(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表皮材と下部材とから中空状に形成された便座本体と、便座本体内に配置されたヒータと当該ヒータの着座面側に接して配設された蓄熱材と前記ヒータの反対面に接して配設された断熱材とからなる放熱体とを備え、前記便座本体内に、前記表皮材下面に備えられた支柱と当該支柱を介して前記表皮材を押し上げる方向に付勢するバネ部材とからなり、非着座時には前記放熱体と前記表皮材との間に空隙を形成し、着座時には前記放熱体と前記表皮材とを接触させる駆動部材を備えたことを特徴とする暖房便座。
【請求項２】
表皮材と下部材とから中空状に形成された便座本体と、便座本体内に配置されたヒータと当該ヒータの着座面側に接して配設された蓄熱材と前記ヒータの反対面に接して配設された断熱材とからなる放熱体とを備え、前記便座本体内を減圧した密閉空間とし、前記放熱体を下部材に支持する支柱と当該支柱を介して前記便座本体を持ち上げる方向に付勢するバネ部材とからなり、非着座時には前記放熱体と前記表皮材との間に空隙を形成し、着座時には前記放熱体と前記表皮材とを接触させる駆動部材を備えたことを特徴とする暖房便座。
【請求項３】
表皮材と下部材とから中空状に形成された便座本体と、便座本体内に配置されたヒータと当該ヒータの着座面側に接して配設された蓄熱材と前記ヒータの反対面に接して配設された断熱材とからなる放熱体とを備え、前記便座本体内は密閉空間であって、前記放熱体と前記表皮材間の空隙を給排気して、非着座時には前記放熱体と前記表皮材との間に空隙を形成し、着座時には前記放熱体と前記表皮材とが接触するように前記放熱体と前記表皮材を接触非接触の状態にする給排気手段を備えたことを特徴とする暖房便座。
【請求項４】
表皮材と下部材とから中空状に形成された便座本体と、便座本体内に配置されたヒータと当該ヒータの着座面側に接して配設された蓄熱材と前記ヒータの反対面に接して配設された断熱材とからなる放熱体と、当該放熱体の表面に備えられ断熱材からなる多数の通気孔を有する複数のスライド部材と着座時には前記スライド部材の孔を一致させて貫通孔を形成し、非着座時には前記スライド部材の通気孔を非貫通孔状態にするスライド機構とを備えたことを特徴とする暖房便座。
【請求項５】
表皮材と下部材とから中空状に形成された便座本体と、当該便座本体内に配設されたヒータと当該ヒータと前記表皮材との間に配設された多数の孔を有する断熱材と、ヒータの熱を前記便座本体内で循環させる送風手段を備え、非着座時には送風手段のスイッチをオフとなっており、着座時には送風手段のスイッチがオンされ、ヒーター近傍の温かい空気が表皮材近傍に送られるようにしたことを特徴とする暖房便座。
【請求項６】
前記孔を開閉する開閉機構を備えたことを特徴とする請求項５に記載の暖房便座。
【請求項７】
表皮材と下部材とから中空状に形成された便座本体と、当該便座本体内に配設され、膨張することにより前記表皮材と接触する１乃至複数の膨張部と、当該膨張部に高温高圧ガスを送り込み当該膨張部を膨張させる熱源供給部を備え、非着座時には膨張部と前記表皮材との間に空隙を形成し、着座時に高温高圧ガスにより膨張した膨張部が表皮材と接触して表皮材を温めることを特徴とする暖房便座。
【請求項８】
膨張した膨張部との接触面積を増大させるリブ部を前記表皮材の下面に備えたことを特徴とする請求項７に記載の暖房便座。
【請求項９】
前記下部材の着座面側に接して断熱材が配設されたことを特徴とする請求項７又は８に記載の暖房便座。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の暖房便座と、便座本体の加温開始を行う暖房制御部と、外部信号を受信して前記暖房制御部の制御を行う信号処理部とを備えたことを特徴とする暖房便座システム。
【請求項１１】
前記外部信号はトイレ近郊に備えられた人検知センサからの検知信号であることを特徴とする請求項１０に記載の暖房便座システム。
【請求項１２】
前記外部信号はトイレ照明のオン信号であることを特徴とする請求項１０に記載の暖房便座システム。
【請求項１３】
前記外部信号は暖房便座に備えられた便蓋の開閉動作を示す検知信号であることを特徴とする請求項１０に記載の暖房便座システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は暖房便座及び暖房便座システムに関する。具体的には、非使用時における便座面からの放熱を少なくした暖房便座に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】
