WO2006118275A1 - 暖房便座とそれを搭載したトイレ装置 - Google Patents

Abstract

　本発明の課題は、便座の保温のための非使用時の待機電力を削減し極めて省エネルギーであるとともに安全な便座暖房を提供することである。 　着座部（２４）と内部に空洞部（２７）を有する便座（２２）と、その空洞部（２７）に設けた輻射型発熱体（２９）と、便座（２２）の着座部（２４）の温度を検知する温度検知手段（４４）と、輻射型発熱体（２９）の輻射光を反射する反射体（２８）と、輻射型発熱体（２９）に直列に接続し、かつ輻射型発熱体（２９）の輻射光を受光するバイメタル（５１）を有するサーモスタット（３０）と、温度検知手段（４４）の信号により輻射型発熱体（２９）の通電を制御する制御部（５０）とを備えることにより、便座（２２）の表面温度の異常過昇を検知して回路を遮断することにより、短時間で便座暖房が可能であるとともに安全な暖房便座を得ることができる。

Description

明 細 書

暖房便座とそれを搭載したトイレ装置

技術分野

[0001] 本発明は、暖房機能を有する便座に関するものである。

背景技術

[0002] 従来のこの種の暖房便座では、図 9に示すように内部に空洞部 1を形成し、便器上 に載せて使用する輪状の便座 2の着座部 3を透明ポリプロピレン榭脂で構成し、空洞 部 1に便座 2の輪状の全体に沿って設けたランプヒーター 4からの輻射熱を着座部 3 にすばやく伝えて使用者が着座する面である採暖面をすばやく昇温させ、一方、ラン プヒーター 4に直列に接続したサーモスタット 5により便座 2の温度過昇を防止すると いう構成であった (例えば、特許文献 1参照)。

[0003] また、この種の暖房便座には、面状のヒーターを便座内に埋設する力 便座裏面に 貼り付けているものがある (例えば特許文献 2参照)。

[0004] 図 36は、特許文献 2に記載された従来の暖房便座を示すものである。図 36に示す ように、便座本体 301の断面形状は、上方に向力つて膨出され、し力も、上面がその 内周縁および外周縁に向けてゆるや力に傾斜する形状となっており、さらに、裏面に は合成樹脂あるいはゴム製の当片 302が所要の間隔を空けて設けられていた。

[0005] また、便座本体 301の上面には、導電材料を両面より絶縁シートで覆った可撓性の 面発熱体 303が貼着又は便座本体 301の表面に露出させた状態で便座本体 301に 埋設する等して設けられていた。この面発熱体 303は、所定のパターンに印刷配線 を形成し、表面に合成樹脂シートを貼着することにより構成されていた。

[0006] 304は便座本体 301の上面に設けた面発熱体 303上を被覆するようにして便座本 体 301上に被着されたポリアミドあるいはポリエステル等の合成樹脂からなる絶縁榭 脂層である。

[0007] 絶縁榭脂層 304が薄膜状に構成されているので、便座本体 301の上面に設けた面 発熱体 303に通電を行うことにより、便座本体 301を加温することなく直ちに人体の 要部を適温で暖めることができ、ヒーターを常時通電させてぉ 、て便座を加温させて おく必要がなぐ非常に省エネになるものである。

特許文献 1：特開 2000— 210230号公報

特許文献 2：実開昭 59— 194897号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] し力しながら、図 9に示すように特許文献 1に記載の暖房便座の構成ではサーモス タツト 5を設置して温度過昇に対する安全が図られている力 このサーモスタット 5に っ 、ての詳し 、記述が無く、一般的に用いられて 、るバイメタル式のサーモスタットと した場合は、図 10に示すようにランプヒーター 4の輻射熱を受ける金属製のキャップ である感熱面 6とバイメタル 7間は僅かな間隙 dが形成されて ヽるため、感熱面 6から バイメタル 7への熱伝達は感熱面 6からの輻射と空気を介した熱伝導になるために、 バイメタル 7の温度上昇に時間がかかり、この応答遅れから温度過昇の検知遅れによ り安全面が危ぶまれることが考えられる。

[0009] すなわち、この種の暖房便座において、ランプヒーター 4は省電力のため使用者の 便座への着座直前に通電して着座するまでの短時間に、すばやく便座を適温にしな ければならな 、ので、瞬間的に温度上昇する形態のランプヒーターを使用しなけれ ばならない。従って、このようなランプヒーターの通電回路に、上記した形態のサーモ スタツトを接続して温度過昇防止手段として使用した場合には、通常の暖房器具で 使用した電気ヒーターでは殆ど問題にならな 、サーモスタットの応答遅れでも、お尻 を直接に乗せ、かつ瞬間的に温度上昇していくランプヒーターを使用した暖房便座 では、即座に適温を越えて熱くなり使用者に不快感を与え、更には不快感を越えた 熱さになれば使用者が便座から立ち上がらなければならなくなる事態も考えられる。

[0010] また、周知のように、これまでの暖房便座にあっては、発熱体として 50W程度の低 出力のものを使用し、常時通電状態として所望の暖房温度を維持するようにしており 、そのため、安全対策も低出力の発熱体を対象とすればよ力つた力 即熱タイプの暖 房便座にあっては輻射型発熱体の出力が 1KW以上とこれまでのものに比し格段に 高いところから、従来の対策では安全上用をなさず、新たにな安全対策が必要にな つていた。 [0011] また、特許文献 2に記載の暖房便座では、絶縁榭脂層内を伝導で熱が伝わるので 、着座部の表面が適温になるまでかなりの時間を要するという課題を有していた。

[0012] また、特許文献 2の暖房便座では、絶縁榭脂層内を伝導で熱が伝わるので、着座 部の表面が適温になるまでかなりの時間を要するとともに、できるだけ短時間で便座 表面の温度を上昇させるために、ヒーターの容量を大きくすることが必要になり、安全 装置が故障した場合に、使用者が便座の表面温度を認識し難 ヽと ヽぅ製品の構成上 火傷しやす!、と!、う課題を有して!ヽた。

[0013] 前記従来の技術の問題点に鑑み、本発明が解決しょうとする課題は、輻射型発熱 体の温度変化を速やかに検知し、安全で快適に使用できる暖房便座を提供すること にある。

[0014] また、本発明は、着座部の表面を極めて速い時間で適温にするとともに、使用者が 便座の温度が適温であることを認識して着座することのできる安心感のある暖房便座 を提供することを目的とする。

[0015] また、本発明は、着座部の表面を極めて速い時間で適温にするとともに、万が一安 全装置が故障した場合でも、便座表面の温度状況を使用者が認識することのできる 安心感のある暖房便座を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0016] 前記課題を解決するために本発明は、着座部と内部に空洞部を有する便座と、前 記空洞部に設けた輻射型発熱体と、前記便座の着座部の温度を検知する温度検知 手段と、前記輻射型発熱体の輻射光を反射する反射体と、前記輻射型発熱体に直 列に接続し、かつ前記輻射型発熱体の輻射光を受光するバイメタルを有するサーモ スタツトと、前記温度検知手段の信号により前記輻射型発熱体の通電を制御する制 御部とを備えた暖房便座である。

[0017] この構成によって、暖房便座は輻射型発熱体の輻射光をサーモスタットのバイメタ ルが直接受光して加熱されるため、温度変化を速やかに検知でき応答遅れのな 、温 度制御により安全で快適に暖房便座を使用できる。

発明の効果

[0018] 本発明の暖房便座は、輻射型発熱体力ゝらの輻射光で直接にサーモスタットのバイ メタルが加熱され温度変化を速やかに検知でき、便座の温度変化を速やかに制御 することができる。

図面の簡単な説明

圆 1]本発明の実施の形態 1における暖房便座の便座の要部を断面した概略構成図 圆 2]同実施の形態 1における暖房便座を便器に搭載したトイレ装置の斜視図

[図 3]同実施の形態 1における暖房便座の着座部を取り外した平面図

圆 4]同実施の形態 1における暖房便座の要部分解斜視図

[図 5]同実施の形態 1における暖房便座の着座部断面図

[図 6]同実施の形態 2における暖房便座の要部断面図

[図 7]同実施の形態 1における暖房便座の温度制御の特性図

[図 8]同実施の形態 2における暖房便座の要部断面図

[図 9]従来の暖房便座の要部の断面図

[図 10]従来の暖房便座のサーモスタットの断面図

[図 11]本発明の実施の形態 3における暖房便座の便座の要部を断面した概略構成 図

圆 12]同実施の形態 3における暖房便座を便器に搭載したトイレ装置の斜視図

[図 13]同実施の形態 3における暖房便座の着座部を取り外した平面図

圆 14]同実施の形態 3における暖房便座の要部分解斜視図

[図 15]同実施の形態 3における暖房便座の着座部断面図

[図 16]同実施の形態 3における暖房便座の要部断面図

[図 17]同実施の形態 3における暖房便座の要部断面図

[図 18]同実施の形態 3における暖房便座の温度制御の特性図

[図 19]同実施の形態 3における暖房便座の温度制御の特性図

[図 20]同実施の形態 4における暖房便座の要部断面図

[図 21]本発明の実施の形態 5における暖房便座の便座の要部を断面した概略構成 図

圆 22]同実施の形態 5における暖房便座を便器に搭載したトイレ装置の斜視図 [図 23]同実施の形態 5における暖房便座の着座部を取り外した平面図 [図 24]同実施の形態 5における暖房便座の要部分解斜視図

[図 25]同実施の形態 5における暖房便座の輻射型発熱体取付部の断面図

[図 26]同実施の形態 5における暖房便座の着座部断面図

[図 27]同実施の形態 5における暖房便座の要部断面図

[図 28] (a)スぺーサ一部の正面図（b)同上面図

[図 29]同実施の形態 5における暖房便座の温度制御の特性図

[図 30]同実施の形態 6における暖房便座の要部断面図

圆 31]本発明の実施の形態 7における暖房便座の斜視図

[図 32]本発明の実施の形態 7における暖房便座の一部切り欠き平面図

[図 33]本発明の実施の形態 7における暖房便座の要部断面図

[図 34]本発明の実施の形態 7における暖房便座の上枠体の要部断面図

[図 35]本発明の実施の形態 8における暖房便座の上枠体の要部断面図

[図 36]従来の暖房便座の要部断面図

圆 37]本発明の実施の形態 9における暖房便座の斜視図

[図 38]本発明の実施の形態 9における暖房便座の一部切り欠き平面図

[図 39]本発明の実施の形態 9における暖房便座の要部断面図

[図 40]本発明の実施の形態 9における暖房便座の上ケースの要部断面図 圆 41]本発明の実施の形態 9における、暖房便座の故障時の斜視図

[図 42]本発明の実施の形態 10における暖房便座の上ケースの要部断面図 符号の説明

22 便座

24 着座部

27 空洞部

29 ランプヒーター (輻射型発熱体）

30 サーモスタット

41 アルマイト層

42 輻射吸収層

43 表面化粧層 44 サーミスタ (温度検知手段）

48 室温サーミスタ（室温検知手段）

50 制御部

51 バイメタル

52 輻射熱吸収材

a 輻射型発熱体と便座表面との間の距離 b 輻射型発熱体とサーモスタットとの間の距離 T 便座の最高設定温度

2

T 便座の安全限界温度

4

122 便座

124 着座部

127 空洞部

129 ランプヒーター (輻射型発熱体）

130 輻射応答型サーモスタット

131 熱伝導型サーモスタット

141 アルマイト層

142 輻射吸収層

143 表面化粧層

144 サーミスタ (温度検知手段）

148 室温サーミスタ（室温検知手段）

150 制御部

151 バイメタル

152 輻射熱吸収材

153 透明ガラス（キャップ）

154 キャップ

155 輻射熱吸収材

a 輻射型発熱体と便座表面との間の距離 b 輻射型発熱体とサーモスタットとの間の距離 T 2 便座の最高設定温度

τ 3 熱伝導型サーモスタットのオフ動作温度 τ 4 便座の安全限界温

201 便器

203 便座主体

207 下枠体

208 空洞部

209 着座部

210 輻射型発熱体

211 反射板

215 ホノレダー

215a, 215b 挟持片

216 クリップ

217 輻射熱吸収層

218 防食層

219 表面化粧層

220 サーモスタット

221 温度センサー

222 バイメタル

226 スぺーサ

3

233 輻射熱透過体

321 本体

322 便座

325 赤外線センサー（人体検知手段） 326、 342 上枠体

327 下枠体

328 空洞部 329 輻射反射板

330 ランプヒーター (輻射型発熱体）

333 サーミスタ (温度検出手段）

334 石:^管

336 ガス

338 輻射熱吸収層

341 LED (報知手段）

421 本体

422 便座

425 赤外線センサー (人体検知手段)

426、 442 上枠体

427 下枠体

428 空洞部

429 輻射反射板

430 ランプヒーター (輻射型発熱体）

438 輻射熱吸収層

441 温度管理指示材

発明を実施するための最良の形態

[0021] 第 1の発明は、着座部と内部に空洞部を有する便座と、前記空洞部に設けた輻射 型発熱体と、前記便座の着座部の温度を検知する温度検知手段と、前記輻射型発 熱体の輻射光を反射する反射体と、前記輻射型発熱体に直列に接続し、かつ前記 輻射型発熱体の輻射光を受光するバイメタルを有するサーモスタットと、前記温度検 知手段の信号により前記輻射型発熱体の通電を制御する制御部とを備えた暖房便 座である。

[0022] 第 2の発明は、輻射吸収層を設けた着座部と内部に空洞部を有する便座と、前記 空洞部に設けた輻射型発熱体と、前記便座の着座部の温度を検知する温度検知手 段と、前記輻射型発熱体の輻射光を反射する反射体と、前記輻射型発熱体に直列 に接続し、かつ前記輻射型発熱体の輻射光を受光するバイメタルを有するサーモス タツトと、前記温度検知手段の信号により前記輻射型発熱体の通電を制御する制御 部とを備えた暖房便座である。

[0023] 第 1の発明または第 2の発明の形態により、サーモスタットは輻射型発熱体からの輻 射光でバイメタルが加熱され、便座の温度変化を速やかに予見し、輻射型発熱体の 通電回路に異常が発生した時に、便座温度が異常過昇する前に通電回路を遮断す ることができる。従って、輻射型発熱体を常時通電させておいて便座を加温して置く 必要がなぐ使用者がトイレに入室し、便座に着座するまでの例えば、数秒間の瞬間 的に便座の着座部を適温まで高速に昇温させることができる輻射型発熱体の使用が 可能になり、非常に省エネの暖房便座を安全に使用可能にできる。

[0024] 第 3の発明は、第 1の発明または第 2の発明において、着座部は、内側表面に輻射 吸収層を有するアルミニウム製としたもので、この輻射吸収層で輻射型発熱体から輻 射された熱を効率よく吸収して、かつ熱伝導率が高いアルミニウムであるため、温度 分布をより速く均一にする均熱効果が得られる。し力もアルミニウムは比重も鋼の約 1 Z3と小さいので軽量にできるとともに熱容量も小さくできて昇温速度を速くすること ができる。着座部は、肉厚 0. 8〜1. 2mmとした。

