JP6848558B2 - 衛生洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、衛生洗浄装置に関する。

従来、この種の衛生洗浄装置としては、止水電磁弁と、水ポンプと、流量センサとを有し、洗浄開始から期間毎に流量センサにより検出される流量に基づいて異常を判定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この衛生洗浄装置では、洗浄開始から止水電磁弁を開弁するまでの期間Ａの流量ａが値０でないときには止水電磁弁に異常が生じていると判定し、止水電磁弁を開弁してから水ポンプをオンとするまでの期間Ｂの流量ｂが値０のときには止水電磁弁に異常が生じていると判定し、水ポンプをオンとした以降の期間Ｃの流量ｃが期間Ｂの流量ｂより小さいときに水ポンプに異常が生じていると判定する。

また、止水電磁弁と、サブタンクと、水ポンプと、リリーフ弁と、流調弁と、ノズル装置と、を上流側からこの順に備えると共にリリーフ弁から放出される洗浄水をサブタンクに還流する還流流路を備える衛生洗浄装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。この衛生洗浄装置では、流調弁に異常が生じて流路の水圧が上昇するとリリーフ弁が開弁することにより、流路の水圧が異常に上昇するのを防止している。

特開２０１１−２２００６１号公報 特開２０１６−１９９９３１号公報

一般的に、衛生洗浄装置では、止水電磁弁や、加熱器、水ポンプ、切替弁、複数のノズルを有し、組み付け性や部品交換のために、その一部が必要に応じてチューブにより接続されている。複数のノズルとしては、例えば、おしり用ノズルやビデ用ノズル、鉢内洗浄用ノズル、ノズル洗浄用ノズルなどを挙げることができ、切替弁によりいずれかのノズルから洗浄水を噴出することができるようになっている。こうした衛生洗浄装置において、ノズルに詰まりが生じているか否かの検出は、流量センサからの流量が値０近傍となることにより行なうことができるが、洗浄水を噴出しているノズルを変更したときに変更後のノズルに詰まりが生じているときには、流量センサの回転翼が惰性により回転しているために瞬時に値０とならず、異常検出に時間を要してしまう。このとき、流路の水圧が異常に上昇し、チューブが外れる場合も生じる。流路の水圧の異常上昇に対処するためにリリーフ弁と還流流路を設けることも考えられるが、その場合、部品点数が多くなってしまう。

本発明の衛生洗浄装置は、洗浄水を噴出しているノズルを変更したときにノズルに詰まりが生じているか否かを迅速に判定することを主目的とする。

本発明の衛生洗浄装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の衛生洗浄装置は、
洗浄水流路からの洗浄水を噴出する複数のノズルと、前記洗浄水流路への洗浄水の供給を司る止水電磁弁と、前記洗浄水流路に流れる洗浄水の流量を回転翼の回転周期として検出する流量センサと、前記複数のノズルへの洗浄水の供給を切り替える電動切替バルブと、前記止水電磁弁と前記電動切替バルブとを駆動制御する制御装置と、を備える衛生洗浄装置であって、
前記制御装置は、前記電動切替バルブを駆動して前記複数のノズルのうちのいずれかのノズルから洗浄水を噴出している状態から他のノズルから洗浄水を噴出する状態に切り替えたときに、切り替えを開始してから所定時間内に前記流量センサの回転翼の回転周期が所定周期以上に至ったときには前記他のノズルに詰まりが生じていると判定する、
ことを特徴とする。

