JP4103042B2 - 人体暖房装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、便座に着座した使用者の臀部および腰部を暖める人体暖房装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、冬場の寒い時期でも使用者が快適に排便できるよう本体ケースの前面に縦長の透孔を複数備え、透孔から人体に温風を送風する便器装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
便器装置は、本体ケース内部に配置された送風ファンと温風ヒータを兼用し局部乾燥用温風送出通路と暖房用温風送出通路を切替ることにより、局部と人体背面に向けて温風を送風することができる。
【０００３】
【特許文献１】
実公昭６０−１１１８９号公報（第１−２頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、便座は使用者の着座範囲とは別に着座や離座する時に動きやすいよう便座開口部の後方が幅広に形成されているため、従来の便器装置のように本体ケースに透孔が設けられている場合、使用者が便座に着座した時に透孔から臀部や腰部までの距離が遠くなる。
その結果、透孔から送風される温風の風速が低いと温風は大気中に拡散して使用者に届かず暖まらない。
また、周囲温度が低くなると温風の風速が高くても温風から大気中に奪われる熱量が多くなるため、使用者に届いた時の温風の温度は低くなり、使用者は満足な暖房感を得ることができない。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、便座に着座した使用者の臀部および腰に効率良く温風を送風して暖める人体暖房装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
上記課題を解決する為、請求項１記載の発明は、温風発生装置を収納した本体ケースと、前記本体ケース前方に配置した便座と、一端が閉塞され、他端またはその近傍に設けられた流入口から温風を流入し便座幅方向に沿って配置された複数の流出口から温風を送風する吹き出しダクトと、から構成され、前記本体ケースの前方に前記吹き出しダクトが配置され、前記温風発生装置から送風された温風を前記流入口を介し前記流出口から送風する人体暖房装置であって、前記流入口から最も遠い前記流出口よりも更に奥側、且つ前記流出口とは異なる前記吹き出しダクトの側面に、前記吹き出しダクトの内部から外部へ温風を排出する排気口を配置したことを特徴とする人体暖房装置である。
吹き出しダクトに設けられた流出口から送風される温風は距離が離れるほど拡散し大気中に熱が奪われるため、暖房効率を考慮すると流出口から使用者が便座に着座した時の臀部や腰までの距離は近い方が良い。
本体ケースの前方に吹き出しダクトを配置し、本体ケースに収納した温風発生装置から送風された温風を一旦流入口から吹き出しダクトの内部に流入させ便座幅方向に沿って配置された複数の流出口から送風することで、流出口から臀部や腰までの距離が近くなるため、少ない電力にて効率良く局所的且つ広範囲に暖めることができる。
また、吹き出しダクトを本体ケースに収納する必要がないため、本体ケースの小型化が図れ、人体暖房装置をコンパクトにすることができる。
最終流出口よりも更に奥側に排気口を配置することにより、最終流出口付近での風速の低下を抑制できるため、最終流出口からも十分な温風が送風され、温度バラツキが小さくなり、使用者に均一な風量の温風を送風することができる。
排気口を配置する時、最終流出口と同様に吹き出しダクト端部から所定の距離を開けた位置に配置することが望ましい。
排気口から送風される温風は送風開始当初、吹き出しダクトに温風の熱を奪われるため流出口から送風される温風に比べて低く、使用者に送風すると冷たく感じ不快にさせる恐れがある。
流出口が配置された吹き出しダクトの側面とは異なる側面に排気口を配置することで、使用者には暖かい風のみを送風することができる。
また、流出口が配置された吹き出しダクトの側面の反対側に相当する側面に排気口を配置することで、流出口が服や人体で塞がれたとしても、流出口部付近は風路の一部となり排気口に向かう温風の風量が増えるだけで流出口付近にはほとんど温風が滞留しないため、使用者は火傷することなく安全である。
そして、安全対策として吹き出しダクト外表面の流出口付近に凸部を設けて塞がれることを防止しなくても良いため、吹き出しダクト外表面は平滑に成形でき清掃しやすい。
【０００７】
請求項２記載の発明は、温風発生装置を収納した本体ケースと、前記本体ケース前方に配置した便座と、一端が閉塞され、他端またはその近傍に設けられた流入口から温風を流入し便座幅方向に沿って配置された複数の流出口から温風を送風する吹き出しダクトと、から構成され、前記本体ケースの前方に前記吹き出しダクトが配置され、前記温風発生装置から送風された温風を前記流入口を介し前記流出口から送風する人体暖房装置であって、前記流出口の周囲に前記吹き出しダクト内部に突出する凸部を形成したことを特徴とする人体暖房装置である。
吹き出しダクトに設けられた流出口から送風される温風は距離が離れるほど拡散し大気中に熱が奪われるため、暖房効率を考慮すると流出口から使用者が便座に着座した時の臀部や腰までの距離は近い方が良い。
本体ケースの前方に吹き出しダクトを配置し、本体ケースに収納した温風発生装置から送風された温風を一旦流入口から吹き出しダクトの内部に流入させ便座幅方向に沿って配置された複数の流出口から送風することで、流出口から臀部や腰までの距離が近くなるため、少ない電力にて効率良く局所的且つ広範囲に暖めることができる。
また、吹き出しダクトを本体ケースに収納する必要がないため、本体ケースの小型化が図れ、人体暖房装置をコンパクトにすることができる。
吹き出しダクトの熱容量を少なくするために側面の板厚を極力薄くしている場合、流入口から吹き出しダクト内部に流入する温風の風量が多くなるほど、流出口から送風される温風の方向が左右に偏り、吹き出しダクトから真っ直ぐと前方に温風を送風することができなくなる。
そのため、流出口から人体の距離までが遠くなり大気中で奪われる熱量が増える分、流出口からは高温の温風を送風する必要が生じる。
流出口周囲に凸部を形成し流出口前段の風路を長くすることで温風の送風方向を規制することができるため、流入口から流入した温風を流出口から真っ直ぐと前方に送風することができる。
従って、人体背面まで短距離にて温風を送風することができるため、暖房効率が向上する。
また、吹き出しダクト内表面のみに凸部が突出するよう設けることで、吹き出しダクト外表面は平滑に成形でき清掃しやすい。
【０００８】
請求項３記載の発明は、前記吹き出しダクトは前後方向よりも上下方向が長い形状にて形成され、表面積の大きい側面に前記流出口を配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の人体暖房装置である。
吹き出しダクト内部に流入する風量を増やし流出口から人体に送風する風量を増やす場合、単純に吹き出しダクトを大きくすると、使用者が便座に着座した時に接触して破損する恐れがある。
従って、前後方向よりも上下方向が長い形状に形成され表面積が大きい側面に複数の流出口を配置した吹き出しダクトを本体ケースの前方に配置することにより、人体に送風する風量を増やしても使用者は支障なく便座に着座することができる。
【０００９】
請求項４記載の発明は、前記流入口の開口面積をＳｉ、前記吹き出しダクトの風路断面積をＳｒとすると、Ｓｉ≧Ｓｒとしたことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の人体暖房装置である。
Ｓｉ［流入口の開口面積］＜Ｓｒ［吹き出しダクトの風路断面積］の場合、温風発生装置から送風する温風の風量を増やしても流入口での圧力損失が大きくなるだけで、吹き出しダクト内部に流入し流出口から送風される温風はほとんど増えずに騒音だけが大きくなり、使用者に不快感を与える。
Ｓｉ≧Ｓｒとすることで、温風発生装置からの風量の増加に伴い流出口から送風される温風の風量が比例して増加するため、使用者に不快感を与えることなく暖房できる。
また、吹き出しダクトの片端全面を流入口とする（Ｓｉ＝Ｓｒ）ことで、流入口から吹き出しダクト内部に流入した温風は流入口周辺に滞留することなく流出口まで送風されるため、流入口付近で吹き出しダクト外表面が局所的に熱くなることはなく効率良く流出口から温風を送風できる。
【００１０】
請求項５記載の発明は、前記流入口の開口面積をＳｉ、前記流出口の総開口面積をΣＳｏとすると、Ｓｉ＞ΣＳｏとしたことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の人体暖房装置である。
