(57)【要約】【課題】速熱性と低コスト、さらに安全性を実現できる暖房便座を提供することを目的とするものである。【解決手段】便座１に装備した面状発熱体２の外周縁と内周縁に沿って平行に正の温度特性を有する給電部３、４を設けたものである。この簡単構成により、速熱性と低コストを実現するとともに、異常発熱をなくし、しかも正の温度特性を有する給電部により、一定の温度以上に上昇しないようにすることができ、省エネ性の実現もはかれたものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
便座に装備した面状発熱体に正の温度特性を有する給電部を設けた暖房便座。
【請求項２】
便座を良熱伝導性材料で構成した請求項１に記載の暖房便座。
【請求項３】
良熱伝導性材料はステンレス鋼である請求項２に記載の暖房便座。
【請求項４】
便座表面にフッ素コート処理を施した請求項３に記載の暖房便座。
【請求項５】
面状発熱体及び給電部の下部に断熱材を設けた請求項１〜４のいずれか１項に記載の暖房便座。
【請求項６】
断熱材が発泡体である請求項５に記載の暖房便座。
【請求項７】
給電部は面状発熱体の形状に沿って１つまたは複数個設けた請求項１に記載の暖房便座。
【請求項８】
給電部より電気抵抗が小さい電極を給電部に重ね合わせて設けた請求項１〜７のいずれか１項に記載の暖房便座。
【請求項９】
人を検知する検知手段を有し、この検知手段の検知により面状発熱体に通電する請求項１〜８のいずれか１項に記載の暖房便座。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、便器上に設置され、使用者の臀部を暖める暖房便座に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の暖房便座における加熱手段としては、ケーブル状ヒータに通電することにより便座を加熱するもの（例えば、特許文献１参照）、誘導加熱によって便座を加熱するもの（例えば、特許文献２参照）、さらに、発熱体として正の温度特性を有するＰＴＣ発熱体を用いたもの（例えば、特許文献３参照）などが知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特公昭６２−４４３９４号公報
【特許文献２】
特開平０８−７１０１９号公報
【特許文献３】
特開平１０−３３５０５１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のケーブル状ヒータを用いたものでは、速熱性は得られず、便座を暖めるのに時間がかかってしまい、また、誘導加熱方式においては、発熱させるためのコイルや回路が必要となり重量も重く、コストも高くなってしまい、さらに、ＰＴＣ発熱体では、印刷ムラ、基材の変形によるヒートスポット（異常発熱部分）が発生するという課題があった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、速熱性と低コスト、さらに安全性を実現できる暖房便座を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の暖房便座は、便座に装備した面状発熱体に正の温度特性を有する給電部を設けたものである。
【０００７】
この簡単構成により、速熱性と低コストを実現するとともに、異常発熱をなくし、しかも正の温度特性を有する給電部により、一定の温度以上に上昇しないようにすることができ、省エネ性の実現もはかれたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、便座に装備した面状発熱体に正の温度特性を有する給電部を設けた暖房便座とすることにより、速熱性と低コストを実現するとともに、異常発熱をなくし、しかも正の温度特性を有する給電部により、一定の温度以上に上昇しないようにすることができ、省エネ性の実現もはかれたものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、便座を良熱伝導性材料で構成した請求項１に記載の暖房便座とすることにより、通電加熱時に面状発熱体からの熱を素早く便座表面に伝達できるとともに、便座面全体の温度を均一にすることができため、人が使用する時のみ面状発熱体に通電する場合においても、便座を瞬間に暖かくでき省エネ性の優れた暖房便座とすることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、良熱伝導性材料はステンレス鋼である請求項２に記載の暖房便座とすることにより、トイレでの使用環境、例えば、酸／アルカリ／水に対して高耐久性であり、衛生的にも優れている暖房便座とすることができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、便座表面にフッ素コート処理を施した請求項３に記載の暖房便座とすることにより、さらに、耐久性がよく、防汚性も優れているので、お手入れが簡単にできる暖房便座とすることができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、面状発熱体及び給電部の下部に断熱材を設けた請求項１〜４のいずれか１項に記載の暖房便座とすることにより、面状発熱体から下方に放熱される熱を遮断することができ、面状発熱体に通電時に臀部が触れる面の方向により熱が伝わるようになり、速熱性と省エネ性に優れたものとすることができる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、断熱材が発泡体である請求項５に記載の暖房便座とすることにより、便座本体の組立後に充填発泡させれば、面状発熱体が発泡した発泡体によって便座に押しつけられしっかりと密着ようになり便座への熱の伝導を向上できる。