暖房便座装置
【課題】座り心地を向上させることができる、あるいは省エネルギー化を図ることが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】第１のヒータと、前記第１のヒータと着座面との間に設けられ弾力性を有するクッション部と、を有する便座と、第２のヒータを有し、前記着座面を覆う便蓋と、トイレ室への人体の入室を検知する入室検知手段と、前記入室検知手段が前記トイレ室への人体の入室を検知すると、前記第１のヒータおよび前記第２のヒータに通電して前記着座面を昇温させる着座面昇温動作を実行し、その後、前記第２のヒータの通電を停止し、前記第１のヒータに通電することにより前記着座面の温度を設定温度の近傍に維持する着座面保温動作を実行する制御部と、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】第１のヒータと、前記第１のヒータと着座面との間に設けられ弾力性を有するクッション部と、を有する便座と、第２のヒータを有し、前記着座面を覆う便蓋と、トイレ室への人体の入室を検知する入室検知手段と、前記入室検知手段が前記トイレ室への人体の入室を検知すると、前記第１のヒータおよび前記第２のヒータに通電して前記着座面を昇温させる着座面昇温動作を実行し、その後、前記第２のヒータの通電を停止し、前記第１のヒータに通電することにより前記着座面の温度を設定温度の近傍に維持する着座面保温動作を実行する制御部と、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】
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、便座の着座面に弾力性のあるクッション部を設置して、座り心地を向上させた暖房便座が提案されている。しかしながら、クッション部は、ヒータの熱を着座面に伝達する際に熱抵抗となるため、着座面が暖まりにくいという問題がある。
【０００３】
そこで、便座にクッション性を有するカバーを設け、便蓋に設けたヒータで着座面を速やかに加熱できる暖房便座がある（特許文献１）。しかしながら、特許文献１に記載された暖房便座では、便座内にはヒータが設けられていないため、便蓋を開いた後には着座面の温度は下がり、その着座面を適温に保つことができないという問題がある。
【０００４】
これに対して、便蓋と便座との両方にヒータを設けた暖房便座がある（特許文献２および３）。しかしながら、特許文献２に記載された暖房便座では、便座本体に人体が着座したことを検知する人体着座検出装置が人体を検知した後に、便蓋ヒータへの給電を停止又は給電量を減少させる。そのため、便蓋を開いた後に便蓋ヒータからの放熱が発生し、大きなエネルギーロスが生ずるという問題がある。
【０００５】
また、特許文献３に記載された暖房便座装置では、便座に組み込まれた温度検知手段により、便座が適温まで暖められたことを知ると、制御部は便蓋に設けられたヒータ（便座加熱手段）の付勢を停止する。しかしながら、着座面にクッション部を設けると、そのクッション部の熱抵抗により着座面と便座内部との温度差が大きくなり、着座面の温度を精度良く検知することが困難になるという問題がある。一方、着座面の温度を精度良く検知するために着座面の近くに温度検知手段を設けると、座り心地が悪化するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２９９６９５号公報
【特許文献２】特開２０００−２６２４３４号公報
【特許文献３】特開２０００−１４５９７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、座り心地を向上させることができる、あるいは省エネルギー化を図ることが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、第１のヒータと、前記第１のヒータと着座面との間に設けられ弾力性を有するクッション部と、を有する便座と、第２のヒータを有し、前記着座面を覆う便蓋と、トイレ室への人体の入室を検知する入室検知手段と、前記入室検知手段が前記トイレ室への人体の入室を検知すると、前記第１のヒータおよび前記第２のヒータに通電して前記着座面を昇温させる着座面昇温動作を実行し、その後、前記第２のヒータの通電を停止し前記第１のヒータに通電することにより前記着座面の温度を設定温度の近傍に維持する着座面保温動作を実行する制御部と、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、着座面を上下から迅速に加熱し、着座面が適温になった場合には第２のヒータの通電を停止して保温動作を実行するため、座り心地を向上させることができる。また、便蓋を開放させた後に無駄な放熱が行われることを抑制することができ、エネルギーロスを低減して省エネルギー化を図ることができる。
【０００９】
また、第２の発明は、第１のヒータと、前記第１のヒータと着座面との間に設けられ弾力性を有するクッション部と、を有する便座と、第２のヒータを有し、前記着座面を覆う便蓋と、トイレ室への人体の入室を検知する入室検知手段と、前記入室検知手段が前記トイレ室への人体の入室を検知すると、前記第１のヒータおよび前記第２のヒータに通電して前記着座面を昇温させる着座面昇温動作を実行し、その後、前記着座面昇温動作よりも低出力で前記第２のヒータに通電して前記着座面の温度を設定温度の近傍に維持する着座面保温動作を実行する制御部と、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、着座面を上下から迅速に加熱し、着座面が適温になった場合には第２のヒータを第２の出力（低出力）にして保温動作を実行するため、座り心地を向上させることができる。また、便蓋を開放させた後に無駄な放熱が行われることを抑制することができ、エネルギーロスを低減して省エネルギー化を図ることができる。
【００１０】
また、第３の発明は、第２の発明において、前記便座に近づいた人体を検知する人体検知手段をさらに備え、前記制御部は、前記人体検知手段が前記便座に近づいた人体を検知すると、前記第２のヒータの通電を停止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、便蓋が開放される前に第２のヒータの通電をより確実に停止できる。つまり、第２のヒータの通電を停止するタイミングと、便蓋が開放されるタイミングと、の間の時間差をより確実に確保できる。そのため、便蓋を開放させた後に無駄な放熱が行われることをより抑制することができる。これにより、エネルギーロスをより低減し、より省エネルギー化を図ることができる。
【００１１】
また、第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記制御部は、前記着座面昇温動作の実行中には、前記第１のヒータの出力よりも前記第２のヒータの出力を大きく設定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、熱抵抗が便座よりも小さい便蓋に内蔵された第２のヒータの出力を大きくすることにより、省エネルギー化を図りつつ、便座の着座面を迅速に加熱することができる。
【００１２】
また、第５の発明は、第１〜第４の発明のいずれか１つの発明において、前記制御部は、前記着座面昇温動作において前記第２のヒータに通電してから所定時間後に、前記着座面保温動作を開始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、着座面の温度を検知するサーミスタなどの温度検知手段を設ける必要はない。これにより、サーミスタなどの硬質部材を着座面近傍に設ける必要がないため、着座面の座り心地を低下させるおそれはない。
【００１３】
また、第６の発明は、第１〜第４の発明のいずれか１つの発明において、前記制御部は、前記入室検知手段が前記トイレ室への人体の入室を検知してから所定時間後に、前記着座面保温動作を開始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、着座面の温度を検知するサーミスタなどの温度検知手段を設ける必要はない。これにより、サーミスタなどの硬質部材を着座面近傍に設ける必要がないため、着座面の座り心地を低下させるおそれはない。
【００１４】
また、第７の発明は、第１または第３の発明において、前記便蓋を開閉させる便蓋自動開閉装置をさらに備え、前記制御部は、前記第２のヒータの通電を停止した後に、前記便蓋自動開閉装置を駆動し前記便蓋を開放させ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、便蓋を開放させた後に無駄な放熱が行われることを抑制することができる。これにより、エネルギーロスを低減し、省エネルギー化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の態様によれば、座り心地を向上させることができる、あるいは省エネルギー化を図ることができる暖房便座装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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】本実施形態の便座および便蓋の断面を表す断面模式図である。
