JP7390902B2

JP7390902B2 - 便座装置及びプログラム

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Publication number: JP7390902B2
Application number: JP2020005494A
Authority: JP
Inventors: 俊彦小松; 賢太郎辻; 高志久田
Original assignee: Lixil Corp
Current assignee: Lixil Corp
Priority date: 2020-01-16
Filing date: 2020-01-16
Publication date: 2023-12-04
Anticipated expiration: 2040-01-16
Also published as: JP2021113418A

Description

本開示は、便座装置及びプログラムに関する。

便座装置は、使用者の洗浄対象部位を洗浄するようにシャワー装置が設けられている。便座装置には、洗浄後の洗浄対象部位を乾燥する乾燥装置が設けられている。乾燥装置は、送風機と熱源とを備え、熱源に送風して温風を生成する。乾燥装置は、温風を送風した後、停止操作等により熱源を停止した後も熱源に余熱が残っている。余熱が残っている場合、乾燥装置内部の温度が上昇し、温度ヒューズが機能しなくなる保持温度を超え、電力が遮断された状態となる虞がある。温度ヒューズが機能しなくなると、熱源への電力供給が遮断され、乾燥装置を稼働させる操作を行っても温風が送風されない虞がある。

特許文献１には、洗浄対象部位を乾燥する乾燥装置が記載されている。特許文献１に記載された乾燥装置は、送風機と、熱源と、制御装置とを備えている。この乾燥装置は、開始の操作に基づいて熱源と送風機とを稼働させて温風を送風させ、停止の操作に基づいて熱源を停止させると共に、熱源の停止から所定時間の間、送風機を稼働させた後、送風機を停止させるように制御装置が制御している。この乾燥装置によれば、稼働後の熱源の余熱を除去できる。

特開２０１０－０７１０７０号公報

特許文献１に記載された技術によれば、乾燥装置の停止操作の後の所定時間の間に送風機を稼働させるため、停止操作を行ったのにもかかわらず乾燥装置から余熱を除去するための温風が排出され続け、使用者に違和感を与える虞がある。

本開示は、使用者に違和感を与えずに乾燥装置の稼働後に熱源の余熱を除去できる便座装置及びプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示は、気体を送風するファンと、前記ファンにより送風された前記気体を加熱するヒータ部と、開始条件が成立した場合、前記ファンを第１モードに制御することと、前記ヒータ部をオン状態に制御して温風を生成することを実行し、停止条件が成立した場合、前記ヒータ部をオフ状態に制御することと、前記ファンを終了条件が成立するまでの間に少なくとも前記第１モードと異なる第２モードに制御することを実行する制御部と、を備え、前記ヒータ部は、前記ファンによって送られる空気の温度を検出する温度センサを有し、前記終了条件は、前記温度センサの検出する値が閾値以下となった場合に成立し、前記制御部は、前記終了条件が成立した場合、前記ファンをオフ状態に制御する、便座装置である。

便座装置が載置された便器本体を示す図である。便座装置の構成を示す斜視図である。乾燥装置の構成を示す平面図である。乾燥装置の構成を示すブロック図である。便座装置の処理におけるタイミングを示す図である。制御部５１において実行される処理の流れを示すフローチャートである。

図１に示されるように、便座装置１０は、便器本体１に載置されている。以下、便器本体１の便座に着座した使用者の前方である側を前側、その反対側を後側とし、前側と後側とを結ぶ方向を前後方向Ｘ１と呼ぶ。前後方向と直交する水平方向を左右方向Ｘ２とし、左右方向の右側および左側は、便座に着座し前側を向く使用者の右側および左側と同じ側と呼ぶ。前後方向、左右方向と直交する上下に向かった方向を上下方向Ｘ３と呼ぶ。

便器本体１は、下方に窪んだ空間が形成された便鉢２を備える。便器本体１の上面は便鉢２に連通する略円形の開口２Ａが形成されている。便器本体１の上面において、開口２Ａの後方には便座装置１０が載置されている。

便座装置１０は、各種装置を収容する本体部１１と、本体部１１に回転自在に取り付けられた便座１２と、便座１２上において本体部１１に回転自在に取り付けられた便蓋１３とを備える。

本体部１１は、使用者の洗浄対象部位を洗浄するシャワー装置（不図示）や後述の乾燥装置等の装置が収納されている。本体部１１の前側において便器本体１の上面に便座１２が取り付けられている。便座１２は、便器本体１の開口２Ａに連通する開口が形成された略円環状に形成されている。便座１２の後端は、ヒンジ構造が設けられており、本体部１１に取り付けられている。便座１２の上方には、便座１２を覆うように便蓋１３が設けられている。

