JP2020033830A - 衛生洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度センサの異常を検知することができる衛生洗浄装置を提供する。【解決手段】衛生洗浄装置は、ヒータ５０と、第１温度センサ１０１と、第２温度センサ１０２と、制御部２００とを備える。ヒータは、水を加熱する。第１温度センサは、ヒータよりも上流側に配置され、ヒータに流入する水の温度を測定する。第２温度センサは、ヒータよりも下流側に配置され、ヒータから流出した水の温度を測定する。制御部は、第１温度センサの出力値と第２温度センサの出力値とを比較することにより、第１温度センサまたは第２温度センサの異常を判定する。【選択図】図２

Description

本開示は、衛生洗浄装置に関する。

従来、人体の局部に温水を吐出する衛生洗浄装置が知られている。この種の衛生洗浄装置は、水を加熱するヒータと、ヒータによって加熱された水の温度を測定するための温度センサとを備える。

たとえば、特許文献１には、ヒータよりも上流側に設けられた入水サーミスタと、熱交換器よりも下流側に設けられた温水サーミスタと、温水サーミスタの下流側に設けられたリミッタサーミスタとを備えた衛生洗浄装置が開示されている。入水サーミスタおよび温水サーミスタは、熱交換器のフィードバック制御に用いられ、リミッタサーミスタは、熱交換器から流出した水の温度が人体にとって安全な温度であることを確認するために用いられる。

特開２０１５−２２７７７３号公報

しかしながら、上述した従来技術には、たとえば衛生洗浄装置の長期使用（たとえば、５〜１０年）により、温度センサが経年劣化するおそれがある。温度センサが経年劣化すると、人体に吐出する水の温度を適切に制御することが困難となるおそれがある。

本開示は、温度センサの異常を検知することができる技術を提供する。

本開示の一態様に係る衛生洗浄装置は、水を加熱するヒータと、前記ヒータよりも上流側に配置され、前記ヒータに流入する水の温度を測定する第１温度センサと、前記ヒータよりも下流側に配置され、前記ヒータから流出した水の温度を測定する第２温度センサと、前記第１温度センサの出力値と前記第２温度センサの出力値とを比較することにより、前記第１温度センサまたは前記第２温度センサの異常を判定する制御部とを備える。

異なる熱環境に配置された２つの温度センサは、異なる早さで劣化するため、温度ドリフトが発生するタイミングが２つの温度センサの間でずれる可能性が高い。したがって、異なる熱環境に配置された２つの温度センサの出力値を比較することで、これら２つの温度センサのうちいずれかの異常を判定することができる。

また、前記制御部は、前記第１温度センサおよび前記第２温度センサが熱平衡状態であると判定した場合に、前記第１温度センサの出力値と前記第２温度センサの出力値とを比較する。

第１温度センサおよび第２温度センサが熱平衡状態にあるときの両温度センサの出力値を比較することとで、温度センサの異常を精度良く判定することができる。

また、前記制御部は、前記ヒータの停止後、予め決められた時間が経過した場合に、前記第１温度センサおよび前記第２温度センサが熱平衡状態であると判定する。これにより、第１温度センサおよび第２温度センサが熱平衡状態に達したか否かの判定を容易に行うことができる。

また、前記制御部は、前記ヒータが停止された状態において、前記第１温度センサおよび前記第２温度センサの出力値の単位時間あたりの変化率が閾値を下回った場合に、前記第１温度センサおよび前記第２温度センサが熱平衡状態であると判定する。これにより、第１温度センサおよび第２温度センサが熱平衡状態に達したか否かの判定を正確に行うことができる。

また、本開示の一態様に係る衛生洗浄装置は、水が流通する給水路と、前記第１温度センサよりも下流側かつ前記第２温度センサよりも上流側に配置され、前記給水路を大気開放させる大気開放部とを備え、前記制御部は、前記大気開放部よりも下流側の前記給水路が前記大気開放部によって水抜きされた状態で取得される前記第２温度センサの出力値を前記第１温度センサの出力値と比較する。

大気開放部よりも上流側の給水路内は密閉状態となっているため、大気開放部よりも上流側の給水路内の水は蒸発しないか、蒸発したとしてもその量はわずかである。このため、大気開放部よりも上流側の給水路内においては、気化熱による水温低下を無視することができ、大気開放部よりも上流側の給水路内の水の温度は、第２温度センサが測定する室温に向けて収束することとなる。したがって、より早期に温度センサの異常を判定することができる。

