衛生洗浄装置
【課題】便器の広い範囲の汚物の付着を防止することができる衛生洗浄装置を提供する。
【解決手段】衛生洗浄装置１００は、便器及び便座を備えるトイレ装置に用いられる。衛生洗浄装置１００は、便座に着座した被洗浄体に向けて洗浄水を吐出する第１洗浄ノズル１、２と、給水源２０１に接続されるべき上流端を有し、下流端が第１洗浄ノズルに接続された第１流路２０２、２０３と、便器に向けて洗浄水を吐出して便器を洗浄する第２洗浄ノズル４０と、第１流路から分岐され、第２洗浄ノズルに接続された第２流路２０４、２０５と、第２流路を流れる洗浄水の流量を調整する流量調整弁１０３と、を備える。
【解決手段】衛生洗浄装置１００は、便器及び便座を備えるトイレ装置に用いられる。衛生洗浄装置１００は、便座に着座した被洗浄体に向けて洗浄水を吐出する第１洗浄ノズル１、２と、給水源２０１に接続されるべき上流端を有し、下流端が第１洗浄ノズルに接続された第１流路２０２、２０３と、便器に向けて洗浄水を吐出して便器を洗浄する第２洗浄ノズル４０と、第１流路から分岐され、第２洗浄ノズルに接続された第２流路２０４、２０５と、第２流路を流れる洗浄水の流量を調整する流量調整弁１０３と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛生洗浄装置に関し、特に便器を洗浄する洗浄ノズルを有する衛生洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の衛生洗浄装置では、汚物が便器に付着することを防止するさまざまな方法が知られている。
【０００３】
たとえば、水道配管とプレ洗浄用ノズルとを接続する流路に、水道配管側から順に減圧弁および電磁弁が接続される。着座センサにより人体の着座が検出されると、電磁弁が開き、プレ洗浄用ノズルのほぼ全周から洗浄水が噴出される。これにより、便器のボール面が濡れて、汚物が便器に付着することが防止される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１８９３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の衛生洗浄装置では、閉じている電磁弁に、水道配管の給水圧が作用している。このため、電磁弁が開いてから減圧弁によって減圧されるまでの間、プレ洗浄ノズルに高い給水圧が作用する。これにより、プレ洗浄ノズルから洗浄水が勢いよく噴き出し、洗浄水が便座あるいは便器の外に飛び出してしまう可能性がある。
【０００６】
これに対し、プレ洗浄ノズルの位置を低くすると、プレ洗浄ノズルから噴出する洗浄水の位置が低くなる。これにより、洗浄水は便器の低い狭い範囲にしか散布されず、洗浄水が便器の広い範囲に行き渡らない。特に、便器の上部にあるリムは汚れが付着しやすい部分の１つである。このリム付近の便器の高い位置まで洗浄水が届かない。このため、便器全体の汚物の付着を防止することができない。
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、便器の広い範囲の汚物の付着を防止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している。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある態様に係る、衛生洗浄装置は、便器及び便座を備えるトイレ装置に用いられる衛生洗浄装置であって、前記便座に着座した被洗浄体に向けて洗浄水を吐出する第１洗浄ノズルと、給水源に接続されるべき上流端を有し、下流端が前記第１洗浄ノズルに接続された第１流路と、前記便器に向けて洗浄水を吐出して前記便器を洗浄する第２洗浄ノズルと、前記第１流路から分岐され、前記第２洗浄ノズルに接続された第２流路と、前記第２流路を流れる洗浄水の流量を調整する流量調整弁と、前記流量調整弁の動作を制御する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、以上に説明した構成を有し、便器の広い範囲の汚物の付着を防止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という効果を奏する。
【００１０】
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態２に係る衛生洗浄装置を示す斜視図である。
【図２】図１の衛生洗浄装置の遠隔操作装置を示す正面図である。
【図３】図１の衛生洗浄装置の構成を示す模式図である。
【図４】図１の衛生洗浄装置を示す縦断面図である。
【図５】図４の衛生洗浄装置の第２洗浄ノズルおよびその周辺部を示す拡大断面図である。
【図６】図１の衛生洗浄装置を示す縦断面図である。
【図７】図６の衛生洗浄装置の第２洗浄ノズルおよびその周辺部を示す拡大断面図である。
【図８】（ａ）は図４の第２洗浄ノズルの先端部を示す断面図である。（ｂ）は（ａ）のＣ１４−Ｃ１４における第２洗浄ノズルの断面図である。
【図９】（ａ）は第２洗浄ノズルの噴出流速と広がり幅の定義を説明するための模式図である。（ｂ）は噴出流速と広がり幅との関係を示すグラフである。
【図１０】入室着座時間に関する調査結果を示すグラフである。
【図１１】衛生洗浄装置における動作の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１の衛生洗浄装置の流量調整弁を示す正面図である。
【図１３】図１２に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した閉状態の流量調整弁を示す断面図である。
【図１４】図１２に示すＡ−Ａ線に沿って切断した閉状態の流量調整弁を示す断面図である。
【図１５】図１２に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した開状態の流量調整弁を示す断面図である。
【図１６】図１２に示すＡ−Ａ線に沿って切断した開状態の流量調整弁を示す断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態１に係る衛生洗浄装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態に係る衛生洗浄装置は、便器及び便座を含むトイレ装置に用いられる衛生洗浄装置であって、前記便座に着座した被洗浄体に向けて洗浄水を吐出する第１洗浄ノズルと、給水源に接続されるべき上流端を有し、下流端が前記第１洗浄ノズルに接続された第１流路と、前記便器に向けて洗浄水を吐出して前記便器を洗浄する第２洗浄ノズルと、前記第１流路から分岐され、前記第２洗浄ノズルに接続された第２流路と、前記第２流路を流れる洗浄水の流量を調整する流量調整弁と、前記流量調整弁の動作を制御する制御部とを備える。ここで「接続される」は、「直接に接続される」形態と「間接に接続される」形態との双方を含む。「被洗浄体」として、人体が例示される。
【００１３】
前記制御部は、前記便器の洗浄を開始する時に、前記流量調整弁を弁開度がある弁開度から大きくなるように制御するよう構成されていてもよい。
【００１４】
衛生洗浄装置は、前記第１流路において前記上流端と前記第２流路の分岐点との間に設けられ、かつ前記給水源からの洗浄水を減圧する減圧弁をさらに備えていてもよい。
【００１５】
衛生洗浄装置では、前記流量調整弁は、一端が開放されかつ他端が閉鎖された円柱状の内部空間と、該内部空間の内周面に開口する第３流路と、該内部空間の他端に開口する第４流路とを含む弁ボディと、前記弁ボディの内部空間に前記一端から回動可能に挿入され、かつ内部流路を含む円柱状の弁体と、を備え、前記弁体は、基端部が前記弁ボディの外部においてモータに接続され、前記内部流路の一方口が前記弁体の先端面に開口し、かつ前記内部流路の他方口が前記弁体の軸方向における前記弁ボディの第３流路の開口に対応する位置に開口するように構成されており、前記弁ボディの内部空間の軸方向における前記他端と前記第３流路の開口との間の部位並びに前記第３流路の開口と前記一端との間に部位に、前記内部空間の内周面と前記弁体の外周面との間隙を該間隙の全周に渡ってシールするシール機構が設けられていてもよい。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１７は、実施の形態１に係る衛生洗浄装置の構成を示す模式図である。
【００１９】
衛生洗浄装置１００は、便器７００及び便座４００を含むトイレ装置１０００（図１参照）に用いられる。衛生洗浄装置１００は、便座４００に着座した被洗浄体に向けて洗浄水を吐出する第１洗浄ノズル１、２と、給水源２０１に接続されるべき上流端を有し、下流端が第１洗浄ノズル１、２に接続された第１流路２０２、２０３と、便器７００に向けて洗浄水を吐出して便器７００を洗浄する第２洗浄ノズル４０と、第１流路１、２から分岐され、第２洗浄ノズル４０に接続された第２流路２０４、２０５と、第２流路２０４、２０５を流れる洗浄水の流量を調整する流量調整弁１０３と、流量調整弁１０３の動作を制御する制御部４とを備える。衛生洗浄装置１００のこれ以外の構成要素は、特に限定されず、任意の公知の構成を採用することができる。
【００２０】
上記構成の衛生洗浄装置１００において、被洗浄体を洗浄する際には、洗浄水は給水源２０１から第１流路２０２、２０３を通り第１洗浄ノズル１、２に流れる。洗浄水は、第１洗浄ノズル１、２から吐出して、便座４００に着座した被洗浄体を洗浄する。
【００２１】
また、便器７００の洗浄を開始する際、洗浄水は、第１流路２０２、２０３から第２流路２０４、２０５を通り第２ノズル４０に流れる。ここで、「開閉弁」は、一般に「開放」と「閉止」との間で操作量がステップ状に変化され、それに応じて弁開度がステップ状に変化するように設計されている。一方、「流量調整弁」は、流量を調整する機能を有する構造に設計されているため、構造的に、操作量がステップ状に変化しても弁開度はステップ状に変化しない。このため、弁開度が大きくなるに従って洗浄水の吐出量は増加する。従って、制御部４が、流量調整弁１０３が所定の弁開度となるよう操作量をステップ状に変化させても流量調整弁１０３の弁開度はステップ状に変化しないため、洗浄初期には、洗浄水の吐出量が少ない。このため、仮に流量調整弁１０３に給水源からの高い水圧が作用していたとしても、第２洗浄ノズル４０から噴出される勢いが抑えられ、洗浄水が便器７００に散布される範囲は狭い。これにより、便器７００から洗浄水が飛び出すことがないため、第２洗浄ノズル４０を便器７００の中で高く配置することができる。
【００２２】
そして、洗浄水の流量が増えるに伴い、洗浄水の散布範囲が徐々に広がっていく。このため、便器７００の上端付近まで洗浄水が行きわたり、便器７００の広い範囲に水膜が形成される。これにより、汚物が便器７００に付着することが防止される。
【００２３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、実施の形態１の衛生洗浄装置を、便座を備える衛生洗浄装置に適用した形態を例示する。
【００２４】
＜トイレ装置＞
なお、以下、衛生洗浄装置１００の本体部２００側を後方とし、便座部４００の先端側を前方として説明する。
【００２５】
図１は、実施の形態１に係る衛生洗浄装置１００を含むトイレ装置１０００を示す。
【００２６】
トイレ装置１０００は、便器７００を有し、トイレットルーム内に設置される。便器７００上に衛生洗浄装置１００が装着される。
【００２７】
衛生洗浄装置１００は、本体部２００、遠隔操作装置３００、便座部４００、蓋部５００および入室検知センサ６００により構成される。
【００２８】
本体部２００には、便座部４００および蓋部５００が開閉自在に取り付けられる。本体部２００の正面上部に着座センサ６１０が設けられる。本体部２００の正面下部に後述する便器ノズルカバー４０Ｋが設けられ、便器ノズルカバー４０Ｋの背部に便器ノズル４０が位置する。
【００２９】
着座センサ６１０としては、例えば反射型の赤外線センサが用いられる。着座センサ６１０は、赤外線を便座部４００上に照射し、便座部４００に着座した人体から反射された赤外線を検出する。着座センサ６１０が赤外線を検出すると、検出信号を後述する制御部４（図３）に出力する。この制御部４によって便座部４００上に使用者が存在すると判断される。
【００３０】
遠隔操作装置３００には、衛生洗浄装置１００を操作するための複数のスイッチが設けられている。遠隔操作装置３００は、例えば便座部４００上に着座する使用者が操作可能な場所に取り付けられる。
【００３１】
入室検知センサ６００は、トイレットルームの入口等に取り付けられる。入室検知センサ６００としては、例えば反射型の赤外線センサが用いられる。入室検知センサ６００は、トイレットルームの入口等に向かって赤外線を照射し、入口へ入ってきた人体から反射された赤外線を検出する。入室検知センサ６００が赤外線を検出すると、検出信号を制御部４へ出力する。この制御部４によって、トイレットルーム内に使用者が入室したと判断される。
【００３２】
制御部４（図３）は、遠隔操作装置３００、入室検知センサ６００および着座センサ６１０から送信される信号に基づいて、衛生洗浄装置１００の各部の動作を制御する。また、制御部４は、後述するように、便器部７００の洗浄を開始する時に、流量調整弁１０３を弁開度がある弁開度から大きくなるように制御するよう構成されている。
【００３３】
＜遠隔操作装置＞
図２は、図１の遠隔操作装置３００の正面図である。
【００３４】
遠隔操作装置３００は、コントローラ本体部３０１の上部には、ワイド洗浄スイッチ３０５、リズム洗浄スイッチ３０６、水勢設定スイッチ３０７、３０８、ムーブ洗浄スイッチ３０９、洗浄位置設定スイッチ３１０、３１１が設けられている。コントローラ本体部３０１の下部には、停止スイッチ３０２、おしり洗浄スイッチ３０３、ビデ洗浄スイッチ３０４が設けられている。
【００３５】
使用者が遠隔操作装置３００の各スイッチを操作すると、各スイッチに応じた信号が遠隔操作装置３００から制御部４（図３）に送信される。制御部４が受信すると、各信号に応じて衛生洗浄装置１００を制御する。
【００３６】
