温水洗浄暖房トイレシステム
【課題】快適な手洗いと快適な局部洗浄を行いたい時にすぐ温水を吐出することができる快適な温水洗浄暖房トイレシステムを提供すること。
【解決手段】加熱手段を備え所定の温水を貯湯する低温側貯湯手段２２と、加熱手段を備え温度の高い温水を貯湯する高温側貯湯手段２１と、高温側貯湯手段２１と低温側貯湯手段２２のうちいずれか一方へ流入、流出する流れに切替える流入側切替手段１と、流出側切替手段２と、を備える温水供給源２０と、流出側切替手段２から流出する温水で便座４３を暖房する暖房手段６０と、温水で体の部分を洗浄する洗浄手段４０、５０と、温水の流れを暖房手段６０、または洗浄手段４０，５０のいずれか一方に切替える主切替手段３０と、を備え、低温貯湯手段２２の温水は、洗浄手段４０，５０では排出され、暖房手段６０では低温貯湯手段２２に戻り、高温貯湯手段２１の温水は、暖房手段６０を通って高温貯湯手段２１に戻す。
【解決手段】加熱手段を備え所定の温水を貯湯する低温側貯湯手段２２と、加熱手段を備え温度の高い温水を貯湯する高温側貯湯手段２１と、高温側貯湯手段２１と低温側貯湯手段２２のうちいずれか一方へ流入、流出する流れに切替える流入側切替手段１と、流出側切替手段２と、を備える温水供給源２０と、流出側切替手段２から流出する温水で便座４３を暖房する暖房手段６０と、温水で体の部分を洗浄する洗浄手段４０、５０と、温水の流れを暖房手段６０、または洗浄手段４０，５０のいずれか一方に切替える主切替手段３０と、を備え、低温貯湯手段２２の温水は、洗浄手段４０，５０では排出され、暖房手段６０では低温貯湯手段２２に戻り、高温貯湯手段２１の温水は、暖房手段６０を通って高温貯湯手段２１に戻す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暖房便座、局部洗浄及び手洗いを温水によって行う温水洗浄暖房トイレシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の温水洗浄暖房便座として、局部洗浄用のノズル装置と、内部に温水の通過流路を形成して表面を暖房可能な便座と、外部の給水源及び給湯源に接続され水と温水とを混合するバルブユニットとを備え、ノズル装置及び便座をバルブユニットの下流側に設けて流路を接続すると共に便座には供給した温水を外部に排出する流路系を設け、バルブユニットは、ノズル装置及び便座側へ向かう流路を独立して開閉制御可能な弁機構を備えている温水暖房便座が開示されている。（特許文献１）
また、便器や手洗器等のトイレ用器具を予め一体に設けたトイレユニットに温水器を設けて、その温水器を給湯用循環ポンプを介在させ、温水式床暖房、温水式暖房便座、局部洗浄及び手洗いに利用する床暖房一体型トイレユニットが開示されている。（特許文献２）
【特許文献１】実開平６−１２５７８号公報
【特許文献２】特開平９−２７３３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の温水暖房便座は、外部の給水源及び給湯源から供給される水と温水とを混合し、局部洗浄に適した温度の温水にして局部洗浄と便座暖房の両方に使用する。従って、温度の高い温水を水と混合して低い温度にする分、熱エネルギーが損失する。さらに、混合温水を便座暖房に使用し、局部洗浄には使用しないような場合、混合温水は多量の水を必要とするため、給湯源の貯湯タンクに戻る混合温水量が増加する。そして戻り混合温水の量が貯湯タンクの容積を越えると、戻り混合温水を排水しなければならなくなり、無駄な排水による熱エネルギー損失が生じる。また、局部洗浄に適した比較的低い温度の温水で冷えた便座を暖めるため短時間で暖めることが出来ない。
【０００４】
特許文献２の床暖房一体型トイレユニットは、適宜給湯を行う場合、温水の保温貯湯機能がないため、循環流路内の温水は毎回冷えてしまい、温水を適温にするため多量の熱エネルギーを投入しなければならない。また、冷えた便座を短時間で暖めることが出来ない。さらに、手洗いを行う部材と局部洗浄用のノズルとの配管が離れているので、いずれか一方（通常は手洗いを行う部材）は給湯源との間の配管長がながくなる。従って、配管内に残った冷水が使用開始直後に吐出することになり不快感を感じる。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、温水と水との混合と、無駄な排水をとをなくし、温水と水との混合による熱エネルギーの損失と、無駄な排水による熱エネルギーの損失とをなくす。さらに、貯湯タンクの温水を保温にするための投入熱エネルギーを少なくするとともに、短時間で便座を快適な温度に暖房することができ、また手洗いと局部洗浄を行いたい時にすぐ温水を吐出することができる快適な温水洗浄暖房トイレシステム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、請求項１に記載の発明は、加熱手段と断熱手段を備え所定の温水を貯湯する低温側貯湯手段と、加熱手段と断熱手段を備え低温側貯湯手段の温水より温度の高い温水を貯湯する高温側貯湯手段と、高温側貯湯手段と低温側貯湯手段のいずれか一方へ流入する流れに切替える流入側切替手段と、高温側貯湯手段と低温側貯湯手段のいずれか一方から流出する流れに切替える流出側切替手段と、を備える温水供給源と、流出側切替手段から流出する温水を圧送する圧送手段と、圧送手段により圧送される温水で便座を暖房する便座に設けた暖房手段と、圧送手段により圧送される温水で体の部分を洗浄する洗浄手段と、圧送手段により圧送される温水の流れを暖房手段、または洗浄手段のいずれか一方に切替える主切替手段と、を備え、低温貯湯手段の温水は、洗浄手段では排出され、暖房手段では低温貯湯手段に戻り、高温貯湯手段の温水は、暖房手段を通って高温貯湯手段に戻す。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、便座暖房時において、流出側切替手段と流入側切替手段との間に残存する低温側貯湯手段から送られていた温水を高温側貯湯手段からの温水で低温側貯湯手段に送込む。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、便座暖房時において、流出側切替手段と流入側切替手段との間に残存する高温側貯湯手段から送られていた温水を低温側貯湯手段からの温水で高温側貯湯手段に送込む。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明は、洗浄手段は、人の局部を洗浄するノズルを備えた局部洗浄手段と、手を洗浄する手洗い洗浄手段と、を備え、手洗い洗浄手段は、主切替手段からの温水の流れを二方向に切替える手洗い切替手段と、手洗い切替手段の一方の流出側に接続され、主切替手段からの温水の流れを制御する手洗い用水栓と、手洗い切替手段の他方の流出側に接続され、主切替手段からの温水を排出する排出配管と、を備え、手洗い用の温水を使用する前に、主切替手段と前記手洗い切替手段との間に残存する水を流出側切替手段と主切替手段との間に残存する温水を介在して、低温側貯湯手段の温水で排出する。
【００１０】
また、請求項５に記載の発明は、流出側切替手段と前記主切替手段との間に低温側貯湯手段から送込まれた温水が存在する場合にのみ、低温側貯湯手段の温水を前記洗浄手段に供給する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明では、高温側貯湯手段の温水は、暖房手段に供給し、高温側貯湯手段に戻す。一方、低温貯湯手段の温水は、暖房手段と洗浄手段に供給する。低温側貯湯手段の温水のうち、暖房手段に供給した温水は低温側貯湯手段に戻し、低温側貯湯手段の温水として利用する。洗浄手段に供給した温水は体の部分を洗浄し、有効に活用して排水される。従って、従来技術のように、温水と水とを混合して混合前の温水よりも低い温度の温水を供給温水とすることはしていなので、混合による熱エネルギーの損失は生じない。
【００１２】
また、上述と同様、従来技術のように、温水と水とを混合して混合前の温水よりも低い温度の温水を供給温水にしていなので、温水と水の混合よる所定値を越える温水量の増大は生じず、無駄な排水はない。従って、無駄な排水による熱エネルギーの損失は生じない。
【００１３】
さらに、暖房手段と洗浄手段に供給する温水は、貯湯する高温側貯湯手段と低温側貯湯手段に貯湯され、さらに、高温側貯湯手段と低温側貯湯手段は、共に断熱手段を備えるため、両貯湯手段の温水が周囲に放出する熱量は少なく、貯湯された温水を保温するに要する投入熱エネルギーを従来より少なくすること可能である。
