JP4404973B2 - 人体局部洗浄装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗浄ノズルから洗浄水を噴出して人体局部を洗浄する人体局部洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、人体局部洗浄装置では、水道市水を導入する水路に設けた水閉止弁を開いて人体局部を洗浄する為の洗浄水を導入するとともに、水閉止弁の下流に設けた水量調整弁を開閉して温水タンクに導入する水量又は水圧を調整している。温水タンクでは、その水圧により洗浄水を付勢して、洗浄ノズルから噴出する吐水量を制御するようになっている。このように、水量調整弁の開閉により、温水タンクの水圧を調整しているが、この水量調整弁はステッピングモ−タにより、その開度調整がなされている。
【０００３】
一方、人体局部洗浄装置には、電力負荷を伴う種々の付属機器が設けられており、それぞれの電力負荷に対して種々の制御がなされている。
【０００４】
すなわち、図９に示すように、従来の人体局部洗浄装置は、運転操作スイッチ１３を使用者が操作することにより制御回路５に制御信号を発するようになっており、制御回路５には、水量調整弁を駆動するステッピングモ−タ６のほか、温水タンクに内装された温水ヒ−タ３１、乾燥ヒ−タ１０、暖房ヒ−タ１１、水閉止弁１、乾燥ファン７、暖房ファン９、脱臭ファン８、運転ランプ１５等の種々の電力負荷が設けられている。
【０００５】
制御回路５では、温水サーミスタ３２や室温サーミスタ１２の検知信号に基づいて、温度制御手段５０が上述の温水ヒ−タ３１、乾燥ヒ−タ１０、暖房ヒ−タ１１を制御しており、動作モード管理手段５２が運転操作スイッチ１３からの操作信号に基づいて、乾燥ファン７、暖房ファン９、脱臭ファン８、運転ランプ１５を制御している。
【０００６】
一方、交流電源２１からは、温水ヒ−タ３１等に交流電流を供給するほか、トランス５０１、ダイオードブリッジ５０２、電解コンデンサ５０３を介して直流１２Ｖ（ボルト）に変換し、乾燥ファン７、暖房ファン９、脱臭ファン８に直流電流を供給している。また、運転操作スイッチ１３の操作により動作モード管理手段５２からの制御信号を受けて水量調整弁開度制御手段５３、通電パルス数制御手段５４を介してステッピングモ−タ６に供給するパルスが制御されている。
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の人体局部洗浄装置では、ステッピングモ−タ６に加えられるパルスレート（周波数）は１秒間に２００パルス程度の一定値である。従って、乾燥ファン７等の直流電流を使用する他の電力負荷が同時に稼働した場合や、温水ヒ−タ３１等の交流電流の電力負荷を稼働させた場合には、直流電流の電圧も低下する。これによって、ステッピングモ−タ６に加えられる直流電流の電圧が低下し、回転トルクの低下が生じる。このように、ステッピングモ−タ６の回転トルクが低下すると、水量調整弁の開度が変化しないなどの不具合が生じやすいという課題があった。
【０００７】
一方、このような電源電圧変動による誤動作を防止するために、電源電圧をあらかじめ十分に高く設定しておくか、ステッピングモ−タ６の起動トルクを水量調整弁の回転負荷に対して十分に大きい大型のモータを選定しておくことが考えられる。しかしこのような対策を施した場合、トランス５０１、ダイオードブリッジ５０２、電解コンデンサ５０３等の、電源回路の大型化、モータの大型化などが必要であり、装置の小型化、低価格化を阻むとの課題があった。
【０００８】
さらに、乾燥ファン７等は、ステッピングモ−タ６と同じ直流電源から分配されて供給されているため、複数のモータが同時に通電されると，電源容量が飽和することにより直流電圧の低下が生じ、電源電圧が低下した場合と同じく、ステッピングモ−タ６に加えられる電圧が低下するので、結果的に水量調整弁の開度が変化しないなどの不具合が生じやすいという課題があった。
【０００９】
本発明は、装置の小型化を図るとともに、電源電圧が低下したときでもアクチュエータの機能低下を防止できる人体局部洗浄装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、図５に示すように、アクチュエータ（水量調整弁２）を駆動する直流モ−タ（ステッピングモ−タ６）と、他のアクチュエータを駆動する少なくとも一つの他の直流負荷（乾燥ファン７、脱臭ファン８、暖房ファン９）と、交流電流の供給を受けて動作する交流負荷と、前記直流モ−タ（ステッピングモ−タ６）及び他の直流負荷（乾燥ファン７、脱臭ファン８、暖房ファン９等）の駆動を制御する制御部（制御回路５）と、前記直流モ−タ（ステッピングモ−タ６）と他の直流負荷（乾燥ファン７、脱臭ファン８、暖房ファン９）と前記交流負荷とに電力を供給する電源（交流電源２１）とを備え、洗浄ノズル４から洗浄水を噴出して人体局部を洗浄する人体局部洗浄装置２０において、前記制御部（制御回路５）は、電源電圧の変動を検知する電源電圧変動検知手段５１及び直流電力の使用量を検知する使用電力検知手段２３の両者と、電源電圧の変動または使用電力の検知量に応じて前記直流モ−タ（ステッピングモ−タ６）に供給するパルス幅またはパルス周波数を変調するパルス調整手段５５とを備え、電源電圧の変動または使用電力の検知量の変動があった場合は、前記直流モータに加えるパルス幅またはパルス周波数を変化させることにより、変動した電圧を補償し、直流負荷の同時運転を確保することを特徴とする。
