JP3716201B2 - 衛生洗浄装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部より供給された水を貯留する貯湯タンクを備え、該貯湯タンク内に水を加熱するヒータを設け、該ヒータにより加熱された水を洗浄用ノズルより噴出して人体局部を洗浄する衛生洗浄装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の衛生洗浄装置としては、例えば、図33〜図35に示すような熱交換ユニットを装備したものが知られている。かかる熱交換ユニットは所定容量を持つ貯湯タンク1を主要部として成り、貯湯タンク1は、上面側が開口したタンク本体2に上蓋3を取り付け、上蓋3に各種関連部品を組み付けて構成されている。
【0003】
貯湯タンク1にはヒータ4が内蔵されており、外部より供給された水は、ヒータ4によって加熱され所望温度の温水として貯留される。使用時には貯湯タンク1内の温水を、そのまま洗浄用ノズル(図示せず)より噴出させて利用するようになっている。
【0004】
前記ヒータ4は細幅状に延びる略U字形であり、その基端側には、タンク本体2の外壁に取り付けるためのフランジ5が一体に溶接されていた。また、ヒータ4の両端部は近接して設けられており、両端部が長く中央の直線部が短くなっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような従来の衛生洗浄装置に関しては、本出願人らの最近の新製品開発に伴う調査研究により、以下のような改良すべき点が見出された。すなわち、前記ヒータ4全長が比較的長く、また、片持ちと成らざるを得ないが、ヒータ4両端部は近接して設けられ、更に両端部が長いため、直線状のヒータ連結部が自重により下がって、貯湯タンク1底面へ接触することを考慮して、貯湯タンク1から所定距離以上離隔して設ける必要がある。
【0006】
しかし、ヒータ4を少しでも上方に設ければ、それだけ死水(ヒータ4により温めることができない水)領域が増え、熱交換機の押上効率(有効に使える湯量/貯湯タンクの容量)を落としてしまうことになる。また、溶接等でフランジを設けたヒータでは、ヒータ挿入のために貯湯タンク1に幅広の孔を形成しなければならない。更に、ヒータ4両端部を離隔して設けると、自ずとフランジも大きなものとなり、ヒータ4両端部間には付属部品を配置することができず、設計上の制限が増大するという問題点があった。
【0007】
また、前記フランジ5は、ヒータ4の両端部4aに跨る比較的大きなものであったので、タンク本体2の外壁におけるヒータ4の実質的な配置スペースが大きくなり、そのため他の関連部品の配置スペースが狭められて、設計上の自由度が極めて限定されるという問題もあった。
【0008】
本発明は、以上のような従来技術が有する問題点に着目してなされたもので、ヒータに関して大幅なコストダウンを実現することが可能となり、またヒータの実質的な配置スペースを削減することで、他の関連部品の配置スペースを確保して設計上の自由度を拡げることができる衛生洗浄装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
前述した目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
[1]外部より供給された水を貯留する貯湯タンク(21)を備え、該貯湯タンク(21)内に水を加熱するヒータ(50)を設け、該ヒータ(50)により加熱された水を洗浄用ノズル(12)より噴出して人体局部を洗浄する衛生洗浄装置(10)において、前記貯湯タンク(21)の外壁に前記ヒータ(50)の端部(51)が貫通する該端部(51)断面と略同一形状の取付孔(220)を開設し、前記ヒータ(50)の端部(51)の所定位置にシール部材を外嵌させて、該シール部材を前記取付孔(220)内周側に押さえつける押さえ部材(55)を介して、前記ヒータ(50)の端部(51)を前記貯湯タンク(21)の外壁に取り付け、前記シール部材は、弾性材から成るOリング(221)と、該Oリング(221)と前記押さえ部材(55)の先端部(56)との間に介装するリング部材(222)とを組み合わせて成り、前記Oリング(221)を前記取付孔(220)内周側に当接させた状態で、前記リング部材(222)を前記取付孔(220)内周側に押し付けるように、前記押さえ部材(55)の先端部(56)を前記取付孔(220)内に嵌合させて、該押さえ部材(55)を前記貯湯タンク(21)の外壁にネジ止めし、前記押さえ部材(55)は、前記ヒータ(50)の端部(51)より同軸上に突出するタブ端子(52)に一定姿勢で挿通可能な嵌合孔(57)を備え、該嵌合孔(57)は、前記タブ端子(52)を挿通して前記押さえ部材(55)を所定角度回転させることにより、前記タブ端子(52)の基端側に周縁が係合する形状に設けられたことを特徴とする衛生洗浄装置(10)。
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
[2]前記ヒータ(50)を両端部(51)よりも中央の連結部(53)が長く形成される略コ字形とし、前記貯湯タンク(21)の外壁に前記ヒータ(50)の両端部(51)の各々を挿通する一対の前記取付孔(220)を設けたことを特徴とする[1]記載の衛生洗浄装置(10)。
【0015】
[3]前記貯湯タンク(21)の外壁より突出する前記ヒータ(50)の両端部(51)の間を、他の関連部品の配置スペースとしたことを特徴とする[2]記載の衛生洗浄装置(10)。
【0016】
次に前述した解決手段に基づく作用を説明する。本発明に係る衛生洗浄装置(10)によれば、ヒータ(50)の取り付け方法として、前記貯湯タンク(21)の外壁に、ヒータ(50)の端部(51)が貫通すべく該端部(51)断面と略同一形状の取付孔(220)を開設する。そして、ヒータ(50)の端部(51)の所定位置にシール部材を外嵌させ、該シール部材を前記取付孔(220)内周側に押さえつける押さえ部材(55)を介して、ヒータ(50)の端部(51)を貯湯タンク(21)の外壁に取り付ける。かかる取り付け態様によれば、なるべく部品点数を抑えた上で、容易にヒータ(50)を取り付け及び取り外すことができ、保守点検も迅速に行うことが可能となる。
【0017】
また、前記シール部材は、弾性材から成るOリング(221)と、該Oリング(221)と前記押さえ部材(55)の先端部(56)との間に介装するリング部材(222)とを、組み合わせて構成すれば、ヒータ(50)の端部(51)における密閉性を更に向上させることができる。
【0018】
