暖房便座装置
【課題】電気を感じることなく、座り心地がよく、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】人が着座する着座面を有する便座上板と、前記便座上板と接合され便座の底面を形成する便座底板と、前記便座上板と前記便座底板との間に形成された空洞部に配設された加熱手段と、を備え、前記便座上板は、樹脂により形成された表面部と、前記表面部の下面に密接し前記表面部を下方から支える補強部と、を有す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】人が着座する着座面を有する便座上板と、前記便座上板と接合され便座の底面を形成する便座底板と、前記便座上板と前記便座底板との間に形成された空洞部に配設された加熱手段と、を備え、前記便座上板は、樹脂により形成された表面部と、前記表面部の下面に密接し前記表面部を下方から支える補強部と、を有す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、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】
冬場などの気温の低いときに冷えた便座に使用者が座ると、その使用者は、冷感を感じる。これに対して、急激に着座面を昇温することができる便座装置や、いわゆる即暖効果に優れた便座を実現することが可能な暖房便座装置がある（特許文献１および２）。
【０００３】
特許文献１に記載された便座装置の便座ケーシングは、マグネシウム合金により形成されている。そのため、加熱手段の発生する熱により急激に着座面を昇温することができる。また、便座ケーシングの表面は、テフロン（登録商標）によりコーティングされていたり、テフロンによるコーティングに代えて塗装膜が設けられている。そのため、金属材料であるマグネシウム合金の耐食性を向上させることができる。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された便座装置では、コーティングや塗装膜が剥がれると、金属材料であるマグネシウム合金が表面に露出する。そうすると、使用者は、例えばヒータからの漏電などにより電気を感じるおそれがある。また、マグネシウム合金が表面に露出しなくとも、使用者は、静電気により不快感を感ずるおそれがある。
【０００５】
これに対して、特許文献２に記載された暖房便座装置では、人が着座する上部部材は、樹脂により形成されている。そのため、使用者が電気を感じるおそれはない。また、上部部材の肉厚を約０．５〜１ｍｍ程度に形成することにより、いわゆる即暖効果に優れた便座を実現することができる。しかしながら、上部部材が薄肉化されているため、中間部材に複数のリブが設けられている。その複数のリブは、使用者の着座による荷重を受ける。そのため、複数のリブを避けるようにヒータを上部部材と中間部材の間に設ける必要がある。つまり、製造が困難であるという点において改善の余地がある。また、複数のリブが使用者の着座による荷重を受けるため、座り心地が良くないという点において改善の余地がある。
【０００６】
また、便座本体の表面層と裏面層を有し、その間に面状ヒータを挟み込んで着座板を有する暖房便座装置がある（特許文献３）。特許文献３に記載された暖房便座装置では、裏面層に強化用部材を使用し、補強用のリブが設けられている。しかしながら、表面層と裏面層との間に面状ヒータを挟み込み積層することは、製造上容易ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３１０４８５号公報
【特許文献２】特開２００５−１５２３９５号公報
【特許文献３】特開平１１−２９９６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、電気を感じることなく、座り心地がよく、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】
【０００９】
第１の発明は、人が着座する着座面を有する便座上板と、前記便座上板と接合され便座の底面を形成する便座底板と、前記便座上板と前記便座底板との間に形成された空洞部に配設された加熱手段と、を備え、前記便座上板は、樹脂により形成された表面部と、前記表面部の下面に密接し前記表面部を下方から支える補強部と、を有することを特徴とする暖房便座装置である。
【００１０】
この暖房便座装置によれば、補強部は、表面部を下方から支えることができる。そのため、表面部の厚さが、補強部が設けられていない場合の厚さよりも薄くても、便座上板の表面部は、強度を確保することができる。すなわち、便座上板を薄肉化することができる。そうすると、便座上板の熱容量は、より小さくなるため、便座上板の昇温性能は、より高くなる。そのため、待機時の便座の温度をより低く設定し、待機電力を削減することができる。これにより、省エネルギー化を図ることができる。
【００１１】
また、補強部は、表面部の下面に密接している。そのため、例えば補強部が複数の凸部を有する場合のようには、表面部と補強部とが互いに間隔を置いて接触することはない。そのため、便座上板が使用者の着座による荷重を受けても、便座の表面に凹凸が生ずることはない。あるいは、使用者が便座に着座したときに、例えば「おしり」や「大腿部」などを間隔を置いて部分的に支持されているような違和感を感ずることはない。これにより、便座の良好な座り心地が得られる。
【００１２】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記補強部は、強化繊維を編んだ織物と、前記織物を固めた樹脂と、を有することを特徴とする暖房便座装置である。
【００１３】
この暖房便座装置によれば、補強部は、例えばガラス繊維や、炭素繊維や、アラミド繊維などの強化繊維を編んだ織物と、織物を固めた樹脂と、を有する。この織物は、強化繊維を編んでいるため、強化繊維の方向への引張りに対する強度が高い。そのため、補強部の強度は、補強部が織物を有してしない場合よりも高い。これによれば、便座上板の曲げを抑えることができ、便座の座り心地を維持することができる。
【００１４】
また、第３の発明は、第２の発明において、前記表面部と前記補強部とは、結合し一体化されてなることを特徴とする暖房便座装置である。
【００１５】
この暖房便座装置によれば、表面部と補強部とは、結合し一体化されているため、表面部と補強部との間に水が浸透することを防止することができる。そのため、加熱手段が配設された空洞部へ水が浸入することを防止することができる。これにより、加熱手段や便座の温度を検知するサーミスタなどが腐食することを防止することができる。
【００１６】
また、第４の発明は、第２または第３の発明において、前記表面部は、補強材を含有し、前記補強材が分散した分散部と、前記補強材の含有率が前記分散部よりも低い表皮部と、を有し、前記補強部と前記分散部と前記表皮部とは、この順に下から配設されたことを特徴とする暖房便座装置である。
【００１７】
この暖房便座装置によれば、補強部の織物は、表面部の補強材の下側に配設されている。つまり、補強部の織物は、便座上板が使用者の着座による荷重を受けたときに引っ張り力が生ずる側に配設されている。そのため、便座上板の曲げをより効率的に抑えることができる。また、表面部は、例えばガラス繊維や、炭素繊維や、アラミド繊維などの補強材を含有するため、便座上板の強度は、より高い。そのため、便座上板の曲げをさらに効率的に抑えることができる。これにより、便座上板をさらに薄肉化することができ、省エネルギー化を図ることができる。
