JP4141705B2 - トイレ装置 - Google Patents
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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加熱手段にて温水にしてノズル手段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】
従来の瞬間式加熱手段を用いた温水洗浄手段を有するトイレ装置として、図５に示すように、水道端末から逆止弁２１、定流量弁２２を介して電磁開閉弁２３に給水され、洗浄時に電磁開閉弁２３から真空破壊弁２４、ポンプ２５、流量センサ２６を介して瞬間式加熱手段２７に送給され、所定温度に加温された洗浄水がノズル手段２８にて局部に向けて噴射するように構成されている。２９はオーバーフロー通路である。以上の逆止弁２１〜ポンプ２５とオバーフロー通路２９にて給水手段３０が構成されている。瞬間式加熱手段２７の入口側には、入水する水温を検出するサーミスタから成る入水温度検出手段３１が、出口側にはノズル手段２８に供給される温水の温度を検出するサーミスタから成る出水温度検出手段３２が配設されている。
【０００３】
このトイレ装置の制御装置は、図６に示すように、制御手段３３に、流量センサ２６、入水温度検出手段３１、出水温度検出手段３２及び設定手段３４からの各検出信号と設定データ信号が入力され、それらのデータに基づいて給水手段３０による給水量制御や瞬間式加熱手段２７に対する通電制御を行って所望の温度・流量の温水をノズル手段２８に供給し、またノズル手段２８の切り換え制御を行うように構成されている。
【０００４】
洗浄開始時には、流量センサ２６にて検出した流量と、入水温度検出手段３１にて検出した入水温度と、設定された湯温に基づいて瞬間式加熱手段２７における加熱量を演算し、瞬間式加熱手段２７に対する通電制御を行い、通常使用時には、流量センサ２６にて検出した流量と、入水温度検出手段３１にて検出した入水温度と、出水温度検出手段３２にて検出した出水温度と、設定温度とに基づいてＰＩＤ制御にて瞬間式加熱手段２７に対して通電制御を行うことにより、所望の湯温に制御している。
【０００５】
また、ノズル手段２８から噴射する温水の流量制御ついては、流量センサ２６にて検出した流量と設定流量に基づいて給水手段３０を制御することによって行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、流量センサ２６及び入水温度検出手段３１を用いているため、コスト高になるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、流量センサ及び入水温度検出手段を用いない低コストの構成にて洗浄開始時に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、洗浄水を局部に噴出するノズル手段と、設定された作動制御値で作動してノズル手段に向けて洗浄水を供給する給水手段と、ノズル手段に供給される洗浄水を瞬間的に温水に加熱する瞬間式加熱手段と、前記瞬間式加熱手段の出口側に設けられた出水温度検出手段と、給水手段の作動制御値と洗浄水の設定流量との関係を予め演算プログラムまたは参照テーブルとして設定し、給水手段と瞬間式加熱手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記瞬間式加熱手段の通電加熱に先立って、出水温度検知手段により検出された瞬間式加熱手段から出た洗浄水の温度から入水温度を推定し、この推定した入水温度と給水手段の作動制御値により前記瞬間式加熱手段における加熱量を決定し、前記決定した加熱量で通電制御を行った後、前記瞬間式加熱手段によって加熱された洗浄水の温度が検出される通常使用状態になると、出水温度検知手段により検出した洗浄水の温度と給水手段の作動制御値により瞬間式加熱手段における加熱量を決定するように構成したものであり、洗浄開始前の瞬間式加熱手段における加熱以前には、出水温度検出手段による検出温度を入水温度と推定できるので、その検出温度と給水量に対応する給水手段の作動制御値によって加熱量を制御することで、流量センサ及び入水温度検出手段を用いない低コストの構成にて洗浄開始時に所望の湯温制御ができる。
【０００９】
また、制御手段を、瞬間式加熱手段における加熱を開始するのに先立って所定時間給水手段を作動させるように構成すると、加熱していない洗浄水が出水温度検出手段の検出点を流れて出水温度検出手段にてその温度が確実に検出されるので入水温度を正確に検出できる。
【００１０】
上記発明において、人体検出手段を設け、人体検出時に、瞬間式加熱手段における加熱を開始するのに先立って、所定時間だけ給水手段を作動させるように構成すると、使用者が便座に着座した時などに人体が検出されて給水手段が作動されることによって、洗浄開始を指令してから給水手段を作動させる場合に比して、洗浄開始時に入水温度の検出のための遅れが発生せず、使い勝手よく入水温度を正確に検出できる。
【００１１】
