JP2016054819A - 便座装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い安全精度の過昇防止ができる便座装置を提供することを目的とする。【解決手段】便座ヒータ４５０と、温度検知手段４０１と、温度設定手段２１２と、便座ヒータ４５０を制御する便座制御手段６００は、便座設定温度に維持されるように便座ヒータ４５０への通電を制御する温度制御手段６０１と、温度検知手段４０１からの温度信号が異常遮断温度に上昇したとき便座ヒータ４５０への通電を非復帰遮断する非復帰遮断過昇防止制御手段６０３と、温度信号が異常遮断温度より低く前記便座設定温度より高い一時遮断温度に上昇したとき便座ヒータ４５０への通電を一時遮断する一時遮断過昇防止制御手段６０２とを備えたことにより、過渡的に便座設定温度を越えて一時遮断温度に上昇したとき一時遮断され、便座温度が異常遮断温度に上昇したとき非復帰遮断され、高い安全精度の過昇防止ができる便座装置を提供することができる。【選択図】図１１

Description

本発明は、便座装置の便座の過昇を防止する安全装置に関するものである。

従来、この種の便座装置における便座の基本構成としては、着座面の裏面にアルミ箔に線状発熱体を蛇行形状に配設した発熱体ユニットと、着座面の温度検知素子としてのサーミスタと、便座の過昇を防止する安全装置としてのサーモスタットが配設されている。

発熱体ユニットの具体的な構成としては、着座した使用者の身体が主に接触する暖房領域には通常のピッチで線状ヒータを蛇行させて配設し、暖房領域には温度制御に使用する温度検知素子であるサーミスタが設置されている。

一方、便座の後方の外側部近傍には線状発熱体を暖房領域より高密度に配設した密領域部を形成し、密領域部には安全装置として復帰型のサーモスタットが設置されている。密領域部にサーモスタットを設置することにより、サーモスタットの温度応答速度を早くさせることにより、異常時に着座面の温度が過昇して危険な状態になる前に線状発熱体の通電回路を遮断することにより安全性を確保する構成としている（例えば、特許文献１参照）。

図１３は、特許文献１に記載された従来の便座装置の発熱体ユニットの平面図を示すものである。図１３に示すように、発熱体ユニット１は、便座の着座面と略相似形の２枚のアルミ箔２の間に線状発熱体３が蛇行形状に配設されており、発熱体ユニット１の両側部を中心とする広い範囲は線状発熱体３が通常ピッチで配設された暖房領域４が形成されており、暖房領域４の後方の外側部には線状発熱体３を高密度で配設された密領域部５が形成されている。

特許第４７７５２７５号公報

しかしながら、前記従来の便座装置は、便座の過昇防止装置の温度検知素子としてサーモスタットを使用するために発熱体ユニットに密領域部を形成することが必須の構成要素となっている。このような構成の場合、通常の使用状態において、密領域部の温度は他の暖房領域より表面温度が高くなり、使用中に使用者の身体が接触した場合には不快を感じることがある。また、密領域部で検知される温度は実際の便座表面の温度とは異なり、線状発熱体の表面温度に近いものであるため、便座の表面温度の過昇を防止するための構成としては充分に満足できるものではなく、安全装置の精度の観点からは未だ改善の余地があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、過昇防止のための発熱密領域部がなく、高い安全精度の過昇防止が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、
使用者が着座する便座と、
前記便座を加熱する便座ヒータと、
前記便座の温度を検知する温度検知手段と、
使用者によって便座設定温度が指示される温度設定手段と、
前記便座ヒータを制御する便座制御手段と、を含み、
前記便座制御手段は、
前記便座設定温度に維持されるように前記便座ヒータへの通電を制御する温度制御手段と、
前記温度検知手段からの温度信号が、異常遮断温度に上昇したとき前記便座ヒータへの通電を非復帰遮断する非復帰遮断過昇防止制御手段と、
前記温度検知手段からの温度信号が、前記異常遮断温度より低く前記便座設定温度より高い一時遮断温度に上昇したとき前記便座ヒータへの通電を一時遮断する一時遮断過昇防止制御手段と、を備えたものである。

これによって、便座温度が通常動作時において過渡的に便座設定温度を越えて一時遮断温度に上昇したとき、便座ヒータへの通電が一時遮断され、制御素子の故障等により便座温度が異常遮断温度に上昇したとき便座ヒータへの通電を非復帰遮断され、高い安全精度の過昇防止ができる便座装置を提供することができる。

本発明の便座装置は、過昇防止のための発熱密領域部がなく、高い安全精度で便座温度の過昇防止ができる。また、通常動作時の過渡的な温度上昇に対して使い勝手を損なうことなく、より安全に動作させることができる。

