(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に空洞部を有する便座と、
前記便座の上面部に設けた着座部と、
前記便座の空洞部に前記着座部を加熱する輻射型発熱体であるランプヒーターと、
前記ランプヒーターに直列に接続した１個または複数個のサーモスタットと、
前記温度検知手段の信号により前記ランプヒーターの温度を制御する制御部と、
前記ランプヒーターを水平方向から保持し前記サーモスタットとの間隔を所定に保持する保持部を有して前記サーモスタットを固定する固定台と、
を備え、
前記ランプヒーターは石英管内にフィラメントを複数のサポートリングを介して保持した構成とし、前記固定台は隣接する前記サポートリングの中間位置に設置した暖房便座。
【請求項２】
ランプヒーターを複数個設置し、それぞれの記ランプヒーターに対して１個または複数個の前記サーモスタットを設置し、前記複数個のランプヒーターとサーモスタットを電気的に直列に接続した請求項１に記載の暖房便座。
【請求項３】
前記固定台は両端に前記ランプヒーターを水平方向から保持する前記保持部を備えた請求項１または請求項２に記載の暖房便座。
【請求項４】
前記固定台は前記便座の上面部に取り付けた請求項３に記載の暖房便座。
【請求項５】
前記固定台の前記保持部はバネ性を備え、前記ランプヒーターの外形に沿う形状部を有した構成の請求項３または請求項４に記載の暖房便座。
【請求項６】
前記便座の上面部の内面に輻射熱吸収層を有する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の暖房便座。
【請求項７】
前記便座の少なくとも上面部は金属材料で形成した請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の暖房便座。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の暖房便座を便器に備えたトイレ装置。
【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では、図６に示すように内部に空洞部１を形成し、便器上に載せて使用する輪状の便座２における着座部３の内面に輻射熱吸収層を構成し、空洞部１に便座２の輪状の全体に沿って設けたランプヒーター４からの輻射熱を、輻射熱吸収層を介して着座部３にすばやく伝えて使用者が着座する面である採暖面をすばやく昇温させ、一方、ランプヒーター４に直列に接続したサーモスタット５により便座２の温度過昇を防止するという構成であった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２１８５３８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、図６の構成ではサーモスタット５を設置して温度過昇に対する安全が図られているが、ランプヒーター４とサーモスタット５の取り付け位置のバラツキを考慮されたものとなっていない。この種の暖房便座においては、省電力のため使用者の便座への着座直前に通電して着座するまでの短時間にすばやく着座部３を適温にする必要性から、瞬間的に温度上昇することが出来る輻射型発熱体として主にランプヒーター４を採用している。ランプヒーター４は、石英管の内部にタングステンからなるフィラメントを貫通しハロゲンガスを封入して構成されている。フィラメントを石英管の中心部に通すため、フィラメントには等間隔にサポートリングという保持部分が存在する。このサポートリング部は他より比較的温度が低く不安定な箇所であり、温度ムラが発生する。便座表面温度の異常過昇を早期に検知するために便座表面とランプヒーター４との間の距離よりサーモスタット５とランプヒーター４との間の距離を小さくしているような構成では、サポートリング近傍に対向するようにサーモスタット５を設置すると、人体が接触する便座表面よりもサーモスタット５の方が温度ムラの影響が大きいため、安全装置として安定した動作が保証しづらくなる。また、サーモスタット５とランプヒーター４の取り付け位置のバラツキにより着座部３の温度とサーモスタット５の温度の関係が設計よりずれた場合、通常の暖房器具で使用した電気ヒーターでは殆ど問題にならないサーモスタット５の応答のずれでも、臀部を直接着座部３に乗せることを前提とした暖房便座では、即座に適温を越えて熱くなったり、逆に適温まで温度が上がる前にサーモスタット５が切れて使用者に不快感を与えたりしうる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の暖房便座は前記課題を解決するために、内部に空洞部を有する便座と、前記便座の上面部に設けた着座部と、前記便座の空洞部に前記着座部を加熱する輻射型発熱体であるランプヒーターと、前記ランプヒーターに直列に接続した１個または複数個のサーモスタットと、前記温度検知手段の信号により前記ランプヒーターの温度を制御する制御部と、前記ランプヒーターを水平方向から保持し前記サーモスタットとの間隔を所定に保持する保持部を有して前記サーモスタットを固定する固定台と、を備え、前記ランプヒータ
