JP2004116206A - 温水加熱制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ヒータに交流電圧を印可するスイッチング手段の誤点弧あるいは誤消弧を防止し、精度の良い温度制御を実現する。
【解決手段】ヒータ出力要求値に応じて、ヒータへの通電方式を通常の位相制御と間欠位相制御とで切り替え、さらにヒータに交流電圧を印可するスイッチング手段へのオン信号のパルス幅は前記スイッチング手段が確実にオンできる幅でかつ最小の値にすることで、スイッチング手段の誤点弧あるいは誤消弧を防止し、かつ精度の良い温度制御ならびに広範囲のヒータ出力を可能する。
【選択図】 図１
【解決手段】ヒータ出力要求値に応じて、ヒータへの通電方式を通常の位相制御と間欠位相制御とで切り替え、さらにヒータに交流電圧を印可するスイッチング手段へのオン信号のパルス幅は前記スイッチング手段が確実にオンできる幅でかつ最小の値にすることで、スイッチング手段の誤点弧あるいは誤消弧を防止し、かつ精度の良い温度制御ならびに広範囲のヒータ出力を可能する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に温水を加熱制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、人体局部の洗浄を行う衛生洗浄装置においては、局部洗浄水の温度制御を行う温水制御機能、便座温度の制御を行う便座温度制御機能、局部乾燥用の乾燥温度制御機能、室内暖房用の室温制御機能といったヒータ機能を持ったものが一般的となっている。また、それらヒータが交流駆動ヒータの場合、トライアック等のスイッチング手段にオン信号を出力することで、交流電圧をヒータへ印加するといった手段が一般的であり、更に温水制御機能のような迅速かつ精度を要求される温度制御に対しては、ヒータへの導通時間を制御する位相制御が有効な手段であることが知られている。位相制御の具体的な方法は、温水の温度と、温水の目標温度とからヒータに通電する熱量及びその熱量に応じた通電時間を算出し、ヒータに印可される通電時間が算出された値になるよう、交流電源のゼロクロス点から所定時間経過後にスイッチング手段にオン指令を出力し、次のゼロクロス点までヒータを通電するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−６０９８１ 号公報（第４−８頁、図６ｂ）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、交流駆動ヒータの位相制御で温度制御を行う場合、前述したようにゼロクロス点を基準としてスイッチング手段のオン／オフのタイミングを制御する為、例えば導通角９０°付近でスイッチング手段をオンして導通した場合、機器の誤動作を引き起こすノイズが誘発されてしまう為、ノイズ対策を特別に行うか、或いは予め限定された位相パターンに従い、必要熱量に最も近い熱量となる位相パターンを選択する位相パターン制御を行っていた。しかし、この方法だと、吐水量や設定温度の急激な変化に制御が追従できず、吐水量を使用者が設定した水量より絞り込んで吐水温度を確保したり、設定温度に対する吐水温度の偏差が非常に大きい為、使用者が設定した設定温度まで吐水温度を上昇させることができなかったり、或いは設定温度を遥かに超えた温度で吐水する、所謂オーバーシュートを引き起こし、使用者に不快感を与える原因となっていた。
【０００５】
本発明は上述の問題に鑑み、特別にノイズ対策を必要とせず、更に必要熱量に近似の位相パターンを選択するのではなく、必要熱量に応じノイズやフリッカを防止する最適な位相パターンを選択し、且つ連続的に精度良く通電時間を制御する位相制御技術の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では次の構成を採用した。温水供給環境を制御する衛生洗浄装置のヒータ制御装置であって、商用電源周波数を検出する周波数検出部と、吐水流量を検出する流量検知部と、給水温度を検出する温度検知部と、吐水温度を設定する温度設定部と、商用電源のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出手段と、前記温度検知部と前記温度設定部より算出された温度差に前記流量検知部より算出された流量を積算することで熱量を算出し、更にヒータのＯＮディレイ時間を算出する位相制御手段と、前記ゼロクロス検出手段により検出されたゼロクロス点において前記位相制御手段より算出されたＯＮディレイ時間経過後にトライアックのスイッチング手段を制御する制御部を備えることを要旨とする。
【０００７】
請求項１では、予め設定された吐水温度まで水を加熱する場合、必要熱量に応じ機器の誤動作を引き起こす原因の１つであるノイズの誘発と、照明がちらつくフリッカの発生を防止することを優先したＯＮディレイ時間を算出する。これにより、ノイズの誘発やフリッカの発生を防止しつつ、使用者が設定した温度と水量を容易に確保することが可能となる。
【０００８】
また請求項２では、請求項１記載の衛生洗浄装置のヒータ制御装置であって、必要熱量とヒータ容量の割合に応じ、ノイズの誘発やフリッカの発生を防止するようヒータ通電の連続オン時間と連続オフ時間がそれぞれ３半波未満である所定の位相パターンから選択することにした。これにより、ノイズの誘発やフリッカの発生を防止した上、使用者が設定した吐水量や設定温度の急激な変化にも制御を追従させることができ、使用者が設定した水量と水温を安定的に確保することも可能となる。
【０００９】
また請求項３では、請求項２記載の衛生洗浄装置のヒータ制御装置であって、必要熱量とヒータ容量の割合が、０［％］から１００［％］までの割合に応じ１８分割された位相パターンから１つの位相パターンを選択することにした。これにより、ノイズの誘発やフリッカの発生を防止した上、使用者が設定した吐水量や設定温度、更に給水温度の急激な変化にも精度よく制御を追従させることができ、使用者が設定した水量と水温を高精度、且つ安定的に確保することも可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の内容をより理解するため、以下に実施例を用いて詳説する。
【００１１】
【実施例】
