<第1実施形態>
<便座装置の概要>
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便座装置が設置されたトイレルームを表す模式的斜視図である。
図2は、本実施形態にかかる便座装置を表す模式的斜視図である。
図1に表したように、トイレルーム100の内部には水洗式の大便器2が設置されている。大便器2には、便座装置1が設けられている。本実施形態にかかる便座装置1は、便座(図示せず)と、便蓋4と、機能部6と、を備える。例えば、使用者は、トイレルーム100の壁面に設置された操作部74を操作すると、便蓋4を開閉させたり、機能部6が有する各種機能を動作させることができる。
図2に表したように、機能部6は、ケースプレート8と、ケースカバー10と、洗浄水供給装置12(図3参照)と、人体検知センサ13と、洗浄ノズル14と、脱臭装置16と、制御部18と、を有する。便座(図示せず)および便蓋4は、ケースカバー10に対して開閉自在に軸支されている。ケースプレート8は、大便器2の正面(前方)からみて、大便器2のボウル部20よりも後方に設けられている。ケースプレート8には、洗浄水供給装置12と、洗浄ノズル14と、脱臭装置16と、制御部18と、が設けられている。ケースカバー10は、洗浄水供給装置12と、洗浄ノズル14と、脱臭装置16と、制御部18と、を覆い、ケースプレート8に固定されている。
人体検知センサ13は、例えば赤外線信号を利用した焦電センサであり、トイレルーム100に入室した入室者を検知する。人体検知センサ13は、例えばドップラーセンサなどのマイクロ波センサであってもよい。マイクロ波のドップラー効果を利用したセンサや、マイクロ波を送信し反射したマイクロ波の振幅(強度)に基づいて被検知体を検出するセンサなどを人体検知センサ13として用いた場合には、人体検知センサ13は、トイレルーム100のドア越しに使用者の存在を検知することが可能となる。つまり、人体検知センサ13は、トイレルーム100に入室する前の使用者を検知することができる。
脱臭装置16は、大便器2の正面からみて、ケースプレート8の後方左側に設置されている。図2に表した矢印A28のように、脱臭装置16は、大便器2の正面からみて、ケースカバー10の左側に設けられた吸気口部21から、トイレルーム100内の空気を吸い込む。トイレルーム100内の空気とは、主として大便器2の外部の空気(ボウル部20以外の空気)をいう。吸気口部21から吸い込まれた空気に含まれる悪臭成分は、脱臭装置16によって捕集又は分解される。
本願明細書においては、通常使用状態で大便器2に腰掛けた使用者からみて上方を「上方」とし、通常使用状態で大便器2に腰掛けた使用者からみて下方を「下方」とする。また、通常使用状態で大便器2に腰掛けた使用者からみて前方を「前方」とし、通常使用状態で大便器2に腰掛けた使用者からみて後方を「後方」とする。あるいは、大便器2の方向を向いて大便器2の前に立った使用者からみて手前側を「前方」とし、大便器2の方向を向いて大便器2の前に立った使用者からみて奥側を「後方」とする。また、大便器2の方向を向いて大便器2の前に立った使用者からみて右側を「右側方」とし、大便器2の方向を向いて大便器2の前に立った使用者からみて左側を「左側方」とする。
本実施形態における「悪臭成分」は、アンモニア成分を含む。この悪臭成分は、尿がトイレルーム100の床や壁などに付着したときに、尿の付着部分から発生する。
図2に表した矢印A29のように、脱臭装置16によって悪臭成分が捕集又は分解された空気は、大便器2の正面からみて、ケースカバー10の左側に設けられた排気口部22から、トイレルーム100へ吐き出される。
排気口部22がケースカバー10の側面に設けられているため、空気は、ケースカバー10の前方へは排出されない。したがって、排気口部22から排出された空気が使用者に直接的に当たることを抑制することができる。これにより、使い勝手の良い便座装置1を提供することができる。なお、吸気口部21及び排気口部22の設置形態は、図2に表した例には限定されない。例えば、吸気口部21は、ケースカバー10の後方面(背面)に設けられていてもよい。あるいは、吸気口部21及び排気口部22の少なくともいずれかは、右側の面に設けられていてもよい。
図2に表した例では、排気口部22は、吸気口部21よりも前方側に設けられている。そのため、排気口部22は、悪臭成分が捕集又は分解された空気を吸気口部21よりも前方側から排出することができる。したがって、使用者は、悪臭成分が捕集又は分解された空気を比較的吸いやすい。そのため、使用者が不快感を感じることをより抑制することができる。
制御部18は、IC素子を含んだ制御回路であり、洗浄水供給装置12、人体検知センサ13、洗浄ノズル14、および脱臭装置16のそれぞれの動作を電気的に制御する。制御部18は、例えば、ファン46(図3参照)の動作を制御する。制御部18は、例えば金属製の筺体としての制御部カバー(図示せず)によって覆われている。
<機能水の生成方法>
図3は、本実施形態の洗浄水供給装置および脱臭装置の要部構成を表すブロック図である。
図4は、本実施形態の脱臭装置を表す模式的斜視図である。
図5は、本実施形態の脱臭装置を表す模式的分解図である。
図6は、本実施形態の電解槽の具体例を例示する模式的断面図である。
図3に表したように、洗浄水供給装置12は、流路開閉弁24と、瞬間加熱式の熱交換機26と、電解槽28と、大気解放式のバキュームブレーカー(VB)30と、洗浄ノズル14へ通じる第1流路32と、脱臭装置16へ通じる第2流路34と、電磁ポンプ36と、流調・流路切換弁38と、を有する。なお、洗浄水供給装置12は、必ずしも熱交換機26を有していなくともよい。外部から供給された水は、流路開閉弁24が開いたときに、熱交換機26を通って電解槽28へ送られる。
