JP7223291B2 - 衛生洗浄装置 - Google Patents

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Description

本発明の態様は、一般的に、衛生洗浄装置に関する。
近年、衛生洗浄装置は多機能化しており、それぞれの機能を駆動する駆動回路が設けられている。多機能化により設けられる駆動回路が増えると、衛生洗浄装置の大型化やコストアップが生じることがある。これに対して、回路を集積回路(IC)として集約化する方法がある(例えば特許文献1)。
駆動回路を集積回路に集約化すると、当該駆動回路の応答性(応答速度)が、当該駆動回路を集積しない場合に比べて低下する場合がある。例えば、部品の故障を検知したときに、ある機能部の駆動を停止させようとした際、その機能部の駆動を制御する駆動回路の応答性が低下しているとタイムラグが生じ、その機能部の停止までに時間がかかることがあり得る。
特開平8-047252号公報
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、小型化が可能な衛生洗浄装置を提供することを目的とする。
第1の発明は、使用者の局部に向けて水を吐出するノズルと、加熱機能を有する加熱機能部と、を含む複数の機能部と、前記ノズルの進退を制御するノズル駆動部と、前記加熱機能部の駆動を制御する加熱駆動部と、を含む、前記複数の機能部の駆動を制御する複数の駆動部と、を備え、前記複数の駆動部のうちの少なくとも前記ノズル駆動部を含む一部は、集積回路に集積され、前記加熱駆動部は、前記集積回路に含まれないことを特徴とする衛生洗浄装置である。
この衛生洗浄装置によれば、ノズル駆動部を含む複数の駆動部の一部を集積回路に集積化することで、衛生洗浄装置の小型化が可能となる。さらに、加熱駆動部が集積回路に含まれていないため、加熱駆動部の応答性の低下を抑制できる。このため、例えば、故障が検知されたときなどに、加熱機能部の駆動を速やかに停止させることができ、使用者の安全性を向上できる。
第2の発明は、第1の発明において、前記加熱機能部の故障を検知する故障検知部をさらに備え、前記故障検知部が故障を検知したときに、前記加熱機能部の駆動を停止する制御が実行されることを特徴とする衛生洗浄装置である。
この衛生洗浄装置によれば、加熱機能部が故障した際に、加熱機能部の駆動のみを停止させることが可能となる。これにより、例えば、使用者の安全性に影響を及ぼさない機能部を継続して使用することができ、使用者の安全性を確保しつつ、使用者に不便をかけてしまうことを防ぐことができる。
第3の発明は、第1または第2の発明において、前記ノズルへ供給される水の温度を検知する温度センサと、前記温度センサの情報を読み取る温度情報回路と、をさらに備え、前記温度情報回路は、前記集積回路に集積されないことを特徴とする衛生洗浄装置である。
この衛生洗浄装置によれば、温度情報回路が集積回路に含まれていないため、温度情報回路を集積回路に含めた場合に比べて、温度情報回路の応答性の低下を抑制することができる。これにより、例えば加熱機能部の故障などによって、ノズルへ供給される水が高温となったことを速やかに検知することが可能となり、使用者の安全性をより向上できる。
第4の発明は、第1~第3のいずれか1つの発明において、前記加熱機能部は、便座を温める便座ヒータを含み、前記加熱駆動部は、少なくとも前記便座ヒータの駆動を制御する便座ヒータ加熱駆動部を含むことを特徴とする衛生洗浄装置である。
例えば、便座ヒータの加熱は、使用者の便座への着座をトリガとして開始される。そのため、例えば便座ヒータが故障していた場合は、使用者への影響が起きやすい。これに対して、この衛生洗浄装置によれば、便座ヒータ加熱駆動部が集積回路に含まれないため、便座ヒータ加熱駆動部の応答性の低下を抑制することができる。これにより、例えば便座ヒータの故障が検知されたときなどに、便座ヒータ加熱駆動部を速やかに停止させることができ、使用者の安全性をより向上できる。
本発明の態様によれば、小型化が可能な衛生洗浄装置が提供される。
実施形態に係る衛生洗浄装置を備えたトイレ装置を表す斜視図である。 実施形態に係る衛生洗浄装置の要部構成を表すブロック図である。 実施形態に係る衛生洗浄装置の要部構成を表すブロック図である。
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、実施形態に係る衛生洗浄装置を備えたトイレ装置を表す斜視図である。
