以下、添付図面を参照して、本願の開示する衛生洗浄装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
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模式的に示す斜視図である。図1に示すように、トイレ装置1は、洋式大便器(以下「便器」と記載する)10と、衛生洗浄装置20とを備え、トイレ室内に設置される。便器10は、汚物受け面11aで汚物を受けることが可能なボウル部11を備える。
便器10を洗浄する場合、ボウル部11の汚物受け面11aには、図示しない吐水口から洗浄水が吐水され、汚物受け面11aが洗浄される。汚物受け面11aを洗浄した洗浄水は、汚物とともに図示しない排水管から排出される。なお、図1では、床置き式の便器10を示したが、これに限定されるものではなく、壁掛け式であってもよい。
衛生洗浄装置20は、便器10の上部に設けられる。衛生洗浄装置20は、本体部30と、便座100と、便蓋200とを備える。便座100および便蓋200はともに、開閉可能なように本体部30に取り付けられる。
本体部30は、ノズルユニット60と、ケース部70とを備える。ノズルユニット60は、洗浄水を使用者の身体等へ噴出する洗浄ノズル61を備える。洗浄ノズル61は、ケース部70に対して進退可能に構成される。
詳しくは、たとえば、洗浄ノズル61には、図示しないモータなどの駆動源が接続される。洗浄ノズル61は、駆動源の駆動により、便器10のボウル部11内へ進出した位置と、ケース部70内に後退して格納される位置との間で進退させられる。なお、図1では、進出した位置にある洗浄ノズル61を二点鎖線で示す一方、後退した位置にある洗浄ノズル61を破線で示した。
洗浄ノズル61は、進出した位置で洗浄水を使用者の身体へ噴出させて局部を洗浄する。また、洗浄ノズル61は、後退した位置で洗浄水を使用前の便器10の汚物受け面11aへ噴出させて汚物の付着を抑制する。さらに、洗浄ノズル61は、後退した位置で洗浄水から生成される殺菌水(後述)を使用後の便器10の汚物受け面11aへ噴出させて菌の繁殖を抑制する。以下では、洗浄水を使用者の身体へ噴出させることを「人体洗浄噴出」といい、洗浄水を便器10の汚物受け面11aへ噴出させることを「便器洗浄噴出」ということがある。
なお、上記では、洗浄ノズル61が後退した位置で便器洗浄噴出を行うようにしたが、これに限られず、洗浄ノズル61をボウル部11内へ進出させて便器洗浄噴出を行うようにしてもよい。
ケース部70は、上記したノズルユニット60などを収容する。ケース部70には、着座検知センサ80が設けられる。着座検知センサ80は、使用者が便座100に座ったことを検知可能なセンサであり、着座が検知された場合、着座を示す信号を出力する。かかる着座検知センサ80としては、たとえば、投受光式の距離センサを用いることができる。なお、着座検知センサ80は、上記した距離センサに限られず、たとえば便座100にかかる使用者の荷重を検出する荷重センサなど他の種類のセンサを用いてもよい。
ところで、上記したような衛生洗浄装置において、たとえば洗浄ノズルの洗浄や便器洗浄噴出に用いられる洗浄水は、必ずしも温水である必要はない。このため、従来は、不要な温水の使用を防ぐべく、熱交換器が設けられる第1流路と、第1流路において熱交換器の上流側から分岐する第2流路との2つの流路を設け、第2流路から供給された洗浄水でノズル洗浄等を行うようにしていた。
このように複数の流路を備える衛生洗浄装置においては、それぞれの流路に負圧破壊弁を設けることで、各流路において逆流が発生することを防止していた。しかしながら、流路ごとに負圧破壊弁を設けると、負圧破壊弁の数が増加することから、衛生洗浄装置全体の大型化を招くおそれがあった。
