KR100804354B1 - 난방 장치와 그 제조 방법, 난방 장치를 탑재한 화장실장치 - Google Patents

Abstract

난방 장치는, 틀체와 복사형 발열체와 수열 작동부를 갖는다. 틀체는 채난부를 가지며, 또한 복사 에너지 투과성의 재료로 형성되어 있다. 복사형 발열체는 채난부로부터 소정의 공간을 통해 설치되고, 채난부를 가열한다. 수열 작동부는 복사형 발열체에 대향하여 노출된 수열부를 갖고, 복사형 발열체 근방의 온도가 소정 온도 이상인 경우에 복사형 발열체를 오프 제어한다.

Description

난방 장치와 그 제조 방법, 난방 장치를 탑재한 화장실 장치{HEATING APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR AND TOILET APPARATUS WITH HEATING APPARATUS}

본 발명은, 난방 기능을 갖는 변좌(便座)와 그것을 탑재한 화장실 장치에 관한 것이다.

종래의 난방 변좌에서는, 도 36의 단면도에 도시하는 바와 같이 내부에 공동(空洞)(1)이 설치되고, 변기 상에 얹어 사용하는 고리모양의 변좌(2)의 착석부(3)가 투명 폴리프로필렌 수지로 구성되어 있다. 그리고 변좌(2)의 고리모양의 전체를 따라 램프 히터(이하, 히터)(4)가 설치되어 있다. 히터(4)로부터의 복사 에너지는, 공동(1)을 통해 착석부(3)에 재빨리 전해진다. 이 구성에 의해, 사용자가 착석하는 면인 채난면(採暖面)은 재빨리 승온된다. 한편, 히터(4)에 직렬로 접속된 서모스탯(5)은, 변좌(2)의 온도 과잉 상승을 방지한다. 이러한 난방 변좌는 예를 들면, 일본국 특개 2000-210230호 공보에 개시되어 있다.

히터(4)는 전력 절약을 위해서, 사용자의 변좌(2)로의 착석 직전에 통전(通電)하여 착석할 때까지의 단시간에, 재빨리 변좌(2)를 적온으로 한다. 그 때문에, 순간적으로 온도 상승하는 램프 히터가 사용하고 있다. 히터(4)의 통전 회로에는, 서모스탯(5)이 설치되어, 온도 과잉 상승에 대한 안전이 도모되고 있다. 서모스탯(5)으로서, 일반적으로는 바이메탈식의 서모스탯이 사용된다. 그 경우, 도 37의 단면도에 도시하는 바와 같이 히터(4)의 복사 에너지를 받는 감열면(6)과, 감열면(6)으로부터 복사 에너지를 받는 내부의 바이메탈(7)의 사이에는 약간의 간극(8)이 형성되어 있다. 이 구조에서는, 감열면(6)으로부터 바이메탈(7)로의 열 전달은 감열면(6)으로부터의 복사가 주체가 되기 때문에, 바이메탈(7)의 온도 상승에 시간이 걸린다. 이 응답 지연에 의해 온도 과잉 상승의 검지가 늦어진다.

이와 같이, 서모스탯(5)에 의해 온도 과잉 상승을 방지하는 경우에는, 통상의 난방 기구로 사용하는 전기 히터에서는 거의 문제가 되지 않는 서모스탯의 응답 지연이라도, 난방 변좌에서는 안전성에 문제를 발생할 가능성이 있다.

즉, 엉덩이가 직접 닿게 되고, 또한 순간적으로 온도가 상승해 가는 히터(4)를 사용한 변좌(2)는, 바로 적온을 넘어 뜨거워진다. 그 때문에 사용자에게 불쾌감을 주고, 또한 불쾌감을 초월한 뜨거움이 되면 사용자가 변좌(2)로부터 일어서지 않으면 안되게 되는 사태도 생각할 수 있다.

본 발명의 난방 장치는, 틀체와 복사형 발열체와 수열 작동부를 갖는다. 틀체는 채난부(採暖部)를 가지며, 또한 복사 에너지 투과성의 재료로 형성되어 있다. 복사형 발열체는 채난부로부터 소정의 공간을 통해 설치되고, 채난부를 가열한다. 수열 작동부는 복사형 발열체에 대향하여 노출된 수열부(受熱部)를 갖고, 복사형 발열체 근방의 온도가 소정 온도 이상인 경우에 복사형 발열체를 오프 제어한다. 이 구성에 의해, 수열부가 복사형 발열체의 복사 에너지로 직접 가열되어, 온도 변화를 신속하게 검지할 수 있기 때문에, 응답 지연이 없는 온도 제어에 의해 안전하고 쾌적하게 사용할 수 있는 난방 장치가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 난방 변좌의 시트부의 주요부 단면과 개략 구성을 도시하는 도면이다.

도 2는 도 1에 도시하는 난방 변좌를 변기에 탑재한 화장실 장치의 사시도이다.

도 3은 도 1에 도시하는 난방 변좌의 일부 절결 평면도이다.

도 4는 도 1에 도시하는 난방 변좌의 착석부의 단면도이다.

도 5는 도 1에 도시하는 난방 변좌의 주요부 단면도이다.

도 6은 도 1에 도시하는 난방 변좌의 온도 제어의 특성도이다.

도 7A는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 난방 변좌의 다른 서모스탯의 정상 동작도이다.

도 7B는 도 7A에 도시하는 서모스탯의 고장시의 구성도이다.

도 7C는 도 7A에 도시하는 서모스탯의 고장시의 동작도이다.

도 8은 도 1에 도시하는 난방 변좌의 착석부에 있어서의 복사 에너지의 특성도이다.

도 9A는 도 1에 도시하는 난방 변좌의 복사 에너지 흡수층의 구성도이다.

도 9B는 도 1에 도시하는 난방 변좌의 복사 에너지 흡수층의 다른 구성도이 다.

도 10은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 난방 변좌의 다른 착석부의 주요부 단면도이다.

도 11은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 다른 난방 변좌의 일부 절결 평면도이다.

도 12는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 난방 변좌의 제어 시스템의 구성예를 도시하는 도면이다.

도 13은 도 12에 도시하는 난방 변좌의 제어 시스템에 있어서의 상태 천이도이다.

도 14는 도 12에 도시하는 난방 변좌의 제어 시스템에 있어서의 다른 상태 천이도이다.

도 15는 도 12에 도시하는 난방 변좌의 제어 시스템에 있어서의 트라이액(triac)의 제어 펄스 및 히터 인가 전압 파형의 타임차트이다.

도 16은 도 12에 도시하는 난방 변좌의 제어 시스템에 있어서의 고출력 상태 및 저출력 상태에서의 재기동시의 게이트 펄스의 타임차트이다.

도 17은 도 12에 도시하는 난방 변좌의 인터페이스 회로도이다.

도 18은 도 12에 도시하는 난방 변좌의 제어 시스템에 있어서의 전압 파형도이다.

도 19는 도 12에 도시하는 난방 변좌의 제어 시스템에 있어서 인체 검지를 판정하는 흐름도이다.

도 20은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 난방 변좌의 제어 시스템의 다른 구성도이다.

도 21은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 온도 검지부의 검지 온도와 램프 히터로의 전압 인가 시간의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 22는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 온도 검지부의 검지 온도와 램프 히터로의 전압 인가 시간의 다른 관계를 나타내는 그래프이다.

도 23은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 난방 변좌의 또 다른 제어 시스템의 구성도이다.

도 24는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 램프 히터로의 인가 전력의 시간 변화를 도시하는 도면이다.

도 25는 도 11에 도시하는 난방 변좌의 제어 시스템의 구성예를 도시하는 도면이다.

도 26은 도 1에 도시하는 난방 변좌에 있어서의 위치 검지부와 인체 검지부의 작용을 설명하는 히터 회로의 제어 블록도이다.

도 27은 도 26에 도시하는 히터 회로에 있어서의 처리를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 28은 도 11에 도시하는 난방 변좌에 있어서의 위치 검지부와 인체 검지부의 작용을 설명하는 히터 회로의 제어 블록도이다.

도 29는 도 28에 도시하는 히터 회로에 있어서의 처리를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 30은 본 발명의 실시 형태에 의한 난방 변좌에 있어서의 다른 위치 검지부를 도시하는 측면도이다.

도 31은 본 발명의 실시 형태에 의한 난방 변좌에 있어서의 또 다른 위치 검지부를 도시하는 측면도이다.

도 32는 본 발명의 실시 형태에 의한 난방 변좌에 있어서의 다른 인체 검지부를 도시하는 블록도이다.

도 33은 도 30에 도시하는 위치 검지부와, 덮개 구동부를 도시하는 측면도이다.

도 34는 도 33의 구성에 덮개 회동 정지부를 더 설치한 측면도이다.

도 35A는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 난방 변좌 외의 수열 작동부의 통상의 상태의 동작도이다.

도 35B는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 난방 변좌 외의 수열 작동부의 이상시의 동작도이다.

도 36은 종래의 난방 변좌의 주요부 단면도이다.

도 37은 종래의 난방 변좌의 서모스탯의 단면도이다.

<부호의 설명>

1…공동 2…변좌

3…착석부 4…램프 히터

5…서모스탯 6…감열면

7…바이메탈 8…간극

11…난방 변좌 20…변기

21…본체부 22…시트부

23…덮개 24…착석부

24A…횡부 24B…후부

24C…전부 25…인체 검지부

25A…인체 검지 센서 25B…수신부

26…케이스 26A…상부 부재

26B…하부 부재 27…공동

28…복사 에너지 반사판 28A…절곡부

29…램프 히터 30, 60…서모스탯

31…온도 퓨즈 32…유리관

33…필라멘트 34…할로겐 가스

35…고무부시 36…고정구

37…고무발 38…검지부

38A…착석 센서 39…고무다리

40, 130…마이크로 스위치 41…본체

42…복사 에너지 흡수층 43…표면층

43A…착색층 43B…표면층

44, 44A, 106…서미스터 44C…오목부

45…회동축 46…전극

47…위치 검지부 48…실온 서미스터

49…타이머부 50…제어부

51…바이메탈 52…복사 에너지 흡수재

53…제1 바이메탈 54…제2 바이메탈

55…접점 56, 57, 61, 63…거리

58, 59…곡선 62…코드 히터

64…복사 에너지 강도 분포 65…흡수량 분포

66…백색이나 은계의 안료 67…흑색 안료

72, 115…트라이액 73…제로크로스 검출 회로

74, 120…히터 제어부 75, 114…버퍼

76…저항 77…대기 상태

77A, 77B, 78A, 79A…패스 78…고출력 상태

79…저출력 상태 80…게이트 펄스

81, 82…펄스 83…적외선 수광 소자

84…반전 회로 85…적분 회로

86…파형 정형 회로 87, 93, 95…MOSFET 트랜지스터

88, 89, 90, 94, 96…저항 91…다이오드

92…콘덴서 101, 102, 103, 104…신호

105…스위치 121, 124…ON/OFF 제어부

122, 125…인가 전력 제어부 123…변좌 회동부

131…캠 132…액추에이터

133…포텐셔미터 134…단자

135…인체 인식부 136…도어 상태 검지부

137…스테핑 모터 138…덮개 회동 정지부

141…스위치 142…탄성 가압 스프링

143…형상 기억 합금 스프링 144…접점

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명을 실시하기 위한 실시 형태를 설명한다. 한편, 이 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 본 실시 형태의 설명에 있어서, 동일 구성 및 작용 효과를 발휘하는 곳에는 동일 부호를 붙여 중복된 설명을 행하지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 난방 변좌의 시트부의 주요부 단면과 개략 구성도이고, 도 2는 상기 난방 변좌를 탑재한 화장실 장치의 사시도이다. 도 3은 상기 난방 변좌의 시트부의 일부를 절결하여 도시한 평면도이고, 도 4는 상기 난방 변좌의 착석부의 단면도이다.

도 2에 있어서, 용변후의 항문이나 비데를 씻는 온수 세정 기능이 부착된 난방 변좌(11)는, 변기(20)의 후단부에, 가로로 긴 본체부(21)로 부착되어 있다. 본체부(21) 내에는 온수 세정 기능의 일부가 내장되어 있다. 변기(20) 상에 놓여진 틀체인 고리모양으로 내주를 갖는 시트부(22)와, 덮개(23)는 본체부(21)에 대해서 회동 가능하게 설치되어 있다. 즉, 화장실 장치는, 난방 변좌(11)의 시트부(22)가 변기(20)에 올려 놓여져 구성되어 있다. 또, 본체부(21)의 슬리브부에는 화장실의 인체의 유무를 검지하는 인체 검지부(이하, 검지부)(25)인 적외선 센서가 내장되어 있다. 검지부(25)는 CCD 카메라여도 된다. 혹은 후술하는 바와 같이 다른 방식으로 구성해도 된다.

시트부(22)는, 도 1에 도시하는 바와 같이 합성 수지제의 상부 부재(26A)와 하부 부재(26B)를 각각의 내주 가장자리 및 외주 가장자리에서 용착 접합함으로써 형성된 케이스(26)를 갖는다. 상부 부재(26A)는, 채난부인 착석부(24)를 구성한다. 즉, 착석부(24)는 시트부(22)의 상측에 설치되어 있다. 케이스(26)의 내부에는 물 등의 침입이 저지되도록 밀폐된 공동(27)이 형성되어 있다.

공동(27)의 내부에는, 착석부(24)에 대향하여 형성된 복사 에너지 반사판(이하, 반사판)(28)이 설치되고, 반사판(28) 상에는 착석부(24)와 소정의 공간을 통해 램프 히터(이하, 히터)(29)가 설치되어 있다. 즉, 반사판(28)은 히터(29)에 관해서 착석부(24)의 반대측에 설치되어 있다. 반사판(28)은 예를 들면 경면 마무리된 알루미늄판이다. 히터(29)는, 착석부(24)의 양측에 설치된 복수의 복사형 발열체이고, 근적외선을 방사한다. 착석부(24)와 히터(29)의 사이에는 적당한 공간이 있기 때문에, 착석부(24)에 히터(29)가 접촉하여 국부적으로 과열되는 일이 없고 근적외선에 의한 복사만으로 착석부(24)가 가열된다. 또, 밀폐된 공동(27) 내에 히터(29)를 설치함으로써, 인체가 직접 고온의 히터(29)에 접촉하는 일이 없어 안전하다. 반사판(28)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 그 내외 단부의 전체 둘레에 위쪽으로 절곡부(28A)를 갖고 있다. 절곡부(28A)는 히터(29)로부터의 복사 에너지를 편향하여, 히터(29)로부터 떨어져 있는 착석부(24)의 외주 가장자리부 및 내주 가장자리부의 복사 밀도를 올린다. 그 때문에 케이스(26) 상부로의 복사 에너지 분포가 균일화되고 있다. 히터(29)의 근방에는, 히터(29)와 전기적으로 직렬 접속된 수열 작동부인 서모스탯(30)과 온도 퓨즈(31)가 설치되어, 만일의 불안전 사태에 대해서 착석부(24)의 온도 과잉 상승을 방지한다. 수열 작동부는, 히터(29) 근방의 온도가 소정 온도 이상인 경우에 히터(29)를 오프 제어한다.

