JP2004263423A - トイレ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】流量センサを用いない低コストの構成にて所望の湯温制御ができるトイレ装置を提供する。
【解決手段】着座検知手段16からの検知信号が入力すると、切換弁9をノズル洗浄通路に切り換えて止水電磁弁4を開き、所定時間後に温度検知手段17の検出温度に基づいて入水温度を検知し、またヒータ8に定格入力の1/2以下の電力を入力し、温度検知手段17の検出温度の変化に基づいて水の有無を検知し、また温度検知手段17の検出温度が変化するまでの時間に基づいて流量を検知する。また、ノズルユニット10に対する給水制御動作中に、ヒータ8に対する入力電力を段階的に変化させ、複数設けた温度検知手段間での検出温度の変化の時間遅れから流量を検知するようにした。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はトイレ装置に関し、特に洗浄水を瞬間式熱交換器にて温水にして洗浄ノズルから局部に噴射するようにしたトイレ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の瞬間式熱交換器を用いた温水洗浄手段を有するトイレ装置として、給水元から定流量弁を介して電磁開閉弁に給水し、電磁開閉弁から負圧発生を防止する大気開放弁と余分な水を逃がす逃がし水路を介してポンプに給水し、ポンプにて所望流量の洗浄水を流量センサを介して瞬間式熱交換器に送給し、所望温度に加温された洗浄水を切換弁を介して洗浄ノズルを有するノズルユニットに供給し、ノズルユニットにて局部に向けて噴射するように構成し、また所望流量と温度の洗浄水をノズルユニットに供給するために、瞬間式熱交換器の入口と出口に洗浄水の温度を検出する温度センサを配設し、制御手段にて、流量センサにて検出した流量に応じてポンプを制御し、また入口と出口の温度センサで検出して入水温度と出水温度と検出した流量によって瞬間式熱交換器のヒータに対する入力を制御するようにしたものが知られている。
【0003】
また、給水元に定流量弁を介して接続された電磁開閉弁を有する給水手段と、入口と出口の温度を検出する温度検知手段と空炊きを防止するために水の有無を検知するフロートスイッチと負圧発生防止するとバキュームブレーカとを備えた瞬間式熱交換器と、流調切換弁と、ノズルユニットとを有し、さらに着座を検知すると、給水手段を停止した状態で瞬間式熱交換器に所定時間通電して瞬間式熱交換器内の洗浄水を所定温度に加熱することで捨湯することなく保温し、使用開始時に即座に適温湯をノズルユニットに給水できるようにした温水洗浄装置も知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−204634号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のトイレ装置では、流量センサと瞬間式熱交換器の入口と出口に温度センサを用いているため、コスト高になるという問題がある。
【0006】
また、上記特許文献1に開示されたトイレ装置でも、瞬間式熱交換器の入口と出口の温度センサと、洗浄水の有無を検知するフロートスイッチを配設しており、同様の問題がある。
【0007】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、流量センサを用いない低コストの構成にて所望の湯温制御ができるトイレ装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明のトイレ装置は、給水元に接続された止水電磁弁と、止水電磁弁に接続された加熱流路と加熱流路内の洗浄水を加熱するヒータを有する瞬間式熱交換器と、瞬間式熱交換器の加熱流路又は出口近傍に配設された温度検知手段と、瞬間式熱交換器の出口に接続され、局部洗浄用の洗浄ノズルとノズル洗浄手段または捨水通路とを有するノズルユニットと、洗浄水の供給を洗浄ノズルとノズル洗浄手段または捨水通路とに対して選択的に切り換える流量調節切換弁と、制御手段と、人体が便座に着座している状態を検知する着座検知手段とを備え、制御手段は、着座検知手段からの検知信号が入力すると、切換弁をノズル洗浄手段または捨水通路に切り換えて止水電磁弁を開き、所定時間後に温度検知手段の検出温度に基づいて入水温度を検知するものである。
