暖房便座
【課題】便座を短時間で適温に昇温させることにより、ヒーターを常時通電させて便座を加温しておく必要がなく、極めて省エネルギーな暖房便座を提供すること。
【解決手段】下枠体２７と、内面に輻射熱吸収層３８を設けた上枠体２６とを合わせることにより内部に空洞部２８を形成した便座２２と、空洞部２８に設けた輻射型発熱体３０とを備え、前記便座の上枠体２６を高熱伝導材料で構成することにより、使用者がトイレに入室した後に輻射型発熱体に通電しても、便座に着座するまでの数秒間で便座の着座部を適温に昇温させることができる。
【解決手段】下枠体２７と、内面に輻射熱吸収層３８を設けた上枠体２６とを合わせることにより内部に空洞部２８を形成した便座２２と、空洞部２８に設けた輻射型発熱体３０とを備え、前記便座の上枠体２６を高熱伝導材料で構成することにより、使用者がトイレに入室した後に輻射型発熱体に通電しても、便座に着座するまでの数秒間で便座の着座部を適温に昇温させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暖房機能を有する便座に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の暖房便座には、面状のヒーターを便座内に埋設するか、便座裏面に貼り付けている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、前記公報に記載された、従来の暖房便座を示すものである。図５に示すように、便座本体１の断面形状は、上方に向かって膨出され、しかも、上面がその内周縁および外周縁に向けてゆるやかに傾斜する形状となっており、さらに、裏面には合成樹脂あるいはゴム製の当片２が所要の間隔を空けて設けられていた。
【０００４】
また、便座本体１の上面には、導電材料を両面より絶縁シートで覆った可撓性の面発熱体３が貼着又は便座本体１の表面に露出させた状態で便座本体１に埋設する等して設けられていた。この面発熱体３は、所定のパターンに印刷配線を形成し、表面に合成樹脂シートを貼着することにより構成されていた。
【０００５】
４は便座本体１の上面に設けた面発熱体３上を被覆するようにして便座本体１上に被着されたポリアミドあるいはポリエステル等の合成樹脂からなる絶縁樹脂層である。
【０００６】
絶縁樹脂層４が薄膜状に構成されているので、便座本体１の上面に設けた面発熱体３に通電を行うことにより、便座本体１を加温することなく直ちに人体の要部を適温で暖めることができ、ヒーターを常時通電させておいて便座を加温させておく必要がなく、非常に省エネになるものである。
【特許文献１】実開昭５９−１９４８９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の暖房便座では、絶縁樹脂層内を伝導で熱が伝わるので、着座部の表面が適温になるまでかなりの時間を要するという課題を有していた。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、着座部の表面を極めて短時間で適温にする暖房便座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】
前記従来の課題を解決するために、本発明の暖房便座は、下枠体と、内面に輻射熱吸収層を設けた上枠体とを合わせることにより内部に空洞部を形成した便座と、前記空洞部に設けられた輻射型発熱体とを備え、着座時、人体と接触する前記便座の上枠体を金属に代表される高熱伝導材料で構成することにより、着座面の瞬時加熱を可能にするとともに、着座面の温度均一性を実現できるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の暖房便座は使用者がトイレに入室した後、便座に着座するまでの数秒間で便座の着座部を適温に昇温させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の発明は、下枠体と、内面に輻射熱吸収層を設けた上枠体とを合わせることにより内部に空洞部を形成した便座と、空洞部に設けた輻射型発熱体とを備え、前記便座の上枠体を高熱伝導材料で構成することにより、上枠体の内面に設けた輻射熱吸収層で発生する輻射熱を急速に便座表面まで伝えるため、使用者がトイレに入室した後に輻射型発熱体に通電しても、便座に着座するまでの数秒間で便座の着座部を適温に昇温させることができる。
【００１２】
第２の発明は特に第１の発明の上枠体を金属で構成することにより、一般的に市場で流通している材料を加工し製造することができるため、信頼性が高く、安価に生産することができる。
【００１３】
第３の発明は、特に第１または第２の発明の下枠体の内面に輻射反射手段を設けたことにより、輻射型発熱体から発生する下面方向への輻射を上枠体方向に偏向することとなり、便座裏面への熱ロスを軽減し、熱源と輻射反射手段との位置関係の調節で便座採暖面の温度ムラを防止することができる。
