(57)【要約】【課題】温水温度及び／または便座発熱温度の制御を簡素化する。【解決手段】節約モードに設定された後は、便座６８への着座が検知されない所定時間が経過する度に、温水タンク５０内の温水温度及び／または前記便座６８の発熱温度を、段階的に低減するようにした。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
節約モードに設定された後は、便座への着座が検知されない所定時間が経過する度に、温水タンク内の温水温度及び／または前記便座の発熱温度を、段階的に低減するようにした、温水洗浄便座装置。
【請求項２】
前記タンク内の前記温水温度及び／または前記便座の前記発熱温度の段階的低減の途中において、前記便座への着座があったときは、前記タンク内の前記温水温度及び／または前記便座の前記発熱温度は、少なくとも１段階だけ昇温するようにした、請求項１記載の温水洗浄便座装置。
【請求項３】
温水タンク内の温水は燃料電池の排熱の印加により常時所定の温度に設定されると共に、節約モードに設定された後は、便座への着座が検知されない所定時間が経過する度に、前記便座の発熱温度を、段階的に低減するようにした、温水洗浄便座装置。
【請求項４】
前記便座の前記発熱温度の段階的低減の途中において、前記便座への着座があったときは、前記便座の前記発熱温度は、少なくとも１段階だけ昇温するようにした、請求項３記載の温水洗浄便座装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温水洗浄便座装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、温水洗浄便座においては、便器の後部上側に固定されたケース内に制御機構、電磁弁機構、温水タンク及びノズルを設け、制御機構により、電磁弁を介して前記温水タンク内に水圧が供給されると共にノズルが便器内部に変移され、この水圧により温水タンクから押し出された温水がノズルから、便座に着座している使用者の被洗浄部位に向けて噴射されるようになっている。
【０００３】
かような温水洗浄便座装置においては、省エネルギーの見地から、例えば、稼働日の昼間のみ便座ヒータ・温水ヒータへの通電をなす一方、稼働日の夜間や休日は便座ヒータ・温水ヒータへの通電を停止している（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１６４６３２号公報（第２〜３７頁、図１〜３７）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかして、上記のような通電制御は、稼働日と休日の区別及び昼と夜との区別を制御装置が認識できることが前提となるが、この情報は、予めＥＰＰＲＯＭのような記憶媒体に記憶させねばならず、コスト高となる。また、一般家庭においては、稼働日・休日の区別はないので、かような通電制御を一般家庭で用いられる温水洗浄便座装置に採用することは実益がない。
【０００６】
それ故に、本発明は、かような不具合が惹起されない温水洗浄便座装置を提供することを、技術的課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために講じた技術的手段は、
「節約モードに設定された後は、便座への着座が検知されない所定時間が経過する度に、温水タンク内の温水温度及び／または前記便座の発熱温度を、段階的に低減するようにした、温水洗浄便座装置」
を構成したことである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１〜図３に依拠して、本発明にかかる温水洗浄便座装置の一実施形態について説明する。
【０００９】
温水洗浄便座装置１０は、便器１２の後部上面に固定されるケース１４を備える。便器１２の上面に位置する便座６８は、ケース１４に枢着されている。ケース１４内には、第１制御機構２０、第２制御機構３０、電磁弁４０、ヒータ５２により加熱された温水を貯溜する温水タンク５０及びノズル機構６０が配設されている。
【００１０】
ケース１４の内部の一方側に配置される電磁弁４０は、ホース４２を介して給水源７０と、ホース４４を介して温水タンク５０と、夫々、連結されており、第１制御機構２０の作用により、電磁弁４０が開かれると、温水タンク５０内の温水を、切換弁６６を介して肛門洗浄用ノズル６２（ビデ洗浄ノズル６４）に供給され、肛門洗浄用ノズル６２（ビデ洗浄ノズル６４）を便器１２内に伸長し、この温水が、周知のように、肛門洗浄用ノズル６２（ビデ洗浄ノズル６４）から噴射されて、使用者の肛門（ビデ）を洗浄する。何れのノズルに温水が供給されるかは、切換弁６６の作用位置による。
