暖房便座装置
【課題】便座への座り方や座る位置にかかわらず便座の温度をより正確に検出できる暖房便座装置を提供することを目的とする。
【解決手段】便座と、前記便座の内部に配設され、前記便座の着座面を加熱するヒータ線と、前記ヒータ線の長さ以上の長さを有し、前記ヒータ線の一端部と他端部との間を往復するように前記ヒータ線の周囲に配設された抵抗線と、を有する発熱体と、前記抵抗線の全長に亘る抵抗値を検出する制御部と、を備えたことを特徴とする暖房便座装置が提供される。
【解決手段】便座と、前記便座の内部に配設され、前記便座の着座面を加熱するヒータ線と、前記ヒータ線の長さ以上の長さを有し、前記ヒータ線の一端部と他端部との間を往復するように前記ヒータ線の周囲に配設された抵抗線と、を有する発熱体と、前記抵抗線の全長に亘る抵抗値を検出する制御部と、を備えたことを特徴とする暖房便座装置が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、一般的に、暖房便座装置に関し、具体的には便器に設けられる便座を暖めることができる暖房便座装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
暖房便座装置は、例えば、ヒータ線と、ヒータ線の温度管理を行うサーミスタと、を便座の内部に備える（特許文献１）。特許文献１に記載されたような暖房便座装置は、便座を所定温度に加熱することができるため、使用者は、冬場などの気温の低いときに便座に座っても冷感を感じない。
【０００３】
しかしながら、サーミスタは、便座の内部の一箇所に設置されているため、使用者の便座への座り方あるいは座る位置によっては、便座の温度を正確に検知できない場合がある。すなわち、サーミスタが設置された部分と、使用者が着座した部分と、の間における便座の温度差が大きい場合がある。これは、使用者が着座している部分は、使用者の臀部と便座とが密着しているため温度上昇しやすいが、一方で、使用者が着座していない部分は、使用者の臀部と便座とが密着していなため温度上昇しにくい、あるいは温度低下するためである。
【０００４】
このような場合としては、例えば、使用者がトイレ室の壁面に設けられた手すりなどを掴み、主に便座の片側に着座している場合や、便座に対してあまり深く着座していない場合などが挙げられる。
【０００５】
そうすると、使用者が便座に着座しているにもかかわらず、サーミスタ近傍の便座の温度が低いため、暖房便座装置は便座の温度を上げようとする。そのため、使用者が着座している部分は、設定温度よりも高くなる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２１０２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、便座への座り方や座る位置にかかわらず便座の温度をより正確に検出できる暖房便座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】
【０００８】
第１の発明は、便座と、前記便座の内部に配設され、前記便座の着座面を加熱するヒータ線と、前記ヒータ線の長さ以上の長さを有し、前記ヒータ線の一端部と他端部との間を往復するように前記ヒータ線の周囲に配設された抵抗線と、を有する発熱体と、前記抵抗線の全長に亘る抵抗値を検出する制御部と、を備えたことを特徴とする暖房便座装置である。
この暖房便座装置によれば、便座の全体の平均温度をより精度良く検出することができる。したがって、使用者の便座への座り方や座る位置にかかわらず便座の温度をより正確に検出することができる。また、ヒータ線と、抵抗線と、が発熱体として一体化されているため、それらを便座内に配設しやすく、製造工程を削減することができるため、便座の歩留まりを向上させることができる。
【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記発熱体は、前記ヒータ線の周囲に設けられた絶縁体をさらに有し、前記抵抗線は、前記絶縁体の周囲に配設されたことを特徴とする暖房便座装置である。
この暖房便座装置によれば、ヒータ線と抵抗線との間には、絶縁体が設けられているため、便座の温度をより安全に検出することができる。
【００１０】
また、第３の発明は、便座と、前記便座の内部に配設され、前記便座の着座面を加熱するヒータ線と、芯材と、前記ヒータ線の長さ以上の長さを有し前記芯材の一端部と他端部との間を往復するように前記芯材に配設された抵抗線と、を有する温度検知線と、前記抵抗線の全長に亘る抵抗値を検出する制御部と、を備え、前記温度検知線は、前記ヒータ線に沿って配設されたことを特徴とする暖房便座装置である。
この暖房便座装置によれば、便座の全体の平均温度をより精度良く検出することができる。そのため、使用者の便座への座り方や座る位置にかかわらず便座の温度をより正確に検出することができる。また、温度検知線とヒータ線とは、別体であるため、より高い柔軟性を有する。そのため、温度検知線およびヒータ線の配設の自由度を確保することができる。
【００１１】
また、第４の発明は、便座と、前記便座の着座面を加熱するヒータ線と、前記ヒータ線の長さ以上の長さを有する抵抗線と、前記抵抗線の全長に亘る抵抗値を検出する制御部と、を備え、前記ヒータ線を屈曲させた加熱層と、前記抵抗線を屈曲させた温度検知層と、が積層されたことを特徴とする暖房便座装置である。
この暖房便座装置によれば、この暖房便座装置によれば、便座の全体の平均温度をより精度良く検出することができる。そのため、使用者の便座への座り方や座る位置にかかわらず便座の温度をより正確に検出することができる。また、温度検知線とヒータ線とは、別体であるため、より高い柔軟性を有する。そのため、温度検知線およびヒータ線の配設の自由度を確保することができる。
【００１２】
また、第５の発明は、便座と、前記便座の内部に配設され、前記便座の着座面を加熱するヒータ線と、芯材と、前記ヒータ線の長さ以上の長さを有し前記芯材の一端部と他端部との間を往復するように前記芯材に配設された抵抗線と、を有する温度検知線と、を有する発熱体と、前記抵抗線の全長に亘る抵抗値を検出する制御部と、を備え、前記ヒータ線は、前記温度検知線の周囲に配設されたことを特徴とする暖房便座装置である。
この暖房便座装置によれば、便座の全体の平均温度をより精度良く検出することができる。そのため、使用者の便座への座り方や座る位置にかかわらず便座の温度をより正確に検出することができる。また、ヒータ線が抵抗線よりも外側に設けられているため、温度変化に対する応答性がよく、便座の速暖性を向上させることができる。さらに、ヒータ線と、抵抗線と、が発熱体として一体化されているため、それらを便座内に配設しやすく、製造工程を削減することができるため、便座の歩留まりを向上させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の態様によれば、便座への座り方や座る位置にかかわらず便座の温度をより正確に検出できる暖房便座装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる暖房便座装置を備えたトイレ装置を例示する斜視模式図である。
【図２】本実施形態の発熱体の内部を表す斜視模式図である。
【図３】本実施形態の温度検出に関する回路構成を例示する構成図である。
【図４】図４（ａ）は、温度変化に対する抵抗線の抵抗値の変化を表すグラフ図であり、図４（ｂ）は、温度変化に対する抵抗Ｒ２にかかる電圧の変化を表すグラフ図である。
【図５】本実施形態の温度検出に関する回路構成の変形例を例示する構成図である。
【図６】本実施形態の変形例の発熱体の内部を表す斜視模式図である。
【図７】本実施形態の他の変形例の発熱体の内部を表す斜視模式図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態にかかる暖房便座装置に設けられた温度検知線を表す斜視模式図である。
【図９】本実施形態にかかる暖房便座装置に設けられた温度検知線の変形例を表す斜視模式図である。
【図１０】本実施形態の便座内における温度検知線およびヒータ線の配設例を例示する模式図である。
【図１１】本実施形態の便座内における温度検知線およびヒータ線の配設の変形例を表す模式図である。
【図１２】本変形例の便座内を表す断面模式図である。
【図１３】便座内の構造の変形例を表す断面模式図である。
【図１４】本実施形態の便座内における温度検知線およびヒータ線の配設の他の変形例を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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、同様の構成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、本発明の第１の実施の形態にかかる暖房便座装置を備えたトイレ装置を例示する斜視模式図である。
