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、実施形態に係る浴槽洗浄装置を備えた浴槽システムを模式的に表す平面図である。
図1に表したように、浴槽システム500は、例えば、浴槽100と、浴槽洗浄装置200と、を備える。
浴槽100は、例えば、浴室の床に設置される。浴槽100は、例えば、略直方体の箱状であり、上方に向かって開放されている。浴槽100は、例えば、上面視において、長辺と短辺とを有する横長形状である。浴槽100は、内壁面110と、上面130と、を有する。内壁面110は、浴槽100の内側の面である。上面130は、内壁面110の上端から外方に拡がる面である。
内壁面110は、内壁面110の最下部に位置する内底面111と、内底面111よりも上方に位置する内側壁面112と、を有する。内側壁面112は、例えば、上面視において浴槽100の短辺側の第1内側壁面112a及び第2内側壁面112bと、上面視において浴槽100の長辺側の第3内側壁面112c及び第4内側壁面112dと、を有する。第1内側壁面112aは、例えば、第2内側壁面112bと対向する。第3内側壁面112cは、例えば、第4内側壁面112dと対向する。第3内側壁面112cは、例えば、浴室の洗い場床側に位置する。
内底面111には、浴槽100内の液体を下方に向かって排出する排水口115が設けられる。排水口115は、例えば、上面視において浴槽100の長辺の略中央に設けられる。排水口115は、例えば、上面視において浴槽100の短辺の中央よりも浴室の洗い場床側(すなわち、第3内側壁面112c側)に位置する。換言すれば、例えば、第3内側壁面112cと排水口115との間の水平方向の距離は、第4内側壁面112dと排水口115との間の水平方向の距離よりも短い。
この例では、浴槽100の上面130に洗剤投入口135が設けられている。洗剤投入口135は、例えば、浴槽100の内壁面110または第3内側壁面112cよりも洗い場床側に位置するバスエプロンに設けられてもよい。洗剤投入口135は、浴槽洗浄装置200(後述のタンク)と接続される。
また、この例では、浴槽100は、ステップ140を有する。ステップ140は、浴槽100の内部(すなわち、内壁面110よりも内側)において、内底面111よりも上、かつ、上面130よりも下に設けられた段差である。ステップ140は、短辺側の内側壁面112の一方(この例では、第1内側壁面112a)から内側に向かって延びるステップ上面141と、ステップ上面141の内側の端部から内底面111に向かって延びるステップ側面142と、を有する。ステップ上面141及びステップ側面142の一端は、第3内側壁面112cと接続される。ステップ上面141及びステップ側面142の他端は、第4内側壁面112dと接続される。ステップ140は、必要に応じて設けられ、省略可能である。
浴槽洗浄装置200は、浴槽100に設けられる。より具体的には、浴槽洗浄装置200の一部(例えば、後述のノズル)は、浴槽100の内壁面110に設けられる。浴槽洗浄装置200の別の一部(例えば、後述のノズル以外の各部)は、浴槽100と浴室の側壁面との間の空間及び浴槽100の下方の空間に設けられる。
図2は、実施形態に係る浴槽洗浄装置を模式的に表す説明図である。
図3は、実施形態に係る浴槽洗浄装置を模式的に表すブロック図である。
図2及び図3に表したように、浴槽洗浄装置200は、タンク10と、洗剤混合部20と、ノズル30と、噴出制御部40と、駆動部50と、制御部60と、を備える。
タンク10は、洗剤投入口135と接続されており、洗剤投入口135から投入された洗剤を貯留する。タンク10には、例えば、フロートスイッチなどの水位検知部11が設けられる。
洗剤混合部20は、タンク10及び給水源WSの下流に設けられる。洗剤混合部20は、タンク10から供給される洗剤と給水源WSから直接、または間接的(例えば一時的に貯留された後)に供給される水とを混合して洗剤水を生成する。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。つまり、給水源WSは、例えば、給湯器を有していてもよい。
洗剤混合部20は、例えば、洗剤水を貯留するタンクである。洗剤混合部20は、例えば、ノズル30から洗剤水を噴出する際には洗剤水を貯留し、ノズル30から水を噴出する際には水を貯留する。洗剤混合部20には、例えば、フロートスイッチなどの水位検知部21が設けられる。なお、洗剤混合部20は、これに限定されず、例えば、ベンチュリ管などであってもよい。
タンク10と洗剤混合部20との間には、洗剤流路15が設けられる。洗剤流路15は、タンク10と洗剤混合部20とを接続する。洗剤流路15には、例えば、開閉弁16と、流量調整部17と、ポンプ18と、が設けられる。
開閉弁16は、例えば、電磁弁である。開閉弁16は、洗剤混合部20への洗剤の供給を制御する。開閉弁16を開状態にすることで、タンク10に貯留された洗剤が洗剤混合部20に供給される。開閉弁16を閉状態にすることで、タンク10から洗剤混合部20への洗剤の供給が停止される。
流量調整部17は、例えば、開閉弁16の下流に設けられる。流量調整部17は、例えば、オリフィスである。流量調整部17は、洗剤流路15を流れる洗剤の流量を調整する。流量調整部17は、必要に応じて設けられ、省略可能である。
ポンプ18は、例えば、開閉弁16及び流量調整部17の下流に設けられる。ポンプ18は、洗剤流路15内の洗剤を洗剤混合部20に送液する。
給水源WSと洗剤混合部20との間には、給水流路25が設けられる。給水流路25は、給水源WSと洗剤混合部20とを接続する。給水流路25には、例えば、開閉弁26と、流量調整部27と、が設けられる。
