JP6194478B2

JP6194478B2 - 衛生洗浄装置

Info

Publication number: JP6194478B2
Application number: JP2013235662A
Authority: JP
Inventors: 富夫有川; 雄一松尾; 藤井　眞司; 眞司藤井
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-11-14
Filing date: 2013-11-14
Publication date: 2017-09-13
Anticipated expiration: 2033-11-14
Also published as: JP2015094189A; CN204199412U

Description

本発明は、メンブレンスイッチを使用する操作部の構成において、二重絶縁構造を実施した衛生洗浄装置に関するものである。

従来、この種の衛生洗浄装置は、本体の側部に突出して設けられた袖部を一体に設け、袖部の上面に衛生洗浄装置の各機能を操作する複数の操作スイッチを備えた操作部が設置されている。

操作部の複数の操作スイッチはメンブレンスイッチで構成されており、複数のシートを積層してシート状に形成されている。シート状の操作部は袖部の上面に粘着固定されており、メンブレンスイッチを上面より押圧することにより衛生洗浄装置の各機能を操作することができるものである（例えば、特許文献１参照）。

図６は、特許文献１に記載された従来の衛生洗浄装置の操作部の構成を示す斜視図であり、図７は、操作部の構成を示す断面図ある。

図６に示すように、本体１の側部に突出して設けられた袖部２の上面には操作部３を貼り付ける貼り付け面４が形成されている。

図７に示すように操作部３は、上部接点シート５と下部接点シート６とをスペーサ７を介して貼り合わせ、上部接点シートの上面には銘板シート８が貼り合わされており、下部接点シートの下面には粘着シート９が貼り合わされている。上部接点シート５の要所には上部接点５ａが設けられ、下部接点シート６には上部接点５ａと対向する位置に下部接点６ａが設けられている。

特開２０１２−７２５８２号公報

しかしながら、前記従来の構成では、操作部の絶縁構造は一重絶縁構造で構成されており、この場合便座装置の安全性を確保するためには、操作部に配置された操作スイッチの回路は、交流電源とは絶縁された電池を電源とする回路、あるいは交流電源とは絶縁トランスを介して絶縁された回路を採用することが必須である。

電池を電源とした場合、電池交換の手間等により、使い勝手が悪くなり、二重絶縁レベルの絶縁トランスを採用した場合、トランスの大型化によりするとともに、部品コストの上昇という面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、本体内の電気回路で基礎絶縁のレベルを満たす絶縁構造とし、操作部では更に付加絶縁のレベルを満たす構造とすることにより、衛生洗浄装置全体として操作部が二重絶縁のレベルを満たす構造とすることにより、高い安全性を確保し、小型、低コストの衛生洗浄装置を提供することを目的とするものである。

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、便器上に載置される本体と、本体に起倒自在に枢支された便座と、本体に内蔵され、人体局部を洗浄する洗浄手段と、本体に内蔵され、洗浄手段を制御する制御部と、洗浄手段を駆動する駆動部と、本体に内蔵され、交流電源より受電して駆動部と制御部に電力を供給する電源部と、本体の側部に設けられた袖部と、袖部の上面に設けられ、制御部を操作する操作部とを含み、制御部と駆動部と電源部とは、本体内に内蔵された本体制御基板に配置され、制御部は、交流電源とは基礎絶縁の絶縁構造が形成され、操作部は、表面に設置された操作銘板と、複数のメンブレンスイッチと表示灯とを備えたメンブレンシートと、操作銘板と前記メンブレンシートとの間に介装され、操作銘板になされた押圧動作をメンブレンシートに伝達するスイッチ台とを備え、操作銘板とメンブレンシートとの間は、操作銘板とメンブレンシートの間に形成される空間距離と沿面距離で構成された付加絶縁の絶縁構造が形成され、操作部の操作銘板の外面と交流電源とは、基礎絶縁と付加絶縁により二重絶縁の絶縁構造が形成されたことを特徴とするものである。

これにより、衛生洗浄装置全体として二重絶縁レベルの高い絶縁レベル確保することが可能となり、衛生洗浄装置が備えなければならない二重絶縁の絶縁性能を小型および低コストで実施することができるものである。

本発明の衛生洗浄装置は、必要な絶縁性能を小型化および低コストで実施することができる。

本発明の実施の形態１における衛生洗浄装置の外観を示す斜視図同衛生洗浄装置の制御系の構成を示すブロック図同衛生洗浄装置の操作部の構成を示す分解斜視図（ａ）は同衛生洗浄装置の操作部を構成するスイッチ台の平面図、（ｂ）は（ａ）にＡで示すスイッチ操作部の詳細を示す平面図同衛生洗浄装置の操作部の断面図従来の衛生洗浄装置の操作部の構成を示す斜視図従来の衛生洗浄装置の操作部の構成を示す断面図