【００１６】
図１に表したトイレ装置は、洋式腰掛便器（以下説明の便宜上、単に「便器」と称する）８００と、その上に設けられた暖房便座装置１００と、を備える。暖房便座装置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。
【００１７】
便座２００は、その内部に発熱体２１０を有する。発熱体２１０は、発熱することにより便座２００を暖めることができる。これにより、使用者は、冬場などの気温の低いときに便座に座っても冷感を感じることなく、より快適に暖房便座装置１００を使用できる。
【００１８】
暖房便座機能部４００は、後に詳述する抵抗線の全長に亘る抵抗値を検出する制御部４１０を有する。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など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る。
【００１９】
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４４０及び室内暖房ユニットからの排出口４５０が適宜設けられる。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。
【００２０】
図２は、本実施形態の発熱体の内部を表す斜視模式図である。
本実施形態の発熱体２１０は、便座２００の着座面を加熱するヒータ線２１２と、温度の変化により抵抗値が変化する抵抗線２１４と、を有する。ヒータ線２１２は、例えば、いわゆるニクロム線などである。また、抵抗線２１４は、金属などから形成されている。なお、抵抗線２１４は、温度の変化により抵抗値が大きく変化する材質から形成されることがより好ましい。
【００２１】
ヒータ線２１２は、図２に表したように、ガラス繊維や樹脂繊維などの絶縁体から形成された芯材２１１の周囲に巻回するように配設されている。そして、芯材２１１に巻回されたヒータ線２１２は、その周囲において、絶縁体２１３により被覆されている。但し、ヒータ線２１２は、必ずしも芯材２１１に巻回されていなくともよく、略直線の状態において絶縁体２１３により被覆されていてもよい。
【００２２】
抵抗線２１４は、図２に表したように、絶縁体２１３の周囲に巻回するように配設されている。そして、抵抗線２１４は、ヒータ線２１２の一端部と他端部との間を往復するように巻回されている。つまり、抵抗線２１４は、その端部２１４ａにおいて直列に接続されており、ヒータ線２１２の長さ以上の長さを有する。但し、抵抗線２１４は、必ずしも絶縁体２１３に巻回されていなくともよく、略直線の状態において絶縁体２１３の周囲に配設されていてもよい。なお、図２に表した発熱体２１０では、抵抗線２１４は、ヒータ線２１２の一端部と他端部との間を２往復するように巻回されているが、これだけに限定されず、１往復あるいは３往復以上するように巻回されていてもよい。
【００２３】
抵抗線２１４は、隣接する抵抗線２１４同士が接触しないように、例えば塩化ビニルなどの樹脂から形成されるシース２１５により被覆されている。そのため、隣接する抵抗線２１４同士は、互いに電気的に絶縁されている。なお、抵抗線２１４は、各線ごとに被覆されていてもよい。これによっても、隣接する抵抗線２１４同士を互いに電気的に絶縁することができる。
【００２４】
本実施形態では、ヒータ線２１２と、抵抗線２１４と、は発熱体２１０として一体化されているため、その発熱体２１０を便座２００内に配設しやすい。そのため、便座２００の製造工程を削減することができ、便座２００の歩留まりを向上させることができる。また、ヒータ線２１２と抵抗線２１４との間には、絶縁体２１３が設けられているため、より安全である。
【００２５】
図３は、本実施形態の温度検出に関する回路構成を例示する構成図である。
また、図４（ａ）は、温度変化に対する抵抗線の抵抗値の変化を表すグラフ図であり、図４（ｂ）は、温度変化に対する抵抗Ｒ２にかかる電圧の変化を表すグラフ図である。
また、図５は、本実施形態の温度検出に関する回路構成の変形例を例示する構成図である。
【００２６】
図３に表した回路構成では、抵抗線２１４の抵抗（以下説明の便宜上、「温度検知抵抗」という）Ｒ１と、抵抗Ｒ２と、が直列に接続され、それらの両端には定電圧Ｖｉｎがかけられている。そして、制御部４１０は、抵抗Ｒ２の両端にかかる出力電圧Ｖｏｕｔを検出できる。このとき、出力電圧Ｖｏｕｔは、次式のように表すことができる。
【数１】
【００２７】
一方、温度検知抵抗Ｒ１は、図４（ａ）に表したように、温度が上昇するにつれて上昇し、温度が低下するにつれて低下する。つまり、ヒータ線２１２が加熱され、便座２００および抵抗線２１４の温度が上昇すると、温度検知抵抗Ｒ１は上昇する。そうすると、直列に接続された温度検知抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との両端には定電圧Ｖｉｎがかけられているため、抵抗Ｒ２の両端にかかる出力電圧Ｖｏｕｔは、図４（ｂ）に表したように低下する。また、このことは、式（１）からも導き出せる。
【００２８】
これに対して、ヒータ線２１２が加熱されず、便座２００および抵抗線２１４の温度が低下すると、温度検知抵抗Ｒ１は低下する。そうすると、直列に接続された温度検知抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との両端には定電圧Ｖｉｎがかけられているため、抵抗Ｒ２の両端にかかる出力電圧Ｖｏｕｔは、図４（ｂ）に表したように上昇する。また、このことは、式（１）からも導き出せる。
【００２９】
このように、抵抗線２１４の温度が変化すると、温度検知抵抗Ｒ１が変化するとともに、抵抗Ｒ２にかかる電圧が変化する。つまり、制御部４１０は、抵抗線２１４の温度変化を抵抗Ｒ２にかかる電圧の変化として検出できる。したがって、制御部４１０は、抵抗線２１４の抵抗値を抵抗Ｒ２にかかる電圧値として検出できる。これにより、制御部４１０は、抵抗線２１４の平均温度を検出できる。そして、制御部４１０は、抵抗Ｒ２にかかる電圧値を介して検出した抵抗線２１４の平均温度に基づいて、ヒータ線２１２の加熱量を制御できる。
【００３０】
ここで、抵抗線２１４は、ヒータ線２１２の一端部と他端部との間を往復するように配設されているため、ヒータ線２１２の長さ以上の長さを有する。これにより、温度変化に対する温度検知抵抗Ｒ１の変化は、より顕著になる。そのため、制御部４１０は、温度検知抵抗Ｒ１の変化、すなわち抵抗線２１４の温度変化をより精度良く検出できる。つまり、制御部４１０は、抵抗線２１４の平均温度をより精度良く検出できる。
【００３１】
本実施形態によれば、抵抗線２１４を有する発熱体２１０は、図１に表したように、便座２００の全体に亘って配設されており、制御部４１０は、抵抗線２１４の平均温度をより精度良く検出できる。そのため、本実施形態にかかる暖房便座装置は、便座２００の全体の平均温度をより精度良く検出できる。したがって、本実施形態にかかる暖房便座装置は、使用者の便座２００への座り方や座る位置にかかわらず便座２００の温度をより正確に検出できる。
【００３２】
これに対して、抵抗線２１４の長さが、ヒータ線２１２の長さよりも短い場合には、温度変化に対する温度検知抵抗Ｒ１の変化は、あまり顕著にならない。そうすると、温度検知抵抗Ｒ１の変化は、測定誤差などに吸収されてしまい、抵抗線２１４の平均温度を精度良く検出できないおそれがある。また、ヒータ線２１２の一端部と他端部との間を往復させることなく、絶縁体２１３の周囲に密に抵抗線２１４を巻回させることにより、抵抗線２１４の長さをヒータ線２１２の長さ以上にすると、発熱体２１０が硬くなるおそれがある。これは、抵抗線２１４が密集し、発熱体２１０の柔軟性が低下するためである。そうすると、便座２００の内部に発熱体２１０を配設できない、あるいは発熱体２１０の配設の自由度を確保できないおそれがある。
【００３３】
本実施形態の発熱体２１０では、ヒータ線２１２の一端部と他端部との間を往復するように抵抗線２１４を巻回するように配設させることにより、その抵抗線２１４の長さをヒータ線２１２の長さ以上に確保しているため、往路同士あるいは復路同士の抵抗線２１４の間隔は、往復させずに密に巻回させた場合よりも離れている。そのため、発熱体２１０が硬くなったり、その柔軟性が低下するおそれは少ない。そのため、便座２００の内部に発熱体２１０をより容易に配設することができ、発熱体２１０の配設の自由度を確保することができる。
【００３４】