【００１４】
第４の発明は、特に第１から第３のいずれか１つの発明の輻射型発熱体を、石英管にアルゴンと窒素を主成分としたガスを封入したランプヒーターとすることにより、長時間の使用に耐えるとともに、熱容量の小さいフィラメントを使用することができるために極めて速い立ち上がり性能を実現できる。
【００１５】
第５の発明は、特に第１から第４のいずれか１つの発明の便座または便座を保持する本体に人体検知手段を設け、前記人体検知手段の信号により輻射型発熱体を付勢する構成にすることにより、便座に人が近づくと輻射型発熱体が自動的に発熱するものとなり、使用者が便座暖房の作動操作をしなくても、自動的に便座が暖められるので、使い勝手が向上する。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって、発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における温水洗浄機能付き暖房便座の斜視図を示すものである。
【００１８】
図１において、便器２０に本体２１が取り付けられており、この本体２１に便座２２および便ふた２３が回動自在に設けられている。
【００１９】
また、本体２１の袖部２４には赤外線透過部が設けられ、その内側にはトイレ空間の人体の有無を検知する赤外線センサー２５が内装されている。
【００２０】
図２は本発明の第１の実施の形態における便座２２の一部切り欠き平面図であり、図３は本発明の第１の実施の形態における便座２２の要部断面図である。
【００２１】
便座２２は、アルミ等に代表される高熱伝導率を有する金属製の上枠体２６と下枠体２７のそれぞれの内周縁および外周縁を接合固定することにより、内部に空洞部２８を有する構造となっている。
【００２２】
その空洞部２８の内部には便座２２の着座部に対向して、アルミ板を鏡面仕上げした輻射反射板２９と輻射型発熱体であるランプヒーター３０とが設けられている。その輻射反射板２９の端部は全周にわたり上方への折り曲げ部を有しており、その折り曲げ部によりランプヒーター３０からの熱輻射が偏向されるので、ランプヒーター３０から離れている外周縁部および内周縁部の輻射密度を上げるように作用し、上枠体２６への輻射分布の均一化を図っている。
【００２３】
ランプヒーター３０の近傍には、ランプヒーター３０と直列に電気接続したサーモスタット３１および温度ヒューズ３２が設けられ、万一の不安全事態に対して温度過昇を防止するよう作用する。
【００２４】
また、上枠体２６の内面にはサーミスタ３３が配設されており、このサーミスタ３３の信号に基づいて採暖面の温度が所定の温度になるようランプヒーター３０への通電を制御する制御器（図示せず）が本体２１に設けられている。
【００２５】
さらに、ランプヒーター３０は、石英管管３４の内部にタングステンフィラメント３５を貫通しアルゴンと窒素を主成分としたガス３６を封入して構成されており、タングステンフィラメント３５の消耗を防止するよう作用している。
【００２６】
ガス３６中にさらにハロゲンガスを加えることにより、タングステンフィラメント３５の発熱に伴ってハロゲン化タングステンを形成するハロゲンサイクル反応を繰り返すことにより、タングステンフィラメント３５の消耗をさらに防止するよう作用する。
【００２７】
この作用により熱容量の小さいタングステンフィラメント３５を熱源とすることができ、輻射エネルギーの極めて急峻な立ち上がりを行わせることができる。
【００２８】
図４は本発明の第１の実施の形態における上枠体２６の要部断面図であり、上枠体２６はアルミ等の金属材料を用いて成形した上枠体本体３７の内面に、カーボンブラックを多量に含有する輻射熱吸収層３８を塗装し、上枠体本体３７の外面に表面硬度、耐薬品性能、光沢等を考慮した表面化粧層３９を塗装したものである。
【００２９】
上枠体本体３７は金属材料を平均厚み１．２ｍｍにて成形することにより、熱伝導性を高めると同時に、その剛性から便座の構造矩体として機能している。
【００３０】
また、内面に塗装されている輻射熱吸収層３８の厚みは０．１ｍｍであり、輻射熱を完全に吸収すると同時に、熱容量が非常に小さいので瞬時に昇温する。
【００３１】
また、外面に塗装される表面化粧層３９の厚みは０．２ｍｍであり、この層も熱容量が非常に小さいので上枠体本体３７を伝導する熱により瞬時に昇温する。
【００３２】
以上のように構成された暖房便座について、以下その動作、作用を説明する。
【００３３】
上記構成により、使用者がトイレに入室し、暖房便座に近づくと、赤外線センサー２５が人体を検知し、その信号によりランプヒーター３０へ通電が開始される。これにより投入エネルギーは瞬時に輻射エネルギーに変換され、石英管管３４を透過して便座内部の全方向に向かって放射される。上枠体２６へは直接および輻射反射板２９を経て輻射エネルギーが照射される。