また、洗浄水を局部に噴出するノズル手段と、設定された作動制御値で作動してノズル手段に向けて洗浄水を供給する給水手段と、ノズル手段に供給される洗浄水を瞬間的に温水に加熱する瞬間式加熱手段と、トイレ室温を検出する室温検出手段と、瞬間式加熱手段から出た洗浄水の温度を検出する出水温度検出手段と、給水手段の作動制御値と洗浄水の設定流量との関係を予め演算プログラムまたは参照テーブルとして設定し、給水手段と瞬間式加熱手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記室温検出手段により検出された温度を入水温度と推定し、この推定した入水温度と給水手段の作動制御値により前記瞬間式加熱手段における加熱量を決定し、前記決定した加熱量で通電制御を行った後、前記瞬間式加熱手段によって加熱された洗浄水の温度が検出される通常使用状態になると、前記出水温度検知手段により検出した洗浄水の温度と給水手段の作動制御値により瞬間式加熱手段における加熱量を決定するように構成すると、トイレ室温と入水温度との相関を考慮して入水温度を推定し、その入水温度と給水量に対応する給水手段の作動制御値によって加熱量を制御することで、流量センサ及び入水温度検出手段を用いない低コストの構成にて、かつ洗浄開始時に入水温度の検出のための遅れを発生せずに、洗浄開始時に所望の湯温制御ができる。
【００１３】
また、洗浄水を局部に噴出するノズル手段と、設定された作動制御値で作動してノズル手段に向けて洗浄水を供給する給水手段と、ノズル手段に供給される洗浄水を瞬間的に温水に加熱する瞬間式加熱手段と、トイレ室温を検出する室温検出手段と、瞬間式加熱手段から出た洗浄水の温度を検出する出水温度検出手段と、給水手段の作動制御値と洗浄水の設定流量との関係を予め演算プログラムまたは参照テーブルとして設定され、給水手段と瞬間式加熱手段を制御する制御手段とを備え、制御手段は、前回の洗浄動作からの経過時間をモニターし、所定時間以内に洗浄を開始する場合は、前回の洗浄時における瞬間式加熱手段への通電量と給水手段による供給水量と今回の設定水量より、洗浄開始時の瞬間式加熱手段における加熱量を決定し、所定時間を越えた後に洗浄を開始する場合は、洗浄開始時の瞬間式加熱手段における加熱量を、室温検出手段により検出された温度と給水手段の作動制御値により、又は出水温度検出手段により検出された温度と給水手段の作動制御値により決定するように構成すると、前回の使用からの経過時間が短い時には前回の洗浄時のパラメータから入水温度を推定し、長くなるとトイレ室温と入水温度との相関を考慮して入水温度を推定し、又は出水温度検出手段による検出温度を入水温度と推定し、その入水温度と給水量に対応する給水手段の作動制御値によって加熱量を制御することで、流量センサ及び入水温度検出手段を用いない低コストの構成にて、かつ洗浄開始時に入水温度の検出のための遅れを発生せずに、より精度良く、洗浄開始時に所望の湯温制御ができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
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２を参照して説明する。
【００１５】
図１において、水道端末から逆止弁１、定流量弁２を介して電磁開閉弁３に給水されており、洗浄時に電磁開閉弁３から真空破壊弁４を介してモータ６にて駆動制御されるポンプ５にて瞬間式加熱手段７に給水され、この瞬間式加熱手段７にて所定温度に加温された洗浄水がノズル手段８に供給されて局部に向けて噴射するように構成されている。９はオーバーフロー通路である。以上の逆止弁１〜ポンプ５とオーバーフロー通路９にて給水手段１０が構成されている。
【００１６】
ポンプ５とモータ６の組み合わせは、ギヤポンプとＤＣサーボモータの組み合わせが一般的であり、その電圧制御には交流電源を用いた位相制御や直流電源によるＰＷＭ（パルス幅変調制御）やＰＦＭ（パルス周波数変調制御）を適用することができる。また、ＤＣサーボモータに代えてパルスモータやシンクロナスモータ等の周波数同期型制御モータを用いると、確実に再現性のある流量調整ができるとともに微調整が可能であるため好適である。また、ポンプとモータの組み合わせに代えて電磁ポンプを用いることもできる。
【００１７】
瞬間式加熱手段７は、温水ヒータとしてのセラミックヒータを蛇行状の熱交換流路に臨ませて構成されている。この瞬間式加熱手段７の出口側に洗浄水の温度を検出するサーミスタから成る出水温度検出手段（ＴsO）１１が配設されている。
【００１８】
このトイレ装置の制御装置は、図２に示すように、制御手段１２に、出水温度検出手段１１からの検出信号、設定手段１３からの設定データ信号が入力され、それらのデータに基づいて給水手段１０による流量制御や瞬間式加熱手段７に対する通電制御を行って所望の温度・流量の温水をノズル手段８に供給し、またノズル手段８の切り換え制御を行うように構成されている。
【００１９】
この制御手段１２による洗浄開始時の具体的な制御動作を説明すると、瞬間式加熱手段７における通電加熱に先立って出水温度検出手段１１にて洗浄水の温度を検出し、その検出温度を入水温度と推定する。そして、制御手段１２から設定手段１３による設定流量に応じた作動制御値が給水手段１０のモータ６に出力され、給水手段１０にて対応する流量の給水が行われ、それと同時に上記の推定した入水温度とこの給水手段１０のモータ６の作動制御値とに基づいて瞬間式加熱手段７に対する通電制御値が決定され、瞬間式加熱手段７に通電されて洗浄水の加熱が行われる。すなわち、瞬間式加熱手段７の出水温度検出が利用できない洗浄開始時に、設定手段１３による流量設定値に応じて決定される給水手段１０のモータ６の作動制御値に基づいて流量を推定し、その流量と出水温度検出手段１１の検出値から推定した入水温度に基づいて瞬間式加熱手段７に対する通電制御を行っている。瞬間式加熱手段７における通電による加熱量Ｑは、Ｑ＝ｋ（設定温度−入水温度）×流量、（ｋは係数）で求められる。
【００２０】