【００１１】
この請求項１に記載の発明は、電源電圧変動検知手段５１または使用電力検知手段２３が、電源電圧の低下または使用電力の増加を検知した場合には、パルス調整手段（パルスレート調整手段５５）がパルス幅、パルス振幅、周波数の少なくともいずれかを変えることによって、低下した電圧を補償する。このように、電源電圧の変動を検知した場合または同時運転している負荷がある場合には、直流モ−タ６に投入するパルスレート（周波数）を低下させることで電圧低下による直流モ−タ６のトルク低下を最少限にでき、また直流モ−タ６として、より小型のものを選択できる。
【００１２】
電源電圧変動検知手段５１と、使用電力検知手段２３とは、いずれか一方のみの手段を有するものであってもよく、または、両方を備えて、電源電圧の変動と使用電力の検知とを組み合わせてパルス調整手段（パルスレート調整手段５５）により直流モ−タ６に供給するパルスを変調させるものであってもよい。
【００１３】
直流モ−タ６が駆動するアクチュエータとしては、人体局部を洗浄する洗浄水付勢手段である水量調整弁２、洗浄ノズル４の進退位置制御を行わせるノズル駆動手段（図示せず）、部屋暖房と温風乾燥などの風路を開閉する蓋（図示せず）等がある。
【００１４】
パルス調整手段（パルスレート調整手段５５）は、パルス幅またはパルス周波数を変えることを特徴とする。
【００１５】
これによれば、直流電源の電圧が低下した場合には、パルス調整手段（パルスレート調整手段５５）が直流モ−タ（ステッピングモ−タ６）に与えるパルス幅や周波数をより大きなトルクで発生させるパルス幅や周波数（パルスレート）に変更することで直流電圧の低下に伴う回転トルクの低下を補償する。一般的に、直流モ−タ（ステッピングモ−タ６）の回転トルクは、投入パルスの電圧と、パルス幅や周波数に依存する。すなわち、電源電圧が高いほど、または周波数が低いほど（パルス幅が広いほど）回転トルクを大きくすることができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、他のアクチュエータを駆動する少なくとも二つの他の直流負荷を備え、制御部（制御回路５）は、電源電圧の変動または使用電力の検知量に応じて直流モ−タ（ステッピングモ−タ６）または他の直流負荷（乾燥ファン７、脱臭ファン８、暖房ファン９等）のいずれかを停止して他の何れかの同時運転を確保するように電力を供給する優先通電判定手段５６を備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項２に記載の発明では、動作モードに応じ、同時に通電される直流モ−タ（ステッピングモ−タ６）またはその他の直流負荷（乾燥ファン７、暖房ファン９、脱臭ファン８等）のうち、いずれかを優先的に通電し、優先順序の低いものの通電を停止することで、直流電源の電圧低下による人体局部洗浄装置２０の機能不全を防止する。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、他の直流負荷は、人体局部を乾燥する乾燥手段（乾燥ファン７）トイレ内を脱臭する脱臭手段（脱臭ファン８）、トイレ内の暖房を行う暖房手段（暖房ファン９）を備え、優先通電判定手段５６は、直流モ−タ（ステッピングモ−タ６）に優先的に電力を供給し、次に前記乾燥手段（乾燥ファン７）に優先的に電力を供給することを特徴とする。
【００２０】
この請求項３に記載の発明は、人体局部洗浄中は、直流モ−タ（ステッピングモ−タ６）、次に、乾燥手段（乾燥ファン７）の順序で優先して通電し、直流電源容量が小さくても十分な性能を確保することができる。すなわち、動作モードに応じて、使用上必要不可欠な直流モ−タ（ステッピングモ−タ６）のみに優先的に直流電源を割り当てることで、電源容量を全ての直流負荷を同時運転する場合よりも直流電源の電圧低下と，電圧低下に伴う直流モ−タ（ステッピングモ−タ６）のトルク低下を抑制することが可能となる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発明において、直流モ−タ（ステッピングモ−タ６）は、洗浄ノズル４から噴出する洗浄水を付勢するためのアクチュエータ（水量調整弁２）を駆動することを特徴とする。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、アクチュエータは、洗浄水の水量調整弁２であることを特徴とする。
【００２３】
この請求項４または５に記載の発明は、人体局部洗浄装置２０の基本的な機能である洗浄水の水量調整弁２を動作させる直流モ−タ（ステッピングモ−タ６）に供給するパルス調整させているので、基本的機能の低下を防止できる。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至６に記載の発明において、直流モ−タは、ステッピングモ−タ６であることを特徴とする。
