JP7009883B2 - Local cleaning equipment - Google Patents
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Description
本発明は、局部洗浄装置に関する。 The present invention relates to a local cleaning device.
局部洗浄装置の一形態として、特許文献1および特許文献2に示されているものが知られている。特許文献1および特許文献2の局部洗浄装置における洗浄水を加熱する方式は、いわゆる瞬間給湯式である。瞬間給湯式は、局部を洗浄する洗浄水がノズルから噴出されているときに洗浄水を加熱して、洗浄水の温度を、局部洗浄装置に給水された温度から局部を洗浄する目標温度にまで上昇させる方式である。
As one form of the local cleaning device, those shown in
洗浄水を加熱する方式が瞬間給湯式である場合、洗浄水を噴出させずに貯留して加熱する貯湯式と比べて、洗浄水に付与される熱量が大きくなるため、洗浄水を加熱する加熱ヒータの定格出力が大きくなる。しかし、家庭用の配線用遮断器が作動しないように、加熱ヒータの定格出力を制限する必要がある。このため、瞬間給湯式においては、貯湯式と比べて洗浄水の流量が制限される。一方で、瞬間給湯式において、洗浄水の流量を増加したいとの要望がある。 When the method of heating the washing water is the instantaneous hot water supply type, the amount of heat given to the washing water is larger than that of the hot water storage method in which the washing water is stored and heated without being ejected. The rated output of the heater increases. However, it is necessary to limit the rated output of the heater so that the household molded case circuit breaker does not operate. Therefore, in the instantaneous hot water supply type, the flow rate of the washing water is limited as compared with the hot water storage type. On the other hand, in the instantaneous hot water supply type, there is a desire to increase the flow rate of the washing water.
本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、瞬間給湯式の局部洗浄装置において、洗浄水の流量の増加を図ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to increase the flow rate of washing water in an instant hot water supply type local washing device.
上記の課題を解決するため、請求項1に係る局部洗浄装置は、給水源から導入した洗浄水を噴出することにより人体の局部を洗浄する局部洗浄装置であって、通電されることによって、給水源から導入した洗浄水を加熱する加熱ヒータと、加熱ヒータを流れる電流の値であるヒータ電流値を検出する電流センサと、加熱ヒータによって加熱された洗浄水を噴出するノズル装置と、ノズル装置から噴出される洗浄水の温度である噴出温度を検出する噴出温度センサと、ノズル装置を少なくとも制御する制御装置と、を備え、制御装置は、ノズル装置から噴出される洗浄水の目標温度を取得する目標温度取得部と、噴出温度センサによって検出された噴出温度を目標温度取得部によって取得された目標温度となるように、加熱ヒータに通電する通電量を算出する通電量算出部と、洗浄水が流通している場合に、通電量算出部によって算出された通電量にて、加熱ヒータに通電するように制御する通電制御部と、電流センサによって検出されたヒータ電流値が所定電流値以上である場合、通電量算出部によって算出された通電量を小さくする補正をする補正部と、を備え、補正部は、電流センサによって検出されたヒータ電流値と、所定電流値との比に基づいて算出された補正値を用いて、補正をする。
In order to solve the above problem, the local cleaning device according to
これによれば、電流センサによって検出されたヒータ電流値が所定電流値以上である場合、通電量算出部によって算出された加熱ヒータへの通電量が小さくなるように補正されるため、加熱ヒータに流れるヒータ電流値が小さくなる。よって、ヒータ電流値が比較的大きくなった場合においても、ヒータ電流値が抑制されるため、家庭用の配線用遮断器が作動することを抑制することができる。したがって、加熱ヒータの定格出力を比較的大きくするように設定して、洗浄水に対して単位時間に付与できる熱量を比較的大きくすることができるため、瞬間給湯式の局部洗浄装置において、洗浄水の流量の増加を図ることができる。 According to this, when the heater current value detected by the current sensor is equal to or higher than the predetermined current value, the amount of electricity supplied to the heater calculated by the energization amount calculation unit is corrected to be small. The flowing heater current value becomes smaller. Therefore, even when the heater current value becomes relatively large, the heater current value is suppressed, so that it is possible to suppress the operation of the molded case circuit breaker for home use. Therefore, the rated output of the heater can be set to be relatively large so that the amount of heat that can be applied to the cleaning water per unit time can be relatively large. It is possible to increase the flow rate of.