この本発明の衛生洗浄装置では、電動切替バルブを駆動して複数のノズルのうちのいずれかのノズルから洗浄水を噴出している状態から他のノズルから洗浄水を噴出する状態に切り替えたときには、流量センサの回転翼は、他のノズルに詰まりが生じていないときには、切り替え前のノズルからの洗浄水の噴出の程度に応じた回転数から他のノズルからの洗浄水の噴出の程度に応じた回転数に移行して回転する。一方、他のノズルに詰まりが生じているときには、流量センサの回転翼は、切り替え前のノズルからの洗浄水の噴出の程度に応じた回転数から回転翼の慣性に応じた減速度で回転数を減じて止まる。本発明の衛生洗浄装置では、切り替えを開始してから所定時間内に流量センサの回転翼の回転周期が所定周期以上に至ったときには他のノズルに詰まりが生じていると判定するから、回転翼が停止する前に迅速にノズルに詰まりが生じているか否かを判定することができる。ここで、所定時間として、他のノズルに詰まりが生じていたときに、洗浄水流路の水圧がチューブが外れる程度の水圧になるまでに要する時間より若干短い時間を用いれば、洗浄水流路の水圧がチューブが外れる程度の水圧に至る前にノズルに詰まりが生じているのを判定することができる。この場合、直ちに止水電磁弁を閉止することにより、チューブが外れるのを抑制することができる。これらの結果、洗浄水を噴出しているノズルを変更したときにノズルに詰まりが生じているか否かを迅速に判定すると共に、部品点数を増加することなくノズルに詰まりが生じていることに起因してチューブが外れるのを抑制することができる。

こうした本発明の衛生洗浄装置において、前記所定周期は、製造バラツキにより前記回転翼が最も回転しにくい流量センサを用いて、前記複数のノズルのうち噴出量が最も少ないノズルから洗浄水を噴出している状態における前記回転翼の回転周期より遅い周期に設定されているものとしてもよい。こうすれば、製造バラツキにより回転翼の回転の程度が異なっても、精度よくノズルに詰まりが生じているのを判定することができる。

また、本発明の衛生洗浄装置において、前記所定周期は、前記他のノズルから洗浄水を噴出する状態に切り替える前の前記流量センサの前記回転翼の回転周期が大きいほど大きな周期に設定されるものとしてもよい。こうすれば、より精度よくノズルに詰まりが生じているのを判定することができる。

本発明の衛生洗浄装置において、前記所定周期は、前記他のノズルの種別毎に設定されているものとしてもよい。これは、ノズルの種別により洗浄水を噴出する程度が異なることに基づいており、こうすることにより、より精度よく種別毎にノズルに詰まりが生じているのを判定することができる。

本発明の衛生洗浄装置において、前記制御装置は、１回または複数回に亘って前記他のノズルに詰まりが生じていると判定したときには前記他のノズルからの洗浄水の噴出を禁止するものとしてもよい。こうすれば、詰まりが生じているノズルの使用により洗浄水流路の水圧が高くなることを抑制することができる。この場合、詰まりが生じているノズル以外のノズルからの洗浄水の噴出は行なうことができる。また、複数回に亘ってノズルに詰まりが生じていると判定したときにそのノズルからの洗浄水の噴出を禁止するものとすれば、水道配管へのエアのかみ込みなどの外乱によりノズルに詰まり生じていると誤判断するのを防止することができる。この態様において、前記制御装置は、リセット操作がなされたときには、前記他のノズルからの洗浄水の噴出の禁止を解除するものとしてもよい。こうすれば、詰まりを解消した後での使用を容易にすることができる。

本発明の実施形態としての衛生洗浄装置２０の構成の概略を模式的に示す構成図である。 流量センサ３４の構成の概略を模式的に示す構成図である。 制御装置６０により実行される詰まり判定処理の一例を示すフローチャートである。 制御装置６０により実行される詰まり時処理の一例を示すフローチャートである。 洗浄水流路２４の水圧と回転周期波形の時間変化の一例を示す説明図である。 変形例の詰まり判定処理の一例を示すフローチャートである。 補正係数設定用マップの一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態について説明する。図１は、本発明の実施形態としての衛生洗浄装置２０の構成の概略を示す構成図である。実施形態の衛生洗浄装置２０は、図示しない便座に取り付けられて使用され、図示するように、給水管１２からの水の洗浄水流路２４への供給を司る止水電磁弁２２と、洗浄水流路２４に設けられた熱交換器３２と流量センサ３４とを有するタンクアッシー３０と、脈動ポンプ４２とバキュームブレーカ４４と切替バルブ４６と複数のノズル５０〜５８とを有するノズルアッシー４０と、制御装置６０と、を備える。

