JP6957970B2

JP6957970B2 - 洗浄便座装置

Info

Publication number: JP6957970B2
Application number: JP2017099819A
Authority: JP
Inventors: 恵久末次; 秀明山口
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2017-05-19
Filing date: 2017-05-19
Publication date: 2021-11-02
Anticipated expiration: 2037-05-19
Also published as: JP2018193810A

Description

本発明は、洗浄便座装置に関する。

従来、この種の洗浄便座装置としては、人体の局部に洗浄ノズルから高温水と低温水とを中央部がその周りよりも高温となるように同時に吐水するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この洗浄便座装置では、このようにすることにより、洗浄効果を上げるために吐水温度を上昇させても体感で熱く感じることがないとしている。

特開２０００−１６０６５２号公報

こうした洗浄便座装置では、一般に、高温水の水量と洗浄感とが相関関係にあるとされている。このため、洗浄便座装置の消費電力の制限（例えば、家庭用で１５００Ｗなど）により高温水の水量が制限されると、使用者に十分な洗浄感を与えられない場合が生じ得る。特に、洗浄水を加温するための熱交換装置として、瞬間式が用いられる場合、貯湯式が用いられる場合に比して、熱交換装置の消費電力が大きくなりやすいことから、この課題が生じやすい。これらのことから、使用者に与える洗浄感をどのように向上させるかが課題とされている。

本発明の洗浄便座装置は、使用者に与える洗浄感を向上させることを主目的とする。

本発明の洗浄便座装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の洗浄便座装置は、
使用者の局部に洗浄水として互いに温度の異なる高温水および低温水を高温水用噴射口および低温水用噴射口から同時に噴射する洗浄ノズルと、
前記洗浄ノズルに供給する前記低温水を脈動させる脈動装置と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の洗浄便座装置では、使用者の局部に洗浄水として互いに温度の異なる高温水および低温水を高温水用噴射口および低温水用噴射口から同時に噴射する洗浄ノズルと、洗浄ノズルに供給する低温水を脈動させる脈動装置と、を備える。したがって、脈動装置によって低温水を脈動させることにより、Thermal ReferralおよびThermal Grill illusionによって、洗浄水の温度を実際の温度よりも高く感じさせることができ、使用者に与える洗浄感を向上させることができる。ここで、“Thermal Referral”は、周辺に温刺激を付与し、中央に皮膚温と同程度の温度（熱いとも冷たいとも知覚しない温度）でも触刺激を付与すると、中央も温かいと知覚する錯覚現象である。また、“Thermal Grill illusion”は、近距離で温刺激と冷刺激とを同時に付与すると、温刺激の温度よりも高い温度と知覚する錯覚現象である。

こうした本発明の洗浄便座装置において、前記脈動装置は、人体機械受容器の反応周波数範囲内の周波数で前記低温水を脈動させるものとしてもよい。こうすれば、人体機械受容器を刺激して、使用者に与える洗浄感をより向上させることができる。

また、本発明の洗浄便座装置において、前記高温水用噴射口は、前記低温水用噴射口の周辺に形成されるものとしてもよい。こうすれば、Thermal Referralを誘起させやすい。

さらに、本発明の洗浄便座装置において、前記低温水用噴射口および前記高温水用噴射口は、並んで形成されるものとしてもよい。この場合でも、Thermal Referralを誘起可能である。

本発明の洗浄便座装置において、洗浄水を加温する熱交換装置と、給水管と前記高温水用噴射口とに接続されると共に前記熱交換装置が配置された第１流路と、前記第１流路における前記熱交換装置よりも上流側から分岐して前記低温水用噴射口に接続されると共に前記脈動装置が配置された第２流路と、前記第１流路における前記熱交換装置よりも下流側から分岐して前記第２流路における前記脈動装置よりも上流側に合流する第３流路と、を有する洗浄水流路と、を備えるものとしてもよい。こうすれば、給水管の水を高温水および低温水とするのに熱交換装置を１つ用いるだけでよい。

