特許 7310305 衛生洗浄装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-10

(45)【発行日】2023-07-19

(54)【発明の名称】衛生洗浄装置

(51)【国際特許分類】

   E03D 9/02 20060101AFI20230711BHJP

   E03D 9/08 20060101ALI20230711BHJP

【ＦＩ】

E03D9/02

E03D9/08 B

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019098081

(22)【出願日】2019-05-24

(65)【公開番号】P2020193440

(43)【公開日】2020-12-03

【審査請求日】2022-03-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000010087

【氏名又は名称】ＴＯＴＯ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】矢岡 寿成

(72)【発明者】

【氏名】田代 啓介

(72)【発明者】

【氏名】持田 真之

(72)【発明者】

【氏名】神 祐紀

【審査官】河内 悠

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０８２６１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１０６１７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０００５８１７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００６－０６９９３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０３Ｄ ９／００－ ９／１６

Ｅ０３Ｄ １／００－ ７／００

Ｅ０３Ｄ １１／００－１３／００

Ａ６１Ｌ ２／００－ ２／２８

Ａ６１Ｌ １１／００－１２／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水が流れる流路と、
前記流路を流れてきた水を噴射して人体局部を洗浄するノズルと、
前記流路に設けられ、ケース内に収容した除菌剤に水が接触することで除菌剤から金属イオンを溶出させ、前記ケース内に水が滞留している時間が長いほど金属イオンの濃度が高くなる除菌水を生成する除菌水生成部と、
前記除菌水生成部において生成された除菌水を前記ノズルに向けて吐出するノズル側吐水部と、
前記除菌水生成部において生成された除菌水を便器のボウル部に向けて吐出する便器側吐水部と、
前記ノズル側吐水部または前記便器側吐水部による吐水を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記便器側吐水部から除菌水を吐水させる場合、前記ノズル側吐水部に供給される場合よりも除菌水に含まれる金属イオンの平均濃度を高くし、
前記除菌水生成部から前記便器側吐水部に供給される除菌水の圧損を、前記ノズル側吐水部に供給される除菌水の圧損よりも大きくする、衛生洗浄装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記便器側吐水部から除菌水を吐出させた後、前記ノズル側吐水部から除菌水を吐出させる、請求項１に記載の衛生洗浄装置。

【請求項3】

前記便器側吐水部による除菌水の吐水量が前記除菌水生成部の前記ケースの容量よりも小さい、請求項１または２に記載の衛生洗浄装置。

【請求項4】

前記ノズル側吐水部による除菌水の吐水量が前記除菌水生成部の前記ケースの容量よりも大きい、請求項１～３のいずれか一つに記載の衛生洗浄装置。

【請求項5】

前記便器側吐水部の吐水孔の径は、前記ノズル側吐水部の吐水孔の径よりも小径に形成される、請求項１～４のいずれか一つに記載の衛生洗浄装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、衛生洗浄装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ノズルから水を噴射して人体局部を洗浄する衛生洗浄装置において、除菌水生成部で生成した除菌水をノズルに向けて吐出することで、ノズル（表面）の除菌処理を行うことが知られている。このような衛生洗浄装置では、たとえば、除菌水生成部において、ケース内に水が流入し、ケース内に収容した固形の除菌剤に水が接触することで、除菌剤から除菌成分である金属イオンを溶出させて除菌水を生成する技術がある（たとえば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１２７７６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記したような従来技術では、ケース内に水が滞留する時間に応じて金属イオンの含有量（濃度）が決まるため、除菌処理を連続で行うなど、ケース内に短い時間しか滞留していない除菌水（低濃度除菌水）は除菌効果の薄いものとなり、汚れの程度が大きい便器のボウル部に対して除菌処理を行う場合、低濃度除菌水では除菌効果が低く、所望の除菌効果が得られない可能性がある。

【0005】

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、ボウル部の除菌効果を高め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】

【0006】

実施形態の一態様に係る衛生洗浄装置は、水が流れる流路と、前記流路を流れてきた水を噴射して人体局部を洗浄するノズルと、前記流路に設けられ、ケース内に収容した除菌剤に水が接触することで除菌剤から金属イオンを溶出させ、前記ケース内に水が滞留している時間が長いほど金属イオンの濃度が高くなる除菌水を生成する除菌水生成部と、前記除菌水生成部において生成された除菌水を前記ノズルに向けて吐出するノズル側吐水部と、前記除菌水生成部において生成された除菌水を便器のボウル部に向けて吐出する便器側吐水部と、前記ノズル側吐水部または前記便器側吐水部による吐水を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記便器側吐水部から除菌水を吐水させる場合、前記ノズル側吐水部に供給される場合よりも除菌水に含まれる金属イオンの平均濃度を高くする。

