(57)【要約】【課題】待機時におけるノズルに供給する洗浄水の温度の維持時間を延長する。【解決手段】人体の局部に洗浄水を噴射するノズル１１と、洗浄水が貯留されるタンク９と、洗浄水をタンク９内に導く給水口５６と、洗浄水を加熱する電熱ヒータ２３とを備え、待機時に電熱ヒータ２３で洗浄水を加熱し、洗浄時に給水口５６を介して導かれる洗浄水によって加熱された洗浄水をノズル１１に押し導く温水洗浄便座であって、タンク９内を中心部５０と周辺部５２とに画成する隔壁４７を設け、隔壁４７に吐出口５４と通流口４２を形成し、吐出口５４はノズル１１の流入側に連結され、通流口４２は中心部５０と周辺部５２とを連通させる構成とすることで、待機時にタンク外壁付近で冷却された洗浄水と、中心部５０の洗浄水との混合を回避でき、ノズルに供給する洗浄水の温度を比較的長い時間維持することができる。【選択図】    図１
2004190425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄水を噴射するノズルと、該洗浄水が貯留されるタンクと、該タンク内に前記洗浄水を導く給水口と、前記洗浄水を加熱する加熱手段とを備え、待機時に該加熱手段で前記洗浄水を加熱し、洗浄時に前記給水口から洗浄水を流入させて前記加熱された洗浄水を前記ノズルに押し導いて噴射させる温水洗浄便座であって、
前記タンク内を中心部と該中心部を取り囲む周辺部とに画成する容器状の隔壁を設け、該隔壁に吐出口と通流口を形成し、前記吐出口は、前記タンクの外壁を挿通して配設された前記ノズルの流入側に連結され、前記通流口は、前記中心部と前記周辺部とを連通する温水洗浄便座。
【請求項２】
前記給水口は、前記通流口を臨む位置からずらして配置されていることを特徴とする請求項１に記載の温水洗浄便座。
【請求項３】
前記給水口から前記周辺部に導かれる前記洗浄水の流れを規制して前記通流口から逸らす規制部材を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の温水洗浄便座。
【請求項４】
前記吐出口は、前記隔壁の上部に配置され、前記通流口は前記隔壁の下部に配置されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の温水洗浄便座。
【請求項５】
前記隔壁は、発泡樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の温水洗浄便座。
【請求項６】
前記通流口の面積は、前記周辺部の前記洗浄水の流れの領域の断面積より大きいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の温水洗浄便座。
【請求項７】
前記通流口は、前記隔壁の底面に形成された開口であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に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、人体局部の洗浄のために洗浄水を加熱して噴射する温水洗浄便座に関する。
【０００２】
【従来の技術】
温水洗浄便座は、着座式の便器に取り付けられるものであり、一般に、人が着座する便座本体と、便器内に突出して洗浄水を噴射するノズルと、ノズルに供給する洗浄水が貯留されるタンクと、タンク内に洗浄水を導く給水口と、タンク内の洗浄水を加熱する電熱ヒータなどを備えて形成されている。この電熱ヒータの出力は、例えばサーミスタなどの水温センサによって検出した洗浄水の温度に基づいて制御されており、タンク内の洗浄水の温度は常に適温範囲に制御されている。この適温に制御された洗浄水は、洗浄時において給水口から供給される新たな洗浄水によって押し出されノズルから噴射されるようになっている。
【０００３】
