JPS61119231A - 暖房便座の温度制御装置 - Google Patents

暖房便座の温度制御装置

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JPS61119231A
JPS61119231A JP23998984A JP23998984A JPS61119231A JP S61119231 A JPS61119231 A JP S61119231A JP 23998984 A JP23998984 A JP 23998984A JP 23998984 A JP23998984 A JP 23998984A JP S61119231 A JPS61119231 A JP S61119231A
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toilet seat
temperature
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room temperature
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JP23998984A
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Inventor
憲治 藤原
泉 康治
横山 武弘
川地 孝
聡 立松
弘之 安達
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Toto Ltd
Aichi Electric Co Ltd
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Toto Ltd
Aichi Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は暖房便座の温度制御装置に関する。
〔発明の技術的背景と問題点〕
従来の暖房便座は第8図に示すように、便座1の裏側に
ヒータ2t−配置すると共に、温度によって抵抗が大き
く変化するサーミスタ等の便座温度検出センサ3を取付
けていた。そして、ヒータ2に通tt−行って予じめ便
座1t−一定温度に暖めることにより、冬期等において
便座1の使用開始時の不快感を除去するようにしていた
。然るに、前記暖房便座においてその表面温度は、便座
温度検出センサ3を便座り表面に取付けることができな
いため、前記センサ3の検出温度よシ低くなる。
又、便座の表面温度は室温が変化することによっても変
動する。これは、例えば夏のように室温の上昇により便
座表面の温度が高くなり、逆に、冬の場合は室温が低下
すると便座の表面温度も比例−して低くなシ、更に、日
中においても室温が変化するため、便座表面の温度も変
化する。
このため、一般には室温に応じて便座の表面温度を制御
したシ、あるいは室温に関係なく便座の表面温度を一定
温度に保持するための制御手段が採用されていた。
然るに、前者の場合、便座1に着座していないときは室
温により便座1の表面温度を一定に保持するため、便座
1に着座しても一定の通電量によつて便座1の温度を制
御しているので、ヒータの通電開始時からしばらくの間
は便座の温度が低いため、この時点で使用者が着座する
と不快感を感じるという問題があった。又、着座後も、
一定の通電量で制御する関係上、人体からの伝熱によっ
て便座の温度が上昇し、使用者に不快感を与えるおそれ
があった。(第6図に実線で示す温度特注参照) 又、後者の場合は、便座1の温度を検出して便座を一定
温度に保持しているので、ヒータの通電開始時はヒータ
がフル通電してできるだけ早く便座の温度を所定の設定
温度まで上昇させるため、通tuL″後に着座してもら
まシネ快感t−感することがなく、しかも、ヒータへの
通電中に着座したときは快適な温度に制御することがで
きる。しかし、この制御方式は室温に関係なく便座の表
面温度を一定に保持しているので、室温が変化すると人
体の暖感覚も変化するため、この結果、使用者が便座に
着座したとき人体からの伝熱によって便座1の温度が一
時的に上昇して使用者に不快感を与えるおそれがあった
。(第7図に実線で示す温度特注参照) 〔発明の目的〕 本発明は前記の欠点を除去して、便座への通電開始時は
便座を急速に暖めるようにヒータをフル通電させ、便座