【００１８】
また、補強部よりも上側に配設された表面部は、補強材が分散した分散部と、補強材の含有率が分散部よりも低い表皮部と、を有する。表皮部では、補強材の含有率が分散部よりも低いため、その表皮部は、見栄えのより良い状態を確保することができる。また、表皮部は、分散部よりも上側、すなわち着座面の近傍に配設されている。そのため、本発明の暖房便座装置によれば、便座の着座面の見栄えをより良くすることができる。
なお、本発明において、含有率は、質量比によるものである。
【００１９】
また、第５の発明は、第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記補強部は、前記表面部よりも高い熱伝導率を有することを特徴とする暖房便座装置である。
【００２０】
この暖房便座装置によれば、加熱手段に近い補強部の熱伝達率を、表面部よりも高くしたので、加熱手段の熱が補強部で拡散されて表面部に伝達される。そのため、加熱手段の熱が表面部にむらなく均一に伝わりやすい。そのため、便座の表面に温度むらが生ずることを抑制できる。
【００２１】
また、第６の発明は、第４の発明において、前記補強部は、前記表面部における補強材の含有率よりも高い含有率で前記強化繊維を含ませて、前記表面部よりも高い熱伝導率としたことを特徴とする暖房便座装置である。
【００２２】
この暖房便座装置によれば、表面部と補強部とに含有させる強化繊維や補強材の含有率を調整することにより、補強部の熱伝達率を表面部よりも高くするので、加熱手段の熱を拡散するために専用部材を備える必要がなく、コスト高を招くことがない。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の態様によれば、電気を感じることなく、座り心地がよく、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】
【００２４】
【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】本実施形態の便座上板の具体例を例示する斜視模式図である。
【図４】本具体例の便座上板の内部構造を例示する断面模式図である。
【図５】本具体例の便座上板に上方から荷重が加わった場合について説明するための断面模式図である。
【図６】本実施形態の便座上板の他の具体例を例示する斜視模式図である。
【図７】本具体例の便座上板の内部構造を例示する断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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切断面における断面模式図である。
【００２６】
図１に表したトイレ装置は、洋式腰掛便器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。
【００２７】
便座２００は、図２に表したように、人が着座する着座面２２０Ａと、着座面２２０Ａの内周側および外周側に連なる側面２２０Ｂ、２２０Ｃと、を有する便座上板２２０と、便座２００の底面を形成する便座底板２３０と、を有する。便座上板２２０と便座底板２３０とは、互いに接合されている。便座上板２２０および便座底板２３０は、例えば繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastics）等の樹脂を有する材料により形成されている。便座上板２２０の具体例については、後に詳述する。
【００２８】
便座上板２２０と便座底板２３０との間には、図２に表したように、空洞部が形成されている。その空洞部には、ヒータ（加熱手段）２１０が配設されている。つまり、便座２００は、ヒータ２１０を内蔵する。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、便座上板２２０の表面（着座面）に伝えられる熱を発生する。なお、図２に表したヒータ２１０の設置形態は、これだけに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
【００２９】
ヒータ２１０としては、いわゆる「チュービングヒータ」や、「シーズヒータ」、「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。
なお、便座上板２２０と便座底板２３０との間の空洞部には、便座２００の下への放熱を抑制する図示しない断熱材が設けられていてもよい。
【００３０】
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。
【００３１】
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４５３及び室内暖房ユニットからの排出口４５５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。
【００３２】
次に、本実施形態の便座上板２２０の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図３は、本実施形態の便座上板の具体例を例示する斜視模式図である。
また、図４は、本具体例の便座上板の内部構造を例示する断面模式図である。
なお、図３および図４は、図２に表した領域Ａを拡大して眺めた斜視模式図および断面模式図である。
【００３３】
本具体例の便座上板２２０は、図３および図４に表したように、樹脂２２６により形成された表面部２２１と、表面部２２１を下方から支える補強部２２３と、を有する。樹脂２２６は、表面部２２１だけではなく補強部２２３にも存在する。補強部２２３は、表面部２２１の下面に密接しているが、表面部２２１と補強部２２３との間の境界は、必ずしも明確というわけではない。つまり、便座上板２２０の上面（着座面）から下面へ向かってみた場合には、便座上板２２０の内部構造は、表面部２２１から補強部２２３へ遷移する。
【００３４】
本具体例では、表面部２２１は、ガラス繊維や、炭素繊維や、アラミド繊維などの補強材（強化繊維）２２２を含有する。表面部２２１は、補強材２２２が不規則に分散した分散部２２１ｂと、補強材２２２の含有率が分散部２２１ｂよりも低い表皮部２２１ａと、を有する。表皮部２２１ａは、便座上板２２０の製造過程において、表面部分が内部よりも先に硬化していくことにより自然に生成される部である。
【００３５】
また、本具体例では、補強部２２３は、ガラス繊維や、炭素繊維や、アラミド繊維などの強化繊維を編んだ織物２２４と、織物２２４を固めた樹脂２２６と、を有する。補強部２２３は、強化繊維の含有率および強化繊維の密度が分散部２２１ｂよりも高い。
便座上板２２０がこのような構造を有することにより、織物２２４と補強材２２２とは、この順に下から配設されている。
【００３６】
ここで、本具体例の便座上板２２０の製造方法の一例について説明する。
まず、繊維強化プラスチックを用意する。本具体例では、熱硬化性樹脂であるＳＭＣ（Sheet Molding Compound）を用意する。ＳＭＣに含まれる補強材２２２は、特に限定されるわけではない。但し、便座２００の昇温性能および暖房便座装置１００の省エネルギー化を考慮すると、ＳＭＣに含まれる補強材２２２は、熱伝導率が樹脂２２６の熱伝導率よりも高い炭素繊維またはガラス繊維であることがより好ましい。
【００３７】