便蓋１３は、後端にヒンジ構造が設けられており、本体部１１に取り付けられている。便座１２及び便蓋１３は、ヒンジ構造がモータ等により駆動され、便器本体１に対して開閉する。ヒンジ構造は、や操作部３０（図４参照）等からの操作信号に基づいて開閉される。便座１２及び便蓋１３は、本体部１１に取り付けられた人感センサ（不図示）等の検出信号に基づいて自動的に開閉する。

図２及び図３に示されるように、本体部１１に取り付けられた乾燥装置２０は、空気（気体）を送風するファン２１と、ファン２１に接続されたヒータ部２２と、ヒータ部２２に接続されたダクト２３と、ダクト２３に伸縮自在に収納されたノズル２４とを備える。乾燥装置２０は、使用者の洗浄対象部位を洗浄後に乾燥させるため、温風を生成する装置である。

ファン２１は、例えば、シロッコファンである。ファン２１は、モータ（不図示）により回転駆動される回転羽（不図示）と、回転羽を覆うファンシュラウド２１Ａとを備える。回転羽は、円板の周辺から回転軸方向に突出した多数のブレードを備える。ブレードは、円板の周方向に対して角度が付けられている。回転羽は、回転駆動されると遠心力により空気を径方向の外方に向かって排出するように形成されている。

ファンシュラウド２１Ａは、回転羽を覆う円筒状の周壁２１Ｂを備える。周壁２１Ｂの両端には、周壁２１Ｂの外周に沿って開口が形成された円環状の側板２１Ｃが形成されている。ファンシュラウド２１Ａの一部には開口（不図示）が形成されている。ファン２１において回転羽が回転すると、空気が回転羽の外方に向かって排出される。排出された空気は、ファンシュラウド２１Ａにより受け止められてファンシュラウド２１Ａに形成された開口から排出される。開口の下流側には、ヒータ部２２が接続されている。

ヒータ部２２は、ファン２１から流通された空気を熱源により流通して加熱し、温風を生成する。ヒータ部２２は、内部に電力により発熱する熱源を備える。熱源は、例えば、ニクロム線やセラミックヒーター等の発熱体が用いられる。ヒータ部２２は、熱源により生成された温風を下流側に流通させる。ヒータ部２２は、熱源を収容するハウジング２２Ａを備える。ハウジング２２Ａ内は、空気が流通する流路２２Ｂが形成されている。ヒータ部２２は、流路２２Ｂ内の温度を検出するセンサ２２Ｄが設けられている。センサ２２Ｄは、例えば、温度センサである。

ハウジング２２Ａは、流路の軸線（流線）方向が所定方向（例えば、上下方向Ｘ３）から見て前後方向Ｘ１に対して角度が付けられた斜め方向に配置されている。流路の上流側は、ファンシュラウド２１Ａの開口が接続されている。ファンシュラウド２１Ａとハウジング２２Ａは、装置のレイアウトの関係により、それぞれの流路の軸線方向に角度が付けられて配置されている。流路２２Ｂの途中には、熱源２２Ｃが配置されている。流路２２Ｂの下流側には、ダクト２３が接続されている。ヒータ部２２において、上流側から流入した空気は熱源２２Ｃにより加熱され、下流側において温風が生成されてダクト２３に排出される。

ダクト２３は、例えば、内部に温風を流通させる矩形断面の流路２３Ａが直線状にヒータ部２２から延出するように形成されている。ダクト２３は、流路２３Ａ（第１流路）の軸線（流線）方向が所定方向（例えば、上下方向Ｘ３）から見て前後方向Ｘ１に対して角度が付けられた斜め方向に配置されている。ダクト２３は、上下方向Ｘ３から見て流路２３Ａの軸線方向がヒータ部２２の流路の軸線方向と一致するように直線的に配置されている。

上下方向Ｘ３から見て、ダクト２３の流路２３Ａはファン２１の流路に比して長くなるように形成されている。送風方向と一致する直線状の流路２３Ａは、上流側のファン２１の流路に比して長くなるように形成されている。上記構成により、温風が直線的に流れる距離が長くなり、目標領域まで直線状に送風できる。

この配置関係により、温風が流通する際の抵抗を低減できる。ダクト２３は、左右方向Ｘ２からみて、流路２３Ａの軸線方向が前後方向Ｘ１に対して下向きに角度が付けられた斜め方向に配置されている。ダクト２３は、内部にノズル２４が伸縮自在に収納されている。