本発明の実施の形態１における便座装置を便器上に設置した状態の外観を示す斜視図 本発明の実施の形態１における便座の外観を示す斜視図 本発明の実施の形態１における便座の分解斜視図 本発明の実施の形態１における便座の上部便座ケーシングに便座ヒータを取り付けた状態を示す下面図 本発明の実施の形態１における便座ヒータの下面図 図４に示すＡ部の詳細を示す下面図 図６に示すＢＢ断面図 固定金具の外観を示す斜視図 （ａ）は固定金具が正規に取り付けられた状態を示す平面図、（ｂ）は固定金具が不正規に取り付けられた状態を示す平面図 （ａ）は固定金具の取り付け過程を示す断面図、（ｂ）は固定金具の取り付け完成状態を示す断面図 本発明の実施の形態１における便座装置の制御系の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１における便座装置の動作タイムチャート 従来の便座装置の発熱体ユニットの平面図

第１の発明は、使用者が着座する便座と、前記便座を加熱する便座ヒータと、前記便座の温度を検知する温度検知手段と、使用者によって便座設定温度が指示される温度設定手段と、前記便座ヒータを制御する便座制御手段と、を含み、前記便座制御手段は、前記便座設定温度に維持されるように前記便座ヒータへの通電を制御する温度制御手段と、前記温度検知手段からの温度信号が、異常遮断温度に上昇したとき前記便座ヒータへの通電を非復帰遮断する非復帰遮断過昇防止制御手段と、前記温度検知手段からの温度信号が、前記異常遮断温度より低く前記便座設定温度より高い一時遮断温度に上昇したとき前記便座
ヒータへの通電を一時遮断する一時遮断過昇防止制御手段と、を備えたものである。

これによって、便座温度が通常動作時において過渡的に便座設定温度を越えて一時遮断温度に上昇したとき、便座ヒータへの通電が一時遮断され、制御素子の故障等により便座温度が異常遮断温度に上昇したとき便座ヒータへの通電を非復帰遮断され、高い安全精度の過昇防止ができる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の発明の温度検知手段を、前記便座ヒータの着座暖房範囲に設置されたサーミスタとしたことにより、熱容量が小さく高精度で応答速度が速く、より高い安全精度の過昇防止ができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の温度検知手段を、複数設けたことにより、最も速く昇温した温度検知手段によって過昇防止でき、より安全に過昇防止ができる。

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、この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）
＜１＞便座装置の構成
図１は本実施の形態における便座装置を便器上に設置した状態の外観の斜視図を示すものである。

図１に示すように、便座装置１００は、本体２００、便蓋３００、便座４００、リモートコントローラ５００により構成され、本体２００、便蓋３００、便座４００は一体で構成され、便器１１０の上面に設置される。

本体２００には、便蓋３００および便座４００が電動の便座便蓋回動機構を介して開閉可能に取り付けられている。図１に示すように便蓋３００を開放した状態においては、便蓋３００は便座装置１００の最後部に位置するように起立する。また、便蓋３００を閉塞すると便座４００の上面を隠蔽する。便座４００は便座ヒータ（図示せず）を内蔵しており、便座４００の着座面が快適な温度になるように加熱する。

また、便座４００の回動軸を支持する軸受部分には便座４００に着座した人体を検知する着座検知スイッチ（図示せず）が設置されている。この着座検知スイッチは、便座４００に使用者が着座することによる重量変化でスイッチを開閉させることにより、便座４００上に使用者が着座していることを検知するものである。

また図１に示すように、本体２００の側部には突出部２１０が設けてあり、突出部２１０の上面には複数の操作スイッチ２１２を備えた操作部２１１が設けられている。

リモートコントローラ５００には、便座装置の各機能の操作と設定を行う複数の操作スイッチ５０１と、トイレルームに入室した使用者を検知する人体検知センサ５０２が設けられている。リモートコントローラ５００は便座４００に着座した使用者が操作可能なトイレ室の壁面等の場所に取り付けられ、操作信号は無線を介して本体２００に送信される。

なお、本実施の形態においては便座装置の本体２００の設置側を後方、便座４００の設置側を前方とし、後方より前方に向かって右側を右方、左側を左方として各構成要素の配置を説明する。

本体２００の内部には、使用者の局部を洗浄する洗浄手段（図示せず）と、洗浄後の局部を乾燥する乾燥装置（図示せず）と、便器１１０内の臭気を脱臭する脱臭装置（図示せず）と便蓋３００と便座４００を電動で回動する便座便蓋回動機構（図示せず）と、便座装置１００制御する制御部９００等が設置されている。

洗浄手段は洗浄水供給機構とノズル装置で構成されており、水道配管から供給される洗浄水を洗浄水供給機構の熱交換器で加熱した温水をノズル装置に供給し、ノズル装置から使用者の局部に向けて温水を噴出し、使用者の局部を洗浄するものである。

