(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄水を局部に噴出するノズル装置と、前記ノズル装置へ洗浄水を供給するとともに、一次側を水道に直結した給水装置とを具備し、前記給水装置の二次側に分配器を介して前記ノズル装置への主水路とは別系統のサブ水路を接続し、前記主水路に水ポンプと、この水ポンプを水量に応じて制御する水量検知器と、瞬間式温水加熱器と、強制空気混入手段とを接続し、前記強制空気混入手段は瞬間式温水加熱器の下流側に位置設定した温水洗浄便座において、前記瞬間式温水加熱器は、加熱器ケースと、前記加熱器ケースに収納した平板状セラミックヒーターとを有し、前記加熱器ケースの内面より突出した櫛状リブにより前記平板状セラミックヒーターの両面に蛇行水路を形成するとともに、前記平板状セラミックヒーターの一部に接触し前記加熱器ケースの外部に放熱する放熱手段を設け、前記放熱手段は、温度過昇防止装置を熱的に接設した温水洗浄便座。
【請求項２】
放熱手段は、ヒーターへの通電を制御する電子部品を熱的に接設した請求項１記載の温水洗浄便座。
【請求項３】
瞬間式温水加熱器は、加熱器出湯口に対向する位置に温度スイッチの感温部を設けた請求項１記載の温水洗浄便座。
【請求項４】
瞬間式温水加熱器は、加熱器出湯口に連通し出湯温度センサーを内包するセンサーケースを設け、前記出湯温度センサーの上方に前記センサーケースの流出口を設けた請求項１記載の温水洗浄便座。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体局部の洗浄を快適におこなうことができる温水洗浄便座に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の温水洗浄便座には、図７に示したようなものが一般的であった（例えば特公昭５８−１３６８８号公報に記載）。
【０００３】
この温水洗浄便座は図７に示されているように、便器１０の後方、便座１１の下部に配設されるノズル部に空気吸引部を構成してある。
【０００４】
このノズル部は第１ノズル１２及びノズル本体１５より構成され、内径１ｍｍ程度の第１ノズル１２より噴射された温水は、ノズル本体１５に設けられた空洞１６を通り、途中で約９０度水流の方向が曲げられて噴射口１３より局部に向かって噴射されるが、第１ノズル１２の噴射口１７付近には空気吸引口１４が設けられているので、温水は空気を吸引し、泡を混入する状態で直径２〜２．５ｍｍの噴射口１３より噴射されることになる。
【０００５】
上記構成により洗浄水中に空気を混入するため、少ない水量で洗浄効果を高めることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の温水洗浄便座では、エジェクター作用により負圧部を発生させ洗浄水中に空気を自然吸引させるものであるため、空気混入量が十分に得られず、６００ｃｃ／分以下の少水量でボリウム感のある十分な洗浄ができないという課題を有していた。つまり、使用する洗浄水量の大幅な削減やそれに伴う大幅な節電は期待できなかった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、洗浄水を局部に噴出するノズル装置と、前記ノズル装置へ洗浄水を供給するとともに、一次側を水道に直結した給水装置とを具備し、前記給水装置の二次側に分配器を介して前記ノズル装置への主水路とは別系統のサブ水路を接続し、前記主水路に水ポンプと、この水ポンプを水量に応じて制御する水量検知器と、瞬間式温水加熱器と、強制空気混入手段とを接続し、前記強制空気混入手段は瞬間式温水加熱器の下流側に位置設定したものである。
【０００８】
上記発明によれば、６００ｃｃ／分以下の少水量でボリウム感のある十分な洗浄を行うことができ、瞬間式温水加熱器により連続的に快適な洗浄を行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の温水洗浄便座は、洗浄水を局部に噴出するノズル装置と、前記ノズル装置へ洗浄水を供給するとともに、一次側を水道に直結した給水装置とを具備し、前記給水装置の二次側に分配器を介して前記ノズル装置への主水路とは別系統のサブ水路を接続し、前記主水路に水ポンプと、この水ポンプを水量に応じて制御する水量検知器と、瞬間式温水加熱器と、強制空気混入手段とを接続し、前記強制空気混入手段は瞬間式温水加熱器の下流側に位置設定したものである。
