(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄水を吐出する人体洗浄ノズルと、
供給源からの前記洗浄水を前記洗浄ノズルへ流通させる洗浄水流路と、
制御部と、を備え、
前記洗浄水流路は、
前記洗浄ノズルから吐出する前記洗浄水の流量を制御する容積型ポンプと、
前記容積型ポンプの上流側にあって前記洗浄水流路の一部を大気開放する、前記洗浄水を貯水するタンクと前記タンクの水位を検知して信号を出力する水位センサとを有する大気開放部と、
前記大気開放部に前記供給源から供給される前記洗浄水を通水および遮断する電磁弁と、を有し、
前記制御部は、
前記水位センサの信号に基づいて、前記供給源から単位時間当たりに給水される前記洗浄水の流量を算出して前記容積型ポンプの制御を補正する衛生洗浄装置。
【請求項２】
前記大気開放部の下流で、かつ前記容積型ポンプの上流に、前記洗浄水を加熱するヒータを有する熱交換器を、備え、
前記制御部は、前記ヒータを制御する請求項１に記載の衛生洗浄装置。
【請求項３】
前記大気開放部の前記タンクを、入水温度緩衝部とした請求項２に記載の衛生洗浄装置。
【請求項４】
前記洗浄ノズルは、少なくとも局部洗浄を行う局部洗浄ノズルと、ビデ洗浄ノズルを含むノズル部とを有し、
前記ノズル部による洗浄モードを選択する操作部を備え、
前記制御部は、
前記操作部で選択された前記ノズル部の前記洗浄モードに応じて前記洗浄水の噴出流量を制御し、前記操作部によって選択された前記洗浄モードでの洗浄時に、前記水位センサで検知した流量に基づく前記容積型ポンプの流量制御を補正する
請求項１に記載の衛生洗浄装置。
【請求項５】
前記水位センサは前記タンクの上限水位と下限水位を検知し、
前記制御部は、前記上限水位から前記下限水位まで変化した際の単位時間あたりの流量を算出する水位制御部を有し、
前記下限水位から前記上限水位までの貯水量を、複数の前記洗浄モードにおける１回の標準洗浄時間で使用される総流量よりも少ない水量とした請求項４に記載の衛生洗浄装置。
【請求項６】
前記大気開放部の前記タンク内に、少なくとも貯水された前記洗浄水を加熱する前記熱交換器のヒータを設けた請求項２に記載の衛生洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛生洗浄装置における洗浄水の流量制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、洗浄水を適切な温度と流量で人体の局部に噴出するために、高精度な流量センサを備えた種々の衛生洗浄装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
特許文献１に記載の衛生洗浄装置は、洗浄水を加熱する熱交換器の上流側に流量センサを備えている。流量センサは、略Ｕ字形状に洗浄水が流れる旋回室と、旋回翼を有する回転子と、フォトインタラプタなどから構成されている。そして、流量センサの旋回室に流入する洗浄水により回転する旋回翼による光の遮断をフォトインタラプタで検知して、流量を検出している。これにより、高い検出精度で洗浄水の流量を検知できるとともに、熱交換器のヒータで洗浄水を適切な温度に加熱できるとしている。【０００４】
しかし、上記従来の構成では、複雑な構成の流量センサが別途必要となるため、衛生洗浄装置をコンパクトにできず、またコスト的にも課題があった。また、流量センサ中に洗浄水とともに混入する気泡などにより検出誤差を生じるという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３６２０２１５号公報
【発明の概要】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の衛生洗浄装置は、洗浄水を吐出する洗浄ノズルと、供給源からの洗浄水を洗浄ノズルへ流通させる洗浄水流路と、を備える。そして、洗浄水流路は、洗浄ノズルから吐出する洗浄水の流量を制御する容積型ポンプと、容積型ポンプの上流側にあって洗浄水流路の一部を大気開放する、洗浄水を貯水するタンクとタンクの水位を検知して信号を出力する水位センサとを有する大気開放部と、大気開放部に供給源から供給される洗浄水を通水および遮断する電磁弁と、容積型ポンプおよび電磁弁を制御する制御部と、を有する。さらに、制御部は、水位センサの信号に基づいて、供給源から単位時間当たりに給水される洗浄水の流量を算出して容積型ポンプの制御を補正する構成を有する。
【０００７】
この構成によれば、大気開放部の下流に容積型ポンプを配置することにより、給水源の供給圧力に左右されることなく、容積型ポンプの回転数制御を行い、洗浄ノズルから吐出する洗浄水の流量を制御する。さらに、水位センサで実際に通水した流量を測定して、制御部にフィードバックすることにより、容積型ポンプの制御を補正する。これにより、水位センサで検知した流量で補正して、構成部品のばらつき、経年劣化などの影響を受けずに容積型ポンプから噴出する洗浄水の流量を制御できる。その結果、流量センサや流量制御弁を設けることなく、長期にわたって、正確で安定した流量制御を可能とし、簡易な構成で使い心地の優れた衛生洗浄装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１における衛生洗浄装置を適用したトイレ装置の斜視図である。
【図２】図２は、同実施の形態における衛生洗浄装置の遠隔操作装置の正面図である。
【図３】図３は、同実施の形態における衛生洗浄装置の本体部の構成を示す模式図である。
【図４】図４は、同実施の形態における衛生洗浄装置の大気開放部の一例を示す模式図である。
【図５】図５は、同実施の形態における衛生洗浄装置の容積型ポンプの断面図である。
【図６】図６は、同実施の形態における衛生洗浄装置の動作の一例を示すタイムチャートである。
【図７】図７は、同実施の形態における衛生洗浄装置の制御部の水位制御部のブロック図である。
【図８】図８は、同実施の形態における衛生洗浄装置の制御部の水位制御部の補正動作を示すフローチャートである。
【図９】図９は、本発明の実施の形態２における衛生洗浄装置の大気開放部の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態における衛生洗浄装置およびトイレ装置について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１０】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における衛生洗浄装置およびそれを備えたトイレ装置について、図１を用いて説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態１における衛生洗浄装置を装着したトイレ装置の斜視図である。なお、トイレ装置１０００はトイレットルーム内に設置される。
【００１２】
図１に示すように、本実施の形態のトイレ装置１０００は、少なくとも衛生洗浄装置１００と便器７００と入室検知センサ６００などから構成され、便器７００上に衛生洗浄装置１００が装着されている。
【００１３】
