JP4888291B2 - Toilet seat device - Google Patents

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Description

本発明は、便座装置の発熱部の異常検知に関する。   The present invention relates to abnormality detection of a heat generating part of a toilet seat device.

従来この種の便座装置および衛生洗浄装置においては、使用者が冬場等気温が低い場合においても不快を感じることなく便座に着座することができるように、便座ヒータへの供給電力を入り切りするトライアックと、交流電圧のゼロ点を検出するゼロクロス検出回路と、ゼロクロス検出回路の出力によってトライアックを制御して便座ヒータを駆動するヒータ制御手段とを備えている。   Conventionally, in this type of toilet seat device and sanitary washing device, a triac that turns on and off the power supplied to the toilet seat heater so that the user can sit on the toilet seat without feeling uncomfortable even when the temperature is low such as in winter. And a zero cross detection circuit for detecting a zero point of the AC voltage, and a heater control means for controlling the triac by the output of the zero cross detection circuit to drive the toilet seat heater.

上記構成において、電源回路から電圧が印加されることにより便座ヒータが発熱する。そして、その熱が便座ケーシングに伝達される。それにより、便座ケーシングの温度が上昇し、使用者は快適に便座に着座することができる(例えば、特許文献1参照)。
特開2006−320608号公報
In the above configuration, the toilet seat heater generates heat when a voltage is applied from the power supply circuit. Then, the heat is transmitted to the toilet seat casing. Thereby, the temperature of the toilet seat casing rises and the user can comfortably sit on the toilet seat (see, for example, Patent Document 1).
JP 2006-320608 A

ところで、上記のような従来の便座装置においては、トライアックが故障し場合、便座ヒータへの電力供給が切ることができなくなり、便座温度が過昇する恐れがあった。また便座ヒータが断線し、ヒータ線の断線部が便座の金属部に接触した場合、便座に電流が流れことにより使用者が不快を感じたり、身体へ損傷を受ける恐れもある。   By the way, in the conventional toilet seat apparatus as described above, when the triac fails, the power supply to the toilet seat heater cannot be cut off, and the toilet seat temperature may be excessively increased. Further, when the toilet seat heater is disconnected and the disconnected portion of the heater wire comes into contact with the metal portion of the toilet seat, a current may flow through the toilet seat and the user may feel uncomfortable or may be damaged.

本発明の目的は、トライアックの故障および便座ヒータの断線を検知して、便座装置の機能を安全に停止する便座装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a toilet seat device that detects the failure of a triac and the disconnection of a toilet seat heater and safely stops the function of the toilet seat device.

前記従来の課題を解決するために、本発明の便座装置は、便座と、便座の温度を測定する温度測定部と、発熱部と、発熱部を駆動するヒータ駆動部と、ヒータ駆動部の駆動状態を検知するヒータ駆動検知部と、交流電圧を検知する交流電圧検知部と、ヒータ駆動部を制御する制御部を備え、制御部は前記ヒータ駆動検知部の出力と交流電圧検知部の出力からヒータ駆動部の異常および発熱部の断線を検知することとしたものである。   In order to solve the above-described conventional problems, a toilet seat device according to the present invention includes a toilet seat, a temperature measurement unit that measures the temperature of the toilet seat, a heating unit, a heater driving unit that drives the heating unit, and driving of the heater driving unit. A heater drive detection unit for detecting a state; an AC voltage detection unit for detecting an AC voltage; and a control unit for controlling the heater drive unit. The control unit is configured to output from the heater drive detection unit and the output of the AC voltage detection unit. The abnormality of the heater driving unit and the disconnection of the heat generating unit are detected.

これによって、発熱部とヒータ駆動部に異常が発生した場合、制御部は異常を検知し、発熱部を適切に制御し、安全を確保することが可能となる。   Accordingly, when an abnormality occurs in the heat generating unit and the heater driving unit, the control unit detects the abnormality and appropriately controls the heat generating unit to ensure safety.

本発明の便座装置は発熱部に係わる異常を検知することにより安全性を向上することができる。   The toilet seat device of the present invention can improve safety by detecting an abnormality related to the heat generating portion.

第1の発明は、金属材料を含む着座面を有する便座と、前記便座の温度を測定する温度測定部と、前記便座の前記着座面の裏面側に設けられる発熱部と、前記発熱部を駆動するヒータ駆動部と、前記ヒータ駆動部の駆動状態を検知するヒータ駆動検知部と、交流電圧を検知する交流電圧検知部と、前記ヒータ駆動部を制御する制御部を備え、前記制御部は前記ヒータ駆動検知部の出力と、前記前記交流電圧検知部の出力から、ヒータ駆動部の異常および発熱部の断線を検知することにより、発熱部とヒータ駆動部に異常が発生した場合、制御部は異常を検知して発熱部を適切に制御することが可能となり、便座装置の安全
を確保することが可能となる。
The first invention is a toilet seat having a seating surface containing a metal material, a temperature measuring unit for measuring the temperature of the toilet seat, a heat generating unit provided on the back side of the seating surface of the toilet seat, and driving the heat generating unit A heater driving unit, a heater driving detecting unit that detects a driving state of the heater driving unit, an AC voltage detecting unit that detects an AC voltage, and a control unit that controls the heater driving unit, When an abnormality occurs in the heat generating part and the heater driving part by detecting an abnormality of the heater driving part and a disconnection of the heat generating part from the output of the heater driving detecting part and the output of the AC voltage detecting part, the control part It is possible to detect the abnormality and appropriately control the heat generating portion, and it is possible to ensure the safety of the toilet seat device.

第2の発明は、特に第1の発明において、制御部からの出力により異常表示を行う表示部を備えたことにより、発熱部とヒータ駆動部に異常が発生した場合、表示部により異常が報知されるため、使用者は便座装置の異常を認知することが可能となり、より安全性を向上するとともに、便座装置の点検修理および交換等の対応を適切に行うことができる。   In the second invention, in particular, in the first invention, when the abnormality is generated in the heat generating part and the heater driving part by providing the display part for performing the abnormality display by the output from the control part, the abnormality is notified by the display part. Therefore, the user can recognize the abnormality of the toilet seat device, and can improve safety and appropriately take measures such as inspection and repair and replacement of the toilet seat device.

第3の発明は、特に第1または第2の発明において、ヒータ駆動部の異常および発熱部の断線検知時に制御部の出力により、発熱部へ供給される交流電源の両極を遮断する遮断部を備えたことにより、異常が発生した場合に発熱部の通電を遮断することにより便座が異常温度まで上昇することがなく、使用者が損傷を置けることがない。また、両極を遮断することで、発熱部が断線し、断線部分が便座の金属部に接触して絶縁が破壊された場合も、便座の金属部への漏電は完全に遮断され安全性を確保することができる。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, there is provided a shut-off portion that shuts off both poles of the AC power supplied to the heat generating portion by the output of the control portion when detecting an abnormality in the heater driving portion and disconnection of the heat generating portion. By providing, when an abnormality occurs, the toilet seat does not rise to an abnormal temperature by shutting off the energization of the heat generating portion, and the user cannot be damaged. In addition, if both poles are cut off, the heat generating part is disconnected, and even if the disconnected part comes into contact with the metal part of the toilet seat and the insulation breaks down, the leakage to the metal part of the toilet seat is completely cut off to ensure safety can do.

第4の発明は、特に第3の発明において、温度測定部の出力から便座の過昇を検知する過昇検知部を備え、前記過昇検知部が過昇を検知した場合は、制御部を介さずに遮断部を遮断することにより、ヒータ駆動部が故障し、かつ制御部も故障した場合であっても、発熱部への通電は遮断するため、安全性をより向上することができる。また、過昇検知部のための専用の遮断部を別に備える必要がなく、低コストで安全性の向上を実現できる。   According to a fourth aspect of the invention, in particular, in the third aspect of the invention, an over-rise detection unit that detects an excessive increase in the toilet seat from the output of the temperature measurement unit is provided. By shutting off the shut-off unit without intervention, even if the heater drive unit fails and the control unit also fails, the energization to the heat-generating unit is shut off, so that safety can be further improved. Moreover, it is not necessary to provide a separate blocking unit for the excessive rise detection unit, and safety can be improved at low cost.