開閉弁26は、例えば、電磁弁である。開閉弁26は、洗剤混合部20への水の供給を制御する。開閉弁26を開状態にすることで、給水源WSからの水が洗剤混合部20に供給される。開閉弁26を閉状態にすることで、給水源WSから洗剤混合部20への水の供給が停止される。
流量調整部27は、例えば、開閉弁26の下流に設けられる。流量調整部27は、例えば、定流量弁である。流量調整部27は、給水流路25を流れる水の流量を調整する。
ノズル30は、浴槽100の内底面111または内側壁面112に設けられる。この例では、ノズル30は、浴槽100の内底面111に設けられている。ノズル30は、例えば、上面視において浴槽100の長辺の略中央に設けられる。ノズル30は、例えば、上面視において浴槽100の短辺の略中央に設けられる。
ノズル30は、噴出口31を有する。噴出口31は、液体(洗剤水または水)を浴槽100の内側壁面112の一部に向けて噴出する。ノズル30は、駆動可能に設けられる。ノズル30は、例えば、鉛直方向を軸に(すなわち、水平方向に)回転可能に設けられる。ノズル30は、これに限定されず、例えば、水平方向を軸に回転可能に設けられてもよい。以下、鉛直方向を軸に回転するノズル30を例に挙げて説明する。
ノズル30は、例えば、洗剤水の噴出を開始する位置において、噴出口31がノズル30から排水口115に向かう第1方向D1以外の方向を向くように設けられる。
このような向きでノズル30を設けることで、ノズル30の回転を開始する前に噴出口31から噴出される洗剤水がそのまま排水口115に排出されてしまうことを抑制できる。換言すれば、ノズル30の回転を開始する前に噴出口31から噴出される洗剤水を浴槽100の内底面111を通って排水口115から排出させることができる。これにより、洗剤水がかからない部分が生じることを抑制するためにノズル30の回転を開始する前に噴出口31から洗剤水を噴出する構成であっても、排水口115に流れるまでの経路を延ばすことで、浴槽100の内底面111などの洗浄に有効に活用することができ、洗剤水の無駄を抑制することができる。
この例では、排水口115は、ノズル30から第3内側壁面112cに向かう方向に設けられている。したがって、この例では、ノズル30は、洗剤水の噴出を開始する位置において、噴出口31が第1内側壁面112a、第2内側壁面112b、または第4内側壁面112dを向くように設けられることが好ましい。また、この例では、第1内側壁面112a側にステップ140が設けられている。したがって、この例では、ノズル30は、洗剤水の噴出を開始する位置において、噴出口31が第1内側壁面112aを向くように設けられることがより好ましい。
噴出口31から安定して吐水されるときの液体の水平方向の吐水角度θ1(図1参照)は、例えば、噴出口31から安定して吐水されるときの液体の鉛直方向の吐水角度θ2(図2参照)よりも小さい。換言すれば、例えば、ノズル30(噴出口31)は、液体を縦長状に噴出する。このように、液体を縦長状に噴出することで、限られた量の液体をより効率良く浴槽100の内側壁面112全体に散布することができる。
水平方向の吐水角度θ1は、噴出口31から安定して吐水されるときの液体の吐水形状をノズル30の上方に設けたカメラで所定時間(例えば、1秒間)撮影し、撮影した映像から所定時間内における液体の水平方向の吐水角度φ1を求め、この吐水角度φ1と所定時間内に回転したノズル30の水平方向の回転角度φ2との差から求めることができる(θ1=φ1-φ2)。
鉛直方向の吐水角度θ2は、噴出口31から安定して吐水されるときの液体の吐水形状をノズル30の側方に設けたカメラで撮影し、撮影した画像における鉛直方向の吐水角度から求めることができる。
水平方向の吐水角度θ1は、5度以上30度以下であることが好ましい。鉛直方向の吐水角度θ2は、例えば、30度以上180度以下であることが好ましい。なお、水を噴出する場合の鉛直方向の吐水角度θ2は、洗剤水を噴出する場合の鉛直方向の吐水角度θ2よりも大きいことが好ましい。
洗剤混合部20とノズル30との間には、洗浄流路35が設けられる。洗浄流路35は、洗剤混合部20とノズル30とを接続する。洗浄流路35には、例えば、噴出制御部40と、逆流防止部36と、が設けられる。
噴出制御部40は、噴出口31からの液体の噴出を制御する。噴出制御部40は、洗剤混合部20の下流に設けられる。噴出制御部40は、例えば、ポンプである。噴出制御部40は、例えば、電磁弁などの開閉弁であってもよい。噴出制御部40は、例えば、電磁弁などの開閉弁に加えて、流量調整弁を有していてもよい。噴出制御部40は、例えば、噴出口31からの液体の噴出瞬間流量を制御する。
逆流防止部36は、例えば、噴出制御部40の下流に設けられる。逆流防止部36は、ノズル30から洗剤混合部20への洗剤水や水、排水などの逆流を抑制する。逆流防止部36は、例えば、逆止弁である。逆流防止部36は、電磁弁などの開閉弁であってもよい。逆流防止部36は、例えば、複数設けられてもよい。
駆動部50は、ノズル30を駆動させる。駆動部50は、例えば、鉛直方向を軸にノズル30を回転させる回転部51を有する。回転部51は、例えば、ステッピングモータである。回転部51は、これに限定されないが、回転速度を制御可能なものが望ましい。
制御部60は、噴出制御部40及び駆動部50(例えば、回転部51)と電気的に接続されており、噴出制御部40及び駆動部50を制御する。より具体的には、制御部60は、噴出制御部40を制御して、噴出口31からの液体の噴出の開始及び停止のタイミングや、噴出量を制御する。また、制御部60は、駆動部50を制御して、ノズル30の駆動の開始及び停止のタイミングや、駆動速度を制御する。より具体的には、制御部60は、回転部51を制御して、ノズル30の回転の開始及び停止のタイミングや、回転速度を制御する。
