JPH04138B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は用便後の使用者の局部を適温の洗浄水
を噴出させて洗浄する局部洗浄装置に関し、その
目的は使用者が便座に着座しない限り、洗浄水噴
出用のスイツチを操作しても、洗浄水が噴出しな
いようにした局部洗浄装置の誤操作防止装置を提
供することにある。

〔従来技術〕

一般に、この種局部洗浄装置は、例えば第１図
に示すように、便座１を擺動自在に載置した便器
２の上部後背部に横流な制御箱３を取付け、この
制御箱３には給水源と接続する給水管４を、電磁
弁５及び洗浄水の加温装置６を介して配管し、こ
の給水管４の先端にノズル７を便器２内に向けて
所要の角度で取付けて構成される。使用に際して
は、加温装置６に内蔵されて第６図に示すよう
に、電源８にスイツチング素子９を介して接続し
たヒータ１０にて洗浄水を加温し、この加温され
た温水の温度を温度センサにより検出し、この検
出信号をヒータ１０の通電制御を行う制御装置１
１に送出し、制御装置１１からはゲート信号をス
イツチング素子９に送出してこれを通電制御させ
ることにより、加温装置６内に流入する洗浄水を
適温に温め、この温水をノズル７から噴出させて
局部を洗浄する。そして、前記の洗浄操作は、操
作箱３の側端に制御装置１１を収容するために延
設した操作箱３ａの上面に配設されたオルタネイ
ト動作形のスイツチ（押釦を押すとオンし、もう
１度押すとオフする）S₁「洗浄」・S₂「乾燥」・S₃
「便座」のうち、「洗浄」と表示してあるスイツチ
S₁の押釦を押すと、電磁弁５は開放されて洗浄水
が加温装置６内に流入し、この洗浄水を制御装置
１１にて通電制御されるヒータ１０により瞬間的
に加温してノズル７から噴出する。洗浄後は再度
スイツチS₁を押してしや断することにより、電磁
弁５は閉じて温水の噴出を停止する。次に「乾
燥」と表示したスイツチS₂を操作して局部の乾燥
を行う。又、便座１を加温するときは、「便座」
と表示したスイツチS₃を操作することにより、便
座１内に埋設した図示しないヒータに通電して加
温する。

なお、第６図に示す１２は制御装置１１の電源
装置で、交流電源８に接続端子を介して接続した
電源トランス１３と、このトランス１３の２次側
に交流入力端子を接続したダイオードブリツジ１
４と、ダイオードブリツジ１４の直流出力端子に
並列に接続した平滑コンデンサC₁と、低電圧装
置AVR及びこの低電圧装置AVRの出力端と接地
間に接続した平滑コンデンサC₂とによつて構成
し、商用電源を降圧して全波整流した直流電力を
定電圧電源Vccから制御装置１１にその動作電源
として供給する。

〔従来技術の問題点〕

しかし、前記の局部洗浄装置において、電磁弁
５を開放する場合は、第７図に示す電磁弁制御装
置１６は使用されていた。この制御装置１６は電
源装置１２から供給される定電圧電源Vccと接地
間に直列に挿入したリレーＸ及びスイツチS₁と、
このリレーＸの端子間に挿入したダイオードD₁
とによつて構成し、前記スイツチS₁を押すと、リ
レーＸは励磁されその常開接点Xa（例えば、第６
図の電磁弁５の回路に挿入したもの）を閉路して
前記電磁弁５を開放していた。ところが、前記電
磁弁制御装置１６の構造では、例えば、便器２等
を清掃しているとき、あるいは用便後に誤つて操
作箱３ａ上面に設置してある「洗浄」と表示した
スイツチS₁を押すと、電磁弁５が直ちに開放され
て、ノズル７から加温装置６にて温められた温水
が噴出し、清掃者などの衣服を濡らしたり、便所
の床面を水浸しにすることがあつた。

