暖房便座装置
【課題】着座面の防汚性を持続できる、あるいは着座したときに冷感を感じにくい暖房便座装置を提供することを目的とする。
【解決手段】基材と、前記基材よりも軟らかいハード層と、前記ハード層よりも軟らかく前記ハード層よりも低い熱伝導率を有する発泡樹脂層と、前記発泡樹脂層よりも平滑かつ緻密な表面を有する表面層と、がこの順に前記基材の上方に積層された表面部と、前記表面層に伝えられる熱を発生するヒータと、を有する便座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】基材と、前記基材よりも軟らかいハード層と、前記ハード層よりも軟らかく前記ハード層よりも低い熱伝導率を有する発泡樹脂層と、前記発泡樹脂層よりも平滑かつ緻密な表面を有する表面層と、がこの順に前記基材の上方に積層された表面部と、前記表面層に伝えられる熱を発生するヒータと、を有する便座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】
一般的に、便座の座面は、ＰＰ（polypropylene：ポリプロピレン）等の樹脂で製造されている。そのため、使用者が便座に座ったときに、硬い座り心地を与えている。また一方、冬場などの気温の低いときに冷えた便座に座ると、冷感を感じる。そこで、座り心地を向上させるために、圧縮変形性あるいは弾力性（クッション性）を有する基材に発熱体を挟持させた着座採暖具（暖房便座装置）がある（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載された着座採暖具では、圧縮変形性を有する基材の着座面側に表皮層が設けられている。ここで、暖房便座の省エネルギー化を促進するためには、着座面（表皮層）に着座したときに冷感を感じにくい素材でその表皮層を形成することが好ましい。
【０００４】
しかしながら、着座したときに冷感を感じにくい素材で表皮材を形成しても、表皮材の厚さが厚い場合には、使用者は着座したときに冷感を感じるおそれがある。一方で、表皮材の厚さが薄い場合には、使用者が着座したときにかかる応力により、その表皮材は変形したり、その表皮材に傷が付いたり皺（しわ）ができたりするおそれがある。そうすると、便座の意匠性を損ない、傷や皺に汚れが付着して衛生性を損なうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
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、着座面の防汚性を持続できる、あるいは着座したときに冷感を感じにくい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】
【０００７】
第１の発明は、基材と、前記基材よりも軟らかいハード層と、前記ハード層よりも軟らかく前記ハード層よりも低い熱伝導率を有する発泡樹脂層と、前記発泡樹脂層よりも平滑かつ緻密な表面を有する表面層と、がこの順に前記基材の上方に積層された表面部と、前記表面層に伝えられる熱を発生するヒータと、を有する便座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、便座の表面に平滑かつ緻密な表面層が設けられているため、防汚性を持続させることができる。また、ハード層と、表面層と、の間に熱伝導率が低い発泡樹脂層が設けられているため、便座に着座したときに冷感を感じることを抑制することができる。これにより、ヒータの通電量を抑えることができ、省エネルギー化を図ることができる。
【０００８】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記便座は、前記基材と、前記ハード層と、の間に設けられたクッション性を有する弾性体層をさらに有する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、基材と、ハード層と、の間にクッション性を有する弾性体層が設けられているため、便座に座ったときの座り心地を向上させることができる。
【０００９】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、前記表面層は、ポリプロピレンにより形成され、前記ハード層および前記発泡樹脂層よりも薄い膜である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、現行の一般的な便座の着座面と同様の感触を得ることができ、違和感のない肌触りを得ることができる。また、表面層は、平滑かつ緻密な表面を有するため、防汚性を持続させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の態様によれば、着座面の防汚性を持続できる、あるいは着座したときに冷感を感じにくい暖房便座装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明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】本実施形態の便座の断面を表す断面模式図である。