省エネルギー効果を高めた暖房便座が種々提案されている。例えば、特開平１１−３０９０８９号公報には、便座内に設置されたヒータユニットの上面若しくは下面に蓄熱材を配した暖房便座に、内部に中空部を有する便蓋を備えた便座装置が開示されている。この便座装置は、電力需要が小さく安価な夜間帯に蓄熱しておき、昼間に蓄熱材の放熱により便座を温めるものである。また、便蓋内に中空体を備えているため、便蓋からの放熱効果が少なく、省エネルギー化を図れるものである。
【０００３】
しかし、便蓋による断熱効果がある程度認められるが、便蓋と便座間の空気層は便器側にも通じており、対流による便座表面からの熱拡散を充分に防止しきれず、エネルギーロスを生じていた。
【０００４】
これに対して、特開平１１−８９７５３号公報には、便座上面とともに密閉空間を形成するような形状に形成された便座密閉部を備えた便座装置が開示されている。この便座装置では、非使用時には便座上面に密閉空間が形成されるため、便座表面からの熱拡散が少なくなり、非使用時の放熱効果を少なくして、省エネルギー化を図ることができる。
【０００５】
しかしながら、これらいずれの便座装置においても、便座表面からの放熱については殆ど考慮されておらず、便蓋の閉じ忘れによるエネルギーロスが大きいものとなっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、便蓋の開閉に関係なく便座表面からの放熱量を少なくし、省エネルギー化を高めた暖房便座を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の暖房便座は、表皮材と下部材とから中空状に形成された便座本体と、便座本体内に配置されたヒータと当該ヒータの着座面側に接して配設された蓄熱材と前記ヒータの反対面に接して配設された断熱材とからなる放熱体とを備え、前記便座本体内に、前記表皮材下面に備えられた支柱と当該支柱を介して前記表皮材を押し上げる方向に付勢するバネ部材とからなり、非着座時には前記放熱体と前記表皮材との間に空隙を形成し、着座時には前記放熱体と前記表皮材とを接触させる駆動部材を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の暖房便座は、前記便座本体内を減圧した密閉空間とし、前記放熱体を下部材に支持する支柱と当該支柱を介して前記便座本体を持ち上げる方向に付勢するバネ部材とからなり、非着座時には前記放熱体と前記表皮材との間に空隙を形成し、着座時には前記放熱体と前記表皮材とを接触させる駆動部材を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の暖房便座は、前記便座本体内は密閉空間であって、前記放熱体と前記表皮材間の空隙を給排気して、非着座時には前記放熱体と前記表皮材との間に空隙を形成し、着座時には前記放熱体と前記表皮材とが接触するように前記放熱体と前記表皮材を接触非接触の状態にする給排気手段を備えたことを特徴としている。
【００１０】
請求項４に記載の暖房便座は、表皮材と下部材とから中空状に形成された便座本体と、便座本体内に配置されたヒータと当該ヒータの着座面側に接して配設された蓄熱材と前記ヒータの反対面に接して配設された断熱材とからなる放熱体と、当該放熱体の表面に備えられ断熱材からなる多数の通気孔を有する複数のスライド部材と着座時には前記スライド部材の孔を一致させて貫通孔を形成し、非着座時には前記スライド部材の通気孔を非貫通孔状態にするスライド機構とを備えたことを特徴としている。
【００１１】
請求項５に記載の暖房便座は、表皮材と下部材とから中空状に形成された便座本体と、当該便座本体内に配設されたヒータと当該ヒータと前記表皮材との間に配設された多数の孔を有する断熱材と、ヒータの熱を前記便座本体内で循環させる送風手段を備え、非着座時には送風手段のスイッチをオフとなっており、着座時には送風手段のスイッチがオンされ、ヒーター近傍の温かい空気が表皮材近傍に送られるようにしたことを特徴としている。
【００１２】
請求項６に記載の暖房便座は、請求項５記載の暖房便座において、前記孔を開閉する開閉機構を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の暖房便座は、表皮材と下部材とから中空状に形成された便座本体と、当該便座本体内に配設され、膨張することにより前記表皮材と接触する１乃至複数の膨張部と、当該膨張部に高温高圧ガスを送り込み当該膨張部を膨張させる熱源供給部を備え、非着座時には膨張部と前記表皮材との間に空隙を形成し、着座時に高温高圧ガスにより膨張した膨張部が表皮材と接触して表皮材を温めることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の暖房便座は、請求項７に記載の暖房便座において、膨張した膨張部との接触面積を増大させるリブ部を前記表皮材の下面に備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