説明

暖房便座装置

【課題】誘導加熱の原理を利用した暖房便座装置であって、便座の温度を早く的確に検知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】誘導加熱コイルと、前記誘導加熱コイルが発生した磁界により誘導加熱される導電体と、温度を検知する温度検知部と、を有する便座と、前記温度検知部の検知温度に基づいて前記誘導加熱コイルへの通電を制御する制御部と、を備え、前記導電体は、前記便座の上面および内周面に沿って配設された部分を有し、前記誘導加熱コイルは、前記便座の内周面に沿って配設され、一部の部位における曲率が他の部位における曲率よりも大きく、前記温度検知部は、前記誘導加熱コイルの前記曲率が大きい部位に配設され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ため、使用者は、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場合がある。そこで、便座を暖めることができる暖房便座装置がある。このような暖房便座装置では、省エネルギー化を図るために種々の提案がなされている。
【0003】
例えば、便座着座面の輪郭に沿って主誘導コイルが配設され、主誘導コイルの内部領域に副誘導コイルが配設され、主誘導コイルと副誘導コイルとは直列に接続されている暖房便座装置がある(特許文献1)。特許文献1に記載された暖房便座装置によれば、主誘導コイルの内部領域における所用個所に副誘導コイルを配設し磁束を強化する。これにより、所用個所において発熱体の加熱量を高めて、便座表面の暖まりにくい個所を確実に昇温させることができる。また、特許文献1に記載された暖房便座装置は、温度センサの検知温度信号に基づき、誘導コイルへの通電量を調整し、異常昇温を検知したときに送電を停止させる機能を有している。
【0004】
誘導加熱により便座を急速に加熱すると、その便座は、抵抗加熱式などの従来の暖房便座よりも迅速に昇温する。抵抗加熱式などの従来の暖房便座では、着座面の真下に一定の熱時定数を有するサーミスタや温度ヒューズなどの温度検知部が設けられている。しかしながら、誘導加熱式の暖房便座においても同様に、着座面の真下に温度検知部を配置し、その温度検知部が検知した温度に基づいて誘導加熱コイルへの通電を制御すると、サーミスタや温度ヒューズなどの温度検知部は一定の熱時定数を有しているため、便座の温度を早く的確に検知することが困難である。そのため、誘導加熱を制御する制御部の電子部品が故障した場合などには、着座面の温度が快適温度を超えてしまうおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2009−291460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、誘導加熱の原理を利用した暖房便座装置であって、便座の温度を早く的確に検知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】
【0007】
第1の発明は、誘導加熱コイルと、前記誘導加熱コイルが発生した磁界により誘導加熱される導電体と、温度を検知する温度検知部と、を有する便座と、前記温度検知部の検知温度に基づいて前記誘導加熱コイルへの通電を制御する制御部と、を備え、前記導電体は、前記便座の上面および内周面に沿って配設された部分を有し、前記誘導加熱コイルは、前記便座の内周面に沿って配設され、一部の部位における曲率が他の部位における曲率よりも大きく、前記温度検知部は、前記誘導加熱コイルの前記曲率が大きい部位に配設されたことを特徴とする暖房便座装置である。
【0008】
この暖房便座装置によれば、温度検知部は、誘導加熱コイルの曲率が他の部位の曲率よりも大きい部位に配設されている。そのため、温度検知部は、誘導加熱コイルの曲率が大きい部位の近傍の導電体の温度を検知することができる。誘導加熱コイルの曲率が大きい部位に配設された導電体は、他の部位に配設された導電体よりも早く高温に到達する。
【0009】
これにより、制御部は、温度検知部の検知温度に基づいて便座の温度を早く的確に検知することができる。そのため、制御部は、着座面が快適温度を超えた状態を早く検知して誘導加熱コイル220への通電を素早く制御し、便座200が過度に昇温することを防止することができる。
【0010】
また、第2の発明は、第1の発明において、前記便座の前記内周面の一部は、前記内周面の他の部分よりも大きい曲率の曲面を有し、前記大きい曲率の曲面と、前記誘導加熱コイルの前記曲率が大きい部位と、の位置が合わされてなることを特徴とする暖房便座装置である。
【0011】
この暖房便座装置によれば、誘導加熱コイルは、便座の内周面における曲率が大きい曲面と、誘導加熱コイルの曲率が大きい部位と、の位置が合うように配設されている。そのため、便座の内周面における曲率が大きい曲面および誘導加熱コイルの曲率が大きい部位に配設された導電体は、他の部位に配設された導電体よりも早く高温に到達する。そのため、制御部は、温度検知部の検知温度に基づいて便座の温度を早く的確に検知することができる。そして、制御部は、着座面が快適温度を超えた状態を早く検知することができる。
