(57)【要約】【課題】特別なセンサを必要とすることなく、ヒータの消費電力をより適切に管理する。【解決手段】所定の条件が成立したとき、タンク内に洗浄水を給水した後、当該給水を停止した状態で所定時間に亘って所定通電量でヒータを通電しそのときのタンク内の洗浄水の上昇温度を温度センサを用いて計測し、計測した洗浄水の上昇温度と所定時間と所定通電量とタンクの体積とに基づいて制限消費電力の範囲内でヒータを駆動するための制限通電量を設定する制限通電量設定処理を行なう。そして、温水洗浄の要請がなされたとき、温度センサにより測定される洗浄水の温度を目標温度とするための目標通電量を設定し、設定した目標通電量と設定した制限通電量とに基づいてヒータが駆動されるよう駆動装置を制御するヒータ駆動制御を行なう。【選択図】図４
2018096127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク内の洗浄水を加熱してノズル部に給水する温水洗浄便座装置であって、
前記タンクに内蔵するヒータと、
前記ヒータを駆動する駆動装置と、
前記タンク内の洗浄水の温度を計測する温度センサと、
所定の条件が成立したとき、前記タンク内に洗浄水を給水した後、当該給水を停止した状態で所定時間に亘って所定通電量で前記ヒータが駆動されるよう前記駆動装置を制御してそのときの前記タンク内の洗浄水の上昇温度を前記温度センサを用いて計測し、該計測した洗浄水の上昇温度に基づいて制限消費電力の範囲内で前記ヒータを通電するための制限通電量を設定する制限通電量設定処理を行ない、温水洗浄の要請がなされたとき、洗浄水の温度を目標温度とするための目標通電量を設定し、該設定した目標通電量と前記設定した制限通電量とに基づいて前記ヒータが駆動されるよう前記駆動装置を制御するヒータ駆動制御を行なう制御装置と、
を備える温水洗浄便座装置。
【請求項２】
請求項１記載の温水洗浄便座装置であって、
前記制御装置は、前記ヒータの通電量が前記制限通電量を超えないよう前記目標通電量を制限して前記駆動装置を制御する、
温水洗浄便座装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の温水洗浄便座装置であって、
前記上昇温度は、前記温度センサにより計測される計測値に当該温度センサの最大公差を加えた温度である、
温水洗浄便座装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか１項に記載の温水洗浄便座装置であって、
前記制限通電量設定処理は、前記計測した洗浄水の上昇温度と前記所定時間と前記所定通電量と前記タンクの体積とに基づいて熱計算によって前記制限通電量を設定する処理であり、
前記タンクの体積は、前記タンクの基準体積に当該タンクの最大公差を加えた体積である、
温水洗浄便座装置。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか１項に記載の温水洗浄便座装置であって、
便座への着座を検知する着座センサを備え、
前記所定の条件は、前記着座センサにより前記便座への着座が検知されたときに成立する条件である、
温水洗浄便座装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温水洗浄便座装置、より詳しくは、タンク内の洗浄水を加熱してノズル部に給水する温水洗浄便座装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の温水洗浄便座装置としては、ヒータの消費電力を管理するものが知られてる。例えば、特許文献１には、ヒータに通電すべき電力量を演算すると共に、ヒータに実際に通電した電力量を演算し、通電すべき電力量が実際に通電した電力量に所定の係数をかけた電力量以上となった場合に、ヒータの通電を停止するものが開示されている。