暖房装置とそれを用いた暖房便座およびトイレ装置
【課題】便座の保温のための非使用時の待機電力を削減し極めて省エネルギであるとともに便座の表面温度が均一化された使い心地の良い暖房便座を提供する。
【解決手段】内部に空洞部２７を有する便座２２と、空洞部２７に設けられたランプヒータ３０と、輻射エネルギ透過性を有する材料からなる便座２２の着座部２８と、着座部２８の外表面に設けた輻射エネルギ吸収層４３と、ランプヒータ３０の略下部に設けた輻射エネルギ反射板２９と、ランプヒータ３０の輻射エネルギ量を抑制する輻射エネルギ抑制部としてのアルミ板５２とを備えることにより、着座部２８を短時間で暖めることが可能で非常に省エネルギになるとともに、便座表面温度が均一化され、使用者にとって快適な暖房便座を得ることができる。
【解決手段】内部に空洞部２７を有する便座２２と、空洞部２７に設けられたランプヒータ３０と、輻射エネルギ透過性を有する材料からなる便座２２の着座部２８と、着座部２８の外表面に設けた輻射エネルギ吸収層４３と、ランプヒータ３０の略下部に設けた輻射エネルギ反射板２９と、ランプヒータ３０の輻射エネルギ量を抑制する輻射エネルギ抑制部としてのアルミ板５２とを備えることにより、着座部２８を短時間で暖めることが可能で非常に省エネルギになるとともに、便座表面温度が均一化され、使用者にとって快適な暖房便座を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輻射型発熱体を使用した暖房装置とそれを搭載した暖房機能を有する便座とそれを用いたトイレ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の暖房便座では、図１１に示すように、着座部１ａを上側に有する便座１の空洞部２に設けられた輻射エネルギ反射板３は、その内側と外側の端部全周に上方への折り曲げ部３ａを有しており、その折り曲げ部３ａによりランプヒータ４から放射状に放射された輻射エネルギが点線矢印で示すように偏向されるので、ランプヒータ４から離れている着座部１ａの外周縁部１１ａおよび内周縁部１１ｂの輻射エネルギ密度を上げるように作用し、便座１の上部である着座部１ａへの輻射エネルギ分布の均一化を図っているという構成をしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２１０２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成ではランプヒーター４の光の輻射エネルギを効率的に着座部１ａに取り出すための輻射エネルギ反射板３を利用しての着座部１ａへの輻射エネルギ分布の均一化なので、不十分であった。すなわち、ランプヒーター４の輻射エネルギが放射状に放射されるので、折り曲げ部３ａを有する輻射エネルギ反射板３のみで均一に着座部１ａの表面温度、つまり上部の着座部１ａと外周、内周の縁部１１ａ、１１ｂとの間にはどうしても温度差が生じ使用者が十分に満足できるレベルには到達しておらず、より一層の着座面の温度分布の均一化が求められている。
【０００４】
前記従来の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、素早く暖められ、かつ着座面の温度分布が均一になるようにすることによって、快適な暖房が得られ、省エネも得られる暖房装置にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために本発明は、輻射型発熱体の輻射エネルギ量を抑制して着座部の温度を均一化する輻射エネルギ抑制部、または輻射型発熱体の上部に位置し、輻射エネルギ量を抑制する輻射エネルギ抑制部を備えた構成としたものである。
【０００６】
この構成によって、輻射型発熱体からの輻射エネルギの届きやすい着座部の箇所に対しての輻射エネルギの抑制が作用し全体として着座部の温度分布をより一層均一化させることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の暖房装置は、着座部の温度分布が均一になるように素早く暖めることによって、快適な暖房が得られ、省エネにも効果のある暖房装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、輻射エネルギ透過性の材料で形成した着座部と、前記着座部の内部に設け、輻射エネルギを放射する輻射型発熱体と、前記着座部の外表面側に設け、前記輻射エネルギを吸収して前記着座部の外面を暖房する輻射エネルギ吸収層と、前記輻射型発熱体の輻射エネルギ量を抑制して前記着座部の温度を均一化する輻射エネルギ抑制部とを備えた暖房装置である。
【０００９】
上記実施の形態によれば、輻射エネルギ抑制部は輻射型発熱体の輻射エネルギ量を抑制して着座部の外面温度を均一化する作用をなすので、着座部が素早く暖められて均一な温度分布になり、快適暖房と省エネにできる。
【００１０】
第２の発明は、輻射エネルギ透過性の材料で形成した着座部と、前記着座部の内部に設け、輻射エネルギを放射する輻射型発熱体と、前記着座部の外表面側に設け、前記輻射エネルギを吸収して前記着座部の外面を暖房する輻射エネルギ吸収層と、前記輻射型発熱体の上部に位置し、輻射エネルギ量を抑制する輻射エネルギ抑制部とを備えた暖房装置である。
【００１１】
上記実施の形態によれば、輻射エネルギ抑制部は輻射型発熱体の上部に放射される輻射エネルギ量を抑制するので、輻射型発熱体の上部で他より温度が高くなる着座部の箇所へ輻射エネルギが届きにくくなり、着座部の全体としての温度分布をより一層均一化させることが可能となる。従って、快適な暖房が得ることができる暖房装置を実現することができる。
【００１２】
第３の発明は、特に、第１の発明または第２の発明の輻射エネルギ抑制部を、輻射型発熱体の表面に設けることにより、輻射型発熱体から上部の着座部の箇所に向かって放射される輻射エネルギ量を調節することができる。従って、輻射型発熱体の上部で他より温度が高くなる着座部の箇所への輻射エネルギが届きにくくなり、着座部の全体としての温度分布の均一化を図ることが可能であるとともに、構成を簡単にできる。
【００１３】
第４の発明は、特に、第１の発明または第２の発明の輻射エネルギ抑制部を、輻射型発熱体と着座部との空間に設けることにより、輻射型発熱体から上部の着座部の箇所に向かって放射される輻射エネルギ量を調節することができる。従って、輻射型発熱体の上部で他より温度が高くなる着座部の箇所への輻射エネルギが届きにくくなり、着座部の全体としての温度分布の均一化を図ることが可能であるとともに、比較的に安価な材料で形成できる。
【００１４】
第５の発明は、特に、第１の発明または第２の発明の輻射エネルギ抑制部を、着座部に設けた輻射エネルギ低透過部としたことにより、その着座部の輻射エネルギ抑制部を通過する輻射エネルギが低くなり輻射エネルギ量を調節することができる。従って、輻射型発熱体の上部で他より温度が高くなる着座部の箇所への輻射エネルギが届きにくくなり、着座部の全体としての温度分布の均一化を図ることが可能であるとともに、構成が簡単で、かつ容易に形成できる。
【００１５】
なお、輻射エネルギ抑制部は輻射エネルギ透過率を変更するには、着座部に用いている材質を変更することによっても可能である。
【００１６】
第６の発明は、特に、第１の発明または第２の発明の輻射エネルギ抑制部を、輻射エネルギ吸収層に設けた輻射エネルギ低吸収部としたことにより、その輻射エネルギ吸収層の輻射エネルギ抑制部を通過する輻射エネルギが低くなり輻射エネルギ量を調節することができる。従って、輻射型発熱体の上部で他より温度が高くなる着座部の箇所への輻射エネルギが届きにくくなり、着座部の全体としての温度分布の均一化を図ることが可能である。なお、輻射エネルギ抑制部は輻射エネルギ吸収率を変更するには、輻射エネルギ吸収層の材質や色を変更することによっても可能である。
【００１７】
