专利名称：加热装置及其制造方法、装设加热装置的座厕装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有加热功能的便座及装设有该便座的座厕装置。
背景技术：
在现有的加热便座中，如图36的剖面图所示，在内部设置有空洞1，装在便器上使用的轮状的便座2的着座部3由透明聚丙烯树脂构成。此外，沿着便座2的轮状的整体设置有灯式加热器(以下称其为加热器)4。发自加热器4的辐射能，经空洞1迅速传递到着座部3。利用此构成，作为使用者着座的面的加热面可迅速升温。另一方面，与加热器4串联的恒温器5防止便座2温度过度升高。这种加热便座，比如，公开于特开2000-210230号公报中。
加热器4，为了省电，在使用者即将在便座2上着座之前通电，在到着座为止的短时间内迅速使便座2达到合适温度。因此，使用瞬间温度上升的灯式加热器。在加热器4的通电电路中设置有恒温器5，目的是保证对温度过度升高的安全。作为恒温器5，一般使用双金属式恒温器。在此场合，如图37的剖面图所示，在接收加热器4的辐射能的感热面6和接收来自感热面6的辐射能的内部的双金属7之间形成微小的间隙8。在此构成中，由于从感热面6向双金属7的热传递是以来自感热面6的辐射为主体，故双金属7的温升需要时间。由于此响应延迟，故对温度过度升高的检测发生延迟。
这样，在利用恒温器5防止温度过度升高的场合，由于在通常的加热器具中使用的电加热器中即使几乎不成问题的恒温器的响应延迟，也可能在加热便座中产生安全性的问题。
就是说，使用臀部直接就座并且瞬间升温的加热器4的便座2，加热立即超过合适温度而变热。因此，可以认为情况是使使用者感到不快，进一步如果变成超过不快感的热度的话，则使用者不得不从便座2站起。
发明内容
本发明的加热装置，具有壳体、辐射型发热体和受热工作单元。壳体具有加热单元，并且是由辐射能透过性的材料形成。辐射型发热体与加热单元距预定的空间设置，加热加热单元。受热工作单元具有与辐射型发热体对向露出的受热单元，在辐射型发热体附近的温度大于等于预定温度的场合，通过控制使辐射型发热体关掉。根据这一构成，由于受热单元由辐射型发热体的辐射能直接加热，温度变化可迅速检测到，所以可以通过无响应延迟的温度控制而得到可安全舒适使用的加热装置。
图1为示出本发明的实施方式的加热便座的座部的主要部分剖面和概略构成的示图。
图2为装设有图1所示的加热便座的便器的座厕装置的立体图。
图3为将图1所示的加热便座的部分去掉的平面图。
图4为图1所示的加热便座的着座部的剖面图。
图5为图1所示的加热便座的主要部分的剖面图。
图6为图1所示的加热便座的温度控制的特性图。
图7A为本发明的实施方式的加热便座的另一恒温器的正常工作的示图。
图7B为图7A示出的恒温器故障时的构成图。
图7C为图7A示出的恒温器故障时的工作图。
图8为图1示出的加热便座的着座部的辐射能的特性图。
图9A为图1示出的加热便座的辐射能吸收层的构成图。
图9B为图1示出的加热便座的辐射能吸收层的另一构成图。
图10为示出本发明的实施方式的加热便座的其他着座部的主要部分剖面图。
图11为本发明实施方式的另一加热便座的将一部分去掉后的平面图。
图12为示出本发明实施方式的加热便座的控制系统的构成例的示图。
图13为图12所示的加热便座的控制系统的状态变换图。
图14为图12所示的加热便座的控制系统的另一状态变换图。
图15为图12所示的加热便座的控制系统的三端双向可控硅器件的控制脉冲及加热器施加电压波形的时序图。
图16为图12所示的加热便座的控制系统的高输出状态及低输出状态中的上升时的门脉冲的时序图。
图17为图12所示的加热便座的接口电路图。
图18为图12所示的加热便座的控制系统的电压波形图。
图19为在图12所示的加热便座的控制系统中判定人体检测的流程图。
图20为示出本发明的实施方式的加热便座的控制系统的另一构成例的示图。
图21为示出本发明的实施方式的温度检测单元的检测温度和灯式加热器的电压施加时间的关系的曲线图。
图22为示出本发明的实施方式的温度检测单元的检测温度和灯式加热器的电压施加时间的另一关系的曲线图。
图23为示出本发明的实施方式的加热便座的再一个控制系统的构成例的示图。
图24为示出本发明的实施方式的灯式加热器的施加功率随时间变化的示图。
图25为示出图11所示的加热便座的控制系统的构成例的示图。
图26为说明图1所示的加热便座的位置检测单元和人体检测单元的作用的加热器电路的控制框图。
图27为用来说明图26所示的加热器电路的处理的流程图。
图28为说明图11所示的加热便座的位置检测单元和人体检测单元的作用的加热器电路的控制框图。
图29为用来说明图28所示的加热器电路的处理的流程图。
图30为示出本发明的实施方式的加热便座的另一位置检测单元的侧面图。
图31为示出本发明的实施方式的加热便座的再一个位置检测单元的侧面图。
图32为示出本发明的实施方式的加热便座的另一人体检测单元的框图。
图33为表示图30示出的位置检测单元和盖驱动单元的侧面图。
图34为在图33的构成中还设置有盖转动停止单元的侧面图。
图35A为本发明的实施方式的加热便座的另一受热工作单元的通常的状态的工作图。
图35B为本发明的实施方式的加热便座的另一受热工作单元的异常时的工作图。
图36为现有的加热便座的主要部分剖面图。
图37为现有的加热便座的恒温器的剖面图。
附图标记说明1 空洞2 便座3 着座部4 灯式加热器5 恒温器6 感热面7 双金属8 间隙11 加热便座20 便器
21主体部22座部23盖24着座部24A横部24B后部24C前部25人体检测单元25A人体检测传感器25B接收单元26壳体26A上部件26B下部件27空洞28辐射能反射板28A弯曲部29灯式加热器30、60恒温器31温度熔断器32玻璃管33灯丝34卤素气体35橡胶衬套36固定件37橡胶支脚38检测单元38A着座传感器39支脚橡胶
40、130微型开关41主体42辐射能吸收层43表面层43A着色层43B表面层44、44A、106热敏电阻44C凹部45转动轴46电极47位置检测单元48室温热敏电阻49计时器单元50控制单元51双金属52辐射能吸收材料53第1双金属54第2双金属55接点56、57、61、63距离58、59曲线62软线(cord)加热器64强度分布65吸收量分布66白色、银类颜料67黑色颜料72、115三端双向可控硅器件73零交检测电路
74、120加热器控制单元75、114缓冲器76电阻77待机状态77A、77B、78A、79A通路78高输出状态79低输出状态80门脉冲81、82脉冲83红外线受光元件84反相电路85积分电路86波形整形电路87、93、95MOSFET 晶体管88、89、90、94、96电阻91二极管92电容器101、102、103、104信号105开关121、124导通/断开控制单元122、125施加功率控制单元123便座转动单元131凸轮132执行器133电位计134端子135人体识别单元136入口状态检测单元
137步进电动机138盖转动停止单元141开关142加载弹簧143形状记忆合金弹簧144接点具体实施方式
下面参照附图对用来实施本发明的实施方式进行说明。另外，本发明并不限定于这一实施方式。另外，在本实施方式的说明中，对具有同一构成及达到同样作用效果的部分赋予相同符号，其重复说明则省略。
图1为示出本发明的实施方式的加热便座的座部的主要部分剖面和概略构成的图，图2为装设有同一加热便座的座厕装置的立体图。图3为将同一加热便座的座部的一部分去掉示出的平面图，图4为同一加热便座的着座部的剖面图。
在图2中，带有洗涤用便后的肛门及下身的温水清洗功能的加热便座11，在便器20的后端部，安装在横向较长的主体部21上。在主体部21内内装温水清洗功能的一部分。作为载置于便器20上的壳体的具有轮状内周的座部22和盖23设置成为相对主体部21可自由转动。就是说，座厕装置，把加热便座11的座部22载置于便器20上而构成。另外，在主体部21的侧部内装有作为检测卫生间有无人体的人体检测单元(以下称其为检测单元)25的红外线传感器。人体检测单元25，也可以是CCD照相机。或者，如后所述，也可以以其他方式构成。
