(57)【要約】【課題】  立ち上がりが早く、便座温度が過昇温しない安全な便座暖房を実現する。【解決手段】  便座内部に設置された輻射型発熱体１−１と、便座の温度を検出する便座温度検出手段８と、輻射型発熱体１−１の輻射熱を反射する反射鏡１０と、反射鏡１０の回動手段であるステッピングモータ９とを設けたものであり、便座面の温度が上昇した時には、反射鏡１０を回動させて、輻射型発熱体１−１と便座間に位置させ、輻射型発熱体１−１からの熱輻射を遮ることにより異常加熱を抑制している。【選択図】  図１
2005052278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空洞部を有する便座本体と、前記空洞部に配設された輻射型発熱体と、前記便座本体の温度を検出する便座温度検出手段と、回動手段を有し、前記輻射型発熱体の周囲を回動する反射鏡と、前記反射鏡の回動に連動して前記輻射型発熱体への通電を制御する制御手段とを備えた暖房便座。
【請求項２】
輻射型発熱体はランプヒータとした請求項１記載の暖房便座。
【請求項３】
便座温度検出手段はサーミスタとした請求項１または２記載の暖房便座。
【請求項４】
サーミスタの時定数は１〜２秒とした請求項３記載の暖房便座。
【請求項５】
制御手段は回動手段の回動に連動して回路の開閉を行なうマイクロスイッチで構成した請求項１〜４のいずれか１項に記載の暖房便座。
【請求項６】
反射鏡の回動の角度を検出する回動角度検出手段を備えた請求項１〜５のいずれか１項に記載の暖房便座。
【請求項７】
回動角度検出手段はポテンショメータである請求項６記載の暖房便座。
【請求項８】
輻射型発熱体への最低通電時間を計数するタイマー手段を有し、便座温度検出手段が、便座の過昇温を検知した時は、反射鏡が回動すると共に、前記タイマー手段が最低通電時間を通電中は前記発熱体に通電する請求項１〜７のいずれか１項に記載の暖房便座。
【請求項９】
反射鏡が回動した時、輻射型発熱体と対向するように温度ヒューズを配設した請求項１〜８のいずれか１項に記載の暖房便座。
【請求項１０】
反射鏡の背面に、温度ヒューズを配設した請求項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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は便座を短時間で暖房する速温暖房便座のヒータ通電の制御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１１に示すように内部に空洞部１０１を持つ便座１０２の着座部１０３を透明ポリプロピレン樹脂で構成し、ランプヒータ１０４からの輻射熱を着座面にすばやく伝え、採暖面をすばやく昇温させるというものであった。またヒータの温度制御はランプヒータ１０４近傍に置かれたサーモスタット１０５で行い、温度ヒューズ１０６で異常加熱の危険を防ぐようにしたものであった（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１４５９８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、温度制御手段であるサーモスタット１０５や近傍に温度ヒューズ１０６などの安全装置が設置してあるものの、ランプヒータ１０４の温度立ち上がりが早いために、サーモスタット１０５、温度ヒューズ１０６が働いてもランプヒータの輻射熱の影響で、便座１０２の着座部１０３の温度が依然として上昇していくという懸念があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記従来の課題を解決するために、本発明は、空洞部を有する便座本体と、空洞部に設置された輻射型発熱体と、便座本体の温度を検出する便座温度検出手段と、回動手段を有し、輻射型発熱体の周囲を回動する反射鏡と、反射鏡の回動に連動して前記輻射型発熱体への通電を制御する制御手段とを備えたものである。
【０００５】
この構成によって、輻射型発熱体が照射している便座の温度を便座温度検出手段で検出し、過加熱が検出された時には、輻射型発熱体の熱輻射を採暖面へ向けるための反射鏡を便座と輻射型発熱体の間に回動させ、反射鏡によって輻射型発熱体からの便座への輻射熱を遮り、熱輻射の影響による便座の過温度上昇を抑制する。また、輻射型発熱体への通電を反射鏡の回動に同期して制御することができるので、安全性の向上も図ることが可能になる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の暖房便座は、便座内部に設置した輻射型発熱体によって便座の暖房を行い、速温性能の向上を図るとともに、輻射型発熱体の反射鏡を、熱輻射を遮るためにも使用することによって、輻射型発熱体の通電を阻止してからの温度上昇を抑制する。