項９に記載の暖房便座は、請求項７又は８に記載の暖房便座において、前記下部材の着座面側に接して断熱材が配設されたことを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に記載の暖房便座システムは、請求項１〜９のいずれかに記載の暖房便座と、便座本体の加温開始を行う暖房制御部と、外部信号を受信して前記暖房制御部の制御を行う信号処理部とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項１１に記載の暖房便座システムは、前記外部信号はトイレ近郊に備えられた人検知センサからの検知信号であることを特徴とする。
【００１８】
請求項１２に記載の暖房便座システムは、前記外部信号はトイレ照明のオン信号であることを特徴とする。
【００１９】
請求項１３に記載の暖房便座システムは、前記外部信号は暖房便座に備えられた便蓋の開閉動作を示す検知信号であることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、各図を参照しながら本発明の暖房装置について詳細に説明する。図１は第１の実施形態に係る暖房便座の一部を破断した断面図、図２は当該暖房便座の駆動部材を示す説明図である。この暖房便座１は、便座本体１０と便座本体１０に熱を付与する放熱体２０とを備える。便座本体１０は、表皮材１１と下部材１２とから中空状に形成されており、便座本体１０内部に放熱体２０を配設する。表皮材１１は、例えば耐熱性のあるプラスチック材料から作製される。この表皮材１１は、人の着座に耐えうる程度の強度を有し、着座すればわずかに撓むものであれば、従来の暖房便座１に使用されるものがそのまま利用できる。また、蓄熱材２３との接触により速やかに熱拡散されるよう、熱伝導率の高いものが好適に用いられる。
【００２１】
放熱体２０は、ヒータ２１と当該ヒータ２１の着座面側に接して配設された蓄熱材２３とヒータ２１の下部材１２側に接して配設された断熱材２２とからなり、駆動部材によって、便座本体１０内に支持されている。駆動部材は、放熱体２０を支持する支柱３１と着座によって収縮する収縮バネ３３とを備える。支柱３１は、その上端が表皮材１１の下面に接すると共にその下端が下部材１２の支柱孔１４に挿入して配設されている。収縮バネ３３は、支柱３１途中に設けられた上バネ押え部３２と下部材１２に形成された下バネ押え部１３との間に配設される。収縮バネ３３は、表皮材１１を押し上げる方向に付勢しており、非着座時には図１（ａ）に示す如く放熱体２０と表皮材１１との間に空隙を設け、着座時には人の荷重により表皮材１１が押下され、図１（ｂ）に示す如く蓄熱材２３が表皮材１１に密接する。また、支柱３１の下端は、非着座時には支柱孔１４にわずかに挿入されたものであって便器には接触しておらず（図２（ａ））、着座時には支柱３１が垂下するように支柱孔１４にて方向制御される（図２（ｂ））。
【００２２】
蓄熱材２３はその材質等が制限されるものではないが、表皮材１１と接触することにより放熱し、表皮材１１の裏面に密着可能に成形されうるものがよい。また、塩化カルシウムや硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、ポリエチレングリコールなどの蓄熱材料を袋材に包み込んだものであってもよい。
【００２３】
暖房便座１には、図示しない電源部が便座本体１０外部に設置され、ヒータ２１への電源供給が制御されている。電源部は、例えば、タイマーユニットを有し、夜間時には自動的に通電し、昼間時には通電を停止するように制御する。あるいは、昼間時には夜間時よりも発熱量を抑えるように通電したり、さらには手動で通電の開停止を行うようにしてもよい。こうして安価な電力によって蓄熱材２３に蓄熱された熱は、人の着座によって接触している間、表皮材１１の加温に利用される。
【００２４】
この暖房便座１においては、ヒータ２１の下面に断熱材２２が配設されているためヒータ２１からの熱は効率よく蓄熱材２３に蓄えられる。また、着座時には蓄熱材２３と表皮材１１裏面とが接触して、蓄熱材２３から表皮材１１へと速やかに熱移動が生じる一方、非着座時には蓄熱材２３と表皮材１１との間に空隙１５が形成されるため、蓄熱材２３からの放熱が少なくなる。このように、着座時のみ便座表面が暖まり、非着座時においては便座面からの無駄な放熱がなくなり、エネルギーの利用効率を高められる。また、夜間を中心として電気を使用するため、ランニングコストが下がり、電力需要の均一化にも貢献できる。
【００２５】
図３は第２の実施形態に係る暖房便座１の一部を破断した断面図であって、図４は当該暖房便座１の駆動部材を示す説明図である。この暖房便座１も便座本体１０と放熱体２０とを備えるが、便座本体１０は気密性を高めるため、表皮材１１と下部材１２がシールされ、便座内部が密閉空間となっている。この密閉空間は減圧に保持されている。