【0007】

このような構成によれば、汚れの程度が大きいボウル部に吐出される除菌水の方が金属イオンの平均濃度が高いため、除菌効果の薄い低濃度除菌水によるボウル部の除菌処理を行うことを抑制することができ、ボウル部の除菌効果を高めることができる。また、汚れの程度が小さいノズルには低濃度の除菌水でも除菌効果が得られるため、除菌処理全体としても効率的となる。

【0008】

また、上記した衛生洗浄装置では、前記制御部は、前記便器側吐水部から除菌水を吐出させた後、前記ノズル側吐水部から除菌水を吐出させる。

【0009】

このような構成によれば、汚れの程度が大きいボウル部の除菌処理を先、汚れの程度が小さいノズルの除菌処理を後の順で行うため、ボウル部に対して比較的濃度の高い除菌水で除菌処理を行うことができ、ボウル部の除菌効果を高めることができる。

【0010】

また、上記した衛生洗浄装置では、前記便器側吐水部による除菌水の吐水量が前記除菌水生成部の前記ケースの容量よりも小さい。

【0011】

このような構成によれば、ボウル部に付着させた除菌水が、ケース内に後から流入して濃度が薄まった低濃度除菌水で流れてしまうのを抑制することができる。これにより、ボウル部の除菌効果を高めることができる。

【0012】

また、上記した衛生洗浄装置では、前記ノズル側吐水部による除菌水の吐水量が前記除菌水生成部の前記ケースの容量よりも大きい。

【0013】

このような構成によれば、ノズルに対して除菌水による物理洗浄を行うことができ、物理洗浄効果とあわせることで、ノズルの除菌効果を高めることができる。

【発明の効果】

【0014】

実施形態の一態様によれば、ボウル部の除菌効果を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、実施形態に係る衛生洗浄装置を示す概略斜視図である。

【図2】図２は、衛生洗浄装置の流路構成の説明図である。

【図3】図３は、衛生洗浄装置の流路構成の変形例の説明図である。

【図4】図４は、金属イオン溶出ユニットの説明図である。

【図5】図５は、ノズルおよびボウル部の一連の除菌処理（自動除菌モード）の手順の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

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。

【0017】

図１は、実施形態に係る衛生洗浄装置１０を示す概略斜視図である。図１に示すように、衛生洗浄装置１０は、便器２０の上部に設けられる。衛生洗浄装置１０は、本体部１１と、弁蓋１２と、便座１３とを備える。本体部１１は、ケーシング１１１と、ケーシング１１１内に収納され、人体局部に向けて水を吐出（噴射）するノズル１１２とを備える。

【0018】

図２は、衛生洗浄装置１０の流路構成の説明図である。なお、図２には、制御部６０を中心とする制御系を共に示している。図２に示すように、衛生洗浄装置１０は、水（洗浄水という）が流れる流路３０を備える。流路３０は、主流路３１と、主流路３１から分岐する副流路３２とを備える。

【0019】

衛生洗浄装置１０は、主流路３１において上流側から、給水源４１と、電磁弁４２と、調圧弁４３と、熱交換器ユニット４４と、流量センサ４５と、バキュームブレーカ（ＶＢ）４６と、圧力変調装置４７と、流路切替部４８ａ，４８ｂと、流量調整部４９と、上記したノズル１１２とを備える。なお、ノズル１１２は、駆動源（ノズルモータ）１１３によって進退駆動される。

【0020】

また、衛生洗浄装置１０は、副流路３２において上流側から、除菌水生成部（金属イオン溶出ユニット）５０と、流路切替部４８ｃと、吐水部１１４とを備える。さらに、衛生洗浄装置１０は、制御部６０と、電源回路６１と、人体検知部６２と、操作部６３とを備える。