【0019】
【0020】
また、前記押さえ部材(55)は、ヒータ(50)の端部(51)より同軸上に突出するタブ端子(52)に一定姿勢で挿通可能な嵌合孔(57)を備え、該嵌合孔(57)は、前記タブ端子(52)を挿通して押さえ部材(55)を所定角度回転させることにより、前記タブ端子(52)の基端側に周縁が係合する形状に設ければ、容易にヒータ(50)の端部(51)を押さえ部材(55)で固定することができる。
【0021】
また、貯湯タンク(21)内に配設するヒータ(50)を、両端部(51)よりも中央の連結部(53)が長く形成される略コ字形とし、前記貯湯タンク(21)の外壁にヒータ(50)の両端部(51)の各々を挿通する一対の取付孔(220)を設ける。
【0022】
それにより、前記ヒータ(50)の両端部(51)付近は、貯湯タンク(21)の外壁より外側へ突出する状態に支持され、両端部(51)より貯湯タンク(21)内側に配される連結部(53)を主発熱部としてその長さを変えることにより、必要な発熱量に応じた容量のヒータとすることができる。なお、両端部(51)を非発熱部とすることで、取り付け箇所となる両端部(51)付近における熱伝導を抑えることができ、取付箇所等の熱変形を防止することができる。
【0023】
また、前記ヒータ(50)として、それ自体に取付用のフランジを有さない構造のものをそのまま利用することが可能となるため、従来のフランジ付きのヒータ(50)と比べると、高価なフランジが不要となり、またフランジの溶接作業も不要となるので、コストを大幅に低減することが可能となる。更に、ヒータ(50)のフランジを省いたことにより、従来の如くフランジにより他部品の配置スペースが侵食されることがない。従って、前記ヒータ(50)の両端部(51)の間を、他の関連部品の配置スペースとして有効に活用することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明を代表する各種実施の形態を説明する。図1〜図27は本発明の第1実施の形態を示している。本実施の形態に係る衛生洗浄装置10は、図示省略したが便器本体の便座後方にベースプレートを介して設置され、外部から供給された低温水を温めて湯水として貯留し、その温水を洗浄用ノズル12より人体局部に噴射させて使用するものである。
【0025】
図1及び図2に示すように、衛生洗浄装置10は外装を成すケースカバー11(図中では底面側の一部のみ示す。)を備えている。ケースカバー11内には、洗浄用ノズル12を略中心にして、その片側に貯湯タンク21を主要部とする熱交換ユニット20が収納され、もう片側には温風ユニット13、脱臭ユニット14、バルブユニット15、それにコントローラ100、その他関連機器がコンパクトに収納されている。
【0026】
洗浄用ノズル12は、専用の駆動機構によって、待機位置とお尻用ないしビデ用の2つの洗浄位置とに前方へ向かって出没可能に支持されている。また温風ユニット13は、暖気ダクトを一体的に形成したケース内に加熱器及び送風器を組み込んで成る。また脱臭ユニット14は、所定方向に排気するための送風器や脱臭器等から成る。
【0027】
またバルブユニット15は、後述する給水部22より貯湯タンク21内に供給される水の圧力を調整するための主電磁弁111等の各種バルブから成る。またコントローラ100は、マイコンのCPUを中心にして構成されており、各水量や各温度等を所定のプログラムに従って制御するものである。なお、ケースカバー11の更に一端側には、操作用の各種スイッチが搭載されたコントロールパネルから成る主操作部101や補助操作部102も一体に配設されている。
【0028】
図3に示すように、水道水供給路110には上流側から順に、逆流防止用の逆止弁110a、異物除去用のストレーナ110b、給水圧を減圧して一定に保つ減圧弁110c、それに主電磁弁111が設けられている。主電磁弁111の手前で水道水供給路110より分岐するバイパス路112には、直動型電磁弁112aとバキュームブレーカー112bが設けられている。
【0029】
バイパス路112は、洗浄用ノズル12へその胴体洗浄用の水を供給するためのものである。また、直動型電磁弁112aとバキュームブレーカー112bとの間のバイパス路112途中と、前記主電磁弁111とは、パイロット流路113を介して互いに連通接続されている。
【0030】
水道水供給路110における主電磁弁111より下流側には、下流側の圧力上昇を抑えるリリーフ弁114、本発明の根幹を成す熱交換ユニット20、安全装置としての真空破壊弁115、流量を調整する流調弁116、それに洗浄用ノズル12における流路を切り替えるための切替弁117が順に設けられている。
【0031】
前記熱交換ユニット20は、貯湯タンク21の内外に熱交換系の関連部品を組み付けて構成される。図10に示すように、貯湯タンク21は、下部ケース21aと上部ケース21bとを組み合わせて成る。下部ケース21aは、貯湯タンク21の底部を成すものでトレイ状に成形されており、上部ケース21bは、所定の容量を備えたケース状に成形されている。
【0032】
前述したように貯湯タンク21は、ケースカバー11内において略中心となる洗浄用ノズル12より片側の空間いっぱいに収まる大きさに設計され、具体的には温水使用量(1分間における噴射可能容量)の最適値である900cc/分に対応すべく、押上効率(約80%)を考慮し1200cc程度の容量を有するようにすると良い。ここで押上効率とは、貯湯タンクの貯湯容量に対し、所定温度以上の湯がどの程度供給できるかを示す貯湯タンクの効率である。
【0033】
図10に示すように、貯湯タンク21の底部には、低温水を加熱して温水にするためのヒータ50が配設されている。図24に示すように、ヒータ50はいわゆるシーズヒータであるが、それ自体に取付用のフランジを有さない構造のものが採用されている。またヒータ50は、全体的には平面視で略コ字形に形成されたものであり、前記貯湯タンク21の底部に沿って水平方向に展開する状態に配設される。
【0034】
ヒータ50は、その両端部51付近が前記貯湯タンク21の外壁より外側へ突出する状態に支持され、両端部51より貯湯タンク21内側に配される連結部分が連結部53を成している。なお、両端部51よりも連結部53が長く形成される。本実施例においては、両端部は6cm程度、連結部は10cmに形成し、両端部51と連結部53との間は半径2cm程度のRとし、略U字形状としている(両端部の直線部分は4cm程度、連結部の直線部分は6cm程度)。かかるヒータ50は、最適な自然対流の温度拡散ができると共に沸騰音の発生を抑えるという観点より、10W/cm 2 以下のワット密度とするとよい。
