衛生洗浄装置
【課題】装置が大型化すること、あるいはコストがかかることを抑制しつつ、水抜きを自動的に実行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。
【解決手段】吐水口から水を噴射する吐水ノズルと、給水源から供給される水を前記吐水ノズルに導く流路と、前記流路の通水を制御し、外部電源からの電力の供給が停止すると開状態となり前記流路の通水を可能とするノーマルオープン式の電磁弁と、前記流路の途中に設けられ、前記水をヒータで加熱する貯湯タンクと、前記貯湯タンクよりも下流側の前記流路に設けられたバキュームブレーカと、外部電源からの電力の供給が開始すると前記電磁弁を閉じる制御を実行する制御部と、を備えたことを特徴とする衛生洗浄装置が提供される。
【解決手段】吐水口から水を噴射する吐水ノズルと、給水源から供給される水を前記吐水ノズルに導く流路と、前記流路の通水を制御し、外部電源からの電力の供給が停止すると開状態となり前記流路の通水を可能とするノーマルオープン式の電磁弁と、前記流路の途中に設けられ、前記水をヒータで加熱する貯湯タンクと、前記貯湯タンクよりも下流側の前記流路に設けられたバキュームブレーカと、外部電源からの電力の供給が開始すると前記電磁弁を閉じる制御を実行する制御部と、を備えたことを特徴とする衛生洗浄装置が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、一般的に、衛生洗浄装置に関し、具体的には、例えば洋式腰掛便器に腰掛けた使用者の「おしり」などを水で洗浄する衛生洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛生洗浄装置は、洗浄水を噴射する吐水ノズルを進退自在に収容し、腰掛便器の上に設置して使用者の「おしり」などを温水で洗浄することができる。このような衛生洗浄装置は、その内部に水路系を有するため、例えば、保守点検や、寒冷地において凍結を防ぐために、衛生洗浄装置の給水部の水抜きを行う必要がある。
【０００３】
そこで、衛生洗浄装置への給水圧が低下すると、第２流路開閉弁が閉状態から開状態に遷移し、貯湯タンクの水を自動的に上流側に排出することができる衛生洗浄装置が開示されている（特許文献１）。しかしながら、特許文献１に記載された衛生洗浄装置では、吐水ノズルへの水の供給を制御する第１流路開閉弁と、給水圧が低下すると自動的に開状態となる第２流路開閉弁と、を第１流路および第２流路にそれぞれ設ける必要がある。そのため、装置が大型化したり、コストがかかるという点においては改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−６３７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、装置が大型化すること、あるいはコストがかかることを抑制しつつ、水抜きを自動的に実行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】
【０００６】
第１の発明は、吐水口から水を噴射する吐水ノズルと、給水源から供給される水を前記吐水ノズルに導く流路と、前記流路の通水を制御し、外部電源からの電力の供給が停止すると開状態となり前記流路の通水を可能とするノーマルオープン式の電磁弁と、前記流路の途中に設けられ、前記水をヒータで加熱する貯湯タンクと、前記貯湯タンクよりも下流側の前記流路に設けられたバキュームブレーカと、外部電源からの電力の供給が開始すると前記電磁弁を閉じる制御を実行する制御部と、を備えたことを特徴とする衛生洗浄装置である。
【０００７】
この衛生洗浄装置によれば、ノーマルオープン式の電磁弁が設けられている。そして、外部電源からの電力の供給が停止すると、電磁弁は、開状態となり流路の通水を可能とする。そのため、本発明の衛生洗浄装置では、外部電源からの電力の供給が停止した場合には、自動的にノーマルオープン式の電磁弁は開き、貯湯タンクの水を流路の上流側に排水することができる。すなわち、本発明の衛生洗浄装置は、貯湯タンクの水を給水源側に排水することができる。そのため、給水源から供給される水の水圧が低下することにより、衛生洗浄装置は、給水源側へ水抜きをより確実に実行することができる。
【０００８】
より具体的には、家屋以外の用途、例えばキャンピングカーや列車、航空機などに衛生洗浄装置を搭載した場合、これらを低温環境下で駐車・駐機する際には、給水源を停止させ、また電源の供給も停止する場合が多い。つまり、キャンピングカーや列車、航空機などのトータルスイッチが切られ、電力の供給が停止されると、衛生洗浄装置の電源が切られ、給水源からの水の供給が停止される場合が多い。本発明の衛生洗浄装置は、このように水道以外（例えば貯水タンクなど）の給水源の水をポンプなどにより供給する場合などに有効な装置の１つであり、外部電源からの電力の供給の停止、あるいは給水源の水圧の低下に対応して衛生洗浄装置の水抜きを自動的に実行することができる。
【０００９】
したがって、使用者は、水抜きを実行するための特別な操作をする必要がなく、外部電源から衛生洗浄装置への電力の供給を停止するだけで、水抜きを実行することができる。これにより、水抜き作業の手間が軽減され、使い勝手のよい衛生洗浄装置を提供できる。そして、水抜きを実行するための特別な電磁弁やバイパス流路や排水流路などを設ける必要がないため、衛生洗浄装置が大型化すること、あるいはコストがかかることを抑制しつつ、水抜きを自動的に実行することができる。
【００１０】
一方、外部電源からの電力の供給が開始すると、制御部は、ノーマルオープン式の電磁弁へ通電し、その電磁弁を閉状態とする。これにより、給水源から供給された水は、電磁弁により止水される。そのため、外部電源から電力が供給されているときに、給水源から供給される水が吐水ノズルから垂れ流されることを抑制することができる。これにより、使用者は、より安心して衛生洗浄装置を使用することができる。
【００１１】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記制御部は、チョッパ制御を実行することにより、前記電磁弁の閉状態を維持することを特徴とする衛生洗浄装置である。
【００１２】
この衛生洗浄装置によれば、制御部は、電磁弁の閉状態を維持するためにチョッパ制御を実行するため、電磁弁のソレノイドにおいて発生する熱を低減することができる。これによれば、電磁弁のソレノイドにおいて発生する熱を低減するための特別な放熱板や冷却装置などを設ける必要はないため、衛生洗浄装置が大型化すること、あるいはコストがかかることを抑制することができる。
【００１３】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、前記バキュームブレーカと、前記吐水ノズルと、の間の前記流路に設けられ、前記外部電源からの電力の供給が停止すると前記流路内の水を止水可能な弁装置をさらに備えたことを特徴とする衛生洗浄装置である。
【００１４】
この衛生洗浄装置によれば、外部電源からの電力の供給が停止している場合に、給水源から水が供給されたときでも、弁装置は、流路内の水を止水することができる。そのため、給水源から供給される水が吐水ノズルから垂れ流されることを抑制することができる。これにより、使用者は、より安心して衛生洗浄装置を使用することができる。また、弁装置は、バキュームブレーカと吐水ノズルとの間の流路に設けられているため、貯湯タンクの給水源側への水抜きを支障なく実行することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の態様によれば、装置が大型化すること、あるいはコストがかかることを抑制しつつ、水抜きを自動的に実行することができる衛生洗浄装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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例示する斜視模式図である。
【図２】本実施形態にかかる衛生洗浄装置の水路系の要部構成を表すブロック図である。
【図３】本実施形態の電磁弁の内部構造を例示する断面模式図である。
【図４】変形例の電磁弁の内部構造を例示する断面模式図である。
【図５】本実施形態の具体例にかかる衛生洗浄装置の要部構成を例示するブロック図である。
【図６】衛生洗浄装置の電源が切れた場合の動作を例示するフローチャート図である。
【図７】衛生洗浄装置の電源が入った場合の動作を例示するフローチャート図である。
【図８】電磁弁のソレノイドに印加する電圧の一例を例示するグラフ図である。
【図９】電磁弁のソレノイドに印加する電圧の他の一例を例示するグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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例示する斜視模式図である。
