暖房便座装置
【課題】便座を長年使用してもクッション性を維持す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】底面を形成する基材と着座面との間に、弾性を有する形状記憶合金製のクッション部と、ヒータと、を内蔵した便座と、前記ヒータによる加熱を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ヒータによる加熱を実行するモードとして、前記着座面に人が座ったことによって変形した前記クッション部を復元する復元モードを実行可能であることを特徴とする暖房便座装置が提供される。
【解決手段】底面を形成する基材と着座面との間に、弾性を有する形状記憶合金製のクッション部と、ヒータと、を内蔵した便座と、前記ヒータによる加熱を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ヒータによる加熱を実行するモードとして、前記着座面に人が座ったことによって変形した前記クッション部を復元する復元モードを実行可能である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）等の非弾力性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。そこで、座り心地を向上させるために、クッション性を有する便座（柔軟性構造体）やクッション材がある（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載された柔軟性構造体は、柔軟性断熱材と熱伝導性材料とを便座の内部に設けて、クッション性と熱伝導性を高めた暖房便座である。しかしながら、クッションは繊維質であるため、長年使用していると、そのクッションの機能や性能が衰える。つまり、クッションを長年使用していると、徐々に弾力が低下して、クッション性が衰えてしまう。本願明細書において、この現象を「へたり」と称する。
【特許文献１】特開２０００−２１０２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、便座を長年使用してもクッション性を維持す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】
【０００５】
第１の発明は、底面を形成する基材と着座面との間に、弾性を有する形状記憶合金製のクッション部と、ヒータと、を内蔵した便座と、前記ヒータによる加熱を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ヒータによる加熱を実行するモードとして、前記着座面に人が座ったことによって変形した前記クッション部を復元する復元モードを実行可能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、クッションを長年使用して「へたり」が生じたとしても、クッション部を加熱することにより、そのクッション部のクッション性が復元される。そのため、座面のクッション性を長期間に亘って維持することができる。
【０００６】
また、第２の発明は、底面を形成する基材と着座面との間に、弾性を有するクッション部と、前記クッション部内に配設された形状記憶合金製の柔軟性部材と、ヒータと、を内蔵した便座と、前記ヒータによる加熱を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ヒータによる加熱を実行するモードとして、前記着座面に人が座ったことによって変形した前記クッション部を復元する復元モードを実行可能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、クッションを長年使用して「へたり」が生じたとしても、クッション部を加熱することにより、そのクッション部のクッション性が復元される。そのため、座面のクッション性を長期間に亘って維持することができる。
【０００７】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、前記復元モードにおいて、前記便座に着座した人の臀部を暖める際に実行する暖房モードよりも高い温度に前記ヒータを加熱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、暖房モードよりも高い温度で復元モードを実行するため、使用者の便座への着座中にクッション性が復元されることはなく、使用者はより安定した座面に着座できる。
【０００８】
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、前記便座に近づいた人を検知する検知センサをさらに備え、前記制御部は、前記検知センサが、人を検知していないときに前記復元モードを実行するように制御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、便座の近くに人がいないときに復元モードを実行するため、人が便座に着座するときにはクッション性をより確実に復元させることができる。また、暖房モードよりも高い温度で復元モードを実行した場合には、使用者の便座への着座中にクッション性が復元されることはないため、使用者はより安定した座面に着座でき、さらに着座時に熱さを感じることがない。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の態様によれば、便座を長年使用してもクッション性を維持することができる暖房便座装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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便座を備えたトイレ装置を例示する斜視模式図である。
【００１１】
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。
【００１２】
便座２００は、後に詳述するように、その内部にヒータ２４０を有する。このヒータ２４０により、便座２００を暖めることができる。図１に表した便座２００は１本のヒータ２４０を有しているが、これだけに限定されず、２本以上の複数のヒータ２４０を有していてもよい。
【００１３】
暖房便座機能部４００は、例えば温度センサなどからの検知信号に基づいてヒータ２４０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に近づいた人を検知する検知センサ４２０を有する。検知センサ４２０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。
【００１４】
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。
【００１５】
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４６２及び室内暖房ユニットからの排出口４６４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。
【００１６】
図２は、本実施形態にかかる便座の断面を表す断面模式図である。
本実施形態にかかる便座２００は、便座２００の底面を形成する基材２１０と、着座面を形成する表皮部２２０と、弾性（クッション性）を有するクッション部２３０と、基材２１０と表皮部２２０との間に設けられたヒータ２４０と、表皮部２２０の下に設けられた熱伝導部２５０と、ヒータ２４０の上に設けられた熱拡散部２６０と、ヒータ２４０の下に設けられた断熱材２７０と、を備えている。
【００１７】
熱伝導部２５０は、ヒータ２４０からの熱をより効率的に表皮部２２０やクッション部２３０に伝える。また、熱拡散部２６０は、ヒータ２４０からの熱のばらつきを抑え、その熱を略均一に表皮部２２０やクッション部２３０に伝える。熱伝導部２５０および熱拡散部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。断熱材２７０は、ヒータ２４０からの熱が下へ放熱することを抑制する。これにより、ヒータ２４０からの熱は、より効率的に表皮部２２０やクッション部２３０の方へ伝達される。
【００１８】
クッション部２３０は、前述したように弾性（クッション性）を有する。そのため、使用者が便座２００に座ると、クッション部２３０は圧縮変形させられる。ここで、クッションは一般的に繊維質であるため、使用者が長年使用していると、そのクッションには「へたり」が生ずる。つまり、使用者がクッションを長年使用していると、そのクッションは徐々に弾力が低下して、クッション性が衰えてしてしまう。
