JPH0941466A - 衛生洗浄装置および洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】混合湯を適温に維持し、洗浄性能を向上する。 【解決手段】混合湯の吐水時に、湯水の上限温度と下限
温度を共に高く設定して、加熱ヒータ２１の通電を早め
に開始して、貯湯タンク２０内の湯水の低下を防止し
て、混合湯を適温に維持することができるようにして性
能を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱ヒータで加熱
される貯湯タンクの高温の湯水を混合弁で水と混合し温
度調節しノズルより局部に吐水し、混合湯で局部を洗浄
するようにした衛生洗浄装置および洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】貯湯タンクの高温の湯水と、給水された
冷水とを混合弁で混合して、広範囲な目標温度に調節し
て、混合湯を吐水するようにしたものが提案されてい
る。このような湯水と冷水とを混合して目標温度の混合
湯を生成するものでは、例えば、貯湯タンク内に加熱ヒ
ータを設け、加熱ヒータへの通電を制御して、貯湯タン
クの湯水が上限温度になると、加熱ヒータへの通電を停
止し、貯湯タンクの湯水が下限温度になると、加熱ヒー
タへの通電が開始し、湯水を所定範囲内の高温に保持す
るものが考えられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記技
術では、例えば、加熱ヒータへの通電が停止した後に、
吐水が開始された場合、温度センサが下限温度を検知す
るまで、加熱ヒータへの通電は開始されないため、貯湯
タンクの底側から取り入れる冷水により、貯湯タンクの
下部から上部に向かって湯水の温度が低下し、低下した
状態の湯水と冷水とを混合すると、吐水すべき混合湯を
適温に維持できる時間が短くなるという問題点があっ
た。一方、湯水の温度低下を防止すべく、湯水の下限温
度を上げることが考えられるが湯水の下限温度を上げる
と、下限温度と上限温度との間の温度幅が狭くなって、
加熱ヒータへの通電の開始と停止が頻繁に繰り返され
て、チャタリングが生じる場合がある。本発明は、この
ような従来の技術が有する問題点に着目してなされたも
ので、混合湯の吐水時に、湯水の上限温度と下限温度を
共に高く設定して、加熱ヒータの通電を早めに開始し
て、湯水の低下を防止して、混合湯を適温に維持するこ
とができるようにして性能を向上させた衛生洗浄装置を
提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存
する。

【０００５】１ 加熱ヒータ（２１）で加熱される貯湯
タンク（２０）の高温の湯水を混合弁（４０）で水と混
合し温度調節しノズル（６０）より局部に吐水し、混合
湯で局部を洗浄するようにした衛生洗浄装置において、
前記混合湯の吐水時に、前記加熱ヒータ（２１）に通電
停止する上限温度値と、前記加熱ヒータ（２１）に通電
開始する下限温度値とを共に高く設定し、前記湯水の温
度を高めに制御して、吐水すべき混合湯を適温に維持可
能にする制御部（７０）を有することを特徴とする衛生
洗浄装置。

【０００６】２ 前記制御部（７０）は、前記混合湯の
吐水時に、前記湯水の温度が上昇した際に前記混合弁
（４０）を水側に開き、前記混合湯の温度を補正するよ
うにしたことを特徴とする１項記載の衛生洗浄装置。３
加熱ヒータ（２１）で加熱される貯湯タンク（２０）
の高温の湯水を混合弁（４０）で水と混合し温度調節し
ノズル（６０）より局部に吐水し、混合湯で局部を洗浄
するようにした衛生洗浄方法において、前記混合湯の吐
水時に、前記加熱ヒータ（２１）に通電停止する上限温
度値と、前記加熱ヒータ（２１）に通電開始する下限温
度値とを共に高く設定し、前記湯水の温度を高めに制御
して、吐水すべき混合湯を適温に維持可能にしたことを
特徴とする衛生洗浄方法。

