JP2010051660A - 暖房便座装置 - Google Patents

Abstract

【課題】着座した使用者に与える冷感を軽減して便座を加熱する加熱源の消費電力を削減するとともに、さらに、汚れが付着し難く清掃も容易な暖房便座装置を提供する。
【解決手段】便座を加熱可能な暖房便座装置であって、前記便座の基材と、前記便座を加熱する加熱源と、前記基材の表面に設けられる積層フィルムであって、前記基材の表面に接着される接着樹脂層と、前記便座の表面を形成する表面樹脂層と、前記接着樹脂層と表面樹脂層との間に断熱空間を形成する断熱層と、を有する積層フィルムと、を備え、前記積層フィルムは、前記基材の表面に一体的に設けられ、前記表面樹脂層を前記断熱層上に設けることで、前記断熱層を露出させた場合と比べて前記便座の表面が平滑とされたことを特徴とする暖房便座装置を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、使用者が着座する便座を加熱可能な暖房便座装置に関する。

使用者が大便器を使用する際に着座する便座としては、加工が容易なことなどから、ＰＰ（ポリプロピレン）やＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）などの樹脂材料で形成されたものが数多く普及している。これら樹脂材料で形成された便座は、特に冬場など、着座した際に使用者に冷感を与えることがある。これに対して、待機時（便座の不使用時）であっても、ヒータにより着座面を加熱して適温に保温し、使用に備える便座が知られている。便座の加熱には、待機時においても使用時と同程度の電力を消費する場合が多い。このため、省エネルギーの観点から、便座の加熱に要する電力の削減が社会的に求められている。

便座を、使用者の着座時に冷感を与え難い構造とすることで、待機時に保たれる便座の目標温度を下げ、ヒータの消費電力を削減することが可能である。使用者に冷感を与え難くする工夫がなされた便座として、ポリオレフィン系の熱可塑性エラストマーからなり内部に微細気泡を均一に分散させた座面部材を、頂面に設けたものが知られている（特許文献１：実開平７−１４９９７号公報）。また、便座本体の表面に凹凸を設け、さらに表面に断熱用塗料（ガラスバルーン等の気泡が混入）を塗布した便座が知られている（特許文献２：特開２００６−１０２２８５号公報）。
実開平７−１４９９７号公報 特開２００６−１０２２８５号公報

しかしながら、特許文献１に開示された便座では、座面部材がエラストマーで形成されるため汚れが内部に浸透しやすい。したがって、尿等の汚水や、皮脂汚れにさらされやすい便座への適用には本来相応しくなく、汚損してしまうと清掃に大変な手間を要するものであった。また、特許文献２に開示された便座では、塗料にガラスバルーンを均一に混ぜることが困難であるため、着座面全体で均一な断熱効果を持たせにくい。

本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、着座した使用者へ与える冷感を軽減して便座の加熱に要する電力を削減するとともに、汚損時の清掃も容易な暖房便座装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る暖房便座装置は、便座を加熱可能な暖房便座装置であって、前記便座の基材と、前記便座を加熱する加熱源と、前記基材の表面に設けられる積層フィルムであって、前記基材の表面に接着される接着樹脂層と、前記便座の表面を形成する表面樹脂層と、前記接着樹脂層と表面樹脂層との間に断熱空間を形成する断熱層と、を有する積層フィルムと、を備え、前記積層フィルムは、前記基材の表面に一体的に設けられ、前記表面樹脂層を前記断熱層上に設けることで、前記断熱層を露出させた場合と比べて前記便座の表面が平滑とされたことを特徴とする。

本発明によれば、表面樹脂層の下方に、断熱空間を形成する断熱層が設けられる。これにより、便座に着座した使用者の身体から便座内部への熱移動は、断熱空間を介したものとなるため抑制され、着座時の冷感を軽減することができる。さらに、加熱源が便座を加熱する際に消費する電力も削減することが可能となる。
また、表面樹脂層が断熱層上に設けられることで、便座の表面が平滑となって汚れが付着し難く、清掃も容易なものとなる。そして、断熱層を有する積層フィルムを便座の基材の表面に一体的に設けるため、便座の表面が多層であっても、フィルムインサート成形により高い量産性を得ることができる。

