JP4548277B2

JP4548277B2 - トイレ装置

Info

Publication number: JP4548277B2
Application number: JP2005245620A
Authority: JP
Inventors: 眞司藤井; 英俊天谷; 融士山本; 昇奥井; 健実吉永; 昌宏滝口; 充浩福田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-08-26
Filing date: 2005-08-26
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2025-08-26
Also published as: JP2007054477A

Description

本発明は、トイレ装置の電力負荷の制御方法に関するものである。

従来、この種の温水洗浄便座は、便座を加熱する便座加熱手段と人体局部を洗浄する洗浄水を加熱する洗浄水加熱手段は個別の制御を行っていた、そのため同時に通電した場合の全体の最高電力に基づいて、便座加熱手段と洗浄水加熱手段の最高電力を個別に設定している（例えば、特許文献１参照）。

図６は特許文献１に記載された従来のトイレ装置を示すものである。図６に示すよう、内部に空洞部１を持つ便座２の着座部３を透明ポリプロピレン樹脂で構成し、着座部３の表面に輻射熱吸収層４を設置し、空洞部１にはランプヒータ５を設置していた。ランプヒータ５からの輻射熱は透明ポリプロピレン樹脂製の着座部３を透過し、表面の輻射熱吸収層４で熱に変換され、着座部３を昇温させるというものであり、便座を加熱するランプヒータの電力と人体局部を洗浄する洗浄水を加熱する洗浄水加熱手段の電力は同時に通電できないものである。
特開２０００−１４５９８号公報

前記従来の構成では、ランプヒータ等は電力変換効率が良いために直ぐ暖まる速暖性能がよく、短時間で温度を上昇することができる反面、ランプヒータの抵抗値はフィラメントが冷めている（トイレ室内の温度相当の温度となっている）時には、定格電力消費時の１／１０以下と小さいため、通電初期には大きな突入電流が流れる。もちろん、フィラメントの抵抗値は短時間に定格抵抗に達して突入電流はすぐに抑制されるのであるが、トイレ装置に使用するためには、トイレ装置に装備されている他のヒータと同時に通電された場合に更に大電流が流れることになる。

一般的にトイレ室内への屋内電力配線は大電流配線ではなく、また、単一電力配線であるため、大電流を想定した漏電遮断器、及び過電流遮断器は配置されていないことが多い。また、トイレ室内の照明器具へも同一電力配線から取られている物も多く、ランプヒータとトイレ装置の人体局部を洗う洗浄水を加熱する洗浄水加熱手段などのヒータが同時に通電された場合には、過電流で遮断器が落ちてしまったり、また、屋内電力配線の抵抗成分により電圧降下が発生して、トイレ装置、及びトイレ室内照明への供給電圧が低下し、トイレ装置の製品性能が低下したり、室内照明の輝度が低下するという課題を有していた。

上記従来の課題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、省エネルギー性に富み、使い勝手の良いトイレ装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のトイレ装置は、便座の加熱開始から所定時間は便座加熱手段を最高電力で駆動した後、前記最高電力より低い第１の電力で駆動し、前記最高電力あるいは第１の電力で駆動中に着座検知手段が着座を検知すると、前記便座加熱手段は前記第１の電力より低い第２の電力で駆動し、着座検知中に前記局部洗浄手段を駆動すると前記洗浄水加熱手段は最高電力と前記第２の電力の差の電力で駆動するものである。

これにより、便座加熱手段の通電時には人体局部を洗浄する洗浄水を加熱する洗浄水加熱手段の電力を同時に制御し、最高電力を超えないようにして省エネルギー性に富み、かつ使い勝手を向上できる。