【００１８】
図１に表したトイレ装置は、洋式腰掛便器（以下、単に「便器」ともいう）９５０と、その上に設置された衛生洗浄装置１０と、を有する。洋式腰掛便器９５０は、いわゆる「ロータンク式」のものでもよく、または水道などの給水源に直結されて洗浄水を流す「直圧式」のものでもよい。便器９５０の上に設置された衛生洗浄装置１０は、本体部１２と、この本体部１２に対して開閉自在に軸支された便座１４及び便蓋１６と、を備える。ただし便蓋１６は、設けなくてもよい。本体部１２からは、使用者のスイッチ操作などに応じて吐水ノズル４１０が便器９５０のボウル内に伸出し、その先端付近に設けられた吐水口から水を噴射して、使用者の「おしり」などを洗浄可能とされている。なお、本願明細書において「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。
【００１９】
図２は、本実施形態にかかる衛生洗浄装置の水路系の要部構成を表すブロック図である。
衛生洗浄装置１０は、貯水タンクなどの給水源２０から供給される水をノズルユニット４００に導く流路１１０を有する。流路１１０の上流側には、まず止水栓１１２が設けられている。止水栓１１２は、手動による開閉が可能とされ、例えば、衛生洗浄装置１０の取付・取り外しや保守点検の際などに水路を随時遮断することができる。なお、止水栓１１２は、衛生洗浄装置１０に設けてもよく、または、衛生洗浄装置１０とは別体の要素として貯水タンクなどの給水源２０の供給口の側に設けてもよい。
【００２０】
止水栓１１２の下流には、ストレーナ１１４と、電磁弁１２０と、調圧弁１３０と、が設けられている。ストレーナ１１４は、例えば８０メッシュ程度のフィルタであり、給水に混入した異物を除去する。電磁弁１２０は、非通電時において開状態となるノーマルオープン式のバルブであり、制御部（図５参照）からの指令に基づいて流路１１０の通水を制御する。つまり、電磁弁１２０は、非通電時において流路１１０を開き、流路１１０の通水を可能とする。ここで、本願明細書において「ノーマルオープン式の電磁弁」とは、バルブを開状態から閉状態に変化させる場合には電力を必要とする一方で、バルブを閉状態から開状態に変化させる場合には電力を必ずしも必要とはしないものをいう。さらに、本願明細書において「ノーマルオープン式の電磁弁」とは、バルブを開状態に維持するためには電力を必ずしも必要とはせず、バルブを閉状態に維持するためには電力を必要とするものをいう。この電磁弁１２０については、後に詳述する。調圧弁１３０は、給水圧が高い場合に、所定の圧力範囲に調整する役割を有する。
【００２１】
調圧弁１３０の下流には、安全弁１４０が設けられている。安全弁１４０は、水路の圧力が上昇した時に開いて、水を便器９５０のボウルに排出する。安全弁１４０を設けることにより、例えば調圧弁１３０の故障などによりその２次側の水路の圧力が上昇した場合でも、衛生洗浄装置１０の内部に漏水が生ずることを防止できる。
【００２２】
安全弁１４０の下流には、熱交換ユニット２００が設けられている。熱交換ユニット２００は、流路１１０の途中に設けられた貯湯タンク２０１を有する。貯湯タンク２０１は、供給された水をヒータで加熱し、所定の温水にする。熱交換ユニット２００の下流には、バキュームブレーカ２１０、２３０から、流量調整弁ユニット（弁装置）３００を経てノズルユニット４００が接続されている。バキュームブレーカ２１０、２３０は、熱交換ユニット２００とノズルユニット４００との間の流路１１０の水抜きを促進させる。流量調整弁ユニット３００は、ノズルユニット４００に設けられている吐水ノズルやノズル洗浄室（図５参照）への給水の切替や水勢の調整をする。なお、流量調整弁ユニット３００の２次側に、水に脈動を与える脈動ユニットなどを設けてもよい。
【００２３】
そして、本実施形態では、外部電源（図５参照）からの電力の供給が停止すると、電磁弁１２０は、開状態となり流路１１０の通水を可能とする。これによれば、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１０では、外部電源からの電力の供給が停止された場合には、自動的にノーマルオープン式の電磁弁１２０は開き、貯湯タンク２０１の水を流路１１０の上流側に排水することができる。すなわち、衛生洗浄装置１０は、図２に表した矢印Ａ１のように、貯湯タンク２０１の水を給水源２０側に排水することができる。そのため、給水源２０から供給される水の水圧が低下することにより、衛生洗浄装置１０は、給水源２０側へ水抜きをより確実に実行することができる。
【００２４】
より具体的には、家屋以外の用途、例えばキャンピングカーや列車、航空機などに衛生洗浄装置を搭載した場合、これらを低温環境下で駐車・駐機する際には、給水源を停止させ、また電源の供給も停止する場合が多い。つまり、キャンピングカーや列車、航空機などのトータルスイッチが切られ、電力の供給が停止されると、衛生洗浄装置の電源が切られ、給水源からの水の供給が停止される場合が多い。本実施形態にかかる衛生洗浄装置１０は、このように水道以外（例えば貯水タンクなど）の給水源２０の水をポンプなどにより供給する場合などに有効な装置の１つであり、外部電源からの電力の供給の停止、あるいは給水源の水圧の低下に対応して衛生洗浄装置１０の水抜きを自動的に実行することができる。
【００２５】
したがって、使用者は、衛生洗浄装置１０の止水栓１１２や図示しない水抜き弁をわざわざ操作する必要がなく、外部電源から衛生洗浄装置１０への電力の供給を停止するだけで、水抜きを実行することができる。これにより、水抜き作業の手間が軽減され、使い勝手のよい衛生洗浄装置を提供できる。そして、水抜きを実行するための特別な電磁弁やバイパス流路や排水流路などを設ける必要がないため、衛生洗浄装置１０が大型化すること、あるいはコストがかかることを抑制しつつ、水抜きを自動的に実行することができる。
【００２６】
一方、外部電源からの電力の供給が開始すると、制御部は、ノーマルオープン式の電磁弁１２０へ通電し、その電磁弁１２０を閉状態とする。これにより、給水源２０から供給された水は、電磁弁１２０により止水される。そのため、外部電源から電力が供給されているときに、給水源２０から供給される水が吐水ノズル４１０から垂れ流されることを抑制することができる。これにより、使用者は、より安心して衛生洗浄装置１０を使用することができる。
【００２７】
ここで、衛生洗浄装置１０の電源が入っているときには、電磁弁１２０の閉状態を維持するために、制御部は電磁弁１２０へ常時通電しておく必要がある。そうすると、電磁弁１２０のソレノイドがより高温に発熱するおそれがある。これに対して、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１０は、例えばチョッパ制御などにより電磁弁１２０の閉状態を維持することができる。そのため、電磁弁１２０のソレノイドにおいて発生する熱を低減することができる。これによれば、電磁弁１２０のソレノイドにおいて発生する熱を低減するための特別な放熱板や冷却装置などを設ける必要はないため、衛生洗浄装置１０が大型化すること、あるいはコストがかかることを抑制することができる。
【００２８】
なお、貯湯タンク２０１には、約７００ミリリットル程度の水が残留していることもあるが、この場合でも、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１０は、より確実に水抜きを自動的に実行することができる。なお、本発明は貯湯タンクを用いたものには限定されず、いわゆる瞬間加熱式の熱交換機を有するものも包含する。
【００２９】
次に、本実施形態のノーマルオープン式の電磁弁１２０の一例について、図面を参照しつつ説明する。
図３は、本実施形態の電磁弁の内部構造を例示する断面模式図である。
また、図４は、変形例の電磁弁の内部構造を例示する断面模式図である。
なお、図３（ａ）および図４（ａ）は、電磁弁が閉じた状態を表す断面模式図であり、図３（ｂ）および図４（ｂ）は、電磁弁が開いた状態を表す断面模式図である。
【００３０】
図３および図４には、ノーマルオープン式の電磁弁１２０の一例として、ノーマルオープン式ソレノイドバルブを表した。この電磁弁１２０は、弁本体１２１を有し、その弁本体１２１の周縁部には、ソレノイド１２３が設けられている。また、弁本体１２１の内部には、弁体１２４ａを一端部に有するプランジャ１２４と、プランジャ１２４を上流側（１次側）へ付勢するスプリング１２７と、が設けられている。このスプリング１２７は、プランジャ１２４と、弁本体１２１の下流側（２次側）の内壁と、に接続されている。そのため、スプリング１２７は、プランジャ１２４を１次側へ押すように付勢力を作用させる。
【００３１】
弁本体１２１には、給水源２０から供給された水を流入させる流入路１２１ａと、電磁弁１２０から水を流出させる流出路１２１ｃと、が形成されている。さらに、流入路１２１ａと流出路１２１ｃとの間には、２次側へ移動したプランジャ１２４の弁体１２４ａと接触する弁座１２１ｂが形成されている。つまり、プランジャ１２４は、弁座１２１ｂに対して接離自在に１次側および２次側へ移動することができる。
