JP2018089337A - 便座装置および支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 均一な温度に急速に達することができる便座装置および支持装置を提供する。
【解決手段】 内部にチャンバを有する便座、前記チャンバ内に設置された熱源、および前記チャンバ内に設置され、且つ前記熱源に接続され、前記熱源で発生した熱を前記便座に伝導し、前記便座に均一な温度を達成させる熱伝導部材を含む便座装置。
【選択図】 図４

Description

本発明は、均一な温度装置に関し、特に、均一な温度に急速に達することができる便座装置および支持装置（例えば、シート、シートクッション、背もたれ、枕、またはマット）に関するものである。なお、本出願は、２０１６年１２月６日に出願された中国実用新案登録出願第２０１６２１３３０４７４．３に基づく優先権を主張するものであり、この中国出願の全ての内容は本願に取り込まれる。

暖房便座は、使用前に使用者の体温により近い温度（例えば、３５〜４０℃）に予め温められることができるため、使用者の使用上の快適さを改善することができる。

従来の暖房便座は、電熱線（electric heating wire）を用いて、発熱体としている。図１は、従来の暖房便座２００の概略図を示している。図に示されたように、前記従来の暖房便座２００内は、コイル状に巻かれた電熱線２０２が配置されており、電源装置２０４を介して電熱線２０２が発熱するのに必要な電力を提供している。従って、従来の暖房便座２００は、加熱効果を有するとともに、均一な温度、一定の温度を維持することができる。

しかしながら、暖房便座２００の熱抵抗は、かなり大きく、より多くの電力を供給できる電源装置２０４を使用しなければ、早い予熱効果を得ることができない。現有の電熱線を用いた暖房便座は、予熱時間が長い問題を有する。図２は、図１の従来の暖房便座２００の加熱曲線を示している。前記従来の暖房便座２００の予熱が設定温度（例えば約４０℃）に達するまでに必要な時間は、約２００秒である。従って、使用者は使用前にいくらか待たなければならず、不便である。

これに鑑み、本発明の目的は、均一な温度に急速に達することができる（即ち、予熱時間を短縮する）便座装置を提供することである。

本発明の実施形態では、便座、少なくとも１つの熱源、および少なくとも１つの熱伝導部材を含む便座装置を提供する。便座は、便座内に少なくとも１つのチャンバを有する。熱源はチャンバ内に設置される。熱伝導部材は、チャンバ内に設置され、且つ熱源に接続され、熱源により発生した熱を便座に伝導し、便座に均一な温度を達成させる。

本発明の実施形態では、熱伝導部材は、ヒートパイプまたは蒸気チャンバである。

本発明の実施形態では、便座は、使用者が座る座面を有し、熱伝導部材は、便座の座面に隣接するチャンバの壁面に当接する。

本発明の実施形態では、熱伝導部材の形状と長さは、便座のチャンバの形状と長さに対応する。

本発明の実施形態では、熱源は、熱伝導部材の端部または任意の中間位置に設置される。

本発明の実施形態では、便座装置は、ケースおよび便蓋を更に含み、ケースは、便座および便蓋にヒンジ接続され、便蓋が便座をカバーできるようにしている。便座装置は、ケース内に設置されたコントローラを更に含み、コントローラは熱源の加熱手順および加熱温度を制御する。

本発明の実施形態では、便座装置は、ケース上に設置された起動センサを更に含み、起動センサは使用者の動作を感知して、起動信号をコントローラに提供し、これにより、コントローラが熱源を制御し、起動信号に基づいて加熱を開始するようにする。

本発明の実施形態では、起動センサは、光センサ、熱型センサ、赤外線センサ、または作動センサ（motion sensor）である。

本発明の実施形態では、便座装置は、便座のチャンバ内に設置され、便座の温度を感知する温度センサを更に含み、且つコントローラは、温度センサで感知した便座の温度に基づいて、熱源の加熱手順を制御する。