また、上記給水手段１０のモータ６の作動制御値の決定に際しては、制御手段１２に内蔵されているＲＯＭやＥＥＰＲＯＭなどの記憶手段に作動制御値と流量の関係を予め演算プログラムや参照テーブルとして設定しておき、その関係に基づいて作動制御値を決定するように構成するのが好適であり、そうすると作動制御値による給水手段１０の制御にて精度良く流量を制御することができる。なお、作動制御値と流量の関係を記憶手段に記憶するについて、製造段階で外部流量検出手段を接続して実際の流量を検出し、その検出結果と作動制御値を制御手段１２に入力するようにすると、容易に各トイレ装置毎の特性に応じた関係を設定でき、より精度良く流量を制御できる。
【００２１】
かくして、出水温度検出手段１１の検出値から推定した入水温度と給水量に対応する給水手段の作動制御値によって加熱量を制御することで、流量センサ及び入水温度検出手段を用いない低コストの構成にて洗浄開始時に所望の湯温制御ができる。
【００２２】
好適には、上記給水手段１０による給水動作の開始後、例えば０．５〜数秒程度の所定時間経過した後に瞬間式加熱手段７に対する通電加熱を開始するようにし、その所定時間内に出水温度検出手段１１にて洗浄水の温度を検出するようにすると、入水する洗浄水の温度が出水温度検出手段１１にて確実に検出され、洗浄開始時に精度良く所望の湯温制御ができる。
【００２３】
さらに好適には、図２に仮想線で示すように、トイレ装置の便座に使用者が着座した時にその人体を検出する人体検出手段１４を設けてその検出信号を制御手段１２に入力し、人体検出手段１４にて人体を検出した時に所定時間だけ給水手段１０を作動させ、その間に出水温度検出手段１１にて洗浄水の温度を検出するように構成することもできる。そうすると、使用者が便座に着座した時点で給水手段１０が所定時間作動して洗浄水の瞬間式加熱手段７に対する入水温度を出水温度検出手段１１にて確実に検出できるとともに、使用者が洗浄開始ボタンを押すと同時に瞬間式加熱手段７が作動し、上記のように給水手段を所定時間作動させた後に瞬間式加熱手段７を作動させる場合に比して、洗浄開始時に入水温度の検出のための遅れが発生せず、使い勝手がよくかつ精度良く所望の湯温制御ができる。
【００２４】
次に、上記のような洗浄開始時の瞬間式加熱手段７に対する通電制御を行った後に、出水温度検出手段１１により瞬間式加熱手段７で加熱された洗浄水の温度が検出される通常使用状態になると、瞬間式加熱手段７における加熱量は出水温度検出手段１１による検出温度と給水手段１０の作動制御値から推定される水量に基づいて決定され、所定の湯温に制御された洗浄水がノズル手段８から噴出される。
【００２５】
次に、本発明のトイレ装置の第２の実施形態について、図３、図４を参照して説明する。なお、全体構成及び制御装置の基本構成は上記実施形態と同一であり、同一の構成要素については同一参照符号を付して説明を省略し、相違点のみを説明する。
【００２６】
本実施形態では、トイレ装置が配置された室温を検出する室温検出手段１５が設けられ、その検出信号が制御手段１２に入力されている。また、制御手段１２には、前回の洗浄時の給水手段１０による給水量と、瞬間式加熱手段７における加熱量と、出水温度検出手段１１による検出温度等のパラメータを記憶する記憶手段と、前回の洗浄時からの経過時間を経時するタイマーが設けられている。
【００２７】
以上の構成の制御装置による洗浄時の動作を、図４を参照して説明する。トイレ装置の設定手段１３に設けられた洗浄開始ボタン（図示せず）が押されて洗浄が開始されると、まず制御手段１２のタイマーから前回洗浄からの経過時間を読み取り、その経過時間が、例えばトイレ装置が配置されている環境の温度変化がそれ程大きくならないと考えられる３〜４時間程度に設定された所定時間内であるか否かを判定する。
【００２８】
経過時間が所定時間内であれば、制御手段１２の記憶手段に記憶された前回の洗浄時における瞬間式加熱手段への通電量と給水手段による供給水量などのパラメータと今回の給水手段１０の作動制御値より、洗浄開始時の瞬間式加熱手段７における加熱量を決定して洗浄を開始する。一方、経過時間が所定時間を越えている場合には、室温検出手段１５にて室温を検知し、室温と洗浄水の入水温度との相関から入水温度を推定し、その入水温度と給水手段１０の作動制御値と設定温度により、瞬間式加熱手段７における加熱量を決定して洗浄を開始する。
【００２９】
その後、出水温度検出手段１１により瞬間式加熱手段７で加熱された洗浄水の温度が検出される通常使用状態になると、上記実施形態と同様に瞬間式加熱手段７における加熱量は出水温度検出手段１１による検出温度と給水手段１０の作動制御値から推定される水量に基づいて決定され、所定の湯温に制御された洗浄水がノズル手段８から噴出される。洗浄が終了すると、制御手段１２内のタイマーがリセットされて経過時間の計時が再開される。
【００３０】
このように本実施形態によれば、前回の使用からの経過時間が短い時には前回の洗浄時のパラメータから入水温度を推定し、長くなると室温と入水温度との相関を考慮して入水温度を推定し、その入水温度と給水量に対応する給水手段の作動制御値によって加熱量を制御することで、流量センサ及び入水温度検出手段を用いない低コストの構成にて、かつ洗浄開始時に入水温度の検出のための遅れを発生せずに、より精度良く、洗浄開始時に所望の湯温制御ができる。
【００３１】
なお、本実施形態では前回の使用からの経過時間が所定時間以上になると、室温検出手段１５にて検出した温度を入水温度と推定した例を示したが、室温に代えて第１の実施形態と同様に出水温度検出手段１１による検出温度を入水温度と推定するようにしてもよい。
