JP4072941B2

JP4072941B2 - 暖房便座

Info

Publication number: JP4072941B2
Application number: JP2001351527A
Authority: JP
Inventors: 隆幸齊藤
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2001-11-16
Filing date: 2001-11-16
Publication date: 2008-04-09
Anticipated expiration: 2021-11-16
Also published as: JP2003144352A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は暖房便座に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、暖房便座は便座の内部にヒーター及び伝熱体からなる便座加熱手段を備え、便座を暖めている。これらの便座の代表的な構成は、使用者が着座する着座部材としての便座本体と便器に面する便座底板とから成る中空形状であり、便座本体の内側にアルミシートが伝熱体として貼り付けられている。アルミシートの便座底板側にはヒーターが配置され、ヒーターの熱はアルミシートを介して便座本体に伝達される。また、アルミシートには開口部が設けられ、開口部の便座本体内側には便座温度検知手段が配置され、便座の温度を検知している。検知された温度に応じて通電制御手段がヒーターのＯＮ−ＯＦＦを制御している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ヒーターはニクロム線を発熱体としてその周囲を耐熱材で被覆したものが使用されることが多く便座本体に対して線状に各種のパターンで配置されている。ヒーターが発熱するとその熱は伝熱体に広がっていくが、ヒーターの配置状況により伝熱体の温度分布に温度ムラが生じる。温度ムラはそのまま便座本体表面の温度ムラとなり、着座した際に部分的に冷たく、不快に感じるという問題がある。温度ムラを緩和する方法としてヒーターの配置を工夫することが一般的に行われるが、便座温度検知手段や図示されていないが安全装置として設けられる温度ヒューズとの位置関係も考慮しなければならない等の制約があるため、温度を均一化することが難しい。その代表的な配置例は図７に示しているようなものであり、その時得られる着座面の温度分布を模式的に示すと図８のようになる。この例では便座の両側に設けられた温度検知手段の周辺と便座後部の温度が低くなっている。ここで、便座温度検知手段は、ヒーターと離し過ぎるとヒータの熱の便座温度検知手段への伝熱に時間がかかるため、そのタイムラグによりヒーターの制御が遅れて温度の飛び上がりが大きくなる。
【０００４】
また、近づき過ぎると通電開始時や便座設定温度を変更した場合に、便座本体が設定温度になる前に便座温度検知手段の温度が上昇してヒーターへの通電量を抑制するので便座が設定温度になるまでの時間が遅くなる。このようにヒーターと便座温度検知手段との距離は便座温度の応答特性への影響が大きい。また、便座本体の厚みが均一でない場合や、機種の違いによって便座本体の形状が少し違う場合でも得られる便座温度特性に大きな違いが出て来る。新製品開発時に各部材の最適な関係を設定するのに多くの時間を費やしている。また、販売数の少ない機種でも便座加熱手段を専用に作成しなければならないなど、生産面での効率が悪くコストアップの要因となっている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の暖房便座では、便器使用者が着座する着座部材と、前記着座部材の着座面に対向する裏面側に設けられて通電によって発熱する発熱体と前記発熱体からの熱を前記着座部材に伝える伝熱体とで構成された便座加熱手段と、前記着座部材の温度を監視する便座温度検知手段と、前記便座温度検知手段からの情報に基づいて前記発熱体への通電量を制御する通電制御手段とを有する暖房便座において、前記発熱体の前記伝熱体と反対側を部分的に覆うように配置されて前記着座部材への伝熱状態を変化させる、伝熱性材料からなる伝熱補正手段を備え、前記伝熱補正手段を便座形状の違いに応じて異なる形状としたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の暖房便座では、請求項１記載の暖房便座において、前記伝熱体は前記便座温度検知手段を配置するための開口部を有し、前記伝熱補正手段は前記便座温度検知手段を覆って配置したことを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の暖房便座では、請求項１または２記載の暖房便座において、前記伝熱補正手段は可撓性を有したシート状の伝熱部材としたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の暖房便座では、請求項３記載の暖房便座において、前記伝熱補正手段に穴を設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の暖房便座では、請求項４記載の暖房便座において、前記伝熱補正手段の穴は便座温度検知手段の近傍に設けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１〜図４は本発明の一実施例を示すものであり、図７で示されている便座へ本発明を適用した例である。便座１は便座本体２と便座底板３とで構成され、便座本体２の内面側に便座加熱手段４が貼り付けられている。便座加熱手段４はヒーター５と伝熱体６とで構成され、ヒーター５は伝熱体６に固定されている。伝熱体６は粘着材付きのアルミシートで、便座本体２の内面側に貼り付けられている。伝熱体６には開口部７が設けられ、開口部７から露出している便座本体２に便座温度検知手段８が接して配置されている。温度検知手段８及びその周囲のヒーター５と伝熱体６とを覆うように、シート状の伝熱部材１０が伝熱補正手段として配置されている。
【００１２】
本実施例では伝熱部材１０を粘着材付きのアルミシートとしているが、伝熱性が有りかつ可撓性を有した材料であれば代替可能である。また、伝熱体６をシート状の部材ではなく、便座本体２に伝熱性材料を印刷あるいは吹き付けといった方法で任意の形状・厚みに形成したものにヒータ５を配置する構成としても良い。
【００１３】
さらに、便座１はその製品としてのデザイン性の面から機種毎に微妙に形状が異なるため、便座本体２の形状も機種毎に異なることが多い。また、便座本体２は樹脂成形材料により形成されることが多く、成形上の理由で肉厚が均一でないことも多い。
【００１４】
伝熱体６はこれらの複数の機種の便座に共通して設置可能な形状としておき、便座本体２の形状による温度分布の違いを補正する為に、機種毎に形状の異なる伝熱部材１０を用意している。伝熱部材１０は粘着材付きのアルミシート等で良いため、構造上便座加熱手段４に比べて非常に安価であり、便座加熱手段４は共通化により量産効果が上がってコストも下がることから、便座加熱手段４を各々の機種に対応して用意する場合に比べて安価に済ませることが可能である。
【００１５】
更に、本実施例では図３に示されているように、伝熱部材１０には穴１１が複数あけられ、伝熱部材１０は網目状となっている。ここで穴１１は配置や大きさを変えているが、これは製品開発時に、まず基本とする便座加熱手段４のみによって得られる便座の着座面の温度分布を求め、次にその結果に応じて穴１１の配置や大きさを変えた便座の着座面の温度分布を同じようにして求める手順を、適用する便座が目標とする温度分布になるまで繰り返して所要の形状の伝熱部材１０を決定する。実際の便座生産時には、このようにして求めた形状の伝熱部材１０と基本とした便座加熱手段４とを併せて使用して便座を作成する。
【００１６】
また、図４は伝熱部材１０の伝熱作用を示す比較模式図である。(ロ)図で判るようにヒータ５から発生した熱は各矢印のようなルートで便座本体２に伝わる。このようにヒータに接して伝熱部材１０を設けた場合は、伝熱部材１０を伝わる伝熱分と外部に放射される輻射熱の減少分とによって、より効率よく熱エネルギーが便座本体２表面の着座面に伝達される。
【００１７】
また、温度検知手段８近傍の伝熱部材１０にも穴１１を設けているが、温度検知手段８への温度伝達度合いを同じように調整している。なお、本実施例では伝熱部材１０に穴１１をあけたが、穴をあけずに伝熱部材１０の外形形状を本実施例での略長方形ような単純な形状ではなく適当な異形状としたり肉厚を部分的に異ならせたりして、伝熱状態を調整して補正するようにしても良い。さらには伝熱物質を印刷あるいは吹き付け等の方法によって前記同様に形成して温度分布を補正しても良い。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