図1に表したように、トイレ装置は、腰掛大便器(以下説明の便宜上、単に「便器」と称する)800と、その上に設置された衛生洗浄装置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」などの局部の洗浄を実現する局部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、使用者の便座200への着座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(図2参照)を操作すると、局部洗浄ノズル(以下説明の便宜上、単に「ノズル」と称する)473を便器800のボウル801内に進出させたり、ボウル801内から後退させたりすることができる。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、給水源から供給された水(洗浄水)を人体局部に向けて吐出し、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、「水」という範囲には、冷水のみならず、加熱されたお湯も含む場合がある。
図2は、実施形態に係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、電源回路401と、回路部30と、複数の機能部40と、を有する。これらは、ケーシング400の内部に設けられる。
電源回路401は、コンセントプラグを介して、交流電源(例えばAC100V(実行値)の商用電源)と接続される。電源回路401は、交流電源から供給される交流電力を直流に変換し、回路部30の各部、及び各機能部40に供給する。電源回路401は、例えばAC/DCコンバータである。
回路部30は、複数の機能部40を駆動し制御する回路である。後述する複数の駆動部50(図3参照)や制御部405等を便宜上まとめて、回路部30として表している。後述するように回路部30に含まれる駆動部等は、その少なくとも一部が集積され一体に設けられていてもよいし、その一部が物理的に分散された複数の別体の回路として設けられていてもよい。回路部30の一例については、図3に関して後述する。
機能部40としては、例えば、電磁弁431、加熱機能部485、除菌水ユニット450、流量調整部471、ノズルユニット475、開閉機構420、脱臭ユニット480(脱臭機能部)などが設けられる。加熱機能部485は、加熱機能を有し、例えば、温水ユニット440、便座暖房ユニット482を含む。
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(給水流路)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、電磁弁431、温水ユニット440、流量調整部471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。
給水源10の下流には、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回路部30(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は、例えば、ソレノイド・バルブと称される電磁弁である。電磁弁431は、閉状態から開状態への切替え時(駆動時)には、ソレノイドコイルへの通電によって、プランジャを移動させて流路の開状態に切替える。ソレノイドコイルへの通電を止めると、開状態から閉状態(停止時)に切り替わる。
電磁弁431の下流には、温水ユニット440(加熱部)が設けられている。温水ユニット440は、温水ヒータを有し、温水ヒータへの通電によって給水源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、温水ユニット440は、温水を生成する。
温水ユニット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)の熱交換器である。瞬間加熱式の熱交換器は、貯湯タンクを用いた貯湯加熱式の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、温水ユニット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。
温水ユニット440は、回路部30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の操作に応じて温水ユニット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。
温水ユニット440の下流には、除菌水ユニット450が設けられている。除菌水ユニット450は、例えば、電極を有する電解槽ユニットである。除菌水ユニット450は、一対の電極間に電圧をかけて電極間に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(除菌水)を生成する。除菌水ユニット450は、回路部30に接続されている。除菌水ユニット450は、制御部405による制御に基づいて、除菌水(機能水)の生成を行う。
除菌水ユニット450において生成される除菌水は、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、除菌水ユニット450において生成される除菌水は、電解塩素やオゾンなどを含む溶液であってもよい。除菌水ユニット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。
