KR101930720B1 - 위생 세정 장치 - Google Patents

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Abstract

(과제) 세정수의 온도를 상세하게 제어할 수 있고, 또한 소형의 위생 세정 장치를 제공한다.
(해결 수단) 제 1 히터와 상기 제 1 히터보다 높은 저항값의 제 2 히터를 갖고, 급수원으로부터 공급된 세정수를 상기 제 1 히터 및 상기 제 2 히터에 의해서만 가열하는 세정수 가열부와, 상기 세정수 가열부를 통해서 공급된 세정수를 분출하는 분출 노즐과, 상기 제 1 히터 및 상기 제 2 히터에 공급하는 전력을 제어하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 위생 세정 장치이다.

Description

위생 세정 장치{SANITARY WASHING DEVICE}
본 발명의 형태는 일반적으로 위생 세정 장치에 관한 것이다.
세정수를 분사함으로써 인체 국부의 세정을 행하는 위생 세정 장치가 알려져 있다. 위생 세정 장치는 세정수를 가열하는 세정수 가열부를 갖고, 인체 국부에 대하여 온수를 분사 가능하게 하고 있다.
이러한 위생 세정 장치에 있어서, 같은 저항값의 3개 이상의 히터를 세정수 가열부에 설치하고, 각 히터로의 통전을 개별적으로 제어하는 것이 행하여지고 있다(예를 들면, 특허문헌 1). 이것에 의해, 출력이 큰 1개의 히터를 설치할 경우와 비교하여 세정수의 온도를 보다 미세하게 제어할 수 있다.
그러나, 다수의 히터를 세정수 가열부에 설치하면, 히터수의 증가에 따라서 전선이나 통전을 제어하기 위한 스위치 등의 수도 증가하여 세정수 가열부의 대형화나 부품수의 증가에 따르는 비용상승 등을 초래해 버린다. 이 때문에, 위생 세정 장치에서는 대형화나 비용 증가를 억제하면서 세정수의 온도를 상세하게 제어할 수 있게 하는 것이 기대된다.
일본 특허공개 2015-69693호 공보
본 발명은 이러한 과제의 인식에 의거하여 이루어진 것이며, 세정수의 온도를 상세하게 제어할 수 있고, 또한 소형의 위생 세정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
제 1 발명은, 제 1 히터와 상기 제 1 히터보다 높은 저항값의 제 2 히터를 갖고, 급수원으로부터 공급된 세정수를 상기 제 1 히터 및 상기 제 2 히터만에 의해서 가열하는 세정수 가열부와, 상기 세정수 가열부를 통해서 공급된 세정수를 분출하는 분출 노즐과, 상기 제 1 히터 및 상기 제 2 히터에 공급하는 전력을 제어하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 위생 세정 장치이다.
이 위생 세정 장치에 의하면, 같은 저항값의 3개 이상의 히터를 설치할 경우와 마찬가지로 세정수의 온도를 상세하게 제어할 수 있음과 아울러, 같은 저항값의 3개 이상의 히터를 설치할 경우와 비교하여 세정수 가열부의 대형화나 비용 증가를 억제할 수 있다. 따라서, 세정수의 온도를 상세하게 제어할 수 있고, 또한 소형의 위생 세정 장치를 제공할 수 있다.
제 2 발명은 제 1 발명에 있어서, 상기 제어부는 상기 제 1 히터와 상기 제 2 히터 각각에, 통전과 비통전을 스위칭하는 제어를 실행하는 것을 특징으로 하는 위생 세정 장치이다.
이 위생 세정 장치에 의하면, 세정수의 온도를 보다 상세하게 제어할 수 있다.
제 3 발명은 제 1 또는 제 2 발명에 있어서, 상기 제어부는 상기 제 1 히터와 상기 제 2 히터를, 동시에 패턴 제어를 실행하는 것을 특징으로 하는 위생 세정 장치이다.
이 위생 세정 장치에 의하면, 세정수의 온도를 보다 상세하게 제어할 수 있다.
제 4 발명은 제 1∼제 3 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 제어부는 통전과 비통전을 스위칭함으로써 공급하는 총 전력을 제어하는 통전 제어를, 상기 제 1 히터 및 상기 제 2 히터의 각각에 대하여 동시에 실행하는 것을 특징으로 하는 위생 세정 장치이다.
이 위생 세정 장치에 의하면, 더욱 세정수의 온도를 상세하게 제어할 수 있다.