【図３】本実施形態の比較例にかかる便座および便蓋の断面を表す断面模式図である。
【図４】本実施形態の他の比較例にかかる便座および便蓋の断面を表す断面模式図である。
【図５】本実施形態にかかる暖房便座装置の動作の具体例を例示するタイミングチャートである。
【図６】本実施形態にかかる暖房便座装置の動作の他の具体例を例示するタイミングチャートである。
【図７】本実施形態にかかる暖房便座装置の動作のさらに他の具体例を例示するタイミングチャートである。
【図８】本実施形態にかかる暖房便座装置の動作のさらに他の具体例を例示するタイミングチャートである。
【図９】本実施形態にかかる暖房便座装置の動作のさらに他の具体例を例示するタイミングチャートである。
【図１０】本実施形態にかかる暖房便座装置の動作のさらに他の具体例を例示するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
また、図２は、本実施形態の便座および便蓋の断面を表す断面模式図である。
なお、図２は、便蓋が閉じた状態における図１に表したＡ−Ａ断面図に相当する。
【００１８】
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。
【００１９】
便座２００は、図２に表したように、第１のヒータ２１０を内蔵する。この第１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、第１のヒータ２１０は、便座の表面（着座面）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本の第１のヒータ２１０が往復するように設置されているが、第１のヒータ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本以上の複数の第１のヒータ２１０が設置されていてもよい。
【００２０】
便蓋３００は、便座２００と同様に、第２のヒータ３１０を内蔵する。この第２のヒータ３１０は、通電されて発熱することにより、便座２００の表面（着座面）を暖めることができる。つまり、第２のヒータ３１０は、便蓋３００が閉じた状態、すなわち便蓋３００が便座２００の上方を覆った状態において、便座２００の着座面に放熱される熱を発生する。なお、図１に表した便蓋３００では、１本の第２のヒータ３１０が往復するように設置されているが、第２のヒータ３１０の設置形態や設置数はこれだけに限定されず、例えば２本以上の複数の第２のヒータ３１０が設置されていてもよい。
【００２１】
第１および第２のヒータ２１０、３１０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、第１および第２のヒータ２１０、３１０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。
【００２２】
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２４０と、クッション部２４０の上面や側面を覆う表面部２５０と、第１のヒータ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、便座２００を支持する支持体２７０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。なお、表面部２５０の表面は、着座面として機能する。
【００２３】
また、便蓋３００は、基材３３０と、第２のヒータ３１０に隣接して設けられた熱伝導体３６０と、基材３３０の内部に設けられた断熱材３２０と、を有する。基材３３０は、上板３３１と底板３３３とを有する。但し、基材３３０は、一体的に形成されていてもよい。
【００２４】
基材２３０、３３０は、例えばＰＰ（polypropylene：ポリプロピレン）等の樹脂から形成されている。熱伝導体２６０、３６０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。便座２００の断熱材２２０は、便座２００の下方への放熱を抑制でき、一方で、便蓋３００の断熱材３２０は、便蓋３００の上方への放熱を抑制できる。また、クッション部２４０は、基材２３０よりも柔らかい材料により形成され、使用者が便座２００に着座すると、その体重に応じて変形して体重を分散させる。クッション部２４０は、基材２３０の上に設けられ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。
【００２５】
暖房便座機能部４００は、第１および第２のヒータ２１０、３１０の通電量（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手段４２０と、便座２００に近づいた使用者（人体）を検知する人体検知手段４３０と、トイレ室への使用者（人体）の入室を検知する入室検知手段４４０と、を有する。
【００２６】
着座検知手段４２０、人体検知手段４３０、および入室検知手段４４０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手段４４０により適している。また、測距センサは、使用者がトイレ室の中に居るか否かなどを検知する人体検知手段４３０により適している。
【００２７】
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手段４４０が設けられている。入室検知手段４４０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３０１を介して使用者の入室を検知する。
【００２８】
また、暖房便座機能部４００は、便蓋３００を開閉させる便蓋自動開閉装置４５０を有する。便蓋自動開閉装置４５０は、例えば、便蓋３００が暖房便座機能部４００に対して軸支された位置の近傍に設置され、制御部４１０からの信号により便蓋３００を開閉できる。
【００２９】
なお、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。
【００３０】
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。
【００３１】
図３は、本実施形態の比較例にかかる便座および便蓋の断面を表す断面模式図である。 また、図４は、本実施形態の他の比較例にかかる便座および便蓋の断面を表す断面模式図である。
【００３２】
図３に表した比較例の便蓋３００ａには、着座面を暖めるヒータが設けられていない。一方、便座２００ａは、第１のヒータ２１０を内蔵する。すなわち、図３に表した比較例の便座２００ａの着座面は、第１のヒータ２１０から伝えられる熱により暖められる。ここで、弾力性を有するクッション部２４０の熱抵抗は、一般的に大きく、第１のヒータ２１０の熱が着座面に伝わるまでに長い時間がかかる場合がある。そのため、本比較例の便座２００ａの着座面は、暖まりにくい場合がある。
【００３３】
また、図４に表した比較例の便座２００ｂには、クッション性を有するクッション部が設けられていない。そのため、第１のヒータ２１０の熱は、便座２００ｂの着座面に伝わりやすく、その着座面は暖まりやすい。しかしながら、本比較例では、クッション部２４０が設けられていないため、使用者が便座に座ったときに、硬い座り心地を与える場合がある。そのため、着座状態の座り心地があまりよくなく、使用者は、長時間に亘って着座していると苦痛を感ずる場合がある。なお、本比較例の便蓋３００ａの構造は、図３に表した比較例の便蓋３００ａの構造と同様である。
【００３４】
これらに対して、本実施形態にかかる暖房便座装置１００の便蓋３００は、第２のヒータ３１０を内蔵している。また、便座２００は、クッション性を有するクッション部２４０を有し、第１のヒータ２１０内蔵している。そのため、便座２００の着座面は、第１のヒータ２１０から伝えられる熱と、および第２のヒータ３１０から放熱される熱と、により暖められる。
【００３５】
そして、入室検知手段４４０がトイレ室への使用者の入室を検知すると、制御部４１０は、第１および第２のヒータ２１０、３１０に通電し高出力（第１の出力）で発熱させることにより便座２００の着座面を昇温させる着座面昇温動作を実行する。その後、制御部４１０は、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと判断すると、第２のヒータ３１０の通電を停止し、第１のヒータ２１０に通電することにより着座面の温度を設定温度の近傍に維持する着座面保温動作を実行する。あるいは、制御部４１０は、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと判断すると、第２のヒータ３１０に通電し高出力（第１の出力）よりも小さい低出力（第２の出力）で発熱させることにより着座面の温度を設定温度の近傍に維持する着座面保温動作を実行する。
【００３６】