例えば、使用者がおしり洗浄スイッチ３０３を操作すると、後述のおしりノズル１（図３）が移動し洗浄水を噴出する。また、使用者がビデ洗浄スイッチ３０４を操作すると、後述のビデノズル２が移動して洗浄水が噴出する。さらに、使用者が停止スイッチ３０２を操作すると、上記の洗浄水の噴出が停止され、各ノズル１、２が戻される。
【００３７】
図３は、衛生洗浄装置１００の本体部２００の構成を示す模式図である。
【００３８】
本体部２００は、給水構造および給水構造を制御する制御部４を有する。
【００３９】
給水構造は、第１流路および第２流路を含む。第１流路は、給水源である水道配管２０１からノズル部２０へ洗浄水を供給する流路である。第１流路は、たとえば、人体洗浄水流路２０２および人体洗浄水流路２０３から構成される。第２流路は、第１流路から分岐され、かつ便器ノズル４０に洗浄水を供給する流路である。第２流路は、たとえば、分岐管路２０４および便器洗浄水流路２０５から構成される。
【００４０】
つまり、水道配管２０１は、分岐水栓５を介して人体洗浄水流路２０２（前流路）に接続する。この人体洗浄水流路２０２は、熱交換器１２を介して、人体洗浄水流路２０３（後流路）に接続する。また、人体洗浄水流路２０２から、減圧弁８と固定オリフィス９との間で分岐管路２０４が分岐する。さらに、分岐管路２０４から第１のバキュームブレーカ３１を介して便器洗浄水流路２０５に接続する。
【００４１】
人体洗浄水流路２０２には、ストレーナ６、止水電磁弁７、減圧弁８、固定オリフィス９、流量センサ１１および温度センサ１３ａが、水道配管２０１側から熱交換器１２側に向かってこの順で設けられる。
【００４２】
減圧弁８は、人体洗浄水流路２０２において上流端と分岐管路２０４の分岐点との間に設けられる。減圧弁８は、水道配管２０１からの洗浄水を減圧する。
【００４３】
固定オリフィス９は、第１のバキュームブレーカ３１と一体的に形成されている。
【００４４】
人体洗浄水流路２０３は、その一端が熱交換器１２に接続され、他端がノズル部２０に接続される。人体洗浄水流路２０３には、温度センサ１３ｂ、容積型ポンプ１４、バッファタンク１５および切替弁１６が、熱交換器１２側からノズル部２０に向かってこの順で設けられる。
【００４５】
第２のバキュームブレーカ６１は、バッファタンク１５に設けられ、熱交換器１２のケーシングの上壁面よりも高い位置に配置される。これにより、熱交換器１２が空になった状態で加熱することを防止する。また、熱交換器１２からの高温の水、およびノズル部２０の洗浄水噴出口からの汚水が第２のバキュームブレーカ６１より上流に逆流することが防止される。
【００４６】
ノズル部２０は、おしりノズル１、ビデノズル２およびノズル洗浄用ノズル３を含む。おしりノズル１およびビデノズル２は、便器７００の開口に向けて洗浄水を吐出する。切替弁１６から３つの配管に分岐し、それぞれの配管の先におしりノズル１、ビデノズル２およびノズル洗浄用ノズル３が接続される。おしりノズル１およびビデノズル２は、使用者の局部の洗浄を行うために用いられる。ノズル洗浄用ノズル３は、おしりノズル１およびビデノズル２のうち便器７００内に突出する部分を洗浄するために用いられる。
【００４７】
切替弁１６は、切替弁モータ１６ｍを含む。切替弁モータ１６ｍは制御部４により制御され、切替弁１６が開閉する。切替弁１６は、おしりノズル１の配管に流路を開く、ビデノズル２の配管に流路を開く、ノズル洗浄用ノズル３の配管に流路を開く、および流路を閉じる４つの方向に切り替える。
【００４８】
分岐管路２０４は、その一端が人体洗浄水流路２０２に接続され、他端が第１のバキュームブレーカ３１に接続される。
【００４９】
第１のバキュームブレーカ３１は、熱交換器１２および便器ノズル４０の洗浄水噴出口よりも上方の位置に配置される。これにより、熱交換器１２からの高温の水、および便器ノズル４０の洗浄水噴出口からの汚水が第１のバキュームブレーカ３１より上流に逆流することが防止される。
【００５０】
便器洗浄水流路２０５は、その一端が第１のバキュームブレーカ３１に接続され、他端が便器ノズル４０に接続される。便器洗浄水流路２０５には、流量調整弁１０３が設けられる。便器ノズル４０は便器ノズルモータ４０ｍを含み、流量調整弁１０３は流量調整弁モータ１０３ｍを含む。これらのモータ４０ｍ、１０３ｍは、制御部４により制御され、便器ノズル４０が移動し、流量調整弁１０３が開閉する。流量調整弁１０３は、便器洗浄水流路２０５を流れる流量調整機能を有する。
【００５１】
制御部４は、流量センサ１１、温度センサ１３ａ、１３ｂ、入室検知センサ６００（図１）、着座センサ６１０（図１）からの検出信号、および遠隔操作装置３００（図１）からの操作信号を受ける。制御部４は、これらの信号に基づいて、止水電磁弁７、便器ノズルモータ４０ｍ、流量調整弁モータ１０３ｍ、熱交換器１２、ポンプ１４、切替弁モータ１６ｍを制御する。
【００５２】
次に、本体部２００における洗浄水の流れを説明する。
【００５３】
洗浄水は、水道配管２０１から分岐水栓５を介して人体洗浄水流路２０３に流入する。そして、ストレーナ６で洗浄水に含まれるごみや不純物等が除去される。
【００５４】
止水電磁弁７が開いていると、洗浄水は、減圧弁８により一定圧力に減圧される。そして、洗浄水は、その流量に応じた圧力に固定オリフィス９によってさらに減圧される。つまり、固定オリフィス９を通過する流量が多いほど、固定オリフィス９を通過する際の圧力損失が大きく、固定オリフィス９を通過後の圧力が小さくなる。
【００５５】
人体洗浄水流路２０２を流れる洗浄水の流量は、流量センサ１１により計測される。この計測値は流量センサ１１から制御部４へ出力される。また、人体洗浄水流路２０２を流れる洗浄水の温度は温度センサ１３ａで検出される。この検出値は温度センサ１３ａから制御部４へ出力される。
【００５６】
洗浄水は、熱交換器１２で所定の温度に加熱される。この際、流量センサ１１からの流量および温度センサ１３ａからの温度に基づいて、制御部４は熱交換器１２を制御する。
【００５７】
洗浄水は、容積型ポンプ１４により脈動が与えられて、バッファタンク１５に送り出される。バッファタンク１５では、加熱された洗浄水の温度が緩衝され、洗浄水の温度むらが抑制される。なお、熱交換器１２とバッファタンク１５との合計の容量は、１５ｃｃ〜３０ｃｃであることが好ましく、２０ｃｃ〜２５ｃｃであることがより好ましい。
【００５８】
切替弁１６がノズル１、２、３の配管のいずれかに流路を開くと、洗浄水は、切替弁１６により切り替えられた配管に流入し、ノズル１、２、３から吐出する。この切替弁１６の切り替えは、主に遠隔操作装置３００の操作信号に基づいて、制御される。なお、この際、流量調整弁１０３は閉じられている。
【００５９】
切替弁１６が流路を閉じた状態で、流量調整弁１０３が開かれると、洗浄水は、人体洗浄水流路２０２から分岐管路２０４を通り、便器洗浄水流路２０５へ流れる。洗浄水は、流量調整弁１０３を通過し、便器ノズル４０から噴出する。この便器ノズル４０の位置は、便器ノズルモータ４０ｍにより移動される。
【００６０】
＜便器ノズル＞
［構成］
図４は、便器ノズル４０が収容されているときの衛生洗浄装置１００の縦断面図である。図５は、図４の便器ノズル４０およびその周辺部の拡大断面図である。図６は、便器ノズル４０が洗浄しているときの衛生洗浄装置１００の縦断面図である。図７は、図６の便器ノズル４０およびその周辺部の拡大断面図である。図８（ａ）は、便器ノズル４０の先端部を示す断面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すＣ１４−Ｃ１４線に沿って切断した便器ノズル４０の断面図である。
【００６１】
便器ノズル４０は、便器ノズルモータ４０ｍにより移動する。便器ノズル４０が収容される場合、図４および図５に示すように、便器ノズル４０は便器ノズルカバー４０Ｋ内の収納位置に収まる。また、便器ノズル４０が洗浄水を噴出する場合、図６および図７に示すように、便器ノズル４０は便器ノズルカバー４０Ｋから外に出て便器洗浄位置に移動する。
【００６２】
便器ノズルカバー４０Ｋは、本体部２００の下部に配置される。便器ノズルカバー４０Ｋの内部で便器７００の上端より上に、ＬＥＤ（発光ダイオード）等からなるランプ５０が設けられている。便器ノズルカバー４０Ｋは、便器７００の上端から下方に突出し、便器ノズル４０の先端部およびランプ５０を覆う。便器ノズルカバー４０Ｋは、透明な樹脂により形成されている。これにより、ランプ５０が発光すると、その光は便器ノズルカバー４０Ｋを通して便器７００の内部に照射される。
【００６３】
便器ノズルカバー４０Ｋは、遮蔽部４０ｋａを含む。便器ノズル４０は洗浄水を噴出しながら収納位置へ移動している間に、洗浄水が便器７００の外側に飛び出すことを遮蔽部４０ｋａは防止している。これにより、仮に、制御部４による制御が不能となり、便器ノズル４０が洗浄水を噴出しながら所定の収納位置や便器洗浄位置以外の位置で停止することがある。このような場合でも、遮蔽部４０ｋａにより洗浄水が便器７００から飛び出して、床面に漏水することを防止することができる。
【００６４】
便器ノズル本体部４１の後端部は、回転片４３および便器ノズルモータ４０ｍを介して本体下部ケーシング２００Ａに固定されている。便器ノズルモータ４０ｍが動作すると、本体下部ケーシング２００Ａに対して回転片４３が回転し、この回転に伴い便器ノズル本体部４１の先端部が移動する。回転片４３にトーションバネ４０Ｓが挿入されている。
【００６５】
回転片４３の固定部４３ａと便器ノズルカバー４０Ｋの固定溝４０Ｋｂとにより、トーションバネ４０Ｓは固定されている。これにより、トーションバネ４０Ｓは、回転片４３を介して便器ノズル本体部４１をノズル収納位置側に押さえ付けている。このため、便器ノズルモータ４０ｍと回転片４３との間の駆動系のガタ（backlash）と、便器ノズルモータ４０ｍに減速ギアが用いられている場合の減速ギアのバックラッシュとが存在しても、便器ノズル本体部４１が所定の収納位置に固定される。つまり、手動で便器ノズル本体部４１を収納位置まで移動させると、便器ノズル本体部４１は、所定の収納位置で停止せず、ガタ分だけ戻ってしまう。これに対して、便器ノズル本体部４１がトーションバネ４０Ｓによりノズル収納側に付勢されていれば、トーションバネ４０Ｓはガタ分を吸収するため、手動操作によっても便器ノズル本体部４１を所定の収納位置に固定することができる。
【００６６】
トーションバネ４０Ｓのトルクは、接続管４４により生ずる張力と同等以上に設定されている。このため、便器ノズル本体部４１が接続管４４により引っ張られても、この引っ張る力と同等以上の力で便器ノズル本体部４１がノズル収納側に押さえられている。このため、便器ノズルモータ４０ｍにより便器ノズル本体部４１を移動させた際に、便器ノズル本体部４１の位置を正確に設定することができる。
【００６７】
便器ノズル４０は、便器ノズル本体部４１および噴流形成部材４２を有する。
【００６８】
便器ノズル本体部４１は、筒状の形状を有する。便器ノズル本体部４１は、その先端部に棒状の噴流形成部材４２が挿入される。便器ノズル本体部４１の内面には、段差部４１ｄが形成されている。便器ノズル本体部４１の内径は、段差部４１ｄにおいて大きくなる。便器ノズル本体部４１は、段差部４１ｄ（図８（ａ））を境に径の小さい小径部および径の大きな大径部を含む。
【００６９】
便器ノズル本体部４１の後端部に、回転片４３の一端が固定されている。回転片４３の他端は便器ノズルモータ４０ｍに接続され、便器ノズルモータ４０ｍは後述する本体下部ケーシング２００Ａに固定されている。便器ノズルモータ４０ｍが動作すると、便器ノズル本体部４１の先端部が図５に示す矢印Ａの方向に回動する。便器ノズル本体部４１の後端部に接続管４４が接続される。
【００７０】
噴流形成部材４２は、図８（ａ）に示すように、挿入軸部４２ａ、羽根部材４２ｂ、径大部４２ｃ、拡大部４２ｄおよびフランジ部４２ｅを含む。
【００７１】
挿入軸部４２ａは、棒状の形状を有し、便器ノズル本体部４１の内側に挿入される。挿入軸部４２ａの外径は便器ノズル本体部４１の内径より小さく、挿入軸部４２ａの外周面と便器ノズル本体部４１の内周面の間に隙間が形成される。この隙間が洗浄水の流路４１ｓとなる。また、挿入軸部４２ａはその外周面に３つの羽根部材４２ｂを有する。
【００７２】
羽根部材４２ｂは、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、平板形状を有する。羽根部材４２ｂは、挿入軸部４２ａから径方向へ延び、挿入軸部４２ａの中心から羽根部材４２ｂの先端までの長さは、便器ノズル本体部４１の小径部より大きく大径部より小さい。このため、便器ノズル本体部４１に噴流形成部材４２が挿入されると、段差部４１ｄと羽根部材４２ｂとが当接する。このとき、羽根部材４２ｂは、噴流形成部材４２と便器ノズル本体部４１との間のスペーサとして機能する。噴流形成部材４２が便器ノズル本体部４１の内部で位置決めされる。
【００７３】
径大部４２ｃは、挿入軸部４２ａの先端側に設けられる。径大部４２ｃの直径は、挿入軸部４２ａの直径から徐々に大きくなる。径大部４２ｃは、挿入軸部４２ａから拡大部４２ｄに向かって緩やかに広がる曲面を形成する。径大部４２ｃの外径が便器ノズル本体部４１の内径より小さいため、径大部４２ｃは便器ノズル本体部４１の内部に挿入される。径大部４２ｃの外周面と便器ノズル本体部４１の内周面との間の隙間は、洗浄水の流路４１ｓと連通する。この隙間は、流路４１ｓより狭く、さらに拡大部４２ｄに向かって狭くなっていく。このため、流路４１ｓから流入する洗浄水は、この隙間で加速される。よって、この隙間は加速流路４１ｔを形成する。また、先端部開口４１ｈにおいて洗浄水の加速流路４１ｔを通った洗浄水が吐出されるため、ここに環状吐出口が形成される。
【００７４】
なお、径大部４２ｃの直径が４ｍｍに、加速流路４１ｔの流路幅は約０．３ｍｍに、洗浄流量が１Ｌ／ｍｉｎに設定されると、便器ノズル４０から洗浄水が噴出する速度は４ｍ／ｓｅｃとなる。これにより、洗浄水は、便器７００のボール面に一様に拡がることができる。
【００７５】
