CN101641041A - 座便器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种座便器装置。线状加热器由发热线及搪瓷层构成的搪瓷线形成。发热线例如由含银的铜合金构成。搪瓷层例如由聚酯酰亚胺(PEI)、聚酰亚胺(PI)或聚酰胺酰亚胺(PAI)构成。搪瓷层被绝缘被覆层被覆。绝缘被覆层由全氟烷氧基混合物(PFA)等氟树脂、聚酰亚胺(PI)或聚酰胺酰亚胺(PAI)构成。线状加热器粘贴在上部座便器外壳的下表面,使其被夹在例如由铝构成的金属箔和金属箔之间。

Description

座便器装置
技术领域
本发明涉及一种座便器装置。
背景技术
在对人体的局部进行清洗的卫生清洗装置的领域中,为了不给人体带来不适感,例如提出了将用于清洗的清洗水调整到适当温度的加热装置、或将与人体接触部分的温度调整到适当温度的座便器装置等具有各种功能的装置。其中,通过使用上述所示的座便器装置,使用者即使是在冬季等气温较低的情况下,也不会有任何不适感地就座于座便器上(例如,参照专利文献1)。
专利文献1所述的卫生清洗装置中,在由镁合金形成的座便器外壳的内部设有线状加热器。线状加热器由芯线、卷绕于芯线上的发热线、以及覆盖芯线及发热线的被覆管构成。线状加热器被配置成在座便器外壳的整个背面上蛇行曲折,在发热线的两端部连接有电源电路。
这种结构中,通过从电源电路对发热线施加电压从而使发热线发热。然后,该热量通过被覆管传递到座便器外壳。由此,座便器外壳的温度上升,使用者能舒适地就座于座便器上。
专利文献1:日本专利特开2003-310485号公报
发明内容
在上述那样的现有卫生清洗装置中,为了使发热线和座便器外壳绝缘,使用由硅橡胶或氯乙烯等构成的被覆管。在这种情况下,从制造方面考虑并为了确保电绝缘性,不得不增大被覆管的厚度。
然而,当被覆管的厚度增大时,从发热线到座便器外壳的传热效率下降,无法使座便器外壳迅速升温。
本发明的目的在于提供一种既能使座便器和发热线可靠地绝缘、又能使座便器迅速升温的座便器装置。
(1)本发明的一个方面的座便器装置包括:座便器,该座便器具有就座面且包含金属材料;发热线,该发热线设置在座便器的就座面的背面侧;搪瓷层,该搪瓷层设置成覆盖发热线的外周部;及绝缘层,该绝缘层设置在座便器及搪瓷层之间。
该座便器装置中,发热线产生的热通过搪瓷层及绝缘层传递到座便器。由此,座便器的温度上升。
这里,搪瓷层具有足够的电绝缘性。因此,即使减小搪瓷层的厚度,也能使发热线和座便器充分绝缘。由此,还能减小绝缘层的厚度。
因而,该座便器装置中,既能使发热线和座便器可靠地绝缘,又能减小搪瓷层及绝缘层的厚度。在这种情况下,由于能减小搪瓷层及绝缘层的热容量,因此能将发热线产生的热迅速且高效地传递到座便器。
另外,该座便器装置中,对座便器使用金属材料。因而,能将发热线产生的热进一步高效地传递到座便器。
其结果是,既能使发热线和座便器可靠地绝缘,又能使座便器迅速升温。
另外,由于能将发热线的热量高效地传递到座便器,因此能抑制发热线的发热量。由此,提高搪瓷层及绝缘层的耐久性。其结果是,提高座便器装置的可靠性。
另外,由于能减小用于使发热线和座便器绝缘的层的厚度,因此能减轻座便器装置的重量。
另外,由于将具有足够的耐热性的搪瓷层设置在发热线的外周部,因此能使用耐热性较低的材料以作为绝缘层。由此,能可靠地降低座便器装置的产品成本。
(2)也可以是,搪瓷层包含聚酯酰亚胺及聚酰胺酰亚胺中的至少一方。
在这种情况下,由于聚酯酰亚胺及聚酰胺酰亚胺其电绝缘性及耐热性优异,因此既能使发热线和座便器更加可靠地绝缘,又能使座便器迅速升温。
(3)也可以是,搪瓷层的厚度及绝缘层的厚度总和为0.4mm以下。在这种情况下,既能使发热线和座便器可靠地绝缘,又能使座便器更加迅速地升温。
(4)也可以是,搪瓷层的厚度及绝缘层的厚度总和为0.2mm以下。在这种情况下,能使座便器更加迅速地升温。
(5)也可以是,绝缘层由耐热性比搪瓷层低的材料构成。在这种情况下,能充分降低座便器装置的产品成本。
(6)也可以是,绝缘层包含绝缘被覆层,该绝缘被覆层设置成覆盖搪瓷层的外周部。在这种情况下,能使发热线与座便器及座便器装置的其它构成要素可靠地绝缘。
(7)也可以是,绝缘被覆层包含氟树脂。在这种情况下,能使发热线与座便器更可靠地绝缘,并且提高绝缘被覆层的耐久性。由此,提高座便器装置的可靠性。
(8)也可以是,绝缘被覆层包含聚酰亚胺。在这种情况下,提高绝缘被覆层的耐久性。由此,提高座便器装置的可靠性。
(9)也可以是,座便器装置还包括第一及第二金属箔,该第一及第二金属箔设置在座便器的背面侧,第一金属箔的一个表面被粘贴在座便器的背面,第二金属箔的一个表面被粘贴在第一金属箔的另一表面,使得发热线、搪瓷层及绝缘被覆层被夹在第一金属箔和第二金属箔之间。
该座便器装置中,由于发热线、搪瓷层及绝缘被覆层被夹在第一及第二金属箔中,因此发热线产生的热被高效地传递到第一及第二金属箔。另外,第一金属箔的一个表面被粘贴在座便器的背面、且第二金属箔的一个表面被粘贴在第一金属箔的另一表面。由此,能将从发热线传递到第一及第二金属箔的热量高效地传递到座便器的整个背面。由此,能使座便器的整个就座面均匀升温。
(10)也可以是,第一及第二金属箔由铝构成。在这种情况下,能将发热线产生的热更迅速地传递到座便器。
(11)也可以是,绝缘层包含耐热绝缘层,该耐热绝缘层设置在座便器的背面和第一金属箔之间。在这种情况下,利用耐热绝缘层,能使发热线与座便器更可靠地绝缘。
(12)也可以是,还包括与发热线连接的引线,引线和发热线的连接部设置在第一金属箔和第二金属箔之间。
在这种情况下,由于引线和发热线的连接部中的发热被传递到第一及第二金属箔,因此能使座便器更迅速地升温。
(13)也可以是,连接部用绝缘材料被覆。在这种情况下,能使连接部与座便器可靠地绝缘。
(14)也可以是,连接部用树脂材料被覆。在这种情况下,能使连接部可靠地防水。
(15)也可以是,发热线由合金材料构成。在这种情况下,既能确保发热线的强度,又能减小发热线的直径。由此,能在较窄的空间中高密度地排列较长的发热线。其结果是,能使座便器的升温速度提高。
(16)也可以是,合金材料包含银及铜。在这种情况下,既能充分确保发热线的强度,又能减小发热线的直径。由此,能在较窄的空间中高密度地排列较长的发热线。其结果是,能使座便器的升温速度提高。例如,通过使合金材料含有4重量%的银,能使发热线的强度可靠地提高。
(17)也可以是,座便器由包含铝、铜、不锈钢、镀铝钢及镀铝锌钢中的至少一个在内的材料构成。在这种情况下,能将发热线产生的热进一步高效地传递到座便器。
根据本发明,可提供一种既能使座便器与发热线可靠地绝缘、又能使座便器迅速升温的座便器装置。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式之一所涉及的卫生清洗装置及包括该装置的如厕装置的外观立体图。
图2是图1的遥控装置的正视图。
图3是表示主体部结构的示意图。
图4是卫生清洗装置的纵向剖视图。
图5是用于说明图4的便器喷嘴及其周边结构的放大剖视图。
图6是便器预清洗时的卫生清洗装置的纵截面。
图7是用于说明图6状态的便器喷嘴及其周边结构的放大剖视图。
图8是表示图4的便器喷嘴的前端部结构的剖视图。
图9是表示从图4的便器喷嘴喷出清洗水的喷出流速和扩散宽度的关系图。
图10是表示入室就座时间的调查结果图。
图11是表示由控制部进行的便器清洗处理的控制流程图。
图12是表示便器喷嘴的其它结构例的剖视图。
图13是表示便器喷嘴的又一其它结构例的剖视图。
图14是表示便器喷嘴的又一其它结构例的剖视图。
图15是用于说明增加从便器喷嘴的前方侧喷出的清洗水量的其它方法的图。
图16是表示便器喷嘴的又一其它结构例的剖视图。
图17是表示便器喷嘴的又一其它结构例的剖视图。
图18是表示便器喷嘴的又一其它结构例的剖视图。
图19是表示便器喷嘴及其周边的其它结构例的图。
图20是表示便器喷嘴及其周边的又一其它结构例的图。
图21是表示便器喷嘴及其周边的又一其它结构例的图。
图22是表示便器喷嘴及其周边的又一其它结构例的图。
图23是表示主体部的其它结构例的示意图。
图24是图23的离子溶出装置的剖视图。
图25是表示主体部的又一其它结构例的示意图。
图26是表示主体部的又一其它结构例的示意图。
图27是表示主体部的又一其它结构例的示意图。
图28是表示主体部的又一其它结构例的示意图。
图29是从一侧观察图3的热交换器时的外观立体图。
图30是从另一侧观察图3的热交换器时的外观立体图。
图31是图3的热交换器的俯视图。
图32(a)是图31的A31-A31线剖视图,图32(b)是图31的B31-B31线剖视图,图32(c)是图31的C31-C31线剖视图。
图33(a)是图3的热交换器的侧视图,(b)是(a)的C33-C33线剖视图。
图34是用于说明图29的护套式加热器的结构的图。
图35是用于说明图29的热交换器的第一驱动方法的图。
图36是用于说明图29的热交换器的第二驱动方法的图。
图37是用于说明图29的热交换器的第三驱动方法的图。
图38是用于说明图29的热交换器的第四驱动方法的图。
图39是用于说明图29的热交换器的第五驱动方法的图。
图40是用于说明图29的热交换器的第六驱动方法的图。
图41是用于说明图29的热交换器的第七驱动方法的图。
图42是用于说明图29的热交换器的第八驱动方法的图。
图43是用于说明图29的热交换器的第九驱动方法的图。
图44是根据第一驱动方法在以900W驱动热交换器时通电的电流波形图。
图45是根据第一驱动方法在以900W驱动热交换器时产生的到40次为止的高次谐波电流的测定结果曲线图。
图46是表示高温水喷出防止机构的第一例的图。
图47是表示高温水喷出防止机构的第二例的图。
图48是表示高温水喷出防止机构的第三例的图。
图49是表示高温水喷出防止机构的第四例的图。
图50是表示用于防止图34(c)的电热线断线的护套式加热器的第一结构例的图。
图51是表示用于防止图34(c)的电热线断线的护套式加热器的第二结构例的图。
图52是表示将图29的供电部所具有的三端双向可控硅开关安装到热交换器的示例图。
图53是表示包括不同额定功率的两种护套式加热器的热交换器的图。
图54是用于说明热交换器中形成的流路的其它结构例的图。
图55是用于说明用以实现图3的主体部的小型化的第一结构例的图。
图56是用于说明用以实现图3的主体部的小型化的第二结构例的图。
图57是用于说明用以实现图3的主体部的小型化的第三结构例的图。
图58是用于说明用以实现图3的主体部的小型化的第四结构例的图。
图59是用于说明用以防止喷出到使用者局部的清洗水发生剧烈温度波动的第一控制方法的图。
图60是用于说明用以防止喷出到使用者局部的清洗水发生剧烈温度波动的第二控制方法的图。
图61是用于说明用以防止喷出到使用者局部的清洗水发生剧烈温度波动的第三控制方法的图。
图62是表示图3的热交换器的其它例子的图。
图63是喷嘴部的外观立体图。
图64是表示图1的主体部的内部结构的外观立体图。
图65是表示图1的主体部的内部结构的外观立体图。
图66是表示图1的主体部的主体上部外壳的图。
图66A是从下方观察主体上部外壳时的图。
图67是安装有座便器部及盖部的主体部的外观立体图。
图68是安装有座便器部及盖部的主体部的外观立体图。
图69是图67(b)的J-J线纵向剖视图。
图70是表示座便器装置的结构的示意图。
图71是座便器部的分解立体图。
图72(a)是第一例的座便器部的座便器加热器的俯视图,(b)是(a)的区域放大图。
图73是第一例的座便器部的俯视图。
图74是图73的座便器部的C73-C73剖视图。
图75(a)是第二例的座便器部的座便器加热器的俯视图,(b)是(a)的区域放大图。
图76是第二例的座便器部的俯视图。
图77(a)是第三例的座便器部的座便器加热器的俯视图,(b)是(a)的一部分放大剖视图。
图78是第四例的座便器部的座便器加热器的俯视图。
图79是表示安装在上部座便器外壳上的座便器加热器的结构的一个例子的剖视图。
图79A是表示用于贴合图79的金属箔的粘合层及粘合剂的粘合力与温度的关系的曲线图。
图80是表示安装在上部座便器外壳上的座便器加热器的结构的其它例子的剖视图。
图81是表示安装在上部座便器外壳上的座便器加热器的结构的又一其它例子的剖视图。
图82是表示发热线的被覆厚度与座便器部各部的温度上升之间的关系的测定结果图。
图83是表示线状加热器和引线之间的连接方法的图。
图84是线状加热器和引线之间的连接部的剖视图。
图85是表示热铆接方法的图。
图85A是表示用于使使用者感觉不到温度不均匀及冰凉感的座便器部的结构例的图。
图85B是表示使座便器部以第一温度梯度升温时座便器加热器的温度与座便器加热器产生的功率之间的关系的曲线图。
图86是表示座便器加热器的驱动例及座便器部的表面温度变化的图。
图87(a)是以1200W驱动时流过座便器加热器的电流的波形图,(b)是以1200W驱动时从通电率切换电路提供给加热器驱动部的通电控制信号的波形图。
图88(a)是以600W驱动时流过座便器加热器的电流的波形图,(b)是以600W驱动时从通电率切换电路提供给加热器驱动部的通电控制信号的波形图。
图89(a)是低功率驱动时流过座便器加热器的电流的波形图,(b)是低功率驱动时从通电率切换电路提供给加热器驱动部的通电控制信号的波形图。
图90是表示卫生清洗装置各部的动作序列的时序图。
具体实施方式
<1>卫生清洗装置及包括该装置的如厕装置的外观
图1是表示本发明的实施方式之一所涉及的卫生清洗装置及包括该装置的如厕装置的外观立体图。如厕装置1000设置在盥洗室内。
如厕装置1000中,在便器700上安装卫生清洗装置100。卫生清洗装置100由主体部200、遥控装置300、座便器部400及盖部500构成。除去盖部500以外的卫生清洗装置100的各构成要素构成后述的座便器装置110。
主体部200上安装有可开合的座便器部400及盖部500。另外,主体部200上还设有未图示的清洗水供给机构,并且内置有后述的控制部90(图3)。
图1中,示出设置在主体部200的正面上部的就座传感器610。该就座传感器610例如为反射型的红外线传感器。在这种情况下,就座传感器610通过检测人体反射的红外线,从而检测出座便器部400上有使用者存在。
而且,图1中,还示出了设置在主体部200的正面下部的便器喷嘴40朝便器700内侧突出的状态。该便器喷嘴40与上述清洗水供给机构连接。
清洗水供给机构与未图示的水管连接。由此,清洗水供给机构将从水管供给的清洗水提供给便器喷嘴40。由此,从便器喷嘴40向便器700内表面较大的范围喷出清洗水(便器预清洗)。或者,从便器40向便器700内表面的背面侧喷出清洗水(便器后部清洗)。其详细情况将在后面叙述。
另外,清洗水供给机构与后述的喷嘴部20(图3)连接。由此,清洗水供给机构将从水管供给的清洗水提供给喷嘴部20。由此,从喷嘴部20向使用者的局部喷出清洗水。
遥控装置300上设有多个开关。遥控装置300例如安装在使就座于座便器部400上的使用者可操作的位置。
入室检测传感器600安装在盥洗室的入口等处。入室检测传感器600例如为反射型的红外线传感器。在这种情况下,入室检测传感器600检测到人体反射的红外线时,检测出使用者进入了盥洗室内。
主体部200的控制部90(图3)基于从遥控装置300、入室检测传感器600及就座传感器610发送来的信号,控制卫生清洗装置100各部的动作。
<2>遥控装置的结构
图2是图1的遥控装置300的正视图。遥控装置300具有在控制器主体部301的下部设有可自由开合的控制器盖部302结构。
如图2(a)所示,在控制器盖部302合上的状态下,在控制器主体部301的上部设有干燥开关320、强度调整开关322、323及位置调整开关325、326,在控制器盖部302上设有停止开关311、臀部开关312及女性专用开关313。
由使用者对上述各开关进行操作。由此,从遥控装置300向图1的主体部200发送与各开关对应的预定的无线信号。主体部200的控制部90(图3)基于接收到的信号,控制主体部200(图1)及座便器部400(图1)各构成部的动作。
例如,使用者通过操作臀部开关312或女性专用开关313,从后述的喷嘴部20(图3)向使用者的局部喷出清洗水。另外,使用者通过操作停止开关311,停止从喷嘴部20向使用者的局部喷出清洗水。
使用者通过操作干燥开关320,从后述的干燥单元210(图64)向使用者的局部喷出暖风。另外,使用者通过操作强度调整开关322、323,调整向使用者的局部喷出的清洗水的流量及压力等。
而且,使用者通过操作位置调整开关325、326,调整后述的臀部喷嘴21(图3)或后述的女性专用喷嘴22(图3)的位置。由此,调整向使用者的局部喷出清洗水的位置。
图2(b)中,示出控制器盖部302打开状态下的遥控装置300的正视图。如图2(b)所示,在由控制器盖部302覆盖的控制器主体部301的下部,除设有上述的停止开关311、臀部开关312及女性专用开关313以外,还设有自动开合开关331、水温调整开关332、座便器温度调整开关333、除菌开关335及便器清洗开关336。
在操作这些开关时,也从遥控装置300向主体部200发送与各开关对应的预定的无线信号。由此,主体部200的控制部90基于接收到的信号,控制主体部200及座便器部400各构成部的动作。
自动开合开关331由调节钮构成。使用者通过操作自动开合开关331的调节钮,设定盖部500(图1)的开合动作。即,在自动开合开关331的调节钮位于开启的位置的情况下,盖部500随着使用者进入盥洗室而开合。
使用者通过操作水温调整开关332,调整从喷嘴部20向使用者的局部喷出的清洗水的温度。使用者通过操作座便器温度调整开关333,调整座便器部400的温度。
另外,使用者通过操作除菌开关335,使得主体部200的清洗水供给机构中流过包含银离子的清洗水,进行除菌动作。
与自动开合开关331相同,便器清洗开关336也由调节钮构成。使用者通过操作便器清洗开关336的调节钮,设定由便器喷嘴40进行便器预清洗及便器后部清洗的动作。
即,在便器清洗开关336的调节钮位于开启的位置的情况下,随着使用者进入盥洗室,从便器喷嘴40向便器700内部较大的范围喷出清洗水。另外,在使用者就座于座便器部400的过程中,从便器喷嘴40向便器700内表面的背面侧喷出清洗水。
如上所述,控制器盖部302开合自如地设置在控制器主体部301的正面下部。对该开合机构进行说明。
如图2(a)及图2(b)所示,控制器盖部302通过铰链302h安装在控制器主体部301的下端。由此,控制器盖部302能以控制器主体部301的下端为中心进行转动。
这里,在控制器主体部301的正面下部安装有两个磁石301M。由此,通过用强磁性体的金属板构成控制器盖部302,能容易地保持控制器盖部302合上的状态。图2的例子中,通过转动控制器盖部302,使控制器盖部302的两个角部302p与控制器主体部301的两个磁石301M抵接。
这样,通过使用磁石301M,无需在控制器盖部302上形成用于合上控制器盖部302的凹凸结构。另外,通过将两个磁石301M设置成与控制器主体部301的表面处于同一平面,也无需在控制器主体部301上形成用于合上控制器盖部302的凹凸结构。
由此,控制器主体部301及控制器盖部302各自均无凹凸结构,因此能容易地擦拭控制器主体部301及控制器盖部302的表面。因而,清扫遥控装置300变得容易。
此外,控制器盖部302也可用树脂板构成,而不用金属板构成。在这种情况下,在控制器盖部302背面的两个角部302p配置强磁性体的金属板。由此,能获得与上述相同的效果。另外,由于减轻了控制器盖部302的重量,因此控制器盖部302的开合动作变得容易。
设于控制器盖部302上的停止开关311、臀部开关312及女性专用开关313分别与设于控制器主体部301的正面下部的停止开关311、臀部开关312及女性专用开关313对应。使用者通过操作设于控制器主体部301或控制器盖部302上的停止开关311、臀部开关312及女性专用开关313,能对局部清洗及停止进行操作。
设于控制器盖部302上的停止开关311、臀部开关312及女性专用开关313的面积比控制器主体部301的停止开关311、臀部开关312及女性专用开关313的要大。
这样,由于将通常频繁地进行操作的停止开关311、臀部开关312及女性专用开关313形成得较大,因此通过合上控制器盖部302,容易辨认各开关311、312、313,并提高遥控装置300的操作性。
例如,在盥洗室内的照明较暗的情况下,通过合上控制器盖部302,使用者也能可靠且清楚地辨认停止开关311、臀部开关312及女性专用开关313。
另外,通过将控制器盖部302的停止开关311、臀部开关312及女性专用开关313形成得较大,从而容易擦拭各开关311、312、313。由此,容易良好地保持控制器盖部302的卫生状态。
控制器盖部302上未设有自动开合开关331、水温调整开关332、座便器温度调整开关333、除菌开关335及便器清洗开关336。这些开关331、332、333、335、336通常并不使用。
因而,通过合上控制器盖部302,能使自动开合开关331、水温调整开关332、座便器温度调整开关333、除菌开关335及便器清洗开关336被控制器盖部302遮住。由此,容易良好地保持控制器盖部300的卫生状态。
在控制器主体部301的下部,在水温调整开关332的侧部设有水温显示部332D,在座便器温度调整开关333的侧部设有座便器温度显示部333D。水温显示部332D及座便器温度显示部333D分别用于显示清洗水的温度及座便器部400的温度。
水温显示部332D及座便器温度显示部333D由多个(本例中为三个)LED(发光二极管)构成。根据使用者对水温调整开关332及座便器温度调整开关333的操作,水温显示部332D及座便器温度显示部333D的发光状态发生变化。
上述水温显示部332D也可构成为发光LED的数量根据按下水温调整开关332的次数而增减,也可构成为发光LED根据按下水温调整开关332的次数而依次切换。
另外,上述座便器温度显示部333D也可构成为发光LED的数量根据按下座便器温度调整开关333的次数而增减,也可构成为发光LED根据按下座便器温度调整开关333的次数而依次切换。
由此,使用者通过观察水温显示部332D及座便器温度显示部333D,能容易地了解当前设定的清洗水的温度及座便器部400的温度。
而且,也可根据控制器盖部302的开合状态,切换水温显示部332D及座便器温度显示部333D的开启状态及关闭状态。例如,水温显示部332D及座便器温度显示部333D在控制器盖部302合上的状态下关闭,在控制器盖部302打开的状态下开启。
由此,可减小遥控装置300中使用的功率,实现节能。在遥控装置300利用电池工作的情况下,可实现延长电池的寿命。
<3>主体部中给水系统及控制系统的结构
图3是表示主体部200的结构的示意图。如图3所示,主体部200包括分叉水栓2、滤器4、逆止阀5、定流量阀6、止水电磁阀7、流量传感器8、热交换器9、泵11、缓冲槽12、人体用切换阀13、喷嘴部20、真空断路器31和61、便器喷嘴40、便器喷嘴电动机40m、灯50及控制部90。
喷嘴部20包括臀部喷嘴21、女性专用喷嘴22及喷嘴清洗喷嘴23,人体用切换阀13包括切换阀电动机13m。
如图3所示,对水管1插入分叉水栓2。对连接在分叉水栓2和热交换器9之间的配管3,依次插入滤器4、逆止阀5、定流量阀6、止水电磁阀7及流量传感器8。对连接在热交换器9和人体用切换阀13之间的配管10插入泵11及缓冲槽12。
在人体用切换阀13的多个端口上分别连接喷嘴部20的臀部喷嘴21、女性专用喷嘴22及喷嘴清洗喷嘴23。
真空断路器31与止水电磁阀7和流量传感器8之间从配管3延伸出来的分叉配管30连接,配置在热交换器9及便器喷嘴40的清洗水喷出口上方的位置。真空断路器31与分叉配管32的一端连接。分叉配管30和分叉配管32通过真空断路器31连接。便器喷嘴40与分叉配管32的另一端连接。便器喷嘴电动机40m及泵50安装在便器喷嘴40附近。真空断路器61设置在缓冲槽12上,配置在热交换器9上方的位置。此外,真空断路器61及缓冲槽12形成为一体。因而,缓冲槽12也配置在热交换器9上方的位置。
接着,说明主体部200中清洗水的流动及控制部90对主体部200各构成部进行的控制。
流过水管1的净水作为清洗水,通过分叉水栓2提供给滤器4。由此,利用滤器4除去清洗水中包含的垃圾及杂质等。
接着,利用逆止阀5防止配管3内的清洗水逆流,利用定流量阀6使流过配管3内的清洗水流量维持一定。然后,利用止水电磁阀7切换向热交换器9供给清洗水的状态。止水电磁阀7的动作由控制部90控制。
配管3中,流量传感器8测定流过配管3内的清洗水的流量,向控制部90提供测定流量值。热交换器9将通过配管3供给的清洗水加热至预定温度。热交换器9的动作由控制部90基于流量传感器8测定的测定流量值进行控制。
然后,由热交换器9加热后的清洗水经泵11,通过缓冲槽12被压力泵送至人体用切换阀13。泵11的动作由控制部90控制。
缓冲槽12起到加热后的清洗水的温度缓冲部的作用。由此,来抑制压力泵送至人体用切换阀13的清洗水发生温度不均匀。此外,热交换器9和缓冲槽12的总计容量优选为15cc~30cc,进一步优选为20cc~25cc。