この欠点を解消するために、例えば、便座の基
部下側面に機械的なスイツチやセンサを取付け、
使用者が便座に着座したときその重量により着座
を検出したり、あるいは、便座の近傍に赤外線や
超音波を利用して着座を検出する方法がある。し
かし、前者の場合は人体と物体の区別が判断でき
ないので、物体を便座に乗せても着座を検出した
り、逆に、子供のように体重の軽い場合は着座を
検出しないおそれがある。又、後者の場合は便座
に着座していなくても、便座の前とか近傍に人が
近づくと、誤つて着座と判断する場合がある。

〔発明の目的〕

本発明は前記の欠点を除去して、使用者が便座
に着座したときのみ局部洗浄装置の「洗浄」と表
示したスイツチの操作を可能として、前記スイツ
チの誤操作による温水の噴出によつて、衣服やト
イレの床面などを濡らすことのないようにした局
部洗浄装置の誤操作防止装置を提供することにあ
る。

〔発明の概要〕

本発明は便座内に配置されている便座保温用の
ヒータを２つに分離して一対の電極を形成し、こ
れら電極はその中間部において、商用電源のよう
な低周波電源に対しては低インピーダンスとな
り、逆に、特定の発振回路から出力される高周波
信号に対しては高インピーダンスとなるインダク
タを用いて接続し、前記電極間の静電容量値が、
便座に人体が着座したとき大きくなることに着目
して着座検出を行い、前記着座したときに生ずる
検出信号による電磁弁制御装置を動作させ、適温
に加温された温水をノズルから噴出するように
し、便座に着座していない場合、あるいは便座の
上に物体を載せたときなどに誤つて「洗浄」と表
示したスイツチを投入しても、電磁弁制御装置が
動作しないようにしたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例を第２図乃至第５図により
説明する。第２図乃至第５図において、第１図、
第６図、第７図と同一符号は同一部品を示す。

第４図及び第５図において、２０は便座１の内
側面に配置した便座保温用ヒータで、このヒータ
２０は第４図に示すように、その中間部において
インダクタ２１を介して接続されており、このイ
ンダクタは商用電源のような低周波電源に対して
は低インピーダンスとなり、高周波信号（例えば
100KHz）に対しては高インピーダンスとなるも
のを使用する。このため、前記ヒータ２０はイン
ダクタ２１によつて低周波電源に対しては直列に
接続されているが、高周波信号に対してはほぼ絶
縁された状態となり、この結果、前記ヒータ２０
には高周波信号がほとんど流れることがないた
め、即ち、インダクタ２１は周波数を高くした高
周波信号が流れようとしたときその抵抗値が必然
的に高くなるものを選択して使用しているので、
ヒータ２０の通電回路は高周波信号に対してはイ
ンダクタ２１により２つに分離された状態となつ
て第５図に示すように、電極Ａ，Ｂを形成するこ
とができる。そして、一方の電極Ａは電源２２
に、他方の電極Ｂは便座温度制御装置２３から出
力される信号によつてオンするスイツチング素子
２４とインダクタ２５を介して前記電源２２にそ
れぞれ直列に接続する。又、前記電源２２には、
電磁弁５、電磁弁制御装置２６に設けたリレーＸ
の常開接点Xaと、洗浄水加温用のヒータ１０、
このヒーター１０を制御装置１１からの指令信号
により通電制御するスイツチング素子９と、電源
トランス１３の１次側がそれぞれ並列に接続され
ており、又、トランス１３の２次側には、制御装
置１１、便座温度制御装置２３、電磁弁制御装置
２６に安定した直流電力を供給する従前同様の定
電圧電源Vccの出力端を設けた電源装置１２が接
続されている。なお、第４図中、ａ，ｂはヒータ
２０を覆つてヒータ２０の熱を便座１の表面に伝
えるアルミ箔などからなる伝熱板で、ヒータ２０
を前記のように電極Ａ，Ｂとして使用するため
に、２分割してある。