【０００７】次に、前記各項の発明の作用について説明
する。混合湯の吐水時に、制御部（７０）は、加熱ヒー
タ（２１）に通電停止する上限温度値と、前記加熱ヒー
タ（２１）に通電開始する下限温度値とを共に高く設定
する。それにより、吐水開始直後より加熱ヒータ（２
１）が入り、貯湯タンク（２０）内の湯水の温度は、非
吐水時に比べ高くなる。例えば、加熱ヒータ（２１）へ
の通電が停止した後に、吐水が開始され、貯湯タンク
（２０）の底側から取り入れる冷水により、貯湯タンク
（２０）の下部から上部に向かって湯水が低下し、その
ままでは、加熱ヒータ（２１）への通電が開始されるま
でに、低くなった湯水と冷水とが混合され、混合湯は不
適温なものになるが、吐水時には湯水の下限温度が高め
に設定されるので、吐水が開始されると、直ちに加熱ヒ
ータ（２１）への通電が開始され、湯水が低下するこが
なく、湯水と冷水とを混合し、吐水すべき混合湯を適温
に維持できる。

【０００８】また、吐水が開始され、加熱ヒータ（２
１）への通電が開始されて、湯水が高くなり、上限温度
に達すると、加熱ヒータ（２１）への通電が停止される
が、上限温度も高めに設定されているため、即座に通電
停止にならないで、チャタリングの発生を防止すること
ができる。一方、加熱ヒータ（２１）への通電が開始さ
れて、湯水が高温になるおそれがあるが、その場合に
は、混合弁（４０）を冷水側に開いて、混合湯を適温に
維持すれることができる。

【０００９】請求項２記載の衛生洗浄装置では、制御部
（７０）が、混合湯の吐水時に、湯水の温度が上昇した
際に混合弁（４０）を水側に開くように制御するので、
吐水すべき混合湯を適温に補正することができる。請求
項３記載の衛生洗浄方法では、同じく、例えば、加熱ヒ
ータ（２１）への通電が停止した後に、吐水が開始さ
れ、貯湯タンク（２０）の底側から取り入れる冷水によ
り、貯湯タンク（２０）の下部から上部に向かって湯水
が低下するが、吐水時には湯水の温度が高めになってい
るので、湯水が大きく低下するこがなく、湯水と冷水と
を混合し、吐水すべき混合湯を適温に維持できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
の一形態を説明する。各図は本発明の実施の一形態を示
している。図１は衛生洗浄装置１０の構成概念図であ
る。衛生洗浄装置１０は、便器に着脱自在に設置され、
ノズルより局部に洗浄用の湯水を噴出するものである。

【００１１】衛生洗浄装置１０は、貯湯タンク２０の上
流側に水道から水を受ける電磁弁３０および減圧弁３１
を設け、貯湯タンク２０の下流側に混合弁４０および流
量調節弁５０さらにノズル６０が配設され、制御部７０
が設けられて成る。電磁弁３０と貯湯タンク２０の下部
とは冷水供給管３５で接続され、電磁弁３０と混合弁４
０とは冷水供給管３５から分岐したバイパス冷水管３６
で接続され、貯湯タンク２０の上端部と混合弁４０とは
湯管２５で接続され、混合弁４０と流量調節弁５０とは
湯水管４５で接続され、流量調節弁５０からノズル６０
に湯水供給管５５が延びている。洗浄は、ノズル６０を
洗浄する前洗浄、前洗浄後に局部を洗浄する本洗浄、お
よび、本洗浄後にノズル６０を洗浄する後洗浄とから成
る。