図6に表したように、電解槽28は、第1の電極28aと、第2の電極28bと、を有する。第1の電極28aは、例えば陽極である。第2の電極28bは、例えば陰極である。第1の電極28aおよび第2の電極28bは、電解槽28の内部に設けられている。電解槽28は、制御部18から送信された通電の制御信号に基づいて、第1の電極28aと、第2の電極28bと、の間の空間を流れる水道水を電気分解できる。言い換えれば、電解槽28へ送られてきた水は、電解槽28の内部において電気分解される。
水道水は、塩素イオン(Cl−)を含んでいる。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)などとして含まれている。そのため、陽極(例えば第1の電極28a)では、化学式1に表した反応が生ずる。
化学式1において発生した塩素は、気泡としては存在しにくく、ほとんどの塩素は水に溶解する。そのため、化学式1において発生した塩素については、化学式2に表した反応が生ずる。
このようにして、塩素イオンを電気分解することにより次亜塩素酸(HClO)が生成される。その結果、電解槽28において電気分解された水は、次亜塩素酸を含む液(以下、「機能水」と称する)に変化する。
電解槽28によって生成された機能水は、第1流路32又は第2流路34へ流れる。第1流路32へ流れた機能水は、電磁ポンプ36によって、洗浄ノズル14へ送られる。洗浄ノズル14は、吐水部15を有する。例えば、吐水部15は、おしり洗浄吐水孔15aと、おしりソフト吐水孔15bと、ビデ洗浄吐水孔15cと、ワイドビデ洗浄吐水孔15dと、を有する。但し、吐水部15が有する吐水孔は、これだけには限定されない。洗浄ノズル14へ送られた機能水は、吐水部15から吐出される。吐水部15から吐出された機能水は、洗浄ノズル14の外面の洗浄、即ち胴体洗浄に用いられる。
電磁ポンプ36と洗浄ノズル14との間には、流調・流路切替弁38が設けられている。流調・流路切替弁38を動作させることで、洗浄ノズル14から吐出する機能水の吐水流量、吐水角度および吐水範囲などを変更することができる。また、流調・流路切替弁38を動作させることで、機能水をノズル洗浄室(胴体洗浄部)40に送ることができる。ノズル洗浄室40は、吐水部41を有する。ノズル洗浄室40は、吐水部41から機能水を吐出することで、洗浄ノズル14の外面の洗浄、即ち胴体洗浄を行う。
<脱臭装置での脱臭原理>
第2流路34へ流れた機能水は、脱臭装置16へ送られる。図3〜図5に表したように、脱臭装置16は、集塵フィルタ44と、ファン(吸引部)46と、脱臭フィルタ48と、噴霧部50(供給部)と、水受け部52と、フィルタケース72と、を有している。
水受け部52は、吸気口42と、排気口54と、を有する。吸気口42は、ケースカバー10の吸気口部21に設置されている。排気口54は、ケースカバー10の排気口部22に設置されている。ファン46は、例えば樹脂製のシロッコファンである。ファン46は、内部に設けられた複数の羽が回転することで、吸気口42からトイレルーム100内の空気を吸引し、吸引した空気を排気口54からトイレルーム100へ吐き出す。なお、ファン46は、シロッコファンには限定されない。
図4に表したように、集塵フィルタ44は、第1羽板68の内側に設置されている。集塵フィルタ44は、吸い込まれる空気の中の塵や埃などが、ファン46へ送られることを防ぐ。第1羽板68をケースカバー10から取り外すことで、集塵フィルタ44を脱臭装置16から取り外すことができる。したがって、集塵フィルタ44を便座装置1から容易に取り外すことができる。これにより、集塵フィルタ44をより容易に清掃することができる。なお、集塵フィルタ44は、第1羽板68と一体的に設けられていてもよい。この場合には、集塵フィルタ44及び第1羽板68をケースカバー10から同時に取り外すことができる。あるいは、集塵フィルタ44は、吸気口42の部分に設置されていてもよい。
脱臭フィルタ48は、ポーラス構造を有する。つまり、脱臭フィルタ48は、多孔質の構造を有する。
本願明細書において「ポーラス構造」とは、材質の密度が1グラム/立方センチメートル(g/cm3)であり、1gあたり0.5ミリリットル(mL)以上の水を保持可能な構造をいうものとする。言い換えれば、本願明細書において「ポーラス構造」とは、重さが1gの立方体であって一辺の長さが1cmの立方体が0.5ミリリットル(mL)以上の水を保持可能な構造をいうものとする。
脱臭フィルタ48の材料は、セラミックを含む。より具体的には、脱臭フィルタ48の材料は、シリカ(SiO2)およびアルミナ(Al2O3)を含む。より具体的には、脱臭フィルタ48は、シリカとアルミナとの混合焼結体である。脱臭フィルタ48は、ハニカム構造を有する。脱臭フィルタ48のハニカム構造の具体例については、後述する。脱臭フィルタ48は、フィルタケース72に保持されている。
機能水は、噴霧部50により脱臭フィルタ48に供給される。脱臭フィルタ48は、ファン46と排気口54との間、即ちファン46の下流側に設けられている。言い換えれば、ファン46は、機能水が供給される脱臭フィルタ48よりも上流側に設置されている。そのため、湿気を含んだ空気が脱臭フィルタ48からファン46へ送られることを抑制することができる。よって、ファン46が湿気により故障することを抑制することができる。
