(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大便器に取り付けられ、使用者の身体を洗浄する衛生洗浄装置において、
使用者に向けて水を吐出する吐水口を有するノズルと、
給水源から供給される水を前記ノズルの吐水口まで導く流路と、
前記流路に設けられ、少なくとも一対の電解用電極を有し、該電解用電極の間に電圧を印加することで水を電気分解して殺菌水を生成する電解槽と、
前記流路の前記電解槽よりも上流側に設けられ、前記流路の水を加熱する加熱手段と、
殺菌水を生成するための電気分解を開始する前に、前記電解槽で電気分解する水の電気伝導率を測定する電気伝導率測定手段と、
前記電解槽により生成された殺菌水にて前記ノズル及び大便器の両方または何れか一方を洗浄する殺菌洗浄手段と、
前記電解槽、前記加熱手段、および前記電気伝導率測定手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記電解槽内の温水を加熱されていない水に置換した後に前記電解槽への通電を開始して、前記電解槽で水を電気分解するときの前記加熱手段の加熱量が予め前記電気伝導率測定手段により測定した電気伝導率に基づいて決定した加熱量となるように前記加熱手段を制御することを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項２】
前記制御手段は、水の電気伝導率が大きい場合は、水の電気伝導率が小さい場合に比べて、前記電解槽で水の電気分解を行うときの前記加熱手段の加熱量を小さくする請求項１記載の衛生洗浄装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記電気伝導率測定手段が水の電気伝導率を測定するとき、測定する水の温度が予め定められた所定値となるよう、前記加熱手段の前記加熱手段の加熱量を制御する請求項２記載の衛生洗浄装置。
【請求項４】
前記電気伝導率測定手段は、少なくとも一対の測定用電極の間に電圧を印加することで水の電気伝導率を測定するものであり、
前記制御手段は、前記電気伝導率測定手段による水の電気伝導率の測定に先駆けて、電圧極性を前回の電圧印加時から反転させた状態で前記測定用電極に電圧を印加する請求項２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、大便器に取り付けられ使用者の身体を洗浄する衛生洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大便器の便座に座った使用者の「おしり」などの身体を洗浄するノズルは、そのノズルや温水タンクなどの所定の機能部品を取り付けるケーシングから少なくとも一部を外部に露出（進出）した状態で身体に水を噴射する。そのため、ノズルには汚水や汚物が付着するおそれがある。これに対して、身体洗浄を行う前や行った後において、ノズルに付着した汚水や汚物を水で洗い流し除去する衛生洗浄装置がある。これにより、ノズルは清潔に保たれている。
【０００３】
しかしながら、ノズルに付着した汚水や汚物を洗い流した場合でも、トイレ室のような湿潤な環境においては、時間の経過とともに菌がノズルに繁殖する場合がある。より具体的には、大便器のボウル面などに発生する例えばピンクスライムなどと呼ばれるメチロバクテリウムや、黒かびなどの細菌がノズルに付着し、そのノズルに菌が繁殖するおそれがある。そして、菌が繁殖することにより、例えばバイオフィルムなどと呼ばれるバクテリアおよびその分泌物の集まり（ぬめり、黒色汚れ）が形成されると、前述したような水によるノズルの洗浄では、そのバイオフィルムを十分に除去することが困難となる。
【０００４】
これに対して、例えば特許文献１に記載されているように、電解槽が組み込まれた局部洗浄装置が知られている。特許文献１に記載された局部洗浄装置では、ノズルの洗浄に水道水を使用したときには、電解層における電気分解によって、水道水中の塩素イオンが殺菌作用のある成分である次亜塩素酸に化学変化するため、殺菌水としてクリーニングすることができる。このため、特にアンモニア等による汚れに対して効果的なクリーニングが可能となる。
【０００５】
電気分解により生成された殺菌成分を、途中の流路で消失させることなく確実にノズルまで供給するためには、よりノズルに近い位置に電解槽を設けることが好ましい。さらに、電気分解の効率（投入される電気エネルギー量に対する、殺菌成分の生成量）は、電気分解する水が高温であるほど高いという傾向がある。このため、例えば特許文献２に記載されているように、温水を生成する温水タンクを電解槽よりも上流側の流路に設け、電解槽で温水を電気分解する局部洗浄装置が知られている。そして、おしりの洗浄の際には電気分解していない温水を使用する一方、ノズルの洗浄の際には、温水を電気分解することで生成された殺菌水を使用する。
【０００６】
また、このような殺菌水を生成する際には、炭酸カルシウム等のスケールが陰極側の電極に付着する。そして、電解槽の電極に付着するスケールの量が多くなると、電解性能が低下し、殺菌水生成能力が低下してしまうおそれがある。そこで、安定した殺菌水生成能力を維持するため、例えば特許文献３に記載されているように、陰極側の電極に付着したスケールを除去するため、電極間に印加する電圧の極性を反転することが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３４８７４４７号公報
【特許文献２】特開２００５−１５５０９８号公報
【特許文献３】特開平７−１２４５６０号公報
【０００８】
しかしながら、温水を電気分解して殺菌水を生成すると、よりスケールが生成しやすくなる。すなわち、前述のように水温が上昇すると、電気分解の効率が高まり殺菌成分が多量に得られる一方、水に対する炭酸カルシウムの溶解量が低下するため、スケールとして電解槽の電極に付着しやすくなるという傾向がある。
【０００９】
