JP6212958B2 - 温水洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、人体局部洗浄用に温水を供給する温水洗浄装置に関する。

便器に人体局部洗浄用に備えられる温水洗浄装置においては、人体の存在を検知して、所定温度に加熱した温水が供給されるが、使用されない時間における消費電力を低減するために、待機モードが備えられることがある。待機モードにおける消費電力を低減しつつ、快適な使用を図るため、以下のような洗浄用水の温度制御の方法が開示されている。

特許文献１には、人体の局部に噴出する温水を加熱するための温水加熱手段が非通電に維持された状態において、着座検知センサによって人体が便座に着座したことが検知されると、温水加熱手段が通電状態に復帰されるという構成が開示されている。また、特許文献２には、人の存在を検知もしくは推測した際には第１の制御温度に、人の不存在を検知もしくは推測した際には第１の制御温度よりも低い第２の制御温度になるように温水の温度を制御する構成が開示されている。

また、局部洗浄用水の加熱機構とは異なるが、発熱体を備えるいわゆる暖房便座装置において、トイレ室内温度を検知する温度検知手段を備え、温度検知手段によって検知したトイレ室内温度に応じて、使用者による便座への着座意志が検知されない待機状態での発熱体への通電を変化させる構成が、特許文献３に開示されている。

特許第４６３９５７７号公報 特開２０００−１０４３１５号公報 特開２０１０−１１０６２３号公報

上記特許文献１の構成によると、着座後に使用者が局部洗浄を行うまでにある程度の時間がある場合には、既に適温に加熱された温水を局部洗浄に供給することができものの、使用者が着座直後に局部洗浄を行う場合には、冷水が供給されることになり、使用者に不快感を与える。一方、特許文献２の構成によると、局部洗浄が行われない間も第２の制御温度に水温が制御されるので、着座直後に局部洗浄を行っても、第２の制御温度よりも低温の温水が供給されることはないが、第２の制御温度が第１の制御温度と独立したパラメータとして設定されるため、第１の制御温度との関係で第２の制御温度を適切に選択しなければ、第２の制御温度が低すぎることにより、着座直後の局部洗浄時に使用者に不快感を与えたり、逆に第２の制御温度が高すぎることによって、高い節電効果が得られなかったりという問題が生じる。

また、上記特許文献３の構成を、便座の加熱ではなく、局部洗浄用水の加熱に転用して、トイレ室内の温度（環境温度）を検出する温度検出手段を備え、その温度検出手段によって検出された環境温度に応じて、待機時の局部洗浄用水の温度を決定することが考えられる。環境温度が低い時ほど待機時の洗浄用水の温度を高くしておけば、着座直後に局部洗浄が行われる場合でも、水温に関して快適な使用を提供することができる。しかしながら、このような構成においては、環境温度を計測することに特化した温度検出手段を設けておくことが必要となり、温水洗浄装置の製造コストが上昇してしまう。

本発明が解決しようとする課題は、人体局部を洗浄する温水を供給する温水洗浄装置において、着座直後にも快適に使用することを可能としつつ、効果的な節電を達成しできる温水洗浄装置を低コストで供給することにある。

上記課題を解決するために、本発明にかかる温水洗浄装置は、人体局部洗浄用に供給する洗浄用水を加熱する温水生成手段と、人体の存在を検出する人体検出手段と、前記洗浄用水の温度を指定することが可能な水温指定手段と、加熱手段と、前記加熱手段によって加熱される被加熱部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記温水生成手段の出力を制御することで前記洗浄用水の水温を調整するとともに、前記加熱手段をオンオフ制御することで前記被加熱部を一定温度に維持し、前記人体検出手段が人体の存在を検出している時には使用モードを、前記人体検出手段が人体の存在を検出していない時には待機モードを実行し、前記使用モードでは、前記水温指定手段が指定している設定温度に前記洗浄用水が加熱され、前記待機モードでは、前記設定温度と同じかそれよりも低い待機温度に前記洗浄用水が加熱され、前記待機温度は、前記制御部が単位時間あたりに前記加熱手段のオンオフ状態を切り替える回数、または前記加熱手段をオフ状態とする時間の長さに基づいて推定される環境温度に応じて定められていることを要旨とする。

ここで、前記被加熱部は便座であり、前記加熱手段は前記便座を暖房する便座ヒータであることが好ましい。

あるいは、前記被加熱部は、温水タンクに貯留された前記洗浄用水であり、前記加熱手段は、前記温水タンク内に設けられた前記温水生成手段であることが好ましい。

また、前記水温指定手段によって指定可能な設定温度は、少なくとも２とおりであり、前記環境温度が基準環境温度以上であり、最低の設定温度と最高の設定温度の間に設けられた標準待機温度よりも高い設定温度を前記水温指定手段が指定している場合には、前記待機温度は前記標準待機温度に等しく、前記環境温度が前記基準環境温度以上であり、前記水温指定手段が前記標準待機温度未満の設定温度を指定している場合、および前記環境温度が前記基準環境温度未満である場合には、前記待機温度はその指定された設定温度に等しいことが好適である。

上記本発明にかかる温水洗浄装置において、環境温度が低い時ほど、被加熱部からの放熱が起こりやすいため、被加熱手段の温度を一定に保つべく、加熱手段のオンオフ状態の切り替えが高頻度で行われ、また、加熱手段がオフ状態とされる時間が短くなる。よって、加熱手段のオンオフ状態の切り替え頻度またはオフ状態とされる時間の長さに基づいて、高精度に環境温度を推定することができる。人体に接触しても不快に感じられない水の温度は環境温度に依存するが、このようにして推定された環境温度に応じて、待機モードにおける洗浄用水の水温を、使用者が不快に感じない必要十分な温度としておけば、使用者の存在が人体検出手段によって検出された直後に洗浄用水が人体局部洗浄に使用されても、使用者が水温に関して快適に洗浄用水を使用することができる。同時に、待機モードにおける高い節電効率を達成することができる。上記温水洗浄装置は、環境温度を計測するためのセンサを備えずに環境温度を推定するものであることから、センサに要する製造コストを削減しながら、このような使用の快適性と節電効率の両立を可能とするものである。