次に、電磁弁制御装置２６の構成を第５図によ
つて詳述する。

２７は発振回路で、オープンコレクタ出力の比
較器CP₁の反転入力端子に、比較器CP₁の出力端
と接地間に直列に挿入したコンデンサC₃と抵抗
R₁との接続点を接続し、非反転入力端子には定
電圧電源Vccと接地間に直列に挿入した抵抗R₂と
R₃との接続点を接続し、これら抵抗R₂，R₃間の
接続点と比較器CP₁の出力端には抵抗R₄を挿入
し、更に、定電圧電源Vccと比較器CP₁の出力端
に抵抗R₅を挿入して構成され、この発振回路２
７はその出力端を、高周波信号に対しては低イン
ピーダンスとなり、商用電源のような低周波電源
に対しては高インピーダンスとなる結合コンデン
サC₄を介して電極Ａに接続し、常時、例えば、
100KHzの周波数で高周波信号を出力する。２８
はバンドパスフイルタ回路で、その入力端と接地
間にコンデンサC₆と抵抗R₆とを直列に挿入する
とともに、コンデンサC₆と抵抗R₆との接続点と
接地間にコンデンサC₇と抵抗R₇を直列に挿入し
て構成され、このフイルタ回路２８の入力端は電
極Ｂに、前記結合コンデンサC₄と同様の結合コ
ンデンサC₅を介して接続し、特定範囲の周波数
（本実施例では発振回路２７から出力する100KHz
付近の周波数帯）のみを通過させる。このよう
に、発振回路２７とバンドパスフイルタ回路２８
はヒータ２０（電極Ａ，Ｂ）の端部にそれぞれ結
合コンデンサC₄，C₅を介して接続されているの
で、発振回路２７から出力される高周波信号は結
合コンデンサC₄を介して電極Ａに供給されるも
のの、電極Ａ，Ｂ間のインダクタ２１によつて電
極Ｂにほとんど流れず、又、発振回路２７の出力
が電源２２側を迂回してバンドパスフイルタ回路
２８に流れようとした場合もインダクタ２５によ
つて阻止される。一方、電源２２からの出力は低
周波であるため、結合コンデンサC₄，C₅により
通過が阻止されて発振回路２７及びバンドパスフ
イルタ回路２８に流れることはないが、ヒータ２
０の中間部はインダクタ２１により接続されてい
るので、ヒータ２０には通電し便座１を所要温度
で保温する。