第5の発明は、特に第3または4の発明において、発熱部の絶縁不良を検知する絶縁破壊検知部を備え、前記絶縁破壊検知部が絶縁不良を検知した場合、制御部を介さず遮断部を遮断することにより、発熱部の断線等により、発熱部と便座の金属部が接触して絶縁不良が発生した場合であっても、発熱部への通電は遮断するため、安全性をより向上することができる。また、過昇検知部のための専用の遮断部を別に備える必要がなく、低コストで安全性の向上を実現できる。   5th invention is equipped with the insulation breakdown detection part which detects the insulation failure of a heat-emitting part especially in 3rd or 4th invention, and when the insulation breakdown detection part detects insulation failure, it is not a control part but a interruption | blocking part. Even if the heat generation part and the metal part of the toilet seat come into contact with each other due to disconnection of the heat generation part, etc., the power supply to the heat generation part is cut off, so safety is further improved. can do. Moreover, it is not necessary to provide a separate blocking unit for the excessive rise detection unit, and safety can be improved at low cost.

第6の発明は、特に第3〜5のいずれか1つの発明において、遮断部の接点は、便座装置が漏電した場合に作動する漏電遮断回路の接点を共用する構成とすることにより、専用の接点を別に備える必要がなく、低コストで安全性の向上を実現できる。   According to a sixth aspect of the invention, in particular, in any one of the third to fifth aspects of the invention, the contact of the interrupting unit is configured to share the contact of the leakage breaker circuit that operates when the toilet seat device leaks. There is no need to provide a separate contact point, and safety can be improved at low cost.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

(実施の形態1)
<1>便座装置の構成
図1は、便座装置100の構成を示す模式図である。便座装置100は、本体部200、便座部400を備える。
(Embodiment 1)
<1> Configuration of Toilet Seat Device FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the toilet seat device 100. The toilet seat device 100 includes a main body 200 and a toilet seat 400.

図1に示すように、本体部200は、例えばマイクロコンピュータからなる制御部90、便座の温度を測定する温度測定部401、便座の過昇を検知する過昇検知部405、便座ヒータを駆動するヒータ駆動部402、ヒータ駆動部の状態を検知するヒータ駆動検知部407、便座の絶縁破壊を検知する絶縁破壊検知部403、過昇検知部405および絶縁破壊検知部403の検知信号によりヒータ駆動部402への通電を遮断する遮断回路406と両切り接点511を有するリレーなどからなる遮断部、設定や異常を表示する表示部514、使用者が便座の設定等を変更時に操作する操作部515、制御部等の回路のために、交流電源から直流電圧を生成する絶縁型の直流電源部408、便座装置の漏電を検出する零相変流器(以下ZCTと称する)409とZCTの出力に応じて漏電を検知する漏電検知部510の出力によりリレーなどからなる両切り接点511によりヒータ駆動部402への通電を遮断する漏電遮断回路512、両切り接点511の便座ヒータ450側
に配置された交流電圧を検出する交流電圧検出回路A513、両切り接点511の商用電源404側に配置された交流電圧検出回路B514を含む。
As shown in FIG. 1, the main body 200 drives a control unit 90 made of, for example, a microcomputer, a temperature measurement unit 401 that measures the temperature of the toilet seat, an excessive elevation detection unit 405 that detects excessive elevation of the toilet seat, and a toilet seat heater. The heater driving unit 402, the heater driving detecting unit 407 for detecting the state of the heater driving unit, the dielectric breakdown detecting unit 403 for detecting the dielectric breakdown of the toilet seat, the heater driving unit based on the detection signals of the overheating detecting unit 405 and the dielectric breakdown detecting unit 403 A shut-off unit composed of a shut-off circuit 406 for shutting off energization 402 and a relay having a double-cut contact 511, a display unit 514 for displaying settings and abnormalities, an operation unit 515 for a user to change settings of the toilet seat, etc., control Insulating DC power supply unit 408 that generates a DC voltage from an AC power supply, a zero-phase current transformer (hereinafter referred to as ZCT) that detects a leakage of the toilet seat device 409 and the leakage current detection circuit 510 that detects leakage according to the output of the ZCT, the leakage current cut-off circuit 512 that cuts off the energization to the heater drive unit 402 by the double-cut contact point 511 composed of a relay or the like, and the toilet seat heater of the double-cut contact point 511 An AC voltage detection circuit A513 for detecting an AC voltage arranged on the 450 side and an AC voltage detection circuit B514 arranged on the commercial power supply 404 side of the both-end contact 511 are included.

また、便座部400は発熱部である便座ヒータ450およびサーミスタ401aを備える。温度測定部401は、サーミスタ401aから出力される温度信号に基づいて、便座温度を電圧へ変換し制御部90へ入力する。   The toilet seat 400 includes a toilet seat heater 450 and a thermistor 401a, which are heat generating units. The temperature measurement unit 401 converts the toilet seat temperature into a voltage based on the temperature signal output from the thermistor 401 a and inputs the voltage to the control unit 90.

制御部90は、あらかじめ設定され記憶した便座設定温度や、操作部516からの入力に応じて、通電率切替信号をヒータ駆動部402へ入力したり、便座設定温度等を表示部515に表示したりする。ヒータ駆動部402は通電率切替信号に応じて、商用電源404からの電流を制御して、便座ヒータ450への通電を制御する。   The control unit 90 inputs an energization rate switching signal to the heater drive unit 402 or displays the toilet seat set temperature on the display unit 515 in accordance with the preset and stored toilet seat set temperature and the input from the operation unit 516. Or The heater drive unit 402 controls the current supplied from the commercial power supply 404 in accordance with the energization rate switching signal to control the energization to the toilet seat heater 450.

図2は便座400部の分解斜視図である。   FIG. 2 is an exploded perspective view of the toilet seat 400 part.

図2に示すように、便座部400は、主としてアルミニウムにより形成された略楕円形状の上部便座ケーシング410の内面側に、略馬蹄形状の便座ヒータ450を貼り付け、さらにサーミスタ401aを貼り付けた構造であり、合成樹脂により形成された略楕円形状の下部便座ケーシング420を備える。   As shown in FIG. 2, the toilet seat 400 has a structure in which a substantially horseshoe-shaped toilet seat heater 450 is attached to the inner surface side of a substantially elliptical upper toilet seat casing 410 formed mainly of aluminum, and a thermistor 401a is further attached. And a substantially elliptical lower toilet seat casing 420 formed of synthetic resin.

図3は、便座ケーシング410に便座ヒータ450を貼り付け内側から見た図であり、図4は、図3のA-A’での断面図である図5はB-B’での断面図である。   3 is a view of the toilet seat heater 450 attached to the toilet seat casing 410 and viewed from the inside, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 3, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB ′. It is.

以下、着座した使用者から見て前方側を便座部400の前部とし、着座した使用者から見て後方側を便座部400の後部とする。   Hereinafter, the front side viewed from the seated user is defined as the front portion of the toilet seat 400, and the rear side viewed from the seated user is defined as the rear of the toilet seat 400.

図2および図3に示すように、便座ヒータ450は、前部の一部が切り取られた略馬蹄状に形成される。なお、便座ヒータ450は、略楕円形状を有してもよい。便座ヒータ450は、例えばアルミニウムからなる金属箔451、453の間に線状ヒータ460を挟み込んだ構成である。   As shown in FIGS. 2 and 3, the toilet seat heater 450 is formed in a substantially horseshoe shape in which a part of the front portion is cut off. The toilet seat heater 450 may have a substantially oval shape. The toilet seat heater 450 has a configuration in which a linear heater 460 is sandwiched between metal foils 451 and 453 made of, for example, aluminum.