また、制御部60は、例えば、洗剤流路15の開閉弁16及び給水流路25の開閉弁26を制御する。制御部60は、例えば、洗剤混合部20の水位検知部21の検知結果に基づいて、開閉弁16及び開閉弁26を制御することで、洗剤混合部20において生成する洗剤水の濃度や量、水の量などを制御する。
図4(a)及び図4(b)は、実施形態に係る浴槽洗浄装置のノズル周辺を模式的に表す断面図である。
図4(a)は、ノズル30(噴出口31)から液体が噴出されていない状態(待機状態)を表している。
図4(b)は、ノズル30(噴出口31)から液体が噴出されている状態(噴出状態)を表している。
図4(a)及び図4(b)に表したように、浴槽洗浄装置200は、シャフト部70と、ケーシング80と、シール部材90と、をさらに備える。
シャフト部70は、ノズル30と回転部51との間に設けられる。シャフト部70は、回転部51(例えば、ステッピングモータ)のトルクをノズル30に伝達する。例えば、回転部51が時計回りに回転すると、シャフト部70及びノズル30は、時計回りに回転する。例えば、回転部51が反時計回りに回転すると、シャフト部70及びノズル30は、反時計回りに回転する。シャフト部70の回転軸は、例えば、回転部51の回転軸と同軸である。
ケーシング80は、中空であり、内部の空間にノズル30、回転部51、シャフト部70、及びシール部材90を収納する。この例では、ケーシング80は、第1の空間81と、第2の空間82と、を有している。第1の空間81は、浴槽100の内部側に位置し、第2の空間82は、浴槽100の外部側に位置する。ノズル30、シャフト部70、及びシール部材90は、第1の空間81に収納されており、回転部51は、第2の空間82に収納されている。ケーシング80は、第1の空間81と、第2の空間82と、に分かれていなくてもよい。
シール部材90は、ノズル30とケーシング80との間の隙間を塞ぐ。シール部材90は、例えば、パッキンである。この例では、シール部材90は、ノズル30に取り付けられている。このように、シール部材90をノズル30に取り付けることで、組立性や形状の自由度を向上させることができる。シール部材90は、例えば、ケーシング80に取り付けられていてもよい。
実施形態において、ノズル30、回転部51、シャフト部70、ケーシング80、及びシール部材90は、ケーシング80にノズル30、回転部51、シャフト部70、及びシール部材90が収納されたノズルユニット180として設けられていてもよい。ノズルユニット180は、浴槽100の内底面111に設けられたノズルユニット保持部185に対して着脱自在に取り付けられる。このような構造とすることで、ノズル30、回転部51、シャフト部70、ケーシング80、及びシール部材90のメンテナンス性を向上させることができる。
図4(a)に表したように、待機状態において、ノズル30は浴槽100の内部から後退した第1位置にある。一方、図4(b)に表したように、噴出状態において、ノズル30は浴槽100の内部に進出した第2位置にある。このように、ノズル30は、第1位置と第2位置との間で進出及び後退(進退)し、第2位置に進出した状態で内側壁面112に向けて液体を噴出する。この例では、ノズル30は、浴槽100の内底面111に設けられている。つまり、第2位置は、第1位置よりも高い位置である。換言すれば、ノズル30は、第1位置と第2位置との間で上下に移動する。以下、浴槽100の内部側を上方、浴槽100の外部側を下方として説明する。
駆動部50は、ノズル30を進退させる進退部(昇降部)52をさらに有する。この例では、進退部52は、ケーシング80の内部に設けられた貯留空間83及びノズル30を下方に付勢するバネ85である。貯留空間83は、ケーシング80の内部において、ノズル30の下方に設けられ、液体を貯めることができる空間である。洗浄流路35から供給される液体は、この貯留空間83を経由してノズル30に供給される。貯留空間83は、例えば、第1の空間81の一部である。
ノズル30(噴出口31)から液体を噴出させる際に、洗浄流路35から貯留空間83に液体が供給されて貯留空間83内部の圧力が大きくなると、貯留空間83からノズル30に対して上方へ押し上げる力が働く。この上方への力がバネ85による下方への力よりも大きくなると、ノズル30は、第1位置から第2位置に向かって上昇(進出)する。一方で、液体により貯留空間83内部の圧力が大きくなると、噴出口31から液体が噴出される。このとき、噴出口31からの液体の噴出は、ノズル30が第2位置に到達する前に開始される。洗浄流路35からの液体の供給が停止すると、噴出口31からの液体の噴出が停止する。貯留空間83の液体が減少して、ノズル30を押し上げる上方への力がバネ85による下方への力よりも小さくなると、ノズル30は、第2位置から第1位置に向かって下降(後退)する。
このような進退部52を用いることで、モータなどの駆動機構を設けなくても、ノズル30の進退を行うことができる。したがって、ノズル30周辺を小型化できるとともに、ノズル30周辺のメンテナンス性を向上させることができる。
なお、進退部52は、これに限定されず、ノズル30を進退させるモータやソレノイドなどのアクチュエータであってもよい。進退部52がアクチュエータの場合、進退部52は、例えば、制御部60と電気的に接続され、制御部60により制御される。
進退部52は、必要に応じて設けられ、省略可能である。つまり、駆動部50は、ノズル30を進退させずに回転させてもよい。待機状態におけるノズル30の上下方向の位置は、噴出状態におけるノズル30の上下方向の位置と同じであってもよい。
図5は、実施形態に係る浴槽洗浄装置の動作を表すフローチャートである。
図5に表したように、制御部60は、本洗浄モードと、すすぎモードとを実行可能である。
