JPS6411779B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、衛生洗浄装置における給水加熱器用
の温度制御回路に関する。

〔従来の技術〕

衛生洗浄装置において給水加熱器の貯湯槽から
吐水される温水の温度は、その温水が身体局部の
敏感な部位に直接触れるため、人が適温と感じる
所定の温度に保持することが要求されている。

一般的な温水の温度制御は、貯湯槽内の温度を
検出して吐水される温水の温度が一定になるよう
にするものである。しかし、貯湯槽内にある温水
の温度分布にはむらがある。たとえば、入水口付
近の温度は低く、出湯口付近の温度は設定温度に
なつている。この点、従来の温度制御は、貯湯槽
内の１箇所の温度のみを検知して行われるもので
あり、槽内に供給される水の温度、吐水量、槽内
の温度分布等に考慮が払われていなかつた。

そこで、本特許出願人は、次のような衛生洗浄
装置を開発した。

該衛生洗浄装置においては、貯湯槽の槽内に供
給された水が槽内に貯えられた温水を押上げ、貯
湯槽上部の出湯口から温水が吐出されるように、
入水口は槽内下部に配置されている。また、槽内
に供給された水を効率よく加熱するためにヒータ
も槽内下部に配置されている。そして、貯湯槽内
に二本の温度センサを設置している。このうち、
一方は貯湯槽下部の入水口付近に設けた第１の温
度センサであり、他方は貯湯槽上部の出湯口付近
に設けた第２の温度センサである。これら二本の
温度センサにより温度検知部を構成し、これによ
つて検知された温度に基づき温水の温度を温度制
御回路部により制御している。

ここで、第１の温度センサは、入水口から供給
される水温を検知し、その検出値を温度制御回路
部に送り、速やかに加熱部に通電することによ
り、給水に起因した槽内下部の水温低下を防いで
いる。また、該第１の温度センサは、吐水中にお
いても槽内の水温を常に所定の温度に保持するよ
うな働きをしている。他方、第２の温度センサ
は、槽内の略平均温度を検出して、槽内の水温を
所定の温度に保持する働きをしている。

このように設置した温度センサによる検出値に
基づき温水を制御することにより、長時間の連続
した洗浄に際しても常に設定された温度で吐水を
行うことが可能となる。また、槽内の温水の押上
げ効果及び貯湯槽に適当な容積を持たせることに
より、通常の使用時間内であれば、槽内の略平均
温度を検出する第２の温度センサのみで温度制御
回路を構成しても所定の温鳥を保持することがで
きる機能も兼ね備えている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

温度センサが故障した場合における水温の異常
上昇は、一般的には給水加熱部の機能をすべて停
止するフエールセーフ法により避けている。しか
し、このように給水加熱部の機能をすべて停止す
る方法では、実用面での効果が小さい。

そこで、仮に一方の温度センサが故障した場合
でも、通常の使用時間内に給水加熱部の機能を有
することができれば実用面での効果はより大きい
ものとなる。

すなわち本発明は、平常時は上記２個の温度セ
ンサを使用して温水の温度を制御し、長時間の連
続した洗浄に際して常に所定の温度の吐水が行わ
れるようにすることを前提とし、第１の温度セン
サの故障時に第２の温度センサの出力によつて従
来の温度制御動作を最低補償することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

この目的を達成するため、本発明は、貯湯槽下
部の入水口付近に第１の温度センサを配設し、貯
湯槽上部の出湯口付近に第２の温度センサを配設
し、且つ前記第１の温度センサによつて検出され
た貯湯槽への入水温度に応じた温度制御指令を前
記貯湯槽に設けた加熱部に与えるとともに前記第
２の温度センサによつて検出された貯湯槽内の略
平均温度に応じた温度制御指令を前記加熱部に与
える温度制御部を備えた衛生洗浄装置において、
前記第１の温度センサ及び第２の温度センサのオ
ープン状態の故障を検出する手段をそれぞれ設
け、第１の温度センサが故障したときは前記第２
の温度センサの出力によつて加熱部に対する温度
制御を行い、第２の温度センサが故障したときは
加熱部への通電を停止する手段を前記温度制御部
に設けたことを特徴とする。