【0009】
この構成によると、着座時にノズル洗浄手段または捨水通路に所定量の洗浄水を流すことで、その間に瞬間式熱交換器の加熱流路又は出口近傍に配設された温度検知手段によって入水温度を検知することができ、その入水温度に応じて瞬間式熱交換器に対する入力を制御することで洗浄ノズルに対して最初に給水する洗浄水の温度を適正にフィードフォワード制御することができる。なお、ノズルユニットに対する給水制御動作中は、温度検知手段の検出温度に応じて瞬間式熱交換器に対する入力がフィードバック制御される。
【0010】
また、給水元に接続された止水電磁弁と、止水電磁弁に接続された加熱流路と加熱流路内の洗浄水を加熱するヒータを有する瞬間式熱交換器と、瞬間式熱交換器の加熱流路又は出口近傍に配設された温度検知手段と、瞬間式熱交換器の出口に接続された局部洗浄用の洗浄ノズルとノズル洗浄手段または捨水通路とを有するノズルユニットと、洗浄水の供給を洗浄ノズルとノズル洗浄手段または捨水通路とに対して選択的に切り換える切換弁と、ヒータの入力を制御する制御手段と、人体が便座に着座している状態を検知する着座検知手段とを備え、制御手段は、着座検知手段からの検知信号が入力すると、切換弁をノズル洗浄手段または捨水通路に切り換えて止水電磁弁を開き、ヒータに定格入力の1/2以下の電力を入力し、温度検知手段の検出温度の変化に基づいて水の有無を検知するものである。
【0011】
この構成によると、着座時に止水電磁弁を開き、ノズル洗浄手段または捨水通路に洗浄水を流すようにして、定格入力の1/2以下の入力をヒータに入力することで、万一給水されない場合には、瞬間式熱交換器の加熱流路又は出口近傍に配設された温度検知手段の検知温度が急激に上昇することで、洗浄水の有無を検出でき、流量センサを用いずに、瞬間式熱交換器の空炊きによる損傷の発生を確実に防止することができる。
【0012】
また、ヒータに対して電力をパルス状に複数回入力すると、ヒータに対する入力が小さくても水の有無をノイズと識別して確実に検出でき、瞬間式熱交換器の温度上昇を抑制しつつ空炊きを確実に防止することができる。
【0013】
また、給水元に接続された止水電磁弁と、止水電磁弁に接続された加熱流路と加熱流路内の洗浄水を加熱するヒータを有する瞬間式熱交換器と、瞬間式熱交換器の加熱流路又は出口近傍に配設された温度検知手段と、瞬間式熱交換器の出口に給水制御手段を介して接続された局部洗浄用の洗浄ノズルとノズル洗浄手段または排水通路とを有するノズルユニットと、ヒータの入力を制御する制御手段と、人体が便座に着座している状態を検知する着座検知手段とを備え、制御手段は、着座検知手段からの検知信号が入力すると、切換弁をノズル洗浄手段または排水通路に切り換えて止水電磁弁を開き、ヒータに定格入力の1/2以下の電力を入力し、温度検知手段の検出温度が変化するまでの時間に基づいて流量を検知するものである。
【0014】
この構成によると、ヒータに対して電力を入力した後温度検知手段の検出温度が変化するまでの時間は流量に略比例することから、その時間を検出することで、流量センサを設けることなく流量を検出することができ、その検出流量と給水制御手段の制御値に基づいて給水制御手段の制御パラメータを決定するとともに、給水制御手段の制御値と検出した入水温度に基づいて瞬間式熱交換器のヒータに対する入力をフィードフォワード制御することで洗浄ノズルに対して給水する洗浄水の温度を適正に制御することができる。
【0015】
また、給水元に接続された止水電磁弁と、止水電磁弁に接続された加熱流路と加熱流路内の洗浄水を加熱するヒータを有する瞬間式熱交換器と、瞬間式熱交換器の加熱流路の複数箇所に配設された温度検知手段と、瞬間式熱交換器の出口に給水制御手段を介して接続された局部洗浄用の洗浄ノズルを有するノズルユニットと、ヒータの入力を制御する制御手段とを備え、制御手段は、ヒータに対する入力電力を段階的に変化させ、複数の温度検知手段における検出温度の変化の時間遅れから流量を検知するものである。
【0016】