히터(29)는, 유리관(32)과, 유리관(32)의 내부를 관통하는 텅스텐으로 이루어지는 필라멘트(33)와, 유리관(32)에 봉입된 할로겐 가스(34)를 갖는다. 이 구성에서는, 필라멘트(33)의 발열에 따라 할로겐화 텅스텐을 형성하는 할로겐 사이클 반응이 반복되어, 필라멘트(33)의 소모가 방지된다. 이 작용에 의해 열 용량이 대단히 작은 필라멘트(33)를 열원으로 할 수 있고, 복사 에너지의 지극히 급준한 상승을 행하게 할 수 있다. 따라서, 히터(29)는, 사용자가 화장실에 입실하여, 의복을 내리고, 엉덩이를 시트부(22)의 착석부(24)에 착석할 때까지의 예를 들면, 수초간에 시트부(22)의 착석부(24)를 적온까지 고속으로 승온시킬 수 있다. 이와 같이 복사형 발열체인 히터(29)를 사용하면, 항상 통전시켜 변좌를 가온(加溫)해 둘 필요가 없는 전력 절약형의 난방 변좌(11)가 얻어진다.

히터(29)는, 탄성재인 고무제의 고무부시(35)를 갖는 고정구(36)에 의해 반사판(28)에 고정되고, 반사판(28)은 고무발(37)에 의해 하부 부재(26B)에 고정되어 있다.

검지부(38)는 변기(20) 상에 놓여 있는 시트부(22)의 고무다리(39) 내에 설 치된 마이크로 스위치(40)에 의해 구성되어 있다. 검지부(38)는, 착석부(24)에 착석한 사용자의 하중으로 마이크로 스위치(40)가 온이 됨으로써 사용자의 착석을 검지한다. 검지부(38)는 후술하는 바와 같이 다른 방식으로 구성해도 된다.

도 4에 있어서, 케이스(26)의 상부 부재(26A)는, 본체(41)와, 본체(41)의 상면에 설치된 복사 에너지 흡수층(이하, 흡수층)(42)과, 또한 그 위에 설치된 표면층(43)을 갖는다. 본체(41)는 투명 폴리프로필렌 수지 재료를 사용해 사출 성형으로 형성되어 있다. 흡수층(42)은 카본블랙을 다량으로 함유한다. 표면층(43)은 히터(29)로부터 방사되는 모든 가시광을 차폐하는 동시에, 표면 경도, 내약품 성능, 광택 등을 고려한 광 차단층이다. 표면층(43)은 착석부(24)의 외표면에 설치되고, 흡수층(42)을 덮는 필름재로 이루어진다. 또, 표면층(43)은 시트부(22) 전체의 색조와 조화된 색상을 갖고, 단색에 한정되지 않으며, 복수색의 조합이나 디자인화된 모양 등을 갖고 있어도 된다. 또한, 표면층(43)은 히터(29)로부터 방사되는 모든 가시광을 차단하는 것이 아니어도 본 발명의 목적을 달성할 수 있고, 그와 같은 가시광의 일부를 의도적으로 투과시키도록 해도 된다.

본체(41)는, 투명 폴리프로필렌 수지 재료를 평균 두께 2.5mm로 성형함으로써, 70% 이상의 복사 에너지 투과율을 갖는 것이 바람직하다. 또, 본체(41)는 그 강성으로부터 시트부(22)의 구조 구체(矩體)로서 기능하고 있다. 예를 들면, 흡수층(42)의 두께는, 0.1mm, 표면층(43)의 두께는 0.1∼0.2mm이고, 본체(41)의 두께에 비해 얇기 때문에 흡수층(42)을 착석부(24) 외표면측에 형성할 수 있다. 이러한 양 층은 본체(41)를 투과한 복사 에너지를 완전히 흡수하고, 열 용량이 대단히 작 기 때문에 순간적으로 승온하는 동시에, 방사 가시광을 차폐한다. 또한, 히터(29)와 본체(41)의 사이에는 공동(27)이 끼워져 있기 때문에 히터(29)로부터의 전열(傳熱)로 본체(41)가 연소 훼손되는 일은 없다.

케이스(26)의 상부 부재(26A)의 내면에 개구한 오목부(44C)에는, 온도 검지부인 서미스터(44)가 끼워 넣어져 있다. 서미스터(44)는, 히터(29)에 의해 가열되는 착석부(24)의 흡수층(42) 근방의 온도를 검지한다.

또 시트부(22)의 회동축(45)에는 전극(46)이 형성되어, 본체부(21)의 베어링부(도시하지 않음)와 함께 위치 검지부(이하, 검지부)(47)를 구성하고 있다. 검지부(47)는, 시트부(22)가 기립 상태에 있는지, 착석하여 사용할 수 있는 변기(20) 상에 실질적으로 수평의 사용 위치에 있는지를 검출한다.

본체부(21)에는, 마이크로 컴퓨터를 주체로 하는 제어부(50)가 설치되어 있다. 제어부(50)는, 실온 검지부로서의 실온 서미스터(이하, 서미스터)(48)의 검지 신호와 서미스터(44)로부터의 신호를 받아 들여, 채난면인 착석부(24)의 온도가 적온인 소정의 온도가 되도록 히터(29)의 온도를 제어한다. 또 제어부(50)는, 히터(29)에 통전함으로써 승온을 개시한 시점으로부터의 경과 시간을 카운트하는 타이머부(49)를 갖는다. 그리고, 제어부(50)는 검지부(25, 38, 47)의 신호를 받아 들여 히터(29)로의 통전의 개시와 정지를 제어한다.

다음에 서모스탯(30)에 대해 상세히 설명한다. 도 5는 서모스탯(30)의 단면을 도시하고 있다. 서모스탯(30)은, 수열부인 바이메탈(51)을 갖고 있다. 바이메탈(51)은 히터(29)에 대향하여 노출되어 있고, 그 표면에는 복사 에너지 흡수재(이 하, 흡수재)(52)로서 내열성의 흑색 도료가 도포되어 있다. 그리고, 서모스탯(30)은 흡수재(52)에 의해 히터(29)로부터 바이메탈(51)을 향해서 복사된 에너지를 효율적으로 흡수한다. 그 때문에, 바이메탈(51)의 온도는 급속히 올라간다. 또, 서모스탯(30)은, 히터(29)와 서모스탯(30) 사이의 거리(56)보다, 히터(29)와 착석부(24)의 표면 사이의 거리(57)가 커지도록 설정되어 있는 것이 바람직하다.

또, 히터(29)는 그 길이 방향에 있어서, 착석부(24)의 표면으로부터 실질적으로 거리(57)가 일정하게 되도록 배치되고, 반사판(28)으로부터의 거리(61)도 일정하게 되도록 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 착석부(24)의 표면까지의 복사 에너지의 도달 거리가 일정하게 되고, 착석부(24) 표면의 온도가 균일하게 되어 쾌적성이 향상한다.

이상과 같이 구성된 난방 변좌(11)의 동작에 대해 설명한다. 사용자가 화장실에 입실하면, 검지부(25)가 그것을 검지하여, 그 신호가 제어부(50)로 이송된다. 이 때, 검지부(47)로부터의 신호에 의해 시트부(22)가 실질적으로 수평의 사용 위치에 있는 것을 확인하면, 제어부(50)는 히터(29)에 통전을 개시한다. 이 초기 통전에 의해 투입 에너지는 순식간에 복사 에너지로 변환되어, 필라멘트(33)로부터 유리관(32), 반사판(28)을 거쳐 본체(41)의 방향으로 방사된다. 또한, 히터(29)의 복사 에너지는 본체(41)의 내부에서 일부 흡수, 혹은 반사되지만, 그 대부분은 투과하여 흡수층(42)과 표면층(43)의 승온에 기여한다. 이와 같이, 히터(29)는 사용자가 화장실에 입실하면 통전되어, 착석부(24)의 채난면이 거의 순식간에 가온된다. 그 때문에 난방 변좌(11)는, 항상 통전해 둘 필요가 없어 대단히 에너지 절약 에 기여한다.

제어부(50)는, 통전 개시시의 서미스터(44, 48)의 신호를 기초로, 양자의 온도차나 각각의 온도로부터 연산을 행하여, 미리 설정·기억되어 있는 초기 통전의 통전 제한 시간의 최적치를 선택한다. 제어부(50)는, 타이머부(49)에서 카운트하고 있는 경과 시간이 통전 제한 시간에 도달하면 통전량을 저감 또는 0으로 한다. 그 후 서미스터(44)의 신호를 기초로 착석부(24)가 적온이 되도록 통전량을 제어한다.

이와 같이, 서미스터(44)는 실제로 사용자가 접촉하는 착석부(24) 부근의 온도를 검지하고, 제어부(50)는 정밀도 좋게 적온까지 승온·유지한다. 그 때문에, 시트부(22)의 사용이 쾌적하고, 또한 제어부(50)는 서미스터(44, 48)의 신호를 기초로 부하량에 맞추어 복사 에너지의 투입량을 제어하기 때문에, 보다 정밀도 좋고 안전하게 적온까지 착석부(24)를 가열한다.

또, 제어부(50)는 초기 통전 시간 제어를 우선적으로 행하고, 통전 제한 시간 후에는 히터(29)로의 통전량을 저감하여 승온 속도를 줄인다. 그 때문에, 온도 검지부(서미스터(44)의 응답 속도가 느려도, 착석부(24)는 안전하게 가온된다. 또 서미스터(44)에 염가인 것을 사용할 수도 있다. 통상, 일반적인 히터에서는, 인가 전압을 저감시켜 온도를 제어하는 것이 많다. 이것에 대해서 히터(29)는 필라멘트(33)의 발열에 따라 할로겐화 텅스텐을 형성하는 할로겐 사이클 반응을 반복함으로써, 필라멘트(33)의 소모가 방지되고 있다. 그 때문에, 유리관의 온도가 200℃ 이하가 되면 할로겐 사이클이 불규칙해진다. 따라서, 히터(29)로 착석부(24)를 적온 으로 하기 위해서는, 할로겐 사이클이 유효한 출력 범위에서 통전 사이클을 변화시켜 행하는 것이 바람직하다.

한편, 시트부(22)가 기립 상태에 있거나, 남자 사용자가 화장실에 입실 후, 소변을 위해서 시트부(22)를 기립 상태로 하거나 하였을 때는, 검지부(47)의 신호를 기초로 제어부(50)가 히터(29)로의 통전을 정지한다.

필라멘트(33)는 코일형상으로 되어 있고, 히터(29)가 최대 출력으로 고온으로 발열하고 있는 동안은 이 코일의 장력 방향인 길이 방향으로 늘어나기 쉬워진다. 그 때문에, 시트부(22)가 기립 상태로 히터(29)에 통전되면, 통전 상태로 발열하고 있는 필라멘트(33)의 길이 방향으로 중력이 가해져, 필라멘트(33)가 단선되기 쉽다. 상기와 같이, 시트부(22)가 기립 상태에서는 히터(29)에 최대 출력으로 통전되지 않도록 제어부(50)가 제어됨으로써, 이러한 단선이 방지된다. 또 이러한 제어에 의해, 쓸데없이 시트부(22)를 가온하는 것이 저감되어, 에너지가 더 절약된다.

또, 고정구(36)는 탄성재인 고무부시(35)를 갖고, 히터(29)를 올려 놓은 반사판(28)은 고무발(37)을 갖는다. 그 때문에, 사용자가 목적에 맞추어 시트부(22)를 기립 상태와 수평 상태를 전환해도, 이들의 충격 감쇠 효과에 의해, 히터(29)로의 충격이 흡수된다. 따라서 유리관(32)이나 필라멘트(33)의 파손이 방지된다.

사용자가 배변을 위해서 착석하면, 제어부(50)는, 검지부(38)의 신호에 의해 히터(29)로의 통전량을 0 또는 시트부(22)의 온도가 과잉 상승하지 않는 곳까지 제어한다. 이에 따라, 사용중에 시트부(22)의 온도가 과잉 상승하지 않게 되어, 사 용자는 화상 등이 생길 염려없이 안전하게 사용할 수 있다.

히터(29)를 내장한 시트부(22)에 사용자가 직접 피부를 접촉시켜 착석하기 때문에, 난방 변좌(11)에는, 특히 안전에 대해 충분한 배려가 필요하다. 통상의 사용 상태에서는, 난방 변좌(11)는 상술한 바와 같이 안전하고 쾌적하게 사용할 수 있다. 그러나 만일 어떠한 원인으로 제어부(50)를 구성하는 마이크로 컴퓨터 등에 문제가 생겨, 히터(29)로의 통전이 계속해서 행해진 경우 등에도 안전하게 동작하는 것이 필요하다. 그 때문에, 난방 변좌(11)는, 히터(29)에 직렬 접속된 서모스탯(30)을 갖고 있다. 서모스탯(30)의 바이메탈(51)은 노출되어 있기 때문에, 히터(29)로부터의 복사 에너지로 직접 가열된다. 또한 바이메탈(51) 표면에 흡수재(52)를 설치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 히터(29)에서 바이메탈(51)로 도달하는 복사 에너지의 거의가 바이메탈(51)에 흡수된다. 그 때문에, 서모스탯(30)은, 시트부(22)의 온도의 급격한 변동에도 신속하게 추종하여, 온도 과잉 상승시에 히터(29)의 통전 회로를 차단한다. 또 흡수재(52)로서 내열성의 흑색 도료가 도포되어 있는 것이 더 바람직하다. 흑색 도료는, 히터(29)로부터의 열을 효과적으로 흡수하여 바이메탈(51)의 온도를 상승시킬 수 있다.

또한, 서모스탯(30)은, 히터(29)와 서모스탯(30) 사이의 거리(56)보다 히터(29)와 시트부(22)의 착석부(24) 표면 사이의 거리(57)가 커지는 위치에 설정되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 착석부(24)의 표면 온도의 상승보다 빨리, 바이메탈(51)의 온도가 상승한다. 그 때문에, 이상시에 착석부(24)의 표면 온도가 과잉 상승하여 화상 등의 위험한 상태가 되기 전에 히터(29)의 통전 회로가 차단된 다.

또 바이메탈(51)의 온도를 빨리 상승시킬 수 있으면, 서모스탯(30)의 오동작도 방지할 수 있다. 즉, 바이메탈(51)의 온도를 빨리 상승시킬 수 있으면, 서모스탯(30)의 오프(히터(29)의 통전 회로를 연다) 동작 온도를, 시트부(22)의 통상 사용 온도보다도 높게 설정할 수 있다. 그 때문에, 통상 사용시에 서모스탯(30)이 작동하여 난방 변좌(11)의 난방 기능을 사용할 수 없게 되는 것이 회피된다.