流量センサ３４は、図２に示すように、６枚の翼が取り付けられた回転翼３５と、回転翼３５に回転軸から偏心した位置に取り付けられたマグネット３６と、マグネット３６の磁力により電流を発生させるコイル３７と、を備える。流量センサ３４は、洗浄水が流れて回転翼３５が回転し、これに伴って回転するマグネット３６による磁力の変化をコイル３７により検出し、磁力の変化の周期に基づいて回転周期を検出する。

切替バルブ４６は、必要に応じて洗浄の強さを調節する脈動ポンプ４２より後流側の洗浄水流路２４の洗浄水を複数のノズル５０〜５８のいずれから噴出させるかを切り替えるロータリー切替バルブとして構成されている。本実施形態では、切替バルブ４６の各吐出口は各ノズル５０〜５８とチューブにより接続されている。

複数のノズル５０〜５８は、本実施形態では、おしり洗浄用のパワフルノズル５０と、おしり洗浄用のマイルドノズル５２と、ビデ用のビデノズル５４と、パワフルノズル５０やマイルドノズル５２，ビデノズル５４を洗浄するための洗浄用ノズル５６、便器内に洗浄水をスプレー状に噴出するスプレーノズル５８と、により構成されている。

制御装置６０は、図示しないがＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵの他にＲＯＭやＲＡＭ，入出力ポートを備える。制御装置６０には、流量センサ３４のコイル３７からの回転周期信号や、図示しないコントロールパネルからのリセットスイッチ６２などのスイッチ信号などが入力ポートを介して入力されている。制御装置６０からは、止水電磁弁２２への駆動信号や熱交換器３２への制御信号，脈動ポンプ４２への駆動信号，切替バルブ４６への駆動信号，図示しないコントロールパネルの異常表示部６４への表示制御信号などが出力ポートを介して出力されている。

次に、こうして構成された実施形態の衛生洗浄装置２０の動作、特に洗浄水を噴出しているノズルを切り替えたときにノズルに詰まりが生じているか否かを判定する際の動作について説明する。本実施形態では、ノズル５０〜５８のいずれかのノズルから洗浄水を噴出するときには、まず、熱交換器３２から切替バルブ４６までの冷水を排出するために、切替バルブ４６を最も流量の大きいおしり用のパワフルノズル５０に切り替えて、パワフルノズル５０からノズル５０を図示しないガイドケースに収納した状態で洗浄水を噴出する。そして、その後、選択されたノズルから洗浄水が噴出するように切替バルブ４６を駆動する。図３は、パワフルノズル５０から洗浄水を噴出したときに制御装置６０により実行される詰まり判定処理の一例を示すフローチャートである。

詰まり判定処理が実行されると、制御装置６０は、まず、パワフルノズル５０から洗浄水を噴出している状態から他のノズルから洗浄水を噴出している状態への切り替えを開始するのを待つ（ステップＳ１００）。切り替えを開始したか否かの判定は切替ノズル４６の作動を開始したか否かにより行なうことができる。

ステップＳ１００で切り替えを開始したと判定したときには、切り替えを開始してから所定時間内に流量センサ３４の回転翼３５の回転周期Ｔが閾値Ｔｒｅｆ以上に至ったか否かを判定する（ステップＳ１１０〜Ｓ１３０）。具体的には、回転翼３５の回転周期Ｔを入力し（ステップＳ１１０）、回転周期Ｔが閾値Ｔｒｅｆ以上であるか否かを判定し（ステップＳ１２０）、回転周期Ｔが閾値Ｔｒｅｆ未満のときには切り替えを開始してから所定時間経過したか否かを判定し（ステップＳ１３０）、所定時間経過していないときにはステップＳ１１０の回転翼３５の回転周期Ｔの入力に戻る処理を、ステップＳ１２０で回転周期Ｔが閾値Ｔｒｅｆ以上であると判定するか或いはステップＳ１３０で所定時間経過したと判定するまで繰り返すのである。ここで、閾値Ｔｒｅｆは、製造バラツキなどにより回転翼３５が最も回転しにくい流量センサを用いて、複数のノズル５０〜５８のうち噴出量が最も少ないノズル（実施形態ではスプレーノズル５８）から洗浄水を噴出している状態における回転翼３５の回転周期Ｔｓｌｏｗより遅い周期（時間）である。所定時間は、切り替え先のノズルに詰まりが生じている状態のときに、切替バルブ４６による切り替えを開始してから洗浄水流路２４の水圧がチューブが外れる程度の圧力に至るまでに要する時間より若干短い時間である。