ここで、「表面が平滑となる」とは、例えば平均粗さＲａなどで評価される便座の表面粗さが、表面樹脂層を断熱層上に設けることで小さくなることをいう。すなわち、断熱層上に表面樹脂層を設けることで、表面樹脂層が設けられておらず断熱層が便座の表面に露出している場合に比べて、便座の表面粗さが小さくなるものである。便座の表面粗さが小さいほど、便座表面に付着した汚れは残留し難く、清掃が容易となる。

本発明の好ましい形態では、前記断熱層は、少なくとも前記便座の着座面に対応する範囲に亘って前記断熱空間としての複数の断熱室が並設されるよう構成されている。

本発明によれば、着座面に対応する範囲に亘って複数の断熱室が並設されているため、着座面全体で、同程度の断熱効果を持たせることができる。

本発明の好ましい形態では、前記断熱室内に、空気よりも熱伝導率が低い気体が封入される。

本発明によれば、断熱室内に空気よりも熱伝導率が低い気体を封入することで、断熱室による断熱効果がさらに高まり、使用者に与える冷感を軽減することができる。

前記表面樹脂層は、光透過性を有し、前記積層フィルムは、前記断熱室内であって且つ前記接着樹脂層の上面に設けられた加飾層をさらに有する。

本発明によれば、光透過性を有する表面樹脂層を透かして、断熱層内の加飾層を見せることが可能となり、便座の表面に装飾性を持たせることができる。

本発明の好ましい形態では、前記積層フィルムは、前記断熱室内であって且つ前記接着樹脂層の上面に設けられ輻射を反射する熱反射層をさらに有する。

本発明によれば、人体から放射される赤外線が熱反射層で便座表面へ向けて反射されるので、反射した赤外線により便座の着座面の保温性を高め、更なる省エネルギー化を図ることができる。

本発明の好ましい形態では、前記積層フィルムは、前記断熱室内であって且つ前記表面樹脂層の前記接着樹脂層側の下面に設けられ輻射を抑制する輻射抑制層をさらに有する。

本発明によれば、設けられた輻射抑制層により、人体からの輻射が、さらに断熱室内に至るのを抑制し、便座の保温性を高めて更なる省エネルギー化を図ることができる。

本発明によれば、着座した使用者に与える冷感を軽減して便座を加熱する加熱源の消費電力を削減するとともに、さらに、汚れが付着し難く清掃も容易な暖房便座装置を提供することができる。

以下、図面を参照しつつ本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係る暖房便座装置が設けられたトイレ装置を表す斜視図、図２は図１に表す便座のＡ−Ａ断面図及び便座の着座面の拡大図、図３は断熱層を構成するＰＰフィルムの外観図、図４は便座の着座面近傍において熱が伝わる様子を表す模式図である。

図１に表すように、本実施形態の暖房便座装置１００は、腰掛便器２００後部に載置された本体部１１０を有する。本実施形態のトイレ装置１０は「水道直圧式」であり、腰掛便器２００に流す水を制御するためのバルブ機構が本体部１１０内に収納されている。ただし、本発明は「水道直圧式」には限定されず、いわゆる「ロータンク式」のトイレ装置にも同様に適用できる。

本体部１１０の左右側方には、便蓋１２０及び便座１３０がそれぞれ回動自在に軸支されている。便蓋１２０は本体部１１０の相対的に後方に設けられた駆動軸により軸支され、一方、便座１３０は本体部１１０の相対的に前方に設けられた駆動軸により軸支されている。