人体用切换阀13中,通过切换阀电动机13m的动作,将泵11压力泵送来的清洗水提供给臀部喷嘴21、女性专用喷嘴22及喷嘴清洗喷嘴23的任一喷嘴。由此,从臀部喷嘴21、女性专用喷嘴22及喷嘴清洗喷嘴23的任一喷嘴喷出清洗水。切换阀电动机13m的动作由控制部90控制。
臀部喷嘴21及女性专用喷嘴22用于对使用者的局部进行清洗。喷嘴清洗喷嘴23用于对臀部喷嘴21及女性专用喷嘴22朝便器700内突出的部分进行清洗。
从止水电磁阀7提供给热交换器9的清洗水中未在喷嘴部20中使用的剩余清洗水,通过分叉配管30、分叉配管32及便器喷嘴40流到便器700(图1)内作为废水。即,分叉配管30及分叉配管32起到废水回路的功能。便器喷嘴40的详细情况将在后面叙述。
此外,本例中,在热交换器9和便器喷嘴40之间设有真空断路器31,在热交换器9和喷嘴部20之间设有真空断路器61。由此,可防止热交换器9内的清洗水通过分叉配管30、分叉配管32及便器喷嘴40流出到外部或者通过配管10及喷嘴部20流出到外部。其结果是,可防止热交换器9空烧。
另外,利用真空断路器31可防止来自便器喷嘴40一侧的污水等逆流,并且利用真空断路器61可防止来自喷嘴部20侧的污水等逆流。
另外,由于缓冲槽12和真空断路器61设置成一体,因此能使主体部200小型化。另外,由于利用真空断路器61排出缓冲槽12内的冷水,因此在清洗臀部时能防止从臀部喷嘴21喷出冷水。
<4>便器喷嘴的结构及动作
(4-a)便器喷嘴的简要说明
接下来,说明便器喷嘴40。图4是卫生清洗装置100的纵向剖视图。如图4所示,便器喷嘴40配置在主体部200的下部靠近喷嘴部20的位置,其前端部位于便器700的内部。在便器喷嘴40附近设有由LED(发光二极管)等构成的灯50。
下面,如图4所示,将卫生清洗装置100的主体部200一侧作为后方,将座便器部400的前端侧作为前方,对各部进行说明。
设有便器喷嘴盖40K,用以覆盖便器喷嘴40及设于其附近的灯50的前方侧。便器喷嘴盖40K由透明树脂形成。由此,若灯50发光,则该光通过便器喷嘴盖40K照射到便器700内部。
图5是用于说明图4的便器喷嘴40及其周边结构的放大剖视图。如图5所示,便器喷嘴40具有在筒状便器喷嘴主体部41的前端部插入棒状喷流形成构件42的结构。在便器喷嘴主体部41的内部,在便器喷嘴主体部41的内表面和喷流形成构件42的外周面之间形成有间隙。在便器喷嘴主体部41的后端部连接有构成图3的分叉配管32的一部分的连接管44。
由此,若从连接管44(分叉配管32)向便器喷嘴主体部41供给清洗水(废水),则该清洗水通过便器喷嘴主体部41的内表面和喷流形成构件42的外周面之间的间隙,从便器喷嘴40的前端部喷出。
在便器喷嘴主体部41的后端部固定有旋转片43的一端。旋转片43的另一端与固定于后述的主体下部外壳200A上的便器喷嘴电动机40m连接。由此,若便器喷嘴电动机40m工作,则便器喷嘴主体部41的前端部转动。
这里,当便器喷嘴40待机时、即使用者未进入盥洗室时,便器喷嘴40的前端部定位于靠近便器喷嘴盖40K的内表面。以下,将该便器喷嘴40的位置称为收纳位置。
在该状态下,若图1的入室检测传感器600检测到使用者进入盥洗室,则便器喷嘴电动机40m工作。由此,便器喷嘴40的前端部朝图5的箭头A所示的方向转动。然后,开始上述的便器预清洗。
图6是便器预清洗时卫生清洗装置100的纵截面,图7是用于说明图6的状态的便器喷嘴40及其周边结构的放大剖视图。
首先,如图6及图7所示,若检测到使用者进入盥洗室,便器喷嘴40的前端部发生转动,则其前端部朝便器喷嘴盖40K的下方移动,定位于朝便器700的内部空间露出。以下,将该便器喷嘴40的位置称为便器清洗位置。
在该状态下,从连接管44向便器喷嘴主体部41供给清洗水。由此,从便器喷嘴40的前端部喷出清洗水。
从便器喷嘴40喷出的清洗水朝大致与便器喷嘴40的轴心正交的方向呈辐射状喷出。
由此,如图6所示,向以便器700的排泄口700D为中心的内表面的较大的范围喷出清洗水。由此,在使用者进入盥洗室时,干燥的便器700的内表面被清洗水弄湿。
另外,此时,通过使灯50发光,从而使用者能看到正在进行便器预清洗。
如上所述,通过在使用前将便器700的内表面弄湿,可防止污物附着于便器700的内表面。
此外,如后文所述,便器预清洗动作因经过预定时间、使用者就座于座便器部400、或者使用者对遥控装置300进行操作而停止。
便器预清洗结束时,便器喷嘴电动机40m再次工作。由此,便器喷嘴40的前端部再次朝便器喷嘴盖40K的内侧移动,靠近便器喷嘴盖40K的内表面。即,便器预清洗后,便器喷嘴40再次移动到收纳位置。此时,从便器喷嘴40的前端部继续喷出清洗水。由此,开始便器后部清洗。
便器后部清洗时,如图4的箭头B、C所示,从便器喷嘴40朝便器700后方侧的内表面喷出的清洗水冲击其内表面,流到便器700内。
一般而言,在向使用者的局部喷射清洗水的如厕装置中,因以下理由容易在便器内表面的后方侧附着污物。
在清洗臀部时,向使用者的局部喷出清洗水。由此,若附着于使用者局部的污物因清洗水而飞散,则有时飞散的污物会附着于便器内表面的后方侧。该现象容易在刚开始臀部清洗后发生。
使用如厕装置后,积聚在便器内的污物被便器上端部附近供给的大量清洗水排出到未图示的下水设备。以下,将提供给便器内的大量清洗水称为泄水。
然而,泄水并不一定提供到便器的整个内表面区域。根据便器的结构及泄水供给机构的结构等,泄水难以提供到便器内表面的后方侧。特别是无法向便器后方侧的边缘(上边缘部)LM内周面供给泄水。因此,若如上所述在便器内表面的后方侧附着污物,则附着的污物将不会被泄水冲走而变得干燥。在这种情况下,不容易去除粘附的污物。
与此不同的是,本例的如厕装置1000中,在使用者就座于座便器部400的状态下进行便器后部清洗。在便器后部清洗时,便器喷嘴40的前方被便器喷嘴盖40K遮挡。因而,既能阻止从便器喷嘴40喷出的清洗水飞散到前方,又能用清洗水将便器700内表面的后方侧弄湿。具体而言,如图4的箭头B所示,在便器后部清洗时,从便器喷嘴40喷出的清洗液提供给便器700的边缘LM内周面。
由此,既能防止清洗水附着到就座于座便器部400的使用者,又能防止污物附着于便器700。特别是能可靠地防止无法用泄水冲走的污物附着。其结果是,良好地保持便器700的卫生状态。
如上所述,通过便器后部清洗,在使用者使用如厕装置1000时,能可靠地防止污物附着于便器700后方侧的内表面。
另外,此时从便器喷嘴40向便器喷嘴盖40K的内表面喷射的清洗水冲击便器喷嘴盖40K的内表面,并弹回到便器喷嘴40的前端部。由此,便器喷嘴40的前端部被清洗,可防止便器喷嘴40的前端部被污染。
此后,例如使用者起立离开座便器部400,从而便器后部清洗停止。即,停止从便器喷嘴40喷出清洗水。
(4-b)便器喷嘴结构的详细情况
这里,说明便器喷嘴40前端部的结构的详细情况。图8是表示图4的便器喷嘴40的前端部结构的剖视图。图8(a)中示出便器喷嘴40的前端部的纵向剖视图,图8(b)中示出图8(a)的C14-C14线剖视图。
如图8(a)所示,从便器喷嘴主体部41的前端部开口41h向其内部插入喷流形成构件42。喷流形成构件42具有插入轴部42a。如图8(b)所示,在插入轴部42a中形成有从其轴心向外侧呈辐射状延伸的三片叶片构件42b。从叶片构件42b朝向喷流形成构件42的前端部,形成有大直径部42c、扩大部42d及凸缘部42e。
大直径部42c的直径比插入轴部42a的直径要大。另外,扩大部42d朝喷流形成构件42的前端部其直径逐渐变大,喷流形成构件42前端部的直径比前端部开口41h的直径要大。另外,凸缘部42e的外径比便器喷嘴主体部41的外径要大。
便器喷嘴主体部41的内表面中形成台阶部41d。若在便器喷嘴主体部41中插入喷流形成构件42,则台阶部41d与喷流形成构件42的叶片构件42b抵接。此时,叶片构件42b起到喷流形成构件42和便器喷嘴主体部41之间的间隔物的作用。由此,喷流形成构件42定位在在便器喷嘴主体部41的内部。
在该状态下,喷流形成构件42的大直径部42c从便器喷嘴主体部41的前端部开口41h突出,扩大部42d及凸缘部42e位于便器喷嘴主体部41的外部。
插入轴部42a及大直径部42c的外径比便器喷嘴主体部41的内径要小。因此,在便器喷嘴主体部41的内表面和喷流形成构件42的外周面之间,如上述那样形成有间隙。该间隙成为清洗水的流路41s。
若从图5的连接管44供给清洗水,则该清洗水通过流路41s从前端部开口41h喷出。此时,清洗水沿大直径部42c、扩大部42d的外周面向外部喷出。即,清洗水朝大致与便器喷嘴40的轴心正交的方向呈辐射状喷出。
(4-c)便器预清洗时清洗水的喷出流速
图9是表示从图4的便器喷嘴40喷出的清洗水的喷出流速和扩散宽度的关系图。
首先,说明喷出流速及扩散宽度。图9(a)中示出用于说明喷出流速及扩散宽度的定义的图。
图9(a)中,示出从配置成轴心与铅直方向平行的便器喷嘴40喷出清洗水的状态。
这里,喷出流速如箭头WV所示,是指从便器喷嘴40的前端部朝水平方向喷出的清洗水的流速。扩散宽度如箭头号WW所示,是指在便器喷嘴40下方100mm处供给清洗水的区域的外径。
图9(b)中示出从便器喷嘴40喷出清洗水时的实验结果。图9(b)中,纵轴表示清洗水的扩散宽度WW,横轴表示清洗水的喷出流速,实线表示扩散宽度WW和喷出流速的关系。
如图9(b)所示,在清洗水的喷出流速大于2m/s的情况下,扩散宽度大于200mm。在这种情况下,由于能向便器700内表面足够大的区域供给清洗水,因此能充分防止污物附着于便器700的内表面。
另外,在清洗水的喷出流速小于10m/s的情况下,扩散宽度小于1000mm。在这种情况下,能防止清洗水朝便器700的外侧飞散。另外,通过使清洗水的喷出流速小于10m/s,能防止从便器喷嘴40喷出的清洗水在便器700内表面强烈地弹回。由此,能充分防止清洗水朝便器700的外侧飞散。
因而,通过将清洗水的喷出速度设定在2m/s~10m/s的范围内,既能充分防止清洗水飞散到便器700外侧,又能充分防止污物附着于便器700。此外,清洗水的喷出速度最好是设定在4m/s~8m/s的范围内。在这种情况下,既能可靠地防止清洗水飞散到便器700外侧,又能可靠地防止污物附着于便器700。
此外,便器700的开口被设计成宽度约为27cm以上30cm以下、且进深约为32cm以上38cm以下。因而,在便器预清洗时,最好是将便器喷嘴40的前端部配置在图4的边缘LM的上表面(便器700的上端面)下方约2cm的位置。
在该状态下,若从便器喷嘴40喷出清洗水,则喷出的清洗水受重力影响而呈抛物线落下。由此,向便器700内表面较大的范围供给清洗水。
这里,通过如上述那样设定便器喷嘴40的配置,从便器喷嘴40向便器700内表面喷出的清洗水在边缘LM下端部的下方冲击便器700的内表面。由此,能可靠地防止在便器预清洗时从便器喷嘴40喷出的清洗水飞散到便器700外。
在便器后部清洗时,便器喷嘴40的前端部配置成向便器700的边缘LM内周面的后方侧供给从便器喷嘴40喷出的清洗液。在这种情况下,便器700的后方侧被主体部200覆盖,因此可防止冲击边缘LM的清洗水飞散到便器700外。
(4-4)便器预清洗的动作定时和控制流程
本例中,在使用者进入盥洗室时,通过控制部90的控制,开始便器预清洗。另外,在使用者使用如厕装置1000的情况下,通过控制部90的控制,进行便器后部清洗。即,在使用者就座于座便器部400(图1)的情况下,阻止清洗水从便器喷嘴40(图1)向前方侧飞散。由此,可防止清洗水附着到使用者。
控制部90基于经过预定时间后、使用者就座于座便器部400、或者使用者对遥控装置300的操作,从便器预清洗转移到便器后部清洗。
这里,上述预定时间是基于使用者从进入盥洗室到就座于座便器部400的平均时间而预先确定的。因此,本发明人为了确定该预定时间,调查了使用者从进入盥洗室到就座于座便器部400上的时间(以下,称为入室就座时间。)。通过使预定人数的使用者使用盥洗室,测定各使用者的入室就座时间,并算出每一入室就座时间的累积百分比,由此进行上述调查。
图10是表示入室就座时间的调查结果图。图10中,横轴表示入室就座时间,纵轴表示使用者的累积百分比。
如图10所示,根据本调查可知,较多的使用者(9成以上的使用者)在进入盥洗室后经过约6秒钟之后就座于座便器部400。因此,本例中将上述的预定时间设定为6秒。在这种情况下,能在使用者将要就座于座便器部400之前进行从便器预清洗向便器后部清洗的转移。由此,能在使用者就座前充分弄湿便器700的内表面,并且能可靠地防止从便器喷嘴40喷出的清洗水附着到使用者。
接着,说明由控制部90(图3)进行的便器清洗处理(便器预清洗及便器后部清洗)的控制流程。
图11是表示由控制部90进行的便器清洗处理的控制流程图。
如图11所示,控制部90首先通过控制便器喷嘴电动机40m(图3),将便器喷嘴40保持在收纳位置(图4及图5所示的位置)(步骤S 1)。
接着,控制部90基于入室检测传感器600(图1)的输出信号,判别使用者是否进入到盥洗室(步骤S2)。在使用者进入到盥洗室的情况下,控制部90通过控制便器喷嘴电动机40m,使便器喷嘴40移动到便器清洗位置(图6及图7所示的位置)(步骤S3)。
接着,控制部90通过控制止水电磁阀(图3)及切换阀电动机13m(图3)等,使清洗水从便器喷嘴40喷出,并且将灯50点亮(步骤S4)。
接着,控制部90判别使用者进入盥洗室后是否经过了预定时间(例如6秒)(步骤S5)。在未经过预定时间的情况下,控制部90判别使用者是否按下了停止开关311(图2)(步骤S6)。
在未按下停止开关311的情况下,控制部90基于就座传感器610(图1)的输出信号,判别使用者是否已就座于座便器部400(图1)(步骤S7)。在使用者未就座于座便器部400的情况下,控制部90返回步骤S5的处理。
在步骤S5中判别为已经过预定时间的情况下,控制部90使灯50熄灭(步骤S8)。接着,控制部90通过控制便器喷嘴电动机40m(图3),使便器喷嘴40移动到收纳位置(图4及图5所示的位置)(步骤S9)。
接着,控制部90基于就座传感器610(图1)的输出信号,判别使用者是否已起立(步骤S10)。在判别为使用者已起立的情况下,控制部90通过控制止水电磁阀7(图3)等,使来自便器喷嘴40的清洗水停止喷出(步骤S 11)。由此,通过控制部90结束便器清洗处理。
在步骤S2中判别为使用者未进入的情况下,控制部90待机直到使用者进入。
在步骤S6中使用者按下了停止开关311的情况下,或者在步骤S7中使用者就座于座便器部400的情况下,控制部90进入步骤S8的处理。
在步骤S10中使用者未起立的情况下,控制部90待机直到使用者起立。
如上所述,本例中,在使用者进入盥洗室后经过预定时间之后,便器预清洗结束。在这种情况下,如上所述,能在使用者就座前充分弄湿便器700的内表面,并且能可靠地防止从便器喷嘴40喷出的清洗水附着到使用者。
另外,使用者按下停止开关311、或者使用者就座于座便器部400使得便器预清洗结束。因而,使用者在上述预定时间内就座于座便器部400的情况下,也能防止从便器喷嘴40喷出的清洗水附着到使用者。
另外,在使用者就座于座便器部400的情况下,进行便器后部清洗。由此,能可靠地防止污物附着于便器700内表面的后方侧。
此外,图11的控制流程中,在步骤S3中便器喷嘴40移动到便器清洗位置后,开始步骤S4中清洗水的喷出,但也可在便器喷嘴40移动到便器清洗位置之前、即保持在收纳位置的状态下,开始清洗水的喷出。在这种情况下,能在进行便器预清洗之前,对便器喷嘴40进行清洗。由此,能可靠地防止便器喷嘴40被污染。
另外,图11的控制流程中,在步骤S2中确认使用者已入室的情况下,使便器喷嘴40移动到便器清洗位置,但也可使便器喷嘴40预先在便器清洗位置待机。在这种情况下,由于能迅速开始便器预清洗,因此能向便器700供给足够量的清洗水。由此,能更可靠地防止污物附着于便器700。此外,在使便器喷嘴40预先在便器清洗位置待机的情况下,例如也可在使用者结束使用如厕装置1000之后,在经过预定时间后的时刻使便器喷嘴40移动到便器清洗位置。
另外,在从便器喷嘴40喷出清洗水的情况下,也可通过控制人体用切换阀13,停止向喷嘴部20(图3)供给清洗水。在这种情况下,由于能向便器喷嘴40供给足够量的清洗水,因此能用清洗水将便器700充分地弄湿。其结果是,能充分地防止污物附着于便器700。
控制部90在图11的控制流程中,也可进行以下动作。
例如,控制部90在图11的步骤S4的动作后,除了执行步骤S5~S7的动作之外,还判别图1的座便器部400的开合状态。以下,将该判别动作称为座便器开合判别动作。此外,座便器部400的合上状态是指座便器部400被保持在大致水平的状态(倒下状态),座便器部400的打开状态是指座便器部400被保持在大致铅直的状态(竖立状态)。
在座便器部400为合上状态的情况下,控制部90进行上述步骤S5~S7的动作及座便器开合判别动作中的任一动作。另一方面,在座便器部400为打开状态的情况下,控制部90进入步骤S8的处理。
这样,通过控制部90工作,可防止在座便器部400打开的状态下进行便器预清洗。由此,能得到如下效果。
一般,在男子小便时,座便器部400是打开的。若在男子小便时进行便器预清洗,则喷射到便器700内的清洗水会和小便撞击。由此,清洗水或小便可能会较多地飞散到便器700外。
另外,一般,在对图1的便器700内进行清扫时,座便器部400也是打开的。若对便器700内进行清扫时进行便器预清洗,则喷射到便器700内的清洗水会和插入到便器700内的清洗工具(刷子等)撞击。由此,清洗水可能会较多地飞散到便器700外。
另外,在便器700内涂敷有清扫用的清洗液的情况下,若进行便器预清洗,则涂敷在便器700内的清洗液会在清扫前被冲走。
因而,如上所述,通过采用在座便器部400打开的状态下不进行便器预清洗的结构,能可靠地防止上述不佳的情况。
而且,控制部90也可在步骤S2中检测到使用者入室后,进行座便器开合判别动作。在这种情况下,控制部90在座便器部400处于打开状态时进行步骤S3的动作,在座便器部400处于合上状态时结束便器清洗处理。由此,可防止不必要的便器预清洗。
这里,控制部90基于对座便器部400的打开状态或合上状态进行检测的未图示的检测单元的检测信号,进行座便器开合判别动作。
检测单元安装在座便器部400及盖部500的未图示的开合机构。作为检测单元,例如使用电位计或限位开关等。
(4-e)关于便器清洗处理及便器喷嘴的效果
如上所述,本例中,在使用者就座于座便器部400之前,进行便器预清洗。由此,能用清洗水将便器700内表面的几乎整个区域弄湿,因此能防止污物附着于便器700。
另外,在使用者就座于座便器部400的状态下,进行便器后部清洗。在便器后部清洗时,便器喷嘴40的前方被便器喷嘴盖40K遮挡。因而,既能阻止从便器喷嘴40喷出的清洗水飞散到前方,又能用清洗水将便器700内表面的后方侧弄湿。由此,既能防止清洗水附着到就座于座便器部400的使用者,又能防止污物附着于便器700。
另外,在便器后部清洗时,利用便器喷嘴盖40K,能防止污物附着于便器喷嘴40。因而,在便器预清洗时及便器后部清洗时,能防止污物和清洗水一起从便器喷嘴40喷出。由此,能充分防止污物附着于便器700。
另外,在便器后部清洗时,从便器喷嘴40喷出的清洗水在便器喷嘴盖40k上弹回。于是,利用该弹回的清洗水,能清洗便器喷嘴40。由此,能可靠地防止污物附着于便器喷嘴40。
另外,在将卫生清洗装置100安装到便器700上时或者搬运卫生清洗装置100时,能将便器喷嘴40保持在收纳位置。在这种情况下,由于便器喷嘴40被便器喷嘴盖40K覆盖,因此能防止便器喷嘴40受到损伤。
另外,通过控制便器喷嘴电动机40m,能调整便器喷嘴40前端部的转动角度。由此,能调整便器700内清洗水的扩散宽度WW(参照图9(a))。
另外,本例中,在废水回路(分叉配管30及分叉配管32)上设有便器喷嘴40。即,本例中,不必为了设置便器喷嘴40而另行设置回路,因此能简化水回路结构。
此外,上述中,在与前后方向平行的方向上使便器喷嘴40转动,但也可在与左右方向平行的方向上使便器喷嘴40转动。
(4-1)便器喷嘴的其它结构例
图12是表示便器喷嘴40的其它结构例的剖视图。图12(a)中示出便器喷嘴40的前端部的纵向剖视图,图12(b)中示出图12(a)的C18-C18线剖视图。图12的便器喷嘴40在以下方面与图8的便器喷嘴40不同。
图12所示的便器喷嘴40中,形成流路41s,该流路41s延伸至便器喷嘴主体部41的前端。喷流形成构件42插入流路41s内,使得大直径部42c的外周面与便器喷嘴主体部41的内表面接触。
另外,在便器喷嘴主体部41的前端部中,在流路41s的外周部形成有朝流路41s的径向突出的截面呈半圆形状的槽部41g。槽部41g以预定的长度形成,使得在将喷流形成构件插入流路41s内的情况下,槽部41g的上端位于大直径部42c的上端上方。
若从图5的连接管44向便器喷嘴40供给清洗水,则该清洗水通过流路41s及槽部41g,从槽部41g的前端喷出。此时,清洗水沿大直径部42c及扩大部42d的外周面向外部喷出。由此,从便器喷嘴40辐射状地喷出清洗水。
该便器喷嘴40中,如上所述,将喷流形成构件42插入流路41s内,使得大直径部42c的外周面与便器喷嘴主体部41的内表面接触。由此,能防止便器喷嘴主体部41的轴心偏离喷流形成构件42的轴心。其结果是,能从便器喷嘴40稳定地喷出清洗水。
此外,图12中,图示出四个槽部41g,但槽部41g的数量并不局限于四个。例如,也可形成两个或三个槽部41g,也可形成五个以上的槽部41g。另外,槽部41g的截面形状并不局限于图12的例子。例如,槽部41g也可具有矩形的截面形状。
(4-g)便器喷嘴的又一其它结构例
图13是表示便器喷嘴40的又一其它结构例的剖视图。图13(a)中示出便器喷嘴40的前端部的纵向剖视图,图13(b)中示出图13(a)的C19-C19线剖视图。图13的便器喷嘴40在以下方面与图8的便器喷嘴40不同。
图13所示的便器喷嘴40中,在便器喷嘴主体部41的前端部形成有六个贯通孔41i。这六个贯通孔41i等间隔地配置在以便器喷嘴主体部41的轴心为中心的预定直径的圆周上。
在便器喷嘴主体部41的前端,一体地形成有从中央部朝下方突出的喷流形成部45。喷流形成部45由朝前端其直径逐渐变大的扩大部45b及形成于扩大部45b的前端的凸缘部45c构成。此外,喷流形成部45后端的直径与六个贯通孔41i的内接圆的直径相等。
若从图5的连接管44向便器喷嘴40供给清洗水,则该清洗水通过流路41s及贯通孔41i,从贯通孔41i的前端喷出。此时,清洗水沿扩大部45b的外周面向外部喷出。由此,从便器喷嘴40辐射状地喷出清洗水。
该便器喷嘴40中,如上所述,喷流形成部45一体地形成于便器喷嘴主体部41的前端。因而,便器喷嘴主体部41的轴心不会偏离喷流形成部45的轴心。其结果是,能从便器喷嘴40稳定地喷出清洗水。
另外,由于便器喷嘴主体部41和喷流形成部45形成为一体,因此能减少便器喷嘴40的零部件数量。由此,容易制造卫生清洗装置100。
此外,图13中,图示出六个贯通孔41i,但贯通孔41i的数量并不局限于六个。例如,也可形成五个以下的贯通孔41i,也可形成七个以上的贯通孔41i。另外,贯通孔41i的截面形状并不局限于图13的例子。例如,贯通孔41i也可具有矩形的截面形状。
(4-h)便器喷嘴的又一其它结构例
图14是表示便器喷嘴40的又一其它结构例的剖视图。图14(a)中示出便器喷嘴40的前端部的纵向剖视图,图14(b)中示出图14(a)的C20-C20线剖视图。图14的便器喷嘴40在以下方面与图8的便器喷嘴40不同。
图14所示的便器喷嘴40中,设有喷流形成构件42,使得插入轴42a的轴心位于便器喷嘴主体部41的轴心后方。
因此,便器喷嘴主体部41的内表面和喷流形成构件42的外周面之间的间隙在前方侧变大。在这种情况下,从便器喷嘴40前方侧的间隙喷出的清洗水的量,比从后方侧的间隙喷出的清洗水的量要多。由此,在便器喷嘴40设置于便器700(图1)后方侧的情况下,也能向便器700内表面的前方侧供给足够量的清洗水。其结果是,能用清洗水将便器700内表面的前方侧充分地弄湿,能可靠地防止污物附着于便器700。
此外,增加从便器喷嘴40的前方侧喷出的清洗水的量的方法并不局限于上述例子。图15是用于说明用以增加从便器喷嘴40的前方侧喷出的清洗水的量的其它方法的图。
图15(a)的便器喷嘴40在以下方面与图12(b)的便器喷嘴40不同。图15(a)的便器喷嘴40中,前方侧的槽部41g间的距离比后方侧的槽部41g间的距离要小。即,多个槽部41g高密度地配置在便器喷嘴40的前方侧。由此,能增加朝便器喷嘴40的前方侧喷出的清洗水的量。
另外,图15(b)所示的便器喷嘴40在以下方面与图12(b)的便器喷嘴40不同。图15(b)的便器喷嘴40中,前方侧的槽部41g的截面积比后方侧的槽部41g的截面积要大。由此,能增加朝便器喷嘴40的前方侧喷出的清洗水的量。
图15(c)所示的便器喷嘴40在以下方面与图13(b)的便器喷嘴40不同。图15(c)的便器喷嘴40中,前方侧的贯通孔41i间的距离比后方侧的贯通孔41i间的距离要小。即,多个贯通孔41i集中在便器喷嘴40的前方侧。由此,能增加朝便器喷嘴40的前方侧喷出的清洗水的量。
另外,图15(d)所示的便器喷嘴40在以下方面与图13(b)的便器喷嘴40不同。图15(d)的便器喷嘴40中,前方侧的贯通孔41i的截面积比后方侧的贯通孔41i的截面积要大。由此,能增加朝便器喷嘴40的前方侧喷出的清洗水的量。