【００３２】
また、本実施形態では洗浄終了後の経過時間によって、前回洗浄時のパラメータにて加熱量を決定するか、検出した室温にて加熱量を決定するかを選択するようにしたが、常に前回洗浄時のパラメータのみ、又は検出した室温のみで加熱量を決定するようにしてもよい。
【００３３】
また、以上の実施形態の説明では、給水手段１０としてポンプ５とそれを駆動するモータ６を備えたものを例示したが、水道端末における水圧を利用したり、別途の給水手段を利用することで、給水手段１０にステッピングモータ等を内蔵した流量調整弁を備えた構成にすることもでき、このような流量調整弁の開度調整によって給水水量を可変すると、確実に再現性のある流量調整ができるとともに、微調整も可能となり、さらに所定の湯温に精度良く制御された洗浄水を確実に得ることができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のトイレ装置によれば、流量センサ及び入水温度検出手段を用いない低コストの構成にて洗浄開始時に所望の湯温制御ができる。
【００３５】
また、制御手段を、瞬間式加熱手段における加熱を開始するのに先立って所定時間給水手段を作動させるように構成すると、加熱していない洗浄水が出水温度検出手段の検出点を流れて出水温度検出手段にてその温度が確実に検出されるので入水温度を正確に検出できる。
【００３６】
また、人体検出手段を設け、人体検出時に、瞬間式加熱手段における加熱を開始するのに先立って、所定時間だけ給水手段を作動させるように構成すると、
使用者が便座に着座した時などに人体が検出されて給水手段が作動されることによって、洗浄開始ボタンを押してから上記のように給水手段を作動させる場合に比して、洗浄開始時に入水温度の検出のための遅れが発生せず、使い勝手がよく入水温度を正確に検出できる。
【００３７】
また、トイレ室温を検出する室温検出手段を設け、制御手段を、室温検出手段により検出された温度を入水温度と推定し、この推定した入水温度と給水手段の作動制御値により洗浄開始時の瞬間式加熱手段における加熱量を決定するように構成しても、トイレ室温と入水温度との相関を考慮して入水温度を推定することで、同様に流量センサ及び入水温度検出手段を用いない低コストの構成にて、かつ洗浄開始時に入水温度の検出のための遅れを発生せずに、洗浄開始時に所望の湯温制御ができる。
【００３９】
また、制御手段は、前回の洗浄動作からの経過時間をモニターし、所定時間以内に洗浄を開始する場合は、前回の洗浄時における瞬間式加熱手段への通電量と給水手段による供給水量と今回の設定水量より、洗浄開始時の瞬間式加熱手段における加熱量を決定し、所定時間を越えた後に洗浄を開始する場合は、洗浄開始時の瞬間式加熱手段における加熱量を、室温検出手段により検出された温度又は出水温度検出手段により検出された温度と給水手段の作動制御値とにより決定するように構成すると、前回の使用からの経過時間に応じて前回の洗浄時のパラメータ又は室温から入水温度を推定することで、同様に流量センサ及び入水温度検出手段を用いない低コストの構成にて、かつ洗浄開始時に入水温度の検出のための遅れを発生せずに、より精度良く洗浄開始時に所望の湯温制御ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のトイレ装置の概略構成図である。
【図２】同実施形態のトイレ装置の制御装置の構成図である。
【図３】本発明の第２の実施形態のトイレ装置の制御装置の構成図である。
【図４】同実施形態における洗浄時の加熱量制御のフロー図である。
【図５】従来例のトイレ装置の概略構成図である。
【図６】同従来例のトイレ装置の制御装置の構成図である。
【符号の説明】
７ 瞬間式加熱手段
８ ノズル手段
１０ 給水手段
１１ 出水温度検出手段
１２ 制御手段
１４ 人体検出手段
１５ 室温検出手段
【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加熱手段にて温水にしてノズル手段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】
従来の瞬間式加熱手段を用いた温水洗浄手段を有するトイレ装置として、図５に示すように、水道端末から逆止弁２１、定流量弁２２を介して電磁開閉弁２３に給水され、洗浄時に電磁開閉弁２３から真空破壊弁２４、ポンプ２５、流量センサ２６を介して瞬間式加熱手段２７に送給され、所定温度に加温された洗浄水がノズル手段２８にて局部に向けて噴射するように構成されている。２９はオーバーフロー通路である。以上の逆止弁２１〜ポンプ２５とオバーフロー通路２９にて給水手段３０が構成されている。瞬間式加熱手段２７の入口側には、入水する水温を検出するサーミスタから成る入水温度検出手段３１が、出口側にはノズル手段２８に供給される温水の温度を検出するサーミスタから成る出水温度検出手段３２が配設されている。
【０００３】
このトイレ装置の制御装置は、図６に示すように、制御手段３３に、流量センサ２６、入水温度検出手段３１、出水温度検出手段３２及び設定手段３４からの各検出信号と設定データ信号が入力され、それらのデータに基づいて給水手段３０による給水量制御や瞬間式加熱手段２７に対する通電制御を行って所望の温度・流量の温水をノズル手段２８に供給し、またノズル手段２８の切り換え制御を行うように構成されている。
【０００４】
