| 【発明の名称】 |
暖房便座 |
| 【発明者】 |
【氏名】上谷 洋次
【氏名】近藤 信二
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| 【要約】 |
【課題】従来の構成の暖房便座は、男子の小便時、あるいは清掃時等の便座の暖房を必要としない時であっても通電を継続しなければならず、節電上の課題を有している。
【解決手段】制御手段８が、便座１６に設けた加熱手段１４をトイレの入口５に設けたセンサ２０の人体が存在する信号でオンし、便座１６に設けた着座検知手段１７の便座１６から人が立ち上がった信号で加熱手段１４の通電をオフするようにして、節電効果を有する暖房便座とできる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 便座と、前記便座に設けた加熱手段と、前記加熱手段の通電を制御する制御手段を備え、前記制御手段はセンサによって人体がトイレ内へ入室した信号を受けたときに加熱手段をオンし、便座に設けた着座検知手段の便座から人が立ち上がった信号で、または前記センサによる人体の退室の信号で、または前記センサによる人体の入室を検知してから所定の時間が経過した時点で、前記加熱手段の通電をオフする暖房便座。
【請求項２】 便座と、前記便座に設けた加熱手段と、前記加熱手段の通電を制御する制御手段を備え、前記制御手段はトイレの入口に設けたスイッチのオンで加熱手段をオンし、便座に設けた着座検知手段の便座から人が立ち上がった信号で、または前記スイッチをオンしてから所定の時間が経過した時点で前記加熱手段の通電をオフする暖房便座。
【請求項３】 加熱手段は、便座に設けた面ヒータとした請求項１または２に記載した暖房便座。
【請求項４】 加熱手段は、便座内に設けた金属板と、前記金属板を誘導加熱する誘導加熱コイルとした請求項１または２に記載した暖房便座。
【請求項５】 制御手段は、着座検知手段の信号によって使用者の着座を検知すると、加熱を停止または制限する請求項１から４のいずれか１項に記載した暖房便座。
【請求項６】 制御手段は、使用者が着座中に便座の温度が所定の温度より低下して第２の所定温度に達すると加熱を再開し、第２の所定温度を維持するように動作する請求項１から５のいずれか１項に記載した暖房便座。
【請求項７】 室温を検知する室温検知手段と、便座の温度を検知する温度検知手段を備え、制御手段は前記室温検知手段の出力と温度検知手段の温度信号とに基づいて加熱手段を制御する請求項１から６のいずれか１項に記載した暖房便座。
【請求項８】 制御手段は無線信号を受信する受信手段を備え、前記受信手段に送信する送信手段はトイレの外に配置した請求項１から７のいずれか１項に記載した暖房便座。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は家庭や事務所などで使用するトイレの便座の暖房装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来使用されているトイレの便座の暖房装置は、便座内に発熱抵抗体を設置して、使用の前に通電することによって便座を暖かくして、便座上に着座したときに快適に用を達することができるようにしているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の構成の暖房便座は、男子の小便時、あるいは清掃時等の便座の暖房を必要としない時であっても通電を継続しなければならず、節電上の課題を有している。
【０００４】かなわち、発熱抵抗体の通電によって便座を所定の温度に暖房する構成としているために、所定の温度までの昇温にかなりの時間を要するものであり、暖房を必要としないときにスイッチを切ると、暖房を必要とするときの間に合わなくなるものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、便座と、前記便座に設けた加熱手段と、前記加熱手段の通電を制御する制御手段とを構成要件として備え、前記制御手段はセンサによって人体がトイレ内へ入室した信号を受けたときに加熱手段をオンし、便座に設けた着座検知手段の便座から人が立ち上がった信号で、または前記センサによる人体の退室の信号で前記加熱手段の通電をオフする構成としている。