(4-i)便器喷嘴的又一其它结构例
图16是表示便器喷嘴40的又一其它结构例的剖视图。图16所示的便器喷嘴40在以下方面与图8的便器喷嘴40不同。
图16所示的便器喷嘴40中,便器喷嘴主体部41的前端面形成为其前方侧朝上方倾斜。另外,在大直径部42c的前端设有凸缘部42e,使得前方侧朝上方倾斜。
在这种情况下,清洗水从便器喷嘴40的前方朝斜上方喷出。由此,在便器喷嘴40设置于便器700(图1)的后方侧的情况下,也能向便器700内表面的前方侧供给足够量的清洗水。其结果是,能用清洗水将便器700内表面的前方侧充分地弄湿,能可靠地防止污物附着于便器700。
另外,在喷流形成构件42的大直径部42c的外周面和便器喷嘴主体部41的内周面之间的间隙中形成的与流路的轴向平行的方向的长度,其前方侧变短,后方侧变长。在这种情况下,与后方侧的流路中流过的清洗水的流量相比,前方侧流路中流过的清洗水的流量较多。由此,能利用清洗水将便器700内表面的前方侧充分地弄湿。其结果是,能可靠地防止污物附着于便器700。
(4-j)便器喷嘴的又一其它结构例
图17是表示便器喷嘴40的又一其它结构例的剖视图。图17所示的便器喷嘴40在以下方面与图8的便器喷嘴40不同。
图17所示的便器喷嘴40中,喷流形成构件42被设置成能上下移动。本例中,通过使喷流形成构件42上下移动,能调整便器喷嘴主体部41的内周面和插入轴42a(大直径部42c)的外周面之间的间隙大小。由此,能调整从便器喷嘴40喷出的清洗水的流速。
如图17(a)所示,在使凸缘部42e离开前端部开口41h的情况下,便器喷嘴主体部41的内周面和插入轴42a的外周面之间的间隙变大。在这种情况下,由于从便器喷嘴40喷出的清洗水的流速变小,因此呈辐射状喷出的清洗水的扩散范围变小。
因而,例如,在便器后部清洗时,通过在图17(a)所示的状态下使清洗水从便器喷嘴40喷出,既能阻止清洗水从便器喷嘴40朝前方侧飞散,又能用清洗水将便器700(图1)内表面的后方侧弄湿。由此,既能防止清洗水附着到使用者,又能防止污物附着于便器700。
另外,如图17(b)所示,在使凸缘部42e靠近前端部开口41h的情况下,便器喷嘴主体部41的内周面和大直径部42c的外周面之间的间隙变小。在这种情况下,从便器喷嘴40喷出的清洗水的流速变大。
因而,例如,在便器预清洗时,通过在图17(b)所示的状态下使清洗水从便器喷嘴40喷出,能向便器700内表面的前方侧供给足够量的清洗水。其结果是,能用清洗水将便器700内表面的前方侧充分地弄湿,能可靠地防止污物附着于便器700。
另外,本例中,形成有喷流形成构件42,使得扩大部42d的最大截面积比前端部开口41h的面积要大。在这种情况下,通过使喷流形成构件42朝上方移动,能用扩大部42d封住前端部开口41h。因而,在使用者使用如厕装置1000的情况下,通过用扩大部42d封住前端部开口41h,能防止污物附着于前端部开口41h。
由此,在便器预清洗时,能防止污物和清洗水一起从便器喷嘴40喷出。其结果是,能充分地防止污物附着于便器700。
另外,通过封住前端部开口41h,能在清扫盥洗室时等情况下防止灰尘及洗涤剂等进入流路41s内。由此,能更加可靠地防止便器喷嘴40被污染。
另外,本例中,即使在喷流形成构件42及前端部开口41h附着有自来水的水垢成分、锈、垃圾、及污物等,也能通过使喷流形成构件42上下移动,从而容易地去除该附着物。由此,能防止便器喷嘴40阻塞。
此外,如图18所示,也可将便器喷嘴主体部41设置成能上下移动。
(4-k)便器喷嘴及其周边的又一其它结构例
图19是表示便器喷嘴40及其周边(以下简称为便器喷嘴40等。)的其它结构例的图。图19所示的便器喷嘴40等在以下方面与图5所示的便器喷嘴40等不同。
如图19(a)所示,本例中,设有在下端具有盖开口40V的箱状的便器喷嘴盖40K,使其覆盖便器喷嘴40的前端部。便器喷嘴40被设置成能上下移动,通过使便器喷嘴40朝下方移动,从而如图19(b)所示,喷流形成构件42从盖开口40V朝便器喷嘴盖40K的下方突出。
本例中,由于设有便器喷嘴盖40K,使其包围便器喷嘴40的前端部,因此能可靠地防止污物附着于便器喷嘴40。因而,便器喷嘴40不会被污物污染。
另外,由于利用便器喷嘴盖40K包围便器喷嘴40的周围,因此在搬运卫生清洗装置100时等的情况下能防止便器喷嘴40受到损伤。
另外,本例中,在图19(a)的状态下使清洗水从便器喷嘴40喷出时,该清洗水冲击便器喷嘴盖40K的内表面,弹回到便器喷嘴40。由此,便器喷嘴40被清洗,可防止便器喷嘴40被污染。
在便器预清洗时,在图19(b)所示的状态下喷出清洗水。
此外,如图20所示,也可将便器喷嘴盖40K设置成能上下移动。
(4-l)便器喷嘴及其周边的又一其它结构例
图21是表示便器喷嘴40等的又一其它结构例的图。图21所示的便器喷嘴40等在以下方面与图5所示的便器喷嘴40等不同。
如图21所示,本例中,便器喷嘴40被固定于主体下部外壳200A。便器喷嘴主体部41的前端部从主体下部外壳200A的下表面朝下方突出。连接管44与便器喷嘴主体部41的侧面连接。
另外,在主体下部外壳200A内设有电动机49m,在电动机49m的转轴49s上固定有旋转片43的一端。在旋转片43的另一端安装有板状的便器喷嘴盖40K。便器喷嘴盖40K的前端部从主体下部外壳200A的下表面朝下方突出。
通过使电动机49m的转轴49s转动,便器喷嘴盖40K在便器喷嘴40的前方沿上下方向移动。
本例中,如图21(a)所示,在便器喷嘴盖40K的下端位于便器喷嘴40前端部上方的状态下进行便器预清洗。
另外,如图21(b)所示,在便器喷嘴盖40K的下端与便器喷嘴40的前端部位于大致相同高度的状态下进行便器后部清洗。此外,在这种情况下,从便器喷嘴40朝前方喷出的清洗水冲击便器喷嘴盖40K,弹回到便器喷嘴40的前端部。由此,可防止清洗水附着到人体,并且便器喷嘴40的前端部被清洗。另外,利用便器喷嘴盖40K可防止污物附着于便器喷嘴40的前端部。其结果是,能可靠地防止便器喷嘴40的前端部被污染。
另外,本例中,由于不必使便器喷嘴40转动,因此能防止便器喷嘴40受到损伤。另外,由于能使便器喷嘴40稳定,因此能使清洗水的喷出状态稳定。
(4-m)便器喷嘴及其周边的又一其它结构例
图22是表示便器喷嘴40等的又一其它结构例的图。图22所示的便器喷嘴40等在以下方面与图5所示的便器喷嘴40等不同。
如图22(a)所示,本例中,在下方具有盖开口40V的箱状便器喷嘴盖40K内设有便器喷嘴40。便器喷嘴40的后端部与便器喷嘴电动机40m连接。由此,若便器喷嘴电动机40m工作,则便器喷嘴40的前端部转动。
如图22(a)所示,在将便器喷嘴40保持在水平的状态下使清洗水喷出时,清洗水冲击便器喷嘴盖40K的上表面,弹回到便器喷嘴40。由此,便器喷嘴40被清洗,可防止便器喷嘴40被污染。在进行便器预清洗时,如图22(b)所示,在将便器喷嘴40保持在铅直方向的状态下使清洗水喷出。
本例中,如图22(a)所示,能在便器喷嘴盖40K内将便器喷嘴40保持为水平。由此,即使在主体部200(图4)内无法充分确保高度方向的空间的情况下,也能容易地在主体部200内设置便器喷嘴40。因而,能使主体部200小型化,并且容易设计主体部200。
另外,在将便器喷嘴40保持为水平的状态下,可利用便器喷嘴盖40K充分地保护便器喷嘴40,因此能可靠地防止污物附着于便器喷嘴40。还能可靠地防止便器喷嘴40受到损伤。
另外,通过调整便器喷嘴40的转动角度,能调整清洗水的扩散宽度WW(参照图9(b))。
(4-n)主体部的其它结构例
图23是表示主体部200的其它结构例的示意图。图23的主体部200在以下方面与图3的主体部200不同。
图23的主体部200中,在配管3中的止水电磁阀7和流量传感器8之间插入有离子溶出装置70。
离子溶出装置70由控制部90控制,使流过配管3的清洗水溶出银离子(除菌动作)。由此,包含银离子的清洗水从臀部喷嘴21、女性专用喷嘴22、喷嘴清洗喷嘴23及便器喷嘴40喷出。此外,离子溶出装置70的详细情况将在后面叙述。
由于银离子具有杀菌性,因此可杀死附着于臀部喷嘴21、女性专用喷嘴22及便器喷嘴40的清洗水喷出口上的细菌。
另外,利用喷嘴清洗喷嘴23对臀部喷嘴21及女性专用喷嘴22的朝便器700内突出的部分进行清洗。由此,对臀部喷嘴21及女性专用喷嘴22可靠地进行杀菌。
而且,由于在便器预清洗时清洗水从便器喷嘴40喷出到便器700内表面的较大范围,因此可对便器700可靠地进行杀菌。由此,能防止产生恶臭,并且能保持便器700清洁。
另外,如上所述,本例中,能使用在便器喷嘴盖40K(图5)上弹回的清洗水来清洗便器喷嘴40。因而,还能对便器喷嘴40可靠地进行杀菌。
此外,离子溶出装置70中溶出的离子除上述的银离子以外,只要是具有杀菌性的金属离子即可,例如也可使用铜离子或锌离子。在这种情况下,使用铜电极或锌电极,以取代设于离子溶出装置70的后述的银电极(图24)。
(4-o)离子溶出装置的结构
图24是图23的离子溶出装置70的剖视图。图24(a)中示出离子溶出装置70的横向剖视图,图24(b)中示出图24(a)的离子溶出装置70的C5-C5线剖视图(纵向剖视图)。
如图24(a)及图24(b)所示,离子溶出装置70具有电极外壳71。电极外壳71由流路形成部71a及电极支承部71b构成。在流路形成部71a的内部形成有离子溶出空间FU。离子溶出空间FU构成清洗水流路的一部分。
在电极外壳71的一侧利用螺钉74固定电极支承构件73。在电极支承构件73中埋设有L字形的两根银电极75的一个端部。在电极外壳71的一侧的侧面形成有用于插通两根银电极75的两个贯通孔。通过该两个贯通孔,两根银电极75分别插入离子溶出空间FU内。
在电极外壳71的另一侧形成有开口71s。并安装有端口构件72以堵住该开口71s。在端口构件72上分别安装有两根银电极75的另一端。
在端口构件72上形成有第一端口72a及第二端口72b。第一端口72a及第二端口72b分别与图23的配管3连接。流过配管3的清洗水通过第二端口72b导入离子溶出空间FU内。通过在两根银电极75之间施加电压,从而在离子溶出空间FU内,银离子从银电极75溶出到清洗水中。包含该银离子的清洗水通过第一端口72a再次流到配管3。
具有上述结构的离子溶出装置70中,两根银电极75位于离子溶出空间FU的大致中央部,在银电极75和电极外壳71内部下表面之间形成有间隙。
由此,包含因银电极75的电解反应而产生的银离子在内的沉淀物(氯化银及氧化银)沉淀在电极外壳71的内部下表面上。由此,可防止因溶出的银离子使得两根银电极75间的电极间电位下降,能得到稳定的电解作用。另外,可防止这种沉淀物附着于两根银电极75之间,能防止电极间短路。
另外,如图24(b)所示,第二端口72b设置在电极外壳71的下表面侧。在这种情况下,能利用从第二端口72b流向第一端口72a的清洗水,将沉淀在电极外壳71内部下表面上的沉淀物从离子溶出空间FU高效地排出。
另外,如图24(b)所示,离子溶出空间FU的上表面向端口构件72侧朝上方倾斜。在这种情况下,离子溶出空间FU内产生的气体集中在端口构件72侧的上部。由此,能将离子溶出空间FU内产生的气体从第一端口72a高效地排出。
此外,如上所述,离子溶出装置70由控制部90控制。即,利用控制部90控制向两根银电极75之间施加电压的定时。
(4-p)主体部的又一其它结构例
图25是表示主体部200的又一其它结构例的示意图。图25的主体部200在以下方面与图3的主体部200不同。
图25的主体部200中,设有从配管3中的定流量阀6和止水电磁阀7之间延伸的分叉配管33。在分叉配管33上设有止水电磁阀34及便器喷嘴40。
在这种情况下,通过利用控制部90控制止水电磁阀34,能容易地切换开始或停止从便器喷嘴40喷出清洗水。
另外,由于分叉配管33设置在主体部200的上游部,因此能以足够的压力向便器喷嘴40供给清洗水。
另外,通过打开止水电磁阀7及止水电磁阀34,能使喷嘴部20及便器喷嘴40同时喷出清洗水。
(4-q)主体部的又一其它结构例
图26是表示主体部200的又一其它结构例的示意图。图26的主体部200在以下方面与图3的主体部200不同。
图26的主体部200中,在配管3上设有便器用切换阀14。便器用切换阀14包含便器切换阀电动机14m。便器用切换阀14设置在配管3中与分叉配管30的连接部的上游侧且止水电磁阀7的下游侧。便器用切换阀14的多个端口之一与配管35连接。便器喷嘴40设置在配管35的前端。
在这种情况下,通过利用控制部90控制便器切换阀电动机14m,能容易地切换开始或停止从便器喷嘴40喷出清洗水。
另外,由于分叉配管35设置在主体部200的上游部,因此能以足够的压力向便器喷嘴40供给清洗水。
(4-r)主体部的又一其它结构例
图27是表示主体部200的又一其它结构例的示意图。图27的主体部200在以下方面与图3的主体部200不同。
图27的主体部200中,在配管10的缓冲槽12和人体用切换阀13之间设有便器用切换阀14。便器用切换阀14的多个端口之一与配管35连接。便器喷嘴40设置在配管35的前端。
在这种情况下,通过利用控制部90控制便器切换阀电动机14m,能容易地切换开始或停止从便器喷嘴40喷出清洗水。
另外,由于配管35配置在泵11的下游侧,因此能将提供给便器喷嘴40的清洗水的压力保持一定。
另外,由于配管35配置在热交换器9的下游侧,因此能从便器喷嘴40喷出温水。由此,能更可靠地防止污物附着于便器700。另外,通过用温水清洗便器700,从而可得到除菌效果。
(4-s)主体部的又一其它结构例
图28是表示主体部200的又一其它结构例的示意图。图28的主体部200在以下方面与图3的主体部200不同。
图28的主体部200中,设有切换阀15以取代图3的人体用切换阀13。切换阀15包含切换阀电动机15m。切换阀15的多个端口分别与臀部喷嘴21、女性专用喷嘴22、喷嘴清洗喷嘴23及配管36连接。在配管36的前端设置便器喷嘴40。
切换阀15中,通过切换阀电动机15m工作,从而将泵11压力泵送来的清洗水提供给臀部喷嘴21、女性专用喷嘴22、喷嘴清洗喷嘴23及便器喷嘴40(配管36)的任一喷嘴。
本例中,由于能将臀部喷嘴21、女性专用喷嘴22、喷嘴清洗喷嘴23及便器喷嘴40与共同的切换阀15连接,因此能简化主体部的结构。由此,能降低卫生清洗装置100的制造成本。
<5>热交换器的结构及控制
(5-a)热交换器的外观及结构
对热交换器9进行说明。图29是从一侧观察图3的热交换器9时的外观立体图,图30是从另一侧观察图3的热交换器9时的外观立体图,图31是图3的热交换器9的俯视图。此外,图29中还示出了热交换器9的控制系统。
另外,图32(a)是图31的A31-A31线剖视图,图32(b)是图31的B31-B31线剖视图,图32(c)是图31的C31-C31线剖视图。而且,图33(a)是图3的热交换器9的侧视图,图33(b)是图33(a)的C33-C33线剖视图。
以下的说明中,如图29~图33的箭头X、Y、Z所示,将相互正交的三个方向分别定义为X方向、Y方向及Z方向。此外,本例中,Z方向表示铅直方向。
如图29及图30所示,在热交换器9上沿X方向且在Z方向上并排设有两根护套式加热器91、92。这两根护套式加热器91、92的中央部分别插入管状的流路形成管9T内部。由此,在护套式加热器91、92的外周面和流路形成管9T的内周面之间形成清洗水的流路(图32及图33)。其详细情况将在后面叙述。
护套式加热器91、92及流路形成管9T的两端部由端面构件94、95固定。另外,两根流路形成管9T的中央部以被两块金属板93a、93b夹住的状态固定。由此,护套式加热器91、92、端面构件94、95、流路形成管9T、及金属板93a、93b彼此被固定成为一体。
此外,金属板93a、92b固定流路形成管9T,并且在护套式加热器91、92被驱动时起到散热板的作用。
在夹着两根流路形成管9T的其中一块金属板93a上安装有非恢复型的恒温器96(图29)。恒温器96用于监视金属板93a的温度,起到在热交换器8内无水的状态下空烧时或者三端双向可控硅开关短路时等情况下切断通电的温度熔断器的作用。
也可使用温度熔断器,来取代上述非恢复型的恒温器96。在这种情况下,例如将温度熔断器配置在两根流路形成管9T之间,并由两块金属板93a、93b夹住。由此,由于将温度熔断器与热交换器9安装成为一体,因此能有效利用死区(dead space)。另外,可实现使一体地设有温度熔断器的热交换器薄型化。
在固定护套式加热器91、92的一端的端面构件95上,沿Y方向形成有进水端口91P(图30)。另外,在端面构件95的Z方向一侧一体地形成有出水温度检测部95Z。在出水温度检测部95Z上形成出水端口92P,并且安装有恢复型的恒温器97及出热水温度传感器98(图29)。
另外,进水端口91P与图3的流量传感器8及未图示的进水温度传感器所构成的单元(未图示)连接。该单元也可与端面构件95设置成为一体。在这种情况下,可充分减小图3的主体部200内部的流量传感器8、进水温度传感器及热交换器9的设置空间。
如图31及图32(c)所示,端面构件95中,进水端口91P形成为其内部空间与覆盖护套式加热器91的流路形成管9T的内部空间连通。
另外,出水端口92P形成为其内部空间通过形成于端面构件95Z内部的温度检测空间95S与覆盖护套式加热器92的流路形成管9T的内部空间连通。
进水端口91P及出水端口92P的内部空间、流路形成管9T的内周面和护套式加热器91、92的外周面之间的空间、以及温度检测空间95S构成清洗水的流路f。
如上所述,端面构件95中,护套式加热器91侧的流路f和护套式加热器92侧的流路f相互分离。由此,提供给进水端口91P的清洗水沿护套式加热器91的外周面送至端面构件94侧(图32(b))。
如图32(a)所示,端面构件94中,在固定的两根流路形成管9T之间形成有流路f,该流路f连通覆盖护套式加热器91的流路形成管9T的内部空间和覆盖护套式加热器92的流路形成管9T的内部空间。
由此,沿护套式加热器91的外周面提供给端面构件94侧的清洗水通过形成于两根流路形成管9T之间的流路f,导入至覆盖护套式加热器92的流路形成管9T侧的流路f。然后,该清洗水沿护套式加热器92的外周面被再次送至端面构件95侧(图32(c))。被送至端面构件95侧的清洗水通过温度检测空间95S从出水端口92P流出。
如图32(c)所示,在温度检测空间95S内插入有出热水温度传感器98的前端部。由此,利用出热水温度传感器98的前端部测定流过温度检测空间95S的清洗水的温度。另外,在出水温度检测部95Z与Z方向正交的一个表面侧安装有恒温器97。该恒温器97用于监视流过温度检测空间95S的清洗水的温度,若出热水温度(从热交换器9流出的清洗水的温度)超过预定温度,则切断热交换器9的通电。
对护套式加热器91、92的周边结构进行说明。如图33(b)所示,在护套式加热器91、92和流路形成管9T之间设有螺旋状的弹簧9B,使其卷绕在护套式加热器91、92的外周面上。
由此,在护套式加热器91、92的外周面、流路形成管9T的内周面及弹簧9B之间形成螺旋状的流路f。因而,如上所述,清洗水沿护套式加热器91、92的外周面流动时,清洗水一边呈螺旋状旋转一边流动。
通过向护套式加热器91、92供给电流,护套式加热器91、92发热。在该状态下,使清洗水沿护套式加热器91、92的外周面流动。在这种情况下,在该外周部流动的清洗水被加热。其结果是,从出水端口92P流出经护套式加热器91、92加热后的清洗水。
能将由护套式加热器91、92、流路形成管9T及弹簧9B形成的流路f的截面积(流路截面积)设定得比使用陶瓷加热器的热交换器的流路截面积要小得多。
具体而言,图33(b)中示出的热交换器9的加热器的流路截面积设定成约为7mm2。另一方面,使用陶瓷加热器的热交换器中加热部的流路截面积设定成约为32mm2
此外,这里所说的使用陶瓷加热器的热交换器是指,将具有和护套式加热器91、92大致相同形状的两根陶瓷加热器安装在图29的热交换器9上以取代护套式加热器91、92。
对上述理由进行说明。如上所述,使用护套式加热器91、92的热交换器9中,清洗水沿护套式加热器91、92的外周面流动。这里,护套式加热器91、92的外周面如后述那样由金属制的管材构成。
另一方面,陶瓷加热器的外周面由陶瓷制的管材构成。由于陶瓷制的管材通过素烧制成,因此陶瓷加热器外周面的表面粗糙度比护套式加热器91、92外周面的表面粗糙度要大。
因此,清洗水沿陶瓷加热器的外周面流动时的压力损耗比清洗水沿护套式加热器91、92的外表面流动时的压力损耗要大。若压力损耗变大,则清洗水的流速下降。
由此,在确保所要求的清洗水流速的情况下,能使使用护套式加热器91、92的热交换器9的流路截面积小于使用陶瓷加热器的热交换器的流路截面积。
一般,向使用者的局部喷射清洗水的如厕装置在与水管直接连接的状态下使用。因而,这种如厕装置的给水系统被设计成可承受水管内的自来水的静水压。
水管内的自来水的静水压对每一地区是不相同的。在静水压较低的地区,水管中的静水压例如约为49kPa。另外,在静水压较高的地区,水管中的静水压例如约为735kPa。因而,如厕装置的给水系统需要采用至少可承受约49kPa以上约735kPa以下的范围内的自来水的静水压的结构。
为了实现这种给水系统,需要预先使用可承受自来水的静水压的构件。因此,对于给水系统的各构成部件,要求采用用于确保预定强度及预定成本的结构,例如添加加强筋等用于确保材料具有足够的厚度及强度的结构。
这里,若给水系统中清洗水流路的压力损耗较大,则各构成部件(泵等)的负荷变大。在这种情况下,给水系统的各构成构件进一步大型化,进一步高成本化。因而,给水系统中清洗水的流路最好是尽量降低其压力损耗而形成。
因此,如上所述,采用使用护套式加热器91、92的热交换器9。由此,能形成给水系统的至少一部分,使得清洗水的压力损耗较低。其结果是,可抑制给水系统的大型化,并且可抑制高成本化。
如上所述,将图33(b)的热交换器9的流路f的截面积设定为比使用陶瓷加热器的热交换器的流路截面积要小得多。由此,与使用陶瓷加热器的情况相比,可充分抑制经护套式加热器91、92加热的清洗水发生温度不均匀。由此,使得加热后的清洗水的流量趋于稳定。
其结果是,加热器内的温度梯度大致固定,可根据来自出热水温度传感器98及进水温度传感器(未图示)的检测温度、以及对泵11的通电量来推定流量。因此,无需流量传感器8(图3),可实现节省空间。当然,通过安装流量传感器8,能进行更高精度的控制。
而且,通过减小图33(b)的热交换器9的流路f的截面积,可抑制在与护套式加热器91、92的外周面相接的分的清洗水、和与流路形成管9T的内周面相接部分的清洗水之间产生剧烈变化的温度梯度。另外,由于流过流路f的清洗水的流速变高,因此在流路f内产生紊流。由于流路f内产生紊流,流路f内的温度分布剧烈波动。其结果是,提高了热交换器9中的热交换效率。
如上所述,图29的热交换器9的结构简单,在对其进行组装时无需进行超声波焊接及罐封。由此,可减少组装工序数。
如图32(c)的箭头fa所示,在温度检测空间95S中,从护套式加热器92侧的流路f流入加热后的清洗水。
如上所述,在温度检测空间95S内插入有出热水温度传感器98的前端部。出热水温度传感器98的前端部位于温度检测空间95S的大致中央部。由此,经护套式加热器91、92加热后的清洗水流入温度检测空间95S内,并且通过出热水温度传感器98的前端部。由此,提高出热水温度传感器98对清洗水温度的检测精度。
此后,通过温度传感器98的前端部的清洗水冲击恒温器97的温度监视面。由此,由于加热后的清洗水被可靠地提供给恒温器97,因此恒温器97高精度地对清洗水进行温度监视。
清洗水冲击恒温器97,从而清洗水的流向容易发生变化。由此,流入温度检测空间95S的清洗水顺畅地流向出水端口92P的流路f。
这样,在该热交换器9中,恒温器97对将要从热交换器9流出之前的清洗水的温度进行监视,因此可迅速地检测从热交换器9流出的清洗水的温度异常。
如上所述,护套式加热器91、92的两端部由端面构件94、95固定。对护套式加热器91、92的固定的详细情况进行说明。
如图33(b)所示,在护套式加热器91、92的两端部安装有O形环OR。于是,安装在护套式加热器91、92上的O形环OR由端面构件94、95固定。
在这种情况下,护套式加热器91、92的外周面和端面构件94、95之间由O形环OR密封。这里,O形环OR为弹性体。因此,即使在护套式加热器91、92因受热而伸缩的情况下,其伸缩也被O形环OR所允许。
如后所述,护套式加热器91、92的外周面例如由铜管91c(图34)构成。铜的线膨胀系数为16.8×10-6/℃。因而,在将20℃的清洗水加热至约40℃时,护套式加热器91、92的温度上升约50K,因此约100mm的铜管91c伸长约0.1mm左右。
在这种情况下,若护套式加热器91、92被端面构件94、95完全固定,则因清洗水的反复加热而对固定部反复产生应力,导致护套式加热器91、92损坏。另外,会在护套式加热器91、92和端面构件94、95之间产生间隙。
因此,本例的热交换器9中,如上所述,利用O形环OR弹性地固定护套式加热器91、92。
这里,对护套式加热器91、92的结构进行说明。此外,由于护套式加热器91、92两者具有相同结构,因此以下仅说明护套式加热器91的结构。