衛生洗浄装置１００は、本体部２００、遠隔操作装置３００、便座部４００および蓋部５００などにより構成される。本体部２００は、正面上部に設けられる着座センサ６１０と制御部４で制御される洗浄水供給機構（図３参照）を内蔵し、便座部４００および蓋部５００が開閉自在に取り付けられる。着座センサ６１０は、例えば反射型の赤外線センサなどで構成され、人体から反射された赤外線を検出して、便座部４００上の使用者の存在の有無を検知する。
【００１４】
また、本体部２００に内蔵された洗浄水供給機構の一方は、本体部２００の正面下部に設けられる便器ノズル４０に接続され、他方は水道配管に接続される。なお、図１では、便器ノズル４０が便器７００の内側に突出している状態で示している。このとき、洗浄水供給機構は、水道配管から供給される洗浄水を便器ノズル４０に供給する。そして、便器洗浄の場合は、供給された洗浄水を便器ノズル４０から便器７００の内面の広い範囲に噴出し、便器の後部洗浄の場合は、便器ノズル４０から便器７００の内面の背面側に洗浄水を噴出する。
【００１５】
さらに、本体部２００に内蔵された洗浄水供給機構は、洗浄ノズルを構成する局部洗浄ノズルであるおしりノズル１や、ビデ洗浄ノズルであるビデノズル２、ノズル洗浄ノズル３および便器ノズル４０などからなるノズル部２０（図３参照）に接続されている。これにより、洗浄水供給機構は、水道配管から供給される洗浄水をノズル部２０に供給する。そして、供給された洗浄水は、おしりノズル１やビデノズル２などから使用者の局部に噴出される。また、ノズル部２０のノズル洗浄ノズル３に供給された洗浄水は、おしりノズル１やビデノズル２などのノズル部２０に噴射され、それらを洗浄する。
【００１６】
遠隔操作装置３００などの操作部は、複数の洗浄ノズルを洗浄する洗浄モードなどを選択する複数のスイッチを有し、例えば便座部４００上に着座する使用者が操作可能な場所に取り付けられる。
【００１７】
入室検知センサ６００は、例えば反射型の赤外線センサなどで構成され、トイレットルームの入口などに取り付けられる。そして、入室検知センサ６００は、人体から反射された赤外線を検出した場合に、トイレットルーム内に使用者が入室したことを検知する。
【００１８】
また、本体部２００の制御部４（図３参照）は、遠隔操作装置３００、入室検知センサ６００および着座センサ６１０から送信される信号に基づいて、衛生洗浄装置１００の各部の動作を制御する。
【００１９】
以下に、本実施の形態における衛生洗浄装置１００の遠隔操作装置３００の構成について、図２を用いて説明する。
【００２０】
図２は、同実施の形態における衛生洗浄装置の遠隔操作装置の正面図である。
【００２１】
図２に示すように、遠隔操作装置３００などの操作部は、コントローラ本体部３０１の上部に設けられたワイド洗浄スイッチ３０５、リズム洗浄スイッチ３０６、水勢設定スイッチ３０７、３０８、ムーブ洗浄スイッチ３０９、洗浄位置設定スイッチ３１０、３１１と、コントローラ本体部３０１の下部に設けられた洗浄動作の停止を指示する停止スイッチ３０２、おしりスイッチ３０３、ビデスイッチ３０４を備えている。
【００２２】
そして、図１に示すように、まず、使用者が遠隔操作装置３００の操作部の各スイッチを操作すると、遠隔操作装置３００から本体部２００に各スイッチに応じた所定の信号が、例えば無線送信される。本体部２００の制御部４（図３参照）は、受信した信号に基づいて本体部２００および便座部４００の各構成部の動作を制御する。例えば、使用者がおしりスイッチ３０３またはビデスイッチ３０４を押下操作した場合、制御部４はおしりノズル１またはビデノズル２などの本体部２００のノズル部２０を移動して洗浄水を噴出して、使用者の局部を洗浄する。このとき、おしり洗浄時およびビデ洗浄時に、使用者が水勢設定スイッチ３０７、３０８によって、洗浄水勢「弱」から洗浄水勢「強」までの複数の水勢のうちひとつを設定する。そして、設定された水勢に応じて、制御部４は、ノズル部２０から噴出する洗浄水の水量を制御して、局部を洗浄する。
【００２３】
以下に、本実施の形態の衛生洗浄装置１００の本体部２００における給水系および制御系の構成と作用について、図３を用いて説明する。
【００２４】
図３は、同実施の形態に係る衛生洗浄装置の本体部の構成を示す模式図である。
【００２５】
図３に示すように、衛生洗浄装置１００の本体部２００は、水位制御部４ｓを有する制御部４、分岐水栓５、ストレーナ６、電磁弁７、大気開放部８、定流量弁９、熱交換器１２、温度センサ１３ａ、１３ｂ、容積型ポンプ１４、バッファタンク１５、切替弁１６、ノズル部２０、および便器ノズルモータ４０ｍなどから構成されている。また、本体部２００のノズル部２０は、上述したようにおしりノズル１、ビデノズル２、ノズル洗浄ノズル３および便器ノズル４０などから構成され、切替弁１６は切替弁モータ１６ｍを含んでいる。
【００２６】
また、図３に示すように、洗浄水の供給源である水道配管２０１に分岐水栓５が介挿され、洗浄ノズルを構成するおしりノズル１、ビデノズル２に到る洗浄水流路２０２に接続される。そして、洗浄水流路２０２には、定流量弁９、ストレーナ６、電磁弁７、バキュームブレーカ３１およびリリーフ弁５１を備えるタンク８ａを有する大気開放部８、温度センサ１３ａ、熱交換器１２、温度センサ１３ｂ、バッファタンク１５、容積型ポンプ１４、切替弁１６が、分岐水栓５から順に介挿されている。
【００２７】
さらに、洗浄水流路２０２から切替弁１６によって分岐された便器洗浄水流路２０５の端部には、ノズル部２０を構成する便器ノズル４０が接続されている。そして、便器ノズル４０には、便器ノズルモータ４０ｍが取り付けられている。
【００２８】
つぎに、衛生洗浄装置１００の本体部２００における洗浄水の流れおよび制御部４による本体部２００の各構成部の制御について、図３を用いて説明する。
【００２９】
まず、図３に示すように、水道配管２０１を流れる水道水が、洗浄水として分岐水栓５によりストレーナ６に供給される。そして、洗浄水に含まれるごみや不純物などが、ストレーナ６により除去される。
【００３０】
つぎに、制御部４は電磁弁７を制御して、洗浄水の供給状態を切り替える。このとき、作用水圧によってオリフィス径が変化するゴム製の可変オリフィスからなる定流量弁９を通過して、洗浄水流路２０２内を流れる洗浄水の圧力が減圧される。
【００３１】
つぎに、電磁弁７で制御された洗浄水は、以下で詳細に説明する大気開放部８を経由して、大気開放部８の下流で容積型ポンプ１４の上流に設けられたヒータを有する熱交換器１２に供給される。
【００３２】
つぎに、熱交換器１２のヒータ１２ｈは、洗浄水流路２０２内を通して供給される洗浄水を、例えば３９℃などの所定の温度（遠隔操作装置などの操作部の洗浄温度設定部（図示せず）によって設定された温度）に加熱する。このとき、熱交換器１２と接続される脈動ポンプである容積型ポンプ１４（以下、「容積型ポンプ」と記す）は制御部４の水位制御部４ｓにより駆動制御され、容積型ポンプ１４の作動速度に応じた流量の洗浄水が洗浄ノズルであるおしりノズル１またはビデノズル２から吐出される。そのため、熱交換器１２のヒータ１２ｈによる加熱動作は、温度センサ１３ａ、１３ｂにより計測された計測温度値および容積型ポンプ１４によりコントロールされる洗浄水の流量に基づいて、制御部４により制御される。
