便座装置
【課題】着座時の衝撃を吸収し、かつ長時間快適に着座でき、しかも便座の暖房に無駄な電力を使用しない快適で省エネ性の高い便座装置を提供することを目的とする。
【解決手段】少なくとも一部に使用者の体形に沿うように変形する弾性体層１３と、複数のＰＴＣヒータ１２と、ＰＴＣヒータ１２に電力を供給する電源電極２８を備え、電源電極２８の一方は便座６の開口縁６ａ近傍に配設し、他方は便座６の外周縁６ｂ近傍に配設し、前記複数のＰＴＣヒータ１２を前記電源電極２８に接続した構成としたことにより、便座６に着座時の人体への負担を軽減するとともに、弾性体層１３が変形してもＰＴＣヒータ１２が破損したり特性が変化することを抑制することができる。
【解決手段】少なくとも一部に使用者の体形に沿うように変形する弾性体層１３と、複数のＰＴＣヒータ１２と、ＰＴＣヒータ１２に電力を供給する電源電極２８を備え、電源電極２８の一方は便座６の開口縁６ａ近傍に配設し、他方は便座６の外周縁６ｂ近傍に配設し、前記複数のＰＴＣヒータ１２を前記電源電極２８に接続した構成としたことにより、便座６に着座時の人体への負担を軽減するとともに、弾性体層１３が変形してもＰＴＣヒータ１２が破損したり特性が変化することを抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便器上面に設けられ、使用者の体形に沿うように変形する弾性体層を有する便座装置のヒータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の暖房便座装置としては、合成皮革の表皮材の裏面に紐状ヒータを配設し、それらの下方に低反発の発泡樹脂を設置した構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図９は、特許文献１に記載された従来の暖房便座装置の断面を示すものである。図８に示すように、使用者の皮膚に接触する便座１の表面から表皮材２、紐状発熱体３、クッション層４、合成樹脂基材５の順に構成されている。
【特許文献１】特開２００５−１０２８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら便座ヒータが表皮材と軟質樹脂層の間に配置され、その便座ヒータの形状が紐状ヒータである場合、着座したときに便座に紐状ヒータのところだけ凸になった面が形成され、でこぼこ感が残るとともに、長く座っていると臀部に凸凹の型が残ってしまうなど実用性に欠いていた。また、クッション材にて構成された便座部が柔らかすぎることで剛性不足となり、使用者の体重を十分に支えきれない場合があるなどの課題を有していた。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するものであり、着座時の衝撃を吸収し、かつ着座状態の座り心地が良く、かつ長時間の着座の際においても人体への負担を軽減することができる。また軟質樹脂層の変形によるヒータへの影響を抑制し、ヒータの性能の安定と耐久性の向上を図ることが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の便座装置は、少なくとも一部に使用者の体形に沿うように変形する弾性体層と、複数のＰＴＣヒータと、ＰＴＣヒータに電力を供給する電源電極を備え、電源電極の一方は便座の開口縁近傍に配設し、他方は便座の外周縁近傍に配設し、前記複数のＰＴＣヒータを前記電源電極に接続した構成とした。
【０００７】
これにより、便座に着座時の人体への負担を軽減するとともに、弾性体層が変形してもＰＴＣヒータが破損したり特性が変化することを抑制することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の暖房便座装置は、弾性体層を備えた暖房便座装置において、弾性体層の変形によるＰＴＣヒータの損傷や特性の変化を抑制することにより、性能の安定と耐久性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、便器上に装着する暖房便座において、少なくとも一部に使用者の体形に沿うように変形する弾性体層と、正温度係数特性を有する複数のＰＴＣヒータと、前記ＰＴＣヒータに電力を供給する電源電極を備え、前記電源電極は極性の異なる一対の電極で構成し、電源電極の一方は便座の開口縁近傍に配設し、他方は便座の外周縁近傍に配設し
、前記複数のＰＴＣヒータを前記電源電極に接続した構成とすることにより、複数のＰＴＣヒータを電源電極に並列に接続することとなり、一部のＰＴＣヒータが故障した場合でも前座全体の暖房が停止することはなく、対応力の高い便座装置を提供することが可能となる。
【００１０】
また、ＰＴＣヒータを複数に分割して便座に配設することにより、便座表面にしわができにくくなり、使用者が着座面から受ける負担を軽減し、座り心地の良い便座を提供することができる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明の電源電極を環状に形成したことにより、仮に電源電極が1箇所切断されてもすべてのＰＴＣヒータに給電することが可能となるため、故障が発生しにくく耐久性の高い便座装置を提供することができる。
【００１２】
第３の発明は、特に第１または第２の発明のＰＴＣヒータは柔軟性シートにＰＴＣ電極とＰＴＣ抵抗体とを印刷して形成し、前記ＰＴＣ電極は、対向して配設した一対の主電極と、前記対向する主電極より交互に相対する主電極に向かって導出した複数の枝電極とを備え、前記枝電極を便座の開口縁に対し略平行となる方向に配設したことにより、便座に使用者が着座したときに弾性体層は、主電極と略同方向の便座の開口部の開口縁に対し略垂直方向に主として撓むこととなり、この撓みの方向に対して略直角方向に枝電極を配設したことで、枝電極は弾性体層の撓みの影響をほとんど受けることがなく、枝電極の破損を抑制することができ、ＰＴＣヒータの伸びに対する対抗力が弱い方向である枝電極の方向を変形の少ない方向とすることができることとなり、ＰＴＣヒータが損傷したり特性が変化することを抑制することができる。
【００１３】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明において、便座の部位により、枝電極を異なる間隔で配設したことにより、枝電極の間隔が広い部位は抵抗値が高くなるため発熱量が少なくなり、枝電極の間隔が狭い部位は抵抗値が低くなり発熱量を多くすることができるため、着座して人体が接触する部位の枝電極の間隔を狭くし、人体が接触しない周辺部等は枝電極の間隔を広くすることにより、人体が接触する部位では人体には十分な熱が伝わり快適な暖房となり、人体が接触しない周辺部には無駄な熱の供給を行わないため省エネ性を高めることができる。
【００１４】
