JPH06287988A - 衛生洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 商用電源で駆動される複数のヒータを備えた
衛生洗浄装置において、この装置全体の消費電力に時間
的変動を小さくすることで、同一の商用電源に接続され
た照明器具等の明るさのちらつき（フリッカ現象）を少
なくする。 【構成】 例えば局部洗浄用の温水を供給するための温
水用ヒータ５を間欠通電している際に、例えばトイレ室
内の暖房用ヒータ７への通電要求がなされた場合、通電
制御部４は温水用ヒータ５の非通電期間に暖房用ヒータ
７を通電する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、局部洗浄用の温水を
供給するためのヒータ、局部乾燥用の温風を供給するた
めのヒータ、室内もしくは足元暖房用の温風を供給する
ためのヒータ等の複数のヒータを備えた衛生洗浄装置に
係り、特に特定のヒータを間欠通電する場合でも、電力
消費量の時間的変化を小さくして、同一の商用電源に接
続される照明器具のちらつきを軽減させるようにした衛
生洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の衛生洗浄装置は、局部洗浄用の温
水を供給する以外に、局部乾燥用の温風を供給したり、
トイレ室内や足下暖房用の温風を供給する等、より快適
な衛生環境を提供すべく多くの機能を備えている。この
ため洗浄用水を加熱して温水を得るための温水用ヒー
タ、乾燥用の乾燥用ヒータ、暖房用ヒータなどの複数の
ヒータを備え、各ヒータへ商用電源を供給する構成とし
ている。

【０００３】例えば温水用ヒータの場合、洗浄水を所定
の温度まで加熱し温水とし、さらにこの温水温度を所定
の目標温度に維持するため、温水用ヒータへの単位時間
当りの通電比率を制御する間欠通電制御を行なってい
る。通電時間と非通電時間を調節することで、温水用ヒ
ータの発熱量（出力）を制御するものである。また、乾
燥用ヒータ、暖房用ヒータにおいても、同様の目的で間
欠通電制御が適用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらのヒータの消費
電力はそれぞれ４００〜８００ワット程度と比較的大き
いので、ヒータへの間欠通電に伴って屋内配線等を介し
て供給される商用電源に電圧変動が生じ、同一の電源系
統に接続された照明器具に明るさのちらつき（フリッカ
現象）を発生させることがある。

【０００５】このフリッカ現象を軽減させるため、本出
願人は特開昭６２−７９５０１号公報で、間欠通電の周
期を人体がちらつきを感じやすい周期である０．１秒よ
りも短くすることを提案した。

【０００６】しかしながら、１つのヒータのみを間欠通
電する場合、消費電力の変化は数百ワット程度である
が、複数のヒータを間欠通電させると消費電力の最大変
化量は１キロワットを越えることもあり、商用電源の電
圧低下度合も大きくなることから、照明のちらつきを充
分に抑制することが困難である。

【０００７】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、装置全体での消費電力の時間的変化を
小さくすることで、照明器具等のちらつき（フリッカ現
象）を軽減させるようにした衛生洗浄装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係る衛生洗浄装置は、商用電源で駆動される
複数個の独立したヒータを備えた装置において、特定の
ヒータの発熱量を調節するため特定のヒータに間欠通電
を行なっている際に、他のヒータへの通電要求がある場
合は、間欠通電の非通電期間に他のヒータへ通電する通
電制御部を備えたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】通電制御部は、間欠通電を行なっている特定の
ヒータへの非通電期間に、通電要求が出されている他の
ヒータへ通電する。例えば特定のヒータの消費電力が８
００ワットで、他のヒータの消費電力が４００ワットの
場合、消費電力の変化幅は４００ワットとなり、特定の
ヒータのみを間欠通電した場合の消費電力の変動幅８０
０ワットよりも小さくできる。よって、同一の商用電源
系統に接続された照明器具の明るさのちらつき（フリッ
カ現象）が軽減させる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１はこの発明に係る衛生洗浄装置の要部
ブロック構成図である。この衛生洗浄装置１は、操作・
設定部２と、制御部３と、通電制御部４と、温水用ヒー
タ５と、乾燥用ヒータ６と、暖房用ヒータ７と、各ヒー
タ５，６，７への商用電源ＡＣの通電・非通電を制御す
る電力用スイッチング素子８，９，１０とからなる。