【0012】
また、第3の発明は、第1または第2の発明において、前記誘導加熱コイルの前記曲率が大きい部位は、前記便座の内周面における前方の端部の中央部に形成された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、誘導加熱コイルの曲率が大きい部位は、便座の内周面における前方の端部の中央部に形成されている。この部位は、便座に着座した人の大腿が一般的には接触しない領域である。その領域に、誘導加熱コイルの曲率が大きい部位が形成されているため、便座に着座した人は、便座の温度むらを感じにくい。そのため、人は座った時に不快と感じにくく、便座の座り心地をより向上させることができる。
【0014】
また、第4の発明は、第3の発明において、前記制御部は、前記温度検知部の検知温度が所定の温度に到達すると、前記誘導加熱コイルへの通電を強制的に停止させ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、制御部は、温度検知部の検知温度が所定の温度に到達すると、誘導加熱コイルへの通電を強制的に停止させる。そのため、便座の温度が異常高温に到達することを未然に防止することができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明の態様によれば、誘導加熱の原理を利用した暖房便座装置であって、便座の温度を早く的確に検知す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】
【0017】
【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内部構造を拡大して眺めた断面模式図である。
【図3】本実施形態の便座を上方から眺めた平面模式図である。
【図4】本実施形態の誘導加熱コイルおよび温度検知部の設置形態の具体例を例示する平面模式図である。
【図5】図4に表した切断面A−Aにおける断面模式図である。
【図6】本実施形態の誘導加熱コイルおよび温度検知部の設置形態の他の具体例を例示する断面模式図である。
【図7】本実施形態の誘導加熱コイルおよび温度検知部の設置形態のさらに他の具体例を例示する平面模式図である。
【図8】本実施形態の誘導加熱コイルおよび温度検知部の設置形態のさらに他の具体例を例示する平面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
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内部構造を拡大して眺めた断面模式図である。
なお、図2に表した暖房便座装置では、便蓋300を省略している。
【0019】
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、ケーシング400と、便座200と、便蓋300と、を有する。便座200と便蓋300とは、ケーシング400に対して開閉自在にそれぞれ軸支されている。便蓋300は、閉じた状態において便座200の上方を覆うことができる。
【0020】
便座200は、図2に表したように、便座200の外形を形成する筐体210を有する。筐体210は、例えば樹脂などの絶縁性を有する材料により形成されている。なお、筐体210は、複数の部材により形成されていてもよいし、1つの部材により形成されていてもよい。
【0021】
便座200の筐体210の内部には、図2に表したように、高周波電流Iが通電されることにより磁界Hを発生する誘導加熱コイル220が設けられている。誘導加熱コイル220は、便座200の内周面203(図1参照)に沿って配設されている。そして、誘導加熱コイル220は、例えば便座200の内部の上面(着座面に対向する内面)に付設されている。あるいは、誘導加熱コイル220は、図5および図6に例示するように、支持体により支持されていてもよい。
【0022】
また、便座200の筐体210の周囲には、誘導加熱コイル220から発生した磁界Hにより誘導加熱される導電体230が設けられている。より具体的には、導電体230は、誘導加熱コイル220から発生する磁界Hで誘起される渦電流により発熱する。導電体230は、便座200の上面201(図1参照)および内周面203(図1参照)に沿って配設された部分を有する。
【0023】
導電体230としては、例えば鉄やステンレスなどの強磁性体、またはアルミニウムなどの常磁性体といった金属を用いることができる。便座200の外部に磁界Hを放出させにくくするためには、電気抵抗が大きい鉄やステンレスなどの強磁性体を導電体230に用いることがより好ましい。なお、導電体230が便座200の上面に沿って配設される場合には、人体と導電体230とが直接的に接触しないように、塗装やコーティングなどの表面材240が導電体230の表面に施されることがより好ましい。
【0024】