<第一実施形態>
以下、本発明の第一実施形態に係る局部洗浄装置について説明する。局部洗浄装置1は、給水源Wから導入した洗浄水を噴出することにより人体の局部を洗浄するものである。給水源Wは、例えば水道配管である。局部洗浄装置1は、図1に示すように、操作部10、洗浄機能部20、洗浄機能部20に回動可能に支持される便座(図示なし)および便蓋(図示なし)を備えている。
<First Embodiment>
Hereinafter, the local cleaning device according to the first embodiment of the present invention will be described. The
操作部10は、局部洗浄装置1を遠隔操作するもの(例えばリモコン)である。操作部10は、局部洗浄装置1を操作するための複数のスイッチを備えている。操作部10は、使用者によってスイッチを操作されることにより、洗浄機能部20に所定の制御信号を無線送信する。スイッチは、第一スイッチ11、第二スイッチ12、および、後述する異常がある場合に点滅する警告ランプ13を備えている。
The
第一スイッチ11は、ノズル装置25(後述する)から噴出される洗浄水の目標とする流量である目標流量を設定するためのスイッチである。第一スイッチ11が操作されることにより、予め設定された複数の目標流量から一つの目標流量が選択される。第一スイッチ11によって選択された目標流量は、制御信号として制御装置(後述する)に送信される。本第一実施形態において、複数の目標流量のうち最大の目標流量は、後述する給水温度(5℃)、目標温度(40℃)および加熱ヒータ23aの定格出力(1500W)を考慮して、570mL/分に設定されている。
The
第二スイッチ12は、ノズル装置25から噴出される洗浄水の目標とする温度である目標温度を設定するためのスイッチである。第二スイッチ12が操作されることにより、予め設定された複数の目標温度から一つの目標温度が選択される。第二スイッチ12によって選択された目標温度は、制御信号として制御装置に送信される。本第一実施形態において、複数の目標温度のうち最大の目標温度は、40℃に設定されている。
The
洗浄機能部20は、給水源Wから洗浄水を導入し、洗浄水を噴出するものである。洗浄機能部20は、給水源W(水道配管)からの水(上水)を洗浄水として人体の局部に向けて噴出する。洗浄機能部20は、第一の接続水路L1、給水装置21、洗浄水有無検出装置22、加熱装置23、ポンプ24、ノズル装置25、電流センサ26、および、洗浄機能部20を統括制御する制御装置27を備えている。
The
第一の接続水路L1は、給水装置21とノズル装置25とを接続し、洗浄水が流れる水路を構成するものである。第一の接続水路L1は、例えば管状のホースである。第一の接続水路L1には、給水装置21からノズル装置25に向けて、洗浄水有無検出装置22、加熱装置23およびポンプ24が配置されている。
The first connecting water channel L1 connects the
給水装置21は、給水源Wからの洗浄水を洗浄機能部20に導入するものである。給水装置21は、具体的には、給水源Wから分岐栓Wa、および、分岐栓Waと給水装置21とを接続する給水ホースHを介して、洗浄水を第一の接続水路L1に導出する。給水装置21は、止水電磁弁21aを含んで構成されている。
The
止水電磁弁21aは、開状態である場合に洗浄水の流れを許容し、閉状態である場合に洗浄水の流れを規制する電磁弁である。また、止水電磁弁21aは、通電されている場合に開状態となり、非通電である場合に閉状態となるノーマルクローズ型の電磁弁である。
The water
洗浄水有無検出装置22は、洗浄水の有無を検出するものである。洗浄水有無検出装置22は、給水温度センサ22aおよび流量スイッチ22bが設けられている。
The washing water presence /
給水温度センサ22aは、洗浄水有無検出装置22を流れる洗浄水の温度を検出するものである。給水温度センサ22aは、具体的には、給水源Wから導入した洗浄水の温度である給水温度を検出する。給水温度センサ22aによって検出された洗浄水の温度は、検出信号として制御装置27に送信される。
The water
流量スイッチ22bは、洗浄水の有無を検出するものである。流量スイッチ22bは、例えば羽根車式の流量スイッチ22bである。流量スイッチ22bは、洗浄水有無検出装置22を流れる洗浄水の流量が所定流量以上である場合、洗浄水が有ると検出する。所定流量は、加熱装置23において、後述する加熱ヒータ23aによる空焚きが発生しない流量に設定されている。流量スイッチ22bによって検出された洗浄水の有無は、検出信号として制御装置27に送信される。
The
加熱装置23は、洗浄水がノズル装置25から噴出されているときに、洗浄水の温度を、給水温度から目標温度とするように洗浄水を加熱するものである。すなわち、本第一実施形態において、洗浄水の加熱方式は、瞬間給湯式である。加熱装置23は、洗浄水が第一の接続水路L1を流通しているときに、洗浄水を加熱する。加熱装置23は、加熱ヒータ23aおよび噴出温度センサ23bを備えている。
The
加熱ヒータ23aは、通電されることによって、給水源Wから導入された洗浄水を加熱するものである。加熱ヒータ23aには、局部洗浄装置1に接続された系統電源(図示なし)の定格電圧が印加されている。系統電源の定格電圧は、100Vである。
The
加熱ヒータ23aは、本第一実施形態においてはセラミックヒータである。加熱ヒータ23aの定格出力は、1300W以上に設定されている。本第一実施形態において、加熱ヒータ23aの定格出力は、1500Wである。すなわち、加熱ヒータ23aの電気抵抗値は、6.67Ωに設定されている。
The
洗浄水が第一の接続水路L1を流れるときに、加熱ヒータ23aの外表面に洗浄水が直接接触する。加熱ヒータ23aは、制御装置27からの制御信号にしたがって、洗浄水を加熱する(詳細は後述する)。
When the washing water flows through the first connecting water channel L1, the washing water comes into direct contact with the outer surface of the
噴出温度センサ23bは、ノズル装置25から噴出される洗浄水の温度である噴出温度を検出するものである。噴出温度センサ23bは、具体的には、加熱ヒータ23aによって加熱された洗浄水の温度を検出する。噴出温度センサ23bによって検出された洗浄水の温度は、検出信号として制御装置27に送信される。
The
ポンプ24は、水路容積を変化させることにより、洗浄水を脈動させるものである。ポンプ24は、往復運動するピストン(図示なし)を含んで構成された容積式往復動ポンプ(例えばダイヤフラムポンプ)である。ポンプ24によって、ノズル装置25から噴出する洗浄水が脈動することにより、洗浄水の流量が比較的少ない場合においても、洗浄水が脈動しない場合に比べて、人体の局部を洗浄する水勢を強くすることができる。
The
ノズル装置25は、加熱ヒータ23aによって加熱された洗浄水を噴出するものである。ノズル装置25は、流路切替弁25a、第二の接続水路L2、第三の接続水路L3、排水路Ld、おしりノズル25bおよびビデノズル25cを備えている。