【００３２】
このような構造を有する電磁弁１２０において、外部電源からの電力の供給が開始し、ソレノイド１２３への通電が開始すると、ソレノイド１２３は磁界を発生する。そうすると、この磁界により、プランジャ１２４は、図３（ａ）に表したように、スプリング１２７の付勢力に対抗して２次側へ移動する。そして、弁体１２４ａと弁座１２１ｂとは接触し、流出路１２１ｃは弁体１２４ａにより閉塞される。また、給水源２０から供給された水は、図３（ａ）に表した矢印Ａ２のように、流入路１２１ａから弁本体１２１の内部へ流入し、図３（ａ）に表した矢印Ａ３のように、プランジャ１２４に２次側へ向かう力（１次圧）を与える。
【００３３】
これらにより、電磁弁１２０は閉状態となり、給水源２０から供給された水は、電磁弁１２０により止水される。この状態（電磁弁１２０が閉じた状態）は、ソレノイド１２３への通電が継続あるいは断続されることにより維持される。つまり、電圧が一定値として連続的に印加される場合だけではなく、例えばチョッパ制御のように、電圧が異なる値に切り替えられつつ所定時間の間隔で繰り返し印加される場合に、電磁弁１２０の閉状態は維持される。ここで、本願明細書において「チョッパ制御」とは、異なる値の電圧を所定時間の間隔で繰り返し印加する制御をいうものとする。なお、ソレノイド１２３への通電の具体例については後に詳述する。
【００３４】
続いて、外部電源からの電力の供給が停止し、ソレノイド１２３への通電が停止すると、ソレノイド１２３は磁界を発生しない。また、外部電源からの電力の供給が停止し、給水源２０からの水の供給が停止する場合には、プランジャ１２４に作用する１次圧は低下する。そうすると、プランジャ１２４は、図３（ｂ）に表したように、スプリング１２７の付勢力により１次側へ移動する。そして、弁体１２４ａと弁座１２１ｂとは離間し、流出路１２１ｃが開口する。そのため、流入路１２１ａと流出路１２１ｃとは連通する。これにより、電磁弁１２０は、非通電時において自動的に開状態となり、貯湯タンク２０１の水は、図３（ｂ）に表した矢印Ａ４およびＡ５のように、流出路１２１ｃおよび流入路１２１ａを介して給水源２０側に排水される。この状態（電磁弁１２０が開いた状態）は、ソレノイド１２３への非通電が継続されることにより維持される。
【００３５】
このように、ノーマルオープン式の電磁弁１２０では、ソレノイド１２３への通電を停止することにより、電磁弁１２０を開状態に維持することができ、一方で、ソレノイド１２３への通電を継続あるいは断続することにより、電磁弁１２０を閉状態に維持することができる。
ここで、スプリング１２７は、図４に表した変形例の電磁弁１２０のように、プランジャ１２４と、弁本体１２１の上流側の内壁と、に接続され、プランジャ１２４を上流側へ付勢してもよい。つまり、この場合には、スプリング１２７は、プランジャ１２４を流入路１２１ａ側へ引っ張るように付勢力を作用させる。本変形例の場合には、図４（ａ）に表したように、弁体１２４ａが流出路１２１ｃを閉塞する際に、スプリング１２７が邪魔になりにくいという点で有利である。そのため、より少ない消費電力で電磁弁１２０の閉状態を維持することができる。
【００３６】
また、本実施形態の電磁弁１２０では、スプリング１２７のばね定数を適宜設定することにより、流入路１２１ａから流入する水の１次圧だけで電磁弁１２０の閉状態が維持されてもよい。この場合には、ソレノイド１２３への通電を継続あるいは断続することなく、流出路１２１ｃが弁体１２４ａにより閉塞された状態（電磁弁１２０の閉状態）が維持される。そのため、より少ない消費電力で電磁弁１２０の閉状態を維持することができる。
【００３７】
次に、本実施形態にかかる衛生洗浄装置の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図５は、本実施形態の具体例にかかる衛生洗浄装置の要部構成を例示するブロック図である。
なお、図５は、水路系および電気系の要部構成を併せて表している。
【００３８】
本具体例にかかる衛生洗浄装置１０には、図２に関して前述したノーマルオープン式の電磁弁１２０と、調圧弁１３０と、熱交換ユニット２００と、流量調整弁ユニット３００と、ノズルユニット４００と、が適宜設けられている。ノズルユニット４００には、吐水ノズル４１０と、これを伸出・後退させるノズルモータ４８０と、吐水ノズル４１０の外周に水を噴射してその胴体を洗浄するノズル洗浄室４９０と、が設けられている。これら各要素の動作は、制御部５００により制御される。また、制御部５００には、便座１４に使用者が座っていることを検知する着座センサ６００からの信号や、操作部（リモコン）７００などによるスイッチ操作の情報などが入力される。
【００３９】
さらに、本具体例にかかる衛生洗浄装置１０には、電源回路５７０が設けられている。電源回路５７０は、外部電源３０と接続されており、外部電源３０から供給される電力を衛生洗浄装置１０の動作に使用することができる。
【００４０】
次に、本具体例にかかる衛生洗浄装置１０の動作の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図６は、衛生洗浄装置の電源が切れた場合の動作を例示するフローチャート図である。
【００４１】
まず、例えばキャンピングカーや列車、航空機などのトータルスイッチが切られ、外部電源３０からの電力の供給が停止すると、衛生洗浄装置１０の電源が切れる（ステップＳ１０１）。そうすると、給水源２０からの水の供給が停止する（ステップＳ１０３）。
【００４２】
このとき、衛生洗浄装置１０の電源が切れ、ソレノイド１２３への通電が停止するため、ソレノイド１２３は磁界を発生しない。また、給水源２０からの水の供給が停止するため、プランジャ１２４に作用する１次圧は、給水源２０から水が供給されているときよりも低下する。これらにより、プランジャ１２４および弁体１２４ａは、スプリング１２７の付勢力により１次側へ移動する（ステップＳ１０５）。そして、弁体１２４ａと弁座１２１ｂとは離間し、流出路１２１ｃが開口する。これにより、電磁弁１２０は、開状態となる（ステップＳ１０７）。そして、電磁弁１２０が開いた状態は、ソレノイド１２３への通電が停止している間において維持される。
【００４３】
これにより、電磁弁１２０は、非通電時において自動的に開状態となり、貯湯タンク２０１の水は、流出路１２１ｃおよび流入路１２１ａを介して給水源２０側に排水される。すなわち、貯湯タンク２０１の水を給水源２０側へ水抜きすることができる（ステップＳ１０９）。
【００４４】
本具体例の動作によれば、外部電源３０からの電力の供給の停止、あるいは給水源２０の水圧の低下に対応して衛生洗浄装置１０の水抜きを自動的に実行することができる。したがって、使用者は、衛生洗浄装置１０の止水栓１１２や図示しない水抜き弁をわざわざ操作する必要がなく、外部電源３０から衛生洗浄装置１０への電力の供給を停止するだけで、水抜きを実行することができる。これにより、水抜き作業の手間が軽減され、使い勝手のよい衛生洗浄装置を提供できる。そして、水抜きを実行するための特別な電磁弁やバイパス流路や排水流路などを設ける必要がないため、衛生洗浄装置１０が大型化すること、あるいはコストがかかることを抑制しつつ、水抜きを自動的に実行することができる。
【００４５】
図７は、衛生洗浄装置の電源が入った場合の動作を例示するフローチャート図である。 また、図８は、電磁弁のソレノイドに印加する電圧の一例を例示するグラフ図である。 また、図９は、電磁弁のソレノイドに印加する電圧の他の一例を例示するグラフ図である。
【００４６】
まず、例えばキャンピングカーや列車、航空機などのトータルスイッチが入れられ、外部電源３０からの電力の供給が開始すると、衛生洗浄装置１０の電源が入る（ステップＳ２０１）。なお、ここでいう「衛生洗浄装置１０の電源が入る」という範囲には、衛生洗浄装置１０が設置された後に初めて電源が入る場合だけではなく、再び電源が入る場合も包含される。すなわち、例えばキャンピングカーや列車、航空機などのトータルスイッチが再び入れられることにより、衛生洗浄装置１０の電源が再び入り、衛生洗浄装置１０の動作を再開させる場合も包含される。
【００４７】
ここで、衛生洗浄装置１０の電源が入り、ソレノイド１２３への通電が開始すると、ソレノイド１２３は磁界を発生する。そうすると、この磁界により、プランジャ１２４および弁体１２４ａは、スプリング１２７の付勢力に対抗して２次側へ移動する（ステップＳ２０３）。そして、弁体１２４ａと弁座１２１ｂとは接触し、流出路１２１ｃは弁体１２４ａにより閉塞される。これにより、電磁弁１２０は、閉状態となる（ステップＳ２０５）。
【００４８】