【００１１】
便座６８は、その裏面に展設されたヒータ９０により加熱される。便座６８の表面温度は、温度センサ９２により常時、検知されており、当該温度が信号として、第２制御機構３０のＣＰＵ３２に送られる。ＣＰＵ３２は、周知のように、電源９８からヒータ９０への通電制御をなし、常時、便座６８の表面温度をユーザが設定した所定値に維持するようになっている。便座６８は、歪センサ９４を内蔵しており、ＣＰＵ３２は、この歪センサ９４からの信号の有無により、便座６８への使用者の着座の有無を判断する。
【００１２】
温水タンク５０は、ケース１４の内部の他方側に配置される。温水タンク５０内の水はヒータ５２により加熱される。水温は、温度センサ５４により常時、検知されており、当該温度が信号として、第２制御機構３０のＣＰＵ３２に送られる。ＣＰＵ３２は、操作部の節電モードスイッチ８０がオフ状態になっている場合（つまり通常モードに設定されて場合）、周知のように、電源９６から温水ヒータ２２への通電制御をなし、常時、水温をユーザが設定した所定値に維持するようになっている。また、ＣＰＵ３２は、操作部の節電モードスイッチ８０がオン状態になっている場合（つまり節電モードに設定されて場合）、以下に述べるような、節電を実効あらしめる通電制御を行う。
【００１３】
すなわち、温水洗浄便座装置１０の電源がオンされ、温水の温度がＴＳＥＴ（℃）に維持すべく温水温度制御がなされている間、節電モードスイッチがオンされると、単位時間（１時間）経過毎に、便座への着座の有無がチェックされる。このチェックで単位時間内に着座が有った場合、ＣＰＵ３２は温水の温度がＴＳＥＴ℃に維持すべく温水温度制御がなされる。直前の１単位時間（１時間）の間に便座への着座が１回もなければ、温水温度を１℃だけ下げた値に維持される。直前の２単位時間（２時間）の間に便座への着座が１回もなければ、温水温度を２℃だけ下げた値に維持される。直前の３単位時間（３時間）の間に便座への着座が１回もなければ、温水温度を３℃だけ下げた値に維持される。直前の４単位時間（４時間）の間に便座への着座が１回もなければ、温水温度を４℃だけ下げた値（最低温度：ＴＭＩＮ）に維持される。そして、５単位時間連続して着座無き状態が継続すると、ＣＰＵ３２は温水ヒータへの通電を停止する。かような段階的温水温度低減の途中（つまり温水温度がＴＳＥＴ（℃）未満か通電停止状態）で着座があると、ＣＰＵ３２は温水ヒータへの通電を再開して、現在の温水温度より１℃だけ高める（代替的に、常に、ＴＳＥＴ（℃）に復帰するようにしても良い）。この温水温度制御を流れ図で示せば図３のようになる。
【００１４】
尚、節電モードスイッチをオンした時刻の２３時間後に節電モードスイッチをオフさせるようにしても良い。また、着座の有無をチェックする単位時間は１時間に限定されず、例えば３０分に設定しても良い。
【００１５】
更には、上記の態様の温度制御を便座６８に適用しても良い。この場合、温水温度制御を上記した態様で行っても良いが、燃料電池の排熱を利用した温度制御を行っても良い。
【００１６】
燃料電池の排熱を利用した温水温度制御について説明する。図４に示される温水洗浄便座装置１１０は、便器１２の後部上面に固定されるケース１４を備える。便器１２の上面に位置する便座６８は、ケース１４に枢着されている。ケース１４内には、第１制御機構２０、第２制御機構３０、電磁弁４０、発熱体１５２により加熱された温水を貯溜する温水タンク５０及びノズル機構６０が配設されている。
【００１７】
ケース１４の内部の一方側に配置される電磁弁４０は、ホース４２を介して給水源７０と、ホース４４を介して温水タンク５０と、夫々、連結されており、第１制御機構２０の作用により、電磁弁４０が開かれると、温水タンク５０内の温水を、切換弁６６を介して肛門洗浄用ノズル６２（ビデ洗浄ノズル６４）に供給され、肛門洗浄用ノズル６２（ビデ洗浄ノズル６４）を便器１２内に伸長し、この温水が、周知のように、肛門洗浄用ノズル６２（ビデ洗浄ノズル６４）から噴射されて、使用者の肛門（ビデ）を洗浄する。何れのノズルに温水が供給されるかは、切換弁６６の作用位置による。
【００１８】