ーは石英管内にフィラメントを複数のサポートリングを介して保持した構成とし、前記固定台は隣接する前記サポートリングの中間位置に設置した構成としたものである。
【０００５】
これによって、サーモスタットは温度変化を正確に検知できるようになり、安定した安全性を有する暖房便座を提供できる。
【０００６】
この場合、特にランプヒーターを水平方向から保持しサーモスタットとの間隔を所定に保持する保持部を有して前記サーモスタットを固定する固定台を備え、固定台は隣接するサポートリングの中間位置に設置したことにより、サーモスタットは隣接するサポートリングの中間位置にランプヒーターと対向して、かつ、ランプヒーターと所定の間隔を保持して固定できる。サポートリングの中間位置はフィラメントが安定して発熱する位置であり、その位置にランプヒーターとサーモスタットとの間隔が一定に固定できることにより、サーモスタットが検知する輻射熱には温度ムラが少なく安定するため、温度変化を正確に検知できるとともに、サーモスタットの動作温度におけるランプヒーターとの距離に起因するバラツキが最小限に抑えられ、安全で安心感の高い暖房便座となる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の暖房便座は、輻射型発熱体であるランプヒーターからの輻射熱を、構成や組立によるバラツキを最小限に抑えた形でサーモスタットが検知できるので、便座の温度変化を正確に制御することができ、安全性が高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、内部に空洞部を有する便座と、前記便座の上面部に設けた着座部と、前記便座の空洞部に前記着座部を加熱する輻射型発熱体であるランプヒーターと、前記ランプヒーターに直列に接続した１個または複数個のサーモスタットと、前記温度検知手段の信号により前記ランプヒーターの温度を制御する制御部と、前記ランプヒーターを水平方向から保持し前記サーモスタットとの間隔を所定に保持する保持部を有して前記サーモスタットを固定する固定台と、を備え、前記ランプヒーターは石英管内にフィラメントを複数のサポートリングを介して保持した構成とし、前記固定台は隣接する前記サポートリングの中間位置に設置したことにより、サーモスタットは隣接するサポートリングの中間位置にランプヒーターと対向して、かつ、ランプヒーターと所定の間隔を保持して固定できる。サポートリングの中間位置はフィラメントが安定して発熱する位置であり、その位置にランプヒーターとサーモスタットとの間隔が一定に固定できることにより、サーモスタットが検知する輻射熱には温度ムラが少なく安定するため、温度変化を正確に検知できるとともに、サーモスタットの動作温度におけるランプヒーターとの距離に起因するバラツキが最小限に抑えられ、安全で安心感の高い暖房便座となる。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、ランプヒーターを複数個設置し、それぞれのランプヒーターに対して１個または複数個のサーモスタットを設置し、前記複数個のランプヒーターとサーモスタットを電気的に直列に接続したことにより、比較的簡単な形状のランプヒーターの組み合わせで便座全域への輻射熱の放射が可能となり、さらにサーモスタットを電気的に直列に接続することにより、何れのランプヒーターに異常過昇が発生しても何れかのサーモスタットで確実に輻射型発熱体の通電回路を遮断することができるため、より高い安全性を確保することができる。
【００１０】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記固定台は両端に前記ランプヒーターを水平方向から保持する前記保持部を備えたことにより、ランプヒーターとサーモスタットとの間隔が一定に固定できることとなり、サーモスタットの動作温度におけるランプヒーターとの距離に起因するバラツキが最小限に抑えられ、より安全性の高い暖房便座となる。
【００１１】
第４の発明は、第３の発明において、前記固定台を前記便座の上面部に取り付けたことにより、便座表面からランプヒーターまでの距離およびランプヒーターからサーモスタットへの距離が固定台ひとつで確定することとなり、着座部とサーモスタットがそれぞれランプヒーターから吸収する輻射熱の相関に関与する組立によるバラツキがより一層抑えられ、さらに温度変化を正確に検知することができる。
【００１２】
