专利名称：便座装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及便座装置的便座的落座部的温度控制。
背景技术：
以往，关于这种便座装置，提出了这样的装置为了不对人体造成不舒适感，该便座装置具有将人体直接接触的部位的温度调节为恰当温度的各种功能。其中，进一步提出了便座的落座部的温度控制方法，使得即便在冬季等气温低的情况下，也能够让使用者舒适地落座于便座(例如参照专利文献1)。在专利文献1所述的便座装置中具有设于便座背面的检测便座温度的便座温度检测单元、检测室温的室温检测传感器、设于便座背面的发热体、以及控制发热体的通电的控制部。在这种结构中，控制部根据便座温度检测单元和室温检测传感器的信号，控制便座的发热体的通电。便座温度检测单元位于便座背面的空腔内，所以，不与外气接触而不容易变冷，在卫生间内的室温较低的情况下，相对于实际落座的便座表面的温度有较大差异。 因此，通过室温检测传感器对室内温度进行计测，校正针对便座加热器的输出，使得便座表面成为最佳温度。由此，使用者能够舒适地落座于便座。并且，在专利文献2中公开了根据室温来控制针对便座发热体的通电量的结构， 在专利文献3中公开了根据使用者在便座上的落座状态等而将便座温度的目标值设定为多级的结构。专利文献1 日本特开2000-210230号公报专利文献2 日本特开2007-312882号公报专利文献3 日本特开平11193740号公报但是，在上述专利文献1所公开的现有的卫生清洗装置中，需要设置专用于便座控制的室温检测传感器，存在结构复杂、耗费成本的课题。并且，根据专利文献2的便座装置，与使用者是否进入卫生间内的状况无关，始终使便座温度保持为恒定，功耗无谓地增大，无法满足近年来节能化的要求。对于专利文献3 的便座装置而言，根据使用者的使用状况而多级地设定便座温度的目标值，利用这一点，可期待实现一定程度的节能化。但是，在作为期间最长的状态的待机状态(例如使用者未进入卫生间内的状态等)下，也未考虑卫生间内的环境条件而控制便座温度。因此，实际上， 根据环境条件的不同，可能产生无谓的功耗，例如便座温度被保持在比作为待机状态温度而设定的值高的温度等。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种制暖便座装置，其能够在不损害卫生间使用者的舒适性的情况下，进一步降低调整便座温度时的功耗，从而实现节能化。并且，本发明的进一步的目的在于，通过简化结构并实现便座加热器的输出校正，从而提供价格便宜、精度高且舒适的制暖便座装置。本发明的便座装置具有便座，其具有落座部；发热体，其使所述便座升温；控制部，其控制对所述发热体通电的功率；便座温度检测单元，其检测所述便座的温度；第2温度检测单元，其检测卫生间内的温度；以及落座意向检测单元，其检测表示使用者要落座于便座上的落座意向的落座意向信息，在所述落座意向检测单元未检测到所述落座意向信息的待机状态下，所述控制部控制针对所述发热体的通电，使得由所述便座温度检测单元检测到的所述便座的温度成为规定的待机温度，该规定的待机温度是作为所述待机状态下的维持温度而设定的，在所述落座意向检测单元检测到所述落座意向信息的情况下，所述控制部控制针对所述发热体的通电，使得由所述便座温度检测单元检测到的所述便座的温度以规定速度从所述待机温度上升到比该待机温度高、且处于假设使用者落座于所述便座上的落座温度范围内的温度，而且，所述控制部根据由所述第2温度检测单元检测到的卫生间内温度，改变所述待机状态下针对所述发热体的通电。由此，本发明的便座装置至少对待机状态与落座状态加以区分，从而控制为在各自的状态下成为彼此不同的待机温度与适合于落座的落座温度范围内的温度，所以，能够降低发热体的功耗。而且，在作为期间最长的状态的待机状态下，根据卫生间内温度来改变针对发热体的通电，所以，能够进一步降低功耗，能够进一步实现节能化。另外，可以构成为在所述待机状态下，如果所述卫生间内温度相对较高，则所述控制部降低对所述发热体通电的功率。由此，在卫生间内温度相对较高、从而来自便座表面的散热量相对较少的情况下， 即使将对发热体通电的功率降低为比卫生间内温度较低时的功率低，也能够维持待机温度，所以，能够实现功耗的降低。另外，所述规定速度可以为0.5 5(开(Kelvin)/秒)。根据加热器的升温能力以及由该加热器加热的便座部分的热容量等的便座结构， 来决定该便座的升温速度。而且，根据该升温速度，基于由落座意向检测单元检测到的使用者的落座意向信息，从待机温度开始升温，在实际落座之前的时间内(在根据发明人的实验得到的结论中，从进入卫生间到落座为止大约需要6秒)，能够可靠地加热到足以满足于落座的温度(在根据发明人的实验得到的结论中，落座时不会感觉到凉的温度大约为四度)。并且，如果具有这样的升温能力，则能够较低地设定待机温度，所以，在环境温度较高的夏季，能够成为不需要用于待机的通电的状态，能够实现节电化。另外，所述落座意向检测单元可以是检测使用者进入所述卫生间的情况的人体检测单元。由此，对于使用者落座于便座上的确定性高，且能够以最长的限度确保实际落座之前的期间。而且，在落座之前，通过确保较长的期间，由此，即便从更低的待机温度也能够升温到落座温度范围内的温度。因此，能够更低地设定待机温度，所以，能够进一步降低待机状态下的功耗。另外，所述第2温度检测单元可以与以下单元中的任意一个单元共用为了根据卫生间温度来控制设于所述卫生间内的室内制暖单元而设置的室温检测单元；为了根据卫生间温度来控制向使用者的清洗后的局部吹送暖风的干燥单元而设置的室温检测单元；为了根据卫生间温度对检测使用者进入所述卫生间的情况的人体检测单元的灵敏度和输出