ヒータに通電すべき電力量は、洗浄スイッチのオンからオフの間の時間と洗浄強さとから演算される温水タンク内への流入水量と、水温調節スイッチで選択された目標水温と給水温度センサにより検出される流入水温との水温差とに基づいて演算される。また、ヒータに実際に通電した電力量は、電流，電圧および通電時間から演算される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２７８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した温水洗浄便座装置では、ヒータに実際に通電した電力量を演算するために、電流センサや電圧センサを必要とし、装置が複雑化すると共にコスト増を招いてしまう。
【０００５】
本発明の温水洗浄便座装置は、特別なセンサを必要とすることなく、ヒータの消費電力を適切に管理できるようにすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の温水洗浄便座装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の温水洗浄便座装置は、
タンク内の洗浄水を加熱してノズル部に給水する温水洗浄便座装置であって、
前記タンクに内蔵するヒータと、
前記ヒータを駆動する駆動装置と、
前記タンク内の洗浄水の温度を計測する温度センサと、
所定の条件が成立したとき、前記タンク内に洗浄水を給水した後、当該給水を停止した状態で所定時間に亘って所定通電量で前記ヒータが駆動されるよう前記駆動装置を制御してそのときの前記タンク内の洗浄水の上昇温度を前記温度センサを用いて計測し、該計測した洗浄水の上昇温度に基づいて制限消費電力の範囲内で前記ヒータを通電するための制限通電量を設定する制限通電量設定処理を行ない、温水洗浄の要請がなされたとき、洗浄水の温度を目標温度とするための目標通電量を設定し、該設定した目標通電量と前記設定した制限通電量とに基づいて前記ヒータが駆動されるよう前記駆動装置を制御するヒータ駆動制御を行なう制御装置と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の温水洗浄便座装置は、ヒータと、駆動装置と、温度センサと、制御装置とを備える。制御装置は、所定の条件が成立したとき、タンク内に洗浄水を給水した後、当該給水を停止した状態で所定時間に亘って所定通電量でヒータが駆動されるよう駆動装置を制御してそのときのタンク内の洗浄水の上昇温度を温度センサを用いて計測し、計測した洗浄水の上昇温度に基づいて制限消費電力の範囲内でヒータを通電するための制限通電量を設定する制限通電量設定処理を行なう。そして、制御装置は、温水洗浄の要請がなされたとき、洗浄水の温度を目標温度とするための目標通電量を設定し、目標通電量と制限通電量とに基づいてヒータが駆動されるよう駆動装置を制御するヒータ駆動制御を行なう。このように、タンクへの給水を停止した状態でヒータを所定通電量で所定時間に亘って通電してタンク内の洗浄水の上昇温度を温度センサを用いて測定することにより、温度センサを用いてヒータを制限消費電力の範囲内で通電するための制限通電量を設定することができる。これにより、温水洗浄の要請がなされたときに、目標通電量と制限通電量とに基づいてヒータを駆動することにより、特別なセンサを必要とすることなく、ヒータの消費電力を適切に管理することができる。
【０００９】
こうした本発明の温水洗浄便座装置において、前記制御装置は、前記ヒータの通電量が前記制限通電量を超えないよう前記目標通電量を制限して前記駆動装置を制御するものとしてもよい。こうすれば、ヒータの消費電力が制限消費電力を超えないようにして、その消費電力をさらに適切に管理することができる。
【００１０】
