5)。なお、制御部405が温水ヒータ441を設定変更した後に電磁弁431を閉じるのは、いわゆる「後沸き防止」のためである。つまり、温水ヒータ441は、「殺菌制御モード」から「保温制御モード」へ設定変更された後でも余熱を発生するためである。
続いて、制御部405は、流量切替弁471および流路切替弁472を「SC2」から「閉」に切り替える(タイミングt6)。そして、制御部405は、操作部500に設けられた図示しない「おしり洗浄スイッチ」が使用者により押されるまで待機し、吐水口474から吐水する水の温度を保温する(タイミングt6〜t7)。このとき、制御部405は、電磁弁431を閉じ、流路切替弁472を閉じているため、電解槽ユニット450において生成した殺菌水を流路20の内部に所定時間保持することができる(殺菌水保持工程)。これにより、使用者が「おしり洗浄」を実行する前において、流路20の内部を殺菌することができる。
続いて、使用者が操作部500に設けられた図示しない「おしり洗浄スイッチ」を押すと(タイミングt7)、制御部405は、局部洗浄を実行する信号を受信する。そして、制御部405は、流量切替弁471および流路切替弁472を「閉」から「SC」に切り替え、電磁弁431を開き、温水ヒータ441を「前洗浄モード、本洗浄モード、後洗浄モード」に設定する。このとき、制御部405は、電解槽ユニット450には通電せず殺菌水を生成しない。そのため、吐水口474の部分は、吐水口474自身が吐水した水により洗浄される。
言い換えれば、流路20の内部に保持されていた殺菌水は、新たに供給される水により吐水口474から排水される。つまり、流路20の内部に保持されていた殺菌水は、新たに供給される水により置換され、排水される(排水工程)。
続いて、制御部405は、流量切替弁471および流路切替弁472を「SC」から「バイパス2」に切り替え、ノズル洗浄室478に設けられた吐水部479から水を噴射可能とする(タイミングt8)。続いて、制御部405は、ケーシング400に収納されていたノズル473を「おしり洗浄」の位置まで進出させる(タイミングt9〜t10)。このとき、制御部405は、電磁弁431を開いており、電解槽ユニット450には通電せず殺菌水を生成していない。そのため、ノズル473の胴体は、吐水部479から噴射された水により洗浄される。そして、吐水部479に接続された流路20の内部に保持されていた殺菌水は、新たに供給される水により置換され、排水される(排水工程)。
続いて、制御部405は、流量切替弁471および流路切替弁472を「バイパス2」から「おしり水勢5」に切り替え(タイミングt10〜t11)、本洗浄(おしり洗浄)を実行する(タイミングt11〜t12)。なお、例えば、使用者が「おしり洗浄」における水勢を「水勢5」から「水勢3」に操作部500により設定変更した場合には、制御部405は、流量切替弁471および流路切替弁472を「おしり水勢5」から「おしり水勢3」に切り替える(タイミングt12〜t13)。そして、制御部405は、「水勢3」において本洗浄を継続する(タイミングt13〜t14)。
この本洗浄では、制御部405は、電解槽ユニット450には通電せず殺菌水を生成しない。また、流路20の内部に保持されていた殺菌水は、タイミングt7〜t10において、新たに供給される水により置換され、排水されている。そのため、殺菌水が使用者の局部に噴射されることはない。
続いて、使用者が操作部500により図示しない「止スイッチ」を押すと、制御部405は、流量切替弁471および流路切替弁472を「おしり水勢3」から「バイパス2」に切り替え、ノズル洗浄室478に設けられた吐水部479から水を噴射可能とする(タイミングt14)。続いて、制御部405は、「おしり洗浄」の位置に進出していたノズル473をケーシング400に収納する(タイミングt15〜t16)。このとき、制御部405は、電磁弁431を開いており、電解槽ユニット450には通電せず殺菌水を生成していない。そのため、ノズル473の胴体は、吐水部479から噴射された水により洗浄される。
続いて、ノズル473がケーシング400に収納された状態において、制御部405は、流量切替弁471および流路切替弁472を「バイパス2」から「SC」に切り替え、「おしり洗浄」および「ビデ洗浄」のための全ての吐水口474から吐水することにより後洗浄を行う(タイミングt16〜t17)。このときにも、制御部405は、電磁弁431を開いており、電解槽ユニット450には通電していないため、ノズル473の吐水口474の部分は、吐水口474自身が吐水した水により洗浄される。