座部22，如图1所示，具有将合成树脂制的上部件26A和下部件26B以其各自的内周缘及外周缘熔敷而形成的壳体26。上部件26A，构成作为加热单元的着座部24。就是说，着座部24，设置在座部22的上侧。在壳体26的内部形成阻止水等浸入的密闭的空洞27。
在空洞27的内部，设置有与着座部24对向形成的辐射能反射板(以下称其为反射板)28，在反射板28上与着座部24隔开预定的空间地设置灯式加热器(以下称其为加热器)29。就是说，反射板28相对加热器29设置于着座部24的相反侧。反射板28，比如，是镜面加工而成的铝板。加热器29，是设置在着座部24的两侧的多个辐射型发热体，发射近红外线。因为在着座部24和加热器29之间存在适度的空间，加热器29与着座部24不会接触造成局部过热而只利用近红外线辐射对着座部24进行加热。另外，通过在密闭的空洞27内设置加热器29，人体不会直接与高温的加热器29接触而保证安全。反射板28，如图1所示，在其内外端部的整周上具有朝向上方的弯曲部28A。弯曲部28A，使来自加热器29的辐射能偏向，提高从加热器29离开的着座部24的外周缘部及内周缘部的辐射密度。因此，使射向壳体26上部的辐射能的分布均匀化。在加热器29的附近，设置有作为与加热器29电串联的受热工作单元的恒温器30和温度熔断器31，可以在万一发生不安全的情况时防止着座部24的温度过度升高。受热工作单元，在加热器29附近的温度大于等于预定温度时，通过控制使加热器29断开。
加热器29，具有玻璃管32、贯穿玻璃管32内部的钨制灯丝33和封入玻璃管32的卤素气体34。在此构成中，伴随灯丝33的发热，反复发生形成卤化钨的卤素循环反应，可防止灯丝33的消耗。借助这一作用，可以以热容量非常小的灯丝33作为热源，可以使辐射能极其急剧地上升。所以，加热器29，在使用者进入卫生间，脱下衣服使臀部在座部22的着座部24上就座为止的，比如，数秒间可以使座部22的着座部24高速升温达到合适温度。这样，在使用加热器29作为辐射型发热体时，没有必要一直不断地通电地对便座进行加温保持，可以得到省电型的加热便座11。
加热器29，利用具有弹性材料的橡胶制作的橡胶衬套35的固定件36，固定到反射板28，反射板28由橡胶支脚37固定到下部件26B。
检测单元38，由载置于便器20上的座部22的支脚橡胶39内所设置的微型开关40构成。检测单元38，通过在着座部24上就座的使用者的载荷使微型开关40导通而检测到使用者就座。检测单元38，如后所述，也可以以其他方式构成。
在图4中，壳体26的上部件26A，具有主体41、设置在主体41的上面的辐射能吸收层(以下称其为吸收层)42以及设置于更上面的表面层43。主体41，是使用透明聚丙烯树脂材料以注射模塑成形方式成形的。吸收层42含有大量碳黑。表面层43，是可以将自加热器29发射的全部可见光遮蔽，且考虑到表面硬度、耐药性、光泽等的遮光层。表面层43设置在着座部24的外表面，由覆盖吸收层42的膜材料构成。另外，表面层43，具有与座部22的整体的色调协调的色调，不限定于单色，也可以具有多色组合及设计的图案等。另外，表面层43，即使不将自加热器29发射的全部可见光遮住，也可以达到本发明的目的，也可以有意地使该种可见光的一部分透过。
主体41，优选是通过使透明聚丙烯树脂材料以平均厚度2.5mm成形，具有大于等于70％的辐射能透射率。另外，主体41，利用其刚性用作座部22的构成矩形体。比如，吸收层42的厚度为0.1mm，表面层43的厚度为0.1～0.2mm，因为相对主体41的厚度很薄，故可以在靠着座部24外表面处形成吸收层42。这两层，完全吸收透过主体41的辐射能，因为热容量非常小，所以瞬时升温且遮蔽放射的可见光。另外，因为在加热器29和主体41之间存在空洞27，所以主体41不会由于来自加热器29的传热而烧损。
在壳体26的上部件26A的内面开口的凹部44C中嵌入热敏电阻44作为温度检测单元。热敏电阻44，检测由加热器29加热的着座部24的吸收层42附近的温度。
另外，在座部22的转动轴45上形成电极46，与主体部21的轴承部(未图示)一并构成位置检测单元(以下称其为检测单元)47。检测单元47，检测座部22是处于立起状态还是处于着座可以使用的在便器20上的实质上的水平的使用位置。
在主体部21上设置有以微型计算机为主体的控制单元50。控制单元50，取得来自作为室温检测单元的室温热敏电阻(以下称其为热敏电阻)48的检测信号和来自热敏电阻44的信号，通过控制加热器29的温度使作为加热面的着座部24的温度成为合适温度的预定温度。另外，控制单元50，具有计算从通过对加热器29通电开始升温的时刻起的经过时间的计时器单元49。此外，控制单元50，通过取得检测单元25、38、47的信号来控制对加热器29的通电的开始及停止。
下面对恒温器30进行详细说明。图5示出恒温器30的剖面。恒温器30，具有双金属51作为受热单元。双金属51，与加热器29对向露出，在其表面上涂敷有耐热性的黑色涂料作为辐射能吸收材料(以下称其为吸收材料)52。于是，恒温器30，利用吸收材料52可以高效率地吸收从加热器29向双金属51辐射的能量。因此，双金属51的温度迅速上升。另外，对于恒温器30，优选是将加热器29和着座部24的表面之间的距离57设定为大于加热器29和恒温器30之间的距离56。
另外，加热器29，优选是在其纵向方向上将其与着座部24的表面的实际距离57配置成为一定，将其与反射板28的距离61也配置成为一定。结果，辐射能到达着座部24的表面的距离变成一定，着座部24表面的温度均匀，可提高舒适性。
下面对具有上述构成的加热便座11的工作予以说明。在使用者进入到卫生间时，检测单元25检测到其进入，将该信号发送到控制单元50。此时，利用检测单元47发出的信号，在确认座部22处于实际上是水平的使用位置时，控制单元50对加热器29开始通电。通过这一初始通电，投入能量瞬时变换为辐射能，从灯丝33经玻璃管32、反射板28向主体41的方向发射。此外，加热器29的辐射能，在主体41的内部吸收或反射一部分，但其大半透过而使吸收层42和表面层43升温。这样，加热器29，在使用者进入卫生间时通电，着座部24的加热面几乎瞬时被加温。因此，加热便座11，不必一直保持通电，非常利于节能。
控制单元50，基于通电开始时的热敏电阻44、48的信号，利用两者的温度差及各自的温度进行运算，选择预先设定并存储的初始通电的通电限制时间的最优值。控制单元50，在计时器单元49计数的经过时间到达通电限制时间时，减小通电量或使其变成零。其后，基于热敏电阻44的信号控制通电量，以使着座部24的温度合适。
这样，热敏电阻44，检测实际上使用者接触的着座部24附近的温度，控制单元50以高精度使其升温达到并维持合适温度。因此，座部22的使用很舒适，并且因为控制单元50，基于热敏电阻44、48的信号，与载荷量相应地对辐射能的投入量进行控制，所以可以以更高精度安全地将着座部24加热到合适温度。
另外，控制单元50，优先进行初始通电时间控制，在通电限制时间后减少对加热器29的通电量减小升温速度。因此，即使是温度检测单元(热敏电阻44)的响应速度慢，也可以对着座部24安全地进行加温。另外，热敏电阻44也可以使用廉价的产品。通常，一般的加热器，多是减小施加电压来控制温度。与此相对，加热器29，伴随灯丝33的发热，反复发生形成卤化钨的卤素循环反应，可防止灯丝33的消耗。因此，在玻璃管的温度小于等于200℃时，卤化循环变得不稳定。所以，为了利用加热器29使着座部24变成合适温度，优选是在卤化循环有效的输出范围内使通电循环变化地进行。
