(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱性と弾性を有する基材と、発熱体と、広範囲の熱を使用者に伝える熱伝導シートと、温度検知体とを有する本体と、前記温度検知体からの信号により発熱体の通電を制御する温度制御部とを備え、前記発熱体と前記温度検知体とは前記基材の内部に配設し、前記伝熱シートと前記発熱体とは前記基材を介して所定の距離を有して配設し、前記本体上面に使用者が着座すると前記基材が圧縮変形することにより、前記伝熱シートと前記発熱体が近接することを特徴とする着座採暖具。
【請求項２】
温度検知体を発熱体に近接して配置した請求項１記載の着座採暖具。
【請求項３】
基材の着座面側に設け低温でも比較的冷感のない薄い表皮層と、前記表皮層の温度を検知する温度検知体とを備えた請求項１記載の着座採暖具。
【請求項４】
発熱体と外表面との間の基材中に、防水シートを設けた請求項１〜３のいずれか１項記載の着座採暖具。
【請求項５】
熱伝導シートの下面側に基材より硬度の大きい断熱材を備えた請求項１〜４のいずれか１項記載の着座採暖具。
【請求項６】
熱伝導の良好な材料からなる防水シートを備えた請求項４または５記載の着座採暖具。
【請求項７】
熱伝導シートに、アルミシートを用いた請求項１〜６のいずれか１項記載の着座採暖具。
【請求項８】
熱伝導シートに、カーボンシートを用いた請求項１〜６のいずれか１項記載の着座採暖具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、暖房便座等の着座採暖具の構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の着座採暖具は図７に示すような構成となっていた。すなわち、１は便器２の上に設置された便座、３は便蓋で、便座１の内部にコード状のチュービングヒータよりなる便座ヒータ４が組み込まれ、この便座ヒータ４に通電することによって便座１を暖め、着座時の温暖感を得るようになっていた。また、この種の着座採暖具である暖房便座には局部の洗浄機能を付加したものが多く、５は洗浄水放出装置である洗浄ノズルであり、排便後の局部洗浄時には、ケース６内のポンプ（図示せず）によって、温水を前記洗浄ノズル５から人体へ放出して洗浄するものである。また、前記洗浄ノズル５はケース６に内装したポンプ（図示せず）とともに洗浄装置を構成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成においては、使用者が便座に着座する時に便座が冷たくないよう、非使用時にも昼夜を問わず便座ヒータに通電し所定温度に保つようになっているため、便座からの放熱ロスもあり便座を非使用時にも保温しておくための待機電力が大部分を占める便座暖房の消費電力が大きなものになり、電気代がかさむという課題があった。
【０００４】
そこで、この課題の解決を図るため、他の従来の暖房便座として図７に示すようなものもあった（例えば実開昭５９−１９４８９７号公報に記載）。
この暖房便座は図８に示されているように、便座本体７の断面形状は、上方に向かって膨出され、しかも、上面がその内周縁および外周縁に向けてゆるやかに傾斜する形状となっており、さらに、裏面には合成樹脂あるいはゴム製の当片８が所要の間隔を空けて設けられていた。
【０００５】
また、便座本体７の上面には、導電材料を両面より絶縁シートで覆った可撓性の面発熱体９が貼着又は便座本体７の表面に露出させた状態で便座本体７に埋設する等して設けられていた。この面発熱体９は、所定のパターンに印刷配線を形成し、表面に合成樹脂シートを貼着することにより構成されていた。
【０００６】
１０は便座本体７の上面に設けた面発熱体９上を被覆するようにして便座本体７上に被着されたポリアミドあるいはポリエステル等の合成樹脂からなる絶縁樹脂層である。絶縁樹脂層１０が薄膜状に構成されているので、便座本体７の上面に設けた面発熱体９に通電を行うことにより、便座本体７を加温することなく直ちに人体の要部を適温で暖めることができ、ヒーターを常時通電させておいて便座を加温させておく必要がなく、非常に省エネになるものである。
【０００７】