【図３】本実施形態の便座の表面部近傍を拡大して表した拡大模式図である。
【図４】比較例にかかる便座の表面部近傍を拡大して表した拡大模式図である。
【図５】冷感に関する確認実験を説明するための断面模式図およびグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
便座２００は、ヒータ２１０を内蔵する。このヒータ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、ヒータ２１０は、便座の表面（座面）に伝えられる熱を発生する。なお、図１に表した便座２００では、１本のヒータ２１０が往復するように設置されているが、ヒータ２１０の設置形態や設置数はこれだけに限定されず、例えば２本以上の複数のヒータ２１０が設置されていてもよい。
【００１４】
暖房便座機能部４００は、図示しない温度検知手段からの検知信号に基づいてヒータ２１０の加熱量を制御する制御部４１０を有する。また、暖房便座機能部４００は、便座２００への使用者の着座を検知する着座検知センサ４２０と、トイレ室への使用者の入室を検知する入室検知センサ４３０と、を有する。
【００１５】
着座検知センサ４２０および入室検知センサ４３０としては、例えば、焦電センサや、測距センサなどの赤外線投光式のセンサ、超音波センサ、またはドップラーセンサなどのマイクロ波センサなどを用いることができる。なお、焦電センサは、使用者の接近を迅速に検知できる点で入室検知センサ４３０により適している。
【００１６】
図１に表したトイレ装置では、暖房便座機能部４００の上面に凹設部４４１が形成され、この凹設部４４１に一部が埋め込まれるように入室検知センサ４３０が設けられている。入室検知センサ４３０は、便蓋３００が閉じた状態では、その基部付近に設けられた透過窓３１０を介して使用者の入室を検知する。
【００１７】
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。
【００１８】
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４４３及び室内暖房ユニットからの排出口４４５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。
【００１９】
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。
なお、図２は、図１に表したＡ−Ａ断面図に相当する。
便座２００は、図１に関して前述したように、ヒータ２１０を内蔵する。ヒータ２１０としては、いわゆる「チュービングヒータ」や、「シースヒータ」、「ハロゲンヒータ」、「カーボンヒータ」などを用いることができる。また、ヒータ２１０の形状は、ワイヤ状やシート状やメッシュ状などのいずれであってもよい。
【００２０】
また、便座２００は、基材２３０と、弾力性（クッション性）を有するクッション部（弾性体層）２４０と、クッション部２４０の上面や側面を覆う表面部２５０と、ヒータ２１０の上に隣接して設けられた熱伝導体２６０と、基材２３０の内部に設けられた断熱材２２０と、を有する。基材２３０は、上板２３１と底板２３３とを有する。但し、基材２３０は、一体的に形成されていてもよい。また、表面部２５０の表面は、着座面として機能する。この表面部２５０については、後に詳述する。
【００２１】
基材２３０は、例えばポリプロピレン（ＰＰ：polypropylene）等の樹脂から形成されている。熱伝導体２６０としては、例えばアルミシートやカーボンシートなどが挙げられる。クッション部２４０は、クッション性を有するため、使用者が便座２００に座ったときの座り心地を向上させることができる。また、断熱材２２０は、便座２００の下への放熱を抑制できる。なお、図２に表した便座２００では、ヒータ２１０は、断熱材２２０の内部に設けられているが、これだけに限定されず、クッション部２４０の内部に設けられていてもよい。
【００２２】
図３は、本実施形態の便座の表面部近傍を拡大して表した拡大模式図である。
また、図４は、比較例にかかる便座の表面部近傍を拡大して表した拡大模式図である。 本実施形態の便座２００では、図２に関して前述したように、クッション部２４０の上面や側面を覆うように表面部２５０が設けられている。この表面部２５０は、図３に表したように、ハード層２５１と、発泡樹脂層２５３と、表面層２５５と、がこの順に積層された構造を有する。
【００２３】
ハード層２５１は、クッション部２４０よりも硬く、基材２３０よりも軟らかい性質を有する。ハード層２５１としては、例えば、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ:Thermo Plastic Olefin）などを使用することができる。あるいは、ハード層２５１としては、例えば、塩化ビニル系材料やウレタン系の材料などを使用することができる。ハード層２５１の厚さは、例えば約０．３〜０．５ミリメートル（ｍｍ）程度である。一方、クッション部２４０は、ハード層２５１および基材２３０よりも軟らかい性質を有し、またハード層２５１および基材２３０よりも低い熱伝導率を有する。クッション部２４０としては、例えば、発泡ポリプロピレン（ＥＰＰ：expanded polypropylene）などの多孔質材料を使用することができる。クッション部２４０の厚さは、例えば約３〜３．５ミリメートル程度である。