便座200の内部には、導電体230の温度を検知する温度検知部250が設けられている。また、ケーシング400の内部には、制御部410が設けられている。制御部410は、温度検知部250の検知温度に基づいて誘導加熱コイル220への通電を制御する。制御部410が誘導加熱コイル220へ高周波電流Iを通電させると、誘導加熱コイル220は、磁界Hを発生する。誘導加熱コイル220が磁界Hを発生すると、導電体230は、その磁界Hで誘起される渦電流により発熱する。
【0025】
そのため、本実施形態にかかる暖房便座装置100は、誘導加熱の原理を利用し、便座200の着座面を急速に加熱することができ、より早く着座面を適温にすることができる。また、本実施形態にかかる暖房便座装置100は、便座200の着座面を急速に加熱することができるため、使用者が便座200を使用していないときには便座200を保温しておく必要はない。そのため、例えば「シーズヒータ」や、「ハロゲンヒータ」や、「カーボンヒータ」などの抵抗加熱手段により便座200の着座面を加熱する場合よりも省エネルギー化を図ることができる。
【0026】
ケーシング400の内部には、衛生洗浄装置としての機能部が併設されていてもよい。すなわち、ケーシング400には、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が内蔵されていてもよい。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。
【0027】
また、ケーシング400の内部には、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。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。
【0028】
図3は、本実施形態の便座を上方から眺めた平面模式図である。
図2に関して前述したように、制御部410が誘導加熱コイル220へ高周波電流Iを通電させると、誘導加熱コイル220は、磁界Hを発生する。このとき、磁界Hの向きは、図2および図3に表したように、磁界Hが発生している位置に存在する誘導加熱コイル220からみて略垂直である。そのため、誘導加熱コイル220の曲率が大きくなるほど、磁界Hはより集中する。すなわち、誘導加熱コイル220の曲率が大きくなるほど、磁界Hの磁束密度は大きくなる。このように、本実施形態では、誘導加熱コイル220は、便座200の一部の部位における曲率が便座200の他の部位における曲率よりも大きくなるように配設されている。図3に表した部位A1、A2、A3における誘導加熱コイル220の曲率は、A1>A2>A3の関係である。
【0029】
これによれば、図3に表した部位A2における磁束密度は、図3に表した部位A3における磁束密度よりも大きい。また、図3に表した部位A1における磁束密度は、図3に表した部位A2における磁束密度よりも大きい。その結果、図3に表した部位A2における便座200の温度は、図3に表した部位A3における便座200の温度よりも高くなる。また、図3に表した部位A1における便座200の温度は、図3に表した部位A2における便座200の温度よりも高くなる。
【0030】
そこで、本実施形態では、温度検知部250は、誘導加熱コイル220の曲率が他の部位の曲率よりも大きい部位A1に配設されている。つまり、本実施形態の温度検知部250は、誘導加熱コイル220の曲率が最大の部位A1に配設されている。そのため、本実施形態の温度検知部250は、誘導加熱コイル220の曲率が最大の部位A1の近傍の導電体230の温度を検知することができる。
【0031】
これによれば、制御部410は、温度検知部250の検知温度に基づいて便座200の温度を早く的確に検知することができる。そして、制御部410は、導電体230が異常高温になって着座面が快適温度を超えた状態を早く検知することができる。そのため、制御部410は、着座面が快適温度を超えると、誘導加熱コイル220への通電を素早く制御し、便座200が過度に昇温することを防止することができる。より具体的には、制御部410は、温度検知部250の検知温度が所定の温度に到達すると、誘導加熱コイル220への通電を強制的に停止させる制御を実行する。これにより、便座200の温度が異常高温に到達することを未然に防止することができる。
【0032】
次に、本実施形態の誘導加熱コイル220および温度検知部250の設置形態の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図4は、本実施形態の誘導加熱コイルおよび温度検知部の設置形態の具体例を例示する平面模式図である。
また、図5は、図4に表した切断面A−Aにおける断面模式図である。
【0033】
本具体例の便座200の内周面203の一部は、内周面203の他の部分よりも大きい曲率の曲面203aを有する。また、誘導加熱コイル220は、図3に関して前述したように、便座200の一部の部位における曲率が便座200の他の部位における曲率よりも大きくなるように配設されている。そして、本具体例では、便座200の内周面203における曲率が最大の曲面203aと、誘導加熱コイル220の曲率が最大の部位A1と、の位置が合うように、便座200および誘導加熱コイル220がそれぞれ配設されている。
【0034】