【０００６】制御手段が、センサによって人体が入室した信号を受けたときに加熱手段をオンすることで、使用者が便座に着座したときには便座が快適な温度に暖房されており、着座検知手段の便座から人が立ち上がった信号で加熱手段の通電をオフするようにしているため、節電効果を有する暖房便座とできるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】請求項１に記載した発明は、便座と、前記便座に設けた加熱手段と、前記加熱手段の通電を制御する制御手段とを構成要件として備え、前記制御手段はセンサによって人体がトイレ内へ入室した信号を受けたときに加熱手段をオンし、便座に設けた着座検知手段の便座から人が立ち上がった信号で、または前記センサによる人体の退室の信号で前記加熱手段の通電をオフする構成としている。
【０００８】制御手段が、センサによって人体が入室した信号を受けたときに加熱手段をオンすることで、使用者が便座に着座したときには便座が快適な温度に暖房されており、着座検知手段の便座から人が立ち上がった信号で加熱手段の通電をオフするようにしているため、節電効果を有する暖房便座とできるものである。
【０００９】請求項２に記載した発明は、便座と、前記便座に設けた加熱手段と、前記加熱手段の通電を制御する制御手段とを構成要件として備え、前記制御手段はトイレの入口に設けたスイッチのオンで加熱手段をオンし、便座に設けた着座検知手段の便座から人が立ち上がった信号で、または前記スイッチをオンしてから所定の時間が経過した時点で前記加熱手段の通電をオフする構成の暖房便座としている。
【００１０】トイレの入口に設けたスイッチを利用して、加熱手段のオンオフを制御する構成としているため、使用時には便座の温度を快適なものとでき、非使用時には確実にスイッチを切ることができる、節電効果を有する暖房便座としている。
【００１１】請求項３に記載した発明は、請求項１または２に記載した構成に加え、加熱手段は、便座に設けた面ヒータとした構成の暖房便座としている。
【００１２】面ヒータによって、便座の大部分を加熱できるため、短時間で便座を快適な温度にまで昇温でき、節電効果を有する暖房便座とできるものである。
【００１３】請求項４に記載した発明は、請求項１に記載した構成に加え、加熱手段は、便座内に設けた金属板と、前記金属板を誘導加熱する誘導加熱コイルとした構成としている。誘導加熱コイルが発生する高周波磁界が金属板と鎖交することによって金属板が誘導加熱され、短時間で便座を快適な温度にまで昇温でき、便座を快適に使用できるとともに節電効果を有する暖房便座とできるものである。
【００１４】請求項４に記載した発明は、請求項１または２に記載した構成に加え、加熱手段は、便座内に設けた金属板と、前記金属板を誘導加熱する誘導加熱コイルとした構成の暖房便座としている。
【００１５】誘導加熱コイルから発生する高周波磁界によって、便座内に設けた金属板が誘導加熱され、便座の温度を短時間で所定の温度に昇温でき、便座を快適に使用できるとともに節電効果を有する暖房便座とできるものである。
【００１６】請求項５に記載した発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載した構成に加え、制御手段は、着座検知手段の信号によって使用者の着座を検知すると、加熱を停止または制限する構成の暖房便座としている。
【００１７】制御手段が、着座検知手段の信号によって使用者の着座を検知すると、加熱を停止または制限する構成としているため、便座が過熱されることがなく、快適に便座を使用できる暖房便座とできるものである。
【００１８】請求項６に記載した発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載した構成に加え、制御手段は、使用者が着座中に便座の温度が所定の温度より低下して第２の所定温度に達すると加熱を再開し、第２の所定温度を維持するように動作する構成の暖房便座としている。
【００１９】使用者が着座中に便座の温度が所定の温度より低下して第２の所定温度に達すると加熱を再開し、第２の所定温度を維持するように動作するようにしているため、着座時間が長時間となっても低温火傷のおそれのない、また冷感を覚えることのない快適に使用できる暖房便座とできるものである。
【００２０】請求項７に記載した発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載した構成に加え、室温を検知する室温検知手段と、便座の温度を検知する温度検知手段を備え、制御手段は前記室温検知手段の出力と温度検知手段の温度信号とに基づいて加熱手段を制御する構成の暖房便座としている。
【００２１】制御手段が室温検知手段の出力と温度検知手段の温度信号とに基づいて加熱手段を制御するようにしているため、季節の差による快適を感じる温度の相違を加味して、加熱手段の動作時間を適切に設定でき、便座の温度を適切に設定できる暖房便座としている。
【００２２】請求項８に記載した発明は、請求項１から７のいずれか１項に記載した構成に加え、制御手段は無線信号を受信する受信手段を備え、前記受信手段に送信する送信手段はトイレの外に配置した構成の暖房便座としている。
