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。ケーシング400は、洗浄ノズル(以下説明の便宜上、単に「ノズル」と称する)473を収納する。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、ノズル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(加熱部)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。また、加熱部は、熱交換器に限ることなく、例えば、マイクロ波加熱を利用するものなど、他の加熱方式を用いたものでもよい。
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461と、発光素子462と、を有する。流路461は、例えば、圧力変調装置454から送られた水を内部に流し、流量調整部471に送る。発光素子462は、流路を流れる水に紫外線を照射する。発光素子462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461を流れる水に含まれる菌を適切に減らすことができる。発光素子462は、例えば、LED(Light Emitting Diode)である。発光素子462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461は、直管状である。流路461の一端には、開口461aが設けられている。流路461の他端には、開口461bが設けられている。流路461は、開口461aと開口461bとの間に水を流す。開口461aは、例えば、圧力変調装置454に接続される。開口461b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、開口461aから流路461内に入り、開口461bを介して流量調整部471に流れる。すなわち、流路461は、管路20aの一部を形成する。流路461において、水は、開口461aから開口461bに向かって流れる。これとは反対に、開口461bから開口461aに向かって水を流してもよい。
開口461bは、流路461の延びる方向と同じ方向を向く。一方、開口461aは、流路461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461は、略L字状の管路である。流路461の形状は、これに限ることなく、内部に水を流すことが可能な任意の形状でよい。
また、流路461の開口461aが設けられた一端には、開口461cがさらに設けられている。開口461cは、流路461の延びる方向と同じ方向を向く。開口461cの外縁には、凹部461dが設けられている。凹部461dには、紫外線照射窓463が嵌め込まれる。紫外線照射窓463の形状は、凹部461dの形状と実質的に同じである。紫外線照射窓463は、発光素子462の照射する紫外線に対して透過性である。紫外線照射窓463は、流路461の外部に配置される発光素子462の紫外線を流路461の内部に入射させる。紫外線照射窓463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462が流路461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462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462の少なくとも一部を流路461内に配置してもよい。この場合、紫外線照射窓463は、発光素子462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462は、紫外線照射窓463を有してもよい。
凹部461dには、さらに凹部461eが設けられている。凹部461eは、開口461cの外縁を囲む環状である。凹部461eには、パッキン464が嵌め込まれる。パッキン464には、ゴムなどの弾性のある材料が用いられる。パッキン464は、凹部461eに入り込み、流路461と紫外線照射窓463とに挟まれて僅かに弾性変形し、流路461と紫外線照射窓463との間に空く隙間を塞ぐ。これにより、パッキン464は、紫外線照射窓463からの水漏れを抑制する。
また、流路461の一端には、蓋部465が取り付けられる。蓋部465は、流路461の一端に取り付けられ、流路461とともに紫外線照射窓463及びパッキン464を挟む。これにより、蓋部465は、紫外線照射窓463及びパッキン464を保持する。蓋部465には、紫外線照射窓463と対向する位置に、開口465aが設けられている。
発光素子462は、基板466に実装されている。基板466は、流路461と反対側から蓋部465に取り付けられる。発光素子462は、基板466が蓋部465に取り付けられた状態で、蓋部465の開口465aに入り込む。これにより、発光素子462が、紫外線照射窓463と対向し、発光素子462から照射された紫外線が、紫外線照射窓463を介して流路461内に入射する。発光素子462は、例えば、基板466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462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462に供給する定電流駆動によって発光素子462から紫外線を照射させる。これにより、例えば、発光素子462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462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462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。
