KR20080019252A - 변좌 장치 및 그것을 구비한 토일렛 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 성 에너지화를 실현하고, 착좌부의 온도를 단시간에 정확히 소정의 온도로 안정시키는 변좌 장치 및 그것을 구비한 토일렛 장치를 제공하는 것이다. 제어부는 난방기능이 온됨으로써 변좌부의 온도를 18℃로 온도 조절하고, 대기시간 D1의 사이 변좌부에 설치된 램프 히터의 저전력 구동을 행한다. 제어부는 사용자의 입실을 검지한 후 시각 t1에서 램프 히터의 600W 구동을 개시하고, 돌입 전류 저감 기간 D2의 사이 램프 히터의 600W 구동을 단속한다. 제어부는 시각 t2에서 램프 히터의 1200W 구동을 개시하고, 제1 승온 기간 D3의 사이 램프 히터의 1200W 구동을 단속한다. 착좌부의 온도가 한계 온도에 도달한 후, 제어부는 시각 t3에서 램프 히터의 600W 구동을 개시하고, 제2 승온 기간 D4의 사이 램프 히터의 600W 구동을 단속한다. 착좌부의 온도가 변좌 설정 온도보다도 높은 온도에 도달한 후, 제어부는 시각 t4에서 램프 히터의 저전력 구동을 개시한다.

변좌, 난방, 히터

Description

변좌 장치 및 그것을 구비한 토일렛 장치{TOILET SEAT DEVICE AND TOILET DEVICE WITH THE SAME}

본 발명은 난방 기능을 갖는 변좌 장치 및 그것을 구비한 토일렛 장치에 관한 것이다.

종래, 사용자가 완전히 식은 변좌에 착좌할 때의 불쾌감을 방지하기 위하여 난방 기능을 구비한 변좌 장치가 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 도39는 특허문헌 1의 난방 변좌의 일부 절결(切欠) 상면도이고, 도40은 도39의 J-J 선 단면도이다.

도39 및 도40에 도시한 바와 같이, 난방 변좌(900)는 합성수지로 이루어진 상 케이스(926)와 하 케이스(927)를 구비한다. 상 케이스(926)와 하 케이스(927)는 서로 접속되어 있다. 상 케이스(926) 및 하 케이스(927)의 내부에는 복사반사판(929), 램프 히터(930), 서모스탯(931), 온도 퓨즈(932), 및 서미스터(33)가 설치되어 있다.

여기서, 복사반사판(929)는 하 케이스(927)의 형상을 따르도록 형성되어 있다. 복사반사판(929)상에는 램프 히터(930)가 배치되어 있다. 램프 히터(930)의 소정의 부분을 사이에 두고, 서모스탯(931) 및 온도 퓨즈(932)가 복사반사판(929)에 취부되어 있다.

도40에 도시한 바와 같이, 상 케이스(926)의 내면에서 또한 램프 히터(930)와 대향하는 개소에 서미스터(933)가 취부되어 있다.

이 난방 변좌(900)에 있어서는 도시하지 않은 적외선 센서가 사용자의 토일렛 룸으로의 입실을 검지한다. 그래서, 적외선 센서의 검지신호에 기초하여 램프 히터(930)가 구동된다. 그것에 의해, 램프 히터(930)로부터의 복사 에너지가 직접적으로 또는 복사반사판(929)을 통하여 간접적으로 상 케이스(926)에 전달되어 상 케이스(926)가 발열한다.

상기 구성에 의해, 특허문헌 1의 난방 변좌(900)에 의하면, 램프 히터(930)를 항상 구동할 필요가 없기 때문에, 성(省) 에너지화가 실현된다.

또한, 다른 종래예인 이러한 종류의 난방 변좌에서는 도41에 도시한 바와 같이 내부에 공동부(2101)를 갖는 변좌(2102)의 착좌부(2103)을 투명 폴리프로필렌 수지로 구성하고, 착좌부(2103)의 표면에 복사열 흡수층(2104)을 설치하고, 공동부(2101)에는 램프 히터(2105)를 설치하였다. 램프 히터(2105)로부터의 복사열은 투명 폴리프로필렌 수지제의 착좌부(2103)를 투과하고, 표면의 복사열 흡수층(2104)에서 열로 변환되어 착좌부(2103)를 승온시키는 것이었다. 둔부가 접촉하는 복사열 흡수층(2104)에서 열의 발생이 행해지기 때문에, 변좌(2102)의 내부로부터 코드 히터 등을 이용하여 열전도로 가열되는 방식과 비교하면 단시간에 둔부의 난방이 가능해진다. 또한, 온도 제어는 램프 히터(2105)의 근방에 위치한 서모스탯(2106)에서 행하고, 온도 퓨즈(2107)에서 이상 가열의 위험성을 방지하도록 한 것이었다.

특허문헌1: 특개2000-14598호 공보

특허문헌2: 특개2000-210230호 공보

그런데, 특허문헌 1에 기재된 난방 변좌(900)는 상 케이스(926)의 내면에 설치된 서미스터(933)에 의해 상 케이스(926)의 온도가 측정되고, 도시하지 않은 제어부에 의해 램프 히터(930)의 구동이 제어된다. 그것에 의해, 상 케이스(926)를 소정의 온도가 되도록 데울 수 있다.

하지만, 램프 히터(930)로부터의 복사 에너지에 의해 상 케이스(926)가 소정의 온도에 도달하기까지에는 지연이 생긴다.

따라서, 램프 히터(930)의 구동을 서미스터(933)에 의해 얻은 측정 온도값에 기초하여 제어하는 경우, 상 케이스(926)의 온도를 정확히 제어하는 것은 곤란하다.

그래서, 예를 들면 램프 히터의 구동시간을 통전 개시시에서의 착좌부의 온도측정값 및 실온에 기초하여 결정하는 것이 제안되어 있다(특허문헌2 참조).

이 경우, 미리 램프 히터의 구동시간과 착좌부의 실제 온도와의 관계를 연산하고, 그 연산결과에 기초하여 램프 히터로의 구동시간을 제어함으로써, 착좌부의 온도를 소정의 온도(예를 들면, 사용자의 설정온도)에 가깝게 할 수 있다.

하지만, 상기 난방 변좌에 있어서, 램프 히터가 착좌부의 온도를 순간적으로 상승시키기 위해서는 램프 히터에 큰 전류를 흘릴 필요가 있다. 그것에 의해, 착좌부의 온도변화에 오버슈트가 생긴다. 그 때문에, 착좌부의 온도를 단시간에 설정 온도로 안정시키는 것이 곤란하다.

또한, 도41에 기재된 종래의 구성에서는 램프 히터는 전력 변환 효율이 좋기 때문에 즉시 따뜻해지는 속난성능이 좋고, 단시간에 온도를 상승시킬 수 있는 반면, 램프 히터의 저항값은 필라멘트가 차가워지는(토일렛 실내의 온도 상당의 온도가 되는) 때에는 정격 전력 소비시의 1/10 이하로 작기 때문에, 통전초기에는 큰 돌입 전류가 흐른다. 물론, 필라멘트의 저항값은 단시간에 정격저항으로 도달하여 돌입 전류는 즉시 억제되는 것이지만, 변좌 장치에 사용하기에는 토일렛 실내에 장비되어 있는 다른 제품(특히, 히터)과 동시에 통전된 경우에 보다 대전류가 흐르게 된다.

일반적으로 토일렛 실내로의 실내 전력 배선은 대전류 배선이 아니고, 또한, 단일 전력 배선이기 때문에, 대전류를 상정한 누전차단기, 및 과전류 차단기는 배치되어 있지 않은 것이 많다. 또한, 토일렛 실내의 조명기구에도 동일 전력 배선으로 취하는 물건도 많고, 램프 히터와 토일렛 실내에 장비되어 있는 다른 제품(예를 들면, 인체 국부를 씻는 세정수를 가열하는 온수 히터 등)의 히터가 동시에 통전된 경우에는 과전류로 차단기가 떨어지거나, 실내 전력 배선의 저항성분에 의해 전압 강하가 발생하여 변좌장치, 토일렛 실내에 장비되어 있는 외의 제품, 및 토일렛 실내조명으로의 공급 전압이 저하되거나, 변좌 장치나 토일렛 실내에 장비되어 있는 다른 제품의 제품성능이 저하되어 실내 조명의 휘도가 저하되는 과제를 가지고 있었다.

본 발명의 목적은 성 에너지화를 실현하는 동시에 착좌부의 온도를 단시간에 정확히 소정 온도로 안정시킬 수 있는 변좌 장치 및 그것을 구비한 토일렛 장치를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 성 에너지성이 풍부하고 사용하기 좋은 변좌 장치를 제공하는 것이다.

종래의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 변좌 장치는 변좌부와, 변좌부를 가열하는 발열체와, 사용자의 존재를 검지하는 인체 검지부와, 발열체의 구동을 제어하는 제어부를 구비하고, 제어부는 인체 검지부에 의해 사용자의 존재가 검지된 경우에 제1 온도구배로 변좌부의 온도가 제1 온도까지 상승하도록 제1 전력으로 발열체를 제1 시간 구동한 후 제1 온도구배보다도 완만한 제2 온도구배로 변좌부의 온도가 제1 온도보다도 높은 제2 온도까지 상승하도록 제1 전력보다도 작은 제2 전력으로 발열체를 제2 시간 구동하는 것이다.

이 변좌장치에 있어서는, 인체 검지부에 의해 사용자의 존재가 검지된 경우에 변좌부의 온도가 제1 온도까지 상승하도록 제1 전력으로 발열체가 제어부에 의해 제1 시간 구동된다. 이것에 의해, 변좌부의 온도가 제1 온도구배로 상승한다.

제1 전력에 의한 발열체의 구동 후, 변좌부의 온도가 제1 온도보다도 높은 제2 온도까지 상승하도록 제1 전력보다도 작은 제2 전력으로 발열체가 제어부에 의해 제2 시간 구동된다. 이것에 의해, 변좌부의 온도가 제1 온도구배보다도 완만만 제2 온도구배로 상승한다.

여기서, 변좌부의 온도를 측정하면서, 그 측정온도에 기초하여 발열체를 구동하는 경우에는 발열체의 열이 변좌부에 전달되기까지 지연이 생기기 때문에, 변좌부의 온도를 정확하고 신속하게 제어하는 것이 곤란하다. 이에 대하여, 본 발명에 따른 변좌 장치에서는 제1 및 제2 전력에 의한 발열체의 구동시간이 각각 제1 및 제2 시간으로서 미리 설정되어 있기 때문에, 변좌부의 온도를 정확하고 신속하게 제어할 수 있다.

또한, 인체 검지부에 의해 사용자의 존재가 검지된 경우에 발열체가 제1 및 제2 전력으로 구동되기 때문에, 사용자의 존재가 검지되지 않을 때 발열체를 변좌부의 승온에 필요한 제1 및 제2 전력으로 구동할 필요가 없다. 이것에 의해, 소비전력이 충분히 저감되어 성 에너지화가 실현된다.

또한, 변좌부는 제1 온도구배로 제1 온도까지 승온된 후, 제1 온도구배보다도 완만한 제2 온도구배로 제2 온도까지 승온된다. 이것에 의해, 제2 온도에 있어서 변좌부의 온도변화에 생기는 오버슈트가 저감된다. 그것에 의해, 변좌부의 온도가 제2 온도로 용이하게 안정화된다.

또한, 본 발명의 변좌장치는 제어수단에 있어서 인체 검지 수단으로 인체를 검지하면, 변좌를 따뜻하게 하는 열원에 제1 통전율로 일정시간 전력을 공급한 후, 제1 통전율보다도 높은 제2 통전율로 변좌온도가 소정 시간내에 착좌가능 온도에 도달하도록 제어를 행한다.

본 구성에 의해, 성 에너지성이 풍부하고, 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 변좌장치는 제어수단에 있어서 인체검지수단으로 인체를 검지하면, 변좌를 따뜻하게 하는 열원에 제1 통전율로 일정시간 전력을 공급한 후 제1 통전율보다도 높은 제2 통전율로 변좌온도가 소정시간내에 착좌가능 온도에 도달하도록 제어하고, 착좌 검지 수단으로 인체의 착좌를 검지하면 열원에 제2 통전율 보다도 낮은 제3 통전율로 제어를 행한다.

본 구성에 의해, 성 에너지성이 풍부하고 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 변좌 장치는 제어수단에 있어서 인체 검지 수단으로 인체를 검지하면, 변좌를 따뜻하게 하는 열원으로 복수의 통전율로 일정시간 전력을 공급한 후, 복수의 통전율보다도 높은 일정한 통전율로 변좌온도가 소정시간내에 착좌가능 온도에 도달하도록 제어를 행한다.

본 구성에 의해, 성 에너지성이 풍부하고 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 변좌장치 및 그것을 구비한 토일렛 장치에 따르면, 성 에너지화가 실현되는 동시에 착좌부의 온도를 단시간에 정확히 소정의 온도로 안정시키는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 변좌장치는 속난(速暖) 성능을 가지고, 또한 사용하기 좋은 성 에너지성이 풍부한 변좌장치를 제공할 수 있다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 변좌장치 및 그것을 구비한 토일렛 장치를 나타낸 외관사시도.

도2는 도1의 원격조작장치의 일예를 나타낸 모식도.

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 변좌장치의 구성을 나타낸 모식도.

도4는 도1의 변좌부 구조의 상세를 설명하기 위한 도.

도5는 도1의 변좌부 구조의 상세를 설명하기 위한 도.

도6은 도1의 변좌부 구조의 상세를 설명하기 위한 도.

도7은 도1의 변좌부 구조의 상세를 설명하기 위한 도.

도8은 소정의 변좌 설정 온도(34℃, 36℃ 및 38℃)에 대응하는 히터 제어 테이블의 일예를 나타낸 도.

도9는 소정의 변좌 설정 온도(34℃, 36℃ 및 38℃)에 대응하는 히터 제어 테이블의 일예를 나타낸 도.

도10은 소정의 변좌 설정 온도(34℃, 36℃ 및 38℃)에 대응하는 히터 제어 테이블의 일예를 나타낸 도.

도11a는 1200W 구동시에 램프히터를 흐르는 전류의 파형도, b는 1200W 구동시에 통전율 절환 회로에서 히터구동부로 전달되는 통전제어신호의 파형도.

도12a는 600W 구동시에 램프히터를 흐르는 전류의 파형도, b는 600W 구동시에 통전율 절환 회로에서 히터구동부로 전달되는 통전제어신호의 파형도.

도13a는 저전력 구동시에 램프히터를 흐르는 전류의 파형도, b는 저전력 구동시에 통전율 절환 회로에서 히터구동부로 전달되는 통전제어신호의 파형도.

도14는 변좌 승온 시험시의 램프히터의 표면온도와 착좌부의 표면온도와의 관계를 나타낸 도.

도15는 측정온도값 확인 시험시의 서미스터에 의한 측정온도값과 착좌부의 표면온도와의 관계를 나타낸 도.

도16은 도10의 히터제어 테이블에 기초한 램프 히터의 구동예 및 착좌부(도4)의 표면온도의 변화를 나타낸 도.

도17은 도3의 제어부의 동작을 나타낸 흐름도.

도18은 도3의 제어부의 동작을 나타낸 흐름도.

도19는 도3의 제어부의 동작을 나타낸 흐름도.

도20은 도3의 제어부의 동작을 나타낸 흐름도.

도21은 도3의 제어부의 동작을 나타낸 흐름도.

도22는 도3의 제어부의 동작을 나타낸 흐름도.

도23은 본 발명의 실시예2에서의 변좌장치의 블록도.

도24는 본 발명의 실시예2에서의 열원으로의 통전율을 나타낸 그래프.

도25는 본 발명의 실시예3에서의 변좌장치의 블록도.

도26은 본 발명의 실시예3에서의 변좌온도의 변화를 나타낸 그래프.

도27은 본 발명의 실시예4에서의 변좌장치의 블록도.

도28은 본 발명의 실시예5에서의 변좌장치의 블록도.

도29는 본 발명의 실시예5에서의 열원으로의 통전율을 나타낸 그래프.

도30은 본 발명의 실시예6에서의 변좌장치의 블록도.

도31은 본 발명의 실시예6에서의 변좌온도의 변화를 나타낸 그래프.

도32는 본 발명의 실시예7에서의 변좌장치의 블록도.

도33은 본 발명의 실시예8에서의 변좌장치의 블록도.

도34는 본 발명의 실시예8에서의 열원으로의 통전율을 나타낸 그래프.

도35는 본 발명의 실시예9에서의 열원으로의 통전율을 나타낸 그래프.

도36은 본 발명의 실시예10에서의 변좌장치의 블록도.

도37은 본 발명의 실시예10에서의 변좌온도의 변화를 나타낸 그래프.

도38은 본 발명의 실시예11에서의 변좌장치의 블록도.

도39는 특허문헌1의 난방변좌의 일부 절결 상면도.

도40은 도39의 J-J 선 단면도.