なお、温度検出に関する回路構成は、図３に表した回路構成に限定されず、図５の表したいわゆる「ホイートストンブリッジ」を用いた回路であってもよい。この場合の出力電圧Ｖｏｕｔは、次式のように表すことができる。
【数２】
図５に表した回路構成によれば、制御部４１０は、温度検知抵抗Ｒ１の微小な変化を検出することができる。また、制御部４１０は、その内部抵抗などをほとんど受けることなく、温度検知抵抗Ｒ１をより精度良く検出することができる。
【００３５】
図６は、本実施形態の変形例の発熱体の内部を表す斜視模式図である。
また、図７は、本実施形態の他の変形例の発熱体の内部を表す斜視模式図である。
本変形例の発熱体２１０ａでは、抵抗線２１４が芯材２１１の周囲に巻回するように配設されている。すなわち、芯材２１１とその周囲に巻回された抵抗線２１４は、温度検知線を構成している。この温度検知線の周囲は、絶縁体２１３により被覆されている。このようにして、隣接する抵抗線２１４同士は、互いに電気的に絶縁されている。なお、抵抗線２１４は、各線ごとに被覆されることにより、互いに電気的に絶縁されていてもよい。 また、発熱体２１０ａでは、芯材２１１の周囲に抵抗線２１４を巻回させるのに代えて、図７に表したように、絶縁体２１３などによりそれぞれ被覆された複数の抵抗線２１４を撚り、その撚った状態の抵抗線２１４の周りを芯材２１１で一体化させてもよい。これにおいても、隣接する抵抗線２１４同士が互いに電気的に絶縁された温度検知線を構成することができる。
【００３６】
ヒータ線２１２は、絶縁体２１３により被覆された温度検知線の周囲に巻回されている。そして、絶縁体２１３の周囲に巻回されたヒータ線２１２は、シース２１５により被覆されている。つまり、本変形例の発熱体２１０ａでは、ヒータ線２１２は、抵抗線２１４よりも外側に設けられている。また、抵抗線２１４は、芯材２１１の一端部と他端部との間を往復するように配設されている。その結果、本変形例の発熱体２１０ａにおいても、抵抗線２１４は、ヒータ線２１２の一端部と他端部との間を往復するように配設されている。つまり、抵抗線２１４は、その端部２１４ａにおいて直列に接続されており、ヒータ線２１２の長さ以上の長さを有する。
【００３７】
本変形例の発熱体２１０ａは、ヒータ線２１２がより外側に設けられているため、図２に表した発熱体２１０よりも早く便座２００を暖めることができる。つまり、本変形例の発熱体２１０ａは、温度変化に対する応答性がよく、便座２００の速暖性を向上させることができる。また、図２に表した発熱体２１０と同様に、ヒータ線２１２の一端部と他端部との間を往復するように抵抗線２１４を配設させることにより、その抵抗線２１４は、ヒータ線２１２の長さ以上の長さを確保しているため、図３〜図５に関して前述した効果と同様の効果を得ることができる。さらに、ヒータ線２１２と、抵抗線２１４と、は発熱体２１０として一体化されているため、その発熱体２１０を便座２００内に配設しやすい。そのため、図２に関して前述した効果と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図８は、本発明の第２の実施の形態にかかる暖房便座装置に設けられた温度検知線を表す斜視模式図である。
また、図９は、本実施形態にかかる暖房便座装置に設けられた温度検知線の変形例を表す斜視模式図である。
【００３９】
図１〜図６に関して前述した実施形態では、ヒータ線２１２と抵抗線２１４とが発熱体２１０、２１０ａとして一体化されている場合を例に挙げて説明したが、これだけに限定されず、ヒータ線２１２と抵抗線２１４とは別体として設けられていてもよい。本実施形態では、ヒータ線２１２と抵抗線２１４とは別体として設けられている場合を例に挙げて説明する。
【００４０】
本実施形態の温度検知線２２０は、図８に表したように、抵抗線２１４が芯材２１１の周囲に巻回するように配設された構造を有する。そして、芯材２１１に巻回された抵抗線２１４は、その周囲において、シース２１５により被覆されている。このようにして、隣接する抵抗線２１４同士は、互いに電気的に絶縁されている。なお、抵抗線２１４は、各線ごとに被覆されることにより、互いに電気的に絶縁されていてもよい。
【００４１】
また、温度検知線２２０では、芯材２１１の周囲に抵抗線２１４を巻回させるのに代えて、図９に表したように、絶縁体２１３などによりそれぞれ被覆された複数の抵抗線２１４を撚り、その撚った状態の抵抗線２１４の周りを芯材２１１で一体化させてもよい。これにおいても、隣接する抵抗線２１４同士が互いに電気的に絶縁された温度検知線を構成することができる。なお、図９に表した温度検知線の場合には、絶縁体２１３などによりそれぞれ被覆された抵抗線２１４同士は、互いに電気的に絶縁されているため、必ずしもシース２１５を設けなくともよい。
【００４２】
抵抗線２１４は、芯材２１１の一端部と他端部との間を往復するように巻回されている。つまり、抵抗線２１４は、その端部２１４ａにおいて直列に接続されている。なお、図８に表した温度検知線２２０は、芯材２１１の一端部と他端部との間を２往復するように配設されているが、これだけに限定されず、１往復あるいは３往復以上するように配設されていてもよい。芯材２１１は、図２に関して前述したように、ガラス繊維や樹脂繊維などの絶縁体から形成されている。また、シース２１５は、図２に関して前述したように、例えば塩化ビニルなどの樹脂から形成されている。
【００４３】
温度検知線２２０に設けられた抵抗線２１４は、前述したように、温度の変化により抵抗値が変化する。そのため、図３または図５に表した回路を構成することにより、制御部４１０は、抵抗線２１４の平均温度を検出できる。つまり、制御部４１０は、温度検知線２２０により便座２００の平均温度を検出できる。
【００４４】
図１０は、本実施形態の便座内における温度検知線およびヒータ線の配設例を例示する模式図である。
なお、図１０（ａ）は、便座全体を上方から眺めた平面模式図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に表した便座の一部Ａを拡大して眺めた平面模式図である。
【００４５】
本実施形態にかかる暖房便座装置は、温度検知線２２０と、ヒータ線２１２と、を便座２００内に有する。つまり、ヒータ線２１２と抵抗線２１４とは、別体として便座２００内に配設されている。そして、温度検知線２２０は、ヒータ線２１２に沿って配設されている。ヒータ線２１２は、例えば図２に表したように、芯材２１１の周囲に巻回された状態で配設されてもよいし、芯材２１１の周囲に巻回されずに配設されていてもよい。
【００４６】
温度検知線２２０は、ヒータ線２１２とは別体であるため、図２および図６に表した発熱体２１０、２１０ａよりも高い柔軟性を有する。これと同様に、ヒータ線２１２は、温度検知線２２０とは別体であるため、図２および図６に表した発熱体２１０、２１０ａよりも高い柔軟性を有する。これは、温度検知線２２０およびヒータ線２１２の長手方向に対して直交する方向の断面形状における径を小さくすることができ、また、抵抗線２１４およびヒータ線２１２が密集していないためである。
【００４７】
そのため、本実施形態にかかる暖房便座装置では、温度検知線２２０およびヒータ線２１２を便座２００内に密に配設することができる。つまり、温度検知線２２０およびヒータ線２１２を配設するときの曲げの曲率を大きく設定でき、温度検知線２２０およびヒータ線２１２の配設の自由度を確保することができる。
【００４８】
また、温度検知線２２０に設けられた抵抗線２１４は、図８に表したように、芯材２１１の一端部と他端部との間を往復するように巻回させて配設されている。そのため、抵抗線２１４は、ヒータ線２１２の長さ以上の長さを有する。そして、温度検知線２２０の配設の自由度が確保されているため、便座２００のより広範囲に亘って配設される。そのため、暖房便座装置は、便座２００の全体の平均温度をより精度良く検出できる。したがって、本実施形態にかかる暖房便座装置は、使用者の便座２００への座り方や座る位置にかかわらず便座２００の温度をより正確に検出できる。
【００４９】
図１１は、本実施形態の便座内における温度検知線およびヒータ線の配設の変形例を表す模式図である。
また、図１２は、本変形例の便座内を表す断面模式図である。
また、図１３は、便座内の構造の変形例を表す断面模式図である。
なお、図１１（ａ）は、便座全体を上方から眺めた平面模式図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に表した便座の一部Ｂを拡大して眺めた平面模式図である。また、図１１（ａ）では、ヒータ線を省略している。また、図１２および図１３は、図１１（ｂ）に表したＣ−Ｃ断面図に相当する。
【００５０】