【００２３】送信手段をトイレの外に配置するようにしているため、非使用時にはトイレ内にはいることなく暖房のスイッチを切ることができる暖房便座としている。
【００２４】
【実施例】以下本発明の実施例について説明する。図１は本実施例の暖房便座の構成を示すブロック図である。本実施例の暖房便座は、便器１５の上部に開閉自在に設置している便座１６によって構成している。
【００２５】便座１６は、便座１６を誘導加熱する加熱手段を構成する誘導加熱コイル１２と、誘導加熱コイル１２が発生する高周波磁界を受けて誘導加熱される発熱体１４と、発熱体１４の発熱を保温する断熱材１３とを備えている。
【００２６】誘導加熱コイル１２は、ドーナッツ状の形状としており、商用電源１０で動作するインバータ１１から高周波電流を供給されている。
【００２７】前記インバータ１１は、制御部１０によってオンオフを制御されている。制御部１０は、スイッチ１からの無線信号を受ける受信手段６と、制御手段８によって構成している。制御手段８は本実施例ではマイクロコンピュータによって構成しており、入力ポートに便座の温度を検知する温度検知手段１８の温度信号と、着座検知手段１７の着座信号と、前記受信手段６の受信信号と、室温検知手段１９が検知する室温の情報と、トイレの入口５に配置している人体の入室または退室を検知するセンサ２０の信号を受けている。また、制御手段８の出力ポートは、前記インバータ１１に接続している。
【００２８】前記センサ２０は、例えば発光素子と受光素子とによって構成することができる。すなわち、発光素子と受光素子との間に人体が存在したときには、受光素子は発光素子が放射する光信号を受光しなくなるものである。この受光素子の信号を前記制御手段８に伝達することで、制御手段８はトイレ内への人体の入室、あるいはトイレ空間から人体が退室したことを認識する。すなわち、制御手段８は、受光素子がはじめに発光素子からの光信号を受光しない状態を示す信号を送ったときに、人体の入室と判断し、２回目に発光素子からの光信号を受光しない状態を示す信号を送ったときには人体の退室と判断するものである。
【００２９】また、センサ２０としてマグネットスイッチを使用することもできる。マグネットスイッチは、ドアの開閉に応じてスイッチがオンオフするものであり、前記と同様に制御手段がこの信号を使用して、人体の入室あるいは退室を認識できるものである。
【００３０】温度検知手段１８と室温検知手段１９は、本実施例ではサーミスタによって構成している。
【００３１】スイッチ１は、本実施例では、便座１６を配置しているトイレ空間のドア５の近傍に配置している。また、スイッチ１は、入りボタン２と切りボタン３と送信手段４によって構成している。送信手段４は、使用者が入りボタン２あるいは切りボタン３を押す操作をすると、暖房を開始するあるいは暖房を停止する無線信号を送信する。
【００３２】送信手段４が送信した無線信号は、前記制御部１０を構成する受信手段６に受信される。
【００３３】発熱体１４は、薄板金属によって構成している。金属の種類についての限定は特に必要のないものである。
【００３４】断熱材１３は、本実施例では発泡スチロール樹脂を使用しているが、保温効果のあるものであれば特に種類を限定する必要はない。
【００３５】以下、本実施例の動作について説明する。スイッチ１の入りボタン２を押す操作をすると、送信手段４はこの操作内容を無線信号で送信する。送信手段４の無線信号は、受信手段６を介して制御手段８に伝達される。
【００３６】この状態で使用者が入口５を開いてトイレ内に入室すると、センサ２０が人体が存在する信号を制御手段８に伝達する。また制御手段８は、室温検知手段１９が検知するトイレの室温の情報と、温度検知手段１８が検知する便座１６の天面の温度を示す情報とから、加熱手段を構成する誘導加熱コイル１２に供給する高周波電流あるいは高周波電力を決定する。また決定した高周波電力となるように、インバータ１１を駆動する。従って、前記センサ２０からの信号を受けると、制御手段８はインバータ１１を駆動して、インバータ１１は前記決定された高周波電力を誘導加熱コイル１２に供給する。誘導加熱コイル１２はインバータ１１からの高周波電力の供給を受けて、所定の高周波磁界を発生する。この高周波磁界は、発熱体１４に鎖交し、発熱体１４は誘導加熱される。発熱体１４の発熱が便座１６の全体に伝達され便座１６は温度上昇する。
【００３７】この誘導加熱による昇温は、発熱体１４自身の発熱によるものであるため非常に効率の高いものである。従って、使用者が入口５から入室して、便座１６上に着座するまでの間に、便座１６の温度は所定の温度にまで達しているものである。このとき、便座１６には断熱材１３を設けているため、断熱材１３の保温効果によって、所定の温度に達した便座１６は保温される。