The
各接続水路L2,L3および排水路Ldは、洗浄水が流れる水路であり、例えば管状のホースである。第二の接続水路L2は、流路切替弁25aとおしりノズル25bとを接続する。第三の接続水路L3は、流路切替弁25aとビデノズル25cとを接続する。排水路Ldは、流路切替弁25aから例えば、局部洗浄装置1が取り付けられた腰掛式便器の便鉢部(図示なし)に洗浄水を排出する。
Each connecting water channel L2, L3 and drainage channel Ld is a water channel through which wash water flows, and is, for example, a tubular hose. The second connecting water channel L2 connects the flow
流路切替弁25aは、制御装置27からの制御信号にしたがって駆動部M(例えばステッピングモータ)が駆動して、第一の接続水路L1からの洗浄水を、第二の接続水路L2、第三の接続水路L3および排水路Ldのうちの一つに選択的に切り替えて導出するものである。流路切替弁25aは、例えば四方弁である。
The flow
また、流路切替弁25aは、制御装置27からの制御信号にしたがって駆動部Mが駆動して、水路の流路断面積を可変させることにより、洗浄水の流量を調整可能な流量制御弁としても機能する。
Further, the flow
おしりノズル25bは、第二の接続水路L2から供給された洗浄水を噴出して、おしり洗浄を行うものである。ビデノズル25cは、第三の接続水路L3から供給された洗浄水を噴出して、ビデ洗浄を行うものである。
The
電流センサ26は、加熱ヒータ23aを流れる電流の値であるヒータ電流値を検出するものである。電流センサ26は、制御装置27と加熱ヒータ23aとを接続し、加熱ヒータ23aに電力を供給する電力線Lpに電気的に直列に配置されている。電流センサ26によって検出されたヒータ電流値は、検出信号として制御装置27に送信される。
The
制御装置27は、ノズル装置25を少なくとも制御するものである。制御装置27は、図2に示すように、目標流量取得部27a、流量制御部27b、目標温度取得部27c、通電量算出部27d、通電制御部27e、電流値予測部27f、判定部27gおよび補正部27hを備えている。
The
目標流量取得部27aは、ノズル装置25から噴出される洗浄水の目標流量を取得するものである。目標流量取得部27aは、第一スイッチ11によって選択された目標流量を、洗浄水の目標流量として取得する。
The target flow
流量制御部27bは、洗浄水の流量を、目標流量取得部27aによって取得された目標流量となるようにノズル装置25を制御するものである。流量制御部27bは、具体的には、流路切替弁25aの水路の流路断面積を調整する制御指令値を流路切替弁25aの駆動部Mに出力する。
The flow
目標温度取得部27cは、ノズル装置25から噴出される洗浄水の目標温度を取得するものである。目標温度取得部27cは、第二スイッチ12によって選択された目標温度を、洗浄水の目標温度として取得する。
The target
通電量算出部27dは、噴出温度センサ23bによって検出された噴出温度を目標温度取得部27cによって取得された目標温度となるように、加熱ヒータ23aに通電する通電量を算出するものである。通電量算出部27dは、具体的には、噴出温度センサ23bによって検出された噴出温度と目標温度取得部27cによって取得された目標温度との差に基づいて、フィードバック制御の一つであるPID(Proportinal-Integral-Differential)制御を実行する。加熱ヒータ23aはPWM(Pulse Width Modulation)制御されているため、通電量は、デューティ比にて算出される。
The energization
通電制御部27eは、洗浄水が流通している場合に、通電量算出部27dによって算出された通電量にて、加熱ヒータ23aに通電するように制御するものである。通電制御部27eは、具体的には、流量スイッチ22bによって洗浄水が有ると検出されている場合に、通電量算出部27dによって算出された通電量を制御指令値として加熱ヒータ23aへ出力する。
The
電流値予測部27fは、目標温度取得部27cによって取得された目標温度、給水温度センサ22aによって検出された給水温度、および目標流量取得部27aによって取得された目標流量に基づいて、ヒータ電流値を予測するものである。電流値予測部27fは、具体的には、数式(1)に示す流れる流体に対する熱量計算式、および数式(2)を用いて、ヒータ電流値を予測(算出)する。
The current
(数1)
P1=ΔT×(0.278×c×ρ×Q)/α ・・・(1)
P1 = ΔT × (0.278 × c × ρ × Q) / α ・ ・ ・ (1)
数式(1)において、P1は熱量(W)であり、ΔTは流体の温度差(℃)であり、cは比熱(kJ/Kg・℃)であり、ρは密度(Kg/L)であり、Qは流量(L/時間)であり、αは、熱効率である。また、数式(2)において、Iはヒータ電流値(A)、P2は加熱ヒータ23aの出力値(W)、Rは加熱ヒータ23aの電気抵抗値(Ω)である。
In formula (1), P1 is the amount of heat (W), ΔT is the temperature difference (° C) of the fluid, c is the specific heat (kJ / Kg · ° C), and ρ is the density (Kg / L). , Q is the flow rate (L / hour), and α is the thermal efficiency. Further, in the mathematical formula (2), I is the heater current value (A), P2 is the output value (W) of the
ここで、目標流量が570mL/分、目標温度が40℃、および、給水温度が5℃である場合におけるヒータ電流値を予測(算出)する。この場合、数式(1)において、ΔT=40-5=35(℃)、c=4.18(kJ/Kg・℃)、ρ=1(Kg/L)、Q=570×60/1000(L/時間)、および、α=0.95であり、P1=1464.2(W)と算出される。 Here, the heater current value is predicted (calculated) when the target flow rate is 570 mL / min, the target temperature is 40 ° C, and the water supply temperature is 5 ° C. In this case, in the formula (1), ΔT = 40-5 = 35 (° C.), c = 4.18 (kJ / Kg · ° C.), ρ = 1 (Kg / L), Q = 570 × 60/1000 (° C.). L / hour) and α = 0.95, which is calculated as P1 = 1464.2 (W).
