(57)【要約】      （修正有）【課題】サイズが小さく、且つ、価格の安いトイレ装置を提供すること。【解決手段】直流電圧によって動作する受動素子８と、受動素子に直流電圧を供給する直流変換回路１５と、を備えるトイレ装置において、直流変換回路は、パワーサーミスタＴ１、コンデンサＣ１、及び、トライアックの少なくとも何れか一つからなり、交流電源１４から供給される交流電圧の上限電圧を降圧する降圧手段と、降圧手段によって降圧された交流電圧を直流電圧に整流する整流手段Ｄ１と、整流手段によって整流された直流電圧を平滑する平滑コンデンサと、を有するようにした。【選択図】図２
2016187267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧によって動作する受動素子と、
前記受動素子に前記直流電圧を供給する直流変換回路と、を備えるトイレ装置であって、
前記直流変換回路は、
パワーサーミスタ、コンデンサ、及び、トライアックの少なくとも何れか一つからなり、交流電源から供給される交流電圧の上限電圧を降圧する降圧手段と、
前記降圧手段によって降圧された交流電圧を０Ｖを含む直流電圧に整流する整流手段と、
前記整流手段によって整流された直流電圧を平滑する平滑コンデンサと、
を有することを特徴とするトイレ装置。
【請求項２】
前記受動素子はモータであって、
前記平滑コンデンサは、前記平滑コンデンサによって平滑された後の直流電圧の下限電圧が０Ｖよりも高い電圧となるように、前記整流手段によって整流された直流電圧を平滑することを特徴とする請求項１に記載のトイレ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電圧を直流電圧に変換する直流変換回路を用いて受動素子を動作させるトイレ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、降圧トランスを用いて交流電圧を降圧し、整流回路で整流することで直流電圧に変換する回路が知られている（例えば、特許文献１参照。）。降圧トランスを用いると、降圧トランスの１次側と２次側の巻数比を調節することにより、交流電圧を降圧することができる。また、ＯＰアンプとＭＯＳＦＥＴを用いて、降圧トランスを用いずに交流電圧を降圧し、直流電圧に変換する回路も知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−５４９３４号公報
【特許文献２】特開平５−２２９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の回路では、降圧トランスを用いているため回路のサイズが大きくなってしまうという課題があった。また、特許文献２に記載の回路では、ＯＰアンプやＭＯＳＦＥＴ等の部品を用いるため、電圧リプルのようなノイズの少ない直流電圧が得られる一方で、モータ、ヒータ、又は、ランプ等のノイズを含んでいても動作可能な受動素子に直流電圧を供給する回路としては、部品の単価が高いため、回路のコストが高くなるという課題があった。従って、特許文献１、又は、特許文献２に記載の直流変換回路を用いたトイレ装置では、製品のサイズが大きくなる、又は、製品の価格が高くなると言う課題があった。
【０００５】
本発明はこのような課題に対してなされたものであり、サイズが小さく、且つ、価格の安いトイレ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、第１の態様は、直流電圧によって動作する受動素子と、前記受動素子に前記直流電圧を供給する直流変換回路と、を備えるトイレ装置であって、前記直流変換回路は、パワーサーミスタ、コンデンサ、及び、トライアックの少なくとも何れか一つからなり、交流電源から供給される交流電圧の上限電圧を降圧する降圧手段と、前記降圧手段によって降圧された交流電圧を０Ｖを含む直流電圧に整流する整流手段と、前記整流手段によって整流された直流電圧を平滑する平滑コンデンサと、を有することを特徴とするトイレ装置である。
【０００７】
このような構成によれば、降圧手段がパワーサーミスタ、コンデンサ、及び、トライアックの少なくとも何れか一つからなるため、抵抗器やトランス等のサイズの大きな部品を使わずに交流電圧の上限電圧を降圧することができる。つまり、受動素子に直流電圧を供給する直流変換回路のサイズを小さくすることができる。
また、整流手段によって整流された直流電圧を平滑コンデンサによって平滑しているため、ＭＯＳＦＥＴやＯＰアンプ等を用いずに整流手段から得られた電圧を平滑することができ、直流変換回路のコストを低くすることができる。
従って、交流電圧を降圧して直流電圧に変換する直流変換回路をサイズが小さく低コストな回路とすることができるため、サイズが小さく、且つ、価格の安いトイレ装置を提供することができる。
