JP4701602B2 - トイレ装置 - Google Patents

Description

本発明は、水を瞬間的に温水に加熱する瞬間式加熱手段を有するトイレ装置に関するものである。

従来、この種のトイレ装置は、図８に示されているようなものであった（例えば、特許文献１参照）。

図８において、熱交換器１は、貯湯ハウジング２の中に給水管３を差し込み、この給水管３と一体的に形成した電気発熱体を外表面側に埋没する中空筒状セラミック製のヒータ４を、その周りを銅等熱伝導性の良好な金属材料からなるスリーブ５により囲繞して形成した加熱タンク６を備え、この加熱タンク６は内側の流路を先端（図の右方向）に行くほど斜め下向きとした状態で、貯湯ハウジング２に水密構造となして横架・固定されている。

そして、前記貯湯ハウジング２内の加熱タンク６上部の空所を貯湯部７となして、その一部に空焚き防止用のフロートスイッチ８が、洗浄水の流通を妨げない適切な位置で組込まれている。ヒータ４の基端（図の左方向）には、貯湯ハウジング２壁面に設けた膨出部ａに、ハウジング２の上端面から縦方向に通抜孔９を穿孔し、この通抜孔９を介して加熱タンク６と貯湯ハウジング２の貯湯部７とを連通させる。

そして、前記通抜孔９の加熱タンク６内に臨む下部開口部ｂには、貯湯ハウジング２の壁面に前記開口部ｂの断面積の約半分を遮る状態で、邪魔板１０が、ハウジング２の壁面と一体となって加熱タンク６内に水平に形成されている。また、前記通抜孔９の貯湯ハウジング２内に位置する上部には、貯湯部７と連通する開口部ｃが開口されており、前記上下部に開口部ｂ、ｃを有する通抜孔９内には、貯湯ハウジング２の上部に取付けた温度センサ１１の検温部１１ａが、下部開口部ｂから加熱タンク６内に突出しない範囲で挿入されている。また、貯湯ハウジング２の上部中央に加熱防止用のバイメタルスイッチ１２が取付けられている。次に動作について説明する。不使用時は、熱交換器１内に適温に保温された洗浄水が貯湯部７および加熱タンク６内に貯留されている。この状態で、使用時は、水が熱交換器１に流入すると同時にヒータ４はフル通電を開始する。

そして、水はヒータ４の内側から該ヒータ４の外表面とスリーブ５との間を流れている間に、ヒータ４により加熱されて貯湯部７に流入する。一方、熱交換器１内に保温されていた温水は、給水管３から流入する洗浄水により貯湯ハウジング２から順次押し出される。このように、局部洗浄に際して洗浄水が給水管３を通って熱交換器１内に流入すると、洗浄水はヒータ４により加熱されて温水となる。そして、温水の温度は、加熱タンク６と貯湯部７とを連通させる通抜孔９内に検温部１１ａを挿入した温度センサ１１により検出し、検出温度が事前に設定した温度に対して高、低差がある場合は、制御装置からの指令によりヒータ４を通電（オン・オフ）制御させてあらかじめの設定した所定温度に維持させる。然るに、冷水を熱交換器１により適温水に加熱して給送している場合、給水管３から流入する洗浄水によって加熱タンク６内で、ヒータ４の加熱作用をあまり受けることなく滞留している低温水が、通抜孔９側に押し出されたとき、前記低温水は通抜孔９の方向に直上的に上昇する。

ところが、通抜孔９の下部開口部ｂは、加熱タンク６内において水平に突設した邪魔板１０により約半分程の面積が遮られているので、前記低温水は邪魔板１０に沿って水平方向（加熱タンク６の先端側）に移動し、前記通抜孔９の下部開口部ｂの手前側でヒータ４により加熱されて通抜孔９側に流通する温水と接衝して混合する。そして、前記混合された洗浄水は、そのまま、通抜孔９の下部開口部ｂから上部開口部ｃを通って貯湯部７に押し出される。この際、水はヒータ４により加熱された洗浄水と大部分が混合されるため、この混合された温水は、通抜孔９内を通過する際、温度センサ１１の検温部１１ａにて温度検出が行われるものの、その検出温度は低温水でなく、混合を行った温水で行われるため、前記検出温度は設定温度に近い温度を検出することが可能となっていた。
特許第３３２５８７４号公報