図２に表すように、便座１３０は、ＰＰ（ポリプロピレン）からなる底板１３１と上板１３２とを溶着することにより組み立てられている。表面が平坦に近い形状を有する底板１３１に対し、上板１３２は上方に向けて凸となる湾曲形状を有する。この底板１３１と上板１３２とが、それぞれの両端で溶着されて一体とされることで、便座１３０の内部は中空となっている。そして、上板１３２の上面のうちで、使用者が着座する部分すなわち使用者の臀部及び大腿部が接触する部分は、便座１３０の着座面１３０ａとなる。

上板１３２の内側には、加熱源であるヒータ１４０が設けられている。ヒータ１４０は、通電により発熱して便座１３０の着座面１３０ａを加熱することが可能であり、着座面１３０ａの温度を使用者が設定する所望の値まで上昇させることができる。

便座１３０の着座面１３０ａには積層フィルム１５０が一体的に設けられ、ＰＰからなる上板（基材）１３２の上に複数の層を構成している。すなわち、積層フィルム１５０は、上板１３２の上面に貼り付けられる接着樹脂層１５１と、接着樹脂層１５１の上に設けられ断熱空間を形成する断熱層１５２と、断熱層１５２の上に設けられて便座１３０の着座面１３０ａを構成する表面樹脂層１５３と、を有している。

接着樹脂層１５１は数十μｍ程度の厚みＨ１を有し、断熱層１５２を上板１３２の表面に接着する機能を有する。接着樹脂層１５１は、例えば、上板１３２よりも融点が５℃以上低い低融点ＰＰフィルムからなる。

断熱層１５２は、例えば、図３に表すように、格子状（あるいはメッシュ状など）のＰＰフィルム１５２ａで接着樹脂層１５１の上方を被覆するようにして構成される。この格子状のＰＰフィルム１５２ａにより、接着樹脂層１５１の上方が複数の空間に分割されて、断熱空間としての断熱室１５２ｂが形成される。この断熱層１５２の厚みＨ２は、数百μｍ程度に設定される。なお、図３には、平面視で略四角形状の断熱室１５２ｂを形成する断熱層１５２を表したが、本発明はこれに限定されない。この他にも、例えば、平面視で略六角形状や、略円形や、葉脈形状や、木目形状あるいは不定形状など、各種の形状の断熱室１５２ｂを形成するものも本発明の範囲に包含される。

表面樹脂層１５３は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、塩化ビニルフィルムなどからなる。表面樹脂層１５３は、複数の断熱室１５２ｂの上方を閉塞して各断熱室１５２ｂを独立した空間とし、それぞれの断熱室１５２ｂの内部に空気を封入する。また、表面樹脂層１５３の表面は比較的平滑となっている。すなわち、表面樹脂層１５３の表面粗さは、断熱層１５２の表面粗さよりも小さい。このため、断熱層１５２の上方に表面樹脂層１５３を設けることで、上方に表面樹脂層１５３を設けず断熱層１５２が剥き出しになった場合と比べて、便座１３０の表面が平滑なものとなる。つまり、表面樹脂層１５３を設けることで、断熱層１５２を露出させた場合と比べて、例えば平均粗さＲａなどで評価される便座１３０の表面粗さは小さなものとなる。

以上のように構成される積層フィルム１５０を、フィルムインサート成形などの方法によって便座１３０の上板１３２に一体化させることで、表面が多層構造となる本実施形態のような便座１３０であっても、高い量産性を得ることができる。すなわち、上板１３２の上面に対して、接着樹脂層１５１、断熱層１５２、表面樹脂層１５３の各層を工程別に積層していく必要が無く、別に用意された積層フィルム１５０とのフィルムインサート成形により、一度で便座１３０の着座面１３０ａを多層構造とすることができる。積層フィルム１５０は、便座１３０の表面全体に設ける必要は無く、少なくとも使用者が着座する着座面１３０ａに対応する範囲に亘って断熱室１５２ｂが並設されるよう、範囲は適宜選択すればよい。

ここで、使用者が着座面１３０ａに着座すると、使用者の臀部から便座１３０の表面樹脂層１５３へ熱が伝達され、さらに図４の矢印Ｃ１で表したように表面樹脂層１５３内で熱伝導が生じる。このときの熱の移動が急速なものであると、使用者は強い冷感を感じてしまうこととなるが、本発明ではこの冷感を軽減するための種々の工夫がなされている。

