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、本発明の第1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に表したように、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(吐水装置)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(吐水部)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は、人体局部に向けて水を吐出し、人体局部の洗浄を行う。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。
「おしり」を洗浄するモードのなかには、例えば、「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。ノズル473は、例えば、「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。
図2は、第1の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。
図2では、水路系と電気系の要部構成を併せて表している。
図2に表したように、衛生洗浄装置100は、導水部20を有する。導水部20は、水道や貯水タンクなどの給水源10からノズル473に至る管路20aを有する。導水部20は、管路20aにより、給水源10から供給された水をノズル473に導く。管路20aは、例えば、以下に説明する電磁弁431、熱交換器ユニット440、流路切替部472などの各部と、これらの各部を接続する複数の配管と、によって形成される。
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。換言すれば、電磁弁431は、管路20aを開閉する。電磁弁431を開状態にすることにより、給水源10から供給された水が、管路20aに流れる。
電磁弁431の下流には、調圧弁432が設けられている。調圧弁432は、給水圧が高い場合に、管路20a内の圧力を所定の圧力範囲に調整する。調圧弁432の下流には、逆止弁433が設けられている。逆止弁433は、管路20a内の圧力が低下した場合などに、逆止弁433よりも上流側への水の逆流を抑制する。
逆止弁433の下流には、熱交換器ユニット440が設けられている。熱交換器ユニット440は、ヒータを有し、給水源10から供給された水を加熱して例えば規定の温度まで昇温する。すなわち、熱交換器ユニット440は、温水を生成する。
本実施形態の熱交換器ユニット440は、例えばセラミックヒータなどを用いた瞬間加熱式(瞬間式)の熱交換器であり、貯湯タンクを用いた貯湯加熱式熱交換器と比較すると、短い時間で水を規定の温度まで昇温させることができる。なお、熱交換器ユニット440は、瞬間加熱式の熱交換器には限定されず、貯湯加熱式の熱交換器であってもよい。
熱交換器ユニット440は、制御部405と接続されている。制御部405は、例えば、使用者による操作部500の操作に応じて熱交換器ユニット440を制御することにより、操作部500で設定された温度に水を昇温する。
熱交換器ユニット440の下流には、流量センサ442が設けられている。流量センサ442は、熱交換器ユニット440から吐出された水の流量を検知する。すなわち、流量センサ442は、管路20a内を流れる水の流量を検知する。流量センサ442は、制御部405に接続されている。流量センサ442は、流量の検知結果を制御部405に入力する。
流量センサ442の下流には、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、水道水から次亜塩素酸を含む液(機能水)を生成する。電解槽ユニット450は、制御部405に接続されている。電解槽ユニット450は、制御部405による制御に基づいて、機能水の生成を行う。
電解槽ユニット450において生成される機能水は、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機能水は、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機能水は、酸性水やアルカリ水であってもよい。
電解槽ユニット450の下流には、バキュームブレーカ(VB)452が設けられている。バキュームブレーカ452は、例えば、水を流すための流路と、流路内に空気を取り込むための吸気口と、吸気口を開閉する弁機構と、を有する。弁機構は、例えば、流路に水が流れている時に吸気口を塞ぎ、水の流れの停止とともに吸気口を開放して流路内に空気を取り込む。すなわち、バキュームブレーカ452は、導水部20に水の流れが無い時に、管路20a内に空気を取り込む。弁機構には、例えば、フロート弁が用いられる。
バキュームブレーカ452は、上記のように管路20a内に空気を取り込むことにより、例えば、管路20aのバキュームブレーカ452よりも下流の部分の水抜きを促進させる。バキュームブレーカ452は、例えば、ノズル473の水抜きを促進する。このように、バキュームブレーカ452は、ノズル473内の水を抜いてノズル473内に空気を取り込むことにより、例えば、ノズル473内の洗浄水やボウル801内に溜まった汚水などが、給水源10(上水)側に逆流してしまうことを抑制する。
バキュームブレーカ452の下流には、圧力変調装置454が設けられている。圧力変調装置454は、導水部20の管路20a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の吐水部から吐水される水に脈動を与える。すなわち、圧力変調装置454は、管路20a内を流れる水の流動状態を変動させる。圧力変調装置454は、制御部405に接続されている。圧力変調装置454は、制御部405による制御に基づいて、水の流動状態を変動させる。