本発明のトイレ装置は、速暖性能を有し、かつ使い勝手の良い省エネルギー性に富んだトイレ装置を提供することができる。

第１の発明は、便座と、便座加熱手段と、便座への着座を検知する着座検知手段と、人体局部を洗浄する局部洗浄手段と、洗浄中の洗浄水を加熱する洗浄水加熱手段と、制御手段を備え、前記制御手段は、便座の加熱開始から所定時間は便座加熱手段を最高電力で駆動した後、前記最高電力より低い第１の電力で駆動し、前記最高電力あるいは第１の電力で駆動中に着座検知手段が着座を検知すると、前記便座加熱手段は前記第１の電力より低い第２の電力で駆動し、着座検知中に前記局部洗浄手段を駆動すると前記洗浄水加熱手段は最高電力と前記第２の電力の差の電力で駆動することにより、便座加熱手段を単独で駆動した場合は電気回路の最高電力で駆動することができるため、短時間に便座を昇温することができ、しかも、昇温中に洗浄手段を駆動しても便座と洗浄加熱手段は同時に駆動されるため、使い勝手が良く快適なトイレ装置を提供することができる。

第２の発明は、第１の発明の第２の電力を便座温度と便座設定温度との差に応じて制御することにより、便座温度を便座設定温度に短時間に昇温するための最適な制御を行うため、快適なトイレ装置を提供することができる。

第３の発明は、第１または第２の発明の便座加熱手段に輻射型発熱素子を用いたことにより、便座は短時間に昇温することができるため、不使用時の保温は不要となり、省エネ性の高いトイレ装置を提供することができる。

第４の発明は、第１または第２の発明の便座加熱手段にＰＴＣヒータを用いたことにより、便座加熱手段を便座の表面に設置可能となるため、速暖性に優れ、省エネ性の高いトイレ装置を提供することができる。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるトイレ装置の構成図を示し、図２は便座の要部断面図示し、図３は制御タイムチャートを示すものである。

図に示すように、便座６内部の空洞部７には、通電すると直ぐ暖まる便座加熱手段として、石英管の内部にタングステンフィラメントを貫通して配置しアルゴンと窒素を主成分としたガスを封入したランプヒータ８が収納されている。ランプヒータ８の近傍には、ランプヒータ８と直列に電気接続したサーモスタット９および温度ヒューズ１０が設けられ、万一の不安全事態に対して温度過昇を防止するよう作用する。

そして、便座６の外郭は、透明ポリプロピレン樹脂性の着座部１１の表面には輻射熱吸収層１２を有し、ランプヒータ８からの輻射エネルギを輻射熱吸収層１２で熱変換し着座部１１を速暖する構成にしてある。また、着座部１１の内面には着座部１１の温度を検知するサーミスタ１３が設置してある。

トイレ装置の本体（図示せず）内には、使用者の局部を洗浄する局部洗浄手段１４と、洗浄に使用する洗浄水を加熱する洗浄水加熱手段１５と、トイレ内に入室した人体の表面
温度から発せられる赤外線量と物体（トイレの壁面など）から発せられる赤外線量の差分から人体の有無を検知する焦電式の人体検知手段１６と、使用者が便座６に着座していることを検知する着座検知手段１７と、前記各機能手段、検知手段、ランプヒータ８等を制御する制御手段１８を備えている。

前記洗浄水加熱手段１５は、トイレ装置本体（図示せず）内部に１Ｌ程度の貯湯タンク内に配置した４００Ｗ程度のシーズヒータで構成している。

以上のように構成されたトイレ装置について、以下その動作、作用を説明する。

まず、トイレ室内へ入室した人体を人体検知手段１６で検知して、人体の有無信号を制御手段１８へ出力を行う。制御手段１８は、マイクロコンピュータ及びその周辺回路からなり、人体検知手段１６にてトイレ室に入ってきた人を検知した信号を取り込んでランプヒータ８への通電を開始する。

図３に示すように、通電開始直後は最高電力Ａで所定時間通電した後、最高電力より低い第１の電力Ｂで通電を継続する。第１の電力Ｂで通電中に使用者が便座６に着座しトイレ装置の使用を開始すると、着座検知手段１７は着座検知の信号を制御手段１８へ出力し、制御手段１８はランプヒータ８への通電を第１の電力Ｂより低い第２の電力Ｃに切り換えて通電を継続する。

この間に使用者が局部洗浄手段１４を駆動すると、洗浄水加熱手段１５は最高電力Ａと前記第２の電力Ｃとの差の電力で駆動する。最高電力Ａはトイレ装置全体の定格容量に略等しい電力である。