また、本発明の温水洗浄便座装置において、前記上昇温度は、前記温度センサにより計測される計測値に当該温度センサの最大公差を加えた温度であるものとしてもよい。こうすれば、温度センサの公差に拘わらずヒータの消費電力を制限消費電力の範囲内で管理することができる。
【００１１】
さらに、本発明の温水洗浄便座装置において、前記制限通電量設定処理は、前記計測した洗浄水の上昇温度と前記所定時間と前記所定通電量と前記タンクの体積とに基づいて熱計算によって前記制限通電量を設定する処理であり、前記タンクの体積は、前記タンクの基準体積に当該タンクの最大公差を加えた体積であるものとしてもよい。こうすれば、タンクの公差に拘わらずヒータの消費電力を制限消費電力の範囲内で管理することができる。
【００１２】
また、本発明の温水洗浄便座装置において、便座への着座を検知する着座センサを備え、前記所定の条件は、前記着座センサにより前記便座への着座が検知されたときに成立する条件であるものとしてもよい。こうすれば、使用者が便座に着座してから温水洗浄を要請するまでの間、即ち温水洗浄の使用が予測されるときに制限通電量を設定することができるから、電源電圧の変動に拘わらず、ヒータの制限消費電力に対してより正確な制限通電量を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例としての便座装置１０を含む便器装置の外観を示す外観図である。
【図２】便座装置本体２０の構成の概略を示す構成図である。
【図３】制御装置４０のＣＰＵ３２により実行される温水洗浄制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】制御装置４０のＣＰＵ３２により実行される制限通電量設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】公差を考慮しない場合の制限通電量と公差を考慮した場合の比較例および実施例の各制限通電量とを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は本発明の一実施例としての便座装置１０を含む便器装置の外観を示す外観構成図であり、図２は、便座装置本体２０の電気的な構成の概略を示す構成図である。実施例の便座装置１０は、便器１の上面に設置され、便座１２に着座した人の局部を温水により洗浄可能な温水洗浄便座装置として構成されており、図１に示すように、便器１の上面後方に設置される便座装置本体２０と、便座装置本体２０に対して開閉可能に支持された便座１２および便蓋１４と、各種操作が可能な操作パネル１６とを備える。
【００１６】
操作パネル１６は、例えば、洗浄水によりおしりを洗浄するためのおしり洗浄スイッチ１６ａや、ビデとして用いられるビデ洗浄スイッチ１６ｂ、おしり洗浄またはビデ洗浄を停止させるための止スイッチ１６ｃ、洗浄強さ（洗浄水の水勢）を調節するための洗浄強さ調節スイッチ１６ｄ、洗浄水の温水温度を調節するための温水温度調節スイッチ１６ｅ、などが設けられている。
【００１７】
便座装置本体２０は、図２に示すように、水道管に接続された給水路２１と、給水路２１の上流部に設けられた開閉弁としての給水弁２２と、給水路２１を流れる水道水（洗浄水）を熱交換によって加熱する熱交換ユニット３０と、給水路２１を流れる洗浄水の流量を調整する流量調整弁２４と、給水路２１の下流部に設けられたおしり洗浄ノズル２８ａおよびビデ洗浄ノズル２８ｂと、おしり洗浄ノズル２８ａおよびビデ洗浄ノズル２８ｂのうち洗浄水の供給先を選択的に切り替える切替弁２６と、装置全体をコントロールする制御装置４０とを備える。
【００１８】
熱交換ユニット３０は、給水路２１を流れる洗浄水を一時的に貯留する温水タンク３２と、温水タンク３２に内蔵されて当該温水タンク３２内の洗浄水を加熱する温水ヒータ３４と、交流電源（商用電源）５から温水ヒータ３４への電力の供給と遮断とを行なうヒータスイッチ３６（例えば、トライアック）と、温水タンク３２内に取り付けられた温度センサ３８とを備える。
