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。
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身体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、ビデ洗浄吐水口474a及びおしり洗浄吐水口474bが設けられている。ノズル473は、その先端に設けられたビデ洗浄吐水口474aから水を噴射して、便座200に座った女性の女性局部を洗浄することができる。あるいは、ノズル473は、その先端に設けられたおしり洗浄吐水口474bから水を噴射して、便座200に座った使用者の「おしり」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。
本実施形態では、「おしり」を洗浄するモードのなかには、「おしり洗浄」と、「おしり洗浄」よりもソフトな水流で優しく洗浄する「やわらか洗浄」と、が含まれる。「やわらか洗浄」については、例えば図12に関して後述する圧力変調装置460などにより実現可能である。そのため、本実施形態のノズル473は、「ビデ洗浄」と、「おしり洗浄」と、「やわらか洗浄」と、を実行することができる。
なお、図1に表したノズル473では、ビデ洗浄吐水口474aがおしり洗浄吐水口474bよりもノズル473の先端側に設けられているが、ビデ洗浄吐水口474aおよびおしり洗浄吐水口474bの設置位置は、これだけに限定されるわけではない。ビデ洗浄吐水口474aは、おしり洗浄吐水口474bよりもノズル473の後端側に設けられていてもよい。また、図1に表したノズル473では、2つの吐水口が設けられているが、3つ以上の吐水口が設けられていてもよい。ノズル473については、後に詳述する。
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。
また、図3は、本実施形態の変形例にかかる衛生洗浄装置の水路系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。
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導く導水部20を有する。導水部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。
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、電解槽ユニット(殺菌水生成部)450に流入する水の塩素イオンの濃度を検出可能なイオン濃度検出部480が設けられている。イオン濃度検出部480は、電解槽ユニット450にかかる電圧により水道水の水質(例えば、電解槽ユニット450に流入する水の電気伝導度など)を検知し、水道水中の塩素イオンの濃度を検出することができる。イオン濃度検出部480は、検出した塩素イオンの濃度を検出信号として制御部405に送信することができる。
イオン濃度検出部480の下流には、殺菌水を生成可能な電解槽ユニット450が設けられている。電解槽ユニット450は、内部を流れる水道水を電気分解することにより次亜塩素酸を含む液(殺菌水)を生成することができる。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、導水部20内の水の流れに脈動または加速を与え、ノズル473のビデ洗浄吐水口474a及びおしり洗浄吐水口474bやノズル洗浄室478の吐水部479(図5参照)から吐水される水に脈動を与えることができる。つまり、圧力変調装置460は、導水部20内を流れる水の流動状態を変動させることができる。
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(流量調整部)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(流路切替部)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に表した変形例のように、1つのユニットとして設けられていてもよい。
さらに、圧力変調装置460の下流側の導水部20には、気泡混入部490が接続されている。気泡混入部490は、導水部20の内部を流れる水または殺菌水の水流のエジェクタ作用により、その水または殺菌水に空気を混入し気泡を生成することができる。空気の混入量は、例えば制御部405が気泡混入部490の動作を制御することにより行われる。なお、気泡混入部490が水または殺菌水に空気を混入する方法は、水流のエジェクタ作用を利用する方法だけに限定されるわけではなく、ポンプにより導水部20に空気を導入する方法でもよい。
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およびノズル洗浄室478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。一方、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、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。