そこで、実施形態に係る衛生洗浄装置20では、第1流路から分岐した第2流路を熱交換器の下流側で第1流路に合流させ、第1流路および第2流路が合流する位置の下流側に負圧破壊弁を設けることとした。これにより、熱交換器で加熱した洗浄水の不要な使用を防ぎつつ、衛生洗浄装置20の小型化を図ることができる。以下、その衛生洗浄装置20の構成について、詳しく説明する。
図2は、衛生洗浄装置20の構成の一例を示す説明図である。図2に示すように、衛生洗浄装置20は、操作部300を備える。
操作部300は、使用者による人体洗浄噴出の開始指示や停止指示が入力される操作ボタンや操作ツマミなどを備え、トイレ室の適宜位置に設けられる。上記した人体洗浄噴出の開始指示が入力される操作ボタンは、局部を洗浄する「おしり洗浄」、局部を優しく洗浄する「やわらか洗浄」、および、「ビデ洗浄」が選択可能とされる。なお、上記した「おしり洗浄」などは例示であって限定されるものではなく、選択される局部洗浄の種類や数は適宜に変更可能である。
操作部300は、使用者から操作ボタン等を介して入力された開始指示等を示す信号を出力する。なお、操作部300としては、たとえばリモートコントローラを用いることができるが、これに限られず、本体部30に取り付けるものであってもよい。
衛生洗浄装置20の本体部30は、給水部40と、制御部90とを備える。給水部40は、水源Aからの洗浄水をノズルユニット60へ供給する。具体的には、給水部40は、第1流路41と、第2流路42とを備える。なお、図2においては、理解の便宜のため、第1流路41を二重線で示し、第2流路42を太線で示した。
第1流路41は、水道管などの水源Aとノズルユニット60の洗浄ノズル61とを接続し、水源Aから供給された洗浄水を洗浄ノズル61等へ流通させる。第1流路41および第2流路42には、弁などの各種器具が設けられる。
詳しくは、第1流路41には、上流側から順に、ストレーナ44、流路開閉用の電磁弁45、調圧弁46、安全弁47、流路切替え用の電磁弁48、貯湯式熱交換器49(以下「熱交換器49」と記載する)、第1逆止弁50および負圧破壊弁51が設けられる。
第2流路42は、上記した流路切替え用の電磁弁48において第1流路41から分岐し、熱交換器49をバイパスして第1逆止弁50および負圧破壊弁51の間で第1流路41と合流する。第2流路42には、上流側から順に、殺菌水生成部52および第2逆止弁53が設けられる。
ノズルユニット60の洗浄ノズル61は、洗浄水を使用者の身体へ噴出する人体用噴出口62と、洗浄水または殺菌水を便器10の汚物受け面11aへ噴出する便器用噴出口63とを備える。
人体用噴出口62は、洗浄ノズル61の上方に3個設けられる一方、便器用噴出口63は、洗浄ノズル61の下方に1個設けられる。
具体的には、人体用噴出口62は、第1噴出口62aと、第2噴出口62bと、第3噴出口62cとを有する。たとえば、第1噴出口62aは、操作部300で「おしり洗浄」が選択された際に使用される噴出口である。第2噴出口62bは、操作部300で「やわらか洗浄」が選択された際に使用される噴出口である。また、第3噴出口62cは、操作部300で「ビデ洗浄」が選択された際に使用される噴出口である。
なお、上記では、人体用噴出口62の数を3個としたが、これに限定されるものではなく、たとえば2個以下または4個以上であってもよい。同様に、便器用噴出口63の数も1個に限られず、2個以上であってもよい。
ノズルユニット60は、上記した洗浄ノズル61の他に、ノズル洗浄室64と、流量・流路切替弁66とを備える。
ノズル洗浄室64は、ケース部70(図1参照)の内部に固定されて設けられる。ノズル洗浄室64は、洗浄ノズル61が通過可能な内部空間を有し、かかる内部空間に向けて開口される洗浄室噴出口65を備える。なお、洗浄室噴出口65および上記した洗浄ノズル61は、洗浄部の一例に相当する。