これによれば、着座面を上下から迅速に加熱し、着座面が適温になった場合には第２のヒータの通電を停止したり低出力にして保温動作を実行するため、座り心地を向上させることができる。さらに、省エネルギー化を図ることができる。また、便座２００には、クッション性を有するクッション部が設けられているため、座り心地を向上させることができる。以下、本実施形態にかかる暖房便座装置１００の動作の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
【００３７】
図５は、本実施形態にかかる暖房便座装置の動作の具体例を例示するタイミングチャートである。
まず、暖房便座装置１００が待機状態であるときには（タイミングｔ１以前）、制御部４１０は、第１のヒータ２１０の通電を停止し、第２のヒータ３１０に通電し低出力で発熱させている。これにより、便座２００の着座面の温度は、低温となっている（低温待機）。
【００３８】
続いて、入室検知手段４４０がトイレ室への使用者の入室を検知すると、制御部４１０は、第１ヒータ２１０および第２のヒータ３１０に通電し低出力よりも大きい高出力で発熱させることにより、便座２００の着座面を昇温させる着座面昇温動作を実行する（タイミングｔ１）。このとき、制御部４１０は、第１のヒータ２１０の出力よりも第２のヒータ３１０の出力の方が大きくなるように通電することがより好ましい。これは、便座２００が有するクッション部２４０の熱抵抗は、一般的に大きく、第１のヒータ２１０の熱が着座面に伝わるまでに長い時間がかかる一方で、便蓋３００はクッション部２４０を有しておらず、第２のヒータ３１０の熱が第１のヒータ２１０の熱よりも早く着座面に伝わるためである。これにより、便座２００の着座面を上下から迅速に加熱することができる。
【００３９】
続いて、制御部４１０は、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと判断すると、第２のヒータの通電を停止し、第１のヒータに通電し高出力よりも小さい中出力で発熱させることにより、着座面の温度を設定温度の近傍に維持する着座面保温動作を実行する（タイミングｔ２）。
【００４０】
なお、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと制御部４１０が判断するのは、例えば、第２のヒータに通電し高出力で発熱させてから（タイミングｔ１から）所定時間後である。あるいは、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと制御部４１０が判断するのは、例えば、入室検知手段４４０がトイレ室への使用者の入室を検知してから（タイミングｔ１から）所定時間後である。ここで、所定時間とは、タイミングｔ１から着座面の温度が適温になるまでの推定時間であり、第１および第２のヒータ２１０、３１０の出力や便座２００の構造などを考慮して決定される時間である。
【００４１】
このように、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近する時間を推測することにより、着座面の温度を検知するサーミスタなどの温度検知手段を設ける必要はない。これにより、サーミスタなどの硬質部材を着座面近傍に設ける必要がないため、着座面の座り心地を低下させるおそれはない。
【００４２】
続いて、制御部４１０は、便蓋自動開閉装置４５０を駆動し、便蓋３００を開放させる（タイミングｔ３）。ここで、制御部４１０が便蓋３００を開放させるタイミングは、例えば、第２のヒータに通電し高出力で発熱させてから所定時間後である。あるいは、制御部４１０が便蓋３００を開放させるタイミングは、例えば、入室検知手段４４０がトイレ室への使用者の入室を検知してから所定時間後である。つまり、制御部４１０が便蓋３００を開放させるタイミングは、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと判断した後である。あるいは、制御部４１０が便蓋３００を開放させるタイミングは、例えば、使用者が、図示しないリモコンなどの操作部から便蓋３００を開放させる操作を行ったときである。
【００４３】
そして、本具体例では、制御部４１０が着座面保温動作を実行開始したタイミングと、便蓋３００を開放させるタイミングと、の間に（タイミングｔ２〜ｔ３）、時間差が存在する。そのため、便蓋３００を開放させた後に無駄な放熱が行われることを抑制することができる。これにより、エネルギーロスを低減し、省エネルギー化を図ることができる。
【００４４】
続いて、使用者が便座２００に着座し（タイミングｔ４）、用便を済ませて便座２００から立ち上がり（タイミングｔ５）、トイレ室から退室する（タイミングｔ６）。そして、使用者がトイレ室から退室してから一定時間後に、制御部４１０は、便蓋自動開閉装置４５０を駆動し、便蓋３００を閉止させる（タイミングｔ７）。また、これと略同時に、制御部４１０は、第１のヒータ２１０の通電を停止し、第２のヒータ３１０に通電し低出力で発熱させる（タイミングｔ７）。これにより、便座２００の着座面の温度は、徐々に低下し、低温となる（低温待機）（タイミングｔ８）。
【００４５】
本具体例によれば、入室検知手段４４０がトイレ室への使用者の入室を検知すると、制御部４１０は、着座面昇温動作を実行し（タイミングｔ１）、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと判断すると、着座面保温動作を実行する（タイミングｔ２）。そのため、本具体例の暖房便座装置１００は、着座面を迅速に適温にして座り心地を向上させることができる。また、便蓋３００を開放させた後に無駄な放熱が行われることを抑制することができ、エネルギーロスを低減して省エネルギー化を図ることができる。
【００４６】
図６は、本実施形態にかかる暖房便座装置の動作の他の具体例を例示するタイミングチャートである。
本具体例では、制御部４１０は、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと判断すると、第２のヒータに通電し低出力で発熱させ、第１のヒータに通電し中出力で発熱させることにより、着座面の温度を設定温度の近傍に維持する着座面保温動作を実行する（タイミングｔ２）。つまり、制御部４１０は、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと判断すると、第２のヒータの出力を低下させる（タイミングｔ２）。
【００４７】
そして、制御部４１０は、便蓋３００が開放されるまで第２のヒータに通電し低出力で発熱させ（タイミングｔ２〜ｔ３）、便蓋３００が開放されると第２のヒータの通電を停止する（タイミングｔ３）。その他の動作については、図５に関して前述した具体例の動作と同様である。
【００４８】
本具体例によれば、入室検知手段４４０がトイレ室への使用者の入室を検知すると、制御部４１０は、便座２００の着座面を上下から迅速に加熱させ、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと判断した後に、第２のヒータに通電し低出力で発熱させる。そのため、第２のヒータ３１０は、便蓋３００が開放される直前まで着座面を加熱することができる。これにより、本具体例の暖房便座装置１００は、着座面を迅速に適温にして座り心地をより向上させることができる。また、便蓋３００が開放されると、制御部４１０は、第２のヒータの通電を停止するため、便蓋３００を開放させた後に無駄な放熱が行われることを抑制できる。これにより、エネルギーロスを低減して省エネルギー化を図ることができる。
【００４９】
図７は、本実施形態にかかる暖房便座装置の動作のさらに他の具体例を例示するタイミングチャートである。
本具体例では、人体検知手段４３０が便座２００に近づいた使用者を検知すると、制御部４１０は、第２のヒータの通電を停止する（タイミングｔ２）。一方、制御部４１０は、人体検知手段４３０が便座２００に近づいた使用者を検知すると、第１のヒータ２１０に通電し高出力での発熱を継続させ（タイミングｔ２）、便蓋３００が開放されると、第１のヒータに通電し中出力で発熱させる（タイミングｔ３）。その他の動作については、図５に関して前述した具体例の動作と同様である。
【００５０】
本具体例によれば、制御部４１０は、便蓋３００が開放される前に第２のヒータ３１０の通電をより確実に停止できる。つまり、第２のヒータ３１０の通電を停止したタイミングと、便蓋３００が開放されるタイミングと、の間の時間差をより確実に確保できる。そのため、便蓋３００を開放させた後に無駄な放熱が行われることをより抑制することができる。これにより、エネルギーロスをより低減し、より省エネルギー化を図ることができる。
【００５１】
図８は、本実施形態にかかる暖房便座装置の動作のさらに他の具体例を例示するタイミングチャートである。
本具体例では、入室検知手段４４０がトイレ室への使用者の入室を検知すると、制御部４１０は、第１のヒータ２１０に通電し中出力で発熱させ、第２のヒータ３１０に通電し高出力で発熱させることにより、便座２００の着座面を昇温させる着座面昇温動作を実行する（タイミングｔ１）。つまり、制御部４１０は、第１のヒータ２１０の出力よりも第２のヒータ３１０の出力の方が大きくなるように通電する。その他の動作については、図５に関して前述した具体例の動作と同様である。
