(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器を洗浄するための洗浄水タンクと、温水洗浄便座と、圧縮機と水と熱交換する第１熱交換器と膨張弁と第２熱交換器と第２熱交換器に設けた送風手段とを有する空調手段とを備え、
前記第１熱交換器と熱交換する水として前記温水洗浄便座の洗浄水を用い、前記温水洗浄便座の洗浄水と前記洗浄水タンクの水とを熱交換するように構成したことを特徴とするトイレ装置。
【請求項２】
前記温水洗浄便座の便座上に人体が座ったことを検出する着座検出手段と、前記第１熱交換器と熱交換する水の温度を検出する水温検出手段とを備え、
前記着座検出手段が使用者の着座を検出し、前記水温検出手段による水の検出温度が所定温度以下のときに、前記空調手段を作動させることを特徴とする請求項１に記載のトイレ装置。
【請求項３】
トイレ室内の人体の有無を検出する入室検出手段と、前記第１熱交換器と熱交換する水の温度を検出する水温検出手段とを備え、
前記入室検出手段が使用者の入室を検出し、前記水温検出手段による水の検出温度が所定温度以下のときに、前記空調手段を作動させることを特徴とする請求項１に記載のトイレ装置。
【請求項４】
前記水温検出手段が所定温度を超える水温を検出したときに、前記空調手段の作動を停止させることを特徴とする請求項２又は３に記載のトイレ装置。
【請求項５】
前記水温検出手段が所定温度を超える水温を検出したときに、前記第１熱交換器の熱交換用に用いている水を交換することを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載のトイレ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトイレ装置に関し、特に温水洗浄便座を有するとともに空調手段を備えたトイレ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、特公昭６１−３８９７４号公報（特開昭５８−２６９４１号公報）や実開昭５８−１５５５２３号公報に開示されているように、トイレ装置に空調手段を設けたものは知られている。その空調手段において、凝縮器が便器の洗浄水を貯めるタンクの水と熱交換するようにしたものや、タンク中の高温になった洗浄水を便器に排出するようにしたものが開示されている。
【０００３】
また、実開昭６１−１０２６７３号公報には、トイレ室への人の出入りを赤外線検出器で検出し、その出力によって空調手段を自動的にオン・オフ制御することが開示されている。
【０００４】
また、温水洗浄便座を備えたトイレ装置において空調手段を単純に組み合わせたものは、特開平８−１１２２２０号公報に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、温水洗浄便座を備えたトイレ装置において空調手段を単純に組み合わせたものでは、温水洗浄便座の温水の熱源はヒータにて構成され、それとは別に空調手段が駆動されるために、それぞれでエネルギーを必要とし、エネルギー効率が悪いという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、温水洗浄便座と空調手段を備えたトイレ装置においてエネルギー効率を向上したトイレ装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のトイレ装置は、便器を洗浄するための洗浄水タンクと、温水洗浄便座と、圧縮機と水と熱交換する第１熱交換器と膨張弁と第２熱交換器と第２熱交換器に設けた送風手段とを有する空調手段とを備えたトイレ装置において、第１熱交換器と熱交換する水として温水洗浄便座の洗浄水を用い、温水洗浄便座の洗浄水と洗浄水タンクの水とを熱交換するように構成したものであり、第１熱交換器が温水洗浄便座の洗浄水と熱交換することにより冷房運転時に温水洗浄便座の洗浄水が加熱されるため、それだけ温水洗浄便座の洗浄水を加熱するヒータの消費エネルギーを少なくでき、エネルギー効率の良いトイレ装置を得ることができ、しかも温水洗浄便座の洗浄水と洗浄水タンクの水とが熱交換されることによって温水洗浄便座の洗浄水が過度に温度上昇するのを防止できる。
【０００９】
また、上記トイレ装置において、温水洗浄便座の便座上に人体が座ったことを検出する着座検出手段と、第１熱交換器と熱交換する水の温度を検出する水温検出手段とを備え、着座検出手段が使用者の着座を検出し、水温検出手段による水の検出温度が所定温度以下のときに、空調手段を作動させるようにすることにより、便座上に人体が座りかつ水温が所定温度以下の時に空調手段が運転されるようにでき、空調手段を必要時でかつ水の温度が高くならない範囲で運転することができる。
【００１０】