【００３３】
つぎに、熱交換器１２のヒータ１２ｈにより加熱された洗浄水は、容積型ポンプ１４によりバッファタンク１５を通して切替弁１６に圧送される。そして、切替弁１６は、制御部４により洗浄ノズルを構成するおしりノズル１またはビデノズル２、またはノズル洗浄ノズル３に切替制御される。また、切替弁１６は、便器洗浄および便器の後部洗浄などのために、便器ボール表面に吐出する便器ノズル４０に切替制御される。
【００３４】
このとき、バッファタンク１５は、加熱された洗浄水の温度緩衝部として作用する。つまり、切替弁１６に圧送される洗浄水の温度むらの発生を抑制する。なお、熱交換器１２とバッファタンク１５との合計の容量は、１５ｃｃ〜３０ｃｃであることが好ましく、２０ｃｃ〜２５ｃｃであることがさらに好ましい。これにより、一般的な衛生洗浄装置において、最適な応答性で洗浄水の温度変動を抑制できる。
【００３５】
つぎに、制御部４は切替弁モータ１６ｍの動作を制御し、切替弁１６を、洗浄ノズルのノズル部２０を構成する、おしりノズル１、ビデノズル２およびノズル洗浄ノズル３、または便器ノズル４０のいずれかに切り替えて、容積型ポンプ１４から圧送された洗浄水を供給する。これにより、おしりノズル１、ビデノズル２およびノズル洗浄ノズル３、便器ノズル４０のいずれかから洗浄水が噴出する。
【００３６】
なお、おしりノズル１およびビデノズル２は、使用者の局部の洗浄を行うために用いられる。ノズル洗浄ノズル３は、おしりノズル１およびビデノズル２の、便器７００内に突出する部分を洗浄するために用いられる。さらに、便器ノズル４０は、便器内を洗浄するために用いられる。
【００３７】
つぎに、本実施の形態における衛生洗浄装置の本体部に設けられる大気開放部について、図４を用いて説明する。
【００３８】
図４は、同実施の形態における衛生洗浄装置の大気開放部の一例を示す模式図である。
【００３９】
図４に示すように、大気開放部８は、少なくとも入水口８ｂと出水口８ｄおよび大気開放孔８ｃを有するタンク８ａと、水位センサ１１と、バキュームブレーカ３１と、リリーフ弁５１などから構成されている。タンク８ａの入水口８ｂは、タンク８ａの上流側に設けられ、本体部２００の電磁弁７を介して、水道水などの洗浄水がタンク８ａに注入される。タンク８ａの出水口８ｄは、タンク８ａの下流側に設けられる熱交換器１２に洗浄水を流出する。水位センサ１１は、タンク８ａ内に貯留される洗浄水の水位を検知して、例えば導通信号を出力する。タンク８ａの大気開放孔８ｃは、タンク８ａに設けられたバキュームブレーカ３１の上部に設けられ、タンク８ａの内側上部を大気開放して空気層８ｅを形成する。なお、図示していないが、タンク８ａの大気開放孔８ｃには、故障によりタンク８ａからオーバーフローする洗浄水を便器７００内に導く管が接続されている。
【００４０】
このとき、大気開放部８を構成するタンク８ａは、周囲環境により温度が変動する供給源から供給される水道水などの洗浄水を、一旦貯留して、室内環境温度程度に変動を抑制する。つまり、タンク８ａは、洗浄水の入水温度緩衝部として作用する。そのため、供給源から入る洗浄水の温度ばらつきを、ある程度緩衝して、タンク８ａから熱交換器１２に急激な温度変化のない洗浄水を供給できる。これにより、熱交換器１２のヒータ１２ｈで洗浄水を加熱する際に、電力などの負担を減らすことができる。また、バッファタンク１５の温度緩衝作用とともに、洗浄水の吐出温度むらを、さらに低減できる。
【００４１】
また、バキュームブレーカ３１は、タンク８ａの上部に設けられ、タンク８ａが転倒した場合に、タンク８ａ内の洗浄水の外部漏れを防止する。リリーフ弁５１は、タンク８ａの上部に設けられ、タンク８ａの内圧が、所定圧以上になった場合に、内圧を開放する。また、水位センサ１１は、例えば３本の長さの異なる第１センサ１１ｂ、第２センサ１１ａ、第３センサ１１ｃからなる電極で構成され、第１センサ１１ｂ、第２センサ１１ａ、第３センサ１１ｃの先端位置はタンク８ａ内の洗浄水との接触により上限水位や下限水位を検知するように設定されている。例えば、下限水位は、水位センサ１１の最も長い第２センサ１１ａが洗浄水に浸かり中間の第１センサ１１ｂが洗浄水に浸からなくなった状態、つまり第２センサ１１ａと第１センサ１１ｂ間の導通がなくなることにより検知される。このとき、第１センサ１１ｂの先端位置は、少なくとも図４に示す熱交換器１２のヒータ１２ｈの上端位置１２ｇと同じか、高い位置に配置する。一方、上限水位は、３本の第１センサ１１ｂ、第２センサ１１ａ、第３センサ１１ｃの先端位置のいずれもが、洗浄水に浸かる状態の場合に検知される。
【００４２】
なお、上述したように、図４に示す水位センサ１１は、長さの異なる第１センサ１１ｂ、第２センサ１１ａ、第３センサ１１ｃをタンク８ａの上部からタンク８ａ内に突出して設置した構成で説明したが、これに限られない。例えば、長さが同じ３本のセンサ（図示せず）をタンク８ａの側面８ｆから、図４に示す長さの異なる第１センサ１１ｂ、第２センサ１１ａ、第３センサ１１ｃの先端位置に相当する、例えば上・中・下の高さ位置に配置して水位センサ１１を構成してもよい。これにより、長さの異なる３種類のセンサを用いることなく、同じ長さで、かつ短い１種類のセンサで水位センサを構成できる。その結果、センサを構成する部品を３種類から１種類に標準化できるとともに、短いセンサ構成とすることにより、管理コストおよび材料コストを低減できる。
【００４３】
なお、リリーフ弁５１は、大気開放部８の上流側に配置してもよく、また電磁弁７と一体化してもよい。これにより、大気開放部８や衛生洗浄装置の本体部などのコンパクト化を図ることができる。
【００４４】
つぎに、衛生洗浄装置の本体部に設けられる脈動ポンプである容積型ポンプの構成と動作について、図５を用いて説明する。
【００４５】
図５は、同実施の形態における衛生洗浄装置の容積型ポンプの断面図である。
【００４６】
図５に示すように、容積型ポンプ１４は、少なくとも円柱状空間８２を有するポンプ本体部８１と、圧送ピストン８３と、モータ８６と、リンク機構８９などから構成されている。このとき、圧送ピストン８３により、ポンプ本体部８１の円柱状空間８２がポンプ室８２ａとポンプ室８２ｂとに分割される。
【００４７】
ポンプ本体部８１の一方の側部には洗浄水の流入部８４が設けられ、他方の側部には洗浄水の流出部８５が設けられている。流入部８４は洗浄水流路２０２を介して熱交換器１２に接続され、流出部８５は洗浄水流路２０２を介して切替弁１６に接続される。
【００４８】
そして、モータ８６の回転軸に取り付けられたギヤ８７と、リンク機構８９に連接されるギヤ８８とが噛み合うことにより、リンク機構８９を介して、モータ８６の回転運動が圧送ピストン８３の往復運動に変換される。つまり、モータ８６が回転すると、ギヤ８７、ギヤ８８、リンク機構８９を介して圧送ピストン８３が往復運動する。
【００４９】
これにより、容積型ポンプ１４は、以下に示す動作を行う。
【００５０】
まず、圧送ピストン８３が下方向に移動して、ポンプ室８２ａの容積が増加すると、ポンプ室８２ａの圧力が流入部８４よりも圧力が低くなる。そのため、熱交換器１２内の洗浄水が流入部８４ａからポンプ室８２ａに供給される。