本実施形態としての洗浄便座装置１０および便器１の外観を示す外観図である。便座装置本体２０の構成の概略を示す構成図である。おしり洗浄ノズル４０およびビデ洗浄ノズル４４を上面から見た上面図である。図３のＡ−Ａ断面を示す断面図である。おしり洗浄ノズル４０Ａおよびビデ洗浄ノズル４４Ａを上面から見た上面図である。おしり洗浄ノズル４０Ｂおよびビデ洗浄ノズル４４Ｂを上面から見た上面図である。便座装置本体１２０の構成の概略を示す構成図である。

次に、本発明を実施するための形態について説明する。図１は、本実施形態としての洗浄便座装置１０および便器１の外観を示す外観図であり、図２は、便座装置本体２０の構成の概略を示す構成図であり、図３は、おしり洗浄ノズル４０およびビデ洗浄ノズル４４を上面から見た上面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ断面を示す断面図である。

本実施形態の洗浄便座装置１０は、図１に示すように、便器１の上面に設置され、便座装置本体２０と、便座装置本体２０に対して開閉可能に支持された便座１２と、便座１２と同様に便座装置本体２０に対して開閉可能に支持された便蓋１４と、各種操作が可能な操作パネル１６と、を備える。

操作パネル１６には、例えば、図２に示すように、洗浄水により使用者のおしりを洗浄するためのおしり洗浄スイッチ１６ａや、ビデとして用いられるビデ洗浄スイッチ１６ｂ、おしり洗浄やビデ洗浄の洗浄強さを調節するための洗浄強さ調節スイッチ１６ｃ、洗浄水の温度を調節するための温水温度調節スイッチ１６ｄ、おしり洗浄やビデ洗浄を停止させるための停止スイッチ１６ｅなどが設けられている。

便座装置本体２０は、図２に示すように、給水管（水道管）２に接続された洗浄水流路２１と、給水管２から洗浄水流路２１への水（洗浄水）の供給を司る止水電磁弁２２と、熱交換ユニット２６と脈動ポンプ２８と流量調整バルブ３０，３２，３４と切替バルブ３６，３８とおしり洗浄ノズル４０およびビデ洗浄ノズル４４とを有する洗浄ユニット２４と、装置全体をコントロールする制御装置５０と、を備える。

洗浄水流路２１は、給水管２に接続されると共に熱交換ユニット２６や流量調整バルブ３０を経由して切替バルブ３６に接続される第１流路２１ａと、第１流路２１ａにおける熱交換ユニット２６よりも上流側の点Ｐ１から分岐して脈動ポンプ２８や流量調整バルブ３２を経由して切替バルブ３８に接続される第２流路２１ｂと、第１流路２１ａにおける熱交換ユニット２６と流量調整バルブ３０との間の点Ｐ２から分岐して流量調整バルブ３４を経由して第２流路２１ｂにおける脈動ポンプ２８よりも上流側の点Ｐ３に合流する第３流路２１ｃと、を有する。ここで、第１流路２１ａにおける熱交換ユニット２６よりも上流側には、温度センサ２１ｔが取り付けられている。第３流路２１ｃには、点Ｐ２から点Ｐ３の向きの洗浄水の流れを許容すると共に反対向きの水の流れを禁止する図示しない逆止弁が設けられている。

熱交換ユニット２６は、第１流路２１ａを流れる洗浄水を瞬間的に温水にする温水ヒータ２７を有すると共に定格消費電力が１２００Ｗ程度のいわゆる瞬間式の熱交換器として構成されている。この熱交換ユニット２６には、温度センサ２６ｔが取り付けられている。この熱交換ユニット２６により加温された洗浄水は、第１流路２１ａを通って切替バルブ３６に流れると共に、点Ｐ２で第１流路２１ａから分流して第３流路２１ｃを通って点Ｐ３で第２流路２１ｂにおける加温されていない洗浄水（点Ｐ１で第１流路２１ａから分流した洗浄水）に合流して切替バルブ３８に流れる。したがって、切替バルブ３８に流れる洗浄水の温度は、切替バルブ３６に流れる洗浄水の温度よりも温度よりも低くなる。以下、切替バルブ３８に流れる洗浄水を「低温水」といい、切替バルブ３６に流れる洗浄水を「高温水」ということがある。