図１に本発明に係わる衛生洗浄装置の要部ブロック構成図を示す。この衛生洗浄装置１は、温度設定部２と、温度検知部３と、流量検知部９と、周波数検出部１０と、ゼロクロス検出手段６と、温水ヒータ７と、トライアックのスイッチング手段８と制御部５から構成される。制御部５は例えばマイクロコンピュータであり、制御部５における位相制御手段４は熱量算出演算、出力比率算出演算、通電時間算出演算を備える。温度設定部２と温度検知部３より検出された温度の差分に流量検知部９より検出された流量を積算し熱量を算出する。次に、ヒータ出力に占める左記熱量の割合である出力比率を算出し、周波数検出部１０より検出された周波数に応じ左記出力比率より通電時間を算出する。次に、ゼロクロス検出手段６により検出されたゼロクロス点より左記通電時間経過したところでトライアックのスイッチング手段８をオンさせ、次のゼロクロス点で左記スイッチング手段８をオフさせることで、温水ヒータ７への印加を制御することができる。
【００１２】
次に、図１を詳細に説明する。先ず、熱量算出演算は、温度設定部２の吐水温度設定装置により設定された設定温度と温度検知部３の給水温度検出手段より検出された給水温度の温度差を算出する。次に、流量検知部９の吐水流量検出手段により検出された吐水流量と前記温度差の積より出力熱量を算出する。設定温度をＴｓ、給水温度をＴｇ、設定温度Ｔｓと給水温度Ｔｇの差をＴｑ、吐水流量をＲｔ、出力熱量をＱとすると数１式のとおりとなる。
【００１３】
【数１】
【００１４】
具体的に、設定温度Ｔｓ＝４０［℃］、給水温度Ｔｇ＝１０［℃］、吐水流量Ｒｔ＝５［ｃｃ／ｓ］とすると数２式のとおりとなる。
【００１５】
【数２】
【００１６】
次に出力比率算出演算は、前記出力熱量［ｃａｌ］が最大出力熱量［ｃａｌ］に対する出力比率［％］を算出する。例えば、ヒータ容量Ｑｈ＝１２００［Ｗ］と仮定すると、出力熱量［ｃａｌ］、最大出力熱量［ｃａｌ］に対する出力比率［％］はそれぞれ図１７のようになる。次に、図１７の出力熱量［ｃａｌ］と出力比率［％］の関係は図１３、数３式のとおりとなる。
【００１７】
【数３】
【００１８】
例えば、数２式の（２）より出力熱量Ｑ＝１５０［ｃａｌ］とすると、数１式のとおりとなる。
【００１９】
【数４】
【００２０】
従って、出力熱量Ｑ＝１５０［ｃａｌ］の場合、出力比率Ｐａ＝５２．２１５［％］となる。
【００２１】
次に通電時間算出演算は、前記出力比率Ｐａ［％］と図１６より、増加対象半波１半波あたりの出力比率Ｐｚ［％］を算出する。図１６より増加対象半波１半波あたりの出力比率Ｐｚ［％］は、前記出力比率Ｐａ＝５２．２１５［％］とすると数５式のとおりとなる。
【００２２】
【数５】
【００２３】
次に、増加対象半波１半波あたりの出力比率Ｐｚ［％］に対するヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］を算出する。ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］は、ヒータ容量Ｑｈ＝１２００［Ｗ］、増加対象半波１半波あたりの出力比率Ｐｚ＝４．４３［％］とすると数６式のとおりとなる。
【００２４】
【数６】
【００２５】
次に、周波数検出部１０の周波数検出手段より、電源周波数が５０［Ｈｚ］、又は６０［Ｈｚ］か判定する。
ところで、ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］と、ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］となるようなトライアック制御のゼロクロス点からのＯＮディレイ時間ｔ［ｍｓ］の関係を表すと数７式のとおりとなる。
【００２６】
【数７】
【００２７】
数７式の（１）より、ヒータ出力Ｐｅ＝５３．１６［Ｗ］、周波数５０［Ｈｚ］とすると数８式のとおりとなる。
【００２８】
【数８】
【００２９】
ところで、出力比率Ｐａ＝５２．２１５［％］は、５０．０≦Ｐａ＜６２．５であることから、図９のパターン出力となり、図９の▲１▼▲２▼▲３▼▲４▼の各半波は、ゼロクロス点からＯＮディレイ時間ｔ＝８．０６［ｍｓ］でヒータ用トライアックのスイッチング手段８を制御することで、前記設定温度Ｔｓ＝４０［℃］、前記給水温度Ｔｇ＝１０［℃］、前記吐水流量Ｒｔ＝５［ｃｃ／ｓ］の場合に、前記設定温度Ｔｓと同様の吐水温度４０［℃］を制御可能となる。
【００３０】
図２に本発明における演算装置の演算処理フローを示す。温度検知部３にて給水温度を検出する。次に、温度設定部２より取り込まれた設定温度と、温度検知部３より入力された吐水温度の差と、流量検知部９より検出された吐水流量の積より、設定温度まで沸し上げるのに必要な熱量Ｑ［ｃａｌ］を熱量算出演算にて算出する。次に、数３式より左記熱量Ｑ［ｃａｌ］に対する出力比率Ｐａ［％］を算出する。次に、図１６より左記出力比率Ｐａ［％］の場合の増加対象半波１半波あたりの出力比率Ｐｚ［％］を算出する。次に、前記出力比率Ｐｚ［％］と数６式よりヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］を算出する。次に、周波数検出部より周波数が５０［Ｈｚ］、６０［Ｈｚ］の何れか検出し、その検出結果によって、数７式の（１）又は（２）と前記ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］より通電時間ｔ［ｍｓ］を算出し、左記通電時間ｔ［ｍｓ］に基づきヒータ用トライアックを制御する。
【００３１】
図１４は周波数５０［Ｈｚ］の場合のＯＮディレイ時間［ｍｓ］とヒータ出力［Ｗ］の関係、数７式の（１）を表している。
【００３２】
図１５は周波数６０［Ｈｚ］の場合のＯＮディレイ時間［ｍｓ］とヒータ出力［Ｗ］の関係、数７式の（２）を表している。
【００３３】
図３は、位相角≦６０°、又は位相角≧１２０°を満足する位相パターンを表している。この位相パターンだと、フリッカ防止には非常に効果があるが、ヒータ通電オンとオフの切替えを頻繁に行う為、機器の誤動作を引き起こす原因の１つであるノイズの誘発を完全に防止することは難しい。
【００３４】
図４は、図３と同様に位相角≦６０°、又は位相角≧１２０°を満足する位相パターンであるが、ノイズの誘発を防止する為にヒータ通電オンとオフの切替え回数を極力低減している。更に、照明がちらつく現象、所謂フリッカはヒータ通電の連続オン時間と連続オフ時間がそれぞれ３半波以上になると発生することが知られており、そのことを踏まえヒータ通電の連続オン時間と連続オフ時間がそれぞれ３半波未満になるよう設計された一例である。