また、プリプレグを用意する。プリプレグは、ガラス繊維や、炭素繊維や、アラミド繊維などの強化繊維の織物に、半硬化の熱硬化性樹脂を予め含浸させたシートである。予め含浸させる熱硬化性樹脂は、特に限定されるわけではない。本具体例では、ＳＭＣと同じ組成の樹脂２２６を織物２２４に予め含浸させたプリプレグを用意する。また、ＳＭＣの補強材２２２と同様に、織物２２４は、熱伝導率が樹脂２２６の熱伝導率よりも高い炭素繊維またはガラス繊維により形成されることがより好ましい。
【００３８】
続いて、便座上板２２０の形状に基づいて製作された金型にプリプレグおよびＳＭＣを載置する。続いて、金型を締め、高圧および高温にてプレス成形を行う。そうすると、ＳＭＣを組成する樹脂２２６と、プリプレグに含浸された樹脂２２６と、が一体化する。このとき、ＳＭＣを組成する樹脂２２６と、プリプレグに含浸された樹脂２２６と、は同じ組成であるため化学的に結合する。なお、プリプレグおよびＳＭＣの載置数は、適宜設定することができる。
【００３９】
このようにして便座上板２２０が製造された結果、図３および図４に表したように、ＳＭＣが、表面部２２１を形成し、プリプレグが、補強部２２３を形成する。但し、前述したように、ＳＭＣを組成する樹脂２２６と、プリプレグに含浸された樹脂２２６と、は化学的に結合し一体化する。つまり、表面部２２１と補強部２２３とは、化学的に結合し一体化する。そのため、製造後のＳＭＣとプリプレグとの間の境界は、必ずしも明確というわけではない。
【００４０】
ここで、製造前の段階でのプリプレグへの強化繊維の含有率をＳＭＣより高くしておくことにより、補強部２２３への強化繊維の含有率を表面部２２１より高くすることができる。
なお、便座上板２２０の着座面２２０Ａでは、表面部２２１の厚みが１．２ｍｍ、補強部２２３の厚みが０．３ｍｍであるのに対し、側面２２０Ｂ、２２０Ｃでは、表面部２２１の厚みが５．０ｍｍ、補強部２２３の厚みが０．３ｍｍとなっている。つまり、着座面２２０Ａよりも側面２２０Ｂ、２２０Ｃの方が、補強部２２３に対する表面部２２１の厚みの割合が増している。
【００４１】
図５は、本具体例の便座上板に上方から荷重が加わった場合について説明するための断面模式図である。
なお、図５は、図２に表した領域Ａを拡大して眺めた断面模式図である。
【００４２】
便座上板２２０の着座面２２０Ａは、例えば使用者の着座による荷重Ｐを受けると、図５に表した二点鎖線のように曲がる。このとき、中立軸Ｘよりも下側には、図５に表した矢印Ｗ１、Ｗ２のように引っ張り力が生ずる。一方、中立軸Ｘよりも上側には、図５に表した矢印Ｗ３、Ｗ４のように圧縮力が生ずる。
【００４３】
これに対して、本具体例の着座面２２０Ａは、表面部２２１を下方から支える補強部２２３を有する。その補強部２２３は、ガラス繊維や、炭素繊維や、アラミド繊維などの強化繊維を編んだ織物２２４を有する。また、その補強部２２３は、着座面２２０Ａの下面を有する。そのため、中立軸Ｘよりも下側は、補強部２２３が設けられていない場合よりも伸びにくい。これにより、便座上板２２０の着座面２２０Ａは、補強部２２３を有していない場合よりも曲がりにくい。このように、補強部２２３は、引っ張り力が生ずる側に設けられることにより、着座面２２０Ａの曲げを抑えることができる。
【００４４】
一方、便座上板２２０の側面２２０Ｂ、２２０Ｃは、例えば使用者の着座による荷重Ｐを受けると、図２において外側に広がるように曲がる。これに対して、側面２２０Ｂ，２２０Ｃでは、前述したように表面部２２１の厚さが着座面２２０Ａよりも厚くなっている。このように表面部２２１を厚肉化することにより、側面２２０Ｂ、２２０Ｃにかかる荷重Ｐによる曲げを抑えることができる。
すなわち、便座上板２２０に荷重Ｐがかかると、引っ張りに強い補強部２２３により着座面２２０Ａの曲げが抑えられ、厚肉化された表面部２２１により側面２２０Ｂ、２２０Ｃの曲げが抑えられる。
【００４５】
これによれば、表面部２２１の厚さが、補強部２２３が設けられていない場合の厚さよりも薄くても、便座上板２２０の表面部２２１は、強度を確保することができる。そのため、便座上板２２０を薄肉化することができる。そうすると、便座上板２２０の熱容量は、より小さくなるため、便座上板２２０の昇温性能は、より高くなる。そのため、待機時の便座２００の温度をより低く設定し、待機電力を削減することができる。これにより、省エネルギー化を図ることができる。
【００４６】
また、図３および図４に関して前述したように、便座上板２２０の製造過程において、表面部２２１と補強部２２３とは、化学的に結合し一体化される。そのため、例えば補強部が複数の凸部を有する場合のようには、表面部２２１と補強部２２３とが互いに間隔を置いて接触するということはない。そのため、便座上板２２０が使用者の着座による荷重Ｐを受けても、便座２００の表面に凹凸が生ずることはない。あるいは、使用者が便座２００に着座したときに、例えば「おしり」や「大腿部」などを間隔を置いて部分的に支持されているような違和感を感ずることはない。これにより、便座２００の良好な座り心地が得られる。
【００４７】
さらに、本具体例の便座上板２２０は、樹脂２２６により形成されている。そのため、金属が便座２００の表面に露出することはない。これにより、使用者が、例えばヒータからの漏電などにより電気を感じたり、静電気により不快感を感じたりするおそれはない。
【００４８】
また、補強部２２３は、ガラス繊維や、炭素繊維や、アラミド繊維などの強化繊維を編んだ織物２２４と、織物２２４を固めた樹脂２２６と、を有する。そのため、補強部２２３の強度は、補強部２２３が織物２２４を有していない場合よりも高い。これによれば、便座上板２２０の曲げをさらに抑えることができ、便座２００の座り心地を維持することができる。
【００４９】
また、便座上板２２０の製造過程において、表面部２２１と補強部２２３とは、化学的に結合し一体化するため、表面部２２１と補強部２２３との間に水が浸透することを防止することができる。また、便座上板２２０と便座底板２３０との間には、図示しないシール機構が設けられている。そのため、ヒータ２１０が配設された空洞部へ水が浸入することを防止することができる。これにより、ヒータ２１０や、便座２００の温度を検知する図示しないサーミスタなどが腐食することを防止することができる。
【００５０】
また、織物２２４を形成する繊維がガラス繊維または炭素繊維である場合には、ヒータ２１０の熱が補強部２２３で拡散した後に表面部２２１に伝わる。そのため、表面部２２１および便座２００の表面に略均一に伝わりやすい。また、表面部２２１が有する補強材２２２がガラス繊維または炭素繊維である場合には、補強部２２３で拡散された熱が、さらに表面部２２１の繊維で拡散されるので、ヒータ２１０の熱が便座の表面により均一に伝わりやすい。そのため、便座２００の表面に温度むらが生ずることを抑制できる。
なお、本具体例では、補強部２２３にプリプレグを用いたが、樹脂が含浸されていない織物を用いることもできる。この場合、プレス成形時にＳＭＣの樹脂が溶融して織物の繊維の間に入り込み、その後硬化する。
【００５１】
次に、本実施形態の便座上板２２０の他の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図６は、本実施形態の便座上板の他の具体例を例示する斜視模式図である。
また、図７は、本具体例の便座上板の内部構造を例示する断面模式図である。
なお、図６および図７は、図２に表した領域Ａを拡大して眺めた斜視模式図および断面模式図である。
【００５２】
