JP6136274B2 - トイレ装置 - Google Patents

Description

本発明の態様は、一般的に、トイレ装置に関する。

従来、トイレ装置は、トイレ装置が備える複数の出力容量の異なるヒータの通電制御を、使用される地域の電源電圧に対して、パターン制御で行っているのが普通である。そのため、商用電源の電圧が異なる国や地域に応じて、ヒータ自身を取り替えるなどを行い、製品の仕様を変更する必要があった。

この課題に対して、電源電圧を降圧部（降圧回路）にて降圧し、降圧後の電圧を各ヒータに供給する方法が考えられる。すなわち、商用電源の電圧が異なる場合においても、各ヒータに対しては、同じ電圧が供給されるようにする。こうすれば、商用電源の電圧の変化に応じて、ヒータなどの仕様を変更する手間を省くことができる。商用電源の電圧の異なる国や地域において販売されるそれぞれの製品において、ヒータなどの仕様を共通化することができる。

例えば、特許文献１に示されているように、一般的な家電製品にも類似用途として、制御系には降圧部が多く使用されている。これは、例えば、スイッチング電源から出力された４０Ｖや２４Ｖや１２Ｖなどの電圧をマイコンやＬＥＤの駆動電圧である５Ｖへ降圧する用途として使用される。上記のように５Ｖ系で使用される降圧部の場合は、各負荷の出力容量（負荷電流）が小さいことから、各５Ｖ系の負荷容量を加算した総出力容量は過大とならず、降圧部からの発熱も小さい。

しかし、トイレ装置に使用する各ヒータの加熱容量は、例えば、温水が１２００Ｗ、温風が３５０Ｗ、即暖便座は起動時が５００Ｗ、保温時が５０Ｗで動かしている。このため、これらを制御する降圧部での発熱が大きくなり、発熱にともなって制御不良などを起こしてしまうという問題がある。

特開２０１１−７８２１８号公報

本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、発熱にともなう降圧部の制御不良などを抑制することができるトイレ装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、複数のヒータと、供給電源から供給される電流を整流する整流部と、前記整流部の整流出力を降圧して前記複数のヒータに供給する降圧部と、前記降圧部と前記複数のヒータのそれぞれとの間に設けられた複数のヒータ用スイッチング素子と、前記複数のヒータ用スイッチング素子をオン・オフさせるとともに、前記降圧部による前記整流出力の降圧を制御することにより、前記複数のヒータへ供給する電力を制御する制御部と、前記降圧部を冷却する冷却手段と、を備え、前記複数のヒータは、局部を洗浄する洗浄水を加熱する温水ヒータと、局部を乾燥する空気を加熱する温風ヒータと、便座を加熱する便座ヒータと、を含み、前記冷却手段は、前記降圧部に熱的に接触し前記洗浄水となる水を通水する通水配管と、局部を乾燥するための前記空気を供給するファンと、を含み、前記制御部は、前記冷却手段による前記降圧部の冷却をさらに制御し、前記温水ヒータの駆動中は前記通水配管に通水される前記水で前記降圧部を冷却し、前記温水ヒータの停止中で前記温風ヒータの駆動中及び前記便座ヒータの駆動中の少なくともいずれかにおいては、前記ファンから供給される前記空気で前記降圧部を冷却することを特徴とするトイレ装置である。

このトイレ装置によれば、供給電源の電圧によらず、ヒータの共通化及びヒータ制御仕様の共通化ができるようになり、全世界に対応したトイレ装置を提供することができる。また、このトイレ装置では、冷却手段によって降圧部を冷却することができるので、発熱にともなう降圧部の制御不良などを抑制することができる。また、過大な放熱器などを用意する必要がなく、降圧部を小型化できる。局部洗浄用の水などを通水する通水配管を流用することで、冷却手段の設置にともなう装置の大型化を抑えることができる。さらに、各ヒータの駆動毎に降圧部を適切に冷却することが可能となり、降圧部の冷却のためだけに無駄に水を使用してしまうことを抑制することができる。

また、第２の発明は、第１の発明において、電解除菌水を生成するための電解除菌水生成ユニットをさらに備え、前記通水配管が、前記電解除菌水となる前記水を通水し、前記制御部が、前記温水ヒータの停止中で前記温風ヒータの駆動中及び前記便座ヒータの駆動中の少なくともいずれかにおいては、前記電解除菌水生成ユニットを駆動させ前記電解除菌水となる前記水を前記通水配管に通水させて前記降圧部を冷却することを特徴とするトイレ装置である。

このトイレ装置によれば、温水ヒータの停止中においても、降圧部の冷却のためだけの無駄な水を発生させることなく、通水によって降圧部を冷却することができる。また、局部洗浄用のノズルなどの除菌も可能になり、環境に良い衛生的な制御が可能となる。

また、第３の発明は、第２の発明において、使用者がいなくなったことを検知する人体検知センサをさらに備え、前記制御部が、使用者がいなくなったことが前記人体検知センサによって検知された後、前記降圧部の冷却にともなう前記電解除菌水生成ユニットの駆動時間を、予め設定された洗浄時間から差し引いた時間で、前記洗浄水を局部に向けて噴射するためのノズルを前記電解除菌水で除菌することを特徴とするトイレ装置である。

このトイレ装置によれば、降圧部の冷却のために通水した時間の分だけノズルの除菌の時間を短縮することができ、電解除菌水生成ユニットを効率良く駆動することができる。

また、第４の発明は、第２または第３の発明において、前記水の温度を検知する温度センサをさらに備え、前記制御部が、前記温水ヒータの停止中で前記温風ヒータの駆動中及び前記便座ヒータの駆動中の少なくともいずれかにおいて、前記温度センサの検知温度が所定値以上であるときには、前記ファンから供給される前記空気で前記降圧部を冷却し、前記温度センサの検知温度が所定値未満であるときには、前記電解除菌水生成ユニットを駆動させ前記電解除菌水となる前記水を前記通水配管に通水させて前記降圧部を冷却することを特徴とするトイレ装置である。

このトイレ装置によれば、水の温度に応じてより適切に効率良く降圧部を冷却することができる。

本発明の態様によれば、発熱にともなう降圧部の制御不良などを抑制することができるトイレ装置が提供される。

本発明の実施の形態に係るトイレ装置の外観を例示する斜視図である。 本実施形態に係る便座装置の電気的構成を例示する回路図である。 本実施形態に係る降圧部の電気的構成を例示する回路図である。 本実施形態に係る制御部の制御態様を例示するタイミングチャート図である。 本実施形態に係る便座装置の水路系の構成を例示するブロック図である。 本実施形態に係る便座装置の本体部の内部構造を例示する模式図である。 本実施形態に係る便座装置のヒータ系電源部の外観を例示する模式的斜視図である。 本実施形態に係る制御部の制御態様を例示するタイミングチャート図である。 本実施形態に係る便座装置の他の動作を例示するフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本発明の実施の形態に係るトイレ装置の外観を例示する斜視図である。
図１に表したように、トイレ装置１０は、洋式腰掛便器８００（以下、便器８００と称す）と、その上に設けられた便座装置１００と、を備える。

便器８００は、ボウル部８１０を有する。ボウル部８１０は、便器８００の上部に設けられる。ボウル部８１０は、便器８００の上面８００ａよりも凹んだ凹状である。ボウル部８１０は、使用者から排泄された汚物や尿などを受ける。また、ボウル部８１０は、内部に水を貯留し、排水管から悪臭や害虫類などが室内に侵入することを防ぐ。

便座装置１００は、本体部４００と、便座２００と、便蓋３００と、を有する。便座２００と便蓋３００とは、本体部４００に対して開閉自在にそれぞれ軸支されている。図１は、便座２００と便蓋３００とが、開いた状態を表している。便蓋３００は、閉じた状態において便座２００の上方を覆う。なお、便蓋３００は、必ずしも設けられていなくてもよい。

便座装置１００は、衛生洗浄機能と、局部乾燥機能と、便座暖房機能と、を有する。衛生洗浄機能は、便座２００に座った使用者の「おしり」などを洗浄する洗浄動作を行う機能である。局部乾燥機能は、便座２００に座った使用者の「おしり」などに温風を吹き付けることにより、衛生洗浄によって濡れた「おしり」などを乾燥させる乾燥動作を行う機能である。便座暖房機能は、便座２００の着座面を適温に温める便座加熱動作を行う機能である。