【００３５】
図５から図１２までの各図は、図４の設計を踏襲しつつ、ヒータ出力が０［％］から１００［％］までの連続した位相パターンを表した一例である。尚、各図について以下に詳述する。
【００３６】
図５は図１７の出力比率［％］が０［％］以上１２．５［％］未満の場合の出力波形を表している。例えば、出力比率［％］が０［％］≦Ｐａ［％］＜１２．５［％］を満足するＰａがあると仮定する。図１６、数６式より、図５内の斜線部分▲１▼▲２▼▲３▼▲４▼の出力比率Ｐｚ［％］、ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］は数９式のとおりとなる。
【００３７】
【数９】
【００３８】
次に、このヒータ容量Ｑｈ＝１２００［Ｗ］、周波数５０［Ｈｚ］地域で使用されているとすると、数７式の（１）と数９式の（２）より数１０式のとおりとなる。
【００３９】
【数１０】
【００４０】
例えば、出力比率Ｐａ［％］＝１０［％］であるとすると、ＯＮディレイ時間ｔ［ｍｓ］は数１０式より数１１式のとおりとなる。
【００４１】
【数１１】
【００４２】
つまり、上記例の場合、図５内の斜線部分▲１▼▲２▼▲３▼▲４▼は、ゼロクロス点から６．６４［ｍｓ］経過後にトライアックがオンすることになる。
【００４３】
図６は図１７の出力比率［％］が１２．５［％］以上１５．６２５［％］未満、１５．６２５［％］以上１８．７５［％］未満、１８．７５［％］以上２１．８７５［％］未満、２１．８７５［％］以上２５．０［％］未満の各出力波形を表している。例えば、出力比率［％］が２１．８７５［％］≦Ｐａ［％］＜２５．０［％］を満足するＰａがあるとする。図６内の斜線部分▲１▼の出力比率Ｐｚ［％］、ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］は、図１６、数６式より数１２式のとおりとなる。
【００４４】
【数１２】
【００４５】
例えば、前記出力比率Ｐａ［％］＝２４［％］、このヒータ容量Ｑｈ＝１２００［Ｗ］、周波数５０［Ｈｚ］地域で使用されていると仮定すると、数７式の（１）と数１２式の（２）より数１３式のとおりとなる。
【００４６】
【数１３】
【００４７】
つまり、上記例の場合、図６内の斜線部分▲１▼は、ゼロクロス点から２．３９［ｍｓ］経過後にトライアックがオンすることになる。
【００４８】
図７は図１７の出力比率［％］が２５．０［％］以上２８．１２５［％］未満、２８．１２５［％］以上３１．２５［％］未満、３１．２５［％］以上３４．３７５［％］未満、３４．３７５［％］以上３７．５［％］未満の各出力波形を表している。例えば、出力比率［％］が２８．１２５［％］≦Ｐａ［％］＜３１．２５［％］を満足するＰａがあるとする。図７内の斜線部分▲１▼の出力比率Ｐｚ［％］、ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］は、図１６、数６式より数１４式のとおりとなる。
【００４９】
【数１４】
【００５０】
例えば、前記出力比率Ｐａ［％］＝３０［％］、このヒータ容量Ｑｈ＝１２００［Ｗ］、周波数５０［Ｈｚ］地域で使用されているとすると、数７式の（１）と数１４式の（２）より数１５式のとおりとなる。
【００５１】
【数１５】
【００５２】
つまり、上記例の場合、図７内の斜線部分▲１▼は、ゼロクロス点から６．９９［ｍｓ］経過後にトライアックがオンすることになる。
【００５３】
図８は図１７の出力比率［％］が３７．５［％］以上４６．８７５［％］未満、４６．８７５［％］以上５０．０［％］未満の各出力波形を表している。例えば、出力比率［％］が３７．５［％］≦Ｐａ［％］＜４６．８７５［％］を満足するＰａがあるとする。図８内の斜線部分▲１▼▲２▼▲３▼の出力比率Ｐｚ［％］、ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］は、図１６、数６式より数１６式のとおりとなる。
【００５４】
【数１６】
【００５５】
例えば、前記出力比率Ｐａ［％］＝４０［％］、このヒータ容量Ｑｈ＝１２００［Ｗ］、周波数５０［Ｈｚ］地域で使用されているとすると、数７式の（１）と数１６式の（２）より数１７式のとおりとなる。
【００５６】
【数１７】
【００５７】
つまり、上記例の場合、図８内の斜線部分▲１▼▲２▼▲３▼は、ゼロクロス点から７．７６［ｍｓ］経過後にトライアックがオンすることになる。
【００５８】
図９は図１７の出力比率［％］が５０．０［％］以上６２．５［％］未満の各出力波形を表している。例えば、出力比率［％］が５０．０［％］≦Ｐａ［％］＜６２．５［％］を満足するＰａがあると仮定する。図９内の斜線部分▲１▼▲２▼▲３▼▲４▼の出力比率Ｐｚ［％］、ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］は、図１６、数６式より数１８式のとおりとなる。
【００５９】
【数１８】
【００６０】
例えば、前記出力比率Ｐａ［％］＝６０［％］、このヒータ容量Ｑｈ＝１２００［Ｗ］、周波数５０［Ｈｚ］地域で使用されているとすると、数７式の（１）と数１８式の（２）より数１９式のとおりとなる。
【００６１】
【数１９】
【００６２】
つまり、上記例の場合、図９内の斜線部分▲１▼▲２▼▲３▼▲４▼は、ゼロクロス点から６．６４［ｍｓ］経過後にトライアックがオンすることになる。
【００６３】
図１０は図１７の出力比率［％］が６２．５［％］以上７１．８７５［％］未満、７１．８７５［％］以上７５．０［％］未満の各出力波形を表している。例えば、出力比率［％］が７１．８７５［％］≦Ｐａ［％］＜７５．０［％］を満足するＰａがあると仮定する。図１０内の斜線部分▲１▼▲２▼の出力比率Ｐｚ［％］、ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］は、図１６、数６式より数２０式のとおりとなる。
【００６４】
【数２０】
【００６５】
例えば、前記出力比率Ｐａ［％］＝７４［％］、このヒータ容量Ｑｈ＝１２００［Ｗ］、周波数５０［Ｈｚ］地域で使用されているとすると、数７式の（１）と数１５式の（２）より数２１式のとおりとなる。
【００６６】
【数２１】
【００６７】
つまり、上記例の場合、図１０内の斜線部分▲１▼▲２▼は、ゼロクロス点から６．５７［ｍｓ］経過後にトライアックがオンすることになる。
【００６８】