이것에 대해 도 6을 사용해 설명한다. 도 6은 난방 변좌(11)의 온도 제어의 특성도이다. 또한, 도 5에 도시하는 구성의 서모스탯(30)에 있어서, 거리(56)=7mm, 거리(57)=15mm이다. 도 6은 히터(29)에 통전하는 경우의 바이메탈(51) 근방 온도와 착석부(24)의 표면 온도의 시간 변화를 나타내고 있다. 곡선(58)은 착석부(24)의 표면 온도 변화를 나타내고, 실온 5℃에서는, t1의 시간(약 7.5초)으로 통상의 제어 온도(Ta)까지의 승온이 가능하다. 한편, 서모스탯(30)의 바이메탈(51)의 온도는 곡선(59)으로 나타내는 바와 같이, 착석부(24)보다 빨리 t2의 시간으로 온도 Ta까지 상승한다. 착석부(24)가 시트부(22)의 최고 설정 온도(Tb)가 되었을 때 바이메탈(51)의 온도는 서모스탯(29)의 오프 동작 온도(Tc)에 도달하고, 서모스탯(30)은 히터(29)의 통전 회로를 차단한다.

또 만일, 서모스탯(30)에 문제가 생겨, 히터(29)의 통전 회로를 차단할 수 없는 상태가 된 경우는, 안전 한계 온도(Td)에 도달하기 전에, 온도 퓨즈(31)가 작동하여 히터(29)의 통전 회로를 차단한다. 이 때 시트부(22)의 표면 온도는, 온도 Td에 도달하는 경우는 없다.

또, 서모스탯(30)의 동작 온도(Tc)는, 시트부(22)의 최고 설정 온도(Tb) 이상, 또한 안전 한계 온도(Td) 이하로 설정되어 있다. 이에 따라, 용이하게 온도 퓨즈(31)에 의한 히터(29)의 통전 회로의 차단이 일어나, 시트부(22)의 난방 기능을 사용할 수 없게 되는 경우도 없다.

이상과 같이, 초기 통전 시간에 있어서의 안전 기능의 제1 단계에서는 제어부(50)가, 타이머(49), 서미스터(44)에 의해 착석부(24)의 온도를 제어한다. 제2 단계에서는, 서모스탯(30)의 오프에 의해 히터(29)의 통전 회로가 차단된다. 이 경우, 온도 저하에 의해 회로는 복귀 가능하다. 제3 단계에서는 온도 퓨즈(31)가 히터(29)의 통전 회로를 용단(溶斷)한다. 이 경우, 회로의 복귀는 불가능하다. 이와 같이 3단계의 안전 기능을 설정함으로써, 난방 변좌(11)는 장기간, 안전하고 또한 쾌적하게 사용할 수 있다.

또 본 실시 형태에서는, 도 3에 도시하는 바와 같이 히터(29)는 시트부(22)의 양측에 복수개 설치되고, 각각의 히터(29)에 대향하여 서모스탯(30)이 설치되어 있다. 각각의 서모스탯(30)은 전기적으로 직렬로 접속되어 있다. 또한, 각각의 히터(29)에 대향하여, 오프 동작 온도가 다른 서모스탯(30)을 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 도 3에서는 접속 양태는 도시하고 있지 않다.

즉, 각각의 히터(29)에 서모스탯(30)을 직렬로 접속하고, 또한 이들을 직렬 접속하여 히터(29)의 통전 회로를 구성하는 것이 바람직하다. 이 구성에서는, 어느 쪽의 히터(29)에 이상이 생긴 경우에 서모스탯(30)이 히터(29)의 통전 회로를 차단한다. 또, 만일, 한 쪽의 서모스탯(30)에 문제가 생겨, 히터(29)의 통전 회로 를 차단할 수 없는 상태가 된 경우에도, 또 한 쪽의 서모스탯(30)으로 히터(29)의 통전 회로를 차단한다. 그 때문에, 양쪽의 히터(29)로의 통전이 안전하게 정지된다. 또 오프 동작 온도가 서로 다른 서모스탯(30)을 각 히터(29)에 대해서 설치하면, 오프 동작 온도가 낮은 서모스탯(30)에 이상이 있어도 또 한 쪽의 서모스탯(30)이 작동한다.

또, 히터(29)는 복수개로 분할되어 있다. 그 때문에, 고리모양의 하나의 램프 히터를 시트부(22)의 공동(27)의 거의 전체에 배치하는 경우에 비해, 램프 히터에 가해지는 응력이 해소된다. 이러한 응력은, 시트부(22)의 휘어짐과 램프 히터의 설치 오차 등에 의해 생긴다. 그 때문에, 시트부(22)의 휘어짐 등에 의한 히터(29) 파손의 위험이 해소된다.

다음에, 서모스탯의 더 바람직한 형태에 대해 서술한다. 도 7A∼도 7C는, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 난방 변좌의 서모스탯(60)의 동작도이다.

서모스탯(60)은, 내부에, 제1 바이메탈(이하, 바이메탈)(53)과, 바이메탈(53)은 오프 동작 온도가 다른 제2 바이메탈(이하, 바이메탈)(54)을 갖는다. 바이메탈(53, 54)은 바이메탈(51)과 동일하게 히터(29)에 노출되어 있다. 또 흡수층(52)을 설치하는 것이 바람직하다.

서모스탯(30)이 정상으로 작동하는 경우는 도 7A에 도시하는 바와 같이, 히터(29)의 복사 에너지를 직접 받은 바이메탈(53)이 오프 동작 온도에 도달하였을 때에 반전한다. 그리고, 히터(29)의 통전 회로에 직렬 접속된 접점(55)이 오프가 되어 히터(29)의 통전 회로가 차단된다.

또, 도 7B에 도시하는 바와 같이, 만일 어떠한 원인으로 바이메탈(53)에 꺾임이 생기거나 한 경우에는, 바이메탈(53)이 접점(55)을 오프로 할 수 없는 경우가 생긴다. 이와 같은 경우에도 도 7C에 도시하는 바와 같이, 바이메탈(53)의 오프 동작 온도보다 높은 온도로 바이메탈(54)이 온도가 과잉 상승한 히터(29)의 복사 에너지를 직접 받아 반전한다. 바이메탈(54)은 접점(55)을 오프로 하여 히터(29)의 통전 회로를 안전하게 차단한다. 이 경우, 바이메탈(54)이 작동하는 것은 접점의 이상시이기 때문에 비복귀형으로 하고, 이후, 히터(29)에 통전되지 않도록 하여 안전을 확보하는 것이 바람직하다.

이상의 설명에서는 수열 작동부로서 서모스탯(30)을 사용한 예를 나타내었지만 이것에 한정된 것은 아니다. 예를 들면, 도 35A, 도 35B에 도시하는 바와 같이, 수열부로서 형상 기억 합금 스프링(이하, 스프링)(143)을 이용한 스위치(141)를 사용할 수 있다. 도 35A는 형상 기억 합금 스프링을 이용한 스위치(141)의 정상시의 상태, 도 35B는 이상시의 상태를 나타낸다. 도 35A에 있어서 스위치(141)는, 탄성 가압 스프링(이하, 스프링)(142)과 스프링(143)을 갖고 있다. 스프링(142)은 예를 들면 스테인레스, 스프링(143)은 예를 들면 Ti-Ni 합금이 일반적으로 사용된다. 스프링(143)은, 저온에서는 스프링(142)보다도 스프링 정수가 작고, 스프링(143)은 압축된 상태에 있으며, 이 때 접점(144)은 닫혀져 있다. 요컨대, 난방 변좌를 사용하지 않을 때나, 히터(29)로 정상으로 가열되고 있는 온도 범위에서는, 이 상태로 유지된다. 한편, 어떠한 요인으로 히터(29)가 비정상적으로 발열하여 히터(29)의 근방 온도가 고온이 되었을 때에는, 도 35B에 도시하는 바와 같이, 스프링(143)의 스프링 정수가 커지고, 스프링(142)이 압축된 상태가 된다. 이 때 접점(144)은 열려져 히터(29)로의 통전이 정지된다. 이와 같이, 형상 기억 합금 스프링을 이용한 스위치라도 서모스탯과 동일한 효과를 얻을 수 있다. 스프링(143)도 내열성의 흑색 도료를 포함하는 복사 에너지 흡수재가 도포되어 있는 것이 바람직하다.

다음에, 시트부(22)를 중심으로 난방 변좌(11)의 제조 방법에 대해 서술한다. 착석부(24)는, 미리 흡수층(42)을 인쇄한 표면층(43)을, 시트부(22)의 상부 부재(26A)를 성형하는 금형에 장착하여, 본체(41)를 형성하는 투명 폴리프로필렌 수지 재료를 사출하여 성형된다. 또는, 미리 흡수층(42)을 인쇄한 표면층(43)을 진공 성형 등으로 상부 부재(26A)의 형상으로 예비 성형한 후, 상부 부재(26A)를 성형하는 금형에 장착하여 사출 성형된다.

이상의 성형 방법에서는, 본체(41)가 일체로 형성되지만, 이것에 한정된 것은 아니다. 예를 들면, 착석부(24)만을 투명 폴리프로필렌 수지로, 상부 부재(26A)에 있어서의 착석부(24) 이외의 부분을 하부 부재(26B)와 동일한 색조의 착색 폴리프로필렌 수지로 2색 성형할 수도 있다. 이 경우는, 흡수층(42)의 면적을 표면층(43)의 면적보다 작게 하여 착석부(24)에 대응하는 부분의 표면층(43)에 흡수층(42)을 인쇄하여 성형하면 된다.

표면층(43)은 흡수층(42)의 면적보다 크면 되지만, 상부 부재(26A) 전체를 덮도록 성형하는 쪽이 바람직하다. 이와 같이 하면 표면층(43)의 단부가 상부 부재(26A)의 표면에 나타나지 않게 되어 마무리도 예쁘게 성형할 수 있다. 또, 이상 의 설명에서는 본체(41)로서 투명 폴리프로필렌 수지를 사용하였지만, 투명한 폴리에스테르 수지나 아크릴 수지 등도 이용 가능하다.

흡수층(42)에서 열로 변환된 복사 에너지는 착석부(24) 표면으로는 표면층(43)을 전도하여 전해진다. 단시간에 착석부(24)를 가열하기 위해서는 표면층(43), 흡수층(42)의 두께는 될 수 있는 한 얇은 쪽이 좋다. 본 실시 형태와 같이 흡수층(42)을 인쇄로 형성하면, 수 μm 레벨의 두께로도 형성 가능하다. 표면층(43)의 내마모성 등을 고려하면서, 이들의 층을 될 수 있는 한 얇게 형성하면, 착석부(24) 표면의 급속한 온도 상승이 가능하다.

이상의 설명에서는, 흡수층(42)을 인쇄막으로 형성한 경우에 대해 설명하였지만, 복사 에너지 흡수제를 함유한 필름재를 표면층(43)과 일체적으로 형성하는 것도 가능하다. 이 경우, 필름재는 어느 정도 두께가 필요하게 되기 때문에, 전도에 의한 착석부(24) 표면의 승온이 늦어지지 않도록 흡수층(42)과 표면층(43)의 두께를 설정하는 것이 필요하다. 히터(29)로부터의 복사 에너지나 가시광을 완전히 차단할 목적으로 표면층(43)에 알루미늄 등의 금속의 증착막을 형성한 필름재를 사용해도 된다. 또 반대로, 흡수층(42), 표면층(43)에서 가시광의 일부를 투과시키는 구성으로 해도 된다.

이상과 같이 해서 형성한 상부 부재(26A)에 오목부(44C)를 설치한다. 혹은 오목부(44C)가 형성되는 성형 금형을 사용해도 된다. 그리고 오목부(44C)에 서미스터(44)를 끼워 넣는다.

한편, 히터(26), 서모스탯(30), 퓨즈(31)를 하부 부재(26B) 상에 배치하여 배선한다. 다음에 이들 상부 부재(26A)와 하부 부재(26B)를 끼워 맞춘다. 이 때, 히터(29)나 서모스탯(30) 등은, 공동(27) 내에 배치된다.

또한 마이크로 스위치(40)를 장착한 고무다리(39)를 하부 부재(26B)에 부착한다. 미리 고무다리(39)를 하부 부재(26B)에 부착한 후, 상부 부재(26A)와 하부 부재(26B)를 끼워 맞추어도 된다. 또 상부 부재(26A)와 하부 부재(26B)는 접착제 등으로 고정해도 된다. 이렇게 해서 시트부(22)를 조립한다.

그 후, 본체부(21)의 베어링부와 시트부(22)의 회동축(45)을 조합하여, 본체부(21)와 시트부(22)를 회동 가능하게 부착한다. 이 상태로, 본체부(21)와 시트부(22)에 포함되는 각 전기 부품을 배선한다. 이렇게 해서 난방 변좌(11)가 조립된다.

또한, 상기의 설명에서는 채난면의 최적인 열 분포가 균일한 열 분포인 것을 전제로 설명하고 있다. 여기에서, 최적인 열 분포가 균일하지 않은 경우, 흡수층(42)의 패턴(인쇄 형상)을 바꿈으로써, 용이하게 열 분포를 조작할 수 있고, 다양한 분포를 실현하는 것이 가능하다. 예를 들면, 착석부(24)의 표면에서 인체의 온도 감각에 연동하여 온도 분포에 구배를 설치하는 분포로 형성하는 것도 가능하다. 이러한 경우에도 흡수층(42)의 인쇄 조작에 의해, 최적인 열 분포로서 쾌적한 난방을 실현하는 것이 가능해진다.

도 8은 착석부(24)에 있어서의 복사 에너지의 특성도이고, 도 9A, 도 9B는 흡수층(42)의 구성예를 도시하는 도면이다. 여기에서 흡수층(42)은 착석부(24)의 표면에 대해서 복사 에너지의 흡수량에 분포를 갖는다. 착석부(24)의 표면은 히터 (29)로부터의 거리가 일정하면 착석부(24) 표면에 도달한 복사 에너지는 균일해져, 착석부(24)의 표면 온도도 일정해진다. 그러나, 실제로는 착석부(24)는 앉을 때의 느낌이나 설계상의 제약이 있고, 히터(29)로부터의 거리를 일정하게 유지하는 것은 곤란하여, 도 8에 도시하는 바와 같이 복사 에너지의 강도에 분포(64)가 생긴다. 즉, 히터(29)에 근접한 부분의 복사 에너지가 강해져 그 부분의 온도가 높아진다. 한편, 히터(29)로부터의 거리가 먼 부분에서는, 복사 에너지가 약해져 그 부분의 온도가 낮아진다. 그래서, 흡수층(42)은, 히터(29)로부터 방출되어 착석부(24)의 외표면에 도달한 복사 에너지 강도 분포와 복사 에너지의 흡수량 분포(65)가 실질적으로 반전되는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 도 9A에 도시하는 바와 같이 히터(29)에 근접한 부분에 복사 에너지를 반사하는 백색이나 은계의 안료(66)를 사용하고, 점차 복사 에너지를 흡수하는 흑색 안료(67)로 변화시킨다. 또는 도 9B에 도시하는 바와 같이 백색이나 은계의 안료(66)와 흑색 안료(67)를 교대로 인쇄하여, 복사 에너지 강도에 따라 간격을 변화시켜도 된다. 여기에서 X-X는 히터(29)에 대응하는 위치를 나타내고 있다. 이렇게 해서 착석부(24) 표면에서의 복사 에너지 강도를 균일화함으로써, 착석부(24) 표면에서의 온도의 편차를 경감하여, 쾌적한 시트부(22)를 얻을 수 있다.