ここで、図2および図3に表したように、流路切替弁472の下流には、おしり洗浄流路(第1の流路)21と、やわらか洗浄流路(第1の流路)22と、ビデ洗浄流路(第1の流路)23と、が設けられている。おしり洗浄流路21及びやわらか洗浄流路22は、導水部20を介して給水源10から供給される水や電解槽ユニット450において生成された殺菌水をおしり洗浄吐水口474bへ導くことができる。また、ビデ洗浄流路23は、導水部20を介して給水源10から供給される水や電解槽ユニット450において生成された殺菌水をビデ洗浄吐水口474aへ導くことができる。つまり、導水部20を介して給水源10から供給される水や電解槽ユニット450において生成された殺菌水をノズル473の吐水口474a、474bへ導く第1の流路は、おしり洗浄流路21と、やわらか洗浄流路22と、ビデ洗浄流路23と、を有する。
また、流路切替弁472の下流には、導水部20を介して給水源10から供給される水や電解槽ユニット450において生成された殺菌水をノズル洗浄室478の吐水部479へ導く表面洗浄流路(第2の流路)24が設けられている。制御部405は、流路切替弁472を制御することにより、おしり洗浄流路21や、やわらか洗浄流路22や、ビデ洗浄流路23を通してノズル473の吐水口474a、474bに水や殺菌水を導いたり、表面洗浄流路24を通してノズル洗浄室478の吐水部479に水や殺菌水を導くことができる。
ノズル473を効率的に殺菌するためには、電解槽ユニット450において生成される次亜塩素酸の濃度がより高いことがより好ましい。また、電解槽ユニット450において生成される次亜塩素酸の濃度をより高めることにより、使用者のノズル473に対する清潔感を向上させることができる。このとき、電解槽ユニット450に供給される水の流量をより少なくすると、電解槽ユニット450において生成される次亜塩素酸の濃度をより高めることができる。
しかしながら、ノズル473を効率的に殺菌するために電解槽ユニット450において生成される次亜塩素酸の濃度をより高めようとすると、ノズル473に付着した汚水や汚物を洗い流す力、すなわち汚水や汚物をノズル473から剥離させる力が不足するおそれがある。つまり、電解槽ユニット450に供給する水の流量を少なくすると、次亜塩素酸の濃度を高めることはできるが、一方で、汚水や汚物をノズル473から剥離させる力が不足するおそれがある。
これは、ノズル473が複数の吐水口や吐水部を有する場合において、より顕著となるときがある。より具体的には、本実施形態のノズル473は、おしり洗浄流路21及びやわらか洗浄流路22に接続されたおしり洗浄吐水口474bと、ビデ洗浄流路23に接続されたビデ洗浄吐水口474aと、表面洗浄流路24に接続された吐水部479と、を有する。そこで、制御部405が、流路切替弁472を制御することにより、おしり洗浄流路21と、やわらか洗浄流路22と、ビデ洗浄流路23と、表面洗浄流路24と、の全てに電解槽ユニット450において生成された殺菌水を導くと、汚水や汚物をノズル473から剥離させる力(水勢)がより不足するおそれがある。つまり、ノズル473が複数の吐水口や吐水部を有する場合において、制御部が殺菌水を全ての流路に通水すると、汚水や汚物をノズルから剥離させる力が不足するおそれがある。
これに対して、本実施形態にかかる衛生洗浄装置100では、制御部405は、流量切替弁471および電解槽ユニット450を制御することにより電解槽ユニット450に供給する水の流量を最大流量よりも少なくして殺菌水を生成した場合には、流路切替弁472を制御することにより、おしり洗浄流路21と、やわらか洗浄流路22と、ビデ洗浄流路23と、表面洗浄流路24と、のいずれか1つにのみ殺菌水を通水することができる。ここで、本願明細書において「最大流量」とは、衛生洗浄装置100の動作中に導水部20、おしり洗浄流路21、やわらか洗浄流路22、ビデ洗浄流路23、あるいは表面洗浄流路24を流れうる水の流量の最大値をいうものとする。これによれば、制御部405は、電解槽ユニット450に供給する水の流量を少なくすることにより次亜塩素酸の濃度を確保しつつ、汚水や汚物をノズルから剥離させる力(水勢)を確保することができる。そのため、ノズル473をより効率的に殺菌することができる。また、これにより、使用者のノズル473に対する清潔感を向上させることができる。
図2および図3に関する説明では、電解槽ユニット450が殺菌水として次亜塩素酸を含む液を生成する場合を例に挙げたが、電解槽ユニット450において生成される殺菌水は、これだけに限定されるわけではない。電解槽ユニット450において生成される殺菌水は、例えば、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。これらの場合であっても、本発明の特徴を含む限り、本発明の範囲に包含される。以下では、説明の便宜上、殺菌水が次亜塩素酸を含む液である場合を例に挙げて説明する。
なお、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や、気泡混入部490の動作を制御することができる。
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。