衛生洗浄機能では、例えば、使用者のスイッチ操作などに応じて本体部４００から洗浄水を局部に向けて噴射するためのノズル４６２（図５参照）を便器８００のボウル部８１０内に進出させる。そして、ノズル４６２の先端付近に設けられた吐水口から洗浄水を噴射する。これにより、使用者の「おしり」などを洗浄することができる。また、衛生洗浄機能では、冷水のみならず、ヒータによって加熱した温水を洗浄水として吐水口から噴射することもできる。

ここで、本願明細書においては、便座２００に座った使用者からみて上方を「上方」とし、便座２００に座った使用者からみて下方を「下方」とする。また、開いた状態の便蓋３００に背を向けて便座２００に座った使用者からみて前方を「前方」とし、便座２００に座った使用者からみて後方を「後方」とする。また、後方を向いて便器８００の前に立った使用者からみて右側を「右側方」とし、後方を向いて便器８００の前に立った使用者からみて左側を「左側方」とする。

本体部４００は、便器８００の上部後方に設置される。本体部４００の前面は、ボウル部８１０の開口端の形状に沿って凹状に湾曲した湾曲凹面４０２を有する。湾曲凹面４０２の左右には、ボウル部８１０の開口端に沿って前方に向けて延出した延出部４０４が設けられている。湾曲凹面４０２は、その中央付近が高く、左右の延出部４０４に近づくにしたがって次第に低くなる形状を有する。

湾曲凹面４０２の中央には、ノズルダンパー４６０と温風ダンパー４７０とが設けられている。ノズルダンパー４６０は、ノズル４６２を進出及び後退させる開口部を覆う閉止部材である。温風ダンパー４７０は、ノズルダンパー４６０の右側に並べて配置されている。温風ダンパー４７０は、局部乾燥用の温風の吹出口を覆う閉止部材である。ノズルダンパー４６０及び温風ダンパー４７０は、例えば、本体部４００に回動自在に支持されている。

ノズルダンパー４６０は、例えば、支持軸を中心に回転することにより、開口部を覆う閉じ位置と、開口部を露出させる開き位置との間で移動する。ノズルダンパー４６０は、衛生洗浄機能を実行していない待機状態において、閉じ位置に保持される。そして、ノズルダンパー４６０は、衛生洗浄機能の実行によってノズル４６２が進出する際に、開き位置に移動する。

温風ダンパー４７０は、例えば、支持軸を中心に回転することにより、吹出口を覆う閉じ位置と、吹出口を露呈させる開き位置との間で移動する。温風ダンパー４７０は、局部乾燥機能を実行していない待機状態において、閉じ位置に保持される。そして、温風ダンパー４７０は、局部乾燥機能の実行によって使用者の「おしり」などに温風を吹き付ける際に、開き位置に移動する。

また、本体部４００の上面には、凹設部４１０が形成され、この凹設部４１０に一部が埋め込まれるように人体検知センサ４８０が設けられている。人体検知センサ４８０は、人体の有無を検知する。人体検知センサ４８０は、例えば、使用者がいなくなったことを検知するために用いられる。人体検知センサ４８０は、便蓋３００が閉じた状態においては、その基部付近に設けられた透過窓３１０を介して使用者の存在を検知する。人体検知センサ４８０としては、例えば、赤外線投受光式の測距センサなどを用いることができる。

図２は、本実施形態に係る便座装置の電気的構成を例示する回路図である。
図２に表したように、便座装置１００は、制御部５００と、ヒータ回路部５１０と、制御系電源部５２０と、ヒータ系電源部５３０と、記憶部５４０と、電源端子５５０と、を有する。

制御部５００は、記憶部５４０と電気的に接続されている。記憶部５４０には、例えば、便座装置１００を制御するための各種のプログラムやデータが記憶されている。制御部５００は、記憶部５４０からプログラムやデータを読み出し、逐次処理を行うことにより、便座装置１００の各部を統括的に制御する。記憶部５４０には、例えば、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなどの不揮発性記憶装置が用いられる。また、制御部５００は、人体検知センサ４８０と電気的に接続されている。制御部５００は、人体検知センサ４８０の検知結果を基に、人体の有無を判定する。

電源端子５５０は、例えば、家庭用のコンセントに着脱自在に挿し込まれるプラグである。便座装置１００には、電源端子５５０を介して商用電源ＣＰＳ（供給電源）から交流の電力が供給される。商用電源ＣＰＳの電圧の実効値は、例えば、１００Ｖや２００Ｖなどである。なお、便座装置１００に供給される交流電力は、例えば、自家発電機から供給される交流電力などでもよい。便座装置１００の電源は、交流電力を出力可能な交流電源であればよい。

ヒータ回路部５１０は、温水ヒータ５１１と、温風ヒータ５１２と、便座ヒータ５１３と、温水用スイッチング素子５１４と、温風用スイッチング素子５１５と、便座用スイッチング素子５１６と、温水用サーミスタ５１７と、温風用サーミスタ５１８と、便座用サーミスタ５１９と、を有する。

温水ヒータ５１１は、衛生洗浄の際に用いられる温水を生成するためのヒータである。温水ヒータ５１１は、例えば、タンクに一時的に貯留された洗浄水を加熱することにより、衛生洗浄用の温水を生成する。温水ヒータ５１１には、例えば、セラミックヒータやシーズヒータなどが用いられる。温水ヒータ５１１の容量は、例えば、１２００Ｗである。

温風ヒータ５１２は、局部乾燥の際に用いられる温風を生成するためのヒータである。温風ヒータ５１２は、例えば、ファンと吹出口との間に配置され、ファンから吹き出された風を加熱することにより、局部乾燥用の温風を生成する。温風ヒータ５１２には、例えば、ニクロム線ヒータなどが用いられる。温風ヒータ５１２の容量は、例えば、３５０Ｗである。

便座ヒータ５１３は、便座２００を加熱して便座暖房機能を実現するためのヒータである。便座ヒータ５１３には、例えば、チュービングヒータや面状ヒータなどが用いられる。便座ヒータ５１３の容量は、例えば、５００Ｗである。

このように、便座装置１００（トイレ装置１０）には、被加熱物を加熱するための複数のヒータ５１１〜５１３が設けられる。被加熱物とは、例えば、衛生洗浄用の洗浄水、局部乾燥用の風、及び、便座２００などである。便座装置１００に設けられるヒータは、上記に限らない。例えば、室温調節用の温風を生成するためのヒータを設けてもよい。また、便座暖房機能を実現するためのヒータにおいて、便座２００の着座面の温度を連続的に上昇させる急速加熱用のヒータと、便座２００の着座面の温度を所定の温度範囲内に保つ保温加熱用のヒータと、を設けてもよい。

温水用スイッチング素子５１４は、温水ヒータ５１１に対して直列に接続される。温水用スイッチング素子５１４は、温水ヒータ５１１に対して電力を供給する供給状態（オン状態）と、電力を供給しない非供給状態（オフ状態）と、の切り替えに用いられる。換言すると、供給状態は、通電状態であり、非供給状態は、非通電状態である。

温風用スイッチング素子５１５は、温風ヒータ５１２に対して直列に接続される。温風用スイッチング素子５１５は、温風ヒータ５１２に対して電力を供給している供給状態と、電力を供給していない非供給状態と、の切り替えに用いられる。

便座用スイッチング素子５１６は、便座ヒータ５１３に対して直列に接続される。便座用スイッチング素子５１６は、便座ヒータ５１３に対して電力を供給している供給状態と、電力を供給していない非供給状態と、の切り替えに用いられる。

各スイッチング素子５１４〜５１６（複数のヒータ用スイッチング素子）は、制御部５００と電気的に接続されている。各スイッチング素子５１４〜５１６の供給状態と非供給状態との間の切り替えは、制御部５００によって制御される。各スイッチング素子５１４〜５１６は、制御部５００から入力される制御信号に基づいて供給状態と非供給状態とを切り替える。各スイッチング素子５１４〜５１６には、例えば、機械式のリレーや半導体スイッチなどが用いられる。