このとき、ソレノイド１２３へ印加される電圧は、図８および図９に表した「閉動作」における電圧のように、例えば２４ボルトである。プランジャ１２４をスプリング１２７の付勢力に対抗して２次側へ移動させるためには、電磁弁１２０の閉状態を維持するときよりも大きな力が必要である。そのため、プランジャ１２４を２次側へ移動させる動作（閉動作）を実行するときには、制御部５００は、ソレノイド１２３へ一定の電圧（ここでは、２４ボルト）を連続的に印加する。
【００４９】
続いて、制御部５００は、ソレノイド１２３への通電を継続あるいは断続することにより、電磁弁１２０の閉状態を維持する。本具体例では、ソレノイド１２３へ印加される電圧は、図８に表した「閉状態維持」における電圧のように、例えば２４ボルトと５ボルトとを交互に所定時間の間隔で繰り返される。すなわち、制御部５００は、チョッパ制御を実行することにより電磁弁１２０の閉状態を維持する（ステップＳ２０７）。このときのチョッパ制御の周期やデューティ比については、電磁弁１２０の閉状態を維持できる範囲において適宜設定可能である。
【００５０】
また、衛生洗浄装置１０の電源が入ると、給水源２０からの水の供給が開始するため、流入路１２１ａから流入する水によりプランジャ１２４には１次圧が作用する。そのため、プランジャ１２４をスプリング１２７の付勢力に対抗して２次側へ移動させるときよりも小さな力で電磁弁１２０の閉状態を維持することができる。これにより、制御部５００は、図８に表したグラフ図のように、チョッパ制御を実行することにより電磁弁１２０の閉状態を維持することができる。
【００５１】
あるいは、プランジャ１２４には１次圧が作用しているため、スプリング１２７のばね定数を適宜設定することにより、制御部５００は、例えば図９に表した「閉状態維持」における電圧のように、「閉動作」のときよりも低い電圧（ここでは、５ボルト）を連続的に印加することで電磁弁１２０の閉状態を維持することができる。そして、衛生洗浄装置１０の動作の準備が完了する（ステップＳ２０９）。
【００５２】
本具体例の動作によれば、外部電源３０からの電力の供給が開始すると、制御部５００は、電磁弁１２０へ通電し、その電磁弁１２０を閉状態とする。これにより、給水源２０から供給された水は、電磁弁１２０により止水される。そのため、外部電源３０から電力が供給されているときに、給水源２０から供給される水が吐水ノズル４１０から垂れ流されることを抑制することができる。これにより、使用者は、より安心して衛生洗浄装置１０を使用することができる。
【００５３】
また、制御部５００は、電磁弁１２０の閉状態を維持するためにソレノイド１２３への通電を継続あるいは断続するが、例えば図８に表したグラフ図のように、チョッパ制御を実行することにより電磁弁１２０の閉状態を維持することができる。あるいは、制御部５００は、例えば図９に表したグラフ図のように、「閉動作」のときよりも低い電圧を連続的に印加することにより電磁弁１２０の閉状態を維持することができる。そのため、電磁弁１２０のソレノイド１２３において発生する熱を低減することができる。これによれば、電磁弁１２０のソレノイド１２３において発生する熱を低減するための特別な放熱板や冷却装置などを設ける必要はないため、衛生洗浄装置１０が大型化すること、あるいはコストがかかることを抑制することができる。
【００５４】
さらに、本具体例にかかる衛生洗浄装置１０では、バキュームブレーカ２１０、２３０とノズルユニット４００との間に、より具体的には、バキュームブレーカ２１０、２３０と吐水ノズル４１０との間に、流量調整弁ユニット（弁装置）３００が設けられている（図２参照）。流量調整弁ユニット３００は、外部電源３０からの電力の供給が停止すると閉状態となり、流路１１０内の水を止水することができる。流量調整弁ユニット３００は、給水の切替や水勢の調整を行うだけであるため、より多くの消費電力を必要とせず、より少ない消費電力で動作することができる。
【００５５】
これによれば、外部電源３０からの電力の供給が停止している場合に、給水源２０から水が供給されたときでも、流量調整弁ユニット３００は、流路１１０内の水を止水することができる。そのため、この場合でも、給水源２０から供給される水が吐水ノズル４１０から垂れ流されることを抑制することができる。これにより、使用者は、より安心して衛生洗浄装置１０を使用することができる。また、流量調整弁ユニット３００は、バキュームブレーカ２１０、２３０と吐水ノズル４１０との間に設けられているため、貯湯タンク２０１の給水源２０側への水抜きを支障なく実行することができる。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態によれば、衛生洗浄装置１０は、ノーマルオープン式の電磁弁１２０を有する。そして、外部電源３０からの電力の供給が停止すると、電磁弁１２０は、開状態となり流路１１０の通水を可能とする。そのため、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１０では、外部電源３０からの電力の供給が停止した場合には、自動的にノーマルオープン式の電磁弁１２０は開き、貯湯タンク２０１の水を流路１１０の上流側に排水することができる。すなわち、衛生洗浄装置１０は、貯湯タンク２０１の水を給水源２０側に排水することができる。そのため、給水源２０から供給される水の水圧が低下することにより、衛生洗浄装置１０は、給水源２０側へ水抜きをより確実に実行することができる。
【００５７】
したがって、使用者は、衛生洗浄装置１０の止水栓１１２や図示しない水抜き弁をわざわざ操作する必要がなく、外部電源から衛生洗浄装置１０への電力の供給を停止するだけで、水抜きを実行することができる。これにより、水抜き作業の手間が軽減され、使い勝手のよい衛生洗浄装置を提供できる。そして、水抜きを実行するための特別な電磁弁やバイパス流路や排水流路などを設ける必要がないため、衛生洗浄装置１０が大型化すること、あるいはコストがかかることを抑制しつつ、水抜きを自動的に実行することができる。
【００５８】
一方、外部電源３０からの電力の供給が開始すると、制御部５００は、ノーマルオープン式の電磁弁１２０へ通電し、その電磁弁１２０を閉状態とする。これにより、給水源２０から供給された水は、電磁弁１２０により止水される。そのため、外部電源３０から電力が供給されているときに、給水源２０から供給される水が吐水ノズル４１０から垂れ流されることを抑制することができる。これにより、使用者は、より安心して衛生洗浄装置１０を使用することができる。
【００５９】
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、ノーマルオープン式の電磁弁１２０などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや電磁弁１２０や調圧弁１３０の設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。すなわち、図２および図５に表したブロック図では、電磁弁１２０は、調圧弁１３０よりも上流側に設けられているが、調圧弁１３０よりも下流側に設けられていてもよい。
また、図８および図９に表したグラフ図では、２４ボルトと５ボルトとの電圧が印加される場合を例に挙げて説明したが、ソレノイド１２３に印加される電圧はこれだけに限定されるわけではない。これらの電圧については、電磁弁１２０の閉動作を実行できる範囲、および電磁弁１２０の閉状態を維持できる範囲において適宜変更可能である。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 衛生洗浄装置、 １２ 本体部、 １４ 便座、 １６ 便蓋、 ２０ 給水源、 ３０ 外部電源、 １１０ 流路、 １１２ 止水栓、 １１４ ストレーナ、 １２０ 電磁弁、 １２１ 弁本体、 １２１ａ 流入路、 １２１ｂ 弁座、 １２１ｃ 流出路、 １２３ ソレノイド、 １２４ プランジャ、 １２４ａ 弁体、 １２７ スプリング、 １３０ 調圧弁、 １４０ 安全弁、 ２００ 熱交換ユニット、 ２０１ 貯湯タンク、 ２１０、２３０ バキュームブレーカ、 ３００ 流量調整弁ユニット、 ４００ ノズルユニット、 ４１０ 吐水ノズル、 ４８０ ノズルモータ、 ４９０ ノズル洗浄室、 ５００ 制御部、 ５７０ 電源回路、 ６００ 着座センサ、 ７００ 操作部、 ９５０ 洋式腰掛便器
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、一般的に、衛生洗浄装置に関し、具体的には、例えば洋式腰掛便器に腰掛けた使用者の「おしり」などを水で洗浄する衛生洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛生洗浄装置は、洗浄水を噴射する吐水ノズルを進退自在に収容し、腰掛便器の上に設置して使用者の「おしり」などを温水で洗浄することができる。このような衛生洗浄装置は、その内部に水路系を有するため、例えば、保守点検や、寒冷地において凍結を防ぐために、衛生洗浄装置の給水部の水抜きを行う必要がある。
【０００３】
