JP4345134B2 - 温水供給装置及び温水洗浄装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温水を供給する温水供給装置及びこの温水供給装置からなる温水洗浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トイレで局部の洗浄に用いられる温水洗浄装置など、家庭用の温水供給装置には、加熱ヒーターに水を通過させて水を加温し、この加温した温水を供給する方式のものと、温水タンク内に保温ヒーターを設け、この保温ヒーターで温水タンク内の水を保温しておき、必要時に保温した温水を温水タンクから供給する方式のものとがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前者のように加熱ヒーターに水を通過させて加温する方式では、水が加熱ヒーターを通過する際に加温されるだけであるので、例えば５℃の水を４０℃に加温して供給する場合には、加熱ヒーターとして１．２ｋＷ程度の高出力を有するものを用いても、０．５リットル／分程度の少ない流量でしか温水を供給することができず、快適な洗浄には十分でないという問題がある。
【０００４】
また、後者のように保温ヒーターで温水タンク内の水を保温しておいて温水を温水タンクから供給する方式では、温水タンク内で保温された温水しか利用できないので、使用できる温水の量は温水タンクの容量に依存し、短時間でお湯切れがして長時間使用をすることができないという問題があり、また温水を使用していないときにも常時、保温ヒーターを発熱させて温水タンク内の温水を保温しておく必要があるので、消費電力が大きいという問題がある。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、十分な湯量で、お湯切れがすることなく温水を利用することができ、しかも消費電力が少ない温水供給装置及び温水洗浄装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る温水供給装置は、水が流入する入水口１と温水が流出する出湯口２を設けた温水タンク３と、前記温水タンク３の下部内に配置され前記温水タンク３内の温水を保温する保温ヒーター４と、前記温水タンク３内の高温水部に配置され出湯口２から出湯される温水を加熱する加熱ヒーター５と、入室した人体を検知する人体検知センサーとを備え、前記人体検知センサーが人体を検知した場合は、前記保温ヒーター４の発熱量を増大させて温水タンク３内の温水を加温させ、出湯開始から流量を徐々に減らしながら前記出湯口から温水を供給するようにして成ることを特徴とするものである。
【０００７】
また請求項２の発明は、請求項１において、出湯口２から出湯される温水の温度が、加熱ヒーター４による加熱量を制御して調整されるようにして成ることを特徴とするものである。
【０００８】
また請求項３の発明は、請求項１又は２において、温水タンク３内の温水の温度を検知して保温ヒーター４による保温温度を制御する温度センサー６を設けて成ることを特徴とするものである。
【０００９】
また請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、加熱ヒーター５は、パイプ状あるいは平板状に形成される金属あるいはセラミックの基台７の表面に通電によってジュール熱を発生する発熱体８を絶縁物９で被覆して設けて形成されたものであり、基台７がパイプ状のものはその外周と内周の少なくとも一方に、基台７が平板状のものは少なくとも片面に温水を通過させて加熱するものであることを特徴とするものである。
【００１０】
また請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかにおいて、温水を加熱ヒーター５に誘導する水路１０を温水タンク３内に設けて成ることを特徴とするものである。
【００１１】
また請求項６の発明は、請求項５において、水路１０を断熱性の樹脂材料で形成して成ることを特徴とするものである。
【００１２】
また請求項７の発明は、請求項６において、水路１０を、内層が発泡材料１１、外層が非発泡材料１２の複層構成に形成して成ることを特徴とするものである。
【００１３】
また請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれかにおいて、保温ヒーター４や加熱ヒーター５を固定する固定台１３を温水タンク３に設けて成ることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の請求項９に係る温水洗浄装置は、請求項１乃至８のいずれかに記載の温水供給装置において、入水部１の前に給水部１７を、出湯口２の後に洗浄ノズル１４をそれぞれ設けて成ることを特徴とするものである。
【００１５】
