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JP7755239B2 - トイレ装置 - Google Patents
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JP7755239B2 - トイレ装置 - Google Patents

トイレ装置

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Description

本発明の態様は、一般的に、トイレ装置に関する。
従来、トイレ装置には、瞬間式の熱交換器が設けられる場合がある。トイレ装置は、熱交換器によって温めた洗浄水を、おしりなどの人体局部に向けて吐出する温水洗浄動作を行う。熱交換器内部に水又は水流がない状態において熱交換器が駆動すると、過度な加熱が生じる恐れがある。
例えば、熱交換器内を流れる水の流路を開閉する開閉弁を開いていても、不具合により熱交換器に水が流入しないことがある。熱交換器に水が流入していない状態で、熱交換器を駆動すると空焚きが生じることがある。
特開2003-253735号公報
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、熱交換器を適切に駆動できるトイレ装置を提供することを目的とする。
第1の発明は、瞬間式の熱交換器と、前記熱交換器に流れる水の流路を開閉する開閉弁と、前記熱交換器の下流に設けられた温度センサと、前記温度センサにより検出した検出温度を取得し、前記熱交換器を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記開閉弁を開いた状態において前記熱交換器を駆動して前記熱交換器の駆動中の前記検出温度の変化量を算出し、前記熱交換器の駆動を開始したときから第1時間の間に前記変化量が第1値以上とならない場合、前記熱交換器の駆動を停止して前記熱交換器の駆動の停止中の前記検出温度の下降量を算出し、前記熱交換器の駆動を停止したときから第2時間以内に前記下降量が第2値以上となった場合に、前記熱交換器の駆動が可能と判定する、判定制御を実施することを特徴とするトイレ装置である。
このトイレ装置によれば、熱交換器の下流に設けた温度センサの検出温度に基づくことで、熱交換器をより適切に駆動することができる。例えば、熱交換器内に水又は水流がある場合に、熱交換器の駆動が可能と判定することができる。熱交換器の駆動の停止中の検出温度の下降量を算出することにより、例えば熱交換器へ流入する水の温度が低下している場合には、熱交換器の駆動が可能と判定することができる。
第2の発明は、第1の発明において、前記第2値は、前記第1値以下であることを特徴とするトイレ装置である。
このトイレ装置によれば、第2値が第1値以下であることにより、熱交換器へ流入する水の温度が低下していることが検知しやすくなる。
第3の発明は、第1の発明において、便座と、使用者の前記便座への着座を検知する着座検知センサと、前記熱交換器から流出した水を吐出するノズルと、
をさらに備え、前記制御部は、前記着座検知センサによる使用者の着座を検知した場合に、前記判定制御を開始し、前記ノズルと前記熱交換器とを通水可能とすることを特徴とするトイレ装置である。
このトイレ装置によれば、判定制御中に熱交換器内に水流がある場合、使用者が着座した際に、判定制御と捨水とが並行して実施できる。これにより、例えば、温水洗浄動作において、すぐにノズルから吐水を行うことができ、使い勝手をより向上させることができる。
第4の発明は、第1の発明において、前記熱交換器から流出した水を吐出するノズルをさらに備え、前記判定制御において前記熱交換器の駆動を停止したときから前記第2時間の間に前記下降量が前記第2値以上とならなかった場合、前記制御部は、前記ノズルに水を吐出させる指示を受けると、前記ノズルを駆動させることを特徴とするトイレ装置である。
このトイレ装置によれば、ノズルを駆動させることで、使用者に水の供給に問題が生じていることを知らせることができる。
第5の発明は、第1の発明において、前記熱交換器から流出した水を吐出するノズルをさらに備え、前記制御部は、前記熱交換器を第1出力で駆動して前記熱交換器によって温められた水を、使用者の局部に向けてノズルに吐出させる温水洗浄制御を実施可能であり、前記判定制御において、前記制御部は、前記第1出力よりも小さい第2出力で前記熱交換器を駆動することを特徴とするトイレ装置である。
このトイレ装置によれば、判定制御における熱交換器の出力を小さくすることで、熱交換器内に水がなかったとしても、判定制御において空焚きにより熱交換器に生じるダメージを抑制することができる。
本発明の態様によれば、熱交換器を適切に駆動できるトイレ装置が提供される。