また、付着したスケールを除去するために電解槽の電極の極性反転を頻繁に行うと、電極の寿命が著しく低下するという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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、スケールの付着を軽減することができる衛生洗浄装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、大便器に取り付けられ、使用者の身体を洗浄する衛生洗浄装置において、使用者に向けて水を吐出する吐水口を有するノズルと、給水源から供給される水をノズルの吐水口まで導く流路と、流路に設けられ、少なくとも一対の電解用電極を有し、該電解用電極の間に電圧を印加することで水を電気分解して殺菌水を生成する電解槽と、流路の電解槽よりも上流側に設けられ、流路の水を加熱する加熱手段と、電解槽で電気分解する水の電気伝導率を測定する電気伝導率測定手段と、電解槽により生成された殺菌水にてノズル及び大便器の両方または何れか一方を洗浄する殺菌洗浄手段と、電解槽、加熱手段、および電気伝導率測定手段を制御する制御手段とを備え、制御手段は、電解槽で水を電気分解するときの加熱手段の加熱量を、電気伝導率測定手段で測定した水の電気伝導率に基づいて決定することを特徴としている。
【００１２】
水の電気伝導率は、その水の中に存在するカルシウムイオンの濃度によって変化する。電圧の印加により、電解槽の電解用電極にはカルシウムイオンが炭酸イオンと結合してできる炭酸カルシウム等のスケールが付着し、電気分解の効率を低下させてしまう。
このように構成された本発明においては、水の電気伝導率に基づいて加熱手段の加熱量を制御することで、水の中に存在するカルシウムイオンの濃度に基づいて水の温度調整を行い、電解用電極へのスケール付着を軽減することが可能となる。
【００１３】
本発明において、好ましくは、制御手段は、水の電気伝導率が大きい場合は、水の電気伝導率が小さい場合に比べて、電解槽で水の電気分解を行うときの加熱手段の加熱量を小さくする。
【００１４】
電気伝導率が大きいほど、水の中に存在するカルシウムイオンの濃度が高い。すなわち、電解槽の電解用電極に炭酸カルシウム等のスケールが付着しやすい。一方、水に対する炭酸カルシウムの溶解量は、水の温度が低いほど大きくなるという傾向がある。すなわち、電気分解する水の温度が低いほど、電解槽の電解用電極には炭酸カルシウム等のスケールが付着しにくい。
このように構成された本発明においては、本発明によれば、測定した水の電気伝導率が大きい場合は、小さい場合に比べて加熱手段の加熱量を小さくすることで、電気分解を行う際の水の温度を比較的低くして、電解用電極へのスケール付着を軽減させることが可能となる。
【００１５】
本発明において、好ましくは、制御手段は、電気伝導率測定手段が水の電気伝導率を測定するとき、測定する水の温度が予め定められた所定値となるよう、加熱手段の加熱量を制御する。
【００１６】
水の電気伝導率は、その温度によっても変化する。したがって、水の温度が異なる条件で電気伝導率の測定を行うと、水の中に存在するカルシウムイオンの濃度に基づいた制御を正しく行えなくなる。
このように構成された本発明においては、電気伝導率を測定する水の温度が予め定められた所定値となるよう、加熱手段の加熱量を制御するため、カルシウムイオンの濃度の正確な測定とそれに基づく制御が可能となる。
【００１７】
本発明において、好ましくは、電気伝導率測定手段は、少なくとも一対の測定用電極の間に電圧を印加することで水の電気伝導率を測定するものであり、制御手段は、電気伝導率測定手段による水の電気伝導率の測定に先駆けて、電圧極性を前回の電圧印加時から反転させた状態で測定用電極に電圧を印加する。
【００１８】
測定用電極にスケールが付着していると、抵抗が増大し、水の電気伝導率を正しく測定できなくなるおそれがある。
このように構成された本発明においては、電気伝導率測定手段による水の電気伝導率の測定に先駆けて、測定用電極の電圧極性を前回の電圧印加時から反転させることで、電極表面に付着したスケールを除去し、水の電気伝導率を正しく測定することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、スケールの付着を軽減することができる衛生洗浄装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態にかかる衛生洗浄装置を備えたトイレ装置を表す斜視模式図である。
【図２】本実施形態にかか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】本実施形態のノズルユニットの具体例を例示する斜視模式図である。
【図４】本実施形態の電解槽ユニットにおいて生成されるスケールを説明するための平面模式図である。
【図５】ｐＨの変化に基づく炭酸カルシウムおよび炭酸イオンの溶解量の変化を表すグラフ図である。
【図６】温度変化に基づく炭酸カルシウムの溶解量の変化を表す表である。
【図７】カルシウムイオン濃度の変化に基づく水の電気伝導度の変化を表すグラフ図である。
【図８】本実施形態にかかる衛生洗浄装置の動作と流路の状態との概略を表す概念模式図である。
【図９】本実施形態にかかる衛生洗浄装置が電気伝導率の測定を行う際のフローチャートである。
【図１０】測定した電気伝導率から温水ヒータに供給する電力を決定するための電圧テーブルである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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、本発明の実施の形態にかかる衛生洗浄装置を備えたトイレ装置を表す斜視模式図である。  
また、図２は、本実施形態にかかる衛生洗浄装置の要部構成を表すブロック図である。  なお、図２は、水路系と電気系の要部構成を併せて表している。
【００２２】
図１に表したトイレ装置は、洋式腰掛便器（以下説明の便宜上、単に「便器」と称する）８００と、その上に設けられた衛生洗浄装置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。
【００２３】