また請求項１０の発明は、請求項９において、出湯口２から出湯する温水の流量を検知する流量センサー１５と、出湯口２から出湯する温水の温度を検知する温度センサー１６を具備し、流量センサー１５と温度センサー１６による検知結果に基づいて加熱ヒーター５の発熱量を制御して成ることを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は本発明に係る温水供給装置の実施の形態の一例を示すものであり、温水タンク３は密閉容器で形成してあって、その外面を発泡ポリウレタンなどの断熱材２１で被覆してある。温水タンク３にはその天井を貫通してその先端がラッパ状に広がる給水管２２が設けてあり、ラッパ状に広がる先端の入水口１を温水タンク３の下端部内に配置してある。温水タンク３の底部には水抜き栓２３が設けてある。
【００１８】
この入水口１の上方位置において温水タンク３の下部内に保温ヒーター４が取り付けてある。保温ヒーター４は通電によってジュール熱で発電するものとして形成されるものであり、保温ヒーター４は一端部を温水タンク３の側壁に通すことによってこの一端部を支持して固定してある。２４は保温ヒーター４に給電するために保温ヒーター４の一端に接続された電極線である。この保温ヒーター４の近傍において温水タンク３内に、温水タンク３内の温水の温度を検知して電気的に出力する温度センサー６が設けてある。
【００１９】
温水タンク３の温水の高温部となる上部内には加熱ヒーター５が設けてある。加熱ヒーター５は一端部を温水タンク３の側壁の上部に通すことによってこの一端部を支持して固定してあり、水路１０内に配置してある。２５は加熱ヒーター５に給電するために加熱ヒーター５の一端に接続された電極線である。水路１０は筒状に形成してあり、加熱ヒーター５を囲むように温水タンク３内に配置して温水タンク３の側壁の上部に固定してある。
水路１０の固定側の端部には温水タンク３の側壁を貫通して出湯筒２６が導出してあり、出湯筒２６の先端を出湯口２として形成してある。この出湯筒２６内には流量センサー１５と温度センサー１６が設けてある。温水タンク３内の温水は、上記の入水口１から流入する水に押されて出湯口２から出るようになっており、例えば温水供給装置に設けた出湯スイッチを押すと、給水管２２に設けた電磁弁などの弁で形成される給水部１７が開き、入水口１から水が温水タンク３内に流入されるようになっている。
【００２０】
ここで、加熱ヒーター５は高熱変換効率ヒーターとして形成されるものであり、図２のようなパイプ状のもの、あるいは図３のような平板状のものが使用されるものである。図２の加熱ヒーター５は、パイプ状に形成される金属あるいはセラミックの基台７の表面に通電によってジュール熱を発生する発熱体８を設けて作製されるものであり、基台７の表面に絶縁ガラス層２８を積層すると共に絶縁ガラス層２８の表面に蛇行線状に発熱体８を設け、この上から保護ガラスなどの絶縁物９を被覆することによって形成してある。このパイプ状の加熱ヒーター５では外周と内周の一方、あるいは外周と内周の両方に沿って通過する温水を加熱することができるものである。また図３の加熱ヒーター５は、平板状に形成される金属あるいはセラミックの基台７の表面に通電によってジュール熱を発生する発熱体８を設けて作製されるものであり、基台７の表面に絶縁ガラス層２８を積層すると共に絶縁ガラス層２８の表面に蛇行線状に発熱体８を設け、この上から保護ガラスなどの絶縁物９を被覆することによって形成してある。この平板状の加熱ヒーター５では両面、あるいは片面に沿って通過する温水を加熱することができるものである。尚、保温ヒーター４も図２や図３と同様に形成することができるものである。
【００２１】
また、水路１０は断熱性の樹脂材料で筒状に形成してある。図４の実施の形態では、内層が発泡樹脂からなる発泡材料１１、内外両面の外層がソリッド樹脂からなる非発泡材料１２で３層など複数層の層構成に形成してある。このように発泡材料１１で水路１０を形成することによって、熱抵抗を大きくして断熱性を高く得ることができるものであり、発泡材料１１は非発泡材料１２で被覆されているため、発泡材料１１内を温水が透過することを非発泡材料１２で防ぐことができ、水路１０の壁を温水が通過するようなことはないものである。
【００２２】
そして上記のように形成される温水供給装置には事前検知手段が設けてある。事前検知手段は、温水タンク３内の温水を使用することを事前に検知するためのものであり、温水供給装置を使用するために温水供給装置が設けられている室内に入室した後に温水供給装置を使用する場合には、人の入室を検知する人体検知センサーで事前検知手段を形成することができる。例えば、温水供給装置をトイレにおいて用便後の局部を洗浄する温水洗浄装置として使用する場合、用便のためにトイレの室内に入ると、この人体検知センサーで形成される事前検知手段で人がトイレに入ったことを検知し、所定時間後に温水タンク３内の温水を使用することを事前に検知することができる。また事前検知手段としては、温水供給装置に設けたスイッチで形成することもできる。例えば、温水供給装置を同様に温水洗浄装置として使用する場合、用便のために便器の便座に座ってスイッチをオンにすることによって、所定時間後に温水タンク３内の温水を使用することを事前に検知することができる。
【００２３】