도41은 종래의 변좌장치의 요부단면도.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

100 변좌장치

210 제어부

400 변좌부

410T 착좌부

411 서미스터

480 램프히터

210 제어부

220 온도측정부

290 착좌센서

600 입실검지센서

700 변기

1000 토일렛 장치

2010 변좌

2011 열원

2012 인체검지수단

2013 제어수단

2014 실온검출수단

2015 변좌온도검출수단

3010 변좌

3011 열원

3012 인체검지수단

3013 착좌검지수단

3014 제어수단

3015 실온검출수단

3016 변좌온도검출수단

4010 변좌

4011 열원

4012 인체검지수단

4013 제어수단

4014 실온검출수단

4015 변좌온도 검출수단

(1) 제1 발명에 따른 변좌장치는 변좌부와, 변좌부를 가열하는 발열체와, 사용자의 존재를 검지하는 인체검지부와, 발열체의 구동을 제어하는 제어부를 구비하고, 제어부는 인체검지부에 의해 사용자의 존재가 검지된 경우에 제1 온도구배로 변좌부의 온도가 제1 온도까지 상승하도록 제1 전력으로 발열체를 제1 시간 구동한 후, 제1 온도구배보다도 완만한 제2 온도구배로 변좌부의 온도가 제1 온도보다도 높은 제2 온도까지 상승하도록 제1 전력보다도 작은 제2 전력으로 발열체를 제2 시간 구동하는 것이다.

이 변좌장치에 있어서는 인체검지부에 의해 사용자의 존재가 검지된 경우에 변좌부의 온도가 제1 온도까지 상승하도록 제1 전력으로 발열체가 제어부에 의해 제1 시간 구동된다. 이것에 의해, 변좌부의 온도가 제1 온도구배로 상승한다.

제1 전력에 의한 발열체의 구동 후, 변좌부의 온도가 제1 온도보다도 높은 제2 온도까지 상승하도록 제1 전력보다도 작은 제2 전력으로 발열체가 제어부에 의해 제2 시간 구동된다. 이것에 의해, 변좌부의 온도가 제1 온도구배보다도 완만한 제2 온도구배로 상승한다.

여기서, 변좌부의 온도를 측정하면서, 그 측정 온도에 기초하여 발열체를 구동하는 경우에는 발열체의 열이 변좌부로 전달되기까지에 지연이 생기기 때문에, 변좌부의 온도를 정확하고 신속하게 제어하는 것이 곤란하다. 이에 대하여, 본 발명에 따른 변좌장치에서는 제1 및 제2 전력에 의한 발열체의 구동시간이 각각 제1 및 제2 시간으로서 미리 설정되어 있기 때문에, 변좌부의 온도를 정확하고 신속하 게 제어할 수 있다.

또한, 인체검지부에 의해 사용자의 존재가 검지된 경우에 발열체가 제1 및 제2 전력으로 구동되기 때문에 사용자의 존재가 검지되지 않을 때에 발열체를 변좌부의 승온에 필요한 제1 및 제2 전력으로 구동할 필요가 없다. 이것에 의해, 소비전력이 충분히 저감되어 성 에너지화가 실현된다.

더욱이, 변좌부는 제1 온도구배로 제1 온도까지 승온된 후, 제1 온도구배보다도 완만한 제2 온도구배로 제2 온도까지 승온된다. 이것에 의해, 제2 온도에 있어서 변좌부의 온도변화에 생기는 오버슈트가 저감된다. 그것에 의해, 변좌부의 온도가 제2 온도로 용이하게 안정화된다.

또한, 제2 온도를 사용자가 쾌적하게 느끼는 온도로 설정함으로써, 사용자는 변좌부에 쾌적하게 착좌할 수 있다.

(2) 제2 발명에 따른 변좌장치는 제1 발명에 따른 변좌장치의 구성에 있어서, 변좌부의 온도를 측정하는 변좌온도 측정장치와, 변좌온도 측정장치에 의해 측정되는 온도와 제1 및 제2 시간과의 대응관계를 기억하는 기억부를 더 구비하고, 제어부는 인체검지부에 의해 사용자의 존재가 검지된 경우에 변좌온도 측정장치에 의해 측정된 온도에 기초하여 대응하는 제1 및 제2 시간을 기억부에서 독출하고, 독출된 제1 및 제2 시간에 기초하여 발열체를 구동하는 것이다.

이 경우, 인체검지부에 의해 사용자의 존재가 검지된 경우에 변좌온도 측정장치에 의해 측정된 온도에 기초하여 대응하는 제1 및 제2 시간이 기억부에서 독출된다. 그리고, 독출된 제1 및 제2 시간에 기초하여 발열체가 제어부에 의해 구동된 다.

이것에 의해, 변좌장치의 주변의 온도에 대응하는 제1 및 제2 시간에 기초하여 발열체를 구동하는 것이 가능해진다. 따라서, 기온이 변동한 경우에도, 변좌부를 정확히 제1 및 제2 온도로 승온할 수 있다.

또한, 인체검지부에 의해 사용자의 존재가 검지될 때에는 발열체가 제1 및 제2 전력으로 구동되지 않는다. 따라서, 인체검지부에 의해 사용자의 존재가 검지된 경우에 변좌온도 측정장치에 의해 측정되는 온도는 변화하지 않고 안정되어 있기 때문에, 제1 및 제2 시간에 기초하여 발열체가 구동됨으로써, 변좌부를 정확히 제1 및 제2 온도로 승온할 수 있다.

(3) 제3 발명에 따른 변좌장치는 제2 발명에 따른 변좌장치의 구성에 있어서, 제어부는 제1 시간의 경과전에, 변좌온도 측정장치에 의해 측정된 온도가 소정의 제3 온도에 도달한 경우에 제2 전력으로 발열체를 구동하는 것이다.

이 경우, 제1 시간의 경과전에, 변좌온도 측정장치에 의해 측정된 온도가 소정의 제3 온도에 도달한 경우, 제어부에 의해 제2 전력으로 발열체가 구동된다.

여기서, 제3 온도는 발열체를 제1 전력으로 구동함으로써 변좌부의 온도가 제1 온도에 도달하였을 때에 변좌온도 측정장치에 의해 측정되는 온도로 설정한다.

이것에 의해, 제1 시간에 기초하여 발열체가 구동되는 경우에, 변좌부의 온도가 제1 온도를 초과하여 과잉 상승하는 것이 방지된다.

(4) 제4 발명에 따른 변좌장치는 제1~제3 중 어느 하나의 발명에 따른 변좌장치의 구성에 있어서, 제어부는 전(全) 주기의 기간에 걸쳐 교류전류를 공급함으 로써 제1 전력에 의해 발열체를 구동하고, 소정수의 반주기의 기간에 걸쳐 교류전류를 공급함으로써 제2 전력에 의해 발열체를 구동하는 것이다.

이 경우, 발열체의 제1 및 제2 전력에 의한 구동시에, 전주기의 기간 또는 소정수의 반주기의 기간에 걸친 교류전류가 발열체에 공급되기 때문에, 발열체에 공급되는 전류가 사인 커브를 그리도록 변화한다. 이것에 의해, 발열체에 공급되는 전류는 고주파 성분을 포함하지 않는다. 따라서, 노이즈의 발생이 충분히 저감된다.

(5) 제5 발명에 따른 변좌장치는 제2 또는 제3 발명에 따른 변좌장치의 구성에 있어서, 제어부는 제2 시간이 경과한 후, 변좌부의 온도가 제2 온도로 일정해지도록 제1 및 제2 전력보다도 작은 제3 전력으로 발열체를 구동하는 것이다.

이 경우, 제2 시간이 경과한 후, 변좌부의 온도가 제2 온도로 일정해지도록 제1 및 제2 전력보다도 작은 제3 전력으로 발열체가 제어부에 의해 구동된다.

이와 같이, 변좌부의 온도가 제2 온도로 일정하게 됨으로써, 사용자는 적절한 온도로 유지된 변좌부에 괘적하게 착좌할 수 있다.

또한, 발열체가 제1 및 제2 전력보다도 작은 제3 전력으로 구동되기 때문에, 소비전력을 저감하면서 변좌부의 온도가 제2 온도로 유지된다.

(6) 제6 발명에 따른 변좌장치는 제5 발명에 따른 변좌장치의 구성에 있어서, 제어부는 제2 시간의 경과전에 변좌온도 측정장치에 의해 측정된 온도가 소정의 제4 온도에 도달한 경우에 제3 전력으로 발열체를 구동하는 것이다.

이 경우, 제2 시간의 경과전에 변좌온도 측정장치에 의해 측정된 온도가 소 정의 제4 온도에 도달한 경우, 제어부에 의해 제3 전력으로 발열체가 구동된다.

여기서, 제4 온도는 발열체를 제2 전력으로 구동함으로써 변좌부의 온도가 제2 온도에 도달하였을 때에 변좌온도 측정장치에 의해 측정되는 온도로 설정한다.

이것에 의해, 제2 시간에 기초하여 발열체가 구동되는 경우에, 변좌부의 온도가 제2 온도를 초과하여 과잉 상승하는 것이 방지된다.

(7) 제7 발명에 따른 변좌장치는 제5 또는 제6 발명에 따른 변좌장치의 구성에 있어서, 제어부는 소정수의 4분의 1 보다도 작은 주기의 기간에 걸쳐 교류전류를 공급함으로써 제3 전력에 의해 발열체를 구동하는 것이다.

이 경우, 발열체의 제3 전력에 의한 구동시에는 발열체에 공급되는 전류가 작기 때문에, 교류전류의 통전제어에 의해 발생하는 고주파 성분의 영향이 작다. 따라서, 통전제어에 의한 노이즈의 발생이 저감된다.

(8) 제8 발명에 따른 변좌장치는 제1~제7 중 어느 하나의 발명에 따른 변좌장치의 구성에 있어서 제어부는 제1 전력에 의한 발열체의 구동 직전에 제1 전력보다 작은 전력으로 발열체를 구동하는 것이다.

이 경우, 제1 전력에 의한 발열체의 구동 직전에 제1 전력보다도 작은 전력으로 발열체가 제어부에 의해 구동되기 때문에 큰 돌입전류의 발생을 충분히 방지할 수 있다.

(9) 제9 발명에 따른 변좌장치는 제1~제8 중 어느 하나의 발명에 따른 변좌장치의 구성에 있어서 변좌부로의 사용자의 착좌상태를 검지하는 착좌검지부를 더 구비하고, 제어부는 착좌검지부에 의해 사용자가 변좌부에 착좌한 것을 검지한 경 우에 변좌부의 온도가 저하되도록 발열체를 구동하는 것이다.

이 경우, 착좌검지부에 의해 사용자가 변좌부에 착좌한 것이 검지된 경우에 변좌부의 온도가 저하되도록 발열체가 제어부에 의해 구동된다. 이 경우, 사용자가 장시간 변좌부에 착좌하는 경우에도 사용자가 저온화상을 입는 것이 방지된다.

(10) 제10 발명에 따른 변좌장치는 제1~제9 중 어느 하나의 발명에 따른 변좌장치의 구성에 있어서 제2 온도는 사용자에 의해 미리 설정되는 변좌부의 온도이고, 제어부는 사용자의 변좌부로의 착좌시에 변좌부의 온도가 제2 온도보다도 높아지도록 발열체를 구동하는 것이다.

이 경우, 사용자가 변좌의 온도를 자신이 쾌적한 온도로 미리 설정할 수 있다. 여기서, 발열체의 구동은 변좌부의 온도가 제2 온도보다도 높아지도록 행한다. 이것에 의해, 사용자는 변좌부로의 착좌시에 자신이 설정한 제2 온도와 거의 같은 체감온도를 얻을 수 있다.

(11) 제11 발명에 따른 변좌장치는 제1~제10 중 어느 하나의 발명에 따른 변좌장치의 구성에 있어서, 변좌부는 알루미늄에 의해 형성된 것이다.

이 경우, 변좌부가 수지보다도 열전도율이 높은 알루미늄으로 형성되어 있기 때문에, 발열체를 구동함으로써 변좌부에 전달되는 열이 효율적으로 변좌부의 전체에 전달된다.

(12) 제12 발명에 따른 변좌장치는 제1~제11 중 어느 하나의 발명에 따른 변좌장치의 구성에 있어서, 발열체는 램프히터이다. 이 경우, 램프히터는 복사 에너지에 의해 변좌부를 신속히 승온할 수 있다.

(13) 제13 발명에 따른 토일렛 장치는 변기와, 제1~제12 중 어느 하나의 발명에 따른 변좌장치를 구비한 것이다.

이 토일렛 장치에 있어서는 변기에 변좌장치가 취부된다. 이 변좌장치에 있어서는 인체 검지부에 의해 사용자의 존재가 검지된 경우에 변좌부의 온도가 제1 온도까지 상승하도록 제1 전력으로 발열체가 제어부에 의해 제1 시간 구동된다. 이것에 의해, 변좌부의 온도가 제1 온도구배로 상승한다.

제1 전력에 의한 발열체의 구동 후, 변좌부의 온도가 제1 온도보다도 높은 제2 온도까지 상승하도록 제1 전력보다도 작은 제2 전력으로 발열체가 제어부에 의해 제2 시간 구동된다. 이것에 의해, 변좌부의 온도가 제1 온도구배보다도 완만한 제2 온도구배로 상승한다.

여기서 변좌부의 온도를 측정하면서 그 측정온도에 기초하여 발열체를 구동하는 경우에는 발열체의 열이 변좌부에 전달되기까지에 지연이 생기기 때문에, 변좌부의 온도를 정확하고 신속하게 제어하는 것이 곤란하다. 이에 대하여, 본 발명에 따른 변좌장치에서는 제1 및 제2 전력에 의한 발열체의 구동시간이 각각 제1 및 제2 시간으로서 미리 설정되어 있기 때문에, 변좌부의 온도를 정확하고 신속하게 제어할 수 있다.

또한, 인체검지부에 의해 사용자의 존재가 검지된 경우에 발열체가 제1 및 제2 전력으로 구동되기 때문에, 사용자의 존재가 검지되지 않을 때에 발열체를 변좌부의 승온에 필요한 제1 및 제2 전력으로 구동할 필요가 없다. 이것에 의해, 소비전력이 충분히 저감되어 성 에너지화가 실현된다.

더욱이, 변좌부는 제1 온도구배로 제1 온도까지 승온된 후, 제1 온도구배보다도 완만한 제2 온도구배로 제2 온도까지 승온된다. 이것에 의해, 제2 온도에 있어서 변좌부의 온도변화에 생기는 오버슈트가 저감된다. 그것에 의해, 변좌부의 온도가 제2 온도로 용이하게 안정화된다.

또한, 제2 온도를 사용자가 쾌적하게 느끼는 온도로 설정함으로써 사용자는 편좌부에 쾌적하게 착좌할 수 있다.

(14) 제14 발명은 변좌를 따뜻하게 하는 열원과, 인체검지수단과, 상기 열원 및 인체검지수단을 제어하는 제어수단을 구비하고, 상기 제어수단은 인체검지를 행하면 상기 열원에 제1 통전율로 일정시간 전력을 공급한 후, 제1 통전율보다도 높은 제2 통전율로 변좌온도가 소정시간내에 착좌가능 온도에 도달하도록 제어함으로써, 큰 돌입전류를 억제하고, 과전류로 차단기가 떨어지거나, 옥내전력 배선의 저항성분에 의해 전압강하가 발생하여 변좌장치, 토일렛 실내에 장비되어 있는 다른 부품 및 토일렛 실내의 조명으로의 공급전압이 저하되어 변좌장치나 토일렛 실내에 장비되어 있는 다른 제품의 성능이 저하되거나, 실내조명의 휘도가 저하되지 않고 성 에너지성이 풍부하고 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다.

(15) 제15 발명은 특히 제14 발명에 있어서 실온검출수단을 가지고, 소정시간은 실온에 따라 결정함으로써 필요 최저한의 시간으로 변좌의 온도가 착좌가능 온도에 도달시킬 수 있고, 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다. 또한, 불필요하게 열원에 통전하는 일이 없기 때문에 성 에너지성이 풍부한 변좌장치가 된다.

(16) 제16 발명은 특히 제14 발명에 있어서 변좌의 온도를 검출하는 변좌온 도 검출수단을 가지고, 소정시간은 변좌온도에 따라 결정함으로써, 필요최저한의 시간으로 변좌의 온도가 착좌가능 온도에 도달시킬 수 있어 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다. 또한, 불필요하게 열원에 통전하는 일이 없기 때문에 성 에너지성이 풍부한 변좌장치가 된다.

(17) 제17 발명은 특히 제16 발명의 변좌온도 검출수단은 변좌내부의 온도를 검출함으로써 필요 최저한의 시간으로 변좌의 온도가 착좌가능 온도에 도달시킬 수 있어 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다. 또한, 불필요하게 열원에 통전하는 일이 없기 때문에 성 에너지성이 풍부한 변좌장치가 된다.

(18) 제18 발명은 특히 제14~제17 중 어느 하나의 발명에 있어서, 소정시간 경과후, 설정온도로 변좌온도를 유지하는 통전율로 전력을 공급함으로써, 불필요하게 열원에 통전하는 일이 없기 때문에 성 에너지성이 풍부한 변좌장치가 된다.