図1は、実施形態にかかるトイレ装置及び衛生洗浄装置を表す斜視図である。 図2は、実施形態に係る衛生洗浄装置の要部構成を表すブロック図である。 図3は、実施形態に係るトイレ装置の動作を例示するフローチャートである。 図4(a)は、判定制御における熱交換器の出力を例示するグラフ図であり、図4(b)~図4(e)は、判定制御における温度センサの検出温度を例示するグラフ図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図1は、実施形態にかかるトイレ装置及び衛生洗浄装置を表す斜視図である。
図1に表したように、トイレ装置2は、洋式腰掛便器4(以下説明の便宜上、単に「便器」と称する)と、衛生洗浄装置10と、を備える。衛生洗浄装置10は、便器4の上に取り付けられる。衛生洗浄装置10は、便器4に対して一体的に取り付けてもよいし、便器4に対して着脱可能に取り付けてもよい。
衛生洗浄装置10は、本体部12と、便座14と、便蓋16と、を有する。便蓋16は、衛生洗浄装置10に必要に応じて設けられ、省略可能である。便座14と便蓋16とは、本体部12に対して回転可能に軸支されている。
便器4は、ボウル部4aを有する。ボウル部4aは、下方に凹む凹状である。便器4は、ボウル部4aにおいて使用者の尿や便などの排泄物を受ける。
衛生洗浄装置10の本体部12は、便器4のボウル部4aよりも後方の部分の上に取り付けられる。本体部12は、ケーシング20を有する。便座14及び便蓋16は、ケーシング20において回転可能に軸支されている。
図2は、実施形態に係る衛生洗浄装置の要部構成を表すブロック図である。
図2に表したように、衛生洗浄装置10は、洗浄水供給部30と、着座検知センサ31と、人体検知センサ32と、ノズル34と、制御部42と、を有する。
着座検知センサ31は、使用者が便座14に着座する直前において便座14の上方に存在する人体や、便座14に着座した使用者を検知することができる。着座検知センサ31は、便座14に着座した使用者だけではなく、便座14の上方に存在する使用者を検知してもよい。このような着座検知センサ31としては、例えば、赤外線投受光式の測距センサを用いることができる。着座検知センサ31は、使用者が着座した際の荷重によってON/OFFが行われるスイッチであってもよい。着座検知センサ31は、使用者の着座の検知に応答して、着座の検知を表す信号を制御部42に出力する。
人体検知センサ32は、例えば赤外線信号を利用した焦電センサであり、トイレ装置2が設置された室内(トイレルーム)に入室した入室者を検知する。人体検知センサ32は、制御部42に接続されている。人体検知センサ32は、検知結果を制御部42に入力する。人体検知センサ32は、例えばドップラーセンサなどのマイクロ波センサであってもよい。人体検知センサ32は、トイレルームに入室する前の使用者を検知可能でもよい。
洗浄水供給部30は、例えば、開閉弁50と、熱交換器51と、温度センサ52と、を含む。洗浄水供給部30は、さらにバキュームブレーカ(VB)53と、流調・流路切替弁55(流路切替部)と、を含んでもよい。
開閉弁50は、例えば、開閉可能な電磁バルブである。開閉弁50は、給水源から供給される洗浄水の給水と止水とを切り替える。開閉弁50は、熱交換器51に流れる水の流路21を開閉し、熱交換器51への水の供給を制御する給水弁である。すなわち、開閉弁50が開くことで、熱交換器51に流れる水の流路21が開き、熱交換器51へ水が供給される。開閉弁50が閉じることで、流路21が閉じ、熱交換器51への水の供給が停止する。
開閉弁50が開状態から閉状態となった後には、熱交換器51や、流路21の熱交換器51よりも下流の部分に水が残っている場合がある。開閉弁50が閉状態となった場合、開閉弁50の下流に残った水を排出する水抜きが行われてもよい。すなわち、開閉弁50が閉じているときには、熱交換器51内や、熱交換器51の下流の流路内に水がある場合と、水が無い場合とがあってもよい。
例えば、熱交換器51は、開閉弁50の下流に設けられる。熱交換器51は、例えばセラミックヒータなどを用いた瞬間加熱式(瞬間式)の熱交換器である。瞬間式の熱交換器は、内部に水を流しながら加熱することによって温水を生成する。瞬間式の熱交換器においては、発熱体(ヒータ)が発熱することで、発熱体の周りの流路に流れる水が加熱される。熱交換器51は、ヒータにより、給水源から供給された洗浄水を加熱して例えば規定の温度まで昇温させる。熱交換器51は、給水源から供給された洗浄水を、設定された温度の温水に変換する。以下、本願明細書において、「水」という範囲は、給水源から供給された水(冷水)と、熱交換器51によって温められた温水と、を含むものとする。
