JP2001120462A - 暖房便座装置、及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 面状発熱体を熱源とした暖房便座装置の温度
分布を均一にする。 【解決手段】 暖房便座装置の熱源として、導電性混抄
紙を材料とした面状発熱体を用いる。面状発熱体のう
ち、便座の外周側等の発熱抵抗が大きくなる領域の導電
性混抄紙を、単位面積当たりの抵抗値が相対的に低くな
るように形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、面状発熱体を熱源
として利用した暖房便座装置、及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、トイレ空間での快適性に応えるべ
く、予め便座表面を暖房しておき、着座時にヒヤリ感を
与えることなく***行為を提供できる暖房便座が広く普
及している。従来の暖房便座は、熱源にニクロム線の周
辺を絶縁材で被覆した、いわゆるチュービングヒータと
言われるものが用いられているが、このチュービングヒ
ータは表面積が小さいため、ヒータとの接触部分の熱が
分散してしまうという問題があった。そのため、熱伝導
性の良い金属でヒータを覆う事も行われているが、ヒー
タとの接触部の温度が高いため、便座全体を均一に暖房
することが困難であった。これらを改善するため、近
年、熱源としてホットカーペットや床暖房等に使われて
いる面状発熱体を利用することが提案されている。面状
発熱体は略全面で発熱するため、便座裏面全体にヒータ
を敷設することにより、チュービングヒータで発生して
いたような熱源近傍とそれ以外の部分との温度斑の発生
を防止できる。また、図４に示すように、従来の面状ヒ
ータでは、電極４２ａ、４２ｂを面状発熱体の上面の両
側端部に略平行に配設して、電極間距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ
３を等しくすることにより、電極４２ａ、４２ｂ間の抵
抗を一定とし、均一な発熱を可能としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、暖房便
座は平面視で湾曲した形状であるため、着座面全体を暖
房するには、面状ヒータの電極５２ａ、５２ｂを図５に
示すように便座形状に合わせて便座の最前部、及び最後
部に配設する必要がある。この場合、電極５２ａ、５２
ｂ間の便座内周側の距離Ｌ４と、外周側の距離Ｌ５とは
必然的に異なり、外周側は距離が長い分、内周側に比べ
て相対的に抵抗が大きくなるため表面温度が低くなる。
その結果、暖房便座の内周側と外周側とで温度斑が発生
する事になり、快適な暖房便座を提供することができな
かった。かかる問題点は、例えば電極の位置を両側とし
ても同様に発生する。そのため、従来は、便座全体の暖
房よりも、均一な暖房をより重視して、便座の湾曲した
形状にも拘らず、図４のような矩形上の面状ヒータを配
設することが行われていた。

【０００４】本発明は、これらの課題を解決するために
なされたもので、面状発熱体を熱源として利用した暖房
便座装置において、着座面の全面を暖房できると共に、
均一な暖房も可能とした暖房便座装置、及びその製造方
法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段および作用・効果】上記の
目的を達成するために請求項１記載の発明は、面状発熱
体を熱源として利用した暖房便座装置において、前記面
状発熱体を導電性繊維混抄紙で構成し、該面状発熱体の
特定領域の単位面積当たりの抵抗値を異ならせたことを
特徴とする。便座を左右に分割した形状の面状発熱体を
作成し、その一方の面に一対の電極を設けた場合、その
電極間の距離を一定にするのは難しい。電極間の距離が
異なると、距離に応じて相対的に抵抗値が異なるため、
その抵抗値が小さい方へと電流が流れやすくなり、発熱
量に斑ができてしまう。そこで、電極間の距離が短くな
る領域の単位面積当たりの抵抗値を大きくする、または
電極間距離が長くなる領域の単位面積当たりの抵抗値を
小さくすることによって、相対的な抵抗値を電極間距離
に関係なく均一にし、面状発熱体の温度斑をなくすこと
ができる。