切り替えを開始してから所定時間内に回転翼３５の回転周期Ｔが閾値Ｔｒｅｆ以上に至らなかったと判定したときには、切り替え先のノズルに詰まりは生じていないと判断し、本ルーチンを終了する。一方、切り替えを開始してから所定時間内に回転翼３５の回転周期Ｔが閾値Ｔｒｅｆ以上に至ったと判定したときには、切り替え先のノズルに詰まりが生じていると判定し（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。

本実施の形態では、図３の詰まり判定処理で切り替え先のノズルに詰まりが生じていると判定したときには、制御装置６０は図４の詰まり時処理を実行する。詰まり時処理では、まず、止水電磁弁２２を閉止する（ステップＳ２００）。これにより、洗浄水流路２４の水圧がチューブが外れる程度の圧力に至るのを抑止することができる。そして、詰まりが生じていると判定したノズルの使用を禁止し（ステップＳ２１０）、詰まり異常が生じた旨を図示しないコントロールパネルの異常表示部６４に表示することにより報知する（ステップＳ２２０）。これにより、詰まりが生じていると判定したノズル以外のノズルからの洗浄水の噴出を可能とすることができると共に、使用者に異常が生じていることを知らせることができる。そして、図示しないコントロールパネルのリセットスイッチ６２が操作されてリセットされたときに（ステップＳ２３０）、詰まりが生じていると判定したノズルの使用禁止を解除して（ステップＳ２４０）、本処理を終了する。これにより、詰まりが生じていると判定したノズルからの洗浄水の噴出も可能となる。

図５は、切り替え先のノズルに詰まりが生じている場合に洗浄水を噴出するノズルを切り替えたときの洗浄水流路２４の水圧と流量センサ３４による検出波形（回転周期波形）の時間変化の一例を示す説明図である。図中、洗浄水水圧のＰｒｅｆは、チューブが外れる水圧である。回転周期波形１は、製造バラツキなどにより回転翼３５が最も回転し易い流量センサを用いて切り替え先のノズルに詰まりが生じているときに検出される回転翼の検出波形である。回転周期波形２は、製造バラツキなどにより回転翼３５が最も回転しにくい流量センサを用いて切り替え先のノズルに詰まりが生じていないときに検出される回転翼の検出波形である。上述の閾値Ｔｒｅｆは、図５では、回転周期波形２の周期Ｔｓｌｏｗより若干大きい周期（時間）として表わされる。また、所定時間は、図５では、切替バルブ４６による切り替えが開始された時間ｔ１から、洗浄水流路２４の水圧がノズルの詰まりによりチューブが外れる程度の水圧Ｐｒｅｆに至る時間ｔ３より若干前の時間ｔ２までの時間（ｔ２−ｔ１）として表わされる。したがって、回転周期波形１の回転周期Ｔｆａｓｔが時間ｔ２までに閾値Ｔｒｅｆ以上に至ると、ノズルに詰まりが生じていると判定する。

以上説明した実施形態の衛生洗浄装置２０では、パワフルノズル５０から洗浄水を噴出している状態から他のノズルから洗浄水を噴出する状態に切り替えたときには、切り替え開始から所定時間（ｔ２−ｔ１）内に流量センサ３４の回転翼３５の回転周期Ｔが閾値Ｔｒｅｆ以上に至ったときに切り替え先のノズルに詰まりが生じていると判定する。これにより、切り替え先のノズルに詰まりが生じている異常を洗浄水流路２４の水圧がチューブが外れる程度の圧力に至る前に判定することができる。そして、詰まりが生じていると判定したときには、直ちに止水電磁弁２２を閉止する。これにより、洗浄水流路２４の水圧が高くなってチューブが外れるのを抑止することができる。これらの結果、洗浄水を噴出しているノズルを変更したときにノズルに詰まりが生じているか否かを迅速に判定すると共に、部品点数を増加することなくノズルに詰まりが生じていることに起因してチューブが外れるのを抑制することができる。