圧力変調装置454の下流には、紫外線照射部460(紫外線照射装置)が設けられている。紫外線照射部460は、管路20a内を流れる水に紫外線を照射する。紫外線照射部460は、例えば、紫外線の照射により、管路20a内を流れる水に含まれる菌の少なくとも一部を死滅又は不活性化させる。これにより、紫外線照射部460は、管路20a内を流れる水に含まれる生きた菌を減らす。紫外線照射部460は、例えば、紫外線の照射により、洗浄水を除菌する。紫外線照射部460は、制御部405に接続されている。紫外線照射部460は、制御部405による制御に基づいて、紫外線の照射を行う。紫外線照射部460の位置は、各吐水口よりも上流側の任意の位置でよい。
紫外線照射部460の下流には、流量調整部471が設けられている。流量調整部471は、水勢(流量)の調整を行う。流量調整部471の下流には、流路切替部472が設けられている。流路切替部472は、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。流量調整部471及び流路切替部472は、1つのユニットとして設けてもよい。流量調整部471及び流路切替部472は、制御部405に接続されている。流量調整部471及び流路切替部472の動作は、制御部405によって制御される。
流路切替部472の下流には、ノズル473、ノズル洗浄室478、及び噴霧ノズル479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したりする。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。
ノズル洗浄室478は、その内部に設けられた吐水部から機能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)を洗浄する。噴霧ノズル479は、洗浄水や機能水をミスト状にしてボウル801に噴霧する。この例では、人体を洗浄するためのノズル473とは別に噴霧ノズル479を設けている。これに限ることなく、ミスト状の液体をボウル801に噴霧するための吐水口をノズル473に設けてもよい。
また、流路切替部472の下流には、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、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から供給された水や電解槽ユニット450において生成された機能水をおしり洗浄吐水口474bへ導く。ビデ洗浄流路23は、導水部20を介して給水源10から供給された水や電解槽ユニット450において生成された機能水をビデ洗浄吐水口474aへ導く。
また、流路切替部472の下流には、表面洗浄流路24と、噴霧用流路25と、が設けられている。表面洗浄流路24は、導水部20を介して給水源10から供給された水や電解槽ユニット450において生成された機能水をノズル洗浄室478の吐水部へ導く。噴霧用流路25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機能水を噴霧ノズル479に導く。
制御部405は、流路切替部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、表面洗浄流路24と、及び噴霧用流路25の各流路の開閉を切り替える。このように、流路切替部472は、ビデ洗浄吐水口474a、洗浄吐水口474b、ノズル洗浄室478、及び噴霧ノズル479などの複数の吐水口のそれぞれについて、管路20aに連通させた状態と、管路20aに連通させない状態と、を切り替える。
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、流量センサ442や、操作部500などからの信号に基づいて、電磁弁431や、熱交換器ユニット440や、電解槽ユニット450や、圧力変調装置454や、紫外線照射部460や、流量調整部471や、流路切替部472や、ノズルモータ476などの動作を制御する。
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。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。制御部405は、例えば、人体検知センサ403による使用者の検知に応答して、便蓋300を自動的に開く。
操作部500には、例えば、おしり洗浄ボタン、やわらか洗浄ボタン、ビデ洗浄ボタン、洗浄停止ボタン、水温調節ボタンなどの複数の操作部材が設けられている。操作部500は、使用者の操作部材の操作に応じて、対応する指示を制御部405に入力する。操作部500は、少なくとも人体洗浄(おしり洗浄、やわらか洗浄、ビデ洗浄など)の開始の指示及び人体洗浄の停止の指示を制御部405に入力できればよい。操作部500がリモコンである場合、操作部500は、ケーシング400とは別に設けられる。この場合、操作部500は、各種の信号を無線信号として制御部405に入力する。操作部500は、ケーシング400に一体に設けてもよい。
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。
図3(a)及び図3(b)は、第1の実施形態にかかる紫外線照射部を模式的に表す断面図及び分解断面図である。
図3(a)及び図3(b)に表したように、紫外線照射部460は、流路600と、紫外線照射窓601と、発光素子602(発光部)と、を有する。流路600は、流路本体610と、流路本体610に設けられた一対の通水口610a、610bと、を有する。流路600は、一対の通水口610a、610bの一方から供給された水を流路本体610に流し、一対の通水口610a、610bの他方から排出する。流路600は、例えば、圧力変調装置454から送られた水を流路本体610に流し、流量調整部471に送る。
紫外線照射窓601は、紫外線に対して透過性を有する。紫外線照射窓601は、流路600の開口部分に設けられる。紫外線照射窓601は、流路本体610を流れる水に接する表面601a(流路600の一部を構成する面)を有する。