[0025] 第 4の発明は、第 3の発明において、着座部は、肉厚を 0. 8〜1. 2mmとしたもの で、便座に必要な強度を確保しつつ熱容量を小さくでき、強度と昇温速度の両方を 満たすことができる。

[0026] 第 5の発明は、第 3の発明において、着座部は、少なくともアルマイト層を有したもの で、トイレ空間において有効な防食効果を発揮することができる。

[0027] 第 6の発明は、第 2または 3の発明において、着座部の輻射吸収層は黒色としたも ので、輻射吸収層で輻射型発熱体から輻射された熱を効率よく吸収でき、着座部の 昇温速度を速くすることができる。

[0028] 第 7の発明は、第 1の発明または第 2の発明において、輻射型発熱体に対向して設 置されたサーモスタットのバイメタル表面に輻射熱吸収材を備えたもので、この輻射 熱吸収材で輻射型発熱体力ゝらバイメタルに輻射された熱を効率よく吸収して、より速 やかにバイメタルの温度を上げ、便座の温度変化を速やかに予見し、輻射型発熱体 の通電回路に異常が発生した時に、便座温度が異常過昇する前に通電回路を遮断 することが可能になる。

[0029] 第 8の発明は、第 7の発明において輻射熱吸収材を耐熱性の黒色塗料としたもの で、黒色塗料により、輻射型発熱体からの熱を効果的に吸収してバイメタルの温度を 上昇させるので、便座温度の異常過昇を早期に検知することができる。

[0030] 第 9の発明は、第 1〜第 8の発明のいずれ力 1つの発明において、輻射型発熱体と 着座部との間の距離を、前記輻射型発熱体とサーモスタットとの間の距離より大きくし たもので、便座表面よりもサーモスタットの温度上昇を早くして、便座表面温度の異 常過昇を早期に検知することができる。

[0031] 第 10の発明は、第 1〜第 9の発明のいずれか 1つの発明において、サーモスタット のオフ動作温度を便座の最高設定温度以上で、かつ便座の安全限界温度以下に 設定したもので、通常の使用状態でサーモスタットが作動するような誤動作が無ぐか つ便座表面温度が異常過昇した場合でも火傷の危険があるような安全限界温度より 低い温度で確実に輻射型発熱体の通電回路を遮断することができる。

[0032] 第 11の発明は、第 1〜第 10の発明のいずれか 1つの発明において、輻射型発熱 体を複数個とし、前記各々の輻射型発熱体に対向して設け、かつ電気的に直列に 接続したサーモスタットを備えたもので、サーモスタットを電気的に直列に接続するこ とにより、何れの輻射型発熱体に異常過昇が発生しても何れかのサーモスタットで確 実に輻射型発熱体の通電回路を遮断することができる。

[0033] 第 12の発明は、第 1〜第 11の発明のいずれか 1つの発明において、サーモスタツ トは、ノ ィメタルが輻射光を受光するように光を通すキャップを備えたもので、これに よってサーモスタットの応答速度を格段に高速にできるので、高温遮断の安全性が 向上する。

[0034] 第 13の発明は、第 12の発明においてサーモスタットのキャップを透明ガラスとした ので、サーモスタットを高速応答でかつ防滴型や防水型にすることができる。

[0035] 第 14の発明は、上記の第 1〜第 13の発明のいずれか一つの発明に記載の暖房便 座を便器に備えたトイレ装置で、上記した各発明の作用効果を期待できるトイレ装置 が得られ、快適に使用することができる。

[0036] 第 15の発明は、着座部と内部に空洞部を有する便座と、前記空洞部に設けた輻射 型発熱体と、前記便座の着座部の温度を検知する温度検知手段と、前記輻射型発 熱体に直列に接続し、かつ前記輻射型発熱体の輻射光を受光するバイメタルを有す るサーモスタットと、前記輻射型発熱体に直列に接続し、かつ前記輻射型発熱体の 輻射光を直接受光しな ヽようにバイメタル前面にキャップを有する熱伝導型サーモス タツトとを備え、前記温度検知手段の信号と前記輻射応答型サーモスタットと前記熱 伝導型サーモスタットとにより前記輻射型発熱体の通電を制御する制御部とを備えた 暖房便座である。

[0037] 第 16の発明は、輻射吸収層を設けた着座部と内部に空洞部を有する便座と、前記 空洞部に設けた輻射型発熱体と、前記便座の着座部の温度を検知する温度検知手 段と、前記輻射型発熱体に直列に接続し、かつ前記輻射型発熱体の輻射光を受光 するバイメタルを有するサーモスタットと、前記輻射型発熱体に直列に接続し、かつ 前記輻射型発熱体の輻射光を直接受光しないようにバイメタル前面にキャップを有 する熱伝導型サーモスタットとを備え、前記温度検知手段の信号と前記輻射応答型 サーモスタットと前記熱伝導型サーモスタットとにより前記輻射型発熱体の通電を制 御する制御部とを備えた暖房便座である。

[0038] 第 15の発明または第 16の発明の形態により、輻射応答型サーモスタットは輻射型 発熱体からの輻射光でバイメタルが加熱され、便座の温度変化を速やかに予見し、 輻射型発熱体の通電回路に異常が発生した時に、便座温度が異常過昇する前に通 電回路を遮断することができる。また、便座の温度制御に異常が発生し、便座温度が 徐々に上昇した場合は、熱伝導型サーモスタットが、便座温度上昇に従って上昇し、 安全限界温度に至る前に通電回路を遮断することができる。したがって、使用者がト ィレに入室し、便座に着座するまでの例えば、数秒間の極めて短時間に便座の着座 部を適温まで高速に昇温させることができる輻射型発熱体の使用が可能になり、非 常に省エネの暖房便座を安全に使用可能にできる。また、着座部が輻射吸収層を備 えて輻射発熱体の発した輻射熱を吸収して着座部を効率よく暖める。

[0039] 第 17の発明は、第 15または第 16の発明のいずれか 1つの発明において、輻射応 答型サーモスタットは便座表面温度が便座の最高設定温度以上で、かつ便座の安 全限界温度以下でオフ動作を行うように設定したもので、通常の使用状態でサーモ スタツトが作動するような誤動作が無ぐかつ便座表面温度が異常過昇した場合でも 火傷の危険があるような安全限界温度より低い温度で確実に輻射型発熱体の通電 回路を遮断することができる。

[0040] 第 18の発明は、第 15から第 17の発明のいずれか 1つの発明において、輻射型発 熱体を複数個とし、前記各々の輻射型発熱体に対向して設け、かつ電気的に直列 に接続した輻射応答型サーモスタットと熱伝導型サーモスタットを備えたもので、各輻 射型発熱体のそれそれに対向して異種のサーモスタットを電気的に直列に接続する ことにより、何れの輻射型発熱体に異常過昇が発生しても何れかのサーモスタットで 確実に輻射型発熱体の通電回路を遮断することができる。

[0041] 第 19の発明は、第 15〜第 18の発明のいずれか 1つの発明において、熱伝導型サ 一モスタツトのキャップを熱伝導性の優れた金属で形成し、輻射型発熱体に対向した 表面に輻射熱吸収材を備えたことにより、便座の温度制御に異常が発生し、便座温 度が徐々に上昇した場合でもバイメタルへの熱伝導を良好にして、バイメタルの温度 を便座温度に追従させることができるので、安全限界温度より低い温度で確実に輻 射型発熱体の通電回路を遮断することができる。

[0042] 第 20の発明は、第 15〜第 19の発明のいずれか 1つの発明において、熱伝導型サ 一モスタツトのオフ動作を便座の最高設定温度以上で、かつ便座の安全限界温度以 下で行うように設定したもので、通常の使用状態でサーモスタットが作動するような誤 動作が無ぐかつ便座表面温度が異常過昇した場合でも火傷の危険があるような安 全限界温度より低い温度で確実に輻射型発熱体の通電回路を遮断することができる

[0043] 第 21の発明は、第 15〜第 20の発明のいずれか 1つの発明において、熱伝導型サ 一モスタツトは復帰型、輻射応答型サーモスタットは非復帰型とすることにより、例え ば、異常な環境で使用されて、オフ動作温度が比較的低い熱伝導型サーモスタット が作動し場合でも、ある一定温度以下の環境に戻すことにより熱伝導型サーモスタツ トは復帰して再び便座は使用可能となる。

[0044] 第 22の発明は、上記の第 15〜第 21の発明のいずれか一つの発明に記載の暖房 便座を便器に備えたトイレ装置で、上記した各発明の作用効果を期待できるトイレ装 置が得られ、快適に使用することができる。

[0045] 第 23の発明は、熱容量の小さい良熱伝導材からなる着座部を有し、内部に空洞部 を形成した便座主体と、前記空洞部に設けられ、輻射熱で前記着座部を加熱するよ うにした輻射型発熱体と、前記輻射型発熱体の輻射熱を着座部方向に反射する反 射板と、着座部の複数部位の温度を検知する温度センサーと、これら温度センサー で検知した着座部の複数部位の温度が所定以上のばらつきがあつたとき、輻射型発 熱体への通電を停止する制御部とを具備したもので、温度的ばらつきのな 、快適な 暖房便座を提供できる。

[0046] 第 24の発明は、熱容量の小さい良熱伝導材からなる着座部を有し、内部に空洞部 を形成した便座主体と、前記空洞部に設けた輻射型発熱体と、前記輻射型発熱体 の輻射熱を着座部方向に反射する反射板と、前記輻射型発熱体に直列に接続され 、かつ前記輻射型発熱体の輻射熱を直接的に受熱するバイメタルを有するサーモス タツトとを具備し、前記輻射発熱体と着座部との間の距離を a、輻射型発熱体とサー モスタツトとの間の距離を bとしたとき、 bく aに設定するとともに、前記サーモスタットと 輻射型発熱体とをスぺーサにより隔てて前記距離 bを確保したもので、快適な暖房が 得られるとともに、異常時の通電停止が確実に行え、安全性を高めることができる。

[0047] 第 25の発明は、特に、前記第 23の発明のサーモスタットにおいて、バイメタルの輻 射型発熱体側を熱透過体で仕切って防塵、防水性を高めたものである。

[0048] 第 26の発明は、熱容量の小さい良熱伝導材からなる着座部を有し、内部に空洞部 を形成した便座主体と、前記空洞部に設けられ、輻射熱で前記着座部を加熱するよ うにした輻射型発熱体と、前記輻射型発熱体の輻射熱を着座部方向に反射する反 射板とを具備し、前記輻射型発熱体は反射板に取着された板ばねからなるホルダー の一対の挟持片で挟持するとともに、これら挟持片の遊端部にクリップを着脱自在に 係合させることで、衝撃などが加わっても輻射型発熱体の不用意な離脱をなくしたも のである。

[0049] 第 27の発明は、前記第 23, 24, 26いずれかの発明において、便座主体を合成榭 脂製の下枠体と熱容量の小さい良熱伝導材からなる着座部とで構成し、着座部を効 率的に加温するようにした。 [0050] 第 28の発明は、前記第 23, 24, 26, 27いずれかの発明において、輻射型発熱体 と対応する着座部の内面に電気絶縁性の輻射熱吸収層を設け、着座部の効率的加 温と、例え、輻射型発熱体の熱源線が垂れ下がるようなことがあっても安全性を確保 したものである。

[0051] 第 29の発明は、前記第 23, 24, 26, 27, 28いずれかの発明において、着座部の 外面に少なくとも防食層または表面化粧層の一方を設けた。

[0052] 第 30の発明は、前記第 23, 24, 26V、ずれかの発明にお 、て、複数本の輻射型発 熱体を直列に接続し、組立て、および輻射型発熱体の取り扱いを容易とした。

[0053] 第 31の発明は、前記第 23, 24, 26いずれかの発明において、輻射型発熱体への 通電開始からの着座部の温度変化を表示器で表示するようにした。

[0054] 第 32の発明は、前記第 23〜31いずれかの発明において、暖房便座を便器に備 えてトイレ装置としたものである。

[0055] 第 33の発明は、下枠体と、輻射熱吸収層を設けた上枠体とを合わせることにより内 部に空洞部を形成した便座と、前記上枠体の内面温度を検出する温度検出手段と、 前記空洞部に設けた輻射型発熱体と、報知手段と、人体検知手段を備え、前記人体 検知手段の信号により輻射型発熱体を付勢し、少なくとも前記上枠体の温度が適温 に到達した場合に前記報知手段を動作させることにより、報知手段の動作により、使 用者は便座の適温到達等、便座の加温状態を認識することができる。

[0056] 第 34の発明は、特に、第 33の発明の上枠体を高熱伝導材料で形成し、前記上枠 体の内面に輻射熱吸収層を設けたことにより、上枠体の材料にアルミやマグネシウム 等の一般的な金属材料を使用した上で、輻射熱吸収層で発生する輻射熱を急速に 便座表面まで伝えることができるため、使用者がトイレに入室した後に輻射型発熱体 に通電しても、便座に着座するまでの数秒間で便座の着座部を適温に昇温させるこ とがでさる。

[0057] 第 35の発明は、特に、第 33の発明の上枠体を輻射エネルギー透過性を有する材 料で形成し、上枠体の外面に輻射熱吸収層を設けたことにより、上枠体の材料に透 明ポリプロピレンや、ポリカーボネイト等の複雑な形状に成型可能な射出成型材料を 使用した上で、便座表面の輻射熱吸収層で輻射熱を発生させることができるため、 使用者がトイレに入室した後に輻射型発熱体に通電しても、便座に着座するまでの 数秒間で便座の着座部を適温に昇温させることができる。

[0058] 第 36の発明は、特に、第 33から第 35のいずれ力 1つの発明の報知手段を、便座 の適温到達までと、適温到達時とを区別して報知することにより、便座に着座する前 に、使用者が便座の加温状況を視覚、聴覚で使用者が認識することができる。

[0059] 第 37の発明は、下枠体と、輻射熱吸収層を設けた上枠体とを合わせることにより内 部に空洞部を形成した便座と、前記空洞部に設けられた輻射型発熱体とを備え、着 座時、人体と接触する前記便座の上枠体の外面に所定温度以上で変色する温度管 理示温材を設けたことにより、輻射型発熱体と安全装置の故障が発生し、便座が火 傷を起こすような高温になった場合は、所定温度以上で温度管理示温材が変色する ことにより、使用者は便座の温度状態を着座前に認識することができ火傷を未然に防 止することができる。