各ヒータ５１１〜５１３及び各スイッチング素子５１４〜５１６は、例えば、交流１００Ｖ（実効値）の商用電源ＣＰＳに応じた仕様で設計される。

温水用サーミスタ５１７は、温水ヒータ５１１によって加熱された温水の温度を検出する。温風用サーミスタ５１８は、温風ヒータ５１２によって加熱された温風の温度を検出する。便座用サーミスタ５１９は、便座２００の温度を検出する。各サーミスタ５１７〜５１９は、各ヒータ５１１〜５１３の被加熱物の温度を検出するための温度検出部である。各サーミスタ５１７〜５１９は、制御部５００と電気的に接続されている。各サーミスタ５１７〜５１９は、被加熱物の温度の検出信号を制御部５００に出力する。制御部５００は、入力された検出信号に基づいて、各被加熱物の温度を判定する。これにより、制御部５００が、各被加熱物の温度の情報を得ることができる。なお、各被加熱部の温度の検出は、サーミスタに限ることなく、例えば、熱電対や放射温度計などの他の温度センサでもよい。

制御系電源部５２０は、フィルタ回路５２１と、整流回路５２２と、２４Ｖ電源回路５２３と、５Ｖ電源回路５２４と、を有する。

フィルタ回路５２１は、電源端子５５０と電気的に接続されている。フィルタ回路５２１は、商用電源ＣＰＳから供給される交流電圧に含まれるノイズを除去し、ノイズ除去後の交流電流を整流回路５２２に出力する。

整流回路５２２は、例えば、全波整流回路である。整流回路５２２は、フィルタ回路５２１から出力された交流電圧を全波整流し、全波整流後の電圧を２４Ｖ電源回路５２３に出力する。なお、整流回路５２２は、例えば、半波整流回路などでもよい。

２４Ｖ電源回路５２３は、整流回路５２２から出力された電圧の平滑と、降圧と、を行うことにより、全波整流後の電力から２４Ｖの絶対値の直流電力を生成する。

５Ｖ電源回路５２４は、２４Ｖ電源回路５２３に電気的に接続されている。５Ｖ電源回路５２４は、２４Ｖ電源回路５２３から出力された直流電力を降圧し、５Ｖの絶対値の直流電力を生成する。５Ｖ電源回路５２４は、例えば、制御部５００及び記憶部５４０と電気的に接続されている。制御部５００及び記憶部５４０は、例えば、５Ｖ電源回路５２４から供給される５Ｖの直流電圧で駆動される。

２４Ｖ電源回路５２３には、２４Ｖの直流電圧で駆動される２４Ｖ負荷５２５が電気的に接続されている。２４Ｖ負荷５２５は、例えば、衛生洗浄用のノズル４６２を進退させるためのノズルモータ４６６（図５参照）や、ノズル４６２などを除菌洗浄するための電解除菌水を生成する電解除菌水生成ユニット６０４（図５参照）などである。

ヒータ系電源部５３０は、フィルタ回路５３１と、整流部５３２と、降圧部５３３と、を有する。

フィルタ回路５３１は、電源端子５５０と電気的に接続されている。フィルタ回路５３１は、例えば、制御系電源部５２０のフィルタ回路５２１と並列に接続される。フィルタ回路５３１は、商用電源ＣＰＳから供給される交流電圧に含まれるノイズを除去し、ノイズ除去後の交流電圧を整流部５３２に出力する。

整流部５３２は、例えば、全波整流回路である。整流部５３２は、フィルタ回路５３１から出力された交流電圧を全波整流し、全波整流後の電圧を降圧部５３３に出力する。なお、整流部５３２は、例えば、半波整流回路などでもよい。

降圧部５３３は、整流部５３２から出力された脈流の電圧を降圧する。降圧部５３３は、例えば、整流部５３２から入力された脈流の電圧の実効値を低下させる。そして、降圧部５３３は、降圧後の電力をヒータ回路部５１０に供給する。また、降圧部５３３は、信号線５３４を介して制御部５００と電気的に接続されている。降圧部５３３は、制御部５００から入力される制御信号に基づいて降圧を行う。降圧部５３３は、例えば、整流部５３２から入力された電圧を制御信号に応じた実効値の電圧に降圧する。

制御部５００は、例えば、整流部５３２から出力される電圧を、各ヒータ５１１〜５１３及び各スイッチング素子５１４〜５１６の仕様に応じた電圧に降圧させる。例えば、交流２００Ｖ（実効値）の商用電源ＣＰＳである場合、制御部５００は、整流部５３２から出力される２００Ｖの電圧の脈流を、１００Ｖの脈流に降圧させる制御信号を降圧部５３３に入力する。これにより、例えば、商用電源ＣＰＳの電圧によらず、ヒータ回路部５１０の仕様を交流１００Ｖの仕様に統一することができる。例えば、交流１００Ｖ系の商用電源ＣＰＳの国や地域で販売される製品と、交流２００Ｖ系の商用電源ＣＰＳの国や地域で販売される製品と、の間で、ヒータ回路部５１０の仕様を共通化することができる。

ヒータ系電源部５３０と電源端子５５０との間には、コネクタ５３５及びコネクタ５３６が設けられている。コネクタ５３６は、コネクタ５３５に着脱自在に取り付けられる。そして、コネクタ５３６は、コネクタ５３５に取り付けられた状態において、コネクタ５３５と電気的に接続される。フィルタ回路５３１は、コネクタ５３５及びコネクタ５３６を介して電源端子５５０と電気的に接続される。ヒータ系電源部５３０とヒータ回路部５１０との間には、コネクタ５３７及びコネクタ５３８が設けられている。コネクタ５３８は、コネクタ５３７に着脱自在に取り付けられる。そして、コネクタ５３８は、コネクタ５３７に取り付けられた状態において、コネクタ５３７と電気的に接続される。降圧部５３３は、コネクタ５３７及びコネクタ５３８を介して各ヒータ５１１〜５１３と電気的に接続される。また、コネクタ５３８は、コネクタ５３５に着脱自在に取り付けられる。コネクタ５３８は、コネクタ５３５に取り付けられた状態において、コネクタ５３５と電気的に接続される。この場合、ヒータ回路部５１０が、電源端子５５０と直接電気的に接続される。

ヒータ系電源部５３０は、例えば、ユニット化され、各コネクタ５３５〜５３８の接続により、便座装置１００に対して容易に着脱できるように構成される。交流１００Ｖ系の商用電源ＣＰＳの国や地域で販売される製品において、ヒータ系電源部５３０は、必ずしも必要ではない。そこで、１００Ｖ系の商品においては、ヒータ系電源部５３０を省略する。これにより、ヒータ回路部５１０の仕様を共通化しつつ、１００Ｖ系の商品における製造工程の増加やコストアップを抑えることができる。

図３は、本実施形態に係る降圧部の電気的構成を例示する回路図である。
図３に表したように、降圧部５３３は、例えば、降圧用スイッチング素子５６０と、ダイオード５６１と、インダクタ５６２と、コンデンサ５６３と、を有する。

降圧用スイッチング素子５６０は、整流部５３２と電気的に接続される。整流部５３２は、例えば、ブリッジダイオード５３２ｄを含む。この例において、整流部５３２は、４つのダイオードを組み合わせて構成されるブリッジ回路である。降圧用スイッチング素子５６０には、例えば、ＩＧＢＴやパワーＭＯＳＦＥＴなどが用いられる。以下、この例では、降圧用スイッチング素子５６０をＩＧＢＴとして説明を行う。

降圧用スイッチング素子５６０のコレクタ端子は、整流部５３２の出力端と電気的に接続される。降圧用スイッチング素子５６０のエミッタ端子は、ダイオード５６１と電気的に接続される。ダイオード５６１は、降圧用スイッチング素子５６０のエミッタ端子に直列に接続される。降圧用スイッチング素子５６０のゲート端子は、信号線５３４と電気的に接続される。

インダクタ５６２は、ダイオード５６１に対して並列に接続される。インダクタ５６２は、いわゆるチョークコイルである。コンデンサ５６３は、インダクタ５６２に直列に接続される。

この降圧部５３３では、信号線５３４を介して降圧用スイッチング素子５６０のゲート端子に制御信号（電圧パルス信号）を印加し、降圧用スイッチング素子５６０のオン・オフを切り替える。これにより、整流部５３２からの入力電圧よりも低い電圧の脈流が、コンデンサ５６３の両端に表れる。すなわち、この例において、降圧部５３３は、いわゆる降圧チョッパ回路である。このように、降圧部５３３は、降圧用スイッチング素子５６０のオン・オフにより、整流部５３２の整流出力を降圧して各ヒータ５１１〜５１３に供給する。降圧部５３３の回路構成は、これに限定されない。降圧部５３３は、例えば、降圧用スイッチング素子５６０のオン・オフによって電圧を低下させることが可能な任意の回路を採用することができる。

