暖房便座
【課題】便座本体の表面が好適な温度になるまでが迅速であり、消費電力量をより低減でき、かつ清掃性に難点を有さない暖房便座を提供する。
【解決手段】便座本体１０と、便座本体１０内に配置され、通電により便座本体１０の表面材１０ａを加熱可能なヒータ１１とを備えた暖房便座３である。ヒータ１１は、通電によって発熱し、設定温度がサーモスタット５５、５６のＯＮ・ＯＦＦによって維持される熱源部材１５と、伝熱性が高く、便座本体１０の表面に伝熱可能な蓋１３と、伝熱性の低い真空空間１３ａと、熱源部材１５が蓋１３に接触する状態と真空空間１３ａに覆われている状態とを切り替える電磁石２０とを有している。
【解決手段】便座本体１０と、便座本体１０内に配置され、通電により便座本体１０の表面材１０ａを加熱可能なヒータ１１とを備えた暖房便座３である。ヒータ１１は、通電によって発熱し、設定温度がサーモスタット５５、５６のＯＮ・ＯＦＦによって維持される熱源部材１５と、伝熱性が高く、便座本体１０の表面に伝熱可能な蓋１３と、伝熱性の低い真空空間１３ａと、熱源部材１５が蓋１３に接触する状態と真空空間１３ａに覆われている状態とを切り替える電磁石２０とを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は暖房便座に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、便座本体と、この便座本体内に配置され、通電により便座本体の表面を加熱可能なヒータとを備えた暖房便座が知られている。ヒータは、通電によって発熱し、設定温度が維持される熱源部材からなる。この暖房便座では、便座本体の表面側の裏面に熱源部材が直接配置されている。
【０００３】
この種の暖房便座では、人の接近を検知可能な人体検知センサ、人の着座を検知可能な着座センサのＯＮ・ＯＦＦ又はタイマにより、ヒータへの通電量を切り替えている。そして、暖房便座を使用しない待機状態における便座本体の設定温度を使用状態における設定温度より低くしている。例えば、従来の暖房便座では、着座センサがＯＦＦである場合における便座本体の設定温度を２５°Ｃとし、着座センサがＯＮである場合における便座本体の設定温度を３９〜４０°Ｃとしている。また、便座本体の設定温度はサーモスタット等の温度センサのＯＮ・ＯＦＦによって維持されるようになっている。そして、待機状態中、便座本体は便蓋によって覆われ、便座本体の表面からの放熱を防ぐようになっている。
【０００４】
この暖房便座では、一般に待機状態の方が使用状態に比べてはるかに長く、待機状態の設定温度を使用状態の設定温度より低くしていることから、消費電力量を低減することができる。特に、待機状態においては、便蓋が便座本体の放熱を防いでヒータへの通電時間を短くしており、これによって消費電力量の低減が図られている。
【０００５】
そして、この暖房便座では、待機状態から使用状態へと変化があれば、ヒータの設定温度が上昇されるため、使用者は比較的迅速に好適な温度で暖房便座に着座することが可能になる。
【０００６】
しかし、この暖房便座では、待機状態において、たとえ便蓋によって便座本体の表面からの放熱を防いでいたとしても、ヒータの熱は、便座本体の表面側からだけでなく、便座本体内の空洞にも放出されてしまう。このため、ヒータへの通電時間が未だ十分に短くなく、消費電力量の低減効果が十分でない。
【０００７】
かといって、待機状態でヒータへの通電を行わなかったり、設定温度をより低くしたりすれば、待機状態から使用状態への変化において、便座本体は、表面が低温から上昇しなければならないことになるため、表面が好適な温度になるまでに長時間を要することとなってしまう。
【０００８】
この点、便座本体の表面側の裏面に熱源部材からなるヒータを配し、このヒータの下部と空洞との間に真空断熱材を配置した暖房便座も提案されている（特許文献１）。この暖房便座では、真空断熱材により空洞への放熱を抑えることができるため、待機状態において、ヒータへの通電時間を従来よりも短くすることができる。このため、この暖房便座によれば、便座本体の表面が好適な温度になるまでが比較的迅速であり、かつ消費電力量をより低減できると考えられる。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−３５０６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１記載の暖房便座では、待機状態において、便座本体の空洞への放熱を抑えることはできるものの、便座本体の表面への放熱を未だ抑えることができない。そのため、この暖房便座では、ヒータへの通電時間が未だ長く、消費電力量が未だ十分に低減できていないと考えられる。
【００１１】
このため、便蓋によって便座本体の表面からの放熱をより防ごうとすれば、便座本体と便蓋との隙間内の空気の流通を防止するために便座本体に便蓋を密着させなければならず、その場合には便座本体の表面に付着した汚れが便蓋に移着しやすく、清掃性に難点を有してしまう。
【００１２】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、便座本体の表面が好適な温度になるまでが迅速であり、消費電力量をより低減でき、かつ清掃性に難点を有さない暖房便座を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の暖房便座は、便座本体と、該便座本体内に配置され、通電により該便座本体の表面を加熱可能なヒータとを備えた暖房便座において、
前記ヒータは、通電によって発熱し、設定温度が維持される熱源部材と、伝熱性が高く、前記便座本体の表面に伝熱可能な高伝熱層と、伝熱性の低い低伝熱層と、前記熱源部材が該高伝熱層に接触している状態と該低伝熱層に覆われている状態とを切り替える駆動手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の暖房便座は、便座本体と、該便座本体内に配置され、通電により該便座本体の表面を加熱可能なヒータとを備えた暖房便座において、
前記ヒータは、通電によって発熱し、設定温度が維持される熱源部材と、伝熱性が高く、前記便座本体の表面に伝熱可能な高伝熱層と、伝熱性の低い低伝熱層とを有し、
該熱源部材が該高伝熱層に接触し、該便座本体の表面の裏側を暖める状態と、該熱源部材が該低伝熱層に覆われ、放熱を抑える状態とをとり得ることを特徴とする。
【００１５】
本発明の暖房便座では、待機状態で熱源部材への通電を行っていたとしても、その熱源部材は駆動手段によって低伝熱層に覆われている状態に切り替えられている。低伝熱層は伝熱性が低いものであるため、熱源部材の熱は低伝熱層をゆっくり伝わる。この際、低伝熱層は熱源部材から受け取った熱を他に放出しにくいため、熱源部材も低伝熱層に放熱し難い。このため、熱源部材の設定温度を維持するための通電時間が短くなり、消費電力量が低減される。
【００１６】
そして、待機状態から使用状態へと変化があれば、熱源部材は駆動手段によって高伝熱層に接触する状態に切り替えられる。高伝熱層は伝熱性が高いものであるため、熱源部材の熱は高伝熱層を迅速に伝わり、便座本体を迅速に加熱する。このため、使用者は比較的迅速に好適な温度で暖房便座に着座することが可能である。
【００１７】
また、この暖房便座では、便座本体に便蓋を密着させて便座本体の表面からの放熱を防ぐ必要がないため、便座本体の表面に付着した汚れは便蓋に移着し難く、清掃性に難点を有さない。
【００１８】
したがって、本発明の暖房便座は、便座本体の表面が好適な温度になるまでが迅速であり、消費電力量をより低減でき、かつ清掃性に難点を有さない。
【００１９】
本発明に係る駆動手段はバネの付勢力に抗して作動する電磁石であることが好ましい。電磁石を採用することにより、比較的安価でかつ確実な動作を得ることができる。
【００２０】
また、本発明に係る駆動手段は、人の接近を検知可能な人体検知センサ又は人の着座を検知可能な着座センサにより作動するように構成されていることが好ましい。これにより、暖房便座の使用状態と待機状態とを確実に検知することができる。
【００２１】
本発明に係る熱源部材と高伝熱層とは、低伝熱層を存在させずに接触可能であるとともに、低伝熱層を存在させて離反可能に構成されていることが可能である。この場合、待機状態では、熱源部材が低伝熱層を存在させて高伝熱層と離反し、使用状態では、熱源部材が低伝熱層を存在させずに高伝熱層と接触する。これにより、熱源部材が高伝熱層に接触する状態と低伝熱層に覆われている状態とを容易に切り替えることができる。
【００２２】