另一方面，当座部22处于立起状态，男性使用者进入到卫生间之后，为了小便而使座部22成为立起状态时，控制单元50根据检测单元47的信号而停止对加热器29的通电。
灯丝33为线圈形状，在加热器29以最大功率发热达到高温期间，容易使其沿着作为此线圈的张力方向的长度方向伸长。因此，在座部22处于立起状态下对加热器29进行通电时，在通电状态中发热的灯丝33的长度方向受到重力作用，灯丝33容易断线。如上所述，由控制单元50进行控制以使在座部22处于立起状态时不对加热器29以最大功率进行通电，从而防止这种断线。另外，通过这种控制，可以减少无谓地对座部22加温，可进一步节能。
另外，固定件36，具有作为弹性材料的橡胶衬套35，载置有加热器29的反射板28具有橡胶支脚37。因此，即使是使用者根据目的对座部22进行立起状态和水平状态的切换，由于这些冲击衰减效果，可以吸收对加热器29的冲击。从而可以防止玻璃管32及灯丝33的破损。
在使用者为了排便而就座时，控制单元50，利用检测单元38的信号，通过控制可使对加热器29的通电量为零或为使座部22的温度不会过度上升为止的通电量。结果，在使用中座部22的温度不会上升过度，使用者不必担心会被烫伤等而可以安全地使用，由于使用者是皮肤直接接触内置有加热器29的座部22而就座，所以对于加热便座11必须特别充分考虑安全问题。在通常的使用状态下，加热便座11，如上所述，可以安全而舒适地使用。然而，在万一由于某种原因而在构成控制单元50的微型计算机等中发生故障而对加热器29的通电继续进行的场合等等也必须安全地工作。因此，加热便座11，具有与加热器29串联的恒温器30。因为恒温器30的双金属51是露出的，由来自加热器29的辐射能直接加热。此外，优选是在双金属51表面设置吸收材料52。这样一来，发自加热器29到达双金属51的辐射能几乎全部被双金属51吸收。因此，恒温器30，也会迅速与座部22的温度的急剧变动相应地改变，在温度过度升高之际切断加热器29的通电电路。另外，更优选是还涂敷耐热性的黑色涂料作为吸收材料52。黑色涂料，可以有效地吸收来自加热器29的热量而使双金属51的温度上升。
另外，对于恒温器30，优选是将其位置设定为使加热器29和座部22的着座部24的表面之间的距离57大于加热器29和恒温器30之间的距离56。结果，双金属51的温度的上升比着座部24的表面温度的上升快。因此，在发生异常时，在着座部24的表面温度未过度上升成为引起烫伤等的危险状态时，可切断加热器29的通电电路。
另外，在可以使双金属51的温度较快上升时，也可以防止恒温器30的误工作。就是说，在可以使双金属51的温度较快上升时，可以将恒温器30的断开(导通加热器29的通电电路)工作温度设定为高于座部22的通常使用温度。因此，在通常使用时就可以避免恒温器30工作而使加热便座11的加热功能不能使用的情况。
下面利用图6对此进行说明。图6为加热便座11的温度控制的特性图。另外，在图5所示的构成的恒温器30中，距离56＝7mm，距离57＝15mm。图6示出在对加热器29通电的场合的双金属51附近温度和着座部24的表面温度随时间的变化。曲线58表示着座部24的表面温度变化，在室温为5℃时可在t1的时间(约7.5秒)升温达到通常的控制温度(Ta)。另一方面，恒温器30的双金属51的温度，如曲线59所示，可以比着座部24快地在t2的时间上升到温度Ta。在着座部24成为座部22的最高设定温度(Tb)时，双金属51的温度到达加热器29的断开工作温度(Tc)，恒温器30切断加热器29的通电电路。
另外，在万一恒温器30发生故障变成不能切断加热器29的通电电路的状态的场合，在到达安全限界温度(Td)之前，温度熔断器31工作而切断加热器29的通电电路。此时，座部22的表面温度未达到温度Td。
另外，恒温器30的工作温度Tc，设定为大于等于座部22的最高设定温度Tb并且小于等于安全限界温度Td。结果，不会很容易出现由温度熔断器31引起的加热器29的通电电路的断开、不能使用座部22的加热功能的情况。
如上所述，在初始通电时间的安全功能的第一阶段中，控制单元50，利用计时器49、热敏电阻44控制着座部24的温度。在第二阶段中，利用恒温器30的断开来切断加热器29的通电电路。在此场合，由于温度下降，电路可能还原。在第三阶段中，温度熔断器31熔断而切断加热器29的通电电路。在此场合，电路不能复原。这样，通过设定三阶段的安全功能，加热便座11，可以长期、安全并舒适地使用。
另外，在本实施方式中，如图3所示，加热器29是在座部22的两侧设置多个，与各个加热器29对向设置恒温器30。各个恒温器30是电串联。另外，优选是与各个加热器29对向设置断开工作温度不同的恒温器30。另外，在图3中，未图示连接形态。
就是说，优选是各个加热器29与恒温器30串联，再将这些恒温器30串联而构成加热器29的通电电路。在此构成中，在任何一个加热器29发生异常的场合，恒温器30都将切断加热器29的通电电路。另外，即使是在万一在一个恒温器30中发生故障，成为不能切断加热器29的通电电路的状态的场合，由另一个的恒温器30也能切断加热器29的通电电路。因此，对两个加热器29的通电可以安全地使之停止。另外，在对各加热器29设置断开工作温度互不相同的恒温器30时，即使在断开工作温度低的恒温器30中发生异常，还有另一个恒温器30工作。
另外，加热器29可以分割为多个。因此，与将轮状的一根灯式加热器配置在座部22的几乎整个空洞27中的场合相比较，可以消除施加于灯式加热器的应力。这种应力，是由于座部22的弯曲和灯式加热器的设置误差等而产生的。因此，可以消除由于座部22的弯曲等引起的加热器29的破损的危险。
下面对恒温器的另一优选实施方式予以说明。图7A～图7C为本发明的实施方式的加热便座的恒温器60的工作的示图。
恒温器60，在内部具有第1双金属(以下称其为双金属)53和与双金属53的断开工作温度不同的第2双金属(以下称其为双金属)54。双金属53、54，与双金属51一样，向加热器29露出。另外，优选设置吸收层52。
在恒温器30正常工作的场合，如图7A所示，在直接接收加热器29的辐射能的双金属53达到断开工作温度的场合，发生翻转。于是，与加热器29的通电电路串联的接点55变成断开而切断加热器29的通电电路。
另外，如图7B所示，在万一由于某种原因使双金属53发生弯折的场合，会出现双金属53不能断开接点55的情况。在此种场合，如图7C所示，也是在比双金属53的断开工作温度高的温度下，双金属54直接接收温度过度上升了的加热器29的辐射能而翻转。双金属54，断开接点55而将加热器29的通电电路安全地切断。在此场合，因为双金属54是在接点异常时工作，因此是非复原型，之后，优选是对加热器29不通电确保安全。
在以上的说明中，示出的是使用恒温器30作为受热工作单元的例子，但并不限定于此。比如，如图35A、35B所示，可以使用利用形状记忆合金弹簧(以下称其为弹簧)的开关141作为受热单元。图35A示出利用形状记忆合金弹簧143的开关141的正常时的状态，图35B示出异常时的状态。在图35A中，开关141，具有加载弹簧(以下称其为弹簧)142和弹簧143。弹簧142，比如，一般使用不锈钢，而弹簧143，比如，一般使用Ti-Ni合金。弹簧143，在低温下与弹簧142相比，弹性系数小，弹簧143处于压缩状态，此时接点144闭合。就是说，在不使用加热便座时、在以加热器29进行正常加热的温度范围内，保持此状态。另一方面，由于某一原因加热器29异常发热使加热器29的附近温度变成高温时，如图35B所示，弹簧143的弹性系数变大，弹簧142变为压缩状态。此时接点144断开，对加热器29的通电停止。这样，借助利用形状记忆合金弹簧的开关也可以得到与恒温器同样的效果。弹簧143，优选也是涂敷包含耐热性的黑色涂料的辐射能吸收材料。