【００５１】
一方、圧送ピストン８３が上方向に移動して、ポンプ室８２ａの容積を減少さると、ポンプ室８２ａの圧力が流出部８５よりも圧力が高くなる。そのため、ポンプ室８２ａに供給された洗浄水が、流出部８５ａに吐出される。
【００５２】
これにより、ポンプ室８２ａ内の洗浄水が流出部８５ａから吐出されるときに、ポンプ室８２ｂ内に流入部８４ｂから洗浄水が供給される。そして、ポンプ室８２ａ内の洗浄水が流入部８４ａから供給されるときに、ポンプ室８２ｂ内の洗浄水が流出部８５ｂから吐出される。
【００５３】
つまり、圧送ピストン８３の上下運動により、ポンプ室８２ａまたはポンプ室８２ｂ内の洗浄水に対して交互に圧力が加えられる。また、圧送ピストン８３の往復する速度を１回転中で変化させることにより、流入部８４の洗浄水に周期的な脈動を与えることができる。このとき、洗浄水の脈動圧は、脈動時の最低圧力が容積型ポンプ１４の流入圧にほぼ等しくなる。一方、脈動圧の最高圧力は、容積型ポンプ１４の負荷、容積型ポンプ１４の容積変化の速度に対応した圧力となる。これにより、脈動圧が付与された洗浄水が、容積型ポンプ１４の流出部８５から吐出される。
【００５４】
このとき、図３に示すように、容積型ポンプ１４よりも上流側は、洗浄水流路２０２に介挿されている大気開放部８によって大気開放されている。つまり、容積型ポンプ１４に流入する洗浄水の流入圧は、供給源である水道水の供給圧力の影響を受けることなく大気圧（大気圧基準のゲージ圧で０ＭＰａに相当）となる。
【００５５】
そのため、例えば切替弁１６で便器ノズル４０に切り替えられている場合、便器ノズル４０には、制御部４でコントロールされた容積型ポンプ１４のモータ８６の回転速度に応じた流量および脈動圧の洗浄水が供給される。これにより、供給源である水道水の供給圧力の影響を受けることなく、便器ノズル４０から便器内に洗浄水の噴流を任意の圧力や任意の流量で安定した状態で吐出することができる。その結果、便器ノズル４０から吐出される洗浄水の噴流が便器外に飛び出すことを防止できる。なお、容積型ポンプ１４の高さ方向の設置位置は、大気開放部８の水位よりも低い位置に設置することが好ましい。これにより、容積型ポンプ１４の揚程能力を小さくして、エネルギーロスを少なくできる。
【００５６】
つまり、本実施の形態の衛生洗浄装置１００によれば、便器ノズル４０よりも上流側に設けられた容積型ポンプ１４と、容積型ポンプ１４よりも上流側の洗浄水流路２０２の一部を大気開放する大気開放部８と、各部を制御する制御部４を備えている。そのため、便器ノズル４０から噴出する洗浄水の流量および脈動の最高圧力は、供給源である水道配管から供給される水道水の供給圧力の影響を受けない。つまり、便器ノズル４０から噴出する洗浄水の流量および脈動の最高圧力を、制御部４による容積型ポンプ１４の作動速度に応じて、任意に調整できる。これにより、便器ノズル４０から吐出する洗浄水の噴流が便器外へ飛び出すのを防止できる。また、便器ノズル４０からの洗浄水の噴流によって予め便器ボール面を濡らすことにより、便の付着を防止できる。さらに、便器ボール面にすでに付いている汚れを、便器ノズル４０からの洗浄水の噴流によって効果的に落とすことができる。
【００５７】
以下に、上記作用効果が得られる理由について、説明する。
【００５８】
一般的に、容積型ポンプ１４の流入部８４に、供給源である水道水の供給圧力が作用している場合、容積型ポンプ１４の脈動圧の最低圧力は、水道水の供給圧力となる。このとき、脈動圧の最高圧力は、負荷一定とすると、ほぼ負荷の変化がないため脈動幅は小さくなる。
【００５９】
しかし、本実施の形態のように、容積型ポンプ１４よりも上流側で、洗浄水流路２０２の大気開放部８で大気開放すると、容積型ポンプ１４の流入部８４の圧力はほぼ大気圧となる。そのため、容積型ポンプ１４の脈動圧の最低圧力は大気圧となる。一方、容積型ポンプ１４の脈動圧の最高圧力は、容積型ポンプ１４のモータ８６の回転数により可変にできるとともに、脈動幅を大きくすることができる。
【００６０】
なお、本実施の形態では、洗浄水を便器ノズル４０から噴出させて便器洗浄を行う例で説明したが、これに限られない。例えば、洗浄ノズルであるおしりノズル１またはビデノズル２で人体の局部を洗浄する場合、さらにノズル洗浄に適用してもよく、以下に示すような、同様の作用効果を得ることができる。
【００６１】
つまり、上述したように、容積型ポンプ１４の一次側の洗浄水が大気開放状態であるため、容積型ポンプ１４から吐出する洗浄水の脈動圧の最低圧力は大気圧で、最高圧力は容積型ポンプ１４のモータ８６の回転数に応じて可変にできる。そのため、容積型ポンプ１４のモータ８６を低速で回転させて流量を少なくすることにより、脈動圧の圧力振幅が小さく、よりやさしい洗浄感での局部洗浄を実現できる。一方、容積型ポンプ１４のモータ８６を高速で回転させてノズル部２０への供給流量を多くすることにより、脈動圧の圧力振幅が大きくなり、刺激感をともなったしっかりした局部洗浄を行うことができる。すなわち、供給流量が多いほど脈動幅を多くすることができる。その結果、供給源である水道水の供給圧力の影響を受けずに、使用者に対してより幅広い洗浄感を提供できる。
【００６２】
そして、容積型ポンプ１４の回転数を制御することで、洗浄ノズルから吐出する流量を制御して、遠隔操作装置３００の操作部の水勢設定スイッチ３０７、３０８で設定した水勢に応じた流量となるように制御部４でモータ８６の回転数を制御する。この制御によって、使用者の好みの流量を正確に維持して、それぞれの洗浄における最適流量とすることができる。その結果、使い心地の優れた衛生洗浄装置を実現できる。
【００６３】
以上説明したように、本実施の形態の衛生洗浄装置１００は、特に、流量センサや流量制御弁を設けなくても、容積型ポンプ１４のモータ８６の回転数を可変制御して、洗浄水の流量が制御できて、洗浄水に脈動を付与することができる。
【００６４】
また、本実施の形態の衛生洗浄装置１００は、図４に示すように洗浄水を貯水するタンク８ａを有する大気開放部８の上部には、タンク８ａの水位を検出する水位センサ１１と、タンク８ａの内側上部を大気開放する空気層８ｅと、タンク８ａ内の洗浄水の外部漏れを防ぐバキュームブレーカ３１と、タンク８ａの内圧を逃がすリリーフ弁５１などを備えている。そして、例えば衛生洗浄装置１００を便器７００から取り外して便器を掃除するときに、タンク８ａが傾き上下反転されて、タンク８ａ内の洗浄水が流れ出ようとする場合、バキュームブレーカ３１のバキューム弁体３１ａが上弁座３１ｄを塞ぐ。これにより、タンク８ａから洗浄水が外部へ漏れる流路を閉ざすことができる。その結果、タンク８ａから洗浄水が、床などへの水漏れ・落水することを防止できる。
【００６５】
通常、バキュームブレーカ３１の、例えばゴム製のバキューム弁体３１ａは、重力により下弁座３１ｂに接してタンク８ａ内を密閉する状態にするが、バキュームブレーカ３１の下弁座３１ｂは、空気抜け路となる連通スリット３１ｃを備えている。そのため、連通スリット３１ｃにより、タンク８ａ内側の上部は大気開放されて、空気層８ｅが形成される。
【００６６】
