JP2603161Y2 - 衛生洗浄装置の熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は衛生洗浄装置の熱交換
器、特に凍結後の空焚きを効果的に防止できる熱交換器
に関する。

【０００２】

【従来の技術】衛生洗浄装置に使用される熱交換器は、
温度の低い水を短時間で所定温度に上昇させる必要があ
り、このため、従来より熱交換用のヒータとして発熱量
の大きいシーズヒータが一般に使用されている。

【０００３】このような熱交換器では、熱交換器本体内
に水が充分供給されていない状態でシーズヒータに通電
すると、いわゆる空焚き状態となり、短時間で異常加熱
し、この熱によって熱交換器本体やこれに付随する種々
の部品が損傷してしまう。

【０００４】そこで、このような状態を回避するため
に、例えば特開昭５８−１６０４４９号公報に開示され
た温水タンク装置では、熱交換器本体内に水位を検出す
るフロートスイッチを備え、これとシーズヒータとを連
動させることにより、所定の水位にならない場合シーズ
ヒータのスイッチが遮断される構造としている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】ところが、冬季などに
おいて、万一電源を停止されると熱交換器内の洗浄水が
凍結し、その際フロートスイッチはオンの状態のままで
凍結される。したがって、凍結後にシーズヒータのスイ
ッチをオンすれば、洗浄水が凍結したままでもシーズヒ
ータが通電状態となる。この場合、シーズヒータのうち
特に発熱量の大きい下部から氷が融け出し順次熱交換器
の上部に向かって融け出すこととなる。

【０００６】一方、熱交換器内の洗浄水が凍結する場
合、約１０％程度体積膨張するため、その際の膨張圧に
よって、密閉状に形成された熱交換器本体の特に弱い場
所が破損する場合がある。

【０００７】例えば熱交換器本体の底部に破損箇所が生
じた場合、凍結後の通電により融けた水が順次底部の破
損箇所から流れ出し、熱交換器本体の上部には氷が残っ
た状態、すなわちフロートスイッチがオンに固定された
状態のままで、シーズヒータの主発熱部の周りのみが融
け出して主発熱部が露出し空焚き状態となる。その結
果、主発熱部周りが異常昇温して、特に樹脂製の熱交換
器の場合、容器が変形したりまた甚だしい場合には焼失
するという問題がある。

【０００８】本考案において解決すべき課題は、フロー
トスイッチがオンに固定された状態でのシーズヒータ下
部の露出を防ぎ、かかるフロートスイッチを備えた熱交
換器の凍結後における空焚きを効果的に防止できる手段
を見出すことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】一般に凍結による亀裂等
の破損は、容器の最も弱い部分に発生し、一部の破損に
よって膨張圧が吸収され他の部分の破損の発生が阻止さ
れることが知られている。本考案者はかかる現象を利用
して、凍結時における破損部を誘発させるための脆弱部
を、上記したような問題点の無い箇所に予め形成するこ
とによって、上記課題が解消できることを知見し、本考
案を完成するに至ったものである。

【００１０】すなわち、本考案は、熱交換器本体内に熱
交換用のヒータと洗浄水の水位を検出するフロートスイ
ッチとを備えた衛生洗浄装置の熱交換器において、前記
熱交換器本体の側壁上部位置に凍結時に破損し易い脆弱
部を形成することによって上記課題を解決したものであ
る。

【００１１】ここで、側壁上部位置とは、少なくとも、
ヒータの下端よりも上部であることまた、好ましくはフ
ロートスイッチのオン位置よりも下方にあることを言
い、特に、ヒータとして下端部に発熱部を備えたものと
した場合、脆弱部の形成箇所は、この発熱部よりも上部
位置とすることが望ましい。

【００１２】また、脆弱部は通常の使用時には所定の強
度が確保でき、凍結時には脆弱部が破損することによっ
て他の箇所での亀裂などの破損が完全に阻止できる構造
であることが望ましく、例えば熱交換器本体の他の部材
厚に比べて面的に薄くしたり、また、ノッチを設けるこ
と、さらには、材料に含ませる補強用ガラス繊維の配行
を粗にすることで脆弱部を設けることができる。