【００１９】
そこで、本実施形態のクッション部２３０は、形状記憶合金により形成されている。形状記憶合金は、外から力を受けて変形したとしても、変形後にある一定の温度（変態温度）以上に加熱されると元の形状に復元する性質を有する。このような形状記憶合金としては、Ｔｉ−Ｎｉ（チタン−ニッケル）合金、Ａｕ−Ｃｄ（金−カドミウム）合金、あるいはＣｕ−Ａｌ−Ｎｉ（銅−アルミニウム−ニッケル）合金などが挙げられる。現在では、この中でもＴｉ−Ｎｉ（チタン−ニッケル）合金が、主に利用されている。
【００２０】
そして、本実施形態の便座２００は、その内部にヒータ２４０を備えているため、形状記憶合金により形成されたクッション部２３０を変態温度以上に加熱することができる。すなわち、制御部４１０（図１参照）は、ヒータ２４０を加熱して、形状記憶合金により形成されたクッション部２３０の形状を復元する復元モードを有する。これによれば、クッション部２３０に「へたり」が生じたとしても、ヒータ２４０からクッション部２３０へ熱を伝えて、そのクッション部２３０を変態温度以上に加熱することにより、クッション部２３０を元の形状に復元することができる。つまり、クッション部２３０のクッション性が復元される。そのため、本実施形態によれば、便座２００を長年使用しても、クッション部２３０のクッション性を維持することができる。
【００２１】
またさらに、本実施形態によれば、クッション部２３０を形状記憶合金により形成することで、高い熱伝導性が得られる。すなわち、クッションの材料として一般的に用いられる発泡性ウレタンなどの場合には、多数の気泡を有するので、熱伝導性に劣る。これに対して、形状記憶合金は基本的に金属であるので高い熱伝導性を有する。その結果として、ヒータ２４０による熱を便座の着座面に効率よく伝えることができる。すなわち、便座の着座面を少ない消費電力で暖めることが可能となる。
【００２２】
次に、クッション部２３０の具体例について説明する。
図３は、本実施形態のクッション部の基本構造体を例示する斜視模式図である。
また、図４は、本実施形態のクッション部の基本構造体の一部を例示する模式図である。
なお、図４（ａ）は、図３に表した基本構造体を上方から眺めた平面模式図であり、図４（ｂ）は、図３に表した基本構造体を側方から眺めた場合の一部を表す平面模式図であり、図４（ｃ）は、クッション部の基本繊維を例示する模式図である。図４（ｃ）は、図４（ｂ）に表した矢視Ａの方向から眺めた基本繊維に相当する。
【００２３】
本実施形態のクッション部２３０の基本構造体２３１は、図３に表したように、上部２３１ａおよび下部２３１ｂが略六角形のハニカム構造を有している。この基本構造体２３１を形成する基本繊維２３１ｄは、図４（ｃ）に表したように、１本の形状記憶合金線２３３の周りをさらに形状記憶合金線２３３が巻きつくように形成されている。
【００２４】
クッション部２３０の基本構造体２３１の上部２３１ａは、図４（ａ）に表したように、それぞれの頂点から略六角形の中央部に向かって基本繊維２３１ｄが配置され、その中央部において基本繊維２３１ｄ同士が連結されている。そのため、上部２３１ａは補強されており、ある程度の強度を有している。この構造および効果については、基本構造体２３１の下部２３１ｂについても同様である。
【００２５】
また、クッション部２３０の基本構造体２３１の側部２３１ｃは、図４（ｂ）に表したように、二層構造を有している。そして、それぞれの層の内側には基本繊維２３１ｄによって略三角形が形成されている。そのため、側部２３１ｃは、上部２３１ａおよび下部２３１ｂと同様に、補強されており、ある程度の強度を有している。
【００２６】
さらに、本実施形態のクッション部２３０の基本構造体２３１では、図３および図４（ｃ）に表したように、上部２３１ａと下部２３１ｂとを連結する形状記憶合金線２３３が設けられている。これによれば、上部２３１ａあるいは下部２３１ｂに外から力が加わったとしても、上部２３１ａおよび下部２３１ｂが互いに捻れることを抑制することができる。そのため、クッション部２３０の基本構造体２３１は全体として補強されており、ある程度の強度を有している。
【００２７】
図５は、本実施形態のクッション部の基本繊維の機能を例示する平面模式図である。
なお、図５（ａ）は、基本繊維が縮んだ状態を表した模式図であり、図５（ｂ）は、基本繊維が伸びた状態を表した模式図であり、図５（ｃ）は、基本繊維が曲がった状態を表した模式図である。
また、図６は、本実施形態のクッション部の基本構造体を寄せ集めた状態を例示する斜視模式図である。
【００２８】
クッション部２３０の基本繊維２３１ｄは、図４（ｃ）に関して前述したように、１本の形状記憶合金線２３３の周りをさらに形状記憶合金線２３３が巻きつくように形成されている。つまり、巻きつくように形成された形状記憶合金線２３３は、例えばコイル状のような立体構造形状を有している。そのため、基本繊維２３１ｄは、図５（ａ）および図５（ｂ）に表したように、例えば「コイルばね」などと同様に軸方向（長手方向）に縮んだり伸びたりすることができる。また、基本繊維２３１ｄは、図５（ｃ）に表したように、軸が屈曲する方向に曲がることもできる。
【００２９】
そして、このような機能を有する基本繊維２３１ｄは互いに連結され、図３に表したような略六角形のハニカム構造の基本構造体２３１に形成される。さらに、図６に表したように、基本構造体２３１の上部２３１ａと、他の基本構造体２３１の下部２３１ｂと、は連結され、基本構造体２３１は上下方向に積層される。またさらに、図６に表したように、基本構造体２３１の側部２３１ｃと、他の基本構造体２３１の側部２３１ｃと、は連結され、基本構造体２３１は平面方向に並列される。なお、図６に表した基本構造体２３１では、外形の基本繊維２３１ｄのみを表しており、上部２３１ａ、下部２３１ｂ、側部２３１ｃの内側の基本繊維２３１ｄを適宜省略して表している。
【００３０】
このようにして、複数の基本構造体２３１が連結されたクッション部２３０は、図５に表したような機能を有する基本繊維２３１ｄによって形成されているため、全体として弾性（クッション性）を有する。また、クッション部２３０は、形状記憶合金線２３３により形成されているため、変態温度以上に加熱されると元の形状に復元する性質を有する。なお、形状記憶合金ではない他の合金によって図３に表した基本構造体２３１を形成すれば、クッション部２３０は全体として弾性を有することもできるが、使用者が長年使用していると「へたり」が生ずる。これに対して、本実施形態によれば、弾性を有するクッション部２３０に「へたり」が生じたとしても、そのクッション部２３０はヒータ２４０からの熱を受けて元の形状に復元できる。つまり、クッション部２３０のクッション性が復元される。そのため、便座２００を長年使用しても、クッション部２３０のクッション性を維持することができる。
【００３１】
図７は、本実施形態の変形例にかかる便座の断面を表す断面模式図である。
本変形例にかかる便座２００ａのクッション部２３５は、図２に表した便座２００のようには、形状記憶合金によっては形成されていない。つまり、クッション部２３５は、弾性（クッション性）を有する例えば一般的な繊維質などである。そして、このクッション部２３５の内部には、図７に表したように、形状記憶合金により形成された柔軟性部材２３６が分散して配置されている。
【００３２】
柔軟性部材２３６は、例えば、図３に表した基本構造体２３１を上下方向に積層した構造を有している。そして、この柔軟性部材２３６は、クッション部２３５内において互いに離間した状態で分散して配置されている。なお、その他の構造については、図２に表した便座２００と同様である。
【００３３】
本具体例にかかる便座２００ａによれば、一般的な繊維質などによってクッション部２３５を形成して、その内部に分散して柔軟性部材２３６を配置するため、便座２００ａの内部構造を簡略化することができる。また、一般的な繊維質を使用して、図２に表した便座２００のようには、多くの形状記憶合金を使用する必要がないため、便座のコストを低減することもできる。
【００３４】
さらに、本具体例にかかる便座２００ａは、図２に表した便座２００と同様に、内部にヒータ２４０を備えているため、形状記憶合金により形成された柔軟性部材２３６を変態温度以上に加熱することができる。これによれば、クッション部２３５に「へたり」が生じたとしても、ヒータ２４０から柔軟性部材２３６へ熱を伝えて、その柔軟性部材２３６を変態温度以上に加熱することにより、柔軟性部材２３６を元の形状に復元することができる。これに伴い、クッション部２３５の「へたり」は抑えられ、クッション部２３５のクッション性が復元される。そのため、本実施形態によれば、便座２００を長年使用しても、クッション部２３５のクッション性を維持することができる。
