KR101442144B1 - 변기 시트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는, 착좌시의 충격을 흡수하고, 또한 착좌 상태의 앉은 느낌이 좋으며, 또한 장시간 앉아도 인체로의 영향도가 작은 변기 시트 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다. 본 발명은 변기 시트(7)의 적어도 일부에 사용자의체형에 따라 변형하는 탄성체층(12)을 구비하고, 상기 탄성체층(12)의 하방에 탄성을 구비한 보강재(13), 변기 시트 하부 부재(14)의 순으로 배설함으로써, 탄성체층(12)과 보강재(13)에서 착좌시의 충격을 흡수하면서, 탄성체층(12)이 둔부를 따라 변형함으로써 좌압을 균등화 및 분산화할 수 있으므로, 장시간 쾌적하게 앉을 수 있는 변기 시트로 할 수 있다.

Description

변기 시트 장치{TOILET SEAT DEVICE}

본 발명은 변기 상면에 설치되어 사용자의 체형에 따라 변형하는 탄성체층을 가지는 변기 시트 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명은, 사용자의 체형에 따라 변형하는 탄성체층을 구비한 변기 시트에서의 히터의 안전성에 관한 것이다. 또한 본 발명은, 변기 상면에 올려놓은 본체에, 힌지 결합부를 통해 회전 운동 가능하게 부착한 변기 시트의 내부에 히터를 구비한 변기 시트 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명은, 탄성체층을 가지는 변기 시트와, 세정수의 분출 도달 위치를 제어하는 국부 세정 수단을 가지는 변기 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명은 변기 상면에 설치되어 사용자의 체형에 따라 변형하는 탄성체층을 가지는 변기 시트 장치에 관한 것으로, 특히 히터 내장 구성에 관한 것이다.

종래, 이러한 종류의 변기 시트 장치로서, 합성 피혁의 표피재의 이면에 끈 형상 히터를 배설하고, 그 하방에 저(低) 반발의 발포 수지를 설치하며, 저 반발의 발포 수지의 하방에는 합성 수지 재료를 설치한 구성이 제안되어 있다(예를 들면, 일본특개 2005-102843호 공보 참조).

또한 종래, 변기 시트 장치의 변기 시트에 사용되는 수지는 일반적으로 경질 수지이므로, 앉는 느낌이 매우 나빴다. 또한 앉는 면의 단면은 피부를 압박하여 혈류의 흐름을 저해하므로, 장시간 앉은 경우에는 저림이나 통증이 발생해 버리는 경우도 있었다. 특히 고령자 혹은 장애자 중에는, 변의(便意)가 명확하지 않아, 볼일을 보기까지 1시간 이상 변기 시트에 앉는 분도 있으므로, 이와 같이 착좌(着座)감이 나쁜 것은 성능상의 과제가 되어 있었다.

한편 그와 같은 문제를 해결하기 위하여, 앉는 면을, 하중이 가해질 때 및, 하중이 개방될 때 변형하는 성질을 가지는 저 반발 물질을 이용하는 구성이 제안되어 있다. 이 경우 대변형이 가능하므로, 다양한 형상의 둔부(臀部)를 본뜨는 것이 가능하다. 이와 같은 성질을 가지는 저 반발 물질은, 착좌시의 충격을 충분히 흡수할 수 있다. 저 반발 물질에서는 사용자의 둔부를 유지하면서 변형하므로, 좌위(座位)를 안정시키면서 조용하게 착좌 상태로 이행할 수 있다. 착좌 상태에서는 사용자의 둔부의 형상을 본따 변형하고 있어 효율적으로 좌압(座壓)을 분산시킬 수 있으므로, 국부적으로 압박되는 점이 발생하지 않아, 장시간 앉아도 저림이나 통증 등을 느끼지 않고, 게다가 내장한 발열체에 의해 착좌면을 난방할 수 있으므로, 매우 양호한 앉는 느낌을 실현할 수 있다는 이점을 가지고 있다(예를 들면, 일본특개 2005-102843호 공보, 일본특개 2005-102809호 공보 참조).

도 47은 일본특개 2005-102843호 공보에 기재된 종래의 변기 시트 장치의 단면을 나타내는 것이다. 도 47에 도시한 바와 같이, 사용자의 피부에 접촉하는 변기 시트(101)의 표면으로부터 표피재(102), 끈 형상 발열체(103), 쿠션층(104), 합성 수지 기재(105)의 순으로 구성되어 있다.

도 48은 일본특개 2005-102809호 공보에 기재된 종래의 변기 장치를 나타내는 것이다. 도 48에 도시한 바와 같이, 내부에 제어 장치나 열교환기나 건조 유닛이나 세정 노즐 등을 수납한 본체 케이스(201)에 변기 시트(202)나 변기 뚜껑(203)이 회전 운동 가능하게 부착되어 있다. 변기 시트(202)의 표면부는, 연질 수지부(204)로 구성되어 있다.

또한 종래, 변기 시트 장치의 난방 장치로서, 도 49에 도시한 바와 같이 환 형상의 변기 시트(301)의 이면에, 이 이면의 내주 엣지부에 루프 형상으로 배치된 루프 전극층(302a)과, 외주 엣지부에 루프 형상으로 배치된 루프 전극층(302b)과, 이들 내외주의 루프 전극층으로부터 각각 복수개씩 교대로 거의 일정 간격으로, 대향하는 루프 전극층을 향해 가지 형상으로 돌출 설치된 가지 전극층(303)과, 이들 내외주의 루프 전극층으로 둘러싸인 환 형상의 영역에, 적어도 각 가지 전극층의 거의 전체와 겹쳐 형성된 면 형상 발열체층(304)이 깔려 설치된 변기 시트 히터가 제안되어 있다(예를 들면, 일본특개평 10-335051호 공보 참조).

그러나 일본특개 2005-102843호 공보에 기재된 종래의 구성에서는, 사용자의 체중을 유연하게 지지하는 쿠션은, 저 반발의 발포 수지로 구성된 쿠션층만이므로, 강성이 부족하게 되어 사용자의 체중을 충분히 지지할 수 없는 경우나, 쿠션층의 두께가 불충분하므로, 특히 착좌시에 바닥에 닿는 상태가 되어 합성 수지 기재의 감촉이 사용자의 둔부에 전달되어서, 불쾌감을 느끼는 경우가 있다. 또한 변기 시트 히터가 표피재와 연질 수지층의 사이에 배치되고, 그 변기 시트 히터의 형상이 끈 형상 히터이므로, 앉았을 때 변기 시트에 끈 형상 히터 부분만 돌출된 면이 형성되어 요철감이 남으면서, 길게 앉아 있으면 둔부에 요철 형태가 남아버리는 등의 과제를 가지고 있었다.

또한 일본특개 2005-102843호 공보에 기재된 바와 같은 종래의 구성에서는, 경질의 수지로 구성되는 변기 시트와는 달리, 앉는 느낌을 추구하기 위하여 연질의 탄성체와 히터를 가지고 있으므로, 용이하게 탄성체에 구멍이 뚫리거나 찢어지는 경우가 상정된다. 탄성체의 파손이 히터까지 미친 경우, 사용자가 감전될 우려가 발생하여, 안전성에서의 과제를 가지고 있었다.

또한 일본특개 2005-102843호 공보에 기재된 바와 같은 종래의 변기 시트 장치에서는, 끈 형상 히터의 열은 표피재를 통해 사용자의 둔부에 전달되는 구성인데, 사용자의 체중이나 착좌 자세의 차이에 따라, 표피재 및 끈 형상 히터에 가해지는 압력에 차이가 발생하는 것이 일반적이고, 게다가 동일 사용자에 있어서도 변기 시트의 부위에 따라 압력이 다르다. 상기와 같이 부위에 따라 압력이 다른 경우, 사용자는 체감 온도로서, 강한 압력이 가해지는 부위는 뜨겁게 느끼고, 약한 압력이 가해지는 부위는 온도가 낮다고 느끼므로, 변기 시트 전체에 온도 불균일이 있는 것과 같이 느껴 불쾌감을 느낀다. 또한 사용자의 체형 등에 따라 실제로는 사용자의 피부에 닿지 않은 부분의 변기 시트 표면에서도 다른 부분과 같은 균일한 온도가 되도록 통전을 행하고 있고, 게다가 끈 형상 히터는 표피재의 하면에 배치하고 있으므로 방열하기 쉬운 구성으로 되어 있어, 에너지 절약의 관점에서 효율이 나쁘다는 과제를 가지고 있었다.

또한 일본특개 2005-102843호 공보에 기재된 바와 같은 종래의 변기 시트 장치에서는, 끈 형상 히터의 열은 표피재를 통해 사용자의 둔부에 전달되는 구성인데, 사용자의 체중이나 착좌 자세의 차이에 따라, 표피재 및 끈 형상 히터에 가해지는 압력에 차이가 발생하는 것이 일반적이고, 게다가 동일 사용자에 있어서도 변기 시트의 부위에 따라 압력이 다르다. 상기와 같이 부위에 따라 압력이 다른 경우, 사용자는 체감 온도로서, 강한 압력이 가해지는 부위는 뜨겁게 느끼고, 약한 압력이 가해지는 부위는 온도가 낮다고 느끼므로, 변기 시트 전체에 온도 불균일이 있는 것과 같이 느껴 불쾌감을 느낀다. 또한 사용자의 체형 등에 따라 실제로는 사용자의 피부에 닿지 않은 부분의 변기 시트 표면에서도 다른 부분과 같은 균일한 온도가 되도록 통전을 행하고 있으므로, 에너지 절약의 관점에서 효율이 나쁘다는 과제를 가지고 있었다.

또한 일본특개 2005-102843호 공보에 기재된 바와 같은 종래의 구성에서는, 변기 시트 히터가 표피재와 연질 수지층의 사이에 배치되고, 그 변기 시트 히터의 형상이 끈 형상 히터인 경우, 앉았을 때 변기 시트에 끈 형상 히터 부분만 돌출된 면이 형성되어 요철감이 남으면서, 길게 앉아 있으면 둔부에 요철 형태가 남아버리는 등, 실용성이 결여되어 있었다. 또한 쿠션재로 구성된 변기 시트부가 너무 부드러워서 강성 부족이 되어, 사용자의 체중을 충분히 지지할 수 없는 경우가 있는 등의 과제를 가지고 있었다.

또한 일본특개 2005-102809호 공보에 기재된 바와 같은 종래의 구성에서는, 변기 시트가 연질 수지층에 의해 구성되고, 하중에 의해 변형하는 성질을 가지는 경우에 있어서, 하중치, 즉 사용자의 체중에 따라 변기 시트의 변형량이 다르고, 사용자의 둔부의 상하 방향의 위치의 가라앉음 양이 일정하지 않음에 따라, 종래의 변기 장치에 있어서 세정수가 도달함에 따라 오염을 세정하는 대상인 사용자의 국부의 존재일 수 있는 범위가 확대되어 버려, 세정수가 국부에 잘 도달하지 않을 가능성이 높아진다는 과제를 가지고 있었다.

또한 일본특개 2005-102843호 공보에 제안되어 있는 바와 같이 착좌시의 충격을 흡수함과 함께, 착좌 상태의 앉는 느낌이 좋은 변기 시트 장치를 제공하는 목적으로, 변기 시트의 착좌면에 저 반발 물질로 이루어지는 탄성체층을 배설한 구성에 있어서는, 난방 히터를 내장한 것은 없고, 일본특개평 10-335051호 공보에 제안되어 있는 바와 같이 변기 시트의 이면측에 각종 히터를 설치하는 구성이 일반적이었다. 그리고 상기 종래 기술을 조합하여, 변기 시트의 이면측에 히터를 설치하고, 착좌면에 탄성체층을 배설한 경우, 히터로부터의 열은 합성 수지 기재, 탄성체층을 통해 착좌면에 전달되게 되므로, 탄성체층이 단열 효과를 가지게 되어, 충분한 열이 전달되지 않아 난방 효과를 발휘할 수 없다는 과제를 가지고 있었다.

본 발명은 상기 과제를 해결하는 것으로서, 착좌시의 충격을 흡수하고, 또한 착좌 상태의 앉는 느낌이 좋으며, 장시간의 착좌시에도 인체로의 영향도가 적은 변기 시트 장치를 제공하는 것이 가능하다.

또한 본 발명은 상기 과제를 해결하는 것으로서, 착좌시의 충격을 흡수하고, 착좌 상태의 앉는 느낌이 좋으며, 또한 만일 탄성체가 파손된 경우에도 감전되지 않는 안전성에 있어 만족스러운 변기 시트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기 과제를 해결하는 것으로서, 착좌시의 충격을 흡수하고, 착좌 상태의 앉는 느낌이 좋으며, 또한 장시간의 착좌시에도 인체로의 영향도가 적은 변기 시트를 가지고, 변기 시트 표면으로부터 인체의 피부를 따뜻하게 할 때의 쓸모없는 열손실이 적어, 쾌적하고 에너지 효율이 좋은 변기 시트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기 과제를 해결하는 것으로서, 착좌시의 충격을 흡수하고, 착좌 상태의 앉는 느낌이 좋으며, 또한 장시간의 착좌시에도 인체로의 영향도가 적은 난방 기능 부착의 변기 시트 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

또한 본 발명은 상기 과제를 해결하는 것으로서, 착좌시의 충격을 흡수하고, 착좌 상태의 앉는 느낌이 좋으며, 또한 장시간의 착좌시에도 인체로의 영향도가 적은 변기 시트를 가지고, 사용자의 체중 등의 조건에 영향받지 않고 안정적으로 국부를 세정하는 것이 가능한 변기 장치를 제공하는 것이 가능하다.

또한 본 발명은 상기 과제를 해결하는 것으로서, 착좌시의 충격을 흡수하고, 착좌 상태의 앉는 느낌이 좋으며, 또한 장시간의 착좌시에도 인체로의 부담을 경감할 수 있다. 또한 연질 수지층의 변형에 따른 히터로의 영향을 억제하여, 히터의 성능의 안정과 내구성의 향상을 도모할 수 있다.

상기 종래의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 변기 시트 장치는, 변기 시트의 적어도 일부에 사용자의 체형에 따라 변형하는 탄성체층을 구비하고, 상기 탄성체층의 하방에 탄성을 구비한 보강재, 변기 시트 하부 부재의 순으로 배설한 것이다.

이에 따라, 탄성체층과 보강재에서 착좌시의 충격을 흡수하면서, 탄성체층이 둔부를 따라 변형함에 따라 좌압을 균등화 및 분산화할 수 있으므로, 장시간 쾌적하게 앉을 수 있는 변기 시트로 할 수 있다.

또한 본 발명의 변기 시트 장치는, 탄성체층과, 변기 시트 히터와, 상기 변기 시트 히터를 덮는 차폐층을 구비하고, 차폐층을 변기 시트 히터의 상방에 위치하는 탄성체층의 내부에 설치했다.

이에 따라, 사용자의 체중이나 착좌 자세에 관계없이 착좌 상태의 앉는 느낌을 좋게 하고, 또한 탄성체와 접촉시켜 히터를 설치했음에도 불구하고, 탄성체층이 파손된 경우에도 감전될 우려가 없는 안전성이 높은 변기 시트 장치가 된다.

또한 본 발명의 변기 시트 장치는, 적어도 일부에 탄성체층과, 탄성체층을 하방으로부터 유지하는 보강재와, 보강재에 설치한 변기 시트 히터를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

이에 따라, 사용자의 체중이나 착좌 자세에 관계없이 강도면에서 우수하고, 또한 변기 시트 온도의 균일성이나 에너지 효율이 높은 변기 시트 장치가 된다.

또한 본 발명의 변기 시트 장치는, 변기 상에 올려놓는 본체와, 적어도 일부에 사용자의 체형에 따라 변형하는 탄성체층을 가지는 변기 시트와, 상기 탄성체층의 형상 변화량을 감지하는 센서 장치와, 제어 장치를 구비하고, 상기 센서 장치로부터의 탄성체층의 형상 변화의 정보에 따라 변기 시트 히터의 통전을 제어하는 것이다.

이에 따라, 사용자의 체중이나 착좌 자세에 관계없이, 변기 시트의 온도 불균일에 따른 불쾌감을 느끼지 않고, 게다가 쓸모없는 통전을 삭감할 수 있어, 쾌적하고 에너지 효율이 높은 변기 시트 장치가 된다.

또한 본 발명의 변기 시트 장치는, 변기 상면에 장착하는 변기 시트에 있어서, 적어도 일부에 사용자의 체형에 따라 변형하는 탄성체층을 구비하고, 변기 시트 내에 면 형상 변기 시트 히터를 설치한 것이다.

이에 따라, 변기 시트를 난방하는 면 형상 변기 시트 히터가 사용자의 둔부에 위화감을 부여하지 않게 된다.

또한 본 발명의 변기 장치는, 적어도 일부에 사용자의 체형에 따라 변형하는 탄성체층을 가지는 변기 시트와, 상기 탄성체층의 형상 변화량을 감지하는 센서 장치와, 제어 장치를 구비하고, 상기 센서 장치로부터의 탄성체층의 형상 변화량의 정보에 따라 세정수의 분출 도달 위치를 제어할 수 있도록 한 것이다.

이에 따라, 사용자의 둔부의 가라앉음 양에 맞춰 세정수의 분출 도달 위치를 이동할 수 있어, 세정수를 국부에 안정적으로 도달시킬 수 있다.

또한 본 발명의 변기 시트 장치는, 적어도 일부에 사용자의 체형에 따라 변형하는 탄성체층과, 복수의 PTC 히터와, PTC 히터에 전력을 공급하는 전원 전극을 구비하고, 전원 전극의 일방은 변기 시트의 개구 엣지 근방에 배설하고, 타방은 변기 시트의 외주 엣지 근방에 배설하며, 상기 복수의 PTC 히터를 상기 전원 전극에 접속한 구성으로 했다.

이에 따라, 변기 시트에 착좌시의 인체로의 부담을 경감하면서, 탄성체층이 변형해도 PTC 히터가 파손되거나 특성이 변화하는 것을 억제할 수 있다.

또한 본 발명의 난방 변기 시트 장치는, 변기 상에 장착하는 변기 시트에 있어서, 탄성체층과 이 탄성체층을 덮는 시트로 구성한 착좌부를 형성하고, 착좌부의 내부에 전극 및 고분자 저항체를 인쇄 패턴으로 형성한 PTC 특성을 가지는 면 형상 발열체를 수납하고, 면 형상 발열체는, 착좌부의 휨 변형에 맞추도록 변화하는 휨 변형 흡수 수단을 가지는 구성으로 한 것이다.

상기 발명에 따르면, 착좌면에 탄성체층을 이용함으로써, 착좌시의 충격을 흡수하면서, 착좌 후의 적절한 쿠션성을 확보할 수 있어, 장시간 앉은 경우에도 둔부로의 부담을 경감할 수 있다. 이와 함께, 인쇄 패턴으로 형성한 시트 형상의 면 형상 발열체를 채용함으로써, 착좌면을 형성하는 탄성체층 표면과 시트와의 사이에 요철면을 가지지 않아, 편평한 상태로 수납할 수 있으므로, 양호한 착좌감을 유지하며 난방용 히터를 내장할 수 있음과 함께, 면 형상 발열체로부터의 열이 시트를 통해 직접 전달되며, 또한 탄성체층에 의한 단열 효과와 더불어서, 착좌면을 효율적으로 따뜻하게 할 수 있다. 또한 면 형상 발열체에 휨 변형 흡수 수단을 설치한 구성으로 하고 있으므로, 착좌시에 탄성체층이 변형한 경우에도, 그 변형에 맞추도록 면 형상 발열체가 변화하므로, 패턴 인쇄된 전극 및 저항체에 변형 스트레스가 인가되지 않아 내구성의 향상을 도모할 수 있다.

본 발명의 변기 시트 장치는, 착좌시의 충격의 흡수와 좌압의 균등화 및 분산화에 의해, 장시간 쾌적하게 앉을 수 있는 변기 시트 장치를 제공할 수 있다.

또한 본 발명의 변기 시트 장치는, 적당한 쿠션성을 가진 쾌적한 변기 시트를 구비하고, 또한 안전성이 높은 변기 시트 장치를 제공할 수 있다.

또한 본 발명의 변기 시트 장치는, 적당한 쿠션성을 가진 쾌적한 변기 시트를 구비하고, 사용자의 체중이나 착좌 자세 등의 조건과 관계없이 변기 시트 전체의 강성, 강도가 높고, 또한 변기 시트 표면의 온도가 균일하여, 에너지 효율이 좋은 변기 시트 장치를 제공할 수 있다.

