JP2003219983A - 暖房便座装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 便座の過熱防止を実効あらしめる。 【解決手段】 加熱手段３０が裏面に付設された金属製
の便座１６と、前記加熱手段３０と商用電源５０との間
に介装された開閉手段３４と、前記便座１６への使用者
の接近のときのみ前記開閉手段３４をして前記商用電源
５０から前記加熱手段３０への通電制御を時間経過に応
じたパターンにて行なう制御手段４０と、前記制御手段
４０とは独立して、前記通電制御開始から所定時間経過
後に前記通電を遮断する通電遮断装置６０とを備える暖
房便座装置を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、暖房便座装置に関
し、特に使用者が便座に着座する直前に当該便座を最適
温度に迄上昇させ得る暖房便座装置に関する構造に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】従来のこの種の暖房便座装置は、例え
ば、特開平１１−２４４１９９号公報に開示されてい
る。すなわち、この技術は、あらかじめコンデンサに所
定の電気を蓄電しておき、使用者が便座が装着されてい
る便器に近ずいたときに、コンデンサの電気を放電し
て、短時間で便座内部に付設されているヒータに給電
し、もって便座を所定温度に迄、急上昇させようとする
ものである。しかして、安全性の検知から、便座の温度
は常時センサにて監視されており、便座温度が所定値を
超えるとマイコンが便座への通電を遮断するのが通例で
ある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た便座温度を所定温度にまで急上昇させる間にマイコン
の暴走でヒータ通電が継続し放しとなると、便座温度が
所定温度を越えてしまい、着座者が不快感を覚える。便
座温度が上昇し過ぎた場合、温度ヒューズが溶解してヒ
ータへの通電が遮断され、着座者の火傷は防止される
も、この間の時間は、温度ヒューズの応答性の遅さによ
り、短くできず、不快感の継続は不可避の状態であっ
た。 【０００４】それ故に、本発明は、かような不具合のな
い、暖房便座装置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】上記した課題を解決する
ために講じた手段は、「加熱手段が裏面に付設された金
属製の便座と、前記加熱手段と商用電源との間に介装さ
れた開閉手段と、前記便座への使用者の接近のときのみ
前記商用電源から前記加熱手段への通電時間制御を行な
う制御手段と、前記制御手段とは独立して、前記通電制
御開始から所定時間経過後に前記通電を遮断する通電遮
断装置とを備えた暖房便座装置。」を構成したことであ
る。 【０００６】 【発明の作用及び効果】本発明においては、通電制御開
始から所定時間経過後に通電を遮断するようにしておけ
ば、例えば、制御手段の中核をなすマイコンが静電サー
ジその他のノイズで暴走して、開閉手段のオン状態がロ
ックされても、便座が所定温度を越えて、着座者が不快
感を呈する前に加熱手段への通電が強制的に遮断され、
便座に着座している使用者の不快感の発生を防止でき
る。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる暖房便座装
置の実施の形態を、具体的に説明する。 【０００８】図１〜図３において、トイレ空間内に設置
される便器１０の後部上縁部には、人体局部洗浄装置の
主要部分（図示略）が収納されるケース１２が載置され
る。ここにおいて、人体局部洗浄装置の主要部分は、ノ
ズル（図示略）以外の部位を言い、制御装置、温水タン
ク及びノズルを駆動する機構部を主な構成要素とする。
ケース１２には、便蓋１４及び便座１６が、共通のピン
手段（図示略）により、周知の態様で、枢支されてい
る。 【０００９】便座１６は、厚さ０．５ミリメートルのス
テンレス薄板で成形されている。便座１６の裏部の内縁
及び外縁部は、夫々、ＰＰ材で形成された裏板１８の内
縁突起及び外縁突起と嵌合固定されている。また、便座
１６の裏部の面（裏面）の略中央部に設けられたブラケ
ット２０が、裏板１８から裏面に対して延出する支柱２
２により支持されている。かくして、かような支持構造
を持つ便座１６は、図示されない使用者が着座しても、
堅牢性を保持でき、変形しないようになっている。 【００１０】ステンレス薄板製の便座１６の裏面には、