の表面温度が着座詩人体に最適と感じる温度(以下最適
温度という、この温度は人体の体温と同程度あるいはそ
れよりやや高い温度を指す)よシ殻分低い設定温度(最
適温度より2〜3°C低い)に達した時点で便座の温度
制御を室温制御に切換え、使用者が便座に着座したとき
は、この着座したことを検出して便座の温度制御を、室
温制御から隻座温度検出制御に切換えることによって、
便座の使用時、周囲温度の変化にかかわらず、常に快適
な暖感覚を容易に人体に与えることができる暖房便座の
温度制御装置t−提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は便座に通電を開始したとき、便座の表面温度か
設定温度よシ低いときはヒータtフル通電させて便座を
急速に設定温度まで加温し、便座の表面温度が設定温度
に達した後は、便座の温度制御を切換LE]路に二って
室温制御に切換えて便座の温度制御を行い、使用者が便
座に着座したときは便座の表面温度を検出して1座温工
を最適温度で制御すべくヒータへの通電量を制御回路に
より増減補正し、暖感覚が微妙に変化するのを自動的に
補正することにより、常に、人体に最適な暖感覚を与え
るようにしたことを特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下本発明の実施例を第1図乃至第6図により説明する
。第4図および第5図において、11は便座で、その裏
側にはヒータ12が配置されていると共に、便座110
表面温度を検出するサーミスタ等からなる便座温度検出
センサ13が併設されている。14は便器15の上面後
背部に取付けたケースで、便座11が便器15に対して
開閉自在に枢着されておシ、又、このケース14の内部
には前記便座温度検出センサ13および便座11から離
れた適宜の位置に取付けた室温検出センサ16から信号
によってヒータ120通電量を制御して便座11の温度
を設定温度に制御する制御装置17が収容されている。
18は制御装置17およびヒータ12に電気を供給する
電源コードであシ、19は電源プラグ等の接続端子、2
0は電源スィッチ、21は便蓋である。
次に制御装置17の構成を第1図および第2図によって
説明する。
22は接続端子19に接続された[源回路で、この電源
回路22は、接続端子19に接続した電源トランスTr
と、トランスTff) 2次側に交流入力端子を接続し
たダイオードブリッジD!3と、ダイオードブリッジD
B7)直流入力端子に接続したダイオードつと定電圧装
置AVRおよび平滑コンデンサCとからなり、商用電源
を降圧して全波整流後走電圧電源Vccを後述する各回
路に動作電源として供給する。23は定電圧を源VCC
と接地間に、便座温度検出センサ13と抵抗R1とを直
列に挿入して、便座温度検出センサ13で検出する温度
に応じた抵抗値と抵抗R1により分圧した出力vtrを
電圧lcg換して送出する抵抗−電圧変換回路24と、
@電圧室4vccと接地間に直列に挿入した抵抗R2ト
抵抗R3により分圧した出力vs6設定温度に相当する
電圧に変換して送出する基準値設定回路25と、比較器
の反転入力端子に抵抗−電圧変換回路24の出力端を、
非反転入力端子には基準値設定回路25の出力端をそれ
ぞれ接続した第1の比較、IA工と、この比較器A1の
出力端に抵抗R4t−介してIgされたトランジスタり
とによって構成した便座温度を室温制御から便座11の
便座温度検出制御オるいはその逆に自動切換するための
便座制御切換回路で、前記トランジスタ嗅はエミッタ接
地のトランジスタで、ベース・接地間に抵抗R5を挿オ
ードD1とリレーAを並列に挿入し、更に、コレクタと
リレーXとの接続点と接地間には着座検出用のマイクロ
スイッチMS2>Z挿入接続されている。そして、前記
第1の比較器Ala抵抗−電圧変換回路の 24から入力Vtと基準値設定口路25からの入力へ Vsとを比較して、両人力がvKvsty)場合は比較
器A1の出力端かゲH’lレベルの信号が出力されて、
トランジスタりをオンさせ、逆に、vq vsc)場合
は、11LIIレベルの信号が出力されてトランジスタ
りをオフさせる。26は定電圧電源Vccと接地間に直
列に挿入した可変抵抗VRIと抵抗R6により分圧した
出力VSIを便座11の最適温度に相当する電圧に変換
して送出する第2の基準値設定回路27と、第2の比較
器A2の反転入力端子を第1の比較器A1の反転入力端