まず、表面樹脂層１５３は、その厚みＨ３が数十μｍ程度と、非常に薄く形成されている。したがって、表面樹脂層１５３の熱容量は小さく、当接する使用者の臀部から伝達される熱によって比較的速やかに温度が上昇するため、その後の熱の移動はしだいに緩やかなものとなり、冷感の軽減に寄与している。この観点からは、表面樹脂層１５３の厚みＨ３は、大きくとも１００μｍ未満とすることが好ましい。

また、上述のように、表面樹脂層１５３の下方には、複数の断熱室１５２ｂを有する断熱層１５２が設けられている。したがって、使用者の臀部から熱を伝達されて温度が上昇した表面樹脂層１５３から、断熱室１５２ｂ内の空気へと熱が伝達され、矢印Ｃ２で表したように空気を媒体として熱伝導が生じる。また、これとともに、矢印Ｒ１で表したように、輻射による熱の伝達が生ずる。

空気の熱伝導率は、表面樹脂層１５３を構成するＰＥＴ、塩化ビニルなどや、上板１３２の基材となるＰＰなどの材料に比べて極端に低い。したがって、断熱層１５２を表面樹脂層１５３の下方に設けることによって、表面樹脂層１５３から下方への熱移動が抑制され、矢印Ｃ３で表したように生じる接着樹脂層１５１内の熱伝導も抑制される。これにより、結果的に使用者の臀部からの熱移動が抑制され、使用者に与える冷感を軽減することができる。

さらに、表面樹脂層１５３は、複数の断熱室１５２ｂの上方を閉塞して内部に空気を封入しており、空気が各断熱室１５２ｂから外部に漏出することはない。したがって、伝達された熱によって各断熱室１５２ｂ内の空気は効率良く温度上昇し、空気内の熱伝導がさらに鈍化する。そして、このようにして各断熱室１５２ｂの中で加熱された空気は、逃げることなくそれぞれの断熱室１５２ｂの中に滞留するので、熱の拡散も抑制される。したがって、待機時（便座の不使用時）に保たれる便座の目標温度を下げ、便座１３０の加熱及び保温のためにヒータ１４０が消費する電力も抑制することができる。
一方、表面樹脂層１５３を断熱層１５２の上方に設けることで、便座１３０の着座面１３０ａが平滑化される。したがって、着座面１３０ａに汚れやホコリが付着しにくい。また、着座面１３０ａが汚損しても、清掃が容易なものとすることができる。すなわち、表面樹脂層１５３を設けることで、断熱層１５２の断熱性能とともに、便座１３０の清掃性を向上させ清潔な状態を維持することができる。

以上のように、本実施形態に係る便座１３０は、着座時に使用者に冷感を与え難く、清潔な状態を維持することが容易な構成とされている。
また、表面樹脂層１５３を光透過性とすることにより断熱室１５２ｂの形状が表面樹脂層１５３の表面に透けて見えるので、便座１３０の表面に装飾性を持たせることができる。

ここで、本実施形態では断熱室１５２ｂ内に空気を封入しているが、封入される気体は空気に限られない。例えば、空気より熱伝導率が低いアルゴンなどの気体を用いることにより、熱の移動をさらに抑制し、断熱層１５２による断熱効果をさらに向上させることもできる。

また、表面樹脂層１５３を、表面にナノメータサイズの間隔で凹凸パターンが形成されたナノインプリント層などで構成してもよい。これにより、撥水効果が得られ、汚れの付着をさらに効果的に抑制できる。一方、表面樹脂層１５３の表面に、例えばマイクロメータサイズの凹凸パターンを形成することにより、便座１３０の着座面１３０ａと使用者の臀部との接触面積を小さくして熱の伝達を鈍化させ、使用者に与える冷感をさらに軽減することができる。凹凸パターンのサイズは、便座１３０の表面の清掃性が大きく損なわれない程度のものに設定すればよい。