【００３５】
またさらに、本具体例においても、クッション部２３０に形状記憶合金からなる柔軟性部材２３６を設けることにより、熱伝導性を向上させることができる。すなわち、繊維質あるいは発泡性などの材料からなるクッション部２３５は、熱伝導性が必ずしも高いとはいえない場合が多い。これに対して、形状記憶合金からなる柔軟性部材２３６を設けることで、熱伝導が促進される。その結果として、ヒータ２４０による熱を便座の着座面に効率よく伝えることができる。すなわち、便座の着座面を少ない消費電力で暖めることが可能となる。
【００３６】
次に、本実施形態にかかる便座を備えたトイレ装置の構成および動作について、図面を参照しつつ説明する。
図８は、本実施形態にかかる便座を備えたトイレ装置の構成を例示する構成図である。 本実施形態にかかる便座を備えたトイレ装置は、図１に関して前述したように、ヒータ２４０の加熱量を制御する制御部４１０を有する。つまり、制御部４１０はヒータ２４０の加熱量を制御することにより、そのヒータ２４０を加熱させることができる（加熱モード４３０）。制御部４１０は、ヒータ２４０への加熱を実行するモードとして、第１の加熱モード（暖房・保温モード）４３１と、第２の加熱モード（復元モード）４３３と、を実行できる。
【００３７】
第１の加熱モード（暖房・保温モード）４３１は、ヒータ２４０からの熱を着座面としての表皮部２２０に伝えて、その表皮部２２０を暖房したり保温するモードである。これによれば、便座２００に着座した使用者の臀部を暖めることが可能であり、使用者は気温の低い冬場などでもトイレを快適に使用することができる。
一方、第２の加熱モード（復元モード）４３３は、ヒータ２４０からの熱を形状記憶合金により形成されたクッション部２３０あるいは柔軟性部材２３６に伝えて、そのクッション部２３０あるいは柔軟性部材２３６を元の形状に復元するモードである。これによれば、クッション部２３０、２３５のクッション性が復元される。
【００３８】
形状記憶合金の変態温度については、一般的に、合金の組成や熱処理（形状記憶処理）の温度などによって変化することが知られている。例えば、形状記憶合金がＴｉ−Ｎｉ（チタン−ニッケル）合金である場合であって、ニッケル（Ｎｉ）濃度が５６ｗｔ％（ｗｅｉｇｈｔ％：質量％）のときに４２０℃で熱処理（形状記憶処理）を行うと、変態温度（Ａｆ点）は約５０〜６０℃程度になることが知られている。そのため、制御部４１０は、第２の加熱モード４３３を実行する場合には、第１の加熱モード４３１を実行する場合よりも高い温度にヒータ２４０を加熱させる必要がある。
【００３９】
そのため、制御部４１０が第２の加熱モード４３３を実行しているときに、使用者が便座２００に着座すると、「熱い」と感じることもあり得る。また、使用者が便座２００に着座しているときに、第２の加熱モード４３３が実行されてクッション性が復元されると、使用者は着座面の不安定さを感ずることもあり得る。そこで、本実施形態の制御部４１０は、検知センサ４２０が人を検知していないときに第２の加熱モード４３３を実行する。好ましくは、検知センサ４２０が人を検知しなくなった直後に第２の加熱モード４３３を実行する。一方、検知センサ４２０が人を検知した場合には、本実施形態の制御部４１０は、第２の加熱モード４３３を実行しない、あるいは第２の加熱モード４３３を停止させる。これによれば、使用者が便座２００に着座したときに、第２の加熱モード４３３が実行されていることで「熱い」と感じるおそれは少ない。また、使用者は、より安定した着座面に着座できる。これらの動作については、後に詳述する。
【００４０】
一方で、例えば、形状記憶合金がＴｉ−Ｎｉ（チタン−ニッケル）合金である場合であって、ニッケル（Ｎｉ）濃度が５６ｗｔ％（ｗｅｉｇｈｔ％：質量％）のときに４８０℃で熱処理（形状記憶処理）を行うと、変態温度（Ａｆ点）は約３０〜４０℃程度になることが知られている。そのため、この場合には、第１の加熱モード４３１と第２の加熱モード４３３とにおいて、制御部４１０がヒータ２４０を加熱させる温度域の少なくとも一部は重複する。本実施形態のクッション部２３０あるいは柔軟性部材２３６は、このような形状記憶合金によって形成されてもよい。
【００４１】
これによれば、使用者が便座２００に着座しているときであっても、制御部４１０は第２の加熱モード４３３を実行することができる。つまり、使用者が便座２００に着座しているときに、制御部４１０が第２の加熱モード４３３を実行しても、便座２００は暖房中・保温中の温度に対してあまり高温にならないため、使用者はあまり「熱い」と感じない。また、制御部４１０がヒータ２４０を加熱させる温度域の少なくとも一部は重複していれば、第１の加熱モードを実行しているときにも、クッション性を復元させることが可能である。
【００４２】
次に、本実施形態にかかる便座を備えたトイレ装置の動作の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図９は、本実施形態にかかる便座を備えたトイレ装置の動作の具体例を表すフローチャートである。
【００４３】
まず、制御部４１０は第１の加熱モード４３１を実行して、着座面としての表皮部２２０を暖房したり保温している場合を想定する（ステップＳ１０１）。続いて、制御部４１０は、第２の加熱モード（復元モード）４３３を実行する時刻になったか否かを判断する（ステップＳ１０３）。なお、便座２００を備えたトイレ装置は、時刻を計時する計時機能などを適宜備えている。
【００４４】
制御部４１０は、第２の加熱モード４３３を実行する時刻になったと判断した場合には（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、検知センサ４２０によって便座２００の近くに人がいるか否かを判断する（ステップＳ１０５）。一方、制御部４１０は、第２の加熱モード４３３を実行する時刻になっていないと判断した場合には（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、第１の加熱モード４３１を引き続き実行する（ステップＳ１０１）。
【００４５】
続いて、制御部４１０は、便座２００の近くに人がいないと判断した場合には（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、第２の加熱モード４３３を実行する（ステップＳ１０７）。一方、制御部４１０は、便座２００の近くに人がいると判断した場合には（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、第１の加熱モード４３１を引き続き実行する（ステップＳ１０１）。
【００４６】
制御部４１０は、第２の加熱モード４３３を実行しているときにも、検知センサ４２０によって便座２００の近くに人がいるか否かを判断する（ステップＳ１０９）。制御部４１０は、第２の加熱モード４３３の実行中において、便座２００の近くに人がいると判断した場合には（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、第２の加熱モード４３３を停止させる（ステップＳ１１３）。
【００４７】
続いて、制御部４１０は、第２の加熱モード４３３を停止させた後に、再び、検知センサ４２０によって便座２００の近くに人がいるか否かを判断する（ステップＳ１１５）。制御部４１０は、便座２００の近くに人がいないと判断した場合には（ステップＳ１１５：Ｎｏ）、第２の加熱モード４３３を再開する（ステップＳ１１７）。一方、制御部４１０は、便座２００の近くに人がいると判断した場合には（ステップＳ１１５：Ｙｅｓ）、第１の加熱モード４３１を実行する（ステップＳ１０１）。
【００４８】
続いて、制御部４１０は、所定時間が経過したとき、あるいは所定時刻になったときに、第２の加熱モード４３３を終了して（ステップＳ１１１）、第１の加熱モード４３１を実行する（ステップＳ１０１）。なお、便座２００を備えたトイレ装置は、時間を計測するタイマ機能などを適宜備えてもよい。
【００４９】
本具体例の動作によれば、所定時刻に第２の加熱モード４３３を実行して、クッション部２３０を元の形状に復元することができる。そのため、クッション部２３０のクッション性を所定時刻ごとにより確実に復元することができる。また、第２の加熱モード４３３の実行中において、便座２００の近くに人がいると判断した場合には、第２の加熱モード４３３を停止させるため、使用者は便座を「熱い」と感じるおそれは少ない。また、便座２００への着座中にクッション性が復元されることもないため、使用者はより安定した着座面に着座できる。なお、第２の加熱モード４３３を実行する頻度は毎日でなくともよく、所定日数ごとに実行してもよい。あるいは、所定月数ごとに実行してもよい。なお、第２の加熱モード４３３を所定時刻に実行するのに代えて、検知センサ４２０が人を検知しなくなった直後に第２の加熱モード４３３を実行してもよい。