図１１は図１７の出力比率［％］が７５．０［％］以上８１．２５［％］未満、８１．２５［％］以上８７．５［％］未満の各出力波形を表している。例えば、出力比率［％］が７５．０［％］≦Ｐａ［％］＜８１．２５［％］を満足するＰａがあると仮定する。図１１内の斜線部分▲１▼▲２▼の出力比率Ｐｚ［％］、ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］は、図１６、数６式より数２２式のとおりとなる。
【００６９】
【数２２】
【００７０】
例えば、前記出力比率Ｐａ［％］＝８０［％］、このヒータ容量Ｑｈ＝１２００［Ｗ］、周波数５０［Ｈｚ］地域で使用されているとすると、数７式の（１）と数２２式の（２）より数２３式のとおりとなる。
【００７１】
【数２３】
【００７２】
つまり、上記例の場合、図１１内の斜線部分▲１▼▲２▼は、ゼロクロス点から２．０２［ｍｓ］経過後にトライアックがオンすることになる。
【００７３】
図１２は図１７の出力比率［％］が８７．５［％］以上９３．７５［％］未満、９３．７５［％］以上１００［％］未満の各出力波形を表している。例えば、出力比率［％］が８７．５［％］≦Ｐａ［％］＜９３．７５［％］を満足するＰａがあると仮定する。図１２内の斜線部分▲１▼▲２▼の出力比率Ｐｚ［％］、ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］は、図１６、数６式より数２４式のとおりとなる。
【００７４】
【数２４】
【００７５】
例えば、前記出力比率Ｐａ［％］＝９０［％］、このヒータ容量Ｑｈ＝１２００［Ｗ］、周波数５０［Ｈｚ］地域で使用されているとすると、数７式の（１）と数１９式の（２）より数２５式のとおりとなる。
【００７６】
【数２５】
【００７７】
つまり、上記例の場合、図１２内の斜線部分▲１▼▲２▼は、ゼロクロス点から３．０１［ｍｓ］経過後にトライアックがオンすることになる。
【００７８】
以上のように、出力比率Ｐａ［％］に応じてノイズ低減、フリッカ防止を考慮した位相パターンへ切替え、ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］に応じてゼロクロス点からのＯＮディレイ時間ｔ［ｍｓ］を算出し、ヒータ用トライアックのスイッチング手段を制御することで、吐水量や設定温度の急激な変化にも精度の良い温度制御が可能となり、且つ機器の誤動作を引き起こす原因の１つであるノイズの誘発やフリッカの発生を防止することができる。
【００７９】
以上、各種の実施例について説明してきたが、本発明は上記すべての実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することができる。
【００８０】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
【００８１】
請求項１では、算出した沸き上げ熱量とヒータ出力比率に応じ、機器の誤動作を引き起こすノイズの誘発とフリッカの発生を防止することを優先してヒータのＯＮディレイ時間を算出し、更に算出されたヒータのＯＮディレイ時間に基づきヒータの通電を精度よく制御することができる。この方法により、使用者が設定した水量と吐水温度を確保することができるようになる。
【００８２】
請求項２では、算出した沸き上げ熱量とヒータ出力比率に応じ、機器の誤動作を引き起こすノイズの誘発とフリッカの発生を防止するようヒータ通電の連続オン時間と連続オフ時間がそれぞれ３半波未満である所定の位相パターンより１つの位相パターンを選択し、更に算出されたヒータのＯＮディレイ時間に基づき、ヒータの通電を精度よく制御することができる。この方法により、使用者が設定した水量と吐水温度を確保することができるようになる。
【００８３】
請求項３では、算出した沸き上げ熱量とヒータ出力比率が０［％］から１００［％］までの割合に応じ、機器の誤動作を引き起こすノイズの誘発とフリッカを防止するよう１８分割されたヒータの位相パターンから１つを選択し、更に算出されたヒータのＯＮディレイ時間に基づき、ヒータの通電を精度よく制御することができる。この方法により、吐水量や設定温度の急激な変化にも制御は追従できる上、使用者が設定した水量と吐水温度を確保することができるようになる。
【００８４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる衛生洗浄装置の要部ブロック構成図
【図２】本発明に係わる演算装置の演算処理フロー図
【図３】従来技術における位相角≦６０°、又は位相角≧１２０°を満足する位相パターンの一例を示す波形図
【図４】本発明に係わる位相角≦６０°、又は位相角≧１２０°を満足し、且つノイズの誘発を防止、フリッカを防止する位相パターンの一例を示す波形図
【図５】本発明に係わる出力比率［％］が０［％］以上１２．５［％］未満の位相パターンの一例を示す波形図
【図６】本発明に係わる出力比率［％］が１２．５［％］以上２５［％］未満の位相パターンの一例を示す波形図
【図７】本発明に係わる出力比率［％］が２５［％］以上３７．５［％］未満の位相パターンの一例を示す波形図
【図８】本発明に係わる出力比率［％］が３７．５［％］以上５０［％］未満の位相パターンの一例を示す波形図
【図９】本発明に係わる出力比率［％］が５０［％］以上６２．５［％］未満の位相パターンの一例を示す波形図
【図１０】本発明に係わる出力比率［％］が６２．５［％］以上７５［％］未満の位相パターンの一例を示す波形図
【図１１】本発明に係わる出力比率［％］が７５［％］以上８７．５［％］未満の位相パターンの一例を示す波形図
【図１２】本発明に係わる出力比率［％］が８７．５［％］以上１００［％］未満の位相パターンの一例を示す波形図
【図１３】ヒータ容量１２００［Ｗ］における出力熱量［ｃａｌ］と出力比率［％］の関係図
【図１４】周波数５０［Ｈｚ］におけるＯＮディレイ時間［ｍｓ］とヒータ出力［Ｗ］の関係図
【図１５】周波数６０［Ｈｚ］におけるＯＮディレイ時間［ｍｓ］とヒータ出力［Ｗ］の関係図
【図１６】ヒータ容量１２００［Ｗ］における出力比率［％］と増加対象となる半波数と各対象半波の出力比率［％］を算出する算出式の関係図
【図１７】ヒータ容量１２００［Ｗ］における出力Ｗ数［Ｗ］と出力熱量［ｃａｌ］と出力比率［％］とＯＮディレイ時間［ｍｓ］の関係図
【符号の説明】
１…衛生洗浄装置、２…温度設定部、３…温度検知部、４…位相制御手段、
５…制御部、６…ゼロクロス検出手段、７…温水ヒータ、
８…トライアックのスイッチング手段、９…流量検知部、１０…周波数検出部