第７の発明は、特に、第１の発明または第２の発明の輻射エネルギ抑制部を、輻射エネルギ吸収層に設け、かつの厚みを変化させた多熱容量部としたことにより、その輻射エネルギ吸収層の輻射エネルギ抑制部を通過する速度が遅くなり輻射エネルギが低くなり輻射エネルギ量を調節することができる。従って、輻射型発熱体の上部で他より温度が高くなる着座部の箇所への輻射エネルギが届きにくくなり、着座部の全体としての温度分布の均一化を図ることが可能である。
【００１８】
第８の発明は、特に、第１の発明〜第７の発明のいずれか一つの発明において、着座部の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の信号により輻射型発熱体を制御する制御部とを設けているので、それぞれの温度を別制御するきめ細かい温度制御が可能であるし、また、異常温度上昇、また、輻射型発熱体の発熱停止なども検知できて、適切に対応できる。
【００１９】
第９の発明は、特に、第１の発明〜第８の発明のいずれか一つの発明において、着座部の一部に第２発熱体を備えたものであり、輻射型発熱体により加熱しにくい部位、または即暖しなくてもよい着座部位などは第２発熱体による加熱で暖房して、着座部のうち、速暖したい着座部位は輻射型発熱体により立ち上がりのみ瞬時の加熱を行って暖房し、長時間の継続暖房が必要な場合は、第２発熱体に切り換えるか、輻射型発熱体の出力を低減させるなどして、省エネで使い勝手の良い暖房装置が実現できる。
【００２０】
第１０の発明は、第１の発明〜第９の発明のいずれかに記載した暖房装置を便座に搭載した暖房便座であり、第１の発明〜第９の発明のいずれかに記載した暖房装置の作用が得られ、快適暖房と省エネの暖房便座を実現できる。
【００２１】
第１１の発明は、特に、第１０の発明に記載した暖房便座を備えたトイレ装置であり、使用環境の快適なトイレ装置を実現できる。
【００２２】
本発明の目的は、第１の発明〜第１１の発明を実施の形態の要部とすることにより達成できるので、各請求項に対応する実施の形態の詳細を、以下に図面を参照しながら説明し、本発明を実施するための最良の形態の説明とする。なお、本発明は本実施の形態により限定されるものではない。また、本実施の形態の説明において、同一構成並びに作用効果を奏するところには同一符号を付して重複した説明を行わないものとする。
【００２３】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における暖房装置を便座に搭載した暖房便座の形態で説明し、図１はその要部を断面した概略構成図で、図２は同暖房便座を搭載したトイレ装置の斜視図で、図３は同暖房便座の一部を切り欠いて示した平面図で、図４は同暖房便座の輻射型発熱体の要部斜視図で、図５は同暖房便座の便座ケースの要部断面図ある。
【００２４】
図１から図５において、用便後の肛門およびビデを洗う温水洗浄機能付きの暖房便座は、トイレ装置の便器２０の後端部に横長の本体２１が取り付けられており、この本体２１内には温水洗浄機能の一部が内装され、かつ便器２０上に載せられた輪状の便座２２および便蓋２３が回動自在に設けられている。
【００２５】
また、本体２１の袖部にはトイレ室の人体の有無を赤外線により検知する人体検知センサ２４や、使用者の便座２２への着座を検知する着座検知センサ２５が内装されている。便座２２は、図１に示すように合成樹脂製の上・下２つの部材を、それぞれの内周縁および外周縁で溶着接合することにより便座ケース２６を形成し、その内部には水等の浸入を阻止できる密閉された空洞部２７を有する構造となっている。
【００２６】
輪状の便座ケース２６は、便器２０の左右両側に載る左右両側の空洞部２７に、トイレ装置を使用する使用者が腰掛ける便座２２の上面に相当する着座部２８に対向して、アルミ板を鏡面仕上げし、かつ内側と外側の端部の全周を上向きに傾斜させた折り曲げ部２９ａを有する輻射エネルギ反射板２９と、輻射エネルギを効率良く着座部に２８に取り出せるように輻射エネルギ反射板２９の上に位置し、即暖（通電すると素早く発熱して暖房する）機能を備えた輻射型発熱体である２本のランプヒータ３０とが便座２２の形状に合わせて設けられている。
【００２７】
従って、便座２２の着座部２８はランプヒータ３０の点灯により放射状に放射する光を受けて即暖される。一方、ランプヒータ３０は即暖する際に着座部２８の全体、すなわちランプヒータ３０に最も近い上部になる着座部２８の箇所、そしてランプヒータ３０から比較的に遠い内周縁部および外周縁部になる着座部２８の箇所の温度が均一になるように図４に示すような輻射エネルギ抑制部を備えている。
【００２８】
すなわち、輻射エネルギ抑制部は着座部２８に対抗するランプヒータ３０の長手方向の表面に塗布または印刷し、光を減光または遮断する細幅条の耐熱塗料３１と耐熱塗料の無い光を通す細幅条のスリット３２を交互に設けて構成されている。そして、輻射エネルギ抑制部はランプヒータ３０と着座部２８の外面（着座面ともいう）との距離が近い部分（ランプヒータ３０の真上部分）は耐熱塗料３１の幅を太くし、スリット３２の幅を細くして着座面を加熱する輻射エネルギ量の通過を少なくし、ランプヒータ３０と着座面との距離が遠い箇所では、耐熱塗料３１の幅を細くし、スリット３２の幅を太くすることによって着座面を暖める輻射エネルギ量の通過を多くすることによって全体としての着座部２８の温度均一化を図る構成にしている。
【００２９】
なお、本実施の形態ではランプヒータ３０を２本使用している例を示しているが、ランプヒータ３０の本数を何本使用しても、本発明の目的を達成できるなら何ら問題はない。
【００３０】
ランプヒータ３０の近傍には、ランプヒータ３０と電気的に直列接続されたサーモスタット３３および温度ヒューズ３４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。サーモスタット３３および温度ヒューズ３４は２本のランプヒータ３０のそれぞれに対応するように設ければ、安全性は更に向上する。
【００３１】
ランプヒータ３０は、ガラス管３５の内部にタングステンからなるフィラメント３６を貫通しハロゲンガス３７を封入して構成されており、フィラメント３６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、フィラメント３６の消耗を防止するよう作用している。この作用により熱容量の非常に小さいフィラメント３６を熱源とすることができ、極めて温度上昇の急峻な立ち上がりを行わせることができる。
【００３２】
このランプヒータ３０は、弾性材であるゴムブッシュ３８を有するランプヒータ固定具３９により輻射エネルギ反射板２９に固定され、輻射エネルギ反射板２９はゴム足４０を介して便座ケース２６の下部材に固定されている。
【００３３】
図５は、暖房便座の便座ケース２６における上部材の要部断面図である。便座２２を構成する便座ケース２６は、透明ポリプロピレン樹脂材料で構成され、ケース本体４２の上面にカーボンブラックを多量に含有する輻射エネルギ吸収層４３を形成し、さらにその上にランプヒータ３０から放射される全ての可視光を遮蔽するとともに、表面硬度、耐薬品性能、光沢等を考慮した光遮断層である表面化粧層４４を形成したものである。
【００３４】
便座２２を構成する便座ケース２６のケース本体４２は透明ポリプロピレン樹脂材料を平均厚み２．５ｍｍにて成形することにより、輻射熱透過率を７０％以上に設定するとともに、その剛性から便座２２の構造矩体として機能している。また、形成されている輻射熱吸収層４３の厚みは０．１ｍｍ、表面化粧層４４の厚みは０．２ｍｍであり、これら両層はケース本体４２を透過した光の輻射エネルギ（輻射熱ともいう）を完全に吸収し、着座部２８の外面側にあって熱容量が非常に小さいので、熱伝導することなく瞬時に昇温して着座部２８を暖房すると同時に、放射可視光を完全に遮蔽する。
【００３５】
なお、便座ケース２６は透明ポリプロピレン樹脂材料を用いた例を挙げたが、透明ポリエチレン樹脂材料などの透明性のある樹脂であれば、本発明の目的を達成できる。また、表面化粧層４４はランプヒータ３０から放射される全ての可視光を遮るものでなくても、本発明の目的を達成できる。