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」などの洗浄を実現する身体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、使用者が便座２００に座ったことを検知する着座検知センサ（人体検知手段）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を操作すると、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。
【００２４】
ノズル４７３の先端部には、ひとつあるいは複数の吐水口４７４が設けられている。そして、ノズル４７３は、その先端部に設けられた吐水口４７４から水を噴射して、便座２００に座った使用者の「おしり」などを洗浄することができる。
【００２５】
より具体的に説明すると、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、図２に表したように、水道や貯水タンクなどの給水源１０から供給された水をノズル４７３の吐水口４７４に導く流路２０を有する。流路２０の上流側には、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制御部４０５からの指令に基づいて水の供給を制御する。なお、流路２０は、電磁弁４３１から下流側の２次側とする。
【００２６】
電磁弁４３１の下流には、入水温度センサ４８１が設けられている。入水温度センサ４８１は、さらに下流の熱交換器ユニット４４０に導かれる水の温度を検知する。温水ヒータ４４１は、供給される電力に応じて加熱量が変化し、電磁弁４３１を通過した水を加熱して所定温度の温水にするものであって、例えば、シーズヒータやセラミックヒータなどを採用できる。
【００２７】
熱交換器ユニット４４０の下流側には温水温度センサ４８２が設けられている。温水温度センサ４８２は、熱交換器ユニット４４０の温水ヒータ４４１によって加熱された温水の温度を検知する。なお、温水の温度を所定値とするため、温水ヒータ４４１に供給する電力の大きさの決定は、入水温度センサ４８１にて検知される水の温度と、温水温度センサ４８１にて検知される加熱された水の温度との情報を制御部４０５が取り込むことによって、フィードフォワード制御とフィードバック制御の組合せにて行われる。
【００２８】
温水温度センサ４８２の下流には、殺菌水を生成可能な電解槽ユニット（電解槽）４５０が設けられている。ノズル４７３や、電解槽ユニット４５０よりも下流側の流路２０は、電解槽ユニット４５０において生成された殺菌水により殺菌される。電解槽ユニット４５０については、後に詳述する。
【００２９】
電解槽ユニット４５０の下流には、圧力変調装置４６０が設けられている。この圧力変調装置４６０は、流路２０内の水の流れに脈動を与え、ノズル４７３の吐水口４７４から吐水される水に脈動を与えることができる。但し、本発明においては、圧力変調装置４６０は、必ずしも設けられていなくともよい。
【００３０】
圧力変調装置４６０の下流には、水勢（流量）の調整を行う流量切替弁４７１と、ノズル４７３やノズル洗浄室（ノズル洗浄手段）４７８への給水の開閉や切替を行う流路切替弁４７２と、が設けられている。なお、流量切替弁４７１および流路切替弁４７２は、１つのユニットとして設けられていてもよい。続いて、流量切替弁４７１および流路切替弁４７２の下流には、ノズル４７３が設けられている。
【００３１】
ノズル４７３は、前述したように、水を噴射して便座２００に座った使用者の「おしり」などを洗浄できる。これに対して、電解槽ユニット４５０において生成された殺菌水を流路切替弁４７２から便器８００のボウル８０１の表面に吐水する殺菌水吐水ノズルが、ノズル４７３とは別体として設けられていてもよい。この場合には、図示しない殺菌水吐水ノズルは、電解槽ユニット４５０よりも下流側の流路２０に設けられる。衛生洗浄装置１００は、一般的には、便器８００の上に設置され利用される。そのため、ボウル８０１の表面に殺菌水を吐水する殺菌水吐水ノズルが設けられている場合には、衛生洗浄装置１００は、便器８００のボウル８０１の表面に存在する菌を殺菌する装置としても有効に利用され得る。
【００３２】
また、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内に進出したり後退することができる。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を進退させることができる。  
そして、制御部４０５は、電源回路４０１から電力を供給され、トイレ室への使用者の入室を検知する入室検知センサ（人体検知手段）４０２や、便座２００の前方にいる使用者を検知する人体検知センサ（人体検知手段）４０３や、便座２００への使用者の着座を検知する着座検知センサ４０４や、操作部５００などからの信号に基づいて、電磁弁４３１や、温水ヒータ４４１や、電解槽ユニット４５０や、流量切替弁４７１や流路切替弁４７２や、ノズルモータ４７６の動作を制御することができる。
【００３３】
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に着座した使用者を検知することができる。すなわち、着座検知センサ４０４は、便座２００に着座した使用者だけではなく、便座２００の上方に存在する使用者を検知することができる。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などを用いることができる。
【００３４】
また、人体検知センサ４０３は、便器８００の前方にいる使用者、すなわち便座２００から前方へ離間した位置に存在する使用者を検知することができる。つまり、人体検知センサ４０３は、トイレ室に入室して便座２００に近づいてきた使用者を検知することができる。このような人体検知センサ４０３としては、例えば、赤外線投受光式の測距センサなどを用いることができる。
【００３５】