图34是用于说明图29的护套式加热器91的结构的图。图34(a)中示出护套式加热器91的侧视图,图34(b)中示出护套式加热器91的俯视图,图34(c)中示出护套式加热器91的纵向剖视图。
如图34(a)及图34(b)所示,护套式加热器91具有各电极91a分别从一根铜管91c的两端部突出的结构。另外,在从铜管91c的两端部突出的两根电极91a的部分分别安装有端子91b。
如图34(c)所示,在铜管91c的内部,插入的两根电极91a的部分通过电热线91w连接。在铜管91c的内部还充填有氧化镁粉末以作为绝缘材料。
具有上述结构的护套式加热器91中,也可使用钢、不锈钢或殷钢等金属管来取代铜管91c。另外,例如使用钨丝以作为电热线91w。
如上所述,热交换器9中使用两根护套式加热器91、92。它们的额定功率分别为600W。由此,热交换器9最大以1200W驱动。此外,1200W是可从一般家庭插座上得到的几乎最大功率量。
(5-b)基于相位控制的热交换器的驱动方法
如图29所示,设于热交换器9上的两根护套式加热器91、92分别与供电部9VI连接。另外,供电部9VI与交流电源ACS及控制部90连接。
供电部9VI包含未图示的三端双向可控硅开关及触发器部。触发器部对控制部90提供的控制信号作出响应,将脉冲状的起弧信号提供给三端双向可控硅开关。由此,对三端双向可控硅开关的起弧角进行相位控制,调整从交流电源ACS提供给护套式加热器91、92的功率。
这样,在通过起弧角的相位控制调整提供给护套式加热器91、92的功率的情况下,流过护套式加热器91、92的电流会产生高次谐波成分(高次谐波电流)。
起弧角处的交流电流振幅越大,则高次谐波电流的电平越高。因此,本例中,为了抑制因起弧角的相位控制而产生高电平的高次谐波电流,使用额定功率为600W的两根护套式加热器91、92,并且用以下说明的方法驱动热交换器9。本例中,热交换器9的总额定功率为1200W。
以下的说明中,将配置在图30的进水端口91P侧的护套式加热器91称为一次侧护套式加热器91,将配置在图30的出水端口92P侧的护套式加热器92称为二次侧护套式加热器92。另外,将实际提供给热交换器9的护套式加热器91、92的驱动功率的总和相对于热交换器9的总额定功率(1200W)的比例称为总负载率。另外,将利用三端双向可控硅开关的起弧角的相位控制进行的驱动功率的控制称为相位控制。
(5-c)热交换器的第一驱动方法
对热交换器9的第一驱动方法进行说明。图35是用于说明图29的热交换器9的第一驱动方法的图。图35(a)中示出一次侧护套式加热器91的驱动功率和总负载率的关系。另外,图35(a)中示出二次侧护套式加热器92的驱动功率和总负载率的关系。
如图35(a)及图35(b)所示,在该驱动方法中,在总负载率大于0%且为50%以下的范围内,进行相位控制,使得只有二次侧护套式加热器92的驱动功率与总负载率的值成正比,而不向一次侧护套式加热器91供给驱动功率。
另一方面,在总负载率大于50%且为100%以下的范围内,在向二次侧护套式加热器92供给600W驱动功率的状态下,进行相位控制,使得只有一次侧护套式加热器91的驱动功率与总负载率的值成正比。在这种情况下,由于不对二次侧护套式加热器92的驱动功率进行相位控制,因此二次侧护套式加热器92中不流过高次谐波电流。
如上所述,第一驱动方法中,并不同时对一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92的驱动功率进行相位控制。由此,在驱动热交换器9时,可防止一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92中同时流过高次谐波电流。
另外,额定功率为600W的护套式加热器中以预定起弧角产生的高次谐波电流的电平,比额定功率为1200W的护套式加热器中以相同起弧角产生的高次谐波电流的电平要低得多。
这是由于,额定功率为600W的护套式加热器中流过的交流电流的振幅,比额定功率为1200W的护套式加热器中流过的交流电流的振幅要小得多。
因上述理由,通过使用第一驱动方法来驱动图29的热交换器9,从而与将额定功率为1200W的护套式加热器用于热交换器9的情况相比,可充分抑制高电平的高次谐波电流的产生。
另外,本例中,最大能以1200W驱动热交换器9。由此,能得到加热清洗水所需的足够的发热量。由此,即使在从水管供给的清洗水的温度非常低的情况下,也能使该清洗水迅速且可靠地升温。其结果是,可靠地将提供给使用者局部的清洗水调整到适当的温度。
而且,如上所述,在总负载率大于0%且为50%以下的范围内,仅对二次侧护套式加热器92的驱动功率进行相位控制。二次侧护套式加热器92配置在出水端口92P(图30)侧,在出水端口92P的附近设有出热水温度传感器98(图32(c))。由此,可在刚加热后利用出热水温度传感器98,准确地测定经二次侧护套式加热器92加热后的清洗水的温度。
因而,在总负载率大于0%且为50%以下的范围内,可由图29的控制部90基于出热水温度传感器98测定的测定温度值,准确地控制热交换器9的驱动功率。其结果是,可靠地将提供给使用者局部的清洗水调整到更适当的温度。
(5-d)热交换器的第二驱动方法
对热交换器9的第二驱动方法,说明与第一驱动方法不同的方面。图36是用于说明图29的热交换器9的第二驱动方法的图。图36(a)中示出一次侧护套式加热器91的驱动功率和总负载率的关系。另外,图36(b)中示出二次侧护套式加热器92的驱动功率和总负载率的关系。
如图36(a)及图36(b)所示,在该驱动方法中,在总负载率大于0%且小于50%的范围内,与第一驱动方法相同,进行相位控制,使得只有二次侧护套式加热器92的驱动功率与总负载率的值成正比,而不向一次侧护套式加热器91供给驱动功率。
当总负载率为50%时,提供给一次侧护套式加热器91的驱动功率为600W,提供给二次侧护套式加热器92的驱动功率为0W。
另一方面,在总负载率大于50%且为100%以下的范围内,在向一次侧护套式加热器91供给600W功率的状态下,进行相位控制,使得只有二次侧护套式加热器92的驱动功率与总负载率的值成正比。在这种情况下,由于不对一次侧护套式加热器91的驱动功率进行相位控制,因此一次侧护套式加热器91中不流过高次谐波电流。
如上所述,第二驱动方法中,在总负载率为0%至100%的整个范围内,仅对二次侧护套式加热器92的驱动功率进行相位控制。可在刚加热后利用出热水温度传感器98,准确地测定经二次侧护套式加热器92加热后的清洗水的温度。
由此,在总负载率的整个范围内,可基于出热水温度传感器98测定的测定温度值,准确地控制热交换器9的驱动功率。其结果是,可靠地将提供给使用者局部的清洗水调整到更适当的温度。
(5-e)热交换器的第三驱动方法
对热交换器9的第三驱动方法,说明与第一驱动方法不同的方面。图37是用于说明图29的热交换器9的第三驱动方法的图。图37(a)中示出一次侧护套式加热器91的驱动功率和总负载率的关系。另外,图37(b)中示出二次侧护套式加热器92的驱动功率和总负载率的关系。
如图37(a)及图37(b)所示,在该驱动方法中,在总负载率大于0%且为α%以下的范围内,进行相位控制,使得一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92各自的驱动功率与总负载率的值成正比。
本例中,标号α表示预先确定的约5%左右的低总负载率。在总负载率为α%的情况下,一次侧护套式加热器91以βW的功率驱动,二次侧护套式加热器92也以βW的功率驱动。由此,热交换器9整体以(β+β)W的功率驱动。
在总负载率大于α%且为(50+α/2)%以下的范围内,进行相位控制,使得一次侧护套式加热器91的驱动功率固定在βW。另外,进行相位控制,使得二次侧护套式加热器92的驱动功率与总负载率的值成正比。
在总负载率大于(50+α/2)%且为100%以下的范围内,在向二次侧护套式加热器92供给600W驱动功率的状态下,进行相位控制,使得一次侧护套式加热器91的驱动功率与总负载率的值成正比。
如上所述,在第三驱动方法中,在总负载率大于0%且为α%以下的范围内,进行相位控制,使得一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92各自的驱动功率与总负载率的值成正比。在总负载率大于α%且为100%以下的范围内,一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92各自的驱动功率一直为βW以上。
由此,一次侧护套式加热器91在总负载率大于α%且为100%以下的范围内,一直以βW以上的功率驱动,从而以低温发热。由此,在一次侧护套式加热器91的驱动功率变化较大时,例如在上升至使得总负载率超过(50+α/2)%时,可防止一次侧护套式加热器91的发热延迟。
此外,在总负载率大于0%且为α%以下的范围内,虽然对提供给一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92的驱动电压都进行相位控制,但此时起弧角处的交流电流振幅非常小。由此,可充分防止高电平的高次谐波电流产生。
(5-f)热交换器的第四驱动方法
对热交换器9的第四驱动方法,说明与第三驱动方法不同的方面。图38是用于说明图29的热交换器9的第四驱动方法的图。图38(a)中示出一次侧护套式加热器91的驱动功率和总负载率的关系。另外,图38(b)中示出二次侧护套式加热器92的驱动功率和总负载率的关系。
如图38(a)及图38(b)所示,在该驱动方法中,在总负载率大于0%且为α%以下的范围内,与第三驱动方法相同,进行相位控制,使得一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92各自的驱动功率与总负载率的值成正比。
在总负载率大于α%且小于(50+α/2)%的范围内,进行相位控制,使得一次侧护套式加热器91的功率固定在βW。另外,进行相位控制,使得二次侧护套式加热器92的功率与总负载率的值成正比。
当总负载率为(50+α/2)%时,提供给一次侧护套式加热器91的驱动功率为600W,提供给二次侧护套式加热器92的驱动功率为βW。
在总负载率大于(50+α/2)%且为100%以下的范围内,在向一次侧护套式加热器91供给600W驱动功率的状态下,进行相位控制,使得只有二次侧护套式加热器92的驱动功率与总负载率的值成正比。在这种情况下,由于不对一次侧护套式加热器91的驱动功率进行相位控制,因此一次侧护套式加热器91中不流过高次谐波电流。
如上所述,第四驱动方法中,在总负载率为α%至100%的范围内,进行相位控制,使得只有二次侧护套式加热器92的驱动功率与总负载率的值成正比。可在刚加热后利用出热水温度传感器98,准确地测定经二次侧护套式加热器92加热后的清洗水的温度。
由此,在总负载率的整个范围内,可基于出热水温度传感器98测定的测定温度值,准确地控制热交换器9的驱动功率。其结果是,可靠地将提供给使用者局部的清洗水调整到更适当的温度。
(5-g)热交换器的第五驱动方法
对热交换器9的第五驱动方法,说明与第一驱动方法不同的方面。图39是用于说明图29的热交换器9的第五驱动方法的图。图39(a)中示出一次侧护套式加热器91的驱动功率和总负载率的关系。另外,图39(b)中示出二次侧护套式加热器92的驱动功率和总负载率的关系。
如图39(a)及图39(b)所示,在该驱动方法中,在总负载率大于0%且为(50-γ)%以下的范围内,进行相位控制,使得只有二次侧护套式加热器92的驱动功率与总负载率的值成正比,而不向一次侧护套式加热器91供给驱动功率。
本例中,标号γ表示任意设定的总负载率的值。此外,总负载率γ最好设定在例如约5%至约25%以下的范围内。
在总负载率为(50-γ)%时,二次侧护套式加热器92的驱动功率为300W,二次侧护套式加热器92中流过高次谐波电流。另一方面,由于不对一次侧护套式加热器91的驱动功率进行相位控制,因此一次侧护套式加热器91中不流过高次谐波电流。
在总负载率大于(50-γ)%且为(50+γ)%以下的范围内,进行相位控制,使得一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92的驱动功率分别与总负载率的值成正比。此外,一次侧护套式加热器91的驱动功率和总负载率的比例关系、及二次侧护套式加热器92的驱动功率和总负载率的比例关系被设定成彼此相等。
由此,随着总负载率从(50-γ)%上升至(50+γ)%,一次侧护套式加热器91的驱动功率从0W上升至300W。另外,随着总负载率从(50-γ)%上升至(50+γ)%,二次侧护套式加热器92的驱动功率从300W上升至600W。
这里,在总负载率大于(50-γ)%且小于(50+γ)%的范围内,如上所述,对一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92的驱动功率分别进行相位控制,因此虽然各护套式加热器91、92中流过高次谐波电流,但各护套式加热器91、92中流过的高次谐波电流的电平总和不超过其中一个护套式加热器中产生的高次谐波电流的电平最大值。
另外,在总负载率为(50+γ)%时,一次侧护套式加热器91的驱动功率为300W,一次侧护套式加热器91中流过高次谐波电流。另一方面,由于不对二次侧护套式加热器92的驱动功率进行相位控制,因此二次侧护套式加热器92中不流过高次谐波电流。
在总负载率大于(50+γ)%且为100%以下的范围内,在向二次侧护套式加热器92供给600W驱动功率的状态下,进行相位控制,使得只有一次侧护套式加热器91的驱动功率与总负载率的值成正比。在这种情况下,由于不对二次侧护套式加热器92的驱动功率进行相位控制,因此二次侧护套式加热器92中不流过高次谐波电流。
如上所述,第五驱动方法中,在总负载率大于0%且为(50-γ)%以下的范围、及总负载率大于(50+γ)%且为100%以下的范围内,一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92中未同时流过高次谐波电流,因此能充分地抑制高电平的高次谐波电流产生。
另外,在总负载率大于(50-γ)%且小于(50+γ)%的范围内,一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92中流过的高次谐波电流的电平总和不超过其中一个护套式加热器中产生的高次谐波电流的电平最大值,因此与将额定功率为1200W的护套式加热器用于热交换器9的情况相比,能充分抑制高电平的高次谐波电流产生。
如上所述,在第五驱动方法中,在总负载率比仅对一次侧护套式加热器91的驱动功率进行相位控制的总负载率要低的范围、即大于(50-γ)%且为(50+γ)%以下的范围内,向一次侧护套式加热器91供给驱动功率。
由此,一次侧护套式加热器91在总负载率大于(50-γ)%且为(50+γ)%以下的范围内,以低温发热。由此,例如在上升至使得总负载率超过(50+γ)%时,能防止一次侧护套式加热器91的发热延迟。
(5-h)热交换器的第六驱动方法
对热交换器9的第六驱动方法,说明与第五驱动方法不同的方面。图40是用于说明图29的热交换器9的第六驱动方法的图。图40(a)中示出一次侧护套式加热器91的驱动功率和总负载率的关系。另外,图40(b)中示出二次侧护套式加热器92的驱动功率和总负载率的关系。
如图40(a)及图40(b)所示,在该驱动方法中,对一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92的驱动功率的控制,在总负载率大于0%且小于(50+γ)%的范围内与第五驱动方法相同。
当总负载率为(50+γ)%时,向一次侧护套式加热器91供给的驱动功率为600W,向二次侧护套式加热器92供给的驱动功率为300W。在这种情况下,由于不对一次侧护套式加热器91的驱动功率进行相位控制,因此一次侧护套式加热器91中不流过高次谐波电流。
在总负载率大于(50+γ)%且为100%以下的范围内,在向一次侧护套式加热器91供给600W驱动功率的状态下,进行相位控制,使得只有二次侧护套式加热器92的驱动功率与总负载率的值成正比。
如上所述,第六驱动方法中,在总负载率比以600W功率驱动一次侧护套式加热器91的总负载率要低的范围、即大于(50-γ)%且为(50+γ)%以下的范围内,向一次侧护套式加热器91供给驱动功率。
由此,一次侧护套式加热器91在总负载率大于(50-γ)%且为(50+γ)%以下的范围内,以低温发热。由此,例如在上升至使得总负载率超过(50+γ)%时,能防止一次侧护套式加热器91的发热延迟。
如上所述,第六驱动方法中,在总负载率为0%至100%的整个范围内,仅对二次侧护套式加热器92的驱动功率进行相位控制。可在刚加热后利用出热水温度传感器98,准确地测定经二次侧护套式加热器92加热后的清洗水的温度。
由此,在总负载率的整个范围内,可基于出热水温度传感器98测定的测定温度值,准确地控制热交换器9的驱动功率。其结果是,可靠地将提供给使用者局部的清洗水调整到更适当的温度。
(5-i)热交换器的第七驱动方法
对热交换器9的第七驱动方法进行说明。图41是用于说明图29的热交换器9的第七驱动方法的图。图41(a)中示出一次侧护套式加热器91中流过的电流波形的一个例子,图41(b)中示出二次侧护套式加热器92中流过的电流波形的一个例子。
此外,本例中,与热交换器9连接的交流电源ACS的频率为60Hz。
图41(a)和图41(b)中,纵轴表示电流,横轴表示时间。粗实线表示一次侧护套式加热器91和二次侧护套式加热器92中流过的电流。而且,为了容易理解,图41(a)和图41(b)中附有分别表示1秒钟内交流电流的60个周期的1~60的编号。
第七驱动方法中,仅对一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92某一方的驱动功率进行相位控制。
图41(a)及图41(b)的例子中,对提供给一次侧护套式加热器91的驱动功率进行相位控制且不对提供给二次侧护套式加热器92的驱动功率进行相位控制的周期、和不对提供给一次侧护套式加热器91的驱动功率进行相位控制而对提供给二次侧护套式加热器92的驱动功率进行相位控制的周期相互切换。
这样,第七驱动方法中,并不同时对一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92的驱动功率进行相位控制。由此,在驱动热交换器9时,能防止一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92中同时流过高次谐波电流。
由此,通过使用第七驱动方法来驱动图29的热交换器9,从而与将额定功率为1200W的护套式加热器用于热交换器9的情况相比,能充分地抑制高电平的高次谐波电流产生。
此外,对提供给一次侧护套式加热器91的驱动功率的相位控制、和对提供给二次侧护套式加热器92的驱动功率的相位控制的切换并不一定要每隔一个周期进行,可任意地进行设定。例如,也可每隔两个周期或三个周期进行。
(5-j)其它驱动方法
上述中,作为热交换器9的驱动方法,说明了对一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92的驱动功率进行相位控制的情况,但也可利用以下所说明的方法驱动热交换器9,以取代进行这种相位控制。
(5-k)热交换器的第八驱动方法
对热交换器9的第八驱动方法进行说明。图42是用于说明图29的热交换器9的第八驱动方法的图。图42(a)中示出一次侧护套式加热器91中流过的电流波形的一个例子,图42(b)中示出二次侧护套式加热器92中流过的电流波形的一个例子。
图42(a)和图42(b)中,纵轴表示电流,横轴表示时间。粗实线表示一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92中流过的电流。而且,为了容易理解,图42(a)及图42(b)中附有分别表示1秒钟内交流电流的60个周期的1~60的编号。
第八驱动方法中,对交流电流的各周期,选择向一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92通电的导通/断开状态。
图42(a)的例子中,向一次侧护套式加热器91通过第1周期及第31周期的全波交流电流。另外,图42(b)的例子中,向二次侧护套式加热器92通过第1周期及第31周期的全波交流电流。
在这种情况下,一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92的驱动功率分别为20W。由此,热交换器9整体以40W的功率驱动。
这样,根据第八驱动方法,通过对每一周期选择向一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92通电的导通/断开状态,能不使用相位控制而驱动热交换器9,能调整热交换器9的总负载率。因而,一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92中不流过高次谐波电流。
而且,第八驱动方法中,向一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92通电的定时设定为在60个周期(1秒钟)的时间内分散。
例如,如图42(a)的例子所示,在60个周期内对一次侧护套式加热器91进行两次全波交流电流通电的情况下,在第1周期及第31周期内进行全波交流电流的通电。
另外,例如,在60个周期内对一次侧护套式加热器91进行四次全波交流电流通电的情况下,在第1周期、第16周期、第31周期及第46周期内进行全波交流电流的通电。
这样,通过设定向一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92通电的定时,使其在60个周期内分散,能抑制热交换器9所连接的电源线在较低的频率下产生较大的电压降。由此,即使存在与热交换器9连接于同一电源线的照明装置,也可抑制该照明装置发生闪烁。
(5-l)热交换器的第九驱动方法
对热交换器9的第九驱动方法,说明与第八驱动方法不同的方面。图43是用于说明图29的热交换器9的第九驱动方法的图。图43(a)中示出一次侧护套式加热器91中流过的电流波形的一个例子,图43(b)中示出二次侧护套式加热器92中流过的电流波形的一个例子。
图43(a)和图43(b)中,纵轴表示电流,横轴表示时间。粗实线表示流过一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92的电流。而且,为了容易理解,图43(a)和图43(b)中附有分别表示1秒钟内交流电流的60个周期的1~60的编号。
第九驱动方法中,对一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92的通电定时分开进行控制。
这样,通过对一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92的通电定时分开进行控制,如图43(a)和图43(b)的例子所示,可在60个周期内的第1周期中,对一次侧护套式加热器91进行全波电流的通电,可在60个周期内的第1周期和第2周期中,对二次侧护套式加热器92进行全波电流的通电。另外,向一次侧护套式加热器91通电的定时和向二次侧护套式加热器92通电的定时有部分不相同。
在这种情况下,热交换器9在第一周期中流过高电平(振幅)的电流。因而,存在与热交换器9连接于同一电源线的照明装置的情况下,该照明装置容易发生闪烁。
然而,本例中,在第2周期中,热交换器9中流过电平(振幅)为第1周期的一半的电流。因而,与热交换器9中流过只有在第1周期为高电平(振幅)的电流的情况相比,缓和了热交换器9中流过的电流的电平波动。由此,缓和了与热交换器9同一电源线中产生的电压降的波动量。其结果是,即使产生闪烁,所产生的闪烁也不明显。
此外,如图43(b)的粗虚线所示,在第59周期中进行第2周期中向两次侧护套式加热器92的通电时,热交换器9中流过第1周期中的局部高电平电流。因而,存在与热交换器9连接于同一电源线的照明装置的情况下,该照明装置容易发生明显的闪烁。
(5-m)高次谐波测试
“JIS(日本工业标准)C6100-3-2”确定了在规定测试条件下被测设备所产生的输入电流中包含的高次谐波成分(高次谐波电流)的限值。
因此,本发明人对利用上述第一驱动方法以900W驱动图29的热交换器9时所产生的到40次为止的高次谐波电流进行了测定。
图44是根据第一驱动方法在以900W驱动热交换器9时通电的电流波形图,图45是表示根据第一驱动方法在以900W驱动热交换器9时所产生的到40次为止的高次谐波电流测定结果的曲线图。
图44中,纵轴表示电流,横轴表示时间。粗曲线表示热交换器9中流过的电流。如图44所示,在以900W驱动时向热交换器9通电的电流波形图中,存在因相位控制而急速变化的部分。在该部分产生高次谐波电流。
图45中,纵轴表示高次谐波电流的电流值(电平),横轴表示高次谐波电流的次数。此外,白色条形图表示高次谐波电流各次的限值,黑色条形图表示高次谐波电流各次的实际测量值。
根据图45,根据第一驱动方法在以900W驱动热交换器9时,同时产生奇数次高次谐波电流和电平低于该奇数次高次谐波电流的偶数次高次谐波电流。几乎所有次数的高次谐波电流的电平都在限值以下。