【００１９】
温水ヒータ３４は、温水タンク３２内の洗浄水を瞬間的に加熱可能なヒータであり、本実施例では、定格消費電力が１２００Ｗとされている。温水ヒータ３４の制御は、温水温度調節スイッチ１６ｅからの信号に基づいて温水タンク３２内の洗浄水の目標設定温度Ｔｗ＊を設定し、温度センサ３８からの洗浄水の温度Ｔｗが目標設定温度Ｔｗ＊となるように目標通電量Ｑｔｇ（デューティ比）を設定し、設定した目標通電量Ｑｔｇに基づく実行通電量Ｑ＊によりヒータスイッチ３６をスイッチング制御することにより行なわれる。ヒータスイッチ３６のスイッチング制御は、交流電源５からの交流電圧がゼロクロス点を通過するタイミングを基準とした位相角が実行通電量Ｑ＊に対応する位相角となるタイミングでヒータスイッチ３６へトリガー信号を出力することにより行なわれる。
【００２０】
制御装置４０は、ＣＰＵ４１を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ４１の他にＲＯＭ４２やＲＡＭ４３、タイマー４４、入出力ポート（図示せず）などを備える。制御装置４０には、温度センサ３８からの洗浄水の水温Ｔｗ（℃）や便座１２への着座を検知する着座センサ４５からの検知信号、操作パネル１６の各操作スイッチ１６ａ〜１６ｅからの操作信号などが入力ポートを介して入力されている。制御装置４０からは、給水弁２２への駆動信号や流量調整弁２４への駆動信号、ヒータスイッチ３６への駆動信号（トリガー信号）などが出力ポートを介して出力されている。
【００２１】
次に、こうして構成された便座装置１０の動作、特に、温水洗浄（おしり洗浄やビデ洗浄）を行なう際の温水ヒータ３４の駆動制御について説明する。図３は、温水洗浄制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００２２】
温水洗浄制御ルーチンが実行されると、制御装置４０のＣＰＵ４１は、まず、洗浄スイッチ（おしり洗浄スイッチ１６ａまたはビデ洗浄スイッチ１６ｂ）からオン信号が入力、即ち洗浄スイッチがオン操作されるのを待つ（Ｓ１００）。洗浄スイッチからオン信号が入力されたと判定すると、温水洗浄の要請がなされたと判断して、給水弁２２を開弁する（Ｓ１１０）。次に、洗浄強さ調節スイッチ１６ｄからの操作信号に基づいて目標設定流量Ｆｗ＊を設定すると共に温水温度調節スイッチ１６ｅからの操作信号に基づいて目標設定温度Ｔｗ＊を設定する（Ｓ１２０）。続いて、洗浄水の流量が設定した目標設定流量Ｆｗ＊となるように流量調整弁２４を駆動する（Ｓ１３０）。そして、温度センサ３８からの水温Ｔｗを入力し（Ｓ１４０）、水温Ｔｗが目標設定水温Ｔｗ＊となるようにフィードバック制御により温水ヒータ３４の目標通電量Ｑｔｇを設定する（Ｓ１５０）。
【００２３】
温水ヒータ３４の目標通電量Ｑｔｇを設定すると、設定した目標通電量Ｑｔｇが制限通電量Ｑｌｉｍよりも大きいか否かを判定する（Ｓ１６０）。目標通電量Ｑｔｇが制限通電量Ｑｌｉｍ以下であると判定すると、実行通電量Ｑ＊として目標通電量Ｑｔｇを設定し（Ｓ１７０）、目標通電量Ｑｔｇが制限通電量Ｑｌｉｍよりも大きいと判定すると、実行通電量Ｑ＊として制限通電量Ｑｌｉｍを設定する（Ｓ１８０）。即ち、目標通電量Ｑｔｇと制限通電量Ｑｌｉｍとのうち小さい方を実行通電量Ｑ＊として設定する。ここで、制限通電量Ｑｌｉｍは、温水ヒータ３４の消費電力が定格消費電力（制限消費電力Ｐｔｈ）を超えないようにするための通電量の制限値（上限値）であり、図４の制限通電量設定処理ルーチンを実行することにより設定される。なお、制限通電量設定処理ルーチンの詳細については後述する。
【００２４】