제 5 발명은 제 4 발명에 있어서, 상기 제어부는 필요로 하는 출력이 상기 제 2 히터의 정격 용량보다 크고, 상기 제 1 히터의 정격 용량 이하일 때에, 상기 제 1 히터 및 상기 제 2 히터의 각각에 대하여 동시에 상기 통전 제어를 실행하는 것을 특징으로 하는 위생 세정 장치이다.
이 위생 세정 장치에 의하면, 세정수의 온도를 상세하게 제어 가능하게 하면서 전원의 변동을 보다 적절하게 억제할 수 있다.
제 6 발명은 제 4 또는 제 5 발명에 있어서, 상기 제어부는 상기 제 1 히터 및 상기 제 2 히터의 통전, 비통전의 전력 변동의 주기가 상기 제 1 히터와 상기 제 2 히터의 전력 차분 이하의 전력 변동으로 되도록 상기 통전 제어를 실행하는 것을 특징으로 하는 위생 세정 장치이다.
이 위생 세정 장치에 의하면, 전원의 변동을 보다 억제할 수 있다. 조명 장치에 플리커링(flickering)이 발생해 버리는 것을 보다 억제할 수 있다.
제 7 발명은 제 1∼제 6 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 제 2 히터의 저항값은 상기 제 1 히터의 저항값의 2배 이상 2.5배 이하인 것을 특징으로 하는 위생 세정 장치이다.
이 위생 세정 장치에 의하면, 제 1 및 제 2의 2개의 히터만으로 세정수의 온도를 보다 상세하게 제어할 수 있다.
(발명의 효과)
본 발명의 형태에 의하면, 세정수의 온도를 상세하게 제어할 수 있고, 또한 소형의 위생 세정 장치가 제공된다.
도 1은 실시형태에 의한 위생 세정 장치의 요부 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 실시형태에 의한 위생 세정 장치의 일부를 나타내는 회로도이다.
도 3은 실시형태에 의한 위생 세정 장치의 제어부의 동작의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 4의 (a)∼(h)는 실시형태에 의한 위생 세정 장치의 제어부의 동작의 일례를 나타내는 그래프도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 각 도면 중, 같은 구성요소에는 동일한 부호를 붙여서 상세한 설명은 적당하게 생략한다.
도 1은 실시형태에 의한 위생 세정 장치의 요부 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 위생 세정 장치(100)는 세정수 가열부(440)와, 분출 노즐(473)과, 제어부(405)를 구비한다. 또한, 도 1에서는 위생 세정 장치(100)의 수로계의 요부 구성과 전기계의 요부 구성을 아울러 나타내고 있다.
세정수 가열부(440)는 제 1 히터(441)와 제 2 히터(442)를 갖는다. 제 2 히터(442)의 저항값은 제 1 히터(441)의 저항값보다 높다. 세정수 가열부(440)는 급수원(10)으로부터 공급된 세정수를 제 1 히터(441) 및 제 2 히터(442)에 의해서만 가열한다.
분출 노즐(473)은 선단부에 형성된 분출구(474)를 갖는다. 분출 노즐(473)은 세정수 가열부(440)를 통해서 공급된 세정수를 분출구(474)로부터 분출하여, 예를 들면 도시하지 않은 변기시트에 앉은 사용자의 인체(예를 들면 「엉덩이」 등)를 세정한다.
예를 들면, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 의한 위생 세정 장치(100)는 수도나 저수 탱크 등의 급수원(10)으로부터 공급된 물을 분출 노즐(473)의 분출구(474)로 안내하는 유로(20)를 갖는다. 유로(20)의 상류측에는 전자밸브(431)가 설치되어 있다. 전자밸브(431)는 개폐 가능한 전자밸브이며, 제어부(405)로부터의 지령에 의거하여 물의 공급을 제어한다. 즉, 전자밸브(431)는 급수원(10)으로부터 공급되는 물의 분출 노즐(473)로의 급수(給水)와 지수(止水)를 스위칭한다.
전자밸브(431)의 하류에는 세정수 가열부(440)가 설치되어 있다. 세정수 가열부(440)는 제 1 히터(441) 및 제 2 히터(442)에 의해 급수원(10)으로부터 공급된 물을 가열해서, 예를 들면 규정의 온도까지 승온시킨다. 세정수 가열부(440)는 급수원(10)으로부터 공급된 물을, 설정된 온도의 온수로 변환한다.
