JP2015094190A - 衛生洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水位検知の精度の向上と、洗浄水の使用範囲の拡大により使い勝手の高い衛生洗浄装置を提供すること。
【解決手段】ノズル装置８００と、水ポンプ５１６と、熱交換器７００と、熱交換器７００の上流側の配置されたサブタンク６００と、制御部１３０とを備え、サブタンク６００は水位を検知する水位検知センサ６２０と、入水温度センサ６３０とを備え、水位検知センサ６２０はコモン電極６２１と複数の水位電極６２２とを備え、コモン電極６２１と水位電極６２２間に直流電流を印加した電圧の変化により水位を検知する構成とし、制御部１３０は、水位電極６２２の浸水状態と非浸水状態とを判定する閾値を備え、入水温度センサ６３０の温度検知データにより閾値を補正することにより、水位検知の精度を向上することができるとともに、広い範囲に導電率の洗浄水の使用が可能となり、使用範囲が広く使い勝手の良い衛生洗浄装置を提供することができる。
【選択図】図１２

Description

本発明は、人体局部を洗浄する衛生洗浄装置におけるタンクの水位検知構造に関するものである。

従来、この種の衛生洗浄装置のタンク内の水位検知構造としては、タンクの上面の近接した位置に２本の電極を垂下し、２本の電極が水没することにより通電状態となることにより、水位を検知する構造となっている（例えば、特許文献１参照）。

図３７は、特許文献１に記載された従来の衛生洗浄装置を示すものであり、衛生洗浄装置の水回路は給水電磁弁１、水ポンプ２、温水タンク３、ノズル４で構成されており。温水タンク３は密閉構造のタンクであることが推察され、温水タンク３の満水状態を検知するセンサとして、温水タンク３の上面３ａに２本の電極５が近接して設置されており、２本の電極はそれぞれ水位検知回路６に接続されている。

特開平９−１２５４９６号公報

しかしながら、前記従来の構成では、２本の電極の浸水状態における電極間の導通で水位を検知する構成であるが、洗浄水として使用される水は、水の硬度、含有物、温度等により導電率が異なるため、同一の水位において電極間の導通状態に差が生じ、使用する洗浄水の導電率により、水位検知において誤差が生じることがあり、水位検知センサとしての精度および信頼性と、使用可能な洗浄水の範囲の限定という観点から未だ改良の余地があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、水位検知センサの検知精度を向上するとともに、使用可能な水の導電率の範囲を拡大して使い勝手を向上するとともに、精度の高い水位検知機能と計時機能で、洗浄水の流量を演算により算出可能することにより、流量を検知する専用の流量センサを別途設けることなく、高機能な衛生洗浄装置を簡単な水回路の構成で、かつ低コストで提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の衛生洗浄装置は、洗浄水を噴出するノズル装置と、ノズル装置に洗浄水を供給する洗浄水供給流路と、制御部とを含み、洗浄水供給流路は、ノズル装置に洗浄水を送給する水ポンプと、水ポンプの上流側にあって洗浄水を加熱する熱交換器と、熱交換器の上流側にあって洗浄水供給流路の一部を大気に開放するサブタンクとを備え、サブタンクは、サブタンク内に貯溜した洗浄水の水位を検知する水位検知センサと入水温度センサとを備え、水位検知センサは、サブタンクの内面にコモン電極と複数の水位電極とを備え、制御部は、コモン電極と水位電極間に直流電流を印加し、電圧の変化により水位を検知する構成とし、制御部は、水位電極の浸水状態と非浸水状態とを判定する閾値を備え、入水温度センサの温度検知データにより閾値を補正することを特徴とするものである。

これにより、水位検知の精度を向上することができるとともに、広い範囲に導電率の洗
浄水の使用が可能となり、使用範囲が広く使い勝手の良い衛生洗浄装置を提供することができる。

本発明の衛生洗浄装置は、水位検知の精度の向上と、洗浄水の使用範囲の拡大により使い勝手を向上することができる。

本発明の実施の形態１における衛生洗浄装置を便器に設置した状態の斜視図 同衛生洗浄装置の前本体ケースを取り外した状態の斜視図 同衛生洗浄装置の前本体ケースと制御部を取り外した状態の斜視図 同衛生洗浄装置の操作部上面を示す斜視図 リモートコントローラの外観を示す斜視図 同衛生洗浄装置の洗浄手段の水回路の構成を示す模式図 同衛生洗浄装置の水回路の分解状態を示す斜視図 同衛生洗浄装置の水回路の組立状態を示す斜視図 サブタンクの外観を示す斜視図 サブタンクの正面視の断面図 サブタンクの側面視の断面図 上限電極とコモン電極との出力電圧の変化と閾値を示すグラフ 下限電極とコモン電極との出力電圧の変化と閾値を示すグラフ 熱交換器の外観を示す斜視図 熱交換器の断面図 水ポンプの外観を示す斜視図 水ポンプの断面図 ノズル装置の収納状態の外観を示す斜視図 図１８に示すＡＡ断面図 ノズル装置の収納状態の縦断面図 図２０に示すＢ部の詳細断面図 図２１に示すＣＣ断面図 ノズル装置の収納状態の横断面図 図２３に示すＤ部の詳細断面図 ノズル装置のお尻洗浄状態を示す縦断面図 図２５に示すＥ部の詳細断面図 ノズル装置のビデ洗浄状態を示す縦断面図 図２７に示すＦ部の詳細断面図 ノズル装置のビデ洗浄状態を示す横断面図 図２９に示すＧ部の詳細断面図 同衛生洗浄装置の初期使用時における洗浄手段のタイムチャート 同衛生洗浄装置の通常使用時における洗浄手段のタイムチャート 実施の形態２におけるサブタンクの外観を示す斜視図 実施の形態２におけるサブタンクの正面視の断面図 実施の形態２におけるサブタンクの側面視の断面図 実施の形態２におけるサブタンクの満水状態における天面部の模式図 従来の衛生洗浄装置の水回路の構成を示す模式図

第１の発明は、洗浄水を噴出するノズル装置と、前記ノズル装置に洗浄水を供給する洗浄水供給流路と、制御部と、を含み、前記洗浄水供給流路は、前記ノズル装置に洗浄水を送給する水ポンプと、前記水ポンプの上流側にあって洗浄水を加熱する熱交換器と、前記
熱交換器の上流側にあって前記洗浄水供給流路の一部を大気に開放するサブタンクと、を備え、前記サブタンクは、前記サブタンク内に貯溜した洗浄水の水位を検知する水位検知センサと入水温度センサと、を備え、前記水位検知センサは、前記サブタンクの内面にコモン電極と複数の水位電極とを備え、前記制御部は、前記コモン電極と前記水位電極間に直流電流を印加し、電圧の変化により水位を検知する構成とし、前記制御部は、前記水位電極の浸水状態と非浸水状態とを判定する閾値を備え、前記入水温度センサの温度検知データにより前記閾値を補正することを特徴とする衛生洗浄装置である。

これにより、水位検知の精度を向上することができるとともに、広い範囲に導電率の洗浄水の使用が可能となり、使用範囲が広く使い勝手の良い衛生洗浄装置を提供することができる。

第２の発明は、特に第１の発明において、前記制御部は、前記水位センサの検知データと前記サブタンクの容量に基づいて、前記水ポンプで送給される流量を演算し、算出された前記流量が設定値と異なる場合は、前記水ポンプの出力を調整することを特徴とするものである。

これにより、水回路の構成において、流量を検知する専用の流量センサを別途設ける必要がなく、水回路の構成を簡素化することができるとともに、コスト低減を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本実施の形態における衛生洗浄装置を便器上に設置した状態の外観の斜視図を示し、図２は衛生洗浄装置の本体の前本体ケースを取り外した状態の斜視図を示し、図３は衛生洗浄装置の本体の前本体ケースと制御部を取り外した状態の斜視図を示し、図４は衛生洗浄装置の操作部上面の斜視図を示し、図５はリモートコントローラの外観の斜視図を示すものである。

＜１＞衛生洗浄装置の全体構成
図１に示すように、衛生洗浄装置１００は、本体２００、便座３００、便蓋３２０、リモートコントローラ４００、人体検知センサ４５０を主構成部材として構成され、本体２００と便座３００と便蓋３２０は一体で構成され、便器１１０の上面に設置される。