【００１３】

【作用】熱交換器本体の側壁部に脆弱部を設けることに
よって、凍結時には、この脆弱部が破損して他の部位、
特に熱交換器の底部の破損がくい止められることとな
る。これによって、少なくとも熱交換器底部に水がない
空の状態になることが無くなり、空焚きによる異常昇温
を効果的に防止することができる。

【００１４】

【実施例】以下本考案の特徴を図面示す実施例に基づい
て具体的に説明する。

【００１５】図１は衛生洗浄装置を備えた便器設備の全
体を示す斜視図、図２は衛生洗浄装置のノズル装置への
洗浄水の供給系を示す概略図である。

【００１６】便器本体１に固定されたケーシング２に
は、便座２ａと便蓋２ｂを取付け、便座２ａの下を潜っ
て進退するノズル３を備えている。このノズル３には、
図２に示すように、外部の給水源に接続する電磁弁式の
開閉弁や流量調整弁を備えたバルブユニット４及び給水
を加熱する熱交換器５を経由して加熱した洗浄水が供給
される。そして、洗浄水の温度や流量等の設定のために
コントローラ６を備え、ケーシング２に備えた操作盤２
ｃによって洗浄及び停止等の操作を行う。

【００１７】熱交換器５は図３の概略断面図に示す通り
略円筒状であり、熱交換器本体５ａ及びこの上部に密閉
状に取付られる蓋５ｂを備え、横断面積を小さくした縦
長い構造をもつ。熱交換器本体５ａにはバルブユニット
４からの水を供給する入水管７を内部の底面部に向けて
伸ばし、上端部には出湯管８の開口端を臨ませている。
また熱交換器５の内部には加熱用のシーズヒータ９、温
水温度を検知するための温度センサ１０、及び熱交換器
５内の水位に伴って上下動するフロート１１ａを備えた
フロートスイッチ１１がそれぞれ設けられている。この
フロートスイッチ１１はシーズヒータ９と連動し、水位
がＨの場合に通電され、Ｌの場合には空焚き防止のため
にシーズヒータ９への通電が停止される。

【００１８】シーズヒータ９は、従来の熱交換器にも使
用されている発熱量の大きいヒータであり、その発熱部
９ａを熱交換器本体５ａの底面に近い位置に臨ませて配
置している。

【００１９】温度センサ１０は温度によって抵抗値が変
化するサーミスタを利用したもので、シーズヒータ９の
近傍に配置されている。この温度センサ１０は、給水に
よって水が混合するときの温度及び加熱後の温度をそれ
ぞれ別に検知する機能を持ち、その検知信号に基づいて
シーズヒータ９への通電を制御する。

【００２０】また、熱交換器本体５ａは合成樹脂製で、
シーズヒータ９の発熱部９ａよりも上部の側壁、特に本
実施例においては、フロートスイッチ１１のＯＦＦ位置
（水位Ｌ）より少し下部の内周面に、脆弱部として凍結
時に破損し易い薄肉部１２及び切欠部１３をそれぞれ形
成している。この薄肉部１２及び切欠部１３は、通常時
においては充分な耐圧強度を持ち、熱交換器５内の洗浄
水が凍結した場合には、その膨張圧によって薄肉部１２
及び切欠部１３のみが破損する強度を持つ。

【００２１】以上の構成において、冬季等の低温時に熱
交換器５内の洗浄水が凍結した場合、その膨張に伴っ
て、熱交換器本体５ａに形成した薄肉部１２及び切欠部
１３が破壊され、これによって例えば熱交換器本体５ａ
の底部など他の部位の破損がくい止められることとな
る。

【００２２】このように凍結した状態でシーズヒータ９
のスイッチがオンされると、フロートスイッチ１１はオ
ンの状態のままであるため、シーズヒータ９は通電状態
となる。しかしながら本実施例の熱交換器５において
は、破損箇所がシーズヒータ９の発熱部９ａよりも上部
位置であるため、発熱部９ａにより融解され加熱された
湯は熱交換器本体５ａ内に残留し、従来のように、フロ
ートスイッチ１１がオン状態で凍結したまま、シーズヒ
ータ９の発熱部９ａ周りのみが融けて底部の破損箇所か
ら流出し発熱部９ａが露出状態となることもない。この
ように熱交換器本体５ａ底部からの融解水の漏出が防止
されることによって、シーズヒータ９の異常昇温がなく
なり、熱交換器５の変形や焼失が防止される。