また、前記制御部は、前記ヒータが停止され、かつ、通水が行われている状態である場合に、前記第１温度センサおよび前記第２温度センサが熱平衡状態であると判定する。ヒータが停止され、かつ、通水が行われている状態である場合、ヒータよりも上流側に配置された第１温度センサの温度と、ヒータよりも下流側に配置された第２温度センサの温度とは、いずれも水の温度に収束する。このため、制御部は、この状態において、第１温度センサおよび第２温度センサが熱平衡状態であると判定することができる。

本開示によれば、温度センサの異常を検知することができる。

図１は、実施形態に係る衛生洗浄装置を備えたトイレ装置を模式的に示す斜視図である。 図２は、実施形態に係る衛生洗浄装置の構成の一例を示す図である。 図３は、温度ドリフトの説明図である。 図４は、洗浄処理における入水サーミスタおよびリミッタサーミスタの温度変化を示すグラフである。 図５は、温度センサの異常判定処理の実行タイミングの説明図である。 図６は、実施形態に係る異常判定処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図７は、変形例に係る衛生洗浄装置の構成の一例を示す図である。

以下に、本開示に係る衛生洗浄装置を実施するための形態（以下、「実施形態」と記載する）について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示に係る衛生洗浄装置が限定されるものではない。また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。また、以下の各実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。

図１は、実施形態に係る衛生洗浄装置を備えたトイレ装置を模式的に示す斜視図である。なお、図１には、説明を分かり易くするために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする３次元の直交座標系を図示している。また、本明細書において、「水」なる表現は、必ずしも冷水の意味ではなく、温水を含む意味で使用される場合がある。

図１に示すように、トイレ装置１は、洋式大便器（以下「便器」と記載する）１０と、衛生洗浄装置２０とを備え、トイレ室ＴＲ内に設置される。便器１０は、貯水タンク１１に貯留された水で洗浄を行うロータンク式であるが、これに限定されるものではなく、たとえばフラッシュバルブ式であってもよい。また、図１に示す例では、床置き式の便器１０を示したが、これに限られず、壁掛け式などであってもよい。

衛生洗浄装置２０は、便器１０の上部に設けられる。衛生洗浄装置２０は、本体部２１と、便蓋２２と、図示しない便座とを備える。便蓋２２および便座はともに、開閉可能なように本体部２１に取り付けられる。本体部２１は、ケース２３を備える。ケース２３は、ノズルなどを収納する。

図２は、実施形態に係る衛生洗浄装置の構成の一例を示す図である。衛生洗浄装置２０は、給水路３０と、バルブユニット４０と、熱交換器５０と、電解槽ユニット６０と、バキュームブレーカ７０と、切替弁８０と、ノズル９０とを備える。また、衛生洗浄装置２０は、入水サーミスタ１０１と、温水サーミスタ１０２と、リミッタサーミスタ１０３とを備える。また、衛生洗浄装置２０は、制御部２００と、記憶部２５０とを備える。

これら給水路３０、バルブユニット４０、熱交換器５０、電解槽ユニット６０、バキュームブレーカ７０、切替弁８０、ノズル９０、入水サーミスタ１０１、温水サーミスタ１０２、リミッタサーミスタ１０３、制御部２００および記憶部２５０は、衛生洗浄装置２０のケース２３内に収容される。

給水路３０は、給水源の一例である水道管Ａとノズル９０とを接続し、水道管Ａからの水をノズル９０へ供給する。

給水路３０には、上流側（すなわち水道管Ａ側）から順に、バルブユニット４０、入水サーミスタ１０１、熱交換器５０、温水サーミスタ１０２、電解槽ユニット６０、バキュームブレーカ７０、リミッタサーミスタ１０３および切替弁８０が設けられる。

バルブユニット４０は、制御部２００からの制御信号に応じて給水路３０を開閉する。熱交換器５０は、たとえば、瞬間式熱交換器である。熱交換器５０は、発熱体を備え、給水路３０を流れる水をその流速を保ったまま、設定温度に加熱する。

電解槽ユニット６０は、その内部に陽極板および陰極板を有し、制御部２００からの制御信号に応じて駆動して内部を流れる水を電気分解することによって次亜塩素酸を含む水を機能水として生成する。

バキュームブレーカ７０は、給水路３０に負圧が生じた場合に、逆流する水を図示しない大気開放経路へ流すことで、ノズル９０から熱交換器５０等への水の逆流を防止する。

切替弁８０は、制御部２００からの制御信号に応じて駆動し、給水路３０を流れる水の流出先を切り替える。たとえば、給水路３０を流れる水は、切替弁８０によって、その流出先をノズル９０が備える複数の吐出口のいずれかに切り替えられる。また、給水路３０を流れる機能水は、切替弁８０によって、その流出先をノズル洗浄用流路８５に切り替えられる。ノズル洗浄用流路８５を流れる機能水は、ノズル９０の表面に供給される。これにより、ノズル９０が洗浄される。