【００１０】
そして、サブ水路を接続した分配器により水道圧の安定化を図ることができ、よって水ポンプにより低流量の洗浄水を安定してコントロールすることができ、洗浄水量を大幅に削減できるとともに、大幅な節電が可能となり一般家庭用電源で構成可能な瞬間式温水加熱器により連続して快適な洗浄を行うことができる。
【００１１】
さらに、流量検知器により水ポンプの流量フィードバック制御が可能となって、水ポンプ能力にバラツキがあっても一定の流量で洗浄できる。
【００１２】
瞬間式温水加熱器は、加熱器ケースと、前記加熱器ケースに収納した平板状セラミックヒーターとを有し、前記加熱器ケースの内面より突出した櫛状リブにより前記平板状セラミックヒーターの両面に蛇行水路を形成するとともに、前記平板状セラミックヒーターの一部に接触し前記加熱器ケースの外部に放熱する放熱手段を設けて構成した。
【００１３】
通水がある場合は、放熱手段から水に伝熱されヒーターの任意の部分において略均一な熱の放散が行われ、通水がなく空焚きが生じた場合は、放熱手段から加熱器ケース外への放熱のため、ヒーターの放熱手段接触部分のみ熱放散が多くなるので熱衝撃が生じ、部分的な熱ひずみの発生によるヒーター破断や異常加熱による発熱体破壊により通電が停止し、発火に至らない。
【００１４】
前記放熱手段は、温度過昇防止装置を熱的に接設したもので、空焚き発生時に温度過昇防止装置の温度上昇が早く、発火・発煙を早期に防ぐことができる。
【００１５】
また放熱手段は、ヒーターへの通電を制御する電子部品を熱的に接設したので、ヒーター負荷を制御する電子部品を冷却することができる。
【００１６】
瞬間式温水加熱器は、加熱器出湯口に対向する位置に温度スイッチの感温部を設けたので、出口の流速の速い湯を感温部に衝突させ、温度スイッチの応答を促進する。
【００１７】
瞬間式温水加熱器は、加熱器出湯口に連通し出湯温度センサーを内包するセンサーケースを設け、前記出湯温度センサーの上方に前記センサーケースの流出口を設けたものであり、気泡の滞留により出湯温度センサーの応答遅れが生じることを防止する。
【００１８】
ノズル装置は、進退方向に沿って下面にラックギアを形成した２つのノズルと、各々の前記ラックギアに噛み合う２つの駆動ギアと、一方の前記駆動ギアに駆動力を伝達するｎ個の中間ギアＡと、他方の前記駆動ギアに駆動力を伝達するｎ＋１個の中間ギアＢと、前記中間ギアＡに駆動力を伝達する歯を一側面に有し前記中間ギアＢに駆動力を伝達する歯を他側面に有する出力ギアと、前記出力ギアを回転駆動させる駆動手段とを設け、前記駆動手段の回転方向を変えることにより２つの前記ノズルの進退位置を選択的に調節するようにして構成した。
【００１９】
したがって、洗浄水が低流量であってもノズルを確実に突出させることができ、しかも、１モーターで２ノズルの駆動が可能である。
【００２０】
ノズル装置の中間ギアＡ及び中間ギアＢと出力ギアとの噛み合いは、歯の一部にゼネバ機構を設け、所定の非噛み合い位置にてロックするようにしたので、ノズル待機位置状態（非使用状態）に使用者がノズルに外力を加えても、ギアの噛み合い位置がずれることがなく、ノズル進退位置が継続して調節できる。
【００２１】
さらに、ノズル装置は、回転可能に取り付けた回転板に凸部を構成し、前記凸部によりロッド状弁体をロッド軸方向に往復動させて水路の開閉を行なう選択通水弁を備え、出力ギアと噛み合う弁体ギアを前記回転板に設けて、ノズル装置の進退位置に連動して選択通水を行なうようにした。
【００２２】
これにより、１つの駆動手段で洗浄位置にあるノズルのみに確実に通水することができる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００２４】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の水回路図である。
【００２５】