このような温水洗浄便座において、タンクからの放熱を抑え、特に、待機時の洗浄水を保温するための消費電力を低減するものとして、タンクをケースで覆う構成（例えば、特許文献１）や、タンクの外壁を２重にする構成（例えば、特許文献２）が提案されている。
【０００４】
また、洗浄時において、給水口から流入する低温（例えば、１０℃）の洗浄水と、タンク内で適温（例えば、３０℃）に保たれている洗浄水とが混合し、混合した分だけ出湯時間が短くなるという問題がある。この問題に対して、給水口付近の領域の洗浄水を予め適温より高温に保持しておき、低温の洗浄水と高温の洗浄水とを混合させて適温とする構成（例えば、特許文献３）や、低温の洗浄水を一時的に隔離してヒータで加熱してから混合させる構成（例えば、特許文献４）が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−９６６６９号公報（第２頁、第１−２図）
【特許文献２】
特開２００１−４９７２２号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献３】
特開平９−２７９６６３号公報（第２−３頁、第３−４図）
【特許文献４】
特開平１０−１２１５４８号公報（第２−３頁、第４図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のような放熱を抑制する構造であるか否かにかかわらず、タンク内の洗浄水はタンクの外壁を介して徐々に冷却され、外壁付近の洗浄水の温度と中心付近の洗浄水の温度の差により対流が起こる。この対流によりタンク内全体の洗浄水の温度が一様に低下する。つまり、タンクの外壁付近の洗浄水の温度低下が、即、ノズルに供給する洗浄水の温度低下になるので、従来の構成では、頻繁に電熱ヒータに通電させて洗浄水全体を昇温しなければならない。
【０００７】
また、洗浄時における出湯時間を延長する提案において、洗浄水を適温以上に加熱して低温の洗浄水と混ぜる構成は、タンク内の洗浄水を常に高温に維持しなければならず経済的に好ましくない。他方、低温の洗浄水を一時的に隔離してヒータで加熱してから混合させるものは、流入する低温の洗浄水を短時間で昇温する高出力のヒータが必要になるなどの問題がある。このため、ノズルに供給する洗浄水の温度を簡易に効率よく維持することが望まれている。
【０００８】
そこで、本願発明は、ノズルに供給される洗浄水と低温の洗浄水との混合を抑制することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の温水洗浄便座は、設定位置に洗浄水を噴射するノズルと、この洗浄水が貯留されるタンクと、洗浄水をタンク内に導く給水口と、洗浄水を加熱する加熱手段とを備え、待機時にこの加熱手段は洗浄水を加熱し、洗浄時に給水口を介して導かれる洗浄水によって加熱された洗浄水をノズルに押し導くものであり、タンク内を中心部とこの中心部を取り囲む周辺部とに画成する容器状の隔壁を設け、この隔壁に吐出口と通流口を形成し、吐出口は、タンクの外壁を挿通して配設されたノズルの流入側に連結され、通流口は、中心部と周辺部とを連通することにより上記課題を解決する。
【００１０】
すなわち、本発明は、タンク内を中心部と、この中心部を内包する周辺部とに画成し、洗浄時に中心部の洗浄水をノズルに供給するようにしたものである。これにより、待機時にタンク外壁付近で冷却された洗浄水と中心部の洗浄水と混合を抑制できるので、中心部の洗浄水、つまり、ノズルに供給する洗浄水の温度の低下を効率よく維持することができる。
【００１１】
この場合において、電熱ヒータは、中心部の洗浄水の温度を検出するサーミスタなどの水温センサの検出値に基づいて制御される構成とする。具体的には、水温センサ、電熱ヒータ、及び電源が接続された制御装置を設け、この制御装置が、水温センサから入力される洗浄水の温度の検出値と設定値とを比較し、検出値が設定値以上である場合に電源から電熱ヒータに供給される電流値を低下させ、検出値が設定値未満である場合に電源から電熱ヒータに供給される電流値を上昇させる制御を行う。この制御において、設定値に不感帯を設けたり、ＰＩＤ制御を行うなどの一般に知られている制御方法を用いることができる。