【００５０】
図１０は、本実施形態にかかる便座を備えたトイレ装置の動作の他の具体例を表すフローチャートである。
本具体例のトイレ装置は、使用者が便座２００に着座した回数に応じて、第２の加熱モード４３３を実行する。そのため、本具体例のトイレ装置の暖房便座機能部４００は、便座２００への使用者の着座を検知する着座センサ４４０を有する（図１参照）。
【００５１】
まず、制御部４１０は第１の加熱モード４３１を実行して、着座面としての表皮部２２０を暖房したり保温している場合を想定する（ステップＳ２０１）。続いて、制御部４１０は、着座センサ４４０によって使用者が便座２００に着座したか否かを判断する（ステップＳ２０３）。制御部４１０は、使用者が便座２００に着座したと判断した場合には（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、クッション部２３０が使用されたことを記憶するために使用フラグに「１」を加える。一方、制御部４１０は、使用者が便座２００に着座していないと判断した場合には（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、第１の加熱モード４３１を引き続き実行する（ステップＳ２０１）。
【００５２】
続いて、制御部４１０は、使用フラグが「５」であるか否かを判断する（ステップＳ２０７）。すなわち、制御部４１０は、使用者によって便座２００が５回使用されたか否かを判断する。そして、制御部４１０は、使用フラグが「５」である場合には（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、第２の加熱モード４３３を実行する（ステップＳ２０９）。一方、制御部４１０は、使用フラグが「５」ではない場合には（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、第１の加熱モード４３１を引き続き実行する（ステップＳ２０１）。
【００５３】
続いて、ステップＳ２１１、ステップＳ２１３、ステップＳ２１５、ステップＳ２１７、ステップＳ２１９の動作については、図９に表したステップＳ１０９、ステップＳ１１１、ステップＳ１１３、ステップＳ１１５、ステップＳ１１７の動作とそれぞれ同様である。続いて、制御部４１０は、使用フラグを「０」に設定（使用フラグリセット）して（ステップＳ２２１）、再び、第１の加熱モード４３１を実行する（ステップＳ２０１）。
【００５４】
本具体例の動作によれば、使用者が便座２００に着座した回数に応じて、第２の加熱モード４３３を実行できる。そのため、便座２００の使用状況に応じて、クッション部２３０を元の形状に復元することができる。また、第２の加熱モード４３３の実行中において、便座２００の近くに人がいると判断した場合には、第２の加熱モード４３３を停止させるため、使用者は便座を「熱い」と感じるおそれは少ない。また、便座２００への着座中にクッション性が復元されることもないため、使用者はより安定した着座面に着座できる。なお、第２の加熱モード４３３を実行することを判断する使用フラグは、「５」だけに限定されず、例えば「１０」などに適宜変更することができる。
【００５５】
また、第２の加熱モード４３３を実行するトリガは、図９および図１０に関して説明した具体例に限定されない。例えば、便座２００を備えたトイレ装置は、便座２００の使用頻度を学習する使用頻度学習機能を備えもよい。つまり、便座２００を備えたトイレ装置は、適宜設定された期間を周期として計時を行う計時機能と、その周期を分割した複数の時間帯に便座２００が使用された回数（着座センサ４４０の検知回数）を記憶する記憶機能と、を備えてもよい。そして、１日のうちで使用者による便座２００の使用頻度が少ないと判断した時間帯に、第２の加熱モード４３３を実行してもよい。これによれば、便座２００の使用頻度が少ない時間帯を狙って第２の加熱モード４３３を実行することができ、より効率的に第２の加熱モード４３３を実行することができる。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態によれば、クッション部２３０は、形状記憶合金により形成されている。あるいは、クッション部２３５の内部には、形状記憶合金により形成された柔軟性部材２３６が分散して配置されている。そして、便座２００、２００ａの内部にはヒータ２４０が設けられているため、そのヒータ２４０によってクッション部２３０あるいは柔軟性部材２３６を変態温度以上に加熱することで、元の形状に復元できる。つまり、クッション部２３０、２３５のクッション性が復元される。そのため、本実施形態によれば、便座２００を長年使用しても、クッション部２３０、２３５のクッション性を維持することができる。
【００５７】
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、配置などや基本構造体２３１やヒータ２４０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。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態にかかる便座を備えたトイレ装置を例示する斜視模式図である。
【図２】本実施形態にかかる便座の断面を表す断面模式図である。
【図３】本実施形態のクッション部の基本構造体を例示する斜視模式図である。
【図４】本実施形態のクッション部の基本構造体の一部を例示する模式図である。
【図５】本実施形態のクッション部の基本繊維の機能を例示する平面模式図である。
【図６】本実施形態のクッション部の基本構造体を寄せ集めた状態を例示する斜視模式図である。
【図７】本実施形態の変形例にかかる便座の断面を表す断面模式図である。
【図８】本実施形態にかかる便座を備えたトイレ装置の構成を例示する構成図である。
【図９】本実施形態にかかる便座を備えたトイレ装置の動作の具体例を表すフローチャートである。
【図１０】本実施形態にかかる便座を備えたトイレ装置の動作の他の具体例を表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１００ 暖房便座装置、 ２００ 便座、 ２００ａ 便座、 ２１０ 基材、 ２２０ 表皮部、 ２３０ クッション部、 ２３１ 基本構造体、 ２３１ａ 上部、 ２３１ｂ 下部、 ２３１ｃ 側部、 ２３１ｄ 基本繊維、 ２３３ 形状記憶合金線、 ２３５ クッション部、 ２３６ 柔軟性部材、 ２４０ ヒータ、 ２５０ 熱伝導部、 ２６０ 熱拡散部、 ２７０ 断熱材、 ３００ 便蓋、 ４００ 暖房便座機能部、 ４１０ 制御部、 ４２０ 検知センサ、 ４３０ 加熱モード、 ４３１ 第１の加熱モード（暖房・保温モード）、 ４３３ 第２の加熱モード（復元モード）、 ４４０ 着座センサ、 ４６２ 排気口、 ４６４ 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】
一般的に、便座の座面は、ＰＰ（polypropylene：ポリプロピレン）等の非弾力性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。そこで、座り心地を向上させるために、クッション性を有する便座（柔軟性構造体）やクッション材がある（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載された柔軟性構造体は、柔軟性断熱材と熱伝導性材料とを便座の内部に設けて、クッション性と熱伝導性を高めた暖房便座である。しかしながら、クッションは繊維質であるため、長年使用していると、そのクッションの機能や性能が衰える。つまり、クッションを長年使用していると、徐々に弾力が低下して、クッション性が衰えてしまう。本願明細書において、この現象を「へたり」と称する。
【特許文献１】特開２０００−２１０２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、便座を長年使用してもクッション性を維持す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】
【０００５】