図１において、ノズル装置２０と給水装置２１の間の給水装置側に分配器２２が設けられており、この分配器２２を介してサブ水路２３が設けられ、便器に水を捨てる構成である。この構成により分配器２２の中の水道圧は減圧され、水ポンプ２４に安定して水を供給することができる。また、分配器２２には大気開放型のバキュームブレーカー２５が設けられており、給水装置側が負圧になった場合でも水が逆流することはない。
【００２６】
さらに、水ポンプ２４の二次側には水流検知器としての流量検知器２６、瞬間式温水加熱器２７が設けられ、ノズル装置２０への主水路を構成している。この流量検知器２６は流量に応じて電気信号を出力するもので、その信号により水ポンプ２４の吐水量が安定制御され、瞬間式温水加熱器２７により適温に加熱される。
【００２７】
この流量検知器２６の信号を確認し水流を検知した後に瞬間式温水加熱器２７へ通電が開始される構成であるため、瞬間式温水加熱器２７が大容量であっても空焚きによる発火等の不安全には至らない。
【００２８】
また、瞬間式温水加熱器２７を出た水は空気ポンプ２８により加圧された空気とともに選択通水弁２９に混入される。この混入空気が主水路の体積流量を倍増させ、流速を速めるため低水量でも十分な洗浄力と洗浄感が得られる。
【００２９】
そして、選択通水弁２９によりおしりノズル３０、ビデノズル３１、クリーニングノズル３２へ通水を選択する構成となっている。
【００３０】
また、給水装置２１はストレーナー３３、逆止弁３４、ガバナー３５、電磁弁３６からなり、水道管に設けられた分岐水栓からの水を給水制御するよう構成されている。
【００３１】
図２は同実施例の瞬間式温水加熱器２７の一部決裁平面図であり、図３は同瞬間式温水加熱器２７の横断面図である。
【００３２】
図２、３において、４０は加熱器ケースであり、平板状セラミックヒーター４１が片側の挿入端より挿入され、挿入端の三角溝部４２に嵌められたパッキング４３を押さえ板４４とキャップ４５により締結固定することにより封入されている。
【００３３】
また、加熱器ケース４０の内面には、櫛状リブ４６が設けられ、加熱器ケース４０と平板状セラミックヒーター４１の間に蛇行水路４７を構成している。
【００３４】
さらに、加熱器ケース４０の一側面には、平板状セラミックヒーター４１に接触してＵ字状の感熱板４８が設けられ、加熱器ケース４０の外部に設けられた放熱板４９と平板状セラミックヒーター４１とを熱的に結合している。なお、この感熱板４８と放熱板４９とで放熱手段を構成している。
【００３５】
また、放熱板４９には平板状セラミックヒーター４１の通電を制御する電子部品であるトライアック５０が設けられ、放熱板４９と加熱器ケース４０との間には熱的に接接して温度過昇防止装置となる温度ヒューズ５１が設けられている。
【００３６】
水ポンプ２４により加圧吐出された水は流量検知器２６を経て入水口５２より入水し、平板状セラミックヒーター４１の両面の蛇行水路４７を通過した後、加熱器出湯口５３からセンサーケース５４に流入する。
【００３７】
センサーケース５４には、その下部から出湯温度センサー５５が挿入固定され、さらに加熱器出湯口５３に対向する位置に温度スイッチ５６のスイッチ感熱板５７が設けられており、流入した湯は上部の流出口５８から流出する構成となっている。
【００３８】
この構成により、空焚き等の異常加熱時、感熱板４８が接している部分と接していない部分で平板状セラミックヒーター４１の熱膨張が大きく異なり、熱ひずみの発生で平板状セラッミクヒーター４１が破断にいたり通電が停止する。
【００３９】
また、放熱板４９に温度ヒューズ５１を熱的に接設していることにより、空焚き発生時に温度ヒューズ５１の温度上昇が早く、発火・発煙を早期に防ぐことができる。
【００４０】
また、放熱板４９にヒーターへの通電を制御するトライアック５０を熱的に接設したので、ヒーター負荷を制御するトライアック５０を通常運転時は冷却することができる。
【００４１】
また、加熱器出湯口５３に対向する位置に温度スイッチ５６のスイッチ感熱板５７を設けたので、出口の流速の速い湯を感温部に衝突させ、温度スイッチ５６の応答を促進することができる。
【００４２】
また、出湯温度センサー５５を内包するセンサーケース５４を設け、出湯温度センサー５５の上方にセンサーケース５４の流出口５８を設けたものであり、水流が上方に向くことにより出湯温度センサー５５の回りに気泡が滞留することがないので、気泡による応答遅れが生じることはない。