ここで、被加熱部が便座であり、加熱手段が便座を暖房する便座ヒータである構成によれば、便座はトイレ室内の環境に露出されているものであるため、放熱量が環境温度の影響を受けやすい。よって、便座を一定温度に維持するための便座ヒータのオンオフ状態の切り替え頻度およびオフ状態にある時間の長さは、環境温度を敏感に反映する。よって、環境温度を高精度で推定することができ、その環境温度に基づいて、温水洗浄装置の使用の快適性と節電効率を、効果的に高めることが可能となる。

あるいは、被加熱部が、温水タンクに貯留された前記洗浄用水であり、前記加熱手段が、温水タンク内に設けられた温水生成手段である構成によれば、暖房可能な便座が備えられない場合、あるいは備えられていても暖房機能が使用されていない場合にも、環境温度の推定とそれに基づく待機温度の設定を行うことが可能である。

また、水温指定手段によって指定可能な設定温度が、少なくとも２とおりであり、環境温度が基準環境温度以上であり、最低の設定温度と最高の設定温度の間に設けられた標準待機温度よりも高い設定温度を水温指定手段が指定している場合には、待機温度が標準待機温度に等しく、環境温度が基準環境温度以上であり、水温指定手段が標準待機温度未満の設定温度を指定している場合、および環境温度が基準環境温度未満である場合には、待機温度がその指定された設定温度に等しい構成によれば、環境温度に応じて、節電効率および／または使用の快適性を一層向上させることができる。つまり、環境温度が基準環境温度以上であり、比較的低温の水が人体に接触しても冷たいと感じられにくい時には、待機モードにおいて、標準待機温度と設定温度のうち低い方の温度に洗浄用水が加熱されるので、人体の存在が検出された直後に洗浄用水を使用した際に、使用者が意図しているよりも著しく低温の洗浄用水が使用者の体に接触して不快感を与えることを防止しながら、高い節電効率を達成することができる。一方、環境温度が基準環境温度以下であり、低温の水が人体に接触することで不快感を与えやすい時には、待機モードにおいても設定温度に洗浄用水を加熱しておくことで、人体の存在が検出された直後に洗浄用水を使用した際に、低温の洗浄用水が使用者の人体に接触して不快感を与えることを高度に防止することができる。

本発明の一実施形態にかかる温水洗浄装置が備えられる温水洗浄便座の例を示す斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる温水洗浄装置の構成の一例を示すブロック図である。 上記温水洗浄装置による水温制御を説明するフロー図である。 温暖期制御の詳細を説明するフロー図である。

以下、本発明の一実施形態にかかる温水洗浄装置１について、図面を参照しながら説明する。

温水洗浄装置１は、例えば図１に示すような温水洗浄便座１０に備えられ、温水を人体局部洗浄用に供給する装置である。温水洗浄便座１０は、便座５の後方にノズル２を有し、ノズル２から加熱された洗浄用水を噴出することで、人体局部を洗浄する。ノズル２に供給される洗浄用水は、公共水道等の給水源４から取得され、（温水）タンク６において貯留、加温されたものである。タンク６内の洗浄用水の加熱や、ノズル２からの洗浄用水の供給は、制御部３によって制御される。本実施形態にかかる温水洗浄装置１は、制御部３の構成要素、タンク６内に設置された部材、そして便座５およびその付属部材を主としてなる。

次に、図２に基づき、温水洗浄装置１の構成について説明する。温水洗浄装置１は、モード選択手段１１と、水温制御手段１２と、水温検出手段１３と、温水生成手段１４と、水温指定手段１５と、人体検出手段１６と、加熱オンオフ手段１７と被加熱部１８と、加熱手段１９と、被加熱部測温手段２０を有する。

モード選択手段１１は、使用者が便座５に着座した状態で、ノズル２から加熱した洗浄用水を噴出する使用モードと、使用者が便座５に着座しておらず、洗浄用水をノズル２から供給しない状態にある待機モードの２つの運転モードのいずれかを選択し、相互に切り替えるものである。水温制御手段１２は、温水生成手段１４の出力を制御して、所定の温度に洗浄用水を加熱させるものである。モード選択手段１１、水温制御手段１２、そして後述する加熱オンオフ手段１７は、制御部３に含まれる。制御部３は、マイクロコンピュータ（マイコン）等によって具現され、モード選択手段１１、水温制御手段１２、加熱オンオフ手段１７としての機能以外に、ノズル２からの洗浄用水の噴出の制御等、温水洗浄装置１および周辺機器の種々の制御機能を兼ね備えることができる。

水温検出手段１３は、洗浄用水の温度を検出するものであり、サーミスタ、熱電対等によって具現される。温水生成手段１４は、洗浄用水を加熱する温水ヒータである。水温検出手段１３および温水生成手段１４は、洗浄用水が満たされるタンク６の内部に設けられている。

水温指定手段１５は、使用モードにおいてノズル２から供給する洗浄用水の温度を指定する。例えば使用者がボタンやダイヤル等を使用して、予め与えられた複数の設定温度から１つの設定温度を選択することができるというものである。

人体検出手段１６は、洗浄用水を局部洗浄に使用する使用者が存在することを検出する。人体検出手段１６は、どのような原理を利用するものであってもよいが、便座５への着座を検出する光学式、静電容量式等の着座センサを例示することができる。

被加熱部１８は、加熱手段１９によって加熱される部材である。本実施形態においては、被加熱部１８は、便座５によって具現されている。加熱手段１９は、被加熱部１８を加熱する部材であり、本実施形態においては、便座５に内蔵された便座ヒータである。加熱手段１９は、加熱オンオフ手段１７によって、オンオフ制御され、被加熱部１８を所定温度に加熱する。被加熱部測温手段２０は、被加熱部１８の温度を検出する部材であり、本実施形態においては、便座５に内蔵され、便座５の温度を計測するサーミスタ、熱電対等の測温手段である。