なお、本実施の形態においては衛生洗浄装置１００の本体２００の設置側を後方、便座３００の設置側を前方とし、前方に向かって右側を右方、前方に向かって左側を左方として各構成要素の配置を説明する。

本体２００の側部には突出して操作部２１０が一体に設けられ、本体２００の前部には、便座３００および便蓋３２０が便座便蓋回動機構３６０を介して開閉自在に取り付けられている。便座便蓋回動機構３６０は直流モータと複数のギアで構成されており、便座３００と便蓋３２０を個別または同時に開閉することができる。

図１に示すように便蓋３２０を開放した状態においては、便蓋３２０は衛生洗浄装置１００の最後部に位置するように起立する。また、便蓋３２０を閉成すると便座３００の上面を隠蔽する。便蓋３２０は樹脂材料の成型による部材で構成されており、二重構造と断熱材による断熱構造となっている。

便座３００は着座面を加熱する便座ヒータ（図示せず）を内蔵しており、便座の着座面が快適な温度になるように加熱する。

また、便座３００の回動軸を支持する本体２００内の軸受け部分には便座３００に着座した人体を検知する着座センサ（図示せず）が設置されている。この着座センサは重量式の着座センサであり、便座３００に使用者が着座することによる重量変化でスイッチを開閉させることにより、便座３００の着座面に使用者が着座していることを検知するものである。

本体２００の内部には、サブタンク６００、熱交換器７００、ノズル装置８００等で構成され、人体の局部を洗浄する洗浄手段５００と、排便時の臭気を脱臭する脱臭装置１２０と、衛生洗浄装置１００の各機能を制御する制御部１３０等が内蔵されている。（洗浄手段５００の詳細については後述する。）
図２に示すように、本体２００の内部の中央部には、洗浄手段５００の主構成部材であるノズル装置８００が設置されており、ノズル装置８００の左側には、脱臭装置１２０が設置されている。また左側部には便座３００と便蓋３２０を開閉駆動する便座便蓋回動機構３６０が設置されている。

図３に示すように、ノズル装置８００の右側には、前方に洗浄手段５００の止水電磁弁５１４、サブタンク６００等が設置されており、その後方には熱交換器７００が設置されており、熱交換器７００の後方には水ポンプ５１６が設置されている。また、図２に示すように洗浄手段５００の上方には制御部１３０が設置されている。

本体２００の右側部には前方に突出するように操作部２１０が一体に設けられており、図４に示すように、衛生洗浄装置１００の各機能を操作および設定する複数のスイッチと表示灯２４０が設置されている。

操作部２１０の内部には操作基板（図示せず）が設置されている。操作基板には複数のタクトスイッチと複数のＬＥＤが設置されており、操作部２１０の上面に貼付されたスイッチ銘板を介してタクトスイッチの押圧操作とＬＥＤの視認が可能となっている。

また、操作部２１０の上面後方には、リモートコントローラ４００と人体検知センサ４５０から送信される赤外線信号を受信する赤外線受信部２１１が配置されている。

操作部２１０に設置されたスイッチは、洗浄動作を操作する複数の操作スイッチ２２０と各種機能を設定する複数の設定スイッチ２３０が設置されている。また、表示灯２４０としては設定状態を表示する複数のＬＥＤが設置されている。

操作スイッチ２２０としては、リモートコントローラ４００の電池切れや、故障の場合に補助的に使用するお尻洗浄スイッチ２２１と、ノズルの掃除を行うときに操作するノズル掃除スイッチ２２２が設けられている。

設定スイッチ２３０としては、洗浄水の温度を設定する温水温度スイッチ２３１と、便座の温度を設定する便座温度スイッチ２３２と、設定されてから８時間に亘り便座３００の保温を停止する８時間切りスイッチ２３３と、衛生洗浄装置１００が使用されない時間帯を自動的に学習して、使用されない時間帯に便座３００の保温温度を下げることにより節電を行う節電スイッチ２３４と、便座３００および便蓋３２０の自動開閉動作を設定する便蓋自動開閉スイッチ２３５等が設置されている。

衛生洗浄装置１００の多くの操作は、本体２００とは別体で構成されたリモートコント
ローラ４００で行われる。リモートコントローラ４００は便座３００に着座した使用者が操作のしやすいトイレルームの壁面等に取り付けられる。

図５に示すように、リモートコントローラ４００の全体形状は薄い直方体に形成されており、樹脂材料で成形された箱状のリモコン本体４０１の上面と前面に複数のスイッチと表示灯が設置されている。また、リモコン本体４０１に上部角にはリモートコントローラ４００の操作信号を本体２００に赤外線で送信する送信部４０２が配置されている。

リモコン本体４０１の内部にはリモートコントローラ４００の制御機能を構成する制御基板（図示せず）と、リモートコントローラ４００の電源である電池（図示せず）が内蔵されている。

リモコン本体４０１の前面中央部には、お尻洗浄を開始するお尻洗浄スイッチ４１０と、女性の局部洗浄を洗浄するビデ洗浄を開始するビデ洗浄スイッチ４１１と、お尻洗浄とビデ洗浄を停止する停止スイッチ４１２と、お尻洗浄およびビデ洗浄時に洗浄位置を前後に周期的に移動させて広い範囲の洗浄が可能とするムーブ洗浄スイッチ４１３と、お尻洗浄時に洗浄強さを周期的に変化させるリズム洗浄スイッチ４１４が配置されている。

前面上部には、お尻洗浄およびビデ洗浄時の洗浄強さを２個のスイッチで調節する洗浄強さスイッチ４１５と、お尻洗浄およびビデ洗浄時の洗浄位置を２個のスイッチで調整する洗浄位置スイッチ４１６と、ノズルを４０℃の温水で約１分間洗浄するノズル除菌スイッチ４１７が配置されている。

また、洗浄強さスイッチ４１５の上方には、洗浄強さを５段階で表示するＬＥＤの強さ表示灯４２１と、洗浄位置スイッチ４１６の上方には、洗浄位置を５段階で表示する位置表示灯４２２が配置されている。

リモコン本体４０１の上面には、便蓋を電動で開閉する便蓋スイッチ４１８と、便座を電動で開閉する便座スイッチ４１９が設置されており、スイッチ操作により使用者が任意に便座３００と便蓋３２０を開閉できる構成となっている。

人体検知センサ４５０は本体２００とは別体で構成されており、トイレルームの壁面等に取り付けられる。人体検知センサ４５０は、人体から放出される赤外線を受光する焦電センサ（図示せず）と、焦電センサの信号で人体の検出を判定するセンサ制御部（図示せず）と、センサ制御部からの人体検知信号を本体２００の制御部に赤外線で送信する赤外線送信部（図示せず）と、人体検知センサ４５０の電源である電池（図示せず）等で構成されている。

＜２＞洗浄手段の構成
図６は衛生洗浄装置の洗浄手段の水回路の構成を示す模式図である。

本体２００の内部には使用者の局部を洗浄する洗浄手段５００が内蔵されている。洗浄手段５００は洗浄水を噴出するノズル装置８００と、給水接続口５１０からノズル装置８００に洗浄水を供給する一連の洗浄水供給流路とで形成されている。

図６に示すように、洗浄水供給流路は、給水接続口５１０と、ストレーナ５１１と、逆止弁５１２と、定流量弁５１３と、止水電磁弁５１４と、リリーフ弁５１５と、サブタンク６００と、熱交換器７００と、バッファータンク７５０と、水ポンプ５１６と、流調弁５１７と、が順次設置され、ノズル装置８００に接続されている。

本体２００の右側下方に水道管が接続される給水接続口５１０が配置されており、給水接続口５１０の内部には水道水に含まれるごみの流入を防止するストレーナ５１１と、サブタンク６００内に貯溜された水が水道配管に逆流することを防止する逆止弁５１２が組み込まれている。