洗浄開始時には、流量センサ２６にて検出した流量と、入水温度検出手段３１にて検出した入水温度と、設定された湯温に基づいて瞬間式加熱手段２７における加熱量を演算し、瞬間式加熱手段２７に対する通電制御を行い、通常使用時には、流量センサ２６にて検出した流量と、入水温度検出手段３１にて検出した入水温度と、出水温度検出手段３２にて検出した出水温度と、設定温度とに基づいてＰＩＤ制御にて瞬間式加熱手段２７に対して通電制御を行うことにより、所望の湯温に制御している。
【０００５】
また、ノズル手段２８から噴射する温水の流量制御ついては、流量センサ２６にて検出した流量と設定流量に基づいて給水手段３０を制御することによって行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、流量センサ２６及び入水温度検出手段３１を用いているため、コスト高になるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、流量センサ及び入水温度検出手段を用いない低コストの構成にて洗浄開始時に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、洗浄水を局部に噴出するノズル手段と、設定された作動制御値で作動してノズル手段に向けて洗浄水を供給する給水手段と、ノズル手段に供給される洗浄水を瞬間的に温水に加熱する瞬間式加熱手段と、前記瞬間式加熱手段の出口側に設けられた出水温度検出手段と、給水手段の作動制御値と洗浄水の設定流量との関係を予め演算プログラムまたは参照テーブルとして設定し、給水手段と瞬間式加熱手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記瞬間式加熱手段の通電加熱に先立って、出水温度検知手段により検出された瞬間式加熱手段から出た洗浄水の温度から入水温度を推定し、この推定した入水温度と給水手段の作動制御値により前記瞬間式加熱手段における加熱量を決定し、前記決定した加熱量で通電制御を行った後、前記瞬間式加熱手段によって加熱された洗浄水の温度が検出される通常使用状態になると、出水温度検知手段により検出した洗浄水の温度と給水手段の作動制御値により瞬間式加熱手段における加熱量を決定するように構成したものであり、洗浄開始前の瞬間式加熱手段における加熱以前には、出水温度検出手段による検出温度を入水温度と推定できるので、その検出温度と給水量に対応する給水手段の作動制御値によって加熱量を制御することで、流量センサ及び入水温度検出手段を用いない低コストの構成にて洗浄開始時に所望の湯温制御ができる。
【０００９】
また、制御手段を、瞬間式加熱手段における加熱を開始するのに先立って所定時間給水手段を作動させるように構成すると、加熱していない洗浄水が出水温度検出手段の検出点を流れて出水温度検出手段にてその温度が確実に検出されるので入水温度を正確に検出できる。
【００１０】
上記発明において、人体検出手段を設け、人体検出時に、瞬間式加熱手段における加熱を開始するのに先立って、所定時間だけ給水手段を作動させるように構成すると、使用者が便座に着座した時などに人体が検出されて給水手段が作動されることによって、洗浄開始を指令してから給水手段を作動させる場合に比して、洗浄開始時に入水温度の検出のための遅れが発生せず、使い勝手よく入水温度を正確に検出できる。
【００１１】
また、洗浄水を局部に噴出するノズル手段と、設定された作動制御値で作動してノズル手段に向けて洗浄水を供給する給水手段と、ノズル手段に供給される洗浄水を瞬間的に温水に加熱する瞬間式加熱手段と、トイレ室温を検出する室温検出手段と、瞬間式加熱手段から出た洗浄水の温度を検出する出水温度検出手段と、給水手段の作動制御値と洗浄水の設定流量との関係を予め演算プログラムまたは参照テーブルとして設定し、給水手段と瞬間式加熱手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記室温検出手段により検出された温度を入水温度と推定し、この推定した入水温度と給水手段の作動制御値により前記瞬間式加熱手段における加熱量を決定し、前記決定した加熱量で通電制御を行った後、前記瞬間式加熱手段によって加熱された洗浄水の温度が検出される通常使用状態になると、前記出水温度検知手段により検出した洗浄水の温度と給水手段の作動制御値により瞬間式加熱手段における加熱量を決定するように構成すると、トイレ室温と入水温度との相関を考慮して入水温度を推定し、その入水温度と給水量に対応する給水手段の作動制御値によって加熱量を制御することで、流量センサ及び入水温度検出手段を用いない低コストの構成にて、かつ洗浄開始時に入水温度の検出のための遅れを発生せずに、洗浄開始時に所望の湯温制御ができる。
【００１３】
また、洗浄水を局部に噴出するノズル手段と、設定された作動制御値で作動してノズル手段に向けて洗浄水を供給する給水手段と、ノズル手段に供給される洗浄水を瞬間的に温水に加熱する瞬間式加熱手段と、トイレ室温を検出する室温検出手段と、瞬間式加熱手段から出た洗浄水の温度を検出する出水温度検出手段と、給水手段の作動制御値と洗浄水の設定流量との関係を予め演算プログラムまたは参照テーブルとして設定され、給水手段と瞬間式加熱手段を制御する制御手段とを備え、制御手段は、前回の洗浄動作からの経過時間をモニターし、所定時間以内に洗浄を開始する場合は、前回の洗浄時における瞬間式加熱手段への通電量と給水手段による供給水量と今回の設定水量より、洗浄開始時の瞬間式加熱手段における加熱量を決定し、所定時間を越えた後に洗浄を開始する場合は、洗浄開始時の瞬間式加熱手段における加熱量を、室温検出手段により検出された温度と給水手段の作動制御値により、又は出水温度検出手段により検出された温度と給水手段の作動制御値により決定するように構成すると、前回の使用からの経過時間が短い時には前回の洗浄時のパラメータから入水温度を推定し、長くなるとトイレ室温と入水温度との相関を考慮して入水温度を推定し、又は出水温度検出手段による検出温度を入水温度と推定し、その入水温度と給水量に対応する給水手段の作動制御値によって加熱量を制御することで、流量センサ及び入水温度検出手段を用いない低コストの構成にて、かつ洗浄開始時に入水温度の検出のための遅れを発生せずに、より精度良く、洗浄開始時に所望の湯温制御ができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