例えば、バキュームブレーカ53は、熱交換器51の下流に設けられる。バキュームブレーカ53は、流路に水の流れがないときに、流路内に空気を取り込むことにより、バキュームブレーカ53よりも下流の部分の水抜きを促進させる。バキュームブレーカ53は、例えばノズル34の水抜きを促進する。
熱交換器51を通過した水は、ノズル34へ送られる。ノズル34は、吐水部35を有する。吐水部35は、例えば、複数の吐水孔35a、35b、35cを有する。ノズル34へ送られた水は、吐水部35の吐水孔から上方に向かって吐出される。吐水部35から吐出された水は、便座14に着座した使用者の局部洗浄などに用いられる。
流調・流路切替弁55は、バキュームブレーカ53とノズル34との間に設けられている。流調・流路切替弁55は、上流から供給された水の行き先を、いずれかの吐水孔に切り替える。また、流調・流路切替弁55は、各吐水孔から吐出する水の吐水流量を変更する。
温度センサ52は、熱交換器51の下流に設けられている。温度センサ52は、バキュームブレーカ53や流調・流路切替弁55よりも上流に位置する。温度センサ52は、流路21のうち熱交換器51の下流の部分内の流体(水又は空気)の温度を検出する。例えば、温度センサ52は、熱交換器51によって温められ、熱交換器51から流出する流体の温度を検出する。温度センサ52は、熱交換器51から流調・流路切替弁55及びノズル34へ流れる流体の温度を検出する。温度センサ52は、例えば熱交換器51から流出した直後の水の温度を検出する出水温度センサである。温度センサ52には、例えばサーミスタを用いることができる。
ノズル34には、ノズルモータ36が設けられてもよい。ノズルモータ36は、ノズル34を駆動させる。ノズル34は、ノズルモータ36からの駆動力を受け、便器4のボウル部4a内に進出したり、ケーシング20の内部に後退したりすることができる。
制御部42は、洗浄水供給部30、人体検知センサ32及びノズル34のそれぞれの動作を制御する。制御部42は、例えば、操作部44から入力される操作指示に応じて、各部の動作を制御する。制御部42には、例えばCPUなどを含む制御回路(マイコンなど)を用いることができる。操作部44は、いわゆるリモコンでよい。操作部44は、本体部12に設けてもよいし、本体部12とは別に設けてもよい。制御部42と操作部44との間の通信は、有線でもよいし、無線でもよい。
制御部42は、洗浄水供給部30の各部(開閉弁50、熱交換器51、流調・流路切替弁55、及びノズルモータ36)に指令信号を送信し、洗浄水供給部30の各部の動作を制御する。例えば、制御部42は、開閉弁50を制御して、洗浄水の供給を制御する。例えば、制御部42は、ノズルモータ36を制御して、ノズル34を進退させる。
また、制御部42は、熱交換器51を駆動する制御を行うことができる。すなわち、制御部42は、熱交換器51に発熱するための駆動電力を供給する制御を行う。これにより、熱交換器51のヒータは通電され発熱する。
制御部42は、温度センサ52と接続されており、温度センサ52により検出した検出温度(検出結果)を取得する。温度センサ52は、所定時間毎(例えば50~100ミリ秒程度毎)に温度を検出して検出結果を制御部42へ出力する。制御部42は、所定時間毎に検出された検出温度を取得する。つまり、制御部42は、時々刻々と変化する検出温度を取得することができる。制御部42は、温度センサ52により検出した検出温度に基づいて、熱交換器51を制御する。
例えば、使用者が、便座に着座した状態で、トイレ装置に温水洗浄動作を行わせるための温水洗浄操作を、操作部44に入力する。制御部42は、操作部44から温水洗浄制御の実施を指示する信号を受ける。温水洗浄制御は、開閉弁50を開き、熱交換器51を駆動し、ノズル34から熱交換器51により加熱された温水を吐出させる。また、温水洗浄制御は、流調・流路切替弁55を制御して吐出される水の流量や流路を切り替え、ノズルモータ36を駆動してノズル34をボウル部4a内に進出させる。このように、ノズル34がボウル部4a内に進出した状態で、吐水部35の吐水孔から使用者に向けて温水を吐出する温水洗浄動作が行われる。温水洗浄制御において、制御部42は、熱交換器51を例えば第1出力(例えば1200ワット)で駆動する。
例えば、使用者が、便座14に着座すると、着座検知センサ31が使用者の着座を検知する。制御部42は、着座検知センサ31から使用者が着座したことを示す検知結果を取得する。この場合、制御部42は、温水準備制御を実施してもよい。温水準備制御は、開閉弁50を開いた状態で熱交換器51を駆動し、流調・流路切替弁55を制御してノズル34を熱交換器51と通水可能とする。これにより、熱交換器51の下流部分やノズル34内に、熱交換器51で加熱された温水が流れる。つまり、例えば、熱交換器51の下流部分やノズル34内に残っていた水(例えば冷水)が、ボウル部4a内に排出され(捨水)、熱交換器51によって加熱された温水に置換される。温水準備制御においては、流調・流路切替弁55の制御により、ノズル34は、使用者に向けて水を吐出しない。このように、熱交換器51とノズル34とを通水可能とし、流路内の水を捨て、流路内に温水を導入する(例えば残水を温水で置換する)温水準備動作が行われる。温水準備動作により、温水洗浄動作において、使用者に向けて冷水が吐出されることが抑制される。
