JPH09125496A - 温水洗浄便座用の水位検知兼用周波数検知回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】温水洗浄便座の温水タンクの満水を検知すると
ともに、温風ファン用の商用交流電源の周波数を検知す
る水位検知兼用周波数検知回路を提供する。 【解決手段】トランス２は、温風ファン用の商用交流電
源１をトランス２の巻線比に応じて降圧する。ダイオー
ドブリッジ４は、温水タンクが満水時のみ通電状態とな
る電極棒３を介して入力されたトランス２の２次電圧を
半波整流してパルス発生回路５に出力する。パルス発生
回路５は半波整流された交流信号に基づいて商用交流電
源１と周波数の等しいパルス信号を発生する。検知回路
６はパルス発生回路５のパルス信号の立ち上がり及び立
ち下がりをカウントして商用交流電源１の周波数を判別
するとともに、パルス信号の発生によって温水タンクの
満水を検知している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、温水タンクの満水
を検知するとともに、温風ファン用電動機の電源に用い
る商用交流電源の周波数を検知する温水洗浄便座用の水
位検知兼用周波数検知回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、洗浄及び乾燥機能を有する温
水洗浄便座が広く知られている。この温水洗浄便座は、
図６に示すように、水の補給をオン／オフ制御する給水
電磁弁８と、給水電磁弁８及びリザーブタンク１２を介
して補給された水を加圧して送水する水ポンプ９と、水
ポンプ９から送水された水を加熱して貯蔵する温水タン
ク１０と、温水タンク１０内の温水を吐出するビデ用ノ
ズル１１ａ及び尻洗浄用ノズル１１ｂと、ビデ用ノズル
１１ａと尻洗浄用ノズル１１ｂとを切り換えて温水を吐
出させる電磁切換弁１６と、送風用の温風ファン１７
と、温風ファン１７から送風された風を加熱する温風ヒ
ーター１８と、温風ヒーター１８によって加熱された温
風の温度を検知する温風サーミスタ１９と、温風を吹き
出す送風口２０とから構成されており、温水タンク１０
内には、温水を加熱する温水ヒーター１３と、温水の温
度を検知する温水サーミスタ１５と、温水タンク１０内
の温水が満水かどうかを検知するフロートスイッチ１４
とが設置されている。

【０００３】ここで、温風ファン１７に付設された交流
電動機（図示せず）の回転数は電源の周波数に依存して
いるので、温風ファン１７の風量を制御するためには、
交流電動機用の商用交流電源の周波数が５０Ｈｚか６０
Ｈｚかを検知する必要があり、図４に示すような、周波
数検知回路が用いられていた。この周波数検知回路は、
図４に示すように、温風ファン１７に付設された交流電
動機用の商用交流電源１と、１次巻線に入力された商用
交流電源１を１次巻線と２次巻線との巻線比に応じて変
圧するトランス２と、トランス２の２次電圧を半波整流
するダイオードブリッジ４と、半波整流された交流信号
に基づいて商用交流電源１の電源周波数と等しい周波数
のパルス信号を発生するパルス発生回路５と、パルス発
生回路５のパルス信号を計数して商用交流電源１の周波
数が５０Ｈｚか６０Ｈｚかを判別する検知回路６とから
構成されている。

【０００４】この周波数検知回路の動作を、図５の波形
図を用いて説明する。トランス２は、１次巻線に入力さ
れた商用交流電源１の正弦波交流電圧（図５のＡ）を、
巻線比に応じて降圧する。ダイオードブリッジ４は、ト
ランス２の２次電圧（図５のＢ）を半波整流して、正の
半波のみの交流信号（図５のＣ）をパルス発生回路５に
出力する。パルス発生回路５では、半波整流された交流
信号（図５のＣ）を抵抗Ｒ３及びＲ４で分圧してトラン
ジスタＴ２のベース端子に印加している。ここで、トラ
ンジスタＴ２のベース電圧がしきい値（例えば約０．６
Ｖ）以上の場合、トランジスタＴ２がオン状態となり、
パルス発生回路５の出力電圧は例えば０Ｖとなる。一
方、トランジスタＴ２のベース電圧がしきい値（例えば
約０．６Ｖ）未満の場合、トランジスタＴ２はオフ状態
となり、パルス発生回路５の出力電圧は例えば５Ｖとな
る。このようにして、パルス発生回路５は商用交流電源
１と周波数の等しいパルス信号（図５のＤ）を検知回路
６に出力し、検知回路６はパルス発生回路５のパルス信
号の立ち下がり（図５のＥ）及び立ち上がり（図５の
Ｆ）を計数して、商用交流電源１の周波数が５０Ｈｚか
６０Ｈｚかを検知している。