また、数式(2)において、加熱ヒータ23aの出力値であるP2は、熱量であるP1に相当する。よって、P2=P1=1464.2(W)である。また、上述したように、R=6.67(Ω)であるため、I=14.82(A)と算出される。すなわち、この場合、電流値予測部27fは、ヒータ電流値を14.82Aと予測する。
Further, in the mathematical formula (2), P2, which is the output value of the
判定部27gは、電流値予測部27fによって予測されたヒータ電流値である予測電流値と、電流センサ26によって検出されたヒータ電流値である検出電流値との差である電流値差が、所定電流値差以下であるか否かを判定するものである。電流値差は、具体的には、予測電流値と検出電流値との差の絶対値として算出される。
The
所定電流値差は、定格電圧や加熱ヒータ23aの電気抵抗値等の正常の範囲内のバラツキに基づいて設定されている。定格電圧や加熱ヒータ23aの電気抵抗値が正常の範囲内であり、かつ、洗浄機能部20に異常が無い場合、予測電流値と検出電流値との差が比較的小さいため、電流値差が所定電流値差以下となる。
The predetermined current value difference is set based on the variation within the normal range such as the rated voltage and the electric resistance value of the
一方、供給電圧や加熱ヒータ23aの電気抵抗値が正常の範囲から外れている場合や、例えば流量が比較的少なくなるような洗浄機能部20の異常がある場合、予測電流値と検出電流値との差が比較的大きいため、電流値差が所定電流値差より大きくなる。所定電流値差は、例えば2Aである。
On the other hand, if the supply voltage or the electric resistance value of the
補正部27hは、電流センサ26によって検出されたヒータ電流値(検出電流値)が所定電流値以上である場合、通電量算出部27dによって算出された通電量を小さくする補正をするものである。所定電流値は、系統電源と局部洗浄装置1との間に配置された家庭用の配線用遮断器(ブレーカ(安全ブレーカ):図示なし)の定格電流(例えば15A)以下に設定されている。本第一実施形態において所定電流値は、定格電流より小さい14.5Aに設定されている。
When the heater current value (detected current value) detected by the
また、補正部27hは、判定部27gによって電流値差が所定電流値差以下であると判定された場合であって検出電流値が所定電流値以上である場合、補正をする(詳細は後述する)。
Further, the
補正部27hは、電流センサ26によって検出されたヒータ電流値(検出電流値)と、所定電流値との比に基づいて算出された補正値を用いて、補正をする。補正部27hは、具体的には、数式(3)を用いて補正値を算出し、通電量算出部27dによって算出された通電量と、補正値とを乗算することにより、通電量を補正する。
The
補正値は、本第一実施形態において、数式(3)に示すように、検出電流値と所定電流値との比を二乗したものである。Xは、補正値であり、Isは、所定電流値であり、Ikは、検出電流値である。なお、上述した各数式および各定数は、制御装置27が有する記憶部(図示なし)に記憶されている。
The correction value is the square of the ratio of the detected current value to the predetermined current value as shown in the mathematical formula (3) in the first embodiment. X is a correction value, Is is a predetermined current value, and Ik is a detection current value. The above-mentioned mathematical formulas and constants are stored in a storage unit (not shown) of the
(数3)
X=(Is/Ik)2 ・・・(3)
(Number 3)
X = (Is / Ik) 2 ... (3)
次に、上述した局部洗浄装置1において、おしり洗浄が実行されたときの動作について説明する。局部洗浄装置1の待機状態(おしり洗浄およびビデ洗浄が行われていない状態)においては、制御装置27は、止水電磁弁21aを閉状態とする。また、制御装置27は、流路切替弁25aを第一の接続水路L1と排水路Ldとを接続するとともに、加熱ヒータ23aを非通電状態とする。
Next, in the above-mentioned
局部洗浄装置1が待機状態である場合に、おしり洗浄を行うためのスイッチ(図示なし)がオンされたとき、制御装置27は、おしり洗浄を行う。制御装置27は、具体的には、止水電磁弁21aを開状態にするとともに、ポンプ24を駆動させる。
When the
これにより、洗浄水が第一の接続水路L1を給水装置21からノズル装置25に向けて流れる。なお、このとき、加熱ヒータ23aが非通電状態であることにより、洗浄水が加熱されないため、噴出温度センサ23bは、給水温度を検出する。そして、流量スイッチ22bによって洗浄水が有ると検出された場合、制御装置27は、洗浄水の温度が第二スイッチ12によって選択された目標温度となるように、加熱ヒータ23aを通電する(目標温度取得部27c、通電量算出部27d、通電制御部27e)。
As a result, the washing water flows through the first connecting water channel L1 from the
そして、噴出温度センサ23bによって検出された温度が目標温度となった場合、制御装置27は、第一の接続水路L1と第二の接続水路L2とを接続するように流路切替弁25aを制御する。また、制御装置27は、洗浄水の流量が第一スイッチ11によって選択された目標流量となるように、流路切替弁25aを制御する(目標流量取得部27a、流量制御部27b)。これにより、洗浄水がおしりノズル25bから目標流量にて噴出する。おしり洗浄が行われている間、洗浄水の温度が目標温度となるように、洗浄水が加熱ヒータ23aによって加熱される。
Then, when the temperature detected by the
上述したおしり洗浄が行われている場合に、おしり洗浄を停止させるスイッチ(図示なし)がオンされた場合、制御装置27は、おしり洗浄を停止する。制御装置27は、具体的には、加熱ヒータ23aへの通電を停止するとともに、流路切替弁25aを第一の接続水路L1と排水路Ldとを接続するように制御する。さらに、制御装置27は、ポンプ24の駆動を停止させるとともに、止水電磁弁21aを閉状態にする。これにより、局部洗浄装置1が待機状態に戻る。
When the switch (not shown) for stopping the buttocks washing is turned on when the above-mentioned buttocks washing is performed, the
次に、上述した局部洗浄装置1において、通電量が補正される場合の動作について図3のフローチャートに沿って説明する。図3に示すフローチャートは、加熱ヒータ23aが通電されている場合に第一所定時間毎に実行される。第一所定時間は、家庭用の配線用遮断器の作動時間より短い時間(例えば1秒)に設定されている。
Next, in the above-mentioned
制御装置27は、ステップS102にて目標流量を取得し(目標流量取得部27a)、ステップS104にて目標温度を取得する(目標温度取得部27c)。さらに、制御装置27は、ステップS106にて給水温度を検出し、ステップS108にて噴出温度を検出する。そして、制御装置27は、ステップS110にて通電量を算出する(通電量算出部27d)。
The
ここで、目標温度が40℃であり、給水温度が5℃である場合において、定格電圧や加熱ヒータ23aの電気抵抗値等が正常の範囲内にてばらつくことにより、通電量が比較的大きくなる場合について説明する。目標温度と給水温度との差が一定である場合、通電量は、数式(1)、(4)、(5)を用いて算出することができる。
Here, when the target temperature is 40 ° C. and the water supply temperature is 5 ° C., the rated voltage, the electric resistance value of the
この場合、数式(1)において、ΔT=35(℃)であり、c=4.18(kJ/Kg・℃)であり、ρ=1(Kg/L)であり、α=0.95である。Q(流量)は、複数の目標流量のうちの最大の目標流量である570mL/分に対してバラツキを考慮して、Q=590×60/1000(L/時間)とする。この場合、P1=1515.6(W)となる。上述したように、このP1が、加熱ヒータ23aの出力値であるP2に相当する(P1=P2)。
In this case, in the formula (1), ΔT = 35 (° C.), c = 4.18 (kJ / Kg · ° C.), ρ = 1 (Kg / L), and α = 0.95. be. Q (flow rate) is set to Q = 590 × 60/1000 (L / hour) in consideration of variation with respect to the maximum target flow rate of 570 mL / min among a plurality of target flow rates. In this case, P1 = 1515.6 (W). As described above, this P1 corresponds to P2 which is the output value of the