しかしながら、前記従来のトイレ装置では、ヒータ４を内蔵した加熱タンク６の上部に、加熱防止用のバイメタルスイッチ１２を内蔵した貯湯部７を配設しているために、使用時・非使用時にかかわらずバイメタルスイッチ１２に常に保温時の温度以上の雰囲気で使用する必要があり、バイメタルスイッチ１２のＯＦＦ設定温度を高く設定しなければならないという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、異常加熱時のＯＦＦ設定温度を低く設定させ、異常加熱時の感度を良くするとともに組立性の良いトイレ装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のトイレ装置は、洗浄水を局部に噴出するノズル手段と、ノズル手段に向けて洗浄水を供給する給水手段と、前記ノズル手段に供給する前記洗浄水を瞬間的に温水に加熱する瞬間式加熱手段を有し、前記瞬間式加熱手段は、平板状ヒータと、前記平板状ヒータを覆い前記給水手段と接続される入口と前記ノズル手段と接続される出口を形成するケースと、前記平板状ヒータ表面を蛇行して形成される加熱水路を有する加熱部と、前記加熱部の異常加熱を検知する手段を含む温度検知部と、を備え、前記温度検知部の部品で前記加熱水路の下流の温度を検知する温度センサとサーモスイッチとを、前記平板状ヒータの平板状表面と対向する前記ケースの同一面側から組付け前記加熱部の近傍に配し、前記温度検知部に搭載された前記サーモスイッチの感温部への水路構成は、前記感温部の下方向から入水し、上方向から出水するように構成したものである。

これにより、異常加熱時のＯＦＦ設定温度を低く設定させ、異常加熱時の感度を良くするとともに組立性を良くすることができる。

この場合、ケースの同一面側に加熱部と温度検知部の部品を搭載するようにしたので、温度検知部の部品である温度センサとサーモスイッチとをケースの一方向から組付けられることから組立性を改善することができ、加熱水路の下流の温度を検知する温度センサとサーモスイッチとを、平板状ヒータの平板状表面と対向するケースの同一面側から組付け加熱部の近傍に配し、温度検知部に搭載されたサーモスイッチの感温部への水路構成は、感温部の下方向から入水し、上方向から出水するようにしたので、感温部での空気溜りの発生を避けることにより、サーモスイッチの感度を低下させることなく反応させることができる。

本発明のトイレ装置は、異常加熱時のＯＦＦ設定温度を低く設定させ、異常加熱時の感度を良くすることができる。

第１の発明は、洗浄水を局部に噴出するノズル手段と、ノズル手段に向けて洗浄水を供給する給水手段と、前記ノズル手段に供給する前記洗浄水を瞬間的に温水に加熱する瞬間式加熱手段を有し、前記瞬間式加熱手段は、平板状ヒータと、前記平板状ヒータを覆い前記給水手段と接続される入口と前記ノズル手段と接続される出口を形成するケースと、前記平板状ヒータ表面を蛇行して形成される加熱水路を有する加熱部と、前記加熱部の異常加熱を検知する手段を含む温度検知部と、を備え、前記温度検知部の部品で前記加熱水路の下流の温度を検知する温度センサとサーモスイッチとを、前記平板状ヒータの平板状表面と対向する前記ケースの同一面側から組付け前記加熱部の近傍に配し、前記温度検知部に搭載された前記サーモスイッチの感温部への水路構成は、前記感温部の下方向から入水
し、上方向から出水するように構成したトイレ装置とすることにより、非使用時の温度検知部の雰囲気温度を低下し、異常加熱時のＯＦＦ設定温度を低く設定させ、異常加熱時の感度を良くするとともに組立性を良くすることができる。

特に、温度検知部は加熱部の近傍に配したもので、加熱部が異常加熱時に高温水を温度検知部に直ぐに伝えることにより、高温水の温度を低下させることなく温度検知部に熱を伝達させ、異常加熱時の感知時間を短縮することができる。

さらに瞬間式加熱手段は、ヒータをケースで覆い、前記ケースの同一面側に加熱部と温度検知部の部品を搭載するようにしたもので、温度検知部の部品である温度センサとサーモスイッチとをケースの一方向から組付けられることから組立性を改善することができる。

この場合、前記加熱水路の下流の温度を検知する温度センサとサーモスイッチとを、前記平板状ヒータの平板状表面と対向する前記ケースの同一面側から組付け前記加熱部の近傍に配し、前記温度検知部に搭載されたサーモスイッチの感温部への水路構成は、前記感温部の下方向から入水し、上方向から出水するようにしたもので、感温部での空気溜りの発生を避けることにより、サーモスイッチの感度を低下させることなく反応させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１〜図３は、本発明の実施の形態１におけるトイレ装置を示すものである。