【０００６】本発明においては、熱源の電極間距離が異
なり、その距離によって生じる抵抗成分が異なる場合、
特定領域の単位面積当たりの抵抗値を変えることによっ
て、熱源である面状発熱体全面の各発熱点である導電性
繊維間の接触点にかかる電圧が一定になる。その結果熱
源の全領域に亘って発熱量が斑なく一定となる熱源を提
供することができる。

【０００７】請求項２記載の発明は、前記面状発熱体の
一部又は全部を湾曲形状に形成し、この湾曲部の接線と
略直交する方向に単位面積当たりの抵抗値が異なる領域
を設けたことを特徴とする。

【０００８】着座部が円環状に形成された便座の、前後
端に面状発熱体の電極を設けた場合、電極間の距離が一
定とならないため、相対的な抵抗値が異なってくる。こ
れを解消するため、湾曲部の接線と略直交する方向に単
位面積当たりの抵抗値が異なる領域を設けることによ
り、相対的な抵抗値を均一にすることできる。なお、面
状発熱体の形状は、便座に合わせて、全体を湾曲状に形
成しても良いし、一部のみを湾曲状にしても良い。

【０００９】請求項３記載の発明は、便座の内周側から
外周側へ向かうに従って前記面状発熱体の単位面積当た
りの抵抗値を下げたことを特徴とする。着座部が円環状
の便座に合わせて面状発熱体を形成した場合、長手方向
の電極間の距離は内周側よりも外周側の方が長くなるた
め、それに伴い相対的な抵抗値も大きくなっていく。そ
こで、面状発熱体の長手方向に対して垂直となる方向に
沿って、内周側から外周側へと単位面積当たりの抵抗値
を小さくしていくことにより、相対的な抵抗値を均一に
することができ、その結果温度斑をなくすことが出来
る。この場合、内周側から外周側に向かって徐々に抵抗
値を下げていっても良いし、内周側と外周側との任意の
境界で抵抗値を異ならせても良い。また、面状発熱体の
形状は、便座の着座面の略全体を暖房できるよう、着座
部が円（又は楕円）環状の便座に合わせて全体が湾曲し
た帯状に形成するのが望ましいが、カギ状、コ字状、多
角形状等でも良い。

【００１０】請求項４記載の発明は、単位面積当たりの
異なる抵抗を並列抵抗としたことを特徴とする。導電性
混抄紙の単位面積当たりの抵抗値は、混抄紙内に含まれ
る導電性繊維の量、繊維長、その他基材との位置関係等
によって変わる。そこで、電極間の距離が長く、相対的
な抵抗が高い便座の外周側は、単位面積当たりの抵抗値
の低い導電性混抄紙を用い、相対的な抵抗値が低い便座
の内周側は、単位面積当たりの抵抗値を高くすること
で、熱源全域に亘って温度斑をなくすことができる。

【００１１】請求項５記載の発明は、導電性繊維混抄紙
の一部を切り欠き、又は破断させることにより、前記面
状発熱体の特定領域の単位面積当たりの抵抗値を異なら
せたことを特徴とする。

【００１２】導電性混抄紙に切り欠きを入れると、導電
性繊維が切断され、繊維同士の接触抵抗が増すので、単
位面積当たりの抵抗値が大きくなる。円環状の便座の場
合、電極間の抵抗値が相対的に低い内周側に切り欠きを
入れることにより、全領域に亘って抵抗値を略均一にす
ることができる。また、抵抗値が低い部分の一部を破断
させる事によっても同様の効果が得られる。なお、切り
欠きや破断を設ける領域は、便座の内周側に限らず、電
極の位置、形状、面状発熱体の形状、導電性繊維の配向
等によって抵抗値が低くなっている部分であれば良い。