人体検出手段１６は、使用者が存在するか存在しないかを示す信号をモード選択手段１１に出力する。人体検出手段１６が使用者の存在を検出していない間、つまり使用者が存在しない間は、モード選択手段１１は待機モードを選択し、人体検出手段１６が使用者の存在を検出している間、つまり使用者が存在する間は、モード選択手段１１は使用モードを選択する。

モード選択手段１１によって選択されたモードは、水温制御手段１２に伝達される。水温制御手段１２は、このモード選択手段１１からの信号に加え、水温指定手段１５、水温検出手段１３、加熱オンオフ手段１７からの信号を入力される。温水生成手段１４は、モード選択手段１１によって選択されているモードと、水温指定手段１５によって指定されている設定温度と、加熱オンオフ手段１７から入力される加熱手段１９のオンオフ制御に関する情報とに応じて、タンク６内の洗浄用水の目標温度を定め、その目標温度と水温検出手段１３によって検出される実際の洗浄用水の温度とに基づいて、その目標温度に洗浄用水を加熱または保持できるように、温水生成手段１４の出力を調整する。

加熱オンオフ手段１７は、加熱手段１９をオンオフ制御することで、つまり、加熱手段１９の出力の実行または停止を選択する制御を行うことで、被加熱部１８を、一定の目標温度に維持する。この際、被加熱部測温手段２０によって検出された被加熱部１８の温度が加熱オンオフ手段１７に伝達され、加熱オンオフ手段１７は、被加熱部１８の実際の温度と目標温度の差に基づいて、加熱手段１９をオンにすべきかオフにすべきかを選択する。なお、被加熱部１８の目標温度は、モード選択手段１１に選択されている運転モードに応じて変化されてもよい。つまり、加熱オンオフ手段１７は、モード選択手段１１から信号入力を受け、待機モードにある時と使用モードにある時とで異なる一定温度に被加熱部１８を維持するものであってもよく、さらにそれらの温度は、洗浄用水の温度と同様に、ボタン、ダイヤル等を使用して使用者が選択可能なものであってもよい。具体的には、使用モードにおいては、複数の便座温度が設定可能であることが好適である。また、待機モードにおいては、それらの便座温度の少なくとも一部より低温であることが好適である。加熱オンオフ手段１７は、加熱手段１９のオンオフ状態の切り替えを行うと、その情報を水温制御手段１２に出力する。

本実施形態にかかる温水洗浄装置１は、モード選択手段１１に選択されている運転モードと水温指定手段１５に指定されている設定温度、加熱オンオフ手段１７による加熱手段１９のオンオフ制御の状態とに基づいて、水温制御手段１２が目標温度を定める方法に特徴を有する。以下に、目標温度の設定方法を説明する。

使用モードにおいては、水温制御手段１２は、水温指定手段１５によって指定された設定温度を目標として、温水生成手段１４の制御を行う。待機モードにおいては、水温指定手段１５に指定される設定温度と、加熱オンオフ手段１７による加熱手段１９のオンオフ制御の状態に基づいて推定される環境温度と、あらかじめ定められた標準待機温度の三者の関係に基づいて、水温制御手段１２が以下に示すように待機温度を定め、その待機温度を目標温度として、温水生成手段１４の制御を行う。

環境温度、つまり温水洗浄便座１０が設置されているトイレ室の気温が低いほど、被加熱手部１８である便座５からの放熱が起こりやすい。つまり、所定温度に被加熱部１８を維持するためには、加熱オンオフ手段１７によって加熱手段１９のオン状態とオフ状態の間の切り替えが行われる頻度（単位時間当たりに切り替えが行われる回数）は、環境温度が低いほど高くなる。また、単位時間の間に加熱手段１９がオフ状態とされる総時間の長さは、環境温度が低いほど短くなる。よって、加熱手段１９のオンオフ状態の切り替え頻度が低いほど、加熱時間がオフ状態とされる時間（以下、「オフ状態の時間」と称する場合がある）が短いほど、環境温度が低いと推測することができる。水温制御手段１２は、このようにして、加熱オンオフ手段１７から入力される加熱手段１９のオンオフ状態の切り替え頻度および／またはオフ状態にある時間の長さの情報に基づいて、環境温度を推定する。環境温度は、これらの情報に基づいて具体的な数値として推定されてもよいし、基準となる加熱手段１９のオンオフ状態の切り替え頻度と実際の切り替え頻度との大小関係および／または基準となる加熱手段１９のオフ状態の長さと実際のオフ状態の長さとの大小関係に基づいて、所定の基準環境温度と実際の環境温度との高低関係が推定されるのみであってもよい。推定の簡便性の観点からは、後者の基準値との比較による構成の方が好適である。

標準待機温度は、水温指定手段１５によって指定可能な設定温度のうちの最低の設定温度と最高の設定温度との間、つまり最低の設定温度よりも高くかつ最高の設定温度よりも低い温度に定められている。設定温度が３つ以上存在する場合には、最低の設定温度および最高の設定温度以外の設定温度と、標準待機温度が一致していてもよい。

推定によって得られる環境温度が、所定の基準環境温度未満である場合には、寒冷期制御が行われる。寒冷期制御においては、水温制御手段１２は、水温指定手段１５に指定されている設定温度を待機温度とする。つまり、待機モードにおいても使用モードにおいても、タンク６内の洗浄用水は、水温指定手段１５に指定されている設定温度を目標として加熱される。

一方、推定によって得られる環境温度が、基準環境温度以上である場合には、温暖期制御が行われる。温暖期制御においては、水温指定手段１５によって指定されている設定温度が、規定された標準待機温度よりも高い場合には、水温制御手段１２は、その標準待機温度を待機温度とする。そして待機モードにおいて、標準待機温度を目標温度として温水生成手段１４の制御を行い、タンク６内の洗浄用水を標準待機温度に加熱する。

温暖期制御において、水温指定手段１５によって指定されている設定温度が、標準待機温度以下である場合には、温水生成手段１４は、その指定されている設定温度を待機温度とする。つまり、上記の寒冷期制御を行う場合と同様に、待機モードにおいても使用モードにおいても、指定されている設定温度を目標温度として、水温制御手段１２が温水生成手段１４の制御を行い、タンク６内の洗浄用水をその設定温度に加熱する。