図１、図２において、水道端末に接続された逆止弁１３は、その入口部にはストレーナ（図示せず）が内蔵され、また水抜き栓１４が設けられている。逆止弁１３の出口部は定流量弁１５を介して止水電磁弁１６に接続されている。止水電磁弁１６の出口は真空破壊弁１７を介してポンプモータ１８にて駆動される水ポンプ１９の入口に接続されている。真空破壊弁１７は水ポンプ１９の入口側が負圧になったときエアを導入するように構成され、またオーバーフロー水を水タンクに分岐排出するように構成されている。水ポンプ１９の出口は流量センサ２０を介して瞬間式加熱手段２１の入口２１ａに接続され、流量センサ２０による検出流量によってポンプモータ１８を駆動制御することにより、精度良く一定流量の洗浄水を瞬間式加熱手段２１に送給するように構成されている。上記逆止弁１３から流量センサ２０にて給水手段２２が構成されている。

瞬間式加熱手段２１は、ケース２３内に洗浄水が流通する蛇行した加熱水路２４が設けられているとともにこの加熱水路２４に臨ませて平板状セラミック製のヒータ４が配設され、出口２１ｂに温水の温度を検出する温度センサ１１と安全用のサーモスイッチ２５とが配設されている。そして、温度センサ１１の検出信号に応じてヒータ４に対する通電制御を行なうことにより所定温度の温水を得るように構成されている。また、ヒータ４の異常加熱を防止するため、後述の安全装置（温度ヒューズ）２６（図４参照）が配設されている。瞬間式加熱手段２１の出口２１ｂから送出された温水はノズル手段２７にて局部に噴射される。

次に、瞬間式加熱手段２１の詳細構成を説明する。瞬間式加熱手段２１は、加熱水路２４を有する加熱部２８と、温度センサ１１およびサーモスイッチ２５を有する温度検知部２９を略同一平面上に配して一体に構成されている。

次に、安全制御構成を図３にて説明する。電源３０に対して温水噴出スイッチおよびヒータ４に対する通電と連動するトライアック３１と止水電磁弁１６と安全装置（温度ヒューズ）２６とサーモスイッチ２５が直列に接続されており、安全装置（温度ヒューズ）２６とサーモスイッチ２５の何れが絶たれても止水電磁弁１６に対する通電が停止して直ちに給水が停止されるように構成されている。更に、止水電磁弁１６の両端電圧を検出する検出手段３２が設けられ、その検出信号によってポンプモータ１８に対して通電制御するトランジスタ３３がＯＮし、両端電圧がなくなるとトランジスタ３３がＯＦＦし、従って止水電磁弁１６が開くとポンプモータ１８が駆動され、閉じるとポンプモータ１８も同時に停止するように構成されている。

以上のように構成されたトイレ装置について、以下その動作、作用を説明する。

温水噴出スイッチがＯＮされると、止水電磁弁１６が開くとともに水ポンプ１９が作動して瞬間式加熱手段２１に洗浄水が送給され、瞬間式加熱手段２１で温度センサ１１による検出温度に応じて通電制御されるヒータ４にて洗浄水が所定温度に加温され、ノズル手段２７から局部に噴出される。また、異常加熱時に温度センサ１１が働かない場合は、安全装置（温度ヒューズ）２６とサーモスイッチ２５の何れが絶たれても止水電磁弁１６に対する通電が停止して直ちに給水が停止するようになっている。

以上のように、本実施の形態においては、非使用時の温度検知部２９の雰囲気温度を低下させることにより、温度変化への対応がよくなり、異常加熱時の安全装置（温度ヒューズ）２６とサーモスイッチ２５のＯＦＦ設定温度を低く設定させ、異常加熱時の感度を良くすることができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２におけるトイレ装置の瞬間式加熱手段を示すものである。

本実施の形態において、実施の形態１の構成と異なるところは、温度検知部２９は、加熱部２８の近傍に配したところである。なお、実施の形態１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。

図に示すように、ケース２３内に設けた水が流通する蛇行した加熱水路２４を有する加熱部２８から、温度センサ１１およびサーモスイッチ２５を有する温度検知部２９へ瞬時に温水が流れるようになっている。