ファン46から排出された空気は、脱臭フィルタ48を通過する。そのため、ファン46が作動する前に便座装置1の内部に溜まった空気は、必ず脱臭フィルタ48を通過し、悪臭成分が捕集された後にトイレルーム100へ排出される。よって、ファン46を作動させた際に、便座装置1の内部に溜まった空気が悪臭成分を捕集又は分解されずにトイレルーム100へ排出されることを抑制することができる。
脱臭フィルタ48は、使用者の操作によって、排気口54から自由に取り出し可能とされている。より具体的には、脱臭フィルタ48は、フィルタケース72に保持された状態で取り出し可能とされている。使用者は、フィルタケース72から脱臭フィルタ48を取り外すことで、脱臭フィルタ48を排気口54から自由に取り出すことができる。このことより、脱臭フィルタ48の清掃性が向上する。
噴霧部50は、電磁弁を有し、脱臭フィルタ48よりも上方に設けられている。噴霧部50が制御部18によって開弁動作すると、機能水は、脱臭フィルタ48の上方から脱臭フィルタ48に向けて例えば約3秒間以上、5秒間以下程度噴霧される。機能水は、噴霧部50を頂点にして円錐状に広がりながら噴霧される。噴霧部50から噴霧される機能水の広がり角度は、約110度程度である。
機能水が脱臭フィルタ48に向けて噴霧されると、脱臭フィルタ48は、機能水を保持する。噴霧部50から噴霧される水の径は、例えば約10マイクロメートル(μm)以上、1000μm以下である。そのため、噴霧部50から噴霧された機能水は脱臭フィルタ48の材料に浸透する。本願明細書において「浸透」とは、液体が材料にしみ通ることだけではなく、液体がポーラス構造の孔に保持されることを含むものとする。
ファン46が作動すると、吸気口42から吸引されたトイレルーム100内の空気が脱臭フィルタ48内を通過する。ここで、脱臭フィルタ48が機能水を保持した状態において、空気が脱臭フィルタ48内を通過すると、空気の中に含まれる悪臭成分が機能水に取り込まれる。機能水に取り込まれた悪臭成分は、機能水に含まれる次亜塩素酸によって、以下の式のように分解される。
化学式3に表したように、アンモニア(NH3)は、次亜塩素酸(HClO)と反応することで、モノクロラミン(NH2Cl)と水(H2O)とに変わる。モノクロラミンの臭いは、塩素と同じカルキ臭である。モノクロラミンの臭いによって、使用者は清潔感を感じることができる。分解されずに残った悪臭成分は、機能水に捕集される。そのため、分解されずに残った悪臭成分が空気へ戻ることを抑制することができる。その結果、脱臭フィルタ48内を通過した空気は、悪臭成分が取り除かれる。
悪臭成分が取り除かれた空気は、排気口54からトイレルーム100へ排出される。このように、脱臭装置16は、トイレルーム100内に常在する悪臭成分を捕集又は分解することができる。よって、使用者は、トイレルーム100に入室する度に、トイレルーム100内に常在する悪臭成分による臭気を吸うことがなくなり、快適にトイレルーム100を利用できる。
本実施形態によれば、脱臭フィルタ48は、ポーラス構造を有するため、機能水を保持しやすい。そのため、本実施形態にかかる便座装置1は、より高い脱臭性能を確保することができる。また、機能水は、次亜塩素酸を含む液であるため、アンモニアおよびトリメチルアミンを次亜塩素酸により分解することができる。また、脱臭フィルタ48の材料がセラミックを含むため、脱臭フィルタ48は、一定の硬さを有し経年劣化による変形を抑制できる。また、脱臭フィルタ48は、シリカとアルミナとの混合焼結体であるため、機能水に起因する腐食を抑制することができ、より長期的に使用可能である。さらに、脱臭フィルタ48がハニカム構造を有するため、吸気口42から吸い込まれたトイレルーム100内の空気と、機能水と、の接触面積は、より広い。そのため、アンモニアなどの悪臭成分の分解性能を向上させることができる。
図1および図2に関して前述したように、実施形態の悪臭成分の発生源は、トイレルーム100の床や壁などに付着した尿であり、大便器2のボウル部20の悪臭成分の発生源とは異なる。そのため、脱臭装置16の吸気口42がケースカバー10の側面または後方面に設けられた吸気口部21に設置されると、脱臭装置16は、脱臭を行いやすい。
ファン46から排出された空気は、脱臭フィルタ48の上方から下方に向かって脱臭フィルタ48を通過する。これにより、脱臭フィルタ48の中に溜まったスケールや塵などの滞留物を、ファン46から排出された空気、及び、滞留物自身の重さによって、水受け部52に払い落とすことができる。そのため、脱臭フィルタ48に滞留物が溜まりにくくなる。
なお、ファン46から排出された空気は、脱臭フィルタ48の下方から上方に向かって脱臭フィルタ48を通過してもよい。この場合には、スケールや塵などは、脱臭フィルタ48の下部(脱臭フィルタ48のうちの風上の部分)に滞留する。一方で、機能水は、脱臭フィルタ48の上方から脱臭フィルタ48に向けて噴霧される。これにより、脱臭フィルタ48の下部に溜まったスケールや塵などの滞留物を、噴霧部50から噴霧された機能水によって水受け部52に落とすことができる。
図4および図5に表したように、水受け部52は、ケースプレート8に向かって開口した排水口56を有する。水受け部52の底面は、排水口56に向かって傾斜している。これにより、水受け部52へ流れた機能水は、水受け部52の底面に溜まることなく排水口56に向かって流れる。
<脱臭フィルタの具体構造>
図7は、脱臭フィルタおよびフィルタケースの具体例を例示する模式的斜視図である。
図8は、脱臭フィルタおよびフィルタケースの具体例を例示する模式的平面図である。
図9は、本実施形態の脱臭フィルタのハニカム構造の具体例を例示する模式的平面図である。