【０００８】
また、第２の態様は、第１の態様において、前記受動素子はモータであって、前記平滑コンデンサは、前記平滑コンデンサによって平滑された後の直流電圧の下限電圧が０Ｖよりも高い電圧となるように、前記整流手段によって整流された直流電圧を平滑することを特徴とするトイレ装置である。
【０００９】
このような構成によれば、受動素子がモータであるため、本態様における直流変換回路によって生成される直流電圧の変動が大きくてもモータを動作させることができる。しかしながら、平滑コンデンサによって平滑された後の直流電圧が０Ｖとなると、短時間であっても電圧が供給されない期間が出来てしまうため、モータの動作が不安定になる場合がある。そのため、平滑コンデンサが、平滑後の直流電圧の下限電圧が０Ｖよりも高い電圧となるように、整流手段によって整流された直流電圧を平滑することで、モータのような受動素子の動作が不安定になることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、サイズが小さく、且つ、価格の安いトイレ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態におけるトイレ装置の全体構成を示す図である。
【図２】第１実施形態における直流変換回路の回路図である。
【図３】図２に示した直流変換回路から得られる電圧について示した図であり、図３（ａ）は交流電源から得られる交流電圧を示した図である。図３（ｂ）はパワーサーミスタ及びダイオードにより、交流電源から得られる交流電圧を降圧し、半波整流した後の電圧を示した図である。図３（ｃ）はパワーサーミスタ及びダイオードにより、降圧及び半波整流された電圧をコンデンサによって平滑した後の電圧を示した図である。
【図４】第２実施形態における直流変換回路の回路図である。
【図５】図４に示した直流変換回路から得られる電圧について示した図であり、図５（ａ）は交流電源から得られる交流電圧を示した図である。図５（ｂ）はトライアック、パワーサーミスタ及びダイオードにより交流電源から得られる交流電圧を降圧し全波整流した後の電圧を示した図である。また、図５（ｃ）は、降圧及び半波整流された電圧をコンデンサによって平滑した後の電圧を示した図である。
【図６】第３実施形態における直流変換回路の回路図である。
【図７】図６に示した直流変換回路から得られる電圧について示した図であり、図７（ａ）は交流電源から得られる交流電圧を示した図である。図７（ｂ）はトライアック及びダイオードにより交流電源から得られる交流電圧を降圧し全波整流した後の電圧を示した図である。また、図７（ｃ）は、降圧及び半波整流された電圧をコンデンサによって平滑した後の電圧を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１３】
＜＜第１実施形態＞＞
まず、本発明の第１実施形態に係るトイレ装置Ｓについて、図１を用いて説明する。図１は第１実施形態におけるトイレ装置Ｓの全体構成を示す図である。
【００１４】
この図において、Ｌは水道配管に接続された給水路であり、１は該給水路Ｌ上に設けられた給水電磁弁である。給水電磁弁１は、水道配管からの水を流路切換電磁弁（以下、単に流路切換弁という。）２に供給する開位置と、該供給を遮断する閉位置とに切り換えられる。
【００１５】
流路切換弁２は、給水電磁弁１から供給された水を第１の導水路Ｌ１に流す状態（以下、リム側位置という）と、第２の導水路Ｌ２に流す状態（以下、タンク側位置という）とに切り換えられる。
【００１６】
なお、流路切換弁２と第１の導水路Ｌ１により便器給水系が構成され、該流路切換弁２と第２の導水路Ｌ２によりタンク給水系が構成される。
【００１７】
第１の導水路Ｌ１は、水洗大便器５のリム部５ａに水を供給するための管路である。リム部５ａは、水洗大便器５の上部開口の周縁部であり、該リム部５ａに沿って水を流すことで、ボウル部５ｂの上方から渦巻き状の水流を生じさせることができる。第２の導水路Ｌ２は、タンク３に水を供給するための管路である。
【００１８】
タンク３には、該タンク３の上部に設けられた給水口３ａを通じて第２の導水路Ｌ２から水が供給される。これにより、タンク３内に水が貯まる。タンク３内に貯まった水を、以下の説明ではタンク水Ｗという。
【００１９】
タンク３の下部には、ポンプ４の吸込みポート４ａが接続されている。ポンプ４としては、渦巻きポンプ、ディフューザポンプ、カスケードポンプ等、様々な種類のポンプを使用することができる。
【００２０】
ポンプ４はモータ８によって駆動される。モータ８は直流電圧を電源として動作する受動素子であり、後述するモータ電源部１３から電源が供給されている。モータ電源部１３は、交流電源１４から供給される交流電圧を直流電圧に変換する直流変換回路１５で構成されている。
【００２１】