第１の発明は、便器上に載置される本体と、前記本体に起倒自在に枢支された便座と、前記本体に内蔵され、人体局部を洗浄する洗浄手段と、前記本体に内蔵され、前記洗浄手段を制御する制御部と、前記洗浄手段を駆動する駆動部と、前記本体に内蔵され、交流電源より受電して前記駆動部と前記制御部に電力を供給する電源部と、前記本体の側部に設けられた袖部と、前記袖部の上面に設けられ、前記制御部を操作する操作部と、を含み、前記制御部と前記駆動部と前記電源部とは、前記本体内に内蔵された本体制御基板に配置され、前記制御部は、前記交流電源とは基礎絶縁の絶縁構造が形成され、前記操作部は、表面に設置された操作銘板と、複数のメンブレンスイッチと表示灯とを備えたメンブレンシートと、前記操作銘板と前記メンブレンシートとの間に介装され、前記操作銘板になされた押圧動作を前記メンブレンシートに伝達するスイッチ台と、を備え、前記操作銘板と前記メンブレンシートとの間は、前記操作銘板と前記メンブレンシートの間に形成される空間距離と沿面距離で構成された付加絶縁の絶縁構造が形成され、前記操作部の前記操作銘板の外面と前記交流電源とは、前記基礎絶縁と前記付加絶縁により二重絶縁の絶縁構造が形成されたことを特徴とする衛生洗浄装置である。

これにより、衛生洗浄装置全体として二重絶縁レベルの高い絶縁レベル確保することが
可能となり、衛生洗浄装置が備えなければならない二重絶縁の絶縁性能を小型および低コストで実施することができるものである。

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を示す斜視図である。

＜１＞衛生洗浄装置の構成
図１に示すように、衛生洗浄装置は、本体１００、本体１００の側部に一体に設けられた操作部２００と、本体１００に回動自在に枢支された便座３００と便蓋４００により構成され、便器７００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の本体１００の設置側を後方、便座３００の設置側を前方とし、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。

本体１００には、便座３００および便蓋４００が回動機構を介して開閉可能に取り付けられている。回動機構の主構成部材として本体１００の左側方部にダンパ（図示せず）を備えており、ダンパにより便座３００および便蓋４００が閉塞するときのスピードを抑制する機能を備えている。

図１に示すように便蓋４００を開放した状態においては、便蓋４００は衛生洗浄装置の最後部に位置するように起立し、便蓋４００を閉蓋した状態では便座３００の上面と本体１００の一部を隠蔽する。

便座３００は図１に示すように便器７００の上面に倒置され着座面３０１が略水平状態となる倒置位置と、着座面が起立する起立位置との間を回動可能な構成となっている。

便座３００の内部には便座３００の着座面３０１を保温する便座ヒータ（図示せず）が設置されている。また、便座３００の回動軸を支持する本体１００内の右側の軸受部分には便座３００に着座した人体を検知する着座検知スイッチ（図示せず）が設置されている。この着座検知スイッチは、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上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１００の内部には、便座３００に着座した使用者の局部を洗浄する洗浄手段１１０と、洗浄手段１１０に供給する洗浄水を温める温水ヒータ１３０を内蔵した温水タンクと、洗浄手段１１０と温水ヒータ１３０と便座ヒータ３１０に電力に供給して駆動する駆動部５２０と、駆動部５２０を制御する制御部５３０と、駆動部５２０と制御部５３０に電力を供給する電源部５１０とを備えた本体制御基板５００が配置されている。洗浄手段１１０は、洗浄水を噴出するノズル装置（図示せず）とノズル装置に供給する洗浄水の切替えを行う流調弁（図示せず）等で構成されている。

上記構成において、洗浄手段１１０と制御部５３０は１２Ｖと５Ｖの直流電流で駆動されるのに対し、温水ヒータ１３０と便座ヒータ３１０は１００Ｖの交流電流で駆動される。

本体１００の右側部には前方に突出するように一体に設けた袖部１２０の上面には操作部２００が設けてあり、衛生洗浄装置の各機能を操作する複数のスイッチと表示灯が設置されている。操作部２００の表面には操作銘板２７０が貼付されており、内部にはメンブレンシート２５０とスイッチ台２６０が設置されている。メンブレンシート２５０には複数のメンブレンスイッチからなるスイッチ部２５１と複数のＬＥＤ２５２からなる表示灯２３０が設置されており、操作部２００の上面に貼付された操作銘板２７０とスイッチ台２６０を介してスイッチ部２５１の押圧操作と表示灯２３０の視認が可能となっている。