上記のように形成される本発明の温水供給装置にあって、温水タンク３内には水道水などの水が給水管２２を通じて入水口１から水が供給されており、温水タンク３内は満水状態に満たされている。この温水タンク３内の水は保温ヒーター４によって加温されると共に所定の一定温度に保温されている。この保温温度は、温度センサー６によって検知される温水タンク３内の温水の温度に基づいて保温ヒーター４の発熱を制御し、所定の一定温度に保たれるようになっている。水は温水タンク３の下部内に入水口１から流入されるものであり、また温水タンク３内では上部ほど、水温が高くなっている。
【００２４】
次に、事前検知手段で温水が使用されることが事前に検知されると、事前検知手段から送られる信号に基づく制御で保温ヒーター４の発熱量が保温の際よりも増大し、温水タンク３内の温水の水温は保温温度よりも上昇される。この後、温水タンク３内の温水を使用するために出湯スイッチをオンにすると、給水部１７が開いて入水口１から温水タンク３内に水が流入され、この水に押されて温水タンク３内の温水は出湯口２から流出され、温水の使用場所に供給される。
【００２５】
このとき、温水を使用するために出湯スイッチをオンにすることによって、加熱ヒーター５は発熱を開始している。そして温水タンク３の上部内の温水は、水路１０内にその一端の開口から流入し、加熱ヒーター５に沿って水路１０内を流れ、水路１０内で温水は加熱ヒーター５によって加熱される。このように加熱ヒーター５によって加熱されて所定温度にまで上昇した温水を出湯口２から供給して使用することができるものである。加熱ヒーター５による温水の加熱は、水路１０を加熱ヒーター５へと導かれて出湯口２から出る温水のみになされるので、出湯口２から供給される温水を効率高く加熱することができるものである。また水路１０は断熱性の高い樹脂材料で形成されているので、加熱ヒーター５で加熱された水路１０内の温水から熱が温水タンク３内の他の温水へと逃げることを防ぐことができ、加熱ヒーター５の消費電力を低減することができるものである。
【００２６】
ここで、出湯口２から供給される温水の温度は、加熱ヒーター５による加熱量を制御したり、出湯口２から出湯される流量を制御したりして、調整することができ、様々な温度で温水を供給することができるものである。加熱ヒーター５による加熱量の制御は通電量の調整によって行なうことができ、出湯口２からの出湯流量の制御は入水口１から温水タンク３に流入される水の流量を給水部１７で調整することによって行なうことができる。また出湯口２から供給される温水の温度は、温度センサー６によって制御される保温ヒーター４による温水タンク３内の温水の保温温度を制御することによっても、調整することができるものであり、出湯の温度が高温である必要がない場合には、最大出力の小さい加熱ヒーター５を用いることが可能になるものである。
【００２７】
このように温水タンク３内の温水は、保温ヒーター４で所定温度に保温されているが、事前検知手段で温水を使用することが検知された段階で保温ヒーター４の発熱量を増大させて水温を上昇させた後、さらに加熱ヒーター５で加熱して供給されるものであり、保温ヒーター４による温水タンク３内の温水の保温温度は温水を使用する際の温度よりもかなり低温でもよい。従って、温水タンク３内の温水を使用しないときに常時、保温ヒーター４で保温していても、保温ヒーター４の発熱量は少なくて済み、保温ヒーター４の消費電力を低減することができるものである。
【００２８】
また、加熱ヒーター５で加熱して出湯口５から供給する温水は、保温ヒーター４によって温水タンク３内で保温されていると共に事前検知手段で検知された後はさらに高い温度に加温された温水であるため、所定の温度で初期から十分な湯量で供給することができるものである。また温水タンク３の容量分の温水を供給し終えた後も、温水タンク３内の水を加熱ヒーター５で加熱して温水として供給することができ、所定の温度の温水として供給する場合には給水部１７を制御して供給流量を減らす必要はあるものの、お湯切れすることなく長時間にわたって温水を供給することができるものである。
【００２９】
図５は本発明の実施の形態の他の一例を示すものである。このものでは、水路１０を横管路３０と縦管路３１とでＬ字形に形成してあり、縦管路３１の下端と横管路３０の一端とを連通させてある。この水路１０は横管路３０を温水タンク３の下端部に、縦管路３１を温水タンク３の上部に至るように温水タンク３内に配置してあり、横管路３０を温水タンク３の側壁の下端部に固定してある。横管路３０の固定側の端部には温水タンク３の側壁を貫通して出湯筒２６が導出してあり、出湯筒２６の先端を出湯口２として形成してある。加熱ヒーター５はこの横管路３０内に通して配置してあり、縦管路３１の上端部に温水タンク３の上部内の温水が水路１０に導入される流入口３２が設けてある。従って、温水タンク３の上部の高温の温水は流入口３２から縦管路３１に入って加熱ヒーター５を設けた横管路３０に流入することになり、加熱ヒーター５は温水タンク３の下部に位置しているが、温水の高温部に配置されることになる。またこの実施の形態では保温ヒーター４と加熱ヒーター５とは一本の基台７の左側半部と右側半分に設けて一体に形成してあり、保温ヒーター４の端部を固定台１３によって温水タンク３の側壁内面に固定し、加熱ヒーター５の端部を温水タンク３の側壁を貫通させると共に側壁の外面に設けたフランジ３３で固定することによって、温水ヒーター４と加熱ヒーター５を温水タンク３内に取り付けるようにしてある。３４は保温ヒーター４と加熱ヒーター５に給電するための電極線である。その他の構成は図１のものと同じである。