また、実施形態の衛生洗浄装置２０では、ノズルに詰まりが生じていると判定したときには、詰まり異常を報知することにより、ノズルに詰まりが生じている異常を使用者に知らせることができる。また、ノズルに詰まりが生じていると判定したときには、詰まりが生じているノズルの使用だけを禁止するから、他のノズルを使用することができる。さらに、ノズルの詰まりを解消した後にリセットスイッチ６２を操作することにより、詰まりが生じていたノズルの使用禁止を解除する。これにより、容易に衛生洗浄装置２０を通常状態とすることができる。

上述の実施形態の衛生洗浄装置２０では、詰まり判定する閾値Ｔｒｅｆを製造バラツキなどにより回転翼３５が最も回転しにくい流量センサを用いて、最も噴出量が少ないノズルから洗浄水を噴出している状態における回転翼３５の回転周期Ｔｓｌｏｗより遅い周期（時間）とした。しかし、閾値Ｔｒｅｆを回転翼３５の回転周期Ｔに応じて変更したり、閾値Ｔｒｅｆを切り替え先のノズルの種別に応じて変更するものとしてもよい。この場合の詰まり判定処理の一例のフローチャートを図６に示す。図６の詰まり判定処理では、回転翼３５の回転周期Ｔに基づいて補正係数ｋ１を設定すると共に（ステップＳ７０）、切り替え先のノズルの種別Ｍに応じて補正係数ｋ２を設定し（ステップＳ８０）、基準周期Ｔｓｅｔに補正係数ｋ１，ｋ２を乗じて閾値Ｔｒｅｆを決定する（ステップＳ９０）。ここで、基準周期Ｔｓｅｔは、標準の流量センサ３４の回転翼３５の回転周期Ｔｓｔに基づいて標準のノズルに詰まりが生じているのを判定する際の閾値であり、標準のノズルから洗浄水を噴出している状態のときに標準の流量センサ３４の回転翼３５の回転周期に対して判定可能な分だけ大きい周期（時間）である。補正係数ｋ１は、標準の流量センサ３４の回転翼３５の回転周期Ｔｓｔのときに値１．０で回転周期Ｔが大きいほど補正係数ｋ１が大きくなる関係として定められる。補正係数ｋ１は、例えば、回転翼３５の回転周期Ｔと補正係数ｋ１との関係を予め定めて補正係数設定用マップとして記憶しておき、回転周期Ｔが与えられるとマップから対応する補正係数ｋ１を導出することにより設定することができる。補正係数設定用マップの一例を図７に示す。補正係数ｋ２は、標準のノズルから洗浄水を噴出している状態のときの標準の流量センサ３４の回転翼３５の回転周期Ｔｓｔに対する各ノズルから洗浄水を噴出しているときの標準の流量センサ３４の回転翼３５の回転周期Ｔの割合（Ｔ／Ｔｓｔ）として定められるものである。したがって、閾値Ｔｒｅｆは、回転周期Ｔが大きいほど大きく設定されることになる。こうして閾値Ｔｒｅｆを設定すると、図３の詰まり判定処理と同様に、切り替えが開始するのを待って（ステップＳ１００）、切り替えを開始してから所定時間内に回転翼３５の回転周期Ｔが閾値Ｔｒｅｆ以上に至ったか否かによりノズルに詰まりが生じているか否かを判定する処理（ステップＳ１１０〜Ｓ１４０）を行なう。このように、閾値Ｔｒｅｆを回転翼３５の回転周期Ｔと切り替え先のノズルの種別に応じて設定することにより、より精度よくノズルに詰まりが生じているのを判定することができる。なお、変形例では、閾値Ｔｒｅｆを回転翼３５の回転周期Ｔと切り替え先のノズルの種別に応じて設定するものとしたが、閾値Ｔｒｅｆを切り替え先のノズルの種別に拘わらずに回転翼３５の回転周期Ｔに応じて設定するものとしてもよいし、閾値Ｔｒｅｆを回転翼３５の回転周期Ｔに拘わらずに切り替え先のノズルの種別に応じて設定するものとしてもよい。