【００２５】
この請求項６に記載の発明は、直流モ−タとしてステッピングモ−タ６を用いているので、パルス調整が容易である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面の図１乃至図３を参照して、本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。図１は第１の実施の形態にかかる人体局部洗浄装置の回路を示すブロック図であり、図２は人体局部洗浄装置の概略的構成を示す図であり、図３はステッピングモ−タ６の投入パルス数と水量調整弁２の開度との関係を示したグラフである。
【００２７】
図２に示すように、人体局部洗浄装置２０は、水道水の導水路を開閉する水閉止弁１と、導入される水道水の水量を調整する水量調整弁２と、導入された水を加温して貯湯する温水タンク３と、温水タンク３の温水を人体局部に噴出して人体局部を洗浄する洗浄ノズル４とを備えており、温水タンク３内の水圧で洗浄ノズル４から噴出する洗浄水を付勢している。
【００２８】
水量調整弁２は、ステッピングモ−タ６の駆動によりその開度が調整されており、水量調整弁２を介して温水タンク３に加わる水圧を加減している。温水タンク３には、温水ヒ−タ３１及び温水サーミスタ３２が設けられて、温水タンク３内の洗浄水を適温に加温している。
【００２９】
水閉止弁１、ステッピングモ−タ６、温水サーミスタ３２及び温水ヒ−タ３１は、後述する制御回路（制御部）５によりその駆動が制御されている。
【００３０】
本実施の形態では、人体局部洗浄装置２０は、上述したような人体局部洗浄装置としての基本的な洗浄機能のほか、乾燥、暖房、脱臭機能を備えており、これらは、制御回路５によりその駆動が制御されている。すなわち、図１に示すように、人体局部洗浄装置２０（図２参照）は、上述の水閉止弁１及び温水ヒ−タ３１のほか乾燥ヒ−タ１０、暖房ヒ−タ１１を備えており、これらは交流（１００Ｖ）電源２１から交流電流が供給されている。温水ヒ−タ３１、乾燥ヒ−タ１０、暖房ヒ−タ１１は、制御回路５に設けられた温度制御手段５０によりそれぞれ通電が制御されており、上述の水閉止弁１は、動作モード管理手段５２によりその開閉が制御されている。
【００３１】
温度制御手段５０は、温水タンク３（図２参照）内の洗浄水温度を検知する温水サーミスタ３２及び室温温度を検知する室温サーミスタ１２に接続されており、こらの温水サーミスタ３２、室温サーミスタ１２からの検知信号に基づいて温水ヒ−タ３１及び暖房ヒ−タ１１の通電を制御している。
【００３２】
動作モード管理手段５２は、運転操作スイッチ１３からの指令を受けて対応する運転ランプ１５の点灯、乾燥ファン７、暖房ファン９、脱臭ファン８、及び水閉止弁１の動作を指令する。尚、運転操作スイッチ１３は、便座に着座した使用者により操作される。
【００３３】
動作モード管理手段５２は、運転操作スイッチ１３からの操作信号に基づいて上述の温度制御手段５０にも制御信号を発する。運転ランプ１５は、複数のＬＥＤなどで構成され、動作モード管理手段５２で選択された洗浄、乾燥、待機などの動作モードに対応したランプを点灯させて使用者に対し、現在の動作モードを表示する。
【００３４】
一方、制御回路５には、ステッピングモ−タ６の駆動を制御する一連の手段である水量調整弁開度制御手段５３、通電パルス数制御手段５４、パルスレート調整手段５５が設けられており、水量調整弁開度制御手段５３が水量設定スイッチ１４からの入力信号を受けると、通電パルス数制御手段５４が入力量に応じたパルス数を設定し、パルスレート調整手段５５で所定のパルスレートのパルス数でステッピングモ−タ６にパルス信号を発する。尚、水量調整弁開度制御手段５３は、上述した動作モード管理手段５２を介して制御される。
【００３５】
制御回路５には、更に、交流電源２１の電圧変動を検知する電源電圧変動検知手段５１が設けられており、この電源電圧変動検知手段５１は、同時に直流１２Ｖの電圧変動をも検知している。
【００３６】
また、１００Ｖの交流電源（電源）２１は、トランス５０１、ダイオードブリッジ５０２、電解コンデンサ５０３により直流１２Ｖに変換されており、上述したステッピングモ−タ６、乾燥ファン７、暖房ファン９、脱臭ファン８にその直流電力を供給している。
【００３７】
電源電圧変動検知手段５１は、上述したパルスレート調整手段５５に電気的に接続されており、検知した電圧変動に応じて、パルスレートを調整する。このように、電圧変動に応じてパルスレートを調整することによって、ステッピングモ−タ６の駆動に際して、供給電源の電圧低下、直流負荷の同時通電があった場合にはステッピングモ−タ６のトルクが変動するので、ステッピングモ−タ６に加えるパルスレートを変えて、ステッピングモ−タ６のトルクを補償する。例えば、通常は１秒間２００パルスであるものを１秒間１００パルスまで減らして、ステッピングモ−タ６の発生トルクがより大きくなるようにして直流電源電圧低下を補償するものである。
【００３８】