そこで、衛生洗浄装置への給水圧が低下すると、第２流路開閉弁が閉状態から開状態に遷移し、貯湯タンクの水を自動的に上流側に排出することができる衛生洗浄装置が開示されている（特許文献１）。しかしながら、特許文献１に記載された衛生洗浄装置では、吐水ノズルへの水の供給を制御する第１流路開閉弁と、給水圧が低下すると自動的に開状態となる第２流路開閉弁と、を第１流路および第２流路にそれぞれ設ける必要がある。そのため、装置が大型化したり、コストがかかるという点においては改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−６３７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、装置が大型化すること、あるいはコストがかかることを抑制しつつ、水抜きを自動的に実行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】
【０００６】
第１の発明は、吐水口から水を噴射する吐水ノズルと、給水源から供給される水を前記吐水ノズルに導く流路と、前記流路の通水を制御し、外部電源からの電力の供給が停止すると開状態となり前記流路の通水を可能とするノーマルオープン式の電磁弁と、前記流路の途中に設けられ、前記水をヒータで加熱する貯湯タンクと、前記貯湯タンクよりも下流側の前記流路に設けられたバキュームブレーカと、外部電源からの電力の供給が開始すると前記電磁弁を閉じる制御を実行する制御部と、を備えたことを特徴とする衛生洗浄装置である。
【０００７】
この衛生洗浄装置によれば、ノーマルオープン式の電磁弁が設けられている。そして、外部電源からの電力の供給が停止すると、電磁弁は、開状態となり流路の通水を可能とする。そのため、本発明の衛生洗浄装置では、外部電源からの電力の供給が停止した場合には、自動的にノーマルオープン式の電磁弁は開き、貯湯タンクの水を流路の上流側に排水することができる。すなわち、本発明の衛生洗浄装置は、貯湯タンクの水を給水源側に排水することができる。そのため、給水源から供給される水の水圧が低下することにより、衛生洗浄装置は、給水源側へ水抜きをより確実に実行することができる。
【０００８】
より具体的には、家屋以外の用途、例えばキャンピングカーや列車、航空機などに衛生洗浄装置を搭載した場合、これらを低温環境下で駐車・駐機する際には、給水源を停止させ、また電源の供給も停止する場合が多い。つまり、キャンピングカーや列車、航空機などのトータルスイッチが切られ、電力の供給が停止されると、衛生洗浄装置の電源が切られ、給水源からの水の供給が停止される場合が多い。本発明の衛生洗浄装置は、このように水道以外（例えば貯水タンクなど）の給水源の水をポンプなどにより供給する場合などに有効な装置の１つであり、外部電源からの電力の供給の停止、あるいは給水源の水圧の低下に対応して衛生洗浄装置の水抜きを自動的に実行することができる。
【０００９】
したがって、使用者は、水抜きを実行するための特別な操作をする必要がなく、外部電源から衛生洗浄装置への電力の供給を停止するだけで、水抜きを実行することができる。これにより、水抜き作業の手間が軽減され、使い勝手のよい衛生洗浄装置を提供できる。そして、水抜きを実行するための特別な電磁弁やバイパス流路や排水流路などを設ける必要がないため、衛生洗浄装置が大型化すること、あるいはコストがかかることを抑制しつつ、水抜きを自動的に実行することができる。
【００１０】
一方、外部電源からの電力の供給が開始すると、制御部は、ノーマルオープン式の電磁弁へ通電し、その電磁弁を閉状態とする。これにより、給水源から供給された水は、電磁弁により止水される。そのため、外部電源から電力が供給されているときに、給水源から供給される水が吐水ノズルから垂れ流されることを抑制することができる。これにより、使用者は、より安心して衛生洗浄装置を使用することができる。
【００１１】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記制御部は、チョッパ制御を実行することにより、前記電磁弁の閉状態を維持することを特徴とする衛生洗浄装置である。
【００１２】
この衛生洗浄装置によれば、制御部は、電磁弁の閉状態を維持するためにチョッパ制御を実行するため、電磁弁のソレノイドにおいて発生する熱を低減することができる。これによれば、電磁弁のソレノイドにおいて発生する熱を低減するための特別な放熱板や冷却装置などを設ける必要はないため、衛生洗浄装置が大型化すること、あるいはコストがかかることを抑制することができる。
【００１３】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、前記バキュームブレーカと、前記吐水ノズルと、の間の前記流路に設けられ、前記外部電源からの電力の供給が停止すると前記流路内の水を止水可能な弁装置をさらに備えたことを特徴とする衛生洗浄装置である。
【００１４】
この衛生洗浄装置によれば、外部電源からの電力の供給が停止している場合に、給水源から水が供給されたときでも、弁装置は、流路内の水を止水することができる。そのため、給水源から供給される水が吐水ノズルから垂れ流されることを抑制することができる。これにより、使用者は、より安心して衛生洗浄装置を使用することができる。また、弁装置は、バキュームブレーカと吐水ノズルとの間の流路に設けられているため、貯湯タンクの給水源側への水抜きを支障なく実行することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の態様によれば、装置が大型化すること、あるいはコストがかかることを抑制しつつ、水抜きを自動的に実行することができる衛生洗浄装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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例示する斜視模式図である。
【図２】本実施形態にかかる衛生洗浄装置の水路系の要部構成を表すブロック図である。
【図３】本実施形態の電磁弁の内部構造を例示する断面模式図である。
【図４】変形例の電磁弁の内部構造を例示する断面模式図である。
【図５】本実施形態の具体例にかかる衛生洗浄装置の要部構成を例示するブロック図である。
【図６】衛生洗浄装置の電源が切れた場合の動作を例示するフローチャート図である。
【図７】衛生洗浄装置の電源が入った場合の動作を例示するフローチャート図である。
【図８】電磁弁のソレノイドに印加する電圧の一例を例示するグラフ図である。
【図９】電磁弁のソレノイドに印加する電圧の他の一例を例示するグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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例示する斜視模式図である。
【００１８】
図１に表したトイレ装置は、洋式腰掛便器（以下、単に「便器」ともいう）９５０と、その上に設置された衛生洗浄装置１０と、を有する。洋式腰掛便器９５０は、いわゆる「ロータンク式」のものでもよく、または水道などの給水源に直結されて洗浄水を流す「直圧式」のものでもよい。便器９５０の上に設置された衛生洗浄装置１０は、本体部１２と、この本体部１２に対して開閉自在に軸支された便座１４及び便蓋１６と、を備える。ただし便蓋１６は、設けなくてもよい。本体部１２からは、使用者のスイッチ操作などに応じて吐水ノズル４１０が便器９５０のボウル内に伸出し、その先端付近に設けられた吐水口から水を噴射して、使用者の「おしり」などを洗浄可能とされている。なお、本願明細書において「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。
【００１９】
図２は、本実施形態にかかる衛生洗浄装置の水路系の要部構成を表すブロック図である。
衛生洗浄装置１０は、貯水タンクなどの給水源２０から供給される水をノズルユニット４００に導く流路１１０を有する。流路１１０の上流側には、まず止水栓１１２が設けられている。止水栓１１２は、手動による開閉が可能とされ、例えば、衛生洗浄装置１０の取付・取り外しや保守点検の際などに水路を随時遮断することができる。なお、止水栓１１２は、衛生洗浄装置１０に設けてもよく、または、衛生洗浄装置１０とは別体の要素として貯水タンクなどの給水源２０の供給口の側に設けてもよい。
【００２０】
止水栓１１２の下流には、ストレーナ１１４と、電磁弁１２０と、調圧弁１３０と、が設けられている。ストレーナ１１４は、例えば８０メッシュ程度のフィルタであり、給水に混入した異物を除去する。電磁弁１２０は、非通電時において開状態となるノーマルオープン式のバルブであり、制御部（図５参照）からの指令に基づいて流路１１０の通水を制御する。つまり、電磁弁１２０は、非通電時において流路１１０を開き、流路１１０の通水を可能とする。ここで、本願明細書において「ノーマルオープン式の電磁弁」とは、バルブを開状態から閉状態に変化させる場合には電力を必要とする一方で、バルブを閉状態から開状態に変化させる場合には電力を必ずしも必要とはしないものをいう。さらに、本願明細書において「ノーマルオープン式の電磁弁」とは、バルブを開状態に維持するためには電力を必ずしも必要とはせず、バルブを閉状態に維持するためには電力を必要とするものをいう。この電磁弁１２０については、後に詳述する。調圧弁１３０は、給水圧が高い場合に、所定の圧力範囲に調整する役割を有する。