しかしながら、他の従来の暖房便座では便座本体７への伝熱も生じるので、使用時の面発熱体９への通電中は便座本体７からの放熱ロスが生じる。傾斜した便座本体７の内周縁や外周縁まで冷たくないように、隅々まで発熱部が行き渡るためには、面発熱体９を３次元曲面成形する必要があるという製造上の困難が生じる。面発熱体９の３次元曲面成形ができたとしても、人体の触れない部分の発熱分はロスになることなど、省エネに関してやはり課題があった。
【０００８】
また、特に高齢者においては用便時間が長い傾向にあり、上記従来の着座採暖具ではどちらも、便座の着座面がゴム弾性のような圧縮変形性を有していないため、座骨結節などに局部的な力が人体に作用し、長時間座っていると痛みを感じたり疲れるという課題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、断熱性と弾性を有する基材と、発熱体と、広範囲の熱を使用者に伝える熱伝導シートと、温度検知体とを有する本体と、前記温度検知体からの信号により発熱体の通電を制御する温度制御部とを備え、前記発熱体と前記温度検知体とは前記基材の内部に配設し、前記伝熱シートと前記発熱体とは前記基材を介して所定の距離を有して配設し、前記本体上面に使用者が着座すると前記基材が圧縮変形することにより、前記伝熱シートと前記発熱体が近接するように構成したものである。
【００１０】
上記発明によれば、発熱体は断熱材に覆われているため放熱ロスが防止されるので省エネになる。また、使用時は基材が圧縮変形することにより、発熱体は熱伝導シートに近接し、広範囲の本体の熱が使用者に向かって熱移動することで本体の温度が低下すると、温度検知体は温度低下を検知し、温度制御部を介して発熱体の通電率を高めるように制御する。上記のように、着座部に集熱する作用と通電率を高める制御により効率的な採暖を実現できる。さらに、弾性を有する基材で構成されているので座り心地がよく、長時間座っていても疲れたり、痛みを感じたりしない着座採暖具を提供することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は上記課題を解決するために以下の構成よりなる。すなわち第１の構成としては、断熱性と弾性を有する基材と、発熱体と、広範囲の熱を使用者に伝える熱伝導シートと、温度検知体とを有する本体と、前記温度検知体からの信号により発熱体の通電を制御する温度制御部とを備え、前記発熱体と前記温度検知体とは前記基材の内部に配設し、前記伝熱シートと前記発熱体とは前記基材を介して所定の距離を有して配設し、前記本体上面に使用者が着座すると前記基材が圧縮変形することにより、前記伝熱シートと前記発熱体が近接することを特徴とするものである。
【００１２】
そして、発熱体は断熱材に覆われているため放熱ロスが防止されるので省エネになる。また、使用時は基材が圧縮変形することにより、発熱体は熱伝導シートに近接し、広範囲の本体の熱が使用者に向かって熱移動することで本体の温度が低下すると、温度検知体は温度低下を検知し、温度制御部を介して発熱体の通電率を高めるように制御する。上記のように、着座部に集熱する作用と通電率を高める制御により効率的な採暖を実現できる。さらに、弾性を有する基材で構成されているので座り心地がよく、長時間座っていても疲れたり、痛みを感じたりすることを防止できる。
【００１３】
また第２の構成としては、温度検知体を発熱体に近接して配置したものである。そして、より素早く本体の温度制御を可能とし、人体の有無検出による制御も可能となる。
【００１４】
また第３の構成としては、断熱性，圧縮変形性を有する基材の着座面側に設けた低温でも比較的冷感のない薄い表皮層と、前記表皮層の温度を検知する温度検知体とを備えたものである。そして、冷感の感じない温度まで表皮層を加温しておくことができるので、寒冷時においても冷感防止と省エネを両立することができる。
【００１５】
また第４の構成としては、発熱体と外表面との間の基材中に、防水シートを設けたものである。そして、表面の破壊時にも発熱体への水の浸入を防ぎ、感電や漏電を防止することができる。
【００１６】
また第５の構成としては、熱伝導シートの下面側に基材より硬度の大きい断熱材を備えたものである。そして、断熱強化でさらに消費電力の削減を図ることができ、特に使用時においては、使用者の自重により圧縮された基材からの伝熱により熱流が発熱体から熱伝導シートを経て下面へ放熱されるロスを防止できる。また、下面側のクッションが硬めになることにより座り心地が向上する。
