JP2006320452A - 便座装置 - Google Patents

Abstract

【課題】輻射型発熱体の局部発熱を防止し、信頼性の高い便座装置を提供する。
【解決手段】便座１２の回動位置を検出する便座位置検知手段１６と、便座１２内部に配設した輻射型発熱体２４と、制御部１７を備え、便座位置検知手段１６が便座１２が起立位置１４にあることを検知したときは、輻射型発熱体２５への通電を抑制または遮断することにより、輻射型発熱体２５のヒータ線が垂直に立ってしまう場合において、ヒータ線への通電を抑制または遮断することでヒータ線の局部発熱をなくし、輻射式発熱体２４の断線を防止し、信頼性を向上することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、便座を短時間で暖房する便座装置に関するものである。

輻射型発熱体の暖房便座は、図８に示すように内部に空洞部１を持つ便座２の着座部３を透明ポリプロピレン樹脂で構成し、着座部３の表面に輻射熱吸収層４を設置し、空洞部１には輻射型発熱体５を設置していた。輻射型発熱体５からの輻射熱は透明ポリプロピレン樹脂製の着座部３を透過し、表面の輻射熱吸収層４で熱に変換され、着座部３を昇温させるというものであった。臀部が接触する輻射熱吸収層４で熱の発生が行われるので、便座２の内部からコードヒータなどを用いて熱伝導で加熱される方式と比較すると短時間で臀部の暖房が可能となる。また、温度制御は輻射型発熱体５の近傍に置かれたサーモスタット６で行い、温度ヒューズ７で異常加熱の危険性を防ぐようにしていたものであった（例えば、特許文献１参照）。短時間で必要なときに便座に通電することで、無駄な通電はせず、省エネに貢献できることで用いられている。
特開２０００−１４５９８号公報

しかしながら、輻射型発熱体が短時間で便座温度を効率よく上げることのできる事で多く用いられているランプヒータの場合、便座が起立状態の時に均等に巻かれたヒータ線が重力のはたらく便座下端に密集し、上端が伸びてしまい、密集された便座下端のヒータ線が断線し易いという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、輻射型発熱体がランプヒータの場合においてはヒータの断線に繋がる発熱を抑え、断線させることなく長期間安定して使用できる便座装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の便座装置は、便座の回動位置を検出する便座位置検知手段と、便座内部に配設した輻射型発熱体と、制御部を備え、便座位置検知手段が便座が起立位置にあることを検知したときは、輻射型発熱体への通電を抑制または遮断することとしたものである。

これによって、輻射型発熱体を使用している場合において、便座が起立状態、すなわち輻射型発熱体のヒータ線が垂直に立ってしまう場合において、ヒータ線への通電を抑制または遮断することでヒータ線の局部発熱をなくすものである。

本発明の便座装置は、輻射型発熱体の局部発熱による断線をなくすことにより、信頼性の高い便座装置を提供することができる。

第１の発明は、使用位置と起立位置との間を回動自在な便座と、前記便座の回動位置を検出する便座位置検知手段と、前記便座内部に形成した空洞部に配設した輻射型発熱体と、制御部を備え、前記制御部は便座位置検知手段が前記便座が起立位置にあることを検知したときは、前記輻射型発熱体への通電を抑制または遮断することにより、輻射型発熱体のヒータ線が垂直状態で発熱させた場合、ヒータ線の重力により上方のヒータ線が伸びてしまうとともに下方に密集することで、密集した部分で生じるヒータ線の局部発熱による断線を防ぐことができ、長期間安定して使用できる信頼性の高い便座装置を提供することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、便座の回動を駆動する駆動装置と、操作部を備え、前記操作部からの信号により便座の回動操作を行なうことにより、操作部による遠隔操作で便座の回動動作を安定して行うことができるので、輻射型発熱体のヒータ線の変形および断線をより確実に防止することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、人体検知手段を備え、前記人体検知手段が人体を検知したときは、輻射型発熱体に通電を行うことにより、便座の近くに人が居ないときは、たとえ便座が使用位置の場合においても通電することがないので無駄な電力の使用や放熱を抑制することができる。