【００２１】
調圧弁１３０の下流には、安全弁１４０が設けられている。安全弁１４０は、水路の圧力が上昇した時に開いて、水を便器９５０のボウルに排出する。安全弁１４０を設けることにより、例えば調圧弁１３０の故障などによりその２次側の水路の圧力が上昇した場合でも、衛生洗浄装置１０の内部に漏水が生ずることを防止できる。
【００２２】
安全弁１４０の下流には、熱交換ユニット２００が設けられている。熱交換ユニット２００は、流路１１０の途中に設けられた貯湯タンク２０１を有する。貯湯タンク２０１は、供給された水をヒータで加熱し、所定の温水にする。熱交換ユニット２００の下流には、バキュームブレーカ２１０、２３０から、流量調整弁ユニット（弁装置）３００を経てノズルユニット４００が接続されている。バキュームブレーカ２１０、２３０は、熱交換ユニット２００とノズルユニット４００との間の流路１１０の水抜きを促進させる。流量調整弁ユニット３００は、ノズルユニット４００に設けられている吐水ノズルやノズル洗浄室（図５参照）への給水の切替や水勢の調整をする。なお、流量調整弁ユニット３００の２次側に、水に脈動を与える脈動ユニットなどを設けてもよい。
【００２３】
そして、本実施形態では、外部電源（図５参照）からの電力の供給が停止すると、電磁弁１２０は、開状態となり流路１１０の通水を可能とする。これによれば、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１０では、外部電源からの電力の供給が停止された場合には、自動的にノーマルオープン式の電磁弁１２０は開き、貯湯タンク２０１の水を流路１１０の上流側に排水することができる。すなわち、衛生洗浄装置１０は、図２に表した矢印Ａ１のように、貯湯タンク２０１の水を給水源２０側に排水することができる。そのため、給水源２０から供給される水の水圧が低下することにより、衛生洗浄装置１０は、給水源２０側へ水抜きをより確実に実行することができる。
【００２４】
より具体的には、家屋以外の用途、例えばキャンピングカーや列車、航空機などに衛生洗浄装置を搭載した場合、これらを低温環境下で駐車・駐機する際には、給水源を停止させ、また電源の供給も停止する場合が多い。つまり、キャンピングカーや列車、航空機などのトータルスイッチが切られ、電力の供給が停止されると、衛生洗浄装置の電源が切られ、給水源からの水の供給が停止される場合が多い。本実施形態にかかる衛生洗浄装置１０は、このように水道以外（例えば貯水タンクなど）の給水源２０の水をポンプなどにより供給する場合などに有効な装置の１つであり、外部電源からの電力の供給の停止、あるいは給水源の水圧の低下に対応して衛生洗浄装置１０の水抜きを自動的に実行することができる。
【００２５】
したがって、使用者は、衛生洗浄装置１０の止水栓１１２や図示しない水抜き弁をわざわざ操作する必要がなく、外部電源から衛生洗浄装置１０への電力の供給を停止するだけで、水抜きを実行することができる。これにより、水抜き作業の手間が軽減され、使い勝手のよい衛生洗浄装置を提供できる。そして、水抜きを実行するための特別な電磁弁やバイパス流路や排水流路などを設ける必要がないため、衛生洗浄装置１０が大型化すること、あるいはコストがかかることを抑制しつつ、水抜きを自動的に実行することができる。
【００２６】
一方、外部電源からの電力の供給が開始すると、制御部は、ノーマルオープン式の電磁弁１２０へ通電し、その電磁弁１２０を閉状態とする。これにより、給水源２０から供給された水は、電磁弁１２０により止水される。そのため、外部電源から電力が供給されているときに、給水源２０から供給される水が吐水ノズル４１０から垂れ流されることを抑制することができる。これにより、使用者は、より安心して衛生洗浄装置１０を使用することができる。
【００２７】
ここで、衛生洗浄装置１０の電源が入っているときには、電磁弁１２０の閉状態を維持するために、制御部は電磁弁１２０へ常時通電しておく必要がある。そうすると、電磁弁１２０のソレノイドがより高温に発熱するおそれがある。これに対して、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１０は、例えばチョッパ制御などにより電磁弁１２０の閉状態を維持することができる。そのため、電磁弁１２０のソレノイドにおいて発生する熱を低減することができる。これによれば、電磁弁１２０のソレノイドにおいて発生する熱を低減するための特別な放熱板や冷却装置などを設ける必要はないため、衛生洗浄装置１０が大型化すること、あるいはコストがかかることを抑制することができる。
【００２８】
なお、貯湯タンク２０１には、約７００ミリリットル程度の水が残留していることもあるが、この場合でも、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１０は、より確実に水抜きを自動的に実行することができる。なお、本発明は貯湯タンクを用いたものには限定されず、いわゆる瞬間加熱式の熱交換機を有するものも包含する。
【００２９】
次に、本実施形態のノーマルオープン式の電磁弁１２０の一例について、図面を参照しつつ説明する。
図３は、本実施形態の電磁弁の内部構造を例示する断面模式図である。
また、図４は、変形例の電磁弁の内部構造を例示する断面模式図である。
なお、図３（ａ）および図４（ａ）は、電磁弁が閉じた状態を表す断面模式図であり、図３（ｂ）および図４（ｂ）は、電磁弁が開いた状態を表す断面模式図である。
【００３０】
図３および図４には、ノーマルオープン式の電磁弁１２０の一例として、ノーマルオープン式ソレノイドバルブを表した。この電磁弁１２０は、弁本体１２１を有し、その弁本体１２１の周縁部には、ソレノイド１２３が設けられている。また、弁本体１２１の内部には、弁体１２４ａを一端部に有するプランジャ１２４と、プランジャ１２４を上流側（１次側）へ付勢するスプリング１２７と、が設けられている。このスプリング１２７は、プランジャ１２４と、弁本体１２１の下流側（２次側）の内壁と、に接続されている。そのため、スプリング１２７は、プランジャ１２４を１次側へ押すように付勢力を作用させる。
【００３１】
弁本体１２１には、給水源２０から供給された水を流入させる流入路１２１ａと、電磁弁１２０から水を流出させる流出路１２１ｃと、が形成されている。さらに、流入路１２１ａと流出路１２１ｃとの間には、２次側へ移動したプランジャ１２４の弁体１２４ａと接触する弁座１２１ｂが形成されている。つまり、プランジャ１２４は、弁座１２１ｂに対して接離自在に１次側および２次側へ移動することができる。
【００３２】
このような構造を有する電磁弁１２０において、外部電源からの電力の供給が開始し、ソレノイド１２３への通電が開始すると、ソレノイド１２３は磁界を発生する。そうすると、この磁界により、プランジャ１２４は、図３（ａ）に表したように、スプリング１２７の付勢力に対抗して２次側へ移動する。そして、弁体１２４ａと弁座１２１ｂとは接触し、流出路１２１ｃは弁体１２４ａにより閉塞される。また、給水源２０から供給された水は、図３（ａ）に表した矢印Ａ２のように、流入路１２１ａから弁本体１２１の内部へ流入し、図３（ａ）に表した矢印Ａ３のように、プランジャ１２４に２次側へ向かう力（１次圧）を与える。
【００３３】
これらにより、電磁弁１２０は閉状態となり、給水源２０から供給された水は、電磁弁１２０により止水される。この状態（電磁弁１２０が閉じた状態）は、ソレノイド１２３への通電が継続あるいは断続されることにより維持される。つまり、電圧が一定値として連続的に印加される場合だけではなく、例えばチョッパ制御のように、電圧が異なる値に切り替えられつつ所定時間の間隔で繰り返し印加される場合に、電磁弁１２０の閉状態は維持される。ここで、本願明細書において「チョッパ制御」とは、異なる値の電圧を所定時間の間隔で繰り返し印加する制御をいうものとする。なお、ソレノイド１２３への通電の具体例については後に詳述する。
【００３４】
続いて、外部電源からの電力の供給が停止し、ソレノイド１２３への通電が停止すると、ソレノイド１２３は磁界を発生しない。また、外部電源からの電力の供給が停止し、給水源２０からの水の供給が停止する場合には、プランジャ１２４に作用する１次圧は低下する。そうすると、プランジャ１２４は、図３（ｂ）に表したように、スプリング１２７の付勢力により１次側へ移動する。そして、弁体１２４ａと弁座１２１ｂとは離間し、流出路１２１ｃが開口する。そのため、流入路１２１ａと流出路１２１ｃとは連通する。これにより、電磁弁１２０は、非通電時において自動的に開状態となり、貯湯タンク２０１の水は、図３（ｂ）に表した矢印Ａ４およびＡ５のように、流出路１２１ｃおよび流入路１２１ａを介して給水源２０側に排水される。この状態（電磁弁１２０が開いた状態）は、ソレノイド１２３への非通電が継続されることにより維持される。