第１の発明は、底面を形成する基材と着座面との間に、弾性を有する形状記憶合金製のクッション部と、ヒータと、を内蔵した便座と、前記ヒータによる加熱を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ヒータによる加熱を実行するモードとして、前記着座面に人が座ったことによって変形した前記クッション部を復元する復元モードを実行可能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、クッションを長年使用して「へたり」が生じたとしても、クッション部を加熱することにより、そのクッション部のクッション性が復元される。そのため、座面のクッション性を長期間に亘って維持することができる。
【０００６】
また、第２の発明は、底面を形成する基材と着座面との間に、弾性を有するクッション部と、前記クッション部内に配設された形状記憶合金製の柔軟性部材と、ヒータと、を内蔵した便座と、前記ヒータによる加熱を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ヒータによる加熱を実行するモードとして、前記着座面に人が座ったことによって変形した前記クッション部を復元する復元モードを実行可能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、クッションを長年使用して「へたり」が生じたとしても、クッション部を加熱することにより、そのクッション部のクッション性が復元される。そのため、座面のクッション性を長期間に亘って維持することができる。
【０００７】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、前記復元モードにおいて、前記便座に着座した人の臀部を暖める際に実行する暖房モードよりも高い温度に前記ヒータを加熱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、暖房モードよりも高い温度で復元モードを実行するため、使用者の便座への着座中にクッション性が復元されることはなく、使用者はより安定した座面に着座できる。
【０００８】
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、前記便座に近づいた人を検知する検知センサをさらに備え、前記制御部は、前記検知センサが、人を検知していないときに前記復元モードを実行するように制御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、便座の近くに人がいないときに復元モードを実行するため、人が便座に着座するときにはクッション性をより確実に復元させることができる。また、暖房モードよりも高い温度で復元モードを実行した場合には、使用者の便座への着座中にクッション性が復元されることはないため、使用者はより安定した座面に着座でき、さらに着座時に熱さを感じることがない。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の態様によれば、便座を長年使用してもクッション性を維持することができる暖房便座装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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便座を備えたトイレ装置を例示する斜視模式図である。
【００１１】
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。
【００１２】
便座２００は、後に詳述するように、その内部にヒータ２４０を有する。このヒータ２４０により、便座２００を暖めることができる。図１に表した便座２００は１本のヒータ２４０を有しているが、これだけに限定されず、２本以上の複数のヒータ２４０を有していてもよい。
【００１３】
暖房便座機能部４００は、例えば温度センサなどからの検知信号に基づいてヒータ２４０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に近づいた人を検知する検知センサ４２０を有する。検知センサ４２０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。
【００１４】
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。
【００１５】
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４６２及び室内暖房ユニットからの排出口４６４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。
【００１６】
図２は、本実施形態にかかる便座の断面を表す断面模式図である。
本実施形態にかかる便座２００は、便座２００の底面を形成する基材２１０と、着座面を形成する表皮部２２０と、弾性（クッション性）を有するクッション部２３０と、基材２１０と表皮部２２０との間に設けられたヒータ２４０と、表皮部２２０の下に設けられた熱伝導部２５０と、ヒータ２４０の上に設けられた熱拡散部２６０と、ヒータ２４０の下に設けられた断熱材２７０と、を備えている。
【００１７】
熱伝導部２５０は、ヒータ２４０からの熱をより効率的に表皮部２２０やクッション部２３０に伝える。また、熱拡散部２６０は、ヒータ２４０からの熱のばらつきを抑え、その熱を略均一に表皮部２２０やクッション部２３０に伝える。熱伝導部２５０および熱拡散部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。断熱材２７０は、ヒータ２４０からの熱が下へ放熱することを抑制する。これにより、ヒータ２４０からの熱は、より効率的に表皮部２２０やクッション部２３０の方へ伝達される。
【００１８】
クッション部２３０は、前述したように弾性（クッション性）を有する。そのため、使用者が便座２００に座ると、クッション部２３０は圧縮変形させられる。ここで、クッションは一般的に繊維質であるため、使用者が長年使用していると、そのクッションには「へたり」が生ずる。つまり、使用者がクッションを長年使用していると、そのクッションは徐々に弾力が低下して、クッション性が衰えてしてしまう。
【００１９】
そこで、本実施形態のクッション部２３０は、形状記憶合金により形成されている。形状記憶合金は、外から力を受けて変形したとしても、変形後にある一定の温度（変態温度）以上に加熱されると元の形状に復元する性質を有する。このような形状記憶合金としては、Ｔｉ−Ｎｉ（チタン−ニッケル）合金、Ａｕ−Ｃｄ（金−カドミウム）合金、あるいはＣｕ−Ａｌ−Ｎｉ（銅−アルミニウム−ニッケル）合金などが挙げられる。現在では、この中でもＴｉ−Ｎｉ（チタン−ニッケル）合金が、主に利用されている。
【００２０】
そして、本実施形態の便座２００は、その内部にヒータ２４０を備えているため、形状記憶合金により形成されたクッション部２３０を変態温度以上に加熱することができる。すなわち、制御部４１０（図１参照）は、ヒータ２４０を加熱して、形状記憶合金により形成されたクッション部２３０の形状を復元する復元モードを有する。これによれば、クッション部２３０に「へたり」が生じたとしても、ヒータ２４０からクッション部２３０へ熱を伝えて、そのクッション部２３０を変態温度以上に加熱することにより、クッション部２３０を元の形状に復元することができる。つまり、クッション部２３０のクッション性が復元される。そのため、本実施形態によれば、便座２００を長年使用しても、クッション部２３０のクッション性を維持することができる。
【００２１】
またさらに、本実施形態によれば、クッション部２３０を形状記憶合金により形成することで、高い熱伝導性が得られる。すなわち、クッションの材料として一般的に用いられる発泡性ウレタンなどの場合には、多数の気泡を有するので、熱伝導性に劣る。これに対して、形状記憶合金は基本的に金属であるので高い熱伝導性を有する。その結果として、ヒータ２４０による熱を便座の着座面に効率よく伝えることができる。すなわち、便座の着座面を少ない消費電力で暖めることが可能となる。
【００２２】
次に、クッション部２３０の具体例について説明する。
図３は、本実施形態のクッション部の基本構造体を例示する斜視模式図である。
また、図４は、本実施形態のクッション部の基本構造体の一部を例示する模式図である。
なお、図４（ａ）は、図３に表した基本構造体を上方から眺めた平面模式図であり、図４（ｂ）は、図３に表した基本構造体を側方から眺めた場合の一部を表す平面模式図であり、図４（ｃ）は、クッション部の基本繊維を例示する模式図である。図４（ｃ）は、図４（ｂ）に表した矢視Ａの方向から眺めた基本繊維に相当する。