ノズル装置は、お尻を洗浄するお尻洗浄ノズル部と女性の局部を洗浄するビデノズル部を有する洗浄ノズルと、洗浄ノズルを本体２００内に収容した収納位置と本体から突出して洗浄動作を行う洗浄位置との間を進退移動する駆動手段（図示せず）と、熱交換器からの洗浄水を洗浄ノズルに切換えて供給する流調弁（図示せず）等が一体に組み込まれている。

乾燥装置の噴出口は、本体２００の前面下部に配置されており、噴出口の前方には、開閉自在の乾燥シャッターが設置されており、乾燥装置不使用時は閉塞して乾燥装置の内部へ洗浄水等が侵入することを防止し、乾燥装置の駆動時には、乾燥装置から噴出される風圧により開放される構成となっている。

制御部９００は、便座装置１００の各機能の操作を行うリモートコントローラ５００の操作スイッチ５０１と本体２００の操作スイッチ２１２および着座検知スイッチ（図示せず）から送信される信号に基づいて、便座装置１００の各部の動作を制御する。

本発明の便座装置１００はトイレ室に使用者が存在しない場合は、便座ヒータへの通電を停止、もしくは２０℃程度の低温に保温している。トイレ室に使用者が入室すると、人体検知センサ５０２からの信号を受け、便座ヒータに通電を行う。便座ヒータは８００Ｗ程度の非常に高出力のヒータであり、使用者がトイレ室に入室してから便座に着座するまでの６秒から１０秒程度の間に、便座４００の着座面を４０℃程度の適温に温める。便座４００が適温に達した後は、便座ヒータへの通電を５０Ｗ程度の低ワットに下げ、適温を保つ。使用者がトイレルーム内から出ると、便座ヒータへの通電を停止、もしくは２０℃程度の低温保温となる。つまり、トイレルームに使用者がいないときの電力を大幅に削減した便座装置である。

なお、洗浄機構と乾燥装置と脱臭装置と便座便蓋回動機構は便座装置の必須構成要素ではなく、これらの構成要素を具備しない便座装置でもよい。

＜２＞便座の構成
図２は便座４００の組立状態の斜視図を示し、図３は便座４００の分解斜視図を示し、図４は便座の上部便座ケーシングに便座ヒータ等の部材を取り付けた状態を示す下面図である。

図２および図３に示すように、便座４００は、主としてアルミニウムにより形成された略楕円形状の環状の上部便座ケーシング４１０と、合成樹脂により形成された略楕円形状の環状の下部便座ケーシング４２０と、上部便座ケーシング４１０の裏面に粘着した略馬蹄形状の便座ヒータ４５０を主構成部品として構成されている。

以下、着座した使用者から見て前方側を便座４００の前部とし、着座した使用者から見て後方側を便座４００の後部とする。

上部便座ケーシング４１０は、厚さ約１ｍｍのアルミニウム板をプレス加工等により成形し、表面および裏面には絶縁性と耐熱性を有するポリエステル粉体塗装膜が形成されている。ピンホールの生じにくい粉体塗装を採用することで、絶縁性能を向上することができる。

上部便座ケーシング４１０は略楕円形の環状の着座面４１１と、着座面４１１の後部には着座面４１１より上方に立ち上がったバックガード部４１２が連続して形成されている。着座面４１１は内周部より外周部が高い傾斜を有する上方に凸の曲面を成している。

バックガード部４１２と着座面４１１と連続的な凹曲面で繋がっており、上部は傾斜面となっている。バックガード部４１２の上縁４１２ａは水平線に近い大きな曲線となっており、バックガード部４１２の幅は着座面４１１の横幅と略同寸法となっている。バックガード部４１２は着座面４１１に着座した使用者の後方への移動を規制することにより、使用者の身体が本体に接触することにより不快を感じることを抑制することができる。

上部便座ケーシング４１０の内周縁４１５と外周縁４１６は内方に向かって折れ曲がって形成されており、内周縁４１５と外周縁４１６の複数箇所には、上部便座ケーシング４１０と下部便座ケーシング４２０を係合する複数の係合孔４１８が形成されている。

図４に示すように、上部便座ケーシング４１０の裏面のほぼ全面には前部の一部が切り取られた略馬蹄状に形成された便座ヒータ４５０が粘着固定されている。便座ヒータ４５０の側部表面には、便座ヒータ４５０を便座４００の着座面４１１の温度を検知する第一サーミスタ４０１と第二サーミスタ４０２が設置されている。また、上部便座ケーシング４１０の外周部には安全性を確保するアース線４７３が接続してある。なお、便座の温度検知手段であるサーミスタの取り付け構造について、詳細は後述する。