通電量であるDは、数式(4)に示すように、通電量が100%である場合の加熱ヒータ23aの出力であるP3に対するP2の割合として算出することができる。また、P3は、数式(5)にて算出される。Eは加熱ヒータ23aに印加される電圧値であり、Rは加熱ヒータ23aの電気抵抗値である。
As shown in the equation (4), D, which is the amount of energization, can be calculated as the ratio of P2 to P3, which is the output of the
(数4)
D=(P2/P3)×100 ・・・(4)
(数5)
P3=E2/R ・・・(5)
(Number 4)
D = (P2 / P3) x 100 ... (4)
(Number 5)
P3 = E 2 / R ... (5)
定格電圧(100V)に対してバラツキを考慮してE=107(V)とし、加熱ヒータ23aの電気抵抗値(6.67Ω)に対してバラツキを考慮してR=6.13(Ω)とする。この場合、P3=1867.7(W)となり、D=81.1%となる。
Considering the variation with respect to the rated voltage (100V), E = 107 (V), and considering the variation with respect to the electric resistance value (6.67Ω) of the
さらに、制御装置27は、ステップS112にて予測電流値を算出する(電流値予測部27f)。この場合、上述した場合と同様に、予測電流値は、14.82Aとなる。
Further, the
続けて、制御装置27は、ステップS114にて、検出電流値を検出する。加熱ヒータ23aの出力値(P2)が1515.6Wであり、加熱ヒータ23aの電気抵抗値(R)が6.13Ωである場合、電流センサ26によって検出される検出電流値は、数式(2)を用いて算出可能であり、15.72(=√(P2/R)=√(1515.6/6.13))Aである。
Subsequently, the
そして、制御装置27は、ステップS116にて、電流値差が所定電流値差以下であるか否かを判定する。例えば、おしりノズル25bに異物が混入することにより、洗浄水の流量が比較的小さくなった場合、通電量ひいては検出電流値が比較的小さくなる。
Then, in step S116, the
これにより、予測電流値と検出電流値との差が比較的大きくなることにより、電流値差が所定電流値差より大きくなった場合、制御装置27は、ステップS116にて「YES」と判定する。この場合、制御装置27は、ステップS118にて警告ランプ13を点滅させ、プログラムを終了する。
As a result, when the difference between the predicted current value and the detected current value becomes relatively large and the current value difference becomes larger than the predetermined current value difference, the
一方、洗浄機能部20に異常が無く、上述したように定格電圧や加熱ヒータ23aの電気抵抗値のバラツキが正常の範囲内である場合、予測電流値と検出電流値との差が比較的小さくなる。さらに、上述したように、予測電流値が14.82A、検出電流値が15.72Aである場合、電流値差が0.90であり、所定電流値差(=2)より小さい。この場合、制御装置27は、ステップS116にて「NO」と判定し、ステップS120にて通電量補正制御を実行する。
On the other hand, when there is no abnormality in the
通電量補正制御が実行された場合、制御装置27は、図4に示すように、ステップS202にて、検出電流値が所定電流値以上であるか否かを判定する。例えば、複数の目標流量のうち最小の目標流量が選択された場合、加熱ヒータ23aの出力値ひいては検出電流値が比較的小さくなる。これにより、検出電流値が所定電流値より小さい場合、制御装置27は、ステップS202にて「NO」と判定し、通電量が補正されずに通電量補正制御が終了する。
When the energization amount correction control is executed, the
一方、上述したように、検出電流値が15.72Aである場合、検出電流値が所定電流値以上であるため、制御装置27は、ステップS202にて「YES」と判定し、プログラムをステップS204に進める。
On the other hand, as described above, when the detected current value is 15.72A, the detected current value is equal to or higher than the predetermined current value. Therefore, the
制御装置27は、ステップS204にて補正値を算出する(補正部27h)。上述したように、所定電流値が14.5Aであり、検出電流値が15.72Aである場合、補正値が0.85となる。さらに、制御装置27は、ステップS206にて通電量を補正する(補正部27h)。上述したように、通電量が81.1%である場合、通電量は、68.9(=81.1×0.85)%に補正される。そして、制御装置27は、プログラムをステップS202に戻す。
The
通電量が68.9%に補正されたことにより、加熱ヒータ23aの出力値が1515.5Wからから1286.8(=P3×D/100=1867.7×68.9/100)Wに低下する。また、この場合、検出電流値は、15.72Aから14.49(=√((P3/R)×(D/100))=√((1867.7/6.13)×(68.9/100)))Aとなり、所定電流値より小さくなる。このため、配線用遮断器が作動しない。なお、この場合、噴出温度は、およそ38℃にて推移する。
Since the amount of energization was corrected to 68.9%, the output value of the
このように、通電量が小さくなるように補正されて、加熱ヒータ23aの出力値が低下して、検出電流値が所定電流値より小さくなった場合、制御装置27は、ステップS202にて「NO」と判定し、通電量補正制御を終了する。通電量補正制御が終了した場合、図3に示すプログラムが終了する。
In this way, when the amount of energization is corrected to be small, the output value of the
次に、通電量が上述したように補正されない従来品について説明する。従来品においても、図5に示すように、定格電圧や加熱ヒータ23aの電気抵抗値のバラツキによって、定格出力に対して矢印にて示す範囲において、加熱ヒータの出力値が変動する。この変動に応じてヒータ電流値が大きくなった場合においても、配線用遮断器が作動しないように、加熱ヒータの定格出力が設定される。
Next, a conventional product in which the energization amount is not corrected as described above will be described. Even in the conventional product, as shown in FIG. 5, the output value of the heater fluctuates within the range indicated by the arrow with respect to the rated output due to the variation in the rated voltage and the electric resistance value of the
そして、加熱ヒータの定格出力によって、洗浄水に単位時間に付与される熱量が定まるため、目標流量は、加熱ヒータの定格出力に応じて設定される。本発明のように通電量が補正されない従来品の場合、例えば、目標温度が40℃に設定されたとき、給水温度(5℃)を考慮して、加熱ヒータの定格出力が1200Wに、最大の目標流量が450mL/分に設定される。 Then, since the amount of heat applied to the washing water per unit time is determined by the rated output of the heater, the target flow rate is set according to the rated output of the heater. In the case of the conventional product in which the energization amount is not corrected as in the present invention, for example, when the target temperature is set to 40 ° C, the rated output of the heater is 1200 W, which is the maximum in consideration of the water supply temperature (5 ° C). The target flow rate is set to 450 mL / min.