【００３０】
このものでは、保温ヒーター４や加熱ヒーター５は固定台１３で温水タンク３内に固定してあるので、横方向に配置される温水ヒーター４や加熱ヒーター５が自重で垂れ下がることを防ぐことができる。従って保温ヒーター４と温度センサー６との位置関係が変わることがなく、温度センサー６による温水タンク３内の温水の温度検知が影響を受けることがなくなって、温水の正確な温度制御を保つことができるものである。また、加熱ヒーター５を固定するためのフランジ３３を通して温水タンク３内の温水の熱が逃げるおそれがあるが、Ｌ字形の水路１０を用いることによって加熱ヒーター５は温水タンク３の下部内に設けるようにしてあり、このフランジ３３も温水タンク３の下部に存在する。そして温水タンク３内の温水の温度は下部ほど低く、低い温度の温水からの放熱量は低いので、フランジ３３から逃げる放熱量を少なくして、消費電力を一層低減することができるものである。また加熱ヒーター５は図４のような発泡材料１１と非発泡材料１２からなる断熱性樹脂材料で形成される水路１０内に配置されているので、加熱ヒーター５で加熱された水路１０内の温水から熱が温水タンク３の下部内の低温の温水へと逃げることを防ぐことができ、消費電力を一層低減することができるものである。
【００３１】
上記の各実施の形態にあって、出湯口２から温水タンク３内の温水を供給するにあたって、一定の温度の温水を供給するために、給水部１７を制御し、出湯口２からの温水供給流量を調整するようにしてある。図６の（ａ）は供給流量の調整の一例を示すものであり、温水の供給初期から温水タンク３の容量分の温水を供給し終えるまでは、保温ヒーター４によって保温されていると共に事前検知手段で検知された後に加温された温水を加熱ヒーター５で加熱して供給することができるために、所定温度の温水を多い一定流量で供給することができる。そして温水タンク３の容量分の温水を供給し終えると、入水口１から温水タンク３内に流入している水を加熱ヒーター４で加熱して出湯口２から供給することになり、この水の温度は低いので、加熱ヒーター４で所定温度にまで加熱することができる水量は制限される。このために、出湯口２から供給する温水の流量を少ない一定流量に調整するようにしてある。温水タンク３の容量をＶリットル、温水タンク３の容量分の温水を供給し終えるまでの温水の供給流量をｖ１リットル／分、温水タンク３の容量分の温水を供給し終えた後の温水の供給流量をｖ２リットル／分、加熱ヒーター４の出力をＷワットとし、入水口１から温水タンク３内に流入する水の温度をＴａ℃、出湯口２から供給される温水の出湯温度をＴｂ℃とすると、温水の供給開始からＶ／ｖ１分を経過すると温水タンク３の容量分の温水を供給し終えたことになるので、この時点で給水部１７を制御して、供給流量を
ｖ２＝（Ｗ×６０）／（４．１８×１０００×（Ｔｂ−Ｔａ））
になるように調整することによって、一定温度の温水を供給し続けることができるものである。
【００３２】
図６の（ａ）の場合は、温水タンク３の容量分の温水を供給し終えた時点で、供給流量
を一段で変化させるようにしたが、図６の（ｂ）の場合は、出湯口２から温水を供給する開始時点では、温水の供給流量はｖ１リットル／分であるが、温水の供給開始から供給流量を徐々に減らして、最終的に温水の供給流量がｖ２リットル／分になるように、給水部１７を制御して、所定の一定温度で出湯口２から温水を供給することができるようにしてある。このように温水の供給流量を徐々に減らすと、温水の急激な変化で温水の使用者に不快感などを与えたりすることがなくなるものである。
【００３３】
図７（ａ）は温水供給装置をトイレの便器に設けて局部を洗浄する温水洗浄装置として用いるようにした実施の形態を示すものである。このものでは、出湯口２に洗浄ノズル１４が接続してある。その他の構成は図５のものと同じである。温水洗浄装置にあって、温水タンク３は図７（ｂ）のように便座３６の側方に配置され、洗浄ノズル１４は便座３６の下側に配置される。
【００３４】
この温水洗浄装置にあって、用便後に出湯スイッチを押すと、給水管２２に設けた電磁弁などの弁で形成される給水部１７が開いて入水口１から水が温水タンク３内に流入し、これに伴って温水タンク３から押し出されて供給される温水が出湯口２を介して洗浄ノズル１４から噴出し、局部を洗浄することができるものである。洗浄ノズル１４から噴出される温水の温度は、加熱ヒーター５よりも後に設けられた流量センサー１５や温度センサー１６の検知結果に基づいて、加熱ヒーター５の出力を制御することによって、所定の快適な一定温度に調整されるようになっている。そしてこのものにあっても、保温ヒーター４による温水タンク３内の温水の保温温度は温水を使用する際の温度よりもかなり低温でもよいので、保温ヒーター５の消費電力を低減することができるものである。また、加熱ヒーター５で加熱して洗浄ノズル１４に供給する温水は、保温ヒーター４によって温水タンク３内で保温されていると共に事前検知手段で検知された後はさらに高い温度に加温された温水であるため、所定の温度で初期から十分な湯量で供給することができるものであり、しかも温水タンク３の容量分の温水を供給し終えた後も、温水タンク３内の水を加熱ヒーター５で加熱して温水として供給することができ、お湯切れすることなく長時間にわたって温水を供給することができるものである。