除菌水ユニット450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、ノズル473へ供給する水の流量(水勢)を調整する。流量調整部471は、回路部30と接続されている。流量調整部471の動作は、制御部405によって制御される。例えば、流量調整部471は、調整弁と流量調整モータとを有する。流量調整部471は、制御部405からの指令に基づいて、流量調整モータによって調整弁を動かすことで、水路の幅を変化させて流量を調整する。流量調整モータには、例えばステッピングモータが用いられる。
流量調整部471の下流には、ノズルユニット475が設けられている。ノズルユニット475は、ノズルモータ476とノズル473とを有する。ノズルモータ476は、回路部30と接続されている。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、ボウル801内から後退したりする。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を進出及び後退させる。ノズルモータ476には、例えばステッピングモータが用いられる。ノズルユニット475は、ノズル473の外周表面(胴体)を洗浄するノズル洗浄部(図示を省略)を有していてもよい。
衛生洗浄装置100には、図示を省略した、調圧弁、逆止弁、バキュームブレーカ、圧力変調部、流路切替部、噴霧ノズルなどが適宜設けられてもよい。調圧弁及び逆止弁は、例えば、電磁弁431と温水ユニット440との間に設けられる。バキュームブレーカ及び圧力変調部は、例えば、除菌水ユニット450と流量調整部471との間に設けられる。圧力変調部は、管路20a内の水の圧力を変動させる。流路切替部は、例えば、流量調整部471とノズルユニット475との間に設けられる。流路切替部は、ノズル473への給水の開閉や切替を行う。流路切替部は、流量調整部ともに1つのユニットとして設けられてもよい。流路切替部は、例えば、ノズル473の各吐水口について、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。噴霧ノズルは、例えば、流路切替部472の下流に設けられる。噴霧ノズルは、洗浄水や機能水をミスト状にしてボウル801に噴霧する。
衛生洗浄装置100は、第1温度センサ491と、第2温度センサ492と、を有する。第1温度センサ491は、例えばサーミスタ(温水サーミスタ)を有し、ノズル473へ供給される水の温度を検知する。具体的には、第1温度センサ491は、温水ユニット440内または温水ユニット440の下流側に設けられ、温水ユニット440によって温められて下流側に供給される水の温度を検知する。制御部405は、第1温度センサ491による測定結果に基づいて温水ユニット440の駆動、例えばヒータのオンオフを制御する。温度センサの測定結果は、例えばサーミスタの抵抗値に対応する電流値又は電圧値である。
第2温度センサ492は、例えばサーミスタ(リミットサーミスタ)を有する。第2温度センサ492は、例えば第1温度センサ491の下流側に設けられ、ノズル473へ供給される水の温度を検知する。制御部405は、例えば、第2温度センサ492の測定結果に基づいて、下流側に供給される水の温度が所定温度以上であった場合、電磁弁431を駆動して下流側への給水を停止する。これにより、使用者の安全性をより向上させることができる。
制御部405は、人体検知センサ403、着座検知センサ404、操作部500などからの信号に基づいて、電磁弁431、温水ユニット440、除菌水ユニット450、流量調整部471、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から離れた位置にいる使用者(人体)を検知する。換言すれば、人体検知センサ403は、衛生洗浄装置100の近傍にいる使用者を検知する。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。人体検知センサ403には、例えば、赤外線を用いた測距センサ、焦電センサ、マイクロ波センサなどが用いられる。但し、人体検知センサ403は、これらに限ることなく、便座200から離れた位置にいる使用者を検知可能な任意のセンサでよい。
着座検知センサ404は、使用者が便座200に着座する直前において便座200の上方に存在する人体や、便座200に着座した利用者を検知する。このような着座検知センサ404としては、例えば赤外線投受光式の測距センサを用いることができる。なお、着座検知センサ404は、例えばマイクロ波センサ、焦電センサなどを用いてもよい。また、着座検知センサ404は、例えば、便座200の動きを検知する機械式のスイッチ、光学センサ、又は磁気センサなどでもよいし、着座にともなう静電容量の変化を検知する静電容量センサなどでもよいし、着座にともなう圧力の変化を検知する圧電センサなどでもよい。