続いて、制御部405は、電磁弁431を閉じ、流量切替弁471および流路切替弁472を「SC」から「原点」に切り替える(タイミングt18)。続いて、使用者が「おしり乾燥」を適宜行い便座200から離座した後、所定時間(ここでは、例えば約5秒間程度)が経過すると、制御部405は、流量切替弁471および流路切替弁472を「原点」から「SC2」に切り替え、「おしり洗浄」および「ビデ洗浄」のための全ての吐水口474からの吐水を可能とする(タイミングt19)。また、制御部405は、電磁弁431を開き、温水ヒータ441を「前洗浄モード、本洗浄モード、後洗浄モード」に設定する(タイミングt19)。さらに、制御部405は、電解槽ユニット450への通電を開始し、殺菌水の生成を開始する(タイミングt20)。
そのため、電解槽ユニット450において生成された殺菌水によるノズル473の後洗浄が行われる。つまり、電解槽ユニット450において生成された殺菌水が吐水口474から吐水されるため、流路20の内部および吐水口474の部分は、殺菌水により殺菌される。これにより、使用者が「おしり洗浄」を実行した後において、流路20の内部を殺菌することができる。
このときの流量(水量)は、例えば約280cc/分である。これによれば、前述したように、制御部405は、電解槽ユニット450に供給する水の流量をより少なくすることにより、電解槽ユニット450において生成される殺菌水の次亜塩素酸の濃度をより高めることができる。
続いて、制御部405は、電解槽ユニット450への通電を停止し、温水ヒータ441を「凍結防止制御モード」に設定する(タイミングt21)。その後、制御部405は、電磁弁431を閉じ、流路切替弁472を閉じて、電解槽ユニット450において生成した殺菌水を流路20の内部に所定時間保持する(タイミングt22〜t25:殺菌水保持工程)。これにより、使用者が「おしり洗浄」を実行した後において、流路20の内部を殺菌することができる。
この殺菌水保持工程の実行時間は、例えば約60分程度である。このように、本実施形態にかかる衛生洗浄装置100は、流路20の内部に殺菌水をより長い時間保持するため、流路20の内部に生存する細菌をより確実に殺菌することができる。なお、制御部405は、殺菌水を流路20の内部に保持している間に(タイミングt22〜t25)、電解槽ユニット450に通電し殺菌水を供給してもよい(タイミングt23〜t24)。これによれば、殺菌水の殺菌力が経時変化により低下した場合でも、制御部405は、電解槽ユニット450を制御し、新たな殺菌水を供給することにより殺菌力の低下を抑制することができる。
続いて、所定時間(例えば約60分程度)が経過すると、制御部405は、流量切替弁471および流路切替弁472を「閉」から「SC2」に切り替え、ノズル473を「水抜き」の位置まで移動させる(タイミングt25)。これにより、流路20の内部の「水抜き」が実行される(タイミングt25〜t28:排水工程)。つまり、制御部405は、流路20の内部の殺菌水を抜き、流路20の内部を空にする。このように、本実施形態にかかる衛生洗浄装置100は、流路20の内部に殺菌水を所定時間保持した後に、流路20の内部の殺菌水を抜き、流路20の内部を空にするため、殺菌水の殺菌力が経時変化により低下した場合でも、その殺菌水が細菌の栄養源となることを抑制することができる。
ここで、制御部405は、流路20の内部の水抜きを実行している間に、圧力変調装置460を駆動することにより水抜きを促進することができる(タイミングt26〜t27)。より具体的に説明すると、流路20や熱交換器ユニット440や電解槽ユニット450などの設置位置によっては、流路20の内部の殺菌水は、それらの設置位置の高低差だけでは完全に排水されない場合がある。あるいは、電解槽ユニット450の内部の構造や、電解槽ユニット450の内部に設けられた陽極板451と陰極板452との間の距離によっては、流路20の内部の殺菌水は、電解槽ユニット450の内部における水の抵抗および表面張力などにより完全に排水されない場合がある。殺菌水が流路20の内部から排水されずに残存すると、その殺菌水は、殺菌力が経時変化により低下して細菌の栄養源となる場合がある。