(19) 제19 발명은 변좌를 따뜻하게 하는 열원과, 착좌검지수단과, 인체검지수단과, 상기 열원 및 착좌검지수단 및 인체검지수단을 제어하는 제어수단을 구비하고, 상기 제어수단은 인체검지를 행하면 상기 열원에 제1 통전율로 일정시간 전력을 공급한 후 제1 통전율보다도 높은 제2 통전율로 변좌온도가 소정시간내에 착좌가능 온도에 도달하도록 제어하고, 착좌가 검지되면 제2 통전율보다 낮은 제3 통전율로 전력을 공급함으로써, 전력공급 개시 직후의 큰 돌입전류를 억제하고 과전류로 차단기가 떨어지거나, 옥내전력 배선의 저항성분에 의해 전압강하가 발생하여 변좌장치, 토일렛 실내에 장비되어 있는 다른 제품 및 토일렛 실내의 조명으로의 공급전압이 저하되어 변좌장치나 토일렛 실내에 장비되어 있는 다른 제품의 성능이 저하되거나, 실내조명의 휘도가 저하되지 않고, 또한, 변좌에 인체가 착좌하고 있을 때는 변좌가 인체로 덮기 때문에 보온성이 증가하므로 체온의 영향을 받기 때문에, 통전율을 낮춤으로써 낭비 전력을 억제할 수 있어 성 에너지성이 풍부하고 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다.

(20) 제20 발명은 특히 제19 발명에 있어서 실온검출수단을 가지고, 소정시간은 실온에 따라 결정함으로써 필요 최저한의 시간으로 변좌의 온도가 변좌가능 온도에 도달시킬 수 있고, 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다. 또한, 불필요하게 열원에 통전하는 일이 없기 때문에 성 에너지성이 풍부한 변좌장치가 된다.

(21) 제21 발명은 특히 제19 발명에 있어서 변좌의 온도를 검출하는 변좌온도 검출수단을 가지고, 소정시간은 변좌온도에 따라 결정함으로써 필요최저한의 시간으로 변좌의 온도가 착좌가능 온도에 도달시킬 수 있고, 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다. 또한, 불필요하게 열원에 통전하는 일이 없기 때문에 성 에너지성이 풍부한 변좌장치가 된다.

(22) 제22 발명은 특히 제21 발명의 변좌온도 검지수단은 변좌내부의 온도를 검출함으로써 필요 최저한의 시간으로 변좌의 온도가 착좌가능 온도에 도달시킬 수 있어 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다. 또한, 불필요하게 열원에 통전하는 일이 없기 때문에 성 에너지성이 풍부한 변좌장치가 된다.

(23) 제23 발명은 특히 제19~제22 중 어느 하나의 발명에 있어서 소정시간 경과후 설정온도로 변좌온도를 유지하는 통전율로 전력을 공급함으로써 불필요하게 열원에 통전하는 일이 없기 때문에 성 에너지성이 풍부한 변좌장치가 된다.

(24) 제24 발명은 변좌를 따뜻하게 하는 열원과, 인체검지수단과, 상기 열원 및 인체검지수단을 제어하는 제어수단을 구비하고, 상기 제어수단은 인체검지를 행하면 상기 열원에 복수의 통전율로 일정시간 전력을 공급한 후 상기 복수의 통전율보다도 높은 일정한 통전율로 변좌온도가 소정시간내에 착좌가능 온도에 도달하도록 제어함으로써, 큰 돌입전류를 억제하고 과전류로 차단기가 떨어지거나, 옥내전력 배선의 저항성분에 의해 전압강하가 발생하여 변좌장치, 토일렛 실내에 장비되어 있는 다른 제품 및 토일렛 실내의 조명으로의 공급전압이 저하되고 변좌장치나 토일렛 실내에 장비되어 있는 다른 제품의 성능이 저하되거나, 실내조명의 휘도가 저하되지 않고 성 에너지성이 풍부하고 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다.

(25) 제25 발명은 특히 제24 발명에서의 복수의 통전율을 단계적으로 상승시킴으로써 필요 최저한의 시간으로 변좌의 온도가 착좌가능 온도에 도달시킬 수 있고 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다. 또한, 불필요하게 열원에 통전하는 일이 없기 때문에 성 에너지성이 풍부한 변좌장치가 된다.

(26) 제26 발명은 특히 제24 발명에서의 복수의 통전율을 연속적으로 상승시킴으로써, 필요 최저한의 시간으로 변좌의 온도가 착좌가능 온도에 도달시킬 수 있어 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다. 또한, 불필요하게 열원에 통전하는 일이 없기 때문에 성 에너지성이 풍부한 변좌장치가 된다.

(27) 제27 발명은 특히 제24~26 중 어느 하나의 발명에 있어서, 실온검출수단을 가지고, 소정시간은 실온에 따라 결정함으로써 필요 최저한의 시간으로 변좌의 온도가 착좌가능 온도에 도달시킬 수 있어 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다. 또한, 불필요하게 열원에 통전하는 일이 없기 때문에 성 에너지성이 풍부한 변좌장치가 된다.

(28) 제28 발명은 특히 제24~26 중 어느 하나의 발명에 있어서 변좌의 온도를 검출하는 변좌온도 검출수단을 가지고, 소정시간은 변좌온도에 따라 결정함으로써 필요 최저한의 시간으로 변좌의 온도가 착좌가능 온도에 도달시킬 수 있어 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다. 또한, 불필요하게 열원에 통전하는 일이 없기 때문에 성 에너지성이 풍부한 변좌장치가 된다.

(29) 제29 발명은 특히 제28 발명의 변좌온도 검출수단은 변좌내부의 온도를 검출함으로써, 필요 최저한의 시간으로 변좌의 온도가 착좌가능 온도에 도달시킬 수 있어 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다. 또한, 불필요하게 열원에 통전하는 일이 없기 때문에 성 에너지성이 풍부한 변좌장치가 된다.

(30) 제30 발명은 특히 제24~29 중 어느 하나의 발명에 있어서 소정시간 경과후 설정온도로 변좌온도를 유지하는 온도의 통전율로 전력을 공급함으로써 불필요하게 열원에 통전하는 일이 없기 때문에 성 에너지성이 풍부한 변좌장치가 된다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 노즐 장치 및 그것을 구비한 위생정 장치에 대하여 도면과 함께 설명한다.

(실시예 1)

(1) 변좌장치 및 그것을 구비한 토일렛 장치의 외관

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 변좌장치 및 그것을 구비한 토일렛 장치를 나타낸 외관사시도이다. 도1에 도시한 바와 같이, 토일렛 장치(1000)는 변좌장 치(100) 및 변기(700)를 구비하고, 토일렛 룸내에 설치된다.

토일렛 장치(1000)에 있어서, 변기(700)상에는 변좌장치(100)가 장착된다. 변좌장치(100)는 난방기능을 가지고 본체부(200), 원격조작장치(300), 변좌부(400), 덮개부(500) 및 입실검지센서(600)로 구성된다.

본체부(200)에는 변좌부(400) 및 덮개부(500)가 개폐가능하게 취부된다. 또한, 본체부(200)에는 세정수 공급기구 및 착좌센서(290)가 설치됨과 동시에, 후술될 제어부가 내장되어 있다.

본 실시예에 있어서, 변좌부(400)에는 램프히터가 내장되어 있다. 상세는 후술한다.

본체부(200)의 도시하지 않은 세정수 공급기구는 수도배관에 접속되어 있고, 변기(700)내에 세정수를 공급한다. 착좌센서(290)는 예를 들어 반사형 적외선 센서이다. 이 경우, 착좌센서(290)는 인체로부터 반사된 적외선을 검출한 경우에 변좌부(400)상에 사용자가 존재하는 것을 검지한다.

또한, 본체부(200)의 상면측에 알림 LED(280)가 설치되어 있다. 알림 LED(280)는 변좌부(400)의 온도가 후술될 변좌설정 온도에 도달하였을 때에 점등한다.

원격조작장치(300)에는 복수의 스위치가 설치되어 있다. 이 원격조작장치(300)는 예를 들면 변좌부(400)상에 착좌하는 사용자가 조작가능한 장소에 취부된다.

입실검지센서(600)는 예를 들면 토일렛 룸의 입구 등에 취부된다. 입실검지 센서(600)는 예를 들면 반사형 적외선 센서이다. 이 경우, 입실검지센서(600)는 인체로부터 반사된 적외선을 검출한 경우에 토일렛 룸내에 사용자가 입실한 것을 검지한다.

본체부(200)의 제어부는 착좌센서(290), 원격조작장치(300) 및 입실검지센서(600)로부터 송신되는 신호에 기초하여 변좌부(400)에 내장된 후술될 램프히터의 구동을 제어한다.

또한, 본체부(200)의 제어부는 세정수 공급기구(도시하지 않음), 본체부(200)에 설치된 탈취 장치(도시하지 않음) 및 온풍공급장치(도시하지 않음) 등의 제어도 행한다.

(2) 원격조작장치의 구성

도2는 도1의 원격조작장치(300)의 일예를 나타낸 모식도이다.

도2에 도시한 바와 같이, 원격조작장치(300)는 난방 스위치(301), 복수의 온도조절 스위치(302,303,304) 및 복수의 LED(발광다이오드)(305)를 구비한다.

사용자에 의해 난방 스위치(301) 및 복수의 온도조절 스위치(302,303,304)가 누름 조작된다.

그것에 의해, 원격조작장치(300)는 후술하는 변좌장치(100)의 본체부(200)에 설치된 제어부에 소정의 신호를 무선송신한다. 본체부(200)의 제어부는 원격조작장치(300)로부터 무선송신되는 소정의 신호를 수신하고, 후술될 램프히터의 구동 등을 제어한다.

동계와 같이, 사용자가 난방기능을 사용하는 경우에는 미리 난방스위치(301) 가 누름 조작됨으로써 변좌장치(100)의 난방기능이 온된다. 이 상태에서, 온도조절 스위치(302)가 누름 조작된 경우에는 변좌부(400)의 온도가 낮게(예를 들면, 34℃) 설정되고, 온도조절 스위치(303)가 누름조작된 경우에는 변좌부(400)의 온도가 중 정도(예를 들면, 36℃)로 설정되고, 온도조절 스위치(304)가 누름조작된 경우에는 변좌부(400)의 온도가 높게(예를 들면, 38℃) 설정된다.

또한, 하계와 같이 사용자가 난방기능을 사용하지 않는 경우에는 난방스위치(301)가 누름조작됨으로써 변좌장치(100)의 난방기능이 오프된다.

이하, 온도조절 스위치(302~304)에 의해 설정되는 변좌부(400)의 온도를 변좌설정 온도로 칭한다.

복수의 LED(305)의 각각은 난방 스위치(301) 및 복수의 온도조절 스위치(302,303,304)와 대응하도록 설치되어 있다. 복수의 LED(305)는 난방스위치(301) 및 복수의 온도조절 스위치(302,303,304)의 누름 조작에 따라 점등한다.

(3) 변좌장치의 구성

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 변좌장치(100)의 구성을 나타낸 모식도이다. 상술한 바와 같이, 변좌장치(100)는 본체부(200), 원격조작장치(300), 변좌부(400) 및 입실검지센서(600)를 구비한다.

도3에 도시한 바와 같이, 본체부(200)는 제어부(210), 온도측정부(220), 히터구동부(230), 알림 LED(280) 및 착좌센서(290)를 포함한다.

또한, 변좌부(400)는 램프히터(480) 및 서미스터(411)를 구비한다. 또한, 램프히터(480)는 후방 램프히터(481) 및 전방 램프히터(482)를 포함한다.

제어부(210)는 예를 들면 마이크로컴퓨터로 이루어지고, 사용자의 입실 및 변좌부(400)의 온도 등을 판정하는 판정부, 타이머 기능을 가지는 계시부, 각종 정보를 기억하는 기억부, 및 히터 구동부(230)의 동작을 제어하기 위한 통전율 절환회로 등을 포함한다.

본체부(200)의 온도측정부(220)는 변좌부(400)의 서미스터(411)에 접속되어 있다. 이것에 의해, 온도측정부(220)는 서미스터(411)로부터 출력되는 신호에 기초하여 변좌부(400)의 온도를 측정한다. 이하, 서미스터(411)를 통하여 온도측정부(220)에 의해 측정되는 변좌부(400)의 온도를 측정온도값으로 칭한다.

또한, 본체부(200)의 히터 구동부(230)는 변좌부(400)의 램프히터(480)에 접속되어 있다. 이것에 의해, 히터구동부(230)는 램프히터(480)를 구동한다.

본 실시예에 있어서, 변좌장치(100)는 다음과 같이 동작한다.

먼저, 초기설정시의 동작에 대하여 설명한다. 사용자가 원격조작장치(300)의 난방 스위치(301)(도2)를 누름조작함으로써, 난방기능을 온하는 취지의 신호가 본체부(200)의 제어부(210)로 송신된다. 이것에 의해, 제어부(210)가 히터구동부(230)를 제어함으로써, 램프히터(480)가 구동된다. 그것에 의해, 변좌부(400)가 예를 들면 약18℃가 되도록 온도조절된다. 이 때의 온도를 대기온도라 칭한다.

여기서, 사용자가 원격조작장치(300)의 온도조절 스위치(302,303,304)(도2) 중 어느 하나를 누름조작함으로써, 변좌설정 온도가 제어부(210)로 송신된다. 제어부(210)는 원격조작장치(300)로부터 수신한 변좌설정 온도를 기억부에 기억한다.

예를 들면, 온도조절 스위치(302)가 누름 조작되었을 때에는 변좌설정 온도 가 34℃로서 기억부에 기억된다. 또한, 온도조절 스위치(303)가 누름조작되었을 때에는 변좌설정 온도가 36℃로서 기억부에 기억된다. 또한, 온도조절 스위치(304)가 누름조작되었을 때에는 변좌설정 온도가 38℃로서 기억부에 기억된다.

사용자가 토일렛 룸에 입실하면, 입실검지센서(600)는 사용자의 입실을 검지한다. 그것에 의해, 사용자의 입실을 나타내는 신호가 제어부(210)로 송신된다.

다음, 통상의 사용시의 동작에 대하여 설명한다. 제어부(210)의 판정부는 입실검지센서(600)로부터의 신호에 의해 사용자의 토일렛 룸으로의 입실을 검지한다. 그래서, 판정부는 변좌부(400)의 측정온도값, 및 기억부에 기억된 후술하는 히터 제어 테이블에 기초하여 램프히터(480)의 구동에 관한 특정 히터 제어 패턴을 선택한다.

통전율 절환회로는 선택된 히터제어 패턴 및 계시부에 의해 얻은 시간정보에 기초하여 히터구동부(230)의 동작을 제어한다.

그것에 의해, 히터구동부(230)에 의해 램프히터(480)가 구동되고, 변좌부(400)의 온도가 변좌설정 온도로 순간적으로 상승된다.

제어부(210)의 동작, 램프히터(480)의 구동에 관한 히터 제어 패턴, 및 히터 제어 테이블의 상세는 후술한다.

(4) 변좌부의 구조의 상세

(4-a) 변좌부의 구조

도4~도7은 도1의 변좌부(400)의 구조의 상세를 설명하기 위한 도이다. 도4에 변좌부(400)의 분해사시도가 도시되어 있다. 도5에 상부변좌 케이싱(410)을 하측에 서 본 도가 도시되어 있다. 도6에 도4의 U-U선에서의 상부 변좌 케이싱(410)의 확대단면도가 도시되어 있다.

도4에 도시한 바와 같이, 변좌부(400)는 알루미늄에 의해 형성된 상부변좌 케이싱(410)과, 합성수지에 의해 형성된 하부변좌 케이싱(420)을 구비한다.

일점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 상부변좌 케이싱(410)의 상면의 일부가 사용자의 착좌부(410T)가 된다.

도4 및 도5에 도시한 바와 같이, 상부변좌 케이싱(410)의 하면측에는 착좌부(410T)의 영역에 2개의 서미스터(411)가 취부된다. 또한, 그 외의 영역에 2개의 서미스터(412)가 취부된다.

또한, 착좌부(410T)의 영역에 설치되는 서미스터(411)는 1개라도 무방하다. 또한, 그 외의 영역에 설치되는 서미스터(412)도 1개라도 무방하다.

도6에 도시한 바와 같이, 상부변좌 케이싱(410)은 열전도성이 우수한 알루미늄층(410b)의 상면 및 하면에 각종 층을 형성함으로써 제작된다. 또한, 알루미늄의 열전도율은 약237W/m·K 이다.

알루미늄층(410b)의 하면에, 탄소 등을 포함하는 흑색의 도료가 도포된다. 이것에 의해, 알루미늄층(410b)의 하면에는 복사 에너지를 효율적으로 흡수할 수 있는 흑색의 복사 흡수층(410a)이 형성된다.

알루미늄층(410b)의 상면에는, 알루마이트층(410c) 및 표면화장층(410d) 순으로 형성된다. 알루마이트층(410c)이 형성됨으로써 알루미늄층(410b)의 상면의 내식성이 향상된다. 표면화장층(410d)은 소정의 도료 등에 의해 형성된다.

알루미늄층(410b)의 하면에는 복사흡수층(410a)을 통하여 서미스터(411)가 취부되어 있다. 서미스터(411)는 복사흡수층(410a)을 통하여 알루미늄층(410b)의 온도를 검출한다.

도7에 하부변좌 케이싱(420)을 상측에서 본 도가 도시되어 있다. 도4 및 도7에 도시한 바와 같이, 하부변좌 케이싱(420)의 상면측에는 하부변좌 케이싱(420)의 형상을 따르도록 형성된 복사반사판(430)이 취부된다. 복사반사판(430)은 알루미늄으로 이루어진 판재의 표면을 경면 마무리함으로써 제작된다.

