專利名稱：加熱裝置及其制造方法、裝設加熱裝置的座廁裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有加熱功能的便座及裝設有該便座的座廁裝置。
背景技術：
在現(xiàn)有的加熱便座中，如圖36的剖面圖所示，在內部設置有空洞1，裝在便器上使用的輪狀的便座2的著座部3由透明聚丙烯樹脂構成。此外，沿著便座2的輪狀的整體設置有燈式加熱器(以下稱其為加熱器)4。發(fā)自加熱器4的輻射能，經(jīng)空洞1迅速傳遞到著座部3。利用此構成，作為使用者著座的面的加熱面可迅速升溫。另一方面，與加熱器4串聯(lián)的恒溫器5防止便座2溫度過度升高。這種加熱便座，比如，公開于特開2000-210230號公報中。
加熱器4，為了省電，在使用者即將在便座2上著座之前通電，在到著座為止的短時間內迅速使便座2達到合適溫度。因此，使用瞬間溫度上升的燈式加熱器。在加熱器4的通電電路中設置有恒溫器5，目的是保證對溫度過度升高的安全。作為恒溫器5，一般使用雙金屬式恒溫器。在此場合，如圖37的剖面圖所示，在接收加熱器4的輻射能的感熱面6和接收來自感熱面6的輻射能的內部的雙金屬7之間形成微小的間隙8。在此構成中，由于從感熱面6向雙金屬7的熱傳遞是以來自感熱面6的輻射為主體，故雙金屬7的溫升需要時間。由于此響應延遲，故對溫度過度升高的檢測發(fā)生延遲。
這樣，在利用恒溫器5防止溫度過度升高的場合，由于在通常的加熱器具中使用的電加熱器中即使幾乎不成問題的恒溫器的響應延遲，也可能在加熱便座中產生安全性的問題。
就是說，使用臀部直接就座并且瞬間升溫的加熱器4的便座2，加熱立即超過合適溫度而變熱。因此，可以認為情況是使使用者感到不快，進一步如果變成超過不快感的熱度的話，則使用者不得不從便座2站起。

發(fā)明內容
本發(fā)明的加熱裝置，具有殼體、輻射型發(fā)熱體和受熱工作單元。殼體具有加熱單元，并且是由輻射能透過性的材料形成。輻射型發(fā)熱體與加熱單元距預定的空間設置，加熱加熱單元。受熱工作單元具有與輻射型發(fā)熱體對向露出的受熱單元，在輻射型發(fā)熱體附近的溫度大于等于預定溫度的場合，通過控制使輻射型發(fā)熱體關掉。根據(jù)這一構成，由于受熱單元由輻射型發(fā)熱體的輻射能直接加熱，溫度變化可迅速檢測到，所以可以通過無響應延遲的溫度控制而得到可安全舒適使用的加熱裝置。


圖1為示出本發(fā)明的實施方式的加熱便座的座部的主要部分剖面和概略構成的示圖。
圖2為裝設有圖1所示的加熱便座的便器的座廁裝置的立體圖。
圖3為將圖1所示的加熱便座的部分去掉的平面圖。
圖4為圖1所示的加熱便座的著座部的剖面圖。
圖5為圖1所示的加熱便座的主要部分的剖面圖。
圖6為圖1所示的加熱便座的溫度控制的特性圖。
圖7A為本發(fā)明的實施方式的加熱便座的另一恒溫器的正常工作的示圖。
圖7B為圖7A示出的恒溫器故障時的構成圖。
圖7C為圖7A示出的恒溫器故障時的工作圖。
圖8為圖1示出的加熱便座的著座部的輻射能的特性圖。
圖9A為圖1示出的加熱便座的輻射能吸收層的構成圖。
圖9B為圖1示出的加熱便座的輻射能吸收層的另一構成圖。
圖10為示出本發(fā)明的實施方式的加熱便座的其他著座部的主要部分剖面圖。
圖11為本發(fā)明實施方式的另一加熱便座的將一部分去掉后的平面圖。
圖12為示出本發(fā)明實施方式的加熱便座的控制系統(tǒng)的構成例的示圖。
圖13為圖12所示的加熱便座的控制系統(tǒng)的狀態(tài)變換圖。
圖14為圖12所示的加熱便座的控制系統(tǒng)的另一狀態(tài)變換圖。
圖15為圖12所示的加熱便座的控制系統(tǒng)的三端雙向可控硅器件的控制脈沖及加熱器施加電壓波形的時序圖。
圖16為圖12所示的加熱便座的控制系統(tǒng)的高輸出狀態(tài)及低輸出狀態(tài)中的上升時的門脈沖的時序圖。
圖17為圖12所示的加熱便座的接口電路圖。
圖18為圖12所示的加熱便座的控制系統(tǒng)的電壓波形圖。
圖19為在圖12所示的加熱便座的控制系統(tǒng)中判定人體檢測的流程圖。
圖20為示出本發(fā)明的實施方式的加熱便座的控制系統(tǒng)的另一構成例的示圖。
圖21為示出本發(fā)明的實施方式的溫度檢測單元的檢測溫度和燈式加熱器的電壓施加時間的關系的曲線圖。
圖22為示出本發(fā)明的實施方式的溫度檢測單元的檢測溫度和燈式加熱器的電壓施加時間的另一關系的曲線圖。
圖23為示出本發(fā)明的實施方式的加熱便座的再一個控制系統(tǒng)的構成例的示圖。
圖24為示出本發(fā)明的實施方式的燈式加熱器的施加功率隨時間變化的示圖。
圖25為示出圖11所示的加熱便座的控制系統(tǒng)的構成例的示圖。
圖26為說明圖1所示的加熱便座的位置檢測單元和人體檢測單元的作用的加熱器電路的控制框圖。
圖27為用來說明圖26所示的加熱器電路的處理的流程圖。
圖28為說明圖11所示的加熱便座的位置檢測單元和人體檢測單元的作用的加熱器電路的控制框圖。
圖29為用來說明圖28所示的加熱器電路的處理的流程圖。
圖30為示出本發(fā)明的實施方式的加熱便座的另一位置檢測單元的側面圖。
圖31為示出本發(fā)明的實施方式的加熱便座的再一個位置檢測單元的側面圖。
圖32為示出本發(fā)明的實施方式的加熱便座的另一人體檢測單元的框圖。
圖33為表示圖30示出的位置檢測單元和蓋驅動單元的側面圖。
圖34為在圖33的構成中還設置有蓋轉動停止單元的側面圖。
圖35A為本發(fā)明的實施方式的加熱便座的另一受熱工作單元的通常的狀態(tài)的工作圖。
圖35B為本發(fā)明的實施方式的加熱便座的另一受熱工作單元的異常時的工作圖。
圖36為現(xiàn)有的加熱便座的主要部分剖面圖。
圖37為現(xiàn)有的加熱便座的恒溫器的剖面圖。
附圖標記說明1空洞2便座3著座部4燈式加熱器5恒溫器6感熱面7雙金屬8間隙11加熱便座20便器
21主體部22座部23蓋24著座部24A橫部24B后部24C前部25人體檢測單元25A人體檢測傳感器25B接收單元26殼體26A上部件26B下部件27空洞28輻射能反射板28A彎曲部29燈式加熱器30、60恒溫器31溫度熔斷器32玻璃管33燈絲34鹵素氣體35橡膠襯套36固定件37橡膠支腳38檢測單元38A著座傳感器39支腳橡膠
40、130微型開關41主體42輻射能吸收層43表面層43A著色層43B表面層44、44A、106熱敏電阻44C凹部45轉動軸46電極47位置檢測單元48室溫熱敏電阻49計時器單元50控制單元51雙金屬52輻射能吸收材料53第1雙金屬54第2雙金屬55接點56、57、61、63距離58、59曲線62軟線(cord)加熱器64強度分布65吸收量分布66白色、銀類顏料67黑色顏料72、115三端雙向可控硅器件73零交檢測電路
74、120加熱器控制單元75、114緩沖器76電阻77待機狀態(tài)77A、77B、78A、79A通路78高輸出狀態(tài)79低輸出狀態(tài)80門脈沖81、82脈沖83紅外線受光元件84反相電路85積分電路86波形整形電路87、93、95MOSFET晶體管88、89、90、94、96電阻91二極管92電容器101、102、103、104信號105開關121、124導通/斷開控制單元122、125施加功率控制單元123便座轉動單元131凸輪132執(zhí)行器133電位計134端子135人體識別單元136入口狀態(tài)檢測單元