具体例として、水温指定手段１５によって指定可能な設定温度が、「低」（３１．５℃）、「低中」（３３．５℃）、「中」（３５．５℃）、「中高」（３７．５℃）、「高」（３９．５℃）の５通りである場合を考える。標準待機温度は、上記「中」と「中高」の間に位置する３６．０℃であり、基準環境温度は１０℃である。ここで、環境温度と加熱手段１９のオンオフ状態の切り替え頻度との間に成立する既知の関係に基づいて、人体検出手段１６が人体を検出しない状態が２時間継続された後、１時間あたりの加熱手段１９のオンオフ状態の切り替え頻度（オフ→オンの切り替え回数とオン→オフの切り替え回数の合計）が２０回以下である場合に、環境温度が基準環境温度以上であると判断され、２１回以上である場合に、環境温度が基準環境温度未満であると判断されるものとする。

各設定温度が指定されている場合について、環境温度に応じた使用モードおよび標準待機温度における目標温度を表１に示す。表中には、温水洗浄装置１に電源を供給する電源プラグと電源スイッチ（ともに不図示）のオン状態／オフ状態の区別も併せて示してある。

表１に示すように、電源プラグ、電源スイッチともにオン状態であり、加熱手段１９のオンオフ切替え回数が２０回以下の場合には、環境温度が１０℃以上であると判断され、温暖期制御が選択される。一方、加熱手段１９のオンオフ切替え回数が２１回以上の場合には、環境温度が１０℃未満であると判断され、寒冷期制御が選択される。

加熱手段１９のオンオフ切替え回数が２０回以下であることにより温暖期制御が選択されると、「切」以外の設定温度が選択されている場合に、使用モードにおいては、選択された各設定温度が目標温度とされる。設定温度が標準待機温度以下の温度である「低」、「低中」、「中」のいずれかである場合には、選択された各設定温度が待機温度とされ、待機モードにおいても、使用モードにおける場合と同様に、各設定温度が目標温度となる。一方、設定温度が標準待機温度よりも高い「中高」または「高」である場合には、設定温度にかかわらず、標準待機温度である３６．０℃が待機温度、つまり待機モードにおける目標温度とされる。

加熱手段１９のオンオフ切替え回数が２１回以上であることにより寒冷期制御が選択されると、「切」以外の設定温度が選択されている場合に、使用モードにおいては、温暖期制御の使用モードにおけるのと同様に、選択された各設定温度が目標温度とされる。そして、待機温度、つまり待機モードにおける目標温度も、選択された各設定温度とされる。

なお、電源プラグがオフ状態の時、電源プラグがオン状態であって電源スイッチがオフ状態である時、そして電源プラグおよび電源スイッチがオン状態であって設定温度が「切」に設定されている時には、温水生成手段１４はオフ状態に維持され、水温制御が行われない。

次に、温水洗浄装置１における洗浄用水の温度制御の詳細な手順を、図３に基づいて説明する。最初に、電源プラグがオン状態とされ、電源スイッチがオン状態とされることにより、ステップＳ１において、温水洗浄装置１の電源がオン状態とされる。

すると、ステップＳ２において、人体検出手段１６が人体の存在を検出していないかどうかが確認される。人体の検出が検出されている場合（ステップＳ２でＮｏの場合）、モード選択手段１１は、温水洗浄便座１０を使用している使用者が存在すると判断し、使用モードを選択する。そして、ステップＳ７において、水温指定手段１５によって選択されている設定温度Ｔｓに洗浄用水の温度を維持する保温制御が行われる。この保温制御は、待機モードを有さずに常に設定温度に洗浄用水を加熱し続ける形式や、特許文献２のような単一の待機温度のみを有する形式の従来一般の温水洗浄装置において用いられているのと同様のものである。ステップＳ７においては、適宜ステップＳ２に回帰し、人体の存在／不存在の状態が変化していないかどうかを判定する。この点は、後述するように他のステップを経由してステップＳ７が実行される場合も同様である。

ステップＳ２で人体の存在が検出されていない場合（ステップＳ２でＹｅｓの場合）、ステップＳ３において、人体の存在が検出されない状態が２時間継続しているかどうかを判定する。人体の存在が検出されない状態が２時間に達していない場合（ステップＳ３でＮｏの場合）には、モード選択手段１１が使用モードを選択し、ステップＳ７に遷移し、水温指定手段１５によって選択されている設定温度Ｔｓに洗浄用水の温度を維持する保温制御が行われる。

ステップＳ３で、人体の存在が検出されない状態で２時間が経過したと判定された場合（ステップＳ３でＹｅｓの場合）には、モード選択手段１１が待機モードを選択したうえで、ステップＳ４で、加熱手段１９のオンオフ切替え回数がそれまでの１時間で２０回以下であったかどうかを、水温制御手段１２が判定する。

加熱手段１９のオンオフ切替え回数が２０回以下であった場合（ステップＳ４でＹｅｓの場合）には、ステップＳ５で、環境温度が１０℃以上であると推定され、温暖期制御が実行される。温暖期制御の詳細については、図４を参照しながら後述する。温暖期制御においても、適宜ステップＳ２に回帰し、人体の存在／不存在の状態が変化していないかどうかを判定する。

一方、加熱手段１９のオンオフ切替え回数が２１回以上であった場合（ステップＳ４でＮｏの場合）には、環境温度が１０℃未満であると推定され、寒冷期制御が実行される。つまり、水温指定手段１５によって選択されている設定温度Ｔｓが待機温度とされ、ステップＳ７において、その設定温度Ｔｓに洗浄用水の温度を維持する保温制御が行われる。

