JP6318370B2 - 衛生洗浄装置 - Google Patents

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Description

本発明は、人体局部を洗浄する衛生洗浄装置における洗浄水の給水構造に関する。
従来、この種の洗浄水を瞬間的に加熱する熱交換器を備えた衛生洗浄装置は、熱交換器の上流側に、水道配管に接続される分岐水栓から、ストレーナ、逆止弁、定流量弁、止水電磁弁、流量センサが順に接続されている。熱交換器の下流側には、温度センサ、ポンプ、切替弁、ノズル部が順次接続されている。さらに、分岐水栓からノズル装置まで密閉構造の流路が形成され、特に熱交換器の上流側が完全な密閉構造を有する衛生洗浄装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
以下に、従来の衛生洗浄装置について、図37を用いて説明する。
図37は、特許文献1に記載された従来の衛生洗浄装置の水回路の構成を示す模式図である。
図37に示すように、従来の衛生洗浄装置は、水回路の最上流に、水道配管1に接続された分岐水栓2が配置されている。分岐水栓の下流には、ストレーナ3、逆止弁4、定流量弁5、止水電磁弁6、流量センサ7、温度センサ8、熱交換器9が順次設置されている。熱交換器9の下流には、温度センサ10、ポンプ11、切替弁12、ノズル部13が順次設置されている。
しかしながら、従来の衛生洗浄装置の構成は、瞬間的に洗浄水を加熱するために、熱交換器に高容量および高温用のヒータを使用している。そのため、洗浄水に含まれる空気が分離してヒータの表面に気泡が発生しやすい。その結果、ヒータの熱が洗浄水に伝達されにくく、熱交換器の熱効率が低下することがある。
また、大量に気泡が発生した場合、局所的に沸騰現象が発生して、熱交換器のヒータが部分的に高温になる。これにより、ヒータの損傷や耐久性が低下する。つまり、熱交換器の熱効率の向上および耐久性の確保の観点から未だ改良の余地があった。
特開2005−076417号公報
本発明は、熱交換器に供給される洗浄水に含まれる空気を減少させて、高効率で耐久性の高い熱交換器を有する衛生洗浄装置を提供する。
つまり、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、制御部とを含む。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る。サブタンクは、上面に配置された大気開放口と、仕切壁により分割形成された入水槽と、貯溜槽と、入水槽の底部近傍に配置された入水口と、貯溜槽の底部近傍に配置された出水口とを備える。そして、サブタンクの入水口から入水槽に流入した洗浄水は、仕切壁の上端を越えて貯溜槽に流入する構成を有する。
この構成によれば、サブタンクの入水槽の底部近傍の入水口から流入した空気を含む洗浄水は、入水槽内を上昇する間に少なくとも一部の空気が分離される。分離された空気は、大気開放口よりサブタンク外に放出され、洗浄水の空気含有量が低減される。空気の含有量が低減した洗浄水は、仕切壁を越えて貯溜槽に流入する。そして、貯溜槽の底部近傍の出水口からは空気含有量が低減された洗浄水が流出され、熱交換器に供給される。つまり、熱交換器には空気含有量が低減された洗浄水が供給される。これにより、熱交換器内での気泡の発生を低減して、熱交換器の熱効率を向上できる。その結果、熱交換器の損傷の低減と、耐久性の向上が図れる衛生洗浄装置を実現できる。
図1は、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である。 図2は、同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である。 図3は、同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である。 図4は、同衛生洗浄装置の操作部上面を示す斜視図である。 図5は、リモートコントローラの外観を示す斜視図である。 図6は、同衛生洗浄装置の水回路の構成を示す模式図である。 図7は、同衛生洗浄装置の水回路の分解状態を示す斜視図である。 図8は、同衛生洗浄装置の水回路の組立状態を示す斜視図である。 図9は、サブタンクの外観を示す斜視図である。 図10は、サブタンクの横方向の断面図である。 図11は、サブタンクの前後方向の断面図である。 図12は、熱交換器の外観を示す斜視図である。 図13は、熱交換器の断面図である。 図14は、水ポンプの外観を示す斜視図である。 図15は、水ポンプの断面図である。 図16は、ノズル装置の収納状態の外観を示す斜視図である。 図17は、図16に示す17−17線断面図である。 図18は、ノズル装置の収納状態を示す縦断面図である。 図19は、図18に示すB部の詳細断面図である。 図20は、図19に示す20−20線断面図である。 図21は、ノズル装置の収納状態を示す横断面図である。 図22は、図21に示すC部の詳細断面図である。 図23は、ノズル装置のお尻洗浄状態を示す縦断面図である。 図24は、図23に示すD部の詳細断面図である。 図25は、ノズル装置のビデ洗浄状態を示す縦断面図である。 図26は、図25に示すE部の詳細断面図である。 図27は、ノズル装置のビデ洗浄状態を示す横断面図である。 図28は、図27に示すG部の詳細断面図である。 図29は、便蓋の分解状態を上下反転した状態で示す斜視図である。 図30は、便蓋の組立状態を上下反転した状態で示す斜視図である。 図31は、図30に示す31−31線断面図である。 図32は、図30に示す32−32線断面図である。 図33は、本発明の実施の形態2におけるサブタンクの外観を示す斜視図である。 図34は、同実施の形態におけるサブタンクの横方向の断面図である。 図35は、同実施の形態におけるサブタンクの前後方向の断面図である。 図36は、同実施の形態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である。 図37は、従来の衛生洗浄装置の水回路の構成を示す模式図である。
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)
<1>衛生洗浄装置の全体構成
以下に、本実施の形態1における衛生洗浄装置の全体構成について、図1から図5を用いて説明する。
図1は、本実施の形態1における衛生洗浄装置を便器上に設置した状態の斜視図である。図2は、同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である。図3は、同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である。図4は、同衛生洗浄装置の操作部上面を示す斜視図である。図5は、リモートコントローラの外観を示す斜視図である。
図1に示すように、本実施の形態の衛生洗浄装置100は、少なくとも本体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などを主構成要素として構成される。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、以降では、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。
操作部210は、本体200の側部に突出して、一体的に設けられている。便座便蓋回動機構360は、本体200の前部側に設けられ、便座300および便蓋320を開閉自在に駆動する。なお、便座便蓋回動機構360は、例えば直流モータと複数のギアで構成され、便座300と便蓋320を個別または同時に開閉する。
そして、図1に示すように、便蓋320を開放した場合、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。一方、便蓋320を閉成した場合、便座300の上面を隠す。
便蓋320は、例えばPP(ポリプロピレン)やABSなどの樹脂材料の成型による部材で構成され、二重構造と断熱材による断熱構造を備えている。なお、便蓋320の詳細については、後述する。
便座300は、着座面を加熱する便座ヒータ(図示せず)を内蔵している。便座ヒータは、便座300の着座面が快適な温度になるように加熱する。
また、着座センサ(図示せず)は、便座300の回動軸を支持する本体200内の軸受部分に設置され、便座300に着座した人体を検知する。着座センサは、例えば重量式のセンサで構成され、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。これにより、着座センサは、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。
また、図2および図3に示すように、本体200の内部には、サブタンク600、熱交換器700、人体の局部を洗浄するノズル装置800を備える洗浄部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などが内蔵されている。なお、洗浄部500の詳細については、後述する。
このとき、洗浄部500の主構成要素であるノズル装置800は、本体200の内部の中央部に設置され、ノズル装置800の左側に脱臭装置120が設置されている。さらに、ノズル装置800の左側部に、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。