도 10은 착석부(24)의 다른 구성을 도시하는 단면도이다. 착석부(24)에서는, 투명 폴리프로필렌 수지를 사용해 사출 성형으로 구성된 본체(41) 상에 인쇄막으로 이루어지는 흡수층(42)이 형성되어 있다. 또한, 흡수층(42) 상에는 인쇄막으로 이루어지는 착색층(43A)이 형성되고, 외표면에 광 투과성의 필름재로 이루어지 는 표면층(43B)이 형성되어 있다. 즉, 착색층(43A)은 필름재인 표면층(43B)과 흡수층(42)의 사이에 설치되어 있다.

이러한 착석부(24)를 형성하기 위해서는, 미리 착색층(43A)을 인쇄하고, 또한 그 위에 흡수층(42)을 인쇄한 표면층(43B)을 상부 부재(26A)의 금형에 장착하여, 상술한 것과 동일한 방법으로 성형한다. 착색층(43A)은 히터(29)로부터 방사되는 가시광을 차폐하는 동시에, 시트부(22) 전체의 색조와 조화된 색상을 갖는 것으로, 단색에 한정되지 않고, 복수색의 조합이나 디자인화된 모양 등을 사용해도 된다. 또, 히터(29)로부터 방사되는 가시광의 일부를 의도적으로 투과시키는 것이어도 된다. 표면층(43B)은 대략 투명하게 되어 있고, 착색층(43A)을 보호하는 동시에 투명감이 있는 깨끗한 표면 상태를 얻을 수 있다. 이와 같이 표면층(43B)의 재료의 투명도가 높으면 착색층(43A)의 색을 표면에 효과적으로 반영시킬 수 있지만, 의장 효과를 갖게 하기 위해서, 부분적으로 불투명하게 한 것이나, 약간 착색한 투명 필름을 사용해도 된다.

다음에, 램프 히터의 바람직한 형상, 배치와, 램프 히터 이외에 설치하는 것이 바람직한 다른 히터에 대해 설명한다.

도 11은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 다른 난방 변좌의 일부 절결 평면도이다. 도 11의 구조와 도 3의 구조의 다른 점은 히터(29)의 형상, 배치와 코드 히터(이하, 히터)(62)가 설치되어 있는 점이다. 그 이외의 구성은 도 3의 구조와 동일하다.

즉, 공동(27)의 내부에는, 화장실 장치를 사용하는 사용자가 걸터앉는 시트 부(22)의 착석부(24)에 대향하여, 경면 마무리된 알루미늄판으로 이루어지는 반사판(28)이 설치되어 있다. 또 착석부(24)의 양측에 있어서 복사형 발열체인 2개의 히터(29)가 설치되어 있다.

반사판(28)과 히터(29)는 시트부(22)의 형상에 맞추어 설치되어 있다. 즉, 도 11에 도시하는 바와 같이, 히터(29)는, 평면에서 볼 때 고리모양인 착석부(24)의 횡부(24A)에, 시트부(22)의 형상을 따르도록 설치되어 있다. 횡부(24A)는 사람이 착석하였을 때에, 대퇴부가 접촉하는 부위이다.

히터(62)는 착석부(24)의 후부(24B) 이면에 설치된 열 전도형 발열체이다. 이 부분은 사람이 착석하였을 때에, 둔부가 접촉되는 장소이다. 도 11에는 도시하고 있지 않지만, 히터(62)는 필요에 따라, 착석부(24)의 전부(24C) 이면이나 그 이외에 통상은 인체에 그다지 닿지 접촉되지 않는 부분, 예를 들면 착석부(24)의 외주 측면 등의 이면에 부설해도 된다. 이와 같이, 히터(62)는, 착석부(24)에 있어서, 히터(29)가 가열하는 부위와는 다른 부위를 가열한다.

히터(62)가 가열하는 후부(24B)에 대응하는 부분에는, 서미스터(44A)가 설치되어 있다. 그리고 제어부(50)는 인체 검지부(25)나 검지부(38)와 위치 검지부(47)의 신호를 받아 들여 히터(29)로의 통전의 개시와 정지를 제어한다. 또한, 서미스터(44, 44A, 48)로부터의 신호를 받아 들여 채난면인 착석부(24)의 온도가 적온인 소정의 온도가 되도록 히터(29, 62)의 온도를 제어한다. 이러한 구성에 의해, 각각의 히터의 온도를 별도로 제어하는 섬세하고 치밀한 온도 제어가 가능하고, 또, 이상 온도 상승이나 단선에 의한 발열 정지 등도 검지할 수 있기 때문에, 제어부(50)는 각각의 사태에 적절히 대응할 수 있다.

전술한 바와 같이, 히터(29)는 사용자가 화장실에 입실한 경우에 통전하여, 착석부(24)의 채난면을 거의 순간적으로 가온할 수 있기 때문에, 항상 통전해 둘 필요가 없는 대단히 에너지 절약형인 복사형 발열체이다. 히터(29)에 의해 가열되는 횡부(24A)는 예를 들면 실온 15℃일 때는 4초 정도의 시간으로 차가움을 느끼지 않을 정도의 온도(27∼28℃)로 승온하는 것이 가능하다. 즉, 검지부(25)가, 화장실에 사람이 입실한 것을 검지하여 착석부(24)에 착석할 때까지의 사이에 착석부(24)를 난방하는 것이 가능하다. 이와 같이 착석부(24)에 처음 접촉하면, 온도에 민감한 대퇴부와 접촉하는 부위인 횡부(24A)를 히터(29)가 순간적으로 따뜻하게 하여, 사용자는 시트부(22)를 쾌적하게 사용할 수 있다.

한편, 착석부(24)의 후부(24B)에서는, 검지부(25)에서 사람이 화장실에 입실한 것을 검지하면 히터(62)로의 통전량이 증가되어, 소정의 난방 온도로 승온된다. 이 경우, 히터(62)로부터의 열은 착석부(24) 이면에서 표면으로 열 전도로 전해지기 때문에, 히터(29)에서의 승온과 같이 급준한 온도 상승은 얻어지지 않는다. 그러나, 후부(24B)는 대퇴부만큼 온도에 민감하지 않은 둔부가 접촉하는 부위이고, 차가움을 느끼지 않을 정도의 온도로부터 서서히 승온시켜도 시트부(22) 전체의 난방감을 손상하지 않는다. 이와 같이, 히터(29)와 히터(62)를 인체의 접촉 부위를 따라 사용함으로써, 쾌적한 난방감을 얻을 수 있다. 이와 같이, 히터(29, 62)는 각각, 다른 시계열로 착석부(24)를 가열하는 것이 바람직하다.

히터(62)는 항상 통전하고 있지만, 히터(62)로 난방하는 부분은 후부(24B)이 고, 착석부(24)의 약 1/3정도의 면적이다. 그 때문에 히터(62)로 착석부(24) 전체를 난방하는 경우에 비해 대폭적인 전력 절약화를 도모할 수 있다. 이와 같이, 히터(29)와 히터(62)를 인체의 접촉 부위를 따라 사용함으로써, 쾌적한 난방감을 얻을 수 있는 동시에 대폭적인 에너지 절약을 실현할 수 있다.

또한, 히터(29)는 좌우 한 쌍 설치하는 구성으로 설명하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 필요에 따라 히터(29)의 수를 늘려, 보다 시트부(22)의 형상에 맞추어 배치해도 된다. 히터(29)마다 통전 제어해도 되고, 그 경우는 보다 섬세하고 치밀한 난방이 실현된다. 또, 열 전도형 발열체로서 히터(62)로 설명하였지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 금속을 패터닝하여 평면형상으로 형성한 것이나, PTC 특성을 갖는 히터 등도 사용 가능하다.

또한, 히터(29)는 착석부(24)의 중심선 A-A보다 내측에 배치되어, 착석부(24)의 내주로부터 거의 같은 거리(63)를 유지하도록 만곡형상으로 하고 있는 것이 바람직하다. 시트부(22)에 사람이 착석하였을 때에, 아무래도 하중이 내측에 가해져, 접촉면도 내측에 집중되고, 접촉압도 내측의 쪽이 높아진다. 그 때문에, 이 부분을 주로 복사 난방함으로써, 보다 쾌적한 난방이 된다. 즉, 히터(29)의 중심축을 시트부(22)의 착석부(24)의 중심선 A-A보다 내측에 배치함으로써, 차가움을 느끼기 쉬운 변좌 내측을 가열하기 때문에, 변좌에 착석시에 차가움을 느끼지 않게 되어 난방 변좌를 쾌적하게 사용할 수 있다.

다음에, 제어부(50)의 상세한 구성에 관해, 히터(29)로의 통전의 ON/OFF를 하기 위한 구성에 대해 설명한다.

도 12는 도 1에 도시하는 난방 변좌의 제어 시스템의 구성예를 도시하는 도면이다. 시트부(22)는 내부에 공동을 갖고, 히터(29)와 온도 검지부인 서미스터(44)가 수납되어 있다. 본체부(21)에는 검지부인 착석 센서(이하, 센서)(38A), 히터(29) 제어용의 트라이액(72), 상용 전압인 AC 100V의 교류 신호의 제로점을 검출하는 제로크로스 검출 회로(이하, 회로)(73)가 수납되어 있다. 또 히터 제어부(이하, 제어부)(74), 버퍼(75), 서미스터(44)와 직렬로 접속되는 저항(76), 인체 검지부인 인체 검지 센서(이하, 센서)(25A)로부터의 신호의 수신부(25B) 등이 수납되어 있다. 즉, 트라이액(72), 회로(73), 제어부(74), 버퍼(75), 저항(76)이 도 1에 있어서의 제어부(50)에 포함되어 있다. 또한, 도 12에서는 센서(38A), 센서(25A)와 수신부(25B)를 설치하고 있지만, 도 1과 동일하게, 센서(38A) 대신에 검지부(38)를 사용해도 된다. 센서(25A)와 수신부(25B)의 조합 대신에 검지부(25)를 사용해도 된다.

센서(25A), 서미스터(44), 센서(38A), 회로(73)로부터의 신호는 제어부(74)에 입력되고, 제어부(74)는 그 신호 입력으로부터 히터(29)의 제어 신호를 연산하여, 버퍼(75)로 출력한다. 히터(29)는 트라이액(72)을 통해 스위칭 제어되고, AC 100V 전압이 인가되어 히터(29)의 출력이 결정된다.

서미스터(44)는 히터(29) 근방에 설치되고 또한, 난방하는 착석부(24)의 표면 온도에 근사한 온도를 검지하는 것이 가능한 위치에 부착되어 있다. 제어부(74)는, 서미스터(44)가 검지한 착석부(24)의 표면 온도에 근사한 온도를 참조하여 착석부(24)의 표면 온도나 히터(29)의 온도를 추정한다.

여기에서 센서(25A)는 초전형(焦電型) 적외선 센서로 인체를 검출하고, 그 검출 신호를 최종적으로 제어부(74)에 송신한다. 센서(25A)로부터의 신호는 수신부(25B)에서 수신되어, 제어부(74)에 입력된다.

이러한 구성에 있어서, 센서(25A)가 인체를 검출하고, 제어부(74)가 히터(29)에 통전을 개시하여, 서미스터(44)의 검지에 기초해 온도를 제어하고, 트라이액(72)이 히터(29)로의 전력을 제어한다. 그 때문에, 순간 난방 성능을 갖고, 사용이 편리하며, 에너지 절약성이 풍부한 난방 변좌의 실현을 실현하는 난방 변좌가 얻어진다.

도 13은 도 12의 구성에 있어서의 제어의 상태 천이도이다. 대기 상태(77)에서는 트라이액(72)으로 신호가 출력되어 있지 않기 때문에 히터(29)는 구동되지 않는다. 고출력 상태(78)에서는 트라이액(72)으로 항상 출력되어 있어, 히터(29)는 정격 출력으로 구동된다. 저출력 상태(79)에서는 트라이액(72)으로 간헐적으로 출력되어 있어, 히터(29)는 정격 출력보다 낮은 출력으로 구동된다.

대기 상태(77)로부터 고출력 상태(78)로의 패스(77A)는 센서(25A)로 인체 검지가 이루어졌을 때에 행해지고, 고출력 상태(78)로부터 저출력 상태(79)로의 패스(78A)는 서미스터(44)의 온도 검지가 소정 레벨보다 높아졌을 때에 행해진다. 저출력 상태(79)로부터 대기 상태(77)로의 패스(79A)는 센서(38A)의 출력으로부터 인체를 검출하지 않게 되었을 때에 실행된다. 예를 들면, 센서(38A)가 적외선 LED의 발광부와 수광부를 갖는 경우, 인체가 시트부(22)에 착석하고 있을 때는 발광부로부터의 광이 인체에 반사되어 수광부에서 검출함으로써 센서(38A)는 착석을 검출하 고 있다. 인체가 시트부(22)로부터 떨어지면, 수광부에서의 반사광 검출을 할 수 없기 때문에 센서(38A)는 착석 무라고 판정한다. 인체 검지부(38)를 사용하는 경우는, 이미 서술하고 있기 때문에 생략한다. 이와 같이, 사용자의 상태의 천이에 추종하여 히터(29)의 가열 상태를 바꾸어 가는 것이 바람직하다.

도 14는 도 12의 구성의 제어에 있어서의 다른 상태 천이도이다. 도 13과의 차이는 대기 상태(77)로부터 저출력 상태(79)로의 패스(77B)가 존재하는 것이다. 대기 상태(77)에서 인체를 검지하였을 때, 서미스터(44)의 출력이 소정 레벨보다 높고, 시트부(22)의 온도가 높다고 판단되면, 저출력 상태(79)로 이행한다. 패스(77B)를 설치함으로써, 연속하여 사용되거나 하여 시트부(22)가 난방되어 있을 때 등, 히터(29)에 여분의 전력이 공급되는 것을 방지하여, 전력 절약성이 우수한 순간 난방 변좌가 실현된다.