この構成によると、ノズルユニットに対する給水制御動作中に、ヒータに対する入力電力を段階的に変化させ、温度検知手段間での検出温度の変化の時間遅れを検知することで流量を検知することができ、その検出流量に基づいて給水制御手段の制御パラメータを変更設定することで、給水元の水圧変動等が変化しても、流量センサを設けることなく所望の流量を維持することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)
以下、本発明のトイレ装置の第1の実施形態について、図1〜図5を参照して説明する。
【0018】
図1において、給水元から便器に向けて給水する給水管路1からアングル弁1aにて温水洗浄装置に対する給水管2が分岐され、逆止弁3を介して止水電磁弁4に給水されており、止水電磁弁4から余分な洗浄水を便器に逃がすようにリリーフ弁6が設けられた逃がし通路5を介して1.0〜1.5kW程度の定格入力のヒータ8を内蔵した瞬間式熱交換器7に給水され、この瞬間式熱交換器7の出口が流量調整機能と流路の切り換え機構とを有する流調切換弁9を介して、おしり洗浄ノズル11とビデ洗浄ノズル12とこれら洗浄ノズル11、12を洗浄するノズル洗浄通路12とを有するノズルユニット10に接続されている。
【0019】
流調切換弁9は、入水ポート9aと、おしり洗浄ノズル11に接続されたおしり洗浄ポート9bと、ビデ洗浄ノズル12に接続されたビデ洗浄ポート9cと、ノズル洗浄通路13に接続されたノズル洗浄ポート9dを備え、モータ9eにて弁体(図示せず)の回転位置を制御することで、ポート9b〜9dの切り換えと流量調整を行うように構成されている。
【0020】
14は便器、15は便座で、便座15上に人が着座した状態を検知する着座検知手段16が配設されている。また、瞬間式熱交換器7の出口近傍には洗浄水の温度を検知する温度検知手段17が配設されている。18は制御部で、着座検知手段16と温度検知手段17の検知信号が入力され、止水電磁弁4、ヒータ8、流調切換弁9のモータ9eを制御するように構成されている。
【0021】
以上の構成において、便座15に使用者が着座すると、図2に示すように、着座検知手段16から制御部18に着座検知信号が入力され、制御部18は止水電磁弁4を開き、流調切換弁9をノズル洗浄ポート9dに切り換えて洗浄水をノズル洗浄通路13に流し、所定時間後に温度検知手段17の検知温度を読み取ることで入水温度を検知することができる。
【0022】
次いで、図3に示すように、止水電磁弁4を開き、流調切換弁9をノズル洗浄ポート9dに切り換えて洗浄水をノズル洗浄通路13に流した状態で、ヒータ8に対して、万一瞬間式熱交換器7の加熱流路内に水が無い場合でも損傷を受ける程の温度上昇を来す恐れが無い定格入力の1/2以下の電力、例えば定格入力電力が1.0〜1.5kWのヒータ8に対して100W〜500W程度の電力を所定時間入力し、温度検知手段17による検知温度の変化を検知する。
【0023】
ここで、洗浄水が流れている場合は、図3に示すように、瞬間式熱交換器7の加熱流路でヒータ8にて加熱された洗浄水が温度検知手段17の位置まで流れた時点で検知温度が急激に上昇するため、温度検知手段17による検知温度がヒータ8に対する入力から時間遅れDをもって上昇し、ヒータ8に対する入力を停止すると時間遅れをもって急激に検知温度が低下する。これにより、洗浄水が瞬間式熱交換器7の加熱流路を流れていることが検知されるとともに、その時間遅れDから洗浄水の流量が算出される。
【0024】
そして、上記検知した入水温度と算出した流量に基づいて、ヒータ8に対する入力電力を制御することにより、最初に洗浄ノズル11、12に対して供給する洗浄水の温度をフィードフォワード制御でき、洗浄ノズル11、12からの吐出する洗浄水の温度を適正に制御することができる。また、流調切換弁9の制御値と算出した流量に基づいて流調切換弁9の流量制御パラメータを変更設定することで、精度の良い流量設定を確保することができる。
【0025】
一方、洗浄水が流れていない場合は、図4に示すように、ヒータ8に対して電力を入力しても温度検知手段17の位置まで急速には熱が伝達されず、温度検知手段17による検知温度は極めて緩やかにしか変化せず、その後ヒータ8に対する入力を停止しても温度上昇を続けるため、洗浄水が無いことが確実に検知される。このように、洗浄水が流れていない場合には、ヒータ8に対する入力を禁止することで、瞬間式熱交換器7の空炊きを防止することができる。そして、洗浄水が無いことを検知すると、温水洗浄装置の全ての動作を停止し、警報を出力して給水されていないことを知らせる。