本発明の実施形態では、便座装置は、ケース内のコントローラに配線を介して接続された操作ユニットを更に含み、且つ使用者は、前記操作ユニットのボタンを操作でき、これにより、コントローラに熱源の加熱温度を制御させる。
本発明の実施形態では、便座は中空のフレームを有し、チャンバはこのフレームの形状に対応している。
本発明の実施形態では、フレームは非導電性材料により形成されている。
本発明の実施形態では、熱源は、電熱シート（electric heating piece）である。本発明の実施形態では、便座は、便座内に複数のチャンバを有し、各チャンバは、チャンバ内にそれぞれ熱源および熱伝導部材を有している。
本発明の実施形態では、各チャンバは、便座の左側および右側に形成され、それぞれ離されている。

また、本発明の実施形態では、前述の熱伝導部材および熱源は、使用者の体の部分を支持することに用いられるいくつかの他の支持装置（例えば、シート、シートクッション、背もたれ、枕、またはマット）にも応用されることができ、これにより、前記の支持装置に保温の機能を備えさせる。この結果、前記支持装置の使用上の快適性を向上させることができる。

本実施形態では、使用者の体の部分を支持する支持装置を提供し、支持装置は、本体、熱源、および熱伝導部材を含む。本体はチャンバを形成する。熱源はチャンバ内に設置される。熱伝導部材は、チャンバ内に設置され、且つ熱源に接続され、熱源により発生した熱を便座に伝導し、本体に均一な温度を伝達させる。

本発明の実施形態では、熱伝導部材は、ヒートパイプまたは蒸気チャンバである。

本発明の実施形態では、本体は、使用者の体の部分に接触する支持面を有し、熱伝導部材は、支持面に隣接するチャンバの壁面に当接する。

本発明の実施形態では、熱源は、熱伝導部材の端部または任意の中間位置に設置される。

本発明の実施形態では、支持装置は、シート、シートクッション、背もたれ、枕、またはマットである。

本発明の有益な効果では、便座装置および支持装置は、従来の発熱体（電熱線）および高電力の電源装置に換えて熱伝導部材（ヒートパイプまたは蒸気チャンバ）および低電力の熱源を用いる。したがって、急速に便座／支持装置本体を予熱し、均一に便座／支持装置本体を暖めることができ、且つ長い時間をかけて暖めたり、エネルギー消耗をする必要がないため、エネルギー節電の効果を達成することができる。また、前述のコントローラ、操作ユニット、および各種のセンサを用いることにより、便座装置／支持装置の操作の快適性を大幅に向上させることができる。

本発明の目的、特徴、および利点をよりわかり易くするために、以下好適な実施形態と添付の図面により、本発明の技術的事項をより詳細に説明する。

従来の暖房便座の概略図 図１の従来の暖房便座の加熱曲線 本発明の実施形態の便座装置の立体概略図 図３の便座内に熱源および熱伝導部材が配置されていることを示す平面概略図 図４のＡ−Ａ線に沿った断面図 本発明の実施形態に係る便座装置の便座の加熱曲線 本発明のもう１つの実施形態に係る便座内に熱源および熱伝導部材が配置されていることを示す平面概略図 本発明のもう１つの実施形態に係る支持装置の立体概略図 図８のＢ−Ｂ線に沿った断面図

詳細な説明は、添付の図面と併せて以下の実施形態で説明する。この説明は、本発明の一般原理を例示する目的のものであり、本発明を限定するものではない。

以下の詳細の説明では、配置を示す “on（上）”、 “above（上方）”、 “under（下）”、および “below（下方）”、”left（左）“、”right（右）”は、図に示された各素子の相対位置の関係を表すために用いられており、本発明を限定するものではない。

本開示は、種々の実施例において、参照符号および／または表示を繰り返し用いている。この繰り返しは、本開示を簡潔で明確にするためのものであり、それ自体が、種々の実施態様および／または議論された構造との間の関係を規定するものではない。種々の特徴は、簡潔で明確にするために、異なる寸法に任意に描かれることができる。また、本実施形態に示されない、または説明されないどの要素も、従来技術に公知の本発明の当業者に知られている要素とすることができる。