도 15는 도 12의 구성의 제어에 있어서의 트라이액(72)의 제어 펄스 및 히터 인가 전압 파형의 타임차트이다. 게이트 펄스(80)가 1개 출력되면 히터(29)로는 다음의 제로점까지의 반사이클 전압이 인가된다. 펄스(80)가 인가되지 않으면, 히터(29)에는 전압이 인가되지 않는다.

도 16은, 도 13, 도 14의 고출력 상태(78) 및 저출력 상태(79)에서의 재기동시의 게이트 펄스의 타임차트의 일례이다. 고출력 상태(78)에서는 0.1초 간격마다 인가되는 펄스(81)의 수를 체증해 가서, 1초 후부터는 최대수(12펄스/0.1초)를 출력한다. 저출력 상태(79)에서는 0.1초 간격마다 인가되는 펄스(82)의 수를 체증해 가서, 0.2초 후부터는 적은 수(3펄스/0.1초)를 0.1초마다 출력한다. 즉, 저출력 상태(79)에서는 고출력 상태(78)의 1/4의 전력이 공급된다. 이 저출력 상태(79)의 펄스수는 히터(29)의 사양이나 설정 온도에 따라 임의로 설정 가능하다.

히터(29)는 필라멘트 온도가 낮을 때는 저항치가 낮고, 온도가 상승함에 따라서 저항치가 증가하는 성질이 있다. 따라서 처음부터 정격 전력을 인가하면, 큰 돌입 전류가 흐르게 되어, 히터(29)의 수명을 짧게 할 가능성이 있다. 본 실시 형태에서는, 제어부(74)가, 센서(25A)로 사람을 검지한 후, 트라이액(72)을 구동하기 위한 게이트 펄스(81, 82)를 일정 시간이 경과할 때까지 간헐적으로 출력하여, 펄스(81, 82)의 인가수를 체증한다. 이렇게 함으로써 돌입 전류가 억제되어, 히터(29)가 장수명화한다.

도 17은 센서(25A)에서 이송된 인체 검지 신호가 제어부(74)에 입력될 때까지의 인터페이스 회로도를 도시하고, 이 회로는 예를 들면 수신부(25B)에 포함되어 있다. 또 도 18은 각 회로 블록의 전압 파형도를 도시하고 있다.

센서(25A)로부터 적외선으로 수신부(25B)로 적외선으로 변조를 가해 송신된 신호는 적외선 수광 소자(이하, 소자)(83)에서 받아들여지고, 크기가 5V로 일정해진다. 그 후, 반전 회로(이하, 회로)(84), 적분 회로(이하, 회로)(85), 파형 정형 회로(이하, 회로)(86)를 거쳐 제어부(74)에 입력되어, 인체 검지를 하였다고 인식된다.

소자(83)의 출력 신호(101)는 회로(84)의 N채널 MOSFET 트랜지스터(87)의 게이트(G)에 입력된다. 그리고 드레인(D)과 전원 사이에 연결된 저항(88)과 그라운드 사이에서 입력에 대해서 0V와 5V가 반전된 출력 신호(102)가 출력되어, 다음 단 의 회로(85)에 입력된다.

회로(85)에서는, 1MΩ 정도의 저항(89)이, 직렬로 접속된 100Ω 정도의 저항(90)과 다이오드(91)와 병렬 접속되어, 콘덴서(92)로 충방전을 행하고 있다. 다이오드(91)의 극성를 위해서 콘덴서(92)의 충전은 주로 저항(90)을 통해서 행해지고, 방전은 저항(89)을 통해서 행해진다. 따라서, 콘덴서(92)의 충전은 빠르고, 방전은 저항(89)과 저항(90)의 저항비로 결정되기 때문에 약 10000배 시간이 걸린다. 그 때문에, 펄스가 연속하여 입력될 때의 출력은 4V 부근으로 고정되고, 입력이 없어지면 0V로 되돌아간다.

회로(86)는 N채널 MOSFET 트랜지스터(93)와 저항(94), P채널 MOSFET 트랜지스터(95)와 저항(96)의 종속(縱續) 접속으로 구성되어 있다. 회로(85)의 출력 신호(103)는, 신호(104)와 같이 회로(86)에서 크기가 5V인 파형으로 정형되고, 제어부(74)에 입력되어, 인체를 검지하였다고 인식된다. 이 구성에서는, 인체 검지 신호의 출력을 무선으로 전송할 수 있어, 센서(25A)의 부착 장소의 제약을 받지 않는다는 이점이 있다.

도 19는 제어부(74)에 있어서, 인체 검지를 판정하는 흐름도이다. S001에서는 신호를 카운트하는 플래그(Find)를 리셋한다. 그리고 인체 검지 신호의 유무를 조사한다(S002). 신호가 없으면 플래그(Find)를 리셋하여(S003), 아이들 상태로 들어가 인터럽트를 기다리고, 인터럽트가 발생하면 S002로 들어간다. 인체 검지 신호가 있으면, 플래그(Find)에 1을 더하여(S004), 플래그(Find)가 12가 되었는지를 조사한다(S005). 플래그(Find)가 12에 도달하고 있지 않으면, 아이들 상태로 들어가고, 12에 도달하고 있으면 인체 검지를 종료하여, 검지 후의 루틴으로 진행한다.

이 루틴의 인터럽트는, 회로(73)로부터의 60Hz의 AC 100V의 제로크로스의 신호를 사용하고 있기 때문에 120초마다 인터럽트가 발생한다. 그 때문에 인체 검지를 판정하기 위해서는, 1/120×12=0.1(초) 동안, 인체 검출 신호가 출력되는 것이 필요해진다. 즉, 제어부(74)는, 센서(25A)로부터 소정 시간 내에 복수회 인체 검지 신호가 송신되면, 인체를 검지하였다고 판정한다. 따라서, 노이즈로 단시간의 펄스가 회로에 중첩되어도, 오검지하는 것이 방지되어, 신뢰성이 높은 인체 검지가 실현된다.

센서(25A)와 수신부(25B) 사이의 신호의 무선 송수신 방식은 전력 절약 무선 방식으로 행해도 된다. 그 경우, 예측 범위 내에 송수신 장치가 없어도 되므로, 설치 장소의 자유도가 향상한다. 그 때문에 센서(25A)를 화장실 외에 설치, 예를 들면, 도어의 앞 등에 설치하면, 도어에 손을 댄 사람을 검지하여, 신속하게 변좌를 따뜻하게 하는 등, 한층, 즉시 난방 성능이 향상한다.

또, 적외선 방식을 적용하면, 난방 변좌의 무선 이용 적외선 리모콘과 수신 장치를 병용할 수 있어, 새롭게 수신 장치를 설치할 필요도 없기 때문에, 스페이스 절약성도 향상한다. 어느 쪽이든 센서(25A)와 수신부(25B)의 사이에서 무선에 의해 신호를 송수신함으로써, 설계의 자유도가 높아진다.

또한, 도 20의 구성도에 도시하는 바와 같이, 도 12의 구성에 더하여, 히터(29)로의 통전을 지시하는 적외선 송신부를 갖는 스위치(105)를 설치해도 된다. 도 12의 구성에서는, 히터(29)로의 통전은 센서(25A)에서의 인체 검지만에 의해 행해진다. 한편, 도 20의 구성에서는, 스위치(105)가 추가됨으로써, 임의의 시간에 통전을 지시하는 것이 가능하다. 예를 들면, 부착의 자유도를 확보하기 위해서 센서(25A)의 전원이 전지였을 때, 전지의 출력이 저하하여, 인체를 검지할 수 없게 되는 경우가 있다. 그러한 경우, 스위치(105)에 의해 히터(29)로의 통전을 행할 수 있다. 또 센서(25A)와 스위치(105)가 병존하고 있어도 조금도 시트부(22)의 난방 제어를 방해하지 않는다.

이상과 같이 회로(73), 센서(25A), 서미스터(44), 센서(38A)의 출력에 의해, 제어부(74)는 트라이액(72) 구동용의 게이트 펄스를 출력한다. 이 구성에 의해, 난방 변좌(11)를 사용하려고 하는 인체를 검출하였을 때에 히터(29)의 통전을 개시하여, 일정 온도로 보온하고, 난방 변좌(11)의 사용을 종료하였을 때에는 히터(29)로의 통전을 중단한다는 일련의 흐름을 실행할 수 있다. 따라서 사용이 편리하고, 에너지 절약성이 풍부한 난방 변좌가 얻어진다.

다음에, 제어부(50)의 상세한 구성에 관해, 히터(29)에 의한 착석부(24)의 온도 상승을 제어하기 위한 구성에 대해 설명한다. 또한, 기본적인 구성은 도 12와 동일하다.

이러한 구성에 있어서 전술한 바와 같이, 센서(25A)가 인체를 검출하여, 히터(29)에 통전을 개시한다. 또한, 히터(29)로의 통전 개시 전에, 서미스터(44)로 히터(29) 주변의 온도를 검출하여, 히터(29)로의 초기 전압의 인가 시간을 결정한다.

히터(29)의 주변 온도는 시트부(22)나 본체부(21)의 주변의 온도와도 상관이 있다. 그 때문에 서미스터(44)로 검출한 온도에 따라, 온도가 낮을 때에는, 히터(29)로의 초기 전압의 인가 시간을 길게 하는 것이 바람직하다. 또 온도가 높을 때에는, 인가 시간을 짧게 하여 착석부(24)의 온도를 주위 온도의 변동에 대해서도 될 수 있는 한 일정하게 되도록 하는 것이 바람직하다. 혹은, 도 1에 도시한 바와 같이 제어부(74)는 서미스터(48)로 주위 온도를 검지하여, 히터(29)로의 초기 전압의 인가 시간을 제어해도 된다. 즉, 서미스터(48)는 필수가 아니라, 서미스터(44)를 주위 온도 검지에 겸용하여, 정확하고 확실한 타이밍으로 온도 참조를 행함으로써 구성을 간이하게 할 수 있다.

도 21은 서미스터(44)의 검지 온도와 히터(29)로의 전압 인가 시간의 관계를 나타내는 그래프이다. 히터(29)의 전력은 600∼800와트이기 때문에, 히터(29)는, 주위 온도가 0℃에 가까운 추운 겨울철에도 10초 이하의 가열로 착석부(24)가 차갑게 느껴지지 않을 정도까지 가열하는 것이 가능하다. 한편, 주위 온도가 30℃를 넘는 여름철에는, 히터(29)는, 1초 이하의 가열을 하거나, 혹은 가열을 행하지 않아도 시트부(22)를 쾌적하게 유지할 수 있다. 또 사람이 사용하지 않을 때에는 히터(29)로의 통전은 행해지지 않는다. 즉, 제어부(74)는, 서미스터(44)의 검출 온도가 소정의 온도 이상이면, 초기 전압 인가를 정지한다. 이에 따라 과잉의 가열이 억제된다.

서미스터(44)의 검지 온도에 대응한 히터(29)로의 전압 인가 시간은 예를 들면, 5℃마다 구분한 구간마다 초 단위로 인가 시간을 설정하게 되고, 인가 시간은 온도의 함수가 된다. 이 인가 시간은 필요하면, 트라이액(72)의 제어 가능 단위인 상용 주파수의 제로크로스의 주기 단위(60Hz로 8.3밀리초)로 설정 가능하다.

히터(29)는 급속 난방 성능이 좋고, 서미스터(44) 등의 온도 검출 장치의 검지가 늦어지는 경우가 있다. 그 때문에 히터(29)를 신속하게 제어할 수 없으며, 시트부(22)를 너무 가열하거나 주위 온도의 변동에 따른 제어가 어려워지거나 한다. 즉, 주위 온도가 낮은 겨울철에 맞추어 가열 출력을 설정하면, 주위 온도가 높을 때 가열 과잉이 된다. 주위 온도가 높은 여름철에 맞추어 가열 출력을 설정하면, 주위 온도가 낮아지면 가열 부족이 된다. 그러나 본 실시 형태에서는 이와 같이 주위의 온도에 따른 히터(29)로의 통전을 행한다. 그 때문에, 즉시 난방 성능을 갖고, 사용이 편리하며, 에너지 절약성이 풍부한 난방 변좌가 얻어진다.

도 22는 서미스터(44)의 검지 온도와 히터(29)로의 전압 인가 시간의 다른 관계를 나타내는 그래프이다. 도 22는, 검지 온도가 30℃ 이상인 경우, 히터(29)로의 초기 전압 인가는 행해지지 않는 것을 나타내고 있다. 이와 같이 주위의 온도가 어느 정도 높고, 초기 전압 인가 통전이 종료하기 전에 서미스터(44)에 의한 검지 온도가 소정 온도 이상이 되면 초기 전압 인가 통전을 정지하는 것이 바람직하다. 이러한 경우에 히터(29)로의 통전을 행하지 않음으로써, 사용이 편리하고 에너지 절약성이 풍부하고 안전성이 우수한 난방 변좌가 얻어진다.

도 23은 본 실시 형태에 있어서의 난방 변좌의 또 다른 제어 시스템의 구성도이다. 도 12와 도 23이 다른 점은, 서미스터(44)에 더하여, 서미스터(106)가 착석부(24)의 온도를 측정하기 위해서 설치되어 있는 점이다. 서미스터(106)는 착석 부(24)의 온도가 50℃ 이하가 되도록 제어부(74)가 히터(29)로의 출력을 제어하기 위해서 설치된 온도 검지부이다. 상한을 50℃로 하고 있는 것은, 10명의 모니터 남성, 여성에게 50℃로 유지한 변좌에 앉게 해서 얻은 결과의 앙케이트에 의한다. 50℃로 유지한 변좌에 앉은 경우, 10명 중 9명은 특별히 뜨겁다고 느끼지는 않았다고 회답하고, 또, 다른 한 사람도 참을 수 없을 정도는 아니라고 회답하고 있다. 또 실제 50℃의 변좌에 앉아도 인체의 열 용량이 크기 때문에 변좌 온도는 급격하게 저하하여, 화상 등의 우려도 없다. 이와 같이 서미스터(106)의 검출 온도가 일정 온도보다도 높아지면, 히터(29)를 통전하지 않음으로써, 과잉인 가열의 제어가 가능해진다. 또한, 이 때, 제어부(74)는 서미스터(44)의 온도를 참조하여 제어해도 된다.

서미스터(44)는 히터(29) 통전전의 근방 온도를 측정할 뿐만 아니라, 히터(29) 통전중의 온도도 측정할 수 있다. 그래서 착석부(24)의 온도는, 전용의 서미스터(106)를 설치하는 것 이외에 서미스터(44)의 온도로부터 추측해도 된다. 따라서 온도 제어의 임계치를 2단계로 설정하고, 히터(29)의 초기 전압 인가중에 제1 임계치를 넘었을 때는 히터(29)의 출력을 저출력 상태(79)로 한다. 제2 임계치를 넘었을 때는 잔여 시간이 있는 것에 상관없이 히터(29)로의 통전을 정지한다. 이와 같이 해도 된다. 즉 제어부(74)가, 서미스터(44)의 검출 온도를 복수 단계로 판정하고, 검출 온도가 낮은 단계에서 높은 단계로 됨에 따라 히터(29)로의 초기 전압 인가시의 통전 시간을 순차적으로 짧아지도록 설정해도 된다. 이것에 의해서도 착석부(24)의 표면 온도를 일정하게 억제하여, 안전하고, 쾌적한 난방 변좌가 얻어진다.