【００３５】
【実施例】
次に、本発明を実施例によって説明する。
【００３６】
（実施例１）
保温ヒーター４として板状ステンレスの基台７に発熱体８を印刷して最大出力７００Ｗに形成したものを用い、加熱ヒーター５として円筒ステンレスの基台７の外面に発熱体８を印刷して最大出力１．２ｋＷに形成したものを用い、１０ｍｍ厚の発泡ポリウレタンの断熱材２１で外面を被覆した容量１．５リットルの温水タンク３の下部に保温ヒーター４を、上部に加熱ヒーター５をそれぞれ配置して図１に示すような温水供給装置を作製した。また事前検知手段として、温水供給装置が設置された室内に人が入室したことを検知する人体検知センサーを用いた。そして外気温ならびに入水口１からの流入水の温度が５℃、温水タンク３内の温水の保温温度が２５℃の条件で実験を行なった。実験の結果、始めの１．５分間は４０℃の温水が１リットル／分の流量で供給され、その後は同じ温度の温水が０．５リットル／分の流量で供給された。このときの消費電力は６５Ｗｈ／日であった。
【００３７】
（実施例２）
加熱ヒーター５を９００Ｗの出力で使用するようにした他は、実施例１と同様にして実験を行なった。実験の結果、始めの１．５分間は３５℃の温水が１リットル／分の流量で供給され、その後は同じ温度の温水が０．４リットル／分の流量で供給された。このときの消費電力は６５Ｗｈ／日であった。
【００３８】
（実施例３）
実施例１と同じ条件で実験を行なうにあたって、温水の供給開始から温水タンク３の容量分だけ一定流量で温水を供給し、この後、流量を減らした状態で一定流量の温水を供給するようにした。実験の結果、始めの１分間は３５℃の温水が１．５リットル／分の一定流量で供給され、その後は同じ温度の温水が０．６リットル／分の一定流量で供給された。このときの消費電力は６５Ｗｈ／日であった。
【００３９】
（実施例４）
実施例１と同じ条件で実験を行なうにあたって、温水の供給開始から徐々に流量を減らしながら、温水を供給するようにした。実験の結果、始めは３５℃の温水が１．５リットル／分の流量で供給され、徐々に流量が減って３分後は同じ温度の温水が０．５リットル／分の流量で供給された。このときの消費電力は６５Ｗｈ／日であった。
【００４０】
（実施例５）
温水タンク３内の温水の保温温度を２０℃に設定する他は、実施例１と同様にして実験を行なった。実験の結果、始めの１．５分間は３５℃の温水が１リットル／分の流量で供給され、その後は同じ温度の温水が０．５リットル／分の流量で供給された。このときの消費電力は５０Ｗｈ／日であった。
【００４１】
（実施例６）
円筒ステンレスの一本の基台７の外面に発熱体８を印刷して、最大出力１．２ｋＷの保温ヒーター４と最大出力１．２ｋＷの加熱ヒーター５を長手方向に分けて形成したものを用いた。また１５ｍｍ厚の発泡スチロールの断熱材２１で外面を被覆した容量３リットルの温水タンク３内に、温水タンク３の上部の温水を誘導するＬ字形の樹脂製の水路１０を設け、さらに温水タンク３の内壁の下部に樹脂製の固定台１３を設けた。上記の基台７を温水タンク３の下部内に配置し、保温ヒーター４の側の端部を固定台１３に固定すると共に加熱ヒーター５を水路１０の横管路３０内に取り付けて図５に示すような温水供給装置を作製した。また事前検知手段として、温水供給装置が設置された室内に人が入室したことを検知する人体検知センサーを用いた。そして外気温ならびに入水口１からの流入水の温度が５℃、温水タンク３内の温水の保温温度が１８℃の条件で実験を行なった。実験の結果、始めの３分間は３５℃の温水が１リットル／分の流量で供給され、その後は同じ温度の温水が０．５リットル／分の流量で供給された。このときの消費電力は４５Ｗｈ／日であった。また固定台１３で固定されているために、１０年に相当する負荷を加速試験でかけたが、保温ヒーター４や加熱ヒーター５の垂れ下がりはなく、保温温度の狂いは全くなかった。
【００４２】
（実施例７）
最大出力７００Ｗの保温ヒーター４と最大出力７００Ｗの加熱ヒーター５を長手方向に分けて形成した一本の板状セラミックヒーターを用い、壁厚５ｍｍの魔法瓶構造の容量１リットルの温水タンク３内に、最下部に保温ヒーター４が、最上部に加熱ヒーター５が位置するように、板状セラミックヒーターを斜めに配置して設けることによって、図１に準ずる構成の温水供給装置を作製した。また事前検知手段として、温水供給装置が設置された室内に人が入室したことを検知する人体検知センサーを用いた。そして外気温ならびに入水口１からの流入水の温度が５℃、温水タンク３内の温水の保温温度が２５℃の条件で実験を行なった。実験の結果、始めの１分間は３５℃の温水が１リットル／分の流量で供給され、その後は同じ温度の温水が０．５リットル／分の流量で供給された。このときの消費電力は５５Ｗｈ／日であった。