操作部２００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２１０と各種機能を設定する複数の設定スイッチ２２０設置されている。また、表示灯２３０としては操作状態および設定状態を表示する複数のＬＥＤ２５２が設置されている。操作スイッチ２１０は操作をしやすくするために操作部２００の前方に配置されており、設定スイッチ２２０は後方に配置されている。

操作スイッチ２１０としては、お尻洗浄を開始するお尻洗浄スイッチ２１１、ビデ洗浄を開始するビデ洗浄スイッチ２１２、お尻洗浄とビデ洗浄を停止する停止スイッチ２１３、洗浄水の強さを変更する２個の強度スイッチ２１４が設けられている。

設定スイッチ２２０としては、洗浄水の温度を設定する温水温度スイッチ、便座の温度を設定する便座温度スイッチ、節電を設定する節電スイッチ等が設置されている。

＜２＞衛生洗浄装置の制御系の構成
図２は本実施の形態における制御系の構成を示すブロック図である。

図２に示すように、本体制御基板５００には、商用の交流電源５０１より受電して衛生洗浄装置の各機能に電力を供給する電源部５１０と、衛生洗浄装置のメイン機能である洗浄手段１１０と温水ヒータ１３０と便座ヒータ３１０への電力の供給を行う駆動部５２０と、洗浄手段１１０と便座ヒータ３１０の操作および設定等を行う操作部２００と、操作部２００より送信された操作信号等により駆動部等の制御を行う制御部５３０が設置されている。

駆動部５２０は洗浄手段１１０に１２Ｖの直流電流を供給する第一駆動部５２１と、温水ヒータ１３０と便座ヒータ３１０に１００Ｖの交流電流を供給する第二駆動部５２２で構成されている。

電源部５１０は商用電源の１００Ｖの交流電流を受電して直流電流に変換する一次電源部５１１と、一次電源部５１１の１００Ｖ電流を１２Ｖに降圧するスイッチングトランス５１２と、降圧された１２ボルト電流を整流および更に５Ｖに降圧する二次電源部５１３とで構成されている。

一次電源部５１１と二次電源部５１３とは、一次側と二次側が絶縁構造のスイッチングトランス５１２を介して電力を供給する構成となっており、一次電源部５１１と二次電源部５１３とは絶縁された構成となっている。

第一駆動部は、二次電源部５１３の１２Ｖの直流電流を洗浄手段１１０に送給する機能を備えたものであり、一次電源部５１１とは絶縁された構成となっている。

第二駆動部５２２は、一次電源部５１１の交流電流を温水ヒータ１３０と便座ヒータ３１０に送給する機能を備えたものであり、一次電源部５１１とは本体制御基板５００の配線パターンおよびリード線により直接接続されており、第二駆動部５２２と一次電源部５
１１とは非絶縁の構成である。

制御部５３０は、主にマイクロコンピュータによる情報処理機能により、操作部２００による操作信号に基づき駆動部５２０を制御する機能を備えたものである。制御部５３０は二次電源部５１３より主に本体制御基板５００の配線パターンを介して直接受電した１２Ｖおよび５Ｖの直流電流により駆動されている。

制御部５３０と第二駆動部５２２とは、フォトカプラー５４０を介して制御信号を送信する構成であり、制御部５３０と第二駆動部５２２とは絶縁された構成となっている。

操作部２００は、洗浄動作を操作する複数の操作スイッチ２１０と各種機能を設定する複数の設定スイッチ２２０と、操作状態を表示する複数の表示灯２３０を備えたものである。操作部２００と制御部５３０とはリード線を介して直接接続されており、操作部２００と制御部５３０とは非絶縁の構成である。

上記のように、制御系全体としては、１００Ｖ電流が作用する一次電源部５１１と、１２Ｖおよび５Ｖ電流が作用する二次電源部５１３と制御部５３０と操作部２００とは、絶縁された構成となっている。

水を使用する衛生洗浄装置は、特に高い絶縁性能が要求されるものであり、技術基準においても、使用者の身体が直接触れる非金属部の表面である操作部等については、二重絶縁または強化絶縁といわれる絶縁性能が要求される。