또한, 복사반사판(430)의 상면에는, 램프히터(480)가 설치된다. 램프히터(480)는 U자형으로 형성된 후방 램프히터(481) 및 전방 램프히터(482)를 직렬로 접속함으로써 제작된다.

더욱이, 복사반사판(430)의 상면에는, 전방 램프히터(482)의 소정의 개소(2개소)에 근접하도록 2개의 서모스탯(441)이 취부되고, 후방 램프히터(481)의 소정의 개소(2개소)에 근접하도록 2개의 서모스탯(442)이 취부된다. 이들 복수의 서모스탯(441,442)은 함께 램프히터(480)에 직렬로 접속된다.

도5의 상부변좌 케이싱(410)과 도7의 하부변좌 케이싱(420)을 도시하지 않은 씰재를 통하여 접합함으로써 도1의 변좌부(400)가 완성된다. 이것에 의해, 상부변좌 케이싱(410) 및 하부변좌 케이싱(420)내의 공간이 밀폐된다. 씰재에 의해, 상부변좌 케이싱(410) 및 하부변좌 케이싱(420)내로의 물의 침입이 방지된다. 이 상태에서, 상부변좌 케이싱(410)에 취부된 서미스터(411)는 전방 램프히터(482)에 대향한다.

후방 램프히터(481) 및 전방 램프히터(482)는 글라스관, 필라멘트, 아르곤 가스 및 할로겐 가스로 이루어진 할로겐 램프히터이다.

이들 후방 램프히터(481) 및 전방 램프히터(482)에 있어서는, 글라스관의 내부에 필라멘트가 설치됨과 동시에, 아르곤 가스 및 할로겐 가스가 봉입되어 있다.

본 실시예의 후방 램프히터(481) 및 전방 램프히터(482)의 정격 전력은 각각 500W 및 700W 이다.

(4-b) 램프히터의 구동

상술한 바와 같이 후방 램프히터(481) 및 전방 램프히터(482)는 도3의 히터구동부(230)에 접속되어 있다. 히터구동부(230)에 의해 후방 램프히터(481) 및 전방 램프히터(482)에 전류가 흐르면, 각 램프히터로부터 주위로 적외선이 복사된다.

그리고, 후방 램프히터(481) 및 전방 램프히터(482)로부터 복사된 적외선, 즉 복사 에너지가 직접적으로 또는 복사반사판(430)을 통하여 간접적으로 상부변좌 케이싱(410)의 하면측으로 입사된다.

상술한 바와 같이 흑색의 복사흡수층(410a)(도6)은 복사 에너지를 효율적으로 흡수할 수 있기 때문에, 후방 램프히터(481) 및 전방 램프히터(482)로부터의 복사 에너지가 효율적으로 알루미늄층(410b)(도6)으로 전달된다. 그것에 의해, 알루미늄층(410b)이 발열한다.

상기와 같이 알루미늄은 높은 열전도율을 갖기 때문에, 복사 에너지에 의해 발생된 열은 상부변좌 케이싱(410)의 전체로 단시간에 전달된다.

(4-c) 복수의 서미스터의 작용

상부변좌 케이싱(410)에 있어서, 착좌부(410T)의 영역에 취부되는 서미스터(411)의 작용, 및 착좌부(410T) 이외의 영역에 취부되는 서미스터(412)의 작용에 대하여 설명한다.

상부변좌 케이싱(410)의 착좌부(410T)는 그 외의 부위에 비하여 램프히터(480)에 근접하고 있다. 이것에 의해, 상부변좌 케이싱(410)의 착좌부(410T)는 램프히터(480)의 구동시에 비교적 높은 응답성으로 열이 전달된다.

또한, 착좌부(410T)는 상부변좌 케이싱(410)의 가운데에도 인체에 접촉하는 부분이기 때문에, 충분한 온도관리가 필요하다.

그것에 의해, 착좌부(410T)의 서미스터(411)는 램프히터(480)의 구동시에서의 온도조절을 위하여 이용된다.

한편, 착좌부(410T) 이외의 영역에 취부되는 서미스터(412)는 서미스터(411)가 고장 등의 경우에 상부변좌 케이싱(410)의 온도가 과잉 상승하지 않도록 하기 위하여 이용된다.

(4-d) 복수의 서모스탯의 작용

하부변좌 케이싱(420)에 있어서, 전방 램프히터(482)에 근접하도록 취부되는 2개의 서모스탯(441)의 작용, 및 후방 램프히터(481)에 근접하도록 취부되는 2개의 서모스탯(442)의 작용에 대하여 설명한다.

전방 램프히터(482)측의 2개의 서모스탯(441)은 전방 램프히터(482)의 온도를 감시하기 위하여 이용된다. 이들 2개의 서모스탯(441)은 예를 들면 78℃로 램프히터(480)로의 통전을 차단하도록 설정된다. 따라서, 2개의 서모스탯(441)은 78℃ 로 통전을 차단하는 온도 퓨즈의 역할을 한다.

한편, 후방 램프히터(481)측의 2개의 서모스탯(442)은 후방 램프히터(481) 주변의 분위기의 온도를 감시하기 위하여 이용된다. 이들 2개의 서모스탯(442)은 예를 들면 53℃로 램프히터(480)로의 통전을 차단하도록 설정된다. 따라서, 2개의 서모스탯(442)은 53℃로 통전을 차단하는 온도퓨즈의 역할을 한다.

(5) 히터제어 테이블 및 히터제어 패턴

본 실시예에 따른 변좌장치(100)의 제어부(210)에는 3종류의 변좌설정 온도(34℃,36℃ 및 38℃)에 대응하는 3개의 히터제어 테이블이 미리 기억되어 있다.

도8~도10은 소정의 변좌설정온도(34℃,36℃ 및 38℃)에 대응하는 히터제어 테이블의 일예를 나타낸 도이다. 도8~도10에 나타낸 히터제어 테이블의 각각은 사용자의 입실시의 서미스터(411)(도3)의 측정온도값에 대응하는 복수의 히터제어 패턴을 가진다.

복수의 히터제어 패턴의 각각에는 램프히터(480)의 구동에 관한 타임 스케쥴이 설정되어 있다. 또한, 각각의 히터제어 패턴에 있어서는 램프히터(480)를 구동하는 전력을 절환할 때의 서미스터(411)의 측정온도값이 설정되어 있다. 상세는 후술한다.

상술한 바와 같이, 변좌설정 온도가 결정되면, 제어부(210)는 결정된 변좌설정 온도에 대응하는 1개의 히터제어 테이블을 선택한다.

또한, 제어부(210)는 도3의 입실검지 센서(600)에 의해 사용자의 입실이 검지되면, 서미스터(411)의 측정온도값에 기초하여 히터제어 테이블 중에서 1개의 히 터제어 패턴을 선택한다. 그것에 의해, 선택된 히터제어 패턴에 따라 램프히터(480)의 구동이 제어된다.

예를 들면, 변좌설정 온도가 낮게(34℃) 설정되고, 또한 사용자의 입실시의 측정온도값이 16℃~18℃인 경우, 도3의 제어부(210)는 도8의 히터제어 테이블의 16℃~18℃에 상당하는 히터제어 패턴에 기초하여 돌입전류를 저감하기 위한 후술하는 600W 구동을 0.2초간 행한다.

그 후, 제어부(210)는 후술하는 1200W 구동을 6초간 행하고, 이어서 후술될 600W 구동을 2.1초간 행한다.

또한, 상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 변좌장치(100)에 있어서는 난방기능이 온되어 있는 경우에 변좌부(400)가 예를 들면 약18℃가 되도록 온도조절된다.

여기서, 도8~도10의 히터제어 테이블은 난방기능이 오프 상태에서 온 상태로 절환된 경우도 상정하고 있다. 그것에 의해, 도8~도10의 히터제어 테이블에는 0℃~16℃에 상당하는 히터제어 패턴도 설정되어 있다.

즉, 실온이 0℃일 때에 사용자가 난방기능을 온하면, 제어부(210)는 예를 들면 도8의 히터제어 테이블의 0℃~2℃에 상당하는 히터제어 패턴에 기초하여 600W 구동을 16초간 행한다.

(6) 램프히터의 구동

본 실시예에 있어서, 램프히터(480)의 구동 제어는 램프히터(480)를 구동하는 전력을 크게 3개로 변화시킴으로써 행한다.

예를 들면, 변좌부(400)를 제1 온도구배로 승온시키는 경우, 도3의 히터구동부(230)는 약1200W의 전력으로 램프히터(480)를 구동한다(1200W 구동). 또한, 변좌부(400)를 제1 온도구배보다도 약간 완만한 제2 온도구배로 승온시키는 경우 히터구동부(230)는 약600W의 전력으로 램프히터(480)를 구동한다(600W 구동). 더욱이, 변좌부(400)의 온도를 일정하게 유지하는 경우, 히터 구동부(230)는 약50W의 전력으로 램프히터(480)를 구동한다(저전력 구동). 또한, 저전력 구동이란 1200W 구동 및 600W 구동에 비하여 충분히 낮은 전력(예를 들면, 0W~50W의 범위내의 전력)으로 램프히터(480)를 구동하는 것을 말한다.

1200W 구동, 600W 구동 및 저전력 구동의 절환은 제어부(210)의 통전율 절환회로가 히터구동부(230)로부터 램프히터(480)로의 통전을 제어함으로써 행한다.

히터 구동부(230)에는 도시하지 않은 전원회로로부터 교류전류가 공급되어 있다. 그래서, 히터구동부(230)는 통전율 절환회로로부터 전달되는 통전제어신호에 기초하여 공급된 교류전류를 램프히터(480)로 흘린다.

1200W 구동시, 600W 구동시 및 저전력 구동시에서의 램프히터(480)로의 통전상태를 통전율 절환회로의 통전제어신호와 함께 설명한다.

도11a는 1200W 구동시에 램프히터(480)를 흐르는 전류의 파형도이고, 도11b는 1200W 구동시에 통전율 절환회로에서 히터구동부(230)로 전달되는 통전제어 신호의 파형도이다.

도11b에 도시한 바와 같이, 1200W 구동시에서의 통전제어 신호는 항상 논리「1」이 된다. 히터구동부(230)는 통전제어신호가 논리「1」일 때에 전원회로에서 공급되는 교류전류를 램프히터(480)로 흘린다(도11a 태선부). 그것에 의해, 전주기의 주기에 걸쳐 교류전류가 램프히터(480)로 흐른다. 그 결과, 램프히터(480)가 약1200W의 전력으로 구동된다.

도12a는 600W 구동시에 램프히터(480)를 흐르는 전류의 파형도, 도12b는 600W 구동시에 통전율 절환회로에서 히터구동부(230)로 전달되는 통전제어신호의 파형도이다.

도12b에 도시한 바와 같이, 600W 구동시에서의 통전제어신호는 히터구동부(230)에 공급되는 교류전류와 같은 주기의 펄스로 이루어진다. 펄스의 듀티비는 50%로 설정된다.

히터구동부(230)는 통전제어 신호가 논리「1」일 때에 전원회로에서 공급되는 교류전류를 램프히터(480)로 흘린다(도12a 태선부). 그것에 의해, 반주기의 기간 교류전류가 램프히터(480)로 흐른다. 그 결과, 램프히터(480)가 약600W의 전력으로 구동된다.

도13a는 저전력 구동시에 램프히터(480)를 흐르는 전류의 파형도, 도13b는 저전력 구동시에 통전율 절환회로에서 히터구동부(230)로 전달되는 통전제어신호의 파형도이다.

도13b에 도시한 바와 같이, 저전력 구동시에서의 통전제어 신호는 히터구동부(230)에 공급되는 교류전류와 같은 주기의 펄스로 이루어진다. 펄스의 듀티비는 50% 보다도 작게(예를 들면 수% 정도) 설정된다.

히터 구동부(230)는 통전제어신호가 논리「1」일 때에 전원회로에서 공급되 는 교류전류를 램프히터(480)로 흘린다(도13a 태선부). 각 주기에 있어서는 펄스폭에 상당하는 기간 교류전류가 램프히터(480)로 흐른다. 그 결과, 램프히터(480)가 예를 들면 약50W의 전력으로 구동한다.

상기 외, 변좌부(400)의 온도를 낮게 하는 경우, 또는 변좌장치(100)의 난방기능을 오프하고 있는 경우 등에는 통전율 절환회로는 히터구동부(230)에 통전제어신호를 전달하지 않는다(통전제어신호를 논리「0」으로 설정한다). 이것에 의해, 히터구동부(230)는 램프히터(480)를 구동하지 않는다.

여기서, 일반적으로, 전자기기에 공급되는 전류가 고주파 성분을 갖는 경우, 노이즈가 발생한다. 본 실시예에서는 상술한 바와 같이 램프히터(480)의 1200W 구동 또는 600W 구동을 행하는 경우에는 램프히터(480)에 공급되는 전류가 사인 커브를 그리도록 변화하기 때문에, 전류의 크기가 커져도 노이즈의 발생이 충분히 저감된다.

또한, 램프히터(480)의 저전력 구동을 행하는 경우, 램프히터(480)에 공급되는 전류는 고주파 성분을 갖지만, 전류의 크기가 1200W 구동시 및 600W 구동시에 비하여 매우 작기 때문에 노이즈의 발생이 충분히 저감된다.

상기와 같이, 본 실시예에서는 램프히터(480)를 1200W, 600W 및 약50W의 전력으로 구동하는 것으로 하고 있지만, 다른 크기의 전력으로 램프히터(480)를 구동하여도 무방하다.

예를 들면, 램프히터(480)에 반주기의 기간 교류전류를 흘리는 경우에는 교류전류를 흘리는 타이밍을 2주기 또는 3주기 등 소정 주기의 간격으로 설정한다. 그것에 의해, 1200W, 600W 및 약50W와는 다른 크기의 전력으로 노이즈의 발생을 충분히 방지하면서 램프히터(480)를 구동할 수 있다.

이하의 설명에 있어서, 통전율이란 교류전류의 1주기에 대하여 램프히터(480)에 교류전류를 흘리는 시간(통전제어신호에서의 논리「1」의 기간)의 비율을 말한다.

또한, 본 실시예에서는 제어부(210)는 통전제어신호가 논리「1」일 때에 램프히터(480)에 전류를 공급하고, 통전제어신호가 논리「0」일 때에 램프히터(480)로의 전류의 공급을 정지하고 있지만, 통전제어신호가 논리「1」일 때에 램프히터(480)로의 전류의 공급을 정지하고, 통전제어신호가 논리「0」일 때에 램프히터(480)에 전류를 공급하여도 무방하다.

(7) 히터제어 테이블의 작성방법

(7-a) 돌입전류

본 실시예에 따른 변좌장치(100)에 있어서 변좌부(400)를 순간적으로 승온시킬 때에는 램프히터(480)에 큰 전류를 흘린다. 이 경우, 램프히터(480)에 비교적 큰 돌입전류가 발생한다.

이러한 큰 돌입전류가 발생하면, 과전류에 의해 브레이커가 차단되고, 변좌장치(100)가 접속되는 전력배선의 전압강하가 발생한다.

따라서, 히터제어 테이블의 작성시에 있어서는 돌입전류를 충분히 저감할 수 있도록 복수의 히터제어 패턴을 설정하는 것이 바람직하다.

도8~도10의 히터제어 테이블의 예에서는 램프히터(480)의 1200W 구동을 행하 는 경우, 그 직전에 600W 구동을 행하도록 히터제어 패턴이 설정되어 있다. 도8~도10에서는 1200W 구동을 행하기 전의 600W 구동을 돌입전류 저감용 600W 구동으로 하여 나타내고 있다.

(7-b) 오버슈트

상기와 같이, 램프히터(480)에 의해 변좌부(400)의 온도를 순간적으로 상승시키기 때문에 램프히터(480)에 큰 전류를 흘린다. 그것에 의해, 변좌부(400)의 온도변화에 오버슈트가 생긴다. 그 때문에, 변좌부(400)의 온도를 단시간에 변좌설정 온도로 안정시키는 것이 어렵다.

그래서, 본 실시예에서는 히터제어 테이블의 작성시에 있어서는 변좌부(400)의 온도변화의 오버슈트를 충분히 저감할 수 있도록 복수의 히터제어 패턴을 설정한다.

도8~도10의 히터제어 테이블의 예에서는 변좌부(400)의 온도변화의 오버슈트를 방지하기 위하여 변좌부(400)의 승온시에 램프히터(480)의 구동을 2단계로 제어하도록 설정되어 있다.

(7-c) 한계온도

난방기능을 가지는 변좌장치(100)에 있어서는 사용자가 착좌부(410T)를 차갑게 느끼지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이하, 사용자가 차갑게 느끼지 않는 착좌부(410T)의 최저 온도를 한계온도라 칭한다.

따라서, 사용자가 토일렛 룸에 입실하고, 착좌부(410T)에 착좌할 때에는 적어도 착좌부(410T)의 온도가 한계온도보다도 높아지는 것이 바람직하다.