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２を参照して説明する。
【００１５】
図１において、水道端末から逆止弁１、定流量弁２を介して電磁開閉弁３に給水されており、洗浄時に電磁開閉弁３から真空破壊弁４を介してモータ６にて駆動制御されるポンプ５にて瞬間式加熱手段７に給水され、この瞬間式加熱手段７にて所定温度に加温された洗浄水がノズル手段８に供給されて局部に向けて噴射するように構成されている。９はオーバーフロー通路である。以上の逆止弁１〜ポンプ５とオーバーフロー通路９にて給水手段１０が構成されている。
【００１６】
ポンプ５とモータ６の組み合わせは、ギヤポンプとＤＣサーボモータの組み合わせが一般的であり、その電圧制御には交流電源を用いた位相制御や直流電源によるＰＷＭ（パルス幅変調制御）やＰＦＭ（パルス周波数変調制御）を適用することができる。また、ＤＣサーボモータに代えてパルスモータやシンクロナスモータ等の周波数同期型制御モータを用いると、確実に再現性のある流量調整ができるとともに微調整が可能であるため好適である。また、ポンプとモータの組み合わせに代えて電磁ポンプを用いることもできる。
【００１７】
瞬間式加熱手段７は、温水ヒータとしてのセラミックヒータを蛇行状の熱交換流路に臨ませて構成されている。この瞬間式加熱手段７の出口側に洗浄水の温度を検出するサーミスタから成る出水温度検出手段（ＴsO）１１が配設されている。
【００１８】
このトイレ装置の制御装置は、図２に示すように、制御手段１２に、出水温度検出手段１１からの検出信号、設定手段１３からの設定データ信号が入力され、それらのデータに基づいて給水手段１０による流量制御や瞬間式加熱手段７に対する通電制御を行って所望の温度・流量の温水をノズル手段８に供給し、またノズル手段８の切り換え制御を行うように構成されている。
【００１９】
この制御手段１２による洗浄開始時の具体的な制御動作を説明すると、瞬間式加熱手段７における通電加熱に先立って出水温度検出手段１１にて洗浄水の温度を検出し、その検出温度を入水温度と推定する。そして、制御手段１２から設定手段１３による設定流量に応じた作動制御値が給水手段１０のモータ６に出力され、給水手段１０にて対応する流量の給水が行われ、それと同時に上記の推定した入水温度とこの給水手段１０のモータ６の作動制御値とに基づいて瞬間式加熱手段７に対する通電制御値が決定され、瞬間式加熱手段７に通電されて洗浄水の加熱が行われる。すなわち、瞬間式加熱手段７の出水温度検出が利用できない洗浄開始時に、設定手段１３による流量設定値に応じて決定される給水手段１０のモータ６の作動制御値に基づいて流量を推定し、その流量と出水温度検出手段１１の検出値から推定した入水温度に基づいて瞬間式加熱手段７に対する通電制御を行っている。瞬間式加熱手段７における通電による加熱量Ｑは、Ｑ＝ｋ（設定温度−入水温度）×流量、（ｋは係数）で求められる。
【００２０】
また、上記給水手段１０のモータ６の作動制御値の決定に際しては、制御手段１２に内蔵されているＲＯＭやＥＥＰＲＯＭなどの記憶手段に作動制御値と流量の関係を予め演算プログラムや参照テーブルとして設定しておき、その関係に基づいて作動制御値を決定するように構成するのが好適であり、そうすると作動制御値による給水手段１０の制御にて精度良く流量を制御することができる。なお、作動制御値と流量の関係を記憶手段に記憶するについて、製造段階で外部流量検出手段を接続して実際の流量を検出し、その検出結果と作動制御値を制御手段１２に入力するようにすると、容易に各トイレ装置毎の特性に応じた関係を設定でき、より精度良く流量を制御できる。
【００２１】
かくして、出水温度検出手段１１の検出値から推定した入水温度と給水量に対応する給水手段の作動制御値によって加熱量を制御することで、流量センサ及び入水温度検出手段を用いない低コストの構成にて洗浄開始時に所望の湯温制御ができる。
【００２２】
好適には、上記給水手段１０による給水動作の開始後、例えば０．５〜数秒程度の所定時間経過した後に瞬間式加熱手段７に対する通電加熱を開始するようにし、その所定時間内に出水温度検出手段１１にて洗浄水の温度を検出するようにすると、入水する洗浄水の温度が出水温度検出手段１１にて確実に検出され、洗浄開始時に精度良く所望の湯温制御ができる。
【００２３】
さらに好適には、図２に仮想線で示すように、トイレ装置の便座に使用者が着座した時にその人体を検出する人体検出手段１４を設けてその検出信号を制御手段１２に入力し、人体検出手段１４にて人体を検出した時に所定時間だけ給水手段１０を作動させ、その間に出水温度検出手段１１にて洗浄水の温度を検出するように構成することもできる。そうすると、使用者が便座に着座した時点で給水手段１０が所定時間作動して洗浄水の瞬間式加熱手段７に対する入水温度を出水温度検出手段１１にて確実に検出できるとともに、使用者が洗浄開始ボタンを押すと同時に瞬間式加熱手段７が作動し、上記のように給水手段を所定時間作動させた後に瞬間式加熱手段７を作動させる場合に比して、洗浄開始時に入水温度の検出のための遅れが発生せず、使い勝手がよくかつ精度良く所望の湯温制御ができる。