便座６８は、その裏面に展設されたヒータ９０により加熱される。便座６８の表面温度は、温度センサ９２により常時、検知されており、当該温度が信号として、第２制御機構３０のＣＰＵ３２に送られる。ＣＰＵ３２は、周知のように、電源９８からヒータ９０への通電制御をなし、通常は、便座６８の表面温度をユーザが設定した所定値に維持するようになっているも、操作部の節電モードスイッチ８０がオン状態になっている場合（つまり節電モードに設定されて場合）、図３に示す手順に従って、節電を実効あらしめる通電制御を行う。また、便座６８は、歪センサ９４を内蔵しており、ＣＰＵ３２は、この歪センサ９４からの信号の有無により、便座６８への使用者の着座の有無を判断する。
【００１９】
温水タンク５０は、ケース１４の内部の他方側に配置される。温水タンク５０内の水は発熱体１５２により加熱される。水温は、温度センサ５４により常時、検知されており、当該温度が信号として、第２制御機構３０のＣＰＵ３２に送られる。発熱体１５２は、図５に示す燃料電池システム９００の排熱回収回路９３０から電磁弁１２０を介して並列に設けられた配管であって、温水タンク５０内においては水との接触面積を大きくするためにジグザグ状に曲折形成されている。ＣＰＵ３２の統制下にある電磁弁１２０が開いているとき、発熱体１５２には、排熱回収回路９３０を循環する、燃料電池システム９００の排熱で生成された湯が通過し、この湯の持つ熱が温水タンク５０内の水と熱交換して、この水を暖めて、温水となすようになっている。しかして水温が所定値になると、ＣＰＵ３２は電磁弁１２０を閉じて、温水タンク５０内の水の加熱を停止する。この加熱停止が所定時間継続して水温が所定値未満になると、ＣＰＵ３２は電磁弁１２０を開いて、温水タンク５０内の水の加熱を再開する。かようにして、温水タンク５０内の水の温度は所定値に保たれる。
【００２０】
上記した燃料電池システム９００の排熱で生成される湯について、燃料電池システム９００の概括説明を兼ねて、説明する。
【００２１】
燃料電池システム９００は、改質部９２０及び燃料電池９１１を備えている。燃料電池９１１は、触媒電極である空気極（カソード）９１２と、同じく触媒電極である燃料極（アノード）９１３とを備えて、固体高分子電解質型に構成されている。空気極９１２には、空気供給通路９１４を介して空気ブロア９１５が接続されている。この空気ブロア９１５は、回転数の変更により空気供給量を可変に構成されている。一方、燃料極９１３には、改質ガス供給通路９１６を介して改質部９２０が接続されている。
【００２２】
改質部９２０は、燃料改質器９２１、ＣＯ変成器９２２及びＣＯ選択酸化器９２３を順に接続して構成されている。この改質部９２０は、ＣＯ選択酸化器９２３側で燃料電池９１１の燃料極９１３に接続される。また、改質部９２０の燃料改質器９２１側には、原料ガス供給通路９１８を介して原燃料源（都市ガス）９１７が接続されている。燃料改質器９２１には、上記空気供給通路９１４から分岐した分岐通路９１９が接続されている。この分岐通路９１９は、燃料改質器９２１に対して、部分酸化反応用の空気を供給するためのものである。一方、ＣＯ変成器９２２には、水蒸気供給源（図示省略）が接続されている。この水蒸気供給源は、ＣＯ変成器９２２に対して、水性ガスシフト反応用の水蒸気を供給するためのものである。
【００２３】
燃料改質器９２１には、周知のように、部分酸化反応に活性を呈する触媒（Ｒｈ又はＲｕをＡｌ２Ｏ３に担持させてなる触媒）が充填されている。また、ＣＯ変成器９２２には、水性ガスシフト反応に活性を呈する触媒（ＰｔをＡｌ２Ｏ３に担持させてなる触媒）が充填されている。更に、ＣＯ選択酸化器９２３にはＣＯの選択酸化反応に活性を呈する触媒（Ｒｕ又はＰｔをＡｌ２Ｏ３又はゼオライトに担持させてなる触媒）が充填されている。
【００２４】
燃料改質器９２１では、触媒上において原燃料の部分酸化反応が起こり、水素とＣＯとが生成する。燃料改質器９２１を出た改質ガスは、ＣＯ変成器９２２へ送られる。ＣＯ変成器９２２では、触媒上において水性ガスシフト反応が起こり、改質ガスのＣＯ濃度が低下する。ＣＯ変成器９２２を出た改質ガスは、ＣＯ選択酸化器９２３へ送られる。ＣＯ選択酸化器９２３では、触媒上においてＣＯの選択酸化反応が起こり、改質ガスのＣＯ濃度がさらに低下する。ＣＯ選択酸化反応器を出た改質ガスは、燃料電池９１１の燃料極９１３に導入される。
【００２５】
燃料改質器９２１には、また、周知のように、起動用の電気ヒータ（図示省略）が設けられている。即ち、起動時には燃料改質器９２１の温度が低いため、電気ヒータへの通電によって、触媒が活性を呈する温度（例えば摂氏４６０度程度）まで加熱される。起動後は、電気ヒータへの通電を停止する。燃料改質器２１における部分酸化反応は発熱反応であるため、起動後において外部からの熱供給は不要である。