또한 본 발명의 변기 시트 장치는, 적당한 쿠션성을 가진 쾌적한 변기 시트를 구비하고, 사용자의 체중이나 착좌 자세 등의 조건과 관계없이 온도 불균일이 없어, 쾌적하고 에너지 효율이 좋은 변기 시트 장치를 제공할 수 있다.

또한 본 발명의 변기 시트 장치는, 사용자의 둔부에 위화감을 부여하지 않고 앉는 느낌이 좋아, 장시간 앉아도 피로해지지 않는 쾌적한 변기 시트 장치를 제공할 수 있다.

또한 본 발명의 변기 장치는, 탄성력이 있는 탄성체층에 의해 앉을 때의 충격을 억제하고, 길게 앉아 있는 경우에는 적당한 쿠션성을 가지게 함에 따라 둔부가, 종래의 경질 수지의 변기 시트만큼 변형하지 않아 둔부의 혈류를 방해하지 않고, 피곤해지지 않는 변기 시트로 할 수 있으면서, 사용자의 체중 등의 조건과 관계없이 쾌적하게 국부의 세정을 할 수 있다. 또한 사용자의 체중 등의 조건에 영향받지 않고 안정적으로 국부를 세정할 수 있다.

또한 본 발명의 난방 변기 시트 장치는, 탄성체층을 구비한 난방 변기 시트 장치에 있어서, 탄성체층의 변형에 따른 PTC 히터의 손상이나 특성의 변화를 억제함에 따라, 성능의 안정과 내구성을 향상할 수 있다.

본 발명의 난방 변기 시트 장치는, 탄성력이 있는 탄성체층에 의해 착좌시의 충격을 억제하면서, 착좌 후의 적당한 쿠션성을 확보할 수 있어, 장시간 앉은 경우에도 둔부로의 부담을 경감할 수 있다. 또한 인쇄 패턴으로 형성한 시트 형상의 면 형상 발열체를 채용함으로써, 착좌면을 형성하는 탄성체층 표면과 시트와의 사이에 요철면을 가지지 않아, 편평한 상태로 수납할 수 있으므로, 양호한 착좌감을 유지하며 난방용 히터를 내장할 수 있음과 함께, 면 형상 발열체로부터의 열이 시트를 통해 직접 전달되고, 또한 탄성체층에 의한 단열 효과와 더불어, 착좌면을 효율적으로 따뜻하게 할 수 있다. 또한 면 형상 발열체에 휨 변형 흡수 수단을 설치한 구성으로 하고 있으므로, 착좌시에 탄성체층이 변형한 경우에도, 그 변형에 맞추도록 면 형상 발열체가 변화하므로, 패턴 인쇄된 전극 및 저항체에 변형 스트레스가 인가되지 않아 내구성의 향상을 도모할 수 있다. 그리고 면 형상 발열체가 PTC 특성을 가짐으로써, 소정 온도까지 급격히 가열하고, 그 후, 소정 온도를 유지하도록 자기 제어를 행하므로, 회로 구성의 간소화와 에너지 절약 효과를 확보할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 변기 시트 장치는, 착좌시에 충격을 부여하지 않아 장시간 쾌적하게 앉을 수 있게 되므로, 특히 고령자 혹은 장애자용의 착좌 장치 등의 용도에도 적용할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 변기 시트 장치는, 부재의 파손에 따른 사용자의 감전을 방지하여 높은 안전성을 확보할 수 있게 되므로, 인체에 직접 접촉하여 사용하는 다른 난방 장치의 용도에도 적용할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 변기 시트 장치는, 변기 시트로부터의 방열 손실을 억제하여 보온함으로써, 에너지 손실이 적은 난방을 행할 수 있게 되므로, 인체에 직접 접촉하여 사용하는 다른 난방 장치의 용도에도 적용할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 변기 시트 장치는, 사용자의 피부가 닿아 있는 부분만 난방함으로써, 에너지 손실이 적은 난방을 행할 수 있게 되므로, 인체에 직접 접촉하여 사용하는 다른 난방 장치의 용도에도 적용할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 변기 시트 장치는, 착좌시의 쾌적성과 난방 기능의 에너지 절약성의 효과를 구비한 것이므로, 의자나 방석 등의 착좌 기기의 난방 기능 등의 용도에도 적용할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 변기 장치는, 체중이 다른 복수의 사용자에 대하여, 신체의 목적 부위에 세정을 적중할 수 있게 되므로, 간호용의 세정 장치를 비롯해, 각종 세정 장치의 건조 장치의 용도에도 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에서의 변기 시트 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에서의 변기 시트의 탄성 강도를 나타내는 모식도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에서의 변기 시트의 도 2에 도시한 AA 단면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에서의 변기 시트의 도 2에 도시한 BB 단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에서의 변기 시트의 도 2에 도시한 CC 단면도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에서의 변기 시트 장치의 사시도.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에서의 변기 시트의 상세 단면도.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에서의 변기 시트 히터와 차폐층을 나타내는 모식도.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에서의 변기 시트 장치의 사시도.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에서의 변기 시트의 상세 단면도.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에서의 변기 시트 장치의 사시도.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에서의 변기 시트 장치의 변기 시트의 단면도.
도 13은 본 발명의 제4 실시예에서의 변기 시트 장치의 변기 시트와 제어 장치의 모식도.
도 14는 본 발명의 제5 실시예에서의 변기 시트 장치의 사시도.
도 15는 본 발명의 제5 실시예에서의 변기 시트의 단면도.
도 16은 본 발명의 제5 실시예에서의 PTC 히터의 내부 구성도.
도 17은 본 발명의 제5 실시예에서의 변기 시트의 온도 특성도.
도 18은 본 발명의 제5 실시예에서의 신축성 PTC 저항체의 모식도.
도 19는 종래의 변기 시트 장치의 휨 특성도.
도 20은 본 발명의 제5 실시예에서의 변기 시트 장치의 휨 특성도.
도 21은 본 발명의 제6 실시예에서의 변기 장치의 사시도.
도 22는 본 발명의 제6 실시예에서의 변기 장치의 변기 시트의 단면도.
도 23은 본 발명의 제6 실시예에서의 변기 장치의 세정 수단의 측면도.
도 24는 본 발명의 제6 실시예에서의 세정수 도달 위치 조정의 모식도.
도 25는 본 발명의 제6 실시예에서의 세정수 도달 위치 조정의 모식도.
도 26은 본 발명의 제6 실시예에서의 세정수 도달 위치 조정의 모식도.
도 27은 본 발명의 제6 실시예에서의 세정수 도달 위치 조정의 모식도.
도 28은 본 발명의 제6 실시예에서의 세정수 도달 위치 조정의 모식도.
도 29는 본 발명의 제7 실시예에서의 변기 시트 장치의 사시도.
도 30은 본 발명의 제7 실시예에서의 변기 시트의 단면도.
도 31은 본 발명의 제7 실시예에서의 PTC 히터의 모식도.
도 32(a)는 본 발명의 제7 실시예에서의 신축성 PTC 저항체의 통상 상태의 모식도, (b)는 변형한 상태의 모식도.
도 33은 본 발명의 제7 실시예에서의 PTC 히터의 인쇄 패턴의 평면도.
도 34는 본 발명의 제7 실시예에서의 변기 시트의 온도 특성도.
도 35는 본 발명의 제8 실시예에서의 PTC 히터의 인쇄 패턴의 평면도.
도 36은 본 발명의 제9 실시예에서의 PTC 히터의 인쇄 패턴의 평면도.
도 37은 본 발명의 제10 실시예에서의 변기 시트 장치의 사시도.
도 38은 본 발명의 제10 실시예에서의 변기 시트의 단면도.
도 39는 본 발명의 제10 실시예에서의 PTC 히터의 내부 구성도.
도 40은 본 발명의 제10 실시예에서의 변기 시트의 온도 특성도.
도 41은 본 발명의 제10 실시예에서의 신축성 PTC 저항체의 모식도.
도 42는 종래의 변기 시트 장치의 휨 특성도.
도 43은 본 발명의 제10 실시예에서의 변기 시트 장치의 휨 특성도.
도 44는 본 발명의 제10 실시예에서의 PTC 히터의 인쇄 패턴을 나타내는 도.
도 45는 본 발명의 제10 실시예에서의 PTC 히터의 인쇄 패턴을 나타내는 도.
도 46은 본 발명의 제11 실시예에서의 PTC 히터의 인쇄 패턴을 나타내는 도.
도 47은 종래의 변기 시트 장치의 사시도.
도 48은 종래의 변기 장치의 외관도.
도 49는 종래의 변기 시트 장치의 난방 장치의 개략 구성도.

제1 발명은, 변기 상면에 장착하는 변기 시트에 있어서, 적어도 일부에 사용자의 체형에 따라 변형하는 탄성체층을 구비하고, 상기 탄성체층의 하방에 보강재와 변기 시트 하부 부재를 순서대로 배설하고, 상기 보강재는 탄성을 구비한 것을 특징으로 함으로써, 사용자가 앉을 때의 충격은 탄성체층과 탄성을 구비한 보강재에서 흡수하고, 착좌 상태에서는 탄성체층이 사용자의 둔부를 본떠 변형함으로써 좌압의 균등화와 분산화를 행할 수 있으므로, 장시간 앉아도, 저리거나 통증을 느끼지 않고 쾌적한 변기 시트 장치를 제공할 수 있다.

제2 발명은, 특히 제1 발명에 있어서, 탄성체층의 상방, 하방 또는 내부에 변기 시트 히터를 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.

제3 발명은, 특히 제1 또는 제2 발명의 보강재의 탄성 강도가, 착좌한 사용자가 변기 시트에 접촉하는 신체의 부위에 대응하여 다름에 따라, 사용자의 신체의 돌출부가 접촉하여 좌압이 높아져 바닥에 닿는 상태가 되기 쉬운 부분은 탄성 강도를 낮게 하고, 넓은 면에서 접촉함으로써 좌압이 낮아지는 부분은 탄성 강도를 높게 함으로써, 전체 좌압의 균등화와, 바닥에 닿는 것을 해소할 수 있으므로, 보다 쾌적한 변기 시트를 제공할 수 있으면서, 변기 시트의 주변부의 탄성 강도를 크게 함으로써 탄성체층의 변형 이동을 방지할 수 있다.

제4 발명은, 특히 제1~제3의 발명의 보강재의 탄성 강도가, 변기 시트의 개구부 근방을 외주부 근방에 대하여 단단하게 함에 따라, 보강재의 개구부 근방의 뒤틀림 양을 작게함으로써 변기 시트 개구부의 형상을 안정시키게 되어, 사용자가 앉았을 때에 느끼는 변기 내로의 빠짐에 대한 불안감을 없애면서, 탄성체층이 변기 내측 방향으로 이동 변형하는 것을 방지할 수 있다.

제5 발명은, 특히 제1 내지 제4 중 어느 하나의 발명에 있어서, 보강재의 상면의 적어도 일부를 경사면으로 구성함으로써, 사용자의 둔부의 형상에 가까운 보강재로 할 수 있어, 좌압의 균등화를 도모할 수 있으므로, 앉아있을 때보다 쾌적한 느낌으로 할 수 있다.

제6 발명은, 특히 제5 발명의 보강재의 상면을 변기 시트의 개구부측을 향해 낮게 하는 경사를 설치함으로써, 탄성체층의 두께를, 개구부측을 외주측보다 두껍게 할 수 있게 되어, 부드러움을 민감하게 느끼는 허벅지 안쪽에 접촉하는 부분의 탄성 강도를 부드럽게 할 수 있으면서, 탄성체층이 체중에 의해 변형 이동하는 것을 방지할 수 있다.

제7 발명은, 변기 상면에 장착하는 변기 시트에 있어서, 적어도 일부에 사용자의 본체를 따라 변형하는 탄성체층과, 변기 시트를 가열하는 변기 시트 히터와, 상기 변기 시트 히터를 덮는 차폐층을 구비하고, 상기 변기 시트 히터는 탄성체층의 내부 또는 하방에 설치하고, 상기 차폐층을 변기 시트 히터의 상방에 위치하는 탄성체층의 내부에 설치함에 따라, 만일 탄성체에 구멍이 뚫리는 등의 파손이 발생했을 때에도, 차폐판이 있으므로, 파손이 히터까지 달하는 것을 방지함과 동시에, 인체가 직접 변기 시트 히터에 접촉하지 않으므로, 감전 등의 위험성을 최소한으로 할 수 있게 되어, 앉는 느낌이 좋고, 또한 안전성이 높은 변기 시트 장치로 할 수 있다.

제8 발명은, 특히 제7 발명의 차폐층을 금속 재질로 형성함으로써, 변기 시트 히터에서 발열한 열이 열전도성이 좋은 금속 재질을 통해 변기 시트 표면으로 전달되므로, 균일한 표면 온도로 할 수 있다. 또한 금속제의 차폐판을 탄성체층의 내부에 설치함으로써, 사람이 앉았을 때의 체중에 의한 휨 등의 강도를 강화할 수 있어, 안정성과 내구성을 구비한 변기 시트 장치로 할 수 있다.

제9 발명은, 특히 제7 발명에 있어서, 차폐층을 어스 전위에 접속 가능한 구성으로 함에 따라, 설령 탄성체층이 대폭 파손되어 차폐층이 변기 시트 히터에 접촉한 경우에도 사용자는 감전되지 않아, 보다 안정성이 높은 변기 시트 장치를 제공할 수 있다.

제10 발명은, 변기 상에 올려놓는 변기 시트에 있어서, 적어도 일부에 사용자의 체형에 따라 변형하는 탄성체층과, 상기 탄성체층을 하방으로부터 유지하는 보강재와, 변기 시트를 가열하는 변기 시트 히터를 구비하고, 상기 변기 시트 히터를 상기 보강재에 설치함으로써, 탄성체층은 보강재로 유지함에 따라 탄성체층은 보강되고, 변기 시트 그 자체의 강성을 높일 수 있으므로, 사용자의 체형 등의 조건과 관계없이 탄성체층이 구비하는 적절한 쿠션성으로 사용자의 둔부의 혈류를 방해하지 않아, 장시간 앉아도 피곤해지지 않는 변기 시트로 할 수 있고, 게다가 변기 시트 히터는 보강재에 설치함으로써 변기 시트 내부에 안정적으로 설치할 수 있고, 또한 변기 시트 히터와 변기 시트 표면과의 사이에 탄성체층이 위치하는 구조로 했으므로, 변기 시트 히터의 열이 변기 시트 표면까지 전달되는 과정에서 온도의 균일성이 얻어지므로, 쾌적하게 둔부를 난방하고, 게다가 변기 시트 히터는 탄성체층으로 덮여 있음에 따라, 쓸모없는 열손실을 억제할 수 있는 변기 시트 장치로 할 수 있는 것이다.

제11 발명은, 특히 제10 발명의 탄성체층이 축열 성능을 구비함으로써, 변기 시트 히터에서 발생한 열은 탄성체층에서 축열되므로, 종래의 난방 변기와 비교하여 변기 시트 표면으로부터의 방열 손실이 적어, 에너지 효율이 좋은 변기 시트 장치로 할 수 있다.

제12 발명은, 특히 제10 또는 제11 발명에 있어서, 탄성체층의 상부에 열 반사막층을 설치함으로써, 탄성체층으로부터 변기 시트의 외측으로 이동하려고 하는 열을 변기 시트 내부로 반사하여 가두는 효과를 가지고, 탄성체층의 축열 효과를 높임으로써, 더욱 에너지 효율이 좋은 변기 시트 장치로 할 수 있다.

제13 발명은, 변기 상에 장착하는 본체와, 적어도 일부에 사용자의 체형에 따라 변형하는 탄성체층을 가지는 변기 시트와, 변기 시트 내에 배설한 변기 시트 히터와, 상기 탄성체층의 형상 변형량을 감지하는 센서 장치와, 제어 장치를 구비하고, 상기 센서 장치로부터의 탄성체층의 형상 변형량의 정보에 따라 변기 시트 히터의 통전 상태를 제어함으로써, 탄성체층이 구비하는 적절한 쿠션성으로 사용자의 둔부의 혈류를 방해하지 않아, 장시간 앉아도 피곤해지지 않는 변기 시트로 할 수 있다. 또한 탄성체층의 형상 변화량의 정보에 따라 변기 시트 히터의 통전 상태를 제어하고 있으므로, 변기 시트의 변형량 즉, 사용자의 둔부와 변기 시트 표면의 밀착도에 따라 변기 시트 표면 온도의 높이 및 분포를 자동 조정하는 기능을 구비하고 있으므로, 사용자의 체형 등의 조건과 관계없이, 쾌적하게 둔부의 난방을 하면서 쓸모없는 열손실을 억제할 수 있는 변기 시트 장치로 할 수 있다.

제14 발명은, 특히 제13 발명의 센서 장치로서, 압력 센서를 사용함에 따라, 사용자가 변기 시트에 앉음으로써 탄성체층에 가해지는 압력의 데이터에 기초하여 변기 시트 히터의 통전 상태를 제어하게 되어, 사용자가 쾌적한 체감 온도를 느끼는 변기 시트 난방을 제공할 수 있는 것이다.

제15 발명은, 특히 제13 또는 제14 발명의 센서 장치로서, 비틀림 게이지를 사용함에 따라, 특히 변기 시트의 표면부의 변형량과 사용자의 둔부와 변기 시트 히터와의 근접 거리의 상관 관계의 데이터에 기초하여, 변기 시트 히터의 통전 상태를 제어하게 되어, 사용자가 보다 쾌적한 체감 온도를 느끼는 변기 시트 장치를 제공할 수 있는 것이다.

제16 발명은, 특히 제13 내지 15 중 어느 하나의 발명의 변기 시트 히터를 복수로 분할하여 구성하고, 분할한 변기 시트 히터마다 다른 제어를 행하여 변기 시트의 온도 및 분포를 자유롭게 변화시킬 수 있는 구성으로 함으로써, 센서 장치로부터의 정보에 따라 변기 시트 히터의 온도 및 분포를 자유롭게 변화시킬 수 있게 되어, 보다 쾌적한 변기 시트 장치를 제공할 수 있는 것이다.

제17 발명은, 특히 제13 내지 16 중 어느 하나의 발명의 변기 시트 히터를 면 형상 히터로 함으로써, 변기 시트의 표면은 거의 전면에 걸쳐 온도 불균일을 적게 하여 가열할 수 있으므로, 보다 쾌적하게 변기 시트 장치를 제공할 수 있는 것이다.

제18 발명은, 특히 제13 내지 17 중 어느 하나의 발명의 변기 시트 히터를 정온도 계수 특성을 가지는 PTC 히터로 함으로써, 정온도 계수 특성에 따른 저항치의 변화에 따라, 통전 초기의 온도가 낮을 때는 하이 파워로 단시간에 승온할 수 있고, 온도가 높아지면 로우 파워가 되는 자기 온도 제어 기능을 가지고 있으므로, 통전 개시로부터 단시간에 쾌적하게 사용할 수 있으면서, 안전성이 높은 변기 시트 장치를 제공할 수 있다.

제19 발명은, 변기 상에 장착되는 변기 시트에 있어서, 적어도 일부에 사용자의 체형에 따라 변형하는 탄성체층을 구비하고, 변기 시트 내에 면 형상 변기 시트 히터를 설치함에 따라, 착좌한 사용자의 둔부를 따라 탄성체층이 변형하므로, 둔부의 혈류를 방해하지 않아 피로해지지 않는 변기 시트로 할 수 있다. 또한 변기 시트면을 난방하기 위한 히터의 형상이 면 형상이므로, 시트면 표면에 요철감이 없어, 장시간 앉아도 위화감을 느끼지 않는 쾌적한 변기 시트 장치로 할 수 있다.

제20 발명은, 특히 제19 발명의 면 형상 변기 시트 히터를 정특성 계수를 가지는 PTC 히터로 함으로써, 비착좌시에는 통전하지 않고, 착좌하기 직전에 통전을 개시하여 난방하는 것만으로 단시간에 변기 시트를 승온할 수 있으므로, 쓸모없는 전력을 소비하지 않고 에너지 절약의 효과가 높은 변기 시트 장치로 할 수 있다.