137步進電動機138蓋轉動停止單元141開關142加載彈簧143形狀記憶合金彈簧144接點具體實施方式
下面參照附圖對用來實施本發(fā)明的實施方式進行說明。另外，本發(fā)明并不限定于這一實施方式。另外，在本實施方式的說明中，對具有同一構成及達到同樣作用效果的部分賦予相同符號，其重復說明則省略。
圖1為示出本發(fā)明的實施方式的加熱便座的座部的主要部分剖面和概略構成的圖，圖2為裝設有同一加熱便座的座廁裝置的立體圖。圖3為將同一加熱便座的座部的一部分去掉示出的平面圖，圖4為同一加熱便座的著座部的剖面圖。
在圖2中，帶有洗滌用便后的肛門及下身的溫水清洗功能的加熱便座11，在便器20的后端部，安裝在橫向較長的主體部21上。在主體部21內內裝溫水清洗功能的一部分。作為載置于便器20上的殼體的具有輪狀內周的座部22和蓋23設置成為相對主體部21可自由轉動。就是說，座廁裝置，把加熱便座11的座部22載置于便器20上而構成。另外，在主體部21的側部內裝有作為檢測衛(wèi)生間有無人體的人體檢測單元(以下稱其為檢測單元)25的紅外線傳感器。人體檢測單元25，也可以是CCD照相機?；蛘撸绾笏?，也可以以其他方式構成。
座部22，如圖1所示，具有將合成樹脂制的上部件26A和下部件26B以其各自的內周緣及外周緣熔敷而形成的殼體26。上部件26A，構成作為加熱單元的著座部24。就是說，著座部24，設置在座部22的上側。在殼體26的內部形成阻止水等浸入的密閉的空洞27。
在空洞27的內部，設置有與著座部24對向形成的輻射能反射板(以下稱其為反射板)28，在反射板28上與著座部24隔開預定的空間地設置燈式加熱器(以下稱其為加熱器)29。就是說，反射板28相對加熱器29設置于著座部24的相反側。反射板28，比如，是鏡面加工而成的鋁板。加熱器29，是設置在著座部24的兩側的多個輻射型發(fā)熱體，發(fā)射近紅外線。因為在著座部24和加熱器29之間存在適度的空間，加熱器29與著座部24不會接觸造成局部過熱而只利用近紅外線輻射對著座部24進行加熱。另外，通過在密閉的空洞27內設置加熱器29，人體不會直接與高溫的加熱器29接觸而保證安全。反射板28，如圖1所示，在其內外端部的整周上具有朝向上方的彎曲部28A。彎曲部28A，使來自加熱器29的輻射能偏向，提高從加熱器29離開的著座部24的外周緣部及內周緣部的輻射密度。因此，使射向殼體26上部的輻射能的分布均勻化。在加熱器29的附近，設置有作為與加熱器29電串聯(lián)的受熱工作單元的恒溫器30和溫度熔斷器31，可以在萬一發(fā)生不安全的情況時防止著座部24的溫度過度升高。受熱工作單元，在加熱器29附近的溫度大于等于預定溫度時，通過控制使加熱器29斷開。
加熱器29，具有玻璃管32、貫穿玻璃管32內部的鎢制燈絲33和封入玻璃管32的鹵素氣體34。在此構成中，伴隨燈絲33的發(fā)熱，反復發(fā)生形成鹵化鎢的鹵素循環(huán)反應，可防止燈絲33的消耗。借助這一作用，可以以熱容量非常小的燈絲33作為熱源，可以使輻射能極其急劇地上升。所以，加熱器29，在使用者進入衛(wèi)生間，脫下衣服使臀部在座部22的著座部24上就座為止的，比如，數(shù)秒間可以使座部22的著座部24高速升溫達到合適溫度。這樣，在使用加熱器29作為輻射型發(fā)熱體時，沒有必要一直不斷地通電地對便座進行加溫保持，可以得到省電型的加熱便座11。
加熱器29，利用具有彈性材料的橡膠制作的橡膠襯套35的固定件36，固定到反射板28，反射板28由橡膠支腳37固定到下部件26B。
檢測單元38，由載置于便器20上的座部22的支腳橡膠39內所設置的微型開關40構成。檢測單元38，通過在著座部24上就座的使用者的載荷使微型開關40導通而檢測到使用者就座。檢測單元38，如后所述，也可以以其他方式構成。
在圖4中，殼體26的上部件26A，具有主體41、設置在主體41的上面的輻射能吸收層(以下稱其為吸收層)42以及設置于更上面的表面層43。主體41，是使用透明聚丙烯樹脂材料以注射模塑成形方式成形的。吸收層42含有大量碳黑。表面層43，是可以將自加熱器29發(fā)射的全部可見光遮蔽，且考慮到表面硬度、耐藥性、光澤等的遮光層。表面層43設置在著座部24的外表面，由覆蓋吸收層42的膜材料構成。另外，表面層43，具有與座部22的整體的色調協(xié)調的色調，不限定于單色，也可以具有多色組合及設計的圖案等。另外，表面層43，即使不將自加熱器29發(fā)射的全部可見光遮住，也可以達到本發(fā)明的目的，也可以有意地使該種可見光的一部分透過。
主體41，優(yōu)選是通過使透明聚丙烯樹脂材料以平均厚度2.5mm成形，具有大于等于70％的輻射能透射率。另外，主體41，利用其剛性用作座部22的構成矩形體。比如，吸收層42的厚度為0.1mm，表面層43的厚度為0.1～0.2mm，因為相對主體41的厚度很薄，故可以在靠著座部24外表面處形成吸收層42。這兩層，完全吸收透過主體41的輻射能，因為熱容量非常小，所以瞬時升溫且遮蔽放射的可見光。另外，因為在加熱器29和主體41之間存在空洞27，所以主體41不會由于來自加熱器29的傳熱而燒損。
在殼體26的上部件26A的內面開口的凹部44C中嵌入熱敏電阻44作為溫度檢測單元。熱敏電阻44，檢測由加熱器29加熱的著座部24的吸收層42附近的溫度。
另外，在座部22的轉動軸45上形成電極46，與主體部21的軸承部(未圖示)一并構成位置檢測單元(以下稱其為檢測單元)47。檢測單元47，檢測座部22是處于立起狀態(tài)還是處于著座可以使用的在便器20上的實質上的水平的使用位置。
在主體部21上設置有以微型計算機為主體的控制單元50?？刂茊卧?0，取得來自作為室溫檢測單元的室溫熱敏電阻(以下稱其為熱敏電阻)48的檢測信號和來自熱敏電阻44的信號，通過控制加熱器29的溫度使作為加熱面的著座部24的溫度成為合適溫度的預定溫度。另外，控制單元50，具有計算從通過對加熱器29通電開始升溫的時刻起的經(jīng)過時間的計時器單元49。此外，控制單元50，通過取得檢測單元25、38、47的信號來控制對加熱器29的通電的開始及停止。
下面對恒溫器30進行詳細說明。圖5示出恒溫器30的剖面。恒溫器30，具有雙金屬51作為受熱單元。雙金屬51，與加熱器29對向露出，在其表面上涂敷有耐熱性的黑色涂料作為輻射能吸收材料(以下稱其為吸收材料)52。于是，恒溫器30，利用吸收材料52可以高效率地吸收從加熱器29向雙金屬51輻射的能量。因此，雙金屬51的溫度迅速上升。另外，對于恒溫器30，優(yōu)選是將加熱器29和著座部24的表面之間的距離57設定為大于加熱器29和恒溫器30之間的距離56。
另外，加熱器29，優(yōu)選是在其縱向方向上將其與著座部24的表面的實際距離57配置成為一定，將其與反射板28的距離61也配置成為一定。結果，輻射能到達著座部24的表面的距離變成一定，著座部24表面的溫度均勻，可提高舒適性。