Ｓｉ［流入口の開口面積］＜ΣＳｏ［複数の流出口の総開口面積］の場合、流入口から遠い位置に配置された流出口からは温風がほとんど送風されなくなるため、使用者は暖房感に偏りを感じ、温風が十分に送風され暖かい部位と温風が殆ど送風されずに冷えている部位との温度差が大きくなり不快である。
Ｓｉ＞ΣＳｏとすることで、吹き出しダクト内部に圧力を確保し流入口から吹き出しダクト内部に流入する温風を全ての流出口から送風することができる。
従って、使用者の臀部および腰の広範囲にある程度均一な温度と風量を維持した温風を送風することができる。
【００１１】
請求項６記載の発明は、前記流入口から最も遠い前記流出口は、前記吹き出しダクトの端部から流入口側に所定の距離を開けて配置したことを特徴とする請求項１乃至５何れか１項記載の人体暖房装置である。
吹き出しダクトに複数の流出口を便座幅方向に同間隔にて配置する時、流入口から最も遠い流出口（以下、最終流出口）を流入口とは反対側に位置する吹き出しダクトの端部に配置すると、最終流出口付近での温風の流れが層流となり、最終流出口付近の圧力損失が他の流出口よりも極端に小さくなるため、流入口から流入した温風の殆どが最終流出口から送風されることになる。
最終流出口を吹き出しダクトの端部から流入口側に所定の距離を開けて配置することで、最終流出口付近での温風の流れが乱流となり、最終流出口付近の圧力損失が大きくなるため、他の流出口から送風する温風の風量を多くすることができ、温風を広範囲に送風することができる。
【００１２】
請求項７記載の発明は、前記流出口の開口面積は便座中心側から外側に向かうに連れて大きくしたことを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載の人体暖房装置である。
吹き出しダクトの形状は生産性や組立性を考慮すると、彎曲状より直線状に細長くすることが好ましい。
直線状に細長い吹き出しダクトを本体ケース前方に配置する場合、使用者が着座した時に各流出口から人体までの距離が異なり、便座の中心側から外側に向かうに連れて流出口から人体までの距離は遠くなる。
流出口から使用者までの距離が遠くなる程、大気中に温風から熱が奪われやすくなるため、使用者に届く温風の温度は低下するが、本発明では、便座中心側から外側に向かうに連れて流出口の開口面積を大きくし、人体に供給する温風の風量を予め多く設定しているため、使用者に届いた時の温風の温度は異なるが供給する熱量を略同量にして、使用者に均一な暖房感を与えることができる。
【００１３】
請求項８記載の発明は、前記排気口の開口面積をＳｂ、前記流出口における最小の開口面積をＳｏｍｉｎとすると、Ｓｂ≦Ｓｏｍｉｎとしたことを特徴とする請求項１記載の人体暖房装置である。
流出口とは異なる吹き出しダクトの側面に配置された排気口から送風される温風は人体に直接当たらないため、暖房効率を考慮するとＳｂ［排気口の開口面積］≦Ｓｏｍｉｎ［流出口における最小の開口面積］として、温風が排気口から無駄に流出することを抑制することが好ましい。
【００１４】
請求項９記載の発明は、前記吹き出しダクトは少なくとも外表面を発泡樹脂材料で形成したことを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項記載の人体暖房装置である。
耐熱性樹脂材料や金属材料を用いて形成した吹き出しダクトの外表面全体を、空気が混入された発泡樹脂材料にて被覆することで、吹き出しダクトに畜熱された熱が外部に漏れることを防止し熱効率の低下を抑制することができるとともに、人体に対向する吹き出しダクトの外表面に使用者の臀部や腰が接触して火傷することを防止できる。
また、吹き出しダクト自体を発泡樹脂材料にて形成することで、吹き出しダクト自体の熱容量を少なくし流入口から流入した温風から吹き出しダクトの内表面に奪われる熱量を減らし、送風を開始してから短時間で所定温度の温風を各流出口から送風することができる。
【００１５】
請求項１０記載の発明は、前記吹き出しダクト内部に、前記吹き出しダクトより熱伝導性が優れた材料にて形成された伝熱板を配置したことを特徴とする請求項１乃至９いずれか１項記載の人体暖房装置である。
吹き出しダクトが樹脂材料を用いて形成されている場合、送風開始時は流入口から流入した温風から吹き出しダクトの内表面へ熱が奪われるため、流入口から最も近い流出口と最も離れた流出口とでは送風する温風に温度差が発生する。
従って、吹き出しダクトの内部に、流入口から最終流出口にかけて伸びるステンレスやアルミニウム、銅などの吹き出しダクトより熱伝導性が優れた材料にて形成された薄板状の伝熱板を配置することで、流入口付近で温風から吸収した熱を吹き出しダクトの先端側まで短時間で伝熱させ、各流出口から送風される温風の温度を送風を開始してから短時間にてより均一にできる。
熱効率を考慮すると、吹き出しダクトの熱容量を極力少なくする必要があるため、伝熱材は流出口が配置された側面のみに設けることが好ましい。
【００１６】
請求項１１記載の発明は、前記凸部は前記流出口の上流側の方が下流側より突出量が大きいことを特徴とする請求項２記載の人体暖房装置である。
前記凸部の流出口の上流側を下流側より突出量を大きくすることで、温風が上流側を通り過ぎた直後に乱流を発生させ、流出口より送風することができる。
よって、発生させた乱流を利用することで、流出口に対して略平行方向に温風を送風することができる。
従って、人体に対して略垂直方向に温風を送風することができる。
【００１７】
請求項１２記載の発明は、前記突出部は各流出口ごとに突出量が異なることを特徴とする請求項２又は１１記載の人体暖房装置である。
前記各流出口の前記凸部の突出量を調整することにより流出口から温風を、流出口に対して略平行方向だけでなく色々な方向にも送風することができる。
よって、異なる流出口から送風される温風を、所望の局所に集中させて送風することができる。
従って、人体に対して局部的にも温風を送風することができる。
【００１８】
請求項１３記載の発明は、前記流入口から前記流出口方向に長さが異なる仕切り板を平行に配置したことを特徴とする請求項１乃至１２いずれか１項記載の人体暖房装置である。
流入口全体から均一に温風が流入する場合、流入口から流出口までの距離が長くなるほど風路断面積を大きくして圧力損失が均等になるよう、吹き出しダクト内部に流入口から各流出口までを仕切り板で区切ることにより、各流出口から送風される風量を均一にすることができる。
しかしながら、温風発生装置に使用される送風ファンの性能や温風が流入口までに送風される送風路の形態により、流入口全体に温風が均一に流入しないため、流入口から各流出口までを仕切り板で区切っても、各流出口から送風される風量が均一にならない場合がある。
本発明では、吹き出しダクト内部に流入口から各流出口近傍までの圧力損失がほぼ均一になるよう流入口から長さが異なる仕切り板を平行に配置しているだけで、各流出口間は区切られずに同じ風路内に配置されている。
従って、流入口全体に均一に温風が送風されない場合でも、流出口が配置された風路内で各流出口の圧力差を解消するよう吹き出しダクト内部に温風が流れ、各流出口から送風する温風が均一になるよう作用する。
【００１９】
【発明の実施形態】
以下、本発明にかかる人体暖房装置の実施の形態を、図面により詳細に説明する。
（第一実施例）
図１は本発明の人体暖房装置１を示す（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図であり、図２は人体暖房装置１に使用した吹き出しダクト８ａを示す（ａ）正面図、（ｂ）Ａ−Ａ´断面図である。
図１に示す人体暖房装置１は、本体ケース側面に配置された、空気を送風する送風ファン３と、送風ファン３により送風された空気を加熱し温風とする温風ヒータ４と、片端が本体ケース７側面から突出した送風ダクト６と、送風ファン３の回転数と温風ヒータ４の発熱量を制御する制御部５とを備えた温風発生装置と、本体ケース７前方に配置した便座２と、一端が閉塞され、他端に設けられた流入口９ａから温風を流入し便座２幅方向に沿って配置された複数の流出口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅから温風を流出する吹き出しダクト８ａとから構成される。
送風ダクト６の通風路には送風ファン３と温風ヒータ４が配置され、本体ケース７側面から突出した送風ダクト６の片端と吹き出しダクト８ａの他端に設けられた流入口９ａとが連通するよう着脱自在に接続され、吹き出しダクト８ａ側面に配置された流出口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅから送風される温風が便座２前方に向かうよう本体ケース７の前方に吹き出しダクト８ａが配置されている。