次に、本実施形態にかかる衛生洗浄装置の水路系の要部構成および構成要素の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図4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。
図4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、導水部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)の導水部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、導水部20内の水が凍結するおそれがあるときなどに使用され、導水部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、導水部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との間の導水部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、イオン濃度検出部480を介して電解槽ユニット450に導かれる。電解槽ユニット450は、図2および図3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。電解槽ユニット450から供給された殺菌水や水は、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4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。本具体例では、流量切替弁471および流路切替弁472は、1つのユニットとして設けられている。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や水をおしり洗浄流路21及びやわらか洗浄流路22を通してノズル473のおしり洗浄吐水口474bに導くことができる。あるいは、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や水をビデ洗浄流路23を通してノズル473のビデ洗浄吐水口474aに導くことができる。あるいは、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や水を表面洗浄流路24を通してノズル洗浄室478の吐水部479に導くことができる。
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。
本具体例のノズルユニット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、本具体例のノズルユニット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、その内部には表面洗浄流路24に接続された吐水部479を有する。そのため、ノズル洗浄室478は、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のビデ洗浄吐水口474a及びおしり洗浄吐水口474b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のビデ洗浄吐水口474a及びおしり洗浄吐水口474b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、ビデ洗浄吐水口474a及びおしり洗浄吐水口474b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、本具体例のノズル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自身が有するビデ洗浄吐水口474a及びおしり洗浄吐水口474bから殺菌水あるいは水を吐水することによりビデ洗浄吐水口474a及びおしり洗浄吐水口474b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のビデ洗浄吐水口474a及びおしり洗浄吐水口474b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のビデ洗浄吐水口474a及びおしり洗浄吐水口474b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ビデ洗浄吐水口474a及びおしり洗浄吐水口474bの部分にかかる。そのため、ノズル473のビデ洗浄吐水口474a及びおしり洗浄吐水口474b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。
図6は、本実施形態のノズルユニットの他の具体例を例示する斜視模式図である。
また、図7は、本具体例のノズルユニットを上方から眺めた平面模式図である。
また、図8は、図7に表した切断面における断面模式図である。
また、図9は、本具体例のノズルを上方から眺めた平面模式図である。
また、図10は、本具体例のノズルカバーを表す斜視模式図である。