要求される絶縁性能を本体制御基板５００のみで実現しようとした場合、例えば、絶縁性能の高い二重絶縁構造のスイッチングトランス５１２を使用する必要があり、この場合スイッチングトランス５１２の外形が大きくなるとともにコストが上昇する。

また、本体制御基板５００の配線パターンについても、配線パターン同士の間隔を広く確保する必要があり、本体制御基板５００の大きさが大きくなり、衛生洗浄装置の本体１００が大きくする必要が生じ、設置条件およびコストの面でマイナスの要因となる。

また、本体１００内部の配線に使用するリード線の絶縁被覆についても二重絶縁性能を備えたものを使用する必要があり、この点においてもコストアップの要因になる。

本実施の形態においては、上記課題を解決するために、本体制御基板５００においては、基本的な絶縁性能である基礎絶縁のレベルを維持し、操作部２００における絶縁レベルを向上して絶縁レベルを付加することにより、本体制御基板における基礎絶縁と操作部２００における付加絶縁を加えて二重絶縁のレベルを実現するものである。

＜３＞操作部の構成
図３は本実施の形態における操作部の構成を示す分解斜視図であり、図４（ａ）は操作部を構成するスイッチ台の平面図を示し、図４（ｂ）は（ａ）にＡで示すスイッチ操作部の詳細を示す平面図であり、図５は操作部の断面図を示すものである。

図３に示すように、操作部２００は本体ケース１５０の袖部に凹陥して設けられた操作部設置部１５１に、メンブレンシート２５０と、スイッチ台２６０と、操作銘板２７０を積層して設置した構成となっている。

メンブレンシート２５０は、主に複数のシート状の部材を積層して貼着した構成であり、複数のスイッチ部２５１とＬＥＤ２５２が配置されている。スイッチ部２５１に弾性を
備えたメタルドーム（図示せず）が設置されており、上方からの押圧により下方に変形してメンブレンスイッチの接点（図示せず）が接触するとともに、押圧が解除された場合メタルドームの形状が復帰してメンブレンスイッチの接点が解放される構造となっている。また、メンブレンシート２５０の最上面には全面に絶縁シートが貼着されている。

メンブレンシート２５０の上面に積層されるスイッチ台２６０は、樹脂材料で一体に成型されたものであり、図４（ａ）に示すように、メンブレンシート２５０のスイッチ部２５１に対応する部分にはスイッチ連動部２６１が形成されており、ＬＥＤ２５２に対応する部分には表示灯孔２６２が形成されている。

図４（ｂ）に示すように、スイッチ連動部２６１は、円形のスイッチ孔２６１ａの中央に円形のスイッチボタン２６１ｂが配置されており、スイッチ孔２６１ａの内周とスイッチボタン２６１ｂの外周は３本の支持辺２６１ｃで支持されている。スイッチボタン２６１ｂが上方より押圧が加えられた場合、支持辺２６１ｃが変形してスイッチボタン２６１ｂが下方に移動し、メンブレンシート２５０のスイッチ部２５１を押し下げることができる。押圧が解除された場合支持部材２６１ｃの弾性により、スイッチボタン２６１ｂは元の位置に復帰してスイッチ部２５１の押圧が解除される構造となっている。

また、表示灯孔２６２は略長方形の貫通孔であり、メンブレンシート２５０に設置されたＬＥＤ２５２の光が上方に放射される構成となっている。

操作銘板２７０は透明な樹脂シートの裏面に印刷を施したものであり、上方に円形の突起が形成された複数のスイッチ操作部２７１と、略長方形に形成されたに透明な表示灯窓２７２を複数備えた構成となっている。

図５に示すように、本体ケース１５０の操作部設置部１５１の底面にメンブレンシート２５０が粘着剤を介して粘着固定されており、メンブレンシート２５０の上方にはスイッチ台２６０が配置され、スイッチ台２６０の周囲は本体ケース１５０の操作部設置部１５１に固定されている。

スイッチ台２６０の上面に接触して操作銘板２７０が配置されており、操作銘板２７０の外周部は全周に亘って粘着剤を介して本体ケース１５０の操作部設置部１５１の外周部に粘着固定されており、操作部２００の外方と内方とは完全に隔離された構造となっている。

操作部２００における絶縁性能は、図５に示す操作銘板２７０の粘着された部分の沿面距離Ｗと、操作銘板２７０の裏面からメンブレンシート２５０までの空間距離Ｄの和で評価される。本実施の形態においては、Ｗは５．５ｍｍで、Ｄは４．５ｍｍであり、合計１０ｍｍの距離を確保しており付加絶縁の性能を十分に確保されている。