【００３５】
このように、ノーマルオープン式の電磁弁１２０では、ソレノイド１２３への通電を停止することにより、電磁弁１２０を開状態に維持することができ、一方で、ソレノイド１２３への通電を継続あるいは断続することにより、電磁弁１２０を閉状態に維持することができる。
ここで、スプリング１２７は、図４に表した変形例の電磁弁１２０のように、プランジャ１２４と、弁本体１２１の上流側の内壁と、に接続され、プランジャ１２４を上流側へ付勢してもよい。つまり、この場合には、スプリング１２７は、プランジャ１２４を流入路１２１ａ側へ引っ張るように付勢力を作用させる。本変形例の場合には、図４（ａ）に表したように、弁体１２４ａが流出路１２１ｃを閉塞する際に、スプリング１２７が邪魔になりにくいという点で有利である。そのため、より少ない消費電力で電磁弁１２０の閉状態を維持することができる。
【００３６】
また、本実施形態の電磁弁１２０では、スプリング１２７のばね定数を適宜設定することにより、流入路１２１ａから流入する水の１次圧だけで電磁弁１２０の閉状態が維持されてもよい。この場合には、ソレノイド１２３への通電を継続あるいは断続することなく、流出路１２１ｃが弁体１２４ａにより閉塞された状態（電磁弁１２０の閉状態）が維持される。そのため、より少ない消費電力で電磁弁１２０の閉状態を維持することができる。
【００３７】
次に、本実施形態にかかる衛生洗浄装置の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図５は、本実施形態の具体例にかかる衛生洗浄装置の要部構成を例示するブロック図である。
なお、図５は、水路系および電気系の要部構成を併せて表している。
【００３８】
本具体例にかかる衛生洗浄装置１０には、図２に関して前述したノーマルオープン式の電磁弁１２０と、調圧弁１３０と、熱交換ユニット２００と、流量調整弁ユニット３００と、ノズルユニット４００と、が適宜設けられている。ノズルユニット４００には、吐水ノズル４１０と、これを伸出・後退させるノズルモータ４８０と、吐水ノズル４１０の外周に水を噴射してその胴体を洗浄するノズル洗浄室４９０と、が設けられている。これら各要素の動作は、制御部５００により制御される。また、制御部５００には、便座１４に使用者が座っていることを検知する着座センサ６００からの信号や、操作部（リモコン）７００などによるスイッチ操作の情報などが入力される。
【００３９】
さらに、本具体例にかかる衛生洗浄装置１０には、電源回路５７０が設けられている。電源回路５７０は、外部電源３０と接続されており、外部電源３０から供給される電力を衛生洗浄装置１０の動作に使用することができる。
【００４０】
次に、本具体例にかかる衛生洗浄装置１０の動作の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図６は、衛生洗浄装置の電源が切れた場合の動作を例示するフローチャート図である。
【００４１】
まず、例えばキャンピングカーや列車、航空機などのトータルスイッチが切られ、外部電源３０からの電力の供給が停止すると、衛生洗浄装置１０の電源が切れる（ステップＳ１０１）。そうすると、給水源２０からの水の供給が停止する（ステップＳ１０３）。
【００４２】
このとき、衛生洗浄装置１０の電源が切れ、ソレノイド１２３への通電が停止するため、ソレノイド１２３は磁界を発生しない。また、給水源２０からの水の供給が停止するため、プランジャ１２４に作用する１次圧は、給水源２０から水が供給されているときよりも低下する。これらにより、プランジャ１２４および弁体１２４ａは、スプリング１２７の付勢力により１次側へ移動する（ステップＳ１０５）。そして、弁体１２４ａと弁座１２１ｂとは離間し、流出路１２１ｃが開口する。これにより、電磁弁１２０は、開状態となる（ステップＳ１０７）。そして、電磁弁１２０が開いた状態は、ソレノイド１２３への通電が停止している間において維持される。
【００４３】
これにより、電磁弁１２０は、非通電時において自動的に開状態となり、貯湯タンク２０１の水は、流出路１２１ｃおよび流入路１２１ａを介して給水源２０側に排水される。すなわち、貯湯タンク２０１の水を給水源２０側へ水抜きすることができる（ステップＳ１０９）。
【００４４】
本具体例の動作によれば、外部電源３０からの電力の供給の停止、あるいは給水源２０の水圧の低下に対応して衛生洗浄装置１０の水抜きを自動的に実行することができる。したがって、使用者は、衛生洗浄装置１０の止水栓１１２や図示しない水抜き弁をわざわざ操作する必要がなく、外部電源３０から衛生洗浄装置１０への電力の供給を停止するだけで、水抜きを実行することができる。これにより、水抜き作業の手間が軽減され、使い勝手のよい衛生洗浄装置を提供できる。そして、水抜きを実行するための特別な電磁弁やバイパス流路や排水流路などを設ける必要がないため、衛生洗浄装置１０が大型化すること、あるいはコストがかかることを抑制しつつ、水抜きを自動的に実行することができる。
【００４５】
図７は、衛生洗浄装置の電源が入った場合の動作を例示するフローチャート図である。 また、図８は、電磁弁のソレノイドに印加する電圧の一例を例示するグラフ図である。 また、図９は、電磁弁のソレノイドに印加する電圧の他の一例を例示するグラフ図である。
【００４６】
まず、例えばキャンピングカーや列車、航空機などのトータルスイッチが入れられ、外部電源３０からの電力の供給が開始すると、衛生洗浄装置１０の電源が入る（ステップＳ２０１）。なお、ここでいう「衛生洗浄装置１０の電源が入る」という範囲には、衛生洗浄装置１０が設置された後に初めて電源が入る場合だけではなく、再び電源が入る場合も包含される。すなわち、例えばキャンピングカーや列車、航空機などのトータルスイッチが再び入れられることにより、衛生洗浄装置１０の電源が再び入り、衛生洗浄装置１０の動作を再開させる場合も包含される。
【００４７】
ここで、衛生洗浄装置１０の電源が入り、ソレノイド１２３への通電が開始すると、ソレノイド１２３は磁界を発生する。そうすると、この磁界により、プランジャ１２４および弁体１２４ａは、スプリング１２７の付勢力に対抗して２次側へ移動する（ステップＳ２０３）。そして、弁体１２４ａと弁座１２１ｂとは接触し、流出路１２１ｃは弁体１２４ａにより閉塞される。これにより、電磁弁１２０は、閉状態となる（ステップＳ２０５）。
【００４８】
このとき、ソレノイド１２３へ印加される電圧は、図８および図９に表した「閉動作」における電圧のように、例えば２４ボルトである。プランジャ１２４をスプリング１２７の付勢力に対抗して２次側へ移動させるためには、電磁弁１２０の閉状態を維持するときよりも大きな力が必要である。そのため、プランジャ１２４を２次側へ移動させる動作（閉動作）を実行するときには、制御部５００は、ソレノイド１２３へ一定の電圧（ここでは、２４ボルト）を連続的に印加する。
【００４９】
続いて、制御部５００は、ソレノイド１２３への通電を継続あるいは断続することにより、電磁弁１２０の閉状態を維持する。本具体例では、ソレノイド１２３へ印加される電圧は、図８に表した「閉状態維持」における電圧のように、例えば２４ボルトと５ボルトとを交互に所定時間の間隔で繰り返される。すなわち、制御部５００は、チョッパ制御を実行することにより電磁弁１２０の閉状態を維持する（ステップＳ２０７）。このときのチョッパ制御の周期やデューティ比については、電磁弁１２０の閉状態を維持できる範囲において適宜設定可能である。
【００５０】
また、衛生洗浄装置１０の電源が入ると、給水源２０からの水の供給が開始するため、流入路１２１ａから流入する水によりプランジャ１２４には１次圧が作用する。そのため、プランジャ１２４をスプリング１２７の付勢力に対抗して２次側へ移動させるときよりも小さな力で電磁弁１２０の閉状態を維持することができる。これにより、制御部５００は、図８に表したグラフ図のように、チョッパ制御を実行することにより電磁弁１２０の閉状態を維持することができる。
【００５１】
あるいは、プランジャ１２４には１次圧が作用しているため、スプリング１２７のばね定数を適宜設定することにより、制御部５００は、例えば図９に表した「閉状態維持」における電圧のように、「閉動作」のときよりも低い電圧（ここでは、５ボルト）を連続的に印加することで電磁弁１２０の閉状態を維持することができる。そして、衛生洗浄装置１０の動作の準備が完了する（ステップＳ２０９）。
【００５２】
本具体例の動作によれば、外部電源３０からの電力の供給が開始すると、制御部５００は、電磁弁１２０へ通電し、その電磁弁１２０を閉状態とする。これにより、給水源２０から供給された水は、電磁弁１２０により止水される。そのため、外部電源３０から電力が供給されているときに、給水源２０から供給される水が吐水ノズル４１０から垂れ流されることを抑制することができる。これにより、使用者は、より安心して衛生洗浄装置１０を使用することができる。