かかる構成により、送風ファン３を所定の方向に回転させ所定の温度まで温風ヒータ４にて加熱された温風が、送風ダクト６から流入口９ａを介して吹き出しダクト８ａ内部に流入し流出口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅから便座２前方に向かって送風される。
【００２０】
このように、本体ケース７の前方に吹き出しダクト８ａを配置し、本体ケース７側面に配置された温風発生装置から送風された温風を一旦流入口９ａから吹き出しダクト８ａの内部に流入させ便座２幅方向に沿って配置された複数の流出口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅから送風することで、流出口１０から臀部や腰までの距離が近くなるため、少ない電力にて効率良く局所的且つ広範囲に暖めることができる。
また、送風ダクト６と吹き出しダクト８ａの流入口９ａを便座２外周面より外側の位置で連通するよう接続しているため、男性小便や跳ねた汚水が接続部から送風ダクト６や吹き出しダクト８ａの内部に入り込むことを防止できるため衛生的である。
ここでいう流入口９ａは、送風ダクト６と吹き出しダクトの接続部の内側を指す。
さらに、送風ダクト６と流入口９ａの接続部を回動自在にすることで、使用者の背面から温風を送風して臀部や腰を暖めるだけでなく、使用者の側面から温風を送風して大腿部も暖めることができる。
【００２１】
そして、本発明の人体暖房装置１は吹き出しダクト８ａを本体ケース７に収納する必要がないため、本体ケース７の小型化が図れ人体暖房装置１をコンパクトにすることもできるし、本体ケースの中央部付近に送風ダクトを配置する必要がないため、本体ケース内の中央部に洗浄ノズルや乾燥機構を配置している局部洗浄装置にも容易に搭載することが可能である。
また、室内暖房機能を備えた局部洗浄装置に本発明の人体暖房装置を組み込む時、本体ケース側面に配置された温風発生装置を兼用することができ、省スペース化が図れ装置の小型化が図れるとともに、組立て性が簡素化され生産性が向上する。
また、温風発生装置を収納した専用の筐体を便器後方に設置し、送風ダクトと吹き出しダクトをフレキシブルチューブ等で接続することで、既存の普通便座や暖房便座、局部洗浄装置に後付けにて設置することも容易である。
【００２２】
本発明の人体暖房装置１に使用された吹き出しダクト８ａは発泡樹脂材料（発泡ポリプロピレン、発泡ウレタン）を用いて形成されているため、吹き出しダクト８ａの熱容量が少なく温風から吹き出しダクト８ａに奪われる熱量が少ない。
従って、送風を開始してから短時間で所定温度の温風を流出口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅから送風することができる。
また、吹き出しダクト８ａに畜熱された熱が外部に漏れることを防止し熱効率の低下を抑制することができるとともに、人体に対向する吹き出しダクト８ａの外表面に使用者の臀部や腰部が接触しても火傷することなく安全である。
【００２３】
そして、流入口９ａから流出口１０ｅにかけてステンレス材を用いて薄板状に形成されたを伝熱板１３を、吹き出しダクト８ａの内部、且つ流出口１０が配置された側面のみに配置しているため、流入口９ａ付近で温風から吸収した熱を吹き出しダクト８ａの先端側へ短時間で伝熱させ、流出口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅから送風される温風の温度を送風を開始してから短時間にてより均一にできる。
伝熱板の材料としては、銅やアルミニウムなどの熱伝導性に優れ比較的軽量な材料を使用することもできるが、使用環境を考慮すると耐水性に優れたステンレス材を使用することが好ましい。
【００２４】
吹き出しダクト８ａは偏平形状となるようＷ１（幅方向）＜Ｈ１（高さ方向）にて形成され、表面積が大きい側面に流出口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅを配置しているため、使用者は支障なく便座２に着座することができ、且つ使用者が満足する風量を送風することができる。
【００２５】
流入口９ａは吹き出しダクト８ａの片端全側面が開口されて形成されており、その開口面積Ｓｉ（＝Ｗ１×Ｈ１）は吹き出しダクト８ａの風路断面積Ｓｒ（＝Ｗ１×Ｈ１）と等しいため、温風発生装置からの風量の増加に伴い流出口１０から送風される温風の風量が比例して増加するため、使用者に不快感を与えることなく暖房できる。
また、流入口９ａから吹き出しダクト内部８ａに流入した温風は流入口９ａ周辺に滞留することなく流出口１０まで送風されるため、流入口９ａ付近の吹き出しダクト８ａ外表面が局所的に熱くなることはなく効率良く流出口１０から温風を送風できる。
【００２６】
便座２幅方向に沿って配置された流出口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅの開口面積は、流入口９ａから近い順にＳｏａ、Ｓｏｂ、Ｓｏｃ、Ｓｏｄ、Ｓｏｅとすると
Ｓｏａ＝｛Ｒ１ａ／２｝×｛Ｒ１ａ／２｝×π
Ｓｏｂ＝｛Ｒ１ｂ／２｝×｛Ｒ１ｂ／２｝×π
Ｓｏｃ＝｛Ｒ１ｃ／２｝×｛Ｒ１ｃ／２｝×π
Ｓｏｄ＝｛Ｒ１ｄ／２｝×｛Ｒ１ｄ／２｝×π
Ｓｏｅ＝｛Ｒ１ｅ／２｝×｛Ｒ１ｅ／２｝×π
で表され、流出口１０の総開口面積ΣＳｏは、
ΣＳｏ＝Ｓｏａ＋Ｓｏｂ＋Ｓｏｃ＋Ｓｏｄ＋Ｓｏｅ
となる。
本実施例では、流入口９ａの開口面積Ｓｉ＞流出口１０の総面積ΣＳｏとしているため、吹き出しダクト８ａ内部に圧力を確保し温風発生装置から吹き出しダクト８ａに流入する温風を全ての流出口１０から送風することができる。
従って、使用者の臀部および腰の広範囲にある程度均一な温度と風量を維持した温風を送風することができる。
また、流出口１０から送風される温風の風速が早すぎると使用者の腰や臀部に衝突した後、低温化した温風が大腿部に回り込み寒さを与え、風速が遅すぎると使用者の着座位置によっては届かず暖かさを提供できない。
従って、各流出口１０の面積は、流出口１０から送風される温風の風速が５〜８ｍ／ｓにて流出するよう吹き出しダクト８ａ内部に送風される風量から設定することが望ましい。
【００２７】
各流出口１０の開口面積をＳｏｃ＜Ｓｏｂ＝Ｓｏｄ＜Ｓｏａ＝Ｓｏｅとし吹き出しダクト８ａの外側にいくに連れて流出口１０の開口面積を大きくし、吹き出しダクト８ａ外側の流出口１０ａ、１０ｅから人体に供給する温風の風量を予め多く設定しておけば、流出口１０から送風される温風の風量は異なっても、使用者に到達時の熱量を略同量に設定でき、使用者は均一な暖房感を得ることができる。
【００２８】
流入口９ａから最も遠い流出口１０ｅは、吹き出しダクト８ａの端部から流入口９ａ側に所定の距離Ｌを開けて配置することで、流出口１０ｅ付近での温風の流れが乱流となり圧力損失が大きくなるため、他の流出口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄから送風する温風の風量を多くすることができ、温風を広範囲に送風することができる。
ここでいう所定の距離Ｌとは、少なくともそこに配置される流出口１０ｅの直径以上の長さである。
【００２９】
流出口１０ｅよりも更に奥側、且つ流出口１０が配置された吹き出しダクト８ａ側面の反対側に相当する側面に排気口１１を配置しているため、流出口１０ｅ付近での風速の低下を抑制し流出口１０ｅからも十分な温風が送風され、各流出口１０間での温度バラツキが小さくなり、使用者に均一な風量の温風を送風することができる。
そして、送風開始当初、使用者に向けて冷風を送風することなく暖かい風のみを送風することができる。
また、流出口１０が服や人体で塞がれたとしても、流出口１０部付近は風路の一部となり排気口１１に向かう温風の風量が増えるだけで流出口１０付近にはほとんど温風が滞留しないため、使用者は火傷することなく安全であるとともに、安全対策として吹き出しダクト８ａ外表面の流出口１０付近に凸部等を設けて塞がれることを防止しなくても良いため、吹き出しダクト８ａ外表面は平滑に成形でき清掃しやすい。
排気口１１を配置する時、流入口９ａに対向する吹き出しダクト８ａ側面に排気口１１を配置すると殆どの温風が排気口１１から流出してしまうため、流入口９ａに対向する吹き出しダクト８ａ側面以外、且つ流出口１０が配置された側面とは異なる吹き出しダクト８ａ側面、且つ吹き出しダクト８ａ端部から所定の距離（排気口の直径をＲ１ｆとすると吹き出しダクト８ａ端部からＲ１ｆ以上の距離）を開けた位置に配置することが望ましい。
【００３０】
排気口１１から送風される温風は人体に直接当たらないため、暖房効率を考慮すると排気口１１の開口面積Ｓｂは、
Ｓｂ＝｛Ｒ１ｆ／２｝×｛Ｒ１ｆａ／２｝×π≦ｍｉｎ｛Ｓｏａ、Ｓｏｂ、Ｓｏｃ、Ｓｏｄ、Ｓｏｅ｝