【００３４】
上枠体２６に到達した輻射エネルギーは輻射熱吸収層３８に吸収され、熱エネルギーに変換される。前記熱エネルギーにより金属製の上枠体２６は短時間に昇温し、上枠体２６が所定の温度に到達するとサーミスタ３３が検知し、ランプヒーター３０への通電を制御し、上枠体２６を一定温度に維持する。
【００３５】
以上のように本実施の形態の暖房便座は、人体を検知して着座部となる上枠体をほぼ瞬時に加温することができるので、便座を予め予熱する必要がなく、使用するときの自動的に通電するものであるから、省エネルギーの効果と、快適で使い勝手のよい暖房便座を提供することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本発明にかかる暖房便座は、短時間に所定箇所を適温に昇温させることが可能となるので、各種暖房器具の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態１における暖房便座の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における暖房便座の一部切り欠き平面図
【図３】本発明の実施の形態１における暖房便座の要部断面図
【図４】本発明の実施の形態１における暖房便座の上枠体の要部断面図
【図５】従来の暖房便座の要部断面図
【符号の説明】
【００３８】
２１ 本体
２２ 便座
２５ 赤外線センサー（人体検知手段）
２６ 上枠体
２７ 下枠体
２８ 空洞部
２９ 輻射反射板
３０ ランプヒーター（輻射型発熱体）
３４ 石英管
３６ ガス
３８ 輻射熱吸収層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暖房機能を有する便座に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の暖房便座には、面状のヒーターを便座内に埋設するか、便座裏面に貼り付けている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、前記公報に記載された、従来の暖房便座を示すものである。図５に示すように、便座本体１の断面形状は、上方に向かって膨出され、しかも、上面がその内周縁および外周縁に向けてゆるやかに傾斜する形状となっており、さらに、裏面には合成樹脂あるいはゴム製の当片２が所要の間隔を空けて設けられていた。
【０００４】
また、便座本体１の上面には、導電材料を両面より絶縁シートで覆った可撓性の面発熱体３が貼着又は便座本体１の表面に露出させた状態で便座本体１に埋設する等して設けられていた。この面発熱体３は、所定のパターンに印刷配線を形成し、表面に合成樹脂シートを貼着することにより構成されていた。
【０００５】
４は便座本体１の上面に設けた面発熱体３上を被覆するようにして便座本体１上に被着されたポリアミドあるいはポリエステル等の合成樹脂からなる絶縁樹脂層である。
【０００６】
絶縁樹脂層４が薄膜状に構成されているので、便座本体１の上面に設けた面発熱体３に通電を行うことにより、便座本体１を加温することなく直ちに人体の要部を適温で暖めることができ、ヒーターを常時通電させておいて便座を加温させておく必要がなく、非常に省エネになるものである。
【特許文献１】実開昭５９−１９４８９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の暖房便座では、絶縁樹脂層内を伝導で熱が伝わるので、着座部の表面が適温になるまでかなりの時間を要するという課題を有していた。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、着座部の表面を極めて短時間で適温にする暖房便座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】
前記従来の課題を解決するために、本発明の暖房便座は、下枠体と、内面に輻射熱吸収層を設けた上枠体とを合わせることにより内部に空洞部を形成した便座と、前記空洞部に設けられた輻射型発熱体とを備え、着座時、人体と接触する前記便座の上枠体を金属に代表される高熱伝導材料で構成することにより、着座面の瞬時加熱を可能にするとともに、着座面の温度均一性を実現できるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の暖房便座は使用者がトイレに入室した後、便座に着座するまでの数秒間で便座の着座部を適温に昇温させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の発明は、下枠体と、内面に輻射熱吸収層を設けた上枠体とを合わせることにより内部に空洞部を形成した便座と、空洞部に設けた輻射型発熱体とを備え、前記便座の上枠体を高熱伝導材料で構成することにより、上枠体の内面に設けた輻射熱吸収層で発生する輻射熱を急速に便座表面まで伝えるため、使用者がトイレに入室した後に輻射型発熱体に通電しても、便座に着座するまでの数秒間で便座の着座部を適温に昇温させることができる。