次に、図面を参照しつつ、本発明の第２の実施形態について説明する。
図５は、第２の実施形態に係る暖房便座のＡ−Ａ断面図（図１参照）及び便座の着座面の拡大図である。なお、第１の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を適宜省略する。

本実施形態では、断熱層１５２の断熱室１５２ｂ内の底面（接着樹脂層１５１の上面）に、加飾層１５４が設けられている。加飾層１５４は例えば塗料で構成され、厚みＨ４が数μｍ程度の層をなしており、便座１３０表面の装飾のために設けられたものである。使用される塗料としては、光沢感を出すためにラメを入れたものなど、種々のものを選択し得る。

加飾層１５４の上方は表面樹脂層１５３’で覆われるが、表面樹脂層１５３’はその厚みＨ５が数十μｍ程度と薄く光透過性を有するものとされている。このため、加飾層１５４による装飾は表面樹脂層１５３’を通して便座１３０の表面に表れ、装飾性を発揮させることができる。さらに、加飾層１５４は表面樹脂層１５３’で覆われることで保護されるため、物理的あるいは化学的な劣化が抑制され、装飾が長期間保持される。

次に、図面を参照しつつ、本発明の第３の実施形態について説明する。
図６は、第３の実施形態に係る暖房便座のＡ−Ａ断面図（図１参照）及び便座の着座面の拡大図、図７は、便座１３０の着座面１３０ａ近傍において熱が伝わる様子を表す模式図である。上述の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を適宜省略する。

本実施形態では、断熱層１５２の断熱室１５２ｂの底面に、熱反射層１５５が設けられている。熱反射層１５５は接着樹脂層１５１上に蒸着された金属箔によって構成され、厚みＨ６が例えば数μｍ程度の層をなしている。

本実施形態においても、第１の実施形態と同様、断熱室１５２ｂ内の空気内で矢印Ｃ２で表したように熱伝導が生じるとともに、矢印Ｒ１で表したように輻射が生ずる。熱反射層１５５が設けられることにより、この赤外線Ｒ１は矢印Ｒ２で表したように反射され、表面樹脂層１５３に戻るため、使用者の着座後も便座１３０が冷えることなく、快適に使用することができる。

次に、図面を参照しつつ、本発明の第４の実施形態について説明する。
図８は、第４の実施形態に係る暖房便座のＡ−Ａ断面図（図１参照）及び便座の着座面の拡大図、図９は、便座１３０の着座面近傍１３０ａにおいて熱が伝わる様子を表す模式図である。上述の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を適宜省略する。

本実施形態では、断熱層１５２の断熱室１５２ｂの内部で、且つ表面樹脂層１５３の裏面に、輻射抑制層１５６が設けられている。輻射抑制層１５６は、表面樹脂層１５３の裏側に蒸着された金属箔によって構成され、厚みＨ７が例えば数μｍ程度の層とされている。

使用者が着座面１３０ａに着座すると、使用者の臀部から便座１３０の表面樹脂層１５３へ熱が伝達され、さらに図９の矢印Ｃ１で表したように表面樹脂層１５３内で熱伝導が生じる。そして、表面樹脂層１５３から輻射抑制層１５６へ熱が伝達され、矢印Ｃ５で表したように、輻射抑制層１５６内で熱伝導が生じる。ところが、輻射抑制層１５６は、金属箔などにより形成され、熱の輻射が抑制されているため、矢印Ｒ３で表したような輻射が抑制される。つまり、使用者の臀部からの熱の拡散を抑制することができる。

一方、使用者の身体から放射された輻射は、金属箔などにより形成された輻射抑制層１５６によって反射され、使用者に戻される。つまり、輻射による使用者からの熱の拡散を抑制することもできる。これにより、使用者の着座後も便座１３０の着座面１３０ａが冷えず、快適に使用することができる。