この際、低伝熱層を真空空間とすることができる。真空空間は、伝熱性が極めて低く、熱源部材から受け取った熱を他にほとんど放出しないため、熱源部材が真空空間にほとんど放熱しない。このため、熱源部材の設定温度を維持するための通電時間が確実に短くなり、消費電力量が確実に低減される。
【００２３】
そして、低伝熱層が真空空間である場合、熱源部材と高伝熱層とは互いの当接面と直角の方向に離反するように構成されていることができる。こうであれば、熱源部材を真空空間で囲むことにより、熱源部材が高伝熱層に接触する状態と低伝熱層に覆われている状態とを容易に切り替えることができる。
【００２４】
また、低伝熱層を断熱材とすることができる。断熱材は、伝熱性が極めて低く、熱源部材から受け取った熱を他にほとんど放出しないため、熱源部材が断熱材にほとんど放熱しない。このため、熱源部材の設定温度を維持するための通電時間が確実に短くなり、消費電力量が確実に低減される。
【００２５】
そして、低伝熱層が断熱材である場合、熱源部材と高伝熱層とは互いの当接面と平行な方向に離反するように構成されていることができる。こうであれば、熱源部材と高伝熱層との間に断熱材を配することにより、熱源部材が高伝熱層に接触する状態と低伝熱層に覆われている状態とを容易に切り替えることができる。
【００２６】
本発明に係るヒータは熱源部材を収納するハウジングを有し、ハウジングの外面のうち少なくとも熱源部材側には断熱材が設けられていることが好ましい。これにより、便座本体の空洞への放熱を抑えることができるため、消費電力量を低減することができる。
【００２７】
また、本発明に係る熱源部材は、低伝熱層に覆われている場合の設定温度が高伝熱層と接触している場合の設定温度より低くされていることが好ましい。これにより、さらに消費電力量を低減することができる。
【００２８】
さらに、本発明に係る便座本体の表面が樹脂製の表面材によって形成されている場合、表面材の裏面に高伝熱層を接触させていることが好ましい。これにより、熱源部材が高伝熱層を介して表面材に接触するすることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明を具体化した実施例１、２を図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００３０】
図１に示すように、実施例１の暖房便座３は洋風水洗式便器１に使用される。洋風水洗式便器１は、陶磁器製の洋風便器本体２、暖房便座３、便蓋４、洗浄装置５、人体検知センサ６を備えている。この洋風水洗式便器１の平面図を図２に示す。ただし、図２では便蓋４を省略している。
【００３１】
また、暖房便座３の断面図を図３及び図４に示す。図３及び図４に示すように、暖房便座３は、樹脂製の便座本体１０と、便座本体１０内に配置され、通電により便座本体１０の表面材１０ａを加熱可能なヒータ１１とを備えている。
【００３２】
ヒータ１１は、通電によって発熱する板状の熱源部材１５を収納するハウジング１２を有している。ハウジング１２はケース本体１４と蓋１３とからなる。ケース本体１４は断熱材等の伝熱性の低い低伝熱材からなっており、蓋１３は、伝熱性プラスチック、金属等の伝熱性の高い高伝熱材からなっている。蓋１３は便座本体１０の表面材１０ａの裏面に接着されている。また、ハウジング１２内の内部空間１４ａは真空状態にされている。なお、熱源部材１５の熱容量は、便座本体１０の表面材１０ａの熱容量に比べて十分に大きくなっている。また、熱源部材１５は熱ムラが少なくなるように設計されており、表面材１０ａは可能な限り熱容量が小さくなるように設計されている。
【００３３】
熱源部材１５の両端にはホルダ１６が固定されている。これらのホルダ１６内には円筒状の電磁石２０の外周面が固定されている。各電磁石２０にはガイド棒２２が挿通され、各電磁石２０は各ガイド棒２２に沿って摺動可能になっている。各ガイド棒２２の上端は蓋１３に固定され、各ガイド棒２２の下端はケース本体１４に固定されている。また、各ガイド棒２２の上端には磁性材料からなる磁性板２１が固定され、磁性板２１と各電磁石２０との間には押圧バネ２３が設けられている。
【００３４】
図３に示すように、熱源部材１５と蓋１３とが離反した状態では、両者の間に真空空間１３ａが形成される。一方、図４に示すように、熱源部材１５と蓋１３とが接触した状態では、両者の間に真空空間１３ａは存在しない。ここで、蓋１３が高伝熱層であり、真空空間１３ａが低伝熱層である。また、両電磁石２０が駆動手段である。なお、両電磁石２０に通電するための導線は省略している。
【００３５】
この洋風水洗式便器１の配線図を図５（Ａ）及び（Ｂ）に示す。図５（Ａ）に示すように、マイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と省略）５０の入力ポートには、人体検知センサ６が接続されている。また、マイコン５０の出力ポートには、低温リレー５２、高温リレー５３及び電磁石リレー５４が接続されている。なお、低温リレー５２、高温リレー５３及び電磁石リレー５４の駆動用トランジスタアレイ等の入出力インターフェイスは省略されている。
【００３６】
また、図５（Ｂ）に示すように、熱源部材１５は、低温サーモスタット５５、高温サーモスタット５６及び抵抗体５７を備えている。家庭用交流電源に接続される電源プラグ５８の一端は低温リレー５２の接点５２ａと高温リレー５３の接点５３ａとに接続される。そして、接点５２ａは低温サーモスタット５５に接続され、接点５３ａは高温サーモスタット５６に接続される。また、低温サーモスタット５５と高温サーモスタット５６とは抵抗体５７に接続され、抵抗体５７は電源プラグ５８の他端に接続されている。すなわち、接点５２ａ及び低温サーモスタット５５と、接点５３ａ及び高温サーモスタット５６とは並列回路を構成し、この並列回路と抵抗体５７とが直列に接続されている。また、電磁石リレー５４の接点５４ａと両電磁石２０のコイル２０ａとが接続され、その両端が電源プラグ５８に接続されている。
【００３７】
以上の構成をした洋風水洗式便器１では、図示しない暖房便座３の暖房スイッチがＯＮにされると、図６に示すプログラムが起動する。なお、このプログラムが起動しない間は、低温リレー５２、高温リレー５３及び電磁石リレー５４のすべてがＯＦＦしており、抵抗体５７及びコイル２０ａには電流は流れていない。そして、暖房便座３は図３に示す状態になっている。この状態において、熱源部材１５と蓋１３とは、押圧バネ２３の付勢力により、真空空間１３ａを挟んで離反した状態となっている。また、便座本体１０の表面材１０ａの温度は室温になっている。
【００３８】
プログラムが起動すると、まずステップＳ１が実行される。ステップＳ１では、低温リレー５２をＯＮにする。これにより、接点５２ａが閉じる。そのため、接点５２ａ及び低温サーモスタット５５を経由して抵抗体５７に通電され、抵抗体５７の温度が上昇する。この際、低温サーモスタット５５は２５°Ｃに設定されている。これにより、抵抗体５７の温度が２５°Ｃになると、低温サーモスタット５５がＯＦＦし、抵抗体５７への通電が停止される。また、抵抗体５７の温度が２５°Ｃより低くなると、再度、低温サーモスタット５５がＯＮになり、抵抗体５７に通電される。このようにして、抵抗体５７の温度は２５°Ｃに維持される。なお、人が暖房便座３に着座した時、不快に感じない温度の下限の目安が２５°Ｃである。
【００３９】
ステップＳ２では、人が洋風水洗式便器１の使用を開始するまで待つ。人体検知センサ６がＯＮしている場合（ＹＥＳ）、人が洋風水洗式便器１の使用を開始していると判断し、ステップＳ３を実行する。また、人体検知センサ６がＯＦＦしている場合（ＮＯ）、人が洋風水洗式便器１の使用を開始していないと判断し、再度、ステップＳ２を実行する。
【００４０】
ステップＳ３では、低温リレー５２をＯＦＦにし、高温リレー５３をＯＮにする。これにより、接点５２ａが開き、接点５３ａが閉じる。そのため、接点５３ａ及び高温サーモスタット５６を経由して抵抗体５７に通電される。この際、高温サーモスタット５６は４０°Ｃに設定されている。これにより、抵抗体５７の温度が４０°Ｃになると、高温サーモスタット５６がＯＦＦし、抵抗体５７への通電が停止される。また、抵抗体５７の温度が４０°Ｃより低くなると、再度、高温サーモスタット５６がＯＮになり、抵抗体５７に通電される。このようにして、抵抗体５７の温度は４０°Ｃに維持される。
【００４１】
次いで、ステップＳ４では、電磁石リレー５４をＯＮにする。これにより、接点５４ａが閉じ、コイル２０ａに通電され、両電磁石２０が磁化される。このため、両電磁石２０は、押圧バネ２３の付勢力に抗して磁性板２１に引き寄せられ、ガイド棒２２に沿って磁性板２１に向かって上方に摺動する。両電磁石２０がガイド棒２２に沿って摺動すると、熱源部材１５も上方に移動する。こうして、暖房便座３は、図４に示すように、熱源部材１５と蓋１３とが接触する状態となり、急激に便座本体１０の表面材１０ａの温度が上昇する。そして、人が暖房便座３に着座する時には、便座本体１０の表面材１０ａは十分な温度にまで上昇する。