【００４３】
（実施例８）
円筒ステンレスの一本の基台７の外面に発熱体８を印刷して、最大出力１．２ｋＷの保温ヒーター４と最大出力１．２ｋＷの加熱ヒーター５を長手方向に分けて形成し、これをＳ字形に曲げたものを用い、８ｍｍ厚の発泡スチロールの断熱材２１で外面を被覆した容量２リットルの温水タンク３内に、最下部に保温ヒーター４が、最上部に加熱ヒーター５が配置されるようにこのＳ字形のヒーターを取り付けることによって、図１に準ずる構成の温水供給装置を作製した。また事前検知手段として温水供給装置にスイッチを設け、温水を使用する前にこのスイッチを押すようにした。そして外気温ならびに入水口１からの流入水の温度が１０℃、温水タンク３内の温水の保温温度が１８℃の条件で実験を行なった。実験の結果、始めの１分間は３５℃の温水が１リットル／分の流量で供給され、その後は同じ温度の温水が０．５リットル／分の流量で供給された。このときの消費電力は５０Ｗｈ／日であった。
【００４４】
（実施例９）
半円筒形のステンレスの基台７の外周面にその長手方向に沿って蛇行状の発熱体８を印刷することによって最大出力５００Ｗの保温ヒーター４を作製すると共に、半円筒形のステンレスの基台７の外周面にその長手方向に沿って蛇行状の発熱体８を印刷することによって最大出力１．２ｋＷの加熱ヒーター５を作製し、各ヒーター４，５を内周側を背中合わせにして断熱材３８を介して接合することによって図８（ａ）に示すような円筒状ヒーター３９を形成した。また１２ｍｍ厚の発泡ポリウレタンの断熱材２１を外面に設けた容量１．５リットルの温水タンク３内に、温水タンク３の上部の温水を誘導するＬ字形の樹脂製の水路１０を設け、さらに温水タンク３の内壁の下部に樹脂製の固定台１３を設けた。水路１０は内層が発泡材料１１、外層が非発泡材料１２の図４の層構成を有するもので形成した。そして図８（ｂ）のように保温ヒーター４が水路１０の横管路３０の下側に、加熱ヒーター５が横管路３１内に配置されるように円筒状ヒーター３９を取り付け、横管路３０内を流れる温水が加熱ヒーター５の外周側と内周側の両面を通過するようにして、図５に準ずる構成の温水供給装置を作製した。また事前検知手段として温水供給装置にスイッチを設け、温水を使用する前にこのスイッチを押すようにした。そして外気温ならびに入水口１からの流入水の温度が５℃、温水タンク３内の温水の保温温度が２５℃の条件で実験を行なった。実験の結果、始めの１．５分間は４０℃の温水が１リットル／分の流量で供給され、その後は同じ温度の温水が０．４リットル／分の流量で供給された。このときの消費電力は５０Ｗｈ／日であった。
【００４５】
（実施例１０）
直径１５ｍｍ、肉厚１ｍｍの円筒ステンレスの基台７の外周面に発熱体８を印刷して最大出力７００Ｗの保温ヒーター４を作製すると共に、直径１０ｍｍ、肉厚１ｍｍの円筒ステンレスの基台７の外周面に発熱体８を印刷して最大出力１．２ｋＷの加熱ヒーター５を作製し、保温ヒーター４の内周に加熱ヒーター５を差し込んで図９（ａ）のような二重筒状ヒーター４０を形成した。また１０ｍｍ厚の発泡ポリウレタンの断熱材２１を外面に設けた容量１．５リットルの温水タンク３内に、温水タンク３の上部の温水を上端部の流入口３２から下端の流出口４１に誘導する縦型の水路１０を設け、そして図９（ｂ）のように流出口４１に保温ヒーター４の一端の開口を接続して、流出口４１から保温ヒーター４内に流入する温水が加熱ヒーター５の内周と外周を通過するように、二重筒状ヒーター４０を取り付け、図５に準ずる構成の温水供給装置を作製した。また事前検知手段として温水供給装置にスイッチを設け、温水を使用する前にこのスイッチを押すようにした。そして外気温ならびに入水口１からの流入水の温度が５℃、温水タンク３内の温水の保温温度が２０℃の条件で実験を行なった。実験の結果、始めの１．５分間は３５℃の温水が１リットル／分の流量で供給され、その後は同じ温度の温水が０．５リットル／分の流量で供給された。このときの消費電力は５０Ｗｈ／日であった。
【００４６】
（実施例１１）
円筒ステンレスの一本の基台７の外面に発熱体８を印刷して、最大出力１．２ｋＷの保温ヒーター４と最大出力１．２ｋＷの加熱ヒーター５を長手方向に分けて形成したものを用いた。また１５ｍｍ厚の発泡スチロールの断熱材２１で外面を被覆した容量３リットルの温水タンク３内に、温水タンク３の上部の温水を誘導するＬ字形の樹脂製の水路１０を設け、さらに温水タンク３の内壁の下部に樹脂製の固定台１３を設けた。上記の基台７を温水タンク３の下部内に配置し、保温ヒーター４の側の端部を固定台１３に固定すると共に加熱ヒーター５を水路１０の横管路３０内に取り付けた。また給水管２２に電磁弁の給水部１７を設けると共に出湯口２に洗浄ノズル１４を接続して、図７（ａ）に示すような温水洗浄装置を作製した。また事前検知手段として温水供給装置にスイッチを設け、温水を使用する前にこのスイッチを押すようにした。そして外気温ならびに入水口１からの流入水の温度が５℃、温水タンク３内の温水の保温温度が１８℃の条件で実験を行なった。実験の結果、始めの３分間は３５℃の温水が１リットル／分の流量で洗浄ノズル１４から吐出され、その後は同じ温度の温水が０．５リットル／分の流量で洗浄ノズル１４から吐出された。このときの消費電力は４５Ｗｈ／日であった。