【００１２】
また、本発明の温水洗浄便座は、給水口を通流口に臨む位置からずらして配置する。これにより、給水口から流れ込む温度の低い洗浄水が、直接、通流口を介して隔壁内に流入することを回避できる。すなわち、給水口から流入する洗浄水の流れを一旦隔壁に衝突させて弱めてから通流口を介して隔壁内に導くことができ、中心部の洗浄水と新たに供給された洗浄水とが混ざることを抑制することができ、ノズルに供給する洗浄水の温度を維持する効率を向上させることができる。この場合において、給水口から周辺部に導かれる洗浄水の流れを規制して通流口から逸らす規制部材を設けても同様の効果を得ることができる。
【００１３】
さらに、吐出口を隔壁の上部に配置し、通流口を隔壁の下部に配置する。これにより、新たに供給された温度の低い洗浄水が下から通流口を介して中心部に流れ込み、保温されていた温度の高い洗浄水を上から押し出されるようにすることができ、高温の洗浄水を上、低温の洗浄水を下に配置することができるので、さらに、中心部の洗浄水と新たに供給された洗浄水とが混ざることを抑制することができる。
【００１４】
ところで、温水洗浄便座のタンクを上述した構成としても、中心部の洗浄水の温度は、隔壁を介して行われる中心部と周辺部との熱交換によって低下する。したがって、隔壁は、なるべく熱を伝達させ難い材質で形成することが好ましい。また、隔壁は、タンク内に配置され圧力がかからず、タンク外壁ほどの強度は必要ないことから、例えば、発泡樹脂などで形成することが好ましい。
【００１５】
また、通流口の面積は、周辺部の洗浄水の流れの断面積より大きく形成する。これにより、給水口から流入した新たな洗浄水の流速を遅くすることができる。なお、通流口の面積は、供給された洗浄水の流速が貯留されていた洗浄水と混ざらないように設定することができる。この面積の条件は、例えば、実機による試験やシミュレーションなどにより算出して設定することができる。さらに、通流口は、隔壁に任意の数及び任意の形状で形成することができる。また、通流口を下部に配置した場合は、通流口を水平方向に均等に配置することが好ましく、特に、隔壁の底面を切除して形成した開口とすることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図１〜図７を用いて説明する。図１は、本発明を適用してなる温水洗浄便座のタンクの概略構成を示した断面図である。図２は、図１で示したタンクの洗浄時における洗浄水の流れを示した断面図である。図３は、本発明を適用してなる温水洗浄便座の制御系の概略構成を示した図である。図４は、本発明を適用してなる温水洗浄便座の分解図である。図５は、本発明を適用してなる温水洗浄便座の変形例の概略構成を示した断面図である。図６は、本発明を適用してなる温水洗浄便座の変形例の概略構成を示した断面図である。図７は、本発明を適用してなる温水洗浄便座の変形例の概略構成を示した断面図である。
【００１７】
温水洗浄便座は、図４に示すように、上ケース１と、下ケース３と、水平に配置された軸を介して上ケース１に揺動可能に取り付けられた座部５と、同じく水平に配置された軸を介して揺動可能に、かつ、座部５覆うように取り付けられた便座蓋７とを備えて形成されている。下ケース３は、例えば水道水などの洗浄水が貯留されるタンク９と、洗浄時にタンク内の洗浄水を噴射する筒状のノズル１１と、制御装置１３など配設され、上ケース１の下側に組み付けられるようになっている。上ケース１は、操作パネル１５が設けられており、ユーザは操作パネル１５及びスイッチ１７を介して、例えば、座部５に内蔵された図示していない電熱ヒータの温度、ノズルから噴射する洗浄水の温度、及び水勢など種々の設定値を制御装置１３に入力できるようになっている。