線状ヒータ460は、上部便座ケーシング410の形状に合わせて蛇行形状に配設される。線状ヒータ460の間隔は5mm程度である。   The linear heater 460 is disposed in a meandering shape in accordance with the shape of the upper toilet seat casing 410. The interval between the linear heaters 460 is about 5 mm.

線状ヒータ460のヒータ始端部460aおよびヒータ終端部460bは、便座部400の後部の一方側から引き出されるリード線470にそれぞれ接続される。   The heater start end portion 460 a and the heater end portion 460 b of the linear heater 460 are respectively connected to lead wires 470 drawn from one side of the rear portion of the toilet seat 400.

さらに、図3に示すように、蛇行形状の線状ヒータ460の経路中に熱応力緩衝部となる複数の折曲部が設けられる。   Furthermore, as shown in FIG. 3, a plurality of bent portions serving as thermal stress buffering portions are provided in the path of the meandering linear heater 460.

さらに、図4に示すように、上部便座ケーシング410は、例えば厚さ1mmのアルミニウム板413により形成される。アルミニウム板413の上面には、表面化粧層411が形成される。また、アルミニウム板413の下面には、塗装膜414が形成される。塗装膜414は、例えば膜厚40μmおよび150℃の耐熱性を有するポリエステル粉体塗装膜であり、電気用品技術基準である1000Vで1分間以上の電気絶縁耐圧性能を十分確保することができる。   Furthermore, as shown in FIG. 4, the upper toilet seat casing 410 is formed of, for example, an aluminum plate 413 having a thickness of 1 mm. A surface decorative layer 411 is formed on the upper surface of the aluminum plate 413. A coating film 414 is formed on the lower surface of the aluminum plate 413. The coating film 414 is, for example, a polyester powder coating film having a film thickness of 40 μm and heat resistance of 150 ° C., and can sufficiently secure an electrical withstand voltage performance of 1 minute or more at 1000 V, which is an electrical equipment technical standard.

なお、アルミニウム板413の代わりに、銅板、ステンレス板、アルミニウムめっき鋼板および亜鉛アルミニウムめっき鋼板のうちいずれかまたは複数を用いてもよい。   Instead of the aluminum plate 413, one or more of a copper plate, a stainless steel plate, an aluminum plated steel plate, and a zinc aluminum plated steel plate may be used.

塗装膜414の下面に粘着層452aを介して例えばアルミニウムからなる金属箔45
1が貼着される。金属箔451の膜厚は、例えば50μmである。金属箔451はPET層495a25μm、アルミ箔層451a25μmからなりPET層451aで強度を増す構造としている。
A metal foil 45 made of, for example, aluminum is provided on the lower surface of the coating film 414 via an adhesive layer 452a.
1 is stuck. The film thickness of the metal foil 451 is, for example, 50 μm. The metal foil 451 is composed of a PET layer 495a 25 μm and an aluminum foil layer 451a 25 μm, and has a structure in which strength is increased by the PET layer 451a.

線状ヒータ460は、断面円形の発熱線463a、エナメル層463bおよび絶縁被覆層462により構成される。断面円形の発熱線463aの外周面がエナメル層463bおよび絶縁被覆層462で順に被覆される。発熱線463aおよびエナメル層463bによりエナメル線463が構成される。   The linear heater 460 includes a heating wire 463a having a circular cross section, an enamel layer 463b, and an insulating coating layer 462. The outer peripheral surface of the heating wire 463a having a circular cross section is sequentially covered with the enamel layer 463b and the insulating coating layer 462. The enamel wire 463 is constituted by the heating wire 463a and the enamel layer 463b.

発熱線463aは、例えば0.16〜0.25mmの直径を有し、銅または銅合金からなる。本例では、発熱線463aとして、直径0.176mmの4%Ag−Cu合金からなる高抗張力型ヒータ線が用いられる。抵抗値は0.833Ω/mである。   The heating wire 463a has a diameter of 0.16 to 0.25 mm, for example, and is made of copper or a copper alloy. In this example, a high tensile strength heater wire made of 4% Ag—Cu alloy having a diameter of 0.176 mm is used as the heating wire 463a. The resistance value is 0.833 Ω / m.

エナメル層463bは、例えば180〜300℃の耐熱性を有するポリエステルイミド(PEI)からなる。エナメル層463bの膜厚は、20μm以下であり、本例では12〜13μmである。また、エナメル層463bの材料として、ポリイミド(PI)またはポリアミドイミド(PAI)を用いてもよい。   The enamel layer 463b is made of, for example, polyesterimide (PEI) having heat resistance of 180 to 300 ° C. The film thickness of the enamel layer 463b is 20 μm or less, and is 12 to 13 μm in this example. Alternatively, polyimide (PI) or polyamideimide (PAI) may be used as the material for the enamel layer 463b.

絶縁被覆層462は、例えば260℃の耐熱性を有するパーフロロアルコキシ混合物(以下PFAと称する)等のフッ素樹脂からなる。絶縁被覆層462の厚みは、例えば0.1〜0.15mmである。PFAからなる絶縁被覆層462の形成は、押出し加工により行うことができる。 なお、絶縁被覆層462の材料として、ポリイミド(PI)またはポリアミドイミド(PAI)を用いてもよい。   The insulating coating layer 462 is made of a fluororesin such as a perfluoroalkoxy mixture (hereinafter referred to as PFA) having heat resistance of 260 ° C., for example. The thickness of the insulating coating layer 462 is, for example, 0.1 to 0.15 mm. The insulating coating layer 462 made of PFA can be formed by extrusion. Note that polyimide (PI) or polyamideimide (PAI) may be used as the material of the insulating coating layer 462.

線状ヒータ460の外径は、例えば0.46〜0.50mmである。線状ヒータ460の電力密度は、例えば0.95W/cmである。 The outer diameter of the linear heater 460 is, for example, 0.46 to 0.50 mm. The power density of the linear heater 460 is, for example, 0.95 W / cm 2 .

線状ヒータ460は、粘着層452bおよび例えばアルミニウムからなる金属箔453で覆うように金属箔451に取り付けられる。金属箔453の膜厚は、例えば50μmである。金属箔453はPET層495b25μm、453aアルミ箔層25μmからなりPET層495bで強度を増す構造としている。   The linear heater 460 is attached to the metal foil 451 so as to be covered with an adhesive layer 452b and a metal foil 453 made of, for example, aluminum. The film thickness of the metal foil 453 is, for example, 50 μm. The metal foil 453 includes a PET layer 495b of 25 μm and a 453a aluminum foil layer of 25 μm, and has a structure in which strength is increased by the PET layer 495b.

また、金属箔453と金属箔451を貼り付けた端面全周をコーティング材490でコーティングすることで、便座の内面側はPET層495bとコーティング材で充電部を覆うことができ、便座内部に水が入った場合でも、漏電等が起こらない構造となる。   In addition, by coating the entire circumference of the end surface to which the metal foil 453 and the metal foil 451 are attached with the coating material 490, the inner surface side of the toilet seat can cover the charging part with the PET layer 495b and the coating material, and the toilet seat has water inside. Even if a spills, the structure will not cause leakage.

図5において絶縁破壊検知リード線476の端には接続端子477が接続され、金属箔451と453の間に挟まれて固定されている。接続端子477は金属製で451のアルミ層に接触しており導通がある。   In FIG. 5, a connection terminal 477 is connected to the end of the dielectric breakdown detection lead 476 and is fixed between the metal foils 451 and 453. The connection terminal 477 is made of metal and is in contact with the aluminum layer 451 and is conductive.