【００３８】このとき、使用者が誤って入りボタン２を操作した場合は、続いて切りボタン３を操作すると、制御手段８にこの情報が伝達されて制御手段８は加熱を停止する。
【００３９】図２は、加熱開始以後の便座１６の温度を示す特性図である。入りボタン３を押したときの便座１６の温度cは、インバータ１１と誘導加熱コイル１２と発熱体１４の動作によって、極めて短時間に所定の温度ａにまで加熱される。すなわち、着座検知手段１７が使用者の着座を検知するまでの間に、便座１６の温度は所定の温度ａに達しているものである。この理由は、本実施例では加熱手段を誘導加熱コイル１２を使用する誘導加熱によって構成しているためである。誘導加熱は、発熱体１４に鎖交する高周波磁界によって、直接発熱体１４が発熱する構成となっているものである。すなわち、ヒータによる加熱では、先ずヒータ自身が所定の温度に温度上昇し、次いでヒータの発熱が周囲に伝熱されて便座１６が暖房されるものである。この点、前記しているように誘導加熱を使用する構成としたものは、高周波磁界による渦電流によって発熱体１４が発熱するものであるため、非常に効率の高い発熱ができるものである。
【００４０】従って、使用者は、冷感を感じないでトイレを使用できる。このとき、本実施例の制御手段８は、着座検知手段１７から着座中の信号を受けている間は、インバータ１１の動作を停止している。このため、便座１６の温度は時間の経過とともに使用者の体温あるいは室温で冷やされて降下していく。このとき本実施例では、５分間以内の短い着座の場合には、制御手段８はインバータ１１に対する通電を再開することはない。５分を超えるような長い着座の場合には、便座温度が降下して第２の所定温度b以下になると制御手段８はインバータ１１を再駆動するものである。すなわち、制御手段８は、インバータ１１の出力を調整して第２の所定温度bを保持するように動作するものである。
【００４１】このため、使用者は体温に近い温度で暖房され寒さを感じないでトイレを使用することができる。
【００４２】その後制御手段８は、着座検知手段１７から使用者が便座を離れる信号を受けると、インバータ１１の動作を停止するものである。このため、便座１６の温度は、時間の経過と共に室温で冷やされて降下していく。なお本実施例では制御手段８は、センサ２０によって人体の退室を示す信号を受けたときにもインバータ１１の動作を停止する設定としているものである。
【００４３】つまり、単にトイレ内の清掃だけをするためにトイレ内に入室したときも、前記センサ２０の退室を示す信号によってインバータ１１の動作を停止できるものである。
【００４４】以上のように本実施例によれば、制御手段８が誘導加熱を利用して、使用者が便座１６上に着座するまでに、便座１６の温度を所定の温度aまで昇温するものである。このため、使用者は、便座１６上に着座したときに冷感を感じないでトイレを使用できるものである。
【００４５】また本実施例によれば、制御手段８はインバータ１１の出力を調整して便座１６の温度が所定の温度aを保持するようにしているため、着座時間が延びても冷感を感じないで快適にトイレを使用できるものである。
【００４６】また本実施例によれば、制御手段８が誘導加熱を利用して、便座を暖房する構成としているため、昇温速度が速く、トイレの非使用時間にスイッチを切ったとしても、使用時にスイッチを入れることによって便座を快適に暖房できるものである。したがって使用者が必要な時にのみ便座の暖房を実行することができ、保温電力が不要な暖房便座を実現できる。
【００４７】また本実施例によれば、着座時間が長時間に亘るような場合には、第２の所定温度ｂを維持するようにして、低温火傷の恐れのない、また冷感を感ずることのない快適な暖房ができる暖房便座を実現できるものである。
【００４８】また本実施例によれば、制御手段８は室温検知手段１９が検知する室温情報とと、温度検知手段１８が検知する便座１６の温度情報とに基づいて、インバータ１１の出力を制御しているものである。室温検知手段１９が検知する室温情報は、季節がいつであるかを示す目安となっている。このため、季節の寒暖に対応した電力で発熱体１４の加熱を調整できるものである。
【００４９】また本実施例によれば、スイッチ１を便座１６を使用しているトイレの入り口５付近に配置する構成としている。このため、非使用時はトイレに入らずにスイッチ１を切ることができ、また使用時は入り口５でのスイッチ入り操作ができ、着座までの時間を利用して昇温ができる使い勝手の良い暖房便座を実現できる。