第５の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明において、ＰＴＣ抵抗体はカーボンと樹脂を含有する構成とし、カーボンと樹脂の配合比率を便座の部位により異なる配合比率としたことにより、カーボンの配合比率を少なくした部位は抵抗値が高くなるため発熱量が少なくなり、カーボンの配合比率を多くした部位は抵抗値が低くなり発熱量を多くすることができるため、着座して人体が接触する部位の配合比率を多くし、人体が接触しない周辺部等はカーボンの配合比率を少なくすることにより、人体が接触する部位では人体には十分な熱が伝わり快適な暖房となり、人体が接触しない周辺部には無駄な熱の供給を行わないため省エネ性を高めることができる。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における便座装置の斜視図を示し、図２は同便座の断面図を示し、図３は面状便座ヒータであるＰＴＣヒータの内部構成図を示し、図４（ａ）、（ｂ）は伸縮性ＰＴＣ抵抗体の模式図を示し、図５は電源電極とＰＴＣヒータの印刷パターンを示す平面図を示し、図６は便座の温度特性のグラフを示すものである。
【００１７】
図に示すように、本発明の第１の実施の形態における便座装置は着座面を暖房する暖房便座であって、便座６と、便蓋７と、本体８を主構成部材として構成している。
【００１８】
本体８の内部には、洗浄温水を作り貯湯する熱交換タンク（図示せず）、局部を洗浄する洗浄ノズル（図示せず）、洗浄水の噴出を制御する電磁弁（図示せず）、洗浄後の局部を乾燥する乾燥乾燥ユニット（図示せず）、排便の臭気を脱臭する脱臭ユニット（図示せず）、便座装置の各機能を制御する制御装置９等が内蔵されており、使用者は洗浄ノズルから吐水される温水を局部に当てることにより、用便による汚れを洗い流すことができるものである。
【００１９】
この便座装置は、便器１０の上面に戴置した本体８はゴムブッシュ及びボルトを介して便器１０に固定し、便座６と便蓋７は本体８に回動自在に枢支している。
【００２０】
図２に示すように、便座６は上面から、使用者の皮膚と接触する面であり変形自在な軟質で使用者の臀部になじむシート状用の表皮材１１、屈曲変形自在な面状のＰＴＣヒータ１２、弾性を備えた軟質樹脂材からなる弾性体層１３、弾性を備えた硬質樹脂成型品からなる補強部材１４、硬質樹脂成型品からなる便座下部部材１５の主要部材で構成しいる。
【００２１】
補強部材１４と便座下部部材１５はビス１６で螺合してあり、補強部材１４は真ん中をビス止めのために平面部１７とし、両側はそれぞれ凸部１８として強度を上げている。そして端部１９には便座下部部材１５の端部と嵌合するように長手方向に一定間隔で爪を設けてある。
【００２２】
補強部材１４は便座下部部材１５だけでは剛性不足で体重を支えきれないことを想定して設けたものである。従来の便座は上下の樹脂部材を上下ともＵ字型にして上下のＵ字部分と逆Ｕ字部分の開放面を合わせ面として一体に構成して構造体とすることにより体重を支えるようにしている。しかしながら本実施の形態では上部の部材は軟質樹脂である弾性体層であるため硬質樹脂部材を組み合わせて支えることができないことに対する対策として、便座下部部材１５と補強部材１４で体重を支えるように構成したものである。
【００２３】
トイレ（図示せず）のドアを開けたところの対面には、人体の温度を検出したり、反射光を検出したりして人がトイレに入ってきたことを検知する人体検知手段２０が設置してあり、人体検知手段２０からの信号を受信する受信手段２１は本体８の袖部に配置してあり制御装置９と電気的に繋がっている。人体検知手段２０が人体を検知していない状態において便座６は通常通電しないか、極端に室温が低い場合に１０Ｗ前後の通電を行うことによって、便座表面温度を１５℃から２０℃程度に保ってある。
【００２４】
本実施の形態では、表皮材１１としてＰＰフィルムを使用している。表皮材１１としては０．１ｍｍ以下の薄いフィルムで構成され、耐薬品性のある、かつ熱容量の少ないものであれば他の材質によるフィルムでもかまわない。
【００２５】
面状のＰＴＣヒータ１２の構成は、図５に示すように便座６と略相似形の柔軟性シート２２に伸縮性のＰＴＣ抵抗体２３を印刷し、ＰＴＣ抵抗体２３に重層するように銀ペーストを主体とする電極２４を印刷して、別の柔軟性シート２５で挟み込んだ構成としてある。
【００２６】
伸縮性のＰＴＣ抵抗体２３は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように樹脂とカーボンを混合した粒子２６をエラストマー２７の中に配合することで、伸縮させた場合においても組成が破壊しない特性を備えている。図４（ａ）はＰＴＣヒータ２３に応力が加えられていない状態の粒子２６の状態を示す模式図であり、（ｂ）は便座７に使用者が着座した場合等
でＰＴＣヒータに応力が加わり変形した状態を示す模式図である。
【００２７】
また、ＰＴＣ抵抗体２３は樹脂とカーボンの配合比率を変化させることで抵抗値を変化させることができ、最高温度や温度の立ち上がりのスピードを変えることができる。カーボンを少なくすると抵抗値が高くなり最高温度は低くなるため、人体との接触頻度の低い便座の周辺部に対応するＰＴＣ抵抗体２３のカーボンの配合を減らすことにより温度は低くなり省エネを図る事が可能となる。
【００２８】
図５はＰＴＣ抵抗体２３と電極２４の印刷パターンの詳細を示すものである。本実施の形態においては、電源電極２８とＰＴＣヒータ１２を１枚の柔軟性シート２２に同一工程で形成することにより生産の効率化を図っている。図５に示すように便座６と略相似形の柔軟性シート２２の開口縁２２ａと外周縁２２ｂの近傍に幅の広い環状の電源電極２８ａ、２８ｂを対向するように配置してある。電源電極２８ａ、２８ｂはＰＴＣヒータ１２に電力を供給するために設けたものである。また、ＰＴＣヒータ１２を便座６に組み込んだ状態では、電源電極２８ａ、２８ｂは便座６の開口縁６ａと外周縁６ｂの近傍に配設される。
【００２９】
電源電極２８ａ、２８ｂからそれぞれ対向するようにＰＴＣヒータ１２の主電極２９ａ、２９ｂを配設し、さらに、それぞれの主電極２９ａ、２９ｂから略直角方向に交互に相手側の主電極に向かって複数の枝電極３０ａ、３０ｂを導出して櫛状の電極を構成してある。なお、主電極２９ａ、２９ｂは柔軟性シート２２の開口縁２２ａ対し略垂直の方向に配設することにより、枝電極３０ａ、３０ｂは開口縁２２ａに対して略平行となり、ＰＴＣヒータ１２便座６に組み込んだ状態においては、枝電極３０ａ、３０ｂは便座６の開口縁６ａに対し略平行に配設される。
【００３０】
電源電極２８ａと主電極２９ａと枝電極３０ａ、また電源電極２８ｂと主電極２９ｂと枝電極３０ｂは電気的に接続した構成となっており、開口縁２２ａ側の電源電極２８ａをプラス電極、外周縁２２ｂ側の電源電極２８ｂをマイナス電極としている。
【００３１】