なお、この例において、温水準備動作は、着座検知センサ31による使用者の着座の検知をトリガとして実施しているが、温水準備動作のトリガは、温水洗浄動作の前に温水準備動作を実施できる任意の信号でよい。例えば、温水準備動作のトリガは、人体検知センサ32による使用者の検知でもよい。
図3は、実施形態に係るトイレ装置の動作を例示するフローチャートである。
例えば、制御部42は、熱交換器を駆動して、図3に表した判定制御を実施する。判定制御は、判定制御の後の熱交換器51の駆動の可否(許可又は禁止)を判定する。判定制御は、例えば熱交換器51内における水又は水流の有無を検知し、水又は水流がある場合に熱交換器51の駆動を可能と判定し、水又は水流がない場合に熱交換器51の駆動を不可と判定する。
図4(a)は、判定制御における熱交換器の出力を例示するグラフ図であり、図4(b)~図4(e)は、判定制御における温度センサの検出温度を例示するグラフ図である。図4(a)~図4(e)において、横軸は、時間である。検出温度の変化は、例えば、図4(b)~図4(e)のいずれかのようである場合が考えられる。なお、これらは、模式的又は概念的に説明するためものであり、必ずしも現実のものと同一とは限らない。
例えば、図3に表したように、制御部42は、開閉弁50を開く(ステップS101)。制御部42は、温度センサ52により検出された検出温度を取得する(ステップS102)。制御部42は、熱交換器51を駆動する駆動制御を開始する(ステップS103)。これにより、熱交換器51は、オン状態となり発熱する。
制御部42は、ステップS103で熱交換器51の駆動を開始したときから、最長で第1時間、第2出力(この例では100ワット)で、熱交換器51を駆動する。例えば、図4(a)に表したように、熱交換器51は、時刻tm1に第2出力で駆動を開始する。熱交換器51は、例えば時刻tm1から第1時間後の時刻tm2まで駆動する。
図3に表したように、ステップS103の後、制御部42は、温度センサ52により検出された検出温度の変化量(Δt)を算出する(ステップS104)。つまり、制御部42は、開閉弁50を開いた状態において熱交換器51を駆動する制御を行って熱交換器51の駆動中の検出温度の変化量(Δt)を算出する。
検出温度の変化量(Δt)は、熱交換器51を駆動している間の、熱交換器51の駆動を開始したときの検出温度からの変化量である。例えば、図4(b)等に表したように、熱交換器51の駆動を開始した時刻tm1において、温度センサ52の検出温度は、TH0である。検出温度の変化量(Δt)は、最新の検出温度と、熱交換器51を駆動する制御を開始したときの検出温度(TH0)と、の差の絶対値である。最新の検出温度は、温度センサ52が検出した最新の検出温度、すなわち現在の検出温度である。
制御部42は、ステップS103で熱交換器51の駆動を開始したときから、最長で第1時間の間、検出温度の変化量(Δt)を算出する。
なお、熱交換器51を駆動する制御を開始したときの検出温度(TH0)とは、厳密に駆動制御の開始と同時に検出された温度に限らず、実質的に駆動制御を開始したときの温度とみなせるタイミングで検出した温度であれば、駆動制御開始の前後に検出した温度でもよい。この例では、図3のステップS102において取得した検出温度を、熱交換器51を駆動する制御を開始したときの検出温度(TH0)としている。熱交換器51を駆動する制御を開始したときの検出温度(TH0)は、熱交換器51の駆動と同時、または直後に検出した検出温度でもよい。
例えば、熱交換器51内に水又は水流があり、熱交換器51によって温水が生成される場合、検出温度は、熱交換器51の駆動を開始したときの温度から上昇する。また、例えば熱交換器51内に水流がある場合、熱交換器51に流入する水の温度(入水温度)は、必ずしも一定ではなく、時間と共に変化(上昇又は下降)することがある。
熱交換器51の下流の温度センサ52が検出する検出温度は、熱交換器51により加えられる熱と、入水温度と、の影響を受ける。例えば、熱交換器51内に水流があり、入水温度が上昇した場合は、検出温度は、熱交換器51の駆動を開始したときの温度から上昇することがある。例えば、熱交換器51内に水流があり、入水温度が下降した場合は、検出温度は、熱交換器51の駆動を開始したときの温度から下降することがある。