ヒータ３０が付設されている。具体的には、ヒータ３０
は図示されない絶縁材で被膜されており、この絶縁材が
便座１６の裏面に接着される。周知のように便座１６の
裏面は、大まかに言うとＯ型（またはΔ型）をなしてお
り、ヒータ３０は、蛇行を繰り返しながら、Ｏ型（また
はΔ型）の平面上を延在・展設される。 【００１１】ヒータ３０は、通電遮断装置６０のバイメ
タル接点６２、トライアック３４、電源スイッチ３６及
びヒューズ３８を介して、閉回路を形成するように、商
用電源５０に連結されている。電源スイッチ３６は、通
常は閉じられているが、トライアック３４は、後で詳説
するように、使用者が便器１０に近接する気配を示さな
い限り、開放されている。つまり、ヒータ３０への通電
は、常時はなされず、使用者が便器１０に近接する気配
を示したときのみ、なされるようになっている。これに
より、ヒータ３０への常時通電によりもたらされる無駄
な電力消費が防止される。 【００１２】トライアック３４は、マイコン４０の制御
下にあるトライアック駆動回路４８に接続されており、
マイコン４０がトライアック駆動回路４８をしてトライ
アック３４を開閉ないしはオンオフするようになってい
る。 【００１３】マイコン４０には、人体検知センサ４２及
び着座検出センサ４６が接続されている。人体検知セン
サ４２は、図１に示されるように、ケース１２の左側上
部に露出して、紙面前方に位置するドア（図示略）を指
向している。使用者がドアを開けてトイレ空間に踏み込
むと、人体検知センサ４２は、その旨（具体的には、オ
ン信号）をマイコン４０に送る。尚、人体検知センサ４
２は、対象物が動かない限りオン信号を発生しない集電
型赤外線センサが採用されている。また、人体検知セン
サ４２に代えて、使用者のトイレ空間への踏む込みない
しは便器１０への接近の気配の検知を、例えば、トイレ
空間の開閉空間を司るドアに連動してオンオフするスイ
ッチを使用しても良い。 【００１４】マイコン４０が人体検知センサ４２からオ
ン信号を受領すると、トライアック駆動回路４８をして
トライアック３４を閉（オン）とし、ヒータ３０には、
商用電源５０から、通電遮断装置６０のバイメタル接点
６２を介して、電圧が印加され（通電がなされ）、便座
１６の急速加熱ないしは暖房がなされる。通電遮断装置
６０については、後述する。すなわち、マイコン４０
は、設定温度（高・中・低の３段階に温度設定）に応じ
てヒータ３０に通電をなすようにしている。具体的に
は、現在の便座温度から各設定温度に達するまでの時間
が予めマイコン４０の記憶装置（図示略）にテーブルの
形で記憶されており、現在の便座温度センサ４４により
検知される便座温度と現在選択された設定温度（Ｔ）の
差異に対応する時間（ｔ）だけ、ヒータ３０への通電
が、トライアック３４を閉じることによりなされる。そ
して、通電時間が時間（ｔ）に達すると、マイコン４０
はヒータ３０の温度が設定温度（Ｔ）に達したと判断す
る。そして、その設定温度を維持するべく、マイコン４
０は、トライアック駆動回路４８をしてトライアック３
４を所定の周期で開閉を繰り返せしめ、ヒータ３０への
通電をデユーテイ制御で行なう。しかして、使用者は、
便座１６の温度が設定温度に達するか又は達する直前
に、便座１６に着座することになるので、快適に着座で
きる。そして、着座している間は、着座検知センサ４６
から常時、オン信号が発せられている。使用者が便座１
６から離れると、このオン信号がオフ信号に変わるが、
この信号変化があった後、所定時間経過後、マイコン４
０は、トライアック駆動回路４８をしてトライアック３
４を開き、商用電源５０からのヒータ３０への通電を停
止する。 【００１５】トライアック３４とヒータ３０との間に介
装される通電遮断装置６０は、バイメタル接点６２及び
制御ヒータ６４を備える。制御ヒータ６４はヒータ３０
と並列接続されており、ヒータ３０への通電と制御ヒー
タ６４への通電が同時になされるようになっている。制
御ヒータ６４はバイメタル接点６２上に巻回されてお
り、制御ヒータ６４への通電時間がｔとなるとバイメタ
ル接点６２がスナップアクションをなして、閉から開に
転じる。つまり、制御ヒータ６４と並列の便座１６のヒ
ータ１６の通電時間がｔ‘（ｔより僅かに大きい）に達
したとき、バイメタル接点６２が反転開放され、ヒータ
１６への通電が停止される。通常の場合、マイコン４０
がトライアック３４をして便座１６の温度がＴ以下とな