そして、枝電極３０ａ、３０ｂを配設した範囲全体に重層するようにＰＴＣ特性を有するＰＴＣ抵抗体２３が印刷してある。
【００３２】
主電極２９ａ、２９ｂと枝電極３０ａ、３０ｂとＰＴＣ抵抗体２３で１つのＰＴＣヒータ１２を形成しており、電源電極２８ａ、２８ｂの全周に亘りほぼ均等間隔でＰＴＣヒータが配設してある。
【００３３】
電源電極２８ａ、２８ｂはリード線３１を介して制御装置９に接続してあり、制御装置９から供給した電流は電源電極２８ａ、２８ｂ、主電極２９ａ、２９ｂ、枝電極３０ａ、３０ｂを介してＰＴＣ抵抗体２３に給電される。
【００３４】
給電されたＰＴＣ抵抗体２３は立ち上がり時など温度が低いときはハイパワーで発熱し、温度が高くなると自動的にローパワーになるという自己温度制御により、所定の温度に制御される。ＰＴＣ抵抗体２３と主電極２９ａ、２９ｂと枝電極３０ａ、３０ｂを着座面に均一に配置することにより着座時の臀部に対して均一な暖房感が得られる構成となっている。
【００３５】
また、枝電極３０ａ、３０ｂは便座の円周方向と略平行となるため、座った時に着座部が撓む方向に対して略直角方向となり、ＰＴＣ抵抗体２３が破壊されることなく耐久性に優れる。
【００３６】
上記構成のＰＴＣヒータ１２は２００Ｗから５００Ｗ程度のヒータ容量をもち、ＡＣ３０Ｖ以下またはＤＣ４５Ｖ以下の電圧で加熱するようにしている。ＰＴＣヒータ１２は温度が低いときは、カーボンの連鎖が重なっていて電流が通りやすく、温度が高くなると伝導性粒子の連鎖を断ち切り電流を流しにくくするというＰＴＣ特性（正温度係数特性）を有している。すなわち、通電直後の立ち上がり時など温度が低いときはハイパワーで発熱し、温度が高くなると自動的にローパワーになるというヒータ特性（自動温度制御特性）を有している。
【００３７】
弾性体層１３は発泡ポリウレタンを使用しており、主として内部の気泡がつながっていない独立気泡構造をとり、ガスの出入りをなくし、空気によるクッション性を持たせているが、適度なクッション性を有するものであれば連続気泡構造のものでもよい。また弾性体層１３は補強部材１４の周りを覆うように形成してあり、着座したときも臀部が直接、補強部材１４に接しないようにしてある。
【００３８】
以上のように構成された便座装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００３９】
まず、人が用を足すためにトイレに入室すると、人体検知手段２０が人体を検知し、その信号を本体８に設けてある受信手段２１に送信する。受信手段２１で受信した信号により制御装置９は面状のＰＴＣヒータ１２に通電して急激な立ち上げを行う。ＰＴＣヒータ１２は立ち上がり時など温度が低いときはハイパワーで発熱し、温度が高くなると自動的にローパワーになる。従って熱容量の少ない薄い表皮材１１を介して使い始めにすぐに温度があがるという速熱性を有している。
【００４０】
図６は本実施の形態における便座６の温度特性を示すものであり、横軸に時間、縦軸に便座表面温度を示しており、便座６の表面温度は１０秒以内で３５℃前後の温度になることがわかる。便座６の快適な表面温度は３５℃から４０℃程度である。ＰＴＣヒータ１２が３５℃程度に暖まるまでに要する時間は、人が服を脱いで便座に着座する時間とほぼ同程度の数秒から１０秒くらいであり、座るときには冷たくない温度となっている。
【００４１】
使用者が上記構成の便座に着座した状態では、クッション性のある弾性体層１３と屈曲自在なＰＴＣヒータ１２は使用者の臀部沿って変形する、また着座時の衝撃により弾性体層１３は大きく変形し底当たり状態となるが、補強部材１２が弾性を備えることにより、使用者は衝撃を受けないで着座することができる。
【００４２】
本実施の形態のＰＴＣヒ−タ１２は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように樹脂とカーボンを混合した粒子２６をエラストマー２７の中に配合することで、伸縮させた場合においても組成が破壊しないことを特徴としている。このようにフレキシブル性に富んだ伸縮性のある構成をしているため、５〜１０％程度の伸びに関してはＰＴＣ抵抗体２３の破壊は起こらない。
【００４３】
使用者が着座した状態において、便座の撓みは、便座６の周方向には少なく、主に開口縁６ａから外周縁６ｂに向かう略垂直方向が大きくなる。本実施の形態の枝電極３０ａ、３０ｂは開口縁６ａあるいは外周縁６ｂと略並行に配設することにより、伸縮性のＰＴＣ抵抗体２３と特性を活かし，ＰＴＣヒータ１２の破損や特性の変化を最小限に抑えている。
【００４４】
また、電源電極２８ａ、２８ｂは便座の開口縁６ａと外周縁６ｂと略相似形の環状としているため、たとえ１箇所が異常な変形等により切断された場合でも全ての主電極との接続を維持することができるため、耐久性を確保することができる。
【００４５】
以上のように、本実施の形態においては、電源電極は便座の開口縁と外周縁と略相似形の環状とし、開口縁に対し略平行となる方向に枝電極を配設するＰＴＣヒータを、使用者の体形に沿うように変形する弾性体層内に配設することにより、使用者は着座時の衝撃や冷たさを感じることが少なく、長時間着座しても臀部の血流を妨げることもなく、快適な暖房便座装置とすることができる。
【００４６】
また、ＰＴＣヒータのＰＴＣ特性（自動温度制御特性）により、速熱性と昇温後の自己温度制御機能により、無駄な電力の使用を抑え、省エネ効果の高い便座装置を提供することができる。
【００４７】
しかも、着座による便座の変形によるＰＴＣヒータへの影響を最小限に抑える印刷パターンを採用することにより、電極やＰＴＣ抵抗体の破損や特性の変化を抑制し耐久性の高い便座装置を提供することができる。
【００４８】
また、本実施の形態においてはＰＴＣヒータ１２のＰＴＣ抵抗体は、樹脂とカーボンの配合比率が同一のものを全てのＰＴＣヒータに使用したが、ＰＴＣヒータの配設位置によって配合比率の異なるＰＴＣ抵抗体を使用しても良い、例えば便座６の両側部に配設するＰＴＣヒータはカーボンの配合比率の多いものを使用し、便座の前部と後部に配設するＰＴＣヒータはカーボンの配合比率の少ないものを使用することにより、便座に着座した使用者の臀部が多く密着する両側部は発熱量が多く暖房効果が高く、臀部が密着することが少ない前部と後部は発熱量が少なく無駄な電力を使用することなく、より快適で省エネ性を高めることができる。
【００４９】
また、前記ではＰＴＣヒータ毎に樹脂とカーボンの配合比率の異なるＰＴＣ抵抗体を使用する構成としたが、１つのＰＴＣヒータの部位によって配合比率を変えても良い。例えば、便座の開口縁に近い部位はカーボンの配合比率を多くし、便座の外周縁に近い部位はカーボンの配合比率を少なくすることにより、便座に着座した使用者の臀部が多く密着する開口縁近傍は発熱量が多く暖房効果が高く、臀部が密着することが少ない外周縁近傍は発熱量が少なく無駄な電力を使用することなく、前記と同様に快適で省エネ性を高めることができる。