【００２６】
当該暖房便座１における駆動部材も、支柱３１と収縮バネ３３とからなる駆動部材が用いられているが、ここでは、支柱３１は放熱体２０を下部材１２に支持しており、その上端を断熱材２２の下面に接すると共に下部材１２の支柱孔１４を挿通させ、その下端を便器２上面に接するように配設されている。収縮バネ３３は、支柱３１途中に設けられた上バネ押え部３２と下部材１２に形成された下バネ押え部１３との間に設けられている。収縮バネ３３は、便座本体１０を持ち上げる方向に付勢しており、非着座時には、図３（ａ）に示す如く、収縮バネ３３が収縮しようとして便座本体１０が便器２から持ち上げられ、放熱体２０と表皮材１１との間に空隙１５が形成される。また、着座時には、図３（ｂ）に示す如く、便座全体が便器２方向に押し下げられ、収縮バネ３３の収縮力に打ち勝って放熱体２０が表皮材１１裏面に接することになる。また、図４（ａ）（ｂ）に示す如く、便座本体１０内の気密性を担保するため、下部材１２下面に支柱孔１４を塞ぐカバー部材３４が取着されている。このカバー部材３４はゴム製であり、図４（ａ）に示す如く、非着座時には下部材１２下方に突き出た支柱３１下端を覆うべく伸長した状態で取着され、着座時には、図４（ｂ）に示す如く下部材１２に押下され収縮した状態で取着される。この暖房便座１にも、図示しない電源部が便座本体１０外部に設置され、ヒータ２１への電源供給が制御されている。
【００２７】
当該暖房便座１では、便座本体１０内部が減圧されているため、便座本体１０内部の断熱性を高めることができる。この結果、非使用時における放熱量をより一層抑え、省エネルギー化をさらに図ることができる。また、着座時には支柱３１によって放熱材２０を介して表皮材１１が支えられることになり、沈み込み感が少なくなる。
【００２８】
図５は第３の実施形態である暖房便座１の断面図であって、この暖房便座１では放熱体２０を表皮材１１に接触させるための駆動機構を備えている。駆動機構は、表皮材１１を支持する支持部材３５と当該支持部材３５を駆動する駆動源３６とから構成される。駆動源３６には、例えばソレノイド式の直動アクチュエータなどが用いられ、駆動機構は表皮材１１をわずかに上下に変位させる。この駆動機構はスイッチによって作動する。従って、着座時に駆動機構をオンすれば、表皮材１１が下降して放熱体２０と接触し、表皮材１１が温められる。また、立ち上がった際に駆動機構を再びオンすることにより、支持部材３５が上昇して放熱体２０と表皮材１１を離すことができる。このように、アクチュエータなどの能動的な駆動装置を用いて表皮材１１をわずかに変位させることにしてもよい。
【００２９】
図６は第４の実施形態である暖房便座１の断面図であって、この暖房便座１の表皮材１１は柔軟性素材から作製され、便座本体１０内部は気密性が担保され、空気や窒素等の不活性な気体で充満されている。また、放熱体２０の着座面側と表皮材１１との間には空隙１５が設けられている（図６（ａ))。表皮材１１は、例えばゴムやビニール等の柔軟性があり、好ましくは弾性（復元性）に優れた素材から作製され、内部の気圧によって便座形状が保持されている。この便座では、着座によって表皮材１１が撓み蓄熱材２３と接触する（図６（ｂ））。こうして接触した部分に蓄熱材２３から熱が供給され便座面が暖まる。一方、使用者が立てば座面表面は元の形状に復帰し、蓄熱材２３と表皮材１１との間に再び空隙１５が形成される。このように、柔軟性素材からなる表皮材１１を用いて着座時にのみ表皮材１１と蓄熱材２３とを接触させるようにしてもよい。
【００３０】
次に図７に示す第５の実施形態について説明する。図７に示す暖房便座１は、表皮材１１と下部材１２がシールされ、便座本体１０内部が密閉空間となり、放熱材２０と下部材１２との間に空気が充満した断熱層となっている。また、放熱材２０と表皮材１１との間の空隙１５内部を給排気する、例えばポンプ装置などの給排気手段３７が備えられている。給排気手段１０が便座本体１０内部を排気すれば、表皮材１１が撓んで表皮材１１と放熱体２０が接触し、表皮材１１が加温される。また、給排気手段１０が給気すると、表皮材１１と放熱体２０との間に空隙１５が形成される。従って、着座時に、給排気手段３７を作動して排気動作を行ない、図８（ｂ）に示すように表皮材１１と放熱体２０とを接触させると便座本体１０を温めることができ、立座時には、図８（ａ）に示すように給気動作を行い、表皮材１１と放熱体２０とを離すことができる。このため、表皮材１１には給排気動作によって伸縮できる柔軟性素材、例えばゴムやビニール等、好ましくは弾性に優れた素材を用いるのが好都合である。また、放熱体２０と下部材１２との間は空気による断熱層が形成されるため、便座下面からの放熱も少ないものとなる。なお、図７中３８はバルブ装置である。