【００２４】
発泡樹脂層２５３は、クッション部２４０と同様に、ハード層２５１および基材２３０よりも軟らかい性質を有し、またハード層２５１および基材２３０よりも低い熱伝導率を有する。発泡樹脂層２５３としては、クッション部と同様に、例えば、発泡ポリプロピレンなどを使用することができる。クッション部２４０の厚さは、例えば約１００〜１０００ミクロン（μｍ）程度である。
【００２５】
表面層２５５は、発泡樹脂層２５３およびクッション部２４０よりも平滑かつ緻密な表面を有する。表面層２５５としては、ポリプロピレンなどを使用することができる。表面層２５５の厚さは、例えば約２０〜５０ミクロン程度である。
【００２６】
ここで、クッション部２４０は、基材２３０よりも軟らかい性質を有し、基材２３０よりも低い熱伝導率を有するため、便座２００の座り心地を向上させ、便座２００に座ったときの冷感を抑制できる。一方で、クッション部２４０は、例えば、発泡ポリプロピレンなどのような多孔質材料により形成され、その表面には凹凸があるため、クッション部２４０に汚れが付着すると、その汚れを落とすことが困難な場合がある。
【００２７】
これに対して、本実施形態にかかる便座２００では、クッション部２４０の上面や側面を覆うように表面部２５０が設けられており、その表面部２５０の表面層２５５は、クッション部２４０よりも平滑かつ緻密である。そのため、表面層２５５に汚れが付着した場合でも、その汚れを容易に落とすことができ、防汚性を持続させることができる。
【００２８】
但し、クッション部２４０は基材２３０よりも軟らかく、その厚さは例えば約３〜３．５ミリメートル程度であるため、クッション部２４０に表面層２５５を積層させただけでは、着座時の応力により表面層２５５が変形したり、その表面層２５５に皺（しわ）が生ずるおそれがある。そこで、図４に表した比較例のように、クッション部２４０と、表面層２５５と、の間にクッション部２４０よりも硬い性質を有するハード層２５１を挟設させることもできる。これによれば、着座時の応力により表面層２５５が変形したり、その表面層２５５に皺（しわ）が生ずることを抑えることができる。
【００２９】
しかしながら、図４に表した比較例では、クッション部２４０の上面や側面を覆う表面部（図２に表した表面部２５０に相当する部分）は、ハード層２５１と表面層２５５とにより厚くなっている。そのため、図４に表した比較例のような積層構造を有する便座では、使用者は着座したときに冷感を感じるおそれがある。これについては、図５に関して後述する確認実験について説明する。また、表面層２５５の下には、クッション部２４０よりも硬い性質を有するハード層２５１が設けられているため、例えば爪などで表面層２５５を強く押すと、その表面層２５５に傷が付くおそれがある。
【００３０】
これに対して、本実施形態にかかる便座２００では、図３に表したように、ハード層２５１と、表面層２５５と、の間に発泡樹脂層２５３が設けられている。すなわち、ハード層２５１と、発泡樹脂層２５３と、表面層２５５と、がこの順に積層されている。これによれば、表面部２５０が厚い場合でも、ハード層２５１よりも低い熱伝導率を有する発泡樹脂層２５３が、ハード層２５１と、表面層２５５と、の間に設けられているため、便座２００に着座したときに冷感を感じることを抑制することができる。すなわち、発泡樹脂層２５３は、断熱材として機能する。そのため、ヒータ２１０の通電量を抑えることができ、省エネルギー化を図ることができる。
【００３１】
また、発泡樹脂層２５３は、ハード層２５１よりも軟らかい性質を有するため、表面層２５５の緩衝材として機能する。そのため、例えば爪などで表面層２５５を強く押した場合でも、その表面層２５５に傷が付くことを抑制することができる。また、表面層２５５としてポリプロピレンを使用した場合には、現行の一般的な便座の着座面と同様の感触を得ることができ、違和感のない肌触りを得ることができる。
【００３２】
なお、図３に表した積層構造を形成する際には、クッション部２４０と、ハード層２５１と、発泡樹脂層２５３と、表面層２５５と、をこの順に積層し、加熱して板厚方向に圧力を加える（圧着する）ことにより形成することができる。但し、ハード層２５１として、塩化ビニル系材料やウレタン系の材料などのように、クッション部２４０および発泡樹脂層２５３とは異質の材料を使用した場合には、それぞれの層を接着剤などにより接合することがより好ましい。なお、加熱して圧着する場合の加熱温度は、例えば約１２０〜１４０℃程度である。
【００３３】
図５は、冷感に関する確認実験を説明するための断面模式図およびグラフ図である。