ノズル９０は、給水路３０を流れる水を便座に着座した使用者の局部に向けて吐出する。ノズル９０は、ケース２３（図１参照）に対して進退可能に構成される。具体的には、ノズル９０には、図示しないモータなどの駆動源が接続されており、ノズル９０は、かかる駆動源により、便器１０のボウル内へ進出した位置と、ケース２３内に後退して格納される位置との間で進退させられる。ノズル９０は、進出した位置で水を使用者の局部へ吐出させて局部を洗浄する。

入水サーミスタ１０１、温水サーミスタ１０２およびリミッタサーミスタ１０３は、給水路３０を流れる水の温度を測定する温度センサである。

入水サーミスタ１０１は、バルブユニット４０よりも下流側かつ熱交換器５０よりも上流側に配置されており、熱交換器５０に流入する前の水、言い換えれば、熱交換器５０によって加熱される前の水の温度を測定する。温水サーミスタ１０２は、熱交換器５０よりも下流側かつ電解槽ユニット６０よりも上流側に配置されており、熱交換器５０から流出した水、言い換えれば、熱交換器５０によって加熱された水の温度を測定する。

リミッタサーミスタ１０３は、温水サーミスタ１０２のさらに下流側に配置される。具体的には、リミッタサーミスタ１０３は、バキュームブレーカ７０よりも下流側かつ切替弁８０よりも上流側に配置され、ノズル９０から吐出される水の温度が人体にとって安全な温度であることを確認するために用いられる。

入水サーミスタ１０１、温水サーミスタ１０２およびリミッタサーミスタ１０３の出力値は、制御部２００に入力される。入水サーミスタ１０１、温水サーミスタ１０２およびリミッタサーミスタ１０３の出力値は、たとえば、０〜２５５のデジタル値（以下、「ＡＤ値」と記載する）で表現される。制御部２００は、入水サーミスタ１０１等から入力されるＡＤ値を記憶部２５０に予め記憶されている変換テーブルを用いて温度に変換する。

制御部２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等によって、記憶部２５０に記憶されているプログラムがＲＡＭを作業領域として実行されることにより実現される。また、制御部２００は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路により実現され得る。かかる制御部２００は、入力される各種の信号に基づいてバルブユニット４０、熱交換器５０、電解槽ユニット６０、切替弁８０等の制御を行う。記憶部２５０は、たとえばＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子等によって実現される。

制御部２００は、入水サーミスタ１０１および温水サーミスタ１０２の出力値に基づき、熱交換器５０から流出する水の温度が設定温度に対して所定範囲内となるように熱交換器５０をフィードバック制御する。具体的には、制御部２００は、熱交換器５０を制御することにより、水を加熱する加熱量を増減させながら水の温度を設定温度に到達させる温度制御処理を行う。

また、制御部２００は、リミッタサーミスタ１０３の出力値が閾値以上である場合に、熱交換器５０から流出した水の温度が人体にとって安全な温度を超えていると判定する。この場合、制御部２００は、上述した温度制御処理を中止することで、水を加熱しないようにする。また、これに限らず、制御部２００は、リミッタサーミスタ１０３の出力値が閾値以上である場合に、バルブユニット４０を制御して水の吐出を強制停止してもよい。

入水サーミスタ１０１、温水サーミスタ１０２およびリミッタサーミスタ１０３は、たとえば衛生洗浄装置２０の長期使用によって経年劣化することで、温度ドリフトと呼ばれる現象が生じることがある。この点について、図３を参照して説明する。図３は、温度ドリフトの説明図である。

上述したように、制御部２００は、入水サーミスタ１０１等の温度センサから入力されるＡＤ値を予め記憶された変換テーブルを用いて温度に変換することで、給水路３０の各地点における水の温度を認識している。たとえば、図３に例示するように、ある時間「ｔ０」において温度センサ（たとえばリミッタサーミスタ１０３）から入力されたＡＤ値が「８０」であった場合、制御部２００は、記憶部２５０に記憶された変換テーブルに従って、リミッタサーミスタ１０３が配置される場所における水の温度が「４５℃」であると認識する。

ところが、リミッタサーミスタ１０３に温度ドリフトが発生すると、リミッタサーミスタ１０３は、実際の水温がたとえば５０℃であるにも関わらず、ＡＤ値「８０」を制御部２００に出力するようになる。この場合、制御部２００は、実際の水温が５０℃であるにも関わらず、リミッタサーミスタ１０３が配置される場所における水の温度を「４５℃」であると誤認識する。この結果、設定温度である４５℃よりも高い５０℃の水がノズル９０から人体に吐出されることとなる。