拡大部４２ｄは、径大部４２ｃの先端側に設けられる。拡大部４２ｄの直径は径大部４２ｃの直径から徐々に大きくなる。拡大部４２ｄは、径大部４２ｃからフランジ部４２ｅに向かって緩やかに広がる曲面を形成する。拡大部４２ｄは、環状吐出口に対して間隔を隔てて対向し、中心から径方向に広がる緩やかな曲面を形成する。
【００７６】
フランジ部４２ｅは、円盤形状であって、径大部４２ｃの先端側に設けられる。フランジ部４２ｅの外径は、便器ノズル本体部４１の外径よりも大きい。フランジ部４２ｅは便器ノズル本体部４１の外部に位置する。
【００７７】
［便器ノズルの動き］
便器ノズル４０が収容位置にある場合、便器ノズル４０は便器ノズルカバー４０Ｋ内に配置される。便器ノズル４０の先端部は、便器７００の上端より下側に位置し、便器７００の中央に向かって下向きに傾斜する。
【００７８】
便器ノズル４０が収納位置から便器洗浄位置に移動する場合、便器ノズル４０の先端部が図５の矢印Ａで示す方向に移動する。便器ノズル４０は、便器ノズルカバー４０Ｋの外へ突出して、便器７００の内部空間に露出する便器洗浄位置へ移動する。
【００７９】
洗浄水が接続管４４から便器ノズル４０に供給されると、図６に示すように、洗浄水は、流路４１ｓを通り、加速流路４１ｔで設定流速まで加速される。洗浄水は、環状吐出口から吐出されて、拡大部４２ｄの緩やかな局面に沿って向きを下側から径方向の外側へ変える。洗浄水は、フランジ部４２ｅの全周に拡がり、フランジ部端４２ｆから放射状に噴出する。
【００８０】
＜流量調整弁＞
［構成］
図１２は、流量調整機能を有する流量調整弁１０３の外観正面図である。図１３は、流量調整弁１０３が全閉状態のときの図１２に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図である。図１４は、流量調整弁１０３が全閉状態のときの図１２に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。図１５は、流量調整弁１０３が全開状態のときの図１２示すＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図である。図１６は、流量調整弁１０３が全開状態のときの図１２に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。
【００８１】
流量調整弁１０３は、弁開度を調整することにより、便器洗浄水流路２０５を流れる洗浄水の流量を調整する弁である。流量調整弁１０３は、弁ボディ９１および弁体９５を含む。
【００８２】
弁ボディ９１は、円筒形状を有し、内部空間と流出路（第３流路）９３と流入路（第４流路）９２とを含む。内部空間は、円柱状であって、一端が開放され、かつ他端が閉鎖されている。流入路９２は、弁ボディ９１の下部に設けられ、内部空間の他端に開口する。流出路９３は、内部空間の内周面に開口する。弁ボディ９１の軸と、流出路９３の軸とはほぼ直交する。
【００８３】
弁体９５は、弁ボディ９１内に回動可能に挿入される。弁体９５は回転軸部９９および内部流路９４を有する。
【００８４】
回転軸部９９は、弁体９５の基端部に設けられる。回転軸部９９は、弁ボディ９１の内周面に臨み、Ｏ形断面形状の穴１０５を介して流量調整弁モータ１０３ｍに接続される。
【００８５】
内部流路９４は、入口部（一方口）および出口部（他方口）を含む。入口部は、弁体９５の先端面に開口し、弁ボディ９１の流入路９２と対向する。出口部９６は、流路９４と連通し、径方向に延びる。出口部９６は、弁体９５の軸方向における弁ボディ９１の流出路９３の開口に対応する位置に開口する。つまり、弁ボディ９１に対して弁体９５が回転すると、出口部９６は、弁ボディ９１の流出路９３と連通する位置に設けられている。出口部９６が流出路９３と対向すると、流路９４は流入路９２および流出路９３と連通する。出口部９６が流出路９３と対向する位置以外の位置にあると、流路９４は流入路９２および流出路９３と遮断される。
【００８６】
弁体９５の外周面に摺動接触面９７およびシール機構が設けられる。摺動接触面９７は、弁ボディ９１の内周面に沿って接触する。摺動接触面９７に流路９４の出口部９６が設けられる。
【００８７】
溝部１０１および溝部１０２、およびそれらに収容される弾性シール部材９８、１０８がシール機構として機能する。このシール機構は、弁ボディ９１に対して弁体９５が回転自在に、弁ボディ９１の内周面と弁体９５の外周面との間をシールする。１つのシール機構（溝部１０２、弾性シール部材１０８）は、弁ボディ９１の内部空間の軸方向における他端と流出路９３の開口との間の部位に設けられる。もう１つのシール機構（溝部１０１、弾性シール部材９８）は、流出路９３の開口と弁ボディ９１の内部空間の軸方向における一端との間の部位に設けられる。これらのシール機構は、内部空間の内周面と弁体９５の外周面との間隙を該間隙の全周に渡ってシールする。
【００８８】
つまり、２本の溝部１０１と溝部１０２とは摺動接触面９７に設けられ、２本の溝部１０１、１０２の間に出口部９６が配される。溝部１０１と溝部１０２とは、周方向に延び、リング状である。溝部１０１、１０２に弾性シール部材９８、１０８が嵌められる。
【００８９】
弾性シール部材９８、１０８は、流入路９２からの洗浄水が弁ボディ９１と弁体９５との間隙を通り弁ボディ９１の外部に漏れないよう、この間隙に介在する。弾性シール部材９８、１０８は、断面形状がＸ字形をしたゴムのリングである。弾性シール部材９８、１０８は、弁体９５の溝部１０１と弁ボディ９１の内面とにそれぞれ密着する２本のシール帯を形成する。すなわち、１個の弾性シール部材９８、１０８により実質的には二重のシールができ、確実な漏れ防止効果が得られる。
【００９０】
しかも、Ｏリングによるシールのように丸形断面を押しつぶす容積圧縮変形と異なり、弾性シール部材９８、１０８は、Ｘ形断面を押し挟むような曲げ変形によるシールである。このため、同じシールつぶししろの場合でも変形に要する力は、Ｏリングに較べて圧倒的に小さい。すなわち、弾性シール部材９８、１０８と弁ボディ９１および溝部１０１、１０２との接触摺動摩擦力が小さくなる。弁体９５を回転駆動するのに必要なトルクが飛躍的に低減し、固着して作動しずらくなるなどの不都合がない。長期間、安定して弁体９５を軽く滑らかに駆動でき、流量調整弁モータ１０３ｍが小型低トルクにできることから、流量調整弁１０３および衛生洗浄装置１００を小型安価にすることができる。
【００９１】
流量調整弁モータ１０３ｍは、正逆転回転可能な駆動手段であって、たとえば、ステッピングモータが用いられる。流量調整弁モータ１０３ｍは、出力軸１０４、取付フランジ１０６および取付ボス１０７を含む。
【００９２】
出力軸１０４は、Ｏ形断面形状であり、弁体９５の回転軸部９９内の穴１０５に挿入される。これにより、出力軸１０４が回転軸部９９に接続され、流量調整弁モータ１０３ｍが弁体９５に固定される。
【００９３】
取付フランジ１０６と取付ボス１０７とが接続され、流量調整弁モータ１０３ｍが弁ボディ９１に固定される。この取付フランジ１０６の穴径は、弁ボディ９１の取付ボス１０７の径に対し大きい。このため、取付フランジ１０６と取付ボス１０７との間に取付スキマガタが形成される。この取付スキマガタにより、弁ボディ９１と弁体９５との軸心の偏心が吸収される。また、弁ボディ９１の取付ボス１０７の高さ寸法は、流量調整弁モータ１０３ｍの取付フランジ１０６の板厚より大きい。このため、流量調整弁モータ１０３ｍが取付ビス（図示せず）で締め付けられた後も、上記した取付スキマガタの範囲内で偏心を補償する動きの自由度を有する構成である。
【００９４】
［流量調整弁の作用］
流量調整弁モータ１０３ｍにより弁体９５が弁ボディ９１に対して回転する。出口部９６が流出路９３に重なると、流入路９２、流路９４、出口部９６および流出路９３が連通する。これにより、洗浄水は、流入路９２から流路９４、出口部９６および流出路９３を通り、便器洗浄水流路２０５を流れる。
【００９５】
この弁体９５の回転角度に応じて、出口部９６と流出路９３との相対位置が変化する。出口部９６と流出路９３との重なり面積、いわゆる流量調整弁１０３の弁開度が可変する。これにより、便器洗浄水流路２０５における断面積が変わり、便器洗浄水流路２０５を経て便器ノズル４０に流れる洗浄水の流量を可変する。
【００９６】
また、流入路９２および流出路９３は各１つであることから、図１３および図１４で示す流量調整弁１０３を閉じた絞り状態のとき、流入路９２に水道配管２０１からの水圧が作用していても、弁体９５は流出路９３側に押し付けられる。これは、流入路９２に水圧が作用すれば、大気開放され大気圧である流出路９３側が低圧部になり、その反対側が高圧部１１０となるからである。この弁体９５は流出路９３側に押し付けられることによって、弁ボディ９１の内径と弁体９５の外径との隙間であるクリアランスが多少あっても、流入路９２から流出路９３への内部漏れは、実用的に不都合のない微少な漏れ量にすることができる。
【００９７】
しかも、この内部漏れを防止するゴムのような弾性材料を弁ボディ９１と、弁体９５もしくは摺動接触面９７とに設ける必要がない。このような弾性材料によって、流量調整弁モータ１０３ｍの駆動トルクが大きくなることがない。また、弁ボディ９１および弁体９５が、射出成型樹脂など、特に高精度を要さない一般的な成型精度で安価に生産することができる。
【００９８】
また、必要駆動トルクが小さくできることにより、駆動手段である流量調整弁モータ１０３ｍの減速ギア（図示せず）の減速比を低減できる。これにより切換えや流量調節の応答性を向上できる。そして、流量調整弁１０３を閉じた絞り状態のときの弁体９５の出口部９６の位置を、図１３のように、弁ボディ９１の流出路９３までの回転角度を２０度〜５０度くらいの小さい動作角度にすることによって、制御部４からの指示により便器洗浄を開始するまでの作動応答時間を、より速くすることができる。
【００９９】
また、流量調整弁モータ１０３ｍにより弁体９５の回転角度によって任意に流量が可変できる、いわゆる流量調整機能を有する流量調整弁１０３である。このため、後述するように、便器洗浄時の弁開度の設定を、便器７００の大きさによって調節設定でき、便器の大きさ７００や形に適した便器洗浄噴流を実現することができる。
【０１００】
図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、便器ノズル４０から噴出される洗浄水の噴出流速と広がり幅との関係を示す図である。なお、図１４（ｂ）の縦軸は洗浄水の広がり幅：ＷＷ［ｍｍ］を示し、横軸は洗浄水の噴出流速：ＷＶ［ｍ／ｓ］を示す。
【０１０１】
図１４（ａ）に示すように、便器ノズル４０は、軸心が鉛直方向になるように床面から高さ：１００の位置に配置される。この便器ノズル４０の先端部からほぼ水平方向に流速：ＷＶ［ｍ／ｓ］で洗浄水が噴出する。このとき、洗浄水は、便器ノズル４０を中心にほぼ円形に広がり、床面に落下する。この床面における洗浄水の広がり幅がＷＷ［ｍｍ］である。
【０１０２】
図１４（ｂ）に示すように、洗浄水の噴出流速：ＷＶが２ｍ／ｓであるとき、広がり幅：ＷＷが２００ｍｍである。また、洗浄水の噴出流速が１０ｍ／ｓであるとき、広がり幅：ＷＷが１０００ｍｍである。そして、洗浄水の噴出流速：ＷＶが大きくなるほど、ほぼ比例的に広がり幅：ＷＷが大きくなる。
【０１０３】
この結果、洗浄水の噴出流速：ＷＶを変えることにより、洗浄水の広がり幅：ＷＷを調整することができる。このため、衛生洗浄装置１００を装着する便器７００の大きさに洗浄水の広がり幅：ＷＷを合わせて、便器ノズル４０から噴出する洗浄水の流速が決定される。さらに、この決定流速に便器ノズル４０からの洗浄水の流速がなるように、便器ノズル４０に供給される単位時間当たりの流量が設定される。この単位時間当たりの流量は、流量調整弁１０３の弁開度により決まる。
【０１０４】
たとえば、一般的な便器の長手方向の長さは、約３２０〜３８０ｍｍであるため、洗浄水の噴出流速：ＷＶは、４ｍ／ｓ〜８ｍ／ｓの範囲になるように、流量調整弁１０３の弁開度が設定されることがより好ましい。
【０１０５】
このようにして、広がり幅：ＷＷに応じた流量調整弁１０３の弁開度が設定されると、洗浄水が便器７００の内面の広い範囲に行き渡り、かつ便器７００の外方へ飛散することを防止することができる。さらに、洗浄水が便器７００の内面で大きく跳ね返ることも防止することができる。
【０１０６】
［流量調整弁における弁体の回転速度］
便器プレ洗浄は、使用者から排出される汚物が便器７００に付着することを防止するために行われる。よって、使用者がトイレットルームに入室してから着座するまでの間に、便器プレ洗浄がなされることが好ましい。この時間時間を、たとえば、以下の調査結果により求めた。
【０１０７】
図１５は、入室着座時間の調査結果を示す図である。なお、横軸は使用者がトイレットルームに入室してから着座するまでの時間（秒）を示し、縦軸は使用者の累積百分率（％）を示す。
【０１０８】
調査の結果、９０％以上の使用者が、トイレットルームに入室してから便座部４００に着座するまでに６秒以上かかっていることが明らかとなった。
【０１０９】
これにより、使用者がトイレットルームに入室してから少なくとも６秒以内に、便器プレ洗浄を開始しかつ終了させる。これにより、使用者が着座して汚物を排出する前に便器ノズル４０は便器７００の内面を十分に濡らすことができる。また、使用者の汚物により、便器ノズル４０が汚染されることも防止することができる。
【０１１０】
よって、使用者が入室して６秒以内に、便器ノズル４０から噴出する洗浄水を止める必要がある。このために、流量調整弁が開いてから閉じるまでの時間が、たとえば６秒以内になるように、弁体９５が回転するように便器ノズルモータ４０ｍの回転数などが設定される。
【０１１１】
＜衛生洗浄装置における動作＞
図１１は、衛生洗浄装置１００における動作の一例を示すフローチャートである。
【０１１２】
入室検知センサ６００は、使用者がトイレットルームに入室するか否かを検出する（ステップＳ１）。
【０１１３】
入室検知センサ６００により使用者の入室が検知されていない間（ステップＳ１：ＮＯ）、図４および図５に示すように、便器ノズル４０は便器ノズルカバー４０Ｋ内の収容位置に配置される。
【０１１４】