本変形例の暖房便座装置では、図１０に表した配設例と同様に、ヒータ線２１２と抵抗線２１４とは、別体として便座２００内に配設されている。抵抗線２１４を有する温度検知線２２０は、図１２に表したように、保持部（抵抗線保持部）２３１に適宜保持されている。また、ヒータ線２１２は、温度検知線２２０と同様に、保持部（ヒータ線保持部）２３３に適宜保持されている。保持部２３１、２３３は、電気的な絶縁性を有しており、シート状に形成されていてもよいし、プレート状に形成されていてもよい。
【００５１】
また、温度検知線２２０およびヒータ線２１２は、図１３に表したように、電気的な絶縁性を有する保持部２３１の表裏面にそれぞれ保持されていてもよい。すなわち、温度検知線２２０は、保持部２３１の一面側に保持され、ヒータ線２１２は、保持部２３１の他面側に保持されていてもよい。これによれば、図１２に表した保持部２３１、２３３を共用化することができ、製造コストの低減を図ることができる。なお、図１３に表した便座においては、保持部２３１の上面に温度検知線２２０が保持され、保持部２３１の下面にヒータ線２１２が保持されているが、これに限定されず、保持部２３１の上面にヒータ線２１２が保持され、保持部２３１の下面に温度検知線２２０が保持されていてもよい。
【００５２】
温度検知線２２０は、図１１（ａ）に表したように、屈曲して配設されている。また、ヒータ線２１２は、図１１（ｂ）に表したように、屈曲して配設されている。そして、ヒータ線２１２が屈曲した状態で保持部２３３に保持された加熱層２５０と、温度検知線２２０が屈曲した状態で保持部２３１に保持された温度検知層２４０と、は図１２に表したように便座２００内において積層されている。温度検知線２２０およびヒータ線２１２を便座２００内に配設する場合には、加熱層２５０および温度検知層２４０を積層させるだけでよいため、便座２００の製造工程を簡略化することができる。
【００５３】
本変形例においても、温度検知線２２０とヒータ線２１２とは、別体であるため、発熱体２１０、２１０ａよりも高い柔軟性を有する。そのため、温度検知線２２０およびヒータ線２１２を保持部２３１、２３３上において密にそれぞれ配設することができる。その結果、温度検知線２２０およびヒータ線２１２の配設の自由度は、発熱体２１０、２１０ａの配設の自由度よりも高くなり、便座２００内に密に配設することができる。したがって、図１０に関して前述した効果と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
また、保持部２３１、２３３は電気的な絶縁性を有し、シート状あるいはプレート状に形成されているため、保持部２３１には抵抗線２１４が保持されていてもよい。すなわち、芯材２１１に巻回された抵抗線２１４の周囲をシース２１５により被覆した温度検知線２２０ではなく、抵抗線２１４のみが屈曲した状態で保持部２３１に保持されていてもよい。この場合であっても、抵抗線２１４は、屈曲した状態で保持部２３１に保持されているため、ヒータ線２１２の長さ以上の長さを有する。また、隣接する抵抗線２１４同士、および抵抗線２１４とヒータ線２１２とは、保持部２３１、２３３により電気的に絶縁されるため、図１２に表したように、加熱層２５０と温度検知層２４０とを積層させることができる。
【００５５】
なお、本変形例においては、加熱層２５０の上に温度検知層２４０が積層されているが、これだけに限定されず、温度検知層２４０の上に加熱層２５０が積層されていてもよい。これによれば、ヒータ線２１２が便座２００の表面近傍に設けられるため、温度変化に対する応答性がよく、便座２００の速暖性を向上させることができる。
【００５６】
図１４は、本実施形態の便座内における温度検知線およびヒータ線の配設の他の変形例を表す模式図である。
なお、ヒータ線の配設は、図１１（ｂ）に表したヒータ線の配設例と同様であるため、図１４では省略している。
【００５７】
図１１（ａ）に表した配設例では、温度検知線２２０または抵抗線２１４は、便座２００の前部Ｄ（図１１（ａ）参照）および後部Ｅ（図１１（ａ）参照）において折り返されて保持部２３１に適宜保持されているが、本変形例の温度検知線２２０は、便座２００内で折り返されることなく周回した状態で保持部２３１に適宜保持されている。
【００５８】
これによれば、温度検知線２２０を折り返さずに周回させて配設するため、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に表した配設例よりも密に温度検知線２２０を便座２００内に配設することができる。そのため、本変形例の温度検知線２２０に設けられた抵抗線２１４は、図１１（ａ）に表した配設例の抵抗線２１４よりも長い。そのため、本変形例の暖房便座装置は、便座２００の全体の平均温度をより精度良く検出できる。したがって、本変形例の暖房便座装置は、使用者の便座２００への座り方や座る位置にかかわらず便座２００の温度をより正確に検出できる。
【００５９】
なお、図１１（ａ）に関して前述した配設例と同様に、芯材２１１に巻回された抵抗線２１４の周囲をシース２１５により被覆した温度検知線２２０ではなく、抵抗線２１４のみが屈曲した状態で保持部２３１に保持されていてもよい。この場合であっても、抵抗線２１４を折り返さずに周回させて配設するため、その抵抗線２１４は、ヒータ線２１２の長さ以上の長さを有する。そして、抵抗線２１４が周回した状態で保持部２３１に保持された温度検知層２４０と、ヒータ線２１２が屈曲した状態で保持部２３３に保持された加熱層２５０と、は図１２に表したように便座２００内において積層されている。
【００６０】
以上説明したように、第１の実施の形態によれば、抵抗線２１４は、ヒータ線２１２の一端部と他端部との間を往復するように配設されているため、ヒータ線２１２の長さ以上の長さを有する。また、第２の実施の形態によれば、抵抗線２１４は、芯材２１１の一端部と他端部との間を往復するように配設されているため、ヒータ線２１２の長さ以上の長さを有する。そのため、暖房便座装置１００は、便座２００の全体の平均温度をより精度良く検出できる。したがって、暖房便座装置１００は、使用者の便座２００への座り方や座る位置にかかわらず便座２００の温度をより正確に検出できる。
【００６１】
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、暖房便座装置１００などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや発熱体２１０、２１０ａ、温度検知線２２０、ヒータ線２１２、および抵抗線２１４の設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の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】
【００６２】
１００ 暖房便座装置、 ２００ 便座、 ２１０ 、２１０ａ 発熱体、 ２１１ 芯材、 ２１２ ヒータ線、 ２１３ 絶縁体、 ２１４ 抵抗線、 ２１４ａ 端部、 ２１５ シース、 ２２０ 温度検知線、 ２３１ 、２３３ 保持部、 ２４０ 温度検知層、 ２５０ 加熱層、 ３００ 便蓋、 ４００ 暖房便座機能部、 ４１０ 制御部、 ４４０ 排気口、 ４５０ 排出口、 ８００ 洋式腰掛便器
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、一般的に、暖房便座装置に関し、具体的には便器に設けられる便座を暖めることができる暖房便座装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
暖房便座装置は、例えば、ヒータ線と、ヒータ線の温度管理を行うサーミスタと、を便座の内部に備える（特許文献１）。特許文献１に記載されたような暖房便座装置は、便座を所定温度に加熱することができるため、使用者は、冬場などの気温の低いときに便座に座っても冷感を感じない。
【０００３】
しかしながら、サーミスタは、便座の内部の一箇所に設置されているため、使用者の便座への座り方あるいは座る位置によっては、便座の温度を正確に検知できない場合がある。すなわち、サーミスタが設置された部分と、使用者が着座した部分と、の間における便座の温度差が大きい場合がある。これは、使用者が着座している部分は、使用者の臀部と便座とが密着しているため温度上昇しやすいが、一方で、使用者が着座していない部分は、使用者の臀部と便座とが密着していなため温度上昇しにくい、あるいは温度低下するためである。
【０００４】
このような場合としては、例えば、使用者がトイレ室の壁面に設けられた手すりなどを掴み、主に便座の片側に着座している場合や、便座に対してあまり深く着座していない場合などが挙げられる。
【０００５】