本具体例の便座上板２２０ａは、図３および図４に関して前述した便座上板２２０と同様に、樹脂２２７により形成された表面部２２１と、表面部２２１を下方から支える補強部２２３と、を有する。本具体例でも、表面部２２１と補強部２２３との間の境界は、必ずしも明確というわけではない。つまり、便座上板２２０ａの上面から下面へ向かってみた場合には、便座上板２２０ａの内部構造は、表面部２２１から補強部２２３へ遷移する。
【００５３】
本具体例では、表面部２２１は、ガラス繊維や、炭素繊維や、アラミド繊維などの補強材を含有しない。一方、補強部２２３は、ガラス繊維や、炭素繊維や、アラミド繊維などを編んだ織物２２４と、織物２２４を固めた樹脂２２７と、を有する。図３〜図５に関して前述した具体例の便座上板２２０の樹脂２２６が熱硬化性樹脂であるのに対して、本具体例の樹脂２２７は、例えばポリプロピレン（ＰＰ：polypropylene）などの熱可塑性樹脂である。
【００５４】
ここで、本具体例の便座上板２２０ａの製造方法の一例について説明する。
まず、熱可塑性樹脂であるＰＰなどの樹脂２２７を用意する。また、ガラス繊維や、炭素繊維や、アラミド繊維などを編んだ織物２２４を用意する。つまり、本具体例では、半硬化の熱硬化性樹脂を予め織物２２４に含浸させたシートであるプリプレグではなく、樹脂を含浸させていない織物２２４を用意する。便座２００の昇温性能および暖房便座装置１００の省エネルギー化を考慮すると、織物２２４は、熱伝導率が樹脂２２７の熱伝導率よりも高い炭素繊維またはガラス繊維により形成されることがより好ましい。
【００５５】
続いて、便座上板２２０ａの形状に基づいて製作された金型に織物２２４および樹脂２２７を載置する。続いて、金型を締め、高圧および高温にてスタンピング成形を行う。あるいは、成形方法は、射出成形であってもよい。そうすると、熱可塑性樹脂である樹脂２２７は、溶解して織物２２４の繊維の間に入り込み、その後に硬化して織物２２４に食い込む。これにより、樹脂２２７と織物２２４とは、アンカ効果により機械的に結合し一体化する。このようにして便座上板２２０ａが製造された結果、図６および図７に表したように、樹脂２２７が表面部２２１を形成し、織物２２４および織物２２４と機械的に結合し一体化した樹脂２２７が補強部２２３を形成する。つまり、表面部２２１と補強部２２３とは、機械的に結合し一体化する。
【００５６】
このように、本願明細書において「一体化」という範囲には、表面部２２１を形成する樹脂と、補強部２２３が有する樹脂と、が化学的に結合し一体化する場合だけに限定されず、例えばアンカ効果などにより、表面部２２１を形成する樹脂と、補強部２２３が有する織物と、が機械的に結合し一体化する場合も包含されるものとする。つまり、本願明細書において「一体化」という範囲には、表面部２２１と補強部２２３とが化学的に結合し一体化する場合だけに限定されず、表面部２２１と補強部２２３とが機械的に結合し一体化する場合も包含されるものとする。
【００５７】
本具体例によれば、図５に関して前述したように、表面部２２１の厚さが、補強部２２３が設けられていない場合の厚さよりも薄くても、便座上板２２０ａの表面部２２１は、補強部２２３により強度を確保することができる。そのため、便座上板２２０ａを薄肉化することができる。そうすると、便座上板２２０ａの熱容量は、より小さくなるため、便座上板２２０ａの昇温性能は、より高くなる。そのため、待機時の便座２００の温度をより低く設定し、待機電力を削減することができる。これにより、省エネルギー化を図ることができる。
【００５８】
また、便座上板２２０ａの製造過程において、樹脂２２７と織物２２４とは、アンカ効果により機械的に結合し一体化する。つまり、表面部２２１と補強部２２３とは、機械的に結合し一体化される。そのため、例えば補強部が複数の凸部を有する場合のようには、表面部２２１と補強部２２３とが互いに間隔を置いて接触するということはない。そのため、便座上板２２０ａが使用者の着座による荷重を受けても、便座２００の表面に凹凸が生ずることはない。あるいは、使用者が便座２００に着座したしたときに、例えば「おしり」や「大腿部」などを間隔を置いて部分的に支持されているような違和感を感ずることはない。これにより、便座２００の良好な座り心地が得られる。
また、その他の効果についても、図３〜図５に関して前述した具体例の効果と同様の効果が得られる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態によれば、便座上板２２０、２２０ａは、表面部２２１を下方から支える補強部２２３を有する。補強部２２３は、着座面２２０Ａにおいては引っ張り力が生ずる側に設けられることにより、便座上板２２０の着座面２２０Ａの曲げを抑えることができる。表面部２２１の厚さが、補強部２２３が設けられていない場合の厚さよりも薄くても、便座上板２２０の表面部２２１は、強度を確保することができる。すなわち、便座上板２２０、２２０ａを薄肉化することができる。そうすると、便座上板２２０、２２０ａの熱容量は、より小さくなるため、便座上板２２０、２２０ａの昇温性能は、より高くなる。そのため、待機時の便座２００の温度をより低く設定し、待機電力を削減することができる。これにより、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、補強部２２３は便座上板２２０の全体に設ける必要はない。昇温性能を高くする必要がある着座面２２０Ａのみに補強部２２３を設けることもできるが、使用者が便座２００に着座した際に接触する便座２００の内周側の側面２２０Ｂの昇温性能を高めるために、少なくとも便座上板２２０の内周側の側面２２０Ｂに補強部２２３を設けるのが好ましい。
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 便座、 ２１０ ヒータ、 ２２０ 便座上板、 ２２０ａ 便座上板、 ２２０Ａ 着座面、 ２２０Ｂ、２２０Ｃ 側面、 ２２１ 表面部、 ２２１ａ 表皮部、 ２２１ｂ 分散部、 ２２２ 補強材、 ２２３ 補強部、 ２２４ 織物、 ２２６ 樹脂、 ２２７ 樹脂、 ２３０ 便座底板、 ３００ 便蓋、 ４００ 暖房便座機能部、 ４５３ 排気口、 ４５５ 排出口、 ８００ 洋式腰掛便器
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、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】
冬場などの気温の低いときに冷えた便座に使用者が座ると、その使用者は、冷感を感じる。これに対して、急激に着座面を昇温することができる便座装置や、いわゆる即暖効果に優れた便座を実現することが可能な暖房便座装置がある（特許文献１および２）。
【０００３】
特許文献１に記載された便座装置の便座ケーシングは、マグネシウム合金により形成されている。そのため、加熱手段の発生する熱により急激に着座面を昇温することができる。また、便座ケーシングの表面は、テフロン（登録商標）によりコーティングされていたり、テフロンによるコーティングに代えて塗装膜が設けられている。そのため、金属材料であるマグネシウム合金の耐食性を向上させることができる。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された便座装置では、コーティングや塗装膜が剥がれると、金属材料であるマグネシウム合金が表面に露出する。そうすると、使用者は、例えばヒータからの漏電などにより電気を感じるおそれがある。また、マグネシウム合金が表面に露出しなくとも、使用者は、静電気により不快感を感ずるおそれがある。