子に接続し、前記第2の比較器A2の非反転入力端子を
第2の基準値設定回路27の出力端に接続して構成した
便座温度検出回路で、この比較器A2への入力がvi(
vslのとき、第2の比較器A2の出力端からは■H′
ルベル 入力がVl,4VsxのときはIILI+レベルの信号
が出力さ゛れる。28は一対の発光素子T.,ED1,
 LED2と受光素子PEI 、 PEzとを有するホ
トカデヲPC′t−備えたゲートドライブ回路で、その
構成は、第2の比較器A217)出力端にエミッタ接地
のトランジスタりのベースを、ダイオードD4,リレー
Xの常開接点シおよび抵抗R7を直列に挿入して接続し
、このトランジスタQ2のベース・接地間には抵洸三ε
を挿入し、コレクタと定電圧電源Vccとの間には、抵
尻三9と発光素子LEDI 、 LED2を直列に挿入
し、他方、スイッチング素子Theゲートと第17ノー
ドとの間には、抵抗R10t−介して逆並列に接続した
受光素子PE1, P.E2を挿入し、す・シーXの励
磁により常開接点シが閉路して、第2の比較器A2から
“fl” V ヘ)しの信号が出力されると、トランジ
スタりはオンし、ホトカプラPCt−ドライブさせてス
イッチング素子Thをオンさせる。逆に If LI+
Ifルの信号が出力された場合、トランジスタりはオフ
し、このため、ホトカプラPC!ドライブせず、スイッ
チング素子Tはオフする。尚、ヌイッチング素子Tm第
1アノードはヒ・−夕12(i−、第27ノードは電源
スィッチ20を介してそれぞれ接続端子19に接続され
る.29はエミッタ接地のトランジスタQ3を備えたゼ
ロクロス検出回路で、前記トランジスタQ3のベース・
接地間に抵抗R11t−挿入すると共に、前記ベースに
カソードを接続したダイオードD2の7ノードをダイオ
ードブリッジDB7)直流出力端子に抵抗R12を介し
て接続し、トランジスタゆコレクタと定電圧電源Vca
との間には抵抗R14を直列に挿入し、かつ、前記コレ
クタにカソードを接続したダイオードDめアノードをダ
イオード以の7ノードに接続することにょシ、前記トラ
ンジスタりはコレクタを出力端として、交流の零点に同
期したパルス信号を出力する。3oはバイナリ−のダウ
ンカンタDC(以下カウンタト称する)と、ノット回路
N1〜N3と、トランジスタQ4とからなるノコギリ波
発生回路で、その構成は、カウンタDCAD入力端CK
tーゼロクロス検呂回路29のトランジスタQ,3のコ
レクタと接続し、カウンタD(1)出力端ごと入力端L
Imには、ノット回路Nl。
N2と抵抗R15,ノット回路N3とを直列に挿入し、
抵抗R15とノット回路N3との接続点と接地間にはコ
ンデンサC1を挿入する。つづいて、ノット回路N1の
出力端とノット回路N2の入力端との接続点には、エミ
ッタ接地のトランジスタQ,4のベースが、ベース・接
地間に抵抗R16を挿入した状態で抵抗R17を介して
接続されており、又、トランジスタQ、MDコレクタは
、定電圧電源Vccと接地間に直列に挿入した抵抗R1
8と、抵抗R19,コンデンサC2A工N−D工Nの入
力がカウンタDCにプリセットされ、ゼロクロス検出回
路29から出力されるパルス信号がカウンタD■入力端
CKK入力されると、カウンタD(Mこの信号をダウン
カウントし、カウント値が零になると出力端Co、>≧
らIILI+レベルの信号を出力スル。このIIL11
レベルの信号はノット回路N1により反転されて、その
出力端からIIH11レベルの信号を出カシ、トランジ
スタQOペースには抵抗R17を通してベース電流が流
れトランジスタQ、4をオンさせる。一方、カウンタD
O7)出力端O劫為らIff、If vベルの信号が出
力されていないときは、トランジスタQ4のベースにベ
ース電流が流れないので、トランジスタQくオフする。
トランジスタQ4がオフしている間、コンデンサCは定
電圧電源Vcaから抵抗R1[3、R19を通して供給
され°る電源によって充電され、前記トランジスタQ4
がオンすると、コングンサ銖は抵抗R19を介して放電
される。このため、抵抗R工8とR19との接続点v1
には、交流のゼロクロスに同期し、例えば、交流電源の
4サイクルを1サイク/しとしたノコギリ波V’aが出
力される。31は定電圧電源Vccと接地間に、室温検
出センサ16と可変抵抗VR2とt−直列に挿入して、
室温検出センサ16で検出する室温に応じた抵抗値と可
変抵抗VR2により分圧した出力Vtlを室温に相当す