这样,若采用第一驱动方法,即使在以900W的高功率驱动热交换器9的情况下,也能充分地抑制超过限值的高电平的高次谐波电流产生。
(5-n)高温水喷出防止机构
本例所涉及的卫生清洗装置100中,在刚对使用者局部进行了清洗后,该清洗时已被加热的清洗水残留于热交换器9内部。
此时,残留于热交换器9的护套式加热器91、92的热量很大,足以充分加热残留在热交换器9内部的清洗水。因此,在刚对使用者局部进行了清洗后,图3的止水电磁阀7关闭,然后,利用护套式加热器91、92的残留热量,对残留在热交换器9内部的清洗水继续进行加热(之后引起沸腾)。
因而,若再次开始清洗使用者的局部,则有时残留在热交换器9内部的清洗水会被加热到高温。因此,为了防止经热交换器9加热至高温的清洗水从图3的喷嘴部20喷出到使用者的局部,需要设置如下所示的高温水喷出防止机构。
图46是表示高温水喷出防止机构的第一例的图。如图46所示,本例中,在与热交换器9的出水端口92P连接的配管10中插入缓冲槽BT。
由此,即使清洗水在热交换器9中被加热到高温的情况下,该高温清洗水可暂时存储在缓冲槽BT内,从而对清洗水的温度进行缓冲。其结果是,能防止被加热至高温的清洗水喷出到使用者的局部。
缓冲槽BT如图46的虚线所示,也可与热交换器9的出水端口92P设置为一体。在这种情况下,能实现卫生清洗装置100中主体部200的小型化。
图47是表示高温水喷出防止机构的第二例的图。如图47所示,本例中,与覆盖一次侧护套式加热器91的流路形成管9T的内径相比,覆盖二次侧护套式加热器92的流路形成管9T的内径要形成得大得多。
这种情况下,相对于沿一次侧护套式加热器91的外周面形成的一次流路f1的截面积,沿二次侧护套式加热器92的外周面形成的二次流路f2的截面积要大。由此,二次流路f2起到加热后清洗水的温度缓冲部的作用。其结果是,能防止被加热至高温的清洗水喷出到使用者的局部。
此外,这种情况下,二次流路f2起到图46的缓冲槽BT的作用,因此主体部200内不需要设置作为高温水喷出防止机构的缓冲槽BT。由此,能实现主体部200的小型化。
图48是表示高温水喷出防止机构的第三例的图。图48中,示出了热交换器9、人体用切换阀13、喷嘴部20、及控制部90。
喷嘴部20中,臀部喷嘴21、女性专用喷嘴22、及喷嘴清洗喷嘴23的前端部均被收容在虚线所示的喷嘴前端收容部25。此时,臀部喷嘴21和女性专用喷嘴22未图示的清洗水喷出口被喷嘴前端收容部25覆盖。此外,喷嘴前端收容部25的详细情况将在后面叙述(参照图63)。
在清洗使用者的局部时,臀部喷嘴21或女性专用喷嘴22的前端部从喷嘴前端收容部25突出。图48中,示出了女性专用喷嘴22从喷嘴前端收容部25突出的状态。
本例中,在结束了对使用者局部的一次清洗后,在预定时间内再次对使用者局部进行清洗时,控制部90如下所述地控制人体用切换阀13。
控制部90控制人体用切换阀13,以使清洗水流过除了成为使用对象的喷嘴(女性专用喷嘴22)以外的喷嘴(臀部喷嘴21)。此时,臀部喷嘴21收容在喷嘴前端收容部25内。
由此,即使清洗水经热交换器9加热至高温的情况下,高温清洗水也在喷嘴前端收容部25内喷出,而未喷出到使用者的局部就流下。
此外,控制部90也可控制人体用切换阀13,以使清洗水从臀部喷嘴21或女性专用喷嘴22喷出后,在预定时间内再次由臀部喷嘴21或女性专用喷嘴22喷出清洗水时,使清洗水流过喷嘴清洗喷嘴23。
图49是表示高温水喷出防止机构的第四例的图。图49(a)中示出了止水电磁阀7、热交换器9、人体用切换阀13、喷嘴部20、及控制部90。图49(b)中示出了控制部90对止水电磁阀7及热交换器9的控制序列。
本例中,止水电磁阀7在开启状态时开放,在关闭状态时闭塞。热交换器9在开启状态时发热,在关闭状态时不发热。
如图49(b)所示,在不对使用者的局部进行清洗时,控制部90使止水电磁阀7及热交换器9处于关闭状态。
然后,在开始对使用者的局部进行清洗时,控制部90首先将止水电磁阀7置于开启状态。由此,从图3的水管1供给的清洗水在热交换器9内部流动,热交换器9中残留的清洗水流出到配管10。然后,利用新供给的清洗水冷却热交换器9。此时,臀部喷嘴21或女性专用喷嘴22不从喷嘴前端收容部25突出。由此,即使假设热交换器9中残留的清洗水(残留水)被加热至高温,该残留水也在喷嘴前端收容部25的内部喷出,而未喷出到使用者的局部就流下。
接下来,经过微小期间DT1,控制部90将热交换器9置于开启状态。由此,利用热交换器9对清洗水进行加热。该加热后的清洗水通过配管10送至人体用切换阀13,从由喷嘴前端收容部25突出的臀部喷嘴21或女性专用喷嘴22喷出。于是,可对使用者的局部进行清洗。
这样,本例中,开始清洗使用者的局部时,残留在热交换器9内部的清洗水未通过加热就送至热交换器9的外部。由此,冷却热交换器9,能防止此后发热时热交换器9过度发热。其结果是,能充分防止高温清洗水喷出到使用者的局部。
此后,在结束对使用者局部的清洗时,控制部90首先将热交换器9切换至关闭状态。由此,热交换器9中残留的高温清洗水流出到配管10。于是,可利用新供给的清洗水来冷却热交换器9。
接着,经过微小期间DT2,控制部90将止水电磁阀7置于关闭状态。由此,停止向热交换器9供给清洗水。
这样,本例中,在结束清洗使用者的局部时,残留在热交换器9内部的清洗水未通过加热就送至热交换器9的外部。因而,即使在刚清洗完使用者的局部后就开始再次清洗的情况下,也能可靠地防止经热交换器9加热至高温的清洗水喷出到使用者的局部。
本例中,利用控制部90的控制序列,能防止高温清洗水喷出到使用者的局部。因而,不需要设置新的构件作为高温水喷出防止机构,因此能抑制卫生清洗装置100的大型化。
此外,上述控制序列中,微小期间DT1、DT2由控制部90基于提供给热交换器9的清洗水的温度进行调整。由此,能防止冷清洗水喷出到使用者的局部。
控制部90除了如上所述地控制止水电磁阀7及热交换器9之外,还可在例如对使用者的局部进行清洗前使热交换器9工作,并且使图13的泵11工作。由此,能使热交换器9下游侧的给水系统中残留的冷清洗水在喷嘴前端收容部25内喷出。由此,可防止冷清洗水喷出到使用者的局部。
此时,热交换器9也可通过控制人体用切换阀13,将在对使用者的局部进行清洗前供给喷嘴部20的清洗水送至喷嘴清洗喷嘴23。由此,可在清洗使用者的局部前对臀部喷嘴21及女性专用喷嘴22的前端进行清洗。
此外,控制部90也可在清洗使用者的局部后使热交换器9工作,并且使图3的泵11工作。由此,可利用新供给的冷清洗水来冷却对使用者的局部进行清洗时发热的热交换器9。
此时,热交换器9也可通过控制人体用切换阀13,将在对使用者的局部进行清洗后供给喷嘴部20的清洗水送至喷嘴清洗喷嘴23。由此,可在清洗使用者的局部后对臀部喷嘴21及女性专用喷嘴22的前端进行清洗。
再有,控制部90除了上述以外,还可如下文所述地对主体部200的各部分进行控制。
图32(c)的出热水温度传感器98检测经热交换器9加热后的清洗水的温度,并将其提供给控制部90。由此,在对使用者的局部进行清洗时,当出热水温度传感器98提供的清洗水的温度高于预先确定的异常温度(例如42度)时,控制部90判断发生了异常,停止卫生清洗装置100的各构成部的动作。由此,可防止高温清洗水喷出到人体。
另一方面,如上所述在排出热交换器9内部的高温清洗水时,出热水温度传感器98检测出的温度容易超过异常温度。因而,在排出热交换器9内部的高温清洗水时,控制部90将异常温度设定为高于对使用者的局部进行清洗时的温度。由此,在排出高温清洗水时不停止卫生清洗装置100的动作。
(5-o)防止电热线断线
如图34(c)所示,在设置于热交换器9的一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92的内部安装有电热线91w。
这里,电热线91w的功率密度非常高。由此,若各护套式加热器91、92的铜管91c内充填的氧化镁的密度分布不均匀,则在氧化镁的密度较低的部分电热线91w的温度显著上升。由此,电热线91w有可能发生断线。
向铜管91c内充填氧化镁是通过在铜管91c的内部从其一侧填入氧化镁粉末并进行压缩加工来进行的。然而,铜管91c内氧化镁的密度容易在其另一侧的端部变低。
这是由于,在铜管91c内设有单位长度圈数很多的电热线91w的状态下填入氧化镁,很难将氧化镁压入至另一侧的端部。因此,容易在护套式加热器的一侧或另一侧的端部附近发生电热线断线。
因此,为了防止电热线91w断线,如下所述地构成一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器。
图50是表示用于防止图34(c)的电热线91w断线的护套式加热器91、92的第一结构例的图。
如图50所示,护套式加热器91、92的第一结构例中,与护套式加热器91、92的中央部区域ER2中电热线91w的单位长度的圈数相比,护套式加热器91、92的两端部附近区域ER1中电热线91w的单位长度的圈数较少。
由此,易于在铜管91c的两端部附近充填氧化镁粉末。由此,可增大护套式加热器91、92两端部的氧化镁的密度,因此可防止护套式加热器91、92的一侧或另一侧端部附近的电热线断线。
图51是表示用于防止图34(c)的电热线91w断线的护套式加热器的第二结构例的图。
如图51所示,在护套式加热器91、92的第二结构例中,护套式加热器91、92的一个端部附近91cd的铜管91c的外径形成为从其中央侧向端部直径逐渐减小。
由此,在对铜管91c充填氧化镁粉末时,在铜管91c的两端部附近容易充填氧化镁粉末。由此,可增大护套式加热器91、92两端部的氧化镁的密度,因此可防止护套式加热器91、92的一侧或另一侧端部附近的电热线断线。
(5-p)提高安全性
如上所述,图29的供电部9VI包含三端双向可控硅。这里,考虑安全性,三端双向可控硅最好如下所述地安装于热交换器9。
图52是表示将图29的供电部9VI所具有的三端双向可控硅安装到热交换器9的示例图。图52中,示出将三端双向可控硅安装到热交换器9的三个例子。
如图52(a)所示,假定热交换器9设置在主体部200内,使得一次侧护套式加热器91和二次侧护套式加热器92上下配置。
在这种情况下,最好将三端双向可控硅安装在覆盖位于下方的一次侧护套式加热器91的流路形成管9T的下部。由此,能充分提高三端双向可控硅的安全性。
如图52(b)所示,假定热交换器9设置在主体部200内,使得一次侧护套式加热器91和二次侧护套式加热器92沿水平方向并排配置。
在这种情况下,最好将三端双向可控硅安装在覆盖一次侧护套式加热器91或二次侧护套式加热器92的流路形成管9T的下部。由此,能充分提高三端双向可控硅的安全性。
如图52(c)所示,假定热交换器9只设置一个护套式加热器的情况。在这种情况下,最好将三端双向可控硅安装在覆盖该护套式加热器的流路形成管的下部。由此,能充分提高三端双向可控硅的安全性。
此外,未加热的冷清洗水流入沿一次侧护套式加热器91形成的一次流路f1(参照图47)。因而,最好将三端双向可控硅安装在覆盖一次侧护套式加热器91的流路形成管9T。由此,可利用流过一次流路f1的清洗水对三端双向可控硅进行水冷。
(5-q)防止温度不均匀
(5-q-1)用于防止温度不均匀的热交换器的第一结构例
设置于热交换器9的一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92并不一定要有相同的额定功率。
图53是表示包括不同额定功率的两种护套式加热器的热交换器9的图。例如使用额定功率为900W的护套式加热器作为一次侧护套式加热器91T,使用额定功率为300W的护套式加热器作为二次侧护套式加热器92。
在这种情况下,利用大驱动功率驱动的一次侧护套式加热器91T,可以使由进水端口91P供给的清洗水的温度急剧上升。此后,利用小驱动功率驱动的二次侧护套式加热器92T,可以对将要从出水端口92P流出前的清洗水的温度进行微调。其结果是,即使向热交换器9供给低温清洗水的情况下,也可抑制从热交换器9流出的清洗水产生温度不均匀。
(5-q-2)用于防止温度不均匀的热交换器的第二结构例
为了防止流出的清洗水产生温度不均匀,热交换器9也可采用以下的结构。
图54是用于说明热交换器9中形成的流路的其它结构例的图。图54(a)中示出热交换器9的俯视图,图54(b)中示出图54(a)的C54-C54线剖视图。
如图54(a)所示,本说明中,将连接沿一次侧护套式加热器91形成的清洗水的一次流路f1、和沿二次侧护套式加热器92形成的清洗水的二次流路f2的流路称为连接流路f3。
如图54(b)所示,本例中,连接流路f3形成为通过一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92各自的铜管91c、92c外周面的公共切线。
在这种情况下,如图54(b)的粗线箭头所示,在一次流路中沿一次侧护套式加热器91的外周面旋转流动的清洗水顺畅地流入连接流路f3。然后,流入连接流路f3的清洗水顺畅地流入包围二次侧护套式加热器92外周面的二次流路f2。
由此,在热交换器9的内部,维持清洗水在一次流路f1和二次流路f2之间顺畅地流动,抑制热交换器9内清洗水流速的波动。由此,可抑制从热交换器9流出的清洗水产生温度不均匀。
(5-r)热交换器的小型化
如上所述,图29的热交换器9具备一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92,与设置有一个额定功率为1200W的护套式加热器的情况相比,可缩小其长边方向的大小。其结果是,可抑制主体部200的大型化。
为实现图3的主体部200的小型化,热交换器9也可有以下结构。
图55是用于说明用以实现图3的主体部200的小型化的第一结构例的图。如图55所示,本例中,将图3的流量传感器8和热交换器9设置为一体。由此,不需要在主体部200内部分开设置流量传感器8和热交换器9。其结果是,能实现主体部200的小型化。
此外,流量传感器8得到的清洗水的测定流量值会随清洗水的温度而波动。因而,如图55所示,通过将流量传感器8设置于一次流路f1和二次流路f2之间,使流量传感器8测定热交换器9加热过程中的清洗水流量。由此,与流量传感器8设置于热交换器9的上游侧的情况相比,能高精度地测定从热交换器9流向图23的喷嘴部20的清洗水的流量。
而且,也可将流量传感器8设置于热交换器9的下游侧。在这种情况下,流量传感器8测定热交换器9加热后的清洗水流量。由此,能更高的精度测定从热交换器9流向喷嘴部20的清洗水的流量。
图56是用于说明用以实现图3的主体部200的小型化的第二结构例的图。如图46所说明的,为防止高温清洗水从热交换器9流出,在设置缓冲槽BT时,将缓冲槽BT和热交换器9设置为一体。由此,不需要在主体部200的内部分开设置缓冲槽BT和热交换器9。其结果是,能实现主体部200的小型化。
这里,在流入冷清洗水的一次流路f1中,容易在一次侧护套式加热器91的外表面附近和流路形成管9T的内表面附近之间产生温度差。然而,如图56所示,在一次流路f1和二次流路f2之间设置缓冲槽BT时,可迅速地缓和从一次侧护套式加热器91流向二次侧护套式加热器92的清洗水的温度不均匀。
图57是用于说明用以实现图3的主体部200的小型化的第三结构例的图。图57中示出热交换器9的一个端部周边结构的剖视图。
如图57(a)所示,在利用图34说明的一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92的端部,沿电极91a、92a的轴心安装端子91b、92b。
与此相对,本例中,如图57(b)所示,将从铜管91c、92c突出的电极91a、92a的部分折弯约90度。接着,在折弯后的电极91a、92a的部分安装端子91b、92b。由此,能减小热交换器9的长边方向的大小。其结果是,能实现主体部200的预定方向的小型化,并使主体部200的组装变得容易。
图58是用于说明用以实现图3的主体部200的小型化的第四结构例的图。图58中示出了热交换器9的一个端部周边结构的剖视图。
如图58(a)所示,在利用图34说明的一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92的端部,沿电极91a、92a的轴心安装端子91b、92b。
与此相对,本例中,如图58(b)所示,通过点焊,将从铜管91c、92c突出的电极91a、92a的端部与引线91R、92R连接。由此,能减小热交换器9的长边方向的大小。其结果是,能实现主体部200的预定方向的小型化,并使主体部200的组装变得容易。
(5-s)主体部内部的热交换器的配置
热交换器9在图1的主体部200内最好配置成使得一次侧护套式加热器91及二次侧护套式加热器92上下并排,并且沿左右方向延伸,最好在该热交换器9的上部设置后述的座便器便盖开合装置。由此,可减小卫生清洗装置100中主体部200的前后方向大小(进深)。
(5-t)泵及热交换器的控制方法
如上所述,使用者通过在局部清洗过程中对图2的遥控装置300进行操作,能调整喷出到局部的清洗水的流量及压力等。
这里,使用者通过在局部清洗过程中对遥控装置300进行操作,使得喷出到局部的清洗水的流量发生大变化时,喷出到使用者局部的清洗水的温度有时会发生剧烈波动。下面,对用于防止这种清洗水的剧烈温度波动的控制方法进行说明。
图59是用于说明用以防止喷出到使用者局部的清洗水发生剧烈温度波动的第一控制方法的图。图59中,示出了从图3的泵11排出的清洗水的流量变化和热交换器9的温度变化。
在控制部90控制泵11的动作时,从控制部90开始对泵11进行控制的时刻起,直到实际调整清洗水的排出流量为止,几乎没有延迟时间。
与此相对,在流过热交换器9的电流增大时,最开始,热交换器9的护套式加热器91、92的温度上升。由此,流过热交换器9的清洗水的温度上升(参照热交换器的虚线)。在流过热交换器9的电流减小时,热交换器9的护套式加热器91、92的温度下降。由此,流过热交换器9的清洗水的温度下降(参照热交换器的粗线)。在这种情况下,从控制部90开始对热交换器9进行控制的时刻起,直到实际清洗水的温度达到预定温度为止,产生延迟时间。
本例中,控制部90根据热交换器9产生的清洗水温度变化的延迟时间进行控制,使得泵11的排出流量变化也产生相同的延迟时间(参照泵流量的虚线和粗线)。由此,可防止喷出到使用者局部的清洗水发生剧烈温度波动。
图60是用于说明用以防止喷出到使用者局部的清洗水发生剧烈温度波动的第二控制方法的图。图60中,示出了从图3的泵11排出的清洗水的流量变化和热交换器9的温度变化。
如图60所示,在使喷出到使用者的清洗水的流量减少的情况下,控制部90暂时切断流过热交换器9的护套式加热器91、92的电流。(参照热交换器的粗线)
由此,可将护套式加热器91、92的热量发散至通过热交换器9内部的清洗水。由此,能迅速地冷却护套式加热器91、92。此外,在热交换器9使清洗水再次升温时,可防止清洗水的温度突发性地上升。
在使喷出到使用者的清洗水的流量增加的情况下,控制部90使流过热交换器9的护套式加热器91、92的电流暂时激增(参照热交换器的虚线)。
由此,在控制部90对泵11的动作控制时,可对泵11的清洗水排出流量的变化作出响应,迅速且准确地调整清洗水的温度。由此,可防止喷出到使用者局部的清洗水发生剧烈温度波动。
图61是用于说明用以防止喷出到使用者局部的清洗水发生剧烈温度波动的第三控制方法的图。图61中,示出了从图3的泵11排出的清洗水的实际排出流量变化、和作为热交换器9的通电量的决定因子之一的、根据来自图3的流量传感器8的信号计算所得的设定流量的变化。
如图61所示,在减少清洗水的流量时,使设定流量暂时急剧降低(参照设定流量的粗线)。由此,热交换器9的通电量下降至设定值以下,从而能迅速地冷却护套式加热器91、92。此外,在热交换器9使清洗水再次升温时,可防止清洗水的温度突发性地上升。
此外,在增加清洗水的流量时,使设定流量暂时激增(参照设定流量的虚线)。由此,热交换器9的通电量上升至设定值以上,从而能使护套式加热器91、92的温度迅速上升。
由此,在控制部90控制泵11的动作时,对泵11的清洗水排出流量的变化作出响应,可迅速且准确地调整清洗水的温度。由此,可防止喷出到使用者局部的清洗水发生剧烈温度波动。
(5-u)热交换器的其他例
图62是表示图3的热交换器9的其他例子的图。图62(a)中示出本例的热交换器9一部分切口剖视图。
如图62(a)所示,在树脂壳体904内埋设有弯曲的蛇行配管910。设有平板状的陶瓷加热器905,使其与蛇行配管910接触。如箭头YS所示,清洗水从给水口912P供给到蛇行配管910内,在蛇行配管910中流过时,被陶瓷加热器905高效地加热,并从排出口913P排出。
图3的控制部90基于出热水温度传感器98提供的温度测定值,对热交换器9的陶瓷加热器905的温度进行反馈控制。
陶瓷加热器905上连接有三根电源端子906a、906b、906c。
图62(b)中示出陶瓷加热器905的加热器图案。如图62(b)所示,在加热器图案905H中,从第一端子部905a分叉出来的两根分叉布线905m、906n均蛇形延伸。
而且,分叉布线905m、906n各自的端部形成第二端子部905b和第三端子部905c。
由此,通过在第一端子部905a和第二端子部905b之间流过电流,分叉布线905m发热。此外,通过在第一端子部905a和第三端子部905c之间流过电流,分叉布线905n发热。
如此,通过在第一端子部905a、第二端子部905b及第三端子部905c各端子之间分开流过电流,可分开驱动分叉布线905m、905n。因而,可采用与上升护套式加热器91、92相同的驱动方法。
此外,控制部90也可通过前馈控制来控制陶瓷加热器905的温度,或者,也可以进行复合控制,即在温度上升时,通过前馈控制来控制陶瓷加热器905,在稳定时,通过反馈控制来控制陶瓷加热器905。
<6>喷嘴部20的结构
图63是喷嘴部20的外观立体图。
如图63(a)、(b)所示,喷嘴部20有臀部喷嘴21、女性专用喷嘴22及喷嘴清洗喷嘴23。喷嘴导向台24上设有可进退的臀部喷嘴21及女性专用喷嘴22。喷嘴导向台24的前端部设有喷嘴前端收容部25。喷嘴前端收容部25的前端开口安装有可开合的喷嘴收容盖25a。
图63(a)示出了臀部喷嘴21及女性专用喷嘴22被收容于喷嘴导向台24及喷嘴前端收容部25的状态,图63(b)示出了臀部喷嘴21及女性专用喷嘴22从喷嘴前端收容部25突出的状态。
当臀部喷嘴21的前端位于喷嘴前端收容部25的前端的位置时,将该臀部喷嘴21的位置称为喷嘴收纳位置SP1,当臀部喷嘴21的前端位于从喷嘴前端收容部25的前端突出预定长度的位置时,将该臀部喷嘴21的位置称为标准清洗位置SP2。此外,当臀部喷嘴21的前端位于标准清洗位置SP2前方的预定长度处时,将该臀部喷嘴21的位置称为前方清洗位置SP3,当臀部喷嘴21的前端位于标准清洗位置SP2后方的预定长度处时,将该臀部喷嘴21的位置称为后方清洗位置SP4。
女性专用喷嘴22的标准清洗位置、前方清洗位置、及后方清洗位置位于臀部专用喷嘴21的标准清洗位置、前方清洗位置、及后方清洗位置前方的预定长度处。
在进行臀部清洗时,臀部喷嘴21通过喷嘴驱动电动机20m的旋转,在喷嘴收纳位置SP1、后方清洗位置SP4、标准清洗位置SP2、及前方清洗位置SP3之间移动。同样的,在进行女性专用清洗时,女性专用喷嘴22通过喷嘴驱动电动机20m的旋转,在喷嘴收纳位置、后方清洗位置、标准清洗位置、及前方清洗位置之间移动。
<7>主体部的结构及布局
(7-a)主体部200的内部结构及外壳
图64和图65是表示图1的主体部200的内部结构的外观立体图。图64是具备使用护套式加热器的热交换器9的主体部200的例子,图65是具备使用陶瓷加热器的热交换器9的主体部200的例子。
如图64和图65所示,主体部200具备主体下部外壳200A。主体下部外壳200A由聚丙烯的原材料(20%)和再生材料(80%)混合形成。由此,可对环境保护作出贡献。在这种情况下,使用者看不到主体下部外壳200A,所以也不存在因使用再生材料而产生图案设计上的问题。
主体下部外壳200A如点划线CL所示,分为第一主体区域201X和第二主体区域202X。
第一主体区域201X中,设有清洗水流通的给水连接部1IN、热交换器9、喷嘴部20、及便器喷嘴40,并设有真空断路器BB。喷嘴部20插入主体下部外壳200A中形成的开口部。开口部位于便器700的碗状面上方。由此,即使主体部200内万一发生漏水,漏出的水也会通过开口部落到便器700内。因而,可防止漏水弄湿盥洗室内的地板。
另外,在第一主体区域201X的背面侧安装有基板壳体240。基板壳体240的详细情况将在后面叙述。
第二主体区域202X中设置有干燥单元210、除臭单元220、及印刷基板230。
这样,在第一主体区域201X中配置与水相关联的构成要素,在第二主体区域202X中配置与风相关联的构成要素。由此,能共用与水相关联的构成要素的漏水措施,以及共用与风相关联的构成要素的粉尘措施。其结果是,提高可靠性和组装性。
在主体下部外壳200A的外周部、特别是第一主体区域201X的外周部形成有防水壁WP。另外,主体下部外壳200A中有时会形成例如用于将主体部200安装到便器700的孔部AH。在这种情况下,也可形成防水壁WP,使其包围孔部AH。由此,即使与水相关联的构成要素发生漏水,也可防止漏出的水从主体部200流到外部。