【０００５】
これに対して、特許文献２に記載された暖房便座装置では、人が着座する上部部材は、樹脂により形成されている。そのため、使用者が電気を感じるおそれはない。また、上部部材の肉厚を約０．５〜１ｍｍ程度に形成することにより、いわゆる即暖効果に優れた便座を実現することができる。しかしながら、上部部材が薄肉化されているため、中間部材に複数のリブが設けられている。その複数のリブは、使用者の着座による荷重を受ける。そのため、複数のリブを避けるようにヒータを上部部材と中間部材の間に設ける必要がある。つまり、製造が困難であるという点において改善の余地がある。また、複数のリブが使用者の着座による荷重を受けるため、座り心地が良くないという点において改善の余地がある。
【０００６】
また、便座本体の表面層と裏面層を有し、その間に面状ヒータを挟み込んで着座板を有する暖房便座装置がある（特許文献３）。特許文献３に記載された暖房便座装置では、裏面層に強化用部材を使用し、補強用のリブが設けられている。しかしながら、表面層と裏面層との間に面状ヒータを挟み込み積層することは、製造上容易ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３１０４８５号公報
【特許文献２】特開２００５−１５２３９５号公報
【特許文献３】特開平１１−２９９６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、電気を感じることなく、座り心地がよく、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】
【０００９】
第１の発明は、人が着座する着座面を有する便座上板と、前記便座上板と接合され便座の底面を形成する便座底板と、前記便座上板と前記便座底板との間に形成された空洞部に配設された加熱手段と、を備え、前記便座上板は、樹脂により形成された表面部と、前記表面部の下面に密接し前記表面部を下方から支える補強部と、を有することを特徴とする暖房便座装置である。
【００１０】
この暖房便座装置によれば、補強部は、表面部を下方から支えることができる。そのため、表面部の厚さが、補強部が設けられていない場合の厚さよりも薄くても、便座上板の表面部は、強度を確保することができる。すなわち、便座上板を薄肉化することができる。そうすると、便座上板の熱容量は、より小さくなるため、便座上板の昇温性能は、より高くなる。そのため、待機時の便座の温度をより低く設定し、待機電力を削減することができる。これにより、省エネルギー化を図ることができる。
【００１１】
また、補強部は、表面部の下面に密接している。そのため、例えば補強部が複数の凸部を有する場合のようには、表面部と補強部とが互いに間隔を置いて接触することはない。そのため、便座上板が使用者の着座による荷重を受けても、便座の表面に凹凸が生ずることはない。あるいは、使用者が便座に着座したときに、例えば「おしり」や「大腿部」などを間隔を置いて部分的に支持されているような違和感を感ずることはない。これにより、便座の良好な座り心地が得られる。
【００１２】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記補強部は、強化繊維を編んだ織物と、前記織物を固めた樹脂と、を有することを特徴とする暖房便座装置である。
【００１３】
この暖房便座装置によれば、補強部は、例えばガラス繊維や、炭素繊維や、アラミド繊維などの強化繊維を編んだ織物と、織物を固めた樹脂と、を有する。この織物は、強化繊維を編んでいるため、強化繊維の方向への引張りに対する強度が高い。そのため、補強部の強度は、補強部が織物を有してしない場合よりも高い。これによれば、便座上板の曲げを抑えることができ、便座の座り心地を維持することができる。
【００１４】
また、第３の発明は、第２の発明において、前記表面部と前記補強部とは、結合し一体化されてなることを特徴とする暖房便座装置である。
【００１５】
この暖房便座装置によれば、表面部と補強部とは、結合し一体化されているため、表面部と補強部との間に水が浸透することを防止することができる。そのため、加熱手段が配設された空洞部へ水が浸入することを防止することができる。これにより、加熱手段や便座の温度を検知するサーミスタなどが腐食することを防止することができる。
【００１６】
また、第４の発明は、第２または第３の発明において、前記表面部は、補強材を含有し、前記補強材が分散した分散部と、前記補強材の含有率が前記分散部よりも低い表皮部と、を有し、前記補強部と前記分散部と前記表皮部とは、この順に下から配設されたことを特徴とする暖房便座装置である。
【００１７】
この暖房便座装置によれば、補強部の織物は、表面部の補強材の下側に配設されている。つまり、補強部の織物は、便座上板が使用者の着座による荷重を受けたときに引っ張り力が生ずる側に配設されている。そのため、便座上板の曲げをより効率的に抑えることができる。また、表面部は、例えばガラス繊維や、炭素繊維や、アラミド繊維などの補強材を含有するため、便座上板の強度は、より高い。そのため、便座上板の曲げをさらに効率的に抑えることができる。これにより、便座上板をさらに薄肉化することができ、省エネルギー化を図ることができる。
【００１８】
また、補強部よりも上側に配設された表面部は、補強材が分散した分散部と、補強材の含有率が分散部よりも低い表皮部と、を有する。表皮部では、補強材の含有率が分散部よりも低いため、その表皮部は、見栄えのより良い状態を確保することができる。また、表皮部は、分散部よりも上側、すなわち着座面の近傍に配設されている。そのため、本発明の暖房便座装置によれば、便座の着座面の見栄えをより良くすることができる。
なお、本発明において、含有率は、質量比によるものである。
【００１９】
また、第５の発明は、第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記補強部は、前記表面部よりも高い熱伝導率を有することを特徴とする暖房便座装置である。
【００２０】
この暖房便座装置によれば、加熱手段に近い補強部の熱伝達率を、表面部よりも高くしたので、加熱手段の熱が補強部で拡散されて表面部に伝達される。そのため、加熱手段の熱が表面部にむらなく均一に伝わりやすい。そのため、便座の表面に温度むらが生ずることを抑制できる。
【００２１】
また、第６の発明は、第４の発明において、前記補強部は、前記表面部における補強材の含有率よりも高い含有率で前記強化繊維を含ませて、前記表面部よりも高い熱伝導率としたことを特徴とする暖房便座装置である。
【００２２】
この暖房便座装置によれば、表面部と補強部とに含有させる強化繊維や補強材の含有率を調整することにより、補強部の熱伝達率を表面部よりも高くするので、加熱手段の熱を拡散するために専用部材を備える必要がなく、コスト高を招くことがない。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の態様によれば、電気を感じることなく、座り心地がよく、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】
【００２４】
【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】本実施形態の便座上板の具体例を例示する斜視模式図である。
【図４】本具体例の便座上板の内部構造を例示する断面模式図である。