【００１８】
タンク９は、水位センサ１９と水温センサ２１が設けられ、水位センサ１９は、タンク９内の洗浄水の水位を検出し、検出した値を制御装置１３に入力し、水温センサ２１は、タンク内９の洗浄水の温度を検出し、検出した値を制御装置１３に入力するようになっている。さらに、タンク９の下部には、電熱ヒータ２３が設けられており、電熱ヒータ２３に供給される電流値は制御装置１３によって制御されるようになっている。また、タンク９の外壁に形成された給水口は給水弁２５を介して水源に連結されており、給水弁２５の開度は制御装置１３から出力される制御信号に応じて調整されるようになっている。
【００１９】
筒状のノズル１１は、先端が閉塞され、先端の周部には洗浄水を噴射する噴射口が形成され、末端はタンク９内に連通されている。ノズル１１には、ノズル１１の先端を便器内に突出させるノズル駆動装置２７が取り付けられている。ノズル駆動装置２７は、ノズル１１の筒軸方向に沿って配置され、外周に螺旋状の溝が形成された円柱と、この円柱を軸中心に回動させるモータとを備え、ノズル１１に形成した突起を螺旋溝に引っ掛けて配置し、円柱を回動させることでノズル１１を筒軸方向に移動させるようになっている。
【００２０】
次に、実施形態の特徴部であるタンク９の構成について説明する。タンク９は、図１に示すように、下側が開口した樹脂製の箱型の上部材２９と、上側が開口した樹脂製の箱型の下部材３１とでなり、上部材２９の開口と下部材３１の開口とを嵌め合わせて形成されている。上部材２９の天井には、エア抜き弁３３が設けられている。エア抜き弁３３は、洗浄水より比重の軽い球状のフロート３５が入るフロート室３７を上部材２９の天井上面に連結し、タンク９内とフロート室３７内とを連通しフロート３５の直径より小さい穴径の貫通穴３９を形成し、フロート室３７の天井にフロート３５の直径より小さい穴径の貫通穴４１を形成した構成になっている。
【００２１】
また、上部材２９の天井には、２つの開口４３、４５が形成され、それぞれの開口４３、４４の縁４５、４６はタンク９内側に筒状に突出して形成されている。タンク９内の中心位置には、タンク９の内壁より小さい外形の箱型の発泡スチロール製隔壁４７が配置されている。隔壁４７の下側は、通流口４２として開口が形成され、隔壁４７の下端とタンク９の底面との間には、所定の間隔が設けられている。隔壁４７の上面は、筒状の縁４５、４６の外径に相当する内径の筒体４８、４９がそれぞれ開口４３、４４に対応する位置に設けられ、隔壁４７は、筒状の縁４５が筒体４８に、筒状の縁４６が筒体４９にそれぞれ嵌め入れられることでタンク９内に保持固定されている。なお、隔壁４７内を中心部５０、タンク９の内壁と隔壁４７の外側とに挟まれた領域を周辺部５２と称する。
【００２２】
また、筒体４８、４９は、それぞれ隔壁４７の内部に連通させて設けられている。開口４３には、水温センサ２１が挿入され、水温センサ２１の先端は隔壁４７内に位置して隔壁４７内の温度を検出するようになっている。開口４４の一部の領域は水位センサ１９が挿入され、残りの領域はノズル１１の流入側に連結されて吐出口５４になっている。水位センサ１９は、洗浄水より比重の軽いリング状のフロート５１にピン５３を挿入してなり、ピン５３の下端はフロート５１の内径より拡径して形成されている。ピン５３は、例えば磁気や接触などによりフロート５１の位置を感知し、感知した位置を制御装置１３に入力するようになっている。
【００２３】
タンク９の下部材３１は、電熱ヒータ２３が挿通されて配置されている。電熱ヒータ２３の先端は、タンク９の中心部分まで突出して配置され、電熱ヒータ２３と干渉する部分の隔壁４７は切除されている。また、下部材３１には、給水口５６が形成され、給水口５６は、給水弁２５を介して水源に連結されている。
【００２４】