[0060] 第 38の発明は、特に、第 37の発明の輻射熱吸収層を、高熱伝導材料からなる上 枠体の内面に設けたことにより、上枠体の材料にアルミやマグネシウム等の一般的な 金属材料を使用した上で、輻射熱吸収層で発生する輻射熱を急速に便座表面まで 伝えることができるため、使用者がトイレに入室した後に輻射型発熱体に通電しても、 便座に着座するまでの数秒間で便座の着座部を適温に昇温させることができる。

[0061] 第 39の発明は、特に、第 37の発明の輻射熱吸収層を、輻射エネルギー透過性を 有する材料力 なる上枠体の外面に設けたことにより、上枠体の材料に透明ポリプロ ピレンや、ポリカーボネイト等の複雑な形状に成型可能な射出成型材料を使用した 上で、便座表面の輻射熱吸収層で輻射熱を発生させることができるため、使用者がト ィレに入室した後に輻射型発熱体に通電しても、便座に着座するまでの数秒間で便 座の着座部を適温に昇温させることができる。

[0062] 第 40の発明は、特に第 37から第 39のいずれか 1つの発明の温度管理示温材を、 所定温度以上で変色した場合に、便座が高温であることが視認できる、文字や形と することにより、輻射型発熱体と安全装置の故障が発生し、便座が火傷を起こすよう な高温になった場合においても、便座に着座する前に、使用者が便座の加温状況を 視覚で認識することができる。また形で表現した場合には、文字の読めない子供や 外国人でも加温状況を視覚で認識することができる。

[0063] 本発明の目的は、第 1の発明から第 40の発明を実施の形態の要部とすることにより 達成できるので、各請求項に対応する実施の形態の詳細を、以下に図面を参照しな 力 説明し、本発明を実施するための最良の形態の説明とする。なお、この実施の形 態によって本発明が限定されるものではない。また、本実施の形態の説明において、 同一構成並びに作用効果を奏するところには同一符号を付して重複した説明を行わ ないものとする。

[0064] (実施の形態 1)

図 1は本発明の実施の形態 1における暖房便座の便座の要部を断面した概略構成 図で、図 2は同暖房便座を搭載したトイレ装置の斜視図で、図 3は同暖房便座の便 座の着座部を取り外して示した平面図で、図 4は同暖房便座の分解斜視図、図 5は 同暖房便座の着座部の要部断面図である。

[0065] 図 1から図 5において、用便後の肛門およびビデを洗う温水洗浄機能付きの暖房便 座は、トイレ装置の便器 20の後端部に横長の本体 21が取り付けられており、この本 体 21内には温水洗浄機能の一部が内装され、かつ便器 20上に載せられた輪状の 便座 22および便蓋 23が回動自在に設けられている。また、本体 21の袖部にはトイレ 室の人体の有無を検知する人体検知センサー 25が内蔵されている。便座 22は、図 1に示すように合成樹脂製の下枠体 26の上部にアルミニウム製の着座部 24をシー ル材を介して固定結合して形成し、その内部には水滴等の浸入を阻止できる防滴シ ールされた空洞部 27を有する構造となって 、る。

[0066] 空洞部 27の内部には、トイレ装置を使用する使用者が腰掛ける便座 22の着座部 2 4に対向して、アルミ板を鏡面仕上げした輻射光反射板 28 (反射体）と、着座部 24の 両側において複数の輻射型発熱体である 2本のランプヒーター 29とが設けられてい る。輻射光反射板 28は、図 1に示すように、その内外端部の全周に上方への折り曲 げ部 28aを有しており、その折り曲げ部 28aによりランプヒーター 29からの輻射光が 偏向されるので、ランプヒーター 29から離れている着座部 24の外周縁部および内周 縁部の輻射密度を上げるように作用し、着座部 24への輻射熱分布の均一化を図つ ている。このランプヒーター 29の近傍には、ランプヒーター 29と電気的に直列接続さ れたサーモスタット 30が設けられ、万一の不安全事態に対して便座 22の着座部 24 の温度過昇を防止するよう作用する。なお、輻射光反射板 28は、軽量にするために アルミ板にした力 ステンレス板ゃメツキ鋼板などを用いてもょ 、。

[0067] ランプヒーター 29は、ガラス管 32の内部にタングステン力もなるフィラメント 33およ びアルゴンなどの不活性ガス 34に微量のハロゲンを封入して構成されており、フイラ メント 33の発熱に伴ってハロゲンィ匕タングステンを形成するハロゲンサイクル反応を 繰り返すことにより、フィラメント 33の消耗を防止するよう作用している。この作用により 熱容量の非常に小さいフィラメント 33を熱源とすることができ、輻射エネルギーの極 めて急峻な立ち上がりを行わせることができる。つまり、ランプヒーター 29は、使用者 がトイレ室に入室し、衣服を下ろし、お尻を便座 22の着座部 24に着座するまでの例 えば、数秒間である瞬間的に便座 22の着座部 24を適温まで高速に昇温させること ができる輻射型発熱体である。なお、ランプヒーター 29は、要求される特性の度合い により必ずしもハロゲンランプヒーターである必要はない。

[0068] このランプヒーター 29は、板バネ材で形成したランプヒーター固定具 36により輻射 光反射板 28に固定され、輻射光反射板 28は榭脂製の下枠体 26のボス 37にビスで 固定されている。

[0069] 図 5に、便座 22を構成するアルミニウム製の着座部 24の一部を拡大断面で示した 。図 5において、便座 22の空洞部 27側、すなわちランプヒーター 29の輻射光が照射 される内側表面はその輻射光をよく吸収しやすい黒色塗装した輻射吸収層 42を形 成し、外側すなわち着座する側は、防食効果のあるアルマイト層 41およびその上に 好みの外観効果のために塗装した表面化粧層 43が形成してある。なお、アルマイト 層 41および塗装した表面化粧層 43は、必ずしも両方ある必要はなぐアルマイト層 4 1または塗装した表面化粧層 43のどちらか一つだけでも、相当の耐薬品性等の防食 効果と光沢や色合い等のデザイン性を付加することができる。ただし、アルマイト層 4 1および塗装した表面化粧層 43の両方有することで、より高い防食効果とたとえば除 菌材入りの塗料を用いることで除菌効果も付加することができる。また、輻射吸収層 4 2の色について、各種色について確認した結果、黒色が最も吸熱効率が良ぐ着座 部 24の昇温速度を早くすることができるという結果が得られた。なお、最高速度にこ だわらず、実用になればよいという観点であれば、灰色や赤色、青色などでも、昇温 はできる。黒色についても、必ずしも塗装に限る必要は無ぐ染色などの表面処理で もよい。アルミの場合べ一マイト処理なども実用になる。また、図 5の着座部 24の外側 表面に施した表面化粧層 43は染色処理にする塗装にすることもできる力 少なくとも 着座部表面に塗装を施せば、防食効果だけでなくアルミなどの金属便座であっても 見た感じ冷たい感じを払拭でき、たとえば、真珠のようなパール塗装等によって、や わら力 、イメージや高級なイメージを演出することができる。

[0070] 便座 22の着座部 24に金属し力もアルミニウムのプレス（絞り）加工品を用いたことに より、熱伝導率が約 200W'mKと榭脂の約 0. l〜lW'mKに較べて桁違いに高い ため、ランプヒーター 29の輻射光を受け輻射吸収層 42が昇温されると同時に、すば やく着座部 24の外側表面つまり表面化粧層 43まで熱伝達することができる。しかも、 熱伝導率の高いアルミニウムであるため、温度分布をより均一にする均熱効果が得ら れる。また、アルミニウムのプレス (絞り）加工により加工硬化により板厚を薄くしても必 要な強度を確保することができる。たとえば、榭脂の場合は強度の面から 3mm程度 の肉厚が必要なのに対し、アルミ板の絞り加工品であれば半分の 1. 5mm以下で十 分である。薄くすればするほど、熱容量を少なくできるため、昇温に要する熱量およ び時間を少なくすることができる。実験の結果、強度と昇温時間の面から、アルミニゥ ムの板厚は 0. 8〜1. 2mmが好ましいという結論を得た。

[0071] また便座 22を構成する下枠体 26には、その内面に輻射光反射板 28が取り付けら れ、その輻射光反射板 28にランプヒーター 29およびランプヒーター 29と直列接続し たサーモスタット 30が取り付けられている。また、下枠体 26の上部にはアルミ製の着 座部 24が取り付けられ、そのアルミの着座部 24の温度を検知するために着座部 24 の内側表面に便座温度検知手段であるサーミスタ 44が取り付けられている。また便 座 22は、その回動軸 45に電極 46が形成され、本体 21の軸受け部（図示せず）ととも に便座位置検知手段 47を構成し、便座 22が起立状態にあるカゝ、着座して使用でき る便器 20上に略水平の使用位置にあるかを検出するようになって 、る。

[0072] 本体 21には、室温検知手段としての室温サーミスタ 48の検知信号を取り込んでラ ンプヒーター 29の温度制御を行い、かつ便座 22のランプヒーター 29に通電すること により昇温を開始した時点からの経過時間をカウントするタイマー部 49を有するマイ クロコンピュータを主体とする制御部 50が設けられている。そして、制御部 50は人の 入室を検知する人体検知センサー 25や着座検知手段 38と便座位置検知手段 47の 信号を取り込んでランプヒーター 29への通電の開始と停止の制御と、サーミスタ 44、 室温サーミスタ 48からの信号を取り込んで採暖面である着座部 24の温度が適温で ある所定の温度になるようランプヒーター 29の温度制御が行えるようになつている。

[0073] 図 6において、サーモスタット 30はバイメタル 51がランプヒーター 29の輻射光を受 光するように空洞部 27内に露出させた構成である。また、バイメタル 51の受光表面 には輻射熱吸収材 52として耐熱性の黒色塗料を塗布している。そして、サーモスタツ ト 30は輻射熱吸収材 52により輻射型発熱体力もバイメタル 51に向けて輻射された 熱を効率よく吸収し、より速やかにバイメタルの温度を上げるように構成している。ま た、サーモスタット 30は、ランプヒーター 29とバイメタル 51との間の距離 bより、ランプ ヒーター 29と便座 22の着座部 24との間の距離 aが大きくなるように設定されて!、る。 この距離 aは、本実施の形態では着座部 24の内側表面に設けられた受光面である 輻射吸収層 42までの距離を示す。

[0074] 上記実施の形態において、使用者がトイレに入室した場合、人体検知センサー 25 が入室を検知し、その信号が制御部 50に送られる。このとき、便座位置検知手段 47 の信号により便座 22が略水平の使用位置にあるのを確認すると、制御部 50はランプ ヒーター 29に通電を開始する。この初期通電により投入エネルギーは瞬時に輻射ェ ネルギ一に変換され、フィラメント 33からガラス管 32および輻射光反射板 28を経て 便座 22の着座部 24の方向に放射される。さらに、ランプヒーター 29の輻射エネルギ 一は便座 22の着座部 24の内側表面に設けた輻射吸収層 42および着座部 24を昇 温する。このように本実施の形態においては、使用者がトイレに入室すると、ランプヒ 一ター 29に通電し、便座 22の着座部 24の採暖面をほぼ瞬時に加温することができ 、かつ制御部 50の故障などによる万一の不安全事態に対しても、ランプヒーター 29 の輻射光をバイメタル 51が受光する高速応答のサーモスタット 30によりランプヒータ 一 29の通電を遮断できるので、従来一般的に使用されている暖房便座のように常時 通電保温して放熱ロスが大きいものと違って、放熱ロスがほとんどなく極めて省エネ 型でかつ安全な暖房便座を実現するものとなる。なお、図 3および図 4で示したヒンジ カバー 55の部分は、従来から一般的に使用されている榭脂の暖房便座（図示せず） の場合は着座部 24と一体に成形されている。上記実施の形態においては、図 3およ び図 4で示す着座部 24は金属（アルミ材)でヒンジカバー 55はプロピレン榭脂で成形 してある。なぜならば、ランプヒーター 29で加熱する箇所を必要最小限にして、加熱 すべき熱容量を小さくすることにより、より少ない電力でさらに速く瞬間的に着座部 24 を昇温することができるようになり、さらに省電力にできる。つまり、着座部 24のアルミ 材は熱伝導率が高く熱伝導し温度は均一になるように作用する力 ヒンジカバー 55 は榭脂で熱伝導率が低いため着座部 24の熱はヒンジカバー 55にはほとんど奪われ な 、。このように便座 22の上側の部材を熱伝導率の異なる複数の部材で構成するこ とで、暖める必要がない部分に余分に熱を奪われることを抑制でき、熱のロスを少な くすることができる。以上のように、便座 22の上側構成部材である着座部 24およびヒ ンジカバー 55と下枠体 26で構成され、内部に空洞部 27を有する便座 22と、空洞部 27に設けた輻射型発熱体 29と、その輻射型発熱体 29に対向して下枠体 26側に設 けた反射体 28とを備え、少なくとも上枠体の着座部 24は金属（アルミ材)からなり、上 枠体の着座部 24内面に輻射吸収層 42を設けた構成により、より少ない電力でさらに 速く瞬間的に着座部 24を昇温することができる省エネの瞬間暖房便座を実現するこ とがでさる。

[0075] また、制御部 50は、通電開始時のサーミスタ 44および室温サーミスタ 48の信号を もとに、両者の温度差やそれぞれの温度力も演算を行い、あらかじめ設定 *記憶され て 、る初期通電の通電制限時間の最適値を選択し、タイマー部 49でカウントして ヽ る経過時間が通電制限時間に到達すると通電量を低減または零にし、その後サーミ スタ 44の信号をもとに便座 22の着座部 24が適温になるよう通電量を制御する。

[0076] これにより、サーミスタ 44は実際に使用者が触れる着座部 24付近の温度を検知し 、制御部 50は精度良く適温まで昇温'維持するので、便座 22の使用が快適であり、 さらにサーミスタ 44および室温サーミスタ 48の信号をもとに負荷量に合わせて輻射 エネルギーの投入量を制御するので、より精度良く安全に適温まで加熱することがで きる。 [0077] また、初期通電時間制御を優先的に行うことで通電制限時間後は通電量を低減し 昇温速度を減ずるので、たとえ便座温度検知手段の応答速度が遅くても安全に便座 を加温することができ、また安価な便座温度検知手段を使用することもできる。通常、 一般的なヒーターでは、印加電圧を低減させて温度を制御するものが多いが、ランプ ヒーター 29はフィラメント 33の発熱に伴ってハロゲン化タングステンを形成するハロ ゲンサイクル反応を繰り返すことにより、フィラメント 33の消耗を防止しているため、ガ ラス管の温度が 200°C以下になるとハロゲンサイクルが不調となる。従って、ランプヒ 一ター 29で着座部 24を適温にするためには、ハロゲンサイクルが有効な出力範囲 で通電サイクルを変化させて行う。

[0078] 一方、便座 22が起立状態にあったり、男子使用者がトイレ室に入室後小用のため に便座 22を起立状態に立てた時は、便座位置検知手段 47の信号をもとに制御部 5 0がランプヒーター 29への通電を停止する。これにより、無駄に便座 22を加温するこ とを低減でき、さらに省エネを図ることができるとともに、通電状態で、かつフィラメント 33の張力方向である長さ方向に重力が力かって断線に至る寿命を短くすることを防 止できる。