図8(a)は、図5に表した矢印A31の方向にみたときのフィルタケースを表す模式的平面図である。図8(b)は、図5に表した矢印A31の方向にみたときの上側脱臭フィルタを表す模式的平面図である。図8(c)は、図5に表した矢印A31の方向にみたときの下側脱臭フィルタを表す模式的平面図である。図8(d)は、上側脱臭フィルタと下側脱臭フィルタを重ねた状態の脱臭フィルタを図5に表した矢印A31に直行する方向から見た時の模式的側面図である。
つまり、図8(a)乃至図8(c)は、上方から下方へ向かって眺めたときの上側脱臭フィルタ、下側脱臭フィルタおよびフィルタケースの具体例を例示する模式的平面図であり、図8(d)は、前方から後方へ向かって眺めたときの上側脱臭フィルタと下側脱臭フィルタを重ねた状態の脱臭フィルタの具体例を例示する模式的側面図である。
図9(a)は、四角柱の孔が並んだ構造を表す模式的平面図である。図9(b)は、三角柱の孔が並んだ構造を表す模式的平面図である。図9(c)は六角柱の孔が並んだ構造を表す模式的平面図である。図9(a)〜図9(c)は、図5に表した矢印A31の方向にみたときの脱臭フィルタを拡大して眺めた模式的平面図である。
図7に表したように、脱臭フィルタ48は、フィルタケース72に保持されている。図8(d)に表したように、脱臭フィルタ48は、図8(b)に表す上側脱臭フィルタ49a、及び、図8(c)に表す下側脱臭フィルタ49bを重ねることで構成されている。また、図8(a)乃至図8(c)に表したように、フィルタケース72の部分であって脱臭フィルタ48が保持される部分の第1の方向(図8(a)では横方向)の長さD1は、上側脱臭フィルタ49aの第1の方向の長さD3、及び、下側脱臭フィルタ49bの第1の方向の長さD5よりも長い。フィルタケース72の部分であって脱臭フィルタ48が保持される部分の第2の方向(図8(a)では縦方向)の長さD2は、上側脱臭フィルタ49aの第2の方向の長さD4、及び、下側脱臭フィルタ49bの第2の方向の長さD6よりも長い。つまり、上側脱臭フィルタ49a及び下側脱臭フィルタ49bを重ねた脱臭フィルタ48がフィルタケース72に保持された状態において、脱臭フィルタ48とフィルタケース72との間には、隙間が存在する。
これによれば、脱臭フィルタ48にかかる外力を分散させ、脱臭フィルタ48の材料がセラミックである場合でも脱臭フィルタ48が破損することを抑制することができる。例えば、脱臭フィルタ48をフィルタケース72に取り付けたり、脱臭フィルタ48をフィルタケース72から取り外したりするときに、脱臭フィルタ48に対して外力がかかることがある。この場合でも、脱臭フィルタ48とフィルタケース72との間に隙間が存在するため、脱臭フィルタ48にかかる外力を分散させ、脱臭フィルタ48が破損することを抑制することができる。
また、上側脱臭フィルタ49a及び下側脱臭フィルタ49bは、ハニカム構造を有する。図8(b)、図8(c)および図9(a)に表した具体例では、上側脱臭フィルタ49a及び下側脱臭フィルタ49bは、四角柱の孔48aが並んだ構造を有する。図9(b)に表した具体例のように、本実施形態の上側脱臭フィルタ49a及び下側脱臭フィルタ49bは、三角柱の孔48bが並んだ構造を有していてもよい。あるいは、図9(c)に表した具体例のように、本実施形態の上側脱臭フィルタ49a及び下側脱臭フィルタ49bは、六角柱の孔48cが並んだ構造を有していてもよい。
このように、本願明細書において「ハニカム構造」とは、六角柱の孔が並んだ構造には限定されず、三角柱の孔や四角柱の孔などの立体図形が並んだ構造をいうものとする。
図9(a)〜図9(c)は、上方から下方へ向かって眺めたときに、上側脱臭フィルタ49a及び下側脱臭フィルタ49bのハニカム構造が有する立体図形を表している。
上側脱臭フィルタ49a及び下側脱臭フィルタ49bのハニカム構造が有する立体図形の軸は、上下方向と平行である。上側脱臭フィルタ49a及び下側脱臭フィルタ49bのハニカム構造が有する立体図形の軸とは、図9(a)に表した具体例では、四角柱の孔の軸であり、図9(b)に表した具体例では、三角柱の孔の軸であり、図9(c)に表した具体例では、六角柱の孔の軸をいう。
これによれば、水が上側脱臭フィルタ49a及び下側脱臭フィルタ49bの上下方向において十分に行きわたる。そのため、上側脱臭フィルタ49a及び下側脱臭フィルタ49bの略全体が水を保持した状態となる。これにより、本実施形態にかかる便座装置1は、より高い脱臭性能を確保することができる。
また、下側脱臭フィルタ49bのハニカム構造は、上側脱臭フィルタ49aのハニカム構造よりも、各四角柱の孔48aが大きくなっている。つまり、下側フィルタ49bのハニカム構造は、上側脱臭フィルタ49aのハニカム構造よりも荒くなっている。
上側脱臭フィルタ49aは細かいハニカム構造を有しているため、上側脱臭フィルタ49aに供給された水が表面張力によって四角柱の孔を塞いでしまう場合がある。そうすると、空気が上側脱臭フィルタ49aの四角柱の孔を通らなくなるため、脱臭性能が低下してしまう。このような、水の表面張力による上側脱臭フィルタ49aのハニカム構造の閉塞を防ぐために、本具体例では、上側脱臭フィルタ49aよりも荒いハニカム構造を有する下側脱臭フィルタ48bを、上側脱臭フィルタ49aの下に重ねている。
上側脱臭フィルタ49aの四角柱の孔を閉塞している水に、上側脱臭フィルタ49aよりも大きな四角柱の孔を形成している下側脱臭フィルタ49bのハニカム構造の1辺が接触すると、上側脱臭フィルタ49aの四角柱の孔を閉塞している水の表面張力が破壊され、上側脱臭フィルタ49aの四角柱の孔の閉塞を解消することができる。