これによれば、誘導加熱コイル220の曲率が最大の部位A1、すなわち便座200の内周面203における曲率が最大の曲面203aに配設された導電体230が、より早く高温に到達する。また、本具体例の温度検知部250は、図5に表したように、誘導加熱コイル220の曲率が最大の部位A1であって、便座200の上部に設けられている。そのため、温度検知部250は、より早く高温に到達する部位の上面の導電体230の温度を早く的確に検知することができる。そして、温度検知部250は、着座面が快適温度を超えた状態をより早く検知することができる。
【0035】
また、本具体例では、便座200の内周面203における曲率が最大の曲面203aは、図4に表したように、便座200の内周面203における前方の端部の中央部に形成されている。つまり、誘導加熱コイル220の曲率が最大の部位A1は、便座200の内周面203における前方の端部の中央部に形成されている。
【0036】
これによれば、便座200の内周面203における前方の端部の中央部は、便座200に着座した人の大腿が一般的には接触しない領域である。その領域に、誘導加熱コイル220の曲率が最大の部位A1が形成されているため、便座200に着座した人は、便座200の温度むらを感じにくい。そのため、人は便座200に座った時に不快と感じにくい。
【0037】
なお、本具体例の温度検知部250は、図5に表したように、導電体230の温度を検知するサーミスタ251と、サーミスタ251を保持し導電体230の熱をサーミスタ251へ伝える伝熱性グリース253と、サーミスタ251および伝熱性グリース253への水の浸入を防止する防水カバー255と、を有する。
【0038】
サーミスタ251の反応速度は、より早いことが好ましい。つまり、サーミスタ251の熱容量は、より小さいことが好ましい。そのため、サーミスタ251のサイズは、より小型であることが好ましく、サーミスタ251の封印ケースの影響は、より小さいことが好ましい。
【0039】
また、サーミスタ251の設置位置は、導電体230により近いことが好ましい。より具体的には、サーミスタ251は、導電体230に接触していることが好ましい。あるいは、サーミスタ251が導電体230に接触していなくとも、伝熱性グリース253の熱伝導率がより大きいことが好ましい。
【0040】
また、サーミスタ251は、防水構造を有することが好ましい。あるいは、サーミスタ251は、使用者が着座したときに発生する応力により破損しないことが必要である。あるいは、サーミスタ251は、使用者が着座したときに発生する応力により筐体210から剥がれ落ちないことが必要である。
【0041】
なお、温度検知部250としては、サーミスタ251に代えて温度ヒューズやバイメタルを用いることも可能である。この場合、温度ヒューズやバイメタルが異常温度を検知すると、誘導加熱コイル220への通電量を制御する制御部410を介さず、誘導加熱コイル220への通電を切断可能な別の制御部を介して、誘導加熱コイル220への通電を強制的に切断することが可能である。
【0042】
図6は、本実施形態の誘導加熱コイルおよび温度検知部の設置形態の他の具体例を例示する断面模式図である。
なお、図6は、図4に表した切断面A−Aにおける断面模式図に相当する。
【0043】
本具体例の誘導加熱コイル220は、図5に関して前述した具体例と比較すると、便座200の内周面203の近傍にまで延在している。そして、温度検知部250は、誘導加熱コイル220の曲率が最大の部位A1であって、便座200の内周部に設けられている。すなわち、温度検知部250は、便座200の内周面203における曲率が最大の曲面203aに設けられている。その他の構造は、図4および図5に関して前述した具体例の構造と同様である。
【0044】
本具体例によれば、温度検知部250は、より早く高温に到達する部位の内周面の導電体230の温度を早く的確に検知することができる。そして、温度検知部250は、着座面が快適温度を超えた状態をさらに早く検知することができる。また、その他の効果についても、図4および図5に関して前述した効果と同様の効果が得られる。
【0045】
図7は、本実施形態の誘導加熱コイルおよび温度検知部の設置形態のさらに他の具体例を例示する平面模式図である。
本具体例では、誘導加熱コイル220の曲率が最大の部位A4と、便座200の内周面203における曲率が最大の曲面203aと、の位置が合うようには、誘導加熱コイル220は配置されていない。本具体例では、誘導加熱コイル220の曲率が最大の部位A4は、図7に表したように、便座200がケーシング400に対して軸支された部分の近傍に形成されている。
【0046】
また、本具体例の導電体230aは、図4に関して前述した具体例の導電体230と比較すると、便座200がケーシング400に対して軸支された部分の近傍にまで延在している。温度検知部250は、誘導加熱コイル220の曲率が最大の部位A4であって、便座200の上部に設けられている。その他の構造は、図4および図5に関して前述した具体例の構造と同様である。
【0047】