[0079] また、使用者が目的に合わせて便座 22を起立状態と略水平状態の倒立に開閉し ても、弹性材である板バネ材のランプヒーター固定具 36の衝撃を緩和することにより 、ガラス管やフィラメントの破損を防ぐことができる。

[0080] 次に、使用者が排便のために着座すると、着座検知手段 38の信号によりランプヒー ター 29への通電量を零または便座温度が過昇しな 、ところまで、通電量を変化させ て制御する。これにより、使用中に便座温度が過昇することなぐ火傷等が生じる心 配なく安全に使用できる。

[0081] 特に、暖房便座はランプヒーターを内蔵した便座に直接皮膚を接触させて着座す るため、安全に対しては十分な配慮が必要である。通常の使用状態では、上述のよう に安全に快適に使用できる力 万一何らかの原因でマイコン（図示せず)等、制御部 50に不具合が生じ、ランプヒーター 29への通電が継続して行われた場合などにも安 全に動作することが必要である。

[0082] サーモスタットは通常、図 10に示すようにバイメタル 7が金属のキャップ 6に内包さ れ光を遮断するような構成のものが使用され、この構成ではまずキャップ 6が加熱さ れ、バイメタルの加熱はキャップ 6からの輻射によって行われるため、バイメタルが所 定の温度に達するまで時間を要するので、短時間で便座 22の温度が変化するような 場合には回路の遮断に遅れが生じる場合があった。

[0083] 然るに本実施の形態では、それを解決するために、サーモスタット 30はバイメタル 5 1を露出し、バイメタル 51の表面に輻射熱吸収材 52として耐熱性の黒色塗料を塗布 している。従って、バイメタル 51がランプヒーター 29の輻射光を直接受光するので、 ランプヒーター 29からの輻射光で直接、ノ ィメタル 51が加熱されるのにカ卩えて、バイ メタル 51表面に輻射熱吸収材 52として耐熱性の黒色塗料を施して ヽるので、ランプ ヒーター 29からバイメタル 51へ到達する輻射熱の殆どがバイメタル 51に吸収され便 座 22の温度の急激な変動にも迅速に追従し、サーモスタット 30はランプヒーター 29 と直列に電気接続されているので、温度過昇の際にはランプヒーター 29の通電を遮 断することができる。

[0084] さらに、サーモスタット 30はランプヒーター 29とサーモスタット 30間の距離 bよりラン プヒーター 29と便座 22表面間の距離 aが大きくなるような位置に設定している。これ により、便座 22表面温度の上昇より早ぐバイメタル 51の温度を上昇させるので、異 常時に便座 22表面温度が過昇して火傷等の危険な状態にならないうちにランプヒー ター 29の通電回路を遮断することができ安全にできる。

[0085] また本実施の形態では、バイメタル 51の温度を早く上昇させることができれば、サ 一モスタツト 30の誤動作も防止することができる。すなわち、バイメタル 51の温度を早 く上昇させることができれば、サーモスタット 30のオフ（ランプヒーター 29の通電回路 を開く）動作温度を、便座 22の通常使用温度よりも高く設定することができるので、通 常使用時にサーモスタット 30が作動して便座の暖房機能が使用できなくなる危険性 を回避できる。

[0086] つまり、図 7は図 6に示す構成のサーモスタット 30において、距離 b = 7mm、距離 a

= 15mmとしてランプヒーター 29に通電した場合のバイメタル 51近傍温度と着座部 24の表面温度を測定した結果である。図 7において曲線 (A)は着座部 24の表面温 度であり、室温 5°Cでは、約 7. 5秒 (t )で通常の便座制御温度 (T )までの昇温が可 能である。一方、サーモスタット 30のバイメタル 51の温度は曲線 (B)に示すように、 着座部 24より速く t時間で便座制御温度 (T )まで上昇する。着座部 24が便座 22の

2 1

最高設定温度 (T )以上となったときバイメタル 51の温度はサーモスタット 29のオフ（

2

開く）動作温度 (T )に達し、ランプヒーター 29の通電回路を遮断する。

3

[0087] また万一、サーモスタット 30に不具合が生じ、ランプヒーター 29の通電回路が遮断 できない状態になった場合は、安全限界温度 (T )に達する前に、非復帰型のサー

4

モスタツト 31 (または温度ヒューズ)が作動してランプヒーター 29の通電回路を遮断す る。このとき便座 22表面温度は、安全限界温度 (T )に達することは無い。

4

[0088] また、サーモスタット 30の動作温度 (T )を便座 22の最高設定温度 (T )以上、かつ

3 2

安全限界温度 (T )以下とすることにより、安易に非復帰型のサーモスタット 31 (また

4

は温度ヒューズ）によるランプヒーター 29の通電回路の遮断が起こり、便座 22の暖房 機能が使用できなくなる危険性も無くなる。すなわち、初期通電時間の第一段階は 制御部 50のタイマ 49およびサーミスタ 44による温度コントロール、第二段階はサー モスタツト 30のオフによるランプヒーター 29の通電回路の遮断 (ただし、温度低下に より回路は復帰）、第三段階は非復帰型のサーモスタット 31 (または温度ヒューズ）に よるランプヒーター 29の通電回路の遮断 (回路の復帰は不能）と、 多段階の安全機 能を設定することにより長期間、安全かつ快適に使用することができる。

[0089] また本実施の形態では、図 3に示すように前側のランプヒーター 29および後ろ側の ランプヒーター 29bは便座 22の前後に配置して複数本数設置し、各々のランプヒー ター 29、 29bに対向してサーモスタット 30、 30bを設け、各々のサーモスタット 30、 3 Obは電気的に直列に接続している。なお、復帰型のサーモスタット 30、 30bは、やや 低い温度で遮断作動し、非復帰型のサーモスタット 31、 31bは復帰型のサーモスタ ット 30、 30bより高い温度で遮断作動する作動温度にすることによって、より高い多重 安全性および長期間、安全かつ快適に使用することができる。

[0090] すなわち、各々のランプヒーター 29、 29bにサーモスタット 30、 30bを直列に接続し 、更にこれらを直列接続してランプヒーター 29、 29bの通電回路を構成することで、ど ちらかのランプヒーター 29、 29bに異常が生じた場合にサーモスタット 30、 30bでラン プヒーター 29、 29bの通電回路を遮断するため、両方のランプヒーター 29、 29bへの 通電を安全に停止する。そして、サーモスタット 30、 30bはオフ動作温度が異なるも のを用いているので、万一、一方のサーモスタット 30に不具合が生じ、ランプヒータ 一 29、 29bの通電回路を遮断できない状態になった場合でも、もう一方のサーモスタ ット 30bでランプヒーター 29、 29bの通電回路を遮断するので、安全である。また、ラ ンプヒーター 29、 29bは複数本に分割しているので、図 9に示す従来の輪状の便座 2 において、輪状の 1本のランプヒーター 4を便座 2の空洞部 1の略全体に配置したこと により、便座 2の橈みとランプヒーター 4の設置誤差等により直接、ランプヒーター 4に 応力が力かる問題が解消され、便座 22の橈み等によるランプヒーター 29の破損の危 険を解消することができる。

[0091] (実施の形態 2)

図 8は、本発明の実施の形態 2における暖房便座の要部断面図で、特にサーモス タツトの部分断面図を示すものである。本実施の形態は、実施の形態 1の発明と基本 的な構成は同じで、異なるのはランプヒーターに直列接続したサーモスタットの構造 に改良をカ卩えたもので、従って異なるサーモスタットの構造のみについて説明する。

[0092] 図 8において、サーモスタット 30cはバイメタル 51がランプヒーター 29の輻射光を受 光するようにキャップ 53は透明ガラスにしてある。なお、透明ガラスのキャップ 53を設 けたことにより、サーモスタット 30cの内部に水滴やほこりが侵入しない防滴あるいは 防水タイプにすることができ、万が一、空洞部 27が浸水した場合でもサーモスタット 3 Ocの通電部への浸水を防止でき、電気絶縁を維持できるため感電を防止することが できる。またサーモスタット 30cは、図 6と同様にバイメタル 51の受光表面には輻射熱 吸収材 52として耐熱性の黒色塗料を塗布している。そして、サーモスタット 30は輻射 熱吸収材 52により輻射型発熱体力ゝらバイメタル 51に向けて輻射された熱を効率よく 吸収し、より速や力にバイメタルの温度を上げるように構成している。また、サーモスタ ット 30cは、ランプヒーター 29とバイメタル 51との間の距離 bより、ランプヒーター 29と 便座 22の表面との間の距離 aが大きくなるように設定されている。従って、バイメタル 51がランプヒーター 29の輻射光を直接受光するので、ランプヒーター 29からの輻射 光で直接、バイメタル 51が加熱されるのに加えて、バイメタル 51表面に輻射熱吸収 材 52として耐熱性の黒色塗料を施しているので、ランプヒーター 29からバイメタル 51 へ到達する輻射熱の殆どがバイメタル 51に吸収され便座 22の温度の急激な変動に も迅速に追従し、サーモスタット 30はランプヒーター 29と直列に電気接続されている ので、温度過昇の際にはランプヒーター 29の通電を遮断することができる。

[0093] なお、キャップ 53の透明ガラスは、石英ガラスを用いることでランプヒーター 29の輻 射光の透過特性が優れ、より高速応答にすることができ、遮断安全性を高めることが できる。もちろん、必要の度合いによりその他のガラスでも実用になることはいうまでも ない。また、透明ガラス 53の板圧は厚くしすぎると透過性能が低下することから板厚 1 . 5mm以下がよく好ましくは 1. 2mm以下が望ましい。また、上記の各実施の形態で は着座部の材料をアルミニウム板のプレスカ卩ェ品とした力 アルミダイカストなど、他 の加工法であっても同様の効果を得ることができる。金属の種類も銅板や鋼板であつ てもよい。

[0094] (実施の形態 3)

図 11は本発明の実施の形態 3における暖房便座の要部を断面した概略構成図で 、図 12は同暖房便座を搭載したトイレ装置の斜視図で、図 13は同暖房便座の着座 部を取り外して示した平面図で、図 14は同暖房便座の分解斜視図、図 15は同暖房 便座の着座部の要部断面図である。

[0095] 図 11から図 15において、用便後の肛門およびビデを洗う温水洗浄機能付きの暖 房便座は、トイレ装置の便器 120の後端部に横長の本体 121が取り付けられており、 この本体 121内には温水洗浄機能の一部が内装され、かつ便器 120上に載せられ た輪状の便座 122および便蓋 123が回動自在に設けられている。また、本体 121の 袖部にはトイレ室の人体の有無を検知する人体検知センサー 125が内蔵されて!、る 。便座 122は、図 11に示すように合成樹脂製の下枠体 126の上部にアルミニウム製 の着座部 124をシール材を介して固定結合して形成し、その内部には水滴等の浸入 を阻止できる防滴シールされた空洞部 127を有する構造となっている。

[0096] 空洞部 127の内部には、トイレ装置を使用する使用者が腰掛ける便座 122の着座 部 124に対向して、アルミ板を鏡面仕上げした輻射光反射板 128 (反射体）と、着座 部 124の両側にお ヽて複数の輻射型発熱体である前ランプヒーター 129、後ランプヒ 一ター 129b (以降、区別する必要のないときはランプヒーター 129と示す）とが設けら れている。輻射光反射板 128は、図 11に示すように、その内外端部の全周に上方へ の折り曲げ部 128aを有しており、その折り曲げ部 128aによりランプヒーター 129から の輻射光が偏向されるので、ランプヒーター 129から離れて ヽる着座部 124の外周 縁部および内周縁部の輻射密度を上げるように作用し、着座部 124への輻射熱分 布の均一化を図っている。このランプヒーター 129の近傍には、ランプヒーター 129と 電気的に直列接続された輻射応答型サーモスタット 130が設けられ、万一の不安全 事態に対して便座 122の着座部 124の温度過昇を防止するよう作用する。なお、輻 射光反射板 128は、軽量にするためにアルミ板にした力 ステンレス板ゃメツキ鋼板 などを用いてもよい。

[0097] ランプヒーター 129は、ガラス管 132の内部にタングステンからなるフィラメント 133 およびアルゴンなどの不活性ガス 134に微量のハロゲンを封入して構成されており、 フィラメント 133の発熱に伴ってハロゲン化タングステンを形成するハロゲンサイクル 反応を繰り返すことにより、フィラメント 133の消耗を防止するよう作用している。この 作用により熱容量の非常に小さいフィラメント 133を熱源とすることができ、輻射エネ ルギ一の極めて急峻な立ち上がりを行わせることができる。つまり、ランプヒーター 12 9は、使用者がトイレ室に入室し、衣服を下ろし、お尻を便座 122の着座部 124に着 座するまでの例えば、数秒間というきわめて短時間に便座 122の着座部 124を適温 まで高速に昇温させることができる輻射型発熱体である。なお、ランプヒーター 129は 、要求される特性の度合いにより必ずしもハロゲンランプヒーターである必要はない。

[0098] このランプヒーター 129は、板バネ材で形成したランプヒーター固定具 136により輻 射光反射板 128に固定され、輻射光反射板 128は榭脂製の下枠体 126のボス 137 にビスで固定されている。

[0099] 図 15に、便座 122を構成するアルミニウム製の着座部 124の一部を拡大断面で示 した。図 15において、便座 122の空洞部 127側、すなわちランプヒーター 129の輻 射光が照射される内側表面はその輻射光をよく吸収しやすい黒色塗装した輻射吸 収層 142を形成し、外側すなわち着座する側は、防食効果のあるアルマイト層 141 およびその上に好みの外観効果のために塗装した表面化粧層 143が形成してある。 なお、アルマイト層 141および塗装した表面化粧層 143は、必ずしも両方ある必要は なぐアルマイト層 141または塗装した表面化粧層 143のどちらか一つだけでも、相 当の耐薬品性等の防食効果と光沢や色合 ヽ等のデザイン性を付加することができる 。ただし、アルマイト層 141および塗装した表面化粧層 143の両方有することで、より 高い防食効果とたとえば除菌材入りの塗料を用いることで除菌効果も付加することが できる。また、輻射吸収層 142の色について、各種色について確認した結果、黒色 が最も吸熱効率が良ぐ着座部 124の昇温速度を早くすることができるという結果が 得られた。なお、最高速度にこだわらず、実用になればよいという観点であれば、灰 色や赤色、青色などでも、昇温はできる。黒色についても、必ずしも塗装に限る必要 は無ぐ染色などの表面処理でもよい。アルミの場合べ一マイト処理なども実用になる 。また、図 15の着座部 124の外側表面に施した表面化粧層 143は染色処理にする こともできるが、少なくとも着座部表面に塗装を施せば、防食効果だけでなくアルミな どの金属便座であっても見た感じ冷たい感じを払拭でき、たとえば、真珠のようなパ ール塗装等によって、やわらかいイメージや高級なイメージを演出することができる。