그래서, 히터제어 테이블의 작성시에 있어서는 사용자의 입실에서 착좌부(410T)의 표면온도를 한계온도까지 상승시키는 사이의 시간을 충분히 짧게 할 수 있도록 복수의 히터제어 패턴을 설정한다. 또한, 본 발명자가 실험을 행한 결과, 한계온도는 약29℃였다.

도8~도10의 히터제어 테이블의 예에서는 변좌부(400)의 온도를 신속히 한계온도까지 상승시키기 때문에, 사용자 입실시의 측정온도값이 한계온도보다도 작은 경우에 램프히터(480)의 1200W 구동을 행하도록 설정되어 있다.

(7-d) 착좌부와 체감온도

사용자가 착좌부(410T)에 착좌함으로써 느끼는 온도(체감온도)와, 착좌부(410T)의 실제 표면온도와는 다르다.

일반적으로, 인체가 특정 대상물에 접촉할 때의 체감온도는 대상물의 열전도율 및 인체와 대상물과의 열용량의 차 등에 의해 변화한다.

이것에 의해, 착좌부(410T)의 실제 표면온도와, 그 착좌부(410T)에 착좌하는 사용자의 체감온도와의 사이에는 차가 생기는 경우가 있다.

본 실시예에 있어서, 착좌부(410T)는 열전도성이 우수한 알루미늄으로 형성되어 있다.

이것에 의해, 예를 들면, 착좌부(410T)의 온도가 사용자의 체온보다도 낮은 경우에는 사용자의 체온이 착좌부(410T)에 단시간에 전달되기 때문에, 사용자의 체감온도는 실제 착좌부(410T)의 온도보다도 낮아진다.

따라서, 히터제어 테이블의 작성시에 있어서는 사용자의 착좌시에서의 체감 온도를 가능한 한 변좌설정 온도에 가깝도록 복수의 히터제어 패턴을 설정한다.

(7-e) 램프히터의 온도와 착좌부의 표면온도와의 관계

변좌부(400)의 승온시에 있어서, 램프히터(480)의 표면온도(글라스관의 온도)와 착좌부(410T)의 실제 표면온도 간에는 큰 온도차가 생긴다.

따라서, 착좌부(410T)의 표면온도를 변좌설정 온도까지 상승시키고, 그 온도를 안정하게 유지하기 위해서는 램프히터(480)의 구동개시시부터 소정의 시간이 필요해진다.

본 발명자는 램프히터(480)의 구동개시시부터 착좌부(410T)의 표면온도가 변좌설정 온도로 안정되기까지의 시간에 대하여 다음 시험(변좌승온시험)을 행하였다.

토일렛 룸의 실온이 25℃인 경우에 변좌설정 온도를 약40℃로 설정한다. 이 상태에서, 램프히터(480)를 구동한다. 그리고, 착좌부(410T)의 표면온도가 약40℃로 안정되기까지의 시간을 측정하였다. 이것에 의해, 도14에 나타낸 관계를 얻었다.

도14는 변좌승온 시험시의 램프히터(480)의 표면온도와 착좌부(410T)의 표면온도의 관계를 나타낸 도이다. 도14에 있어서는 종축이 온도를 나타내고, 횡축이 시간을 나타낸다. 또한, 굵은 실선이 램프히터(480)의 표면온도를 나타내고 굵은 점선이 착좌부(410T)의 표면온도를 나타낸다.

도14에 도시한 바와 같이, 램프히터(480)가 구동됨으로써, 램프히터(480)의 표면온도는 약10초간에 100℃에 도달한다. 그 후, 램프히터(480)의 표면온도는 약 100℃로 일정하게 유지된다.

한편, 램프히터(480)의 표면온도가 변화함으로써, 착좌부(410T)의 표면온도는 완만하게 상승하고 약10초간에 약40℃에 도달한다. 그 후, 착좌부(410T)의 표면온도는 약45℃로 일정하게 유지된다.

이와 같이, 예를 들면 착좌부(410T)의 표면온도와 변좌설정 온도와의 차는 시간과 함께 증대되고, 약10초후에 거의 일정해진다.

즉, 10초보다도 짧은 시간내에 온도제어하는 경우에는 램프히터(480)의 표면온도와 착좌부(410T)의 표면온도와의 차를 고려하여 램프히터(480)로 흘리는 전류를 제어하는 것이 어렵다.

따라서, 히터제어 테이블의 작성시에 있어서는 램프히터(480)의 구동에 이용하는 전력, 및 그 전력에 의해 착좌부(410T)를 변좌설정 온도로 안정화시키기 위하여 필요한 시간을 고려하여 복수의 히터제어 패턴을 설정한다.

(7-f) 서미스터에 의한 측정온도값과 착좌부의 표면온도와의 관계

변좌부(400)의 승온시에 있어서, 도3의 서미스터(411)에 의한 측정온도값과 착좌부(410T)의 실제 표면온도 간에는 온도차가 생긴다.

본 발명자는 변좌부(400)의 승온시의 서미스터(411)에 의한 측정온도값과, 착좌부(410T)의 실제 표면온도와의 관계에 대하여 다음 시험(측정온도값 확인시험)을 행하였다.

토일렛 룸의 실온이 21℃인 경우에 변좌설정온도를 약38℃로 설정한다. 이 상태에서, 램프히터(480)를 소정시간 구동한다. 그리고, 측정온도값과 착좌 부(410T)의 표면온도가 약38℃로 안정되기까지의 시간을 측정하였다. 이것에 의해, 도15에 나타낸 관계를 얻었다.

도15는 측정온도값 확인시험시의 서미스터(411)에 의한 측정온도값과 착좌부(410T)의 표면온도와의 관계를 나타낸 도이다. 도15에 있어서는 종축이 온도를 나타내고, 횡축이 시간을 나타낸다. 또한, 굵은 실선이 서미스터(411)에 의한 측정온도값을 나타내고, 굵은 점선이 착좌부(410T)의 표면온도를 나타낸다.

도15에 나타낸 바와 같이, 램프히터(480)가 구동되고, 변좌부(400)가 승온되는 때에는 측정온도값과 착좌부(410T)의 표면온도 간에 온도차가 생긴다.

도15의 예에서는 램프히터(480)의 구동개시부터 약4초 후에 측정온도값과 착좌부(410T)의 표면온도 간에 약2.5℃의 온도차가 생긴다.

또한, 도시하지 않았지만, 다른 조건에 의해 상기 측정온도값 확인시험을 행한 경우에는 측정온도값과 착좌부(410T)의 표면온도 간에 최대 약6℃의 온도차가 생겼다.

즉, 변좌부(400)의 승온시에 있어서는 램프히터(480)의 구동을 서미스터(411)에 의한 측정온도값에 기초하여 정확히 제어하는 것이 어렵다.

따라서, 히터제어 테이블의 작성시에 있어서는 램프히터(480)의 구동에 이용하는 전력, 및 그 전력에 의해 착좌부(410T)를 변좌설정온도에서 안정화시키기 위하여 필요한 시간을 고려하여 복수의 히터 제어 패턴을 설정한다.

더욱이, 히터제어 패턴은 램프히터(480)를 구동하는 전력을 절환할 때의 측정온도값을 가져도 무방하다. 이 경우, 미리 실험 또는 시뮬레이션을 행함으로써, 착좌부(410T)의 표면온도와 측정온도값과의 관계에 대하여 조사한다. 그리고, 전력 절환시의 측정온도값을 설정한다.

이와 같이, 히터제어 패턴이 램프히터(480)를 구동하는 시간에 관한 정보와 측정온도값에 관한 정보를 가지는 경우에는 각각의 정보에 기초하여 보다 정확한 램프히터(480)의 구동 제어를 행할 수 있다.

도8~도10의 히터제어 테이블의 예에서는 램프히터(480)의 구동에 관한 타임 스케쥴에 더하여, 1200W 구동에서 600W 구동으로의 절환시의 측정온도값(절환온도)이 설정되어 있다. 이 절환온도는 착좌부(410T)의 표면에서의 한계온도에 대응한다.

이 경우, 제어부(210)는 사용자의 입실시의 측정온도값이 16℃~28℃인 경우에 타임 스케쥴에 따라 램프히터(480)의 1200W 구동을 행함과 동시에, 측정온도값이 절환온도에 도달하였는지를 판별한다.

그래서, 측정온도값이 절환온도에 도달한 경우에는 타임 스케쥴에 관계없이 1200W 구동에서 600W 구동으로의 절환을 행한다.

또한, 도8~도10의 히터제어 테이블의 예에서는 더욱이 600W 구동에서 저전력 구동으로의 절환시의 측정온도값(목표온도)이 설정되어 있다. 이 목표온도는 승온을 방지하여 사용자의 착좌를 대기할 때의 착좌부(410T)의 표면온도에 대응한다.

이 경우, 제어부(210)는 타임 스케쥴에 따라 램프히터(480)의 600W 구동을 행함과 동시에, 측정온도값이 목표온도에 도달하였는지를 판별한다.

그래서, 측정온도값이 목표온도에 도달한 경우에는 타임스케쥴에 관계없이 600W 구동에서 저전력 구동으로의 절환을 행하고, 착좌부(410T)의 표면온도를 일정하게 유지한다.

(7-g) 착좌시에서의 저온화상의 방지

체온보다도 약간 높은 온도의 열원에 인체가 장시간 접촉하면, 그 인체의 접촉부에 저온화상이 발생하는 경우가 있다. 본 실시예에 있어서도 변좌설정 온도가 사용자의 체온보다도 높은 경우 사용자의 착좌상태가 장시간에 걸치면 그 사용자는 저온화상을 입는 경우가 있다.

따라서, 히터제어 테이블의 작성시에 있어서는 사용자가 착좌한 후 시간이 경과할수록 서서히 착좌부(410T)의 온도가 하강하도록 복수의 히터제어 패턴을 설정하는 것이 바람직하다.

도8~도10의 히터제어 테이블의 히터제어 패턴은 사용자의 착좌후의 타임 스케쥴을 생략하고 있다. 하지만, 실제로는 사용자의 착좌후, 착좌부(410T)의 표면온도가 서서히 저하되도록 램프히터(480)를 구동하는 전력의 타임 스케쥴을 설정하는 것이 바람직하다.

(8) 히터제어 테이블에 기초한 램프히터의 구동예

도16은 도10의 히터제어 테이블에 기초한 램프히터(480)의 구동예 및 착좌부(410T)(도4)의 표면온도의 변화를 나타낸 도이다.

도16에 있어서는 착좌부(410T)의 표면온도와 시간과의 관계를 나타낸 그래프와, 램프히터(480)를 구동할 때의 통전율과 시간과의 관계를 나타낸 그래프가 도시되어 있다. 이들 2개의 그래프의 횡축은 공통 시간축이다.

본예에서는 사용자가 미리 난방기능을 온하고, 변좌설정 온도를 높게(38℃) 설정한 경우를 상정한다.

상술한 바와 같이, 동계 등 실온이 특정온도인 18℃ 보다도 낮은 경우 제어부(210)(도3)는 변좌부(400)의 온도를 18℃가 되도록 온도 조절한다. 이와 같이, 제어부(210)는 입실검지 센서(600)에 의해 사용자의 입실이 검지되기까지의 대기기간 D1의 사이, 착좌부(410T)의 표면온도가 18℃에서 일정해지도록 램프히터(480)의 저전력 구동을 행한다.

제어부(210)는 시각t1에서 입실검지 센서(600)에 의해 사용자의 입실이 검지된 경우, 돌입전류 저감기간 D2의 사이, 도10의 히터제어 테이블에 따라 램프히터(480)의 600W 구동을 행한다. 또한, 이 600W 구동은 돌입전류를 충분히 저감하도록 행한다. 이 경우, 착좌부(410T)의 표면온도는 약간 완만한 제2 온도구배로 상승된다.

그 후, 제어부(210)는 돌입전류 저감기간 D2의 경과후의 시각 t2에서 램프히터(480)의 1200W 구동을 개시하고, 제1 승온기간 D3의 사이 램프히터(480)의 1200W 구동을 계속한다. 이 경우, 착좌부(410T)의 표면온도는 상술한 제1 온도구배로 상승된다.

여기서, 착좌부(410T)의 표면온도는 급격히 상승된다. 램프히터(480)의 1200W 구동은 착좌부(410T)의 표면온도가 한계온도에 도달하기까지 행해진다. 도16의 착좌부(410T)의 표면온도를 나타낸 그래프에서는 한계온도가 29℃로서 일점쇄선으로 나타나 있다. 램프히터(480)의 1200W 구동시에 착좌부(410T)의 표면온도가 한 계온도가 될 때에 상정되는 측정온도가 도10의 절환온도가 된다.

착좌부(410T)의 표면온도가 한계온도에 도달하는 시각 t3는 히터제어 테이블에 의해 정해진 1200W 구동의 시간, 및 측정온도값이 히터제어 테이블에 의해 정해진 절환온도에 도달하기까지의 시간 중 짧은 시간이다.

이와 같이, 제1 승온기간 D3에 있어서는 착좌부(410T)의 표면온도가 1200W 구동에 의해 신속히 한계온도까지 상승된다. 그것에 의해, 사용자는 상술한 알림 LED(280)(도1)이 점등하고 있지 않은 상태에서도 착좌부(410T)를 차갑게 느끼지 않고 변좌부(400)에 착좌할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 착좌부(410T)의 표면온도를 급격히 상승시키면, 그 온도변화에 오버슈트가 생긴다. 하지만, 본 실시예에서는 착좌부(410T)의 표면온도가 한계온도에 도달하였을 때에 램프히터(480)의 1200W 구동을 600W 구동으로 절환한다. 따라서, 착좌부(410T)의 표면온도의 변화가 오버슈트한 경우에도 그 표면온도는 변좌설정 온도를 초과하지 않는다. 그 결과, 사용자가 착좌시에 착좌부(410T)를 뜨겁게 느끼는 것이 방지된다.

이어서, 제어부(210)는 제1 승온기간 D3의 경과후의 시각 t3에서 램프히터(480)의 600W 구동을 개시하고, 제2 승온기간 D4의 사이 램프히터(480)의 600W 구동을 계속한다. 이 경우, 착좌부(410T)의 표면온도는 상술한 제2 온도구배로 상승된다.

램프히터(480)의 600W 구동은 착좌부(410T)의 표면온도가 변좌설정 온도보다도 약간 높은 온도(40℃)에 도달하기까지 행해진다. 여기서, 램프히터(480)의 600W 구동시에 착좌부(410T)의 표면온도가 변좌설정 온도보다도 약간 높은 온도가 될 때에 상정되는 측정온도값이 도10의 목표온도가 된다.

착좌부(410T)의 표면온도가 변좌설정 온도보다도 약간 높은 온도에 도달하는 시각 t4는 히터제어 테이블에 의해 정해진 600W 구동의 시간, 및 측정온도값이 히터제어 테이블에 의해 정해진 목표온도에 도달하기까지의 시간 중 짧은 시간이다.

제2 온도구배는 제1 온도구배보다도 완만하다. 이것에 의해, 착좌부(410T)의 표면온도의 변화에 큰 오버슈트가 생기는 일이 방지된다.

제어부(210)는 제2 승온기간 D4의 경과후의 시각 t4에서 램프히터(480)의 저전력 구동을 개시하고, 제1 유지기간 D5의 사이 램프히터(480)의 저전력 구동을 계속한다. 그것에 의해, 착좌부(410T)의 표면온도가 변좌설정 온도보다도 약간 높은 온도로 일정해진다.

본 예에서는 사용자에 의해 설정된 변좌설정 온도보다도 약간 높은 온도까지 착좌부(410T)의 표면온도가 상승되고, 그 온도는 사용자의 착좌시까지 유지된다. 따라서, 사용자는 착좌시에 자기가 설정한 변좌설정 온도와 거의 같은 체감온도를 얻을 수 있다.

제어부(210)는 시각 t5에서 착좌센서(290)에 의해 사용자의 변좌부(400)로의 착좌가 검지된 경우 저전력 구동의 통전율을 저하시키고, 제1 착좌기간 D6의 사이 착좌부(410T)의 표면온도가 변좌설정 온도로 저하되도록 램프히터(480)의 저전력 구동을 계속한다. 본 예에서는 제1 착좌기간 D6는 약2분으로 설정된다.

또한, 제어부(210)는 제1 착좌기간 D6의 경과후의 시각t6에서 저전력 구동의 통전율을 더 저하시키고, 제2 착좌기간 D7의 사이 착좌부(410T)의 표면온도가 변좌설정 온도보다도 약간 낮은 온도(36℃)로 저하되도록 램프히터(480)의 저전력 구동을 계속한다. 본 예에서는 제2 착좌기간 D7은 약 2분으로 설정된다.

제어부(210)는 제2 착좌기간 D7의 경과후의 시각 t7에서 저전력 구동의 통전율을 더 저하시키고, 제2 유지기간 D8의 사이 착좌부(410T)의 표면온도가 변좌설정 온도보다도 약간 낮은 온도(36℃)로 일정해지도록 램프히터(480)의 저전력 구동을 계속한다. 이하의 설명에서는 제2 유지기간 D8에 있어서 일정하게 유지되는 기간 착좌부(410T)의 표면온도, 즉 변좌설정 온도보다도 약간 낮은 온도를 유지기간이라 칭한다.