開閉機構420は、便座200及び/または便蓋300を開閉駆動する。開閉機構420は、例えば、モータなどによって構成され、回路部30と接続されている。制御部405は、人体検知センサ403、着座検知センサ404、操作部500などからの信号に基づいて、開閉機構420を制御し、便座200及び/または便蓋300を閉位置と開位置とに移動させる。
脱臭ユニット480は、脱臭ファンを有し、脱臭ファンを動作させることで、ボウル801内の空気を吸引して、吸引した空気に含まれる大便臭などの臭気成分を低減させる。ケーシング400の側面には、脱臭ユニット480からの排気口407(図1)が設けられる。脱臭ユニット480は、例えば活性炭を使った触媒を利用して脱臭する脱臭部材を有する。空気が脱臭部材に接触すると、空気に含まれるアンモニアなどの臭気成分が、脱臭部材に吸着される。これにより、空気に含まれる臭気成分を低減させることができる。但し、脱臭ユニット480は、上記に限らず、吸引した空気を脱臭可能な構成であればよい。脱臭ユニット480は、回路部30と接続されている。制御部405は、例えば着座検知センサ404や操作部500からの信号に基づいて、脱臭ファン(モータ)の駆動を制御する。
便座暖房ユニット482は、便座200の着座面を温める便座ヒータを有する。便座ヒータは、例えば、電流を流すことによって発熱する電熱線である。便座ヒータは、例えば便座200の内部空間に設けられ、着座面を裏側(便座200の内側)から温める。便座暖房ユニット482は、回路部30と接続されている。
衛生洗浄装置100は、第3温度センサ493を有する。第3温度センサ493は、例えばサーミスタ(便座サーミスタ)を有し、便座200の温度を検知する。制御部405は、操作部500、着座検知センサ404からの信号や、第3温度センサ493による測定結果に基づいて、便座暖房ユニット482の駆動、すなわち便座ヒータへの通電のオンオフを制御する。
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「温風乾燥ユニット」や「室内暖房ユニット」などの各種の機能部が設けられていてもよい。この際、ケーシング400の側面には、室内暖房ユニットからの排出口408(図1)が適宜設けられる。
図3は、実施形態に係る衛生洗浄装置の要部構成を表すブロック図である。
図3は、回路部30及び機能部40を含む衛生洗浄装置100の電気系の構成の一部を説明する図である。図3に表したように、回路部30は、複数の駆動部50と、変換回路70と、処理部72と、コンパレータ部74と、制御部405と、を含む。
変換回路70は、電源回路401から供給された電力を制御部405や処理部72に対応した直流電力に変換する。変換回路70は、いわゆる降圧DC-DCコンバータである。変換回路70は、例えば、電源回路401から入力された24Vの電圧を、5Vに降圧して制御部405及び処理部72に出力する。制御部405及び処理部72は、変換回路70からの電力により動作する。
複数の駆動部50のそれぞれは、複数の機能部40のそれぞれと接続され、各機能部40の駆動を制御する。具体的には、各駆動部50は、トランジスタなどを有し、スイッチとしての役割を有する駆動回路である。例えば、駆動部50は、機能部40とその電源とに接続される。駆動部50は、制御部405からの指令に基づいて、接続された機能部40への電力の供給を制御(例えばオンオフ)する。例えば、駆動部50は、機能部40に電力を供給し機能部40を駆動する状態(オン状態)と、機能部40への電力の供給を停止し機能部40を駆動しない状態(オフ状態)と、を切り替える。オン状態においては、機能部40とその電源とが例えば駆動部50を介して通電し、機能部40はその電源からの電力によって動作する。オフ状態においては、駆動部50は例えば機能部40と電源との間の通電を遮断し、機能部40は動作を停止する。駆動部50は、複数のスイッチング素子(トランジスタ等)や抵抗を含んでもよく、ブリッジ回路(例えばHブリッジ回路)を含んでもよい。
複数の駆動部50は、例えば、脱臭駆動部51、除菌水駆動部52、ノズル駆動部53、流量調整駆動部54、及び電磁弁駆動部55を含む。
脱臭駆動部51は、脱臭ユニット480と接続され、制御部405からの信号に基づいて、脱臭ユニット480の脱臭ファン(モータ)の駆動を制御する。
除菌水駆動部52は、除菌水ユニット450と接続され、制御部405からの信号に基づいて、除菌水ユニット450の駆動、すなわち電極への通電を制御する。
ノズル駆動部53は、ノズルユニット475と接続され、制御部405からの信号に基づいて、ノズルユニット475のノズルモータ476の駆動、すなわちノズル473の進退を制御する。
流量調整駆動部54は、流量調整部471と接続され、制御部405からの信号に基づいて、流量調整部471の流量調整モータの駆動を制御する。
電磁弁駆動部55は、電磁弁431と接続され、制御部405またはコンパレータ部74からの信号に基づいて、電磁弁431の駆動、すなわちソレノイドコイルへの通電を制御する。