発光素子602は、紫外線照射窓601と対向して設けられる。発光素子602は、紫外線照射窓601を介して流路本体610を流れる水に紫外線を照射する。発光素子602の照射する紫外線の波長は、例えば、200nm以上400nm以下である。好ましくは、250nmである。これにより、流路600を流れる水に含まれる菌を適切に減らすことができる。紫外線照射窓601は、発光素子602の照射する紫外線の波長に対して透過性である。
発光素子602は、例えば、LED(Light Emitting Diode)である。発光素子602は、LEDに限ることなく、例えば、LD(Laser Diode)やOLED(Organic Light Emitting Diode)などでもよい。
流路本体610は、第1部分611と、第2部分612と、開口615と、を有する。第1部分611は、水平方向に延びる。第1部分611の延びる方向は、完全な水平方向(上下方向に対して垂直な方向)に限らない。第1部分611の延びる方向は、少なくとも水平方向に延びる成分を有していればよい。
第2部分612は、第1部分611から下方に延びる。また、この例において、第2部分612は、第1部分611の一端に設けられ、第1部分611から下方に延びるとともに上方に延びる。この例において、第2部分612は、上下方向に延びる直管状である。第1部分611は、換言すれば、第2部分612から側方に延びる管である。
開口615は、第2部分612の下端に設けられる。開口615は、第2部分612を下方に開放させる。開口615は、第2部分612の延びる方向と同じ方向を向く。開口615の外縁には、凹部612aが設けられている。凹部612aには、紫外線照射窓601が嵌め込まれる。紫外線照射窓601の形状は、凹部612aの形状と実質的に同じである。このように、紫外線照射窓601は、第2部分612の下端に設けられ、開口615を塞ぐ。紫外線照射窓601は、流路600の外部に配置される発光素子602の紫外線を流路600の内部に入射させる。紫外線照射窓601には、例えば、石英ガラスなどの無機ガラスが用いられる。
このように、この例では、発光素子602が流路600の外側に設けられている。これに限ることなく、例えば、発光素子602が樹脂や金属などのパッケージで封止されている場合には、発光素子602の少なくとも一部を流路600内に配置してもよい。この場合、紫外線照射窓601は、発光素子602のパッケージに設けられたものでもよい。このように、発光素子602(発光部)は、紫外線照射窓601を有してもよい。
凹部612aには、さらに凹部612bが設けられている。凹部612bは、開口615の外縁を囲む環状である。凹部612bには、パッキン604が嵌め込まれる。パッキン604には、ゴムなどの弾性のある材料が用いられる。パッキン604は、凹部612bに入り込み、流路600と紫外線照射窓601とに挟まれて僅かに弾性変形し、流路600と紫外線照射窓601との間に空く隙間を塞ぐ。これにより、パッキン604は、紫外線照射窓601からの水漏れを抑制する。
一方の通水口610aは、第2部分612の上端に設けられている。他方の通水口610bは、第1部分611の第2部分612と反対側の端部に設けられている。通水口610aは、例えば、圧力変調装置454に接続される。通水口610bは、例えば、流量調整部471に接続される。これにより、圧力変調装置454を出た水が、通水口610aから流路本体610内に入り、通水口610bを介して流量調整部471に流れる。すなわち、流路600は、管路20aの一部を形成する。
このように、流路600では、第2部分612が、第1部分611よりも導水部20の上流側に接続される。流路600では、水が、通水口610aから通水口610bに向かって流れる。流路600は、上方から紫外線照射窓601に向かう方向に水を流す。これとは反対に、通水口610bから通水口610aに向かって水を流してもよい。
通水口610aは、第2部分612の延びる方向と同じ方向を向く。一方、通水口610bは、第2部分612の延びる方向に対して略直交する方向を向く。すなわち、この例において、流路本体610は、略L字状の管路である。流路本体610は、第1部分611と第2部分612との接続部分において水の流れる向きを変える。
また、流路600では、第2部分612が、第1部分611から下方に延びる。これにより、流路600では、第1部分611の水が抜けた時にも、第2部分612のうちの第1部分611よりも下方の部分に水が溜まる。すなわち、流路600では、第2部分612のうちの第1部分611よりも下方の部分が、貯水部WSUとして機能する。貯水部WSUは、通水口610a又は通水口610bから水の供給が無い状態において、各通水口610a、610bの間の空気の流れを可能にしつつ、紫外線照射窓601の表面601aと接するように水を溜める。貯水部WSUは、紫外線照射窓601の表面601aの上に水を溜める。流路600の形状は、これに限ることなく、内部に水を流すことができ、かつ、紫外線照射窓601の表面601aの上に水を溜めることが可能な任意の形状でよい。
流路600の第2部分612の下端には、蓋部605が取り付けられる。蓋部605は、第2部分612の下端に取り付けられ、流路600とともに紫外線照射窓601及びパッキン604を挟む。これにより、蓋部605は、紫外線照射窓601及びパッキン604を保持する。蓋部605には、紫外線照射窓601と対向する位置に、開口605aが設けられている。
発光素子602は、基板606に実装されている。基板606は、流路600と反対側から蓋部605に取り付けられる。発光素子602は、基板606が蓋部605に取り付けられた状態で、蓋部605の開口605aに入り込む。これにより、発光素子602が、紫外線照射窓601と対向し、発光素子602から照射された紫外線が、紫外線照射窓601を介して流路600の流路本体610内に入射する。
発光素子602は、例えば、基板606を介して制御部405に接続され、制御部405からの指示に応じて紫外線の照射を行う。発光素子602の点灯及び消灯は、制御部405によって制御される。制御部405は、例えば、実質的に一定の電流を発光素子602に供給する定電流駆動によって発光素子602から紫外線を照射させる。これにより、例えば、発光素子602から照射される紫外線の強度を実質的に一定に保つことができる。