이와 같이, 본 예에서는 사용자가 변좌부(400)에 착좌한 후, 제어부(210)가 서서히 착좌부(410T)의 표면온도를 저하시킨다. 그것에 의해, 사용자가 저온화상을 입는 것이 방지된다.

제어부(210)는 시각 t8에서 착좌센서(290)에 의해 사용자가 변좌부(400)로부터 떨어진 것을 검지하면, 정지기간 D9의 사이 램프히터(480)의 구동을 정지한다. 그것에 의해, 착좌부(410T)의 표면온도가 저하된다.

제어부(210)는 착좌부(410T)의 표면온도가 18℃에 도달한 시각 t9에서, 다시 램프히터(480)의 저전력 구동을 개시하고, 착좌부(410T)의 표면온도가 18℃에서 일정해지도록 대기기간 D10의 사이 램프히터(480)의 저전력 구동을 유지한다.

상기 제2 승온기간 D4에 있어서, 제어부(210)는 램프히터(480)의 600W 구동을 행하고 있지만, 제어부(210)는 램프히터(480)를 구동하는 전력을 포물선을 그리 도록 서서히 저하시켜도 무방하다(통전율의 그래프중 굵은 점선부 참조).

이 경우, 착좌부(410T)의 표면온도를 나타내는 그래프중 굵은 점선부에 도시한 바와 같이 착좌부(410T)의 표면온도가 변좌설정 온도보다도 약간 높은 온도에 가까워짐에 따라 그 온도구배가 서서히 완만해진다.

이와 같이 온도구배가 서서히 완만해지는 경우, 착좌부(410T)의 온도변화에 의해 생기는 오버슈트를 충분히 작게 할 수 있다.

본 예에서는 사용자의 변좌부(400)로의 착좌후, 램프히터(480)의 구동에 이용되는 전력을 조정함으로써 착좌부(410T)의 표면온도를 서서히 저하시키지만, 램프히터(480)의 구동은 사용자의 변좌부(400)로의 착좌시에 정지하여도 무방하다. 이 경우에 있어서도 사용자가 저온화상을 입는 것이 방지된다.

또한, 본 예에서는 착좌부(410T)의 표면온도를 변좌설정 온도보다도 약간 높은 온도까지 상승시키지만, 착좌부(410T)의 표면온도의 상승은 변좌설정 온도까지가 되도록 행하여도 무방하다.

(9) 제어부의 동작

도17~도22는 도3의 제어부(210)의 동작을 나타낸 흐름도이다. 이하, 도면에 기초하여 제어부(210)의 동작을 설명한다.

먼저, 제어부(210)는 착좌부(410T)의 표면온도가 18℃가 되도록 램프히터(480)의 저전력 구동을 행한다(단계(S101)). 그래서, 제어부(210)는 입실 검지 센서(600)에 의해 사용자의 토일렛 룸으로의 입실의 유무를 판별한다(단계(S102)).

제어부(210)는 사용자가 입실하지 않은 경우 측정온도값을 취득하고(단 계(S201)), 온도측정값이 대기온도 이상인지를 판별한다(단계(S202)).

제어부(210)는 온도측정값이 대기온도 이상인 경우, 램프히터(480)의 저전력 구동을 정지하고(단계(S203)), 단계(S201~S203)의 동작을 반복한다. 또한, 제어부(210)는 온도측정값이 대기온도 이상이 아닌 경우, 단계(S101)로 돌아간다.

이들 단계(S101,S102,S201~S203)의 동작(도17)이 상술한 대기기간 D1,D10의 제어부(210)의 동작에 상당한다.

단계(S102)에 있어서 제어부(210)는 사용자가 입실한 경우 측정온도값을 취득하고(단계(S103)), 그 측정온도값에 기초하여 기억부에 기억된 히터제어 테이블에서 1개의 히터제어 패턴을 선택한다(단계(S104)).

그래서, 제어부(210)는 선택된 히터제어 패턴에 램프히터(480)의 1200W 구동이 있는지를 판별한다(단계(S105)). 또한, 제어부(210)는 램프히터(480)의 1200W 구동이 없는 경우, 램프히터(480)의 600W 구동이 있는지를 판별한다(단계(S211)).

단계(S105)에 있어서, 제어부(210)는 램프히터(480)의 1200W 구동이 있는 경우, 자기가 가지는 계시부의 타이머를 온하고(단계(S111)), 돌입전류를 저감하기 위하여 램프히터(480)의 600W 구동을 행한다(단계(S112)). 여기서, 제어부(210)는 선택된 히터제어 테이블에 설정된 시간이 경과하였는지를 판별한다(단계S113).

이들 단계(S111~S113)의 동작(도18)이 상술한 돌입전류 저감기간 D2의 제어부(210)의 동작에 상당한다.

또한, 제어부(210)는 단계(S211)에 있어서 램프히터(480)의 600W 구동이 있는 경우에 후술될 단계(S121)의 동작을 행하고, 램프히터(480)의 600W 구동이 없는 경우에 후술될 단계(S131)의 동작을 행한다.

단계(S113)에 있어서, 제어부(210)는 설정된 시간이 경과하면, 타이머를 리셋함과 동시에 다시한번 타이머를 온하고(단계S114), 램프히터(480)의 1200W 구동을 행한다(단계S115). 여기서, 제어부(210)는 선택된 히터제어 테이블에 설정된 시간이 경과하였는지를 판별한다(단계S116).

제어부(210)는 설정된 시간이 경과하지 않은 경우, 측정온도값을 취득하고(단계S221), 그 측정온도값이 절환온도 이상인지를 판별한다(단계S222).

제어부(210)는 측정온도값이 절환온도 이상이 아닌 경우, 단계(S116)의 동작을 반복한다.

이들 단계(S114~S116,S221,S222)의 동작(도18)이 상술한 제1 승온기간 D3의 제어부(210)의 동작에 상당한다.

제어부(210)는 단계(S116)에 있어서 설정된 시간이 경과한 경우, 또는 단계(S222)에 있어서 측정온도값이 절환온도 이상인 경우, 타이머를 리셋함과 동시에 다시한번 타이머를 온하고(단계S121), 램프히터(480)의 600W 구동을 행한다(단계S122). 여기서, 제어부(210)는 선택된 히터제어 테이블에 설정된 시간이 경과하였는지를 판별한다(단계S123).

제어부(210)는 설정된 시간이 경과하지 않은 경우, 측정온도값을 취득하고(단계S231), 그 측정온도값이 목표온도 이상인지를 판별한다(단계S232).

제어부(210)는 측정온도값이 목표온도 이상이 아닌 경우, 단계(S123)의 동작을 반복한다.

이들 단계(S121~S123,S231,S232)의 동작(도19)이 상술한 제2 승온기간 D4의 제어부(210)의 동작에 상당한다.

제어부(210)는 단계(S123)에 있어서 설정된 시간이 경과한 경우 또는 단계(S232)에 있어서 측정온도값이 목표온도 이상인 경우 타이머를 리셋함과 동시에 착좌센서(290)에 의해 사용자의 변좌부(400)로의 착좌를 판별한다(단계S131).

제어부(210)는 사용자가 착좌하지 않은 경우 램프히터(480)의 저전력 구동을 행한다(단계S241). 그래서, 제어부(210)는 측정온도값을 취득하고(단계S242), 온도측정값이 목표온도 이상인지를 판별한다(단계S243).

제어부(210)는 온도측정값이 목표온도 이상인 경우, 램프히터(480)의 저전력 구동을 정지하고(단계S244), 단계(S243)의 동작을 반복한다. 또한, 제어부(210)는 온도측정값이 목표온도 이상이 아닌 경우, 단계(S131)의 동작을 반복한다.

이들 단계(S131,S241~S244)의 동작(도20)이 상술한 제1 유지기간 D5의 제어부(210)의 동작에 상당한다.

제어부(210)는 단계(S131)에 있어서 사용자가 착좌한 경우 착좌센서(290)에 의해 사용자가 변좌부(400)로부터 떨어졌는지를 판별한다(단계S141).

그래서, 제어부(210)는 사용자가 변좌부(400)에서 떨어진 경우에 타이머를 온하고(단계S250a), 착좌센서(290)에 의해 다시 사용자의 변좌부(400)로의 착좌를 판별한다(단계S250b).

제어부(210)는 사용자가 착좌하지 않은 경우에 타이머에 의해 30초가 경과하였는지를 판별한다(단계S250c). 제어부(210)는 30초가 경과하지 않은 경우, 단 계(S250b)의 동작을 반복한다. 한편, 제어부(210)는 30초가 경과한 경우 램프히터(480)의 구동을 정지하고(단계S251), 단계(S101)의 동작을 행한다.

또한, 제어부(210)는 단계(S250b)에 있어서 사용자가 변좌부(400)에 착좌한 경우에 상기 단계(S241)의 동작을 행한다.

이와 같이, 제어부(210)가 상기 단계(S250a~S250c)의 동작을 행함으로써 사용자는 순간적으로 변좌부(400)로부터 일어선 경우에도 위화감을 느끼지 않고 다시한번 변좌부(400)에 착좌할 수 있다.

또한, 한 사용자가 변좌부(400)로부터 떨어진 후, 다른 사용자가 그 자리에 착좌한 경우에도 다른 사용자는 승온된 변좌부(400)에 착좌할 수 있다.

한편, 제어부(210)는 단계(S141)에 있어서 사용자가 변좌부(400)로부터 떨어지지 않은 경우에 다시한번 타이머를 온하고(단계S142), 램프히터(480)의 저전력 구동을 행한다(단계S143). 여기서, 제어부(210)는 타이머에 의해 2분간이 경과하였는지를 판별한다(단계S144).

제어부(210)는 2분간이 경과하지 않은 경우, 측정온도값을 취득하고(단계S261), 그 측정온도값이 변좌설정 온도 이상인지를 판별한다(단계S262).

제어부(210)는 측저온도값이 변좌설정 온도 이상인 경우, 램프히터(480)의 저전력 구동을 정지하고(단계S263), 단계(S262)의 동작을 반복한다. 또한, 제어부(210)는 온도측정값이 변좌설정온도 이상이 아닌 경우 단계(S144)의 동작을 반복한다.

이들 단계(S141~S144,S261~S263)의 동작(도21)이 상술한 제1 착좌기간 D6의 제어부(210)의 동작에 상당한다.

제어부(210)는 단계(S144)에 있어서 2분간이 경과한 경우, 착좌센서(290)에 의해 사용자가 변좌부(400)에서 떨어졌는지를 판별한다(단계S151).

그래서, 제어부(210)는 사용자가 변좌부(400)로부터 떨어진 경우에 램프히터(480)의 구동을 정지하고(단계S271), 단계(S101)의 동작을 행한다.

그래서, 제어부(210)는 사용자가 변좌부(400)로부터 떨어진 경우에 타이머를 온하고(단계S270a), 착좌센서(290)에 의해 다시 사용자의 변좌부(400)로의 착좌를 판별한다(단계S270b).

제어부(210)는 사용자가 착좌하지 않은 경우에 타이머에 의해 30초가 경과하였는지를 판별한다(단계S270c). 제어부(210)는 30초가 경과하지 않은 경우 단계(S270b)의 동작을 반복한다. 한편, 제어부(210)는 30초가 경과한 경우 램프히터(480)의 구동을 정지하고(단계S251), 단계(S101)의 동작을 행한다.

또한, 제어부(210)는 단계(S270b)에 있어서 사용자가 변좌부(400)에 착좌한 경우에 상기 단계(S241)의 동작을 행한다.

이와 같이, 제어부(210)가 상기 단계(S270a~S270c)의 동작을 행함으로써 사용자는 순간적으로 변좌부(400)로부터 일어선 경우에도 위화감을 느끼지 않고 다시한번 변좌부(400)에 착좌할 수 있다.

또한, 한 사용자가 변좌부(400)에서 떨어진 후, 다른 사용자가 그 자리에 착좌한 경우에도 다른 사용자는 승온된 변좌부(400)에 착좌할 수 있다.

한편, 제어부(210)는 단계(S151)에 있어서 사용자가 변좌부(400)에서 떨어지 지 않은 경우에 램프히터(480)의 저전력 구동을 행한다(단계S152). 그리고, 제어부(210)는 측정온도값을 취득하고(단계S153), 그 측정온도값이 유지온도 이상인지를 판별한다(단계S154).

제어부(210)는 측정온도값이 유지온도 이상인 경우, 램프히터(480)의 저전력 구동을 정지하고(단계S155), 단계(S154)의 동작을 반복한다. 또한, 제어부(210)는 온도측정값이 유지온도 이상이 아닌 경우 단계(S151)의 동작을 반복한다.

이들 단계(S151~S155)의 동작(도22)이 상술한 제2 착좌기간 D7 및 제2 유지기간 D8의 제어부(210)의 동작에 상당한다.

또한, 단계(S151)와 단계(S152) 사이에는 단계(S142~S144 및 S261~S263)와 같은 동작이 삽입되어도 무방하다.

상기중 단계(S101,S102,S201~S203,S251,S271)의 동작(도17,도21 및 도22)이 상술한 정지기간 D9의 제어부(210)의 동작에 상당한다.

(10) 효과

이상과 같이, 본 실시예에 따른 변좌장치(100)에 있어서는 변좌부(400)의 온도를 항상 변좌설정 온도로 유지할 필요가 없다. 따라서, 사용자가 토일렛 룸에 입실하지 않은 대기기간 D1,D10(도16)에 있어서는 램프히터(480)를 구동하기 위한 전류를 충분히 작게 할 수 있다.

이것에 의해, 변좌장치(100)의 난방기능을 온하고 있는 경우에도 소비전력이 충분히 저감된다. 그 결과, 성 에너지화가 실현된다.

본 발명자는 착좌부(410T)의 표면온도를 항상 변좌설정 온도로 유지하는 변 좌장치의 소비전력(램프히터(480)의 구동에 이용하는 전력)에 대하여 실험을 행했을 때, 그 소비전력은 약125W/h 였다. 이에 대하여, 본 실시예에 따른 변좌장치(100)의 소비전력(램프히터(480)의 구동에 이용하는 전력)은 약42W/h로 저감되었다.

또한, 변좌장치(100)의 제어부(210)는 램프히터(480)의 1200W 구동을 행함으로써 착좌부(410T)의 표면온도를 한계온도까지 단시간에 상승시킨다. 그 후, 제어부(210)는 램프히터(480)의 600W 구동을 행하고, 1200W 구동시보다도 완만한 온도구배로 착좌부(410T)의 표면온도를 상승시킨다.

이것에 의해, 착좌부(410T)의 온도변화에 생기는 오버슈트가 충분히 저감된다. 그 결과, 착좌부(410T)의 표면온도가 단시간에 정확히 상승됨과 동시에 변좌설정 온도로 안정화된다.

(11) 다른 구성예

본 실시예에서는 착좌부(410T)의 표면온도를 상승시키기 위하여 램프히터(480)를 이용하지만, 착좌부(410T)의 표면온도를 순간적으로 상승시킬 수 있는 것이면 램프히터(480) 대신에 전열선을 구비한 히터를 이용하여도 무방하다.

램프히터(480)의 구동은 약1200W 및 약600W의 전력 및 1200W 구동 및 600W 구동에 비하여 충분히 낮은 전력을 이용하여 행하지만, 램프히터(480)의 구동에 이용하는 전력은 이들에 한정되지 않는다. 램프히터(480)의 구동에 이용하는 전력은 그 정격전력에 따라 설정하여도 무방하다.

(12) 청구항의 각 구성요소와 실시예와의 대응관계

이상, 본 실시예에 따른 변좌장치(100) 및 토일렛 장치(1000)에 있어서는 변좌부(400)가 변좌부에 상당하고, 램프히터(480)가 발열체에 상당하고, 입실검지센서(600)가 인체검지부에 상당하고, 제어부(210) 및 히터구동부(230)가 제어부에 상당하고, 착좌부(410T)의 표면온도가 변좌부의 온도에 상당하고, 한계온도(29℃)가 제1 온도에 상당하고, 1200W의 전력이 제1 전력에 상당하고, 모터제어 패턴으로 설정된 1200W 구동의 계속시간이 제1 시간에 상당하고, 변좌설정 온도(34℃,36℃ 및 38℃)가 제2 온도에 상당하고, 600W의 전력이 제2 전력에 상당하고, 모터제어 패턴으로 설정된 600W 구동의 계속시간이 제2 시간에 상당한다.

서미스터(411) 및 온도측정부(220)가 좌변온도 측정장치에 상당하고, 히터제어 테이블 및 히터제어 패턴이 변좌온도 측정장치에 의해 측정되는 온도와 제1 및 제2 시간과의 대응관계에 상당하고, 제어부(210)가 포함하는 기억부가 기억부에 상당하고, 절환온도가 제3 온도에 상당하고, 0~50W의 저전력이 제3 전력에 상당하고, 목표온도가 제4 온도에 상당하고, 착좌센서(290)가 착좌검지부에 상당한다.

(실시예 2)

도23은 본 발명의 실시예2에서의 변좌장치의 블록도를 나타낸 것이며, 도24는 본 발명의 실시예2에서의 열원으로의 통전율을 나타낸 그래프이다.

도23에 도시한 바와 같이, 변좌(2010)를 따뜻하게 하는 열원(2011)과 인체를 검지하는 인체검지수단(2012)을 제어하는 제어수단(2013)으로 구성되어 있다.