【００４７】
（比較例１）
保温ヒーター４として板状ステンレスの基台７に発熱体８を印刷して最大出力７００Ｗに形成したものを用い、１０ｍｍ厚の発泡ポリウレタンの断熱材２１で外面を被覆した容量１．５リットルの温水タンク３の下部に保温ヒーター４を配置して図１に準じる温水供給装置を作製した（加熱ヒーター５は用いない）。また事前検知手段として、温水供給装置が設置された室内に人が入室したことを検知する人体検知センサーを用いた。そして外気温ならびに入水口１からの流入水の温度が５℃、温水タンク３内の温水の保温温度が３５℃の条件で実験を行なった。実験の結果、始めの１．５分間のみ３５℃の温水が１リットル／分の流量で供給され、その後は７℃の水しか出なかった。このときの消費電力は１００Ｗｈ／日であった。
【００４８】
（比較例２）
加熱ヒーター５として円筒ステンレスの基台７の外面に発熱体８を印刷して最大出力１．２ｋＷに形成したものを用い、１５ｍｍ厚の発泡スチロールの断熱材２１で外面を被覆した容量３リットルの温水タンク３の下部に加熱ヒーター５を配置し、また給水管２２に電磁弁の給水部１７を設けると共に出湯口２に洗浄ノズル１４を接続して、図７（ａ）に準じて温水洗浄装置を作製した（保温ヒーター４は用いない）。また事前検知手段として温水供給装置にスイッチを設け、温水を使用する前にこのスイッチを押すようにした。そして外気温ならびに入水口１からの流入水の温度が５℃の条件で実験を行なった。実験の結果、３５℃の温水を洗浄ノズル１４から吐出させようとすると、最初から０．５リットル／分の流量でしか温水が吐出せず、吐出流量が不十分であった。
【００４９】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１に係る温水供給装置は、水が流入する入水口と温水が流出する出湯口を設けた温水タンクと、温水タンクの下部内に配置され温水タンク内の温水を保温する保温ヒーターと、温水タンク内に配置され出湯口から出湯される温水を加熱する加熱ヒーターと、温水タンク内の温水が使用されることを事前に検知し、保温ヒーターの発熱量を増大させて温水タンク内の温水を加温させる事前検知手段とを具備するので、保温ヒーターによる温水タンク内の温水の保温温度は温水を使用する際の温度よりもかなり低温で良く、保温ヒーターの消費電力を低減することができるものである。また、加熱ヒーターで加熱し出湯口から供給する温水は、保温ヒーターによって温水タンク内で保温されていると共に事前検知手段で検知された後はさらに高い温度に加温された温水であり、出湯開始から流量を徐々に減らしながら出湯口から温水を供給するようにしたので、一定の温度の温水を長時間に亘って出湯口から供給することができるものである。
【００５０】
また請求項２の発明は、出湯口から出湯される温水の温度が、加熱ヒーターによる加熱量を制御して調整されるようにしたので、出湯口から出湯される温水を様々な温度で供給することができるものである。
【００５１】
また請求項３の発明は、温水タンク内の温水の温度を検知して保温ヒーターによる保温温度を制御する温度センサーを設けたので、保温温度を変化させることによって、出湯口から出湯される温水を様々な温度で供給することができるものである。
【００５２】
また請求項４の発明は、加熱ヒーターは、パイプ状あるいは平板状に形成される金属あるいはセラミックの基台の表面に通電によってジュール熱を発生する発熱体を絶縁物で被覆して設けて形成されたものであり、基台がパイプ状のものはその外周と内周の少なくとも一方に、基台が平板状のものは少なくとも片面に温水を通過させて加熱するものであるので、温水を加熱ヒーターによって効率良く加熱することができるものである。
【００５３】
また請求項５の発明は、温水を加熱ヒーターに誘導する水路を温水タンク内に設けたので、加熱ヒーターによる温水の加熱は、水路を加熱ヒーターへと導かれる温水のみになされるものであり、温水を効率高く加熱することができるものである。
【００５４】
また請求項６の発明は、水路を断熱性の樹脂材料で形成したので、加熱ヒーターで加熱した温水の熱が逃げることを防ぐことができ、消費電力を低減することができるものである。
【００５５】
また請求項７の発明は、水路を、内層が発泡材料、外層が非発泡材料の複層構成に形成したので、水路の断熱性を高めることができ、加熱ヒーターで加熱した温水の熱が逃げることを有効に防ぐことができ、消費電力を一層低減することができるものである。
【００５６】
また請求項８の発明は、保温ヒーターや加熱ヒーターを固定する固定台を温水タンクに設けたので、保温ヒーターや加熱ヒーターが垂れ下がったりしてその取り付け位置が狂うことを防止することができるものである。
【００５７】