图66是表示图1的主体部200的主体上部外壳的图。
如图66所示,主体上部外壳200B由聚丙烯形成。在主体上部外壳200B的上表面用热熔性树脂安装由丙烯酸形成的装饰板200C。由此,可实现漂亮的外观,提高设计性。
主体上部外壳200B在两侧具有内侧面201和外侧面202。内侧面201中形成有座便器连接部244,外侧面202中形成有盖连接部250。主体上部外壳200B的上部设有座便器调温灯RA1和除菌灯RA2。
座便器调温灯RA1在后述的座便器加热器450关闭时熄灭,在座便器加热器450升温待机时点亮绿色,在座便器加热器450升温时从闪烁的橙色变为点亮橙色。由此,使用者能识别座便器加热器450当前的状态,使用起来方便。
另外,除菌灯RA2在除菌动作结束时熄灭,在除菌动作过程中闪烁蓝色,在除菌待机时点亮蓝色。由此,使用者能获得安心感。另外,由于使用者能识别正在进行除菌动作,因此可防止将自动的动作和故障混淆。
主体上部外壳200B的侧部还设有袖部291。在袖部291倾斜的上表面设有主体操作部295。该主体操作部295的一部分成为盖制动部292。主体操作部295中设有红外线受光部兼漏电断路器测试按钮293。红外线受光部兼漏电断路器测试按钮293接收来自遥控装置300的红外线信号,将基于红外线信号的各种操作信号发生到控制部90。
在这种情况下,红外线受光部和漏电断路器测试按钮是兼用的,因此可实现主体操作部295的小型化,并且可提高可视性和操作性。
主体上部外壳200B安装于图64及图65的主体下部外壳200A。
图66A是从下方观察主体上部外壳200B时的图。如图66A所示,主体上部外壳200B上安装有座便器部400及盖部500。另外,在主体上部外壳200B的内部安装有开合座便器部400及盖部500的电动开合单元OCU。
而且,在主体上部外壳200B的内部还设置有灯用基板LW、按钮基板BW、及电气布线集合基板HW。灯用基板LW与图66的座便器调温灯RA1及除菌灯RA1连接,按钮基板BW与图66的红外线受光部兼漏电断路器测试按钮293连接。
电动开合单元OCU、灯用基板LW、及按钮基板BW分别与信号线SL1、SL2、SL3连接。三根信号线SL1、SL2、SL3在电气布线集合基板HW的附近,从主体上部外壳200B的内部引出。
信号线SL1、SL2、SL3的端部分别安装有连接器CN1、CN2、CN3。如箭头所示,连接器CN1、CN2、和CN3均与电气布线集合基板HW连接。
电气布线集合基板HW与一根主信号线MSL连接。主信号线MSL将上述信号线SL1、SL2、SL3所对应的多根信号线束起。
主信号线MSL的端部安装有主连接器MCN。主连接器MCN与设置于主体下部外壳200A的印刷基板230连接。
这样,利用电气布线集合基板HW,将从主体上部外壳200B内的电动开合单元OCU、灯用基板LW、及按钮基板BW延伸出的多根信号线SL1、SL2、SL3束起。
由此,不需要将从主体上部外壳200B延伸出的多根信号线SL1、SL2、SL3分开连接到印刷基板230。由此,可提高组装主体部200的操作性。因此,可防止连接器CN1、CN2、CN3与印刷基板230之间发生接触不良(插入不良)。其结果是,可显著提高主体部200的可靠性。
此外,本例中说明了将从主体上部外壳200B延伸出的多根信号线SL1、SL2、SL3束成一根主信号线MSL的例子,但主信号线MSL例如也可根据通过各信号线的信号大小而设为两根。
(7-b)主体部200的外观
图67和图68是安装有座便器部400及盖部500的主体部200的外观立体图。图67(a)、(b)示出盖部500合上的状态,图68示出盖部500打开的状态。
如图67所示,在主体上部外壳200B的盖连接部250(参照图66)安装有可自由转动的盖部500。另外,如图68所示,在主体上部外壳200B的座便器连接部244(参照图66)安装有可自由转动的座便器部400。
在这种情况下,主体部200的主体操作部295的一部分成为盖制动部292,阻止盖部500打开至一定角度以上。主体部200的背部有时会设置被称为是低位槽的蓄水部,该蓄水部将排便后便器700内的水排出。盖制动部292用于防止盖部500打开至规定角度以上导致盖部500和低水槽冲撞而发出声音。这样,由于主体操作部295兼用作盖制动部292,因此不需要另行设置盖制动部。因而,容易清扫主体部200,能维持主体部200的卫生。另外,由于主体操作部295是倾斜的,因此使用者就座于座便器部400的状态下的可视性及操作性良好,也很美观。
图69是图67(b)的C67-C67的线纵向剖视图。主体上部外壳200B内设有基板壳体240。基板壳体240的底部配置有不燃性的云母板241,在云母板241上隔开预定间隔配置印刷基板230。云母板241及印刷基板230用树脂240V密封。
另外,在主体上部外壳200B的内侧上表面配置有不燃性的云母板251,利用不燃性的玻璃胶带252粘接。
这样,印刷基板230被不燃性的云母板241、251及不燃性的玻璃胶带252包围,因此可充分确保印刷基板230的安全性。
<8>座便器装置
(8-a)座便器装置的结构
图70是表示座便器装置110的结构的示意图。如上所述,座便器装置110具备主体部200、遥控装置300、座便器部400、及入室检测传感器600。
如图70所示,主体部200包括控制部90、温度测定部401、加热器驱动部402、座便器调温灯RA1、及就座传感器610。
另外,座便器部400具备座便器加热器450及热敏电阻401a。
控制部90例如由微机构成,包括判定使用者入室及座便器部400的温度等的判定部、具有定时功能的计时部、存储各种信息的存储部、以及用于控制加热器驱动部402的动作的通电率切换电路等。
主体部200的温度测定部401与座便器部400的热敏电阻401a连接。由此,温度测定部401基于热敏电阻401a输出的信号,对座便器部400的温度进行测定。下面,将通过热敏电阻401a并由温度测定部401测定的座便器部400的温度称为测定温度值。
另外,主体部200的加热器驱动部402与座便器部400的座便器加热器450连接。由此,加热器驱动部402驱动座便器加热器450。
本实施方式中,座便器装置110如下所述地工作。在初始设定时,控制部90通过控制加热器驱动部402,调整座便器部400的温度使其达到例如18℃。将此时的温度称为待机温度。
这里,使用者通过操作遥控装置300的座便器温度调整开关333,将座便器设定温度发送至控制部90。控制部90将从遥控装置300接收到的座便器设定温度存储于存储部。
若使用者进入盥洗室,则入室检测传感器600检测到使用者进入。由此,向控制部90发送使用者入室检测信号。
接下来,说明通常使用时的动作。控制部90的判定部根据来自入室检测传感器600的入室检测信号,检测到使用者进入盥洗室。因此,判定部基于座便器部400的测定温度值及存储于存储部的座便器设定温度,选择与座便器加热器450的驱动相关的特定加热器控制模式。
通电率切换电路基于所选择的加热器控制模式及计时部得到的时间信息,控制加热器驱动部402的工作。
由此,利用加热器驱动部402驱动座便器加热器450,座便器部400的温度瞬间上升到座便器设定温度。
(8-b)座便器部400的第一例
图71是座便器部400的分解立体图。图72(a)是第一例座便器部400的座便器加热器450的俯视图,图72(b)是图72(a)的区域C72的放大图。图73是第一例座便器部400的俯视图。图74是图73的座便器部400的C73-C73剖视图。
如图71所示,座便器部400具备主要由铝形成的大致椭圆形状的上部座便器外壳410、大致马蹄形状的座便器加热器450、以及由合成树脂形成的大致椭圆形状的下部座便器外壳420。下面,将就座的使用者看到的前方侧作为座便器部400的前部,就座的使用者看到的后方侧作为座便器部400的后部。
如图72(a)和图73所示,座便器加热器450前部的一部分被切除,形成大致马蹄形状。此外,座便器加热器450也可具有大致椭圆形状。座便器加热器450包含例如由铝形成的金属箔451、453和线状加热器460。
线状加热器460在从座垫中央部SE3到座垫的一个端部SE1为止的区域、以及从座垫中央部SE3到座垫的另一个端部SE2为止的区域中,与上部座便器外壳410的形状相匹配而配置成蛇行形状。
具体而言,线状加热器460形成为具有左右6列左右的U字形部。这些U字形部大致沿着就座的使用者大腿部的方向并行配置。各U字形部中线状加热器460的间隔为5mm左右。
线状加热器460的加热器始端部460a及加热器终端部460b分别与从座便器部400后部的一侧引出的引线470连接。
而且,如图72(b)所示,在蛇行形状的线状加热器460的路径中,还设有成为热应力缓冲部的多个折弯部CU。下面,对热应力缓冲部的必要性进行说明。
如后所述,线状加热器460具有在例如由铜构成的发热线463a(图79)的外周面形成多层的结构。这里,铜的线膨胀系数为16.8×10-6/℃。由此,当线状加热器460的直线部分为50mm时,该直线部分的温度若上升约50K,则发热线463a伸长约0.1mm。准确的是发热线463a从50mm延伸至50.126mm。
因此,在线状加热器460直线部分的两端固定的情况下,发热线463a弯曲约1.5mm。因而,若线状加热器460在金属箔451、453之间以长距离粘贴成直线状,则会导致线状加热器460随着其温度变化发生局部弯曲。另外,线状加热器460还会发生位置偏移。
因此,本实施方式中,通过设置上述热应力缓冲部,可使热应力缓冲部吸收线状加热器460的伸缩。其结果是,提高线状加热器460的可靠性。
此外,在使用箔状(带状)加热器代替线状加热器460的情况下,箔状加热器也会随温度变化发生伸缩。因而,在这种情况下,最好也设置与上述相同的热应力缓冲部。由此,提高箔状加热器的可靠性。
如图74所示,沿上部座便器外壳410外侧侧边的区域G 1中的线状加热器460的间隔、以及沿内侧侧边的区域G3中的线状加热器460的间隔ds3,设定为比上部座便器外壳410的中央部区域G2中的线状加热器460的间隔要小。由此,沿上部座便器外壳410外侧侧边的区域G1及沿内侧侧边的区域G3与中央部的区域G2相比,线状加热器460更加密集地排列。
(8-c)座便器部400的第二例
图75(a)是第二例座便器部400的座便器加热器450的俯视图,图75(b)是图75(a)的区域C77的放大图,图76是第二例座便器部400的俯视图。
如图75(a)和图76所示,线状加热器460在从座垫中央部SE3到座垫的一个端部SE1为止的区域、以及从座垫中央部SE3到座垫的另一个端部SE2为止的区域中,与上部座便器外壳410的形状相匹配而配置成沿左右方向蛇行的蛇行形状。本例中,线状加热器460配置为其蛇行形状的弯曲部位于上部座便器外壳410的外侧侧边及内侧侧边的附近。
具体而言,线状加热器460从座便器加热器450后部的一侧左右蛇行地延伸到座垫的一个端部SE1附近,从而形成图75(b)的第一系列A的蛇行形状。线状加热器460还从座垫的一个端部SE1附近左右蛇行地经由座垫中央部SE3附近而延伸到座垫的另一个端部SE2附近,从而形成第二系列B的蛇行形状。此外,线状加热器460从座垫的另一个端部SE2附近经由座垫中央部SE3的附近而延伸到座便器加热器450后部的一侧,从而形成第一系列A的蛇行形状。
而且,如图75(b)所示,第一系列A的蛇行形状的线状加热器460和第二系列B的蛇行形状的线状加热器460几乎平行排列。第一系列A及第二系列B的蛇行形状的线状加热器460在加热器始端部460a与加热器终端部460b之间连续。
线状加热器460的加热器始端部460a及加热器终端部460b分别与从座便器部400后部的一侧引出的引线470连接。
本例中,线状加热器460具有蛇行形状,所述蛇行形状的弯曲部位于座便器加热器450内侧侧边附近及外侧侧边附近。由此,弯曲部之间的间隔较短。因而,由热膨胀及热收缩引起的长度变化变小,因此即使线状加热器460发生伸缩,也可利用弯曲部对伸缩引起的变形进行吸收及缓冲。其结果是,由线状加热器460的热膨胀及热收缩引起的应力变小,能抑制长时间使用的损坏。
另外,由于线状加热器460的热伸缩减小,因此能长时间良好地维持与金属箔451、453的粘附性。由此,能高效且可靠地对座便器加热器450进行加温。
另外,如图75(b)所示,可任意调整弯曲部的长度La、Lb及弯曲部之间的间隔S。由此,能调整座便器加热器450的加热分布。
例如,通过调整弯曲部的长度La、Lb和弯曲部之间的间隔S,使得座便器加热器450外侧及内侧侧边附近的加热密度高于座便器加热器450中央部的加热密度。由此,能维持座便器加热器450的整个区域中取暖温度均等。
另外,本例中,第一系列A的蛇行形状的线状加热器460中的电流方向与第二系列B的蛇行形状的线状加热器460中的电流方向相反。由此,可相互抵消线状加热器460产生的电磁波。其结果是,可防止产生噪音。
(8-d)座便器部400的第三例
图77(a)是第三例座便器部400的座便器加热器450的俯视图,图77(b)是图77(a)的一部分放大剖视图。
如图77(a)所示,在座便器加热器450后部的两侧分别形成线状加热器460以高密度蛇行的测温部450T。如图77(b)所示,其中一个测温部450T上设有使用双金属等的恢复型恒温器450Q。另一个测温部450T上设有使用温度熔断器等的非恢复型恒温器450Q。
例如,若座便器加热器450达到假定外的异常温度时,通过打开恢复型恒温器450Q,暂时停止通电。另外,若由于恢复型恒温器450Q发生故障等导致座便器加热器450达到危险温度,则通过打开非恢复型恒温器450Q,切断功率供给。
这里,最好将用于防止过度升温的恒温器450Q或温度熔断器的工作温度设定为低于实际想要切断的温度。这是由于,本实施方式所说明的结构的座便器的升温速度很快,因而,根据安全装置(例如恒温器450Q或温度熔断器等)的工作速度,在实际停止通电的定时,座便器表面的温度有可能高于预先设定的温度。人体皮肤中平时不露出的臀部或大腿部的皮肤比其他部分的皮肤要敏感。由此,如上所述,具有更高安全性的设计很重要。
此外,对希望将安全装置的工作温度设定为低于实际想要切断温度的其他理由进行说明。
另一个理由是为了防止过冲。具有上述结构的座便器部400中,使座便器表面在短时间内升温时,线状加热器460和座便器表面之间产生约100K的温度差。如此,在线状加热器460和座便器表面之间产生大温度梯度的情况下,即使切断向线状加热器460的通电,从线状加热器460向座便器表面的热量移动也会继续一段时间。
这是由于,在线状加热器460停止发热的时刻,座便器表面的温度低于线状加热器460的温度,因此线状加热器460的热量将继续传递至座便器表面。
因此,为了防止座便器表面的温度上升到高于所希望的温度(过冲),最好将安全装置的工作温度设定为低于实际想要切断的温度。
又一个理由是为了防止因安全装置和线状加热器460及座便器表面之间的热容量之差而引起响应延迟。安全装置的热容量比线状加热器460及金属箔451、453的热容量要大。因此,安全装置会发生较大的响应延迟。
因而,考虑上述安全装置的响应延迟,最好将安全装置的工作温度设定为低于实际想要切断的温度。
这里,为了防止上述安全装置的应答延迟,可如下所述地构成座便器部400。
例如,进一步提高与安全装置的温度监视面接触的部分(上述测温部450T)的线状加热器460的密度,使其高于其他部分的密度。由此,测温部450T的热密度变大,能使热容量大的安全装置以接近座便器表面的速度升温。
此外,最好是基于测温部450T的热密度和安全装置的热容量的关系,设计测温部450T中线状加热器460的密度,以使座便器表面在短时间内升温时测温部450T的升温速度和安全装置的温度监视面的升温速度几乎一致。
然而,如图77(b)所示,测温部450T中,在线状加热器460的金属箔453的凹凸面和恒温器450Q的温度监视面之间形成的间隙中充填了热传导性材料450U。
在这种情况下,扩大了线状加热器460和恒温器450Q的温度监视面之间的热传递路径。因而,可高效地将线状加热器460产生的热传递到恒温器450Q的温度监视面。
由此,能可靠地减小测温部450T的实际表面温度和恒温器450Q的温度监视面的温度差。其结果是,利用恒温器450Q提高线状加热器460的温度监视精度,并显著提高恒温器450Q的可靠性。
此外,作为热传导性材料450C,可以使用例如热传导性油脂、或有弹性的热传导性片材。
恒温器450Q的温度监视面最好由铝形成。铝具有高热传导率(237W/m·K)。由此,可高效地将测温部450T传递至温度监视面的热量传递至恒温器450Q内的双金属。
此外,如上所述,金属箔451、453由例如铝形成。在这种情况下,通过用铝构成恒温器450Q的温度监视面,测温部450T和恒温器450Q通过同一金属相互接触。
其结果是,即使是盥洗室等湿度较大的空间,也可防止测温部450T和恒温器450Q的接触部中发生不同种金属接触腐蚀(电蚀)。其结果是,提高恒温器450Q的可靠性。
此外,不同种金属接触腐蚀是指,通过将不同种金属电连接,在不同种金属间构成电池时发生的腐蚀。因而,在用铝以外的材料形成金属箔451、453时,最好也用与金属箔451、453相同的材料形成恒温器450Q的温度监视面。
(8-e)座便器部400的第四例
图78是第四例座便器部400的座便器加热器450的俯视图。
如图78所示,在座垫中央部SE3到座垫左边的一个端部SE1的区域中排列的线状加热器460、和在座垫中央部SE3到座垫的另一个端部SE2的区域中排列的线状加热器460相互分离。
其中一个线状加热器460的加热器始端部460a及加热器终端部460b分别与从座便器部400后部的一侧引出的引线470连接。另一个线状加热器460的加热器始端部460c及加热器终端部460d分别与从座便器部400后部的另一侧引出的引线470连接。
(8-f)座便器加热器450的结构的一个例子
图79是表示安装于上部座便器外壳410的座便器加热器450的结构的一个例子的剖视图。
如图79所示,上部座便器外壳410由例如厚度为1mm的铝板413形成。铝板413的上表面形成有防蚀铝层412及表面装饰层411。表面装饰层411的上表面为就座面410U。另外,铝板413的下表面形成有涂装膜414。涂装膜414是例如膜厚为40μm及具有150℃耐热性的聚酯粉体涂装膜。
此外,也可使用铜板、不锈钢板、镀铝钢板、及镀铝锌钢板中的任一个或多个代替铝板413。
在涂装膜414的下表面,隔着粘合层452a粘贴有例如铝构成的金属箔451。金属箔451的膜厚在50μm以上,例如为50μm。
由此,通过使金属箔451的膜厚为50μm以上,能将线状加热器460产生的热良好地传递到线状加热器460的侧方。即,能充分确保金属箔451上相邻线状加热器460之间的热移动量。其结果是,使线状加热器460产生的热均匀地扩散到座便器加热器450的整个面。
另外,在金属箔451的膜厚为50μm以上的情况下,线状加热器460产生的热通过金属箔451充分地扩散。由此,可防止座便器加热器450的一部分局部高温。
而且,通过使金属箔451的膜厚为50μm以上,能使座便器加热器450为不可燃的结构。其结果是,提高安全性。
线状加热器460由截面为圆形的发热线463a、搪瓷层463b、及绝缘被覆层462构成。截面为圆形的发热线463a的外周面依次用搪瓷层463b和绝缘被覆层462被覆。发热线463a和搪瓷层463b构成搪瓷线463。
发热线463a由例如具有0.16~0.25mm直径的铜或铜合金构成。本例中,发热线463a使用直径为0.176mm、由4%Ag-Cu合金构成的高抗张力型加热线。其电阻值为0.833Ω/m。
搪瓷层463b由例如具有300~360℃耐热性的聚酯酰亚胺(PEI)构成。搪瓷层463b的膜厚为20μm以下,本例中为12~13μm。即使搪瓷层463b的膜厚为极薄的0.01~0.02mm左右,也能充分确保上述搪瓷线463具有作为电子产品技术基准的在1000V下有一分钟以上的电绝缘耐压性能。另外,也可使用聚酯亚胺(PI)或聚酯胺酰亚胺(PAI)作为搪瓷层463b的材料。
在制作搪瓷线463时,在发热线463a的外表面多次(10次以上20次以下)涂布形成由聚酯酰亚胺(PEI)、聚酯亚胺(PI)、或聚酯胺酰亚胺(PAI)等耐热性绝缘材料形成的皮膜。因而,搪瓷层463b具有由单一材料形成多层层叠的结构(多层结构)
在这种情况下,很难增大搪瓷层463b的厚度,但是即使搪瓷层463b的厚度较小,也能充分抑制产生小孔。由此,可确保搪瓷线463有足够的绝缘性。
JIS规定了多种搪瓷层(0种、1种、2种等)。这些搪瓷层中,0种搪瓷层在发热线中形成的皮膜数(层数)比其他种类的搪瓷层要大。因而,本例的搪瓷层463b最好使用相当于0种的搪瓷层463b。由此,能确保搪瓷线463具有更加充分的绝缘性,提高安全性。
在搪瓷层463b使用聚酯酰亚胺(PEI)时,表示搪瓷线463软化温度的耐热温度如上所述,为300℃以上360℃以下。使用聚酯酰亚胺的搪瓷线463的温度指数为约180℃。
绝缘被覆层462由例如具有260℃耐热性的全氟烷氧基混合物(以下称为PFA)等氟树脂构成。绝缘被覆层462的厚度为例如0.1~0.15mm。由PFA构成的绝缘被覆层462可通过挤压加工形成。在这种情况下,即使绝缘被覆层462的厚度薄至0.05~0.1mm,也能确保其可耐雷涌的电绝缘耐压性能。
而且,在使用PFA作为绝缘覆盖层462的情况下,可得到以下效果。
由PFA形成的绝缘被覆层462可通过挤压加工制造。由此形成的绝缘被覆层462即使很薄也不易产生小孔。由此,能提高绝缘被覆层462的可靠性。
另外,通过挤压加工容易调整绝缘被覆层462的厚度。因而,能高精度形成具有单一材料的单层结构的绝缘被覆层462。
再有,通过调整绝缘被覆层462的厚度,能可靠地得到所需的机械强度。由此,能充分提高线状加热器460的可靠性。
PFA是一种氟树脂。由此,PFA对粘合剂和粘接剂的浸润性较低。因此,如下所述,即使是使用粘合层452b在金属箔451和金属箔452之间安装线状加热器460的情况下,也无法用粘合层452b牢固地固定线状加热器460。
由此,线状加热器460可在金属箔451和金属箔452之间浮动。因而,即使在线状加热器460伸缩时,伸缩时产生的应力也不会局部集中,而是发生扩散。其结果是,利用上述热应力缓冲部,可靠地吸收线状加热器460的伸缩。
PFA的熔点为310℃。另外,PFA的耐热温度(最高使用温度)如上所述为260℃。再有,PFA的球压温度(ball pressure temperature)为230℃。
此外,也可使用聚酯亚胺(PI)或聚酯胺酰亚胺(PAI)作为绝缘被覆层462的材料。
线状加热器460的外径例如为0.46~0.50mm。线状加热器460的功率密度为例如0.95W/cm2
线状加热器460安装于金属箔451,被粘合层452b和例如由铝构成的金属箔453覆盖。金属箔453的膜厚为例如50μm。
这里,也通过使金属箔453的膜厚为50μm以上,从而能将线状加热器460产生的热良好地传递到线状加热器460的侧方。其结果是,使线状加热器460中产生的热均匀地扩散到座便器加热器450的整个面。而且,通过使金属箔453的膜厚为50μm以上,可使座便器加热器450成为不可燃的结构。其结果是,提高安全性。
然而,如图79所示,最好在金属箔451和线状加热器460之间的间隙中充填粘合剂452c。在这种情况下,座便器加热器450的内部未形成间隙,因此提高了热传递效率。
用于贴合金属箔451、453的粘合层452b及粘合剂452c最好具有以下特性。
图79A是表示用于贴合图79的金属箔451、453的粘合层452b及粘合剂452c的粘合力与温度的关系的曲线图。图79A中,纵轴表示粘合层452b及粘合剂452c的粘合力,横轴表示粘合层452b及粘合剂452c的温度。
如图79A的实线VL所示,粘合层452b及粘合剂452c在低温时粘合力变强,随着温度上升粘合力变弱。
通过使用具有这种特性的粘合层452b及粘合剂452c,在座便器加热器450发热时,线状加热器460在金属箔451、453之间处于浮动状态。由此,伴随座便器加热器450的温度上升而产生的线状加热器460的应力被高效地分散。
另一方面,在贴合金属箔451、453时等座便器加热器450未被加热的情况下,线状加热器460被固定,因此座便器加热器450的组装变得容易。
再有,在使用具有上述特性的粘合层452b及粘合剂452c时,可得到如下的效果。
本例的座便器加热器450中,虽然热量在线状加热器460之间也被高效地扩散,但实际上在线状加热器460附近和远离线状加热器460的位置会产生温度差。
因而,包围线状加热器460的粘合层452b及粘合剂452c因线状加热器460产生的热而使得粘合力降低。由此,线状加热器460中产生的应力可充分扩散。
另一方面,在相邻的线状加热器460之间等远离线状加热器460的位置,受线状加热器460产生的热的影响稍有降低,因此可维持强粘合力。由此,能可靠地维持金属箔451、453的贴合状态。
如上所述,通过在单一的搪瓷线463上形成绝缘被覆层462,能确保双重绝缘结构。
搪瓷层463b及绝缘被覆层462分别通过不易产生小孔的方法形成于发热线463a的表面。由此,能使搪瓷层463b或绝缘被覆层462产生的小孔相互重合的几率几乎为0。由此,可提高线状加热器460的绝缘性。