図３は、本発明の実施形態の便座装置１の立体概略図を示している。まず説明すべきことは、便座装置１は、お手洗い内の腰掛便器（図示されていない）上に配置されるように用いられ、主に、便座１０、ケース２０、および便蓋３０を含む。ケース２０は、腰掛便器上に固定される。また、ケース２０は、便座１０と便蓋３０の間に設置され、便座１０および便蓋３０にヒンジ接続され、これにより、便蓋３０が下方に下げられて便座１０をカバーする（図３の矢印方向に示されるように）か、または便座１０および便蓋３０を上に上げられるようにすることができる。

また、以下説明されないが、便座装置１は、温水洗浄便座（bidet toilet seat）装置（即ち、使用者の臀部に向けて温水を吹き出す洗浄機能の設計を有する）でもよい。

図４は、図３の便座１０内に熱源４０および熱伝導部材５０が配置されていることを示す平面概略図である。図５は、図４のA−A線に沿った断面図である。図４および図５に示すように、本実施形態では、便座１０は、密閉されたチャンバＣを有し、且つチャンバＣ内には、熱源４０および熱伝導部材５０が設置される。

具体的に言えば、便座１０は、中空の楕円形（しかしながら、本発明はこの形状に限定されるものではない）のフレーム１２を有する。フレーム１２は、例えば、樹脂など、非導電性材料で形成されることができる。また、フレーム１２は、単一、または複数の部材で構成されることができる。また、便座１０の上表面は、使用者が座る座面Ｆである。チャンバＣは、便座１０内にフレーム１２の形状に対応して形成される（即ち、チャンバＣの形状は、ほぼ楕円形である（図示されていない））。本実施形態において、便座１０は、便座１０内に複数の密閉されたチャンバＣを有してもよく、例えば２つの密閉されたチャンバＣを有し、そのうちの１つが便座１０の左側に形成され、他の１つが便座１０の右側に形成されるとよい。密閉されたチャンバＣは、それぞれ離されている。さらに、密閉された各チャンバＣは、それぞれ内部に設置される熱源４０および熱伝導部材５０を有している。

熱源４０は、チャンバＣ内に設置される。本実施形態では、熱源４０は、軟性または剛性の電熱シート（electric heating piece）、またはチャンバＣ内に適合するサイズの他の選択的な発熱体であることができる。熱源４０の作動温度（即ち、加熱温度）の範囲は、３０〜８０℃が好ましく、便座１０の表面温度は４５℃より低いことが好ましい。

熱伝導部材５０は、チャンバＣ内に設置され、且つ熱源４０と接続（または接触）される。また、熱伝導部材５０は、便座１０の座面Ｆに隣接するチャンバＣの（上）壁面１４に当接する。いくつかの実施形態では、熱伝導部材５０は、壁面１４に取り付けられており（図５に示されるように）、またはチャンバＣ内において支持体を介して支持する方式で配置されてもよい。また、熱伝導部材５０は、細長（elongated）部材であり、その形状と長さは、チャンバＣの形状（楕円形）と長さに対応する。

本実施形態では、熱伝導部材５０は、ヒートパイプ（heat pipe）である。ヒートパイプは、主に密閉された管状容器、この容器内に充填された少量の作動流体、およびこの容器の内壁に形成された毛細構造又は芯を含むこの容器内において循環する作動流体の二相の相変化によって、且つ吸熱端および発熱端における液相の作動流体および気相の作動流体の還流によって、ヒートパイプの表面が急速に均一な温度になり、これにより、熱伝導の目的を達成することができる。また、異なる作動流体を選ぶことによって、ヒートパイプに異なる作動温度の範囲（即ち、熱伝導に適合する温度範囲）を達成させることができる。本実施形態では、ヒートパイプ内で用いられる作動流体は、純水、アルコール、または水とアルコールの混合物であるため、ヒートパイプ（熱伝導部材５０）の作動温度の範囲と熱源４０の作動温度の範囲とを一致させることができる。

