JP6090704B2 - 暖房便座 - Google Patents

Description

本発明の態様は、便器に設けられ、この便座を暖めることができる暖房便座に関する。

従来の暖房便座は、便座の異常温度上昇を防止するため、便座の裏面に設けられた発熱体ユニットの温度を検知して、発熱体ユニットへの通電を遮断する安全装置が設けられている。安全装置をより安全に作動させるために、安全装置を設置する発熱体ユニットの部位に、集熱部を設けている。集熱部は、ほかの発熱体ユニットの部位よりも温度が高いもしくは温度上昇が早いため、着座面と集熱部の間に断熱材もしくは間隙を設けることで、集熱部裏の着座面の温度が急上昇せず安全な温度で保たれるような構成となっている（例えば、特許文献１参照）。

このような構造の場合、安全装置を狙いの温度で作動させるために、下方からの熱のみで作動させるため、全体のヒータ出力（ヒータ密度）に対して、集熱部の出力（ヒータ密度）の割合が大きくなり非効率であった。

特許２００７−２５２９４１号公報

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、効率的に安全装置に熱を与えつつ、信頼性の高い暖房便座を提供することを目的とする。

第１の発明は、着座部を有する便座と、前記便座の裏面に設けた発熱体ユニットと、前記発熱体ユニットに接続し、前記便座の異常温度上昇を検知して前記発熱体ユニットへの通電を遮断する温度過昇防止装置と、を備え、前記発熱体ユニットは、前記便座の裏面から折り返された折り返し部を有し、前記温度過昇防止装置は、前記発熱体ユニットの折り返し部に設けられるように前記温度過昇防止装置は、前記発熱体ユニットの裏面側に設けられるとともに、前記温度過昇防止装置の裏面側にも、前記発熱体ユニットが設けられていることを特徴とする暖房便座である。

本構成により、発熱体ユニットと温度過昇防止装置の接触する面積が増え、温度過昇防止装置に発熱体ユニットの熱が効率的に伝わり、温度過昇防止装置と接触する発熱体ユニット部分のヒータ密度を従来よりも少なくすることができる。そのため、効率的に温度過昇防止装置に熱を与えつつ、信頼性の高い暖房便座を提供することができる。また、ヒータ密度を少なくできるので、着座部のスポット的な温度上昇を防ぐこともできる。容易に温度過昇防止装置の上限両面を発熱体ユニットを接触させることができるので、簡易な構造で且つ作業効率のよく、効率的に温度過昇防止装置に熱を与えつつ、信頼性の高い暖房便座を提供することができる。さらに、温度過昇防止装置と接触する発熱体ユニット部分のヒータ密度を従来よりも少なくできるので、他部位のヒータ密度を上げることも容易になるので、着座部の温度分布改善も容易に調整することもできる。

第２の発明は、第１の発明において、前記発熱体ユニットと前記温度過昇防止装置の間隙に両面粘着テープを介在させていることを特徴とする暖房便座である。

本構成により、発熱体ユニットと温度過昇防止装置の接触を確実に確保できる。発熱体ユニットの熱をより確実に温度過昇防止装置に伝えることができる。発熱体ユニットのはがれも防止することができる。

本発明によれば、効率的に安全装置に熱を与えつつ、信頼性の高い暖房便座を提供することができる。

本発明の実施の形態にかかる暖房便座を備えたトイレ装置を例示する斜視模式図である。 本実施形態の便座の断面を表す断面模式図である。 本発明の実施の形態にかかる暖房便座の発熱体ユニットを示す概略模式図である。 本発明の実施の形態にかかる暖房便座の温度過昇防止装置の要部断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構造要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本発明の実施の形態にかかる暖房便座を備えたトイレ装置を例示する斜視模式図である。
図２は、本実施形態の便座の断面を表す断面模式図である。

図１に表したトイレ装置は、洋式腰掛便器８００と、その上に設けられた暖房便座１００と、を備える。暖房便座１００は、暖房便座機能部４００と、便座２００と、便蓋３００と、を有する。便座２００と便蓋３００とは、暖房便座機能部４００に対して開閉自在にそれぞれ軸支されている。

便座２００は、図２に表したように、人が着座する着座部である着座面２２０Ａと、着座面２２０Ａの内周側および外周側に連なる側面２２０Ｂ、２２０Ｃと、を有し樹脂を主体として形成された便座上板２２０と、便座２００の底面を形成する便座底板２３０と、を有する。便座上板２２０と便座底板２３０とは、互いに接合されている。便座上板２２０および便座底板２３０は、例えば繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastics）等の樹脂を有する材料により形成されている。
なお、便座上板、便座下板は、樹脂に限定されるものではなく、樹脂より熱伝導率の高い金属で形成しても、何ら問題はない。

便座上板２２０と便座底板２３０との間には、図２に表したように、空洞部が形成されている。便座上板２２０と空洞部の側の面、つまり、便座上板２２０の裏面には、加熱手段である発熱体２１０が配設されている。つまり、便座２００は、発熱体２１０を内蔵する。発熱体２１０は、通電されて発熱することにより、便座２００を暖めることができる。つまり、発熱体２１０は、便座上板２２０の表面（着座部）に伝えられる熱を発生する。