これに対して、通電量が上述したように小さくなるように補正される場合、定格電圧のバラツキ等によって加熱ヒータ23aの出力値が大きくなるように変動して、検出電流値が所定電流値以上となった場合においても、加熱ヒータ23aの出力値ひいては検出電流値が抑制される。このため、配線用遮断器が作動しない。したがって、通電量が上述したように小さくなるように補正される場合、図5に示す本発明品のように、従来品に比べて、加熱ヒータ23aの定格出力を増加させることができる。これにより、従来品の最大の目標流量(450mL/分)に比べて、本発明品の最大の目標流量を増加させることができる(上述したように、本第一実施形態の最大の目標流量は570mL/分)。
On the other hand, when the energization amount is corrected to be small as described above, the output value of the
本第一実施形態によれば、局部洗浄装置1は、給水源Wから導入した洗浄水を噴出することにより人体の局部を洗浄する。局部洗浄装置1は、通電されることによって、給水源Wから導入した洗浄水を加熱する加熱ヒータ23aと、加熱ヒータ23aを流れる電流の値であるヒータ電流値を検出する電流センサ26と、加熱ヒータ23aによって加熱された洗浄水を噴出するノズル装置25と、ノズル装置25から噴出される洗浄水の温度である噴出温度を検出する噴出温度センサ23bと、ノズル装置25を少なくとも制御する制御装置27と、を備えている。制御装置27は、ノズル装置25から噴出される洗浄水の目標温度を取得する目標温度取得部27cと、噴出温度センサ23bによって検出された噴出温度を目標温度取得部27cによって取得された目標温度となるように、加熱ヒータ23aに通電する通電量を算出する通電量算出部27dと、洗浄水が流通している場合に、通電量算出部27dによって算出された通電量にて、加熱ヒータ23aに通電するように制御する通電制御部27eと、電流センサ26によって検出されたヒータ電流値が所定電流値以上である場合、通電量算出部27dによって算出された通電量を小さくする補正をする補正部27hと、を備えている。
According to the first embodiment, the
これによれば、電流センサ26によって検出されたヒータ電流値が所定電流値以上である場合、通電量算出部27dによって算出された加熱ヒータ23aへの通電量が小さくなるように補正されるため、加熱ヒータ23aに流れるヒータ電流値が小さくなる。よって、ヒータ電流値が比較的大きくなった場合においても、ヒータ電流値が抑制されるため、家庭用の配線用遮断器が作動することを抑制することができる。したがって、加熱ヒータ23aの定格出力を比較的大きくするように設定して、洗浄水に対して単位時間に付与できる熱量を比較的大きくすることができるため、瞬間給湯式の局部洗浄装置1において、洗浄水の流量の増加を図ることができる。
According to this, when the heater current value detected by the
また、補正部27hは、電流センサ26によって検出されたヒータ電流値と、所定電流値との比に基づいて算出された補正値を用いて、補正をする。
これによれば、通電量が確実に小さくなるように補正されるため、ヒータ電流値が確実に抑制される。
Further, the
According to this, since the amount of energization is corrected so as to be surely small, the heater current value is surely suppressed.
また、局部洗浄装置1は、給水源Wから導入した洗浄水の温度である給水温度を検出する給水温度センサ22aをさらに備えている。制御装置27は、ノズル装置25から噴出される洗浄水の目標流量を取得する目標流量取得部27aと、目標温度取得部27cによって取得された目標温度、給水温度センサ22aによって検出された給水温度、および目標流量取得部27aによって取得された目標流量に基づいて、ヒータ電流値を予測する電流値予測部27fと、電流値予測部27fによって予測されたヒータ電流値である予測電流値と、電流センサ26によって検出されたヒータ電流値である検出電流値との差である電流値差が、所定電流値差以下であるか否かを判定する判定部27gと、をさらに備えている。補正部27hは、判定部27gによって電流値差が所定電流値差以下であると判定された場合であって検出電流値が所定電流値以上である場合、補正をする。
Further, the
これによれば、予測電流値と検出電流値との電流値差が所定電流値差より大きいである場合に、洗浄機能部20等に異常があると判定することができる。また、予測電流値と検出電流値との電流値差が所定電流値差以下であることにより、洗浄機能部20等に異常がないと判定された場合であってヒータ電流値が所定電流値以上である場合、通電量の補正を確実に行うことができる。
According to this, when the current value difference between the predicted current value and the detected current value is larger than the predetermined current value difference, it can be determined that the
また、所定電流値は、家庭用の配線用遮断器の定格電流以下に設定されている。
これによれば、家庭用の配線用遮断器の作動を確実に抑制することができる。
Further, the predetermined current value is set to be equal to or lower than the rated current of the molded case circuit breaker for home use.
According to this, the operation of the molded case circuit breaker for home use can be surely suppressed.
また、加熱ヒータ23aの定格出力は、1300W以上に設定されている。
これによれば、洗浄水の流量の増加を確実に行うことができる。
Further, the rated output of the
According to this, it is possible to surely increase the flow rate of the washing water.