また、いくつかの実施形態では、熱伝導部材５０は、蒸気チャンバ（vapor chamber）であることもできる。蒸気チャンバと前述したヒートパイプの作動原理は似ており、違いは、蒸気チャンバが板状部材である（即ち、密閉の板状容器を含む）ことだけである。

特に説明すべきことは、ヒートパイプおよび蒸気チャンバは、共に開始温度が低い、熱応答が速い、および温度差が小さいという利点を有するということである。

従って、熱源４０より発生した熱は、熱伝導部材５０（ヒートパイプまたは蒸気チャンバ）を介して便座１０全体に急速に均一に伝導され、これにより、便座１０が均一な温度に達することができる。図６は、本発明の実施形態に係る便座装置１の便座１０（図３〜図５参照）の加熱曲線を示している。図６に見られるように、便座１０の予熱が設定温度（例えば、約４０℃）に達するまでに必要な時間は、わずか約１０秒であるため、従来の電熱線を用いた暖房便座の予熱時間が長いという問題を効果的に改善し、使用者の使用上の利便性を向上させることができる。

前述のヒートパイプまたは蒸気チャンバの特性によっては、チャンバＣ内にある熱源４０の位置も制限されない。すなわち、熱源４０は、熱伝導部材５０の端部または任意の中間位置に設置されればよく（即ち、局部の熱源だけが必要とされる）、全体の熱伝導部材５０が均一な温度に急速に達することには影響を及ぼさない。

また、ヒートパイプまたは蒸気チャンバの熱抵抗は、電熱線の熱抵抗より小さいため、より低電力の熱源４０を用いて、エネルギー節約と安全性向上の効果を達成することができる。

前述の実施形態では、便座１０内は、単一の熱源４０および熱伝導部材５０が配置されているが、本発明はこれに限定されるものではない。図７は、本発明のもう１つの実施形態に係る便座１０内に複数の熱源４０および熱伝導部材５０が配置されていることを示す平面概略図である。図に見られるように、便座１０内の熱源４０および熱伝導部材５０の数量は、複数（例えば、２つ）であることができ、且つ熱源４０と熱伝導部材５０は、一対で提供され、且つ便座１０の左側および右側部分にそれぞれ設置される。

図３および図４に示すように、本実施形態では、便座装置１は、コントローラ６０、起動センサ７０、温度センサ８０、操作ユニット９０を更に含む。

コントローラ６０は、ケース２０内に設置され、配線（図示されていない）を介して、便座１０のチャンバＣ内の熱源４０に電気的に接続される。コントローラ６０は、制御信号を熱源４０に提供し、熱源４０の加熱手順および加熱温度を制御することができる。

起動センサ７０は、ケース２０上に設置され、配線（図示されていない）を介して、コントローラ６０に電気的に接続される。起動センサ７０は、使用者の動作を感知して、起動信号をコントローラ６０に提供し、これにより、コントローラ６０は熱源４０を制御し、前記起動信号に基づいて加熱を開始するようにする。

具体的に言えば、起動センサ７０は、使用者の位置または体温を感知することができ、使用者が便座装置１を用いるかどうかを判断する。例えば、起動センサ７０は、使用者との間の距離を検出する光センサ（例えば、光電センサ）であることができる。使用者が便座装置１の前に立ったとき、または便座１０に座ろうとするときに、起動センサ７０は、便座と使用者の間が一定距離より小さいことを検出し、使用者が便座装置１を使用しようとしていることを判断する。また、起動センサ７０（光センサ）は、使用者が便蓋３０を上げたとき、環境の光線を受け、これにより使用者が便座装置１を使用しようとしていることを感知する。また、起動センサ７０は、熱型センサ（例えば焦電センサ）であることができ、使用者が便座１０に座ろうとしているときに温度変化信号を検出することができ、使用者が便座装置１を使用しようとしていることを判断する。さらに、起動センサ７０は、赤外線センサ、作動センサ、またはその他の用いられることができるタイプのセンサであることができる。