下面，以座部22为中心对加热便座11的制造方法予以叙述。着座部24，是将预先印制了吸收层42的表面层43，装设在对座部22的上部件26A成形的金属模中，利用注射模塑成形使形成主体41的透明聚丙烯树脂材料成形。或者是在将预先印制了吸收层42的表面层43，利用真空成形等预备成形为上部件26A的形状之后，装设在使上部件26A成形的金属模中进行注射模塑成形。
在以上的成形方法中，主体41是一体形成的，但并不限定于此。比如，也可以只对着座部24以透明聚丙烯树脂、对上部件26A的着座部24以外的部分以与下部件26B同一配色的着色聚丙烯树脂进行二色成形。在此场合，使吸收层42的面积比表面层43的面积小，并在与着座部24相对应的部分的表面层43上印制吸收层42进行成形即可。
表面层43比吸收层42的面积大即可，优选是成形时覆盖整个上部件26A。这样的话，表面层43的端部可以不出现于上部件26A的表面，精加工也可以美观地成形。另外，在以上的说明中，是使用透明聚丙烯树脂作为主体41，但也可以利用透明聚酯树脂及丙烯酸树脂等。
在吸收层42中变换为热的辐射能，通过表面层43的传导而传送到着座部24表面。为了在短时间内对着座部24进行加热，表面层43、吸收层42的厚度最好是尽可能地薄。如本实施方式这样，在通过印制形成吸收层42时，可以形成数μm级的厚度。如果考虑到表面层43的耐磨性等并尽可能薄地形成这些层的话，就可以使着座部24表面温度上升迅速。
在以上的说明中，说明的是利用印制膜形成吸收层42的场合，但也可以将含有辐射能吸收剂的膜材料与表面层43一体形成。在此场合，因为膜材料必须有一定程度的厚度，所以必须将吸收层42和表面层43的厚度设定为使得通过传导的着座部24表面的升温不缓慢。为了完全遮挡发自加热器29的辐射能及可见光，也可以使用在表面层43上形成铝等的金属的镀敷膜的膜材料。另外，反之，也可以是在吸收层42、表面层43中使可见光的一部分透过的构成。
在以上述方式形成的上部件26A中设置凹部44C。或者也可以利用形成凹部44C的成形金属模。然后，将热敏电阻44嵌入到凹部44C中。
另一方面，将加热器29、恒温器30、熔断器31配置于下部件26B上进行布线。之后，使这些上部件26A和下部件26B嵌合。此时，加热器29及恒温器30等配置在空洞27内。
此外，还将组装有微型开关40的支脚橡胶39安装在下部件26B上。也可以在预先将支脚橡胶39安装在下部件26B上之后，使上部件26A和下部件26B嵌合。另外，也可以将上部件26A和下部件26B以粘接剂等进行固定。这样就组装成座部22。
其后，将主体部21的轴承部分与座部22的转动轴45进行组合，使主体部21和座部22安装成为可以转动。在这种状态下，对包括在主体部21和座部22中的各个电部件进行布线。这样就组装成加热便座11。
另外，在上述的说明中，是以使加热面的最佳热分布为均匀的热分布为前提进行说明的。此处，在最优热分布不是均匀的场合，通过改变吸收层42的图形(印制形状)，可以很容易对热分布进行操作，可以实现多种分布。比如，也可以形成在着座部24的表面上与人体的温感联动对温度分布设置梯度的分布。在这种场合也可以通过吸收层42的印制操作，作为最优热分布，实现舒适的加热。
图8为着座部24的辐射能的特性图，图9A、图9B为示出吸收层42的构成例的示图。其中，吸收层42相对着座部24的表面在辐射能的吸收量方面具有分布。着座部24的表面，与加热器29的距离为一定时，到达着座部24表面的辐射能均匀，着座部24的表面温度也为一定。然而，实际上，着座部24受到座位衬垫织物及设计上的制约，与加热器29的距离保持一定是困难的，如图8所示，在辐射能的强度方面产生分布64。就是说，接近加热器29的部分的辐射能变强，该部分的温度升高。另一方面，在与加热器29的距离远的部分中，辐射能变弱，该部分的温度降低。于是，对吸收层42，使从加热器29发射、到达着座部24的外表面的辐射能强度分布和辐射能的吸收量分布65实质上相反的构成是优选。就是说，如图9A所示，对接近加热器29的部分使用反射辐射能的白色、银类颜料66，并使其逐渐变化为吸收辐射能的黑色颜料67。或者，如图9B所示，也可以交互印制白色、银类颜料66及黑色颜料67，相应于辐射能强度使间隔改变。其中的X-X示出与加热器29相对应的位置。这样，通过使在着座部24的表面上的辐射能强度均匀化，可以减轻着座部24表面上的温度的不均匀而得到舒适的座部22。
图10为示出着座部24的另一构成的剖面图。在着座部24中，在使用透明聚丙烯树脂借助注射模塑成形构成的主体41之上形成由印制膜构成的吸收层42。进而，在吸收层42之上，形成由印制膜构成的着色层43A，并在外表面上形成由透光性的膜材料构成的表面层43B。就是说，着色层43A，设置在作为膜材料的表面层43B和吸收层42之间。
为了形成这种着座部24，预先印制着色层43A，再将在其上印制了吸收层42的表面层43B装入到上部件26A的金属模中，以与上述相同的方法成形。着色层43A，遮蔽从加热器29发射的可见光，并具有与座部22整体色调协调的配色，并不限定于单色，也可以使用多色的组合及设计化的花样等等。另外，也可以有意地使从加热器29发射的可见光的一部分透过。表面层43B大体透明，可以保护着色层43A且获得具有透明感的清晰的表面状态。这样，在表面层43B的材料的透明度高时，可使着色层43A的颜色在表面上得到效果良好的反映，但为了使其具有图案效果，也可以使用部分不透明的材料或稍微着色的透明膜。
下面对灯式加热器的优选形状、配置和除灯式加热器以外设置的优选的其他加热器进行说明。
图11为本发明实施方式的另一加热便座的去掉一部分的平面图。图11的构成与图3的构成的不同之点在于加热器29的形状、配置和设置软线加热器(以下称其为加热器)62这几点。除此之外的构成与图3的构成相同。
就是说，在空洞27的内部，与使用座厕装置的使用者就座的座部22的着座部24对向，设置有由镜面加工的铝板构成的反射板28。并且，在着座部24的两侧设置两个加热器29作为辐射型发热体。
反射板28和加热器29根据座部22的形状设置。就是说，如图11所示，加热器29，是在平面上观察为轮状的着座部24的横部24A中沿着座部22的形状地设置。横部24A，是在人就座时大腿部所接触的部位。
加热器62，是设置在着座部24的后部24B背面的热传导型发热体。这一部分是在人就座时臀部所接触的部位。虽然在图11中未示出，但加热器62，根据需要，也可以铺设在着座部24的前部24C背面或在其以外处通常与人体不大接触的部分，比如，着座部24的外周侧面等的背面。这样，加热器62，在着座部24中，对与加热器29加热的部位不同的部位进行加热。
在与加热器62加热的后部24B相对应的部分中设置热敏电阻44A。于是，控制单元50，取得人体检测单元25、检测单元38及位置检测单元47的信号，控制对加热器29的通电的开始和停止。此外，取得来自热敏电阻44、44A、48的信号，对加热器29、62的温度进行控制，以使作为加热面的着座部24的温度成为作为合适温度的预定温度。利用这样的构成，可以进行对各个加热器的温度进行分别控制的极精细的温度控制，并且，因为也可以检测到异常温度上升、断线导致的发热停止等等，所以控制单元50，可以与各种情况进行适当的对应。
如上所述，加热器29，因为是在使用者进入卫生间时通电，可以几乎瞬时对着座部24的加热面进行加温，故不需要一直保持通电，是非常节能型的辐射型发热体。由加热器29加热的横部24A，比如，可以在室温15℃时在大约4秒钟升温到不感觉寒冷的程度的温度(27～28℃)。就是说，检测单元25检测到有人进入到卫生间时，可以在到着座部24上就座之间对着座部24进行加温。这样，加热器29可以瞬时对与在最初接触着座部24的、对温度敏感的大腿部相接触的部位的横部24A进行加温，使用者可以很舒适地使用座部22。