このように、温度ドリフトとは、温度センサから出力されるＡＤ値に予め対応付けられた温度と実際の温度とが乖離する現象、具体的には、全体的に上昇方向または下降方向へシフトする現象であり、温度ドリフトが生じることで、人体に吐出する水の温度を適切に制御することが困難となるおそれがある。なお、ここでは、リミッタサーミスタ１０３のＡＤ値が高温側にシフトする場合について説明したが、リミッタサーミスタ１０３のＡＤ値は、温度ドリフトによって低温側にシフトする場合もある。

一方、衛生洗浄装置２０が備える温度センサのうち、入水サーミスタ１０１は、熱交換器５０よりも上流側の給水路３０に配置され、リミッタサーミスタ１０３は、熱交換器５０よりも下流側の給水路３０に配置される。

熱交換器５０よりも上流側の給水路３０には、熱交換器５０によって加熱される前の常温の水が流れる。これに対し、熱交換器５０よりも下流側の給水路３０には、熱交換器５０が動作している場合には加熱された水が流れ、熱交換器５０が動作していない場合には常温の水が流れることとなる。つまり、熱交換器５０よりも上流側の給水路３０と、熱交換器５０よりも下流側の給水路３０とでは、熱環境が異なる。

異なる熱環境に配置された２つの温度センサは、異なる早さで劣化する。具体的には、熱交換器５０の下流側に配置されたリミッタサーミスタ１０３は、熱交換器５０の上流側に配置された入水サーミスタ１０１と比較して熱衝撃を受けやすいことから、入水サーミスタ１０１と比較して劣化が早いと考えられる。つまり、リミッタサーミスタ１０３は、入水サーミスタ１０１と比較して温度ドリフトが発生しやすいと言える。

そこで、実施形態に係る衛生洗浄装置２０では、異なる熱環境下に配置された２つの温度センサ、具体的には、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３のＡＤ値を比較することにより、温度センサの異常を判定することとした。

図４は、洗浄処理における入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３の温度変化を示すグラフである。なお、図４では、入水サーミスタ１０１の温度変化を一点鎖線で、リミッタサーミスタ１０３の温度変化を実線で示している。

図４に示すように、制御部２００は、たとえば、時間ｔ１において、図示しない操作部への操作等によってノズル９０から人体の局部への吐水が指示された場合に、洗浄処理を開始する。洗浄処理は、前洗浄工程と、本洗浄工程と、後洗浄工程とを含む。

前洗浄工程および後洗浄工程は、ノズル９０を洗浄するための工程である。たとえば、前洗浄工程および後洗浄工程では、ノズル９０の吐出口を洗浄するために、人体の局部に吐出されない程度の少ない流量でノズル９０から水を吐出させる吐出口洗浄と、ノズル９０の胴体部の表面を洗浄するために、ノズル９０の外部からノズル９０の胴体部の表面に対して水を吐出させる胴体洗浄などが行われる。

また、本洗浄工程では、ノズル９０の吐出口から人体の局部に向けて水が吐出される。本洗浄工程は、たとえば、時間ｔ２において、図示しない操作部への操作等によってノズル９０から人体の局部への吐水の終了が指示された場合に終了し、その後、後洗浄工程に移行する。なお、水の流出先の切り替えは、制御部２００が切替弁８０を制御することによって行われる。

制御部２００は、前洗浄工程が開始される時間ｔ１において、バルブユニット４０を開放するとともに、熱交換器５０を制御することにより水の加熱を開始する。また、制御部２００は、後洗浄工程が終了する時間ｔ３において、バルブユニット４０を閉鎖し、熱交換器５０による水の加熱を停止する。

洗浄処理が開始される前の待機状態において、熱交換器５０よりも上流側に存在する水の温度と、熱交換器５０よりも下流側に存在する水の温度とはほぼ同一である。このため、熱交換器５０よりも上流側に配置された入水サーミスタ１０１のＡＤ値と、熱交換器５０よりも下流側に配置されたリミッタサーミスタ１０３のＡＤ値とは、待機状態においてほぼ同一となる。

その後、洗浄処理の開始に伴って熱交換器５０による水の加熱が開始されると、熱交換器５０よりも下流側を流れる水の温度が上昇する。これにより、熱交換器５０よりも下流側に配置されたリミッタサーミスタ１０３のＡＤ値は上昇する。これに対し、熱交換器５０よりも上流側を流れる水は加熱されていないため、熱交換器５０よりも上流側に配置された入水サーミスタ１０１のＡＤ値はほとんど変化しない。なお、トイレ室ＴＲの室温よりも新たな水の温度が低い場合、図４に示すように、時間ｔ１の経過後、入水サーミスタ１０１のＡＤ値は僅かに低下する。これは、時間ｔ１においてバルブユニット４０が開放されて水道管Ａ（図２参照）から新たな水が供給されることで、熱交換器５０よりも上流側を流れる水の温度が低下するためである。