【００５０】
なお、本実施の形態においては、ＰＴＣヒータとして伸縮性ＰＴＣ抵抗体を使用したＰＴＣヒータを採用したが、これに限るものではなく、伸縮特性を持たないＰＴＣヒータ等で面状の構成が可能なヒータであれば、本実施の形態と近似の効果を得ることができる。また、本実施の形態では表皮材とＰＴＣヒータは別部材で構成したが、表皮材をＰＴＣヒータの柔軟性シートで兼ねることも可能である。
【００５１】
また、本実施の形態ではＰＴＣヒータを弾性体層の内部に設置する構成としたが、ＰＴＣヒータの設置場所としては、表皮材と弾性体層の間に介在させたり、補強部材の上面に設置することも可能であり、特に、屈曲性の低いＰＴＣヒータの場合は、弾性体層の下方となる補強部材の上面に設置することにより、着座した状態でＰＴＣヒータの存在を感じることが少なく快適性を高めることができる。
【００５２】
また、本実施の形態では補強部材を樹脂成型品で構成しているがこれに限るものではなく、弾性を有する金属で形成してもよく、また樹脂、金属、セラミック等の複数の材料を組み合わせて構成したものでもよい。また、補強部材が備える弾性の強度は全ての部位で同一の弾性を備えるのではなく、例えば臀部に対応する部分は弾性の強度を弱くすることで、着座時の衝撃を吸収しやすくできるし、太ももに対応する部分は弾性の強度を強くすることで、着座しているときの体重を安定して保持することができ、より快適な便座を提供することができる。
【００５３】
また、本実施の形態においては、電源電極をＰＴＣヒータと同一に柔軟性シートに印刷して形成したが、これに限るものではなく、別の柔軟性シートに印刷したものを重層して接続する構成でもよく、また、薄い金属板で形成した電源電極をＰＴＣヒータの主電極に重層して接続する構成等が考えられる。
【００５４】
（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２における、電源電極とＰＴＣヒータの印刷パターンを示すものである。
【００５５】
本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、図７に示すように柔軟性シート３２の外周及と内周に開放した切り込み３３ａ、３３ｂを交互に設け、電源電極３４ａ、３４ｂを切り込みに沿って環状に設け、電源電極３４ａ、３４ｂとＰＴＣ抵抗体２３挟み込む別の柔軟性シートも同様に切り込みを設けた点である。
【００５６】
切り込み３３ａ、３３ｂを設けたことにより、ＰＴＣヒータ１２は弾性体層１３の撓みの一部を切り込み３１ａ、３２ａで吸収することで、ＰＴＣヒータ１２の変形を少なくすることができるため、ＰＴＣヒータ１２が損傷したり、特性が変化することをより確実に抑制することができる。
【００５７】
なお、図７に示すＰＴＣヒータ１２は柔軟性シート３２の外周と内周の両方に開放する切り込みを交互に設けたが、外周あるいは内周の一方にのみ開放する切り込み、あるいは外周と内周に開放しない切り込みを設けても、一定の効果を得ることができる。
【００５８】
（実施の形態３）
図８は本発明の実施の形態３における、電源電極とＰＴＣヒータの印刷パターンを示すものである。
【００５９】
本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、ＰＴＣヒータの電極の印刷パターンが異なっており、他の構成は実施の形態１と同じである。
【００６０】
図８に示すように、本実施の形態におけるＰＴＣヒータ３５は、主電極３６ａ、３６ｂから交互に配設した枝電極３７ａ、３７ｂの間隔を便座６の後方と、後方の外側コーナ部と、前方に対応する部位を他の部位より広くしている。
【００６１】
枝電極３７ａ、３７ｂの間隔を広くすることにより、その間のＰＴＣ抵抗体２３は抵抗値が高くなるため、温度が上がりにくくなる。
【００６２】
使用者が便座に着座した場合、使用者の臀部あるいは大腿部は便座の側部に主に接触し、前部、後部、後方の外側コーナ部にはあまり接触しない。また、着座直後は臀部や大腿部が接触した部位は人体が熱を奪うことにより温度が低下する。そのため、人体が接触する部位は他の部位より熱量を多く供給する必要がある。それ以外の部位は使用者の人体と接触することは少なく、その場所を接触する場所と同じだけ暖める必要はなく、枝電極の幅を広げることで発熱量を低くすることにより省エネ性の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上のように、本発明にかかる便座装置は、着座時の快適性と暖房機能の省エネ性の効果を備えたものであるので、椅子や座布団等の着座して使用する暖房機器などの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態１における便座装置の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における便座の断面図
【図３】本発明の実施の形態1におけるＰＴＣヒータの構成図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態１における伸縮性ＰＴＣ抵抗体の通常状態の模式図（ｂ）変形した状態の模式図
【図５】本発明の実施の形態1におけるＰＴＣヒータの印刷パターンの平面図
【図６】本発明の実施の形態1における便座の温度特性図
【図７】本発明の実施の形態２におけるＰＴＣヒータの印刷パターンの平面図
【図８】本発明の実施の形態３におけるＰＴＣヒータの印刷パターンの平面図
【図９】従来の便座装置の断面図
【符号の説明】
【００６５】
６ 便座
６ａ 開口縁
６ｂ 外周縁
１０ 便器
１２、３５ ＰＴＣヒータ
１３ 弾性体層
２２、３２ 柔軟性シート
２３ ＰＴＣ抵抗体
２４ 電極
２８、２８ａ、２８ｂ、３４ａ、３４ｂ 電源電極
２９ａ、２９ｂ、３６ａ、３６ｂ 主電極
３０ａ、３０ｂ、３７ａ、３７ｂ 枝電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便器上面に設けられ、使用者の体形に沿うように変形する弾性体層を有する便座装置のヒータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の暖房便座装置としては、合成皮革の表皮材の裏面に紐状ヒータを配設し、それらの下方に低反発の発泡樹脂を設置した構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図９は、特許文献１に記載された従来の暖房便座装置の断面を示すものである。図８に示すように、使用者の皮膚に接触する便座１の表面から表皮材２、紐状発熱体３、クッション層４、合成樹脂基材５の順に構成されている。