【００５２】
本具体例によれば、熱抵抗が便座２００よりも小さい便蓋３００に内蔵された第２のヒータ３１０の出力を大きくすることにより、省エネルギー化を図りつつ、便座２００の着座面を迅速に加熱することができる。これは、図５に関して前述したように、第２のヒータ３１０の熱は、第１のヒータ２１０の熱よりも熱抵抗による影響を受けずに、より早く着座面に伝わるためである。
【００５３】
図９は、本実施形態にかかる暖房便座装置の動作のさらに他の具体例を例示するタイミングチャートである。
本具体例は、図８に関して前述した具体例の変形例である。図８に表した具体例では、制御部４１０は、第２のヒータの通電を停止した後に便蓋３００を開放させるのに対して、本具体例では、制御部４１０は、便蓋３００が開放されるまで第２のヒータ３１０に通電し高出力での発熱を継続させる（タイミングｔ１〜ｔ２）。そして、制御部４１０は、便蓋３００が開放されると第２のヒータの通電を停止する（タイミングｔ２）。その他の動作については、図８に関して前述した具体例の動作と同様である。
【００５４】
本具体例によれば、便蓋３００が開放される直前まで着座面を加熱することができるため、着座面を迅速に適温にして座り心地をより向上させることができる。また、便蓋３００が開放されると、制御部４１０は、第２のヒータの通電を停止するため、便蓋３００を開放させた後に無駄な放熱が行われることを抑制できる。これにより、エネルギーロスを低減して省エネルギー化を図ることができる。
【００５５】
図１０は、本実施形態にかかる暖房便座装置の動作のさらに他の具体例を例示するタイミングチャートである。
本具体例では、暖房便座装置１００が待機状態であるときには（タイミングｔ１以前）、制御部４１０は、第１のヒータ２１０に通電し中出力よりも小さい低出力で発熱させ、第２のヒータ３１０に通電し低出力で発熱させている。つまり、便座２００の着座面は、待機状態において、第１および第２のヒータ２１０、３１０により保温されている。これにより、本具体例の便座２００の着座面は、待機状態において、図５〜図９に関して前述した具体例の便座２００の着座面よりも高温に保温されている。
【００５６】
そして、制御部４１０は、便座２００の着座面を昇温させる着座面昇温動作を実行中であっても、例えば、使用者が手動により便蓋３００を開放させたり、図示しないリモコンなどの操作部からの操作により便蓋３００を開放させると、第２のヒータ３１０の通電を停止する（タイミングｔ２）。一方、制御部４１０は、便蓋３００が開放された場合であっても第１のヒータ２１０に通電し高出力での発熱を継続させる（タイミングｔ２）。このように、制御部４１０が、着座面昇温動作を実行中に第２のヒータ３１０の通電を停止した場合であっても、便座２００の着座面は、待機状態（タイミングｔ１以前）においてより高温に保温されているため、第１のヒータ２１０は、着座面を迅速に加熱し設定温度まで昇温させることができる。
【００５７】
続いて、制御部４１０は、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと判断すると、第１のヒータに通電し中出力で発熱させることにより、着座面の温度を設定温度の近傍に維持する着座面保温動作を実行する（タイミングｔ３）。そして、使用者がトイレ室から退室すると、制御部４１０は、第１のヒータ２１０に通電し低出力で発熱させる（タイミングｔ６）。その他の動作については、図５に関して前述した具体例の動作と同様である。
【００５８】
本具体例によれば、制御部４１０は、便座２００の着座面を昇温させる着座面昇温動作を実行中であっても、便蓋３００が開放されると第２のヒータ３１０の通電を停止するため、便蓋３００を開放させた後に無駄な放熱が行われることを抑制できる。また、便座２００の着座面は、待機状態においてより高温に保温されているため、使用者が急いで便蓋３００を開放して便座２００に着座する場合であっても、着座面を迅速に適温にして座り心地を向上させることができる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態によれば、入室検知手段４４０がトイレ室への使用者の入室を検知すると、制御部４１０は、第１および第２のヒータ２１０、３１０に通電し高出力で発熱させることにより、便座２００の着座面を昇温させる着座面昇温動作を実行する。その後、制御部４１０は、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと判断すると、第２のヒータ３１０の通電を停止し、第１のヒータ２１０に通電することにより着座面の温度を設定温度の近傍に維持する着座面保温動作を実行する。あるいは、制御部４１０は、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと判断すると、第２のヒータ３１０に通電し高出力よりも小さい低出力で発熱させることにより着座面の温度を設定温度の近傍に維持する着座面保温動作を実行する。そのため、着座面を上下から迅速に加熱し、着座面が適温になった場合には第２のヒータの通電を停止したり低出力にして保温動作を実行するため、座り心地を向上させることができる。また、便蓋３００を開放させた後に無駄な放熱が行われることを抑制することができ、エネルギーロスを低減して省エネルギー化を図ることができる。
【００６０】
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や便蓋３００などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや入室検知手段４４０および人体検知手段４３０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。すなわち、例えば、入室検知手段４４０および人体検知手段４３０は、暖房便座機能部４００に内蔵されていることに限定されず、暖房便座機能部４００の外部に設けられていてもよい。
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】
【００６１】
１００ 暖房便座装置、 ２００、２００ａ、２００ｂ 便座、 ２１０ 第１のヒータ、 ２２０ 断熱材、 ２３０ 基材、 ２３１ 上板、 ２３３ 底板、 ２４０ クッション部、 ２５０ 表面部、 ２６０ 熱伝導体、 ２７０ 支持体、 ３００ 便蓋、 ３００ａ 便蓋、 ３０１ 透過窓、 ３１０ 第２のヒータ、 ３２０ 断熱材、 ３３０ 基材、 ３３１ 上板、 ３３３ 底板、 ３６０ 熱伝導体、 ４００ 暖房便座機能部、 ４１０ 制御部、 ４２０ 着座検知手段、 ４３０ 人体検知手段、 ４４０ 入室検知手段、 ４４１ 凹設部、 ４４３ 排気口、 ４４５ 排出口、 ４５０ 便蓋自動開閉装置、 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】
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、便座の着座面に弾力性のあるクッション部を設置して、座り心地を向上させた暖房便座が提案されている。しかしながら、クッション部は、ヒータの熱を着座面に伝達する際に熱抵抗となるため、着座面が暖まりにくいという問題がある。
【０００３】
そこで、便座にクッション性を有するカバーを設け、便蓋に設けたヒータで着座面を速やかに加熱できる暖房便座がある（特許文献１）。しかしながら、特許文献１に記載された暖房便座では、便座内にはヒータが設けられていないため、便蓋を開いた後には着座面の温度は下がり、その着座面を適温に保つことができないという問題がある。
【０００４】
これに対して、便蓋と便座との両方にヒータを設けた暖房便座がある（特許文献２および３）。しかしながら、特許文献２に記載された暖房便座では、便座本体に人体が着座したことを検知する人体着座検出装置が人体を検知した後に、便蓋ヒータへの給電を停止又は給電量を減少させる。そのため、便蓋を開いた後に便蓋ヒータからの放熱が発生し、大きなエネルギーロスが生ずるという問題がある。
【０００５】
また、特許文献３に記載された暖房便座装置では、便座に組み込まれた温度検知手段により、便座が適温まで暖められたことを知ると、制御部は便蓋に設けられたヒータ（便座加熱手段）の付勢を停止する。しかしながら、着座面にクッション部を設けると、そのクッション部の熱抵抗により着座面と便座内部との温度差が大きくなり、着座面の温度を精度良く検知することが困難になるという問題がある。一方、着座面の温度を精度良く検知するために着座面の近くに温度検知手段を設けると、座り心地が悪化するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２９９６９５号公報
【特許文献２】特開２０００−２６２４３４号公報