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、給電部は面状発熱体の形状に沿って１つまたは複数個設けた請求項１に記載の暖房便座とすることにより、面状発熱体への電力供給をより均一にすることができ、温度ムラを低減することができる。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、給電部より電気抵抗が小さい電極を給電部に重ね合わせて設けた請求項１〜７のいずれか１項に記載の暖房便座とすることにより、電源から近いところや離れたところの給電部への電力供給を一定にすることができ、電源から遠いところの給電部の電圧が低下することなく均一に面状発熱体を発熱させることができる。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、人を検知する検知手段を有し、この検知手段の検知により面状発熱体に通電する請求項１〜８のいずれか１項に記載の暖房便座とすることにより、人が使用する（座る）直前に面状発熱体が発熱するために、人が使用するとき以外は面状発熱体に通電しなくてすみ、非常に効率のよい省エネ性を実現できる。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施例１）
図１〜図５は本発明の実施例１における暖房便座を示したものである。
【００１９】
図１において、１は便器上に設置され、使用者の臀部を暖める便座で、良熱伝導性材料で構成されている。２は便座１の裏面に装備した面状発熱体であり、例えば、導電性材料（カーボン、金属粉等）を樹脂に混練してシート状にしたもの、フィルムの上に印刷して形成したもの、あるいは繊維状の導電性材料を織って布状にしたもの等である。３、４は面状発熱体２の外周縁と内周縁に沿って平行に設けた給電部で、正の温度特性を有する抵抗体材料を用いている。なお、この給電部３、４は、図のように複数個平行に設けることが好ましいが、いずれか１つであってもよい。５は面状発熱体２、すなわち給電部３、４の端子取り出し部である。６は端子取り出し部５へ給電する電源取り出し配線である。７は面状発熱体２に電気を供給する電源である。
【００２０】
前記便座１に装備された面状発熱体２は、人が便座１を使用する際、電源７より電力が電源取り出し配線６を通して端子取り出し部５に給電される。さらに、端子取り出し部５から給電部３、４へ導かれ、給電部３、４間の所定抵抗値の面状発熱体２部分で発熱するものである。
【００２１】
図２に示すように、面状発熱体２は便座１を構成する上板８の人が触れない裏面に配置されており、その下方は下板９で完全に覆われている。すなわち、上板８、下板９で囲まれて給電部３、４とともに便座１内部に設置されている。
【００２２】
さらに、図３に面状発熱体２及び給電部３、４の等価回路を示した。面状発熱体２の抵抗Ｒｃ、給電部３、４の抵抗Ｒｅ１、Ｒｅ２が直列に接続されている。そして、給電部３、４の抵抗Ｒｅ１、Ｒｅ２の温度と抵抗値の関係は、図４に示されているように、所定の温度を超えると抵抗値が数十倍の抵抗値となる正の温度特性を有するものである。
【００２３】
ここで、電源７より電力が各抵抗Ｒｅ１、Ｒｅ２、Ｒｃに供給されると、便座１が室温状態のときにはＲｅ１、Ｒｅ２≦Ｒｃとなり、面状発熱体２が発熱する。しかし便座１の温度が所定の温度を超えたとき抵抗Ｒｅ１、Ｒｅ２は、Ｒｅ１、Ｒｅ２＞Ｒｃとなり、電力は抵抗Ｒｅ１と抵抗Ｒｅ２で消費され、面状発熱体２への電力の供給は止まり発熱量が少なくなるものである。このようにして、簡単構成により、速熱性と低コストを実現するとともに、所定の温度を超えた場合に、給電部３、４の温度特性によって、異常発熱をなくし、火傷の心配や火災の心配もなく便座１を安全に制御でき、しかも、面状発熱体２が一定の温度以上に上昇しないため、省エネ性の実現もはかれたものである。
【００２４】
次に、便座１を構成する上板８の材質として、良熱伝導性材料、例えば、セラミックス（窒化アルミニウム、窒化珪素、アルミナ等）や金属材料（アルミニウム、ステンレス、マグネシウム等）を用いることによって、通電加熱時に面状発熱体２からの熱を素早く便座１表面に伝達できるとともに、便座１面全体の温度を均一にすることができため、人が使用する時のみ面状発熱体２に通電する場合においても、便座１を瞬間に暖かくでき省エネ性の優れた暖房便座とすることができる。特に、上板８の材質として、ステンレス鋼を用いた場合、板厚と強度及び比熱の関係を考慮すると薄い板厚で強度（剛性）が確保でき、比熱は０．１２ｃａｌ／ｇ・℃と他の金属材料（アルミニウムの比熱０．２２ｃａｌ／ｇ・℃）と比較して小さく熱容量（ヒートマス）が小さいので、暖まりやすく速熱性にすぐれたものとなる。しかも、トイレでの使用環境、例えば、酸／アルカリ／水に対して高耐久性であり、衛生的にも優れている。
【００２５】
また、合成樹脂製の便座では、表面にフッ素コート処理を施す際に焼き付け温度が少なくとも２００℃以上にしなければならず実施は不可能であったが、ステンレス鋼とすることによってフッ素コート処理を施すことが可能となり、さらに、耐久性、防汚性がよく、お手入れが簡単で清潔な便座が実現できる。
【００２６】