温度センサ８０は、便座１０のチャンバＣ内に設置され、例えば、チャンバＣの（上）壁面１４に取り付けられ、配線（図示されていない）を介してコントローラ６０に電気的に接続される。温度センサ８０は、便座１０の温度を感知するように用いられ、且つ、コントローラ６０は、温度センサ８０が感知した便座１０の温度に基づいて、熱源４０の加熱手順を制御することができる。例えば、温度センサ８０が便座１０の温度が設定温度（例えば、約４０℃）に達していると感知したとき、コントローラ６０は、熱源４０の加熱を停止させることができ、温度センサ８０が便座１０の温度が使用者が快適でないと感じる一定の温度（例えば、約３０℃）より低いと感知したとき、コントローラ６０は、熱源４０を制御して再度加熱させる。これにより、エネルギー節約の目的を達成することができる。

操作ユニット９０は、外部操作ユニットであり、配線（図示されていない）を介してケース２０内のコントローラ６０に電気的に接続される。操作ユニット９０は、使用者に、所望の便座１０の温度を選択または調整するようにその上方のボタンを操作させ、コントローラ６０によって熱源４０の加熱温度を更に制御する。

上述のように、本発明は、便座装置を提供し、この便座装置において、従来技術の発熱体（電熱線）および高電力の電源装置に換えて熱伝導部材（ヒートパイプまたは蒸気チャンバ）および低電力の熱源を用いる。したがって、急速に便座を予熱し、均一に便座を暖めることができ、且つ長い時間をかけて暖めたり、エネルギー消耗をする必要がないため、エネルギー節電の効果を達成することができる。また、前述のコントローラ、操作ユニット、および各種のセンサを用いることにより、便座装置の操作の快適性を大幅に向上させることができる。

前述の熱伝導部材（ヒートパイプまたは蒸気チャンバ）および低電力の熱源を用いて、暖め時間を短縮し（即ち、急速な加熱）、均一な温度を素早く達成させる技術は、便座装置に応用できるだけでなく、使用者の体の部分を支持するいくつかの支持装置（例えば、シート、シートクッション、背もたれ、枕、またはマット）にも応用することができ、これにより、前記の支持装置は保温の機能を備えることができ、したがって前記支持装置の使用上の快適性を向上させることができる。

図８は、本発明のもう１つの実施形態に係る支持装置１００の立体概略図を示している。図９は、図８のＢ−Ｂ線に沿った断面図を示している。図８および図９に示すように、本実施形態では、支持装置１００は、例えば、本体１０２を含むシートクッションである。本体１０２には、その内部に複数の密閉された細長いチャンバＣ’が形成される。各チャンバＣ’内には熱源４０’および細長い熱伝導部材５０’が設置されている。いくつかの実施形態において、本体１０２は、その内部に単一の密閉されたチャンバＣ’を有してもよい。密閉されたチャンバＣ’は、本体１０２の全体をカバーするように（すなわち、本体１０２の大きさおよび形状に合うように）、蛇行して（meander）作られてもよい（図示せず）。これらの形態においては、１または複数の熱源４０’がチャンバＣ’に設置されるとよく、さらに１または複数の熱伝導部材５０’がチャンバＣ’に設置されるとよい。
熱源４０’は、熱伝導部材５０’の端部または任意の中間位置に設置されることができる。また、熱源４０’および熱伝導部材５０’と前述の実施形態の熱源４０および熱伝導部材５０とは同じであるため、ここでは再度述べない。

図９に示されるように、支持装置１００の本体１０２の上表面は支持面Ｆ１であり、支持面Ｆ１は、使用者の体の部分（例えば、臀部、図示せず）に接触してこの体の部分を支持する。また、前述の熱伝導部材５０’は、本体１０２の支持面Ｆ１に隣接するチャンバ’の（上）壁面１０４に当接することが好ましい。上述の構造の設計に基づくと、熱伝導部材５０’は、熱源４０’で発生した熱は、熱伝導部材５０’（ヒートパイプまたは蒸気チャンバ）を介して急速かつ均一に本体１０２全体に伝達されるので、本体１０２は均一な温度を達成することができる。したがって、支持装置１００の使用上の快適性を向上させることができる。