【０００５】ところで、温水タンク１０の貯水量が少な
い場合、給水電磁弁８を開いて水を補給する必要があ
る。そこで、上述の周波数検知回路とは別に、温水タン
ク１０の満水検知用に水位検出器としてフロートスイッ
チ１４を用いた水位検知回路が設けられている。フロー
トスイッチ１４は、図７（ａ）（ｂ）に示すように、ス
テム２１と、ステム２１に水面の上昇／下降に応じて上
下動自在に取り付けられた発泡ポリエチレン製のフロー
ト２２と、フロート２２内に配設されたマグネット２３
と、ステム２１内に配設されマグネット２３の磁力によ
ってオン／オフするリードスイッチ２４と、フロート２
２の下限を設定するためにステム２１に付設されたスト
ッパ２５とから成り、図７（ｃ）に示すように、水位の
上昇によってフロート２２が上昇してリードスイッチ２
４の作動高さを越えた場合、フロート２２内に配設され
たマグネット２３の磁力によってリードスイッチ２４が
オンする。

【０００６】尚、パルス発生回路５のパルス信号（図５
のＤ）は、図中では、商用交流電源１の電圧波形（図５
のＡ）がゼロクロスした時点でパルスが立ち上がり、又
は、立ち下がっているが、実際は、半波整流波形（図５
のＣ）がトランジスタＴ２のしきい値を前後した時点で
パルスが立ち上がり、又は、立ち下がるので、パルス信
号（図５のＤ）のオン時間は、オフ時間よりも長くなっ
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の温水洗浄便
器に用いる周波数検知回路及び水位検知回路は、それぞ
れ個別に設けられているので、回路構成が複雑になると
いう問題点があった。本発明は上記問題点に鑑みて為さ
れたものであり、同一の回路で、温水タンクの満水を検
知するとともに温風ファンに付設された電動機用の商用
交流電源の周波数を検知することのできる水位検知兼用
周波数検知回路を提供することを目的とするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、温水タンクの満水を検知すると通電状
態になる２端子型の水位検知手段と、商用交流電源の電
源電圧が水位検知手段を介して入力され商用交流電源と
周波数の等しいパルス信号を発生するパルス発生手段
と、パルス発生手段のパルス信号を計数して商用交流電
源の周波数を検知するとともにパルス発生手段のパルス
信号の発生によって温水タンクの満水を検知する検知手
段とを備えているので、温水タンクの満水検知と温風フ
ァン用の商用交流電源の周波数検知を同一の検知回路で
兼用して行うことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本実施形態の水位検知兼用周波数
検知回路を用いる温水洗浄便器の構成を図３に示す。こ
の温水洗浄便器は、水の補給をオン／オフ制御する給水
電磁弁８と、給水電磁弁８を介して補給された水を加圧
して送水する水ポンプ９と、水ポンプ９によって送水さ
れた水を加熱して貯蔵する温水タンク１０と、温水タン
ク１０内に貯蔵され加熱された温水を吐出するノズル１
１と、温水タンク１０が満水状態になると端子間が通電
状態となる２端子型の電極棒３と、温水タンク１０の満
水を検知するとともに温風ファン（図示せず）用の商用
交流電源の周波数を検知する水位検知兼用周波数検知回
路７とから構成されている。

【００１０】また、本実施形態の水位検知兼用周波数検
知回路は、図１に示すように、温風ファン用の商用交流
電源１と、１次巻線に入力された商用交流電源１を１次
巻線と２次巻線との巻線比に応じて変圧するトランス２
と、温水タンク１０の満水を検知すると通電状態になる
電極棒３と、電極棒３を介して入力されたトランス２の
２次電圧を半波整流するダイオードブリッジ４と、ダイ
オードブリッジ４により半波整流された交流信号に基づ
いて商用交流電源１と周波数の等しいパルス信号を発生
するパルス発生回路５と、パルス発生回路５のパルス信
号を計数して商用交流電源１の周波数を検知するととも
にパルス信号の発生によって温水タンク１０の満水を検
知する検知回路６とから構成されている。