【特許文献１】特開２００５−１０２８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら便座ヒータが表皮材と軟質樹脂層の間に配置され、その便座ヒータの形状が紐状ヒータである場合、着座したときに便座に紐状ヒータのところだけ凸になった面が形成され、でこぼこ感が残るとともに、長く座っていると臀部に凸凹の型が残ってしまうなど実用性に欠いていた。また、クッション材にて構成された便座部が柔らかすぎることで剛性不足となり、使用者の体重を十分に支えきれない場合があるなどの課題を有していた。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するものであり、着座時の衝撃を吸収し、かつ着座状態の座り心地が良く、かつ長時間の着座の際においても人体への負担を軽減することができる。また軟質樹脂層の変形によるヒータへの影響を抑制し、ヒータの性能の安定と耐久性の向上を図ることが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の便座装置は、少なくとも一部に使用者の体形に沿うように変形する弾性体層と、複数のＰＴＣヒータと、ＰＴＣヒータに電力を供給する電源電極を備え、電源電極の一方は便座の開口縁近傍に配設し、他方は便座の外周縁近傍に配設し、前記複数のＰＴＣヒータを前記電源電極に接続した構成とした。
【０００７】
これにより、便座に着座時の人体への負担を軽減するとともに、弾性体層が変形してもＰＴＣヒータが破損したり特性が変化することを抑制することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の暖房便座装置は、弾性体層を備えた暖房便座装置において、弾性体層の変形によるＰＴＣヒータの損傷や特性の変化を抑制することにより、性能の安定と耐久性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、便器上に装着する暖房便座において、少なくとも一部に使用者の体形に沿うように変形する弾性体層と、正温度係数特性を有する複数のＰＴＣヒータと、前記ＰＴＣヒータに電力を供給する電源電極を備え、前記電源電極は極性の異なる一対の電極で構成し、電源電極の一方は便座の開口縁近傍に配設し、他方は便座の外周縁近傍に配設し
、前記複数のＰＴＣヒータを前記電源電極に接続した構成とすることにより、複数のＰＴＣヒータを電源電極に並列に接続することとなり、一部のＰＴＣヒータが故障した場合でも前座全体の暖房が停止することはなく、対応力の高い便座装置を提供することが可能となる。
【００１０】
また、ＰＴＣヒータを複数に分割して便座に配設することにより、便座表面にしわができにくくなり、使用者が着座面から受ける負担を軽減し、座り心地の良い便座を提供することができる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明の電源電極を環状に形成したことにより、仮に電源電極が1箇所切断されてもすべてのＰＴＣヒータに給電することが可能となるため、故障が発生しにくく耐久性の高い便座装置を提供することができる。
【００１２】
第３の発明は、特に第１または第２の発明のＰＴＣヒータは柔軟性シートにＰＴＣ電極とＰＴＣ抵抗体とを印刷して形成し、前記ＰＴＣ電極は、対向して配設した一対の主電極と、前記対向する主電極より交互に相対する主電極に向かって導出した複数の枝電極とを備え、前記枝電極を便座の開口縁に対し略平行となる方向に配設したことにより、便座に使用者が着座したときに弾性体層は、主電極と略同方向の便座の開口部の開口縁に対し略垂直方向に主として撓むこととなり、この撓みの方向に対して略直角方向に枝電極を配設したことで、枝電極は弾性体層の撓みの影響をほとんど受けることがなく、枝電極の破損を抑制することができ、ＰＴＣヒータの伸びに対する対抗力が弱い方向である枝電極の方向を変形の少ない方向とすることができることとなり、ＰＴＣヒータが損傷したり特性が変化することを抑制することができる。
【００１３】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明において、便座の部位により、枝電極を異なる間隔で配設したことにより、枝電極の間隔が広い部位は抵抗値が高くなるため発熱量が少なくなり、枝電極の間隔が狭い部位は抵抗値が低くなり発熱量を多くすることができるため、着座して人体が接触する部位の枝電極の間隔を狭くし、人体が接触しない周辺部等は枝電極の間隔を広くすることにより、人体が接触する部位では人体には十分な熱が伝わり快適な暖房となり、人体が接触しない周辺部には無駄な熱の供給を行わないため省エネ性を高めることができる。
【００１４】
第５の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明において、ＰＴＣ抵抗体はカーボンと樹脂を含有する構成とし、カーボンと樹脂の配合比率を便座の部位により異なる配合比率としたことにより、カーボンの配合比率を少なくした部位は抵抗値が高くなるため発熱量が少なくなり、カーボンの配合比率を多くした部位は抵抗値が低くなり発熱量を多くすることができるため、着座して人体が接触する部位の配合比率を多くし、人体が接触しない周辺部等はカーボンの配合比率を少なくすることにより、人体が接触する部位では人体には十分な熱が伝わり快適な暖房となり、人体が接触しない周辺部には無駄な熱の供給を行わないため省エネ性を高めることができる。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における便座装置の斜視図を示し、図２は同便座の断面図を示し、図３は面状便座ヒータであるＰＴＣヒータの内部構成図を示し、図４（ａ）、（ｂ）は伸縮性ＰＴＣ抵抗体の模式図を示し、図５は電源電極とＰＴＣヒータの印刷パターンを示す平面図を示し、図６は便座の温度特性のグラフを示すものである。
【００１７】
図に示すように、本発明の第１の実施の形態における便座装置は着座面を暖房する暖房便座であって、便座６と、便蓋７と、本体８を主構成部材として構成している。
【００１８】
本体８の内部には、洗浄温水を作り貯湯する熱交換タンク（図示せず）、局部を洗浄する洗浄ノズル（図示せず）、洗浄水の噴出を制御する電磁弁（図示せず）、洗浄後の局部を乾燥する乾燥乾燥ユニット（図示せず）、排便の臭気を脱臭する脱臭ユニット（図示せず）、便座装置の各機能を制御する制御装置９等が内蔵されており、使用者は洗浄ノズルから吐水される温水を局部に当てることにより、用便による汚れを洗い流すことができるものである。
【００１９】
この便座装置は、便器１０の上面に戴置した本体８はゴムブッシュ及びボルトを介して便器１０に固定し、便座６と便蓋７は本体８に回動自在に枢支している。
【００２０】