下部便座ケーシング４２０は樹脂材料を使用した成型品であり、平面形状が上部便座ケーシング４１０と略同形状の本体部４２１と、本体部４２１の両側後方に斜め上方に突出した腕部４２２で構成されている。

下部便座ケーシング４２０の内周縁４２５と外周縁４２６には、上部便座ケーシング４１０と下部便座ケーシング４２０を係合する複数の係合爪４２８が形成されている。

上部便座ケーシング４１０と下部便座ケーシング４２０とは、下部便座ケーシング４２０に形成された係合爪４２８が上部便座ケーシング４１０に形成された係合孔４１８に係合することにより結合され、内部に空洞部が形成される構成となっており、結合部には水密手段が施されている。

なお、上記のように、上部便座ケーシング４１０はアルミニウム板を使用して形成したが、これに限るものではなく、銅やステンレス等の板材あるいはマグネシウム合金の成型品等の熱伝導の良い他の金属あるいは樹脂材料を使用してもよい。また、アルミニウム板に施される表面処理は上記仕様に限定されるものではなく、他の化学的な処理やアクリル系やウレタン系の塗料を使用した他の塗装等も選択可能である。

＜３＞便座ヒータの構成
図５は便座ヒータの下面図を示すものである。

図５に示すように、便座ヒータ４５０は、前部の一部が切り取られた略馬蹄状に形成されている。便座ヒータ４５０の基本構成は、アルミニウムからなる２枚のアルミシート４５１の間に発熱体である線状ヒータ４６０を蛇行形状に配設したものである。

アルミシート４５１の後部右側には端子部４５２が設置されており、線状ヒータ４６０の始端は端子部４５２の始端部（図示せず）に接続されており、始端部より延伸された線状ヒータ４６０はアルミシート４５１の右側領域４５１ａを主に左右に蛇行しながら右前端部まで配設され、前端部よりアルミシート４５１の主に内周に沿ってアルミシート４５１の後部と左側を経由してアルミシートの左側領域４５１ｂの左前端部まで到達し、左前端部よりアルミシート４５１に左側領域４５１ｂを主に左右に蛇行しながら後部左側まで配設されている。後部左側よりアルミシート４５１の後部領域４５１ｃを左右に蛇行しながら後部右側まで配設され、線状ヒータ４６０の終端は端子部４５２の終端部に接続されることにより、線状ヒータ４６０は始端部から終端部まで連続して配設されている。

線状ヒータ４６０を蛇行させて配設した右側領域４５１ａと左側領域４５１ｂと後部領域４５１ｃは、便座４００に使用者が着座した状態で快適な暖房効果を得られる着座暖房範囲４５６を形成している。着座暖房範囲４５６は、線状ヒータ４６０が近似のピッチで配設されており、使用者が着座した状態でほぼ同一の温感を得られるように構成されている。

なお、図５において、発熱体である線状ヒータ４６０が、ほぼ近似のピッチで配設されてはいるが、使用者が着座した状態で好ましい温感を得られるようにするために、多少は配設密度の高い部分および低い部分が設けてある。だたし、たとえば従来の図１３のように、便座の温度過昇防止をするために、サーモスタット設置箇所に高密度で配設された密領域部を設けるといったような、過昇防止のための発熱密領域部は設けられていない。

端子部４５２には便座ヒータ４５０に電力を供給する２本の電力リード線４７０、４７１と、線状ヒータ４６０とアルミシート４５１間の漏電を検知する検知リード線４７２が接続されている。電力リード線４７０は端子部４５２の始端部に接続されており、電力リード線４７１は端子部４５２の終端部に接続されている。また、検知リード線４７２はアルミシート４５１に接続されている。

また、電力リード線４７１の途中には温度ヒューズ４５４が接続されており、温度ヒューズ４５４は便座ヒータ４５０の後部領域４５１ｃの略中央に設置される。

＜４＞サーミスタの取り付け構造
図４は便座の上部便座ケーシングに便座ヒータ等の部材を取り付けた状態を示す下面図であり、図６は図４のＡ部で示す第一サーミスタの取り付けの詳細を示したものであり、図７は図６に示すＢＢ断面図を示したものであり、図８は固定金具の外観を示す斜視図であり、図９（ａ）は固定金具が正規に取り付けられた状態を示す平面図であり、（ｂ）は固定金具が不正規に取り付けられた状態を示す平面図であり、図１０（ａ）は固定金具の取り付け過程を示す断面図であり、（ｂ）は固定金具の取り付け完成状態を示す断面図である。
図９は固定金具の平面図を示すものである。

図４では固定金具４０５に隠れて見えないが、図６の破線で示された部分のように温度検知素子である第一サーミスタ４０１と第二サーミスタ４０２は、上部便座ケーシング４１０の裏面に貼着された便座ヒータ４５０のアルミシート４５１表面の略左右対称位置となる側部に設置されている。便座ヒータ４５０の線状ヒータ４６０が略平行に配設された間のスペースであるアルミシート４５１の表面に、線状ヒータ４６０と重合しないように第一サーミスタ４０１と第二サーミスタ４０２サーミスタが配置されている。