即ち、ヒータ２０は前述したように、その中間
部がインダクタ２１を挿入接続することにより２
つに分離された状態で接続されているので、前記
ヒータ２０に通電を行う通電回路は高収波信号に
対してはほぼ絶縁された状態で２つに分離されて
電極Ａ，Ｂが形成され、この電極Ａ，Ｂ間の静電
容量値は低周波電源に対しては高インピーダンス
となり、高周波信号に対しては低インピーダンス
となる。これは、発振回路２７の出力に対しては
低インピーダンスとなり、商用電源のような低周
波電源に対しては高インピーダンスとなる。した
がつて、電源２２からは電極Ａ→インダクタ２１
→電極Ｂ→スイツチング素子２４→インダクタ２
５という経路でヒータ２０に通電され、発振回路
２７の出力は結合コンデンサC₄→電極Ａ→電極
Ｂ→結合コンデンサC₅を経てバンドパスフイル
タ回路２８に供給される。なお、電極Ａ，Ｂ間の
静電容量値を交流結合に使用した場合、一般に電
極Ａ，Ｂ間の静電容量値が小さいときは交流に対
して高インピーダンスとなり、逆に、大きくなつ
たときは低インピーダンスとなることは一般によ
く知られている。したがつて、便座１に人体が着
座していないとき、前記インダクタ２１を挿入接
続してヒータ２０の通電回路を高周波信号に対し
て分割した状態となして形成した一対の電極Ａ，
Ｂ間には、便座１の構造体である合成樹脂等の絶
縁物が介在されているだけであり、しかも、この
合成樹脂は一般にその比誘電率が極端に小さいた
め、前記電極Ａ，Ｂの静電容量値も必然的に小さ
なものとなつている。一方、人体が便座１に着座
すると、人体は約70％以上が水分であるといわれ
ており、この結果、その比誘電率は前記便座１の
構造体である合成樹脂及び空気に比べれば、非常
に大きなものとなつているので、電極Ａ，Ｂ間の
静電容量値は人体が介在することによつて急激に
増加することとなる。このため、電極Ａ，Ｂ間
は、人体が着座していないときは高インピーダン
スとなり、着座したときは低インピーダンスとな
る点に着目して、便座１に人体が着座したか、前
記電極Ａ，Ｂ間の静電容量値の大、小によつて検
出するものである。そして、今、人体が便座１に
着座すると、電極Ａ，Ｂ間の静電容量値が変化し
て急激に大きくなり、交流に対して低インピーダ
ンスとなる結果、発振回路２７からの高周波信号
（100KHzの周波数）は、そのまま人体を介在（イ
ンダクタ２１は周波数が高くなると抵抗値が高く
なるので高周波信号は流れない）してバンドパス
フイルタ回路２８に直接入力されることとなる。
この際、バンドパスフイルタ回路２８は、この回
路２８のCR定数によつて発振回路２７より出力
する100KHz付近の周波数のみが入力できるよう
に設定されているので、例えば、低周波成分やそ
のほかの周波数のノイズは入力されない。また、
バンドパスフイルタ回路２８に発振回路２７から
の出力が入力されていても、電極Ａ，Ｂ（ヒータ
２０）には、インダクタ２１、スイツチング素子
２４、インダクタ２５を介して電源２２からの出
力が円滑に供給され、便座１を便座温度制御装置
２３によつて適温に保温する。２９はバンドパス
フイルタ回路２８からの交流出力を平均化して直
流にする平均化回路で、前記フイルタ回路２８の
出力端にアノードを接続したダイオードD₁と、
ダイオードD₁のカソードと接地間に並列に挿入
した平滑コンデンサC₈と抵抗R₈とによつて構成
され、バンドパスフイルタ回路２８からの交流出
力をダイオードD₁にて半波整流するとともに、
平滑コンデンサC₈により平均化して直流出力
（Vt）を出力する。３０はオープンコレクタ出力
の比較器CP₂を備えた比較回路で、比較器CP₂の
反転入力端子には、定電圧電源Vccと接地間に直
列に挿入した抵抗R₉と抵抗R₁₀との接続点を接続
し、また、非反転入力端子には、平均化回路２９
の出力端を接続し、更に、比較器CP₂の出力端を
定電圧電源Vccに抵抗R₁₁を介して接続して構成
され、この比較器CP₂の反転入力端子には抵抗R₉
とR₁₀により分圧された出力（基準電圧）Vsが入
力され、非反転入力端子には平均化回路２９の出
力Vtが入力され、これらの入力がVs＜Vtの場
合、比較器CP₂の出力端より“Ｈ”レベルの信号
を出力し、Vs≧Vtのときは“Ｌ”レベルの信号
を出力する。なお、比較器CP₂に入力される基準
電圧Vsは、便座１に着座していないとき、平均
化回路２９からの出力電圧は一定レベルより低
く、着座したときは、一定レベル以上の電圧が出
力されるので、これら両電圧の中間レベルの値で
設定する。３１は温水吐水用の指令回路で、低電
圧電源Vccと後述するスイツチ操作回路３２のア
ンド素子ANDの一方の入力端子間に、抵抗R₁₂と
スイツチS₁とを直列に挿入して構成し、スイツチ
S₁を押すことによりその出力端から“Ｈ”レベル
の信号を前記アンド素子ANDに送出する。そし
て、前述したスイツチ操作回路３２は、アンド素
子ANDの一方の入力端に比較回路３０の出力端
を接続し、他方の入力端は吐水指令回路３１の出
力端を接続し、アンド素子ANDの出力端は抵抗
R₁₃を介してエミツタ接地のトランジスタQ₁のベ
ースに接続し、抵抗R₁₃とトランジスタQ₁のベー
ス間には抵抗R₁₄を接地接続し、また、トランジ
スタQ₁のコレクタと定電圧電源Vccとの間にはリ
レーＸを直列に挿入するとともに、リレーＸの端
子間にダイオードD₂を接続して構成し、前記ア
ンド素子ANDの出力端から“Ｈ”レベルの信号
が出力したとき、トランジスタQ₁をオンさせて
リレーＸを励磁させる。