【００３１】
図９は第６の実施形態である暖房便座１の断面図、図１０は当該暖房便座１のスライド部材４１，４２を示す拡大図、図１１は当該暖房便座１の動作説明図であって、請求項４に記載の暖房便座１に対応するものである。
【００３２】
当該暖房便座１は、便座本体１０とヒータ２１の着座面側に蓄熱材２３とその反対面に断熱材２２が配設された放熱体２０と、当該放熱体２０の着座面側に配設されたスライド部材４１，４２とを備える。スライド部材４１，４２は薄板状の断熱材からなり、各スライド部材４１，４２にはそれぞれ多数の通気孔４３が形成されている。スライド部材４１，４２は２枚備えられ、一方のスライド部材４１は蓄熱材２３の着座面側に密接して配設され、残る他方のスライド部材４２は、例えば直動ガイド等の駆動装置４０によって駆動され、他方のスライド部材４１上を摺動する。２枚のスライド部材４１，４２は、好ましくは放熱体２０表面全体を多くようにして備えられ、必要に応じて複数個の駆動装置４０によって駆動される。なお、放熱体２０は第１の実施形態で用いられているような電源部によって蓄熱制御されている。また、放熱材２０と下部材１１との間は空気層若しくは減圧層による断熱層となっている。
【００３３】
２つのスライド部材４１，４２の通気孔４３は、スライド部材４２の摺動によって貫通孔を構成し、また、スライド部材４２の摺動によって、スライド部材４１の通気孔４３がスライド部材４２によって塞がれるように、２枚のスライド部材４１，４２が配置される。なお、４４はスライド部材４２摺動用のギア部材である。
【００３４】
従って、非着座時にはスライド部材４２を摺動して、図１１（ａ）に示す如く通気孔４３を塞いで、蓄熱材２３からの放熱を防止できる。また、着座時には図１１（ｂ）に示す如く貫通孔を構成するようにスライド部材４２を摺動して、蓄熱材２３から放熱させて表皮材１１を加温できる。このようなスライド部材４１，４２を用いることにより、非着座時の放熱を少なくできる。
【００３５】
また、このとき図面ではスライド部材４２と表皮材１１との間に空隙１５を設けている。
【００３６】
図１２は第７の実施形態である暖房便座１を一部破断した斜視構造図、図１３は当該暖房便座１の断面図であって、請求項５に記載の暖房便座１に対応するものである。図１３（ａ）に示すように、便座本体１０は、表皮材１１と下部材１２とから中空状に形成されており、表皮材１１と下部材１２とがシールされた密閉空間となっている。下部材１２の着座面側には断熱材４５が配設されており、当該断熱材４５上にヒータ２１が配設されている。また、表皮材１１の内面と空隙１５を設けて、別な断熱材４６が表皮材１１に沿うようにして配設されている。この断熱材４６には、多数の孔４７が開設されている。この暖房便座１には送風ファンなどの送風手段４８が備えられている。送風手段４８は、断熱材４６とヒータ２１との間に送風し、便座本体１０内部の空気を空隙１５方向に強制循環する。
【００３７】
ヒータ２１は便座本体１０外部に設置された図示しない電源部によって制御されており、非着座時にはヒータ２１は通電状態にされているが低い温度に設定されており、送風手段４８のスイッチはオフとなっている。図１３（ｂ）に示すように、着座時には送風手段４８のスイッチがオンされ、ヒータ２１近傍の暖かい空気が表皮材１１近傍に送られ、立座時にスイッチがオフされる。こうして着座時には便座が温められ、非着座時には便座への熱供給が止まり便座表面からの放熱が減少する。また、送風手段４８を用いているため、便座全体を速やかに温めることができる。もちろん、非着座時にはヒータ２１を非通電状態にしておき、着座時にヒータ２１と同時に送風手段４８をオンにして表皮材１１を温めてもよいが、着座時に冷たさを感じさせるおそれがある。
【００３８】
図１４は第８の実施形態である暖房便座１の断面図であって、第７の実施形態である暖房便座１に断熱材４６に設けられた孔４７を塞ぐ弁部材４９が備えられたものである。この弁部材４９も断熱部材から作製され、その周囲の一部が断熱材４６の孔４７近傍に固定されている。弁部材４９は送風手段４８によって循環される空気によって開放端が持ち上げられ、孔４７を開く。また、送風がやむと弁部材４９は孔４７を塞ぐ。従って、着座時に送風手段４８のスイッチをオンすれば表皮材１１が温められ、スイッチを再びオンすれば送風が止まり、孔４７が塞がれる。このように、非着座時においてはヒータ２１で温められた空気が空隙１５方向に移動せず、便座表面からの放熱をより一層少なくできる。
【００３９】