【００１３】請求項６記載の発明は、導電性繊維混抄紙
の坪量を変えることにより、前記面状発熱体の特定領域
の単位面積当たりの抵抗値を異ならせたことを特徴とす
る。

【００１４】導電性混抄紙の嵩密度が均一であるとき、
特定領域の肉圧を厚くして坪量を大きくすると、その部
分の抵抗値を低くすることができる。従って、電極間の
相対的な抵抗値が高くなる領域の坪量を大きくすれば、
該抵抗値を均一にすることができる。また、相対的な抵
抗値が小さい領域の肉圧を薄くして坪量を小さくして、
その部分の抵抗値を大きくしても、同様の効果が得られ
る。

【００１５】請求項７記載の発明は、暖房便座装置の製
造方法であって、面状発熱体の単位面積当たりの抵抗値
を異ならせて特定領域を成形する際に、他の領域と異な
る圧力をかけることを特徴とする。導電性混抄紙を用い
た面状発熱体の場合、混抄紙内に含まれている導電性繊
維同士が接触することによって電流が流れる。そのた
め、成形工程において導電性繊維が破断しない程度に圧
力をかけていくと、導電性繊維同士の接触点が増加し、
単位面積当たりの抵抗値を低くすることが出来る。よっ
て、単位面積当たりの抵抗値を低くしたい領域には、そ
れ以外の領域よりも高い圧力をかけることによって、単
位面積当たりの抵抗値を制御することが出来る。また、
導電性繊維に更に圧力をかけて部分的に破断させれば、
前記のように部分的に単位面積当たりの抵抗値を上げる
事ができる。

【００１６】請求項８記載の発明は、面状発熱体の特定
領域の成形を、便座表面層と底板との溶着時に行うこと
を特徴とする。前記のように、導電性繊維に部分的に圧
力をかける等して、単位面積当たりの抵抗値を異ならせ
た特定領域を成形する場合、便座表面層と底板との溶着
と同時に行えば製造工程を削減できると共に、特定領域
の抵抗値が次工程で変動するといった不具合がないた
め、抵抗値を精度良く制御できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を、図面
により詳細に説明する。図１は本発明にかかる暖房装置
の外観図であり、図２は図1のＡ視平面図である。面状
発熱体１３が表面樹脂層１１の下側全面に配置されてお
り、便座前方と後方に電極１２ａ、対向電極１２ｂが配
設されている。それぞれの電極には電源からのコード１
８が接続されている。温度ヒューズ１７は電極１２ａと
直列に接続されている。面状発熱体１３と表面樹脂層１
１の間に温度検出素子１６が配設され、温度検知素子１
６の信号を検出し電極１２ａ、１２ｂに供給する電力量
を制御するコントローラ２０を暖房便座１の後方部に設
けている。

【実施例１】面状発熱体１３を、電極１２ａ、１２ｂは
共通とした３つの領域２３、２４、２５に分け、それぞ
れの領域の電極間抵抗値が等しくなるように、各領域の
単位面積当たりの抵抗値を変える。単位面積当たりの抵
抗値が等しい面状発熱体を用いた場合、電極間距離の短
い内周側の領域の抵抗値が低くなってしまうため、その
箇所に電流が集中的に流れ、各箇所での発熱量に偏りが
出てしまう。そこで本実施例では、電極間距離に応じて
単位面積当たりの抵抗値が異なる面状発熱体１３を並列
に並べ、それぞれの電極間の抵抗値を等しくすることに
より、全領域に亘って発熱量の偏りを無くすることがで
きる。面状発熱体を便座に合わせた形状とした場合、内
周側と外周側との電極間距離には大きなちがいがある。
そこで、面状発熱体の中央領域２４に対して、外周側の
領域２５の単位面積当たりの抵抗値を低くし、内周側の
領域２３の単面積当たりの抵抗値を高くすることによっ
て、全領域での発熱量を均一にすることができ、温度斑
のない暖房便座装置が実現できる。また本実施例では、
面状発熱体１３を３つの部分に分けたが、便座形状に応
じてそれ以上、もしくはそれ以下の部分に分けて、電極
間の相対的な抵抗値を均一にすることもできる。