発光素子602の駆動方式は、これに限ることなく、例えば、定電圧駆動でもよいし、他の駆動方式でもよい。発光素子602の駆動方式は、例えば、PWM(Pulse Width Modulation)方式など、オン・オフを高速で切り替える方式でもよい。基板606は、例えば、発光素子602を駆動するための駆動回路を有してもよい。例えば、発光素子602の点灯及び消灯を制御する制御部を基板606に設けてもよい。
このように、発光素子602は、流路本体610の直管状の第2部分612の下端に取り付けられる。従って、発光素子602の紫外線を照射する方向は、第2部分612の延びる方向と同じである。例えば、発光素子602の光軸は、第2部分612の延びる方向と略平行である。
発光素子602の紫外線の照射方向は、上記に限ることなく、流路本体610を流れる水に対して紫外線を照射可能な任意の方向でよい。但し、上記のように、発光素子602の紫外線を照射する方向を、第2部分612の延びる方向と同じとする。例えば、発光素子602から照射される紫外線の方向が、少なくとも第2部分612の延びる方向と同じ方向に向かう成分を有するようにする。これにより、紫外線が水に当たる時間が長くなり、水に含まれる菌をより適切に減らすことができる。
この例では、直管状の第2部分612を示しているが、第2部分612の形状は、水を流すことが可能な任意の形状でよい。第2部分612の少なくとも一部に直管状の部分を設け、この直管状の部分の延びる方向が、発光素子602の紫外線の照射方向と同じになるようにしてもよい。
流路本体610の第2部分612は、本体部616と、反射部617と、を有する。反射部617は、本体部616の内側に設けられる。反射部617は、流路本体610の内面の少なくとも一部を形成する。反射部617は、発光素子602から照射される紫外線に対して反射性である。発光素子602から照射される紫外線に対し、反射部617の反射率は、本体部616の反射率よりも高い。本体部616には、例えば、樹脂材料が用いられる。反射部617には、例えば、アルミニウム、ステンレス、銀などの金属材料が用いられる。反射部617の材料は、金属材料に限ることなく、例えば、誘電体多層膜などでもよい。反射部617の材料は、発光素子602から照射される紫外線に対して反射性であり、かつ本体部616よりも高い反射率を有する任意の材料でよい。
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4は、第1の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。
図4に表したように、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に収納されている(タイミングt0〜t1)。
人体検知センサ403がトイレ室に入室した使用者を検知すると、制御部405は、電磁弁431を開くとともに、噴霧ノズル479のみを導水部20の管路20aに連通させるように流路切替部472を駆動することにより、上水をボウル801の表面に噴霧する(タイミングt1)。上水が噴霧される時間は、例えば約4秒間程度である(タイミングt1〜t2)。このように、使用者が便器800を使用する前に、ボウル801の表面を濡らすことで、ボウル801の表面に付着する汚物を軽減させることができる。
制御部405は、使用者の操作に応じて操作部500から人体洗浄の開始の指示が入力されると、電磁弁431を開くとともに、ビデ洗浄吐水口474a及びおしり洗浄吐水口474bのみを導水部20の管路20aに連通させるように流路切替部472を駆動する(タイミングt3)。これにより、制御部405は、ノズル473を収納した状態で、給水源10からビデ洗浄吐水口474a及びおしり洗浄吐水口474bへと至る経路を洗浄する。
また、制御部405は、このタイミングで熱交換器ユニット440を動作させることにより、温水の生成を開始する。より具体的には、流量センサ442の検出値が、所定値以上になった時点で熱交換器ユニット440の動作を開始させる。これにより、熱交換器ユニット440内に水が無い状態で加熱を開始してしまうことを抑制することができる。いわゆる、熱交換器ユニット440の空炊きを抑制できる。従って、熱交換器ユニット440の動作を開始するタイミングは、厳密には、人体洗浄の開始の指示が入力されたタイミング(電磁弁431を開いたタイミング)よりも僅かに遅れる。
また、制御部405は、人体洗浄の開始の指示(吐水開始の指示)が入力されると、紫外線照射部460の発光素子602を点灯させ、流路600の流路本体610に流れる水に対する紫外線の照射を開始する。これにより、流路600の流路本体610に流れる水に含まれる菌を減らし、安全な洗浄水をノズル473に供給することができる。また、この例では、人体検知センサ403の検知に応じたボウル801の表面への水の噴霧により、流路本体610内に水が充填される。従って、人体洗浄の開始の指示と実質的に同時に紫外線照射部460を駆動した場合でも、流路本体610内に水が充填された状態で紫外線が照射される。このように、制御部405は、流路本体610内に水を充填してから紫外線照射部460に紫外線を照射させる。これにより、流路本体610内に水が無い状態での紫外線の照射を抑制し、紫外線の照射にともなう流路600の劣化を抑制することができる。
制御部405は、所定時間洗浄を行った後、ノズル洗浄室478のみを導水部20の管路20aに連通させるように流路切替部472を駆動するとともに、ノズルモータ476を駆動することにより、ノズル473の胴体洗浄を行いながらノズル473をボウル801内に進出させる(タイミングt4)。
制御部405は、ノズル473をボウル内に進出させた後、ビデ洗浄吐水口474a及びおしり洗浄吐水口474bのいずれか一方のみを導水部20の管路20aに連通させるように流路切替部472を駆動することにより、人体洗浄を開始する(タイミングt5)。
