第1の発明の衛生洗浄装置は、
便器に設置される本体と、便器内面に水膜または泡膜を形成する散布ノズルと、前記散布ノズルへ送出する洗浄水の流量を可変する吐水量可変手段と、前記散布ノズルの吐出口の方向を回転駆動する散布ノズル駆動部と、前記散布ノズルへの水路を開閉する開閉弁と、これらの動作を制御する制御部と、前記制御部に指示設定する操作部と、を備え、前記制御部は前記散布ノズルの吐出口の回転角度に応じて前記吐水量可変手段の出力を変化させ、前記散布ノズルの吐出口の回転角度に応じて前記散布ノズル駆動部の速度を変化させるものである。
これによって、散布ノズルは吐出口の方向が散布ノズル駆動部で回転されながら便器の内面に洗浄水が吐出される。この際、散布ノズルの吐出口の方向が、便器内面までの距離が長い便器前方の回転角度のとき吐水量可変手段の出力を上げて散布ノズルからの噴出速度および噴出量を増大し、便器内面までの距離が短い便器後方の回転角度のとき吐水量可変手段の出力を下げて散布ノズルからの噴出速度および噴出量を減少することによって、便器の前方,側方,後方への距離が異なっていても洗浄水または泡が便器内面全般に行き届くように吐出することができ、便器前方の内面まで水膜または泡膜を形成して汚れ付着を抑制することできる。
第2の発明は、特に第1の発明の制御部は散布ノズルの吐出口の方向が、便器内面までの距離が長い便器前方の回転角度のとき吐水量可変手段の出力が大で、便器内面までの距離が短い便器後方の回転角度のとき吐水量可変手段の出力を小とするものである。これにより、散布ノズルの吐出口から最も遠い距離になる便器前方へ吐出されるとき、洗浄水が最も強い勢いで吐出されて便器前方の内面まで洗浄水が行き届き、散布ノズルの吐出口から最も近い距離になる便器の後方へ吐出されるとき、洗浄水が最も弱い勢いで吐出されるので、便器後方へは飛び散りなどの不具合もなく便器内面に洗浄水または泡が便器内面全般に行き届くように吐出することができ、便器前方の内面まで水膜または泡膜を形成して汚れ付着を抑制することできる。
これにより、散布ノズルの吐出口から最も遠い距離になって散布される洗浄水または泡が分散して散布密度が疎になる便器前方へ吐出されるとき、散布ノズルが最も遅い回転速度となって、散布密度が高められ、散布ノズルの吐出口から最も近い距離になる便器の後方へ吐出されるとき、散布ノズルが最も速い回転速度となって、散布密度が薄められるので、便器内面に散布される洗浄水または泡の分布をより均等化でき、汚れ付着を抑制することできる。
第2の発明は、特に第1の発明の散布ノズルは、回転範囲を規制する回転規制部を設け、回転規制部で規制されていない回転範囲で散布ノズルを往復回転する構成としてもよい。
これにより、散布ノズルを、右方向または左方向のうち、いずれか一方向に全周回転する構成のように、洗浄水または泡の散布方向が常に同じ方向ではなく、往復回転することによって往復による逆方向からの散布がされ、この二方向から散布されることにより、いわゆる散布抜け部をより少なくでき、より行き亘りやすい散布ができるので、少ない散布回数(時間)で汚れ付着を抑制することできる。
また、散布ノズル駆動部をモータで構成して、回転規制部が当接した位置で散布ノズル駆動部の回転位置の原点認識をさせることができ、回転角度位置と回転速度の精度が高く、極めてばらつきの少ない散布ができる。
第3の発明は、特に第1または2の発明の開閉弁と散布ノズルの間に泡タンクを備え、泡タンクに洗剤を供給する洗剤タンクおよび洗剤ポンプが接続されるとともに、泡タンクに空気を送り込み、泡を作る空気ポンプをさらに備え、制御部は散布ノズルの吐出口の回転角度に応じて空気ポンプの出力を変化させ、散布ノズルの吐出口から便器内面に泡を吐出する構成としてもよい。
これにより、便器内面に水または温水の散布による単なる水膜が形成されるのではなく、洗剤を含む泡による泡膜が形成されることにより、汚れ付着を抑制する効果をさらに高めることができる。また、洗剤を含む泡による泡膜によって、いやな臭いの抑制および、視覚的に清潔なイメージの快適感を向上することができる。
第4の発明は、特に第1から第3のいずれか一つの発明において、トイレ室内への使用者の入出を検知する人体検知センサをさらに備え、人体検知センサがトイレ室内への使用者の入室を検知したとき回転する吐出口から所定回転数もしくは所定時間だけ散布ノズルから便器の内面へ洗浄水または泡を散布する構成としてもよい。
これによって、人体検知センサがトイレ室内への使用者の入室を検知したとき所定回転数または所定時間だけ散布ノズルから便器の内面へ洗浄水または泡が散布され、使用前に確実に便器内面には水膜または泡膜が形成され汚れの付着を抑制することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の
形態によって本発明が限定されるものではない。
(実施の形態1)
図1は本実施の形態における衛生洗浄装置を便器上に設置した状態の外観の斜視図を示し、図2は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を示し、図3は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を示し、図4は衛生洗浄装置の操作部上面の斜視図を示し、図5はリモートコントローラの外観の斜視図を示すものである。
<1>衛生洗浄装置の全体構成
図1に示すように、衛生洗浄装置100は、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を主構成部材として構成され、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、本実施の形態においては衛生洗浄装置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。
本体200の側部には突出して操作部210が一体に設けられ、本体200の前部には、便座300および便蓋320が便座便蓋回動機構360を介して開閉自在に取り付けられている。便座便蓋回動機構360は直流モータと複数のギアで構成されており、便座300と便蓋320を個別または同時に開閉することができる。
図1に示すように便蓋320を開放した状態においては、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。また、便蓋320を閉成すると便座300の上面を隠蔽する。便蓋320は樹脂材料の成型による部材で構成されており、二重構造と断熱材による断熱構造となっている。
便座300は着座面を加熱する便座ヒータ(図示せず)を備えており、便座の着座面が快適な温度になるように加熱する。
また、便座300の回動軸を支持する本体200内の軸受け部分には便座300に着座した人体を検知する着座センサ330が設置されている。この着座センサは重量式の着座センサであり、便座300に使用者が着座することによる重量変化でスイッチを開閉させることにより、便座300の着座面に使用者が着座していることを検知するものである。
本体200には、サブタンク600、熱交換器700、ノズル装置800等が構成され、人体の局部を洗浄する洗浄ノズルであるお尻洗浄ノズル831と、便器内面に洗浄水または泡を散布する散布ノズル550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等が備えられている。
図2に示すように、本体200の内部の中央部には、洗浄手段500の主構成部材であるノズル装置800が設置されており、ノズル装置800の右側には散布ノズル550、ノズル装置800の左側には、脱臭装置120が設置されている。また左側部には便座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。
図3に示すように、ノズル装置800の右側には、前方に洗浄手段500の止水電磁弁514、サブタンク600等が設置されており、その後方には熱交換器700が設置されており、熱交換器700の後方には吐水量可変手段である水ポンプ516が設置されている。また、図2に示すように洗浄手段500の上方には制御部130が設置されている。