また、下側脱臭フィルタ49bは上側脱臭フィルタ49aと同様にポーラス構造を有する材料で形成されていることも好ましい。下側脱臭フィルタ49bがポーラス構造を有する材料で形成されていることにより、下側脱臭フィルタ49bも上側脱臭フィルタ49aと同様に、供給された水を保持しようとする吸水性を有する。そのため、上側脱臭フィルタ49aの四角柱の孔を閉塞している水の表面張力を破壊し易くすることができる。
以上説明したような下側脱臭フィルタ49bを上側脱臭フィルタ49aの下に重ねることで、上側脱臭フィルタ49aの四角柱の孔が水によって閉塞するのを抑制することができるため、本実施形態に掛かる便座装置1は、より高い脱臭性能を確保することができる。
なお、下側脱臭フィルタ49bはポーラス構造を有する材料が好ましいと説明したが、下側脱臭フィルタ49bを形成する材料はこれに限定されるものではなく、上側脱臭フィルタ49aの四角柱の孔を閉塞している水の表面張力を破壊することができるものであれば、その材質は適宜変更することができる。
また、下側脱臭フィルタ49bのハニカム構造は、上側脱臭フィルタ49aのハニカム構造よりも荒いため、下側脱臭フィルタ49bの保水量は、上側脱臭フィルタ49aの保水量よりも少ない。そのため、脱臭フィルタ48全体としての保水量を多くするためには、図8(d)に示すように、上側脱臭フィルタ49aの厚みD7を下側脱臭フィルタ49bの厚みD8よりも厚くすることが好ましい。
これにより、保水量の多い上側脱臭フィルタ49aの体積を大きくすることができるため、脱臭フィルタ48全体としての保水量を多くすることができる。
<脱臭フィルタの洗浄方法>
図10は、本実施形態にかかる便座装置の内部を表す模式的平面図である。
図10を参照しつつ、本実施形態の脱臭フィルタの洗浄について説明する。
図3〜図6に関して前述したように、本実施形態の脱臭装置16は、機能水を保持した脱臭フィルタ48に空気を通過させることにより空気の中に含まれる悪臭成分を捕集又は分解する。そのため、臭気の原因となる物質が脱臭フィルタ48に吸着する。脱臭フィルタ48のメンテナンスを行わないと、脱臭フィルタ48の脱臭性能を確保できない場合がある。
これに対して、本実施形態の制御部18は、脱臭フィルタ48の洗浄動作を行う制御を実行する。制御部18は、使用者の不使用時間帯に脱臭フィルタ48の最大保水量よりも多い機能水を脱臭フィルタ48に供給する。制御部18は、所定時間の間に複数回にわたって機能水を脱臭フィルタ48に供給してもよい。この場合には、複数回の供給の合計量が脱臭フィルタ48の保水量以上になってもよい。あるいは、複数回の供給のそれぞれの量が脱臭フィルタ48の保水量以上であってもよい。「所定時間」とは、例えば約1分間以上、10分間以内程度である。「不使用時間帯」の詳細については、後述する。
脱臭フィルタ48の最大保水量は、約10mL程度である。脱臭フィルタ48を洗浄する際には、噴霧部50は、約100mL以上、150mL以下程度の機能水を脱臭フィルタ48に向けて噴霧する。つまり、噴霧部50は、脱臭フィルタ48の最大保水量以上の水を噴霧することで、脱臭フィルタ48を洗浄することができる。これにより、脱臭フィルタ48に吸着した臭気の原因となる悪臭成分を洗い流すことができるため、脱臭フィルタ48の脱臭性能を維持することができる。また脱臭フィルタ48の洗浄動作は自動的に行われるため、使用者による脱臭フィルタ48のメンテナンス回数を減らすことができる。
脱臭フィルタ48の洗浄に利用した機能水は、脱臭フィルタ48よりも下方に位置する水受け部52に流れる。水受け部52へ流れた機能水は、水受け部52の排水口56から排出されケースプレート8の上面へ導かれる。
図10に表したように、ケースプレート8の上面には、リブ58が設けられている。リブ58は、ケースプレート8の上面から上方へ向かって突出し、排出流路60を形成する。排出流路60は、脱臭フィルタ48を通過した水を排出する。例えば、排出流路60は、脱臭フィルタ48を洗浄した機能水を排出する。排出流路60は、ボウル部排出用孔62を有する。ボウル部排出用孔62は、ノズル洗浄室40が設置される位置に隣接するように設けられている。ボウル部排出用孔62は、ケースプレート8の前方部に設けられている。リブ58は、線状に設けられ、排水口56(図4および図5参照)から排出された機能水をボウル部排出用孔62へ導く。
排出流路60は、前方に向かって下方へ傾斜している。これにより、図10に表した矢印A21〜矢印A27のように、排水口56から排出された機能水は、重力に従い前方に向かって排出流路60を流れる。これにより、排水口56から排出された機能水をより容易にボウル部排出用孔62へ導くことができる。
ボウル部排出用孔62へ導かれた機能水は、大便器2のボウル部20へ排出される。これにより、脱臭フィルタ48の洗浄に利用した機能水であって、悪臭成分を捕集した機能水は、ボウル部20へ排出される。ボウル部20では、水による洗浄が頻繁に行われる。これにより、機能水が付着した部位が乾いて臭いが発生することを抑え、使用者が不快感を感じることを抑えることができる。
ボウル部排出用孔62は、ノズル洗浄室40を設置する位置に隣接している。そのため、ノズル洗浄室40が洗浄ノズル14の胴体洗浄を行った際に、洗浄ノズル14の胴体洗浄に利用した機能水は、排出流路60の一部を流れボウル部排出用孔62からボウル部20へ排出される。つまり、洗浄ノズル14の胴体洗浄に利用した機能水は、水受け部52の排水口56から排出された機能水が流れる排出流路60の一部を流れる。その結果、排出流路60の一部及びボウル部排出用孔62は、洗浄ノズル14の胴体洗浄を行った水により洗浄される。これにより、悪臭成分を捕集した機能水が乾いた後に排出流路60及びボウル部排出用孔62から臭いが発生することを抑えることができ、使用者が不快感を感じることを抑えることができる。
