(57)【要約】【課題】  便座の着座面を省エネルギーで温度ムラを抑制しつつ暖めることができる暖房便座を提供すること。【解決手段】  便座ケース（５，７）内部の空洞に輻射型発熱体１が配置され、便座ケース（５，７）の外部表面又は外部上方に着座面６が配置される暖房便座１０であって、便座ケース（５，７）の内部下面に配置された下部反射板３と、便座ケース（５，７）の内部上面に配置された上部反射板４と、を有し、上部反射板４には輻射型発熱体１の輻射熱を透過して着座面６に輻射熱を伝える複数の開口４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが形成され、複数の開口４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、上部反射板４の位置によって互いに開口面積の異なる開口を含み、上部反射板４において、開口面積（開口率）は、輻射型発熱体１から離れるにつれて輻射熱の反射量が少なくなるよう増加している。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
便座ケース内部の空洞に輻射型発熱体が配置され、該便座ケースの外部表面又は外部上方に着座面が配置される暖房便座であって、
前記便座ケースの内部下面に配置された下部反射板と、前記便座ケースの内部上面に配置された上部反射板と、を有し、
前記上部反射板には前記輻射型発熱体の輻射熱を透過して前記着座面に輻射熱を伝える複数の開口が形成され、
前記複数の開口は、前記上部反射板の位置によって互いに開口面積の異なる開口を含むことを特徴とする暖房便座。
【請求項２】
前記上部反射板は、前記着座面が均一に加熱されるよう、前記上部反射板ないし前記暖房便座の位置によって互いに開口面積の異なる開口を含むことを特徴とする請求項１記載の暖房便座。
【請求項３】
前記上部反射板は、前記輻射型発熱体からの距離によって互いに開口面積の異なる開口を含むことを特徴とする請求項１記載の暖房便座。
【請求項４】
前記複数の開口は、前記輻射型発熱体の直上において該直上以外の該開口よりも開口面積が小さくされていることを特徴とする請求項１記載の暖房便座。
【請求項５】
前記開口面積は、分散して配された各開口の開口面積の合計として設定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一記載の暖房便座。
【請求項６】
前記開口面積は、各所定箇所に配した個別開口の面積として設定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一記載の暖房便座。
【請求項７】
前記上部反射板は前記便座ケースの周方向に沿って複数に分割され、分割された該上部反射板は前記輻射型発熱体の上方に配置され、該上部反射板同士の間が前記開口であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一記載の暖房便座。
【請求項８】
前記輻射型発熱体が直管状であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一記載の暖房便座。
【請求項９】
前記輻射型発熱体が複数個配置されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一記載の暖房便座。
【請求項１０】
前記便座ケースが、上ケースと下ケースから構成され、前記上ケースの外部上面が前記着座面となり、前記上ケースの内部下面に前記上部反射板が取り付けられ、前記下ケースの内部上面に前記下部反射板が取り付けられることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一記載の暖房便座。
【請求項１１】
前記上部反射板は高熱伝導材料で作製されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一記載の暖房便座。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便座、特に洋式便座の着座面を暖める暖房便座に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、便座ケースの上ケースにヒータ（ヒータ線）を取り付け、伝熱により、上ケース上面にある着座面へヒータ熱を伝える伝熱式暖房便座が市販されている。
【０００３】
図７及び図８は、従来例に係る特許文献１の暖房便座を説明するための図である。図７及び図８を参照すると、特許文献１には、便座ケース７０内部の空洞部に設けられた輻射型発熱体７１と、輻射熱透過性を有する材料で形成され、その上面が輻射熱吸収性の良い材料で形成された着座面となる便座ケース７０と、を有し、輻射型発熱体７１が便座ケース７０の形状に沿って曲管状に加工された暖房便座が提案されている。