なお、図５（ａ）は、本確認実験において使用した試料を表す断面模式図であり、図５（ｂ）は、本確認実験の結果の一例を表すグラフ図である。
【００３４】
本発明者は、便座に着座したときに感じる冷感に関する確認実験を行っている。まず、図５（ａ）に表したように、基材２３０と、発泡樹脂層（断熱層）２５３と、表面層２５５と、をこの順に積層させた試料を用意する。本確認実験においては、基材２３０としてポリプロピレンを使用し、発泡樹脂層（断熱層）２５３としてメッシュ状のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Polyethylene terephthalate）を使用し、表面層２５５としてフィルム状のポリブチレンテレフタレート（polybutylene terephthalate）を使用している。
【００３５】
基材２３０の厚さは、約３ミリメートル程度である。また、発泡樹脂層２５３の厚さは、０〜１００ミクロンの間において複数の値に設定されている。すなわち、本発明者は、０〜１００ミクロンの間において異なる厚さのポリエチレンテレフタレートを用意している。また、表面層２５５の厚さは、０、２５、５０、および１００ミクロンのいずれかである。すなわち、本発明者は、異なる厚さ（０、２５、５０、および１００ミクロン）のポリブチレンテレフタレートを用意している。
【００３６】
このような材料を用いて図５に表した試料を形成し、その試料に着座したときに感じる冷感の結果の一例は、図５（ｂ）に表した如くである。図５（ｂ）に表したグラフ図の縦軸「ｑ−ｍａｘ値」は、冷感の度合を表す指標であり、「ｑ−ｍａｘ値」が大きいほど冷感が大きいことを表している。なお、ポリプロピレンの「ｑ−ｍａｘ値」は約０．２０程度であり、ポリエステル生地の「ｑ−ｍａｘ値」は約０．１５程度であり、発泡ポリエチレンの「ｑ−ｍａｘ値」は約０．０５程度であることが分かっている。これによれば、発泡ポリエチレンの方が、ポリプロピレンよりも冷感を感じにくいことが分かる。
【００３７】
図５（ｂ）に表したグラフ図によれば、発泡樹脂層２５３を一定にしてみた場合、表面層２５５の厚さが大きいほど「ｑ−ｍａｘ値」が大きいことが分かる。これにより、表面層２５５の厚さが厚くなると、使用者は便座に着座したときに冷感を感じやすくなることが分かる。言い換えれば、表面層２５５の厚さが薄くなると、使用者は便座に着座したときに冷感を感じにくくなる。そのため、図４に表した比較例では、使用者は着座したときに冷感を感じるおそれがある。これに対して、本実施形態の便座２００では、ハード層２５１と、表面層２５５と、の間に発泡樹脂層２５３が設けられているため、着座したときに冷感を感じることを抑制することができる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態によれば、ハード層２５１と、表面層２５５と、の間に発泡樹脂層２５３が設けられている。すなわち、ハード層２５１と、発泡樹脂層２５３と、表面層２５５と、がこの順に積層されている。そのため、便座２００に着座したときに冷感を感じることを抑制することができる。これにより、ヒータ２１０の通電量を抑えることができ、省エネルギー化を図ることができる。また、便座２００の表面（着座面）には、発泡樹脂層２５３およびクッション部２４０よりも平滑かつ緻密な表面層２５５が設けられているため、防汚性を持続させることができる。
【００３９】
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、便座２００などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などやヒータ２１０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】
【００４０】
１００ 暖房便座装置、 ２００ 便座、 ２１０ ヒータ、 ２２０ 断熱材、 ２３０ 基材、 ２３１ 上板、 ２３３ 底板、 ２４０ クッション部、 ２５０ 表面部、 ２５１ ハード層、 ２５３ 発泡樹脂層、 ２５５ 表面層、 ２６０ 熱伝導体、 ３００ 便蓋、 ３１０ 透過窓、 ４００ 暖房便座機能部、 ４１０ 制御部、 ４２０ 着座検知センサ、 ４３０ 入室検知センサ、 ４４１ 凹設部、 ４４３ 排気口、 ４４５ 排出口
【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】
一般的に、便座の座面は、ＰＰ（polypropylene：ポリプロピレン）等の樹脂で製造されている。そのため、使用者が便座に座ったときに、硬い座り心地を与えている。また一方、冬場などの気温の低いときに冷えた便座に座ると、冷感を感じる。そこで、座り心地を向上させるために、圧縮変形性あるいは弾力性（クッション性）を有する基材に発熱体を挟持させた着座採暖具（暖房便座装置）がある（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載された着座採暖具では、圧縮変形性を有する基材の着座面側に表皮層が設けられている。ここで、暖房便座の省エネルギー化を促進するためには、着座面（表皮層）に着座したときに冷感を感じにくい素材でその表皮層を形成することが好ましい。