본 실시형태의 세정수 가열부(440)는 통 형상의 세라믹 히터 등을 사용한 순간 가열식(순간식)의 열교환기이다. 제 1 히터(441), 제 2 히터(442)는 세라믹 히터에 설치된 히터 패턴이다. 사용자는 조작부(500)를 조작함으로써 온수 온도를 설정할 수 있다.
세정수 가열부(440)의 하류에는 유량의 조정을 행하는 유량 스위칭 밸브(471)와, 분출 노즐(473)이나 노즐 세정실(478)로의 급수의 개폐나 급수처의 스위칭을 행하는 유로 스위칭 밸브(472)가 설치되어 있다. 유량 스위칭 밸브(471)는 분출 노즐(473)을 흐르는 물의 유량을 조정한다. 유로 스위칭 밸브(472)는 급수처(유로의 접속처)를 분출 노즐(473) 및 노즐 세정실(478) 중 어느 하나로 스위칭할 수 있다. 유량 스위칭 밸브(471) 및 유로 스위칭 밸브(472)는 1개의 유닛으로서 설치되어 있어도 된다.
유량 스위칭 밸브(471) 및 유로 스위칭 밸브(472)의 하류에는 분출 노즐(473)이 설치되어 있다. 분출 노즐(473)은 노즐 모터(476)로부터의 구동력을 받아서 변기의 볼 내에 진출하거나 케이싱의 내부로 후퇴할 수 있다. 즉, 노즐 모터(476)는 제어부(405)로부터의 지령에 의거하여 분출 노즐(473)을 진퇴시킬 수 있다.
노즐 세정실(478)은 그 내부에 설치된 도시하지 않은 토수부로부터 살균수 또는 물을 분사함으로써, 분출 노즐(473)의 외주 표면(동체)을 살균 또는 세정할 수 있다. 또는, 노즐 세정실(478)은 수납된 상태의 분출 노즐(473)의 분출구(474)의 부분을 살균 또는 세정할 수 있다.
제어부(405)는 전원회로(401)를 통해서 공급전원(30)으로부터 전력을 공급받고, 조작부(500) 등으로부터의 신호에 의거하여 전자밸브(431)나, 세정수 가열부(440)나, 유량 스위칭 밸브(471)나, 유로 스위칭 밸브(472)나, 노즐 모터(476)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(405)는 공급전원(30)으로부터 세정수 가열부(440)의 제 1 히터(441) 및 제 2 히터(442)에 공급하는 전력을 제어한다.
공급전원(30)은, 예를 들면 교류전원이다. 공급전원(30)은, 예를 들면 AC 100V(실효값)의 상용전원이다. 전원회로(401)는 공급전원(30)으로부터 공급된 교류전력을 직류전력으로 변환하고, 변환 후의 직류전력을 제어부(405)에 공급한다. 한편, 전원회로(401)는 세정수 가열부(440)의 제 1 히터(441) 및 제 2 히터(442)에는 교류전력을 공급한다.
도 2는 실시형태에 의한 위생 세정 장치의 일부를 나타내는 회로도이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 전원회로(401)는 한쌍의 입력단자(401a, 401b)와, 한쌍의 출력단자(401c, 401d)를 갖는다. 전원회로(401)는, 예를 들면 입력단자(401a, 401b)로부터 입력된 교류전력을 출력단자(401c, 401d)로부터 그대로 출력한다. 전원회로(401)는, 예를 들면 전압 변환 등을 행하고, 변환 후의 교류전력을 출력단자(401c, 401d)로부터 출력해도 좋다.
위생 세정 장치(100)는 제어기판(450)과, 온도 퓨즈(454)를 더 구비한다. 제어기판(450)은 제 1 스위칭 소자(451)와 제 2 스위칭 소자(452)를 갖는다. 제어기판(450) 및 온도 퓨즈(454)는 세정수 가열부(440)에 설치해도 좋고, 세정수 가열부(440)와는 별도로 설치해도 좋다.