逆止弁５１２の下流には、流路に流れる洗浄水の量を一定に保つ定流量弁５１３と、流路を電動で開閉する止水電磁弁５１４と、リリーフ弁５１５とが一体に構成されている。

止水電磁弁５１４の下流には、大気解放口を備えたサブタンク６００と、洗浄水を瞬時に加熱する熱交換器７００と、熱交換器７００で加熱された温水の温度を均一にするバッファータンク７５０が接続されている。

バッファータンク７５０の下流には、水ポンプ５１６が接続されている。水ポンプ５１６の下流には、流調弁５１７を介してノズル装置８００が接続されており、流調弁５１７のそれぞれのポートにはノズル装置８００のお尻洗浄部８３１、ビデ洗浄部８３２、ノズルクリーニング部８３３が接続されている。

図７および図８に示すように、洗浄手段５００を構成する部材のうち、給水接続口５１０、ストレーナ５１１、逆止弁５１２、定流量弁５１３、止水電磁弁５１４、リリーフ弁５１５、サブタンク６００、熱交換器７００、バッファータンク７５０、水ポンプ５１６は樹脂材料で成型されたシャーシ５０１に組み込まれ一体的に構成され、本体２００の後本体ケース２０１に組みつけられている。

図７に示すように、ストレーナ５１１と逆止弁５１２は給水接続口５１０に一体に組み込まれており、定流量弁５１３とリリーフ弁５１５とは止水電磁弁５１４に一体に組み込まれている。また、バッファータンク７５０は熱交換器７００と一体に構成されている。

給水接続口５１０と止水電磁弁５１４、止水電磁弁５１４とサブタンク６００、サブタンク６００と熱交換器７００、とは接続チューブ等を介さず、相互の接続口をパッキンであるＯリングを介して直接接続する構成となっている。また、これらの水回路を構成する部材はシャーシ５０１の所定の位置に設置固定されている。

このような構成を採用することにより、水密構造を向上することが可能になるとともに、相互の部材の配置精度を向上することができる。特にサブタンク６００と熱交換器７００の配置精度が向上することにより、洗浄水の流量の制御精度を向上することが可能となり、洗浄手段５００の性能の向上と制御精度を向上することができる。

水ポンプ５１６は容積形ポンプであるピストンポンプであり、図１４、図１５に示すように、外形は略Ｌ字状をなしており、略円筒形のモータ部５１６ａと、モータの回転運動を往復運動に変換するリンク機構部５１６ｂと、リンク機構部５１６ｂの往復運動で駆動されるピストン部５１６ｃで構成されている。ピストン部５１６ｃの外面には、接続口として吸水口５１６ｄと吐出口５１６ｅが設けられている。

上記構成の水ポンプ５１６を駆動させた場合、往復運動を伴うリンク機構部５１６ｂとピストン部５１６ｃに比べ、回転運動のみのモータ部５１６ａでは発生する振動が少ない構成となっている。

モータ部５１６ａを駆動することにより、ピストン部５１６ｃが往復運動を開始し、吸水口５１６ｄから洗浄水を吸引して、吐出口５１６ｅから洗浄水吐出する構成であり、吐出する洗浄水はピストン部５１６ｃの往復運動に伴い適度の脈動を伴った水流となる。

上記構成の水ポンプ５１６の略円柱形のモータ部５１６ａの外周を、弾性を備えた発泡樹脂製の緩衝部材（図示せず）で包囲し、シャーシ５０１の後部に設けられた略円筒形の水ポンプ設置部５０１ａに挿入することにより支持され、リンク機構部５１６ｂとピストン部５１６ｃは下方に垂れ下がるように懸架される。

水ポンプ設置部５０１ａは薄い肉厚で形成されており、シャーシ５０１の底面から起立したリブ状の脚部５０１ｂの上部に形成されている。薄い肉厚で形成したことにより樹脂の弾性により水ポンプ５１６の振動を吸収する効果を得ることができる。

また、バッファータンク７５０が一体に形成された熱交換器７００の接続口である出湯口７１２と水ポンプ５１６の接続口である吸水口５１６ｄとは軟質樹脂製の接続チューブで接続される。

上記のように、振動の少ないモータ部５１６ａが緩衝部材を介して、シャーシ５０１の薄い肉厚で形成された水ポンプ設置部５０１ａに設置され、振動を多く発生するリンク機構部５１６ｂとピストン部５１６ｃとはフリーな状態で懸架され、しかもバッファータンク７５０とは軟質樹脂製の接続チューブ５０２で接続されることにより、水ポンプ５１６の駆動時に発生する振動をシャーシ５０１や他の部材、また本体２００に伝わること抑制することが可能となり、衛生洗浄装置の快適性と耐久性を向上する効果を得ることができる。

特に水ポンプ５１６は、発泡樹脂製の緩衝部材と水ポンプ設置部５０１ａを形成する弾性を備えた樹脂との２つの異なる材質を介して支持されることにより、広い範囲の周波数の振動が吸収され、本体への振動の伝達を効果的に抑制することができる。

＜３＞サブタンクの構成
図９はサブタンクの外観を示す斜視図を示すものであり、図１０はサブタンクの横方向の断面図を示し、図１１はサブタンクの前後方向の断面図を示すものである。

図９に示すように、サブタンク６００は樹脂材料により成型されたタンク本体６１０と、タンク本体６１０に貯溜された洗浄水の水位を検知する水位検知センサ６２０と、タンク本体６１０内に供給される洗浄水の温度を検知するサーミスタからなる入水温度センサ６３０とで構成されている。

タンク本体６１０はタンクの前壁、両側壁、底面、天面を構成する前部タンク６１１と、タンクの後壁を構成する後部タンク６１２と、タンク本体６１０の天面に配置された大気開放部６１３と、の３個の部材で構成されている。タンク本体６１０の全体的な形状は、前壁、後壁、両側壁、底面、天面からなる複数の平面で形成されており、平面視形状は略四角形である。前壁は途中から後退する傾斜部を備え、側面視形状は下部より上部が細くなった略台形形状に形成されており、タンク本体６１０の上部の断面積は下部より小さい断面積となっている。

タンク本体６１０の一方の側壁下部には入水口６０１が、タンク本体６１０後壁下部には出水口６０２が設けられており、タンク本体６１０の天面に配置された大気開放部６１３にはタンク本体６１０の内部と外部を連通する大気開放口６０３が設けられている。大気開放口６０３を設けることにより、タンク本体６１０内に溜まった空気を外部に放出するとともに、タンク本体６１０の内部圧力を常時大気圧に維持することができる。

サブタンク６００の内部が常時大気圧に維持されることにより、サブタンク６００の下
流から水ポンプ５１６の吸水口５１６ｄまでの流路も大気圧に維持されるため、水ポンプ５１６は水圧変動の影響を受けずに吸水することができるため、安定したポンプ機能を発揮することができる。

大気開放部６１３の大気開放口６０３に連通する流路には、流路の断面積が大きいバッファ部６１３ａが形成されており、大気開放口６０３から気泡に伴って洗浄水が衝撃的に流出しようとした場合等に、洗浄水が一旦バッファ部６０３ａに貯溜されることにより、大気開放口６０３からの流出を抑制する機能を備えている。

タンク本体６１０の内部には仕切壁６１４が設けられており、仕切壁６１４によりタンク本体６１０の内部は入水槽６１５と貯溜槽６１６の２つの槽に分割されている。入水槽６１５の側面の底面近傍には入水口６０１が、貯溜槽６１６の後壁の底面近傍には出水口６０２が設けられている。

仕切壁６１４を設け、入水槽６１５と貯溜槽６１６を形成することにより、入水口６０１から流入した洗浄水に空気が含まれている場合、空気は入水槽６１５の上部より、大気開放口６０３を通過して外部に放出されるため、貯溜槽６１６には空気を含まない洗浄水のみを流入させることができる。

入水槽６１５の上方には、入水槽６１５の上面開口部６１５ａと大気開放部６１３の間に介在し、タンク本体６１０の側壁より略水平方向に突出した障壁６１７が設けられている。障壁６１７は入水槽６１５の上面開口部の全面を覆う大きさとなっている。