流量・流路切替弁66は、洗浄ノズル61の後端側に設けられる。流量・流路切替弁66は、各噴出口62a〜62c,63,65へ供給される洗浄水の流量を調整するとともに、洗浄水の供給先を切り替える。洗浄水の供給先の切替えについて詳しく説明すると、流量・流路切替弁66は、流路67を介して各噴出口62a〜62c,63,65に接続される。
具体的に流路67は、洗浄水を第1噴出口62aへ流通させる第1噴出口流路67aと、洗浄水を第2噴出口62bへ流通させる第2噴出口流路67bと、洗浄水を第3噴出口62cへ流通させる第3噴出口流路67cとを備える。さらに、流路67は、洗浄水を便器用噴出口63へ流通させる便器用噴出口流路67dと、洗浄水を洗浄室噴出口65へ流通させる洗浄室噴出口流路67eとを備える。
流量・流路切替弁66は、第1流路41と連通する流路を各流路67a〜67eの間で切り替えることで、洗浄水の供給先を第1噴出口62a、第2噴出口62b、第3噴出口62c、便器用噴出口63および洗浄室噴出口65のいずれかに切り替える。
続いて、上記した第1流路41に設けられる各種器具について説明する。ストレーナ44は、洗浄水に混入したゴミなどの異物を除去する。電磁弁45は、非通電時に閉状態となるノーマルクローズ式のバルブであり、制御部90からの制御信号に応じて第1流路41を開閉する。
調圧弁46は、第1流路41の洗浄水の水圧を所定の水圧以下に調整する。安全弁47は、第1流路41の洗浄水の水圧が過度に上昇した場合に開弁し、洗浄水をたとえば便器10のボウル部11へ排出する。かかる安全弁47を設けることで、たとえば調圧弁46に不具合が生じて水圧が調整されにくくなった場合であっても、過度な水圧が第1流路41や熱交換器49などに作用することを防止することができる。
流路切替え用の電磁弁48は、第1流路41において第2流路42が分岐される位置に設けられる。また、電磁弁48は、制御部90からの制御信号に基づき、流入された洗浄水の供給先を第1流路41および第2流路42のいずれかへ切り替える。具体的には、電磁弁48は、非通電時における洗浄水の供給先が第1流路41、通電時における洗浄水の供給先が第2流路42となるように構成される。
熱交換器49は、貯湯タンク49aと、ヒータ49bとを備える。具体的には、熱交換器49は、水源Aから供給された洗浄水をヒータ49bで所定の温度まで加熱しつつ貯湯タンク49aに貯湯する。ヒータ49bとしては、シーズヒータやセラミックヒータなどを用いることができる。
第1逆止弁50は、第1流路41において熱交換器49と第2流路42が合流される位置Bとの間に設けられる。これにより、洗浄水が第2流路42から第1流路41を介して熱交換器49へ逆流することを防止することができ、第2流路42からの水圧が熱交換器49に作用することを防ぐことができる。
負圧破壊弁(バキュームブレーカ)51は、第1流路41および第2流路42が合流する位置Bの下流側に設けられる。詳しくは、負圧破壊弁51は、第1流路41および第2流路42が合流する位置Bから、第1流路41において流量・流路切替弁66が接続される位置Cまでの間に設けられる。
上記した負圧破壊弁51により、たとえば第1流路41に負圧が発生した場合に、人体用噴出口62から逆流が生じることを防止することができる。さらに、負圧破壊弁51により、たとえば第2流路42に負圧が発生した場合に、便器用噴出口63や洗浄室噴出口65から逆流が生じることを防止することができる。
このように、第1流路41および第2流路42が合流する位置Bの下流側に負圧破壊弁51を設けることから、第1流路41および第2流路42の負圧破壊弁51を共用化することができ、衛生洗浄装置20の小型化を図ることができる。
次いで、第2流路42に設けられる各種器具について説明する。殺菌水生成部52は、水源Aから供給された洗浄水で殺菌水を生成する。図示は省略するが、殺菌水生成部52は、たとえば、洗浄水が貯留された容器内に一対の電極が配置された電解槽を備え、電極に直流電流を通電して洗浄水を電気分解させることで、殺菌水を生成する。