本体200の右側部には前方に突出するように操作部210が一体に設けられており、図4に示すように、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が設置されており、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の上面後方には、リモートコントローラ400と人体検知センサ450から送信される赤外線信号を受信する赤外線受信部211が配置されている。
操作部210に設置されたスイッチは、洗浄動作を操作する複数の操作スイッチ220と各種機能を設定する複数の設定スイッチ230が設置されている。また、表示灯240としては設定状態を表示する複数のLEDが設置されている。
操作スイッチ220としては、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が設けられている。
設定スイッチ230としては、洗浄水の温度を設定する温水温度スイッチ231と、便座の温度を設定する便座温度スイッチ232と、設定されてから8時間に亘り便座300の保温を停止する8時間切りスイッチ233と、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の保温温度を下げることにより節電を行う節電スイッチ234と、便座300および便蓋320の自動開閉動作を設定する便蓋自動開閉スイッチ235等が設置されている。
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。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等に取り付けられる。
図5に示すように、リモートコントローラ400の全体形状は薄い直方体に形成されており、樹脂材料で成形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が設置されている。また、リモコン本体401に上部角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。
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)が内蔵されている。
リモコン本体401の前面中央部には、お尻洗浄を開始するお尻洗浄スイッチ410と、女性の局部洗浄を洗浄するビデ洗浄を開始するビデ洗浄スイッチ411と、お尻洗浄とビデ洗浄を停止する停止スイッチ412と、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が可能とするムーブ洗浄スイッチ413と、お尻洗浄時に洗浄強さを周期的に変化させるリズム洗浄スイッチ414が配置されている。
前面上部には、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強さスイッチ415と、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洗浄位置スイッチ416と、散布ノズル550から洗浄水または泡を吐出して便器内面に散布する散布スイッチ417が配置されている。
また、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と、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、便蓋を電動で開閉する便蓋スイッチ418と、便座を電動で開閉する便座スイッチ419が設置されており、スイッチ操作により使用者が任意に便座300と便蓋320を開閉できる構成となっている。
人体検知センサ450は本体200とは別体で構成されており、トイレルームの壁面等に取り付けられる。人体検知センサ450は、人体から放出される赤外線を受光する焦電センサ(図示せず)と、焦電センサの信号で人体の検出を判定するセンサ制御部(図示せず)と、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赤外線送信部(図示せず)と、人体検知センサ450の電源である電池(図示せず)等で構成されている。
<2>衛生洗浄装置の水回路構成
図6は衛生洗浄装置の水回路構成を示す模式図である。
本体200の内部には使用者の局部を洗浄する洗浄手段500を有する。洗浄手段500は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とで形成されている。
図6に示すように、洗浄水供給流路は、給水接続口510と、ストレーナ511と、逆止弁512と、定流量弁513と、止水電磁弁514と、リリーフ弁515と、サブタンク600と、熱交換器700と、バッファタンク750と、吐水量可変手段である水ポンプ516と、流調弁517と、が順次設置され、ノズル装置800に接続されている。
本体200の右側下方に水道管が接続される給水接続口510が配置されており、給水接続口510の内部には水道水に含まれるごみの流入を防止するストレーナ511と、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逆止弁512が組み込まれている。
逆止弁512の下流には、流路に流れる洗浄水の量を一定に保つ定流量弁513と、流路を電動で開閉する止水電磁弁514と、リリーフ弁515とが一体に構成されている。
止水電磁弁514の下流には、大気解放口を備えたサブタンク600と、洗浄水を瞬時に加熱する熱交換器700と、熱交換器700で加熱された温水の温度を均一にするバッファタンク750が接続されている。
バッファタンク750の下流には、水ポンプ516が接続されている。水ポンプ516の下流には、流調弁517を介してノズル装置800が接続されており、流調弁517のそれぞれのポートにはノズル装置800のお尻洗浄ノズル831、ビデ洗浄ノズル832、ノズルクリーニング部833が接続されている。
洗浄水供給流路690の、水ポンプ516と流調弁517との間で分岐された分岐流路530は、逆止弁531を介して泡タンク532に洗浄水が供給されるように接続され、泡タンク532の下流に散布ノズル550が接続されている。そして、泡タンク532に洗剤を供給する洗剤タンク533および洗剤ポンプ534が接続されるとともに、泡タンク532に空気を送り込み、洗浄泡を作る空気ポンプ535が備わっている。
なお、図6の破線は、制御部130と電気接続されていることを示したものである。
図7および図8に示すように、洗浄手段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、バッファタンク750、水ポンプ516は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、本体200の後本体ケース201に組みつけられている。
図7に示すように、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ており、定流量弁513とリリーフ弁515とは止水電磁弁514に一体に組み込まれている。また、バッファタンク750は熱交換器700と一体に構成されている。
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、サブタンク600と熱交換器700、とは接続チューブ等を介さず、相互の接続口をパッキンであるOリングを介して直接接続する構成となっている。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。
このような構成を採用することにより、水密構造を向上することが可能になるとともに、相互の部材の配置精度を向上することができる。特にサブタンク600と熱交換器700の配置精度が向上することにより、洗浄水の流量の制御精度を向上することが可能となり、洗浄手段500の性能の向上と制御精度を向上することができる。
水ポンプ516は容積形ポンプであるピストンポンプであり、図14、図12に示すように、外形は略L字状をなしており、略円筒形のモータ部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。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。