ノズル装置800の右側には、前方に洗浄部500の止水電磁弁514、サブタンク600などが設置されている。ノズル装置800の後方には、熱交換器700が設置されている。熱交換器700の後方には、水ポンプ516が設置されている。制御部130は、洗浄部500の上方に設置されている。
また、図4に示すように、操作部210には、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が設置されている。これにより、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は、赤外線受信部211を備えている。赤外線受信部211は、操作部210の上面後方に配置される、図1に示すリモートコントローラ400および人体検知センサ450から送信される赤外線信号を受信する。
操作部210のスイッチは、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などから構成されている。また、表示灯240は、設定状態を表示する複数のLEDから構成されている。
操作部210の操作スイッチ220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から構成されている。
操作部210の設定スイッチ230は、例えば温水温度スイッチ231、便座温度スイッチ232、8時間切りスイッチ233、節電スイッチ234、便蓋自動開閉スイッチ235などで構成されている。各スイッチは、押圧操作により、以下に示す動作を行う。つまり、温水温度スイッチ231は、洗浄水の温度を設定する。便座温度スイッチ232は、便座300の温度を設定する。8時間切りスイッチ233は、設定すると便座300の保温を停止して8時間後に便座300の保温を再開する。節電スイッチ234は、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の保温温度を下げて、節電を行う。便蓋自動開閉スイッチ235は、便座300および便蓋320の自動開閉動作を設定する。
なお、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。そのため、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などに取り付けられる。
リモートコントローラ400の全体形状は、図5に示すように、薄い直方体で形成されている。リモートコントローラ400は、例えばPPやABSなどの樹脂材料で成型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を備えている。リモコン本体401の上部角部近傍には、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。
また、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)などが内蔵されている。
リモコン本体401の前面中央部には、例えばお尻洗浄スイッチ410、ビデ洗浄スイッチ411、停止スイッチ412、ムーブ洗浄スイッチ413、リズム洗浄スイッチ414などが配置されている。各スイッチは、押圧操作などにより、以下に示す動作を行う。お尻洗浄スイッチ410は、お尻洗浄を開始する。ビデ洗浄スイッチ411は、女性の局部洗浄を開始する。停止スイッチ412は、お尻洗浄とビデ洗浄を停止する。ムーブ洗浄スイッチ413は、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を可能とする。リズム洗浄スイッチ414は、お尻洗浄時に洗浄水による洗浄強さを周期的に変化させて洗浄する。
さらに、リモコン本体401の前面上部には、例えば洗浄強さスイッチ415、洗浄位置スイッチ416、ノズル除菌スイッチ417などが配置されている。洗浄強さスイッチ415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。洗浄位置スイッチ416は、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。ノズル除菌スイッチ417は、ノズルを、例えば40℃の温水で約1分間洗浄して除菌する。
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が配置されている。さらに、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320を電動で開閉する便蓋スイッチ418と、便座300を電動で開閉する便座スイッチ419が設置されている。そして、各スイッチを操作することにより、使用者が任意に便座300と便蓋320を開閉できるように構成されている。
また、図1に示す人体検知センサ450は、本体200とは別体で構成され、例えばトイレルームの壁面などに取り付けられる。人体検知センサ450は、図示しない、例えば焦電センサ、センサ制御部、赤外線送信部、人体検知センサ450の電源である電池などで構成されている。焦電センサは、人体から放出される赤外線を受光する。センサ制御部は、焦電センサの信号で人体の検知を判定する。赤外線送信部は、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。
以上のように、本実施の形態の衛生洗浄装置が構成されている。
<2>洗浄部の構成
以下に、本実施の形態における衛生洗浄装置の洗浄部の構成について、図6から図8を用いて説明する。
図6は、同衛生洗浄装置の水回路の構成を示す模式図である。図7は、同衛生洗浄装置の水回路の分解状態を示す斜視図である。図8は、同衛生洗浄装置の水回路の組立状態を示す斜視図である。
なお、図6に示す洗浄部500は、本体200に内蔵され、使用者の局部を洗浄する。
図6に示すように、洗浄部500は、少なくとも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900などから構成されている。
洗浄水供給流路900には、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、流調弁517が順次設置されている。そして、最終的に、洗浄水供給流路900は、ノズル装置800に接続される。
給水接続口510は、本体200の右側下方に配置され、水道配管と接続される。ストレーナ511は、給水接続口510の内部に配置され、水道水に含まれるごみの流入を防止する。逆止弁512は、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。
定流量弁513は、洗浄水供給流路900に流れる洗浄水の量を一定に保つ。止水電磁弁514は、洗浄水供給流路900を電動で開閉する。そして、定流量弁513と止水電磁弁514およびリリーフ弁515は、図7に示すように、一体に構成されている。
サブタンク600は、止水電磁弁514の下流に設けられ、大気開放口603を備えている。熱交換器700は、洗浄水を瞬時に加熱する。バッファータンク750は、熱交換器700で加熱された温水の温度を均一にする。
水ポンプ516は、バッファータンク750の下流側に接続されている。ノズル装置800は、流調弁517を介して水ポンプ516と接続されている。そして、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などが接続されている。
また、図7および図8に示すように、洗浄部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、例えばABSなどの樹脂材料で成型されたシャーシ501に組み込まれ、一体的に構成されている。そして、シャーシ501に組み込まれた状態で、本体200の後本体ケース201に組み付けられている。
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、定流量弁513とリリーフ弁515は止水電磁弁514に一体に組み込まれている。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。
そして、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およびサブタンク600と熱交換器700とは、接続チューブなどを介さず、相互の接続口をパッキンである、例えばOリングを介して直接接続されている。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。
上記構成を水回路に採用することにより、水密構造が向上するとともに、相互の部材の配置精度が向上する。特に、サブタンク600と熱交換器700の配置精度が向上するため、洗浄水の流量の制御精度が向上する。その結果、洗浄部500の性能の向上と、流量の制御精度が向上する。
つぎに、上述した水ポンプ516の構成について、図7を参照しながら、図14および図15を用いて説明する。
図14は、水ポンプの外観を示す斜視図である。図15は、水ポンプの断面図である。
図14および図15に示すように、水ポンプ516は、例えば外形が略L字状(L字状を含む)の容積形ポンプであるピストンポンプで構成される。具体的には、水ポンプ516は、略円筒形(円筒形を含む)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。そして、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。