となるよう設定し、排気口１１から無駄に温風が流出することを抑制することが望ましい。
【００３１】
流出口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅの周囲には吹き出しダクト８ａ内表面に突出する突起１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２、ｅを設けているため、各流出口１０から送風する温風の送風方向を規制し流入口９ａから吹き出しダクト８ａ内部に流入した温風を各流出口１０から真っ直ぐと前方に送風することができる。
従って、人体背面まで短距離にて温風を送風することができるため、暖房効率が向上する。
突起１２の高さをＷ２とすると、Ｗ２が高くなるほど吹き出しダクト８ａ内部の圧力が上昇し、流入口９ａへ流入する温風の風量が減るため、Ｗ２は吹き出しダクト８ａの幅寸法Ｗ１の３分の１以下程度が好ましい。
また、吹き出しダクト８ａ内表面のみに突起１２が設けられているため、吹き出しダクト８ａ外表面は平滑に成形されており清掃しやすい。
【００３２】
（第二実施例）
図３は人体暖房装置１に使用する吹き出しダクト８ｂを示す（ａ）正面図、（ｂ）Ｂ−Ｂ´断面図である。
図４は人体暖房装置１に使用する流出口の上流側だけに突起を設けた吹き出しダクト８ｃを示す、（ａ）正面図、（ｂ）Ｃ−Ｃ´部断面図である。
送風ダクト６から吹き出しダクト８ｂの流入口９ｂに流入する温風を各流出口１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊから略平行方向に出すとき各突起１２ｆ、１２ｇ、１２ｈ、１２ｉ、１２ｊの突出量は上流側突出量ラインＨ１と下流側突出量ラインＨ２の関係が
Ｈ１＞Ｈ２、かつ、Ｈ２≦Ｈ１／２
になるように設定することが望ましい。
【００３３】
温風が上流側の突出部を通過する際には吹き出しダクト８ｂ内の流路面積が小さくなるため流速が大きくなり、上流側の突出部を通過した後はダクト内の流路面積が急拡大するので、乱流が発生する。
従って、上流側突起の末端付近では流出口１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ側方向と流出口１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ側から突起の末端方向に向うような循還流（渦）が形成される。この循環流により、流出口１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊに対して略平行方向に温風を送風することができる。
【００３４】
（第三実施例）
図５は、人体暖房装置１に使用する吹き出しダクト８ｄを示す、（ａ）正面図、（ｂ）Ｄ−Ｄ´部断面図である。
吹き出しダクト８ｄの各流出口１０ｐ、１０ｑ、１０ｒ、１０ｓ、１０ｔごとに突起１２ｐ、１２ｑ、１２ｒ、１２ｓ、１２ｔは、各突出量を異ならせ調節することで温風が突起を通り過ぎてできる乱流による循還流（渦）を調節することだできる。よって、温風の吹き出す方向は循還流の強弱をつけることで行なえる。
また、上流側から突起１２ｐ、１２ｑ、１２ｒ、１２ｓ、１２ｔの関係を
１２ｐ＜１２ｑ＜１２ｒ＜１２ｓ＜１２ｔ
とすることで温風を中央に寄らせることもでき人体局部的ポイントＰにも当てることができる
従って、人体には局部的に温風を吹き出しダクト８ｄの各流出口１０ｐ、１０ｑ、１０ｒ、１０ｓ、１０ｔから受けることができる。
【００３５】
（第四実施例）
送風ダクト６から流入口９ｅに流入する温風の風量分布が不均一で偏りがある場合、流入口９ｅから各流出口１０ｕ、１０ｖ、１０ｗ、１０ｘ、１０ｙ近傍までの圧力損失がほぼ均一となるよう流入口９ｅから各流出口１０方向に長さが異なる仕切り板１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを平行に配置し、且つ各流出口１０間は区切らず同じ風路内に配置することにより、流入口９ｅ全体に均一に温風が送風されない場合でも、流出口１０が配置された風路内で各流出口１０の圧力差を解消するよう吹き出しダクト８ｅ内部に温風が流れ、各流出口１０から送風する温風が均一になるよう作用する。
例えば、送風ダクト６から送風される温風が流入口９ｅ中央付近に集中する場合、図３に示す流入口９ｅ中央部の流出口１０ｕに向かう風路断面積を小さくし、流入口９ｅ中央部から外側にかけて流出口１０ｖ、１０ｗ、１０ｘ、１０ｙに向かう風路断面積が徐々に大きくなるよう仕切り板１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが平行に配置された吹き出しダクト８ｅを用いると効果的である。
本実施例では、長さが異なる仕切り板１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを千鳥状に配置し吹き出しダクト８ｅ側面の略中央部に流出口１０ｕ、１０ｖ、１０ｗ、１０ｘ、１０ｙを配置しているが、長さが異なる仕切板１４を長さが短い順に配置し吹き出しダクト８側面の略中央部より端部側に流出口１０を配置することもできる。
【００３６】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上記の実施例や実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
本実施例においては、吹出しダクト８の断面形状を矩形としたが楕円形状としてダクト内部の圧力損失をさらに減らし吹き出しダクト内部での温風の送風をスムースにすることもできるし、吹き出しダクト８端部の全側面を流入口９としたが排気口が配置された側面の端部に流入口を配置し吹き出しダクト内部で温風の流れ方向を一旦変えることにより流入口に流入する温風の温度分布が不均一な時でも屈曲部にて攪拌され温風温度の均一化を図ることができる、など様々な形態が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる第一実施例記載の人体暖房装置を示す、（ａ）上面図、（ｂ）側面図である。
【図２】同、吹き出しダクトを示す、（ａ）正面図、（ｂ）Ａ−Ａ´部断面図である。
【図３】本発明にかかる第二実施例記載の吹き出しダクトを示す、（ａ）正面図、（ｂ）Ｂ−Ｂ´部断面図である。
【図４】本発明にかかる第二実施例記載の別タイプ吹き出しダクトを示す、（ａ）正面図、（ｂ）Ｃ−Ｃ´部断面図である。
【図５】本発明にかかる第三実施例記載の吹き出しダクトを示す、（ａ）正面図、（ｂ）Ｄ−Ｄ´部断面図である。
【図６】本発明にかかる第三実施例記載の吹き出しダクトを示す、（ａ）正面図、（ｂ）側面図である。
【符号の説明】
１：人体暖房装置、
２：便座、
３：送風ファン、
４：温風ヒータ、
５：制御部、
６：送風ダクト、
７：本体ケース、
８（８ａ〜８ｅ）：吹き出しダクト、
９（９ａ〜９ｅ）：流入口、
１０（１０ａ〜１０ｙ）：流出口、
１１：排気口、
１２（１２ａ〜１２ｔ）：突起、
１３：伝熱板、
１４（１４ａ〜１４ｄ）：仕切り板
【発明の属する技術分野】
本発明は、便座に着座した使用者の臀部および腰部を暖める人体暖房装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、冬場の寒い時期でも使用者が快適に排便できるよう本体ケースの前面に縦長の透孔を複数備え、透孔から人体に温風を送風する便器装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
便器装置は、本体ケース内部に配置された送風ファンと温風ヒータを兼用し局部乾燥用温風送出通路と暖房用温風送出通路を切替ることにより、局部と人体背面に向けて温風を送風することができる。
【０００３】
【特許文献１】
実公昭６０−１１１８９号公報（第１−２頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、便座は使用者の着座範囲とは別に着座や離座する時に動きやすいよう便座開口部の後方が幅広に形成されているため、従来の便器装置のように本体ケースに透孔が設けられている場合、使用者が便座に着座した時に透孔から臀部や腰部までの距離が遠くなる。
その結果、透孔から送風される温風の風速が低いと温風は大気中に拡散して使用者に届かず暖まらない。
また、周囲温度が低くなると温風の風速が高くても温風から大気中に奪われる熱量が多くなるため、使用者に届いた時の温風の温度は低くなり、使用者は満足な暖房感を得ることができない。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、便座に着座した使用者の臀部および腰に効率良く温風を送風して暖める人体暖房装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