また、本実施の形態のバキュームブレーカ３１は、タンク８ａに設けられている。そのため、供給源である水道配管側が負圧になった場合、タンク８ａの上部に設けたバキュームブレーカ３１から空気が吸い込まれる。その結果、タンク８ａから下流側の洗浄水が、洗浄水の供給源である水道配管へ逆流することを防止できる。
【００６７】
また、本実施の形態のリリーフ弁５１は、リリーフ弁体５１ａとリリーフバネ５１ｂとから構成されている。そして、リリーフ弁５１のリリーフバネ５１ｂの設定圧は、タンク８ａの上下反転時において、洗浄水の水頭圧ではリリーフ弁体５１ａは開かないように、例えば０．１ＭＰａに設定している。一方、タンク８ａが損傷する圧力（例えば０．４ＭＰａ）よりも低い圧力でリリーフ弁５１が開くように設定されている。これにより、タンク８ａの内圧を所定圧以下に抑えて、信頼性を高めている。
【００６８】
以下に、本実施の形態の衛生洗浄装置の動作について、図１と図３を参照しながら、図６と図７を用いて説明する。
【００６９】
図６は、同実施の形態における衛生洗浄装置の動作の一例を示すタイムチャートである。図７は、同実施の形態における衛生洗浄装置の制御部の水位制御部のブロック図である。
【００７０】
なお、図６は、使用者がトイレ室へ入室してから、離座、退室するまでの動作の流れを、時間ｔ１から時間ｔ２２の時系列で示している。また、図６に示す、電磁弁７の動作、タンク８ａの水位、水位制御部４ｓからの流量調整のための信号の出力、容積型ポンプ１４の動作モード、切替弁１６の切替流路、熱交換器１２のヒータ１２ｈの各項目は、時間ｔ１から時間ｔ２２の時系列に対応する動作を示している。
【００７１】
まず、図６と図７に示すように、時間ｔ１において、入室検知センサ６００によりトイレットルーム内に使用者が入室したことを検知すると、水位センサ１１の第３センサ１１ｃで、タンク８ａ内に洗浄水の量が上限水位であるかを検知する。なお、通常、衛生洗浄装置が使用され、使用者が離座後には、タンク８ａの水位が満水（上限水位）になるまで（第３センサ１１ｃが洗浄水を検知するまで）給水して、次の使用に対する準備をしている。しかし、使用者の入室を検知した時点で、タンク８ａの水位が満水（上限水位）に達していない場合、第３センサ１１ｃが洗浄水を検知するまで電磁弁７をＯＮして給水を行う。
【００７２】
そして、タンク８ａ内の洗浄水が上限水位であれば、容積型ポンプ１４を駆動し、切替弁１６を便器洗浄の流路に切り換えて便器洗浄を開始する。同時に、熱交換器１２のヒータ１２ｈに通電して、予めタンク８ａ内の洗浄水を温める「プレヒート」を行う。
【００７３】
つぎに、便器洗浄中の時間ｔ２において、下限水位を検知する第１センサ１１ｂまで洗浄水が減少すると、水位制御部４ｓの流量算出部４ｓ２で流量を算出し（図中では、「流量読み取り」と記す）、流量に相当する信号を出力して、ポンプ制御部４ｓ３を介して容積型ポンプ１４の回転数の調整を行う。このとき、容積型ポンプ１４は、便器洗浄の洗浄モードで予め設定された回転数で駆動している。しかし、経年劣化や部品のばらつきなどにより、実際に吐出された流量と、便器洗浄において予め設定された設定流量とにズレが生じる場合がある。そこで、まず、タンク８ａの水位の減少速度から単位時間当たりの実際の流量を流量算出部４ｓ２で算出する。そして、算出された流量の値に基づいて、便器洗浄の設定流量とズレがあれば容積型ポンプ１４の回転数などを補正して調整を行う。これにより、より正確な流量でタンク８ａ内から洗浄水をくみ出すことができる。
【００７４】
つぎに、時間ｔ３において、制御部４は、便器洗浄、プレヒートを停止する。
【００７５】
つぎに、人体検知して、例えば６秒後の、時間ｔ４において、使用者が便座に着座する。
【００７６】
つぎに、使用者が用をたした後、時間ｔ５において、使用者が遠隔操作装置３００などの操作部のおしりスイッチ３０３（またはビデスイッチ３０４）を押下すると、まず、おしりノズル１（またはビデノズル２）が衛生洗浄装置の本体内部に収納された位置で、ノズル洗浄ノズル３でノズル洗浄を行う。そして、所定時間、ノズル洗浄を行った後、時間ｔ６において、おしりノズル１を便器内に向けて洗浄位置まで本体から突出させて、時間ｔ７において、人体洗浄を開始する。
【００７７】
このとき、ノズル洗浄時には、タンク８ａの洗浄水が使用され、容積型ポンプ１４、切替弁１６はそれぞれの洗浄ノズルの洗浄モードに対応して駆動される。また、熱交換器１２のヒータ１２ｈは洗浄水が使用される間、通電されて洗浄水の加熱を行う。
【００７８】
以下では、まず、使用者がリモコンなどの遠隔操作装置３００などの操作部で、洗浄水勢「弱」を設定して、時間ｔ７から時間ｔ１２の期間、人体洗浄を開始した後、洗浄水勢を「強」に変更して、時間ｔ１２から時間ｔ１６の期間、人体洗浄する場合を例に説明する。
【００７９】
まず、洗浄水勢「弱」で人体洗浄中の時間ｔ８において、タンク８ａ内の水位が第１センサ１１ｂまで減少すると、人体洗浄を継続しながら電磁弁７をＯＮして、第３センサ１１ｃが洗浄水の上限水位（満水）を検知する時間ｔ９まで給水を行う。
【００８０】
そして、洗浄水勢「弱」でおしり洗浄を行っている間に、タンク８ａ内の水位が第３センサ１１ｃから第２センサ１１ａまで減少する時間ｔ１０のタイミングで、人体洗浄「弱」の間で使用された単位時間当たりの実際の流量を、制御部４の水位制御部４ｓの流量算出部４ｓ２で算出して、流量に相当する信号を出力する。このとき、予め設定されたおしり洗浄「弱」の水勢での設定流量と、実際の流量とにズレがあれば、制御部４の水位制御部４ｓはポンプ制御部４ｓ３を介して容積型ポンプ１４を制御し、回転数などを補正して調整する。これにより、容積型ポンプ１４によって制御される洗浄水の噴出量を正確に調整することができる。なお、時間ｔ８において、タンク８ａ内の洗浄水の水位が下限水位を検知する第１センサ１１ｂまで下がると、給水が必要になるが、この場合には、流量の調整は行わない。この理由は、タンク８ａ内の水位が第３センサ１１ｃの上限水位から第１センサ１１ｂの下限水位まで低下する際に、ノズル洗浄の洗浄モードと洗浄水勢「弱」のおしり洗浄の洗浄モードにまたがっているからである。つまり、給水から次の給水までの間に、容積型ポンプ１４の回転数による流量制御が異なる洗浄モードにまたがったり、ノズルを突出させる駆動などの時間経過を含む場合、流量の読み取りを行わない。すなわち、単一の洗浄モードで、タンク８ａ内の洗浄水の水位が第３センサ１１ｃの上限水位から第１センサ１１ｂの下限水位まで減少する場合についてのみ、流量読み取りを行い、流量の補正などによる調整を行う。これにより、それぞれの洗浄モードにおける正確な流量のくみ出しを行うことができる。
【００８１】
また、一般に、１回の人体洗浄が継続される標準洗浄時間は３０秒程度と想定されている。そのため、タンク８ａの第３センサ１１ｃから第１センサ１１ｂ間の洗浄水の貯水量（容量）が、６０ｃｃとなるように設置位置を決めている。この理由は、例えば約３００ｃｃ／ｍｉｎの最低流量（洗浄水勢「弱」で、おしり洗浄を行う場合）で、１５秒間のみ人体洗浄を実行した場合でも、必ず一度は流量調整が行われるようにするためである。
【００８２】