脈動ポンプ２８は、例えばダイヤフラムポンプとして構成されており、第２流路２１ｂにおける点Ｐ３よりも下流側を流れる洗浄水（低温水）を脈動させる。流量調整バルブ３０は、開度の変更により、第１流路２１ａにおいて切替バルブ３６に供給する洗浄水（高温水）の流量を調整する。流量調整バルブ３２は、開度の変更により、第２流路２１ｂにおいて切替バルブ３８に供給する洗浄水（低温水）の流量を調整する。流量調整バルブ３４は、開度の変更により、第３流路２１ｃの洗浄水の流量を調整する。

切替バルブ３６は、供給される洗浄水（高温水）の供給先をおしり洗浄ノズル４０とビデ洗浄ノズル４４とから選択的に切り替える。切替バルブ３８は、供給される洗浄水（低温水）の供給先をおしり洗浄ノズル４０とビデ洗浄ノズル４４とから選択的に切り替える。

おしり洗浄ノズル４０およびビデ洗浄ノズル４４は、使用者の局部に洗浄水を噴射するノズルであり、図３および図４に示すように、互いに同一形状（棒状）に形成されており、それぞれの先端部の上面（使用者の局部と対向可能な面）には、切替バルブ３８からの洗浄水（低温水）を噴射するための低温水用噴射口４１，４５および切替バルブ３６からの洗浄水（高温水）を噴射するための高温水用噴射口４２，４６が形成されている。低温水用噴射口４１，４５は、円状に形成されており、高温水用噴射口４２，４６は、低温水用噴射口４１，４５の周辺に（低温水用噴射口４１，４５を包囲するように）環状に形成されている。したがって、おしり洗浄ノズル４０やビデ洗浄ノズル４４の先端部の上面の中央（内周側）から低温水を噴射し、その周辺（外周側）から高温水を噴射する。

制御装置５０は、ＣＰＵ５２やＲＯＭ５４、ＲＡＭ５６を備えるマイクロプロセッサとして構成されている。制御装置５０には、操作パネル１６の各操作スイッチ１６ａ〜１６ｅからの操作信号や、温度センサ２１ｔからの洗浄水の温度Ｔｗｎｏ、温度センサ２６ｔからの洗浄水の温度Ｔｗｈｔ、使用者の便座１２への着座を検知する着座センサ１７からの検知信号などが入力されている。制御装置５０からは、止水電磁弁２２への駆動信号や、熱交換ユニット２６への駆動信号、脈動ポンプ２８への駆動信号、流量調整バルブ３０，３２，３４への駆動信号、切替バルブ３６，３８への駆動信号などが出力されている。

こうして構成された洗浄便座装置１０では、使用者により洗浄スイッチ（おしり洗浄スイッチ１６ａまたはビデ洗浄スイッチ１６ｂ）が操作されると、制御装置５０は、止水電磁弁２２を開弁すると共に、操作された洗浄スイッチに対応する洗浄ノズル（おしり洗浄ノズル４０またはビデ洗浄ノズル４４）に洗浄水が供給されるように切替バルブ３６，３８を制御する。また、制御装置５０は、熱交換ユニット２６や脈動ポンプ２８、流量調整バルブ３０，３２，３４を制御して、使用者の局部に洗浄ノズルから洗浄水として高温水および低温水を同時に噴射する。この際には、洗浄ノズルの先端部の上面の中央（内周側）から低温水を噴射し、その周辺（外周側）から高温水を噴射する。

熱交換ユニット２６の制御は、制御装置５０により、温度センサ２６ｔからの熱交換ユニット２６内の洗浄水の温度Ｔｗｈｔが目標温度Ｔｗｈｔ＊となるように温水ヒータ２７がデューティ駆動される（温水ヒータ２７に直列に接続された図示しないヒータスイッチがスイッチング制御される）ことにより行なわれる。ここで、目標温度Ｔｗｈｔ＊は、温水温度調節スイッチ１６ｄからの操作信号に基づいて、使用者の局部（皮膚）への到達時の洗浄水の温度が３４℃〜４０℃程度になるように定められる。