制御部５００は、例えば、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流の商用電源ＣＰＳから生成される全波整流波に対し、２５ｋＨｚのパルス信号を制御信号として降圧用スイッチング素子５６０のゲート端子に入力し、降圧用スイッチング素子５６０をスイッチングさせる。そして、制御部５００は、制御信号のデューティ比を制御する。これにより、降圧部５３３から出力される脈流の電圧を制御信号に応じた値に制御することができる。なお、制御信号の周波数は、商用電源ＣＰＳの周波数よりも高い任意の値でよい。

前述のように、各ヒータ５１１〜５１３及び各スイッチング素子５１４〜５１６は、１００Ｖ系の仕様に設計される。このため、制御部５００は、例えば、降圧部５３３から出力される脈流の電圧の実効値を１００Ｖ以下に制御する。

各ヒータ５１１〜５１３は、例えば、降圧部５３３のコンデンサ５６３に対して並列に接続される。温水用スイッチング素子５１４は、温水ヒータ５１１と降圧部５３３との間に設けられる。温風用スイッチング素子５１５は、温風ヒータ５１２と降圧部５３３との間に設けられる。便座用スイッチング素子５１６は、便座ヒータ５１３と降圧部５３３との間に設けられる。これにより、各スイッチング素子５１４〜５１６のオン・オフを切り替えることで、各ヒータ５１１〜５１３への電力の供給及び供給の停止を制御することができる。

制御部５００は、例えば、電源投入時（イニシャル時）または待機中において、商用電源ＣＰＳの電圧を判別する電源電圧判別動作を実行する。電源電圧判別動作において、制御部５００は、所定のデューティ比の制御信号を降圧用スイッチング素子５６０に出力するとともに、各スイッチング素子５１４〜５１６の少なくともいずれか１つをオンにすることにより、所定の判別期間の間、各ヒータ５１１〜５１３の少なくともいずれか１つに対して通電を行う。

判別期間は、予め設定される任意の時間である。判別期間は、例えば、数十秒程度である。電源電圧判別動作において降圧用スイッチング素子５６０に出力される制御信号のデューティ比は、例えば、５０％以下であることが好ましい。これにより、例えば、１００Ｖ用の各ヒータ５１１〜５１３に２００Ｖなどの過大な電圧が印加され、過電流が流れてしまうことなどを抑えることができる。便座ヒータ５１３は、比較的容量が小さく、駆動時の動作音も小さい。このため、電源電圧判別動作には、便座ヒータ５１３を用いることが好ましい。以下では、電源電圧判別動作に用いるヒータを便座ヒータ５１３として説明を行う。

制御部５００は、便座ヒータ５１３に対して通電を行う際に、便座用サーミスタ５１９からの検出信号を基に、便座２００の温度の情報を取得する。便座２００の温度情報は、例えば、判別期間におおける温度変化の履歴を連続的に取得してもよいし、通電開始時の温度と通電終了時の温度のみを取得してもよい。すなわち、便座２００の温度情報は、開始時と終了時との温度変化の傾きが少なくとも把握できればよい。

制御部５００は、記憶部５４０にアクセスし、記憶部５４０に予め記憶されている昇温データ５４２（図２参照）を読み出す。昇温データ５４２は、例えば、便座ヒータ５１３（電源電圧判別動作に用いられるヒータ）の昇温特性を表す。昇温データ５４２には、例えば、便座ヒータ５１３に対して判別期間と同じ時間だけ通電を行ったときの、便座２００の温度と便座ヒータ５１３の消費電力とが関連付けられている。制御部５００は、例えば、便座用サーミスタ５１９から取得した便座２００の温度の情報を基に昇温データ５４２を参照することにより、判別期間において便座ヒータ５１３で消費された電力（所定期間消費電力）の情報を検出する。

制御部５００は、例えば、記憶部５４０に予め記憶されている便座ヒータ５１３の抵抗値の情報を読み出す。そして、制御部５００は、消費電力の情報と抵抗値の情報とを基に、Ｐ＝Ｖ^２／Ｒの関係式から、判別期間において便座ヒータ５１３に入力された電圧値を求める。便座ヒータ５１３に入力された電圧は、降圧部５３３からの出力電圧と等しい。そこで、制御部５００は、便座ヒータ５１３に入力された電圧値の情報と、判別動作時のデューティ比と、を基に、Ｖｉｎ＝Ｖｏｕｔ／α（αはデューティ比）の降圧回路の原理式から商用電源ＣＰＳの電圧値を求める。これにより、商用電源ＣＰＳの電圧を検出することができる。すなわち、この例においては、制御部５００が、商用電源ＣＰＳの電圧を検出する電圧検出手段として機能する。

制御部５００は、各ヒータ５１１〜５１３に対して通電を行う際に、電源電圧判別動作で判別した商用電源ＣＰＳの電圧の情報を基に、降圧用スイッチング素子５６０のゲート端子に入力する制御信号のデューティ比を決定する。これにより、降圧部５３３から出力される脈流の電圧の実効値を１００Ｖ以下に制御することができる。なお、商用電源ＣＰＳの電圧を検出する電圧検出手段は、上記に限ることなく、例えば、電圧を検出する専用の回路などでもよい。

図４（ａ）〜図４（ｆ）は、本実施形態に係る制御部の制御態様を例示するタイミングチャート図である。
図４（ａ）の縦軸は、降圧部５３３に入力される電流（Ａ）である。
図４（ｂ）の縦軸は、ヒータ回路部５１０に流れる電流（Ａ）である。
図４（ｃ）の縦軸は、便座ヒータ５１３に流れる電流（Ａ）である。
図４（ｄ）の縦軸は、温風ヒータ５１２に流れる電流（Ａ）である。
図４（ｅ）の縦軸は、温水ヒータ５１１に流れる電流（Ａ）である。
図４（ｆ）の縦軸は、電圧（Ｖ）である。
図４（ｆ）において、実線は、降圧部５３３に入力される入力電圧であり、破線は、降圧部５３３から出力される出力電圧である。
図４（ａ）〜図４（ｆ）の横軸は、時間（秒）である。

図４（ａ）〜図４（ｆ）に表したように、制御部５００は、各ヒータ５１１〜５１３を同時に駆動することを要求された場合、商用電源ＣＰＳの半波期間ＨＷＰ毎に各スイッチング素子５１４〜５１６をオン・オフし、半波期間ＨＷＰにおける電力が所定値を超えないようにパターン制御を行う。制御部５００は、例えば、１つの半波期間ＨＷＰにおいて各ヒータ５１１〜５１３によって消費される電力の和を１５００Ｗ以下に抑える。この例では、１つの半波期間ＨＷＰにおいて、各スイッチング素子５１４〜５１６のうちのいずれか１つをオンにし、残りをオフにする。そして、例えば、温水用スイッチング素子５１４、温風用スイッチング素子５１５、便座用スイッチング素子５１６の順にオンし、これを順次繰り返すように制御を行う。

このように、制御部５００は、降圧用スイッチング素子５６０を所定のデューティ比でオン・オフさせるとともに、所定のオン・オフ単位毎に各スイッチング素子５１４〜５１６をオン・オフさせることにより、各ヒータ５１１〜５１３へ供給する電力を制御する。この例では、半波期間ＨＷＰが、各スイッチング素子５１４〜５１６のオン・オフ単位である。オン・オフ単位は、これに限ることなく、任意の期間でよい。オン・オフ単位は、例えば、商用電源ＣＰＳの１周期（全波）としてもよい。

上記のようにパターン制御を行うことにより、各ヒータ５１１〜５１３による加熱を同時に行うことができ、かつ降圧部５３３の仕様を１５００Ｗ以下に抑えることができる。例えば、降圧用スイッチング素子５６０の耐圧を１５００Ｗを出力するために必要とされる耐圧以下に抑えることができる。この例では、１つの半波期間ＨＷＰにおいて消費される電力の最大値は、温水ヒータ５１１を駆動したときの１２００Ｗである。従って、この例では、降圧用スイッチング素子５６０の耐圧を１２００Ｗを出力するために必要とされる耐圧以下に抑えることができる。