上記構成の水ポンプ516を駆動させた場合、往復運動を伴うリンク機構部516bとピストン部516cに比べ、回転運動のみのモータ部516aでは発生する振動が少ない構成となっている。
モータ部516aを駆動することにより、ピストン部516cが往復運動を開始し、吸水口516dから洗浄水を吸引して、吐出口516eから洗浄水吐出する構成であり、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となる。
上記構成の水ポンプ516の略円柱形のモータ部516aの外周を、弾性を備えた発泡樹脂製の緩衝部材(図示せず)で包囲し、シャーシ501の後部に設けられた略円筒形の水ポンプ設置部501aに挿入することにより支持され、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る。
水ポンプ設置部501aは薄い肉厚で形成されており、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。薄い肉厚で形成したことにより樹脂の弾性により水ポンプ516の振動を吸収する効果を得ることができる。
また、バッファタンク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る。
上記のように、振動の少ないモータ部516aが緩衝部材を介して、シャーシ501の薄い肉厚で形成された水ポンプ設置部501aに設置され、振動を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、しかもバッファタンク750とは軟質樹脂製の接続チューブ502で接続されることにより、水ポンプ516の駆動時に発生する振動をシャーシ501や他の部材、また本体200に伝わること抑制することが可能となり、衛生洗浄装置の快適性と耐久性を向上する効果を得ることができる。
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ことにより、広い範囲の周波数の振動が吸収され、本体への振動の伝達を効果的に抑制することができる。
<3>サブタンクの構成
図9はサブタンクの外観を示す斜視図を示すものであり、図10はサブタンクの横方向の断面図を示し、図11はサブタンクの前後方向の断面図を示すものである。
図9に示すように、サブタンク600は樹脂材料により成型されたタンク本体610と、タンク本体610に貯溜された洗浄水の水位を検知する水位検知センサ620と、タンク本体610内に供給される洗浄水の温度を検知する水温検知手段であるサーミスタからなる入水温度センサ630とで構成されている。
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と、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ており、平面視形状は略四角形である。前壁は途中から後退する傾斜部を備え、側面視形状は下部より上部が細くなった略台形形状に形成されており、タンク本体610の上部の断面積は下部より小さい断面積となっている。
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が設けられており、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を設けることにより、タンク本体610内に溜まった空気を外部に放出するとともに、タンク本体610の内部圧力を常時大気圧に維持することができる。
サブタンク600の内部が常時大気圧に維持されることにより、サブタンク600の下流から水ポンプ516の吸水口516dまでの流路も大気圧に維持されるため、水ポンプ516は水圧変動の影響を受けずに給水することができるため、安定したポンプ機能を発揮することができる。
大気開放部613の大気開放口603に連通する流路には、流路の断面積が大きいバッファ部613aが形成されており、大気開放口603から気泡に伴って洗浄水が衝撃的に流出しようとした場合等に、洗浄水が一旦、バッファ部613aに貯溜されることにより、大気開放口603からの流出を抑制する機能を備えている。
タンク本体610の内部には仕切壁614が設けられており、仕切壁614によりタンク本体610の内部は入水槽615と貯溜槽616の2つの槽に分割されている。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。
仕切壁614を設け、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ため、貯溜槽616には空気を含まない洗浄水のみを流入させることができる。
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の間に介在し、タンク本体610の側壁より略水平方向に突出した障壁617が設けられている。障壁617は入水槽615の上面開口部の全面を覆う大きさとなっている。
また、入水槽615の内部には、タンク本体610の側壁と仕切壁614には、略水平方向に交互に突出した複数の整流リブ618が形成されている。
入水口601から流入した洗浄水は、まず入水槽615の下部に流入し、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は整流リブ618により、流れが適度に整流化されるとともに、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が分離される。
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、洗浄水が大気開放部613に直接当たり、大気開放口603よりサブタンク600の外部に流出することが防止される。
上記のように、入水口601から流入した洗浄水は入水槽615内を上昇する間に洗浄水に含まれる空気が分離され、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。貯溜槽616には空気を含まない洗浄水が貯溜され、出水口602より熱交換器700に供給される。
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の内部に気泡が発生することにより熱交換器700の内部の温度が異常上昇し、熱交換器700が損傷することがあり、仕切壁614を設け、空気の混入を防止することにより、熱交換器700の損傷を防止する効果を得ることができる。
水位検知センサ620は、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で構成されており、本実施の形態においては1個のコモン電極621と2個の水位電極622で構成されている。
タンク本体610の前壁下部の内面にはコモン電極621が配置されており、タンク本体610の後壁の内面には水位電極622が配置されている。水位電極622は上部に設けられた上限電極623と、下部に設けられた下限電極624で構成されている。コモン電極621は下限電極624より低い位置に設置されており、コモン電極621は通常の使用状態では常に浸水状態となっている。
コモン電極621と、水位電極622である上限電極623および下限電極624とを異なる面に設置したことにより、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する効果を得ることができる。
水位の検知は、コモン電極621と水位電極622との間に直流電圧を印加し、水位電極622が浸水しているか否かにより電圧が変化することにより水位を検知する。すなわち、貯溜槽616に洗浄水が流入して水位が上昇し、下限電極624および上限電極623が浸水すると、コモン電極621と下限電極624および上限電極623間の電圧が低下することにより制御部130は水位を検知する。
上限電極623は上限水位の検知に使用され、下限電極624は下限水位の検知に使用される。上限電極623は大気開放口603より低い位置に設置されており、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することができる。また、下限電極624は出水口602より上方に設置されており、これにより、熱交換器700に空気が流入することを防止することができる。