水量調整弁開度制御手段５３は、水量設定スイッチ１４で設定された水量から水量調整弁２の必要な開度を割り出すとともに、水量調整弁２に直結されたステッピングモ−タ６の角度位量を算出する。通電パルス数制御手段５４は、ステッピングモ−タ６の角度位置と現在の水量調整弁２の開度、すなわち、ステッピングモ−タ６の角度位置とから、必要な回転角度を算出したうえで、これからステッピングモ−タ６に投入するパルス数を計算して、ステッピングモ−タ６に投入される電源のパルス数が前記計算値と一致するようになるまで、１秒間に２００パルスのパルスレートでステッピングモ−タ６に通電する。
【００３９】
ステッピングモ−タ６の待機状態から、使用者が運転操作スイッチ１３を押すと、動作モード管理手段５２は人体局部洗浄装置の動作モードを待機から人体局部洗浄モードに変更するとともに、制御回路５は運転ランプ１５のうちの洗浄ランプ（図示せず）を点灯させて洗浄運転が行われていることを表示し、水閉止弁１を開け、水量調整弁開度制御手段５３に対して、水量調整弁２の開度を全開から水量設定スイッチ１４で設定された開度になるように指示する。水量調整弁開度制御手段５３は、前記指示をうけると、水量調整弁２の開度が水量設定スイッチ１４で設定された水量が流れる開度になるようなステッピングモ−タ６の角度位置を、図３に示すようなパルス・開度相関グラフから算出して通電パルス数制御手段５４に伝達する。尚、図３は、ステッピングモ−タ６に投入するパルス数と水量調整弁２の開度及びステッピングモ−タ６の角度位置との関係を示すものである。通電パルス数制御手段５４では、開度を大きくするほどステッピングモ−タ６に投入するパルス数を多くする。また、水量設定スイッチ１４は、使用者が人体局部を洗浄する洗浄水の量を自分の好みとなるように水量を設定するためのスイッチである。
【００４０】
本実施の形態では、電源電圧変動検知手段５１が検知した電圧変動に応じて、パルスレート調整手段５５がステッピングモ−タ６に投入する通電パルスのパルスレートを変化させる構成であるから、電源電圧の低下に対して、低下した電圧を補償する。また、電源電圧の変動を検知した場合には、ステッピングモ−タ６に投入するパルスレートを低下させることで電圧低下によるステッピングモ−タ６のトルク低下を最少限にでき、またステッピングモ−タ６として、より小型のものを選択できる。
【００４１】
次に、本実施の形態の作用を説明する。使用者が人体局部洗浄装置に着座し、人体局部の洗浄開始を指示すると、水閉止弁１が開くことにより、水道水が人体局部洗浄装置２０の内部に導入され、水量調整弁２に導かれる。
【００４２】
水圧調整弁２は、水道水圧によらず水量を５００ｃｃ／分から２０００ｃｃ／分になるように調整し、温水タンク３に水道水を導入させる。温水タンク３に導入された冷水は、内部に蓄えられた４０℃前後の温水を押し出して洗浄ノズル４に供給し、該洗浄ノズル４は、この温水の供給を受けると、水圧により人体局部近傍まで伸長し、その後人体局部に向かって吐水を開始する。このとき水量調整弁２は、ステッピングモ−タ６により開度を調整されるが、この開度は、制御回路５により与えられたパルス数に比例して、所定の角度だけ変位するため、使用者が大量の温水量を所望した場合には、パルス数を多く与えて水量調整弁２の開度を待機位置から大きな開度となるようにし、逆に使用者が少量の温水量を所望した場合には、パルス数を少なく与えて水量調整弁６の開度を待機位置から小さな開度となるように制御する。
【００４３】
ここで、図１におけるステッピングモ−タ６では、待機状態から、使用者が運転操作スイッチ１３を押すと、動作モード管理手段５２は人体局部洗浄装置２０（図２参照）の動作モードを待機から人体局部洗浄モードに変更するとともに、運転ランプ１５のうちの洗浄ランプ（図示せず）を点灯させて洗浄運転が行われていることを表示し、水閉止弁１を開け、水量調整弁開度制御手段５３に対して、水量調整弁２の開度を全閉から水量設定スイッチ１４で設定された開度になるように動作するように指示する。水量調整弁開度制御手段５３は、前記指示をうけると、水量調整弁２の開度が水量設定スイッチ１４で設定された水量が流れる開度になるようステッピングモ−タ６の角度位置を、図３に示すようなパルス・開度相関グラフから算出して通電パルス数制御手段５４に伝達する。通電パルス数制御手段５４は、前記角度位置を受け取ると現在のステッピングモ−タ６の角度位置である待機位置と前記角度位置信号との偏差から、ステッピングモ−タ６にパルスを開方向に必要な数だけ１秒間に２００パルスのパルスレートで通電する。通電パルス数制御手段５４は、ステッピングモ−タ６が所定の開度になるのに必要なパルスを通電すると、ステッピングモ−タにパルスを通電することをやめるため、ステッピングモ−タ６は所定の開度で停止する。
【００４４】
次に、使用者がこの洗浄中に人体局部の乾燥を指示すると、動作モード管理手段５２は、水量調整弁開度制御手段５３に対して、水量調整弁２の開度を待機位置にまで戻すように指示し、水閉止弁１を閉止するとともに、運転ランプ１５のうちの洗浄ランプを（図示せず）消灯して、代わりに乾燥ランプ（図示せず）を点灯し、乾燥ファン７に通電して駆動させ、温度制御手段５０に対して、乾燥ヒ−タ１０ヘの通電を指示する。