上記課題を解決する為、請求項１記載の発明は、温風発生装置を収納した本体ケースと、前記本体ケース前方に配置した便座と、一端が閉塞され、他端またはその近傍に設けられた流入口から温風を流入し便座幅方向に沿って配置された複数の流出口から温風を送風する吹き出しダクトと、から構成され、前記本体ケースの前方に前記吹き出しダクトが配置され、前記温風発生装置から送風された温風を前記流入口を介し前記流出口から送風する人体暖房装置であって、前記流入口から最も遠い前記流出口よりも更に奥側、且つ前記流出口とは異なる前記吹き出しダクトの側面に、前記吹き出しダクトの内部から外部へ温風を排出する排気口を配置したことを特徴とする人体暖房装置である。
吹き出しダクトに設けられた流出口から送風される温風は距離が離れるほど拡散し大気中に熱が奪われるため、暖房効率を考慮すると流出口から使用者が便座に着座した時の臀部や腰までの距離は近い方が良い。
本体ケースの前方に吹き出しダクトを配置し、本体ケースに収納した温風発生装置から送風された温風を一旦流入口から吹き出しダクトの内部に流入させ便座幅方向に沿って配置された複数の流出口から送風することで、流出口から臀部や腰までの距離が近くなるため、少ない電力にて効率良く局所的且つ広範囲に暖めることができる。
また、吹き出しダクトを本体ケースに収納する必要がないため、本体ケースの小型化が図れ、人体暖房装置をコンパクトにすることができる。
最終流出口よりも更に奥側に排気口を配置することにより、最終流出口付近での風速の低下を抑制できるため、最終流出口からも十分な温風が送風され、温度バラツキが小さくなり、使用者に均一な風量の温風を送風することができる。
排気口を配置する時、最終流出口と同様に吹き出しダクト端部から所定の距離を開けた位置に配置することが望ましい。
排気口から送風される温風は送風開始当初、吹き出しダクトに温風の熱を奪われるため流出口から送風される温風に比べて低く、使用者に送風すると冷たく感じ不快にさせる恐れがある。
流出口が配置された吹き出しダクトの側面とは異なる側面に排気口を配置することで、使用者には暖かい風のみを送風することができる。
また、流出口が配置された吹き出しダクトの側面の反対側に相当する側面に排気口を配置することで、流出口が服や人体で塞がれたとしても、流出口部付近は風路の一部となり排気口に向かう温風の風量が増えるだけで流出口付近にはほとんど温風が滞留しないため、使用者は火傷することなく安全である。
そして、安全対策として吹き出しダクト外表面の流出口付近に凸部を設けて塞がれることを防止しなくても良いため、吹き出しダクト外表面は平滑に成形でき清掃しやすい。
【０００７】
請求項２記載の発明は、温風発生装置を収納した本体ケースと、前記本体ケース前方に配置した便座と、一端が閉塞され、他端またはその近傍に設けられた流入口から温風を流入し便座幅方向に沿って配置された複数の流出口から温風を送風する吹き出しダクトと、から構成され、前記本体ケースの前方に前記吹き出しダクトが配置され、前記温風発生装置から送風された温風を前記流入口を介し前記流出口から送風する人体暖房装置であって、前記流出口の周囲に前記吹き出しダクト内部に突出する凸部を形成したことを特徴とする人体暖房装置である。
吹き出しダクトに設けられた流出口から送風される温風は距離が離れるほど拡散し大気中に熱が奪われるため、暖房効率を考慮すると流出口から使用者が便座に着座した時の臀部や腰までの距離は近い方が良い。
本体ケースの前方に吹き出しダクトを配置し、本体ケースに収納した温風発生装置から送風された温風を一旦流入口から吹き出しダクトの内部に流入させ便座幅方向に沿って配置された複数の流出口から送風することで、流出口から臀部や腰までの距離が近くなるため、少ない電力にて効率良く局所的且つ広範囲に暖めることができる。
また、吹き出しダクトを本体ケースに収納する必要がないため、本体ケースの小型化が図れ、人体暖房装置をコンパクトにすることができる。
吹き出しダクトの熱容量を少なくするために側面の板厚を極力薄くしている場合、流入口から吹き出しダクト内部に流入する温風の風量が多くなるほど、流出口から送風される温風の方向が左右に偏り、吹き出しダクトから真っ直ぐと前方に温風を送風することができなくなる。
そのため、流出口から人体の距離までが遠くなり大気中で奪われる熱量が増える分、流出口からは高温の温風を送風する必要が生じる。
流出口周囲に凸部を形成し流出口前段の風路を長くすることで温風の送風方向を規制することができるため、流入口から流入した温風を流出口から真っ直ぐと前方に送風することができる。
従って、人体背面まで短距離にて温風を送風することができるため、暖房効率が向上する。
また、吹き出しダクト内表面のみに凸部が突出するよう設けることで、吹き出しダクト外表面は平滑に成形でき清掃しやすい。
【０００８】
請求項３記載の発明は、前記吹き出しダクトは前後方向よりも上下方向が長い形状にて形成され、表面積の大きい側面に前記流出口を配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の人体暖房装置である。
吹き出しダクト内部に流入する風量を増やし流出口から人体に送風する風量を増やす場合、単純に吹き出しダクトを大きくすると、使用者が便座に着座した時に接触して破損する恐れがある。
従って、前後方向よりも上下方向が長い形状に形成され表面積が大きい側面に複数の流出口を配置した吹き出しダクトを本体ケースの前方に配置することにより、人体に送風する風量を増やしても使用者は支障なく便座に着座することができる。
【０００９】
請求項４記載の発明は、前記流入口の開口面積をＳｉ、前記吹き出しダクトの風路断面積をＳｒとすると、Ｓｉ≧Ｓｒとしたことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の人体暖房装置である。
Ｓｉ［流入口の開口面積］＜Ｓｒ［吹き出しダクトの風路断面積］の場合、温風発生装置から送風する温風の風量を増やしても流入口での圧力損失が大きくなるだけで、吹き出しダクト内部に流入し流出口から送風される温風はほとんど増えずに騒音だけが大きくなり、使用者に不快感を与える。
Ｓｉ≧Ｓｒとすることで、温風発生装置からの風量の増加に伴い流出口から送風される温風の風量が比例して増加するため、使用者に不快感を与えることなく暖房できる。
また、吹き出しダクトの片端全面を流入口とする（Ｓｉ＝Ｓｒ）ことで、流入口から吹き出しダクト内部に流入した温風は流入口周辺に滞留することなく流出口まで送風されるため、流入口付近で吹き出しダクト外表面が局所的に熱くなることはなく効率良く流出口から温風を送風できる。
【００１０】
請求項５記載の発明は、前記流入口の開口面積をＳｉ、前記流出口の総開口面積をΣＳｏとすると、Ｓｉ＞ΣＳｏとしたことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の人体暖房装置である。
Ｓｉ［流入口の開口面積］＜ΣＳｏ［複数の流出口の総開口面積］の場合、流入口から遠い位置に配置された流出口からは温風がほとんど送風されなくなるため、使用者は暖房感に偏りを感じ、温風が十分に送風され暖かい部位と温風が殆ど送風されずに冷えている部位との温度差が大きくなり不快である。
Ｓｉ＞ΣＳｏとすることで、吹き出しダクト内部に圧力を確保し流入口から吹き出しダクト内部に流入する温風を全ての流出口から送風することができる。
従って、使用者の臀部および腰の広範囲にある程度均一な温度と風量を維持した温風を送風することができる。
【００１１】
請求項６記載の発明は、前記流入口から最も遠い前記流出口は、前記吹き出しダクトの端部から流入口側に所定の距離を開けて配置したことを特徴とする請求項１乃至５何れか１項記載の人体暖房装置である。
吹き出しダクトに複数の流出口を便座幅方向に同間隔にて配置する時、流入口から最も遠い流出口（以下、最終流出口）を流入口とは反対側に位置する吹き出しダクトの端部に配置すると、最終流出口付近での温風の流れが層流となり、最終流出口付近の圧力損失が他の流出口よりも極端に小さくなるため、流入口から流入した温風の殆どが最終流出口から送風されることになる。
最終流出口を吹き出しダクトの端部から流入口側に所定の距離を開けて配置することで、最終流出口付近での温風の流れが乱流となり、最終流出口付近の圧力損失が大きくなるため、他の流出口から送風する温風の風量を多くすることができ、温風を広範囲に送風することができる。
【００１２】
請求項７記載の発明は、前記流出口の開口面積は便座中心側から外側に向かうに連れて大きくしたことを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載の人体暖房装置である。