도 24는 히터(29)로의 인가 전력의 시간 변화를 나타내고 있다. 800와트의 초기 전력이 공급된 히터(29)는 6초 후, 공급 전력이 200와트로 변경되고, 사용자가 시트부(22)에 착석하고 있는 한, 200와트의 전력으로 착석부(24)를 계속 보온한다. 보온시도 서미스터(44)는 온도 검지를 계속하여, 설정 온도를 넘었을 때는 전력 공급을 정지한다. 즉, 보온시는 서미스터(44)의 출력에 따라 히터(29)의 ON/OFF 동작이 반복된다. 따라서 보온시의 전력은 보온에 필요한 전력 이상이면 임의로 설정 가능하다. 이 보온시의 전력은 트라이액(72)의 펄스수를 히터(29)의 사양이나 설정 온도에 따라 설정할 수 있다. 또, 그 보온시의 제어 온도는 초기의 전력 공급시의 제어 온도와는 달리, 장시간의 시트부(22) 사용에 쾌적한 온도로 설정되어 있다. 즉, 제어부(74)는 초기 전압 인가 통전 종료 후에 히터(29)로의 인가 전력을 변경하여 히터(29)의 제어 온도를 변경한다. 이러한 구성에 의해, 히터(29)에 여분의 전력이 공급되는 것이 방지되어, 전력 절약성이 우수한 순간 난방 가능한 변좌가 얻어진다.

또 도 12에 있어서 검지부인 착석 센서(38A)는, 전술한 바와 같이 적외선 LED의 발광부와 수광부를 갖는다. 착석 센서(38A)는, 사람이 시트부(22)에 착석하고 있을 때, 발광부로부터의 광이 인체에 반사되어 수광부에서 검출함으로써 착석을 검출하고 있다. 그 출력은 전압으로서 제어부(74)에 입력되고, 착석중이라고 판단되면, 제어부(74)부터의 출력으로 히터(29)는 보온을 계속 실행한다. 사람이 시트부(22)에서 서서 떨어지면, 수광부에서의 반사광 검출을 할 수 없기 때문에 착 석 무라고 판정되어, 출력 전압은 없어지고, 제어부(74)는 히터(29)로의 전력 공급을 정지한다. 이러한 구성에 의해, 사람이 필요로 할 때만 전력이 공급되고, 사용이 끝나면 신속하게 전력 공급을 정지하는, 에너지 절약성이 풍부한 난방 변좌가 얻어진다.

다음에, 도 11을 사용해 설명한 구성의 난방 변좌의 제어 시스템에 대해 설명한다. 도 25는 도 11에 도시하는 난방 변좌의 제어 시스템의 구성도이다. 도 25와 도 12가 다른 점은, 히터(29)에 더하여, 선형상의 코드 히터(이하, 히터)(62)가 시트부(22) 공동(27)의 착석부(24)측의 면에 부착되어, 착석부(24)를 따뜻하게 하고 있는 점이다. 히터(29)의 작용 효과는 조금도 변화하지 않는다. 히터(62)는 제어부(74)로부터의 출력으로, 버퍼(114), 트라이액(115)를 통해 제어되고, AC 100 전압이 인가되어 히터(62)의 출력이 결정된다. 또 히터(62)의 제어 온도는 서미스터(44A)로부터의 출력을 기초로 하여 행해진다.

여기에서 히터(29)의 온도를 검출하는 서미스터(44)의 제어 온도와, 히터(62)의 온도를 검출하는 서미스터(44A)의 제어 온도는 설정이 다르다. 즉, 히터(29)는 복사 가열이 주이고, 히터(62)는 전도 가열이 주이며, 각각의 히터의 인가 전력, 및 가열 특성이 다르기 때문에, 제어 온도도 달리하고 있다. 전술한 바와 같이, 히터(29)는 온도에 민감한 대퇴부를 가열하고, 히터(62)는 온도에 대퇴부보다는 온도에 민감하지 않은 둔부의 가열에 사용된다. 이 밖에, 히터(62)는 선 직경이 가는 것을 이용하여, 히터(29)를 수납할 수 없고 복사 가열이 어려운 부분이나, 높이가 낮은 공동(27)의 주변 가장자리에 설치함으로써, 히터(29)의 보완 히터 로서의 역할을 할 수도 있다. 히터(62)를 도입함으로써, 착석부(24)의 온도 분포가 개선되어, 한층 쾌적한 난방 변좌가 얻어진다.

또 착석 센서(38A)가 사람의 착석을 검출하지 않게 되었을 때, 즉 사람이 볼일을 마치고 화장실 공간에서 나왔을 때는, 히터(62)만으로의 통전 제어를 행하고, 히터(29)로의 통전을 정지한다. 이에 따라, 다시 사람이 볼일을 보려고 했을 때에도, 히터(29)의 복사 가열이 두루 미치기 어려운 시트부(22)의 주변 가장자리부가 따뜻해져 있다. 그 때문에, 사람이 앉았을 때의 차갑게 느끼는 불쾌감을 경감할 수 있다. 또, 히터(62)의 제어 온도도 인간이 상체(常體)라고 느끼지 않을 최저 온도 27℃ 부근으로 설정함으로써 전체의 에너지도 적게 억제하는 것이 가능해진다.

이상과 같이, 도 25의 구성에서는, 히터(29) 이외에 착석부(24)를 가열하는 열 전도형 발열체인 히터(62)와, 히터(62)가 가열하는 부분의 표면 온도를 검출하는 온도 검지부인 서미스터(44A)가 설치되어 있다. 제어부(74)는 센서(38A)와 서미스터(44, 44A)의 출력에 기초해, 히터(29, 62)로의 전력의 공급 타이밍과, 전력 공급 시간을 제어한다. 이 구성에 의해, 복수의 히터(29, 62)에 대해서, 최적의 타이밍으로 가열의 개시 종료, 또, 최적의 온도로의 가열 제어를 행할 수 있어, 시트부(22)의 사용법에 보다 입각한, 쾌적하고, 에너지가 절약되는 난방이 실현된다.

다음에, 위치 검지부와 인체 검지부의 연동에 대해 설명한다. 도 26은 도 1에 도시하는 난방 변좌에 있어서의 위치 검지부와 인체 검지부의 작용을 설명하는 히터 회로의 제어 블록도이다.

인체 검지부(이하, 검지부)(25)가 인체를 검출하였을 때, 신호 출력이 히터 제어부(이하, 제어부)(120)에 입력된다. 제어부(120)는 이 신호를 받아, 시트부(22)에 설치된 히터(29)로의 전력 공급을 제어하는 ON/OFF 제어부(이하, 제어부)(121)에 신호를 출력한다. 이에 따라 제어부(121)는 히터(29)에 전력을 공급한다. 동시에, 위치 검지부(이하, 검지부)(47)는 시트부(22)의 회동을 검출하여, 신호 출력을 제어부(120)에 출력한다. 제어부(120)는 이 신호를 받아, 신호를 인가 전력 제어부(이하, 제어부)(122)로 출력한다. 제어부(122)는, 이 신호에 기초해 히터(29)로 공급하는 전력을 결정한다. 변좌 회동부(123)는 예를 들면 스테핑 모터를 갖고, 제어부(120)의 지시에 의해 시트부(22)를 회동한다.

도 1에 있어서의 제어부(50)는, 제어부(120, 121, 122)를 포함한다. 제어부(120)는, 마이크로 컴퓨터로 이루어진다. 제어부(121)는 예를 들면 릴레이나 스위칭 소자로 구성되고, 제어부(122)는 도 12, 도 16을 사용해 설명한 바와 같이 펄스수를 변화시키는 구성으로 하는 쪽이 바람직하지만, 마이크로 컴퓨터 제어에 의해 출력 전압을 제어해도 된다. 또, 제어부(120, 121, 122)의 2개 이상을 일체로 구성해도 된다.

상기 구성에 있어서, 검지부(25)가 인체를 검출하지 않을 때는 히터(29)에 전력은 공급되지 않는다. 또 검지부(25)가 인체를 검출하고, 또한 시트부(22)가 실질적으로 수평 상태에 있다고 검지부(47)가 검지한 경우에, 제어부(120)는 히터(29)에 통전하여 시트부(22)를 난방한다. 한편, 남자 소변의 사용 상태에 설치되어 있을 때 등, 시트부(22)가 올려져 있다고 검지부(47)가 검지한 경우에는, 히터 (29)의 인가 전력이 제어되어, 보온용의 작은 전력만이 인가된다. 이렇게 하면, 에너지가 더 절약되고 사용이 편리한 난방 변좌가 얻어진다.

인체를 검출하였을 때에 히터(29)에 통전하여 극단 시간에 시트부(22)를 난방하고, 시트부(22)가 올려져 있지 않으면 통상의 보온 온도(T0)(예를 들면 38℃)로 보온된다. 시트부(22)가 올려져, 남자 소변의 사용 상태로 설정되어 있을 때는 히터(29)로의 인가 전력이 제어되어, 제1 보온 온도(T1)(예를 들면 27℃)로 보온된다. 여기에서 시트부(22)가 올려진 상태에서도 작은 전력이 히터(29)에 인가되는 것은, 시트부(22)가 내려져 사람이 착석하였을 때, 차갑게 느끼지 않도록 미리 히터(29)에 통전해 두고 급속 난방을 행하기 위해서이다. 또, 온도 T1로 유지되어 있는 상태로 시트부(22)가 내려진 경우는, 시트부(22)로의 착석에 대비하여, 제어부(122)는 인가 전력을 증가시켜, 온도 T0으로 보온한다. 이와 같이 시트부(22)가 올려져, 남자 소변의 사용 상태로 설정된 후, 계속해서 대변에 사용되는 경우에도, 즉시 시트부(22)는 쾌적한 온도로 설정된다. 따라서 에너지가 절약되고 사용이 편리한 난방 변좌가 얻어진다.

전술한 바와 같이 히터(29)는 극단 시간에 시트부(22)를 난방할 수 있지만 실온(착석부(24)의 온도)에 따라 승온 시간에 차가 생긴다. 800W의 램프 히터를 사용한 경우, 착석부(24)가 차갑게 느끼지 않는 27℃까지의 승온의 경우, 실온 15℃에서는 약 3.5초, 실온 5℃에서는 약 7초이다. 화장실에 입실로부터 착석할 때까지는 평균 7∼9초이지만, 개인차가 있고, 바람직하게는 4초 이내에서 27℃까지 승온할 수 있는 것이 바람직하다. 그래서, 동절기 등 착석부(24)의 표면 온도가 대단히 낮은 경우는, 제2 보온 온도(T2)(예를 들면 15℃)로 유지한다. 이것에 의해 1년 내내 사용이 편리하고 쾌적한 난방 변좌가 얻어진다.

또한, 제1 전력인 800W의 램프 히터를 사용한 경우, 동절기에는 온도 T1을 유지하기 위한 제2 전력은 예를 들면 20W, 온도 T2를 유지하기 위한 제3 전력은 예를 들면 10W이다. 제2 전력이나 제3 전력과 같이 저출력이면, 이미 기술한 바와 같은 필라멘트(33)의 단선의 가능성은 대단히 낮다.

다음에, 도 27의 흐름도를 사용해, 도 26의 구성에 있어서의 처리를 설명한다. 우선, 서미스터(44)가 착석부(24)의 온도를 검지한다(S101). 검지 온도가 T2보다 낮으면, 제어부(122)는 착석부(24)가 온도 T2가 되도록 히터(29)로의 인가 전력을 제어한다(S102). 검지 온도가 T2 이상이면, 처리는 S103으로 진행된다. S103에 있어서, 검지부(25)는 사람이 있는지를 검지한다. 사람이 있다고 판단되면 처리는 S104로 진행되고, 사람이 없다고 판단되면 제어부(120)는 변좌 회동부(123)를 구동하여, 시트부(22)를 닫아 수평 상태로 한다(S105).

다음에, 검지부(47)는 시트부(22)가 열려, 올려진 상태에 있는지를 검지한다(S104). 시트부(22)가 열려 있으면, 제어부(122)는 착석부(24)가 온도 T1을 유지하도록 히터(29)로의 인가 전력을 제어한다(S106). 시트부(22)가 닫혀 있으면, 제어부(122)는 착석부(24)가 온도 T0이 되도록 히터(29)로의 인가 전력을 제어한다(S107). 그리고 어느 쪽의 경우나, 처리는 S103으로 되돌아간다.

또한, 도 26, 도 27에서는, 서미스터(44)가 실온이나 착석부(24)의 온도를 측정하여, 그 출력에 기초해 제어부(122)는 인가 전력을 결정하고 있지만, 이 제어 는 필수적이지 않다. 즉, S101, S102를 설치하지 않아도 되고, S106, S107에 있어서 착석부(24)의 온도를 검지하지 않고 소정의 전력(제2, 제3 전력)을 히터(29)에 공급해도 된다. 또, 도 26에 도시하는 바와 같이, 변좌 회동부(123)의 상태를 검지부(47)가 검지함으로써 시트부(22)의 위치를 검지해도 된다. 또, 도 1을 사용해 설명한 바와 같이, 타이머부(49)에 의해 히터(29)로의 통전을 제어하면 착석부(24)의 온도의 과잉 상승이 방지된다.

다음에, 도 28의 블록도와 도 29의 흐름도를 사용해 도 11과 같이 종류가 다른 복수의 히터가 설치된 경우의 위치 검지부와 인체 검지부의 연동에 대해 설명한다.

도 28과 도 26에서 다른 점은, 제어부(120)로부터의 출력이 ON/OFF 제어부(이하, 제어부)(124)와 인가 전력 제어부(이하, 제어부)(125)에 출력되고, 이들의 제어부에 의해 히터(62)로의 통전이 제어되고 있는 점이다. 또 제어부(120)에는 서미스터(44A)로부터의 출력도 입력된다.

전술한 바와 같이, 히터(62)에는 급속 난방성은 없지만, 히터(62)를 설치함으로써, 온도의 균일성은 좋아진다. 그래서, 히터(62)를 사용해 온도에 민감하지 않은 부분이나, 히터(29)로 가열하기 어려운 부분의 가열을 행하는 것이 바람직하다.

히터(29, 62)는 가열 특성이 다르기 때문에, 각각 개별로 제어하는 것이 바람직하다. 즉, 제어부(121, 122)가 히터(29)를 가열 제어하고, 제어부(124, 125)가 히터(6)를 가열 제어한다.