また、入水槽６１５の内部には、タンク本体６１０の側壁と仕切壁６１４には、略水平方向に交互に突出した複数の整流リブ６１８が形成されている。

入水口６０１から流入した洗浄水は、まず入水槽６１５の下部に流入し、整流リブ６１８で流れの方向を変化させながら入水槽６１５内を上昇する。このとき入水口６０１から流入する洗浄水の圧力が高い場合、あるいは大量の空気を含んで著しく流れが乱れている場合は整流リブ６１８により、流れが適度に整流化されるとともに、整流リブ６１８の下流側で発生する渦により洗浄水内に含まれる空気が分離される。

入水槽６１５内を上昇した空気が分離された洗浄水は、仕切壁６１４の上端を乗り越えて貯溜槽６１６に流入して貯溜される。

このとき、入水口６０１から流入する洗浄水の圧力が高い場合、あるいは大量の空気を含んで著しく流れが乱れている場合でも、洗浄水は障壁６１７により上方への流れが抑制され、洗浄水が大気開放部６１３に直接当たり、大気開放口６０３よりサブタンク６００の外部に流出することが防止される。

上記のように、入水口６０１から流入した洗浄水は入水槽６１５内を上昇する間に洗浄水に含まれる空気が分離され、分離された空気は大気開放口６０３よりタンク本体６１０外に放出される。貯溜槽６１６には空気を含まない洗浄水が貯溜され、出水口６０２より熱交換器７００に供給される。

サブタンク６００より熱交換器７００に供給される洗浄水に空気が混入していた場合、熱交換器７００の内部に気泡が発生することにより熱交換器７００の内部の温度が異常上昇し、熱交換器７００が損傷することがあり、仕切壁６１４を設け、空気の混入を防止することにより、熱交換器７００の損傷を防止する効果を得ることができる。

水位検知センサ６２０は、共通の電極となるコモン電極６２１と、水位毎に設置された複数の水位電極６２２で構成されており、本実施の形態においては１個のコモン電極６２１と２個の水位電極６２２で構成されている。コモン電極６２１と水位電極６２２はステンレス材料で形成されている。

タンク本体６１０の前壁下部の内面にはコモン電極６２１が配置されており、タンク本体６１０の後壁の内面には水位電極６２２が配置されている。水位電極６２２は上部に設けられた上限電極６２３と、下部に設けられた下限電極６２４で構成されている。コモン電極６２１は下限電極６２４より低い位置に設置されており、コモン電極６２１は通常の使用状態では常に浸水状態となっている。

コモン電極６２１と、水位電極６２２である上限電極６２３および下限電極６２４とを異なる面に設置したことにより、タンク本体６１０の内面に付着した残水を貯溜水として誤検知することを抑制する効果を得ることができる。

水位の検知は、コモン電極６２１と水位電極６２２との間に直流電流を印加し、水位電極６２２が浸水しているか否かにより電圧が変化することにより水位を検知する。すなわち、貯溜槽６１６に洗浄水が流入して水位が上昇し、下限電極６２４および上限電極６２３が浸水すると、コモン電極６２１と下限電極６２４および上限電極６２３間の電圧が低下することにより制御部１３０は水位を検知する。

上限電極６２３は上限水位の検知に使用され、下限電極６２４は下限水位の検知に使用される。上限電極６２３は大気開放口６０３より低い位置に設置されており、これにより、大気開放口６０３から洗浄水が流出することを防止することができる。また、下限電極６２４は出水口６０２より上方に設置されており、これにより、熱交換器７００に空気が流入することを防止することができる。

また、制御部１３０は、電極に印加する直流電流の極性を周期的に反転させながら印加する構成となっている。洗浄水を介してコモン電極６２１と水位電極６２２と間に直流電流を印加した場合、電気分解の作用により電極を形成する金属が酸化およびイオン化による溶出することにより、電極が短期間に劣化することがあり、電流の極性を周期的に反転することにより電極の劣化を抑制することができる。

本実施の形態においては、極性の反転の間隔は、衛生洗浄装置の電源として供給される交流電源に対応した時間設定となっており、供給される交流電源が５０Ｈｚの場合は１／５０秒、供給される交流電源が６０Ｈｚの場合は１／６０秒としている。

本実施の形態における衛生洗浄装置１００においては、止水電磁弁５１４が開放されてサブタンク６００に洗浄水が供給され、上限水位が検知されると、止水電磁弁５１４は閉止され給水が停止し、サブタンク６００内は満水状態となる。サブタンク６００の満水状態から、通常の洗浄動作を実施すると水位が低下し、下限水位が検知されると止水電磁弁５１４が再び開放されてサブタンク６００に洗浄水が供給され、上限水位が検知されるまで給水が継続される。

サブタンク６００に貯溜される洗浄水の最大量は１００ｃｃであり、上限水位から下限水位までの水量は６５ｃｃである。

洗浄に使用される洗浄水の流量は最も強い洗浄力で洗浄した場合は４５０ｃｃ／ｍｉｎであり、最も弱い洗浄力洗浄した場合は２６０ｃｃ／ｍｉｎに設定されている。この場合、洗浄水が上限水位から下限水位に到達するまでの時間は、最も強い洗浄力で洗浄した場
合８．７秒間となり、最も弱い洗浄力で洗浄した場合１５秒間となる。

一般的に使用者が局部の洗浄に要する時間は３０秒以上であるので、最も弱い洗浄力で洗浄した場合でも１３０ｃｃの洗浄水を使用することとなり、１回の洗浄動作で、最低１回は上限水位から下限水位への変化を検知することが可能となる。

制御部１３０は、上限水位から下限水位までの経過時間を計測し、計測した時間と上限水位から下限水位までの水量（６５ｃｃ）とを演算することにより流量を算出し、洗浄強さ毎に設定された流量と差がある場合は、水ポンプ５１６の出力を調整することにより、洗浄水の流量を補正する。

なお、本実施の形態のサブタンク６００は底面が略四角形の形状としたが、これに限るものではなく、他の多角形状でもよい。

また、本実施の形態においては、コモン電極６２１と水位電極６２２とは対向する壁面である前壁と後壁に設置したが、これに限るものではなく、異なる面であれば、例えば、前壁と側壁等の隣接する壁面に設置してもよい。

また、コモン電極６２１と水位電極６２２の別の設置例としては、コモン電極６２１を前壁に設置し、水位電極６２２を天面に設置してもよい。このとき、下限電極６２４と上限電極６２３の先端はそれぞれ下限水位、上限水位に位置するように長さを変える。

また、本実施の形態においては、水位電極６２２としては上限電極６２３と下限電極６２４の２個を設置したがこれに限るものではなく、３個以上の水位電極６２２を配置することにより、水位検知の間隔を細分化することにより、水位検知と流量検知の精度を向上することができる。

＜４＞水位検知の閾値の補正
図１２は上限電極とコモン電極との出力電圧の変化と上限電極の浸水状態と非浸水状態を判定する閾値を示すグラフであり、図１３は下限電極６２４とコモン電極との出力電圧の変化と下限電極の浸水状態と非浸水状態を判定する閾値を示すグラフである。

上記のように、本実施の形態におけるサブタンクの水位検知センサ６２０で検知した検知データは単に水位の検知のみに使用されるものではなく、演算処理により流量検知に使用されるものであり、高い検知精度が要求されるものである。

２つの電極間の出力電圧の変化により水位を検知する場合、水位電極６２２と洗浄水の水面との接触および離脱により変化する出力電圧を閾値と比較して判定するものであるが、出力電圧は洗浄水の導電率と温度によりバラツキが発生する。

衛生洗浄装置の場合、使用される洗浄水を限定して導電率を一定にすることは難しく、また、使用時の導電率を検知して、補正するためには専用の検知センサを採用することによりコストアップにつながるため、本実施の形態においては、サブタンク６００に設置した入水温度センサ６３０の検知データを使用して温度的な補正を行うことにより広い範囲の導電率の洗浄水に対応できるようにしている。

図１２に示すように、上限電極６２３とコモン電極６２１との間の出力電圧は、上限電極６２３が浸水していない状態においては、グラフの破線で示すように、洗浄水の入水温度が５℃の場合は約４．７Ｖであり、４０℃の場合は約４．４Ｖであり、温度変化に対して略直線的に変化している。また、上限電極６２３が浸水した状態においては、洗浄水の
入水温度が５℃の場合は約２Ｖであり、４０℃の場合は約１．４Ｖであり、温度変化に対して略直線的に変化している。