【００１１】なお、操作・設定部２，制御部３，通電制
御部４には、図示しない直流電源回路部から直流電源が
供給される。また、局部を温風で乾燥させるための乾燥
用ヒータ６およびトイレ室内もしくは使用者の足元を暖
房するための暖房用ヒータ７には、それぞれ温風を送給
するためのファンが付設されているが、図１ではその図
示を省略している。

【００１２】操作・設定部２は、洗浄，乾燥，暖房等の
各種機能動作の開始・終了を指示するための入力キー２
１ａ，２１ｂ，２１ｃを備えた操作部２１と、局部洗浄
水の湯温の高低を調節するための湯温設定器２２と、お
しり乾燥用温風の温度を調節するための乾燥温設定器２
３と、温風暖房時のトイレ室内温度の高低を設定する暖
房温設定器２４とを備える。

【００１３】状態制御部３は、動作状態制御部３１と、
湯温検出器３２と、湯温制御部３３と、乾燥制御部３４
と、暖房温検出器３５と、暖房制御部３６とを備える。
動作状態制御部３１は、各入力キー２１ａ〜２１ｃから
の操作入力に基づいてこの衛生洗浄装置１の全体動作を
制御するもので、例えば洗浄キー２１ａの操作に基づい
て図示しない洗浄ノズルの進退動作を制御したり、洗浄
水を送給するポンプ（図示しない）の駆動を制御する。
この動作状態制御部３１は、乾燥キー２１ｂの操作に基
づいて乾燥要求３１ａを乾燥制御部３４を供給したり、
暖房キー２１ｃの操作に基づいて暖房要求３１ｂを暖房
制御部３６へ供給する。

【００１４】さらに、この動作状態制御部３１は、現在
の動作状態において優先的に通電するヒータを指定する
優先通電ヒータ指定情報３１ｃを通電制御部４へ供給す
るよう構成している。どのヒータを優先的に通電するか
は、この衛生洗浄装置１の使用態様を考慮して予め登録
している。例えば、洗浄キー２１ａが操作されたおしり
洗浄状態では、適温の洗浄水の供給を最優先とし、温水
用ヒータ５への通電を優先とする。

【００１５】また、乾燥キー２１ｂが操作されたおしり
乾燥状態では、乾燥温設定器２３で設定された温度の温
風が局部へ送給するのを優先とし、乾燥用ヒータ６への
通電を優先する。例えば貯湯槽内の湯温を適温に維持し
ておき、洗浄要求に応じて貯湯槽内の温水を供給する貯
湯式の衛生洗浄装置であって、洗浄水の加熱要求がなさ
れているときに、乾燥用ヒータ６への通電要求が発生し
た場合は、温水用ヒータ５への通電優先順位を下げるよ
う構成している。暖房用ヒータ７への通電は最も優先順
位が低くしており、暖房運転中に洗浄状態または乾燥状
態になった場合は、温水用ヒータ５または乾燥用ヒータ
６への通電を優先する。

【００１６】湯温検出器３２は、貯湯式にあっては図示
しない貯湯槽内の湯温を検出するもので、貯湯槽を備え
ずに水を直接加熱しながら洗浄用の温水を供給する瞬間
湯沸式の衛生洗浄装置にあっては、図示しない給湯管の
湯温を検出するものである。湯温制御部３３は、貯湯式
にあっては湯温検出器３２からの湯温検出信号３２ａと
湯温設定器２２からの設定温度信号２２ａとを比較し、
その温度差の情報を用いて予め設定した温水用ヒータ５
の通電比率に係る情報３３ａを通電制御部４へ供給す
る。なお、湯温制御部３３は、温水用ヒータ５への通電
が必要ないときは、通電比率が零を示す情報３３ａを出
力するよう構成している。