制御部405は、操作部500から人体洗浄の停止が指示されると、ノズル洗浄室478のみを導水部20の管路20aに連通させるように流路切替部472を駆動するとともに、ノズルモータ476を駆動することにより、ノズル473の胴体洗浄を行いながらノズル473をケーシング400内に収納する(タイミングt6)。
制御部405は、ノズル473の収納を完了させた後、ビデ洗浄吐水口474a及びおしり洗浄吐水口474bのみを導水部20の管路20aに連通させるように流路切替部472を駆動することにより、給水源10からノズル473へと至る経路を洗浄する(タイミングt7)。
制御部405は、所定時間洗浄を行った後、電磁弁431を閉じるとともに、熱交換器ユニット440及び紫外線照射部460の動作を停止させる(タイミングt8)。このように、制御部405は、人体洗浄の停止の指示(吐水停止の指示)に応じて電磁弁431を閉じ、紫外線照射部460を停止させる。
制御部405は、人体検知センサ403による使用者の検知の解除から所定時間経過した後、ビデ洗浄吐水口474a、洗浄吐水口474b、ノズル洗浄室478、及び噴霧ノズル479のそれぞれを管路20aと連通させるように流路切替部472を駆動することにより、ノズル473内に溜まった水の水抜き動作を行う(タイミングt9)。この時、バキュームブレーカ452内の水が減ると、バキュームブレーカ452の吸気口が開き、管路20a内に空気が取り込まれる。これにより、バキュームブレーカ452よりも下流の部分の水抜きが促進される。
また、水抜き動作を行い、各通水口610a、610bの間に空気が流れる状態にした後にも、流路600の貯水部WSUには、水が溜まっている。これにより、各通水口610a、610bの間の水が抜けた場合においても、紫外線照射窓601の表面601aの乾燥を抑制することができる。紫外線照射窓601の表面601aにおける水垢の発生を抑制し、これにともなう紫外線照射窓601の紫外線の透過率の低下を抑制することができる。
制御部405は、所定時間水抜きを行った後、流路切替部472を駆動し、ビデ洗浄吐水口474a、洗浄吐水口474b、ノズル洗浄室478、及び噴霧ノズル479のそれぞれと管路20aとの連通を閉じる(タイミングt10)。
制御部405は、水抜き動作からさらに所定時間経過した後、電磁弁431を開くとともに、ビデ洗浄吐水口474a及びおしり洗浄吐水口474bのみを導水部20の管路20aに連通させるように流路切替部472を駆動する(タイミングt11)。また、制御部405は、電解槽ユニット450を動作させる。これにより、制御部405は、ノズル473を収納した状態で、給水源10からビデ洗浄吐水口474a及びおしり洗浄吐水口474bへと至る経路を機能水で洗浄する。制御部405は、例えば、電解槽ユニット450とノズル473との間の経路を機能水で除菌する。
制御部405は、所定時間洗浄を行った後、ノズル洗浄室478のみを導水部20の管路20aに連通させるように流路切替部472を駆動するとともに、ノズルモータ476を駆動することにより、ノズル473を進退させ、ノズル473の胴体を機能水で洗浄する(タイミングt11〜t12)。例えば、ノズル473の胴体を機能水で除菌する。
制御部405は、ノズル473の胴体を洗浄した後、電解槽ユニット450とノズル473との間の経路を再び機能水で洗浄し、電磁弁431を閉じるとともに、電解槽ユニット450の動作を停止させる(タイミングt13〜t14)。
制御部405は、ノズル473の除菌を行った後、再び水抜き動作を行う(タイミングt15)。この時、制御部405は、ノズルモータ476を駆動し、ノズル473を進退させる(タイミングt16〜t17)。これにより、例えば、バキュームブレーカ452と各吐水口474a、474bとの間の高低差が大きくなり、バキュームブレーカ452よりも下流の部分の水抜きをより確実に行うことができる。
また、制御部405は、電磁弁431を閉じた状態が所定時間継続された場合に、電磁弁431を駆動する(タイミングt18)。換言すれば、制御部405は、ノズル473が長時間使用されなかった場合に、電磁弁431を駆動する。制御部405は、電磁弁431の駆動により、紫外線照射部460の流路600に水を供給する。これにより、流路600の貯水部WSUに溜まった水の蒸発を抑制し、水垢の発生をより適切に抑制することができる。
例えば、電磁弁431を駆動するタイミングt18で電解槽ユニット450を駆動させることにより、流路600への水の供給において、ノズル473に至る経路の洗浄を兼ねてもよい。
制御部405は、電磁弁431を駆動した後、流路切替部472及びノズルモータ476駆動することにより、再び水抜き動作を行う(タイミングt19〜t20)。例えば、貯水部WSUの容量が比較的大きい場合などは、貯水部WSUに供給する分だけ水を流すことにより、水抜き動作を省略してもよい。
以上、説明したように、衛生洗浄装置100及び紫外線照射部460では、流路600が、通水口610a又は通水口610bからの水の供給が無い状態において、各通水口610a、610bの間の空気の流れを可能にしつつ、紫外線照射窓601の表面601aと接するように水を溜める貯水部WSUを有する。紫外線照射部460では、流路600の第1部分611の水が抜けた時にも、第2部分612に水が溜まる。これにより、紫外線照射窓601の表面601aが乾燥して水垢が発生してしまうことを抑制することができる。これにより、水垢の発生にともなう紫外線照射窓601の紫外線の透過率の低下を抑制することができる。菌を減らす効果の経年的な劣化を抑制することができる。
また、衛生洗浄装置100及び紫外線照射部460では、流路600の流路本体610が、第1部分611と第2部分612との接続部分において水の流れる向きを変える。これにより、第1部分611と第2部分612との接続部分において流路本体610内を流れる水の流速を落とすことができ、水に紫外線が照射される時間を長くすることができる。