なお、ステップＳ２で人体の存在が検出されていなくても（ステップＳ２でＹｅｓ）、ステップＳ３においてその人体の存在が検出されない状態が２時間継続しているかどうかが判定され、継続されていない場合には（ステップＳ３でＮｏ）、使用モードが選択され、ステップＳ７で洗浄用水が設定温度Ｔｓに保温されている。これは、頻繁に温水洗浄装置１が使用される場合に、次の使用者に適温に加熱された温水を着座直後から提供し、快適に使用させるためである。しかし、高い節電効率を求める場合には、ステップＳ３を省略し、ステップＳ２で人体の存在が検出されなければ、即座にステップＳ４を実行し、温暖期制御または寒冷期制御を選択したうえで、待機モードに移行する構成としてもよい。

次に、ステップＳ５で実行される、温暖期制御の詳細を、図４に基づいて説明する。まず、ステップＳＳ１で、温暖期制御が選択され、開始される。これは、図３のステップＳ４で加熱手段１９のオンオフ切替え回数が２０回以下であると判定されることを契機としてなされる。

すると、ステップＳＳ２において、その時に水温指定手段１５によって指定されている設定温度Ｔｓが、水温制御手段１２に伝達される。水温制御手段１２は、設定温度Ｔｓと、標準待機温度Ｔｉの大小関係を判定する。

設定温度Ｔｓが標準待機温度Ｔｉよりも高い（Ｔｓ＞Ｔｉ）場合、つまり表１に示した例では設定温度が「中高」または「高」の場合は、ステップＳＳ３において、水温検出手段１３がタンク６内の洗浄用水の水温を検出する。

ステップＳＳ４では、ステップＳＳ３で検出された水温と標準待機温度Ｔｉの関係を水温制御手段１２が判定する。ステップＳＳ３で検出された水温が標準待機温度Ｔｉ以上である場合（ステップＳＳ４でＹｅｓの場合）には、再びステップＳＳ２に戻る。

一方、ステップＳＳ３で検出された水温が標準待機温度Ｔｉ以上ではない場合（ステップＳＳ４でＮｏの場合）には、ステップＳＳ５で、水温制御手段１２が温水生成手段１４の出力を上昇させることにより、標準待機温度Ｔｉを待機温度として、洗浄用水の水温が上昇される。

ステップＳＳ６で人体検出手段１６が人体の存在を検出すると（ステップＳＳ６でＹｅｓの場合）、ステップＳＳ７で、水温制御手段１２が目標温度を標準待機温度Ｔｉからそれよりも高温の設定温度Ｔｓに変更する。これにより、タンク６内の洗浄用水が設定温度Ｔｓに加熱される。洗浄用水の温度が設定温度Ｔｓに達すると、洗浄用水を設定温度Ｔｓに維持する保温制御が行われる。この保温制御は、図３のステップＳ７で実行されるのと同様のものである。ステップＳＳ７においては、適宜、人体検出手段１６によって、人体の存在／不存在の状態が変化していないかどうかを判定する（図４では不図示、図３のステップＳ７→ステップＳ２の経路に相当）。

一方、ステップＳＳ６で人体検出手段１６が人体の存在を検出しないと（ステップＳＳ６でＮｏの場合）、ステップＳＳ８で水温検出手段１３が水温を検出する。

そして、検出された水温と標準待機温度Ｔｉの関係をステップＳＳ９で判定する。ステップＳＳ８で検出された水温が標準待機温度Ｔｉ以下である場合（ステップＳＳ９でＹｅｓの場合）には、ステップＳＳ１０で、洗浄用水を標準待機温度Ｔｉに加熱し、さらに標準待機温度Ｔｉに維持する待機保温制御が行われる。この待機保温制御は、ステップＳＳ７における保温制御と同様のものであり、設定温度Ｔｓではなく標準待機温度Ｔｉに保温するという点においてのみ異なる。ステップＳＳ１０においても、適宜人体検出手段１６によって、人体の存在／不存在の状態が変化していないかどうかを判定する（図４では不図示、図３のステップＳ７→ステップＳ２の経路に相当）。

ステップＳＳ８で検出された水温が標準待機温度Ｔｉ以下でない場合（ステップＳＳ９でＮｏの場合）は、ステップＳＳ２に回帰する。

ステップＳＳ２において設定温度Ｔｓが標準待機温度Ｔｉ以下である（Ｔｓ≦Ｔｉ）と判定された場合、つまり表１に示した例では設定温度Ｔｓが「低」「中低」「中」のいずれかである場合には、ステップＳＳ１１において、水温検出手段１３が洗浄用水の水温を検出する。

ステップＳＳ１２において、ステップＳＳ１１で検出された水温と設定温度Ｔｓの関係を水温制御手段１２が判定する。ステップＳＳ１１で検出された水温が設定温度Ｔｓ以上である場合（ステップＳＳ１２でＹｅｓの場合）には、再びステップＳＳ２に戻る。

一方、ステップＳＳ１１で検出された水温が設定温度Ｔｓ以上ではない場合（ステップＳＳ１２でＮｏの場合）には、ステップＳＳ１３で、水温制御手段１２が目標温度を設定温度Ｔｓとし、ステップＳＳ７におけるのと同様に、設定温度Ｔｓでの保温制御を行う。つまり、ステップＳＳ２でＴｓ≦Ｔｉであると判断された場合には、人体検出の有無にかかわらず、水温がＴｓを下回らないように維持される。なお、ステップＳＳ１３においても、適宜人体検出手段１６によって、人体の存在／不存在の状態が変化していないかどうかを判定する（図４では不図示、図３のステップＳ７→ステップＳ２の経路に相当）。

以上のように、環境温度を推定し、基準環境温度との関係性におけるその環境温度と、最低の設定温度と最高の設定温度との間の温度に定められた標準待機温度と、指定されている設定温度の三者の関係性に基づいて、待機モードにおける洗浄用水の加熱温度を決定する制御を行うことで、待機モードにおける節電効果を得ながら、使用者が快適に洗浄用水を局部洗浄に使用することができる。使用者は通常、設定温度まで加熱された洗浄用水が供給されることを想定して温水洗浄装置１を使用するので、着座直後に局部洗浄を行う場合であっても、設定温度よりも極端に温度が低い洗浄用水が体に接触すると、不快感を覚えることになる。また、環境温度が比較的高い場合には、比較的低温の水が人体に接触しても、不快感を覚えにくいが、環境温度が比較的低い場合には、低温の水が人体に接触した場合に、使用者に感じられる不快感が大きくなる。また、環境温度が低い時には、給水源４から取得される水の温度が低く、また加熱された洗浄用水からの放熱も起こりやすいので、洗浄用水の温度が変動しやすく、洗浄用水を一定温度に保持しにくい。このことも、使用者に水温に関して不快感を与える要因となる。