便座の温度分布に対する寄与量を便座加熱手段による基本分と伝熱補正手段による補正分とに分けて、温度分布の細かな調整は伝熱補正手段による補正で行なうことが可能になる。したがって便座開発時に、基本となる便座加熱手段の配置に細かな配慮をする必要が無くなり、便座加熱手段の設計が容易になる。また、複数の類似の便座に対しては、基本となる便座加熱手段を一種類だけ用意しておき、それぞれの便座に対応した伝熱補正手段を夫々用意することで対応可能となる。その結果、便座加熱手段の共通化が可能となり、設計・開発負荷の軽減だけでなく量産効果によるコストダウンも図ることが可能となる。
【００１９】
この伝熱補正手段を前記便座加熱手段に接して配置すると、伝熱補正手段により、便座加熱手段の発熱部からの熱が輻射熱として反着座側に逃げるのを防止してエネルギーの利用効率を上げることができるだけでなく、発熱部から伝熱補正手段への熱の伝達性が良くなることによって、便座により効率良く熱エネルギーを分配・伝達できるため温度分布補正の設計自由度を上げることが可能となる。
【００２０】
また、前記伝熱体は前記便座温度検知手段を配置するための開口部を有し、前記伝熱補正手段は前記便座温度検知手段を覆って配置すれば、伝熱補正手段により便座温度検知手段周辺の温度分布を補正できるので、便座温度検知手段の応答性等の便座温度特性を容易に目標とする特性に設定することが可能となる。
【００２１】
さらに、前記伝熱補正手段は可撓性を有したシート状の伝熱部材とすれば、取り付ける部位の形状に対する伝熱補正手段の形状追従性が良くなるので、凹凸が有るところや狭いところにも取り付けが容易となるため、どの部位でも温度分布の補正することが可能となる。
【００２２】
また、前記伝熱補正手段に穴を設ければ、伝熱補正手段は穴の大きさや配置を変えることで熱エネルギーの伝達度合いを変えることが出来るため、細かな温度分布の補正が可能となる。
【００２３】
この伝熱補正手段の穴を便座温度検知手段の近傍に設ければ、便座温度設定変更時の温度応答特性を補正することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す便座底板側から見た便座本体図である。
【図２】本発明の一実施の形態を示す便座断面図である。
【図３】本発明の一実施形態を示す伝熱補正手段の拡大図である。
【図４】 (イ) 従来の形態の熱の伝導状況を示すモデル図である。
(ロ) 本発明の熱の伝導状況を示すモデル図である。
【図５】従来の形態を示す便座の全体図である。
【図６】従来の形態を示す暖房便座の全体図である。
【図７】従来の形態を示す便座底板側から見た便座本体図である。
【図８】従来の形態における便座の温度分布を示す便座平面図である。
【図９】従来の形態を示す図５におけるＡ−Ａ位置での便座断面図である。
【符号の説明】
１：便座
２：便座本体
３：便座底板
４：便座加熱手段
５：ヒーター
６：伝熱体
７：開口部
８：便座温度検知手段
１０：伝熱部材
１１：穴
１２：便ふた
１３：便器

Claims

便器使用者が着座する着座部材と、前記着座部材の着座面に対向する裏面側に設けられて通電によって発熱する発熱体と前記発熱体からの熱を前記着座部材に伝える伝熱体とで構成された便座加熱手段と、前記着座部材の温度を監視する便座温度検知手段と、前記便座温度検知手段からの情報に基づいて前記発熱体への通電量を制御する通電制御手段とを有する暖房便座において、前記発熱体の前記伝熱体と反対側を部分的に覆うように配置されて前記着座部材への伝熱状態を変化させる、伝熱性材料からなる伝熱補正手段を備え、前記伝熱補正手段を便座形状の違いに応じて異なる形状としたことを特徴とする暖房便座。
前記伝熱体は前記便座温度検知手段を配置するための開口部を有し、前記伝熱補正手段は前記便座温度検知手段を覆って配置したことを特徴とする請求項１記載の暖房便座。
前記伝熱補正手段は可撓性を有したシート状の伝熱部材としたことを特徴とする請求項１または２記載の暖房便座。
前記伝熱補正手段に穴を設けたことを特徴とする請求項３記載の暖房便座。
前記伝熱補正手段の穴は便座温度検知手段の近傍に設けたことを特徴とする請求項４記載の暖房便座。