【００１２】貯湯タンク２０には、加熱ヒータ２１が装
着され、下端部に水抜き弁２２が設けられ、さらに上部
に高温センサ２３およびフロートスイッチ２４が設けら
れている。フロートスイッチ２４は貯湯タンク２０内の
湯量を検出するもので、基体２４ａに昇降可能にゆるく
嵌合されたフロート２４ｂを有していて、フロート２４
ｂの昇降によりオンオフに切り換わるものである。電磁
弁３０は、常時は閉位置にあり制御部７０に設けられた
洗浄操作部７１が操作された時に開動作をするものであ
る。また、バイパス冷水管３６には冷水センサ３７が経
路の途中に設けられ、湯水管４５には混合温水センサ４
６が設けられている。混合弁４０は、混合比を調節する
ための駆動モータ４１を有し、流量調節弁５０は、流量
を調節するための駆動モータ５１を有し、ノズル６０
は、使用時にこれを出没させるための駆動モータ６１を
有している。

【００１３】制御部７０は、マイコンのＣＰＵを中心に
して構成されており、貯湯タンク２０の湯水を高温セン
サ２３のデータを得て、所定の上限温度以上には上がら
ないよう、また、所定の下限温度以下には下がらないよ
う、加熱ヒータ２１を制御する監視制御部８０と、あら
かじめ得られているデータにより混合弁４０を制御する
フィードフォワード制御部（ＦＦ制御部）８５と、吐出
する湯水の温度データをフィードバックして混合弁４０
を制御するフィードバック制御部（ＦＢ制御部）８９と
を備えている。図１および図２に示すように、制御部７
０のＦＦ制御部８５は、洗浄操作部７１が操作され、混
合湯を吐水している間に作動するもので、混合湯が吐水
されると、所定のプログラムにより、貯湯タンク２０内
の湯水の下限温度を一例としてｔ１（５８℃）からＴ１
（６２℃）に変更し、かつ、湯水の上限温度をｔ２（６
０℃）からＴ２（６４℃）に変更し、湯水を高めに制御
するものである。

【００１４】所定のプログラムは記憶部９２に記録され
ている。記憶部９２には、湯水の下限温度情報（ｔ１，
Ｔ１）と、上限温度情報（ｔ２，Ｔ２）、洗浄操作部７
１に関する吐水開始操作および吐水停止情報、並びに、
温度調節部７２からの目標温度情報がそれぞれ記録され
ている。制御部７０のＦＦ制御部８５は、洗浄操作部７
１の吐水開始信号が制御部７０に出力されると、記憶部
９２内の湯水の下限温度Ｔ１（６２℃）を後記演算部９
１に取り入れ、かつ、湯水の上限温度Ｔ２（６４℃）を
後記演算部９１に取り入れる。演算部９１では、高温セ
ンサ２３のデータと下限温度Ｔ１とを比較して、該デー
タが下限温度Ｔ１より低ければ、加熱ヒータ２１への通
電を開始し、高温センサ２３のデータと下限温度Ｔ２と
を比較して、該データが下限温度Ｔ２より高ければ、加
熱ヒータ２１への通電を停止するように供給電流を制御
するものである。

【００１５】また、ＦＦ制御部８５は、湯水が高くなっ
たとき、高温センサ２３の検出信号に基づき、演算部９
１が混合弁４０の弁開度情報を算出し、該弁開度情報を
駆動回路９３に出力するよう制御するものである。ま
た、湯水が低くなった時も同様の制御を行なってもよ
い。制御部７０のＦＢ制御部８９は、湯水管４５に設け
られた混合温水センサ４６、温度調節部７２からの信号
が記憶部９２に入力されると、演算部９１が、混合湯の
温度と目標温度との偏差を算出し、該偏差に基づき、比
例演算、微分演算または積分演算し、演算した各数値を
加算して、駆動回路９３に出力し、混合弁４０の駆動モ
ータ４１を制御するものである。

【００１６】次に作用を説明する。衛生洗浄装置１０が
正しい装着状態にあって便器が使用されていないときで
も、制御部７０はいつ使用されても良いように衛生洗浄
装置１０を制御している。そして、便器が使用されたと
き、使用者の必要に応じてノズル６０より洗浄用の湯水
を噴出させ、局部を洗浄するのに用いられる。