<2>ヒータ駆動検知部の構成および異常検知方法
〔2−1〕便座ヒータの制御方法
図6は図1の便座装置100の詳細な回路構成を示す模式図の各ブックの詳細な構成を表している。ヒータ駆動部402はトライアックから構成され、交流電圧検出回路A513は交流電圧のゼロクロスに同期した信号を出力する。制御部90より便座ヒータ460の制御信号が出力されると、便座ヒータ460はトライアックを介してスイッチング制御され、交流電圧404が印加される。トライアックは導通信号が出力されると、次のゼロクロス点まで導通を保持する素子である。
<2> Configuration of Heater Drive Detection Unit and Abnormality Detection Method [2-1] Control Method of Toilet Seat Heater FIG. 6 shows a detailed configuration of each book in the schematic diagram showing a detailed circuit configuration of the toilet seat device 100 of FIG. ing. The heater driving unit 402 includes a triac, and the AC voltage detection circuit A513 outputs a signal synchronized with the zero cross of the AC voltage. When a control signal for the toilet seat heater 460 is output from the control unit 90, the toilet seat heater 460 is subjected to switching control via a triac, and an AC voltage 404 is applied. A triac is an element that keeps conduction until the next zero-cross point when a conduction signal is output.

図7は本発明の実施の形態における暖房便座制御におけるトライアックの制御パルスお
よび便座ヒータ印加電圧波形のタイムチャートである。斜線で示した部分が各制御状態での電圧が印加されている部分である。
FIG. 7 is a time chart of a triac control pulse and a toilet seat heater applied voltage waveform in the heating toilet seat control according to the embodiment of the present invention. The shaded portion is a portion to which a voltage in each control state is applied.

便座ヒータ460の通電は、ゼロクロス信号を受けて交流電圧を全区間通電する全波制御と、半区間通電する半波制御、ゼロクロス信号から一定時間遅れて交流電圧の一部を通電する位相制御の3つの制御方法で行う。   The energization of the toilet seat heater 460 includes full-wave control in which an AC voltage is energized in all sections upon receiving a zero-cross signal, half-wave control in which energization is performed in a half-section, and phase control in which a part of the AC voltage is energized with a certain delay from the zero-cross signal. Three control methods are used.

全波制御および半波制御においては、交流電圧のゼロクロス点でトライアックへのゲートパルスが1個出力されると便座ヒータ460へは次のゼロ点までの半サイクル電圧が印加される。パルスが印加されないと、便座ヒータ460には電圧が印加されない。   In full-wave control and half-wave control, when one gate pulse to the triac is output at the zero cross point of the AC voltage, the half-cycle voltage up to the next zero point is applied to the toilet seat heater 460. If no pulse is applied, no voltage is applied to the toilet seat heater 460.

位相制御において、ゲートパルスはゼロクロス点より遅れて出力され、交流電圧はゲートパルス出力から次のゼロ点までの一部が印加される。ここでパルスが電圧の最大値を過ぎてから出力されると、低い電圧が印加され、また印加時間も短くなる。   In the phase control, the gate pulse is output with a delay from the zero cross point, and a part of the AC voltage from the gate pulse output to the next zero point is applied. Here, if the pulse is output after the maximum value of the voltage, a low voltage is applied and the application time is shortened.

このように全波制御および半波制御は、急速に便座を加熱する場合に適した制御方法であり、位相制御は電圧の印加時間も短いことから、便座の温度が目標温度の近辺にあり、保温状態に保つ場合に適した制御方法である。   Thus, full-wave control and half-wave control are control methods suitable for rapidly heating the toilet seat, and since phase control has a short voltage application time, the temperature of the toilet seat is near the target temperature, This is a control method suitable for maintaining a heat insulation state.

〔2−2〕ヒータ駆動検知部構成
図8は便座ヒータ450各制御状態におけるヒータ駆動検知部407の出力信号を示したものである。ヒータ駆動検知部407は、ヒータ駆動部402のトライアックの両端に接続され、トライアックの導通状態を直流電源の信号に変換し、制御部90へ出力する。
[2-2] Heater Drive Detection Unit Configuration FIG. 8 shows an output signal of the heater drive detection unit 407 in each control state of the toilet seat heater 450. The heater drive detection unit 407 is connected to both ends of the triac of the heater drive unit 402, converts the conduction state of the triac into a DC power supply signal, and outputs the signal to the control unit 90.

図8の太線の実線部分は、便座の各制御状態でのヒータ駆動検知部407の出力信号である。各段の左側は、トライアックと便座ヒータ460が正常時の波形、中央はトライアック短絡故障および便座ヒータ断線故障時の波形、右側はトライアック開放故障時の波形である。図から分かるように、正常時と波形が明らかに異なる場合のみ異常検知を行う。   The solid line portion in FIG. 8 is an output signal of the heater drive detection unit 407 in each control state of the toilet seat. The left side of each stage is a waveform when the triac and the toilet seat heater 460 are normal, the center is a waveform when the triac short-circuit failure and the toilet seat heater disconnection failure, and the right side is a waveform when the triac is open. As can be seen from the figure, abnormality detection is performed only when the waveform is clearly different from the normal state.

トライアック短絡故障および便座ヒータ断線故障検知は、便座ヒータ460の非通電時と位相制御時に行う。半波制御時には印加される電圧の正負により正常時の出力が異なるため、異常検知は行わない。   Triac short circuit failure and toilet seat heater disconnection failure detection are performed when the toilet seat heater 460 is not energized and during phase control. During half-wave control, abnormal output is not detected because the normal output differs depending on whether the applied voltage is positive or negative.

トライアック開放故障検知は、全波制御時に行う。半波制御時には印加される電圧の正負により正常時の出力が異なるため、異常検知は行わない。   Triac open failure detection is performed during full-wave control. During half-wave control, abnormal output is not detected because the normal output differs depending on whether the applied voltage is positive or negative.

〔2−3〕トライアック短絡故障および便座ヒータ断線故障検知方法
図9はトライアック短絡故障および便座ヒータ断線故障検知方法の詳細を示したものである。制御部90によりヒータ駆動検知部407の出力信号の入力を行う。ゼロクロス信号からT1、T2、T3時間経過後にヒータ駆動検知部407の出力信号のレベルを検出し、T1、T2、T3経過時のレベル検出値が3回とも一致した場合、半波1回分の入力確定値とする。このように異なるタイミングで複数回レベル検出を行っているのは、ノイズが交流電圧に対して周期的に発生した場合の誤判定防止のためである。T1、T2、T3の値を50Hzと60Hzとで異なった値に設定することで、どちらの場合においても、ヒータ駆動検知部407の出力信号の過渡的な状態を避け、安定した状態のレベル検出を行うことができる。
[2-3] Triac Short-Circuit Fault and Toilet Seat Heater Disconnection Fault Detection Method FIG. 9 shows details of a triac short-circuit fault and toilet seat heater disconnection fault detection method. The controller 90 inputs the output signal of the heater drive detector 407. When the level of the output signal of the heater drive detection unit 407 is detected after the lapse of T1, T2, and T3 from the zero cross signal, and the level detection values at the time of T1, T2, and T3 have been matched three times, the input for one half wave Set to a definite value. The level detection is performed a plurality of times at different timings in order to prevent erroneous determination when noise is periodically generated with respect to the AC voltage. By setting the values of T1, T2, and T3 to different values between 50 Hz and 60 Hz, in both cases, the transient state of the output signal of the heater drive detection unit 407 is avoided, and the level detection in a stable state is performed. It can be performed.

半波2回分のレベル確定値を1組とする。正常時はHLまたはLHの組み合わせの連続であるので、あるサンプリング時間内で一定割合以上、LLまたはHHの組み合わせがあった場合、異常と判定する。判定は1組確定毎に最古の確定値を捨てる移動判定方式で行
う。判定周期は交流1サイクル毎となる。
A set level is determined for two half-waves. Since the combination of HL or LH is continuous at the normal time, if there is a combination of LL or HH within a certain sampling time within a certain ratio, it is determined as abnormal. The determination is performed by a movement determination method in which the oldest determined value is discarded for each set. The determination cycle is every AC cycle.