脈動ポンプ２８の制御は、制御装置５０により、洗浄水（低温水）が人体機械受容器の反応周波数範囲内の目標周波数ｆ＊で脈動するように脈動ポンプ２８が駆動されることにより行なわれる。ここで、人体機械受容器の反応周波数範囲は、例えば、２〜３００Ｈｚ程度の範囲として定めることができる。これは、文献Ａなどを参考に、人体機械受容器において、マイスナー小体の反応周波数が２０〜４０Ｈｚ程度（反応がピークとなるピーク周波数ｆ１が３０Ｈｚ程度）、メルケル盤の反応周波数が２〜８Ｈｚ程度（ピーク周波数ｆ２が５Ｈｚ程度）、パチニ小体の反応周波数が２００〜３００Ｈｚ程度（ピーク周波数ｆ３が２４０Ｈｚ程度）であることを考慮したものである。目標周波数ｆ＊は、例えば、ピーク周波数ｆ１〜ｆ３のうちの何れかの周波数（特定の周波数）を用いることができる。
文献Ａ：渡辺亮，大原淳，國安裕生，佐藤未知，福嶋政期，梶本裕之，「指先における振動刺激提示部位への温度感覚の誘導 −温度誘導効果の振動周波数依存性−」，第１２回システムインテグレーション部門講演会（ＳＩ２０１１），２０１１年１２月２３日〜２５日，京都，ｐ．０６８１−０６８４

流量調整バルブ３０の制御は、制御装置５０により、洗浄強さ調節スイッチ１６ｃからの操作信号に基づいて洗浄水（高温水）の目標流量Ｆｗｈｉ＊が設定され、切替バルブ３６に供給される洗浄水（高温水）の流量が目標流量Ｆｗｈｉ＊となるように流量調整バルブ３０の開度が調節されることにより行なわれる。流量調整バルブ３２の制御は、制御装置５０により、洗浄強さ調節スイッチ１６ｃからの操作信号に基づいて洗浄水（低温水）の目標流量Ｆｗｌｏ＊が設定され、切替バルブ３８に供給される洗浄水（低温水）の流量が目標流量Ｆｗｌｏ＊となるように流量調整バルブ３２の開度が調節されることにより行なわれる。ここで、目標流量Ｆｗｈｉ＊，Ｆｗｌｏ＊は、例えば、洗浄強さ調節スイッチ１６ｃからの操作信号に基づく洗浄ノズルから噴射すべきトータル目標流量Ｆｗｓｕｍ＊に係数ｋ１，ｋ２（ｋ１＋ｋ２＝１）を乗じて設定することができる。係数ｋ１，ｋ２は、適宜設定することができる。

流量調整バルブ３４の制御は、制御装置５０により、温度センサ２１ｔからの洗浄水の温度Ｔｗｎｏと温度センサ２６ｔからの洗浄水の温度Ｔｗｈｔとに基づいて第２流路２１ｂにおける点Ｐ３よりも下流側の洗浄水（低温水）の温度が目標温度Ｔｗｌｏ＊となるように流量調整バルブ３４の開度が調節されることにより行なわれる。ここで、目標温度Ｔｗｌｏ＊は、使用者の局部（皮膚）への到達時の洗浄水の温度が３０℃〜３３℃程度になるように定められる。