【００２３】また、シーズヒータ９の発熱部９ａによっ
て加熱された湯の熱は、外部に流出することなく順次上
部の氷との間で熱交換されて、上部まで速やかに融解さ
れ、フロートスイッチ１１の機能を早期に復帰させるこ
とができる。これによって、破損した薄肉部１２及び切
欠部１３から水が流出し水位が下がった場合にも、フロ
ートスイッチ１１が正常に作動し、シーズヒータ９への
通電が遮断され異常昇温を防ぐことができる。

【００２４】なお、上記実施例では、脆弱部をフロート
スイッチ１１のＯＦＦ（水位Ｌ）位置より少し下部に設
けているが、無論これに限定されず、少なくともシーズ
ヒータ９の発熱部９ａより上部位置に設ければ良い。特
に、本実施例のように、フロートスイッチ１１のＯＦＦ
（水位Ｌ）位置より少し下部付近に形成することによ
り、水を介した熱交換を行うことによって、氷の融解を
促進しフロートスイッチ１１を早期にＯＮからＯＦＦに
することが可能となる。

【００２５】図４は本考案の他の実施例を示す要部の斜
視図で、本実施例においては、脆弱部として、縦溝１５
ａ及び横溝１５ｂからなる十字状の薄肉部１５を熱交換
器本体５ａの内周面に形成し、縦溝１５ａの下端部が、
図３に示すシーズヒータ９の発熱部９ａよりも上部位置
となるようにしている。

【００２６】本実施例においても、上記実施例と同様に
凍結後のシーズヒータ９の空焚きを効果的に防止できる
が、さらに、薄肉部を十字状としたことにより、縦方向
及び横方向の膨張圧の双方を薄肉部１５の破損により吸
収することができ、他の部位でのクラック等の発生を確
実にくい止めることができる。

【００２７】

【考案の効果】以上に説明したように本考案の熱交換器
においては、熱交換器本体の側壁部に脆弱部を設けるこ
とによって、凍結時には、この脆弱部が破損して熱交換
器の底部など他の部位の破損がくい止められる。これに
よって、熱交換器底部からの洗浄水の漏出が防止される
と共にフロートスイッチを速やかに機能回復させること
ができ、空焚きによる異常昇温を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】衛生洗浄装置を備えた便器設備の全体を示す斜
視図である。

【図２】衛生洗浄装置のノズル装置への洗浄水の供給系
を示す概略図である。

【図３】熱交換器の概略縦断面図である。

【図４】熱交換器の他の実施例を示す要部の斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 便器本体 ２ ケーシング ３ ノズル ４ バルブユニット ５ 熱交換器 ５ａ 熱交換器本体 ５ｂ 蓋 ６ コントローラ ７ 入水管 ８ 出湯管 ９ シーズヒータ ９ａ 発熱部 １０ 温度センサ １１ フロートスイッチ １１ａ フロート １２，１５ 薄肉部（脆弱部） １３ 切欠部（脆弱部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 小林 俊夫 神奈川県横浜市戸塚区前田町100番地 小糸工業株式会社内 (72)考案者 坂間 孝夫 神奈川県横浜市戸塚区前田町100番地 小糸工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−160449（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−1079（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E03D 9/08

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱交換器本体内に熱交換用のヒータと洗
   浄水の水位を検出し所定水位以下の場合前記ヒータへの
   通電を遮断するフロートスイッチとを備えた衛生洗浄装
   置の熱交換器において、 前記熱交換器本体の側壁上部位置に凍結時に破損し易い
   脆弱部を形成してなることを特徴とする衛生洗浄装置の
   熱交換器。
2. 【請求項２】 前記脆弱部は前記熱交換器本体の部材厚
   よりも薄い薄肉部であることを特徴とする請求項１に記
   載の衛生洗浄装置の熱交換器。
3. 【請求項３】 前記ヒータを下端部に主発熱部を備えた
   ヒータとし、さらに前記脆弱部の形成箇所を前記主発熱
   部よりも上部位置としたことを特徴とする請求項１また
   は２に記載の衛生洗浄装置の熱交換器。