【００４５】
一方、水量調整弁開度制御手段５３は、動作モード管理手段５２から水量調整弁２の開度を待機位置にまで戻すように指示を受けると、洗浄開始時とまったく逆の動作が行われる。すなわち、水量調整弁開度制御手段５３は、水量調整弁２の開度が全閉となるようにステッピングモ−タ６の角度位置を通電パルス数制御手段５４に伝達する。通電パルス数制御手段５４は、前記角度位置を受け取ると現在のステッピングモ−タ６の角度位置である水量設定位置と前記角度位置信号との偏差から、ステッピングモ−タ６にパルスを閉方向に必要な数だけ１秒間に２００パルスのパルスレートで通電する。通電パルス数制御手段５４は、ステッピングモ−タ６の開度が所定の開度になるのに必要なパルスを通電すると、ステッピングモ−タにパルスを通電することをやめるため、ステッピングモ−タ６は待機位置すなわち全閉位置で停止する。
【００４６】
これらの一連の動作は、ステッピングモ−タ６の動作と乾燥ファン７の動作が非同期にかつ同時期に行われるため、同時通電時には、同じ直流１２Ｖから供給を受ける２つのモータが動作するため、過渡的には過大な電流が流れることとなる。このため、本実施の形態では以下の制御がなされる。
【００４７】
電源電圧変動検知手段５１が、電源電圧の低下を検知すると、パルスレート調整手段５５は、パルスレートを通常の１秒間２００パルスから１秒間１００パルスまで減らして、ステッピングモ−タ６の発生トルクがより大きくなるようにして、直流電源電圧の低下を補償し、逆に電源電圧変動検知手段５１が電源電圧の上昇を検知するとパルスレートを１秒間３００パルスまで増やして、ステッピングモ−タ６の発生トルクが大きくなりすぎないようにしている。
【００４８】
従って、ステッピングモ−タ６への投入パルスのパルスレートを可変にすることで、電源電圧が低下した場合であってもステッピングモ−タ６の発生トルクを補償するため、水量調整弁２が動作不能となるだけでなく、電源投入時など水量調整弁２の開度が不定の状態から、水量調整弁２の待機位置を決めるために、水量調整弁２がこれ以上開まらない状態をさらに全閉方向にステッピングモ−タ６をロック状態で動かしている状態において、電源電圧が上昇した場合であってもステッピングモ−タ６の発生トルクが大きくなりすぎることがないため、水量調整弁２を破壊するおそれがない。
【００４９】
また、電源電圧の変動に応じてステッピングモ−タ６に投入するパルスレートを可変するため、電圧低下による水量調整弁２の動作不能や、電源電圧の上昇により、トルクが増大して水量調整弁２が破壊する恐れがないばかりか、ステッピングモ−タ６に電圧容量の少ない小型のものを使用できる。更に、直流電源の容量も最低限に絞ることができるため、装置の小型化を図ることが可能となる。
【００５０】
この第１の実施の形態では、水量調整弁２の開度を調整する手段として、投入パルスと回転角度が比例的に変化するステッピングモ−タ６を用いて説明したが、これに限らず、直流ブラシモータであっても、回転角度の制御として、直流ブラシモータに加える電源の波高値とパルス幅を一定したパルス数制御を用いている場合にも適用することができる。
【００５１】
電源電圧の低下を検出する手段としては、供給電圧である交流１００Ｖの電圧低下を直接検出してもよいが、直流１２Ｖまたは、トランス５０１で降圧された電圧を監視することにより行っても良い。
【００５２】
ステッピングモ−タ６の駆動に際して、トルクを変動させる要因である、供給電源の電圧低下、直流負荷の同時通電があった時、ステッピングモ−タ６に加えるパルスレートを通常の１秒間２００パルスから１秒間１００パルスまで減らして、ステッピングモ−タ６の発生トルクがより大きくなるようにして直流電源電圧低下を補償してもよいが、同時に通電する直流負荷（乾燥ファン７、脱臭ファン８、暖房ファン９）の数を動作モードに応じて制限することで、電源の電圧低下を抑制させることにより行ってもよいし、これらの機能を複数個組合せておこなってもよい。
【００５３】
以下に、図４乃至図８を参照して、本発明にかかる他の実施の形態を説明するが、以下に説明する他の実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一部分には、同一の符号を付することによって、その部分の詳細な説明を省略する。
【００５４】
図４は、第２の実施の形態にかかる人体局部洗浄装置２０（図２参照）のブロック図を示している。
【００５５】
図４におけるパルスレート調整手段５５は、通電パルス数制御手段５４がステッピングモ−タ６に通電を指示しているとき、動作モード管理手段５２に設けた使用電力検知手段２３で選択されている洗浄、乾燥、脱臭などといった運転モード信号を受けて、同じ直流１２Ｖ電源から供給を受けている乾燥ファン７、暖房ファン９、脱臭ファン８などが同時に通電されていないか検出し、同時に通電されている場合、例えば使用者が人体局部を洗浄中に脱臭を指示した結果、動作モ−ド管理手段５２が、脱臭ファン８を回転させる一方で、水量調整弁２の開度を待機位置にまで戻す場合など、直流電源の消費量が増大して、電源回路の内部抵抗や電源容量により直流電源の電圧低下が予測される場合、同時運転される直流負荷の種類と数に応じて、パルスレートを通常の１秒間２００パルスから１秒問１００パルスまで減らして、ステッピングモ−タ６の発生トルクがより大きくなるようにして、直流電源電圧の低下を補償する。