上記温水洗浄装置１においては、環境温度が比較的高く、基準環境温度以上となっている時には、温暖期制御を実行し、設定温度に応じて、標準待機温度または設定温度が待機温度とされ、待機モードにおいて洗浄用水がその待機温度に加熱される。設定温度が標準待機温度よりも高い場合には、使用者が便座５に着座して待機モードから使用モードに移行した直後に局部洗浄を行った場合にも、当初から少なくとも標準待機温度に加熱された洗浄用水が供給されるので、設定温度よりも著しく低温の冷水が体に接触することで使用者に不快感を与えることがない。一方、設定温度が標準待機温度よりも低い場合には、その設定温度に加熱された温水が当初から供給されるので、使用者の体に想定どおりの温度の洗浄用水が接触し、使用者に水温に関して不快感を与えることがない。上記温水洗浄装置１の温暖期制御においては、設定温度が標準待機温度より高い場合にも設定温度以下である場合にも、着座直後に使用した際に使用者が想定しているよりも著しく低温の洗浄用水が体に接触して不快感を与えることがなく、快適な使用が可能となる。なお、多くの使用者は、便座５に着座して用便後に温水洗浄装置１を使用して局部洗浄を行うが、便意の促進等を目的として、着座直後に温水洗浄装置１を使用することに対するニーズも存在し、着座直後にも不快感を与えない水温に加熱された洗浄用水を供給する上記温水洗浄装置１は、特にこのような使用において高い快適性を与えるものである。

そして、温暖期制御においては、待機モードにおける洗浄用水の温度が選択されている設定温度との関係によって決定されることで、上記のような温度に関して快適な使用を可能としつつも、快適性のために必要十分な温度に待機モードの洗浄用水を加熱して、効率的に節電を図ることができる。もし、待機モードにおいて、設定温度によらず一定の標準待機温度に洗浄用水を加熱するならば、このように快適な使用と節電効率とを両立することは困難である。一定値である標準待機温度が複数の設定温度の一部または全部よりも高い場合には、待機モードにおいて、設定温度よりも高い標準待機温度で洗浄用水を加熱しておくことになり、電力消費量が大きくなってしまう。また、一定値である標準待機温度が全部の設定温度よりも低い温度である場合には、節電効率は高くなるものの、比較的設定温度が高い場合に、使用モードに移行した直後に供給される洗浄用水と設定温度との乖離が大きくなってしまい、設定温度と大きくは異ならない温度の洗浄用水が供給されることを想定している使用者に与える不快感が大きくなってしまう。

一方、上記温水洗浄装置１においては、環境温度が比較的低く、基準環境温度未満となっている時には、寒冷期制御によって、設定温度が待機温度とされ、待機モードにおいても使用モードにおいても、洗浄用水が設定温度に加熱された状態に維持される。これにより、使用者が便座５に着座して待機モードから使用モードに移行した直後に局部洗浄を行った場合にも、当初から使用者が想定するとおりの温度の洗浄用水が人体に接触し、水温に関して使用者に不快感を与えることが防止される。また、上記のように、環境温度が低い場合には、環境温度が高い場合に比べ、洗浄用水の温度を一定に維持しにくくなるが、設定温度にまで加熱された洗浄用水の温度が若干変動しても、その温度変動が着座直後に局部洗浄を行う使用者に与える不快感は、待機モードにおいて設定温度よりも低温で洗浄用水が維持される場合に比べて小さい。

寒冷期制御においても、温暖期制御と同様に、標準待機温度を基準として設定温度に応じた待機温度を選択すれば、高い節電効率を達成することができる。しかし、上記のように、環境温度が低い時には、低温の水が人体に接触した場合に、その冷たさによって使用者に与える不快感が大きい。一方、着座当初から想定している設定温度どおりに加熱された温水が供給されれば、使用者は温かさを感じることができ、快適感を覚えることができる。そこで、寒冷期制御においては、使用の快適性を重視し、待機モードでも設定温度に洗浄用水を加熱しておく構成としている。

このように、温暖期制御においては、とりわけ高い節電効率を達成することができ、寒冷期制御においては、とりわけ高い使用の快適性を提供することができる。環境温度は季節によって周期的に変化するので、一年を通して上記温水洗浄装置１を使用することで、待機温度を通年で同一とする場合などに比べ、総計として高い節電効率を得つつ、環境温度に応じた使用の快適性を確保することができる。

本温水洗浄装置１においては、このように、環境温度に応じて待機温度を定めることで、使用の快適性と節電性を両立しているが、この環境温度は、環境温度、つまり温水洗浄便座１０が設置された空間の大気の温度を測定するためのサーミスタ等の温度センサが設けられて測定されているものではなく、便座５の暖房のために備えられる便座ヒータのオンオフ制御に関する情報をもとに、環境温度を推定している。つまり、環境温度の測定に特化したセンサを設けるためのコストを必要とせずに、上記のように、環境温度に応じた使用の快適性と節電性を備えた温水洗浄装置１を提供することができる。

具体的な標準待機温度は、使用の快適性と節電効率を勘案して適宜定めればよいが、標準待機温度に加熱された洗浄用水が急に人体に接触しても不快感を与えないことを考慮すると、人間の体温を基準に、例えば、３４〜３８℃程度とするとよい。より好ましくは、３６℃とするとよい。３６℃としておけば、この標準待機温度に加熱された洗浄用水が人体に接触した場合に、冷たくて不快であるとは感じられない。