4进行校正而设置的室温检测单元；以及检测对使用者的局部进行清洗的清洗水的水温的水温检测单元。由此，作为检测卫生间内温度的第2温度检测单元，不需要准备用于控制待机温度的专用的单元，所以，能够简化结构，实现低成本且高精度的便座温度控制。根据本发明的便座装置，能够实现如下的便座装置能够在不损害卫生间使用者的舒适性的情况下，进一步降低调节便座温度时的功耗，从而能够实现节能化。
图1是本发明的实施方式1的便座装置的外观立体图。图2是本发明的实施方式1的便座装置的结构图。图3是本发明的实施方式1的便座的局部剖切平面图。图4是本发明的实施方式1的便座的壳体上部的要部截面图。图5是示出便座加热器的驱动和便座部的表面温度的变化的时序图。图6 (a)是1200W驱动时流过便座加热器的电流的波形图，(b)是1200W驱动时从通电率切换电路提供给加热器驱动部的通电控制信号的波形图。图7 (a)是600W驱动时流过便座加热器的电流的波形图，(b)是600W驱动时从通电率切换电路提供给加热器驱动部的通电控制信号的波形图。图8(a)是低功率驱动时流过便座加热器的电流的波形图，(b)是低功率驱动时从通电率切换电路提供给加热器驱动部的通电控制信号的波形图。图9是示出便座部的表面温度与热敏电阻的测定温度值的关系的曲线图。图10是示出室温变动时热敏电阻的测定温度值与便座部的表面温度以及通知时期的关系的曲线图。图11是本发明的实施方式2的制暖便座的结构图。图12是本发明的实施方式3的制暖便座的结构图。图13是本发明的实施方式4的制暖便座的结构图。图14是示出根据卫生间内温度而改变通电率的方式的一例的曲线图。
具体实施例方式下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，本发明不受本实施方式的限定。(实施方式1)<1>便座装置的外观图1是本发明的第1实施方式的便座装置的立体图，图2是概略结构图，图3是该实施例的便座的局部剖切平面图，图4是便座的壳体上部的要部截面图。 如图1所示，在便器20的上表面安装有主体21，在该主体21上以转动自如的方式设有便座22和便盖23。 在主体21的侧部设有红外线传感器部M，接收来自操作遥控器(未图示)和人体检测部(落座意向检测单元)25的红外线信号。人体检测部25例如由热电传感器和红外线发光部构成，当检测到卫生间空间内存在人体时，发送红外线信号(落座意向检测信号)。该红外线信号可视为表示使用者具有落座于便座22上的意向而进入卫生间的信号， 因此，能够以较高的或然性检测使用者欲落座于便座22上的意向。并且，在主体21的上表面设有通知LED 2800该通知LED 280是通知便座22的升温状态的通知单元，从便座刚刚开始升温起，该通知LED 280开始闪烁，而在升温到即使落座于便座22上也不会感到冷的温度以上的情况下，该通知LED 280持续地点亮，向使用者通知便座22的升温状态。如图2、图3所示，便座22为如下构造分别在内周缘和外周缘通过焊接方式将合成树脂制的上下2个部件接合，从而形成壳体沈，在其内部具有能够阻止水等侵入的密闭的空腔部27。在上述空腔部27的内部，以与便座22的落座部相对的方式，设置有对铝板进行镜面加工后的辐射反射板观和作为辐射型发热体的灯加热器四。辐射反射板观的端部沿着整周具有向上方弯折的弯折部，通过该弯折部使来自灯加热器四的热辐射转向，所以， 有助于提高与灯加热器四分离的外周缘部和内周缘部的辐射密度，实现朝向壳体26上部的辐射分布的均勻化。在该灯加热器四附近设有与灯加热器四串联地电连接的恒温器 30 (thermostat)和温度熔断器31，起到针对一旦发生的不安全事态防止温度过度上升的作用。上述灯加热器四构成为，在玻璃管32的内部贯通地设有由钨构成的灯丝33且封入了卤气34，反复进行随着灯丝33的发热而形成卤化钨的卤循环反应，由此，起到防止灯丝33的消耗的作用。通过该作用，可将热容量非常小的灯丝33作为热源，能够使辐射能量极其急剧地上升。该灯加热器四通过具有作为弹性件的橡胶衬套35的灯加热器固定件36 固定在辐射反射板观上，辐射反射板观通过橡胶垫脚37固定在壳体沈上。在便座22的橡胶支柱39内设有由微动开关40构成的落座检测单元38，响应于便座22上的负重增加而使开关接通，由此检测出使用者的落座。如图4所示，关于壳体沈，在使用透明聚丙烯树脂材料、通过注射成形而构成的壳体主体41的上表面，形成含有大量碳黑的辐射热吸收层42，进一步在该辐射热吸收层42 上形成了作为遮光层的表面装饰层43，其遮住从灯加热器四放射的全部可视光，而且考虑了表面硬度、耐药性能、光泽度等。关于壳体主体41，以平均厚度2. 5mm进行透明聚丙烯树脂材料的成形，由此，将辐射热透射率设定为70%以上，同时，利用其刚性而发挥便座的构造架体的作用。并且，所形成的辐射热吸收层42的厚度为0. 