なお、図6(a)、図7(a)、および図8(a)は、ノズル473がケーシング400に収納された状態を表す模式図であり、図6(b)、図7(b)、および図8(b)は、ノズル473が「ビデ洗浄」の位置に進出した状態を表す模式図であり、図6(c)、図7(c)、および図8(c)は、ノズル473が「おしり洗浄」の位置に進出した状態を表す模式図である。また、図8(a)は、図7(a)に表した切断面A−Aにおける断面模式図であり、図8(b)は、図7(b)に表した切断面B−Bにおける断面模式図であり、図8(c)は、図7(c)に表した切断面C−Cにおける断面模式図である。また、図10は、図7(a)に表した切断面A−Aにおける断面模式図に相当する。さらに、説明の便宜上、図6および図7ではノズルモータ476を省略している。
本具体例のノズルユニット470aは、ノズル473に対して摺動可能に設けられたノズルカバー510と、所定位置から後方へのノズル473の移動を止める壁520と、ノズル473と係合可能であって可撓性を有する弾性体530と、を有する。ノズルカバー510は、ノズル473の少なくとも一部を収納できる。また、ノズルカバー510の先端部には、ノズル473のビデ洗浄吐水口474a及びおしり洗浄吐水口474bと対向可能な通水孔511が設けられている。
図8(a)〜図8(c)ならびに図10(a)および図10(b)に表したように、ノズルカバー510の下部には、ラック513が設けられている。ラック513は、ノズルカバー510の下方に設置されたノズルモータ476と係合する凹凸を有する。ノズルモータ476は、駆動出力を適宜減速させてラック513に出力可能である。このとき、ノズルモータ476は、図示しない歯車を介してラック513に駆動出力を伝達してもよい。ラック513は、ノズルモータ476あるいは図示しない歯車の回転駆動力を直線方向の駆動力に変換する。これにより、ノズルカバー510は、ノズルモータ476から伝達される駆動力により、ノズルカバー510自身あるいはノズル473の軸方向(進退方向)に直進移動することができる。
図10(a)および図10(b)に表したように、ノズルカバー510の後端部には、凸部531を有する弾性体530が付設されている。弾性体530は、凸部531をノズルカバー510の内側に向けてノズルカバー510の後端部に固定されている。一方、図9に表したように、ノズル473の後端部には、弾性体530の凸部531と係合可能な第1の凹部473aおよび第2の凹部473bが設けられている。ノズル473の先端部には、ビデ洗浄吐水口474aおよびおしり洗浄吐水口474bが設けられている。本具体例では、ビデ洗浄吐水口474aは、おしり洗浄吐水口474bよりもノズル473の後端側に設けられている。また、ノズル473の上部には、上方へ延在して設けられ、ノズル洗浄室478と接触可能な突起部473cが設けられている。その他のノズルユニット470aの構造は、図5に関して前述したノズルユニット470の構造と同様である。
図7(a)および図8(a)に表したように、ノズル473がケーシング400に収納された状態では、ノズルカバー510の通水孔511は、ビデ洗浄吐水口474aに対向している。このとき、ノズル473のビデ洗浄吐水口474a及びおしり洗浄吐水口474bの部分は、ノズル洗浄室478の中にほぼ収容されている。また、弾性体530は、ノズル473の第1の凹部473aと係合している。
続いて、ノズル473が進出する場合には、制御部405は、ノズルモータ476を駆動しノズルカバー510を進出させる。図7(b)に表したように、ノズルモータ476から伝達される駆動力によりノズルカバー510が進出すると、弾性体530がノズル473の第1の凹部473aと係合しているため、ノズル473はノズルカバー510とともに進出する。そして、図7(b)および図8(b)に表したように、ノズルカバー510の通水孔511はビデ洗浄吐水口474aに対向しているため、ノズル473は、ビデ洗浄吐水口474aから水を噴射して、便座200に座った女性の女性局部を洗浄することができる。
一方、使用者が例えば操作部500により「おしり洗浄」や「やわらか洗浄」を指示した場合あるいは指示していた場合には、制御部405は、ノズルモータ476を駆動しノズルカバー510を「ビデ洗浄」の位置よりもさらに進出させる。そうすると、ノズルカバー510は、ノズル473とともに「ビデ洗浄」の位置よりもさらに進出しようとする。このとき、ノズル473の上部に設けられた突起部473cがノズル洗浄室478と接触する。そのため、ノズル473は、突起部473cがノズル洗浄室478と接触した位置よりも前方へ移動することはできない。これにより、ノズルカバー510は、ノズル473に対して摺動し「ビデ洗浄」の位置よりもさらに進出しようとする。
そうすると、図7(c)に表したように、ノズル473の第1の凹部473aと係合していた弾性体530は、撓むことにより第1の凹部473aと第2の凹部473bとの間を乗り越え、第2の凹部473bと係合する。これにより、図7(c)および図8(c)に表したように、ノズルカバー510の通水孔511は、おしり洗浄吐水口474bに対向する。そのため、ノズル473は、おしり洗浄吐水口474bから水を噴射して、便座200に座った使用者の「おしり」を洗浄することができる。