なお、本実施の形態の水ポンプ516の場合、駆動時において、往復運動を伴うリンク機構部516bとピストン部516cに比べ、回転運動のみであるモータ部516aで発生する振動が少ない構成となっている。
具体的な水ポンプ516の動作は、まず、モータ部516aを駆動すると、ピストン部516cが往復運動を開始する。そして、ピストン部516cの吸水口516dから洗浄水を吸引して、吐出口516eから洗浄水を吐出する。このとき、吐出口516eから吐出する洗浄水は、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で吐出される。
さらに、上記構成の水ポンプ516の略円柱形(円柱形を含む)のモータ部516aの外周は、弾性を備えた発泡樹脂製の緩衝部材(図示せず)で包囲されている。そして、シャーシ501の後部に設けられた略円筒形(円筒形を含む)の水ポンプ設置部501aにモータ部516aを挿入することにより、水ポンプ設置部501aでモータ部516aが支持される。このとき、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た状態で設置される。
なお、図7に示すように、水ポンプ設置部501aは薄い肉厚で形成され、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。つまり、薄い肉厚で形成することにより、水ポンプ設置部501aを構成する樹脂の弾性により水ポンプ516の振動を効果的に吸収することができる。
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ている。
上述したように、本実施の形態の水ポンプ516は、振動の少ないモータ部516aを緩衝部材を介して、シャーシ501の薄い肉厚で形成された水ポンプ設置部501aに設置する。一方、振動が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る。さらに、ピストン部516cなどは、バッファータンク750と軟質樹脂製の接続チューブ502(図8参照)を介して接続される。これにより、水ポンプ516の駆動時に発生する振動が、シャーシ501、他の部材や本体200に伝わること抑制する。その結果、衛生洗浄装置の快適性と耐久性を向上することができる。
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。そのため、広い範囲の周波数の振動を吸収できる。これにより、本体200への振動の伝達を、さらに効果的に抑制できる。
以下に、本実施の形態の衛生洗浄装置の洗浄部500の基本的な制御について、図6を参照しながら説明する。
まず、図6に示すように、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を開放することによりサブタンク600へ洗浄水が供給される。このとき、洗浄水供給流路900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。なお、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の操作に基づいて、制御部130により制御される。
つぎに、サブタンク600に貯溜された洗浄水は、水ポンプ516の駆動により、熱交換器700に供給される。なお、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の操作に基づいて、制御部130により制御される。
そして、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(図13参照)への通電を開始して、洗浄水の加熱を開始する。このとき、制御部130は、入水温度センサ630と出湯温度センサ730の検知情報に基づいて、平板状ヒータ702への通電を制御する。これにより、洗浄水の温度を、操作部210の温水温度スイッチ231で設定された温度に維持する。
つぎに、熱交換器700で加熱された洗浄水は、流調弁517に供給される。そして、制御部130は、操作部210およびリモートコントローラ400の操作情報に基づいて、流調弁517を制御する。これにより、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が供給される。その結果、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し、所定の洗浄が行われる。
以上のように、本実施の形態の衛生洗浄装置の洗浄部は制御され、所望の動作を実行する。
<3>サブタンクの構成
以下に、本実施の形態における衛生洗浄装置のサブタンクの構成について、図9から図11を用いて説明する。
図9は、サブタンクの外観を示す斜視図である。図10は、サブタンクの横方向の断面図である。図11は、サブタンクの前後方向の断面図である。
まず、図9に示すように、サブタンク600は、少なくとも、例えばABSなどの樹脂材料により成型されたタンク本体610と、水位検知センサ620と、入水温度センサ630などから構成されている。水位検知センサ620は、タンク本体610に貯溜された洗浄水の水位を検知する。入水温度センサ630は、例えばサーミスタなどで構成され、タンク本体610内に供給される洗浄水の温度を検知する。
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などの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、図10に示すように平面視で見た場合の形状は、略四角形(四角形を含む)で形成されている。前部タンク611の前壁は、途中から後退する傾斜部を備える。つまり、図11に示すように側面視で見た場合の形状においては、下部より上部が細くなった略台形形状(台形形状を含む)で形成されている。これにより、タンク本体610の上部の断面積が下部より小さい断面積となっている。
また、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が設けられている。
さらに、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は、タンク本体610内に溜まった空気を外部に放出し、タンク本体610の内部圧力を、常時、大気圧に維持する。これにより、サブタンク600の内部が、常時、大気圧に維持され、サブタンク600の下流から水ポンプ516の吸水口516dまでの洗浄水供給流路900も大気圧に維持される。そのため、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。その結果、水ポンプ516は、安定したポンプ機能を発揮できる。
また、図10に示すように、サブタンク600内で大気開放部613の大気開放口603と連通する流路には、流路の断面積が大きいバッファ部613aが形成されている。バッファ部613aは、大気開放口603から気泡を伴って洗浄水が衝撃的に流出しようとした場合などに、洗浄水を、一旦貯溜する。これにより、大気開放口603から洗浄水が流出することを抑制する。
さらに、タンク本体610の内部には、仕切壁614が設けられている。仕切壁614は、タンク本体610の内部を入水槽615と貯溜槽616の2つの槽に分割している。そして、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。
つまり、仕切壁614で入水槽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。そのため、貯溜槽616に空気を含まない洗浄水のみを流入させることができる。
また、タンク本体610の入水槽615の上方には、入水槽615の上面開口部615aと大気開放部613の間に介在する障壁617が、タンク本体610の側壁より略水平方向(水平方向を含む)に突出して設けられている。障壁617は、入水槽615の上面開口部615aの全面を覆う大きさを備えている。
また、入水槽615の内部には、複数の整流リブ618が、タンク本体610の側壁と仕切壁614に略水平方向(水平方向を含む)に交互に突出して形成されている。
以下に、サブタンク600内の洗浄水の流れについて、説明する。
サブタンク600の入水口601から流入した洗浄水は、まず、入水槽615の下部に流入する。そして、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、整流リブ618は、流れを適度に整流化する。さらに、整流リブ618は、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を分離する。
また、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る。そのため、洗浄水が、大気開放部613に当たり、大気開放口603よりサブタンク600の外部への、直接の流出が防止される。
上述したように、サブタンク600の入水口601から流入した洗浄水は、入水槽615内を上昇する間に、整流リブ618などにより、洗浄水に含まれる空気が分離される。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。これにより、貯溜槽616に空気を含まない洗浄水が貯溜され、サブタンク600の出水口602より熱交換器700に供給される。