また、衛生洗浄装置100及び紫外線照射部460では、第2部分612が、第1部分611よりも導水部20の上流側に接続され、上方から紫外線照射窓601に向かう方向に水を流す。これにより、水に紫外線が当たる時間を比較的長くすることができるとともに、水に照射される紫外線の均一性を高めることができ、より適切に菌を減らすことができる。
また、衛生洗浄装置100及び紫外線照射部460では、制御部405が、電磁弁431を閉じた状態が所定時間継続された場合に、電磁弁431を駆動して流路600に水を供給する。これにより、流路600の第2部分612(貯水部WSU)に溜まった水の蒸発を抑制し、紫外線照射窓601の表面601aでの水垢の発生をより適切に抑制することができる。
図5は、第1の実施形態にかかる紫外線照射部の変形例を模式的に表す断面図である。 図5に表したように、紫外線照射部461では、流路600の流路本体610が第3部分613をさらに有する。なお、上記実施形態と機能・構成上実質的に同じものについては、同符号を付し、詳細な説明は省略する。
第3部分613は、第2部分612から水平方方向に延びる。第3部分613は、第1部分611よりも上方に配置される。この例において、第3部分613の延びる方向は、第1部分611の延びる方向と実質的に同じである。第3部分613の延びる方向は、第1部分611の延びる方向と異なってもよい。
第3部分613の第2部分612と反対側の端部には、通水口610cが設けられている。この例において、流路600は、流路本体610の通水口610bと通水口610cとの間に水を流す。通水口610cは、第2部分612の延びる方向に対して直交する方向を向く。すなわち、この例において、流路本体610は、略U字状の管路である。
この例では、例えば、通水口610cが、圧力変調装置454に接続される。これにより、第2部分612が、第3部分613を介して第1部分611よりも導水部20の上流側に接続される。従って、この例においても、水が、通水口610cから通水口610bに向かって流れる。流路本体610は、上方から紫外線照射窓601に向かう方向に水を流す。
流路本体610は、第1部分611と第2部分612との接続部分において水の流れる向きを変えるとともに、第2部分612と第3部分613との接続部分において水の流れる向きを変える。
これにより、紫外線照射部461では、流路本体610内を流れる水の流速をより落とすことができ、水に紫外線が照射される時間をより長くすることができる。例えば、流路本体610内を流れる水に含まれる菌をより適切に減らすことができる。
図6は、第1の実施形態にかかる紫外線照射部の変形例を模式的に表す断面図である。 図6に表したように、紫外線照射部462では、流路600の流路本体620が、水平方向に延びる第1部分621と、第1部分621から下方に延びる第2部分622と、第2部分622の下端に設けられた開口625と、を有する。
流路本体620において、第2部分622は、第1部分621の途中の部分から下方に延びる凹状である。第1部分621の一端には、通水口620aが設けられている。第1部分621の他端には、通水口620bが設けられている。各通水口620a、620bは、第1部分621の延びる方向と同じ方向を向く。すなわち、流路本体620は、水平方向に延びる直線状の管路である。
このような形状の流路本体620においても、第1部分621の水が抜けた時に、各通水口620a、620bの間の空気の流れを可能にしつつ、第2部分622に水を溜めることができる。この例では、第2部分622を貯水部WSUとすることができる。従って、紫外線照射窓601の表面601aに水垢が発生し、紫外線照射窓601の紫外線の透過率が低下してしまうことを抑制することができる。
流路本体620において、第1部分621の延びる方向(水平方向)における第2部分622の幅は、下方から上方に向かって広がっている。これにより、例えば、第2部分622における水の滞留を抑制することができる。例えば、第2部分622内の水を置換し易くすることができる。
図7は、第1の実施形態にかかる紫外線照射部の変形例を模式的に表す断面図である。 図7に表したように、紫外線照射部463では、流路600の流路本体630が、水平方向に延びる第1部分631と、第1部分631から下方に延びる第2部分632と、第2部分632の下端に設けられた開口635と、を有する。
第2部分632は、第1部分631の途中の部分から下方に延びる凹状である。第1部分631の一端には、通水口630aが設けられている。第1部分631の他端には、下方に延びる第3部分633が設けられている。第3部分633の第1部分631と反対側の端部には、通水口630bが設けられている。この例において、流路本体630は、クランク状に屈曲した管路である。
通水口630bは、第1部分631と第2部分632との接続部分よりも下方に位置する。通水口630bは、第2部分632よりも下方に位置する。流路本体630においても、第1部分631の水が抜けた時に、各通水口630a、630bの間の空気の流れを可能にしつつ、第2部分632に水を溜めることができる。流路本体630では、通水口630aと通水口630bとの間の経路の水が抜けた時にも、第2部分632に水を溜めることができる。このように、一対の通水口の少なくとも一方は、第2部分632より下方に位置していてもよい。一対の通水口の少なくとも一方は、紫外線照射窓601の表面601aより下方に位置していてもよい。
図8(a)及び図8(b)は、第1の実施形態にかかる紫外線照射部の変形例を模式的に表す断面図である。
図8(a)に表したように、紫外線照射部464では、流路600の流路本体640が、水平方向に延びる。流路本体640の一端には、通水口640aが設けられる。流路本体640の他端には、通水口640bが設けられる。各通水口640a、640bは、上方を向く。すなわち、この例において、流路本体640は、断面略U字状の管路である。
また、流路本体640の一端には、開口640cが設けられている。紫外線照射窓601は、開口640cを塞ぐ。発光素子602は、紫外線照射窓601と対向して配置される。
流路本体640では、通水口640a又は通水口640bから水の供給が無い状態においても、各通水口640a、640bの間の空気の流れを可能にしつつ、流路本体640内に水を溜めることができる。すなわち、この例では、流路本体640自体が、貯水部WSUとして機能する。