本洗浄モードは、ノズル30(噴出口31)から第1濃度の洗剤水を噴出させるモードである。本洗浄モードを実行することで、浴槽100の内壁面110に付着した皮脂や角質などの汚れを剥がれやすくすることができる。また、本洗浄モードにより、浴槽100の内壁面110に付着した皮脂や角質などの汚れや髪の毛などの付着物の一部を洗い落とすこともできる。なお、第1濃度は、界面活性剤の濃度換算で1体積%以上30体積%以下であることが好ましい。
すすぎモードは、ノズル30(噴出口31)から水を噴出させるモードである。すすぎモードは、本洗浄モードよりも後に実行される。本洗浄モードよりも後にすすぎモードを実行することで、本洗浄モードで散布した洗剤水、及び、洗剤水によって剥がれた皮脂や角質などの汚れを洗い落とすことができる。また、すすぎモードにより、浴槽100の内壁面110に付着した髪の毛などの付着物を洗い落とすことができる。
また、制御部60は、前洗浄モードをさらに実行可能である。前洗浄モードは、ノズル30(噴出口31)から水または第1濃度よりも低い第2濃度の洗剤水を噴出させるモードである。前洗浄モードは、本洗浄モードよりも前に実行される。本洗浄モードよりも前に前洗浄モードを実行することで、浴槽100の内壁面110に付着した髪の毛などの付着物を事前に洗い落とすことができるため、本洗浄モードにおける洗浄性能を向上させることができる。なお、第2濃度は、界面活性剤の濃度換算で0体積%を超え29体積%以下であることが好ましい。本洗浄モード動作の前に、前洗浄モードで事前に低濃度の洗剤水を噴出することによって、浴槽100の内壁面110に浴槽水の残りなどによる水滴が点在するような撥水状態から、洗剤の界面活性剤の効果によって壁面に満遍なく水膜が広がった親水状態にできる。親水状態の内壁面110に対して本洗浄モードで洗剤水を噴出すれば、撥水状態の内壁面110に洗剤水を噴出する場合よりも、洗剤水が浴槽100の内壁面110全体にいきわたりやすくなり、結果として内壁面110において洗剤水が付着しない部分が生じることを抑制することができる。前洗浄モードは、必要に応じて実行され、省略可能である。
以下、図5に示した浴槽洗浄のフローについて説明する。
使用者がリモコンなどによって浴槽洗浄の操作を実行すると(ステップS101)、制御部60は、浴槽100内の水を排水口115から排水する(ステップS102)。例えば、浴槽100には、浴槽100の内部の水位を検知するための水位検知部が設けられている。例えば、水位検知部により検知可能な最低水位になってから(あるいは、水位検知部が検知しない状態になってから)所定時間経過したら、排水が終了したものとみなすことができる。
次に、制御部60は、前洗浄モードを実行する(ステップS103)。前洗浄モードにおいて、制御部60は、浴槽100の内壁面110に向けて洗剤水または水を散布する。より具体的には、制御部60は、噴出制御部40を制御して、ノズル30の噴出口31から浴槽100の内側壁面112の一部に向けて洗剤水または水を噴出させるとともに、回転部51を制御して、ノズル30を回転させる。これにより、内側壁面112の全体に洗剤水または水を散布することができる。制御部60は、例えば、内側壁面112の所定範囲に2回以上洗剤水または水がかかるように、ノズル30を複数周回転させる。
前洗浄モードにおいて、制御部60は、例えば、1000mL/分の噴出瞬間流量で洗剤水または水を噴出させながら、ノズル30を時計回りに30秒/周の回転速度で回転させる。ノズル30が1周すると、制御部60は、同じ噴出瞬間流量で洗剤水または水を噴出させながら、ノズル30を反時計回りに同じ回転速度で回転させる。この時計回りと反時計回りのセットを2回繰り返すことで、内側壁面112の所定範囲に4回洗剤水または水をかけることができる。制御部60は、洗剤水または水を噴出させた状態でノズル30を1周回転させた後、洗剤水または水を噴出させない状態でノズル30を逆向きに回転させて噴出開始位置に戻し、再び洗剤水または水を噴出させた状態でノズル30を回転させることを繰り返してもよい。また、制御部60は、洗剤水または水を噴出させながらノズル30を時計回りまたは反時計回りに連続して複数周回転させてもよい。なお、前洗浄モードにおける噴出瞬間流量、ノズル30の回転速度、及びノズル30の回転回数は、適宜調整することができる。
前洗浄モードにおいて、制御部60は、例えば、合計で2000mL程度の洗剤水または水をノズル30(噴出口31)から噴出させる。なお、前洗浄モードにおいて、制御部60は、洗剤水または水を複数回に分けて噴出させてもよい。換言すれば、前洗浄モードにおいて、制御部60は、例えば、洗剤水または水を噴出する状態(噴出状態)と洗剤水または水を噴出しない状態(待機状態)とを交互に実行してもよい。
次に、制御部60は、本洗浄モードを実行する(ステップS104)。本洗浄モードにおいて、制御部60は、浴槽100の内壁面110に向けて洗剤水を散布する。より具体的には、制御部60は、噴出制御部40を制御して、ノズル30の噴出口31から浴槽100の内側壁面112の一部に向けて洗剤水を噴出させるとともに、回転部51を制御して、ノズル30を回転させる。これにより、内側壁面112の全体に洗剤水を散布することができる。制御部60は、例えば、内側壁面112の所定範囲に2回以上洗剤水がかかるように、ノズル30を複数周回転させる。
本洗浄モードにおいて、制御部60は、例えば、400mL/分の噴出瞬間流量で洗剤水を噴出させながら、ノズル30を時計回りに45秒/周~12秒/周の回転速度で回転させる。ノズル30が1周すると、制御部60は、洗剤水を噴出させない状態で、ノズル30を反時計回りに回転させて噴出開始位置に戻し、所定時間が経過するまで待機する。制御部60は、洗剤水を噴出させない状態で、ノズル30を時計回りに回転させて噴出開始位置に戻してもよい。所定時間が経過すると、制御部60は、再度、同じ噴出瞬間流量で洗剤水を噴出させながら、ノズル30を時計回りに同じ回転速度で回転させる。例えば、この時計回りと反時計回りのセットを3回繰り返すことで、内側壁面112の所定範囲に3回洗剤水をかけることができる。なお、本洗浄モードにおける噴出瞬間流量及びノズル30の回転速度は、適宜調整することができる。例えば、ノズル30を1周させる間に、噴出瞬間流量及びノズル30の回転速度の少なくともいずれかを変化させてもよい。本洗浄モードにおけるノズル30の回転回数は、適宜調整することができるが、限られた量の洗剤水を効率良く散布するためには、3回程度とすることが好ましい。