<4>熱交換器の構成
図12は熱交換器の外観を示す斜視図であり、図13は熱交換器の断面図を示すものである。
本実施の形態における熱交換器700はバッファタンク750が一体に形成されており、熱交換器700の上部にバッファタンク750が設置されている。
図12に示すように、熱交換器700は正面視で略長方形の平板状をなし、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とを主構成部材としている。
ケーシング701は前面部を構成する前面部材710と、背面部構成する背面部材720で構成されており、前面部材710と背面部材720との間に形成される空間に平板状ヒータ702が設置されている。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との対向部に形成された隙間を加熱流路715とし、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ものである。
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を備えており、前面部材710の右側面上端に設置された出湯部材703には接続口である出湯口712を備えている。
図13に示すように、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が設けられており、入水流路713に流入した洗浄水はスリット714を通過して加熱流路715へ流入する構成となっている。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ものである。
加熱流路715の上端部には仕切リブ716が設けられており、仕切リブ716より上方がバッファタンク750となっている。仕切リブ716には略全幅に亘り複数の通水孔717が設けられており、加熱流路715で加熱された洗浄水は通水孔717を通過してバッファタンク750内に流入する構成となっている。
バッファタンク750内には断面形状が略半円形の突起718が略全幅に亘り間隔をあけて設けられている。バッファタンク750内を出湯口712に向かって流れる洗浄水は、突起718による流れが乱されることにより、洗浄水が混ざり合って洗浄水の温度斑が解消され、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2個のサーミスタが設置されており、一方は洗浄水の出湯温度を検
知する出湯温度センサ730であり、他方は熱交換器700の過昇温度を検知する過昇温度センサ731である。
<5>ノズル装置の構成
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り、図17は図16に示すAA断面図であり、図18はノズル装置の収納状態を示す縦断面図であり、図19は図18に示すB部の詳細断面図であり、図20は図19に示すCC断面図であり、図21はノズル装置の収納状態の横断面図であり、図22は図21に示すC部の詳細断面図であり、図23はノズル装置のお尻洗浄状態を示す縦断面図であり、図24は図23に示すD部の詳細断面図であり、図25はノズル装置のビデ洗浄状態を示す縦断面図であり、図26は図25に示すE部の詳細断面図であり、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り、図28は図27に示すG部の詳細断面図である。
ノズル装置800は、図16に示すように、樹脂材料で成型した略三角形の枠状の支持部810と、支持部810に沿って進退移動するノズル部820と、ノズル部820の進退移動を駆動する駆動部860と、ノズル部820への洗浄水の供給を切り替える流調弁517で構成されている。
なお、本実施の形態においてはノズル部の収納方向を後方とし、ノズル部820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は側面視略三角形の枠状に形成されており、略水平な底辺部811に対し、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が形成されている。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を案内するラックガイド815が略全長に亘って形成されている。また傾斜部812の前端下方にはノズル部820を抱囲するように支持する略円筒形の抱持部816が一体に形成されている。
図16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字状に形成されている。また、可撓ラック861を案内するラックガイド815は断面が一方の側面が開放された略コの字状を成しており、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となっている。
ラックガイド815は傾斜部812に続いて支持部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おり、傾斜部812と縦辺部813および縦辺部813と底辺部811とのコーナは円弧形状で接続されている。縦辺部813と底辺部811に形成されたラックガイド815の断面形状も略コの字状であるが、開放された側面は傾斜部においては左側であるのに対し、縦辺部813と底辺部811とは反対の右側面となっている。縦辺部813と底辺部811のラックガイド815の開放面は別部材の支持部蓋により閉塞されている。
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。
駆動モータ863はステッピングモータであり、パルス信号により回転角度が制御される。駆動モータ863が回転することによりピニオンギア862を介して可撓ラック861が駆動される構成となっている。
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おり、ノズル部820から噴出した洗浄水が抱持部816の内周面とノズル部820の外周面との間に形成される間隙に流入してノズル部820外周面を洗浄する構成となっている。
また、抱持部816の前方にはノズル部820の進退により開閉するノズル蓋801が開閉自在に設けられており、ノズル部820が収納されている状態で閉塞することにより、ノズル部820が便等で汚染されることを防止する構成となっている。
支持部810の底辺部811には、洗浄水供給手段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。
ノズル部820は、樹脂材料で成型された棒状のノズル本体830と、ノズル本体830の略全体を覆う筒状のノズルカバー840と、ノズル本体830でノズルカバー840を牽引する連結手段850とで構成されている。
ノズル本体830は、局部を洗浄するお尻洗浄ノズル831と、女性の局部を洗浄するビデ洗浄ノズル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を備えている。
お尻洗浄ノズル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。お尻洗浄流路835はノズル本体830の下部に設置されており、お尻洗浄噴出口834の下方で上方に向かって屈曲しており、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。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。
ビデ洗浄ノズル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。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。
ノズルクリーニング部833は、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。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排水口845からノズルカバー840の外部に放出される。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。