また、このような流路本体640では、図8(b)に表したように、直管状の流路本体640の延びる方向を水平方向に対して傾けてもよい。この場合、少なくとも下側に配置される通水口640aを上向きに形成する。これにより、通水口640a又は通水口640bから水の供給が無い状態においても、各通水口640a、640bの間の空気の流れを可能にしつつ、通水口640aよりも下側の部分に水を溜めることができる。
このように、流路600の形状は、通水口から水の供給が無い状態においても、各通水口の間の空気の流れを可能にしつつ、紫外線照射窓601の表面601aと接するように水を溜めることができる任意の形状でよい。
図9(a)及び図9(b)は、本実施形態にかかる紫外線照射部の変形例を模式的に表す断面図である。
図9(a)に表したように、紫外線照射部465は、流路600と、冷陰極管650(発光部)と、を有する。流路600は、水平方向に延びるの流路本体652と、流路本体652の両端に設けられた一対の通水口652a、652bと、を有する。各通水口652a、652bは、上方を向く。従って、上記と同様に、紫外線照射部465では、流路本体652を貯水部WSUとすることができる。
冷陰極管(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)650は、流路本体652を流れる水に紫外線を照射する。冷陰極管650は、一方向に延び、冷陰極管650が延びる一方向を長手方向としている。冷陰極管650は、例えば、円柱状の直管である。冷陰極管650は、流路本体652内に挿通されている。流路本体652は、冷陰極管650の長手方向に沿う形で形成されている、すなわち、流路本体652は、冷陰極管650の長手方向に沿って水を流す。流路本体652の形状は、これに限ることなく、冷陰極管650の長手方向に沿う任意の形状でよい。
冷陰極管650は、ガスなどを封止するガラス管650aを有する。冷陰極管650は、ガラス管650aを介して流路本体652を流れる水に紫外線を照射する。このように、冷陰極管650を流路本体652内に挿通する場合には、冷陰極管650自体のガラス管650aを紫外線照射窓として用いてもよい。
流路本体652には、例えば、金属材料などの冷陰極管650から照射される紫外線に対して反射性の材料を用いることが好ましい。流路本体652は、例えば、上記実施形態に関して説明した本体部616及び反射部617のように、反射性の部分と、樹脂材料などを用いた反射性の低い部分と、を有してもよい。例えば、樹脂材料を用いた基材に、メッキ処理などの表面処理を施すことによって、紫外線に対する反射性を持たせてもよい。
図9(b)に表したように、紫外線照射部466は、流路600と、冷陰極管650と、紫外線照射窓601と、を有する。冷陰極管650は、上記と同様に、直管状である。流路600は、長手方向に延びる流路本体654と、一対の通水口654a、654bと、を有る断面略U字状の管路である。また、流路本体654には、長手方向に沿う開口654cが設けられている。
紫外線照射窓601は、流路本体654の開口654cを塞ぐ。紫外線照射窓601は、冷陰極管650から照射される紫外線に対して透過性である。冷陰極管650は、紫外線照射窓601を挟んで流路本体654と対向する。これにより、冷陰極管650は、紫外線照射窓601を介して流路本体654を流れる水に紫外線を照射する。
このように、冷陰極管650は、流路本体654の外側に設けてもよい。この場合、紫外線照射窓601で流路本体654の開口654cを塞ぎ、紫外線照射窓601を介して紫外線を流路本体654内に入射させる。例えば、冷陰極管650のガラス管650aで開口654cを塞ぎ、ガラス管650aを紫外線照射窓として紫外線を流路本体654内に入射させてもよい。例えば、流路本体654自体を石英ガラスなどの紫外線に対して透過性の材料で形成することにより、流路本体654の一部を照射窓として用いてもよい。
紫外線照射部466は、反射材655をさらに有する。反射材655は、冷陰極管650を挟んで紫外線照射窓601と対向する。反射材655は、冷陰極管650から照射される紫外線に対して反射性である。反射材655は、冷陰極管650から流路本体654と反対側に向かって照射される紫外線を反射させ、流路本体654側に向かわせる。これにより、冷陰極管650から照射される紫外線の利用効率を高めることができる。反射材655は、必要に応じて設けられ、省略可能である。
このように、流路本体に流れる水に紫外線を照射する発光部は、発光素子に限ることなく、例えば、冷陰極管などの水銀灯でもよい。水銀灯とは、例えば、高圧水銀灯や低圧水銀灯などである。高圧水銀灯とは、例えば、メタルハライドランプなどである。低圧水銀灯とは、例えば、冷陰極管や熱陰極管などである。発光部に水銀灯を用いる場合、水銀灯は、流路内に挿通してもよいし、紫外線照射窓を介して流路内に紫外線を照射してもよい。また、長手方向に延びた水銀灯を用いる場合、流路は、長手方向に沿う形に形成する。これにより、例えば、流路を流れる水に紫外線が当たる時間を長くすることができる。例えば、水銀灯から照射された紫外線を流路を流れる水に効率よく入射させることができる。これにより、水銀灯を発光部に用いた場合において、より確実に菌を減らすことができる。
また、水銀灯を流路本体内に挿通する場合には、水銀灯を貯水部WSUに配置する。これにより、ガラス管650aの表面の乾燥を抑制することができる。ガラス管650aの表面が乾燥して水垢が発生してしまうことを抑制することができる。これにより、水垢の発生にともなうガラス管650aの紫外線の透過率の低下を抑制することができる。菌を減らす効果の経年的な劣化を抑制することができる。
図10は、第1の実施形態にかかる紫外線照射部の変形例を模式的に表す断面図である。