第2温度センサ492(リミットサーミスタ)は、コンパレータ部74及び制御部405と接続されている。第2温度センサ492の測定結果は、コンパレータ部74及び制御部405に出力される。制御部405は、第2温度センサ492からの出力に基づき、検知された水の温度が所定温度以上である場合、電磁弁駆動部55を制御して電磁弁431を閉状態とする。コンパレータ部74は、コンパレータを有し、第2温度センサ492からの出力と予め定められた閾値とを比較する。これにより、検知された水の温度が所定温度以上であるか否かを判定する。検知された水の温度が所定温度以上である場合、コンパレータ部74は、電磁弁駆動部55を制御して電磁弁431を閉状態とし、その状態を保持させる。仮にコンパレータ部74及び制御部405のどちらか一方に不具合が生じたとしても、他方からの信号に基づいて電磁弁431を閉状態とすることができる。これにより、より安全性を向上できる。
制御部405は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やメモリなどを含む演算装置であり、マイコンなどの集積回路が用いられる。処理部72は、例えば論理回路を有する。処理部72は、制御部405、脱臭駆動部51、除菌水駆動部52、ノズル駆動部53、及び流量調整駆動部54と接続されている。処理部72を介して、制御部405と、処理部72に接続された駆動部50と、の間の通信が行われる。
制御部405と処理部72との間の通信には、例えば、同期式のシリアル通信が用いられる。制御部405は、例えば処理部72にクロック信号やデータ信号を送信する。
処理部72は、レジスタを有する。レジスタには、処理部72と接続された駆動部50の動作(機能部40の動作)を指示するコマンドが記憶されている。例えば、レジスタには、脱臭ファンのオン/オフ、ノズルの進出/後退、流量の増/減などのコマンドが記憶されている。
制御部405は、コマンドの情報を含む信号を処理部72と送受信する。処理部72は、制御部405からの信号を論理演算し、そのコマンドに応じた駆動部50に、そのコマンドに応じた信号を送信する。これにより、制御部405は、処理部72を介して駆動部50を制御することで、機能部40の駆動を制御する。
また、レジスタには、機能部40や駆動部50の状態(例えばオープン、ショート、過熱、過電流などの不具合)に対応したコマンドが記憶されている。これにより、処理部72は、制御部405へ機能部40や駆動部50の不具合を通知することができる。
図3に表したように、回路部30は、集積回路32を含む。実施形態においては、複数の駆動部50のうちの少なくともノズル駆動部53を含む一部は、集積回路32に集積されている。この例では、変換回路70、処理部72、脱臭駆動部51、除菌水駆動部52、ノズル駆動部53、流量調整駆動部54、コンパレータ部74が、集積回路32として集約されている。集積回路32は、複数の回路を一体として1つのパッケージに集約化したICである。例えば、集積回路32は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)であり、1つのICチップ(半導体チップ)である。複数の駆動部50等を、集約化することで回路面積を小さくすることができる。
一方、電磁弁駆動部55は、集積回路32に含まれない。例えば、電磁弁駆動部55は、他の駆動部50を含むICに集約されない。電磁弁駆動部55は、集積回路32とは別体として設けられている。
複数の駆動部50として、加熱機能部485の駆動を制御する加熱駆動部56がさらに設けられている。加熱駆動部56は、便座ヒータ加熱駆動部561と、温水ヒータ加熱駆動部562と、を含む。なお、便座ヒータ加熱駆動部561と温水ヒータ加熱駆動部562とは、別体として設けられ互いに独立して動作する回路でよい。
便座ヒータ加熱駆動部561は、便座暖房ユニット482と接続され、制御部405からの信号に基づいて、便座暖房ユニット482の駆動、すなわち便座ヒータへの通電を制御する。
温水ヒータ加熱駆動部562は、温水ユニット440と接続され、制御部405からの信号に基づいて、温水ユニット440の駆動、すなわち温水ヒータへの通電を制御する。
また、回路部30には、温度情報回路(温水温度情報回路部92、便座温度情報回路部93)がさらに設けられている。温水温度情報回路部92は、第1温度センサ491の情報を読み取る回路である。便座温度情報回路部93は、第3温度センサ493の情報を読み取る回路である。温度情報回路部は、温度センサが検知した温度の情報を含む出力信号を受信し、適宜変換して、当該温度の情報を含む信号を制御部405に出力する。例えば、温度情報回路部は、サーミスタから出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換してもよい。温度情報回路部は、サーミスタからの出力信号を、予め記憶された変換テーブルに基づいて、温度を示す信号に変換してもよい。