吹き出しダクトの形状は生産性や組立性を考慮すると、彎曲状より直線状に細長くすることが好ましい。
直線状に細長い吹き出しダクトを本体ケース前方に配置する場合、使用者が着座した時に各流出口から人体までの距離が異なり、便座の中心側から外側に向かうに連れて流出口から人体までの距離は遠くなる。
流出口から使用者までの距離が遠くなる程、大気中に温風から熱が奪われやすくなるため、使用者に届く温風の温度は低下するが、本発明では、便座中心側から外側に向かうに連れて流出口の開口面積を大きくし、人体に供給する温風の風量を予め多く設定しているため、使用者に届いた時の温風の温度は異なるが供給する熱量を略同量にして、使用者に均一な暖房感を与えることができる。
【００１３】
請求項８記載の発明は、前記排気口の開口面積をＳｂ、前記流出口における最小の開口面積をＳｏｍｉｎとすると、Ｓｂ≦Ｓｏｍｉｎとしたことを特徴とする請求項１記載の人体暖房装置である。
流出口とは異なる吹き出しダクトの側面に配置された排気口から送風される温風は人体に直接当たらないため、暖房効率を考慮するとＳｂ［排気口の開口面積］≦Ｓｏｍｉｎ［流出口における最小の開口面積］として、温風が排気口から無駄に流出することを抑制することが好ましい。
【００１４】
請求項９記載の発明は、前記吹き出しダクトは少なくとも外表面を発泡樹脂材料で形成したことを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項記載の人体暖房装置である。
耐熱性樹脂材料や金属材料を用いて形成した吹き出しダクトの外表面全体を、空気が混入された発泡樹脂材料にて被覆することで、吹き出しダクトに畜熱された熱が外部に漏れることを防止し熱効率の低下を抑制することができるとともに、人体に対向する吹き出しダクトの外表面に使用者の臀部や腰が接触して火傷することを防止できる。
また、吹き出しダクト自体を発泡樹脂材料にて形成することで、吹き出しダクト自体の熱容量を少なくし流入口から流入した温風から吹き出しダクトの内表面に奪われる熱量を減らし、送風を開始してから短時間で所定温度の温風を各流出口から送風することができる。
【００１５】
請求項１０記載の発明は、前記吹き出しダクト内部に、前記吹き出しダクトより熱伝導性が優れた材料にて形成された伝熱板を配置したことを特徴とする請求項１乃至９いずれか１項記載の人体暖房装置である。
吹き出しダクトが樹脂材料を用いて形成されている場合、送風開始時は流入口から流入した温風から吹き出しダクトの内表面へ熱が奪われるため、流入口から最も近い流出口と最も離れた流出口とでは送風する温風に温度差が発生する。
従って、吹き出しダクトの内部に、流入口から最終流出口にかけて伸びるステンレスやアルミニウム、銅などの吹き出しダクトより熱伝導性が優れた材料にて形成された薄板状の伝熱板を配置することで、流入口付近で温風から吸収した熱を吹き出しダクトの先端側まで短時間で伝熱させ、各流出口から送風される温風の温度を送風を開始してから短時間にてより均一にできる。
熱効率を考慮すると、吹き出しダクトの熱容量を極力少なくする必要があるため、伝熱材は流出口が配置された側面のみに設けることが好ましい。
【００１６】
請求項１１記載の発明は、前記凸部は前記流出口の上流側の方が下流側より突出量が大きいことを特徴とする請求項２記載の人体暖房装置である。
前記凸部の流出口の上流側を下流側より突出量を大きくすることで、温風が上流側を通り過ぎた直後に乱流を発生させ、流出口より送風することができる。
よって、発生させた乱流を利用することで、流出口に対して略平行方向に温風を送風することができる。
従って、人体に対して略垂直方向に温風を送風することができる。
【００１７】
請求項１２記載の発明は、前記突出部は各流出口ごとに突出量が異なることを特徴とする請求項２又は１１記載の人体暖房装置である。
前記各流出口の前記凸部の突出量を調整することにより流出口から温風を、流出口に対して略平行方向だけでなく色々な方向にも送風することができる。
よって、異なる流出口から送風される温風を、所望の局所に集中させて送風することができる。
従って、人体に対して局部的にも温風を送風することができる。
【００１８】
請求項１３記載の発明は、前記流入口から前記流出口方向に長さが異なる仕切り板を平行に配置したことを特徴とする請求項１乃至１２いずれか１項記載の人体暖房装置である。
流入口全体から均一に温風が流入する場合、流入口から流出口までの距離が長くなるほど風路断面積を大きくして圧力損失が均等になるよう、吹き出しダクト内部に流入口から各流出口までを仕切り板で区切ることにより、各流出口から送風される風量を均一にすることができる。
しかしながら、温風発生装置に使用される送風ファンの性能や温風が流入口までに送風される送風路の形態により、流入口全体に温風が均一に流入しないため、流入口から各流出口までを仕切り板で区切っても、各流出口から送風される風量が均一にならない場合がある。
本発明では、吹き出しダクト内部に流入口から各流出口近傍までの圧力損失がほぼ均一になるよう流入口から長さが異なる仕切り板を平行に配置しているだけで、各流出口間は区切られずに同じ風路内に配置されている。
従って、流入口全体に均一に温風が送風されない場合でも、流出口が配置された風路内で各流出口の圧力差を解消するよう吹き出しダクト内部に温風が流れ、各流出口から送風する温風が均一になるよう作用する。
【００１９】
【発明の実施形態】
以下、本発明にかかる人体暖房装置の実施の形態を、図面により詳細に説明する。
（第一実施例）
図１は本発明の人体暖房装置１を示す（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図であり、図２は人体暖房装置１に使用した吹き出しダクト８ａを示す（ａ）正面図、（ｂ）Ａ−Ａ´断面図である。
図１に示す人体暖房装置１は、本体ケース側面に配置された、空気を送風する送風ファン３と、送風ファン３により送風された空気を加熱し温風とする温風ヒータ４と、片端が本体ケース７側面から突出した送風ダクト６と、送風ファン３の回転数と温風ヒータ４の発熱量を制御する制御部５とを備えた温風発生装置と、本体ケース７前方に配置した便座２と、一端が閉塞され、他端に設けられた流入口９ａから温風を流入し便座２幅方向に沿って配置された複数の流出口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅから温風を流出する吹き出しダクト８ａとから構成される。
送風ダクト６の通風路には送風ファン３と温風ヒータ４が配置され、本体ケース７側面から突出した送風ダクト６の片端と吹き出しダクト８ａの他端に設けられた流入口９ａとが連通するよう着脱自在に接続され、吹き出しダクト８ａ側面に配置された流出口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅから送風される温風が便座２前方に向かうよう本体ケース７の前方に吹き出しダクト８ａが配置されている。
かかる構成により、送風ファン３を所定の方向に回転させ所定の温度まで温風ヒータ４にて加熱された温風が、送風ダクト６から流入口９ａを介して吹き出しダクト８ａ内部に流入し流出口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅから便座２前方に向かって送風される。
【００２０】
このように、本体ケース７の前方に吹き出しダクト８ａを配置し、本体ケース７側面に配置された温風発生装置から送風された温風を一旦流入口９ａから吹き出しダクト８ａの内部に流入させ便座２幅方向に沿って配置された複数の流出口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅから送風することで、流出口１０から臀部や腰までの距離が近くなるため、少ない電力にて効率良く局所的且つ広範囲に暖めることができる。
また、送風ダクト６と吹き出しダクト８ａの流入口９ａを便座２外周面より外側の位置で連通するよう接続しているため、男性小便や跳ねた汚水が接続部から送風ダクト６や吹き出しダクト８ａの内部に入り込むことを防止できるため衛生的である。
ここでいう流入口９ａは、送風ダクト６と吹き出しダクトの接続部の内側を指す。
さらに、送風ダクト６と流入口９ａの接続部を回動自在にすることで、使用者の背面から温風を送風して臀部や腰を暖めるだけでなく、使用者の側面から温風を送風して大腿部も暖めることができる。
【００２１】
そして、本発明の人体暖房装置１は吹き出しダクト８ａを本体ケース７に収納する必要がないため、本体ケース７の小型化が図れ人体暖房装置１をコンパクトにすることもできるし、本体ケースの中央部付近に送風ダクトを配置する必要がないため、本体ケース内の中央部に洗浄ノズルや乾燥機構を配置している局部洗浄装置にも容易に搭載することが可能である。