る電圧に変換して送出する第2の抵抗−電圧変換回路3
2と、第3の比較器A3の反転入力端子を第2の抵抗−
電圧変換回路32の出力端に接続し、非反転入力端子を
ノコギリ波発生回路30の出力端vlK接続して構成さ
れた室温検出回路で、便座11の不使用時(便座11に
誰れも着座していない場合)は、便座11の温度制御を
室温で制御すべく、第3の比較器帰への入力が、Vt1
(VaO場合は11H1雫ぺμの信号を、V t l≧
Vai7)場合はIILIIレベpの信号を圧力端から
それぞれ圧力させてトランジスタりをオン、オフさせる
。そして、前記第3の比較器A3の出力端は、抵抗a2
0.’JレーXの常閉接点℃、ダイオードD4を介して
ゲートドライブ回路28のトランジスタりのペースに接
続されている。図中、33は交流電源である。尚、着座
検出用のマイクロスイッチMSa、第4図に示すように
、便座11の裏側に止着されて、使用者が便座11に着
座すると、便座11のケース14に対する枢支点Sがわ
ずかに降下することによって投入され、使用者が便座1
1から離れると、ばね34の力によ)便座11の枢支点
3が上方に持ち上げられて投入が解除されるように設け
られている。
次に動作について説明する。
最初に、接続端子19を電源33に差し込んでから電源
スィッチ20をオンする。電源スイッチ20t−オンす
るまではヒータ12に通電が行なわれていないので、前
記電源スイッチ20t−オンすることにより、第1の比
較器A1への入力はvt(vsとなシ、比較器A1の出
力端からIIHIIレペμの信号が出力され、このII
HI+レベルの信号によってトランジスタQ、lをオン
させる。トランジスタりがオンすると、定電圧電源Va
aがトランジスタQ1のコレクタ・エミッタ間に流れて
リレーXを励磁させる。リレーXの励磁により、便座温
度検出回路26とゲートドライブ回路28との間に挿入
した常開接点X#;閉絡されて、前記回路26.28を
導通状態にする。そして、ヒータ12に通電を行う前ま
では、便座11が冷えているため(便座の温度が低い)
、第2の比較器A2への入力はVt−c;Vslの関係
にあシ、前記第2の比較器A2の圧力端からはIII(
I+レベルの信号が出力されてゲートドライブ回路28
に送出される。(第3図A2の出力)このため、ゲート
ドライ7”lEl路28のトランジスタりのベース電流
が流れてトランジスタ就をオンさせる。トランジスタQ
、217)オンにより定電圧電源Vccがトランジスタ
Qのコレクタ・エミッタ間に流れてホトカプラPCt−
オンさせる。この結果、ホトカプラPop)発光素子L
EDI 、 LED2が発光し、この光を受けて受光素
子PEI 、 PE2をオンさせて、スイッチング素子
Thにゲート電流が流れ、前記スイッチング素子Thを
オンさせ、ヒータ12の通電を開始する。(第3図12
の波形図)この時点でヒータ12は便座11の温度を設
定温度まで急速に上昇させる。そして、便座11の温度
が設定温度に達すると、第1の比16Gへの入力はVt
、q Vsとなって、その出力端かう11 Ll+レペ
lしの信号が出力される。このため、トランジスタりは
オフし、リレーXは無励磁となって七の常開接点Xaが
開路し、便座温度検出回路26とゲートドライプロ路2
8との導通状態を解除する。一方、リレーXの常閉接点
x場;閉路されて、室温検出口路31とゲートドライブ
回路28とを導通状競にする。即ち、便座11の温度が
設定温度に達すると、便座制御切換回路23によって、
便illの温度制御を、便座の温度制御から室温制御に
切換える。つづいて、便座温度を室温制御する場合につ
いて説明する。カウンタDCu入力端CEQCII L
Itレベ〃の信号からIIHIIレベμの信号が入力さ
れる毎にカウントt−1つづつカウントし、カウント値
が零になると、出力端C珈為らIIL11レベルの信号
が出力される。このIILIIレベμの信号はノット回
路N1により反転されでIH1ルべpの信号となってト
ランジスタQゆよびノット回路N2に送出される。そし
て、ノット回路N2に送出されたIIHI+レベルの信
号は再び’Ll+レベルの信号に反転されてノット回路
N2から送出され、このIILI+レベルの信号により
コンダンサC1t−ノット回路N2側に放電させてII
L11レベルの信号がノット回路N3に入力され、こn
がノット回路N3によりIIEIIIレベ〜の信号に反