【００２３】
本実施形態のクッション部２３０の基本構造体２３１は、図３に表したように、上部２３１ａおよび下部２３１ｂが略六角形のハニカム構造を有している。この基本構造体２３１を形成する基本繊維２３１ｄは、図４（ｃ）に表したように、１本の形状記憶合金線２３３の周りをさらに形状記憶合金線２３３が巻きつくように形成されている。
【００２４】
クッション部２３０の基本構造体２３１の上部２３１ａは、図４（ａ）に表したように、それぞれの頂点から略六角形の中央部に向かって基本繊維２３１ｄが配置され、その中央部において基本繊維２３１ｄ同士が連結されている。そのため、上部２３１ａは補強されており、ある程度の強度を有している。この構造および効果については、基本構造体２３１の下部２３１ｂについても同様である。
【００２５】
また、クッション部２３０の基本構造体２３１の側部２３１ｃは、図４（ｂ）に表したように、二層構造を有している。そして、それぞれの層の内側には基本繊維２３１ｄによって略三角形が形成されている。そのため、側部２３１ｃは、上部２３１ａおよび下部２３１ｂと同様に、補強されており、ある程度の強度を有している。
【００２６】
さらに、本実施形態のクッション部２３０の基本構造体２３１では、図３および図４（ｃ）に表したように、上部２３１ａと下部２３１ｂとを連結する形状記憶合金線２３３が設けられている。これによれば、上部２３１ａあるいは下部２３１ｂに外から力が加わったとしても、上部２３１ａおよび下部２３１ｂが互いに捻れることを抑制することができる。そのため、クッション部２３０の基本構造体２３１は全体として補強されており、ある程度の強度を有している。
【００２７】
図５は、本実施形態のクッション部の基本繊維の機能を例示する平面模式図である。
なお、図５（ａ）は、基本繊維が縮んだ状態を表した模式図であり、図５（ｂ）は、基本繊維が伸びた状態を表した模式図であり、図５（ｃ）は、基本繊維が曲がった状態を表した模式図である。
また、図６は、本実施形態のクッション部の基本構造体を寄せ集めた状態を例示する斜視模式図である。
【００２８】
クッション部２３０の基本繊維２３１ｄは、図４（ｃ）に関して前述したように、１本の形状記憶合金線２３３の周りをさらに形状記憶合金線２３３が巻きつくように形成されている。つまり、巻きつくように形成された形状記憶合金線２３３は、例えばコイル状のような立体構造形状を有している。そのため、基本繊維２３１ｄは、図５（ａ）および図５（ｂ）に表したように、例えば「コイルばね」などと同様に軸方向（長手方向）に縮んだり伸びたりすることができる。また、基本繊維２３１ｄは、図５（ｃ）に表したように、軸が屈曲する方向に曲がることもできる。
【００２９】
そして、このような機能を有する基本繊維２３１ｄは互いに連結され、図３に表したような略六角形のハニカム構造の基本構造体２３１に形成される。さらに、図６に表したように、基本構造体２３１の上部２３１ａと、他の基本構造体２３１の下部２３１ｂと、は連結され、基本構造体２３１は上下方向に積層される。またさらに、図６に表したように、基本構造体２３１の側部２３１ｃと、他の基本構造体２３１の側部２３１ｃと、は連結され、基本構造体２３１は平面方向に並列される。なお、図６に表した基本構造体２３１では、外形の基本繊維２３１ｄのみを表しており、上部２３１ａ、下部２３１ｂ、側部２３１ｃの内側の基本繊維２３１ｄを適宜省略して表している。
【００３０】
このようにして、複数の基本構造体２３１が連結されたクッション部２３０は、図５に表したような機能を有する基本繊維２３１ｄによって形成されているため、全体として弾性（クッション性）を有する。また、クッション部２３０は、形状記憶合金線２３３により形成されているため、変態温度以上に加熱されると元の形状に復元する性質を有する。なお、形状記憶合金ではない他の合金によって図３に表した基本構造体２３１を形成すれば、クッション部２３０は全体として弾性を有することもできるが、使用者が長年使用していると「へたり」が生ずる。これに対して、本実施形態によれば、弾性を有するクッション部２３０に「へたり」が生じたとしても、そのクッション部２３０はヒータ２４０からの熱を受けて元の形状に復元できる。つまり、クッション部２３０のクッション性が復元される。そのため、便座２００を長年使用しても、クッション部２３０のクッション性を維持することができる。
【００３１】
図７は、本実施形態の変形例にかかる便座の断面を表す断面模式図である。
本変形例にかかる便座２００ａのクッション部２３５は、図２に表した便座２００のようには、形状記憶合金によっては形成されていない。つまり、クッション部２３５は、弾性（クッション性）を有する例えば一般的な繊維質などである。そして、このクッション部２３５の内部には、図７に表したように、形状記憶合金により形成された柔軟性部材２３６が分散して配置されている。
【００３２】
柔軟性部材２３６は、例えば、図３に表した基本構造体２３１を上下方向に積層した構造を有している。そして、この柔軟性部材２３６は、クッション部２３５内において互いに離間した状態で分散して配置されている。なお、その他の構造については、図２に表した便座２００と同様である。
【００３３】
本具体例にかかる便座２００ａによれば、一般的な繊維質などによってクッション部２３５を形成して、その内部に分散して柔軟性部材２３６を配置するため、便座２００ａの内部構造を簡略化することができる。また、一般的な繊維質を使用して、図２に表した便座２００のようには、多くの形状記憶合金を使用する必要がないため、便座のコストを低減することもできる。
【００３４】
さらに、本具体例にかかる便座２００ａは、図２に表した便座２００と同様に、内部にヒータ２４０を備えているため、形状記憶合金により形成された柔軟性部材２３６を変態温度以上に加熱することができる。これによれば、クッション部２３５に「へたり」が生じたとしても、ヒータ２４０から柔軟性部材２３６へ熱を伝えて、その柔軟性部材２３６を変態温度以上に加熱することにより、柔軟性部材２３６を元の形状に復元することができる。これに伴い、クッション部２３５の「へたり」は抑えられ、クッション部２３５のクッション性が復元される。そのため、本実施形態によれば、便座２００を長年使用しても、クッション部２３５のクッション性を維持することができる。
【００３５】
またさらに、本具体例においても、クッション部２３０に形状記憶合金からなる柔軟性部材２３６を設けることにより、熱伝導性を向上させることができる。すなわち、繊維質あるいは発泡性などの材料からなるクッション部２３５は、熱伝導性が必ずしも高いとはいえない場合が多い。これに対して、形状記憶合金からなる柔軟性部材２３６を設けることで、熱伝導が促進される。その結果として、ヒータ２４０による熱を便座の着座面に効率よく伝えることができる。すなわち、便座の着座面を少ない消費電力で暖めることが可能となる。
【００３６】
次に、本実施形態にかかる便座を備えたトイレ装置の構成および動作について、図面を参照しつつ説明する。
図８は、本実施形態にかかる便座を備えたトイレ装置の構成を例示する構成図である。 本実施形態にかかる便座を備えたトイレ装置は、図１に関して前述したように、ヒータ２４０の加熱量を制御する制御部４１０を有する。つまり、制御部４１０はヒータ２４０の加熱量を制御することにより、そのヒータ２４０を加熱させることができる（加熱モード４３０）。制御部４１０は、ヒータ２４０への加熱を実行するモードとして、第１の加熱モード（暖房・保温モード）４３１と、第２の加熱モード（復元モード）４３３と、を実行できる。
【００３７】
第１の加熱モード（暖房・保温モード）４３１は、ヒータ２４０からの熱を着座面としての表皮部２２０に伝えて、その表皮部２２０を暖房したり保温するモードである。これによれば、便座２００に着座した使用者の臀部を暖めることが可能であり、使用者は気温の低い冬場などでもトイレを快適に使用することができる。
一方、第２の加熱モード（復元モード）４３３は、ヒータ２４０からの熱を形状記憶合金により形成されたクッション部２３０あるいは柔軟性部材２３６に伝えて、そのクッション部２３０あるいは柔軟性部材２３６を元の形状に復元するモードである。これによれば、クッション部２３０、２３５のクッション性が復元される。
【００３８】