【図５】本具体例の便座上板に上方から荷重が加わった場合について説明するための断面模式図である。
【図６】本実施形態の便座上板の他の具体例を例示する斜視模式図である。
【図７】本具体例の便座上板の内部構造を例示する断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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切断面における断面模式図である。
【００２６】
図１に表したトイレ装置は、洋式腰掛便器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。
【００２７】
便座２００は、図２に表したように、人が着座する着座面２２０Ａと、着座面２２０Ａの内周側および外周側に連なる側面２２０Ｂ、２２０Ｃと、を有する便座上板２２０と、便座２００の底面を形成する便座底板２３０と、を有する。便座上板２２０と便座底板２３０とは、互いに接合されている。便座上板２２０および便座底板２３０は、例えば繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastics）等の樹脂を有する材料により形成されている。便座上板２２０の具体例については、後に詳述する。
【００２８】
便座上板２２０と便座底板２３０との間には、図２に表したように、空洞部が形成されている。その空洞部には、ヒータ（加熱手段）２１０が配設されている。つまり、便座２００は、ヒータ２１０を内蔵する。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、便座上板２２０の表面（着座面）に伝えられる熱を発生する。なお、図２に表したヒータ２１０の設置形態は、これだけに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
【００２９】
ヒータ２１０としては、いわゆる「チュービングヒータ」や、「シーズヒータ」、「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。
なお、便座上板２２０と便座底板２３０との間の空洞部には、便座２００の下への放熱を抑制する図示しない断熱材が設けられていてもよい。
【００３０】
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。
【００３１】
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４５３及び室内暖房ユニットからの排出口４５５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。
【００３２】
次に、本実施形態の便座上板２２０の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図３は、本実施形態の便座上板の具体例を例示する斜視模式図である。
また、図４は、本具体例の便座上板の内部構造を例示する断面模式図である。
なお、図３および図４は、図２に表した領域Ａを拡大して眺めた斜視模式図および断面模式図である。
【００３３】
本具体例の便座上板２２０は、図３および図４に表したように、樹脂２２６により形成された表面部２２１と、表面部２２１を下方から支える補強部２２３と、を有する。樹脂２２６は、表面部２２１だけではなく補強部２２３にも存在する。補強部２２３は、表面部２２１の下面に密接しているが、表面部２２１と補強部２２３との間の境界は、必ずしも明確というわけではない。つまり、便座上板２２０の上面（着座面）から下面へ向かってみた場合には、便座上板２２０の内部構造は、表面部２２１から補強部２２３へ遷移する。
【００３４】
本具体例では、表面部２２１は、ガラス繊維や、炭素繊維や、アラミド繊維などの補強材（強化繊維）２２２を含有する。表面部２２１は、補強材２２２が不規則に分散した分散部２２１ｂと、補強材２２２の含有率が分散部２２１ｂよりも低い表皮部２２１ａと、を有する。表皮部２２１ａは、便座上板２２０の製造過程において、表面部分が内部よりも先に硬化していくことにより自然に生成される部である。
【００３５】
また、本具体例では、補強部２２３は、ガラス繊維や、炭素繊維や、アラミド繊維などの強化繊維を編んだ織物２２４と、織物２２４を固めた樹脂２２６と、を有する。補強部２２３は、強化繊維の含有率および強化繊維の密度が分散部２２１ｂよりも高い。
便座上板２２０がこのような構造を有することにより、織物２２４と補強材２２２とは、この順に下から配設されている。
【００３６】
ここで、本具体例の便座上板２２０の製造方法の一例について説明する。
まず、繊維強化プラスチックを用意する。本具体例では、熱硬化性樹脂であるＳＭＣ（Sheet Molding Compound）を用意する。ＳＭＣに含まれる補強材２２２は、特に限定されるわけではない。但し、便座２００の昇温性能および暖房便座装置１００の省エネルギー化を考慮すると、ＳＭＣに含まれる補強材２２２は、熱伝導率が樹脂２２６の熱伝導率よりも高い炭素繊維またはガラス繊維であることがより好ましい。
【００３７】
また、プリプレグを用意する。プリプレグは、ガラス繊維や、炭素繊維や、アラミド繊維などの強化繊維の織物に、半硬化の熱硬化性樹脂を予め含浸させたシートである。予め含浸させる熱硬化性樹脂は、特に限定されるわけではない。本具体例では、ＳＭＣと同じ組成の樹脂２２６を織物２２４に予め含浸させたプリプレグを用意する。また、ＳＭＣの補強材２２２と同様に、織物２２４は、熱伝導率が樹脂２２６の熱伝導率よりも高い炭素繊維またはガラス繊維により形成されることがより好ましい。
【００３８】
続いて、便座上板２２０の形状に基づいて製作された金型にプリプレグおよびＳＭＣを載置する。続いて、金型を締め、高圧および高温にてプレス成形を行う。そうすると、ＳＭＣを組成する樹脂２２６と、プリプレグに含浸された樹脂２２６と、が一体化する。このとき、ＳＭＣを組成する樹脂２２６と、プリプレグに含浸された樹脂２２６と、は同じ組成であるため化学的に結合する。なお、プリプレグおよびＳＭＣの載置数は、適宜設定することができる。
【００３９】
このようにして便座上板２２０が製造された結果、図３および図４に表したように、ＳＭＣが、表面部２２１を形成し、プリプレグが、補強部２２３を形成する。但し、前述したように、ＳＭＣを組成する樹脂２２６と、プリプレグに含浸された樹脂２２６と、は化学的に結合し一体化する。つまり、表面部２２１と補強部２２３とは、化学的に結合し一体化する。そのため、製造後のＳＭＣとプリプレグとの間の境界は、必ずしも明確というわけではない。
【００４０】
ここで、製造前の段階でのプリプレグへの強化繊維の含有率をＳＭＣより高くしておくことにより、補強部２２３への強化繊維の含有率を表面部２２１より高くすることができる。
なお、便座上板２２０の着座面２２０Ａでは、表面部２２１の厚みが１．２ｍｍ、補強部２２３の厚みが０．３ｍｍであるのに対し、側面２２０Ｂ、２２０Ｃでは、表面部２２１の厚みが５．０ｍｍ、補強部２２３の厚みが０．３ｍｍとなっている。つまり、着座面２２０Ａよりも側面２２０Ｂ、２２０Ｃの方が、補強部２２３に対する表面部２２１の厚みの割合が増している。
【００４１】
図５は、本具体例の便座上板に上方から荷重が加わった場合について説明するための断面模式図である。
なお、図５は、図２に表した領域Ａを拡大して眺めた断面模式図である。
【００４２】