回路部30には、故障検知部80がさらに設けられている。故障検知部80は、複数の機能部40の少なくとも一部の故障を検知する。故障検知部80は、複数の故障検知回路を含んでもよい。この例では、故障検知回路として、便座ヒータ故障検知回路81と、温水ヒータ故障検知回路82と、が設けられている。各故障検知回路は、複数の駆動部50のいずれかと接続されている。
便座ヒータ故障検知回路81は、例えば便座ヒータ加熱駆動部561と接続されており、便座暖房ユニット482の故障を検知する。温水ヒータ故障検知回路82は、例えば温水ヒータ加熱駆動部562と接続されており、温水ユニット440の故障を検知する。
駆動部50が接続された機能部40に故障が生じた場合、その駆動部50に流れる電流が変化する。例えば、機能部40にショートが発生した場合、機能部40及び駆動部50に過電流が流れる場合がある。各故障検知回路は、例えば接続された駆動部50の電流を検知することで、その駆動部50が接続された機能部40の故障を検知できる。また、故障検知回路は、駆動部50又は機能部40における電圧(電位)または温度を検知することで、故障を検知してもよい。故障検知回路が検知する故障は、ショート不良には限定されず、オープン不良やその他の不良であってもよい。
駆動部50に流れる電流の検知には、適宜、駆動部50の電流を検知可能な任意の構成を適用すればよい。例えば、駆動部50に接続されたトランジスタまたは抵抗などの検出用素子を設けて電流を検知する。駆動部50に流れる電流に応じて、検出用素子に流れる電流や検出用素子における電圧が変化する。その電流または電圧(素子の電位)を検知することで、駆動部50の電流を検知することができる。故障検知回路には、公知の電流検知回路の構成を適宜適用してもよい。故障検知回路の構成は、上記に限らず、機能部40の不具合を検知可能な任意の構成でよい。
便座ヒータ故障検知回路81は、便座ヒータ加熱駆動部561の異常(過電流及び/または過熱)を検知してもよい。温水ヒータ故障検知回路82は、温水ヒータ加熱駆動部562の異常(過電流及び/または過熱)を検知してもよい。
故障(過電流や過熱など)の検知には、基準値との大小を比較するコンパレータを用いてもよい。検出素子における電圧と予め設定された基準電圧との大小をコンパレータによって比較することで、故障を検知することができる。例えば、故障検知回路は、検出素子における電圧が、基準電圧を越えた場合に、故障が生じていると判定する。なお、この基準電圧は、故障を検知できるように機能部40ごと(駆動部50ごと)に適宜定めればよい。また、過電流(または過熱)であるかの否かの基準は、機能部40が安定的に安全に動作できるか否かを考慮して適宜定めればよい。
制御部405は、故障検知部80が故障を検知したときに、電磁弁駆動部55を制御して電磁弁431を閉状態とする制御を実行可能である。例えば、温水ユニット440の故障が検知されると、制御部405は電磁弁431を閉状態とする。すなわち、温水ヒータ故障検知回路82が故障を検知すると、制御部405は、温水ヒータ故障検知回路82から故障が発生したことを示す信号を受信する。すると、制御部405は、電磁弁駆動部55を制御して電磁弁431を駆動し閉状態とする。これにより、例えばノズル473から高温の水が吐出されることを防ぐことができ、使用者の安全性をより向上できる。
制御部405は、便座暖房ユニット482の故障が検知された場合に、電磁弁431を閉状態としてもよい。すなわち、便座ヒータ故障検知回路81が故障を検知すると、制御部405は、便座ヒータ故障検知回路81から故障が発生したことを示す信号を受信する。すると、制御部405は、電磁弁駆動部55を制御して電磁弁431を閉状態としてもよい。
また、制御部405は、故障検知部80が加熱機能部485の故障を検知したときに、加熱駆動部56を制御して加熱機能部485の駆動を停止する制御を実行可能である。
例えば、便座ヒータ故障検知回路81が便座暖房ユニット482の故障を検知すると、制御部405は、便座ヒータ故障検知回路81から故障が発生したことを示す信号を受信する。すると、制御部405は、便座ヒータ加熱駆動部561を制御して便座暖房ユニット482の駆動を停止、すなわち便座ヒータへの通電を停止する。
例えば、温水ヒータ故障検知回路82が温水ユニット440の故障を検知すると、制御部405は、温水ヒータ故障検知回路82から故障が発生したことを示す信号を受信する。すると、制御部405は、温水ヒータ加熱駆動部562を制御して温水ユニット440の駆動を停止、すなわち温水ヒータへの通電を停止する。
図3に表したように、加熱駆動部56(便座ヒータ加熱駆動部561、温水ヒータ加熱駆動部562)、便座ヒータ故障検知回路81、温水ヒータ故障検知回路82、温水温度情報回路部92、及び便座温度情報回路部93は、集積回路32に含まれない。例えば、加熱駆動部56、便座ヒータ故障検知回路81、温水ヒータ故障検知回路82、温水温度情報回路部92、及び便座温度情報回路部93は、ICに集約されず、集積回路32とは別体として設けられている。加熱駆動部56、便座ヒータ故障検知回路81、温水ヒータ故障検知回路82、温水温度情報回路部92、及び便座温度情報回路部93は、互いに別体として分散して設けられていてもよい。