発熱体２１０としては、いわゆる「チュービングヒータ」を用いることができる。この発熱体２１０ に接続し、発熱体２１０ と直列に接続された温度過昇防止装置であるサーモスタット または温度ヒューズ が設けられており、万一の不安全事態に対して便座２００ の温度過昇を防止するよう作用する。発熱体２１０の具体例、温度過昇防止装置の設置構造については、後に詳述する。便座上板２２０の内面にはサーミスタも設けられ、着座面２２０Ａの温度を検知する。 なお、便座上板２２０と便座底板２３０との間の空洞部には、便座２００の下への放熱を抑制する図示しない断熱材が設けられていてもよい。

暖房便座機能部４００ には、室温検知手段として室温サーミスタ が設けられ、サーミスタ 、室温サーミスタ からの信号はそれぞれマイクロコンピュータ等からなる制御部 に伝達され、これらの信号に基づいて採暖面である着座面２２０Ａの温度が所定の温度になるよう、発熱体２１０ への通電が制御部３ ３ により制御されるようになっている。

また、暖房便座機能部４００は、衛生洗浄装置としての機能部を併設してもよい。すなわち、暖房便座機能部４００は、便座２００に座った使用者の「おしり」などに向けて水を噴出する図示しない吐水ノズルを有する衛生洗浄機能部を適宜備えてもよい。なお、本願明細書において、「水」という場合には、冷水のみならず、加熱されたお湯も含むものとすう。

またさらに、暖房便座機能部４００には、便座２００に座った使用者の「おしり」などに向けて温風を吹き付けて乾燥させる「温風乾燥機能」や「脱臭ユニット」や「室内暖房ユニット」などの各種の機構が適宜設けられていてもよい。この際、暖房便座機能部４００の側面には、脱臭ユニットからの排気口４５３及び室内暖房ユニットからの排出口４５５が適宜設けられる。

またさらに、暖房便座機能部４００ にはトイレ空間の人体の有無を検知する赤外線センサ が内装されている。赤外線センサは、使用者がトイレに入室した場合それを検知し、着座面２２０Ａの加熱を開始するとともに便蓋３００ の開閉を行う。また、便座２００ にはマイクロスイッチで構成された着座検知手段を有しており、便座２００への加重でスイッチがオンすることにより使用者の着座を検知するようになっている。例えば、人の着座を検知した時にのみ、衛生洗浄機能部が動作する。ただし、本発明においては、衛生洗浄機能部やその他の付加機能部は必ずしも設けなくてもよい。

次に、本実施形態の発熱体ユニットの具体例、温度過昇防止装置の設置構造について、図面を参照しつつ説明する。
図３は、本発明の実施の形態にかかる暖房便座の発熱体ユニットを示す概略模式図である。
また、図４は、本発明の実施の形態にかかる暖房便座の温度過昇防止装置の要部断面図である。

発熱体ユニット２０００は、基本的に、図３に示すように、蛇行状にパターニングして形成された発熱体を２枚の金属箔、具体的には、２枚のアルミニウム箔 で挟持した構成となっている。また、発熱体の両端には、図示しない電極が形成され、これにリード線を溶着された構成となっている。
発熱体ユニット２０００は、便座上板２２０と空洞部の側の面、つまり、便座上板２２０の裏面に、図４に示すように、アルミテープを用いて配設されている。

発熱体２１０は、アルミニウム箔を介して、便座上板２２０の裏面に配設されている構成になるため、発熱体２１０で発生した熱は、アルミニウム箔全体に伝わる。そのため、本構成によって、発熱体２１０で発生した熱を素早く、便座上板２２０、強いては着座面２２０Ａに伝えることができるとともに、着座面２２０Ａ上で温度ムラなく、熱を伝えることができる。

温度過昇防止装置３０００は、図３に示すように、発熱体ユニット２０００の後方左側の折り返し部２１００に配設される。この折り返し部２１００は、図２に示すように、発熱体２１０が便座上板２２０の裏面に配設された状態において、着座面２２０Ａのうち、使用者が便座２００に着座した際に、使用者が接触しやすい範囲の裏面側に位置することになる。温度過昇防止装置は、発熱体ユニット２０００に、感熱部を接触させて設け、異常温度上昇を検知して発熱体２１０の通電回路を遮断するものである。

温度過昇防止装置３０００は、例えば、サーモスタットが用いられ、 一般に用いられているバイメタル式が利用可能である。バイメタル式サーモスタットは、使用者が便座の着座面に着座するまでの短時間で着座面２２０Ａを暖めるために大電流を必要とする場合にも対応ができるとともに、金属の熱膨張率の差を利用した物理的動作で温度過昇防止装置を作動するため安定した動作を得ることができる。

次に、温度過昇防止装置３０００の設置構造に詳述する。
図４に示すように、温度過昇防止装置３０００は、発熱体ユニット２０００の裏面側に設けられるとともに、温度過昇防止装置３０００の裏面側にも、発熱体ユニット２０００が設けられている。つまり、温度過昇防止装置３０００の上下両面ともに発熱体ユニット２０００が設けられている。