使用者がトイレットルームに入室すると、入室検知センサ６００が使用者を検出する（ステップＳ１）。入室検知センサ６００は検出信号を制御部４へ送信する。これにより、制御部４は、便器プレ洗浄を開始し、ランプ５０、便器ノズルモータ４０ｍ、切替弁モータ１６ｍおよび流量調整弁モータ１０３ｍを制御する。
【０１１５】
ランプ５０が点灯する（ステップＳ２）。これにより、使用者は、便器プレ洗浄が実施されていることがわかる。
【０１１６】
便器ノズルモータ４０ｍが動作すると、便器ノズル４０の先端部が図５の矢印Ａで示す方向に移動する（ステップＳ３）。これにより、図６および図７に示すように、便器ノズル４０は、便器ノズルカバー４０Ｋの外へ突出する。そして、便器ノズル４０は、便器７００の内部空間に露出する便器洗浄位置へ移動する。
【０１１７】
便器ノズル４０が便器洗浄位置へ移動した後に、止水電磁弁７（図３）が開き、流量調整弁モータ１０３ｍ（図３）が駆動し、流量調整弁１０３が開く（ステップＳ４）。これにより、水道配管２０１からの洗浄水は、人体洗浄水流路２０２に流入する。ここで、洗浄水は減圧弁８により減圧される。これにより、便器ノズル４０に流入する水圧が下がるため、便器ノズル４０から噴出する洗浄水の速度が小さくなる。このため、洗浄水が便器７００の外へ飛び出すことが防止される。
【０１１８】
さらに、洗浄水が人体洗浄水流路２０２から分岐管路２０４、便器洗浄水流路２０５および接続管４４に流入する。洗浄水が便器ノズル４０から放射状に噴出する。
【０１１９】
この流量調整弁１０３は、その弁開度を絞り状態から開状態に移行する。弁開度は、時間と共にほぼ比例し大きくなる。このため、流量調整弁１０３の動作初期、開度が小さい。このため、仮に、水道配管２０１からの高い水圧が流量調整弁１０３に作用しても、便器ノズル４０から噴出する洗浄水の量は少ない。よって、便器ノズル４０から噴出する洗浄水が便器７００の外へ飛び出すことが防止される。また、仮に、流路２０２、２０４、２０５、４４に空気が混入していても、便器ノズル４０から空気が排出される際、空気が洗浄水を吹き飛ばすことが防止される。よって、便器ノズル４０から洗浄水が便器の外が飛び出さない。
【０１２０】
そして、流量調整弁１０３の開度は最大になる。この流量調整弁１０３の最大開度は、上記のとおり、洗浄水の広がり幅：ＷＷ［ｍｍ］と噴出流速：ＷＶ［ｍ／ｓ］との関係から便器のサイズに応じて定められる。図６に示すように、洗浄水は、便器ノズル４０の軸心に対してほぼ直交する方向へ放射状に放出される。これにより、便器７００の廃棄口７００Ｄを中心とする内面の広い範囲に洗浄水が噴出される。洗浄水が、便器７００の内面を濡らし、ここに水膜を一様に形成する。この水膜が、便器７００の内面に汚物が付着することを防止する。
【０１２１】
再び、流量調整弁１０３の開度は、時間と共にほぼ比例して小さくなる。
【０１２２】
このように便器プレ洗浄が実施されている間に、制御部４は、使用者がトイレットルームに入室してから所定時間（例えば、６秒）経過したか否かを判別する（ステップＳ５）。所定時間経過していない場合（ステップＳ５：ＮＯ）、制御部４は、使用者により停止スイッチ３０２（図２）が押下されたか否かを判別する（ステップＳ６）。停止スイッチ３０２が押下されていない場合（ステップＳ６：ＮＯ）、制御部４は、着座センサ６１０（図１）の出力信号に基づいて、使用者が便座部４００（図１）に着座したか否かを判別する（ステップＳ７）。使用者が便座部４００に着座していない場合（ステップＳ７：ＮＯ）、制御部４は、ステップＳ５の処理に戻る。
【０１２３】
一方、所定時間が経過した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、停止スイッチ３０２が操作された場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、使用者が着座した場合（ステップＳ７）、便器プレ洗浄が終了する。つまり、流量調整弁１０３が閉じ（ステップＳ８）、便器ノズル４０からの洗浄水の噴出が止まる。また、便器ノズル４０が収納位置に戻り、移動が停止する（ステップＳ９）。さらに、ランプ５０が消灯し、便器プレ洗浄の終了が使用者に報知される。
【０１２４】
＜効果＞
上記構成の衛生洗浄装置１００によれば、使用者がトイレットルームに入室してから所定時間が経過することにより、便器プレ洗浄が終了する。使用者の着座前に便器７００の内面を十分に濡らすとともに、便器ノズル４０から噴出される洗浄水が使用者に付着することを確実に防止することができる。
【０１２５】
また、便器洗浄開始時に流量調整弁１０３が絞り状態から開状態に弁開度を移行する。流量調整弁１０３は、電磁弁のように閉から開に瞬時に開かず、徐々に開いて便器ノズル４０内の水圧が次第に上昇しながら、所定の流量に到達する。このため、電磁弁のように開いた瞬間に水道配管２０１の高水圧が便器ノズル４０に作用して便器から噴流が飛び出すようなことがなく、便器ノズル４０から安定して洗浄水が噴流する。
【０１２６】
さらに、水道配管２０１から給水された洗浄水を減圧する減圧弁８を便器洗浄水流路２０５よりも上流側に備えた。これにより、流量調整弁１０３が徐々に開く間に、便器洗浄水流路２０５および便器ノズル４０に作用する洗浄水の圧力は低く抑えられる。このため、便器ノズル４０からの噴流をより安定することができる。
【０１２７】
また、ステッピングモータを流量調整弁モータ１０３ｍに用いることによって、弁体９５の回転速度および流量調整弁１０３の弁開度が精度よくコントロールされる。このため、弁体９５の回転速度が制御され、使用者の入室から着座までの所定時間内に、便器プレ洗浄が終了する。これにより、便器ノズル４０からの洗浄水が使用者に付着するなどの問題が防止される。また、流量調整弁１０３の弁開度により、洗浄水が便器ノズル４０から散布される範囲を調整することができる。このため、便器７００の大きさに応じて、便器ノズル４０からの洗浄水の散布範囲を調整することができる。しかも、便器７００のリムに便器ノズル４０からの洗浄水の散布範囲を調整することができる。これにより、便器ノズル４０からの洗浄水が便器７００の外に飛び出さず、かつ便器７００の広い範囲に散布される。
【０１２８】
さらに、水道配管２０１から供給される洗浄水の供給状態を切替える止水電磁弁７を減圧弁８よりも上流側に備えた。これにより、使用者が衛生洗浄装置１００を使用しないときは、止水電磁弁７が閉じられる。このため、衛生洗浄装置１００を使用していないときに、減圧弁８および熱交換器１２に不必要な水圧負荷が作用することをなくすることができる。よって、衛生洗浄装置１００を長期間に亘り安心して使用することができる。
【０１２９】
また、使用者が停止スイッチ３０２を押下するか、あるいは使用者が便座部４００に着座することにより、便器プレ洗浄が終了される。したがって、使用者が上記所定時間内に便座部４００に着座した場合にも、便器ノズル４０から噴出される洗浄水が使用者に付着することを防止することができる。
【０１３０】
さらに、縦軸型の流量調整弁１０３が用いられることにより、流量調整弁１０３の弁体９５を回転するトルクが小さくて済む。よって、流量調整弁１０３が回転する際の応答性が良く、弁開度がより正確に合わせられる。このため、便器ノズル４０からの洗浄水が、便器７００の外に飛び出さず、かつ、便器７００のリム近くの広い範囲に設定することができる。これにより、便器７００の広い範囲に水膜が形成され、汚物の付着が防止される。
【０１３１】
＜変形例＞
なお、上記実施の形態では、流量調整弁モータ１０３ｍにステッピングモータが用いられた。これに対し、流量調整弁モータ１０３ｍとして、サーボモータなども用いることもできるし、小型の直流ギアードモータや交流モータなども用いることもできる。
【０１３２】
また、上記実施の形態では、図１６のステップＳ３において便器ノズル４０が便器洗浄位置に移動した後に、ステップＳ４において洗浄水の噴出が開始した。これに対し、便器ノズル４０が便器洗浄位置に移動すると同時またはその前に、洗浄水の噴出が開始してもよい。特に、便器ノズル４０が収納位置から移動し始めると同時に、洗浄水の噴出を開始してもよい。この場合、便器ノズル４０が収納位置から便器洗浄位置に移動する間に、便器ノズル４０から洗浄水が出る。しかし、便器プレ洗浄の初期では、流量調整弁１０３の弁開度が小さく、便器ノズル４０から出る洗浄水が少ない。このため、洗浄水が便器７００から飛び出すことがない。また、便器ノズル４０から洗浄水の噴出開始時間が早まり、便器プレ洗浄の終了時刻も早まる。よって、使用者は少しでも早いタイミングで便座および便器を利用できるようになる。また、使用者が着座する前に便器プレ洗浄を終了することができ、便器ノズル４０の汚染をより確実に防止することができる。
【０１３３】
また、図１６のステップＳ２において使用者の入室が検出された場合、便器ノズル４０が便器洗浄位置に移動した。これに対し、便器ノズル４０を予め便器洗浄位置で待機させてもよい。この場合、便器プレ洗浄を迅速に開始することができるので、十分な量の洗浄水を便器７００に供給することができる。それにより、便器７００に汚物が付着することをより確実に防止することができる。なお、便器ノズル４０を予め便器洗浄位置で待機させる場合には、例えば、使用者がトイレ装置１０００の使用を終えた後、所定時間経過した時点で便器ノズル４０を便器洗浄位置に移動させてもよい。
【０１３４】
さらに、上記実施の形態において、便器ノズル４０から洗浄水を噴出させる場合には、人体洗浄ノズルであるノズル部２０への切替弁１６の切替弁モータ１６ｍを制御することによりノズル部２０（図３）への洗浄水の供給を停止してもよい。この場合、便器ノズル４０に十分な量の洗浄水を供給することができるので、便器７００を洗浄水で十分に濡らすことができる。その結果、便器７００に汚物が付着することを十分に防止できる。
【０１３５】
また、上記実施の形態では、所定時間以内で、停止スイッチ３０２の押下や、使用者の着座により便器プレ洗浄が終了した。これに共にまたは代えて、便器ノズル４０に外力が作用した場合、便器プレ洗浄が終了してもよい。この場合、便器ノズル４０が便器ノズルカバー４０Ｋの内側の収納位置に移動するため、便器ノズル４０に外力に対して過負荷が作用することはない。
【０１３６】
さらに、上記実施の形態２では、流量調整弁１０３に縦軸形の流量調整弁が用いられた。これに対し、流量調整弁１０３にディスク型の流路調整弁を用いることもできる
また、上記実施の形態では、衛生洗浄装置１００は便器７００上に配置され、主に人体の洗浄に用いられた。これに限らず、顔や頭、手、足などの洗浄、ペット等の動物の洗浄、または生き物以外の洗浄などにも衛生洗浄装置１００が用いられる。
【０１３７】
さらに、上記実施の形態２では、弁体９５の外周面に設けられた溝部１０１、１０２および弾性シール部材９８、１０８がシール機構として機能した。これに対して、溝部１０１、１０２および弾性シール部材９８、１０８が弁ボディ９１の内周面に設けられていてもよい。
【０１３８】
また、上記実施の形態２では、流出路９３を第３流路とし流入路９２を第４流路とした。これに対し、流出路９３を第４流路とし流入路９２を第３流路とすることもできる。
【０１３９】
また、上記全実施の形態は、互いに相手を排除しない限り、互いに組合わせてもよい。
【０１４０】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【０１４１】
本発明の衛生洗浄装置は、便器の広い範囲の汚物の付着を防止することができる衛生洗浄装置等として有用である。
【符号の説明】
【０１４２】
１ おしりノズル（第１洗浄ノズル）
２ ビデノズル（第１洗浄ノズル）
４ 制御部
８ 減圧弁
４０ 便器ノズル（第２洗浄ノズル）
９１ 弁ボディ
９２ 流入路（第４流路）
９３ 流出路（第３流路）
９４ 流路（内部流路）
９５ 弁体
９６ 出口部
９７ 摺動接触面
９８ 弾性シール部材（シール機構）
９９ 回転軸部
１００ 衛生洗浄装置
１０１ 溝部（シール機構）
１０２ 溝部（シール機構）
１０３ 流量調整弁
１０８ 弾性シール部材（シール機構）
２０１ 水道配管（給水源）
２０２ 人体洗浄水流路（第１流路）
２０３ 人体洗浄水流路（第１流路）
２０４ 分岐管路（第２流路）
２０５ 便器洗浄水流路（第２流路）
７００ 便器
４００ 便座
１０００ トイレ装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛生洗浄装置に関し、特に便器を洗浄する洗浄ノズルを有する衛生洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の衛生洗浄装置では、汚物が便器に付着することを防止するさまざまな方法が知られている。
【０００３】
たとえば、水道配管とプレ洗浄用ノズルとを接続する流路に、水道配管側から順に減圧弁および電磁弁が接続される。着座センサにより人体の着座が検出されると、電磁弁が開き、プレ洗浄用ノズルのほぼ全周から洗浄水が噴出される。これにより、便器のボール面が濡れて、汚物が便器に付着することが防止される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１８９３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の衛生洗浄装置では、閉じている電磁弁に、水道配管の給水圧が作用している。このため、電磁弁が開いてから減圧弁によって減圧されるまでの間、プレ洗浄ノズルに高い給水圧が作用する。これにより、プレ洗浄ノズルから洗浄水が勢いよく噴き出し、洗浄水が便座あるいは便器の外に飛び出してしまう可能性がある。
【０００６】
これに対し、プレ洗浄ノズルの位置を低くすると、プレ洗浄ノズルから噴出する洗浄水の位置が低くなる。これにより、洗浄水は便器の低い狭い範囲にしか散布されず、洗浄水が便器の広い範囲に行き渡らない。特に、便器の上部にあるリムは汚れが付着しやすい部分の１つである。このリム付近の便器の高い位置まで洗浄水が届かない。このため、便器全体の汚物の付着を防止することができない。