ノズル２４は、矩形断面の管状に形成されている。ノズル２４の内部には、矩形断面の流路２４Ｐ（第２流路）が形成されている。ノズル２４は、例えば、側板２４Ｃに設けられたラックギヤＧに噛合するピニオンギヤＴがモータＭ（図４参照）に回転駆動されることによりダクト２３内の流路２３Ａに略沿って移動する。ノズル２４は、短縮状態においてダクト２３内に収納されている。この時、ノズル２４は、便座装置１０の本体部１１の開口（不図示）か内側に配置される。

この開口は、本体部１１に設けられた開閉自在なシャッタＳにより塞がれる。シャッタＳは、本体部１１の上側に回転軸が設けられており、本体部１１に開閉自在に取り付けられている。シャッタＳは、バネ等の弾性部材により閉じる方向にバネ力が与えられている。ノズル２４は、短縮状態においてシャッタＳにより本体部１１内に隠蔽されている。シャッタＳは、シャワー装置のノズル（不図示）が伸縮することにより開閉する。シャッタＳが開いた後、ノズル２４が伸長する。ノズル２４は、伸長状態において本体部１１から前方に突出する。ノズル２４は、伸長状態において温風を排出する開口２４Ｈが形成された送風部として構成される。

ノズル２４は、伸長状態において流路２４Ｐの軸線Ｌがダクト２３の流路２３Ａの軸線方向と略一致するように配置されている。ノズル２４は、上下方向Ｘ３から見て伸長状態において軸線Ｌが前後方向Ｘ１に対して角度が付けられた斜め方向に配置されている。ノズル２４は、左右方向Ｘ２から見て伸長状態において軸線Ｌが前後方向Ｘ１に対して下向きに角度が付けられた斜め方向に配置されている。

ノズル２４の伸長状態において、ヒータ部２２の流路、ダクト２３の流路２３Ａとノズル２４の流路は、軸線を共有するように直線的に配置されている。これにより、流通時の抵抗を低減できる。ノズル２４の先端の端面２４Ａは、上下方向Ｘ３から見て略左右方向Ｘ２に沿った方向に形成されている。ノズル２４の先端には、温風を排出する開口２４Ｈが形成されている。温風は、ダクト２３の先端に形成された開口から排出される。ノズル２４が短縮した後、シャワー装置のノズルが短縮し、シャッタＳが閉じる。

図４に示されるように、便座装置１０は、便座装置１０に取り付けられた乾燥装置２０と、乾燥装置２０の稼働を操作する操作部３０と、電力を供給する電源部４０と、乾燥装置２０を制御する制御装置５０と、を備える。

操作部３０は、例えば、便座装置１０に設けられている。操作部３０は、便座装置１０に無線通信により制御信号を送信するリモートコントローラであってもよい。操作部３０は、使用者の操作を入力し、乾燥装置２０の開始条件及び停止条件を成立させる装置である。操作部３０は、使用者の操作を入力し、制御信号を出力する。

操作部３０は、例えば、乾燥装置２０の稼働を開始させる開始ボタン３１と、乾燥装置２０の稼働を停止させる停止ボタン３２とを備える。開始ボタン３１が操作されると、開始に関する制御信号が制御装置５０に出力される。停止ボタン３２が操作されると、停止に関する制御信号が制御装置５０に出力される。

電源部４０は、乾燥装置２０に電力を供給する。電源部４０は、例えば、スイッチング回路（不図示）等を備えた商用電源の交流を直流電源に変換する電力変換装置である。電源部４０は、商用電源から電力を供給され、電圧及び電流を調整して乾燥装置２０に供給する電力を生成する。電源部４０は、制御装置５０にも調整された電力を供給する。電源部４０は、制御装置５０により制御され、ファン２１、熱源２２Ｃへの電力供給をオン状態またはオフ状態に切替える。

制御装置５０は、乾燥装置２０の稼働を制御する制御部５１と、制御に関する情報が記憶された記憶部５２とを備える。

制御部５１は、操作部３０から出力された制御信号に基づいて乾燥装置２０を制御する。制御部５１は、例えば、開始ボタン３１の操作に基づいて操作部３０から開始に関する制御信号を取得すると、ピニオンギヤＴのモータＭを駆動してノズル２４を伸長させる。制御部５１は、ノズル２４を伸長した後、ファン２１及びヒータ部２２を第１モードに制御する。