【００４３】
図４は同実施例のノズル装置２０の一部を断面して示した側面図である。
【００４４】
上部傾斜面におしりノズル３０とビデノズル３１を進退可能に保持するノズルガイド６０が設けられており、その先端部には待機位置でノズルを洗浄するクリーニングノズル３２がある。また、おしりノズル３０及びビデノズル３１は中空円筒状で先端に洗浄水を噴出する噴出穴が設けられており、他端部には選択通水弁２９と可動ホース（図示せず）で連通するノズル流入口６２が設けられている。
【００４５】
また、おしりノズル３０及びビデノズル３１の下面には進退方向にそってそれぞれラックギア６３が形成され、おしり側のラックギア６３に噛み合うようにおしり駆動ギア６４と、ビデ側のラックギア６３に噛み合うようにビデ駆動ギア６５が設けられている。
【００４６】
さらに、ビデ駆動ギア６５は中間ギア６６を介してステッピングモーター６９（図示せず）を駆動連結した出力ギア６７から駆動力が伝達するようになっている。また、おしり駆動ギア６４は出力ギア６７の他側面に形成されたギアから駆動力が伝わり回転駆動する（中間ギアｎ＝０）。
【００４７】
さらに、出力ギア６７には選択通水弁２９に駆動力を伝えるギアが一体に設けられており、ノズル駆動に連動して選択通水弁２９の弁開閉を行なうように構成されている。
【００４８】
図５（ａ）（ｂ）は同実施例における出力ギア６７と中間ギア６６もしくはおしり駆動ギア６４とのギア噛み合い図である。出力ギア６７の両側面に本図に示すようなギア機構が構成されている。
【００４９】
（ａ）はノズルが待機位置にある場合のギア噛み合い図であり、ピン歯車（出力ギア６７）とスプロケット（中間ギア６６もしくはおしり駆動ギア６４）は噛み合っておらず、歯の一部に設けられたゼネバ機構６８によりノズル側からの外力に対してロックされている。
【００５０】
（ｂ）はノズルが突出を始めたときのギア噛み合い図であるが、出力ギア６７からの駆動によりロックが解除されスプロケットが噛み合い始めている。
【００５１】
この出力ギア６７の両側面には、一方の面に中間ギア６６と噛み合うピン歯車が設けられ、他方の面にはおしり駆動ギア６４と噛み合うピン歯車が設けられており、出力ギアの回転方向を変えることによりおしりノズル３０及びビデノズル３１を選択的に１モーターで駆動させることができる。
【００５２】
一方のノズルが駆動状態である時、他方のノズルはゼネバ機構のロック面がすべることにより、駆動力が伝わらない。
【００５３】
この構成により、非使用状態において使用者がノズルに外力を加えても、ノズルがロックされているので、ギア噛み合い位置がずれることがなく、継続してノズルを所定位置に調節することができる。
【００５４】
図６は、選択通水弁２９の断面構成図である。
【００５５】
回転板７０の一側面に出力ギア６７と噛み合う弁体ギア７１が設けられ、他側面にはロッド状弁体７２（３個の内の２個を図示）をロッド軸方向に往復動させる凸部７３が放射形状に構成されている。
【００５６】
また、ロッド状弁体７２にはＯリング７４が装着されており、一次室７５の弁座と嵌合し、ロッド状弁体７２の往復動により弁開閉するようになっている。一次室７５は瞬間式温水加熱器２７と空気ポンプ２８が連通しており、凸部７３により選択的に押されたロッド状弁体７２に連通する弁流出口７６にのみ水・空気混合流が吐出される。
【００５７】
以上の構成により、ノズルの駆動位置に連動して選択的に弁開閉を行なうことが１モータで可能となる。
【００５８】
以上の説明から明らかのように上記実施例の温水洗浄便座によれば、次の効果が得られる。
【００５９】
（１）サブ水路を接続した分配器により水道圧の安定化を図ることができ、水ポンプにより低流量の洗浄水を安定してコントロールすることができ、洗浄水量を大幅に削減できるとともに、大幅な節電が可能となり一般家庭用電源で構成可能な瞬間式温水加熱器により連続して快適な洗浄を行うことができる。
【００６０】
（２）水流検知器を洗浄流量に応じて電気信号を出力する流量検知器としたことにより、水ポンプの流量フィードバック制御が可能となり、水ポンプ能力にバラツキがあっても一定の流量で洗浄できる。