また、入室検知センサ４０２は、トイレ室のドアを開けて入室した直後の使用者や、トイレ室に入室しようとしてドアの前に存在する使用者を検知することができる。つまり、入室検知センサ４０２は、トイレ室に入室した使用者だけではなく、トイレ室に入室する前の使用者、すなわちトイレ室の外側のドアの前に存在する使用者を検知することができる。このような入室検知センサ４０２としては、焦電センサや、ドップラーセンサなどのマイクロ波センサなどを用いることができる。マイクロ波のドップラー効果を利用したセンサや、マイクロ波を送信し反射したマイクロ波の振幅（強度）に基づいて被検知体を検出するセンサなどを用いた場合、トイレ室のドア越しに使用者の存在を検知することが可能となる。つまり、トイレ室に入室する前の使用者を検知することができる。
【００３６】
図１に表したトイレ装置では、ケーシング４００の上面に凹設部４０９が形成され、この凹設部４０９に一部が埋め込まれるように入室検知センサ４０２が設けられている。入室検知センサ４０２は、便蓋３００が閉じた状態では、その基部付近に設けられた透過窓３１０を介して使用者の入室を検知する。そして、例えば、入室検知センサ４０２が使用者を検知すると、制御部４０５は、入室検知センサ４０２の検知結果に基づいて便蓋３００を自動的に開くことができる。また、着座検知センサ４０４および人体検知センサ４０３は、ケーシング４００の前方の中央部に設けられている。但し、着座検知センサ４０４、人体検知センサ４０３、および入室検知センサ４０２の設置形態は、これだけに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
【００３７】
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「温風乾燥機能」や「脱臭ユニット」や「室内暖房ユニット」などの各種の機構が適宜設けられていてもよい。この際、ケーシング４００の側面には、脱臭ユニットからの排気口４０７及び室内暖房ユニットからの排出口４０８が適宜設けられる。ただし、本発明においては、衛生洗浄機能部やその他の付加機能部は必ずしも設けなくてもよい。
【００３８】
図３は、本実施形態のノズルユニットの具体例を例示する斜視模式図である。  
本実施形態のノズルユニット４７０は、図３に表したように、基台としての取付台４７５と、取付台４７５に支持されたノズル４７３と、ノズル４７３を移動させるノズルモータ４７６と、を有する。ノズル４７３は、図３に表した矢印Ａのように、ベルトなどの伝動部材４７７を介してノズルモータ４７６から伝達される駆動力により、取付台４７５に対して摺動自在に設けられている。すなわち、ノズル４７３は、ノズル４７３自身の軸方向（進退方向）に直進移動することができる。そして、ノズル４７３は、ケーシング４００および取付台４７５から進退自在に移動できる。
【００３９】
また、本実施形態のノズルユニット４７０には、ノズル洗浄室４７８が設けられている。ノズル洗浄室４７８は、取付台４７５に対して固定され、その内部に設けられた吐水部４７９から殺菌水あるいは水を噴射することにより、ノズル４７３の外周表面（胴体）を殺菌あるいは洗浄することができる。すなわち、制御部４０５が電解槽ユニット４５０の一対の電極である第一電極４５４（図４参照）および第二電極４５５（図４参照）の間に電圧を印加することにより殺菌水を生成させる場合には、ノズル４７３の胴体は、吐水部４７９から噴射される殺菌水により殺菌される。一方で、制御部４０５が電解槽ユニット４５０の第一電極４５４および第二電極４５５の間に電圧を印加しない場合には、ノズル４７３の胴体は、吐水部４７９から噴射される水により物理的に洗浄される。
【００４０】
より具体的には、ノズル４７３がケーシング４００に収納された状態において、ノズル４７３の吐水口４７４の部分はノズル洗浄室４７８の中にほぼ収容されている。そのため、ノズル洗浄室４７８は、その内部に設けられた吐水部４７９から殺菌水あるいは水を噴射することにより、収納された状態のノズル４７３の吐水口４７４の部分を殺菌あるいは洗浄することができる。また、ノズル洗浄室４７８は、ノズル４７３の進退時において吐水部４７９から水あるいは殺菌水を噴射することにより、吐水口４７４の部分だけではなく他の部分の外周表面を殺菌あるいは洗浄することができる。
【００４１】
また、本実施形態のノズル４７３は、ノズル４７３がケーシング４００に収納された状態において、ノズル４７３自身が有する吐水口４７４から殺菌水あるいは水を吐水することにより吐水口４７４の部分を殺菌あるいは洗浄することができる。さらに、ノズル４７３がケーシング４００に収納された状態では、ノズル４７３の吐水口４７４の部分はノズル洗浄室４７８の中にほぼ収容されているため、ノズル４７３の吐水口４７４から吐水された殺菌水あるいは水は、ノズル洗浄室４７８の内壁により反射して吐水口４７４の部分にかかる。そのため、ノズル４７３の吐水口４７４の部分は、ノズル洗浄室４７８の内壁で反射した殺菌水あるいは水によっても殺菌あるいは洗浄される。
【００４２】
電解槽ユニット４５０は、図４に関して後述するように、制御部４０５からの電圧の印加によって、第一電極４５４と、第二電極４５５と、の間の空間（流路）を流れる水道水を電気分解できる。電解槽ユニット４５０において電気分解された水は、次亜塩素酸を含む液に変化する。
【００４３】
ここで、電解槽ユニット４５０において生成される殺菌水は、銀イオンや銅イオンなどの金属イオンを含む溶液であってもよい。あるいは、電解槽ユニット４５０において生成される殺菌水は、電解塩素やオゾンなどを含む溶液であってもよい。あるいは、電解槽ユニット４５０において生成される殺菌水は、酸性水やアルカリ水であってもよい。これらの中でも、次亜塩素酸を含む溶液は、より強い殺菌力を有する。以下、電解槽ユニット４５０において生成される殺菌水が次亜塩素酸を含む溶液である場合を例に挙げて説明する。
【００４４】
次亜塩素酸は、殺菌成分として機能し、その次亜塩素酸を含む溶液すなわち殺菌水は、アンモニアなどによる汚れを効率的に除去あるいは分解したり、殺菌することができる。ここで、本願明細書において「殺菌水」とは、次亜塩素酸などの殺菌成分を水道水（単に「水」ともいう）よりも多く含む溶液をいうものとする。
【００４５】