【０００４】
しかしながら、着座したときに冷感を感じにくい素材で表皮材を形成しても、表皮材の厚さが厚い場合には、使用者は着座したときに冷感を感じるおそれがある。一方で、表皮材の厚さが薄い場合には、使用者が着座したときにかかる応力により、その表皮材は変形したり、その表皮材に傷が付いたり皺（しわ）ができたりするおそれがある。そうすると、便座の意匠性を損ない、傷や皺に汚れが付着して衛生性を損なうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
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、着座面の防汚性を持続できる、あるいは着座したときに冷感を感じにくい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】
【０００７】
第１の発明は、基材と、前記基材よりも軟らかいハード層と、前記ハード層よりも軟らかく前記ハード層よりも低い熱伝導率を有する発泡樹脂層と、前記発泡樹脂層よりも平滑かつ緻密な表面を有する表面層と、がこの順に前記基材の上方に積層された表面部と、前記表面層に伝えられる熱を発生するヒータと、を有する便座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、便座の表面に平滑かつ緻密な表面層が設けられているため、防汚性を持続させることができる。また、ハード層と、表面層と、の間に熱伝導率が低い発泡樹脂層が設けられているため、便座に着座したときに冷感を感じることを抑制することができる。これにより、ヒータの通電量を抑えることができ、省エネルギー化を図ることができる。
【０００８】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記便座は、前記基材と、前記ハード層と、の間に設けられたクッション性を有する弾性体層をさらに有する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、基材と、ハード層と、の間にクッション性を有する弾性体層が設けられているため、便座に座ったときの座り心地を向上させることができる。
【０００９】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、前記表面層は、ポリプロピレンにより形成され、前記ハード層および前記発泡樹脂層よりも薄い膜である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、現行の一般的な便座の着座面と同様の感触を得ることができ、違和感のない肌触りを得ることができる。また、表面層は、平滑かつ緻密な表面を有するため、防汚性を持続させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の態様によれば、着座面の防汚性を持続できる、あるいは着座したときに冷感を感じにくい暖房便座装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明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】本実施形態の便座の断面を表す断面模式図である。
【図３】本実施形態の便座の表面部近傍を拡大して表した拡大模式図である。
【図４】比較例にかかる便座の表面部近傍を拡大して表した拡大模式図である。
【図５】冷感に関する確認実験を説明するための断面模式図およびグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
便座２００は、ヒータ２１０を内蔵する。このヒータ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、ヒータ２１０は、便座の表面（座面）に伝えられる熱を発生する。なお、図１に表した便座２００では、１本のヒータ２１０が往復するように設置されているが、ヒータ２１０の設置形態や設置数はこれだけに限定されず、例えば２本以上の複数のヒータ２１０が設置されていてもよい。
【００１４】
暖房便座機能部４００は、図示しない温度検知手段からの検知信号に基づいてヒータ２１０の加熱量を制御する制御部４１０を有する。また、暖房便座機能部４００は、便座２００への使用者の着座を検知する着座検知センサ４２０と、トイレ室への使用者の入室を検知する入室検知センサ４３０と、を有する。
【００１５】
着座検知センサ４２０および入室検知センサ４３０としては、例えば、焦電センサや、測距センサなどの赤外線投光式のセンサ、超音波センサ、またはドップラーセンサなどのマイクロ波センサなどを用いることができる。なお、焦電センサは、使用者の接近を迅速に検知できる点で入室検知センサ４３０により適している。
【００１６】