【0035】
図15、図16に示すように、下部ケース21aの前部には、前記ヒータ50の端部51が貫通する該端部断面と略同一形状の取付孔220が開設されている。ヒータ50の端部51の所定箇所にはシール部材が予め外嵌されており、該シール部材を前記取付孔220の内周側に押さえつける押さえ部材55を介して、前記ヒータ50の端部51は前記取付孔220に貫通した状態で取り付けられている。
【0036】
詳しく言えば、図25、図26に示すように、前記シール部材は、弾性材から成るOリング221と、該Oリング221と前記押さえ部材55の先端部56との間に介装するリング部材として、バックアップリング222及びテーパーリング223を組み合わせて成る。
【0037】
押さえ部材55の先端部56における内周面は、前記テーパーリング223の外周に外嵌するように逆テーパー状に開口するように形成されている。なお、前記ヒータ50の端部51に、前記シール部材のうち例えばOリング221の位置決めを成すマーキングをマジック等で予め施しておくとよい。
【0038】
図27に示すように、押さえ部材55には、前記ヒータ50の端部51より同軸上に突出するタブ端子52が一定姿勢で挿通可能な嵌合孔57が設けられている。嵌合孔57は、前記先端部56の軸心を通って本体後面側に貫通するように形成されている。この嵌合孔57は、前記タブ端子52を挿通して押さえ部材55を約90度回転させることにより(図27中の状態)、前記タブ端子52の基端側に周縁が係合する長溝形状に形成されている。
【0039】
また、押さえ部材55より突出した前記タブ端子52には、保護キャップ58が被せられているが、端部51の取り付け時においては、前記嵌合孔57を容易に通過可能な程度の大きさの保護キャップを前記タブ端子52に被せておくと良い。かかる組み付け時用の保護キャップは、前記Oリング221等にタブ端子52が接触して傷付くのを防止するためのものである。保護キャップ58は、タブ端子52に接続されるコネクタとしての機能を有するものである。
【0040】
また、図25に示すように、ヒータ50の両端部51の非発熱部下端近傍まで突出し、該非発熱部下端を所定長さに亘り支持し得る凸部224が、貯湯タンク21の底部に設けられている。かかる凸部224により、ヒータ50を所望の支持状態に維持でき、倒れるのを防止することができる。
【0041】
また、前記貯湯タンク21の外壁より突出する前記ヒータ50の両端部51の間は、他の関連部品の配置スペースとして利用されている。図4〜図6に示すように本実施の形態では、前記ヒータ50の両端部51間に、メンテナンス時に貯湯タンク21の水を総て排出するための水抜き部200が設けられている。
【0042】
図15に示すように、水抜き部200は、下部ケース21aに一体成形されたガイド部201と、該ガイド部201に組込むゴム製弁座202と水抜き弁体204、押え部材203とから構成されている。かかる水抜き部200は、水抜き弁体204に一体に形成される押棒を図示しない操作棒で押すことで水抜き動作を行う。なお、水抜き部200は、衛生洗浄装置10全体を便器本体側のベースプレートから外した時のみ水抜き可能に構成されている。
【0043】
図10に示すように、貯湯タンク21内には温水温度を検知するための温度検知手段60が設けられている。温度検知手段60は、温水温度が所望の設定温度(例えば39〜40℃)の範囲内であるかを検知可能なサーミスタから成り、前記コントローラ100へ温度信号を出力するものである。コントローラ100は、この温度検知手段60からの温度信号に基づき、前記ヒータ50のON/OFFを制御するようになっている。
【0044】
図12において、温度検知手段60は、貯湯タンク21内の自然対流方向における前記ヒータ50の直ぐ下流付近に配置されている。すなわち、ヒータ50で温められた温水は、直ぐに温度検知手段60を通り上方へと循環するように設定されている。また温度検知手段60は細棒状であり、貯湯タンク21内にて横方向へ延びるように配設されている。
【0045】
詳しくは図4〜図6に示すように、上部ケース21bの前面壁は傾斜して設けられ(傾斜部21c)、この傾斜部21c下側には、タンク内側へ凹む取付部27が設けられている。温度検知手段60は、支持ブラケット61に予め横方向へ突出する状態に固定されている。そして、温度検知手段60が貯湯タンク21内にて横方向へ延びるように、支持ブラケット61が取付部27に対して横方向から組み付けられる。かかる温度検知手段60のオーバーシュートが出ないために、貯湯タンク21内に熱溜まりができず、境界層を乱すことがない。
【0046】
また、上部ケース21bの傾斜部21cの上部分には傾斜面21dを設ける。これにより、貯湯タンク21右側下方に圧力密度が疎である部分を形成し、この部分から自然対流が発生するようにしている。この傾斜部21c、傾斜面21dはケースカバー11の形状に合わせて設けたのであるが、ヒータ50の配置を工夫したことにより貯湯タンク21の押上効率(洗浄水として有効に利用できる湯量/貯湯タンクの内部容量)にも大きく寄与するものとなる。
【0047】
図12に示すように、貯湯タンク21の外側には、前記ヒータ50へ過電流が流れた際に、該ヒータ50への給電回路を遮断する温度ヒューズ70が設けられている。温度ヒューズ70は前記ヒータ50の空焚きを防止するためのものであり、所定の高温(例えば73℃)で溶断するようになっている。
【0048】
図18にも示すように、温度ヒューズ70は、前記ヒータ50の連結部53の下方に位置するように、貯湯タンク21の底部に設けられている。詳しく言えば、温度ヒューズ70は下部ケース21aの外壁を成す底面の一端側に設けられており、また、温度ヒューズ70の取付部位の周囲には、底面に付着した水が温度ヒューズ70に侵入するのを防止する被水防止手段が設けられている。
【0049】
ここで被水防止手段は、温度ヒューズ70の取付部位を取り囲むように突設された水切りリブ207から成る。水切りリブ207は、下部ケース21aの底面上にて前記温度ヒューズ70の取付部位の矩形状輪郭に沿って、フランジ状に突設するように一体成形されている。
【0050】
また、図4、図11に示すように、貯湯タンク21の底部には、低温水を取り込む給水部22が設けられており、上部には温水を排出する吐水部23が設けられている。また貯湯タンク21内には、給水部22から取り込まれた低温水が貯湯タンク21の底部に沿って水平方向全体に広がり、貯湯タンク21の下層側の低温水が上層側の湯水を徐々に押し上げ可能にする整流構造が配設されている。
【0051】