제21 발명은, 특히 제20 발명의 PTC 히터를, 유연성 필름에 신축성 PTC 저항체와 전극을 인쇄함으로써, 착좌에 따른 탄성체층의 변형에 대응하여 PTC 히터 자체가 유연하게 추종할 수 있으므로, 면 형상 변기 시트 히터에 의한 위화감을 더욱 느끼지 않아, 보다 쾌적한 변기 시트 장치가 된다.

제22 발명은, 변기 상에 장착하는 본체와, 사용자의 국부를 세정하는 세정 수단과, 적어도 일부에 사용자의 체형에 따라 변형하는 탄성체층을 가지는 변기 시트와, 상기 탄성체층의 형상 변화량을 감지하는 센서 장치와, 제어 장치를 구비하고, 상기 센서 장치로부터의 탄성체층의 형상 변형량의 정보에 따라 세정수의 분출 도달 위치를 제어함으로써, 둔부의 혈류를 방해하지 않고, 장시간 앉아도 피곤해지지 않는 변기 시트로 할 수 있으며, 또한 변기 시트의 변형량, 즉 사용자의 둔부가 가라앉는 양에 따라 세정수의 도달 위치를 자동 조정하는 기능을 구비하고 있으므로, 사용자의 체중 등의 조건에 관계없이, 쾌적하게 국부의 세정을 할 수 있다.

제23 발명은, 특히 제22 발명의 센서 장치로서, 압력 센서를 사용함에 따라, 사용자의 체중에 따른 둔부의 가라앉음 양과, 사용자가 변기 시트에 착좌함에 따라 탄성체층에 가해지는 압력과의 상관 관계의 데이터에 기초하여 세정수의 분출 도달 위치를 제어함으로써, 사용자의 국부에 적절히 세정수를 도달하게 할 수 있다.

제24 발명은, 특히 제22 또는 제23 발명의 센서 장치로서, 비틀림 게이지를 사용함으로써, 사용자의 체중에 따른 둔부의 가라앉음 양과, 사용자가 변기 시트에 착좌함에 따른 변기 시트 표면부의 변형량과의 상관 관계의 데이터에 기초하여 세정수의 분출 도달 위치를 제어함으로써, 사용자의 국부에 적절히 세정수를 도달하게 할 수 있다.

제25 발명은, 특히 제22 내지 24 중 어느 하나의 발명에 있어서, 센서 장치로부터의 정보에 따라 세정 수단을 상하 방향으로 이동시켜, 세정수의 분출 도달 위치를 제어함으로써, 사용자의 둔부의 가라앉음 양에 따라 세정 수단을 상하로 이동하여, 사용자의 국부에 최적의 조건으로 세정수를 도달하게 할 수 있게 되어, 쾌적하고 효과적인 국부 세정을 제공할 수 있는 것이다.

제26 발명은, 특히 제22 내지 25 중 어느 하나의 발명에 있어서, 센서 장치로부터의 정보에 따라 세정 수단을 전후 방향으로 이동시켜, 세정수의 도달 위치를 제어함으로써, 사용자의 둔부의 가라앉음 양과 체격에 따라 세정 수단을 전후로 이동하여, 사용자의 국부에 최적의 조건으로 세정수를 도달하게 할 수 있게 되어, 쾌적하고 효과적인 국부 세정을 제공할 수 있는 것이다.

제27 발명은, 특히 제22 내지 26 중 어느 하나의 발명에 있어서, 센서 장치로부터의 정보에 따라 세정수의 분출 세기를 변화시켜, 세정수의 도달 위치를 제어함으로써, 사용자의 둔부의 가라앉음 양에 따른 세정 수단과 국부와의 거리의 변화에 따라 세정수의 분출 세기를 변화시켜, 사용자의 국부에 최적의 강도의 세정수를 도달하게 할 수 있게 되어, 쾌적하고 효과적인 국부 세정을 제공할 수 있는 것이다.

제28 발명은, 특히 제22 내지 27 중 어느 하나의 발명에 있어서, 변기 시트의 표면부의 적어도 일부에 표피재를 배설하고, 상기 표피재의 하방에 탄성체층을 설치하고, 표피재와 탄성체층 사이 또는 탄성체층 내의 적어도 일부에 면 형상 히터를 설치함으로써, 착좌면인 표피재의 바로 아래에 가열 수단이 되는 면 형상 히터를 설치하게 되어, 착좌면을 단시간에 효과적으로 승온할 수 있으므로, 에너지 절약과 함께 사용성이 편리한 변기 장치를 제공할 수 있다.

제29 발명은, 변기 상에 장착하는 변기 시트에 있어서, 적어도 일부에 사용자의 체형에 따라 변형하는 탄성체층과, 정온도 계수 특성을 가지는 복수의 PTC 히터와, 상기 PTC 히터에 전력을 공급하는 전원 전극을 구비하고, 상기 전원 전극은 극성이 다른 한 쌍의 전극으로 구성하고, 전원 전극의 일방은 변기 시트의 개구 엣지 근방에 배설하고, 타방은 변기 시트의 외주 엣지 근방에 배설하며, 상기 복수의 PTC 히터를 상기 전원 전극에 접속한 구성으로 함으로써, 복수의 PTC 히터를 전원 전극에 병렬로 접속하게 되어, 일부의 PTC 히터가 고장난 경우에도 앞 시트 전체의 난방이 정지하지 않아, 대응력이 높은 변기 시트 장치를 제공할 수 있게 된다.

또한 PTC 히터를 복수로 분할하여 변기 시트에 배설함으로써, 변기 시트 표면에 주름이 생기기 어렵게 되고, 사용자가 착좌면으로부터 받는 부담을 경감하여, 앉는 느낌이 좋은 변기 시트를 제공할 수 있다.

제30 발명은, 특히 제29 발명의 전원 전극을 환 형상으로 형성함으로써, 가령 전원 전극이 1군데 절단되어도 모든 PTC 히터에 급전하는 것이 가능해지므로, 고장이 발생하기 어려워, 내구성이 높은 변기 시트 장치를 제공할 수 있다.

제31 발명은, 특히 제29 또는 제30 발명의 PTC 히터는 유연성 필름에 PTC 전극과 PTC 저항체를 인쇄하여 형성하고, 상기 PTC 전극은, 대향하여 배설한 한 쌍의 주전극과, 상기 대향하는 주전극으로부터 교대하여 상대하는 주전극을 향해 도출한 복수의 가지 전극을 구비하고, 상기 가지 전극을 변기 시트의 개구 엣지에 대하여 대략 평행이 되는 방향으로 배설함에 따라, 변기 시트에 사용자가 앉았을 때 탄성체층은, 주전극과 대략 같은 방향의 변기 시트의 개구부의 개구 엣지에 대하여 대략 수직 방향으로 주로 휘게 되고, 이 휨의 방향에 대하여 대략 직각 방향으로 가지 전극을 배설함으로써, 가지 전극은 탄성체층의 휨의 영향을 거의 받지 않아, 가지 전극의 파손을 억제할 수 있어, PTC 히터의 늘어남에 대한 대항력이 약한 방향인 가지 전극의 방향을 변형이 적은 방향으로 할 수 있게 되어, PTC 히터가 손상되거나 특성이 변화하는 것을 억제할 수 있다.

제32 발명은, 특히 29 내지 31 중 어느 한 발명에 있어서, 변기 시트의 부위에 따라 가지 전극을 다른 간격으로 배설함으로써, 가지 전극의 간격이 넓은 부위는 저항치가 높기 때문에 발열량이 적어지고, 가지 전극의 간격이 좁은 부위는 저항치가 낮아져 발열량을 많게 할 수 있으므로, 착좌하여 인체가 접촉하는 부위의 가지 전극의 간격을 좁게 하고, 인체가 접촉하지 않는 주변부 등은 가지 전극의 간격을 넓게 함으로써, 인체가 접촉하는 부위에서는, 인체에는 충분한 열이 전달되어 쾌적한 난방이 되고, 인체가 접촉하지 않는 주변부에는 쓸모없는 열의 공급을 행하지 않으므로 에너지 절약성을 높일 수 있다.

제33 발명은, 특히 29 내지 32 중 어느 한 발명에 있어서, PTC 저항체는 카본과 수지를 함유하는 구성으로 하고, 카본과 수지의 배합 비율을 변기 시트의 부위에 따라 다른 배합 비율로 함으로써, 카본의 배합 비율을 적게 한 부위는 저항치가 높아지므로 발열량이 적어지고, 카본의 배합 비율을 많게 한 부위는 저항치가 낮아져 발열량을 많게 할 수 있으므로, 착좌하여 인체가 접촉하는 부위의 배합 비율을 많게 하고, 인체가 접촉하지 않는 주변부 등은 카본의 배합 비율을 적게함으로써, 인체가 접촉하는 부위에서는 인체에는 충분한 열이 전달되어 쾌적한 난방이 되고, 인체가 접촉하지 않는 주변부에는 쓸모없는 열의 공급을 행하지 않으므로 에너지 절약성을 높일 수 있다.

제34 발명은, 변기 상에 장착하는 변기 시트에 있어서, 탄성체층과 이 탄성체층을 덮는 시트로 구성한 착좌부를 형성하고, 상기 착좌부의 내부에 전극 및 고분자 저항체를 인쇄 패턴으로 형성한 면 형상 발열체를 수납하고, 상기 면 형상 발열체는, 착좌부의 휨 변형에 맞추도록 변화하는 휨 변형 흡수 수단을 가지는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고 착좌부에 탄성체층을 이용함으로써, 착좌시의 충격을 흡수하면서, 착좌 후의 적절한 쿠션성을 확보할 수 있어, 장시간 앉은 경우에도 둔부로의 부담을 경감할 수 있다. 또한 인쇄 패턴으로 형성한 시트 형상의 면 형상 발열체를 채용함으로써, 착좌면을 형성하는 탄성체층과 시트와의 사이에 요철면을 가지지 않아 편평한 상태로 수납할 수 있으므로, 양호한 착좌감을 유지하며 난방용 히터를 내장할 수 있음과 함께, 면 형상 발열체로부터의 열이 시트를 통해 직접 전달되고, 또한 탄성체층에 의한 단열 효과와 더불어서, 착좌면을 효율적으로 따뜻하게 할 수 있다. 또한 면 형상 발열체에 휨 변형 흡수 수단을 설치한 구성으로 하고 있으므로, 착좌시에 탄성체층이 변형한 경우라도, 그 변형에 맞추도록 면 형상 발열체가 변화하므로, 패턴 인쇄된 전극 및 저항체에 변형 스트레스가 인가되지 않아 내구성의 향상을 도모할 수 있다. 또한 면 형상 발열체가 PTC 특성을 가짐으로써, 소정 온도까지 급격히 가열하고, 그 후 소정 온도를 유지하도록 자기 제어를 행하므로, 회로 구성의 간소화와 에너지 절약 효과를 확보할 수 있다.

제35 발명은, 특히 제34 발명에 있어서, 면 형상 발열체를, 얇은 전기 절연 기판상에 전극과 고분자 저항체를 소정의 패턴으로 인쇄하여 발열부를 형성하고, 이 발열부를 사이에 두도록 폴리에스테르 부직포로 이루어지는 피복재를 서로 붙여 시트 형상으로 구성한 것을 특징하는 것이다.

그리고 폴리에스테르 부직포로 전극과 저항체가 인쇄된 전기 절연 기판의 양면을 덮도록 서로 붙여 시트 형상으로 구성함으로써, 요철면이 없는 편평한 면 형상 발열체로 할 수 있어, 탄성을 가지는 착좌부의 내면에 장착한 경우에도 양호한 착좌감을 유지하며 균일한 난방감을 제공할 수 있으면서, 변기 시트 특유의 형상에 대응한 장착 구성을 확보할 수 있다.

제 36 발명은, 특히 제34 또는 35 발명에 있어서, 전극을 대향한 한 쌍의 주전극과, 이 주전극으로부터 도출하여 대향하는 전극을 향해 교대로 배열한 복수의 가지 전극으로 구성하고, 가지 전극은, 착좌시의 휨 방향에 대하여 대략 직각 방향으로 연장 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고 복수의 가지 전극에 의해 급전하는 구성으로 함으로써, 착좌면을 균일하게 따뜻하게 할 수 있고, 또한 가지 전극의 방향을 착좌시의 휨 방향에 대하여 대략 직각 방향으로 함으로써, 휨 변형에 대한 영향도를 적게 할 수 있어, 저항치 변화 등, 패턴 인쇄의 신뢰성을 향상할 수 있다.

제37 발명은, 특히 제36 발명에 있어서, 착좌에서의 인체와의 접촉 정도가 적은 부위일수록 가지 전극의 간격을 넓히도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고 착좌시에 둔부가 그다기 접촉하지 않는 부분은 가지 전극의 간격을 넓혀 온도를 낮게 함으로써, 에너지 절약을 도모하도록 한 것이다.

제38 발명은, 특히 제34 또는 제35 발명에 있어서, 휨 변형 흡수 수단의 구체적 구성으로서, 면 형상 발열체의 적소에 슬릿 형상의 절제부를 형성하고, 일방단을 개방하여 자유단으로 하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고 면 형상 발열체에 일방을 개방한 슬릿 형상의 절제부를 형성함으로써, 이 절제부에서 외력에 대하여 유연성을 가지게 할 수 있으면서, 부드러운 시트 형상의 면 형상 발열체와 더불어, 변형 상태에 맞춘 형상으로 변화시킬 수 있어, 착좌시에 탄성체층이 변형한 경우에도, 그 변형에 맞추도록 면 형상 발열체가 변화하므로, 패턴 인쇄된 전극 및 저항체에 변형 스트레스가 인가되지 않아 내구성의 향상을 도모할 수 있고, 또한 착좌감의 향상을 도모할 수 있다.

제39 발명은, 특히 제34 또는 제35 발명에 있어서, 휨 변형 흡수 수단은, 착좌시의 휨 방향과 대략 동일 방향으로 시트 형상의 면 형상 발열체의 단부로부터 슬릿 형상의 절제부를 형성하고, 일방단을 개방하여 자유단으로 하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고 면 형상 발열체에 휨 방향과 대략 동일 방향으로 단부로부터 슬릿 형상의 절제부를 형성함으로써, 착좌시에 탄성체층이 변형한 경우에도, 그 변형에 맞추도록 면 형상 발열체가 변화하므로, 패턴 인쇄된 전극 및 저항체에 변형 스트레스가 인가되지 않아 내구성의 향상을 도모할 수 있고, 또한 착좌감의 향상을 도모할 수 있다.

제40 발명은, 특히 제34 또는 제35 발명에 있어서, 휨 변형 흡수 수단은, 착좌시의 휨 방향과 대략 동일 방향으로 시트 형상의 면 형상 발열체의 단부로부터 교대로 슬릿 형상의 절제부를 형성하고, 일방단을 개방하여 자유단으로 하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고 면 형상 발열체에 단부로부터 교대로 슬릿 형상의 절제부를 형성함으로써, 착좌시에 탄성체층이 변형한 경우에도, 그 변형에 맞추도록 면 형상 발열체가 변화하므로, 패턴 인쇄된 전극 및 저항체에 변형 스트레스가 인가되지 않아 내구성의 향상을 도모할 수 있고, 또한 착좌감의 향상을 도모할 수 있다.

제41 발명은, 특히 제34 또는 제35 발명에 있어서, 고분자 저항체는, 카본 등의 도전성 물질에 결정성 수지를 혼입하여 PTC 특성을 가지게 하고, 착좌시에 인체와의 접촉 정도가 많은 부위일수록 카본을 적게 배합한 잉크에 의해 인쇄를 실시하도록 한 것을 특징으로 한 것이다.

그리고 착좌시에 둔부와의 접촉 정도가 많은 부위에 카본량을 적게 하여 저항치를 작게 한 잉크를 인쇄함으로써, 온도의 상승을 빠르게, 또한 온도를 높게 하여 난방감을 높이도록 한 것이다.

제42 발명은, 특히 제34 또는 제35 발명에 있어서, 착좌시에 인체와의 접촉 정도가 많은 부위일수록 면 형상 발열체를 다층으로 겹치는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 것이다. 그리고 착좌시에 둔부와의 접촉 정도가 많은 부위에 면 형상 발열체를 다층으로 겹쳐, 온도의 상승을 빠르게, 또한 온도를 높게 하여 난방감을 높이도록 한 것이다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 또한 이 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

(제1 실시예)

도 1은 본 발명의 제1 실시예에서의 변기 시트 장치의 외관도, 도 2는 변기 시트의 탄성 강도의 분포를 나타내는 모식도, 도 3은 도 2의 AA 단면도를 나타내고, 도 4는 도 2의 BB 단면도를 나타내며, 도 5는 도 2의 CC 단면도를 나타내는 것이다.

도 1에 도시한 본 발명의 제1 실시예를 설명하면, 변기 시트 장치는, 온수 세정 변기 시트로서, 변기 시트(6)와 변기 뚜껑(7)과 본체(8)로 구성되고, 본체(8)의 내부에는 열교환 탱크나 세정 수단, 전자 밸브, 건조 유닛, 탈취 유닛, 제어 장치 등이 내장되어 있고(미도시), 사용자는 세정 수단의 세정 노즐로부터 뿜어 나오는 온수를 둔부에 도달하게 함에 따라, 용변에 따른 오염을 씻어낼 수 있는 것이다. 이 변기 시트 장치는, 변기(9)의 상면에 변기 시트(6) 및 본체(8)의 하면이 접하도록 배치된다. 변기(9)의 상면에는, 본체(8)와 결합하는 베이스 플레이트 고정용 홀이 2군데 뚫려있고, 고무 부쉬 및 볼트에 의해 베이스 플레이트는 고정된다(미도시).

다음으로 변기 시트(6)의 구성에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 2는 변기 시트의 탄성 강도의 분포를 나타내는 모식도로서, 도면의 해칭 부분은 다른 부분보다 탄성 강도가 높게 되어 있는 것을 나타내고 있다.

도 3은 변기 시트(6)의 측부 후방에 대응하는 AA 단면도이고, 이 부분은 착좌한 사용자의 둔부의 거의 중심에 대응하는 부분으로서, 상면이 사용자의 피부와 접촉하는 면이다. 변기 시트(6)는, 상면에는 유연성을 가지는 표피재(10)가 변기 시트(6)의 거의 전면에 배치되어 있고, 표피재(10)의 하방에는 유연성을 구비한 면 형상의 변기 시트 히터(11)와 연질 수지로 이루어지는 탄성체층(12)이 설치되어 있고, 상기 변기 시트 히터(11)는 탄성체층(12)의 상부에 배설되어 있다.

탄성체층(12)의 하방에는 탄성체층(12)에 맞닿아 탄성을 가지는 수지의 성형품으로 이루어지는 보강재(13)가 설치되어 있고, 보강재(13)는, 양측단이 변기 시트의 기재인 변기 시트 하부 부재(14)에서 유지되며, 보강재(13)의 중앙부와 변기 시트 하부 부재(14)의 사이는 공동(空洞)부를 형성하고 있고, 보강재(13)는 하방으로 휠 수 있는 구성으로 되어 있다.

보강재(13)는, 상면은 중앙부가 오목 들어간 경사면으로 되어 있고, 하면은 대략 수평면으로 구성함으로써, 변기 시트(6)의 외주부(6a) 근방과 개구부(6b)의 근방에 대응하는 부분은 두께가 두껍게 되어 있고, 외주부(6a) 근방과 개구부(6b)의 근방은 중앙부보다 탄성 강도가 높게 되어 있다.

또한 도 3에 도시한 바와 같이, 탄성체층(12)은 변기 시트(6)의 외주부(6a)로부터 중앙부까지는 두께가 두껍고, 그것보다 개구부(6b) 측은 순차적으로 두께가 얇아지도록 구성되어 있다.

도 4는 변기 시트(6)의 측방에 대응하는 BB 단면을 나타내는 것으로서, 이 부분은 착좌한 사용자의 허벅지에 대응하는 부분이다. AA 단면과 다른 점은, 보강재(13)의 상면은 변기 시트(6)의 개구부(6b) 측이 낮아지는 경사면으로 되어 있고, 하면은 중앙부로부터 개구부(6b)를 향해 순차적으로 두께가 두껍게 되어 있고, 개구부(6b) 측의 탄성 강도가 높게 된 구성으로 되어 있다. 또한 탄성체층(12)은 변기 시트(6)의 외주부(6a) 측과 개구부(6b) 측은 거의 동등한 두께를 가지고 있다.