【００３６】
また便座２２を構成する便座ケース２６のケース本体４２には、その内面に開口した凹部に、温度検知手段であるサーミスタ４５が設定されており、輻射エネルギ吸収層４３近傍の温度を検知できるようになっている。このサーミスタ４５は２本のランプヒータ３０が加熱する着座部２８に対応して設けているので、それぞれの温度を別制御するきめ細かい温度制御が可能であるし、また、異常温度上昇、また、ランプヒータ３０の発熱停止なども検知できて、適切に対応できる。
【００３７】
また、便座２２はその回動軸４６に電極４７が形成され、本体２１の軸受け部（図示せず）とともに便座２２の便座位置検知手段４８を構成し、便座２２が起立状態にあるか、着座して使用される略水平の使用位置にあるかを検出するようになっている。本体２１には、室温検知手段としての室温サーミスタ４９の検知信号を取り込んでランプヒータ３０の温度制御を行い、かつ便座２２のランプヒータ３０に通電することにより昇温を開始した時点からの経過時間をカウントするタイマー部５０を有するマイクロコンピュータを主体とする制御部５１が設けられている。
【００３８】
そして、制御部５１は人体検知センサ２４や着座検知センサ２５と便座位置検知手段４８の信号を取り込んでランプヒータ３０への通電の開始と停止の制御と、サーミスタ４５、室温サーミスタ４９からの信号を取り込んで採暖面である着座部２８の温度が適温である所定の温度になるようランプヒータ３０の温度制御が行えるようになっている。
【００３９】
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。使用者がトイレに入室した場合、人体検知センサ２４がそれを検知し、その検知信号が制御部５１に送られる。このとき、便座位置検知手段４８の信号により便座２２が略水平の使用位置にあるのを確認すると、制御部５１はランプヒータ３０に通電を開始する。
【００４０】
この初期通電により投入エネルギは瞬時に輻射エネルギに変換され、フィラメント３６からガラス管３５および輻射エネルギ反射板２９、輻射エネルギ抑制部（耐熱塗料３１、スリット３２）を経てケース本体４２の方向に放射される。ランプヒータ３０の輻射エネルギは、便座ケース２２の上部材であるケース本体４２の内部で一部吸収あるいは反射されるが、その大半は透過し着座部２８の輻射エネルギ吸収層４３および表面化粧層４４の昇温に寄与する。
【００４１】
従って、ランプヒータ３０は、人体検知センサ２４により使用者がトイレ室に入室したことを検知した後に着座部２８の昇温を開始し、使用者が衣服を下ろし、着座部２８に着座するまでの例えば、数秒間で着座部２８を適温まで瞬時に昇温させることができる。そのため、常時通電させておいて便座２２を保温させておく必要のない非常に省電力型の暖房便座を実現できる。
【００４２】
またこの時、輻射エネルギ反射板２９の折り曲げ部２９ａにより、ランプヒータ３０から放射状に放射される輻射エネルギが偏向される。そのため、ランプヒータ３０からの輻射エネルギを着座部２８に向かって効率よく取り出す輻射エネルギ反射板２９ではあるが、ランプヒータ３０から離れている着座部２８の外周縁部および内周縁部の輻射密度を上げるようにも作用して、便座ケース２６の着座部２８に相当する上部への輻射エネルギ分布の均一化にも貢献するが、基本的に不十分である。
【００４３】
そこで、本実施の形態では輻射エネルギ抑制部としての複数の細幅条の異なる耐熱塗料３１とスリット３２が、ランプヒータ３０と着座部２８の外面との距離が近いランプヒータ３０の真上箇所では、スリット３２の幅を細くして着座部２８の外面を暖房する輻射エネルギ量を小さくし、ランプヒータ３０と着座部２８の外面との距離が遠いランプヒータ３０の略左右箇所では、スリット３２の幅を太くしランプヒータ３０から着座部２８の外面へ直接届く輻射エネルギ量の調節を行っている。
【００４４】
なお、輻射エネルギ抑制部としてスリット３２を介して耐熱塗料３１を塗布した例を示しているが、耐熱塗料３１でなくてもアルミテープなどをランプヒータ３０の表面に貼付することによっても同様の効果を得ることができる。また、ここに挙げた例以外でも、ランプヒータ３０から放射状に放射され、特定形状の着座部２８の外面でランプヒータ３０の真上箇所と、内周および外周の縁部の箇所とに達する輻射エネルギを異なるように抑制して着座部２８の外面の温度均一化することが可能であればどのようなものを用いても何ら問題はない。すなわち、図６から図９に示すものが考えられる。
【００４５】
輻射エネルギ抑制部は、図６に示すようにランプヒータ３０と着座部２８との間隙に相当する空隙部２７にランプヒータ３０の上面の一部を覆うようにアルミ板５２を設けたものである。これによって、ランプヒータ３０から放射された輻射エネルギは、ランプヒータ３０に近接している真上になる着座部２８の箇所ではアルミ板５２に遮られ、アルミ板５２を介しての輻射エネルギとなり、温度上昇を抑えることが可能であり、ランプヒータ３０より遠い着座部２８の内周および外周の縁部では直接に放射された輻射エネルギとなり温度上昇し、全体としての着座部２８の外面における温度の均一化を実現できる。なお、ここではアルミ板５２を用いた例を示したが、ステンレス板や他の金属、あるいは合成樹脂の板を用いても何ら問題はない。
【００４６】
また、輻射エネルギ抑制部は図７に示すように、便座ケース２６のランプヒータ３０に近接している真上になる箇所に、便座ケース２６を構成している合成樹脂材料の肉厚を厚くして輻射エネルギ低透過部５３を設けることによって構成している。従って、ランプヒータ３０から放射された輻射エネルギは、ランプヒータ３０に近接している真上になる着座部２８の箇所では輻射エネルギ低透過部５３により輻射エネルギ透過率が減少し低輻射エネルギとなり、温度上昇を抑えることが可能であり、ランプヒータ３０より遠い着座部２８の内周および外周の縁部では便座ケース２６の合成樹脂の肉厚にして輻射エネルギの透過が通常通りとなり温度上昇し、全体としての着座部２８の外面における温度の均一化を実現できる。
【００４７】
また、輻射エネルギ抑制部は図８に示すように、便座ケース２６のランプヒータ３０に近接している真上に相当する輻射エネルギ吸収層４３の箇所に、輻射エネルギ吸収層４３の材質を変化させた輻射エネルギ低吸収部５４を設けることによって構成している。従って、ランプヒータ３０から放射された輻射エネルギは、ランプヒータ３０に近接している真上になる着座部２８の箇所では輻射エネルギ低吸収部５４により輻射エネルギ吸収率が減少し輻射エネルギが低くなり、温度上昇を抑えることが可能であり、ランプヒータ３０より遠い着座部２８の内周および外周の縁部では輻射エネルギ吸収層４３なので輻射エネルギの吸収が通常通りとなり温度上昇し、全体としての着座部２８の外面における温度の均一化を実現できる。
【００４８】
また、輻射エネルギ抑制部は図９に示すように、便座ケース２６のランプヒータ３０に近接している真上に相当する輻射エネルギ吸収層４３の箇所に、輻射エネルギ吸収層４３の厚さを厚くした多熱容量部５５を設けることによって構成している。従って、ランプヒータ３０から放射された輻射エネルギは、ランプヒータ３０の真上になる着座部２８の箇所の多熱容量部５５により輻射エネルギ吸収層４３の熱容量を増やし昇温速度を遅らせ、ランプヒータ３０より遠い着座部２８の内周及び外周の縁部では通常の温度上昇速度となり、全体としての着座部２８の外面における温度均一化を実現できる。
【００４９】
なお、制御部５１は、通電開始時のサーミスタ４５および室温サーミスタ４９の信号をもとに、両者の温度差やそれぞれの温度から演算を行い、あらかじめ設定・記憶されている初期通電の通電制限時間の最適値を選択し、タイマー部５０でカウントしている経過時間が通電制限時間に到達すると通電量を低減またはゼロにし、その後サーミスタ４５の信号をもとに便座２２の着座部２８が適温になるよう通電量を制御する。
【００５０】