【００４２】
ステップＳ５では、人が洋風水洗式便器１の使用を終了するまで待つ。人体検知センサ６がＯＮしている場合（ＹＥＳ）、人が洋風水洗式便器１を未だ使用中であると判断し、再度、ステップＳ５を実行する。人体検知センサ６がＯＦＦしている場合（ＮＯ）、人が洋風水洗式便器１の使用を終了したと判断して、ステップＳ６を実行する。
【００４３】
ステップＳ６では、高温リレー５３をＯＦＦにし、低温リレー５２をＯＮにする。これにより、接点５３ａが開き、接点５２ａが閉じる。そのため、接点５２ａ及び低温サーモスタット５５を経由して抵抗体５７に通電される。そして、ステップＳ１と同様、低温サーモスタット５５の働きにより、抵抗体５７の温度は２５°Ｃに保たれる。
【００４４】
ステップＳ７では、電磁石リレー５４をＯＦＦにする。これにより、接点５４ａが開き、コイル２０ａの通電が停止され、両電磁石２０が消磁される。このため、両電磁石２０は、押圧バネ２３の付勢力により、ガイド棒２２に沿って下方に摺動する。これに伴って、熱源部材１５も下方に移動する。こうして、図３に示すように、熱源部材１５と蓋１３とは、真空空間１３ａを挟んで離反する状態となる。ステップＳ７実行後、ステップＳ２に戻る。
【００４５】
なお、暖房便座３の暖房スイッチがＯＦＦにされると、このプログラムの実行が停止する。プログラムの実行が停止すると、低温リレー５２、高温リレー５３及び電磁石リレー５４のすべてがＯＦＦし、抵抗体５７及びコイル２０ａに電流が流れることはない。
【００４６】
実施例１の暖房便座３では、待機状態で暖房スイッチがＯＮにされ、熱源部材１５の抵抗体５７への通電を行っていても、その熱源部材１５は両電磁石２０によって真空空間１３ａに覆われている状態に切り替えられている。真空空間１３ａは伝熱性が極めて低いものであるため、熱源部材１５の熱は真空空間１３ａにほとんど伝わらない。この際、真空空間１３ａは熱源部材１５から受け取った熱を他にほとんど放出しないため、熱源部材１５も真空空間１３ａにほとんど放熱しない。このため、熱源部材１５を２５°Ｃに維持する低温サーモスタット５５はＯＮしている時間が短くなる。その結果、通電時間が短くなって、消費電力量が低減される。
【００４７】
そして、待機状態から使用状態へと変化があれば、熱源部材１５は両電磁石２０によって蓋１３に接触する状態に切り替えられる。蓋１３は伝熱性が高いものであるため、熱源部材１５の熱は蓋１３を迅速に伝わり、便座本体１０を迅速に加熱する。このため、使用者は比較的迅速に好適な温度で暖房便座３に着座することが可能である。
【００４８】
また、この暖房便座３では、便座本体１０に便蓋４を密着させて便座本体１０の表面からの放熱を防ぐ必要がないため、便座本体１０の表面に付着した汚れは便蓋４に移着し難く、清掃性に難点を有さない。
【００４９】
したがって、この暖房便座３は、便座本体１０の表面が好適な温度になるまでが迅速であり、消費電力量をより低減でき、かつ清掃性に難点を有さない。
【００５０】
実施例１の暖房便座３における時間と便座本体１０の表面材１０ａの温度との関係を模式的に図７に示す。時刻ｔ１が人体検知センサ６がＯＮになった時であり、時刻ｔ２が人が暖房便座３に着座した時である。図７によれば、実施例１の暖房便座３では、短時間で表面材１０ａの温度が４０°Ｃに達していることがわかる。
【００５１】
この点、従来の暖房便座においても、着座センサがＯＦＦである場合における便座本体の設定温度を２５°Ｃとすれば、同様に短時間で表面材の温度が４０°Ｃに達するのであるが、この暖房便座は放熱量が多いことから、温度センサがＯＮである時間が長く、消費電力量が多くなってしまう。これに対し、実施例１の暖房便座３では、待機状態において、熱源部材１５は真空空間１３ａに覆われているため放熱を防ぐことができるため、表面材１０ａの温度を２５°Ｃに維持するために熱源部材１５に通電する時間が短くなり、消費電力量が低減される。
【００５２】
また、従来の暖房便座において、図８に示すように、着座センサがＯＦＦである場合における便座本体の設定温度を日本の平均気温程度である１５°Ｃとすれば、消費電力量を小さくすることはできるものの、人が暖房便座に着座する時刻ｔ２でも表面材の温度が４０°Ｃに達し難く、それからしばらく経過した時刻ｔ３でようやく表面材の温度が４０°Ｃに達することとなり、便座本体の表面の温度が４０°Ｃに達するのに時間がかかってしまう。
【００５３】
なお、実施例１の洋風水洗式便器１では、人体検知センサ６により両電磁石２０を作動させているが、人体検知センサ６と人の着座を検知可能な着座センサとを組み合わせて使用してもよい。例えば、ステップＳ５において、人体検知センサ６の代わりに着座センサを使用することが考えられる。
【実施例２】
【００５４】
実施例２の暖房便座も実施例１と同様、図１に示す洋風水洗式便器１に使用される。ただし、図９及び図１０に示す暖房便座３０が用いられる。
【００５５】
図９及び図１０に示すように、暖房便座３０は、便座本体３０ａと、便座本体３０ａ内に配置され、通電により便座本体３０ａの表面を加熱可能なヒータ３１とを備えている。
【００５６】
ヒータ３１は、通電によって発熱する板状の発熱体３５を収納するハウジング３２を有している。ハウジング３２はケース本体３４と蓋３３とからなる。ケース本体３４は低断熱材からなり、蓋３３は高伝熱材からなっている。蓋３３が便座本体３０ａの上面に面一になるように、便座本体３０ａ内にハウジング３２が嵌め込まれている。そのため、蓋３３が便座本体３０ａの表面を構成している。
【００５７】
発熱体３５は、発熱体３５に貼着された第１部材３６とともに、ハウジング３２内に固定されている。第１部材３６は、高伝熱材からなる高伝熱部３６ａと、低伝熱材からなる低伝熱部３６ｂとをストライプ状に交互に有している。ここで、発熱体３５と高伝熱部３６ａとで熱源部材を構成している。
【００５８】
蓋３３と第１部材３６との間には第２部材３７が摺動可能に設けられている。第２部材３７は、高伝熱材からなる高伝熱部３７ａと、低伝熱材からなる低伝熱部３７ｂとをストライプ状に交互に有している。第２部材３７の両端には第１ホルダ３８及び第２ホルダ３９が固定されている。
【００５９】
第１ホルダ３８内には、円筒状の電磁石４０の外周面が固定されている。電磁石４０には、一端をケース本体３４に固定されたガイド棒４２が挿通されている。そして、電磁石４０はガイド棒４２に沿って摺動可能になっている。ガイド棒４２の一端には、磁性材料からなる磁性板４１が固定されている。第１ホルダ３８とケース本体３４との間には、押圧バネ４３が設けられている。
【００６０】
また、第２ホルダ３９には、一端をケース本体３４に固定されたガイド棒４４が挿通されている。この第２ホルダ３９はガイド棒４４に沿って摺動可能になっている。ここで、高伝熱部３７ａが伝熱性の高い高伝熱層であり、低伝熱部３７ｂが伝熱性の低い低伝熱層である。また、電磁石４０が駆動手段である。なお、電磁石４０に通電するための導線は省略している。
【００６１】
この洋風水洗式便器１では、実施例１と同様、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示す配線図を用いている。発熱体３５は、図５に示す低温サーモスタット５５、高温サーモスタット５６及び抵抗体６７を備えている。ただし、低温サーモスタット５５と高温サーモスタット５６とは抵抗体６７に接続され、抵抗体６７は電源プラグ５８の他端に接続されている。また、電磁石リレー５４の接点５４ａには電磁石４０のコイル４０ａが接続されている。その他の構成は実施例１と同様である。
【００６２】
以上の構成をした洋風水洗式便器１では、図示しない暖房便座の暖房スイッチがＯＮにされると、実施例１と同様、図６に示すプログラムが起動する。なお、このプログラムが起動しない間は、低温リレー５２、高温リレー５３及び電磁石リレー５４のすべてがＯＦＦしており、抵抗体６７及びコイル４０ａには電流は流れていない。そして、暖房便座３０は図９に示す状態になっている。この状態において、高伝熱部３６ａと高伝熱部３７ａとは互いの当接面と平行な方向に離反した状態となっており、高伝熱部３６ａと低伝熱部３７ｂとが互いに接触している。また、蓋３３の温度は室温になっている。
【００６３】