又は、トイレ室内の人体の有無を検出する入室検出手段と、第１熱交換器と熱交換する水の温度を検出する水温検出手段とを備え、入室検出手段が使用者の入室を検出し、水温検出手段による水の検出温度が所定温度以下のときに、空調手段を作動させるようにすることにより、トイレ室内に使用者が居りかつ水温が所定温度以下の時に空調手段が運転されるようにでき、空調手段を必要時でかつ水の温度が高くならない範囲で運転することができる。
【００１１】
また、水温検出手段が所定温度を超える水温を検出したときに、空調手段の作動を停止させるようにすると、水の温度が所定温度以上になるのを防止できる。
【００１２】
また、水温検出手段が所定温度を超える水温を検出したときに、第１熱交換器の熱交換用に用いている水を交換するようにすると、水の温度が所定温度以上になるのを防止しながら空調手段の運転を継続することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のトイレ装置の第１実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
【００１４】
図１において、１は便器（図７の３１参照）上に設置された温水洗浄便座、２はその本体部、３は便座である。４は便器の洗浄水を収容するロータンクと呼ばれる洗浄水タンクであり、温水洗浄便座１の本体部２内に内蔵して配置され又は温水洗浄便座１とは別体に配設されている。温水洗浄便座１の本体部２内には、比較的小容量の温水洗浄水タンク５が配設されている。この温水洗浄水タンク５内にはヒータ（図示せず）と水温検出器６が配設され、収容されている洗浄水を常時、例えば使用温度である４０℃程度より１０℃程度低い３０℃程度の一定温度に加熱・保温するように構成され、所要時にこの洗浄水をポンプ（図示せず）にて洗浄ノズル（図示せず）に向けて圧送するように構成されている。
【００１５】
本体部２内の温水洗浄水タンク５の上部、又は本体部２の近傍に別体に設けられた洗浄水タンク４の上部に空調手段１２が配設されている。空調手段１２は、図１、図２に示すように、冷房運転時に凝縮器となる第１熱交換器７と、キャピラリチューブなどから成る膨張弁８と、冷房運転時に蒸発器となって空調エアと熱交換する第２熱交換器９と、冷媒を圧縮する圧縮機１０と、第２熱交換器９と熱交換された空調エアを送風する送風手段１１にて構成されており、第１熱交換器７は温水洗浄水タンク５内に浸漬配置され、その洗浄水と熱交換するように構成されている。さらに、温水洗浄水タンク５内の水と洗浄水タンク４内の便器の洗浄水とを熱交換する熱交換手段１３が設けられ、温水洗浄水タンク５内の水の温度が高くなると熱交換手段１３が作用して温水洗浄水タンク５内の水が略４０℃程度以上の温度になり難いように構成されている。この熱交換手段１３は、両タンク４、５を熱伝導率の良い部材を介して接触配置したり、両タンク５、４間にヒートパイプを配設したり、一方のタンクから相手側のタンクに熱交換パイプを配管したりして構成することができる。
【００１６】
図２において、１４は空調エアの送風口であり、図示例では便座３上に座った使用者の首筋からその上方に向けて空調エアを吹き付けるように配設されている。１５は第２熱交換器９の下部に配設されたドレイン受けで、ドレインを温水洗浄水タンク５内に排出するように構成されている。３ａは弁蓋である。
【００１７】
便座３の下部には、図３に示すように、１又は複数箇所、好適には３〜４箇所（図示例では４箇所）に着座検出手段としてロードセルなどの圧力センサ１６が配設され、この便座３上に使用者が座ったときにその総荷重と荷重分布を検出し、判定回路１７にて人体が便座３に座ったか否かを判定するように構成され、人体が座った検出信号を空調手段１２の制御部１８に出力するように構成されている。また、制御部１８には温水洗浄水タンク５の水温を検出する水温検出器６の検出信号も入力され、圧力センサ１６と水温検出器６の検出信号に応じて空調手段１２を運転制御するように構成されている。
【００１８】
以上の構成によれば、使用者が便座３に座ると圧力センサ１６にて検出され、そのとき水温検出器６の検出温度が４０℃程度を越えて異常に高くなっていなければ、制御部１８にて空調手段１２が作動される。そして、送風口１４から便座３に座っている使用者の首筋を中心にして頭部から背中にわたって空調されたエアが吹き出すため、夏期の冷房運転時に冷風が首筋を中心にして当たることによって快適に用便することができる。
【００１９】
この空調手段１２の冷房運転によって、第１熱交換器７と温水洗浄水タンク５内の洗浄水が熱交換して温水洗浄水タンク５内の洗浄水の水温が上昇し、洗浄水の水温が４０℃程度となり、用を足した後にこの洗浄水を洗浄ノズルから噴出させる際には適温となっており、快適な使用感が得られる。また、熱交換手段１３にて洗浄水タンク４の洗浄水と熱交換されることによって水温が４０℃を越えて異常に高くなることはなく、快適な使用状態が確保される。一方、温水洗浄水タンク５内の洗浄水の水温を常時は例えば３０℃程度と低い温度に維持すればよいので、温水洗浄水タンク５内の水温を維持するためのヒータによるエネルギー消費を少なくでき、エネルギー効率の良いトイレ装置を得ることができる。