【特許文献３】特開２０００−１４５９７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、座り心地を向上させることができる、あるいは省エネルギー化を図ることが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、第１のヒータと、前記第１のヒータと着座面との間に設けられ弾力性を有するクッション部と、を有する便座と、第２のヒータを有し、前記着座面を覆う便蓋と、トイレ室への人体の入室を検知する入室検知手段と、前記入室検知手段が前記トイレ室への人体の入室を検知すると、前記第１のヒータおよび前記第２のヒータに通電して前記着座面を昇温させる着座面昇温動作を実行し、その後、前記第２のヒータの通電を停止し前記第１のヒータに通電することにより前記着座面の温度を設定温度の近傍に維持する着座面保温動作を実行する制御部と、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、着座面を上下から迅速に加熱し、着座面が適温になった場合には第２のヒータの通電を停止して保温動作を実行するため、座り心地を向上させることができる。また、便蓋を開放させた後に無駄な放熱が行われることを抑制することができ、エネルギーロスを低減して省エネルギー化を図ることができる。
【０００９】
また、第２の発明は、第１のヒータと、前記第１のヒータと着座面との間に設けられ弾力性を有するクッション部と、を有する便座と、第２のヒータを有し、前記着座面を覆う便蓋と、トイレ室への人体の入室を検知する入室検知手段と、前記入室検知手段が前記トイレ室への人体の入室を検知すると、前記第１のヒータおよび前記第２のヒータに通電して前記着座面を昇温させる着座面昇温動作を実行し、その後、前記着座面昇温動作よりも低出力で前記第２のヒータに通電して前記着座面の温度を設定温度の近傍に維持する着座面保温動作を実行する制御部と、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、着座面を上下から迅速に加熱し、着座面が適温になった場合には第２のヒータを第２の出力（低出力）にして保温動作を実行するため、座り心地を向上させることができる。また、便蓋を開放させた後に無駄な放熱が行われることを抑制することができ、エネルギーロスを低減して省エネルギー化を図ることができる。
【００１０】
また、第３の発明は、第２の発明において、前記便座に近づいた人体を検知する人体検知手段をさらに備え、前記制御部は、前記人体検知手段が前記便座に近づいた人体を検知すると、前記第２のヒータの通電を停止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、便蓋が開放される前に第２のヒータの通電をより確実に停止できる。つまり、第２のヒータの通電を停止するタイミングと、便蓋が開放されるタイミングと、の間の時間差をより確実に確保できる。そのため、便蓋を開放させた後に無駄な放熱が行われることをより抑制することができる。これにより、エネルギーロスをより低減し、より省エネルギー化を図ることができる。
【００１１】
また、第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記制御部は、前記着座面昇温動作の実行中には、前記第１のヒータの出力よりも前記第２のヒータの出力を大きく設定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、熱抵抗が便座よりも小さい便蓋に内蔵された第２のヒータの出力を大きくすることにより、省エネルギー化を図りつつ、便座の着座面を迅速に加熱することができる。
【００１２】
また、第５の発明は、第１〜第４の発明のいずれか１つの発明において、前記制御部は、前記着座面昇温動作において前記第２のヒータに通電してから所定時間後に、前記着座面保温動作を開始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、着座面の温度を検知するサーミスタなどの温度検知手段を設ける必要はない。これにより、サーミスタなどの硬質部材を着座面近傍に設ける必要がないため、着座面の座り心地を低下させるおそれはない。
【００１３】
また、第６の発明は、第１〜第４の発明のいずれか１つの発明において、前記制御部は、前記入室検知手段が前記トイレ室への人体の入室を検知してから所定時間後に、前記着座面保温動作を開始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、着座面の温度を検知するサーミスタなどの温度検知手段を設ける必要はない。これにより、サーミスタなどの硬質部材を着座面近傍に設ける必要がないため、着座面の座り心地を低下させるおそれはない。
【００１４】
また、第７の発明は、第１または第３の発明において、前記便蓋を開閉させる便蓋自動開閉装置をさらに備え、前記制御部は、前記第２のヒータの通電を停止した後に、前記便蓋自動開閉装置を駆動し前記便蓋を開放させ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、便蓋を開放させた後に無駄な放熱が行われることを抑制することができる。これにより、エネルギーロスを低減し、省エネルギー化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の態様によれば、座り心地を向上させることができる、あるいは省エネルギー化を図ることができる暖房便座装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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】本実施形態の便座および便蓋の断面を表す断面模式図である。
【図３】本実施形態の比較例にかかる便座および便蓋の断面を表す断面模式図である。
【図４】本実施形態の他の比較例にかかる便座および便蓋の断面を表す断面模式図である。
【図５】本実施形態にかかる暖房便座装置の動作の具体例を例示するタイミングチャートである。
【図６】本実施形態にかかる暖房便座装置の動作の他の具体例を例示するタイミングチャートである。
【図７】本実施形態にかかる暖房便座装置の動作のさらに他の具体例を例示するタイミングチャートである。
【図８】本実施形態にかかる暖房便座装置の動作のさらに他の具体例を例示するタイミングチャートである。
【図９】本実施形態にかかる暖房便座装置の動作のさらに他の具体例を例示するタイミングチャートである。
【図１０】本実施形態にかかる暖房便座装置の動作のさらに他の具体例を例示するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
また、図２は、本実施形態の便座および便蓋の断面を表す断面模式図である。
なお、図２は、便蓋が閉じた状態における図１に表したＡ−Ａ断面図に相当する。
【００１８】
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。
【００１９】
便座２００は、図２に表したように、第１のヒータ２１０を内蔵する。この第１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、第１のヒータ２１０は、便座の表面（着座面）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本の第１のヒータ２１０が往復するように設置されているが、第１のヒータ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本以上の複数の第１のヒータ２１０が設置されていてもよい。
【００２０】
便蓋３００は、便座２００と同様に、第２のヒータ３１０を内蔵する。この第２のヒータ３１０は、通電されて発熱することにより、便座２００の表面（着座面）を暖めることができる。つまり、第２のヒータ３１０は、便蓋３００が閉じた状態、すなわち便蓋３００が便座２００の上方を覆った状態において、便座２００の着座面に放熱される熱を発生する。なお、図１に表した便蓋３００では、１本の第２のヒータ３１０が往復するように設置されているが、第２のヒータ３１０の設置形態や設置数はこれだけに限定されず、例えば２本以上の複数の第２のヒータ３１０が設置されていてもよい。
【００２１】
第１および第２のヒータ２１０、３１０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、第１および第２のヒータ２１０、３１０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。
【００２２】
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２４０と、クッション部２４０の上面や側面を覆う表面部２５０と、第１のヒータ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、便座２００を支持する支持体２７０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。なお、表面部２５０の表面は、着座面として機能する。
【００２３】
また、便蓋３００は、基材３３０と、第２のヒータ３１０に隣接して設けられた熱伝導体３６０と、基材３３０の内部に設けられた断熱材３２０と、を有する。基材３３０は、上板３３１と底板３３３とを有する。但し、基材３３０は、一体的に形成されていてもよい。