ノズル部820は、前方を支持部810の抱持部816に挿入した状態で支持され、後部をガイドレール814に懸架された状態で摺動自在に設置されており、図16に示すように、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に示すように、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となっている。
ノズルカバー840はノズルカバー本体841と連結部材842とで構成されている。ノズルカバー本体841はステンレスの薄板を円筒状に形成したものであり、先端面は閉塞面をなし、後端面は開放面となっている。連結部材842は樹脂材料で成型された略円筒状であり、両側部にはノズル本体830と係合する連結片843が形成されている。
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が一体に形成されており、支持部810に形成された前ストッパ受部と後ストッパ受部に当接することにより摺動範囲が規制される構成となっている。
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た構成となっている。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。また、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。
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であり、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な寸法関係となっている。
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に選択的に洗浄水を供給するものである。
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設置されており、給水口517cには支持部810の給水継手817と連通する接続チューブ802が接合されている。
次に、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で構成される連結手段850について説明する。
図22、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2本の略V字型の溝が形成されており、前方の前凹陥部851aと後方の後凹陥部851bが前後に間隔をあけて2本配置されている。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となっている。
一方、ノズルカバー840の連結部材842は、略円筒状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が形成されており、連結片843の後端部には内方に突出した略V字形状の連結突起843aが形成されている。
ノズル本体830をノズルカバー840に挿入した状態においては、ノズルカバー840の連結部材842の弾性により、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た状態となり、連結突起843aが前凹陥部851a内または後凹陥部851bに係合した状態では、ノズル本体830とノズルカバー840が連結された状態となり、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。
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り、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、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。
<6>洗浄手段の制御と作用動作
図29は初期使用時における洗浄手段のタイムチャートを示し、図30は通常使用時における洗浄手段のタイムチャートを示すものである。
洗浄手段500の基本的な作用動作としては、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が開放されることによりサブタンク600へ洗浄水が送給される。流路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。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の操作に基づき制御部130により制御される。
サブタンク600に送給された洗浄水はサブタンク600内に貯溜されるとともに、熱交換器700および水ポンプ516に送給される。水ポンプ516が駆動されることにより洗浄水は流調弁517を介してノズル装置800に送給される。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の操作に基づき制御部130により制御される。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への通電を開始し、洗浄水の加熱を開始する。
制御部130は入水温度センサ630と出湯温度センサ730の検知情報により、平板状ヒータ702への通電を制御し、洗浄水を操作部210の温水温度スイッチ231で設定された温度を維持する。
制御部130は操作部210およびリモートコントローラ400の操作情報に基づき流調弁517を制御して、ノズル装置800のお尻洗浄ノズル831、ビデ洗浄ノズル832、ノズルクリーニング部833のいずれかに洗浄水を供給する。これにより、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する。
次に、本実施の形態の特徴的な構成であるサブタンク600に関わる制御、特に水位検知と流量検知について詳細を説明する。
図29は衛生洗浄装置の設置後に初めて使用する場合、あるいは凍結防止のため水抜き操作を実施した後の再使用の場合等、洗浄手段に洗浄水が貯溜されておらない初期使用時における洗浄手段の各機能のタイムチャートを示すものである。
操作部210またはリモートコントローラ400の洗浄スイッチ(例えば、お尻洗浄スイッチ221または410)が操作された時点P1で、制御部130は止水電磁弁514に通電を開始して洗浄水の供給を開始する、これと同時に水位検知センサ620の駆動を開始する。水位検知センサ620の駆動はお尻洗浄の停止P7まで継続される。
水位検知センサ620が上限水位をP2で検知すると、制御部は時間計測を開始し、所定時間経過した時点P3に止水電磁弁514の通電を停止して洗浄水の供給を停止する。本実施の形態においては、上限水位検知の2秒後に通電を停止する。
上限水位を検知した時点P2で、基本的にはサブタンク600と熱交換器700は満水状態になっているが、2秒間余分に送給を継続することにより、熱交換器700と水ポンプ516により確実に洗浄水を充満させる。
これにより、熱交換器700内の空気の排除と洗浄水を確実に満水状態とすることができるので、熱交換器700の空焚きを確実に防止することができ、安全性と耐久性を向上
することができる。また、水ポンプ516へ洗浄水を確実に送給して満水状態とすることにより、水ポンプ516の送水機能を確実に起動させることができる。
制御部130は、止水電磁弁514の通電を停止した時点P3で、水ポンプ516の駆動を開始するとともに、流調弁517を作動させてノズル部820のお尻洗浄流路835に洗浄水の供給を開始する。
水ポンプ516を駆動することにより、サブタンク600の水位は低下し、水位検知センサ620が上限水位の検知が解消した時点P4で、制御部130は熱交換器700の駆動を開始する。水位の低下を検知することにより、水ポンプ516が正常に作動していることを確認し、熱交換器700の異常温度上昇等を防止することができる。