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、便器の広い範囲の汚物の付着を防止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している。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある態様に係る、衛生洗浄装置は、便器及び便座を備えるトイレ装置に用いられる衛生洗浄装置であって、前記便座に着座した被洗浄体に向けて洗浄水を吐出する第１洗浄ノズルと、給水源に接続されるべき上流端を有し、下流端が前記第１洗浄ノズルに接続された第１流路と、前記便器に向けて洗浄水を吐出して前記便器を洗浄する第２洗浄ノズルと、前記第１流路から分岐され、前記第２洗浄ノズルに接続された第２流路と、前記第２流路を流れる洗浄水の流量を調整する流量調整弁と、前記流量調整弁の動作を制御する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、以上に説明した構成を有し、便器の広い範囲の汚物の付着を防止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という効果を奏する。
【００１０】
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態２に係る衛生洗浄装置を示す斜視図である。
【図２】図１の衛生洗浄装置の遠隔操作装置を示す正面図である。
【図３】図１の衛生洗浄装置の構成を示す模式図である。
【図４】図１の衛生洗浄装置を示す縦断面図である。
【図５】図４の衛生洗浄装置の第２洗浄ノズルおよびその周辺部を示す拡大断面図である。
【図６】図１の衛生洗浄装置を示す縦断面図である。
【図７】図６の衛生洗浄装置の第２洗浄ノズルおよびその周辺部を示す拡大断面図である。
【図８】（ａ）は図４の第２洗浄ノズルの先端部を示す断面図である。（ｂ）は（ａ）のＣ１４−Ｃ１４における第２洗浄ノズルの断面図である。
【図９】（ａ）は第２洗浄ノズルの噴出流速と広がり幅の定義を説明するための模式図である。（ｂ）は噴出流速と広がり幅との関係を示すグラフである。
【図１０】入室着座時間に関する調査結果を示すグラフである。
【図１１】衛生洗浄装置における動作の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１の衛生洗浄装置の流量調整弁を示す正面図である。
【図１３】図１２に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した閉状態の流量調整弁を示す断面図である。
【図１４】図１２に示すＡ−Ａ線に沿って切断した閉状態の流量調整弁を示す断面図である。
【図１５】図１２に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した開状態の流量調整弁を示す断面図である。
【図１６】図１２に示すＡ−Ａ線に沿って切断した開状態の流量調整弁を示す断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態１に係る衛生洗浄装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態に係る衛生洗浄装置は、便器及び便座を含むトイレ装置に用いられる衛生洗浄装置であって、前記便座に着座した被洗浄体に向けて洗浄水を吐出する第１洗浄ノズルと、給水源に接続されるべき上流端を有し、下流端が前記第１洗浄ノズルに接続された第１流路と、前記便器に向けて洗浄水を吐出して前記便器を洗浄する第２洗浄ノズルと、前記第１流路から分岐され、前記第２洗浄ノズルに接続された第２流路と、前記第２流路を流れる洗浄水の流量を調整する流量調整弁と、前記流量調整弁の動作を制御する制御部とを備える。ここで「接続される」は、「直接に接続される」形態と「間接に接続される」形態との双方を含む。「被洗浄体」として、人体が例示される。
【００１３】
前記制御部は、前記便器の洗浄を開始する時に、前記流量調整弁を弁開度がある弁開度から大きくなるように制御するよう構成されていてもよい。
【００１４】
衛生洗浄装置は、前記第１流路において前記上流端と前記第２流路の分岐点との間に設けられ、かつ前記給水源からの洗浄水を減圧する減圧弁をさらに備えていてもよい。
【００１５】
衛生洗浄装置では、前記流量調整弁は、一端が開放されかつ他端が閉鎖された円柱状の内部空間と、該内部空間の内周面に開口する第３流路と、該内部空間の他端に開口する第４流路とを含む弁ボディと、前記弁ボディの内部空間に前記一端から回動可能に挿入され、かつ内部流路を含む円柱状の弁体と、を備え、前記弁体は、基端部が前記弁ボディの外部においてモータに接続され、前記内部流路の一方口が前記弁体の先端面に開口し、かつ前記内部流路の他方口が前記弁体の軸方向における前記弁ボディの第３流路の開口に対応する位置に開口するように構成されており、前記弁ボディの内部空間の軸方向における前記他端と前記第３流路の開口との間の部位並びに前記第３流路の開口と前記一端との間に部位に、前記内部空間の内周面と前記弁体の外周面との間隙を該間隙の全周に渡ってシールするシール機構が設けられていてもよい。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１７は、実施の形態１に係る衛生洗浄装置の構成を示す模式図である。
【００１９】
衛生洗浄装置１００は、便器７００及び便座４００を含むトイレ装置１０００（図１参照）に用いられる。衛生洗浄装置１００は、便座４００に着座した被洗浄体に向けて洗浄水を吐出する第１洗浄ノズル１、２と、給水源２０１に接続されるべき上流端を有し、下流端が第１洗浄ノズル１、２に接続された第１流路２０２、２０３と、便器７００に向けて洗浄水を吐出して便器７００を洗浄する第２洗浄ノズル４０と、第１流路１、２から分岐され、第２洗浄ノズル４０に接続された第２流路２０４、２０５と、第２流路２０４、２０５を流れる洗浄水の流量を調整する流量調整弁１０３と、流量調整弁１０３の動作を制御する制御部４とを備える。衛生洗浄装置１００のこれ以外の構成要素は、特に限定されず、任意の公知の構成を採用することができる。
【００２０】
上記構成の衛生洗浄装置１００において、被洗浄体を洗浄する際には、洗浄水は給水源２０１から第１流路２０２、２０３を通り第１洗浄ノズル１、２に流れる。洗浄水は、第１洗浄ノズル１、２から吐出して、便座４００に着座した被洗浄体を洗浄する。
【００２１】
また、便器７００の洗浄を開始する際、洗浄水は、第１流路２０２、２０３から第２流路２０４、２０５を通り第２ノズル４０に流れる。ここで、「開閉弁」は、一般に「開放」と「閉止」との間で操作量がステップ状に変化され、それに応じて弁開度がステップ状に変化するように設計されている。一方、「流量調整弁」は、流量を調整する機能を有する構造に設計されているため、構造的に、操作量がステップ状に変化しても弁開度はステップ状に変化しない。このため、弁開度が大きくなるに従って洗浄水の吐出量は増加する。従って、制御部４が、流量調整弁１０３が所定の弁開度となるよう操作量をステップ状に変化させても流量調整弁１０３の弁開度はステップ状に変化しないため、洗浄初期には、洗浄水の吐出量が少ない。このため、仮に流量調整弁１０３に給水源からの高い水圧が作用していたとしても、第２洗浄ノズル４０から噴出される勢いが抑えられ、洗浄水が便器７００に散布される範囲は狭い。これにより、便器７００から洗浄水が飛び出すことがないため、第２洗浄ノズル４０を便器７００の中で高く配置することができる。
【００２２】
そして、洗浄水の流量が増えるに伴い、洗浄水の散布範囲が徐々に広がっていく。このため、便器７００の上端付近まで洗浄水が行きわたり、便器７００の広い範囲に水膜が形成される。これにより、汚物が便器７００に付着することが防止される。
【００２３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、実施の形態１の衛生洗浄装置を、便座を備える衛生洗浄装置に適用した形態を例示する。
【００２４】
＜トイレ装置＞
なお、以下、衛生洗浄装置１００の本体部２００側を後方とし、便座部４００の先端側を前方として説明する。
【００２５】
図１は、実施の形態１に係る衛生洗浄装置１００を含むトイレ装置１０００を示す。
【００２６】
トイレ装置１０００は、便器７００を有し、トイレットルーム内に設置される。便器７００上に衛生洗浄装置１００が装着される。
【００２７】
衛生洗浄装置１００は、本体部２００、遠隔操作装置３００、便座部４００、蓋部５００および入室検知センサ６００により構成される。
【００２８】
本体部２００には、便座部４００および蓋部５００が開閉自在に取り付けられる。本体部２００の正面上部に着座センサ６１０が設けられる。本体部２００の正面下部に後述する便器ノズルカバー４０Ｋが設けられ、便器ノズルカバー４０Ｋの背部に便器ノズル４０が位置する。
【００２９】
着座センサ６１０としては、例えば反射型の赤外線センサが用いられる。着座センサ６１０は、赤外線を便座部４００上に照射し、便座部４００に着座した人体から反射された赤外線を検出する。着座センサ６１０が赤外線を検出すると、検出信号を後述する制御部４（図３）に出力する。この制御部４によって便座部４００上に使用者が存在すると判断される。
【００３０】
遠隔操作装置３００には、衛生洗浄装置１００を操作するための複数のスイッチが設けられている。遠隔操作装置３００は、例えば便座部４００上に着座する使用者が操作可能な場所に取り付けられる。
【００３１】
入室検知センサ６００は、トイレットルームの入口等に取り付けられる。入室検知センサ６００としては、例えば反射型の赤外線センサが用いられる。入室検知センサ６００は、トイレットルームの入口等に向かって赤外線を照射し、入口へ入ってきた人体から反射された赤外線を検出する。入室検知センサ６００が赤外線を検出すると、検出信号を制御部４へ出力する。この制御部４によって、トイレットルーム内に使用者が入室したと判断される。
【００３２】
制御部４（図３）は、遠隔操作装置３００、入室検知センサ６００および着座センサ６１０から送信される信号に基づいて、衛生洗浄装置１００の各部の動作を制御する。また、制御部４は、後述するように、便器部７００の洗浄を開始する時に、流量調整弁１０３を弁開度がある弁開度から大きくなるように制御するよう構成されている。
【００３３】
＜遠隔操作装置＞
図２は、図１の遠隔操作装置３００の正面図である。
【００３４】
遠隔操作装置３００は、コントローラ本体部３０１の上部には、ワイド洗浄スイッチ３０５、リズム洗浄スイッチ３０６、水勢設定スイッチ３０７、３０８、ムーブ洗浄スイッチ３０９、洗浄位置設定スイッチ３１０、３１１が設けられている。コントローラ本体部３０１の下部には、停止スイッチ３０２、おしり洗浄スイッチ３０３、ビデ洗浄スイッチ３０４が設けられている。
【００３５】
使用者が遠隔操作装置３００の各スイッチを操作すると、各スイッチに応じた信号が遠隔操作装置３００から制御部４（図３）に送信される。制御部４が受信すると、各信号に応じて衛生洗浄装置１００を制御する。
【００３６】
例えば、使用者がおしり洗浄スイッチ３０３を操作すると、後述のおしりノズル１（図３）が移動し洗浄水を噴出する。また、使用者がビデ洗浄スイッチ３０４を操作すると、後述のビデノズル２が移動して洗浄水が噴出する。さらに、使用者が停止スイッチ３０２を操作すると、上記の洗浄水の噴出が停止され、各ノズル１、２が戻される。
【００３７】
図３は、衛生洗浄装置１００の本体部２００の構成を示す模式図である。
【００３８】
本体部２００は、給水構造および給水構造を制御する制御部４を有する。
【００３９】
給水構造は、第１流路および第２流路を含む。第１流路は、給水源である水道配管２０１からノズル部２０へ洗浄水を供給する流路である。第１流路は、たとえば、人体洗浄水流路２０２および人体洗浄水流路２０３から構成される。第２流路は、第１流路から分岐され、かつ便器ノズル４０に洗浄水を供給する流路である。第２流路は、たとえば、分岐管路２０４および便器洗浄水流路２０５から構成される。
【００４０】
つまり、水道配管２０１は、分岐水栓５を介して人体洗浄水流路２０２（前流路）に接続する。この人体洗浄水流路２０２は、熱交換器１２を介して、人体洗浄水流路２０３（後流路）に接続する。また、人体洗浄水流路２０２から、減圧弁８と固定オリフィス９との間で分岐管路２０４が分岐する。さらに、分岐管路２０４から第１のバキュームブレーカ３１を介して便器洗浄水流路２０５に接続する。
【００４１】
人体洗浄水流路２０２には、ストレーナ６、止水電磁弁７、減圧弁８、固定オリフィス９、流量センサ１１および温度センサ１３ａが、水道配管２０１側から熱交換器１２側に向かってこの順で設けられる。
【００４２】
減圧弁８は、人体洗浄水流路２０２において上流端と分岐管路２０４の分岐点との間に設けられる。減圧弁８は、水道配管２０１からの洗浄水を減圧する。
【００４３】
固定オリフィス９は、第１のバキュームブレーカ３１と一体的に形成されている。
【００４４】
人体洗浄水流路２０３は、その一端が熱交換器１２に接続され、他端がノズル部２０に接続される。人体洗浄水流路２０３には、温度センサ１３ｂ、容積型ポンプ１４、バッファタンク１５および切替弁１６が、熱交換器１２側からノズル部２０に向かってこの順で設けられる。
【００４５】
第２のバキュームブレーカ６１は、バッファタンク１５に設けられ、熱交換器１２のケーシングの上壁面よりも高い位置に配置される。これにより、熱交換器１２が空になった状態で加熱することを防止する。また、熱交換器１２からの高温の水、およびノズル部２０の洗浄水噴出口からの汚水が第２のバキュームブレーカ６１より上流に逆流することが防止される。
【００４６】
ノズル部２０は、おしりノズル１、ビデノズル２およびノズル洗浄用ノズル３を含む。おしりノズル１およびビデノズル２は、便器７００の開口に向けて洗浄水を吐出する。切替弁１６から３つの配管に分岐し、それぞれの配管の先におしりノズル１、ビデノズル２およびノズル洗浄用ノズル３が接続される。おしりノズル１およびビデノズル２は、使用者の局部の洗浄を行うために用いられる。ノズル洗浄用ノズル３は、おしりノズル１およびビデノズル２のうち便器７００内に突出する部分を洗浄するために用いられる。