これに対して、制御部405は、流路20の内部の水抜きを実行している間に、圧力変調装置460を駆動することにより流路20の内部の殺菌水を積極的に排水することができる。これにより、流路20の内部に殺菌水が残存することを抑制し、その殺菌水が細菌の栄養源となることをより確実に防止することができる。
ここで、本実施形態の圧力変調装置460について、図面を参照しつつ説明する。
図8は、本実施形態の圧力変調装置の内部構造を概略的に表す断面模式図である。
圧力変調装置460は、流路20の内部の水の流れに脈動を与えることができる。ここで、本願明細書において「脈動」とは、圧力変調装置460により生ずる圧力の変動のことである。そのため、圧力変調装置460は、流路20の内部の水の圧力を変動させる装置である。
圧力変調装置460は、図8に表したように、流路20に接続されるシリンダ461と、シリンダ461の内部に進退自在に設けられたプランジャ462と、プランジャ462の内部に設けられた逆止弁463と、励磁電圧を制御することでプランジャ462を進退させる脈動発生コイル464と、を有する。
そして、プランジャ462の位置が、ノズル473の側(下流側)に変化した場合には、圧力変調装置460よりも下流側の水の圧力が増加し、ノズル473とは反対の側(上流側)に変化した場合には、圧力変調装置460よりも下流側の水の圧力が減少するように逆止弁が配設されている。言い換えれば、プランジャ462の位置が、ノズル473の側(下流側)に変化した場合には、圧力変調装置460よりも上流側の水の圧力は減少し、ノズルとは反対の側(上流側)に変化した場合には、圧力変調装置460よりも上流側の水の圧力は増加する。
そして、脈動発生コイル464の励磁を制御することにより、プランジャ462を上流側・下流側に進退させる。すなわち、流路20の内部の水に脈動を付加する場合(流路20の内部の水の圧力を変動させる場合)には、脈動発生コイル464に流す励磁電圧を制御することにより、プランジャ462をシリンダ461の軸方向(上流方向・下流方向)に進退させる。
この場合、プランジャ462は、脈動発生コイル464の励磁により図示する原位置(プランジャ原位置)から下流側465に移動する。そして、コイルの励磁が消えると、復帰スプリング466の付勢力によって、原位置に復帰する。この際、緩衝スプリング467によってプランジャ462の復帰の動作が緩衝される。プランジャ462は、その内部にダックピル式の逆止弁463を有し、上流側への逆流を防止している。
したがって、プランジャ462は、プランジャ原位置から下流側へ移動する際には、シリンダ461内の水を加圧して下流側の流路20に押し流せるようになっている。言い換えれば、プランジャ462は、プランジャ原位置から下流側へ移動する際には、上流側の流路20内の水を減圧してシリンダ461内に吸引することができる。この際、プランジャ原位置と、下流側に移動した位置とは常に一定であることから、プランジャ462が動作する際に下流側の流路20に送られる洗浄水の量は一定となる。
その後、原位置に復帰する際には、逆止弁463を経てシリンダ461内に洗浄水が流れ込む。そのため、次回のプランジャ462の下流側移動の際には、改めて、一定量の洗浄水が下流側の流路20に送られることになる。
このように、プランジャ462は、プランジャ原位置から下流側へ移動する際には、上流側の流路20内の水を減圧してシリンダ461内に吸引することができる。これにより、圧力変調装置460は、流路20内の水の流れに脈動を与えつつ、圧力変調装置460よりも上流側の流路20の内部の水を吸引することができる。その結果、制御部405は、圧力変調装置460を制御することにより、圧力変調装置460よりも下流側だけではなく上流側の流路20の内部の殺菌水を積極的に排水することができる。
続いて、図7に表したタイムチャートの説明に戻ると、制御部405は、流路20の内部の水抜きを実行した後に待機状態となる(タイミングt28〜t29)。その後、制御部405は、流量切替弁471および流路切替弁472を「原点」から「SC2」に切り替え、「おしり洗浄」および「ビデ洗浄」のための全ての吐水口474からの吐水を可能とする(タイミングt29)。また、制御部405は、電磁弁431を開き、温水ヒータ441を「殺菌制御モード」に設定する(タイミングt29)。さらに、制御部405は、電解槽ユニット450への通電を開始し、殺菌水の生成を開始する(タイミングt29)。つまり、ここでは、タイミングt19〜t22に関して前述したように、流路20の内部および吐水口474の部分は、殺菌水により殺菌される(タイミングt29〜t30)。