具体的には、温度過昇防止装置３０００は、発熱体ユニット２０００の折り返し部２１００の中に包まれることで、温度過昇防止装置３０００の上下両面ともに発熱体ユニット２０００が設けられている。その結果、発熱体ユニット２０００と温度過昇防止装置３０００の接触する面積が増え、温度過昇防止装置３０００に発熱体ユニット２０００の熱が効率的に伝わり、温度過昇防止装置３０００と接触する発熱体ユニット２０００部分のヒータ２１０密度を従来よりも少なくすることができる。そのため、効率的に温度過昇防止装置３０００に熱を与えつつ、信頼性の高い暖房便座を提供することができる。また、ヒータ密度を少なくできるので、着座部のスポット的な温度上昇を防ぐこともできる。さらに、温度過昇防止装置３０００と接触する発熱体ユニット２０００部分のヒータ２１０密度を従来よりも少なくできるので、他部位のヒータ２１０密度を上げることも容易になるので、着座部の温度分布改善も容易に調整することもできる。

更に、温度過昇防止装置３０００は、両面粘着テープ５０００を介在し、発熱体ユニット２０００に設けられている構造となっている。そのため、発熱体ユニット２０００と温度過昇防止装置３０００の接触を確実に確保できる。発熱体ユニット２０００の熱をより確実に温度過昇防止装置３０００に伝えることができる。また、発熱体ユニット２０００と温度過昇防止装置３０００とのはがれも防止することができる。
更に、温度過昇防止装置３０００が設置された発熱体ユニット２０００の最外層には、図４に示すように、アルミテープ４０００が設けられている。このアルミテープ４０００によって、便座上板２２０と、発熱体ユニット２０００、温度過昇防止装置３０００とのはがれを防止することができる。

次に、本発明の実施の形態にかかる暖房便座の制御について、簡単に説明を行う。
使用者がトイレに入室した場合、赤外線センサがそれを検知し、その信号が制御部に送られ、制御部は発熱体に通電を開始する。制御部には、便座の発熱体に通電することにより昇温を開始した時点からの経過時間をカウントするタイマー部 が設けられている。

制御部は、例えば、通電開始時のサーミスタおよび室温サーミスタの信号をもとに、両者の温度差やそれぞれの温度から演算を行い、あらかじめ設定・記憶されている通電量を選択し、タイマー部でカウントしている経過時間が規定時間に到達すると通電量を低減または零にし、その後サーミスタの信号をもとに便座の着座部が適温になるよう通電量を制御する。

そして、制御部はサーミスタが実際に使用者が触れる着座部２２０Ａの温度を検知しているので、精度良く適温まで昇温・維持するので快適であり、さらにサーミスタおよび室温サーミスタの信号をもとに負荷量に合わせて電力の投入量を制御するので、より精度良く安全に適温まで加熱することができる。また、付勢時間制御を優先的に行うことで通電制限時間後は通電量を低減し昇温速度を減ずるので、温度検知手段の応答速度が遅くても安全に便座を加温することができる。

次に、使用者が排便のために着座すると、着座検知手段の信号により発熱体２１０への通電量を零または便座温度が過昇しないところまで低減する。これにより、サーミスタなどが故障しても使用中に便座温度が過昇することなく、火傷等が生じる心配なく安全である。加えて、便座の着座直前だけ便座加温を行うので、非常に省エネになるものである。

なお、ここでは着座検知手段をマイクロスイッチで構成したもので説明したが、回動自在に設けた便座のヒンジ部等に設けても良く、その場所や構成は種々のものが考えられる。

便座は、使用者が便座に着座するまでの極短時間に加温することができるので、ヒーター２１０を常時通電しておくことなく非常に省エネになるとともに、発熱体ユニット２０００は面形状であるため、均一な加熱が可能である。

１００…暖房便座
２００…便座
２１０…発熱体
２２０…便座上板
２２０Ａ…着座面
２２０Ｂ…側面
２２０Ｃ…側面
２３０…便座底板
３００…便蓋
４００…暖房便座機能部
４５３…排気口
４５５…排出口
８００…洋式腰掛便器
２０００…発熱体ユニット
２１００…折り返し部
３０００…温度過昇防止装置
４０００…アルミテープ
５０００…両面粘着テープ

Claims (2)

1. 着座部を有する便座と、
   前記便座の裏面に設けた発熱体ユニットと、
   前記発熱体ユニットに接続し、前記便座の異常温度上昇を検知して前記発熱体ユニットへの通電を遮断する温度過昇防止装置と、
   を備え、
   前記発熱体ユニットは、前記便座の裏面から折り返された折り返し部を有し、
   前記温度過昇防止装置は、前記発熱体ユニットの折り返し部に設けられるように前記発熱体ユニットの裏面側に設けられるとともに、前記温度過昇防止装置の裏面側にも、前記発熱体ユニットが設けられていることを特徴とする暖房便座。
2. 前記発熱体ユニットと前記温度過昇防止装置の間隙に両面粘着テープを介在させていることを特徴とする請求項１記載の暖房便座。