図２に示すように、便座６は上面から、使用者の皮膚と接触する面であり変形自在な軟質で使用者の臀部になじむシート状用の表皮材１１、屈曲変形自在な面状のＰＴＣヒータ１２、弾性を備えた軟質樹脂材からなる弾性体層１３、弾性を備えた硬質樹脂成型品からなる補強部材１４、硬質樹脂成型品からなる便座下部部材１５の主要部材で構成しいる。
【００２１】
補強部材１４と便座下部部材１５はビス１６で螺合してあり、補強部材１４は真ん中をビス止めのために平面部１７とし、両側はそれぞれ凸部１８として強度を上げている。そして端部１９には便座下部部材１５の端部と嵌合するように長手方向に一定間隔で爪を設けてある。
【００２２】
補強部材１４は便座下部部材１５だけでは剛性不足で体重を支えきれないことを想定して設けたものである。従来の便座は上下の樹脂部材を上下ともＵ字型にして上下のＵ字部分と逆Ｕ字部分の開放面を合わせ面として一体に構成して構造体とすることにより体重を支えるようにしている。しかしながら本実施の形態では上部の部材は軟質樹脂である弾性体層であるため硬質樹脂部材を組み合わせて支えることができないことに対する対策として、便座下部部材１５と補強部材１４で体重を支えるように構成したものである。
【００２３】
トイレ（図示せず）のドアを開けたところの対面には、人体の温度を検出したり、反射光を検出したりして人がトイレに入ってきたことを検知する人体検知手段２０が設置してあり、人体検知手段２０からの信号を受信する受信手段２１は本体８の袖部に配置してあり制御装置９と電気的に繋がっている。人体検知手段２０が人体を検知していない状態において便座６は通常通電しないか、極端に室温が低い場合に１０Ｗ前後の通電を行うことによって、便座表面温度を１５℃から２０℃程度に保ってある。
【００２４】
本実施の形態では、表皮材１１としてＰＰフィルムを使用している。表皮材１１としては０．１ｍｍ以下の薄いフィルムで構成され、耐薬品性のある、かつ熱容量の少ないものであれば他の材質によるフィルムでもかまわない。
【００２５】
面状のＰＴＣヒータ１２の構成は、図５に示すように便座６と略相似形の柔軟性シート２２に伸縮性のＰＴＣ抵抗体２３を印刷し、ＰＴＣ抵抗体２３に重層するように銀ペーストを主体とする電極２４を印刷して、別の柔軟性シート２５で挟み込んだ構成としてある。
【００２６】
伸縮性のＰＴＣ抵抗体２３は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように樹脂とカーボンを混合した粒子２６をエラストマー２７の中に配合することで、伸縮させた場合においても組成が破壊しない特性を備えている。図４（ａ）はＰＴＣヒータ２３に応力が加えられていない状態の粒子２６の状態を示す模式図であり、（ｂ）は便座７に使用者が着座した場合等
でＰＴＣヒータに応力が加わり変形した状態を示す模式図である。
【００２７】
また、ＰＴＣ抵抗体２３は樹脂とカーボンの配合比率を変化させることで抵抗値を変化させることができ、最高温度や温度の立ち上がりのスピードを変えることができる。カーボンを少なくすると抵抗値が高くなり最高温度は低くなるため、人体との接触頻度の低い便座の周辺部に対応するＰＴＣ抵抗体２３のカーボンの配合を減らすことにより温度は低くなり省エネを図る事が可能となる。
【００２８】
図５はＰＴＣ抵抗体２３と電極２４の印刷パターンの詳細を示すものである。本実施の形態においては、電源電極２８とＰＴＣヒータ１２を１枚の柔軟性シート２２に同一工程で形成することにより生産の効率化を図っている。図５に示すように便座６と略相似形の柔軟性シート２２の開口縁２２ａと外周縁２２ｂの近傍に幅の広い環状の電源電極２８ａ、２８ｂを対向するように配置してある。電源電極２８ａ、２８ｂはＰＴＣヒータ１２に電力を供給するために設けたものである。また、ＰＴＣヒータ１２を便座６に組み込んだ状態では、電源電極２８ａ、２８ｂは便座６の開口縁６ａと外周縁６ｂの近傍に配設される。
【００２９】
電源電極２８ａ、２８ｂからそれぞれ対向するようにＰＴＣヒータ１２の主電極２９ａ、２９ｂを配設し、さらに、それぞれの主電極２９ａ、２９ｂから略直角方向に交互に相手側の主電極に向かって複数の枝電極３０ａ、３０ｂを導出して櫛状の電極を構成してある。なお、主電極２９ａ、２９ｂは柔軟性シート２２の開口縁２２ａ対し略垂直の方向に配設することにより、枝電極３０ａ、３０ｂは開口縁２２ａに対して略平行となり、ＰＴＣヒータ１２便座６に組み込んだ状態においては、枝電極３０ａ、３０ｂは便座６の開口縁６ａに対し略平行に配設される。
【００３０】
電源電極２８ａと主電極２９ａと枝電極３０ａ、また電源電極２８ｂと主電極２９ｂと枝電極３０ｂは電気的に接続した構成となっており、開口縁２２ａ側の電源電極２８ａをプラス電極、外周縁２２ｂ側の電源電極２８ｂをマイナス電極としている。
【００３１】
そして、枝電極３０ａ、３０ｂを配設した範囲全体に重層するようにＰＴＣ特性を有するＰＴＣ抵抗体２３が印刷してある。
【００３２】
主電極２９ａ、２９ｂと枝電極３０ａ、３０ｂとＰＴＣ抵抗体２３で１つのＰＴＣヒータ１２を形成しており、電源電極２８ａ、２８ｂの全周に亘りほぼ均等間隔でＰＴＣヒータが配設してある。
【００３３】
電源電極２８ａ、２８ｂはリード線３１を介して制御装置９に接続してあり、制御装置９から供給した電流は電源電極２８ａ、２８ｂ、主電極２９ａ、２９ｂ、枝電極３０ａ、３０ｂを介してＰＴＣ抵抗体２３に給電される。
【００３４】
給電されたＰＴＣ抵抗体２３は立ち上がり時など温度が低いときはハイパワーで発熱し、温度が高くなると自動的にローパワーになるという自己温度制御により、所定の温度に制御される。ＰＴＣ抵抗体２３と主電極２９ａ、２９ｂと枝電極３０ａ、３０ｂを着座面に均一に配置することにより着座時の臀部に対して均一な暖房感が得られる構成となっている。
【００３５】
また、枝電極３０ａ、３０ｂは便座の円周方向と略平行となるため、座った時に着座部が撓む方向に対して略直角方向となり、ＰＴＣ抵抗体２３が破壊されることなく耐久性に優れる。
【００３６】
上記構成のＰＴＣヒータ１２は２００Ｗから５００Ｗ程度のヒータ容量をもち、ＡＣ３０Ｖ以下またはＤＣ４５Ｖ以下の電圧で加熱するようにしている。ＰＴＣヒータ１２は温度が低いときは、カーボンの連鎖が重なっていて電流が通りやすく、温度が高くなると伝導性粒子の連鎖を断ち切り電流を流しにくくするというＰＴＣ特性（正温度係数特性）を有している。すなわち、通電直後の立ち上がり時など温度が低いときはハイパワーで発熱し、温度が高くなると自動的にローパワーになるというヒータ特性（自動温度制御特性）を有している。
【００３７】
弾性体層１３は発泡ポリウレタンを使用しており、主として内部の気泡がつながっていない独立気泡構造をとり、ガスの出入りをなくし、空気によるクッション性を持たせているが、適度なクッション性を有するものであれば連続気泡構造のものでもよい。また弾性体層１３は補強部材１４の周りを覆うように形成してあり、着座したときも臀部が直接、補強部材１４に接しないようにしてある。