このことにより、安全性と速温性を兼ね備えた暖房便座を実現することを可能としたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明は、空洞部を有する便座本体と、空洞部に設置された輻射型発熱体と、便座本体の温度を検出する便座温度検出手段と、回動手段を有し、輻射型発熱体の周囲を回動する反射鏡と、反射鏡の回動に連動して輻射型発熱体への通電を制御する制御手段とを備えたものであり、このようにすることによって、輻射型発熱体の反射鏡を、熱輻射を遮るためにも使用することによって、輻射型発熱体の通電を阻止してからの温度上昇を抑制することが可能となり、安全性と速温性を兼ね備えた暖房便座を実現することが可能になる。
【０００８】
第２の発明は、特に第１の発明の輻射型発熱体をランプヒータとしたものであり、ランプ特有の輻射性能の良さによって、速暖性能の改善を図ることが可能となる。
【０００９】
第３の発明は、特に第１または第２の発明の便座温度検出手段をサーミスタとしたものであり、温度を検出しての抵抗変化を出力電圧信号に変換し、通電の制御を行なうことが可能となる。
【００１０】
第４の発明は、特に第３の発明の便座温度検出用のサーミスタの時定数を１〜２秒としたものであり、便座の過昇温を速やかに検知することにより、便座の温度が上がり過ぎるのを防止することが可能になる。
【００１１】
第５の発明は、特に第１から第４のいずれか１つの発明の通電制御手段をマイクロスイッチで構成したものであり、回動に同期して、マイクロスイッチを動作させることによって反射鏡によって輻射型発熱体の輻射を抑制すると同時に輻射型発熱体への通電を停止することが可能になる。
【００１２】
第６の発明は、特に第１から第５のいずれか１つの発明の反射鏡の回動角度を検出する手段を有するものであり、回動角度によって輻射型発熱体への通電を制御するものである。
【００１３】
第７の発明は、特に第６の発明の回動角度検出手段をポテンショメータで検出するものであり、ポテンショメータの電圧情報から、反射鏡の回動角度情報を得るものである。
【００１４】
第８の発明は、特に第１から第７のいずれか１つの発明の輻射型発熱体への最低通電時間を計数するタイマー手段を有し、便座温度検出手段が、便座の過昇温を検知した時は、反射鏡が回動するとともに、タイマー手段が最低通電時間を通電中は前記発熱体に通電するようにしたものであり、輻射型発熱体に十分な動作時間を与え、輻射型発熱体の寿命を確保しつつ、便座温度の過上昇を防ぐものである。
【００１５】
第９の発明は、特に第１から第８のいずれか１つの発明の便座内部の、反射鏡が回動した時、輻射型発熱体と対向する面に温度ヒューズを設置したものであり、輻射型発熱体による温度上昇が大きくなった時の最終安全手段として温度ヒューズを溶断して通電を断つものである。
【００１６】
第１０の発明は、特に第１から第８のいずれか１つの発明の回動する反射鏡の裏面に温度ヒューズを設置したものであり、反射鏡の温度を検出して通電を断ち、安全性の向上を図るものである。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における暖房便座を模式的に示した構成図（以下の図においても構成図は模式的に示す）である。
【００１９】
図１において、輻射型発熱体１−１はＡＣ１００Ｖ電源より電圧が供給され、リレー２のノルマルオープン（以下Ｎ．Ｏ．と記す）接点が閉じることによって通電される。
【００２０】
リレー２の接点の開閉はマイコン３のｏｕｔ１端子からの出力でリレー２のコイル４が励磁されることによって実行される。即ちマイコン３から通電開始の信号が出力され、ＮＰＮトランジスタ５のベースに入力される。その結果、ＮＰＮトランジスタ５のコレクタとエミッタ間が導通し、リレー２のコイル４に５Ｖ電圧が印加されることにより、リレー２のＮ．Ｏ．接点が閉じ、輻射型発熱体１−１にＡＣ１００Ｖ電源より電圧が供給される。
【００２１】
輻射型発熱体１−１にＡＣ１００Ｖ電源より電圧が供給されて温度が上昇すると、便座６の採暖面７の内側に設置された便座温度検出手段８からの信号がマイコン３のｉｎ１端子に入り、その信号を受けてｏｕｔ２端子から回動手段であるステッピングモータ９に信号が出力され、反射鏡１０が輻射型発熱体１−１から便座の採暖面７への輻射熱を遮る位置に回動する。マイコン３のｏｕｔ１端子からの信号出力も同時に停止され、リレー２のＮ．Ｏ．接点が開いて、輻射型発熱体１−１へのＡＣ１００Ｖ電源の印加も停止される。上記構成と動作によって、輻射型発熱体１−１の熱輻射は、採暖面７を暖める時には、反射鏡１０によって効率的に集められ、設定温度に達した時には、反射鏡１０によって、温度の過昇を防ぐことができ、安全性と速温性を兼ね備えた暖房便座を実現することが可能になる。
