JP2007117329A - 便座装置 - Google Patents

Abstract

【課題】専用の便座位置検知手段を設置することなく、温度検知手段の温度差で、便座の位置を検知することにより、低コストでコンパクトな便座装置を提供することを目的とする。
【解決手段】便座１２内部の前後方向の異なる位置に配設した複数の温度検知手段２６と、制御部１６を備え、前後位置の異なる温度検知手段２６の検知温度の差により便座の起立状態を検知することにより、専用の便座位置検知手段を別に備えることなく、便座の起立状態をできるので、シンプルかつコンパクトな構造でしかも低コストの便座装置を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、便座の起立状態に対応して便座の加熱を制御する便座装置に関するものである。

従来、この種の便座装置は、便座および便蓋の起立および倒伏状態を検出する専用の起倒検出手段を便座および便蓋の回動軸の周囲に設置し、前記起倒検出手段による便座および便蓋の検出データに応じて、便座に設置したヒータへの通電を制御することにより、ヒータへの無駄な通電を抑制し、省エネ効果を発揮している（例えば、特許文献１参照）。

図８は、特許文献１に記載された従来の便座装置を示す。図に示すように便器１の上面に回動自在に便座２と便蓋３が設置してあり、便座２内には便座を加熱するヒータ４が配設してある。便座２と便蓋３の回動軸の周囲には、便座２と便蓋３起立状態と倒伏状態を検出する起倒検出手段５が設置してある。
特開２００２−４５３０９号公報

しかしながら、前記従来の構成では、便座および便蓋の起立および倒伏状態をするには便座の状態を検知する起倒検出手段を別に備えなければならず、そのためにはコストが上がる他に、別手段を配置するためのスペースを設ける必要がある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、専用の起倒検出手段を設置することなく、便座内に設置した温度検知手段の温度差で、便座の起立および倒伏状態を検知することにより、低コストでコンパクトな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、便座内部の前後方向の異なる位置に複数の温度検知手段を配設し、前後位置の異なる温度検知手段の検知温度の差により便座の起立状態を検知することとしたものである。

これによって、低コストでコンパクトな構成で便座の倒伏状態を検知することが可能となる。

本発明の便座装置は、前後に異なる位置に配設した温度検知手段の検知温度の差により便座の起立状態を検知することにより、低コストでコンパクトな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、前記便座内部に配設した発熱体と、前記便座内部の前後方向の異なる位置に配設した複数の温度検知手段と、制御部を備え、前後位置の異なる温度検知手段の検知温度の差により便座の起立状態を検知することにより、専用の便座位置検知手段を別に備えることなく、便座の起立状態をできるので、シンプルかつコンパクトな構造でしかも低コストの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、便座の起立状態を検知した時は発熱体への通電を抑制または遮断することにより、便座を使用しない便座が起立状態の場合は、便座無駄な通電を行うことがないので、省エネ効果の高い便座装置を提供することができる。

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の間を回動自在となっている。

また、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１５が回動自在に設置してあり、本体１１内部にはマイクロコンピュータ及びその周辺回路からな制御部１６が設置してあり便座装置の各機能と電気的に接続してある。

また、本体１１の前面には使用者が便座１２に着座したことを検知する着座検知手段１７が設置してあり、着座検知手段１７で検知した情報は制御部１６に出力される。着座検知手段１７はある範囲に何らかの反射物があるとき検知ＯＮ状態になる測距式センサを採用している。

便器１０の近傍にはトイレ内に入室した使用者を検知する人体検知手段１８が設置してある。人体検知手段１８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知する焦電式を採用している。

便座１２は、図２に示すように、着座部１９と底面部２０とはシール材を介して水密的に上下に接合しており、その内部に空洞部２１が形成されている。着座部１９はアルミ金属板等で構成しており、内側には輻射熱の吸収効率を上げるため黒色の塗装がなされている。アルミは熱伝導率が高いため着座部１９の均熱効果が高いとともに、除菌効果を備えている。

空洞部２１内にはアルミ板材の反射板２２が設置してあり、反射板２２の上面に輻射型発熱体であるランプヒータ２３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２４と温度ヒューズ２５が設置してある。

着座部１９の側部と後部の下面には着座部１９の温度を検知する温度検知手段として、側部サーミスタ２６と後部サーミスタ２７が設置してあり、検知した情報は制御部１６に出力される。

図３に示すように、ランプヒータ２３は石英管２３ａの中に、螺旋状に形成したタングステンフィラメント２３ｂの要所をハンガー２３ｃで支持して、石英管２３ａ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たものであり、本ランプヒータ２３は略水平状態で使用することを基本とし、垂直状態で通電すると螺旋状のタングステンフィラメント２３ｂが変形し下方に集中することにより、集中した部分が異常に高温になることにより寿命が短くなることがある。

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１８は人体を検知して信号を制御部１６へ出力する。制御部１６は、信号を取り込んでランプヒータ２３への通電を開始し、通電開始後のランプヒータ２３の制御は主として側部サーミスタ２６と後部サーミスタ２７の検知温度に基づいて行う。

図４（ａ）は便座１２が使用位置１３にある場合の空洞部２１内での熱の伝わり方を示す模式図であり、図４（ｂ）は便座１２が起立位置にある場合の空洞部２１内での熱の伝わり方を示す模式図であり、ランプヒータ２３の熱は着座部１９に向かって上昇し、着座部１９はほぼ均等に温められ、側部サーミスタ２６と後部サーミスタ２７はほぼ同じ温度を検知する。