続いて、ノズル473が後退する場合には、制御部405は、ノズルモータ476を駆動しノズルカバー510を後退させる。ノズルモータ476から伝達される駆動力によりノズルカバー510が後退すると、弾性体530がノズル473の第2の凹部473bと係合しているため、ノズル473はノズルカバー510とともに後退する。そして、ノズル473がケーシング400に収納されると、ノズル473の後端473dは、壁520と接触する。そのため、ノズル473は、ノズル473の後端が壁520と接触した位置よりも後方へ移動することはできない。これにより、制御部405がノズルモータ476を駆動しノズルカバー510をさらに後退させると、ノズルカバー510は、ノズル473に対して摺動し後方へ移動しようとする。
そうすると、ノズル473の第2の凹部473bと係合していた弾性体530は、撓むことにより第1の凹部473aと第2の凹部473bとの間を乗り越え、第1の凹部473aと係合する。これにより、図7(a)および図8(a)に表したように、ノズルカバー510の通水孔511は、ビデ洗浄吐水口474aに再び対向する。
図11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。
電解槽ユニット450は、図11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)よりも多く含む液をいうものとする。
図12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、図2および図3に関して前述したように、導水部20内の水の流れに脈動または加速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、導水部20内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12に表したように、導水部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、導水部20内の水に脈動を付加する場合(導水部20内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導水部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、上流側の導水部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導水部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導水部20に送られることになる。
次に、本実施形態にかかる衛生洗浄装置の動作の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図13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。
本具体例では、衛生洗浄装置100が備えるノズルユニットが、図6〜図10に関して前述したノズルユニット470aである場合を例に挙げて説明する。
まず、着座検知センサ404が使用者を検知する前の待機状態では、ノズル473は、ケーシング400に収納され「収納1」の状態にある(タイミングt1以前)。ノズル473が「収納1」の状態にあるときには、ノズルカバー510の通水孔511は、ビデ洗浄吐水口474aに対向している。
続いて、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)」に切り替える(タイミングt1〜t2)。これにより、おしり洗浄流路21と、やわらか洗浄流路22と、ビデ洗浄流路23と、の全ての流路を経由して、おしり洗浄吐水口474bおよびビデ洗浄吐水口474aからの吐水が可能となる。このときの流量(水量)は、例えば約450cc/分であり、最大流量に設定されている。なお、流路切替弁472が「原点」にある場合には、おしり洗浄流路21と、やわらか洗浄流路22と、ビデ洗浄流路23と、の全ての流路は閉じている。そのため、この場合には、おしり洗浄吐水口474bおよびビデ洗浄吐水口474aからの吐水は不能である。
続いて、流路切替弁472の切り替えが完了すると、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(タイミングt2)。これにより、おしり洗浄流路21、やわらか洗浄流路22、およびビデ洗浄流路23の内部の冷水が排水され、温水の準備が行われる。そして、制御部405は、温水ヒータ441を「捨水モード」から「保温制御モード」に設定変更する(タイミングt3)。続いて、電磁弁431を閉じる(タイミングt4)。これは、温水ヒータ441は「OFF」に設定された後でも余熱を発生するためである。すなわち、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。
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、制御部405は、流路切替弁472を「原点」から「SC」に切り替える(タイミングt5〜t6)。さらに、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t5)。これにより、ノズル473の前洗浄が行われる。続いて、制御部405は、流路切替弁472を「SC」から「バイパス2」に切り替え(タイミングt7〜t8)、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。