つぎに、時間ｔ１２から時間ｔ１６までの洗浄水勢「強」の人体洗浄を行う場合、時間ｔ１３において、タンク８ａ内の洗浄水の水位が減少したことを検知すると、タンク８ａへの給水を行う。しかし、この場合、上述したように、流量設定の異なる洗浄モード（洗浄水勢「弱」から洗浄水勢「強」）にまたがって、洗浄水が減少しているので流量の調整は行わない。
【００８３】
その後、時間ｔ１４から時間ｔ１５において、タンク８ａ内の洗浄水が減少した場合は、同じ洗浄水勢「強」の人体洗浄の洗浄モード内であるので、水位制御部４ｓにより流量を算出して容積型ポンプ１４の回転数を、必要に応じて補正して調整する。
【００８４】
つぎに、時間ｔ１６において、使用者が遠隔操作装置３００などの操作部の停止スイッチ３０２を押下すると、制御部４および水位制御部４ｓは、容積型ポンプ１４、熱交換器１２のヒータ１２ｈの駆動を停止する。このとき、タンク８ａ内の洗浄水の水位が上限水位（第３センサ１１ｃが検知する）である満水まで給水する。
【００８５】
そして、時間ｔ１６から時間ｔ１７の間、制御部４は、洗浄ノズルを突出位置から本体内部の収納位置にまで移動させる。その後、時間ｔ１７から時間ｔ１８において、収納位置で使用された後のノズルの後洗浄を行い、動作を停止する。
【００８６】
つぎに、時間ｔ１９から時間ｔ２０において、使用者が便座から脱座すると脱座後のノズル洗浄を行う。
【００８７】
そして、脱座後のノズル洗浄の間、もしくは脱座後のノズル洗浄の後に使用者が退室し次の使用者の使用に備えるために、時間ｔ２１から時間ｔ２２の期間に、制御部４の水位制御部４ｓは電磁弁７を開いて、タンク８ａ内に洗浄水を供給して満水にする。
【００８８】
以上により、本実施の形態の衛生洗浄装置の一連の動作が行われる。
【００８９】
このとき、制御部４の水位制御部４ｓは、容積型ポンプ１４による吐出流量の制御を基本的に行いながら、水位センサ１１で実測した流量値により、適宜補正を行う。なお、補正は、必ずしも各洗浄モードにおいて毎回行われる必要はなく、構成部品のばらつきや長期的使用の際の経年劣化の影響などによる流量のズレが生じた場合などに行われればよい。これにより、長期にわたって、それぞれの洗浄モードに応じて、適切な流量を、洗浄ノズルから噴出することができる。
【００９０】
以下に、本実施の形態の衛生洗浄装置の制御部４の水位制御部４ｓの構成について、図７を用いて詳細に説明する。
【００９１】
なお、本実施の形態の衛生洗浄装置の制御部４は、マイクロコンピュータを有し（図示せず）、各洗浄モードでの最適流量、使用者が選択する水勢での最適流量を予め記憶している。そして、洗浄モードに応じた流量となるように、水位センサ１１の出力に基づいて、容積型ポンプ１４の回転数などを補正して駆動する。
【００９２】
まず、図７に示すように、衛生洗浄装置の制御部４の水位制御部４ｓは、少なくとも時間検出部４ｓ１と、流量算出部４ｓ２と、ポンプ制御部４ｓ３と、水位検知部４ｓ４と、電磁弁制御部４ｓ５とを有している。時間検出部４ｓ１は、水位センサ１１の信号に基づいて、タンク８ａの水位が上限水位から下限水位に至るまでの時間を計測する。流量算出部４ｓ２は、タンク８ａの上限水位から下限水位の間の容積（洗浄水の容量に相当）を時間検出部４ｓ１で計測した時間で割って容積型ポンプ１４が吐出する流量を算出する。ポンプ制御部４ｓ３は、流量算出部４ｓ２の算出した流量の値に基づいて、使用者が操作部の水勢設定スイッチ３０７、３０８などにより選択した流量になるように容積型ポンプ１４の作動速度（回転数など）を補正して調整する。水位検知部４ｓ４は、タンク８ａに設けた水位センサ１１の検出した信号に基づいて、タンク８ａ内の洗浄水の水位を検出する。電磁弁制御部４ｓ５は、タンク８ａの洗浄水を上限水位から下限水位の範囲に維持するように電磁弁７を制御して、水道水をタンク８ａ内に供給する。
【００９３】
以下に、本実施の形態の衛生洗浄装置における制御部の水位制御部のポンプ制御部の補正動作について、図７と図８を用いて説明する。
【００９４】
図８は、同実施の形態における衛生洗浄装置の制御部の水位制御部の補正動作を示すフローチャートである。
【００９５】
なお、図８は、図６の時間ｔ２から時間ｔ３で流量が減少した場合の水位制御部の補正動作を例に説明する。
【００９６】
図８に示すように、制御部４は、まず、遠隔操作装置３００などの操作部で指示されたおしりノズル１（またはビデノズル２）を便器７００内に突出（ノズル突出）する。そして、切替弁１６で指示されたおしりノズル１（またはビデノズル２）に通じる流路を開いて洗浄を開始する（ステップＳ１）。
【００９７】
つぎに、水位制御部４ｓは、水位検知部４ｓ４で、水位センサ１１の第３センサ１１ｃが洗浄水に浸かっているか否かを判断する（ステップＳ２）。なお、水位センサ１１の第２センサ１１ａは、コモンのセンサで最も低い位置（常に水に浸されている状態）に設置されている。
【００９８】
そして、水位センサ１１の第３センサ１１ｃが洗浄水に浸かっている場合（ステップＳ２のＹＥＳ）、洗浄水の水位はタンク８ａの上限水位にある。この状態は、水位センサ１１の第２センサ１１ａと第３センサ１１ｃとの間における電流が水位検知部４ｓ４で検知されることにより判断される。
【００９９】
そして、水位制御部４ｓの電磁弁制御部４ｓ５は、電磁弁７を閉じた状態（電磁弁７をＯＦＦ）に維持するように制御する（ステップＳ３）。
【０１００】
一方、水位センサ１１の第３センサ１１ｃが洗浄水に浸かっていない場合（ステップＳ２のＮＯ）、図示しないが、水位検知部４ｓ４で第１センサ１１ｂが洗浄水を検知しない下限水位を検知すると電磁弁制御部４ｓ５に信号を出力し、電磁弁７をＯＮして、上限水位まで給水する（ステップＳ１１）。
【０１０１】
つぎに、水位制御部４ｓの時間検出部４ｓ１は、水位センサ１１の第３センサ１１ｃが洗浄水に浸かっている状態から、時間のカウントを開始する（ステップＳ４）。このとき、容積型ポンプ１４によって、おしりノズル１から洗浄水が噴出することで、タンク８ａの洗浄水の水位は次第に下がる。
【０１０２】
つぎに、水位制御部４ｓは、水位検知部４ｓ４で、水位センサ１１の第１センサ１１ｂが洗浄水に浸かっているか否かを判断する（ステップＳ５）。このとき、水位センサ１１の第１センサ１１ｂが洗浄水に浸からない場合（ステップＳ５のＮＯ）、洗浄水の水位はタンク８ａの下限水位にある。つまり、第１センサ１１ｂと第２センサ１１ａとの間における電流が水位検知部４ｓ４で検知がされなくなる。一方、水位センサ１１の第１センサ１１ｂが洗浄水に浸かっている場合（ステップＳ５のＹＥＳ）、第１センサ１１ｂが洗浄水に浸からなくなるまで待機する。
【０１０３】
つぎに、水位制御部４ｓの時間検出部４ｓ１は、水位センサ１１の第１センサ１１ｂが洗浄水に浸からなくなった時点で、時間のカウントを終了する（ステップＳ６）。これにより、タンク８ａ内の洗浄水が、第３センサ１１ｃで検出される上限水位から、第１センサ１１ｂで検出される下限水位まで減少する時間ｔが計測される。
【０１０４】
つぎに、水位制御部４ｓの流量算出部４ｓ２は、上記時間ｔで、第３センサ１１ｃで検出される上限水位から第１センサ１１ｂで検出される下限水位までのタンク８ａの洗浄水の容量Ｑを除算して、流量Ｖを算出する。
【０１０５】