上記のように出力電圧が入水温度により変化するため、上限電極６２３の浸水状態と非浸水状態を判定する閾値を一定にした場合、導電率の異なる洗浄水を使用された場合に誤検知する可能性があり、洗浄水の入水温度に対応して補正することが有効である。

図１２のグラフにおいて実線で示すように、０℃〜５℃の間は閾値を３．９Ｖ、３５℃〜４０℃の間は閾値を３．３Ｖとし、０℃〜４０℃の間は５℃毎に段階的に閾値を設定している。

図１３に示すように、下限電極６２４とコモン電極６２１との間の出力電圧は、下限電極６２４が浸水していない状態においては、グラフの破線で示すように、洗浄水の入水温度が５℃の場合は約３．５Ｖであり、４０℃の場合は約２．９Ｖであり、温度変化に対して略直線的に変化している。また、下限電極６２４が浸水した状態においては、洗浄水の入水温度が５℃の場合は約１．５Ｖであり、４０℃の場合は約１Ｖであり、温度変化に対して略直線的に変化している。

上記のように上限電極６２３の場合と同様に、出力電圧が入水温度により変化するため、閾値を一定にした場合、導電率の異なる洗浄水を使用された場合に誤検知する可能性があり、洗浄水の入水温度に対応して閾値を補正している。

図１３のグラフにおいて実線で示すように、０℃〜５℃の間は閾値を３．５Ｖ、３５℃〜４０℃の間は閾値を２．９Ｖとし、０℃〜４０℃の間は５℃毎に段階的に閾値を設定している。

制御部１３０は、入水温度センサ６３０の温度検知データに基づき、上限電極６２３と下限電極６２４に対応する水位検知の閾値を上記の補正することにより、広い範囲の導電率の洗浄水の水位を正確に検知することができる。

＜５＞熱交換器の構成
図１４は熱交換器の外観を示す斜視図であり、図１５は熱交換器の断面図を示すものである。

本実施の形態における熱交換器７００はバッファータンク７５０が一体に形成されており、熱交換器７００の上部にバッファータンク７５０が設置されている。

図１４に示すように、熱交換器７００は正面視で略長方形の平板状をなし、ＡＢＳ樹脂にガラス繊維をコンパウンドした強化ＡＢＳ樹脂で成型されたケーシング７０１とセラミック製の平板状ヒータ７０２と出湯部材７０３とを主構成部材としている。

ケーシング７０１は前面部を構成する前面部材７１０と、背面部構成する背面部材７２０で構成されており、前面部材７１０と背面部材７２０との間に形成される空間に平板状ヒータ７０２が設置されている。前面部材７１０と平板状ヒータ７０２との対向部と、背面部材７２０と平板状ヒータ７０２との対向部に形成された隙間を加熱流路７１５とし、加熱流路７１５を流れる洗浄水を平板状ヒータ７０２で瞬時に昇温させるものである。

熱交換器７００は、前面部材７１０の前面下端の右側に接続口である入水口７１１を備えており、前面部材７１０の右側面上端に設置された出湯部材７０３には接続口である出湯口７１２を備えている。

図１５に示すように、入水口７１１に連なる入水流路７１３がケーシング７０１の下端部の略全幅に亘り設けられている。入水流路７１３の上面には全幅に亘り複数のスリット７１４が設けられており、入水流路７１３に流入した洗浄水はスリット７１４を通過して加熱流路７１５へ流入する構成となっている。スリット７１４は洗浄水を加熱流路７１５の全幅に亘り均等に流入させるものである。

加熱流路７１５の上端部には仕切リブ７１６が設けられており、仕切リブ７１６より上方がバッファータンク７５０となっている。仕切リブ７１６には略全幅に亘り複数の通水孔７１７が設けられており、加熱流路７１５で加熱された洗浄水は通水孔７１７を通過してバッファータンク７５０内に流入する構成となっている。

バッファータンク７５０内には断面形状が略半円形の突起７１８が略全幅に亘り間隔をあけて設けられている。バッファータンク７５０内を出湯口７１２に向かって流れる洗浄水は、突起７１８による流れが乱されることにより、洗浄水が混ざり合って洗浄水の温度斑が解消され、均一な温度の洗浄水が出湯口７１２より出湯される。

出湯部材７０３には２個のサーミスタが設置されており、一方は洗浄水の出湯温度を検知する出湯温度センサ７３０であり、他方は熱交換器７００の過昇温度を検知する過昇温度センサ７３１である。

＜６＞ノズル装置の構成
図１８は本実施の形態におけるノズル装置の収納状態を示す斜視図であり、図１９は図１８に示すＡＡ断面図であり、図２０はノズル装置の収納状態を示す縦断面図であり、図２１は図２０に示すＢ部の詳細断面図であり、図２２は図２１に示すＣＣ断面図であり、図２３はノズル装置の収納状態の横断面図であり、図２４は図２３に示すＤ部の詳細断面図であり、図２５はノズル装置のお尻洗浄状態を示す縦断面図であり、図２６は図２５に示すＥ部の詳細断面図であり、図２７はノズル装置のビデ洗浄状態を示す縦断面図であり、図２８は図２７に示すＦ部の詳細断面図であり、図２９はノズル装置のビデ洗浄状態を示すノズル部の横断面図であり、図３０は図２９に示すＧ部の詳細断面図である。

ノズル装置８００は、図１８に示すように、樹脂材料で成型した略三角形の枠状の支持部８１０と、支持部８１０に沿って進退移動するノズル部８２０と、ノズル部８２０の進退移動を駆動する駆動部８６０と、ノズル部８２０への洗浄水の供給を切り替える流調弁５１７で構成されている。

なお、本実施の形態においてはノズル部の収納方向を後方とし、ノズル部８２０の進出方向を前方とし、後方より前方に向かって右側を右方、左側を左方として各構成要素の配置を説明する。

支持部８１０は側面視略三角形の枠状に形成されており、略水平な底辺部８１１に対し、後部より前部に向かって降下した傾斜部８１２と、底辺部８１１と傾斜部８１２の後端を接合する縦辺部８１３が形成されている。傾斜部８１２にはノズル部８２０の進退移動を案内するガイドレール８１４と駆動部８６０の可撓ラック８６１を案内するラックガイド８１５が略全長に亘って形成されている。また傾斜部８１２の前端下方にはノズル部８２０を抱囲するように支持する略円筒形の抱持部８１６が一体に形成されている。

図１９に示すように、ノズル部８２０を案内するガイドレール８１４は断面が略Ｔ字状に形成されている。また、可撓ラック８６１を案内するラックガイド８１５は断面が一方の側面が開放された略コの字状を成しており、可撓ラック８６１の上下面と一方の側面を
規制して案内する構成となっている。

ラックガイド８１５は傾斜部８１２に続いて支持部８１０の後部の縦辺部８１３と底辺部８１１にも連続して形成されており、傾斜部８１２と縦辺部８１３および縦辺部８１３と底辺部８１１とのコーナは円弧形状で接続されている。縦辺部８１３と底辺部８１１に形成されたラックガイド８１５の断面形状も略コの字状であるが、開放された側面は傾斜部においては左側であるのに対し、縦辺部８１３と底辺部８１１とは反対の右側面となっている。縦辺部８１３と底辺部８１１のラックガイド８１５の開放面は別部材の支持部蓋により閉塞されている。

ノズル部８２０をガイドレール８１４に沿って進退移動させる駆動部８６０は、ノズル部８２０に結合された可撓ラック８６１と、可撓ラック８６１と噛合するピニオンギア８６２と、ピニオンギア８６２を回転駆動する駆動モータ８６３で構成されている。

駆動モータ８６３はステッピングモータであり、パルス信号により回転角度が制御される。駆動モータ８６３が回転することによりピニオンギア８６２を介して可撓ラック８６１が駆動される構成となっている。

支持部８１０の抱持部８１６の内周面とノズル部８２０の外周面との間には間隙が設けられており、ノズル部８２０から噴出した洗浄水が抱持部８１６の内周面とノズル部８２０の外周面との間に形成される間隙に流入してノズル部８２０外周面を洗浄する構成となっている。