このような構成の温水洗浄便座の動作について説明する。まず、温水洗浄便座に電源が投入され待機状態になると、制御装置１３は、水位センサ１９が検出した水位Ｈを取り込み、その検出水位Ｈと予め定められた設定水位Ｈｏとを比較し、Ｈ＜Ｈｏである場合は給水弁２５を開く信号を出力し、Ｈ≧Ｈｏである場合は給水弁２５を閉じる信号を出力するとともに、水温センサ２１が検出した水温Ｔを取り込む。そして、検出水温Ｔと予め定められた設定水温ＴＨ、ＴＬとを比較し、Ｔ＜ＴＬである場合は電熱ヒータ２３に電力を供給し、Ｔ≧ＴＨである場合は電熱ヒータ２３への電力の供給を停止する。
【００２５】
このような制御により、給水弁２５を介して水源から供給された低温の洗浄水は、給水口５６から周辺部５２に流れ込み、さらに、周辺部５２に流れ込んだ洗浄水は通流口４２を介して中心部５２に流れ込む。中心部５０と周辺部５２の水位が上昇することで、中心部５０の空気は吐出口５４から、周辺部５２の空気はエア抜き弁３３から、それぞれ外部に排出される。水位Ｈが所定の水位Ｈｏになったら電熱ヒータ２３が発熱して洗浄水が昇温される。電熱ヒータ２３の発熱量は、洗浄水の温度に応じて制御され、洗浄水の温度はＴＬ以上ＴＨの範囲に維持される。
【００２６】
このように、タンク９内の洗浄水の温度が所定の範囲に維持されている状態において、洗浄水はタンク９の外壁からの放熱により次第に温度を下げていく。このとき、従来のタンクでは、外壁を介して冷やされた周辺部の洗浄水と、温度の高い中心部の洗浄水とが対流を起こし放熱が促進される。しかし、本実施形態によれば、隔壁４７により対流が周辺部５２のみで起こるため、ノズル１１に供給する洗浄水が貯留されている領域である中心部５０の水温低下を少なくすることができる。また、隔壁４７を断熱性の材料で構成すると、中心部５０と周辺部５２との熱伝達を低く抑えることができ更に保温性を良くすることができる。
【００２７】
一方、温水洗浄便座の洗浄機能を使用する時は、使用者が操作パネル１５を操作して制御装置１３に洗浄開始指令を発信することにより洗浄が開始される。洗浄開始指令を受けた制御装置１３は、ノズル駆動装置２７を作動させ、ノズル１１を便器内の所定位置までに突き出す。そして、水位センサ１９が検出する水位Ｈを無視して、給水弁２５を開く信号を出力する。これにより、水源から供給される洗浄水の水圧、例えば水道水圧をタンク９内に加え、タンク９内の保温された洗浄水をノズル１１に押し流し、ノズル１１の先端から噴射させ局部洗浄を行う。なお、制御装置１３は、洗浄停止指令の受信または一定時間経過により待機状態の制御に戻る。
【００２８】
この洗浄時におけるタンク９内の洗浄水の流れについて図２を参照して説明する。給水弁２５が開かれると、水源より圧力がかけられた低温の洗浄水が給水口５６を介して周辺部５２内に流入する。流入した洗浄水は、隔壁４７に衝突してその流速が弱められ、隔壁４７に沿って流れる。また、新たな洗浄水の流入によりタンク９の水位が上昇すると、中心部５０内の空気は吐出口５４から、周辺部５２内の空気はエア抜き弁３３からそれぞれ排出される。また、水位がタンク９の天井以上に上昇すると、エア抜き弁３３のフロート３５はフロート室３７内を押し上げられ、貫通穴４１を塞ぎ、結果、エア抜き弁３３は閉じられる。
【００２９】
これにより、水源から供給された低温の洗浄水とほぼ等量の貯留された洗浄水が吐出口５４から押し出される。このときの低温の洗浄水の流れは、給水口５６から流入し、隔壁４７に衝突し、タンク９の外壁と隔壁４７の間の空間である周辺部５２に流れ込み、最終的に隔壁４７とタンク９の底面との間の隙間で形成される通流口４２から隔壁４７の内部へと流入する。この通流口４２の断面積を大きくすることで隔壁４７に流れ込む流速を緩やかにできるので、隔壁４７内部において適温に維持された洗浄水と低温の洗浄水との混合を最小限に抑え、洗浄中の温水の保持時間を延長することができる。また、低温の洗浄水が通流口４２を介して下から中心部５０に流れ込み、保温されていた温度の高い洗浄水を上から押し出すようにすることができ、中心部５０の洗浄水と新たに供給された洗浄水とが混ざることをさらに抑制することができる。