1mm，表面装饰层43的厚度为 0. 2mm，这两层完全吸收了透过壳体主体41的辐射热，由于它们的热容量非常小，所以当温度瞬间上升时，能够与此同时地完全遮挡放射出的可视光。在设置于壳体沈的内表面上的凹部中，嵌入有热敏电阻44，该热敏电阻44与辐射热吸收层42接触而成为与其大致相同的温度，所以，能够直接检测辐射热吸收层42的温度。并且，在便座22的后部设有沿着左右方向延伸的转动轴45，便座22能够以该转动轴 45为基点在立起状态与水平使用状态之间上下摆动。在该转动轴45上形成有电极46，与主体21的轴承部(未图示)一起构成便座位置检测单元47，检测便座是处于立起状态还是处于放下进行使用的大致水平的使用位置。在主体21上设有作为用于检测室温的传感器的室温检测传感器48和控制部50，该控制部50具有定时部49，该定时部49对从因向便座22的灯加热器四进行通电而开始升温的时点起的经过时间进行计数。而且，来自人体检测部25、落座检测单元38、热敏电阻44、便座位置检测单元47以及室温检测传感器48的信号分别被传递到控制部50，控制部50根据这些信号控制针对灯加热器四的通电，使得作为采暖面的便座22的上表面的温度成为规定温度。并且，如图2所示，在卫生间内设有室内制暖部52，该室内制暖部52具有室内制暖加热器53和室内制暖风扇54，进行卫生间内的制暖。根据上述结构，在使用者进入了卫生间的情况下，人体检测部25检测到该情况， 将其信号经由红外线传感器部M发送到控制部50。此时，当根据便座位置检测单元47的信号确认到便座22位于大致水平的使用位置时，控制部50开始对灯加热器四进行通电。 在开始通电后，从灯丝33经由玻璃管32和辐射反射板观向壳体主体41的方向照射光，灯光瞬间作为辐射能量放射出去。然后，虽然辐射能量在壳体主体41的内部被部分吸收或反射，不过，辐射能量的大半部分透射入壳体主体41而贡献于辐射热吸收层42和表面装饰层 43的升温。如上所述，几乎能够瞬间地对便座22的落座部的采暖面进行加温，所以，不用始终对加热器进行通电，非常节能。另外，在本实施方式中，使用了灯加热器四作为对便座22的落座部进行加热的发热体，不过，发热体不限于灯加热器四，例如也可以构成为，将使用了漆包线的线状加热器粘贴在便座22的落座部的背面。漆包线的耐热性能优良，能够在充分短的时间内使便座22 升温，并且，能够确保电绝缘性和安全性。<2>便座装置的通电顺序大致按3个阶段改变驱动灯加热器四的功率，由此进行灯加热器四的驱动控制。例如，在使便座22以第1温度梯度升温的情况下，控制部50以大约1200W的功率对灯加热器W进行驱动(1200W驱动)。如果设灯加热器四的电阻值为8. 33 Ω，则当对灯加热器四施加交流100V时，产生(100VX100V)+8. 33Ω = 1200W的功率。即，在交流电源的整个周期内在灯加热器四中流过电流，由此，产生1200W的功率。此外，在使便座22以比第1温度梯度略缓的第2温度梯度升温的情况下，控制部 50以大约600W的功率对灯加热器四进行驱动(600W驱动)。此外，在使便座22的温度保持恒定的情况下，控制部50以大约50W的功率对灯加热器四进行驱动(低功率驱动)。这里，所谓低功率驱动，是指利用远低于1200W驱动和 600W驱动的功率(例如OW 50W的范围内的功率)对灯加热器四进行驱动。通过由控制部50的通电率切换电路对从控制部50向灯加热器四的通电进行控制，由此进行1200W驱动、600W驱动以及低功率驱动的切换。从未图示的电源电路对控制部50提供交流电流。因此，控制部50根据从通电率切换电路提供的通电控制信号，使所提供的交流电流流过灯加热器四。图5是示出灯加热器四的驱动例和便座22的表面温度的变化的图。在图5中， 示出了表示便座22的表面温度与时间之间的关系的曲线图以及表示对灯加热器四进行驱动时的通电率与时间之间的关系的曲线图。这2个曲线图的横轴为共同的时间轴。在本实施方式中，假设为如下情况使用者预先接通制暖功能，将便座设定温度设定得较高(38 0C )。在冬季等、室温低于待机温度即18°C的情况下，控制部50进行温度调节，使得便座22的温度成为18°C。这样，在人体检测部25检测到使用者进入室内之前的待机期间Dl 中，控制部50进行灯加热器四的低功率驱动，使得便座22的表面温度固定在18°C。在该待机期间Dl的低功率驱动中，根据卫生间内温度改变对灯加热器四的通电，由此实现功耗的降低，这将在后面进行叙述。在人体检测部25于时刻tl检测到使用者进入到室内的情况下，控制部50在突入电流降低期间D2中进行600W驱动。需要说明的是，该600W驱动是为了充分降低突入电流而进行的。关于灯加热器四，如果通电前灯丝33较冷，则将产生较大的突入电流。即使此时产生的过电流为一时性的，仍然会对加热器和电路施加负荷，从而对寿命造成不良影响，虽然可使用对于过电流具有耐受性的电子部件来进行电路设计，但是这样会导致成本上升。 而在本实施方式中，首先，为了抑制突入电流，仅通入一半的电量以抑制出现影响。在该情况下，便座22的表面温度以略缓的第2温度梯度上升。需要说明的是，虽然这里将人体检测部25检测到使用者进入室内的时点设为时刻tl，但不限于此。例如，也可以设置对进出卫生间时开闭的门的开闭进行检测的单元，由此，将检测到开门的时点设定为时刻tl。