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「ビデ洗浄」の位置まで進出させ(タイミングt9〜t10)、さらに「おしり洗浄」の位置まで進出させる(タイミングt10〜t11)。このとき、制御部405は、電磁弁431を開いているため、ノズル473の胴体は、吐水部479から噴射される水により洗浄される。
続いて、制御部405は、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t11〜t12)、本洗浄(おしり洗浄)を開始する(タイミングt12〜t13)。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t13〜t14)。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t14〜t15)。
以上のタイミングt1〜t15の動作においては、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、前洗浄(タイミングt5〜t7)および胴体洗浄(タイミングt9〜t11)においては、ノズル473は、水により物理的に洗浄される。そして、これらのタイミングにおける流量(水量)は、例えば約450cc/分であり、最大流量に設定されている。また、「おしり洗浄」(タイミングt11〜t15)においては、便座200に着座した使用者の「おしり」は、ノズル473のおしり洗浄吐水口474bから噴射された水により洗浄される。
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、流路切替弁472を「おしり水勢3」から「バイパス2」に切り替え(タイミングt15〜t16)、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。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に収納させ「収納1」の状態とする(タイミングt17〜t18)。
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させていない。また、制御部405は、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」に設定し水を加熱させている。そのため、ノズル473の胴体は、吐水部479から噴射された温水により洗浄される。
続いて、ノズル473が「収納1」の状態にあるときに、制御部405は、流路切替弁472を「バイパス2」から「SC」に切り替える(タイミングt18〜t19)。そのため、おしり洗浄流路21と、やわらか洗浄流路22と、ビデ洗浄流路23と、の全ての流路を経由して、おしり洗浄吐水口474bおよびビデ洗浄吐水口474aからの吐水が可能となる。これにより、ノズル473の後洗浄が行われる(タイミングt18〜t20)。
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には通電せず殺菌水を生成させていない。また、制御部405は、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」に設定し水を加熱させている。そのため、ノズル473のおしり洗浄吐水口474bおよびビデ洗浄吐水口474aの部分は、おしり洗浄吐水口474bおよびビデ洗浄吐水口474a自身が吐水した温水により洗浄される。
続いて、制御部405は、流路切替弁472を「SC」から「原点」に切り替える(タイミングt20〜t22)。さらに、制御部405は、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」から「保温制御モード」に設定変更する(タイミングt20)。続いて、制御部405は、電磁弁431を閉じる(タイミングt21)。
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(タイミングt23)、所定時間(ここでは、例えば約25秒間程度)が経過すると、制御部405は、流路切替弁472を「原点」から「バイパス2」に切り替え(タイミングt24〜t25)、表面洗浄流路24を通してノズル洗浄室478に設けられた吐水部479から水を噴射可能とする。さらに、制御部405は、電磁弁431を開く(タイミングt24)。
続いて、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させる(タイミングt25)。さらに、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t25〜t26)。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に通電しているため、ノズル473の胴体は、表面洗浄流路24を通して吐水部479から噴射される殺菌水により殺菌される。さらに、図7および図8に関して前述したように、ノズル473が「収納1」の状態から「おしり洗浄」の位置まで進出する間では、ノズルカバー510の通水孔511は、ビデ洗浄吐水口474aに対向している。そのため、ビデ洗浄吐水口474aは、表面洗浄流路24を通して吐水部479から噴射される殺菌水により殺菌される。そして、ノズル473が「おしり洗浄」の位置に到達すると、ノズル473の第1の凹部473aと係合していた弾性体530は、撓むことにより第1の凹部473aと第2の凹部473bとの間を乗り越え、第2の凹部473bと係合する。これにより、ノズルカバー510の通水孔511は、ビデ洗浄吐水口474aに対向する位置からおしり洗浄吐水口474bに対向する位置へ切り替わる。