そこで、図3に表したように、制御部42は、熱交換器51を駆動する制御を開始したときから所定時間(第1時間)の間に、検出温度の変化量(Δt)が所定値(第1値)以上となった場合(ステップS104:Yes)、熱交換器51の駆動が可能と判定する(ステップS105)。すなわち、制御部42は、熱交換器51の駆動を禁止しない。
なお、この例では、第1値は、1℃である。すなわち、この例では、時刻tm1から検出温度が±1℃以上変化した場合、制御部42は、熱交換器41の駆動が可能と判定する。
例えば、図4(b)の例のように、熱交換器51の駆動を開始した時刻tm1から検出温度が上昇し、時刻tm1から第1時間後の時刻tm2までに、検出温度の変化量(Δt)が第1値以上となる場合がある。この場合、熱交換器51の駆動により温水が生成された、または、熱交換器51内に水流があり、入水温度が上昇したと考えられる。すなわち、熱交換器51内に水または水流があることが検知できる。
例えば、図4(c)の例のように、熱交換器の駆動を開始した時刻tm1から検出温度が下降し、時刻tm1から第1時間後の時刻tm2までに、検出温度の変化量(Δt)が第1値以上となる場合がある。この場合、熱交換器51内に水流があり、入水温度が下降したと考えられる。すなわち、熱交換器51内に水または水流があることが検知できる。
第1値は、正の値であり、例えば0.5℃以上30℃以下である。第1時間は、例えば0.5秒以上20秒以下である。この例では、第1時間は3秒であり、判定制御は、熱交換器51内の水流の有無を検知する。第1時間を長くすることにより、例えば熱交換器51内の水の有無を検知することができる。なお、第1時間及び第1値は、上記に限らず、熱交換器51内の水又は水流の有無を検知できるように適宜定めればよい。
時刻tm1から第1時間の間に変化量(Δt)が第1値以上となった場合、制御部42は、時刻tm1から第1時間が経過する前であっても、判定制御を終了してもよい。また、制御部42は、熱交換器41の駆動が可能と判定した場合(ステップS105)、変化量(Δt)が第1値以上となった後(例えば時刻tm2の後)においても、熱交換器51のオン状態を継続してもよい。
例えば、熱交換器51内に熱を伝達する水又は水流が無い場合には、第1時間の間に検出温度の変化量(Δt)が第1値以上とならない。あるいは、熱交換器51内に水が流入しているが、入水温度が低下している場合においても、第1時間の間に検出温度の変化量(Δt)が第1値以上とならない可能性がある。すなわち、熱交換器51の加熱による温度の上昇分と入水温度の低下分とが近いため、熱交換器51により熱を加えても下流の温度センサの検出温度の変化が小さくなる場合が考えられる。例えば、熱交換器51による昇温と、入水温度の低下と、が釣り合っている場合が考えられる。
このように、時刻tm1から第1時間の間に変化量(Δt)が第1値以上とならない場合には、熱交換器51内に水又は水流が無い場合と、熱交換器へ流入する水の温度が低下している場合と、が想定される。特に、入水温度センサを設けない場合には、入水温度の低下を検知することが困難である。
そこで、制御部42は、例えば図3に表したステップS106~ステップS108を実行する。すなわち、制御部42は、熱交換器51を駆動する制御を開始したときから第1時間の間に、検出温度の変化量(Δt)が第1値以上とならない場合(ステップS104:No)、温度センサ52により検出された検出温度を取得する(ステップS106)。
そして、制御部42は、熱交換器51の駆動を停止する駆動停止制御を行う(ステップS107)。すなわち、制御部42は、熱交換器51に発熱のための駆動電力を供給しているオン状態から、駆動電力の供給を停止したオフ状態に切り替える。
例えば、図4(d)または図4(e)に表したように、時刻tm1から時刻tm2までの間において、検出温度の変化量(Δt)が第1値未満の場合、制御部42は、時刻tm2において熱交換器51をオン状態からオフ状態に切り替える。
図3に表したように、ステップS107の後、制御部42は、温度センサ52により検出された検出温度の下降量を算出する。つまり、制御部42は、熱交換器51の駆動を停止する制御を行って、熱交換器51の駆動の停止中の検出温度の下降量(Δtoff)を算出する。
検出温度の下降量(Δtoff)は、熱交換器51のオフ状態における、熱交換器51の駆動を停止したときの温度からの下降量である。例えば、図4(d)等に表したように、熱交換器の駆動を停止した時刻tm2において、温度センサ52の検出温度は、TH1である。検出温度の下降量(Δtoff)は、最新の検出温度が、熱交換器51の駆動を停止する制御を行ったときの検出温度(TH1)よりも低い場合において、最新の検出温度と、熱交換器51の駆動を停止する制御を行ったときの検出温度(TH1)と、の差の絶対値である。
例えば、制御部42は、ステップS107で熱交換器51の駆動を停止したときから、最長で第2時間の間、検出温度の下降量(Δtoff)を算出する。