这样，在检测到开门的情况下，也与利用人体检测部25的情况同样，能够检测使用者将要落座于便座22上的意向，所以，通过将该时点设为时刻tl，能够使便座22事前升温到恰当的温度。除此之外，作为事前检测使用者的落座意向的单元，还可以采用检测打开便盖23的动作(向上方打开的动作)的单元、检测使便座 22向下方摆动的动作的单元等。然后，在经过了突入电流降低期间D2后的时刻t2，控制部50开始灯加热器四的 1200W驱动，在第1升温期间D3的期间内，持续进行灯加热器四的1200W驱动。在该情况下，便座22的表面温度以上述第1温度梯度上升。此时，便座22的表面温度急速地上升。灯加热器四的1200W驱动一直进行到便座22的表面温度达到规定温度(以下称为“使用初期目标温度”，例如为30°C )。当然，该规定温度(使用初期目标温度)可以被设定为制暖温度，不过，该规定温度也可以不是充分上升到制暖温度的温度，即，可以是比制暖温度低的温度，只要为不会让使用者在落座时产生感到凉这样的不快感的最低临界温度(冷感临界温度)以上即可。根据发明人所实施的被检者实验，可知该临界温度大约为^rc。即，作为使用初期目标温度，只要是比待机温度高、且处于假设使用者落座于便座22上的落座温度范围(例如大约为四 38°C )内的温度即可，作为其下限值，可采用上述冷感临界温度(大约^rc )。这样，在第1升温期间D3中，通过1200W驱动使便座22的表面温度迅速上升到规定温度。由此，使用者在落座于便座22上时不会感觉到便座22凉。这里，根据作为第1升温期间D3结束时便座22的表面温度的使用初期目标温度以及灯加热器四的升温能力，决定上述待机温度(例如18°C )。即，在组合了突入电流降低期间D2和第1升温期间D3的期间内，考虑了灯加热器四的升温能力，由此，可将待机温度设定为能够达到使用初期目标温度的最低温度。由此，作为使用初期目标温度，实现了能够确保使用者落座时的舒适性的便座22的表面温度，并且，在待机期间Dl中尽可能低地设定待机温度，由此，降低了用于维持待机温度的功耗。另外，在本实施方式中，作为这种灯加热器四的升温能力，可采用能够使便座22 的表面温度以0. 5 5开/秒的速度进行升温的规格。或者，优选为这样的规格在从检测
8到使用者的落座意向到实际落座于便座22上的期间，能够升温3 25°C左右。进而，根据发明人的实验可知，例如对于日本的个人宅邸而言，从打开卫生间的门到脱衣并落座于便座22上平均需要大约6秒钟。因此，优选的是，具有能够在该大约6秒钟内从待机温度达到使用初期目标温度的规格，在该情况下，优选升温速度至少为1.7开/秒以上，更优选为 2开/秒以上。并且，只要是具有这种升温能力的加热器即可，而不限于灯加热器四，也可以采用以下结构将不使用辐射热的片状加热器、筒状加热器、面加热器粘贴在落座面的背面这样的、其他的对落座部进行加热的结构；以及例如将加热器嵌入到便座部件中的结构等。并且，当如上地使便座22的表面温度急速上升时，在其温度变化中将产生过冲 (overshoot) 0但是，在本实施方式中，在便座22的表面温度达到规定温度时，将灯加热器 29的1200W驱动切换为600W驱动。因此，即使在便座22的表面温度的变化发生了过冲的情况下，其表面温度也不会超过便座设定温度。其结果，防止了使用者在落座时感到便座22 烫的状况。接着，在经过了第1升温期间D3后的时刻t3，控制部50开始灯加热器四的600W 驱动，在第2升温期间D4中，持续进行灯加热器四的600W驱动。在该情况下，便座22的表面温度以上述第2温度梯度上升。灯加热器四的600W驱动一直进行到便座22的表面温度达到便座设定温度(38 °C )。第2温度梯度比第1温度梯度略缓。由此，防止了在便座22的表面温度的变化中产生较大的过冲。在经过了第2升温期间D4后的时刻t4，控制部50开始灯加热器四的低功率驱动，在第1维持期间D5中，持续进行灯加热器四的低功率驱动。由此，便座22的表面温度被固定在便座设定温度。在落座检测单元40于时刻t5检测到使用者落座于便座22上的情况下，控制部50 降低低功率驱动的通电率，在第1落座期间D6中，继续进行灯加热器四的低功率驱动，使得便座22的表面温度维持便座设定温度。在本实施方式中，第1落座期间D6被设定为大约10分钟。并且，在经过了第1落座期间D6后的时刻t6，控制部50进一步降低低功率驱动的通电率，在第2落座期间D7中，继续进行灯加热器四的低功率驱动，使得便座22的表面温度降低到比便座设定温度略低的温度(36°C)。在本实施方式中，第2落座期间D7被设定为大约2分钟。在经过了第2落座期间D7后的时刻t7，控制部50进一步降低低功率驱动的通电率，在第2维持期间D8内，继续进行灯加热器四的低功率驱动，使得便座22的表面温度固定在比便座设定温度略低的温度(36°C )。在以下的说明中，将第2维持期间D8中维持恒定的期间的便座22的表面温度、即比便座设定温度略低的温度称为维持温度。这样，在本实施方式中，在使用者落座于便座22上之后，控制部50逐渐降低便座 22的表面温度。由此，防止了使用者发生低温灼伤。当落座检测单元40于时刻伪检测到使用者离开便座22时，控制部50在停止期间D9中停止灯加热器四的驱动。由此，便座22的表面温度降低。