電磁弁駆動部55、加熱駆動部56、便座ヒータ故障検知回路81、温水ヒータ故障検知回路82、温水温度情報回路部92、及び便座温度情報回路部93のそれぞれは、処理部72のような演算装置を介さずに、制御部405と通信可能である。これにより、通信速度(応答速度)を向上できる。
また、図示を省略するが、脱臭駆動部51、除菌水駆動部52、ノズル駆動部53、流量調整駆動部54のそれぞれに同様の故障検知回路を設けてもよい。これらの故障検知回路のそれぞれは、故障を検知すると、処理部72を介して、制御部405に故障が生じたことを示す信号を送信する。制御部405は、その信号を受信すると、電磁弁駆動部55を制御して電磁弁431を閉状態としたり、加熱駆動部56を制御して加熱機能部485の駆動を停止したりしてもよい。
また、故障検知部80の故障検知回路の少なくともいずれかによって故障が検知された場合、電磁弁431及び加熱機能部485以外のいずれかの機能部40の駆動停止または駆動を実行してもよい。例えば、故障が検知された場合に、ノズルモータ476を駆動して、ノズル473を後退させてもよい。また、故障が検知された場合に、1つだけでなく複数の機能部40において、駆動停止または駆動を実行してもよい。
駆動部50を集積回路に集積化すると、当該駆動部50の応答性(応答速度)が、当該駆動部50を集積化しない場合に比べて低下する場合がある。部品の故障を検知したときに、機能部40の駆動停止または駆動を実行しようとした際、当該機能部40の駆動を制御する駆動部50の応答性が低下しているとタイムラグが生じ、機能部40の駆動停止または駆動までに時間がかかる。より具体的には、いずれかの駆動部50または機能部40の故障を検知したときに、加熱駆動部56の応答性が低下していると、加熱機能部485の駆動の停止までに時間がかかる。または、いずれかの駆動部50または機能部40の故障を検知したときに、電磁弁431を閉状態としようとした際、電磁弁駆動部55の応答性が低下していると、電磁弁431を駆動して閉じるまでに時間がかかる。
これに対して、実施形態によれば、加熱駆動部56が集積回路32に含まれていないため、加熱駆動部56の応答性の低下を抑制できる。このため、例えば、故障が検知されたときなどに、加熱機能部485の駆動を速やかに停止させることができる。従って、使用者の安全性をより向上できる。
また、電磁弁駆動部55が集積回路32に含まれていないため、電磁弁駆動部55の応答性の低下を抑制できる。このため、例えば、故障が検知されたときに、電磁弁431をすぐに閉状態とすることができるため、使用者の安全性をより向上できる。
また、流量調整駆動部54を集積回路32に集積化することで、流量調整駆動部54の応答性が低下したとしても、電磁弁駆動部55は集積回路32に含まれていないため、例えば、故障が検知されたときに、電磁弁431をすぐに閉状態とすることができる。したがって、使用者の安全性を向上させることができる。
また、温度情報回路(温水温度情報回路部92、便座温度情報回路部93)が集積回路32に含まれていないため、温度情報回路を集積回路32に含めた場合に比べて、温度情報回路の応答性の低下を抑制することができる。これにより、制御部405は、例えば加熱機能部485の故障などによって、ノズル473へ供給される水が高温となったことを速やかに検知することが可能となる。例えば、高温の水(湯)が使用者に掛かることを防ぐことができ、使用者の安全性をより向上できる。
例えば、便座ヒータの加熱は、使用者の便座への着座をトリガとして開始される。また、使用者が便座に着座する頻度は、使用者が局部洗浄機能を使う頻度よりも高い。そのため、例えば便座ヒータが故障していた場合は、使用者への影響が起きやすい。これに対して、実施形態によれば、便座ヒータ加熱駆動部561が集積回路32に含まれないため、便座ヒータ加熱駆動部561の応答性の低下を抑制することができる。これにより、例えば便座ヒータの故障が検知されたときなどに、便座ヒータ加熱駆動部561を速やかに停止させることができる。従って、使用者の安全性をより向上できる。例えば、便座が高温になることを防ぐことができる。
また、故障検知部80は、機能部40ごと(駆動部50ごと)に設けられた故障検知回路により、機能部40ごとに故障を検知することができる。実施形態においては、加熱機能部485の故障を検知する故障検知部80が設けられている。これにより、加熱機能部485が故障した際に、加熱機能部485の駆動のみを停止させることが可能となる。そのため、使用者の安全性に影響を及ぼさない機能部40を継続して使用することができ、使用者の安全性を確保しつつ、使用者に不便をかけてしまうことを防ぐことができる。