図１５は第９の実施形態である暖房便座１の孔４７の開閉機構を示す拡大説明図である。当該暖房便座１も断熱材４６の孔４７を開閉する開閉機構を備えたものである。この開閉機構は、孔４７を塞ぐ弁部材４９と弁部材４９を駆動する駆動機構５０とからなり、駆動機構５０は、例えば、ピニオンギア５１とラック部材５３及びラック部材５３を移動する駆動部（図示せず）とから構成される。弁部材５４の周縁部にはピニオンギア５１の軸５２が取着され、ラック部材５３が移動すると弁部材５４が約１８０°回転して孔４７を開閉する。駆動機構５０は、例えば送風スイッチ４８のオンによって孔４７を開く方向に動作し、送風スイッチ４８のオフによって孔４７を閉じる方向に動作する。このような機械的な駆動機構５０を用いて、孔４７を開閉することにしてもよい。
【００４０】
図１６は第１０の実施形態である暖房便座１の断面図である。便座本体１０は、表皮材１１と下部材１２とから中空状に形成されており、表皮材１１と下部材１２とがシールされた密閉空間となっている。下部材１２の着座面側には断熱材４５が配設されており、当該断熱材４５上方にヒータ２１が配設されている。この表皮材１１は、多孔質材から作製されており、無数の気孔を有しており通気性を有するものである。多孔質材には自然な状態では気体漏れの少ないものが好適に用いられる。また、当該便座本体１０は強い送風力を有する送風ファンやコンプレッサーなどの送風手段５５を備えている。この送風手段５５は、便座本体１０内部を加圧することが可能なものであって、送風手段５５の作動により、内部からヒータ２１により温められた空気が表皮材１１を通過する。
【００４１】
当該暖房便座１においても、ヒータ２１は便座本体１０外部に設置された図示しない電源部によって制御されており、非着座時にはヒータ２１は通電状態にされているが低い温度に設定されており、送風手段５５はオフとなっている。着座時に送風手段５５のスイッチがオンにされると、送風手段５５により温められた空気が便座表面から吹き出し、便座が温められる。また、温風が吹き出されるため、着座時の冷たさを軽減できる。また、非着座時には送風手段５５のスイッチがオフされて加圧が止まり、温風の吹き出しが止まる。こうして、非着座時における放熱が少なくなり、表皮材１１を常に温めた状態に維持できる。
【００４２】
図１７は第１１の実施形態である暖房便座１の断面図であって、図１８は当該暖房便座１の一部を破断した斜視構造図である。この暖房便座１は、請求項７に記載の暖房便座１に対応するものである。便座本体１０は、表皮材１１と下部材１２とから中空状に形成されている。この便座本体１０は、表皮材１１以外からの放熱を少なくすべく、表皮材１１と下部材１２がシールされた密閉空間とするのが好ましい。下部材１２の着座面側には断熱材４５が配設されており、当該断熱材４５上に１乃至複数の膨張部５６が備えられている。膨張部５６は、例えば、図１８に示す如く、軟質ゴムからなる複数本のゴム管を配列して構成され、例示した暖房便座１では複数の膨張部５６が形成されている。この膨張部５６は、熱源供給部から送り込まれた高温高圧のガス、例えば加熱された圧縮空気によって膨張して、表皮材１１の裏面側に接するように配設され、好ましくは複数の膨張部５６によって表皮材１１の裏面をできうる限り隙間なく埋め尽くすように配設される。膨張部５６はこのような機能を有するものであれば特に制限されるものでなく、ゴム風船を下部材１２上の配管に接続するようにしてもよい。
【００４３】
また、当該暖房便座１には、この膨張部５６に高温高圧ガスを送り込み膨張部５６を膨張させる図示しない熱源供給部が設けられる。熱源供給部は、常にわずかの高温ガスを膨張部５６に送り続けており、便座スイッチのオンにより圧力を高めて膨張部５６を膨張させる。
【００４４】
従って、着座時に熱源供給部を作動すれば、高温高圧ガスにより膨張した膨張部５６が表皮材１１と接触して表皮材１１を温める。また、非着座時には表皮材１１との熱交換が行なわれず、座面表面からの放熱を少なくできる。
【００４５】
図１９は第１２の実施形態の暖房便座１の断面図である。この暖房便座１の表皮材１１裏面には、膨張した膨張部５６との接触面積を増大させるリブ部１６が備えられている。リブ部１６は、膨張部５６が膨張した際の形状、大きさと相補的に形成され、膨張した膨張部５６がリブ部１６内面側に収まるように形成される。この結果、リブ部１６内面のほぼ全体が膨張部５６と接触し、表皮材１１への熱伝導効率を上げることができる。このリブ部１６は、表皮材１１と一体成形して備えることもできるし、熱伝導効率の優れた材質のものから作製し、表皮材１１に接合してもよい。
【００４６】
このように上記した各実施形態における暖房便座１は、非着座時における便座面からの放熱量を著しく減少し、エネルギーロスを軽減する。
【００４７】
次に、本発明の暖房便座システムについて説明する。図２０は本発明の一実施形態である暖房便座システムのブロック図である。暖房便座システムは、暖房便座１と便座本体１０の加温開始を行う暖房制御部４と、外部信号を受信して前記暖房制御部４の制御を行う信号制御部３とを備える。