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に温水を加熱制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、人体局部の洗浄を行う衛生洗浄装置においては、局部洗浄水の温度制御を行う温水制御機能、便座温度の制御を行う便座温度制御機能、局部乾燥用の乾燥温度制御機能、室内暖房用の室温制御機能といったヒータ機能を持ったものが一般的となっている。また、それらヒータが交流駆動ヒータの場合、トライアック等のスイッチング手段にオン信号を出力することで、交流電圧をヒータへ印加するといった手段が一般的であり、更に温水制御機能のような迅速かつ精度を要求される温度制御に対しては、ヒータへの導通時間を制御する位相制御が有効な手段であることが知られている。位相制御の具体的な方法は、温水の温度と、温水の目標温度とからヒータに通電する熱量及びその熱量に応じた通電時間を算出し、ヒータに印可される通電時間が算出された値になるよう、交流電源のゼロクロス点から所定時間経過後にスイッチング手段にオン指令を出力し、次のゼロクロス点までヒータを通電するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−６０９８１ 号公報（第４−８頁、図６ｂ）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、交流駆動ヒータの位相制御で温度制御を行う場合、前述したようにゼロクロス点を基準としてスイッチング手段のオン／オフのタイミングを制御する為、例えば導通角９０°付近でスイッチング手段をオンして導通した場合、機器の誤動作を引き起こすノイズが誘発されてしまう為、ノイズ対策を特別に行うか、或いは予め限定された位相パターンに従い、必要熱量に最も近い熱量となる位相パターンを選択する位相パターン制御を行っていた。しかし、この方法だと、吐水量や設定温度の急激な変化に制御が追従できず、吐水量を使用者が設定した水量より絞り込んで吐水温度を確保したり、設定温度に対する吐水温度の偏差が非常に大きい為、使用者が設定した設定温度まで吐水温度を上昇させることができなかったり、或いは設定温度を遥かに超えた温度で吐水する、所謂オーバーシュートを引き起こし、使用者に不快感を与える原因となっていた。
【０００５】
本発明は上述の問題に鑑み、特別にノイズ対策を必要とせず、更に必要熱量に近似の位相パターンを選択するのではなく、必要熱量に応じノイズやフリッカを防止する最適な位相パターンを選択し、且つ連続的に精度良く通電時間を制御する位相制御技術の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では次の構成を採用した。温水供給環境を制御する衛生洗浄装置のヒータ制御装置であって、商用電源周波数を検出する周波数検出部と、吐水流量を検出する流量検知部と、給水温度を検出する温度検知部と、吐水温度を設定する温度設定部と、商用電源のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出手段と、前記温度検知部と前記温度設定部より算出された温度差に前記流量検知部より算出された流量を積算することで熱量を算出し、更にヒータのＯＮディレイ時間を算出する位相制御手段と、前記ゼロクロス検出手段により検出されたゼロクロス点において前記位相制御手段より算出されたＯＮディレイ時間経過後にトライアックのスイッチング手段を制御する制御部を備えることを要旨とする。
【０００７】
請求項１では、予め設定された吐水温度まで水を加熱する場合、必要熱量に応じ機器の誤動作を引き起こす原因の１つであるノイズの誘発と、照明がちらつくフリッカの発生を防止することを優先したＯＮディレイ時間を算出する。これにより、ノイズの誘発やフリッカの発生を防止しつつ、使用者が設定した温度と水量を容易に確保することが可能となる。
【０００８】
また請求項２では、請求項１記載の衛生洗浄装置のヒータ制御装置であって、必要熱量とヒータ容量の割合に応じ、ノイズの誘発やフリッカの発生を防止するようヒータ通電の連続オン時間と連続オフ時間がそれぞれ３半波未満である所定の位相パターンから選択することにした。これにより、ノイズの誘発やフリッカの発生を防止した上、使用者が設定した吐水量や設定温度の急激な変化にも制御を追従させることができ、使用者が設定した水量と水温を安定的に確保することも可能となる。
【０００９】
また請求項３では、請求項２記載の衛生洗浄装置のヒータ制御装置であって、必要熱量とヒータ容量の割合が、０［％］から１００［％］までの割合に応じ１８分割された位相パターンから１つの位相パターンを選択することにした。これにより、ノイズの誘発やフリッカの発生を防止した上、使用者が設定した吐水量や設定温度、更に給水温度の急激な変化にも精度よく制御を追従させることができ、使用者が設定した水量と水温を高精度、且つ安定的に確保することも可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の内容をより理解するため、以下に実施例を用いて詳説する。
【００１１】
【実施例】
図１に本発明に係わる衛生洗浄装置の要部ブロック構成図を示す。この衛生洗浄装置１は、温度設定部２と、温度検知部３と、流量検知部９と、周波数検出部１０と、ゼロクロス検出手段６と、温水ヒータ７と、トライアックのスイッチング手段８と制御部５から構成される。制御部５は例えばマイクロコンピュータであり、制御部５における位相制御手段４は熱量算出演算、出力比率算出演算、通電時間算出演算を備える。温度設定部２と温度検知部３より検出された温度の差分に流量検知部９より検出された流量を積算し熱量を算出する。次に、ヒータ出力に占める左記熱量の割合である出力比率を算出し、周波数検出部１０より検出された周波数に応じ左記出力比率より通電時間を算出する。次に、ゼロクロス検出手段６により検出されたゼロクロス点より左記通電時間経過したところでトライアックのスイッチング手段８をオンさせ、次のゼロクロス点で左記スイッチング手段８をオフさせることで、温水ヒータ７への印加を制御することができる。
【００１２】
次に、図１を詳細に説明する。先ず、熱量算出演算は、温度設定部２の吐水温度設定装置により設定された設定温度と温度検知部３の給水温度検出手段より検出された給水温度の温度差を算出する。次に、流量検知部９の吐水流量検出手段により検出された吐水流量と前記温度差の積より出力熱量を算出する。設定温度をＴｓ、給水温度をＴｇ、設定温度Ｔｓと給水温度Ｔｇの差をＴｑ、吐水流量をＲｔ、出力熱量をＱとすると数１式のとおりとなる。