【００２４】
次に、上記のような洗浄開始時の瞬間式加熱手段７に対する通電制御を行った後に、出水温度検出手段１１により瞬間式加熱手段７で加熱された洗浄水の温度が検出される通常使用状態になると、瞬間式加熱手段７における加熱量は出水温度検出手段１１による検出温度と給水手段１０の作動制御値から推定される水量に基づいて決定され、所定の湯温に制御された洗浄水がノズル手段８から噴出される。
【００２５】
次に、本発明のトイレ装置の第２の実施形態について、図３、図４を参照して説明する。なお、全体構成及び制御装置の基本構成は上記実施形態と同一であり、同一の構成要素については同一参照符号を付して説明を省略し、相違点のみを説明する。
【００２６】
本実施形態では、トイレ装置が配置された室温を検出する室温検出手段１５が設けられ、その検出信号が制御手段１２に入力されている。また、制御手段１２には、前回の洗浄時の給水手段１０による給水量と、瞬間式加熱手段７における加熱量と、出水温度検出手段１１による検出温度等のパラメータを記憶する記憶手段と、前回の洗浄時からの経過時間を経時するタイマーが設けられている。
【００２７】
以上の構成の制御装置による洗浄時の動作を、図４を参照して説明する。トイレ装置の設定手段１３に設けられた洗浄開始ボタン（図示せず）が押されて洗浄が開始されると、まず制御手段１２のタイマーから前回洗浄からの経過時間を読み取り、その経過時間が、例えばトイレ装置が配置されている環境の温度変化がそれ程大きくならないと考えられる３〜４時間程度に設定された所定時間内であるか否かを判定する。
【００２８】
経過時間が所定時間内であれば、制御手段１２の記憶手段に記憶された前回の洗浄時における瞬間式加熱手段への通電量と給水手段による供給水量などのパラメータと今回の給水手段１０の作動制御値より、洗浄開始時の瞬間式加熱手段７における加熱量を決定して洗浄を開始する。一方、経過時間が所定時間を越えている場合には、室温検出手段１５にて室温を検知し、室温と洗浄水の入水温度との相関から入水温度を推定し、その入水温度と給水手段１０の作動制御値と設定温度により、瞬間式加熱手段７における加熱量を決定して洗浄を開始する。
【００２９】
その後、出水温度検出手段１１により瞬間式加熱手段７で加熱された洗浄水の温度が検出される通常使用状態になると、上記実施形態と同様に瞬間式加熱手段７における加熱量は出水温度検出手段１１による検出温度と給水手段１０の作動制御値から推定される水量に基づいて決定され、所定の湯温に制御された洗浄水がノズル手段８から噴出される。洗浄が終了すると、制御手段１２内のタイマーがリセットされて経過時間の計時が再開される。
【００３０】
このように本実施形態によれば、前回の使用からの経過時間が短い時には前回の洗浄時のパラメータから入水温度を推定し、長くなると室温と入水温度との相関を考慮して入水温度を推定し、その入水温度と給水量に対応する給水手段の作動制御値によって加熱量を制御することで、流量センサ及び入水温度検出手段を用いない低コストの構成にて、かつ洗浄開始時に入水温度の検出のための遅れを発生せずに、より精度良く、洗浄開始時に所望の湯温制御ができる。
【００３１】
なお、本実施形態では前回の使用からの経過時間が所定時間以上になると、室温検出手段１５にて検出した温度を入水温度と推定した例を示したが、室温に代えて第１の実施形態と同様に出水温度検出手段１１による検出温度を入水温度と推定するようにしてもよい。
【００３２】
また、本実施形態では洗浄終了後の経過時間によって、前回洗浄時のパラメータにて加熱量を決定するか、検出した室温にて加熱量を決定するかを選択するようにしたが、常に前回洗浄時のパラメータのみ、又は検出した室温のみで加熱量を決定するようにしてもよい。
【００３３】
また、以上の実施形態の説明では、給水手段１０としてポンプ５とそれを駆動するモータ６を備えたものを例示したが、水道端末における水圧を利用したり、別途の給水手段を利用することで、給水手段１０にステッピングモータ等を内蔵した流量調整弁を備えた構成にすることもでき、このような流量調整弁の開度調整によって給水水量を可変すると、確実に再現性のある流量調整ができるとともに、微調整も可能となり、さらに所定の湯温に精度良く制御された洗浄水を確実に得ることができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のトイレ装置によれば、流量センサ及び入水温度検出手段を用いない低コストの構成にて洗浄開始時に所望の湯温制御ができる。
【００３５】
また、制御手段を、瞬間式加熱手段における加熱を開始するのに先立って所定時間給水手段を作動させるように構成すると、加熱していない洗浄水が出水温度検出手段の検出点を流れて出水温度検出手段にてその温度が確実に検出されるので入水温度を正確に検出できる。
【００３６】
また、人体検出手段を設け、人体検出時に、瞬間式加熱手段における加熱を開始するのに先立って、所定時間だけ給水手段を作動させるように構成すると、
使用者が便座に着座した時などに人体が検出されて給水手段が作動されることによって、洗浄開始ボタンを押してから上記のように給水手段を作動させる場合に比して、洗浄開始時に入水温度の検出のための遅れが発生せず、使い勝手がよく入水温度を正確に検出できる。
【００３７】