【００１４】
また、低温側貯湯手段の温水は、人の部分を洗浄するのに適した温度に設定されることで、使用者が部分を洗浄する時、快適感な洗浄が可能になる。
【００１５】
また、暖房手段には、高温側貯湯手段の温水と低温側貯湯手段の温水とを使分けて流す。
【００１６】
従って、高温側貯湯手段の温水を暖房手段に流して便座を昇温することにより、便座の座面を所定の温度に短時間で昇温することができ、低温側貯湯手段の温水を暖房手段に流すことで、使用者が着座した時、便座表面を快適感を感じる温度にすることが可能になる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明では、高温側貯湯手段からの温水で、流出側切替手段と流入側切替手段に至る間に残存する低温側貯湯手段からすでに送られていた温水を高温側貯湯手段からの温水に置換え、低温側貯湯手段に送込むことで、温水に投入しなければならない熱エネルギーは、高温側貯湯手段に残存していた温水を送込む場合と比較すると、温水に投入する熱エネルギーは少なくできる。
【００１８】
また、残存していた温水を外部に排水すると、排出量分、温水洗浄暖房トイレシステムの温水量が不足し、外部から水を低温側貯湯手段に補給し、低温側貯湯手段の温水の温度まで加温しなければならず、加温の熱エネルギー投入が必要となる。この加温に要する熱エネルギーは、残存温水を低温側貯湯手段に送込む場合に投入する熱エネルギーより大きい。即ち、残存温水を低温側貯湯手段に送込むことで、温水の熱エネルギーが有効に活用され、低温側貯湯手段の温水に投入する熱エネルギーを少なくすることが可能になる。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明では、流出側切替手段と流入側切替手段との間に残存する高温側貯湯手段から送られていた温水は、低温側貯湯手段からの温水に置換えられ、高温側貯湯手段に送込まれ、高温側貯湯手段の温水として使われる。残存した温水の温度と温水量は、それぞれ高温側貯湯手段の温水の温度とほぼ同じであり、請求項２に記載の残存温水の量と等しいので、高温側貯湯手段に送込まれる温水の温度と温水量も、それぞれ高温側貯湯手段の温水の温度にほぼ同じで、請求項２に記載の残存温水の量に等しい。従って、外部の水や、低温側貯湯手段の温水を高温側貯湯手段に供給する必要はなく、また、高温側貯湯手段に送込まれた温水にはほとんど加温する必要がないので、高温側貯湯手段の温水に投入する熱エネルギーを少なくすることが可能になる。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明では、手洗い用水栓を使用する前に、低温側貯湯手段の温水で、主切替手段から手洗い切替手段に至る間に残存する冷えた温水を外部に排出し、流入側切替手段から主切替手段の間の温水（低温側貯湯手段の温水の温度とほぼ同じ）や、低温側貯湯手段からの温水（局部洗浄や手洗いに快適な温度）に置換えられるので、行いたい時すすぐに適切な温度の温水を手洗い栓から吐出することができ、快適な手洗いをすることが可能になる。
【００２１】
また、請求項５に記載の発明では、流出側切替手段と記主切替手段との間に低温側貯湯手段から送込まれた温水が存在する場合にのみ、低温側貯湯手段の温水を洗浄手段に供給するので、人の部分を洗浄のに使用される温水は、洗浄に適した温度に設定された低温側貯湯手段から供給された温水である。従って、快適な部分洗浄が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の実施形態に係わる図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係わる温水洗浄暖房トイレシステムの配置と温水回路（略図）を示したものである。図１において、点線は温水が流れる配管を示し、矢印方向に温水が流れる方向を示す。
【００２４】
温水洗浄暖房トイレシステム７０は、略箱形の空間７１に納められ、壁部材７４を挟んで、図中左側に温水供給源２０と圧送手段１０が配置され、図中右側に便器本体４５が配置される。手洗器５３は、温水供給源２０、便器本体４５から離れた棚７５に配置されている。
【００２５】
図２は、本発明の実施形態に係わる図１に示される温水回路の詳細を示したものである。各種の切替手段１〜８は、１つの流入口と２つの流出口をもち、流入口からの流れをいずれか一方の流出口への流れにする機能と、流入口から２つの流出口への流れを全て閉鎖する機能とを持つ。
【００２６】
温水供給源２０は、高温タンク（高温側貯湯手段）２１と、低温タンク（低温側貯湯手段）２２と、流入側切替手段１と、流出側切替手段２とから構成される。高温タンク２１と低温タンク２２は、それぞれ真空断熱による断熱手段２５、２６を備える。また、高温タンク２１と低温タンク２２は、それぞれ内部にヒータ（加熱手段）２３、ヒータ（加熱手段）２４が備えられ、温水を所定の温度に加温して、貯湯し、長時間、保温する。低温タンク２２の温水は、局部洗浄と手洗いに適した所定の温度に設定され、高温タンク２１の温水は低温タンク２２の温水より所定の温度、高く設定される。
【００２７】
流入側切替手段１は、高温タンク２１と、低温タンク２２と、導入配管１５とに接続され、導入配管１５からの流れを高温タンク２１と低温タンク２２のうちいずれか一方への流れにする機能と、両方のタンク２１、２２への流れを閉鎖する機能とを持つ。
【００２８】
流出側切替手段２は、高温タンク２１と、低温タンク２２と、ポンプ１０（圧送手段）とに接続され、高温タンク２１と低温タンク２２のうちいずれか一方から流出し、圧送手段１０へ流入する流れにする機能と、両方のタンク２１、２２からの流れを閉鎖する機能とを持つ。
【００２９】
ポンプ（圧送手段）１０は、流出側切替手段２から流出する温水を加圧し、主切替手段３０に圧送する圧送手段であり、ポンプ１０の吐出側は、配管１２を介し主切替手段３０の流入側に接続される。
【００３０】
主切替手段３０は、切替手段３の一方の流出側を切替弁手段４の流入側に接続して構成する。切替手段３の他方の流出側は、局部側配管１８を介し洗浄手段の一つである局部洗浄手段４０に接続され、切替手段４の２つの流出側は、それぞれ暖房側配管１３と、手洗い側配管１６を介し暖房手段である暖房用熱交換器６０と洗浄手段の一つである手洗い手段５０に接続される。
【００３１】
局部洗浄手段（洗浄手段）４０は、局部切替手段７と、おしり用ノズル（ノズル）４１と、ビデ用ノズル４２（ノズル）とを備える。局部切替手段７は、流れ方向の切替と流出量の調整とができる機能を有する弁である。局部切替手段７の２つ流出側は、それぞれ温水を噴射して局部を洗浄するおしり用ノズル４１とビデ用ノズル４２に接続される。
【００３２】
手洗い洗浄手段（洗浄手段）５０は、手洗い用水栓５１と、手洗い切替手段５と、排出配管１７とを備える。手洗い切替手段５の流入側は、手洗い側配管１６を介し主切替手段３０の切替手段４に接続される。手洗い切替手段５の２つの流出側には、手洗い用水栓５１と排出配管１７に接続される。手洗い用水栓５１は、洗浄ボタン５２が備えられ、洗浄ボタン５２により開く弁を持つ。手洗い切替手段５は、手洗い側配管１６から流入する温水の流れを手洗い用水栓５１及び排出配管１７のうちいずれか一方へ導くように切替える弁である。排出配管１７は、ドレイン７２へと繋がる。体の部分の洗浄手段は、少なくとも局部洗浄手段４０と手洗い洗浄手段５０のいずれかである。
【００３３】
暖房用熱交換器（暖房手段）６０は、便座４３に熱接触しており、主切替手段３０の切替手段４から流出する温水を暖房用熱交換器６０に流すことにより、便座４３を暖める暖房手段である。暖房用熱交換器６０の流出側は、配管１４を介し導入切替手段８の流入側に接続される。導入切替手段８の２つの流出側は、それぞれ導入配管１５とドレイン７２に接続される。
【００３４】
開閉弁９は、温水供給源２０に水を給水するための弁で、両端は、それぞれ上水道７３と給水切替手段６の流入側に接続され、給水切替手段６の流出側は導入配管１５の途中と暖房側配管１３の途中にそれぞれ配管１９、配管６１を介し接続される。
【００３５】
安全弁１１は、ポンプ１０と切替弁３とを接続する配管１２の途中と、配管１４との間で、配管１２側から配管１４側にリリーフするように設けられ、ポンプ１０の吐出圧が規定値以上に高くなった場合や何らかの原因でノズルや手洗いの出口が閉止する等で水路内の圧力が上昇した時の安全確保のために設けられる。
【００３６】
本実施形態の作用と効果について説明する。