これにより、サーミスタ４５は実際に使用者が触れる着座部２８付近の温度を検知し、制御部５１は精度良く適温まで昇温・維持するので便座２２の使用が快適であり、さらにサーミスタ４５および室温サーミスタ４９の信号をもとに負荷量に合わせて輻射エネルギの投入量を制御するので、より精度良く安全に適温まで加熱することができる。
【００５１】
一方、便座２２が起立状態であったり、男子使用者が入室後小用のために便座２２を起立状態に持っていったときは、便座位置検知手段４８の信号をもとに制御部５１がランプヒータ３０への通電を停止する。これにより、無駄に便座２２を加温することを低減でき、さらに省エネを図ることができるとともに、フィラメント３６の張力方向である長さ方向に重力がかかって断線することを防止できる。
【００５２】
また、使用者が目的に合わせて、便座２２を起立状態と略水平状態に開閉しても、弾性材であるゴムブッシュ３８を有するランプヒータ固定具３９の衝撃減衰効果に加えてゴム足４０の効果により、ランプヒータ３０への衝撃が吸収され、ガラス管３５やフィラメント３６の破損を防ぐことができる。
【００５３】
次に、使用者が排便のために着座すると、着座検知センサ２５の信号によりランプヒータ３０への通電量をゼロまたは便座温度が過昇しないところまで、上述のようにハロゲンサイクルが有効な出力範囲で通電サイクルを変化させて制御する。これにより、使用中に便座温度が過昇することなく、火傷等が生じる心配なく安全であり、使用者が快適に使用できる。
【００５４】
一般に暖房便座は、ヒータを内蔵した便座２２に直接皮膚を接触させて着座するため、安全に対しては十分な配慮が必要である。通常の使用状態では上述のように安全に快適に使用できるが、万一何らかの原因でマイコン（図示せず）に不具合が生じ、ランプヒータ３０への通電が継続して行われた場合などにも安全に動作することが必要である。本実施の形態ではそれを実現するために、サーモスタット３３を用いている。
【００５５】
また、上記実施の形態ではランプヒータ３０は左右一対設ける構成で説明したが、これに限ったものではない。また、輻射エネルギ吸収層４３、表面化粧層４４はランプヒータ３０から発せられる光や輻射を完全に遮蔽する構成としているが、意図的に一部もしくはその大部分を透過させるようにしても良い。
【００５６】
（実施の形態２）
図１０は本発明の実施の形態２における温水洗浄機能付き暖房便座の一部切り欠き平面図である。本実施の形態は、図１〜図５に示した実施の形態１と異なる点は、便座２２のデザイン上の都合等でランプヒータ３０を配設するスペースがない等によりランプヒータ３０による加熱が行われにくい部位または即暖しなくてもよい左右の着座部２８の間に位置する後部などには、着座部２８の裏面に空洞部２７に位置してコード状のヒータ５６を蛇行状に配設した第２発熱体が設置されている。
【００５７】
なお、図１０では第２発熱体を便座２２の後方部分に設けているが、これに限ったものではない。また、第２発熱体はコード状のヒータで説明したが、これに限るものではなく、金属をパターニングして平面状に形成したものや、ＰＴＣ特性を有するヒータなども使用可能である。
【００５８】
以上のように構成されたトイレ装置について、以下その動作、作用を説明する。第２発熱体としてのヒータ５６は、ランプヒータ３０とは電気的に並列接続され、第２発熱体が配設された着座部２８の裏面に設けられたサーミスタ４５および室温サーミスタ４９の信号をもとに、着座部２８の温度が適温になるように制御部５１で制御する。
【００５９】
そして、第２発熱体はランプヒータ３０による加熱が行われにくい部分を加熱するので、暖房便座を快適に使用することができる。この、第２発熱体は熱伝導によって便座表面を暖めるため、常時通電している。しかし、第２発熱体は着座部２８の一部にしか設けていないので、大幅に消費電力が増加することはない。
【００６０】
以上のように、複数のランプヒータ３０を設けることにより便座２２に加えられる歪みや衝撃に対しても破損の心配がなく安全であるとともに、ランプヒータ３０を分割することによって生じる非加熱部分を第２発熱体で加熱することにより、快適な暖房感が得られる暖房便座を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上のように、本発明の暖房装置は、輻射エネルギ抑制部を設けることによって、着座部の表面温度の均一化を図ることが可能となるので、安全に使用しうる暖房装置を得ることができ、着座する機器である便座、椅子などの暖房技術として適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態１における暖房装置を搭載した暖房便座の概略構成図
【図２】本発明の実施の形態１における暖房装置を搭載した暖房便座を備えたトイレ装置の斜視図
【図３】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４】本発明の実施の形態１における暖房便座の輻射エネルギ抑制部を示すランプヒータの要部斜視図
【図５】本発明の実施の形態１における暖房便座の便座ケースの要部を示す上部材の断面図
【図６】本発明の実施の形態１における暖房便座の輻射エネルギ抑制部の他の例を示す便座ケースの断面図
【図７】本発明の実施の形態１における暖房便座の輻射エネルギ抑制部の他の例を示す便座ケースの断面図
【図８】本発明の実施の形態１における暖房便座の輻射エネルギ抑制部の他の例を示す便座ケースの断面図
【図９】本発明の実施の形態１における暖房便座の輻射エネルギ抑制部の他の例を示す便座ケースの断面図
【図１０】本発明の実施の形態２における暖房装置を搭載した暖房便座の切り欠き平面図
【図１１】従来の暖房便座の要部の断面図
【符号の説明】
【００６３】
２２ 便座
２７ 空洞部（空間）
２８ 着座部
３０ ランプヒータ（輻射型発熱体）
３１ 耐熱塗料（輻射エネルギ抑制部）
３２ スリット（輻射エネルギ抑制部）
４３ 輻射エネルギ吸収層
４５ サーミスタ（温度検知手段）
５１ 制御部
５２ アルミ板（輻射エネルギ抑制部）
５３ 輻射エネルギ低透過部（輻射エネルギ抑制部）
５４ 輻射エネルギ低吸収部（輻射エネルギ抑制部）
５５ 多熱容量部（輻射エネルギ抑制部）
５６ ヒータ（第２発熱体）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輻射型発熱体を使用した暖房装置とそれを搭載した暖房機能を有する便座とそれを用いたトイレ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の暖房便座では、図１１に示すように、着座部１ａを上側に有する便座１の空洞部２に設けられた輻射エネルギ反射板３は、その内側と外側の端部全周に上方への折り曲げ部３ａを有しており、その折り曲げ部３ａによりランプヒータ４から放射状に放射された輻射エネルギが点線矢印で示すように偏向されるので、ランプヒータ４から離れている着座部１ａの外周縁部１１ａおよび内周縁部１１ｂの輻射エネルギ密度を上げるように作用し、便座１の上部である着座部１ａへの輻射エネルギ分布の均一化を図っているという構成をしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２１０２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成ではランプヒーター４の光の輻射エネルギを効率的に着座部１ａに取り出すための輻射エネルギ反射板３を利用しての着座部１ａへの輻射エネルギ分布の均一化なので、不十分であった。すなわち、ランプヒーター４の輻射エネルギが放射状に放射されるので、折り曲げ部３ａを有する輻射エネルギ反射板３のみで均一に着座部１ａの表面温度、つまり上部の着座部１ａと外周、内周の縁部１１ａ、１１ｂとの間にはどうしても温度差が生じ使用者が十分に満足できるレベルには到達しておらず、より一層の着座面の温度分布の均一化が求められている。
【０００４】