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、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における便座装置を便器に設置した状態の斜視図を示し、図２は便座装置の構成図を示すものであり、図３は便座の要部断面図を示すものであり、図４（ａ）（ｂ）はランプヒーターの要部断面図を示すものである。

図１に示すように、便器１０の上面に本体１１を固定し、本体１１に枢支した便座１２は便器１０の上面に載置した状態の使用位置１３と略９０度上方に回動した起立位置１４の間を駆動装置１５により回動自在となっており、便座１２の位置は便座位置検知手段１６で検知し、その情報はマイクロコンピュータ及びその周辺回路からなる制御部１７に出力される。

便器１０の近傍には操作部１８が設置してあり、操作部１８からの信号により制御部１７は前記駆動装置１５を制御し便座１２の設置位置を変更することができる。

本体１１には便座１２と同様に略９０度回動して便座１０を隠蔽および開放する便蓋１９が回動自在に設置してある。

本体１１の前面には人体を検知する人体検知手段２０が設置してあり、人体検知手段２０で検知した情報は制御部１７に出力される。人体検知手段２０は人体の表面温度から発せられる赤外線量とトイレの壁面などから発せられる赤外線量の差分から人体の有無を検出する焦電式を採用している。

図３に示すように便座１２は着座部２１と底面部２２を上下に組み合わせて構成しており、その内部に空洞部２３が形成されている。着座部２１は透明なポリプロピレン樹脂で成型した着座部本体２１ａの表面に熱輻射吸収層２１ｂが設置してある。

便座１２の空洞部２３にはアルミ板材の反射板２４が設置してあり、反射板２４の上面に輻射型発熱体であるランプヒータ２５が便座１２のほぼ全周に亘って配設してある。また、反射板の要所には異常加熱の危険性を防ぐ目的でサーモスタット２６と温度ヒューズ２７が設置してある。

着座部２０の下面には着座部２０の温度を検知する温度検知手段としてサーミスタ２８が設置してあり、検知した情報は制御部１７に出力される。

図４（ａ）に示すように、ランプヒータ２５は石英管２５ａの中に、螺旋状に形成したタングステンフィラメント２５ｂの要所をハンガー２５ｃで支持して、石英管２５ａの略中央に配置してあり、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。

図４（ｂ）は便座１２が起立位置１４にある状態で通電した場合のタングステンフィラメント２５ｂの状態を示したものであり、通電して高温になったタングステンフィラメント２５ｂは硬度が低くなり、自重で下方に密集し、上方は伸びた状態になっている。

この状態で通電を継続すると密集した部分は異常に高温になり、タングステンフィラメント２５ｂの断線に繋がり、ランプヒータ２５の寿命を短縮することになる。

以上のように構成された便座装置について、以下その動作作用を説明する。

トイレ室内へ使用者が入室すると、人体検知手段２０は人体を検知して信号を制御部１７へ出力する。制御部１７は、信号を取り込んでランプヒータ２５への通電の制御を行なうが、このとき通電を制御する基準としては、便座位置検知手段１６により検出した便座１２の位置に基づいて行う。

まず、便座１２が使用位置１３にあるときは、図３に示すように、便座１２を短時間で暖めるため最大の通電率で通電を開始し、便座１２の表面温度が使用者が着座して冷たいと感じなくなる約３５℃に昇温するまで数秒間最大の通電率で通電し、便座１２の着座部２１に設置したサーミスタ２８が着座するのに快適な３５度を検知した時点で通電率を下げて、便座の１２の表面温度が一定に保てるように制御する。

また、便座１２が起立位置１４にあるときは、図５に示すように、抑制した通電率で通電を開始し、便座１２の表面温度が使用者が着座して冷たいと感じなくなる約３５度に昇温するまで抑制した通電率で通電し、その後通電率を下げて、便座の１２の表面温度が一定に保てるように制御する。