そうすると、使用者が便座に着座しているにもかかわらず、サーミスタ近傍の便座の温度が低いため、暖房便座装置は便座の温度を上げようとする。そのため、使用者が着座している部分は、設定温度よりも高くなる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２１０２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、便座への座り方や座る位置にかかわらず便座の温度をより正確に検出できる暖房便座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】
【０００８】
第１の発明は、便座と、前記便座の内部に配設され、前記便座の着座面を加熱するヒータ線と、前記ヒータ線の長さ以上の長さを有し、前記ヒータ線の一端部と他端部との間を往復するように前記ヒータ線の周囲に配設された抵抗線と、を有する発熱体と、前記抵抗線の全長に亘る抵抗値を検出する制御部と、を備えたことを特徴とする暖房便座装置である。
この暖房便座装置によれば、便座の全体の平均温度をより精度良く検出することができる。したがって、使用者の便座への座り方や座る位置にかかわらず便座の温度をより正確に検出することができる。また、ヒータ線と、抵抗線と、が発熱体として一体化されているため、それらを便座内に配設しやすく、製造工程を削減することができるため、便座の歩留まりを向上させることができる。
【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記発熱体は、前記ヒータ線の周囲に設けられた絶縁体をさらに有し、前記抵抗線は、前記絶縁体の周囲に配設されたことを特徴とする暖房便座装置である。
この暖房便座装置によれば、ヒータ線と抵抗線との間には、絶縁体が設けられているため、便座の温度をより安全に検出することができる。
【００１０】
また、第３の発明は、便座と、前記便座の内部に配設され、前記便座の着座面を加熱するヒータ線と、芯材と、前記ヒータ線の長さ以上の長さを有し前記芯材の一端部と他端部との間を往復するように前記芯材に配設された抵抗線と、を有する温度検知線と、前記抵抗線の全長に亘る抵抗値を検出する制御部と、を備え、前記温度検知線は、前記ヒータ線に沿って配設されたことを特徴とする暖房便座装置である。
この暖房便座装置によれば、便座の全体の平均温度をより精度良く検出することができる。そのため、使用者の便座への座り方や座る位置にかかわらず便座の温度をより正確に検出することができる。また、温度検知線とヒータ線とは、別体であるため、より高い柔軟性を有する。そのため、温度検知線およびヒータ線の配設の自由度を確保することができる。
【００１１】
また、第４の発明は、便座と、前記便座の着座面を加熱するヒータ線と、前記ヒータ線の長さ以上の長さを有する抵抗線と、前記抵抗線の全長に亘る抵抗値を検出する制御部と、を備え、前記ヒータ線を屈曲させた加熱層と、前記抵抗線を屈曲させた温度検知層と、が積層されたことを特徴とする暖房便座装置である。
この暖房便座装置によれば、この暖房便座装置によれば、便座の全体の平均温度をより精度良く検出することができる。そのため、使用者の便座への座り方や座る位置にかかわらず便座の温度をより正確に検出することができる。また、温度検知線とヒータ線とは、別体であるため、より高い柔軟性を有する。そのため、温度検知線およびヒータ線の配設の自由度を確保することができる。
【００１２】
また、第５の発明は、便座と、前記便座の内部に配設され、前記便座の着座面を加熱するヒータ線と、芯材と、前記ヒータ線の長さ以上の長さを有し前記芯材の一端部と他端部との間を往復するように前記芯材に配設された抵抗線と、を有する温度検知線と、を有する発熱体と、前記抵抗線の全長に亘る抵抗値を検出する制御部と、を備え、前記ヒータ線は、前記温度検知線の周囲に配設されたことを特徴とする暖房便座装置である。
この暖房便座装置によれば、便座の全体の平均温度をより精度良く検出することができる。そのため、使用者の便座への座り方や座る位置にかかわらず便座の温度をより正確に検出することができる。また、ヒータ線が抵抗線よりも外側に設けられているため、温度変化に対する応答性がよく、便座の速暖性を向上させることができる。さらに、ヒータ線と、抵抗線と、が発熱体として一体化されているため、それらを便座内に配設しやすく、製造工程を削減することができるため、便座の歩留まりを向上させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の態様によれば、便座への座り方や座る位置にかかわらず便座の温度をより正確に検出できる暖房便座装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる暖房便座装置を備えたトイレ装置を例示する斜視模式図である。
【図２】本実施形態の発熱体の内部を表す斜視模式図である。
【図３】本実施形態の温度検出に関する回路構成を例示する構成図である。
【図４】図４（ａ）は、温度変化に対する抵抗線の抵抗値の変化を表すグラフ図であり、図４（ｂ）は、温度変化に対する抵抗Ｒ２にかかる電圧の変化を表すグラフ図である。
【図５】本実施形態の温度検出に関する回路構成の変形例を例示する構成図である。
【図６】本実施形態の変形例の発熱体の内部を表す斜視模式図である。
【図７】本実施形態の他の変形例の発熱体の内部を表す斜視模式図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態にかかる暖房便座装置に設けられた温度検知線を表す斜視模式図である。
【図９】本実施形態にかかる暖房便座装置に設けられた温度検知線の変形例を表す斜視模式図である。
【図１０】本実施形態の便座内における温度検知線およびヒータ線の配設例を例示する模式図である。
【図１１】本実施形態の便座内における温度検知線およびヒータ線の配設の変形例を表す模式図である。
【図１２】本変形例の便座内を表す断面模式図である。
【図１３】便座内の構造の変形例を表す断面模式図である。
【図１４】本実施形態の便座内における温度検知線およびヒータ線の配設の他の変形例を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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、同様の構成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、本発明の第１の実施の形態にかかる暖房便座装置を備えたトイレ装置を例示する斜視模式図である。
【００１６】
図１に表したトイレ装置は、洋式腰掛便器（以下説明の便宜上、単に「便器」と称する）８００と、その上に設けられた暖房便座装置１００と、を備える。暖房便座装置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。
【００１７】
便座２００は、その内部に発熱体２１０を有する。発熱体２１０は、発熱することにより便座２００を暖めることができる。これにより、使用者は、冬場などの気温の低いときに便座に座っても冷感を感じることなく、より快適に暖房便座装置１００を使用できる。
【００１８】
暖房便座機能部４００は、後に詳述する抵抗線の全長に亘る抵抗値を検出する制御部４１０を有する。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など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る。
【００１９】
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４４０及び室内暖房ユニットからの排出口４５０が適宜設けられる。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。
【００２０】
図２は、本実施形態の発熱体の内部を表す斜視模式図である。
本実施形態の発熱体２１０は、便座２００の着座面を加熱するヒータ線２１２と、温度の変化により抵抗値が変化する抵抗線２１４と、を有する。ヒータ線２１２は、例えば、いわゆるニクロム線などである。また、抵抗線２１４は、金属などから形成されている。なお、抵抗線２１４は、温度の変化により抵抗値が大きく変化する材質から形成されることがより好ましい。
【００２１】
ヒータ線２１２は、図２に表したように、ガラス繊維や樹脂繊維などの絶縁体から形成された芯材２１１の周囲に巻回するように配設されている。そして、芯材２１１に巻回されたヒータ線２１２は、その周囲において、絶縁体２１３により被覆されている。但し、ヒータ線２１２は、必ずしも芯材２１１に巻回されていなくともよく、略直線の状態において絶縁体２１３により被覆されていてもよい。
【００２２】