【００４７】
切替弁１６は、切替弁モータ１６ｍを含む。切替弁モータ１６ｍは制御部４により制御され、切替弁１６が開閉する。切替弁１６は、おしりノズル１の配管に流路を開く、ビデノズル２の配管に流路を開く、ノズル洗浄用ノズル３の配管に流路を開く、および流路を閉じる４つの方向に切り替える。
【００４８】
分岐管路２０４は、その一端が人体洗浄水流路２０２に接続され、他端が第１のバキュームブレーカ３１に接続される。
【００４９】
第１のバキュームブレーカ３１は、熱交換器１２および便器ノズル４０の洗浄水噴出口よりも上方の位置に配置される。これにより、熱交換器１２からの高温の水、および便器ノズル４０の洗浄水噴出口からの汚水が第１のバキュームブレーカ３１より上流に逆流することが防止される。
【００５０】
便器洗浄水流路２０５は、その一端が第１のバキュームブレーカ３１に接続され、他端が便器ノズル４０に接続される。便器洗浄水流路２０５には、流量調整弁１０３が設けられる。便器ノズル４０は便器ノズルモータ４０ｍを含み、流量調整弁１０３は流量調整弁モータ１０３ｍを含む。これらのモータ４０ｍ、１０３ｍは、制御部４により制御され、便器ノズル４０が移動し、流量調整弁１０３が開閉する。流量調整弁１０３は、便器洗浄水流路２０５を流れる流量調整機能を有する。
【００５１】
制御部４は、流量センサ１１、温度センサ１３ａ、１３ｂ、入室検知センサ６００（図１）、着座センサ６１０（図１）からの検出信号、および遠隔操作装置３００（図１）からの操作信号を受ける。制御部４は、これらの信号に基づいて、止水電磁弁７、便器ノズルモータ４０ｍ、流量調整弁モータ１０３ｍ、熱交換器１２、ポンプ１４、切替弁モータ１６ｍを制御する。
【００５２】
次に、本体部２００における洗浄水の流れを説明する。
【００５３】
洗浄水は、水道配管２０１から分岐水栓５を介して人体洗浄水流路２０３に流入する。そして、ストレーナ６で洗浄水に含まれるごみや不純物等が除去される。
【００５４】
止水電磁弁７が開いていると、洗浄水は、減圧弁８により一定圧力に減圧される。そして、洗浄水は、その流量に応じた圧力に固定オリフィス９によってさらに減圧される。つまり、固定オリフィス９を通過する流量が多いほど、固定オリフィス９を通過する際の圧力損失が大きく、固定オリフィス９を通過後の圧力が小さくなる。
【００５５】
人体洗浄水流路２０２を流れる洗浄水の流量は、流量センサ１１により計測される。この計測値は流量センサ１１から制御部４へ出力される。また、人体洗浄水流路２０２を流れる洗浄水の温度は温度センサ１３ａで検出される。この検出値は温度センサ１３ａから制御部４へ出力される。
【００５６】
洗浄水は、熱交換器１２で所定の温度に加熱される。この際、流量センサ１１からの流量および温度センサ１３ａからの温度に基づいて、制御部４は熱交換器１２を制御する。
【００５７】
洗浄水は、容積型ポンプ１４により脈動が与えられて、バッファタンク１５に送り出される。バッファタンク１５では、加熱された洗浄水の温度が緩衝され、洗浄水の温度むらが抑制される。なお、熱交換器１２とバッファタンク１５との合計の容量は、１５ｃｃ〜３０ｃｃであることが好ましく、２０ｃｃ〜２５ｃｃであることがより好ましい。
【００５８】
切替弁１６がノズル１、２、３の配管のいずれかに流路を開くと、洗浄水は、切替弁１６により切り替えられた配管に流入し、ノズル１、２、３から吐出する。この切替弁１６の切り替えは、主に遠隔操作装置３００の操作信号に基づいて、制御される。なお、この際、流量調整弁１０３は閉じられている。
【００５９】
切替弁１６が流路を閉じた状態で、流量調整弁１０３が開かれると、洗浄水は、人体洗浄水流路２０２から分岐管路２０４を通り、便器洗浄水流路２０５へ流れる。洗浄水は、流量調整弁１０３を通過し、便器ノズル４０から噴出する。この便器ノズル４０の位置は、便器ノズルモータ４０ｍにより移動される。
【００６０】
＜便器ノズル＞
［構成］
図４は、便器ノズル４０が収容されているときの衛生洗浄装置１００の縦断面図である。図５は、図４の便器ノズル４０およびその周辺部の拡大断面図である。図６は、便器ノズル４０が洗浄しているときの衛生洗浄装置１００の縦断面図である。図７は、図６の便器ノズル４０およびその周辺部の拡大断面図である。図８（ａ）は、便器ノズル４０の先端部を示す断面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すＣ１４−Ｃ１４線に沿って切断した便器ノズル４０の断面図である。
【００６１】
便器ノズル４０は、便器ノズルモータ４０ｍにより移動する。便器ノズル４０が収容される場合、図４および図５に示すように、便器ノズル４０は便器ノズルカバー４０Ｋ内の収納位置に収まる。また、便器ノズル４０が洗浄水を噴出する場合、図６および図７に示すように、便器ノズル４０は便器ノズルカバー４０Ｋから外に出て便器洗浄位置に移動する。
【００６２】
便器ノズルカバー４０Ｋは、本体部２００の下部に配置される。便器ノズルカバー４０Ｋの内部で便器７００の上端より上に、ＬＥＤ（発光ダイオード）等からなるランプ５０が設けられている。便器ノズルカバー４０Ｋは、便器７００の上端から下方に突出し、便器ノズル４０の先端部およびランプ５０を覆う。便器ノズルカバー４０Ｋは、透明な樹脂により形成されている。これにより、ランプ５０が発光すると、その光は便器ノズルカバー４０Ｋを通して便器７００の内部に照射される。
【００６３】
便器ノズルカバー４０Ｋは、遮蔽部４０ｋａを含む。便器ノズル４０は洗浄水を噴出しながら収納位置へ移動している間に、洗浄水が便器７００の外側に飛び出すことを遮蔽部４０ｋａは防止している。これにより、仮に、制御部４による制御が不能となり、便器ノズル４０が洗浄水を噴出しながら所定の収納位置や便器洗浄位置以外の位置で停止することがある。このような場合でも、遮蔽部４０ｋａにより洗浄水が便器７００から飛び出して、床面に漏水することを防止することができる。
【００６４】
便器ノズル本体部４１の後端部は、回転片４３および便器ノズルモータ４０ｍを介して本体下部ケーシング２００Ａに固定されている。便器ノズルモータ４０ｍが動作すると、本体下部ケーシング２００Ａに対して回転片４３が回転し、この回転に伴い便器ノズル本体部４１の先端部が移動する。回転片４３にトーションバネ４０Ｓが挿入されている。
【００６５】
回転片４３の固定部４３ａと便器ノズルカバー４０Ｋの固定溝４０Ｋｂとにより、トーションバネ４０Ｓは固定されている。これにより、トーションバネ４０Ｓは、回転片４３を介して便器ノズル本体部４１をノズル収納位置側に押さえ付けている。このため、便器ノズルモータ４０ｍと回転片４３との間の駆動系のガタ（backlash）と、便器ノズルモータ４０ｍに減速ギアが用いられている場合の減速ギアのバックラッシュとが存在しても、便器ノズル本体部４１が所定の収納位置に固定される。つまり、手動で便器ノズル本体部４１を収納位置まで移動させると、便器ノズル本体部４１は、所定の収納位置で停止せず、ガタ分だけ戻ってしまう。これに対して、便器ノズル本体部４１がトーションバネ４０Ｓによりノズル収納側に付勢されていれば、トーションバネ４０Ｓはガタ分を吸収するため、手動操作によっても便器ノズル本体部４１を所定の収納位置に固定することができる。
【００６６】
トーションバネ４０Ｓのトルクは、接続管４４により生ずる張力と同等以上に設定されている。このため、便器ノズル本体部４１が接続管４４により引っ張られても、この引っ張る力と同等以上の力で便器ノズル本体部４１がノズル収納側に押さえられている。このため、便器ノズルモータ４０ｍにより便器ノズル本体部４１を移動させた際に、便器ノズル本体部４１の位置を正確に設定することができる。
【００６７】
便器ノズル４０は、便器ノズル本体部４１および噴流形成部材４２を有する。
【００６８】
便器ノズル本体部４１は、筒状の形状を有する。便器ノズル本体部４１は、その先端部に棒状の噴流形成部材４２が挿入される。便器ノズル本体部４１の内面には、段差部４１ｄが形成されている。便器ノズル本体部４１の内径は、段差部４１ｄにおいて大きくなる。便器ノズル本体部４１は、段差部４１ｄ（図８（ａ））を境に径の小さい小径部および径の大きな大径部を含む。
【００６９】
便器ノズル本体部４１の後端部に、回転片４３の一端が固定されている。回転片４３の他端は便器ノズルモータ４０ｍに接続され、便器ノズルモータ４０ｍは後述する本体下部ケーシング２００Ａに固定されている。便器ノズルモータ４０ｍが動作すると、便器ノズル本体部４１の先端部が図５に示す矢印Ａの方向に回動する。便器ノズル本体部４１の後端部に接続管４４が接続される。
【００７０】
噴流形成部材４２は、図８（ａ）に示すように、挿入軸部４２ａ、羽根部材４２ｂ、径大部４２ｃ、拡大部４２ｄおよびフランジ部４２ｅを含む。
【００７１】
挿入軸部４２ａは、棒状の形状を有し、便器ノズル本体部４１の内側に挿入される。挿入軸部４２ａの外径は便器ノズル本体部４１の内径より小さく、挿入軸部４２ａの外周面と便器ノズル本体部４１の内周面の間に隙間が形成される。この隙間が洗浄水の流路４１ｓとなる。また、挿入軸部４２ａはその外周面に３つの羽根部材４２ｂを有する。
【００７２】
羽根部材４２ｂは、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、平板形状を有する。羽根部材４２ｂは、挿入軸部４２ａから径方向へ延び、挿入軸部４２ａの中心から羽根部材４２ｂの先端までの長さは、便器ノズル本体部４１の小径部より大きく大径部より小さい。このため、便器ノズル本体部４１に噴流形成部材４２が挿入されると、段差部４１ｄと羽根部材４２ｂとが当接する。このとき、羽根部材４２ｂは、噴流形成部材４２と便器ノズル本体部４１との間のスペーサとして機能する。噴流形成部材４２が便器ノズル本体部４１の内部で位置決めされる。
【００７３】
径大部４２ｃは、挿入軸部４２ａの先端側に設けられる。径大部４２ｃの直径は、挿入軸部４２ａの直径から徐々に大きくなる。径大部４２ｃは、挿入軸部４２ａから拡大部４２ｄに向かって緩やかに広がる曲面を形成する。径大部４２ｃの外径が便器ノズル本体部４１の内径より小さいため、径大部４２ｃは便器ノズル本体部４１の内部に挿入される。径大部４２ｃの外周面と便器ノズル本体部４１の内周面との間の隙間は、洗浄水の流路４１ｓと連通する。この隙間は、流路４１ｓより狭く、さらに拡大部４２ｄに向かって狭くなっていく。このため、流路４１ｓから流入する洗浄水は、この隙間で加速される。よって、この隙間は加速流路４１ｔを形成する。また、先端部開口４１ｈにおいて洗浄水の加速流路４１ｔを通った洗浄水が吐出されるため、ここに環状吐出口が形成される。
【００７４】
なお、径大部４２ｃの直径が４ｍｍに、加速流路４１ｔの流路幅は約０．３ｍｍに、洗浄流量が１Ｌ／ｍｉｎに設定されると、便器ノズル４０から洗浄水が噴出する速度は４ｍ／ｓｅｃとなる。これにより、洗浄水は、便器７００のボール面に一様に拡がることができる。
【００７５】
拡大部４２ｄは、径大部４２ｃの先端側に設けられる。拡大部４２ｄの直径は径大部４２ｃの直径から徐々に大きくなる。拡大部４２ｄは、径大部４２ｃからフランジ部４２ｅに向かって緩やかに広がる曲面を形成する。拡大部４２ｄは、環状吐出口に対して間隔を隔てて対向し、中心から径方向に広がる緩やかな曲面を形成する。
【００７６】
フランジ部４２ｅは、円盤形状であって、径大部４２ｃの先端側に設けられる。フランジ部４２ｅの外径は、便器ノズル本体部４１の外径よりも大きい。フランジ部４２ｅは便器ノズル本体部４１の外部に位置する。
【００７７】
［便器ノズルの動き］
便器ノズル４０が収容位置にある場合、便器ノズル４０は便器ノズルカバー４０Ｋ内に配置される。便器ノズル４０の先端部は、便器７００の上端より下側に位置し、便器７００の中央に向かって下向きに傾斜する。
【００７８】
便器ノズル４０が収納位置から便器洗浄位置に移動する場合、便器ノズル４０の先端部が図５の矢印Ａで示す方向に移動する。便器ノズル４０は、便器ノズルカバー４０Ｋの外へ突出して、便器７００の内部空間に露出する便器洗浄位置へ移動する。
【００７９】
洗浄水が接続管４４から便器ノズル４０に供給されると、図６に示すように、洗浄水は、流路４１ｓを通り、加速流路４１ｔで設定流速まで加速される。洗浄水は、環状吐出口から吐出されて、拡大部４２ｄの緩やかな局面に沿って向きを下側から径方向の外側へ変える。洗浄水は、フランジ部４２ｅの全周に拡がり、フランジ部端４２ｆから放射状に噴出する。
【００８０】
＜流量調整弁＞
［構成］
図１２は、流量調整機能を有する流量調整弁１０３の外観正面図である。図１３は、流量調整弁１０３が全閉状態のときの図１２に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図である。図１４は、流量調整弁１０３が全閉状態のときの図１２に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。図１５は、流量調整弁１０３が全開状態のときの図１２示すＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図である。図１６は、流量調整弁１０３が全開状態のときの図１２に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。
【００８１】
流量調整弁１０３は、弁開度を調整することにより、便器洗浄水流路２０５を流れる洗浄水の流量を調整する弁である。流量調整弁１０３は、弁ボディ９１および弁体９５を含む。
【００８２】
弁ボディ９１は、円筒形状を有し、内部空間と流出路（第３流路）９３と流入路（第４流路）９２とを含む。内部空間は、円柱状であって、一端が開放され、かつ他端が閉鎖されている。流入路９２は、弁ボディ９１の下部に設けられ、内部空間の他端に開口する。流出路９３は、内部空間の内周面に開口する。弁ボディ９１の軸と、流出路９３の軸とはほぼ直交する。
【００８３】
弁体９５は、弁ボディ９１内に回動可能に挿入される。弁体９５は回転軸部９９および内部流路９４を有する。
【００８４】
回転軸部９９は、弁体９５の基端部に設けられる。回転軸部９９は、弁ボディ９１の内周面に臨み、Ｏ形断面形状の穴１０５を介して流量調整弁モータ１０３ｍに接続される。