[0100] 便座 122の着座部 124に金属し力もアルミニウムのプレス（絞り）加工品を用いたこ とにより、熱伝導率が約 200W'mKと榭脂の約 0. l〜lW'mKに較べて桁違いに高 いため、ランプヒーター 129の輻射光を受け輻射吸収層 142が昇温されると同時に、 すばやく着座部 124の外側表面つまり表面化粧層 143まで熱伝達することができる。 し力も、熱伝導率の高いアルミニウムであるため、温度分布をより均一にする均熱効 果が得られる。また、アルミニウムのプレス (絞り）加工により加工硬化により板厚を薄 くしても必要な強度を確保することができる。たとえば、榭脂の場合は強度の面から 3 mm程度の肉厚が必要なのに対し、アルミ板の絞り加工品であれば半分の 1. 5mm 以下で十分である。薄くすればするほど、熱容量を少なくできるため、昇温に要する 熱量および時間を少なくすることができる。実験の結果、強度と昇温時間の面から、 アルミニウムの板厚は 0. 8〜1. 2mmが好ましいという結論を得た。

[0101] また便座 122を構成する下枠体 126には、その内面に輻射光反射板 128が取り付 けられ、その輻射光反射板 128に前ランプヒーター 129および後ランプヒーター 129 bと直列接続した輻射応答型サーモスタツト 130、熱伝導型サーモスタツト 131が取り 付けられている。また、下枠体 126の上部にはアルミ製の着座部 124が取り付けられ 、そのアルミの着座部 124の温度を検知するために着座部 124の内側表面に便座 温度検知手段であるサーミスタ 144が取り付けられている。また便座 122は、その回 動軸 145に電極 146が形成され、本体 121の軸受け部（図示せず）とともに便座位置 検知手段 147を構成し、便座 122が起立状態にあるカゝ、着座して使用できる便器 12 0上に略水平の使用位置にあるかを検出するようになっている。

[0102] 本体 121には、室温検知手段としての室温サーミスタ 148の検知信号を取り込んで ランプヒーター 129の温度制御を行 、、かつ便座 122のランプヒーター 129に通電す ることにより昇温を開始した時点力もの経過時間をカウントするタイマー部 149を有す るマイクロコンピュータを主体とする制御部 150が設けられている。そして、制御部 15 0は人の入室を検知する人体検知センサー 125や着座検知手段 138と便座位置検 知手段 147の信号を取り込んでランプヒーター 129への通電の開始と停止の制御と 、サーミスタ 144、室温サーミスタ 148からの信号を取り込んで採暖面である着座部 1 24の温度が適温である所定の温度になるようランプヒーター 129の温度制御が行え るようになっている。

[0103] 図 16において、輻射応答型サーモスタット 130はバイメタル 151がランプヒーター 1 29の輻射光を受光するように空洞部 127内に露出させた構成でありランプヒーター 1 29にバイメタル 151を対向させて設置している。また、バイメタル 151の受光表面に は輻射熱吸収材 152として耐熱性の黒色塗料を塗布している。そして、輻射応答型 サーモスタット 130は輻射熱吸収材 152により輻射型発熱体力もバイメタル 151に向 けて輻射された熱を効率よく吸収し、より速やかにバイメタルの温度を上げるように構 成している。また、輻射応答型サーモスタット 130は、ランプヒーター 129とバイメタル 151との間の距離 bより、ランプヒーター 129と便座 122の着座部 124との間の距離 a が大きくなるように設定されている。この距離 aは、本実施の形態では着座部 124の 内側表面に設けられた受光面である輻射吸収層 142までの距離を示す。

[0104] 図 17にお!/、て熱伝導型サーモスタット 131はバイメタル 151がランプヒーター 129 の輻射光を直接受光しな 、ようにバイメタル 151の前面にキャップ 154を有しており、 ランプヒーター 129に対向して設定されて 、る。キャップ 154は熱伝導性の良好な金 属、ここではアルミ合金で形成しており、その表面に黒色塗料からなる輻射熱吸収材 が設けられている。

[0105] 輻射応答型サーモスタット 130および熱伝導型サーモスタット 131は 2本のランプヒ 一ター 129、 129bに直列に接続されている。

[0106] 上記実施の形態において、使用者がトイレに入室した場合、人体検知センサー 12 5が入室を検知し、その信号が制御部 150に送られる。このとき、便座位置検知手段 147の信号により便座 122が略水平の使用位置にあるのを確認すると、制御部 150 はランプヒーター 129に通電を開始する。この初期通電により投入エネルギーは瞬時 に輻射エネルギーに変換され、フィラメント 133からガラス管 132および輻射光反射 板 128を経て便座 122の着座部 124の方向に放射される。さらに、ランプヒーター 12 9の輻射エネルギーは便座 122の着座部 124の内側表面に設けた輻射吸収層 142 および着座部 124を昇温する。このように本実施の形態においては、使用者がトイレ に入室すると、ランプヒーター 129に通電し、便座 122の着座部 124の採暖面をほぼ 瞬時に加温することができ、かつ制御部 150の故障などによる万一の不安全事態に 対しても、ランプヒーター 129の輻射光をバイメタル 151が受光する高速応答の輻射 応答型サーモスタット 130によりランプヒーター 129の通電を遮断できるので、従来一 般的に使用されて 、る暖房便座のように常時通電保温して放熱ロスが大き 、ものと 違って、放熱ロスがほとんどなく極めて省エネ型でかつ安全な暖房便座を実現するも のとなる。なお、図 13および図 14で示したヒンジカバー 156の部分は、従来から一般 的に使用されている榭脂の暖房便座（図示せず)の場合は着座部 124と一体に成形 されている。上記実施の形態においては、図 13および図 14で示す着座部 124は金 属（アルミ材)でヒンジカバー 156はプロピレン榭脂で成形してある。なぜならば、ラン プヒーター 129で加熱する箇所を必要最小限にして、加熱すべき熱容量を小さくす ることにより、より少ない電力でさらに速く瞬間的に着座部 124を昇温することができ るようになり、さらに省電力にできる。つまり、着座部 124のアルミ材は熱伝導率が高く 熱伝導し温度は均一になるように作用するが、ヒンジカバー 156は榭脂で熱伝導率 が低いため着座部 124の熱はヒンジカバー 156にはほとんど奪われない。このように 便座 122の上側の部材を熱伝導率の異なる複数の部材で構成することで、暖める必 要がな 、部分に余分に熱を奪われることを抑制でき、熱のロスを少なくすることができ る。以上のように、便座 122の上側構成部材である着座部 124およびヒンジカバー 1 56と下枠体 126で構成され、内部に空洞部 127を有する便座 122と、空洞部 127に 設けた輻射型発熱体 129と、その輻射型発熱体 129に対向して下枠体 126側に設 けた反射体 128とを備え、少なくとも上枠体の着座部 124は金属（アルミ材)からなり 、上枠体の着座部 124内面に輻射吸収層 142を設けた構成により、より少ない電力 でさらに速く瞬間的に着座部 124を昇温することができる省エネの瞬間暖房便座を 実現することができる。

[0107] また、制御部 150は、通電開始時のサーミスタ 144および室温サーミスタ 148の信 号をもとに、両者の温度差やそれぞれの温度力 演算を行い、あらかじめ設定'記憶 されている初期通電の通電制限時間の最適値を選択し、タイマー部 149でカウントし ている経過時間が通電制限時間に到達すると通電量を低減または零にし、その後サ 一ミスタ 144の信号をもとに便座 122の着座部 124が適温になるよう通電量を制御す る。

[0108] これにより、サーミスタ 144は実際に使用者が触れる着座部 124付近の温度を検知 し、制御部 150は精度良く適温まで昇温'維持するので、便座 122の使用が快適で あり、さらにサーミスタ 144および室温サーミスタ 148の信号をもとに負荷量に合わせ て幅射エネルギーの投入量を制御するので、より精度良く安全に適温まで加熱する ことができる。

[0109] また、初期通電時間制御を優先的に行うことで通電制限時間後は通電量を低減し 昇温速度を減ずるので、たとえ便座温度検知手段の応答速度が遅くても安全に便座 を加温することができ、また安価な便座温度検知手段を使用することもできる。通常、 一般的なヒーターでは、印加電圧を低減させて温度を制御するものが多いが、ランプ ヒーター 129はフィラメント 133の発熱に伴ってハロゲン化タングステンを形成するハ ロゲンサイクル反応を繰り返すことにより、フィラメント 133の消耗を防止しているため 、ガラス管の温度が 200°C以下になるとハロゲンサイクルが不調となる。従って、ラン プヒーター 129で着座部 124を適温にするためには、ハロゲンサイクルが有効な出力 範囲で通電サイクルを変化させて行う。

[0110] 一方、便座 22が起立状態にあったり、男子使用者がトイレ室に入室後小用のため に便座 122を起立状態に立てた時は、便座位置検知手段 147の信号をもとに制御 部 150がランプヒーター 129への通電を停止する。これにより、無駄に便座 122を加 温することを低減でき、さらに省エネを図ることができるとともに、通電状態で、かつフ イラメント 133の張力方向である長さ方向に重力が力かって断線に至る寿命を短くす ることを防止できる。

[0111] また、使用者が目的に合わせて便座 122を起立状態と略水平状態の倒立に開閉し ても、弹性材である板バネ材のランプヒーター固定具 136の衝撃を緩和することによ り、ガラス管やフィラメントの破損を防ぐことができる。

[0112] 次に、使用者が排便のために着座すると、着座検知手段 138の信号によりランプヒ 一ター 129への通電量を零または便座温度が過昇しないところまで、通電量を変化 させて制御する。これにより、使用中に便座温度が過昇することなぐ火傷等が生じる 心配なく安全に使用できる。

[0113] 特に、暖房便座はランプヒーターを内蔵した便座に直接皮膚を接触させて着座す るため、安全に対しては十分な配慮が必要である。通常の使用状態では、上述のよう に安全に快適に使用できる力 万一何らかの原因でマイコン（図示せず)等、制御部 150に不具合が生じ、ランプヒーター 129への通電が継続して行われた場合などにも 安全装置が確実に動作することが必要である。使用中に便座温度が過昇する場合と して次の場合が考えられる。すなわち、マイコン（図示せず)等、制御部 150に不具合 が生じ、ランプヒーター 129への通電が継続して行われた場合と、サーミスタ 144に 不具合が生じ、便座温度が徐々に上昇した場合である。

[0114] サーモスタットは通常、図 10に示すようにバイメタル 7が金属のキャップ 6に内包さ れ光を遮断するような構成のものが使用され、この構成ではまずキャップ 6が加熱さ れ、バイメタルの加熱はキャップ 6からの輻射によって行われるため、バイメタルが所 定の温度に達するまで時間を要するので、短時間で便座 122の温度が変化するよう な場合には回路の遮断に遅れが生じる場合があった。本実施の形態ではそれを解 決するため、輻射応答型サーモスタット 130と熱伝導型サーモスタット 131を複数本 のランプヒーター 129に対応して設け、これらを直列接続する構成として！/、る。

[0115] まず、輻射応答型サーモスタットについて説明する。輻射応答型サーモスタット 130 はバイメタル 151を露出し、ノ ィメタル 151の表面に輻射熱吸収材 152として耐熱性 の黒色塗料を塗布している。従って、バイメタル 151がランプヒーター 129の輻射光 を直接受光するので、ランプヒーター 129からの輻射光で直接、バイメタル 151がカロ 熱されるのに加えて、バイメタル 151表面に輻射熱吸収材 152として耐熱性の黒色 塗料を施しているので、ランプヒーター 129からバイメタル 151へ到達する輻射熱の 殆どがバイメタル 151に吸収され便座 122の温度の急激な変動にも迅速に追従し、 輻射応答型サーモスタット 130はランプヒーター 129と直列に電気接続されて ヽるの で、温度過昇の際にはランプヒーター 129の通電を遮断することができる。

[0116] さらに、輻射応答型サーモスタット 130はランプヒーター 129と輻射応答型サーモス タツト 130間の距離 bよりランプヒーター 129と便座 122表面間の距離 aが大きくなるよ うな位置に設定している。これにより、便座 122表面温度の上昇より早ぐノ ィメタル 1 51の温度を上昇させるので、異常時に便座 122表面温度が過昇して火傷等の危険 な状態にならないうちにランプヒーター 129の通電回路を遮断することができ安全に できる。

[0117] また本実施の形態では、バイメタル 151の温度を早く上昇させることができれば、輻 射応答型サーモスタット 130の誤動作も防止することができる。すなわち、バイメタル 151の温度を早く上昇させることができれば、輻射応答型サーモスタット 130のオフ（ ランプヒーター 129の通電回路を開く）動作温度を、便座 122の通常使用温度よりも 高く設定することができるので、通常使用時に輻射応答型サーモスタット 130が作動 して便座の暖房機能が使用できなくなる危険性を回避できる。

[0118] つまり、図 18は図 16に示す構成の輻射応答型サーモスタット 130において、距離 b

= 7mm、距離 a = 15mmとしてランプヒーター 129に通電した場合のバイメタル 151 近傍温度と着座部 124の表面温度を測定した結果である。図 18において曲線 (A) は着座部 124の表面温度であり、室温 5°Cでは、約 7. 5秒 (t )で通常の便座制御温

1

度 (T )までの昇温が可能である。一方、輻射応答型サーモスタット 130のバイメタル

1

151の温度は曲線 (B)に示すように、着座部 124より速く t時間で便座制御温度 (T

2 1

)まで上昇する。着座部 124が便座 122の最高設定温度 (T )以上となったときバイメ

2

タル 151の温度は輻射応答型サーモスタット 130のオフ（開く）動作温度 (T )に達し 、ランプヒーター 129の通電回路を遮断する。

[0119] したがって、マイコン等に不具合が生じ、ランプヒーター 129の通電回路が遮断でき ない状態になった場合は、安全限界温度に達する前に、輻射応答型サーモスタット 1 30が作動してランプヒーター 129の通電回路を遮断する。このとき便座 122表面温 度は、安全限界温度 (T )に達することは無い。また、輻射応答型サーモスタット 130

4

は非復帰型としているので、輻射応答型サーモスタット 130が作動した場合は、以降 、便座温度が過昇するようなことはない。

[0120] 次に、熱伝導型サーモスタット 131について説明する。熱伝導型サーモスタット 131 は図 17に示すように、すでに図 10で示した従来のサーモスタット 5と構成は同様であ り、バイメタル 151が金属のキャップ 154に内包され、ランプヒーター 129からの輻射 光を遮断するような構成となっている。この構成ではまずキャップ 154が加熱され、キ ヤップ 154からの熱伝導および輻射によって行われるため、バイメタルが所定の温度 に達するまで時間を要する。しかし、使用者が、便座 122に着座し、ランプヒーター 1 22が低出力で保温状態にあるときには、熱伝導型サーモスタット 131は便座温度と ほぼ同一の温度となる。