【0021】

給水源４１は、流路３０（主流路３１）に洗浄水を供給する。電磁弁４２は、給水源４１からの洗浄水の供給を開閉によって制御する。なお、電磁弁４２は、後述する制御部６０からの制御信号に応じて駆動する。調圧弁４３は、供給された洗浄水の水圧を調整する。熱交換器ユニット４４は、使用者によって設定された所定温度（たとえば、３８℃）になるよう洗浄水を加熱する。

【0022】

流量センサ４５は、洗浄水の流量（主流路３１における流量センサ４５が配置された位置の単位時間あたりの流量）を検知する。流量センサ４５の検知結果は制御部６０に送信される。バキュームブレーカ４６は、主流路３１に負圧が発生した場合に、逆流する洗浄水を図示しない大気開放経路に流すことで、ノズル１１４から洗浄水が逆流するのを防止する。

【0023】

圧力変調装置４７は、たとえば、流路容積を変化させて洗浄水を脈動させる。圧力変調装置４７は、洗浄水を脈動させることで、洗浄水の流量が比較的少ない場合においても、人体局部を洗浄する水勢を強化することができる。

【0024】

流路切替部４８ａは、制御部６０からの制御信号に応じて駆動する切替弁であり、主流路３１を流れる洗浄水の流出先を副流路３２に切り替える。流量調整部４９は、洗浄水の流量を調整する。流路切替部４８ｂは、制御部６０からの制御信号に応じて駆動する切替弁であり、洗浄水の流出先を、ノズル１１４の複数の吐水口のいずれかに切り替える。

【0025】

ノズル１１２は、上記したように、便座１３（図１参照）に着座した使用者の局部に向けて洗浄水を噴射する。ノズル１１２は、ケーシング１１１（図１参照）に対して進退自在である。ノズル１１２は、前進（進出）した位置で人体局部に向けて洗浄水を噴射して人体局部を洗浄し、後退した位置でケーシング１１１内に収納される。

【0026】

除菌水生成部である金属イオン溶出ユニット５０は、副流路３２を流れる洗浄水に除菌成分を加えて除菌水を生成する。なお、除菌水生成部（金属イオン溶出ユニット）５０については、図４を用いて後述する。流路切替部４８ｃは、制御部６０からの制御信号に応じて駆動する切替弁であり、洗浄水の流出先を、吐水部１１４のうち、ノズル側吐水部（ノズル洗浄室）１１５または便器側吐水部（噴霧ノズル）１１６に切り替える。

【0027】

ノズル側吐水部であるノズル洗浄室１１５は、除菌水が供給されると、除菌水をノズル１１２に向けて吐出する。ノズル洗浄室１１５は、吐水孔からノズル１１２の表面に除菌水を流し、ノズル１１２の表面を洗浄（除菌）する。

【0028】

便器側吐水部である噴霧ノズル１１６は、除菌水が供給されると、便器２０において汚物を受けるボウル部２１に向けて除菌水を吐出する。噴霧ノズル１１６は、吐水孔からボウル部２１の表面に除菌水をミスト状に吐出（噴霧）する。噴霧ノズル１１６は、除菌水を噴霧することで、ボウル部２１の表面を濡らして汚物の付着を抑制するとともに、ボウル部２１の表面を除菌する。

【0029】

制御部６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）などによって、記憶部に記憶されているプログラムがＲＡＭを作業領域として実行されることにより実現される。また、制御部６０は、たとえば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの集積回路によって実現され得る。

【0030】

制御部６０は、入力される各種の信号に基づいて、流路切替部４８ａ，４８ｂ，４８ｃなどを制御する。制御部６０は、流路切替部４８ａ，４８ｂ，４８ｃを制御することで、主流路３１におけるノズル１１２の吐水や、副流路３２における吐水部１１４、すなわち、ノズル洗浄室１１５や噴霧ノズル１１６による吐水を制御する。

【0031】

記憶部は、たとえば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）などの半導体メモリ素子などによって実現される。

【0032】

電源回路６１は、制御部６０に対して電力を供給する。人体検知部６２は、使用者などの人体を検知する。人体検知部６２は、たとえば、使用者がトイレルームに入室したことを検知する入室センサ６２ａ、使用者が便座１３（図１参照）に着座したことを検知する着座センサ６２ｂ、便蓋１３の開閉を検知する便蓋センサ６２ｃを備える。人体検知部６２は、検知信号を制御部６０に送信する。