続いて、制御部405は、タイミングt22〜t25に関して前述した動作と同様に、電磁弁431を閉じ、流路切替弁472を閉じて、電解槽ユニット450において生成した殺菌水を流路20の内部に所定時間保持する(タイミングt30〜t31:殺菌水保持工程)。これによれば、使用者が「おしり洗浄」を実行した後において、流路20の内部を定期的に殺菌することができる。そして、制御部405は、タイミングt25〜t28に関して前述した動作と同様に、流路20の内部の殺菌水を抜き、流路20の内部を空にする(タイミングt31〜t32:排水工程)。これにより、流路20の内部に生存する細菌をより確実に殺菌し、その流路20の内部において細菌が繁殖することをより確実に抑制することができる。
ここで、流路20の内部の定期的な殺菌および排水(タイミングt29〜t32)を実行するトリガについて、制御部405は、例えばタイマーにより適宜設定された時刻になると、定期的な殺菌および排水を実行することができる。タイマーの時刻は、衛生洗浄装置100の製造時や出荷時に予め設定されていてもよいし、使用者により好みに応じて設定されてもよい。あるいは、制御部405は、衛生洗浄装置100が使用されていない夜間の時間帯を狙って、定期的な殺菌および排水を実行することができる。
あるいは、制御部405は、使用者による衛生洗浄装置100の使用頻度を記憶し、その使用頻度が少ない時間帯を学習してもよい。これによれば、制御部405は、その使用者の使用頻度が少ない時間帯において、定期的な殺菌および排水を実行することができる。
次に、種々の菌に対する殺菌効果について、図面を参照しつつ説明する。
図9は、大腸菌に対する殺菌効果についての実験結果の一例を例示するグラフ図およびデータ表である。
また、図10は、緑膿菌に対する殺菌効果についての実験結果の一例を例示するグラフ図およびデータ表である。
また、図11は、黄色ブドウ球菌に対する殺菌効果についての実験結果の一例を例示するグラフ図およびデータ表である。
また、図12は、メチロバクテリウムに対する殺菌効果についての実験結果の一例を例示するグラフ図およびデータ表である。
本発明者は、比較的低い濃度の電解水を用いて、水周り環境から比較的高い頻度で検出される微生物に対する殺菌効果を検討するための実験を行った。
まず、電解水の生成条件について説明する。本発明者は、まず、上水から遊離残留塩素を適宜消去した。そして、本発明者は、その上水を電解槽に通水し、電解電圧を適宜調整して遊離残留塩素の濃度が0.3〜1.0mg/Lの電解水を生成した。なお、この電気分解の際に用いた電極は、生活用水の電気分解に適し耐久性にも優れたイリジウム系の電極(Pt/IrO2)である。
また、本発明者は、水周り環境から比較的高い頻度で分離される微生物として、大腸菌(Escherichia coli NBRC3972)と、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa IFO13736)と、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus NBRC12732)と、メチロバクテリウム(Methylobacterium extorquens IFO15687)と、を選択した。
次に、殺菌試験の方法について説明する。本発明者は、まず、前述した生成条件により生成した100mLの電解水に1mLの試験菌液(約107CFU(colony forming unit)/mL程度)を加え、約1時間程度放置した。ここで、本発明者は、電解水に試験菌液を加えてから5秒間、30秒間、1分間、10分間、および1時間がそれぞれ経過したときに、その電解水(1mL)を分取した。そして、本発明者は、その分取した電解水(1mL)を1%のチオ硫酸ナトリウム添加生理食塩水溶液(9mL)に添加し、電解水の殺菌抗力を停止させた。
続いて、本発明者は、寒天平板混釈法を用いて、殺菌抗力を停止させた電解水の中に生存する菌の数を測定した。ここで、大腸菌、緑膿菌、および黄色ブドウ球菌については、35℃の環境の下で標準寒天培地にて24時間の培養を行った。一方で、メチロバクテリウムについては、27℃の環境の下でR2A培地にて7日間の培養を行った。その測定結果は、図9〜図12に表した如くである。