ここで、電解槽ユニット４５０が次亜塩素酸を含む溶液すなわち殺菌水を生成するために水道水を電気分解すると、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）などのスケールが生成される。スケールは、例えば、水に溶けているカルシウムイオン（Ｃａ２＋）と、炭酸（Ｈ２ＣＯ３）から生ずる炭酸イオン（ＣＯ３２−）と、が結合することにより生成される。スケールが生成され、電解槽ユニット４５０の次亜塩素酸の生成効率が低下するおそれがある。以下、このスケール付着について詳述する。
【００４６】
図４は、本実施形態の電解槽ユニットにおいて生成されるスケールを説明するための平面模式図である。  
また、図５は、ｐＨの変化に基づく炭酸イオンおよび炭酸カルシウムの溶解量の変化を表すグラフ図である。
【００４７】
電解槽ユニット４５０は、図４に表したように、その内部に第一電極４５４および第二電極４５５を有し、制御部４０５からの制御によって、第一電極４５４と、第二電極４５５との間に電圧を印加し、そこ（流路）を流れる水道水を電気分解できる。図４（Ａ）には、第一電極４５４が陽極となり、第二電極４５５が陰極となるように電圧が印加された状態が示されている。この際、第二電極４５５では、式（１）に表した反応が生ずる。  
Ｈ＋＋ｅ−  →  １／２Ｈ２↑                 ・・・（１）
【００４８】
そのため、第二電極４５５においては酸（Ｈ＋）が消費され、第二電極４５５の近傍ではｐＨが上昇する。ｐＨが上昇すると、図５に表したように、炭酸イオン（ＣＯ３２−）の溶解量は上昇する。ｐＨの上昇に伴い炭酸（Ｈ２ＣＯ３）が水素イオン（Ｈ＋）を放出し炭酸イオン（ＣＯ３２−）を生成し、式（２）に表した反応が生ずる。そして発生した炭酸イオン（ＣＯ３２−）と水道水中に存在するカルシウムイオン（Ｃａ２＋）が結合し、式（３）の反応が生ずる。つまり、ｐＨの上昇が、図５に表したように炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３：スケール）生成（溶解度低下による析出）を引き起こす。
Ｈ２ＣＯ３  →  ２Ｈ＋＋ＣＯ３２−              ・・・（２）
Ｃａ２＋＋ＣＯ３２−  →  ＣａＣＯ３            ・・・（３）
【００４９】
一方、第一電極４５４では、式（４）に表した反応が生ずる。また、水道水は、塩素イオン（Ｃｌ−）を含んでいる。この塩素イオンは、水源（例えば、地下水や、ダムの水や、河川などの水）に食塩（ＮａＣｌ）や塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）として含まれている。そのため、式（５）に表した反応が生ずる。
２ＯＨ−  →  ２ｅ−＋Ｈ２Ｏ＋１／２Ｏ２↑    ・・・（４）
Ｃｌ−  →  ｅ−＋１／２Ｃｌ２               ・・・（５）
【００５０】
式（５）において発生した塩素は、気泡としては存在しにくく、ほとんどの塩素は水に溶解する。そのため、式（５）において発生した塩素については、式（６）に表した反応が生ずる。このようにして、塩素イオンを電気分解することにより次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が生成される。その結果、電解槽ユニット４５０において電気分解された水は、次亜塩素酸を含む液に変化する。なお、第一電極４５４においてはアルカリ（ＯＨ−）が消費されるため、第一電極４５４の近傍ではｐＨが下降する。
Ｃｌ２＋Ｈ２Ｏ  →  ＨＣｌＯ＋Ｈ＋＋Ｃｌ−    ・・・（６）
【００５１】
図４（Ａ）のように電圧を印加すると、陰極として機能する第二電極４５５では、炭酸カルシウム（スケール）が付着する。第二電極４５５に炭酸カルシウムが付着してしまうと、抵抗が増大し、殺菌水の生成能力が低下してしまう。
【００５２】
なお、第二電極４５５に付着した炭酸カルシウムを剥離させ、殺菌水の生成能力を回復させる方法として、図４（Ａ）に示す状態から図４（Ｂ）に示す状態へと第一電極４５４、第二電極４５５の間に印加する電圧を反転させる、いわゆるポールチェンジがある。すなわち、図４（Ｂ）に示す状態へとポールチェンジを行うことにより、陰極として機能していた第二電極４５５が陽極となり、陽極として機能していた第一電極４５４が陰極となる。このため、炭酸カルシウムが付着していた第二電極４５５において酸が生成され、この酸により炭酸カルシウムが溶解するため、第二電極４５５に付着していた炭酸カルシウムを剥離させることができる。
しかしながら、このポールチェンジを頻繁に行うと、第一電極４５４および第二電極４５５の寿命が著しく低下することがわかっている。
【００５３】
本発明者は、検討の結果、水中に存在するカルシウムイオンの濃度が高いほど電気分解に伴ってスケールが発生しやすいだけでなく、電気分解する水の温度が高いと、スケールが生成しやすいことを見出した。以下、この点について詳述する。
【００５４】
図６は、温度変化に基づく炭酸カルシウムの溶解量の変化を表す表である。
【００５５】
例えば制御部４０５が温水ヒータ４４１への電力供給を開始させることにより、熱交換器ユニット４４０内の水温が上昇すると、炭酸は水中に溶けにくくなり、二酸化酸素（ＣＯ２）として空気中に放出される。そうすると、温水ヒータ４４１の近傍では、ｐＨが上昇する。そのため、図４および図５に関して前述したように、スケールが生成されやすくなる。また、水温が上昇すると、図６に表したように、炭酸カルシウムの溶解量は下降する。つまり、水温が上昇すると、炭酸カルシウムは、水には溶解しにくくなる。そのため、水温が上昇すると、スケールは、生成されやすくなり、また析出されやすくなる。
【００５６】
つまり、温水ヒータ４４１で加熱された、より高温の水が電解槽ユニット４５０に供給され、その水を電気分解すると、スケールは生成されやすくなり、また、析出されやすくなる。
【００５７】
このように、水の温度が上昇すると、電解槽ユニット４５０においてスケールが生成されやすくなる。そのため、スケールの生成の増加を抑え、次亜塩素酸の生成効率の低下を抑えるためには、電解槽ユニット４５０におけるスケールの生成の増加を抑える必要がある。
【００５８】