標準待機温度は、固定値であっても、変化可能な値であっても構わない。変化可能とする場合、使用者が標準待機温度を手動で設定する形式としても、自動的に標準待機温度が設定される形式としてもよい。使用者が標準待機温度を設定可能である場合には、各使用者の水温の好みや節電志向の程度に応じて標準待機温度を選択できるので、快適な使用性および／または節電効率を各使用者に適した形態で達成することができる。また、例えば温水洗浄装置１が気温センサ等を備え、気温に応じて自動的に標準待機温度を設定する形態とし、気温が低いほど標準待機温度を高くすれば、温暖期の中でも比較的気温が低い時にも、冷たい洗浄用水が体に接触することを回避し、快適に温水洗浄装置１を使用することができる。一方、温暖期の中でも時に気温が高い時には、ある程度温度の低い洗浄用水が人体に接触しても不快に感じにくいので、標準待機温度を高くすることで、高い節電効率を達成することができる。

具体的な基準環境温度は、温水洗浄便座１０が使用される地域の気候等を勘案して適宜定めればよい。例えば、冬季にはトイレ室の気温が基準環境温度を下回り、春季から秋季にかけてはトイレ室の気温が基準環境温度以上となるように、基準環境温度を定めればよい。日本においては、このような基準環境温度として、１０℃を例示することが好適できる。この場合には、典型的な日本の家屋において、冬季には室温が基準環境温度を下回って寒冷期制御が実行され、春季から秋季には室温が基準環境温度以上となって温暖期制御が実行される。このように、四季の中で冬季のみ寒冷期制御を使用し、それ以外の時期には節電効率の高い温暖期制御を使用することで、一年を通して見た際の節電効率を高くすることができる。加熱手段１９のオンオフ切り替え頻度やオフ状態にある時間の長さに基づいて、基準環境温度と実際の環境温度の高低関係を判断するに際し、閾値となる切り替え頻度（表１の例では１時間に２０回の切り替え）やオフ状態の長さは、事前に試験等を行うことにより、所望の基準環境温度より実際の環境温度が高いか低いかを的確に判別できるように、適宜定めればよい。なお、閾値となる切り替え頻度やオフ状態の長さは、便座５の加熱設定温度にも依存するので、この閾値は、便座５の加熱設定温度ごとに定めておくことが好ましい。

本実施形態にかかる温水洗浄装置１においては、温暖期制御における待機モードから使用モードへの移行直後（図４のステップＳＳ７の初期）に、標準待機温度からそれよりも高温の設定温度に洗浄用水を加熱する際には、短時間に洗浄用水の温度を上昇させなければならないので、温水生成手段１４の出力を大きくすることが必要であるが、それ以外の時間、つまり寒冷期制御が行われている間や、温暖期制御の待機モードおよび使用モードにおいて洗浄用水を一定温度に保持している間には、水温を一定に保持することに温水生成手段１４が使用されるだけであるので、比較的小さな出力しか温水生成手段１４に要求されない。温水生成手段１４としては、商用電源等の交流を直流に変換した電源を使用するものが一般に用いられるが、交流から直流への変換に際し、半波制御（半波整流）と全波制御（全波整流）を併用することが好ましい。つまり、寒冷期制御を行っている間や、温暖期制御の待機モードおよび使用モードにおいて洗浄用水を一定温度に保っている間は半波制御を行い、温暖期制御において、待機モードから使用モードへの移行直後に標準待機温度からそれよりも高い設定温度に昇温を行う間のみ全波制御を行えばよい。全波制御を用いることで、迅速に洗浄用水の加熱を行うことができるので、早期に洗浄用水を設定温度に加熱することができ、温水洗浄装置１の使用の快適性が一層向上する。一方、温水生成手段１４の出力が小さくてすむ時に半波制御を使用することで、少なくとも整流後の電流に関するエネルギーの損失を抑制することができ、節電効率を高めることができる。

以上で説明した実施形態においては、暖房可能な便座５を被加熱部とし、便座５を暖房する便座ヒータを加熱手段１９として、便座ヒータのオンオフ制御に関する情報に基づいて、環境温度の推定が行われた。別の実施形態として、タンク６内に貯留された洗浄用水そのものを被加熱部１８とし、タンク６内に設置された温水生成手段（温水ヒータ）１４を加熱手段１９として、環境温度の推定を行う構成を示すことができる。この場合、被加熱部測温手段２０の役割を水温検出手段１３が兼ね、加熱オンオフ手段１７の役割を水温制御手段１２が兼ねることになる。

洗浄用水は、タンク６内で加熱され、目標温度が変更されている間を除いて、一定温度に維持される。洗浄用水は、タンク６外壁やタンク６が収納されたケーシングを介して温水洗浄便座１０が設置された環境中の大気と接しており、環境温度が低いほど、洗浄用水からの放熱の程度が大きくなるので、環境温度が低いほど、温水生成手段１４のオンオフ切り替え頻度が高くなり、オフ状態にある時間が短くなる。また、環境温度が低いと、給水源４からタンク６に供給される水の温度が低くなるので、このことも、環境温度が低いほど、温水生成手段１４のオンオフ切り替え頻度が高くなり、オフ状態にある時間が短くなる要因となる。これらの現象を利用し、温水生成手段１４のオンオフ切り替え頻度やオフ状態にある時間の長さに基づいて、環境温度を推定し、寒冷期制御と温暖期制御の選択に利用することができる。具体的には、水温制御手段１２は、洗浄用水を一定温度に保持する制御を行っている間に、自らが温水生成手段１４をオンオフした頻度またはオフ状態とした時間の長さに基づいて環境温度を推定し、寒冷期制御および温暖期制御の一方を選択した上で、選択した制御法に基づいて、引き続く水温制御手段１２の出力制御を行う。