図６および図７に示すように、アルミニウムシートの片面に粘着剤を塗布した粘着部材
４０３で第一サーミスタ４０１の感熱部４０１ａを覆うようにして粘着固定されている。そして粘着部材４０３の上に発泡ポリエチレン製の断熱材４０７を積層し、その上から上部便座ケーシング４１０の外周縁４１６に螺子４０８で固定された固定金具４０５で押し付けて固定されている。図６および図７は第一サーミスタ４０１の取り付け状態を示すものであるが、第二サーミスタ４０２も左右対称で同様に取り付けられている。

図８に示すように、固定金具４０５は、厚さ０．２ｍｍのバネ性を有する略長方形のステンレス板の両端部を折り曲げて略コの字型に形成されたものである。一方の折り曲げ部には、上部便座ケーシング４１０の外周縁４１６に固定する固定部４０５ａが形成されており、固定部４０５ａの中央には、螺子４０８で固定するための貫通孔を備えた螺子止部４０５ｂ形成されている。また、固定部４０５ａの両端部には切起して形成された２個のストッパ４０５ｃが形成されている。

図９（ａ）に示すように、一方のストッパ４０５ｃを外周縁４１６に当接させることにより、固定金具４０５の正規の位置に設置することができる構成となっており、他方のストッパ４０５ｃを当接させた場合は、図７（ｂ）に示すように固定金具４０５の取り付け位置が大きくずれるようになっている。また、同じ形状の固定金具４０５を上部便座ケーシング４１０の反対側の外周縁４１６に固定する場合は、反対側のストッパ４０５ｃを当接させることにより、固定金具を正規の位置に取り付けることができ、１つの形状の固定金具４０５を異なる形状の２か所で共通に使用することができる。

また、他方の折り曲げ部には、上部便座ケーシング４１０の内周縁４１５の内面に係止することにより固定金具４０５を固定することができる係止部４０５ｄが形成されている。係止部４０５ｄは先端部を曲げ戻すことにより、先端が局面に形成されている。

図１０（ａ）に示すように、固定金具４０５は係止部４０５ｄを浮かした状態で、固定部４０５ａの螺子止部４０５ｂを螺子４０８で固定し、その後、矢印Ｃで示すように係止部４０５ｄの近傍を押し込むことにより、図８（ｂ）に示すように係止部４０５ｄを内周縁４１５の内面に係止させることができる。

第一サーミスタ４０１の感熱部４０１ａを覆った粘着部材４０３は、断熱材４０７が直接接触して押止されており、断熱材４０７の断熱性機能により便座ヒータ４５０の熱が固定金具４０５に伝達されることを抑制し、第一サーミスタ４０１および第二サーミスタ４０２の感熱部の温度上昇が遅延することを防止する構成となっている。また断熱材４０７は軟質材料で形成されているため、粘着部材４０３や便座ヒータ４５０のアルミシート４５１を傷つけることを抑制する効果を備えている。

上記構成の第一サーミスタ４０１および第二サーミスタ４０２を取り付ける作業は、まず、第一サーミスタ４０１および第二サーミスタ４０２をアルミシート４５１の所定位置に配置し、第一サーミスタ４０１および第二サーミスタ４０２の感熱部の上から粘着部材４０３で覆い仮固定を行う。このとき、感熱部４０１ａは両側の線状ヒータ４６０の中央に設置することが重要であり、仮固定後の位置は粘着部材４０３の上から目視で確認することができる。次に、断熱材４０７を粘着部材４０３の上に積層する。

次に、固定金具４０５の固定部４０５ａを外周縁４１６の下側に差し込み、螺子止部４０５ｂを螺子４０８で上部便座ケーシング４１０の外周縁４１６に固定する。なお、固定金具４０５は図７（ａ）に示すように、一方のストッパ４０５ｃを外周縁４１６に当接させて正規の位置に固定させる。

次に、図８（ａ）に示すように、係止部４０５ｄの近傍を矢印Ｃで示す方向に押し込む
ことにより、係止部４０５ｄを内周縁４１５の内面に係止させることができ、第一サーミスタ４０１および第二サーミスタ４０２の取り付けが完了する。

＜５＞便座装置の制御系の構成
図１１は便座装置１００の便座ヒータの駆動を主とする制御系の構成を示すブロック図である。

便座４００内部には、便座４００を加熱する便座ヒータ４５０と、便座の温度を検知する温度検知手段である第一サーミスタ４０１および第二サーミスタ４０２と、便座の過昇を防止する過昇防止手段として温度ヒューズ４５４が設置されている。