【００１７】瞬間湯沸式の場合、湯温制御部３３は、状
態制御部３１から温水供給指令（図示しない）を受ける
と、湯温検出信号３２ａと設定温度信号２２ａとの差の
情報を用いて予め設定した温水用ヒータ５の通電比率に
係る情報３３ａを通電制御部４へ供給する。なお、瞬間
湯沸式においては、給水管側の水温を検出し、設定温度
に加熱するための温水用ヒータ５の通電比率に係る情報
３３ａを通電制御部４へ供給する構成としてもよい。

【００１８】乾燥制御部３４は、状態制御部３１から乾
燥要求３１ａが与えられると、乾燥温設定器２３で設定
された局部乾燥用温風の温度情報２３ａに基づいて、予
め設定した乾燥用ヒータ６の通電比率に係る情報３４ａ
を通電制御部４へ供給する。なお、乾燥制御部３４は、
乾燥用ヒータ６への通電が必要ないときは、通電比率が
零を示す情報３４ａを出力するよう構成している。

【００１９】暖房温検出器３５は、この衛生洗浄装置１
の適宜な位置、もしくは、この衛生洗浄装置１が設置さ
れたトイレ室内のリモコンに内蔵される等、適宜な位置
に設置している。暖房制御部３６は、状態制御部３１か
ら暖房要求３１ｂが与えられると、暖房温設定器２４で
設定された暖房温度に係る情報２４ａと、暖房温検出器
３５で検出された室内の温度に係る情報３５ａとを比較
し、暖房用ヒータ７を通電して温風を送給する必要があ
る場合は、暖房用ヒータ通電要求３６ａを通電制御部４
へ供給し、室内温度が充分に上昇している場合は暖房用
ヒータ通電要求３６ａの出力を停止する。

【００２０】なお、暖房温検出器３５を暖房用温風の吹
き出し口近傍に設けるとともに、暖房制御部３６は、温
風の吹き出し温度が、暖房温設定器２４で設定された暖
房温度にほぼ等しくなるよう制御する構成の場合、この
暖房制御部３６は、暖房温設定器２４で設定された暖房
温度に係る情報２４ａと吹き出し温度に係る情報３５ａ
とを比較して、暖房用ヒータ７の通電比率に係る情報３
６ａを出力するようにしてもよい。

【００２１】通電比率に係る情報とは、間欠通電におけ
る通電時間と非通電時間との比に相当するもので、通電
比率が１００％であれば連続通電となり、例えば温水用
ヒータ５の定格電力が８００ワットであれば、８００ワ
ットの電力消費となる。通電比率が５０％であれば、定
格電力８００ワットのヒータは４００ワットに相当す
る。このように、通電比率を制御することで、各ヒータ
の発熱量を調節し、温度調節を行なう。

【００２２】通電制御部４は、ゼロクロス検出回路４１
と、間欠通電パターン記憶手段４２と、通電指令生成手
段４３とを備える。ゼロクロス検出回路４１は、商用電
源ＡＣの電圧を監視し、交流電源の０ボルト点を示すパ
ルス信号４１ａを生成して、通電指令手段４３へ供給す
る。

【００２３】間欠通電パターン記憶手段４２はＲＯＭ等
を用いて構成され、各通電比率毎に予め設定した通電パ
ターンに係るデータを記憶している。ゼロクロススイッ
チング方式で、各ヒータ５，６，７への通電を制御する
構成の場合、通電パターンは商用電源の半サイクルまた
は１サイクルを通電と非通電の最小制御単位とし、各通
電比率毎に通電と非通電の繰り返し回数が極力多くなる
ように設定したパターンを登録している。

【００２４】例えば、通電比率５０％に対しては、商用
電源の２サイクル半毎に通電，非通電を繰り返してもよ
いが、商用電源の周波数が５０ヘルツの場合、通電，非
通電の繰り返し周期が０．１秒となって、人間の目がフ
リッカ現象を感じやすい周期となるため、例えば図２
（ａ）に示すように半サイクル毎に通電・非通電を繰り
返すパターンを設定している。