その後、熱交換器５０による水の加熱が停止されると、熱交換器５０よりも下流側を流れる水の温度が自然冷却によって徐々に低下する。これにより、熱交換器５０よりも下流側に配置されたリミッタサーミスタ１０３のＡＤ値は低下する。そして、熱交換器５０よりも上流側に配置された入水サーミスタ１０１のＡＤ値と、熱交換器５０よりも下流側に配置されたリミッタサーミスタ１０３のＡＤ値とは、再びほぼ同一の値となる。なお、図４では、時間ｔ３の経過後、入水サーミスタ１０１のＡＤ値が僅かに上昇しているが、これは、バルブユニット４０が閉鎖されて給水路３０内への水の流入が止まることで、熱交換器５０よりも上流側に存在する水の温度がトイレ室ＴＲの室温に向けて収束するためである。

このように、リミッタサーミスタ１０３は、洗浄処理が行われる毎に熱衝撃を受けるため、入水サーミスタ１０１と比較して劣化が早く、温度ドリフトが発生しやすいと考えられる。

制御部２００は、このように異なる熱環境下に配置された入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３のＡＤ値を比較する。

次に、温度センサの異常判定処理の実行タイミングについて図５を参照して説明する。図５は、温度センサの異常判定処理の実行タイミングの説明図である。

温度センサの異常判定処理は、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３が熱平衡状態であると判定された場合に実行される。熱平衡状態とは、物体間における熱の移動がない状態のことである。

異常判定処理の実行タイミング、すなわち、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３が熱平衡状態となるタイミングとしては、たとえば、図５に示すように、待機中（Ｓ１１）や、待機時間が一定時間に達した場合に実行されるノズル洗浄処理の実行中（Ｓ１２）などが挙げられる。

待機中（Ｓ１１）においては、熱交換器５０による水の加熱は行われないため、熱交換器５０よりも上流側の給水路３０および下流側の給水路３０の温度は、トイレ室ＴＲの室温に収束する。これに伴い、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３の温度も室温に収束し、熱平衡状態となる。このように、待機中において、入水サーミスタ１０１の温度と、リミッタサーミスタ１０３の温度とは、同一になる。このときの入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３のＡＤ値を比較することで、両者に相違がある場合に、入水サーミスタ１０１またはリミッタサーミスタ１０３の異常を判定することができる。

ここで、バキュームブレーカ７０は、給水路３０への通水が停止された状態のとき、給水路３０を大気開放させることで、バキュームブレーカ７０よりも下流側の給水路３０に溜まった水をノズル９０から排出させる水抜き機構を有している。リミッタサーミスタ１０３は、バキュームブレーカ７０よりも下流側の給水路３０に配置されるため、時間ｔ３の経過後、すなわち、待機状態においては、給水路３０内の気体の温度を測定する。上述したように、バキュームブレーカ７０よりも上流側の給水路３０内に存在する水の温度は、トイレ室ＴＲの室温に収束するため、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３のＡＤ値は、実質的には、ほぼ同じ値に収束することとなる。

このように、待機中（Ｓ１１）のタイミングで異常判定処理を行う場合には、バキュームブレーカ７０よりも下流側の給水路３０が水抜きされた状態で取得されるリミッタサーミスタ１０３のＡＤ値を用いて比較を行うこととなる。

バキュームブレーカ７０よりも上流側の給水路３０内は密閉状態となっているため、バキュームブレーカ７０よりも上流側の給水路３０内の水は蒸発しないか、蒸発したとしてもその量はわずかである。このため、バキュームブレーカ７０よりも上流側の給水路３０内においては、気化熱による水温低下を無視することができ、バキュームブレーカ７０よりも上流側の給水路３０内の水の温度は、リミッタサーミスタ１０３が測定するトイレ室ＴＲの室温に向けて収束することとなる。したがって、より早期に温度センサの異常を判定することができる。

また、ノズル洗浄処理中（ステップＳ１２）においても、入水サーミスタ１０１の温度と、リミッタサーミスタ１０３の温度とは、同一になる。

具体的には、ノズル洗浄処理において、制御部２００は、バルブユニット４０を開放するとともに電解槽ユニット６０を制御することによって機能水を生成し、生成した機能水をノズル洗浄用流路８５からノズル９０の表面に供給する。