なお、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の内部で気泡が発生する。これにより、熱交換器700の内部の温度が異常に上昇して、熱交換器700が損傷する場合がある。そこで、本実施の形態のサブタンク600は、内部に仕切壁614を設け、空気の混入を防止する。これにより、熱交換器700の損傷を効果的に防止できる。
また、図10および図11に示すように、サブタンク600は、内部にステンレス材料で形成された、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で構成される水位検知センサ620を備えている。なお、本実施の形態では、1個のコモン電極621と2個の水位電極622で構成した例で示している。
コモン電極621はタンク本体610の前壁下部の内面に配置され、水位電極622はタンク本体610の後壁の内面に配置されている。さらに、水位電極622は、上部に設けられた上部電極623と、下部に設けられた下部電極624で構成されている。このとき、コモン電極621は、水位電極622の下部電極624より低い位置で、かつ通常の使用状態においては、常に浸水した状態で配置されている。
つまり、コモン電極621と、水位電極622である上部電極623および下部電極624とを異なる面に設置することにより、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できる。
ここで、水位電極622による洗浄水の水位の検知は、つぎのように行う。まず、コモン電極621と水位電極622との間に直流電流を印加する。そして、水位電極622が浸水しているか否かを、電圧の変化により検知する。これにより、洗浄水の水位を検知する。つまり、貯溜槽616内の水位が上昇すると、下部電極624および上部電極623が浸水する。このとき、コモン電極621と下部電極624および上部電極623間の電圧が低下する。これにより、制御部130は、電圧の低下から洗浄水の水位を検知する。
また、水位電極622の上部電極623は上限水位の検知に、下部電極624は下限水位の検知に使用される。そして、上部電極623は、大気開放口603より低い位置に設置されている。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できる。また、下部電極624は、熱交換器700へ通流する出水口602より上方に設置されている。これにより、熱交換器700に空気が流入することを防止できる。
また、制御部130は、コモン電極621と水位電極622との間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。これは、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に発生する電気分解の作用により、電極を形成する金属の酸化およびイオン化による溶出を防止するためである。つまり、直流電流を印加すると、水位電極622が短期間に劣化することがある。そこで、電流の極性を周期的に反転することにより、水位電極622の電気分解による劣化を抑制している。
なお、本実施の形態では、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している。つまり、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。これにより、極性を反転するために、新たな制御回路の追加を不要にし、小型化、低コスト化を実現している。
上述したように、本実施の形態の衛生洗浄装置100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る。そして、水位電極622で上限水位を検知すると、止水電磁弁514を閉止して給水を停止する。このとき、サブタンク600内は満水状態となる。
さらに、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する。そして、水位電極622で下限水位が検知されると、止水電磁弁514を再び開放してサブタンク600に洗浄水を供給する。これにより、水位電極622で上限水位が検知されるまで給水が継続される。
なお、通常、サブタンク600に貯溜される洗浄水の最大量は、100ccである。そこで、本実施の形態のサブタンク600の上限水位から下限水位までの水量を65ccに設定している。しかし、これは一例であり、これに限られないことはいうまでもない。
また、通常、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450cc/minで、最も弱い洗浄力洗浄した場合260cc/minに設定されている。そのため、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秒間で、最も弱い洗浄力で洗浄した場合15秒間となる。
なお、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。そのため、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。つまり、1回の洗浄動作において、最低1回は上限水位から下限水位への変化を水位電極622で検知することが可能となる。
そこで、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。そして、洗浄水の流量を算出する。このとき、洗浄強さ毎に設定された流量と、算出された流量に差がある場合、制御部130は水ポンプ516の出力を調整して、洗浄水の流量を補正する。
なお、本実施の形態では、サブタンク600の底面の形状が略四角形を例に説明したが、これに限られない。例えば、他の多角形状でもよく、サブタンク600の周囲の部品との兼ね合いや設置場所の状況に応じて変形してもよい。
また、本実施の形態では、コモン電極621と水位電極622を対向する壁面である前壁と後壁に設置した例で説明したが、これに限られない。例えば、前壁と側壁などの隣接する壁面など、上記と異なる面に設置してもよい。さらに、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。この場合、下部電極624と上部電極623の先端を、それぞれ下限水位、上限水位の位置になるように長さを変える。
また、本実施の形態では、水位電極622を上部電極623と下部電極624の2個で構成した例で説明したが、これに限られない。例えば、3個以上の水位電極622を配置するなど、水位検知の間隔を細分化して設けてもよい。これにより、水位検知と流量検知の精度をさらに向上できる。
以上のように、本実施の形態のサブタンクが構成されている。
<4>熱交換器の構成
以下に、本実施の形態における衛生洗浄装置の熱交換器の構成について、図12および図13を用いて説明する。
図12は、熱交換器の外観を示す斜視図である。図13は、熱交換器の断面図である。
なお、本実施の形態の熱交換器700は、バッファータンク750が一体に形成され、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。
まず、熱交換器700は、正面視(図13参照)で略長方形(長方形を含む)の平板状で形成されている。熱交換器700は、少なくとも、例えば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などから構成されている。
ケーシング701は、前面部を構成する前面部材710と、背面部を構成する背面部材720で構成されている。平板状ヒータ702は、前面部材710と背面部材720との間に形成される空間に設置される。また、加熱流路715は、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との対向部との隙間で形成されている。以上のように構成された熱交換器700は、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。
また、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、前面部材710の右側面上端に設置された出湯部材703に接続口である出湯口712を備えている。
さらに、図13に示すように、図12に示す入水口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、入水流路713に流入した洗浄水がスリット714を通過して加熱流路715へ流入する構成となっている。なお、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機能を有する。
また、加熱流路715の上端部には仕切リブ716が設けられ、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(全幅を含む)に亘り複数の通水孔717が設けられている。これにより、加熱流路715で加熱された洗浄水が、通水孔717を通過してバッファータンク750内に流入する。