【0033】

操作部６３は、使用者により手動操作されることで、便器洗浄の他、ノズル１１２、ノズル洗浄室１１５および噴霧ノズル１１６からの洗浄水や除菌水の吐水を行うよう制御部６０に指示信号を送信する。制御部６０は、操作部６３からの信号を受けると、信号に応じて各部の制御を行う。

【0034】

図３は、衛生洗浄装置１０の流路構成の変形例の説明図である。図３に示すように、変形例は、上流側の流路切替部４８ａを省略して下流側の流路切替部４８ａにおいて副流路３２の金属イオン溶出ユニット５０に向けて洗浄水を供給する点について、図２に示す例とは異なる。なお、図３に示す変形例において、図２に示す流路構成と同一または同等の箇所には同一の符号を付し、各部の説明は省略する。

【0035】

また、図２および図３に示す流路構成では、金属イオン溶出ユニット５０がノズル洗浄室１１５および噴霧ノズル１１６を切り替える流路切替部４８ｃの上流側に配置されているが、たとえば、汚れの程度が大きいボウル部２１（図１参照）の除菌処理を優先して、流路切替部４８ｃから噴霧ノズル１１６までの間、すなわち、噴霧ノズル１１６のすぐ上流に配置されてもよい。

【0036】

次に、図４を参照して除菌水生成部（金属イオン溶出ユニット）５０について説明する。図４は、金属イオン溶出ユニット５０の説明図である。除菌水生成部である金属イオン溶出ユニット５０は、副流路３２（図２参照）に配置される。図４に示すように、金属イオン溶出ユニット５０は、ケース５１と、除菌剤５２とを備える。ケース５１は、たとえば、矩形箱型であり、上流側に円筒状の入口部５１１と、下流側に円筒状の出口部５１２とを備える。

【0037】

除菌剤５２は、ケース５１内に収容される。除菌剤５２は、固形状であり、水Ｗ１が接触することで、除菌成分を溶出する。除菌剤５２は、たとえば、抗菌ガラスであり、除菌成分である金属イオン（銀イオン）を溶出する。金属イオン溶出ユニット５０は、除菌剤５２に金属イオンを溶出させることで、除菌水（銀イオン水）Ｗ２を生成する。金属イオン溶出ユニット５０は、その構成の特性上、ケース５１内に水が滞留している時間が長いほど金属イオンの濃度が高まる。

【0038】

金属イオン溶出ユニット５０は、噴霧ノズル１１６（図２参照）からの除菌水の噴霧量よりもケース５１の容積が大きい。また、金属イオン溶出ユニット５０は、ノズル洗浄室１１５（図２参照）からの除菌水の吐出量よりもケース５１の容積が大きい。

【0039】

また、制御部６０は、各部を制御することにより、ノズル洗浄室１１５および噴霧ノズル１１６のそれぞれによる吐水を所定タイミングで行う。また、制御部６０は、各部を制御することにより、ノズル洗浄室１１５および噴霧ノズル１１６のそれぞれによる吐水を定期的に行う。このように、制御部６０は、便器２０のボウル部２１（図１参照）の除菌処理を含む自動除菌（自動吐水ともいう）モードを有する。

【0040】

また、上記した金属イオン溶出ユニット５０の場合、ケース５１内に水が滞留する時間に応じて金属イオンの含有量（濃度）が決まるため、除菌処理を連続で行うなど、ケース５１内に短い時間しか滞留していない除菌水（低濃度除菌水）は除菌効果の薄いものとなり、汚れの程度が大きい便器２０のボウル部２１に対して除菌処理を行う場合、低濃度除菌水では除菌効果が低く、所望の除菌効果が得られない可能性がある。このため、本実施形態では、ボウル部２１の除菌処理に用いる除菌水の平均濃度を、ノズル１１２の除菌処理に用いる除菌水よりも高くする。

【0041】

次に、図５を参照して自動除菌モードについて説明する。図５は、ノズル１１２およびボウル部２１の除菌処理を含む一連の除菌処理（自動除菌モード）の手順の一例を示すフローチャートである。図５に示すように、制御部６０は、人体検知部６２（たとえば、入室センサ６２ａ、着座センサ６２ｂおよび便蓋開閉センサ６２ｃのうちいずれか）による人体検知信号または操作部６３の操作により（ステップＳ１０１）、ノズル１１２に向けて局部洗浄指示が出力されたか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