また、洗浄ノズル14は、ケースプレート8とケースカバー10との間の空間に収納された状態において、吐水部15が有する全ての吐水孔から機能水を吐出することにより吐水部15の部分を洗浄することができる(セルフクリーニング)。このとき、洗浄ノズル14の吐水部15の部分は、ノズル洗浄室40の中に収容されている。そのため、吐水部15から吐出された機能水は、ノズル洗浄室40の内壁で反射して吐水部15の部分にかかる。これにより、吐水部15の部分は、ノズル洗浄室40の内壁で反射した機能水によっても洗浄される。
セルフクリーニングに利用された機能水は、排出流路60の一部を流れ、ボウル部排出用孔62からボウル部20へ排出される。つまり、セルフクリーニングに利用された機能水は、水受け部52の排水口56から排出された機能水が流れる排出流路60の一部を流れる。その結果、排出流路60の一部及びボウル部排出用孔62は、セルフクリーニングを行った水により洗浄される。これにより、悪臭成分を捕集した機能水が乾いた後に排出流路60及びボウル部排出用孔62から臭いが発生することを抑えることができ、使用者が不快感を感じることを抑えることができる。
また、ボウル部排出用孔62は、ノズル洗浄室40を設置する位置に隣接しているため、脱臭フィルタ48の洗浄に用いた機能水のボウル部20への排出位置は、セルフクリーニング及び洗浄ノズル14の胴体洗浄に用いた機能水のボウル部20への排出位置と隣接する。このことにより、脱臭フィルタ48の洗浄に用いた機能水がボウル部20に排出された際に、使用者が、便座装置1の故障だと認識してしまうことを抑えることができる。
<便座装置の動作の具体例>
次に、本実施形態にかかる便座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11は、使用頻度の判定方法を説明する表である。
本実施形態の制御部18は、1日(24時間)を45分間ごとに分割して32個のユニットを形成し、人体検知センサ13による人体検知の有無を記憶する。図11に表した表では、32個のユニットのうちの8個のユニットを例として挙げている。また、図11に表した表では、人体検知センサ13が人体を検知した場合には記号「○」が記載されている。一方で、人体検知センサ13が人体を検知しなかった場合には記号が記載されていない(無記号)。
制御部18は互いに隣り合う2つのユニット(90分間)において、人体検知センサ13が人体を検知した回数(使用者がトイレルーム100を使用した回数)を8日間にわたって合計する。90分間における合計回数が0(ゼロ)である場合には、制御部18は、使用者がトイレルーム100を「使用しない時間帯」であるとする使用頻度を設定する。90分間における合計回数が1以上、4未満である場合には、制御部18は、使用者がトイレルーム100を「あまり使用しない時間帯」であるとする使用頻度を設定する。90分間における合計回数が4以上である場合には、制御部18は、使用者がトイレルーム100を「使用する時間帯」であるとする使用頻度を設定する。
例えば、図11に表した太い枠線で囲まれた2つのユニット(90分間)では、人体検知センサ13が人体を検知した回数の8日間にわたる合計は、「3」である。そのため、制御部18は、図11に表した太い枠線で囲まれた2つのユニットの使用頻度を「あまり使用しない時間帯(少)」に設定する。
<脱臭制御の動作>
図12は、本実施形態にかかる便座装置の動作の具体例を例示するタイミングチャート図である。
図13(a)は、図12に示されるタイミングチャート図においてタイミングt1以降を拡大した図である。図13(b)は図12に示されるタイミングチャート図においてタイミングt4以降を拡大した図である。
図12に示すように、本具体例の制御部18は使用頻度が「使用する時間帯」になると、噴霧部50から第1の水量の機能水を供給する脱臭制御を実行する(タイミングt1)。噴霧部50は、例えば約3秒間以上、5秒間以下程度にわたって第1の水量である約12mL以上、15mL以下程度の機能水を脱臭フィルタ48に向かって噴霧する。これによって、脱臭フィルタ48は、最大保水量の機能水を保持する。なお、図12に示す、本具体例の制御部18の動作では、使用者がトイレルーム100を使用してから8日以上が経過しているものである。
このタイミングt1における噴霧部50とファン46の動作について、図13(a)を用いて説明する。図13(a)においては、説明のために噴霧部50から機能水の供給を開始するタイミングt1をタイミングt11としている。図13(a)に示すように、制御部18はタイミングt11〜t12の間、脱臭フィルタ48へ機能水の供給を実行する。制御部18は、この噴霧部50から脱臭フィルタ48に向かって機能水を噴霧しているタイミングt11〜t12の間は、ファン46の作動を禁止している。
具体的には、制御部18はタイミングt11において、ファン46が作動しているかどうかを確認する。そして、ファン46が作動している場合には、噴霧部50から機能水の供給を開始する前に、ファン46を停止させる。図13(a)においては、タイミングt11の時点ではファン46は停止しているため、制御部18はファン46が停止していることを確認し、噴霧部50から機能水を供給する。
そして、噴霧部50はタイミングt11〜t12にかけて噴霧部50より、脱臭フィルタ48に機能水を供給する。このタイミングt11〜t12において、制御部18はファン46の作動を禁止している。そのため、このタイミングt11〜t12の間は、ファン46は作動していない。