下面對具有上述構成的加熱便座11的工作予以說明。在使用者進入到衛(wèi)生間時，檢測單元25檢測到其進入，將該信號發(fā)送到控制單元50。此時，利用檢測單元47發(fā)出的信號，在確認座部22處于實際上是水平的使用位置時，控制單元50對加熱器29開始通電。通過這一初始通電，投入能量瞬時變換為輻射能，從燈絲33經(jīng)玻璃管32、反射板28向主體41的方向發(fā)射。此外，加熱器29的輻射能，在主體41的內部吸收或反射一部分，但其大半透過而使吸收層42和表面層43升溫。這樣，加熱器29，在使用者進入衛(wèi)生間時通電，著座部24的加熱面幾乎瞬時被加溫。因此，加熱便座11，不必一直保持通電，非常利于節(jié)能。
控制單元50，基于通電開始時的熱敏電阻44、48的信號，利用兩者的溫度差及各自的溫度進行運算，選擇預先設定并存儲的初始通電的通電限制時間的最優(yōu)值?？刂茊卧?0，在計時器單元49計數(shù)的經(jīng)過時間到達通電限制時間時，減小通電量或使其變成零。其后，基于熱敏電阻44的信號控制通電量，以使著座部24的溫度合適。
這樣，熱敏電阻44，檢測實際上使用者接觸的著座部24附近的溫度，控制單元50以高精度使其升溫達到并維持合適溫度。因此，座部22的使用很舒適，并且因為控制單元50，基于熱敏電阻44、48的信號，與載荷量相應地對輻射能的投入量進行控制，所以可以以更高精度安全地將著座部24加熱到合適溫度。
另外，控制單元50，優(yōu)先進行初始通電時間控制，在通電限制時間后減少對加熱器29的通電量減小升溫速度。因此，即使是溫度檢測單元(熱敏電阻44)的響應速度慢，也可以對著座部24安全地進行加溫。另外，熱敏電阻44也可以使用廉價的產品。通常，一般的加熱器，多是減小施加電壓來控制溫度。與此相對，加熱器29，伴隨燈絲33的發(fā)熱，反復發(fā)生形成鹵化鎢的鹵素循環(huán)反應，可防止燈絲33的消耗。因此，在玻璃管的溫度小于等于200℃時，鹵化循環(huán)變得不穩(wěn)定。所以，為了利用加熱器29使著座部24變成合適溫度，優(yōu)選是在鹵化循環(huán)有效的輸出范圍內使通電循環(huán)變化地進行。
另一方面，當座部22處于立起狀態(tài)，男性使用者進入到衛(wèi)生間之后，為了小便而使座部22成為立起狀態(tài)時，控制單元50根據(jù)檢測單元47的信號而停止對加熱器29的通電。
燈絲33為線圈形狀，在加熱器29以最大功率發(fā)熱達到高溫期間，容易使其沿著作為此線圈的張力方向的長度方向伸長。因此，在座部22處于立起狀態(tài)下對加熱器29進行通電時，在通電狀態(tài)中發(fā)熱的燈絲33的長度方向受到重力作用，燈絲33容易斷線。如上所述，由控制單元50進行控制以使在座部22處于立起狀態(tài)時不對加熱器29以最大功率進行通電，從而防止這種斷線。另外，通過這種控制，可以減少無謂地對座部22加溫，可進一步節(jié)能。
另外，固定件36，具有作為彈性材料的橡膠襯套35，載置有加熱器29的反射板28具有橡膠支腳37。因此，即使是使用者根據(jù)目的對座部22進行立起狀態(tài)和水平狀態(tài)的切換，由于這些沖擊衰減效果，可以吸收對加熱器29的沖擊。從而可以防止玻璃管32及燈絲33的破損。
在使用者為了排便而就座時，控制單元50，利用檢測單元38的信號，通過控制可使對加熱器29的通電量為零或為使座部22的溫度不會過度上升為止的通電量。結果，在使用中座部22的溫度不會上升過度，使用者不必擔心會被燙傷等而可以安全地使用，由于使用者是皮膚直接接觸內置有加熱器29的座部22而就座，所以對于加熱便座11必須特別充分考慮安全問題。在通常的使用狀態(tài)下，加熱便座11，如上所述，可以安全而舒適地使用。然而，在萬一由于某種原因而在構成控制單元50的微型計算機等中發(fā)生故障而對加熱器29的通電繼續(xù)進行的場合等等也必須安全地工作。因此，加熱便座11，具有與加熱器29串聯(lián)的恒溫器30。因為恒溫器30的雙金屬51是露出的，由來自加熱器29的輻射能直接加熱。此外，優(yōu)選是在雙金屬51表面設置吸收材料52。這樣一來，發(fā)自加熱器29到達雙金屬51的輻射能幾乎全部被雙金屬51吸收。因此，恒溫器30，也會迅速與座部22的溫度的急劇變動相應地改變，在溫度過度升高之際切斷加熱器29的通電電路。另外，更優(yōu)選是還涂敷耐熱性的黑色涂料作為吸收材料52。黑色涂料，可以有效地吸收來自加熱器29的熱量而使雙金屬51的溫度上升。
另外，對于恒溫器30，優(yōu)選是將其位置設定為使加熱器29和座部22的著座部24的表面之間的距離57大于加熱器29和恒溫器30之間的距離56。結果，雙金屬51的溫度的上升比著座部24的表面溫度的上升快。因此，在發(fā)生異常時，在著座部24的表面溫度未過度上升成為引起燙傷等的危險狀態(tài)時，可切斷加熱器29的通電電路。
另外，在可以使雙金屬51的溫度較快上升時，也可以防止恒溫器30的誤工作。就是說，在可以使雙金屬51的溫度較快上升時，可以將恒溫器30的斷開(導通加熱器29的通電電路)工作溫度設定為高于座部22的通常使用溫度。因此，在通常使用時就可以避免恒溫器30工作而使加熱便座11的加熱功能不能使用的情況。
下面利用圖6對此進行說明。圖6為加熱便座11的溫度控制的特性圖。另外，在圖5所示的構成的恒溫器30中，距離56＝7mm，距離57＝15mm。圖6示出在對加熱器29通電的場合的雙金屬51附近溫度和著座部24的表面溫度隨時間的變化。曲線58表示著座部24的表面溫度變化，在室溫為5℃時可在t1的時間(約7.5秒)升溫達到通常的控制溫度(Ta)。另一方面，恒溫器30的雙金屬51的溫度，如曲線59所示，可以比著座部24快地在t2的時間上升到溫度Ta。在著座部24成為座部22的最高設定溫度(Tb)時，雙金屬51的溫度到達加熱器29的斷開工作溫度(Tc)，恒溫器30切斷加熱器29的通電電路。
另外，在萬一恒溫器30發(fā)生故障變成不能切斷加熱器29的通電電路的狀態(tài)的場合，在到達安全限界溫度(Td)之前，溫度熔斷器31工作而切斷加熱器29的通電電路。此時，座部22的表面溫度未達到溫度Td。
另外，恒溫器30的工作溫度Tc，設定為大于等于座部22的最高設定溫度Tb并且小于等于安全限界溫度Td。結果，不會很容易出現(xiàn)由溫度熔斷器31引起的加熱器29的通電電路的斷開、不能使用座部22的加熱功能的情況。
如上所述，在初始通電時間的安全功能的第一階段中，控制單元50，利用計時器49、熱敏電阻44控制著座部24的溫度。在第二階段中，利用恒溫器30的斷開來切斷加熱器29的通電電路。在此場合，由于溫度下降，電路可能還原。在第三階段中，溫度熔斷器31熔斷而切斷加熱器29的通電電路。在此場合，電路不能復原。這樣，通過設定三階段的安全功能，加熱便座11，可以長期、安全并舒適地使用。
另外，在本實施方式中，如圖3所示，加熱器29是在座部22的兩側設置多個，與各個加熱器29對向設置恒溫器30。各個恒溫器30是電串聯(lián)。另外，優(yōu)選是與各個加熱器29對向設置斷開工作溫度不同的恒溫器30。另外，在圖3中，未圖示連接形態(tài)。