【００２６】
燃料電池９１１には、空気供給通路９１４を通じて空気極９１２へ空気が導入され、改質ガス供給通路９１６を通じて燃料極９１３へ改質ガスが導入される。燃料電池９１１では、燃料極９１３の電極表面で下記（１）の反応が、空気極９１２の電極表面で下記（２）の反応が、夫々、惹起される。
【００２７】
（１）２Ｈ２  →  ４Ｈ＋＋４ｅ−
（２）Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ−  →  ２Ｈ２Ｏ
この電池反応によって、燃料電池９１１から直流電力が出力される。また、燃料電池９１１には、可変抵抗による電圧調節器９２７介してインバータ９２８が接続され、このインバータ９２８に電力負荷９２９が接続されている。そして、燃料電池９１１からの直流電力は、所定電圧で所定周波数の交流電力に変換されて電力付加へ供給される。尚、燃料電池９１１における空気極９１２及び燃料極９１３の各排気口は、大気開放されている。
【００２８】
燃料電池装置９１０には、閉回路に構成されて水が循環する熱回収回路９３０が設けられている。この熱回収回路９３０は、燃料電池９１１及び改質部９２０の廃熱を回収して温水を生成するためのものである。熱回収回路９３０は、貯湯タンク９３１と、ポンプ９３２と、第１熱回収部９３３と、第２熱回収部９３４とを順に配管接続して構成されている。第１熱回収部９３３は、燃料電池９１１に設けられており、熱回収回路９３０で循環する水を燃料電池９１１の廃熱によって加熱する。第２熱回収部９３４は、改質部９２０に設けられており、熱回収回路９３０で循環する水を改質部９２０の燃料改質器９２１、ＣＯ変成器９２２及びＣＯ選択酸化器９２３の廃熱によって加熱する。つまり、熱回収回路９３０を循環する水は、第１熱回収部９３３及び第２熱回収部９３４を順に流れて次第に加熱され、例えば摂氏８０度程度の温水となって貯湯タンク９３１に蓄えられる。同時に、電磁弁１２０が開かれているとき、温水タンク５０内の発熱体１５２も通過して、前述したように、温水タンク内５０の水の水温を上昇せしめる。
【００２９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定される意図はなく、本発明の趣旨に沿った形態の温水洗浄便座装置であれば、どのようなものでもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べたようにように、本発明においては、便座への着座が検知されない時間（つまり温水洗浄便座装置の不使用時間）が長くなる程、温水タンク内の温水温度及び／または便座の発熱温度を段階的に低減するように構成したので、外的環境条件を詳細に高価な不揮発性メモリに記憶させることなく、温水洗浄便座装置の不使用の間の無駄な温水及び／または便座の保温に費消されるエネルギーを節減することが出来、実用上、多大な効果を奏する。また、温水タンク内の温水温度及び／または便座の発熱温度を段階的に低減する過程において当該温水洗浄便座装置が使用され始めると、温水温度及び／または便座の発熱温度は所定に値に復帰するので、使用者の使用再開に当たっては、不快感を与えることはない。
【００３１】
また、上記温度制御を便座の発熱温度についてのみ適用し、温水タンク内の温水温度は燃料電池の排熱を利用して行うようにすれば、全体としてみれば、制御が更に簡素化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる温水洗浄便座装置の一実施態様の斜視図である。
【図２】図１の温水洗浄便座装置のブロック図である。
【図３】図１の温水洗浄便座装置の便座発熱温度／温水温度制御の手順を示す流れ図である。
【図４】温水タンク内の温水温度は燃料電池の排熱を利用して行うようにした温水洗浄便座装置のブロック図である。
【図５】図４に示される温水洗浄便座装置と連係される燃料電池システムのブロック図である。
【符号の説明】
１２・・・便器
１４・・・ケース
３８・・・基板
４０・・・電磁弁
４４・・・ホース
５０・・・温水タンク
５２・・・温水ヒータ
６８・・・便座
９０・・・便座ヒータ
９００・・・燃料電池システム
９３０・・・熱回収回路
【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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