[0121] 図 19はサーミスタ 144に不具合が生じ、便座 122の温度を正確に検知できなくなり 、便座温度が徐々に上昇した場合の便座 122の温度（曲線 C)と熱伝導型サーモス タツト 131のノ ィメタル 151の温度（曲線 D)を示したものである。便座温度は徐々に 上昇するが、バイメタル 151の温度も同様に上昇し、着座部 124が便座 122の最高 設定温度 (T )以上となり、さらに、バイメタル 151の温度が熱伝導型サーモスタット 1

2

31のオフ（開く）動作温度 (T )に達した時、ランプヒーター 129の通電回路を遮断す

5

る。バイメタル 151と便座 122の温度はほぼ同等であるので、便座が安全限界温度（ T )に達する前に確実にランプヒーター 129の通電回路を遮断する。

4

[0122] 熱伝導型サーモスタット 131のオフ動作温度 (T )は輻射応答型サーモスタット 130

5

オフ動作温度 (T )に対して低いため、例えば使用環境によっては、便座に異常が無

3

い場合に作動する場合も考えられる。したがって、熱伝導型サーモスタット 131は復 帰型としバイメタル 151温度がオフ動作温度 (T )より低い温度で復帰し、再び使用

5

が可能となる。 [0123] また、輻射応答型サーモスタット 130は便座表面温度が便座 22の最高設定温度（ T )以上、かつ安全限界温度 (T )以下でオフ動作を行うようにしているが、実質的に

2 4

輻射応答型サーモスタット 130のオフ動作温度 (T )は便座の安全限界温度 (T )、よ

3 4 り高い温度に設定できるため安易に輻射応答型サーモスタット 130によるランプヒー ター 129の通電回路の遮断が起こり、便座 122の暖房機能が使用できなくなる危険 性も無くなる。すなわち、初期通電時間の第一段階は制御部 150のタイマー部 149 およびサーミスタ 144による温度コントロール、第二段階は熱伝導型サーモスタット 1 31のオフによるランプヒーター 129の通電回路の遮断 (ただし、温度低下により回路 は復帰）、第三段階は非復帰型の輻射応答型サーモスタット 130によるランプヒータ 一 129の通電回路の遮断 (回路の復帰は不能）と、 多段階の安全機能を設定するこ とにより長期間、安全かつ快適に使用することができる。

[0124] すなわち、図 13に示すように前側のランプヒーター 129および後ろ側のランプヒー ター 129bは便座 122の前後に配置して複数本数設置し、各々のランプヒーター 129 、 129bに対向して輻射応答型サーモスタット 130、 130bと熱伝導型サーモスタット 1 31、 13 lbを設け、各々の電気的に直列に接続している。なお、復帰型の熱伝導型 サーモスタット 131、 131bは、低い温度で遮断作動し、非復帰型のサーモスタット 13 0、 130bは復帰型の熱伝導型サーモスタット 131、 131bより高い温度で遮断作動す る作動温度にすることによって、より高い多重安全性および長期間、安全かつ快適に 使用することができる。

[0125] なお、本実施の形態ではランプヒータのそれぞれに輻射応答型と熱伝導型のサー モスタツトを対向させて設けたが、複数のランプヒータを備えた場合、一連のランプヒ ータのうちのいずれかの位置で、各サーモスタットを対向して設けることで、同様の安 全動作を行うことができる。また、同種のサーモスタットが複数あれば、同種のサーモ スタツトのうちの 1つが異常となっても、他のもので確実に安全動作を行える。

[0126] また、ランプヒーター 129、 129bは複数本に分割しているので、図 9に示す従来の 輪状の便座 2において、輪状の 1本のランプヒーター 4を便座 2の空洞部 1の略全体 に配置したことにより、便座 2の橈みとランプヒーター 4の設置誤差等により直接、ラン プヒーター 4に応力がかかる問題が解消され、便座 122の橈み等によるランプヒータ 一 129の破損の危険を解消することができる。

[0127] (実施の形態 4)

図 20は、本発明の実施の形態 4における暖房便座の要部断面図で、特にサーモス タツトの部分断面図を示すものである。本実施の形態は、実施の形態 3の発明と基本 的な構成は同じで、異なるのはランプヒーターに直列接続したサーモスタットの構造 に改良をカ卩えたもので、従って異なるサーモスタットの構造のみについて説明する。

[0128] 図 18において、輻射応答型サーモスタット 130cはバイメタル 151がランプヒーター 129の輻射光を受光するようにキャップ 153は透明ガラスにしてある。なお、透明ガラ スのキャップ 153を設けたことにより、輻射応答型サーモスタット 130cの内部に水滴 やほこりが侵入しない防滴あるいは防水タイプにすることができ、万が一、空洞部 12 7が浸水した場合でも輻射応答型サーモスタット 130cの通電部への浸水を防止でき 、電気絶縁を維持できるため感電を防止することができる。また輻射応答型サーモス タツト 130cは、図 16と同様にバイメタル 151の受光表面には輻射熱吸収材 152とし て耐熱性の黒色塗料を塗布している。そして、輻射応答型サーモスタット 130は輻射 熱吸収材 152により輻射型発熱体力 バイメタル 151に向けて輻射された熱を効率 よく吸収し、より速やかにバイメタルの温度を上げるように構成している。また、輻射応 答型サーモスタット 130cは、ランプヒーター 129とバイメタル 151との間の距離 bより、 ランプヒーター 129と便座 122の表面との間の距離 aが大きくなるように設定されてい る。従って、バイメタル 151がランプヒーター 129の輻射光を直接受光するので、ラン プヒーター 129からの輻射光で直接、バイメタル 151が加熱されるのに加えて、バイメ タル 151表面に輻射熱吸収材 152として耐熱性の黒色塗料を施しているので、ラン プヒーター 129からバイメタル 151へ到達する輻射熱の殆どがバイメタル 151に吸収 され便座 122の温度の急激な変動にも迅速に追従し、輻射応答型サーモスタット 13 0はランプヒーター 129と直列に電気接続されているので、温度過昇の際にはランプ ヒーター 129の通電を遮断することができる。

[0129] なお、キャップ 153の透明ガラスは、石英ガラスを用いることでランプヒーター 129の 輻射光の透過特性が優れ、より高速応答にすることができ、遮断安全性を高めること ができる。もちろん、必要の度合いによりその他のガラスでも実用になることはいうま でもない。また、透明ガラス 153の板圧は厚くしすぎると透過性能が低下することから 板厚 1. 5mm以下がよく好ましくは 1. 2mm以下が望ましい。また、上記の各実施の 形態では着座部の材料をアルミニウム板のプレスカ卩ェ品とした力 アルミダイカストな ど、他の加工法であっても同様の効果を得ることができる。金属の種類も銅板や鋼板 であってもよい。

[0130] (実施の形態 5)

図 21から図 25において、トイレ装置の便器 201上に据付けられる本実施の形態の 便座は、横長の本体 202と、この前方に起倒自在に枢設された便座主体 203、およ び蓋体 204とで構成されて 、る。

[0131] 前記本体 202には温水洗浄機能の一部が内装され、また各種制御機能が内設し てある。また、この本体 202と一体的、或いは独立して人体検知センサー 205が設け られており、トイレ室内への人の入室を検知して蓋体 204を開いたり、本体 202の各 種制御機能を始動させるようにして 、る。

[0132] ところで、前記便座主体 203は、本体 202への枢設部となる脚 206を後方両側より 突出させた合成樹脂製の下枠体 207と、この下枠体 207にシール材を介して水密的 に接合され、内部に空洞部 208を構成するアルミニウムなどの熱良伝導材カ なる着 座部 209とで形成されて 、る。

[0133] 空洞部 208には、ほぼ輪状になるように配置された 2本の前後輻射発熱体 210、お よびそれら輻射型発熱体 210の背部、つまり下枠体 207側に位置して反射板 211が 設けてある。

[0134] 前後輻射型発熱体 210は電気的に直列に接続したものであって、それぞれ微量の ノ、ロゲンを混入させたアルゴンなどの不活性ガスを結晶化ガラスなど力もなる熱透過 管 212の内部に封入し、ここにタングステンなどのフィラメント 213を配置して構成さ れており、このフィラメント 213の発熱に伴ってハロゲン化タングステンを形成するハロ ゲンサイクル反応を繰り返すことによって、前記フィラメント 213の消耗を防止するよう にしている。

[0135] 前記作用により熱容量の非常に小さいフィラメント 213を熱源として輻射エネルギー の極めて急峻な立ち上がりを行わせることができる。つまり、輻射型発熱体 210は、 使用者がトイレに入室し、便座主体 203の着座部 208に着座するまでの、例えば、数 秒という瞬間的な時間で同着座部 208を適温まで高速に昇温させる。

[0136] なお、輻射型発熱体 210は、要求される特性の度合いにより必ずしもハロゲンを使 用する必然性はない。

[0137] 反射板 211は、軽量を重視するのであればアルミ板が望ましぐそうでなければ、ス テンレス板ゃメツキ鋼板などを用いてもよぐ図 21に示すように、その内外端部の全 周に上方への折り曲げ部 21 laを有しており、その折り曲げ部 21 laにより輻射型発 熱体 210からの輻射熱が偏向され、着座部 209を有効、かつ均等に加熱するよう〖こ している。

[0138] また、前記反射板 211は、下枠体 207に形成したボス 214にビスなどで固定されて おり、これらボス 214の高さに応じて両者間には断熱作用を発揮する隙間が設定さ れるようにしてある。

[0139] 輻射型発熱体 210は、反射板 211に下端を溶接などの手段で固定した板バネ材 製のホルダー 215で保持されている。さらに述べると、図 25のように、前記ホルダー 2 15は一対の挟持片 215a, 215bにおける遊端側円弧部で輻射型発熱体 210の外 周面を挟持しており、カロえて、それら遊端にはクリップ 216を係止させることで、前記 挟持片 215a, 215bの不用意な拡開を防止している。

[0140] クリップ 216は着脱自在であって、これを外せば、挟持片 215a, 215bに対する輻 射型発熱体 210の取付け、取外しが任意に行えることは云うまでもないことであろう。

[0141] 図 26に示すように、着座部 209の内面側、すなわち、輻射型発熱体 210の輻射熱 が照射される部位には、その輻射熱をよく吸収すべく黒色で、しカゝも電気絶縁性の輻 射熱吸収層 217が形成してあり、外側、すなわち着座する側は、アルマイト層など防 食層 218、およびその上に好みの外観効果のために塗装した表面化粧層 219が設 けてある。

[0142] なお、防食層 218、および表面化粧層 219は必ずしも両方ある必要はなぐどちら か一つだけでも、相当の耐薬品性などの防食効果と光沢や色合!、等のデザイン性を 付カロすることができる。

[0143] ただし、防食層 218と表面化粧層 219の両方有することで、より高い防食効果と、例 えば除菌材入りの塗料を用いることで除菌効果も付加することができる。

[0144] また、輻射熱吸収層 217の色において、各種色について確認した結果、黒色が最 も吸熱効率が良ぐ着座部 209の昇温速度を早くすることができるという結果が得ら れた。

[0145] 最高速度にこだわらず、実用になればよいという観点であれば、灰色や赤色、青色 などでも、昇温はできる。

[0146] 前記着座部 209にアルミニウムのプレス（絞り）加工品を用いると、熱伝導率が約 20 OW'mKと榭脂の約 0. l〜lW'mKに較べて桁違いに高いため、輻射型発熱体 21 0の輻射熱を受けて輻射吸収層 217が昇温されると同時に、すばやく着座部 209の 表面化粧層 219まで熱伝達することができる。し力も、熱伝導率の高いアルミニウム であるため、温度分布をより均一にする均熱効果が得られる。また、アルミニウムのプ レス (絞り）加工により加工硬化により板厚を薄くしても必要な強度を確保することがで きる。

[0147] 例えば、榭脂の場合は強度の面から 3mm程度の肉厚が必要なのに対し、アルミ板 の絞り加工品であれば半分の 1. 5mm以下で十分である。薄くすればするほど、熱 容量を小さくできるところから、昇温に要する熱量および時間を少なくすることができ る。

[0148] 実験の結果、強度と昇温時間の面から、アルミニウムの板厚は 0. 8〜1. 2mmが好 ましいという結論を得た。

[0149] 前後それぞれの輻射型発熱体 210の両側には、各 2個のサーモスタット 220が電 気的に直列接続されて配置されており、さらに着座部 209にもその側部に対応して 各 1個、計 2個のサーミスタのような温度センサー 221が取り付けられており、万一の 不安全事態に対して着座部 209の温度過昇を防止するよう作用する。

[0150] 先ず、サーモスタット 220は図 27にも示すように、輻射型発熱体 210からの輻射熱 が直接的に照射されるようにバイメタル 222をケース 223に配置した構成を採用して いる。前記バイメタル 222は皿ばね状のもので、デットポイントを境に温度に応じて 2 つの安定位置に択一的に反転するようにしてある。

[0151] そして、そのバイメタル 222の輻射熱受熱面には耐熱性の黒色塗料を塗布するな どして輻射熱吸収層 224が形成してあり、輻射型発熱体 210からの輻射熱を効率よ く吸収し、より速やかに温度が上がるように構成して 、る。

[0152] また、サーモスタット 220は、輻射型発熱体 210とバイメタル 222との間の距離 bが 輻射型発熱体 210と着座部 209との間の距離 aよりも小さくなるように設定されている 。因みに、この距離 aは、本実施の形態では着座部 209の内側表面に設けられた輻 射吸収層 217までの距離を示す。

[0153] 前記輻射型発熱体 210とバイメタル 222との間に所定値の距離 bを確保すベぐサ 一モスタツト 220を反射板 211に取付ける取付体 225からは図 28に示すようなスぺ ーサ 226がー体的に設けてある。つまり、このスぺーサ 226の先端に形成した円弧状 凹部が輻射型発熱体 210の周壁に係合して距離 bを決定しているものである。

[0154] 本体 202には、室温検知手段としての室温センサー 227の検知信号を取り込んで 輻射型発熱体 210の通電制御を行い、かつタイマー部 228で輻射発熱体 210への 通電経過時間をカウントするようにしたマイクロコンピュータを主体とする制御部 229 が設けられている。

[0155] そして、制御部 229は、前述した人体検知センサー 205や着座部 209への使用者 の着座を検知する着座検知手段 230や便座位置検知手段 231の信号を取り込んで 輻射型発熱体 210への通電の開始と停止の制御、および着座部 209の温度を検知 する 2個の温度センサー 221と前記室温センサー 227からの信号を取り込んで採暖 面である前記着座部 209の温度が適温である所定値になるよう輻射型発熱体 210の 温度制御を行う。