交流電源１４はトイレ装置Ｓの外部に設けられている電源であり、図示しないコンセント等にトイレ装置Ｓを接続することで、交流電源１４から直流変換回路１５に交流電圧が供給される。
【００２２】
ポンプ４の吐出ポート４ｂから吐出された水は、水洗大便器５のボウル部５ｂの前側下部に形成されたジェット吐水口５ｃに供給される。ジェット吐水口５ｃからは、ボウル部５ｂの後側につながったトラップ排水部５ｄに向けて水が噴出する。
【００２３】
なお、実際には、上記給水路Ｌ及び導水路Ｌ１、Ｌ２には、定流量弁、逆流防止弁、フラッパ弁、絞り、エア逃がし弁、水抜き弁等の部品が設けられているが、図１ではこれらを省略して示している。
【００２４】
６はタンク３内の上部に設けられたフロートスイッチであり、タンク水Ｗが、満水水位に相当する水量まで貯まったことを検出する満水水位検出器である。満水水位は、タンク３内に貯留可能な（タンク３から溢れ出ない）上限水量に基づいて、つまりは該上限水量に対して若干の余裕を見込んだ低めの水位に設定される。
【００２５】
７はタンク３内の下部に設けられたフロートスイッチであり、タンク水Ｗが下限水位に相当する水量まで減少したことを検出する下限水位検出器である。下限水位は、ポンプ４が空転せずに正常に動作可能な（ポンプ４の駆動が許容される）下限水量に基づいて、つまりは該下限水量に対して若干の余裕を見込んだ高めの水位に設定される。
【００２６】
１０はマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）により構成される制御部であり、メモリ内に格納されたコンピュータプログラムに従って給水電磁弁１や流路切換弁２やモータ８の駆動を制御する。
【００２７】
９は制御部１０からの出力指令信号に応じてポンプ４のモータ８を駆動するモータ駆動部である。つまり、制御部１０とモータ８は、モータ駆動部９を介して接続されている。制御部１０はモータ駆動部９と信号線１１によって接続されており、制御部１０はこの信号線１１を通してモータ駆動部９に制御信号を送信する。
【００２８】
１２は操作パネルであり、便器洗浄を開始させる洗浄スイッチや、不図示の洗浄便座部を動作させるためのスイッチが設けられている。洗浄スイッチが操作されると、操作パネル１２から制御部１０に対して洗浄指令信号が出力される。なお、操作パネル１２は、電気配線により制御部１０に接続されていてもよいし、制御部１０に設けられた不図示の受信部に対してリモートコントロール信号としての洗浄指令信号を送信するリモコン操作パネルであってもよい。
【００２９】
なお、給水電磁弁１、流路切替電磁弁２、タンク３、ポンプ４、モータ８、モータ駆動部９、制御部１０、及び、モータ電源部１３などは、水洗大便器５のボウル部５ｂの後方側に設置されるトイレ装置Ｓの図示しない筐体内に収納される。
【００３０】
続いて、第１実施形態のモータ電源部１３の詳細構成について、図２及び図３を用いて説明する。図２はモータ電源部１３を構成する直流変換回路１５を示す回路図である。  図３は、図２に示した直流変換回路１５から得られる電圧について示した図であり、図３（ａ）は交流電源１４から得られる交流電圧を示した図である。また、図３（ｂ）はパワーサーミスタＴ１及びダイオードＤ１により、交流電源１４から得られる交流電圧を降圧し、半波整流した後の電圧を示した図である。また、図３（ｃ）はパワーサーミスタＴ１及びダイオードＤ１により、降圧及び半波整流された電圧をコンデンサＣ１によって平滑した後の電圧を示した図である。
【００３１】
図２に示すように、直流変換回路１５のポイントＰ１及びポイントＰ２には交流電源１４が接続される。交流電源１４からは、例えば実効値が２２０Ｖの交流電圧が供給されるため、図３（ａ）に示すように、最大電圧が約３１１Ｖ、最小電圧が約−３１１Ｖとなっている。
【００３２】
ポイントＰ１に続くポイントＰ１及びポイントＰ３の間には、パワーサーミスタＴ１及びダイオードＤ１が直列に接続されている。パワーサーミスタＴ１は抵抗値を有しているため、交流電源１４の電圧を降圧することができる。また、ダイオードＤ１は交流電源１４から供給される交流電圧を半波整流する。
【００３３】
そのため、図３（ｂ）に示すように、パワーサーミスタＴ１及びダイオードＤ１を通過した後の電圧は、パワーサーミスタＴ１によって降圧されているため最大電圧が約１４０Ｖとなっている。また、ダイオードＤ１によって半波整流されているため、最小電圧が０Ｖとなっている。
【００３４】
従って、パワーサーミスタＴ１は交流電源１４から供給される交流電圧の上限電圧を降圧する降圧手段となっている。また、ダイオードＤ１はパワーサーミスタＴ１によって降圧された交流電圧を直流電圧に整流する整流手段となっている。
【００３５】