如上所述,搪瓷层463b及绝缘被覆层462使用具有高耐热温度的材料,其耐热温度远高于就座面410U升温所需要的温度。由此,能充分确保线状加热器460发热时线状加热器460的绝缘性。
发热线463a依次被聚酯酰亚胺(PEI)构成的搪瓷层463b、以及由PFA构成的绝缘被覆层462被覆。这里,覆盖发热线463a的多层皮膜最好使用耐热温度随着远离发热线463a的表面到外侧而依次减小的材料。因而,搪瓷层463b最好使用耐热温度高于绝缘被覆层462所用材料(PFA)的材料(聚酯酰亚胺)。
在这种情况下,搪瓷层463b及绝缘被覆层462可发挥最大限度的绝缘性能。另外,在随着远离发热线463a而降低的多个温度区域中,使用合适的绝缘皮膜。从而,延长其寿命。此外,通过将使用温度上升8℃,可使耐热性绝缘材料的寿命时间减为约一半(8℃减半原则)。
如上所述,搪瓷层463b通过将耐热性绝缘材料(聚酯酰亚胺)形成的皮膜多次涂布于发热线463a而形成,因此能得到足够的绝缘性,但是很难增大厚度。
因此,若单独使用搪瓷线463作为线状加热器460,则机械强度存在界限。假设为获得足够的机械强度而增加皮膜的层叠数,则搪瓷线463的成本提高。另外,在搪瓷线463的制造工序中发热线463a容易发生断线。其结果是,生产率降低。
而且,本例中用作为搪瓷层463b用的聚酯酰亚胺与PFA不同,对粘合剂或粘接剂的浸润性高。因此,在单独使用搪瓷线463作为线状加热器460时,若将线状加热器460安装于粘合层452b,则线状加热器460被粘合层452b牢固地固定。其结果是,线状加热器460伸缩时产生的应力无法扩散,所以座便器加热器450的寿命缩短。
本例中,搪瓷线463被由PFA构成的绝缘被覆层462被覆。由此,利用绝缘被覆层462强化线状加热器460。其结果是,既可抑制高成本及生产率降低,又能充分提高线状加热器460的机械强度。再有,可充分提高线状加热器460的机械强度,因此容易制造线状加热器460。还可延长座便器加热器450的寿命。
此外,即使绝缘被覆层462比较簿,可也得到足够的绝缘性。因而,能减小绝缘被覆层462的厚度。上述例子中,线状加热器460的树脂层(搪瓷层436b及绝缘被覆层462)的厚度为0.12mm左右,极薄。在这种情况下,能极迅速地进行从发热线463a向金属箔451及座便器外壳410的热传导。
顺便提及,现有的座便器装置中,线状加热器的由硅橡胶或氯乙烯等构成的被覆管的厚度是上述例子的约10倍,为1mm左右。这种被覆管的热传导速度非常慢,无法加快座便器的升温速度。
现有的座便器装置中,为了强制地加快座便器的升温速度而向加热线提供大功率时,与在断热状态下升高加热线温度的情况相同,被覆管熔融并烧毁。因此,不能采用此方法对座便器进行升温。
另一方面,如本例使用耐热性能优异的搪瓷线463作为加热线时,能在足够短的时间内使座便器升温,并能确保电绝缘性及安全性。因而,本例的结构能有效地应用于各种座便器装置。
另外,本例的结构中,能以0.1~0.4mm左右的薄厚度形成由搪瓷层463b及绝缘被覆层462等构成的树脂层。由此,在将发热线463a及树脂层的绝对温度维持在低温的状态时,能使座便器迅速升温。其结果是,能使用比较便宜的绝缘材料而非高价耐热性绝缘材料。
另外,本例中,为了将线状加热器460的热高效地传递至座便器外壳410,用铝箔451、452夹着线状加热器460。这里,本例的线状加热器460中,由于能减小搪瓷层463b及绝缘被覆层462的厚度,因此能使线状加热器460的外径变细(约Φ0.2~Φ0.4)。在这种情况下,在贴合铝箔451和铝箔452时,能减小铝箔451和铝箔452之间的空气层,并且能减少铝箔451、452的褶皱。由此,能抑制搪瓷线463局部高热,能防止搪瓷线463断线以及电绝缘层(搪瓷层463b及绝缘被覆层462)损伤。其结果是,能延长座便器装置110的寿命。
另外,因为能使搪瓷线463变细,所以能减轻座便器加热器450的重量,能减小座便器开合扭矩。由此,能实现座便器开合用的电动开合单元的小型化,并且能实现座便器装置110的小型化。
在图79的座便器加热器450中,使用截面为圆形的搪瓷线463作为发热体。通过在发热线463a上形成多层绝缘性皮膜,可容易地制作搪瓷线463。另外,通过挤压加工可容易地形成绝缘被覆层462。另外,发热线463a有微细的圆筒形状(线状)。由此,可容易地制造座便器加热器450。还能大量生产座便器加热器450,并充分降低制造成本。
再有,如上所述制造的线状加热器460无方向性。由此,在组装座便器加热器450时,容易布线。
此外,座便器加热器450的发热单元并不限于截面为圆形的发热线463a。也可使用截面为矩形的发热线,还可使用截面为椭圆形的发热线,来取代发热线463a。再有,也可使用带状发热体,还可使用箔状发热体。
(8-g)座便器加热器450的结构的其他例子
图80是表示安装于上部座便器外壳410的座便器加热器450的结构的其他例子的剖视图。
图80的例子中,多根搪瓷线463捻合,并被绝缘被覆层462被覆。各搪瓷线463由例如直径为0.1mm的发热线463a及膜厚为10μm的搪瓷层463b构成。
这样,通过形成绝缘被覆层462使其包围多根搪瓷线463束的周围,能确保双重绝缘结构。
此外,图80的例中,捻合了七根搪瓷线463,但搪瓷线463的数目不限定为七根。例如,也可将两根搪瓷线463及一根未被覆搪瓷层463b的发热线463a(以下称之为单体发热线463a。)捻合。
在该结构中,例如由于局部高热而破坏了上述两根搪瓷线463其中之一的搪瓷层463b的绝缘时,该搪瓷线463的发热线463a与上述单体发热线463a电连接。因而,若使用该结构,则通过使用单体发热线463a作为绝缘破坏检测线,可检测到搪瓷层463b的绝缘被破坏。由此,在两根搪瓷线463中的任一根搪瓷线463的搪瓷层463b的绝缘被破坏时,能切断向所有发热线463a的通电。
即,通过将多根捻线中的至少一根作为无搪瓷层463b的非绝缘电线,即使由于局部高热使得某一搪瓷线463的搪瓷层463b的绝缘被破坏时,也能迅速检测到该绝缘破坏。由此,能安全地切断向发热线463a的通电。
此外,以上说明了将多根搪瓷线463捻合而使用的情况,但也可以将多根搪瓷线463简单束起而使用。
另外,也可以使流过多根发热线463a中预定数量发热线463a的电流方向,和流过剩下发热线463a的电流方向相反。在这种情况下,向一个方向流动的电流所产生的磁场与向另一个方向流动的电流所产生的磁场相互抵消。由此,能抑制磁场泄漏的发生以及噪音的发生。
(8-h)座便器加热器450构造的又一其他例子
图81是表示安装于上部座便器外壳410的座便器加热器450的结构的又一其他例子的剖视图。
图81的例子中,在金属箔451和粘合层452b之间形成有耐热绝缘层455。另外,在粘合层452b和金属箔453之间形成有耐热绝缘层456。耐热绝缘层455由例如具有150℃耐热性的膜厚为12~25μm的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)形成。同样的,耐热绝缘层455由例如具有150℃耐热性的膜厚为12~25μm的PET形成。
这样,通过在单一的搪瓷线463上形成绝缘被覆层462,并且形成耐热绝缘层455、456,能确保三重绝缘结构。
此外,在图81的座便器加热器450中,也可使用多根搪瓷线463束来代替单一的搪瓷线463。
(8-i)发热线463a的被覆厚度
图82是表示发热线463a的被覆厚度与座便器部400各部的温度上升之间关系的测定结果图。在图82中,横轴表示发热线463a的被覆厚度,纵轴表示开始通电6秒后的温度上升值[K]。
测定中使用具有图81结构的座便器加热器450。发热线463a的被覆厚度为发热线463a与铝板413之间的厚度,本例中,为搪瓷层463b、耐热绝缘层455、粘合层452a、及涂装膜414的总厚度。
这里,将座便器部400的就座面410U的温度经6秒钟上升10K作为实用升温性能,温度经6秒钟上升约13K作为目标升温性能。
图82中,圆形标记是座便器部400的就座面410U的温度上升值,三角形标记是由铝形成的金属箔451的温度上升值,方形标记是绝缘被覆层462的温度上升值。
从图82的结果可知,在发热线463a的被覆厚度为0.4mm以下时,可得到实用升温性能。还可知,在发热线463a的被覆厚度为0.2mm以下时,可得到目标升温性能。因此,发热线463a的被覆厚度最好是在0.4mm以下,若在0.2mm以下会更好。
(8-j)绝缘覆盖层462的材料
接着,对具有图81结构的三种座便器加热器450施加交流100V的电压并测定发热线463a的温度。
第一座便器加热器450中,使用膜厚为100μm且耐热温度为260℃的PFA作为绝缘被覆层462的材料,分别使用膜厚为25μm且耐热温度为150℃的PET作为耐热绝缘层455、456的材料。第二座便器加热器450中,使用膜厚为35~40μm且耐热温度为350℃的PI卷被覆作为绝缘被覆层462的材料,分别使用膜厚为25μm且耐热温度为150℃的PET作为耐热绝缘层455、456的材料。第三座便器加热器450中,使用膜厚为35~40μm且耐热温度为350℃的PI卷被覆作为绝缘被覆层462的材料,分别使用膜厚为3~6μm且耐热温度为90℃的丙烯酸树脂作为耐热绝缘层455、456的材料。
第一座便器加热器450的发热线463a的温度低于由PFA构成的绝缘被覆层462的耐热温度260℃,为162.3℃。第二座便器加热器450的发热线463a的温度低于由PI构成的绝缘被覆层462的耐热温度350℃,为155.4℃。第三座便器加热器450的发热线463a的温度低于由PI构成的绝缘被覆层462的耐热温度350℃,为125.7℃。
由这些结果可知,不仅可以适用PFA作为绝缘被覆层462的材料,也可使用PI等其他树脂作为绝缘被覆层462的材料。
如上所述,通过向各座便器加热器450施加交流100V的电压,能使发热线463a的温度在约120℃到约170℃的范围内上升。这里,使设置于各座便器加热器450的发热线463a在约120℃到约170℃的温度范围内上升所需的时间为约1秒到2秒。
由此,在从座便器加热器450开始加热经过了稍许时间(1秒到2秒)的时刻,发热线463a与就座面410U之间的温度梯度在约100K以上。这样,通过极力地增大发热线463a与就座面410U之间的温度梯度,能充分地提高从发热线463a到就座面410U的热移动速度。其结果是,能充分提高就座面410U的升温速度。
此外,在上述各座便器加热器450的结构中,在快速升温到高温的发热线463上还形成有能确保直到高温的绝缘性的皮膜。
(8-k)线状加热器460和引线470的连接方法
图83是表示线状加热器460和引线470的连接方法的图。图84是表示线状加热器460和引线470的连接部的剖视图。图85是表示热铆接方法的图。
如图83和图84所示,引线470的芯线与端子471连接。端子471折弯成U字形状,线状加热器460的弯曲前端部插入端子471的U字形状的折弯部内。
在该状态下,如图85所示,一对电极EL1、EL2夹着端子471的U字形状的折弯部。一对电极EL1、EL2按压端子471的U字形状折弯部,并从变压器TS通过电极EL1、EL2向端子471及线状加热器460提供电流。由此,如图84所示,绝缘被覆层462及线状加热器460的搪瓷层463b发生熔融。其结果是,线状加热器460的发热线463a在接触点463C与端子471接触。
如图83所示,在引线470的端子471和线状加热器460的连接部475,缠绕了2~3圈例如由厚度为12μm的聚酰亚胺薄膜形成的耐热片480。而且,引线470的端子471和线状加热器460的连接部475被硅树脂被覆,夹在图72~图81的金属箔451、453之间。
这样,线状加热器460的发热线463a的热传递至金属箔451、453及引线470的端子471。由此,能防止发热线463a的局部过热及断线,能确保座便器加热器450均匀受热。
另外,线状加热器460的发热线463a和引线470的端子471的连接部475具有耐热片480及硅树脂的双重绝缘结构。在这种情况下,连接部475的热通过耐热片480及硅树脂传递到座便器加热器450的金属箔451、453。由此,既能充分确保绝缘性,又能防止发热线463a的局部过热及断线。
而且,由于线状加热器460的发热线463a与引线470的端子471通过热铆接连接,因此能实现薄且可靠的电连接。还防止了发热线463a的上浮,因此能防止发热线463a的局部过热及断线。
此外,为确保座便器部400的安全性,座便器装置110中内置了两个安全电路。其中一个安全电路在座便器加热器450的一侧引线470和印刷基板230内部的座便器加热绝缘破坏检测电路之间连接,另一个安全电路在座便器加热器450的两侧引线470和座便器加热器断线检测电路之间连接。任一个安全电路都用于防止使用者在座便器加热器402发生异常时触电。
座便器加热器绝缘破坏检测电路在座便器加热器450异常发热时绝缘被覆层462熔融的情况下,检测出座便器加热器450和金属箔451之间有电流流过。另外,座便器加热器断线检测电路在座便器加热器450断线时,检测出座便器加热器450两端所产生的电压波形不再产生。加热器驱动部402仅在两个安全电路双方均检测出正常状态时,对座便器加热器450进行通电。
(8-l)座便器加热器450的动作
接着,对座便器加热器450的动作进行说明。若在座便器加热器450的加热器始端部460a和加热器终端部460b之间施加一定的电压,则电流流过内部的发热线463a,该发热线463a发热。此时,产生的热从发热线463a通过搪瓷层463b及金属箔451、453传导至上部座便器外壳410的就座面410U。
因为线状加热器460的绝缘被覆层462由具有260℃左右耐热性的PFA形成,因此即使绝缘被覆层462的厚度薄至例如0-1~0.15mm,发热线463a迅速升温至100~150℃,也能防止搪瓷层463b被破坏。因而,通过使线状加热器460到就座面410U的热传导迅速进行,能使就座面410U迅速升温。
在这种情况下,从向线状加热器460通电开始到达到预定最佳温度需要5~6秒的短时间,比例如从使用者进入盥洗室到就座于就座面410U为止所需的7~8秒要短。因此,即使是在入室检测传感器600检测到使用者进入了盥洗室的同时开始对线状加热器460通电,也能在使用者就座前充分地使就座面410U达到最佳温度。
而且,图74的就座面410U的内侧区域G3及外侧区域G1的放热性比中央部区域G2的要高。本实施方式中,内侧区域G3及外侧区域G1与中央部区域G2相比,其线状加热器460更加密集地排列。因此,在使用者就座于就座面410U的瞬间不会感觉到温度不均匀及冰凉感。
为为了使使用者就座于就座面410U的瞬间感觉不到温度不均匀及冰凉感,座便器部400有以下的结构。
图85A是表示用于使使用者感觉不到温度不均匀及冰凉感的座便器部400的结构例的图。图85A(a)示出座便器部400的俯视面。图85A(b)示出图85A(a)的Ca-Ca线剖视图,图85A(c)示出图85A(a)的Cb-Cb线剖视图。
如图85A(b)和图85A(c)所示,就座面410U的前方侧宽度W41a比后方侧宽度W41b要短。就座面410U的的前方侧高度Cah比后方侧高度Cbh要大。
在具有这样形状的上部座便器外壳410中,座便器加热器450一般形成为与就座面410U相同的宽度,粘贴于上部座便器外壳410的内表面。
在这种情况下,Ca-Ca线部分的座便器加热器450的宽度与就座面410U的前方侧宽度W41a形成得大致相同。Cb-Cb线部分的座便器加热器450的宽度与就座面410U的前方侧宽度W41b形成得大致相同。
然而,若如上所述形成座便器加热器450,实际上无法使就座面410U整体的温度均匀升高。这是有下述理由引起的。
如上所述,当上部座便器外壳410的剖面形状不同时,就座面410U的侧端部与上部座便器外壳410的下端部之间的距离也不同。
具体而言,图85A(a)的箭头dr1、dr2所示的就座面410U的侧端部与上部座便器外壳410的下端部之间的距离,比图85A(b)的箭头dr3、dr4所示的就座面410U的侧端部与上部座便器外壳410的下端部之间的距离要长。
因此,Ca-Ca线部分与Cb-Cb线部分相比,其未粘贴座便器加热器450的区域(以下称之为非发热区域)更大。因此,Ca-Ca线部分与Cb-Cb线部分相比,其从座便器加热器450传递非发热区域的热量更大。其结果是,很难使就座面410U整个面的温度均匀升高。
因此,在本例的座便器部400中,将Ca-Ca线部分的座便器加热器450的宽度形成得比Cb-Cb线部分的座便器加热器450的宽度要大,以使Ca-Ca线部分和Cb-Cb线部分的非发热区域大小大致相同。
由此,能使Ca-Ca线部分从座便器加热器450传递到非发热区域的热量、和Cb-Cb线部分从座便器加热器450传递到非发热区域的热量大致相等。即,能使Ca-Ca线部分的热容量和Cb-Cb线部分的热容量大致相等。由此,能使就座面410U整体的温度均匀上升。其结果是,能可靠地防止使用者就座于就座面410U的瞬间感觉到温度不均匀及冰凉感。
另一方面,线状加热器460的全长为10m左右,随着发热线463a的迅速升温而发生迅速膨胀,结果是向长度方向伸张。另外,在停止通电时,发热线463a的温度降低,由于收缩而变回原长。即,发热线463a中,由于热膨胀及热收缩而反复形成热应力变形。
在线状加热器460和金属箔451、453的密合减弱、或在线状加热器460和就座面410U之间形成间隙时,全部的热应力变形都集中在它们中最容易移动的地方。其结果是,线状加热器460中产生较强的伸缩运动,由于该应力疲劳的累积而发生发热线463a断裂的线状加热器460破损。
本例中,线状加热器460中形成有多个折弯部作为热应力缓冲部,这些折弯部可细化地分散整体热应力变形,并且折弯部还起到吸收热应力变形的作用。因此,折弯部的热应力极小,结果是残留有微小的伸缩。其结果是,不会发生发热线463a断裂,从而能延长线状加热器460的寿命并提高耐久性。
此外,也可以增大散热较多的就座面410U的内侧区域G3及外侧区域G1中线状加热器460的间隔,使其大于中央部区域G2中线状加热器460的间隔,从而减少折弯部的数量。
如上所述,线状加热器460的全长为约10m,且在线状加热器460中形成有折弯部。因此,在将线状加热器460安装到就座面410U时,需要维持并固定这些线状加热器460的排列。通过用金属箔451、453夹着线状加热器460的状态下,使线状加热器460与金属箔451、453密合,从而构成单元化的座便器加热器450。因此,能在牢固地维持线状加热器460的排列的状态下,将线状加热器460与就座面410U粘接。
另外,由于采用金属箔451、453夹着线状加热器460的结构,因此,利用金属箔451、453能使热量均等地分散。由此,能防止线状加热器460高温。还能均匀地加热就座面410U,并能防止座便器加热器450破损。
(8-m)座便器装置110的通电序列
座便器加热器450的驱动控制通过使驱动座便器加热器450的功率变为三种功率而进行。
例如,在使座便器部400以第一温度梯度升温时,图70的加热器驱动部402以约1200W的功率驱动座便器加热器450(1200W驱动)。
如上所述,座便器加热器450的电阻值为0.833Ω/m,全长为10m。因此,座便器加热器450的电阻值为8.33Ω。若向具有该电阻值的座便器加热器450施加交流100V,则产生(100V×100V)÷8.33Ω=1200W的功率。即,通过在交流电源的全周期内使电流流过座便器加热器450,产生1200W的功率。
图85B是表示使座便器部400以第一温度梯度升温时的座便器加热器450(图79)的温度和座便器加热器450中产生的功率之间的关系的曲线图。图85B中,纵轴表示座便器加热器450的温度及座便器加热器450产生的功率,横轴表示时间。
如图85B的粗实线DWL所示,在座便器加热器450中,通过施加交流100V产生1200W的功率。
由此,如粗点划线HTL所示,座便器加热器450的温度急剧上升。由此,座便器加热器450的温度从开始供电起约1秒以上约2秒以下的范围内上升至约150℃。此后,座便器加热器450的温度维持在约150℃。
座便器加热器450的电阻值在约150℃时增大到约12Ω/m。因此,若座便器加热器450上升到约150℃,座便器加热器450产生的功率下降到约850W。
这样,在使座便器部400以第一温度梯度升温时,在供电开始时座便器加热器450产生大功率,因此能使座便器加热器450的温度急剧上升。
另一方面,如上所述,座便器加热器450在短时间内维持预定的温度,为饱和状态。于是,座便器加热器450产生的功率减小。其结果是,提高线座便器加热器450的控制性。
另外,在使座便器部400以比第一温度梯度稍微平缓的第二温度梯度升温时,加热器驱动部402以600W的功率驱动座便器加热器450(600W驱动)。而且,在座便器部400的温度保持固定的情况下,加热器驱动部402以约50W的功率驱动座便器加热器450(低功率驱动)。低功率驱动是指与1200W驱动和600W驱动相比,以低得多的功率(例如,0W~50W范围内的功率)驱动座便器加热器450。
1200W驱动、600W驱动、及低功率驱动的切换通过控制部90的通电率切换电路控制从加热器驱动部402向座便器加热器450的通电而进行。
从未图示的电源电路向加热器驱动部402提供交流电流。因此,加热器驱动部402使得基于通电率切换电路所提供的通电控制信号而供给的交流电流流过座便器加热器450。
图86是表示座便器加热器450的驱动例及座便器部400的表面温度变化的图。
图86中,示出了座便器部400的表面温度和时间之间关系的曲线图、和驱动座便器加热器450时的通电率和时间之间关系的曲线图。这两张曲线图的横轴是公用的时间轴。
本例中,假设使用者预先开启取暖功能并设定较高的座便器设定温度(38℃)的情况。
在冬季等室温低于待机温度18℃的情况下,控制部90(图70)调整座便器部400的温度,使其为18℃。这样,在入室检测传感器600检测到使用者进入之前的待机期间D1中,控制部90对座便器加热器450进行低功率驱动,使座便器部400的表面温度固定为18℃。
在时刻t1入室检测传感器600检测到使用者进入的情况下,控制部90在突入电流降低期间D2中,进行600W驱动。该600W驱动用于充分降低突入电流。在这种情况下,座便器部400的表面温度以较平缓的第二温度梯度上升。
此后,在经过突入电流低减期间D2后的时刻t2,控制部90开始对座便器加热器450进行1200W驱动,在第一升温期间D3中继续对座便器加热器450进行1200W驱动。在这种情况下,座便器部400的表面温度以上述第一温度梯度上升。
这里,座便器部400的表面温度急剧上升。对座便器加热器450进行1200W驱动,直到座便器部400的表面温度到达预定温度(例如30℃)为止。当然,该预定温度也可以是作为取暖温度而设定的温度,但该预定温度并不是充分上升到取暖温度的温度,即使低于该温度,只要是使用者在就座时感觉不到冰凉的不适感的最低临界温度(临界温度)即可。经发明人们对被试验者实施的测试,已知该临界温度为约29℃。
这样,在第一升温期间D3中,通过1200W驱动使座便器部400的表面温度迅速上升到预定温度。由此,能在使用者感觉不到座便器部400冰凉的情况下就座于座便器部400。
此外,如上所述,若使座便器部400的表面温度急剧上升,则该温度变化会发生过冲。然而,本例中,在座便器部400的表面温度达到预定温度时,将座便器加热器450的1200W驱动切换到600W驱动。因此,即使座便器部400的表面温度变化发生过冲,该表面温度也不会不超过座便器设定温度。其结果是,能防止使用者就座时感到座便器部400很热。
接着,在经过第一升温期间D3后的时刻t3,控制部90开始对座便器加热器450进行600W驱动,在第二升温期间D4中继续对座便器加热器450进行600W驱动。在这种情况下,座便器部400的表面温度以所述第二温度梯度上升。
对座便器加热器450进行600W驱动,直到座便器部400的表面温度达到座便器设定温度(38℃)为止。
第二温度梯度比第一温度梯度要平缓。由此,能防止座便器部400的表面温度变化发生大的过冲。
在经过第二升温期间D4后的时刻t4,控制部90开始对座便器加热器450进行低功率驱动,在第一维持期间D5中继续对座便器加热器450进行低功率驱动。由此,座便器部400的表面温度固定在座便器设定温度。
在时刻t5当就座传感器290检测到使用者就座于座便器部400时,控制部90降低低功率驱动的通电率,并继续对座便器加热器450进行低功率驱动,从而使第一就座期间D6中座便器部400的表面温度维持座便器设定温度。本例中,第一就座期间D6设定为约10分钟。
在经过第一就座期间D6后的时刻t6,控制部90进一步降低低功率驱动的通电率,继续对座便器加热器450进行低功率驱动,从而使第二就座期间D7中座便器部400的表面温度降低到略低于座便器设定温度的温度(36℃)。本例中,第二就座期间D7设定为约2分钟。
在经过第二就座期间D7后的时刻t7,控制部90进一步降低低功率驱动的通电率,继续对座便器加热器450进行低功率驱动,从而使第二就座期间D8中座便器部400的表面温度固定在略低于座便器设定温度的温度(36℃)。在以下的说明中,将第二维持期间D8中维持固定的座便器部400的表面温度、即略低于座便器设定温度的温度称为维持温度。