就是說，優(yōu)選是各個加熱器29與恒溫器30串聯(lián)，再將這些恒溫器30串聯(lián)而構成加熱器29的通電電路。在此構成中，在任何一個加熱器29發(fā)生異常的場合，恒溫器30都將切斷加熱器29的通電電路。另外，即使是在萬一在一個恒溫器30中發(fā)生故障，成為不能切斷加熱器29的通電電路的狀態(tài)的場合，由另一個的恒溫器30也能切斷加熱器29的通電電路。因此，對兩個加熱器29的通電可以安全地使之停止。另外，在對各加熱器29設置斷開工作溫度互不相同的恒溫器30時，即使在斷開工作溫度低的恒溫器30中發(fā)生異常，還有另一個恒溫器30工作。
另外，加熱器29可以分割為多個。因此，與將輪狀的一根燈式加熱器配置在座部22的幾乎整個空洞27中的場合相比較，可以消除施加于燈式加熱器的應力。這種應力，是由于座部22的彎曲和燈式加熱器的設置誤差等而產生的。因此，可以消除由于座部22的彎曲等引起的加熱器29的破損的危險。
下面對恒溫器的另一優(yōu)選實施方式予以說明。圖7A～圖7C為本發(fā)明的實施方式的加熱便座的恒溫器60的工作的示圖。
恒溫器60，在內部具有第1雙金屬(以下稱其為雙金屬)53和與雙金屬53的斷開工作溫度不同的第2雙金屬(以下稱其為雙金屬)54。雙金屬53、54，與雙金屬51一樣，向加熱器29露出。另外，優(yōu)選設置吸收層52。
在恒溫器30正常工作的場合，如圖7A所示，在直接接收加熱器29的輻射能的雙金屬53達到斷開工作溫度的場合，發(fā)生翻轉。于是，與加熱器29的通電電路串聯(lián)的接點55變成斷開而切斷加熱器29的通電電路。
另外，如圖7B所示，在萬一由于某種原因使雙金屬53發(fā)生彎折的場合，會出現(xiàn)雙金屬53不能斷開接點55的情況。在此種場合，如圖7C所示，也是在比雙金屬53的斷開工作溫度高的溫度下，雙金屬54直接接收溫度過度上升了的加熱器29的輻射能而翻轉。雙金屬54，斷開接點55而將加熱器29的通電電路安全地切斷。在此場合，因為雙金屬54是在接點異常時工作，因此是非復原型，之后，優(yōu)選是對加熱器29不通電確保安全。
在以上的說明中，示出的是使用恒溫器30作為受熱工作單元的例子，但并不限定于此。比如，如圖35A、35B所示，可以使用利用形狀記憶合金彈簧(以下稱其為彈簧)的開關141作為受熱單元。圖35A示出利用形狀記憶合金彈簧143的開關141的正常時的狀態(tài)，圖35B示出異常時的狀態(tài)。在圖35A中，開關141，具有加載彈簧(以下稱其為彈簧)142和彈簧143。彈簧142，比如，一般使用不銹鋼，而彈簧143，比如，一般使用Ti-Ni合金。彈簧143，在低溫下與彈簧142相比，彈性系數(shù)小，彈簧143處于壓縮狀態(tài)，此時接點144閉合。就是說，在不使用加熱便座時、在以加熱器29進行正常加熱的溫度范圍內，保持此狀態(tài)。另一方面，由于某一原因加熱器29異常發(fā)熱使加熱器29的附近溫度變成高溫時，如圖35B所示，彈簧143的彈性系數(shù)變大，彈簧142變?yōu)閴嚎s狀態(tài)。此時接點144斷開，對加熱器29的通電停止。這樣，借助利用形狀記憶合金彈簧的開關也可以得到與恒溫器同樣的效果。彈簧143，優(yōu)選也是涂敷包含耐熱性的黑色涂料的輻射能吸收材料。
下面，以座部22為中心對加熱便座11的制造方法予以敘述。著座部24，是將預先印制了吸收層42的表面層43，裝設在對座部22的上部件26A成形的金屬模中，利用注射模塑成形使形成主體41的透明聚丙烯樹脂材料成形?；蛘呤窃趯㈩A先印制了吸收層42的表面層43，利用真空成形等預備成形為上部件26A的形狀之后，裝設在使上部件26A成形的金屬模中進行注射模塑成形。
在以上的成形方法中，主體41是一體形成的，但并不限定于此。比如，也可以只對著座部24以透明聚丙烯樹脂、對上部件26A的著座部24以外的部分以與下部件26B同一配色的著色聚丙烯樹脂進行二色成形。在此場合，使吸收層42的面積比表面層43的面積小，并在與著座部24相對應的部分的表面層43上印制吸收層42進行成形即可。
表面層43比吸收層42的面積大即可，優(yōu)選是成形時覆蓋整個上部件26A。這樣的話，表面層43的端部可以不出現(xiàn)于上部件26A的表面，精加工也可以美觀地成形。另外，在以上的說明中，是使用透明聚丙烯樹脂作為主體41，但也可以利用透明聚酯樹脂及丙烯酸樹脂等。
在吸收層42中變換為熱的輻射能，通過表面層43的傳導而傳送到著座部24表面。為了在短時間內對著座部24進行加熱，表面層43、吸收層42的厚度最好是盡可能地薄。如本實施方式這樣，在通過印制形成吸收層42時，可以形成數(shù)μm級的厚度。如果考慮到表面層43的耐磨性等并盡可能薄地形成這些層的話，就可以使著座部24表面溫度上升迅速。
在以上的說明中，說明的是利用印制膜形成吸收層42的場合，但也可以將含有輻射能吸收劑的膜材料與表面層43一體形成。在此場合，因為膜材料必須有一定程度的厚度，所以必須將吸收層42和表面層43的厚度設定為使得通過傳導的著座部24表面的升溫不緩慢。為了完全遮擋發(fā)自加熱器29的輻射能及可見光，也可以使用在表面層43上形成鋁等的金屬的鍍敷膜的膜材料。另外，反之，也可以是在吸收層42、表面層43中使可見光的一部分透過的構成。
在以上述方式形成的上部件26A中設置凹部44C?；蛘咭部梢岳眯纬砂疾?4C的成形金屬模。然后，將熱敏電阻44嵌入到凹部44C中。
另一方面，將加熱器29、恒溫器30、熔斷器31配置于下部件26B上進行布線。之后，使這些上部件26A和下部件26B嵌合。此時，加熱器29及恒溫器30等配置在空洞27內。
此外，還將組裝有微型開關40的支腳橡膠39安裝在下部件26B上。也可以在預先將支腳橡膠39安裝在下部件26B上之后，使上部件26A和下部件26B嵌合。另外，也可以將上部件26A和下部件26B以粘接劑等進行固定。這樣就組裝成座部22。
其后，將主體部21的軸承部分與座部22的轉動軸45進行組合，使主體部21和座部22安裝成為可以轉動。在這種狀態(tài)下，對包括在主體部21和座部22中的各個電部件進行布線。這樣就組裝成加熱便座11。
另外，在上述的說明中，是以使加熱面的最佳熱分布為均勻的熱分布為前提進行說明的。此處，在最優(yōu)熱分布不是均勻的場合，通過改變吸收層42的圖形(印制形狀)，可以很容易對熱分布進行操作，可以實現(xiàn)多種分布。比如，也可以形成在著座部24的表面上與人體的溫感聯(lián)動對溫度分布設置梯度的分布。在這種場合也可以通過吸收層42的印制操作，作為最優(yōu)熱分布，實現(xiàn)舒適的加熱。
圖8為著座部24的輻射能的特性圖，圖9A、圖9B為示出吸收層42的構成例的示圖。其中，吸收層42相對著座部24的表面在輻射能的吸收量方面具有分布。著座部24的表面，與加熱器29的距離為一定時，到達著座部24表面的輻射能均勻，著座部24的表面溫度也為一定。然而，實際上，著座部24受到座位襯墊織物及設計上的制約，與加熱器29的距離保持一定是困難的，如圖8所示，在輻射能的強度方面產生分布64。就是說，接近加熱器29的部分的輻射能變強，該部分的溫度升高。另一方面，在與加熱器29的距離遠的部分中，輻射能變弱，該部分的溫度降低。于是，對吸收層42，使從加熱器29發(fā)射、到達著座部24的外表面的輻射能強度分布和輻射能的吸收量分布65實質上相反的構成是優(yōu)選。就是說，如圖9A所示，對接近加熱器29的部分使用反射輻射能的白色、銀類顏料66，并使其逐漸變化為吸收輻射能的黑色顏料67。或者，如圖9B所示，也可以交互印制白色、銀類顏料66及黑色顏料67，相應于輻射能強度使間隔改變。其中的X-X示出與加熱器29相對應的位置。這樣，通過使在著座部24的表面上的輻射能強度均勻化，可以減輕著座部24表面上的溫度的不均勻而得到舒適的座部22。