前記従来の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、素早く暖められ、かつ着座面の温度分布が均一になるようにすることによって、快適な暖房が得られ、省エネも得られる暖房装置にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために本発明は、輻射型発熱体の輻射エネルギ量を抑制して着座部の温度を均一化する輻射エネルギ抑制部、または輻射型発熱体の上部に位置し、輻射エネルギ量を抑制する輻射エネルギ抑制部を備えた構成としたものである。
【０００６】
この構成によって、輻射型発熱体からの輻射エネルギの届きやすい着座部の箇所に対しての輻射エネルギの抑制が作用し全体として着座部の温度分布をより一層均一化させることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の暖房装置は、着座部の温度分布が均一になるように素早く暖めることによって、快適な暖房が得られ、省エネにも効果のある暖房装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、輻射エネルギ透過性の材料で形成した着座部と、前記着座部の内部に設け、輻射エネルギを放射する輻射型発熱体と、前記着座部の外表面側に設け、前記輻射エネルギを吸収して前記着座部の外面を暖房する輻射エネルギ吸収層と、前記輻射型発熱体の輻射エネルギ量を抑制して前記着座部の温度を均一化する輻射エネルギ抑制部とを備えた暖房装置である。
【０００９】
上記実施の形態によれば、輻射エネルギ抑制部は輻射型発熱体の輻射エネルギ量を抑制して着座部の外面温度を均一化する作用をなすので、着座部が素早く暖められて均一な温度分布になり、快適暖房と省エネにできる。
【００１０】
第２の発明は、輻射エネルギ透過性の材料で形成した着座部と、前記着座部の内部に設け、輻射エネルギを放射する輻射型発熱体と、前記着座部の外表面側に設け、前記輻射エネルギを吸収して前記着座部の外面を暖房する輻射エネルギ吸収層と、前記輻射型発熱体の上部に位置し、輻射エネルギ量を抑制する輻射エネルギ抑制部とを備えた暖房装置である。
【００１１】
上記実施の形態によれば、輻射エネルギ抑制部は輻射型発熱体の上部に放射される輻射エネルギ量を抑制するので、輻射型発熱体の上部で他より温度が高くなる着座部の箇所へ輻射エネルギが届きにくくなり、着座部の全体としての温度分布をより一層均一化させることが可能となる。従って、快適な暖房が得ることができる暖房装置を実現することができる。
【００１２】
第３の発明は、特に、第１の発明または第２の発明の輻射エネルギ抑制部を、輻射型発熱体の表面に設けることにより、輻射型発熱体から上部の着座部の箇所に向かって放射される輻射エネルギ量を調節することができる。従って、輻射型発熱体の上部で他より温度が高くなる着座部の箇所への輻射エネルギが届きにくくなり、着座部の全体としての温度分布の均一化を図ることが可能であるとともに、構成を簡単にできる。
【００１３】
第４の発明は、特に、第１の発明または第２の発明の輻射エネルギ抑制部を、輻射型発熱体と着座部との空間に設けることにより、輻射型発熱体から上部の着座部の箇所に向かって放射される輻射エネルギ量を調節することができる。従って、輻射型発熱体の上部で他より温度が高くなる着座部の箇所への輻射エネルギが届きにくくなり、着座部の全体としての温度分布の均一化を図ることが可能であるとともに、比較的に安価な材料で形成できる。
【００１４】
第５の発明は、特に、第１の発明または第２の発明の輻射エネルギ抑制部を、着座部に設けた輻射エネルギ低透過部としたことにより、その着座部の輻射エネルギ抑制部を通過する輻射エネルギが低くなり輻射エネルギ量を調節することができる。従って、輻射型発熱体の上部で他より温度が高くなる着座部の箇所への輻射エネルギが届きにくくなり、着座部の全体としての温度分布の均一化を図ることが可能であるとともに、構成が簡単で、かつ容易に形成できる。
【００１５】
なお、輻射エネルギ抑制部は輻射エネルギ透過率を変更するには、着座部に用いている材質を変更することによっても可能である。
【００１６】
第６の発明は、特に、第１の発明または第２の発明の輻射エネルギ抑制部を、輻射エネルギ吸収層に設けた輻射エネルギ低吸収部としたことにより、その輻射エネルギ吸収層の輻射エネルギ抑制部を通過する輻射エネルギが低くなり輻射エネルギ量を調節することができる。従って、輻射型発熱体の上部で他より温度が高くなる着座部の箇所への輻射エネルギが届きにくくなり、着座部の全体としての温度分布の均一化を図ることが可能である。なお、輻射エネルギ抑制部は輻射エネルギ吸収率を変更するには、輻射エネルギ吸収層の材質や色を変更することによっても可能である。
【００１７】
第７の発明は、特に、第１の発明または第２の発明の輻射エネルギ抑制部を、輻射エネルギ吸収層に設け、かつの厚みを変化させた多熱容量部としたことにより、その輻射エネルギ吸収層の輻射エネルギ抑制部を通過する速度が遅くなり輻射エネルギが低くなり輻射エネルギ量を調節することができる。従って、輻射型発熱体の上部で他より温度が高くなる着座部の箇所への輻射エネルギが届きにくくなり、着座部の全体としての温度分布の均一化を図ることが可能である。
【００１８】
第８の発明は、特に、第１の発明〜第７の発明のいずれか一つの発明において、着座部の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の信号により輻射型発熱体を制御する制御部とを設けているので、それぞれの温度を別制御するきめ細かい温度制御が可能であるし、また、異常温度上昇、また、輻射型発熱体の発熱停止なども検知できて、適切に対応できる。
【００１９】
第９の発明は、特に、第１の発明〜第８の発明のいずれか一つの発明において、着座部の一部に第２発熱体を備えたものであり、輻射型発熱体により加熱しにくい部位、または即暖しなくてもよい着座部位などは第２発熱体による加熱で暖房して、着座部のうち、速暖したい着座部位は輻射型発熱体により立ち上がりのみ瞬時の加熱を行って暖房し、長時間の継続暖房が必要な場合は、第２発熱体に切り換えるか、輻射型発熱体の出力を低減させるなどして、省エネで使い勝手の良い暖房装置が実現できる。
【００２０】
第１０の発明は、第１の発明〜第９の発明のいずれかに記載した暖房装置を便座に搭載した暖房便座であり、第１の発明〜第９の発明のいずれかに記載した暖房装置の作用が得られ、快適暖房と省エネの暖房便座を実現できる。
【００２１】
第１１の発明は、特に、第１０の発明に記載した暖房便座を備えたトイレ装置であり、使用環境の快適なトイレ装置を実現できる。
【００２２】
本発明の目的は、第１の発明〜第１１の発明を実施の形態の要部とすることにより達成できるので、各請求項に対応する実施の形態の詳細を、以下に図面を参照しながら説明し、本発明を実施するための最良の形態の説明とする。なお、本発明は本実施の形態により限定されるものではない。また、本実施の形態の説明において、同一構成並びに作用効果を奏するところには同一符号を付して重複した説明を行わないものとする。
【００２３】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における暖房装置を便座に搭載した暖房便座の形態で説明し、図１はその要部を断面した概略構成図で、図２は同暖房便座を搭載したトイレ装置の斜視図で、図３は同暖房便座の一部を切り欠いて示した平面図で、図４は同暖房便座の輻射型発熱体の要部斜視図で、図５は同暖房便座の便座ケースの要部断面図ある。
【００２４】
図１から図５において、用便後の肛門およびビデを洗う温水洗浄機能付きの暖房便座は、トイレ装置の便器２０の後端部に横長の本体２１が取り付けられており、この本体２１内には温水洗浄機能の一部が内装され、かつ便器２０上に載せられた輪状の便座２２および便蓋２３が回動自在に設けられている。
【００２５】