【００２４】
基材２３０、３３０は、例えばＰＰ（polypropylene：ポリプロピレン）等の樹脂から形成されている。熱伝導体２６０、３６０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。便座２００の断熱材２２０は、便座２００の下方への放熱を抑制でき、一方で、便蓋３００の断熱材３２０は、便蓋３００の上方への放熱を抑制できる。また、クッション部２４０は、基材２３０よりも柔らかい材料により形成され、使用者が便座２００に着座すると、その体重に応じて変形して体重を分散させる。クッション部２４０は、基材２３０の上に設けられ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。
【００２５】
暖房便座機能部４００は、第１および第２のヒータ２１０、３１０の通電量（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手段４２０と、便座２００に近づいた使用者（人体）を検知する人体検知手段４３０と、トイレ室への使用者（人体）の入室を検知する入室検知手段４４０と、を有する。
【００２６】
着座検知手段４２０、人体検知手段４３０、および入室検知手段４４０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手段４４０により適している。また、測距センサは、使用者がトイレ室の中に居るか否かなどを検知する人体検知手段４３０により適している。
【００２７】
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手段４４０が設けられている。入室検知手段４４０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３０１を介して使用者の入室を検知する。
【００２８】
また、暖房便座機能部４００は、便蓋３００を開閉させる便蓋自動開閉装置４５０を有する。便蓋自動開閉装置４５０は、例えば、便蓋３００が暖房便座機能部４００に対して軸支された位置の近傍に設置され、制御部４１０からの信号により便蓋３００を開閉できる。
【００２９】
なお、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。
【００３０】
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。
【００３１】
図３は、本実施形態の比較例にかかる便座および便蓋の断面を表す断面模式図である。 また、図４は、本実施形態の他の比較例にかかる便座および便蓋の断面を表す断面模式図である。
【００３２】
図３に表した比較例の便蓋３００ａには、着座面を暖めるヒータが設けられていない。一方、便座２００ａは、第１のヒータ２１０を内蔵する。すなわち、図３に表した比較例の便座２００ａの着座面は、第１のヒータ２１０から伝えられる熱により暖められる。ここで、弾力性を有するクッション部２４０の熱抵抗は、一般的に大きく、第１のヒータ２１０の熱が着座面に伝わるまでに長い時間がかかる場合がある。そのため、本比較例の便座２００ａの着座面は、暖まりにくい場合がある。
【００３３】
また、図４に表した比較例の便座２００ｂには、クッション性を有するクッション部が設けられていない。そのため、第１のヒータ２１０の熱は、便座２００ｂの着座面に伝わりやすく、その着座面は暖まりやすい。しかしながら、本比較例では、クッション部２４０が設けられていないため、使用者が便座に座ったときに、硬い座り心地を与える場合がある。そのため、着座状態の座り心地があまりよくなく、使用者は、長時間に亘って着座していると苦痛を感ずる場合がある。なお、本比較例の便蓋３００ａの構造は、図３に表した比較例の便蓋３００ａの構造と同様である。
【００３４】
これらに対して、本実施形態にかかる暖房便座装置１００の便蓋３００は、第２のヒータ３１０を内蔵している。また、便座２００は、クッション性を有するクッション部２４０を有し、第１のヒータ２１０内蔵している。そのため、便座２００の着座面は、第１のヒータ２１０から伝えられる熱と、および第２のヒータ３１０から放熱される熱と、により暖められる。
【００３５】
そして、入室検知手段４４０がトイレ室への使用者の入室を検知すると、制御部４１０は、第１および第２のヒータ２１０、３１０に通電し高出力（第１の出力）で発熱させることにより便座２００の着座面を昇温させる着座面昇温動作を実行する。その後、制御部４１０は、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと判断すると、第２のヒータ３１０の通電を停止し、第１のヒータ２１０に通電することにより着座面の温度を設定温度の近傍に維持する着座面保温動作を実行する。あるいは、制御部４１０は、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと判断すると、第２のヒータ３１０に通電し高出力（第１の出力）よりも小さい低出力（第２の出力）で発熱させることにより着座面の温度を設定温度の近傍に維持する着座面保温動作を実行する。
【００３６】
これによれば、着座面を上下から迅速に加熱し、着座面が適温になった場合には第２のヒータの通電を停止したり低出力にして保温動作を実行するため、座り心地を向上させることができる。さらに、省エネルギー化を図ることができる。また、便座２００には、クッション性を有するクッション部が設けられているため、座り心地を向上させることができる。以下、本実施形態にかかる暖房便座装置１００の動作の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
【００３７】
図５は、本実施形態にかかる暖房便座装置の動作の具体例を例示するタイミングチャートである。
まず、暖房便座装置１００が待機状態であるときには（タイミングｔ１以前）、制御部４１０は、第１のヒータ２１０の通電を停止し、第２のヒータ３１０に通電し低出力で発熱させている。これにより、便座２００の着座面の温度は、低温となっている（低温待機）。
【００３８】
続いて、入室検知手段４４０がトイレ室への使用者の入室を検知すると、制御部４１０は、第１ヒータ２１０および第２のヒータ３１０に通電し低出力よりも大きい高出力で発熱させることにより、便座２００の着座面を昇温させる着座面昇温動作を実行する（タイミングｔ１）。このとき、制御部４１０は、第１のヒータ２１０の出力よりも第２のヒータ３１０の出力の方が大きくなるように通電することがより好ましい。これは、便座２００が有するクッション部２４０の熱抵抗は、一般的に大きく、第１のヒータ２１０の熱が着座面に伝わるまでに長い時間がかかる一方で、便蓋３００はクッション部２４０を有しておらず、第２のヒータ３１０の熱が第１のヒータ２１０の熱よりも早く着座面に伝わるためである。これにより、便座２００の着座面を上下から迅速に加熱することができる。
【００３９】
続いて、制御部４１０は、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと判断すると、第２のヒータの通電を停止し、第１のヒータに通電し高出力よりも小さい中出力で発熱させることにより、着座面の温度を設定温度の近傍に維持する着座面保温動作を実行する（タイミングｔ２）。
【００４０】
なお、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと制御部４１０が判断するのは、例えば、第２のヒータに通電し高出力で発熱させてから（タイミングｔ１から）所定時間後である。あるいは、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと制御部４１０が判断するのは、例えば、入室検知手段４４０がトイレ室への使用者の入室を検知してから（タイミングｔ１から）所定時間後である。ここで、所定時間とは、タイミングｔ１から着座面の温度が適温になるまでの推定時間であり、第１および第２のヒータ２１０、３１０の出力や便座２００の構造などを考慮して決定される時間である。
【００４１】
このように、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近する時間を推測することにより、着座面の温度を検知するサーミスタなどの温度検知手段を設ける必要はない。これにより、サーミスタなどの硬質部材を着座面近傍に設ける必要がないため、着座面の座り心地を低下させるおそれはない。
【００４２】
続いて、制御部４１０は、便蓋自動開閉装置４５０を駆動し、便蓋３００を開放させる（タイミングｔ３）。ここで、制御部４１０が便蓋３００を開放させるタイミングは、例えば、第２のヒータに通電し高出力で発熱させてから所定時間後である。あるいは、制御部４１０が便蓋３００を開放させるタイミングは、例えば、入室検知手段４４０がトイレ室への使用者の入室を検知してから所定時間後である。つまり、制御部４１０が便蓋３００を開放させるタイミングは、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと判断した後である。あるいは、制御部４１０が便蓋３００を開放させるタイミングは、例えば、使用者が、図示しないリモコンなどの操作部から便蓋３００を開放させる操作を行ったときである。