【００４８】
上記各実施形態の暖房便座１においては、使用者が使用時に、例えば便座本体１０内の駆動部材を作動し、表皮材１１を上下する駆動機構をオンしたり、給排気手段３７や送風手段４８，５５などを作動させることによって、便座を温めることを前提とするものである。従って、着座時には未だ充分に便座が暖まっておらず、座った時に冷たさを感じるおそれが強い。これを改善するために、当該暖房便座システムでは、上記暖房便座１の駆動機構や給排気手段３７、送風手段５５などを動作して、便座の加温開始を行う暖房制御部４と外部信号を受信して当該暖房制御部４を制御する信号制御部３を備える。
【００４９】
外部信号としては、例えば、トイレの入口近郊に備えられた人検知センサからの検知信号やトイレ照明のオン信号、暖房便座に備えられた便蓋の開閉動作を示す検知信号などが用いられる。信号制御部３は、これらの外部信号を検知すると暖房制御部４へ暖房開始信号を送出し、第３の実施形態における表皮材１１を上下に駆動する駆動機構や第５の実施形態における給排気手段３７、第６の実施形態におけるスライド部材４２を駆動する駆動装置４０、第７及び第８の実施形態における送風手段４８、第９の実施形態における送風手段４８及び駆動部、第１０の実施形態における送風手段５５、第１１及び第１２の実施形態における熱源供給部を駆動する。従って使用者が実際に着座する前から便座が温められ、着座時の冷温感が軽減される。また、暖房制御部４に暖房停止機能を備え、例えば、人が遠ざかったことを検知した場合やトイレ照明がオフされた場合に、駆動機構を駆動して表皮材１１から放熱体２０を遠ざけたり送風手段４８，５５を停止し、便座暖房を停止させることにしてもよい。また、便蓋のヒンジ部に備えられたリミットスイッチによって便蓋の開閉を検知し、蓋が開かれたことを検知すれば便座暖房を開始し、また、蓋が閉じられたことを検知すれば便座暖房を停止することもできる。
【００５０】
このように本発明による暖房便座１によれば、非着時には便座表面からの無駄な放熱量を少なくして、省エネルギー化を図ることができる。また、本発明の暖房便座システムによれば、省エネルギー化のみならず、着座時には充分に座面を予め温めておくことができ、人にやさしい暖房便座を提供できる。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１に記載の暖房便座では、表皮材と下部材とから中空状に形成された便座本体と、便座本体内に配置されたヒータと当該ヒータの着座面側に接して配設された蓄熱材と前記ヒータの反対面に接して配設された断熱材とからなる放熱体とを備え、前記便座本体内に、前記表皮材下面に備えられた支柱と当該支柱を介して前記表皮材を押し上げる方向に付勢するバネ部材とからなり、非着座時には前記放熱体と前記表皮材との間に空隙を形成し、着座時には前記放熱体と前記表皮材とを接触させる駆動部材を備えたので、つまり、便座本体内に配設された放熱体が、非着座時には便座本体との間に空隙を形成し、着座時には便座本体を構成する表皮材と接触するので、非着座時には表示材からの放熱を著しく少なくできる。また、放熱体を構成するヒータにはその着座面側に蓄熱材が形成されその反対面には断熱材が配設されているため、ヒータの熱源を効率よく利用できる。こうして非使用時には少ない消費電力に抑えることができ、エネルギー効率のよい暖房便座を提供できる。
【００５２】
また前記支柱とバネ部材とからなる駆動部材によって、表皮材を放熱体に接触させているので、極めて簡単な駆動系にすることができる。
【００５３】
請求項２記載の暖房便座によれば、便座本体内が減圧された密閉空間となっているので、非着座時における放熱が少なくなり、より一層エネルギー効率のよい暖房便座とすることができる。また、支柱とバネ部材とからなる駆動部材によって、非着座時には放熱体と表皮材との間に空隙を形成し、着座時には表皮材と放熱材を接触させているので、簡単な駆動系にできる。さらに、支柱によって表皮材が支持される構成になるので、着座時の沈み込み感が少なくなる。
【００５４】
請求項３記載の暖房便座によれば、便座本体内を密閉空間として、前記放熱体と表皮材との間の空隙を給排気して、非着座時には前記放熱体と前記表皮材との間に空隙を形成し、着座時には前記放熱体と前記表皮材とが接触するように前記放熱体と前記表皮材を接触非接触の状態にするので、使用者が座った際の沈み込み感が減少し、違和感が少なくなる。また、遠隔操作等によって便座表面を温めておくことができるので、着座時の冷たさを軽減できる。
【００５５】
請求項４記載の暖房便座は、便座本体内に配設された放熱体にはその着座面側に、着座時には貫通孔を形成し、非着座時には非貫通孔を形成するスライド機構が備えられているので、非着座時には放熱体からの放熱が少なく、エネルギー効率の優れた暖房便座とできる。