なお、本明細書において直流電圧とは、電流の向きが変わらない電圧のことを言う。図３（ｂ）において、ダイオードＤ１によって整流された電圧は０Ｖ以上であるため、ダイオードＤ１以降の回路では、電圧の大きさは変わるけれども、電流の向きは変わらない。
【００３６】
図２のポイントＰ３及びポイントＰ４の間には平滑用のコンデンサＣ１が接続されている。コンデンサＣ１は、ダイオードＤ１によって整流された直流電圧を平滑する平滑コンデンサであり、コンデンサＣ１の両端電圧よりもダイオードＤ１から得られる電圧の方が高いときに充電され、それ以外のときには、コンデンサＣ１に蓄えられている電力を放電する。そのため、コンデンサＣ１はダイオードＤ１によって半波整流された図３（ｂ）に示す電圧を平滑することができ、モータ８に供給する直流電圧を生成することができる。
【００３７】
コンデンサＣ１によって平滑された電圧を図３（ｃ）に示す。図３（ｃ）に示すように、図３（ｂ）に示したダイオードＤ１によって半波整流された電圧がコンデンサＣ１によって平滑されるため、モータ８に供給される直流電圧の最低電圧は約１３０Ｖであり０Ｖまで低下していない。
【００３８】
つまり、平滑コンデンサＣ１はダイオードＤ１によって整流された直流電圧の最低電圧が予め定められた電圧よりも高くなるように直流電圧を平滑している。なお、図３（ｃ）に示す電圧の最大電圧は図３（ｂ）と同じく約１４０Ｖであるため、図３（ｃ）に示す電圧の平均電圧は、図３（ｂ）に示す直流電圧の平均電圧よりも高い約１３５Ｖの直流電圧となっている。
【００３９】
ポイントＰ３及びポイントＰ４には、コンデンサＣ１と並列になるように、モータ８が接続されている。モータ８には、コンデンサＣ１で平滑された図３（ｃ）に示す直流電圧が供給されるため、直流電圧を電源とするモータ８を動作させることができる。
【００４０】
＜効果の説明＞
モータ８のような受動素子には、例えば約１Ａ程度の電流が流れるため、モータ８に供給する約１３５Ｖ程度の直流電圧を考慮すると、交流電源１４の上限電圧を降圧する降圧手段には、最低でも１５０Ｗ以上の耐圧性能が求められる。このような耐圧性能が得られる抵抗器やトランスは、非常に大きな素子となる。
【００４１】
しかしながら、第１実施形態のトイレ装置Ｓでは、以上説明したように、交流電圧を降圧する降圧手段がパワーサーミスタＴ１である。パワーサーミスタＴ１は同じ耐圧性能を有する抵抗器やトランスと比べて、約１０分の１以下のサイズとなるため、抵抗器やトランス等のサイズの大きな部品を使わずに交流電圧の上限電圧を降圧することができる。つまり、受動素子であるモータ８に直流電圧を供給する直流変換回路１５のサイズを小さくすることができる。
【００４２】
また、ダイオードＤ１によって整流された直流電圧をコンデンサＣ１によって平滑しているため、ＭＯＳＦＥＴやＯＰアンプ等を用いずに整流手段であるダイオードＤ１から得られた電圧を平滑することができ、直流変換回路１５のコストを低くすることができる。従って、交流電圧を降圧して直流電圧に変換する直流変換回路１５をサイズが小さく低コストな回路とすることができるため、サイズが小さく、且つ、価格の安いトイレ装置Ｓを提供することができる。
【００４３】
また、第１実施形態において受動素子として説明したモータ８は、平滑コンデンサＣ１によって平滑された後の直流電圧が０Ｖとなると、短時間であっても電圧が供給されない期間ができるため、モータ８の動作が不安定になる場合がある。そのため、平滑コンデンサＣ１は、平滑後の直流電圧の下限電圧が０Ｖよりも高い電圧となるように、ダイオードＤ１によって整流された直流電圧を平滑することで、モータ８の動作が不安定になることを抑制することができる。
【００４４】
また、第１実施形態において受動素子として説明したモータ８は、電源としている直流電圧の変動が大きくなりすぎると動作が不安定になる場合がある。そのため、平滑用のコンデンサＣ１はダイオードＤ１によって整流された直流電圧の下限値が１３０Ｖよりも高くなるように平滑している。このようにすることで、直流電圧の上限電圧と下限電圧との差異が約１０Ｖ程度と小さくすることができ、モータ８の動作が不安定になることを抑制することができる。
【００４５】
＜＜第２実施形態＞＞
続いて、本発明の第２実施形態に係るトイレ装置Ｓについて、図４及び図５を用いて説明する。図４は第２実施形態の直流変換回路１７を示す回路図である。  図５は、図４に示した直流変換回路１７から得られる電圧について示した図であり、図５（ａ）は交流電源１４から得られる交流電圧を示した図である。また、図５（ｂ）はトライアックＡ１、パワーサーミスタＴ２及びダイオードＤ２により交流電源１４から得られる交流電圧を降圧し全波整流した後の電圧を示した図である。また、図５（ｃ）は、降圧及び半波整流された電圧をコンデンサＣ２によって平滑した後の電圧を示した図である。
【００４６】
