JP2770920B2 - 熱交換器および洗浄便座 - Google Patents
熱交換器および洗浄便座Info
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Description
係り、特に熱交換器の凍結を検出してヒータへの通電を
停止する熱交換器および洗浄便座に関する。
図を示す。図において、熱交換器21は、熱交換器本体
22と、タンク23と、フロートスイッチ24と、シー
ズヒータ25と、温度センサ26と、サーモスタット2
7とから構成される。
たされると、フロートスイッチ24が作動し、図示しな
い電源からシーズヒータ25に通電されて水28は加熱
される。水28の温度は温度センサ26で検出され、サ
ーモスタット27を働かせ予め設定された温度になるよ
う制御され、設定温度に達するとシーズヒータ25への
通電が停止される。
1はフロートスイッチ24を設けたので、タンク23内
の水28が所定の水位に満たない場合にはフロートスイ
ッチ24が作動せず、シーズヒータ25に通電されない
ため空焚きを防止することができる。
座の熱交換器は、図8に示すようにタンク内部の水が凍
結して膨張し、タンクに亀裂が生じた状態においてもフ
ロートスイッチ24は作動状態に保たれ、シーズヒータ
25に通電がなされている。一方、タンク23の下部に
は亀裂部23Aが生じ、シーズヒータ25で加熱されて
溶けた水が亀裂部23Aより流れ出して空隙部30を形
成しており、空焚き状態となる課題がある。
0W〜1KW程度)のものを採用しているため、ヒータ
の温度は瞬時に200℃程度になり、温度センサ26が
凍結した氷の中にあるときなどは、センサ温度が全く上
昇せずに通電だけが継続される場合がある。また、タン
ク23が合成樹脂で構成されている場合には、タンク2
3が焼損する場合がある。
なされたもので、その目的はタンク内の凍結を検出して
ヒータへの通電を停止し、温度センサや樹脂製タンクの
焼損を未然に防止する熱交換器および洗浄便座を提供す
ることにある。
この発明に係る熱交換器および洗浄便座は、温度センサ
が検出する温度情報に基づいてタンク内の水の凍結を判
定し、ヒータへの通電を停止する制御手段を備えたこと
を特徴とする。
報と予め記憶した凍結温度とを比較する温度比較手段を
備え、温度情報が凍結温度以下の場合には凍結と判断
し、ヒータへの通電を停止することを特徴とする。
情報の変化率を演算する温度変化率演算手段を備え、温
度変化率演算手段から出力される温度変化率が所定値以
下の場合には凍結と判断し、ヒータへの通電を停止する
ことを特徴とする。
センサからの温度情報が所定時間内に目標温度に達しな
い場合には凍結と判断し、ヒータへの通電を停止するこ
とを特徴とする。
度センサが検出する湯の温度情報に基づいてタンク内の
凍結を判定し、ヒータへの通電を停止制御する制御手段
を設けたので、凍結によりタンクに亀裂が生じても、空
焚きに伴う障害を防止することができる。
て説明する。図1はこの発明に係る熱交換器の全体構成
図、図2はこの発明に係る熱交換器の電気的等価回路図
ある。なお、洗浄便座の構成については説明を省略す
る。図1において、熱交換器1は、熱交換器本体2と、
熱交換器本体2に供給する電源(Eo)7と、通電停止
スイッチ(SW2)8と、制御手段9とから構成する。
の水位が所定の位置まで達した場合に作動するフロート
スイッチ(SW1)4、電源(Eo)7の供給を受けて
タンク3内の水を加熱するシーズヒータ5、タンク3内
の水の温度を検出する温度センサ6を備える。
メーク接点構成のスイッチで構成し、通常は電源(E
o)7をヒーズヒータ5に供給する。一方、温度センサ
6が検出した温度Taに基づいて制御手段9がタンク3
内の凍結を判定した場合、制御手段9からスイッチ駆動
信号Sdが出力され、通電停止スイッチ(SW2)8は
ブレークとなり、電源(Eo)7からの通電を停止す
る。
構成され、温度センサ6からのアナログデータをディジ
タルデータに変換するA/D変換器、基準の温度データ
を記憶するROM等のメモリ、コンパレータ、演算/処
理回路等を備える。制御手段9は、温度センサ6が検出
する温度Taを取込み、メモリに予め記憶している温度
関連データと比較したり、演算/処理を行ってタンク3
内の凍結を判定するとともに、スイッチ駆動信号Sdを
通電停止スイッチ(SW2)8に送り、SW2をオフし
て通電の停止制御を行う。
1は電源(Eo)7のプラス(+)端子―通電停止スイ