【００３７】
図３は、切替手段の流れ方向の表記を説明した図である。図中、矢印は流れの方向を示し、上流側から下流側に左回りで流れる場合をＬ（ケース１）、右回りで流れる場合をＲ（ケース２）とし、上流側から下流側に真直ぐ流れ、左回りが閉の場合をＲ（ケース３）、上流側から下流側に真直ぐ流れ、上流側から右回りが閉の場合をＬ（ケース４）、上流側から２つの下流側への流れがない場合を−（ケース５、ケース６）で表す。
【表１】
【００３８】
表１は、本発明の実施形態に係わる温水洗浄暖房トイレシステムの図２の温水回路における各種切替手段１〜８と開閉弁９とポンプ１０の制御パターンを示す。
【００３９】
本実施形態においては、使用者の所定動作を検地する動作検知センサ（図略）からの検知信号、温度センサ（図略）などの検知信号、あるいは所定時間を設定したタイマー（図略）からの信号で制御装置（図略）を介し、各切替手段１〜８と、開閉弁９と、ポンプ１０と、ヒータ２３，２４を作動させる。
【００４０】
高温タンク２１と低温タンク２２の温水は、上水道７３から給水後、それぞれヒータ２３，２４により所定の温度に加温される。各々のタンク２１、２２の温水の温度が所定の温度より低い場合は、各々のヒータ２３、２４がオンになり加温され、所定の温度より高くなると各々のヒータ２３、２４は切られ、各々のタンク２１、２２の温水の温度は、所定の温度範囲内を維持し、保温される。
【００４１】
高温タンク２１の温水は、ポンプ１０により流出側切替手段２からポンプ１０と、主切替手段３０と、暖房用熱交換器６０を流れ、その際、便座４３を昇温し、高温タンク２１に戻る。低温タンク２２の温水は、ポンプ１０で流出側切替手段２からポンプ１０と、主切替手段３０に圧送され、主切替手段３０により暖房用熱交換器６０と洗浄手段４０（又は５０）のうちいずれか一方に流入する。暖房用熱交換器６０に流入した高温タンク２１からの温水は、便座４３を暖め、低温タンク２２に戻る。一方、洗浄手段４０（又は５０）に流入した低温タンク２２からの温水は、人の部分を洗浄して、外部へ排出される。即ち、人の部分の洗浄は低温タンク２２の温水を使い、便座４３の暖房は低温側タンク２２の温水と高温タンクの温水を使う。各タンク２１、２２に貯湯した温度の異なる温水を使い分けて便座暖房と体の部分洗浄を行う。従って、従来技術のように、温水と水とを混合し、混合前の温水よりも低い温度の温水を供給水とすることはなく、混合による熱エネルギーの損失は生じない（温水に水を加えた混合温水の持つ熱エネルギーは、混合前の温水の持つ熱エネルギーより小く、混合前後の熱エネルギーの差分が熱エネルギー損失である）。
【００４２】
外部に排出される温水は、低温タンク２２から洗浄手段４０（又は５０）に供給された温水で、この温水は人の部分を洗浄し、有効活用して外部に排水される。また、前述したように、従来技術のように、温水と水とを混合し、混合前の温水よりも低い温度の温水を供給水とすることはなく、温水と水の混合による所定値を越える温水量の増大に伴なう無駄な排水もなくなるので、無駄な排水による熱エネルギーの損失は生じない。
【００４３】
さらに、高温タンク２１、低温タンク２２とも真空断熱の断熱手段２５，２６を備えているので、両タンク２１、２２の温水が周囲に放出する熱量は少なく、両タンク２１，２２の温水を保温するために投入する熱エネルギーは少なくできる。
【００４４】
次に、使用者が温水洗浄暖房トイレシステム７０を使用する場合の一連の作動とその効果について説明する。
【００４５】
（便座の暖房について）
使用者が空間７１に入ると動作検知センサが検知し、便座４３の暖房が開始される。便座４３の暖房は、高温水置換、昇温、低温水置換、保温の順に作動される。
【００４６】
（便座の高温水置換）
各切替手段１〜８、開閉弁９、ポンプ１０（以後、各機器）の制御パターンは、表１に示す高温水置換の欄の状態になり、直ちに暖房用熱交換器６０へ温水が供給される。即ち、ポンプ１０により高温タンク２１の温水は、順次、流出側切替手段２、ポンプ１０、切替手段３、切替手段４、暖房用熱交換器６０、導入切替弁８を通って、流入側切替手段１の流入口に至ると、流出側切替手段２と流入側切替手段１との間に残存するすでに低温タンク２２から送られていた温水（低温タンク２２の温水より低い温度の温水）を低温タンク２２に送込み、温水置換を終了する。高温水置換終了時、高温タンク２１からの温水は、流入側切替手段入口１に到達しており、高温タンク２１には、まだ流入していない。
【００４７】
前述の残水温水を低温タンク２２に送込んだ場合は、高温側貯湯手段２１に送込む場合より、残存温水の温度が低温タンク２２の温水の温度より低いので、温水に投入する熱エネルギーを少なくすることが可能である。
【００４８】
また、前述の残存した温水は、低温タンク２２に回収され、外部に排出することはない。外部に排出すると、排出量分、温水洗浄暖房トイレシステム７０の温水量が不足し、外部から水を低温タンク２２に補給し、低温タンク２２の温水の温度まで加温しなければならず、加温の熱エネルギー投入が必要となる。前記の残存温水の温度は、低温タンク２２の温度より低く、周囲温度（供給水の温度）以上である。従って、残存温水と供給水の温度差に相当する熱エネルギー量分、低温タンク２２の温水に投入する熱エネルギーを少なくすることが可能になる。
【００４９】
（便座の昇温）
温水置換が終了すると昇温に移行する。各機器の制御パターンは、表１の昇温の欄に示すように、高温水置換時と比較すると、流入側切替手段１を除いて、他は、便座昇温時の作動状態と同一である。即ち、温水置換時、流入側切替手段１の流入口に至った温水は、高温タンク２１に戻り、再び、流出側切替手段２から暖房用熱交換器６０を経由し高温タンク２１へと循環する。この時、暖房用熱交換器６０を流れる温水により便座４３は所定の温度に昇温される。便座４３の着座面が所定の温度に達すると昇温は終了する。
【００５０】
高温タンク２１の温水の温度とポンプ１０の吐出量の所定の設定は、高温タンク２１の温水が低温タンク２２の温水より高い温度にあるので、使用者が空間７１に入り、便座４３に着座するまでの必然的に行われる所定の作動に要する時間よりも短い時間で、高温水置換と昇温と低温水置換（後述）の一連の作動の終了を可能にする。
【００５１】
低温タンク２２の局部洗浄に適した所定の温水温度より高い温度の高温タンク２１の温水を暖房手段６０に即座に供給し便座昇温を行う。従って、従来技術のように、局部洗浄に適した温水で便座を昇温することはないので、使用者が便座に着座する前に、短時間で所定の温度に便座を昇温させることが可能になる。
【００５２】
尚、昇温終了は、便座４３の温度を検知したり、所定の時間設定したタイマーからの信号に基づき行う。
【００５３】
（便座の低温水置換）
便座の昇温が終了すると引続き温水置換に移る。各機器の制御パターンは、表１の低温水置換の欄に示すように、便座昇温時と比較すると、流出側切替手段２を除いて、他は、便座昇温時の作動状態と同一である。即ち、すでに流入側切替手段１の流れ方向が便座昇温時に対し切替り、低温タンク２２から流出して、流出側切替手段２を通り、暖房手段６０を経由して、流入側切替手段１を通って、高温タンク２１に流れる。昇温終了直後、流出側切替手段２と流入側切替手段１との間に残存する高温タンク２１からの温水は、低温タンク２２からの温水で押込まれ高温タンク２１に送込まれる。即ち、残存していた高温タンク２１からの温水が、低温タンク２２からの温水に置換えられる。終了時、残存温水を押出した低温タンク２２からの温水は、流入側切替手段１の流入口に来ているが、低温タンク２２には、まだ流入しない。
【００５４】
昇温終了直後、流出側切替手段２から暖房手段６０を経由して流入側切替手段１に至る間に残存する高温タンク２１からの温水の温度は、高温タンク２１の温水の所定温度にほぼ同じで、高温タンク２１に送込まれた温水も高温タンク２１の温水の所定温度にほぼ同じとなる。また、残存温水の量は、高温水置換の残存温水の量と同じである。従って、高温タンク２１に新たに上水道７３の水、あるいは低温タンク２２の温水を高温タンク２１に供給する必要はなく、また、高温タンク２１に送込まれた温水はほとんど加温する必要もない。従って、高温タンクの温水に投入する熱エネルギーを少なくすることが可能になる。
【００５５】
（便座の保温）