お尻洗浄流路835に供給された洗浄水はお尻洗浄噴出口834より噴出する。噴出した洗浄水は噴出開口844を通過して支持部810の先端に設けられた抱持部816の内面にあたって反射しノズルカバー840の外面をクリーニングする。このクリーニング動作を前洗浄と称する。前洗浄は熱交換器700の出湯温度が25℃に到達してから2秒後の時点P5まで継続される。
時点P5で前洗浄が終了すると、制御部130はノズル装置800の駆動部860の駆動を開始し、ノズル部820を収納位置からお尻洗浄位置へと進出させる。収納位置からお尻洗浄位置への移動の間は、流調弁517を切替えて、ノズルクリーニング流路839に洗浄水を供給する。ノズルクリーニング流路839に供給された洗浄水はノズルクリーニング噴出口838よりノズルカバー840の内部に噴出し、噴出した洗浄水はノズルカバー840の内面を洗浄した後に排水口845よりノズルカバー840の外部に流出する。その間、ノズル部820は洗浄水により温められ、後に実施されるお尻洗浄時に冷水が噴出して不快を感じることを抑制することができる。
ノズル部820がお尻洗浄位置に到達した時点P6で、制御部130は流調弁517を切替えてお尻洗浄流路835に洗浄水の供給を開始する。お尻洗浄流路835に供給された洗浄水はお尻洗浄噴出口834より噴出し、噴出開口844を通過して使用者の局部を洗浄する。お尻洗浄の動作は洗浄停止の操作が行われる時点P11まで継続される。
熱交換器700の駆動中は、制御部130は入水温度センサ630と出湯温度センサ730の検知データにより、洗浄水を設定された温度に制御する。
水ポンプ516の駆動が継続されることにより、サブタンク600の水位は低下し、水位検知センサ620が下限水位を検知した時点P7で制御部130は止水電磁弁514に通電を開始し、水位検知センサ620が上限水位を検知する時点P8まで通電を継続する。
上限水位を検知した時点P8で、制御部130は止水電磁弁514の通電を停止するとともに時間計測を開始し、次に水位検知センサ620が下限水位を検知する時点P9までの経過時間を計測する。下限水位を検知した時点P9で、制御部130は計測した経過時間と上限水位から下限水位までの水量(65cc)とを演算することにより流量を算出する。演算終了時点P10で、洗浄強さ毎に設定された流量と差がある場合は、水ポンプ516の出力を調整し、洗浄水の流量を補正する。
操作部210またはリモートコントローラ400の洗浄停止の操作が行われた時点P11で、水ポンプ516と熱交換器700の通電は停止されるとともに、ノズル装置800が駆動部860の駆動が開始され、ノズル部820がお尻洗浄位置から収納位置へと後退
する。
ノズル部820が収納位置に後退した時点P12でノズル装置800の駆動部860の駆動が停止するとともに、水ポンプ516と熱交換器700が再度駆動され、ノズル部820をクリーニングする後洗浄が開始され、所定時間経過した時点P13で水ポンプ516と熱交換器700の駆動が停止され、後洗浄が終了する。
ノズル部820の後洗浄が終了した時点P13で止水電磁弁514が再度通電され、サブタンク600に洗浄水が供給され、上限水位が検知された時点P14で止水電磁弁514の通電が停止され、お尻洗浄の一連の制御が終了し、サブタンク600が上限水位の状態で洗浄手段は待機状態となる。
図30は初期使用を以前に実施した待機状態にある衛生洗浄装置で、洗浄動作を実施した場合の通常使用時のタイムチャートを示すものである。
図29に示す初期使用の場合と大きく異なるのは、洗浄操作がなされた時点P20でサブタンク600は既に満水状態である点と、制御部130が初期使用を実施したことを記憶している点である。
図30に示すように、サブタンク600が満水状態の待機状態で、操作部210またはリモートコントローラ400の洗浄スイッチ(例えば、お尻洗浄スイッチ221または410)が操作された時点P20において、制御部130は、止水電磁弁514の通電を開始して洗浄水の供給を開始するとともに、初期操作の制御を既に実施した記憶データに基づき熱交換器700の通電を同時に開始する。また、ノズル装置800の前洗浄動作を同時に開始する。また、水位検知センサ620の駆動を同時に開始する。
前述した初期使用の場合とは、洗浄操作をした時点から熱交換器700の通電開始の時点までの制御が異なっており、ノズル装置800の駆動が開始される時点P5以降の制御および作用動作は同様である。
上記のように、本実施の形態における衛生洗浄装置は、洗浄手段の構成において、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、流量を演算により検出する構成としたことにより、洗浄手段の構成を簡素化することができるとともに、コスト削減を図ることができる。
また、水位検知における電極間の出力電圧変化を判定する閾値を温度により補正することにより、水位検知と流量検知の精度を向上することができるとともに、広い範囲に導電率の異なる水を衛生洗浄装置の洗浄水として使用することが可能となることにより、衛生洗浄装置の使用範囲と使い勝手を向上することができる。
また、衛生洗浄装置の初期使用時において、サブタンクの満水状態検知後に所定時間通水を継続するとともに、水ポンプ駆動後に水位検知センサが上限水位の検知が解消された後に熱交換器の通電を開始することにより熱交換器の空焚きを防止することができ、一般的に実施されている流量センサを使用した空焚きを防止の手段より、シンプルな構成で低コストであり、安全性と信頼性を確保することができる。
<7>散布ノズルの制御と作用動作
図31は散布ノズルの外観を示す斜視図を示すものであり、図32は散布ノズルの断面図を示し、図33は衛生洗浄装置における散布ノズルの設置位置および散布ノズルの吐出口の回転角度を示す平面図である。図34は、散布ノズルの吐出口の回転角度における吐
水量可変手段のポンプ出力および散布ノズル駆動部の回転速度を示すチャートである。
散布ノズル550は、図32に示すように回転ノズル550dが、入り口流路550bを備えたボディ550cの中に、モータである散布ノズル駆動部550aによって回転自在にOリング550e,550fで軸シールされた構成である。550nは、回転ノズル550dに嵌合された回転駆動体のシャフトである。
ボディ550cの入り口流路550bから供給された洗浄水または泡は、回転ノズル550dの周囲に開けられた複数の入り口孔550hを経て、吐出口550uから吐出される。
図33に示すように、散布ノズル550は、本体200の中央より右側に配置されている。これは、人体局部を洗浄するお尻洗浄ノズル831等を中央に配置することを優先するため、散布ノズル550は、中央ではなく、その左右どちらかに配置されることになるためである。
衛生洗浄装置100の制御部130は、使用者がトイレに入室すると、人体検知センサ450によって人の入室を検知するとともに、吐水量可変手段である水ポンプ516の運転を開始するとともに、開閉弁530aを開く。
この時、お尻洗浄ノズル831やビデ洗浄ノズル832、ノズルクリーニング部833等への流路切り替えを行う流調弁517は閉止状態なので、熱交換器700からの洗浄水は分岐流路530および逆止弁531、泡タンク532を経て、散布ノズル550から便器内面に吐出される。
その際、制御部130は、散布ノズル550の散布ノズル駆動部550aを駆動し、散布ノズル550の吐出口550uの方向が回転駆動され、吐出口550uから吐出された洗浄水または泡によって、便器の内面全周に水膜または泡膜が形成される。
図33のように、散布ノズル550の吐出口550uの回転角度方向によって、散布ノズル550から便器内面までの距離が異なっている。制御部130は、図34に示すように散布ノズル550の吐出口550uの回転角度に応じて、吐水量可変手段である水ポンプ516の出力を変化させるように制御する。
本実施の形態の衛生洗浄装置は、散布ノズル550の吐出口550uの方向が、回転角度が160°のとき便器内面までの距離が最も長く、吐出口550uの方向が340°のとき便器内面までの距離が最も短くなる。使用者のトイレへの入室を人体検知センサ450によって検知すると、制御部130は散布ノズル550の吐出口550uの回転角度に応じて、吐水量可変手段(水ポンプ516)の出力を図34のように変化させる。