また、本体２１の袖部にはトイレ室の人体の有無を赤外線により検知する人体検知センサ２４や、使用者の便座２２への着座を検知する着座検知センサ２５が内装されている。便座２２は、図１に示すように合成樹脂製の上・下２つの部材を、それぞれの内周縁および外周縁で溶着接合することにより便座ケース２６を形成し、その内部には水等の浸入を阻止できる密閉された空洞部２７を有する構造となっている。
【００２６】
輪状の便座ケース２６は、便器２０の左右両側に載る左右両側の空洞部２７に、トイレ装置を使用する使用者が腰掛ける便座２２の上面に相当する着座部２８に対向して、アルミ板を鏡面仕上げし、かつ内側と外側の端部の全周を上向きに傾斜させた折り曲げ部２９ａを有する輻射エネルギ反射板２９と、輻射エネルギを効率良く着座部に２８に取り出せるように輻射エネルギ反射板２９の上に位置し、即暖（通電すると素早く発熱して暖房する）機能を備えた輻射型発熱体である２本のランプヒータ３０とが便座２２の形状に合わせて設けられている。
【００２７】
従って、便座２２の着座部２８はランプヒータ３０の点灯により放射状に放射する光を受けて即暖される。一方、ランプヒータ３０は即暖する際に着座部２８の全体、すなわちランプヒータ３０に最も近い上部になる着座部２８の箇所、そしてランプヒータ３０から比較的に遠い内周縁部および外周縁部になる着座部２８の箇所の温度が均一になるように図４に示すような輻射エネルギ抑制部を備えている。
【００２８】
すなわち、輻射エネルギ抑制部は着座部２８に対抗するランプヒータ３０の長手方向の表面に塗布または印刷し、光を減光または遮断する細幅条の耐熱塗料３１と耐熱塗料の無い光を通す細幅条のスリット３２を交互に設けて構成されている。そして、輻射エネルギ抑制部はランプヒータ３０と着座部２８の外面（着座面ともいう）との距離が近い部分（ランプヒータ３０の真上部分）は耐熱塗料３１の幅を太くし、スリット３２の幅を細くして着座面を加熱する輻射エネルギ量の通過を少なくし、ランプヒータ３０と着座面との距離が遠い箇所では、耐熱塗料３１の幅を細くし、スリット３２の幅を太くすることによって着座面を暖める輻射エネルギ量の通過を多くすることによって全体としての着座部２８の温度均一化を図る構成にしている。
【００２９】
なお、本実施の形態ではランプヒータ３０を２本使用している例を示しているが、ランプヒータ３０の本数を何本使用しても、本発明の目的を達成できるなら何ら問題はない。
【００３０】
ランプヒータ３０の近傍には、ランプヒータ３０と電気的に直列接続されたサーモスタット３３および温度ヒューズ３４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。サーモスタット３３および温度ヒューズ３４は２本のランプヒータ３０のそれぞれに対応するように設ければ、安全性は更に向上する。
【００３１】
ランプヒータ３０は、ガラス管３５の内部にタングステンからなるフィラメント３６を貫通しハロゲンガス３７を封入して構成されており、フィラメント３６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、フィラメント３６の消耗を防止するよう作用している。この作用により熱容量の非常に小さいフィラメント３６を熱源とすることができ、極めて温度上昇の急峻な立ち上がりを行わせることができる。
【００３２】
このランプヒータ３０は、弾性材であるゴムブッシュ３８を有するランプヒータ固定具３９により輻射エネルギ反射板２９に固定され、輻射エネルギ反射板２９はゴム足４０を介して便座ケース２６の下部材に固定されている。
【００３３】
図５は、暖房便座の便座ケース２６における上部材の要部断面図である。便座２２を構成する便座ケース２６は、透明ポリプロピレン樹脂材料で構成され、ケース本体４２の上面にカーボンブラックを多量に含有する輻射エネルギ吸収層４３を形成し、さらにその上にランプヒータ３０から放射される全ての可視光を遮蔽するとともに、表面硬度、耐薬品性能、光沢等を考慮した光遮断層である表面化粧層４４を形成したものである。
【００３４】
便座２２を構成する便座ケース２６のケース本体４２は透明ポリプロピレン樹脂材料を平均厚み２．５ｍｍにて成形することにより、輻射熱透過率を７０％以上に設定するとともに、その剛性から便座２２の構造矩体として機能している。また、形成されている輻射熱吸収層４３の厚みは０．１ｍｍ、表面化粧層４４の厚みは０．２ｍｍであり、これら両層はケース本体４２を透過した光の輻射エネルギ（輻射熱ともいう）を完全に吸収し、着座部２８の外面側にあって熱容量が非常に小さいので、熱伝導することなく瞬時に昇温して着座部２８を暖房すると同時に、放射可視光を完全に遮蔽する。
【００３５】
なお、便座ケース２６は透明ポリプロピレン樹脂材料を用いた例を挙げたが、透明ポリエチレン樹脂材料などの透明性のある樹脂であれば、本発明の目的を達成できる。また、表面化粧層４４はランプヒータ３０から放射される全ての可視光を遮るものでなくても、本発明の目的を達成できる。
【００３６】
また便座２２を構成する便座ケース２６のケース本体４２には、その内面に開口した凹部に、温度検知手段であるサーミスタ４５が設定されており、輻射エネルギ吸収層４３近傍の温度を検知できるようになっている。このサーミスタ４５は２本のランプヒータ３０が加熱する着座部２８に対応して設けているので、それぞれの温度を別制御するきめ細かい温度制御が可能であるし、また、異常温度上昇、また、ランプヒータ３０の発熱停止なども検知できて、適切に対応できる。
【００３７】
また、便座２２はその回動軸４６に電極４７が形成され、本体２１の軸受け部（図示せず）とともに便座２２の便座位置検知手段４８を構成し、便座２２が起立状態にあるか、着座して使用される略水平の使用位置にあるかを検出するようになっている。本体２１には、室温検知手段としての室温サーミスタ４９の検知信号を取り込んでランプヒータ３０の温度制御を行い、かつ便座２２のランプヒータ３０に通電することにより昇温を開始した時点からの経過時間をカウントするタイマー部５０を有するマイクロコンピュータを主体とする制御部５１が設けられている。
【００３８】
そして、制御部５１は人体検知センサ２４や着座検知センサ２５と便座位置検知手段４８の信号を取り込んでランプヒータ３０への通電の開始と停止の制御と、サーミスタ４５、室温サーミスタ４９からの信号を取り込んで採暖面である着座部２８の温度が適温である所定の温度になるようランプヒータ３０の温度制御が行えるようになっている。
【００３９】
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。使用者がトイレに入室した場合、人体検知センサ２４がそれを検知し、その検知信号が制御部５１に送られる。このとき、便座位置検知手段４８の信号により便座２２が略水平の使用位置にあるのを確認すると、制御部５１はランプヒータ３０に通電を開始する。
【００４０】
この初期通電により投入エネルギは瞬時に輻射エネルギに変換され、フィラメント３６からガラス管３５および輻射エネルギ反射板２９、輻射エネルギ抑制部（耐熱塗料３１、スリット３２）を経てケース本体４２の方向に放射される。ランプヒータ３０の輻射エネルギは、便座ケース２２の上部材であるケース本体４２の内部で一部吸収あるいは反射されるが、その大半は透過し着座部２８の輻射エネルギ吸収層４３および表面化粧層４４の昇温に寄与する。
【００４１】
従って、ランプヒータ３０は、人体検知センサ２４により使用者がトイレ室に入室したことを検知した後に着座部２８の昇温を開始し、使用者が衣服を下ろし、着座部２８に着座するまでの例えば、数秒間で着座部２８を適温まで瞬時に昇温させることができる。そのため、常時通電させておいて便座２２を保温させておく必要のない非常に省電力型の暖房便座を実現できる。
【００４２】
またこの時、輻射エネルギ反射板２９の折り曲げ部２９ａにより、ランプヒータ３０から放射状に放射される輻射エネルギが偏向される。そのため、ランプヒータ３０からの輻射エネルギを着座部２８に向かって効率よく取り出す輻射エネルギ反射板２９ではあるが、ランプヒータ３０から離れている着座部２８の外周縁部および内周縁部の輻射密度を上げるようにも作用して、便座ケース２６の着座部２８に相当する上部への輻射エネルギ分布の均一化にも貢献するが、基本的に不十分である。