【００２５】なお、図４に示すように、位相制御方式で
間欠通電を行なう場合、間欠通電パターン記憶手段４２
には、各通電比率毎に通電開始位相（角）および通電停
止位相（角）に係るデータを予め登録している。

【００２６】通電指令生成手段４３は、温水用ヒータ５
の通電比率に係る情報３３ａと、乾燥用ヒータ６の通電
比率に係る情報３４ａと、暖房用ヒータ通電要求３６ａ
と、優先通電ヒータ指定情報３１ｃの各情報を入力と
し、各ヒータ５，６，７毎に対応して通電指令４ａ，４
ｂ，４ｃを出力する。

【００２７】この通電指令生成手段４３は、与えられた
通電要求が１系統だけの場合、その要求がなされたヒー
タに対してのみ通電を制御する。例えば、暖房用ヒータ
通電要求３６ａのみが与えられている場合、連続通電に
係る暖房用ヒータ通電指令４ｃを出力して、暖房用ヒー
タ７を連続通電させる。また、温水用ヒータ５に対する
通電要求が与えれており、その通電比率に係る情報３３
ａが通電比率５０％であれば、その比率に対応する通電
パターンを間欠通電パターン記憶手段４２から読み出し
て、読み出した間欠通電パターンに基づく温水用ヒータ
通電指令４ａを生成し出力する。

【００２８】複数系統の通電要求が与えらている場合、
通電指令生成手段４３は、優先通電ヒータ指定情報３１
ｃに基づいて優先的に通電するヒータを特定し、その特
定したヒータに対する通電比率情報が間欠通電を要求し
ているときには、その通電比率に対応する通電パターン
を間欠通電パターン記憶手段４２から読み出して、読み
出した間欠通電パターンに基づくヒータ通電指令を生成
し出力するとともに、優先でない他のヒータへの通電要
求に対しては、優先するヒータの非通電期間に通電指令
を出力するよう構成している。

【００２９】例えば、乾燥用ヒータ６に対して通電比率
５０％の通電要求と、暖房用ヒータ７への連続通電要求
が発生している場合、乾燥用ヒータ６を優先させる優先
通電ヒータ指定情報３１ｃが動作状態制御部３１から供
給されるので、通電指令生成手段４３は、図２（ａ）に
示すように乾燥用ヒータ６の発熱量（消費電力）が定格
出力（定格消費電力）の５０％となるよう間欠通電させ
るとともに、図２（ｃ）に示すように乾燥用ヒータ６の
非通電期間に暖房用ヒータ７へ通電させる。

【００３０】また、局部洗浄後におしり乾燥を行なって
いる状態では、貯湯槽内の湯水の温度が低下しており温
水用ヒータ５への通電要求が発生することになるが、動
作状態制御部３１は乾燥用ヒータ６への通電を優先する
指令３１ｃを出力しているので、通電指令生成手段４３
は乾燥用ヒータ６の通電比率に係る情報３４ａに基づい
て、例えば図３（ａ）に示すように、乾燥用ヒータ６に
対して定格出力の３３％となうよう通電させ、図３
（ｂ）に示すように、乾燥用ヒータ６の非通電期間に温
水用ヒータ５を通電させる。

【００３１】また、暖房運転中に温水用ヒータ５への通
電要求が発生した場合、温水用ヒータ５が優先通電ヒー
タとなるので、通電指令生成手段４３は、温水用ヒータ
５の通電比率に基づいて温水用ヒータ５を間欠通電させ
る指令４ａを出力し、その非通電期間に暖房用ヒータ７
への通電を行なう指令４ｃを出力する。

【００３２】図４は上記の通電制御を位相制御方式で行
なった場合の波形図である。図４（ａ）に示すように温
水用ヒータ５に対してαで示す期間だけ通電し、図４
（ｂ）に示すように乾燥用ヒータ７に対しては、上記期
間α以外の期間βで通電する。