【００１３】
【数１】
具体的に、設定温度Ｔｓ＝４０［℃］、給水温度Ｔｇ＝１０［℃］、吐水流量Ｒｔ＝５［ｃｃ／ｓ］とすると数２式のとおりとなる。
【００１５】
【数２】
次に出力比率算出演算は、前記出力熱量［ｃａｌ］が最大出力熱量［ｃａｌ］に対する出力比率［％］を算出する。例えば、ヒータ容量Ｑｈ＝１２００［Ｗ］と仮定すると、出力熱量［ｃａｌ］、最大出力熱量［ｃａｌ］に対する出力比率［％］はそれぞれ図１７のようになる。次に、図１７の出力熱量［ｃａｌ］と出力比率［％］の関係は図１３、数３式のとおりとなる。
【００１７】
【数３】
例えば、数２式の（２）より出力熱量Ｑ＝１５０［ｃａｌ］とすると、数１式のとおりとなる。
【００１９】
【数４】
従って、出力熱量Ｑ＝１５０［ｃａｌ］の場合、出力比率Ｐａ＝５２．２１５［％］となる。
【００２１】
次に通電時間算出演算は、前記出力比率Ｐａ［％］と図１６より、増加対象半波１半波あたりの出力比率Ｐｚ［％］を算出する。図１６より増加対象半波１半波あたりの出力比率Ｐｚ［％］は、前記出力比率Ｐａ＝５２．２１５［％］とすると数５式のとおりとなる。
【００２２】
【数５】
次に、増加対象半波１半波あたりの出力比率Ｐｚ［％］に対するヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］を算出する。ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］は、ヒータ容量Ｑｈ＝１２００［Ｗ］、増加対象半波１半波あたりの出力比率Ｐｚ＝４．４３［％］とすると数６式のとおりとなる。
【００２４】
【数６】
次に、周波数検出部１０の周波数検出手段より、電源周波数が５０［Ｈｚ］、又は６０［Ｈｚ］か判定する。
ところで、ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］と、ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］となるようなトライアック制御のゼロクロス点からのＯＮディレイ時間ｔ［ｍｓ］の関係を表すと数７式のとおりとなる。
【００２６】
【数７】
数７式の（１）より、ヒータ出力Ｐｅ＝５３．１６［Ｗ］、周波数５０［Ｈｚ］とすると数８式のとおりとなる。
【００２８】
【数８】
ところで、出力比率Ｐａ＝５２．２１５［％］は、５０．０≦Ｐａ＜６２．５であることから、図９のパターン出力となり、図９の▲１▼▲２▼▲３▼▲４▼の各半波は、ゼロクロス点からＯＮディレイ時間ｔ＝８．０６［ｍｓ］でヒータ用トライアックのスイッチング手段８を制御することで、前記設定温度Ｔｓ＝４０［℃］、前記給水温度Ｔｇ＝１０［℃］、前記吐水流量Ｒｔ＝５［ｃｃ／ｓ］の場合に、前記設定温度Ｔｓと同様の吐水温度４０［℃］を制御可能となる。
【００３０】
図２に本発明における演算装置の演算処理フローを示す。温度検知部３にて給水温度を検出する。次に、温度設定部２より取り込まれた設定温度と、温度検知部３より入力された吐水温度の差と、流量検知部９より検出された吐水流量の積より、設定温度まで沸し上げるのに必要な熱量Ｑ［ｃａｌ］を熱量算出演算にて算出する。次に、数３式より左記熱量Ｑ［ｃａｌ］に対する出力比率Ｐａ［％］を算出する。次に、図１６より左記出力比率Ｐａ［％］の場合の増加対象半波１半波あたりの出力比率Ｐｚ［％］を算出する。次に、前記出力比率Ｐｚ［％］と数６式よりヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］を算出する。次に、周波数検出部より周波数が５０［Ｈｚ］、６０［Ｈｚ］の何れか検出し、その検出結果によって、数７式の（１）又は（２）と前記ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］より通電時間ｔ［ｍｓ］を算出し、左記通電時間ｔ［ｍｓ］に基づきヒータ用トライアックを制御する。
【００３１】
図１４は周波数５０［Ｈｚ］の場合のＯＮディレイ時間［ｍｓ］とヒータ出力［Ｗ］の関係、数７式の（１）を表している。
【００３２】
図１５は周波数６０［Ｈｚ］の場合のＯＮディレイ時間［ｍｓ］とヒータ出力［Ｗ］の関係、数７式の（２）を表している。
【００３３】
図３は、位相角≦６０°、又は位相角≧１２０°を満足する位相パターンを表している。この位相パターンだと、フリッカ防止には非常に効果があるが、ヒータ通電オンとオフの切替えを頻繁に行う為、機器の誤動作を引き起こす原因の１つであるノイズの誘発を完全に防止することは難しい。
【００３４】
図４は、図３と同様に位相角≦６０°、又は位相角≧１２０°を満足する位相パターンであるが、ノイズの誘発を防止する為にヒータ通電オンとオフの切替え回数を極力低減している。更に、照明がちらつく現象、所謂フリッカはヒータ通電の連続オン時間と連続オフ時間がそれぞれ３半波以上になると発生することが知られており、そのことを踏まえヒータ通電の連続オン時間と連続オフ時間がそれぞれ３半波未満になるよう設計された一例である。
【００３５】
図５から図１２までの各図は、図４の設計を踏襲しつつ、ヒータ出力が０［％］から１００［％］までの連続した位相パターンを表した一例である。尚、各図について以下に詳述する。
【００３６】
図５は図１７の出力比率［％］が０［％］以上１２．５［％］未満の場合の出力波形を表している。例えば、出力比率［％］が０［％］≦Ｐａ［％］＜１２．５［％］を満足するＰａがあると仮定する。図１６、数６式より、図５内の斜線部分▲１▼▲２▼▲３▼▲４▼の出力比率Ｐｚ［％］、ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］は数９式のとおりとなる。
【００３７】
【数９】
次に、このヒータ容量Ｑｈ＝１２００［Ｗ］、周波数５０［Ｈｚ］地域で使用されているとすると、数７式の（１）と数９式の（２）より数１０式のとおりとなる。
【００３９】
【数１０】
例えば、出力比率Ｐａ［％］＝１０［％］であるとすると、ＯＮディレイ時間ｔ［ｍｓ］は数１０式より数１１式のとおりとなる。
【００４１】
【数１１】
つまり、上記例の場合、図５内の斜線部分▲１▼▲２▼▲３▼▲４▼は、ゼロクロス点から６．６４［ｍｓ］経過後にトライアックがオンすることになる。