【００３０】
また、本実施形態の温水洗浄便座では、容器状の隔壁４７の底面を切除して通流口４２としたが、これに限らず、容器状の隔壁４７の側面に開口を形成して通流口４２とすることもできる。通流口４２は複数設けることもでき、この場合、水平面上に均等に配置することが好ましい。これは、中心部への低温の洗浄水の流れが偏って保温されている洗浄水と混ざることを避けるためである。また、本実施形態の温水洗浄便座では、給水口５６を下部材３１に形成しているが、これに代えて、上部材２９に形成することもできる。
【００３１】
さらに、図６に示すように給水口５６から流入する洗浄水の流れを規制する規制部材５９を設けることができる。この規制部材５９は、周辺部５２に流れ込む洗浄水の流れを通流口４２から逸らすように配置することが望ましい。具体的に、規制部材５９は、板状に形成され、その板面は通流口４２の縁の一部に当接され、通流口４２の流路のうち供給口５６側の一部を塞ぐようになっている。また、規制部材５９の板の端部は、下部材３１の内面の供給口５６の下側の位置まで延在して形成されている。また、規制部材５９に代えて、例えば、図７に示すような偏流板６０を設けることもできる。この偏流板６０は、タンク９の内側で給水口５６に臨む位置に設けられ、略Ｌ字型の断面形状で上方に開口が形成されているので、給水口５６の洗浄水の流れを上方に変えることができる。
【００３２】
また、本実施形態の温水洗浄便座では、隔壁４７により中心部５０と周辺部５２との２つに分割する構成としたが、図５に示すように隔壁４７より大きくタンク９より小さい第２の隔壁５８を設けた構成とすることができる。これにより、断熱効果を向上することができ、中心部５０の水温低下はさらに少なくすることができる。
【００３３】
このように本実施の形態によれば、タンクの洗浄水が、タンク外側部からの放熱により冷えていくとき、タンク内部を周辺部と中央部に分ける隔壁を有しているので、隔壁の外側と内側とに分けられた２層の洗浄水は、互いに混ざり合うことが無いので、中心部の洗浄水の保持時間を延長することができる。また、隔壁の内部への洗浄水の通流口を下部に設けたことにより、洗浄操作時にタンクに流入する低温の洗浄水が、適温の洗浄水を下から上へ押上げるようにして混ざること無く入れ替わるので、洗浄中の温水の保持時間を延長することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ノズルに供給する洗浄水と低温の洗浄水との混合を抑制し、保温の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用してなる温水洗浄便座のタンクの概略構成を示した断面図である。
【図２】図１で示したタンクの洗浄時における洗浄水の流れを示した断面図である。
【図３】本発明を適用してなる温水洗浄便座の制御系の概略構成を示した図である。
【図４】本発明を適用してなる温水洗浄便座の分解図である。
【図５】本発明を適用してなる温水洗浄便座の変形例の概略構成を示した断面図である。
【図６】本発明を適用してなる温水洗浄便座の変形例の概略構成を示した断面図である。
【図７】本発明を適用してなる温水洗浄便座の変形例の概略構成を示した断面図である。
【符号の説明】
９  タンク
１１  ノズル
２３  電熱ヒータ
４２  通流口
４７  隔壁
５０  中心部
５２  周辺部
５４  吐出口
５６  給水口
【図１】
2004190425.tif 000003
【図２】
2004190425.tif 000004
【図３】
2004190425.tif 000005
【図４】
2004190425.tif 000006
【図５】
2004190425.tif 000007
【図６】
2004190425.tif 000008
【図７】
2004190425.tif 000009