また、上記のパターン制御では、１つの降圧部５３３を設ければよく、かつ降圧部５３３の仕様も１５００Ｗ以下に抑えることができる。これにより、降圧部５３３の大型化を抑えることができる。従って、降圧部５３３を設け、ヒータ回路部５１０の仕様の共通化を図る場合においても、降圧部５３３の追加にともなうトイレ装置１０の大型化やコストアップを抑えることができる。さらには、コンセントから供給できる出力定格の規格にも適合できる。

制御部５００は、上記のパターン制御を行う際に、各ヒータ５１１〜５１３への供給電圧が所定値以下になるように、降圧用スイッチング素子５６０のスイッチングを制御する。制御部５００は、例えば、各ヒータ５１１〜５１３への供給電圧が所定値以下で一定になるように、降圧用スイッチング素子５６０のスイッチングを制御する。例えば、５０Ｖ（実効値）や１００Ｖ（実効値）で一定になるように、制御を行う。このように、目標値（センター値）を設定することにより、パターン制御をし易くすることができる。なお、目標値は、各ヒータ５１１〜５１３の駆動条件などに応じて変更できるようにしてもよい。

制御部５００は、例えば、各ヒータ５１１〜５１３が必要とする電力の値と、電源電圧判別動作で判別した商用電源ＣＰＳの電圧の値と、に応じて、降圧用スイッチング素子５６０のデューティ比を決定する。各ヒータ５１１〜５１３が必要とする電力値の情報は、例えば、記憶部５４０に予め記憶させておけばよい。制御部５００は、決定したデューティ比の制御信号を生成し、降圧用スイッチング素子５６０のゲート端子に出力する。これにより、各ヒータ５１１〜５１３への供給電圧を所定値以下で一定に保つことができる。

図５は、本実施形態に係る便座装置の水路系の構成を例示するブロック図である。
図５に表したように、便座装置１００は、水道や貯水タンクなどの給水源ＷＳＳから供給された水をノズル４６２の吐水口に導くための通水配管６００を有する。通水配管６００の経路上には、電磁弁６０２が設けられている。電磁弁６０２は、開閉可能な電磁バルブである。電磁弁６０２は、制御部５００と電気的に接続されている。電磁弁６０２は、制御部５００からの指示に基づいて水の供給を制御する。

電磁弁６０２の下流には、温水ヒータ５１１が設けられている。温水ヒータ５１１は、電磁弁６０２を介して供給された水を加熱し、所定の温度の温水にする。なお、温水温度については、例えば、使用者が操作部などを操作することにより設定することができる。

温水ヒータ５１１の下流には、電解除菌水を生成するための電解除菌水生成ユニット６０４が設けられている。電解除菌水生成ユニット６０４は、例えば、陽極板と陰極板とを有し、内部に流入した水を陽極板と陰極板とで電気分解することにより、給水源ＷＳＳから供給された水道水などから電解除菌水を生成する。なお、電解除菌水とは、例えば、次亜塩素酸を含む溶液、銀イオンや銅イオンなどの金属イオンを含む溶液、電解塩素やオゾンなどを含む溶液、酸性水、または、アルカリ水などである。

電解除菌水生成ユニット６０４の下流には、水勢（流量）の調整を行う流量切替弁６０６と、ノズル４６２やノズル洗浄室４６４への給水の開閉や切替を行う流路切替弁６０８と、が設けられている。なお、流量切替弁６０６及び流路切替弁６０８は、１つのユニットとして設けられていてもよい。

流量切替弁６０６及び流路切替弁６０８の下流には、ノズル４６２が設けられている。これにより、給水源ＷＳＳから供給された水、温水ヒータ５１１によって加熱された温水、または、電解除菌水生成ユニット６０４によって生成された電解除菌水が、ノズル４６２の吐水口から噴射される。このように、通水配管６００は、洗浄水となる水の通水、及び、電解除菌水となる水の通水を行う。

ノズル４６２には、ノズル４６２に対して駆動力を伝達するノズルモータ４６６が機械的に接続されている。ノズル４６２は、ノズルモータ４６６からの駆動力を受け、便器８００のボウル部８１０内に進出するとともに、ボウル部８１０内から後退する。ノズルモータ４６６は、例えば、制御部５００と電気的に接続されている。ノズルモータ４６６は、制御部５００からの指示に基づいてノズル４６２を進退させる。

また、流量切替弁６０６及び流路切替弁６０８の下流には、ノズル４６２の洗浄を行うためのノズル洗浄室４６４が設けられている。流路切替弁６０８は、ノズル４６２に向かう流路と、ノズル洗浄室４６４に向かう流路と、の切り替えを行う。ノズル洗浄室４６４は、例えば、その内部に設けられた吐水部から電解除菌水または水を噴射することにより、ノズル４６２の外周表面（胴体）の除菌または洗浄を行う。

図６は、本実施形態に係る便座装置の本体部の内部構造を例示する模式図である。
図６は、本体部４００の一部を上方から眺めたときの模式図である。また、図６では、本体部４００の内部構造を表すために、本体部４００の筐体４２０の一部を切り欠いて図示している。
図６に表したように、本体部４００の内部には、局部乾燥機能の実行の際に局部を乾燥するための空気を供給する送風ファン４７２と、送風ファン４７２から供給された空気を吹出口（温風ダンパー４７０）に導くためのダクト４７４と、が設けられている。

送風ファン４７２は、例えば、制御部５００と電気的に接続されており、制御部５００からの指示に応じて空気の供給と供給の停止とを行う。また、ダクト４７４の内部には、温風ヒータ５１２が、設けられている。これにより、温風ヒータ５１２の動作中において、送風ファン４７２から空気を供給することで、ボウル部８１０内に温風を吹き出すことができる。また、温風ヒータ５１２を動作させていないときに、送風ファン４７２から空気を供給することにより、ボウル部８１０内に冷風を吹き出すこともできる。なお、本願明細書において、「冷風」とは、温風ヒータ５１２の動作中に送風される温風よりも低い温度の風をいうものとする。すなわち、「冷風」は、温風ヒータ５１２の動作中に送風される温風よりも低い温度であれば、人が冷感を感じる風でなくてもよい。

また、ダクト４７４の内部には、ヒータ系電源部５３０が設けられている。これにより、本実施形態に係る便座装置１００では、送風ファン４７２から供給される空気によって、整流部５３２や降圧部５３３を冷却することができる。

ダクト４７４は、ヒータ系電源部５３０を収納するハウジング部４７５と、ハウジング部４７５と吹出口との間を連結する連結部４７６と、を有する。ダクト４７４は、ハウジング部４７５において送風ファン４７２と連結されている。温風ヒータ５１２は、連結部４７６の内部に配置されている。すなわち、ヒータ系電源部５３０（降圧部５３３）は、ダクト４７４内において、送風ファン４７２と温風ヒータ５１２との間に配置されている。換言すれば、ヒータ系電源部５３０は、送風ファン４７２から吹出口へと至る送風経路上において、送風ファン４７２と温風ヒータ５１２との間に配置されている。

こうすれば、送風ファン４７２から供給された空気を、温風ヒータ５１２で加熱する前に、降圧部５３３などの熱で温めることができる。すなわち、降圧部５３３などで生じる熱の一部を、局部乾燥用の空気の加熱に還元することができる。これにより、例えば、温風ヒータ５１２での加熱量を減らし、便座装置１００の低消費電力化が可能となる。

ヒータ系電源部５３０には、ヒートシンク６２０が取り付けられている。ヒートシンク６２０は、ヒータ系電源部５３０の放熱効率を高め、整流部５３２や降圧部５３３を冷却する。ヒートシンク６２０の一部は、ハウジング部４７５に設けられた開口を介してハウジング部４７５の外部に延びている。ヒートシンク６２０のハウジング部４７５の外部に延びた部分には、通水配管６００の一部を構成する接続管６２２が取り付けられている。