【００１１】ここで、水位検知兼用周波数検知回路の動
作を、図２の波形図を用いて説明する。先ず、トランス
２は、１次巻線に入力された温風ファン用の商用交流電
源１の電源電圧を、トランス２の巻線比に応じて降圧す
る（図２のＡ）。次に、ダイオードブリッジ４は、トラ
ンス２の２次電圧の正弦波交流信号（図２のＡ）を半波
整流して、正の半波のみの交流信号（図２のＢ）をパル
ス発生回路５に出力する。パルス発生回路５では、半波
整流された交流信号（図２のＢ）を抵抗Ｒ１及びＲ２に
より分圧して、トランジスタＴ１のベース端子に出力し
ている。ここで、トランジスタＴ１のベース電圧がしき
い値（例えば０．６Ｖ）未満の場合、トランジスタＴ１
はオフ状態となり、パルス発生回路５の出力電圧は例え
ば５Ｖとなる。一方、トランジスタＴ１のベース電圧が
しきい値（例えば０．６Ｖ）以上の場合、トランジスタ
Ｔ１はオン状態となり、パルス発生回路５の出力電圧は
例えば０Ｖとなる。而して、パルス発生回路５は、商用
交流電源１と周波数の等しいパルス信号（図２のＣ）を
検知回路６に出力する。従って、検知回路６は、パルス
発生回路５のパルス信号の立ち下がり（図２のＤ）及び
立ち上がり（図２のＥ）を計数して、商用交流電源１の
周波数が５０Ｈｚか６０Ｈｚかを検知している。

【００１２】ところで、電極棒３は、温水タンク１０が
満水になった場合のみ、水中に没する高さに配設されて
いるので、電極棒３の端子間は満水時のみ通電状態とな
る。従って、温水タンク１０が満水状態になっていない
場合、ダイオードブリッジ４に交流電圧が入力されない
ので、パルス発生回路５はパルス信号を発生していな
い。即ち、パルス発生回路５は満水時のみパルス信号を
発生するので、検知回路６はパルス信号の発生によって
温水タンク１０の満水を検知している。

【００１３】而して、検知回路６は、パルス発生回路５
が発生したパルス信号を計数して商用交流電源１の周波
数を検知するとともに、パルス発生回路５がパルス信号
を発生したことによって温水タンク１０の満水を検知し
ている。ここで、パルス発生回路５のパルス信号（図２
のＣ）は、図中では、トランス２の２次電圧（図２の
Ａ）がゼロクロスした時点でパルスが立ち上がり、又
は、立ち下がっているが、実際は、半波整流波形（図２
のＢ）がトランジスタＴ１のしきい値を前後した時点で
パルスが立ち上がり、又は、立ち下がるので、パルス発
生回路５のパルス信号（図２のＣ）はオフ時間よりもオ
ン時間が長いパルス波形となる。

【００１４】また、ダイオードブリッジ４の一端には、
例えばＤＣ１２Ｖの電源ラインが接続されており、ダイ
オードブリッジ４の出力電圧は内部回路の動作用電源と
して使用されている。尚、本実施形態の水位検知兼用周
波数検知回路では、温水タンク１０の満水を検知するた
めに、水位検出器として２端子型の電極棒３を用いてい
るが、レベルスイッチ等の水位検出器を用いてもよい。

【００１５】

【発明の効果】請求項１の発明は、上述のように、温水
タンクの満水を検知すると通電状態になる２端子型の水
位検知手段と、商用交流電源の電源電圧が水位検知手段
を介して入力され商用交流電源と周波数の等しいパルス
信号を発生するパルス発生手段と、パルス発生手段のパ
ルス信号を計数して商用交流電源の周波数を検知すると
ともにパルス発生手段のパルス信号の発生によって温水
タンクの満水を検知する検知手段とを備えているので、
温水タンクの満水検知と、温風ファン用の商用交流電源
の周波数検知とを同一の回路で兼用して行うことがで
き、検知回路の回路構成を簡略化できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の水位検知兼用周波数検知回路を示
す回路図である。

【図２】同上の各部の波形図である。

【図３】同上の構成図である。

【図４】従来例の周波数検知回路を示す回路図である。

【図５】同上の各部の波形図である。

【図６】同上を用いる温水洗浄便器の構成図である。

【図７】（ａ）同上の水位検知回路に用いるフロートス
イッチの正面図である。 （ｂ）同上の下面図である。 （ｃ）同上の水位と動作状態との関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 商用交流電源 ２ トランス ３ 電極棒 ４ ダイオードブリッジ ５ パルス発生回路 ６ 検知回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】温水タンクの満水を検知すると通電状態に
   なる２端子型の水位検知手段と、商用交流電源の電源電
   圧が前記水位検知手段を介して入力され前記商用交流電
   源と周波数の等しいパルス信号を発生するパルス発生手
   段と、前記パルス発生手段のパルス信号を計数して前記
   商用交流電源の周波数を検知するとともに前記パルス発
   生手段のパルス信号の発生によって前記温水タンクの満
   水を検知する検知手段とを備えて成ることを特徴とする
   温水洗浄便座用の水位検知兼用周波数検知回路。