【００５６】
従って、内部接抗の大きい電源回路や容量の小さい電源回路から構成される人体局部洗浄装置２０においても、ステッピングモ−タ６と乾燥ファン７が同時通電されて、電源電圧が下がった場合であっても、水量調整弁２が動作不能となることがない。
【００５７】
図５には、第３の実施の形態を示している。この第３の実施の形態では、第１の実施の形態と、第２の実施の形態とを組み合わせたものであり、図５におけるパルスレート調整手段５５は、人体局部洗浄装置２０（図２参照）が洗浄動作開始している場合などにおいて、通電パルス数制御手段５４がステッピングモ−タ６に通電を指示している状態で、電源電圧変動検知手段５１が電源電圧の低下を検知して、かつ同じ直流１２Ｖ電源から供給を受けている乾燥ファン７、暖房ファン９、脱臭ファン８などが同時に通電されている場合、パルスレートを通常の１秒間２００パルスから１秒間１００パルスまで減らして、ステッピングモ−タ６の発生トルクがより大きくなるようにして、直流電源電圧の低下を補償する。
【００５８】
ステッピングモ−タ６に加えられるパルスをこのように制御することで、比較的直流電源に余裕のある人体局部洗浄装置においては、水量調整弁２が動作不能になることがなく、かつ直流電源を消費する他の負荷がない場合にはパルスレートを落とさないため、水量調整弁２の開閉速度を犠牲にすることなく制御することができる。
【００５９】
ここで、図５におけるパルスレート調整手段５５を、人体局部洗浄装置２０（図２参照）が洗浄動作開始している場合など、通電パルス数制御手段５４がステッピングモ−タ６に通電を指示している状態で、電源電圧の低下度と同時運転される直流負荷（乾燥ファン７、脱臭ファン８、暖房ファン９等）の種類と数とに応じて適切なパルスレートを決定するように構成してもよい。このパルスレート調整手段５５は、電源電圧の低下のみを検出した場合のパルスレートに比べて、電源電圧の低下と乾燥ファン７、暖房ファン９、脱臭ファン８の同時通電が起こった場合のパルスレートを、より小さく設定することができるため、直流電源の電源容量が非常に小さい人体局部洗浄装置２０であっても、水量調整弁２の確実な動作と各アクチュエータ（乾燥ファン７、暖房ファン９、脱臭ファン８等）の同時運転を実現することが可能となる。
【００６０】
図６に第４の実施の形態を示す。図６において、動作モード管理手段５２は、上述した実施の形態で説明したものと異なり、優先通電判定手段５６を備えており、動作モード管理手段５２が直接、乾燥ファン７、暖房フアン９、脱臭ファン８、水閉止弁１を制御するのでなく、また温度制御手段５０に対して、乾燥ヒ−タ１０や暖房ヒ−タ１１に通電を指示するものでもなく現在選択されている動作モードだけを出力する。優先通電判定手段５６は、動作モード信号から、少なくとも、特に消費電流の大きいアクチェエータである乾燥ファン７と暖房ファン９とステッピングモ−タ６が同時に通電されることがないように、直流電源の電力を動作モードに応じて、これらのうち必要な直流負荷に対して優先的に割り当てるとともに、優先的に割り当てられた直流電源を使用するアクチェータ（乾燥ファン７、暖房ファン９、脱臭ファン８）に対応して交流１００Ｖを電源とする水閉止弁１を開開し、温度制御手段５０に対して温水ヒ−タ３１、乾燥ヒ−タ１０、暖房ヒ−タ１１のうちから適切なヒータに通電して温度制御を行うように指示する。さらに、優先通電判定手段５６は現在優先的に選択されている動作モードと動作状態が保留になっている動作モードを運転ランプ１５に表示するように指示する。
【００６１】
この優先通電判定手段５６は、洗浄動作中でかつステッピングモ−タ６が動作している場合には、比較的軽負荷の脱臭ファン８は回転を持続させるが、負荷の大きい暖房ファン９を停止させるとともに、暖房ヒ−タ１１への通電を停止させるように温度制御手段５０に対して指示し、運転ランプ１５には、洗浄中を示す動作ランプを点灯させ、暖房運転を示す運転ランプを点滅させることで、洗浄動作中につき暖房運転が留保されていることが容易に判別できるようにしている。次に、この状態で運転操作スイッチ１３の一つである乾燥運転スイッチ（図示せず）が選択されると、優先通電判定手段５６は、これまでの実施例のように、ステッピングモ−タ６を駆動して水量調整弁２を全閉状態にするのではなく、暖房ファン９と暖房ヒ−タ１１への通電を停止させたまま、水量調整弁２を全閉状態に戻すことを一旦留保するように水量調整弁開度制御手段５３に指示したうえで、乾燥ファン７を回転させるとともに乾燥ヒ−タ１０に通電するように温度制御手段５０に対して動作開始を指示する。さらに、この状態で運転操作スイッチ１３の一つである、止スイッチ（図示せず）が選択されると、優先通電判定手段５６は、乾燥ファン７と乾燥ヒ−タ１０を停止させるとともに、乾燥運転をはじめたときに、水量調整弁２を待機状態に戻すことを留保していた水量調整弁開度制御手段５３に対して、水量調整弁２を待機状態に戻すように指示する。優先通電判定手段５６が通電パルス数制御手段５４から水量調整弁２が待機状態である全閉になり、ステッピングモ−タ６への通電を停止したことを検知すると、洗浄動作中に動作を保留されていた暖房ファン９と暖房ヒ−タ１１への通電を再開するとともに、運転ランプ１５のうちで暖房ランプ（図示せず）を点滅から点灯に戻して、動作留保状態から動作状態に変わったことを使用者に通知する。