一般に、水中に存在するカルシウム、ナトリウム、マグネシム等の濃度が大きくなると、その水の電気伝導率が大きくなるという傾向がある。すなわち、水の電気伝導率が大きいほど、水中には多量のカルシウムが存在し、その水を電気分解した際にスケールが生成されやすい状態にあるといえる。
【００５９】
図７は、カルシウムイオン濃度に基づく水の電気伝導率の変化を表すグラフ図である。
【００６０】
図７は全国１７７か所の水道水をサンプリングし、電気伝導率計を用いて測定した電気伝導率とイオンクロマトグラフィーによって定量したカルシウムイオン濃度の実測値をプロットした図である。
このプロットより、水の電気伝導率と水中のカルシウムイオン濃度には正の相関があることが判る。例えば、水の電気伝導率が高い時、水中のカルシウムイオン濃度も高くなっている。カルシウムイオン濃度が高いほどスケール生成のリスクは高まるので、水の電気伝導率を測定することで、スケールの生成しやすさを検知することができる。
【００６１】
そこで、本実施形態では、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０にて水の電気分解を行う際には、予め測定しておいた水の電気伝導率に基づいて、温水ヒータ４４１に供給する電力を決定する。本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００の動作の概略について、図８を参照しつつ説明する。
【００６２】
図８は、本実施形態にかかる衛生洗浄装置の動作と流路の状態との概略を表す概念模式図である。  
なお、図８に表した流路の状態は、電解槽ユニット４５０よりも下流側の流路２０の内部の状態を表している。
【００６３】
まず、着座検知センサ４０４が便座２００に着座した使用者を検知すると、制御部４０５は、電磁弁４３１を開き、流路２０に上水を供給させる（タイミングｔ１０１）。このとき、制御部４０５は、温水ヒータ４４１への電力の供給を開始する。そのため、流路２０内の水は、便器８００ボウル８０１に排出され、温水ヒータ４４１により加熱された温水に置換される。つまり、制御部４０５は、温水ヒータ４４１を動作させ、吐水口４７４から水を排出させる温水準備を開始させる（タイミングｔ１０１）。なお、温水準備の実行時間は、例えば約６〜１５秒程度である。また、本願明細書において「上水」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。
【００６４】
続いて、使用者が操作部５００に設けられた図示しない「おしり洗浄スイッチ」を押すと（タイミングｔ１０２）、制御部４０５は、身体洗浄を実行する信号を受信する。そして、制御部４０５は、まず上水により「前洗浄」を実行する（タイミングｔ１０２〜ｔ１０３）。より具体的には、制御部４０５は、流量切替弁４７１および流路切替弁４７２を制御することにより、複数の全ての吐水口４７４から上水を吐水させ、それらの吐水口４７４を洗浄させる。このときには、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０には通電させず殺菌水を生成させない。そのため、複数の吐水口４７４の部分は、吐水口４７４自身が吐水した上水（ノズル洗浄室４７８の内壁で反射した上水を含む）により物理的に洗浄される。なお、前洗浄の実行時間は、例えば約２〜７秒程度である。
【００６５】
続いて、制御部４０５は、流量切替弁４７１および流路切替弁４７２を制御することによりノズル洗浄室４７８に設けられた吐水部４７９から上水を噴射させつつ、ノズル４７３をボウル８０１内に進出させる。そのため、ノズル４７３の胴体は、吐水部４７９から噴射された上水により洗浄される（タイミングｔ１０３〜ｔ１０４）。このときにも、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０には通電せず殺菌水を生成させない。そのため、ノズル４７３の胴体は、吐水部４７９から噴射された上水により物理的に洗浄される。なお、ノズル４７３の進出時間は、例えば約１．２〜２．５秒程度である。
【００６６】
続いて、制御部４０５は、流量切替弁４７１および流路切替弁４７２を制御することにより「おしり洗浄」用の吐水口４７４から上水を噴射させ、便座２００に着座した使用者の「おしり」を洗浄させる（タイミングｔ１０４〜ｔ１０５）。このとき、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０には通電せず殺菌水を生成させない。そのため、殺菌水が使用者の身体に噴射されることはない。また、温水ヒータ４４１が動作しているため、使用者の身体は、温水ヒータ４４１により加熱された温水で洗浄される。
【００６７】
続いて、使用者が操作部５００により図示しない「止スイッチ」を押すと（タイミングｔ１０５）、制御部４０５は、圧抜きの制御を実行する（タイミングｔ１０５〜ｔ１０６）。そして、制御部４０５は、流量切替弁４７１および流路切替弁４７２を制御することによりノズル洗浄室４７８に設けられた吐水部４７９から上水を噴射させつつ、ノズル４７３をケーシング４００内に収納させる（タイミングｔ１０６〜ｔ１０７）。つまり、制御部４０５は、ノズルの進出時と同様に、吐水部４７９から噴射された上水によりノズル４７３の胴体を物理的に洗浄させる。なお、ノズル４７３の収納時間は、例えば約１．２〜２．５秒程度である。
【００６８】
続いて、ノズル４７３がケーシング４００に収納された状態において、制御部４０５は、流量切替弁４７１および流路切替弁４７２を制御することにより、複数の全ての吐水口４７４から上水を吐水させ、それらの吐水口４７４の「後洗浄」を実行する（タイミングｔ１０７〜ｔ１０８）。このときには、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０には通電せず殺菌水を生成させない。そのため、複数の吐水口４７４の部分は、吐水口４７４自身が吐水した上水（ノズル洗浄室４７８の内壁で反射した上水を含む）により物理的に洗浄される。なお、前洗浄の実行時間は、例えば約３秒程度である。
【００６９】