プログラムが起動すると、まずステップＳ１が実行される。ステップＳ１では、低温リレー５２をＯＮにする。これにより、接点５２ａが閉じる。そのため、接点５２ａ及び低温サーモスタット５５を経由して抵抗体６７に通電され、抵抗体６７の温度が上昇する。この際、低温サーモスタット５５は２５°Ｃに設定されている。これにより、抵抗体６７の温度が２５°Ｃになると、低温サーモスタット５５がＯＦＦし、抵抗体６７への通電が停止される。また、抵抗体６７の温度が２５°Ｃより低くなると、再度、低温サーモスタット５５がＯＮになり、抵抗体６７に通電される。このようにして、抵抗体６７の温度は２５°Ｃに維持される。
【００６４】
ステップＳ２では、人が洋風水洗式便器１の使用を開始するまで待つ。人体検知センサ６がＯＮしている場合（ＹＥＳ）、人が洋風水洗式便器１の使用を開始していると判断し、ステップＳ３を実行する。また、人体検知センサ６がＯＦＦしている場合（ＮＯ）、人が洋風水洗式便器１の使用を開始していないと判断し、再度、ステップＳ２を実行する。
【００６５】
ステップＳ３では、低温リレー５２をＯＦＦにし、高温リレー５３をＯＮにする。これにより、接点５２ａが開き、接点５３ａが閉じる。そのため、接点５３ａ及び高温サーモスタット５６を経由して抵抗体６７に通電される。この際、高温サーモスタット５６は４０°Ｃに設定されている。これにより、抵抗体６７の温度が４０°Ｃになると、高温サーモスタット５６がＯＦＦし、抵抗体６７への通電が停止される。また、抵抗体６７の温度が４０°Ｃより低くなると、再度、高温サーモスタット５６がＯＮになり、抵抗体６７に通電される。このようにして、抵抗体６７の温度は４０°Ｃに維持される。
【００６６】
ステップＳ４では、電磁石リレー５４をＯＮにする。これにより、接点５４ａが閉じ、コイル４０ａに通電され、電磁石４０が磁化される。このため、電磁石４０は、押圧バネ４３の付勢力に抗して磁性板４１に引き寄せられ、ガイド棒４２に沿って磁性板４１に向かって図面右方向に摺動する。そして、電磁石４０、第１ホルダ３８、第２部材３７及び第２ホルダ３９は各々固定されているため、第１ホルダ３８、第２部材３７及び第２ホルダ３９も図面右方向に摺動する。こうして、暖房便座３０は、図１０に示すように、高伝熱部３６ａと高伝熱部３７ａとが接触する状態となり、急激に蓋３３の温度が上昇する。そして、人が便座３０に着座する時には、蓋３３は十分な温度にまで上昇している。
【００６７】
ステップＳ５では、人が洋風水洗式便器１の使用を終了するまで待つ。人体検知センサ６がＯＮしている場合（ＹＥＳ）、人が洋風水洗式便器１を未だ使用中であると判断し、再度、ステップＳ５を実行する。人体検知センサ６がＯＦＦしている場合（ＮＯ）、人が洋風水洗式便器１の使用を終了したと判断して、ステップＳ６を実行する。
【００６８】
ステップＳ６では、高温リレー５３をＯＦＦにし、低温リレー５２をＯＮにする。これにより、接点５３ａが開き、接点５２ａが閉じる。そのため、接点５２ａ及び低温サーモスタット５５を経由して抵抗体６７に通電される。そして、ステップＳ１と同様、低温サーモスタット５５の働きにより、抵抗体６７の温度は２５°Ｃに維持される。
【００６９】
ステップＳ７では、電磁石リレー５４をＯＦＦにする。これにより、接点５４ａが開き、コイル４０ａの通電が停止され、電磁石４０が消磁される。このため、第２ホルダ３９は押圧バネ４３の付勢力によってガイド棒４４に沿って図面左方向に摺動する。そして、電磁石４０、第１ホルダ３８、第２部材３７も図面左方向に摺動する。こうして、図９に示すように、高伝熱部３６ａと高伝熱部３７ａとは互いの当接面と平行な方向に離反した状態となる。ステップＳ７実行後、ステップＳ２に戻る。
【００７０】
なお、暖房便座の暖房スイッチがＯＦＦにされると、このプログラムの実行が停止する。プログラムの実行が停止すると、低温リレー５２、高温リレー５３及び電磁石リレー５４のすべてがＯＦＦし、抵抗体６７及びコイル４０ａに電流が流れることはない。
【００７１】
こうして、実施例２の暖房便座３０においても、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。
【００７２】
以上において、本発明を実施例１、２に即して説明したが、本発明は上記実施例１、２に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は洋風水洗式便器等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】実施例１、２に係り、洋風水洗式便器の正面図である。
【図２】実施例１、２に係り、洋風水洗式便器の平面図である。
【図３】実施例１の暖房便座に係り、待機状態における図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図４】実施例１の暖房便座に係り、使用状態における図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図５】実施例１、２の暖房便座の配線図である。
【図６】実施例１、２の暖房便座のフローチャートである。
【図７】実施例１、２の暖房便座に係り、時間と暖房便座の表面の温度との関係を示すグラフである。
【図８】比較例の暖房便座に係り、時間と暖房便座の表面の温度との関係を示すグラフである。
【図９】実施例２の暖房便座に係り、待機状態における図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図１０】実施例２の暖房便座に係り、使用状態における図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
３、３０…暖房便座
１０、３０ａ…便座本体
１０ａ、３３…表面材（３３…蓋）
１１、３１…ヒータ
１５、３５、３６ａ…熱源部材（３５…発熱体、３６ａ…高伝熱部）
１３、３７ａ…高伝熱層（１３…蓋、３７ａ…高伝熱部）
１３ａ、３７ｂ…低伝熱層（１３ａ…真空空間、３７ｂ…低伝熱部）
２０、４０…駆動手段（電磁石）
２３、４３…押圧バネ
６…人体検知センサ
１２、３２…ハウジング
【技術分野】
【０００１】
本発明は暖房便座に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、便座本体と、この便座本体内に配置され、通電により便座本体の表面を加熱可能なヒータとを備えた暖房便座が知られている。ヒータは、通電によって発熱し、設定温度が維持される熱源部材からなる。この暖房便座では、便座本体の表面側の裏面に熱源部材が直接配置されている。
【０００３】
この種の暖房便座では、人の接近を検知可能な人体検知センサ、人の着座を検知可能な着座センサのＯＮ・ＯＦＦ又はタイマにより、ヒータへの通電量を切り替えている。そして、暖房便座を使用しない待機状態における便座本体の設定温度を使用状態における設定温度より低くしている。例えば、従来の暖房便座では、着座センサがＯＦＦである場合における便座本体の設定温度を２５°Ｃとし、着座センサがＯＮである場合における便座本体の設定温度を３９〜４０°Ｃとしている。また、便座本体の設定温度はサーモスタット等の温度センサのＯＮ・ＯＦＦによって維持されるようになっている。そして、待機状態中、便座本体は便蓋によって覆われ、便座本体の表面からの放熱を防ぐようになっている。
【０００４】
この暖房便座では、一般に待機状態の方が使用状態に比べてはるかに長く、待機状態の設定温度を使用状態の設定温度より低くしていることから、消費電力量を低減することができる。特に、待機状態においては、便蓋が便座本体の放熱を防いでヒータへの通電時間を短くしており、これによって消費電力量の低減が図られている。
【０００５】
そして、この暖房便座では、待機状態から使用状態へと変化があれば、ヒータの設定温度が上昇されるため、使用者は比較的迅速に好適な温度で暖房便座に着座することが可能になる。
【０００６】
しかし、この暖房便座では、待機状態において、たとえ便蓋によって便座本体の表面からの放熱を防いでいたとしても、ヒータの熱は、便座本体の表面側からだけでなく、便座本体内の空洞にも放出されてしまう。このため、ヒータへの通電時間が未だ十分に短くなく、消費電力量の低減効果が十分でない。
【０００７】
かといって、待機状態でヒータへの通電を行わなかったり、設定温度をより低くしたりすれば、待機状態から使用状態への変化において、便座本体は、表面が低温から上昇しなければならないことになるため、表面が好適な温度になるまでに長時間を要することとなってしまう。
【０００８】