【００１７】
また第６の構成としては、熱伝導の良好な材料からなる防水シートを備えたものである。そして、使用時において、防水シートによる集熱作用も付加されるので、着座部への集熱力を増大させることが可能となり採暖効果が向上する。
【００１８】
また第７の構成としては、熱伝導シートには、折り曲げ耐久性を有するアルミシートを用いて構成したものである。そして、熱伝導性能を確保しつつ、構成材としての耐久性及び、使用感を損なうことなく構成できる。
【００１９】
また第８の構成としては、熱伝導シートには、折り曲げ耐久性を有するカーボンシートを用いて構成したものである。そして、さらに高い熱伝導性を確保しつつ、より構成材として柔軟性に富むことで、耐久性や使用感のすぐれた構成とすることができる。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の着座採暖具の断面構成図であり、図２は本発明の実施例１の着座採暖具の要部断面図である。表面材２１と合成樹脂製のベース２２の間にはポリウレタン等の軟質発泡樹脂などからなる基材２３を設け、基材２３の内部には線状の発熱体２４、温度検知体２５が所定のパターンで面状に配設されている。さらに発熱体２４、温度検知体２５とベース２２の間には基材２３を介して所定の距離を有して配設された熱伝導シート２６が設けられ、本体２７を構成している。２８は本体２７の温度制御を司る温度制御部であり、前記温度検知体２５からの信号により、発熱体２４の通電を制御するものである。
【００２２】
次に作用について説明する。図３に本発明の実施例１の着座採暖具の使用時の要部断面図を示す。採暖時、使用者が本体上面に着座すると、使用者の自重により軟質発泡樹脂２３は圧縮変形する。基材２３が圧縮変形することにより、発熱体２４及び温度検知体２５は熱伝導シート２６に近接する。使用者が本体に載って採暖することは即ち、本体の熱が使用者に向かって熱移動することである。前記実施形態とすることで、着座面だけでなく着座面周辺にわたる広範囲の本体の熱が熱伝導シート２６を介して使用者に移動することになる。本体の広範囲の熱が使用者に移動することで、本体の温度は低下する。本体の温度が低下すると、温度検知体２５は温度低下を検知し、温度制御部２８を介して発熱体２４の通電率を高めるように制御する。
【００２３】
したがって、使用時は着座部に集熱する作用と通電率を高める制御により効率的な採暖を実現できる。また、着座部が基材２３の圧縮変形性により使用者の自重により変形することで、加重を広い面積に分散して受けることになるので、座骨結節などに局部的な力が作用することを防止し、座り心地がよく、長時間座っていても疲れたり、痛みを感じたりすることを防止できる。
【００２４】
そして、使用者が本体上面から降りると、基材２３は初期の形状に復元することで、発熱体２４及び温度検知体２５は熱伝導シート２６から一定の距離が確保される。熱伝導シート２６から発熱体２４及び温度検知体２５が一定の距離を開けて構成することで、非使用時に熱伝導シート２６が放熱板として働くことを防ぎ、無用なエネルギー消費を防ぐことができる。また、使用時に通電率が高まることで得られた熱は、使用者に熱供給されると同時に、本体内にも蓄熱される。使用者が本体から降りると、本体内に蓄熱された熱により、発熱体２４の通電率は使用前の通電率以下に抑えられ、省エネルギー効果が期待できる。また、発熱体２４は断熱性を有する基材２３に覆われているため、放熱ロスが大幅に低減されるので消費電力の削減を図ることができる。図４に本発明の実施例１の着座採暖具の使用時，非使用時の通電率変化図を示す。
【００２５】
前記発熱体２４の発熱量の制御手段は、通電率制御に限らず他の手段であってもよい。また発熱体２４と熱伝導シート２６の位置関係は、本実施例では熱伝導シート２６の方が下方に位置しているが、熱伝導シート２６が上方に位置してもよく、同様の作用が得られることはあきらかである。
【００２６】
（実施例２）