第２実施形態のトイレ装置Ｓにおいては、第１実施形態のトイレ装置Ｓから、モータ電源部１３の直流変換回路１５の構成が変わっている。そのため、第２実施形態のトイレ装置Ｓにおける、直流変換回路１７について以下に説明する。
【００４７】
図４に示すように、第２実施形態の直流変換回路１７のポイントＰ５及びポイントＰ６には、交流電源１４が接続される。交流電源１４からは、例えば実効値が２２０Ｖの交流電圧が供給されるため、図５（ａ）に示すように、最大電圧が約３１１Ｖ、最小電圧が約−３１１Ｖとなっている。
【００４８】
ポイントＰ５に続くポイントＰ７及びポイントＰ５の間には、パワーサーミスタＴ２及びブリッジダイオードＤ２が接続されている。パワーサーミスタＴ２は抵抗値を有しているため、交流電源１４の電圧を降圧することができる。また、ブリッジダイオードＤ２は、ポイントＰ６及びポイントＰ８の間にも接続されており、ポイントＰ５及びポイントＰ６に接続された交流電源１４を全波整流する。
【００４９】
また、第２実施形態の直流変換回路１７においては、ポイントＰ６及びポイントＰ８の間に、トライアックＡ１も接続されている。トライアックＡ１は図４に示すように、ブリッジダイオードＤ２よりも交流電源１４側に接続されている。つまり、ポイントＰ６から、トライアックＡ１、ブリッジダイオードＤ２、ポイントＰ８の順で接続されている。
【００５０】
トライアックＡ１は、トライアックＡ１の有する端子Ｇに加えられる電圧の絶対値が所定電圧となったときに、ポイントＰ６及びポイントＰ８間に交流電源１４から供給される電流を流すことができるようにし、交流電源１４から供給される交流電圧が０Ｖとなると、自動的にポイントＰ６及びポイントＰ８間の導通を遮断する素子である。なお、以下では説明のためにトライアックＡ１の有する端子Ｇに加えられる所定の電圧をプラス３Ｖとして説明するが、トライアックＡ１の端子Ｇに加えられる電圧はこれに限られず、プラスマイナス２Ｖから３Ｖ程度の電圧を加えることができる。
【００５１】
このトライアックＡ１の端子Ｇには、交流電源１４の電圧周期と同期したパルスを生成するパルス生成回路２０が接続されている。そのため、トライアックＡ１はこのパルス生成回路２０から生成される信号に基づいて、ポイントＰ６及びポイントＰ８間の接続・遮断を制御する。なお、パルス生成回路２０は、図１に示すマイクロコンピュータ１０を用いた回路や、交流電源１４の電圧周期と同期した信号を生成する回路などを用いることができる。
【００５２】
パルス生成回路２０は、図５（ａ）に示す波形Ｎように、交流電源から供給される交流電圧が１周期おきに通電されるようなパルス信号を生成する。つまり、図５（ａ）において、波形Ｎは、タイミングｔ１０からタイミングｔ１２までの交流電圧１周期分を通電するために、交流電圧が０Ｖであるタイミングｔ１０、及び、タイミングｔ１１でプラス３Ｖとなる。プラス３Ｖとなった波形Ｎは、次に交流電圧が０Ｖとなるタイミングｔ１１及びタイミングｔ１２までに、再び０Ｖに戻る。一方で、タイミングｔ１０、及び、タイミングｔ１１に続く、タイミングｔ１２、及び、タイミングｔ１３では、タイミングｔ１２からタイミングｔ１４までの交流電圧１周期分を遮断するため、パルス生成回路２０から生成される波形Ｎは０Ｖのままとなっている。
【００５３】
波形Ｎはこのように、交流電圧２周期分の動作を１周期として、プラス３Ｖとなるパルス波形が繰り返される。そのため、図５（ａ）に示すように、タイミングｔ１４からタイミングｔ１８において、タイミングｔ１０からタイミングｔ１４までと同じ波形を生成している。なお、波形Ｎの電圧は図５（ａ）の右側の縦軸に従っている。
【００５４】
これにより、図５（ｂ）に示すように、交流電源１４から供給される交流電圧が１周期おきに通電されるので、タイミングｔ１２からタイミングｔ１４、及び、タイミングｔ１６からタイミングｔ１８の期間では、ブリッジダイオードＤ２を通過した後の電圧は０Ｖとなっている。
【００５５】
また、交流電圧が通電されるタイミングｔ１０からタイミングｔ１２、及び、タイミングｔ１４からタイミングｔ１６の期間では、パワーサーミスタＴ２及びブリッジダイオードＤ２によって、交流電源１４から供給された電圧が降圧及び全波整流されるため、最大電圧が約１４０Ｖとなっており、最低電圧が０Ｖとなっている。
【００５６】
従って、パワーサーミスタＴ２は交流電源１４から供給される交流電圧の上限電圧を降圧する降圧手段となっている。また、ダイオードＤ２はパワーサーミスタＴ２によって降圧された交流電圧を直流電圧に整流する整流手段となっている。
【００５７】
第２実施形態の直流変換回路１７では、ブリッジダイオードＤ２が交流電源１４から供給される電圧を全波整流するため、タイミングｔ１１からタイミングｔ１２、及び、タイミングｔ１５からタイミングｔ１６において、交流電源１４から供給されるマイナスの電圧もプラス側に反転している。なお、図４において、ブリッジダイオードＤ２はポイントＰ２がプラスの電圧となるように、交流電源１４から供給される電圧を全波整流するように接続されている。