こうして実行通電量Ｑｔｇを設定すると、設定した実行通電量Ｑ＊でヒータスイッチ３６をスイッチング制御することにより温水ヒータ３４を駆動し（Ｓ１９０）、止スイッチ１６ｃからオン信号が入力されたか否か、すなわち止スイッチ１６ｃがオン操作されたか否かを判定する（Ｓ２００）。止スイッチ１６ｃがオン操作されていないと判定すると、Ｓ１２０に戻って、Ｓ１２０〜Ｓ１９０の処理を繰り返す。一方、止スイッチ１６ｃがオン操作されたと判定すると、給水弁２２を閉弁して（Ｓ２１０）、温水洗浄制御ルーチンを終了する。
【００２５】
次に、制限通電量設定処理ルーチンについて説明する。制限通電量設定処理ルーチンが実行されると、制御装置４０のＣＰＵ４１は、まず、着座センサ４５からオン信号が入力されるまで、即ち便座１２への着座が検知されるまで待つ（Ｓ３００）。この処理は、上述した温水洗浄の要請を予測するための処理である。着座センサ４５からオン信号が入力されると、温水タンク３２が満水となるように給水弁２２を所定時間ｔｓ（例えば、数秒）開弁してから閉弁する（Ｓ３１０）。給水弁２２を閉弁すると、温度センサ３８により検出された洗浄水の水温Ｔｗを入力し、入力した水温Ｔｗを通電前水温Ｔ１としてＲＡＭ４３に記憶する（Ｓ３２０）。続いて、予め定めた所定通電量Ｑで予め定めた所定時間ｔに亘って温水ヒータ３４が通電されるようヒータスイッチ３６をスイッチング制御する（Ｓ３３０）。そして、温度センサ３８により検出される洗浄水の水温Ｔｗを入力し、入力した水温Ｔｗを通電後水温Ｔ２としてＲＡＭ４３に記憶する（Ｓ３４０）。次に、通電後水温Ｔ２から通電前水温Ｔ１を減じることにより、温水ヒータ３４に通電を開始してから当該通電を終了するまでの間に上昇した水温である上昇温度Ｔを計算する（Ｓ３５０）。そして、計算した上昇温度Ｔに基づいて次式（１）により温水ヒータ３４の消費電力が制限消費電力Ｐｔｈ（本実施例では、１２００Ｗ）を超えないようにするための通電量（デューティ比）の制限値（上限値）である制限通電量Ｑｌｉｍを計算して（Ｓ３６０）、制限通電量設定処理ルーチンを終了する。式（１）は、式（２）および式（３）から容易に導き出すことができる。ここで、式（２）は、流れない液体を時間ｔ（ｓｅｃ）で温度Ｔ（℃）だけ上昇させるのに必要な熱量Ｐ（Ｗ）を計算するための熱量計算式であり、式（２）中、ｃは比熱（ｋＪ／（ｋｇ・℃））を示し、ρは密度（ｋｇ／Ｌ）を示す。なお、本実施例では、洗浄水の比熱を４．１８ｋＪ／（ｋｇ・℃）とし、密度を１ｋｇ／Ｌとした。また、Ｑおよびｔは、それぞれ、上述したＳ３３０において、温水ヒータ３４を通電した際の通電量（％）および通電時間（ｍｓｅｃ）である所定通電量および所定時間である。Ｔは、Ｓ３２０，Ｓ３４０，Ｓ３５０で測定された上昇温度（℃）であり、本実施例では、測定値に温度センサ３８の最大公差を加えた温度である。Ｖは、温水タンク３２の体積（ｍＬ）を示し、本実施例では、基準値（設計値）に最大公差を加えた体積である。また、式（３）は、熱量Ｐに対応する温水ヒータ３４の通電量Ｑを制限消費電力Ｐｔｈに対応する制限通電量Ｑｌｉｍに換算するための換算式である。
【００２６】
Qlim=Pth×Q/(4.183×T×V/t)          （１）
P=T×(0.278×c×ρ×V/1000/t×3600)   （２）
Qlim=Pth×Q/P                        （３）
【００２７】