이상과 같이 구성된 변좌장치에 대하여 이하 그 동작, 작용을 설명한다.

열원(2011)은 변좌(2010)의 내부에 배설되어 있고, 열원(2011)의 발열에 의 해 변좌(2010)가 따뜻해진다. 인체검지수단(2012)은 토일렛 실내에 사용자가 재실하고 있는지를 검출하고, 제어수단(2013)에 대하여 재실의 유무를 신호로서 출력한다. 제어수단(2013)은 마이크로컴퓨터 및 주변회로로 구성되어 있고, 인체검지수단(2012)의 출력신호를 바탕으로 열원(2011)으로의 전력공급의 제어를 행한다.

도24에 나타낸 바와 같이, 제어수단(2013)은 인체검지수단(2012)으로 인체를 검지하면 변좌(2010)를 따뜻하게 하는 열원(2011)에 제1 통전율로 일정시간 전력의 공급을 행한다. 그 일정시간 후, 제1 통전율보다도 높은 제2 통전율로 변좌(2010)의 온도가 소정시간내에 착좌가능 온도에 도달하도록 제어수단(2013)에 있어서 전력공급을 행한다. 열원(2011)으로의 통전개시후부터 소정시간 경과후는 설정온도에 변좌(2010) 온도를 유지하는 통전율로 전력공급을 행한다. 또한, 착좌가능 온도란 사용자가 변좌(2010)에 착좌하였을 때에 불쾌감을 느끼지 않는 최저온도이다.

통상은 변좌(2010)의 온도를 가능한 한 빨리 착좌가능 온도에 도달시키기 위하여 통상개시 초기부터 열원(2011)으로 제2 통전율로 통전을 행하는 것이 고려된다. 하지만, 전술한 과제에도 기재한 바와 같이, 열원(2011)의 저항값은 열원(2011)이 차가워지는(토일렛 실내의 온도 상당의 온도) 때에는 정격전력 소비시의 1/10 이하 정도로 매우 작기 때문에 통전개시 초기에 있어서 큰 돌입전류가 흐른다. 또한, 토일렛 실내에서 다른 제품(특히 히터를 탑재한 제품)을 동시에 사용한 경우에는 더 큰 전류가 흐르는 것이 상정된다. 이 경우에 일반적으로 토일렛 실내로의 실내전력 배선은 대전류 배선이 아니고 또한 단일 전력 배선이기 때문에, 대전류를 상정한 누전차단기, 및 과전류 차단기는 배치되지 않은 것이 많다. 또한, 토일렛 실내의 조명기구로도 동일 전력배선에서 공급되는 것도 많아 열원(2011)과 토일렛 실내에 장비되어 있는 다른 제품(예를 들면, 인체 국부를 씻는 세정수를 가열하는 온수 히터 등)의 히터가 동시에 통전된 경우에는 과전류로 차단기가 떨어지거나, 옥내전력 배선의 저항성분에 의해 전압강하가 발생하여 변좌장치, 토일렛 실내에 장비되어 있는 다른 제품, 및 토일렛 실내 조명으로의 공급전압이 저하되어 변좌장치나 토일렛 실내에 장비되어 있는 다른 제품의 성능이 저하되거나, 실내조명의 휘도가 저하된다.

일반적으로 열원(2011)의 저항값은 단시간에 정격저항에 도달하여 돌입전류는 즉시 억제되기 때문에, 통전개시시에는 제1 통전율로 열원(2011)에 전력을 공급하고, 그 후, 제1 통전율보다도 높은 제2 통전율로 제어함으로써, 큰 돌입전류를 억제하고, 과전류로 차단기가 떨어지거나, 옥내전력 배선의 저항성분에 의해 전압강하가 발생하여 변좌장치, 토일렛 실내에 장비되어 있는 다른 제품, 및 토일렛 실내의 조명으로의 공급전압이 저하되어 변좌장치나 토일렛 실내에 장비되어 있는 다른 제품의 성능이 저하되거나, 실내조명의 휘도가 저하되지 않아 성 에너지성이 풍부하고 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다.

또한, 변좌의 온도를 착좌가능한 온도로 유지하기 위하여 필요한 최저한의 전력으로 절환함으로써 불필요하게 열원에 통전하는 일이 없기 때문에, 보다 성 에너지성이 풍부한 변좌장치가 된다.

(실시예 3)

도25는 본 발명의 실시예3에서의 변좌장치의 블록도를 나타낸 것이다.

도25에 나타낸 바와 같이, 실온을 검출하는 실온검출수단(2014)을 가지고, 제어수단(2013)은 실온검출수단(2014)에 있어서 검출한 실온에 따라 열원(2011)으로 통전하는 소정시간을 결정한다.

도26은 본 발명의 실시예3에서의 변좌온도의 변화를 나타낸 그래프이다.

도26에 나타낸 바와 같이, 실온이 낮은 때와 높은 때에는 인체를 검지하여 열원(2011)에 통전을 개시하기 직전의 변좌(2010)의 온도가 다르기 때문에, 열원(2011)에 통전을 개시하고부터 변좌(2010)가 착좌가능 온도에 도달하기까지의 시간도 다르다. 예를 들면, 실온이 낮은 때에는 변좌(2010)의 온도도 낮고, 변좌(2010)의 온도가 상승하는 속도도 느리기 때문에 변좌(2010)를 착좌가능 온도에 도달시키도록 하려면 긴 시간 열원(2011)에 통전할 필요가 있다. 하지만, 실온이 높은 때에도 같은 시간에 열원(2011)에 통전을 행하면 변좌(2010)의 온도는 착좌가능 온도를 초과한다. 역으로, 실온이 높은 때에는 변좌(2010)의 온도도 높고, 변좌(2010)의 온도가 상승하는 속도도 빠르기 때문에 변좌(2010)르 착좌가능 온도에 도달시키려면 짧은 시간 열원(2011)에 통전하는 것만으로도 무방하지만, 실온이 낮은 때에도 같은 시간 열원(2011)에 통전을 행하면 변좌(2010)의 온도는 착좌가능 온도에 도달하지 않는다.

그래서, 제어수단(2013)에 있어서, 실온에 따라 열원(2011)에 통전하는 소정 시간을 결정함으로써, 필요 최저한의 시간으로 변좌(2010)의 온도가 착좌가능 온도에 도달시킬 수 있고, 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다. 또한, 불필요하게 열원(2011)에 통전할 일이 없기 때문에 성 에너지성이 풍부한 변좌장치가 된다.

(실시예 4)

도27은 본 발명의 실시예4에서의 변좌장치의 블록도를 나타낸 것이다.

도27에 나타낸 바와 같이, 변좌(2010)의 온도를 검출하는 변좌온도 검출수단(2015)을 변좌의 내부(2010)에 가지고, 제어수단(2013)은 변좌온도 검출수단(2015)에 있어서 검출한 변좌의 온도에 따라 열원(2011)에 통전하는 소정시간을 결정한다.

통상, 일단 변좌(2010)를 열원(2011)으로 따뜻하게 하면 유저가 사용후에 열원(2011)으로의 전력 공급을 중지한 경우, 변좌(2010)의 온도가 내리기까지 어느 정도의 시간을 요한다. 실사용상에 있어서 변좌장치가 사용되는 간격은 설치환경·사용환경·시간대 등에 있어서 다양하다. 예를 들면, 4인 가족의 아침 시간대에는 통근이나 통학을 위하여 동일 시간대에 연속적으로 변좌장치가 사용된다. 또한, 빈번하게 사람의 출입이 있는 공공시설 등에 변좌장치가 설치되어 있는 경우에도 연속적으로 변좌장치가 사용된다. 이들 경우에는 변좌장치가 사용되는 간격이 매우 짧기 때문에 변좌(2010)의 온도가 충분히 높은 상태로 열원(2011)에 통전을 개시하게 된다. 이 경우에도 열원(2011)으로 통전하는 소정시간을 동일한 시간으로 한 경우에는 필요 이상으로 통전을 행하여 쓸데없이 전력을 소비하게 된다.

그래서, 제어수단(2013)에 있어서, 변좌(2010)의 온도에 따라 열원(2011)에 통전하는 소정시간을 결정함으로써, 필요 최저한의 시간으로 변좌(2010)의 온도가 착좌가능 온도에 도달시킬 수 있어 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다. 또한, 불필요하게 열원(2011)에 통전하는 일이 없기 때문에 성 에너지성이 풍부한 변 좌장치가 된다.

또한, 본 실시예에 있어서는 변좌온도 검출수단(2015)은 변좌내부 설치하였지만, 이것에 한정되지 않고, 변좌의 표면부 등 변좌의 표면온도와 상관성이 높은 위치에 있으면 동일한 효과를 얻을 수 있다.

(실시예 5)

도28은 본 발명의 실시예5에서의 변좌장치의 블록도를 나타낸 것이며, 도29는 본 발명의 실시예5에서의 열원(3011)으로의 통전율을 나타낸 그래프이다.

도28에 나타낸 바와 같이, 변좌(3010)를 따뜻하게 하는 열원(3011)과 인체를 검지하는 인체검지수단(3012)과 착좌를 검출하는 착좌검지수단(3013)을 제어하는 제어수단(3014)으로 구성되어 있다.

이상과 같이 구성된 변좌장치에 대하여 이하 그 동작, 작용을 설명한다.

열원(3011)은 변좌(3010)의 내부에 배설되어 있고, 열원(3011)의 발열에 의해 변좌(3010)가 따뜻해진다. 인체검지수단(3012)은 토일렛 실내에 사용자가 재실하고 있는지를 검출하고 제어수단(3014)에 대하여 재실의 유무를 신호로서 출력한다. 착좌검지 수단(3013)은 변좌장치에 사람이 착좌하고 있는지를 검출하고 제어수단(3014)에 대하여 착좌/비착좌의 상태를 신호로서 출력한다. 제어수단(3014)은 마이크로컴퓨터 및 주변회로로 구성되어 있고 인체검지수단(3012)의 출력신호 및 착좌검지수단(3013)의 출력신호를 바탕으로 열원(3011)으로의 전력공급의 제어를 행한다.

도29에 도시한 바와 같이, 제어수단(3014)은 인체검지수단(3012)으로 인체를 검지하면 변좌(3010)를 따뜻하게 하는 열원(3011)에 제1 통전율로 일정시간 전력의 공급을 행한다. 그 일정시간 후, 제1 통전율보다도 높은 제2 통전율로 변좌(3010)의 온도가 소정 시간내에 착좌가능 온도에 도달하도록 제어수단(3014)에 있어서 전력공급을 행한다. 또한, 착좌검지수단(3013)에 있어서 변좌(3010)로의 인체의 착좌를 검지하면 제어수단(3014)으로 열원(3011)으로의 통전율을 제2 통전율보다도 낮은 제3 통전율로 제어를 행한다. 열원(3011)으로의 통전개시후부터 소정시간 경과후는 소정온도로 변좌(3010)의 온도를 유지하는 통전율로 전력공급을 행한다. 또한, 착좌가능온도란 사용자가 변좌(3010)에 착좌하였을 때에 불쾌감을 느끼지 않는 최저온도이다.

통상은, 변좌(3010)의 온도를 가능한 한 빨리 착좌가능 온도에 도달시키기 위하여 통전개시 초기부터 열원(3011)으로 제2 통전율로 통전을 행하는 것이 고려된다. 하지만, 전술한 과제에도 기재한 바와 같이, 열원(3011)의 저항값은 열원(3011)이 차가워지는(토일렛 실내의 온도 상당의 온도) 때에는 정격전력 소비시의 1/10 이하 정도로 매우 작기 때문에, 통전개시 초기에 있어서 큰 돌입전류가 흐른다. 또한, 토일렛 실내에서 다른 제품(특히 히터를 탑재한 제품)을 동시에 사용하고 있는 경우에는 더 큰 전류가 흐르는 것이 상정된다. 이 경우에 일반적으로 토일렛 실내로의 옥내전력 배선은 대전류 배선이 아니고, 또한, 단일전력 배선이기 때문에, 대전류를 상정한 누전 차단기, 및 과전류 차단기는 배치되지 않는 일이 많다. 또한, 토일렛 실내의 조명기구로도 동일 전력 배선에서 공급되는 것도 많아 열원(3011)과 토일렛 실내에 장비되어 있는 다른 제품(예를 들면, 인체국부를 씻는 세정수를 가열하는 온수 히터 등)의 히터가 동시에 통전된 경우에는 과전류로 차단기가 떨어지거나, 옥내전력 배선의 저항성분에 의해 전압강하가 발생하여 변좌장치, 토일렛 실내에 장비되어 있는 다른 제품, 및 토일렛 실내 조명으로의 공급전압이 저하되어 변좌장치나 토일렛 실내에 장비되어 있는 다른 제품의 성능이 저하되거나, 실내조명의 휘도가 저하된다.

일반적으로 열원(3011)의 저항값은 단시간에 정격저항에 도달하여 돌입전류는 즉시 억제되기 때문에, 통전개시시에는 제1 통전율로 열원(3011)에 전력을 공급하고 그 후 제1 통전율보다도 높은 제2 통전율로 제어함으로써 큰 돌입전류를 억제하고, 과전류로 차단기가 떨어지거나, 옥내전력 배선의 저항성분에 의해 전압강하가 발생하여 변좌장치, 토일렛 실내에 장비되어 있는 다른 제품, 및 토일렛 실내의 조명으로의 공급전압이 저하되어 변좌장치나 토일렛 실내에 장비되어 있는 다른 제품의 성능이 저하되거나, 실내조명의 휘도가 저하되지 않고, 성 에너지성이 풍부하고 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다.

또한, 변좌(3010)에 인체가 착좌하고 있는 때와 인체가 착좌하지 않은 때에 변좌(3010)의 표면의 상태가 다르기 때문에 변좌(3010)의 온도에 차가 발생한다. 변좌(3010)에 인체가 착좌하고 있을 때는 변좌(3010)가 인체로 덮혀 있기 때문에 보온성이 증가하는 것은 물론 인체의 체온의 영향을 받기 때문에 변좌(3010)의 표면온도는 인체가 착좌하지 않을 때에 비하여 따뜻하다.

그래서, 제어수단(3014)에 있어서, 착좌검지수단(3013)으로 착좌가 검지되면 열원(3011)으로 제2 통전율보다 낮은 제3 통전율로 전력을 공급함으로써 쓸데없는 전력을 억제할 수 있어 성 에너지성이 풍부하고 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다.

(실시예 6)

도30은 본 발명의 실시예6에서의 변좌장치의 블록도를 나타낸 것이며, 도31은 본 발명의 실시예6에서의 변좌온도의 변화를 나타낸 도이다.

도30에 나타낸 바와 같이, 실온을 검출하는 실온검출 수단(3015)을 가지고, 제어수단(3014)은 실온검출수단(3015)에 있어서 검출한 실온에 따라 열원(3011)으로 통전하는 소정시간을 결정한다.

도31에 나타낸 바와 같이, 실온이 낮은 때와 높은 때에는 인체를 검지하여 열원(3011)에 통전을 개시하기 직전의 변좌(3010)의 온도가 다르기 때문에 열원(3011)에 통전을 개시하기부터 변좌(3010)가 착좌가능 온도에 도달하기까지의 시간도 다르다. 예를 들면, 실온이 낮은 때에는 변좌(3010) 온도도 낮고, 변좌(3010)의 온도가 상승하는 속도도 느리기 때문에 변좌(3010)를 착좌가능 온도에 도달시키도록 하려면 긴 시간 열원(3011)에 통전할 필요가 있다. 하지만, 실온이 높은 때에도 같은 시간으로 열원(3011)에 통전을 행하면 변좌(3010)의 온도는 착좌가능 온도를 초과해 버린다. 역으로, 실온이 높은 때에는 변좌(3010)의 온도도 높고 변좌(3010)의 온도가 상승하는 속도도 빠르기 때문에 변좌(3010)를 착좌가능 온도에 도달시키려면 짧은 시간 열원(3011)에 통전하는 만으로도 무방하지만, 실온이 낮은 때에도 같은 시간 열원(3011)에 통전을 행하면 변좌(3010)의 온도는 착좌가능 온도에 도달하지 않는다.

그래서, 제어수단(3014)에 있어서 실온에 따라 열원(3011)에 통전하는 소정시간을 결정함으로써, 필요 최저한의 시간으로 변좌(3010)의 온도가 착좌가능 온도에 도달시킬 수 있어 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다. 또한, 불필요하게 열원(3011)에 통전하는 일이 없기 때문에 성 에너지성이 풍부한 변좌장치가 된다.

(실시예 7)

도32는 본 발명의 실시예7에서의 변좌장치의 블록도를 나타낸 것이다.

도32에 나타낸 바와 같이, 변좌(3010)의 온도를 검출하는 변좌온도 검출수단(3016)을 가지고, 제어수단(3014)은 변좌온도 검출수단(3016)에 있어서 검출한 변좌의 온도에 따라 열원(3011)에 통전하는 소정시간을 결정한다.