なお、熱交換器51の駆動を停止する制御を行ったときの検出温度(TH1)とは、厳密に駆動停止と同時に検出された温度に限らず、実質的に熱交換器51の駆動停止制御を行ったとみなせるタイミングで検出した温度であれば、駆動停止制御の前後に検出した温度でもよい。この例では、図3のステップS106において取得した検出温度を、熱交換器51の駆動を停止する制御を行ったときの検出温度(TH1)としている。熱交換器51の駆動を停止する制御を行ったときの検出温度(TH1)は、熱交換器51の駆動停止と同時、または直後に検出した温度でもよい。
例えば、熱交換器51内に水流があり、入水温度が低下している場合、検出温度は、熱交換器51の駆動を停止したときの温度(TH1)から下降する。
そこで、図3に表したように、制御部42は、熱交換器51の駆動を停止する制御を行ったときから所定時間(第2時間)以内に、検出温度の下降量(Δtoff)が所定値(第2値)以上となった場合(ステップS108:Yes)、熱交換器51の駆動が可能と判定する(ステップS105)。この場合、制御部42は、再び、熱交換器51の駆動を開始してもよい。
なお、この例では、第2値は、1℃である。すなわち、この例では、時刻tm2から検出温度が1℃以上低下した場合、制御部42は、熱交換器41の駆動が可能と判定する。
例えば、図4(d)の例のように、熱交換器51の駆動を停止した時刻tm2から検出温度が低下し、時刻tm2から第2時間後の時刻tm3までに、検出温度の下降量(Δtoff)が第2値以上となる場合がある。この場合、熱交換器51内に水流があり、入水温度が低下したと考えられる。すなわち、熱交換器51内に水流があることが検知できる。
一方、熱交換器51内に水または水流が無い場合、検出温度は、熱交換器51の駆動を停止したときの温度(TH1)から下降しない、または下降量が小さい。制御部42は、図3に表したように、熱交換器51の駆動を停止する制御を行ったときから第2時間以内に、検出温度の下降量(Δtoff)が第2値以上とならない場合(ステップS108:No)、熱交換器51の駆動を禁止する。すなわち、例えば、制御部42は、使用者がノズルから温水を吐出させるための温水洗浄操作を操作部44に入力しても、熱交換器51を駆動しない。
例えば、図4(e)の例のように、熱交換器51の駆動を停止した時刻tm2から検出温度が下降せず、時刻tm2から第2時間後の時刻tm3までに、検出温度の下降量(Δtoff)が第2値以上とならない場合がある。この場合、熱交換器51内に水または水流がないと考えられる。すなわち、熱交換器51内に水または水流がないことが検知できる。例えば、熱交換器51内に水が無い場合には、熱交換器51の駆動の停止後に、空気の自然対流によって、図4(e)のように、温度センサの検出温度が上昇する可能性がある。そこで、ステップS108において、制御部42は、検出温度の変化量ではなく、下降量を判定する。
このように、熱交換器51の駆動の停止中の検出温度の下降量を算出することにより、熱交換器51へ流入する水の温度が低下している場合には、熱交換器51の駆動が可能と判定することができる。
なお、第2値は、正の値であり、例えば0.5℃以上30℃以下である。第2時間は、例えば0.5秒以上20秒以下である。この例では、第2時間は3秒である。なお、第2時間及び第2値は、上記に限らず、熱交換器51内の水又は水流の有無を検知できるように適宜定めればよい。
時刻tm2から第2時間の間に下降量(Δtoff)が第2値以上となった場合、制御部42は、時刻tm2から第2時間が経過する前であっても、判定制御を終了してもよい。また、制御部42は、熱交換器41の駆動が可能と判定した場合(ステップS105)、下降量(Δtoff)が第2値以上となった後(例えば時刻tm3の前または後)において、再び熱交換器51の駆動を開始してもよい。
例えば、熱交換器の内部に水又は水流がない状態において熱交換器が駆動すると、過度な加熱が生じる恐れがある。例えば、開閉弁を開いていても不具合により熱交換器に水が流入しない可能性もある。例えば、熱交換器に水が流入していない状態で、熱交換器を駆動すると空焚きが生じる恐れがある。
これに対して、実施形態によれば、熱交換器51の下流に設けた温度センサ52の検出温度に基づくことで、熱交換器51をより適切に駆動することができる。例えば、熱交換器51内に水又は水流がある場合に、熱交換器51の駆動が可能と判定することができる。また、熱交換器51内に水又は水流が無い場合には、熱交換器51の駆動が不可と判定し、その後、熱交換器51が駆動されることを抑制することができる。これにより、熱交換器51の過度な加熱を抑制することができる。例えば、温水洗浄動作において、高温の洗浄水が吐出されることを抑制することができる。