【００８５】
内部流路９４は、入口部（一方口）および出口部（他方口）を含む。入口部は、弁体９５の先端面に開口し、弁ボディ９１の流入路９２と対向する。出口部９６は、流路９４と連通し、径方向に延びる。出口部９６は、弁体９５の軸方向における弁ボディ９１の流出路９３の開口に対応する位置に開口する。つまり、弁ボディ９１に対して弁体９５が回転すると、出口部９６は、弁ボディ９１の流出路９３と連通する位置に設けられている。出口部９６が流出路９３と対向すると、流路９４は流入路９２および流出路９３と連通する。出口部９６が流出路９３と対向する位置以外の位置にあると、流路９４は流入路９２および流出路９３と遮断される。
【００８６】
弁体９５の外周面に摺動接触面９７およびシール機構が設けられる。摺動接触面９７は、弁ボディ９１の内周面に沿って接触する。摺動接触面９７に流路９４の出口部９６が設けられる。
【００８７】
溝部１０１および溝部１０２、およびそれらに収容される弾性シール部材９８、１０８がシール機構として機能する。このシール機構は、弁ボディ９１に対して弁体９５が回転自在に、弁ボディ９１の内周面と弁体９５の外周面との間をシールする。１つのシール機構（溝部１０２、弾性シール部材１０８）は、弁ボディ９１の内部空間の軸方向における他端と流出路９３の開口との間の部位に設けられる。もう１つのシール機構（溝部１０１、弾性シール部材９８）は、流出路９３の開口と弁ボディ９１の内部空間の軸方向における一端との間の部位に設けられる。これらのシール機構は、内部空間の内周面と弁体９５の外周面との間隙を該間隙の全周に渡ってシールする。
【００８８】
つまり、２本の溝部１０１と溝部１０２とは摺動接触面９７に設けられ、２本の溝部１０１、１０２の間に出口部９６が配される。溝部１０１と溝部１０２とは、周方向に延び、リング状である。溝部１０１、１０２に弾性シール部材９８、１０８が嵌められる。
【００８９】
弾性シール部材９８、１０８は、流入路９２からの洗浄水が弁ボディ９１と弁体９５との間隙を通り弁ボディ９１の外部に漏れないよう、この間隙に介在する。弾性シール部材９８、１０８は、断面形状がＸ字形をしたゴムのリングである。弾性シール部材９８、１０８は、弁体９５の溝部１０１と弁ボディ９１の内面とにそれぞれ密着する２本のシール帯を形成する。すなわち、１個の弾性シール部材９８、１０８により実質的には二重のシールができ、確実な漏れ防止効果が得られる。
【００９０】
しかも、Ｏリングによるシールのように丸形断面を押しつぶす容積圧縮変形と異なり、弾性シール部材９８、１０８は、Ｘ形断面を押し挟むような曲げ変形によるシールである。このため、同じシールつぶししろの場合でも変形に要する力は、Ｏリングに較べて圧倒的に小さい。すなわち、弾性シール部材９８、１０８と弁ボディ９１および溝部１０１、１０２との接触摺動摩擦力が小さくなる。弁体９５を回転駆動するのに必要なトルクが飛躍的に低減し、固着して作動しずらくなるなどの不都合がない。長期間、安定して弁体９５を軽く滑らかに駆動でき、流量調整弁モータ１０３ｍが小型低トルクにできることから、流量調整弁１０３および衛生洗浄装置１００を小型安価にすることができる。
【００９１】
流量調整弁モータ１０３ｍは、正逆転回転可能な駆動手段であって、たとえば、ステッピングモータが用いられる。流量調整弁モータ１０３ｍは、出力軸１０４、取付フランジ１０６および取付ボス１０７を含む。
【００９２】
出力軸１０４は、Ｏ形断面形状であり、弁体９５の回転軸部９９内の穴１０５に挿入される。これにより、出力軸１０４が回転軸部９９に接続され、流量調整弁モータ１０３ｍが弁体９５に固定される。
【００９３】
取付フランジ１０６と取付ボス１０７とが接続され、流量調整弁モータ１０３ｍが弁ボディ９１に固定される。この取付フランジ１０６の穴径は、弁ボディ９１の取付ボス１０７の径に対し大きい。このため、取付フランジ１０６と取付ボス１０７との間に取付スキマガタが形成される。この取付スキマガタにより、弁ボディ９１と弁体９５との軸心の偏心が吸収される。また、弁ボディ９１の取付ボス１０７の高さ寸法は、流量調整弁モータ１０３ｍの取付フランジ１０６の板厚より大きい。このため、流量調整弁モータ１０３ｍが取付ビス（図示せず）で締め付けられた後も、上記した取付スキマガタの範囲内で偏心を補償する動きの自由度を有する構成である。
【００９４】
［流量調整弁の作用］
流量調整弁モータ１０３ｍにより弁体９５が弁ボディ９１に対して回転する。出口部９６が流出路９３に重なると、流入路９２、流路９４、出口部９６および流出路９３が連通する。これにより、洗浄水は、流入路９２から流路９４、出口部９６および流出路９３を通り、便器洗浄水流路２０５を流れる。
【００９５】
この弁体９５の回転角度に応じて、出口部９６と流出路９３との相対位置が変化する。出口部９６と流出路９３との重なり面積、いわゆる流量調整弁１０３の弁開度が可変する。これにより、便器洗浄水流路２０５における断面積が変わり、便器洗浄水流路２０５を経て便器ノズル４０に流れる洗浄水の流量を可変する。
【００９６】
また、流入路９２および流出路９３は各１つであることから、図１３および図１４で示す流量調整弁１０３を閉じた絞り状態のとき、流入路９２に水道配管２０１からの水圧が作用していても、弁体９５は流出路９３側に押し付けられる。これは、流入路９２に水圧が作用すれば、大気開放され大気圧である流出路９３側が低圧部になり、その反対側が高圧部１１０となるからである。この弁体９５は流出路９３側に押し付けられることによって、弁ボディ９１の内径と弁体９５の外径との隙間であるクリアランスが多少あっても、流入路９２から流出路９３への内部漏れは、実用的に不都合のない微少な漏れ量にすることができる。
【００９７】
しかも、この内部漏れを防止するゴムのような弾性材料を弁ボディ９１と、弁体９５もしくは摺動接触面９７とに設ける必要がない。このような弾性材料によって、流量調整弁モータ１０３ｍの駆動トルクが大きくなることがない。また、弁ボディ９１および弁体９５が、射出成型樹脂など、特に高精度を要さない一般的な成型精度で安価に生産することができる。
【００９８】
また、必要駆動トルクが小さくできることにより、駆動手段である流量調整弁モータ１０３ｍの減速ギア（図示せず）の減速比を低減できる。これにより切換えや流量調節の応答性を向上できる。そして、流量調整弁１０３を閉じた絞り状態のときの弁体９５の出口部９６の位置を、図１３のように、弁ボディ９１の流出路９３までの回転角度を２０度〜５０度くらいの小さい動作角度にすることによって、制御部４からの指示により便器洗浄を開始するまでの作動応答時間を、より速くすることができる。
【００９９】
また、流量調整弁モータ１０３ｍにより弁体９５の回転角度によって任意に流量が可変できる、いわゆる流量調整機能を有する流量調整弁１０３である。このため、後述するように、便器洗浄時の弁開度の設定を、便器７００の大きさによって調節設定でき、便器の大きさ７００や形に適した便器洗浄噴流を実現することができる。
【０１００】
図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、便器ノズル４０から噴出される洗浄水の噴出流速と広がり幅との関係を示す図である。なお、図１４（ｂ）の縦軸は洗浄水の広がり幅：ＷＷ［ｍｍ］を示し、横軸は洗浄水の噴出流速：ＷＶ［ｍ／ｓ］を示す。
【０１０１】
図１４（ａ）に示すように、便器ノズル４０は、軸心が鉛直方向になるように床面から高さ：１００の位置に配置される。この便器ノズル４０の先端部からほぼ水平方向に流速：ＷＶ［ｍ／ｓ］で洗浄水が噴出する。このとき、洗浄水は、便器ノズル４０を中心にほぼ円形に広がり、床面に落下する。この床面における洗浄水の広がり幅がＷＷ［ｍｍ］である。
【０１０２】
図１４（ｂ）に示すように、洗浄水の噴出流速：ＷＶが２ｍ／ｓであるとき、広がり幅：ＷＷが２００ｍｍである。また、洗浄水の噴出流速が１０ｍ／ｓであるとき、広がり幅：ＷＷが１０００ｍｍである。そして、洗浄水の噴出流速：ＷＶが大きくなるほど、ほぼ比例的に広がり幅：ＷＷが大きくなる。
【０１０３】
この結果、洗浄水の噴出流速：ＷＶを変えることにより、洗浄水の広がり幅：ＷＷを調整することができる。このため、衛生洗浄装置１００を装着する便器７００の大きさに洗浄水の広がり幅：ＷＷを合わせて、便器ノズル４０から噴出する洗浄水の流速が決定される。さらに、この決定流速に便器ノズル４０からの洗浄水の流速がなるように、便器ノズル４０に供給される単位時間当たりの流量が設定される。この単位時間当たりの流量は、流量調整弁１０３の弁開度により決まる。
【０１０４】
たとえば、一般的な便器の長手方向の長さは、約３２０〜３８０ｍｍであるため、洗浄水の噴出流速：ＷＶは、４ｍ／ｓ〜８ｍ／ｓの範囲になるように、流量調整弁１０３の弁開度が設定されることがより好ましい。
【０１０５】
このようにして、広がり幅：ＷＷに応じた流量調整弁１０３の弁開度が設定されると、洗浄水が便器７００の内面の広い範囲に行き渡り、かつ便器７００の外方へ飛散することを防止することができる。さらに、洗浄水が便器７００の内面で大きく跳ね返ることも防止することができる。
【０１０６】
［流量調整弁における弁体の回転速度］
便器プレ洗浄は、使用者から排出される汚物が便器７００に付着することを防止するために行われる。よって、使用者がトイレットルームに入室してから着座するまでの間に、便器プレ洗浄がなされることが好ましい。この時間時間を、たとえば、以下の調査結果により求めた。
【０１０７】
図１５は、入室着座時間の調査結果を示す図である。なお、横軸は使用者がトイレットルームに入室してから着座するまでの時間（秒）を示し、縦軸は使用者の累積百分率（％）を示す。
【０１０８】
調査の結果、９０％以上の使用者が、トイレットルームに入室してから便座部４００に着座するまでに６秒以上かかっていることが明らかとなった。
【０１０９】
これにより、使用者がトイレットルームに入室してから少なくとも６秒以内に、便器プレ洗浄を開始しかつ終了させる。これにより、使用者が着座して汚物を排出する前に便器ノズル４０は便器７００の内面を十分に濡らすことができる。また、使用者の汚物により、便器ノズル４０が汚染されることも防止することができる。
【０１１０】
よって、使用者が入室して６秒以内に、便器ノズル４０から噴出する洗浄水を止める必要がある。このために、流量調整弁が開いてから閉じるまでの時間が、たとえば６秒以内になるように、弁体９５が回転するように便器ノズルモータ４０ｍの回転数などが設定される。
【０１１１】
＜衛生洗浄装置における動作＞
図１１は、衛生洗浄装置１００における動作の一例を示すフローチャートである。
【０１１２】
入室検知センサ６００は、使用者がトイレットルームに入室するか否かを検出する（ステップＳ１）。
【０１１３】
入室検知センサ６００により使用者の入室が検知されていない間（ステップＳ１：ＮＯ）、図４および図５に示すように、便器ノズル４０は便器ノズルカバー４０Ｋ内の収容位置に配置される。
【０１１４】
使用者がトイレットルームに入室すると、入室検知センサ６００が使用者を検出する（ステップＳ１）。入室検知センサ６００は検出信号を制御部４へ送信する。これにより、制御部４は、便器プレ洗浄を開始し、ランプ５０、便器ノズルモータ４０ｍ、切替弁モータ１６ｍおよび流量調整弁モータ１０３ｍを制御する。
【０１１５】
ランプ５０が点灯する（ステップＳ２）。これにより、使用者は、便器プレ洗浄が実施されていることがわかる。
【０１１６】
便器ノズルモータ４０ｍが動作すると、便器ノズル４０の先端部が図５の矢印Ａで示す方向に移動する（ステップＳ３）。これにより、図６および図７に示すように、便器ノズル４０は、便器ノズルカバー４０Ｋの外へ突出する。そして、便器ノズル４０は、便器７００の内部空間に露出する便器洗浄位置へ移動する。
【０１１７】
便器ノズル４０が便器洗浄位置へ移動した後に、止水電磁弁７（図３）が開き、流量調整弁モータ１０３ｍ（図３）が駆動し、流量調整弁１０３が開く（ステップＳ４）。これにより、水道配管２０１からの洗浄水は、人体洗浄水流路２０２に流入する。ここで、洗浄水は減圧弁８により減圧される。これにより、便器ノズル４０に流入する水圧が下がるため、便器ノズル４０から噴出する洗浄水の速度が小さくなる。このため、洗浄水が便器７００の外へ飛び出すことが防止される。
【０１１８】
さらに、洗浄水が人体洗浄水流路２０２から分岐管路２０４、便器洗浄水流路２０５および接続管４４に流入する。洗浄水が便器ノズル４０から放射状に噴出する。
【０１１９】
この流量調整弁１０３は、その弁開度を絞り状態から開状態に移行する。弁開度は、時間と共にほぼ比例し大きくなる。このため、流量調整弁１０３の動作初期、開度が小さい。このため、仮に、水道配管２０１からの高い水圧が流量調整弁１０３に作用しても、便器ノズル４０から噴出する洗浄水の量は少ない。よって、便器ノズル４０から噴出する洗浄水が便器７００の外へ飛び出すことが防止される。また、仮に、流路２０２、２０４、２０５、４４に空気が混入していても、便器ノズル４０から空気が排出される際、空気が洗浄水を吹き飛ばすことが防止される。よって、便器ノズル４０から洗浄水が便器の外が飛び出さない。
【０１２０】
そして、流量調整弁１０３の開度は最大になる。この流量調整弁１０３の最大開度は、上記のとおり、洗浄水の広がり幅：ＷＷ［ｍｍ］と噴出流速：ＷＶ［ｍ／ｓ］との関係から便器のサイズに応じて定められる。図６に示すように、洗浄水は、便器ノズル４０の軸心に対してほぼ直交する方向へ放射状に放出される。これにより、便器７００の廃棄口７００Ｄを中心とする内面の広い範囲に洗浄水が噴出される。洗浄水が、便器７００の内面を濡らし、ここに水膜を一様に形成する。この水膜が、便器７００の内面に汚物が付着することを防止する。
【０１２１】
再び、流量調整弁１０３の開度は、時間と共にほぼ比例して小さくなる。
【０１２２】