【００１２】
第２の発明は特に第１の発明の上枠体を金属で構成することにより、一般的に市場で流通している材料を加工し製造することができるため、信頼性が高く、安価に生産することができる。
【００１３】
第３の発明は、特に第１または第２の発明の下枠体の内面に輻射反射手段を設けたことにより、輻射型発熱体から発生する下面方向への輻射を上枠体方向に偏向することとなり、便座裏面への熱ロスを軽減し、熱源と輻射反射手段との位置関係の調節で便座採暖面の温度ムラを防止することができる。
【００１４】
第４の発明は、特に第１から第３のいずれか１つの発明の輻射型発熱体を、石英管にアルゴンと窒素を主成分としたガスを封入したランプヒーターとすることにより、長時間の使用に耐えるとともに、熱容量の小さいフィラメントを使用することができるために極めて速い立ち上がり性能を実現できる。
【００１５】
第５の発明は、特に第１から第４のいずれか１つの発明の便座または便座を保持する本体に人体検知手段を設け、前記人体検知手段の信号により輻射型発熱体を付勢する構成にすることにより、便座に人が近づくと輻射型発熱体が自動的に発熱するものとなり、使用者が便座暖房の作動操作をしなくても、自動的に便座が暖められるので、使い勝手が向上する。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって、発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における温水洗浄機能付き暖房便座の斜視図を示すものである。
【００１８】
図１において、便器２０に本体２１が取り付けられており、この本体２１に便座２２および便ふた２３が回動自在に設けられている。
【００１９】
また、本体２１の袖部２４には赤外線透過部が設けられ、その内側にはトイレ空間の人体の有無を検知する赤外線センサー２５が内装されている。
【００２０】
図２は本発明の第１の実施の形態における便座２２の一部切り欠き平面図であり、図３は本発明の第１の実施の形態における便座２２の要部断面図である。
【００２１】
便座２２は、アルミ等に代表される高熱伝導率を有する金属製の上枠体２６と下枠体２７のそれぞれの内周縁および外周縁を接合固定することにより、内部に空洞部２８を有する構造となっている。
【００２２】
その空洞部２８の内部には便座２２の着座部に対向して、アルミ板を鏡面仕上げした輻射反射板２９と輻射型発熱体であるランプヒーター３０とが設けられている。その輻射反射板２９の端部は全周にわたり上方への折り曲げ部を有しており、その折り曲げ部によりランプヒーター３０からの熱輻射が偏向されるので、ランプヒーター３０から離れている外周縁部および内周縁部の輻射密度を上げるように作用し、上枠体２６への輻射分布の均一化を図っている。
【００２３】
ランプヒーター３０の近傍には、ランプヒーター３０と直列に電気接続したサーモスタット３１および温度ヒューズ３２が設けられ、万一の不安全事態に対して温度過昇を防止するよう作用する。
【００２４】
また、上枠体２６の内面にはサーミスタ３３が配設されており、このサーミスタ３３の信号に基づいて採暖面の温度が所定の温度になるようランプヒーター３０への通電を制御する制御器（図示せず）が本体２１に設けられている。
【００２５】
さらに、ランプヒーター３０は、石英管管３４の内部にタングステンフィラメント３５を貫通しアルゴンと窒素を主成分としたガス３６を封入して構成されており、タングステンフィラメント３５の消耗を防止するよう作用している。
【００２６】
ガス３６中にさらにハロゲンガスを加えることにより、タングステンフィラメント３５の発熱に伴ってハロゲン化タングステンを形成するハロゲンサイクル反応を繰り返すことにより、タングステンフィラメント３５の消耗をさらに防止するよう作用する。
【００２７】
この作用により熱容量の小さいタングステンフィラメント３５を熱源とすることができ、輻射エネルギーの極めて急峻な立ち上がりを行わせることができる。
【００２８】
図４は本発明の第１の実施の形態における上枠体２６の要部断面図であり、上枠体２６はアルミ等の金属材料を用いて成形した上枠体本体３７の内面に、カーボンブラックを多量に含有する輻射熱吸収層３８を塗装し、上枠体本体３７の外面に表面硬度、耐薬品性能、光沢等を考慮した表面化粧層３９を塗装したものである。
【００２９】
上枠体本体３７は金属材料を平均厚み１．２ｍｍにて成形することにより、熱伝導性を高めると同時に、その剛性から便座の構造矩体として機能している。
【００３０】