図１に表したトイレ装置では、暖房便座機能部４００の上面に凹設部４４１が形成され、この凹設部４４１に一部が埋め込まれるように入室検知センサ４３０が設けられている。入室検知センサ４３０は、便蓋３００が閉じた状態では、その基部付近に設けられた透過窓３１０を介して使用者の入室を検知する。
【００１７】
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。
【００１８】
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４４３及び室内暖房ユニットからの排出口４４５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。
【００１９】
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。
なお、図２は、図１に表したＡ−Ａ断面図に相当する。
便座２００は、図１に関して前述したように、ヒータ２１０を内蔵する。ヒータ２１０としては、いわゆる「チュービングヒータ」や、「シースヒータ」、「ハロゲンヒータ」、「カーボンヒータ」などを用いることができる。また、ヒータ２１０の形状は、ワイヤ状やシート状やメッシュ状などのいずれであってもよい。
【００２０】
また、便座２００は、基材２３０と、弾力性（クッション性）を有するクッション部（弾性体層）２４０と、クッション部２４０の上面や側面を覆う表面部２５０と、ヒータ２１０の上に隣接して設けられた熱伝導体２６０と、基材２３０の内部に設けられた断熱材２２０と、を有する。基材２３０は、上板２３１と底板２３３とを有する。但し、基材２３０は、一体的に形成されていてもよい。また、表面部２５０の表面は、着座面として機能する。この表面部２５０については、後に詳述する。
【００２１】
基材２３０は、例えばポリプロピレン（ＰＰ：polypropylene）等の樹脂から形成されている。熱伝導体２６０としては、例えばアルミシートやカーボンシートなどが挙げられる。クッション部２４０は、クッション性を有するため、使用者が便座２００に座ったときの座り心地を向上させることができる。また、断熱材２２０は、便座２００の下への放熱を抑制できる。なお、図２に表した便座２００では、ヒータ２１０は、断熱材２２０の内部に設けられているが、これだけに限定されず、クッション部２４０の内部に設けられていてもよい。
【００２２】
図３は、本実施形態の便座の表面部近傍を拡大して表した拡大模式図である。
また、図４は、比較例にかかる便座の表面部近傍を拡大して表した拡大模式図である。 本実施形態の便座２００では、図２に関して前述したように、クッション部２４０の上面や側面を覆うように表面部２５０が設けられている。この表面部２５０は、図３に表したように、ハード層２５１と、発泡樹脂層２５３と、表面層２５５と、がこの順に積層された構造を有する。
【００２３】
ハード層２５１は、クッション部２４０よりも硬く、基材２３０よりも軟らかい性質を有する。ハード層２５１としては、例えば、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ:Thermo Plastic Olefin）などを使用することができる。あるいは、ハード層２５１としては、例えば、塩化ビニル系材料やウレタン系の材料などを使用することができる。ハード層２５１の厚さは、例えば約０．３〜０．５ミリメートル（ｍｍ）程度である。一方、クッション部２４０は、ハード層２５１および基材２３０よりも軟らかい性質を有し、またハード層２５１および基材２３０よりも低い熱伝導率を有する。クッション部２４０としては、例えば、発泡ポリプロピレン（ＥＰＰ：expanded polypropylene）などの多孔質材料を使用することができる。クッション部２４０の厚さは、例えば約３〜３．５ミリメートル程度である。
【００２４】
発泡樹脂層２５３は、クッション部２４０と同様に、ハード層２５１および基材２３０よりも軟らかい性質を有し、またハード層２５１および基材２３０よりも低い熱伝導率を有する。発泡樹脂層２５３としては、クッション部と同様に、例えば、発泡ポリプロピレンなどを使用することができる。クッション部２４０の厚さは、例えば約１００〜１０００ミクロン（μｍ）程度である。
【００２５】
表面層２５５は、発泡樹脂層２５３およびクッション部２４０よりも平滑かつ緻密な表面を有する。表面層２５５としては、ポリプロピレンなどを使用することができる。表面層２５５の厚さは、例えば約２０〜５０ミクロン程度である。
【００２６】
ここで、クッション部２４０は、基材２３０よりも軟らかい性質を有し、基材２３０よりも低い熱伝導率を有するため、便座２００の座り心地を向上させ、便座２００に座ったときの冷感を抑制できる。一方で、クッション部２４０は、例えば、発泡ポリプロピレンなどのような多孔質材料により形成され、その表面には凹凸があるため、クッション部２４０に汚れが付着すると、その汚れを落とすことが困難な場合がある。
【００２７】