＜４＞衛生洗浄装置の動作および作用
衛生洗浄装置を使用しない待機状態では、制御部は温水タンクに貯溜した洗浄水と便座３００着座面を予め設定された快適な温度に保温する。また、待機状態においては、洗浄水が噴出するお尻洗浄スイッチ２１１とビデ洗浄スイッチ２１２が操作されても、制御部５３０は操作信号をキャンセルし栓浄水の噴出動作は実施されない。

便座３００が便器７００の上面に倒置した状態で使用者が便座３００に着座すると、着座検知スイッチ（図示せず）がＯＮ状態となり着座検知信号を送信する。制御部５３０が着座検知信号を受信中は、お尻洗浄スイッチ２１１およびビデ洗浄スイッチ２１２の操作がなされた場合、それらの洗浄動作が実施される。洗浄動作の停止は停止スイッチ２１３
の操作により停止される。

例えば、使用者が操作部２００上面のお尻洗浄スイッチを押圧した場合、操作銘板２７０のスイッチ操作部２７１が下方に変形することにより、スイッチ台２６０のスイッチボタン２６１ｂが下方に移動し、スイッチボタン２６１ｂの下端部でメンブレンシート２５０のスイッチ部２５１を押圧する。押圧により、メンブレンシート２５０のメタルドームが下方に変形してメンブレンスイッチの接点（図示せず）が接触することにより、お尻洗浄の操作信号が制御部５３０に送信される。押圧が解除された場合メタルドームの形状が復帰してメンブレンスイッチの接点が解放される。

制御部５３０は、お尻洗浄の操作信号を受信すると、駆動部５２０に洗浄手段１１０の駆動信号を送信し、駆動部５２０は洗浄手段１１０を駆動して、洗浄ノズル（図示せず）から洗浄水を噴出させて洗浄動作を開始する。

お尻洗浄が終了して、停止スイッチ２１３が操作されると、操作信号を受信した制御部５３０は、駆動部５２０に停止信号を送信し、駆動部５２０は洗浄手段１１０の駆動を停止させる。

上記のように、本実施の形態における衛生洗浄装置は、本体内に収容される小型の本体制御基板５００で基礎絶縁レベルの絶縁性能を確保し、操作部において付加絶縁レベルの絶縁性能を確保することにより、衛生洗浄装置全体として二重絶縁レベルの高い絶縁レベル確保することが可能となり、衛生洗浄装置が備えなければならない二重絶縁の絶縁性能を小型および低コストで実施することができるものである。

以上のように、本発明にかかる衛生洗浄装置が備えるべき絶縁性能を小型および低コストで確保することが可能となるので、水を使用する他の家電機器等の用途にも適用できる。

１００本体
１１０洗浄手段
１２０袖部
２００操作部
２３０表示灯
２５０メンブレンシート
２５１スイッチ部（メンブレンスイッチ）
２５２ＬＥＤ（表示灯）
２６０スイッチ台
２７０操作銘板
５００本体制御基板
５０１交流電源
５１０電源部
５２０駆動部
５３０制御部
７００便器

Claims

便器上に載置される本体と、
前記本体に起倒自在に枢支された便座と、
前記本体に内蔵され、人体局部を洗浄する洗浄手段と、
前記本体に内蔵され、前記洗浄手段を制御する制御部と、
前記洗浄手段を駆動する駆動部と、
前記本体に内蔵され、交流電源より受電して前記駆動部と前記制御部に電力を供給する電源部と、
前記本体の側部に設けられた袖部と、
前記袖部の上面に設けられ、前記制御部を操作する操作部と、を含み、
前記制御部と前記駆動部と前記電源部とは、前記本体内に内蔵された本体制御基板に配置され、
前記制御部は、前記交流電源とは基礎絶縁の絶縁構造が形成され、
前記操作部は、表面に設置された操作銘板と、複数のメンブレンスイッチと表示灯とを備えたメンブレンシートと、前記操作銘板と前記メンブレンシートとの間に介装され、前記操作銘板になされた押圧動作を前記メンブレンシートに伝達するスイッチ台と、を備え、
前記操作銘板と前記メンブレンシートとの間は、前記操作銘板と前記メンブレンシートの間に形成される空間距離と沿面距離で構成された付加絶縁の絶縁構造が形成され、
前記操作部の前記操作銘板の外面と前記交流電源とは、前記基礎絶縁と前記付加絶縁により二重絶縁の絶縁構造が形成されたことを特徴とする、
衛生洗浄装置。