また、内面に塗装されている輻射熱吸収層３８の厚みは０．１ｍｍであり、輻射熱を完全に吸収すると同時に、熱容量が非常に小さいので瞬時に昇温する。
【００３１】
また、外面に塗装される表面化粧層３９の厚みは０．２ｍｍであり、この層も熱容量が非常に小さいので上枠体本体３７を伝導する熱により瞬時に昇温する。
【００３２】
以上のように構成された暖房便座について、以下その動作、作用を説明する。
【００３３】
上記構成により、使用者がトイレに入室し、暖房便座に近づくと、赤外線センサー２５が人体を検知し、その信号によりランプヒーター３０へ通電が開始される。これにより投入エネルギーは瞬時に輻射エネルギーに変換され、石英管管３４を透過して便座内部の全方向に向かって放射される。上枠体２６へは直接および輻射反射板２９を経て輻射エネルギーが照射される。
【００３４】
上枠体２６に到達した輻射エネルギーは輻射熱吸収層３８に吸収され、熱エネルギーに変換される。前記熱エネルギーにより金属製の上枠体２６は短時間に昇温し、上枠体２６が所定の温度に到達するとサーミスタ３３が検知し、ランプヒーター３０への通電を制御し、上枠体２６を一定温度に維持する。
【００３５】
以上のように本実施の形態の暖房便座は、人体を検知して着座部となる上枠体をほぼ瞬時に加温することができるので、便座を予め予熱する必要がなく、使用するときの自動的に通電するものであるから、省エネルギーの効果と、快適で使い勝手のよい暖房便座を提供することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本発明にかかる暖房便座は、短時間に所定箇所を適温に昇温させることが可能となるので、各種暖房器具の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態１における暖房便座の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における暖房便座の一部切り欠き平面図
【図３】本発明の実施の形態１における暖房便座の要部断面図
【図４】本発明の実施の形態１における暖房便座の上枠体の要部断面図
【図５】従来の暖房便座の要部断面図
【符号の説明】
【００３８】
２１ 本体
２２ 便座
２５ 赤外線センサー（人体検知手段）
２６ 上枠体
２７ 下枠体
２８ 空洞部
２９ 輻射反射板
３０ ランプヒーター（輻射型発熱体）
３４ 石英管
３６ ガス
３８ 輻射熱吸収層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下枠体と、内面に輻射熱吸収層を設けた上枠体とを合わせることにより内部に空洞部を形成した便座と、前記空洞部に設けた輻射型発熱体とを備え、前記便座の上枠体を高熱伝導材料で構成した暖房便座。
【請求項２】
上枠体は金属材料で構成した請求項１に記載の暖房便座。
【請求項３】
下枠体の内面に、輻射熱反射手段を設けた請求項１または２に記載の暖房便座。
【請求項４】
輻射型発熱体は、石英管にアルゴンと窒素を主成分としたガスを封入したランプヒーターである請求項１から３のいずれか１項に記載の暖房便座。
【請求項５】
便座または便座を保持する本体に人体検知手段を設け、前記人体検知手段の信号により輻射型発熱体を付勢する請求項１から４のいずれか１項に記載の暖房便座。
【請求項１】
下枠体と、内面に輻射熱吸収層を設けた上枠体とを合わせることにより内部に空洞部を形成した便座と、前記空洞部に設けた輻射型発熱体とを備え、前記便座の上枠体を高熱伝導材料で構成した暖房便座。
【請求項２】
上枠体は金属材料で構成した請求項１に記載の暖房便座。
【請求項３】
下枠体の内面に、輻射熱反射手段を設けた請求項１または２に記載の暖房便座。
【請求項４】
輻射型発熱体は、石英管にアルゴンと窒素を主成分としたガスを封入したランプヒーターである請求項１から３のいずれか１項に記載の暖房便座。
【請求項５】
便座または便座を保持する本体に人体検知手段を設け、前記人体検知手段の信号により輻射型発熱体を付勢する請求項１から４のいずれか１項に記載の暖房便座。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−３０５０９６（Ｐ２００６−３０５０９６Ａ）
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１３１９７２（Ｐ２００５−１３１９７２）
【出願日】平成１７年４月２８日（２００５．４．２８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２８日（２００５．４．２８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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