도 5는 변기 시트(6)의 후방에 대응하는 CC 단면을 나타내는 것으로서, 이 부분은 착좌한 사용자의 둔부 후방에 대응하는 부분으로, 신체와 그다지 접촉하지 않아 하중도 그다지 가해지지 않는 부분이다. AA 단면과 다른 점은, 보강재(13)의 상면과 하면은 모두 변기 시트(6)의 개구부(6b) 측이 낮아지는 경사면으로 되어 있고, 보강재의 두께는 거의 일정한 두께로 되어 있으며, 외주부(6a) 측과 개구부(6b) 측은 거의 동등한 탄성 강도로 되어 있다. 또한 탄성체층(12)은, 변기 시트(6)의 외주부(6a) 측과 개구부(6b) 측은 거의 동등한 두께를 가지고 있다.

이상과 같이 구성된 변기 시트 장치에 대하여, 이하, 그 동작, 작용을 설명한다.

변기 시트 히터(11)에서 미리 데워진 변기 시트(6)에 사용자가 앉으면, 착좌시에는 변기 시트(6)에 사용자의 체중에 의한 하중이 충격적으로 가해진다. 이때, 사용자의 둔부의 중앙부에 대응하는 변기 시트의 측부 후방에서는, 먼저 탄성체층(12)이 완전히 변형하여 바닥에 닿는 상태가 되는데, 이 부분의 보강재(13)는 중앙부의 두께가 얇게 되어 있으므로, 보강재가 휘고, 이 충격을 흡수함으로써, 사용자는 그다지 충격을 느끼지 않고 쾌적하게 앉을 수 있다.

착좌한 상태에서는, 변기 시트의 측부 후방에 사용자의 둔부의 중앙부가 올려지고, 변기 시트(6)의 측방부에 사용자의 허벅지가 올려진 상태가 되는데, 변기 시트(6)의 측방부는 도 4에 도시한 바와 같이 변기 시트(6)의 개구부(6b)를 향한 경사면으로 되어 있으므로, 허벅지의 내측이 압박되지 않아, 사용자의 혈류를 저해하는 경우가 적다.

또한 변기 시트(6)의 측부 후방 및 측방부 모두, 개구부(6b) 측의 보강재(13)의 탄성 강도를 높게 하고 있어, 이 부분에서 사용자의 체중을 확실히 지지하면서, 탄성체층(8)이 변형하여 개구부(6b)로 유출하는 것을 방지하는 작용을 구비하고 있다.

또한 변기 시트 후부에서는, 보강재(13), 탄성체층(12) 모두, 개구부(6b)를 향해 경사를 형성함에 따라, 사용자의 둔부 후방의 체형을 따라 용이하게 변형하기 쉽게 되어 있다.

이상과 같이, 본 실시예에서는, 착좌하는 사용자의 둔부의 부위에 대응하여, 보강재의 탄성 강도와 경사를 바꿈과 함께 탄성체층을 배치함에 따라, 착좌시의 충격을 흡수함과 동시에, 착좌 상태에서는 좌압을 분산 및 균일화함으로써, 사용자가 장시간 쾌적하게 앉을 수 있는 변기 시트 장치를 제공할 수 있다.

또한 본 실시예에서는, 착좌 히터를 탄성체층의 상부에 배설했으나, 이에 한정되지 않고, 표피재의 내부 혹은 표피재와 탄성체층의 사이에 배설함에 따라, 변기 시트 난방의 속난성(速暖性)을 높일 수 있게 되어, 보강재의 상면 혹은 보강재의 내부에 배설한 경우에는, 비사용시의 보온성을 높일 수 있어, 에너지 절약의 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 실시예에서는, 변기 시트 히터로서 면 형상의 히터를 사용했으나, 이에 한정되지 않고, 코드 히터나 판 형상의 히터 등의 사용을 생각할 수 있다. 또한 면 형상의 히터에서도, 정온도 계수 특성을 가지는 PTC 히터를 채용함으로써, 안전성이 높은 변기 시트 장치를 제공하는 것이 가능해진다.

또한 본 실시예에서는, 보강재는 수지 성형품을 채용했으나, 이에 한정되지 않고, 각종 금속으로 형성한 것이나, 금속과 수지의 복합 재료로 구성해도 무방하다.

(제2 실시예)

도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에서의 변기 시트 장치는 착좌면을 난방하는 난방 변기 시트로서, 변기 시트(1006)와, 변기 뚜껑(1007)과, 본체(1008)를 주요 구성 부재로 하고 있다.

본체(1008)의 내부에는, 세정용의 온수를 만들어 저장하는 열교환 탱크(미도시), 국부를 세정하는 세정 수단(1009), 세정수의 분출을 제어하는 전자 밸브(미도시), 세정 후의 국부를 건조하는 건조 유닛(미도시), 배변의 취기를 탈취하는 탈취 유닛(미도시), 변기 시트 장치의 각 기능을 제어하는 제어 장치(미도시) 등이 내장되어 있고, 사용자는 세정 수단(1009)으로부터 분출되는 온수를 국부에 도달하게 함으로써, 용변에 의한 오염을 씻어낼 수 있는 것이다. 이 변기 시트 장치는, 변기(1010)의 상면에 배치한 본체(1008)를 고무 부쉬 및 볼트를 통해 변기(1010)에 고정하고, 변기 시트(1006)와 변기 뚜껑(1007)은 본체(1008)에 회전 운동 가능하게 지지하고 있다.

도 7에 도시한 바와 같이, 변기 시트(1006)는 상면으로부터, 사용자의 피부와 접촉하는 면으로서, 변형 가능한 연질로 사용자의 둔부에 맞춘 시트 형상의 표피재(1011), 변기 시트 내부로부터의 열을 반사하여 변기 시트 외부로의 쓸모없는 방출을 억제하는 열 반사막층(1012), 탄성을 구비한 연질 수지재로 이루어지는 탄성체층(1013), 변기 시트 히터(1014), 경질 수지 성형품으로 이루어지는 보강재(1015), 경질 수지 성형품으로 이루어지는 변기 시트 하부 부재(1016)의 주요 부재의 순으로 구성되어 있다. 또한 표피재(1011)와 변기 시트 히터(1014)의 중간에 위치하는 탄성체층(1013)의 내부에는 판 형상의 금속으로 형성한 차폐층(1017)이 설치되어 있다.

또한 도 8에 도시한 바와 같이 차폐층(1017)에는 어스 리드선(1022)이 접속되어 있고, 별도 설치한 어스 단자(미도시)에 접속하는 구성으로 되어 있다.

보강재(1015)와 변기 시트 하부 부재(1016)는 비스(1018)로 나사 결합되어 있고, 보강재(1015)는 중앙 부분을 비스 고정을 위해 평면부(1019)로 하고, 양측은 각각 돌출부(1020)로 하여 강도를 높이고 있다. 그리고 단부(1021)에는 변기 시트 하부 부재(1017)의 단부와 결합하도록 길이 방향으로, 일정 간격으로 갈고리가 형성되어 있다.

표피재(1011)의 재질로서는, TPU(열가소성 폴리우레탄) 시트를 사용하고 있다. 표피재(1011)로서는, 0.1~0.3mm 정도의 얇은 필름으로 구성되고, 내약품성이 있는, 또한 열용량이 적은 것이라면 다른 재질에 의한 것이라도 상관없다.

또한 탄성체층(1013)의 재질로서는, 고 반발 발포 폴리우레탄을 사용하고 있다. 탄성체층(1013)의 발포 폴리우레탄은, 주로 내부의 기포가 연결되어 있지 않은 독립 기포 구조를 가지고, 가스의 출입을 없애서 공기에 의한 쿠션성을 가지게 하고 있으나, 적절한 쿠션성을 가지는 것이라면 연속 기포 구조인 것이라도 무방하다. 또한 탄성체층(1013)은 보강재(1015)의 주위를 덮도록 형성되어 있어, 앉았을 때에도 둔부가 직접 보강재(1015)에 접하지 않도록 되어 있다.

열 반사막층(1013)으로서는 수지 필름에 알루미늄을 증착한 것을 사용하고 있다. 본 실시예에서는 열 반사막층(1013)으로서 독립한 부재를 표피재(1011)와 탄성체층(1014)의 사이에 끼운 구성으로 하고 있으나, 표피재(1011)로서 미리 편면(片面)에 반사막층을 코팅한 수지 필름 재료를 이용하거나, 표피재(1011)를 탄성체층(1014)인 폴리우레탄과 일체 발포 성형하기 전에, 표피재 이면에 반사막층을 도장해 두거나, 그 밖의 가공 방법에 의한 것이라도 상관없다.

보강재(1015)는 변기 시트(1007)에 탄성체층(1014)을 설치함에 따라, 변기 시트(1007) 전체의 강성 부족으로 체중을 완전히 지지할 수 없는 것을 상정하여 설치한 것이다. 통상, 종래의 변기 시트는 상하 수지 부재를 상하 모두 U자형으로 하고 상하의 U자 부분과 역 U자 부분의 개방면을 합치는 면으로서 일체로 구성하여 구조체로 함으로써 체중을 지지하도록 하고 있으나, 본 실시예에서는 상부의 구성 부재는 연질 수지로 이루어지는 탄성체층(1013)이므로, 경질 수지끼리의 합침으로 지지할 수 없는 것에 대한 대책으로서, 변기 시트 하부 부재(1016)와 보강재(1015)로 체중을 지지하도록 구성한 것이다.

변기 시트 히터(1014)는 보강재(1015)의 상면에 배치되어 있고, 본 실시예에서 사용한 변기 시트 히터(1014)는 유연성 필름에 신축성 PTC 저항체와, 전극을 인쇄하고 다른 유연성 필름으로 샌드위칭한 구성의 면 형상의 PTC 히터를 사용하고 있고, 면 형상의 PTC 히터는 통전 초기의 히터 온도가 낮을 때는 저항치가 작고 대용량의 전류가 흐르며, 히터 온도가 높아지면 저항치가 커져, 전류 용량이 작아지는 정온도 계수 특성을 구비하고 있고, 온도 상승이 빠르고, 또한 자기 온도 제어 기능을 구비하고 있으므로, 에너지 절약과 안전성이 높다는 특징을 가진 것이다.

히터로부터 발생한 열은 탄성체층(1013)을 통해 변기 시트 표면으로 전달된 후, 사용자의 피부로 전달된다. 이 과정에서 변기 시트 히터(1014)에서 발생한 열은 차폐층(1017)을 통해 탄성체층(1013)의 내부에서 확산하여, 변기 시트 표면에서는 균일한 온도 분포가 된다.

본 실시예에서 사용한 면 형상의 PTC 히터 이외의, 균일한 발열 분포 특성을 가지고 있지 않은 튜빙(tubing) 히터와 같은 구성의 히터를 사용한 경우라고 해도, 탄성체층의 표면에서는 온도 분포가 균일화하여, 결과적으로 온도 균일성이 우수한 난방 변기 시트로 할 수 있다.

또한 본 실시예에서는, 표피재(1011)와 탄성체층(1013)의 사이에 열 반사막층(1012)을 설치함으로써, 변기 시트 히터(1014)에서 발생한 열은 탄성체층(1013) 및 표피재(1011)를 통해 변기 시트 표면측으로 방열하려고 하는데, 열 반사막층(1012)을 추가함으로써 열이 변기 시트 내부로 가두어지는 효과가 발생하므로, 탄성체층(1013)에 의한 축열 효과를 구비하고 있다.

게다가, 본 실시예에서는, 표피재(1011)와 변기 시트 히터(1014)의 사이에 차폐층(1017)을 설치한 구성으로 하고 있으므로, 만일 표피재(1011)나 탄성체층(1013)이 찢어지거나 구멍이 뚫리는 등의 파손이 발생한 경우에도 변기 시트 히터(1014)까지 달하지 않으므로, 직접 사람과 변기 시트 히터(1014)가 접하지 않아 감전될 우려가 없고, 또한 어스 리드선(1021)을 통해 어스로 떨어뜨림으로써, 차폐층(1017)은 변기 시트 히터(1014)에 접촉한 경우에도 감전될 우려가 없으므로, 안전성을 높이는 것이 가능해진다.

또한 본 실시예에서는, 변기 시트 히터(1014)는 보강재(1015)의 상면, 즉 탄성체층(1013)의 하면에 접하여 설치되어 있으나, 변기 시트 히터(1014)의 설치 위치는 이에 한정되지 않고, 탄성체층(1013)의 내부에 설치하고, 그 상방에 차폐층(1017)을 배치한 구성이라도 무방하다.

(제3 실시예)

도 9는 본 발명의 제3 실시예에서의 변기 시트 장치 전체의 외관을 나타내는 사시도, 도 10은 변기 시트의 상세 단면도이다.

도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에서의 변기 시트 장치는, 착좌면을 난방하는 난방 변기 시트로서, 변기 시트(2006)와, 변기 뚜껑(2007)과, 본체(2008)를 주요 구성 부재로 하고 있다.

본체(2008)의 내부에는, 세정용의 온수를 만들어 저장하는 열교환 탱크(미도시), 국부를 세정하는 세정 수단(2009), 세정수의 분출을 제어하는 전자 밸브(미도시), 세정 후의 국부를 건조하는 건조 유닛(미도시), 배변의 취기를 탈취하는 탈취 유닛(미도시), 변기 시트 장치의 각 기능을 제어하는 제어 장치(미도시) 등이 내장되어 있고, 사용자는 세정 수단(2009)으로부터 분출되는 온수를 국부에 도달하게 함으로써, 용변에 의한 오염을 씻어낼 수 있는 것이다. 이 변기 시트 장치는, 변기(2010)의 상면에 배치한 본체(2008)를 고무 부쉬 및 볼트를 통해 변기(2010)에 고정하고, 변기 시트(2006)와 변기 뚜껑(2007)은 본체(2008)에 회전 운동 가능하게 지지하고 있다.

도 10에 도시한 바와 같이, 변기 시트(2006)는 상면으로부터, 사용자의 피부와 접촉하는 면으로서, 변형 가능한 연질로 사용자의 둔부에 맞춘 시트 형상의 표피재(1011), 변기 시트 내부로부터의 열을 반사하여 변기 시트 외부로의 쓸모없는 방출을 억제하는 열 반사막층(2012), 탄성을 구비한 연질 수지재로 이루어지는 탄성체층(2013), 변기 시트 히터(2014), 경질 수지 성형품으로 이루어지는 보강재(2015), 경질 수지 성형품으로 이루어지는 변기 시트 하부 부재(2016)의 주요 부재의 순으로 구성되어 있다. 보강재(2015)와 변기 시트 하부 부재(2016)는 비스(2017)로 나사 결합되어 있고, 보강재(2015)는 중앙 부분을 비스 고정을 위해 평면부(2018)로 하고, 양측은 각각 돌출부(2019)로 하여 강도를 높이고 있다. 그리고 단부(2020)에는 변기 시트 하부 부재(2016)의 단부와 결합하도록 길이 방향으로, 일정 간격으로 갈고리가 형성되어 있다.

표피재(2011)의 재질로서는, TPU(열가소성 폴리우레탄) 시트를 사용하고 있다. 표피재(2011)로서는, 0.1~0.3mm 정도의 얇은 필름으로 구성되고, 내약품성이 있는, 또한 열용량이 적은 것이라면 다른 재질에 의한 것이라도 상관없다.

열 반사막층(2012)으로서는 수지 필름에 알루미늄을 증착한 것을 사용하고 있다. 본 실시예에서는 열 반사막층(2012)으로서 독립한 부재를 표피재(2011)와 탄성체층(2013)의 사이에 끼운 구성으로 하고 있으나, 표피재(2011)로서 미리 편면(片面)에 반사막층을 코팅한 수지 필름 재료를 이용하거나, 표피재(2011)를 탄성체층(2013)인 폴리우레탄과 일체 발포 성형하기 전에, 표피재 이면에 반사막층을 도장해 두거나, 그 밖의 가공 방법에 의한 것이라도 상관없다.

탄성체층(2013)의 재질로서는, 고(高) 반발 발포 폴리우레탄을 사용하고 있다. 탄성체층(2013)의 발포 폴리우레탄은, 주로 내부의 기포가 연결되어 있지 않은 독립 기포 구조를 가지고, 가스의 출입을 없애서 공기에 의한 쿠션성을 가지게 하고 있다. 또한 착좌시의 사용자의 체중을 지지하고, 게다가 적절한 축열 성능을 가지게 하기 위하여 적절한 발포율로 형성되어 있다. 적절한 쿠션성과 축열 성능을 가지는 것이라면 연속 기포 구조인 것이라도 무방하다.

또한 탄성체층(2013)은 보강재(2015)의 주위를 덮도록 형성되어 있어, 앉았을 때에도 둔부가 직접 보강재(2015)에 접하지 않도록 되어 있다. 보강재(2015)는 변기 시트(2007)에 탄성체층(2013)을 설치함에 따라, 변기 시트(2007) 전체의 강성 부족으로 체중을 완전히 지지할 수 없는 것을 상정하여 설치한 것이다. 통상, 종래의 변기 시트는 상하 수지 부재를 상하 모두 U자형으로 하고 상하의 U자 부분과 역 U자 부분의 개방면을 합치는 면으로서 일체로 구성하여 구조체로 함으로써 체중을 지지하도록 하고 있으나, 본 실시예에서는 상부의 구성 부재는 연질 수지로 이루어지는 탄성체층(2013)이므로, 경질 수지끼리의 합침으로 지지할 수 없는 것에 대한 대책으로서, 변기 시트 하부 부재(2016)와 보강재(2015)로 체중을 지지하도록 구성한 것이다.

변기 시트 히터(2014)는 보강재(2015)의 상면에 배치되어 있고, 본 실시예에서 사용한 변기 시트 히터(2014)는 유연성 필름에 신축성 PTC 저항체와, 전극을 인쇄하고 다른 유연성 필름으로 샌드위칭한 구성의 면 형상의 PTC 히터를 사용하고 있고, 면 형상의 PTC 히터는 통전 초기의 히터 온도가 낮을 때는 저항치가 작고 대용량의 전류가 흐르며, 히터 온도가 높아지면 저항치가 커져, 전류 용량이 작아지는 정온도 계수 특성을 구비하고 있고, 온도 상승이 빠르고, 또한 자기 온도 제어 기능을 구비하고 있으므로, 에너지 절약과 안전성이 높다는 특징을 가진 것이다.

히터로부터 발생한 열은 탄성체층(2013)을 통해 변기 시트 표면으로 전달된 후, 사용자의 피부로 전달된다. 이 과정에서 변기 시트 히터(2014)에서 발생한 열은 탄성체층(2013)의 내부에서 확산하여, 변기 시트 표면에서는 균일한 온도 분포가 된다.

본 실시예에서 사용한 면 형상의 PTC 히터 이외의, 균일한 발열 분포 특성을 가지고 있지 않은 튜빙(tubing) 히터와 같은 구성의 히터를 사용한 경우라고 해도, 탄성체층의 표면에서는 온도 분포가 균일화하여, 결과적으로 온도 균일성이 우수한 난방 변기 시트로 할 수 있다.

또한 변기 시트 히터(2014)를 보강재(2015)의 상면에 배치함으로써, 가공상으로는, 먼저 변기 시트 히터(2014)를 보강재(2015)에 부착하고, 그 상태 그대로 탄성체층(2013)인 폴리우레탄의 발포 성형 공정에서 인서트 성형하는 것이 가능하므로, 제조 공정상의 용이성이 향상된다는 이점을 가지고 있다.

또한 본 실시예에서는 탄성체층(2013)이 축열 성능을 가지는 구성으로 함으로써, 난방 변기 시트를 사용할 때, 초기적으로 변기 시트 히터(2014)로부터의 열이 탄성체층(2013) 전체에 축열되기까지 시간을 요구하나, 일단 축열이 완료되면, 그 후 변기 시트 히터(2014)로의 통전율을 낮춰도 변기 시트의 표면 온도는 일정하게 유지할 수 있으므로, 종래의 난방 변기 시트와 비교하여 에너지 효율이 좋은 것으로 할 수 있다.

또한 본 실시예에서는, 표피재(2011)와 탄성체층(2013)의 사이에 열 반사막층(2012)을 설치함으로써, 변기 시트 히터(2014)에서 발생한 열은 탄성체층(2013) 및 표피재(2011)를 통해 변기 시트 표면측으로 방열하려고 하나, 열 반사막층(2012)을 추가함으로써 열이 변기 시트 내부로 가두어지는 효과가 발생하므로, 탄성체층(2013)에 의한 축열 효과를 더욱 높일 수 있게 된다. 이 열 반사막층(2012)은, 표피재(2011)로서 미리 편면(片面)에 반사막층을 코팅한 수지 필름 재료를 이용하거나, 표피재(2011)를 탄성체층(2013)인 폴리우레탄과 일체 발포 성형하기 전에, 표피재 이면에 반사막층을 도장해 두거나, 그 밖의 가공 방법에 의한 것이라도 상관없다.