【００２０】
なお、水温検出器６による洗浄水の検出温度が４０℃程度以上の所定温度を越えると、制御部１８にて空調手段１２の運転が停止される。
【００２１】
その後、用便が済んで使用者が便座３から立ち上がると、圧力センサ１６によって検出されて空調手段１２の作動が直ちに停止する。このように使用者が必要とするときにのみ空調手段１２が作動し、しかも最も必要とする部分に対して部分空調するので、空調手段１２を低廉なランニングコストで運転しながら使用者に対して効果的に空調することができる。
【００２２】
また、便座３に複数の圧力センサ１６を配設すると、総荷重だけでなく、その荷重分布によってより人体が座ったか否かを確実に判定することができ、不必要な時にたまたま便座３に荷重が作用したために空調手段１２が無駄に作動してしまうというような事態の発生を防止することができる。さらに、座った人の体重に応じて空調手段１２の出力や送風を可変するように構成することもできる。
【００２３】
また、上記説明では便座３に人が座ったことを検出するのに、圧力センサ１６を用いた例を示したが、図４に示すように、体脂肪センサ１９を用いることもできる。この体脂肪センサ１９は、便座３の上面の左右両側に一対の電極２０、２０を配置して、図４（ｂ）に示すように、使用者が下半身の着衣を脱いで便座３上に座ったときに臀部の両側にこれらの電極２０、２０が接触するようにし、判定回路２１でこれらの電極２０、２０間の生体インピーダンスを測定して人体であるか否かを判定するものである。この場合、体脂肪率によって、便座３上に座った人の肥満度が判明するので、その肥満度に応じて空調手段１２の出力や送風を可変するように構成することもでき、さらに上記実施形態の圧力センサ１６による検出と併用してより細やかに可変制御するようにしてもよい。なお、生体インピーダンスを測定する体脂肪センサ１９に代えて、超音波を用いた皮下脂肪測定器を用いて人体を検出するようにしてもよい。
【００２４】
上記説明では、トイレ装置の使用を検出するのに便座３に圧力センサ１６や体脂肪センサ１９を設けて便座３に使用者が座ったことを検出するようにした例を示したが、図１に仮想線で示すようにトイレ室に使用者が入ってきたことを検出する赤外線センサ２２を設け、その検出信号を制御部１８に入力してもよい。なお、赤外線センサ２２は、図７に示すように、トイレ室３０の壁面の適所に配設される。
【００２５】
また、以上の説明では使用者が便座３上に着座又はトイレ室３０に入室したときにのみ空調手段１２を運転するようにした例を示したが、常時トイレ室３０が所定温度になるように空調手段１２を運転するようにしてもよく、その場合に温水洗浄水タンク５の水温が使用温度である例えば４０℃程度に保持されるように温水洗浄水タンク５のヒータを制御するようにしてもよく、その他の種々の運転形態においても第１熱交換器７と温水洗浄水タンク５の洗浄水とが熱交換するようにすることにより、エネルギー効率を向上できる。
【００２６】
上記第１実施形態では、空調手段１２の運転によって温水洗浄水タンク５の水温が異常に上昇するのを防止するために洗浄水タンク４との間に熱交換手段１３を設けた例を示したが、第２実施形態として、図５に示すように、温水洗浄水タンク５と洗浄水タンク４の両方の水と交換するようにしてもよい。
【００２７】
第２実施形態では、温水洗浄水タンク５と洗浄水タンク４内にそれぞれ第１熱交換器７ａ、７ｂを配設し、それぞれの出口と入口が三方切換弁２３、２４を介して膨張弁８と圧縮機１０に接続され、三方切換弁２３、２４を制御部１８にて切換制御するように構成されている。また、洗浄水タンク４に水温検出器２５が配設され、制御部１８に入力されている。
【００２８】
本実施形態では、温水洗浄水タンク５の洗浄水の温度が４０℃程度に達するまでは温水洗浄水タンク５内に配設された第１熱交換器７ａが使用され、４０℃程度の所定温度に達したことが水温検出器６にて検出されると、制御部１８にて三方切換弁２３、２４が切り換えられて洗浄水タンク４内に配設した第２熱交換器９が使用されて空調手段１２の運転がそのまま継続される。なお、空調手段１２の運転が長時間にわたり、洗浄水タンク４内の便器洗浄水の水温が所定温度以上になったときには、水温検出器２５で検出されて制御部１８にて空調手段１２の運転が停止される。
【００２９】
また、第３実施形態として、図６に示すように、温水洗浄水タンク５の水温が高くなったときにその洗浄水を洗浄水タンク４又は便器に排出するようにしてもよい。この第３実施形態では、温水洗浄水タンク５の洗浄水を洗浄ノズル２９に向けて圧送するポンプ２６と洗浄ノズル２９の間に三方切換弁２７を介装し、排出管２８を通して洗浄水タンク４又は便器に洗浄水を排出可能に構成されている。なお、温水洗浄水タンク５から洗浄水が排出されると、給水管（図示せず）から自動的に水が補給されるように構成されている。