ッチ(SW2)8―フロートスイッチ(SW1)4―シ
ーズヒータ5―電源(Eo)7のマイナス(−)端子で
閉ループを形成し、電源(Eo)7がシーズヒータ5に
供給され、シーズヒータ5から電力(Eo2/R)に対
応する加熱量でタンク3内の水を加熱する。
て制御手段9がタンク3内の凍結を判定した場合、スイ
ッチ駆動信号Sdが通電停止スイッチ(WS2)8に供
給されてSW2はオフ(接点は破線位置)となり、ヒー
ズヒータ5への電源供給が停止される。
タンク3内の水位が所定値以上であれば、フロート(浮
き)が作用してSW1はオン、水位が所定値を下回る場
合にはSW1はオフとなり、シーズヒータ5への電源E
oの給/停止を制御する。特に、タンク3内が空の状態
における電源Eoの供給(いわゆる空焚き)を禁止す
る。
構成図である。制御手段9は、ROM等のメモリで構成
する温度記憶部11、温度センサ6からの温度Taと温
度記憶部11に予め記憶された基準温度Trとを比較す
る温度比較手段12、温度比較手段12からの判定情報
Hoに基づいて通電停止スイッチ(SW2)8をオフ制
御するスイッチ駆動部13を備える。
0℃に設定しておき、温度比較手段12で温度センサ6
からの温度Taと比較し、温度Taが基準温度Tr(0
℃)以下の場合(Ta≦0℃)には凍結と判定して判定
情報Hoをスイッチ駆動部13へ供給する。
回路で構成し、温度センサ6からの温度Taが基準温度
Trを一瞬でも下回る場合には判定情報Ho出力するよ
う構成する。また、温度比較手段12にヒステリシス回
路を備え、基準温度TrをTr1とTr2の2値として
温度Taと比較し、温度Taが基準温度Tr1以下の場
合に判定情報Hoを出力するよう構成し、温度Taが基
準温度Tr1近傍での判定情報Hoを安定に確定するよ
うにもできる。
構成図である。制御手段9は、温度変化率演算手段1
5、タイマ16、比較部12、変化率記憶部17、スイ
ッチ駆動部13を備える。温度変化率演算手段15は、
温度センサ6が検出した温度Taをタイマ16が発生す
る時間間隔To毎に監視し、時間To間の温度変化ΔT
aに基づいて温度変化率(ΔTa/To)を演算し、温
度変化率dToを比較部12に提供する。
ッチSWo(図示しない)が操作されると起動され、時
間間隔Toを計時して時間情報Toを温度変化率演算手
段15に供給するよう構成する。
/To)を変化率記憶部17に予め設定してある基準変
化率dTrと比較し、温度変化率dToが基準変化率d
Tr以下の場合にはタンク3が凍結と判断して判定情報
Hoをスイッチ駆動部13に出力する。
の水を所定の加熱量で加熱する場合、水の温度Taに対
応した基準変化率dTrが算出できたり、経験的に(実
験上)決定できるので、温度Taに対応する基準変化率
dTrをテーブルとして変化率記憶部17に格納してお
き、タンク3の水が凍結していない場合の基準変化率d
Trを選択して温度変化率dToと比較することによ
り、タンク3の水の凍結を判定することができる。な
お、基準変化率dTrの選択は、0℃に対応する基準変
化率dTrを選択して実際の凍結(Ta=0℃)を精度
よく判定するよう構成することができ、一方0℃より高
い温度(例えば数℃)に対応する基準変化率dTrを選
択し、凍結の恐れがある場合には凍結する以前に余裕を
持たして凍結と判定するよう構成することもできる。
構成図である。制御手段9は、熱交換器1の温度設定ス
イッチSWo(図示しない)が操作されると起動され、
所定時間toを計時して停止するタイマ手段18を備え
た点が図3の構成と異なる。
基準温度Trとして0℃を記憶したが、図5ではシーズ
ヒータ5が動作してから所定時間to経過後の温度Tr
を記憶するよう構成する。
cc、ヒータの電力を800w、加熱時間を30秒として
0℃の水の30秒後の温度(基準温度Tr)を算出する
と、Trは3.6℃(=0.24×800×30/16
00)となる。図6に基準温度(Tr)の時間特性(計
算値)を示す。時間特性からタイマ時間toに対応する
基準温度(Tr)を温度記憶部11に予め設定すること
ができる。
には、温度センサ6で検出する温度Taの時間特性は図
6の基準温度(Tr)より低くなるため、温度Taを基
準温度Trと比較することにより、凍結を判定すること
ができる。
ついて説明したが、フロートスイッチを設けない熱交換
器換および洗浄便座でも同様である。
換器および洗浄便座は、タンク内の水の温度を検出する