生成される殺菌水は、たとえば次亜塩素酸を含む液であり、殺菌したり、アンモニアや油分などによる汚れを除去あるいは分解したりする。なお、殺菌水は、上記した次亜塩素酸を含む液に限定されるものではない。すなわち、たとえば、殺菌水は、銀イオンや銅イオンなどの金属イオンを含む溶液、電解塩素やオゾンなどを含む溶液、または、酸性水やアルカリ水などであってもよい。
ここで、仮に殺菌水生成部52を第1流路41の熱交換器49の下流側に設けて、熱交換器49で加熱されて温度が高くなった洗浄水で殺菌水を生成すると、殺菌水生成部52にはスケールが発生しやすい。これに対し、上記した殺菌水生成部52は第2流路42に設けられることから、熱交換器49を通過せずに水源Aから直接供給された洗浄水が殺菌水生成部52へ流入することとなり、殺菌水生成部52でのスケールの発生を抑制することができる。さらには、熱交換器49で加熱した洗浄水の使用量を減少させることもできる。
なお、以下では、第2流路42において殺菌水生成部52よりも上流側の流路を「上流側第2流路42a」といい、殺菌水生成部52よりも下流側の流路を「下流側第2流路42b」ということがある。
なお、殺菌水生成部52への通電が行われない場合、殺菌水は生成されない。このため、上流側第2流路42aから殺菌水生成部52へ流入した洗浄水は、そのまま下流側第2流路42bへ流出する。
第2逆止弁53は、第2流路42において殺菌水生成部52と第1流路41に合流する位置Bとの間に設けられる。これにより、洗浄水が第1流路41から下流側第2流路42bを介して殺菌水生成部52へ逆流することを防止することができ、第1流路41からの水圧が殺菌水生成部52に作用することを防ぐことができる。
次に、制御部90について説明する。制御部90は、衛生洗浄装置20全体を制御し、たとえば、CPU(Central Processing Unit)などの図示しない演算処理装置や、RAM(Random Access Memory)などの図示しない記憶装置を備える。
制御部90は、入力される各種の信号に基づいて電磁弁45,48、熱交換器49、殺菌水生成部52およびノズルユニット60を制御する。各種の信号とは、たとえば、着座検知センサ80や操作部300などから入力される信号である。
具体的に説明すると、制御部90は、着座検知センサ80から着座を示す信号が入力されると、便器洗浄噴出を行う。詳しくは、制御部90は、電磁弁45を開弁させるとともに、電磁弁48に通電して洗浄水の供給先を第2流路42に切り替える。また、制御部90は、ノズルユニット60の流量・流路切替弁66における洗浄水の供給先を便器用噴出口63に切り替える。なお、殺菌水生成部52には通電しない。
これにより、水源Aから供給された洗浄水は、第1流路41を流通した後、電磁弁48を経由して上流側第2流路42a、下流側第2流路42bへ流入する。そして、洗浄水は、合流位置Bで再び第1流路41へ戻った後、流量・流路切替弁66および便器用噴出口流路67dを経て便器用噴出口63から便器10の汚物受け面11aへ噴出される。これにより、便器10における汚物の付着を抑制することができる。
このように、便器洗浄噴出に用いられる洗浄水は、第1流路41から分岐して熱交換器49をバイパスする第2流路42を通る。すなわち、便器洗浄噴出には熱交換器49で加熱した洗浄水(温水)を使用しない。これにより、熱交換器49で加熱した洗浄水の不要な使用を防ぐことができる。
なお、上記した便器使用前の便器洗浄噴出では、殺菌水生成部52の通電を行わないようにしたが、これに限定されるものではなく、殺菌水生成部52に通電して殺菌水を生成し、殺菌水で便器洗浄噴出を行ってもよい。