(제4 실시예)

도 11은 본 발명의 제4 실시예에서의 변기 시트 장치 전체의 외관도, 도 12는 변기 시트의 단면도, 도 13은 변기 시트 장치의 변기 시트 히터와 제어 장치의 모식도이다.

도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에서의 변기 시트 장치는, 착좌면을 난방하는 난방 변기 시트로서, 변기 시트(3006)와, 변기 뚜껑(3007)과, 본체(3008)를 주요 구성 부재로 하고 있다.

본체(3008)의 내부에는, 세정용의 온수를 만들어 저장하는 열교환 탱크(미도시), 국부를 세정하는 세정 수단(미도시), 세정수의 분출을 제어하는 전자 밸브(미도시), 세정 후의 국부를 건조하는 건조 유닛(미도시), 배변의 취기를 탈취하는 탈취 유닛(미도시), 변기 시트 장치의 각 기능을 제어하는 제어 장치(3009) 등이 내장되어 있고, 사용자는 세정 수단으로부터 분출되는 온수를 국부에 도달하게 함으로써, 용변에 의한 오염을 씻어낼 수 있는 것이다.

이 변기 시트 장치는, 변기(3010)의 상면에 배치한 본체(3008)를 고무 부쉬 및 볼트를 통해 변기(3010)에 고정하고, 변기 시트(3006)와 변기 뚜껑(3007)은 본체(3008)에 회전 운동 가능하게 지지하고 있다.

도 12에 도시한 바와 같이, 변기 시트(3006)는 사용자의 피부와 접촉하는 면으로서, 변형 가능한 연질로 사용자의 둔부에 맞춘 시트 형상의 표피재(3011), 굴곡 변형 가능한 면 형상의 변기 시트 히터(3012), 탄성을 구비한 연질 수지재로 이루어지는 탄성체층(3013), 경질 수지 성형품으로 이루어지는 보강재(3014), 경질 수지 성형품으로 이루어지는 변기 시트 하부 부재(3015)를 주 구성 부재로 하여 구성하고 있다.

보강재(3014)와 변기 시트 하부 부재(3015)는 비스(3016)로 나사 결합되어 있고, 보강재(3014)는 중앙 부분을 비스 고정을 위해 평면 형상(3017)으로 하고, 양측은 각각 돌출부(3018)로 하여 강도를 높이고 있다. 그리고 단부(3019)에는 변기 시트 하부 부재(3015)의 단부와 결합하도록 길이 방향으로, 일정 간격으로 갈고리가 형성되어 있다.

본 실시예에서는, 표피재(3011)로서 PP 필름을 사용하고 있다. 표피재(3011)로서는, 0.3mm 이하의 얇은 필름으로 구성되고, 내약품성이 있는, 또한 열용량이 적은 것이라면 다른 재질에 의한 것이라도 상관없다.

신축성을 구비한 굴곡 변형 가능한 변기 시트 히터(3012)는 표피재(3011)에 가까운 탄성체층(3013)의 상부에 배치되어 있고, 사용자의 피부 표면과의 거리가 작으므로, 변기 시트 히터(3012)에서 발생한 열이 다른 부분으로 빠져나갈 여지가 적어, 사용자의 피부로 효율적으로 전달된다. 그 때문에 변기 시트부의 재질에 두께 3mm 정도의 폴리프로필렌 등의 경질 수지를 이용하고 있었던 종래의 난방 변기 시트와 비교하여, 적은 통전율로 동일한 변기 시트 표면 온도를 얻을 수 있게 된다. 또한 하면은 발포 폴리우레탄의 탄성체층(3013)이 단열재의 기능을 발휘하므로, 주위에 쓸모없는 열을 방출하는 경우가 적은 구성으로 되어 있다.

변기 시트 히터(3012)는, 통전 초기의 히터 온도가 낮을 때는 저항치가 작고 대용량의 전류가 흐르며, 히터 온도가 높아지면 저항치가 커져, 전류 용량이 작아지는 정온도 계수 특성을 가지는 PTC 히터를 사용하고 있고, 온도 상승이 빠르고, 또한 자기 온도 제어 기능을 구비하고 있으므로, 에너지 절약과 안전성을 확보할 수 있다.

탄성체층(3013)으로서는, 고(高) 반발 발포 폴리우레탄을 사용하고 있다. 탄성체층(3013)의 발포 폴리우레탄은, 주로 내부의 기포가 연결된 독립 기포 구조를 가지고, 가스의 출입을 없애서 공기에 의한 쿠션성을 가지게 하고 있는데, 적절한 쿠션성을 가지는 것이라면 연속 기포 구조인 것이라도 무방하다. 또한 탄성체층(3013)은 보강재(3014)의 주위를 덮도록 형성되어 있어, 앉았을 때에도 둔부가 직접 보강재(3014)에 접하지 않도록 되어 있다.

보강재(3014)는 변기 시트(3006)에 탄성체층(3013)을 설치함에 따라, 변기 시트(3006) 전체의 강성 부족으로 체중을 완전히 지지할 수 없는 것을 상정하여 설치한 것이다. 통상, 종래의 변기 시트는 상하 수지 부재를 상하 모두 U자형으로 하고 상하의 U자 부분과 역 U자 부분의 개방면을 합치는 면으로서 일체로 구성하여 구조체로 함으로써 체중을 지지하도록 하고 있으나, 본 실시예에서는 상부의 구성 부재는 연질 수지로 이루어지는 탄성체층(3013)이므로, 경질 수지끼리의 합침으로 지지할 수 없는 것에 대한 대책으로서, 변기 시트 하부 부재(3015)와 보강재(3014)로 체중을 지지하도록 구성한 것이다.

탄성체층(3013) 내의 복수 장소에 압력 센서(3020)가 배설되어 있어, 변기 시트(3006)에 사용자가 앉음으로써 발생하는 하중에 따라 변화하는 압력치를 검지하는 것이 가능하다.

또한 표피재(3011)의 이면의 복수 장소에 비틀림 게이지(3021)가 설치되어 있어, 변기 시트에 사용자가 앉음으로써 발생하는 변기 시트 표면의 비틀림 양을 검지하는 것이 가능하다.

압력 센서(3020) 및 비틀림 게이지(3021)는 제어 장치(3009)와 전기적으로 접속되어 있고, 이들이 검지한 정보를 제어 장치(3009)에서, 미리 측정해 둔 측정 수치와 서로 대조함으로써, 사용자가 변기 시트에 앉았을 경우에, 변기 시트의 어느 부분에 피부가 닿아 있는지를 간접적으로 추정하는 것이 가능한 구성이다.

도 13은 변기 시트(3006)에 배설한 변기 시트 히터(3012)와 제어 장치(3009)의 모식도로서, 변기 시트 히터(3012)는 좌우 각각 3개씩 합계 6개의 부분으로 분할한 상태로 구성되어 있고, 각각의 변기 시트 히터(3012a, 3012b, 3012c, 3012d, 3012e, 3012f)는 제어 장치(3009)에 병렬 접속되어 있고, 각각의 변기 시트 히터에 흐르는 전류치를 제어 장치(3009)에 의해 각각 조정하는 것이 가능하다.

상기 압력 센서(3020)와 비틀림 게이지(3021)의 검지 데이터에 의해 추정한 사용자의 피부가 닿아 있는 변기 시트 표면의 범위와 세기에 따라, 분할된 변기 시트 히터(3012a, 3012b, 3012c, 3012d, 3012e, 3012f)의 통전 상태를 각각 조정함으로써, 사용자가 앉아서 닿아 있는 곳만을 따뜻하게 하고, 닿아있지 않은 부분의 통전을 커트하거나 약하게 함으로써 전체의 통전율을 낮춰도, 사용자의 난방감을 손상시키지 않고 쾌적하게 둔부에 난방을 하면서, 쓸모없는 열손실을 억제할 수 있는 에너지 절약의 변기 시트 장치로 할 수 있다.

또한 본 실시예에서는 변기 시트 히터(3012)는 6개의 부분으로 분할하여 배설했으나, 분할수는 이에 한정되지 않고, 보다 잘게 분할함으로써 치밀한 온도 분포의 제어가 가능해진다.

또한 본 실시예에서는 변기 시트 히터로서 정온도 계수 특성을 가지는 PTC 히터를 사용했으나, 이에 한정되지 않고, 금속 재료에 의한 면 형상 히터나 코드 히터 등의 연질성을 구비한 히터를 마찬가지로 사용할 수 있다.

또한 본 실시예에서는 센서 장치로서 압력 센서와 비틀림 게이지를 병용했으나, 이에 한정되지 않고, 압력 센서 또는 비틀림 게이지의 단독 사용으로도 본 실시예에 가까운 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한 상기 2종류 이외의 센서를 사용해도 무방하다.

(제5 실시예)

도 14는 본 발명의 제5 실시예에서의 변기 시트 장치의 사시도를 나타내고,도 15는 동(同) 변기 시트의 단면도를 나타내고, 도 16은 면 형상 변기 시트 히터인 PTC 히터의 내부 구성도를 나타내고, 도 17은 변기 시트의 온도 특성의 그래프를 나타내고, 도 18은 신축성 PTC 저항체의 모식도를 나타내는 것이다.

도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제5 실시예에서의 변기 시트 장치는, 착좌면을 난방하는 난방 변기 시트로서, 변기 시트(4006)와, 변기 뚜껑(4007)과, 본체(4008)를 주요 구성 부재로 하고 있다.

본체(4008)의 내부에는, 세정용의 온수를 만들어 저장하는 열교환 탱크(미도시), 국부를 세정하는 세정 수단(미도시), 세정수의 분출을 제어하는 전자 밸브(미도시), 세정 후의 국부를 건조하는 건조 유닛(미도시), 배변의 취기를 탈취하는 탈취 유닛(미도시), 변기 시트 장치의 각 기능을 제어하는 제어 장치(4009) 등이 내장되어 있고, 사용자는 세정 수단의 세정 노즐로부터 분출되는 온수를 국부에 도달하게 함으로써, 용변에 의한 오염을 씻어낼 수 있는 것이다.

이 변기 시트 장치는, 변기(4010)의 상면에 배치한 본체(4008)를 고무 부쉬 및 볼트를 통해 변기(4010)에 고정하고, 변기 시트(4006)와 변기 뚜껑(4007)은 본체(4008)에 회전 운동 가능하게 지지하고 있다.

도 15에 도시한 바와 같이, 변기 시트(4006)는 사용자의 피부와 접촉하는 면으로서, 변형 가능한 연질로 사용자의 둔부에 맞춘 시트 형상의 표피재(4011), 굴곡 변형 가능한 면 형상의 PTC 히터(4012), 탄성을 구비한 연질 수지재로 이루어지는 탄성체층(4013), 경질 수지 성형품으로 이루어지는 보강재(4014), 경질 수지 성형품으로 이루어지는 변기 시트 하부 부재(4015)를 주요 부재로 구성하고, 면 형상의 PTC 히터(4012)는 탄성체층(4013)의 상부에 배치되어 있다.

보강재(4014)와 변기 시트 하부 부재(4015)는 비스(4016)로 나사 결합되어 있고, 보강재(4014)는 중앙 부분을 비스 고정을 위해 평면 형상(4017)으로 하고, 양측은 각각 돌출부(4018)로 하여 강도를 높이고 있다. 그리고 단부(4019)에는 변기 시트 하부 부재(4015)의 단부와 결합하도록 길이 방향으로, 일정 간격으로 갈고리가 형성되어 있다. 보강재(4014)는 변기 시트 하부 부재(4015)만으로는 강성 부족으로 체중을 완전히 지지할 수 없는 것을 상정하여 설치한 것이다. 종래의 변기 시트는 상하 수지 부재를 상하 모두 U자형으로 하고 상하의 U자 부분과 역 U자 부분의 개방면을 합치는 면으로서 일체로 구성하여 구조체로 함으로써 체중을 지지하도록 하고 있다. 그러나 본 실시예에서는 상부의 부재는 연질 수지인 탄성체층이므로, 경질 수지 부재를 조합하여 지지할 수 없는 것에 대한 대책으로서, 변기 시트 하부 부재(4015)와 보강재(4014)로 체중을 지지하도록 구성한 것이다.

또한 보강재(4014)를 금속으로 함에 따라 하나의 변기 시트 하부 부재(4015)만으로는 체중을 완전히 지지할 수 없는 것을, 금속의 평판, 혹은 프레스 가공에 의해 구조 강화한 보강재(4014)를 추가함으로써 변기 시트 하부 부재(4015)의 휨을 방지하여, 착좌시의 변기 시트(4006)의 변형을 방지할 수 있다.

화장실(미도시)의 도어를 열었을 때의 대향면에는, 인체의 온도를 검출하거나, 반사광을 검출하거나 하여 사람이 화장실에 들어온 것을 검지하는 인체 검지 수단(4020)이 설치되어 있고, 인체 검지 수단(4020)으로부터의 신호를 수신하는 수신 수단(4021)은 본체(4008)의 소매부에 설치되어 있고, 제어 장치(4009)와 전기적으로 이어져 있다. 인체 검지 수단(4020)이 인체를 검지하고 있지 않은 상태에서 변기 시트(4006)는 통상 통전하지 않거나, 극단적으로 실온이 낮은 경우에 10W 전후의 통전을 행함으로써, 변기 시트 표면 온도가 15℃~20℃ 정도로 유지되어 있다.

본 실시예에서는, 표피재(4011)로서 PP 필름을 사용하고 있다. 표피재(4011)로서는 0.1mm 이하의 얇은 필름으로 구성되고, 내약품성이 있는, 또한 열용량이 적은 것이라면 다른 재질에 의한 필름이라도 상관없다.

면 형상의 PTC 히터(4012)는, 도 16에 도시한 바와 같이 유연성 필름(4022)에 신축성 PTC 저항체(4023)와, 전극(4024)을 인쇄하고 다른 유연성 필름(4025)으로 샌드위칭한 구성으로 되어 있다.

신축성 PTC 저항체는, 도 18에 도시한 바와 같이 수지와 카본을 혼합한 입자(4026)를 엘라스토머(4027) 안에 배합함으로써, 신축시킨 경우에도 조성이 파괴되지않는 특성을 구비하고 있다.

상기 구성의 PTC 히터(4012)는 200W 내지 500W 정도의 히터 용량을 가지고, AC 30V 이하 또는 DC 45V 이하의 전압으로 가열하도록 하고 있다. PTC 히터(4012)는 온도가 낮을 때에는, 전도성 입자(여기서는 카본)의 연쇄가 겹쳐 있어 전류가 통하기 쉽고, 온도가 높아지면 전도성 입자의 연쇄를 끊어 전류를 흐르기 어렵게 한다는 PTC 특성(정온도 계수 특성)을 가지고 있다. 즉, 통전 직후의 시동시 등, 온도가 낮을 때에는 하이 파워로 발열하고, 온도가 높아지면 자동적으로 로우 파워가 된다는 히터 특성(자동 온도 제어 특성)을 가지고 있다. 따라서 열용량이 적은 얇은 표피재(4011)를 통해, 사용하기 시작하여 바로 온도가 올라간다는 속열(速熱)성을 가지고 있다. 면 형상의 PTC 히터(4012)는 통전을 제어하는 제어 장치(4009)와 전기적으로 접속되어 있다.

탄성체층(4013)은 발포 폴리우레탄을 사용하고 있고, 주로 내부의 기포가 연결된 독립 기포 구조를 가지고, 가스의 출입을 없애서 공기에 의한 쿠션성을 가지게 하고 있는데, 적절한 쿠션성을 가지는 것이라면 연속 기포 구조인 것이라도 무방하다. 또한 탄성체층(4013)은 보강재(4014)의 주위를 덮도록 형성되어 있어, 앉았을 때에도 둔부가 직접 보강재(4014)에 접하지 않도록 되어 있다.

이상과 같이 구성된 변기 시트 장치에 대하여, 이하 그 동작, 작용을 설명한다.

먼저, 사람이 용변을 보기 위하여 화장실에 입실하면, 인체 검지 수단(4020)이 인체를 검지하고, 그 신호를 본체(4008)에 설치되어 있는 수신 수단(4021)으로 송신한다. 수신 수단(4021)에서 수신한 신호에 따라 제어 장치(4009)는 면 형상의 PTC 히터(4012)의 통전율을 높여 급격한 시동을 행한다. PTC 히터(4012)는 시동시 등, 온도가 낮을 때에는 하이 파워로 발열하고, 온도가 높아지면 자동적으로 로우 파워가 된다는 PTC 특성(자동 온도 제어 특성)을 가지고 있다. 따라서 열용량이 적은 얇은 표피재(4011)를 통해, 사용하기 시작하여 바로 온도가 올라간다는 속열(速熱)성을 가지고 있다.

도 17은 변기 시트(4006)의 온도 특성을 나타내는 것으로서, 가로축에 시간, 세로축에 변기 시트 표면 온도를 나타내고 있고, 변기 시트(4006)의 표면 온도는 10초 이내에 35℃ 전후의 온도가 되는 것을 알 수 있다. 변기 시트(4006)의 통상 온도 설정은 35℃ 내지 40℃정도로 설정되어 있으므로, 변기 시트(4006)에 앉아서 차가운 경우는 없다. 일반적으로 PTC 히터가 35℃정도로 따뜻해지기까지 필요한 시간과 사람이 옷을 벗고 변기 시트에 앉는 시간은, 거의 같은 정도의 수초 내지 10초 정도로서, 앉을 때에는 차갑지 않은 온도로 되어 있다.

사용자가 상기 상태의 변기 시트에 앉으면, 쿠션성이 있는 탄성체층(4013)과 굴곡 가능한 PTC 히터(4012)는 사용자의 둔부를 따라 변형함에 따라, 충격을 받지 않고 앉을 수 있다.

본 실시예의 PTC 히터(4012)는, 도 18에 도시한 바와 같이 수지와 카본을 혼합한 입자(4022)를 엘라스토머(4023) 안에 배합함으로써, 신축시킨 경우에도 조성이 파괴되지 않는 것을 특징으로 한 신축성 PTC 저항체로 하고 있다. 이와 같이 플렉서블성이 풍부한 신축성이 있는 구성으로 하고 있으므로, 5-10% 정도의 늘어남에 관해서는 저항체의 파괴는 일어나지 않는다.

도 19에 종래의 변기 시트 장치의 휨 특성, 도 20에 본 실시예의 변기 시트 장치의 휨 특성도를 나타낸다. 도 19, 20의 그래프는 가로축에 하중량, 세로축에 휨 량을 나타내고, 휨 량에 대해서는 마이너스 방향으로 나타내고 있다. 도 19, 20모두, 하중량이 증가하면 휨 량이 증가하는 구성으로 하고 있다. 본 실시예의 변기 시트 장치는 탄성체층(4013)을 설치함으로써, 조금의 하중차로 휨 량이 크게 변화하는 특징을 가지고 있다. 상기 특징은, 도 20에 도시한 휨 량의 그래프의 경사가, 도 19의 휨 량의 경사와 비교하여 큰 것으로부터 읽어낼 수 있다. 이들 측정 데이터로부터, 변기 시트 장치의 휨 량은 PTC 히터의 늘어남 량의 허용 범위 내로 들어가 있는 것을 알 수 있다.

사용자가 앉은 후에는, 소정의 설정 온도까지 변기 시트 온도가 올라가고, 그 후에는 일정 온도를 유지한다. 이때, 특히 변기 시트 면과 둔부 또는 대퇴부가 접촉하고 있는 곳은 인체에 의해 단열되어 있으므로 온도가 상승하기 쉬운데, PTC 히터(4012)는 온도가 높아지면 전도성 입자의 연쇄를 끊어 전류를 흐르기 어렵게 한다는 성질을 가지고 있으므로, 쓸데없이 변기 시트 온도를 지나치게 상승시키지 않아, 에너지 절약 효과가 높다는 이점을 가지고 있다.

이상과 같이, 본 실시예에서는, 표피재의 하방에 탄성체층을 설치하고, 탄성체층의 상부에 굴곡 가능한 PTC 히터를 배설함으로써, 사용자는 착좌시의 충격이나 차가움을 느끼는 경우가 적고, 장시간 앉아도 둔부의 혈류를 방해하지 않아, 위화감이나 피곤함을 느끼지 않는 쾌적한 변기 시트 장치로 할 수 있다.