【００１７】図３のフロチャートに示すように、便器の
不使用時、すなわち、電磁弁３０がオフして閉じている
状態において、加熱ヒータ２１がオンして、加熱ヒータ
２１へ通電していれば、監視制御部８０は、高温センサ
２３により貯湯タンク２０内の湯温を検知し、高温セン
サ２３のデータおよび記憶部９２からの上限温度ｔ２を
演算部９１に取り込み、湯温が上限温度ｔ２より高けれ
ば、加熱ヒータ２１をオフして、加熱ヒータ２１への通
電を断ち、湯温が上限温度ｔ２より低ければ、加熱ヒー
タ２１をオンしたままにして、加熱ヒータ２１への通電
継続する。

【００１８】電磁弁３０がオフしている状態において、
加熱ヒータ２１がオフしていれば、監視制御部８０は、
高温センサ２３により貯湯タンク２０内の湯温を検知
し、高温センサ２３のデータおよび記憶部９２からの下
限温度ｔ１を演算部９１に取り込み、湯温が下限温度ｔ
１より高ければ、加熱ヒータ２１をオフしたままにし
て、加熱ヒータ２１への通電を継続して断ち、湯温が下
限温度ｔ１より低ければ、加熱ヒータ２１をオンして、
加熱ヒータ２１への通電を開始する。そなわち、必要に
より、加熱ヒータ２１に通電しあるいは通電を断って所
定の湯温（ｔ１：５８〜ｔ２：６０℃）を保持し、かつ
所定以上の温度にならないように監視している。ノズル
６０は引っ込めてあり、衛生洗浄装置１０はこのような
状態で待機している。また、フロートスイッチ２４がオ
ンでないときは、貯湯タンク２０が空であるおそれがあ
るので、空焚きを防止するため加熱ヒータ２１には通電
しないようになっている。

【００１９】便器を使用して洗浄操作スイッチ７１を押
すと、フロートスイッチ２４がオンであれば電磁弁３０
が開き、冷水供給管３５から貯湯タンク２０内に水道の
冷水が流入し、湯管２５から貯湯タンク２０内の上層の
高温の湯が混合弁４０に流入する。混合弁４０には、同
時にバイパス冷水管３６から冷水が流入する。電磁弁３
０がオンしたとき、記憶部９２内の下限温度Ｔ１が５８
℃から６２℃に設定されるとともに、上限温度Ｔ２が６
０℃から６４℃に設定される。また、電磁弁３０がオン
したとき、加熱ヒータ２１がオンしていれば、監視制御
部８０は、高温センサ２３により貯湯タンク２０内の湯
温を検知し、高温センサ２３のデータおよび記憶部９２
からの上限温度Ｔ２を演算部９１に取り込み、湯温が上
限温度Ｔ２より高ければ、加熱ヒータ２１をオフして、
加熱ヒータ２１への通電を断ち、湯温が上限温度Ｔ２よ
り低ければ、加熱ヒータ２１をオンしたままにして、加
熱ヒータ２１への通電継続する。電磁弁３０がオンする
前、湯水はその上限温度が６０℃であるから、電磁弁３
０がオンした直後に、湯水が新たに設定された上限温度
６４℃より高くなることは一般的にはない。