また、室内暖房機能を備えた局部洗浄装置に本発明の人体暖房装置を組み込む時、本体ケース側面に配置された温風発生装置を兼用することができ、省スペース化が図れ装置の小型化が図れるとともに、組立て性が簡素化され生産性が向上する。
また、温風発生装置を収納した専用の筐体を便器後方に設置し、送風ダクトと吹き出しダクトをフレキシブルチューブ等で接続することで、既存の普通便座や暖房便座、局部洗浄装置に後付けにて設置することも容易である。
【００２２】
本発明の人体暖房装置１に使用された吹き出しダクト８ａは発泡樹脂材料（発泡ポリプロピレン、発泡ウレタン）を用いて形成されているため、吹き出しダクト８ａの熱容量が少なく温風から吹き出しダクト８ａに奪われる熱量が少ない。
従って、送風を開始してから短時間で所定温度の温風を流出口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅから送風することができる。
また、吹き出しダクト８ａに畜熱された熱が外部に漏れることを防止し熱効率の低下を抑制することができるとともに、人体に対向する吹き出しダクト８ａの外表面に使用者の臀部や腰部が接触しても火傷することなく安全である。
【００２３】
そして、流入口９ａから流出口１０ｅにかけてステンレス材を用いて薄板状に形成されたを伝熱板１３を、吹き出しダクト８ａの内部、且つ流出口１０が配置された側面のみに配置しているため、流入口９ａ付近で温風から吸収した熱を吹き出しダクト８ａの先端側へ短時間で伝熱させ、流出口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅから送風される温風の温度を送風を開始してから短時間にてより均一にできる。
伝熱板の材料としては、銅やアルミニウムなどの熱伝導性に優れ比較的軽量な材料を使用することもできるが、使用環境を考慮すると耐水性に優れたステンレス材を使用することが好ましい。
【００２４】
吹き出しダクト８ａは偏平形状となるようＷ１（幅方向）＜Ｈ１（高さ方向）にて形成され、表面積が大きい側面に流出口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅを配置しているため、使用者は支障なく便座２に着座することができ、且つ使用者が満足する風量を送風することができる。
【００２５】
流入口９ａは吹き出しダクト８ａの片端全側面が開口されて形成されており、その開口面積Ｓｉ（＝Ｗ１×Ｈ１）は吹き出しダクト８ａの風路断面積Ｓｒ（＝Ｗ１×Ｈ１）と等しいため、温風発生装置からの風量の増加に伴い流出口１０から送風される温風の風量が比例して増加するため、使用者に不快感を与えることなく暖房できる。
また、流入口９ａから吹き出しダクト内部８ａに流入した温風は流入口９ａ周辺に滞留することなく流出口１０まで送風されるため、流入口９ａ付近の吹き出しダクト８ａ外表面が局所的に熱くなることはなく効率良く流出口１０から温風を送風できる。
【００２６】
便座２幅方向に沿って配置された流出口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅの開口面積は、流入口９ａから近い順にＳｏａ、Ｓｏｂ、Ｓｏｃ、Ｓｏｄ、Ｓｏｅとすると
Ｓｏａ＝｛Ｒ１ａ／２｝×｛Ｒ１ａ／２｝×π
Ｓｏｂ＝｛Ｒ１ｂ／２｝×｛Ｒ１ｂ／２｝×π
Ｓｏｃ＝｛Ｒ１ｃ／２｝×｛Ｒ１ｃ／２｝×π
Ｓｏｄ＝｛Ｒ１ｄ／２｝×｛Ｒ１ｄ／２｝×π
Ｓｏｅ＝｛Ｒ１ｅ／２｝×｛Ｒ１ｅ／２｝×π
で表され、流出口１０の総開口面積ΣＳｏは、
ΣＳｏ＝Ｓｏａ＋Ｓｏｂ＋Ｓｏｃ＋Ｓｏｄ＋Ｓｏｅ
となる。
本実施例では、流入口９ａの開口面積Ｓｉ＞流出口１０の総面積ΣＳｏとしているため、吹き出しダクト８ａ内部に圧力を確保し温風発生装置から吹き出しダクト８ａに流入する温風を全ての流出口１０から送風することができる。
従って、使用者の臀部および腰の広範囲にある程度均一な温度と風量を維持した温風を送風することができる。
また、流出口１０から送風される温風の風速が早すぎると使用者の腰や臀部に衝突した後、低温化した温風が大腿部に回り込み寒さを与え、風速が遅すぎると使用者の着座位置によっては届かず暖かさを提供できない。
従って、各流出口１０の面積は、流出口１０から送風される温風の風速が５〜８ｍ／ｓにて流出するよう吹き出しダクト８ａ内部に送風される風量から設定することが望ましい。
【００２７】
各流出口１０の開口面積をＳｏｃ＜Ｓｏｂ＝Ｓｏｄ＜Ｓｏａ＝Ｓｏｅとし吹き出しダクト８ａの外側にいくに連れて流出口１０の開口面積を大きくし、吹き出しダクト８ａ外側の流出口１０ａ、１０ｅから人体に供給する温風の風量を予め多く設定しておけば、流出口１０から送風される温風の風量は異なっても、使用者に到達時の熱量を略同量に設定でき、使用者は均一な暖房感を得ることができる。
【００２８】
流入口９ａから最も遠い流出口１０ｅは、吹き出しダクト８ａの端部から流入口９ａ側に所定の距離Ｌを開けて配置することで、流出口１０ｅ付近での温風の流れが乱流となり圧力損失が大きくなるため、他の流出口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄから送風する温風の風量を多くすることができ、温風を広範囲に送風することができる。
ここでいう所定の距離Ｌとは、少なくともそこに配置される流出口１０ｅの直径以上の長さである。
【００２９】
流出口１０ｅよりも更に奥側、且つ流出口１０が配置された吹き出しダクト８ａ側面の反対側に相当する側面に排気口１１を配置しているため、流出口１０ｅ付近での風速の低下を抑制し流出口１０ｅからも十分な温風が送風され、各流出口１０間での温度バラツキが小さくなり、使用者に均一な風量の温風を送風することができる。
そして、送風開始当初、使用者に向けて冷風を送風することなく暖かい風のみを送風することができる。
また、流出口１０が服や人体で塞がれたとしても、流出口１０部付近は風路の一部となり排気口１１に向かう温風の風量が増えるだけで流出口１０付近にはほとんど温風が滞留しないため、使用者は火傷することなく安全であるとともに、安全対策として吹き出しダクト８ａ外表面の流出口１０付近に凸部等を設けて塞がれることを防止しなくても良いため、吹き出しダクト８ａ外表面は平滑に成形でき清掃しやすい。
排気口１１を配置する時、流入口９ａに対向する吹き出しダクト８ａ側面に排気口１１を配置すると殆どの温風が排気口１１から流出してしまうため、流入口９ａに対向する吹き出しダクト８ａ側面以外、且つ流出口１０が配置された側面とは異なる吹き出しダクト８ａ側面、且つ吹き出しダクト８ａ端部から所定の距離（排気口の直径をＲ１ｆとすると吹き出しダクト８ａ端部からＲ１ｆ以上の距離）を開けた位置に配置することが望ましい。
【００３０】
排気口１１から送風される温風は人体に直接当たらないため、暖房効率を考慮すると排気口１１の開口面積Ｓｂは、
Ｓｂ＝｛Ｒ１ｆ／２｝×｛Ｒ１ｆａ／２｝×π≦ｍｉｎ｛Ｓｏａ、Ｓｏｂ、Ｓｏｃ、Ｓｏｄ、Ｓｏｅ｝
となるよう設定し、排気口１１から無駄に温風が流出することを抑制することが望ましい。
【００３１】
流出口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅの周囲には吹き出しダクト８ａ内表面に突出する突起１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２、ｅを設けているため、各流出口１０から送風する温風の送風方向を規制し流入口９ａから吹き出しダクト８ａ内部に流入した温風を各流出口１０から真っ直ぐと前方に送風することができる。
従って、人体背面まで短距離にて温風を送風することができるため、暖房効率が向上する。
突起１２の高さをＷ２とすると、Ｗ２が高くなるほど吹き出しダクト８ａ内部の圧力が上昇し、流入口９ａへ流入する温風の風量が減るため、Ｗ２は吹き出しダクト８ａの幅寸法Ｗ１の３分の１以下程度が好ましい。
また、吹き出しダクト８ａ内表面のみに突起１２が設けられているため、吹き出しダクト８ａ外表面は平滑に成形されており清掃しやすい。
【００３２】
（第二実施例）
図３は人体暖房装置１に使用する吹き出しダクト８ｂを示す（ａ）正面図、（ｂ）Ｂ−Ｂ´断面図である。
図４は人体暖房装置１に使用する流出口の上流側だけに突起を設けた吹き出しダクト８ｃを示す、（ａ）正面図、（ｂ）Ｃ−Ｃ´部断面図である。
送風ダクト６から吹き出しダクト８ｂの流入口９ｂに流入する温風を各流出口１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊから略平行方向に出すとき各突起１２ｆ、１２ｇ、１２ｈ、１２ｉ、１２ｊの突出量は上流側突出量ラインＨ１と下流側突出量ラインＨ２の関係が
Ｈ１＞Ｈ２、かつ、Ｈ２≦Ｈ１／２
になるように設定することが望ましい。