또한 PTC 히터의 자동 온도 제어 특성에 의해, 그리고 속열성과 승온 후의 자기 온도 제어 기능에 의해, 쓸모없는 전력의 사용을 억제하고, 에너지 절약 효과가 높은 변기 시트 장치를 제공할 수 있다.

또한 본 실시예에서는, 면 형상 변기 시트 히터로서 신축성 PTC 저항체를 사용한 PTC 히터를 사용했으나, 이에 한정되지 않고, 면 형상의 금속제의 히터나 신축 성능을 가지지 않는 PTC 히터 등, 면 형상의 구성이 가능한 히터라면 본 실시예와 근사한 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 실시예에서는 탄성체층의 내부에 PTC 히터를 배치했으나, 본 실시예에서 사용한 유연성을 구비한 PTC 히터라면 표피재의 이면에 직접 배치하는 것도 가능하고, 그 경우, 본 실시예에서는 표피재와 PTC 히터는 다른 부재로 구성했으나, 표피재를 PTC 히터의 유연성 필름으로 겸하는 것도 가능하다.

(제6 실시예)

도 21은 본 발명의 제6 실시예에서의 변기 장치 전체의 외관도, 도 22는 변기 시트의 단면도, 도 23은 세정 수단의 측면도이다.

도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제6 실시예에서의 변기 장치는, 온수로 국부를 세정하는 온수 세정 변기 시트로서, 변기 시트(5005)와, 변기 뚜껑(5006)과, 본체(5007)를 주요 구성 부재로 하여 구성되어 있다.

본체(5007)의 내부에는, 세정용의 온수를 만들어 저장하는 열교환 탱크(미도시), 국부를 세정하는 세정 수단(5008), 세정수의 분출을 제어하는 유량 제어 밸브(미도시), 세정 후의 국부를 건조하는 건조 유닛(미도시), 배변의 취기를 탈취하는 탈취 유닛(미도시), 변기 장치의 각 기능을 제어하는 제어 장치(5009) 등이 내장되어 있고, 사용자는 세정 수단(5008)으로부터 분출되는 온수를 국부에 도달하게 함으로써, 용변에 의한 오염을 씻어낼 수 있는 것이다.

이 변기 장치는, 변기(5010)의 상면에 배치한 본체(5007)를 고무 부쉬 및 볼트를 통해 변기(5010)에 고정하고, 변기 시트(5005)와 변기 뚜껑(5006)은 본체(5007)에 회전 운동 가능하게 지지하고 있다.

다음으로, 변기 시트(5005)의 구성에 대하여 도 22를 참조하여 설명한다. 변기 시트(5005)는 변형 가능한 연질로 사용자의 둔부에 맞춘 시트 형상의 표피재(5011), 굴곡 변형 가능한 면 형상의 변기 시트 히터(5012), 탄성을 구비한 연질 수지재로 이루어지는 탄성체층(5013), 경질 수지 성형품으로 이루어지는 보강재(5014), 경질 수지 성형품으로 이루어지는 변기 시트 하부 부재(5015)를 주요 구성 부재로서 구성하고 있다. 상기 면 형상의 변기 시트 히터는 탄성체층(5013)의 상부의 표피재(5011)에 가까운 부분에 설치되어 있다.

보강재(5014)와 변기 시트 하부 부재(5015)는 비스(5016)로 나사 결합되어 있고, 보강재(5014)는 중앙 부분을 비스 고정을 위해 평면 형상부(5017)으로 하고, 양측은 각각 돌출부(5018)로 하여 강도를 높이고 있다. 그리고 단부(5019)에는 변기 시트 하부 부재(5015)의 단부와 결합하도록 길이 방향으로, 일정 간격으로 갈고리가 형성되어 있다.

본 실시예에서는, 표피재(5011)로서 PP 필름, 탄성체층(5013)으로서 고 반발 발포 폴리우레탄을 사용하고 있다. 표피재(5011)로서는 0.3mm 이하의 얇은 필름으로 구성되고, 내약품성이 있는, 또한 열용량이 적은 것이라면 다른 재질에 의한 필름이라도 상관없다.

탄성체층(5013)은 발포 폴리우레탄을 사용하고 있고, 주로 내부의 기포가 연결된 독립 기포 구조를 가지고, 가스의 출입을 없애서 공기에 의한 쿠션성을 가지게 하고 있는데, 적절한 쿠션성을 가지는 것이라면 연속 기포 구조인 것이라도 무방하다. 또한 탄성체층(5013)은 보강재(5014)의 주위를 덮도록 형성되어 있어, 앉았을 때에도 둔부가 직접 보강재(5014)에 접하지 않도록 되어 있다.

보강재(5014)는, 변기 시트(5005)에 탄성체층(5013)을 설치함으로써, 변기 시트(5005) 전체의 강성 부족으로 체중을 완전히 지지할 수 없는 것을 상정하여 설치한 것이다. 통상, 종래의 변기 시트는 상하 수지 부재를 상하 모두 U자형으로 하고 상하의 U자 부분과 역 U자 부분의 개방면을 합치는 면으로서 일체로 구성하여 구조체로 함으로써 체중을 지지하도록 하고 있는데, 본 실시예의 변기 시트에서는 상부의 구성 부재는 연질 수지로 이루어지는 탄성체층(5013)이므로, 경질 수지끼리의 조합으로 지지할 수 없는 것에 대한 대책으로서, 변기 시트 하부 부재(5015)와 보강재(5014)로 체중을 지지하도록 구성한 것이다.

탄성체층(5013) 내의 복수 장소에 압력 센서(5020)가 배설되어 있어, 변기 시트(5005)에 사용자가 앉음으로써 발생하는 하중에 따라 변화하는 압력치를 검지하는 것이 가능하다.

또한 표피재(5011)의 이면의 복수 장소에 비틀림 게이지(5021)가 설치되어 있어, 변기 시트에 사용자가 앉음으로써 발생하는 변기 시트 표면의 비틀림 양을 검지하는 것이 가능하다.

압력 센서(5020) 및 비틀림 게이지(5021)는 제어 장치(5009)와 전기적으로 접속되어 있고, 이들이 검지한 정보를 제어 장치(5009)에서, 미리 측정해 둔 측정 수치와 서로 대조함으로써, 사용자가 변기 시트에 앉았을 경우에, 탄성체층(5013)의 효과에 따라 사용자의 둔부 및 국부의 상하 방향의 가라앉음 량을 간접적으로 추정할 수 있다.

또한 압력 센서(5020) 및 비틀림 게이지(5021)를 변기 시트(5005)의 임의의 위치에 복수개 설치하고, 이들로부터 얻어지는 복수의 정보로부터 사용자가 변기 시트 표면에서의 전후 및 좌우 방향의, 어느 위치에 앉아 있는지를 추정하는 것이 가능한 구성이다.

다음으로, 세정 수단(5008)의 구성에 대하여 도 23을 참조하여 설명한다. 도 23은 세정 수단(5008)의 측면도로서, 인체의 국부(5022)를 세정하기 위한 세정수(5023)는 세정 노즐(5024)로부터 분출된다. 세정 노즐(5024)은 노즐 마운트(5025)에 노즐 구동 기구(5026)를 통해 슬라이드 가능하게 지지되어 있고, 세정 노즐(5024)은 본체(5007) 내의 수납 위치로부터 변기 시트(5005)의 전방 비스듬한 하방을 향해 진출하는 구성으로 되어 있고, 진출량을 제어함으로써, 세정 노즐(5024)의 선단부의 위치의 전후 방향 및 높이를 조절할 수 있다.

또한 노즐 마운트(5025)와 본체(5007)는, 노즐 마운트(5025)의 상하 방향의 위치를 변화시킬 수 있는 노즐 마운트 승강 기구(5027)를 통해 승강 가능하게 지지되어 있다.

또한 세정수(5023)는 세정 노즐(5024)의 상류에 설치한 유량 제어 밸브(미도시)에 의해 분출 강도를 조절할 수 있는 구성으로 되어 있다.

도 23에서의 노즐 구동 기구(5026)는 기어, 랙(rack), 피니언(pinion)을 이용한 것을 나타내고 있는데, 밸트 구동, 및 수압을 이용한 구동 방식 등이라도 상관없고, 그 방식을 한정하는 것은 아니다.

이상과 같이 구성된 변기 장치에 대하여, 이하 그 동작, 작용을 설명한다.

사용자가 변기 시트(5005)에 앉으면, 사용자의 체중에 의해 탄성체층(5013)에 압력이 가해지고, 탄성체층(5013)이 변형한다. 이때 사용자의 체중이나 체형 혹은 착좌 위치에 따라 세정 대상인 국부(5022)는 상하 및 전후로 치우쳐진다.

한편, 복수 장소에 배설한 압력 센서(5020)와 비틀림 게이지(5021)는 변화량을 검지하고, 검지 데이터를 제어 장치(5009)로 보내며, 제어 장치(5009)는 미리 기억되어 있는 측정 수치와 서로 대조함으로써 사용자의 국부의 위치를 추정하고, 세정 노즐(5024)을 최적 위치로 이동하여 세정수(5023)를 분출하고 국부(5022)를 세정한다.

예를 들면, 사용자의 체중이 무거워 변기 시트의 가라앉음이 커서, 국부(5022)의 위치가 낮아진 경우에는, 도 24에 도시한 바와 같이 노즐 구동 기구(5026)에 의해 노즐 위치를 전방으로 이동시키거나, 혹은 도 25에 도시한 바와 같이 노즐 마운트 승강 기구(5027)에 의해 노즐 마운트(5025)의 상하 위치를 낮게 하거나, 도 26에 도시한 바와 같이 유량 제어 밸브(미도시)를 조절함으로써 세정수(5024)의 분출 강도를 약하게 함에 따라, 세정수(5023)를 국부(5022)에 최적의 강도로 확실히 도달시킬 수 있다.

사용자가 바뀌어 국부의 위치가 바뀐 경우에는, 상기와 마찬가지로 압력 센서(5020)와 비틀림 게이지(5021)의 검지 데이터에 따라, 사용자의 국부(5022)의 위치에 맞춰 최적의 세정수의 분출을 행한다.

또한 노즐 구동 기구(5026)에 의한 전후 방향의 이동 기능이나, 노즐 마운트 승강 기구(5027)에 의한 상하 방향의 이동 기능과, 유량 제어 밸브에 의한 분출 강도의 조절 기능은, 국부의 위치에 따라 어느 하나의 기능만을 사용하는 경우와, 복수의 기능을 조합하는 경우가 있고, 그 선택은 미리 제어 장치에 설정되어 있다.

또한 도 27, 28에 도시한 바와 같이, 사용자가 변기 시트의 조금 전방에 앉은 경우에는, 도 27에 도시한 바와 같이 노즐 구동 기구(5026)에 의해 노즐 위치를 전방으로 이동시키거나, 혹은 도 28에 도시한 바와 같이 노즐 마운트 승강 기구(5027)에 의해 노즐 마운트(5019)의 상하 위치를 낮게 함으로써 세정수(5023)를 국부(5022)에 적중할 수 있고, 이 경우에도 유량 제어 밸브에 의해 분출량을 조절함에 따라, 보다 적중의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한 사용자가 변기 시트의 조금 후방에 앉은 경우에는 상술한 역의 조정을 하면 된다.

이상과 같이, 본 실시예에서는 변기 시트의 탄성체층에 압력 센서와 비틀림 게이지를 배설하고, 노즐 구동 기구와 노즐 마운트 승강 기구와 유량 제어 밸브에 의해 세정 노즐의 세정수의 분출을 제어함으로써, 사용자의 국부의 상하 방향의 가라앉음 량 혹은 전후 방향의 이동량에 따라 세정수의 도달 위치를 자동 조정함으로써, 연질 수지재로 이루어지는 탄성체층에 의해 구성되는 변기 시트의 변형량이 사용자의 체중에 따라 변화해도, 항상 국부로 세정수가 적중하여 쾌적한 세정을 할 수 있다.

또한 본 실시예에서는 센서 장치로서 압력 센서와 비틀림 게이지를 병용했으나, 이에 한정되지 않고, 압력 센서 또는 비틀림 게이지의 단독 사용으로도 본 실시예에 가까운 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한 상기 2종류 이외의 센서를 사용해도 무방하다.

(제7 실시예)

도 29는 본 발명의 제7 실시예에서의 변기 시트 장치의 사시도를 나타내고, 도 30은 동(同) 변기 시트의 단면도를 나타내고, 도 31은 면 형상 변기 시트 히터인 PTC 히터의 내부 구성도를 나타내고, 도 32(a),(b)는 신축성 PTC 저항체의 모식도를 나타내고, 도 33은 전원 전극과 PTC 히터의 인쇄 패턴을 나타내는 평면도를 나타내고, 도 34는 변기 시트의 온도 특성의 그래프를 나타내는 것이다.

도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제7 실시예에서의 변기 시트 장치는 착좌면을 난방하는 난방 변기 시트로서, 변기 시트(6006)와, 변기 뚜껑(6007)과, 본체(6008)를 주요 구성 부재로서 구성하고 있다.

본체(6008)의 내부에는, 세정용의 온수를 만들어 저장하는 열교환 탱크(미도시), 국부를 세정하는 세정 장치(미도시), 세정수의 분출을 제어하는 전자 밸브(미도시), 세정 후의 국부를 건조하는 건조 유닛(미도시), 배변의 취기를 탈취하는 탈취 유닛(미도시), 변기 시트 장치의 각 기능을 제어하는 제어 장치(6009) 등이 내장되어 있고, 사용자는 세정 장치의 세정 노즐로부터 분출되는 온수를 국부에 도달하게 함으로써, 용변에 의한 오염을 씻어낼 수 있는 것이다.

이 변기 시트 장치는, 변기(6010)의 상면에 배치한 본체(6008)는 고무 부쉬 및 볼트를 통해 변기(6010)에 고정하고, 변기 시트(6006)와 변기 뚜껑(6007)은 본체(6008)에 회전 운동 가능하게 지지하고 있다.

도 30에 도시한 바와 같이, 변기 시트(6006)는 상면으로부터, 사용자의 피부와 접촉하는 면으로서, 변형 가능한 연질로 사용자의 둔부에 맞춘 시트 형상용의 표피재(6011), 굴곡 변형 가능한 면 형상의 PTC 히터(6012), 탄성을 구비한 연질 수지재로 이루어지는 탄성체층(6013), 탄성을 구비한 경질 수지 성형품으로 이루어지는 보강재(6014), 경질 수지 성형품으로 이루어지는 변기 시트 하부 부재(6015)를 주요 부재로 구성하고 있다.

보강재(6014)와 변기 시트 하부 부재(6015)는 비스(6016)로 나사 결합되어 있고, 보강재(6014)는 중앙 부분을 비스 고정을 위해 평면부(6017)로 하고, 양측은 각각 돌출부(6018)로 하여 강도를 높이고 있다. 그리고 단부(6019)에는 변기 시트 하부 부재(6015)의 단부와 결합하도록 길이 방향으로, 일정 간격으로 갈고리가 형성되어 있다.

보강재(6014)는 변기 시트 하부 부재(6015)만으로는 강성 부족으로 체중을 완전히 지지할 수 없는 것을 상정하여 설치한 것이다. 종래의 변기 시트는 상하의 수지 부재를 상하 모두 U자형으로 하고 상하의 U자 부분과 역 U자 부분의 개방면을 합치는 면으로서 일체로 구성하여 구조체로 함으로써 체중을 지지하도록 하고 있다. 그러나 본 실시예에서는 상부의 부재는 연질 수지인 탄성체층이므로, 경질 수지 부재를 조합하여 지지할 수 없는 것에 대한 대책으로서, 변기 시트 하부 부재(6015)와 보강재(6014)로 체중을 지지하도록 구성한 것이다.

화장실(미도시)의 도어를 열었을 때의 대향면에는, 인체의 온도를 검출하거나, 반사광을 검출하거나 하여 사람이 화장실에 들어온 것을 검지하는 인체 검지 수단(6020)이 설치되어 있고, 인체 검지 수단(6020)으로부터의 신호를 수신하는 수신 수단(6021)은 본체(6008)의 소매부에 배치되어 있고, 제어 장치(6009)와 전기적으로 이어져 있다. 인체 검지 수단(6020)이 인체를 검지하고 있지 않은 상태에서 변기 시트(6006)는 통상 통전하지 않거나, 극단적으로 실온이 낮은 경우에 10W 전후의 통전을 행함으로써, 변기 시트 표면 온도가 15℃~20℃ 정도로 유지되어 있다.

본 실시예에서는, 표피재(6011)로서 PP 필름을 사용하고 있다. 표피재(6011)로서는 0.1mm 이하의 얇은 필름으로 구성되고, 내약품성이 있는, 또한 열용량이 적은 것이라면 다른 재질에 의한 필름이라도 상관없다.

면 형상의 PTC 히터(6012)의 구성은, 도 31에 도시한 바와 같이 변기 시트(6006)와 대략 서로 닮은 형태의 유연성 필름(6022)에 신축성의 PTC 저항체(6023)를 인쇄하고, PTC 저항체(6023)에 중층되도록 은 페이스트를 주체로 하는 전극(6024)을 인쇄하고, 다른 유연성 필름(6025)으로 끼워넣은 구성으로 되어 있다.

신축성의 PTC 저항체(6023)는, 도 32(a), (b)에 도시한 바와 같이 수지와 카본을 혼합한 입자(6026)를 엘라스토머(6027) 안에 배합함으로써, 신축시킨 경우에도 조성이 파괴되지 않는 특성을 구비하고 있다. 도 32(a)는 PTC 히터(6023)에 응력이 가해지고 있지 않은 상태의 입자(6026)의 상태를 나타내는 모식도이고, (b)는 변기 시트(6007)에 사용자가 앉은 경우 등, PTC 히터에 응력이 가해져 변형한 상태를 나타내는 모식도이다.

또한 PTC 저항체(6023)는 수지와 카본의 배합 비율을 변화시킴으로써 저항치를 변화시킬 수 있어, 최고 온도나 온도 상승의 스피드를 바꿀 수 있다. 카본을 적게 하면 저항치가 높아져 최고 온도는 낮아지므로, 인체와의 접촉 빈도가 낮은 변기 시트의 주변부에 대응하는 PTC 저항체(6023)의 카본의 배합을 줄임으로써, 온도는 낮아지고 에너지 절약을 도모할 수 있게 된다.

도 33은 PTC 저항체(6023)와 전극(6024)의 인쇄 패턴의 상세를 나타내는 것이다. 본 실시예에서는, 전원 전극(6028)과 PTC 히터(6012)를 1장의 유연성 필름(6022)에 동일 공정으로 형성함으로써 생산의 효율화를 도모하고 있다. 도 33에 도시한 바와 같이, 변기 시트(6006)와 대략 서로 닯은 형태의 유연성 필름(6022)의 개구 엣지(6022a)와 외주 엣지(6022b)의 근방에 폭이 넓은 환 형상의 전원 전극(6028a, 6028b)이 대향하도록 배치되어 있다. 전원 전극(6028a, 6028b)은 PTC 히터(6012)에 전력을 공급하기 위하여 설치한 것이다. 또한 PTC 히터(6012)를 변기 시트(6006)에 설치한 상태에서는, 전원 전극(6028a, 6028b)은 변기 시트(6006)의 개구 엣지(6006a)와 외주 엣지(6006b)의 근방에 배설된다.

전원 전극(6028a, 6028b)으로부터 각각 대향하도록 PTC 히터(6012)의 주전극(6029a, 6029b)을 배설하고, 또한 각각의 주전극(6029a, 6029b)으로부터 대략 직각 방향으로 교대로 상대측의 주전극을 향해 복수의 가지 전극(6030a, 6030b)을 도출하여 빗 형상의 전극이 구성되어 있다. 또한 주전극(6029a, 6029b)은 유연성 필름(6022)의 개구 엣지(6022a)에 대하여 대략 수직의 방향에 배설함으로써, 가지 전극(6030a, 6030b)은 개구 엣지(6022a)에 대하여 대략 평행이 되고, PTC 히터(6012)를 변기 시트(6006)에 설치한 상태에 있어서는, 가지 전극(6030a, 6030b)은 변기 시트(6006)의 개구 엣지(6006a)에 대하여 대략 평행하게 배설된다.