在便座22的表面温度达到18°C的时刻t9，控制部50再次开始灯加热器四的低功率驱动，在待机期间DlO中，维持灯加热器四的低功率驱动，使得便座22的表面温度固定在18°C。另外，在该待机期间DlO的低功率驱动中，与待机期间Dl同样，根据卫生间内温度而改变针对灯加热器四的通电，由此实现功耗的降低，这将在后面进行叙述。这样，在温度梯度逐渐变得平缓的情况下，能够充分减小因便座22的温度变化而产生的过冲。在本实施方式中，在使用者落座于便座22上之后，对用于驱动灯加热器四的功率进行调节，由此，使便座22的表面温度逐渐降低，不过，也可以在使用者落座于便座22上时，停止灯加热器四的驱动。在该情况下，也能够防止使用者发生低温灼伤。如上所述，在本实施方式中，对以下情况进行了说明响应于在时刻伪检测到使用者离开便座22这一情况，停止灯加热器四的驱动。不过，也可以在从检测到使用者离开便座22的时刻伪起经过一定时间(例如1分钟)之后，停止灯加热器四的驱动。在该情况下，在使用者一度离开便座22之后再次感觉到便意而再次落座于便座22上时，便座22 的表面温度也不会降低。由此，使用者能够舒适地落座于便座22上。与通电率切换电路的通电控制信号结合地说明1200W驱动时、600W驱动时以及低功率驱动时针对便座22的通电状态。在以下的说明中，所谓通电率，是指在便座22 (更准确地说是灯加热器29)中流过交流电流的时间占交流电流的一个周期的比例。因此，针对灯加热器四的通电率高意味着针对灯加热器四通电的功率大，相反，通电率低意味着针对灯加热器四通电的功率小。图6(a)是1200W驱动时流过便座22 (更准确地说是灯加热器四)的电流的波形图，图6(b)是1200W驱动时从通电率切换电路提供给控制部50的通电控制信号的波形图。如图6(b)所示，1200W驱动时的通电控制信号始终为逻辑“1”。在通电控制信号为逻辑“1”时，控制部50使从电源电路提供的交流电流流过便座22(图6(a)的粗线部)。 由此，在整个周期的期间内均有交流电流流过便座22。其结果，以大约1200W的功率驱动便座22。图7(a)是600W驱动时流过便座22的电流的波形图，图7 (b)是600W驱动时从通电率切换电路提供给控制部50的通电控制信号的波形图。如图7(b)所示，600W驱动时的通电控制信号由与提供给控制部50的交流电流相同周期的脉冲构成。脉冲的占空比(逻辑为“1”的脉宽占脉冲周期的比例)被设定为50%。在通电控制信号为逻辑“1”时，控制部50使从电源电路提供的交流电流流过便座 22(图7(a)的粗线部)。由此，在半个周期的期间内有交流电流流过便座22。其结果，以大约600W的功率驱动便座22。图8(a)是低功率驱动时流过便座22的电流的波形图，图8(b)是低功率驱动时从通电率切换电路提供给控制部50的通电控制信号的波形图。如图8(b)所示，低功率驱动时的通电控制信号由与提供给控制部50的交流电流相同周期的脉冲构成。脉冲的占空比被设定为小于50% (例如几个百分比左右)。在通电控制信号为逻辑“1”时，控制部50使从电源电路提供的交流电流流过便座 22(图8(a)的粗线部)。在各个周期中，在相当于脉宽的期间有交流电流流过便座22。其结果，例如以大约50W的功率驱动便座22。除此之外，在降低便座22的温度、或者切断便座装置110的制暖功能的情况下等，
10通电率切换电路不对控制部50提供通电控制信号(将通电控制信号设定为逻辑“0”)。由此，控制部50不驱动便座22。这里，一般在提供给电子设备的电流具有高次谐波分量的情况下，将产生噪声。在本实施方式中，在如上地进行便座22的1200W驱动或600W驱动的情况下，提供给便座22 的电流以描绘出正弦曲线的方式变化，所以，即使电流的大小增大，也能够充分降低噪声的产生。并且，在进行便座22的低功率驱动的情况下，虽然提供给便座22的电流具有高次谐波分量，但是，由于此时的电流大小远远小于1200W驱动和600W驱动时的电流大小，所以，充分降低了噪声的产生。如上所述，在本实施方式中，是以1200W、600W和大约50W的功率驱动便座22，不过，也可以通过其他大小的功率来驱动便座22。例如，在使交流电流流过便座22半个周期的期间的情况下，以2个周期或3个周期等规定周期的间隔来设定流过交流电流的定时。由此，能够以与1200W、600W和大约50W 不同大小的功率，在充分防止噪声产生的情况下驱动便座22。另外，在本实施方式中，在通电控制信号为逻辑“ 1，，时，控制部50对便座22提供电流，在通电控制信号为逻辑“0”时，停止对便座22提供电流，不过，也可以在通电控制信号为逻辑“1”时停止对便座22提供电流，在通电控制信号为逻辑“0”时对便座22提供电流。另外，由于是根据时间来控制灯加热器四的接通和断开，所以，当时间计测出现偏差时，将导致便座22的温度超过规定值或未达到规定值。因此，为了使时间计测不产生偏差，在控制部50中，利用2个计测源对便座22的接通时间进行计测。一个计测源利用规定了控制部50的程序的有效速度的振子对灯加热器四的接通时间进行计测，而另一个计测源以交流电压的周期为基准对灯加热器四的接通时间进行计测。当它们的计测值中的至少一方超过规定时间时，转移到下一个通电模式。特别是通过准确地计测以1200W对便座进行通电的时间，能够可靠地防止过升温。