貯湯タンク21は、各図に示したそれ自体の内部形状や前記整流構造により、給水部22より低温水が取り込まれている給水方向と、給水部22より低温水が取り込まれていない停水時の自然対流方向とが略同一となるように設定されている。
【0052】
図22及び図23は、貯湯タンク21内の全体における給水方向及び自然対流方向を概念的に示したものである。図22(a)は、貯湯タンク21を正面側から見た場合の止水時における大凡の対流経路を矢印で示し、同図(b)は、貯湯タンク21を右側面側から見た場合の止水時における大凡の対流経路を矢印で示している。また図12に示すように、貯湯タンク21(上部ケース21b)の鉛直方向における断面積は、底部から上部に向けて減少する形状に成形されている。
【0053】
また、図23(a)は、貯湯タンク21を正面側から見た場合の流入時における大凡の給水方向及び対流経路を矢印で示し、同図(b)は、貯湯タンク21を右側面側から見た場合の流入時における大凡の給水方向及び対流経路を矢印で示している。なお、沸き上がった状態で、水が流入すると仮定すると、流入した水と貯湯タンク内の湯との境界層が温度検知手段60位置以上になった場合にヒータ通電は行われると考えられるので、温度検知手段60位置以下の場合を図23に示した。
【0054】
前記給水部22は、水道水供給路110(図3参照)の先端を接続可能な給水エルボから成り、図4、図10等に示すように、前記下部ケース21aの前部側方に連通接続されている。一方、前記吐水部23は、図10、図11に示すように前記上部ケース21bの上部一端側に開設されており、この吐水部23にバキュームブレーカー30が取り付けられている。
【0055】
図4、図6、図10、図11、それに図30に示すように、前記バキュームブレーカー30は、蓋体30aと蓋体30a内方に配置される弁体30bと、蓋体30aと吐水部23との間をシールするOリング30cとで構成され、蓋体30aの脇には主吐水口32が設けられ、蓋体30aの上方に突出して設けられる排水芯31は主吐水口32を避けるために中心から偏芯して設けられ、排水芯31の脇にはオーバーフロー吐水口(空気取込口)33が設けられる。このように排水芯31を偏芯して設けることで、全体形状を極力小型化することができる。なお、主吐水口32には、洗浄用ノズル12へ温水を供給する温水流出チューブ34が接続され、オーバーフロー吐水口(空気取込口)33にはオーバーフローチューブ35が接続されている。
【0056】
前記構成により、バキュームブレーカー30は主電磁弁111の開放時には弁体30bを持ち上げて、オーバーフロー吐水口33への流路を閉じ、主吐水口32へ貯湯タンク21内の温水を供給し、主電磁弁111が閉塞時には重力により弁体30bは吐水部23を閉塞し、オーバーフロー吐水口33と主吐水口32とを連通することで、主吐水口32より下流に空気を導入することで、配管内に残る残水を洗浄用ノズル12の噴出口から排出するようにしている。
【0057】
図13〜図17に示すように、前記整流構造は、箱型形状に一体成形された整流ユニット40から成る。整流ユニット40は、前記給水部22から取り込まれた低温水を最初に導入する第1空間41と、該第1空間41と整流板43を隔て隣接し、該整流板43に形成された連通部44を通して低温水が流入する第2空間42とを備える。
【0058】
整流ユニット40は2層構造の空間を備えた箱型形状であり、第1空間41は貯湯タンク21の底部に沿わせた奥行方向の動圧を均一化するための下層を成し、第2空間42は第1空間41の上側に配置させてヒータ50下部の死水領域に、均一に水を拡散させるための上層を成す。図17に示すように、第1空間41の一端側には、前記給水部22に連通して、低温水の流れを折曲させつつ動圧を減殺させる流入部45が設けられている。
【0059】
図13に示すように、第2空間42の長手方向の一側面は大きく開設されており、整流板43(の連通部44)を通して動圧が略均一化された低温水をタンク底面へ均一に送り出す開口部46が形成されている。図14に示すように、第2空間42の天井板42aは、開口部46の長手方向に沿って所定幅で延出しており、開口部46より解放される低温水は、貯湯タンク21の底部に向けて略水平ないし下方へ向かうように設定されている。
【0060】
また、整流ユニット40の取り付けは、天井板42aの一端側にあるネジ止部42bを、下部ケース21aの底面に突設されたボス24にネジ止めすることにより行うが、図17に示すように、更に流入部45の一端側にある押さえ突起45aが、上部ケース21bの開口端縁の内端縁(係止部)26に係止して上から押さえられることになる。なお、図14、図15に示すように、下部ケース21aの底面には、前記第1空間41の底面開口周縁が嵌合して、第1空間41の底面側の密閉性を保つユニット取付部25が設けられている。
【0061】
図7、図9に示すように、貯湯タンク21の一側部上端側には、貯湯タンク21内の湯水が所定値以上の高温となった際に検知可能な高温検知手段80が設けられている。高温検知手段80は、所定値以上の高温を検知するバイメタルスイッチから成り、許容温度以上の高温水が噴射されるのを防止するためのものである。
【0062】
図11に示すように、高温検知手段80は、上部ケース21bの上部にある吐水部23とは略直角に対向する一側部上端に配置されており、吐水部23と高温検知手段80とは極めて近接している。また、高温検知手段80は、上部ケース21bの側部上端側に配設されているが、貯湯タンク21内における上部天井面より下方へ所定距離だけ離隔している。ここで高温検知手段80を吐水部23に近接して設けることにより、噴射される寸前の温水に対する高温検知の応答性が向上し、高温回避による安全性の向上が図られている。
【0063】
詳しくは、上部ケース21bの側部上端側の外壁には、高温検知手段80の取付用開口部28が開設されており、ここに高温検知手段80は、金属製ブラケット81等を介して、貯湯タンク21内側へ露出する状態で横方向から組み付けられている。ここで金属製ブラケット81は、そのまま高温検知手段80の接地端子(アース)として利用されている。
【0064】
また、上部ケース21bにおける取付用開口部28の周囲には、上部ケース21bの表面に付着した水が高温検知手段80に侵入するのを防止する被水防止手段が設けられている。ここで被水防止手段は、高温検知手段80を取り付ける取付用開口部28を取り囲むように上部ケース21bの外壁に一体成形された水切りカバー29から成る。図4〜図9に示すように、水切りカバー29は、貯湯タンク21(上部ケース21b)の上部から張り出し、コーナー部に沿って垂下する樋状に成形されており、付着した水を貯湯タンク21の下方へと一定経路で落下させるようになっている。