また、抱持部８１６の前方にはノズル部８２０の進退により開閉するノズル蓋８０１が開閉自在に設けられており、ノズル部８２０が収納されている状態で閉塞することにより、ノズル部８２０が便等で汚染されることを防止する構成となっている。

支持部８１０の底辺部８１１には、洗浄水供給手段に接続する給水チューブ（図示せず）と支持部８１０から流調弁５１７に洗浄水を供給する接続チューブ８０２とを相互に接続する給水継手８１７が形成されている。

ノズル部８２０は、樹脂材料で成型された棒状のノズル本体８３０と、ノズル本体８３０の略全体を覆う筒状のノズルカバー８４０と、ノズル本体８３０でノズルカバー８４０を牽引する連結手段８５０とで構成されている。

ノズル本体８３０は、局部を洗浄するお尻洗浄部８３１と、女性の局部を洗浄するビデ洗浄部８３２と、ノズル部８２０をクリーニングするノズルクリーニング部８３３を備えている。

お尻洗浄部８３１は、ノズル本体８３０の先端部に上方に開口したお尻洗浄噴出口８３４と、ノズル本体８３０の後端よりお尻洗浄噴出口８３４に連通するお尻洗浄流路８３５で構成されている。お尻洗浄流路８３５はノズル本体８３０の下部に設置されており、お尻洗浄噴出口８３４の下方で上方に向かって屈曲しており、屈曲部には洗浄水の流れを整流する整流板８３５ａが設置されている。お尻洗浄噴出口８３４から噴出した洗浄水はノズルカバー８４０の噴出開口８４４を通過して上方に向かって噴出される。

ビデ洗浄部８３２は、お尻洗浄噴出口８３４の後方に配置されたビデ洗浄噴出口８３６と、ノズル本体８３０の後端よりビデ洗浄噴出口８３６に連通するビデ洗浄流路８３７で構成されている。ビデ洗浄噴出口８３６から噴出した洗浄水はノズルカバー８４０の噴出開口８４４を通過して上方に向かって噴出される。

ノズルクリーニング部８３３は、ノズル本体８３０の側面に配置されたノズルクリーニング噴出口８３８と、ノズル本体８３０の後端よりノズルクリーニング噴出口８３８に連通するノズルクリーニング流路８３９で構成されている。ノズルクリーニング噴出口８３８から噴出した洗浄水はノズルカバー８４０の内部に噴出され、ノズルカバー８４０排水口８４５からノズルカバー８４０の外部に放出される。ノズルクリーニング噴出口８３８から噴出した洗浄水はノズル部８２０とその周辺の清掃に使用される。

ノズル部８２０は、前方を支持部８１０の抱持部８１６に挿入した状態で支持され、後部をガイドレール８１４に懸架された状態で摺動自在に設置されており、図１８に示すように、ノズル部８２０を抱持部８１６より後方に収容された収納位置と、図２５に示すように、ノズル部８２０が抱持部８１６より突出したお尻洗浄位置と、図２７に示すビデ洗浄位置との間を進退可能となっている。

ノズルカバー８４０はノズルカバー本体８４１と連結部材８４２とで構成されている。ノズルカバー本体８４１はステンレスの薄板を円筒状に形成したものであり、先端面は閉塞面をなし、後端面は開放面となっている。連結部材８４２は樹脂材料で成型された略円筒状であり、両側部にはノズル本体８３０と係合する連結片８４３が形成されている。

また、連結部材８４２の後端右側には、ノズルカバー８４０の摺動範囲を規制するノズルカバーストッパが一体に形成されており、支持部８１０に形成された前ストッパ受部と後ストッパ受部に当接することにより摺動範囲が規制される構成となっている。

連結部材８４２の一部はノズルカバー本体８４１の後端の開口よりノズルカバー本体８４１内に挿入された状態で固定され一体化された構成となっている。ノズルカバー本体８４１の前方上面には、ノズル本体８３０のお尻洗浄噴出口８３４とビデ洗浄噴出口８３６が対向可能な噴出開口８４４が１個設けられている。また、ノズルカバー本体８４１の前方下面にはノズルカバー本体８４１内に流出した洗浄水を外部に排出する排水口８４５が設けられている。

ノズルカバー８４０の内径はノズル本体８３０の外径より僅かに大きい寸法であり、ノズルカバー８４０にノズル本体８３０を挿入した状態で、ノズル本体８３０とノズルカバー８４０が互いにスムーズに摺動可能な寸法関係となっている。

ノズル本体８３０の後端面には流調弁５１７が設置されている。流調弁５１７はディスクタイプの弁本体５１７ａと切り替え動作を駆動するステッピングモータ５１７ｂで構成されている。流調弁５１７はお尻洗浄流路８３５と、ビデ洗浄流路８３７と、ノズルクリーニング流路８３９に選択的に洗浄水を供給するものである。

また、流調弁５１７の弁本体５１７ａの外面には流調弁５１７に洗浄水を供給する給水口５１７ｃ設置されており、給水口５１７ｃには支持部８１０の給水継手８１７と連通する接続チューブ８０２が接合されている。

次に、ノズルカバー８４０の連結部材８４２とノズル本体８３０の連結受部８５１で構成される連結手段８５０について説明する。

図２４、図３０に示すように、ノズル本体８３０の後端部の外周右側には連結受部８５１が形成されている。連結受部８５１は２本の略Ｖ字型の溝が形成されており、前方の前凹陥部８５１ａと後方の後凹陥部８５１ｂが前後に間隔をあけて２本配置されている。前凹陥部８５１ａと後凹陥部８５１ｂの間隔はお尻洗浄噴出口８３４とビデ洗浄噴出口８３
６の間隔と等しい寸法となっている。

一方、ノズルカバー８４０の連結部材８４２は、略円筒状の樹脂材料で成型され、後部両側部は後方に突出した連結片８４３が形成されており、連結片８４３の後端部には内方に突出した略Ｖ字形状の連結突起８４３ａが形成されている。

ノズル本体８３０をノズルカバー８４０に挿入した状態においては、ノズルカバー８４０の連結部材８４２の弾性により、連結突起８４３ａがノズル本体８３０の連結受部８５１に常時押し当てられた状態となり、連結突起８４３ａが前凹陥部８５１ａ内または後凹陥部８５１ｂに係合した状態では、ノズル本体８３０とノズルカバー８４０が連結された状態となり、ノズルカバー８４０はノズル本体８３０に牽引されて移動することが可能となる。

図２４に示すように、連結突起８４３ａが前凹陥部８５１ａに入り込んでいる状態では、図２８に示すように、ノズル本体８３０のビデ洗浄噴出口８３６とノズルカバー８４０の噴出開口８４４が対向した状態となり、図３０に示すように、連結突起８４３ａが後凹陥部８５１ｂに入り込んでいる状態では、図２１、図２６に示すように、お尻洗浄噴出口８３４と噴出開口８４４が対向した状態となる。

＜７＞洗浄手段の制御と作用動作
図３１は初期使用時における洗浄手段のタイムチャートを示し、図３２は通常使用時における洗浄手段のタイムチャートを示すものである。

洗浄手段５００の基本的な作用動作としては、水道配管を流れる水道水が、洗浄水として給水接続口５１０から供給され、止水電磁弁５１４が開放されることによりサブタンク６００へ洗浄水が送給される。流路内を流れる洗浄水の流量は定流量弁５１３により一定に維持される。止水電磁弁５１４の駆動は、リモートコントローラ４００および操作部２１０の操作に基づき制御部１３０により制御される。

サブタンク６００に送給された洗浄水はサブタンク６００内に貯溜されるとともに、熱交換器７００および水ポンプ５１６に送給される。水ポンプ５１６が駆動されることにより洗浄水は流調弁５１７を介してノズル装置８００に送給される。水ポンプ５１６の駆動はリモートコントローラ４００および操作部２１０の操作に基づき制御部１３０により制御される。制御部１３０は水ポンプ５１６を駆動するとともに、熱交換器７００の平板状ヒータ７０２への通電を開始し、洗浄水の加熱を開始する。

制御部１３０は入水温度センサ６３０と出湯温度センサ７３０の検知情報により、平板状ヒータ７０２への通電を制御し、洗浄水を操作部２１０の温水温度スイッチ２３１で設定された温度を維持する。