以上のように構成することにより、加熱部２８が異常加熱時に高温水を温度検知部２９に直ぐに伝えることにより、高温水の温度を低下させることなく温度検知部２９に熱を伝達させ、異常加熱時の感知時間を短縮することができる。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３におけるトイレ装置の瞬間式加熱手段を示すものである。

本実施の形態において、実施の形態１および２の構成と異なるところは、瞬間式加熱手段２１は、ヒータ４をケース２３で覆い、前記ケース２３の同一面側に加熱部２８と温度検知部２９の部品を搭載するようにしたところである。なお、実施の形態１、２と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。

瞬間式加熱手段２１のケース２３の同一面に加熱部２８と温度検知部２９の部品を組立
てるようになっているため、部品が同一面のみに突出することにより、ロスなく本体内に瞬間式加熱手段２１を搭載することが可能で、かつ同一面から組立てられることから組立性を改善することができる。

（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４におけるトイレ装置の瞬間式加熱手段を示すものである。

本実施の形態において、実施の形態１〜３の構成と異なるところは、温度検知部２９は、加熱部２８の１次側の温度を検知する入水センサ３４と加熱部２８の２次側の温度を検知する温度センサ１１の少なくとも一方を搭載したところである。なお、実施の形態１〜３と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。

以上のように、加熱部２８の近傍に他の部品を介することなく入水センサ３４と温度センサ１１をケース２３に固定するようになっていて、加熱部２８に入水センサ３４および温度センサ１１を近付けることにより、加熱部２８の１次側および２次側の水温を正確に検知できるようになり、加熱部２８の温度制御の精度を向上することができる。

なお、本実施の形態において、ケース２３に入水センサ３４と温度センサ１１を搭載するようにしたが、入水センサ３４と温度センサ１１のどちらかのみをケース２３に搭載してもよい。

（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５におけるトイレ装置の瞬間式加熱手段を示すものである。

本実施の形態において、実施の形態１〜４の構成と異なるところは、温度検知部２９に搭載されたサーモスイッチ２５の感温部３６への水路構成は、前記感温部の下方向から入水し、上方向から出水するようにしたところである。なお、実施の形態１〜４と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。

以上のように、サーモスイッチ２５の感温部３６の水の流れは、下から上へ行くようになっていて、感温部３６での空気溜りの発生を避けることにより、サーモスイッチ２５の感度を低下させることなく反応させることができる。

以上のように、本発明にかかるトイレ装置は、異常加熱時のＯＦＦ設定温度を低く設定させ、異常加熱時の感度を良くするとともに組立性を良くことができるので、衛生洗浄装置として有用なものである。

本発明の実施の形態１におけるトイレ装置の瞬間式加熱手段の構造図 同トイレ装置の全体水路構成図 同トイレ装置の制御回路図 本発明の実施の形態２におけるトイレ装置の瞬間式加熱手段の構造図 本発明の実施の形態３におけるトイレ装置の瞬間式加熱手段の構造図 本発明の実施の形態４におけるトイレ装置の瞬間式加熱手段の構造図 本発明の実施の形態５におけるトイレ装置の瞬間式加熱手段の構造図 従来のトイレ装置の瞬間式加熱手段の構造図

４ ヒータ
１１ 温度センサ
２１ 瞬間式加熱手段
２２ 給水手段
２３ ケース
２５ サーモスイッチ
２７ ノズル手段
２８ 加熱部
２９ 温度検知部
３４ 入水センサ
３６ 感温部

Claims (1)

1. 洗浄水を局部に噴出するノズル手段と、
   ノズル手段に向けて洗浄水を供給する給水手段と、
   前記ノズル手段に供給する前記洗浄水を瞬間的に温水に加熱する瞬間式加熱手段を有し、前記瞬間式加熱手段は、平板状ヒータと、
   前記平板状ヒータを覆い前記給水手段と接続される入口と前記ノズル手段と接続される出口を形成するケースと、
   前記平板状ヒータ表面を蛇行して形成される加熱水路を有する加熱部と、
   前記加熱部の異常加熱を検知する手段を含む温度検知部と、
   を備え、
   前記温度検知部の部品で前記加熱水路の下流の温度を検知する温度センサとサーモスイッチとを、前記平板状ヒータの平板状表面と対向する前記ケースの同一面側から組付け前記加熱部の近傍に配し、
   前記温度検知部に搭載された前記サーモスイッチの感温部への水路構成は、前記感温部の下方向から入水し、上方向から出水するようにしたトイレ装置。