【0065】
図7に示すように、前記水切りカバー29には、貯湯タンク21の外壁におけるコーナー部に沿って、前記バキュームブレーカー30から延びる温水流出チューブ34及びオーバーフローチューブ35を束ねた状態で掛け止め可能な掛止手段としてのガイド片29aが一体的に設けられている。
【0066】
温水流出チューブ34は、前記ガイド片29aに掛止されてから貯湯タンク21の側部にある中継エルボ90に接続されている。一方、オーバーフローチューブ35は、前記ガイド片29aに掛止されて、貯湯タンク21のコーナー部に沿ってそのまま下方へ延びている。フランジ部211bにも、オーバーフローチューブ35の途中を掛止するフック218が一体成形され、更にフランジ部211aにも、オーバーフローチューブ35を沿わせるための押さえ片217が一体成形されている。
【0067】
図19、図20に示すように、中継エルボ90は、前記バキュームブレーカー30より延びる温水流出チューブ34の途中に介装されるものであり、その一端口91には温水流出チューブ34の先端が接続され、他端口92には温水流出チューブ34の後半部分を成す続温水流出チューブ34aの基端が接続される。続温水流出チューブ34aは、前記洗浄用ノズル12の可動範囲に対応できる遊び長さを備え、その先端は洗浄用ノズル12の基端側に接続されている。中継エルボ90により、洗浄用ノズル12の可動に伴う温水流出チューブ34の移動範囲を可及的に少なくすることができる。よって、デッドスペースを少なくすることができる。
【0068】
中継エルボ90は、本実施の形態では独立部品として成形されており、貯湯タンク21の側部要所に後から取り付けられているが、中継エルボ90の全部あるいは少なくとも一部を、貯湯タンク21の外壁に一体成形するように構成してもよい。かかる場合には部品点数を減少させることができる。
【0069】
図10、図11に示すように、貯湯タンク21の上部にはフロートスイッチ120も設けられている。フロートスイッチ120は、貯湯タンク21内の湯量を検出するものであり、基体121に昇降可能に緩く嵌合されたフロート122を備え、フロート122の昇降によりON/OFFが切り換わり、OFFとなって満水でないことを知らせるようになっている。
【0070】
上部ケース21bの上部において前記吐水部23の反対側には、フロートスイッチ120の取付部205が凹設されており、ここにフロートスイッチ120はブラケット123を介して取り付けられている。フロートスイッチ120も信号線を介して前記コントローラ100に接続されている。
【0071】
図4〜図6に示すように、上部ケース21bの外壁にはコーナー部に沿って、前記フロートスイッチ120から漏れた水を下方へ排出させるための樋部206が設けられている。樋部206は、その上端が前記フロートスイッチ120の取付部205に連通しており、取付部205からコーナー部に沿って下端に渡るように外壁上に一体成形されている。
【0072】
樋部206の下端には、後述する下部ケース21aのフランジ部211aにある排水通路212に連通する落下孔206a(図6参照)が設けられており、この樋部206の下端まで流下した水は、前記排水通路212を介して便器本体へ排水されるようになっている。
【0073】
また、前記貯湯タンク21自体について詳しく言えば、図10に示すように、下部ケース21aと上部ケース21bとを互いに接合させる各開口端縁に沿って、それぞれ所定間隔おきに合致する位置にネジで共締めするためのネジ止め部211が形成されている。ここで各ネジ止め部211同士の間隔は、局所的な応力集中を避けるために略均等な最適間隔に設定されている。下部ケース21aと上部ケース21bの両側部及び後部の各ネジ止め部211間には膨出して周壁を形成し、その部分も貯湯タンク21の内容積として利用する。
【0074】
また、図16、図18に示すように、各ネジ止め部211同士の間のうち、下部ケース21aの長辺側に位置する二組の隣り合うネジ止め部211同士の間Sの周壁を、平坦面に形成することにより、特に応力が集中しやすい当該部位における応力を十分に分散させることができ、強度も高めることができる。しかも、平坦面に形成する位置を長辺側のみとすることにより、貯湯タンク21の貯湯量の減少を最小限に抑えることが可能となり、貯湯量と強度とをバランス良く確保することができる。
【0075】
また、図16、図18に示すように、各ネジ止め部211同士の間のうち、下部ケース21aの長辺側に位置する二組の隣り合うネジ止め部211同士の間Sの周壁は、平坦面に形成している。なお、周壁を平坦面に形成するのは、長辺側の中央部1個所だけでも良い。
【0076】
下部ケース21aの開口端縁に沿う各ネジ止め部211同士の間には、所定幅で張り出すフランジ部211aが一体に形成されている。同様に上部ケース21bの開口端縁に沿う各ネジ止め部211同士の間にも、所定幅で張り出すフランジ部211bが一体に形成されている。
【0077】
図16に示すように、下部ケース21aの方にあるフランジ部211aには、貯湯タンク21の外壁表面上に付着した水を導き、便器本体内に向かう前方へと排出するための排水通路212が凹設されている。排水通路212は、フランジ部211aの前部を除く両側部と後部側とに渡るように略コ字形を成している。
【0078】
排水通路212の前部に位置する両端部には、便器本体内へ水を落下させる排水孔213が穿設されている。なお、排水通路212は、貯湯タンク21が衛生洗浄装置10に収納されて便器本体に取り付けられた状態で、前記排水孔213側が下方に位置するように、前方下側へと僅かに傾斜するようになっている。なお、排水孔213下方に位置するケースカバー11にはトイが形成してあり、排水孔213から落下した水は、便器内に排出されるようになっている。
【0079】
下部ケース21aと上部ケース21bとの組み合わせに際しては、後述する整流ユニット40やヒータ50等の関連部品を下部ケース21a側へ組み付けた後、各開口端縁間にパッキン210(図10参照)を介装させた状態で、下部ケース21aのネジ止め部211から上部ケース21bのネジ止め部211の側へ向かってネジで共締めすることになる。
【0080】
図13に示すように、前記ケースカバー11の内壁側には、貯湯タンク21を収納するに際し、前記フランジ部211bの所定箇所に係合することで、貯湯タンク21の位置決めないし仮止めを成す係合部としてフック部11aが一体に突設されている。
【0081】