서미스터(44A)로부터의 출력이 온도 T1 미만을 나타내는 경우, 히터(62)에 대응하는 부분인 후부(24B)의 착석면을 온도 T1로 유지하도록 제어부(125)는 히터(62)로의 출력을 제어한다. 이것은, 히터(62)에 급속 난방성이 없기 때문이다. 또한 서미스터(44)로부터의 출력이 T2 미만인 경우, 히터(29)에 대응하는 부분의 착석면에서의 즉시 난방성을 확보하기 위해서, 도 26의 구성과 동일하게, 제어부(122)는 히터(29)에 의해 착석부(24)를 온도 T2로 유지한다.

도 29를 사용해, 도 28의 구성에 있어서의 처리를 설명한다. 우선, 서미스터(44A)가 착석부(24)의 온도를 검지한다(S201). 검지 온도가 T1보다 낮으면, 제어부(125)는 착석부(24)가 온도 T1이 되도록 히터(62)로의 인가 전력을 제어한다(S202). 또한 서미스터(44)가 착석부(24)의 온도를 검지한다(S203). 검지 온도가 T2보다 낮으면, 제어부(122)는 착석부(24)가 온도 T2가 되도록 히터(29)로의 인가 전력을 제어한다(S204). 서미스터(44A)의 검지 온도가 T1 이상이거나, 서미스터(44)의 검지 온도가 T2 이상이면, 처리는 S205로 진행된다. S205에 있어서, 검지부(25)는 사람이 있는지를 검지한다. 사람이 있다고 판단되면 처리는 S206으로 진행되고, 사람이 없다고 판단되면 제어부(120)는 변좌 회동부(123)를 구동하여, 시트부(22)를 닫아 수평 상태로 한다(S208).

다음에, 검지부(47)는 시트부(22)가 열려, 올려진 상태에 있는지를 검지한다(S206). 시트부(22)가 열려 있으면, 제어부(122)는 착석부(24)가 온도 T1을 유지하도록 히터(29)로의 인가 전력을 제어한다(S207). 시트부(22)가 닫혀 있으면, 제어부(122, 125)는 착석부(24)가 온도 T0이 되도록 히터(29, 62)로의 인가 전력을 각각 제어한다(S209). 그리고 어느 쪽의 경우나, 처리는 S205로 되돌아간다. 여기에서, 히터(62)로의 출력은, T0, T1, T2에 대해서 각각 예를 들면 동절기에, 10∼11W, 6∼7W, 3∼4W이다.

또한, 히터(62)의 출력을 제어하는 방법이나, 서미스터(44, 44A)에 의한 온도 검지나 변좌 회동부(123)에 의한 시트부(22)의 위치 검지 등은 도 26, 도 27에서의 설명과 동일하다.

또, 에너지 절약성을 중시하는 경우는, 스위치 등을 설치하여, 매뉴얼에서 보온 모드를 선택하지 않도록 구성하는 것도 가능하다. 또, 일상 생활에 있어서 화장실이 사용되지 않는다고 판단되고 있는 시간대는 보온을 실행하지 않도록 선택할 수도 있다.

다음에, 위치 검지부(47)나 인체 검지부(25) 등의 여러 가지의 형태에 대해 설명한다.

도 30은 다른 검지부(47)를 도시하는 측면도이다. 마이크로 스위치(130)는 시트부(22)의 회동축(45)의 주변 가장자리에 설치된 검지부(47)이다. 시트부(22)가 일정 각도 이상으로 올려진 경우, 캠(131)이 마이크로 스위치(130)의 액추에이터(132)를 누른다. 그리고 마이크로 스위치(130)의 접점의 상태가 제어부(120)에서 검출된다. 마이크로 스위치(130)는, 염가이고, 시트부(22)의 회동 위치를 특정하는 것이 용이하다.

도 31은 또 다른 검지부(47)를 도시하는 측면도이다. 포텐셔미터(133)는 시트부(22)의 회동축(45)의 주변 가장자리에 설치되고, 시트부(22)의 각도에 따라 단 자(134)의 출력 전압이 변동한다. 시트부(22)가 일정 각도 이상으로 올려지면, 단자(134)의 출력 전압이 변화하고, 이것을 제어부(120)가 검출한다. 포텐셔미터(133)는, 마이크로 스위치(130)와 같이 특정 위치에서 검출하는 것과 달리, 회동 각도를 리니어로 검지 가능하다.

도 32는 다른 인체 검지부(이하, 검지부)(25)의 구성도이다. 검지부(25)는 인체 인식부(이하, 인식부)(135)와 도어 상태 검지부(이하, 검지부)(136)를 갖는다. 인식부(135)는 적외선원과 적외선 센서의 조합이나 CCD 카메라로 이루어진다. 인식부(135)는 인체에서 반사되는 적외선이나 영상 신호 등에 의해 인체 화장실 공간 내에 존재하는 것을 인식한다. 또한 검지부(136)는 화장실의 도어가 닫혀져 있는 것을 검출한다. 즉, 검지부(136)는 난방 변좌(11)가 배치된 공간으로의 인체의 진입을 검지한다. 이 양자의 검지가 일치되었을 때에, 검지부(25)는 비로소 인체 검출의 신호를 출력한다. 이 신호에 의해, 히터(29)로의 통전이 시작되고, 필요할 때에만 히터(29)나 히터(62)로의 통전이 행해지기 때문에 에너지가 절약된다.

검지부(25)는, 사람이 화장실 공간으로 입실하여 도어가 닫혀진 상태를 특정할 수 있는 현상을 검지할 수 있으면, 다른 구성이어도 된다. 예를 들면 인식부(135)는, 초음파를 사용한 것, 포토커플러를 사용한 것 등이어도 된다. 또, 검지부(136)는, 화장실 공간으로의 입실을 확인할 수 있는 구성이면 되기 때문에, 도어 노브로의 손의 접촉이나, 노브의 회전이나, 도어의 로크 상태, 도어의 개폐도를 검지하는 센서를 부착하는 구성이어도 된다. 또한, 인체 검지부(25)는 인식부(135), 검지부(136) 중 어느 한 쪽으로만 구성해도 된다.

도 33은 도 30에 도시하는 위치 검지부(47)에 더하여, 덮개 구동부를 설치한 경우의 측면도이다. 덮개(23)는 시트부(22)와 같은 회동축(45)에 부착되어 스테핑 모터(137)로 회전 구동된다. 즉, 스테핑 모터(137)는 덮개 구동부이고, 인체가 검출되어 있지 않을 때, 덮개(23)를 닫고 시트부(22)를 덮어, 변기(20)의 내부에 먼지가 들어가는 것을 방지한다. 인체가 검출되었을 때, 스테핑 모터(137)는 덮개(23)을 회동하여 용변이 가능하도록 한다. 이와 같이 인체 검출을 행하여 덮개(23)의 개폐를 제어함으로써 위생적이고 사용이 편리한 난방 변좌가 얻어진다. 또한, 스테핑 모터(137)의 제어는 제어부(120)(50)가 행해도 되고, 별도로 제어부를 설치해도 된다.

도 34는 도 33의 구성에 덮개 회동 정지부(이하, 정지부)(138)를 더 설치한 측면도이다. 마이크로 스위치(130)로부터의 출력은 정지부(138)를 경유하여 스테핑 모터(137)에 출력된다. 정지부(138)는 제어부(120)(50)에 포함되어 있어도 된다.

마이크로 스위치(130)의 출력이, 시트부(22)가 올려져 있는 것을 나타내는 경우, 정지부(138)는 스테핑 모터(137)를 제어하여 덮개(23)를 전체 개방의 위치에 정지한다. 이와 같이 시트부(22)가 올려져 있을 때는, 무리하게 덮개(23)가 시트부(22)를 누르지 않음으로써, 스테핑 모터(137)의 내구성이 확보된다. 또 시트부(22)를 전체 개방의 위치로 세트함으로써 덮개(23)의 원점 위치를 알 수도 있고, 덮개(23)의 개폐 동작의 안정화도 도모할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 난방 변좌를 예로 설명하고 있지만, 그것에 한정된 것이 아니라, 간호용, 신체 장애자용의 의자나, 이·미용원의 좌석, 어린이 시 트 등의 걸터앉는 것이나, 일본식 방용의 착석 매트 등, 착석부를 갖는 것의 난방 장치로서 이용 가능하다.

또, 각 도면을 사용해 설명한 특유의 구성 중에서, 서모스탯(30, 60)의 동작에 영향을 주지 않는 것은, 각각 독립으로 실시할 수 있고, 각각의 효과를 발휘한다.

또, 상기 난방 변좌의 실시예에서는 히터(29)를 닫혀진 공동(27) 내에 설치한 구성으로 나타내었지만, 이것에 한정된 것이 아니라, 채난부와 복사형 발열체의 사이에 공간을 두는 구성이면 된다.

본 발명의 난방 변좌에서는, 복사형 발열체로부터의 복사 에너지로 직접 서모스탯의 바이메탈이 가열된다. 그 때문에 서모스탯은 온도 변화를 신속하게 검지할 수 있어, 변좌의 온도 과잉 상승을 신속하게 방지할 수 있다. 즉, 안전하게 사용할 수 있는 난방 변좌가 얻어진다. 또, 난방 변좌뿐만 아니라, 사용자가 착석하는 기기의 난방이나 인체가 접촉하는 부위를 따뜻하게 하는 채난 용구로서 적용하는 것이 가능하다.

Claims (52)

1. 채난부(採暖部)(24)를 갖는 틀체(26)와,

   상기 채난부(24)로부터 소정의 공간을 통해 설치되어, 상기 채난부(24)를 가열하는 복사형 발열체(29)와,

   접점(55, 144)과, 상기 복사형 발열체(29)에 대향하여 노출되어 상기 복사형 발열체(29)로부터의 복사열을 직접 받는 수열부(受熱部)(51, 54, 143)를 갖고, 상기 복사형 발열체 근방의 온도가 소정 온도 이상인 경우에 상기 수열부가 상기 접점(55, 144)을 작동함으로써, 상기 복사형 발열체(29)를 오프 제어하는 수열 작동부(30, 60, 141)를 구비하고,

   상기 수열 작동부는 상기 복사형 발열체(29)에 직렬로 접속된,

   난방 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 틀체(26)는, 상기 채난부인 착석부(24)를 갖는 동시에 내부에 공동(27)이 설치된 시트부(22)이고,

   상기 시트부(22)의 공동(27) 내에 상기 복사형 발열체(29)가 설치되어, 상기 시트부(22)의 상기 착석부를 가열하는, 난방장치.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 수열부의 표면에 설치되고, 내열성의 흑색 도료를 포함하는 복사 에너지 흡수재(52)를 더 구비한 난방 장치.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 복사형 발열체와 상기 채난부(24) 사이의 거리(56)는, 상기 복사형 발열체와 상기 수열 작동부 사이의 거리(57)보다 큰, 난방 장치.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 수열 작동부(30, 60, 141)의 오프 동작 온도는, 상기 틀체의 최고 설정 온도 이상이고, 또한 상기 틀체의 안전 한계 온도 이하로 설정되어 있는, 난방 장치.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 복사형 발열체는 복수의 복사형 발열체(29)의 하나인, 난방 장치.
8. 청구항 7에 있어서,

   상기 수열 작동부는 복수의 수열 작동부(30, 60, 141)의 하나이고, 상기 복수의 수열 작동부는 각각, 상기 복수의 복사형 발열체(29) 중 어느 하나에 대향하여 설치되며, 또한 전기적으로 직렬로 접속되어 있는, 난방 장치.
9. 청구항 1에 있어서,

   상기 채난부의 온도를 검지하는 온도 검지부(44)와, 상기 온도 검지부의 신호에 의해 상기 복사형 발열체(29)를 제어하는 제어부(50)를 더 구비한, 난방 장치.
10. 청구항 9에 있어서,

    상기 제어부(50)는, 상기 복사형 발열체(29)로의 전력 공급을 제어하는 인가 전력 제어부(122)를 포함한 난방 장치.
11. 청구항 9에 있어서,

    상기 채난부의 표면에 설치되고, 상기 복사형 발열체(29)에서 발생되는 복사 에너지를 흡수하는 복사 에너지 흡수층(42)을 더 구비하며,

    상기 온도 검지부(44)는 상기 복사 에너지 흡수층 근방의 온도를 검지하고, 상기 제어부(50)는 상기 온도 검지부(44)의 신호에 의해 상기 복사형 발열체(29)를 제어하는, 난방 장치.
12. 청구항 11에 있어서,

    상기 채난부의 표면에 설치되고, 상기 복사 에너지 흡수층(42)을 덮는 필름재를 더 구비한 난방 장치.
13. 청구항 12에 있어서,

    상기 필름재와 상기 복사 에너지 흡수층(42)의 사이에 설치된 착색층(43A)을 더 구비하고, 상기 필름재는 광 투과성인, 난방 장치.
14. 청구항 11에 있어서,

    상기 복사 에너지 흡수층(42)은, 상기 채난부의 표면에 대해서 복사 에너지의 흡수량에 분포를 갖는, 난방 장치.
15. 청구항 14에 있어서,

    상기 복사 에너지 흡수층(42)의 복사 에너지의 흡수량 분포(65)와, 상기 복사형 발열체(29)가 방출하여 상기 채난부의 표면에 도달하는 복사 에너지 강도 분포(64)가 반전되어 있는 난방 장치.
16. 청구항 2에 있어서,

    상기 시트부(22)의 공동(27)에 설치되고, 상기 복사형 발열체로부터 실질적으로 등거리를 유지하도록 하며, 상기 착석부(24)에 대향하여, 상기 복사형 발열체(29)에 대해서 상기 착석부(24)의 반대측에 설치된 반사판(28)을 더 구비한, 난방 장치.
17. 청구항 2에 있어서,

    상기 시트부(22)의 상기 공동(27)의, 상기 착석부(24)측의 면에 설치되고, 상기 착석부(24)를 가열하는 열 전도형 발열체(62)를 더 구비한 난방 장치.
18. 청구항 17에 있어서,

    상기 열 전도형 발열체(62)는, 상기 착석부(24)의, 상기 복사형 발열체(29)가 가열하는 부위와는 다른 부위를 가열하는, 난방 장치.
19. 청구항 17에 있어서,

    상기 복사형 발열체(29)와 상기 열 전도형 발열체(62)는 각각, 다른 시계열로 상기 착석부(24)를 가열하는, 난방 장치.
20. 청구항 1에 있어서,