통상, 일단 변좌(3010)를 열원(3011)으로 따뜻하게 하면, 유저가 사용후에 열원(3011)으로의 전력 공급을 중지한 경우, 변좌(3010)의 온도가 낮아지기까지 어느 정도의 시간을 요한다. 실사용상에 있어서 변좌장치가 사용되는 간격은 설치환경·사용환경·시간대 등에 있어서 다양하다. 예를 들면, 4인 가족의 아침 시간대에는 통근이나 통학을 위하여 동일 시간대에 연속적으로 좌변장치가 사용된다. 또한, 빈번하게 사람의 출입이 있는 공공시설 등에 변좌장치가 설치되어 있는 경우에도 연속적으로 변좌장치가 사용된다. 이들 경우에는 변좌장치가 사용되는 간격이 매우 짧기 때문에 변좌(3010)의 온도가 충분히 높은 상태에서 열원(3011)에 통전을 개시하게 된다. 이 경우에 있어서도 열원(3011)으로 통전하는 소정시간을 동일한 시간으로 한 경우에는 필요 이상으로 통전을 행하여 쓸데없이 전력을 소비하게 된다.

그래서, 제어수단(3014)에 있어서, 변좌(3010)의 온도에 따라 열원(3011)에 통전하는 소정시간을 결정함으로써 필요 최저한의 시간으로 변좌(3010)의 온도가 착좌가능 온도에 도달시킬 수 있어 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다. 또한, 불필요하게 열원(3011)에 통전하는 일이 없기 때문에 성 에너지성이 풍부한 변좌장치가 된다.

또한, 본 실시예에 있어서는 변좌온도 검출수단(3016)은 변좌 내부 설치하였지만 이것에 한정되지 않고 변좌의 표면부 등 좌변의 표면온도와 상관성이 높은 위치에 있으면 동일한 효과를 얻을 수 있다.

(실시예 8)

도33은 본 발명의 실시예8에서의 변좌장치의 블록도를 나타낸 것이며, 도34는 본 발명의 실시예8에서의 열원으로의 통전율을 나타낸 그래프이다.

도33에 도시한 바와 같이, 변좌(4010)를 따뜻하게 하는 열원(4011)과 인체를 검지하는 인체검지수단(4012)을 제어하는 제어수단(4013)으로 구성되어 있다.

이상과 같이 구성된 변좌장치에 대하여 이하 그 동작, 작용을 설명한다.

열원(4011)은 변좌(4010)의 내부에 배설되어 있고, 열원(4011)의 발열에 의해 변좌(4010)가 따뜻해진다. 인체검지수단(4012)은 토일렛 실내에 사용자가 재실하고 있는지를 검출하고, 제어수단(4013)에 대하여 재실의 유무를 신호로서 출력한다. 제어수단(4013)은 마이크로 컴퓨터 및 주변회로로 구성되어 있고, 인체검지수단(4012)의 출력신호를 바탕으로 열원(4011)으로의 전력공급의 제어를 행한다.

도34에 도시한 바와 같이, 제어수단(4013)은 인체검지수단(4012)으로 인체를 검지하면 변좌(4010)를 따뜻하게 하는 열원(4011)에 공급하는 전력을 단계적으로 복수의 통전율로 상승시켜 일정시간 전력의 공급을 행한다. 그 일정시간후, 복수의 통전율보다도 높은 일정한 통전율로 변좌(4010)의 온도가 소정시간내에 착좌가능 온도에 도달하도록 제어수단(4013)에 있어서 전력공급을 행한다. 열원(4011)으로의 통전개시후부터 소정시간 경과후는 설정온도에 변좌(4010) 온도를 유지하는 보온의 통전율로 전력공급을 행한다. 또한, 착좌가능 온도란 사용자가 변좌(4010)에 착좌하였을 때에 불쾌감을 느끼지 않는 최저 온도이다.

통상은, 변좌(4010)의 온도를 가능한 한 빨리 착좌가능 온도에 도달시키기 위하여 통전개시 초기부터 열원(4011)으로 높은 일정한 통전율로 통전을 행하는 것이 고려된다. 하지만, 전술한 과제에도 기재한 바와 같이, 열원(4011)의 저항값은 열원(4011)이 차가워지는(토일렛 실내의 온도 상당의 온도) 때에는 정격전력 소비시의 1/10 이하 정도로 매우 작기 때문에 통전개시 초기에 있어서 큰 돌입전류가 흐른다. 또한, 토일렛 실내에서 다른 제품(특히 히터를 탑재한 제품)을 동시에 사용한 경우에는 더 큰 전류가 흐르는 것이 상정된다. 이 경우에, 일반적으로 토일렛 실내로의 옥내전력 배선은 대전류 배선이 아니고, 또한, 단일전력 배선이기 때문에, 대전류를 상정한 누전차단기, 및 과전류 차단기는 배치되지 않는 일이 많다. 또한, 토일렛 실내의 조명기구로도 동일 전력 배선에서 공급되는 것도 많아 열원(4011)과 토일렛 실내에 장비되어 있는 다른 제품(예를 들면, 인체국부를 씻는 세정수를 가열하는 온수 히터 등)의 히터가 동시에 통전된 경우에는 과전류로 차단기가 떨어지거나, 옥내전력 배선의 저항성분에 의해 전압강하가 발생하여 변좌장 치, 토일렛 실내에 장비되어 있는 다른 제품, 및 토일렛 실내조명으로의 공급전압이 저하되어 변좌장치나 토일렛 실내에 장비되어 있는 다른 제품의 성능이 저하되거나, 실내조명의 휘도가 저하된다.

일반적으로 열원(4011)의 저항값은 단시간에 정격저항에 도달하여 돌입전류는 즉시 억제되기 때문에, 통전개시시에는 복수의 통전율로 열원(4011)에 전력을 공급하고, 그 후, 복수의 통전율보다도 높은 일정한 통전율로 제어함으로써, 큰 돌입전류를 억제하고, 과전류로 차단기가 떨어지거나, 옥내전력 배선의 저항성분에 의해 전압강하가 발생하여 변좌장치, 토일렛 실내에 장비되어 있는 다른 제품, 및 토일렛 실내의 조명으로의 공급전압이 저하되어 변좌장치나 토일렛 실내에 장비되어 있는 다른 제품의 성능이 저하되거나, 실내조명의 휘도가 저하되지 않고, 성 에너지성이 풍부하고 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다.

또한, 변좌의 온도를 착좌가능한 온도로 유지하기 위하여 필요한 최저한의 전력인 보온의 통전율로 절환함으로써 불필요하게 열원에 통전하는 일이 없기 때문에 보다 성 에너지성이 풍부한 변좌장치가 된다.

또한, 본 실시예에 있어서는 단계적으로 복수의 통전율을 상승시키면서 통전하는 제어를 행하였지만 이것에 한정되지 않고 상승 도중에 일단 통전율을 낮추거나 일정한 통전율에서의 통전시간을 길게 하는 것도 가능하며, 이러한 제어를 행함으로써 변좌의 온도가 과잉 상승하는 것을 방지할 수 있다.

(실시예 9)

도35는 본 발명의 실시예9에서의 열원(4011)으로의 통전율을 나타낸 것이다.

본 실시예가 제8 실시예와 다른 점은 도35에 나타낸 바와 같이 제어수단(4013)은 인체검지수단(4012)으로 인체를 검지하면 변좌(4010)를 따뜻하게 하는 열원(4011)에 공급하는 전력의 통전율을 연속적으로 상승시키면서 일정시간 전력의 공급을 행한다. 그 일정시간후, 연속적으로 상승시킨 통전율보다도 높은 일정한 통전율로 변좌(4010)의 온도가 소정시간내에 착좌가능 온도에 도달하도록 제어수단(4013)에 있어서 전력공급을 행한다.

전술한 바와 같이, 열원(4011)의 저항값은 열원(4011)이 차가워 있는(토일렛 실내의 온도 상당의 온도) 때에는 정격전력 소비시의 1/10 이하 정도로 매우 작기 때문에 통전 개시 초기에 있어서 큰 돌입전류가 흐른다. 하지만, 열원(4011)으로의 통전을 행하면 열원(4011)의 발열에 따라 열원(4011) 자신의 온도도 상승하기 때문에 열원(4011)의 저항값도 서서히 커지고, 열원(4011)의 저항값의 변화에 따라 돌입전류도 억제된다.

그래서, 제어수단(4013)에 있어서 인체검지수단(4012)로 인체를 검지하면 변좌(4010)를 따뜻하게 하는 열원(4011)을 통전율을 연속적으로 상승시킴으로써 필요 최저한의 시간에 변좌(4010)의 온도가 착좌가능 온도에 도달시킬 수 있고, 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다. 또한, 불필요하게 열원(4011)에 통전하는 일이 없기 때문에 성 에너지성이 풍부한 변좌장치가 된다.

(실시예 10)

도36은 본 발명의 실시예10에서의 변좌장치의 블록도를 나타낸 것이며, 도37은 변좌온도의 변화를 나타낸 그래프이다.

도36에 도시한 바와 같이, 실온을 검출하는 실온검출수단(4014)을 가지고 제어수단(4013)은 실온검출수단(4015)에 있어서 검출한 실온에 따라 열원(4011)으로 통전하는 소정시간을 결정한다.

도37에 도시한 바와 같이, 실온이 낮은 때와 높은 때에는 인체를 검지하여 열원(4011)에 통전을 개시하기 직전의 변좌(4010)의 온도가 다르기 때문에 열원(4011)에 통전을 개시하기부터 변좌(4010)가 착좌가능 온도에 도달하기까지의 시간도 다르다. 예를 들면, 실온이 낮은 때에는 변좌(4010) 온도도 낮고 변좌(4010)의 온도가 상승하는 속도도 늦기 때문에 변좌(4010)를 착좌가능 온도에 도달시키려면 긴 시간 열원(4011)에 통전할 필요가 있다. 하지만, 실온이 높은 때에도 같은 시간으로 열원(4011)에 통전을 행하면 변좌(4010)의 온도는 착좌가능 온도를 초과해버린다. 역으로 실온이 높은 때에는 변좌(4010)의 온도도 높고 변좌(4010)의 온도가 상승하는 속도도 빠르기 때문에 변좌(4010)를 착좌가능 온도에 도달시키려면 짧은 시간 열원(4011)에 통전하는 만으로도 무방하지만 실온이 낮은 때에도 같은 시간 열원(4011)에 통전을 행하면 변좌(4010)의 온도는 착좌가능 온도에 도달하지 않는다.

그래서, 제어수단(4013)에 있어서, 실온에 따라 열원(4011)에 통전하는 소정시간을 결정함으로써 필요 최저한의 시간에 변좌(4010)의 온도가 착좌가능 온도에 도달시킬 수 있어 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다. 또한, 불필요하게 열원(4011)에 통전하는 일이 없기 때문에 성 에너지성이 풍부한 변좌장치가 된다.

(실시예 11)

도38은 본 발명의 실시예11에서의 변좌장치의 블록도를 나타낸 것이다.

도38에 나타낸 바와 같이, 변좌(4010)의 온도를 검출하는 변좌온도 검출수단(4015)을 가지고 제어수단(4013)은 변좌온도 검출수단(4015)에 있어서 검출한 변좌의 온도에 따라 열원(4011)에 통전하는 소정시간을 결정한다.

통상, 일단 변좌(4010)를 열원(4011)으로 따뜻하게 하면 유저가 사용후에 열원(4011)으로의 전력 공급을 중지한 경우, 변좌(4010)의 온도가 낮아지기까지 어느 정도의 시간을 요한다. 실사용상에 있어서 변좌장치가 사용되는 간격은 설치환경·사용환경·시간대 등에 있어서 다양하다. 예를 들면 4인 가족의 아침 시간대에는 통근이나 통학을 위하여 동일 시간대에 연속적으로 좌변장치가 사용된다. 또한, 빈번하게 사람의 출입이 있는 공공시설 등에 변좌장치가 설치되어 있는 경우에도 연속적으로 변좌장치가 사용된다. 이들 경우에는 변좌장치가 사용되는 간격이 매우 짧기 때문에 변좌(4010)의 온도가 충분히 높은 상태에서 열원(4011)에 통전을 개시하게 된다. 이 경우에 있어서도 열원(4011)으로 통전하는 소정시간을 동일한 시간으로 한 경우에는 필요이상으로 통전을 행하여 쓸데없이 전력을 소비하게 된다.

그래서, 제어수단(4013)에 있어서 변좌(4010)의 온도에 따라 열원(4011)에 통전하는 소정시간을 결정함으로써 필요 최저한의 시간에 변좌(4010)의 온도가 착좌가능 온도에 도달시킬 수 있어 사용하기 좋은 변좌장치를 제공할 수 있다. 또한, 불필요하게 열원(4011)에 통전하는 일이 없기 때문에 성 에너지성이 풍부한 변좌장치가 된다.

또한, 본 실시예에 있어서는 변좌온도 검출수단(4015)은 변좌 내부 설치하였 지만 이것에 한정되지 않고 변좌의 표면부 등 변좌의 표면온도와 상관성이 높은 위치에 있으면 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명을 상세히 특정 실시예를 참조하여 설명하였지만 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있다는 것은 당업자에 명백하다.

본 출원은 2005년 6월 29일 출원한 일본특허출원·출원번호2005-189419, 2005년 6월 29일 출원한 일본특허출원·출원번호2005-189420, 2005년 6월 29일 출원한 일본특허출원·출원번호2005-189421, 2005년 8월 22일 출원한 일본특허출원·출원번호2005-240311에 기초한 것으로, 그 내용은 여기에 참조로서 포함된다.

본 발명은 인체에 접촉하는 난방장치로서 유용하다. 또한, 본 발명은 성 에너지성이 풍부한 열원의 제어가 가능해지기 때문에 다른 난방기구 등의 용도에도 적용할 수 있다.

Claims (13)

1. 변좌부;

   상기 변좌부를 가열하는 발열체;

   사용자의 존재를 검지하는 인체검지부; 및

   상기 발열체의 구동을 제어하는 제어부를 구비하고,

   상기 제어부는 상기 인체검지부에 의해 사용자의 존재가 검지된 경우에 제1 온도구배로 상기 변좌부의 온도가 제1 온도까지 상승하도록 제1 전력으로 상기 발열체를 제1 시간 구동한 후 상기 제1 온도구배보다도 완만한 제2 온도구배로 상기 변좌부의 온도가 상기 제1 온도보다도 높은 제2 온도까지 상승하도록 상기 제1 전력보다도 작은 제2 전력으로 상기 발열체를 제2 시간 구동하는 것을 특징으로 하는 변좌장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 변좌부의 온도를 측정하는 변좌온도 측정장치; 및

   상기 변좌온도 측정장치에 의해 측정되는 온도와 상기 제1 시간 및 상기 제2 시간과의 대응관계를 기억하는 기억부를 더 구비하고,

   상기 제어부는 상기 인체검지부에 의해 사용자의 존재가 검지된 경우에 상기 변좌온도 측정장치에 의해 측정된 온도에 기초하여 대응하는 상기 제1 및 제2 시간을 상기 기억부로부터 독출하고, 독출된 제1 및 제2 시간에 기초하여 상기 발열체 를 구동하는 것을 특징으로 하는 변좌장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 제1 시간의 경과전에 상기 변좌온도 측정장치에 의해 측정된 온도가 소정의 제3 온도에 도달한 경우에 상기 제2 전력으로 상기 발열체를 구동하는 것을 특징으로 하는 변좌장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제어부는 전주기의 기간에 걸쳐 교류전류를 공급함으로써 상기 제1 전력에 의해 상기 발열체를 구동하고, 소정수의 반주기의 기간에 걸쳐 교류전류를 공급함으로써 상기 제2 전력에 의해 상기 발열체를 구동하는 것을 특징으로 하는 변좌장치.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 제2 시간이 경과한 후 상기 변좌부의 온도가 상기 제2 온도에서 일정해지도록 상기 제1 및 제2 전력보다도 작은 제3 전력으로 상기 발열체를 구동하는 것을 특징으로 하는 변좌장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 제2 시간의 경과전에 상기 변좌온도 측정장치에 의해 측 정된 온도가 소정의 제4 온도에 도달한 경우에 상기 제3 전력으로 상기 발열체를 구동하는 것을 특징으로 하는 변좌장치.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,

   상기 제어부는 소정수의 4분의 1 보다도 작은 주기의 기간에 걸쳐 교류전류를 공급함으로써 상기 제3 전력에 의해 상기 발열체를 구동하는 것을 특징으로 하는 변좌장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 제1 전력에 의한 상기 발열체의 구동 직전에 상기 제1 전력보다도 작은 전력으로 상기 발열체를 구동하는 것을 특징으로 하는 변좌장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 변좌부로의 사용자의 착좌상태를 검지하는 착좌검지부를 더 구비하고,

   상기 제어부는 상기 착좌검지부에 의해 사용자가 상기 변좌부에 착좌한 것을 검지한 경우에 상기 변좌부의 온도가 저하되도록 상기 발열체를 구동하는 것을 특징으로 하는 변좌장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제2 온도는 사용자에 의해 미리 설정되는 상기 변좌부의 온도이고,

    상기 제어부는 사용자의 상기 변좌부로의 착좌시에 상기 변좌부의 온도가 상기 제2 온도보다도 높아지도록 상기 발열체를 구동하는 것을 특징으로 하는 변좌장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 변좌부는 알루미늄으로 형성된 것을 특징으로 하는 변좌장치.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 발열체는 램프히터인 것을 특징으로 하는 변좌장치.
13. 변기; 및

    제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 변좌장치를 구비한 토일렛 장치.

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