本実施の形態では、ケースカバー11に対して貯湯タンク21を前方から後方へ水平方向に移動させるようにして、前記フック部11aの下に上部ケース21bの後方にあるフランジ部211bを係合させて位置決めと仮止めを同時に行い、更に貯湯タンク21の前部側でネジ止めしている。図4、図6に示すように、下部ケース21aにあるフランジ部211aの前部両端には、ケースカバー11側へ固設するための一対のネジ止め部214が設けられている。
【0082】
図5、図20に示すように、前記下部ケース21aと上部ケース21bとを互いに接合させる各開口端縁の前部に沿って、それぞれ関連部品から延びる配線ないし配管を単独または束ねた状態で掛け止め可能な掛止手段が設けられている。かかる掛止手段は、各開口端縁の前部に沿ってそれぞれ上下に対向する状態に突設されたフック215、216から成る。
【0083】
各フック215、216は、各開口端縁の前部に沿って貯湯タンク21の横方向に並ぶように配されている。上下のフック215、216は、図5に示すように所定間隔をおいて対向するが、もちろん上下にちょうど重なるように対向させてもよい。本実施の形態では、熱交換ユニット20の関連部品であり、後述するヒータ50や温度検知手段60から延ばされたハーネス類219が、上下のフック215、216の間にて、貯湯タンク21の前部下側で横方向に延びるように掛止される。
【0084】
また、図9、図20に示すように、前記下部ケース21aにおけるフランジ部211aの側部には、バキュームブレーカー30から下方へ延びるオーバーフローチューブ35の途中を挟み込む掛止手段が設けられている。ここで掛止手段は、フランジ部211aより所定間隔おきに下方へ突設された押さえ片217から成る。
【0085】
また、貯湯タンク21における上部ケース21bの外壁には、図21に示す断熱材130が装着されている。断熱材130は一枚のシート状に成形されており、その全体形状は、上部ケース21bの上部及び側部を広く覆い得る展開図の形状に裁断されている。
【0086】
断熱材130には、前記上部ケース21bの外壁上に配設される関連部品を回避する切欠部が設けられている。詳しく言えば、断熱材130には、前記フロートスイッチ120とその取付部205を回避する切欠部131と、前記バキュームブレーカー30を回避する切欠部132が設けられている。
【0087】
また断熱材130には、前記温度検知手段60とその取付部27を回避する切欠部133と、前記中継エルボ90を回避する切欠部134が設けられている。更に断熱材130には、前記樋部206に沿って貼り付ける位置決め辺135も設けられている。なお断熱材130は、一般の保温材を、前記各切欠部等を備えた図示したシート形状に裁断して成り、両面テープ等によって上部ケース21bの外壁に装着できるようになっている。
【0088】
次に本発明の根幹を成すヒータ50等の作用について説明する。図24に示すようにヒータ50は、それ自体に取付用のフランジを有さない構造のものをそのまま利用する。そのため、従来のフランジ付きのヒータのように、高価なフランジが不要となり、またフランジの溶接作業も不要となるので、コストを大幅に低減することが可能となる。
【0089】
また、ヒータ50を略コ字形に形成して、その両端部51付近を貯湯タンク21の外壁より外側へ突出する状態に支持するが、かかる形状により両端部51間に連なる連結部53の長さを、必要な発熱量に応じて十分に採ることができる。また、両端部51を非発熱部とすることで、この部位に外嵌させるOリング221等に対する熱伝導を抑えることができ、取付箇所等の熱変形を防止することができる。
【0090】
図16に示すように、ヒータ50は、貯湯タンク21の底部に沿って水平方向に展開する状態に配設されるので、かかるヒータ50により、貯湯タンク21の底部に沿って導入される低温水を、水平方向全体に亘って広がるように温水へと加熱することができる。
【0091】
ヒータ50の具体的な取り付けであるが、図25、図26に示すように、下部ケース21aの前部には、ヒータ50の端部51が貫通すべく該端部断面と略同一形状の取付孔220を開設する。この取付孔220にヒータ50の端部51を貫通させた状態で、端部51の所定位置に、シール部材としてOリング221、バックアップリング222、それにテーパーリング223を順に外嵌させる。ヒータ50の端部51には、シール部材のうちOリング221の位置決めを成すマーキングをマジック等で予め施して記しておくとよい。
【0092】
そして、前記Oリング221を取付孔220内周側に当接させた状態で、Oリング221等のシール部材を取付孔220内周側に押し付けるように、更に押さえ部材55の先端部56を取付孔220内に嵌合させて、該押さえ部材55をネジ止めする。
【0093】
図27に示すように、押さえ部材55は、ヒータ50の端部51より同軸上に突出するタブ端子52に一定姿勢で挿通可能な嵌合孔57を備えており、この嵌合孔57は、押さえ部材55を横にした状態でタブ端子52を挿通させた後、押さえ部材55を約90度回転させることにより(図27中の状態)、前記タブ端子52の基端側に嵌合孔57の周縁を係合させることができる。
【0094】
このような取り付け態様によれば、なるべく部品点数を抑えた上で、容易にヒータ50を取り付け及び取り外すことができ、保守点検も迅速に行うことが可能となる。しかも、前記シール部材と押さえ部材55の先端部56との係合関係により、ヒータ50の端部51における密閉性を更に向上させることができる。
【0095】
また、押さえ部材55より突出した前記タブ端子52には、保護キャップ58が被せられているが、端部51の取り付け時においては、前記嵌合孔57を容易に通過可能な程度の大きさの保護キャップを前記タブ端子52に被せておくと良い。かかる組み付け時用の保護キャップは、前記Oリング221等にタブ端子52が接触して傷付くのを防止するためのものである。
【0096】
しかも、前述したようにヒータ50からフランジを省いたことにより、従来の如くフランジにより他部品の配置スペースが侵食されることがない。従って、前記ヒータ50の両端部51の間を、他の関連部品の配置スペースとして有効に活用することができる。本実施の形態では、水抜き部200を構成するガイド部201、ゴム製弁座202、押え部材203等の関連部品の配置スペースとなっている。
【0097】
前記ヒータ50へ過電流が流れた際、該ヒータ50への給電回路を遮断する温度ヒューズ70も必要となるが、この温度ヒューズ70は、図18に示すように下部ケース21aの外壁を成す底面の一端側に設ける。このように貯湯タンク21外側に設けることにより、温度ヒューズ70の組み付け時の作業性が良く、また、温度ヒューズ70の交換や保守点検時の作業も容易に行うことができる。なお、温度ヒューズ70は前記ヒータ50の連結部53のちょうど真下に位置する。