【００５６】
請求項５記載の暖房便座は、便座本体内に配設されたヒータと表皮材との間に多数の孔を有する断熱材と便座本体内でヒータからの熱を循環させる送風手段を備え、着座時には送風手段のスイッチがオンされ、ヒーター近傍の温かい空気が表皮材近傍に送られるようにしたので、着座時にのみ送風手段を動作することにして、非着座時には設定温度を低くしておくことができる。こうして非着座時における無駄なエネルギーロスを少なくできる。
【００５７】
請求項６に記載の暖房便座は、請求項５記載の暖房便座において前記孔を開閉する開閉機構を備えているので、孔からの放熱を減らすことができ、より一層省エネルギー化を図ることができる。
【００５８】
請求項７に記載の暖房便座は、便座本体内に、膨張することにより前記表皮材と接触する１乃至複数の膨張部と、当該膨張部に高温高圧ガスを送り込み当該膨張部を膨張させる熱源供給部を備え、非着座時には膨張部と前記表皮材との間に空隙を形成し、着座時に高温高圧ガスにより膨張した膨張部が表皮材と接触して表皮材を温めるので、着座時にのみ膨張部を膨張させて表皮材と熱交換を行える。このため、非着座時における便座表面からの放熱を少なくできる。
【００５９】
請求項８に記載の暖房便座は、請求項７に記載の暖房便座においては、膨張した膨張部との接触面積を増大させるリブ部を前記表皮材の下面に備えているので、膨張部との接触面積が大きくなりより効率的に便座表面を温めることができる。
【００６０】
これら請求項７、８に記載の暖房便座においては、請求項９に記載されたように、下部材の着座面側に接して断熱材を配設することにより、下部材下面からの放熱を抑えることができ、省エネルギー化により一層貢献できる。
【００６１】
請求項１０に記載の暖房便座システムは、請求項１〜９のいずれかに記載の暖房便座と、便座本体の加温開始を行う暖房制御部と、外部信号を受信して前記暖房制御部の制御を行う信号制御部とを備えているので、例えば請求項１１に記載されたようにトイレ近郊に備えられた人検知センサからの検知信号や、請求項１２に記載されたようにトイレ照明のオン信号、請求項１３に記載されたように暖房便座に備えられた便蓋の開閉動作を示す検知信号により、着座する前から暖房便座を温めておくことができる。こうして、着座時に感じる冷たさを防止し、人にやさしい暖房便座とすることができる。
【００６２】
このように本発明によれば、非着座時における便座表面からの放熱を少なくして、エネルギー効率のよい暖房便座並びに使用感の優れた暖房便座システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）（ｂ）はそれぞれ第１の実施形態である暖房便座の一部を破断した断面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）はそれぞれ図１の暖房便座の駆動部材を示す説明図である。
【図３】（ａ）（ｂ）はそれぞれ第２の実施形態に係る暖房便座の一部を破断した断面図である。
【図４】（ａ）（ｂ）はそれぞれ図３の暖房便座の駆動部材を示す説明図である。
【図５】第３の実施形態である暖房便座の断面図である。
【図６】（ａ）（ｂ）はそれぞれ第４の実施形態である暖房便座の断面図である。
【図７】第５の実施形態である暖房便座の概略的構成図である。
【図８】（ａ）（ｂ）は図７の暖房便座の一部を破断した断面図である。
【図９】第６の実施形態である暖房便座の断面図である。
【図１０】図９の暖房便座のスライド部材を示す拡大図である。
【図１１】（ａ）（ｂ）は図９の暖房便座の動作説明図である。
【図１２】第７の実施形態である暖房便座を一部破断した斜視構造図である。
【図１３】（ａ）（ｂ）はそれぞれ図１２に示す暖房便座の断面図である。
【図１４】第８の実施形態である暖房便座の断面図である。
【図１５】第９の実施形態である暖房便座の孔の開閉機構を示す拡大説明図である。
【図１６】第１０の実施形態である暖房便座の断面図である。
【図１７】（ａ）（ｂ）はそれぞれ第１１の実施形態である暖房便座の断面図である。
【図１８】図１７の暖房便座を一部破断した斜視構造図である。
【図１９】（ａ）（ｂ）はぞれぞれ第１２の実施形態である暖房便座の断面図である。
【図２０】本発明の一実施形態である暖房便座システムのブロック図である。
【符号の説明】
１ 暖房便座
１０ 便座本体
１１ 表皮材
１２ 下部材
１６ リブ部
２０ 放熱体
２１ ヒータ
２２ 蓄熱材
２３ 断熱材
４１，４２ スライド部材
４３ 通気孔
４５，４６ 断熱材
４８ 送風手段
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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