【００４３】
そして、本具体例では、制御部４１０が着座面保温動作を実行開始したタイミングと、便蓋３００を開放させるタイミングと、の間に（タイミングｔ２〜ｔ３）、時間差が存在する。そのため、便蓋３００を開放させた後に無駄な放熱が行われることを抑制することができる。これにより、エネルギーロスを低減し、省エネルギー化を図ることができる。
【００４４】
続いて、使用者が便座２００に着座し（タイミングｔ４）、用便を済ませて便座２００から立ち上がり（タイミングｔ５）、トイレ室から退室する（タイミングｔ６）。そして、使用者がトイレ室から退室してから一定時間後に、制御部４１０は、便蓋自動開閉装置４５０を駆動し、便蓋３００を閉止させる（タイミングｔ７）。また、これと略同時に、制御部４１０は、第１のヒータ２１０の通電を停止し、第２のヒータ３１０に通電し低出力で発熱させる（タイミングｔ７）。これにより、便座２００の着座面の温度は、徐々に低下し、低温となる（低温待機）（タイミングｔ８）。
【００４５】
本具体例によれば、入室検知手段４４０がトイレ室への使用者の入室を検知すると、制御部４１０は、着座面昇温動作を実行し（タイミングｔ１）、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと判断すると、着座面保温動作を実行する（タイミングｔ２）。そのため、本具体例の暖房便座装置１００は、着座面を迅速に適温にして座り心地を向上させることができる。また、便蓋３００を開放させた後に無駄な放熱が行われることを抑制することができ、エネルギーロスを低減して省エネルギー化を図ることができる。
【００４６】
図６は、本実施形態にかかる暖房便座装置の動作の他の具体例を例示するタイミングチャートである。
本具体例では、制御部４１０は、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと判断すると、第２のヒータに通電し低出力で発熱させ、第１のヒータに通電し中出力で発熱させることにより、着座面の温度を設定温度の近傍に維持する着座面保温動作を実行する（タイミングｔ２）。つまり、制御部４１０は、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと判断すると、第２のヒータの出力を低下させる（タイミングｔ２）。
【００４７】
そして、制御部４１０は、便蓋３００が開放されるまで第２のヒータに通電し低出力で発熱させ（タイミングｔ２〜ｔ３）、便蓋３００が開放されると第２のヒータの通電を停止する（タイミングｔ３）。その他の動作については、図５に関して前述した具体例の動作と同様である。
【００４８】
本具体例によれば、入室検知手段４４０がトイレ室への使用者の入室を検知すると、制御部４１０は、便座２００の着座面を上下から迅速に加熱させ、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと判断した後に、第２のヒータに通電し低出力で発熱させる。そのため、第２のヒータ３１０は、便蓋３００が開放される直前まで着座面を加熱することができる。これにより、本具体例の暖房便座装置１００は、着座面を迅速に適温にして座り心地をより向上させることができる。また、便蓋３００が開放されると、制御部４１０は、第２のヒータの通電を停止するため、便蓋３００を開放させた後に無駄な放熱が行われることを抑制できる。これにより、エネルギーロスを低減して省エネルギー化を図ることができる。
【００４９】
図７は、本実施形態にかかる暖房便座装置の動作のさらに他の具体例を例示するタイミングチャートである。
本具体例では、人体検知手段４３０が便座２００に近づいた使用者を検知すると、制御部４１０は、第２のヒータの通電を停止する（タイミングｔ２）。一方、制御部４１０は、人体検知手段４３０が便座２００に近づいた使用者を検知すると、第１のヒータ２１０に通電し高出力での発熱を継続させ（タイミングｔ２）、便蓋３００が開放されると、第１のヒータに通電し中出力で発熱させる（タイミングｔ３）。その他の動作については、図５に関して前述した具体例の動作と同様である。
【００５０】
本具体例によれば、制御部４１０は、便蓋３００が開放される前に第２のヒータ３１０の通電をより確実に停止できる。つまり、第２のヒータ３１０の通電を停止したタイミングと、便蓋３００が開放されるタイミングと、の間の時間差をより確実に確保できる。そのため、便蓋３００を開放させた後に無駄な放熱が行われることをより抑制することができる。これにより、エネルギーロスをより低減し、より省エネルギー化を図ることができる。
【００５１】
図８は、本実施形態にかかる暖房便座装置の動作のさらに他の具体例を例示するタイミングチャートである。
本具体例では、入室検知手段４４０がトイレ室への使用者の入室を検知すると、制御部４１０は、第１のヒータ２１０に通電し中出力で発熱させ、第２のヒータ３１０に通電し高出力で発熱させることにより、便座２００の着座面を昇温させる着座面昇温動作を実行する（タイミングｔ１）。つまり、制御部４１０は、第１のヒータ２１０の出力よりも第２のヒータ３１０の出力の方が大きくなるように通電する。その他の動作については、図５に関して前述した具体例の動作と同様である。
【００５２】
本具体例によれば、熱抵抗が便座２００よりも小さい便蓋３００に内蔵された第２のヒータ３１０の出力を大きくすることにより、省エネルギー化を図りつつ、便座２００の着座面を迅速に加熱することができる。これは、図５に関して前述したように、第２のヒータ３１０の熱は、第１のヒータ２１０の熱よりも熱抵抗による影響を受けずに、より早く着座面に伝わるためである。
【００５３】
図９は、本実施形態にかかる暖房便座装置の動作のさらに他の具体例を例示するタイミングチャートである。
本具体例は、図８に関して前述した具体例の変形例である。図８に表した具体例では、制御部４１０は、第２のヒータの通電を停止した後に便蓋３００を開放させるのに対して、本具体例では、制御部４１０は、便蓋３００が開放されるまで第２のヒータ３１０に通電し高出力での発熱を継続させる（タイミングｔ１〜ｔ２）。そして、制御部４１０は、便蓋３００が開放されると第２のヒータの通電を停止する（タイミングｔ２）。その他の動作については、図８に関して前述した具体例の動作と同様である。
【００５４】
本具体例によれば、便蓋３００が開放される直前まで着座面を加熱することができるため、着座面を迅速に適温にして座り心地をより向上させることができる。また、便蓋３００が開放されると、制御部４１０は、第２のヒータの通電を停止するため、便蓋３００を開放させた後に無駄な放熱が行われることを抑制できる。これにより、エネルギーロスを低減して省エネルギー化を図ることができる。
【００５５】
図１０は、本実施形態にかかる暖房便座装置の動作のさらに他の具体例を例示するタイミングチャートである。
本具体例では、暖房便座装置１００が待機状態であるときには（タイミングｔ１以前）、制御部４１０は、第１のヒータ２１０に通電し中出力よりも小さい低出力で発熱させ、第２のヒータ３１０に通電し低出力で発熱させている。つまり、便座２００の着座面は、待機状態において、第１および第２のヒータ２１０、３１０により保温されている。これにより、本具体例の便座２００の着座面は、待機状態において、図５〜図９に関して前述した具体例の便座２００の着座面よりも高温に保温されている。
【００５６】
そして、制御部４１０は、便座２００の着座面を昇温させる着座面昇温動作を実行中であっても、例えば、使用者が手動により便蓋３００を開放させたり、図示しないリモコンなどの操作部からの操作により便蓋３００を開放させると、第２のヒータ３１０の通電を停止する（タイミングｔ２）。一方、制御部４１０は、便蓋３００が開放された場合であっても第１のヒータ２１０に通電し高出力での発熱を継続させる（タイミングｔ２）。このように、制御部４１０が、着座面昇温動作を実行中に第２のヒータ３１０の通電を停止した場合であっても、便座２００の着座面は、待機状態（タイミングｔ１以前）においてより高温に保温されているため、第１のヒータ２１０は、着座面を迅速に加熱し設定温度まで昇温させることができる。
【００５７】
続いて、制御部４１０は、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと判断すると、第１のヒータに通電し中出力で発熱させることにより、着座面の温度を設定温度の近傍に維持する着座面保温動作を実行する（タイミングｔ３）。そして、使用者がトイレ室から退室すると、制御部４１０は、第１のヒータ２１０に通電し低出力で発熱させる（タイミングｔ６）。その他の動作については、図５に関して前述した具体例の動作と同様である。
【００５８】