【0098】
また、下部ケース21aの底面外壁に、前記温度ヒューズ70の取付部位を取り囲むように水切りリブ207を突設することにより、下部ケース21aの底面側まで垂れた水が温度ヒューズ70に侵入するのを防止することができ、漏電対策による安全性を高めることができる。
【0099】
図28及び図29は本発明の第2実施の形態を示している。本実施の形態では、前記押さえ部材55と貯湯タンク21の外壁との間に、押さえ部材55を回転不能な状態に拘束する金属製ブラケット230を介装し、この金属製ブラケット230を前記ヒータ50の接地端子としたものである。
【0100】
金属製ブラケット230の一端側には、一対のストッパ片231が設けられており、各ストッパ片231間に、前記押さえ部材55の先端部56の外周にある止め溝56aを嵌合させるように設定されている。なお、各ストッパ片231間の拡開に関しては、その間に連なる切欠の幅によりバネ定数を調整することができる。また、金属製ブラケット230の他端にはアース線232が止着される。
【0101】
このような第2実施の形態によれば、金属製ブラケット230によって押さえ部材55の不用意な回転を防ぐことにより、より確実にヒータ50の端部51を固定することができ、また、金属製ブラケット230をヒータ50の接地端子とすることで、省いたフランジの代わりに他の専用部品を用いることなくアースを取ることができる。なお、第1実施の形態と同種の部位には同一符号を付して重複した説明を省略する。
【0102】
図31及び図32は本発明の第3実施の形態を示している。第1実施の形態と異なるのは、テーパーリング223に換えて断面樽形状の弾性体からなるバックアップ・パッキン225を用いたこと、押さえ部材55の先端部56の形状を図示する形状に変更したことである。本実施例ではOリング221にはNBR、バックアップ・パッキン225にはEPDMを用いた。これは、NBRは弱酸には強いが、熱に弱いという性質があり、EPDMは弱酸には弱いが、熱には強いという性質があるため、常時水に接するOリングにはNBRを用い、Oリングが熱で劣化した場合にはバックアップ・パッキン225で確実にシールができるようにするためである。なお、本実施形態ではバックアップ・パッキン225の断面形状が樽形のものを用いたが、これは押さえ部材55の先端部56とバックアップリング222とに接する部分を、組み付け時により寸法精度の得易い面状にするためで有り、弾性体であれば例えばOリングでも良く断面形状は適宜変更可能である。
【0103】
このような第3実施の形態によれば、テーパリング223では関連部品の公差のわずかなバラツキにより組み付け時の締め代が変動するため、最適な取り合いでの組立てが難しくなる場合があったが、バックアップ・パッキン225に変更したことで、公差吸収しやすくなり、組立性がより向上する。更に、Oリング221とバックアップ・パッキン225とで二重にシールしているので、シール性が向上でき、ヒータの熱による経年劣化等によるシール性悪化をカバーすることができる。
【0104】
以上、本発明の実施形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成はこれら実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置を示す斜視図である。
【図2】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置を示す平面図である。
【図3】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置を示す概念図である。
【図4】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置における熱交換ユニットを示す斜視図である。
【図5】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置における熱交換ユニットを示す正面図である。
【図6】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置における熱交換ユニットを示す平面図である。
【図7】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置における熱交換ユニットを背面側から視た斜視図である。
【図8】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置の要部を背面側から視た斜視図である。
【図9】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置における熱交換ユニットを示す側面図である。
【図10】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置における熱交換ユニットを示す分解斜視図である。
【図11】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置における熱交換ユニットの上部ケース側を示す分解斜視図である。
【図12】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置における貯湯タンクの縦断面図である。
【図13】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置における貯湯タンクの一部を切り欠いて内部を覗かせた説明図である。
【図14】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置における貯湯タンクの一部を切り欠いて内部を覗かせた説明図である。
【図15】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置における熱交換ユニットの下部ケース側を示す分解斜視図である。
【図16】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置における熱交換ユニットの下部ケース側を示す斜視図である。
【図17】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置における貯湯タンクに配設した整流ユニットとその取付部周辺を示す断面図である。