由此，设备的安全性进一步提高。这里，记载了通过设置多个计测源来提高计测精度的方法，但是，以下方法也能够得到相同效果，该方法是对灯加热器四的最大通电时间进行计测，强制地切断或限制针对加热器的通电。<3>通知LED的动作在主体21的上表面设有作为通知单元的通知LED观0 (图1)。在开始对灯加热器 29通电时，通知LED 280开始闪烁，而在便座22的温度上升到所述冷感临界温度) 时，通知LED 280点亮。在检测温度(热敏电阻44的测定温度)低于冷感临界温度的情况下，通知LED280 进行作为第1通知形式的闪烁，在检测温度高于冷感临界温度的情况下，通知LED280进行作为第2通知形式的点亮，通过观察通知LED 280,能够判别是否会让使用者感觉到便座22 的落座面凉，从而据此落座于便座22。并且，利用由人体检测部25实现的检测卫生间内有无人体的功能，当从使用者离开卫生间起经过了一定时间(例如1分钟)时，停止灯加热器四的通电，不管通知LED 280 是处于闪烁状态还是处于点亮状态，均熄灭通知LED观0。并且，即便尚未经过一定时间，但当便盖关闭时，也熄灭通知LED 2800如上所述，通知LED 280的通知从第1通知形式变化为第2通知形式的时期是便座22的落座面的温度达到临界温度的时候。图9示出了便座22的落座面的温度与热敏电阻44的测定温度值之间的关系。如该图9所示，对于便座22的落座面的温度与热敏电阻44的测定温度的值彼此而言，由于测定面不同，它们之间存在差异。对于瞬间升温的便座而言，热敏电阻44的温度响应滞后，无法准确地检测便座22的落座面的温度。因此，在基于热敏电阻44的测定温度值来执行第 2通知形式即点亮通知LED 280的情况下，需要预先测定便座22的温度上升值与热敏电阻 44的测定温度值之间的相关度，预测温度响应的误差。例如，在热敏电阻44的升温比便座22的落座面的升温低10%的情况下，在便座22的落座面的温度从181到四1上升Ildeg(度)的期间内，热敏电阻44的升温为 9. 9deg。因此，只要当热敏电阻44检测到27. 9°C时，将通知LED 280从闪烁切换为点亮即可。并且，也可以预先测定通电开始前的热敏电阻44的检测温度与此时便座22的落座面达到冷感临界温度所需的达到时间之间的相关度，根据通电开始时的温度，来决定到达通知变更所需的时间。例如在通电前的温度to为i8°c的情况下，落座面升温到^rc所需的时间tl为5. 5秒，而如果to为20°C，则tl为4. 5秒，以这样的方式产生相关度，从而仅利用初期温度(即t0)即可改变通知。在热敏电阻44的检测延迟大的情况下，这种结构十分有效。但是，关于热敏电阻44的测定温度值与便座22的落座面的温度之间的相关度、以及通电开始时的温度与达到时间之间的相关度，很难预先考虑电压、室温等设置环境以及因灯加热器四的电阻值的偏差等引起的个体偏差。在该情况下，无法在恰当的时期向使用者进行通知，所以，需要根据使用环境和个体差进行校正。<4>由室温检测传感器实现的校正现对如下情况进行说明为了消除热敏电阻44的测定温度值与便座22的落座面的温度之间的误差，根据卫生间内温度对通知LED 280的通知时期进行校正。这里，根据由设于主体21中的室温检测传感器48检测到的室温，使用基于散热量的校正值，进行通知 LED 280的通知时期的校正，所述散热量预先存储在控制部50的存储部中，且是与各种室温对应地设定的。图10示出了室温变动时热敏电阻44的测定温度值与便座22的落座部的表面温度以及通知时期的关系。例如在室温(图10中记为RT)为15°C、将便座22保温为18°C的情况下，如果误差为10% (相对于便座22的落座部的表面温度的升温速度，热敏电阻44所检测到的升温速度为“-10%”)，则与便座22的落座部的表面温度为冷感临界的29. O0C (从待机温度18°C 上升11°C而达到的温度)相对，热敏电阻44的检测温度为27. 9°C (在待机温度18°C中加上从11°C减去10%而得到的9. 9°C后的值)，基于该温度将通知状态从闪烁变更为点亮。在室温为5°C的情况下，便座22的散热大，误差小。例如在误差为8%的情况下，应该校正的误差为0. 88deg，只要以28. 12°C改变通知状态即可。在以上的本实施方式中，对通知时期为冷感临界温度的情况进行了说明，但是，通知时期也可以是设定温度或以该设定温度为基准的温度。
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作为准确地掌握通常的温度控制(例如针对设定温度的达到温度)的单元，也可以进行灵活的应用。即，也可以不改变通知时期，而是使用通电变更时期。通电控制根据从 1200W到600W或大约50W的相位控制以及便座表面温度而改变，但是，通电控制也可以用于该变更时期的校正。通过进行校正，能够准确地掌握便座表面温度达到38°C的情况，所以， 舒适性增加。如上所述，便座表面温度的升温速度快，在作为检测单元的热敏电阻44中产生响应延迟，所以，虽然便座表面温度已达到设定温度，但检测单元却检测到低于设定温度的温度。该误差与通知时期同样，因设置环境的电压、室温以及便座加热器的电阻值的偏差而变化。由此，通过进行与通知时期相同的校正，能够准确地掌握达到温度，能够成为更加舒适的便座。