続いて、着座検知センサ４０４が便座２００に着座した使用者を検知しなくなってから所定時間（ここでは、例えば約２５秒間程度）が経過すると、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０への通電を開始させ、電解槽ユニット４５０において殺菌水を生成する殺菌洗浄を開始する（タイミングｔ１０９）。
【００７０】
ここで、制御部４０５は、使用者の着座を検知してから殺菌洗浄を開始するまでの間（タイミングｔ１０７〜ｔ１０８）に温水ヒータ４４１に供給する電力の大きさは、使用者がリモコン５００で設定する温度（約３０〜４０℃程度）に基づいて決定されるものである。すなわち、前述したように、入水温度センサ４８１にて検知される水の温度と、温水温度センサ４８１にて検知される加熱された水の温度との情報を制御部４０５が取り込むことによるフィードフォワード制御とフィードバック制御の組合せによって、温水温度センサ４８１にて検知される温度が、使用者が設定した値となるよう、印加する電圧が決定される。
【００７１】
一方、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０において殺菌水を生成する殺菌洗浄を開始すると（タイミングｔ１０９）、予め測定しておいた水の電気伝導率に基づいて決定した電力を温水ヒータ４４１に供給する。水の電気伝導率の測定と、供給電力の決定の詳細については後述する。
【００７２】
制御部４０５が電解槽ユニット４５０における水の電気分解を開始させる際に、電解槽ユニット４５０内に温水がある場合には、制御部４０５は、電磁弁４３１を開くことにより電解槽ユニット４５０の温水を排出させ、加熱されていない水に置換させた後に電解槽ユニット４５０への通電を開始させる。
【００７３】
さらに、制御部４０５は、電磁弁４３１を開き、電解槽ユニット４５０よりも下流側の流路２０に殺菌水を供給させる（タイミングｔ１０９）。これにより、電解槽ユニット４５０よりも下流側の流路２０は、殺菌水により殺菌される。また、制御部４０５は、流量切替弁４７１および流路切替弁４７２を制御することにより、複数の全ての吐水口４７４から殺菌水を吐水させ、それらの吐水口４７４の「前殺菌」を実行する（タイミングｔ１０９〜ｔ１１０）。そのため、複数の吐水口４７４の部分は、吐水口４７４自身が吐水した殺菌水（ノズル洗浄室４７８の内壁で反射した殺菌水を含む）により殺菌される。なお、前殺菌の実行時間は、例えば約３秒程度である。
【００７４】
続いて、制御部４０５は、流量切替弁４７１および流路切替弁４７２を制御することによりノズル洗浄室４７８に設けられた吐水部４７９から殺菌水を噴射させつつ、ノズル４７３をノズル４７３をボウル８０１内に進出させ、その後にケーシング４００に収納させる（タイミングｔ１１０〜ｔ１１１）。つまり、制御部４０５は、吐水部４７９から噴射された殺菌水によりノズル４７３の「胴体洗浄」を行う（タイミングｔ１１０〜ｔ１１１）。これにより、電解槽ユニット４５０よりも下流側の流路２０の内部およびノズル４７３の胴体は、殺菌水により殺菌される。なお、殺菌水による胴体洗浄の実行時間は、例えば約５秒程度である。
【００７５】
続いて、ノズル４７３がケーシング４００に収納された状態において、制御部４０５は、流量切替弁４７１および流路切替弁４７２を制御することにより、複数の全ての吐水口４７４から殺菌水を吐水させ、それらの吐水口４７４の「後殺菌」を実行する（タイミングｔ１１１〜ｔ１１２）。そのため、複数の吐水口４７４の部分は、吐水口４７４自身が吐水した殺菌水（ノズル洗浄室４７８の内壁で反射した殺菌水を含む）により殺菌される。なお、後殺菌の実行時間は、例えば約３秒程度である。
【００７６】
続いて、制御部４０５は、電磁弁４３１を閉じ、その後、流路切替弁４７２閉じて、電解槽ユニット４５０において生成した殺菌水を流路２０の内部に所定時間保持する（タイミングｔ１１２〜ｔ１１３）。これにより、使用者が「おしり洗浄」を実行した後において、流路２０の内部を殺菌することができる。そして、ここにいう所定時間とは、例えば約６０分程度である。このように、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、流路２０の内部に殺菌水をより長い時間保持するため、流路２０の内部に生存する細菌をより確実に殺菌することができる。
【００７７】
続いて、所定時間が経過すると、制御部４０５は、「水抜き」を行う（タイミングｔ１１３〜ｔ１１４）。つまり、制御部４０５は、流路２０の内部の殺菌水を抜き、流路２０の内部を空にさせる。この「水抜き」の実行時間は、例えば約３０秒程度である。このように、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、流路２０の内部に殺菌水を所定時間保持した後に、流路２０の内部の殺菌水を抜き、流路２０の内部を空にさせるため、殺菌水の殺菌力が経時変化により低下した場合でも、その殺菌水が細菌の栄養源となることを抑制することができる。
【００７８】
続いて、制御部４０５は、タイミングｔ１１２〜ｔ１１３に関して前述した動作と同様に、電解槽ユニット４５０において生成した殺菌水を流路２０の内部に所定時間保持する（タイミングｔ１１４〜ｔ１１５）。  
続いて、衛生洗浄装置１００が最後に使用されてから所定時間（ここでは、例えば８時間程度）が経過すると、制御部４０５は、タイミングｔ１０９〜ｔ１１０およびタイミングｔ１１１〜ｔ１１２に関して前述した動作と同様に、「前殺菌」および「後殺菌」を実行する（タイミングｔ１１５〜ｔ１１６およびタイミングｔ１１６〜ｔ１１７）。
【００７９】
本実施形態によれば、前述のように、電解槽ユニット４５０において殺菌水を生成する殺菌洗浄を行う際には、制御部４０５は、予め測定しておいた水の電気伝導率に基づいた量の電力を温水ヒータ４４１に供給する。これにより、スケールの生成の増加を抑えることができる。
【００８０】
続いて、水の電気伝導率の測定と、それに基づく温水ヒータ４４１へ供給する電力の決定の態様について、図９、１０および再び図２を用いて詳述する。
図９は、本実施形態にかかる衛生洗浄装置が電気伝導率の測定を行う際のフローチャートであり、図１０は、測定した電気伝導率に基づいて温水ヒータに供給する電力を決定するための電圧テーブルである。