図10に表したように、紫外線照射部467では、流路600の流路本体660が、上下方向(垂直方向)に延びる。流路本体660の一端には、通水口660aが設けられる。流路本体660の他端には、通水口660bが設けられる。各通水口660a、660bは、側方を向く。各通水口660a、660bは、流路本体660の延びる方向に対して略直交する方向を向く。流路本体660は、断面略U字状の管路である。
また、流路本体660の上端には、開口660cが設けられている。開口660cは、一方の通水口660aよりも上に位置する。紫外線照射窓601は、開口660cを塞ぐ。発光素子602は、紫外線照射窓601と対向して配置される。
これにより、紫外線照射部467では、流路本体660を流れる水の液面よりも上に紫外線照射窓601を配置する。紫外線照射部467では、流路本体660を流れる水と紫外線照射窓601との間に、空気層ARUを形成する。
これにより、紫外線照射部467では、紫外線照射窓601の表面601aに水が付着することを抑制することができる。従って、水垢の発生にともなう紫外線照射窓601の紫外線の透過率の低下を抑制することができる。菌を減らす効果の経年的な劣化を抑制することができる。
このように、紫外線照射窓601に対する水の付着を抑制することによって、水垢の発生を抑制してもよい。この場合、流路600の形状は、上記に限ることなく、流路本体660を流れる水の液面よりも上に紫外線照射窓601を配置し、紫外線照射窓601に水が付着することを抑制できる任意の形状でよい。
上記実施形態では、衛生洗浄装置100と便器800とが一体になった一体型のトイレ装置を例示している。衛生洗浄装置は、例えば、便器に対して着脱自在に取り付けられる、いわゆるシート型の便座装置でもよい。
図11(a)及び図11(b)は、本発明の第2の実施の形態にかかる水栓装置を表す斜視模式図及び側断面図である。
図11(a)及び図11(b)に表したように、水栓装置120(吐水装置)は、スパウト900(吐水部)と、導水部901と、電磁弁902と、紫外線照射部904と、制御部906と、を備える。
スパウト900は、水を吐出する吐水口900aを有する。導水部901は、水道管などの給水源に接続される。導水部901は、給水源からスパウト900に至る管路901aを有し、給水源から供給された水をスパウト900に導く。電磁弁902は、管路901aを開閉する。
紫外線照射部904は、導水部901の経路上において、吐水口900aよりも上流側に設けられる。紫外線照射部904は、例えば、スパウト900の内部に設けられる。
紫外線照射部904の位置は、これに限ることなく、吐水口900aよりも上流側の任意の位置でよい。紫外線照射部904は、管路901a内を流れる水に紫外線を照射し、水に含まれる菌を減らす。紫外線照射部904には、例えば、上記第1の実施形態で説明した紫外線照射部460〜467のいずれかと実質的に同じものが用いられる。制御部906は、電磁弁902及び紫外線照射部904の動作を制御する。
電磁弁902及び制御部906は、収納ボックス908内に設けられている。電磁弁902及び制御部906は、例えば、スパウト900内に設けてもよい。紫外線照射部904は、電磁弁902よりも上流側に配置してもよい。
水栓装置120は、受水部910と、検知部912と、をさらに備える。受水部910は、スパウト900から吐出された水を受ける。受水部910は、例えば、下方に凹む凹状のボウル部を有する。受水部910は、例えば、ボウル部の底に設けられた排水口を介して排水管に接続され、スパウト900から吐出された水を受けて排水管に流す。受水部910は、例えば、陶器製の洗面器である。
検知部912は、マイクロ波あるいはミリ波などの高周波の電波を放射(送信)し、放射した電波の被検知体からの反射波を受信して、被検知体の有無や状態を検知する。検知部912は、例えば、人体の手などを被検知体として検知する。検知部912は、制御部906に接続されている。検知部912は、被検知体の検知結果を制御部906に入力する。検知部912は、例えば、高周波センサである。
制御部906は、検知部912の被検知体の検知に応じて電磁弁902を開き、スパウト900から水を吐出させるとともに、紫外線照射部904を動作させ、紫外線照射部904に紫外線を照射させる。これにより、菌を減らした安全な水を使用者に供給することができる。
制御部906は、検知部912の被検知体の検知の解除に応じて電磁弁902を閉じ、水の吐出を停止させるとともに、紫外線照射部904の動作を停止させる。この際、紫外線照射部904では、通水口610a又は通水口610bからの水の供給が無い状態においても、紫外線照射窓601の表面601aと接するように流路本体610の貯水部WSUに水が溜まる。紫外線照射部904では、流路600の第1部分611の水が抜けた時にも、各通水口610a、610bの間の空気の流れを可能にしつつ、第2部分612に水が溜まる。これにより、紫外線照射窓601の表面601aの乾燥を抑制することができる。または、流路本体を流れる水の液面よりも上に紫外線照射窓601を配置し、紫外線照射窓601に対する水の付着を抑制する。これにより、水栓装置120においても、紫外線照射窓601の表面601aにおける水垢の発生を抑制し、これにともなう紫外線照射窓601の紫外線の透過率の低下を抑制することができる。
この例において、制御部906は、検知部912による被検知体の検知を吐水開始の指示とし、検知部912による被検知体の検知の解除を吐水停止の指示として、電磁弁902及び紫外線照射部904の動作を制御する。例えば、吐水の開始及び停止を指示するための操作部を水栓装置120に設け、操作部の操作に応じて電磁弁902及び紫外線照射部904の動作を制御してもよい。
このように、吐水装置は、衛生洗浄装置100でもよいし、水栓装置120でもよい。吐水装置は、これらに限ることなく、安全な水の供給を必要とする他のいかなる装置でもよい。
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などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置、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。