このように、発光素子462は、直管状の流路461の一端に取り付けられる。従って、発光素子462の紫外線を照射する方向は、流路461の延びる方向と同じである。例えば、発光素子462の光軸は、流路461の延びる方向と略平行である。
発光素子462の紫外線の照射方向は、上記に限ることなく、流路461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462の紫外線を照射する方向を、流路461の延びる方向と同じとする。例えば、発光素子462から照射される紫外線の方向が、少なくとも流路461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、直管状の流路461を示しているが、流路461の形状は、水を流すことが可能な任意の形状でよい。流路461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462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461は、本体部467と、反射部468と、を有する。反射部468は、本体部467の内側に設けられる。反射部468は、流路461の内面の少なくとも一部を形成する。反射部468は、発光素子462から照射される紫外線に対して反射性である。発光素子462から照射される紫外線に対し、反射部468の反射率は、本体部467の反射率よりも高い。本体部467には、例えば、樹脂材料が用いられる。反射部468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468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468の材料は、発光素子462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467よりも高い反射率を有する任意の材料でよい。
図3(a)及び図3(b)に表したように、衛生洗浄装置100は、ヒートシンク600(冷却部)をさらに備える。ヒートシンク600は、基板466の下に設けられる。ヒートシンク600は、例えば、基板466の発光素子462が設けられた面と反対側の面に接触する。これにより、ヒートシンク600は、基板466を介して発光素子462と熱的に接触する。例えば、ヒートシンク600と基板466との間に、熱伝導シートや熱伝導グリスなどを設け、これらを介してヒートシンク600と基板466とを熱的に接触させてもよい。
ヒートシンク600は、発光素子462に熱的に接触し、発光素子462の放熱効率を高めることにより、発光素子462を冷却する。ここで、「冷却する」とは、例えば、ヒートシンク600を設けていない場合の発光素子462の自然放熱よりも、発光素子462を点灯させた時の温度を下げることである。
ヒートシンク600は、例えば、発光素子462を連続的に点灯させた時の発光素子462の温度を所定の耐熱温度以下にする。換言すれば、ヒートシンク600は、発光素子462の放熱効率を高めることにより、発光素子462を連続的に点灯させた場合にも、発光素子462の温度が耐熱温度よりも高くならないようにする。ヒートシンク600は、例えば、トイレ空間などの周囲温度が常温(例えば、15℃以上25℃以下)の状態において、発光素子462を連続的に点灯させた時の発光素子462の温度を100℃以下にする。好ましくは、85℃以下にする。なお、「連続的に点灯」には、PWM制御などの高速スイッチング方式も含むものとする。
ヒートシンク600は、例えば、略L字状に屈曲した平板である。ヒートシンク600の形状は、これに限ることなく、発光素子462の放熱効率を高めることができる任意の形状でよい。ヒートシンク600には、例えば、アルミニウム、銅、鉄などの熱伝導率の高い金属材料が用いられる。ヒートシンク600の材料は、金属材料に限ることなく、例えばカーボンなど、熱伝導率が高く、発光素子462の放熱効率を高めることができる任意の材料でよい。
図4(a)及び図4(b)は、第1の実施形態にかかる衛生洗浄装置の一部を表す模式図である。
図4(a)は、衛生洗浄装置100の各部の配置の概略を表す模式的平面図であり、図4(b)は、模式的正面図である。
図4(a)及び図4(b)に表したように、ノズル473は、ケーシング400内において左右方向の中央付近に配置される。ケーシング400には、給水源10に接続される給水口410が設けられている。給水口410は、ケーシング400の左右方向の中央より右側又は左側に寄せて配置される。
衛生洗浄装置100の各部のうちの電磁弁431から紫外線照射部460までの部分は、ノズル473で仕切られるケーシング400の内部空間の一方に設けられる。電磁弁431から紫外線照射部460までの部分は、ケーシング400の内部空間の右側部分及び左側部分のうち、給水口410の設けられた側に配置される。給水口410は、例えば、電磁弁431に接続される。このように、電磁弁431〜紫外線照射部460及び給水口410をケーシング400内に配置することにより、例えば、水路の長さを短くすることができ、各部をケーシング400内に効率良く配置することができる。例えば、衛生洗浄装置100の大型化を抑制することができる。