本実施の形態では、60組中70%の42組以上の場合、異常と判定している。60Hzの場合、異常発生から異常確定まで最短で0.7秒(42サイクル)となる。このようにノイズに強くかつ早く異常確定することができる。   In the present embodiment, it is determined that there is an abnormality in the case of 42 sets of 70% out of 60 sets. In the case of 60 Hz, it takes 0.7 seconds (42 cycles) from the occurrence of abnormality to the determination of abnormality. In this way, it is possible to determine an abnormality fast and robust against noise.

トライアック短絡故障および便座ヒータ断線故障が確定すると、制御部90により表示部515は所定の異常表示を行う。また制御部90は遮断回路406と両切り接点511からなる遮断部を作動させ、便座ヒータ460へ供給される交流電源の両極を遮断する。   When the triac short circuit failure and the toilet seat heater disconnection failure are confirmed, the control unit 90 causes the display unit 515 to display a predetermined abnormality. In addition, the control unit 90 operates a blocking unit including the blocking circuit 406 and the double-cut contact 511 to block both poles of the AC power supplied to the toilet seat heater 460.

トライアックが短絡故障すると便座ヒータ460への通電が止まらなくなり便座の温度が過昇する。そのため過昇検知部405と併用するとさらに安全性が高まる。制御部90と過昇検知部405のどちらか一方が故障した場合でも、確実に便座ヒータ460への通電を停止させることができる。また故障していない場合でも、どちらか早く異常確定した方にて停止させることができる。またノイズによる誤判定防止のため、制御部90での異常確定時間を十分長くとって、異常表示のみを行い、過昇検知部405にて便座ヒータ460を停止させることも可能である。   When the triac is short-circuited, the energization of the toilet seat heater 460 does not stop and the temperature of the toilet seat rises excessively. Therefore, when used together with the excessive rise detection unit 405, the safety is further increased. Even when either one of the control unit 90 or the excessive rise detection unit 405 fails, the energization to the toilet seat heater 460 can be reliably stopped. Even if there is no failure, it can be stopped at the one where the abnormality is confirmed earlier. In addition, in order to prevent erroneous determination due to noise, it is possible to set the abnormality determination time in the control unit 90 to be sufficiently long, perform only abnormality display, and stop the toilet seat heater 460 in the over-rise detection unit 405.

また同様に、便座ヒータが断線すると、断面が便座の金属部に接触して絶縁が破壊される場合がある。そのため絶縁破壊検知部403と併用するとさらに安全性が高まる。制御部90と絶縁破壊検知部403のどちらか一方が故障した場合でも、確実に便座ヒータ460への通電を停止させることができる。また故障していない場合でも、どちらか早く異常確定した方にて停止させることができる。またノイズによる誤判定防止のため、制御部90での異常確定時間を十分長くとって、異常表示のみを行い、絶縁破壊検知部403にて便座ヒータ460を停止させることも可能である。   Similarly, when the toilet seat heater is disconnected, the cross section may contact the metal part of the toilet seat and the insulation may be broken. For this reason, when used in combination with the dielectric breakdown detector 403, the safety is further increased. Even when either one of the control unit 90 or the dielectric breakdown detection unit 403 fails, the energization to the toilet seat heater 460 can be reliably stopped. Even if there is no failure, it can be stopped at the one where the abnormality is confirmed earlier. In addition, in order to prevent erroneous determination due to noise, it is possible to set the abnormality determination time in the control unit 90 to be sufficiently long, perform only abnormality display, and stop the toilet seat heater 460 in the dielectric breakdown detection unit 403.

〔2−4〕トライアック開放故障検知方法
図10はトライアック開放故障検知方法の詳細を示したものである。ヒータ駆動検知部407の出力信号のレベル検出方法およびレベル確定方法は、前述のトライアック短絡故障および便座ヒータ断線故障検知方法と同様である。
[2-4] Triac Open Fault Detection Method FIG. 10 shows details of the triac open fault detection method. The level detection method and level determination method of the output signal of the heater drive detection unit 407 are the same as the above-described triac short circuit failure and toilet seat heater disconnection failure detection methods.

半波2回分のレベル確定値を1組とし、正常時はLLの組み合わせの連続であるので、あるサンプリング時間内で一定割合以上、HLまたはLHの組み合わせがあった場合、異常と判定する。判定は1組確定毎に最古の確定値を捨てる移動判定方式で行う。判定周期は交流1サイクル毎となる。   Since the level determination value for two half-waves is one set and the combination of LL is continuous at normal time, if there is a combination of HL or LH more than a certain ratio within a certain sampling time, it is determined as abnormal. The determination is performed by a movement determination method in which the oldest determined value is discarded for each set. The determination cycle is every AC cycle.

本実施の形態では、60組中70%の42組以上の場合、異常と判定している。60Hzの場合、異常発生から異常確定まで最短で0.7秒(42サイクル)となる。   In the present embodiment, it is determined that there is an abnormality in the case of 42 sets of 70% out of 60 sets. In the case of 60 Hz, it takes 0.7 seconds (42 cycles) from the occurrence of abnormality to the determination of abnormality.

トライアック開放故障が確定すると、制御部90により表示部514は所定の異常表示を行う。トライアック開放故障の場合、便座ヒータ460は通電すべき場合に通電されなくなるため便座は温まらないが、便座の過昇や絶縁破壊等の不安全はない。そのため制御部90は、遮断回路406を作動させず、交流電源の両極を遮断しない。所定の異常表示のみ行う。よって使用者は洗浄等、便座以外の機能は使用することが可能である。   When the triac open failure is confirmed, the control unit 90 causes the display unit 514 to display a predetermined abnormality. In the case of a triac opening failure, the toilet seat heater 460 is not energized when it is to be energized, so the toilet seat does not warm, but there is no unsafety such as excessive rise of the toilet seat or dielectric breakdown. Therefore, the control unit 90 does not operate the cutoff circuit 406 and does not cut off both poles of the AC power supply. Only the specified abnormality is displayed. Therefore, the user can use functions other than the toilet seat such as washing.

<3>各安全回路の構成
〔3−1〕絶縁破壊検知回路
図6に示すように、絶縁破壊検知部403は交流電源404から、両切り接点511、零相変流器(ZCT)409を経由した両極に接続され、その内部では両極は耐圧が600V程度の整流用ダイオード492のアノード側に接続され、これらのダイオードのカソ
ード側は電流制限用の抵抗493aと493bを介して接続され抵抗の接続点はダーリントンタイプフォトカプラ494のLEDのアノード側に接続される。そしてこのLEDのカソード側は便座400の絶縁破壊検知リード線476へ接続されている。整流用ダイオード2つを介して接続されることより、交流電源404のどちら側からか便座の絶縁が破壊した場合に検知線476へ電流がながれる。これは、ヒータ線460のどの部分で絶縁が破壊されても、交流のどちらかの極から必ず検知電流が流れるようにするためである。
<3> Configuration of Each Safety Circuit [3-1] Dielectric Breakdown Detection Circuit As shown in FIG. 6, the dielectric breakdown detection unit 403 is passed from an AC power supply 404 via a double-cut contact 511 and a zero-phase current transformer (ZCT) 409. The two electrodes are connected to the anode side of a rectifying diode 492 having a withstand voltage of about 600 V, and the cathode side of these diodes is connected via current limiting resistors 493a and 493b. The point is connected to the anode side of the LED of the Darlington type photocoupler 494. The cathode side of the LED is connected to a dielectric breakdown detection lead 476 of the toilet seat 400. By being connected via two rectifying diodes, current flows to the detection line 476 when the toilet seat insulation is broken from either side of the AC power supply 404. This is to ensure that the detection current always flows from one of the AC poles regardless of the portion of the heater wire 460 where the insulation is broken.