本実施形態では、洗浄ノズルの先端部の上面の中央（内周側）から低温水（局部への到達時に３０℃〜３３℃程度となる洗浄水）を噴射し、その周辺（外周側）から高温水（局部への到達時に３４℃〜４０℃程度となる洗浄水）を噴射することにより、Thermal Referralを誘起させやすい。ここで、“Thermal Referral”は、周辺に温刺激を付与し、中央に皮膚温と同程度の温度（熱いとも冷たいとも知覚しない温度）でも触刺激を付与すると、中央も温かいと知覚する錯覚現象である。また、低温水の温度を、局部への到達時に３３℃程度以下（TRPM8領域内の温度）になるようにすることにより、Thermal Grill illusionを誘起させやすい。ここで、“TRPM8”は、２５℃〜２８℃程度以下で特に活性化する冷刺激受容器であり、“Thermal Grill illusion”は、近距離で温刺激と冷刺激とを同時に付与すると、温刺激の温度よりも高い温度と知覚する錯覚現象である。そして、洗浄ノズルから噴射する低温水を脈動させることにより、Thermal ReferralおよびThermal Grill illusionによって、洗浄水の温度を実際の温度よりも高く感じさせることができ、使用者に与える洗浄感を向上させることができる。しかも、洗浄ノズルから噴射する低温水の脈動周波数を人体機械受容器の反応周波数範囲内の周波数とすることにより、人体機械受容器を刺激して、使用者に与える洗浄感をより向上させることができる。

以上説明した実施形態の洗浄便座装置１０では、温水洗浄（おしり洗浄またはビデ洗浄）が指示されると、洗浄ノズル（おしり洗浄ノズル４０またはビデ洗浄ノズル４４）から洗浄水として高温水および低温水を同時に噴射し、低温水については脈動させる。これにより、Thermal ReferralおよびThermal Grill illusionによって、洗浄水の温度を実際の温度よりも高く感じさせることができ、使用者に与える洗浄感を向上させることができる。しかも、洗浄ノズルから噴射する低温水の脈動周波数を人体機械受容器の反応周波数範囲内の周波数とする。これにより、人体機械受容器を刺激して、使用者に与える洗浄感をより向上させることができる。

本実施形態では、おしり洗浄ノズル４０およびビデ洗浄ノズル４４の先端部の上面には、円状の低温水用噴射口４１，４５が形成されると共に低温水用噴射口４１，４５を包囲するように環状の高温水用噴射口４２，４６が形成されるものとした。しかし、高温水用噴射口４２，４６が低温水用噴射口４１，４５の周辺に形成されるものであればよい。例えば、図５に示すように、おしり洗浄ノズル４０Ａおよびビデ洗浄ノズル４４Ａの先端部の先端部の上面には、矩形状の低温水用噴射口４１Ａ，４５Ａが形成されると共にその両側に矩形状の高温水用噴射口４２Ａ，４６Ａが低温水用噴射口４１Ａ，４５Ａと平行に延びるように形成されるものとしてもよい。この場合でも、Thermal Referralを誘起させやすい。

本実施形態では、おしり洗浄ノズル４０およびビデ洗浄ノズル４４の先端部の上面には、高温水用噴射口４２，４６が低温水用噴射口４１，４５の周辺に形成されるものとした。しかし、図６に示すように、おしり洗浄ノズル４０Ｂおよびビデ洗浄ノズル４４Ｂの先端部の上面には、矩形状の低温水用噴射口４１Ｂ，４５Ｂと矩形状の高温水用噴射口４２Ｂ，４６Ｂとが互いに平行に延びるように並んで形成されるものとしてもよい。この場合でも、Thermal Referralを誘起可能である。

本実施形態では、洗浄ノズル（おしり洗浄ノズル４０またはビデ洗浄ノズル４４）から噴射する低温水の温度を、局部への到達時に３３℃程度以下（TRPM8領域内の温度）になるようにするものとしたが、高温水よりも低温であれば、局部への到達時にTRPM8領域よりも若干高い温度となるようにするものとしてもよい。

本実施形態では、洗浄ノズル（おしり洗浄ノズル４０またはビデ洗浄ノズル４４）から噴射する低温水の脈動周波数を、人体機械受容器の反応周波数範囲内の周波数としたが、人体機械受容器の反応周波数範囲外の周波数としてもよい。