また、図4(b)に表したように、紫外線照射部460の発光素子462は、ケーシング400内の下部に配置される。従って、ヒートシンク600も、ケーシング400内の下部に配置される。発光素子462及びヒートシンク600は、例えば、ケーシング400の高さ方向の中央MDよりも下側に配置される。
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5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5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が入力されると、紫外線照射部460の発光素子462を点灯させ、流路461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461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。この際、ヒートシンク600が、発光素子462を冷却する。これにより、発光素子462の発熱にともなう紫外線照射部460の性能の低下を抑制することができる。例えば、発光素子462の発光効率の低下や寿命の低下を抑制することができる。
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461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461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461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461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461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から所定時間経過した後に電磁弁431を閉じるとともに、人体洗浄の開始の指示から所定時間経過するまでの間において紫外線照射部460に紫外線を照射させる。所定時間は、例えば、ノズル473の後退に必要となる時間と、給水源10とノズル473との間の経路の洗浄に必要となる時間と、の和である。
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。
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。
以上、説明したように、衛生洗浄装置100では、ヒートシンク600が、発光素子462を冷却する。これにより、発光素子462の発熱にともなう紫外線照射部460の性能の低下を抑制することができる。例えば、発光素子462の発光効率の低下や寿命の低下を抑制することができる。
また、衛生洗浄装置100では、発光素子462及びヒートシンク600をケーシング400内の下部に配置している。温かい空気は、ケーシング400内において上側に溜まり、冷たい空気は、下側に溜まる。従って、衛生洗浄装置100によれば、比較的冷たい空気を発光素子462及びヒートシンク600に触れさせることができ、発光素子462をより適切に冷却することができる。
図6は、第1の実施形態にかかる衛生洗浄装置の変形例を模式的に表す正面図である。 なお、上記実施形態で説明したものと機能・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。
図6に表したように、衛生洗浄装置102では、紫外線照射部460の発光素子462が、制御部405よりも上側に配置されている。衛生洗浄装置102では、ヒートシンク600も制御部405より上側に配置されている。衛生洗浄装置102では、発光素子462及びヒートシンク600が、ケーシング400の高さ方向の中央MDよりも上側に配置されている。
このように、衛生洗浄装置102では、発光素子462を制御部405よりも上側に配置する。これにより、発光素子462の熱が制御部405に影響を及ぼすことを抑制することができる。例えば、熱による制御部405の誤動作を抑制することができる。
この際、発光素子462は、例えば、上下方向において制御部405と重なる位置に配置してもよい。これにより、例えば、発光素子462をケーシング400内の下部に配置する場合に比べて、紫外線照射部460の配置の自由度を高めることができる。例えば、紫外線照射部460をケーシング400内により効率良く配置し、衛生洗浄装置102の大型化をより適切に抑えることができる。
このように、発光素子462をケーシング400内の下部に配置した場合には、放熱効率を高めることができる。一方、発光素子462を制御部405よりも上側に配置した場合には、紫外線照射部460の配置の自由度を高めることができる。
図7は、第1の実施形態にかかる衛生洗浄装置の変形例を模式的に表す平面図である。 図7に表したように、衛生洗浄装置104では、紫外線照射部460の発光素子462が、ノズル473を挟んで制御部405と反対側に配置されている。換言すれば、この例では、ノズル473が、制御部405と紫外線照射部460との間に配置されている。
このように、衛生洗浄装置104では、発光素子462をノズル473を挟んで制御部405と反対側に配置する。これにより、発光素子462の熱が制御部405に影響を及ぼすことを抑制することができる。例えば、熱による制御部405の誤動作を抑制することができる。