このように、ノズル洗浄処理では、熱交換器５０による水の加熱を行うことなく、給水路３０への通水が行われるため、熱交換器５０よりも上流側に配置された入水サーミスタ１０１の温度と、リミッタサーミスタ１０３の温度とは、いずれも、給水路３０を流通する水の温度に収束することとなる。このときの入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３のＡＤ値を比較することで、両者に相違がある場合に、入水サーミスタ１０１またはリミッタサーミスタ１０３の異常を判定することができる。

なお、ノズル洗浄処理は、待機時間つまり不使用時間が一定時間（たとえば８時間）に達するごとに行われる。また、これに限らず、ノズル洗浄処理は、洗浄処理後、使用者が離座したことを着座センサ等により検知してから一定時間（たとえば２５秒）経過した場合に、実行されてもよい。また、制御部２００は、ノズル洗浄処理中（Ｓ１２）に限らず、温度センサの異常判定処理を行うために、熱交換器５０による加熱を行うことなく通水を行ってもよい。また、制御部２００は、図示しない操作部への操作等によって洗浄処理の開始が指示された場合に、熱交換器５０による水の加熱を開始する前に、異常判定処理を実行してもよい。

このように、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３が熱平衡状態にあるときの両温度センサのＡＤ値を比較することで、温度センサの異常を精度良く判定することができる。

次に、温度センサの異常判定処理の手順について図６を参照して説明する。図６は、実施形態に係る異常判定処理の手順の一例を示すフローチャートである。

図６に示すように、制御部２００は、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３が熱平衡状態に達したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。

たとえば、制御部２００は、図４に示す時間ｔ３において熱交換器５０による水の加熱が停止された後、予め決められた時間が経過した場合に、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３が熱平衡状態に達したと判定してもよい。上記予め決められた時間は、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３が熱平衡状態に達するまでの時間として十分な時間であり、実験等によって求められる。

このように、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３が熱平衡状態に達するまでの時間を予め取得しておくことで、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３が熱平衡状態に達したか否かの判定を容易に行うことができる。入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３が熱平衡状態に達するまでの時間とは、例えば、４０分である。

なお、制御部２００は、予め決められた時間が経過する前に、洗浄処理が再度開始された場合には、予め決められた時間が経過した場合であっても、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３が熱平衡状態に達したと判定しないようにしてもよい。この場合、制御部２００は、再度開始された洗浄処理において熱交換器５０による水の加熱が停止された後、予め決められた時間が経過したときに、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３が熱平衡状態に達したと判定する。

また、制御部２００は、時間ｔ３において熱交換器５０による水の加熱が停止された後、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３のＡＤ値の変化を監視してもよい。この場合、制御部２００は、この監視結果に基づいて、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３が熱平衡状態に達したか否かの判定を行うことができる。すなわち、制御部２００は、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３のＡＤ値の単位時間あたりの変化率が閾値を下回った場合、つまり、ＡＤ値の変化が収束した場合に、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３が熱平衡状態に達したと判定する。単位時間あたりの変化率とは、例えば、１０分間で０．５℃の変化量である。

このように、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３のＡＤ値の変化を監視することで、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３が熱平衡状態に達したか否かの判定を正確に行うことができる。

なお、制御部２００は、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３のＡＤ値の変化が収束する前に、洗浄処理が再度開始された場合に、仮に、再度開始された洗浄処理において入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３のＡＤ値の変化が収束したとしても、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３が熱平衡状態に達したと判定しない。すなわち、再度開始された洗浄処理において、リミッタサーミスタ１０３のＡＤ値が熱交換器５０の設定温度に対応するＡＤ値に収束したとしても、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３が熱平衡状態に達したと判定しない。

制御部２００は、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３が熱平衡状態に達するまで、ステップＳ１０１の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ１０１において、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３が熱平衡状態に達したと判定した場合（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、制御部２００は、入水サーミスタ１０１のＡＤ値Ｖ１を取得するとともに（ステップＳ１０２）、リミッタサーミスタ１０３のＡＤ値Ｖ２を取得する（ステップＳ１０３）。

つづいて、制御部２００は、ＡＤ値Ｖ１とＡＤ値Ｖ２との差の絶対値が閾値以内であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。この処理において、ＡＤ値Ｖ１とＡＤ値Ｖ２との差の絶対値が閾値以内であると判定した場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、制御部２００は、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３が正常であると判定し（ステップＳ１０５）、異常判定処理を終了する。なお、制御部２００は、処理をステップＳ１０１に戻してもよい。