るような制御がなされるが、マイコン４０が静電サージ
その他のノイズにより暴走した場合、便座１６のヒータ
３０が設定温度Ｔを越えてしまうので、これによりもた
らされる不具合の防止のために、上記した通電遮断装置
６０をして便座ヒータ３０への通電を強制的に遮断せし
めるようにしている。つまり、通電遮断装置６０は、マ
イコン４０の正常作動時は常時閉じられており、また、
マイコン４０の暴走時は、開かれ、ヒータ３０への通電
を遮断する。通電遮断装置６０としては、例えば、松尾
電器産業株式会社から「サーマルタイマ」という商品名
で市販されている物を使用することが出来る。図４〜図
７には、通電開始から、どの位の時間で、設定温度に達
するかのグラフを、環境温度毎に示している。この結果
から、概ね、早い時間で、設定温度に達することがわか
る。 【００１６】上記構成においては、ヒータ３０により加
熱ないしは昇温される便座１６の材質を金属製のステン
レス薄板としている。ステンレス薄板は、熱容量が小さ
く、熱伝導性が高いの、ヒータ３０に通電した場合、便
座１６の温度を所定温度にまで、短時間で急速に上昇さ
せることができる。その証左を、比較例を用いて説明す
ると、次の通りである。すなわち、厚さ０．５ミリーメ
ートルのステンレス薄板で便座１６を形成し、その表面
温度の昇温特性を測定した結果を図８に示す。一方、有
限素子解析を用いて検討した結果、厚さ０．５ミリーメ
ートルのステンレス薄板で形成した便座は、厚さ１ミリ
メートルのアルミニウム板で形成した便座と力学的に等
価であることが判明した。そこで、厚さ１ミリメートル
のアルミニウム板で形成した便座の表面温度の特性を測
定して、図９に示すグラフを得た。図８に示すグラフと
図９に示すグラフとを比較してみると、厚さ０．５ミリ
ーメートルのステンレス薄板で形成した便座の表面温度
の昇温特性が、優れていることがわかる。つまり、通電
開始から所定の短時間経過した後、厚さ０．５ミリーメ
ートルのステンレス薄板で形成した便座の表面温度は、
厚さ１ミリメートルのアルミニウム板で形成した便座の
表面温度よりも、遥かに高くなっており、ステンレス薄
板で便座を形成する優位性が認められる。 【００１７】尚、ヒータ３０で便座１６を直接加熱（伝
熱）する代わりに、コイル（図示略）を用いて便座１６
を誘導加熱しても良い。また、マイコン４０は、人体局
部洗浄装置の制御の用いられるマイコンと兼用しても良
い。 【００１８】本実施例では０．５ミリメートルのステン
レス薄板を使用したが、便座として使用可能な強度を有
する場合には、板厚は０．５ミリメートル以下でも良
い。板厚を０．５ミリメートル以下とすると、熱容量が
小さくなるため、便座表面での昇温特性を向上すること
ができる。 【００１９】又、本実施例のステンレス薄板（板厚０．
５ミリメートル）と同程度の熱容量を維持できる場合に
は、昇温特性が実使用に耐えうる範囲において板厚を
０．５ミリメートル以上にしてもよい。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係る暖房便座装置が附加される便器の
斜視図 【図２】便座の断面図 【図３】本発明に係る暖房便座装置の回路図 【図４】環境温度が摂氏５度のときの便座昇温特性を示
すグラフ 【図５】環境温度が摂氏１０度のときの便座昇温特性を
示すグラフ 【図６】環境温度が摂氏１５度のときの便座昇温特性を
示すグラフ 【図７】環境温度が摂氏２０度のときの便座昇温特性を
示すグラフ 【図８】ステンレス薄板で形成された便座の昇温特性を
示すグラフ 【図９】アルミニウム板で形成された便座の昇温特性を
示すグラフ 【符号の説明】 １６ 便座 ３０ ヒータ（加熱手段） ３４ トライアック（開閉手段） ４０ マイコン（制御手段） ４２ 人体検知センサ ４８ トライアック駆動回路（制御手段） ６０ 通電遮断装置 ６２ 感熱バイメタル ６４ 制御ヒータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 加熱手段が裏面に付設された金属製の便
   座と、前記加熱手段と商用電源との間に介装された開閉
   手段と、前記便座への使用者の接近のときのみ前記商用
   電源から前記加熱手段への通電時間制御を行なう制御手
   段と、前記制御手段とは独立して、前記通電制御開始か
   ら所定時間経過後に前記通電を遮断する通電遮断装置と
   を備えた、暖房便座装置。