いま、熱交換ユニット３０の仕様として、温水ヒータ３４の消費電力が１２００±１２０Ｗ（ヒータ抵抗８．３３±１０％Ω）であり、交流電源５からの供給電圧が１００±７Ｖであり、洗浄水の単位時間当たりの流量が４５０±６０ｍＬ／ｍｉｎであり、温度センサ３８の公差が±０．５℃であり、タイマー４４の時間カウント公差が１０±０．５ｓｅｃであるものを考える。ヒータ抵抗および供給電圧が公差の中央値であれば、温水ヒータ３４への通電量（％）を最大（１００％）としてもその消費電力は制限消費電力Ｐｔｈ（１２００Ｗ）を超えることはない。しかし、ヒータ抵抗や供給電圧が公差の中央値から外れると、温水ヒータ３４への通電量（％）を最大（１００％）としたときに、温水ヒータ３４の消費電力が制限消費電力Ｐｔｈ（１２００Ｗ）を超える場合が生じる。例えば、ヒータ抵抗が公差の最小値である８．３３−１０％Ωで、且つ、供給電圧が公差の最大値である１０７Ｖの場合、温水ヒータ３４を１００％の通電量で通電すると、その消費電力が約１５２７Ｗとなり、制限消費電力Ｐｔｈ（１２００Ｗ）を超えてしまう。これに対して、ヒータ抵抗が公差の最小値で且つ供給電圧が公差の最大値であっても、温水ヒータ３４の消費電力が制限消費電力Ｐｔｈを超えないようにヒータ抵抗を選定することを考えることができるが、温水ヒータ３４の定格消費電力を下げる必要が生じる。また、温水ヒータ３４の消費電力を検知してその消費電力が制限消費電力Ｐｔｈを超えないように温水ヒータ３４への通電量を制限することを考えることもできるが、温水ヒータ３４の消費電力を検知するために別途電力センサを設ける必要が生じる。
【００２８】
ここで、給水弁２２を開弁して温水タンク３２に洗浄水を流しながら温水ヒータ３４により温水タンク３２内の洗浄水を加熱し、そのときの洗浄水の流量Ｆを流量センサによって計測すると共に洗浄水の上昇温度Ｔを温度センサによって計測することにより、次式（４）を用いて温水ヒータ３４の消費電力を計算する比較例の方法について考察する。式（４）は、流れる液体を温度Ｔ（℃）だけ上昇させるのに必要な熱量Ｐ（Ｗ）を計算するための熱量計算式であり、式（４）中、Ｆは、洗浄水の単位時間当たりの流量（ｍＬ／ｍｉｎ）である。例えば、４５０ｍＬ／ｍｉｎの流量で温水タンク３２を流れる洗浄水に対して温水ヒータ３４を２５％の通電量で通電したときに洗浄水の温度が１０℃上昇したとすると、熱量Ｐの計算値は、式（４）により、３１３．８Ｗとなる。この計算値を、温水ヒータ３４を１００％の通電量で通電した場合の熱量（消費電力）Ｐに換算すると、１２５５Ｗ（＝３１３．８／０．２５）となる。したがって、温水ヒータ３４の消費電力Ｐが１２００Ｗを超えないようにするためには、温水ヒータ３４の通電量を９６％（＝１２００／１２５５×１００）までに制限すればよい。
【００２９】
P=T×(0.278×c×ρ×F×60/1000)    （４）
【００３０】
しかし、上述の制限通電量Ｑｌｉｍ（９６％）は、流量センサの公差と温度センサの公差とが考慮されていない。いま、流量センサの公差を±６０ｍＬ／ｍｉｎとすると共に温度センサの公差を±０．５℃とし、流量Ｆを５１０ｍＬ／ｍｉｎとすると共に上昇温度Ｔを１０．５℃として式（４）を適用すると、温水ヒータ３４の消費電力Ｐは、３７３．４Ｗとなる。この計算値を、温水ヒータ３４を１００％の通電量で通電した場合の消費電力に換算すると、１４９４Ｗ（＝３７３．４／０．２５）となる。したがって、流量センサの公差と温度センサの公差とを考慮した場合、温水ヒータ３４の消費電力Ｐが１２００Ｗを超えないようにするためには、温水ヒータ３４の通電量を８０％（＝１２００／１４９４×１００）までに制限しなければならない。このように、流れる液体を加熱する場合に適用される式（４）の熱量計算式を用いる比較例の方法は、温度センサに加えて流量センサを設ける必要があり、温度センサの公差と流量センサの公差とを考慮すると、消費電力Ｐを制限消費電力Ｐｔｈを超えないようにするために温水ヒータ３４の通電量を大きく制限する必要が生じる。
【００３１】