【００８１】
制御部４０５は、衛生洗浄装置１００に商用電源からの電力供給が開始された時（コンセント接続時、停電からの復帰時）など、所定のタイミングにおいて、図２に示した給水源１０から供給される水の電気伝導率の測定を行う。電気伝導率の測定を行うために、制御部４０５は、まず電磁弁４３１を開動作させ、給水源１０から水を流路２０に導く（Ｓ１）。
【００８２】
続いて、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０の第一電極４５４および第二電極４５５の間に電圧Ｖｃを印加する（Ｓ２）。これは、より正確に水の電気伝導率を測定するため、第一電極４５４および第二電極４５５のうち、前回の電圧印加時に陰極として機能した方に付着したスケールを除去するステップである。すなわち、このときの第一電極４５４および第二電極４５５のそれぞれの極性は、前回の電圧印加時から反転させたものとなっている。電圧Ｖｃの値や、それを印加する時間については、付着したスケールを十分に除去できる程度のものに設定される。
【００８３】
続いて、制御部４０５は、入水温度センサ４８１によって水の温度を検知する（Ｓ３）。これにより、電磁弁４３１の開動作によって流路２０に導かれた水の温度を検知する。
【００８４】
続いて、制御部４０５は、Ｓ３で検知した水の温度に基づいて、温水ヒータ４４１に供給する電力Ｐｒを決定する（Ｓ４）。これは、水の温度が異なる条件では正確な電気伝導率の測定が困難であるため、測定時は一定の温度（例えば４０℃）となるよう、温水ヒータ４４１で加熱して調整するため、入力する電力Ｐｒを決定するステップである。ここでは、上記一定温度をＴｒとする。
【００８５】
続いて、制御部４０５は、温水ヒータ４４１に電力Ｐｒを供給する（Ｓ５）。そして、この電力Ｐｒを供給した結果、温水温度センサ４８２で検知した水の温度がＴｒに達したか否かを判断する（Ｓ６）。
【００８６】
制御部４０５は、温水温度センサ４８２で検知した水の温度がＴｒに達したと判断した場合（Ｓ６：Ｙｅｓ）には、第一電極４５４および第二電極４５５の間に電圧Ｖ０を印加し（Ｓ７）、さらに、このときに第一電極４５４および第二電極４５５の間に流れた電流Ｉ０を検知する（Ｓ８）。このときの第一電極４５４および第二電極４５５の極性については特に制約は無く、Ｓ２で電圧Ｖｃを印加したときと同様でもよいし、反転させたものでもよい。
【００８７】
続いて、制御部４０５は、Ｓ７で印加した電圧Ｖ０と、Ｓ８で検知した電流Ｉ０に基づいて、水の電気伝導率σを計算する（Ｓ９）。そして、この水の電気伝導率σに基づいて、後述する電圧テーブルから、温水ヒータ４４１へ供給する電力であるＰｒを決定する（Ｓ１０）。
【００８８】
図１０に示すように、電圧テーブルは、水の電気伝導率σと温水ヒータ４４１へ供給する電力Ｐｈが対応するよう構成されている。すなわち、水の電気伝導率σの値が大きいほど、水の中に含まれるカルシウムイオンの濃度が高く、第一電極４５４および第二電極４５５のうち、陰極として機能する側にスケールが多量に付着するおそれがある。このため、水の電気伝導率σの値が大きいほど、スケール付着のリスクをより低減させるため、電気分解する際の水の温度は低い状態とすべきである。本実施形態によれば、水の電気伝導率σの値が大きいほど、温水ヒータ４４１による加熱量が小さくなるよう、温水ヒータ４４１への供給電力Ｐhは小さくなるよう設定されているため、電解槽ユニット４５０における水の電気分解時のスケール付着を軽減することができる。
【００８９】
また、本実施形態によれば、電解槽ユニット４５０の第一電極４５４および第二電極４５５を、水の電気分解だけでなく、水の電気伝導度の測定にも兼用するものである。したがって、製造コストの抑制や装置の小型化にも寄与している。
【００９０】
また、本実施形態では、測定した水の電気伝導率σに基づいて、温水ヒータ４４１へ供給する電力Ｐｈを細かく選択できるよう、水の電気伝導率σと電力Ｐｈは複数の組合せが用意されているが、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、電気伝導率に関する所定の閾値を設定し、測定した水の電気伝導率σが当該閾値を超えた場合に、温水ヒータへの電力供給を停止（Ｐｈ＝０）とするような簡便な制御でもよい。
【００９１】
以上説明したように、本実施形態によれば、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０
で水を電気分解をするときの温水ヒータ４４１の加熱量を、測定した水の電気伝導率σに基づいて決定する。これにより、水の中に存在するカルシウムイオンの濃度に基づいて水の温度調整を行い、第一電極４５４および第二電極４５５へのスケール付着を軽減することが可能となる。
【符号の説明】
【００９２】
１０ 給水源、  ２０ 流路、  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、  ４０２ 入室検知センサ、  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、  ４３１ 電磁弁、  ４４０ 熱交換器ユニット、  ４４１ 温水ヒータ、  ４５０ 電解槽ユニット、  ４５４ 第一電極、  ４５５ 第二電極、  ４６０ 圧力変調装置、  ４７０ ノズルユニット、  ４７１ 流量切替弁、  ４７２ 流路切替弁、  ４７３ ノズル、  ４７４ 吐水口、  ４７５ 取付台、  ４７６ ノズルモータ、  ４７７ 伝動部材、  ４７８ ノズル洗浄室、  ４７９ 吐水部、  ４８１ 入水温度センサ、  ４８２ 温水温度センサ、  ５００ 操作部、  ８００ 便器、  ８０１ ボウル
【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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【図１０】
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