【図18】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置における貯湯タンクの一部を示す底面図である。
【図19】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置のケースカバーに収納された熱交換ユニットの側部を示す斜視図である。
【図20】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置における熱交換ユニットの側部を示す斜視図である。
【図21】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置における貯湯タンクを被覆する断熱材を示す展開図である。
【図22】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置における貯湯タンクを(a)正面側及び(b)右側面側から見た場合のタンク内部の止水時における大凡の自然対流方向を概念的に示す説明図である。
【図23】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置における貯湯タンクを(a)正面側及び(b)右側面側から見た場合のタンク内部の流入時におけるタンク内部の大凡の給水方向及び自然対流方向を概念的に示す説明図である。
【図24】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置におけるヒータを示す斜視図である。
【図25】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置におけるヒータの取付構造を示す断面図である。
【図26】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置におけるヒータの取付構造を示す分解断面図である。
【図27】本発明の第1実施の形態に係る衛生洗浄装置におけるヒータの取付構造の要部を示す斜視図である。
【図28】本発明の第2実施の形態に係る衛生洗浄装置におけるヒータの取付構造の要部を示す斜視図である。
【図29】本発明の第2実施の形態に係る衛生洗浄装置におけるヒータの取付構造の要部を示す分解斜視図である。
【図30】本発明の実施の形態に係る衛生洗浄装置におけるバキュームブレーカーを拡大して示す断面図である。
【図31】本発明の第3実施の形態に係る衛生洗浄装置におけるヒータの取付構造を示す分解斜視図である。
【図32】本発明の第3実施の形態に係る衛生洗浄装置におけるヒータの取付構造を示す断面図である。
【図33】従来の衛生洗浄装置における貯湯タンクを示す側面図である。
【図34】図33のA−A線断面図である。
【図35】従来の衛生洗浄装置における貯湯タンクを示す平面図である。
【符号の説明】
10:衛生洗浄装置、11:ケースカバー、12:洗浄用ノズル、13:温風ユニット、14:脱臭ユニット、15:バルブユニット、20:熱交換ユニット、21:貯湯タンク、21a:下部ケース、21b:上部ケース、22:給水部、23:吐水部、27:取付部、28:取付用開口部、29:水切りカバー、29a:ガイド片、30:バキュームブレーカー、31:排水芯、32:主吐水口、33:オーバーフロー吐水口、34:温水流出チューブ、34a:続温水流出チューブ、35:オーバーフローチューブ、40:整流ユニット、41:第1空間、42:第2空間、43:整流板、44:連通部、45:流入部、46:開口部、50:ヒータ、51:端部、53:連結部、55:押さえ部材、56:先端部、56a:止め溝、57:嵌合孔、60:温度検知手段、61:支持ブラケット、70:温度ヒューズ、80:高温検知手段、81:金属製ブラケット、90:中継エルボ、100:コントローラ、101:主操作部、102:補助操作部、110:水道水供給路、110a:逆止弁、110b:ストレーナ、110c:減圧弁、111:主電磁弁、112:バイパス路、112a:直動型電磁弁、112b:バキュームブレーカー、114:リリーフ弁、115:真空破壊弁、116:流調弁、117:切替弁、120:フロートスイッチ、130:断熱材、131:切欠部、132:切欠部、133:切欠部、134:切欠部、135:位置決め辺、200:水抜き部、201:ガイド部、202:ゴム製弁座、203:押え部材、204:水抜き弁体、205:取付部、206:樋部、207:水切りリブ、210:パッキン、211:ネジ止め部、211a:フランジ部、211b:フランジ部、212:排水通路、213:排水孔、215:フック、216:フック、217:押さえ片、219:ハーネス類、220:取付孔、221:Oリング、222:バックアップリング、223:テーパーリング、224:凸部、225:バックアップ・パッキン、230:金属製ブラケット、231:ストッパ片
Claims (3)
- 外部より供給された水を貯留する貯湯タンクを備え、該貯湯タンク内に水を加熱するヒータを設け、該ヒータにより加熱された水を洗浄用ノズルより噴出して人体局部を洗浄する衛生洗浄装置において、前記貯湯タンクの外壁に前記ヒータの端部が貫通する該端部断面と略同一形状の取付孔を開設し、前記ヒータの端部の所定位置にシール部材を外嵌させて、該シール部材を前記取付孔内周側に押さえつける押さえ部材を介して、前記ヒータの端部を前記貯湯タンクの外壁に取り付け、
前記シール部材は、弾性材から成るOリングと、該Oリングと前記押さえ部材の先端部との間に介装するリング部材とを組み合わせて成り、前記Oリングを前記取付孔内周側に当接させた状態で、前記リング部材を前記取付孔内周側に押し付けるように、前記押さえ部材の先端部を前記取付孔内に嵌合させて、該押さえ部材を前記貯湯タンクの外壁にネジ止めし、
前記押さえ部材は、前記ヒータの端部より同軸上に突出するタブ端子に一定姿勢で挿通可能な嵌合孔を備え、該嵌合孔は、前記タブ端子を挿通して前記押さえ部材を所定角度回転させることにより、前記タブ端子の基端側に周縁が係合する形状に設けられたことを特徴とする衛生洗浄装置。 - 前記ヒータを両端部よりも中央の連結部が長く形成される略コ字形とし、前記貯湯タンクの外壁に前記ヒータの両端部の各々を挿通する一対の前記取付孔を設けたことを特徴とする請求項1記載の衛生洗浄装置。
- 前記貯湯タンクの外壁より突出する前記ヒータの両端部の間を、他の関連部品の配置スペースとしたことを特徴とする請求項2記載の衛生洗浄装置。
Priority Applications (1)
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