另一方面，在着座部24的后部24B中，在检测单元25检测到有人进入到卫生间时，就增加对加热器62的通电量，向预定的加热温度升温。在此场合，因为从加热器62发出的热量，从着座部24背面通过热传导传递到表面，因此不能像利用加热器29的升温那样使温度急剧上升。然而，后部24B是与不像大腿部那样对温度敏感的臀部相接触的部位，即使是使其从不感觉寒冷的程度的温度缓慢地升温，也不会损害整个座部22的温暖感。这样，通过与人体的接触部位相应地使用加热器29和加热器62，可以得到舒适的温暖感。这样，加热器29、62分别以不同的时序对着座部24进行加热是优选。
加热器62一直不断进行通电，但利用加热器62进行加热的部分是后部24B，是着座部24的约1/3的面积。因此，与利用加热器62对整个着座部24加温的场合相比，可以大幅度节能。这样，通过与人体的接触部位相应地使用加热器29和加热器62，可以获得舒适的温暖感并实现大幅度的节能。
另外，对加热器29的说明是以设置左右一对的构成进行的，但并不限定于此。根据需要也可以增加加热器29的数目，使其进一步对应于座部22的形状地配置。也可以对每个加热器29进行通电控制，在这种情况下可以实现更精细的加热。另外，作为热传导型发热体是以加热器62进行说明的，但并不限定于此，也可以使用将金属图形化以平面形状形成的加热器、具有PTC特性的加热器等等。
此外，加热器29，优选是配置于比着座部24的中心线A-A靠内侧处，与着座部24的内周保持大致等距离63地形成为弯曲形状。在人在座部22上就座时，载荷一定施加于内侧，接触面也集中于内侧，接触压力也是内侧高。因此，通过以这部分为主实现辐射加热，可以得到更舒适的加热。就是说，因为通过将加热器29的中心轴配置于比座部22的着座部24的中心线A-A靠内侧处，对容易感到寒冷的便座内侧进行加热，所以可以在便座就座时感觉不到寒冷而舒适地使用加热便座。
下面对涉及控制单元50的详细构成，对用于对加热器29进行通电的导通/断开的构成进行说明。
图12为示出图1所示的加热便座的控制系统的构成例的示图。座部22在内部具有空洞，收置加热器29和用作温度检测单元的热敏电阻44。在主体部21中收置作为检测单元的着座传感器(以下称其为传感器)38A、加热器29控制用的三端双向可控硅器件72以及检测工业用电压AC100V的交流信号的零点的零交检测电路(以下称其为电路)73。另外，还收置加热器控制单元(以下称其为控制单元)74、缓冲器75、与热敏电阻44串联的电阻76以及将从作为人体检测单元的人体检测传感器(以下称其为传感器)25A发出的信号接收的接收单元25B等等。就是说，三端双向可控硅器件72、电路73、控制单元74、缓冲器75及电阻76包括在图1的控制单元50之中。另外，在图12中，设置有传感器38A、传感器25A和接收单元25B，但也可以与图1一样，采用检测单元38代替传感器38A。也可以采用检测单元25代替传感器25A和接收单元25B的组合。
从传感器25A、热敏电阻44、传感器38A和电路73输出的信号输入到控制单元74，控制单元74利用该信号输入计算加热器29的控制信号并输出到缓冲器75。加热器29由三端双向可控硅器件72进行开关控制，被施加AC100V电压而确定加热器29的输出。
热敏电阻44，设置在加热器29附近并且安装在可以检测与加热的着座部24的表面温度近似的温度的位置。控制单元74，参照热敏电阻44检测到的与着座部24的表面温度近似的温度，推定着座部24的表面温度及加热器29的温度。
此处，传感器25A利用热电型红外线传感器检测人体，并将该检查信号最终发送到控制单元74。发自传感器25A的信号由接收单元25B接收，输入到控制单元74。
在这种构成中，传感器25A检测人体，控制单元74开始向加热器29通电，根据热敏电阻44的检测进行温度控制，三端双向可控硅器件72，控制输入加热器29的功率。因此，可以得到实现具有瞬暖性能，使用方便，节能性优良的加热便座的加热便座。
图13为图12的构成的控制的状态变换图。在待机状态77中，因为信号不输出到三端双向可控硅器件72，所以不驱动加热器29。在高输出状态78下，一直向三端双向可控硅器件72输出，故加热器29由额定输出驱动。在低输出状态79下，间断地向三端双向可控硅器件72输出，故加热器29由低于额定输出的输出驱动。
从待机状态77转向高输出状态78的通路(path)77A，在由传感器25A执行了人体检测时进行，而从高输出状态78向低输出状态79的通路78A在热敏电阻44的温度检测变得高于预定水平时进行。从低输出状态79转向待机状态77的通路79A，在从传感器38A的输出未检测到人体时执行。比如，在传感器38A具有红外线LED的发光单元和受光单元的场合，在人体在座部22就座时，由于来自发光单元的光受到人体反射而被受光单元检测到，传感器38A就检测出就座。在人体离开座部22时，因为在受光单元检测不到反射的光，传感器38A就判定为无人就座。在利用人体检测单元38的场合，因为已经叙述过不赘述。这样，与使用者的状态的变换相应地改变加热器29的加热状态是优选。
图14为图12的构成的控制的另一状态变换图。与图13的不同是存在从待机状态77转向低输出状态79的通路77B。在待机状态77中进行人体检测时，如果热敏电阻44的输出高于预定水平，判断为座部22的温度高的话，就向低输出状态79转换。通过设置通路77B，在进行连续使用等等对座部22进行加温时等等情况下，可防止向加热器29供给多余的功率，可以实现节能性优异的瞬暖便座。
图15为图12的构成的控制中的三端双向可控硅器件72的控制脉冲及加热器施加电压波形的时序图。在输出一个门脉冲80时，在一直到下一个零点的半周期中对加热器29施加电压。在不施加门脉冲80时，在加热器29上不施加电压。
图16为图13、图14的高输出状态78及低输出状态79中的上升时的门脉冲的时序图的一例。在高输出状态78中，每隔0.1秒间隔施加的脉冲81的数目递增，从1秒后起输出最大数目(12脉冲/0.1秒)。在低输出状态79中，每隔0.1秒间隔施加的脉冲82的数目递增，从0.2秒后起每0.1秒输出较少数目的脉冲(3脉冲/0.1秒)。就是说，在低输出状态79中供给高输出状态78的1/4的功率。此低输出状态79的脉冲数可相应于加热器29的规格、设定温度任意进行设定。
加热器29，具有在灯丝温度低时电阻值低，随着温度的上升电阻值增加的性质。所以，从最初起施加额定功率时，有很大的冲击电流流过，加热器29的寿命可能缩短。在本实施方式中，控制单元74，在利用传感器25A检测到有人之后，一直到经过一定时间为止间断输出用来驱动三端双向可控硅器件72的门脉冲81、82，并使脉冲81、82的施加数递增。这样一来，可以抑制冲击电流而使加热器29长寿命化。
图17示出从传感器25A发送的人体检测信号一直到输入到控制单元74为止的接口电路图，此电路，比如，包括在接收单元25B中。并且图18示出各电路块的电压波形图。
来自传感器25A的以红外线向接收单元25B发送的通过红外线调制的信号，由红外线受光元件(以下称其为元件)83接收，大小一致为5V。其后，经反相电路(以下称其为电路)84、积分电路(以下称其为电路)85、波形整形电路(以下称其为电路)86输入到控制单元74，判断为已进行人体检测。
元件83的输出信号101，输入到电路84的N沟道MOSFET晶体管87的栅(G)。于是，在连接在漏(D)和电源间的电阻88与地之间输出相对输入0V和5V反相的输出信号102而输入到下一级的电路85。
在电路85中，1MΩ左右的电阻89，与互相串联的10MΩ左右的电阻90和二极管91并联，在与电容器92之间进行充放电。由于二极管91的极性，电容器92的充电主要通过电阻90进行，而放电经电阻89进行。所以，电容器92的充电快，而放电，由于是取决于电阻89和电阻90的电阻比，约需要10000倍的时间。因此，在脉冲连续输入时的输出停留在4V左右，而在无输入时返回到0V。
电路86，是由N沟道MOSFET晶体管93和电阻94、P沟道MOSFET晶体管95和电阻96的级联连接构成的。电路85的输出信号103，如信号104一样，由电路86将其大小整形为5V的波形，输入到控制单元74，判断为已进行人体检测。在这种构成中，人体检测信号的输出可以通过无线方式传送，具有传感器25A的安装的部位不受制约的优点。