【０００４】
特許文献１の暖房便座において、輻射型発熱体７１より放射された輻射熱は、輻射透過性の材料で構成された便座ケース７０を透過し、輻射熱吸収性の着座面に吸収され熱に変わる。したがって、特許文献１の暖房便座は、便座ケース７０を暖めずに着座面を直接暖めることができるので、熱効率が良く、しかも昇温速度が速い。このため、使用者がトイレに入室した後、センサ２５の検知出力に基づいて輻射型発熱体７１を作動させても、着座するまでの数秒間で着座面を昇温させることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１４５９８号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記の伝熱式暖房便座は、常に、着座面の温度が設定範囲内となるよう、使用時以外の待機時でもヒータ線に通電して電力を消費している。したがって、この暖房便座の消費電力の約８１％が、待機時に使用される電力となり、無駄なエネルギー消費が多いという問題がある。
【０００７】
また、輻射型発熱体を用いた特許文献１の暖房便座は、使用時のみ着座面を暖め、待機電力を減らすことができるという利点があるが、着座面の温度ムラをなくすために、便座の形状に沿った輻射発熱体を必要とするため、曲げ加工された特注の輻射型発熱体を使用しなければならないという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、便座の着座面を省エネルギーで温度ムラを抑制しつつ暖めることができる暖房便座を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、第１の視点において、便座ケース内部の空洞に輻射型発熱体が配置され、該便座ケースの外部表面又は外部上方に着座面が配置される暖房便座であって、前記便座ケースの内部下面に配置された下部反射板と、前記便座ケースの内部上面に配置された上部反射板と、を有し、前記上部反射板には前記輻射型発熱体の輻射熱を透過して前記着座面に輻射熱を伝えるための複数の開口が形成され、前記複数の開口は、前記上部反射板の位置によって互いに開口面積の異なる開口を含むことを特徴とする暖房便座を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば輻射を利用する暖房便座において、場所によって開口面積の異なる輻射反射板により、着座面の温度ムラを抑制することができ、また専用設計の輻射型発熱体を必須とせず、汎用で安価な直管状の輻射型発熱体を用いることができるため、部品コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態において、前記上部反射板は、前記着座面が均一に加熱されるよう前記上部反射板ないし前記暖房便座の位置によって互いに開口面積の異なる開口を含む。このように、上部反射板において複数の開口がパターン配置されることにより、着座面の温度ムラが抑制される。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態において、前記上部反射板は、前記輻射型発熱体からの距離によって互いに開口面積の異なる開口を含む。このように、上部反射板において複数の開口がパターン配置されることにより、着座面の温度ムラが抑制される。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態において、前記上部反射板は、前記輻射型発熱体の直上において該直上以外の該開口よりも開口面積が小さくされている。このように、上部反射板において複数の開口がパターン配置されることにより、着座面の温度ムラが抑制される。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態において、前記開口面積は、分散して配された各開口の開口面積の合計として設定される。或いは、前記開口面積は、各所定箇所に配した個別開口の面積として設定される。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態において、前記上部反射板は前記便座ケースの周方向に沿って複数に分割され、分割された前記上部反射板は前記輻射型発熱体の上方に配置され、該上部反射板同士の間が前記開口である。この形態によれば、上部反射板の取り付けが容易となり、又上部反射板の材料量を削減することができる。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記輻射型発熱体が直管状である。この形態によれば、汎用で安価な直管状の輻射型発熱体を用いることができるため、部品コストを低減することができる。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記輻射型発熱体が複数個配置されている。この形態によれば、汎用で安価な直管状の輻射型発熱体を用いて、着座面の温度ムラをさらに抑制することができる。