ここで、便座１の上板８として金属板を使用する際には、図５に示したような構成とする必要がある。つまり、図５の中、熱伝導性の大きい上板１０に金属材料を用いた場合、前記熱伝導性の大きい上板１０は電気導電性がありそのまま面状発熱体を設置すれば感電してしまう。そこで、面状発熱体２と給電部３、４を上部絶縁層１１と下部絶縁層１２で挟み込むことによって絶縁性を確保している。前記上部、下部絶縁層１１、１２としては、例えばポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム等の高分子フィルム材料が適している。
【００２７】
（実施例２）
次に、図６は本発明の実施例２における暖房便座を示すものである。実施例１と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。
【００２８】
本実施例においては、便座１を構成する上、下板８、９によって囲まれた空間の面状発熱体２及び給電部３、４の下部に断熱材１３を充填した構造となっている。このような構成により、面状発熱体２で発熱した熱は、便座１の上板８（臀部に触れる方）に効果的に伝わるとともに、これまで下方に逃げていた熱も断熱材１３によって遮断することができ、速熱性と省エネ性に優れたものとすることができる。
【００２９】
さらに、断熱材１３の充填は、断熱材１３として、例えば、ウレタン、ＰＰ等の発泡体を用い、面状発熱体２を内蔵して便座１を組み立てた後、便座１に発泡体を充填する充填孔と、便座１内部の空気を抜くための空気抜き孔を設け、発泡体を充填孔より充填し便座１内部で発泡させるようにする。発泡体は、便座１内部で空間を埋めるように広がり、これにより面状発熱体２は便座１の上板８にしっかりと密着するようになり、便座１への熱の伝導を向上できる。
【００３０】
（実施例３）
次に、図７は本発明の実施例３における暖房便座を示すものである。実施例１と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。
【００３１】
本実施例においては、面状発熱体２上に平行に設けた給電部３、４間に、これとは別に、周縁間給電部１４を等間隔に設けたものである。これにより、面状発熱体２は給電部３、４、１４間の面状発熱体部分で発熱するものである。
【００３２】
この構成により、給電部３、４、１４間の間隔が狭い（面積が小さい）ため、面状発熱体２の膜厚のばらつきや給電部の電圧降下のばらつきが少なくなり、ヒートスポットや温度ムラを低減することができるものである。すなわち、面状発熱体への電力供給をより均一にすることができる。
【００３３】
（実施例４）
次に、図８は本発明の実施例４における暖房便座を示すものである。実施例１と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。
【００３４】
本実施例においては、給電部３、４より電気抵抗が小さい電極１５を、給電部３、４に重ね合わせて設けたものである。これにより、電源７から近いところや離れたところの給電部３、４への電力供給を一定にすることができ、電源から遠いところの給電部の電圧が低下することなく、均一に面状発熱体２を発熱させることができる。すなわち、給電部３、４が温度上昇により抵抗値が変化しても（抵抗値が大きくなっても）、均一に給電部に電力を供給するように働き電圧降下が少ない均一な発熱を実現できる。
【００３５】
なお、本実施例では、給電部３、４を設けた場合について示したが、実施例３における周縁間給電部１４を設けた場合であっても同様である。
【００３６】
上記した実施例１〜４の暖房便座において、図示していないが、人を検知する検知手段（例えば赤外線センサー等）を設け、この検知手段の検知により面状発熱体２に通電するようにすれば、人が使用する（座る）直前に面状発熱体２が発熱するために、快適な状態を実現でき、同時に人が使用するとき以外は面状発熱体２に通電しなくてすみ、非常に効率のよい省エネ性を実現できる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の暖房便座によれば、便座に装備した面状発熱体に正の温度特性を有する給電部を設けた簡単な構成により、速熱性と低コストを実現するとともに、異常発熱をなくし、しかも正の温度特性を有する給電部により、一定の温度以上に上昇しないようにすることができ、省エネ性の実現もはかれたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における暖房便座の裏面図
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図
【図３】同暖房便座の面状発熱体の等価回路図
【図４】同暖房便座の給電部の温度と抵抗値関係を示す図
【図５】同暖房便座の面状発熱体構成を示す断面図
【図６】本発明の実施例２における暖房便座の断面図
【図７】本発明の実施例３における暖房便座の裏面図
【図８】本発明の実施例３における暖房便座の面状発熱体構成を示す断面図
【符号の説明】
１  便座
２  面状発熱体
３、４  給電部
７  電源
８  上板
９  下板
１０  熱伝導性の大きい上板
１１  上部絶縁層
１２  下部絶縁層
１３  断熱材
１４  周縁間給電部
１５  電気抵抗が小さい電極
【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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