図５は本発明の実施例２の着座採暖具の要部断面図である。着座採暖具には、発熱機能と温度検知機能の２機能を併せ持つ１線式ヒータ線２９を用いて構成したものである。また熱伝導シート２６は、アルミシート３０を用いて構成されている。アルミシート３０の厚みは５μｍから１００μｍまでのものが使われている。また、アルミシート３０の両面または片面にはポリエチレン、またはポリエステル、またはポリプロピレン等の補強シート３１がラミネート構成されている。３２は防水シートであり、熱伝導シート２６と同様にアルミシートの両面または片面にポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン等のシートでラミネート補強されて構成されており、発熱体２４と基材２３上面の外表面３３との間の基材２３中に配設されている。
【００２７】
次に作用について説明する。発熱機能と温度検知機能を一体化することで、本体温度の低下が顕著に現れやすい発熱体の温度を直接温度検出することにより、より素早く本体温度の制御が可能となるものである。そして、検出能力が高まることにより、単に温度検知機能による温度変化に対応した通電率制御だけにとどまらず、通電率変化を積極的に捉えることにより、人体の有り無しを検出判断し、温度設定を制御したり、通電または通電停止を図ったりすることが可能となる。洗浄機能を付加した暖房便座装置に本発明を用いた場合は、この人体の有無検出作用を利用して洗浄装置の運転を制御することも可能となる。
【００２８】
また、熱伝導シート２６としてアルミシート３０を用いることで、高い熱伝導性を低コストで実現できる。但し性能を確保するためには、厚みとして最低でも５μｍ以上を確保する必要がある。また構成材として柔軟性を確保するためには逆に厚みとして１００μｍ以内とすることが望ましい。また、折り曲げ耐久性を確保するためには、アルミシート３０の両面または片面に補強シートを構成することで、繰り返し荷重でアルミシート３０が分断されることを防止することができる。
【００２９】
さらに、基材２３中に防水シート３２を設けることで、防水処理された外表面３３であっても、何らかの理由で機械的あるいは科学的に表面が破壊され基材２３中に水分等が浸透してきても、発熱体２４への水分の浸入を防ぎ、感電や漏電等の事故防止や水分による基材２３の劣化を防止し、安全で信頼性の高い構成とすることができる。そして、防水シート３２としてアルミシートを用いることで高い熱伝導性を低コストで実現し、使用時において防水シートによる集熱作用も付加されるので、着座部への集熱力を増大させることが可能となり採暖効果も向上する。
【００３０】
本実施例では、発熱機能と温度検知機能の２機能を併せ持つ１線式ヒータ線２９を用いて構成したもので説明したが、発熱体と温度検知体を隣接して配したものでもよい。
【００３１】
（実施例３）
図６は本発明の実施例３の着座採暖具の要部断面図である。図６に示す通り、基材２３の着座面側には、断熱性がよく低温でも比較的冷感がないように、厚み２０μｍから２００μｍまでのポリエチレン、またはポリエステル、またはポリウレタン等の樹脂シートで構成した薄い表皮層３４が設けられるとともに、表皮層３４の温度を検知する温度検知体としてのサーミスタ３５が表皮層３４に接して設けられている。熱伝導シート２６にはカーボンシート３６が用いられ、この熱伝導シート２６の下面側には基材２３より硬度の大きい断熱材３７がベース２２との間に配設されて本体２７が構成されている。
【００３２】
次に作用について説明する。厚み２０μｍから２００μｍまでの樹脂シートを表皮層３４として設けているので、耐摩耗性や防汚性が向上するとともに、薄い樹脂シートは比較的低温でも冷感を感じないですむので、通常は常時加温せず寒冷時でも例えば１０℃程度までわずかに加温しておくだけで冷感を防止でき、寒冷時においても冷感防止と省エネを両立することができる。また、本体上面の基材２３及び下面の断熱材３７により発熱体２４の断熱が強化され、着座採暖具に使用者が載っていない時は、高い保温効果により、無駄なエネルギー消費を防ぐことができる。
【００３３】
一方、着座採暖具に使用者が載っている時は、使用者の自重により圧縮変形性に優れた基材２３は圧縮変形することで、実施例１と同様の作用効果が得られるとともに、特に使用時においては、使用者の自重により圧縮された基材２３からの伝熱により熱流が発熱体２４から熱伝導シート２６を経て下面へ放熱されるロスを防止できる。また、下面側のクッションが硬めになることにより座り心地が向上する。そして、熱伝導シート２６としてカーボンシート３６を用いることで、高い熱伝導性と、繰り返し荷重に対する高い耐久性と、柔軟性を有することによる使用感の向上を図ることができる。また、軽量化も図ることができる。