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記便座ケースが、上ケースと下ケースから構成され、前記上ケースの外部上面が前記着座面となり、前記上ケースの内部下面に前記上部反射板が取り付けられ、前記下ケースの内部上面に前記下部反射板が取り付けられる。この形態によれば、簡素な構造により本発明の効果が達成される。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記上部反射板は高熱伝導材料で作製されている。例えば、前記上部反射板はアルミ等の金属材料から作製される。この形態によれば、輻射型発熱体からの伝熱による熱エネルギーを輻射型発熱体直上から周辺に向かって分散させることができ、着座面において輻射発熱体直上の部分の温度がオーバーシュートすることが抑制される。
【実施例１】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の一実施例を説明する。
【００２１】
図１は、本発明の第１の実施例に係る暖房便座の断面図である。図２は、図１に示した暖房便座において輻射型発熱体が設置された下部反射板の説明図である。図３は、図１に示した暖房便座において多数の開口が穿設された上部反射板の説明図である。
【００２２】
図１〜図３を参照すると、暖房便座１０において、便座ケース（５，７）は輻射熱透過性を有する材料で作製された上ケース５と下ケース７とから構成された密閉構造を有し、便座ケース（５，７）内部の空洞に直管状の輻射型発熱体１が配置され、便座ケース（５，７）の外部表面には、輻射熱を吸収し易い材料で形成された着座面６が配置されている。輻射型発熱体１は保持具２で下ケース７に固定され、暖房便座１０の左辺、右辺の中間部にそれぞれ配置されている。
【００２３】
暖房便座１０は、便座ケース（５，７）の内部下面、すなわち、下ケース７の内部下面に配置された下部反射板３と、便座ケース（５，７）の内部上面、すなわち、上ケースの内部上面に配置された上部反射板４と、を有する。
【００２４】
特に、図３を参照すると、上部反射板４には、輻射型発熱体１の輻射熱を透過して着座面６に輻射熱を伝えるための複数の開口４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが形成されている。
【００２５】
特に、図２及び図３を参照すると、複数の開口４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、位置によって互いに開口面積の異なる開口であり、詳細には、輻射型発熱体配置部９の直上にある複数の開口４ｂは、同周辺にある複数の開口４ａ，４ｃよりも開口面積ないし開口径が小さく形成されている。輻射型発熱体１先端部及び基端部は、完全に開口している最大開口４ｄがそれぞれ設けられている。換言すると、分割された上部反射板４の存在部同士の間が最大に開口している。
【００２６】
また、上部反射板４において、エリア（所定箇所）毎の合計開口面積（開口率、エリア毎の複数の開口の開口面積の小計）は、輻射型発熱体１から離れるにつれて、輻射熱の反射量が少なくなるよう（透過量が大きくなるよう）、増加している。
【００２７】
次に、本発明の第１の実施例に係る暖房便座の動作を説明する。
【００２８】
引き続き図１〜図３を参照すると、暖房便座１０は、人体感知センサ（不図示）などが、人の便座使用を検知すると、輻射型発熱体１に輻射熱の放射を開始させる。
【００２９】
輻射型発熱体１より放射される輻射熱の一部は、上部反射板４に形成された複数の開口４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを透過し、さらに、輻射熱透過性の上ケース５を通過し、輻射熱吸収性の着座面６に吸収される。輻射熱の残部は、上部反射板４と下部反射板３の間で反射を繰り返しながら、やがて上部反射板４に形成された複数の開口４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄと上ケース５とを透過して、着座面６へ伝達される。
【００３０】
輻射型発熱体１の放射する輻射熱の密度は、輻射型発熱体１から離れるにつれて低くなる。しかし、輻射型発熱体１から離れるにつれて上部反射板４の開口面積が増加するよう複数の開口４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄがパターン形成されているため、輻射型発熱体１から離れた部分においては、反対に輻射熱の透過率が高いため、結局、着座面６の全体に亘って、輻射熱の透過量が均一となる。
【００３１】