제 1 스위칭 소자(451) 및 제 2 스위칭 소자(452)는, 예를 들면 한쌍의 주단자와 제어단자를 갖고, 제어단자에 입력되는 신호에 의해 한쌍의 주단자간에 흐르는 전류의 온·오프를 스위칭한다. 제 1 스위칭 소자(451) 및 제 2 스위칭 소자(452)에는, 예를 들면 트라이액(triac)이 사용된다. 제 1 스위칭 소자(451) 및 제 2 스위칭 소자(452)는, 예를 들면 전류의 온·오프를 제어할 수 있고, 또한 전류를 쌍방향으로 흘릴 수 있는 임의의 소자이면 된다. 제 1 스위칭 소자(451) 및 제 2 스위칭 소자(452)는, 예를 들면 기계식의 릴레이 등이어도 좋고, 복수의 반도체 스위치 등을 조합시켜서 구성해도 좋다.
제 1 히터(441) 및 제 2 히터(442)는, 예를 들면 한쌍의 단자간에 전류를 흘리는 것에 의해서 발열한다. 제 1 히터(441) 및 제 2 히터(442)는, 예를 들면 저항체이다.
세정수 가열부(440)의 정격 용량은 제 1 히터(441)의 정격 용량과 제 2 히터(442)의 정격 용량의 합으로 구해진다. 세정수 가열부(440)의 정격 용량은, 예를 들면 1200W이다. 이 경우, 제 2 히터(442)의 정격 용량은, 예를 들면 350W 이상 400W 이하이다. 제 1 히터(441)의 정격 용량은, 예를 들면 800W 이상 850W 이하이다. 이와 같이, 제 1 히터(441) 및 제 2 히터(442)의 정격 용량은 약 1:2로 설정된다. 제 2 히터(442)의 저항값은, 예를 들면 제 1 히터(441)의 저항값의 2배 이상 2.5배 이하로 설정된다. 이것에 의해, 예를 들면 제 1 스위칭 소자(451)의 내압의 증가를 억제할 수 있다. 예를 들면, 제 1 스위칭 소자(451)와 제 2 스위칭 소자(452)에 실질적으로 같은 소자를 사용할 수 있다.
온도 퓨즈(454)의 일단은 전원회로(401)의 출력단자(401c)에 접속되어 있다. 온도 퓨즈(454)의 타단은 제 1 히터(441)의 일단, 및 제 2 히터(442)의 일단에 접속되어 있다. 이와 같이, 제 1 히터(441) 및 제 2 히터(442)는 온도 퓨즈(454)를 통해서 전원회로(401)의 출력단자(401c)에 접속된다. 제 1 히터(441) 및 제 2 히터(442)는 전원회로(401)의 출력단자(401c)에 대하여 병렬로 접속된다.
온도 퓨즈(454)는 세정수 가열부(440)의 온도가 소정의 온도 이상으로 되었을 경우에, 전원회로(401)와 각 히터(441, 442) 사이의 경로를 개방하고, 각 히터(441, 442)로의 전력공급을 차단한다. 이것에 의해, 온도 퓨즈(454)는 세정수 가열부(440)가 소정의 온도 이상으로 발열하는 것을 억제한다. 온도 퓨즈(454)는, 예를 들면 세정수 가열부(440)의 빈 상태의 가열을 억제한다.
제 1 히터(441)의 타단은 제 1 스위칭 소자(451)의 한쪽의 주단자에 접속되어 있다. 제 2 히터(442)의 타단은 제 2 스위칭 소자(452)의 한쪽의 주단자에 접속되어 있다.
제 1 스위칭 소자(451)의 다른쪽의 주단자는 전원회로(401)의 출력단자(401d)에 접속되어 있다. 제 2 스위칭 소자(452)의 다른쪽의 주단자는 전원회로(401)의 출력단자(401d)에 접속되어 있다.
이것에 의해, 제 1 스위칭 소자(451)를 온 상태로 함으로써 제 1 히터(441)에 전류가 흘러 제 1 히터(441)가 발열한다. 마찬가지로, 제 2 스위칭 소자(452)를 온 상태로 함으로써 제 2 히터(442)에 전류가 흘러 제 2 히터(442)가 발열한다.
제 1 스위칭 소자(451) 및 제 2 스위칭 소자(452)의 각각의 제어단자는 제어부(405)에 접속되어 있다. 제어부(405)는 제 1 스위칭 소자(451) 및 제 2 스위칭 소자(452)의 온·오프를 제어한다. 제 1 스위칭 소자(451) 및 제 2 스위칭 소자(452)에 트라이액이 사용되어 있을 경우, 제어부(405)는 보다 상세하게는, 제 1 스위칭 소자(451) 및 제 2 스위칭 소자(452)의 온 타이밍을 제어한다. 제어부(405)는 제 1 스위칭 소자(451) 및 제 2 스위칭 소자(452)의 온·오프에 의해, 제 1 히터(441) 및 제 2 히터(442)로의 전력 공급을 개별적으로 제어한다.