制御部５１は、第１モードにおいて、電源部４０からファン２１及び熱源２２Ｃへ電力を供給するよう制御する。制御部５１は、電源部４０の電力変換におけるデューティー比を調整してファン２１に入力する電力を調整し、ファン２１を所定回転数に制御する。

制御部５１は、乾燥装置２０を稼働中に熱源２２Ｃの温度が所定以上とならないように制御する。制御部５１は、例えば、センサ２２Ｄの検出結果に基づいて、熱源２２Ｃを制御する。制御部５１は、例えば、乾燥装置２０を稼働中にセンサ２２Ｄの検出結果が予め設定された閾値温度以上である場合、熱源２２Ｃへの電力を停止する。

制御部５１は、乾燥装置２０を稼働中に熱源２２Ｃを停止後にセンサ２２Ｄの検出結果が閾値温度未満である場合、熱源２２Ｃを再稼働させる。センサ２２Ｄは、温度センサが用いられる他に、温度が設定値以上である場合、機械的に熱源２２Ｃへの電力の供給をオフ状態にし、温度が設定値未満である場合、機械的に熱源２２Ｃへの電力の供給をオン状態にするサーモスタットであってもよい。

制御部５１は、停止条件が成立すると、第１モードと異なる第２モードの制御を開始する。制御部５１は、第２モードにおいてヒータ部２２の余熱を除去する。制御部５１は、例えば、停止ボタン３２の操作に基づいて操作部３０から停止に関する制御信号を取得すると、ファン２１及びヒータ部２２を第２モードに制御する。制御部５１は、停止に関する制御信号を受信すると、ヒータ部２２の電源部４０からの熱源２２Ｃへの電力を停止する。

制御部５１は、電源部４０の電力変換におけるデューティー比を調整してファン２１の回転数を制御する。制御部５１は、ファン２１の回転数を第１モードにおいて使用される所定回転数に比して低い回転数に制御する。この第２モードにおける回転数は、例えば、使用者が余熱除去における温風を感じない風量に対応した回転数に設定されている。制御部５１は、例えば、電源部４０のスイッチング回路におけるデューティー比を調整してファン２１に供給する電力を調整し、ファン２１の回転数を制御する。

制御部５１は、制御部５１は、例えば、停止条件の成立後、所定時間経過後にファン２１を停止する。制御部５１は、停止条件の成立後、所定時間の間にモータＭを制御してノズル２４を短縮し、ダクト２３内に収納させてもよい。制御部５１は、所定時間の間にノズル２４がダクト２３に収納され、シャッタＳが閉じた場合、ファン２１の回転数を第２モードにおける回転数から第１モードにおける所定回転数に変更するように制御してもよい。

制御部５１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサがプログラム５３（ソフトウェア）を実行することで実現される。これらの各機能部のうち少なくとも一部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等のハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。

記憶部５２は、乾燥装置２０を制御するためのプログラム５３や制御に関する情報を記憶している。記憶部５２は、フラッシュメモリ等の記憶媒体により構成された記憶装置である。プログラム５３は、記憶部５２に格納されていてもよいし、フラッシュメモリなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることで記憶部５２にインストールされてもよい。プログラム５３は、ネットワークを通じて提供されるものであってもよい。

制御部５１において実行される乾燥装置２０を制御する処理について説明する。

図５及び図６に示されるように、制御部５１は、便座１２に設けられた着座センサの出力値が所定値となった場合、使用者が便座１２に着座したと判定する。

制御部５１は、開始条件が開始するか否かを判定する（ステップＳ１００）。制御部５１は、開始ボタン３１が操作され、開始条件が成立すると、シャワー装置のノズルを伸長させ、シャッタＳを開ける。シャワー装置の使用後でノズルが伸長状態であり、シャッタＳが開いている状態の場合はこの限りではない。制御部５１は、ノズル２４のモータＭを稼働させ、ノズル２４をダクト２３に対して伸長させる。ノズル２４は、伸長の開始によりシャッタＳを開けた後、外部に突出する。制御部５１は、ノズル２４が突出した後、ファン２１を第１モードの所定回転数に制御する（ステップＳ１０２）。制御部５１は、ファン２１を稼働させた所定時間（例えば０．５秒）後、ヒータ部２２をオン状態に稼働させ、温風を生成する（ステップＳ１０４）。