第５の発明は、第３または第４の発明において、前記固定台の前記保持部にバネ性を備え、前記ランプヒーターの外形に沿う形状部を有した構成としたことにより、使用者が目的に合わせて便座を起立状態と略水平状態の倒立に開閉しても、ランプヒーターに対しての衝撃が吸収され、石英管やフィラメントの破損を防ぐことが出来る。
【００１３】
第６の発明は、第１〜第５の発明のいずれか１つの発明において、前記便座の上面部の内面に輻射熱吸収層を有することにより、着座部の輻射熱の吸収速度が上昇し、より短時間で適温となる暖房便座を提供することができ、かつ省エネルギーとなる。
便座の少なくとも上面部は金属材料で形成した請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の暖房便座。
【００１４】
第７の発明は、第１〜第６の発明のいずれか１つの発明において、前記便座の少なくとも上面部は金属材料で形成したことにより、一般的に便座の材料として用いられる樹脂材料より極めて熱伝導率が高いため、瞬時に着座部の温度が均一なものとなり、使用者により快適で省エネルギーな便座を提供できる。また、樹脂材料に比べて剛性が高いため、同じ外形状であれば金属材料部分を薄くすることが可能であり、便座の内部により広い空洞部を確保できるため、内部構成の自由度が上がる。
【００１５】
第８の発明は、第１から第７の発明のいずれか一つの発明に記載の暖房便座を便器に備えたトイレ装置とすることにより、第１〜第７の各発明の便座装置が有する作用効果備えたトイレ装置となるので、安全性の高いトイレ装置が得られ、快適に使用することができる。
【００１６】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照にしながら説明する。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は本発明の実施の形態１における暖房便座の一部を切り欠いて示した平面図で、図２は図１の一部拡大図で、図３は同暖房便座の要部を断面した概略構成図で、図４は同暖房便座を搭載したトイレ装置の斜視図である。
【００１８】
図１から図４において、用便後の局部を洗う温水洗浄機能付きの暖房便座２０は、トイレ装置の便器１０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１０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。また、トイレルーム内の適当な内壁に人体の有無を検知する赤外線センサーが設置されている（図示せず）。さらに本体２１内には使用者の着座を検知する赤外線センサーが内蔵されている（図示せず）。
【００１９】
便座２２は、図２に示すように金属製の上ケース２４と合成樹脂製の下ケース２５の２つの部材をそれぞれの内周縁および外周縁に構成する防水用のパッキンと共に接合することによりケースを形成し、内部は水等の浸入を阻止できる密閉された空洞部２６を有する構造となっている。
【００２０】
空洞部の内部には、トイレ装置を使用する使用者が腰掛ける便座２２の着座部２７に対向して、アルミ板を鏡面仕上げした輻射熱反射板２８が便座２２の略全周に亘って設置してあり、輻射熱反射板２８の上方には複数の輻射型発熱体である２本のランプヒーター２９が保持具（図示せず）と固定台３２を介して設置してある。
【００２１】
ランプヒーター２９は、円筒状の石英管２９ａの中に螺旋状のフィラメント２９ｂを略等間隔に配設した複数のサポートリング３１で石英管２９ａの中央部に保持し、アルゴンと窒素を主成分としたガスを封入して構成してある。
【００２２】
また、ランプヒーター２９に対向する上ケース２４の内面には輻射熱を吸収する塗料を塗布して輻射熱吸収層２４ａを構成している。
【００２３】
ランプヒーター２９の近傍には、ランプヒーター２９と電気的に直列接続されたサーモスタット３０および温度ヒューズ（図示せず）が設けられ、万一の不安全事態に対して便座２２の着座部２７の温度過昇を防止するよう作用する。
【００２４】
サーモスタット３０は図２に示すように、ランプヒーター２９内に略等間隔に配設したサポートリング３１の中間位置に設置した固定台３２を介して、ランプヒーター２９に対向して設置してあり、ランプヒーター２９の輻射熱をサーモスタット３０が安定して受けられる構成となっており、温度変化を正確に検知できる。
【００２５】
また、固定台３２は水平方向からランプヒーター２９を保持する構成となっており、保持部３２ａの根元にバネ性を有しており、便座２２を開閉してもランプヒーター２９に対しての衝撃が吸収され、石英管やフィラメントの破損を防ぐことが出来る。
【００２６】