本実施形態では、便座装置本体２０は、洗浄水流路２１と止水電磁弁２２と洗浄ユニット２４とを備えるものとした。しかし、図７の便座装置本体１２０に示すように、洗浄水流路１２１と止水電磁弁２２と洗浄ユニット１２４とを備えるものとしてもよい。便座装置本体１２０は、便座装置本体２０から洗浄水流路２１の第３流路２１ｃおよび流量調整バルブ３４を除くと共に熱交換ユニット１２６を加えたものに相当する。熱交換ユニット１２６は、第２流路２１ｂにおける脈動ポンプ２８よりも上流側に設けられると共に第２流路２１ｂを流れる洗浄水を温水にする温水ヒータ１２７を有すると共に定格消費電力が２００Ｗ程度のいわゆる貯湯式の熱交換器として構成されている。この熱交換ユニット１２６には、温度センサ１２６ｔが取り付けられている。熱交換ユニット１２６の制御は、制御装置５０により、温度センサ１２６ｔからの熱交換ユニット１２６内の洗浄水の温度Ｔｗｌｏが上述の目標温度Ｔｗｌｏ＊となるように温水ヒータ１２７がデューティ駆動される（温水ヒータ１２７に直列に接続された図示しないヒータスイッチがスイッチング制御される）ことにより行なわれる。

実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施形態では、おしり洗浄ノズル４０やビデ洗浄ノズル４４が「洗浄ノズル」に相当し、脈動ポンプ２８が「脈動装置」に相当する。

なお、実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施形態が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施形態は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、洗浄便座装置の製造産業などに利用可能である。

１便器、２給水管、１０洗浄便座装置、１２便座、１４便蓋、１６操作パネル、１６ａおしり洗浄スイッチ、１６ｂビデ洗浄スイッチ、１６ｃ洗浄強さ調節スイッチ、１６ｄ温水温度調節スイッチ、１６ｅ停止スイッチ、１７着座センサ、２０，１２０便座装置本体、２１，１２１洗浄水流路、２１ａ第１流路、２１ｂ第２流路、２１ｃ第３流路、２１ｔ温度センサ、２２止水電磁弁、２４，１２４洗浄ユニット、２６，１２６熱交換ユニット、２６ｔ，１２６ｔ温度センサ、２７，１２７温水ヒータ、２８脈動ポンプ、３０，３２，３４流量調整バルブ、３６，３８切替バルブ、４０，４０Ａ，４０Ｂおしり洗浄ノズル、４１，４１Ａ，４１Ｂ，４５，４５Ａ，４５Ｂ低温水用噴射口、４２，４２Ａ，４２Ｂ，４６，４６Ａ，４６Ｂ高温水用噴射口、４４，４４Ａ，４４Ｂビデ洗浄ノズル、５０制御装置、５２ＣＰＵ、５４ＲＯＭ、５６ＲＡＭ。

Claims

使用者の局部に洗浄水として互いに温度の異なる高温水および低温水を高温水用噴射口および低温水用噴射口から同時に噴射する洗浄ノズルと、
前記洗浄ノズルに供給する前記低温水を脈動させる脈動装置と、
洗浄水を加温する熱交換装置と、
給水管と前記高温水用噴射口とに接続されると共に前記熱交換装置が配置された第１流路と、前記第１流路における前記熱交換装置よりも上流側から分岐して前記低温水用噴射口に接続されると共に前記脈動装置が配置された第２流路と、前記第１流路における前記熱交換装置よりも下流側から分岐して前記第２流路における前記脈動装置よりも上流側に合流する第３流路と、を有する洗浄水流路と、
を備える洗浄便座装置。
請求項１記載の洗浄便座装置であって、
前記脈動装置は、人体機械受容器の反応周波数範囲内の周波数で前記低温水を脈動させる、
洗浄便座装置。
請求項１または２記載の洗浄便座装置であって、
前記高温水用噴射口は、前記低温水用噴射口の周辺に形成される、
洗浄便座装置。
請求項１または２記載の洗浄便座装置であって、
前記低温水用噴射口および前記高温水用噴射口は、並んで形成される、
洗浄便座装置。