<第二実施形態>
次に、本発明の第二実施形態に係る局部洗浄装置1について、主として上述した第一実施形態と異なる部分について説明する。
<Second embodiment>
Next, the
上述した第一実施形態の補正部27hは、検出電流値と所定電流値との比に基づいて算出された補正値を用いて補正をしているが、本第二実施形態の補正部127hは、所定通電量を用いて通電量を補正する。補正部127hは、具体的には、通電量算出部27dによって算出された通電量から所定通電量を減算する。
The
所定通電量は、所定温度差に相当する通電量に設定されている。所定温度差は、噴出温度が第二所定時間内に所定温度差だけ低下した場合においても、使用者が噴出温度の低下を感じにくい温度差(例えば0.5℃)に設定されている。第二所定時間は、第一所定時間より短い時間(例えば0.2秒)に設定されている。 The predetermined energization amount is set to the energization amount corresponding to the predetermined temperature difference. The predetermined temperature difference is set to a temperature difference (for example, 0.5 ° C.) at which the user does not easily feel the decrease in the ejection temperature even when the ejection temperature decreases by the predetermined temperature within the second predetermined time. The second predetermined time is set to a time shorter than the first predetermined time (for example, 0.2 seconds).
また、通電量補正制御が実行される場合、上述した第一実施形態においては図4に示すフローチャートが実行されるが、本第二実施形態においては図6に示すフローチャートが実行される。 Further, when the energization amount correction control is executed, the flowchart shown in FIG. 4 is executed in the first embodiment described above, but the flowchart shown in FIG. 6 is executed in the second embodiment.
制御装置27は、通電量補正制御が実行された場合、上述したステップS202と同様に、ステップS302にて、検出電流値が所定電流値以上であるか否かを判定する。制御装置27は、検出電流値が所定電流値以上である場合、ステップS302にて「YES」と判定し、プログラムをステップS304に進める。
When the energization amount correction control is executed, the
制御装置27は、ステップS304にて、所定通電量を用いて通電量を補正する(補正部127h)。続けて、制御装置27は、ステップS306にて、第二所定時間が経過したか否かを判定する。第二所定時間が経過していない場合、制御装置27は、ステップS306にて「NO」と判定し、ステップS306を繰り返し実行する。
In step S304, the
一方、第二所定時間が経過した場合、制御装置27は、ステップS306にて「YES」と判定し、プログラムをステップS302に戻す。このように、制御装置27は、検出電流値が所定電流値より小さくなるまで、ステップS302~S306を繰り返し実行する。
On the other hand, when the second predetermined time has elapsed, the
本第二実施形態によれば、補正部127hは、所定温度差に相当する通電量である所定通電量を用いて、補正をする。
これによれば、通電量が確実に小さくなるように補正されるため、ヒータ電流値が確実に抑制される。
According to the second embodiment, the correction unit 127h corrects using a predetermined energization amount which is an energization amount corresponding to a predetermined temperature difference.
According to this, since the amount of energization is corrected so as to be surely small, the heater current value is surely suppressed.
<変形例>
なお、上述した各実施形態において、局部洗浄装置の一例を示したが、本発明はこれに限定されず、他の構成を採用することもできる。例えば、補正部27h,127hは、判定部27gの判定結果に関わらず、検出電流値が所定電流値以上である場合、補正を行うようにしても良い。
<Modification example>
Although an example of the local cleaning device is shown in each of the above-described embodiments, the present invention is not limited to this, and other configurations may be adopted. For example, the
また、上述した第一実施形態において、補正値は、数式(3)に示すように、検出電流値と所定電流値との比を二乗したものであるが、これに代えて、数式(6)に示すように、検出電流値と所定電流値との比としても良い。 Further, in the first embodiment described above, the correction value is the square of the ratio of the detected current value to the predetermined current value as shown in the formula (3), but instead of this, the formula (6) As shown in, the ratio of the detected current value to the predetermined current value may be used.
(数6)
X=Is/Ik ・・・(6)
(Number 6)
X = Is / Ik ・ ・ ・ (6)
また、上述した各実施形態において、洗浄機能部20は、ポンプ24を備えているが、これに代えて、ポンプ24を備えないようにしても良い。
Further, in each of the above-described embodiments, the
また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、加熱ヒータ23aの定格出力、所定電流値、所定電流値差、各所定時間、所定温度差、所定通電量、所定電流値の値を変更するようにしても良い。
Further, within a range that does not deviate from the gist of the present invention, the rated output, predetermined current value, predetermined current value difference, each predetermined time, predetermined temperature difference, predetermined energization amount, and predetermined current value of the
1…局部洗浄装置、10…操作部、20…洗浄機能部、22a…給水温度センサ、23a…加熱ヒータ、23b…噴出温度センサ、25…ノズル装置、26…電流センサ、27…制御装置、27a…目標流量取得部、27b…流量制御部、27c…目標温度取得部、27d…通電量算出部、27e…通電制御部、27f…電流値予測部、27g…判定部、27h…補正部。 1 ... local cleaning device, 10 ... operation unit, 20 ... cleaning function unit, 22a ... water supply temperature sensor, 23a ... heater, 23b ... ejection temperature sensor, 25 ... nozzle device, 26 ... current sensor, 27 ... control device, 27a ... target flow rate acquisition unit, 27b ... flow rate control unit, 27c ... target temperature acquisition unit, 27d ... energization amount calculation unit, 27e ... energization control unit, 27f ... current value prediction unit, 27g ... determination unit, 27h ... correction unit.