接続管６２２は、例えば、通水配管６００の通水経路上において、電磁弁６０２と温水ヒータ５１１との間に設けられる。接続管６２２には、２つの接続口６２２ａ、６２２ｂが設けられている。接続口６２２ａには、電磁弁６０２と接続管６２２との間をつなぐ配管６２４が接続されている。接続口６２２ｂには、温水ヒータ５１１と接続管６２２との間をつなぐ配管６２６が接続されている。給水源ＷＳＳから供給された水は、電磁弁６０２、配管６２４、接続管６２２、及び、配管６２６を経由して、温水ヒータ５１１へと至る。配管６２４、６２６には、例えば、可撓性を有するチューブなどが用いられる。

図７（ａ）及び図７（ｂ）は、本実施形態に係る便座装置のヒータ系電源部の外観を例示する模式的斜視図である。
図７（ｂ）では、便宜的に、ハウジング部４７５の一部を省略して図示している。
図７（ａ）に表したように、ヒータ系電源部５３０は、基板５７０を有している。ヒータ系電源部５３０は、フィルタ回路５３１、整流部５３２及び降圧部５３３の各部品を基板５７０上に実装して構成されている。

ヒートシンク６２０には、例えば、アルミニウムや銅などの熱伝導率の高い金属材料が用いられる。この例において、ヒートシンク６２０は、例えば、Ｌ字状に屈曲した金属板であり、ヒータ系電源部５３０と熱的に接触する回路側接触部６２０ａと、接続管６２２と熱的に接触する配管側接触部６２０ｂと、を有している。ヒートシンク６２０において、ハウジング部４７５の外部に延びる一部は、配管側接触部６２０ｂである。

ヒートシンク６２０は、例えば、ヒータ系電源部５３０に含まれる発熱部品にネジ止めされることによって、ヒータ系電源部５３０に取り付けられる。これにより、ヒートシンク６２０が、ヒータ系電源部５３０と熱的に接触する。ヒートシンク６２０は、発熱部品と直接接触してもよいし、放熱グリスや放熱シートなどを介して接触してもよい。このように、本願明細書において、「熱的に接触する」には、直接接触する場合の他、熱伝導性の部材を挟んで接触する場合も含むものとする。

この例において、発熱部品は、整流部５３２のブリッジダイオード５３２ｄ、降圧部５３３の降圧用スイッチング素子５６０、及び、降圧部５３３の降圧チョッパ回路用のダイオード５６１である。すなわち、ヒートシンク６２０は、整流部５３２及び降圧部５３３と熱的に接触する。発熱部品は、上記に限ることなく、ヒータ系電源部５３０に含まれる任意の部品でよい。

図７（ｂ）に表したように、接続管６２２は、ヒートシンク６２０の配管側接触部６２０ｂに当接する当接面６２２ｃを有する。当接面６２２ｃには、内部の管路の一部を露呈させる開口６２２ｄが設けられている。接続管６２２は、例えば、当接面６２２ｃをヒートシンク６２０の配管側接触部６２０ｂに当接させた状態で、配管側接触部６２０ｂにネジ止めされる。これにより、接続管６２２が、ヒートシンク６２０に取り付けられる。また、この際、接続管６２２の開口６２２ｄが、ヒートシンク６２０によって塞がれる。接続管６２２とヒートシンク６２０との間には、開口６２２ｄからの水漏れを防止するためのパッキン６２８が設けられる。

上記のように、接続管６２２をヒートシンク６２０に取り付けることにより、接続管６２２とヒートシンク６２０とを介して、通水配管６００が、ヒータ系電源部５３０と熱的に接続される。通水配管６００が、整流部５３２の発熱部品や降圧部５３３の発熱部品と熱的に接続される。これにより、本実施形態に係る便座装置１００では、通水配管６００に通水される水によって、整流部５３２や降圧部５３３を冷却することができる。また、この例では、開口６２２ｄを介して通水配管６００に通水される水が、ヒートシンク６２０に直接接触する。これにより、整流部５３２や降圧部５３３の冷却をより効率よく行うことができる。

また、前述のように、接続管６２２は、通水配管６００の通水経路上において、電磁弁６０２と温水ヒータ５１１との間に設けられる。これにより、給水源ＷＳＳから供給された水を、温水ヒータ５１１で加熱する前に、降圧部５３３などの熱で温めることができる。すなわち、降圧部５３３などで生じる熱の一部を、衛生洗浄用の水の加熱に還元することができる。これにより、例えば、温水ヒータ５１１での加熱量を減らし、便座装置１００の低消費電力化が可能となる。

なお、通水配管６００とヒータ系電源部５３０との熱的な接続の方法は、上記に限定されるものではない。例えば、ヒートシンク６２０と接続管６２２とを省略し、通水配管６００の少なくとも一部に金属製の配管を用い、その金属製配管をヒータ系電源部５３０の発熱部品に当接させてもよい。

図８（ａ）及び図８（ｂ）は、本実施形態に係る制御部の制御態様を例示するタイミングチャート図である。
図８（ａ）に表したように、制御部５００は、人体検知センサ４８０によって人体が検知されると、所定のデューティ比の制御信号を降圧用スイッチング素子５６０のゲート端子に出力し、降圧部５３３を駆動する。この際、制御信号のデューティ比は、前述のように、電源電圧判別動作の判別結果などに基づいて決定される。

制御部５００は、降圧部５３３を駆動した後、便座用スイッチング素子５１６をオンにし、便座ヒータ５１３を駆動する。これにより、制御部５００は、便座２００の着座面の温度を所定の設定温度まで連続的に上昇させる便座加熱動作（急速加熱）を実行する。制御部５００は、急速加熱では、例えば、５００Ｗの出力で、便座ヒータ５１３を駆動する。また、制御部５００は、便座ヒータ５１３を駆動するとともに、送風ファン４７２を駆動する（図８（ａ）の区間Ｔ１）。これにより、送風ファン４７２から供給される空気によって、整流部５３２や降圧部５３３が冷却される。

なお、図８（ａ）及び図８（ｂ）では、各ヒータ５１１〜５１３のオン・オフの駆動タイミングを模式的に表している。各ヒータ５１１〜５１３のオン・オフは、実際には、上述のように、半波期間ＨＷＰ毎にパターン制御される。

制御部５００は、便座２００の着座面の温度を設定温度まで上昇させると、便座２００の着座面の温度を所定の温度範囲内に保つ便座加熱動作（保温加熱）を実行する。制御部５００は、保温加熱では、例えば、５０Ｗの出力で、便座ヒータ５１３を駆動する。制御部５００は、保温加熱を開始すると、送風ファン４７２の駆動を停止する。

制御部５００は、保温加熱を開始すると、温水用スイッチング素子５１４をオンにし、温水ヒータ５１１を駆動することにより、洗浄動作の実行に備える。制御部５００は、温水ヒータ５１１の駆動とともに、電磁弁６０２を駆動し、洗浄水となる水を通水配管６００に通水する（図８（ａ）の区間Ｔ２）。これにより、通水配管６００に通水される水によって、整流部５３２や降圧部５３３が冷却される。このように、制御部５００は、温水ヒータ５１１の駆動中では、通水配管６００に通水される水で降圧部５３３を冷却する。

制御部５００は、使用者から洗浄動作の実行が指示されると、ノズルモータ４６６を駆動してノズル４６２をボウル部８１０内に進出させ、洗浄動作を実行する。

制御部５００は、使用者から乾燥動作の実行が指示されると、温水ヒータ５１１の駆動、及び、電磁弁６０２の駆動を停止する。そして、送風ファン４７２及び温風ヒータ５１２を駆動することにより、乾燥動作を実行する（図８（ａ）の区間Ｔ３）。これにより、送風ファン４７２から供給される空気によって、整流部５３２や降圧部５３３が冷却される。このように、制御部５００は、温水ヒータ５１１の停止中で、温風ヒータ５１２の駆動中及び便座ヒータ５１３の駆動中の少なくとも一方では、送風ファン４７２から供給される空気で降圧部５３３を冷却する。従って、通水配管６００に通水していない場合でも、適切に降圧部５３３を冷却することができる。例えば、降圧部５３３の冷却のためだけに無駄に水を使用してしまうことを抑制することができる。