【００６１】
（３）平板状セラミックヒーターの一部に接触し加熱器ケースの外部に放熱する放熱手段を設けたことにより、通水がある場合は、放熱手段から水に伝熱されヒーターの任意の部分において略均一な熱の放散が行われ、通水がなく空焚きが生じた場合は、放熱手段から加熱器ケース外への放熱のため、ヒーターの放熱手段接触部分のみ熱放散が多くなるので熱衝撃が生じ、部分的な熱ひずみの発生によるヒーター破断や異常加熱による発熱体破壊により通電が停止し、発火に至らない。
【００６２】
（４）放熱手段に温度過昇防止装置を熱的に接設したことにより、空焚き発生時に温度過昇防止装置の温度上昇が早く、発火・発煙を早期に防ぐことができる。
【００６３】
（５）放熱手段にヒーターへの通電を制御する電子部品を熱的に接設したことにより、ヒーター負荷を制御する電子部品を冷却することができる。
【００６４】
（６）瞬間式温水加熱器の加熱器出湯口に対向する位置に温度スイッチの感温部を設けたことにより、出口の流速の速い湯を感温部に衝突させ、温度スイッチの応答を促進することができ、制御異常時等の高温水噴出を防止することができる。
【００６５】
（７）瞬間式温水加熱器の加熱器出湯口に連通し出湯温度センサーを内包するセンサーケースを設け、出湯温度センサーの上方にセンサーケースの流出口を設けたことにより、気泡の滞留を防止し出湯温度センサーの応答遅れを生じさせない。
【００６６】
（８）両側面におしり・ビデそれぞれに駆動力を伝達する歯を持つ出力ギアを設け、出力ギアの回転方向を変えることにより２つのノズルの進退位置を選択的に調節することにより、１モーターで２ノズルの駆動が可能である。
【００６７】
（９）駆動伝達の歯の一部にゼネバ機構を設け、所定の非噛み合い位置にてロックすることにより、非使用状態に使用者がノズルに外力を加えても、ギアの噛み合い位置がずれることがなく、ノズル進退位置が継続して調節できる。
【００６８】
（１０）回転可能に取り付けた回転板に凸部を構成し、凸部によりロッド状弁体をロッド軸方向に往復動させ水路の開閉を行なう選択通水弁を備え、出力ギアと噛み合う弁体ギアを回転板に設け、ノズルの進退位置に連動して選択通水を行なうことにより、１つの駆動手段で洗浄位置にあるノズルのみに確実に通水することができる。
【００６９】
【発明の効果】
このように本発明の温水洗浄便座によれば、少水量でボリウム感のある十分な洗浄を行うことができ、瞬間式温水加熱器により連続的に快適な洗浄を行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１における温水洗浄便座の水回路図
【図２】  同実施例の瞬間式温水加熱器の一部決裁平面図
【図３】  同実施例の瞬間式温水加熱器の横断面図
【図４】  同実施例のノズル装置の一部を断面して示した側面図
【図５】  （ａ）（ｂ）は同実施例のノズル装置のギア噛み合い図
【図６】  同実施例の選択通水弁の断面構成図
【図７】  従来例のノズル構成図
【符号の説明】
２０  ノズル装置
２１  給水装置
２２  分配器
２３  サブ水路
２４  水ポンプ
２６  流量検知器（水流検知器）
２７  瞬間式温水加熱器
２８  空気ポンプ
２９  選択通水弁
３０  おしりノズル
３１  ビデノズル
４０  加熱器ケース
４１  平板状セラミックヒーター
４６  櫛状リブ
４７  蛇行水路
４８  感熱板（放熱手段）
４９  放熱板（放熱手段）
５０  トライアック（電子部品）
５１  温度ヒューズ（温度過昇防止装置）
５３  加熱器出湯口
５４  センサーケース
５５  出湯温度センサー
５６  温度スイッチ
５７  スイッチ感熱板
５８  流出口
６３  ラックギア
６４  おしり駆動ギア
６５  ビデ駆動ギア
６６  中間ギア
６７  出力ギア
６８  ゼネバ機構
６９  ステッピングモーター
７０  回転板
７１  弁体ギア
７２  ロッド状弁体
７３  凸部
【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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