    상기 복사형 발열체로의 전력의 공급을 개시 및 중단하는 트라이액(72)과,

    상기 복사형 발열체(29)로 공급하는 상용 전압의 제로점을 검출하는 제로크로스 검출 회로(73)와,

    상기 채난부(24)를 사용하고자 하는 인체를 검지하여 인체 검지 신호를 출력하는 인체 검지부(25)와,

    상기 채난부(24)의 온도를 검출하기 위한 온도 검지부(44)와,

    상기 채난부(24)의 사용의 유무를 검출하는 검지부(38, 38A)와,

    상기 제로크로스 검출 회로(73), 상기 인체 검지부(25), 상기 온도 검지부(44), 상기 검지부(38, 38A)의 출력에 의해 상기 트라이액(72)을 제어하여 복사형 발열체(29)를 구동하는 히터 제어부(74)를 더 구비한 난방 장치.
21. 청구항 20에 있어서,

    상기 히터 제어부(74)의 출력 신호는, 상기 복사형 발열체(29)를 구동하지 않는 대기 상태(77), 상기 복사형 발열체(29)를 정격 출력으로 구동하는 고출력 상태(78), 상기 복사형 발열체를 상기 정격 출력보다 약한 출력으로 구동하는 저출력 상태(79)의 3 종류의 상태를 갖고, 상기 대기 상태(77)로부터 상기 고출력 상태(78)로는 상기 인체 검지부(25)의 출력이 있었을 때 이행하고, 상기 고출력 상태(78)로부터 상기 저출력 상태(79)로는 상기 온도 검지부(44)의 출력이 소정 레벨보다 높을 때 이행하며, 상기 저출력 상태(79)로부터 상기 대기 상태(77)로는 상기 검지부(38 또는 38A)의 출력이 없어졌을 때 이행하는, 난방 장치.
22. 청구항 21에 있어서,

    상기 대기 상태(77)에서 상기 인체 검지부(25)의 출력이 있었을 때이고 또한 상기 온도 검지부(44)의 출력이 소정 레벨보다 높을 때, 상기 히터 제어부(74)의 출력 신호는 상기 고출력 상태(78)를 회피하여 직접 상기 저출력 상태(79)로 이행하는, 난방 장치.
23. 청구항 20에 있어서,

    상기 히터 제어부(74)는, 상기 인체 검지부(25)에서 사람을 검지한 후, 상기 트라이액(72)과, 상기 트라이액(72)을 구동하기 위한 게이트 펄스를 일정 시간이 경과할 때까지 간헐적으로 출력하는 난방 장치.
24. 청구항 20에 있어서,

    상기 히터 제어부(74)로, 상기 복사형 발열체(29)로의 통전을 수동으로 지시하는 스위치(105)를 더 구비한 난방 장치.
25. 청구항 20에 있어서,

    상기 채난부(24)를 사용하고자 하는 인체를 검지하여 인체 검지 신호를 출력하는 인체 검지부(25)와,

    상기 복사형 발열체(29) 주변의 온도를 검출하는 제1 온도 검지부(44)와,

    상기 인체 검지부(25)의 출력과 상기 제1 온도 검지부(44)의 검출 온도에 따라 상기 복사형 발열체(29)의 초기 전압 인가 시간을 제어하는 히터 제어부(74)를 더 구비한 난방 장치.
26. 청구항 25에 있어서,

    상기 히터 제어부(74)는, 상기 제1 온도 검지부(44)의 검출 온도를 복수 단계로 판정하고, 검출 온도가 낮은 단계에서 높은 단계로 됨에 따라 상기 복사형 발열체(29)로의 초기 전압 인가시의 통전 시간이 순차적으로 짧아지는, 난방 장치.
27. 청구항 25에 있어서,

    상기 채난부(24)의 온도를 검출하는 제2 온도 검지부(106)를 더 구비하고, 상기 히터 제어부(74)는 상기 제2 온도 검지부(106)에 따라 상기 복사형 발열체(29)의 초기 전압 인가 시간을 제어하는 난방 장치.
28. 청구항 27에 있어서,

    상기 히터 제어부(74)는, 상기 제1 온도 검지부(44)와 상기 제2 온도 검지부(106)에 대해서, 각각 제1 임계치와 제2 임계치를 설정하고, 상기 제1 임계치는 상기 제2 임계치보다 높고, 상기 히터 제어부(74)는, 상기 제2 온도 검지부(106)가 제2 임계치에 도달하였을 때, 상기 복사형 발열체(29)로의 초기 전압 인가 시간을 짧게 하고, 상기 제1 온도 검지부(44)가 제1 임계치에 도달하였을 때, 상기 복사형 발열체(29)로의 초기 전압 인가 시간을 더 짧게 하는, 난방 장치.
29. 청구항 25에 있어서,

    상기 히터 제어부(74)는, 상기 제1 온도 검지부(44)의 검출 온도가 소정의 온도 이상이면, 초기 전압 인가를 정지하는, 난방 장치.
30. 청구항 25에 있어서,

    상기 히터 제어부(74)는, 초기 전압 인가 통전이 종료하기 전에 상기 제1 온도 검지부(44)에 의한 검지 온도가 소정 온도 이상이 되면 초기 전압 인가 통전을 정지하는, 난방 장치.
31. 청구항 25에 있어서,

    상기 히터 제어부(74)는, 초기 전압 인가 통전 종료 후에 상기 복사형 발열체(29)의 제어 온도를 변경하는 난방 장치.
32. 청구항 25에 있어서,

    상기 채난부(24)의 사용의 유무를 검출하는 검지부(38, 38A)를 더 구비하고,

    상기 히터 제어부(74)는, 상기 검지부(38, 38A)로부터의 출력이 있는 동안은 상기 복사형 발열체(29)로 전력을 공급하고, 상기 검지부(38, 38A)로부터의 출력이 없어지면 상기 복사형 발열체(29)로의 공급 전력을 정지하는, 난방 장치.
33. 청구항 25에 있어서,

    상기 채난부(24)를 가열하는 열 전도형 발열체(62)와,

    상기 채난부(24)의, 상기 열 전도형 발열체(62)가 가열하는 부분의 표면 온도를 검출하는 제3 온도 검지부(44A)를 더 구비하고,

    상기 히터 제어부(74)는 상기 인체 검지부(25)와 상기 제1 온도 검지부(44)와 상기 제3 온도 검지부(44A)의 출력에 기초해, 상기 복사형 발열체(29)와 상기 열 전도형 발열체(62)로의 전력의 공급 타이밍과, 전력 공급 시간을 제어하는, 난방 장치.
34. 청구항 33에 있어서,

    상기 히터 제어부(74)는, 상기 인체 검지부(25)에 의한 인체 검출이 되지 않은 경우, 상기 열 전도형 발열체(62)로의 통전을 행하고, 상기 복사형 발열체(29)로의 통전을 정지하는 난방 장치.
35. 청구항 1에 있어서,

    상기 틀체는 회동 가능하고,

    상기 채난부(24)를 사용하고자 하는 인체를 검지하여 인체 검지 신호를 출력하는 인체 검지부(25)와,

    상기 틀체의 회동 상태를 검출하는 위치 검지부(47)와,

    상기 인체 검지부(25)와 상기 위치 검지부(47)로부터의 신호를 접수하는 히터 제어부(120)와,

    상기 히터 제어부(120)로부터의 신호에 기초해 상기 복사형 발열체(29)로의 통전을 제어하는 제1 ON/OFF 제어부(121)와,

    상기 히터 제어부(120)로부터의 신호에 기초해 상기 복사형 발열체(29)로의 인가 전력을 제어하는 제1 인가 전력 제어부(122)를 더 구비한 난방 장치.
36. 청구항 35에 있어서,

    상기 채난부(24)의 온도를 검지하는 온도 검지부(44)를 더 구비하고,

    상기 히터 제어부(120)가 상기 인체 검지부(25)에 의해 인체를 검출 후에, 상기 위치 검지부(47)로부터의 출력에 의해 상기 틀체(26)가 실질적으로 수평 상태라고 판단하였을 때, 상기 제1 인가 전력 제어부(122)는, 상기 온도 검지부(44)의 출력이 제1 온도가 되도록 상기 복사형 발열체(29)로의 출력을 제어하며,

    상기 히터 제어부(120)가 상기 인체 검지부(25)에 의해 인체를 검출 후에, 상기 위치 검지부(47)로부터의 출력에 의해 상기 틀체(26)가 일정 각도 이상 올려진 상태라고 판단하였을 때에는, 상기 제1 인가 전력 제어부(122)는, 상기 복사형 발열체(29)로의 통전을 정지하거나, 상기 온도 검지부(44)의 출력이 상기 제1 온도보다도 낮은 제2 온도를 유지하도록 상기 복사형 발열체(29)로의 출력을 제어하는, 난방 장치.
37. 청구항 36에 있어서,

    상기 온도 검지부(44)의 출력이 상기 제2 온도보다 낮은 제3 온도 미만이라고 상기 히터 제어부(120)가 판단한 경우, 상기 인체 검지부(25)로부터의 신호에 상관없이, 상기 제1 인가 전력 제어부(122)는, 상기 온도 검지부(44)의 출력이 상기 제3 온도를 유지하도록 상기 복사형 발열체(29)로의 출력을 제어하는 난방 장치.
38. 청구항 35에 있어서,

    상기 채난부(24)를 가열하는 열 전도형 발열체(62)와,

    상기 히터 제어부(120)로부터의 신호에 기초해 상기 열 전도형 발열체(62)로의 통전을 제어하는 제2 ON/OFF 제어부(124)와,

    상기 히터 제어부(120)로부터의 신호에 기초해 상기 열 전도형 발열체(62)로의 인가 전력을 제어하는 제2 인가 전력 제어부(125)를 더 구비한 난방 장치.
39. 청구항 38에 있어서,

    상기 채난부(24)의 온도를 검지하는 온도 검지부(44A)를 더 구비하고,

    상기 히터 제어부(120)가 상기 인체 검지부(25)에 의해 인체를 검출 후에, 상기 위치 검지부(47)로부터의 출력에 의해 상기 틀체가 실질적으로 수평 상태라고 판단하였을 때, 상기 제2 인가 전력 제어부(125)는, 상기 온도 검지부(44A)의 출력이 제1 온도가 되도록 상기 열 전도형 발열체(62)로의 출력을 제어하며,

    상기 히터 제어부(120)가 상기 인체 검지부(25)에 의해 인체를 검출 후에, 상기 위치 검지부(47)로부터의 출력에 의해 상기 틀체가 일정 각도 이상 올려진 상태라고 판단하였을 때에는, 상기 제2 인가 전력 제어부(125)는, 상기 온도 검지부(44A)의 출력이 상기 제1 온도보다도 낮은 제2 온도를 유지하도록 상기 열 전도형 발열체(62)로의 출력을 제어하는, 난방 장치.
40. 청구항 39에 있어서,

    상기 온도 검지부(44A)의 출력이 제2 온도 미만이라고 상기 히터 제어부(120)가 판단한 경우, 상기 인체 검지부(25)로부터의 신호에 상관없이, 상기 제2 인가 전력 제어부(125)는, 상기 온도 검지부(44A)의 출력이 상기 제2 온도를 유지하도록 상기 열 전도형 발열체(62)로의 출력을 제어하는, 난방 장치.
41. 청구항 1에 있어서,

    상기 채난부(24)를 사용하고자 하는 인체를 검지하여 인체 검지 신호를 출력하는 인체 검지부(25)와,

    상기 인체 검지부(25)의 신호에 의해 상기 틀체(26)를 회동하는 변좌회동부(123)를 더 구비하고,

    상기 인체 검지부(25)로부터 인체의 검출 신호가 없는 경우, 상기 변좌회동부(123)는 상기 시트부(22)를 실질적으로 수평 위치로 설정하는 난방 장치.
42. 청구항 41에 있어서,

    상기 인체 검지부(25)는, 상기 채난부(24)를 사용하고자 하는 인체를 인식하는 인체 인식부(135)와, 상기 난방 장치가 배치된 공간으로의 인체의 진입을 검지하는 도어상태 검지부(136)의 적어도 어느 하나를 갖는, 난방 장치.
43. 복사 에너지 투과성의 재료를 포함하고, 채난부(24)를 갖는 틀체(26)의 상부 부재(26A)를 성형하는 단계와,

    상기 틀체(26)의 하부 부재(26B)에, 상기 채난부를 가열하는 복사형 발열체(29)를 부착하는 단계와,

    접점(55, 144)과, 상기 복사형 발열체(29)의 복사열을 직접 받도록 노출된 수열부(51, 54, 143)를 갖고, 상기 복사형 발열체(29) 근방의 온도가 소정 온도 이상인 경우에 상기 수열부(51, 54, 143)가 상기 접점(55, 144)을 작동함으로써, 상기 복사형 발열체(29)를 오프 제어하는 수열 작동부(30, 60, 141)를, 상기 수열부(51, 54, 143)가 상기 복사형 발열체(29)에 대향하도록 부착하는 단계와,

    상기 상부 부재(26A)와 상기 하부 부재(26B)의 사이에, 상기 복사형 발열체(29)와 상기 수열 작동부(30, 60, 141)를 배치하는 공동을 설치하여 상기 상부 부재(26A)와 상기 하부 부재(26B)를 조합하는 단계를 구비한 난방 장치의 제조 방법.
44. 청구항 43에 있어서,

    상기 채난부(24)의 표면측에, 상기 복사형 발열체(29)에서 발생되는 복사 에너지를 흡수하는 복사 에너지 흡수층(42)을 인쇄에 의해 형성하는 단계를 더 구비한 난방 장치의 제조 방법.
45. 변기(20)와,

    청구항 1에 기재된 난방 장치를 구비하고,

    상기 틀체(26)는 상기 변기 상에 얹어 놓아 사용되는 시트부(22)인, 화장실 장치.
46. 삭제
47. 삭제
48. 삭제
49. 삭제
50. 청구항 45에 있어서,

    상기 시트부(22)를 사용하고자 하는 인체를 검지하여 인체 검지 신호를 출력하는 인체 검지부(25)와,

    상기 시트부(22)를 덮는 덮개(23)와,

    상기 덮개(23)를 회동하는 덮개 회동부(137)를 더 구비하고,

    상기 인체 검지부(25)로부터 인체의 검출 신호가 없는 경우, 상기 덮개 회동부(137)는 상기 덮개(23)를 닫고,

    상기 인체 검지부로부터 인체의 검출 신호가 있는 경우, 상기 덮개 회동부(137)는 상기 덮개(23)를 여는 화장실 장치.
51. 청구항 50에 있어서,

    상기 시트부(22)의 회동 상태를 검출하는 위치 검지부(47)와,

    상기 덮개(23)의 회전을 정지하는 덮개 회동 정지부(138)를 더 구비하고,

    상기 위치 검지부(47)로부터의 출력이, 상기 시트부(22)가 올려져 있는 것을 나타내는 경우, 상기 덮개 회동 정지부(138)는 상기 덮개 회동부(137)를 제어하여 상기 덮개(23)를 연 위치에서 정지하는, 화장실 장치.
52. 삭제

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