[0156] また、この制御部 229は、輻射型発熱体 210への通電が開始され、着座部 209が 所定温度に未だ達して 、な 、ときに点滅状態、所定温度に達すると連続点灯となる ようにパイロットランプなどの表示器 232の点灯制御をも行うものである。

[0157] この表示器 232は蓋 204が開閉いずれの状態でも関係なく確認できる本体 202の 前方上面などの部位に配置してある。

[0158] さらに、着座部 209の温度を検知するものとして、 2個の温度センサー 221を設けた 力、制御部 229はこれら温度センサー 221の温度検知結果にばらつきがないときに は輻射型発熱体 210の温度制御を行い、所定範囲以上のばらつきが生じていると輻 射型発熱体 210への通電を停止する。

[0159] これは、着座部 209における均一加熱の目的に反し、所定以上の温度ばらつきが あれば安全上の課題が予想されるからである。

[0160] 上記実施の形態において、使用者がトイレに入室した場合、人体検知センサー 20 5がそれを検知し、信号が制御部 229に送られる。このとき、便座位置検知手段 231 の信号により便座主体 203が略水平の使用位置にあるのを確認すると、制御部 229 は輻射型発熱体 210の通電を開始する。

[0161] この初期通電により投入エネルギーは瞬時に輻射熱に変換され、直接的、および 反射板 211で反射されて便座主体 203の着座部 209の方向に放射される。

[0162] 前記着座部 209の方向に放射された輻射熱は、輻射吸収層 217に効率的に吸収 され、結果的に着座部 209を速やかに昇温する。

[0163] このように本実施の形態においては、使用者がトイレに入室すると、輻射型発熱体 210に通電して、便座主体 203の着座部 209をほぼ瞬時に加温することができ、力 つ制御部 229の故障などによる万一の不安全事態に対しても、輻射発熱体 210の輻 射熱をサーモスタット 220のバイメタル 222が直接受熱するため、これに高速応答し、 通電を遮断できるので、従来一般的に使用されている暖房便座のように常時通電保 温して放熱ロスが大きいものと違って、放熱ロスがほとんどなく極めて省エネ型でかつ 安全な暖房便座を実現するものとなる。

[0164] また、便座主体 203において、下枠体 207を合成樹脂で形成するとともに、本体 20 2への枢設部となる脚 206をこの下枠体 207に一体に成型しているため、輻射型発 熱体 210で加熱する箇所を着座部 209のみの必要最小限にし、し力も脚 206を介し ての熱の逃げを可及的に抑えているところから、より少ない電力で、かつ速速やかに 着座部 209を昇温することができる。

[0165] さらに、制御部 229は、通電開始時の温度センサー 221、および室温センサー 227 の信号をもとに、両者の温度差やそれぞれの温度力 演算を行い、予め設定'記憶 されている初期通電の通電制限時間の最適値を選択し、タイマー部 228でカウントし ている経過時間が通電制限時間に到達すると通電量を低減または零にし、その後サ 一ミスタ 244の信号をもとに着座部 209が適温になるよう通電量を制御する。 [0166] これにより、温度センサー 221は実際に使用者が触れる着座部 209付近の温度を 検知し、制御部 229を介して精度良く適温まで昇温'維持するので、便座の使用が 快適であり、カロえて、温度センサー 221、および室温センサー 227の信号をもとに負 荷量に合わせて輻射エネルギーの投入量を制御するので、より精度良く安全に適温 まで力 tl熱することができることとなる。

[0167] また、初期通電時間制御を優先的に行うことで通電制限時間後は通電量を低減し 昇温速度を減ずるので、例え便座温度検知手段の応答速度が遅くても安全に便座 を加温することができ、また安価な便座温度検知手段を使用することもできる。

[0168] 通常、一般的なヒーターでは、印加電圧を低減させて温度を制御するものが多いが 、ハロゲンの輻射型発熱体 210はフィラメント 213の発熱に伴ってハロゲン化タングス テンを形成するハロゲンサイクル反応を繰り返すことにより、フィラメント 213の消耗を 防止しているところから、熱透過管 212の温度が 200°C以下になるとハロゲンサイク ルが不調となる。したがって、輻射型発熱体 210で着座部 209を適温にするために は、ハロゲンサイクルが有効な出力範囲で通電サイクルを変化させて行う。

[0169] 一方、便座主体 203が起立状態にあったり、男子使用者がトイレ室に入室後小用 のために便座主体 203を起立状態にした時は、便座位置検知手段 231の信号をもと に制御部 229が輻射型発熱体 210への通電を停止する。これにより、無駄に便座主 体 203を加温することを防止でき、さらに省エネを図ることができるとともに、通電状態 で、かつフィラメント 213の張力方向である長さ方向に重力が力かって断線に至る寿 命を短くすることを防止できる。

[0170] また、使用者が目的に合わせて便座主体 203を起立状態と略水平状態の倒立に 開閉しても、板バネ材製のホルダー 215で輻射型発熱体 210を保持して対衝撃保護 を図っているため、熱透過管 212やフィラメント 213の破損を防ぐことができる。

[0171] 次に、使用者が排便のために着座すると、着座検知手段 230の信号により輻射発 熱体 210への通電量を零または便座温度が過昇しな 、ところまで、通電量を変化さ せて制御する。これにより、使用中に便座温度が過昇することなぐ火傷等が生じる 心配なく安全に使用できる。

[0172] 特に、暖房便座は着座部 209に直接皮膚を接触させるため、安全に対しては十分 な配慮が必要である。通常の使用状態では、上述のように安全に快適に使用できる

1S 万一何らかの原因でマイコン（図示せず)など制御部 229に不具合が生じ、輻射 型発熱体 210への通電が継続して行われた場合などにも安全に動作することが必要 である。

[0173] サーモスタットは、通常、バイメタルが金属のキャップに内包され、輻射熱を遮断す るような構成のものが使用され、この構成ではまずキャップが加熱され、バイメタルの 加熱はキャップ力 の輻射によって行われるため、バイメタルが所定の温度に達する まで時間を要し、短時間で便座の温度が変化するような場合には回路の遮断に遅れ が生じる場合があった。

[0174] しかるに、本実施の形態では、それを解決するために、サーモスタット 220は、その バイメタル 222が直接受熱するようにするとともに、表面に輻射熱吸収層 224として耐 熱性の黒色塗料を塗布して ヽる。

[0175] したがって、輻射型発熱体 210からバイメタル 222へ到達する輻射熱の殆どが同バ ィメタル 222に吸収され、着座部 209の温度の急激な変動にも迅速に追従し、温度 過昇の際には輻射型発熱体 210の通電を直ちに遮断することができる。

[0176] さらに、サーモスタット 220、より詳しくはそのバイメタル 222と輻射型発熱体 210と の間の距離 bが輻射型発熱体 210と着座部 209の距離 aよりも短くなるような位置設 定をしていることにより、着座部 209の表面温度の上昇より早ぐバイメタル 222の温 度を上昇させて異常時の安全動作を的確として!/、る。

[0177] このように、バイメタル 222の温度を早く上昇させることができれば、サーモスタット 2 20の誤動作も防止することができる。すなわち、ノ ィメタル 222の温度を早く上昇さ せることができれば、サーモスタット 220のオフ（通電回路を開く）動作温度を、便座 の通常使用温度よりも高く設定することができるので、通常使用時にサーモスタット 2 20が作動して暖房機能が使用できなくなることを回避できる。

[0178] つまり、図 29は図 27に示す構成のサーモスタット 220において、距離 b = 7mm、距 離 a= 15mmとして輻射型発熱体 210に通電した場合のバイメタル 222近傍温度と 着座部 209の表面温度を測定した結果である。

[0179] 図 28において、曲線 (A)は着座部 209の表面温度であり、室温 5°Cでは、約 7. 5 秒 (tl)で通常の便座制御温度 (Tl)までの昇温が可能である。一方、サーモスタット 220のバイメタル 222の温度は曲線 (B)に示すように、着座部 209より速く t2時間で 便座制御温度 (T1)まで上昇する。着座部 209が便座の最高設定温度 (T2)以上と なったときバイメタル 222の温度はサーモスタット 220のオフ動作温度（T3)に達し、 輻射発熱体 210の通電回路を遮断する。

[0180] 前記のように、サーモスタット 220と輻射型発熱体 210との間の距離 bは安全上重 要な意義をもつものであるから、その寸法管理には高精度のものが求められるであろ

[0181] そこで、図 28のように、サーモスタット 220を反射板 211に取付ける取付体 225から スぺーサ 226を一体的に設け、このスぺーサ 226の先端に形成した円弧状凹部を輻 射型発熱体 210の周壁に係合させるようにしている。これにより、サーモスタット 220と 輻射型発熱体 210との間の距離 bは正確となり、前記の安全動作が的確に行われる こととなる。

[0182] なお、本実施の形態において、複数配置したサーモスタット 220のうち一部（例えば 、図 23の右側に配置した 2個）を復帰型、残り（例えば、図 23の左側に配置した 2個） を非復帰型としておけば、万一、復帰型サーモスタット 220に不具合が生じ、輻射型 発熱体 210の通電回路が遮断できない状態になった場合、安全限界温度 (T4)に達 する前に、非復帰型のサーモスタット 220が作動して通電回路を遮断する。その結果 、便座表面温度は、安全限界温度 (T4)に達することがない。

[0183] また、サーモスタット 220の動作温度 (T3)を便座の最高設定温度 (T2)以上、かつ 安全限界温度 (T4)以下とすることにより、安易に非復帰型のサーモスタット 220によ る輻射型発熱体 210の通電回路の遮断が起こり、便座の暖房機能が使用できなくな る不都合をなくすことができる。

[0184] すなわち、初期通電時間の第一段階は制御部 229のタイマー部 228および温度セ ンサー 221による温度コントロール、第二段階はサーモスタット 220のオフによる輻射 型発熱体 210の通電回路の遮断 (ただし、温度低下により回路は復帰）、第三段階 は非復帰型のサーモスタット 220の通電回路の遮断（回路の復帰は不能）と、多段階 の安全機能を設定することにより長期間、安全かつ快適に使用することができる。 [0185] なお、復帰型のサーモスタット 220はやゃ低 、温度で遮断作動し、非復帰型のサ 一モスタツト 220はそれよりも高い温度で遮断作動する作動温度に設定することによ つて、より高い多重安全性および長期間、安全かつ快適に使用することができる。

[0186] また、複数の輻射型発熱体 210で加熱源を構成しているので、便座主体 203の橈 みと輻射型発熱体 210の設置誤差等により直接、同輻射型発熱体 210に応力がか 力る問題が解消され、破損の危険を解消することができる。もちろん、輻射型発熱体

210の配置そのものも簡単となる。

[0187] ところで、輻射型発熱体 210の輻射熱が照射される着座部 209の内面側には輻射 熱をよく吸収すべく輻射熱吸収層 217が形成してある。そして、この輻射熱吸収層 2

17は電気絶縁性のとしても設定してある。

[0188] そのため、輻射型発熱体 210が破損事故を生起した場合に、そのフィラメント 213 が着座部 209側に垂れ下がるなどしても感電などのおそれはないものとなる。

[0189] さらに、前記輻射型発熱体 210は、板バネ材製の一対の挟持片 215a, 215bにお ける遊端側円弧部で外周面が挟持され、カロえて、それら遊端にはクリップ 216を係止 させることで不用意な拡開を防止している。

[0190] したがって、例えば便座主体 203の起倒時などに衝撃が加わったとしても輻射型発 熱体 210の不用意な離脱、並びにそれによる破損を未然に防ぐことができるものであ る。

[0191] (実施の形態 6)

図 30は、実施の形態 6を示し、基本的な構成は実施の形態 5と同じで、サーモスタ ットの構造に改良を加えた点が異なる。

[0192] すなわち、実施の形態 5と異なるところは、サーモスタット 220におけるバイメタル 22

2の輻射型発熱体 210側を石英ガラスなどの熱透過体 233で仕切ったものである。

[0193] このように、熱透過体 233で仕切ることにより、サーモスタット 220の内部に水滴や ほこりが侵入しない防滴あるいは防水タイプにすることができ、万が一、空洞部 208 が浸水した場合でもサーモスタット 220の通電部への浸水を防止でき、電気絶縁を 維持できるため感電を防止することができる。

[0194] 熱透過体 233は厚くしすぎると熱透過性能が低下することから、板厚 1. 5mm以下 力 ぐ好ましくは 1. 2mm以下が望ましい。

[0195] なお、上記の各実施の形態では着座部の材料をアルミニウム板のプレスカ卩ェ品とし た力 アルミダイカストなど、他の加工法であっても同様の効果を得ることができる。金 属の種類も銅板や鋼板であってもよ 、。

(実施の形態 7)

図 7は本発明の第 7の実施の形態における温水洗浄機能付き暖房便座の斜視図 を示すものである。

[0196] 図 31において、便器 320に本体 321力取り付けられており、この本体 321に便座 3

22および便ふた 323が回動自在に設けられて 、る。

[0197] また、本体 321の袖部 324には赤外線透過部が設けられ、その内側にはトイレ空間 の人体の有無を検知する赤外線センサー 325が内装されて 、る。

[0198] 加えて、本体 321に報知手段である LED341が設けられている。

[0199] 図 32は本発明の第 7の実施の形態における便座 322の一部切り欠き平面図であり

、図 33は本発明の第 7の実施の形態における便座 322の要部断面図である。

[0200] 便座 322は、アルミ等に代表される高熱伝導率を有する金属製の上枠体 326と下 枠体 327のそれぞれの内周縁および外周縁を接合固定することにより、内部に空洞 部 328を有する構造となって 、る。

[0201] その空洞部 328の内部には便座 322の着座部に対向して、アルミ板を鏡面仕上げ した輻射反射板 329と輻射型発熱体であるランプヒーター 330とが設けられている。 その輻射反射板 329の端部は全周にわたり上方への折り曲げ部を有しており、その 折り曲げ部によりランプヒーター 330からの熱輻射が偏向されるので、ランプヒーター

330から離れている外周縁部および内周縁部の輻射密度を上げるように作用し、上 枠体 326への輻射分布の均一化を図って!/、る。

[0202] ランプヒーター 330の近傍には、ランプヒーター 330と直列に電気接続したサーモ スタツト 331および温度ヒューズ 332が設けられ、万一の不安全事態に対して温度過 昇を防止するよう作用する。

[0203] また、上枠体 326の内面にはサーミスタ 333が配設されており、このサーミスタ 333 の信号に基づいて採暖面の温度が所定の温度になるようランプヒーター 330への通 電を制御する制御器（図示せず）が本体 321に設けられて 、る。

[0204] さらに、ランプヒーター 330は、石英管 334の内部にタングステンフィラメント 335を 貫通しアルゴンと窒素を主成分としたガス 336を封入して構成されており、タンダステ ンフィラメント 335の消耗を防止するよう作用している。