【００３３】なお、位相制御を行なうため、間欠給電パ
ターン記憶手段４２に通電比率に対する通電開始位相
（角）および通電停止位相（角）に係るデータを備える
構成の場合、通電指令生成手段４３内に基準クロック発
生回路とカウンタ等を設け、商用電源ＡＣのゼロクロス
点からの経過時間を計時することで通電位相の制御を行
なう。また、位相制御を行なうため、間欠給電パターン
記憶手段４２に通電比率に対する通電開始電圧および通
電停止電圧を備える構成の場合、ゼロクロス検出回路４
１に代えて商用電源ＡＣの瞬時電圧を検出する回路を備
え、通電指令生成手段４３は検出した瞬時電圧と間欠給
電パターン記憶手段４２から読み出した通電開始電圧お
よび通電停止電圧とを比較して、各通電指令を生成する
よう構成する。

【００３４】各電力用半導体スイッチング素子８，９，
１０は、双方向サイリスタ等の電力用半導体スイッチン
グ素子とその駆動回路等を備えた交流用無接点リレー
（ＳＳＲ…ソリッドステートリレー）を用い、各ヒータ
への通電指令４ａ，４ｂ，４ｃが供給されている間は導
通状態となるよう構成している。

【００３５】以上の構成であるから、複数のヒータに対
して通電要求があり、その中の特定のヒータを間欠通電
する場合は、図２〜図４に示すように、特定のヒータの
非通電期間に他のヒータへの通電がなされる。例えば、
特定のヒータが定格消費電力４００ワットの乾燥用ヒー
タ６であり、従属的に通電される他のヒータが定格消費
電力４００ワットの暖房用ヒータ７である場合には、い
ずれかのヒータが通電されるので消費電力に時間的変動
はなく、同一商用電源に接続された照明器具の明るさが
ちらつくことはない。

【００３６】また、特定のヒータが定格消費電力８００
ワットの温水用ヒータ５で、従属的に通電される他のヒ
ータが定格消費電力４００ワットの暖房用ヒータ７の場
合には、消費電力の変動量は４００ワットであり、温水
用ヒータ５のみを間欠通電した場合の変動量８００ワッ
トより小さくなるので、照明器具のちらつき現象を軽減
させることができる。

【００３７】さらに、消費電力の時間的変動が小さくな
るので、間欠通電に伴って発生するノイズも減少され
る。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係る衛生
洗浄装置は、特定のヒータに間欠通電を行なっている際
に、他のヒータへの通電要求がある場合は、特定のヒー
タの非通電期間に他のヒータを通電する構成としての
で、衛生洗浄装置全体としての消費電力の時間的変動を
小さくすることができる。よって、同一の商用電源系統
に接続された照明器具の明るさのちらつき（フリッカ現
象）を軽減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る衛生洗浄装置の要部ブロック構
成図

【図２】ゼロクロススイッチング方式で乾燥用ヒータを
優先的に間欠通電し、暖房用ヒータを乾燥用ヒータの非
通電期間に通電する場合の通電波形図

【図３】ゼロクロススイッチング方式で乾燥用ヒータを
優先的に間欠通電し、温水用ヒータを乾燥用ヒータの非
通電期間に通電する場合の通電波形図

【図４】位相制御方式で温水用ヒータを優先的に間欠通
電し、暖房用ヒータを温水用ヒータの非通電期間に通電
する場合の通電波形図

【符号の説明】

１ 衛生洗浄装置 ２ 操作・設定部 ３ 制御部 ４ 通電制御部 ４ａ、４ｂ、４ｃ 通電指令 ５ 温水用ヒータ ６ 乾燥用ヒータ ７ 暖房用ヒータ ８〜１０ 電力用スイッチング素子 ４１ ゼロクロス検出回路 ４２ 間欠給電パターン記憶手段 ４３ 通電指令生成手段 ＡＣ 商用電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 商用電源で駆動される複数個の独立した
   ヒータを備えた衛生洗浄装置において、特定のヒータの
   発熱量を調節するため特定のヒータに間欠通電を行なっ
   ている際に、他のヒータへの通電要求がある場合は、前
   記間欠通電の非通電期間に前記他のヒータへ通電する通
   電制御部を備えたことを特徴とする衛生洗浄装置。