この点、便座本体の表面側の裏面に熱源部材からなるヒータを配し、このヒータの下部と空洞との間に真空断熱材を配置した暖房便座も提案されている（特許文献１）。この暖房便座では、真空断熱材により空洞への放熱を抑えることができるため、待機状態において、ヒータへの通電時間を従来よりも短くすることができる。このため、この暖房便座によれば、便座本体の表面が好適な温度になるまでが比較的迅速であり、かつ消費電力量をより低減できると考えられる。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−３５０６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１記載の暖房便座では、待機状態において、便座本体の空洞への放熱を抑えることはできるものの、便座本体の表面への放熱を未だ抑えることができない。そのため、この暖房便座では、ヒータへの通電時間が未だ長く、消費電力量が未だ十分に低減できていないと考えられる。
【００１１】
このため、便蓋によって便座本体の表面からの放熱をより防ごうとすれば、便座本体と便蓋との隙間内の空気の流通を防止するために便座本体に便蓋を密着させなければならず、その場合には便座本体の表面に付着した汚れが便蓋に移着しやすく、清掃性に難点を有してしまう。
【００１２】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、便座本体の表面が好適な温度になるまでが迅速であり、消費電力量をより低減でき、かつ清掃性に難点を有さない暖房便座を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の暖房便座は、便座本体と、該便座本体内に配置され、通電により該便座本体の表面を加熱可能なヒータとを備えた暖房便座において、
前記ヒータは、通電によって発熱し、設定温度が維持される熱源部材と、伝熱性が高く、前記便座本体の表面に伝熱可能な高伝熱層と、伝熱性の低い低伝熱層と、前記熱源部材が該高伝熱層に接触している状態と該低伝熱層に覆われている状態とを切り替える駆動手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の暖房便座は、便座本体と、該便座本体内に配置され、通電により該便座本体の表面を加熱可能なヒータとを備えた暖房便座において、
前記ヒータは、通電によって発熱し、設定温度が維持される熱源部材と、伝熱性が高く、前記便座本体の表面に伝熱可能な高伝熱層と、伝熱性の低い低伝熱層とを有し、
該熱源部材が該高伝熱層に接触し、該便座本体の表面の裏側を暖める状態と、該熱源部材が該低伝熱層に覆われ、放熱を抑える状態とをとり得ることを特徴とする。
【００１５】
本発明の暖房便座では、待機状態で熱源部材への通電を行っていたとしても、その熱源部材は駆動手段によって低伝熱層に覆われている状態に切り替えられている。低伝熱層は伝熱性が低いものであるため、熱源部材の熱は低伝熱層をゆっくり伝わる。この際、低伝熱層は熱源部材から受け取った熱を他に放出しにくいため、熱源部材も低伝熱層に放熱し難い。このため、熱源部材の設定温度を維持するための通電時間が短くなり、消費電力量が低減される。
【００１６】
そして、待機状態から使用状態へと変化があれば、熱源部材は駆動手段によって高伝熱層に接触する状態に切り替えられる。高伝熱層は伝熱性が高いものであるため、熱源部材の熱は高伝熱層を迅速に伝わり、便座本体を迅速に加熱する。このため、使用者は比較的迅速に好適な温度で暖房便座に着座することが可能である。
【００１７】
また、この暖房便座では、便座本体に便蓋を密着させて便座本体の表面からの放熱を防ぐ必要がないため、便座本体の表面に付着した汚れは便蓋に移着し難く、清掃性に難点を有さない。
【００１８】
したがって、本発明の暖房便座は、便座本体の表面が好適な温度になるまでが迅速であり、消費電力量をより低減でき、かつ清掃性に難点を有さない。
【００１９】
本発明に係る駆動手段はバネの付勢力に抗して作動する電磁石であることが好ましい。電磁石を採用することにより、比較的安価でかつ確実な動作を得ることができる。
【００２０】
また、本発明に係る駆動手段は、人の接近を検知可能な人体検知センサ又は人の着座を検知可能な着座センサにより作動するように構成されていることが好ましい。これにより、暖房便座の使用状態と待機状態とを確実に検知することができる。
【００２１】
本発明に係る熱源部材と高伝熱層とは、低伝熱層を存在させずに接触可能であるとともに、低伝熱層を存在させて離反可能に構成されていることが可能である。この場合、待機状態では、熱源部材が低伝熱層を存在させて高伝熱層と離反し、使用状態では、熱源部材が低伝熱層を存在させずに高伝熱層と接触する。これにより、熱源部材が高伝熱層に接触する状態と低伝熱層に覆われている状態とを容易に切り替えることができる。
【００２２】
この際、低伝熱層を真空空間とすることができる。真空空間は、伝熱性が極めて低く、熱源部材から受け取った熱を他にほとんど放出しないため、熱源部材が真空空間にほとんど放熱しない。このため、熱源部材の設定温度を維持するための通電時間が確実に短くなり、消費電力量が確実に低減される。
【００２３】
そして、低伝熱層が真空空間である場合、熱源部材と高伝熱層とは互いの当接面と直角の方向に離反するように構成されていることができる。こうであれば、熱源部材を真空空間で囲むことにより、熱源部材が高伝熱層に接触する状態と低伝熱層に覆われている状態とを容易に切り替えることができる。
【００２４】
また、低伝熱層を断熱材とすることができる。断熱材は、伝熱性が極めて低く、熱源部材から受け取った熱を他にほとんど放出しないため、熱源部材が断熱材にほとんど放熱しない。このため、熱源部材の設定温度を維持するための通電時間が確実に短くなり、消費電力量が確実に低減される。
【００２５】
そして、低伝熱層が断熱材である場合、熱源部材と高伝熱層とは互いの当接面と平行な方向に離反するように構成されていることができる。こうであれば、熱源部材と高伝熱層との間に断熱材を配することにより、熱源部材が高伝熱層に接触する状態と低伝熱層に覆われている状態とを容易に切り替えることができる。
【００２６】
本発明に係るヒータは熱源部材を収納するハウジングを有し、ハウジングの外面のうち少なくとも熱源部材側には断熱材が設けられていることが好ましい。これにより、便座本体の空洞への放熱を抑えることができるため、消費電力量を低減することができる。
【００２７】
また、本発明に係る熱源部材は、低伝熱層に覆われている場合の設定温度が高伝熱層と接触している場合の設定温度より低くされていることが好ましい。これにより、さらに消費電力量を低減することができる。
【００２８】
さらに、本発明に係る便座本体の表面が樹脂製の表面材によって形成されている場合、表面材の裏面に高伝熱層を接触させていることが好ましい。これにより、熱源部材が高伝熱層を介して表面材に接触するすることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明を具体化した実施例１、２を図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００３０】
図１に示すように、実施例１の暖房便座３は洋風水洗式便器１に使用される。洋風水洗式便器１は、陶磁器製の洋風便器本体２、暖房便座３、便蓋４、洗浄装置５、人体検知センサ６を備えている。この洋風水洗式便器１の平面図を図２に示す。ただし、図２では便蓋４を省略している。
【００３１】
また、暖房便座３の断面図を図３及び図４に示す。図３及び図４に示すように、暖房便座３は、樹脂製の便座本体１０と、便座本体１０内に配置され、通電により便座本体１０の表面材１０ａを加熱可能なヒータ１１とを備えている。
【００３２】
ヒータ１１は、通電によって発熱する板状の熱源部材１５を収納するハウジング１２を有している。ハウジング１２はケース本体１４と蓋１３とからなる。ケース本体１４は断熱材等の伝熱性の低い低伝熱材からなっており、蓋１３は、伝熱性プラスチック、金属等の伝熱性の高い高伝熱材からなっている。蓋１３は便座本体１０の表面材１０ａの裏面に接着されている。また、ハウジング１２内の内部空間１４ａは真空状態にされている。なお、熱源部材１５の熱容量は、便座本体１０の表面材１０ａの熱容量に比べて十分に大きくなっている。また、熱源部材１５は熱ムラが少なくなるように設計されており、表面材１０ａは可能な限り熱容量が小さくなるように設計されている。
【００３３】
熱源部材１５の両端にはホルダ１６が固定されている。これらのホルダ１６内には円筒状の電磁石２０の外周面が固定されている。各電磁石２０にはガイド棒２２が挿通され、各電磁石２０は各ガイド棒２２に沿って摺動可能になっている。各ガイド棒２２の上端は蓋１３に固定され、各ガイド棒２２の下端はケース本体１４に固定されている。また、各ガイド棒２２の上端には磁性材料からなる磁性板２１が固定され、磁性板２１と各電磁石２０との間には押圧バネ２３が設けられている。