【００２０】電磁弁３０がオンしている状態において、
加熱ヒータ２１がオフしていれば、監視制御部８０は、
高温センサ２３により貯湯タンク２０内の湯温を検知
し、高温センサ２３のデータおよび記憶部９２からの下
限温度Ｔ１を演算部９１に取り込み、湯温が下限温度Ｔ
１より高ければ、加熱ヒータ２１をオフしたままにし
て、加熱ヒータ２１への通電を継続して断ち、湯温が下
限温度Ｔ１より低ければ、加熱ヒータ２１をオンして、
加熱ヒータ２１への通電を開始する。電磁弁３０がオン
する前、湯水はその上限温度が６０℃であるから、電磁
弁３０がオンした直後に、湯水が新たに設定された下限
温度６２℃より常に低くく、図４に実線で示すように、
電磁弁３０がオンすると、加熱ヒータ２１は必ずオンし
て、加熱ヒータ２１への通電が開始される。これに対し
て、図４に破線で示すように、従来では、電磁弁３０が
オンして、長時間経過後に、加熱ヒータ２１がオンする
ようになる。その結果、図４において吐水温を実線で示
すように、本発明では、吐水開始とともに、加熱ヒータ
２１は必ずオンし、貯湯タンク２０内の湯が使用されな
がらも追焚き効果が有るため、貯湯タンク２０内の温度
は急激に下がらないことにより、従来に比して、湯水の
適温が長時間維持される。加熱ヒータ２１への通電が開
始されて、湯水の温度が高くなり、上限温度６４℃に達
すると、通電を停止するが、下限温度と上限温度との温
度差２℃あるので、温度上昇にある程度時間がかかり、
直ちに通電が停止することはなく、チャタリングは発生
しない。

【００２１】また、制御部７０は、高温センサ２３の温
度指示値と冷水センサ３７が示す冷水温度とを勘案し、
フィードフォワード制御部８５によるＦＦ制御を動作さ
せて駆動モータ４１を動作させ、混合弁４０により、適
切な混合比で高温の湯と冷水とが混合され、湯水管４５
に混合湯が吐出される。この混合湯の温度は混合温水セ
ンサ４６により監視されている。吐水開始後に、加熱ヒ
ータ２１への通電が開始され、湯水が高めに成ったと
き、フィードバック制御部８９により、駆動モータ４１
が制御され、混合弁４０が冷水側に開いて、混合湯が適
温になる。混合弁４０の下流の流量調節弁５０は、ノズ
ル６０から出る湯量を決めるもので、図示省略した設定
スイッチにより決められ、制御部７０が駆動モータ５１
を動作させて当該湯量にする。温湯は湯水供給管５５か
らノズル６０に入り、駆動モータ６１により程よい位置
に突出したノズル６０の先から混合湯が局部に吐水され
洗浄される。

【００２２】洗浄操作部７１により、洗浄開始操作がさ
れると、まず、ノズル６０が洗浄され、次に、本洗浄に
移行する。本洗浄において、混合湯の吐水が開始される
と、混合温水センサ４６、温度調節部７２からの信号が
記憶部９２に入力され、演算部９１が、混合湯の温度と
目標温度との偏差を算出し、該偏差に基づき、比例、微
分、または積分によるＰＩＤ制御が行われる。演算部９
１は、演算した各値を加算して、駆動回路９３に出力
し、混合弁４０の駆動モータ４１が駆動し、それによ
り、混合湯の温度が目標温度に達していなければ、混合
弁４０が湯水側に開かれ、それにより、混合湯の温度が
目標温度に近づくようにする。洗浄操作部７１により洗
浄停止操作がされると、後洗浄に移行する。後洗浄が終
了すると、電磁弁３０が閉じられ、水道が閉じられるの
で、ノズル６０からの混合湯の噴出は止まり、駆動モー
タ６１によりノズル６０が引っ込められ、衛生洗浄装置
１０は待機状態になる。また、後洗浄が終了すると、湯
水の下限温度および上限温度が、Ｔ１からｔ１に、Ｔ２
からｔ２にそれぞれ設定される。

【００２３】前記実施の形態においては、吐水時の下限
温度（６２℃）を、非吐水時の上限温度（６０℃）より
２℃高くしたものを示したが、要は、吐水開始後に直ち
に加熱ヒータ２１への通電が開始され、湯水の低下を防
止できればよく、例えば、６０℃と同じか、または、６
０℃よりも高い近傍温度であればよい。また、実施例に
おいてｔ１，Ｔ１，ｔ２，Ｔ２はそれぞれ５８℃，６２
℃，６０℃，６４℃を示したが、温水混合方式のため特
に制約はない。前記実施の形態にかかる衛生洗浄装置で
は、非吐水時には加熱ヒータ２１の通電を間欠的に行な
い、開吐水時に加熱ヒータ２１の通電を直ちに開始する
ようにしたので、電力を多く使用しないで済むという効
果がある。