例えば、発光素子462をノズル473を挟んで制御部405と反対側に配置し、かつ、発光素子462及びヒートシンク600をケーシング400内の下部に配置する。これにより、発光素子462の放熱効率を高めつつ、発光素子462の熱の制御部405への影響を抑えることができる。
図8は、第2の実施形態にかかる衛生洗浄装置を模式的に表す平面図である。
図8に表したように、衛生洗浄装置120は、流路ユニット610(冷却部)を有する。流路ユニット610は、紫外線照射部460に近接して配置される。流路ユニット610は、例えば、紫外線照射部460に接する。
図9(a)及び図9(b)は、第2の実施形態にかかる流路ユニットを模式的に表す側面図及び平面図である。
図9(a)及び図9(b)に表したように、流路ユニット610は、基板466の下に設けられる。すなわち、衛生洗浄装置120では、上記第1の実施形態のヒートシンク600が、流路ユニット610に置き換えられている。
流路ユニット610は、板状である。流路ユニット610の平面形状は、例えば、基板466の平面形状と実質的に同じである。流路ユニット610は、基板466と対向する対向面610aを有する。対向面610aには、流路612が設けられている。流路612は、例えば、断面略矩形の溝状である。流路ユニット610は、対向面610aを基板466の発光素子462が設けられた面と反対側の面に接触させる。これにより、基板466によって流路612の上方が塞がれる。すなわち、基板466と流路ユニット610とによって、断面略矩形の流路612が形成される。基板466と流路ユニット610との間には、例えば、絶縁性と熱伝導性と耐水性とを有するシートなどを設けてもよい。対向面610aは、これらのシートを介して基板466に接触してもよい。
流路612は、流路ユニット610が基板466に取り付けられた時に、上下方向において発光素子462の少なくとも一部と重なる。換言すれば、流路612は、発光素子462の少なくとも一部と対向する位置に設けられる。
流路ユニット610は、導水部20に流れる水を流路612に流すことにより、導水部20に流れる水を発光素子462と熱的に接触させる。これにより、流路ユニット610は、導水部20に流れる水により、発光素子462を冷却する。すなわち、流路ユニット610は、発光素子462を水冷する。また、流路ユニット610自体が空気と触れることで冷却部としての役割を高めることができる。この例において、流路612は、クランク状に屈曲した断面略矩形の管路である。流路612の平面形状及び断面形状は、これに限ることなく、発光素子462の水冷が可能な任意の形状でよい。
流路612は、導水部20の一部を形成する。図8に表したように、流路612は、熱交換器ユニット440よりも上流側に設けられる。流路612の一端は、例えば、逆止弁433に接続される。流路612の他端は、例えば、熱交換器ユニット440に接続される。すなわち、流路612は、例えば、逆止弁433と熱交換器ユニット440との間に設けられる。流路612の位置は、これに限ることなく、導水部20の経路上の任意の位置でよい。
このように、衛生洗浄装置120では、流路ユニット610が、導水部20に流れる水を発光素子462と熱的に接触させる流路612を有する。これにより、流路612を流れる水に発光素子462の熱を移し、発光素子462を適切に冷却することができる。
また、衛生洗浄装置120では、流路ユニット610の流路612を、導水部20の経路上において、熱交換器ユニット440よりも上流側に設ける。これにより、熱交換器ユニット440によって温められる前の冷たい水によって発光素子462を冷却することができ、発光素子462をより適切に冷却することができる。また、発光素子462によって水が温められるので、熱交換器ユニット440で与える熱量を抑えることもできる。例えば、熱交換器ユニット440の省電力化を図ることができる。
図10は、第2の実施形態にかかる流路ユニットの変形例を模式的に表す側面図である。
図10に表したように、この例において、流路ユニット614は、略円筒状の配管である。流路ユニット614は、内部空間に流路616を形成する。この場合、流路ユニット614には、例えば、アルミニウム、銅、鉄などの熱伝導率の高い金属材料を用いることが好ましい。このように、流路ユニットは、筒状でもよい。発光素子462を冷却する冷却部は、例えば、導水部20の一部を形成する配管でもよい。
図11は、第3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である。
図11に表したように、紫外線照射部460aには、伝熱部材620(冷却部)が取り付けられている。伝熱部材620は、基板466を介して発光素子462と熱的に接触するとともに、流路461を介して流路461内を流れる水と熱的に接触する。伝熱部材620は、例えば、基板466に直接接触するとともに、流路461に直接接触する。伝熱部材620は、発光素子462の熱を流路461内を流れる水に逃がすことにより、発光素子462を冷却する。
このように、発光素子462の水冷は、流路461内を流れる水を用いて行ってもよい。伝熱部材620には、例えば、アルミニウム、銅、鉄などの熱伝導率の高い金属材料が用いられる。また、この場合には、流路461にも熱伝導率の高い金属材料などを用いることが好ましい。この例において、流路461及び伝熱部材620は、金属材料からなることが好ましい。
図12は、第4の実施形態にかかる衛生洗浄装置を模式的に表す正面図である。