各機器の制御パターンは、表１の保温の欄に示すように、温水置換時と比較すると、流入側切替手段１を除いて、他は、便座昇温時の作動状態と同一である。即ち、流入側切替手段１の流れ方向が温水置換時に対し切替わり、低温タンク２２の温水が、流出側切替手段２を通り、暖房用熱交換器６０を経由し、導入切替手段８、流入側切替手段１を通って低温タンク２２に戻り、再び循環する。暖房用熱交換器６０の温度が、所定の温度範囲より高くなると保温作動を停止し、低くなると保温作動を再開し、暖房用熱交換器６０を流れる温水で便座４３の座面が所定の温度範囲に保温される。
【００５６】
便座保温に使用する温水と、局部洗浄や手洗い洗浄とに使用する温水は、共に低温タンク２２の温水を使用する。便座４３を快適な温度にする温水の温度は、快適な局部洗浄、手洗い洗浄に供給する温水の温度とほぼ同じである。低温タンク２２の温水の温度は、局部洗浄、手洗い洗浄時、使用者が快適感を感じられるように温度設定しているので、便座４３の座面を快適な温度に保温できる。
【００５７】
尚、保温作動の開始・停止・再開は、便座４３の温度を検知したり、所定の時間設定したタイマーからの信号に基づき行う。
【００５８】
（局部洗浄について）
局部切替弁手段７の流れ方向の違いにより、局部洗浄はおしり洗浄とビデ洗浄の場合があるが、両方とも作用は同じであるので、おしり洗浄について説明する。便座保温中、あるいは保温後、洗浄おしり作動の信号を制御装置（図略）から受けると、各機器の制御パターンは、表１に示すおしりの欄の状態になり、直ちにおしり用ノズル４１へ温水が供給される。即ち、ポンプ１０により低温タンク２２の温水が、流出側切替手段２、ポンプ１０、切替弁手段３と通って、局部側配管１８に残存する冷えた温水をおしり用ノズル４１から押出し、おしり用ノズル４１を洗浄し（おしり洗浄には使わない）、その後、流出側切替手段２からポンプ１０を経由し切替弁３に至る間に残存する温水、次に低温タンク１０からの温水の順におしり用ノズル４１から局部に向け噴射して、局部を洗浄する。
【００５９】
局部側配管１８に残存する冷えた温水は、おしり用ノズル４１の洗浄に使われ、局部洗浄には使わない。局部洗浄に使われる温水は、流出側切替手段２からポンプ１０と切替弁３との間に残存する温水と、新たに低温タンク２２から供給される温水とであり、いずれの温水の温度もほぼ低温タンク２２の温水の温度（局部洗浄や手洗いに快適な温度）と同じである。従って、快適な局部洗浄が可能になる。また、局部側配管１８の長さは比較的短く、局部側配管１８に残存する冷えた温水の量も少なのでノズル洗浄も短時間で済み、すぐに局部洗浄を行うことが出来る。尚、ノズル洗浄に使われる残存水は、ノズル洗浄に必要であり、無駄に排水しない。
【００６０】
（手洗い洗浄について）
手洗い洗浄前に捨水作動が行われる。使用者の作動を検知して手洗い洗浄の開始時を使用者が手洗いを行う前に必然的に行う所定の動作から予測して捨水作動を開始する。各機器の制御パターンを表１の捨水の欄に示す。ポンプ１０により低温タンク２１の温水で、手洗い側配管１６に残存する冷えた温水を手洗い切替手段５、排水配管１７を通って外部に排出すると、手洗い側配管１６の温水は、流出側切替手段２から主切替手段３の間の温水（低温タンク２２の温水とほぼ同温度）や、低温タンク２２からの温水（局部洗浄や手洗いに快適な温度）に置換えられ、捨水は終了する。
【００６１】
捨水の終了は、手洗い側配管１６の温度を検知したり、所定の時間設定したタイマーからの信号に基づき行う。
【００６２】
手洗いを事前に予測して、手洗い側配管１６の冷えた温水は外部に排出され、流入側切替手段１から主切替手段３０の間の温水（低温タンク２２の温水とほぼ同温度）や、低温タンク２２からの温水（局部洗浄や手洗いに快適な温度）に置換えられるので、適切な温度の温水を手洗い栓５１から吐出でき、行いたい時にすぐに快適な手洗いをすることが可能になる。捨てられる温水は、温度も低く、保有熱エネルギーも小さい。
【００６３】
また、捨水終了後、手洗い切替手段５の流れが手洗い用水栓５１側に切替られる。手洗い水用栓５１の洗浄ボタン５２を押すと手洗い水栓５１から低温タンク２２の温水が流出されて手洗いが行われる。
【００６４】
（便座暖房の優先につて）
便座４３の高温水置換、昇温、低温水置換のいずれかが終了する前に、使用者が想定外の動作をし、人の部分の洗浄が開始される信号が制御装置（図略）から送られる場合、流出側切替手段２と主切替手段３０との間には高温タンク２１から送られた温水が存在する。低温水置換終了後、流出側切替手段２と主切替手段３０との間の温水は、低温タンク２２からの温水に置換わるので、低温水置換を優先して終了させた後、人の部分の洗浄を開始することで、おし用りノズル４１、ビデ用ズル４２や手洗い用水栓５１からは、タンク２２の洗浄に適した温度の温水が吐出される。従って、快適な局部洗浄や手洗いを行うことが可能になる。
【００６５】
（給水について）
各機器の制御パターンを表１の給水の欄に示す。給水は、上水道７３から、開閉弁９、給水切替手段６、配管１９を通って水が流入側切替手段１に送られ、流入側切替手段１によって高温タンク２１、あるいは低温タンク２２に選択され、給水される。
【００６６】
（便座の冷却について）
本実施形態では、便座４３の冷却も出来る。各機器の制御パターンを表１の便座暖房の降温の欄に示す。便座４３の冷却は、上水道７３から、開閉弁９、給水切替手段６、配管６１、暖房用熱交換器６０、配管１４、導入切替手段８を通り、ドレイン７２に水が流れ、暖房用熱交換器６０を流れる水によって便座４３が冷却される。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施形態に係わる温水洗浄暖房トイレシステムの配置と温水回路示した図である。
【図２】図１の温水洗浄暖房トイレシステムの温水回路の詳細図である。
【図３】図１と図２の各種切替手段の流れ方向の表記を説明した図である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 流入側切替手段
２ 流出側切替手段
５ 手洗い切替手段
１０ ポンプ（圧送手段）
１７ 排出配管
２０ 温水供給源
２１ 高温タンク（高温側貯湯手段）
２２ 低温タンク（低温側貯湯手段）
２３、２４ ヒータ（加熱手段）
２５、２６ 断熱手段
３０ 主切替手段
４０ 局部洗浄手段（洗浄手段）
４３ 便座
５０ 手洗い洗浄手段（洗浄手段）
５１ 手洗い用水栓
６０ 暖房用熱交換器（暖房手段）
７０ 温水洗浄暖房トイレシステム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暖房便座、局部洗浄及び手洗いを温水によって行う温水洗浄暖房トイレシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の温水洗浄暖房便座として、局部洗浄用のノズル装置と、内部に温水の通過流路を形成して表面を暖房可能な便座と、外部の給水源及び給湯源に接続され水と温水とを混合するバルブユニットとを備え、ノズル装置及び便座をバルブユニットの下流側に設けて流路を接続すると共に便座には供給した温水を外部に排出する流路系を設け、バルブユニットは、ノズル装置及び便座側へ向かう流路を独立して開閉制御可能な弁機構を備えている温水暖房便座が開示されている。（特許文献１）
また、便器や手洗器等のトイレ用器具を予め一体に設けたトイレユニットに温水器を設けて、その温水器を給湯用循環ポンプを介在させ、温水式床暖房、温水式暖房便座、局部洗浄及び手洗いに利用する床暖房一体型トイレユニットが開示されている。（特許文献２）
【特許文献１】実開平６−１２５７８号公報
【特許文献２】特開平９−２７３３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の温水暖房便座は、外部の給水源及び給湯源から供給される水と温水とを混合し、局部洗浄に適した温度の温水にして局部洗浄と便座暖房の両方に使用する。従って、温度の高い温水を水と混合して低い温度にする分、熱エネルギーが損失する。さらに、混合温水を便座暖房に使用し、局部洗浄には使用しないような場合、混合温水は多量の水を必要とするため、給湯源の貯湯タンクに戻る混合温水量が増加する。そして戻り混合温水の量が貯湯タンクの容積を越えると、戻り混合温水を排水しなければならなくなり、無駄な排水による熱エネルギー損失が生じる。また、局部洗浄に適した比較的低い温度の温水で冷えた便座を暖めるため短時間で暖めることが出来ない。
【０００４】