本洗浄モードにおいて、制御部60は、例えば、合計で500mL程度の洗剤水をノズル30(噴出口31)から噴出させる。また、上記のように、本洗浄モードにおいて、制御部60は、例えば、洗剤水を複数回に分けて噴出させてもよい。換言すれば、本洗浄モードにおいて、制御部60は、例えば、洗剤水を噴出する状態(噴出状態)と洗剤水を噴出しない状態(待機状態)とを交互に実行してもよい。
このように、本洗浄モードにおいて、噴出口31から浴槽100の内側壁面112の一部に向けて洗剤水を噴出させながら、ノズル30を駆動(例えば、回転)させることで、限られた量の洗剤水を効率良く浴槽100の内側壁面112全体に散布することができる。
なお、本洗浄モードにおいて、ノズル30の回転する可動域は、360度よりも大きく390度以下が好ましい。さらに好ましくは、375度程度である。このような角度でノズル30を回転させることで、浴槽100の内側壁面112において洗剤水がかからない部分が生じることを抑制できる。
次に、制御部60は、すすぎモードを実行する(ステップS105)。すすぎモードにおいて、制御部60は、浴槽100の内壁面110に向けて水を散布する。より具体的には、制御部60は、噴出制御部40を制御して、ノズル30の噴出口31から浴槽100の内側壁面112の一部に向けて水を噴出させるとともに、回転部51を制御して、ノズル30を回転させる。これにより、内側壁面112の全体に水を散布することができる。制御部60は、例えば、内側壁面112の所定範囲に2回以上水がかかるように、ノズル30を複数周回転させる。
すすぎモードにおいて、制御部60は、例えば、1000mL/分の噴出瞬間流量で水を噴出させながら、ノズル30を時計回りに30秒/周の回転速度で回転させる。ノズル30が1周すると、制御部60は、同じ噴出瞬間流量で水を噴出させながら、ノズル30を反時計回りに同じ回転速度で回転させる。例えば、この時計回りと反時計回りのセットを3回繰り返すことで、内側壁面112の所定範囲に6回水をかけることができる。制御部60は、水を噴出させた状態でノズル30を1周回転させた後、水を噴出させない状態でノズル30を逆向きに回転させて噴出開始位置に戻し、再び水を噴出させた状態でノズル30を回転させることを繰り返してもよい。また、制御部60は、水を噴出させながらノズル30を同じ向きに連続して複数周回転させてもよい。なお、すすぎモードにおける噴出瞬間流量、ノズル30の回転速度、及びノズル30の回転回数は、適宜調整することができる。
すすぎモードにおいて、制御部60は、例えば、合計で3000mL程度の水をノズル30(噴出口31)から噴出させる。なお、すすぎモードにおいて、制御部60は、例えば、水を複数回に分けて噴出させてもよい。換言すれば、すすぎモードにおいて、制御部60は、例えば、水を噴出する状態(噴出状態)と水を噴出しない状態(待機状態)とを交互に実行してもよい。
また、制御部60は、ノズル30から水を噴出させている間はノズル30の回転を停止させ、ノズル30を回転させている間はノズル30からの水の噴出を停止させてもよい。あるいは、制御部60は、ノズル30を回転させていない間は第1噴出瞬間流量でノズル30から水を噴出させ、ノズル30を回転させている間は第1噴出瞬間流量よりも小さい第2噴出瞬間流量でノズル30から水を噴出させてもよい。このように、ノズル30を回転させている間はノズル30からの水の噴出を停止させるか噴出瞬間流量を小さくすることで、ノズル30を回転させるときのノズル30の内圧を低減し、ノズル30の回転に必要なトルクを低減できる。したがって、より小さなトルクでノズル30を回転させることができる。
前洗浄モード及びすすぎモードにおいて、ノズル30の回転する可動域は、例えば、本洗浄モードにおいてノズル30の回転する可動域と同じである。
また、ステップS101における操作は、排水の操作であってもよい。つまり、使用者がリモコンなどによって排水の操作を実行すると(ステップS101)、制御部60は、浴槽100内の水を排水口115から排水し(ステップS102)、続けて浴槽100の洗浄(ステップS103~S105)を実行してもよい。
また、前洗浄モード及び本洗浄モードにおいて、ノズル30(噴出口31)から噴出され洗浄に使用された洗剤水は、排水口115に流れる。前洗浄モード及び本洗浄モードにおいて、排水口115に流れた洗剤水は、そのまま排水口115から排出されてもよいし、排水口115からは排出されず図示しない回収機構により回収されて洗浄に再利用されてもよい。換言すれば、浴槽洗浄装置200は、洗剤回収式であってもよいし、洗剤非回収式であってもよい。
図6は、実施形態に係る浴槽洗浄装置の噴出状態を模式的に表す平面図である。
実施形態において、所定時間内に内側壁面112の所定範囲にかかる液体の総量Qは、Q=qA/rhωで表すことができる。所定範囲は、浴槽100の内側壁面112の上端と下端とを含む範囲である。例えば、浴槽100の長辺側の内側壁面112(第3内側壁面112cまたは第4内側壁面112d)の上端と下端とを含む一部を、所定範囲とみなすことができる。図6に表したように、qは、所定範囲に液体を噴出するときの噴出瞬間流量を示す。なお、噴出瞬間流量は、単位時間あたりにノズル30(噴出口31)から噴出される液体の量である。Aは、所定時間内に所定範囲にかかる洗剤水の面積を示す。rは、ノズル30(噴出口31)から液体を噴出する内側壁面112までの距離を示す。hは、内側壁面112にかかった液体の高さを示す。ωは、所定範囲に液体を噴出するときのノズル30の回転速度を示す。