すなわち、散布ノズル550の吐出口550uから便器内面までの距離が最も遠く(長く)なる回転角度が160°付近のとき、吐水量可変手段であるポンプの出力が大になり、吐出口550uから便器内面までの距離が最も近く(短く)なる回転角度が340°付近のとき、ポンプの出力が小になるように、吐出口550uからの噴出量(および噴出速度)が制御される。
したがって、散布ノズル550の吐出口550uから最も遠い距離になる便器前方へ吐出されるとき、洗浄水が最も強い勢いで吐出されて便器前方の内面まで洗浄水が行き届き、散布ノズル550の吐出口550uから最も近い距離になる便器の後方へ吐出されるとき、洗浄水が最も弱い勢いで吐出されるので、便器後方へは飛び散りなどの不具合もなく
便器内面に洗浄水または泡が便器内面全般に行き届くように吐出することができ、便器前方の内面まで水膜または泡膜を形成して汚れ付着を抑制することできる。
以上のように、制御部130が散布ノズル550の吐出口550uの回転角度に応じて吐水量可変手段であるポンプの出力を変化させることにより、便器の前方,側方,後方への距離が異なっていても洗浄水または泡が便器内面全般に行き届くように吐出することができ、便器前方の内面まで水膜または泡膜を形成して汚れ付着を抑制することできる。
なお、上記したポンプ出力のレベル(平均レベル)を高くしたり低くしたり調整できるレベル切り替えスイッチを、操作部210またはリモートコントローラ400に設けてもよい。これにより、便器の大きさ等が異なっても、洗浄水または泡が便器内面全般に行き届くように吐出することができ、便器前方の内面まで水膜または泡膜を形成して汚れ付着を抑制することできる。
上記の制御部130が散布ノズル550の吐出口550uの回転角度に応じてポンプの出力を変化させることに加えて、制御部130は散布ノズル550の吐出口550uの回転角度に応じて散布ノズル駆動部550aの速度を変化させるようにしてもよい。吐水量可変手段であるポンプ(水ポンプ516)の出力を変化させることによって、吐出の勢いが変化して遠い便器内面まで届くようにでき、近い便器内面での飛び散りを抑制できることに加えて、吐出口550uの回転角度に応じて散布ノズル駆動部550aの速度を変化させることによって、さらに散布密度をより均等にすることができる。
すなわち、散布ノズル550の吐出口550uが一定の回転速度で回転した場合、便器内面までの距離が遠い箇所は散布密度が粗になり、便器内面までの距離が遠い箇所は散布密度は密になる。吐水量可変手段であるポンプ(水ポンプ516)の出力を変化させることで、散布分布を均等にする作用もあるが、回転角度に応じて散布ノズル駆動部550aの速度を変化させることでより均等に、言い換えると、便器内面により万遍に吐出することができる。
図34に示したように、散布ノズルの吐出口から最も遠い距離になる回転角度が160°付近の、便器の前方へ散布される洗浄水または泡が分散して散布密度が疎になる便器前方へ吐出されるとき、散布ノズルが最も遅い回転速度となって、散布密度が高められ、散布ノズルの吐出口から最も近い距離になる回転角度が340°付近の、便器の後方へ吐出されるとき、散布ノズル550が最も速い回転速度となって、散布密度が薄められるので、便器内面に散布される洗浄水または泡の分布をより均等化でき、汚れ付着を抑制することできる。
つまり、制御部130は散布ノズル550の吐出口550uの回転角度に応じて散布ノズル駆動部550aの速度を変化させることにより、散布ノズル550の吐出口550uの方向が、便器内面までの距離が長い便器前方の回転角度のとき散布ノズル駆動部550aの速度が小で、便器内面までの距離が短い便器後方の回転角度のとき散布ノズル駆動部の速度を大とすることによって、便器の前方,側方,後方への距離が異なっていても洗浄水または泡が便器内面に万遍に吐出することができ、より万遍に便器前方の内面まで水膜または泡膜を形成して汚れ付着を抑制することできる。
制御部130は、人体検知センサ450によって人の入室を検知した後、散布ノズル550は便器内面に洗浄水または泡を散布する際、散布ノズル駆動部550aで回転ノズル550dを2回転して自動停止する。このことにより、トイレ室内へ使用者が入室したとき、使用前に便器内面に水膜または泡膜を形成することができ、汚れの付着を抑制することができる。なお、回転する吐出口550uから便器内面に散布が行き亘る所定回転数も
しくは所定時間だけ散布して停止する構成であればよく、2回転に限定されるものではない。
また、散布ノズル550は便器内面に洗浄水または泡を散布する際、散布ノズル駆動部550aで回転ノズル550dを、一方向に2回転するのではなく、図34で示されているように、散布ノズル550の回転ノズル550dを往復回転する構成としてもよい。これにより、散布ノズル550の回転ノズル550dを、右方向または左方向のうち、いずれか一方向に全周回転する構成のように、洗浄水または泡の散布方向が常に同じ方向ではなく、往復回転することによって往復による逆方向からの散布がされ、この正逆回転による二方向から散布されることにより、いわゆる散布抜け部をより少なくでき、より行き亘りやすい散布ができるので、少ない散布回数(時間)で汚れ付着を抑制することできる。
図34のチャートでは、便器の後部側に相当する回転角度0°から回転角度340°まで正回転して一旦停止し、その後、回転角度340°から回転角度0°まで逆回転する往復回転後に停止する動作が示されている。散布ノズル550の回転ノズル550dは、回転可能範囲が、回転角度0°から回転角度340°に機械的ストッパによって規制される回転規制部(図示せず)が設けられている。
その回転規制部(図示せず)は、回転ノズル550dの外周の一部に形成された突起が回転ノズル550dとともに回転し、ボディ550cの回転規制壁に当接すると、散布ノズル駆動部550aであるモータが回転ノズル550dを回転しようとしても、機械的に当接しているので、モータがスリップして空転するだけで、回転ノズル550dは回転できない構成である。
このように、回転範囲を規制する回転規制部(図示せず)を設け、回転規制部で規制されていない回転範囲で散布ノズル550を往復回転する構成とすることにより、往復による逆方向からの散布がされ、この正逆回転による二方向から散布されることにより、いわゆる散布抜け部をより少なくでき、より行き亘りやすい散布ができるので、少ない散布回数(時間)で汚れ付着を抑制することできる。
また、散布ノズル駆動部550aをモータで構成して、回転規制部が当接した位置で散布ノズル駆動部の回転位置の原点認識をさせることができ、回転角度位置と回転速度の精度が高く、極めてばらつきの少ない散布ができる。
なお、図6による水回路構成の説明したように、洗浄水供給流路690の、吐水量可変手段である水ポンプ516と流調弁517との間で分岐された分岐流路530は、開閉弁530a及び逆止弁531を介して泡タンク532に洗浄水が供給されるように接続され、泡タンク532の下流に散布ノズル550が接続されている。そして、泡タンク532に洗剤を供給する洗剤タンク533および洗剤ポンプ534が接続されるとともに、泡タンク532に空気を送り込み、泡を作る空気ポンプ535が備わっている。
ちなみに、制御部130が開閉弁530aを開くことによって熱交換器700からの洗浄水が吐水量可変手段である水ポンプ516によって送水されることによって、散布ノズル550から洗浄水または洗浄泡が吐出される。その際、水ポンプ516または空気ポンプ535の出力の増減に応じて、散布ノズル550から吐出される洗浄水または泡の吐出量および吐出の勢い(吐出速度および吐出圧)が増減される。
なお、分岐流路530に開閉弁530aを設けた構成は、分岐流路530と洗浄水供給流路690の分岐部に流路切換弁を設けた構成にしてもよい。
散布ノズル550から洗浄水を散布するか、もしくは泡を散布するかを、使用者は本体200の操作部210またはリモートコントローラ400によって選択指示できる構成となっている。開閉弁530aと散布ノズル550の間に洗剤が供給されて泡を生成する泡タンク532を備え、散布ノズル550の吐出口550uから便器内面に泡を吐出する構成であることにより、便器内面に水または温水の散布による単なる水膜が形成されるのではなく、洗剤を含む泡による泡膜が形成されることにより、汚れ付着を抑制する効果をさらに高めることができる。また、洗剤を含む泡による泡膜によって、いやな臭いの抑制および、視覚的に清潔なイメージの快適感を向上することができる。