そこで、本実施例では、温水タンク３２内を満水とした後、給水弁２２を閉弁した状態で温水ヒータ３４により温水タンク３２内の洗浄水を所定時間ｔ加熱し、そのときの洗浄水の上昇温度Ｔを温度センサ３８によって計測することにより、流れない液体を加熱する場合に適用される上述した式（２）の熱量計算式を用いて温水ヒータ３４の消費電力を計算する。例えば、１２ｍＬの温水タンク３２を満水にして温水ヒータ３４を４％の通電量で１０秒間通電したときに洗浄水の温度が１０℃上昇したとすると、消費電力Ｐの計算値は、５０．２Ｗとなる。この計算値を、温水ヒータ３４を１００％の通電量で通電した場合の消費電力に換算すると、１２５５Ｗ（＝５０．２／０．０４）となる。したがって、温水ヒータ３４の消費電力が１２００Ｗを超えないようにするためには、温水ヒータ３４の通電量を９６％（＝１２００／１２５５×１００）までに制限すればよい。
【００３２】
上述の制限通電量Ｑｌｉｍ（９６％）は、温度センサ３８の公差が考慮されていないため、温度センサ３８の公差を±０．５℃とし、上昇温度Ｔを１０．５℃として式（２）を適用すると、温水ヒータ３４の消費電力Ｐは、５５．５Ｗとなる。この計算値を、温水ヒータ３４を１００％の通電量で通電した場合の消費電力に換算すると、１３８７．５Ｗ（＝５５．５／０．０４）となる。したがって、温度センサ３８の公差を考慮した場合、温水ヒータ３４の消費電力Ｐが１２００Ｗを超えないようにするためには、温水ヒータ３４の通電量（制限通電量Ｑｌｉｍ）を８６．５％（＝１２００／１３８７．５×１００）までに制限しなければならない。
【００３３】
加えて、温水タンク３２の体積の公差を±０．３ｍＬとし、タンク体積を１２．３ｍＬとして式（２）を適用すると、温水ヒータ３４の消費電力Ｐは、５６．８Ｗとなる。この計算値を、温水ヒータ３４を１００％の通電量で通電した場合の消費電力に換算すると、１４２０Ｗ（＝５６．８／０．０４）となる。したがって、タンク体積の公差を考慮した場合、温水ヒータ３４の消費電力Ｐが１２００Ｗを超えないようにするためには、温水ヒータ３４の通電量（制限通電量Ｑｌｉｍ）を８５％（＝１２００／１４２０×１００）までに制限しなければならない。
【００３４】
図５は、公差を考慮しない場合の制限通電量と公差を考慮した場合の比較例および実施例の各制限通電量とを示す説明図である。図示するように、公差を考慮しない場合、上述した何れの方法（比較例，実施例）においても、制限通電量が９６％となるが、公差を考慮した場合、比較例の方法では、温度センサの公差に加えて流量センサの公差も考慮すると、制限通電量Ｑｌｉｍが８０％となるのに対し、実施例の方法では、温度センサ３８の公差と温水タンク３２の公差を考慮しても、制限通電量Ｑｌｉｍが８５％となり、より少ない制限量で温水ヒータ３４の消費電力が制限消費電力Ｐｔｈを超えないようにすることができることができることがわかる。
【００３５】
以上説明した本実施例の温水洗浄便座装置によれば、温水タンク３２内に洗浄水を給水した後、給水を停止した状態で所定時間ｔに亘って所定通電量Ｑで温水ヒータ３４に通電されるようヒータスイッチ３６をスイッチング制御し、そのときの温水タンク３２内の洗浄水の上昇温度Ｔを温度センサ３８を用いて計測し、計測した上昇温度Ｔに基づいて制限消費電力Ｐｔｈの範囲内で温水ヒータ３４を通電するための制限通電量Ｑｌｉｍを設定する。そして、温水洗浄の要請がなされたとき、温水タンク３２内の洗浄水の温度Ｔｗを目標設定温度Ｔｗ＊とするための目標通電量Ｑｔｇを設定し、設定した目標通電量Ｑｔｇと制限通電量Ｑｌｉｍとのうち小さい方を実行通電量Ｑ＊に設定して温水ヒータ３４が通電されるようヒータスイッチ３６をスイッチング制御する。これにより、温水ヒータ３４の消費電力が制限消費電力Ｐｔｈを超えないようにすることができ、温水ヒータ３４の消費電力を適切に管理することができる。しかも、流れない液体を加熱した場合に適用される熱量計算式を用いて、温水ヒータ３４の消費電力が制限消費電力Ｐｔｈを超えないようにするための制限通電量Ｑｌｉｍを計算するため、流量センサや電力センサなどの特別なセンサを必要としない。
【００３６】