次に、動作について説明する。

便座１に着座していないとき、ヒータ２０を２
つに分離してその中間部をインダクタ２１により
接続して形成した電極Ａ，Ｂ間は、静電容量が小
さく高周波信号に対して高インピーダンスとなつ
ているので、即ち、インダクタ２１の存在によつ
て開放された状態となつているため、発振回路２
７からの出力は前記電極Ａ，Ｂを構成するヒータ
２０を経てバンドパスフイルタ回路２８に流れる
ことはほとんどない。しかし、インダクタ２１は
低周波電源に対して低インピーダンスであるの
で、電極Ａ，Ｂ（ヒータ２０）は直列に接続され
た状態となり、電源２２からの通電を受けて便座
１を適温に保温する。前記のように、フイルタ回
路２８には発振回路２７からの出力がほとんど入
力されないので、フイルタ回路２８からの出力は
小さく、したがつて、平均化回路２９の出力電圧
も低いため、比較回路３０からは“Ｌ”レベルの
信号が出力する。この状態で吐水指令回路３１の
スイツチS₁を押しても、スイツチ操作回路３２の
アンド素子ANDからは“Ｌ”レベルの信号しか
出力されないので、電磁弁５は開放されず、温水
はノズル７から噴出しない。

次に、第３図に示すように、使用者Ｐが便座１
に着座すると、インダクタ２１により分離された
２つのヒータ２０よりなる電圧Ａ，Ｂ間の静電容
量値は、人体の着座により前記電極Ａ，Ｂ間が人
体の介在によつて閉鎖された状態となる結果、着
座前に比べて急激に増大することとなり、このた
め、発振回路２７の出力（高周波信号）は人体を
介してバンドパスフイルタ回路２８に入力され、
このフイルタ回路２８より大きな交流出力が平均
化回路２９に出力される。この出力はダイオード
D₁により半波整流されコンデンサC₈にて平均化
して比較回路３０に出力する。前記出力電圧Vt
は比較器CP₂に常時入力されている基準電圧Vsと
比較し、Vs＜Vtのとき、比較回路３０の出力端
から“Ｈ”レベルの信号を出力する。前記比較回
路３０から“Ｈ”レベルの信号を出力した時点で
人体が便座１に着座したことを検出する。この着
座検出のあと、使用者Ｐが吐水指令回路３１の
「洗浄」と表示したスイツチS₁を押すと、この回
路３１から“Ｈ”レベルの信号が出力されてスイ
ツチ操作回路３２のアンド素子ANDに入力する。
このため、スイツチ操作回路３２のアンド素子
ANDの出力端から“Ｈ”レベルの信号が出力さ
れてトランジスタQ₁をオンする。トランジスタ
Q₁のオン動作により定電圧電源Vcc→リレーＸ→
トランジスタQ₁のコレクタ・エミツタ→接地間
に電流が流れ、リレーＸを励磁してその常開接点
Xaを閉路する。したがつて、電磁弁５に励磁さ
れて開放し、加温装置６に流入する洗浄水を制御
装置１１の温度制御によつて適温の温水に加温
し、ノズル７より吐水して、使用者の局部を洗浄
する。温水の噴出を停止するときは、スイツチS₁
を再度押して吐水指令回路３１を開路することに
より、トランジスタQ₁をオフさせ、リレーＸの
励磁を解きその常開接点Xaの開路により電磁弁
５への通電を断ち、この電磁弁５を閉鎖して温水
の噴出を止める。