これに対して、本実施形態にかかる便座２００では、クッション部２４０の上面や側面を覆うように表面部２５０が設けられており、その表面部２５０の表面層２５５は、クッション部２４０よりも平滑かつ緻密である。そのため、表面層２５５に汚れが付着した場合でも、その汚れを容易に落とすことができ、防汚性を持続させることができる。
【００２８】
但し、クッション部２４０は基材２３０よりも軟らかく、その厚さは例えば約３〜３．５ミリメートル程度であるため、クッション部２４０に表面層２５５を積層させただけでは、着座時の応力により表面層２５５が変形したり、その表面層２５５に皺（しわ）が生ずるおそれがある。そこで、図４に表した比較例のように、クッション部２４０と、表面層２５５と、の間にクッション部２４０よりも硬い性質を有するハード層２５１を挟設させることもできる。これによれば、着座時の応力により表面層２５５が変形したり、その表面層２５５に皺（しわ）が生ずることを抑えることができる。
【００２９】
しかしながら、図４に表した比較例では、クッション部２４０の上面や側面を覆う表面部（図２に表した表面部２５０に相当する部分）は、ハード層２５１と表面層２５５とにより厚くなっている。そのため、図４に表した比較例のような積層構造を有する便座では、使用者は着座したときに冷感を感じるおそれがある。これについては、図５に関して後述する確認実験について説明する。また、表面層２５５の下には、クッション部２４０よりも硬い性質を有するハード層２５１が設けられているため、例えば爪などで表面層２５５を強く押すと、その表面層２５５に傷が付くおそれがある。
【００３０】
これに対して、本実施形態にかかる便座２００では、図３に表したように、ハード層２５１と、表面層２５５と、の間に発泡樹脂層２５３が設けられている。すなわち、ハード層２５１と、発泡樹脂層２５３と、表面層２５５と、がこの順に積層されている。これによれば、表面部２５０が厚い場合でも、ハード層２５１よりも低い熱伝導率を有する発泡樹脂層２５３が、ハード層２５１と、表面層２５５と、の間に設けられているため、便座２００に着座したときに冷感を感じることを抑制することができる。すなわち、発泡樹脂層２５３は、断熱材として機能する。そのため、ヒータ２１０の通電量を抑えることができ、省エネルギー化を図ることができる。
【００３１】
また、発泡樹脂層２５３は、ハード層２５１よりも軟らかい性質を有するため、表面層２５５の緩衝材として機能する。そのため、例えば爪などで表面層２５５を強く押した場合でも、その表面層２５５に傷が付くことを抑制することができる。また、表面層２５５としてポリプロピレンを使用した場合には、現行の一般的な便座の着座面と同様の感触を得ることができ、違和感のない肌触りを得ることができる。
【００３２】
なお、図３に表した積層構造を形成する際には、クッション部２４０と、ハード層２５１と、発泡樹脂層２５３と、表面層２５５と、をこの順に積層し、加熱して板厚方向に圧力を加える（圧着する）ことにより形成することができる。但し、ハード層２５１として、塩化ビニル系材料やウレタン系の材料などのように、クッション部２４０および発泡樹脂層２５３とは異質の材料を使用した場合には、それぞれの層を接着剤などにより接合することがより好ましい。なお、加熱して圧着する場合の加熱温度は、例えば約１２０〜１４０℃程度である。
【００３３】
図５は、冷感に関する確認実験を説明するための断面模式図およびグラフ図である。
なお、図５（ａ）は、本確認実験において使用した試料を表す断面模式図であり、図５（ｂ）は、本確認実験の結果の一例を表すグラフ図である。
【００３４】
本発明者は、便座に着座したときに感じる冷感に関する確認実験を行っている。まず、図５（ａ）に表したように、基材２３０と、発泡樹脂層（断熱層）２５３と、表面層２５５と、をこの順に積層させた試料を用意する。本確認実験においては、基材２３０としてポリプロピレンを使用し、発泡樹脂層（断熱層）２５３としてメッシュ状のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Polyethylene terephthalate）を使用し、表面層２５５としてフィルム状のポリブチレンテレフタレート（polybutylene terephthalate）を使用している。
【００３５】
基材２３０の厚さは、約３ミリメートル程度である。また、発泡樹脂層２５３の厚さは、０〜１００ミクロンの間において複数の値に設定されている。すなわち、本発明者は、０〜１００ミクロンの間において異なる厚さのポリエチレンテレフタレートを用意している。また、表面層２５５の厚さは、０、２５、５０、および１００ミクロンのいずれかである。すなわち、本発明者は、異なる厚さ（０、２５、５０、および１００ミクロン）のポリブチレンテレフタレートを用意している。
【００３６】
このような材料を用いて図５に表した試料を形成し、その試料に着座したときに感じる冷感の結果の一例は、図５（ｂ）に表した如くである。図５（ｂ）に表したグラフ図の縦軸「ｑ−ｍａｘ値」は、冷感の度合を表す指標であり、「ｑ−ｍａｘ値」が大きいほど冷感が大きいことを表している。なお、ポリプロピレンの「ｑ−ｍａｘ値」は約０．２０程度であり、ポリエステル生地の「ｑ−ｍａｘ値」は約０．１５程度であり、発泡ポリエチレンの「ｑ−ｍａｘ値」は約０．０５程度であることが分かっている。これによれば、発泡ポリエチレンの方が、ポリプロピレンよりも冷感を感じにくいことが分かる。