特别对于设定温度而言，在响应延迟大于预先假设的延迟的情况下，便座表面温度达到比设定温度高的温度。因此，在该情况下，根据环境温度(卫生间内温度)进行校正， 由此，能够进一步提高舒适性和安全性。特别是在室温低的情况下，利用便座22的散热大、便座表面温度与热敏电阻44的测定温度之间的误差小的性质，由此，在室温低的情况下，还能够降低与设定温度对应的热敏电阻44的目标温度、以及人没有进入卫生间内的待机时的保温温度(在本实施例中为 18°C)0在该情况下，可期待降低功耗的效果。另一方面，根据图10可知，在室温高的情况下，对于相同待机时的保温温度，由于从该保温温度到设定温度的升温速度快，便座22提前变热。利用该性质，还能够降低人未进入卫生间内的待机时的保温温度(在本实施例中为18°C)。在该情况下，也可期待降低功耗的效果。<5>由室温检测传感器实现的待机温度控制接着，对控制部50的控制进行说明，该控制用于实现以下目的根据卫生间内温度，在待机期间(图5的期间D1、D10等)中的灯加热器四的低功率驱动时，改变针对灯加热器四的通电来降低功耗。如已经说明的那样，根据卫生间内温度(环境温度)的高低，便座22的散热量不同。例如，在卫生间内温度相对较高的情况下，来自便座22的落座面的散热量相对较少。因此，在假设将针对灯加热器四通电的功率设为与卫生间内温度低时相同的情况下，散热量少，相应地成为更高的温度，从而可能超过所设定的待机温度(例如18°C)。这样，将消耗多余的电力，所以不理想。因此，在本实施方式的便座装置中，通过室温检测传感器48检测卫生间内温度， 在卫生间内温度相对较高的情况下，控制为降低针对灯加热器四的通电率(即通电的功率)，另一方面，在卫生间内温度相对较低的情况下，控制为增大通电率。图14是示出这样地根据卫生间内温度来改变通电率的方式的一例的曲线图，这里，利用图6 8中说明的占空比来表示通电率。如该图14所示，设定为横轴所示的温度相对地越高，占空比越小，换言之通电率越小。因此，无论卫生间内温度的变化如何，均能够使便座22的落座面的温度维持在规定的待机温度。因此，例如在卫生间内温度高的情况下，能够抑制以下情况待机于超过规定待机温度的状态，进而升温到必要程度以上的温度等，产生了多余的功耗。而相反地，在卫生间内温度低的情况下，能够避免如下情况保温在规定的待机温度以下，因而使用者进入室内时无法在期望时间内升温到使用初期目标温度。另外，作为检测需发送给控制部50的卫生间内温度的定时，可以设为人体检测部 25检测到人体时。并且，也可以在人体检测部25或操作遥控器(未图示)中设置定时单元，每经过一定时间，检测卫生间内温度。根据这样得到的最新室温信息对此后的待机温度进行控制。<6>室温检测传感器的共用另外，本实施方式的控制部50例如在图5所示的第1升温期间D3内，执行第1步骤，之后执行第2步骤，所述第1步骤是基于通电开始时热敏电阻44和室温检测传感器 48的信号，根据两者的温度差或各自的温度进行运算，选择预先设定和存储的通电限制时间的最佳值，当由定时器部49计测的经过时间达到通电限制时间时，降低通电量或使通电量为零；所述第2步骤是基于热敏电阻44的信号对通电量进行控制，使得便座22的落座部成为恰当温度。在本实施方式的卫生间内设置有进行卫生间内的制暖的室内制暖部52，该室内制暖部52检测来自控制部50如上地在第1步骤中利用的室温检测传感器48的信号，由此， 进行室内制暖加热器53和室内制暖风扇M的输出控制。这样，利用同一温度传感器进行便座的温度控制和室内制暖的温度控制，由此，不需要设置便座控制专用的温度传感器，能够实现结构简单、成本低、精度高且舒适的便座温度控制。同样，关于在待机期间中针对灯加热器四的通电率的控制中所使用的卫生间内温度的检测单元，也与在室内制暖的温度控制中使用的温度传感器共用，由此，能够得到同样的效果。(实施方式2)图11是本发明的实施方式2的带温水清洗功能的便座装置的结构图。与实施方式1的不同之处在于，设置了向清洗后的局部吹出暖风的干燥功能部阳。控制部50根据来自室温检测传感器56的信号，进行干燥加热器57和干燥风扇58 的输出控制。而且，利用同一温度传感器进行便座的温度控制(包括待机期间中的通电率控制)和干燥的温度控制，由此，不需要设置便座控制专用的温度传感器，与实施方式1同样，能够实现结构简单、成本低、精度高的便座温度控制。(实施方式3)图12是本发明的实施方式3的带温水清洗功能的便座装置的结构图。与实施方式1和2的不同之处在于，在人体检测部25的内部设置了室温检测传感器59。人体检测部 25通过红外线发光部向主体21的控制部50发送来自室温检测传感器59的信号。人体检测部25根据来自室温检测传感器59的信号，对人体检测传感器的灵敏度和输出进行校正。而且，利用同一室温检测传感器59进行便座的温度控制(包括待机期间中的通电率控制)和人体检测部25的人体检测传感器的校正，由此，不需要设置便座控制专用的温度传感器，与实施方式1和2同样，能够实现结构简单、成本低、精度高的便座温度控制。(实施方式4)图13是本发明的实施方式4的带温水清洗功能的便座装置的概略结构图。与实施方式1 3的不同之处在于，在对从供水源提供的清洗水进行加热并向人体喷出清洗水的温度清洗功能部60中，具有检测供水源的水温的入水温度检测单元61，控制部50根据便座的热敏电阻44和入水温度检测单元61的信号，进行便座的温度控制。