制御部１３０は操作部２１０およびリモートコントローラ４００の操作情報に基づき流調弁５１７を制御して、ノズル装置８００のお尻洗浄部８３１、ビデ洗浄部８３２、ノズルクリーニング部８３３のいずれかに洗浄水を供給する。これにより、お尻洗浄噴出口８３４、ビデ洗浄噴出口８３６、ノズルクリーニング噴出口８３８のいずれかの噴出口から洗浄水が噴出する。

次に、本実施の形態の特徴的な構成であるサブタンク６００に関わる制御、特に水位検知と流量検知について詳細を説明する。

図３１は衛生洗浄装置の設置後に初めて使用する場合、あるいは凍結防止のため水抜き
操作を実施した後の再使用の場合等、洗浄手段に洗浄水が貯溜されておらない初期使用時における洗浄手段の各機能のタイムチャートを示すものである。

操作部２１０またはリモートコントローラ４００の洗浄スイッチ（例えば、お尻洗浄スイッチ２２１または４１０）が操作された時点Ｐ１で、制御部１３０は止水電磁弁５１４に通電を開始して洗浄水の供給を開始する、これと同時に水位検知センサ６２０の駆動を開始する。水位検知センサ６２０の駆動はお尻洗浄の停止Ｐ７まで継続される。

水位検知センサ６２０が上限水位をＰ２で検知すると、制御部は時間計測を開始し、所定時間経過した時点Ｐ３に止水電磁弁５１４の通電を停止して洗浄水の供給を停止する。本実施の形態においては、上限水位検知の２秒後に通電を停止する。

上限水位を検知した時点Ｐ２で、基本的にはサブタンク６００と熱交換器７００は満水状態になっているが、２秒間余分に送給を継続することにより、熱交換器７００と水ポンプ５１６により確実に洗浄水を充満させる。

これにより、熱交換器７００内の空気の排除と洗浄水を確実に満水状態とすることができるので、熱交換器７００の空焚きを確実に防止することができ、安全性と耐久性を向上することができる。また、水ポンプ５１６へ洗浄水を確実に送給して満水状態とすることにより、水ポンプ５１６の送水機能を確実に起動させることができる。

制御部１３０は、止水電磁弁５１４の通電を停止した時点Ｐ３で、水ポンプ５１６の駆動を開始するとともに、流調弁５１７を作動させてノズル部８２０のお尻洗浄流路８３５に洗浄水の供給を開始する。

水ポンプ５１６を駆動することにより、サブタンク６００の水位は低下し、水位検知センサ６２０が上限水位の検知が解消した時点Ｐ４で、制御部１３０は熱交換器７００の駆動を開始する。水位の低下を検知することにより、水ポンプ５１６が正常に作動していることを確認し、熱交換器７００の異常温度上昇等を防止することができる。

お尻洗浄流路８３５に供給された洗浄水はお尻洗浄噴出口８３４より噴出する。噴出した洗浄水は噴出開口８４４を通過して支持部８１０の先端に設けられた抱持部８１６の内面にあたって反射しノズルカバー８４０の外面をクリーニングする。このクリーニング動作を前洗浄と称する。前洗浄は熱交換器７００の出湯温度が２５℃に到達してから２秒後の時点Ｐ５まで継続される。

時点Ｐ５で前洗浄が終了すると、制御部１３０はノズル装置８００の駆動部８６０の駆動を開始し、ノズル部８２０を収納位置からお尻洗浄位置へと進出させる。収納位置からお尻洗浄位置への移動の間は、流調弁５１７を切替えて、ノズルクリーニング流路８３９に洗浄水を供給する。ノズルクリーニング流路８３９に供給された洗浄水はノズルクリーニング噴出口８３８よりノズルカバー８４０の内部に噴出し、噴出した洗浄水はノズルカバー８４０の内面を洗浄した後に排水口８４５よりノズルカバー８４０の外部に流出する。その間ノズル部８２０は洗浄水により温められ、後に実施されるお尻洗浄時に冷水が噴出して不快を感じることを抑制することができる。

ノズル部８２０がお尻洗浄位置に到達した時点Ｐ６で、制御部１３０は流調弁５１７を切替えてお尻洗浄流路８３５に洗浄水の供給を開始する。お尻洗浄流路８３５に供給された洗浄水はお尻洗浄噴出口８３４より噴出し、噴出開口８４４を通過して使用者の局部を洗浄する。お尻洗浄の動作は洗浄停止の操作が行われる時点Ｐ１１まで継続される。

熱交換器７００の駆動中は、制御部１３０は入水温度センサ６３０と出湯温度センサ７３０の検知データにより、洗浄水を設定された温度に制御する。

水ポンプ５１６の駆動が継続されることにより、サブタンク６００の水位は低下し、水位検知センサ６２０が下限水位を検知した時点Ｐ７で制御部１３０は止水電磁弁５１４に通電を開始し、水位検知センサ６２０が上限水位を検知する時点Ｐ８まで通電を継続する。

上限水位を検知した時点Ｐ８で、制御部１３０は止水電磁弁５１４の通電を停止するとともに時間計測を開始し、次に水位検知センサ６２０が下限水位を検知する時点Ｐ９までの経過時間を計測する。下限水位を検知した時点Ｐ９で、制御部１３０は計測した経過時間と上限水位から下限水位までの水量（６５ｃｃ）とを演算することにより流量を算出する。演算終了時点Ｐ１０で、洗浄強さ毎に設定された流量と差がある場合は、水ポンプ５１６の出力を調整し、洗浄水の流量を補正する。

操作部２１０またはリモートコントローラ４００の洗浄停止の操作が行われた時点Ｐ１１で、水ポンプ５１６と熱交換器７００の通電は停止されるとともに、ノズル装置８００が駆動部８６０の駆動が開始され、ノズル部８２０がお尻洗浄位置から収納位置へと後退する。

ノズル部８２０が収納位置に後退した時点Ｐ１２でノズル装置８００の駆動部８６０の駆動が停止するとともに、水ポンプ５１６と熱交換器７００が再度駆動され、ノズル部８２０をクリーニングする後洗浄が開始され、所定時間経過した時点Ｐ１３で水ポンプ５１６と熱交換器７００の駆動が停止され、後洗浄が終了する。

ノズル部８２０の後洗浄が終了した時点Ｐ１３で止水電磁弁５１４が再度通電され、サブタンク６００に洗浄水が供給され、上限水位が検知された時点Ｐ１４で止水電磁弁５１４の通電が停止され、お尻洗浄の一連の制御が終了し、サブタンク６００が満水の状態で洗浄手段は待機状態となる。

図３２は初期使用を以前に実施した待機状態にある衛生洗浄装置で、洗浄動作を実施した場合の通常使用時のタイムチャートを示すものである。

図３１に示す初期使用の場合と大きく異なるのは、洗浄操作がなされた時点Ｐ２０でサブタンク６００は既に満水状態である点と、制御部１３０が初期使用を実施したことを記憶している点である。

図３２に示すように、サブタンク６００が満水状態の待機状態で、操作部２１０またはリモートコントローラ４００の洗浄スイッチ（例えば、お尻洗浄スイッチ２２１または４１０）が操作された時点Ｐ２０において、制御部１３０は、止水電磁弁５１４の通電を開始して洗浄水の供給を開始するとともに、初期操作の制御を既に実施した記憶データに基づき熱交換器７００の通電を同時に開始する。また、ノズル装置８００の前洗浄動作を同時に開始する。また、水位検知センサ６２０の駆動を同時に開始する。

前述した初期使用の場合とは、洗浄操作をした時点から熱交換器７００の通電開始の時点までの制御が異なっており、ノズル装置８００の駆動が開始される時点Ｐ５以降の制御および作用動作は同様である。

上記のように、本実施の形態における衛生洗浄装置は、洗浄手段の構成において、流量を検知する専用の流量センサを別途設けることなく、サブタンクに設けた水位検知センサ
により水位の変化を検知し、流量を演算により検出する構成としたことにより、洗浄手段の構成を簡素化することができるとともに、コスト削減を図ることができる。