图19为在控制系统74中判定人体检测的流程图。在S001中将对信号进行计数的标记Find复位。然后，检查有无人体检测信号(S002)。无信号时，将标记Find复位(S003)，进入空闲状态等待中断，在发生中断后就进入到S002。在有人体检测信号时，就在标记Find上加1(S004)，检查标记Find是否变为12(S005)。如果标记Find未达到12，就进入空闲状态，而在达到12时，就结束人体检测而进入到检测后的例行程序。
此例行程序的中断，由于是使用来自电路73的60Hz的AC100V的零交的信号，每隔120秒发生中断。因此，为判定人体检测信号，必须在1/120×12＝0.1(秒)间输出人体检测信号。就是说，控制单元74，在从传感器25A在预定时间内多次发送人体检测信号时，就判定检测到人体。所以，即使是由于噪声有短时间脉冲叠加在电路上，也可以防止误检测，可以实现可靠性高的人体检测。
在传感器25A和接收单元25B间的信号的无线收发方式也可以以节能无线方式进行。在该场合，因为在看到的范围内没有收发装置也可以，所以设置部位的自由度可以提高。因此，将传感器25A设置在卫生间外边，比如，设置在门跟前等处检测人手推门，迅速对便座加温等等，可以进一步提高加热性能。
另外，在应用红外线方式时，因为可以共用加热便座的无线用红外线遥控器和接收装置，不需要另外设置接收装置，还可节省空间。无论在哪一方面，通过在传感器25A和接收单元25B间以无线方式收发信号可以使设计的自由度提高。
另外，如图20的构成图所示，在图12的构成的基础上，也可以设置具有指示对加热器29通电的红外线发送单元的开关105。在图12的构成中，对加热器29的通电，只利用传感器25A中的人体检测进行。另一方面，在图20的构成中，通过增加开关105，可以在任意时间指示通电。比如，为确保安装的自由度，在传感器25A的电源是电池时，有时电池的输出降低而不能进行人体检测。在该种场合，可以利用开关105对加热器29进行通电。另外，即使传感器25A与开关105并存也不会对座部22的加热控制有任何影响。
如上所述，利用电路73、传感器25A、热敏电阻44及传感器38A的输出，控制单元74输出三端双向可控硅器件72驱动用的门脉冲。利用这种构成，可以执行在检测到要使用加热便座11的人体时开始向加热器29通电，在一定温度下进行保温，并在加热便座11的使用结束时切断对加热器29的通电的一系列流程。因此，可以得到使用方便，节能性优良的加热便座。
下面对涉及控制单元50的详细构成，对用于控制利用加热器29的着座部24的温度上升的构成进行说明。另外，基本的构成与图12相同。
在这种构成中，如前所述，传感器25A检测出人体，对加热器29开始通电。另外，在对加热器29开始进行通电之前，利用热敏电阻44检测加热器29周围的温度，确定对加热器29施加初始电压的施加时间。
加热器29的周围温度也与座部22、主体部21的周围温度相关。因此，优选与利用热敏电阻44检测到的温度相应地，在温度低时，延长对加热器29的初始电压的施加时间。并且，优选在温度高时，缩短施加时间以使着座部24的温度相对周围温度的变动也尽可能保持一定。或者，如图1所示，控制单元74也可以利用热敏电阻48检测周围温度而控制对加热器29的初始电压的施加时间。就是说，热敏电阻48并非必需，可以兼用热敏电阻44检测周围温度，通过以合适的定时进行温度参照使构成简化。
图21为示出热敏电阻44的检测温度和加热器29的电压施加时间的关系的曲线图。因为加热器29的功率是600～800瓦，加热器29，即使是在周围温度为接近0℃的严冬期间，也可以通过少于等于10秒的加热将着座部24加热到不感觉寒冷的程度。另一方面，在周围温度超过30℃的夏天，加热器29，加热少于等于1秒或即使不加热也可以保持座部22舒适。另外，在无人使用时不对加热器29进行通电。就是说，控制单元74，在热敏电阻44的检测温度大于等于预定温度时，取消初始电压施加。由此可抑制多余的加热。
与热敏电阻44的检测温度相对应的对加热器29的电压施加时间，比如，可以对每个以每5℃划分的区间以秒为单位设定施加时间，施加时间成为温度的函数。此施加时间为必需时，可以利用作为可以对三端双向可控硅器件72进行控制的单位的工业用频率的零交的周期单位(在60Hz时为8.3毫秒)进行设定。
有时加热器29的速暖性能好、热敏电阻44等的温度检测装置的检测延迟。因此，不能对加热器29进行迅速控制，而对座部22加热过度、难以进行与周围温度的变动相应的控制。就是说，在与周围温度低的冬天相应地设定加热输出时，在周围温度变高时，就会加热过度。在与周围温度高的夏天相应地设定加热输出时，在周围温度变低时，就会加热不足。然而，在本实施方式中，是以这样的方式与周围的温度相应地对加热器29进行通电。因此，可以得到具有瞬暖性能，使用方便，节能性优良的加热便座。
图22为示出热敏电阻44的检测温度和加热器29的电压施加时间的另一关系的曲线图。图22示出的是在检测温度大于等于30℃的场合，对加热器29不进行初始电压施加的情况。这样，优选在周围的温度在某种程度上较高，在初始电压施加通电结束之前，如果由热敏电阻44检测到的检测温度大于等于预定温度，就停止初始电压施加通电。在这种场合，通过不对加热器29进行通电，可以得到使用方便，节能性优良，安全性优异的加热便座。
图23为本实施方式的加热便座的另一控制系统的构成图。与图12和图23不同之点是，在热敏电阻44之外还设置热敏电阻106，用来测定着座部24的温度。热敏电阻106是为了使着座部24的温度小于等于50℃，用于控制单元74对向加热器29的输出进行控制而设置的温度检测单元。以50℃为上限是根据，请10位接收调查的男女在保持在50℃的便座就座结果的调查表而确定的。在就座于保持在50℃的便座的场合，10个人中有9个人回答不感觉特别热，并且另外一个人的回答是并非不能忍受。另外，即使是在实际上为50℃的便座上就座，因为人体的热容量大，故便座温度急剧下降，也不必担心被烫伤。这样，热敏电阻106的检测温度高于一定温度时，由于不对加热器29通电，所以可以抑制过度加热。另外，此时，控制单元74也可以参照热敏电阻44的温度进行控制。
热敏电阻44，不仅测定在加热器29通电前的附近温度，而且还可以测定加热器29通电中的温度。于是，着座部24的温度，除了设置专用的热敏电阻106以外，也可以由热敏电阻44的温度推测。所以，将温度控制的阈值设定为两级，在加热器29的初始电压施加中超过第1阈值时，使加热器29的输出变成低输出状态79。在超过第2阈值时，不管有无剩余时间都使对加热器29的通电停止。这样也可以。就是说，控制单元74，也可以判定热敏电阻44的检测温度为多级，随着检测温度从低级变到高级而依次缩短对加热器29的初始电压施加时的通电时间。这样也可以将着座部24的表面温度抑制为一定温度，得到安全舒适的加热便座。
图24示出对加热器29的施加功率随时间的变化。供给800瓦的初始功率的加热器29在6秒后供给功率改变为200瓦，只要使用者坐在座部22上，就以200瓦的功率继续对着座部24保温。在保温时热敏电阻44也继续进行温度检测，并在超过设定温度时停止功率供给。就是说，在保温时按照热敏电阻44的输出反复进行对加热器29的导通/断开工作。所以，保温时的功率，只要大于等于保温所必需的功率，可以任意地设定。此保温时的功率，可以按照加热器29的规格、设定温度设定三端双向可控硅器件72的脉冲数。另外，该保温时的控制温度与初始的功率供给时的控制温度不同，设定成为长时间使用座部22时舒适的温度。就是说，控制单元74，在初始电压施加通电结束后，改变对加热器29的施加功率而改变加热器29的控制温度。利用这样的构成，可以防止向加热器29供给多余的功率，可得到节能性优异的可以瞬间加热的便座。