また、使用者Ｐが便座１から不用意に立ち上が
り、このとき、誤つて「洗浄」と表示したスイツ
チS₁を押した場合、電極Ａ，Ｂ間は前記人体が便
座から離れることによつて開放された状態にある
ため、その静電容量値は着座前に比べて極めて小
さなものとなつているので、発振回路２７の出力
がバンドパスフイルタ回路２８にほとんど入力さ
れない。このため、スイツチS₁の投入により吐水
指令回路３１から“Ｈ”レベルの信号が出力され
ても、比較回路３０からは“Ｌ”レベルの信号し
か出力されないため、トランジスタQ₁はオンせ
ず、リレーＸは無励磁状態を保つて電磁弁５を開
放しないので、温水がノズル７から噴出するよう
なことはない。このことは、例えば、便座１に正
しく着座しないとき（電極Ａ，Ｂ間にまたがつて
着座しない場合）、便器２の清掃中、あるいは、
便座１上に清掃具など重量のある物体を載せたと
きなどに、前記のように、吐水指令回路３１のス
イツチS₁を誤つて押した場合も同様である。

なお、電極Ａ，Ｂはヒータ２０を利用する代り
に、ヒータ２０の熱を便座１の表面に伝える伝熱
板ａ，ｂを第４図のように２分割し、これを電極
として使用するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように、便座保温用ヒー
タを２分割して一対の電極を設けるとともに、こ
れら電極間をインダクタにより接続してヒータ機
能を維持させ、しかも高周波信号に対しては前記
インダクタの存在により、前記高周波信号をヒー
タの通電回路に流さないようにし、前記電極間の
静電容量値が、人体の着座により急激に増大して
交流に対して低インピーダンスになることに着目
し、前記高周波信号が高抵抗値のインダクタを通
ることなく、人体を介在して流れることを有効利
用して着座検出を行い、この検出信号により電磁
弁制御装置を動作させて局部洗浄用の温水を噴出
させるようにしたもので、便座に使用者が着座し
ない限り「洗浄」と表示したスイツチを投入して
も温水は全く噴水しないため、前記スイツチの誤
操作により衣服や便所内を濡らすことはない。ま
た、人体が便座に着座したことを検出する手段
は、便座保温用のヒータの通電回路をインダクタ
の挿入接続により２つに分離したままヒータの機
能を損なうことなく、着座検出用の電極として利
用できるので、着座検出用の電極を特別に必要と
せず、しかも、便座の組立は前記のようにヒータ
を電極として利用できるため、容易に行うことが
できる。更に、ヒータを電極として利用するた
め、ヒータの両端部はそれぞれ結合コンデンサを
介して電磁弁制御装置と接続されているので、商
用電源のような低周波電源が発振回路やバンドパ
スフイルタ回路等からなる制御装置に流れてその
機能を阻害するということもない。

このように、本発明は従前から使用されている
暖房便座の機能を損うことは全くなく、その構造
の一部を有効利用して、便座の着座検出を確実に
行い、「洗浄」スイツチの誤操作による欠点を簡
易な構造で解消することができる実用上優れた効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は局部洗浄装置付便器の概略側面図、第
２図は同じく概略平面図、第３図は局部洗浄装置
の使用状態を示す斜視図、第４図は本発明装置の
要部を示す便座の横断面図、第５図は本発明装置
の電気回路図、第６図は従来の局部洗浄装置に使
用する電気回路図、第７図は同じく従来の電磁弁
制御装置の電気回路図である。 １……便座、２６……電磁弁制御装置、２７…
…発振回路、２８……バンドパスフイルタ回路、
２９……平均化回路、３０……比較回路、３１…
…吐水指令回路、３２……スイツチ操作回路、
Ａ，Ｂ……電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 便座内部に配設したヒータと、該ヒータに通
   電を行う通電回路に低周波電源に対しては低イン
   ピーダンスとなり、高周波信号に対しては高イン
   ピーダンスとなるインダクタを挿入接続して前記
   通電回路を、高周波信号に対しては分割した状態
   となして一対の電極を形成し、インダクタにより
   分割された一方の電極には高周波信号を出力する
   発信回路が接続され、他方の電極には、前記一対
   の電極間に人体が介在することによる静電容量値
   の変化に伴い前記発信回路から出力される高周波
   信号に応じて発生する信号と基準値とを比較する
   比較回路を接続し、前記比較回路から出力される
   信号と、洗浄スイツチの投入によつて出力される
   吐水指令信号とが出力されたとき、局部に向けて
   洗浄水を噴出可能としたことを特徴とする局部洗
   浄装置の誤操作防止装置。