以上のように輻射型発熱体であるランプヒーター２９を内蔵し、即座に適温となることを特徴とした暖房便座２０においては、特に便座２２の着座部２７の温度は、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、ランプヒーター２９への通電量を零または便座温度が過昇しないところまで、通電サイクルを変化させて制御し、安全かつ快適に使用できるが、万一何らかの原因でマイコン等の制御部（図示せず）に不具合が生じ、ランプヒーター２９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。
【００２７】
そのために、サーモスタット３０を設置しているが、組立の際に生じる取り付け位置等のバラツキからサーモスタット３０が受ける輻射熱量が変動し、適温を越えて熱くなったり、逆に適温まで温度が上がる前にサーモスタット３０が切れて使用者に不快感を与えたりしうる。
【００２８】
そのため本実施の形態においては、ランプヒーター２９とサーモスタット３０は、ある所定の間隔に保持されるような固定台３２を介して取り付けられる。この構成によって、サーモスタット３０の動作温度におけるランプヒーター２９との距離に起因するバラツキが最小限に抑えられ、より安全性が向上する。さらにサーモスタット３０は図２に示すように、ランプヒーター２９内に略等間隔に存在する各サポートリング３１の中間位置にランプヒーター２９に対向して設置することで、サーモスタット３０が受ける輻射熱が比較的安定し、温度変化をより正確に検知できるため、より安定した安全性を有する暖房便座となる。
【００２９】
また、この固定台３２は水平方向からランプヒーター２９を保持する構成となっており、保持部の根元にバネ性を有する。このため、便座２２を開閉してもランプヒーター２９に対しての衝撃が吸収され、石英管やフィラメントの破損を防ぐことが出来る。
【００３０】
（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２における暖房便座の要部を断面した概略構成図である。
【００３１】
本実施の形態は、実施の形態１と基本的な構成は同じで、異なるのはランプヒーター２９とサーモスタット３０を保持する固定台の構成に改良を加えたものであり、従って異なる固定台３３の構成のみについて説明する。
【００３２】
図５に示すように、ランプヒーター２９とサーモスタット３０のそれぞれが取り付けられた固定台３３を便座２２の上ケース２４に取り付けたものである。本実施の形態の固定台３３も実施の形態１と同様に、水平方向からランプヒーター２９を保持し、保持部３３ａの根元にバネ性を有しており、便座２２を開閉してもランプヒーター２９に対しての衝撃が吸収され、石英管やフィラメントの破損を防ぐことが出来る構成となっている。
【００３３】
上記構成にすることにより、着座部２７からランプヒーター２９までの距離およびランプヒーター２９からサーモスタット３０への距離が固定台３３ひとつで確定することとなり、組立によるバラツキがより一層抑えられ、着座部２７とサーモスタット３０がそれぞれランプヒーター２９から吸収する輻射熱の相関関係が安定したものとなり温度変化をより正確に検知できるため、より安定した安全性を有する暖房便座となる。ただし、固定台３３を上ケース２４に取り付けた場合、取り付け部周辺で温度ムラが生じ得るので、着座部２７からなるべく離れた位置に取り付ける方がよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように、本発明の暖房便座は、便座の温度変化を速やかにかつ正確に検知し制御することができるので、使用者が着座する機器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】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態１における暖房便座の一部を切り欠いて示す平面図
【図２】同実施の形態１における暖房便座の要部詳細図
【図３】同実施の形態１における暖房便座の要部断面図
【図４】同実施の形態１における暖房便座を便器に搭載したトイレ装置の斜視図
【図５】本発明の実施の形態２における暖房便座の要部断面図
【図６】従来の暖房便座の要部の断面図
【符号の説明】
【００３６】
１０  便器
２０  暖房便座
２２  便座
２４  上ケース（上面部）
２４ａ  輻射熱吸収層
２６  空洞部
２７  着座部
２９  ランプヒーター
２９ａ  石英管
２９ｂ  フィラメント
３０  サーモスタット
３１  サポートリング
３２、３３  固定台
３２ａ、３３ａ  保持部
【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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