一方、ステップＳ１０４において、ＡＤ値Ｖ１とＡＤ値Ｖ２との差の絶対値が閾値を超えている場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、制御部２００は、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３の何れかが異常であると判定し（ステップＳ１０６）、異常対応処理を行ったうえで（ステップＳ１０７）、処理を終了する。

たとえば、制御部２００は、異常対応処理として、衛生洗浄装置２０の本体部２１あるいは図示しない操作部に設けられたＬＥＤ（Light Emitting Diode）インジケータを点灯させることにより、リミッタサーミスタ１０３に異常が生じたことを使用者に報知してもよい。また、制御部２００は、異常対応処理として、熱交換器５０による温度制御処理を禁止することで、設定温度を超える温度の水が人体に吐出されないようにしてもよい。

なお、ここでは、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３の何れかが異常であると判定することとしたが、リミッタサーミスタ１０３の方が劣化が早く、温度ドリフトが発生しやすいため、リミッタサーミスタ１０３が異常であると判定してもよい。

このように、実施形態に係る衛生洗浄装置２０では、異なる熱環境下に配置された２つの温度センサである入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３のＡＤ値を比較することにより、温度センサの異常を判定することとした。

異なる熱環境に配置された２つの温度センサは、異なる早さで劣化するため、温度ドリフトが発生するタイミングが２つの温度センサの間でずれる可能性が高い。したがって、異なる熱環境に配置された２つの温度センサのＡＤ値を比較することで、これら２つの温度センサのうちいずれかの異常を判定することができる。

また、実施形態に係る衛生洗浄装置２０では、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３が熱平衡状態にあるときの両温度センサのＡＤ値を比較することとしたため、温度センサの異常を精度良く判定することができる。

なお、特開平０７−３３３０７４号公報には、火災を検知するための温度検知素子と、温度検知素子の機能を試験するための試験素子とを内蔵した火災報知器において、温度検知素子の出力値と試験素子の出力値とを比較することによって温度検知素子の異常を検知する技術が開示されている。しかしながら、特開平０７−３３３０７４号公報は、温度検知素子と試験素子とが同一の熱環境化に置かれることを前提としており、これらを異なる熱環境下に配置することは記載されていない。

（変形例）
上述した実施形態では、貯湯タンクを有しない所謂瞬間式の衛生洗浄装置を例に挙げて説明したが、これに限定されず、貯湯タンクを有する所謂貯湯式の衛生洗浄装置であってもよい。ここで、貯湯式の衛生洗浄装置の構成例について図７を参照して説明する。図７は、変形例に係る衛生洗浄装置の構成の一例を示す図である。

図７に示すように、変形例に係る衛生洗浄装置２０Ａは、熱交換器５０（図２参照）に代えて、給水路３０を流れる水を貯留する貯湯タンク５５を備える。貯湯タンク５５は、入水サーミスタ１０１よりも下流側かつ電解槽ユニット６０よりも上流側に配置された。貯湯タンク５５の内部には、ヒータ５６と、温水サーミスタ１０２とが配置される。ヒータ５６は、制御部２００の制御に従って貯湯タンク５５に貯留された水を加熱する。

衛生洗浄装置２０Ａの制御部２００は、上述した実施形態と同様、たとえば、図５に示す待機中（Ｓ１１）に、温度センサの異常判定処理を行うことができる。

また、上述した実施形態では、入水サーミスタ１０１およびリミッタサーミスタ１０３のＡＤ値を比較することで、入水サーミスタ１０１またはリミッタサーミスタ１０３の異常を判定することとした。これに限らず、制御部２００は、入水サーミスタ１０１および温水サーミスタ１０２のＡＤ値を比較することで、入水サーミスタ１０１または温水サーミスタ１０２の異常を判定してもよい。

上述してきたように、実施形態に係る衛生洗浄装置２０，２０Ａは、水を加熱するヒータ（一例として、熱交換器５０、ヒータ５６）と、ヒータよりも上流側に配置され、ヒータに流入する水の温度を測定する第１温度センサ（一例として、入水サーミスタ１０１）と、ヒータよりも下流側に配置され、ヒータから流出した水の温度を測定する第２温度センサ（一例として、温水サーミスタ１０２、リミッタサーミスタ１０３）と、第１温度センサの出力値と第２温度センサの出力値とを比較することにより、第１温度センサまたは第２温度センサの異常を判定する制御部２００とを備える。このように、異なる熱環境に配置された２つの温度センサの出力値を比較することで、これら２つの温度センサのうちいずれかの異常を判定することができる。

また、制御部２００は、第１温度センサおよび第２温度センサが熱平衡状態であると判定した場合に、第１温度センサの出力値と第２温度センサの出力値とを比較する。このように、第１温度センサおよび第２温度センサが熱平衡状態にあるときの両温度センサの出力値を比較することとで、温度センサの異常を精度良く判定することができる。