便座ヒータ450のヒータ線460の絶縁層である463aおよび462の絶縁が、経年変化や、局所発熱等により、便座ヒータ450のどこかで破壊した場合に、便座ヒータと検知線が導通すると、検知電流がながれ、フォトカプラ494がオンする。フォトカプラ494の出力はエミッタ設置されたPNPのトランジスタのベースに入力され、このPNPのトランジスタはオンし、このコレクタ出力は電源電圧になる。すると、このコレクタに抵抗を介して接続された遮断回路406内のラッチ回路を構成するNPNトランジスタ1およびNPNトランジスタ1がオンして、NPNトランジスタ1のベース電圧は電源電圧にラッチされる。そして、遮断回路406のNPN出力段トランジスタ1がオンして、定電圧源からZCTを介してNPN出力段トランジスタ1へ電流が流れる。すると、ZCTを通る電線の2本の間に漏電が起きた場合と同様にアンバランスが発生し、ZCTの出力に電圧が発生し、漏電検知部510が両切り接点511を遮断する。すると、便座ヒータ460への通電は停止する。   When the insulation of the heater wire 460 of the toilet seat heater 450 is broken somewhere in the toilet seat heater 450 due to secular change, local heat generation, or the like, the detection is made when the toilet seat heater and the detection line become conductive. The current flows and the photocoupler 494 is turned on. The output of the photocoupler 494 is input to the base of a PNP transistor provided with an emitter, the PNP transistor is turned on, and the collector output becomes a power supply voltage. Then, the NPN transistor 1 and the NPN transistor 1 constituting the latch circuit in the cutoff circuit 406 connected to the collector via a resistor are turned on, and the base voltage of the NPN transistor 1 is latched to the power supply voltage. Then, the NPN output stage transistor 1 of the cutoff circuit 406 is turned on, and a current flows from the constant voltage source to the NPN output stage transistor 1 via the ZCT. As a result, an imbalance occurs as in the case where a leakage occurs between the two wires passing through the ZCT, a voltage is generated at the output of the ZCT, and the leakage detection unit 510 blocks the double cut contact 511. Then, power supply to the toilet seat heater 460 is stopped.

もし、絶縁破壊したまま使用されてしまうとさらに、便座の紛体塗装の絶縁層や便座表面の絶縁層まで破壊し、使用者が感電する恐れがあり、本発明により未然に防ぐことができる。   If it is used with dielectric breakdown, the insulating layer of the toilet seat powder coating or the insulating layer on the toilet seat surface may be destroyed, and the user may be electrocuted. This can be prevented by the present invention.

さらにNPN出力段トランジスタ2の出力は制御部90へ入力され制御部は遮断回路406が動作したことを表示部514に表示し、使用者は便座装置の異常を知ることができる。また、電流制限用の抵抗493a、493bはヒータ線460の抵抗値が非常に小さいため絶縁破壊時にヒータ線460を流れる電流がそのままフォトカプラ464のLEDに流れることでフォトカプラ494が壊れることを防ぐためのもので10kΩ以上の値である。また、フォトカプラ494のLEDに並列に1kΩ程度の保護抵抗を接続しても同様の効果がある。また、2つのダイオード492の間に制限抵抗493a、493bがあることで、ダイオードの1つがショート故障した場合でも、絶縁破壊検知部403で大電流が流れない用になっている。ここで、図6では2つのダイオード492とフォトカプラ494のLEDの極性を交流電源側をアノードとしたが、交流電源側へ電流が流れるように交流電源側をカソード側を接続してもよい。   Further, the output of the NPN output stage transistor 2 is input to the control unit 90, and the control unit displays on the display unit 514 that the cutoff circuit 406 has been operated, so that the user can know the abnormality of the toilet seat device. In addition, the current limiting resistors 493a and 493b have a very small resistance value of the heater wire 460, so that the current flowing through the heater wire 460 directly flows to the LED of the photocoupler 464 at the time of dielectric breakdown to prevent the photocoupler 494 from being broken. Therefore, the value is 10 kΩ or more. The same effect can be obtained by connecting a protective resistor of about 1 kΩ in parallel with the LED of the photocoupler 494. Further, since the limiting resistors 493a and 493b are provided between the two diodes 492, even when one of the diodes is short-circuited, the dielectric breakdown detection unit 403 does not flow a large current. Here, in FIG. 6, the polarity of the LEDs of the two diodes 492 and the photocoupler 494 is the anode on the AC power supply side, but the AC power supply side may be connected to the cathode side so that current flows to the AC power supply side.

PNPのトランジスタのコレクタ出力に接続されたRCの時定数を3秒以上とすることにより、電気便座の絶縁耐圧試験1200V、3秒間の試験で、でダイオード492の耐圧を超えた電圧が印加されることダイオードにアバランシシェが発生し、ダイオードに逆電流が流れることで便座ヒータ=検知線間の絶縁が破壊しなくても検知電流が流れ、フォトカプラ494がオンしても、3秒間は遮断回路406が動作しないため、絶縁破壊検知回路が誤動作しなくなる。さらに、時定数を1分以上に延ばせば、1000V、1分間の絶縁耐圧試験でも誤動作しなくなる。   By setting the time constant of RC connected to the collector output of the PNP transistor to 3 seconds or more, a voltage exceeding the withstand voltage of the diode 492 is applied in the electric toilet seat withstand voltage test 1200 V for 3 seconds. Even if an avalanche is generated in the diode and a reverse current flows through the diode, the detection current flows even if the insulation between the toilet seat heater = detection lines is not broken, and even if the photocoupler 494 is turned on, the interruption circuit 406 for 3 seconds. Does not operate, the breakdown detection circuit will not malfunction. Further, if the time constant is extended to 1 minute or more, malfunction does not occur even in a dielectric strength test of 1000 V for 1 minute.

また、フォトカプラのLEDと並列にダイオードを接続することで、LEDにかかる逆電圧をダイオードのVfに軽減でき、フォトカプラのLEDが破壊することはない。   Further, by connecting a diode in parallel with the LED of the photocoupler, the reverse voltage applied to the LED can be reduced to Vf of the diode, and the LED of the photocoupler is not destroyed.

〔3−2〕過昇検知回路
便座温度の変化によって便座内面に貼り付けたサーミスタ401aの抵抗値が変化する。その抵抗値の変化を定電圧源と抵抗を備えた温度測定部401により、電圧信号へ変換
する。変換された信号電圧、過昇検知部405のコンパレータに入力される。コンパレータの他方の入力には、47℃相当に基準電圧が入力される。温度測定部401からの信号電圧が基準電圧を下回った場合に、過昇検知部405から信号が出力される。
[3-2] Over-rise detection circuit The resistance value of the thermistor 401a attached to the inner surface of the toilet seat changes due to the change in the toilet seat temperature. The change of the resistance value is converted into a voltage signal by a temperature measuring unit 401 having a constant voltage source and a resistor. The converted signal voltage is input to the comparator of the excessive rise detection unit 405. A reference voltage corresponding to 47 ° C. is input to the other input of the comparator. When the signal voltage from the temperature measurement unit 401 falls below the reference voltage, a signal is output from the over-rise detection unit 405.

出力された信号は遮断回路406へ入力される。遮断回路406はトランジスタを2個組み合わせたラッチ回路を構成しており、一瞬でも過昇検知部405の出力が切り替わったことをラッチして便座装置の電源が切れるまで保持する。   The output signal is input to the cutoff circuit 406. The shut-off circuit 406 constitutes a latch circuit combining two transistors, and latches that the output of the over-rise detection unit 405 has been switched even for a moment and holds it until the toilet seat device is turned off.