【００３８】
以上のように構成された便座装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００３９】
まず、人が用を足すためにトイレに入室すると、人体検知手段２０が人体を検知し、その信号を本体８に設けてある受信手段２１に送信する。受信手段２１で受信した信号により制御装置９は面状のＰＴＣヒータ１２に通電して急激な立ち上げを行う。ＰＴＣヒータ１２は立ち上がり時など温度が低いときはハイパワーで発熱し、温度が高くなると自動的にローパワーになる。従って熱容量の少ない薄い表皮材１１を介して使い始めにすぐに温度があがるという速熱性を有している。
【００４０】
図６は本実施の形態における便座６の温度特性を示すものであり、横軸に時間、縦軸に便座表面温度を示しており、便座６の表面温度は１０秒以内で３５℃前後の温度になることがわかる。便座６の快適な表面温度は３５℃から４０℃程度である。ＰＴＣヒータ１２が３５℃程度に暖まるまでに要する時間は、人が服を脱いで便座に着座する時間とほぼ同程度の数秒から１０秒くらいであり、座るときには冷たくない温度となっている。
【００４１】
使用者が上記構成の便座に着座した状態では、クッション性のある弾性体層１３と屈曲自在なＰＴＣヒータ１２は使用者の臀部沿って変形する、また着座時の衝撃により弾性体層１３は大きく変形し底当たり状態となるが、補強部材１２が弾性を備えることにより、使用者は衝撃を受けないで着座することができる。
【００４２】
本実施の形態のＰＴＣヒ−タ１２は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように樹脂とカーボンを混合した粒子２６をエラストマー２７の中に配合することで、伸縮させた場合においても組成が破壊しないことを特徴としている。このようにフレキシブル性に富んだ伸縮性のある構成をしているため、５〜１０％程度の伸びに関してはＰＴＣ抵抗体２３の破壊は起こらない。
【００４３】
使用者が着座した状態において、便座の撓みは、便座６の周方向には少なく、主に開口縁６ａから外周縁６ｂに向かう略垂直方向が大きくなる。本実施の形態の枝電極３０ａ、３０ｂは開口縁６ａあるいは外周縁６ｂと略並行に配設することにより、伸縮性のＰＴＣ抵抗体２３と特性を活かし，ＰＴＣヒータ１２の破損や特性の変化を最小限に抑えている。
【００４４】
また、電源電極２８ａ、２８ｂは便座の開口縁６ａと外周縁６ｂと略相似形の環状としているため、たとえ１箇所が異常な変形等により切断された場合でも全ての主電極との接続を維持することができるため、耐久性を確保することができる。
【００４５】
以上のように、本実施の形態においては、電源電極は便座の開口縁と外周縁と略相似形の環状とし、開口縁に対し略平行となる方向に枝電極を配設するＰＴＣヒータを、使用者の体形に沿うように変形する弾性体層内に配設することにより、使用者は着座時の衝撃や冷たさを感じることが少なく、長時間着座しても臀部の血流を妨げることもなく、快適な暖房便座装置とすることができる。
【００４６】
また、ＰＴＣヒータのＰＴＣ特性（自動温度制御特性）により、速熱性と昇温後の自己温度制御機能により、無駄な電力の使用を抑え、省エネ効果の高い便座装置を提供することができる。
【００４７】
しかも、着座による便座の変形によるＰＴＣヒータへの影響を最小限に抑える印刷パターンを採用することにより、電極やＰＴＣ抵抗体の破損や特性の変化を抑制し耐久性の高い便座装置を提供することができる。
【００４８】
また、本実施の形態においてはＰＴＣヒータ１２のＰＴＣ抵抗体は、樹脂とカーボンの配合比率が同一のものを全てのＰＴＣヒータに使用したが、ＰＴＣヒータの配設位置によって配合比率の異なるＰＴＣ抵抗体を使用しても良い、例えば便座６の両側部に配設するＰＴＣヒータはカーボンの配合比率の多いものを使用し、便座の前部と後部に配設するＰＴＣヒータはカーボンの配合比率の少ないものを使用することにより、便座に着座した使用者の臀部が多く密着する両側部は発熱量が多く暖房効果が高く、臀部が密着することが少ない前部と後部は発熱量が少なく無駄な電力を使用することなく、より快適で省エネ性を高めることができる。
【００４９】
また、前記ではＰＴＣヒータ毎に樹脂とカーボンの配合比率の異なるＰＴＣ抵抗体を使用する構成としたが、１つのＰＴＣヒータの部位によって配合比率を変えても良い。例えば、便座の開口縁に近い部位はカーボンの配合比率を多くし、便座の外周縁に近い部位はカーボンの配合比率を少なくすることにより、便座に着座した使用者の臀部が多く密着する開口縁近傍は発熱量が多く暖房効果が高く、臀部が密着することが少ない外周縁近傍は発熱量が少なく無駄な電力を使用することなく、前記と同様に快適で省エネ性を高めることができる。
【００５０】
なお、本実施の形態においては、ＰＴＣヒータとして伸縮性ＰＴＣ抵抗体を使用したＰＴＣヒータを採用したが、これに限るものではなく、伸縮特性を持たないＰＴＣヒータ等で面状の構成が可能なヒータであれば、本実施の形態と近似の効果を得ることができる。また、本実施の形態では表皮材とＰＴＣヒータは別部材で構成したが、表皮材をＰＴＣヒータの柔軟性シートで兼ねることも可能である。
【００５１】
また、本実施の形態ではＰＴＣヒータを弾性体層の内部に設置する構成としたが、ＰＴＣヒータの設置場所としては、表皮材と弾性体層の間に介在させたり、補強部材の上面に設置することも可能であり、特に、屈曲性の低いＰＴＣヒータの場合は、弾性体層の下方となる補強部材の上面に設置することにより、着座した状態でＰＴＣヒータの存在を感じることが少なく快適性を高めることができる。
【００５２】
また、本実施の形態では補強部材を樹脂成型品で構成しているがこれに限るものではなく、弾性を有する金属で形成してもよく、また樹脂、金属、セラミック等の複数の材料を組み合わせて構成したものでもよい。また、補強部材が備える弾性の強度は全ての部位で同一の弾性を備えるのではなく、例えば臀部に対応する部分は弾性の強度を弱くすることで、着座時の衝撃を吸収しやすくできるし、太ももに対応する部分は弾性の強度を強くすることで、着座しているときの体重を安定して保持することができ、より快適な便座を提供することができる。
【００５３】
また、本実施の形態においては、電源電極をＰＴＣヒータと同一に柔軟性シートに印刷して形成したが、これに限るものではなく、別の柔軟性シートに印刷したものを重層して接続する構成でもよく、また、薄い金属板で形成した電源電極をＰＴＣヒータの主電極に重層して接続する構成等が考えられる。
【００５４】
（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２における、電源電極とＰＴＣヒータの印刷パターンを示すものである。
【００５５】