【００６２】
本実施の形態においては、同時に通電される直流負荷がないため、ステッピングモ−タ６の動作不能といった不具合を起こすことなく直流電源の容量を小さくすることができるため、電源回路を小さくすることができ、結果的に装置の小型化に寄与することができる。
【００６３】
また、同時に運転できない直流負荷として、乾燥ファン７とステッピングモ−タ６と暖房ファン９を実施例として説明したが、脱臭ファン８もこれに加えても良いし、逆に暖房ファン９を脱臭ファン８と同様に同時通電可能にしてもよい。
【００６４】
図７は、本発明の第５の実施の形態を示している。この第５の実施の形態では、上述の第３の実施の形態と第４の実施の形態を組合せたもので、図７に示す優先通電判定手段５６は、動作モードに応じて、乾燥ファン７、暖房ファン９、脱臭ファン８等の直流負荷と、これらの直流負荷の運転状態に対応して運転されるヒータ類（温水ヒ−タ３１、乾燥ヒ−タ１０、暖房ヒ−タ１１）を優先的に動作させるとともに、脱臭ファン８など軽負荷の直流負荷（乾燥ファン７、暖房ファン９、脱臭ファン８）の通電状態をパルスレート調整手段５５に伝達する。パルスレート調整手段５５は、電源電圧変動検知手段５１で検知した電源電圧低下と同時運転されている直流負荷の通電状態から、ステッピングモ−タ６に通電するパルスのパルスレートが最適になるようにパレスレート調整手段５５を制御する。
【００６５】
本実施の形態による人体局部洗浄装置２０（図２参照）においては、直流負荷を動作モードに応じてすくなくともステッピングモ−タ６と乾燥ファン７を同時に通電されないようにするとともに、電源電圧が低下したとき、または、脱臭ファン８などが同時に運転される他の直流負荷（乾燥ファン７、暖房ファン９）運転状態に応じて、ステッピングモ−タ６に通電されるパルスレートを少なくするため、第３及び第４の実施の形態で説明した人体局部洗浄装置２０よりも電源容量を小さくすることができるだけでなく、ステッピングモ−タ６の動作も安定させることができる。
【００６６】
図８は、第６の実施の形態を示している。この第６の実施の形態では、１００Ｖ交流電源２１を供給する温水ヒ−タ３１と、乾燥ヒ−タ１０と、暖房ヒ−タ１１及び水閉止弁１に供給する交流電源回路に電源補償手段６１を設けている。この電源補償手段６１は、交流電源２１の電圧低下が生じた場合に回路の抵抗値を増加させて、供給する交流電圧を上昇させるものである。この第６の実施の形態では、１２Ｖの直流電圧の低下に対応してステッピングモ−タ６の駆動を補償するのみならず、各ヒータ等（温水ヒ−タ３１、乾燥ヒ−タ１０、暖房ヒ−タ１１等）の交流電力を供給する機器に対してもその駆動を補償することができる。尚、電源補償手段６１は、直流１２Ｖの電源電圧変動検知手段５１との組み合わせに限らず、第４及び第５の実施の形態における優先通電判定手段５６との組み合わせに用いるものであっても同様な効果を得ることができる。
【００６７】
本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
【００６８】
例えば、上述した実施の形態では、直流モ−タの例としてステッピングモ−タを取り上げたが、これに限らず、パルス数の変調位置を制御される直流ブラシモータに置き換えても同様の制御を行うことができ同様の効果を得ることができる。
【００６９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、電源電圧の変動に応じて、パルス調整手段が直流モ−タに投入するパルス幅、振幅、周波数等を変えるため、直流モ−タの電圧低下による動作不能や、機能低下を防止できる。また、直流モ−タを電圧容量の少ない小型のものから選択できるだけでなく、直流電源の容量も最低限に絞ることができるため、装置の小型化を図ることができる。更に、電源電圧の上昇により、直流モ−タのトルクが増大してアクチュエータを破壊する恐れがない。
【００７０】
また、直流電源の電圧が低下する場合には、直流モータに与える周波数をより大きなトルクで発生させる周波数またはパルス幅に下げることができるので、直流電圧の低下に伴う回転トルクの低下を補償できる。
【００７１】
請求項２に記載の発明では、動作モードに応じ、同時に通電される直流モ−タまたはその他の直流負荷のうち、いずれかを優先的に通電し、優先順序の低いものの通電を停止することで、直流電源の電圧低下による人体局部洗浄装置の機能不全を防止できる。
【００７２】
請求項３に記載の発明によれば、人体局部洗浄中は、直流モ−タ、次に、乾燥ファンモータの順序で優先して通電するので、直流電源容量が小さくても十分な性能を確保することができる。また、動作モードに応じて、使用上必要不可欠な直流電源負荷にのみに優先的に直流電源を割り当てることで、人体局部洗浄装置の基本的な洗浄動作の低下を防止できる。