これにより、入水口から供給される水温を検出
する第１の温度センサが故障した場合、槽内の略
平均温度を検出する第２の温度センサのみで所定
の温度を保持する機能が発現される。他方、第２
の温度センサが故障した場合には、第１の温度セ
ンサによつては略平均温度が検出できないことか
ら、温水の温度が設定温度を越える危険があるの
で、給水加熱器の機能を停止させる。その結果、
衛生洗浄装置としての実用面での効果が大幅に向
上する。

〔実施例〕

以下に、図面に示した実施例に基づき本発明の
特徴を具体的に説明する。

図は、本実施例の温度制御回路の一例を示す。

第１の温度センサ及び第２の温度センサとして
は、それぞれ負特性サーミスタ１及び負特性サー
ミスタ２１によつて構成されている。また、加熱
部としてはヒータ２７を用いている。

第１の温度センサとしての負特性サーミスタ１
の感熱部付近にある温水の温度変化は、負特性サ
ーミスタ１の抵抗値の変化に置き換えられる。こ
の抵抗値変化は、図における端子−間の直流
電圧を、負特性サーミスタ１の抵抗値と抵抗器２
及び制御温度設定用の可変抵抗器３の抵抗値の和
との抵抗比で分圧した電圧値として、電気信号に
変換される。これは、図の(イ)点電位である。この
電気信号は、第１の温度比較器である電圧比較用
IC６の−側入力端子及び第１の故障検出器であ
る電圧比較用IC９の＋側入力端子にそれぞれ入
力される。

電圧比較用IC６の＋側入力端子は、端子及
びの間に印加されている直流電圧を、抵抗器４
と抵抗器５との抵抗比により分圧して、(ロ)点電位
としている。そして、該(ロ)点電位を、電圧比較用
IC６の基準電位にしている。

抵抗器７は、電圧比較用IC６の出力端子がON
−OFFすることに応じて、基準電位である(ロ)点
電位を変化させ、電圧比較用IC６の動作にヒス
テリシスを持たせる作用をもつ。また、抵抗器８
は、電圧比較用IC６と電圧比較用IC９の出力端
子からの出力電位を安定にするための抵抗器であ
る。

第２の故障検出器として作用する電圧比較用
IC１２の−側入力端子及び第２の温度比較器と
して作用する電圧比較用IC１５の−側入力端子
には、第２の温度センサとして作用する負特性サ
ーミスタ２１の感熱部付近にある温水の温度変化
を負特性サーミスタ２１の抵抗値変化に置き換え
て電気信号に変換した信号が共通に入力される。
この負特性サーミスタ２１の電気信号としての電
位は、端子−間より印加される直流電圧を負
特性サーミスタ２１の抵抗値と抵抗器２２及び制
御温度設定用可変抵抗器２３の抵抗比で分圧して
与え、その電位を(チ)点電位としている。

電圧比較用IC９の−側入力端子及び電圧比較
用IC１２の＋側入力端子は、印加される電位を
それぞれの電圧比較用IC９，１２の基準電位と
する入力端子であり、共通に接続されている。そ
の電位は、端子及びの間に印加されている直
流電圧を、抵抗器１０と抵抗器１１との抵抗比で
分圧して与え、(ニ)点電位としている。

電圧比較用IC１５の＋側入力端子は、端子
及びの間に印加されている直流電圧を、抵抗器
１９と抵抗器２０との抵抗比により分圧して(ト)点
電位とし、電圧比較用IC１５の基準電圧として
いる。

抵抗器１６は、電圧比較用IC１５の出力端子
がON−OFFすることに応じて、基準電圧である
(ト)点電位を変化させ、電圧比較用IC１５の動作
にヒステリシスを持たせる作用をもつ。

また、抵抗器１３及び抵抗器１４は、電圧比較
用IC１２と電圧比較用IC１５の出力端子からの
出力電位をそれぞれ安定にさせる作用をもつ。

第１の論理回路を形成するためのNORゲート
IC１７及び第２の論理回路を形成するための
NORゲートIC１８は、それぞれ電圧比較用IC
６、電圧比較用IC９、電圧比較用IC１２及び電
圧比較用IC１５の各出力条件を論理で組合わせ
て決定するためのものである。NORゲートIC１
８の出力は、抵抗器２４を介してトランジスタ２
５のベースに出力される。