制御部５１は、停止条件が成立するか否かを判定する（ステップＳ１０８）。制御部５１は、停止ボタン３２が操作され、停止条件が成立すると、ヒータ部２２をオフ状態にして停止する（ステップＳ１０８）。この時、制御部５１は、ファン２１を第２モードの回転数に制御する（ステップＳ１１０）。制御部５１は、終了条件が成立するか否かを判定する（ステップＳ１１２）。制御部５１は、停止条件が成立した後、所定時間（例えば２．１秒）後、終了条件が成立したと判定し、ファン２１をオフ状態にして停止する（ステップＳ１１４）。

この時、制御部５１は、ダクト２３に対して伸長したノズル２４のモータＭを稼働させ、ノズル２４をダクト２３に対して短縮させる。制御部５１は、ノズル２４を短縮させる。短縮終了後、ノズル２４は、便座装置１０の内部に収納される。その後、制御部５１は、シャワー装置のノズルを短縮させ、シャッタＳを閉じる。上記処理により、乾燥装置２０の制御が終了する。

上述したように便座装置１０によれば、ヒータ部２２の停止条件が成立した後、余熱除去できる。便座装置１０によれば、停止条件が成立した後、ファン２１を第１モードの所定回転数に比して低い第２モードの回転数に制御するため、使用者に違和感を与えずに余熱除去できる。

本開示は上記の一実施形態に限定されるものではなく、適宜変更可能である。例えば、開始条件は、開始ボタンの操作に基づいていた。これに限らずシャワー装置の停止後に自動的に開始条件が成立するように構成されていてもよい。停止条件は、停止ボタンの操作に基づいていた。これに限らず開始条件の所定時間経過後等の条件に基づいて自動的に停止条件が成立するように構成されていてもよい。

終了条件は、停止条件の所定時間経過後を例示した。これに限らずヒータ部２２の温度センサの値が閾値以下となった場合に停止条件が成立するように構成されていてもよい。第１モード及び第２モードにおけるファン２１の回転数は必ずしも一定でなくてもよく、ヒータ部２２の温度に応じて変更してもよい。

ダクト及びノズルは、必ずしも別体で、伸縮自在でなくてもよい。ダクト及びノズルは、一体に形成されてもよく、伸縮しない構造でもよい。ダクトとノズルが一体の場合、ダクトは先端に開口が形成されたノズル（送風部）を備えるようにしてもよい。

１便器本体、２便鉢、２Ａ開口、１０便座装置、１１本体部、１２便座、１３便蓋、２０乾燥装置、２１ファン、２１Ａファンシュラウド、２１Ｂ周壁、２１Ｃ側板、２２ヒータ部、２２Ａハウジング、２２Ｂ流路、２２Ｃ熱源、２２Ｄセンサ、２３ダクト、２３Ａ流路、２４ノズル、２４Ｈ開口、２４Ｐ流路、３０操作部、３１開始ボタン、３２停止ボタン、４０電源部、５０制御装置、５１制御部、５２記憶部、５３プログラム、Ｇラックギヤ、Ｌ軸線、Ｍモータ、Ｓシャッタ、Ｔピニオンギヤ

Claims

気体を送風するファンと、
前記ファンにより送風された前記気体を加熱するヒータ部と、
開始条件が成立した場合、前記ファンを第１モードに制御することと、前記ヒータ部をオン状態に制御して温風を生成することを実行し、停止条件が成立した場合、前記ヒータ部をオフ状態に制御することと、前記ファンを終了条件が成立するまでの間に少なくとも前記第１モードと異なる第２モードに制御することを実行する制御部と、を備え、
前記ヒータ部は、前記ファンによって送られる空気の温度を検出する温度センサを有し、
前記終了条件は、前記温度センサの検出する値が閾値以下となった場合に成立し、
前記制御部は、前記終了条件が成立した場合、前記ファンをオフ状態に制御する、
便座装置。
前記制御部は、前記第１モードにおいて前記ファンを所定回転数に制御すると共に、前記第２モードにおいて前記ファンを前記所定回転数に比して低い回転数に制御する、請求項１に記載の便座装置。
前記制御部は、前記第２モードにおいて、前記第１モードに比して前記ファンを駆動するためのデューティー比を低下させる、
請求項２に記載の便座装置。
開始条件が成立した場合、気体を送風するファンを第１モードに制御し、
前記ファンにより送風された前記気体を加熱するヒータ部をオン状態に制御して温風を生成し、
停止条件が成立した場合、前記ヒータ部をオフ状態に制御し、
前記ファンを終了条件が成立するまでの間に少なくとも前記第１モードと異なる第２モードに制御し、
前記終了条件は、前記ファンによって送られる空気の温度が閾値以下となった場合に成立し、前記終了条件が成立した場合、前記ファンをオフ状態に制御する、便座装置における処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。