さらに、上部反射板４はアルミなどの高熱伝導材料で作製されているため、上部反射板４に吸収された輻射熱や、伝熱による熱は、速やかに暖房便座１０全体ないし着座面６全体に分散され局部的な過熱は抑制される。
【００３２】
以上説明した本発明の第１の実施例に係る暖房便座１０の試験結果を説明する。
【００３３】
輻射型発熱体１には５００Ｗの赤外線ヒータを用い、ヒータ通電時間は５秒、便座筐体（５，７）はアクリル樹脂（三菱レイヨン社製、商品名「アクリペットＶＲＬ４０」）で作製し、着座面６は赤外線吸収材であるラッカー（つや消し黒）から形成し、上部反射板４と下部反射板３はアルミテープから作製した。
【００３４】
また、比較例として、反射板を設けない以外は、本発明の第１の実施例に係る暖房便座と同様の構成を有する暖房便座を作製した。
【００３５】
試験結果を説明すると、本発明の第１の実施例に係る暖房便座１０によれば、反射板を設けない比較例に係る暖房便座と比較して、着座面の温度ムラが約１／１５に減少した。
【実施例２】
【００３６】
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施例に係る暖房便座を説明するが、本実施例が前記第１の実施例と同様の構造及び動作を有する点については、適宜前記第１の実施例の記載を参照し、主として、前記第１の実施例との相違点について説明する。
【００３７】
図４は、本発明の第２の実施例に係る暖房便座の断面図である。図５は、図４に示した暖房便座において輻射型発熱体が設置された下部反射板の説明図である。図６は、図４に示した暖房便座において多数の開口が穿設された上部反射板の説明図である。
【００３８】
図４〜図６を参照すると、第２の実施例に係る暖房便座１０は、５本の輻射型発熱体１を有する。特に、図５の５箇所の輻射型発熱体配置部９を参照すると、輻射型発熱体１は、暖房便座１０の左辺に２本、右辺に２本、基端部に一本それぞれ配置されている。
【００３９】
特に、図５及び図６を参照すると、複数の開口４ａ，４ｄは、位置によって互いに開口面積の異なる開口であり、詳細には、輻射型発熱体配置部９の直上にある複数の開口４ａは、輻射型発熱体１が存在しない同周辺にある複数の開口４ｄよりも開口面積ないし開口径が小さく形成されている（開口度合いが小さい）。換言すると、分割された上部反射板４の存在部同士の間が最大に開口している。
【００４０】
結局、上部反射板４において、開口面積は、輻射型発熱体１から離れるにつれて、輻射熱の反射量が少なくなるよう、増加している。
【００４１】
以上説明した本発明の第２の実施例に係る暖房便座１０の試験結果を説明する。
【００４２】
輻射型発熱体１として、３５０Ｗの赤外線ヒータを用いた以外は、前記第１の実施例に係る試験と同様の条件で試験を行った。
【００４３】
また、比較例として、反射板を設けない以外は、本発明の第２の実施例に係る暖房便座と同様の構成を有する暖房便座を作製した。
【００４４】
試験結果を説明すると、本発明の第２の実施例に係る暖房便座１０によれば、反射板を設けない比較例に係る暖房便座と比較して、着座面の温度ムラが約１／４に減少し、第１の実施例に係る暖房便座に比べて平均上昇温度が約４倍になった。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の暖房便座は、既設の便器の便座と交換して取り付けることもでき、便座と便器が一体の暖房便器の暖房便座としても好適に採用される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施例に係る暖房便座の実施例の断面図である。
【図２】図１に示した暖房便座において輻射型発熱体が設置された下部反射板の説明図である。
【図３】図１に示した暖房便座において多数の開口が穿設された上部反射板の説明図である。
【図４】本発明の第２の実施例に係る暖房便座の断面図である。
【図５】図４に示した暖房便座において輻射型発熱体が設置された下部反射板の説明図である。
【図６】図４に示した暖房便座において多数の開口が穿設された上部反射板の説明図である。
【図７】従来例に係る特許文献１の暖房便座の外観図である。
【図８】図７の便座ケース内部に配置された曲管状の輻射型発熱体を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  輻射型発熱体
２  保持具
３  下部反射板
４  上部反射板
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ  開口
５  上ケース
６  着座面
７  下ケース
９  輻射型発熱体配置部
１０  暖房便座
【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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