形状記憶合金の変態温度については、一般的に、合金の組成や熱処理（形状記憶処理）の温度などによって変化することが知られている。例えば、形状記憶合金がＴｉ−Ｎｉ（チタン−ニッケル）合金である場合であって、ニッケル（Ｎｉ）濃度が５６ｗｔ％（ｗｅｉｇｈｔ％：質量％）のときに４２０℃で熱処理（形状記憶処理）を行うと、変態温度（Ａｆ点）は約５０〜６０℃程度になることが知られている。そのため、制御部４１０は、第２の加熱モード４３３を実行する場合には、第１の加熱モード４３１を実行する場合よりも高い温度にヒータ２４０を加熱させる必要がある。
【００３９】
そのため、制御部４１０が第２の加熱モード４３３を実行しているときに、使用者が便座２００に着座すると、「熱い」と感じることもあり得る。また、使用者が便座２００に着座しているときに、第２の加熱モード４３３が実行されてクッション性が復元されると、使用者は着座面の不安定さを感ずることもあり得る。そこで、本実施形態の制御部４１０は、検知センサ４２０が人を検知していないときに第２の加熱モード４３３を実行する。好ましくは、検知センサ４２０が人を検知しなくなった直後に第２の加熱モード４３３を実行する。一方、検知センサ４２０が人を検知した場合には、本実施形態の制御部４１０は、第２の加熱モード４３３を実行しない、あるいは第２の加熱モード４３３を停止させる。これによれば、使用者が便座２００に着座したときに、第２の加熱モード４３３が実行されていることで「熱い」と感じるおそれは少ない。また、使用者は、より安定した着座面に着座できる。これらの動作については、後に詳述する。
【００４０】
一方で、例えば、形状記憶合金がＴｉ−Ｎｉ（チタン−ニッケル）合金である場合であって、ニッケル（Ｎｉ）濃度が５６ｗｔ％（ｗｅｉｇｈｔ％：質量％）のときに４８０℃で熱処理（形状記憶処理）を行うと、変態温度（Ａｆ点）は約３０〜４０℃程度になることが知られている。そのため、この場合には、第１の加熱モード４３１と第２の加熱モード４３３とにおいて、制御部４１０がヒータ２４０を加熱させる温度域の少なくとも一部は重複する。本実施形態のクッション部２３０あるいは柔軟性部材２３６は、このような形状記憶合金によって形成されてもよい。
【００４１】
これによれば、使用者が便座２００に着座しているときであっても、制御部４１０は第２の加熱モード４３３を実行することができる。つまり、使用者が便座２００に着座しているときに、制御部４１０が第２の加熱モード４３３を実行しても、便座２００は暖房中・保温中の温度に対してあまり高温にならないため、使用者はあまり「熱い」と感じない。また、制御部４１０がヒータ２４０を加熱させる温度域の少なくとも一部は重複していれば、第１の加熱モードを実行しているときにも、クッション性を復元させることが可能である。
【００４２】
次に、本実施形態にかかる便座を備えたトイレ装置の動作の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図９は、本実施形態にかかる便座を備えたトイレ装置の動作の具体例を表すフローチャートである。
【００４３】
まず、制御部４１０は第１の加熱モード４３１を実行して、着座面としての表皮部２２０を暖房したり保温している場合を想定する（ステップＳ１０１）。続いて、制御部４１０は、第２の加熱モード（復元モード）４３３を実行する時刻になったか否かを判断する（ステップＳ１０３）。なお、便座２００を備えたトイレ装置は、時刻を計時する計時機能などを適宜備えている。
【００４４】
制御部４１０は、第２の加熱モード４３３を実行する時刻になったと判断した場合には（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、検知センサ４２０によって便座２００の近くに人がいるか否かを判断する（ステップＳ１０５）。一方、制御部４１０は、第２の加熱モード４３３を実行する時刻になっていないと判断した場合には（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、第１の加熱モード４３１を引き続き実行する（ステップＳ１０１）。
【００４５】
続いて、制御部４１０は、便座２００の近くに人がいないと判断した場合には（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、第２の加熱モード４３３を実行する（ステップＳ１０７）。一方、制御部４１０は、便座２００の近くに人がいると判断した場合には（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、第１の加熱モード４３１を引き続き実行する（ステップＳ１０１）。
【００４６】
制御部４１０は、第２の加熱モード４３３を実行しているときにも、検知センサ４２０によって便座２００の近くに人がいるか否かを判断する（ステップＳ１０９）。制御部４１０は、第２の加熱モード４３３の実行中において、便座２００の近くに人がいると判断した場合には（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、第２の加熱モード４３３を停止させる（ステップＳ１１３）。
【００４７】
続いて、制御部４１０は、第２の加熱モード４３３を停止させた後に、再び、検知センサ４２０によって便座２００の近くに人がいるか否かを判断する（ステップＳ１１５）。制御部４１０は、便座２００の近くに人がいないと判断した場合には（ステップＳ１１５：Ｎｏ）、第２の加熱モード４３３を再開する（ステップＳ１１７）。一方、制御部４１０は、便座２００の近くに人がいると判断した場合には（ステップＳ１１５：Ｙｅｓ）、第１の加熱モード４３１を実行する（ステップＳ１０１）。
【００４８】
続いて、制御部４１０は、所定時間が経過したとき、あるいは所定時刻になったときに、第２の加熱モード４３３を終了して（ステップＳ１１１）、第１の加熱モード４３１を実行する（ステップＳ１０１）。なお、便座２００を備えたトイレ装置は、時間を計測するタイマ機能などを適宜備えてもよい。
【００４９】
本具体例の動作によれば、所定時刻に第２の加熱モード４３３を実行して、クッション部２３０を元の形状に復元することができる。そのため、クッション部２３０のクッション性を所定時刻ごとにより確実に復元することができる。また、第２の加熱モード４３３の実行中において、便座２００の近くに人がいると判断した場合には、第２の加熱モード４３３を停止させるため、使用者は便座を「熱い」と感じるおそれは少ない。また、便座２００への着座中にクッション性が復元されることもないため、使用者はより安定した着座面に着座できる。なお、第２の加熱モード４３３を実行する頻度は毎日でなくともよく、所定日数ごとに実行してもよい。あるいは、所定月数ごとに実行してもよい。なお、第２の加熱モード４３３を所定時刻に実行するのに代えて、検知センサ４２０が人を検知しなくなった直後に第２の加熱モード４３３を実行してもよい。
【００５０】
図１０は、本実施形態にかかる便座を備えたトイレ装置の動作の他の具体例を表すフローチャートである。
本具体例のトイレ装置は、使用者が便座２００に着座した回数に応じて、第２の加熱モード４３３を実行する。そのため、本具体例のトイレ装置の暖房便座機能部４００は、便座２００への使用者の着座を検知する着座センサ４４０を有する（図１参照）。
【００５１】
まず、制御部４１０は第１の加熱モード４３１を実行して、着座面としての表皮部２２０を暖房したり保温している場合を想定する（ステップＳ２０１）。続いて、制御部４１０は、着座センサ４４０によって使用者が便座２００に着座したか否かを判断する（ステップＳ２０３）。制御部４１０は、使用者が便座２００に着座したと判断した場合には（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、クッション部２３０が使用されたことを記憶するために使用フラグに「１」を加える。一方、制御部４１０は、使用者が便座２００に着座していないと判断した場合には（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、第１の加熱モード４３１を引き続き実行する（ステップＳ２０１）。
【００５２】
続いて、制御部４１０は、使用フラグが「５」であるか否かを判断する（ステップＳ２０７）。すなわち、制御部４１０は、使用者によって便座２００が５回使用されたか否かを判断する。そして、制御部４１０は、使用フラグが「５」である場合には（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、第２の加熱モード４３３を実行する（ステップＳ２０９）。一方、制御部４１０は、使用フラグが「５」ではない場合には（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、第１の加熱モード４３１を引き続き実行する（ステップＳ２０１）。
【００５３】