上記のように本実施の形態においては、制御手段１８により便座６内のランプヒータ８は、使用者がトイレに入室し、人体検知手段１６からの信号を受けてから通電を開始し、使用者がトイレ室内へ入室してから、トイレ装置にまで移動し、着衣を脱いで着座するまでの時間に、使用者が着座して冷たいと感じなくなる温度（例えば３５℃など）にまで、数秒という短時間で便座６を昇温することができる。

また、ランプヒータ８は安定して通電されている時のランプヒータ８のフィラメント抵抗値は数１００Ω程度であるが、通電されていない時は数１０Ω程度と小さいため、通電初期には大電流が流れることになる。そのためランプヒータ８と洗浄水加熱手段１５への通電を同時に行わないことにより、トイレ装置全体の電力容量を抑制することが可能となり、トイレ装置を設置する配電回路の負荷を抑制することができ、使い勝手の良いトイレ装置を提供することができる。

なお、本実施の形態のおける人体検知手段として人体の表面温度から発せられる赤外線量と物体（トイレの壁面など）から発せられる赤外線量の差分から人体の有無を検知する焦電式を採用したが、これに限るものではなく、赤外線を照射して人体からの反射角度によって距離を測定する測定距離式のものでもよい。本実施の形態で採用した焦電式は測定距離式のように赤外線を照射する方式ではないため、低消費電力であるという特徴を有している。

また、本実施の形態においては、洗浄水は予め加熱した湯を貯湯タンクに溜める貯湯式採用したが、これに限るものではなく、数１０ｃｃの水が流れる流路に１０００Ｗ程度の電気ヒータを配置して、使用者の人体局部洗浄開始の指令を受けて水道管から供給される水を瞬間的に加熱する瞬間式を採用してもよい。

また、本実施の形態においては、便座加熱手段としては輻射型発熱体であるランプヒータを使用したが、これに限るものではなく、ＰＴＣヒータを採用することにより、ランプヒータと同様の速暖性に加え、省エネ性を高めることができる。また、一般的なコードヒータを採用することにより、低コストでトイレ装置を提供することが可能となる。

（実施の形態２）
図４に第２の実施形態におけるトイレ装置の制御タイムチャートである。

本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、使用者が便座６に着座後にランプヒータ８へ通電する第２の電力Ｃを、サーミスタ１３が検知した着座部１１の温度を制御手段１８に入力し、使用者によって予め好みの温度に設定されている便座の温度に応じて変化させながら駆動するとともに、前記洗浄加熱手段は制御最高電力と変化する第２の電力Ｃとの差の電力で駆動する点である。

これにより、便座温度を便座設定温度まで短時間に昇温するための最適な制御を行うため、快適なトイレ装置を提供することができることとなる。

以上のように、本発明におけるトイレ装置は、装置全体に通電ずる電力を抑制することが可能となるので、他の家電機器や設備機器等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１におけるトイレ装置の構成図本発明の実施の形態１におけるトイレ装置の便座の要部断面図本発明の実施の形態１におけるトイレ装置の制御タイムチャート本発明の実施の形態２におけるトイレ装置の制御タイムチャート従来のトイレ装置の便座の要部断面図

符号の説明

６便座
８ランプヒータ（便座加熱手段）
１４局部線上手段
１５洗浄水加熱手段
１７着座検知手段
１８制御手段

Claims

便座と、便座加熱手段と、便座への着座を検知する着座検知手段と、人体局部を洗浄する局部洗浄手段と、洗浄中の洗浄水を加熱する洗浄水加熱手段と、制御手段を備え、前記制御手段は、便座の加熱開始から所定時間は便座加熱手段を最高電力で駆動した後、前記最高電力より低い第１の電力で駆動し、前記最高電力あるいは第１の電力で駆動中に着座検知手段が着座を検知すると、前記便座加熱手段は前記第１の電力より低い第２の電力で駆動し、着座検知中に前記局部洗浄手段を駆動すると前記洗浄水加熱手段は最高電力と前記第２の電力の差の電力で駆動するトイレ装置。
第２の電力は便座温度と便座設定温度との差に応じて制御する請求項１に記載のトイレ装置。
便座加熱手段は輻射型発熱素子を用いた請求項１または２に記載のトイレ装置。
便座加熱手段はＰＴＣヒータを用いた請求項１または２に記載のトイレ装置。