【００４３】
図６は図１７の出力比率［％］が１２．５［％］以上１５．６２５［％］未満、１５．６２５［％］以上１８．７５［％］未満、１８．７５［％］以上２１．８７５［％］未満、２１．８７５［％］以上２５．０［％］未満の各出力波形を表している。例えば、出力比率［％］が２１．８７５［％］≦Ｐａ［％］＜２５．０［％］を満足するＰａがあるとする。図６内の斜線部分▲１▼の出力比率Ｐｚ［％］、ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］は、図１６、数６式より数１２式のとおりとなる。
【００４４】
【数１２】
例えば、前記出力比率Ｐａ［％］＝２４［％］、このヒータ容量Ｑｈ＝１２００［Ｗ］、周波数５０［Ｈｚ］地域で使用されていると仮定すると、数７式の（１）と数１２式の（２）より数１３式のとおりとなる。
【００４６】
【数１３】
つまり、上記例の場合、図６内の斜線部分▲１▼は、ゼロクロス点から２．３９［ｍｓ］経過後にトライアックがオンすることになる。
【００４８】
図７は図１７の出力比率［％］が２５．０［％］以上２８．１２５［％］未満、２８．１２５［％］以上３１．２５［％］未満、３１．２５［％］以上３４．３７５［％］未満、３４．３７５［％］以上３７．５［％］未満の各出力波形を表している。例えば、出力比率［％］が２８．１２５［％］≦Ｐａ［％］＜３１．２５［％］を満足するＰａがあるとする。図７内の斜線部分▲１▼の出力比率Ｐｚ［％］、ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］は、図１６、数６式より数１４式のとおりとなる。
【００４９】
【数１４】
例えば、前記出力比率Ｐａ［％］＝３０［％］、このヒータ容量Ｑｈ＝１２００［Ｗ］、周波数５０［Ｈｚ］地域で使用されているとすると、数７式の（１）と数１４式の（２）より数１５式のとおりとなる。
【００５１】
【数１５】
つまり、上記例の場合、図７内の斜線部分▲１▼は、ゼロクロス点から６．９９［ｍｓ］経過後にトライアックがオンすることになる。
【００５３】
図８は図１７の出力比率［％］が３７．５［％］以上４６．８７５［％］未満、４６．８７５［％］以上５０．０［％］未満の各出力波形を表している。例えば、出力比率［％］が３７．５［％］≦Ｐａ［％］＜４６．８７５［％］を満足するＰａがあるとする。図８内の斜線部分▲１▼▲２▼▲３▼の出力比率Ｐｚ［％］、ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］は、図１６、数６式より数１６式のとおりとなる。
【００５４】
【数１６】
例えば、前記出力比率Ｐａ［％］＝４０［％］、このヒータ容量Ｑｈ＝１２００［Ｗ］、周波数５０［Ｈｚ］地域で使用されているとすると、数７式の（１）と数１６式の（２）より数１７式のとおりとなる。
【００５６】
【数１７】
つまり、上記例の場合、図８内の斜線部分▲１▼▲２▼▲３▼は、ゼロクロス点から７．７６［ｍｓ］経過後にトライアックがオンすることになる。
【００５８】
図９は図１７の出力比率［％］が５０．０［％］以上６２．５［％］未満の各出力波形を表している。例えば、出力比率［％］が５０．０［％］≦Ｐａ［％］＜６２．５［％］を満足するＰａがあると仮定する。図９内の斜線部分▲１▼▲２▼▲３▼▲４▼の出力比率Ｐｚ［％］、ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］は、図１６、数６式より数１８式のとおりとなる。
【００５９】
【数１８】
例えば、前記出力比率Ｐａ［％］＝６０［％］、このヒータ容量Ｑｈ＝１２００［Ｗ］、周波数５０［Ｈｚ］地域で使用されているとすると、数７式の（１）と数１８式の（２）より数１９式のとおりとなる。
【００６１】
【数１９】
つまり、上記例の場合、図９内の斜線部分▲１▼▲２▼▲３▼▲４▼は、ゼロクロス点から６．６４［ｍｓ］経過後にトライアックがオンすることになる。
【００６３】
図１０は図１７の出力比率［％］が６２．５［％］以上７１．８７５［％］未満、７１．８７５［％］以上７５．０［％］未満の各出力波形を表している。例えば、出力比率［％］が７１．８７５［％］≦Ｐａ［％］＜７５．０［％］を満足するＰａがあると仮定する。図１０内の斜線部分▲１▼▲２▼の出力比率Ｐｚ［％］、ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］は、図１６、数６式より数２０式のとおりとなる。
【００６４】
【数２０】
例えば、前記出力比率Ｐａ［％］＝７４［％］、このヒータ容量Ｑｈ＝１２００［Ｗ］、周波数５０［Ｈｚ］地域で使用されているとすると、数７式の（１）と数１５式の（２）より数２１式のとおりとなる。
【００６６】
【数２１】
つまり、上記例の場合、図１０内の斜線部分▲１▼▲２▼は、ゼロクロス点から６．５７［ｍｓ］経過後にトライアックがオンすることになる。
【００６８】
図１１は図１７の出力比率［％］が７５．０［％］以上８１．２５［％］未満、８１．２５［％］以上８７．５［％］未満の各出力波形を表している。例えば、出力比率［％］が７５．０［％］≦Ｐａ［％］＜８１．２５［％］を満足するＰａがあると仮定する。図１１内の斜線部分▲１▼▲２▼の出力比率Ｐｚ［％］、ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］は、図１６、数６式より数２２式のとおりとなる。
【００６９】
【数２２】
例えば、前記出力比率Ｐａ［％］＝８０［％］、このヒータ容量Ｑｈ＝１２００［Ｗ］、周波数５０［Ｈｚ］地域で使用されているとすると、数７式の（１）と数２２式の（２）より数２３式のとおりとなる。
【００７１】
【数２３】
つまり、上記例の場合、図１１内の斜線部分▲１▼▲２▼は、ゼロクロス点から２．０２［ｍｓ］経過後にトライアックがオンすることになる。
【００７３】
図１２は図１７の出力比率［％］が８７．５［％］以上９３．７５［％］未満、９３．７５［％］以上１００［％］未満の各出力波形を表している。例えば、出力比率［％］が８７．５［％］≦Ｐａ［％］＜９３．７５［％］を満足するＰａがあると仮定する。図１２内の斜線部分▲１▼▲２▼の出力比率Ｐｚ［％］、ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］は、図１６、数６式より数２４式のとおりとなる。
【００７４】
【数２４】