【００３４】
なお、ここでは低温でも比較的冷感のない薄い表皮層３４として樹脂シートを用いたが、冷感を感じにくい材料として例えば、密度をρ，熱伝導率をλ，比熱をｃで表すと、λやｃが小さい材料や、あるいはρとλとｃの積の平方根で表される熱浸透率ｂが小さい材料、すなわち断熱性の良い材料を用いてもよい。但し
【００３５】
【数１】
0004218108.tif 000002
【００３６】
また、本実施例では表皮層３４の温度を検知する温度検知体として表皮層に接して設けられたサーミスタ３５を用いて説明したが、本体２７の外部に赤外線検知型の着座表面検知体（図示せず）を設けてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の着座採暖具は、以下に述べる効果を有するものである。
【００３８】
すなわち、請求項１記載の発明によれば、発熱体は断熱材に覆われているため放熱ロスが防止されるので省エネになる。また、使用時は着座部に集熱する作用と通電率を高める制御により効率的な採暖を実現できる。さらに、弾性を有する基材で構成されているので座り心地がよく、長時間座っていても疲れたり、痛みを感じたりすることを防止できる。
【００３９】
また、請求項２記載の発明によれば、より素早く本体の温度制御を可能とし、人体の有無検出による制御も可能となる。
【００４０】
また、請求項３記載の発明によれば、冷感の感じない温度まで表皮層を加温しておくことができるので、寒冷時においても冷感防止と省エネを両立することができる。
【００４１】
また、請求項４記載の発明によれば、表面の破壊時にも発熱体への水の浸入を防ぎ、感電や漏電を防止することができる。
【００４２】
また、請求項５記載の発明によれば、断熱強化でさらに消費電力の削減を図ることができ、特に使用時においては、使用者の自重により圧縮された基材からの伝熱により熱流が発熱体から熱伝導シートを経て下面へ放熱されるロスを防止できる。また、下面側のクッションが硬めになることにより座り心地が向上する。
【００４３】
また、請求項６記載の発明によれば、使用時において、防水シートによる集熱作用も付加されるので、着座部への集熱力を増大させることが可能となり採暖効果が向上する。
【００４４】
また、請求項７記載の発明によれば、熱伝導性能を確保しつつ、構成材としての耐久性及び、使用感を損なうことなく構成できる。
【００４５】
また、請求項８記載の発明によれば、さらに高い熱伝導性を確保しつつ、より構成材として柔軟性に富むことで、耐久性や使用感のすぐれた構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１の着座採暖具の構成を示す断面図
【図２】  同採暖具の要部断面図
【図３】  同採暖具の使用時を説明した断面図
【図４】  同採暖具の使用時，非使用時の通電率変化特性図
【図５】  本発明の実施例２の着座採暖具の要部断面図
【図６】  本発明の実施例３の着座採暖具の要部断面図
【図７】  従来の着座採暖具の構成を示す斜視図
【図８】  従来の他の着座採暖具の構成を示す断面図
【符号の説明】
２３  基材
２４  発熱体
２５  温度検知体
２６  熱伝導シート
２７  本体
２８  温度制御部
３０  アルミシート
３２  防水シート
３３  外表面
３４  表皮層
３５  サーミスタ（温度検知体）
３６  カーボンシート
３７  断熱材
【図１】
0004218108.tif 000003
【図２】
0004218108.tif 000004
【図３】
0004218108.tif 000005
【図４】
0004218108.tif 000006
【図５】
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【図６】
0004218108.tif 000008
【図７】
0004218108.tif 000009
【図８】
0004218108.tif 000010