【0042】

制御部６０は、局部洗浄指示が出力された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ノズル１１２から洗浄水を噴射させて局部洗浄を開始する（ステップＳ１０３）。なお、制御部６０は、ステップＳ１０２の処理において局部洗浄指示が出力されない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、ステップＳ１０１の処理の前に戻る。

【0043】

制御部６０は、局部洗浄を開始した後、局部洗浄終了指示が入力されると（ステップＳ１０４）、流路切替部４８ｂを制御し、ノズル１１２からの吐水を停止し（ステップＳ１０５）、ノズル１１２を収納する（ステップＳ１０６）。次いで、制御部６０は、使用者からの手動操作または着座センサ６２ｂからの信号により、便器洗浄指示が入力されると（ステップＳ１０７）、ボウル部２１に洗浄水を流して便器洗浄を行う（ステップＳ１０８）。

【0044】

次いで、制御部６０は、ボウル部２１の除菌処理を行う（ステップＳ１０９）。この場合、制御部６０は、流路切替部４８ａ，４８ｃをそれぞれ切り替え、噴霧ノズル１１６から除菌水を噴霧させる。次いで、制御部６０は、ノズル１１２の除菌処理を行う（ステップＳ１１０）。この場合、制御部６０は、流路切替部４８ａ，４８ｃをそれぞれ切り替え、ノズル洗浄室１１５から除菌水を吐出させる。

【0045】

上記したように、噴霧ノズル１１６から除菌水を噴霧させる場合、ノズル洗浄室に供給させる除菌水よりも除菌水に含まれる金属イオンの平均濃度が高くなるように、噴霧ノズル１１６に供給される除菌水の圧損を大きくしている。このために、噴霧ノズル１１６の吐水孔の径をノズル洗浄室１１５の吐水孔の径よりも小径に形成したうえで、制御部６０は、噴霧ノズル１１６に供給される除菌水の流量を大きくする。

【0046】

このように、上記した実施形態によれば、汚れの程度が大きいボウル部２１に吐出される除菌水の方が金属イオンの平均濃度が高いため、除菌効果の薄い低濃度除菌水によるボウル部２１の除菌処理を行うことを抑制することができ、ボウル部２１の除菌効果を高めることができる。また、汚れの程度が小さいノズル１１２には低濃度の除菌水でも除菌効果が得られるため、除菌処理全体としても効率的となる。

【0047】

また、汚れの程度が大きいボウル部２１の除菌処理を先、汚れの程度が小さいノズル１１２の除菌処理を後の順で行うため、ボウル部２１に対して比較的濃度の高い除菌水で除菌処理を行うことができ、ボウル部２１の除菌効果を高めることができる。なお、ノズルに対しては、後からケース５１内に流れ込んできた水により希釈されて濃度が低くなった除菌水で除菌処理を行うことになるが、ノズル１１２は汚れの程度が小さいため、除菌効果には影響しない。

【0048】

また、噴霧ノズル１１６における除菌水の噴霧量が金属イオン溶出ユニット５０のケース５１の容量よりも小さいことで、ボウル部２１に付着させた除菌水が、ケース５１内に後から流入して濃度が薄まった低濃度除菌水で流れてしまうのを抑制することができる。これにより、除菌水が銀イオン水のような遅効性の場合など、後から噴霧された低濃度除菌水で流れてしまうことを抑えて、ボウル部２１の除菌効果を高めることができる。

【0049】

また、ノズル洗浄室における除菌水の吐出量が金属イオン溶出ユニット５０のケース５１の容量よりも小さいことで、ノズル１１２に対して除菌水による物理洗浄を行うことができ、物理洗浄効果とあわせることで、ノズル１１２の除菌効果を高めることができる。また、金属イオン溶出ユニット５０からノズル洗浄室１１５までの流路に除菌水が残存するのを抑制することができ、ノズル洗浄室１１５に供給される除菌水に、流路に残存する除菌水が混入するのを抑制することができる。

【0050】

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。

【符号の説明】

【0051】

１０ 衛生洗浄装置
１１２ ノズル
１１５ ノズル側吐水部
１１６ 便器側吐水部
３０ 流路
５０ 除菌水生成部
５１ ケース
５２ 除菌剤
６０ 制御部
Ｗ１ 水
Ｗ２ 除菌水

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】