例えば、従来のトイレ装置においては、流量センサや入水温度センサが設けられることがある。流量センサは、熱交換器を流れる水の流量を検知する。入水温度センサは、熱交換器の上流に設けられ、熱交換器に流入する水の温度を検知する。例えば、このような従来のトイレ装置においては、流量センサの検知結果に基づいて、熱交換器の内部の水流の有無を検知する。
これに対して、実施形態に係るトイレ装置においては、流量センサや入水温度センサを用いずに、熱交換器51の内部の水又は水流の有無に応じて、熱交換器51の駆動の可否を判定することができる。流量センサや入水温度センサを設けなくてもよいため、製造コストを抑制することができる。例えば、安価なトイレ装置を提供することができる。
また、判定制御において、入水温度の低下によって第1時間の間の検出温度の変化量(Δt)が第1値以上とならない場合、熱交換器51の駆動の停止中の検出温度の下降量(Δtoff)は、第1値以上となる場合がある。
例えば、第2値は、第1値以下でよい。これにより、判定制御において第1時間の間に検出温度の変化量が第1値以上とならない場合において、熱交換器へ流入する水の温度が低下していることが検知しやすくなる。例えば、判定の精度が向上する。
判定制御における熱交換器51の出力は、通常動作(例えば温水洗浄動作)における熱交換器51の出力よりも小さくてよい。例えば、上述したように、制御部は、熱交換器51を第1出力(例えば1200ワット)で駆動して熱交換器51によって温められた水を、使用者の局部に向けてノズル43に吐出させる温水洗浄制御を実施可能である。判定制御において、制御部42は、第1出力よりも小さい第2出力(例えば100ワット)で熱交換器51を駆動する。判定制御における熱交換器51の出力を小さくすることで、熱交換器51内に水がなかったとしても、判定制御において空焚きにより熱交換器51に生じるダメージを抑制することができる。
上述したように、判定制御において、ステップS108がNoの場合、熱交換器51内に水又は水流がないと考えられる。この場合、熱交換器51の駆動が停止されても、使用者が水の供給に不具合が生じていることに気がつかないことがある。
そこで、判定制御において、熱交換器51の駆動を停止したときから第2時間の間に下降量(Δtoff)が第2値以上とならない場合(ステップS108:No)、使用者がノズル34に水を吐出させるための洗浄操作を入力すると、制御部42は、ノズルを駆動させる。例えば、ノズル34をボウル部4aに対して進退させる。このように、熱交換器51の駆動を停止した状態でも、ノズル34を駆動させることで、使用者に、何らかの要因により水の供給に問題が生じていることを知らせることができる。
また、例えば、図3に関して説明した判定制御は、使用者が便座に着座すると実施される。これにより、使用者が着座後に温水洗浄操作を操作部44に入力した場合に、熱交換器51を適切に駆動できる。例えば空焚きを抑制することができる。
例えば、制御部42は、着座検知センサ31による使用者の着座を検知すると、判定制御を開始する。また、制御部42は、流調・流路切替弁55を制御して、判定制御中に、ノズル34の吐水孔と熱交換器51とを通水可能とする。これにより、判定制御中に熱交換器51内に水流がある場合、熱交換器51から流出した水がノズル34から吐出される。つまり、判定制御と温水準備の捨水とを並行して同時に実施することができる。
温水洗浄動作の実施の際に判定制御を実施することも考えられる。しかし、この場合、判定制御の実施中に熱交換器の駆動を停止することや熱交換器の出力が低いことがあると、判定制御の実施中には十分に水を温められない可能性がある。このため、判定制御の実施中に使用者に向けて吐水を行うと、温められていない水が使用者に向けて吐出されてしまう可能性がある。また、温水洗浄動作において使用者に向けて水を吐出する直前に、判定制御と捨水とを並行して実施することも考えられるが、この場合には、使用者に向けた吐水のタイミングが遅れてしまう。
これに対して、実施形態においては、上述したように、判定制御中に熱交換器内に水流がある場合には、使用者が着座した際に、判定制御と捨水とを並行して実施できる。これにより、例えば、温水洗浄動作において、すぐにノズルから吐水を行うことができ、使い勝手をより向上させることができる。ただし、実施形態において、判定制御は、温水準備(捨水)の前または後に実行してもよい。
実施形態は、以下の構成を含んでもよい。
(構成1)
瞬間式の熱交換器と、
前記熱交換器に流れる水の流路を開閉する開閉弁と、
前記熱交換器の下流に設けられた温度センサと、
前記温度センサにより検出した検出温度を取得し、前記熱交換器を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記開閉弁を開いた状態において前記熱交換器を駆動して前記熱交換器の駆動中の前記検出温度の変化量を算出し、