特許文献２の床暖房一体型トイレユニットは、適宜給湯を行う場合、温水の保温貯湯機能がないため、循環流路内の温水は毎回冷えてしまい、温水を適温にするため多量の熱エネルギーを投入しなければならない。また、冷えた便座を短時間で暖めることが出来ない。さらに、手洗いを行う部材と局部洗浄用のノズルとの配管が離れているので、いずれか一方（通常は手洗いを行う部材）は給湯源との間の配管長がながくなる。従って、配管内に残った冷水が使用開始直後に吐出することになり不快感を感じる。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、温水と水との混合と、無駄な排水をとをなくし、温水と水との混合による熱エネルギーの損失と、無駄な排水による熱エネルギーの損失とをなくす。さらに、貯湯タンクの温水を保温にするための投入熱エネルギーを少なくするとともに、短時間で便座を快適な温度に暖房することができ、また手洗いと局部洗浄を行いたい時にすぐ温水を吐出することができる快適な温水洗浄暖房トイレシステム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、請求項１に記載の発明は、加熱手段と断熱手段を備え所定の温水を貯湯する低温側貯湯手段と、加熱手段と断熱手段を備え低温側貯湯手段の温水より温度の高い温水を貯湯する高温側貯湯手段と、高温側貯湯手段と低温側貯湯手段のいずれか一方へ流入する流れに切替える流入側切替手段と、高温側貯湯手段と低温側貯湯手段のいずれか一方から流出する流れに切替える流出側切替手段と、を備える温水供給源と、流出側切替手段から流出する温水を圧送する圧送手段と、圧送手段により圧送される温水で便座を暖房する便座に設けた暖房手段と、圧送手段により圧送される温水で体の部分を洗浄する洗浄手段と、圧送手段により圧送される温水の流れを暖房手段、または洗浄手段のいずれか一方に切替える主切替手段と、を備え、低温貯湯手段の温水は、洗浄手段では排出され、暖房手段では低温貯湯手段に戻り、高温貯湯手段の温水は、暖房手段を通って高温貯湯手段に戻す。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、便座暖房時において、流出側切替手段と流入側切替手段との間に残存する低温側貯湯手段から送られていた温水を高温側貯湯手段からの温水で低温側貯湯手段に送込む。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、便座暖房時において、流出側切替手段と流入側切替手段との間に残存する高温側貯湯手段から送られていた温水を低温側貯湯手段からの温水で高温側貯湯手段に送込む。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明は、洗浄手段は、人の局部を洗浄するノズルを備えた局部洗浄手段と、手を洗浄する手洗い洗浄手段と、を備え、手洗い洗浄手段は、主切替手段からの温水の流れを二方向に切替える手洗い切替手段と、手洗い切替手段の一方の流出側に接続され、主切替手段からの温水の流れを制御する手洗い用水栓と、手洗い切替手段の他方の流出側に接続され、主切替手段からの温水を排出する排出配管と、を備え、手洗い用の温水を使用する前に、主切替手段と前記手洗い切替手段との間に残存する水を流出側切替手段と主切替手段との間に残存する温水を介在して、低温側貯湯手段の温水で排出する。
【００１０】
また、請求項５に記載の発明は、流出側切替手段と前記主切替手段との間に低温側貯湯手段から送込まれた温水が存在する場合にのみ、低温側貯湯手段の温水を前記洗浄手段に供給する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明では、高温側貯湯手段の温水は、暖房手段に供給し、高温側貯湯手段に戻す。一方、低温貯湯手段の温水は、暖房手段と洗浄手段に供給する。低温側貯湯手段の温水のうち、暖房手段に供給した温水は低温側貯湯手段に戻し、低温側貯湯手段の温水として利用する。洗浄手段に供給した温水は体の部分を洗浄し、有効に活用して排水される。従って、従来技術のように、温水と水とを混合して混合前の温水よりも低い温度の温水を供給温水とすることはしていなので、混合による熱エネルギーの損失は生じない。
【００１２】
また、上述と同様、従来技術のように、温水と水とを混合して混合前の温水よりも低い温度の温水を供給温水にしていなので、温水と水の混合よる所定値を越える温水量の増大は生じず、無駄な排水はない。従って、無駄な排水による熱エネルギーの損失は生じない。
【００１３】
さらに、暖房手段と洗浄手段に供給する温水は、貯湯する高温側貯湯手段と低温側貯湯手段に貯湯され、さらに、高温側貯湯手段と低温側貯湯手段は、共に断熱手段を備えるため、両貯湯手段の温水が周囲に放出する熱量は少なく、貯湯された温水を保温するに要する投入熱エネルギーを従来より少なくすること可能である。
【００１４】
また、低温側貯湯手段の温水は、人の部分を洗浄するのに適した温度に設定されることで、使用者が部分を洗浄する時、快適感な洗浄が可能になる。
【００１５】
また、暖房手段には、高温側貯湯手段の温水と低温側貯湯手段の温水とを使分けて流す。
【００１６】
従って、高温側貯湯手段の温水を暖房手段に流して便座を昇温することにより、便座の座面を所定の温度に短時間で昇温することができ、低温側貯湯手段の温水を暖房手段に流すことで、使用者が着座した時、便座表面を快適感を感じる温度にすることが可能になる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明では、高温側貯湯手段からの温水で、流出側切替手段と流入側切替手段に至る間に残存する低温側貯湯手段からすでに送られていた温水を高温側貯湯手段からの温水に置換え、低温側貯湯手段に送込むことで、温水に投入しなければならない熱エネルギーは、高温側貯湯手段に残存していた温水を送込む場合と比較すると、温水に投入する熱エネルギーは少なくできる。
【００１８】
また、残存していた温水を外部に排水すると、排出量分、温水洗浄暖房トイレシステムの温水量が不足し、外部から水を低温側貯湯手段に補給し、低温側貯湯手段の温水の温度まで加温しなければならず、加温の熱エネルギー投入が必要となる。この加温に要する熱エネルギーは、残存温水を低温側貯湯手段に送込む場合に投入する熱エネルギーより大きい。即ち、残存温水を低温側貯湯手段に送込むことで、温水の熱エネルギーが有効に活用され、低温側貯湯手段の温水に投入する熱エネルギーを少なくすることが可能になる。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明では、流出側切替手段と流入側切替手段との間に残存する高温側貯湯手段から送られていた温水は、低温側貯湯手段からの温水に置換えられ、高温側貯湯手段に送込まれ、高温側貯湯手段の温水として使われる。残存した温水の温度と温水量は、それぞれ高温側貯湯手段の温水の温度とほぼ同じであり、請求項２に記載の残存温水の量と等しいので、高温側貯湯手段に送込まれる温水の温度と温水量も、それぞれ高温側貯湯手段の温水の温度にほぼ同じで、請求項２に記載の残存温水の量に等しい。従って、外部の水や、低温側貯湯手段の温水を高温側貯湯手段に供給する必要はなく、また、高温側貯湯手段に送込まれた温水にはほとんど加温する必要がないので、高温側貯湯手段の温水に投入する熱エネルギーを少なくすることが可能になる。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明では、手洗い用水栓を使用する前に、低温側貯湯手段の温水で、主切替手段から手洗い切替手段に至る間に残存する冷えた温水を外部に排出し、流入側切替手段から主切替手段の間の温水（低温側貯湯手段の温水の温度とほぼ同じ）や、低温側貯湯手段からの温水（局部洗浄や手洗いに快適な温度）に置換えられるので、行いたい時すすぐに適切な温度の温水を手洗い栓から吐出することができ、快適な手洗いをすることが可能になる。
【００２１】
また、請求項５に記載の発明では、流出側切替手段と記主切替手段との間に低温側貯湯手段から送込まれた温水が存在する場合にのみ、低温側貯湯手段の温水を洗浄手段に供給するので、人の部分を洗浄のに使用される温水は、洗浄に適した温度に設定された低温側貯湯手段から供給された温水である。従って、快適な部分洗浄が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の実施形態に係わる図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係わる温水洗浄暖房トイレシステムの配置と温水回路（略図）を示したものである。図１において、点線は温水が流れる配管を示し、矢印方向に温水が流れる方向を示す。
【００２４】