ソリツドステートリレー２６は、該ソリツドス
テートリレー２６の入力側に接続されているトラ
ンジスタ２５のON−OFF条件に応じて、出力の
加熱部であるヒータ２７をON−OFFさせる駆動
を行う。該ソリツドステートリレー２６の入力側
の一端は直流電源の端子に接続されており、そ
の入力側の他の一端はトランジスタ２５のコレク
タに接続されている。また、ソリツドステートリ
レー２６の出力側の一端は端子に接続されてお
り、その出力側の他の一端はヒータ２７を介して
端子に接続されている。これにより、ソリツド
ステートリレー２６に交流電圧が印加されてい
る。

次いで、NORゲートIC１７とNORゲートIC１
８に入力される(ハ)点電位、(ヘ)点電位、(リ)点電位及
び(ホ)点電位の条件に応じたNORゲートIC１７及
びNORゲートIC１８の出力並びにヒータ２７へ
の通電条件を説明する。まず、(ハ)点電位及び(ヘ)点
電位のいずれか一方又は両方が、ハイレベルのと
きは、NORゲートIC１７の出力がローレベルと
なり、NORゲートIC１８に入力される。NORゲ
ートIC１８は、(リ)点電位及び(ホ)点電位が共にロ
ーレベルのときに、その出力がハイレベルとな
り、抵抗器２４を通じてトランジスタ２５をON
させる。その結果、ソリツドステートリレー２６
が駆動され、ヒータ２７への通電が行われる。

(ハ)点電位及び(ヘ)点電位が共にローレベルになつ
たとき、NORゲートIC１７の出力電位である(リ)
点電位がハイレベルとなり、NORゲートIC１８
の出力はローレベルＬとなる。その結果、トラン
ジスタ２５がOFFされ、ソリツドステートリレ
ー２６もOFFとなる。これによつて、ヒータ２
７への通電が遮断される。

次に、この温度制御回路の動作について説明す
る。

入水口から供給される水温を検出する第１の温
度センサとしての負特性サーミスタ１の感熱部付
近の水温が低いと、負特性サーミスタ１の抵抗値
が大きくなり、(イ)点電位は(ロ)電位より低くなる。
その結果、電圧比較用IC６の出力である(ハ)点電
位がハイレベルとなり、ソリツドステートリレー
２６を介してヒータ２７への通電が行われる。こ
れと共に、負特性サーミスタ１の感熱部付近にあ
る温水の温度が高くなり、サーミスタの抵抗値が
小さくなることにより、(イ)点電位が(ロ)電位より高
くなり、(ハ)点電位はローレベルになる。

また、略平均温度を検出する第２の温度センサ
としての負特性サーミスタ２１の感熱部付近にあ
る温水の温度が低くなると、負特性サーミスタ２
１の抵抗値が大きくなる。そして、(チ)点電位は(ト)
点電位よりも低いので、電圧比較用IC１５の出
力(ヘ)点電位はハイレベルとなり、ソリツドステー
トリレー２６を介してヒータ２７への通電が行わ
れる。それにより、負特性サーミスタ２１の感熱
部付近にある温水の温度が高くなり、負特性サー
ミスタ２１の低抗値が小さくなる。その結果、(チ)
点電位が(ト)点電位よりも高くなり、(ヘ)点電位がロ
ーレベルとなる。

(ハ)点電位及び(ヘ)点電位のどちらか一方がハイレ
ベルのときに、ソリツドステートリレー２６を介
してヒータ２７に通電が行われ、両方ともローレ
ベルのときに通電が遮断される。

電圧比較用IC９及び電圧比較用IC１２は、そ
れぞれ負特性サーミスタ１及び負特性サーミスタ
２１のオープン故障検知用として用いられてる。
それぞれの電圧比較用IC９，１２の基準電位の
入力端子の(ニ)点電位は、電圧比較用IC６の基準
電位である(ロ)点電位及び電圧比較用IC１５の基
準電位である(ト)点電位よりも、かなり低い電位に
設定している。したがつて、平常時の温度制御に
おいては、(イ)点電位及び(チ)点電位よりも(ニ)点電位
は低いので、電圧比較用IC９の出力はハイレベ
ル、電圧比較用IC１２の出力はローレベルとな
つている。