そして、制御部18はタイミングt12において噴霧部50からの機能水の供給が完了した後、後述する第1遅延時間が経過したタイミングt13において、ファン46を作動させる。
このようにすることで、噴霧部50から機能水が供給されている時にファン46から供給される空気が脱臭フィルタ48を通過しない。そのため、噴霧部50から脱臭フィルタ48に供給されている機能水が、ファン46によって吸引された空気の風圧によって、排気口54より便座装置1の機外に飛び散ることを抑制することができる。
また、制御部18は噴霧部50から機能水を供給する制御を実行した後、第1遅延時間(タイミングt12〜タイミングt13)が経過するまでファン46の作動を継続して禁止している。そのため、タイミングt12において噴霧部50からの機能水の供給が終了してから、第1遅延時間(タイミングt12〜タイミングt13)が経過したタイミングt13において、ファン46が作動開始する。この第1遅延時間(タイミングt12〜タイミングt13)は例えば約3秒間以上、5秒間以下程度である。
噴霧部50から機能水を供給した直後は、脱臭フィルタ48に保持されずに排水口56からそのまま排出される水が、一部脱臭フィルタ48の表面に付着したままの状態となっている場合がある。そのため、噴霧部50から機能水を供給し終わった直後にファン46を作動させると、脱臭フィルタ48に保持されなかった水が風圧によって、排気口54から機外に飛び散る恐れがある。
そのため、噴霧部50から機能水を供給した後、第1遅延時間(タイミングt12〜タイミングt13)の間はファン46の作動を継続して禁止することで、例えば制御部18で実行されている別の制御からファン46を作動する信号が与えられたとしても、ファン46が作動しないようにする。これによって、第1遅延時間が経過し、脱臭フィルタ48に保持されない機能水が脱臭フィルタ48から抜けた後にファン46を作動させることができ、機能水が排気口54から機外に飛び散ることを抑制することができる。
タイミングt13より、ファン46が作動を開始すると、吸気口部21から吸い込まれた空気が機能水を保持した状態の脱臭フィルタ48を通過するため、空気に含まれる悪臭成分は、脱臭フィルタ48によって捕集又は分解される。つまり、脱臭装置16による脱臭動作が実行されている。脱臭装置16による脱臭動作は、脱臭フィルタ48が乾燥するまで行われる。
本願明細書において脱臭フィルタ48の「乾燥」とは、水を吸収あるいは保持した脱臭フィルタ48の重さが、水を吸収あるいは保持する前の脱臭フィルタ48の重さに戻った状態をいうものとする。本実施形態の脱臭フィルタ48が最大保水量の水を保持してからファン46から送られる空気によって乾燥するまでの時間は、例えば約30分以上、2時間以下程度である。
脱臭フィルタ48が最大保水量の水を保持してからファン46から送られる空気によって乾燥するまでの時間が経過し、脱臭フィルタ48が乾燥した状態となると、制御部18は脱臭制御を継続するかどうかを判断する。
具体的には、現在の時間帯が「使用する時間帯」で有る場合には脱臭制御を継続し、それ以外であれば、脱臭制御を終了する。
従って、脱臭制御を終了する時には、脱臭フィルタが乾燥した状態となってから終了するため、脱臭フィルタ48は、脱臭制御が行われていないときには乾燥している。これにより、脱臭フィルタ48内に、カビなどの菌が繁殖することを抑制することができる。
脱臭フィルタ48が乾燥すると、制御部18は、噴霧部50から機能水を供給する制御を実行する(タイミングt2)。噴霧部50は、例えば約3秒間以上、5秒間以下程度にわたって第1の水量である約12mL以上、15mL以下程度の機能水を脱臭フィルタ48に向かって噴霧する。これにより、脱臭フィルタ48は、最大保水量の機能水を保持する。
また、制御部18はタイミングt2においても、タイミングt1と同様に、噴霧部50から機能水を供給している間及び噴霧部50から機能水を供給してから第1遅延時間が経過するまでの間はファン46の作動を禁止している。
<洗浄制御の動作>
続いて、使用頻度が「あまり使用しない時間帯」になると、制御部18は、ファン46の動作を停止する制御を実行する(タイミングt3)。
続いて、使用頻度が「使用しない時間帯」になると、制御部18は、脱臭フィルタ48の洗浄制御を実行する(タイミングt4)。つまり、本具体例では、図10に関して前述した「不使用時間帯」は、「使用しない時間帯」に相当する。
このタイミングt4における噴霧部50とファン48の動作について、図13(b)を用いて説明する。
図13(b)においては、説明のために噴霧部50から機能水の供給を開始するタイミングt4をタイミングt41としている。
制御部18は、ファン46の動作を停止させた状態で、噴霧部50から第2の水量の機能水を噴霧する制御を実行する(タイミングt41)。
噴霧部50は、例えば約5秒間以上、7秒間以下程度にわたって約24mL以上、26mL以下程度の機能水を脱臭フィルタ48にむかって噴射する(タイミングt41〜t42)。続いて、噴霧部50は、機能水の噴霧を完了してから約10秒が経過すると、例えば約5秒間以上、7秒間以下程度にわたって約24mL以上、26mL以下程度の機能水を脱臭フィルタ48に向かって再び噴霧する(タイミングt43〜t44)。噴霧部50はこのような動作を繰り返し、複数回にわたって機能水を脱臭フィルタ48に噴霧する(タイミングt41〜t45)。