続いて、制御部405は、「おしり洗浄」の位置まで進出していたノズル473をケーシング400に収納させ「収納2」の状態とする(タイミングt26〜t27)。ノズル473が「収納2」の状態にあるときには、ノズルカバー510の通水孔511は、おしり洗浄吐水口474bに対向している。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に通電しているため、ノズル473の胴体は、表面洗浄流路24を通して吐水部479から噴射される殺菌水により殺菌される。さらに、ノズル473が「おしり洗浄」の位置から「収納2」の状態まで後退する間では、ノズルカバー510の通水孔511は、おしり洗浄吐水口474bに対向している。そのため、おしり洗浄吐水口474bは、表面洗浄流路24を通して吐水部479から噴射される殺菌水により殺菌される。
続いて、制御部405は、流路切替弁472を「バイパス2」から「おしり水勢1」に切り替え(タイミングt27〜t28)、おしり洗浄流路21を通しておしり洗浄吐水口474bから水を噴射可能とする。さらに、制御部405は、流量切替弁471を制御し、例えば約450cc/分であった流量を例えば約200cc/分に設定変更する(タイミングt27)。つまり、このときの流量は、最大流量(例えば約450cc/分)よりも少ない。そのため、電解槽ユニット450に最大流量の水を供給する場合と比較すると、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。このとき、制御部405は、流路切替弁472を「おしり水勢1」に設定しているため、おしり洗浄流路21を通しておしり洗浄吐水口474bからのみ殺菌水を噴射可能としている。制御部405は、電磁弁431を開いており、電解槽ユニット450に通電しているため、ノズル473のおしり洗浄吐水口474bの部分は、おしり洗浄吐水口474b自身が吐水した殺菌水により殺菌される。さらに、おしり洗浄流路21の内壁は、おしり洗浄流路21の内部を通過する殺菌水により殺菌される。
続いて、制御部405は、流路切替弁472を「おしり水勢1」から「やわらか水勢1」に切り替え(タイミングt29〜t30)、やわらか洗浄流路22を通しておしり洗浄吐水口474bから水を噴射可能とする。制御部405は、このときの流量を例えば約200cc/分に維持している。そのため、電解槽ユニット450に最大流量の水を供給する場合と比較すると、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。このとき、制御部405は、流路切替弁472を「やわらか水勢1」に設定しているため、やわらか洗浄流路22を通しておしり洗浄吐水口474bからのみ殺菌水を噴射可能としている。制御部405は、電磁弁431を開いており、電解槽ユニット450に通電しているため、ノズル473のおしり洗浄吐水口474bの部分は、おしり洗浄吐水口474b自身が吐水した殺菌水により殺菌される。さらに、やわらか洗浄流路22の内壁は、やわらか洗浄流路22の内部を通過する殺菌水により殺菌される。
続いて、制御部405は、流路切替弁472を「やわらか水勢1」から「ビデ水勢1」に切り替え(タイミングt31〜t32)、ビデ洗浄流路23を通してビデ洗浄吐水口474aから水を噴射可能とする。さらに、制御部405は、「収納2」の状態であったノズル473を「収納1」の状態とする(タイミングt31〜t32)。具体的には、制御部405は、ノズル473の後端473dが壁520と接触した状態でノズルモータ476を駆動しノズルカバー510を後退させる。そうすると、ノズル473の第2の凹部473bと係合していた弾性体530は、撓むことにより第1の凹部473aと第2の凹部473bとの間を乗り越え、第1の凹部473aと係合する。これにより、「収納2」の状態であったノズル473を「収納1」の状態とすることができる。
制御部405は、このときの流量を例えば約200cc/分に維持している。そのため、電解槽ユニット450に最大流量の水を供給する場合と比較すると、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。このとき、制御部405は、流路切替弁472を「ビデ水勢1」に設定しているため、ビデ洗浄流路23を通してビデ洗浄吐水口474aからのみ殺菌水を噴射可能としている。制御部405は、電磁弁431を開いており、電解槽ユニット450に通電しているため、ノズル473のビデ洗浄吐水口474aの部分は、ビデ洗浄吐水口474a自身が吐水した殺菌水により殺菌される。さらに、ビデ洗浄流路23の内壁は、ビデ洗浄流路23の内部を通過する殺菌水により殺菌される。
続いて、制御部405は、流路切替弁472を「ビデ水勢1」から「原点」に切り替え(タイミングt33〜t34)、おしり洗浄流路21と、やわらか洗浄流路22と、ビデ洗浄流路23と、の全ての流路は閉じる。さらに、制御部405は、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t33)。