圖10為示出著座部24的另一構成的剖面圖。在著座部24中，在使用透明聚丙烯樹脂借助注射模塑成形構成的主體41之上形成由印制膜構成的吸收層42。進而，在吸收層42之上，形成由印制膜構成的著色層43A，并在外表面上形成由透光性的膜材料構成的表面層43B。就是說，著色層43A，設置在作為膜材料的表面層43B和吸收層42之間。
為了形成這種著座部24，預先印制著色層43A，再將在其上印制了吸收層42的表面層43B裝入到上部件26A的金屬模中，以與上述相同的方法成形。著色層43A，遮蔽從加熱器29發(fā)射的可見光，并具有與座部22整體色調協(xié)調的配色，并不限定于單色，也可以使用多色的組合及設計化的花樣等等。另外，也可以有意地使從加熱器29發(fā)射的可見光的一部分透過。表面層43B大體透明，可以保護著色層43A且獲得具有透明感的清晰的表面狀態(tài)。這樣，在表面層43B的材料的透明度高時，可使著色層43A的顏色在表面上得到效果良好的反映，但為了使其具有圖案效果，也可以使用部分不透明的材料或稍微著色的透明膜。
下面對燈式加熱器的優(yōu)選形狀、配置和除燈式加熱器以外設置的優(yōu)選的其他加熱器進行說明。
圖11為本發(fā)明實施方式的另一加熱便座的去掉一部分的平面圖。圖11的構成與圖3的構成的不同之點在于加熱器29的形狀、配置和設置軟線加熱器(以下稱其為加熱器)62這幾點。除此之外的構成與圖3的構成相同。
就是說，在空洞27的內部，與使用座廁裝置的使用者就座的座部22的著座部24對向，設置有由鏡面加工的鋁板構成的反射板28。并且，在著座部24的兩側設置兩個加熱器29作為輻射型發(fā)熱體。
反射板28和加熱器29根據(jù)座部22的形狀設置。就是說，如圖11所示，加熱器29，是在平面上觀察為輪狀的著座部24的橫部24A中沿著座部22的形狀地設置。橫部24A，是在人就座時大腿部所接觸的部位。
加熱器62，是設置在著座部24的后部24B背面的熱傳導型發(fā)熱體。這一部分是在人就座時臀部所接觸的部位。雖然在圖11中未示出，但加熱器62，根據(jù)需要，也可以鋪設在著座部24的前部24C背面或在其以外處通常與人體不大接觸的部分，比如，著座部24的外周側面等的背面。這樣，加熱器62，在著座部24中，對與加熱器29加熱的部位不同的部位進行加熱。
在與加熱器62加熱的后部24B相對應的部分中設置熱敏電阻44A。于是，控制單元50，取得人體檢測單元25、檢測單元38及位置檢測單元47的信號，控制對加熱器29的通電的開始和停止。此外，取得來自熱敏電阻44、44A、48的信號，對加熱器29、62的溫度進行控制，以使作為加熱面的著座部24的溫度成為作為合適溫度的預定溫度。利用這樣的構成，可以進行對各個加熱器的溫度進行分別控制的極精細的溫度控制，并且，因為也可以檢測到異常溫度上升、斷線導致的發(fā)熱停止等等，所以控制單元50，可以與各種情況進行適當?shù)膶?br> 如上所述，加熱器29，因為是在使用者進入衛(wèi)生間時通電，可以幾乎瞬時對著座部24的加熱面進行加溫，故不需要一直保持通電，是非常節(jié)能型的輻射型發(fā)熱體。由加熱器29加熱的橫部24A，比如，可以在室溫15℃時在大約4秒鐘升溫到不感覺寒冷的程度的溫度(27～28℃)。就是說，檢測單元25檢測到有人進入到衛(wèi)生間時，可以在到著座部24上就座之間對著座部24進行加溫。這樣，加熱器29可以瞬時對與在最初接觸著座部24的、對溫度敏感的大腿部相接觸的部位的橫部24A進行加溫，使用者可以很舒適地使用座部22。
另一方面，在著座部24的后部24B中，在檢測單元25檢測到有人進入到衛(wèi)生間時，就增加對加熱器62的通電量，向預定的加熱溫度升溫。在此場合，因為從加熱器62發(fā)出的熱量，從著座部24背面通過熱傳導傳遞到表面，因此不能像利用加熱器29的升溫那樣使溫度急劇上升。然而，后部24B是與不像大腿部那樣對溫度敏感的臀部相接觸的部位，即使是使其從不感覺寒冷的程度的溫度緩慢地升溫，也不會損害整個座部22的溫暖感。這樣，通過與人體的接觸部位相應地使用加熱器29和加熱器62，可以得到舒適的溫暖感。這樣，加熱器29、62分別以不同的時序對著座部24進行加熱是優(yōu)選。
加熱器62一直不斷進行通電，但利用加熱器62進行加熱的部分是后部24B，是著座部24的約1/3的面積。因此，與利用加熱器62對整個著座部24加溫的場合相比，可以大幅度節(jié)能。這樣，通過與人體的接觸部位相應地使用加熱器29和加熱器62，可以獲得舒適的溫暖感并實現(xiàn)大幅度的節(jié)能。
另外，對加熱器29的說明是以設置左右一對的構成進行的，但并不限定于此。根據(jù)需要也可以增加加熱器29的數(shù)目，使其進一步對應于座部22的形狀地配置。也可以對每個加熱器29進行通電控制，在這種情況下可以實現(xiàn)更精細的加熱。另外，作為熱傳導型發(fā)熱體是以加熱器62進行說明的，但并不限定于此，也可以使用將金屬圖形化以平面形狀形成的加熱器、具有PTC特性的加熱器等等。
此外，加熱器29，優(yōu)選是配置于比著座部24的中心線A-A靠內側處，與著座部24的內周保持大致等距離63地形成為彎曲形狀。在人在座部22上就座時，載荷一定施加于內側，接觸面也集中于內側，接觸壓力也是內側高。因此，通過以這部分為主實現(xiàn)輻射加熱，可以得到更舒適的加熱。就是說，因為通過將加熱器29的中心軸配置于比座部22的著座部24的中心線A-A靠內側處，對容易感到寒冷的便座內側進行加熱，所以可以在便座就座時感覺不到寒冷而舒適地使用加熱便座。
下面對涉及控制單元50的詳細構成，對用于對加熱器29進行通電的導通/斷開的構成進行說明。
圖12為示出圖1所示的加熱便座的控制系統(tǒng)的構成例的示圖。座部22在內部具有空洞，收置加熱器29和用作溫度檢測單元的熱敏電阻44。在主體部21中收置作為檢測單元的著座傳感器(以下稱其為傳感器)38A、加熱器29控制用的三端雙向可控硅器件72以及檢測工業(yè)用電壓AC100V的交流信號的零點的零交檢測電路(以下稱其為電路)73。另外，還收置加熱器控制單元(以下稱其為控制單元)74、緩沖器75、與熱敏電阻44串聯(lián)的電阻76以及將從作為人體檢測單元的人體檢測傳感器(以下稱其為傳感器)25A發(fā)出的信號接收的接收單元25B等等。就是說，三端雙向可控硅器件72、電路73、控制單元74、緩沖器75及電阻76包括在圖1的控制單元50之中。另外，在圖12中，設置有傳感器38A、傳感器25A和接收單元25B，但也可以與圖1一樣，采用檢測單元38代替?zhèn)鞲衅?8A。也可以采用檢測單元25代替?zhèn)鞲衅?5A和接收單元25B的組合。
從傳感器25A、熱敏電阻44、傳感器38A和電路73輸出的信號輸入到控制單元74，控制單元74利用該信號輸入計算加熱器29的控制信號并輸出到緩沖器75。加熱器29由三端雙向可控硅器件72進行開關控制，被施加AC100V電壓而確定加熱器29的輸出。