続いて、制御部90は、操作部300から人体洗浄噴出の開始指示を示す信号が入力されると、洗浄ノズル61を洗浄しつつ便器10のボウル部11内へ進出させ、人体洗浄噴出を行う。そして、制御部90は、操作部300から人体洗浄噴出の停止指示を示す信号が入力されると、人体洗浄噴出を停止し、停止後、人体洗浄噴出に使用された流路67を洗浄し、さらに洗浄ノズル61を洗浄しつつ洗浄ノズル61を後退させてケース部70内に格納する。
上記した洗浄ノズル61の洗浄、人体洗浄噴出および流路洗浄について詳しく説明する。洗浄ノズル61の洗浄は、洗浄ノズル61の進出時および後退時に、ノズル洗浄室64で行われる。具体的には、制御部90は、電磁弁45を開弁させるとともに、電磁弁48に通電して洗浄水の供給先を第2流路42に切り替える。また、制御部90は、殺菌水生成部52に通電して殺菌水を生成するとともに、流量・流路切替弁66における洗浄水の供給先を洗浄室噴出口65に切り替える。
これにより、水源Aから供給された洗浄水は、第1流路41を流通した後、電磁弁48を経由して上流側第2流路42aへ流れ、殺菌水生成部52へ流入する。
そして、殺菌水生成部52で生成された殺菌水は、下流側第2流路42bへ流出し、合流位置Bで再び第1流路41へ戻った後、流量・流路切替弁66および洗浄室噴出口流路67eを経て洗浄室噴出口65からノズル洗浄室64の内部空間へ噴出される。これにより、洗浄ノズル61の外形部分を洗浄することができる。
上記したように、ノズル洗浄に用いられる洗浄水は、第1流路41から分岐して熱交換器49をバイパスする第2流路42を通る。すなわち、ノズル洗浄には熱交換器49で加熱した洗浄水(温水)を使用しない。これにより、熱交換器49で加熱した洗浄水の不要な使用を防ぐことができる。
なお、上記では、洗浄ノズル61の進出時および後退時のノズル洗浄において殺菌水を用いるようにしたが、これに限定されるものではない。すなわち、ノズル洗浄の際、殺菌水生成部52に通電せず、洗浄水を噴出させるようにしてもよい。さらには、洗浄ノズル61の進出時および後退時に行われるノズル洗浄のうち、いずれか一方を洗浄水、他方を殺菌水で行うようにしてもよい。
続いて、人体洗浄噴出について説明する。以下では、操作部300で「おしり洗浄」が選択された場合を例にとって説明する。制御部90は、電磁弁45を開弁させるとともに、電磁弁48の通電を停止して洗浄水の供給先を第1流路41に切り替える。また、制御部90は、操作部300から入力された「おしり洗浄」を示す信号に応じ、流量・流路切替弁66における洗浄水の供給先を第1噴出口62aに切り替える。また、制御部90は、殺菌水生成部52には通電しない。
これにより、水源Aから供給された洗浄水は、第1流路41から熱交換器49へ供給されて加熱される。加熱された洗浄水は、第1流路41から流量・流路切替弁66および第1噴出口流路67aを流れ、第1噴出口62aから使用者の身体へ噴出される。これにより、局部を洗浄することができる。
人体洗浄噴出が終了すると、第1噴出口流路67aを洗浄する流路洗浄が行われる。具体的には、制御部90は、電磁弁45を開弁させるとともに、電磁弁48に通電して洗浄水の供給先を第2流路42に切り替える。また、制御部90は、殺菌水生成部52に通電して殺菌水を生成するとともに、流量・流路切替弁66における洗浄水の供給先を人体洗浄噴出の際に使用した第1噴出口62aに切り替える。なお、ここでは、流路洗浄が目的であるため、流量・流路切替弁66は、洗浄水の流量が人体洗浄噴出のときの流量よりも小さくなるように設定される。
これにより、水源Aから供給された洗浄水は、第1流路41を流通した後、電磁弁48を経由して上流側第2流路42aへ流れ、殺菌水生成部52へ流入する。
そして、殺菌水生成部52で生成された殺菌水は、下流側第2流路42bへ流出し、合流位置Bで再び第1流路41へ戻った後、流量・流路切替弁66および第1噴出口流路67aを経て第1噴出口62aから流れ出る。これにより、第1噴出口流路67aを洗浄することができるとともに、菌の繁殖を抑制することができる。