本実施の形態の衛生洗浄装置は、散布ノズル550から便器内面に洗浄水または泡が散布されるのは、人体検知センサ450によって人の入室を検知した場合とは別に、操作部210またはリモートコントローラ400の散布スイッチ417を操作することによって、散布することができ、汚れが気になる場合いつでも洗剤を含む泡による泡膜を形成して清潔にすることができる。
なお、散布ノズル550から便器内面に洗浄水と泡のどちらを散布するかについては、あらかじめ、操作部210またはリモートコントローラ400の散布選択スイッチ(図示せず)により、使用者が任意に選択することができる。
散布ノズル550から便器内面に泡が散布される際は、制御部130は散布ノズル550の吐出口550uの回転角度に応じて、前述した図34のポンプ出力で示した場合と同様に空気ポンプ535の出力を変化させることによって、便器の前方,側方,後方への距離が異なっていても泡が便器内面全般に行き届くように吐出することができ、便器前方の内面まで泡膜を形成して汚れ付着を抑制することできる。
すなわち、散布ノズル550の吐出口550uから便器内面までの距離が最も遠く(長く)なる回転角度が160°付近のとき、空気ポンプ535の出力が大になることによって、空気ポンプ535による空気圧が高くなり、吐出口550uから泡を遠くまで飛ばす勢いが強く、吐出口550uから便器内面までの距離が最も近く(短く)なる回転角度が340°付近のとき、空気ポンプ535の出力が小になることによって、空気ポンプ535による空気圧が低くなり、泡を飛ばす勢いが弱くなるように作用して、泡を便器内面に万遍に吐出することができる。
また、画像素子等で便器の汚れを検知する汚れ検知手段(図示せず)をさらに備え、制御部130は、汚れが残っている部分を部分往復して集中的に散布することにより、より汚れ抑制効果を向上することができる。汚れ部分を部分往復する方法以外に、汚れ部分を散布ノズル550の吐出口550uが回転通過する際の回転速度を低速回転にするか、ポンプ出力を増大してもよい。
(実施の形態2)
図35は本発明の実施の形態2における衛生洗浄装置を便器上に設置した状態の外観の斜視図を示し、図36は同実施の形態2における衛生洗浄装置の本体の斜視図を示すものである。
図1に示した実施の形態1の衛生洗浄装置100は、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ものであったのに対して、図35および図36に示した実施の形態2の衛生洗浄装置100Yは、便座付きの便器110Yの、便器110Yと便座300Yの間に本体200Yを挟み込むように固定設置される点が異なる。
便器110Y上に便座300Yを設置するために使用されているボルト・ナット(図示せず)を緩め、図36に示した本体200Yのボルト溝200Mにボルト(図示せず)が嵌るように差込み、ボルト・ナット(図示せず)を再度締め付ければ、便器110Yに衛生洗浄装置100Yの本体200Yが設置固定できる。
本体200Yには、実施の形態1と同様に、散布ノズル550、散布ノズル550へ送出する洗浄水の流量を可変する吐水量可変手段である水ポンプ516(図示せず)、散布ノズルの吐出口の方向を回転駆動する散布ノズル駆動部550a(図示せず)、散布ノズルへの水路を開閉する開閉弁530a(図示せず)、これらの動作を制御する制御部130(図示せず)と、制御部に指示設定する操作部210を備えている。なお、図35および図36に示した実施の形態2の衛生洗浄装置100Yは、便器内面に水膜または泡膜を形成する散布ノズル550とは別に、人体局部を洗浄する洗浄ノズル831Yを備えているが、洗浄ノズル831Yの無い衛生洗浄装置であってもよい。
この実施の形態2における衛生洗浄装置100Yの構成においても、実施の形態1の衛生洗浄装置100と同様に、制御部130が散布ノズル550の吐出口550uの回転角度に応じて吐水量可変手段516の出力を変化させる構成であることにより、散布ノズル駆動信号によって、散布ノズル550は吐出口550uの方向が散布ノズル駆動部550aで回転されながら便器110Yの内面に洗浄水が吐出される。
この際、散布ノズル550の吐出口550uの回転角度方向によって、散布ノズル550から便器内面までの距離が異なっているが、制御部130は、図34に示すように散布ノズル550の吐出口550uの回転角度に応じて、吐水量可変手段である水ポンプ516の出力を変化させるように制御する。
すなわち、散布ノズル550の吐出口550uから便器内面までの距離が最も遠く(長く)なる回転角度が160°付近のとき、吐水量可変手段であるポンプの出力が大になり、吐出口550uから便器内面までの距離が最も近く(短く)なる回転角度が340°付近のとき、ポンプの出力が小になるように、吐出口550uからの噴出量(および噴出速度)が制御される。
したがって、散布ノズル550の吐出口550uから最も遠い距離になる便器前方へ吐出されるとき、洗浄水が最も強い勢いで吐出されて便器前方の内面まで洗浄水が行き届き、散布ノズル550の吐出口550uから最も近い距離になる便器の後方へ吐出されるとき、洗浄水が最も弱い勢いで吐出されるので、便器後方へは飛び散りなどの不具合もなく便器内面に洗浄水または泡が便器内面全般に行き届くように吐出することができ、便器前方の内面まで水膜または泡膜を形成して汚れ付着を抑制することできる。
以上のように、制御部130が散布ノズル550の吐出口550uの回転角度に応じて吐水量可変手段であるポンプの出力を変化させることにより、便器の前方,側方,後方への距離が異なっていても洗浄水または泡が便器内面全般に行き届くように吐出することができ、便器前方の内面まで水膜または泡膜を形成して汚れ付着を抑制することできる。
なお、上記したポンプ出力のレベル(平均レベル)を高くしたり低くしたり調整できるレベル切り替えスイッチを、操作部210に設けてもよい。これにより、便器の大きさ等が異なっても、洗浄水または泡が便器内面全般に行き届くように吐出することができ、便器前方の内面まで水膜または泡膜を形成して汚れ付着を抑制することできる。
上記の制御部130が散布ノズル550の吐出口550uの回転角度に応じてポンプの出力を変化させることに加えて、制御部130は散布ノズル550の吐出口550uの回
転角度に応じて散布ノズル駆動部550aの速度を変化させるようにしてもよい。吐水量可変手段であるポンプ(水ポンプ516)の出力を変化させることによって、吐出の勢いが変化して遠い便器内面まで届くようにでき、近い便器内面での飛び散りを抑制できることに加えて、吐出口550uの回転角度に応じて散布ノズル駆動部550aの速度を変化させることによって、さらに散布密度をより均等にすることができる。
すなわち、散布ノズル550の吐出口550uが一定の回転速度で回転した場合、便器内面までの距離が遠い箇所は散布密度が粗になり、便器内面までの距離が遠い箇所は散布密度は密になる。吐水量可変手段であるポンプ(水ポンプ516)の出力を変化させることで、散布分布を均等にする作用もあるが、回転角度に応じて散布ノズル駆動部550aの速度を変化させることでより均等に、言い換えると、便器内面により万遍に吐出することができる。
図34に示したように、散布ノズルの吐出口から最も遠い距離になる回転角度が160°付近の、便器の前方へ散布される洗浄水または泡が分散して散布密度が疎になる便器前方へ吐出されるとき、散布ノズルが最も遅い回転速度となって、散布密度が高められ、散布ノズルの吐出口から最も近い距離になる回転角度が340°付近の、便器の後方へ吐出されるとき、散布ノズル550が最も速い回転速度となって、散布密度が薄められるので、便器内面に散布される洗浄水または泡の分布をより均等化でき、汚れ付着を抑制することできる。
つまり、制御部130は散布ノズル550の吐出口550uの回転角度に応じて散布ノズル駆動部550aの速度を変化させることにより、散布ノズル550の吐出口550uの方向が、便器内面までの距離が長い便器前方の回転角度のとき散布ノズル駆動部550aの速度が小で、便器内面までの距離が短い便器後方の回転角度のとき散布ノズル駆動部の速度を大とすることによって、便器の前方,側方,後方への距離が異なっていても洗浄水または泡が便器内面に万遍に吐出することができ、より万遍に便器前方の内面まで水膜または泡膜を形成して汚れ付着を抑制することできる。