便座上板２２０の着座面２２０Ａは、例えば使用者の着座による荷重Ｐを受けると、図５に表した二点鎖線のように曲がる。このとき、中立軸Ｘよりも下側には、図５に表した矢印Ｗ１、Ｗ２のように引っ張り力が生ずる。一方、中立軸Ｘよりも上側には、図５に表した矢印Ｗ３、Ｗ４のように圧縮力が生ずる。
【００４３】
これに対して、本具体例の着座面２２０Ａは、表面部２２１を下方から支える補強部２２３を有する。その補強部２２３は、ガラス繊維や、炭素繊維や、アラミド繊維などの強化繊維を編んだ織物２２４を有する。また、その補強部２２３は、着座面２２０Ａの下面を有する。そのため、中立軸Ｘよりも下側は、補強部２２３が設けられていない場合よりも伸びにくい。これにより、便座上板２２０の着座面２２０Ａは、補強部２２３を有していない場合よりも曲がりにくい。このように、補強部２２３は、引っ張り力が生ずる側に設けられることにより、着座面２２０Ａの曲げを抑えることができる。
【００４４】
一方、便座上板２２０の側面２２０Ｂ、２２０Ｃは、例えば使用者の着座による荷重Ｐを受けると、図２において外側に広がるように曲がる。これに対して、側面２２０Ｂ，２２０Ｃでは、前述したように表面部２２１の厚さが着座面２２０Ａよりも厚くなっている。このように表面部２２１を厚肉化することにより、側面２２０Ｂ、２２０Ｃにかかる荷重Ｐによる曲げを抑えることができる。
すなわち、便座上板２２０に荷重Ｐがかかると、引っ張りに強い補強部２２３により着座面２２０Ａの曲げが抑えられ、厚肉化された表面部２２１により側面２２０Ｂ、２２０Ｃの曲げが抑えられる。
【００４５】
これによれば、表面部２２１の厚さが、補強部２２３が設けられていない場合の厚さよりも薄くても、便座上板２２０の表面部２２１は、強度を確保することができる。そのため、便座上板２２０を薄肉化することができる。そうすると、便座上板２２０の熱容量は、より小さくなるため、便座上板２２０の昇温性能は、より高くなる。そのため、待機時の便座２００の温度をより低く設定し、待機電力を削減することができる。これにより、省エネルギー化を図ることができる。
【００４６】
また、図３および図４に関して前述したように、便座上板２２０の製造過程において、表面部２２１と補強部２２３とは、化学的に結合し一体化される。そのため、例えば補強部が複数の凸部を有する場合のようには、表面部２２１と補強部２２３とが互いに間隔を置いて接触するということはない。そのため、便座上板２２０が使用者の着座による荷重Ｐを受けても、便座２００の表面に凹凸が生ずることはない。あるいは、使用者が便座２００に着座したときに、例えば「おしり」や「大腿部」などを間隔を置いて部分的に支持されているような違和感を感ずることはない。これにより、便座２００の良好な座り心地が得られる。
【００４７】
さらに、本具体例の便座上板２２０は、樹脂２２６により形成されている。そのため、金属が便座２００の表面に露出することはない。これにより、使用者が、例えばヒータからの漏電などにより電気を感じたり、静電気により不快感を感じたりするおそれはない。
【００４８】
また、補強部２２３は、ガラス繊維や、炭素繊維や、アラミド繊維などの強化繊維を編んだ織物２２４と、織物２２４を固めた樹脂２２６と、を有する。そのため、補強部２２３の強度は、補強部２２３が織物２２４を有していない場合よりも高い。これによれば、便座上板２２０の曲げをさらに抑えることができ、便座２００の座り心地を維持することができる。
【００４９】
また、便座上板２２０の製造過程において、表面部２２１と補強部２２３とは、化学的に結合し一体化するため、表面部２２１と補強部２２３との間に水が浸透することを防止することができる。また、便座上板２２０と便座底板２３０との間には、図示しないシール機構が設けられている。そのため、ヒータ２１０が配設された空洞部へ水が浸入することを防止することができる。これにより、ヒータ２１０や、便座２００の温度を検知する図示しないサーミスタなどが腐食することを防止することができる。
【００５０】
また、織物２２４を形成する繊維がガラス繊維または炭素繊維である場合には、ヒータ２１０の熱が補強部２２３で拡散した後に表面部２２１に伝わる。そのため、表面部２２１および便座２００の表面に略均一に伝わりやすい。また、表面部２２１が有する補強材２２２がガラス繊維または炭素繊維である場合には、補強部２２３で拡散された熱が、さらに表面部２２１の繊維で拡散されるので、ヒータ２１０の熱が便座の表面により均一に伝わりやすい。そのため、便座２００の表面に温度むらが生ずることを抑制できる。
なお、本具体例では、補強部２２３にプリプレグを用いたが、樹脂が含浸されていない織物を用いることもできる。この場合、プレス成形時にＳＭＣの樹脂が溶融して織物の繊維の間に入り込み、その後硬化する。
【００５１】
次に、本実施形態の便座上板２２０の他の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図６は、本実施形態の便座上板の他の具体例を例示する斜視模式図である。
また、図７は、本具体例の便座上板の内部構造を例示する断面模式図である。
なお、図６および図７は、図２に表した領域Ａを拡大して眺めた斜視模式図および断面模式図である。
【００５２】
本具体例の便座上板２２０ａは、図３および図４に関して前述した便座上板２２０と同様に、樹脂２２７により形成された表面部２２１と、表面部２２１を下方から支える補強部２２３と、を有する。本具体例でも、表面部２２１と補強部２２３との間の境界は、必ずしも明確というわけではない。つまり、便座上板２２０ａの上面から下面へ向かってみた場合には、便座上板２２０ａの内部構造は、表面部２２１から補強部２２３へ遷移する。
【００５３】
本具体例では、表面部２２１は、ガラス繊維や、炭素繊維や、アラミド繊維などの補強材を含有しない。一方、補強部２２３は、ガラス繊維や、炭素繊維や、アラミド繊維などを編んだ織物２２４と、織物２２４を固めた樹脂２２７と、を有する。図３〜図５に関して前述した具体例の便座上板２２０の樹脂２２６が熱硬化性樹脂であるのに対して、本具体例の樹脂２２７は、例えばポリプロピレン（ＰＰ：polypropylene）などの熱可塑性樹脂である。
【００５４】
ここで、本具体例の便座上板２２０ａの製造方法の一例について説明する。
まず、熱可塑性樹脂であるＰＰなどの樹脂２２７を用意する。また、ガラス繊維や、炭素繊維や、アラミド繊維などを編んだ織物２２４を用意する。つまり、本具体例では、半硬化の熱硬化性樹脂を予め織物２２４に含浸させたシートであるプリプレグではなく、樹脂を含浸させていない織物２２４を用意する。便座２００の昇温性能および暖房便座装置１００の省エネルギー化を考慮すると、織物２２４は、熱伝導率が樹脂２２７の熱伝導率よりも高い炭素繊維またはガラス繊維により形成されることがより好ましい。
【００５５】
続いて、便座上板２２０ａの形状に基づいて製作された金型に織物２２４および樹脂２２７を載置する。続いて、金型を締め、高圧および高温にてスタンピング成形を行う。あるいは、成形方法は、射出成形であってもよい。そうすると、熱可塑性樹脂である樹脂２２７は、溶解して織物２２４の繊維の間に入り込み、その後に硬化して織物２２４に食い込む。これにより、樹脂２２７と織物２２４とは、アンカ効果により機械的に結合し一体化する。このようにして便座上板２２０ａが製造された結果、図６および図７に表したように、樹脂２２７が表面部２２１を形成し、織物２２４および織物２２４と機械的に結合し一体化した樹脂２２７が補強部２２３を形成する。つまり、表面部２２１と補強部２２３とは、機械的に結合し一体化する。