【００４３】
そこで、本実施の形態では輻射エネルギ抑制部としての複数の細幅条の異なる耐熱塗料３１とスリット３２が、ランプヒータ３０と着座部２８の外面との距離が近いランプヒータ３０の真上箇所では、スリット３２の幅を細くして着座部２８の外面を暖房する輻射エネルギ量を小さくし、ランプヒータ３０と着座部２８の外面との距離が遠いランプヒータ３０の略左右箇所では、スリット３２の幅を太くしランプヒータ３０から着座部２８の外面へ直接届く輻射エネルギ量の調節を行っている。
【００４４】
なお、輻射エネルギ抑制部としてスリット３２を介して耐熱塗料３１を塗布した例を示しているが、耐熱塗料３１でなくてもアルミテープなどをランプヒータ３０の表面に貼付することによっても同様の効果を得ることができる。また、ここに挙げた例以外でも、ランプヒータ３０から放射状に放射され、特定形状の着座部２８の外面でランプヒータ３０の真上箇所と、内周および外周の縁部の箇所とに達する輻射エネルギを異なるように抑制して着座部２８の外面の温度均一化することが可能であればどのようなものを用いても何ら問題はない。すなわち、図６から図９に示すものが考えられる。
【００４５】
輻射エネルギ抑制部は、図６に示すようにランプヒータ３０と着座部２８との間隙に相当する空隙部２７にランプヒータ３０の上面の一部を覆うようにアルミ板５２を設けたものである。これによって、ランプヒータ３０から放射された輻射エネルギは、ランプヒータ３０に近接している真上になる着座部２８の箇所ではアルミ板５２に遮られ、アルミ板５２を介しての輻射エネルギとなり、温度上昇を抑えることが可能であり、ランプヒータ３０より遠い着座部２８の内周および外周の縁部では直接に放射された輻射エネルギとなり温度上昇し、全体としての着座部２８の外面における温度の均一化を実現できる。なお、ここではアルミ板５２を用いた例を示したが、ステンレス板や他の金属、あるいは合成樹脂の板を用いても何ら問題はない。
【００４６】
また、輻射エネルギ抑制部は図７に示すように、便座ケース２６のランプヒータ３０に近接している真上になる箇所に、便座ケース２６を構成している合成樹脂材料の肉厚を厚くして輻射エネルギ低透過部５３を設けることによって構成している。従って、ランプヒータ３０から放射された輻射エネルギは、ランプヒータ３０に近接している真上になる着座部２８の箇所では輻射エネルギ低透過部５３により輻射エネルギ透過率が減少し低輻射エネルギとなり、温度上昇を抑えることが可能であり、ランプヒータ３０より遠い着座部２８の内周および外周の縁部では便座ケース２６の合成樹脂の肉厚にして輻射エネルギの透過が通常通りとなり温度上昇し、全体としての着座部２８の外面における温度の均一化を実現できる。
【００４７】
また、輻射エネルギ抑制部は図８に示すように、便座ケース２６のランプヒータ３０に近接している真上に相当する輻射エネルギ吸収層４３の箇所に、輻射エネルギ吸収層４３の材質を変化させた輻射エネルギ低吸収部５４を設けることによって構成している。従って、ランプヒータ３０から放射された輻射エネルギは、ランプヒータ３０に近接している真上になる着座部２８の箇所では輻射エネルギ低吸収部５４により輻射エネルギ吸収率が減少し輻射エネルギが低くなり、温度上昇を抑えることが可能であり、ランプヒータ３０より遠い着座部２８の内周および外周の縁部では輻射エネルギ吸収層４３なので輻射エネルギの吸収が通常通りとなり温度上昇し、全体としての着座部２８の外面における温度の均一化を実現できる。
【００４８】
また、輻射エネルギ抑制部は図９に示すように、便座ケース２６のランプヒータ３０に近接している真上に相当する輻射エネルギ吸収層４３の箇所に、輻射エネルギ吸収層４３の厚さを厚くした多熱容量部５５を設けることによって構成している。従って、ランプヒータ３０から放射された輻射エネルギは、ランプヒータ３０の真上になる着座部２８の箇所の多熱容量部５５により輻射エネルギ吸収層４３の熱容量を増やし昇温速度を遅らせ、ランプヒータ３０より遠い着座部２８の内周及び外周の縁部では通常の温度上昇速度となり、全体としての着座部２８の外面における温度均一化を実現できる。
【００４９】
なお、制御部５１は、通電開始時のサーミスタ４５および室温サーミスタ４９の信号をもとに、両者の温度差やそれぞれの温度から演算を行い、あらかじめ設定・記憶されている初期通電の通電制限時間の最適値を選択し、タイマー部５０でカウントしている経過時間が通電制限時間に到達すると通電量を低減またはゼロにし、その後サーミスタ４５の信号をもとに便座２２の着座部２８が適温になるよう通電量を制御する。
【００５０】
これにより、サーミスタ４５は実際に使用者が触れる着座部２８付近の温度を検知し、制御部５１は精度良く適温まで昇温・維持するので便座２２の使用が快適であり、さらにサーミスタ４５および室温サーミスタ４９の信号をもとに負荷量に合わせて輻射エネルギの投入量を制御するので、より精度良く安全に適温まで加熱することができる。
【００５１】
一方、便座２２が起立状態であったり、男子使用者が入室後小用のために便座２２を起立状態に持っていったときは、便座位置検知手段４８の信号をもとに制御部５１がランプヒータ３０への通電を停止する。これにより、無駄に便座２２を加温することを低減でき、さらに省エネを図ることができるとともに、フィラメント３６の張力方向である長さ方向に重力がかかって断線することを防止できる。
【００５２】
また、使用者が目的に合わせて、便座２２を起立状態と略水平状態に開閉しても、弾性材であるゴムブッシュ３８を有するランプヒータ固定具３９の衝撃減衰効果に加えてゴム足４０の効果により、ランプヒータ３０への衝撃が吸収され、ガラス管３５やフィラメント３６の破損を防ぐことができる。
【００５３】
次に、使用者が排便のために着座すると、着座検知センサ２５の信号によりランプヒータ３０への通電量をゼロまたは便座温度が過昇しないところまで、上述のようにハロゲンサイクルが有効な出力範囲で通電サイクルを変化させて制御する。これにより、使用中に便座温度が過昇することなく、火傷等が生じる心配なく安全であり、使用者が快適に使用できる。
【００５４】
一般に暖房便座は、ヒータを内蔵した便座２２に直接皮膚を接触させて着座するため、安全に対しては十分な配慮が必要である。通常の使用状態では上述のように安全に快適に使用できるが、万一何らかの原因でマイコン（図示せず）に不具合が生じ、ランプヒータ３０への通電が継続して行われた場合などにも安全に動作することが必要である。本実施の形態ではそれを実現するために、サーモスタット３３を用いている。
【００５５】
また、上記実施の形態ではランプヒータ３０は左右一対設ける構成で説明したが、これに限ったものではない。また、輻射エネルギ吸収層４３、表面化粧層４４はランプヒータ３０から発せられる光や輻射を完全に遮蔽する構成としているが、意図的に一部もしくはその大部分を透過させるようにしても良い。
【００５６】
（実施の形態２）
図１０は本発明の実施の形態２における温水洗浄機能付き暖房便座の一部切り欠き平面図である。本実施の形態は、図１〜図５に示した実施の形態１と異なる点は、便座２２のデザイン上の都合等でランプヒータ３０を配設するスペースがない等によりランプヒータ３０による加熱が行われにくい部位または即暖しなくてもよい左右の着座部２８の間に位置する後部などには、着座部２８の裏面に空洞部２７に位置してコード状のヒータ５６を蛇行状に配設した第２発熱体が設置されている。
【００５７】
なお、図１０では第２発熱体を便座２２の後方部分に設けているが、これに限ったものではない。また、第２発熱体はコード状のヒータで説明したが、これに限るものではなく、金属をパターニングして平面状に形成したものや、ＰＴＣ特性を有するヒータなども使用可能である。
【００５８】