続いて、ステップＳ２１１、ステップＳ２１３、ステップＳ２１５、ステップＳ２１７、ステップＳ２１９の動作については、図９に表したステップＳ１０９、ステップＳ１１１、ステップＳ１１３、ステップＳ１１５、ステップＳ１１７の動作とそれぞれ同様である。続いて、制御部４１０は、使用フラグを「０」に設定（使用フラグリセット）して（ステップＳ２２１）、再び、第１の加熱モード４３１を実行する（ステップＳ２０１）。
【００５４】
本具体例の動作によれば、使用者が便座２００に着座した回数に応じて、第２の加熱モード４３３を実行できる。そのため、便座２００の使用状況に応じて、クッション部２３０を元の形状に復元することができる。また、第２の加熱モード４３３の実行中において、便座２００の近くに人がいると判断した場合には、第２の加熱モード４３３を停止させるため、使用者は便座を「熱い」と感じるおそれは少ない。また、便座２００への着座中にクッション性が復元されることもないため、使用者はより安定した着座面に着座できる。なお、第２の加熱モード４３３を実行することを判断する使用フラグは、「５」だけに限定されず、例えば「１０」などに適宜変更することができる。
【００５５】
また、第２の加熱モード４３３を実行するトリガは、図９および図１０に関して説明した具体例に限定されない。例えば、便座２００を備えたトイレ装置は、便座２００の使用頻度を学習する使用頻度学習機能を備えもよい。つまり、便座２００を備えたトイレ装置は、適宜設定された期間を周期として計時を行う計時機能と、その周期を分割した複数の時間帯に便座２００が使用された回数（着座センサ４４０の検知回数）を記憶する記憶機能と、を備えてもよい。そして、１日のうちで使用者による便座２００の使用頻度が少ないと判断した時間帯に、第２の加熱モード４３３を実行してもよい。これによれば、便座２００の使用頻度が少ない時間帯を狙って第２の加熱モード４３３を実行することができ、より効率的に第２の加熱モード４３３を実行することができる。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態によれば、クッション部２３０は、形状記憶合金により形成されている。あるいは、クッション部２３５の内部には、形状記憶合金により形成された柔軟性部材２３６が分散して配置されている。そして、便座２００、２００ａの内部にはヒータ２４０が設けられているため、そのヒータ２４０によってクッション部２３０あるいは柔軟性部材２３６を変態温度以上に加熱することで、元の形状に復元できる。つまり、クッション部２３０、２３５のクッション性が復元される。そのため、本実施形態によれば、便座２００を長年使用しても、クッション部２３０、２３５のクッション性を維持することができる。
【００５７】
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、配置などや基本構造体２３１やヒータ２４０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。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態にかかる便座を備えたトイレ装置を例示する斜視模式図である。
【図２】本実施形態にかかる便座の断面を表す断面模式図である。
【図３】本実施形態のクッション部の基本構造体を例示する斜視模式図である。
【図４】本実施形態のクッション部の基本構造体の一部を例示する模式図である。
【図５】本実施形態のクッション部の基本繊維の機能を例示する平面模式図である。
【図６】本実施形態のクッション部の基本構造体を寄せ集めた状態を例示する斜視模式図である。
【図７】本実施形態の変形例にかかる便座の断面を表す断面模式図である。
【図８】本実施形態にかかる便座を備えたトイレ装置の構成を例示する構成図である。
【図９】本実施形態にかかる便座を備えたトイレ装置の動作の具体例を表すフローチャートである。
【図１０】本実施形態にかかる便座を備えたトイレ装置の動作の他の具体例を表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１００ 暖房便座装置、 ２００ 便座、 ２００ａ 便座、 ２１０ 基材、 ２２０ 表皮部、 ２３０ クッション部、 ２３１ 基本構造体、 ２３１ａ 上部、 ２３１ｂ 下部、 ２３１ｃ 側部、 ２３１ｄ 基本繊維、 ２３３ 形状記憶合金線、 ２３５ クッション部、 ２３６ 柔軟性部材、 ２４０ ヒータ、 ２５０ 熱伝導部、 ２６０ 熱拡散部、 ２７０ 断熱材、 ３００ 便蓋、 ４００ 暖房便座機能部、 ４１０ 制御部、 ４２０ 検知センサ、 ４３０ 加熱モード、 ４３１ 第１の加熱モード（暖房・保温モード）、 ４３３ 第２の加熱モード（復元モード）、 ４４０ 着座センサ、 ４６２ 排気口、 ４６４ 排出口、 ８００ 洋式腰掛便器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面を形成する基材と着座面との間に、弾性を有する形状記憶合金製のクッション部と、ヒータと、を内蔵した便座と、
前記ヒータによる加熱を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ヒータによる加熱を実行するモードとして、前記着座面に人が座ったことによって変形した前記クッション部を復元する復元モードを実行可能であることを特徴とする暖房便座装置。
【請求項２】
底面を形成する基材と着座面との間に、弾性を有するクッション部と、前記クッション部内に配設された形状記憶合金製の柔軟性部材と、ヒータと、を内蔵した便座と、
前記ヒータによる加熱を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ヒータによる加熱を実行するモードとして、前記着座面に人が座ったことによって変形した前記クッション部を復元する復元モードを実行可能であることを特徴とする暖房便座装置。
【請求項３】
前記復元モードにおいて、前記便座に着座した人の臀部を暖める際に実行する暖房モードよりも高い温度に前記ヒータを加熱す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４】
前記便座に近づいた人を検知する検知センサをさらに備え、
前記制御部は、前記検知センサが、人を検知していないときに前記復元モードを実行するように制御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１】
底面を形成する基材と着座面との間に、弾性を有する形状記憶合金製のクッション部と、ヒータと、を内蔵した便座と、
前記ヒータによる加熱を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ヒータによる加熱を実行するモードとして、前記着座面に人が座ったことによって変形した前記クッション部を復元する復元モードを実行可能であることを特徴とする暖房便座装置。
【請求項２】
底面を形成する基材と着座面との間に、弾性を有するクッション部と、前記クッション部内に配設された形状記憶合金製の柔軟性部材と、ヒータと、を内蔵した便座と、
前記ヒータによる加熱を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ヒータによる加熱を実行するモードとして、前記着座面に人が座ったことによって変形した前記クッション部を復元する復元モードを実行可能であることを特徴とする暖房便座装置。
【請求項３】
前記復元モードにおいて、前記便座に着座した人の臀部を暖める際に実行する暖房モードよりも高い温度に前記ヒータを加熱す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４】
前記便座に近づいた人を検知する検知センサをさらに備え、
前記制御部は、前記検知センサが、人を検知していないときに前記復元モードを実行するように制御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。
【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２０１０−８１９８０（Ｐ２０１０−８１９８０Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５１３９１（Ｐ２００８−２５１３９１）
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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