【００５６】
このように、本願明細書において「一体化」という範囲には、表面部２２１を形成する樹脂と、補強部２２３が有する樹脂と、が化学的に結合し一体化する場合だけに限定されず、例えばアンカ効果などにより、表面部２２１を形成する樹脂と、補強部２２３が有する織物と、が機械的に結合し一体化する場合も包含されるものとする。つまり、本願明細書において「一体化」という範囲には、表面部２２１と補強部２２３とが化学的に結合し一体化する場合だけに限定されず、表面部２２１と補強部２２３とが機械的に結合し一体化する場合も包含されるものとする。
【００５７】
本具体例によれば、図５に関して前述したように、表面部２２１の厚さが、補強部２２３が設けられていない場合の厚さよりも薄くても、便座上板２２０ａの表面部２２１は、補強部２２３により強度を確保することができる。そのため、便座上板２２０ａを薄肉化することができる。そうすると、便座上板２２０ａの熱容量は、より小さくなるため、便座上板２２０ａの昇温性能は、より高くなる。そのため、待機時の便座２００の温度をより低く設定し、待機電力を削減することができる。これにより、省エネルギー化を図ることができる。
【００５８】
また、便座上板２２０ａの製造過程において、樹脂２２７と織物２２４とは、アンカ効果により機械的に結合し一体化する。つまり、表面部２２１と補強部２２３とは、機械的に結合し一体化される。そのため、例えば補強部が複数の凸部を有する場合のようには、表面部２２１と補強部２２３とが互いに間隔を置いて接触するということはない。そのため、便座上板２２０ａが使用者の着座による荷重を受けても、便座２００の表面に凹凸が生ずることはない。あるいは、使用者が便座２００に着座したしたときに、例えば「おしり」や「大腿部」などを間隔を置いて部分的に支持されているような違和感を感ずることはない。これにより、便座２００の良好な座り心地が得られる。
また、その他の効果についても、図３〜図５に関して前述した具体例の効果と同様の効果が得られる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態によれば、便座上板２２０、２２０ａは、表面部２２１を下方から支える補強部２２３を有する。補強部２２３は、着座面２２０Ａにおいては引っ張り力が生ずる側に設けられることにより、便座上板２２０の着座面２２０Ａの曲げを抑えることができる。表面部２２１の厚さが、補強部２２３が設けられていない場合の厚さよりも薄くても、便座上板２２０の表面部２２１は、強度を確保することができる。すなわち、便座上板２２０、２２０ａを薄肉化することができる。そうすると、便座上板２２０、２２０ａの熱容量は、より小さくなるため、便座上板２２０、２２０ａの昇温性能は、より高くなる。そのため、待機時の便座２００の温度をより低く設定し、待機電力を削減することができる。これにより、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、補強部２２３は便座上板２２０の全体に設ける必要はない。昇温性能を高くする必要がある着座面２２０Ａのみに補強部２２３を設けることもできるが、使用者が便座２００に着座した際に接触する便座２００の内周側の側面２２０Ｂの昇温性能を高めるために、少なくとも便座上板２２０の内周側の側面２２０Ｂに補強部２２３を設けるのが好ましい。
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 便座、 ２１０ ヒータ、 ２２０ 便座上板、 ２２０ａ 便座上板、 ２２０Ａ 着座面、 ２２０Ｂ、２２０Ｃ 側面、 ２２１ 表面部、 ２２１ａ 表皮部、 ２２１ｂ 分散部、 ２２２ 補強材、 ２２３ 補強部、 ２２４ 織物、 ２２６ 樹脂、 ２２７ 樹脂、 ２３０ 便座底板、 ３００ 便蓋、 ４００ 暖房便座機能部、 ４５３ 排気口、 ４５５ 排出口、 ８００ 洋式腰掛便器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人が着座する着座面を有する便座上板と、
前記便座上板と接合され便座の底面を形成する便座底板と、
前記便座上板と前記便座底板との間に形成された空洞部に配設された加熱手段と、
を備え、
前記便座上板は、
樹脂により形成された表面部と、
前記表面部の下面に密接し前記表面部を下方から支える補強部と、
を有することを特徴とする暖房便座装置。
【請求項２】
前記補強部は、強化繊維を編んだ織物と、
前記織物を固めた樹脂と、を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】
前記表面部と前記補強部とは、結合し一体化されてな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】
前記表面部は、補強材を含有し、前記補強材が分散した分散部と、前記補強材の含有率が前記分散部よりも低い表皮部と、を有し、
前記補強部と前記分散部と前記表皮部とは、この順に下から配設されたことを特徴とする請求項２または３に記載の暖房便座装置。
【請求項５】
前記補強部は、前記表面部よりも高い熱伝導率を有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】
前記補強部は、前記表面部における補強材の含有率よりも高い含有率で前記強化繊維を含ませて、前記表面部よりも高い熱伝導率としたことを特徴とする請求項４記載の暖房便座装置。
【請求項１】
人が着座する着座面を有する便座上板と、
前記便座上板と接合され便座の底面を形成する便座底板と、
前記便座上板と前記便座底板との間に形成された空洞部に配設された加熱手段と、
を備え、
前記便座上板は、
樹脂により形成された表面部と、
前記表面部の下面に密接し前記表面部を下方から支える補強部と、
を有することを特徴とする暖房便座装置。
【請求項２】
前記補強部は、強化繊維を編んだ織物と、
前記織物を固めた樹脂と、を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】
前記表面部と前記補強部とは、結合し一体化されてな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】
前記表面部は、補強材を含有し、前記補強材が分散した分散部と、前記補強材の含有率が前記分散部よりも低い表皮部と、を有し、
前記補強部と前記分散部と前記表皮部とは、この順に下から配設されたことを特徴とする請求項２または３に記載の暖房便座装置。
【請求項５】
前記補強部は、前記表面部よりも高い熱伝導率を有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】
前記補強部は、前記表面部における補強材の含有率よりも高い含有率で前記強化繊維を含ませて、前記表面部よりも高い熱伝導率としたことを特徴とする請求項４記載の暖房便座装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−５０６８０（Ｐ２０１２−５０６８０Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９５５８３（Ｐ２０１０−１９５５８３）
【出願日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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