도 3은 실시형태에 의한 위생 세정 장치의 제어부의 동작의 일례를 나타내는 설명도이다.
제어부(405)는 제 1 히터(441) 및 제 2 히터(442)에 대하여 통전과 비통전을 스위칭함으로써 공급하는 총 전력을 제어하는 통전 제어를 실행한다. 제어부(405)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 16반파를 1단위로 하는 패턴 제어 방식을 통전 제어로서 실행한다.
「패턴 제어 방식」이란 공급전원(30)의 정현파에 대한 반파(半波)를 1단위로 하고, 이 반파 단위로 제 1 히터(441) 및 제 2 히터(442)로의 통전과 비통전을 제어하고, 반파 단위를 복수 조합하여 총 전력을 제어하는 방식이다.
제어부(405)는 제 1 히터(441) 및 제 2 히터(442)로 통전하지 않을 경우에는 출력산수가 0/16의 통전 패턴을 선택한다. 제어부(405)는 제 1 히터(441) 및 제 2 히터(442)에 통전하여 총 전력을 증가시킬 경우에는, 출력산수(출력하는 반파의 수)가 1/16, 2/16, 3/16, ···, 16/16의 통전 패턴을 필요한 열량에 따라서 선택한다. 이것에 의해, 세정수 가열부(440)에 있어서 세정수의 온도를 상세하게 제어할 수 있다.
도 3에서는 빈틈없이 칠한 부분이 제 1 히터(441) 또는 제 2 히터(442)에 출력하는 반파를 나타내고 있다. 도 3에서는 출력산수가 2/16일 때, 및 3/16일 때에 있어서 출력하는 반파를 연속시키고 있지만, 출력하는 반파는 소정의 간격을 두고 배치해도 좋다.
또한, 패턴 제어 방식에 있어서 1단위로 하는 반파의 수는 16에 한정하지 않고, 임의의 수이어도 좋다. 또한, 제 1 히터(441) 및 제 2 히터(442)에 대하여 실행하는 통전 제어는 패턴 제어 방식에 한하지 않고, 예를 들면 위상 제어 방식 등이어도 좋다. 「위상 제어 방식」이란 필요한 열량에 따라서 도통각을 제어하는 방식이다.
또한, 제 1 히터(441)보다 저항값이 높은 제 2 히터(442)에 있어서 제 1 히터(441)에 패턴 제어, 제 2 히터(442)에 위상 제어를 실시해도 좋다. 위상 제어는 필요한 열량이 높은 도통각으로부터 열량이 낮은 도통각으로 제어하는 경우에는, 전원 변동이 커지기 때문에 전원 노이즈가 발생한다. 저항값에 차를 두고, 저항값이 높은 측만의 위상 제어는 전력용량이 작기 때문에 전원 변동이 작고, 전원 노이즈도 일어나기 어렵다.
도 4(a)∼도 4(h)는 실시형태에 의한 위생 세정 장치의 제어부의 동작의 일례를 나타내는 그래프도이다.
도 4(a)는 저출력대에 있어서의 제 2 히터(442)의 패턴 제어의 일례를 나타낸다.
도 4(b)는 저출력대에 있어서의 제 1 히터(441)의 패턴 제어의 일례를 나타낸다.
도 4(c)는 중출력대에 있어서의 제 2 히터(442)의 패턴 제어의 일례를 나타낸다.
도 4(d)는 중출력대에 있어서의 제 1 히터(441)의 패턴 제어의 일례를 나타낸다.
도 4(e)는 중출력대에 있어서의 제 1 히터(441) 및 제 2 히터(442)의 합계 출력의 일례를 나타낸다.
도 4(f)는 고출력대에 있어서의 제 2 히터(442)의 패턴 제어의 일례를 나타낸다.
도 4(g)는 고출력대에 있어서의 제 1 히터(441)의 패턴 제어의 일례를 나타낸다.
도 4(h)는 고출력대에 있어서의 제 1 히터(441) 및 제 2 히터(442)의 합계 출력의 일례를 나타낸다.