另外，在图12中，作为检测单元的着座传感器38A，如前所述，具有红外线LED的发光单元和受光单元。着座传感器38A，是利用有人在座部22上就座时，从发光单元发出的光被人体反射由检测单元检出而检测到有人就座。该输出作为电压输入到控制单元74，在判断为就座中时，加热器29利用从控制单元74发出的输出继续执行保温。在人立起离开座部22时，因为受光单元检测不到反射光，就判定为无人在座，输出电压变成零，控制单元74停止对加热器29的功率供给。利用这样的构成，可以得到只在有人需要时供给功率，在使用结束时迅速停止功率供给的节能性优良的加热便座。
下面对利用图11说明的构成的加热便座的控制系统进行说明。图25为示出图11所示的加热便座的控制系统的构成图。图25和图12的不同点，在于除加热器29之外，在座部22的空洞27的着座部24侧的面上粘贴线状的软线加热器(以下称其为加热器)62对着座部24加热这一点。加热器29的作用效果没有任何改变。加热器62，由来自控制单元74的输出，经由缓冲器114、三端双向可控硅器件115进行控制，施加AC100电压，确定加热器62的输出。另外，加热器62的控制温度根据来自热敏电阻44A的输出进行。
此处，检测加热器29的温度的热敏电阻44的控制温度和检测加热器62的温度的热敏电阻44A的控制温度的设定不同。就是说，加热器29是以辐射加热为主，而加热器62以传导加热为主，由于各个加热器的施加功率以及加热特性不同，故控制温度也不同。如前所述，加热器29用来加热的是对温度敏感的大腿部，而加热器62用来加热的是对温度不如大腿部那样敏感的臀部。除此之外，加热器62利用线径细的特点，通过将其设置于不能收置加热器29的辐射加热困难的部分、高度低的空洞27的周缘，也可以发挥作为加热器29的补充加热器的作用。通过导入加热器62，可以改善着座部24的温度分布，可以得到更加舒适的加热便座。
另外，在着座传感器38A未检测到有人在座时，就是说，在使用者解手结束从卫生间空间出去时，只对加热器62进行通电控制，取消对加热器29的通电。结果，即使有人再次想要解手时，加热器29的辐射加热难以到达的座部22的周缘部也是温暖的。因此，可以减轻人就座时感到寒冷的不快感。另外，通过将加热器62的控制温度也设定为人们平常不会感觉到不快的最低温度27℃附近，也可以将整体能量抑制为较小。
如上所述，在图25的构成中，除了加热器29之外，设置有用作对着座部24进行加热的热传导型发热体的加热器62及用作检测加热器62所加热的部分的表面温度的温度检测部的热敏电阻44A。控制单元74，根据传感器38A和热敏电阻44、44A的输出，控制向加热器29、加热器62的功率供给定时及功率供给时间。利用这种构成，可以对多个加热器29、62以最佳定时进行加热的开始结束、进行变为最佳温度的加热控制，可实现适应座部22使用方法的快速、舒适节能的加热。
下面对位置检测单元和人体检测单元的联动进行说明。图26为说明图1所示的加热便座的位置检测单元和人体检测单元的作用的加热器电路的控制框图。
在人体检测单元(以下称其为检测单元)25检测到人体时，信号输出输入到加热器控制单元(以下称其为控制单元)120。控制单元120接收到这一信号，就向控制对设置于座部22中的加热器29的功率供给的导通/断开控制单元(以下称其为控制单元)121输出信号。结果，控制单元121就向加热器29供给功率。同时，位置检测单元(以下称其为检测单元)47检测座部22的转动，向控制单元120输出信号输出。控制单元120接收到这一信号，就将此信号输出到施加功率控制单元(以下称其为控制单元)122。控制单元122，根据此信号确定供给加热器29的功率。便座转动单元123，比如，具有步进电动机，根据控制单元120的指示使座部22转动。
图1的控制单元50，包括控制单元120、121、122。控制单元120由微型计算机构成。控制单元121，比如，由继电器、开关元件构成，控制单元122，如利用图12、16所说明的，优选是使脉冲数改变的构成，但也可以通过微型计算机控制来控制输出电压。另外，也可以将控制单元120、121、122中的两个或三个构成一体。
在上述构成中，在检测单元25未检测到人体时，不向加热器29供给功率。另外，在检测单元25检测到人体并且检测单元47检测到座部22处于实质上水平状态的场合，控制单元120对加热器29通电而对座部22进行加温。另一方面，在设置为男子小便的使用状态时等，在检测单元47检测到座部22跳起的场合，就控制加热器29的施加功率，仅仅施加保温用的小功率。这样一来，就可以得到更节能的便于使用的加热便座。
在检测到人体时，向加热器29通电可在极短时间使座部22升温，在座部22不跳起时将温度保持为通常的保温温度T0(比如，38℃)。在座部22跳起，设定为男子小便使用状态时，控制对加热器29的施加功率，将温度保持为第1保温温度T1(比如，27℃)。此处之所以在座部22跳起的状态下也对加热器29施加小功率，是为了在座部22落下有人就座时不感觉到寒冷而预先对加热器29进行通电加速加温之故。另外，在保持温度T1的状态下座部22落下的场合，为预备向座部22就座，控制单元122增加施加功率，将温度保持为温度T0。这样，在座部22跳起，设定为男子小便的使用状态之后，即使是在接着用于大便的场合，座部22也可以立即被设定为舒适的温度。因此，可以得到节能而便于使用的加热便座。
如前所述，加热器29可以在极短时间使座部22升温，但由于室温(着座部24的温度)不同升温时间也有差别。在使用800W的灯式加热器的场合，在使着座部24升温到不感觉到寒冷的27℃的场合，在室温为15℃时约为3.5秒，在室温为5℃时约为7秒。从进入卫生间到就座平均为7～9秒，但各个人有差别，所以优选是可以在4秒以内升温到27℃。于是，在冬天等的着座部24的表面温度非常低的场合，将温度保持为第2保温温度T2(比如，15℃)。于是可以得到全年都便于使用的舒适的加热便座。
另外，在使用第1功率为800W的灯式加热器的场合，在冬季用于维持温度T1的第2功率，比如，为20W，用于维持温度T2的第3功率，比如，为10W。在像第2功率及第3功率这样低功率时，如上所述的灯丝33的断线的可能性极小。
下面利用图27的流程图对图26的构成中的处理进行说明。首先，热敏电阻44检测着座部24的温度(S101)。在检测温度比T2低时，控制单元122控制对加热器29的施加功率使着座部24变成温度T2(S102)。在检测温度大于等于T2时，处理进行到S103。在S103中，检测单元25检测是否有人。在判断为有人时，处理进行到S104，而在判断为无人时，控制单元120驱动便座转动单元123，关闭座部22，成为水平状态(S105)。
之后，检测单元47检测座部22是否被打开，是否是处于跳起状态(S104)。在座部22打开时，控制单元122控制对加热器29的施加功率使着座部24保持温度T1(S106)。在座部22关闭时，控制单元122控制对加热器29的施加功率使着座部24保持温度T0(S107)。于是，在任何一种场合，处理都返回S103。
另外，在图26、图27中，热敏电阻44测定室温及着座部24的温度，并且控制单元122根据该输出来确定施加功率，但此控制并非必需。就是说，既可以不设置S101、S102，也可以在S106、S107中不对着座部24的温度进行检测地将预定的功率(第2、第3功率)供给加热器29。另外，如图26所示，也可以通过由检测单元47对便座转动单元123的状态进行检测而检测座部22的位置。另外，正如利用图1所说明的，在利用计时器49控制对加热器29的通电时，可以防止着座部24的温度上升过度。
下面利用图28的框图和图29的流程图，如图11所示，对设置有多个种类不同的加热器的场合的位置检测单元和人体检测单元的联动进行说明。