本具体例によれば、制御部４１０は、便座２００の着座面を昇温させる着座面昇温動作を実行中であっても、便蓋３００が開放されると第２のヒータ３１０の通電を停止するため、便蓋３００を開放させた後に無駄な放熱が行われることを抑制できる。また、便座２００の着座面は、待機状態においてより高温に保温されているため、使用者が急いで便蓋３００を開放して便座２００に着座する場合であっても、着座面を迅速に適温にして座り心地を向上させることができる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態によれば、入室検知手段４４０がトイレ室への使用者の入室を検知すると、制御部４１０は、第１および第２のヒータ２１０、３１０に通電し高出力で発熱させることにより、便座２００の着座面を昇温させる着座面昇温動作を実行する。その後、制御部４１０は、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと判断すると、第２のヒータ３１０の通電を停止し、第１のヒータ２１０に通電することにより着座面の温度を設定温度の近傍に維持する着座面保温動作を実行する。あるいは、制御部４１０は、便座２００の着座面の温度が設定温度に接近したと判断すると、第２のヒータ３１０に通電し高出力よりも小さい低出力で発熱させることにより着座面の温度を設定温度の近傍に維持する着座面保温動作を実行する。そのため、着座面を上下から迅速に加熱し、着座面が適温になった場合には第２のヒータの通電を停止したり低出力にして保温動作を実行するため、座り心地を向上させることができる。また、便蓋３００を開放させた後に無駄な放熱が行われることを抑制することができ、エネルギーロスを低減して省エネルギー化を図ることができる。
【００６０】
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や便蓋３００などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや入室検知手段４４０および人体検知手段４３０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。すなわち、例えば、入室検知手段４４０および人体検知手段４３０は、暖房便座機能部４００に内蔵されていることに限定されず、暖房便座機能部４００の外部に設けられていてもよい。
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】
【００６１】
１００ 暖房便座装置、 ２００、２００ａ、２００ｂ 便座、 ２１０ 第１のヒータ、 ２２０ 断熱材、 ２３０ 基材、 ２３１ 上板、 ２３３ 底板、 ２４０ クッション部、 ２５０ 表面部、 ２６０ 熱伝導体、 ２７０ 支持体、 ３００ 便蓋、 ３００ａ 便蓋、 ３０１ 透過窓、 ３１０ 第２のヒータ、 ３２０ 断熱材、 ３３０ 基材、 ３３１ 上板、 ３３３ 底板、 ３６０ 熱伝導体、 ４００ 暖房便座機能部、 ４１０ 制御部、 ４２０ 着座検知手段、 ４３０ 人体検知手段、 ４４０ 入室検知手段、 ４４１ 凹設部、 ４４３ 排気口、 ４４５ 排出口、 ４５０ 便蓋自動開閉装置、 ８００ 洋式腰掛便器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のヒータと、前記第１のヒータと着座面との間に設けられ弾力性を有するクッション部と、を有する便座と、
第２のヒータを有し、前記着座面を覆う便蓋と、
トイレ室への人体の入室を検知する入室検知手段と、
前記入室検知手段が前記トイレ室への人体の入室を検知すると、前記第１のヒータおよび前記第２のヒータに通電して前記着座面を昇温させる着座面昇温動作を実行し、その後、前記第２のヒータの通電を停止し前記第１のヒータに通電することにより前記着座面の温度を設定温度の近傍に維持する着座面保温動作を実行する制御部と、
を備えたことを特徴とする暖房便座装置。
【請求項２】
第１のヒータと、前記第１のヒータと着座面との間に設けられ弾力性を有するクッション部と、を有する便座と、
第２のヒータを有し、前記着座面を覆う便蓋と、
トイレ室への人体の入室を検知する入室検知手段と、
前記入室検知手段が前記トイレ室への人体の入室を検知すると、前記第１のヒータおよび前記第２のヒータに通電して前記着座面を昇温させる着座面昇温動作を実行し、その後、前記着座面昇温動作よりも低出力で前記第２のヒータに通電して前記着座面の温度を設定温度の近傍に維持する着座面保温動作を実行する制御部と、
を備えたことを特徴とする暖房便座装置。
【請求項３】
前記便座に近づいた人体を検知する人体検知手段をさらに備え、
前記制御部は、前記人体検知手段が前記便座に近づいた人体を検知すると、前記第２のヒータの通電を停止することを特徴とする請求項２記載の暖房便座装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記着座面昇温動作の実行中には、前記第１のヒータの出力よりも前記第２のヒータの出力を大きく設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の暖房便座装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記着座面昇温動作において前記第２のヒータに通電してから所定時間後に、前記着座面保温動作を開始することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の暖房便座装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記入室検知手段が前記トイレ室への人体の入室を検知してから所定時間後に、前記着座面保温動作を開始することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の暖房便座装置。
【請求項７】
前記便蓋を開閉させる便蓋自動開閉装置をさらに備え、
前記制御部は、前記第２のヒータの通電を停止した後に、前記便蓋自動開閉装置を駆動し前記便蓋を開放させることを特徴とする請求項１または３に記載の暖房便座装置。
【請求項１】
第１のヒータと、前記第１のヒータと着座面との間に設けられ弾力性を有するクッション部と、を有する便座と、
第２のヒータを有し、前記着座面を覆う便蓋と、
トイレ室への人体の入室を検知する入室検知手段と、
前記入室検知手段が前記トイレ室への人体の入室を検知すると、前記第１のヒータおよび前記第２のヒータに通電して前記着座面を昇温させる着座面昇温動作を実行し、その後、前記第２のヒータの通電を停止し前記第１のヒータに通電することにより前記着座面の温度を設定温度の近傍に維持する着座面保温動作を実行する制御部と、
を備えたことを特徴とする暖房便座装置。
【請求項２】
第１のヒータと、前記第１のヒータと着座面との間に設けられ弾力性を有するクッション部と、を有する便座と、
第２のヒータを有し、前記着座面を覆う便蓋と、
トイレ室への人体の入室を検知する入室検知手段と、
前記入室検知手段が前記トイレ室への人体の入室を検知すると、前記第１のヒータおよび前記第２のヒータに通電して前記着座面を昇温させる着座面昇温動作を実行し、その後、前記着座面昇温動作よりも低出力で前記第２のヒータに通電して前記着座面の温度を設定温度の近傍に維持する着座面保温動作を実行する制御部と、
を備えたことを特徴とする暖房便座装置。
【請求項３】
前記便座に近づいた人体を検知する人体検知手段をさらに備え、
前記制御部は、前記人体検知手段が前記便座に近づいた人体を検知すると、前記第２のヒータの通電を停止することを特徴とする請求項２記載の暖房便座装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記着座面昇温動作の実行中には、前記第１のヒータの出力よりも前記第２のヒータの出力を大きく設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の暖房便座装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記着座面昇温動作において前記第２のヒータに通電してから所定時間後に、前記着座面保温動作を開始することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の暖房便座装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記入室検知手段が前記トイレ室への人体の入室を検知してから所定時間後に、前記着座面保温動作を開始することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の暖房便座装置。
【請求項７】
前記便蓋を開閉させる便蓋自動開閉装置をさらに備え、
前記制御部は、前記第２のヒータの通電を停止した後に、前記便蓋自動開閉装置を駆動し前記便蓋を開放させることを特徴とする請求項１または３に記載の暖房便座装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２２７３６１（Ｐ２０１０−２２７３６１Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７９３７２（Ｐ２００９−７９３７２）
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]