実施形態において、制御部60は、すすぎモードにおいて所定時間内に内側壁面112の所定範囲にかかる水の総量Q2が、本洗浄モードにおいて所定時間内に所定範囲にかかる洗剤水の総量Q1よりも多くなるように、噴出制御部40及び駆動部50を制御する。なお、本洗浄モードにおける洗剤水の総量Q1は、Q1=q1A1/rhω1で表すことができる。すすぎモードにおける水の総量Q2は、Q2=q2A2/rhω2で表すことができる。
このように、すすぎモードにおける水の総量Q2を本洗浄モードにおける洗剤水の総量Q1よりも多くすることで、ノズル30から浴槽100の内側壁面112の一部に向けて水を噴出させながらノズル30を駆動させる方式としながらも、すすぎモードにおいて髪の毛などの付着物や、洗剤水により剥がれた皮脂や角質などの汚れ、洗剤水を散布した際に内壁面110に付着した洗剤水などを洗い落とすことができる。
制御部60は、例えば、すすぎモードにおいて所定時間内に所定範囲にかかる水の面積A2が、本洗浄モードにおいて所定時間内に所定範囲にかかる洗剤水の面積A1よりも広くなるように、噴出制御部40を制御する。例えば、噴出瞬間流量qを大きくすると、鉛直方向の吐水角度θ2を広くすることができる。これにより、液体の面積Aを広くすることができる。
面積Aの制御手段は、これに限定されない。例えば、鉛直方向の吐水角度θ2の広さが異なる複数の噴出口31がノズル30に設けられており、各モードごとに使用する噴出口31を変えてもよい。より具体的には、例えば、本洗浄モードにおいては、鉛直方向の吐水角度θ2の狭い噴出口31から洗剤水を噴出させ、すすぎモードにおいては、鉛直方向の吐水角度θ2の広い噴出口31から水を噴出させてもよい。
このように、すすぎモードにおける面積A2を本洗浄モードにおける面積A1よりも広くすることで、本洗浄モードにおいて浴槽100の内側壁面112に付着した洗剤水を、すすぎモードにおいて、より確実に洗い落とすことができる。
また、制御部60は、例えば、すすぎモードにおいて所定範囲に水を噴出するときのノズル30の回転速度ω2が、本洗浄モードにおいて所定範囲に洗剤水を噴出するときのノズル30の回転速度ω1よりも遅くなるように、回転部51を制御する。
このように、すすぎモードにおける回転速度ω2を本洗浄モードにおける回転速度ω1よりも遅くすることで、本洗浄モードにおける洗剤水の噴出瞬間流量q1とすすぎモードにおける水の噴出瞬間流量q2とが同じであっても、すすぎモードにおいて所定時間内に所定範囲にかかる水の総量Q2を、本洗浄モードにおいて所定時間内に所定範囲にかかる洗剤水の総量Q1よりも多くすることができる。そのため、すすぎモードにおいて髪の毛などの付着物や、汚れ、洗剤水などをより確実に洗い落とすことができる。
また、制御部60は、例えば、すすぎモードにおいて所定範囲に水を噴出するときの噴出瞬間流量q2が、本洗浄モードにおいて所定範囲に洗剤水を噴出するときの噴出瞬間流量q1よりも大きくなるように、噴出制御部40を制御する。例えば、噴出制御部40がポンプの場合、ポンプの出力を上げると、噴出瞬間流量qを大きくすることができる。
このように、すすぎモードにおける噴出瞬間流量q2を本洗浄モードにおける噴出瞬間流量q1よりも大きくすることで、本洗浄モードにおけるノズル30の回転速度ω1とすすぎモードにおけるノズル30の回転速度ω2とが同じであっても、すすぎモードにおいて所定時間内に所定範囲にかかる水の総量Q2を、本洗浄モードにおいて所定時間内に所定範囲にかかる洗剤水の総量Q1よりも多くすることができる。そのため、すすぎモードにおいて髪の毛などの付着物や、汚れ、洗剤水などをより確実に洗い落とすことができる。
また、上記の前洗浄モードを実行する場合、制御部60は、例えば、前洗浄モードにおいて所定時間内に所定範囲にかかる水または洗剤水の総量Q3が、本洗浄モードにおいて所定時間内に所定範囲にかかる洗剤水の総量Q1よりも多くなるように、噴出制御部40及び駆動部50を制御する。なお、前洗浄モードにおける水または洗剤水の総量Q3は、Q3=q3A3/rω3で表すことができる。
より具体的には、制御部60は、例えば、前洗浄モードにおいて所定時間内に所定範囲にかかる水の面積A3が、本洗浄モードにおいて所定時間内に所定範囲にかかる洗剤水の面積A1よりも広くなるように、噴出制御部40を制御する。制御部60は、例えば、前洗浄モードにおけるノズル30の回転速度ω3が、本洗浄モードにおけるノズル30の回転速度ω1よりも遅くなるように、回転部51を制御する。制御部60は、例えば、前洗浄モードにおける水の噴出瞬間流量q3が、本洗浄モードにおける洗剤水の噴出瞬間流量q1よりも大きくなるように、噴出制御部40を制御する。
このように、前洗浄モードにおける水の総量Q3を本洗浄モードにおける洗剤水の総量Q1よりも多くすることで、洗剤の使用量を抑えながら前洗浄モードで髪の毛などの付着物を事前に洗い落とすことができる。
また、制御部60は、例えば、浴槽100の形状に応じて、ノズル30(噴出口31)から噴出される洗剤水または水の噴出瞬間流量q、及び、ノズル30の回転速度ωの少なくともいずれかを変更可能である。より具体的には、制御部60は、例えば、ノズル30を回転させている間において、噴出制御部40を制御することで、ノズル30(噴出口31)から液体を噴出する内側壁面112までの距離rに応じて、噴出瞬間流量qを変化させてもよい。また、制御部60は、例えば、ノズル30を回転させている間において、駆動部50(回転部51)を制御することで、ノズル30(噴出口31)から液体を噴出する内側壁面112までの距離rに応じて、回転速度ωを変化させてもよい。