【実施例２】図３に第２の実施例を示す。面状発熱体３
２を樹脂製の便座表面層内に埋設している。この面状発
熱体は炭素繊維混抄紙であり、嵩密度を一定としてい
る。嵩密度が一定である場合、厚みが増すほど単位面積
当たりの抵抗値は低くなる。そこで本実施例では、電極
間距離が長く、電極間の抵抗値が高くなる領域の炭素繊
維混抄紙の厚みをその距離に応じて厚くし、各箇所の単
位面積当たりの抵抗値を調節することによって、全領域
に亘って抵抗値を均一にすることができる。面状発熱体
を便座に合わせた形状とした場合、内周側から外周側に
向かって電極間距離が長くなるので、炭素繊維混抄紙の
厚みを図３に示すように、内周側から外周側に徐々に厚
みを大きくしていく。これにより、面状発熱体の単位面
積当たりの抵抗値が、内周側から外周側に向かって小さ
くなり、電極間の抵抗値を均一にすることができる。

【発明の効果】以上述べたごとく本発明では、暖房便座
表面の温度が均一になるように面状発熱体の特定領域の
単位面積当たりの抵抗値を変えたため、電極間の距離が
異なる形状であっても、面状発熱体の発熱量を全領域に
亘って均一にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる暖房便座の第一の実施例を示す
外観斜視図である。

【図２】同、図１のＡ視図である。

【図３】同、第２の実施例を示す部分断面図である。

【図４】従来の面状発熱体の電極構造を示す模式図であ
る。

【図５】同、便座に配設した状態を示す概略平面図であ
る。

【符号の説明】

１…便座、 １２ａ、１２ｂ、２２ａ、２２ｂ、…電極、 １３、２３、２４、２５、３２…面状発熱体、 １１…表面樹脂層、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片岡 由美子 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 Ｆターム(参考） 2D037 AD03 AD08 AD09

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】面状発熱体を熱源として利用した暖房便座
   装置において、前記面状発熱体を導電性繊維混抄紙で構
   成し、該面状発熱体の特定領域の単位面積当たりの抵抗
   値を異ならせたことを特徴とする暖房便座装置。
2. 【請求項２】前記面状発熱体の一部又は全部を湾曲形状
   に形成し、この湾曲部の接線と略直交する方向に単位面
   積当たりの抵抗値が異なる領域を設けたことを特徴とす
   る請求項１記載の暖房便座装置。
3. 【請求項３】前記便座の内周側から外周側へ向かうに従
   って前記面状発熱体の単位面積当たりの抵抗値を下げた
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の暖房便座装置。
4. 【請求項４】前記面状発熱体の、単位面積当たりの異な
   る抵抗を並列抵抗としたことを特徴とする請求項１乃至
   ３の何れか記載の暖房便座装置。
5. 【請求項５】前記導電性繊維混抄紙の一部を切り欠き、
   又は破断させることにより、前記面状発熱体の特定領域
   の単位面積当たりの抵抗値を異ならせたことを特徴とす
   る請求項１乃至４の何れか記載の暖房便座装置。
6. 【請求項６】前記導電性繊維混抄紙の坪量を変えること
   により、前記面状発熱体の特定領域の単位面積当たりの
   抵抗値を異ならせたことを特徴とする請求項１乃至４の
   何れか記載の暖房便座装置。
7. 【請求項７】請求項１乃至６の何れか記載の暖房便座装
   置の製造方法であって、面状発熱体の単位面積当たりの
   抵抗値を異ならせて特定領域を成形する際に、他の領域
   と異なる圧力をかけることを特徴とする暖房便座装置の
   製造方法。
8. 【請求項８】前記面状発熱体の特定領域の成形を、便座
   表面層と底板との溶着時に行うことを特徴とする請求項
   ７記載の暖房便座装置の製造方法。