여기에서, 저출력대란, 예를 들면 필요로 하는 출력이 제 2 히터(442)의 정격 용량 이하인 범위이다. 중출력대란, 예를 들면 필요로 하는 출력이 제 2 히터(442)의 정격 용량보다 크고, 제 1 히터(441)의 정격 용량 이하의 범위이다. 고출력대란, 예를 들면 필요로 하는 출력이 제 1 히터(441)의 정격 용량보다 크고, 제 1 히터(441)의 정격 용량과 제 2 히터(442)의 정격 용량의 합계의 용량 이하의 범위이다. 저출력대는, 예를 들면 350W 이하의 범위이다. 중출력대는, 예를 들면 350W보다 크고 850W 이하의 범위이다. 고출력대는, 예를 들면 850W보다 크고 1200W 이하의 범위이다.
도 4(a) 및 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 제어부(405)는 저출력대에 있어서는 제 1 히터(441)를 풀 오프(0/16의 통전 패턴)로 설정하고, 제 2 히터(442)만에 대하여 패턴 제어를 실행한다. 이 경우, 제 1 히터(441)와 제 2 히터(442)의 합계의 출력(세정수 가열부(440)의 출력)은 제 2 히터(442)의 출력과 실질적으로 같다.
도 4(c)∼도 4(e)에 나타낸 바와 같이, 제어부(405)는 중출력대에 있어서는 제 1 히터(441) 및 제 2 히터(442)의 각각에 대하여 동시에 패턴 제어를 실행한다.
그리고, 도 4(f)∼도 4(h)에 나타낸 바와 같이, 제어부(405)는 고출력대에 있어서는 제 1 히터(441)를 풀 온(16/16의 통전 패턴)으로 설정하고, 제 2 히터(442)만에 대하여 패턴 제어를 실행한다. 이것에 의해, 저출력대로부터 고출력대까지의 범위에 있어서 세정수 가열부(440)의 출력을 상세하게 제어할 수 있다. 즉, 세정수의 온도를 상세하게 제어할 수 있다.
패턴 제어 방식의 통전 제어에는 사용 불가능한 출력산수가 있다. 사용 불가능한 출력산수에서는 통전과 비통전의 스위칭에 의해 전원의 변동이 비교적 커진다. 이 때문에, 사용 불가능한 출력산수로 패턴 제어를 행하면, 예를 들면 공급전원(30)에 위생 세정 장치(100)와 공통으로 접속된 조명 장치에 있어서 플리커링이 발생되어 버릴 가능성이 있다.
따라서, 제어부(405)는 미리 결정된 사용 가능한 출력산수를 이용하여 제 1 히터(441) 및 제 2 히터(442)의 패턴 제어를 행한다. 이것에 의해, 세정수의 온도를 상세하게 제어하면서 전원의 변동을 억제할 수 있다. 예를 들면, 조명 장치에 플리커링이 발생되어 버리는 것을 억제할 수 있다.
또한, 사용 불가능한 출력산수와 히터의 정격 용량의 사이에는 상관이 있고, 히터의 정격 용량이 커질수록 사용 불가능한 출력산수가 증가한다. 따라서, 위생 세정 장치(100)에서는 제 1 히터(441)의 저항값을 제 2 히터(442)의 저항값보다 낮게 한다. 이것에 의해, 2개의 히터(441, 442)로 온도 제어를 행할 경우에, 2개의 히터(441, 442)의 정격 용량을 동일하게 하는 경우보다 온도 제어의 분해능을 높일 수 있다.
예를 들면, 각 히터(441, 442)의 정격 용량을 600W로 했을 경우, 1반파당의 출력은 37.5W이다. 한편, 제 2 히터(442)의 정격 용량을 350W로 하고, 제 1 히터(441)의 정격 용량을 850W로 했을 경우, 제 2 히터(442)의 1반파당의 출력은 21.875W이다. 이와 같이, 2개의 히터(441, 442)의 정격 용량을 다르게 함으로써 온도 제어의 분해능을 높이고, 세정수의 온도를 보다 상세하게 제어할 수 있다.
예를 들면, 400W의 히터를 3개 설치했을 경우, 1개의 히터의 1반파당의 출력은 25W이다. 따라서, 제 2 히터(442)의 정격 용량을 350W로 했을 경우에는, 히터의 수를 2개만으로 했을 경우에 있어서도 3개 이상의 히터를 설치했을 경우와 동등 이상의 분해능을 얻을 수 있다.