本具体例では、噴霧部50は、脱臭フィルタ48の洗浄制御において、6回にわたって機能水を脱臭フィルタ48に噴霧し、合計で例えば約150mL程度(第2の水量)の機能水を脱臭フィルタ48に供給する。つまり、噴霧部50は、脱臭フィルタ48の洗浄制御において、第1の水量よりも多い第2の水量の機能水を脱臭フィルタ48に供給している。
また、制御部18は噴霧部50から脱臭フィルタ48に第2の水量の機能水を供給している間(タイミングt41〜t45)においても、ファン46の作動を禁止している。
そして、噴霧部50から第2の水量を供給する制御を実行した後、第2遅延時間(タイミングt45〜タイミングt5)が経過するまでファン46の作動を継続して禁止している。そのため、タイミングt45において噴霧部50から第2の水量の機能水の供給が終了してから、第2遅延時間(タイミングt45〜タイミングt5)が経過したタイミングt5において、ファン46が作動開始する。この第2遅延時間(タイミングt45〜タイミングt5)は例えば約1分間程度である。
このように、制御部18は洗浄制御の際には、第1の水量よりも多い第2の水量の機能水を供給するため、脱臭フィルタ48に保持されない機能水が脱臭フィルタ48から抜け、水受部52の排水口56から排水されるまでに時間が掛かる。そのため、洗浄制御のときの第2の遅延時間を脱臭制御のときの第1の遅延時間に比べて長くすることで、脱臭フィルタ48に保持されない機能水が排水されるまで時間をおいてからファン46を作動させることで、機能水が排気口54からの機外に飛び散ることを抑制することができる。
タイミングt5において作動開始したファン46は脱臭フィルタ48ファン46から送られる空気によって乾燥するまでの時間の間作動し、タイミングt6において停止する。
続いて、制御部18は、使用頻度が「使用する時間帯」に切り替わる67.5分前に、ファン46の動作を開始し、噴霧部50から機能水を噴霧する脱臭制御を実行する(タイミングt7)。脱臭フィルタ48が乾燥すると、制御部18は噴霧部50から機能水を噴霧する制御を実行する(タイミングt8及びタイミングt9)。タイミングt7、タイミングt8、及び、タイミングt9においても、噴霧部50は第1の水量の機能水を脱臭フィルタ48に供給する間及び噴霧部50から機能水を供給してから第1遅延時間が経過するまでの間はファン46の作動を禁止している。
このように、使用頻度が「使用する時間帯」に切り替わる67.5分前から脱臭制御を実行することで、使用者がトイレルーム100に入室する可能性がより高い時間帯の前に、トイレルーム100内に常在する臭気を取り除くことができる。したがって、使用者が、トイレルーム100内に常在する臭気を吸うことで、不快感を感じることを抑制することができる。
<本実施形態の効果>
本具体例によれば、噴霧部50から脱臭フィルタ48に機能水が供給されている場合にはファン46の作動が禁止されているため、噴霧部50から機能水が供給されているときにファン46から脱臭フィルタ48に空気が供給されることを抑制することができる。そのため、噴霧部50から脱臭フィルタ48に供給された機能水が機外に飛び散ることを抑制することができる。
また、噴霧部50から機能水を供給した直後は、脱臭フィルタ48に保持されずにそのまま排出される機能水が、一部脱臭フィルタ48の表面に付着したままの状態となっている。そのため、噴霧部50から機能水を供給し終わった直後にファン46を作動させると、脱臭フィルタ48に保持されなかった機能水が風圧によって、機外に飛び散る恐れがある。
そのため、噴霧部50から機能水を供給した後、予め定め有られた遅延時間の間はファン46の作動が継続して禁止することで、脱臭フィルタ48に保持されない機能水が脱臭フィルタ48から抜けた後にファン46を作動させることができる。そのため、機能水が機外に飛び散ることを抑制することができる。
また、制御部18は、洗浄制御の際には、第1の水量よりも多い第2の水量の機能水を供給するため、脱臭フィルタ48に保持されない機能水が脱臭フィルタ48から抜けるまでに時間が掛かる。そのため、洗浄制御のときの第2の遅延時間を脱臭制御のときの第1の遅延時間に比べて長くすることで、脱臭フィルタ48に保持されない機能水が抜けるまで時間をおいてからファン46を動作させることで、機外に水が飛び散ることを抑制することができる。
また、制御部18は噴霧部50から機能水の供給を開始するときに、ファン46が作動している場合にはファン46を停止させることができる。そのため、噴霧部50から脱臭フィルタ48に機能水を供給するときには、ファン46から脱臭フィルタ48に空気が供給されることを抑制できる。そのため、噴霧部50から脱臭フィルタ48に供給された機能水が機外に飛び散ることを抑制することができる。また、噴霧部50から機能水の供給が完了した後に、ファン46を作動させることで、吸引された空気が機能水を保持した脱臭フィルタ46を通過するため、空気を脱臭することができる。
<変形例>
以上、本願の開示する技術の実施形態について説明したが、本願の開示する技術は上記に限定されるものではない。
例えば、噴霧部50は脱臭フィルタ48に機能水を供給したが、本発明の便座装置1の脱臭装置16はこれに限定されるものではなく、例えば、噴霧部50から脱臭フィルタ48に水や湯を供給するものであってもよい。
また、噴霧部50は脱臭フィルタ48に機能水を噴霧することで供給するものであったが、本発明の噴霧部50はこれに限定されるものではなく、脱臭フィルタ48に機能水を吸収させることができるものであれば、その形態は適宜変更することができる。
前述した各実施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。