本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、図７に示すように柔軟性シート３２の外周及と内周に開放した切り込み３３ａ、３３ｂを交互に設け、電源電極３４ａ、３４ｂを切り込みに沿って環状に設け、電源電極３４ａ、３４ｂとＰＴＣ抵抗体２３挟み込む別の柔軟性シートも同様に切り込みを設けた点である。
【００５６】
切り込み３３ａ、３３ｂを設けたことにより、ＰＴＣヒータ１２は弾性体層１３の撓みの一部を切り込み３１ａ、３２ａで吸収することで、ＰＴＣヒータ１２の変形を少なくすることができるため、ＰＴＣヒータ１２が損傷したり、特性が変化することをより確実に抑制することができる。
【００５７】
なお、図７に示すＰＴＣヒータ１２は柔軟性シート３２の外周と内周の両方に開放する切り込みを交互に設けたが、外周あるいは内周の一方にのみ開放する切り込み、あるいは外周と内周に開放しない切り込みを設けても、一定の効果を得ることができる。
【００５８】
（実施の形態３）
図８は本発明の実施の形態３における、電源電極とＰＴＣヒータの印刷パターンを示すものである。
【００５９】
本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、ＰＴＣヒータの電極の印刷パターンが異なっており、他の構成は実施の形態１と同じである。
【００６０】
図８に示すように、本実施の形態におけるＰＴＣヒータ３５は、主電極３６ａ、３６ｂから交互に配設した枝電極３７ａ、３７ｂの間隔を便座６の後方と、後方の外側コーナ部と、前方に対応する部位を他の部位より広くしている。
【００６１】
枝電極３７ａ、３７ｂの間隔を広くすることにより、その間のＰＴＣ抵抗体２３は抵抗値が高くなるため、温度が上がりにくくなる。
【００６２】
使用者が便座に着座した場合、使用者の臀部あるいは大腿部は便座の側部に主に接触し、前部、後部、後方の外側コーナ部にはあまり接触しない。また、着座直後は臀部や大腿部が接触した部位は人体が熱を奪うことにより温度が低下する。そのため、人体が接触する部位は他の部位より熱量を多く供給する必要がある。それ以外の部位は使用者の人体と接触することは少なく、その場所を接触する場所と同じだけ暖める必要はなく、枝電極の幅を広げることで発熱量を低くすることにより省エネ性の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上のように、本発明にかかる便座装置は、着座時の快適性と暖房機能の省エネ性の効果を備えたものであるので、椅子や座布団等の着座して使用する暖房機器などの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態１における便座装置の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における便座の断面図
【図３】本発明の実施の形態1におけるＰＴＣヒータの構成図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態１における伸縮性ＰＴＣ抵抗体の通常状態の模式図（ｂ）変形した状態の模式図
【図５】本発明の実施の形態1におけるＰＴＣヒータの印刷パターンの平面図
【図６】本発明の実施の形態1における便座の温度特性図
【図７】本発明の実施の形態２におけるＰＴＣヒータの印刷パターンの平面図
【図８】本発明の実施の形態３におけるＰＴＣヒータの印刷パターンの平面図
【図９】従来の便座装置の断面図
【符号の説明】
【００６５】
６ 便座
６ａ 開口縁
６ｂ 外周縁
１０ 便器
１２、３５ ＰＴＣヒータ
１３ 弾性体層
２２、３２ 柔軟性シート
２３ ＰＴＣ抵抗体
２４ 電極
２８、２８ａ、２８ｂ、３４ａ、３４ｂ 電源電極
２９ａ、２９ｂ、３６ａ、３６ｂ 主電極
３０ａ、３０ｂ、３７ａ、３７ｂ 枝電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器上に装着する便座において、少なくとも一部に使用者の体形に沿うように変形する弾性体層と、正温度係数特性を有する複数のＰＴＣヒータと、前記ＰＴＣヒータに電力を供給する電源電極を備え、前記電源電極は極性の異なる一対の電極で構成し、電源電極の一方は便座の開口縁近傍に配設し、他方は便座の外周縁近傍に配設し、前記複数のＰＴＣヒータを前記電源電極に接続した構成の便座装置。
【請求項２】
電源電極は環状に形成した請求項１に記載の便座装置。
【請求項３】
ＰＴＣヒータは柔軟性シートに電極とＰＴＣ抵抗体とを印刷して形成し、前記ＰＴＣ電極は、対向して配設した一対の主電極と、前記対向する主電極より交互に相対する主電極に向かって導出した複数の枝電極とを備え、前記枝電極を便座の開口縁に対し略平行となる方向に配設した請求項１または２に記載の便座装置。
【請求項４】
便座の部位により、枝電極を異なる間隔で配設した請求項１〜３に記載の便座装置。
【請求項５】
ＰＴＣ抵抗体はカーボンと樹脂を含有する構成とし、カーボンと樹脂の配合比率を便座の部位により異なる配合比率とした請求1〜３のいずれか１項に記載の便座装置。
【請求項１】
便器上に装着する便座において、少なくとも一部に使用者の体形に沿うように変形する弾性体層と、正温度係数特性を有する複数のＰＴＣヒータと、前記ＰＴＣヒータに電力を供給する電源電極を備え、前記電源電極は極性の異なる一対の電極で構成し、電源電極の一方は便座の開口縁近傍に配設し、他方は便座の外周縁近傍に配設し、前記複数のＰＴＣヒータを前記電源電極に接続した構成の便座装置。
【請求項２】
電源電極は環状に形成した請求項１に記載の便座装置。
【請求項３】
ＰＴＣヒータは柔軟性シートに電極とＰＴＣ抵抗体とを印刷して形成し、前記ＰＴＣ電極は、対向して配設した一対の主電極と、前記対向する主電極より交互に相対する主電極に向かって導出した複数の枝電極とを備え、前記枝電極を便座の開口縁に対し略平行となる方向に配設した請求項１または２に記載の便座装置。
【請求項４】
便座の部位により、枝電極を異なる間隔で配設した請求項１〜３に記載の便座装置。
【請求項５】
ＰＴＣ抵抗体はカーボンと樹脂を含有する構成とし、カーボンと樹脂の配合比率を便座の部位により異なる配合比率とした請求1〜３のいずれか１項に記載の便座装置。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【公開番号】特開２００７−３０１０６９（Ｐ２００７−３０１０６９Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３１３５１（Ｐ２００６−１３１３５１）
【出願日】平成１８年５月１０日（２００６．５．１０）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１０日（２００６．５．１０）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]