本体２００内部には、リモートコントローラ５００と本体２００の操作部２１１に設けられた操作スイッチ２１２からの操作信号と、第一サーミスタ４０１および第二サーミスタ４０２の温度検知信号に基づいて便座ヒータ４５０を制御するマイクロコンピュータを備えた温度制御手段６０１と、その温度制御手段６０１の制御信号に基づいて便座ヒータ４５０を駆動するトライアックを主構成部材とするヒータ駆動部６１０を備えている。

温度制御手段６０１は第一サーミスタ４０１および第二サーミスタ４０２からの温度検知信号を受信し、リモートコントローラ５００および本体２００の操作部２１１から送信される操作信号および設定信号と、リモートコントローラ５００の人体検知センサ５０２と着座検知スイッチの検知信号等のデータをマイクロコンピュータで演算することにより、便座４００を所定温度に制御する機能を備えたものである。ちなみに、温度設定手段であるリモートコントローラ５００および本体２００の操作部２１１から、使用者によって指示される便座設定温度の最高温度は４３℃である。

そして、便座４００の第一段階の過昇防止手段として、便座の温度を検知する温度検知手段である第一サーミスタ４０１および第二サーミスタ４０２のいずれかの温度検知信号が、便座設定温度より高い一時遮断温度（たとえば４５℃）に上昇したとき、ヒータ駆動部６１０の制御素子であるトライアックにより、便座ヒータ４５０への通電を一時遮断する一時遮断過昇防止制御手段６０２が設けられている。

ちなみに、一時遮断は、温度検知信号が一時遮断温度（たとえば４５℃）に上昇して、便座ヒータ４５０への通電が遮断されても、便座の温度を検知する温度検知手段である第一サーミスタ４０１および第二サーミスタ４０２のいずれかの温度検知信号が、設定温度より低い温度に低下すれば通常の温度制御の動作に戻ることから一時遮断と称している。

さらに、便座４００の第二段階の過昇防止手段として、便座の温度を検知する温度検知手段である第一サーミスタ４０１および第二サーミスタ４０２のいずれかの温度検知信号が、一時遮断温度より高い異常遮断温度（たとえば４６℃）に上昇したとき、便座装置１００の電源を遮断するリレーを主構成部材とする電源遮断部６２０により、便座ヒータ４５０への通電を非復帰遮断する非復帰遮断過昇防止制御手段６０３が設けられている。

なお、非復帰遮断は、温度検知信号が異常遮断温度（たとえば４６℃）に上昇して、便座ヒータ４５０への通電が遮断されると、便座の温度を検知する温度検知手段である第一サーミスタ４０１および第二サーミスタ４０２のいずれかの温度検知信号が、設定温度より低い温度に低下しても便座ヒータ４５０への再通電はされることがない、すなわち通電が復帰されることがない遮断であることから非復帰遮断と称している。

以上のように、便座ヒータ４５０を制御する便座制御手段６００は、温度制御手段６０１、一時遮断過昇防止制御手段６０２、非復帰遮断過昇防止制御手段６０３を含む構成で
ある。

図１１で説明した上記構成における便座制御手段６００の動作タイムチャートを、図１２に示す。

図１２のＴ１時点は、便座の温度を検知する温度検知手段である第一サーミスタ４０１および第二サーミスタ４０２で検知される便座温度：Ｔｅが、便座設定温度：Ｔｅに到達した状態である。

このＴ１時点で温度制御手段６０１およびトライアックを主構成部材とするヒータ駆動部６１０によって、便座ヒータ４５０への通電量を減少およびゼロにしつつ便座温度：Ｔｅが便座設定温度：Ｔｅに保持されるべく制御される。この場合、便座ヒータ４５０への通電は、便座温度：Ｔｅが便座設定温度：Ｔｅに近づくにつれて通電量が減少し到達すればゼロになるように位相制御される。また、便座温度：Ｔｅが便座設定温度：Ｔｅより低い側に遠ざかるにつれて通電量が増加する。この通電量の増加および減少の度合は、環境温度や、便座設定温度：Ｔｅを変更されたときなどの温度負荷の変化によって自動的に変わりつつ、最適に制御されるようになっている。

このように、便座温度：Ｔｅを便座設定温度：Ｔｅに保持する制御時において、便座ヒータ４５０への通電を単純にオンオフ制御するのではなく、位相制御によって便座ヒータ４５０への通電量が加減されながら保持されることによって、使用者はオンオフ制御による便座温度が冷たくなったり熱くなったりする不快感なく、快適な使用感が得られる。図１２のＴ２時点は、便座温度：Ｔｅを便座設定温度：Ｔｅに保持する制御において、通電量が増加する時点である。