【００３４】
図３に示すように、熱源部材１５と蓋１３とが離反した状態では、両者の間に真空空間１３ａが形成される。一方、図４に示すように、熱源部材１５と蓋１３とが接触した状態では、両者の間に真空空間１３ａは存在しない。ここで、蓋１３が高伝熱層であり、真空空間１３ａが低伝熱層である。また、両電磁石２０が駆動手段である。なお、両電磁石２０に通電するための導線は省略している。
【００３５】
この洋風水洗式便器１の配線図を図５（Ａ）及び（Ｂ）に示す。図５（Ａ）に示すように、マイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と省略）５０の入力ポートには、人体検知センサ６が接続されている。また、マイコン５０の出力ポートには、低温リレー５２、高温リレー５３及び電磁石リレー５４が接続されている。なお、低温リレー５２、高温リレー５３及び電磁石リレー５４の駆動用トランジスタアレイ等の入出力インターフェイスは省略されている。
【００３６】
また、図５（Ｂ）に示すように、熱源部材１５は、低温サーモスタット５５、高温サーモスタット５６及び抵抗体５７を備えている。家庭用交流電源に接続される電源プラグ５８の一端は低温リレー５２の接点５２ａと高温リレー５３の接点５３ａとに接続される。そして、接点５２ａは低温サーモスタット５５に接続され、接点５３ａは高温サーモスタット５６に接続される。また、低温サーモスタット５５と高温サーモスタット５６とは抵抗体５７に接続され、抵抗体５７は電源プラグ５８の他端に接続されている。すなわち、接点５２ａ及び低温サーモスタット５５と、接点５３ａ及び高温サーモスタット５６とは並列回路を構成し、この並列回路と抵抗体５７とが直列に接続されている。また、電磁石リレー５４の接点５４ａと両電磁石２０のコイル２０ａとが接続され、その両端が電源プラグ５８に接続されている。
【００３７】
以上の構成をした洋風水洗式便器１では、図示しない暖房便座３の暖房スイッチがＯＮにされると、図６に示すプログラムが起動する。なお、このプログラムが起動しない間は、低温リレー５２、高温リレー５３及び電磁石リレー５４のすべてがＯＦＦしており、抵抗体５７及びコイル２０ａには電流は流れていない。そして、暖房便座３は図３に示す状態になっている。この状態において、熱源部材１５と蓋１３とは、押圧バネ２３の付勢力により、真空空間１３ａを挟んで離反した状態となっている。また、便座本体１０の表面材１０ａの温度は室温になっている。
【００３８】
プログラムが起動すると、まずステップＳ１が実行される。ステップＳ１では、低温リレー５２をＯＮにする。これにより、接点５２ａが閉じる。そのため、接点５２ａ及び低温サーモスタット５５を経由して抵抗体５７に通電され、抵抗体５７の温度が上昇する。この際、低温サーモスタット５５は２５°Ｃに設定されている。これにより、抵抗体５７の温度が２５°Ｃになると、低温サーモスタット５５がＯＦＦし、抵抗体５７への通電が停止される。また、抵抗体５７の温度が２５°Ｃより低くなると、再度、低温サーモスタット５５がＯＮになり、抵抗体５７に通電される。このようにして、抵抗体５７の温度は２５°Ｃに維持される。なお、人が暖房便座３に着座した時、不快に感じない温度の下限の目安が２５°Ｃである。
【００３９】
ステップＳ２では、人が洋風水洗式便器１の使用を開始するまで待つ。人体検知センサ６がＯＮしている場合（ＹＥＳ）、人が洋風水洗式便器１の使用を開始していると判断し、ステップＳ３を実行する。また、人体検知センサ６がＯＦＦしている場合（ＮＯ）、人が洋風水洗式便器１の使用を開始していないと判断し、再度、ステップＳ２を実行する。
【００４０】
ステップＳ３では、低温リレー５２をＯＦＦにし、高温リレー５３をＯＮにする。これにより、接点５２ａが開き、接点５３ａが閉じる。そのため、接点５３ａ及び高温サーモスタット５６を経由して抵抗体５７に通電される。この際、高温サーモスタット５６は４０°Ｃに設定されている。これにより、抵抗体５７の温度が４０°Ｃになると、高温サーモスタット５６がＯＦＦし、抵抗体５７への通電が停止される。また、抵抗体５７の温度が４０°Ｃより低くなると、再度、高温サーモスタット５６がＯＮになり、抵抗体５７に通電される。このようにして、抵抗体５７の温度は４０°Ｃに維持される。
【００４１】
次いで、ステップＳ４では、電磁石リレー５４をＯＮにする。これにより、接点５４ａが閉じ、コイル２０ａに通電され、両電磁石２０が磁化される。このため、両電磁石２０は、押圧バネ２３の付勢力に抗して磁性板２１に引き寄せられ、ガイド棒２２に沿って磁性板２１に向かって上方に摺動する。両電磁石２０がガイド棒２２に沿って摺動すると、熱源部材１５も上方に移動する。こうして、暖房便座３は、図４に示すように、熱源部材１５と蓋１３とが接触する状態となり、急激に便座本体１０の表面材１０ａの温度が上昇する。そして、人が暖房便座３に着座する時には、便座本体１０の表面材１０ａは十分な温度にまで上昇する。
【００４２】
ステップＳ５では、人が洋風水洗式便器１の使用を終了するまで待つ。人体検知センサ６がＯＮしている場合（ＹＥＳ）、人が洋風水洗式便器１を未だ使用中であると判断し、再度、ステップＳ５を実行する。人体検知センサ６がＯＦＦしている場合（ＮＯ）、人が洋風水洗式便器１の使用を終了したと判断して、ステップＳ６を実行する。
【００４３】
ステップＳ６では、高温リレー５３をＯＦＦにし、低温リレー５２をＯＮにする。これにより、接点５３ａが開き、接点５２ａが閉じる。そのため、接点５２ａ及び低温サーモスタット５５を経由して抵抗体５７に通電される。そして、ステップＳ１と同様、低温サーモスタット５５の働きにより、抵抗体５７の温度は２５°Ｃに保たれる。
【００４４】
ステップＳ７では、電磁石リレー５４をＯＦＦにする。これにより、接点５４ａが開き、コイル２０ａの通電が停止され、両電磁石２０が消磁される。このため、両電磁石２０は、押圧バネ２３の付勢力により、ガイド棒２２に沿って下方に摺動する。これに伴って、熱源部材１５も下方に移動する。こうして、図３に示すように、熱源部材１５と蓋１３とは、真空空間１３ａを挟んで離反する状態となる。ステップＳ７実行後、ステップＳ２に戻る。
【００４５】
なお、暖房便座３の暖房スイッチがＯＦＦにされると、このプログラムの実行が停止する。プログラムの実行が停止すると、低温リレー５２、高温リレー５３及び電磁石リレー５４のすべてがＯＦＦし、抵抗体５７及びコイル２０ａに電流が流れることはない。
【００４６】
実施例１の暖房便座３では、待機状態で暖房スイッチがＯＮにされ、熱源部材１５の抵抗体５７への通電を行っていても、その熱源部材１５は両電磁石２０によって真空空間１３ａに覆われている状態に切り替えられている。真空空間１３ａは伝熱性が極めて低いものであるため、熱源部材１５の熱は真空空間１３ａにほとんど伝わらない。この際、真空空間１３ａは熱源部材１５から受け取った熱を他にほとんど放出しないため、熱源部材１５も真空空間１３ａにほとんど放熱しない。このため、熱源部材１５を２５°Ｃに維持する低温サーモスタット５５はＯＮしている時間が短くなる。その結果、通電時間が短くなって、消費電力量が低減される。
【００４７】
そして、待機状態から使用状態へと変化があれば、熱源部材１５は両電磁石２０によって蓋１３に接触する状態に切り替えられる。蓋１３は伝熱性が高いものであるため、熱源部材１５の熱は蓋１３を迅速に伝わり、便座本体１０を迅速に加熱する。このため、使用者は比較的迅速に好適な温度で暖房便座３に着座することが可能である。
【００４８】
また、この暖房便座３では、便座本体１０に便蓋４を密着させて便座本体１０の表面からの放熱を防ぐ必要がないため、便座本体１０の表面に付着した汚れは便蓋４に移着し難く、清掃性に難点を有さない。
【００４９】
したがって、この暖房便座３は、便座本体１０の表面が好適な温度になるまでが迅速であり、消費電力量をより低減でき、かつ清掃性に難点を有さない。
【００５０】
実施例１の暖房便座３における時間と便座本体１０の表面材１０ａの温度との関係を模式的に図７に示す。時刻ｔ１が人体検知センサ６がＯＮになった時であり、時刻ｔ２が人が暖房便座３に着座した時である。図７によれば、実施例１の暖房便座３では、短時間で表面材１０ａの温度が４０°Ｃに達していることがわかる。
【００５１】
この点、従来の暖房便座においても、着座センサがＯＦＦである場合における便座本体の設定温度を２５°Ｃとすれば、同様に短時間で表面材の温度が４０°Ｃに達するのであるが、この暖房便座は放熱量が多いことから、温度センサがＯＮである時間が長く、消費電力量が多くなってしまう。これに対し、実施例１の暖房便座３では、待機状態において、熱源部材１５は真空空間１３ａに覆われているため放熱を防ぐことができるため、表面材１０ａの温度を２５°Ｃに維持するために熱源部材１５に通電する時間が短くなり、消費電力量が低減される。