また、人体検知時に便座１２が使用位置１３にあったものを、使用者が操作部１８を操作し、便座を起立位置１４に移動させた場合は、最初最大の通電率で通電を開始するが、便座１２の移動が開始すると同時に抑制した通電率に下げ、便座１２の表面温度が使用者が着座して冷たいと感じなくなる約３５℃に昇温するまで抑制した通電率で通電し、その後通電率を下げて、便座の１２の表面温度が一定に保てるように制御する。

以上のように、本実施の形態においては人体検知手段と便座位置検知手段を備え、便座位置に応じてランプヒータへの通電率を制御することにより、便座が起立位置にあるときは通電率を抑制することにより、タングステンフィラメントが下方に密集し、部分的な異常発熱による、変形および断線を防止することができるので、長期間に亘り安定して使用できる便座装置を提供することが可能となる。

また、便座の起立位置にあるときは、ランプヒータへの通電を抑制することにより、不要な電力の使用を抑制することができるので、省エネルギー性に富み、かつ使い勝手のよい便座装置となる。

なお、本実施の形態においては、人体検知手段として焦電式のものを採用したが、焦電式は、低消費電力であるという反面、環境温度が高く人体表面温度と近い場合などは人体とトイレ壁面との差分が小さく、検知しにくいという特徴を有しており、他の方式として赤外線を照射し物体からの反射光の有無、及び、反射光の入射角度によって検知を行う測定距離式があり、測定距離式の場合は、トイレ室内の環境温度の影響を受けることは無いが、その検出原理から人体検知手段からの物体の距離を測定するもので、検知範囲にあるものが人体であるか物体であるかは判別し難いという特徴を有しており、便座装置を使用するトイレの環境によって、これら２つの方式を選択することが望ましい。

また、本実施の形態においては、便座が起立位置にある場合は、最初から抑制した通電率で通電する仕様としたが、この場合便座が冷たいと感じなくなる温度に達するまでは多少時間が長くかかるため、図６に示すように、ランプヒータへの通電を最大の通電率で所定時間通電を行い、便座の温度が保温温度に達する前に、抑制した通電率に移行し、保温温度に達したら、保温に必要な通電率に再度下げる制御行うことにより、タングステンフィラメントの断線を防ぎつつ、効果的に便座を暖め、快適な便座装置を提供することができる。

また、本実施の形態においては便座の回動を駆動装置を使用して実施したが、これは必須の要件ではなく、手動で回動することにより構造が簡単になり、低コストで便座装置を提供することができる。

以上のように、本発明にかかる便座装置は、ヒータの局部発熱を防止しすることによりヒータの使用寿命を延ばすことができるので、過搬式の暖房機器にも応用が可能である。

本発明の実施の形態１における便座装置の斜視図 本発明の実施の形態１における便座装置の構成図 本発明の実施の形態１における便座の要部断面図 （ａ）本発明の実施の形態１におけるランプヒータの正常状態の要部断面図、（ｂ）同ランプヒータの変形状態の要部断面図 本発明の実施の形態１における使用位置での通電率を示すグラフ 本発明の実施の形態１における起立位置での通電率を示すグラフ 本発明の実施の形態１における起立位置での別の通電率を示すグラフ 従来の暖房便座の要部断面図

符号の説明

１２ 便座
１３ 使用位置
１４ 起立位置
１５ 駆動装置
１６ 便座位置検知手段
１７ 制御部
１８ 操作部
２０ 人体検知手段
２３ 空洞部
２５ ランプヒータ（輻射型発熱体）

Claims (3)

1. 使用位置と起立位置との間を回動自在な便座と、前記便座の回動位置を検出する便座位置検知手段と、前記便座内部に形成した空洞部に配設した輻射型発熱体と、制御部を備え、前記制御部は便座位置検知手段が前記便座が起立位置にあることを検知したときは、前記輻射型発熱体への通電を抑制または遮断する便座装置。
2. 便座の回動を駆動する駆動装置と、操作部を備え、前記操作部からの信号により便座の回動操作を行なう請求項１に記載の便座装置。
3. 人体検知手段を備え、前記人体検知手段が人体を検知したときは、輻射型発熱体に通電を行う請求項１または２に記載の便座装置。