温水洗浄暖房トイレシステム７０は、略箱形の空間７１に納められ、壁部材７４を挟んで、図中左側に温水供給源２０と圧送手段１０が配置され、図中右側に便器本体４５が配置される。手洗器５３は、温水供給源２０、便器本体４５から離れた棚７５に配置されている。
【００２５】
図２は、本発明の実施形態に係わる図１に示される温水回路の詳細を示したものである。各種の切替手段１〜８は、１つの流入口と２つの流出口をもち、流入口からの流れをいずれか一方の流出口への流れにする機能と、流入口から２つの流出口への流れを全て閉鎖する機能とを持つ。
【００２６】
温水供給源２０は、高温タンク（高温側貯湯手段）２１と、低温タンク（低温側貯湯手段）２２と、流入側切替手段１と、流出側切替手段２とから構成される。高温タンク２１と低温タンク２２は、それぞれ真空断熱による断熱手段２５、２６を備える。また、高温タンク２１と低温タンク２２は、それぞれ内部にヒータ（加熱手段）２３、ヒータ（加熱手段）２４が備えられ、温水を所定の温度に加温して、貯湯し、長時間、保温する。低温タンク２２の温水は、局部洗浄と手洗いに適した所定の温度に設定され、高温タンク２１の温水は低温タンク２２の温水より所定の温度、高く設定される。
【００２７】
流入側切替手段１は、高温タンク２１と、低温タンク２２と、導入配管１５とに接続され、導入配管１５からの流れを高温タンク２１と低温タンク２２のうちいずれか一方への流れにする機能と、両方のタンク２１、２２への流れを閉鎖する機能とを持つ。
【００２８】
流出側切替手段２は、高温タンク２１と、低温タンク２２と、ポンプ１０（圧送手段）とに接続され、高温タンク２１と低温タンク２２のうちいずれか一方から流出し、圧送手段１０へ流入する流れにする機能と、両方のタンク２１、２２からの流れを閉鎖する機能とを持つ。
【００２９】
ポンプ（圧送手段）１０は、流出側切替手段２から流出する温水を加圧し、主切替手段３０に圧送する圧送手段であり、ポンプ１０の吐出側は、配管１２を介し主切替手段３０の流入側に接続される。
【００３０】
主切替手段３０は、切替手段３の一方の流出側を切替弁手段４の流入側に接続して構成する。切替手段３の他方の流出側は、局部側配管１８を介し洗浄手段の一つである局部洗浄手段４０に接続され、切替手段４の２つの流出側は、それぞれ暖房側配管１３と、手洗い側配管１６を介し暖房手段である暖房用熱交換器６０と洗浄手段の一つである手洗い手段５０に接続される。
【００３１】
局部洗浄手段（洗浄手段）４０は、局部切替手段７と、おしり用ノズル（ノズル）４１と、ビデ用ノズル４２（ノズル）とを備える。局部切替手段７は、流れ方向の切替と流出量の調整とができる機能を有する弁である。局部切替手段７の２つ流出側は、それぞれ温水を噴射して局部を洗浄するおしり用ノズル４１とビデ用ノズル４２に接続される。
【００３２】
手洗い洗浄手段（洗浄手段）５０は、手洗い用水栓５１と、手洗い切替手段５と、排出配管１７とを備える。手洗い切替手段５の流入側は、手洗い側配管１６を介し主切替手段３０の切替手段４に接続される。手洗い切替手段５の２つの流出側には、手洗い用水栓５１と排出配管１７に接続される。手洗い用水栓５１は、洗浄ボタン５２が備えられ、洗浄ボタン５２により開く弁を持つ。手洗い切替手段５は、手洗い側配管１６から流入する温水の流れを手洗い用水栓５１及び排出配管１７のうちいずれか一方へ導くように切替える弁である。排出配管１７は、ドレイン７２へと繋がる。体の部分の洗浄手段は、少なくとも局部洗浄手段４０と手洗い洗浄手段５０のいずれかである。
【００３３】
暖房用熱交換器（暖房手段）６０は、便座４３に熱接触しており、主切替手段３０の切替手段４から流出する温水を暖房用熱交換器６０に流すことにより、便座４３を暖める暖房手段である。暖房用熱交換器６０の流出側は、配管１４を介し導入切替手段８の流入側に接続される。導入切替手段８の２つの流出側は、それぞれ導入配管１５とドレイン７２に接続される。
【００３４】
開閉弁９は、温水供給源２０に水を給水するための弁で、両端は、それぞれ上水道７３と給水切替手段６の流入側に接続され、給水切替手段６の流出側は導入配管１５の途中と暖房側配管１３の途中にそれぞれ配管１９、配管６１を介し接続される。
【００３５】
安全弁１１は、ポンプ１０と切替弁３とを接続する配管１２の途中と、配管１４との間で、配管１２側から配管１４側にリリーフするように設けられ、ポンプ１０の吐出圧が規定値以上に高くなった場合や何らかの原因でノズルや手洗いの出口が閉止する等で水路内の圧力が上昇した時の安全確保のために設けられる。
【００３６】
本実施形態の作用と効果について説明する。
【００３７】
図３は、切替手段の流れ方向の表記を説明した図である。図中、矢印は流れの方向を示し、上流側から下流側に左回りで流れる場合をＬ（ケース１）、右回りで流れる場合をＲ（ケース２）とし、上流側から下流側に真直ぐ流れ、左回りが閉の場合をＲ（ケース３）、上流側から下流側に真直ぐ流れ、上流側から右回りが閉の場合をＬ（ケース４）、上流側から２つの下流側への流れがない場合を−（ケース５、ケース６）で表す。
【表１】
【００３８】
表１は、本発明の実施形態に係わる温水洗浄暖房トイレシステムの図２の温水回路における各種切替手段１〜８と開閉弁９とポンプ１０の制御パターンを示す。
【００３９】
本実施形態においては、使用者の所定動作を検地する動作検知センサ（図略）からの検知信号、温度センサ（図略）などの検知信号、あるいは所定時間を設定したタイマー（図略）からの信号で制御装置（図略）を介し、各切替手段１〜８と、開閉弁９と、ポンプ１０と、ヒータ２３，２４を作動させる。
【００４０】
高温タンク２１と低温タンク２２の温水は、上水道７３から給水後、それぞれヒータ２３，２４により所定の温度に加温される。各々のタンク２１、２２の温水の温度が所定の温度より低い場合は、各々のヒータ２３、２４がオンになり加温され、所定の温度より高くなると各々のヒータ２３、２４は切られ、各々のタンク２１、２２の温水の温度は、所定の温度範囲内を維持し、保温される。
【００４１】
高温タンク２１の温水は、ポンプ１０により流出側切替手段２からポンプ１０と、主切替手段３０と、暖房用熱交換器６０を流れ、その際、便座４３を昇温し、高温タンク２１に戻る。低温タンク２２の温水は、ポンプ１０で流出側切替手段２からポンプ１０と、主切替手段３０に圧送され、主切替手段３０により暖房用熱交換器６０と洗浄手段４０（又は５０）のうちいずれか一方に流入する。暖房用熱交換器６０に流入した高温タンク２１からの温水は、便座４３を暖め、低温タンク２２に戻る。一方、洗浄手段４０（又は５０）に流入した低温タンク２２からの温水は、人の部分を洗浄して、外部へ排出される。即ち、人の部分の洗浄は低温タンク２２の温水を使い、便座４３の暖房は低温側タンク２２の温水と高温タンクの温水を使う。各タンク２１、２２に貯湯した温度の異なる温水を使い分けて便座暖房と体の部分洗浄を行う。従って、従来技術のように、温水と水とを混合し、混合前の温水よりも低い温度の温水を供給水とすることはなく、混合による熱エネルギーの損失は生じない（温水に水を加えた混合温水の持つ熱エネルギーは、混合前の温水の持つ熱エネルギーより小く、混合前後の熱エネルギーの差分が熱エネルギー損失である）。
【００４２】
外部に排出される温水は、低温タンク２２から洗浄手段４０（又は５０）に供給された温水で、この温水は人の部分を洗浄し、有効活用して外部に排水される。また、前述したように、従来技術のように、温水と水とを混合し、混合前の温水よりも低い温度の温水を供給水とすることはなく、温水と水の混合による所定値を越える温水量の増大に伴なう無駄な排水もなくなるので、無駄な排水による熱エネルギーの損失は生じない。
【００４３】
さらに、高温タンク２１、低温タンク２２とも真空断熱の断熱手段２５，２６を備えているので、両タンク２１、２２の温水が周囲に放出する熱量は少なく、両タンク２１，２２の温水を保温するために投入する熱エネルギーは少なくできる。
【００４４】
次に、使用者が温水洗浄暖房トイレシステム７０を使用する場合の一連の作動とその効果について説明する。
【００４５】
（便座の暖房について）
使用者が空間７１に入ると動作検知センサが検知し、便座４３の暖房が開始される。便座４３の暖房は、高温水置換、昇温、低温水置換、保温の順に作動される。
【００４６】
（便座の高温水置換）