続いて、制御部405は、そのままの状態を所定時間保持する(タイミングt34〜t35)。そのため、殺菌水は、おしり洗浄流路21、やわらか洗浄流路22、ビデ洗浄流路23、および表面洗浄流路24の内部に所定時間保持される。これにより、おしり洗浄流路21、やわらか洗浄流路22、ビデ洗浄流路23、および表面洗浄流路24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、制御部405は、ノズル473を「収納1」の状態から「水抜き」の位置まで移動させ、流路切替弁472を「原点」から「SC」に切り替えることにより、水あるいは殺菌水を流路の外へ排出させる(タイミングt35〜t36)。
本具体例によれば、制御部405は、電解槽ユニット450において殺菌水を生成させる場合には、電解槽ユニット450に供給される水の流量を最大流量よりも少ない流量に設定する(タイミングt27〜t34)。これにより、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は、電解槽ユニット450に最大流量の水が供給される場合の次亜塩素酸の濃度よりも高い。さらに、制御部405は、流路切替弁472を制御することにより、おしり洗浄流路21と、やわらか洗浄流路22と、ビデ洗浄流路23と、表面洗浄流路24と、のいずれか1つにのみ殺菌水を通水する。これにより、殺菌水の濃度を確保しつつノズル473を殺菌する際の流量や水勢を効率的に確保することができる。
また、制御部405は、ノズル473を殺菌水により殺菌する場合には、流路切替弁472を制御することにより、おしり洗浄流路21、やわらか洗浄流路22、ビデ洗浄流路23、および表面洗浄流路24のそれぞれに殺菌水を順次通水させる。言い換えれば、制御部405は、ノズル473を殺菌水により殺菌する場合には、流路切替弁472を制御することにより、おしり洗浄流路21に通水される状態と、やわらか洗浄流路22に通水され状態と、ビデ洗浄流路23に通水される状態と、表面洗浄流路24に通水される状態と、を順次切り替える(タイミングt24〜t34)。このように、制御部405が通水流路を順番に切り替えることにより、ノズル473を殺菌する際の流量や水勢を効率的に確保し、ノズル473をより効率的に殺菌することができる。
なお、本具体例では、制御部405は、おしり洗浄流路21、やわらか洗浄流路22、およびビデ洗浄流路23よりも先に表面洗浄流路24に通水させ、ノズル473の胴体殺菌を実行しているが、制御部405が通水流路を切り替える順番は、これだけに限定されるわけではない。制御部405は、最後に表面洗浄流路24に通水させ、ノズル473の胴体殺菌を最後に実行してもよい。これによれば、殺菌動作の最後に胴体殺菌を行うことにより、ノズル473の表面をより清潔に保つことができる。
また、本具体例によれば、制御部405は、ノズル473を殺菌水により殺菌する場合において、流路切替弁472を制御し通水流路を切り替えた際には、選択された通水流路に応じてノズルカバー510を移動させる。そして、制御部405は、ビデ洗浄吐水口474a及びおしり洗浄吐水口474bのいずれか一方に対向している通水孔511の位置をいずれか他方に対向する位置へ切り替える(タイミングt31〜t32)。これにより、ノズル473とノズルカバー510との間を効率的に殺菌することができる。また、前述したように、ノズル473を殺菌する際の流量や水勢を効率的に確保することができるため、ノズル473とノズルカバー510との間に付着した汚水や汚物を効率的に剥離させることができる。
また、制御部405は、通水流路として表面洗浄流路24を選択した場合には、ノズルカバー510をノズル473に対して前後方向に摺動させる(タイミングt25〜t26およびt26〜t27)。ここで、本願明細書においては、ノズル473の軸線または進出方向に対して平行な方向であって、便座200に座った使用者からみて前方を「前方」とし、便座200に座った使用者からみて後方を「後方」とする。
これにより、ノズル473の表面を殺菌できるとともに、ビデ洗浄吐水口474a及びおしり洗浄吐水口474bの周囲を殺菌することができる。そのため、ノズル473とノズルカバー510との間や、ビデ洗浄吐水口474a及びおしり洗浄吐水口474bの周囲を効率的に殺菌することができる。また、前述したように、ノズル473を殺菌する際の流量や水勢を効率的に確保することができるため、ノズル473とノズルカバー510との間や、ビデ洗浄吐水口474a及びおしり洗浄吐水口474bの周囲に付着した汚水や汚物を効率的に剥離させることができる。
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およびノズルユニット470、470a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およびノズル洗浄室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、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。