そして、遮断回路406のNPN出力段トランジスタ1がオンして、定電圧源からZCTを介してNPN出力段トランジスタ1へ電流が流れる。すると、ZCTを通る電線の2本の間に漏電が起きた場合と同様にアンバランスが発生し、ZCTの出力に電圧が発生し、漏電検知部510が両切り接点511を遮断する。すると、便座ヒータ460への通電は停止する。   Then, the NPN output stage transistor 1 of the cutoff circuit 406 is turned on, and a current flows from the constant voltage source to the NPN output stage transistor 1 via the ZCT. As a result, an imbalance occurs as in the case where a leakage occurs between the two wires passing through the ZCT, a voltage is generated at the output of the ZCT, and the leakage detection unit 510 blocks the double cut contact 511. Then, power supply to the toilet seat heater 460 is stopped.

〔3−3〕漏電検知回路
漏電検知回路512は、ZCT409と漏電検知部510と両切り接点512を備えたリレーで構成されている。ZCT409は通過する交流電流の差を増幅して電圧として出力し、漏電検知部510はZCTの出力が閾値をこえるとリレーに出力し両切りの接点511をオフする。さらに、操作部515に漏電検知回路512のテストスイッチがあり、テストスイッチが押されると、制御部90は遮断回路406に電圧出力をする。また、ヒータ駆動検知回路407と交流電圧検出回路A513の出力により制御部90がヒータ駆動部402の異常および便座ヒータ450の断線を検知した場合も、同様に遮断回路406に電圧出力をする。
[3-3] Earth Leakage Detection Circuit The earth leakage detection circuit 512 is configured by a relay including the ZCT 409, the earth leakage detection unit 510, and the both-side contact 512. The ZCT 409 amplifies the difference between the passing alternating currents and outputs it as a voltage, and the leakage detection unit 510 outputs it to the relay when the ZCT output exceeds the threshold value, and turns off the bifurcated contact 511. Further, the operation unit 515 has a test switch for the leakage detection circuit 512, and when the test switch is pressed, the control unit 90 outputs a voltage to the cutoff circuit 406. Further, when the control unit 90 detects an abnormality of the heater driving unit 402 and disconnection of the toilet seat heater 450 based on the outputs of the heater drive detection circuit 407 and the AC voltage detection circuit A513, the voltage is similarly output to the cutoff circuit 406.

遮断回路406はトランジスタを2個組み合わせたラッチ回路を構成しており、一瞬でも過昇検知部405の出力が切り替わったことをラッチして便座装置の電源が切れるまで保持する。   The shut-off circuit 406 constitutes a latch circuit combining two transistors, and latches that the output of the over-rise detection unit 405 has been switched even for a moment and holds it until the toilet seat device is turned off.

そして、遮断回路406のNPN出力段トランジスタ1がオンして、定電圧源からZCTを介してNPN出力段トランジスタ1へ電流が流れる。すると、ZCTを通る電線の2本の間に漏電が起きた場合と同様にアンバランスが発生し、ZCTの出力に電圧が発生し、漏電検知部510は漏電検知回路512の両切り接点511を遮断する。   Then, the NPN output stage transistor 1 of the cutoff circuit 406 is turned on, and a current flows from the constant voltage source to the NPN output stage transistor 1 via the ZCT. As a result, an imbalance occurs as in the case where a leakage occurs between two wires passing through the ZCT, a voltage is generated at the output of the ZCT, and the leakage detection unit 510 interrupts the double-cut contact 511 of the leakage detection circuit 512. To do.

〔3−4〕安全回路の表示
制御部は絶縁破壊検知回路、過昇検知部、漏電検知回路が動作したときに使用者に対して異常を表示部515に表示する。制御部がどの安全回路が動作したかを判定するために、双方向フォトカプラを備えた交流電圧検出回路A513と絶縁型のフォトカプラとそのLEDと並列にLEDを極性が逆にダイオードを接続した交流電圧検出回路B514、遮断回路406の出力、温度測定部の出力が制御部に入力される。
[3-4] Display of safety circuit The control unit displays an abnormality on the display unit 515 to the user when the dielectric breakdown detection circuit, the excessive rise detection unit, and the leakage detection circuit are activated. In order to determine which safety circuit was operated by the control unit, an AC voltage detection circuit A513 provided with a bidirectional photocoupler, an insulating photocoupler, and a diode connected in reverse to the LED in reverse polarity. The outputs of the AC voltage detection circuit B514, the cutoff circuit 406, and the temperature measurement unit are input to the control unit.

交流電圧検出回路A513と交流電圧検出回路B514の出力は両切り接点511がオンの時に図11(a)、交流電源から電気便座が切り離された時に図11(b)、両切り接点511がオフの時図11(c)のように変化する。   The outputs of the AC voltage detection circuit A 513 and the AC voltage detection circuit B 514 are shown in FIG. 11A when the double cut contact 511 is on, FIG. 11B when the electric toilet seat is disconnected from the AC power source, and when the double cut contact 511 is off. It changes as shown in FIG.

この変化によって、制御部は両切り接点511がオフしていることを判定し安全回路が動作したと判定する。次に、どの安全回路が働いているかについては、遮断回路406の出力が出ている場合は、絶縁破壊検知回路が動作、温度測定部の出力電圧が47℃以上であり、遮断回路406の出力がある場合は過昇検知部405が動作、遮断回路406および温度測定部401の出力電圧が47℃以下の場合は、漏電検知回路510が動作の判定をしてそれぞれの以上表示を行う。さらに、漏電テストが失敗した場合は、漏電テスト出
力を出しても、漏電検知回路が動作していない場合は漏電検知回路の故障の異常表示を行い、さらに便座装置の動作を停止することができ使用者が安全装置が壊れた状態で使用し続けることはない。
Based on this change, the control unit determines that the double contact 511 is off and determines that the safety circuit has been operated. Next, as to which safety circuit is working, when the output of the cutoff circuit 406 is output, the insulation breakdown detection circuit operates, the output voltage of the temperature measuring unit is 47 ° C. or higher, and the output of the cutoff circuit 406 If there is, the over-rise detection unit 405 operates, and if the output voltage of the cutoff circuit 406 and the temperature measurement unit 401 is 47 ° C. or less, the leakage detection circuit 510 determines the operation and displays the above. In addition, if the leakage test fails, even if the leakage test output is output, if the leakage detection circuit is not operating, the failure detection circuit failure is displayed and the operation of the toilet seat device can be stopped. The user does not continue to use the safety device when it is broken.

また、この構成において、交流電圧検出回路A513、交流電圧検出回路B514の出力をワイアードオア回路で接続した波形は図12のようになり、制御部90のマイコンの1つの入力で商用電源が切り離されているか、両切り接点511が切り離されているか、正常であるかを判定することができる。これにより、両切り接点511が切り離されていることを、両切り接点511の通常接点側とは別にノーマルオープン側の接点を別途用意して、その接点に接点が切り替わったことを検出する場合に比べて、接点の数が少なく、商用電源から絶縁された制御部および表示部で異常表示を行うためより安全である。   Further, in this configuration, the waveform obtained by connecting the outputs of the AC voltage detection circuit A513 and the AC voltage detection circuit B514 with a wired OR circuit is as shown in FIG. 12, and the commercial power supply is disconnected by one input of the microcomputer of the control unit 90. It is possible to determine whether the double-cut contact 511 is disconnected or normal. As a result, the fact that the double-cut contact 511 is disconnected is compared to the case where a separate contact on the normally open side is prepared separately from the normal contact side of the double-cut contact 511 and it is detected that the contact has switched to that contact. Since the number of contacts is small and abnormality is displayed on the control unit and the display unit that are insulated from the commercial power supply, it is safer.

また、これらの交流電圧検出回路A513の出力信号は、交流電圧のゼロクロスに同期した波形であるので、制御部はゼロクロスに同期させて、任意の位相でトライアックをオンすることで、便座ヒータの電力をこまめに調整することができる。   In addition, since the output signal of the AC voltage detection circuit A513 is a waveform synchronized with the zero cross of the AC voltage, the control unit synchronizes with the zero cross and turns on the triac at an arbitrary phase, so that the power of the toilet seat heater Can be adjusted frequently.