さらに、バッファータンク750内には、例えば断面形状が略半円形(半円形を含む)の突起718が、略全幅(全幅を含む)に亘り間隔をあけて設けられている。突起718は、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の流れを乱す。これにより、洗浄水が混ざり合って洗浄水の温度むらが解消され、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、出湯温度センサ730と、過昇温度センサ731の2個のサーミスタが設置されている。出湯温度センサ730は、洗浄水の出湯温度を検知する。過昇温度センサ731は、熱交換器700の過昇温度を検知する。これにより、制御部130は、熱交換器700から出湯する洗浄水の温度を制御する。
<5>ノズル装置の構成
以下に、本実施の形態における衛生洗浄装置のノズル装置の構成について、図16から図28を用いて説明する。
図16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る。図17は、図16に示す17−17線断面図である。図18は、ノズル装置の収納状態を示す縦断面図である。図19は、図18に示すB部の詳細断面図である。図20は、図19に示す20−20線断面図である。図21は、ノズル装置の収納状態を示す横断面図である。図22は、図21に示すC部の詳細断面図である。図23は、ノズル装置のお尻洗浄状態を示す縦断面図である。図24は、図23に示すD部の詳細断面図である。図25は、ノズル装置のビデ洗浄状態を示す縦断面図である。図26は、図25に示すE部の詳細断面図である。図27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る。図28は、図27に示すG部の詳細断面図である。
図16に示すように、ノズル装置800は、少なくとも支持部810と、ノズル部820と、駆動部860と、流調弁517などで構成されている。支持部810は、例えばPOM(ポリオキシメチレン:polyoxymethylene)やABSなどの樹脂材料で成型した、側面視において略三角形(三角形を含む)の枠状で形成されている。ノズル部820は、支持部810に沿って進退移動する。駆動部860は、ノズル部820を駆動して進退移動させる。流調弁517は、ノズル部820への洗浄水の供給を切り替える。
なお、以降のノズル装置の説明では、ノズル部の収納方向を後方とし、ノズル部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、略水平(水平を含む)な底辺部811に対して、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からなる枠状に形成されている。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(図17参照)を案内するラックガイド815(図17参照)が略全長(全長を含む)に亘って形成されている。そして、傾斜部812の前端下方には、ノズル部820を包囲するように支持する略円筒形(円筒形)の抱持部816が一体に形成されている。
また、図17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(T字状を含む)に形成されている。可撓ラック861を案内するラックガイド815は、断面視において、一方の側面が開放された略コの字状(コの字状を含む)を有し、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を備えている。
ラックガイド815は、傾斜部812から支持部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いる。このとき、ラックガイド815の傾斜部812と縦辺部813、および縦辺部813と底辺部811とのコーナは、例えば円弧形状で接続されている。なお、縦辺部813と底辺部811に形成されたラックガイド815の断面形状は、略コの字状(コの字状を含む)で形成されている。一方、ラックガイド815の開放された側面は、傾斜部812では左側面が開放され、縦辺部813と底辺部811では反対の右側面が開放されている。そして、ラックガイド815の縦辺部813と底辺部811の開放面は、例えば別部材の支持部蓋などにより閉塞される。
また、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。駆動部860は、ノズル部820をガイドレール814に沿って進退移動させる。
駆動モータ863は、例えばステッピングモータで構成され、パルス信号により回転角度が制御される。そして、駆動モータ863の回転により、ピニオンギア862を介して可撓ラック861が駆動される。
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、間隙が設けられている。そして、ノズル部820から噴出した洗浄水が、間隙に流入してノズル部820外周面を洗浄するように構成されている。
また、ノズル蓋801は、抱持部816の前方に開閉自在に設けられ、ノズル部820の進退により開閉する。そして、ノズル部820が収納されている状態でノズル蓋801を閉塞することにより、ノズル部820が便などで汚染されることを防止する。
支持部810の底辺部811には、洗浄水供給部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。
図21に示すように、ノズル部820は、少なくとも、例えばABSなどの樹脂材料で成型された棒状のノズル本体830と、ノズルカバー840と、連結部850などで構成されている。ノズルカバー840は、筒状で形成され、ノズル本体830の略全体(全体を含む)を覆う。連結部850は、ノズル本体830でノズルカバー840を牽引する。
さらに、ノズル部820のノズル本体830は、図6に示すように、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などを備えている。
図23および図24に示すように、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。そして、お尻洗浄流路835は、ノズル本体830の下部側に設置され、お尻洗浄噴出口834の下方で上方に向かって屈曲する屈曲部が設けられている。さらに、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。これにより、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。
また、図25および図26に示すように、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。そして、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。
また、ノズルクリーニング部833は、図27に示すように、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。そして、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の排水口845からノズルカバー840の外部に放出される。なお、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。
さらに、ノズル部820の前方は支持部810の抱持部816に挿入した状態で支持され、ノズル部820の後部はガイドレール814に懸架された状態で摺動自在に設置されている。そして、ノズル部820は、図16に示すノズル部820を抱持部816より後方に収容された収納位置と、図23に示すノズル部820が抱持部816より突出したお尻洗浄位置と、図25に示すビデ洗浄位置との間を進退可能に構成されている。
また、ノズルカバー840は、ノズルカバー本体841と連結部材842から構成されている。ノズルカバー本体841は、例えばステンレスの薄板を円筒状にして形成され、先端面は閉塞面で、後端面は開放面となっている。連結部材842は、例えばABSなどの樹脂材料で成型された略円筒状(円筒形を含む)で形成され、両側部にノズル本体830と係合する連結片843を備えている。
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(図示せず)が一体に形成されている。そして、支持部810に形成された前ストッパ受部(図示せず)と後ストッパ受部(図示せず)に当接することにより、ノズルカバー840の摺動範囲が規制されるように構成されている。
さらに、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ている。
また、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。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。
なお、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を有する。これにより、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に構成されている。
また、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とを選択的に切り替えて、洗浄水を供給する。
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が設置され、給水口517cは支持部810の給水継手817と接続チューブ802で接合されて連通する。