このように便器プレ洗浄が実施されている間に、制御部４は、使用者がトイレットルームに入室してから所定時間（例えば、６秒）経過したか否かを判別する（ステップＳ５）。所定時間経過していない場合（ステップＳ５：ＮＯ）、制御部４は、使用者により停止スイッチ３０２（図２）が押下されたか否かを判別する（ステップＳ６）。停止スイッチ３０２が押下されていない場合（ステップＳ６：ＮＯ）、制御部４は、着座センサ６１０（図１）の出力信号に基づいて、使用者が便座部４００（図１）に着座したか否かを判別する（ステップＳ７）。使用者が便座部４００に着座していない場合（ステップＳ７：ＮＯ）、制御部４は、ステップＳ５の処理に戻る。
【０１２３】
一方、所定時間が経過した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、停止スイッチ３０２が操作された場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、使用者が着座した場合（ステップＳ７）、便器プレ洗浄が終了する。つまり、流量調整弁１０３が閉じ（ステップＳ８）、便器ノズル４０からの洗浄水の噴出が止まる。また、便器ノズル４０が収納位置に戻り、移動が停止する（ステップＳ９）。さらに、ランプ５０が消灯し、便器プレ洗浄の終了が使用者に報知される。
【０１２４】
＜効果＞
上記構成の衛生洗浄装置１００によれば、使用者がトイレットルームに入室してから所定時間が経過することにより、便器プレ洗浄が終了する。使用者の着座前に便器７００の内面を十分に濡らすとともに、便器ノズル４０から噴出される洗浄水が使用者に付着することを確実に防止することができる。
【０１２５】
また、便器洗浄開始時に流量調整弁１０３が絞り状態から開状態に弁開度を移行する。流量調整弁１０３は、電磁弁のように閉から開に瞬時に開かず、徐々に開いて便器ノズル４０内の水圧が次第に上昇しながら、所定の流量に到達する。このため、電磁弁のように開いた瞬間に水道配管２０１の高水圧が便器ノズル４０に作用して便器から噴流が飛び出すようなことがなく、便器ノズル４０から安定して洗浄水が噴流する。
【０１２６】
さらに、水道配管２０１から給水された洗浄水を減圧する減圧弁８を便器洗浄水流路２０５よりも上流側に備えた。これにより、流量調整弁１０３が徐々に開く間に、便器洗浄水流路２０５および便器ノズル４０に作用する洗浄水の圧力は低く抑えられる。このため、便器ノズル４０からの噴流をより安定することができる。
【０１２７】
また、ステッピングモータを流量調整弁モータ１０３ｍに用いることによって、弁体９５の回転速度および流量調整弁１０３の弁開度が精度よくコントロールされる。このため、弁体９５の回転速度が制御され、使用者の入室から着座までの所定時間内に、便器プレ洗浄が終了する。これにより、便器ノズル４０からの洗浄水が使用者に付着するなどの問題が防止される。また、流量調整弁１０３の弁開度により、洗浄水が便器ノズル４０から散布される範囲を調整することができる。このため、便器７００の大きさに応じて、便器ノズル４０からの洗浄水の散布範囲を調整することができる。しかも、便器７００のリムに便器ノズル４０からの洗浄水の散布範囲を調整することができる。これにより、便器ノズル４０からの洗浄水が便器７００の外に飛び出さず、かつ便器７００の広い範囲に散布される。
【０１２８】
さらに、水道配管２０１から供給される洗浄水の供給状態を切替える止水電磁弁７を減圧弁８よりも上流側に備えた。これにより、使用者が衛生洗浄装置１００を使用しないときは、止水電磁弁７が閉じられる。このため、衛生洗浄装置１００を使用していないときに、減圧弁８および熱交換器１２に不必要な水圧負荷が作用することをなくすることができる。よって、衛生洗浄装置１００を長期間に亘り安心して使用することができる。
【０１２９】
また、使用者が停止スイッチ３０２を押下するか、あるいは使用者が便座部４００に着座することにより、便器プレ洗浄が終了される。したがって、使用者が上記所定時間内に便座部４００に着座した場合にも、便器ノズル４０から噴出される洗浄水が使用者に付着することを防止することができる。
【０１３０】
さらに、縦軸型の流量調整弁１０３が用いられることにより、流量調整弁１０３の弁体９５を回転するトルクが小さくて済む。よって、流量調整弁１０３が回転する際の応答性が良く、弁開度がより正確に合わせられる。このため、便器ノズル４０からの洗浄水が、便器７００の外に飛び出さず、かつ、便器７００のリム近くの広い範囲に設定することができる。これにより、便器７００の広い範囲に水膜が形成され、汚物の付着が防止される。
【０１３１】
＜変形例＞
なお、上記実施の形態では、流量調整弁モータ１０３ｍにステッピングモータが用いられた。これに対し、流量調整弁モータ１０３ｍとして、サーボモータなども用いることもできるし、小型の直流ギアードモータや交流モータなども用いることもできる。
【０１３２】
また、上記実施の形態では、図１６のステップＳ３において便器ノズル４０が便器洗浄位置に移動した後に、ステップＳ４において洗浄水の噴出が開始した。これに対し、便器ノズル４０が便器洗浄位置に移動すると同時またはその前に、洗浄水の噴出が開始してもよい。特に、便器ノズル４０が収納位置から移動し始めると同時に、洗浄水の噴出を開始してもよい。この場合、便器ノズル４０が収納位置から便器洗浄位置に移動する間に、便器ノズル４０から洗浄水が出る。しかし、便器プレ洗浄の初期では、流量調整弁１０３の弁開度が小さく、便器ノズル４０から出る洗浄水が少ない。このため、洗浄水が便器７００から飛び出すことがない。また、便器ノズル４０から洗浄水の噴出開始時間が早まり、便器プレ洗浄の終了時刻も早まる。よって、使用者は少しでも早いタイミングで便座および便器を利用できるようになる。また、使用者が着座する前に便器プレ洗浄を終了することができ、便器ノズル４０の汚染をより確実に防止することができる。
【０１３３】
また、図１６のステップＳ２において使用者の入室が検出された場合、便器ノズル４０が便器洗浄位置に移動した。これに対し、便器ノズル４０を予め便器洗浄位置で待機させてもよい。この場合、便器プレ洗浄を迅速に開始することができるので、十分な量の洗浄水を便器７００に供給することができる。それにより、便器７００に汚物が付着することをより確実に防止することができる。なお、便器ノズル４０を予め便器洗浄位置で待機させる場合には、例えば、使用者がトイレ装置１０００の使用を終えた後、所定時間経過した時点で便器ノズル４０を便器洗浄位置に移動させてもよい。
【０１３４】
さらに、上記実施の形態において、便器ノズル４０から洗浄水を噴出させる場合には、人体洗浄ノズルであるノズル部２０への切替弁１６の切替弁モータ１６ｍを制御することによりノズル部２０（図３）への洗浄水の供給を停止してもよい。この場合、便器ノズル４０に十分な量の洗浄水を供給することができるので、便器７００を洗浄水で十分に濡らすことができる。その結果、便器７００に汚物が付着することを十分に防止できる。
【０１３５】
また、上記実施の形態では、所定時間以内で、停止スイッチ３０２の押下や、使用者の着座により便器プレ洗浄が終了した。これに共にまたは代えて、便器ノズル４０に外力が作用した場合、便器プレ洗浄が終了してもよい。この場合、便器ノズル４０が便器ノズルカバー４０Ｋの内側の収納位置に移動するため、便器ノズル４０に外力に対して過負荷が作用することはない。
【０１３６】
さらに、上記実施の形態２では、流量調整弁１０３に縦軸形の流量調整弁が用いられた。これに対し、流量調整弁１０３にディスク型の流路調整弁を用いることもできる
また、上記実施の形態では、衛生洗浄装置１００は便器７００上に配置され、主に人体の洗浄に用いられた。これに限らず、顔や頭、手、足などの洗浄、ペット等の動物の洗浄、または生き物以外の洗浄などにも衛生洗浄装置１００が用いられる。
【０１３７】
さらに、上記実施の形態２では、弁体９５の外周面に設けられた溝部１０１、１０２および弾性シール部材９８、１０８がシール機構として機能した。これに対して、溝部１０１、１０２および弾性シール部材９８、１０８が弁ボディ９１の内周面に設けられていてもよい。
【０１３８】
また、上記実施の形態２では、流出路９３を第３流路とし流入路９２を第４流路とした。これに対し、流出路９３を第４流路とし流入路９２を第３流路とすることもできる。
【０１３９】
また、上記全実施の形態は、互いに相手を排除しない限り、互いに組合わせてもよい。
【０１４０】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【０１４１】
本発明の衛生洗浄装置は、便器の広い範囲の汚物の付着を防止することができる衛生洗浄装置等として有用である。
【符号の説明】
【０１４２】
１ おしりノズル（第１洗浄ノズル）
２ ビデノズル（第１洗浄ノズル）
４ 制御部
８ 減圧弁
４０ 便器ノズル（第２洗浄ノズル）
９１ 弁ボディ
９２ 流入路（第４流路）
９３ 流出路（第３流路）
９４ 流路（内部流路）
９５ 弁体
９６ 出口部
９７ 摺動接触面
９８ 弾性シール部材（シール機構）
９９ 回転軸部
１００ 衛生洗浄装置
１０１ 溝部（シール機構）
１０２ 溝部（シール機構）
１０３ 流量調整弁
１０８ 弾性シール部材（シール機構）
２０１ 水道配管（給水源）
２０２ 人体洗浄水流路（第１流路）
２０３ 人体洗浄水流路（第１流路）
２０４ 分岐管路（第２流路）
２０５ 便器洗浄水流路（第２流路）
７００ 便器
４００ 便座
１０００ トイレ装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器及び便座を含むトイレ装置に用いられる衛生洗浄装置であって、
前記便座に着座した被洗浄体に向けて洗浄水を吐出する第１洗浄ノズルと、
給水源に接続されるべき上流端を有し、下流端が前記第１洗浄ノズルに接続された第１流路と、
前記便器に向けて洗浄水を吐出して前記便器を洗浄する第２洗浄ノズルと、
前記第１流路から分岐され、前記第２洗浄ノズルに接続された第２流路と、
前記第２流路を流れる洗浄水の流量を調整する流量調整弁と、
前記流量調整弁の動作を制御する制御部と、を備える、衛生洗浄装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記便器の洗浄を開始する時に、前記流量調整弁を弁開度がある弁開度から大きくなるように制御するよう構成されている、請求項１に記載の衛生洗浄装置。
【請求項３】
前記第１流路において前記上流端と前記第２流路の分岐点との間に設けられ、かつ前記給水源からの洗浄水を減圧する減圧弁をさらに備える、請求項１または２に記載の衛生洗浄装置。
【請求項４】
前記流量調整弁は、
一端が開放されかつ他端が閉鎖された円柱状の内部空間と、該内部空間の内周面に開口する第３流路と、該内部空間の他端に開口する第４流路とを含む弁ボディと、
前記弁ボディの内部空間に前記一端から回動可能に挿入され、かつ内部流路を含む円柱状の弁体と、を備え、
前記弁体は、基端部が前記弁ボディの外部においてモータに接続され、前記内部流路の一方口が前記弁体の先端面に開口し、かつ前記内部流路の他方口が前記弁体の軸方向における前記弁ボディの第３流路の開口に対応する位置に開口するように構成されており、
前記弁ボディの内部空間の軸方向における前記他端と前記第３流路の開口との間の部位並びに前記第３流路の開口と前記一端との間に部位に、前記内部空間の内周面と前記弁体の外周面との間隙を該間隙の全周に渡ってシールするシール機構が設けられている、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の衛生洗浄装置。
【請求項１】
便器及び便座を含むトイレ装置に用いられる衛生洗浄装置であって、
前記便座に着座した被洗浄体に向けて洗浄水を吐出する第１洗浄ノズルと、
給水源に接続されるべき上流端を有し、下流端が前記第１洗浄ノズルに接続された第１流路と、
前記便器に向けて洗浄水を吐出して前記便器を洗浄する第２洗浄ノズルと、
前記第１流路から分岐され、前記第２洗浄ノズルに接続された第２流路と、
前記第２流路を流れる洗浄水の流量を調整する流量調整弁と、
前記流量調整弁の動作を制御する制御部と、を備える、衛生洗浄装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記便器の洗浄を開始する時に、前記流量調整弁を弁開度がある弁開度から大きくなるように制御するよう構成されている、請求項１に記載の衛生洗浄装置。
【請求項３】
前記第１流路において前記上流端と前記第２流路の分岐点との間に設けられ、かつ前記給水源からの洗浄水を減圧する減圧弁をさらに備える、請求項１または２に記載の衛生洗浄装置。
【請求項４】
前記流量調整弁は、
一端が開放されかつ他端が閉鎖された円柱状の内部空間と、該内部空間の内周面に開口する第３流路と、該内部空間の他端に開口する第４流路とを含む弁ボディと、
前記弁ボディの内部空間に前記一端から回動可能に挿入され、かつ内部流路を含む円柱状の弁体と、を備え、
前記弁体は、基端部が前記弁ボディの外部においてモータに接続され、前記内部流路の一方口が前記弁体の先端面に開口し、かつ前記内部流路の他方口が前記弁体の軸方向における前記弁ボディの第３流路の開口に対応する位置に開口するように構成されており、
前記弁ボディの内部空間の軸方向における前記他端と前記第３流路の開口との間の部位並びに前記第３流路の開口と前記一端との間に部位に、前記内部空間の内周面と前記弁体の外周面との間隙を該間隙の全周に渡ってシールするシール機構が設けられている、請求項１ないし３のいずれか一項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１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１３−６０８００（Ｐ２０１３−６０８００Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−３９００４（Ｐ２０１２−３９００４）
【出願日】平成２４年２月２４日（２０１２．２．２４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月２４日（２０１２．２．２４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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