【0026】
なお、以上の説明では、図3に示すように、ヒータ8に対する電力の入力を1回だけ行うようにした例を示したが、図5に示すように、ヒータ8に対して電力をパルス状に複数回入力するようにしても良く、そうするとヒータ8に対する入力が小さくても水の有無をノイズと識別して確実に検出できるので、瞬間式熱交換器7の温度上昇を抑制しつつ空炊きを確実に防止することができる。
【0027】
(第2の実施形態)
次に、本発明のトイレ装置の第2の実施形態について、図6、図7を参照して説明する。なお、上記第1の実施形態と同一の構成要素については同一の参照符号を付して説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【0028】
本実施形態においては、瞬間式熱交換器7の出口近傍に出湯温度を検知する第1の温度検知手段19を配設し、瞬間式熱交換器7内の加熱通路の中間部ないし入口近傍に第2の温度検知手段20を配設し、その検知信号を制御部18に入力している。
【0029】
以上の構成において、ノズルユニットに対する給水制御動作中に、適当時間間隔置きに、図7に示すように、制御部18にてヒータ8に対する入力電力を段階的に変化させ、第1と第2の温度検知手段19、20による検知温度をモニタし、検出温度の変化の時間遅れdを求め、この時間遅れdから洗浄水の流量を算出し、その検出流量とその時の流調切換弁9に対する流量制御値とを比較することで、流調切換弁9に対する制御パラメータを変更設定するようにしている。
【0030】
かくして、本実施形態によれば、流量センサを設けない安価な構成でありながら、給水元の水圧変動等が変化した場合でも、流調切換弁9の流量調整の制御パラメータが自動的に変更設定されることによって、所望の流量を常に精度良く維持することができる。
【0031】
なお、本実施形態では給水制御手段として流調切換弁9を用いた例を示したが、ノズルユニット10に向けて洗浄水を送給するポンプを用いた例においても同様に適用してその効果を奏することができる。
【0032】
また、上記実施形態のノズルユニット10においては、ノズル洗浄通路13を有して洗浄ノズル11、12の先端部外面に洗浄水を噴出させて洗浄を行うようにしたものを例示したが、単純に便器14内に捨水する捨水通路を有するものにも本発明を適用することで同様の効果を奏することは明らかである。
【0033】
【発明の効果】
本発明のトイレ装置によれば、着座時にノズル洗浄手段または捨水通路に所定量の洗浄水を流す動作を利用して、瞬間式熱交換器の加熱流路又は出口近傍に配設された温度検知手段によって入水温度を検知することができ、その入水温度に応じて瞬間式熱交換器に対する入力を制御することで洗浄ノズルに対して最初に給水する洗浄水の温度を適正にフィードフォワード制御することができる。
【0034】
また、着座時に止水電磁弁を開き、ノズル洗浄手段または捨水通路に洗浄水を流すようにして、定格入力の1/2以下の入力をヒータに入力することで、万一給水されない場合には、瞬間式熱交換器の加熱流路又は出口近傍に配設された温度検知手段の検知温度が急激に上昇することで、洗浄水の有無を検出でき、流量センサを用いずに、瞬間式熱交換器の空炊きによる損傷の発生を確実に防止することができる。
【0035】
また、着座時に止水電磁弁を開き、ヒータに定格入力の1/2以下の電力を入力し、温度検知手段の検出温度が変化するまでの時間に基づいて流量を検知することで、流量センサを設けることなく流量を検出することができ、その検出流量に基づいて給水制御手段の制御パラメータを設定することで、検出した入水温度と給水制御手段の制御値によって瞬間式熱交換器のヒータに対する入力をフィードフォワード制御することで洗浄ノズルに対して最初に給水する洗浄水の温度を適正に制御することができる。
【0036】
また、ノズルユニットに対する給水制御動作中に、ヒータに対する入力電力を段階的に変化させ、複数設けた温度検知手段間での検出温度の変化の時間遅れから流量を検知するようにしたので、その検出流量に基づいて給水制御手段の制御パラメータを変更設定することで、給水元の水圧変動等が変化しても、流量センサを設けることなく所望の流量を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のトイレ装置の第1の実施形態の概略構成図である。