【００５８】
図４のポイントＰ７及びポイントＰ８の間には平滑用コンデンサＣ２が接続されている。コンデンサＣ２は、ダイオードＤ２によって整流された直流電圧を平滑する平滑コンデンサであり、コンデンサＣ２の両端電圧よりもブリッジダイオードＤ２から得られる電圧の方が高いときに充電され、それ以外のときには、コンデンサＣ２に蓄えられている電力を放電する。そのため、コンデンサＣ２はダイオードＤ２によって全波整流された図５（ｂ）に示す電圧を平滑することができ、モータ８に供給する直流電圧を生成することができる。
【００５９】
コンデンサＣ２によって平滑された電圧を図５（ｃ）に示す。図５（ｃ）に示すように、図５（ｂ）に示したダイオードＤ２によって全波整流された電圧がコンデンサＣ２によって平滑されるため、最低電圧は約１３０Ｖであり、０Ｖまで低下していない。つまり、平滑コンデンサＣ２はダイオードＤ１によって整流された直流電圧の最低電圧が予め定められた電圧よりも高くなるように直流電圧を平滑している。なお、図５（ｃ）に示す電圧の最大電圧は図５（ｂ）と同じく約１４０Ｖであるため、図５（ｃ）に示す電圧の平均電圧は約１３５Ｖの直流電圧となっている。
【００６０】
ポイントＰ７及びポイントＰ８には、コンデンサＣ２と並列になるように、モータ８が接続されている。モータ８には、コンデンサＣ２で平滑された図５（ｃ）に示す直流電圧が供給されるため、直流電圧を電源とするモータ８を動作させることができる。
【００６１】
＜効果の説明＞
モータ８のような受動素子には、例えば約１Ａ程度の電流が流れるため、モータ８に供給する約１３５Ｖ程度の直流電圧を考慮すると、交流電源１４の上限電圧を降圧する降圧手段には、最低でも１５０Ｗ以上の耐圧性能が求められる。このような耐圧性能が得られる抵抗器やトランスなどは、非常に大きな素子となる。
【００６２】
しかしながら、第２実施形態のトイレ装置Ｓでは、以上説明したように、交流電圧を降圧する降圧手段がパワーサーミスタＴ２である。パワーサーミスタＴ２は同じ耐圧性能を有する抵抗器やトランスと比べて、約１０分の１以下のサイズとなるため、抵抗器やトランス等のサイズの大きな部品を使わずに交流電圧の上限電圧を降圧することができる。つまり、受動素子であるモータ８に直流電圧を供給する直流変換回路１７のサイズを小さくすることができる。
【００６３】
また、ブリッジダイオードＤ２によって整流された直流電圧をコンデンサＣ２によって平滑しているため、ＭＯＳＦＥＴやＯＰアンプ等を用いずに整流手段であるブリッジダイオードＤ２から得られた電圧を平滑することができ、直流変換回路１７のコストを低くすることができる。従って、交流電圧を降圧して直流電圧に変換する直流変換回路１７をサイズが小さく低コストな回路とすることができるため、サイズが小さく、且つ、価格の安いトイレ装置Ｓを提供することができる。
【００６４】
また、第２実施形態において受動素子として説明したモータ８は、平滑コンデンサＣ２によって平滑された後の直流電圧が０Ｖとなると、短時間であっても電圧が供給されない期間ができるため、モータ８の動作が不安定になる場合がある。そのため、平滑コンデンサＣ２は、平滑後の直流電圧の下限電圧が０Ｖよりも高い電圧となるように、ダイオードＤ２によって整流された直流電圧を平滑することで、モータ８の動作が不安定になることを抑制することができる。
【００６５】
また、第２実施形態において受動素子として説明したモータ８は、電源としている直流電圧の変動が大きくなりすぎると動作が不安定になる場合がある。そのため、平滑用のコンデンサＣ２はダイオードＤ２によって整流された直流電圧の下限値が１３０Ｖよりも高くなるように平滑している。このようにすることで、直流電圧の上限電圧と下限電圧との差異が約１０Ｖ程度と小さくすることができ、モータ８の動作が不安定になることを抑制することができる。
【００６６】
また、第２実施形態の直流変換回路１７では、トライアックＡ１によって交流電源１４の電圧周期１周期毎に遮断される。そのため、直流変換回路１７から得られる直流電圧は図５（ｃ）に示すように、交流電源１４から供給される交流電圧の２周期分の周期となっていることが分かる。
【００６７】
つまり、第２実施形態の直流変換回路１７では、得られる直流電圧の電圧周期を長くすることができ、受動素子であるモータ８の動作が不安定になることを抑制することができる。
【００６８】
＜＜第３実施形態＞＞
続いて、本発明の第３実施形態に係るトイレ装置Ｓについて、図６及び図７を用いて説明する。図６は第３実施形態の直流変換回路１９を示す回路図である。  図７は、図６に示した直流変換回路１９から得られる電圧について示した図であり、図７（ａ）は交流電源１４から得られる交流電圧を示した図である。また、図７（ｂ）はトライアックＡ２及びダイオードＤ３により交流電源１４から得られる交流電圧を降圧し全波整流した後の電圧を示した図である。また、図７（ｃ）は、降圧及び半波整流された電圧をコンデンサＣ３によって平滑した後の電圧を示した図である。