Claims (3)
通電されることによって、前記給水源から導入した前記洗浄水を加熱する加熱ヒータと、
前記加熱ヒータを流れる電流の値であるヒータ電流値を検出する電流センサと、
前記加熱ヒータによって加熱された前記洗浄水を噴出するノズル装置と、
前記ノズル装置から噴出される前記洗浄水の温度である噴出温度を検出する噴出温度センサと、
前記ノズル装置を少なくとも制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記ノズル装置から噴出される前記洗浄水の目標温度を取得する目標温度取得部と、
前記噴出温度センサによって検出された前記噴出温度を前記目標温度取得部によって取得された前記目標温度となるように、前記加熱ヒータに通電する通電量を算出する通電量算出部と、
前記洗浄水が流通している場合に、前記通電量算出部によって算出された前記通電量にて、前記加熱ヒータに通電するように制御する通電制御部と、
前記電流センサによって検出された前記ヒータ電流値が所定電流値以上である場合、前記通電量算出部によって算出された前記通電量を小さくする補正をする補正部と、を備え、
前記補正部は、前記電流センサによって検出された前記ヒータ電流値と、前記所定電流値との比に基づいて算出された補正値を用いて、前記補正をする局部洗浄装置。 It is a local cleaning device that cleans the local part of the human body by ejecting the washing water introduced from the water supply source.
A heater that heats the washing water introduced from the water supply source by being energized, and
A current sensor that detects the heater current value, which is the value of the current flowing through the heater, and
A nozzle device that ejects the washing water heated by the heating heater, and
An ejection temperature sensor that detects the ejection temperature, which is the temperature of the washing water ejected from the nozzle device, and
A control device that at least controls the nozzle device is provided.
The control device is
A target temperature acquisition unit that acquires the target temperature of the washing water ejected from the nozzle device, and a target temperature acquisition unit.
An energization amount calculation unit that calculates the energization amount to energize the heater so that the ejection temperature detected by the ejection temperature sensor becomes the target temperature acquired by the target temperature acquisition unit.
When the washing water is in circulation, the energization control unit that controls the heating heater to be energized with the energization amount calculated by the energization amount calculation unit.
When the heater current value detected by the current sensor is equal to or higher than a predetermined current value, a correction unit for making a correction to reduce the energization amount calculated by the energization amount calculation unit is provided .
The correction unit is a local cleaning device that makes corrections using a correction value calculated based on a ratio between the heater current value detected by the current sensor and the predetermined current value .
通電されることによって、前記給水源から導入した前記洗浄水を加熱する加熱ヒータと、
前記加熱ヒータを流れる電流の値であるヒータ電流値を検出する電流センサと、
前記加熱ヒータによって加熱された前記洗浄水を噴出するノズル装置と、
前記ノズル装置から噴出される前記洗浄水の温度である噴出温度を検出する噴出温度センサと、
前記ノズル装置を少なくとも制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記ノズル装置から噴出される前記洗浄水の目標温度を取得する目標温度取得部と、
前記噴出温度センサによって検出された前記噴出温度を前記目標温度取得部によって取得された前記目標温度となるように、前記加熱ヒータに通電する通電量を算出する通電量算出部と、
前記洗浄水が流通している場合に、前記通電量算出部によって算出された前記通電量にて、前記加熱ヒータに通電するように制御する通電制御部と、
前記電流センサによって検出された前記ヒータ電流値が所定電流値以上である場合、前記通電量算出部によって算出された前記通電量を小さくする補正をする補正部と、を備え、
前記補正部は、所定温度差に相当する前記通電量である所定通電量を用いて、前記補正をする局部洗浄装置。 It is a local cleaning device that cleans the local part of the human body by ejecting the washing water introduced from the water supply source.
A heater that heats the washing water introduced from the water supply source by being energized, and
A current sensor that detects the heater current value, which is the value of the current flowing through the heater, and
A nozzle device that ejects the washing water heated by the heating heater, and
An ejection temperature sensor that detects the ejection temperature, which is the temperature of the washing water ejected from the nozzle device, and
A control device that at least controls the nozzle device is provided.
The control device is
A target temperature acquisition unit that acquires the target temperature of the washing water ejected from the nozzle device, and a target temperature acquisition unit.
An energization amount calculation unit that calculates the energization amount to energize the heater so that the ejection temperature detected by the ejection temperature sensor becomes the target temperature acquired by the target temperature acquisition unit.
When the washing water is in circulation, the energization control unit that controls the heating heater to be energized with the energization amount calculated by the energization amount calculation unit.
When the heater current value detected by the current sensor is equal to or higher than a predetermined current value, a correction unit for making a correction to reduce the energization amount calculated by the energization amount calculation unit is provided.
The correction unit is a local cleaning device that makes corrections using a predetermined energization amount, which is the energization amount corresponding to a predetermined temperature difference.
前記制御装置は、
前記ノズル装置から噴出される前記洗浄水の目標流量を取得する目標流量取得部と、
前記目標温度取得部によって取得された前記目標温度、前記給水温度センサによって検出された前記給水温度、および前記目標流量取得部によって取得された前記目標流量に基づいて、前記ヒータ電流値を予測する電流値予測部と、
前記電流値予測部によって予測された前記ヒータ電流値である予測電流値と、前記電流センサによって検出された前記ヒータ電流値である検出電流値との差である電流値差が、所定電流値差以下であるか否かを判定する判定部と、をさらに備え、
前記補正部は、前記判定部によって前記電流値差が前記所定電流値差以下であると判定された場合であって前記検出電流値が前記所定電流値以上である場合、前記補正をする請求項1又は請求項2に記載の局部洗浄装置。 Further equipped with a water supply temperature sensor for detecting the water supply temperature, which is the temperature of the washing water introduced from the water supply source, is provided.
The control device is
A target flow rate acquisition unit that acquires a target flow rate of the washing water ejected from the nozzle device, and a target flow rate acquisition unit.
A current that predicts the heater current value based on the target temperature acquired by the target temperature acquisition unit, the water supply temperature detected by the water supply temperature sensor, and the target flow rate acquired by the target flow rate acquisition unit. Value prediction unit and
The current value difference, which is the difference between the predicted current value, which is the heater current value predicted by the current value predicting unit, and the detected current value, which is the heater current value detected by the current sensor, is the predetermined current value difference. Further equipped with a determination unit for determining whether or not the following is true,
A claim for making the correction when the determination unit determines that the current value difference is equal to or less than the predetermined current value difference and the detected current value is equal to or greater than the predetermined current value. 1 or the local cleaning apparatus according to claim 2 .
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