また、本実施の形態では、交流電圧検出回路A513に双方向のフォトカプラを用いているが、フォトカプラの入力側のLED、出力側のフォトトランジスタの間には基礎絶縁は必要なく、図13のような回路構成でもかまわない。それは、直流電源部が絶縁型の電源であるため、両切り接点511が切り離されれば、両切り接点511と直流電源の基礎絶縁が便座ヒータ等と商用電源の間で担保されるからである。   In this embodiment, a bidirectional photocoupler is used for the AC voltage detection circuit A513. However, basic insulation is not required between the input-side LED and the output-side phototransistor of the photocoupler. The circuit configuration may be as follows. This is because the DC power source is an insulated power source, and if the double-cut contact 511 is disconnected, the basic insulation between the double-cut contact 511 and the DC power supply is secured between the toilet seat heater and the commercial power supply.

また、本実施の形態では、交流電圧検出回路B514を設けているが、交流電圧検出回路B514がない場合でも、制御部90は直流電圧源が商用電源から切り離されてからその出力電圧が制御部が動作できなくなる電圧へ落ちるまでの既定の時間をカウントし、その出力電圧が落ちない場合は、商用電源が切り離されていないことがわかり判定し両切り接点511は切り離されたと判定することもできる。   In the present embodiment, the AC voltage detection circuit B514 is provided. Even when the AC voltage detection circuit B514 is not provided, the control unit 90 outputs the output voltage after the DC voltage source is disconnected from the commercial power source. When a predetermined time until the voltage drops to a voltage at which the operation cannot be performed is counted and the output voltage does not drop, it can be determined that the commercial power source is not disconnected, and it can be determined that the double-contact 511 is disconnected.

以上のように、本発明にかかる便座装置は、発熱部に発生する異常を検知して安全性を確保することが可能となるので、ヒータを使用する他の暖房機器等の用途にも適用できる。   As described above, since the toilet seat device according to the present invention can ensure abnormality by detecting an abnormality occurring in the heat generating portion, it can be applied to other uses such as heating equipment that uses a heater. .

本発明の実施の形態1における便座装置の構成を示す模式図The schematic diagram which shows the structure of the toilet seat apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における便座部の分解斜視図The exploded perspective view of the toilet seat part in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1における便座ケーシングに便座ヒータ貼り付けた状態の平面図The top view of the state which stuck the toilet seat heater to the toilet seat casing in Embodiment 1 of this invention (a)は図3におけるA-A’断面図(b)はC部の詳細を示す断面図3A is a cross-sectional view taken along the line A-A 'in FIG. 3, and FIG. 図3におけるB-B’断面図B-B 'sectional view in FIG. 図1における詳細な回路構成を示す模式図Schematic diagram showing a detailed circuit configuration in FIG. ヒータ駆動部のトライアックの制御パルスと便座ヒータの印加電圧波形のタイムチャートTime chart of TRIAC control pulse of heater drive and applied voltage waveform of toilet seat heater 便座ヒータ各制御状態におけるヒータ駆動検知部の出力信号を示すタイムチャートTime chart showing the output signal of the heater drive detector in each control state of the toilet seat heater トライアック短絡故障および便座ヒータ断線故時の障検知信号の詳細を示すタイムチャートTime chart showing details of failure detection signal at the time of TRIAC short-circuit failure and toilet seat heater disconnection トライアック開放故障時の検知信号の詳細を示すタイムチャートTime chart showing details of detection signal at TRIAC open failure 交流電圧検出回路1と交流電圧検出回路Bの出力を示したタイムチャートTime chart showing outputs of AC voltage detection circuit 1 and AC voltage detection circuit B 交流電圧検出回路A512と交流電圧検出回路B513の出力をワイアードオア回路で接続した波形を示すタイムチャートTime chart showing waveforms in which outputs of AC voltage detection circuit A 512 and AC voltage detection circuit B 513 are connected by a wired OR circuit 交流電圧検出回路Aの別の回路構成を示す回路図Circuit diagram showing another circuit configuration of AC voltage detection circuit A

符号の説明Explanation of symbols

90 制御部
100 便座装置
400 便座部(便座)
401 温度測定部
402 ヒータ駆動部
403 絶縁破壊検知部
405 過昇検知部
406 遮断回路(遮断部)
450 便座ヒータ(発熱部)
407 ヒータ駆動検知部
511 両切り接点(接点)
512 漏電遮断回路
515 表示部
90 Control part 100 Toilet seat device 400 Toilet seat part (toilet seat)
401 Temperature Measurement Unit 402 Heater Drive Unit 403 Dielectric Breakdown Detection Unit 405 Overrise Detection Unit 406 Cutoff Circuit (cutoff unit)
450 Toilet seat heater (heat generating part)
407 Heater drive detection unit 511 Double cut contact (contact)
512 Earth leakage breaker circuit 515 Display unit

Claims (6)

金属材料を含む着座面を有する便座と、前記便座の温度を測定する温度測定部と、前記便座の前記着座面の裏面側に設けられる発熱部と、前記発熱部を駆動するヒータ駆動部と、前記ヒータ駆動部の駆動状態を検知するヒータ駆動検知部と、交流電圧を検知する交流電圧検知部と、前記ヒータ駆動部を制御する制御部を備え、前記制御部は前記ヒータ駆動検知部の出力と、前記前記交流電圧検知部の出力から、ヒータ駆動部の異常および発熱部の断線を検知することを特徴とする便座装置。 A toilet seat having a seating surface containing a metal material, a temperature measuring unit for measuring the temperature of the toilet seat, a heat generating unit provided on the back side of the seating surface of the toilet seat, a heater driving unit for driving the heat generating unit, A heater drive detection unit that detects a drive state of the heater drive unit, an AC voltage detection unit that detects an AC voltage, and a control unit that controls the heater drive unit, wherein the control unit outputs an output of the heater drive detection unit And an abnormality of the heater drive unit and disconnection of the heat generating unit from the output of the AC voltage detection unit. 制御部からの出力により異常表示を行う表示部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の便座装置。 The toilet seat device according to claim 1, further comprising a display unit that displays an abnormality by an output from the control unit. ヒータ駆動部の異常および発熱部の断線検知時に制御部の出力により、発熱部へ供給される交流電源の両極を遮断する遮断部を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の便座装置。 The toilet seat according to claim 1, further comprising: a shut-off unit that shuts off both poles of the AC power supplied to the heat-generating unit based on an output of the control unit when an abnormality of the heater driving unit and disconnection of the heat-generating unit are detected. apparatus. 温度測定部の出力から便座の過昇を検知する過昇検知部を備え、前記過昇検知部が過昇を検知した場合は、制御部を介さずに遮断部を遮断することを特徴とする請求項3に記載の便座装置。 An over-rise detection unit that detects an excessive increase in the toilet seat from the output of the temperature measurement unit is provided, and when the over-rise detection unit detects an over-rise, the blocking unit is blocked without using the control unit. The toilet seat device according to claim 3. 発熱部の絶縁不良を検知する絶縁破壊検知部を備え、前記絶縁破壊検知部が絶縁不良を検知した場合、制御部を介さず遮断部を遮断することを特徴とする請求項3または4に記載の便座装置。 5. The device according to claim 3, further comprising a dielectric breakdown detection unit that detects a dielectric failure of the heat generation unit, wherein when the dielectric breakdown detection unit detects a dielectric failure, the blocking unit is blocked without using the control unit. Toilet seat device. 遮断部の接点は、便座装置が漏電した場合に作動する漏電遮断回路の接点を共用する構成の請求項3〜5のいずれか1項に記載の便座装置。 The toilet seat device according to any one of claims 3 to 5, wherein the contact point of the interrupting unit shares the contact point of the leakage breaker circuit that operates when the toilet seat device leaks.
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