【００６９】
第３実施形態のトイレ装置Ｓにおける直流変換回路１９は、第２実施形態の直流変換回路１７の変形例である。そのため、図６に示すように、第３実施形態の直流変換回路１９においては、第２実施形態の直流変換回路１７からパワーサーミスタＴ２が取り除かれた構成となっている。
【００７０】
また、図７（ａ）に示すように、パルス生成回路２２からトライアックＡ２の端子Ｇに入力されるパルス信号の波形Ｍが第２実施形態のパルス生成回路２０から生成される波形Ｎと異なる波形となっている。第３実施形態のパルス生成回路２２によって生成される波形Ｍは、交流電源１４から供給される電圧の絶対値が１４０Ｖとなるとプラス３Ｖとなり、その後、交流電圧が０Ｖとなるまでの間に再び０Ｖに戻る信号となっている。
【００７１】
そのため、図７（ａ）に示すように、交流電源１４から供給される電圧が１４０Ｖから０Ｖとなる、タイミングｔ２１、タイミングｔ２５、タイミングｔ２９、及び、タイミングｔ３３で、プラス３Ｖとなり、その後、次に交流電圧が０Ｖとなる、タイミングｔ２２、タイミングｔ２６、タイミングｔ３０、及び、タイミングｔ３４となる前に再び０Ｖに戻っている。
【００７２】
また、同様にして、交流電源１４から供給される電圧が−１４０Ｖから０Ｖとなる、タイミングｔ２３、タイミングｔ２７、タイミングｔ３１、及び、タイミングｔ３５の期間においてもプラス３Ｖとなり、その後、次に交流電圧が０Ｖとなる、タイミングｔ２４、タイミングｔ２８、タイミングｔ３２、及び、タイミングｔ３６となる前に再び０Ｖに戻っている。
【００７３】
これにより、ブリッジダイオードＤ３には、電圧の絶対値が１４０Ｖ以下の電圧しか入力されないので、図７（ｂ）に示すように、ブリッジダイオードＤ３を通過した後の電圧は、最低電圧が０Ｖかつ最大電圧が１４０Ｖとなっている。
【００７４】
従って、トライアックＡ２は交流電源１４から供給される交流電圧の上限電圧を降圧する降圧手段となっている。また、ブリッジダイオードＤ３はトライアックＡ２によって降圧された交流電圧を直流電圧に整流する整流手段となっている。
【００７５】
ブリッジダイオードＤ３で全波整流された電圧は、第２実施形態の直流変換回路１７と同様に、ポイントＰ１１及びポイントＰ１２の間に接続された平滑コンデンサＣ３によって平滑される。そのため、図７（ｃ）に示すように、コンデンサＣ３で平滑され、モータ８に供給される直流電圧の最低電圧は約１３０Ｖであり、０Ｖまで低下していない。
【００７６】
つまり、平滑コンデンサＣ３はブリッジダイオードＤ３によって整流された直流電圧の最低電圧が予め定められた電圧よりも高くなるように直流電圧を平滑している。なお、図７（ｃ）に示す電圧の最大電圧は図７（ｂ）と同じく約１４０Ｖであるため、図７（ｃ）に示す電圧の平均電圧は約１３５Ｖの直流電圧となっている。
【００７７】
ポイントＰ１１及びポイントＰ１２には、コンデンサＣ３と並列になるように、モータ８が接続されている。モータ８には、コンデンサＣ３で平滑された図５（ｃ）に示す直流電圧が供給されるため、直流電圧を電源とするモータ８を動作させることができる。
【００７８】
＜効果の説明＞
モータ８のような受動素子には、例えば約１Ａ程度の電流が流れるため、モータ８に供給する約１３５Ｖ程度の直流電圧を考慮すると、交流電源１４の上限電圧を降圧する降圧手段には、最低でも１５０Ｗ以上の耐圧性能が求められる。このような耐圧性能が得られる抵抗器やトランスなどは、非常に大きな素子となる。
【００７９】
しかしながら、第３実施形態のトイレ装置Ｓでは、以上説明したように、交流電圧を降圧する降圧手段がトライアックＡ２である。トライアックＡ２は同じ耐圧性能を有する抵抗やトランスと比べて、約１０分の１以下のサイズとなるため、抵抗器やトランス等のサイズの大きな部品を使わずに交流電圧の上限電圧を降圧することができる。つまり、受動素子であるモータ８に直流電圧を供給する直流変換回路１９のサイズを小さくすることができる。
【００８０】
また、ブリッジダイオードＤ３によって整流された直流電圧をコンデンサＣ３によって平滑しているため、ＭＯＳＦＥＴやＯＰアンプ等を用いずに整流手段であるダイオードＤ３から得られた電圧を平滑することができ、直流変換回路１９のコストを低くすることができる。従って、交流電圧を降圧して直流電圧に変換する直流変換回路１９をサイズが小さく低コストな回路とすることができるため、サイズが小さく、且つ、価格の安いトイレ装置Ｓを提供することができる。
【００８１】