【００７３】
請求項４または５に記載の発明によれば、人体局部洗浄装置の基本的な機能である洗浄水の付勢手段を動作させる直流モ−タに供給するパルスを調整しているので、基本的機能の低下を防止できる。
【００７４】
請求項６に記載の発明によれば、直流モ−タとしてステッピングモ−タを用いているので、パルス調整が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる人体局部洗浄装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１における人体局部洗浄装置の基本的な洗浄水の流れを示す図である。
【図３】水量調整弁の開度とステッピングモ−タに投入するパルス数との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の第２の実施の形態にかかる人体局部洗浄装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態にかかる人体局部洗浄装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態にかかる人体局部洗浄装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態にかかる人体局部洗浄装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第６の実施の形態にかかる人体局部洗浄装置の構成を示すブロック図である。
【図９】従来の人体局部洗浄装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１．水閉止弁、 ２．水量調整弁、 ３．温水タンク、 ４．洗浄ノズル ５．制御回路（制御部）、 ６．ステッピングモ−タ（直流モ−タ）、 ７．乾燥ファン（電力負荷）、 ８．脱臭ファン（電力負荷）、 ９．暖房ファン（電力負荷）、 １０．乾燥ヒ−タ（電力負荷）、 １１．暖房ヒ−タ（電力負荷）、１２．室温サーミスタ、 １３．運転操作スイッチ、 １４．水量設定スイッチ、 １５．運転ランプ、 ２０．人体局部洗浄装置、 ２１．交流電源、 ２３．使用電力検知手段、 ３１．温水ヒ−タ、 ３２．温水サ−ミスタ、 ５０．温度制御手段 、５１．電源電圧変動検知手段、 ５２．動作モード管理手段、 ５３．水量調整弁開度制御手段、 ５４．通電パルス数制御手段、 ５５．パルスレート調整手段（パルス調整手段）、 ５６．優先通電判定手段、 ６１．電源補償手段、 ５０１．トランス、 ５０２．ダイオードブリッジ、 ５０３．電解コンデンサ。

Claims (6)

1. アクチュエータを駆動する直流モ−タと、
   他のアクチュエータを駆動する少なくとも一つの他の直流負荷と、
   交流電流の供給を受けて動作する交流負荷と、
   前記直流モ−タ及び他の直流負荷の駆動を制御する制御部と、
   前記直流モ−タと他の直流負荷と前記交流負荷とに電力を供給する電源とを備え、
   洗浄ノズルから洗浄水を噴出して人体局部を洗浄する人体局部洗浄装置において、
   前記制御部は、
   電源電圧の変動を検知する電源電圧変動検知手段及び直流電力の使用量を検知する使用電力検知手段の両者と、
   電源電圧の変動または使用電力の検知量に応じて前記直流モ−タに供給するパルス幅またはパルス周波数を変調するパルス調整手段とを備え、
   電源電圧の変動または使用電力の検知量の変動があった場合は、前記直流モータに加えるパルス幅またはパルス周波数を変化させることにより、変動した電圧を補償し、直流負荷の同時運転を確保することを特徴とする人体局部洗浄装置。
2. 他のアクチュエータを駆動する少なくとも二つの他の直流負荷を備え、
   制御部は、電源電圧の変動または使用電力の検知量に応じて直流モ−タまたは他の直流負荷のいずれかを停止して他の何れかの同時運転を確保するように電力を供給する優先通電判定手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の人体局部洗浄装置。
3. 他の直流負荷は、人体局部を乾燥する乾燥手段、トイレ内を脱臭する脱臭手段、トイレ内の暖房を行う暖房手段を備え、優先通電判定手段は、直流モ−タに優先的に電力を供給し、次に前記乾燥手段に優先的に電力を供給することを特徴とする請求項２に記載の人体局部洗浄装置。
4. 直流モ−タは、洗浄ノズルから噴出する洗浄水を付勢するためのアクチュエータを駆動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の人体局部洗浄装置。
5. アクチュエータは、洗浄水の水量調整弁であることを特徴とする請求項４に記載の人体局部洗浄装置。
6. 直流モ−タは、ステッピングモ−タであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の人体局部洗浄装置。

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