熱敏電阻44，設置在加熱器29附近并且安裝在可以檢測與加熱的著座部24的表面溫度近似的溫度的位置。控制單元74，參照熱敏電阻44檢測到的與著座部24的表面溫度近似的溫度，推定著座部24的表面溫度及加熱器29的溫度。
此處，傳感器25A利用熱電型紅外線傳感器檢測人體，并將該檢查信號最終發(fā)送到控制單元74。發(fā)自傳感器25A的信號由接收單元25B接收，輸入到控制單元74。
在這種構成中，傳感器25A檢測人體，控制單元74開始向加熱器29通電，根據(jù)熱敏電阻44的檢測進行溫度控制，三端雙向可控硅器件72，控制輸入加熱器29的功率。因此，可以得到實現(xiàn)具有瞬暖性能，使用方便，節(jié)能性優(yōu)良的加熱便座的加熱便座。
圖13為圖12的構成的控制的狀態(tài)變換圖。在待機狀態(tài)77中，因為信號不輸出到三端雙向可控硅器件72，所以不驅動加熱器29。在高輸出狀態(tài)78下，一直向三端雙向可控硅器件72輸出，故加熱器29由額定輸出驅動。在低輸出狀態(tài)79下，間斷地向三端雙向可控硅器件72輸出，故加熱器29由低于額定輸出的輸出驅動。
從待機狀態(tài)77轉向高輸出狀態(tài)78的通路(path)77A，在由傳感器25A執(zhí)行了人體檢測時進行，而從高輸出狀態(tài)78向低輸出狀態(tài)79的通路78A在熱敏電阻44的溫度檢測變得高于預定水平時進行。從低輸出狀態(tài)79轉向待機狀態(tài)77的通路79A，在從傳感器38A的輸出未檢測到人體時執(zhí)行。比如，在傳感器38A具有紅外線LED的發(fā)光單元和受光單元的場合，在人體在座部22就座時，由于來自發(fā)光單元的光受到人體反射而被受光單元檢測到，傳感器38A就檢測出就座。在人體離開座部22時，因為在受光單元檢測不到反射的光，傳感器38A就判定為無人就座。在利用人體檢測單元38的場合，因為已經(jīng)敘述過不贅述。這樣，與使用者的狀態(tài)的變換相應地改變加熱器29的加熱狀態(tài)是優(yōu)選。
圖14為圖12的構成的控制的另一狀態(tài)變換圖。與圖13的不同是存在從待機狀態(tài)77轉向低輸出狀態(tài)79的通路77B。在待機狀態(tài)77中進行人體檢測時，如果熱敏電阻44的輸出高于預定水平，判斷為座部22的溫度高的話，就向低輸出狀態(tài)79轉換。通過設置通路77B，在進行連續(xù)使用等等對座部22進行加溫時等等情況下，可防止向加熱器29供給多余的功率，可以實現(xiàn)節(jié)能性優(yōu)異的瞬暖便座。
圖15為圖12的構成的控制中的三端雙向可控硅器件72的控制脈沖及加熱器施加電壓波形的時序圖。在輸出一個門脈沖80時，在一直到下一個零點的半周期中對加熱器29施加電壓。在不施加門脈沖80時，在加熱器29上不施加電壓。
圖16為圖13、圖14的高輸出狀態(tài)78及低輸出狀態(tài)79中的上升時的門脈沖的時序圖的一例。在高輸出狀態(tài)78中，每隔0.1秒間隔施加的脈沖81的數(shù)目遞增，從1秒后起輸出最大數(shù)目(12脈沖/0.1秒)。在低輸出狀態(tài)79中，每隔0.1秒間隔施加的脈沖82的數(shù)目遞增，從0.2秒后起每0.1秒輸出較少數(shù)目的脈沖(3脈沖/0.1秒)。就是說，在低輸出狀態(tài)79中供給高輸出狀態(tài)78的1/4的功率。此低輸出狀態(tài)79的脈沖數(shù)可相應于加熱器29的規(guī)格、設定溫度任意進行設定。
加熱器29，具有在燈絲溫度低時電阻值低，隨著溫度的上升電阻值增加的性質。所以，從最初起施加額定功率時，有很大的沖擊電流流過，加熱器29的壽命可能縮短。在本實施方式中，控制單元74，在利用傳感器25A檢測到有人之后，一直到經(jīng)過一定時間為止間斷輸出用來驅動三端雙向可控硅器件72的門脈沖81、82，并使脈沖81、82的施加數(shù)遞增。這樣一來，可以抑制沖擊電流而使加熱器29長壽命化。
圖17示出從傳感器25A發(fā)送的人體檢測信號一直到輸入到控制單元74為止的接口電路圖，此電路，比如，包括在接收單元25B中。并且圖18示出各電路塊的電壓波形圖。
來自傳感器25A的以紅外線向接收單元25B發(fā)送的通過紅外線調制的信號，由紅外線受光元件(以下稱其為元件)83接收，大小一致為5V。其后，經(jīng)反相電路(以下稱其為電路)84、積分電路(以下稱其為電路)85、波形整形電路(以下稱其為電路)86輸入到控制單元74，判斷為已進行人體檢測。元件83的輸出信號101，輸入到電路84的N溝道MOSFET晶體管87的柵(G)。于是，在連接在漏(D)和電源間的電阻88與地之間輸出相對輸入0V和5V反相的輸出信號102而輸入到下一級的電路85。
在電路85中，1MΩ左右的電阻89，與互相串聯(lián)的10MΩ左右的電阻90和二極管91并聯(lián)，在與電容器92之間進行充放電。由于二極管91的極性，電容器92的充電主要通過電阻90進行，而放電經(jīng)電阻89進行。所以，電容器92的充電快，而放電，由于是取決于電阻89和電阻90的電阻比，約需要10000倍的時間。因此，在脈沖連續(xù)輸入時的輸出停留在4V左右，而在無輸入時返回到0V。
電路86，是由N溝道MOSFET晶體管93和電阻94、P溝道MOSFET晶體管95和電阻96的級聯(lián)連接構成的。電路85的輸出信號103，如信號104一樣，由電路86將其大小整形為5V的波形，輸入到控制單元74，判斷為已進行人體檢測。在這種構成中，人體檢測信號的輸出可以通過無線方式傳送，具有傳感器25A的安裝的部位不受制約的優(yōu)點。
圖19為在控制系統(tǒng)74中判定人體檢測的流程圖。在S001中將對信號進行計數(shù)的標記Find復位。然后，檢查有無人體檢測信號(S002)。無信號時，將標記Find復位(S003)，進入空閑狀態(tài)等待中斷，在發(fā)生中斷后就進入到S002。在有人體檢測信號時，就在標記Find上加1(S004)，檢查標記Find是否變?yōu)?2(S005)。如果標記Find未達到12，就進入空閑狀態(tài)，而在達到12時，就結束人體檢測而進入到檢測后的例行程序。
此例行程序的中斷，由于是使用來自電路73的60Hz的AC100V的零交的信號，每隔120秒發(fā)生中斷。因此，為判定人體檢測信號，必須在1/120×12＝0.1(秒)間輸出人體檢測信號。就是說，控制單元74，在從傳感器25A在預定時間內多次發(fā)送人體檢測信號時，就判定檢測到人體。所以，即使是由于噪聲有短時間脈沖疊加在電路上，也可以防止誤檢測，可以實現(xiàn)可靠性高的人體檢測。
在傳感器25A和接收單元25B間的信號的無線收發(fā)方式也可以以節(jié)能無線方式進行。在該場合，因為在看到的范圍內沒有收發(fā)裝置也可以，所以設置部位的自由度可以提高。因此，將傳感器25A設置在衛(wèi)生間外邊，比如，設置在門跟前等處檢測人手推門，迅速對便座加溫等等，可以進一步提高加熱性能。
另外，在應用紅外線方式時，因為可以共用加熱便座的無線用紅外線遙控器和接收裝置，不需要另外設置接收裝置，還可節(jié)省空間。無論在哪一方面，通過在傳感器25A和接收單元25B間以無線方式收發(fā)信號可以使設計的自由度提高。