また、制御部２００は、ヒータの停止後、予め決められた時間が経過した場合に、第１温度センサおよび第２温度センサが熱平衡状態であると判定する。これにより、第１温度センサおよび第２温度センサが熱平衡状態に達したか否かの判定を容易に行うことができる。

また、制御部２００は、ヒータが停止された状態において、第１温度センサおよび第２温度センサの出力値の単位時間あたりの変化率が閾値を下回った場合に、第１温度センサおよび第２温度センサが熱平衡状態であると判定する。これにより、第１温度センサおよび第２温度センサが熱平衡状態に達したか否かの判定を正確に行うことができる。

また、衛生洗浄装置２０，２０Ａは、水が流通する給水路３０と、第１温度センサよりも下流側かつ第２温度センサよりも上流側に配置され、給水路３０を大気開放させる大気開放部（一例として、バキュームブレーカ７０）とを備え、制御部２００は、大気開放部よりも下流側の給水路３０が大気開放部によって水抜きされた状態で取得される第２温度センサの出力値を第１温度センサの出力値と比較する。

大気開放部よりも上流側の給水路３０内は密閉状態となっているため、大気開放部よりも上流側の給水路３０内の水は蒸発しないか、蒸発したとしてもその量はわずかである。このため、大気開放部よりも上流側の給水路３０内においては、気化熱による水温低下を無視することができ、大気開放部よりも上流側の給水路３０内の水の温度は、第２温度センサが測定する室温に向けて収束することとなる。したがって、より早期に温度センサの異常を判定することができる。

また、制御部２００は、ヒータが停止され、かつ、通水が行われている状態である場合に、第１温度センサおよび第２温度センサが熱平衡状態であると判定する。ヒータが停止され、かつ、通水が行われている状態である場合、ヒータよりも上流側に配置された第１温度センサの温度と、ヒータよりも下流側に配置された第２温度センサの温度とは、いずれも水の温度に収束する。このため、制御部は、この状態において、第１温度センサおよび第２温度センサが熱平衡状態であると判定することができる。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

Ａ 水道管
ＴＲ トイレ室
１ トイレ装置
１０ 便器
２０ 衛生洗浄装置
３０ 給水路
４０ バルブユニット
５０ 熱交換器
６０ 電解槽ユニット
７０ バキュームブレーカ
８０ 切替弁
８５ ノズル洗浄用流路
９０ ノズル
１０１ 入水サーミスタ
１０２ 温水サーミスタ
１０３ リミッタサーミスタ
２００ 制御部
２５０ 記憶部

Claims (6)

1. 水を加熱するヒータと、
   前記ヒータよりも上流側に配置され、前記ヒータに流入する水の温度を測定する第１温度センサと、
   前記ヒータよりも下流側に配置され、前記ヒータから流出した水の温度を測定する第２温度センサと、
   前記第１温度センサの出力値と前記第２温度センサの出力値とを比較することにより、前記第１温度センサまたは前記第２温度センサの異常を判定する制御部と
   を備える、衛生洗浄装置。
2. 前記制御部は、
   前記第１温度センサおよび前記第２温度センサが熱平衡状態であると判定した場合に、前記第１温度センサの出力値と前記第２温度センサの出力値とを比較する、請求項１に記載の衛生洗浄装置。
3. 前記制御部は、
   前記ヒータの停止後、予め決められた時間が経過した場合に、前記第１温度センサの出力値と前記第２温度センサの出力値とを比較する、請求項２に記載の衛生洗浄装置。
4. 前記制御部は、
   前記ヒータが停止された状態において、前記第１温度センサおよび前記第２温度センサの出力値の単位時間あたりの変化率が閾値を下回った場合に、前記第１温度センサおよび前記第２温度センサが熱平衡状態であると判定する、請求項２に記載の衛生洗浄装置。
5. 水が流通する給水路と、
   前記第１温度センサよりも下流側かつ前記第２温度センサよりも上流側に配置され、前記給水路を大気開放させる大気開放部と
   を備え、
   前記制御部は、
   前記大気開放部よりも下流側の前記給水路が前記大気開放部によって水抜きされた状態で取得される前記第２温度センサの出力値を前記第１温度センサの出力値と比較する、請求項１〜４のいずれか一つに記載の衛生洗浄装置。
6. 前記制御部は、
   前記ヒータが停止され、かつ、通水が行われている状態である場合に、前記第１温度センサおよび前記第２温度センサが熱平衡状態であると判定する、請求項２に記載の衛生洗浄装置。

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