【００２２】
（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２における暖房便座の構成図である。実施の形態１との違いは、輻射型発熱体１−１に代わってランプヒータ１−２が設置されていることである。ランプヒータ１−２によって、ランプ特有の輻射性能の向上を図ることができ、即暖性の向上を図ることが可能となる。
【００２３】
（実施の形態３）
図３は本発明の実施の形態３における暖房便座の回路構成図である。
【００２４】
便座温度検出手段であるサーミスタ１１−１は自身の抵抗と抵抗１２とで５Ｖ電圧を分割し、分割電圧はマイコン３のｉｎ１端子に入力される。温度が上昇してサーミスタ１１−１の抵抗が下がってくると、分割電圧は上昇する。このサーミスタ１１−１からの電圧の上昇を受けてマイコン３は輻射型発熱体１−１の通電制御、反射鏡１０の回動制御を行なうことができる。
【００２５】
（実施の形態４）
図４は本発明の実施の形態４におけるサーミスタの外観図である。薄いガラス被覆１１−２を施したによって、小さい時定数１〜２秒を実現した部品構成により、便座の過昇温を速やかに検知でき、便座の温度が上がり過ぎるのを防止することが可能になる。
【００２６】
（実施の形態５）
図５は本発明の実施の形態５における暖房便座の構成図である。輻射型発熱体１−１にＡＣ１００Ｖを供給するリレー２のＮ．Ｏ．接点とマイクロスイッチ１３のノルマルクローズ（以下Ｎ．Ｃ．と記す。）接点（図示せず）が直列に入った構成になっており、マイクロスイッチ１３のＮ．Ｃ．接点は、レバー１４で押しボタン１５を押すことによって開放される。
【００２７】
輻射型発熱体１−１にＡＣ１００Ｖ電源より電圧が供給されて温度が上昇すると、便座６の採暖面７の内側に設置された便座温度検出手段８からの信号がマイコン３のｉｎ１端子に入り、その信号を受けてｏｕｔ２端子から回動手段であるステッピングモータ９に信号が出力され、反射鏡１０が輻射型発熱体１−１から便座の採暖面７への輻射熱を遮る位置に回動する。ステッピングモータ９が回動すると軸に取り付けられたカム１６が回転し、レバー１４を介して押ボタン１５を押し、マイクロスイッチ１３のＮ．Ｃ．接点は、開放される。
【００２８】
上記構成と動作によって、輻射型発熱体１−１の熱輻射は、採暖面７を暖める時には、反射鏡１０によって効率的に集められ、設定温度に達した時には、反射鏡１０によって、温度の過昇を防ぐことができ、安全性と速温性を兼ね備えた暖房便座を実現することが可能になる。
【００２９】
（実施の形態６）
図６は本発明の実施の形態６における暖房便座の構成図である。ステッピングモータ９の回転角度の信号は、回動角度検知手段１８から端子ｉｎ２を介してマイコン３に入力される。マイコン３内部では回動角度の信号から反射鏡１０の回動角度を判断し、反射鏡１０の停止位置を判断する。この角度情報によって、反射鏡１０が便座の採暖面７と輻射型発熱体１−１の中間に位置して停止し、確実な輻射型発熱体１−１の熱輻射遮蔽効果を得ることが可能となる。
【００３０】
（実施の形態７）
図７は本発明の実施の形態７における暖房便座の構成図である。
【００３１】
ステッピングモータ９の軸の回動角度検出手段であるポテンショメータ１９の出力電圧はｉｎ２端子よりマイコン３に入力される。ポテンショメータ１９からの出力電圧の大きさからステッピングモータ９の軸の回動角度、即ち反射鏡１０の回動角度を検出し、反射鏡１０の停止位置を判断する。この角度情報によって、反射鏡１０が便座の採暖面７と輻射型発熱体１−１の中間に位置して停止する。ポテンショメータ１９の出力は、例えば、３６０度を５１２分割する分解能で出力することが可能なので、輻射型発熱体１−１の回転位置を観測しながら加速、減速制御を行なうなどして、確実な停止位置の位置決めを行なうことができる。
【００３２】
（実施の形態８）
図８は本発明の実施の形態８における暖房便座の構成図である。
【００３３】
便座６の採暖面７加熱用には輻射型発熱体としてハロゲンランプヒータ２０が設けられており、マイコン３のｏｕｔ１端子からのハロゲンランプヒータ２０付勢信号が出力されると、タイマー回路２１を介して、ＮＰＮトランジスタ５のベースに入力される。その結果、ＮＰＮトランジスタ５のコレクタとエミッタ間が導通し、コイル４に５Ｖ電圧が印加されることにより、リレー２のＮ．Ｏ．接点が閉じ、ハロゲンランプヒータ２０にＡＣ１００Ｖ電源より電圧が供給される。
【００３４】
タイマー回路２１の出力は、内部の抵抗２２の大きさ、コンデンサ２３の容量で決まる時間だけ、信号が出続ける構成になっている。即ち、便座温度検出手段８からの信号がマイコン３のｉｎ１端子に入り、その信号を受けてｏｕｔ２端子から回動手段であるステッピングモータ９に信号が出力され、反射鏡１０が輻射型発熱体１−１から便座の採暖面７への輻射熱を遮る位置に回動する。しかし、マイコン３のｏｕｔ１端子からの信号出力も同時に停止されても、タイマー回路２１の出力が出続ける間は、ハロゲンランプヒータ２０は付勢を続けることになる。