図9(a)〜図12(a)に表したグラフ図では、横軸は、電解水に試験菌液を加えてから経過した時間(秒)を表しており、縦軸は、生存する菌の数(CFU/mL)を表している。また、図9(b)〜図12(b)に表したデータ表では、遊離残留塩素の濃度(mg/L)と、電解水に試験菌液を加えてから経過した時間(秒)と、にそれぞれ対応した生存する菌の数(CFU/mL)の実測値の一例を例示している。
これによれば、大腸菌については、図9に表したように、1.0および0.5mg/Lの濃度では5秒間で105CFU/mLの菌は検出されず、0.3mg/Lの濃度では30秒間で105CFL/mLの菌は検出されなかった。
また、緑膿菌については、図10に表したように、1.0mg/Lの濃度では5秒間で105CFU/mLの菌は検出されず、0.5および0.3mg/Lの濃度では30秒間で105CFU/mLの菌は検出されなかった。
また、黄色ブドウ球菌については、図11に表したように、1.0mg/Lの濃度では30秒間で105CFU/mLの菌は検出されず、0.5mg/Lの濃度では1分間で105CFU/mLの菌は検出されず、0.3mg/Lの濃度では10分間で105CFU/mLの菌は検出されなかった。
また、メチロバクテリウムについては、図12に表したように、1.0および0.5mg/Lの濃度では30秒間で105CFU/mLの菌は検出されず、0.3mg/Lの濃度では10分間105CFU/mLの菌は検出されなかった。
したがって、水周りの環境から比較的高い頻度で検出される微生物に対して、比較的低い濃度(遊離残留塩素の濃度:0.3〜1.0mg/L)の電解水においてより短い時間での殺菌効果が得られることが分かった。そのため、流路20の内部に細菌が生存していたとしても、図6および図7に関して前述したように、殺菌水を流路20の内部に例えば約60分間程度保持することにより、流路20の内部に生存する細菌をより確実に殺菌することができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、衛生洗浄装置100は、電解槽ユニット450において生成した殺菌水を流路20に供給し、その殺菌水を流路20の内部に所定時間保持することができる(殺菌水保持工程)。また、衛生洗浄装置100は、殺菌水を流路20の内部に所定時間保持した後に、その殺菌水を流路20の外部に排水することができる(排水工程)。これにより、衛生洗浄装置100は、殺菌水を流路20の内部に所定時間保持するため、流路20の内部に生存する細菌をより確実に殺菌することができる。また、衛生洗浄装置100は、殺菌水を流路20の内部に所定時間保持した後に、その殺菌水を流路20の外部に排水するため、殺菌水の殺菌力が経時変化により低下した場合でも、その殺菌水が細菌の栄養源となることを抑制することができる。
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、衛生洗浄装置100や圧力変調装置460などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などやノズル473やノズル洗浄室478の設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、電解槽ユニット450において生成される殺菌水は、銀イオンや銅イオンなどの金属イオンを含む溶液であってもよい。あるいは、電解槽ユニット450において生成される殺菌水は、電解塩素やオゾンなどを含む溶液であってもよい。あるいは、電解槽ユニット450において生成される殺菌水は、酸性水やアルカリ水であってもよい。あるいは、殺菌水生成手段は、電解槽に限定されるわけではない。すなわち、殺菌水は、殺菌剤および殺菌液を水に溶解させることによって生成される殺菌水であってもよい。また、流路20の内部の定期的な殺菌および排水(図7に表したタイミングt29〜t32における動作)を実行するトリガについては、図7に関して前述したトリガに限定されるわけではなく、適宜設定することができる。
また、殺菌水を流路20の内部に保持する際に、前述の実施の形態では、流路切替弁472を「閉」にする例を示したが、流路20の内部に殺菌水を所定時間保持できるものであれば、例示したものに限定されるわけではなく、適宜設定することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。