如此,本例中,在使用者就座于座便器部400后,控制部90使座便器部400的表面温度缓慢降低。由此,能防止使用者低温烫伤。
在时刻t8若就座传感器290检测到使用者离开座便器部400,控制部90在停止期间D9中停止驱动座便器加热器450。由此,降低座便器部400的表面温度。
在座便器部400的表面温度达到18℃的时刻t9,控制部90再次开始对座便器加热器450进行低功率驱动,在待机期间D10中维持对座便器加热器450进行低功率驱动,从而使座便器部400的表面温度固定在18℃。
像这样温度梯度逐渐平缓的情况下,能充分减小座便器部400的温度变化引起的过冲。
本例中,在使用者就座于座便器部400后,通过调整用于驱动座便器加热器450的功率,能使座便器部400的表面温度缓慢降低,但也可在使用者就座于座便器部400时停止驱动座便器加热器450。在这样的情况下,也能防止使用者低温烫伤。
如上所述,本例中,说明了在时刻t8检测到使用者离开座便器部400从而停止驱动座便器加热器450的情况,但也可在检测到使用者离开座便器部400的时刻t8后经过一定时间(例如1分钟)后,停止驱动座便器加热器450。在这种情况下,当使用者离开座便器部400后想再次如厕,从而再次就座于座便器部400时,座便器部400的表面温度也未下降。由此,能使使用者舒适地就座于座便器部400。
下面,说明在1200W驱动时、600W驱动时、及低功率驱动时向座便器加热器450的通电状态以及通电率切换电路的通电控制信号。
在以下的说明中,通电率是指座便器加热器450中流过交流电流的时间与交流电流的一个周期的比例。
图87(a)是以1200W驱动时流过座便器加热器450的电流的波形图,87(b)是以1200W驱动时从通电率切换电路提供给加热器驱动部402的通电控制信号的波形图。
如图87(b)所示,以1200W驱动时的通电控制信号始终为逻辑“1”。加热器驱动部402在通电控制信号为逻辑“1”时,使电源电路供给的交流电流流过座便器加热器450。(图87(a)的粗线部)由此,交流电流在全周期期间内流过座便器加热器450。其结果是,以约1200W的功率驱动座便器加热器450。
图88(a)是以600W驱动时流过座便器加热器450的电流的波形图,88(b)是以600W驱动时从通电率切换电路提供给加热器驱动部402的通电控制信号的波形图。
如图88(b)所示,以600W驱动时的通电控制信号由周期与提供给加热器驱动部402的交流电流相同的脉冲构成。脉冲的占空比设定为50%。
加热器驱动部402在通电控制信号为逻辑“1”时,使电源电路供给的交流电流流过座便器加热器450(图88(a)的粗线部)。由此,交流电流在半周期的期间内流过座便器加热器450。其结果是,以约600W的功率驱动座便器加热器450。
图89(a)是低功率驱动时流过座便器加热器450的电流的波形图,图89(b)是低功率驱动时从通电率切换电路提供给加热器驱动部402的通电控制信号的波形图。
如图89(b)所示,低功率驱动时的通电控制信号由周期与提供给加热器驱动部402的交流电流相同的脉冲构成。脉冲的占空比设定为小于50%(例如数%左右)。
加热器驱动部402在通电控制信号为逻辑“1”时,使电源电路供给的交流电流流过座便器加热器450(图89(a)的粗线部)。在各周期中,交流电流在相当于脉宽的期间内流过座便器加热器450。其结果是,以例如约50W的功率驱动座便器加热器450。
除上述之外,在降低座便器部400的温度时,或者在关闭座便器装置110的取暖功能等时,通电率切换电路不向加热器驱动部402提供通电控制信号(通电控制信号设定为逻辑“0”)。由此,加热器驱动部402不驱动座便器加热器450。
这里,一般在提供给电子设备的电流包含高次谐波成分时,会产生噪声。本例中,如上所述以1200W或600W对座便器加热器450进行驱动时,供给座便器加热器450的电流如正弦波曲线变化,因此,即使电流变大,也能充分地抑制噪声产生。
此外,在对座便器加热器450进行低功率驱动时,尽管供给座便器加热器450的电流有高次谐波成分,但是其电流大小与1200W驱动时和600W驱动时相比非常小,因此能充分地抑制噪声产生。
如上所述,本实施方式中,以1200W、600W、及约50W的功率驱动座便器加热器450,但是也可用其他大小的功率驱动座便器加热器450。
例如,交流电流在半周期期间内流过座便器加热器450时,以两个周期或三个周期等预定周期的间隔设定流过交流电的定时。由此,可用不同于1200W、600W、及约50W的功率来充分防止噪声产生,并能驱动座便器加热器450。
此外,本例中,控制部90在通电控制信号为逻辑“1”时向座便器加热器450提供电流,在通电控制信号为逻辑“0”时停止向座便器加热器450提供电流,然而也可在通电控制信号为逻辑“1”时停止向座便器加热器450提供电流,在通电控制信号为逻辑“0”时向座便器加热器450提供电流。
此外,根据时间控制座便器加热器450的开启和关闭,因此,若时间的测量发生偏差,则座便器部400的温度会超过预定值或达不到预定值。因此,为了使时间的测量不发生偏差,控制部90中利用两个测量源对座便器部400开启的时间进行测量。一个测量源利用规定控制部90的程序的有效速度的振荡子对座便器加热器450开启的时间进行测量,另一个测量源以交流电压的周期为基准对座便器加热器450开启的时间进行测量。若这些测量值中至少有一个超过规定时间,则转移至以下通电模式。
特别是通过正确测量对座便器进行1200W通电的时间,能可靠地防止过升温。由此,能进一步提高设备的安全性。这里,记载了通过设置多个测量源来提高测量精度的方法,但测量座便器加热器450的全通电时间,并强制的切断或限制向加热器通电的方法也可取得同样的效果。
(8-n)关于座便器装置110的效果
本例的座便器装置110中,线状加热器460的发热线463a产生的热通过搪瓷层463b及绝缘被覆层462传递到上部座便器外壳410。由此,就座面410U的温度上升。
这里,搪瓷层463b具有足够的电绝缘性。因此,即使减小搪瓷层463b的厚度,也能使发热线463a和上部座便器外壳410充分地绝缘。由此,还能减小绝缘被覆层462的厚度。
因而,该座便器装置110中,既能使发热线463a与上部座便器外壳410的铝板413可靠地绝缘,又能减小搪瓷层463b及绝缘被覆层462的厚度。在这种情况下,由于能减小搪瓷层463b及绝缘被覆层462的热容量,因此能将发热线463a产生的热高效地传递到就座面410U。
另外,该座便器装置110中,对上部座便器外壳410使用铝板413。因而,能将发热线463a产生的热进一步高效地传递到就座面410U。
以上的结果是,既能使发热线463a与上部座便器外壳410的铝板413可靠地绝缘,又能使就座面410U迅速升温。
另外,由于能将发热线463a的热高效地传递到就座面410U,因此能抑制发热线463a的发热量。由此,提高搪瓷层463b及绝缘被覆层462的耐久性。其结果是,提高座便器装置110的可靠性。
另外,由于能减小用于使发热线463a与上部座便器外壳410的铝板413绝缘的搪瓷层463b及绝缘被覆层462的厚度,因此能使座便器装置110的重量减轻。
另外,由于用具有足够耐热性的搪瓷层463b被覆发热线463a,因此能使用耐热性较低的材料作为被覆绝缘层462。由此,能可靠地降低座便器装置110的产品成本。
另外,在利用聚酯酰亚胺或聚酰胺酰亚胺形成搪瓷层463b的情况下,由于聚酯酰亚胺及聚酰胺酰亚胺其电绝缘性及耐热性优异,因此既能使发热线463a与上部座便器外壳410的铝板413更可靠地绝缘,又能使就座面410U迅速升温。
而且,在搪瓷层463b的厚度及绝缘被覆层462的厚度总和为0.4mm以下的情况下,既能使发热线463a与上部座便器外壳410的铝板413可靠地绝缘,又能使就座面410U更迅速地升温。
特别是在搪瓷层463b的厚度及绝缘被覆层462的厚度总和为0.2mm以下的情况下,能使就座面410U进一步迅速地升温。
另外,由于绝缘被覆层462由耐热性比搪瓷层463b要低的材料构成,因此能充分地降低座便器装置110的产品成本。
另外,由于线状加热器460设置成被夹在设于上部座便器外壳410的背面侧的金属箔451和金属箔453之间,因此可将发热线463a产生的热高效地传递到金属箔451、453。另外,金属箔451的一个表面粘贴在上部座便器外壳410的背面,且金属箔453的一个表面粘贴在金属箔451的另一表面。由此,能将发热线463a传递到金属箔451、453的热高效地传递到上部座便器外壳410的整个背面。由此,能使就座面410U整体均匀升温。
特别是在金属箔451、453由铝构成的情况下,能将发热线463a产生的热更迅速地传递到上部座便器外壳410。
而且,在上部座便器外壳410的背面和金属箔451之间设置有耐热绝缘层455的情况下,能利用耐热绝缘层455使发热线463a与上部座便器外壳410的铝板413更可靠地绝缘。
另外,由于引线470和线状加热器460的连接部475设置在金属箔451和金属箔453之间,因此可将引线470和线状加热器460的连接部475中的发热传递到金属箔451、453。由此,能使就座面410U更迅速地升温。
另外,由于连接部475被耐热片480被覆,因此能使连接部475与上部座便器外壳410可靠地绝缘。
而且,由于连接部475被硅树脂被覆,因此能使连接部475可靠地防水。
由于使用由Ag-Cu合金构成的高抗张力型加热器线作为线状加热器460的发热线463a,因此既能确保发热线463a的强度又能减小发热线463a的直径。由此,能在较窄的空间中高密度地排列较长的发热线463a。其结果是,能使就座面410U的升温速度提高。
<9>卫生清洗装置100各部的动作序列
图90是表示卫生清洗装置100各部的动作序列的时序图。
这里,通过切换阀发电机13m旋转,使图3的人体用切换阀13切换清洗水的供给路径。
这里,将用于使清洗水从臀部喷嘴21喷出的切换阀电动机13mm的旋转位置称为臀部清洗位置,将用于使清洗水从女性专用喷嘴22喷出的切换阀电动机13m的旋转位置称为女性专用清洗位置。另外,将人体清洗前用于使清洗水从喷嘴清洗喷嘴23喷出的切换阀电动机13m的旋转位置称为预清洗位置,将人体清洗后用于使清洗水从喷嘴清洗喷嘴23喷出的切换阀电动机13m的旋转位置称为后清洗位置,将用于一边从喷嘴清洗喷嘴23排出清洗水一边预热清洗水的切换阀电动机13m的旋转位置称为预加热位置。而且,将不向臀部喷嘴21、女性专用喷嘴22及喷嘴清洗喷嘴23供给清洗水的切换阀电动机13m的旋转位置称为停止(待机)位置。本例中,预清洗位置、后清洗位置及预加热位置相同。
在时刻t11,若使用者就座于座便器部400,则控制部90使切换阀电动机13m旋转至预加热位置,打开止水电磁阀7并且以较弱的驱动力使泵11工作。由此,清洗水通过热交换器9、泵11及人体用切换阀13从喷嘴清洗喷嘴23排出。
在第一次对主体部200通电等水回路中有可能未通水的情况下,在时刻t11到时刻t12期间、即在水回路水满之前的时间(约3秒),不对热交换器9通电。
时刻t12到时刻t13的期间是为了防止热交换器9空烧而设置的。此后,若在时刻t13流量传感器8测定的流量变成预定值,控制部90导通热交换器9。由此,清洗水被加热。
若清洗水结束升温,则在时刻t14,控制部90使切换阀电动机13m旋转至停止位置,关闭止水电磁阀7并且断开泵11及热交换器9。
在时刻t15,若使用者按下臀部开关312,则控制部90使切换阀电动机13m旋转至预清洗位置,打开止水电磁阀7并且以预定的预清洗时的驱动力使泵11工作。由此,清洗水通过热交换器9、泵11及人体用切换阀13从喷嘴清洗喷嘴23喷出。若在时刻t16流量传感器8测定的流量变成预定值,则控制部90导通热交换器9。由此,清洗水被加热。
在时刻t17,控制部90使切换阀电动机13m旋转至臀部清洗位置,关闭止水电磁阀7并且断开泵11及热交换器9。
在时刻t18,控制部90利用喷嘴驱动电动机20m使臀部喷嘴21从停止位置开始突出。在时刻t19,若喷嘴驱动电动机20m使臀部喷嘴21移动至标准位置,则控制部打开止水电磁阀7并且以与设定好的清洗强度对应的驱动力(设定值)使泵11工作。
在时刻t20,若流量传感器8测定的流量变成预定值,则控制部90导通热交换器9。由此,清洗水被加热,且加热后的清洗水喷出到使用者的局部。时刻t21到时刻t22的期间是用于排除关闭止水电磁阀7后喷嘴部20的内部水压而设置的期间。该期间设定为例如0.5秒左右。
在时刻t21,若使用者按下停止开关311,则控制部90使切换阀电动机13m朝停止位置旋转,关闭止水电磁阀7并且断开泵11及热交换器9。由此,人体清洗结束。
在时刻t22,控制部90利用喷嘴驱动电动机20m使臀部喷嘴21从标准位置朝停止位置移动。
在时刻t23,若切换阀电动机13m旋转至停止位置,则控制部使切换阀电动机13m旋转至后清洗位置,打开止水电磁阀7并且以较弱的驱动力使泵11工作。由此,清洗水通过热交换器9、泵11及人体用切换阀13从喷嘴清洗喷嘴23喷出。
在时刻t24,若流量传感器8测定的流量变成预定值,则控制部90导通热交换器9。由此,清洗水被加热,利用加热后的清洗水清洗臀部喷嘴21及女性专用喷嘴22。
在时刻t25,控制部90使切换阀电动机13m旋转至停止位置,关闭止水电磁阀7并且断开泵11及热交换器9。
<10>使用如厕装置1000时的动作序列
(10-a)进入盥洗室时
若使用者进入盥洗室,入室检测传感器600检测到使用者。由此,入室检测传感器600利用红外线向主体部200的控制部90发送入室检测信号。
入室检测传感器600也可在检测到使用者时利用红外线将入室检测信号持续发送到主体部200的控制部90,但为了延长电池寿命,可在入室检测传感器600一旦发送入室检测信号后便在一定时间内不再发送入室检测信号。
控制部90若从入室检测传感器600接收到入室检测信号,便利用座便器便盖开合装置,使盖部500从合上状态成为打开状态。
控制部90利用加热器驱动部402使座便器部400以图86所示的模式升温。另外,控制部90通过利用便器喷嘴40对便器面进行放水,称为便器预清洗,从而进行防止排泄物附着于便器面的动作。
控制部90在便器预清洗时,用男子小便用目标显示LED(发光二极管)照射呈辐射状喷出的清洗水,以提高视觉效果。
这里所用的入室检测传感器600可靠且在较早的定时检测到使用者进入厕所,使座便器部400开始升温。因而,例如使用者在夜间未开启厕所的主照明而进入时,也可在非常早的定时打开卫生清洗装置100的盖部500。
而且,在入室检测传感器600检测到人体的瞬间,点亮男子小便用目标显示LED。由此,便器700的内部的光以及从便器700漏出的光隐约地照亮便器700的周边。由此,可抑制睡眠中的使用者苏醒。另外,可进行安全性优异的厕所间接照明。
(10-b)男子小便用时
若使用者操作遥控装置300的座便器开合开关(未图示),则控制部90利用座便器便盖开合装置使座便器部400从合上状态成为打开状态。另外,控制部90停止向座便器加热器450通电,并且熄灭座便器调温灯RA1。由此,进一步提高节能性。另外,还点亮男子小便用目标显示LED。这里,男子小便用目标显示LED在便器700内向男子小便用的目标部分照射光。
此外,在座便器部400及盖部500打开的状态下5分钟未从入室检测传感器600接收到入室检测信号时,控制部90利用座便器便盖开合装置,使座便器部400及盖部500从打开状态成为合上状态。
(10-c)就座及排便时
控制部90基于来自就座传感器610的就座检测信号,测量使用者就座到座便器部400后经过的时间。而且,利用加热器驱动部402使座便器部400以图86所示的模式升温。
另外,若使用者就座于座便器部400,则进行图90所示的预加热,以对包含热交换器9的水回路进行加热。如上所述,未提供清洗水给热交换器9时,控制部90断开配置于热交换器9的加热器(例如护套式加热器91、92)。利用流量传感器8检测是否有清洗水供给热交换器9。但是,在第一次导通护套式加热器91、92时,水回路中未通水,因此在水回路水满之前的时间(约3秒),即使流量传感器8检测出预定的流量也不向护套式加热器91、92通电。
另外,若使用者就座于座便器部400,控制部90使除臭单元220工作。在使用者持续就座于座便器部400的期间内,除臭单元220最大持续30分钟的动作状态。除臭单元220的风量可在三个阶段之间切换。从使用者就座起到开始清洗之前,风量设定为“中”,清洗过程中,风量设定为“弱”,在使用者离座起1分钟内,风量设定为“强”。
(10-d)人体清洗时
若使用者按下遥控装置300的臀部开关312或女性专用开关313,则控制部90进行上述预清洗以加热水回路。由此,可防止向使用者喷出冷水。
在热交换器9的出热水温度传感器98检测出的温度持续为规定温度(32℃)规定时间(3秒)以上的情况下,控制部90结束预清洗。在预清洗结束后,控制部90在止水电磁阀7关闭的状态下,利用喷嘴驱动电动机20m使臀部喷嘴21或女性专用喷嘴22突出。由此,可防止臀部喷嘴21或女性专用喷嘴22突出时清洗水溅到使用者。
在臀部喷嘴21或女性专用喷嘴22到达标准位置后,控制部90通过控制泵11,使用遥控装置300以使用者设定的水势(水量)进行人体清洗。清洗的最大时间例如为5分钟。
若使用者按下遥控装置300的停止开关311,控制部90关闭止水电磁阀7,并且利用喷嘴驱动电动机20m将臀部喷嘴21或女性专用喷嘴22收纳到喷嘴部20内。
此后,控制部90利用喷嘴清洗喷嘴23进行后清洗以清扫喷嘴部20。
利用喷嘴部20进行清洗的过程中,控制部90使除臭单元220在弱状态下工作。由此,进行盥洗室内的除臭。
(10-e)离座时
若就座传感器610未检测到使用者就座,则控制部90一边利用喷嘴驱动电动机20m使臀部喷嘴21及女性专用喷嘴22前后移动,一边利用喷嘴清洗喷嘴23清洗喷嘴部20,以提高视觉效果。此时,控制部90通过点亮男子小便用目标显示LED来增强喷嘴清洗动作。
另外,控制部90在使用者离座后1分钟内,使除臭单元220在强状态下工作。由此,对盥洗室内进行强力除臭。
而且,在就座传感器610未检测到使用者就座、入室检测传感器600在3分钟内未检测到使用者的情况下,控制部90利用座便器便盖开合装置使盖部500从打开状态成为合成状态。
(10-f)离室时
入室检测传感器600在一定时间内未检测到使用者的情况下,控制部90利用座便器便盖开合装置将座便器部400及盖部50合上。另外,在入室检测传感器600未检测到使用者起1分钟后,控制部90切断加热器驱动部402向座便器加热器450的通电。由此,如厕装置1000的一连串动作序列结束。
<11>权利要求各构成要素与实施方式各要素的对应关系
下面,说明权利要求各构成要素与实施方式各要素的对应关系的例子,但本发明并不局限于下述例子。
上述实施方式中,就座面410U是就座面的例子,发热线463a是发热线的例子,搪瓷层463b是搪瓷层的例子,上部座便器外壳410是座便器的例子,绝缘被覆层462是绝缘层或绝缘被覆层的例子,绝缘被覆层462及耐热绝缘层455是绝缘层的例子,耐热绝缘层451是绝缘层或耐热绝缘层的例子。
另外,金属箔451、453是第一及第二金属箔的例子,引线470是引线的例子,连接部475是连接部的例子,耐热片480是绝缘材料的例子,硅树脂是树脂材料的例子。
作为权利要求的各构成要素,也可以采用具有权利要求所述的结构或功能的其它各种要素。
工业上的实用性
本发明能用于清洗人体局部的卫生清洗装置等。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修正后)一种座便器装置,其特征在于,包括:
座便器,该座便器具有就座面且包含金属材料;
发热线,该发热线设置在所述座便器的所述就座面的背面侧;
搪瓷层,该搪瓷层设置成覆盖所述发热线的外周部;以及
绝缘层,该绝缘层设置在所述座便器及所述搪瓷层之间,
所述绝缘层由耐热性比所述搪瓷层低的材料构成。
2.如权利要求1所述的座便器装置,其特征在于,
所述搪瓷层包含聚酯酰亚胺及聚酰胺酰亚胺中的至少一方。
3.如权利要求1所述的座便器装置,其特征在于,
所述搪瓷层的厚度及所述绝缘层的厚度总和为0.4mm以下。
4.如权利要求3所述的座便器装置,其特征在于,
所述厚度总和为0.2mm以下。
5.(删除)
6.如权利要求1所述的座便器装置,其特征在于,
所述绝缘层包含绝缘被覆层,该绝缘被覆层设置成覆盖所述搪瓷层的外周部。
7.如权利要求6所述的座便器装置,其特征在于,
所述绝缘被覆层包含氟树脂。
8.如权利要求6所述的座便器装置,其特征在于,
所述绝缘被覆层包含聚酰亚胺。
9.如权利要求6所述的座便器装置,其特征在于,
还包括第一及第二金属箔,该第一及第二金属箔设置在所述座便器的所述背面侧,
所述第一金属箔的一个表面粘贴在所述座便器的所述背面,
所述第二金属箔的一个表面粘贴在所述第一金属箔的另一表面,使得所述发热线、所述搪瓷层及所述绝缘被覆层被夹在所述第一金属箔和所述第二金属箔之间。
10.如权利要求9所述的座便器装置,其特征在于,
所述第一及第二金属箔由铝构成。
11.如权利要求9所述的座便器装置,其特征在于,
所述绝缘层包含耐热绝缘层,该耐热绝缘层设置在所述座便器的所述背面和所述第一金属箔之间。
12.如权利要求9所述的座便器装置,其特征在于,
还包括与所述发热线连接的引线,
所述引线和所述发热线的连接部设置在所述第一金属箔和第二金属箔之间。
13.如权利要求12所述的座便器装置,其特征在于,
所述连接部被绝缘材料被覆。
14.如权利要求12所述的座便器装置,其特征在于,
所述连接部被树脂材料被覆。
15.如权利要求12所述的座便器装置,其特征在于,
所述发热线由合金材料构成。
16.如权利要求15所述的座便器装置,其特征在于,
所述合金材料包含银及铜。
17.如权利要求1所述的座便器装置,其特征在于,
所述座便器由包含铝、铜、不锈钢、镀铝钢及镀铝锌钢中的至少一个在内的材料构成。
18.(新增)一种座便器装置,其特征在于,包括:
座便器,该座便器具有就座面且包含金属材料;
发热线,该发热线设置在所述座便器的所述就座面的背面侧;
搪瓷层,该搪瓷层设置成覆盖所述发热线的外周部;
绝缘被覆层,该绝缘被覆层设置成覆盖所述搪瓷层的外周部;以及
第二金属箔,该第二金属箔设置在所述座便器的所述背面侧,
所述发热线、所述搪瓷层及所述绝缘被覆层设置成被夹在所述第二金属箔和所述座便器的背面之间。
19.(新增)如权利要求18所述的座便器装置,其特征在于,
还包括第一金属箔,该第一金属箔设置在所述座便器的所述背面侧,
所述第一金属箔的一个表面粘贴在所述座便器的所述背面,
所述第二金属箔的一个表面粘贴在所述第一金属箔的另一表面,使得所述发热线、所述搪瓷层及所述绝缘被覆层被夹在所述第一金属箔和所述第二金属箔之间。

Claims (17)

1.一种座便器装置,其特征在于,包括:
座便器,该座便器具有就座面且包含金属材料;
发热线,该发热线设置在所述座便器的所述就座面的背面侧;
搪瓷层,该搪瓷层设置成覆盖所述发热线的外周部;以及
绝缘层,该绝缘层设置在所述座便器及所述搪瓷层之间。
2.如权利要求1所述的座便器装置,其特征在于,
所述搪瓷层包含聚酯酰亚胺及聚酰胺酰亚胺中的至少一方。
3.如权利要求1所述的座便器装置,其特征在于,
所述搪瓷层的厚度及所述绝缘层的厚度总和为0.4mm以下。
4.如权利要求3所述的座便器装置,其特征在于,
所述厚度总和为0.2mm以下。
5.如权利要求1所述的座便器装置,其特征在于,
所述绝缘层由耐热性比所述搪瓷层低的材料构成。
6.如权利要求1所述的座便器装置,其特征在于,
所述绝缘层包含绝缘被覆层,该绝缘被覆层设置成覆盖所述搪瓷层的外周部。
7.如权利要求6所述的座便器装置,其特征在于,
所述绝缘被覆层包含氟树脂。
8.如权利要求6所述的座便器装置,其特征在于,
所述绝缘被覆层包含聚酰亚胺。
9.如权利要求6所述的座便器装置,其特征在于,
还包括第一及第二金属箔,该第一及第二金属箔设置在所述座便器的所述背面侧,
所述第一金属箔的一个表面粘贴在所述座便器的所述背面,
所述第二金属箔的一个表面粘贴在所述第一金属箔的另一表面,使得所述发热线、所述搪瓷层及所述绝缘被覆层被夹在所述第一金属箔和所述第二金属箔之间。
10.如权利要求9所述的座便器装置,其特征在于,
所述第一及第二金属箔由铝构成。
11.如权利要求9所述的座便器装置,其特征在于,
所述绝缘层包含耐热绝缘层,该耐热绝缘层设置在所述座便器的所述背面和所述第一金属箔之间。
12.如权利要求9所述的座便器装置,其特征在于,
还包括与所述发热线连接的引线,
所述引线和所述发热线的连接部设置在所述第一金属箔和第二金属箔之间。
13.如权利要求12所述的座便器装置,其特征在于,
所述连接部被绝缘材料被覆。
14.如权利要求12所述的座便器装置,其特征在于,
所述连接部被树脂材料被覆。
15.如权利要求12所述的座便器装置,其特征在于,
所述发热线由合金材料构成。
16.如权利要求15所述的座便器装置,其特征在于,
所述合金材料包含银及铜。
17.如权利要求1所述的座便器装置,其特征在于,
所述座便器由包含铝、铜、不锈钢、镀铝钢及镀铝锌钢中的至少一个在内的材料构成。
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