【００５３】
また、制御部５００は、電磁弁１２０の閉状態を維持するためにソレノイド１２３への通電を継続あるいは断続するが、例えば図８に表したグラフ図のように、チョッパ制御を実行することにより電磁弁１２０の閉状態を維持することができる。あるいは、制御部５００は、例えば図９に表したグラフ図のように、「閉動作」のときよりも低い電圧を連続的に印加することにより電磁弁１２０の閉状態を維持することができる。そのため、電磁弁１２０のソレノイド１２３において発生する熱を低減することができる。これによれば、電磁弁１２０のソレノイド１２３において発生する熱を低減するための特別な放熱板や冷却装置などを設ける必要はないため、衛生洗浄装置１０が大型化すること、あるいはコストがかかることを抑制することができる。
【００５４】
さらに、本具体例にかかる衛生洗浄装置１０では、バキュームブレーカ２１０、２３０とノズルユニット４００との間に、より具体的には、バキュームブレーカ２１０、２３０と吐水ノズル４１０との間に、流量調整弁ユニット（弁装置）３００が設けられている（図２参照）。流量調整弁ユニット３００は、外部電源３０からの電力の供給が停止すると閉状態となり、流路１１０内の水を止水することができる。流量調整弁ユニット３００は、給水の切替や水勢の調整を行うだけであるため、より多くの消費電力を必要とせず、より少ない消費電力で動作することができる。
【００５５】
これによれば、外部電源３０からの電力の供給が停止している場合に、給水源２０から水が供給されたときでも、流量調整弁ユニット３００は、流路１１０内の水を止水することができる。そのため、この場合でも、給水源２０から供給される水が吐水ノズル４１０から垂れ流されることを抑制することができる。これにより、使用者は、より安心して衛生洗浄装置１０を使用することができる。また、流量調整弁ユニット３００は、バキュームブレーカ２１０、２３０と吐水ノズル４１０との間に設けられているため、貯湯タンク２０１の給水源２０側への水抜きを支障なく実行することができる。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態によれば、衛生洗浄装置１０は、ノーマルオープン式の電磁弁１２０を有する。そして、外部電源３０からの電力の供給が停止すると、電磁弁１２０は、開状態となり流路１１０の通水を可能とする。そのため、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１０では、外部電源３０からの電力の供給が停止した場合には、自動的にノーマルオープン式の電磁弁１２０は開き、貯湯タンク２０１の水を流路１１０の上流側に排水することができる。すなわち、衛生洗浄装置１０は、貯湯タンク２０１の水を給水源２０側に排水することができる。そのため、給水源２０から供給される水の水圧が低下することにより、衛生洗浄装置１０は、給水源２０側へ水抜きをより確実に実行することができる。
【００５７】
したがって、使用者は、衛生洗浄装置１０の止水栓１１２や図示しない水抜き弁をわざわざ操作する必要がなく、外部電源から衛生洗浄装置１０への電力の供給を停止するだけで、水抜きを実行することができる。これにより、水抜き作業の手間が軽減され、使い勝手のよい衛生洗浄装置を提供できる。そして、水抜きを実行するための特別な電磁弁やバイパス流路や排水流路などを設ける必要がないため、衛生洗浄装置１０が大型化すること、あるいはコストがかかることを抑制しつつ、水抜きを自動的に実行することができる。
【００５８】
一方、外部電源３０からの電力の供給が開始すると、制御部５００は、ノーマルオープン式の電磁弁１２０へ通電し、その電磁弁１２０を閉状態とする。これにより、給水源２０から供給された水は、電磁弁１２０により止水される。そのため、外部電源３０から電力が供給されているときに、給水源２０から供給される水が吐水ノズル４１０から垂れ流されることを抑制することができる。これにより、使用者は、より安心して衛生洗浄装置１０を使用することができる。
【００５９】
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、ノーマルオープン式の電磁弁１２０などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや電磁弁１２０や調圧弁１３０の設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。すなわち、図２および図５に表したブロック図では、電磁弁１２０は、調圧弁１３０よりも上流側に設けられているが、調圧弁１３０よりも下流側に設けられていてもよい。
また、図８および図９に表したグラフ図では、２４ボルトと５ボルトとの電圧が印加される場合を例に挙げて説明したが、ソレノイド１２３に印加される電圧はこれだけに限定されるわけではない。これらの電圧については、電磁弁１２０の閉動作を実行できる範囲、および電磁弁１２０の閉状態を維持できる範囲において適宜変更可能である。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 衛生洗浄装置、 １２ 本体部、 １４ 便座、 １６ 便蓋、 ２０ 給水源、 ３０ 外部電源、 １１０ 流路、 １１２ 止水栓、 １１４ ストレーナ、 １２０ 電磁弁、 １２１ 弁本体、 １２１ａ 流入路、 １２１ｂ 弁座、 １２１ｃ 流出路、 １２３ ソレノイド、 １２４ プランジャ、 １２４ａ 弁体、 １２７ スプリング、 １３０ 調圧弁、 １４０ 安全弁、 ２００ 熱交換ユニット、 ２０１ 貯湯タンク、 ２１０、２３０ バキュームブレーカ、 ３００ 流量調整弁ユニット、 ４００ ノズルユニット、 ４１０ 吐水ノズル、 ４８０ ノズルモータ、 ４９０ ノズル洗浄室、 ５００ 制御部、 ５７０ 電源回路、 ６００ 着座センサ、 ７００ 操作部、 ９５０ 洋式腰掛便器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐水口から水を噴射する吐水ノズルと、
給水源から供給される水を前記吐水ノズルに導く流路と、
前記流路の通水を制御し、外部電源からの電力の供給が停止すると開状態となり前記流路の通水を可能とするノーマルオープン式の電磁弁と、
前記流路の途中に設けられ、前記水をヒータで加熱する貯湯タンクと、
前記貯湯タンクよりも下流側の前記流路に設けられたバキュームブレーカと、
外部電源からの電力の供給が開始すると前記電磁弁を閉じる制御を実行する制御部と、
を備えたことを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項２】
前記制御部は、チョッパ制御を実行することにより、前記電磁弁の閉状態を維持することを特徴とする請求項１記載の衛生洗浄装置。
【請求項３】
前記バキュームブレーカと、前記吐水ノズルと、の間の前記流路に設けられ、前記外部電源からの電力の供給が停止すると前記流路内の水を止水可能な弁装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の衛生洗浄装置。
【請求項１】
吐水口から水を噴射する吐水ノズルと、
給水源から供給される水を前記吐水ノズルに導く流路と、
前記流路の通水を制御し、外部電源からの電力の供給が停止すると開状態となり前記流路の通水を可能とするノーマルオープン式の電磁弁と、
前記流路の途中に設けられ、前記水をヒータで加熱する貯湯タンクと、
前記貯湯タンクよりも下流側の前記流路に設けられたバキュームブレーカと、
外部電源からの電力の供給が開始すると前記電磁弁を閉じる制御を実行する制御部と、
を備えたことを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項２】
前記制御部は、チョッパ制御を実行することにより、前記電磁弁の閉状態を維持することを特徴とする請求項１記載の衛生洗浄装置。
【請求項３】
前記バキュームブレーカと、前記吐水ノズルと、の間の前記流路に設けられ、前記外部電源からの電力の供給が停止すると前記流路内の水を止水可能な弁装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の衛生洗浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−７４６２６（Ｐ２０１１−７４６２６Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２５５６０（Ｐ２００９−２２５５６０）
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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