以下に、本実施の形態におけるノズルカバー840の連結部材842とノズル本体830の連結受部851で構成される連結部850について、図22および図28を用いて説明する。
図22および図28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、略V字型(V字型を含む)の、前方の前凹陥部851aと後方の後凹陥部851bの溝が形成され、前後に間隔をあけて配置されている。なお、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836の間隔と等しい寸法で設けられている。
一方、ノズルカバー840の連結部材842は、略円筒状(円筒状を含む)の、例えばABSやPOMなど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を備えている。連結片843の後端部には、内方に突出した略V字形状(V字形状を含む)の連結突起843aが形成されている。
そして、ノズル本体830をノズルカバー840に挿入すると、弾性により、ノズルカバー840の連結部材842の連結突起843aが、ノズル本体830の連結受部851に、常時、押し当てられる。このとき、連結突起843aが前凹陥部851aまたは後凹陥部851bに係合されると、ノズル本体830とノズルカバー840が連結された状態となる。これにより、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。
なお、図22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26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る。一方、図28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19および図24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。これにより、所定の噴出口から洗浄水を噴出させることができる。
<6>便蓋の構成
以下に、本実施の形態における衛生洗浄装置の便蓋の構成について、図29から図32を用いて説明する。
図29は、便蓋の分解状態を上下反転した状態で示す斜視図である。図30は、便蓋の組立状態を上下反転した状態で示す斜視図である。図31は、図30に示す31−31線断面図である。図32は、図30に示す32−32線断面図である。
図29に示すように、本実施の形態の便蓋320は、少なくとも便蓋本体330と、便蓋内面部材340と、断熱材350と、緩衝部材351などから構成されている。このとき、便蓋本体330および便蓋内面部材340は、例えばポリプロピレン樹脂(PP)で一体成型により形成されている。断熱材350は、例えば発泡スチロール製の材料で形成されている。緩衝部材351は、弾性を備えた軟質樹脂材料である、例えば熱可塑性エラストマー樹脂(TPE)などで成型されている。
そして、便蓋本体330は、略半楕円形状(半楕円形状を含む)の上面部331と、上面部331の外周の前部と両側部に一体に形成された側面部332とを備えている。便蓋本体330の上面部331の平面形状は、図1に示す便座300の外形と略相似形(相似形を含む)で形成されている。そして、便蓋320の閉塞状態において、便座300の上面の全てを覆う。また、便蓋本体330の側面部332は、便座300の側面の一部を覆う形状で形成されている。
便蓋本体330の上面部331の前方内面の2箇所には、便蓋内面部材340と緩衝部材351を保持する保持部333が形成されている。
また、側面部332の両後端部には、本体200に設けられた回動軸に嵌合する筒状の軸受部334が一体に形成されている。そして、樹脂材料の弾性を利用して、側面部332を押し広げることにより、側面部332の軸受部334が、本体200の回動軸に着脱できる構成となっている。
さらに、それぞれの軸受部334と上面部331との接合部には、便蓋内面部材340の後端を係合する係合部334aが一体に形成されている。
また、便蓋内面部材340は、少なくとも平面部341と、側面リブ342と、補強リブ343などが一体に形成されている。平面部341は、便蓋本体330の上面部331と略相似形(相似形を含む)で形成されている。側面リブ342は、平面部341の両側部に直角方向に切り起こして形成されている。補強リブ343は、側面リブ342の外面に設けられ、側面リブ342の強度を補強する。
さらに、図29に示す状態において、平面部341の前部および両側部の外周は上方に向かって曲面状に形成され、平面部341の先端に向かって肉厚が薄い接合辺347が形成されている。なお、接合辺347を備えることにより、便蓋本体330と便蓋内面部材340を組み立てた場合、外周の密着性を向上させることができる。
便蓋内面部材340の平面部341は、前方2箇所に、便蓋本体330に形成された保持部333と結合する結合部344が一体に形成されている。結合部344の中央には、ねじ孔が開口して設けられている。そして、便蓋本体330と便蓋内面部材340とは、ねじ322で固定されるように構成されている。さらに、便蓋内面部材340の後端部の両側部には、便蓋本体330に形成された係合部334aに係合させる係合片345が形成されている。
また、図29で示すように、図30に示す便蓋本体330と対向する面を下方とした状態で、便蓋内面部材340の平面部341の両側部には、上方に凹陥した凹陥部346が形成されている。凹陥部346は、便蓋内面部材340の平面部341の後端より前端近傍まで形成されている。
また、図31に示すように、通常、平面部341の部分で、便蓋本体330と便蓋内面部材340とは、例えば1mm以下の小さい間隙321が形成されるように構成されている。しかし、成型部材の形状のバラツキなどにより、部分的に当接する部分がある場合もある。また、凹陥部346の部分では、便蓋本体330と便蓋内面部材340の間に、最大で約3cmの間隙321が形成されるように構成されている。
断熱材350は、平面視が略長方形(長方形を含む)の板状で形成されている。具体的には、断熱材350は、便蓋内面部材340の凹陥部346に収容可能な形状に成型されている。これにより、便蓋本体330と便蓋内面部材340で形成される間隙321内部に断熱材350が収容される。
また、図32に示すように、緩衝部材351は、便蓋本体330の保持部333に嵌入される脚部351aと、便座300の上面に当接する当接部351bが一体に成型されて構成されている。緩衝部材351は、便蓋320と便座300との当接時の衝撃を緩和する。緩衝部材351の脚部351aは、便蓋本体330の保持部333に圧入することにより、容易に抜けないように構成されている。そのため、当接部351bは、脚部351aより大きい寸法で形成されている。
以下に、上記構成の便蓋320の組立について、具体的に説明する。
まず、便蓋本体330の内面に、2個の断熱材350を所定位置に配置する。その状態で、便蓋内面部材340の係合片345を、便蓋本体330の係合部334aに係合させる。これにより、断熱材350を内装した状態で便蓋内面部材340の後部が、便蓋本体330に係合される。
つぎに、図32に示すように、便蓋内面部材340の結合部344を便蓋本体330の保持部333に係合し、ねじ322で固定する。これにより、便蓋内面部材340と便蓋本体330が、ねじ322を介して固定される。
つぎに、ねじ322で固定された上から、緩衝部材351を保持部333に圧入する。これにより、緩衝部材351が保持部333に固定される。
つまり、図31および図32に示すように、便蓋本体330と便蓋内面部材340と緩衝部材351とを組み立てた状態では、便蓋内面部材340の接合辺347と便蓋本体330の内面とは、ほぼ密接した状態となる。これにより、便蓋本体330と便蓋内面部材340との間に形成される間隙321内部の空気の流動が抑制される。その結果、便蓋320の断熱効果が向上する。
上述したように、本実施の形態の衛生洗浄装置によれば、サブタンク内に仕切壁を設け、入水槽と貯溜槽を形成し、サブタンクの天面に大気開放口を設ける。これにより、入水槽の底部近傍の入水口から流入した空気を含む洗浄水は、入水槽内を上昇する間に少なくとも一部の空気が分離される。分離された空気は、大気開放口よりサブタンク外に放出される。一方、空気の含有量が低減した洗浄水は、仕切壁を越えて貯溜槽に流入する。そして、貯溜槽の底部近傍の出水口からは空気含有量が低減された洗浄水が出水される。そのため、熱交換器には空気含有量の少ない洗浄水が供給される。これにより、熱交換器内で発生する気泡を低減して、熱交換器の熱効率を向上できる。その結果、熱交換器の損傷の低減と、耐久性の向上を図ることができる。
また、本実施の形態の衛生洗浄装置によれば、水回路に、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て、流量を演算する。これにより、水回路の構成を簡素化できるとともに、コストの低減を図ることができる。
また、本実施の形態の衛生洗浄装置によれば、サブタンクに設けた水位検知センサのコモン電極と、水位電極とを異なる面に設置する。これにより、タンク本体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できる。その結果、水位検知センサの検知精度と信頼性を向上することができる。