転されて、カウンタD(7)入力端は入力される。前記
入力端LIX”H”レベルの信号が入力されると、カウ
ンタDCi)A工N〜D工Nのデータを読み込み、ダウ
ンカウントの初期値とする。即ち、入力端Ia:” H
”レベルの信号が入力されることによって、入力端OK
K”H”レベルの信号が入力されるごとにか◆これを1
カウントづつダウンカウントし、カウント値が零になる
と出力端)≧ら°’Lllレペμの信号を出力・するも
ので、本発明の実施例では、カウンタDCclA工N−
c工N入力を”LIlt+べ〃の信号とし、D工N入力
6+1H1+レベルの信号とすることによって、例えば
、8カウント繰シ返すように設定されている。従って、
ゼロクロス検出回路29から力ヴンタD■入力端αK 
、”H”レベpの信号が入力され、これを8・7・6と
順次ダウ/カウントしてカウント値が零になると、出力
端GO2>−らIV+レベルの信号が出力され、この信
号はノッ)tE回路N1により反転されて’H”レベル
の信号とな9、抵抗R17を介してトランジスタQ4の
ベースに供給されて、トランジスタQ、4t−オンスル
。トランジスタQ4のオン動作によって、コンデンサC
は抵抗R19t−通して放電されるため、抵抗R19と
抵抗18との接続点v1からは、交流のゼロクロスに同
期し、交流電源の4サイク#t−1サイクρとしたノコ
ギリ波(第3図Q4の出力) Va7%出力され、この
出力vは第3の比較器A3に入力される。(第3図に’
Vaで示すA3の入力)そして、前記第3の比較器A3
に入力されたノコギリ波発生回路30からの入力Vaと
、室温検出センサ16により検出されて第3の比較器A
3に入力される室温に相当した入力VtXとを比較して
、両入力が’Va、〉Vt1のときは第3の比較器A3
の出力端から”H’Iレベルの信号(第3図A3の出力
)が出力される。この信号は常閉接点乃を通してゲート
ドライブ回路28のトランジスタりのペースに供給され
て、トランジスタ四のオンする。トランジスタ四のオン
動作によりホトカデラPC−スイッチング素子Thiオ
ンさせて、ヒータ12の通1JLt−絖行し、第3の比
較器Aさの入力がVa(Vtlの場合は、第3の比較器
A3の出力端からはIILI+レベルの信号が出力され
てトランジスタりをオフし、ヒータ120通電を一時中
止する。
このように、室温に応じてヒータ12の通電制御を行う
ことによって、便座11の温度を室温によ)制御する。
この場合、即ち、室温制御は、第2の抵抗−電圧変換回
路32からの出力Vtlを設定温度に相当する出力が送
出し得るように設定することにより、例えば、室温が冬
期のよ゛うに降下すると、前記出力Vt1も降下する。
このため、第3の比較器A3fXの入力は、Va(Vt
xの関係が長く維持されることにより、便座11を設置
した室内の温度が低くくても、便座11の温度は設定温
度に保持されているので、着座時、室温の降下による不
快gt−解消することができる。
次に使用着が便座11に着座した場合について説明する
使用者が便座11に着座すると、着座検出用のマイクロ
スイッチMSが投入されて、リレーXを励磁する。この
ため、常開接点nが閉路され、常閉接点Xは開路されて
、便座温度検出回路26とゲートドライブ回路28とを
導通状態に接続し、逆に、室温検出回路31とゲートド
ライブ回路28との導通状態を解除する。(便座制御切
換回路23によって、便座11の温度制御を室温制御か
ら便座温度に切換える〕使用者が便座11に着座すると
、人体からの伝熱により便座11の温度は設定温度から
一時的に最適温度まで上昇するため、即ち、便座温度検
出回路26によって便座温度の検出制御(vqvsl>
が行なわれているので、ヒータ12への通電は行なわれ
ない。便座11に着座中、便座11の温度が降下すると
、第2の比較器Aムの入力がVt−;VSlの関係とな
って、その出力端からIIHIIレペμの信号が出力さ
れ、ゲートドライブ回路28t−オンさせて、ヒータ1
2の再通電を行い便座11の温度を最適温度にて制御す
るものである。便座11での着座を終えて使用者が便座
11から離れると、便座11はその枢支点Sがばね34
の力によって上方に少し押し上げられて着座検出用のマ
イクロスイッチMSを開放する。この結果、便座11の
直皮制御はリレーXの開放によって、再び室温にて制御