また、輻射抑制層１５６に塗料を混入するなどして、輻射抑制層１５６に加飾機能をもたせてもよい。すなわち、輻射抑制層１５６は表面樹脂層１５３の裏面に蒸着されているため、その装飾は表面樹脂層１５３を透過して確認し易く、より鮮やかに装飾性を発揮させることができる。なお、この場合、輻射抑制層１５６を多層構造としてもよい。すなわち、表面樹脂層１５３に近い側に加飾機能を有する層を設け、一方、断熱層１５２に近い側には、輻射を抑制する層を設ける。このようにすれば、着座面１３０ａ側からみると高い装飾効果が得られ、また同時に、輻射による熱の拡散を抑制することもできる。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、前述した各具体例は技術的に可能な範囲において互いに組み合わせることができ、このようにして得られたものも本発明の範囲に包含される。より具体的には、表面樹脂層１５３の裏面と、断熱室１５２ｂの底面の双方に金属箔を蒸着させたものも、本発明の範囲に包含される。

本実施形態に係る暖房便座装置が設けられたトイレ装置を表す斜視図である。 図１に表す便座のＡ−Ａ断面図及び便座の着座面の拡大図である。 断熱層を構成するＰＰフィルムの外観図である。 便座の着座面近傍において熱が伝わる様子を表す模式図である。 第２の実施形態に係る便座のＡ−Ａ断面図及び便座の着座面の拡大図である。 第３の実施形態に係る便座のＡ−Ａ断面図及び便座の着座面の拡大図である。 便座の着座面近傍において熱が伝わる様子を表す模式図である。 第４の実施形態に係る便座のＡ−Ａ断面図及び便座の着座面の拡大図である。 便座の着座面近傍において熱が伝わる様子を表す模式図である。

符号の説明

１０ トイレ装置、１００ 暖房便座装置、１１０ 本体部、１２０ 便蓋、１３０ 便座、１３０ａ 着座面、１３２ａ ＰＰ基材、１４０ ヒータ、１５０ 積層フィルム、１５１ 接着樹脂層、１５２ 断熱層、１５２ａ ＰＰフィルム、１５２ｂ 断熱室、１５３、１５３’ 表面樹脂層、１５４ 加飾層、１５５ 熱反射層、１５６ 輻射抑制層

Claims (6)

1. 便座を加熱可能な暖房便座装置であって、
   前記便座の基材と、
   前記便座を加熱する加熱源と、
   前記基材の表面に設けられる積層フィルムであって、
   前記基材の表面に接着される接着樹脂層と、
   前記便座の表面を形成する表面樹脂層と、
   前記接着樹脂層と表面樹脂層との間に断熱空間を形成する断熱層と、
   を有する積層フィルムと、
   を備え、
   前記積層フィルムは、前記基材の表面に一体的に設けられ、
   前記表面樹脂層を前記断熱層上に設けることで、前記断熱層を露出させた場合と比べて前記便座の表面が平滑とされたことを特徴とする暖房便座装置。
2. 前記断熱層は、少なくとも前記便座の着座面に対応する範囲に亘って前記断熱空間としての複数の断熱室が並設されるよう構成されていることを特徴とする請求項１記載の暖房便座装置。
3. 前記断熱室内に、空気よりも熱伝導率が低い気体が封入されたことを特徴とする請求項２記載の暖房便座装置。
4. 前記表面樹脂層は、光透過性を有し、
   前記積層フィルムは、前記断熱室内であって且つ前記接着樹脂層の上面に設けられた加飾層をさらに有することを特徴とする請求項２記載の暖房便座装置。
5. 前記積層フィルムは、前記断熱室内であって且つ前記接着樹脂層の上面に設けられ輻射を反射する熱反射層をさらに有することを特徴とする請求項２記載の暖房便座装置。
6. 前記積層フィルムは、前記断熱室内であって且つ前記表面樹脂層の前記接着樹脂層側の下面に設けられ輻射を抑制する輻射抑制層をさらに有することを特徴とする請求項２記載の暖房便座装置。

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