このように、浴槽100の形状に応じて、ノズル30から噴出される洗剤水または水の噴出瞬間流量q、及び、ノズル30の回転速度ωの少なくともいずれかを変更可能とすることで、ノズル30と浴槽100の内側壁面112との間の距離rに応じて噴出する洗剤水や水の総量Qを調節することができる。これにより、限られた量の液体をより効率良く浴槽100の内側壁面112に散布することができる。
なお、例えば、ノズル30と浴槽100の内側壁面112との間の距離rが大きい箇所では、本洗浄モードにおける回転速度をすすぎモードにおける回転速度及び前洗浄モードにおけるノズル30の回転速度よりも遅くしてもよい。
図7(a)及び図7(b)は、実施形態の変形例に係る浴槽洗浄装置を模式的に表す説明図である。
図7(a)及び図7(b)に表したように、この例では、浴槽100の上に、浴槽100の上部開口を覆う蓋300が設けられている。
制御部60は、すすぎモードにおいて、第1すすぎ動作と、第2すすぎ動作と、を行う。第1すすぎ動作では、図7(a)に表したように、少なくとも浴槽100の内側壁面112に水をかける。第2すすぎ動作では、図7(b)に表したように、少なくとも蓋300に水をかける。なお、第1すすぎ動作においては、少なくとも内側壁面112に水がかかればよく、蓋300に水がかかってもよい。この場合、第2すすぎ動作において蓋300に係る水の総量は、第1すすぎ動作において蓋300にかかる水の総量よりも多い。つまり、第2すすぎ動作は、第1すすぎ動作に比べて多くの水が蓋300にかかるようにノズル30から水を噴出する動作である。第2すすぎ動作は、第1すすぎ動作の後に行われる。
第2すすぎ動作においては、図7(b)に表したように、蓋300及び内側壁面112の両方に水をかけることが好ましい。第2すすぎ動作において蓋300及び内側壁面112の両方に水をかけることで、内側壁面112に付着した汚れをより確実に流すことができる。
第2すすぎ動作における水の噴出瞬間流量qを、第1すすぎ動作における水の噴出瞬間流量qよりも大きくすることで、第2すすぎ動作における鉛直方向の吐水角度θ2を、第1すすぎ動作における鉛直方向の吐水角度θ2よりも広くすることができる。これにより、第2すすぎ動作において第1すすぎ動作よりも多くの水を蓋300にかけることができる。
図8は、実施形態の変形例に係る浴槽洗浄装置の動作を表すフローチャートである。
図8は、図7(a)及び図7(b)に表した浴槽洗浄装置の動作を表すフローチャートである。
図8に表したように、この例では、すすぎモードを開始すると、制御部60は、まず、吐水とノズル30の回転を開始させ、第1すすぎ動作を実行する(ステップS201)。第1すすぎ動作において、制御部60は、例えば、500mL/分の噴出瞬間流量で水を噴出させながら、ノズル30を30秒/周の回転速度で回転させる。制御部60は、ノズル30の積算回転角度が1080度になるまで、第1すすぎ動作を続ける(ステップS202:No)。第1すすぎ動作においては、図7(a)に表したように、少なくとも浴槽100の内側壁面112に水をかける。吐水開始のタイミングとノズル30の回転開始のタイミングは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、この例では、第1すすぎ動作においてノズル30を3周(1080度)回転させているが、第1すすぎ動作におけるノズル30の回転角度は、1周でもよいし、2周でもよいし、4周以上でもよい。
ノズル30の積算回転角度が1080度になると(ステップS202:Yes)、制御部60は、第1すすぎ動作を停止させ、第2すすぎ動作を実行する(ステップS203)。第2すすぎ動作において、制御部60は、例えば、1000mL/分の噴出瞬間流量で水を噴出させながら、ノズル30を60秒/周の回転速度で回転させる。制御部60は、ノズル30の積算回転角度が360度になるまで、第2すすぎ動作を続ける(ステップS204:No)。第2すすぎ動作においては、図7(b)に表したように、少なくとも蓋300に水をかける。この例では、蓋300及び内側壁面112の両方に水をかける。
ノズル30の積算回転角度が360度になると(ステップS204:Yes)、制御部60は、吐水とノズル30の回転を停止させ、第2すすぎ動作を停止させる(ステップS205)。
このように、すすぎモードにおいて、まずは少なくとも内側壁面112に水をかける第1すすぎ動作を行うことで、内側壁面112に付着した汚れを浴槽100の内底面111に流すことができる。さらに、少なくとも蓋300に水をかける第2すすぎ動作を行うことで、蓋300をすすぐとともに、蓋300に付着した水が蓋300から浴槽100の内底面111に向けて落下し、浴槽100の内底面111を流れる水の流量を上げることができる。その結果、浴槽100の内底面111に流した内側壁面112の汚れをより確実に排出することができる。
図9は、実施形態の変形例に係る浴槽洗浄装置を備えた浴槽システムを模式的に表す平面図である。
図9に表したように、この例では、浴槽100の内側壁面112に、手すり150が設けられている。より具体的には、第3内側壁面112cに手すり150aが設けられており、第4内側壁面112dに手すり150bが設けられている。
この例では、内側壁面112は、第1領域R1~第5領域R5を有する。第1領域R1は、基準位置S1から時計回りに70度回転した位置までの間の領域である。第2領域R2は、基準位置S1から時計回りに70度回転した位置から115度回転した位置までの間の領域である。第3領域R3は、基準位置S1から時計回りに115度回転した位置から245度回転した位置までの間の領域である。第4領域R4は、基準位置S1から時計回りに245度回転した位置から290度回転した位置までの間の領域である。第5領域R5は、基準位置S1から時計回りに290度回転した位置から360度回転した位置(すなわち、基準位置S1)までの間の領域である。各領域の角度は、これらに限定されない。