【図2】同実施形態における入水温度検知動作のタイミングチャートである。
【図3】同実施形態における水の有無と流量検知動作のタイミングチャートである。
【図4】図3において、水が無い場合の図3と同様のタイミングチャートである。
【図5】同実施形態における他の流量検出動作のタイミングチャートである。
【図6】本発明のトイレ装置の第2の実施形態の概略構成図である。
【図7】同実施形態における流量検知動作のタイミングチャートである。
【符号の説明】
4 止水電磁弁
7 瞬間式熱交換器
8 ヒータ
9 流調切換弁
10 ノズルユニット
11 おしり洗浄ノズル
12 ビデ洗浄ノズル
13 ノズル洗浄通路
16 着座検知手段
17 温度検知手段
18 制御部
19 第1の温度検知手段
20 第2の温度検知手段

Claims (5)

  1. 給水元に接続された止水電磁弁と、止水電磁弁に接続された加熱流路と加熱流路内の洗浄水を加熱するヒータを有する瞬間式熱交換器と、瞬間式熱交換器の加熱流路又は出口近傍に配設された温度検知手段と、瞬間式熱交換器の出口に接続され、局部洗浄用の洗浄ノズルとノズル洗浄手段または捨水通路とを有するノズルユニットと、洗浄水の供給を洗浄ノズルとノズル洗浄手段または捨水通路とに対して選択的に切り換える切換弁と、制御手段と、人体が便座に着座している状態を検知する着座検知手段とを備え、制御手段は、着座検知手段からの検知信号が入力すると、切換弁をノズル洗浄手段または排水通路に切り換えて止水電磁弁を開き、所定時間後に温度検知手段の検出温度に基づいて入水温度を検知することを特徴とするトイレ装置。
  2. 給水元に接続された止水電磁弁と、止水電磁弁に接続された加熱流路と加熱流路内の洗浄水を加熱するヒータを有する瞬間式熱交換器と、瞬間式熱交換器の加熱流路又は出口近傍に配設された温度検知手段と、瞬間式熱交換器の出口に接続された局部洗浄用の洗浄ノズルとノズル洗浄手段または排水通路とを有するノズルユニットと、洗浄水の供給を洗浄ノズルとノズル洗浄手段または排水通路とに対して選択的に切り換える切換弁と、ヒータの入力を制御する制御手段と、人体が便座に着座している状態を検知する着座検知手段とを備え、制御手段は、着座検知手段からの検知信号が入力すると、切換弁をノズル洗浄手段または排水通路に切り換えて止水電磁弁を開き、ヒータに定格入力の1/2以下の電力を入力し、温度検知手段の検出温度の変化に基づいて水の有無を検知することを特徴とするトイレ装置。
  3. ヒータに対して電力をパルス状に複数回入力することを特徴とする請求項2記載のトイレ装置。
  4. 給水元に接続された止水電磁弁と、止水電磁弁に接続された加熱流路と加熱流路内の洗浄水を加熱するヒータを有する瞬間式熱交換器と、瞬間式熱交換器の加熱流路又は出口近傍に配設された温度検知手段と、瞬間式熱交換器の出口に給水制御手段を介して接続された局部洗浄用の洗浄ノズルとノズル洗浄手段または排水通路とを有するノズルユニットと、ヒータの入力を制御する制御手段と、人体が便座に着座している状態を検知する着座検知手段とを備え、制御手段は、着座検知手段からの検知信号が入力すると、切換弁をノズル洗浄手段または排水通路に切り換えて止水電磁弁を開き、ヒータに定格入力の1/2以下の電力を入力し、温度検知手段の検出温度が変化するまでの時間に基づいて流量を検知することを特徴とするトイレ装置。
  5. 給水元に接続された止水電磁弁と、止水電磁弁に接続された加熱流路と加熱流路内の洗浄水を加熱するヒータを有する瞬間式熱交換器と、瞬間式熱交換器の加熱流路の複数箇所に配設された温度検知手段と、瞬間式熱交換器の出口に給水制御手段を介して接続された局部洗浄用の洗浄ノズルを有するノズルユニットと、ヒータの入力を制御する制御手段とを備え、制御手段は、ヒータに対する入力電力を段階的に変化させ、複数の温度検知手段における検出温度の変化の時間遅れから流量を検知することを特徴とするトイレ装置。
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