温度センサの温度情報に基づき、制御手段が検出温度と
基準温度、または検出温度から算出した温度変化率と基
準変化率、または所定時間経過後の検出温度と所定時間
経過後の基準温度を比較して凍結を判定し、ヒータへの
通電を停止するため、凍結時の加熱を禁止して凍結によ
りタンクに亀裂が生じても、空焚きに伴う障害を防止す
ることができる。
への通電を停止し、空焚きによる温度センサや樹脂製タ
ンクの焼損を未然に防止する安全性の高い熱交換器およ
び洗浄便座を提供することができる。
凍結してタンクに亀裂が生じた状態図
Claims (12)
- 【請求項1】 密閉されたタンク内にヒータと、フロー
トスイッチと、温度センサとを設け、前記ヒータを加熱
制御して前記タンク内の水を設定温度に保つ洗浄便座の
熱交換器において、 前記温度センサが検出する温度情報に基づいて前記タン
ク内の水の凍結を判定し、前記ヒータへの通電を停止す
る制御手段を備えたことを特徴とする熱交換器。 - 【請求項2】 前記制御手段に前記温度センサからの温
度情報と予め記憶した凍結温度とを比較する温度比較手
段を備え、前記温度情報が前記凍結温度以下の場合には
凍結と判断し、前記ヒータへの通電を停止することを特
徴とする請求項1記載の熱交換器。 - 【請求項3】 前記制御手段に前記温度センサからの温
度情報の変化率を演算する温度変化率演算手段を備え、
この温度変化率演算手段から出力される温度変化率が所
定値以下の場合には凍結と判断し、前記ヒータへの通電
を停止することを特徴とする請求項1記載の熱交換器。 - 【請求項4】 前記制御手段にタイマ手段を備え、前記
温度センサからの温度情報が所定時間内に目標温度に達
しない場合には凍結と判断し、前記ヒータへの通電を停
止することを特徴とする請求項1記載の熱交換器。 - 【請求項5】 密閉されたタンク内にヒータと、温度セ
ンサとを設け、前記ヒータを加熱制御して前記タンク内
の水を設定温度に保つ洗浄便座の熱交換器において、 前記温度センサが検出する温度情報に基づいて前記タン
ク内の水の凍結を判定し、前記ヒータへの通電を停止す
る制御手段を備えたことを特徴とする熱交換器。 - 【請求項6】 前記制御手段に前記温度センサからの温
度情報と予め記憶した凍結温度とを比較する温度比較手
段を備え、前記温度情報が前記凍結温度以下の場合には
凍結と判断し、前記ヒータへの通電を停止することを特
徴とする請求項5記載の熱交換器。 - 【請求項7】 前記制御手段に前記温度センサからの温
度情報の変化率を演算する温度変化率演算手段を備え、
この温度変化率演算手段から出力される温度変化率が所
定値以下の場合には凍結と判断し、前記ヒータへの通電
を停止することを特徴とする請求項5記載の熱交換器。 - 【請求項8】 前記制御手段にタイマ手段を備え、前記
温度センサからの温度情報が所定時間内に目標温度に達
しない場合には凍結と判断し、前記ヒータへの通電を停
止することを特徴とする請求項5記載の熱交換器。 - 【請求項9】 洗浄水を貯水するタンクと、このタンク
内の洗浄水を加熱するヒータと、温度センサと、人体局
部に対して前記タンク内の洗浄水を吐出する吐出手段と
を備えた洗浄便座において、 前記温度センサが検出する温度情報に基づいて前記タン
ク内の水の凍結を判定し、前記ヒータへの通電を停止す
る制御手段を備えたことを特徴とする洗浄便座。 - 【請求項10】 前記制御手段に前記温度センサからの
温度情報と予め記憶した凍結温度とを比較する温度比較
手段を備え、前記温度情報が前記凍結温度以下の場合に
は凍結と判断し、前記ヒータへの通電を停止することを
特徴とする請求項9記載の洗浄便座。 - 【請求項11】 前記制御手段に前記温度センサからの
温度情報の変化率を演算する温度変化率演算手段を備
え、この温度変化率演算手段から出力される温度変化率
が所定値以下の場合には凍結と判断し、前記ヒータへの
通電を停止することを特徴とする請求項9記載の洗浄便
座。 - 【請求項12】 前記制御手段にタイマ手段を備え、前
記温度センサからの温度情報が所定時間内に目標温度に
達しない場合には凍結と判断し、前記ヒータへの通電を
停止することを特徴とする請求項9記載の洗浄便座。
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Family Applications (1)
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