手すり150bは、第2領域R2に設けられている。そのため、ノズル30から手すり150bに向けて噴出された水は、手すり150b及び第2領域R2にかかる。また、手すり150aは、第4領域R4に設けられている。そのため、ノズル30から手すり150aに向けて噴出された水は、手すり150a及び第4領域R4にかかる。
ノズル30から手すり150に向けて噴出された水の一部は、浴槽100の上部開口を覆う蓋や手すり150の下方に位置する内側壁面112に当たって跳ね返り、手すり150の裏側に位置する内側壁面112に達する。これにより、手すり150の裏側に位置する内側壁面112をすすぐことができる。
制御部60は、すすぎモードにおいて、手すり150に向けて水を噴出するときの内側壁面112の単位面積当たりにかかる水の総量が、手すり150以外に向けて水を噴出するときの内側壁面112の単位面積当たりにかかる水の総量よりも多くなるように、噴出制御部40及び駆動部50を制御する。
図10は、実施形態の変形例に係る浴槽洗浄装置の動作を表すフローチャートである。
図10は、図9に表した浴槽洗浄装置の動作を表すフローチャートである。
図10に表したように、この例では、すすぎモードを開始すると、制御部60は、まず、1000mL/分の噴出瞬間流量で水を噴出させながら、ノズル30を30秒/周の回転速度で回転させる(ステップS301)。この例では、すすぎモードは、図9に表した基準位置S1にノズル30が向いた状態から開始される。制御部60は、ノズル30の積算回転角度が70度になるまで、この条件ですすぎを続ける(ステップS302:No)。これにより、内側壁面112の第1領域R1に向けて水が噴出される。
ノズル30の積算回転角度が70度になると(ステップS302:Yes)、制御部60は、1000mL/分の噴出瞬間流量で水を噴出させながら、ノズル30を60秒/周の回転速度で回転させる(ステップS303)。制御部60は、ノズル30の積算回転角度が115度になるまで、この条件ですすぎを続ける(ステップS304:No)。これにより、手すり150b及び内側壁面112の第2領域R2に向けて水が噴出される。
ノズル30の積算回転角度が115度になると(ステップS304:Yes)、制御部60は、1000mL/分の噴出瞬間流量で水を噴出させながら、ノズル30を30秒/周の回転速度で回転させる(ステップS305)。制御部60は、ノズル30の積算回転角度が245度になるまで、この条件ですすぎを続ける(ステップS306:No)。これにより、内側壁面112の第3領域R3に向けて水が噴出される。
ノズル30の積算回転角度が245度になると(ステップS306:Yes)、制御部60は、1000mL/分の噴出瞬間流量で水を噴出させながら、ノズル30を60秒/周の回転速度で回転させる(ステップS307)。制御部60は、ノズル30の積算回転角度が290度になるまで、この条件ですすぎを続ける(ステップS308:No)。これにより、手すり150a及び内側壁面112の第4領域R4に向けて水が噴出される。
ノズル30の積算回転角度が290度になると(ステップS308:Yes)、制御部60は、1000mL/分の噴出瞬間流量で水を噴出させながら、ノズル30を30秒/周の回転速度で回転させる(ステップS309)。制御部60は、ノズル30の積算回転角度が360度になるまで、この条件ですすぎを続ける(ステップS310:No)。これにより、内側壁面112の第5領域R5に向けて水が噴出される。
ノズル30の積算回転角度が360度になると(ステップS310:Yes)、制御部60は、吐水とノズル30の回転を停止させる(ステップS311)。
この例では、手すり150に向けて(手すり150が設けられた第2領域R2及び第4領域R4に向けて)水を噴出するときのノズル30の回転速度を、手すり150以外に向けて(手すり150が設けられていない第1領域R1、第3領域R3、及び第5領域R5に向けて)水を噴出するときのノズル30の回転速度よりも小さくしている。これにより、手すり150に向けて水を噴出するときの内側壁面112の単位面積当たりにかかる水の総量を、手すり150以外に向けて水を噴出するときの内側壁面112の単位面積当たりにかかる水の総量よりも多くしている。
このように、すすぎモードにおいて、内側壁面112に設けられた手すり150に向けて水を噴出するときの内側壁面112の単位面積当たりにかかる水の総量を、手すり150以外に向けて水を噴出するときの内側壁面112の単位面積当たりにかかる水の総量よりも多くすることで、水が直接かかりにくい手すり150付近(第2領域R2及び第4領域R4)に他の部分(第1領域R1、第3領域R3、及び第5領域R5)よりも多くの水をかけることができる。これにより、手すり150付近におけるすすぎ残りの発生を抑制することができる。
なお、実施形態においては、手すり150に向けて水を噴出するときの噴出瞬間流量を、手すり150以外に向けて水を噴出するときの噴出瞬間流量よりも大きくすることで、手すり150に向けて水を噴出するときの内側壁面112の単位面積当たりにかかる水の総量を、手すり150以外に向けて水を噴出するときの内側壁面112の単位面積当たりにかかる水の総量よりも多くしてもよい。
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、浴槽洗浄装置などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、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。