또한, 위생 세정 장치(100)에서는 제 1 히터(441)의 저항값과 제 2 히터(442)의 저항값을 약 1:2로 설정한다. 이것에 의해, 제 1 히터(441)의 정격 용량이 과도하게 커져 버리는 것을 억제할 수 있다. 제 1 히터(441)에 있어서 사용 불가능한 출력산수가 증가하여 버리는 것을 억제할 수 있다. 제 1 히터(441)에서 사용 가능한 출력산수와 제 2 히터(442)에서 사용 가능한 출력산수를 밸런스시켜, 세정수의 온도 제어성을 보다 높일 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 제 1 스위칭 소자(451)의 내압의 증가를 억제하고, 제 1 스위칭 소자(451)와 제 2 스위칭 소자(452)에 실질적으로 같은 소자를 사용할 수 있다. 예를 들면, 제 2 스위칭 소자(452)의 대형화나 비용 증가 등을 억제할 수 있다.
또한, 제어부(405)는 중출력대에 있어서 제 1 히터(441) 및 제 2 히터(442)의 각각에 대하여 동시에 패턴 제어를 실행할 경우, 도 4(c)∼도 4(e)에 나타낸 바와 같이 제 2 히터(442)에 전력을 공급한 반파의 다음의 반파로 제 1 히터(441)에 전력을 공급한다. 즉, 제어부(405)는 제 1 히터(441) 및 제 2 히터(442)의 통전, 비통전의 전력 변동의 주기가 제 1 히터(441)와 제 2 히터(442)의 전력 차분 이하의 전력 변동이 되도록 통전 제어를 실행한다. 이 예에서는, 제 1 히터(441)에 전력을 공급했을 때의 전력 변동을, 350W로부터 850W로의 500W의 변동으로 억제할 수 있다. 이것에 의해, 제 1 히터(441)에 전력을 공급했을 때에 세정수 가열부(440)로 흐르는 제 1 히터(441)와 제 2 히터(442)의 전류의 변동 폭을 억제할 수 있다. 공급전원(30)의 전압 변동이나, 공급전원(30)에 접속된 조명 장치의 플리커링의 발생 등을 보다 억제할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의한 위생 세정 장치(100)에서는 히터의 수를 2개만으로 했을 경우에도 같은 저항값의 3개 이상의 히터를 설치할 경우 와 마찬가지로 세정수의 온도를 상세하게 제어할 수 있음과 아울러, 같은 저항값의 3개 이상의 히터를 설치할 경우와 비교하여 세정수 가열부(440)의 대형화나 비용 증가를 억제할 수 있다.
또한, 제어부(405)는 제 1 히터(441)와 제 2 히터(442) 각각에 통전과 비통전을 스위칭하는 제어를 실행한다. 이것에 의해, 세정수의 온도를 보다 상세하게 제어할 수 있다.
또한, 제어부(405)는 제 1 히터(441)와 제 2 히터(442)를 동시에 패턴 제어를 실행한다. 이것에 의해, 세정수의 온도를 보다 상세하게 제어할 수 있다.
또한, 히터의 통전·비통전을 스위칭하는 스위칭 소자의 수 등을 삭감할 수도 있다. 발열체인 스위칭 소자에는 금속제의 히트싱크 등의 방열체를 설치할 필요가 있다. 스위칭 소자를 삭감함으로써 이러한 방열체 등도 삭감할 수 있다. 이와 같이, 히터의 수를 2개만으로 하는 것은, 위생 세정 장치(100)의 소형화 및 비용 삭감에 크게 기여한다. 따라서, 세정수의 온도를 상세하게 제어할 수 있고, 또한 소형의 위생 세정 장치(100)를 제공할 수 있다.
또한, 위생 세정 장치(100)에서는 제 1 히터(441) 및 제 2 히터(442)의 각각에 대하여 동시에 통전 제어를 실행한다. 이것에 의해, 세정수의 온도를 보다 상세하게 제어할 수 있다. 또한, 제 1 히터(441)와 제 2 히터(442)의 통전시와 비통전시에 수반되는 전원의 변동을 억제할 수 있다. 예를 들면 제 2 히터(442)로의 통전에 따라서 조명 장치에 플리커링(flicker)이 생겨 버리는 것을 억제할 수 있다.