図１２のＴ３時点は、便座の温度を検知する温度検知手段である第一サーミスタ４０１および第二サーミスタ４０２のいずれかの温度検知信号が、過渡的に便座設定温度：Ｔｅより高く上昇し始めた時点である。

そして、図１２のＴ４時点において、便座の温度を検知する温度検知手段である第一サーミスタ４０１および第二サーミスタ４０２のいずれかの温度検知信号が、便座設定温度より高い一時遮断温度：Ｔｃ（たとえば４５℃）に上昇したとき、一時遮断過昇防止制御手段６０２が、ヒータ駆動部６１０の制御素子であるトライアックにより、便座ヒータ４５０への通電を一時遮断する。この一時遮断過昇防止制御手段６０２によって一時遮断されたことにより、便座温度：Ｔｅは便座設定温度：Ｔｅより低い温度に低下した時点Ｔ５では、温度制御手段６０１によって通常に便座温度：Ｔｅを便座設定温度：Ｔｅに保持する制御が行われる。

また、図１２のＴ６時点は、もしかして万が一、何らかの異常な故障が発生し、便座ヒータ４５０への通電がオフにならず通電され続けるような故障を生じた時点示す。この場合、便座の温度を検知する温度検知手段である第一サーミスタ４０１および第二サーミスタ４０２のいずれかの温度検知信号が、異常遮断温度：Ｔｂ（たとえば４６℃）に上昇した時点Ｔ７において、非復帰遮断過昇防止制御手段６０３が、便座装置１００の電源を遮断するリレーを主構成部材とする電源遮断部６２０により、便座ヒータ４５０への通電を非復帰遮断する。この非復帰遮断過昇防止制御手段６０３によって一旦、非復帰遮断されると、以降、便座装置１００は、電源が遮断された状態で機器運転はできないようになっている。

以上のように、本実施の形態の便座装置１００は、使用者が着座する便座４００と、前記便座４００を加熱する便座ヒータ４５０と、前記便座４００の温度を検知する温度検知
手段４０１（および４０２）と、使用者によって便座設定温度：Ｔａが指示される温度設定手段（リモートコントローラ５００および本体２００の操作部２１１）と、前記便座ヒータ４５０を制御する便座制御手段６００と、を含み、前記便座制御手段６００は、前記便座設定温度：Ｔａに維持されるように前記便座ヒータ４５０への通電を制御する温度制御手段６０１と、前記温度検知手段４０１（および４０２）からの温度信号が、異常遮断温度：Ｔｂに上昇したとき前記便座ヒータ４５０への通電を非復帰遮断する非復帰遮断過昇防止制御手段６０３と、前記温度検知手段４０１（および４０２）からの温度信号が、前記異常遮断温度：Ｔｂより低く前記便座設定温度：Ｔａより高い一時遮断温度：Ｔｃに上昇したとき前記便座ヒータ４５０への通電を一時遮断する一時遮断過昇防止制御手段６０２と、を備えたことによって、便座温度が通常動作時において過渡的に便座設定温度を越えて一時遮断温度に上昇したとき、便座ヒータへの通電が一時遮断され、制御素子の故障等により便座温度が異常遮断温度に上昇したとき便座ヒータへの通電を非復帰遮断され、高い安全精度の過昇防止ができる便座装置を提供することができる。

また、上記構成によれば、例えば、故障が発生していないにも拘らず、外来ノイズ等で、通常使用時に過渡的に便座温度が上昇した場合でも、一時遮断過昇防止制御手段６０２によって、便座ヒータ４５０への通電が一時遮断され、便座が、たとえば４５℃以上になることを防止することができる。しかも、一時遮断過昇防止制御手段６０２が作動して、便座ヒータ４５０への通電が一時遮断されても、便座温度が便座設定温度：Ｔａ以下に下がれば、通常に便座４００を便座設定温度：Ｔａに保持するように温度制御される。これにより、故障時に作動する非復帰遮断過昇防止制御手段６０３がいきなり作動して、以降、機器を使用することができなくなるような、不合理に使用性を損ねることがなく、安全な便座装置が実現できる。

また、万が一、何らかの異常な故障が発生し、便座ヒータ４５０への通電がオフにならず通電され続けるような故障を生じた場合には、非復帰遮断過昇防止制御手段６０３により電源が遮断され、便座が４６℃以上になることを防止することができる。

このように、温度検知手段からの温度信号が、異常遮断温度に上昇したとき便座ヒータ４５０への通電を非復帰遮断する非復帰遮断過昇防止制御手段６０３により、高精度に便座温度の過昇防止ができ、さらに、通常使用時に過渡的に便座温度が上昇した場合でも、便座ヒータ４５０への通電を一時遮断する一時遮断過昇防止制御手段６０２を備えたことによって、二段構えで、より安全に便座温度の過昇防止ができるとともに、かつ、故障ではないのに非復帰遮断過昇防止制御手段がいきなり誤作動して、以降、機器を使用することができなくなるような、不合理に使用性を損ねることも防止できる。