【００３０】
本実施形態では、温水洗浄水タンク５の洗浄水の温度が４０℃程度に達するまでは上記実施形態と同様に作動し、洗浄水の温度が４０℃程度に達したことが水温検出器６にて検出されると、制御部１８にて三方切換弁２７が切り換えられるとともにポンプ２６が作動されて温水洗浄水タンク５の洗浄水が排出され、低温の水が補給されることによって水温が低下し、空調手段１２はそのまま継続して運転される。
【００３１】
さらに、上記実施形態では空調手段１２を温水洗浄便座１の本体部２内や近傍に配設した例を示したが、図７に示すように、トイレ室３０の壁面に少なくとも膨張弁８と第２熱交換器９と送風手段１１を配設した送風ユニット３２を配設し、圧縮機１０と第１熱交換器７を、温水洗浄便座１の本体部２内やその近傍に配設してもよい。また、図７の例では、上記第１実施形態で説明したように、トイレ室３０の壁面の適所に、トイレ室３０に使用者が入ってきたことを検出する赤外線センサ２２が配設されている。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のトイレ装置によれば、以上の説明から明らかなように、洗浄水タンクと温水洗浄便座と空調手段とを備えたトイレ装置において、空調手段の第１熱交換器と熱交換する水として温水洗浄便座の洗浄水を用い、温水洗浄便座の洗浄水と洗浄水タンクの水とを熱交換するように構成したので、第１熱交換器が温水洗浄便座の洗浄水と熱交換することにより冷房運転時に温水洗浄便座の洗浄水が加熱されるため、それだけ温水洗浄便座の洗浄水を加熱するヒータの消費エネルギーを少なくでき、エネルギー効率の良いトイレ装置を得ることができ、しかも温水洗浄便座の洗浄水と洗浄水タンクの水とが熱交換されることによって温水洗浄便座の洗浄水が過度に温度上昇するのを防止できる。
【００３４】
また、上記トイレ装置において、温水洗浄便座の便座上に人体が座ったことを検出する着座検出手段と、第１熱交換器と熱交換する水の温度を検出する水温検出手段とを備え、着座検出手段が使用者の着座を検出し、水温検出手段による水の検出温度が所定温度以下のときに、空調手段を作動させるようにすることにより、便座上に人体が座りかつ水温が所定温度以下の時に空調手段が運転されるようにでき、空調手段を必要時でかつ水の温度が高くならない範囲で運転することができる。
【００３５】
または、トイレ室内の人体の有無を検出する入室検出手段と、第１熱交換器と熱交換する水の温度を検出する水温検出手段とを備え、入室検出手段が使用者の入室を検出し、水温検出手段による水の検出温度が所定温度以下のときに、空調手段を作動させるようにすることにより、トイレ室内に使用者が居りかつ水温が所定温度以下の時に空調手段が運転されるようにでき、空調手段を必要時でかつ水の温度が高くならない範囲で運転することができる。
【００３６】
また、水温検出手段が所定温度を超える水温を検出したときに、空調手段の作動を停止させるようにすると、水の温度が所定温度以上になるのを防止できる。
【００３７】
また、水温検出手段が所定温度を超える水温を検出したときに、第１熱交換器の熱交換用に用いている水を交換するようにすると、水の温度が所定温度以上になるのを防止しながら空調手段の運転を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトイレ装置の第１実施形態の概略構成図である。
【図２】同実施形態における要部構成を模式的に示す側面図である。
【図３】同実施形態において人が便座に座ったことを検知する手段の構成図である。
【図４】便座に座ったことを検知する他の手段の構成図である。
【図５】本発明のトイレ装置の第２実施形態の概略構成図である。
【図６】本発明のトイレ装置の第３実施形態の概略構成図である。
【図７】本発明のトイレ装置の第４実施形態の外観斜視図である。
【符号の説明】
１  温水洗浄便座
８  便器洗浄用タンク
４  洗浄水タンク
５  温水洗浄水タンク
６  水温検出器
７、７ａ、７ｂ  第１熱交換器
８  膨張弁
９  第２熱交換器
１０  圧縮機
１１  送風手段
１２  空調手段
１３  熱交換手段
１６  圧力センサ（着座検出手段）
１８  制御部
１９  体脂肪センサ（着座検出手段）
２２  赤外線センサ（入室検出手段）
２３  三方切換弁
２４  三方切換弁
２５  水温検出器
２６  ポンプ
２７  三方切換弁
２８  排出管
３０  トイレ室
【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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【図６】
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【図７】
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