【００５０】また本実施例によれば、スイッチ１は無線信号を送信する送信手段４を備え、制御部１０はスイッチ１からの無線信号を受信する受信手段６を備えた構成としている。このため、配線の必要がなく、スイッチの設置場所に限定の必要のない暖房便座を実現できる。
【００５１】また、前記送信手段４をトイレの外に配置するようにすると、非使用時にはトイレ内にはいることなく暖房のスイッチを切ることができるものである。
【００５２】なお前記実施例では、加熱手段を、インバータ１１と誘導加熱コイル１２と、発熱体１４とによって構成して、高周波磁界による誘導加熱ができる構成としているが、例えば便座１６に貼りつけて設けた面状ヒータとしても支障はないものである。前記面状ヒータは、プラスチックフィルム上に、カーボンを樹脂に練り込んだ構成の発熱体を設けた構成としている。このため、形状の設定が自由で、便座１６の大部分に発熱体を分布させる構成とすることもできるものである。
【００５３】この構成としたときには、便座１６の大部分に発熱体が分布している構成としているため、短時間で便座１６を所定の温度にまで昇温でき、結果として、節電効果を有する暖房便座とできるものである。
【００５４】
【発明の効果】請求項１に記載した発明は、便座と、前記便座に設けた加熱手段と、前記加熱手段の通電を制御する制御手段を備え、前記制御手段はセンサによって人体がトイレ内へ入室した信号を受けたときに加熱手段をオンし、便座に設けた着座検知手段の便座から人が立ち上がった信号で、または前記センサによる人体の退室の信号で前記加熱手段の通電をオフする構成として、節電効果を有する暖房便座を実現するものである。
【００５５】請求項２に記載した発明は、便座と、前記便座に設けた加熱手段と、前記加熱手段の通電を制御する制御手段を備え、前記制御手段はトイレの入口に設けたスイッチのオンで加熱手段をオンし、便座に設けた着座検知手段の便座から人が立ち上がった信号で、または前記スイッチをオンしてから所定の時間が経過した時点で前記加熱手段の通電をオフする構成としているため、使用時には便座の温度を快適なものとでき、非使用時には確実にスイッチを切ることができる、節電効果を有する暖房便座を実現するものである。
【００５６】請求項３に記載した発明は、加熱手段は、便座に設けた面ヒータとした構成として、短時間で便座を快適な温度にまで昇温でき、節電効果を有する暖房便座を実現するものである。
【００５７】請求項４に記載した発明は、加熱手段は、便座内に設けた金属板と、前記金属板を誘導加熱する誘導加熱コイルとした構成として、便座の温度を短時間で所定の温度に昇温でき、便座を快適に使用できるとともに節電効果を有する暖房便座を実現するものである。
【００５８】請求項５に記載した発明は、制御手段は、着座検知手段の信号によって使用者の着座を検知すると、加熱を停止または制限する構成として、便座が過熱されることがなく、快適に便座を使用できる暖房便座を実現するものである。
【００５９】請求項６に記載した発明は、制御手段は、使用者が着座中に便座の温度が所定の温度より低下して第２の所定温度に達すると加熱を再開し、第２の所定温度を維持するように動作する構成として、着座時間が長時間となっても低温火傷のおそれのない、また冷感を覚えることのない快適に使用できる暖房便座を実現するものである。
【００６０】請求項７に記載した発明は、室温を検知する室温検知手段と、便座の温度を検知する温度検知手段を備え、制御手段は前記室温検知手段の出力と温度検知手段の温度信号とに基づいて加熱手段を制御する構成として、季節の差による快適を感じる温度の相違を加味して、加熱手段の動作時間を適切に設定でき、便座の温度を適切に設定できる暖房便座を実現するものである。
【００６１】請求項８に記載した発明は、制御手段は無線信号を受信する受信手段を備え、前記受信手段に送信する送信手段はトイレの外に配置した構成として、非使用時にはトイレ内にはいることなく暖房のスイッチを切ることができる暖房便座を実現するものである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１３年５月２８日（２００１．５．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−３４５６８８（Ｐ２００２−３４５６８８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１２月３日（２００２．１２．３） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−１５８６９８（Ｐ２００１−１５８６９８） |
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