即，根据入水温度来估计室温。而且，利用同一温度传感器(入水温度检测单元61)进行便座的温度控制(包括待机期间中的通电率控制)和清洗水的温度控制，由此，不需要设置便座控制专用的温度传感器，与实施方式1 3同样，能够实现结构简单、成本低、精度高的便座温度控制。<7>其他结构在上述实施方式2 4中，对共用室温检测传感器的情况进行了说明，但是，随便座装置不同，显然所搭载的功能也不同，所以，只要共用与其对应的室温传感器即可。而且， 如果是搭载了 2个以上功能的便座装置，则也可以构成为共用2个以上的室温检测传感器。此外，显然也可以取而代之，而设置专用于检测在便座22的温度控制中所要使用的卫生间内温度的室温检测传感器。在该情况下，通过恰当地选择设置位置，由此，能够更准确地检测卫生间内温度。例如，作为这样的设置位置，可举出与人体检测部25和主体21 分体地准备的操作遥控器。并且，如果能够进行更准确的检测，则也可以在上述室内制暖部 52中设置专门检测卫生间内温度的室温检测传感器，还可以在照明器具中设置这样的室温检测传感器。并且，也可以设置多个专门检测卫生间内温度的室温检测传感器。由此，能够更准确地检测卫生间内温度。在该情况下，也可以将多个室温检测传感器中的至少一个与用于其他目的的温度传感器共用。此外，在本实施方式1 4中，关于便座，分别在内周缘和外周缘通过焊接方式将合成树脂制的上下2个部件接合而形成壳体，不过，为了提高加热器的升温能力而确保升温速度，优选尽可能减小待加热的便座部件的热容量。因此，也可以设置由铝合金等金属构成的落座部。通过采用这种结构，能够实现升温特性、均勻性更加出色的制暖便座。产业上的可利用性本发明可应用于如下的便座装置该便座装置能够在不损害卫生间使用者的舒适性的情况下，进一步降低调节便座温度时的功耗，从而实现节能化。标号说明22 便座；25 人体检测部；29 灯加热器(发热体)；44 热敏电阻(温度检测单元)；48 室温检测传感器(第2温度检测单元)；50 控制部；52 室内制暖部(室内制暖单元)力5 干燥功能部；56 室温检测传感器(第2温度检测单元)；59 室温检测传感器(第 2温度检测单元)；60 温水清洗功能部；61 入水温度检测单元(第2温度检测单元)。
权利要求
1.一种便座装置，其特征在于，该便座装置具有 便座，其具有落座部；发热体，其使所述便座升温； 控制部，其控制对所述发热体通电的功率； 便座温度检测单元，其检测所述便座的温度； 第2温度检测单元，其检测卫生间内的温度；以及落座意向检测单元，其检测表示使用者要落座于便座上的落座意向的落座意向信息， 在所述落座意向检测单元未检测到所述落座意向信息的待机状态下，所述控制部控制针对所述发热体的通电，使得由所述便座温度检测单元检测到的所述便座的温度成为规定的待机温度，该规定的待机温度是作为所述待机状态下的维持温度而设定的，并且，在所述落座意向检测单元检测到所述落座意向信息的情况下，所述控制部控制针对所述发热体的通电，使得由所述便座温度检测单元检测到的所述便座的温度以规定速度从所述待机温度上升到比该待机温度高、且处于假设使用者落座于所述便座上的落座温度范围内的温度，而且，所述控制部根据由所述第2温度检测单元检测到的卫生间内温度，改变所述待机状态下针对所述发热体的通电。
2.根据权利要求1所述的便座装置，其特征在于，在所述待机状态下，如果所述卫生间内温度相对较高，则所述控制部降低对所述发热体通电的功率。
3.根据权利要求1或2所述的便座装置，其特征在于， 所述规定速度为0. 5 5(开/秒)。
4.根据权利要求1 3中的任一项所述的便座装置，其特征在于，所述落座意向检测单元是检测使用者进入所述卫生间的情况的人体检测单元。
5.根据权利要求1 4中的任一项所述的便座装置，其特征在于， 所述第2温度检测单元与以下单元中的至少一个单元共用为了根据卫生间温度控制设于所述卫生间内的室内制暖单元而设置的室温检测单元；为了根据卫生间温度控制向使用者的清洗后的局部吹送暖风的干燥单元而设置的室温检测单元；为了根据卫生间温度对检测使用者进入所述卫生间的情况的人体检测单元的灵敏度和输出进行校正而设置的室温检测单元；以及检测对使用者的局部进行清洗的清洗水的水温的水温检测单元。
全文摘要
本发明提供如下的便座装置能够在不损害卫生间使用者的舒适性的情况下，进一步降低调节便座温度时的功耗，从而实现节能化。在待机状态下，便座装置所具有的控制部控制针对发热体(29)的通电，使得由便座温度检测单元(44)检测到的便座(22)的温度成为规定的待机温度，并且在检测到落座意向信息的情况下，控制部控制针对发热体(29)的通电，使得便座(22)的温度以规定速度从待机温度上升到比该待机温度高且处于假设使用者落座于便座(22)上的落座温度范围内的温度，而且，控制部根据由第2温度检测单元(48)检测到的卫生间内温度，改变待机状态下针对发热体(29)的通电。
文档编号A47K13/30GK102176852SQ20098013964
公开日2011年9月7日 申请日期2009年10月7日 优先权日2008年10月8日
发明者栗本由子, 浅田隆生, 藤井真司 申请人:松下电器产业株式会社