制御部５００は、使用者から乾燥動作の停止が指示されると、送風ファン４７２の駆動及び温風ヒータ５１２の駆動を停止する。乾燥動作中に整流部５３２や降圧部５３３を冷却する方法として、制御部５００は、次のような制御も可能である。すなわち、制御部５００は、電解除菌水生成ユニット６０４を駆動するとともに、電磁弁６０２を駆動し、電解除菌水となる水を通水配管６００に通水させて降圧部５３３を冷却する（図８（ｂ）の区間Ｔ４）。これにより、ノズル４６２の除菌を行いつつ、降圧部５３３を冷却することができる。例えば、降圧部５３３の冷却のためだけの無駄な水の発生を抑えることができる。このとき、制御部５００は、ボウル部８１０から後退させた状態でノズル４６２の除菌を行う。なお、この場合のノズル４６２の除菌は、ノズル４６２から電解除菌水を吐出させるセルフクリーニングでもよいし、ノズル洗浄室４６４から電解除菌水を吐出させる胴体洗浄でもよい。

制御部５００は、使用者がいなくなったことが人体検知センサ４８０によって検知された後、送風ファン４７２及び温風ヒータ５１２の駆動、便座ヒータ５１３の駆動、及び、降圧用スイッチング素子５６０に対する制御信号の出力を停止する。そして、制御部５００は、ノズル４６２の除菌を開始する。このとき、制御部５００は、降圧部５３３の冷却にともなう電解除菌水生成ユニット６０４の駆動時間を、予め設定された洗浄時間から差し引いた時間で、ノズル４６２の除菌を行う（図８（ｂ）の区間Ｔ５）。洗浄時間は、例えば、数十秒程度に設定される。例えば、設定された洗浄時間が２０秒で、区間Ｔ４で動作させた電解除菌水生成ユニット６０４の駆動時間が７秒であった場合、駆動時間分を差し引いた１３秒でノズル４６２の除菌を行う。

これにより、降圧部５３３の冷却のために通水した時間の分だけノズル４６２の除菌の時間を短縮することができ、電解除菌水生成ユニット６０４を効率良く駆動することができる。この場合のノズル４６２の除菌も、ノズル４６２から電解除菌水を吐出させるセルフクリーニングでもよいし、ノズル洗浄室４６４から電解除菌水を吐出させる胴体洗浄でもよい。

なお、洗浄時間は、例えば、記憶部５４０に予め記憶させておけばよい。また、区間Ｔ４の時間の計時は、例えば、内部クロックなどを用いて制御部５００で行ってもよいし、専用のタイマなどを用意してもよい。

このように、本実施形態に係るトイレ装置１０では、送風ファン４７２、通水配管６００及びヒートシンク６２０が、降圧部５３３を冷却する冷却手段として機能する。これにより、発熱にともなう降圧部５３３の制御不良などを抑制することができる。また、通水配管６００に通水される水や送風ファン４７２から供給される空気によって効率的に降圧部５３３を冷却することにより、過大な放熱器などを用意する必要がなくなる。例えば、ヒートシンク６２０のサイズを十分小さく済ませることができる。これにより、降圧部５３３を小型化できる。また、通水配管６００や送風ファン４７２を用いることにより、降圧部５３３の冷却用に新たな部材などを設ける必要がなく、降圧部５３３の冷却にともなうトイレ装置１０の大型化を抑えることもできる。

なお、図８（ａ）の例では、便座２００の急速加熱の際に、送風ファン４７２で降圧部５３３を冷却するようにしているが、電解除菌水となる水を通水配管６００に通水させて降圧部５３３を冷却してもよい。すなわち、電解除菌水となる水を通水配管６００に通水させる降圧部５３３の冷却は、温水ヒータ５１１の停止中で、温風ヒータ５１２の駆動中及び便座ヒータ５１３の駆動中の少なくとも一方でよい。

従来のトイレ装置では、商用電源の電圧の異なる国や地域毎に、製品の仕様を変更していた。例えば、電源電圧が１００Ｖの地域用に仕様を設定されているトイレ装置を、電源電圧が２００Ｖの地域で使用した場合、ヒータには商用電源の半波長の電圧を印加する度に定格電力を超える電力が供給されることとなる。そのため、電源電圧が２００Ｖの地域で使用しても定格を超えないヒータに取り替える必要性があり、使用する国や地域に応じてそれぞれ製品の仕様を変更しなければならなかった。

これは、電源電圧が異なる地域毎にヒータ部材を個別に管理することとなり、部材の管理の手間を要する。さらに、製品のモデルチェンジを行う度に、１００Ｖ用及び２００Ｖ用のヒータのユニット評価が必要となり、電源電圧が異なる国への出荷時期にタイムラグが発生してしまう。

また、洗浄水を加熱するヒータに関しては、水が直接使用者に触れることから感電に対する対応として、絶縁性に優れているセラミックヒータを一般的に用いる。その際、１００Ｖ地域で使用するセラミックヒータに対し、２００Ｖ地域で使用するセラミックヒータは通電中に流れる電流のピーク値を抑える必要がある。そこで、ヒータ抵抗値を１００Ｖ用のヒータに比べ約２倍程度大きくする必要がある。セラミックヒータの抵抗値の調整は、例えば、セラミックヒータ内部にある発熱体の導電性部材上に形成するパターンの幅を変えて行う。しかし、抵抗値を大きくするためにはパターンの幅を狭く加工したり、パターン配線長を長くする必要があり、これは印刷加工上非常に歩留まりが良くない。そのため、１００Ｖ用のヒータに比べ、２００Ｖ用のヒータは部材コストが高くなってしまう。

このような課題を解消するための手段として、電圧検出手段によって検出された電圧が所定値以上のときに、スイッチのオン及びオフを商用電源の半波単位で行う方法が考案されている（例えば、特開２００７−３１９４２号公報参照）。

しかし、上記方法は、ヒータの定格を超えない電力値で温度制御は行えるものの、ヒータに流れるピーク電流は１００Ｖ相当時に流れる電流に比べると大きな電流値となり、ヒータの寿命劣化を縮めることに繋がる。

例えば、上記方法のように２００Ｖ地域に１００Ｖ用の抵抗値のヒータを使って１００Ｖ用ヒータと同じ電力を確保したとする。通常、目標電力を１２００Ｗとした時、１００Ｖ地域で１００Ｖ用ヒータを使用する場合であれば流れる電流ピークは１７Ａとなる(１２Ａｒｍｓ×√２＝１７Ａ)。

しかし、２００Ｖ地域で１００Ｖ用ヒータを使って上記方法に従い１２００Ｗを確保しようとすると、電流のピークは２５Ａ程度となってしまう。これは、ヒータの過渡的な異常発熱に繋がり断線に至る可能性がある。セラミックヒータに関しては、パターンの剥離やクラックにも繋がる可能性がある。また、１００Ｖ地域と２００Ｖ地域において制御パターンを変える必要があるため、ヒータの制御仕様も異なってしまう。

このように、上記の方法は、異なる電源電圧の国に出荷するトイレ装置において、ヒータの共通化及び、ヒータ制御仕様の共通化に向けた解決手段としては十分とはいえない。

これに対して、本実施形態に係るトイレ装置１０では、例えば、整流部５３２から出力される２００Ｖの電圧の脈流を、降圧部５３３によって１００Ｖの脈流に降圧させることができる。従って、商用電源ＣＰＳの電圧によらず、ヒータ回路部５１０の仕様や制御仕様を交流１００Ｖの仕様に統一することができる。製品の出荷時期に国や地域によってタイムラグが発生することを抑えることができる。また、１００Ｖ用のヒータを用いることが可能となり、部材コストの増加や寿命の劣化などを抑えることもできる。

図９は、本実施形態に係る便座装置の他の動作を例示するフローチャートである。
図９は、温水ヒータ５１１の停止中で、温風ヒータ５１２及び便座ヒータ５１３の少なくとも一方が駆動されている状態における制御部５００の他の動作を例示する。すなわち、図９は、例えば、図８の区間Ｔ１または区間Ｔ４における制御部５００の他の動作を表すフローチャートである。

図９に表したように、制御部５００は、温水ヒータ５１１の停止中で、温風ヒータ５１２の駆動中及び便座ヒータ５１３の駆動中の少なくとも一方の状態において、温風ヒータ５１２を駆動する前の温風用サーミスタ５１８の検知結果を基に、温風用サーミスタ５１８の検知温度が、所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。このとき、温風ヒータ５１２は、停止中であるから、温風用サーミスタ５１８の検知結果は、温風ヒータ５１２によって加熱されていない状態の温風ヒータ５１２の周囲温度である。すなわち、制御部５００は、温風用のダクト４７４の内部温度が、所定値以上であるか否かを判定する。