また、本実施の形態の衛生洗浄装置によれば、水ポンプの振動の少ないモータ部を、弾性を備えた発泡樹脂製の緩衝部材を介してシャーシの水ポンプ設置部に設置する。そして、バッファータンクは接続チューブを介して接続する。これにより、水ポンプの駆動時に発生する振動が、シャーシ、他の部材や本体に伝わることを抑制できる。
(実施の形態2)
以下に、本実施の形態2における衛生洗浄装置の構成について、図33から図36を用いて説明する。
図33は、本発明の実施の形態2におけるサブタンクの外観を示す斜視図である。図34は、同実施の形態におけるサブタンクの横方向の断面図である。図35は、同実施の形態におけるサブタンクの前後方向の断面図である。図36は、同実施の形態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である。
すなわち、本実施の形態の衛生洗浄装置は、サブタンクの構成が実施の形態1とは異なる。なお、衛生洗浄装置の他の構成は、実施の形態1と同様の構成であるので、詳細な説明は省略する。また、実施の形態1と同一の構成要素には、同一符号を付して、説明する。
図33に示すように、本実施の形態の衛生洗浄装置のサブタンク650は、少なくともタンク本体660と、水位検知センサ620と、入水温度センサ630などからで構成されている。タンク本体660は、例えばABSなどの樹脂材料の成型により形成されている。水位検知センサ620は、タンク本体660に貯溜された洗浄水の水位を検知する。入水温度センサ630は、例えばサーミスタなどから構成され、タンク本体660内に供給される洗浄水の温度を検知する。
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などの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、図34に示すように平面視で見た場合の形状は、略四角形(四角形を含む)で形成されている。前部タンク611の前壁は、途中から後退する傾斜部を備える。つまり、図35に示すように側面視で見た場合の形状は、下部より上部が細くなった略台形形状(台形形状を含む)で形成されている。これにより、タンク本体660の上部の断面積が下部より小さい断面積となっている。
また、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が設けられている。
さらに、タンク本体660の側壁上部には、タンク本体660の内部と外部と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は、タンク本体660内に溜まった空気を外部に放出し、タンク本体660の内部圧力を、常時、大気圧に維持する。これにより、サブタンク650の内部が、常時、大気圧に維持され、サブタンク650の下流から水ポンプ516の吸水口516dまでの洗浄水供給流路900(図6参照)も大気圧に維持される。そのため、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。その結果、水ポンプ516は、安定したポンプ機能を発揮できる。
また、図34に示すように、タンク本体660の入水口601の内部には、少なくとも仕切壁663と、整流部665が設けられている。仕切壁663は、入水口601に対向する位置に、底面より起立して形成されている。整流部665は、仕切壁663を覆うように側壁から略L字状(L字状を含む)に延出した整流リブ664で構成されている。
さらに、整流部665は、流入槽665aと流出路665bとから構成され、タンク本体660の側壁の全幅に亘って形成されている。流入槽665aは、側壁と仕切壁663とで形成されている。流出路665bは、仕切壁663と整流リブ664とで形成されている。
以下に、サブタンク650内の洗浄水の流れについて、説明する。
サブタンク600の入水口601から流入した洗浄水は、まず、整流部665の流入槽665aの下部に流入する。流入した洗浄水は、流入槽665a内で拡散上昇する間に流速が低減される。流速が低減された洗浄水は、仕切壁663の上端を乗り越えて流出路665bに流入する。そして、洗浄水は、整流リブ664の下端である流出路665bの下端からタンク本体660内に下向きに流入する。
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流れが乱れている場合、洗浄水は整流部665内で流れが整流化される。そして、タンク本体660内には整流化された洗浄水が流入して貯溜される。これにより、洗浄水に含まれる空気は貯溜中に分離され、大気開放口603よりタンク本体660外に放出される。
上記のように、洗浄水は、サブタンク650内を流れる。
また、図33から図36に示すように、サブタンク650は、内部にステンレス材料で形成された、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で構成される水位検知センサ620を備えている。なお、本実施の形態でも本実施の形態1と同様に、1個のコモン電極671と2個の水位電極672で構成した例で示している。
コモン電極671はタンク本体660の前壁下部の内面に配置され、水位電極672はタンク本体660の天面の内面に配置されている。このとき、水位電極672は、天面より垂下して設置される、上部電極673と下部電極674から構成されている。上部電極673は、電極の長さが短く、先端が高い位置に配置される。一方、下部電極674は、電極の長さが長く、先端が低い位置に配置される。そして、コモン電極671は、水位電極672の下部電極674の先端より低い位置で、かつ通常の使用状態においては、常に浸水した状態で配置されている。
また、図34および図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。凹陥部667は、タンク本体660内の水位がリブ666の下端より上昇した場合、水面651により密閉され、空気が貯溜された空間が形成される。これにより、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。
このとき、上部電極673と下部電極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いる。そして、上部電極673と下部電極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。
つまり、上部電極673と下部電極674を密閉空間668内に配置することにより、上部電極673と下部電極674の基部は、常に洗浄水と直接接触しない構成となる。そのため、上部電極673と下部電極674の先端が水面651より離間した状態においては、上部電極673と下部電極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る。その結果、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できる。
また、本実施の形態では、タンク本体660の入水口601の内方に整流部665を設けている。そのため、入水口601より流入した洗浄水が飛び跳ねて水位電極672に付着することによる水位の誤検知を防止することができる。さらに、タンク本体660内の水位上昇時において、水面に波が発生することを抑制することができる。その結果、水位検知の精度をさらに向上させることができる。
なお、本実施の形態では、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、上部電極と下部電極を個別の密閉空間に設置した構成を例に説明したが、これに限られない。例えば、タンク本体の天面に1個の密閉空間を形成し、上部電極と下部電極を同一の密閉空間内に設置してもよい。
また、本実施の形態では、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構成を例に説明したが、これに限られない。例えば、全ての電極を天面の密閉空間に設置する構成としてもよい。この構成の場合、残水による誤検知をより確実に防止できる。
以上で説明したように、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、制御部とを含む。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る。サブタンクは、上面に配置された大気開放口と、仕切壁により分割形成された入水槽と、貯溜槽と、入水槽の底部近傍に配置された入水口と、貯溜槽の底部近傍に配置された出水口とを備える。そして、サブタンクの入水口から入水槽に流入した洗浄水は、仕切壁の上端を越えて貯溜槽に流入する構成としてもよい。
これにより、サブタンクの入水槽の底部近傍の入水口から流入した空気を含む洗浄水は、入水槽内を上昇する間に少なくとも一部の空気が分離される。分離された空気は大気開放口よりサブタンク外に放出され、洗浄水の空気含有量が低減される。空気の含有量が低減した洗浄水は、仕切壁を越えて貯溜槽に流入する。そして、貯溜槽の底部近傍の出水口からは空気含有量が低減された洗浄水が流出され、熱交換器に供給される。つまり、熱交換器には空気含有量が低減された洗浄水が供給される。これにより、熱交換器内での気泡の発生を低減して、熱交換器の熱効率を向上できる。その結果、熱交換器の損傷の低減と、耐久性の向上が図れる衛生洗浄装置を実現できる。