抵抗線２１４は、図２に表したように、絶縁体２１３の周囲に巻回するように配設されている。そして、抵抗線２１４は、ヒータ線２１２の一端部と他端部との間を往復するように巻回されている。つまり、抵抗線２１４は、その端部２１４ａにおいて直列に接続されており、ヒータ線２１２の長さ以上の長さを有する。但し、抵抗線２１４は、必ずしも絶縁体２１３に巻回されていなくともよく、略直線の状態において絶縁体２１３の周囲に配設されていてもよい。なお、図２に表した発熱体２１０では、抵抗線２１４は、ヒータ線２１２の一端部と他端部との間を２往復するように巻回されているが、これだけに限定されず、１往復あるいは３往復以上するように巻回されていてもよい。
【００２３】
抵抗線２１４は、隣接する抵抗線２１４同士が接触しないように、例えば塩化ビニルなどの樹脂から形成されるシース２１５により被覆されている。そのため、隣接する抵抗線２１４同士は、互いに電気的に絶縁されている。なお、抵抗線２１４は、各線ごとに被覆されていてもよい。これによっても、隣接する抵抗線２１４同士を互いに電気的に絶縁することができる。
【００２４】
本実施形態では、ヒータ線２１２と、抵抗線２１４と、は発熱体２１０として一体化されているため、その発熱体２１０を便座２００内に配設しやすい。そのため、便座２００の製造工程を削減することができ、便座２００の歩留まりを向上させることができる。また、ヒータ線２１２と抵抗線２１４との間には、絶縁体２１３が設けられているため、より安全である。
【００２５】
図３は、本実施形態の温度検出に関する回路構成を例示する構成図である。
また、図４（ａ）は、温度変化に対する抵抗線の抵抗値の変化を表すグラフ図であり、図４（ｂ）は、温度変化に対する抵抗Ｒ２にかかる電圧の変化を表すグラフ図である。
また、図５は、本実施形態の温度検出に関する回路構成の変形例を例示する構成図である。
【００２６】
図３に表した回路構成では、抵抗線２１４の抵抗（以下説明の便宜上、「温度検知抵抗」という）Ｒ１と、抵抗Ｒ２と、が直列に接続され、それらの両端には定電圧Ｖｉｎがかけられている。そして、制御部４１０は、抵抗Ｒ２の両端にかかる出力電圧Ｖｏｕｔを検出できる。このとき、出力電圧Ｖｏｕｔは、次式のように表すことができる。
【数１】
【００２７】
一方、温度検知抵抗Ｒ１は、図４（ａ）に表したように、温度が上昇するにつれて上昇し、温度が低下するにつれて低下する。つまり、ヒータ線２１２が加熱され、便座２００および抵抗線２１４の温度が上昇すると、温度検知抵抗Ｒ１は上昇する。そうすると、直列に接続された温度検知抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との両端には定電圧Ｖｉｎがかけられているため、抵抗Ｒ２の両端にかかる出力電圧Ｖｏｕｔは、図４（ｂ）に表したように低下する。また、このことは、式（１）からも導き出せる。
【００２８】
これに対して、ヒータ線２１２が加熱されず、便座２００および抵抗線２１４の温度が低下すると、温度検知抵抗Ｒ１は低下する。そうすると、直列に接続された温度検知抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との両端には定電圧Ｖｉｎがかけられているため、抵抗Ｒ２の両端にかかる出力電圧Ｖｏｕｔは、図４（ｂ）に表したように上昇する。また、このことは、式（１）からも導き出せる。
【００２９】
このように、抵抗線２１４の温度が変化すると、温度検知抵抗Ｒ１が変化するとともに、抵抗Ｒ２にかかる電圧が変化する。つまり、制御部４１０は、抵抗線２１４の温度変化を抵抗Ｒ２にかかる電圧の変化として検出できる。したがって、制御部４１０は、抵抗線２１４の抵抗値を抵抗Ｒ２にかかる電圧値として検出できる。これにより、制御部４１０は、抵抗線２１４の平均温度を検出できる。そして、制御部４１０は、抵抗Ｒ２にかかる電圧値を介して検出した抵抗線２１４の平均温度に基づいて、ヒータ線２１２の加熱量を制御できる。
【００３０】
ここで、抵抗線２１４は、ヒータ線２１２の一端部と他端部との間を往復するように配設されているため、ヒータ線２１２の長さ以上の長さを有する。これにより、温度変化に対する温度検知抵抗Ｒ１の変化は、より顕著になる。そのため、制御部４１０は、温度検知抵抗Ｒ１の変化、すなわち抵抗線２１４の温度変化をより精度良く検出できる。つまり、制御部４１０は、抵抗線２１４の平均温度をより精度良く検出できる。
【００３１】
本実施形態によれば、抵抗線２１４を有する発熱体２１０は、図１に表したように、便座２００の全体に亘って配設されており、制御部４１０は、抵抗線２１４の平均温度をより精度良く検出できる。そのため、本実施形態にかかる暖房便座装置は、便座２００の全体の平均温度をより精度良く検出できる。したがって、本実施形態にかかる暖房便座装置は、使用者の便座２００への座り方や座る位置にかかわらず便座２００の温度をより正確に検出できる。
【００３２】
これに対して、抵抗線２１４の長さが、ヒータ線２１２の長さよりも短い場合には、温度変化に対する温度検知抵抗Ｒ１の変化は、あまり顕著にならない。そうすると、温度検知抵抗Ｒ１の変化は、測定誤差などに吸収されてしまい、抵抗線２１４の平均温度を精度良く検出できないおそれがある。また、ヒータ線２１２の一端部と他端部との間を往復させることなく、絶縁体２１３の周囲に密に抵抗線２１４を巻回させることにより、抵抗線２１４の長さをヒータ線２１２の長さ以上にすると、発熱体２１０が硬くなるおそれがある。これは、抵抗線２１４が密集し、発熱体２１０の柔軟性が低下するためである。そうすると、便座２００の内部に発熱体２１０を配設できない、あるいは発熱体２１０の配設の自由度を確保できないおそれがある。
【００３３】
本実施形態の発熱体２１０では、ヒータ線２１２の一端部と他端部との間を往復するように抵抗線２１４を巻回するように配設させることにより、その抵抗線２１４の長さをヒータ線２１２の長さ以上に確保しているため、往路同士あるいは復路同士の抵抗線２１４の間隔は、往復させずに密に巻回させた場合よりも離れている。そのため、発熱体２１０が硬くなったり、その柔軟性が低下するおそれは少ない。そのため、便座２００の内部に発熱体２１０をより容易に配設することができ、発熱体２１０の配設の自由度を確保することができる。
【００３４】
なお、温度検出に関する回路構成は、図３に表した回路構成に限定されず、図５の表したいわゆる「ホイートストンブリッジ」を用いた回路であってもよい。この場合の出力電圧Ｖｏｕｔは、次式のように表すことができる。
【数２】
図５に表した回路構成によれば、制御部４１０は、温度検知抵抗Ｒ１の微小な変化を検出することができる。また、制御部４１０は、その内部抵抗などをほとんど受けることなく、温度検知抵抗Ｒ１をより精度良く検出することができる。
【００３５】
図６は、本実施形態の変形例の発熱体の内部を表す斜視模式図である。
また、図７は、本実施形態の他の変形例の発熱体の内部を表す斜視模式図である。
本変形例の発熱体２１０ａでは、抵抗線２１４が芯材２１１の周囲に巻回するように配設されている。すなわち、芯材２１１とその周囲に巻回された抵抗線２１４は、温度検知線を構成している。この温度検知線の周囲は、絶縁体２１３により被覆されている。このようにして、隣接する抵抗線２１４同士は、互いに電気的に絶縁されている。なお、抵抗線２１４は、各線ごとに被覆されることにより、互いに電気的に絶縁されていてもよい。 また、発熱体２１０ａでは、芯材２１１の周囲に抵抗線２１４を巻回させるのに代えて、図７に表したように、絶縁体２１３などによりそれぞれ被覆された複数の抵抗線２１４を撚り、その撚った状態の抵抗線２１４の周りを芯材２１１で一体化させてもよい。これにおいても、隣接する抵抗線２１４同士が互いに電気的に絶縁された温度検知線を構成することができる。
【００３６】
ヒータ線２１２は、絶縁体２１３により被覆された温度検知線の周囲に巻回されている。そして、絶縁体２１３の周囲に巻回されたヒータ線２１２は、シース２１５により被覆されている。つまり、本変形例の発熱体２１０ａでは、ヒータ線２１２は、抵抗線２１４よりも外側に設けられている。また、抵抗線２１４は、芯材２１１の一端部と他端部との間を往復するように配設されている。その結果、本変形例の発熱体２１０ａにおいても、抵抗線２１４は、ヒータ線２１２の一端部と他端部との間を往復するように配設されている。つまり、抵抗線２１４は、その端部２１４ａにおいて直列に接続されており、ヒータ線２１２の長さ以上の長さを有する。
【００３７】