便座５は直接温水洗浄便座１０の設置された環境中に露出されているものであり、タンク６の外壁やケーシングを介してしか外部環境と接していない洗浄用水よりも、環境温度の変化を敏感に反映するので、精度よく環境温度の推定とそれに基づく制御法の選択を行えるという点においては、暖房可能な便座５を被加熱部１８とし、便座ヒータを加熱手段１９とする第一の実施形態の方が、タンク６内の洗浄用水を被加熱部１８とし、温水生成手段１４を加熱手段１９とする第二の実施形態よりも優れている。一方、便座５が暖房機能を備えていない場合や、備えていても、使用者の選択等により便座暖房機能がオフ状態とされている場合には、第一の実施形態を利用することができない。第二の実施形態は、このような場合にも利用することができる点で優れている。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。上記実施形態においては、環境温度に応じて、寒冷期制御または温暖期制御が択一的に採択され、それぞれの制御法において待機温度が異なる方法で定められたが、そのかわりに、常に環境温度が低くなるほど高くなる待機温度を採用する構成とすることができる。このように、推定された環境温度を待機温度に反映させる具体的な方法には、様々なものがありうるが、環境温度が低くなったときに、環境温度が高い時よりも待機モードにおける洗浄用水の温度が低くならなければ、洗浄用水の水温に関して使用者に与える不快感を低減することができる。また、環境温度に応じて使用者に不快感を与えない水準を超えて過度に待機モードにおける洗浄用水の加熱を行わなければ、節電効率の向上に資することができる。

また、上記実施形態においては、温度指定手段が「切」の設定を選択している時や、電源スイッチがオフ状態とされている時には、温水生成手段１４の出力がオフ状態とされ、洗浄用水の温度制御が全く行われていないが、これらの状態において、洗浄用水の凍結の防止を図るために、例えば洗浄用水を１０℃に加熱しておいてもよい。

なお、上記実施形態は、環境温度の推定値に基づいて局部洗浄用の洗浄用水の待機温度を決定するものであったが、同様の思想は、便座暖房の待機温度の決定にも適用することができる。つまり、便座ヒータ自体や温水生成手段（温水ヒータ）１４のオンオフ切り替え頻度やオフ状態の時間の長さに基づいて環境温度を推定し、待機モードにおける便座５の待機温度を決定すればよい。

また、上記実施形態においては、オンオフ制御される加熱手段のオンオフ状態の切り替え頻度またはオフ状態とされる時間の長さに基づいて、環境温度を推定したが、オンオフ制御ではなく、段階的に通電量を制御して出力を調整する形式の加熱手段を使用する場合にも、環境温度が低いほど被加熱部からの放熱が促進されるという現象に基づいて環境温度を推定するという思想を、適用することができる。つまり、単位時間当たりの通電量が大きいほど、環境温度が低いと推定すればよい。

１ 温水洗浄装置
３ 制御部
５ 便座
６ タンク
１１ モード選択手段
１２ 水温制御手段
１３ 水温検出手段
１４ 温水生成手段
１５ 水温指定手段
１６ 人体検出手段
１７ 加熱オンオフ手段
１８ 被加熱部
１９ 加熱手段
２０ 被加熱部測温手段

Claims (3)

1. 人体局部洗浄用に供給する洗浄用水を加熱する温水生成手段と、人体の存在を検出する人体検出手段と、前記洗浄用水の温度を指定することが可能な水温指定手段と、加熱手段と、前記加熱手段によって加熱される被加熱部と、制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記温水生成手段の出力を制御することで前記洗浄用水の水温を調整するとともに、前記加熱手段をオンオフ制御することで前記被加熱部を一定温度に維持し、前記人体検出手段が人体の存在を検出している時には使用モードを、前記人体検出手段が人体の存在を検出していない時には待機モードを実行し、
   前記使用モードでは、前記水温指定手段が指定している設定温度に前記洗浄用水が加熱され、前記待機モードでは、前記設定温度と同じかそれよりも低い待機温度に前記洗浄用水が加熱され、
   前記待機温度は、前記制御部が単位時間あたりに前記加熱手段のオンオフ状態を切り替える回数、または前記加熱手段をオフ状態とする時間の長さに基づいて推定される環境温度に応じて定められ、
   前記水温指定手段によって指定可能な設定温度は、少なくとも２とおりであり、
   前記環境温度が基準環境温度以上であり、最低の設定温度と最高の設定温度の間に設けられた標準待機温度よりも高い設定温度を前記水温指定手段が指定している場合には、前記待機温度は前記標準待機温度に等しくされ、
   前記環境温度が前記基準環境温度以上であり、前記水温指定手段が前記標準待機温度未満の設定温度を指定している場合、および前記環境温度が前記基準環境温度未満である場合には、前記待機温度はその指定された設定温度に等しくされることを特徴とする温水洗浄装置。
2. 前記被加熱部は便座であり、前記加熱手段は前記便座を暖房する便座ヒータであることを特徴とする請求項１に記載の温水洗浄装置。
3. 人体局部洗浄用に供給する洗浄用水を加熱する温水ヒータと、人体の存在を検出する人体検出手段と、前記洗浄用水の温度を指定することが可能な水温指定手段と、制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記温水ヒータの出力をオンオフ制御することで前記洗浄用水の水温を調整し、前記人体検出手段が人体の存在を検出している時には使用モードを、前記人体検出手段が人体の存在を検出していない時には待機モードを実行し、
   前記使用モードでは、前記水温指定手段が指定している設定温度に前記洗浄用水が加熱され、前記待機モードでは、前記設定温度と同じかそれよりも低い待機温度に前記洗浄用水が加熱され、
   前記待機温度は、前記洗浄用水の水温を一定温度に維持する間に、前記制御部が単位時間あたりに前記温水ヒータのオンオフ状態を切り替える回数、または前記温水ヒータをオフ状態とする時間の長さに基づいて推定される環境温度に応じて定められ、
   前記水温指定手段によって指定可能な設定温度は、少なくとも２とおりであり、
   前記環境温度が基準環境温度以上であり、最低の設定温度と最高の設定温度の間に設けられた標準待機温度よりも高い設定温度を前記水温指定手段が指定している場合には、前記待機温度は前記標準待機温度に等しくされ、
   前記環境温度が前記基準環境温度以上であり、前記水温指定手段が前記標準待機温度未満の設定温度を指定している場合、および前記環境温度が前記基準環境温度未満である場合には、前記待機温度はその指定された設定温度に等しくされることを特徴とする温水洗浄装置。

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