【００５２】
また、従来の暖房便座において、図８に示すように、着座センサがＯＦＦである場合における便座本体の設定温度を日本の平均気温程度である１５°Ｃとすれば、消費電力量を小さくすることはできるものの、人が暖房便座に着座する時刻ｔ２でも表面材の温度が４０°Ｃに達し難く、それからしばらく経過した時刻ｔ３でようやく表面材の温度が４０°Ｃに達することとなり、便座本体の表面の温度が４０°Ｃに達するのに時間がかかってしまう。
【００５３】
なお、実施例１の洋風水洗式便器１では、人体検知センサ６により両電磁石２０を作動させているが、人体検知センサ６と人の着座を検知可能な着座センサとを組み合わせて使用してもよい。例えば、ステップＳ５において、人体検知センサ６の代わりに着座センサを使用することが考えられる。
【実施例２】
【００５４】
実施例２の暖房便座も実施例１と同様、図１に示す洋風水洗式便器１に使用される。ただし、図９及び図１０に示す暖房便座３０が用いられる。
【００５５】
図９及び図１０に示すように、暖房便座３０は、便座本体３０ａと、便座本体３０ａ内に配置され、通電により便座本体３０ａの表面を加熱可能なヒータ３１とを備えている。
【００５６】
ヒータ３１は、通電によって発熱する板状の発熱体３５を収納するハウジング３２を有している。ハウジング３２はケース本体３４と蓋３３とからなる。ケース本体３４は低断熱材からなり、蓋３３は高伝熱材からなっている。蓋３３が便座本体３０ａの上面に面一になるように、便座本体３０ａ内にハウジング３２が嵌め込まれている。そのため、蓋３３が便座本体３０ａの表面を構成している。
【００５７】
発熱体３５は、発熱体３５に貼着された第１部材３６とともに、ハウジング３２内に固定されている。第１部材３６は、高伝熱材からなる高伝熱部３６ａと、低伝熱材からなる低伝熱部３６ｂとをストライプ状に交互に有している。ここで、発熱体３５と高伝熱部３６ａとで熱源部材を構成している。
【００５８】
蓋３３と第１部材３６との間には第２部材３７が摺動可能に設けられている。第２部材３７は、高伝熱材からなる高伝熱部３７ａと、低伝熱材からなる低伝熱部３７ｂとをストライプ状に交互に有している。第２部材３７の両端には第１ホルダ３８及び第２ホルダ３９が固定されている。
【００５９】
第１ホルダ３８内には、円筒状の電磁石４０の外周面が固定されている。電磁石４０には、一端をケース本体３４に固定されたガイド棒４２が挿通されている。そして、電磁石４０はガイド棒４２に沿って摺動可能になっている。ガイド棒４２の一端には、磁性材料からなる磁性板４１が固定されている。第１ホルダ３８とケース本体３４との間には、押圧バネ４３が設けられている。
【００６０】
また、第２ホルダ３９には、一端をケース本体３４に固定されたガイド棒４４が挿通されている。この第２ホルダ３９はガイド棒４４に沿って摺動可能になっている。ここで、高伝熱部３７ａが伝熱性の高い高伝熱層であり、低伝熱部３７ｂが伝熱性の低い低伝熱層である。また、電磁石４０が駆動手段である。なお、電磁石４０に通電するための導線は省略している。
【００６１】
この洋風水洗式便器１では、実施例１と同様、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示す配線図を用いている。発熱体３５は、図５に示す低温サーモスタット５５、高温サーモスタット５６及び抵抗体６７を備えている。ただし、低温サーモスタット５５と高温サーモスタット５６とは抵抗体６７に接続され、抵抗体６７は電源プラグ５８の他端に接続されている。また、電磁石リレー５４の接点５４ａには電磁石４０のコイル４０ａが接続されている。その他の構成は実施例１と同様である。
【００６２】
以上の構成をした洋風水洗式便器１では、図示しない暖房便座の暖房スイッチがＯＮにされると、実施例１と同様、図６に示すプログラムが起動する。なお、このプログラムが起動しない間は、低温リレー５２、高温リレー５３及び電磁石リレー５４のすべてがＯＦＦしており、抵抗体６７及びコイル４０ａには電流は流れていない。そして、暖房便座３０は図９に示す状態になっている。この状態において、高伝熱部３６ａと高伝熱部３７ａとは互いの当接面と平行な方向に離反した状態となっており、高伝熱部３６ａと低伝熱部３７ｂとが互いに接触している。また、蓋３３の温度は室温になっている。
【００６３】
プログラムが起動すると、まずステップＳ１が実行される。ステップＳ１では、低温リレー５２をＯＮにする。これにより、接点５２ａが閉じる。そのため、接点５２ａ及び低温サーモスタット５５を経由して抵抗体６７に通電され、抵抗体６７の温度が上昇する。この際、低温サーモスタット５５は２５°Ｃに設定されている。これにより、抵抗体６７の温度が２５°Ｃになると、低温サーモスタット５５がＯＦＦし、抵抗体６７への通電が停止される。また、抵抗体６７の温度が２５°Ｃより低くなると、再度、低温サーモスタット５５がＯＮになり、抵抗体６７に通電される。このようにして、抵抗体６７の温度は２５°Ｃに維持される。
【００６４】
ステップＳ２では、人が洋風水洗式便器１の使用を開始するまで待つ。人体検知センサ６がＯＮしている場合（ＹＥＳ）、人が洋風水洗式便器１の使用を開始していると判断し、ステップＳ３を実行する。また、人体検知センサ６がＯＦＦしている場合（ＮＯ）、人が洋風水洗式便器１の使用を開始していないと判断し、再度、ステップＳ２を実行する。
【００６５】
ステップＳ３では、低温リレー５２をＯＦＦにし、高温リレー５３をＯＮにする。これにより、接点５２ａが開き、接点５３ａが閉じる。そのため、接点５３ａ及び高温サーモスタット５６を経由して抵抗体６７に通電される。この際、高温サーモスタット５６は４０°Ｃに設定されている。これにより、抵抗体６７の温度が４０°Ｃになると、高温サーモスタット５６がＯＦＦし、抵抗体６７への通電が停止される。また、抵抗体６７の温度が４０°Ｃより低くなると、再度、高温サーモスタット５６がＯＮになり、抵抗体６７に通電される。このようにして、抵抗体６７の温度は４０°Ｃに維持される。
【００６６】
ステップＳ４では、電磁石リレー５４をＯＮにする。これにより、接点５４ａが閉じ、コイル４０ａに通電され、電磁石４０が磁化される。このため、電磁石４０は、押圧バネ４３の付勢力に抗して磁性板４１に引き寄せられ、ガイド棒４２に沿って磁性板４１に向かって図面右方向に摺動する。そして、電磁石４０、第１ホルダ３８、第２部材３７及び第２ホルダ３９は各々固定されているため、第１ホルダ３８、第２部材３７及び第２ホルダ３９も図面右方向に摺動する。こうして、暖房便座３０は、図１０に示すように、高伝熱部３６ａと高伝熱部３７ａとが接触する状態となり、急激に蓋３３の温度が上昇する。そして、人が便座３０に着座する時には、蓋３３は十分な温度にまで上昇している。
【００６７】
ステップＳ５では、人が洋風水洗式便器１の使用を終了するまで待つ。人体検知センサ６がＯＮしている場合（ＹＥＳ）、人が洋風水洗式便器１を未だ使用中であると判断し、再度、ステップＳ５を実行する。人体検知センサ６がＯＦＦしている場合（ＮＯ）、人が洋風水洗式便器１の使用を終了したと判断して、ステップＳ６を実行する。
【００６８】
ステップＳ６では、高温リレー５３をＯＦＦにし、低温リレー５２をＯＮにする。これにより、接点５３ａが開き、接点５２ａが閉じる。そのため、接点５２ａ及び低温サーモスタット５５を経由して抵抗体６７に通電される。そして、ステップＳ１と同様、低温サーモスタット５５の働きにより、抵抗体６７の温度は２５°Ｃに維持される。
【００６９】
ステップＳ７では、電磁石リレー５４をＯＦＦにする。これにより、接点５４ａが開き、コイル４０ａの通電が停止され、電磁石４０が消磁される。このため、第２ホルダ３９は押圧バネ４３の付勢力によってガイド棒４４に沿って図面左方向に摺動する。そして、電磁石４０、第１ホルダ３８、第２部材３７も図面左方向に摺動する。こうして、図９に示すように、高伝熱部３６ａと高伝熱部３７ａとは互いの当接面と平行な方向に離反した状態となる。ステップＳ７実行後、ステップＳ２に戻る。
【００７０】
なお、暖房便座の暖房スイッチがＯＦＦにされると、このプログラムの実行が停止する。プログラムの実行が停止すると、低温リレー５２、高温リレー５３及び電磁石リレー５４のすべてがＯＦＦし、抵抗体６７及びコイル４０ａに電流が流れることはない。
【００７１】
こうして、実施例２の暖房便座３０においても、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。
【００７２】