なお、温風ヒータ５１２の周囲温度を検知する温度センサは、サーミスタや熱電対など温度の検知可能な任意のセンサでよい。また、この例では、温風ヒータ５１２の周囲温度を検知しているが、検知する温度は、送風ファン４７２の周囲温度でもよい。温度センサは、例えば、ダクト４７４の内部温度を検知できればよい。

制御部５００は、温風用サーミスタ５１８の検知温度が所定値未満であるときには、送風ファン４７２を駆動し、送風ファン４７２から供給される空気によって降圧部５３３を冷却する（ステップＳ１０２）。

一方、制御部５００は、温風用サーミスタ５１８の検知温度が所定値以上であるときには、送風ファン４７２及び電解除菌水生成ユニット６０４を駆動するとともに、電磁弁６０２を駆動し、電解除菌水となる水を通水配管６００に通水させて降圧部５３３を冷却する（ステップＳ１０３、ステップＳ１０４）。なお、例えば、便座ヒータ５１３のみを駆動している場合は、送風ファン４７２を停止してもよい。

これにより、例えば、夏場などのトイレの周囲温度やダクト４７４の内部温度の高い環境のときには、電解除菌水となる水によって降圧部５３３を効果的に冷却することができる。例えば、雑菌やバクテリアなどの活動が活発になる夏場などにおいて、早いタイミングで除菌を開始することで、雑菌やバクテリアなどの繁殖をより効率的に抑制できる。そして、冬場などのトイレの周囲温度やダクト４７４の内部温度の低い環境のときには、送風ファン４７２による空冷により、十分な冷却効果を得ることができる。従って、周囲温度、すなわちダクト４７４内の温度に応じてより適切に効率良く降圧部５３３を冷却することができる。

また、上記実施形態では、降圧部５３３を空冷するためのファンとして、局部乾燥に用いられる送風ファン４７２を示しているが、これに限ることなく、例えば、脱臭用のファンや換気用のファンなどを用いてもよい。

上記実施形態では、降圧用スイッチング素子５６０のオン・オフ制御として、デューティ比を変化させるＰＷＭ制御を示している。降圧用スイッチング素子５６０のオン・オフ制御は、これに限ることなく、例えば、周波数を変化させるＰＦＭ制御でもよい。または、デューティ比と周波数との双方を変化させてもよい。すなわち、制御部５００は、降圧用スイッチング素子５６０のデューティ比及び周波数の少なくとも一方を制御すればよい。

また、上記実施形態では、降圧用スイッチング素子５６０のゲート端子に対して、制御部５００からパルス信号（制御信号）を入力している。これに限ることなく、例えば、降圧部５３３内でパルス信号を生成し、降圧用スイッチング素子５６０のゲート端子に入力してもよい。この場合には、例えば、オン・オフの開始やデューティ比などを指示するためのデジタル信号などを制御信号として制御部５００から降圧部５３３に入力すればよい。

上記実施形態では、便座装置１００と便器８００とが一体になった一体型のトイレ装置１０を例示している。トイレ装置は、例えば、便器に対して着脱自在に取り付けられる便座装置（いわゆるシート型の便座装置）でもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、トイレ装置１０などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１０ トイレ装置、 １００ 便座装置、 ２００ 便座、 ３００ 便蓋、 ３１０ 透過窓、 ４００ 本体部、 ４０２ 湾曲凹面、 ４０４ 延出部、 ４１０ 凹設部、 ４２０ 筐体、 ４６０ ノズルダンパー、 ４６２ ノズル、 ４６４ ノズル洗浄室、 ４６６ ノズルモータ、 ４７０ 温風ダンパー、 ４７２ 送風ファン、 ４７４ ダクト、 ４７５ ハウジング部、 ４７６ 連結部、 ４８０ 人体検知センサ、 ５００ 制御部、 ５１０ ヒータ回路部、 ５１１〜５１３ ヒータ、 ５１４〜５１６ スイッチング素子（ヒータ用スイッチング素子）、 ５１７〜５１９ サーミスタ（温度センサ）、 ５２０ 制御系電源部、 ５２１ フィルタ回路、 ５２２ 整流回路、 ５２３ ２４Ｖ電源回路、 ５２４ ５Ｖ電源回路、 ５２５ ２４Ｖ負荷、 ５３０ ヒータ系電源部、 ５３１ フィルタ回路、 ５３２ 整流部、 ５３２ｄ ダイオード、 ５３３ 降圧部、 ５３４ 信号線、５３５〜５３８ コネクタ、 ５４０ 記憶部、 ５４２ 昇温データ、 ５５０ 電源端子、 ５６０ 降圧用スイッチング素子、 ５６１ ダイオード、 ５６２ インダクタ、 ５６３ コンデンサ、 ５７０ 基板、 ６００ 通水配管、 ６０２ 電磁弁、 ６０４ 電解除菌水生成ユニット、 ６０６ 流量切替弁、 ６０８ 流路切替弁、 ６２０ ヒートシンク、 ６２０ａ 回路側接触部、 ６２０ｂ 配管側接触部、 ６２２ 接続管、 ６２２ａ、６２２ｂ 接続口、 ６２２ｃ 当接面、 ６２２ｄ 開口、 ６２４、６２６ 配管、 ６２８ パッキン、 ８００ 洋式腰掛便器、 ８００ａ 上面、 ８１０ ボウル部

Claims (4)

1. 複数のヒータと、
   供給電源から供給される電流を整流する整流部と、
   前記整流部の整流出力を降圧して前記複数のヒータに供給する降圧部と、
   前記降圧部と前記複数のヒータのそれぞれとの間に設けられた複数のヒータ用スイッチング素子と、
   前記複数のヒータ用スイッチング素子をオン・オフさせるとともに、前記降圧部による前記整流出力の降圧を制御することにより、前記複数のヒータへ供給する電力を制御する制御部と、
   前記降圧部を冷却する冷却手段と、
   を備え、
   前記複数のヒータは、局部を洗浄する洗浄水を加熱する温水ヒータと、局部を乾燥する空気を加熱する温風ヒータと、便座を加熱する便座ヒータと、を含み、
   前記冷却手段は、前記降圧部に熱的に接触し前記洗浄水となる水を通水する通水配管と、局部を乾燥するための前記空気を供給するファンと、を含み、
   前記制御部は、前記冷却手段による前記降圧部の冷却をさらに制御し、前記温水ヒータの駆動中は前記通水配管に通水される前記水で前記降圧部を冷却し、前記温水ヒータの停止中で前記温風ヒータの駆動中及び前記便座ヒータの駆動中の少なくともいずれかにおいては、前記ファンから供給される前記空気で前記降圧部を冷却することを特徴とするトイレ装置。
2. 電解除菌水を生成するための電解除菌水生成ユニットをさらに備え、
   前記通水配管は、前記電解除菌水となる前記水を通水し、
   前記制御部は、前記温水ヒータの停止中で前記温風ヒータの駆動中及び前記便座ヒータの駆動中の少なくともいずれかにおいては、前記電解除菌水生成ユニットを駆動させ前記電解除菌水となる前記水を前記通水配管に通水させて前記降圧部を冷却することを特徴とする請求項１記載のトイレ装置。
3. 使用者がいなくなったことを検知する人体検知センサをさらに備え、
   前記制御部は、使用者がいなくなったことが前記人体検知センサによって検知された後、前記降圧部の冷却にともなう前記電解除菌水生成ユニットの駆動時間を、予め設定された洗浄時間から差し引いた時間で、前記洗浄水を局部に向けて噴射するためのノズルを前記電解除菌水で除菌することを特徴とする請求項２記載のトイレ装置。
4. 前記温風ヒータの周囲温度または前記ファンの周囲温度を検知する温度センサをさらに備え、
   前記制御部は、前記温水ヒータの停止中で前記温風ヒータの駆動中及び前記便座ヒータの駆動中の少なくともいずれかにおいて、前記温度センサの検知温度が所定値未満であるときには、前記ファンから供給される前記空気で前記降圧部を冷却し、前記温度センサの検知温度が所定値以上であるときには、前記電解除菌水生成ユニットを駆動させ前記電解除菌水となる前記水を前記通水配管に通水させて前記降圧部を冷却することを特徴とする請求項２または３に記載のトイレ装置。

Images