전원 전극(6028a)과 주전극(6029a)과 가지 전극(6030a), 또한 전원 전극(6028b)과 주전극(6029b)과 가지 전극(6030b)은 전기적으로 접속한 구성으로 되어 있고, 개구 엣지(6022a) 측의 전원 전극(6028a)을 플러스 전극, 외주 엣지(6022b) 측의 전원 전극(6028b)를 마이너스 전극으로 하고 있다.

그리고 가지 전극(6030a, 6030b)을 배설한 범위 전체에 중층되도록, PTC 특성을 가지는 PTC 저항체(6023)가 인쇄되어 있다.

주전극(6029a, 6029b)과 가지 전극(6030a, 6030b)과 PTC 저항체(6023)로 1개의 PTC 히터(6012)를 형성하고 있고, 전원 전극(6028a, 6028b)의 전주(全周)에 걸쳐 거의 균등 간격으로 PTC 히터가 배설되어 있다.

전원 전극(6028a, 6028b)은 리드선(6031)을 통해 제어 장치(6009)에 접속되어 있고, 제어 장치(6009)로부터 공급한 전류는 전원 전극(6028a, 6028b), 주전극(6029a, 6029b), 가지 전극(6030a, 6030b)을 통해 PTC 저항체(6023)에 급전된다.

급전된 PTC 저항체(6023)는 시동시 등, 온도가 낮을 때에는 하이 파워로 발열하고, 온도가 높아지면 자동적으로 로우 파워가 된다는 자기 온도 제어에 의해, 소정의 온도로 제어된다. PTC 저항체(6023)와 주전극(6029a, 6029b)과 가지 전극(6030a, 6030b)을 착좌면에 균일하게 배치함으로써, 착좌시의 둔부에 대하여 균일한 난방감이 얻어지는 구성으로 되어 있다.

또한 가지 전극(6030a, 6030b)은 변기 시트의 원주 방향과 대략 평행이 되므로, 앉았을 때에 착좌부가 휘는 방향에 대하여 대략 직각 방향이 되어, PTC 저항체(6023)가 파손되지 않아 내구성이 우수하다.

상기 구성의 PTC 히터(6012)는 200W 내지 500W 정도의 히터 용량을 가지고, AC 30V 이하 또는 DC 45V 이하의 전압으로 가열하도록 하고 있다. PTC 히터(6012)는 온도가 낮을 때에는 카본의 연쇄가 겹쳐 있어 전류가 통하기 쉽고, 온도가 높아지면 전도성 입자의 연쇄를 끊어 전류를 흐르기 어렵게 한다는 PTC 특성(정온도 계수 특성)을 가지고 있다. 즉, 통전 직후의 시동시 등, 온도가 낮을 때에는 하이 파워로 발열하고, 온도가 높아지면 자동적으로 로우 파워가 된다는 자동 온도 제어 특성을 가지고 있다.

탄성체층(6013)은 발포 폴리우레탄을 사용하고 있고, 주로 내부의 기포가 연결되어 있지 않은 독립 기포 구조를 가지고, 가스의 출입을 없애서 공기에 의한 쿠션성을 가지게 하고 있는데, 적절한 쿠션성을 가지는 것이라면 연속 기포 구조인 것이라도 무방하다. 또한 탄성체층(6013)은 보강재(6014)의 주위를 덮도록 형성되어 있어, 앉았을 때에도 둔부가 직접 보강재(6014)에 접하지 않도록 되어 있다.

이상과 같이 구성된 변기 시트 장치에 대하여, 이하 그 동작, 작용을 설명한다.

먼저, 사람이 용변을 보기 위하여 화장실에 입실하면, 인체 검지 수단(6020)이 인체를 검지하고, 그 신호를 본체(6008)에 설치되어 있는 수신 수단(6021)으로 송신한다. 수신 수단(6021)에서 수신한 신호에 따라 제어 장치(6009)는 면 형상의 PTC 히터(6012)에 통전하여 시동을 행한다. PTC 히터(6012)는 시동시 등, 온도가 낮을 때에는 하이 파워로 발열하고, 온도가 높아지면 자동적으로 로우 파워가 된다. 따라서 열용량이 적은 얇은 표피재(6011)를 통해, 사용하기 시작하여 바로 온도가 올라간다는 속열(速熱)성을 가지고 있다.

도 34는 본 실시예에서의 변기 시트(6006)의 온도 특성을 나타내는 것으로서, 가로축에 시간, 세로축에 변기 시트 표면 온도를 나타내고 있고, 변기 시트(6006)의 표면 온도는 10초 이내에 35℃ 전후의 온도가 되는 것을 알 수 있다. 변기 시트(6006)의 쾌적한 표면 온도는 35℃ 내지 40℃정도이다. PTC 히터(6012)가 35℃정도로 따뜻해지기까지 필요한 시간은, 사람이 옷을 벗고 변기 시트에 앉는 시간과 거의 같은 정도의 수초 내지 10초 정도로서, 앉을 때에는 차갑지 않은 온도로 되어 있다.

사용자가 상기 구성의 변기 시트에 앉은 상태에서는, 쿠션성이 있는 탄성체층(6013)과 굴곡 가능한 PTC 히터(6012)는 사용자의 둔부를 따라 변형하는, 또한 착좌시의 충격에 의해 탄성체층(6013)은 크게 변형하여 바닥에 닿는 상태가 되는데, 보강재(6012)가 탄성을 구비함으로써, 사용자는 충격을 받지 않고 앉을 수 있다.

본 실시예의 PTC 히터(6012)는, 도 32(a), (b)에 도시한 바와 같이 수지와 카본을 혼합한 입자(6026)를 엘라스토머(6027) 안에 배합함으로써, 신축시킨 경우에도 조성이 파괴되지 않는 것을 특징으로 하고 있다. 이와 같이 플렉서블성이 풍부한 신축성이 있는 구성으로 하고 있으므로, 5-10% 정도의 늘어남에 관해서는 PTC 저항체(6023)의 파괴는 일어나지 않는다.

사용자가 앉은 상태에서, 변기 시트의 휨은, 변기 시트(6006)의 주 방향으로 는 적게, 주로 개구 엣지(6006a)로부터 외주 엣지(6006b)를 향한 대략 수직 방향이 커진다. 본 실시예의 가지 전극(6030a, 6030b)은 개구 엣지(6006a) 혹은 외주 엣지(6006b)와 대략 평행하게 배설함으로써, 신축성의 PTC 저항체(6023)와 특성을 살려, PTC 히터(6012)의 파손이나 특성의 변화를 최소한으로 억제하고 있다.

또한 전원 전극(6028a, 6028b)은 변기 시트의 개구 엣지(6006a)와 외주 엣지(6006b)와 대략 서로 닯은 형태의 환 형상으로 하고 있으므로, 설령 1군데가 이상한 변형 등에 의해 절단된 경우라도, 모든 주전극과의 접속을 유지할 수 있으므로, 내구성을 확보할 수 있다.

이상과 같이 본 실시예에서는, 전원 전극은 변기 시트의 개구 엣지와 외주 엣지와 대략 서로 닮은 형태의 환 형상으로 하고, 개구 엣지에 대하여 대략 평행이 되는 방향으로 가지 전극을 배설하는 PTC 히터를, 사용자의 체형에 따라 변형하는 탄성체층 내에 배설함으로써, 사용자는 착좌시의 충격이나 차가움을 느끼는 경우가 적고, 장시간 앉아도 둔부의 혈류를 방해하는 경우도 없어, 쾌적한 난방 변기 시트 장치로 할 수 있다.

또한 PTC 히터의 PTC 특성(자동 온도 제어 특성)에 의해, 속열성과 승온 후의 자기 온도 제어 기능에 의해, 쓸모없는 전력의 사용을 억제하여, 에너지 절약 효과가 높은 변기 시트 장치를 제공할 수 있다.

게다가 착좌에 따른 변기 시트의 변형에 의한 PTC 히터로의 영향을 최소한으로 억제하는 인쇄 패턴을 채용함으로써, 전극이나 PTC 저항체의 파손이나, 특성의 변화를 억제하여 내구성이 높은 변기 시트 장치를 제공할 수 있다.

또한 본 실시예에서는 PTC 히터(6012)의 PTC 저항체는, 수지나 카본의 배합 비율이 동일한 것을 모든 PTC 히터에 사용했으나, PTC 히터의 배설 위치에 따라 배합 비율이 다른 PTC 저항체를 사용해도 무방하여, 예를 들면 변기 시트(6006)의 양측부에 배설하는 PTC 히터는 카본의 배합 비율이 많은 것을 사용하고, 변기 시트의 전부나 후부에 배설하는 PTC 히터는 카본의 배합 비율이 적은 것을 사용함에 따라, 변기 시트에 앉은 사용자의 둔부가 많이 밀착하는 양측부는 발열량이 많아 난방 효과가 높고, 둔부가 밀착하는 경우가 적은 전부와 후부는 발열량이 적어 쓸모없는 전력을 사용하지 않아, 보다 쾌적하고 에너지 절약성을 높일 수 있다.

또한 상기에서는 PTC 히터마다 수지와 카본의 배합 비율이 다른 PTC 저항체를 사용하는 구성으로 했으나, 하나의 PTC 히터의 부위에 따라 배합 비율을 바꿔도 무방하다. 예를 들면, 변기 시트의 개구 엣지에 가까운 부위는 카본의 배합 비율을 많게 하고, 변기 시트의 외주 엣지에 가까운 부위는 카본의 배합 비율을 적게 함으로써, 변기 시트에 앉은 사용자의 둔부가 많이 밀착하는 개구 엣지 근방은 발열량이 많아 난방 효과가 높고, 둔부가 밀착하는 경우가 적은 외주 엣지 근방은 발열량이 적어 쓸모없는 전력을 사용하지 않아, 상기와 동일하게, 쾌적하고 에너지 절약성을 높일 수 있다.

또한 본 실시예에서는, PTC 히터로서 신축성 PTC 저항체를 사용한 PTC 히터를 채용했으나, 이에 한정되지 않고, 신축 특성을 가지지 않는 PTC 히터 등으로 면 형상의 구성이 가능한 히터라면, 본 실시예와 근사한 효과를 얻을 수 있다. 또한 본 실시예에서는 표피재와 PTC 히터는 다른 부재로 구성했으나, 표피재를 PTC 히터의 유연성 필름으로 겸하는 것도 가능하다.

또한 본 실시예에서는, PTC 히터를 탄성체층의 내부에 설치하는 구성으로 했으나, PTC 히터의 설치 장소로서는, 표피재와 탄성체층의 사이에 끼우거나 보강재의 상면에 설치하는 것도 가능하고, 특히 굴곡성이 낮은 PTC 히터의 경우에는, 탄성체층의 하방이 되는 보강재의 상면에 설치함으로써, 앉은 상태에서 PTC 히터의 존재를 느끼는 경우가 적어 쾌적성을 높일 수 있다.

또한 본 실시예에서는 보강재를 수지 성형품으로 구성하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 탄성을 가지는 금속으로 형성해도 무방하고, 또한 수지, 금속, 세라믹 등의 복수의 재료를 조합하여 구성한 것이라도 무방하다. 또한 보강재가 구비하는 탄성의 강도는 모든 부위에서 동일한 탄성을 구비하는 것이 아니라, 예를 들면 둔부에 대응하는 부분은 탄성의 강도를 약하게 함으로써 착좌시의 충격을 흡수하기 쉽게 할 수 있고, 허벅지에 대응하는 부분은 탄성의 강도를 강하게 함으로써 앉아 있을 때의 체중을 안정적으로 유지할 수 있어, 보다 쾌적한 변기 시트를 제공할 수 있다.

또한 본 실시예에서는, 전원 전극을 PTC 히터와 동일하게 유연성 필름에 인쇄하여 형성했으나, 이에 한정되는 것이 아니라, 다른 유연성 필름에 인쇄한 것을 중층하여 접속하는 구성이라도 무방하고, 또한 얇은 금속판으로 형성한 전원 전극을 PTC 히터의 주전극에 중층하여 접속하는 구성 등을 생각할 수 있다.

(제8 실시예)

도 35는 본 발명의 제8 실시예에서의 전원 전극과 PTC 히터의 인쇄 패턴을 나타내는 것이다.

본 실시예가 제7 실시예와 다른 점은, 제 35에 도시한 바와 같이 유연성 필름(6032)의 외주와 내주에 개방한 절제부(6033a, 6033b)를 교대로 형성하고, 전원 전극(6034a, 6034b)을 절제부를 따라 환 형상으로 설치하고, 전원 전극(6034a, 6034b)과 PTC 저항체(6023)를 끼우는 다른 유연성 필름도 마찬가지로 절제부를 형성한 점이다.

절제부(6033a, 6033b)를 형성함에 따라, PTC 히터(6012)는 탄성체층(6013)의 휨의 일부를 절제부(6031a, 6032b)에서 흡수함으로써, PTC 히터(6012)의 변형을 적게 하는 변형 흡수 수단으로 할 수 있으므로, PTC 히터(6012)가 손상되거나, 특성이 변화하는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

또한 도 35에 도시한 PTC 히터(6012)는 유연성 필름(6032)의 외주와 내주의 양쪽으로 개방하는 절제부를 교대로 형성했으나, 외주 혹은 내주의 한쪽으로만 개방하는 절제부, 혹은 외주와 내주로 개방하지 않는 절제부를 형성해도, 일정한 효과를 얻을 수 있다.

(제9 실시예)

도 36은 본 발명의 제9 실시예에서의 전원 전극과 PTC 히터의 인쇄 패턴을 나타내는 것이다.

본 실시예가 제7 실시예와 다른 점은, PTC 히터의 전극의 인쇄 패턴이 다르며, 그 밖의 구성은 제7 실시예와 동일하다.

도 36에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서의 PTC 히터(6035)는, 주전극(6036a, 6036b)으로부터 교대로 배설한 가지 전극(6037a, 6037b)의 간격을, 변기 시트(6006)의 후방과, 후방의 외측 코너부와, 전방에 대응하는 부위를 다른 부위보다 넓게 하고 있다.

가지 전극(6037a, 6037b)의 간격을 넓게 함으로써, 그 사이의 PTC 저항체(6023)는 저항치가 높아지므로, 온도가 올라가기 어렵게 된다.

사용자가 변기 시트에 앉은 경우, 사용자의 둔부 혹은 대퇴부는 변기 시트의 측부에 주로 접촉하고, 전부, 후부, 후방의 외측 코너부에는 그다지 접촉하지 않는다. 또한 앉은 직후에는, 둔부나 대퇴부가 접촉한 부위는 인체가 열을 빼앗음으로써 온도가 저하한다. 그 때문에, 인체가 접촉하는 부위는 다른 부위보다 열량을 많이 공급할 필요가 있다. 그 이외의 부위는 사용자의 인체와 접촉하는 경우가 적어, 그 장소를 접촉하는 장소와 같은 정도로 따뜻하게 할 필요는 없고, 가지 전극의 폭을 넓히는 것으로 발열량을 낮게 함으로써, 에너지 절약성의 향상을 도모할 수 있다.

(제10 실시예)

도 37은 본 발명의 제10 실시예에서의 변기 시트 장치의 사시도, 도 38은 동 변기 시트 장치의 변기 시트의 단면도, 도 39는 면 형상 발열체인 PTC 히터의 내부 구성도, 도 40은 동 변기 시트 장치의 변기 시트의 온도 특성을 나타내는 그래프, 도 41은 신축성 PTC 저항체의 모식도를 나타내는 것이다. 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제10 실시예에서의 변기 시트 장치는 착좌면을 난방하는 난방 변기 시트로서, 변기 시트(7006)와, 변기 뚜껑(7007)과, 본체(7008)를 주요 구성 부재로서 구성하고 있다.

본체(7008)의 내부에는, 세정 온수를 만들어 저장하는 열교환 탱크(미도시), 국부를 세정하는 세정 장치(미도시), 세정수의 분출을 제어하는 전자 밸브(미도시), 세정 후의 국부를 건조하는 건조 유닛(미도시), 배변의 취기를 탈취하는 탈취 유닛(미도시), 변기 시트 장치의 각 기능을 제어하는 제어 장치(7009) 등이 내장되어 있고, 사용자는 세정 장치의 세정 노즐로부터 분출되는 온수를 국부에 도달하게 함으로써, 용변에 의한 오염을 씻어낼 수 있는 것이다.

이 변기 시트 장치는, 변기(7010)의 상면에 배치한 본체(7008)를 고무 부쉬 및 볼트를 통해 변기(7010)에 탈착 가능하게 고정하고, 변기 시트(7006)와 변기 뚜껑(7007)은 본체(7008)에 회전 운동 가능하게 지지하고 있다.

도 38에 도시한 바와 같이, 변기 시트(7006)는 상면으로부터, 사용자의 피부와 접촉하는 면으로서, 변형 가능한 연질로 사용자의 둔부에 맞춘 시트 형상의 표피재(7011), 굴곡 변형 가능한 면 형상의 PTC 히터로 이루어지는 면 형상 발열체(7012), 탄성을 구비한 연질 수지재로 이루어지는 탄성체층(7013), 경질 수지 성형품으로 이루어지는 보강재(7014), 경질 수지 성형품으로 이루어지는 변기 시트 하부 부재(7015)를 주요 부재로 구성되고, 표피재(7011)와 탄성체층(7013)의 사이에 면 형상 발열체(7012)를 장착하여 착좌부를 구성하고 있다.

보강재(7014)와 변기 시트 하부 부재(7015)는 비스(7016)로 나사 결합되어 있고, 보강재(7014)는 중앙 부분을 비스 고정을 위해 평면 형상(7017)으로 하고, 양측은 각각 돌출부(7018)로 하여 강도를 높이고 있다. 그리고 단부(7019)에는 변기 시트 하부 부재(7015)의 단부와 결합하도록 길이 방향으로, 일정 간격으로 갈고리가 형성되어 있다. 보강재(7014)는 변기 시트 하부 부재(7015)만으로는 강성 부족으로 체중을 완전히 지지할 수 없는 것을 상정하여 설치한 것이다. 종래의 변기 시트는 상하의 수지 부재를 상하 모두 U자형으로 하고 상하의 U자 부분과 역 U자 부분의 개방면을 합치는 면으로서 일체로 구성하여 구조체로 함으로써 체중을 지지하도록 하고 있다.

그러나 본 실시예에서는 상부의 부재는 연질 수지인 탄성체층(7013)이므로, 경질 수지 부재를 조합하여 지지할 수 없는 것에 대응한 것으로, 변기 시트 하부 부재(7015)와 보강재(7014)로 체중을 지지하도록 구성한 것이다.

또한 보강재(7014)를 금속으로 함에 따라 하나의 변기 시트 하부 부재(7015)만으로는 체중을 완전히 지지할 수 없는 것을, 금속의 평판, 혹은 프레스 가공에 의해 구조 강화한 보강재(7014)를 추가함으로써, 변기 시트 하부 부재(7015)의 휨을 방지하여 착좌시의 변기 시트(7006)의 변형을 방지하는 것이 가능하다.

또한 일반적인 사용 형태에 있어서, 화장실(미도시)의 도어를 열었을 때의 대향면에는, 인체의 온도를 검출하거나, 반사광을 검출하거나 하여 사람이 화장실에 들어온 것을 검지하는 인체 검지 수단(7020)이 설치되어 있고, 인체 검지 수단(7020)으로부터의 신호를 수신하는 수신 수단(7021)은 본체(7008)의 소매부에 설치하고, 제어 장치(7009)와 전기적으로 이어져 있다. 인체 검지 수단(7020)이 인체를 검지하고 있지 않은 상태에서, 변기 시트(7006)에 배설된 면 형상 발열체(7012)는 통상 통전하지 않거나, 극단적으로 실온이 낮은 경우에 10W 전후의 통전을 행함으로써, 변기 시트 표면 온도가 15℃~20℃ 정도로 유지되어 있다. 본 실시예에서는, 표피재(7011)로서 PP 필름을 사용하고 있다. 표피재(7011)로서는 0.1mm 이하의 얇은 필름으로 구성되고, 내약품성이 있는, 또한 열용량이 적은 것이라면 다른 재질에 의한 필름이라도 상관없다.