するものである。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の便座温度制御装置は、便
座の電源スィッチを投入して、便座温度が設定温度よシ
低いときは便座の温度を検出して便座温度をヒータのフ
ル通電により急速に前記設定温度まで上昇させ、このあ
とは、便座の温度制御を室温による制御に切換えて便座
温度を設定温度に保持させ、使用者が便座に着座したと
きは、再び便座の温度を検出して、便座温度を最適温度
で制御することにより、人体からの伝熱による便座温度
の上昇を防止し、更に、着座が解消されれば、再び室温
にて便座温度を制御するように構成されているので、例
えば、便座の温度を室温だけで制御している場合は、第
6図に示すように、室温が一定であると、従来の制御装
置では、実線で示すように便座温度が設定温度に到達す
るまでに相当の時間を要し、しかも、便座に着座すると
(Y地点)、人体からの伝熱によって便座温度が最適温
度をオーバーすることがあるが、本発明は、設定温度ま
で上昇でき、かつ、便座に着座しても便座温度は最適温
度で保持できるように構成されているため、便座温度が
最適温度を越えることによって使用者に不快感を与える
ということはなく、便座を快適な温度で加温制御するこ
とができる。
又、便座の温度制御を便g温度のみを検出して行ってい
る場合は、第7図に示すように、従来は実線で示す如く
室温が降下すると便座温度も下がシ、逆に、室温が上昇
すると(2地点)、便座温にて便座温度を制御している
ため、室温の変化によって便座の温度が変化するという
ことはない。
このように、本発明によれば、便座の使用開始時および
使用中ともに便座を快適な温度で暖めることができると
共に、周囲温度の変化にかかわらず、常に快適な暖感覚
を人体に容易に与えることができ、その上、便座の不使
用時は便座温度を最適温度よりやや低い設定温度で制御
しているので使用電力の省エネルギー化をはかることが
できる等幾多の優れた特長を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す温度制御装置のブロック
図、第2図は本発明の温度制御装置を具体化して示す回
路図、゛第3図は本発明の詳細な説明するタイムチャー
ト図、第4図は本発明の温度制御装置を備えた暖房便座
の使用状しを示す側面図、第5図は平面図、第6図およ
び第7図は本発明の制御装置と従来の制御装置による便
座温度の比較を説明するための温度特性図、第8図は従
来の暖房便座の要部縦断面図である。 12・ヒータ  13・便座温度検出センサ16・室温
検出センサ  17・制御装置23・便座制御切換回路
 Al、 A2. A3・比較器富4図 篇5図 @6図 椅訊− 溶7図 待閏− 篤8図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 便座を加温するヒータと、加温された便座温度を検出す
    るセンサと、前記便座を設置した室内の温度を検出する
    センサと、便座の不使用時は室温検出センサによつて検
    出した室温に応じてヒータへの通電量を制御して便座温
    度を室温により維持し、便座の使用時には便座温度検出
    センサにて便座温度を検出し前記ヒータへの通電量を増
    減補正して便座の温度を所定の最適温度に維持するよう
    にした制御回路を備えたことを特徴とする暖房便座の温
    度制御装置。
JP23998984A 1984-11-14 1984-11-14 暖房便座の温度制御装置 Pending JPS61119231A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100395899B1 (ko) * 2000-12-06 2003-08-27 주식회사 신창전기 자동차용 미러 스위치

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JPS5660521A (en) * 1979-10-19 1981-05-25 Aisin Seiki Toilet stool with temperature adjustment
JPS5975021A (ja) * 1982-10-22 1984-04-27 松下電器産業株式会社 便座暖房の温度制御装置

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