本発明は、実施例の方法及び望ましい実施の形態によって記述されているが、本発明は開示された実施形態に限定されるものではない。逆に、当業者には自明の種々の変更及び同様の配置をカバーするものである。よって、添付の請求の範囲は、最も広義な解釈が与えられ、全てのこのような変更及び同様の配置を含むべきである。

１ 便座装置
１０ 便座
１２ フレーム
１４ 壁面
２０ ケース
３０ 便蓋
４０、４０’ 熱源
５０、５０’ 熱伝導部材
６０ コントローラ
７０ 起動センサ
８０ 温度センサ
９０ 操作ユニット
１００ 支持装置
１０２ 本体
１０４ 壁面
２００ 暖房便座
２０２ 電熱線
２０４ 電源装置
Ｃ、Ｃ’ チャンバ
Ｆ 座面
Ｆ１ 支持面

Claims (15)

1. 少なくとも１つのチャンバを内部に有する便座、
   前記チャンバ内に設置された少なくとも１つの熱源、および
   前記チャンバ内に設置され、且つ前記熱源に接続され、前記熱源によって発生した熱を前記便座に伝導し、前記便座に均一な温度を達成させる少なくとも１つの熱伝導部材
   を含む便座装置。
2. 前記熱伝導部材は、ヒートパイプまたは蒸気チャンバである請求項１に記載の便座装置。
3. 前記便座は、使用者が座る座面を有し、前記熱伝導部材は、前記座面に隣接する前記チャンバの壁面に当接する請求項１に記載の便座装置。
4. 前記熱伝導部材の形状と長さは、前記チャンバの形状と長さに対応する請求項１に記載の便座装置。
5. 前記熱源は、前記熱伝導部材の端部または任意の中間位置に設置される請求項４に記載の便座装置。
6. ケースおよび便蓋を更に含み、前記ケースは、前記便座および前記便蓋にヒンジ接続され、前記便蓋が前記便座をカバーできるようにし、且つ前記便座装置は、前記ケース内に設置されたコントローラを更に含み、前記コントローラは前記熱源の加熱手順および加熱温度を制御する請求項１に記載の便座装置。
7. 前記ケース上に設置された起動センサを更に含み、前記起動センサは使用者の動作を感知して、起動信号を前記コントローラに提供し、前記コントローラが前記熱源を制御し、前記起動信号に基づいて加熱を開始するようにする請求項６に記載の便座装置。
8. 前記起動センサは、光センサ、熱型センサ、赤外線センサ、または作動センサである請求項７に記載の便座装置。
9. 前記チャンバ内に設置され、前記便座の温度を感知する温度センサを更に含み、且つ前記コントローラは、前記温度センサで感知した前記便座の温度に基づいて、前記熱源の加熱手順を制御する請求項６に記載の便座装置。
10. 配線を介して前記ケース内の前記コントローラに接続された操作ユニットを更に含み、且つ使用者は、前記操作ユニットのボタンを操作でき、前記コントローラが前記熱源の加熱温度を制御する請求項６に記載の便座装置。
11. 使用者の体の部分を支持するように用いられ、
    少なくとも１つのチャンバを内部に有する本体、
    前記チャンバ内に設置された少なくとも１つの熱源、および
    前記チャンバ内に設置され、且つ前記熱源に接続され、前記熱源で発生した熱を前記本体に伝導し、前記本体に均一な温度を達成させる少なくとも１つの熱伝導部材
    を含む支持装置。
12. 前記熱伝導部材は、ヒートパイプまたは蒸気チャンバである請求項１１に記載の支持装置。
13. 前記本体は、使用者の体の部分に接触する支持面を有し、前記熱伝導部材は、前記支持面に隣接する前記チャンバの壁面に当接する請求項１１に記載の支持装置。
14. 前記熱源は、前記熱伝導部材の端部または任意の中間位置に設置される請求項１１に記載の支持装置。
15. 前記支持装置は、シート、シートクッション、背もたれ、枕、またはマットである請求項１１に記載の支持装置。

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