各切替手段１〜８、開閉弁９、ポンプ１０（以後、各機器）の制御パターンは、表１に示す高温水置換の欄の状態になり、直ちに暖房用熱交換器６０へ温水が供給される。即ち、ポンプ１０により高温タンク２１の温水は、順次、流出側切替手段２、ポンプ１０、切替手段３、切替手段４、暖房用熱交換器６０、導入切替弁８を通って、流入側切替手段１の流入口に至ると、流出側切替手段２と流入側切替手段１との間に残存するすでに低温タンク２２から送られていた温水（低温タンク２２の温水より低い温度の温水）を低温タンク２２に送込み、温水置換を終了する。高温水置換終了時、高温タンク２１からの温水は、流入側切替手段入口１に到達しており、高温タンク２１には、まだ流入していない。
【００４７】
前述の残水温水を低温タンク２２に送込んだ場合は、高温側貯湯手段２１に送込む場合より、残存温水の温度が低温タンク２２の温水の温度より低いので、温水に投入する熱エネルギーを少なくすることが可能である。
【００４８】
また、前述の残存した温水は、低温タンク２２に回収され、外部に排出することはない。外部に排出すると、排出量分、温水洗浄暖房トイレシステム７０の温水量が不足し、外部から水を低温タンク２２に補給し、低温タンク２２の温水の温度まで加温しなければならず、加温の熱エネルギー投入が必要となる。前記の残存温水の温度は、低温タンク２２の温度より低く、周囲温度（供給水の温度）以上である。従って、残存温水と供給水の温度差に相当する熱エネルギー量分、低温タンク２２の温水に投入する熱エネルギーを少なくすることが可能になる。
【００４９】
（便座の昇温）
温水置換が終了すると昇温に移行する。各機器の制御パターンは、表１の昇温の欄に示すように、高温水置換時と比較すると、流入側切替手段１を除いて、他は、便座昇温時の作動状態と同一である。即ち、温水置換時、流入側切替手段１の流入口に至った温水は、高温タンク２１に戻り、再び、流出側切替手段２から暖房用熱交換器６０を経由し高温タンク２１へと循環する。この時、暖房用熱交換器６０を流れる温水により便座４３は所定の温度に昇温される。便座４３の着座面が所定の温度に達すると昇温は終了する。
【００５０】
高温タンク２１の温水の温度とポンプ１０の吐出量の所定の設定は、高温タンク２１の温水が低温タンク２２の温水より高い温度にあるので、使用者が空間７１に入り、便座４３に着座するまでの必然的に行われる所定の作動に要する時間よりも短い時間で、高温水置換と昇温と低温水置換（後述）の一連の作動の終了を可能にする。
【００５１】
低温タンク２２の局部洗浄に適した所定の温水温度より高い温度の高温タンク２１の温水を暖房手段６０に即座に供給し便座昇温を行う。従って、従来技術のように、局部洗浄に適した温水で便座を昇温することはないので、使用者が便座に着座する前に、短時間で所定の温度に便座を昇温させることが可能になる。
【００５２】
尚、昇温終了は、便座４３の温度を検知したり、所定の時間設定したタイマーからの信号に基づき行う。
【００５３】
（便座の低温水置換）
便座の昇温が終了すると引続き温水置換に移る。各機器の制御パターンは、表１の低温水置換の欄に示すように、便座昇温時と比較すると、流出側切替手段２を除いて、他は、便座昇温時の作動状態と同一である。即ち、すでに流入側切替手段１の流れ方向が便座昇温時に対し切替り、低温タンク２２から流出して、流出側切替手段２を通り、暖房手段６０を経由して、流入側切替手段１を通って、高温タンク２１に流れる。昇温終了直後、流出側切替手段２と流入側切替手段１との間に残存する高温タンク２１からの温水は、低温タンク２２からの温水で押込まれ高温タンク２１に送込まれる。即ち、残存していた高温タンク２１からの温水が、低温タンク２２からの温水に置換えられる。終了時、残存温水を押出した低温タンク２２からの温水は、流入側切替手段１の流入口に来ているが、低温タンク２２には、まだ流入しない。
【００５４】
昇温終了直後、流出側切替手段２から暖房手段６０を経由して流入側切替手段１に至る間に残存する高温タンク２１からの温水の温度は、高温タンク２１の温水の所定温度にほぼ同じで、高温タンク２１に送込まれた温水も高温タンク２１の温水の所定温度にほぼ同じとなる。また、残存温水の量は、高温水置換の残存温水の量と同じである。従って、高温タンク２１に新たに上水道７３の水、あるいは低温タンク２２の温水を高温タンク２１に供給する必要はなく、また、高温タンク２１に送込まれた温水はほとんど加温する必要もない。従って、高温タンクの温水に投入する熱エネルギーを少なくすることが可能になる。
【００５５】
（便座の保温）
各機器の制御パターンは、表１の保温の欄に示すように、温水置換時と比較すると、流入側切替手段１を除いて、他は、便座昇温時の作動状態と同一である。即ち、流入側切替手段１の流れ方向が温水置換時に対し切替わり、低温タンク２２の温水が、流出側切替手段２を通り、暖房用熱交換器６０を経由し、導入切替手段８、流入側切替手段１を通って低温タンク２２に戻り、再び循環する。暖房用熱交換器６０の温度が、所定の温度範囲より高くなると保温作動を停止し、低くなると保温作動を再開し、暖房用熱交換器６０を流れる温水で便座４３の座面が所定の温度範囲に保温される。
【００５６】
便座保温に使用する温水と、局部洗浄や手洗い洗浄とに使用する温水は、共に低温タンク２２の温水を使用する。便座４３を快適な温度にする温水の温度は、快適な局部洗浄、手洗い洗浄に供給する温水の温度とほぼ同じである。低温タンク２２の温水の温度は、局部洗浄、手洗い洗浄時、使用者が快適感を感じられるように温度設定しているので、便座４３の座面を快適な温度に保温できる。
【００５７】
尚、保温作動の開始・停止・再開は、便座４３の温度を検知したり、所定の時間設定したタイマーからの信号に基づき行う。
【００５８】
（局部洗浄について）
局部切替弁手段７の流れ方向の違いにより、局部洗浄はおしり洗浄とビデ洗浄の場合があるが、両方とも作用は同じであるので、おしり洗浄について説明する。便座保温中、あるいは保温後、洗浄おしり作動の信号を制御装置（図略）から受けると、各機器の制御パターンは、表１に示すおしりの欄の状態になり、直ちにおしり用ノズル４１へ温水が供給される。即ち、ポンプ１０により低温タンク２２の温水が、流出側切替手段２、ポンプ１０、切替弁手段３と通って、局部側配管１８に残存する冷えた温水をおしり用ノズル４１から押出し、おしり用ノズル４１を洗浄し（おしり洗浄には使わない）、その後、流出側切替手段２からポンプ１０を経由し切替弁３に至る間に残存する温水、次に低温タンク１０からの温水の順におしり用ノズル４１から局部に向け噴射して、局部を洗浄する。
【００５９】
局部側配管１８に残存する冷えた温水は、おしり用ノズル４１の洗浄に使われ、局部洗浄には使わない。局部洗浄に使われる温水は、流出側切替手段２からポンプ１０と切替弁３との間に残存する温水と、新たに低温タンク２２から供給される温水とであり、いずれの温水の温度もほぼ低温タンク２２の温水の温度（局部洗浄や手洗いに快適な温度）と同じである。従って、快適な局部洗浄が可能になる。また、局部側配管１８の長さは比較的短く、局部側配管１８に残存する冷えた温水の量も少なのでノズル洗浄も短時間で済み、すぐに局部洗浄を行うことが出来る。尚、ノズル洗浄に使われる残存水は、ノズル洗浄に必要であり、無駄に排水しない。
【００６０】
（手洗い洗浄について）
手洗い洗浄前に捨水作動が行われる。使用者の作動を検知して手洗い洗浄の開始時を使用者が手洗いを行う前に必然的に行う所定の動作から予測して捨水作動を開始する。各機器の制御パターンを表１の捨水の欄に示す。ポンプ１０により低温タンク２１の温水で、手洗い側配管１６に残存する冷えた温水を手洗い切替手段５、排水配管１７を通って外部に排出すると、手洗い側配管１６の温水は、流出側切替手段２から主切替手段３の間の温水（低温タンク２２の温水とほぼ同温度）や、低温タンク２２からの温水（局部洗浄や手洗いに快適な温度）に置換えられ、捨水は終了する。
【００６１】
捨水の終了は、手洗い側配管１６の温度を検知したり、所定の時間設定したタイマーからの信号に基づき行う。
【００６２】
手洗いを事前に予測して、手洗い側配管１６の冷えた温水は外部に排出され、流入側切替手段１から主切替手段３０の間の温水（低温タンク２２の温水とほぼ同温度）や、低温タンク２２からの温水（局部洗浄や手洗いに快適な温度）に置換えられるので、適切な温度の温水を手洗い栓５１から吐出でき、行いたい時にすぐに快適な手洗いをすることが可能になる。捨てられる温水は、温度も低く、保有熱エネルギーも小さい。
【００６３】
また、捨水終了後、手洗い切替手段５の流れが手洗い用水栓５１側に切替られる。手洗い水用栓５１の洗浄ボタン５２を押すと手洗い水栓５１から低温タンク２２の温水が流出されて手洗いが行われる。
【００６４】
（便座暖房の優先につて）