또한, 위생 세정 장치(100)에서는 중출력대일 때에 제 1 히터(441) 및 제 2 히터(442)의 각각에 대하여 동시에 통전 제어를 실행한다. 이것에 의해, 세정수의 온도를 상세하게 제어 가능하게 하면서, 전원의 변동을 보다 적절하게 억제할 수 있다.
또한, 제어부(405)는 제 1 히터(441) 및 제 2 히터(442)의 통전, 비통전의 전력 변동의 주기가 제 1 히터(441)와 제 2 히터(442)의 전력 차분 이하의 전력 변동이 되도록 통전 제어를 실행한다. 이것에 의해, 전원의 변동을 보다 억제할 수 있다. 조명 장치에 플리커링이 생겨 버리는 것을 보다 억제할 수 있다.
또한, 위생 세정 장치(100)에서는 제 2 히터(442)의 저항값을 제 1 히터(441)의 저항값의 2배 이상 2.5배 이하로 한다. 이것에 의해, 제 1 및 제 2의 2개의 히터(441, 442)만으로 세정수의 온도를 보다 상세하게 제어할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명했다. 그러나, 본 발명은 이들 기술에 한정되는 것은 아니다. 상술의 실시형태에 관해서 당업자가 적당하게 설계 변경을 더한 것도, 본 발명의 특징을 구비하고 있는 한 본 발명의 범위에 포함된다. 예를 들면, 위생 세정 장치(100) 등이 구비하는 각 요소의 형상, 치수, 재질, 배치 등은 예시한 것에 한정되는 것은 아니고 적당하게 변경할 수 있다.
또한, 상술한 각 실시형태가 구비하는 각 요소는 기술적으로 가능한 한에 있어서 조합시킬 수 있고, 이것들을 조합시킨 것도 본 발명의 특징을 포함하는 한 본 발명의 범위에 포함된다.
10 : 급수원 20 : 유로
30 : 공급전원 100 : 위생 세정 장치
401 : 전원회로 405 : 제어부
431 : 전자밸브 440 : 세정수 가열부
441 : 제 1 히터 442 : 제 2 히터
450 : 제어기판 451 : 제 1 스위칭 소자
452 : 제 2 스위칭 소자 454 : 온도 퓨즈
471 : 유량 스위칭 밸브 472 : 유로 스위칭 밸브,
473 : 분출 노즐 474 : 분출구
476 : 노즐 모터 478 : 노즐 세정실
500 : 조작부

Claims (7)

  1. 제 1 히터와 상기 제 1 히터보다 높은 저항값의 제 2 히터를 갖고, 급수원으로부터 공급된 세정수를 상기 제 1 히터 및 상기 제 2 히터에 의해서만 가열하는 세정수 가열부와,
    상기 세정수 가열부를 통해서 공급된 세정수를 분출하는 분출 노즐과,
    상기 제 1 히터 및 상기 제 2 히터에 공급하는 전력을 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는 공급 전원의 정현파에 대한 반파(半波)를 1단위로 하고, 이 반파 단위로 상기 제 1 히터와 상기 제 2 히터 각각에 통전과 비통전을 스위칭하고 반파 단위를 복수 조합하여 총 전력을 제어하는 패턴 제어 방식으로 통전 제어를 실행하는 것을 특징으로 하는 위생 세정 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 통전과 비통전을 스위칭함으로써 공급되는 총 전력을 제어하는 통전 제어를, 상기 제 1 히터 및 상기 제 2 히터의 각각에 대하여 동시에 실행하는 것을 특징으로 하는 위생 세정 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는 필요로 하는 출력이 상기 제 2 히터의 정격 용량보다 크고, 상기 제 1 히터의 정격 용량 이하일 때에, 상기 제 1 히터 및 상기 제 2 히터의 각각에 대하여 동시에 상기 통전 제어를 실행하는 것을 특징으로 하는 위생 세정 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 1 히터 및 상기 제 2 히터의 통전, 비통전의 전력 변동의 주기가 상기 제 1 히터와 상기 제 2 히터의 전력 차분 이하의 전력 변동이 되도록 상기 통전 제어를 실행하는 것을 특징으로 하는 위생 세정 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 히터의 저항값은 상기 제 1 히터의 저항값의 2배 이상 2.5배 이하인 것을 특징으로 하는 위생 세정 장치.
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KR101201152B1 (ko) * 2009-09-11 2012-11-13 웅진코웨이주식회사 온수공급장치 및 온수공급방법

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