また、便座ヒータ４５０の後部には温度ヒューズ４５４が別途設置されており、たとえ一時遮断過昇防止制御手段６０２または非復帰遮断過昇防止制御手段６０３に故障や異常が発生しる事態を生じた場合においても、第三の過昇防止手段として便座ヒータ４５０への通電を遮断する機能を備えていて安全を確保できる。このように本実施の形態の便座装置１００は３段階の過昇防止手段備えている。

また、本実施の形態における便座装置１００は、便座４００の一時遮断過昇防止制御手段６０２および非復帰遮断過昇防止制御手段６０３を作動させる温度検知手段である温度検知素子として応答速度の速いサーミスタを採用したことにより、便座４００が便座設定温度：Ｔａを越えて一時遮断温度：Ｔｃに上昇したとき、および便座装置に異常が発生して異常温度上昇が発生し、異常遮断温度：Ｔｂ（たとえば４６℃）に上昇したとき、速い応答速度で温度上昇を検知することができ、適確に便座ヒータ４５０への通電を遮断することが可能となり、安全性と信頼性が極めて高いものである。

また、熱容量の小さいサーミスタを温度検知手段である温度検知素子として採用することにより、高精度で応答速度が速く、より高い安全精度の過昇防止ができる。さらに、従来の熱容量の大きいサーモスタットを温度検知素子として使用する場合に必須な構成であったヒータ線を高密度に配設した密領域を形成する必要性がなく、サーミスタをヒータ線が通常の密度で配設された暖房領域に設置することが可能となり、便座ヒータの構成のシンプル化と低コスト化が図れるとともに、密領域を設けることにより便座の着座面の一部が高温になる不本意な高温域の発生を抑制することができ、便座の着座面全体を快適な温度に加熱することができる。

なお、本実施の形態における便座装置１００は、温度検出手段であるサーミスタは、第一サーミスタ４０１と第二サーミスタ４０２の複数設けた構成で説明したが、サーミスタひとつだけの構成であってもよい。但し、本実施の形態のように、複数設けた構成にすることによって、複数のうち最も速く昇温したサーミスタによって過昇防止の作動ができるため、より安全に過昇防止ができる。

また、同一のサーミスタを便座ヒータの通常の通電制御と、過昇防止手段の温度検知の両方で共用したことにより、便座に設置するサーミスタの数を減らすことが可能となり、便座の構成のシンプル化と低コスト化が図れる。

また、便座ヒータの通常の通電制御を行う温度制御手段と、過昇防止手段を制御する一時遮断過昇防止制御手段、および非復帰遮断過昇防止制御手段を別構成で構成したことにより、過昇防止手段の安全性と信頼性をより向上することができる。

なお本実施の形態においては、温度検知手段である温度検知素子としてサーミスタを使用したがこれに限るものではなく、白銀測温抵抗体や熱電対等の他の温度検知素子を使用しても良い。使用する温度検知素子としては検知精度が高く、応答速度の速いものが望ましい。

以上のように、本発明にかかる便座装置は、高い安全精度の過昇防止が可能となるので、他の加熱機器等の用途にも適用できる。

１００ 便座装置
１１０ 便器
２００ 本体
２１２ 操作スイッチ（温度設定手段）
４００ 便座
４０１ 第一サーミスタ（温度検知手段）
４０２ 第二サーミスタ（温度検知手段）
４５０ 便座ヒータ
４５６ 着座暖房範囲
６００ 便座制御手段
６０１ 温度制御手段
６０２ 一時遮断過昇防止制御手段
６０３ 非復帰遮断過昇防止制御手段

Claims (3)

1. 使用者が着座する便座と、
   前記便座を加熱する便座ヒータと、
   前記便座の温度を検知する温度検知手段と、
   使用者によって便座設定温度が指示される温度設定手段と、
   前記便座ヒータを制御する便座制御手段と、を含み、
   前記便座制御手段は、
   前記便座設定温度に維持されるように前記便座ヒータへの通電を制御する温度制御手段と、
   前記温度検知手段からの温度信号が、異常遮断温度に上昇したとき前記便座ヒータへの通電を非復帰遮断する非復帰遮断過昇防止制御手段と、
   前記温度検知手段からの温度信号が、前記異常遮断温度より低く前記便座設定温度より高い一時遮断温度に上昇したとき前記便座ヒータへの通電を一時遮断する一時遮断過昇防止制御手段と、を備えた便座装置。
2. 前記温度検知手段は、前記便座ヒータの着座暖房範囲に設置されたサーミスタとした請求項１に記載の便座装置。
3. 前記温度検知手段を複数設けた請求項１または２に記載の便座装置。

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