サーミスタが正常なときは、(ハ)点電位及び(ヘ)点
電位のハレベルとローレベルの条件により、ヒー
タ２７がON−OFFされる。

第１の温度センサとしての負特性サーミスタ１
がオープン故障すると、負特性サーミスタ１の抵
抗値は無限大になり、(イ)点電位が(ニ)点電位より低
くなる。電圧比較用IC９は、(イ)点電位と(ニ)点電
位とを比較するものであるため、(イ)点電位が(ニ)点
電位よりも低くなると、この電圧比較用IC９の
出力電圧は、ハイレベルからローレベルに転じ
る。一方、電圧比較用IC６の出力と電圧比較用
IC９の出力は、互いに接続された「ワイヤード
OR」の論理回路を形成しているため、電圧比較
用IC６の出力と電圧比較用IC９の少なくとも一
方がローレベルになると、(ハ)点電位はローレベル
になる。このように、前記のように(イ)点電位が(ニ)
点電位よりも低くなり、電圧比較用IC９の出力
電圧がローレベルになると、他方の電圧比較用
IC６の出力がローレベルであつてもハイレベル
であつても、(ハ)点電位は、ローレベルになる。し
たがつてNORゲートIC１７の出力は(ヘ)点電位の
条件にだけ、すなわち第２の温度センサとしての
負特性サーミスタ２１の感熱部付近にある温水の
温度条件のみによる動作となる。

また、第２の温度センサとしての負特性サーミ
スタ２１がオープン故障すると、負特性サーミス
タ２１の抵抗値が無限大となり、(チ)点電位が(ニ)点
電位よりも低くなる。したがつて、電圧比較用
IC１２の出力(ホ)点電位がハイレベルとなり、(リ)
点電位に関係なくNORゲートIC１８の出力はロ
ーレベルとなり、トランジスタ２５はOFFされ
る。これに応じて、ソリツドステートリレー２６
もOFFとなり、ヒータ２７への通電が遮断され
る。

なお、上記の温度制御回路についての説明は、
図示の電気回路に基づくものであるが、同様な機
能は、マイクロコンピユータのソフトウエアで構
成することができることは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明は、以上のように構成された温度制御回
路であるので、平常時は２個の温度センサによつ
て温水を制御し、長時間の連続した洗浄に際して
常に所定の温度の吐水が行われる。また、万一第
１の温度センサが故障したときでも、第２の温度
センサで貯湯槽内の水温を略適温に制御する。他
方、第２の温度センサが故障したときには、安全
のために加熱部であるヒータをOFFさせるよう
になつている。したがつて、衛生洗浄装置として
の機能を大幅に向上させ、その実用上の効果が大
である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の衛生洗浄装置における給水加熱器
の温度制御回路図である。 １：負特性サーミスタ（第１の温度センサ）、
２１：負特性サーミスタ（第２の温度センサ）、
６：電圧比較用IC（第１の温度比較器）、１５：
電圧比較用IC（第２の温度比較器）、９：電圧比
較用IC（第１の故障検出器）、１２：電圧比較用
IC（第２の故障検出器）、１７：NORゲートIC
（第１の論理回路）、１８：NORゲートIC（第２の
論理回路）、２７：ヒータ（加熱部）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 貯湯槽下部の入水口付近に第１の温度センサ
   を配設し、貯湯槽上部の出湯口付近に第２の温度
   センサを配設し、且つ前記第１の温度センサによ
   つて検出された貯湯槽への入水温度に応じた温度
   制御指令を前記貯湯槽に設けた加熱部に与えると
   ともに前記第２の温度センサによつて検出された
   貯湯槽内の略平均温度に応じた温度制御指令を前
   記加熱部に与える温度制御部を備えた衛生洗浄装
   置において、 前記第１の温度センサ及び第２の温度センサの
   オープン状態の故障を検出する手段をそれぞれ設
   け、第１の温度センサが故障したときは前記第２
   の温度センサの出力によつて加熱部に対する温度
   制御を行い、第２の温度センサが故障したときは
   加熱部への通電を停止する手段を前記温度制御部
   に設けたことを特徴とする衛生洗浄装置の給水加
   熱器用温度制御回路。