【００３７】
図５（ｂ）に表したグラフ図によれば、発泡樹脂層２５３を一定にしてみた場合、表面層２５５の厚さが大きいほど「ｑ−ｍａｘ値」が大きいことが分かる。これにより、表面層２５５の厚さが厚くなると、使用者は便座に着座したときに冷感を感じやすくなることが分かる。言い換えれば、表面層２５５の厚さが薄くなると、使用者は便座に着座したときに冷感を感じにくくなる。そのため、図４に表した比較例では、使用者は着座したときに冷感を感じるおそれがある。これに対して、本実施形態の便座２００では、ハード層２５１と、表面層２５５と、の間に発泡樹脂層２５３が設けられているため、着座したときに冷感を感じることを抑制することができる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態によれば、ハード層２５１と、表面層２５５と、の間に発泡樹脂層２５３が設けられている。すなわち、ハード層２５１と、発泡樹脂層２５３と、表面層２５５と、がこの順に積層されている。そのため、便座２００に着座したときに冷感を感じることを抑制することができる。これにより、ヒータ２１０の通電量を抑えることができ、省エネルギー化を図ることができる。また、便座２００の表面（着座面）には、発泡樹脂層２５３およびクッション部２４０よりも平滑かつ緻密な表面層２５５が設けられているため、防汚性を持続させることができる。
【００３９】
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、便座２００などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などやヒータ２１０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】
【００４０】
１００ 暖房便座装置、 ２００ 便座、 ２１０ ヒータ、 ２２０ 断熱材、 ２３０ 基材、 ２３１ 上板、 ２３３ 底板、 ２４０ クッション部、 ２５０ 表面部、 ２５１ ハード層、 ２５３ 発泡樹脂層、 ２５５ 表面層、 ２６０ 熱伝導体、 ３００ 便蓋、 ３１０ 透過窓、 ４００ 暖房便座機能部、 ４１０ 制御部、 ４２０ 着座検知センサ、 ４３０ 入室検知センサ、 ４４１ 凹設部、 ４４３ 排気口、 ４４５ 排出口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材よりも軟らかいハード層と、前記ハード層よりも軟らかく前記ハード層よりも低い熱伝導率を有する発泡樹脂層と、前記発泡樹脂層よりも平滑かつ緻密な表面を有する表面層と、がこの順に前記基材の上方に積層された表面部と、
前記表面部に伝えられる熱を発生するヒータと、
を有する便座を備えたことを特徴とする暖房便座装置。
【請求項２】
前記便座は、前記基材と、前記ハード層と、の間に設けられたクッション性を有する弾性体層をさらに有する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】
前記表面層は、ポリプロピレンにより形成され、前記ハード層および前記発泡樹脂層よりも薄い膜であることを特徴とする請求項１または２に記載の暖房便座装置。
【請求項１】
基材と、
前記基材よりも軟らかいハード層と、前記ハード層よりも軟らかく前記ハード層よりも低い熱伝導率を有する発泡樹脂層と、前記発泡樹脂層よりも平滑かつ緻密な表面を有する表面層と、がこの順に前記基材の上方に積層された表面部と、
前記表面部に伝えられる熱を発生するヒータと、
を有する便座を備えたことを特徴とする暖房便座装置。
【請求項２】
前記便座は、前記基材と、前記ハード層と、の間に設けられたクッション性を有する弾性体層をさらに有する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】
前記表面層は、ポリプロピレンにより形成され、前記ハード層および前記発泡樹脂層よりも薄い膜であることを特徴とする請求項１または２に記載の暖房便座装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１７２６６９（Ｐ２０１０−１７２６６９Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１９８１（Ｐ２００９−２１９８１）
【出願日】平成２１年２月２日（２００９．２．２）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２日（２００９．２．２）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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