本具体例によれば、誘導加熱コイル220の曲率が最大の部位A4、すなわち便座200がケーシング400に対して軸支された部分の近傍に配設された導電体230aが、より早く高温に到達する。そのため、温度検知部250は、より早く高温に到達する部位の上面の導電体230の温度を早く的確に検知することができる。そして、温度検知部250は、着座面が快適温度を超えた状態をより早く検知することができる。
【0048】
また、誘導加熱コイル220の曲率が最大の部位A4は、便座200に着座した人のおしりや大腿が一般的には接触しない領域である。その領域に、誘導加熱コイル220の曲率が最大の部位A4が形成されているため、便座200に着座した人は、便座200の温度むらを感じにくい。そのため、人は便座200に座った時に不快と感じにくい。
【0049】
図8は、本実施形態の誘導加熱コイルおよび温度検知部の設置形態のさらに他の具体例を例示する平面模式図である。
本具体例では、図7に関して前述した具体例と同様に、誘導加熱コイル220の曲率が最大の部位A5は、便座200がケーシング400に対して軸支された部分の近傍に形成されている。誘導加熱コイル220の曲率が最大の部位A5では、図8に表したように、誘導加熱コイル220は、1つの誘導加熱コイル220の延長線上に形成され、いわゆる「渦巻き状」に形成されている。その他の構造は、図7に関して前述した具体例の構造と同様である。
【0050】
本具体例によれば、誘導加熱コイル220の曲率が最大の部位A5、すなわち誘導加熱コイル220が「渦巻き状」に形成された部分に配設された導電体230aが、より早く高温に到達する。そのため、温度検知部250は、より早く高温に到達する部位の上面の導電体230の温度を早く的確に検知することができる。そして、温度検知部250は、着座面が快適温度を超えた状態をより早く検知することができる。
【0051】
また、誘導加熱コイル220の曲率が最大の部位A5は、便座200がケーシング400に対して軸支された部分の近傍に形成されているため、図7に関して前述した具体例に効果と同様に、人は便座200に座った時に不快と感じにくい。
【0052】
以上説明したように、本実施形態によれば、温度検知部250は、誘導加熱コイル220の曲率が他の部位の曲率よりも大きい部位A1、A4、A5に配設されている。つまり、本実施形態の温度検知部250は、誘導加熱コイル220の曲率が最大の部位A1、A4、A5に配設されている。そのため、本実施形態の温度検知部250は、誘導加熱コイル220の曲率が最大の部位A1、A4、A5の近傍の導電体230の温度を検知することができる。
【0053】
これにより、制御部410は、温度検知部250の検知温度に基づいて便座200の温度を早く的確に検知することができる。そして、制御部410は、導電体230が異常高温になって着座面が快適温度を超えた状態を早く検知することができる。そのため、制御部410は、導電体230が異常高温になると、誘導加熱コイル220への通電を素早く制御し、便座200が過度に昇温することを防止することができる。
【0054】
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、配置などや誘導加熱コイル220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】
【0055】
100 暖房便座装置、 200 便座、 201 上面、 203 内周面、 203a 曲面、 210 筐体、 220 誘導加熱コイル、 230 導電体、 230a 導電体、 240 表面材、 250 温度検知部、 251 サーミスタ、 253 伝熱性グリース、 255 防水カバー、 300 便蓋、 400 ケーシング、 410 制御部、 800 洋式腰掛便器

【特許請求の範囲】
【請求項1】
誘導加熱コイルと、前記誘導加熱コイルが発生した磁界により誘導加熱される導電体と、温度を検知する温度検知部と、を有する便座と、
前記温度検知部の検知温度に基づいて前記誘導加熱コイルへの通電を制御する制御部と、
を備え、
前記導電体は、前記便座の上面および内周面に沿って配設された部分を有し、
前記誘導加熱コイルは、前記便座の内周面に沿って配設され、一部の部位における曲率が他の部位における曲率よりも大きく、
前記温度検知部は、前記誘導加熱コイルの前記曲率が大きい部位に配設されたことを特徴とする暖房便座装置。
【請求項2】
前記便座の前記内周面の一部は、前記内周面の他の部分よりも大きい曲率の曲面を有し、
前記大きい曲率の曲面と、前記誘導加熱コイルの前記曲率が大きい部位と、の位置が合わされてな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】
前記誘導加熱コイルの前記曲率が大きい部位は、前記便座の内周面における前方の端部の中央部に形成された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】
前記制御部は、前記温度検知部の検知温度が所定の温度に到達すると、前記誘導加熱コイルへの通電を強制的に停止させることを特徴とする請求項3記載の暖房便座装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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