例えば、前記出力比率Ｐａ［％］＝９０［％］、このヒータ容量Ｑｈ＝１２００［Ｗ］、周波数５０［Ｈｚ］地域で使用されているとすると、数７式の（１）と数１９式の（２）より数２５式のとおりとなる。
【００７６】
【数２５】
つまり、上記例の場合、図１２内の斜線部分▲１▼▲２▼は、ゼロクロス点から３．０１［ｍｓ］経過後にトライアックがオンすることになる。
【００７８】
以上のように、出力比率Ｐａ［％］に応じてノイズ低減、フリッカ防止を考慮した位相パターンへ切替え、ヒータ出力Ｐｅ［Ｗ］に応じてゼロクロス点からのＯＮディレイ時間ｔ［ｍｓ］を算出し、ヒータ用トライアックのスイッチング手段を制御することで、吐水量や設定温度の急激な変化にも精度の良い温度制御が可能となり、且つ機器の誤動作を引き起こす原因の１つであるノイズの誘発やフリッカの発生を防止することができる。
【００７９】
以上、各種の実施例について説明してきたが、本発明は上記すべての実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することができる。
【００８０】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
【００８１】
請求項１では、算出した沸き上げ熱量とヒータ出力比率に応じ、機器の誤動作を引き起こすノイズの誘発とフリッカの発生を防止することを優先してヒータのＯＮディレイ時間を算出し、更に算出されたヒータのＯＮディレイ時間に基づきヒータの通電を精度よく制御することができる。この方法により、使用者が設定した水量と吐水温度を確保することができるようになる。
【００８２】
請求項２では、算出した沸き上げ熱量とヒータ出力比率に応じ、機器の誤動作を引き起こすノイズの誘発とフリッカの発生を防止するようヒータ通電の連続オン時間と連続オフ時間がそれぞれ３半波未満である所定の位相パターンより１つの位相パターンを選択し、更に算出されたヒータのＯＮディレイ時間に基づき、ヒータの通電を精度よく制御することができる。この方法により、使用者が設定した水量と吐水温度を確保することができるようになる。
【００８３】
請求項３では、算出した沸き上げ熱量とヒータ出力比率が０［％］から１００［％］までの割合に応じ、機器の誤動作を引き起こすノイズの誘発とフリッカを防止するよう１８分割されたヒータの位相パターンから１つを選択し、更に算出されたヒータのＯＮディレイ時間に基づき、ヒータの通電を精度よく制御することができる。この方法により、吐水量や設定温度の急激な変化にも制御は追従できる上、使用者が設定した水量と吐水温度を確保することができるようになる。
【００８４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる衛生洗浄装置の要部ブロック構成図
【図２】本発明に係わる演算装置の演算処理フロー図
【図３】従来技術における位相角≦６０°、又は位相角≧１２０°を満足する位相パターンの一例を示す波形図
【図４】本発明に係わる位相角≦６０°、又は位相角≧１２０°を満足し、且つノイズの誘発を防止、フリッカを防止する位相パターンの一例を示す波形図
【図５】本発明に係わる出力比率［％］が０［％］以上１２．５［％］未満の位相パターンの一例を示す波形図
【図６】本発明に係わる出力比率［％］が１２．５［％］以上２５［％］未満の位相パターンの一例を示す波形図
【図７】本発明に係わる出力比率［％］が２５［％］以上３７．５［％］未満の位相パターンの一例を示す波形図
【図８】本発明に係わる出力比率［％］が３７．５［％］以上５０［％］未満の位相パターンの一例を示す波形図
【図９】本発明に係わる出力比率［％］が５０［％］以上６２．５［％］未満の位相パターンの一例を示す波形図
【図１０】本発明に係わる出力比率［％］が６２．５［％］以上７５［％］未満の位相パターンの一例を示す波形図
【図１１】本発明に係わる出力比率［％］が７５［％］以上８７．５［％］未満の位相パターンの一例を示す波形図
【図１２】本発明に係わる出力比率［％］が８７．５［％］以上１００［％］未満の位相パターンの一例を示す波形図
【図１３】ヒータ容量１２００［Ｗ］における出力熱量［ｃａｌ］と出力比率［％］の関係図
【図１４】周波数５０［Ｈｚ］におけるＯＮディレイ時間［ｍｓ］とヒータ出力［Ｗ］の関係図
【図１５】周波数６０［Ｈｚ］におけるＯＮディレイ時間［ｍｓ］とヒータ出力［Ｗ］の関係図
【図１６】ヒータ容量１２００［Ｗ］における出力比率［％］と増加対象となる半波数と各対象半波の出力比率［％］を算出する算出式の関係図
【図１７】ヒータ容量１２００［Ｗ］における出力Ｗ数［Ｗ］と出力熱量［ｃａｌ］と出力比率［％］とＯＮディレイ時間［ｍｓ］の関係図
【符号の説明】
１…衛生洗浄装置、２…温度設定部、３…温度検知部、４…位相制御手段、
５…制御部、６…ゼロクロス検出手段、７…温水ヒータ、
８…トライアックのスイッチング手段、９…流量検知部、１０…周波数検出部
Claims (3)
- 商用電源で駆動されるヒータの加熱部と、前記ヒータの通電を制御するトライアックのスイッチング手段と、商用電源周波数を検出する周波数検出部と、商用電源のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出手段と、前記加熱部の近傍に設けられた水の給水温度を検出する温度検知部と、吐水温度を設定する温度設定部と、吐水流量を検知する流量検知部と、前記温度検知部及び前記温度設定部及び前記流量検知部より前記加熱装置の加熱量を算出し温水温度制御を行なう衛生洗浄装置において、前記ゼロクロス検出手段により検出されたゼロクロス点を基準として前記算出された加熱量になるよう前記スイッチング手段へ導通指令を行う位相制御手段と前記位相制御手段は前記加熱量よりヒータの出力比率を算出する出力比率算出演算と前記ヒータ出力比率よりヒータの通電時間を算出する通電時間算出演算を設け、フリッカ低減を優先して前記スイッチング手段を位相制御することを特徴とする衛生洗浄装置。
- 前記加熱量とヒータ容量の割合に応じヒータ通電の連続オン時間と連続オフ時間がそれぞれ３半波未満である所定の位相パターンから選択することを特徴とする請求項１記載の衛生洗浄装置。
- 前記加熱量とヒータ容量の割合が０［％］から１００［％］までの割合に応じ１８分割された位相パターンから選択することを特徴とする請求項２記載の衛生洗浄装置。
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