また、水位検知における電極間の出力電圧変化を判定する閾値を温度により補正することにより、水位検知と流量検知の精度を向上することができるとともに、広い範囲に導電率の異なる水を衛生洗浄装置の洗浄水として使用することが可能となることにより、衛生洗浄装置の使用範囲と使い勝手を向上することができる。

また、衛生洗浄装置の初期使用時において、サブタンクの満水状態検知後に所定時間通水を継続するとともに、水ポンプ駆動後に水位検知センサが上限水位の検知が解消された後に熱交換器の通電を開始することにより熱交換器の空焚きを防止することができ、一般的に実施されている流量センサを使用した空焚きを防止の手段より、シンプルな構成で低コストで安全性と信頼性を確保することができる。

（実施の形態２）
図３３は実施の形態２におけるサブタンクの外観を示す斜視図を示すものであり、図３４はサブタンクの横方向の断面図を示し、図３５はサブタンクの前後方向の断面図を示し、図３６はサブタンクの満水状態における天面部の模式図を示すものである。

本実施の形態が実施の形態１と異なっている点は、サブタンクの構成であり、衛生洗浄装置の他の構成は実施の形態１と同様の構成であり説明は省略する。なお、以下の説明において実施の形態１と同一符号を付したものは同一の構成である。

図３３に示すように、サブタンク６５０は樹脂材料により成型されたタンク本体６６０と、タンク本体６６０に貯溜された洗浄水の水位を検知する水位検知センサ６２０と、タンク本体６６０内に供給される洗浄水の温度を検知するサーミスタからなる入水温度センサ６３０とで構成されている。

タンク本体６６０はタンクの前壁、両側壁、底面、天面を構成する前部タンク６６１と、タンクの後壁を構成する後部タンク６６２と、の２個の部材で構成されている。タンク本体６６０の全体的な形状は、実施の形態１と同様に前壁、後壁、両側壁、底面、天面からなる複数の平面で形成されており、平面視形状は略四角形である。前壁は途中から後退する傾斜部を備え、側面視形状は下部より上部が細くなった略台形形状に形成されており、タンク本体６６０の上部の断面積は下部より小さい断面積となっている。

タンク本体６６０の一方の側壁下部には入水口６０１が、タンク本体６６０後壁下部には出水口６０２が設けられており、タンク本体６６０の側壁上部にはタンク本体６６０の内部と外部を連通する大気開放口６０３が設けられている。大気開放口６０３を設けることにより、タンク本体６６０内に溜まった空気を外部に放出するとともに、タンク本体６６０の内部圧力を常時大気圧に維持することができる。

サブタンク６５０の内部が常時大気圧に維持されることにより、サブタンク６５０の下流から水ポンプ５１６の吸水口５１６ｄまでの流路も大気圧に維持されるため、水ポンプ５１６は水圧変動の影響を受けずに吸水することができるため、安定したポンプ機能を発揮することができる。

タンク本体６６０の入水口６０１の内部には、入水口６０１に対抗する位置に底面より起立する仕切壁６６３と仕切壁６６３を覆うように側壁より略Ｌ字状に延出した整流リブ６６４で構成された整流部６６５が形成されている。

入水口６０１より流入した洗浄水は、整流部６６５の下部に流入し、整流部６６５内を上昇し、仕切壁６６３と整流リブ６６４との間隙を通過してタンク本体６６０内に流入する。

この間、入水口６０１から流入する洗浄水の圧力が高い場合、あるいは大量の空気を含んで流れが乱れている場合でも、洗浄水は整流部６６５内で流れが整流化され、タンク本体６６０内には整流化された洗浄水が流入して貯留される。洗浄水に含まれる空気は貯留中に分離され、大気開放口６０３よりタンク本体６６０外に放出される
水位検知センサ６２０は、共通の電極となるコモン電極６７１と、水位毎に設置された複数の水位電極６７２で構成されており、本実施の形態１と同様に、１個のコモン電極６７１と２個の水位電極６７２で構成されている。コモン電極６７１と水位電極６７２はいずれもステンレス材料で形成されている。

タンク本体６６０の前壁下部の内面にはコモン電極６７１が配置されており、タンク本体６６０の天面の内面には水位電極６７２が配置されている。水位電極６７２は天面より垂下して設置されており、電極の長さが短く、先端が高い位置に配置された上限電極６７３と、電極の長さが長く、先端が低い位置に配置された下限電極６７４で構成されている。コモン電極６７１は下限電極６７４の先端より低い位置に設置されており、コモン電極６７１は通常の使用状態では常に浸水状態となっている。

図３４、図３６に示すように、タンク本体６６０の天面には２枚の垂下するリブ６６６により、上方に凹陥した２個の凹陥部６６７が形成されている。タンク本体６６０内の水位が上昇し、リブ６６６の下端より上昇した場合、凹陥部６６７は水面６５１により密閉されることにより、空気が貯溜された空間が形成され、サブタンク６５０の満水状態においても凹陥部６６７の少なくとも一部には洗浄水で浸水されない密閉空間６６８が形成される。

上限電極６７３と下限電極６７４は、それぞれ凹陥部６６７の最も高い位置である天面に設置されており、上限電極６７３と下限電極６７４の基部は、水位が上昇した場合に形成される密閉空間６６８内に配置されている。

上限電極６７３と下限電極６７４が密閉空間６６８内に配置されたことにより、上限電極６７３と下限電極６７４の基部は常に洗浄水と直接接触しない構成であり、上限電極６７３と下限電極６７４の先端が水面６５１より離間した状態においては、上限電極６７３と下限電極６７４の基部とタンク本体６６０の内面に付着した残水とは、確実に離間した状態となり、タンク本体６６０の内面に付着した残水を貯溜水として誤検知することを防止する効果を得ることができる。

なお、本実施の形態においては、タンク本体の天面に凹陥部を２個設け、２個の密閉空間が形成される構成とし、上限電極と下限電極を個別の密閉空間に設置したが、この構成に限るものではなく、１個の密閉空間を形成し、上限電極と下限電極を同一の密閉空間に設置してもよい。

また、本実施の形態においては、コモン電極をタンク本体の前壁に設置し、２個の水位電極のみを天面の密閉空間に設置したが、これに限るものではなく、全ての電極を天面の密閉空間に設置した構成としてもよく、このような構成とした場合は、残水による誤検知をより確実に防止することができる。

以上のように、本発明にかかる衛生洗浄装置の水位検知センサの精度を向上することが
可能となるので、他の水位検知センサを備えた水応用機器の用途にも適用できる。

１００ 衛生洗浄装置
１３０ 制御部
５１６ 水ポンプ
６００ サブタンク
６２０ 水位検知センサ
６２１ コモン電極
６２２ 水位電極
６３０ 入水温度センサ
６５０ サブタンク
６７１ コモン電極
６７２ 水位電極
７００ 熱交換器
８００ ノズル装置

Claims (2)

1. 洗浄水を噴出するノズル装置と、
   前記ノズル装置に洗浄水を供給する洗浄水供給流路と、
   制御部と、を含み、
   前記洗浄水供給流路は、
   前記ノズル装置に洗浄水を送給する水ポンプと、
   前記水ポンプの上流側にあって洗浄水を加熱する熱交換器と、
   前記熱交換器の上流側にあって前記洗浄水供給流路の一部を大気に開放するサブタンクと、を備え、
   前記サブタンクは、前記サブタンク内に貯溜した洗浄水の水位を検知する水位検知センサと入水温度センサとを備え、
   前記水位検知センサは、前記サブタンクの内面にコモン電極と複数の水位電極とを備え、前記制御部は、前記コモン電極と前記水位電極間に直流電流を印加し、電圧の変化により水位を検知する構成とし、
   前記制御部は、前記水位電極の浸水状態と非浸水状態とを判定する閾値を備え、前記入水温度センサの温度検知データにより前記閾値を補正することを特徴とする、
   衛生洗浄装置。
2. 前記制御部は、前記水位センサの検知データと前記サブタンクの容量に基づいて、前記水ポンプで送給される流量を演算し、算出された前記流量が設定値と異なる場合は、前記水ポンプの出力を調整することを特徴とする、
   請求項１に記載の衛生洗浄装置。

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