つぎに、例えば洗浄モードで予め容積型ポンプ１４から噴出させる設定流量Ｖｉと、上記実測により算出した流量Ｖとを比較する（ステップＳ８）。このとき、設定水量Ｖｉと、算出した流量Ｖが等しい場合（ステップＳ８のＹＥＳ）、水位制御部４ｓのポンプ制御部４ｓ３は、容積型ポンプ１４の回転数を維持して（ステップＳ９）、ステップＳ２に戻って、ステップＳ２以降の同様の処理を行う。
【０１０６】
一方、設定水量Ｖｉと、算出した流量Ｖが異なる場合（ステップＳ８のＮＯ）、水位制御部４ｓのポンプ制御部４ｓ３は、設定水量Ｖｉと算出流量Ｖが等しくなるように容積型ポンプ１４の回転数を補正して調整し（ステップＳ１０）、ステップＳ２に戻って、ステップＳ２以降の同様の処理を行う。
【０１０７】
以上のように、本実施の形態の衛生洗浄装置の水位制御部４ｓは、少なくとも時間検出部４ｓ１と、流量算出部４ｓ２と、ポンプ制御部４ｓ３とを有する水位制御部４ｓを備えている。これにより、特に流量センサを別途設けることなく、使用者が水勢設定スイッチ３０７、３０８などにより設定した好みの流量を維持するように容積型ポンプ１４の作動速度（回転数など）を自動調整し、さらに、水位センサ１１で実測した流量に基づいて、単位時間あたり流量が算出できた場合には、算出した値を用いて容積型ポンプ１４の回転数などを補正して制御できる。その結果、小型、コンパクト、低価格で、設定流量とのズレがなく使い心地に優れた衛生洗浄装置を実現できる。
【０１０８】
また、本実施の形態の衛生洗浄装置は、リリーフ弁５１を、タンク８ａの下部や底部ではなく、タンク８ａの上部の空気層８ｅに面して設けている。そのため、リリーフ弁５１は、通常使用時において、リリーフ弁体５１ａの弁座接触面５１ｃが空気中にあるので、洗浄水にさらされることがない。もし、リリーフ弁５１をタンク８ａの下部や底部に設けた場合、リリーフ弁体５１ａの弁座接触面５１ｃが洗浄水にさらされ、水垢による固着で作動しなくなる、リリーフ弁体５１ａの弁座接触面５１ｃにゴミ噛みの発生によりタンク８ａ内および熱交換器１２の洗浄水が抜けて熱交換器１２を空焚きが発生してしまう、などの不具合が生じる可能性がある。そこで、リリーフ弁５１をタンク８ａの下部や底部ではなく、タンク８ａの上部の空気層８ｅに面して設けることで、熱交換器１２での空焚きの発生するリスクをさらに低減できる。
【０１０９】
また、本実施の形態の制御部４は、水位センサ１１および水位制御部４ｓの水位検知部４ｓ４で、タンク８ａ内の洗浄水の下限水位が検知された場合、および使用者が便座部４００から脱座して所定時間経過した場合、タンク８ａの洗浄水の水位が上限水位（第３センサ１１ｃの位置に相当）になるまで給水した後、電磁弁制御部４ｓ５で電磁弁７などの運転動作を停止する。これにより、タンク８ａ内の洗浄水の水位を、図４に示す熱交換器１２のヒータ１２ｈの上端位置１２ｇより高い位置にできる。その結果、熱交換器１２のヒータ１２ｈが洗浄水から露出しないので、ヒータ１２ｈによる空焼き（熱交換器１２の空焚き）を防止できる。
【０１１０】
また、本実施の形態の制御部４は、制御部４のマイクロコンピュータで、電磁弁７を開いて（電磁弁７をＯＮ）から、通常、タンク８ａの洗浄水の水位が上限水位に充分達する所定時間を計測する。そして、計測した所定時間を経過しても、電磁弁７を閉じる（電磁弁７をＯＦＦ）状態にならない場合、水位制御部４ｓの電磁弁制御部４ｓ５を介して強制的に電磁弁７を閉じるとともに、ヒータ１２ｈなどへの通電を停止する。これにより、制御部４は、水位センサ１１が故障した場合でも、衛生洗浄装置の本体部２００の動作を安全に停止できる。例えば、水位センサ１１が動作せず、タンク８ａが満水になった場合、バキュームブレーカ３１のバキューム弁体３１ａが上弁座３１ｄを塞ぎ、密閉される。また、タンク８ａ内がリリーフ圧以上になると、リリーフ弁５１からタンク内の圧力が開放され、便器内へ水を逃がす。
【０１１１】
また、本実施の形態の制御部４は、タンク８ａの水位が下限水位になると電磁弁７を開き、上限水位になると電磁弁７を閉じて、タンク８ａ内の水位および空気層８ｅを所定範囲内に維持する水位制御部４ｓを有する。そして、水位センサ１１からの信号で、水位制御部４ｓが電磁弁７を開閉制御することにより、減圧弁を必要としない簡易な構成にできる。これにより、タンク８ａの水面を上限水位と下限水位との間に維持して、容積型ポンプ１４に大気開放された水圧で安定供給できる。その結果、小型でコンパクトな衛生洗浄装置を実現できる。
【０１１２】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２における衛生洗浄装置およびそれを備えたトイレ装置について、図９を用いて説明する。
【０１１３】
図９は、本発明の実施の形態２における衛生洗浄装置の大気開放部の模式図である。
【０１１４】
つまり、本実施の形態の衛生洗浄装置は、大気開放部８と熱交換器１２とを一体に構成した点で、大気開放部８と熱交換器１２とを別個の部品で構成した実施の形態１とは異なる。他の構成は、実施の形態１の衛生洗浄装置と同じであるので、説明を省略する。
【０１１５】
すなわち、図９に示すように、本実施の形態の衛生洗浄装置は、大気開放部８のタンク８ａ内に、熱交換器１２のヒータ１２ｈを内蔵して一体化して構成される。
【０１１６】
これにより、衛生洗浄装置の構成部品を削減できる。その結果、よりコンパクトで低価格な衛生洗浄装置を実現できる。
【０１１７】
また、図９に示すように、タンク８ａの入水口８ｂから熱交換器１２のヒータ１２ｈの表面をなぞるように洗浄水を供給するように構成する。これにより、ヒータ１２ｈの表面での熱交換を促進して、洗浄水への熱交換効率を高めることができる。その結果、タンク８ａ内に貯留される洗浄水の温水が攪拌され、洗浄水の温度むらを少なくできる。なお、他の作用効果は、実施の形態１の衛生洗浄装置と同じなので説明を省略する。
【０１１８】
なお、実施の形態１では、入水口８ｂの位置をタンク８ａの上部で空気層８ｅに面して設ける構成を例に説明したが、これに限られない。例えば、実施の形態２の構成と同様に、入水口８ｂを、少なくともタンク８ａの側面の下部から洗浄水の存在する位置に設けて、洗浄水をタンク８ａ内に供給する構成としてもよい。これにより、タンク８ａの上部から空気層８ｅから給水する場合の給水音の発生や、タンク８ａ内の洗浄水中への気泡の混入を防止できる。また、洗浄水中への気泡の混入を抑制することにより、タンク８ａ内の洗浄水の水位センサ１１による水位検知の信頼性をより高めて、流量の測定精度を向上することができる。
【０１１９】
また、実施の形態２では、入水口８ｂの位置を、タンク８ａの側面の下部に設けた例で説明したが、これに限られない。例えば、給水音の発生やタンク８ａ内の洗浄水中への気泡の混入が問題なければ、入水口８ｂの位置をタンク８ａの上部で空気層８ｅに面して設ける構成としてもよい。これにより、使用者に、洗浄水の給水を、給水音により認識させることができる。
【０１２０】
また、上記各実施の形態では、便器ノズルを備えた構成の衛生洗浄装置を例に説明したが、これに限られず、便器ノズルのない構成の衛生洗浄装置であってもよい。これにより、簡易な構成で、低コストの衛生洗浄装置を実現できる。