另外，如圖20的構成圖所示，在圖12的構成的基礎上，也可以設置具有指示對加熱器29通電的紅外線發(fā)送單元的開關105。在圖12的構成中，對加熱器29的通電，只利用傳感器25A中的人體檢測進行。另一方面，在圖20的構成中，通過增加開關105，可以在任意時間指示通電。比如，為確保安裝的自由度，在傳感器25A的電源是電池時，有時電池的輸出降低而不能進行人體檢測。在該種場合，可以利用開關105對加熱器29進行通電。另外，即使傳感器25A與開關105并存也不會對座部22的加熱控制有任何影響。
如上所述，利用電路73、傳感器25A、熱敏電阻44及傳感器38A的輸出，控制單元74輸出三端雙向可控硅器件72驅動用的門脈沖。利用這種構成，可以執(zhí)行在檢測到要使用加熱便座11的人體時開始向加熱器29通電，在一定溫度下進行保溫，并在加熱便座11的使用結束時切斷對加熱器29的通電的一系列流程。因此，可以得到使用方便，節(jié)能性優(yōu)良的加熱便座。
下面對涉及控制單元50的詳細構成，對用于控制利用加熱器29的著座部24的溫度上升的構成進行說明。另外，基本的構成與圖12相同。在這種構成中，如前所述，傳感器25A檢測出人體，對加熱器29開始通電。另外，在對加熱器29開始進行通電之前，利用熱敏電阻44檢測加熱器29周圍的溫度，確定對加熱器29施加初始電壓的施加時間。
加熱器29的周圍溫度也與座部22、主體部21的周圍溫度相關。因此，優(yōu)選與利用熱敏電阻44檢測到的溫度相應地，在溫度低時，延長對加熱器29的初始電壓的施加時間。并且，優(yōu)選在溫度高時，縮短施加時間以使著座部24的溫度相對周圍溫度的變動也盡可能保持一定。或者，如圖1所示，控制單元74也可以利用熱敏電阻48檢測周圍溫度而控制對加熱器29的初始電壓的施加時間。就是說，熱敏電阻48并非必需，可以兼用熱敏電阻44檢測周圍溫度，通過以合適的定時進行溫度參照使構成簡化。
圖21為示出熱敏電阻44的檢測溫度和加熱器29的電壓施加時間的關系的曲線圖。因為加熱器29的功率是600～800瓦，加熱器29，即使是在周圍溫度為接近0℃的嚴冬期間，也可以通過少于等于10秒的加熱將著座部24加熱到不感覺寒冷的程度。另一方面，在周圍溫度超過30℃的夏天，加熱器29，加熱少于等于1秒或即使不加熱也可以保持座部22舒適。另外，在無人使用時不對加熱器29進行通電。就是說，控制單元74，在熱敏電阻44的檢測溫度大于等于預定溫度時，取消初始電壓施加。由此可抑制多余的加熱。
與熱敏電阻44的檢測溫度相對應的對加熱器29的電壓施加時間，比如，可以對每個以每5℃劃分的區(qū)間以秒為單位設定施加時間，施加時間成為溫度的函數(shù)。此施加時間為必需時，可以利用作為可以對三端雙向可控硅器件72進行控制的單位的工業(yè)用頻率的零交的周期單位(在60Hz時為8.3毫秒)進行設定。
有時加熱器29的速暖性能好、熱敏電阻44等的溫度檢測裝置的檢測延遲。因此，不能對加熱器29進行迅速控制，而對座部22加熱過度、難以進行與周圍溫度的變動相應的控制。就是說，在與周圍溫度低的冬天相應地設定加熱輸出時，在周圍溫度變高時，就會加熱過度。在與周圍溫度高的夏天相應地設定加熱輸出時，在周圍溫度變低時，就會加熱不足。然而，在本實施方式中，是以這樣的方式與周圍的溫度相應地對加熱器29進行通電。因此，可以得到具有瞬暖性能，使用方便，節(jié)能性優(yōu)良的加熱便座。
圖22為示出熱敏電阻44的檢測溫度和加熱器29的電壓施加時間的另一關系的曲線圖。圖22示出的是在檢測溫度大于等于30℃的場合，對加熱器29不進行初始電壓施加的情況。這樣，優(yōu)選在周圍的溫度在某種程度上較高，在初始電壓施加通電結束之前，如果由熱敏電阻44檢測到的檢測溫度大于等于預定溫度，就停止初始電壓施加通電。在這種場合，通過不對加熱器29進行通電，可以得到使用方便，節(jié)能性優(yōu)良，安全性優(yōu)異的加熱便座。
圖23為本實施方式的加熱便座的另一控制系統(tǒng)的構成圖。與圖12和圖23不同之點是，在熱敏電阻44之外還設置熱敏電阻106，用來測定著座部24的溫度。熱敏電阻106是為了使著座部24的溫度小于等于50℃，用于控制單元74對向加熱器29的輸出進行控制而設置的溫度檢測單元。以50℃為上限是根據(jù)，請10位接收調查的男女在保持在50℃的便座就座結果的調查表而確定的。在就座于保持在50℃的便座的場合，10個人中有9個人回答不感覺特別熱，并且另外一個人的回答是并非不能忍受。另外，即使是在實際上為50℃的便座上就座，因為人體的熱容量大，故便座溫度急劇下降，也不必擔心被燙傷。這樣，熱敏電阻106的檢測溫度高于一定溫度時，由于不對加熱器29通電，所以可以抑制過度加熱。另外，此時，控制單元74也可以參照熱敏電阻44的溫度進行控制。
熱敏電阻44，不僅測定在加熱器29通電前的附近溫度，而且還可以測定加熱器29通電中的溫度。于是，著座部24的溫度，除了設置專用的熱敏電阻106以外，也可以由熱敏電阻44的溫度推測。所以，將溫度控制的閾值設定為兩級，在加熱器29的初始電壓施加中超過第1閾值時，使加熱器29的輸出變成低輸出狀態(tài)79。在超過第2閾值時，不管有無剩余時間都使對加熱器29的通電停止。這樣也可以。就是說，控制單元74，也可以判定熱敏電阻44的檢測溫度為多級，隨著檢測溫度從低級變到高級而依次縮短對加熱器29的初始電壓施加時的通電時間。這樣也可以將著座部24的表面溫度抑制為一定溫度，得到安全舒適的加熱便座。
圖24示出對加熱器29的施加功率隨時間的變化。供給800瓦的初始功率的加熱器29在6秒后供給功率改變?yōu)?00瓦，只要使用者坐在座部22上，就以200瓦的功率繼續(xù)對著座部24保溫。在保溫時熱敏電阻44也繼續(xù)進行溫度檢測，并在超過設定溫度時停止功率供給。就是說，在保溫時按照熱敏電阻44的輸出反復進行對加熱器29的導通/斷開工作。所以，保溫時的功率，只要大于等于保溫所必需的功率，可以任意地設定。此保溫時的功率，可以按照加熱器29的規(guī)格、設定溫度設定三端雙向可控硅器件72的脈沖數(shù)。另外，該保溫時的控制溫度與初始的功率供給時的控制溫度不同，設定成為長時間使用座部22時舒適的溫度。就是說，控制單元74，在初始電壓施加通電結束后，改變對加熱器29的施加功率而改變加熱器29的控制溫度。利用這樣的構成，可以防止向加熱器29供給多余的功率，可得到節(jié)能性優(yōu)異的可以瞬間加熱的便座。
另外，在圖12中，作為檢測單元的著座傳感器38A，如前所述，具有紅外線LED的發(fā)光單元和受光單元。著座傳感器38A，是利用有人在座部22上就座時，從發(fā)光單元發(fā)出的光被人體反射由檢測單元檢出而檢測到有人就座。該輸出作為電壓輸入到控制單元74，在判斷為就座中時，加熱器29利用從控制單元74發(fā)出的輸出繼續(xù)執(zhí)行保溫。在人立起離開座部22時，因為受光單元檢測不到反射光，就判定為無人在座，輸出電壓變成零，控制單元74停止對加熱器29的功率供給。利用這樣的構成，可以得到只在有人需要時供給功率，在使用結束時迅速停止功率供給的節(jié)能性優(yōu)良的加熱便座。