以上のように構成されたトイレ装置について、以下その動作、作用を説明する。第２発熱体としてのヒータ５６は、ランプヒータ３０とは電気的に並列接続され、第２発熱体が配設された着座部２８の裏面に設けられたサーミスタ４５および室温サーミスタ４９の信号をもとに、着座部２８の温度が適温になるように制御部５１で制御する。
【００５９】
そして、第２発熱体はランプヒータ３０による加熱が行われにくい部分を加熱するので、暖房便座を快適に使用することができる。この、第２発熱体は熱伝導によって便座表面を暖めるため、常時通電している。しかし、第２発熱体は着座部２８の一部にしか設けていないので、大幅に消費電力が増加することはない。
【００６０】
以上のように、複数のランプヒータ３０を設けることにより便座２２に加えられる歪みや衝撃に対しても破損の心配がなく安全であるとともに、ランプヒータ３０を分割することによって生じる非加熱部分を第２発熱体で加熱することにより、快適な暖房感が得られる暖房便座を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上のように、本発明の暖房装置は、輻射エネルギ抑制部を設けることによって、着座部の表面温度の均一化を図ることが可能となるので、安全に使用しうる暖房装置を得ることができ、着座する機器である便座、椅子などの暖房技術として適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態１における暖房装置を搭載した暖房便座の概略構成図
【図２】本発明の実施の形態１における暖房装置を搭載した暖房便座を備えたトイレ装置の斜視図
【図３】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４】本発明の実施の形態１における暖房便座の輻射エネルギ抑制部を示すランプヒータの要部斜視図
【図５】本発明の実施の形態１における暖房便座の便座ケースの要部を示す上部材の断面図
【図６】本発明の実施の形態１における暖房便座の輻射エネルギ抑制部の他の例を示す便座ケースの断面図
【図７】本発明の実施の形態１における暖房便座の輻射エネルギ抑制部の他の例を示す便座ケースの断面図
【図８】本発明の実施の形態１における暖房便座の輻射エネルギ抑制部の他の例を示す便座ケースの断面図
【図９】本発明の実施の形態１における暖房便座の輻射エネルギ抑制部の他の例を示す便座ケースの断面図
【図１０】本発明の実施の形態２における暖房装置を搭載した暖房便座の切り欠き平面図
【図１１】従来の暖房便座の要部の断面図
【符号の説明】
【００６３】
２２ 便座
２７ 空洞部（空間）
２８ 着座部
３０ ランプヒータ（輻射型発熱体）
３１ 耐熱塗料（輻射エネルギ抑制部）
３２ スリット（輻射エネルギ抑制部）
４３ 輻射エネルギ吸収層
４５ サーミスタ（温度検知手段）
５１ 制御部
５２ アルミ板（輻射エネルギ抑制部）
５３ 輻射エネルギ低透過部（輻射エネルギ抑制部）
５４ 輻射エネルギ低吸収部（輻射エネルギ抑制部）
５５ 多熱容量部（輻射エネルギ抑制部）
５６ ヒータ（第２発熱体）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
輻射エネルギ透過性の材料で形成した着座部と、前記着座部の内部に設け、輻射エネルギを放射する輻射型発熱体と、前記着座部の外表面側に設け、前記輻射エネルギを吸収して前記着座部の外面を暖房する輻射エネルギ吸収層と、前記輻射型発熱体の輻射エネルギ量を抑制して前記着座部の温度を均一化する輻射エネルギ抑制部とを備えた暖房装置。
【請求項２】
輻射エネルギ透過性の材料で形成した着座部と、前記着座部の内部に設け、輻射エネルギを放射する輻射型発熱体と、前記着座部の外表面側に設け、前記輻射エネルギを吸収して前記着座部の外面を暖房する輻射エネルギ吸収層と、前記輻射型発熱体の上部に位置し、輻射エネルギ量を抑制する輻射エネルギ抑制部とを備えた暖房装置。
【請求項３】
輻射エネルギ抑制部は、輻射型発熱体表面に設けた請求項１または請求項２記載の暖房装置。
【請求項４】
輻射エネルギ抑制部は、輻射型発熱体と着座部との空間に設けた請求項１または請求項２記載の暖房装置。
【請求項５】
輻射エネルギ抑制部は、輻射エネルギ低透過部を着座部に設けてなる請求項１または請求項２記載の暖房装置。
【請求項６】
輻射エネルギ抑制部は、輻射エネルギ低吸収部を輻射エネルギ吸収層に設けてなる請求項１または請求項２記載の暖房装置。
【請求項７】
輻射エネルギ抑制部は、輻射エネルギ吸収層の厚みを変化させた多熱容量部を輻射エネルギ吸収層に設けてなる請求項１または請求項２記載の暖房装置。
【請求項８】
着座部の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の信号により輻射型発熱体を制御する制御部とを備えた請求項１〜７のいずれか１項に記載の暖房装置。
【請求項９】
着座部の一部に第二発熱体を備えた請求項１〜８のいずれか１項に記載の暖房装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載した暖房装置を便座に搭載した暖房便座。
【請求項１１】
請求項１０に記載した暖房便座を備えたトイレ装置。
【請求項１】
輻射エネルギ透過性の材料で形成した着座部と、前記着座部の内部に設け、輻射エネルギを放射する輻射型発熱体と、前記着座部の外表面側に設け、前記輻射エネルギを吸収して前記着座部の外面を暖房する輻射エネルギ吸収層と、前記輻射型発熱体の輻射エネルギ量を抑制して前記着座部の温度を均一化する輻射エネルギ抑制部とを備えた暖房装置。
【請求項２】
輻射エネルギ透過性の材料で形成した着座部と、前記着座部の内部に設け、輻射エネルギを放射する輻射型発熱体と、前記着座部の外表面側に設け、前記輻射エネルギを吸収して前記着座部の外面を暖房する輻射エネルギ吸収層と、前記輻射型発熱体の上部に位置し、輻射エネルギ量を抑制する輻射エネルギ抑制部とを備えた暖房装置。
【請求項３】
輻射エネルギ抑制部は、輻射型発熱体表面に設けた請求項１または請求項２記載の暖房装置。
【請求項４】
輻射エネルギ抑制部は、輻射型発熱体と着座部との空間に設けた請求項１または請求項２記載の暖房装置。
【請求項５】
輻射エネルギ抑制部は、輻射エネルギ低透過部を着座部に設けてなる請求項１または請求項２記載の暖房装置。
【請求項６】
輻射エネルギ抑制部は、輻射エネルギ低吸収部を輻射エネルギ吸収層に設けてなる請求項１または請求項２記載の暖房装置。
【請求項７】
輻射エネルギ抑制部は、輻射エネルギ吸収層の厚みを変化させた多熱容量部を輻射エネルギ吸収層に設けてなる請求項１または請求項２記載の暖房装置。
【請求項８】
着座部の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の信号により輻射型発熱体を制御する制御部とを備えた請求項１〜７のいずれか１項に記載の暖房装置。
【請求項９】
着座部の一部に第二発熱体を備えた請求項１〜８のいずれか１項に記載の暖房装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載した暖房装置を便座に搭載した暖房便座。
【請求項１１】
請求項１０に記載した暖房便座を備えたトイレ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−３４３１１（Ｐ２００６−３４３１１Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１４０２２（Ｐ２００４−２１４０２２）
【出願日】平成１６年７月２２日（２００４．７．２２）
【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２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２２日（２００４．７．２２）
【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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