【０１２１】
以上で説明したように、本発明の衛生洗浄装置は、洗浄水を吐出する洗浄ノズルと、供給源からの洗浄水を洗浄ノズルへ流通させる洗浄水流路と、を備える。そして、洗浄水流路は、洗浄ノズルから吐出する洗浄水の流量を制御する容積型ポンプと、容積型ポンプの上流側にあって洗浄水流路の一部を大気開放する、洗浄水を貯水するタンクと、タンクの水位を検知して信号を出力する水位センサとを有する大気開放部と、大気開放部に供給源から供給される洗浄水を通水および遮断する電磁弁と、容積型ポンプおよび電磁弁を制御する制御部と、を有する。さらに、制御部は、水位センサの信号に基づいて、供給源から単位時間当たりに給水される洗浄水の流量を算出して容積型ポンプの制御を補正する構成を有する。
【０１２２】
この構成によれば、大気開放部の下流に容積型ポンプを配置することにより、給水源の給水圧に左右されることなく、容積型ポンプの回転数の制御を行い、洗浄ノズルから吐出する洗浄水の流量を制御する。さらに、水位センサで実際に通水した流量を測定して、制御部にフィードバックすることにより、容積型ポンプの制御を補正する。これにより、水位センサで検知した流量で補正して、構成部品のばらつき、経年劣化などの影響を受けずに容積型ポンプの制御できる。その結果、流量センサや流量制御弁を設けることなく、長期にわたって、正確で安定した流量制御が可能とし、簡易な構成で使い心地に優れた衛生洗浄装置を実現できる。
【０１２３】
また、本発明の衛生洗浄装置は、大気開放部の下流で、かつ容積型ポンプの上流に、洗浄水を加熱するヒータを有する熱交換器を、備え、制御部は、ヒータを制御してもよい。
【０１２４】
この構成によれば、大気開放部のタンクから容積型ポンプの作動により熱交換器に入水させることができるので、供給源の給水圧力の影響を受けずに、熱交換器への入水制御を安定して行える。さらに、容積型ポンプにより引き込み流量が供給源の環境要因による影響を低減できる。これにより、正確な流量制御により熱交換器のヒータによる加熱の温度制御による洗浄水の加熱温度の精度が向上し、安定した噴流の吐出が可能となる。
【０１２５】
また、本発明の衛生洗浄装置は、大気開放部のタンクを、入水温度緩衝部としてもよい。
【０１２６】
この構成によれば、供給源から入る洗浄水の温度ばらつきを、一旦タンクで貯留することにより、温度ばらつきを、ある程度緩衝できる。そのため、緩衝された洗浄水により、タンクから熱交換器に急激な温度変化のない洗浄水を供給できる。その結果、熱交換器のヒータで洗浄水を加熱する際に、電力などの負担を減らすとともに、洗浄水の吐出温度のむらを防ぐことができる。
【０１２７】
また、本発明の衛生洗浄装置は、洗浄ノズルは、少なくとも局部洗浄を行う局部洗浄ノズルとビデ洗浄ノズルを含むノズル部を有し、ノズル部による洗浄モードを選択する操作部を備える。そして、制御部は、操作部で選択されたノズル部の洗浄モードに応じて洗浄水の噴出流量を制御し、操作部によって選択された洗浄モードでの洗浄時に水位センサで検知した流量に基づく容積型ポンプの流量制御を補正してもよい。
【０１２８】
この構成によれば、操作部で選択された洗浄モードに応じて、水位センサで検知した流量に基づいて、容積型ポンプから吐出する流量を補正して制御し調整する。これにより、洗浄モードに応じた流量を、より正確に容積型ポンプで制御できる。
【０１２９】
また、本発明の衛生洗浄装置は、水位センサはタンクの上限水位と下限水位を検知し、制御部は、上限水位から下限水位まで変化した際の単位時間あたりの流量を算出する水位制御部を有し、下限水位から上限水位までの貯水量を、複数の洗浄モードにおける１回の標準洗浄時間で使用される総流量よりも少ない水量としてもよい。
【０１３０】
この構成によれば、標準的な使用の場合、一度の洗浄において、少なくとも一度は上限水位から下限水位までタンク内の水位が変わる。そこで、単位時間当たり流量を算出して、容積型ポンプの制御して噴出する洗浄水の流量を補正する。そのため、タンクの貯水量を最小限にできる。これにより、本体を小型にできるとともに、不具合のない流量の補正を適宜行うことができる。
【０１３１】
また、本発明の衛生洗浄装置は、大気開放部のタンク内に、少なくとも貯水された洗浄水を加熱する熱交換器のヒータを設けてもよい。これにより、衛生洗浄装置の構成部品を削減できる。その結果、よりコンパクトで低価格な衛生洗浄装置を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明は、洗浄ノズルからの任意の脈動噴流を安定して供給できるので、温水洗浄便座のみならず、顔や頭、手、足などの衛生洗浄装置、あるいはペットなどの動物、または生き物以外の洗浄などの洗浄装置の用途に有用である。
【符号の説明】
【０１３３】
１    洗浄ノズル（おしりノズル）
２    洗浄ノズル（ビデノズル）
３    ノズル洗浄ノズル
４    制御部
４ｓ    水位制御部
４ｓ１    時間検出部
４ｓ２    流量算出部
４ｓ３    ポンプ制御部
４ｓ４    水位検知部
４ｓ５    電磁弁制御部
５    分岐水栓
６    ストレーナ
７    電磁弁
８    大気開放部
８ａ    タンク
８ｂ    入水口
８ｃ    大気開放孔
８ｄ    出水口
８ｅ    空気層
８ｆ    側面
９    定流量弁
１１    水位センサ
１１ａ    第２センサ
１１ｂ    第１センサ
１１ｃ    第３センサ
１２    熱交換器
１２ｈ    ヒータ
１２ｇ    上端位置
１３ａ，１３ｂ    温度センサ
１４    脈動ポンプ（容積型ポンプ）
１５    バッファタンク
１６    切替弁
２０    ノズル部
３１    バキュームブレーカ
３１ａ    バキューム弁体
３１ｂ    下弁座
３１ｃ    連通スリット
３１ｄ    上弁座
４０    便器ノズル
５１    リリーフ弁
５１ａ    リリーフ弁体
５１ｂ    リリーフバネ
５１ｃ    弁座接触面
８１    ポンプ本体部
８２    円柱状空間
８２ａ，８２ｂ    ポンプ室
８３    圧送ピストン
８４，８４ａ，８４ｂ    流入部
８５，８５ａ，８５ｂ    流出部
８６    モータ
８７，８８    ギヤ
８９    リンク機構
１００    衛生洗浄装置
２００    本体部
２０１    水道配管
２０２    洗浄水流路
２０５    便器洗浄水流路
３００    遠隔操作装置
３０１    コントローラ本体部
３０２    停止スイッチ
３０３    おしりスイッチ
３０４    ビデスイッチ
３０５    ワイド洗浄スイッチ
３０６    リズム洗浄スイッチ
３０７    水勢設定スイッチ
３０９    ムーブ洗浄スイッチ
３１０    洗浄位置設定スイッチ
４００    便座部
５００    蓋部
６００    入室検知センサ
６１０    着座センサ
７００    便器
１０００    トイレ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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