実施形態の衛生洗浄装置２０では、ノズルに詰まりが生じていると判定したときには、直ちに詰まりが生じていると判定したノズルの使用を禁止したが、同一のノズルに対して複数回に亘って詰まりが生じていると判定したときにそのノズルの使用を禁止するものとしてもよい。こうすれば、水道配管へのエアのかみ込みなどの外乱によりノズルに詰まりが生じていると誤判断するのを防止することができる。

実施形態の衛生洗浄装置２０では、ノズルに詰まりが生じていると判定したときには、詰まり異常をコントロールパネルに表示することにより報知するものとしたが、詰まり異常を音声により報知するなど、種々の手法により報知するものとしてもよい。

実施形態の衛生洗浄装置２０では、ノズルに詰まりが生じていると判定したときには、詰まりが生じているノズルの使用だけを禁止するものとしたが、全てのノズル５０〜５８の使用を禁止するものとしても構わないし、詰まりが生じているノズルの使用を禁止しないものとしても構わない。

実施形態の衛生洗浄装置２０では、リセットスイッチ６２を操作することにより、詰まりが生じていたノズルの使用禁止を解除するものとしたが、電源を入れ直したときに詰まりが生じていたノズルの使用禁止を解除するものとしてもよい。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、衛生洗浄装置の製造産業などに利用可能である。

１２ 給水管、２０ 衛生洗浄装置、２２ 止水電磁弁、２４ 洗浄水流路、３０ タンクアッシー、３２ 熱交換器、３４ 流量センサ、３５ 回転翼、３６ マグネット、３７ コイル、４０ ノズルアッシー、４２ 脈動ポンプ、４４ バキュームブレーカ、４６ 切替バルブ、５０ パワフルノズル、５２ マイルドノズル、５４ ビデノズル、５６ 洗浄用ノズル、５８ スプレーノズル、６０ 制御装置、６２ リセットスイッチ、６４、異常表示部。

Claims (6)

1. 洗浄水流路からの洗浄水を噴出する複数のノズルと、前記洗浄水流路への洗浄水の供給を司る止水電磁弁と、前記洗浄水流路に流れる洗浄水の流量を回転翼の回転周期として検出する流量センサと、前記複数のノズルへの洗浄水の供給を切り替える電動切替バルブと、前記止水電磁弁と前記電動切替バルブとを駆動制御する制御装置と、を備える衛生洗浄装置であって、
   前記制御装置は、前記電動切替バルブを駆動して前記複数のノズルのうちのいずれかのノズルから洗浄水を噴出している状態から他のノズルから洗浄水を噴出する状態に切り替えたときに、切り替えを開始してから所定時間内に前記流量センサの回転翼の回転周期が所定周期以上に至ったときには前記他のノズルに詰まりが生じていると判定する、
   ことを特徴とする衛生洗浄装置。
2. 請求項１記載の衛生洗浄装置であって、
   前記所定周期は、製造バラツキにより前記回転翼が最も回転しにくい流量センサを用いて、前記複数のノズルのうち噴出量が最も少ないノズルから洗浄水を噴出している状態における前記回転翼の回転周期より遅い周期に設定されている、
   衛生洗浄装置。
3. 請求項１記載の衛生洗浄装置であって、
   前記所定周期は、前記他のノズルから洗浄水を噴出する状態に切り替える前の前記流量センサの前記回転翼の回転周期が大きいほど大きな周期に設定される、
   衛生洗浄装置。
4. 請求項１または３記載の衛生洗浄装置であって、
   前記所定周期は、前記他のノズルの種別毎に設定されている、
   衛生洗浄装置。
5. 請求項１ないし４のうちのいずれか１つの請求項に記載の衛生洗浄装置であって、
   前記制御装置は、１回または複数回に亘って前記他のノズルに詰まりが生じていると判定したときには前記他のノズルからの洗浄水の噴出を禁止する、
   衛生洗浄装置。
6. 請求項５記載の衛生洗浄装置であって、
   前記制御装置は、リセット操作がなされたときには、前記他のノズルからの洗浄水の噴出の禁止を解除する、
   衛生洗浄装置。

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