前記熱交換器の駆動を開始したときから第1時間の間に前記変化量が第1値以上とならない場合、前記熱交換器の駆動を停止して前記熱交換器の駆動の停止中の前記検出温度の下降量を算出し、
前記熱交換器の駆動を停止したときから第2時間以内に前記下降量が第2値以上となった場合に、前記熱交換器の駆動が可能と判定する、判定制御を実施することを特徴とするトイレ装置。
(構成2)
前記第2値は、前記第1値以下であることを特徴とする構成1に記載のトイレ装置。
(構成3)
便座と、
使用者の前記便座への着座を検知する着座検知センサと、
前記熱交換器から流出した水を吐出するノズルと、
をさらに備え、
前記制御部は、前記着座検知センサによる使用者の着座を検知した場合に、前記判定制御を開始し、前記ノズルと前記熱交換器とを通水可能とすることを特徴とする構成1または2に記載のトイレ装置。
(構成4)
前記熱交換器から流出した水を吐出するノズルをさらに備え、
前記判定制御において前記熱交換器の駆動を停止したときから前記第2時間の間に前記下降量が前記第2値以上とならなかった場合、前記制御部は、前記ノズルに水を吐出させる指示を受けると、前記ノズルを駆動させることを特徴とする構成1~3のいずれか1つに記載のトイレ装置。
(構成5)
前記熱交換器から流出した水を吐出するノズルをさらに備え、
前記制御部は、前記熱交換器を第1出力で駆動して前記熱交換器によって温められた水を、使用者の局部に向けて前記ノズルに吐出させる温水洗浄制御を実施可能であり、
前記判定制御において、前記制御部は、前記第1出力よりも小さい第2出力で前記熱交換器を駆動することを特徴とする構成1~4のいずれか1つに記載のトイレ装置。
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各要素の形状、寸法、材質、配置、設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
2:トイレ装置
4:洋式腰掛便器
4a:ボウル部
10:衛生洗浄装置
12:本体部
14:便座
16:便蓋
20:ケーシング
21:流路
30:洗浄水供給部
31:着座検知センサ
32:人体検知センサ
34:ノズル
35:吐水部
35a、35b、35c:吐水孔
36:ノズルモータ
41:熱交換器
42:制御部
43:ノズル
44:操作部
50:開閉弁
51:熱交換器
52:温度センサ
53:バキュームブレーカ
55:流調・流路切替弁

Claims (5)

  1. 瞬間式の熱交換器と、
    前記熱交換器に流れる水の流路を開閉する開閉弁と、
    前記熱交換器の下流に設けられた温度センサと、
    前記温度センサにより検出した検出温度を取得し、前記熱交換器を制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記開閉弁を開いた状態において前記熱交換器を駆動して前記熱交換器の駆動中の前記検出温度の変化量を算出し、
    前記熱交換器の駆動を開始したときから第1時間の間に前記変化量が第1値以上とならない場合、前記熱交換器の駆動を停止して前記熱交換器の駆動の停止中の前記検出温度の下降量を算出し、
    前記熱交換器の駆動を停止したときから第2時間以内に前記下降量が第2値以上となった場合に、前記熱交換器の駆動が可能と判定する、判定制御を実施することを特徴とするトイレ装置。
  2. 前記第2値は、前記第1値以下であることを特徴とする請求項1に記載のトイレ装置。
  3. 便座と、
    使用者の前記便座への着座を検知する着座検知センサと、
    前記熱交換器から流出した水を吐出するノズルと、
    をさらに備え、
    前記制御部は、前記着座検知センサによる使用者の着座を検知した場合に、前記判定制御を開始し、前記ノズルと前記熱交換器とを通水可能とすることを特徴とする請求項1に記載のトイレ装置。
  4. 前記熱交換器から流出した水を吐出するノズルをさらに備え、
    前記判定制御において前記熱交換器の駆動を停止したときから前記第2時間の間に前記下降量が前記第2値以上とならなかった場合、前記制御部は、前記ノズルに水を吐出させる指示を受けると、前記ノズルを駆動させることを特徴とする請求項1に記載のトイレ装置。
  5. 前記熱交換器から流出した水を吐出するノズルをさらに備え、
    前記制御部は、前記熱交換器を第1出力で駆動して前記熱交換器によって温められた水を、使用者の局部に向けて前記ノズルに吐出させる温水洗浄制御を実施可能であり、
    前記判定制御において、前記制御部は、前記第1出力よりも小さい第2出力で前記熱交換器を駆動することを特徴とする請求項1に記載のトイレ装置。
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