また、本実施例の温水洗浄便座装置によれば、上昇温度Ｔとして温度センサ３８の測定値に当該温度センサ３８の最大公差を加えたものを用いると共に、温水タンク３２の体積Ｖとして基準値（設計値）に最大公差を加えたものを用いて制限通電量Ｑｌｉｍを計算するから、制限通電量Ｑｌｉｍの範囲内で温水ヒータ３４を通電させることにより、より確実に温水ヒータ３４の消費電力が制限消費電力Ｐｔｈを超えないようにすることができる。
【００３７】
さらに、本実施例の温水洗浄便座装置によれば、使用者が便座１２に着座したことに基づいて制限通電量設定処理（Ｓ３１０〜Ｓ３６０の処理）を実行するから、温水洗浄の実行が予測される適切なタイミングで制限通電量設定処理を実行することができる。制限通電量を設定した後、時間を空けずに温水洗浄制御を実行することができるから、制限通電量が電源電圧の変動の影響を受けないようにすることができる。
【００３８】
実施例では、目標通電量Ｑｔｇおよび制限通電量Ｑｌｉｍの小さい方、即ち制限通電量Ｑｌｉｍを上限として実行通電量Ｑ＊を設定したが、短時間であれば、制限通電量Ｑｌｉｍの超過を許容した実行通電量Ｑ＊を設定してもよい。
【００３９】
実施例では、温度センサ３８の公差と温水タンク３２の公差とを考慮して制限通電量Ｑｌｉｍを設定するものとしたが、温度センサ３８の公差のみを考慮して制限通電量Ｑｌｉｍを設定してもよいし、温水タンク３２の公差のみを考慮して制限通電量Ｑｌｉｍを設定してもよい。また、温度センサ３８の公差と温水タンク３２の公差の何れも考慮することなく、制限通電量Ｑｌｉｍを設定してもよい。
【００４０】
実施例では、制限通電量設定処理ルーチンにおいて、着座センサ４５により便座１２への着座が検知されたときに制限通電量Ｑｌｉｍを設定するための処理（Ｓ３１０〜Ｓ３６０の処理）を実行するものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、トイレ室への使用者の入室を検知可能な人体検知センサを備え、人体検知センサによりトイレ室への入室が検知されたときなど、他のタイミングで制限通電量Ｑｌｉｍを設定するための処理を実行するものとしてもよい。
【００４１】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、温水タンク３２が「タンク」に相当し、温水ヒータ３４が「ヒータ」に相当し、ヒータスイッチ３６が「駆動装置」に相当し、制御装置４０が「制御装置」に相当する。また、着座センサ４５が「着座センサ」に相当する。
【００４２】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００４３】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、温水洗浄便座装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１  便器、５  交流電源、１０  便座装置、１２  便座、１４  便蓋、１６  操作パネル、１６ａ  おしり洗浄スイッチ、１６ｂ  ビデ洗浄スイッチ、１６ｃ  止スイッチ、１６ｄ  洗浄強さ調節スイッチ、１６ｅ  温水温度調節スイッチ、２０  便座装置本体、２１  給水路、２２  給水弁、２４  流量調整弁、２６  切替弁、２８ａ  おしり洗浄ノズル、２８ｂ  ビデ洗浄ノズル、３０  熱交換ユニット、３２  温水タンク、３４  温水ヒータ、３６  ヒータスイッチ、３８  温度センサ、４０  制御装置、４１  ＣＰＵ、４２  ＲＯＭ、４３  ＲＡＭ、４４  タイマー、４５  着座センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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