【００３３】
温風が上流側の突出部を通過する際には吹き出しダクト８ｂ内の流路面積が小さくなるため流速が大きくなり、上流側の突出部を通過した後はダクト内の流路面積が急拡大するので、乱流が発生する。
従って、上流側突起の末端付近では流出口１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ側方向と流出口１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ側から突起の末端方向に向うような循還流（渦）が形成される。この循環流により、流出口１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊに対して略平行方向に温風を送風することができる。
【００３４】
（第三実施例）
図５は、人体暖房装置１に使用する吹き出しダクト８ｄを示す、（ａ）正面図、（ｂ）Ｄ−Ｄ´部断面図である。
吹き出しダクト８ｄの各流出口１０ｐ、１０ｑ、１０ｒ、１０ｓ、１０ｔごとに突起１２ｐ、１２ｑ、１２ｒ、１２ｓ、１２ｔは、各突出量を異ならせ調節することで温風が突起を通り過ぎてできる乱流による循還流（渦）を調節することだできる。よって、温風の吹き出す方向は循還流の強弱をつけることで行なえる。
また、上流側から突起１２ｐ、１２ｑ、１２ｒ、１２ｓ、１２ｔの関係を
１２ｐ＜１２ｑ＜１２ｒ＜１２ｓ＜１２ｔ
とすることで温風を中央に寄らせることもでき人体局部的ポイントＰにも当てることができる
従って、人体には局部的に温風を吹き出しダクト８ｄの各流出口１０ｐ、１０ｑ、１０ｒ、１０ｓ、１０ｔから受けることができる。
【００３５】
（第四実施例）
送風ダクト６から流入口９ｅに流入する温風の風量分布が不均一で偏りがある場合、流入口９ｅから各流出口１０ｕ、１０ｖ、１０ｗ、１０ｘ、１０ｙ近傍までの圧力損失がほぼ均一となるよう流入口９ｅから各流出口１０方向に長さが異なる仕切り板１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを平行に配置し、且つ各流出口１０間は区切らず同じ風路内に配置することにより、流入口９ｅ全体に均一に温風が送風されない場合でも、流出口１０が配置された風路内で各流出口１０の圧力差を解消するよう吹き出しダクト８ｅ内部に温風が流れ、各流出口１０から送風する温風が均一になるよう作用する。
例えば、送風ダクト６から送風される温風が流入口９ｅ中央付近に集中する場合、図３に示す流入口９ｅ中央部の流出口１０ｕに向かう風路断面積を小さくし、流入口９ｅ中央部から外側にかけて流出口１０ｖ、１０ｗ、１０ｘ、１０ｙに向かう風路断面積が徐々に大きくなるよう仕切り板１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが平行に配置された吹き出しダクト８ｅを用いると効果的である。
本実施例では、長さが異なる仕切り板１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを千鳥状に配置し吹き出しダクト８ｅ側面の略中央部に流出口１０ｕ、１０ｖ、１０ｗ、１０ｘ、１０ｙを配置しているが、長さが異なる仕切板１４を長さが短い順に配置し吹き出しダクト８側面の略中央部より端部側に流出口１０を配置することもできる。
【００３６】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上記の実施例や実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
本実施例においては、吹出しダクト８の断面形状を矩形としたが楕円形状としてダクト内部の圧力損失をさらに減らし吹き出しダクト内部での温風の送風をスムースにすることもできるし、吹き出しダクト８端部の全側面を流入口９としたが排気口が配置された側面の端部に流入口を配置し吹き出しダクト内部で温風の流れ方向を一旦変えることにより流入口に流入する温風の温度分布が不均一な時でも屈曲部にて攪拌され温風温度の均一化を図ることができる、など様々な形態が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる第一実施例記載の人体暖房装置を示す、（ａ）上面図、（ｂ）側面図である。
【図２】同、吹き出しダクトを示す、（ａ）正面図、（ｂ）Ａ−Ａ´部断面図である。
【図３】本発明にかかる第二実施例記載の吹き出しダクトを示す、（ａ）正面図、（ｂ）Ｂ−Ｂ´部断面図である。
【図４】本発明にかかる第二実施例記載の別タイプ吹き出しダクトを示す、（ａ）正面図、（ｂ）Ｃ−Ｃ´部断面図である。
【図５】本発明にかかる第三実施例記載の吹き出しダクトを示す、（ａ）正面図、（ｂ）Ｄ−Ｄ´部断面図である。
【図６】本発明にかかる第三実施例記載の吹き出しダクトを示す、（ａ）正面図、（ｂ）側面図である。
【符号の説明】
１：人体暖房装置、
２：便座、
３：送風ファン、
４：温風ヒータ、
５：制御部、
６：送風ダクト、
７：本体ケース、
８（８ａ〜８ｅ）：吹き出しダクト、
９（９ａ〜９ｅ）：流入口、
１０（１０ａ〜１０ｙ）：流出口、
１１：排気口、
１２（１２ａ〜１２ｔ）：突起、
１３：伝熱板、
１４（１４ａ〜１４ｄ）：仕切り板
Claims (13)
- 温風発生装置を収納した本体ケースと、
前記本体ケース前方に配置した便座と、
一端が閉塞され、他端またはその近傍に設けられた流入口から温風を流入し便座幅方向に沿って配置された複数の流出口から温風を送風する吹き出しダクトと、から構成され、
前記本体ケースの前方に前記吹き出しダクトが配置され、前記温風発生装置から送風された温風を前記流入口を介し前記流出口から送風する人体暖房装置であって、
前記流入口から最も遠い前記流出口よりも更に奥側、且つ前記流出口とは異なる前記吹き出しダクトの側面に、前記吹き出しダクトの内部から外部へ温風を排出する排気口を配置したことを特徴とする人体暖房装置。 - 温風発生装置を収納した本体ケースと、
前記本体ケース前方に配置した便座と、
一端が閉塞され、他端またはその近傍に設けられた流入口から温風を流入し便座幅方向に沿って配置された複数の流出口から温風を送風する吹き出しダクトと、
から構成され、
前記本体ケースの前方に前記吹き出しダクトが配置され、前記温風発生装置から送風された温風を前記流入口を介し前記流出口から送風する人体暖房装置であって、
前記流出口の周囲に前記吹き出しダクト内部に突出する凸部を形成したことを特徴とする人体暖房装置。 - 前記吹き出しダクトは前後方向よりも上下方向が長い形状にて形成され、表面積の大きい側面に前記流出口を配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の人体暖房装置。
- 前記流入口の開口面積をＳｉ、前記吹き出しダクトの風路断面積をＳｒとすると、Ｓｉ≧Ｓｒとしたことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の人体暖房装置。
- 前記流入口の開口面積をＳｉ、前記流出口の総開口面積をΣＳｏとすると、Ｓｉ＞ΣＳｏとしたことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の人体暖房装置。
- 前記流入口から最も遠い前記流出口は、前記吹き出しダクトの端部から流入口側に所定の距離を開けて配置したことを特徴とする請求項１乃至５何れか１項記載の人体暖房装置。
- 前記流出口の開口面積は便座中心側から外側に向かうに連れて大きくしたことを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載の人体暖房装置。
- 前記排気口の開口面積をＳｂ、前記流出口における最小の開口面積をＳｏｍｉｎとすると、Ｓｂ≦Ｓｏｍｉｎとしたことを特徴とする請求項１記載の人体暖房装置。
- 前記吹き出しダクトは少なくとも外表面を発泡樹脂材料で形成したことを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項記載の人体暖房装置。
- 前記吹き出しダクト内部に、前記吹き出しダクトより熱伝導性が優れた材料にて形成された伝熱板を配置したことを特徴とする請求項１乃至９いずれか１項記載の人体暖房装置。
- 前記凸部は、前記流出口の上流側の方が下流側より突出量が大きいことを特徴とする請求項２記載の人体温風暖房便座。
- 前記凸部は、各流出口ごとに突出量が異なることを特徴とする請求項２又は１１記載の人体温風暖房便座。
- 前記流入口から前記流出口方向に長さが異なる仕切り板を平行に配置したことを特徴とする請求項１乃至１２いずれか１項記載の人体暖房装置。
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