図12に表したように、衛生洗浄装置130は、送風ユニット630(冷却部)を有する。送風ユニット630は、送風部632を有する。送風部632は、いわゆる送風ファンである。送風部632は、発光素子462に向けて送風する。これにより、送風部632は、発光素子462を冷却する。すなわち、送風部632は、発光素子462を空冷する。この例では、衛生洗浄装置130にヒートシンク600を設け、送風部632は、ヒートシンク600に風を吹き付ける。これにより、空冷の効果をより高めることができる。ヒートシンク600は、必要に応じて設けられ、省略可能である。
このように、送風部632による空冷は、ヒートシンク600などを介して行ってもよいし、発光素子462に直接風を吹き付けて行ってもよい。送風部632は、少なくとも発光素子462に向かう方向に風を送るものであればよい。
送風部632は、例えば、ケーシング400内において発光素子462の下方に設けられ、下から上に向かって送風する。送風部632は、制御部405に接続されている。送風部632の動作は、制御部405によって制御される。
図13は、第4の実施形態にかかる衛生洗浄装置の動作を例示するタイミングチャートである。
図13に表したように、衛生洗浄装置130の制御部405は、人体洗浄の開始の指示が入力され、紫外線照射部460の発光素子462を点灯させるとともに、送風部632を駆動し、発光素子462の冷却を開始する(タイミングt31)。
そして、制御部405は、ノズル473の洗浄を行い、紫外線照射部460の動作を停止させるとともに、送風部632の動作を停止させる(タイミングt32)。このように、制御部405は、発光素子462が紫外線を照射している時に、送風部632を動作させる。
このように、衛生洗浄装置130では、送風部632が、発光素子462に向けて送風する。これにより、発光素子462を適切に冷却することができる。
また、衛生洗浄装置130では、送風部632が、下から上に向かって送風する。これにより、下側に溜まった比較的冷たい空気を発光素子462に吹き付けることができ、より効率良く発光素子462を冷却することができる。
また、衛生洗浄装置130では、制御部405が、発光素子462が紫外線を照射している時に送風部632を動作させる。これにより、送風部632を適切なタイミングで動作させることができ、余計な送風を抑えることができる。例えば、衛生洗浄装置130の消費電力を抑えることができる。
図14は、第4の実施形態にかかる衛生洗浄装置の変形例を模式的に表す平面図である。
図14に表したように、衛生洗浄装置132は、脱臭ユニット640(冷却部)を有する。脱臭ユニット640は、例えば、ケーシング400内において、ノズル473を挟んで給水口410と反対側の空間に配置される。衛生洗浄装置132では、紫外線照射部460が、脱臭ユニット640と隣接して配置される。
図15は、第4の実施形態にかかる脱臭ユニットを模式的に表す斜視図である。
図15に表したように、脱臭ユニット640は、脱臭ファン642(送風部)と、脱臭ノズル644と、排出ノズル646と、を有する。脱臭ノズル644は、ケーシング400が便器800の上に取り付けられた状態において、便器800のボウル801に連通する。また、脱臭ノズル644は、脱臭ファン642の吸引口に連通する。これにより、脱臭ノズル644は、ボウル801から脱臭ファン642の吸引口へと至る風路を形成する。
脱臭ファン642は、脱臭ノズル644を介してボウル801内の空気を吸引する。脱臭ファン642は、吸引した空気を図示を省略した脱臭触媒に向けて吹き出す。脱臭触媒は、脱臭ファン642によって吹き込まれた空気中の臭気成分を、分解あるいは吸着することで臭気を除去する。
排出ノズル646は、脱臭ファン642の排気口に連通している。排出ノズル646は、脱臭触媒によって臭気が除去された空気を排気口407を介してケーシング400の外部に排出する。
また、衛生洗浄装置132では、排出ノズル646内にヒートシンク600が入り込んでいる。これにより、脱臭ファン642は、ボウル801内の空気を吸引してケーシング400の外部に排出し、脱臭を行うとともに、吸引した空気をヒートシンク600に吹き付けることにより、紫外線照射部460の発光素子462を冷却する。
脱臭ファン642は、制御部405に接続されている。脱臭ファン642の動作は、制御部405によって制御される。制御部405は、例えば、着座検知センサ404による使用者の着座の検知に応じて脱臭ファン642を動作させる。そして、制御部405は、例えば、着座検知センサ404による使用者の着座の検知の解除から所定時間経過した後、脱臭ファン642の動作を停止させる。これにより、発光素子462が紫外線を照射している期間において、適切に発光素子462を冷却することができる。
このように、衛生洗浄装置132では、ケーシング400が便器800の上に取り付けられた状態において、脱臭ファン642が、ボウル801内の空気を吸引し、その空気を発光素子462に向けて送風する。便器800には、一般的に陶器が用いられており、また、ボウル801内には、封水が溜まっている。このため、ボウル801内の空気は、他の部分の空気に比べて比較的冷たい。従って、衛生洗浄装置132では、ボウル801内に溜まった比較的冷たい空気を発光素子462に吹き付けることができ、より効率良く発光素子462を冷却することができる。また、脱臭ファン642を発光素子462の空冷に用いることにより、発光素子462の冷却にともなう衛生洗浄装置132の部品点数の増加や大型化を抑えることができる。
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。
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。