一方、図４（ｂ）に示すよう、便座１２が起立位置１４にある場合には、ランプヒータ２３の熱は便座１２の前部に向かって上昇するため、便座の前部と後部で温度差が生じ、側部サーミスタ２６は後部サーミスタ２７より高い温度を検知する。

上記のように、側部サーミスタ２６と後部サーミスタ２７の温度差を利用する事で便座位置検知手段を使用することなく、便座の位置を判別できる。

図５は便座１２が使用位置１３にある場合の着座部１９の温度上昇とランプヒータ２３への通電率の関係を示すグラフあり、使用者がトイレ室内へ入室すると、人体検知手段１８から制御部１６へ信号が出力され、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の着座部１９に設置した側部サーミスタ２６と後部サーミスタ２７によって着座部１９の温度が使用者が着座して冷たいと感じなくなる約３０℃に昇温するまで数秒間通電を行う。側部サーミスタ２６と後部サーミスタ２７のいずれか一方が３０℃を検知し、他方との温度差が所定の範囲である３℃以下であれば通電率を抑制し、着座部１９の温度が設定温度に達するまで徐々に上昇させ、設定温度に達した後は、その温度が保てるように微弱に通電を行うよう制御する。

ここで、着座部１９の温度は急激に上昇するため側部サーミスタ２６と後部サーミスタ２７の応答が遅れる可能性がある。検知が遅れても着座部１９の温度が火傷の危険が生じないよう制御部１６に備えられたマイクロコンピュータで通電時間をカウントするようにし、所定時間以上は通電しないようにすることで安全性が増す。また３０℃に到達した後に通電率を下げて、昇温速度を下げて設定温度へ上げることで、側部サーミスタ２６と後部サーミスタ２７の応答遅れも緩和する。

一方、図６は便座１２が起立位置１４にある場合の着座部１９の温度上昇とランプヒータ２３への通電率の関係を示すグラフであり、使用者がトイレ室内へ入室すると、人体検知手段１８から制御部１６へ信号が出力され、便座１２が使用位置１３にある場合と同様に、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するが、ランプヒータ２３の熱は便座１２の前部に集中して流れるため、側部サーミスタ２６が使用者が着座して冷たいと感じなくなる３０℃検知した時点で、後部サーミスタ２７は所定温度差より低い温度（例えば２０℃）を検知する。このとき制御部１６は便座１２が起立位置１４にあると判定し、ランプヒータ２３への通電を遮断し、便座の温度は徐々に降下する。

また、図７に示すように、便座１２の温度が３０℃以上に上昇後に使用者が着座すると、人体に熱が奪われるため着座部１９の特に股が接する部分１９ａの温度が低下し、起立状態と同様に側部サーミスタ２６と後部サーミスタ２７の検知温度に差が生じることがあ
るが、この場合側部サーミスタの検知温度は後部サーミスタの検知温度より低くなり、起立位置１４にある場合とは上下が逆になるので、この違いにより起立状態と着座した使用状態を判定することができる。

以上のように、本実施の形態においては便座の側部と後部に側部サーミスタと後部サーミスタを配設し、側部サーミスタと後部サーミスタの検知温度の差によって、便座が起立位置にあることを検知し、便座が起立状態にあるときはランプヒータへの通電を遮断することにより、ランプヒータへの無駄な通電を排除し省エネ性を高めることができ、しかも起立状態でのランプヒータへの通電を排除することによりランプヒータの寿命を延ばすことができる。また、起立位置の検知は専用の位置検知手段を使用することなく、温度制御に使用するサーミスタを活用したことで、低コストでコンパクトな便座装置を提供することができる。

なお、本実施の形態においては、初期の最大通電率で通電し、起立位置にあることを検知した後は通電を遮断したが、これに限るものではなく、便座を保温する微弱通電率で通電を継続してもよい。この場合電力は多少無駄にはなるが、使用者が突然着座した場合であっても冷たさを感じることがなく、またランプヒータの寿命への影響もほとんどない。

また、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、本実施の形態では、人体検知手段を本体と独立して示したが、本体と一体的でもよい。

また、便座装置には局部洗浄機能が搭載される場合もある。この場合、便座の位置が起立位置にあるときは使用者が誤って洗浄開始操作を行っても洗浄機能を作動させない等、使い勝手の向上に利用することができる。

以上のように、本発明にかかる便座装置は、複数の温度検知手段の温度差でヒータが垂直もしくは水平状態にあるか判定できるので、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における便座の要部断面図 本発明の実施の形態１におけるランプヒータの要部断面図 （ａ）本発明の実施の形態１における便座の使用位置における加熱状態を示す模式図（ｂ）同起立位置における加熱状態を示す模式図 本発明の実施の形態１における使用位置での通電率と着座部温度のグラフ 本発明の実施の形態１における起立位置での通電率と着座部温度のグラフ 本発明の実施の形態１における着座状態を示す模式図 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
１６ 制御部
２５ ランプヒータ（発熱体）
２６ 側部サーミスタ（温度検知手段）
２７ 後部サーミスタ（温度検知手段）

Claims (2)

1. 使用位置と起立位置との間を回動自在な便座と、前記便座内部に配設した発熱体と、前記便座内部の前後方向の異なる位置に配設した複数の温度検知手段と、制御部を備え、前後位置の異なる温度検知手段の検知温度の差により便座の起立状態を検知する便座装置。
2. 便座の起立状態を検知した時は発熱体への通電を抑制または遮断する請求項１に記載の便座装置。

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