なお、上記では、流路洗浄を人体洗浄噴出の後に行うようにしたが、これに限定されるものではない。すなわち、流路洗浄を、人体洗浄噴出の前、人体洗浄噴出の前後、あるいは任意のタイミングで行うようにしてもよい。
なお、操作部300で「やわらか洗浄」や「ビデ洗浄」が選択された場合、制御部90は、流量・流路切替弁66における洗浄水の供給先を第2噴出口62bや第3噴出口62cに切り替えて、人体洗浄噴出および流路洗浄を行うこととなる。制御部90の動作は、上記した流量・流路切替弁66の制御以外は「おしり洗浄」が選択された場合と同様であるため、これ以上の説明を省略する。
続いて、制御部90は、使用者が便座100から離れた後、殺菌水による便器洗浄噴出を行う。詳しくは、制御部90は、使用者が便座100から離れ、着座検知センサ80の信号が入力されなくなってから所定時間(たとえば数秒から数十秒)が経過した場合、電磁弁45を開弁させ、電磁弁48に通電して洗浄水の供給先を第2流路42に切り替える。また、制御部90は、殺菌水生成部52に通電して殺菌水を生成させるとともに、流量・流路切替弁66における洗浄水の供給先を便器用噴出口63に切り替える。
これにより、水源Aから供給された洗浄水は、第1流路41を流通した後、電磁弁48を経由して上流側第2流路42aへ流れ、殺菌水生成部52へ流入する。
そして、殺菌水生成部52で生成された殺菌水は、下流側第2流路42bへ流出し、合流位置Bで再び第1流路41へ戻った後、流量・流路切替弁66および便器用噴出口流路67dを経て便器用噴出口63から便器10の汚物受け面11aへ噴出される。これにより、便器10の菌の繁殖を抑制することができる。
このように、熱交換器49で加熱された洗浄水が人体用噴出口62から噴出される一方、熱交換器49で加熱されない洗浄水が便器用噴出口63から噴出されることで、熱交換器49で加熱した洗浄水の不要な使用を防ぐことができる。
上述してきたように、実施形態に係る衛生洗浄装置20は、第1流路41と、熱交換器49と、第2流路42と、負圧破壊弁51とを備える。第1流路41は、水源Aと洗浄水を噴出する洗浄ノズル61および洗浄室噴出口65とを接続し、水源Aから供給された洗浄水を洗浄ノズル61等へ流通させる。熱交換器49は、第1流路41に設けられ、水源Aから供給された洗浄水を加熱する。第2流路42は、第1流路41から分岐し、熱交換器49をバイパスして第1流路41に合流する。負圧破壊弁51は、第1流路41および第2流路42が合流する位置の下流側に設けられる。これにより、熱交換器49で加熱した洗浄水の不要な使用を防ぎつつ、衛生洗浄装置20の小型化を図ることができる。
なお、上記した実施形態においては、便器使用前および便器使用後のタイミングで便器洗浄噴出を行うようにしたが、これに限られず、いずれか一方のタイミングのみ行うようにしてもよい。
さらに、便器洗浄噴出のタイミングは、上記した便器10の使用前や使用後に限られず、たとえばトイレ装置1が長時間使用されない場合に便器洗浄噴出を行うようにしてもよく、これにより菌の繁殖をより一層抑制することが可能となる。
また、上記では、使用者の着座を着座検知センサ80で検知して便器洗浄噴出を行うようにしたが、これに限定されるものではない。すなわち、たとえば、トイレ室への使用者の入室を検知する入室検知センサや、衛生洗浄装置20の前方にいる使用者を検知する人体検知センサを備え、入室検知センサや人体検知センサから出力される信号に基づいて便器洗浄噴出を行ってもよい。
また、上記では、洗浄水を加熱する熱交換器49として、貯湯タンク49aを備える貯湯式の熱交換器を用いたが、これに限定されるものではなく、たとえば、瞬間式の熱交換器を用いることとしてもよい。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。