また、トイレ室温を検出する室温検出手段を設け、制御手段を、室温検出手段により検出された温度を入水温度と推定し、この推定した入水温度と給水手段の作動制御値により洗浄開始時の瞬間式加熱手段における加熱量を決定するように構成しても、トイレ室温と入水温度との相関を考慮して入水温度を推定することで、同様に流量センサ及び入水温度検出手段を用いない低コストの構成にて、かつ洗浄開始時に入水温度の検出のための遅れを発生せずに、洗浄開始時に所望の湯温制御ができる。
【００３９】
また、制御手段は、前回の洗浄動作からの経過時間をモニターし、所定時間以内に洗浄を開始する場合は、前回の洗浄時における瞬間式加熱手段への通電量と給水手段による供給水量と今回の設定水量より、洗浄開始時の瞬間式加熱手段における加熱量を決定し、所定時間を越えた後に洗浄を開始する場合は、洗浄開始時の瞬間式加熱手段における加熱量を、室温検出手段により検出された温度又は出水温度検出手段により検出された温度と給水手段の作動制御値とにより決定するように構成すると、前回の使用からの経過時間に応じて前回の洗浄時のパラメータ又は室温から入水温度を推定することで、同様に流量センサ及び入水温度検出手段を用いない低コストの構成にて、かつ洗浄開始時に入水温度の検出のための遅れを発生せずに、より精度良く洗浄開始時に所望の湯温制御ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のトイレ装置の概略構成図である。
【図２】同実施形態のトイレ装置の制御装置の構成図である。
【図３】本発明の第２の実施形態のトイレ装置の制御装置の構成図である。
【図４】同実施形態における洗浄時の加熱量制御のフロー図である。
【図５】従来例のトイレ装置の概略構成図である。
【図６】同従来例のトイレ装置の制御装置の構成図である。
【符号の説明】
７ 瞬間式加熱手段
８ ノズル手段
１０ 給水手段
１１ 出水温度検出手段
１２ 制御手段
１４ 人体検出手段
１５ 室温検出手段
Claims (4)
- 洗浄水を局部に噴出するノズル手段と、
設定された作動制御値で作動してノズル手段に向けて洗浄水を供給する給水手段と、
ノズル手段に供給される洗浄水を瞬間的に温水に加熱する瞬間式加熱手段と、
前記瞬間式加熱手段の出口側に設けられた出水温度検出手段と、
給水手段の作動制御値と洗浄水の設定流量との関係を予め演算プログラムまたは参照テーブルとして設定し、給水手段と瞬間式加熱手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記瞬間式加熱手段の通電加熱に先立って、出水温度検知手段により検出された瞬間式加熱手段から出た洗浄水の温度から入水温度を推定し、この推定した入水温度と給水手段の作動制御値により前記瞬間式加熱手段における加熱量を決定し、前記決定した加熱量で通電制御を行った後、前記瞬間式加熱手段によって加熱された洗浄水の温度が検出される通常使用状態になると、出水温度検知手段により検出した洗浄水の温度と給水手段の作動制御値により瞬間式加熱手段における加熱量を決定するように構成した
ことを特徴とするトイレ装置。 - 人体検出手段を設け、人体検出時に、瞬間式加熱手段における加熱を開始するのに先立って、所定時間だけ給水手段を作動させるように構成したことを特徴とする請求項１記載のトイレ装置。
- 洗浄水を局部に噴出するノズル手段と、
設定された作動制御値で作動してノズル手段に向けて洗浄水を供給する給水手段と、
ノズル手段に供給される洗浄水を瞬間的に温水に加熱する瞬間式加熱手段と、
トイレ室温を検出する室温検出手段と、
瞬間式加熱手段から出た洗浄水の温度を検出する出水温度検出手段と、
給水手段の作動制御値と洗浄水の設定流量との関係を予め演算プログラムまたは参照テーブルとして設定し、給水手段と瞬間式加熱手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記室温検出手段により検出された温度を入水温度と推定し、この推定した入水温度と給水手段の作動制御値により前記瞬間式加熱手段における加熱量を決定し、前記決定した加熱量で通電制御を行った後、前記瞬間式加熱手段によって加熱された洗浄水の温度が検出される通常使用状態になると、前記出水温度検知手段により検出した洗浄水の温度と給水手段の作動制御値により瞬間式加熱手段における加熱量を決定するように構成した
ことを特徴とするトイレ装置。 - 洗浄水を局部に噴出するノズル手段と、
設定された作動制御値で作動してノズル手段に向けて洗浄水を供給する給水手段と、
ノズル手段に供給される洗浄水を瞬間的に温水に加熱する瞬間式加熱手段と、トイレ室温を検出する室温検出手段と、
瞬間式加熱手段から出た洗浄水の温度を検出する出水温度検出手段と、
給水手段の作動制御値と洗浄水の設定流量との関係を予め演算プログラムまたは参照テーブルとして設定され、給水手段と瞬間式加熱手段を制御する制御手段とを備え、
制御手段は、前回の洗浄動作からの経過時間をモニターし、所定時間以内に洗浄を開始する場合は、前回の洗浄時における瞬間式加熱手段への通電量と給水手段による供給水量と今回の設定水量より、洗浄開始時の瞬間式加熱手段における加熱量を決定し、所定時間を越えた後に洗浄を開始する場合は、洗浄開始時の瞬間式加熱手段における加熱量を、室温検出手段により検出された温度と給水手段の作動制御値により、又は出水温度検出手段により検出された温度と給水手段の作動制御値により決定するように構成したことを特徴とするトイレ装置。
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