また、本発明の衛生洗浄装置のサブタンクは、入水槽の上面開口部と大気開放口の間に、サブタンクの側壁より突出した障壁を備えてもよい。
これにより、入水口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、洗浄水は障壁により上方への流れを抑制できる。その結果、洗浄水が大気開放口よりサブタンクの外部に流出することを未然に防止できる。
また、本発明の衛生洗浄装置は、入水槽に、仕切壁と、仕切壁に対向するサブタンクの側壁より、交互に突出した複数の整流リブを備えてもよい。
これにより、入水口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、整流リブにより、流れが適度に整流化される。その結果、整流リブ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、洗浄水に含まれる空気を減少できる。
また、本発明の衛生洗浄装置のサブタンクは、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を、さらに備える。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る。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を有する。そして、水位検知センサのコモン電極と、水位電極とは異なる面に配置してもよい。
これにより、サブタンク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できる。つまり、水位検知センサの検知精度と信頼性が向上する。これにより、サブタンクからの溢水を確実に防止できる。その結果、安全性と信頼性の高い衛生洗浄装置を実現できる。
また、本発明の衛生洗浄装置は、コモン電極と、水位電極とは対向する面に配置してもよい。
これにより、コモン電極と水位電極とは最大限隔離された位置に配置される。そのため、サブタンクの内面に付着した残水による誤検知を、より確実に抑制できる。その結果、水位検知センサの検知精度と信頼性を向上することができる。
また、本発明の衛生洗浄装置のサブタンクは、天面の一部と貯溜する洗浄水の水面とで形成され、洗浄水が浸水しない密閉空間を、さらに備え、水位電極は、密閉空間を形成する天面に配置してもよい。
これにより、水位電極とサブタンクの内面に付着した残水とを、確実に離間した状態にできる。そのため、サブタンク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できる。その結果、水位検知センサの検知精度と信頼性をより一層向上することができる。
また、本発明の衛生洗浄装置は、制御部が、コモン電極と水位電極間に、直流電流の極性を周期的に反転して印加してもよい。
これにより、電気分解の作用により電極を形成する金属の酸化および溶出を抑制して、電極の劣化を抑制できる。その結果、長期間に亘り、信頼性に優れる衛生洗浄装置を実現できる。
本発明は、衛生洗浄装置のサブタンクの洗浄水に含まれる空気を効果的に低減することができる。そのため、水道配管に直結して使用する他の給水機器などの用途にも適用できる。
1 水道配管
2 分岐水栓
3,511 ストレーナ
4,512 逆止弁
5,513 定流量弁
6,514 止水電磁弁
7 流量センサ
8,10 温度センサ
9,700 熱交換器
11 ポンプ
12 切替弁
13 ノズル部
100 衛生洗浄装置
110 便器
120 脱臭装置
130 制御部
200 本体
201 後本体ケース
210 操作部
211 赤外線受信部
220 操作スイッチ
221 お尻洗浄スイッチ
222 ノズル掃除スイッチ
230 設定スイッチ
231 温水温度スイッチ
232 便座温度スイッチ
233 8時間切りスイッチ
234 節電スイッチ
235 便蓋自動開閉スイッチ
240 表示灯
300 便座
320 便蓋
321 間隙
330 便蓋本体
331 上面部
332 側面部
333 保持部
334 軸受部
334a 係合部
340 便蓋内面部材
341 平面部
342 側面リブ
343 補強リブ
344 結合部
345 係合片
346,667 凹陥部
347 接合辺
350 断熱材
351 緩衝部材
351a 脚部
351b 当接部
360 便座便蓋回動機構
400 リモートコントローラ
401 リモコン本体
402 送信部
410 お尻洗浄スイッチ
411 ビデ洗浄スイッチ
412 停止スイッチ
413 ムーブ洗浄スイッチ
414 リズム洗浄スイッチ
415 洗浄強さスイッチ
416 洗浄位置スイッチ
417 ノズル除菌スイッチ
418 便蓋スイッチ
419 便座スイッチ
421 強さ表示灯
422 位置表示灯
450 人体検知センサ
500 洗浄部
501 シャーシ
501a 水ポンプ設置部
501b 脚部
502 接続チューブ
510 給水接続口
515 リリーフ弁
516 水ポンプ
516a モータ部
516b リンク機構部
516c ピストン部
516d 吸水口
516e 吐出口
517 流調弁
517a 弁本体
517b ステッピングモータ
517c 給水口
600,650 サブタンク
601 入水口
602 出水口
603 大気開放口
610,660 タンク本体
611,661 前部タンク
612,662 後部タンク
613 大気開放部
613a バッファ部
614,663 仕切壁
615 入水槽
615a 上面開口部
616 貯溜槽
617 障壁
618,664 整流リブ
620 水位検知センサ
621,671 コモン電極
622,672 水位電極
623,673 上部電極
624,674 下部電極
630 入水温度センサ
651 水面
665 整流部
665a 流入槽
665b 流出路
666 リブ
668 密閉空間
701 ケーシング
702 平板状ヒータ
703 出湯部材
710 前面部材
711 入水口
712 出湯口
713 入水流路
714 スリット
715 加熱流路
716 仕切リブ
717 通水孔
718 突起
720 背面部材
730 出湯温度センサ
731 過昇温度センサ
750 バッファータンク
800 ノズル装置
801 ノズル蓋
802 接続チューブ
810 支持部
811 底辺部
812 傾斜部
813 縦辺部
814 ガイドレール
815 ラックガイド
816 抱持部
817 給水継手
820 ノズル部
830 ノズル本体
831 お尻洗浄部
832 ビデ洗浄部
833 ノズルクリーニング部
834 お尻洗浄噴出口
835 お尻洗浄流路
835a 整流板
836 ビデ洗浄噴出口
837 ビデ洗浄流路
838 ノズルクリーニング噴出口
839 ノズルクリーニング流路
840 ノズルカバー
841 ノズルカバー本体
842 連結部材
843 連結片
843a 連結突起
844 噴出開口
845 排水口
850 連結部
851 連結受部
851a 前凹陥部
851b 後凹陥部
860 駆動部
861 可撓ラック
862 ピニオンギア
863 駆動モータ
900 洗浄水供給流路

Claims (7)

  1. 洗浄水を噴出するノズル装置と、
    前記ノズル装置に前記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、
    前記ノズル装置に前記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前記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、
    上面に配置された大気開放口と、
    仕切壁により分割形成された入水槽と、貯溜槽と、
    前記入水槽の底部近傍に配置された入水口と、
    前記貯溜槽の底部近傍に配置された出水口と、を備え、
    前記入水口から前記入水槽に流入した前記洗浄水は、前記仕切壁の上端を越えて前記貯溜槽に流入する構成を有する衛生洗浄装置。
  2. 前記サブタンクは、
    前記入水槽の上面開口部と前記大気開放口の間に、前記サブタンクの側壁より突出した障壁を備える請求項1に記載の衛生洗浄装置。
  3. 前記入水槽は、
    前記仕切壁と、前記仕切壁に対向する前記サブタンクの側壁より、交互に突出した複数の整流リブを備える請求項1に記載の衛生洗浄装置。
  4. 前記サブタンクは、前記サブタンク内に貯溜した前記洗浄水の水位を検知する水位検知センサを、さらに備え、
    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、
    前記コモン電極と、前記水位電極とは異なる面に配置される請求項1に記載の衛生洗浄装置。
  5. 前記コモン電極と、前記水位電極とは対向する面に配置される請求項4に記載の衛生洗浄装置。
  6. 前記サブタンクは、満水状態において、前記サブタンクの天面の一部と、前記サブタンク内に貯溜する前記洗浄水の水面とで形成される前記洗浄水が浸水しない密閉空間を、さらに備え、
    前記水位電極は、前記密閉空間を形成する前記天面に配置される請求項4に記載の衛生洗浄装置。
  7. 前記制御部は、前記コモン電極と前記水位電極間に、直流電流の極性を周期的に反転して印加する請求項4に記載の衛生洗浄装置。
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