以上において、本発明を実施例１、２に即して説明したが、本発明は上記実施例１、２に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は洋風水洗式便器等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】実施例１、２に係り、洋風水洗式便器の正面図である。
【図２】実施例１、２に係り、洋風水洗式便器の平面図である。
【図３】実施例１の暖房便座に係り、待機状態における図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図４】実施例１の暖房便座に係り、使用状態における図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図５】実施例１、２の暖房便座の配線図である。
【図６】実施例１、２の暖房便座のフローチャートである。
【図７】実施例１、２の暖房便座に係り、時間と暖房便座の表面の温度との関係を示すグラフである。
【図８】比較例の暖房便座に係り、時間と暖房便座の表面の温度との関係を示すグラフである。
【図９】実施例２の暖房便座に係り、待機状態における図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図１０】実施例２の暖房便座に係り、使用状態における図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
３、３０…暖房便座
１０、３０ａ…便座本体
１０ａ、３３…表面材（３３…蓋）
１１、３１…ヒータ
１５、３５、３６ａ…熱源部材（３５…発熱体、３６ａ…高伝熱部）
１３、３７ａ…高伝熱層（１３…蓋、３７ａ…高伝熱部）
１３ａ、３７ｂ…低伝熱層（１３ａ…真空空間、３７ｂ…低伝熱部）
２０、４０…駆動手段（電磁石）
２３、４３…押圧バネ
６…人体検知センサ
１２、３２…ハウジング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便座本体と、該便座本体内に配置され、通電により該便座本体の表面を加熱可能なヒータとを備えた暖房便座において、
前記ヒータは、通電によって発熱し、設定温度が維持される熱源部材と、伝熱性が高く、前記便座本体の表面に伝熱可能な高伝熱層と、伝熱性の低い低伝熱層と、前記熱源部材が該高伝熱層に接触している状態と該低伝熱層に覆われている状態とを切り替える駆動手段とを有することを特徴とする暖房便座。
【請求項２】
前記駆動手段はバネの付勢力に抗して作動する電磁石であることを特徴とする請求項１記載の暖房便座。
【請求項３】
前記駆動手段は、人の接近を検知可能な人体検知センサ又は人の着座を検知可能な着座センサにより作動するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の暖房便座。
【請求項４】
前記熱源部材と前記高伝熱層とは、前記低伝熱層を存在させずに接触可能であるとともに、該低伝熱層を存在させて離反可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の暖房便座。
【請求項５】
前記低伝熱層は真空空間であることを特徴とする請求項４記載の暖房便座。
【請求項６】
前記熱源部材と前記高伝熱層とは互いの当接面と直角の方向に離反するように構成されていることを特徴とする請求項５記載の暖房便座。
【請求項７】
前記低伝熱層は断熱材からなることを特徴とする請求項４記載の暖房便座。
【請求項８】
前記熱源部材と前記高伝熱層とは互いの当接面と平行な方向に離反するように構成されていることを特徴とする請求項７記載の暖房便座。
【請求項９】
前記ヒータは前記熱源部材を収納するハウジングを有し、該ハウジングの外面のうち少なくとも該熱源部材側には断熱材が設けられていることを特徴とする請求項６又は８記載の暖房便座。
【請求項１０】
前記熱源部材は、前記低伝熱層と接触している場合の前記設定温度が前記高伝熱層と接触している場合の該設定温度より低くされていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の暖房便座。
【請求項１１】
前記便座本体の表面が樹脂製の表面材によって形成されている場合、該表面材の裏面に前記高伝熱層を接触させていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項記載の暖房便座。
【請求項１２】
便座本体と、該便座本体内に配置され、通電により該便座本体の表面を加熱可能なヒータとを備えた暖房便座において、
前記ヒータは、通電によって発熱し、設定温度が維持される熱源部材と、伝熱性が高く、前記便座本体の表面に伝熱可能な高伝熱層と、伝熱性の低い低伝熱層とを有し、
該熱源部材が該高伝熱層に接触し、該便座本体の表面の裏側を暖める状態と、該熱源部材が該低伝熱層に覆われ、放熱を抑える状態とをとり得ることを特徴とする暖房便座。
【請求項１】
便座本体と、該便座本体内に配置され、通電により該便座本体の表面を加熱可能なヒータとを備えた暖房便座において、
前記ヒータは、通電によって発熱し、設定温度が維持される熱源部材と、伝熱性が高く、前記便座本体の表面に伝熱可能な高伝熱層と、伝熱性の低い低伝熱層と、前記熱源部材が該高伝熱層に接触している状態と該低伝熱層に覆われている状態とを切り替える駆動手段とを有することを特徴とする暖房便座。
【請求項２】
前記駆動手段はバネの付勢力に抗して作動する電磁石であることを特徴とする請求項１記載の暖房便座。
【請求項３】
前記駆動手段は、人の接近を検知可能な人体検知センサ又は人の着座を検知可能な着座センサにより作動するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の暖房便座。
【請求項４】
前記熱源部材と前記高伝熱層とは、前記低伝熱層を存在させずに接触可能であるとともに、該低伝熱層を存在させて離反可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の暖房便座。
【請求項５】
前記低伝熱層は真空空間であることを特徴とする請求項４記載の暖房便座。
【請求項６】
前記熱源部材と前記高伝熱層とは互いの当接面と直角の方向に離反するように構成されていることを特徴とする請求項５記載の暖房便座。
【請求項７】
前記低伝熱層は断熱材からなることを特徴とする請求項４記載の暖房便座。
【請求項８】
前記熱源部材と前記高伝熱層とは互いの当接面と平行な方向に離反するように構成されていることを特徴とする請求項７記載の暖房便座。
【請求項９】
前記ヒータは前記熱源部材を収納するハウジングを有し、該ハウジングの外面のうち少なくとも該熱源部材側には断熱材が設けられていることを特徴とする請求項６又は８記載の暖房便座。
【請求項１０】
前記熱源部材は、前記低伝熱層と接触している場合の前記設定温度が前記高伝熱層と接触している場合の該設定温度より低くされていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の暖房便座。
【請求項１１】
前記便座本体の表面が樹脂製の表面材によって形成されている場合、該表面材の裏面に前記高伝熱層を接触させていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項記載の暖房便座。
【請求項１２】
便座本体と、該便座本体内に配置され、通電により該便座本体の表面を加熱可能なヒータとを備えた暖房便座において、
前記ヒータは、通電によって発熱し、設定温度が維持される熱源部材と、伝熱性が高く、前記便座本体の表面に伝熱可能な高伝熱層と、伝熱性の低い低伝熱層とを有し、
該熱源部材が該高伝熱層に接触し、該便座本体の表面の裏側を暖める状態と、該熱源部材が該低伝熱層に覆われ、放熱を抑える状態とをとり得ることを特徴とする暖房便座。
【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２００６−３２０４６９（Ｐ２００６−３２０４６９Ａ）
【公開日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４５２０６（Ｐ２００５−１４５２０６）
【出願日】平成１７年５月１８日（２００５．５．１８）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１８日（２００５．５．１８）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
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