【００３５】
これは「ハロゲンサイクル」（ハロゲンランプヒータ２０管内でフィラメントから蒸発したタングステンがハロゲンと融合、管壁と付着せずに分解したタングステンが再度フィラメントに戻る現象）を確実に起こさせるには、フィラメントを例えば２５０℃以上の温度に保っておくことが必要になるからである。これにより蒸発したタングステンが間へ気に付くことがなく、管壁の汚れ防止になり、またフィラメントの消耗も少なくなることからハロゲンランプヒータ２０の寿命が長くなる。また明るさの減少がほとんどみられないといった利点が生じる。
【００３６】
また、反射鏡１０が輻射型発熱体１−１から便座の採暖面７への輻射熱を確実に遮る位置にあるので、採暖面７の温度過昇は防ぐことができ、安全でしかも寿命の長い暖房便座構成を実現することができる。
【００３７】
（実施の形態９）
図９は本発明の実施の形態９における暖房便座の構成図である。温度ヒューズ２４は便座空洞部の下部に設置されている。リレー２のＮ．Ｏ．接点と直列に温度ヒューズ２４は接続され、輻射型発熱体１−１への電流の経路となっている。
【００３８】
この構成で、反射鏡１０が輻射型発熱体１−１の熱を採暖面７に反射している状態では、温度ヒューズ２２は直接熱輻射を受けないが、反射鏡１０が輻射型発熱体１−１と採暖面７の間に反射鏡１０が位置した時には、輻射型発熱体１−１の熱は温度ヒューズ２４に直接輻射されることになる。
【００３９】
従って、輻射型発熱体１−１の制御の異常等が起こって、異常通電が生じた時には、熱輻射に伴う温度上昇を検出して溶断し、輻射型発熱体１−１へのＡＣ１００Ｖの印加を断つことによって安全性を確保するものである。
【００４０】
（実施の形態１０）
図１０は本発明の実施の形態１０における暖房便座の構成図である。温度ヒューズ２４は反射鏡１０の裏面に設置されている。リレー２のＮ．Ｏ．接点と直列に温度ヒューズ２４は接続され、輻射型発熱体１−１への電流の経路となっている。この構成で輻射型発熱体１−１の異常加熱等が起こって、反射鏡１０の温度が異常に上昇した時には、温度ヒューズ２４の溶断によって輻射型発熱体１−１へのＡＣ１００Ｖの印加を断つ。このことによって安全性を確保するものである。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のように本発明にかかる暖房便座は、速暖性を特徴とするものであるが、同時に輻射熱の急速な立ち下げを可能とするものであり、例えば精密赤外線水文計など、熱輻射の正確な制御が必要とされる計測器などの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態１における暖房便座を模式的に示した構成図
【図２】本発明の実施の形態２における暖房便座を模式的に示した構成図
【図３】本発明の実施の形態３における暖房便座を模式的に示した構成図
【図４】本発明の実施の形態４として示した暖房便座に使われるサーミスタの外観図
【図５】本発明の実施の形態５における暖房便座を模式的に示した構成図
【図６】本発明の実施の形態６における暖房便座を模式的に示した構成図
【図７】本発明の実施の形態７における暖房便座を模式的に示した断面図
【図８】本発明の実施の形態８における暖房便座を模式的に示した構成図
【図９】本発明の実施の形態９における暖房便座を模式的に示した構成図
【図１０】本発明の実施の形態９における暖房便座を模式的に示した構成図
【図１１】従来の暖房便座の構成図
【符号の説明】
【００４３】
１−１  輻射型発熱体
１−２  ランプヒータ
２  リレー
３  マイコン
６  便座
８  便座温度検出手段
９  ステッピングモータ（回動手段）
１０  反射鏡
１１−１  サーミスタ
１１−２  ガラス被覆
１３  マイクロスイッチ
１８  回動角度検知手段
１９  ポテンショメータ
２０  ハロゲンランプヒータ
２１  タイマー回路
２４  温度ヒューズ
【図１】
2005052278.tif 000003
【図２】
2005052278.tif 000004
【図３】
2005052278.tif 000005
【図４】
2005052278.tif 000006
【図５】
2005052278.tif 000007
【図６】
2005052278.tif 000008
【図７】
2005052278.tif 000009
【図８】
2005052278.tif 000010
【図９】
2005052278.tif 000011
【図１０】
2005052278.tif 000012
【図１１】
2005052278.tif 000013