また、第３実施形態において受動素子として説明したモータ８は、平滑コンデンサＣ３によって平滑された後の直流電圧が０Ｖとなると、短時間であっても電圧が供給されない期間ができるため、モータ８の動作が不安定になる場合がある。そのため、平滑コンデンサＣ３は、平滑後の直流電圧の下限電圧が０Ｖよりも高い電圧となるように、ブリッジダイオードＤ３によって整流された直流電圧を平滑することで、モータ８の動作が不安定になることを抑制することができる。
【００８２】
また、第３実施形態において受動素子として説明したモータ８は、電源としている直流電圧の変動が大きくなりすぎると動作が不安定になる場合がある。そのため、平滑用のコンデンサＣ３はダイオードＤ３によって整流された直流電圧の下限値が１３０Ｖよりも高くなるように平滑している。このようにすることで、直流電圧の上限電圧と下限電圧との差異が約１０Ｖ程度と小さくすることができ、モータ８の動作が不安定になることを抑制することができる。
＜＜変形例＞＞
【００８３】
以上、本願の開示する技術の実施形態について説明したが、本願の開示する技術は上記に限定されるものではない。
【００８４】
例えば、第１実施形態において、パワーサーミスタＴ１が交流電源１４から供給される交流電圧を降圧する降圧手段であると説明したが、本発明における降圧手段はこれに限定されるものではなく、例えば、パワーサーミスタＴ１のかわりにコンデンサを用いても良い。
【００８５】
交流電源１４にコンデンサを接続すると、コンデンサの持つ容量リアクタンスが交流電圧に対する抵抗値となるため、交流電源１４の交流電圧を降圧することができる。
【００８６】
また例えば、図４及び図５において、トライアックＡ１の端子Ｇに入力される電圧が、プラス３Ｖであると説明したが、本発明において、トライアックＡ１の端子Ｇに入力される電圧はこれに限定されるものではなく、トライアックＡ１の端子Ｇに入力してトライアックＡ１を機能させることの出来る電圧であれば何Ｖであってもよい。なお、本発明においては、トライアックＡ１の端子Ｇに入力される電圧はプラスマイナス２Ｖから３Ｖ程度を想定している。また、これは、図６及び図７において説明したトライアックＡ２の端子Ｇに入力される電圧についても同様である。
【００８７】
また例えば、図５において、パルス生成回路２０はトライアックＡ１の端子Ｇに入力する信号として、プラス３Ｖのパルス信号を生成すると説明したが、本発明におけるパルス生成回路２０が生成する信号の電圧はこれに限定されるものではなく、トライアックＡ１を機能させることのできるプラスマイナス２Ｖから３Ｖ程度の電圧であればよい。また、これは、図７において説明したパルス生成回路２２が生成するパルス信号についても同様である。
【００８８】
また例えば、図２、図４、及び、図６等において、直流変換回路に接続される受動素子はモータ８であると説明したが、本発明の受動素子はこれに限定されるものではなく、例えば、ヒータ、ランプ、又は、電磁弁など、電源にノイズを含んでいても動作可能な受動素子であればよい。
【００８９】
また例えば、図７において、トライアックＡ２は、交流電源１４から供給される交流電圧の絶対値が１４０Ｖ以下になる期間だけ、交流電源１４から供給される交流電圧を通電すると説明したが、本発明における、トライアックＡ２の通電方法はこれに限定されるものではなく、例えば、交流電圧が１４０Ｖから０Ｖとなる期間だけ通電しても良いし、交流電圧が−１４０Ｖから０Ｖとなる期間だけ通電しても良い。また、これに以外にも、直流変換回路１９から得られる電圧の平均電圧が１３５Ｖ程度になるのであれば、通電のタイミングは適宜変更しても良い。
【００９０】
なお、前述した各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００９１】
１：給水電磁弁
２：流路切替電磁弁
３：タンク
３ａ：給水口
４：ポンプ
４ａ：吸込みポート
４ｂ：吐出ポート
５：水洗大便器
５ａ：リム部
５ｂ：ボウル部
５ｃ：ジェット吐水口
５ｄ：トラップ排水部
６：識別素子
７：回転数計測部
８：モータ
９：モータ駆動部
１０：制御部（制御手段）
１１信号線
１２：操作パネル
１３：モータ電源部
１４：交流電源
１５、１７、１９：直流変換回路
２０、２２：パルス生成回路
Ｔ１、Ｔ２：パワーサーミスタ（降圧手段）
Ｄ１：ダイオード（整流手段）
Ｄ２、Ｄ３：ブリッジダイオード（整流手段）
Ａ１：トライアック
Ａ２：トライアック（降圧手段）
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３：コンデンサ（平滑手段）
Ｌ：給水路
Ｌ１：第１の導水路
Ｌ２：第２の導水路
Ｓ：洗浄水供給装置
Ｗ：タンク水
【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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