本変形例の発熱体２１０ａは、ヒータ線２１２がより外側に設けられているため、図２に表した発熱体２１０よりも早く便座２００を暖めることができる。つまり、本変形例の発熱体２１０ａは、温度変化に対する応答性がよく、便座２００の速暖性を向上させることができる。また、図２に表した発熱体２１０と同様に、ヒータ線２１２の一端部と他端部との間を往復するように抵抗線２１４を配設させることにより、その抵抗線２１４は、ヒータ線２１２の長さ以上の長さを確保しているため、図３〜図５に関して前述した効果と同様の効果を得ることができる。さらに、ヒータ線２１２と、抵抗線２１４と、は発熱体２１０として一体化されているため、その発熱体２１０を便座２００内に配設しやすい。そのため、図２に関して前述した効果と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図８は、本発明の第２の実施の形態にかかる暖房便座装置に設けられた温度検知線を表す斜視模式図である。
また、図９は、本実施形態にかかる暖房便座装置に設けられた温度検知線の変形例を表す斜視模式図である。
【００３９】
図１〜図６に関して前述した実施形態では、ヒータ線２１２と抵抗線２１４とが発熱体２１０、２１０ａとして一体化されている場合を例に挙げて説明したが、これだけに限定されず、ヒータ線２１２と抵抗線２１４とは別体として設けられていてもよい。本実施形態では、ヒータ線２１２と抵抗線２１４とは別体として設けられている場合を例に挙げて説明する。
【００４０】
本実施形態の温度検知線２２０は、図８に表したように、抵抗線２１４が芯材２１１の周囲に巻回するように配設された構造を有する。そして、芯材２１１に巻回された抵抗線２１４は、その周囲において、シース２１５により被覆されている。このようにして、隣接する抵抗線２１４同士は、互いに電気的に絶縁されている。なお、抵抗線２１４は、各線ごとに被覆されることにより、互いに電気的に絶縁されていてもよい。
【００４１】
また、温度検知線２２０では、芯材２１１の周囲に抵抗線２１４を巻回させるのに代えて、図９に表したように、絶縁体２１３などによりそれぞれ被覆された複数の抵抗線２１４を撚り、その撚った状態の抵抗線２１４の周りを芯材２１１で一体化させてもよい。これにおいても、隣接する抵抗線２１４同士が互いに電気的に絶縁された温度検知線を構成することができる。なお、図９に表した温度検知線の場合には、絶縁体２１３などによりそれぞれ被覆された抵抗線２１４同士は、互いに電気的に絶縁されているため、必ずしもシース２１５を設けなくともよい。
【００４２】
抵抗線２１４は、芯材２１１の一端部と他端部との間を往復するように巻回されている。つまり、抵抗線２１４は、その端部２１４ａにおいて直列に接続されている。なお、図８に表した温度検知線２２０は、芯材２１１の一端部と他端部との間を２往復するように配設されているが、これだけに限定されず、１往復あるいは３往復以上するように配設されていてもよい。芯材２１１は、図２に関して前述したように、ガラス繊維や樹脂繊維などの絶縁体から形成されている。また、シース２１５は、図２に関して前述したように、例えば塩化ビニルなどの樹脂から形成されている。
【００４３】
温度検知線２２０に設けられた抵抗線２１４は、前述したように、温度の変化により抵抗値が変化する。そのため、図３または図５に表した回路を構成することにより、制御部４１０は、抵抗線２１４の平均温度を検出できる。つまり、制御部４１０は、温度検知線２２０により便座２００の平均温度を検出できる。
【００４４】
図１０は、本実施形態の便座内における温度検知線およびヒータ線の配設例を例示する模式図である。
なお、図１０（ａ）は、便座全体を上方から眺めた平面模式図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に表した便座の一部Ａを拡大して眺めた平面模式図である。
【００４５】
本実施形態にかかる暖房便座装置は、温度検知線２２０と、ヒータ線２１２と、を便座２００内に有する。つまり、ヒータ線２１２と抵抗線２１４とは、別体として便座２００内に配設されている。そして、温度検知線２２０は、ヒータ線２１２に沿って配設されている。ヒータ線２１２は、例えば図２に表したように、芯材２１１の周囲に巻回された状態で配設されてもよいし、芯材２１１の周囲に巻回されずに配設されていてもよい。
【００４６】
温度検知線２２０は、ヒータ線２１２とは別体であるため、図２および図６に表した発熱体２１０、２１０ａよりも高い柔軟性を有する。これと同様に、ヒータ線２１２は、温度検知線２２０とは別体であるため、図２および図６に表した発熱体２１０、２１０ａよりも高い柔軟性を有する。これは、温度検知線２２０およびヒータ線２１２の長手方向に対して直交する方向の断面形状における径を小さくすることができ、また、抵抗線２１４およびヒータ線２１２が密集していないためである。
【００４７】
そのため、本実施形態にかかる暖房便座装置では、温度検知線２２０およびヒータ線２１２を便座２００内に密に配設することができる。つまり、温度検知線２２０およびヒータ線２１２を配設するときの曲げの曲率を大きく設定でき、温度検知線２２０およびヒータ線２１２の配設の自由度を確保することができる。
【００４８】
また、温度検知線２２０に設けられた抵抗線２１４は、図８に表したように、芯材２１１の一端部と他端部との間を往復するように巻回させて配設されている。そのため、抵抗線２１４は、ヒータ線２１２の長さ以上の長さを有する。そして、温度検知線２２０の配設の自由度が確保されているため、便座２００のより広範囲に亘って配設される。そのため、暖房便座装置は、便座２００の全体の平均温度をより精度良く検出できる。したがって、本実施形態にかかる暖房便座装置は、使用者の便座２００への座り方や座る位置にかかわらず便座２００の温度をより正確に検出できる。
【００４９】
図１１は、本実施形態の便座内における温度検知線およびヒータ線の配設の変形例を表す模式図である。
また、図１２は、本変形例の便座内を表す断面模式図である。
また、図１３は、便座内の構造の変形例を表す断面模式図である。
なお、図１１（ａ）は、便座全体を上方から眺めた平面模式図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に表した便座の一部Ｂを拡大して眺めた平面模式図である。また、図１１（ａ）では、ヒータ線を省略している。また、図１２および図１３は、図１１（ｂ）に表したＣ−Ｃ断面図に相当する。
【００５０】
本変形例の暖房便座装置では、図１０に表した配設例と同様に、ヒータ線２１２と抵抗線２１４とは、別体として便座２００内に配設されている。抵抗線２１４を有する温度検知線２２０は、図１２に表したように、保持部（抵抗線保持部）２３１に適宜保持されている。また、ヒータ線２１２は、温度検知線２２０と同様に、保持部（ヒータ線保持部）２３３に適宜保持されている。保持部２３１、２３３は、電気的な絶縁性を有しており、シート状に形成されていてもよいし、プレート状に形成されていてもよい。
【００５１】
また、温度検知線２２０およびヒータ線２１２は、図１３に表したように、電気的な絶縁性を有する保持部２３１の表裏面にそれぞれ保持されていてもよい。すなわち、温度検知線２２０は、保持部２３１の一面側に保持され、ヒータ線２１２は、保持部２３１の他面側に保持されていてもよい。これによれば、図１２に表した保持部２３１、２３３を共用化することができ、製造コストの低減を図ることができる。なお、図１３に表した便座においては、保持部２３１の上面に温度検知線２２０が保持され、保持部２３１の下面にヒータ線２１２が保持されているが、これに限定されず、保持部２３１の上面にヒータ線２１２が保持され、保持部２３１の下面に温度検知線２２０が保持されていてもよい。
【００５２】
温度検知線２２０は、図１１（ａ）に表したように、屈曲して配設されている。また、ヒータ線２１２は、図１１（ｂ）に表したように、屈曲して配設されている。そして、ヒータ線２１２が屈曲した状態で保持部２３３に保持された加熱層２５０と、温度検知線２２０が屈曲した状態で保持部２３１に保持された温度検知層２４０と、は図１２に表したように便座２００内において積層されている。温度検知線２２０およびヒータ線２１２を便座２００内に配設する場合には、加熱層２５０および温度検知層２４０を積層させるだけでよいため、便座２００の製造工程を簡略化することができる。
【００５３】
本変形例においても、温度検知線２２０とヒータ線２１２とは、別体であるため、発熱体２１０、２１０ａよりも高い柔軟性を有する。そのため、温度検知線２２０およびヒータ線２１２を保持部２３１、２３３上において密にそれぞれ配設することができる。その結果、温度検知線２２０およびヒータ線２１２の配設の自由度は、発熱体２１０、２１０ａの配設の自由度よりも高くなり、便座２００内に密に配設することができる。したがって、図１０に関して前述した効果と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