便座４３の高温水置換、昇温、低温水置換のいずれかが終了する前に、使用者が想定外の動作をし、人の部分の洗浄が開始される信号が制御装置（図略）から送られる場合、流出側切替手段２と主切替手段３０との間には高温タンク２１から送られた温水が存在する。低温水置換終了後、流出側切替手段２と主切替手段３０との間の温水は、低温タンク２２からの温水に置換わるので、低温水置換を優先して終了させた後、人の部分の洗浄を開始することで、おし用りノズル４１、ビデ用ズル４２や手洗い用水栓５１からは、タンク２２の洗浄に適した温度の温水が吐出される。従って、快適な局部洗浄や手洗いを行うことが可能になる。
【００６５】
（給水について）
各機器の制御パターンを表１の給水の欄に示す。給水は、上水道７３から、開閉弁９、給水切替手段６、配管１９を通って水が流入側切替手段１に送られ、流入側切替手段１によって高温タンク２１、あるいは低温タンク２２に選択され、給水される。
【００６６】
（便座の冷却について）
本実施形態では、便座４３の冷却も出来る。各機器の制御パターンを表１の便座暖房の降温の欄に示す。便座４３の冷却は、上水道７３から、開閉弁９、給水切替手段６、配管６１、暖房用熱交換器６０、配管１４、導入切替手段８を通り、ドレイン７２に水が流れ、暖房用熱交換器６０を流れる水によって便座４３が冷却される。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施形態に係わる温水洗浄暖房トイレシステムの配置と温水回路示した図である。
【図２】図１の温水洗浄暖房トイレシステムの温水回路の詳細図である。
【図３】図１と図２の各種切替手段の流れ方向の表記を説明した図である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 流入側切替手段
２ 流出側切替手段
５ 手洗い切替手段
１０ ポンプ（圧送手段）
１７ 排出配管
２０ 温水供給源
２１ 高温タンク（高温側貯湯手段）
２２ 低温タンク（低温側貯湯手段）
２３、２４ ヒータ（加熱手段）
２５、２６ 断熱手段
３０ 主切替手段
４０ 局部洗浄手段（洗浄手段）
４３ 便座
５０ 手洗い洗浄手段（洗浄手段）
５１ 手洗い用水栓
６０ 暖房用熱交換器（暖房手段）
７０ 温水洗浄暖房トイレシステム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段と断熱手段を備え所定の温水を貯湯する低温側貯湯手段と、加熱手段と断熱手段を備え前記低温側貯湯手段の温水より温度の高い温水を貯湯する高温側貯湯手段と、前記高温側貯湯手段と前記低温側貯湯手段のいずれか一方へ流入する流れに切替える流入側切替手段と、前記高温側貯湯手段と前記低温側貯湯手段のいずれか一方から流出する流れに切替える流出側切替手段と、を備える温水供給源と、
前記流出側切替手段から流出する温水を圧送する圧送手段と、
前記圧送手段により圧送される温水で便座を暖房する前記便座に設けた暖房手段と、
前記圧送手段により圧送される温水で体の部分を洗浄する洗浄手段と、
前記圧送手段により圧送される温水の流れを前記暖房手段、または前記洗浄手段のいずれか一方に切替える主切替手段と、を備え、
前記低温貯湯手段の温水は、前記洗浄手段では排出され、前記暖房手段では前記低温貯湯手段に戻り、
前記高温貯湯手段の温水は、前記暖房手段を通って前記高温貯湯手段に戻すこと、を特徴する温水洗浄暖房トイレシステム。
【請求項２】
便座暖房時において、前記流出側切替手段と前記流入側切替手段との間に残存する前記低温側貯湯手段から送られていた温水を前記高温側貯湯手段からの温水で前記低温側貯湯手段に送込むこと、を特徴とする請求項１に記載の温水洗浄暖房トイレシステム。
【請求項３】
便座暖房時において、前記流出側切替手段と前記流入側切替手段との間に残存する前記高温側貯湯手段から送られていた温水を前記低温側貯湯手段からの温水で前記高温側貯湯手段に送込むこと、を特徴とする請求項１に記載の温水洗浄暖房トイレシステム。
【請求項４】
前記洗浄手段は、人の局部を洗浄するノズルを備えた局部洗浄手段と、手を洗浄する手洗い洗浄手段と、を備え、
前記手洗い洗浄手段は、前記主切替手段からの温水の流れを二方向に切替える手洗い切替手段と、前記手洗い切替手段の一方の流出側に接続され、前記主切替手段からの温水の流れを制御する手洗い用水栓と、前記手洗い切替手段の他方の流出側に接続され、前記主切替手段からの温水を排出する排出配管と、を備え、
前記手洗い用の温水を使用する前に、前記主切替手段と前記手洗い切替手段との間に残存する水を前記流出側切替手段と前記主切替手段との間に残存する温水を介在して、前記低温側貯湯手段の温水で排出すること、を特徴とする請求項１に記載の温水洗浄暖房トイレシステム。
【請求項５】
前記流出側切替手段と前記主切替手段との間に前記低温側貯湯手段から送込まれた温水が存在する場合にのみ、前記低温側貯湯手段の温水を前記洗浄手段に供給すること、を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の温水洗浄暖房トイレシステム。
【請求項１】
加熱手段と断熱手段を備え所定の温水を貯湯する低温側貯湯手段と、加熱手段と断熱手段を備え前記低温側貯湯手段の温水より温度の高い温水を貯湯する高温側貯湯手段と、前記高温側貯湯手段と前記低温側貯湯手段のいずれか一方へ流入する流れに切替える流入側切替手段と、前記高温側貯湯手段と前記低温側貯湯手段のいずれか一方から流出する流れに切替える流出側切替手段と、を備える温水供給源と、
前記流出側切替手段から流出する温水を圧送する圧送手段と、
前記圧送手段により圧送される温水で便座を暖房する前記便座に設けた暖房手段と、
前記圧送手段により圧送される温水で体の部分を洗浄する洗浄手段と、
前記圧送手段により圧送される温水の流れを前記暖房手段、または前記洗浄手段のいずれか一方に切替える主切替手段と、を備え、
前記低温貯湯手段の温水は、前記洗浄手段では排出され、前記暖房手段では前記低温貯湯手段に戻り、
前記高温貯湯手段の温水は、前記暖房手段を通って前記高温貯湯手段に戻すこと、を特徴する温水洗浄暖房トイレシステム。
【請求項２】
便座暖房時において、前記流出側切替手段と前記流入側切替手段との間に残存する前記低温側貯湯手段から送られていた温水を前記高温側貯湯手段からの温水で前記低温側貯湯手段に送込むこと、を特徴とする請求項１に記載の温水洗浄暖房トイレシステム。
【請求項３】
便座暖房時において、前記流出側切替手段と前記流入側切替手段との間に残存する前記高温側貯湯手段から送られていた温水を前記低温側貯湯手段からの温水で前記高温側貯湯手段に送込むこと、を特徴とする請求項１に記載の温水洗浄暖房トイレシステム。
【請求項４】
前記洗浄手段は、人の局部を洗浄するノズルを備えた局部洗浄手段と、手を洗浄する手洗い洗浄手段と、を備え、
前記手洗い洗浄手段は、前記主切替手段からの温水の流れを二方向に切替える手洗い切替手段と、前記手洗い切替手段の一方の流出側に接続され、前記主切替手段からの温水の流れを制御する手洗い用水栓と、前記手洗い切替手段の他方の流出側に接続され、前記主切替手段からの温水を排出する排出配管と、を備え、
前記手洗い用の温水を使用する前に、前記主切替手段と前記手洗い切替手段との間に残存する水を前記流出側切替手段と前記主切替手段との間に残存する温水を介在して、前記低温側貯湯手段の温水で排出すること、を特徴とする請求項１に記載の温水洗浄暖房トイレシステム。
【請求項５】
前記流出側切替手段と前記主切替手段との間に前記低温側貯湯手段から送込まれた温水が存在する場合にのみ、前記低温側貯湯手段の温水を前記洗浄手段に供給すること、を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の温水洗浄暖房トイレシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−２２３２６６（Ｐ２００８−２２３２６６Ａ）
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６０３４７（Ｐ２００７−６０３４７）
【出願日】平成１９年３月９日（２００７．３．９）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月９日（２００７．３．９）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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