면 형상의 PTC 히터로 이루어지는 면 형상 발열체(7012)는, 도 39에 도시한 바와 같이 얇은 전기 절연성 기재인 유연성 필름(7022)에 은 페이스트의 인쇄·건조에 의해 형성한 한 쌍의 전극(7024)과, 전극(7024)에 겹치도록 고분자 저항체 잉크를 인쇄·건조에 의해 형성한 신축성 PTC 저항체(7023)를 형성하고 있다. 그리고 전기 절연성 기재(7022)에 인쇄된 전극(7024), 신축성 PTC 저항체(7023)를 덮도록, 접착성을 가지는 아크릴계 접착제 등의 접착성 수지층을 형성한 폴리에스테르 필름 등의 얇은 전기 절연성 오버코트재(7025)를 접착하고, 그 양면을 폴리에스테르 부직포(미도시)로 샌드위치 형상으로 서로 붙여, 유연성을 가진 시트 형상으로 구성하고 있다. 이 유연성을 가진 시트 형상으로 구성함으로써, 착좌면을 형성하는 표피재(7011)와 탄성체층(7013)의 사이에 요철면을 가지지 않아 편평한 상태로 수납할 수 있어, 양호한 착좌감을 유지하며 난방용 히터를 내장할 수 있으면서, 면 형상 발열체(7012)로부터의 열이 표피재(7011)를 통해 직접 전달되고, 또한 탄성체층(7013)에 의한 발열 효과와 더불어, 착좌면을 효율적으로 따뜻하게 할 수 있다.

또한 신축성의 PTC 저항체(7023)는, 도 41에 도시한 바와 같이 수지와 카본을 혼합한 입자(7026)를 엘라스토머(7027) 안에 배합함으로써, 신축시킨 경우에도 조성이 파괴되지 않는 특성을 구비하고 있다.

상기 구성의 PTC 히터로 이루어지는 면 형상 발열체(7012)는 200W 내지 500W 정도의 히터 용량을 가지고, AC 30V 이하 또는 DC 45V 이하의 전압으로 가열하도록 하고 있다. PTC 히터로 이루어지는 면 형상 발열체(7012)는, 온도가 낮을 때에는 전도성 입자(여기서는 카본)의 연쇄가 겹쳐 있어 전류가 통하기 쉽고, 온도가 높아지면 전도성 입자의 연쇄를 끊어 전류를 흐르기 어렵게 한다는 PTC 특성(정온도 계수 특성)을 가지고 있다. 즉, 통전 직후의 시동시 등, 온도가 낮을 때에는 하이 파워로 발열하고, 온도가 높아지면 자동적으로 로우 파워가 된다는 자동 온도 제어 특성을 가지고 있다. 따라서 열용량이 적은 얇은 표피재(7011)를 통해 사용하기 시작하여 곧 온도가 올라간다는 속열성을 가지고 있으면서, 소정 온도로 상승한 후에는, 그 온도를 유지하도록 전류를 제한하는 에너지 절약성을 가지고 있다. 또한 PTC 히터로 이루어지는 면 형상 발열체(7012)는 통전을 제어하는 제어 장치(7009)와 전기적으로 접속되어 있다.

착좌시에 충격을 흡수하는 탄성체층(7013)은 발포 폴리우레탄을 사용하고 있고, 주로 내부의 기포가 연결된 독립 기포 구조를 가지고, 가스의 출입을 없애서 공기에 의한 쿠션성을 가지게 하고 있는데, 적절한 쿠션성을 가지는 것이라면 연속 기포 구조인 것이라도 무방하다. 또한 탄성체층(7013)은 보강재(7014)의 주위를 덮도록 형성되어 있어, 앉았을 때에도 둔부가 직접 보강재(7014)에 접하지 않도록 되어 있다.

이상과 같이 구성된 변기 시트 장치에 대하여, 이하 그 동작, 작용을 설명한다.

먼저, 사람이 용변을 보기 위하여 화장실에 입실하면, 인체 검지 수단(7020)이 인체를 검지하고, 그 신호를 본체(7008)에 설치되어 있는 수신 수단(7021)으로 송신한다. 수신 수단(7021)에서 수신한 신호에 따라 제어 장치(7009)는 면 형상의 PTC 히터(7012)에 통전률을 높여 급격한 시동을 행한다. PTC 히터로 이루어지는 면 형상 발열체(7012)는 시동시 등, 온도가 낮을 때에는 하이 파워로 발열하고, 온도가 높아지면 자동적으로 로우 파워가 된다는 자기 온도 제어 특성을 가지고 있다. 따라서 열용량이 적은 얇은 표피재(7011)를 통해, 사용하기 시작하여 바로 온도가 올라간다는 속열성을 가지고 있다.

도 40은 변기 시트(7006)의 온도 특성을 나타내는 것으로서, 가로축에 시간, 세로축에 변기 시트 표면 온도를 나타내고 있고, 변기 시트(7006)의 표면 온도는 10초 이내에 35℃ 전후의 온도가 되는 것을 알 수 있다. 변기 시트(7006)의 통상 온도 설정은 35℃ 내지 40℃정도로 설정되어 있으므로, 변기 시트(7006)에 앉아서 차가운 경우는 없다. 일반적으로 PTC 히터가 35℃정도로 따뜻해지기까지 필요한 시간과 사람이 옷을 벗고 변기 시트에 앉는 시간은, 거의 같은 정도의 수초 내지 10초 정도로서, 앉을 때에는 차갑지 않은 온도로 되어 있다.

또한 사용자가 상기 상태의 변기 시트에 앉으면, 쿠션성이 있는 탄성체층(7013)과 굴곡 가능한 PTC 히터(7012)는 사용자의 둔부를 따라 변형함으로써, 충격을 받지 않고 앉을 수 있다.

본 실시예의 PTC 히터(7012)로 이루어지는 면 형상 발열체는, 도 41에 도시한 바와 같이 수지와 카본을 혼합한 입자(7022)를 엘라스토머(7023) 안에 배합함으로써, 신축시킨 경우에도 조성이 파괴되지 않는 것을 특징으로 한 신축성 PTC 히터로 하고 있다. 이와 같이 플렉서블성이 풍부한 신축성이 있는 구성으로 하고 있으므로, 5-10% 정도의 늘어남에 관해서는 저항체의 파괴는 일어나지 않는다.

도 42에 종래의 변기 시트 장치의 휨 특성, 도 43에 본 실시예의 변기 시트 장치의 휨 특성을 나타낸다. 도 42, 도 43의 그래프는 가로축에 하중량, 세로축에 휨 량을 나타내고, 휨 량에 대해서는 마이너스 방향으로 나타내고 있다. 도 42, 43모두, 하중량이 증가하면 휨 량이 증가하는 구성으로 하고 있다. 본 실시예의 변기 시트 장치는 탄성체층(7013)을 설치함으로써, 조금의 하중 차로 휨 량이 크게 변화하는 특징을 가지고 있다. 상기 특징은, 도 43에 도시한 휨 량의 그래프의 기울기가 도 42의 휨 량의 기울기와 비교하여 큰 것으로부터 읽어낼 수 있다. 이들 측정 데이터로부터, 변기 시트 장치의 휨 량은 PTC 히터로 이루어지는 면 형상 발열체의 늘어남 량의 허용 범위 내로 들어가 있는 것을 알 수 있다.

사용자가 앉은 후에는, 소정의 설정 온도까지 변기 시트 온도가 올라가고, 그 후에는 일정 온도로 유지한다. 이때, 특히 변기 시트 면과 둔부 또는 대퇴부가 접촉하고 있는 곳은 인체에 의해 단열되어 있으므로 온도가 상승하기 쉬운데, PTC 히터로 이루어지는 면 형상 발열체(7012)는, 온도가 높아지면 전도성 입자의 연쇄를 끊어 전류를 흐르기 어렵게 한다는 성질을 가지고 있으므로, 쓸데없이 변기 시트 온도를 지나치게 상승시키지 않아, 에너지 절약 효과가 높다는 이점을 가지고 있다.

이상과 같이, 본 실시예에서는, 표피재의 이면에 굴곡 가능한 PTC 히터로 이루어지는 면 형상 발열체를 배설하고, 그 아래에 탄성체층을 설치하는 구성으로 함으로써, 사용자는 착좌시의 충격이나 차가움을 느끼는 경우가 적고, 장시간 앉아도 둔부의 혈류를 방해하지 않아, 위화감이나 피곤함을 느끼지 않는 쾌적한 변기 시트 장치로 할 수 있다.

또한 PTC 히터의 자기 온도 제어 특성에 의해, 그리고 속열성과 승온 후의 자기 온도 제어 기능에 의해, 쓸모없는 전력의 사용을 억제하여, 에너지 절약 효과가 높은 변기 시트 장치를 제공할 수 있다.

또한 본 실시예에서는, 면 형상 변기 시트 히터로서 신축성 PTC 저항체를 사용한 PTC 히터를 사용했으나, 이에 한정되지 않고, 면 형상의 금속제의 히터나 신축 성능을 가지지 않는 PTC 히터 등으로 면 형상의 구성이 가능한 히터라면, 본 실시예와 근사한 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 실시예에서는 표피재와 PTC 히터는 다른 부재로 구성했으나, 표피재를 PTC 히터의 유연성 필름으로 겸하는 것도 가능하다.

또한 본 실시예에서는, PTC 히터를 표피재와 탄성체층의 사이에 끼우는 구성으로 했으나, 면 형상 히터의 설치 장소로서는, 탄성체층의 내부에 설치하는 것도 가능하고, 특히 굴곡성이 낮은 면 형상 히터의 경우에는, 탄성체층의 내부에 설치함으로써, 앉은 상태에서 면 형상 히터의 존재를 느끼는 경우가 적어 쾌적성을 높일 수 있다.

다음으로, 상기 구성에 나타낸 바와 같이 착좌부에 수납된 면 형상 발열체의 구성에 대하여, 구체적인 실시예에서의 PTC 히터로 이루어지는 면 형상 발열체의 인쇄 패턴에 대하여 설명한다.

연질 소재를 이용하여 탄성을 가지는 변기 시트에 사람이 앉은 경우, 변기 시트가 크게 휘는 것으로부터, 전극의 구성으로서 도 44에 도시한 바와 같이, 전원(7028)에 접속된 폭이 넓은 전원로(7029a, 7029b)를 착좌면의 양측에 대향하도록 배치하고, 이 전원로(7029a, 7029b)로부터 서로 대향하도록 폭이 넓은 한 쌍의 주전극(7030a, 7030b)을 배설하고, 또한 각각의 주전극(7030a, 7030b)으로부터 교대로 상대측의 주전극을 향해 복수의 가지 전극(7031a, 7031b)을 도출하여 빗 형상의 전극을 구성한다. 그리고 이 가지 전극(7031a, 7031b)에 겹치도록 PTC 특성을 가지는 고분자 저항체(7023)를 인쇄하고, 다수의 가지 전극(7031a, 7031b)으로부터 급전함으로써, 고분자 저항체(7023)에 전류가 흐르고, 상기한 바와 같이, 시동시 등, 온도가 낮을 때에는 하이 파워로 발열하고, 온도가 높아지면 자동적으로 로우 파워가 된다는 자기 온도 제어에 의해 소정의 온도로 제어된다. 이 주전극(7030a, 7030b)과 가지 전극(7031a, 7031b)으로 구성한 전극(7024)을 착좌면에 균일하게 배치함으로써, 착좌시의 둔부에 대하여 균일한 난방감을 제공할 수 있다.

또한 가지 전극(7031a, 7031b)을, 앉았을 때에 착좌부가 휘는 방향에 대하여 대략 직각 방향으로 연장 설치한 배설 구성으로 함으로써, 저항 소자가 파괴되지 않아 내구성이 우수하다.

또한 본 실시예와 같이 탄성을 가지는 착좌부에 면 형상 발열체(7012)를 장착한 경우, 착좌시에 인체에 의한 하중이 가해진 때에 변형하고, 하중이 가해지지 않게 되면 복원하므로, 면 형상 발열체(7012)도 착좌부의 변형에 대응하여 서로 비슷한 변형을 하는 것이 바람직하다.

그래서 본 실시예에서는, 면 형상 발열체(7012)가 상기 하중에 따라 변형하는 형상에 맞추도록 변화시키는 휨 변형 흡수 수단을 설치함으로써, 얇은 전기 절연 기판(7022) 상에 전극(7024)과 고분자 저항체(7023)를 소정의 패턴으로 인쇄하여 형성한 발열부에 스트레스가 가해지지 않도록 한 것이다.

그 구체적 수단으로서 도 45에 도시한 바와 같이, 주전극(7030a, 7030b)과 가지 전극(7031a, 7031b)으로 구성한 전극(7024) 간의 유연성 필름(7022)에 내측과 외측으로부터 슬릿 형상의 절제부(7032)를 형성한 구성으로 하고, 이 슬릿 형상의 절제부(7032)에 의해 탄성체(7013)가 착좌시에 불균일하게 휜 경우에도, 그 휨 형상에 맞추어 유연성 필름(7022)이 변형함으로써, 인쇄면으로의 스트레스 인가를 억제하도록 하고 있다. 또한 슬릿 형상의 절제부(7032)는, 착좌시의 휨 방향과 대략 동일 방향으로 시트 형상의 면 형상 발열체(7012)의 단부로부터 슬릿 형상의 절제부를 형성하고, 일방단을 개방하여 자유단으로 함으로써, 탄성체(7013)의 변형에 대하여 인쇄면으로의 스트레스를 인가시키지 않고, 맞추게 하는 것이 가능하게 되어, 보다 유연성을 가지게 할 수 있다. 또한 슬릿 형상의 절제부(7032)는, 착좌시의 휨 방향과 대략 동일 방향으로 시트 형상의 면 형상 발열체(7012)의 단부로부터 교대로 슬릿 형상의 절제부를 형성하는 쪽이, 인쇄면으로의 스트레스 인가를 보다 저감하여, 보다 유연성을 가지게 할 수 있다.

이상의 구성에 의해, 변기 시트에 사람의 체중이 가해졌을 때의 휨에 따른, PTC 히터로 이루어지는 면 형상 발열체로의 영향도 적고, 또한 변기 시트의 유연성도 손상되지 않아, 사용자가 변기 시트에 앉았을 때의 히터에 의한 위화감을 해소할 수 있다.

주전극에 대해서는, 변기 시트의 외측과 내측에 각각 설치하고, 예를 들면 내측을 플러스 전극, 외측을 마이너스 전극으로 함으로써, 설계하기 쉽게 된다.

(제11 실시예)

도 46은 본 발명의 제11 실시예에서의 변기 시트 장치의 전극 구성을 나타내는 도면이다.

제11 실시예는, 착좌시에 인체와의 접촉 정도가 적은 부위일수록 가지 전극의 간격 A를 넓히도록 한 것으로서, 변기 시트에 사람이 앉아 있을 때, 접촉 빈도가 적은 장소에는, 연질 수지의 변기 시트이므로, 온도를 낮게 설정하고 있어도 표면이 데워져 있으면 차갑다고 느끼지 않으므로, 온도를 낮출 수 있게 된다. 그래서, 변기 시트의 온도를 낮추는 방법으로서, 도 46과 같이, 착좌시에 둔부와의 접촉 빈도가 적은 후방의 외주부에 있어서 가지 전극(7031a, 7031b)의 간격 A를 넓게 설정함으로써, 이 부분의 온도를 낮출 수 있어, 에너지 절약 효과를 높일 수 있다.

또한 PTC 히터의 특징으로서, PTC 특성(정온도 계수 특성)을 가지는 고분자 저항체 잉크의 배합을 변화시킴으로써, 최고 온도, 또한 온도의 상승을 바꿀 수 있다. 고분자 저항체는 수지와 카본으로 배합되고, 카본을 줄임으로써 온도는 낮아지므로, 접촉 빈도가 낮은 장소에서의 고분자 저항체 잉크의 카본의 배합을 줄임으로써, 온도는 낮아져, 에너지 절약 효과를 도모할 수 있게 된다.

또한 PTC 히터의 특징으로서, PTC는 겹치면 겹칠수록 온도가 높아짐에 따라, 특히 접촉 빈도가 많은 곳에는 PTC 히터를 겹쳐 상승을 좋게 하는 것이 가능해진다.

*본 발명을 상세하게, 또한 특정의 실시예를 참조하여 설명했으나, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있음은 당업자에게 있어 명확하다.

본 출원은, 2005년 10월 6일 출원의 일본 특허 출원·출원 번호 2005-293584, 2005년 10월 6일 출원의 일본 특허 출원·출원 번호 2005-293585, 2005년 10월 11일 출원의 일본 특허 출원·출원 번호 2005-296295, 2005년 11월 15일 출원의 일본 특허 출원·출원 번호 2005-329664, 2006년 1월 16일 출원의 일본 특허 출원·출원 번호 2006-007077, 2006년 4월 24일 출원의 일본 특허 출원·출원 번호 2006-118906, 2006년 4월 24일 출원의 일본 특허 출원·출원 번호 2006-118907, 2006년 5월 10일 출원의 일본 특허 출원·출원 번호 2006-131351에 기초한 것으로서, 그 내용은 여기에 참조로서 포함된다.

6 변기 시트
6a 외주부
6b 개구부
12 탄성체층
13 보강재
14 변기 시트 하부 부재
1006 변기 시트
1010 변기
1013 탄성체층
1014 변기 시트 히터
1017 차폐층
2006 변기 시트
2010 변기
2012 열 반사막층
2013 탄성체층
2014 변기 시트 히터
2015 보강재
3006 변기 시트
3008 본체
3009 제어 장치
3010 변기
3012 변기 시트 히터
3013 탄성체층
3020 압력 센서(센서 장치)
3021 비틀림 게이지(센서 장치)
4006 변기 시트
4010 변기
4012 PTC 히터(면 형상 변기 시트 히터)
4013 탄성체층
4022 유연성 필름
4023 신축성 PTC 저항체
4024 전극
4025 유연성 필름
5005 변기 시트
5007 본체
5008 세정 수단
5009 제어 장치
5010 변기
5011 표피재
5012 면 형상 히터
5013 탄성체층
5020 압력 센서(센서 장치)
5021 비틀림 게이지(센서 장치)
5022 국부
5023 세정수
6006 변기 시트
6006a 개구 엣지
6006b 외주 엣지
6010 변기
6012, 6035 PTC 히터
6013 탄성체층
6022, 6032 유연성 필름
6023 PTC 저항체
6024 전극
6028, 6028a, 6028b, 6034a, 6034b 전원 전극
6029a, 6029b, 6036a, 6036b 주전극
6030a, 6030b, 6037a, 6037b 가지 전극
7006 변기 시트
7010 변기
7011 시트
7012 PTC 히터(면 형상 발열체)
7013 탄성체층
7022 유연성 필름
7023 신축성 PTC 저항체(고분자 저항체)
7024 전극
7030 주전극
7031 가지 전극
7032 슬릿 형상 절제부(휨 변형 흡수 수단)

Claims (6)

1. 변기 상에 장착하는 본체와,
   적어도 일부에 사용자의 체형에 따라 변형하는 탄성체층을 가지는 변기 시트와,
   복수로 분할되어 상기 변기 시트 내에 배설한 변기 시트 히터와,
   상기 탄성체층에 발생하는 압력치를 검지하는 복수의 압력 센서와,
   상기 탄성체층의 형상 변화량을 검지하는 비틀림 게이지와,
   제어 장치를 구비하고,
   상기 제어 장치는,
   상기 압력 센서와 상기 비틀림 게이지의 검지 데이터에 따라 사용자의 피부가 닿아 있는 상기 변기 시트의 범위와 세기를 추정하고,
   분할한 상기 변기 시트 히터마다 다른 제어를 행하여 변기 시트의 온도 및 분포를 자유롭게 변화시킬 수 있는 구성의 변기 시트 장치.
2. 삭제
3. 변기 상에 장착하는 본체와,
   사용자의 국부를 세정하는 세정 수단과,
   적어도 일부에 사용자의 체형에 따라 변형하는 탄성체층을 가지는 변기 시트와,
   상기 탄성체층에 발생하는 압력치를 검지하는 복수의 압력 센서와,
   상기 탄성체층의 형상 변화량을 검지하는 비틀림 게이지와,
   상기 세정 수단을 상하 방향으로 이동시키는 승강 수단과,
   상기 세정 수단을 전후 방향으로 이동시키는 이동 수단과,
   세정수의 분출 세기를 변화시키는 조정 수단과,
   제어 장치를 구비하고,
   상기 제어 장치는,
   상기 압력 센서와 상기 비틀림 게이지의 검지 데이터에 따라 사용자의 국부의 상하 방향 및 전후 방향의 위치를 추정하고,
   상기 승강 수단과 상기 이동 수단과 상기 조정 수단의 적어도 하나를 사용하여 세정수의 분출 도달 위치를 제어하는 변기 장치.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제

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