本発明に係る温水洗浄装置は、上記の温水供給装置において、入水口の前に給水部を、出湯口の後に洗浄ノズルをそれぞれ設けたので、洗浄ノズルから温水を吐出させて洗浄を行なうにあたって、保温ヒーターによる温水タンク内の温水の保温温度は温水を使用する際の温度よりもかなり低温で良く、保温ヒーターの消費電力を低減することができるものである。また、加熱ヒーターで加熱し洗浄ノズルから吐出する温水は、保温ヒーターによって温水タンク内で保温されていると共に事前検知手段で検知された後はさらに高い温度に加温された温水であり、所定の温度で初期から十分な湯量で吐出させることができると共に、しかも温水タンクの容量分の温水を吐出させ終えた後も、温水タンク内の水を加熱ヒーターで加熱して温水として吐出させることができ、お湯切れすることなく長時間にわたって洗浄を行なうことができるものである。
【００５８】
また請求項１０の発明は、出湯口から出湯する温水の流量を検知する流量センサーと、出湯口から出湯する温水の温度を検知する温度センサーを具備し、流量センサーと温度センサーによる検知結果に基づいて加熱ヒーターの発熱量を制御するようにしたので、所定の快適な一定温度に調整された温水を洗浄ノズルから吐出させて洗浄を行なうことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】 同上の保温ヒーターや加熱ヒーターの一例を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図３】 同上の保温ヒーターや加熱ヒーターの他の一例を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図４】 同上の水路の一例の断面図である。
【図５】 本発明の実施の形態の他の一例を示す断面図である。
【図６】 本発明の各実施の形態における温水の供給流量と時間の関係を示すグラフである。
【図７】 本発明の実施の形態の他の一例を示すものであり、（ａ）は断面図、（ｂ）は便器に組み込まれた温水洗浄装置の斜視図である。
【図８】 本発明の実施の形態の他の一例を示すものであり、（ａ）は保温ヒーターと加熱ヒーターの斜視図、（ｂ）は概略の断面図である。
【図９】 本発明の実施の形態の他の一例を示すものであり、（ａ）は保温ヒーターと加熱ヒーターの断面図、（ｂ）は概略の断面図である。
【符号の説明】
１ 入水口
２ 出湯口
３ 温水タンク
４ 保温ヒーター
５ 加熱ヒーター
６ 温度センサー
７ 基台
８ 発熱体
９ 絶縁物
１０ 水路
１１ 発泡材料
１２ 非発泡材料
１３ 固定台
１４ 洗浄ノズル
１５ 流量センサー
１６ 温度センサー
１７ 給水部

Claims (10)

1. 水が流入する入水口と温水が流出する出湯口を設けた温水タンクと、前記温水タンクの下部内に配置され前記温水タンク内の温水を保温する保温ヒーターと、前記温水タンク内に配置され出湯口から出湯される温水を加熱する加熱ヒーターと、入室した人体を検知する人体検知センサーとを備え、前記人体検知センサーが人体を検知した場合は、前記保温ヒーターの発熱量を増大させて温水タンク内の温水を加温させ、出湯開始から流量を徐々に減らしながら前記出湯口から温水を供給するようにして成ることを特徴とする温水供給装置。
2. 出湯口から出湯される温水の温度が、加熱ヒーターによる加熱量を制御して調整されるようにして成ることを特徴とする請求項１に記載の温水供給装置。
3. 温水タンク内の温水の温度を検知して保温ヒーターによる保温温度を制御する温度センサーを設けて成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の温水供給装置。
4. 加熱ヒーターは、パイプ状あるいは平板状に形成される金属あるいはセラミックの基台の表面に通電によってジュール熱を発生する発熱体を絶縁物で被覆して設けて形成されたものであり、基台がパイプ状のものはその外周と内周の少なくとも一方に、基台が平板状のものは少なくとも片面に温水を通過させて加熱するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の温水供給装置。
5. 温水を加熱ヒーターに誘導する水路を温水タンク内に設けて成ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の温水供給装置。
6. 水路を断熱性の樹脂材料で形成して成ることを特徴とする請求項５に記載の温水供給装置。
7. 水路を、内層が発泡材料、外層が非発泡材料の複層構成に形成して成ることを特徴とする請求項６に記載の温水供給装置。
8. 保温ヒーターや加熱ヒーターを固定する固定台を温水タンクに設けて成ることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の温水供給装置。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の温水供給装置において、入水口の前に給水部を、出湯口の後に洗浄ノズルをそれぞれ設けて成ることを特徴とする温水洗浄装置。
10. 出湯口から出湯する温水の流量を検知する流量センサーと、出湯口から出湯する温水の温度を検知する温度センサーを具備し、流量センサーと温度センサーによる検知結果に基づいて加熱ヒーターの発熱量を制御して成ることを特徴とする請求項９に記載の温水洗浄装置。

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