また、保持部２３１、２３３は電気的な絶縁性を有し、シート状あるいはプレート状に形成されているため、保持部２３１には抵抗線２１４が保持されていてもよい。すなわち、芯材２１１に巻回された抵抗線２１４の周囲をシース２１５により被覆した温度検知線２２０ではなく、抵抗線２１４のみが屈曲した状態で保持部２３１に保持されていてもよい。この場合であっても、抵抗線２１４は、屈曲した状態で保持部２３１に保持されているため、ヒータ線２１２の長さ以上の長さを有する。また、隣接する抵抗線２１４同士、および抵抗線２１４とヒータ線２１２とは、保持部２３１、２３３により電気的に絶縁されるため、図１２に表したように、加熱層２５０と温度検知層２４０とを積層させることができる。
【００５５】
なお、本変形例においては、加熱層２５０の上に温度検知層２４０が積層されているが、これだけに限定されず、温度検知層２４０の上に加熱層２５０が積層されていてもよい。これによれば、ヒータ線２１２が便座２００の表面近傍に設けられるため、温度変化に対する応答性がよく、便座２００の速暖性を向上させることができる。
【００５６】
図１４は、本実施形態の便座内における温度検知線およびヒータ線の配設の他の変形例を表す模式図である。
なお、ヒータ線の配設は、図１１（ｂ）に表したヒータ線の配設例と同様であるため、図１４では省略している。
【００５７】
図１１（ａ）に表した配設例では、温度検知線２２０または抵抗線２１４は、便座２００の前部Ｄ（図１１（ａ）参照）および後部Ｅ（図１１（ａ）参照）において折り返されて保持部２３１に適宜保持されているが、本変形例の温度検知線２２０は、便座２００内で折り返されることなく周回した状態で保持部２３１に適宜保持されている。
【００５８】
これによれば、温度検知線２２０を折り返さずに周回させて配設するため、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に表した配設例よりも密に温度検知線２２０を便座２００内に配設することができる。そのため、本変形例の温度検知線２２０に設けられた抵抗線２１４は、図１１（ａ）に表した配設例の抵抗線２１４よりも長い。そのため、本変形例の暖房便座装置は、便座２００の全体の平均温度をより精度良く検出できる。したがって、本変形例の暖房便座装置は、使用者の便座２００への座り方や座る位置にかかわらず便座２００の温度をより正確に検出できる。
【００５９】
なお、図１１（ａ）に関して前述した配設例と同様に、芯材２１１に巻回された抵抗線２１４の周囲をシース２１５により被覆した温度検知線２２０ではなく、抵抗線２１４のみが屈曲した状態で保持部２３１に保持されていてもよい。この場合であっても、抵抗線２１４を折り返さずに周回させて配設するため、その抵抗線２１４は、ヒータ線２１２の長さ以上の長さを有する。そして、抵抗線２１４が周回した状態で保持部２３１に保持された温度検知層２４０と、ヒータ線２１２が屈曲した状態で保持部２３３に保持された加熱層２５０と、は図１２に表したように便座２００内において積層されている。
【００６０】
以上説明したように、第１の実施の形態によれば、抵抗線２１４は、ヒータ線２１２の一端部と他端部との間を往復するように配設されているため、ヒータ線２１２の長さ以上の長さを有する。また、第２の実施の形態によれば、抵抗線２１４は、芯材２１１の一端部と他端部との間を往復するように配設されているため、ヒータ線２１２の長さ以上の長さを有する。そのため、暖房便座装置１００は、便座２００の全体の平均温度をより精度良く検出できる。したがって、暖房便座装置１００は、使用者の便座２００への座り方や座る位置にかかわらず便座２００の温度をより正確に検出できる。
【００６１】
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、暖房便座装置１００などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや発熱体２１０、２１０ａ、温度検知線２２０、ヒータ線２１２、および抵抗線２１４の設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の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】
【００６２】
１００ 暖房便座装置、 ２００ 便座、 ２１０ 、２１０ａ 発熱体、 ２１１ 芯材、 ２１２ ヒータ線、 ２１３ 絶縁体、 ２１４ 抵抗線、 ２１４ａ 端部、 ２１５ シース、 ２２０ 温度検知線、 ２３１ 、２３３ 保持部、 ２４０ 温度検知層、 ２５０ 加熱層、 ３００ 便蓋、 ４００ 暖房便座機能部、 ４１０ 制御部、 ４４０ 排気口、 ４５０ 排出口、 ８００ 洋式腰掛便器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便座と、
前記便座の内部に配設され、
前記便座の着座面を加熱するヒータ線と、
前記ヒータ線の長さ以上の長さを有し、前記ヒータ線の一端部と他端部との間を往復するように前記ヒータ線の周囲に配設された抵抗線と、
を有する発熱体と、
前記抵抗線の全長に亘る抵抗値を検出する制御部と、
を備えたことを特徴とする暖房便座装置。
【請求項２】
前記発熱体は、前記ヒータ線の周囲に設けられた絶縁体をさらに有し、
前記抵抗線は、前記絶縁体の周囲に配設されたことを特徴とする請求項１記載の暖房便座装置。
【請求項３】
便座と、
前記便座の内部に配設され、前記便座の着座面を加熱するヒータ線と、
芯材と、前記ヒータ線の長さ以上の長さを有し前記芯材の一端部と他端部との間を往復するように前記芯材に配設された抵抗線と、を有する温度検知線と、
前記抵抗線の全長に亘る抵抗値を検出する制御部と、
を備え、
前記温度検知線は、前記ヒータ線に沿って配設されたことを特徴とする暖房便座装置。
【請求項４】
便座と、
前記便座の着座面を加熱するヒータ線と、
前記ヒータ線の長さ以上の長さを有する抵抗線と、
前記抵抗線の全長に亘る抵抗値を検出する制御部と、
を備え、
前記ヒータ線を屈曲させた加熱層と、前記抵抗線を屈曲させた温度検知層と、が積層されたことを特徴とする暖房便座装置。
【請求項５】
便座と、
前記便座の内部に配設され、
前記便座の着座面を加熱するヒータ線と、
芯材と、前記ヒータ線の長さ以上の長さを有し前記芯材の一端部と他端部との間を往復するように前記芯材に配設された抵抗線と、を有する温度検知線と、
を有する発熱体と、
前記抵抗線の全長に亘る抵抗値を検出する制御部と、
を備え、
前記ヒータ線は、前記温度検知線の周囲に配設されたことを特徴とする暖房便座装置。
【請求項１】
便座と、
前記便座の内部に配設され、
前記便座の着座面を加熱するヒータ線と、
前記ヒータ線の長さ以上の長さを有し、前記ヒータ線の一端部と他端部との間を往復するように前記ヒータ線の周囲に配設された抵抗線と、
を有する発熱体と、
前記抵抗線の全長に亘る抵抗値を検出する制御部と、
を備えたことを特徴とする暖房便座装置。
【請求項２】
前記発熱体は、前記ヒータ線の周囲に設けられた絶縁体をさらに有し、
前記抵抗線は、前記絶縁体の周囲に配設されたことを特徴とする請求項１記載の暖房便座装置。
【請求項３】
便座と、
前記便座の内部に配設され、前記便座の着座面を加熱するヒータ線と、
芯材と、前記ヒータ線の長さ以上の長さを有し前記芯材の一端部と他端部との間を往復するように前記芯材に配設された抵抗線と、を有する温度検知線と、
前記抵抗線の全長に亘る抵抗値を検出する制御部と、
を備え、
前記温度検知線は、前記ヒータ線に沿って配設されたことを特徴とする暖房便座装置。
【請求項４】
便座と、
前記便座の着座面を加熱するヒータ線と、
前記ヒータ線の長さ以上の長さを有する抵抗線と、
前記抵抗線の全長に亘る抵抗値を検出する制御部と、
を備え、
前記ヒータ線を屈曲させた加熱層と、前記抵抗線を屈曲させた温度検知層と、が積層されたことを特徴とする暖房便座装置。
【請求項５】
便座と、
前記便座の内部に配設され、
前記便座の着座面を加熱するヒータ線と、
芯材と、前記ヒータ線の長さ以上の長さを有し前記芯材の一端部と他端部との間を往復するように前記芯材に配設された抵抗線と、を有する温度検知線と、
を有する発熱体と、
前記抵抗線の全長に亘る抵抗値を検出する制御部と、
を備え、
前記ヒータ線は、前記温度検知線の周囲に配設されたことを特徴とする暖房便座装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−１５８３８５（Ｐ２０１０−１５８３８５Ａ）
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４３８（Ｐ２００９−２４３８）
【出願日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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