[0205] ガス 336中にさらにハロゲンガスを加えることにより、タングステンフィラメント 335の 発熱に伴ってハロゲンィ匕タングステンを形成するハロゲンサイクル反応を繰り返すこ とにより、タングステンフィラメント 335の消耗をさらに防止するよう作用する。

[0206] この作用により熱容量の小さ 、タングステンフィラメント 335を熱源とすることができ、 幅射エネルギーの極めて急峻な立ち上がりを行わせることができる。

[0207] 図 34は本発明の第 7の実施の形態における上枠体 326の要部断面図であり、上枠 体 326はアルミ等の金属材料を用いて成形した上枠体本体 337の内面に、カーボン ブラックを多量に含有する輻射熱吸収層 338を塗装し、上枠体本体 337の外面に表 面硬度、耐薬品性能、光沢等を考慮した表面化粧層 339を塗装したものである。

[0208] 上枠体本体 337は金属材料を平均厚み 1. 2mmにて成形することにより、熱伝導 性を高めると同時に、その剛性力も便座の構造矩体として機能している。

[0209] また、内面に塗装されている輻射熱吸収層 338の厚みは 0. 1mmであり、輻射熱を 完全に吸収すると同時に、熱容量が非常に小さいので瞬時に昇温する。

[0210] また、外面に塗装される表面化粧層 339の厚みは 0. 2mmであり、この層も熱容量 が非常に小さいので上枠体本体 337を伝導する熱により瞬時に昇温する。

[0211] 上記構成により、使用者がトイレに入室した場合、赤外線センサー 325がそれを検 知し、その信号によりランプヒーター 330が付勢される。これにより投入エネルギーは 瞬時に輻射エネルギーに変換され、石英管 334および輻射反射板 329を経て上枠 体本体 337の方向に放射される。

[0212] 以上のように構成された暖房便座について、以下その動作、作用を説明する。

[0213] 上記構成により、使用者がトイレに入室し、暖房便座に近づくと、赤外線センサー 3 25が人体を検知し、その信号によりランプヒーター 330へ通電が開始される。これに より投入エネルギーは瞬時に幅射エネルギーに変換され、石英管 334を透過して便 座内部の全方向に向かって放射される。上枠体 326へは直接および輻射反射板 32 9を経て輻射エネルギーが照射される。

[0214] 上枠体 326に到達した輻射エネルギーは輻射熱吸収層 338に吸収され、熱ェネル ギ一に変換される。前記熱エネルギーにより金属製の上枠体 326は短時間に昇温し 、上枠体 326が所定の温度に到達するとサーミスタ 333が検知し、ランプヒーター 33 0への通電を制御し、上枠体 326を一定温度に維持する。

[0215] また、本体 321に設けられた、 LED341は、サーミスタ 333からの温度信号により制 御されるランプヒーター 330の通電により、便座が適温になれば点灯し、適温到達ま でのランプヒーター 330通電中は点滅するようになっており、使用者は便座の加温状 態を視認することができる。

[0216] 以上のように本実施の形態の暖房便座は、人体を検知して着座部となる上枠体を ほぼ瞬時に加温することができるので、便座を予め予熱する必要がなぐ使用すると きの自動的に通電するものであり、し力も、便座の加温状態が事前に認識できるため 、省エネルギーの効果と、快適で使い勝手のよい暖房便座を提供することができるも のである。

[0217] なお、本実施の形態にお!、ては、適温時と適温到達までの間を LEDの点灯、点滅 で区別したが、区別は異なる色の LEDを用いても、聴覚に訴える音声であっても、そ の効果は変わるものではな 、。

[0218] (実施の形態 8)

図 34は本発明の第 8の実施の形態における上枠体の要部断面図である。

[0219] 本実施の形態が実施の形態 7と異なる点は、図 34に示す上枠体 342は透明ポリプ ロピレン榭脂材料を用いて射出成形で構成された上枠体本体 343の上面に、輻射 熱吸収層 338を塗装し、さらにその上に表面化粧層 339を塗装した構成としたことで ある。

[0220] なお、実施の形態 7と同一符号のものは同一構造を有し、再度の説明は省略する。

[0221] 上記構成の上枠体 342を採用することにより、上枠体 342に照射された輻射エネル ギ一は上枠体本体 343の内部で一部吸収あるいは反射される力 その大半は透過 し輻射熱吸収層 338および表面化粧層 339の昇温に寄与する。輻射熱吸収層 338 および表面化粧層 339は熱容量が極めて小さいものであるあるため、極めて短時間 に加温され、短時間に着座可能となり、より省エネルギーの効果と、快適で使い勝手 のよ 、暖房便座を提供することができるものである。

[0222] (実施の形態 9)

図 37は本発明の第 9の実施の形態における温水洗浄機能付き暖房便座の斜視図 を示すものである。

[0223] 図 37において、便器 420に本体 421力取り付けられており、この本体 421に便座 4

22および便ふた 423が回動自在に設けられて 、る。

[0224] また、本体 421の袖部 424には赤外線透過部が設けられ、その内側にはトイレ空間 の人体の有無を検知する赤外線センサー 425が内装されて 、る。

[0225] 図 38は本発明の第 9の実施の形態における便座 422の一部切り欠き平面図であり

、図 39は本発明の第 9の実施の形態における便座 422の要部断面図である。

[0226] 便座 422は、アルミ等に代表される高熱伝導率を有する金属製の上枠体 426と下 枠体 427のそれぞれの内周縁および外周縁を接合固定することにより、内部に空洞 部 428を有する構造となって 、る。

[0227] その空洞部 428の内部には便座 422の着座部に対向して、アルミ板を鏡面仕上げ した輻射反射板 429と輻射型発熱体であるランプヒーター 430とが設けられている。 その輻射反射板 429の端部は全周にわたり上方への折り曲げ部を有しており、その 折り曲げ部によりランプヒーター 430からの熱輻射が偏向されるので、ランプヒーター

430から離れている外周縁部および内周縁部の輻射密度を上げるように作用し、上 ケース 426への輻射分布の均一化を図って!/、る。

[0228] ランプヒーター 330の近傍には、ランプヒーター 330と直列に電気接続したサーモ スタツト 431および温度ヒューズ 432が設けられ、万一の不安全事態に対して温度過 昇を防止するよう作用する。

[0229] また、上枠体 426の内面にはサーミスタ 433が配設されており、このサーミスタ 433 の信号に基づいて採暖面の温度が所定の温度になるようランプヒーター 430への通 電を制御する制御器（図示せず）が本体 421に設けられて 、る。

[0230] さらに、ランプヒーター 430は、石英管 434の内部にタングステンフィラメント 435を 貫通しアルゴンと窒素を主成分としたガス 436を封入して構成されており、タンダステ ンフィラメント 435の消耗を防止するよう作用している。

[0231] ガス 436中にさらにハロゲンガスを力！]えることにより、タングステンフィラメント 435の 発熱に伴ってハロゲンィ匕タングステンを形成するハロゲンサイクル反応を繰り返すこ とにより、タングステンフィラメント 435の消耗をさらに防止するよう作用する。

[0232] この作用により熱容量の小さ 、タングステンフィラメント 435を熱源とすることができ、 幅射エネルギーの極めて急峻な立ち上がりを行わせることができる。

[0233] 図 40は本発明の第 9の実施の形態における上ケース 426の要部断面図であり、上 ケース 426はアルミ等の金属材料を用 V、て成形した上枠体本体 437の内面に、カー ボンブラックを多量に含有する輻射熱吸収層 438を塗装し、上枠体本体 437の外面 に表面硬度、耐薬品性能、光沢等を考慮した表面化粧層 439を塗装後、所定温度 以上で、変色する特性をもった温度管理指示材 441塗装したものである。

[0234] 上ケース本体 437は金属材料を平均厚み 1. 2mmにて成形することにより、熱伝導 性を高めると同時に、その剛性力も便座の構造矩体として機能している。

[0235] また、内面に塗装されている輻射熱吸収層 438の厚みは 0. 1mmであり、輻射エネ ルギーを完全に吸収すると同時に、熱容量が非常に小さいので瞬時に昇温する。

[0236] また、外面に塗装される表面化粧層 439の厚みは 0. 2mmであり、この層も熱容量 が非常に小さいので上ケース本体 437を伝導する熱により瞬時に昇温する。

[0237] 図 41は暖房便座の故障時の斜視図であり、便座温度が故障時に高温になった様 子を示している。温度管理指示材 441を「高温」という文字で塗装しておくことにより、 便座温度が 50°Cを越えた状態で、便座に高温という文字が認識できる一例である。 温度管理指示材 441の塗装の形態は使用者が便座を見た時に、違和感を覚えるよ うな状態と感じられれば、文字であっても、形であっても、その形態に限定されるもの ではない。

[0238] 以上のように構成された暖房便座について、以下その動作、作用を説明する。

[0239] 上記構成により、使用者がトイレに入室し、暖房便座に近づくと、赤外線センサー 4 25が人体を検知し、その信号によりランプヒーター 430へ通電が開始される。これに より投入エネルギーは瞬時に幅射エネルギーに変換され、石英管 434を透過して便 座内部の全方向に向かって放射される。上枠体 426へは直接および輻射反射板 42 9を経て輻射エネルギーが照射される。

[0240] 上枠体 426に到達した輻射エネルギーは輻射熱吸収層 438に吸収され、熱ェネル ギ一に変換される。前記熱エネルギーにより金属製の上枠体 426は短時間に昇温し 、上枠体 426が所定の温度に到達するとサーミスタ 433が検知し、ランプヒーター 43 0への通電を制御し、上枠体 426を一定温度に維持する。

[0241] しかし、万が一ランプヒーター 430への通電を制御する制御器（図示せず）が故障 し、尚且つ、サーモスタット 431および温度ヒューズ 432のショート故障が同時に発生 した場合は、便座の温度制御が効かずに、着座面の温度が上昇しつづけ、着座時 に火傷を起こす温度に至ることとなるが、温度管理指示材 441の変色温度を火傷領 域と想定される温度、仮に 50°Cで変色するようにすれば、便座温度が 50°Cに到達し た場合に、便座に文字や形が浮かびあがるものとなる。

[0242] (実施の形態 10)

図 42は本発明の第 10の実施の形態における上枠体の要部断面図である。

[0243] 本実施の形態が実施の形態 9と異なる点は、図 42に示す上枠体 442は透明ポリプ ロピレン榭脂材料を用いて射出成形で構成された上枠体本体 443の上面に、輻射 熱吸収層 438を塗装し、その上に表面化粧層 439を塗装し、さらに所定温度以上で 、変色する特性をもった温度管理指示材 441を塗装した構成としたことである。

[0244] なお、実施の形態 9と同一符号のものは同一構造を有し、再度の説明は省略する。

[0245] 上記構成の上枠体 442を採用することにより、上枠体 442に照射された輻射エネル ギ一は上枠体本体 443の内部で一部吸収あるいは反射される力 その大半は透過 し輻射熱吸収層 438および表面化粧層 439の昇温に寄与する。輻射熱吸収層 438 および表面化粧層 439は熱容量が極めて小さいものであるあるため、極めて短時間 に加温され、短時間に着座可能となり、より省エネルギーの効果と、快適で使い勝手 のよ 、暖房便座を提供することができるものである。

[0246] また、温度管理指示材 441は実施の形態 9と同様の作用および効果を奏するもの である。

[0247] 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲 を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明ら かである。

本出願は、 2005年 4月 28日出願の日本特許出願 ·出願番号 2005-131973、 2005年 4 月 28日出願の日本特許出願'出願番号 2005-131974、 2005年 7月 15日出願の日本 特許出願 ·出願番号 2005-206419、 2005年 8月 19日出願の日本特許出願 ·出願番号 2005-238151、 2005年 8月 31日出願の日本特許出願'出願番号 2005-251180に基づ くものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

産業上の利用可能性

以上のように、本発明の暖房便座は、輻射型発熱体からの輻射光でサーモスタット のバイメタルが加熱され温度変化を速やかに検知でき、安全に使用し得る暖房便座 が得られ、使用者が着座する機器の暖房技術として適用することが可能である。 また、万が一の故障時にお 、ても便座の火傷等の危険な状態を認識可能となるの で、他の暖房器具の用途にも適用できる。

Claims

請求の範囲

[I] 着座部と内部に空洞部を有する便座と、前記空洞部に設けた輻射型発熱体と、前記 便座の着座部の温度を検知する温度検知手段と、前記輻射型発熱体の輻射光を反 射する反射体と、前記輻射型発熱体に直列に接続し、かつ前記輻射型発熱体の輻 射光を受光するバイメタルを有するサーモスタットと、前記温度検知手段の信号によ り前記輻射型発熱体の通電を制御する制御部とを備えた暖房便座。

[2] 輻射吸収層を設けた着座部と内部に空洞部を有する便座と、前記空洞部に設けた 輻射型発熱体と、前記便座の着座部の温度を検知する温度検知手段と、前記輻射 型発熱体の輻射光を反射する反射体と、前記輻射型発熱体に直列に接続し、かつ 前記輻射型発熱体の輻射光を受光するバイメタルを有するサーモスタットと、前記温 度検知手段の信号により前記輻射型発熱体の通電を制御する制御部とを備えた暖 房便座。

[3] 着座部は、内側表面に輻射吸収層を有するアルミニウム製とした請求項 1または請 求項 2に記載の暖房便座。

[4] 着座部は、肉厚を 0. 8〜1. 2mmとした請求項 3記載の暖房便座。

[5] 着座部は、少なくともアルマイト層を有した請求項 3記載の暖房便座。

[6] 着座部の輻射吸収層は黒色とした請求項 2または 3記載の暖房便座。

[7] サーモスタットは、そのバイメタル表面に輻射熱吸収材を備えた請求項 1または請求 項 2に記載の暖房便座。

[8] 輻射熱吸収材は、耐熱性の黒色塗料で形成した請求項 7に記載の暖房便座。

[9] 輻射型発熱体と着座部との間の距離は、前記輻射型発熱体とサーモスタットとの間 の距離より大きくした請求項 1〜8のいずれ力 1項記載の暖房便座。

[10] サーモスタットは、そのオフ動作温度を便座の最高設定温度以上で、かつ前記便座 の安全限界温度以下に設定した請求項 1〜9のいずれか 1項記載の暖房便座。

[II] 輻射型発熱体は、複数個とし、サーモスタットは前記各々の輻射型発熱体に対向し て設け、かつ電気的に直列に接続した請求項 1〜10のいずれか 1項記載の暖房便 座。

[12] サーモスタットは、バイメタルが輻射光を受光するように光を通すキャップを備えた請

ヽずれか 1項記載の暖房便座。

[13] サーモスタットのキャップは、透明ガラスとした請求項 12記載の暖房便座。

[14] 請求項 1から請求項 13のいずれか 1項に記載の暖房便座を便器に備えたトイレ装置