例えば、電源ICなどにおいて複数の駆動回路と接続された保護機能回路を設け、その回路に対して閾値を設定して、過電流または過熱が検知されたときに、衛生洗浄装置の機能全体を停止させる方法も考えられる。ただし、この場合には、設定された閾値が、個別の駆動部50や機能部40にとって高すぎたり低すぎたりする恐れがある。閾値を低く設定することで、安全性を向上できる一方、閾値が低すぎると、実際には異常ではない機能まで停止させることになってしまい使い勝手が悪くなる恐れがある。これに対して、実施形態においては、上述したように、過電流や過熱を検知するにあたって、駆動部50ごと(機能部40ごと)に閾値を設定できる。これにより、安全性をより向上させつつも、使い勝手を向上させることが可能となる。
例えば、電磁弁431を駆動する電流は、脱臭ファンを駆動する電流、除菌水ユニット450を駆動する電流、ノズルモータを駆動する電流、及び流量調整モータを駆動する電流のそれぞれよりも大きい。
例えば、電磁弁431駆動時の電磁弁駆動部55における電力損失(W)は、脱臭ファン駆動時の脱臭駆動部51における電力損失、除菌水ユニット駆動時の除菌水駆動部52における電力損失、ノズルモータ駆動時のノズル駆動部53における電力損失、及び流量調整モータ駆動時の流量調整駆動部54における電力損失のそれぞれよりも大きい。
例えば、電磁弁431駆動時の電磁弁駆動部55における発熱量(熱損失)は、脱臭ファン駆動時の脱臭駆動部51における発熱量、除菌水ユニット駆動時の除菌水駆動部52における発熱量、ノズルモータ駆動時のノズル駆動部53における発熱量、及び流量調整モータ駆動時の流量調整駆動部54における発熱量のそれぞれよりも大きい。
このように、実施形態によれば、比較的電力損失(熱損失)が小さいノズル駆動部53を含む複数の駆動部50の一部を集積回路32に集積化し、比較的電力損失(熱損失)が大きい電磁弁駆動部55を集積回路32に含めないことで、衛生洗浄装置の小型化が可能となり、コストアップを抑制できる。例えば、集積回路32に対して比較的大型の放熱構造を設けなくてもよい。
また、この例では、比較的電力損失(熱損失)が小さい脱臭駆動部51、除菌水駆動部52、及び流量調整駆動部54が集積回路32に集積化されている。これにより、衛生洗浄装置100をより小型化することができる。
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。
10 給水源、 20 導水部、 20a 管路、 30 回路部、 32 集積回路、 40 機能部、 50 駆動部、 51 脱臭駆動部、 52 除菌水駆動部、 53 ノズル駆動部、 54 流量調整駆動部、 55 電磁弁駆動部、 56 加熱駆動部、 70 変換回路、 72 処理部、 74 コンパレータ部、 80 故障検知部、 81 便座ヒータ故障検知回路、 82 温水ヒータ故障検知回路、 92 温水温度情報回路部、 93 便座温度情報回路部、 100 衛生洗浄装置、 200 便座、 300 便蓋、 310 透過窓、 400 ケーシング、 401 電源回路、 403 人体検知センサ、 404 着座検知センサ、 405 制御部、 407 排気口、 408 排出口、 409 凹設部、 420 開閉機構、 431 電磁弁、 440 温水ユニット、 450 除菌水ユニット、 471 流量調整部、 473 ノズル、 474a ビデ洗浄吐水口、 474b 洗浄吐水口、 475 ノズルユニット、 476 ノズルモータ、 480 脱臭ユニット、 482 便座暖房ユニット、 485 加熱機能部、 491~493 第1~第3温度センサ、 561 便座ヒータ加熱駆動部、 562 温水ヒータ加熱駆動部、 800 便器、 801 ボウル

Claims (3)

  1. 使用者の局部に向けて水を吐出するノズルと、加熱機能を有する加熱機能部と、を含む複数の機能部と、
    前記ノズルの進退を制御するノズル駆動部と、前記加熱機能部の駆動を制御する加熱駆動部と、を含む、前記複数の機能部の駆動を制御する複数の駆動部と、
    を備え、
    前記複数の駆動部のうちの少なくとも前記ノズル駆動部を含む一部は、集積回路に集積され、
    前記加熱駆動部は、前記集積回路に含まれず、
    前記ノズルへ供給される水の温度を検知する温度センサと、
    前記温度センサの情報を読み取る温度情報回路と、
    をさらに備え、
    前記温度情報回路は、前記集積回路に集積されないことを特徴とする衛生洗浄装置。
  2. 前記加熱機能部の故障を検知する故障検知部をさらに備え、
    前記故障検知部が故障を検知したときに、前記加熱機能部の駆動を停止する制御が実行されることを特徴とする請求項1記載の衛生洗浄装置。
  3. 前記加熱機能部は、便座を温める便座ヒータを含み、
    前記加熱駆動部は、少なくとも前記便座ヒータの駆動を制御する便座ヒータ加熱駆動部を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の衛生洗浄装置。
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