【００２４】

【発明の効果】本発明にかかる衛生洗浄装置によれば、
混合湯の吐水時に、湯水の上限温度と下限温度を共に高
く設定して、加熱ヒータの通電を早めに開始して、貯湯
タンク内の湯水の低下を防止して、混合湯を適温に維持
することができるようにして性能を向上させることがで
きる。また、貯湯タンクの出湯をそのまま吐水させる従
来の貯湯式では、上限温度、下限温度とも吐水時に高く
設定すると高温吐水となり、不可能であったが、吐水時
に貯湯タンク内の温水を高温制御することにより、さら
に適温吐水を長時間、効率よく続けることができる効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る衛生洗浄装置の概
念図である。

【図２】本発明の実施の一形態に係る衛生洗浄装置の制
御を示す概念図である。

【図３】本発明の実施の一形態に係る衛生洗浄装置の制
御のフローチャートである。

【図４】本発明の実施の一形態に係る衛生洗浄装置の制
御のタイミング図である。

【符号の説明】

１０…衛生洗浄装置 ２０…貯湯タンク ２１…加熱ヒータ ２２…水抜き弁 ２３…高温センサ ２４…フロートスイッチ ２５…湯管 ３０…電磁弁 ３１…減圧弁 ３５…冷水供給管 ３６…バイパス冷水管 ３７…冷水センサ ４０…混合弁 ４１…駆動モータ ４５…湯水管 ４６…混合温水センサ ４７…目標温度設定部 ５０…流量調節弁 ５１…駆動モータ ５５…湯水供給管 ６０…ノズル ６１…駆動モータ ７０…制御部 ７１…洗浄操作部 ７２ …温度調整部 ７５…リミットセンサ ８０…監視制御部 ８５…フィードフォワード制御部 ８９…フィードバック制御部 ９１…演算部 ９２…記憶部 ９３…駆動回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳川 恭廣 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 仁木 滋 神奈川県横浜市戸塚区前田町100番地 小 糸工業株式会社内 (72)発明者 諸井 基規 神奈川県横浜市戸塚区前田町100番地 小 糸工業株式会社内 (72)発明者 野本 英二 神奈川県横浜市戸塚区前田町100番地 小 糸工業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加熱ヒータで加熱される貯湯タンクの高温
   の湯水を混合弁で水と混合し温度調節しノズルより局部
   に吐水し、混合湯で局部を洗浄するようにした衛生洗浄
   装置において、 前記混合湯の吐水時に、前記加熱ヒ−タに通電停止する
   上限温度値と、前記加熱ヒ−タに通電開始する下限温度
   値とを共に高く設定し、前記湯水の温度を高めに制御し
   て、吐水すべき混合湯を適温に維持可能にする制御部を
   有することを特徴とする衛生洗浄装置。
2. 【請求項２】前記制御部は、前記混合湯の吐水時に、前
   記湯水の温度が上昇した際に前記混合弁を水側に開き、
   前記混合湯の温度を補正するようにしたことを特徴とす
   る請求項１記載の衛生洗浄装置。
3. 【請求項３】加熱ヒータで加熱される貯湯タンクの高温
   の湯水を混合弁で水と混合し温度調節しノズルより局部
   に吐水し、混合湯で局部を洗浄するようにした衛生洗浄
   方法において、 前記混合湯の吐水時に、前記加熱ヒ−タに通電停止する
   上限温度値と、前記加熱ヒ−タに通電開始する下限温度
   値とを共に高く設定し、前記湯水の温度を高めに制御し
   て、吐水すべき混合湯を適温に維持可能にしたことを特
   徴とする衛生洗浄方法。