图28和图26的不同点，在于控制单元120的输出是输出到导通/断开控制单元(以下称其为控制单元)124和施加功率控制单元(以下称其为控制单元)125，利用这些控制单元对向加热器62的通电进行控制这一点。另外，来自热敏电阻44A的输出也输入到控制单元120。
如前所述，在加热器62中不具有速暖性，但通过设置加热器62，温度的均匀性提高。于是，利用加热器62来加热对温度不敏感的部分及难以利用加热器29加热的部分是优选。
因为加热器29、62的加热特性不同，所以优选是对其分别进行控制。就是说，控制单元121、122对加热器29进行加热控制，而控制单元124、125对加热器6进行加热控制。
在热敏电阻44A的输出表示温度不足T1的场合，为了将作为与加热器62相对应的部分的后部24B的着座面的温度保持为T1，控制单元125对向加热器62的输出进行控制。这一点是由于加热器62不具有速暖性之故。此外，在热敏电阻44的输出不足温度T2的场合，为了确保与加热器29相对应的部分的着座面中的瞬暖性，与图26的构成一样，控制单元122利用加热器29将着座部24的温度保持为T2。
下面利用图29对图28的构成中的处理进行说明。首先，热敏电阻44A检测着座部24的温度(S201)。在检测温度比T1低时，控制单元125控制对加热器62的施加功率使着座部24变成温度T1(S202)。此外，热敏电阻44检测着座部24的温度(S203)。在检测温度比T2低时，控制单元122控制对加热器29的施加功率使着座部24变成温度T2(S204)。在热敏电阻44A的检测温度大于等于T1或热敏电阻44的检测温度大于等于T2时，处理进行到S205。在S205中，检测单元25检测是否有人。在判断为有人时，处理进行到S206，而在判断为无人时，控制单元120驱动便座转动单元123，关闭座部22，使之成为水平状态(S208)。
之后，检测单元47检测座部22是否被打开，是否是处于跳起状态(S206)。在座部22打开时，控制单元122控制对加热器29的施加功率使着座部24保持温度T1(S207)。在座部22关闭时，控制单元122、125分别控制对加热器29、62的施加功率使着座部24保持温度T0(S209)。然后，在任何一种场合，处理都返回S205。此处，对加热器62的输出，对于T0、T1、T2，在冬季，比如，分别为10～11W、6～7W及3～4W。
另外，控制加热器62的输出的方法、利用热敏电阻44、44A的温度检测及利用便座转动单元123的座部22的位置检测等等与图26、图27中的说明一样。
另外，在重视节能性的场合，也可以采用设置开关等等以手动方式不选择保温模式的构成。另外，在日常生活中，在判断为不使用座厕的时间段也可以选择不执行保温。
下面对位置检测单元47及人体检测单元25等的种种形态进行说明。
图30为示出另一检测单元47的侧面图。微型开关130是设置在座部22的转动轴45的周缘的检测单元47。在座部22跳起达到大于等于一定角度的场合，凸轮131按压微型开关130的执行器132。于是，由控制单元120检测出微型开关130的接点的状态。微型开关130，价格便宜，很容易确定座部22的转动位置。
图31为示出再一个检测单元47的侧面图。电位计133设置在座部22的转动轴45的周缘，端子134的输出电压相应于座部22的角度而改变。在座部22跳起达到大于等于一定角度时，端子134的输出电压改变，控制单元120将其检出。电位计133，与微型开关130是检测特定位置不同，可以线性地检测转动角度。
图32为另一人体检测单元(以下称其为检测单元)25的构成图。检测单元25，具有人体识别单元(以下称其为识别单元)135和入口状态检测单元(以下称其为检测单元)136。识别单元135由红外线和红外线传感器组合及CCD照相机构成。识别单元135可以利用人体反射的红外线、图像信号等检测到在卫生间空间存在人体。此外，检测单元136，检测卫生间门的关闭。就是说，检测单元136检测人体进入到配置有加热便座11的空间。在两者的检测一致时，检测单元25就开始输出人体检测的信号。利用此信号，对加热器29开始通电，因为只有在需要时才对加热器29及加热器62进行通电，所以可以节能。
检测单元25，只要可以检测有人进入到卫生间空间、可以确定门处于关闭状态的情况，也可以采用其他构成。比如，识别单元135，也可以利用超声波、光耦合器等等。另外，检测单元136，因为只要是可以确认进入卫生间空间的构成就可以，所以也可以采用安装检测手接触门把手、转动门把手、门的锁定状态、门的开闭度的传感器的构成。另外，人体检测单元25也可以只利用识别单元135、检测单元136中的任一个构成。
图33为在图30示出的位置检测单元47的基础上设置盖驱动单元的侧面图。盖23安装在与座部22相同的转动轴45之上，由步进电动机137进行转动驱动。就是说，步进电动机137是盖驱动单元，在未检测到人体时，关闭盖23将座部22覆盖，可以防止灰尘进入便器20内部。在检测到人体时，步进电动机137转动盖23就可以使用便器。这样，通过进行人体检测来控制盖23的开闭，就可以得到在卫生性方面容易使用的加热便座。另外，步进电动机137的控制既可以由控制单元120(50)进行，也可以另外设置控制单元。
图34为在图33的构成中还设置有盖转动停止单元(以下称其为停止单元)138的侧面图。来自微型开关130的输出经由停止单元138输出到步进电动机137。停止单元138，也可以包括在控制单元120(50)中。
在微型开关130的输出表示座部22跳起的场合，停止单元138控制步进电动机137使盖23停止在全开的位置。这样，由于在座部22跳起时盖23不会硬是压在座部22上，可以确保步进电动机137的耐久性。另外，通过将座部22设置于全开的位置也可以了解到盖23的原点位置，也可以使盖23的开闭工作稳定化。
另外，在本实施方式中，是以加热便座为例进行说明的，但并不限定于此，也可以用作看护用、身体残障者用的座椅及理发美容院的座席、儿童座席等的就座处、日式房间用的座垫等等具有着座部的设施的加热装置。
另外，在利用各个
的特有的构成中，不影响恒温器30、60的工作的部件可以分别独立实施而取得各自的效果。
另外，在上述加热便座的实施例中，示出的是将加热器29设置于封闭的空洞27内的构成，但并不限定于此，也可以采用在加热单元和辐射型发热体间存在空间的构成。
在本发明的加热便座中，是直接利用发自辐射型发热体的辐射能来加热恒温器的双金属。因此，恒温器可以迅速检测到温度变化，可以迅速防止便座的温度过度升高。就是说，可以得到使用安全的加热便座。另外，不仅是加热便座，也可以用作使用者就座的设备的加热部分及对人体接触的部位进行加温的加热用具。
权利要求
1.一种加热便座，其具备具有着座部、安装在便器上部的便座；和基于要使用上述便座的人体检测信息，对上述着座部进行即时加热的加热部。
2.如权利要求1所述的加热便座，其中，上述加热部是辐射型发热体。
3.如权利要求1所述的加热便座，其中，上述便座由在内部设置有空洞的壳体构成，上述壳体具有作为加热单元的着座部。
4.如权利要求1所述的加热便座，其中，上述便座具有受热工作单元，上述受热工作单元包括与上述加热部对向露出的受热单元，基于上述加热部附近的温度对上述加热部进行控制。
5.如权利要求4所述的加热便座，其中，上述受热单元是具有双金属的恒温器。
全文摘要
本发明提供一种加热装置，其具有壳体、辐射型发热体和受热工作单元。壳体具有加热单元，并且由辐射能透过性材料形成。辐射型发热体与加热单元中间隔着预定的空间设置，对加热单元进行加热。受热工作单元具有与辐射型发热体对向露出的受热单元，在辐射型发热体附近的温度大于等于预定温度时对辐射型发热体进行关断控制。
文档编号A47K13/00GK1806737SQ20051011757
公开日2006年7月26日 申请日期2005年1月21日 优先权日2004年2月4日
发明者宇野克彦, 丹羽孝, 白井滋, 冈浩二, 古林满之, 金泽成寿, 篠田英穗 申请人:松下电器产业株式会社