下面對利用圖11說明的構成的加熱便座的控制系統(tǒng)進行說明。圖25為示出圖11所示的加熱便座的控制系統(tǒng)的構成圖。圖25和圖12的不同點，在于除加熱器29之外，在座部22的空洞27的著座部24側的面上粘貼線狀的軟線加熱器(以下稱其為加熱器)62對著座部24加熱這一點。加熱器29的作用效果沒有任何改變。加熱器62，由來自控制單元74的輸出，經(jīng)由緩沖器114、三端雙向可控硅器件115進行控制，施加AC100電壓，確定加熱器62的輸出。另外，加熱器62的控制溫度根據(jù)來自熱敏電阻44A的輸出進行。
此處，檢測加熱器29的溫度的熱敏電阻44的控制溫度和檢測加熱器62的溫度的熱敏電阻44A的控制溫度的設定不同。就是說，加熱器29是以輻射加熱為主，而加熱器62以傳導加熱為主，由于各個加熱器的施加功率以及加熱特性不同，故控制溫度也不同。如前所述，加熱器29用來加熱的是對溫度敏感的大腿部，而加熱器62用來加熱的是對溫度不如大腿部那樣敏感的臀部。除此之外，加熱器62利用線徑細的特點，通過將其設置于不能收置加熱器29的輻射加熱困難的部分、高度低的空洞27的周緣，也可以發(fā)揮作為加熱器29的補充加熱器的作用。通過導入加熱器62，可以改善著座部24的溫度分布，可以得到更加舒適的加熱便座。
另外，在著座傳感器38A未檢測到有人在座時，就是說，在使用者解手結束從衛(wèi)生間空間出去時，只對加熱器62進行通電控制，取消對加熱器29的通電。結果，即使有人再次想要解手時，加熱器29的輻射加熱難以到達的座部22的周緣部也是溫暖的。因此，可以減輕人就座時感到寒冷的不快感。另外，通過將加熱器62的控制溫度也設定為人們平常不會感覺到不快的最低溫度27℃附近，也可以將整體能量抑制為較小。
如上所述，在圖25的構成中，除了加熱器29之外，設置有用作對著座部24進行加熱的熱傳導型發(fā)熱體的加熱器62及用作檢測加熱器62所加熱的部分的表面溫度的溫度檢測部的熱敏電阻44A?？刂茊卧?4，根據(jù)傳感器38A和熱敏電阻44、44A的輸出，控制向加熱器29、加熱器62的功率供給定時及功率供給時間。利用這種構成，可以對多個加熱器29、62以最佳定時進行加熱的開始結束、進行變?yōu)樽罴褱囟鹊募訜峥刂疲蓪崿F(xiàn)適應座部22使用方法的快速、舒適節(jié)能的加熱。
下面對位置檢測單元和人體檢測單元的聯(lián)動進行說明。圖26為說明圖1所示的加熱便座的位置檢測單元和人體檢測單元的作用的加熱器電路的控制框圖。
在人體檢測單元(以下稱其為檢測單元)25檢測到人體時，信號輸出輸入到加熱器控制單元(以下稱其為控制單元)120?？刂茊卧?20接收到這一信號，就向控制對設置于座部22中的加熱器29的功率供給的導通/斷開控制單元(以下稱其為控制單元)121輸出信號。結果，控制單元121就向加熱器29供給功率。同時，位置檢測單元(以下稱其為檢測單元)47檢測座部22的轉動，向控制單元120輸出信號輸出?？刂茊卧?20接收到這一信號，就將此信號輸出到施加功率控制單元(以下稱其為控制單元)122?？刂茊卧?22，根據(jù)此信號確定供給加熱器29的功率。便座轉動單元123，比如，具有步進電動機，根據(jù)控制單元120的指示使座部22轉動。
圖1的控制單元50，包括控制單元120、121、122。控制單元120由微型計算機構成。控制單元121，比如，由繼電器、開關元件構成，控制單元122，如利用圖12、16所說明的，優(yōu)選是使脈沖數(shù)改變的構成，但也可以通過微型計算機控制來控制輸出電壓。另外，也可以將控制單元120、121、122中的兩個或三個構成一體。
在上述構成中，在檢測單元25未檢測到人體時，不向加熱器29供給功率。另外，在檢測單元25檢測到人體并且檢測單元47檢測到座部22處于實質上水平狀態(tài)的場合，控制單元120對加熱器29通電而對座部22進行加溫。另一方面，在設置為男子小便的使用狀態(tài)時等，在檢測單元47檢測到座部22跳起的場合，就控制加熱器29的施加功率，僅僅施加保溫用的小功率。這樣一來，就可以得到更節(jié)能的便于使用的加熱便座。
在檢測到人體時，向加熱器29通電可在極短時間使座部22升溫，在座部22不跳起時將溫度保持為通常的保溫溫度T0(比如，38℃)。在座部22跳起，設定為男子小便使用狀態(tài)時，控制對加熱器29的施加功率，將溫度保持為第1保溫溫度T1(比如，27℃)。此處之所以在座部22跳起的狀態(tài)下也對加熱器29施加小功率，是為了在座部22落下有人就座時不感覺到寒冷而預先對加熱器29進行通電加速加溫之故。另外，在保持溫度T1的狀態(tài)下座部22落下的場合，為預備向座部22就座，控制單元122增加施加功率，將溫度保持為溫度T0。這樣，在座部22跳起，設定為男子小便的使用狀態(tài)之后，即使是在接著用于大便的場合，座部22也可以立即被設定為舒適的溫度。因此，可以得到節(jié)能而便于使用的加熱便座。
如前所述，加熱器29可以在極短時間使座部22升溫，但由于室溫(著座部24的溫度)不同升溫時間也有差別。在使用800W的燈式加熱器的場合，在使著座部24升溫到不感覺到寒冷的27℃的場合，在室溫為15℃時約為3.5秒，在室溫為5℃時約為7秒。從進入衛(wèi)生間到就座平均為7～9秒，但各個人有差別，所以優(yōu)選是可以在4秒以內升溫到27℃。于是，在冬天等的著座部24的表面溫度非常低的場合，將溫度保持為第2保溫溫度T2(比如，15℃)。于是可以得到全年都便于使用的舒適的加熱便座。
另外，在使用第1功率為800W的燈式加熱器的場合，在冬季用于維持溫度T1的第2功率，比如，為20W，用于維持溫度T2的第3功率，比如，為10W。在像第2功率及第3功率這樣低功率時，如上所述的燈絲33的斷線的可能性極小。
下面利用圖27的流程圖對圖26的構成中的處理進行說明。首先，熱敏電阻44檢測著座部24的溫度(S101)。在檢測溫度比T2低時，控制單元122控制對加熱器29的施加功率使著座部24變成溫度T2(S102)。在檢測溫度大于等于T2時，處理進行到S103。在S103中，檢測單元25檢測是否有人。在判斷為有人時，處理進行到S104，而在判斷為無人時，控制單元120驅動便座轉動單元123，關閉座部22，成為水平狀態(tài)(S105)。
之后，檢測單元47檢測座部22是否被打開，是否是處于跳起狀態(tài)(S104)。在座部22打開時，控制單元122控制對加熱器29的施加功率使著座部24保持溫度T1(S106)。在座部22關閉時，控制單元122控制對加熱器29的施加功率使著座部24保持溫度T0(S107)。于是，在任何一種場合，處理都返回S103。
另外，在圖26、圖27中，熱敏電阻44測定室溫及著座部24的溫度，并且控制單元122根據(jù)該輸出來確定施加功率，但此控制并非必需。就是說，既可以不設置S101、S102，也可以在S106、S107中不對著座部24的溫度進行檢測地將預定的功率(第2、第3功率)供給加熱器29。另外，如圖26所示，也可以通過由檢測單元47對便座轉動單元123的狀態(tài)進行檢測而檢測座部22的位置。另外，正如利用圖1所說明的，在利用計時器49控制對加熱器29的通電時，可以防止著座部24的溫度上升過度。
下面利用圖28的框圖和圖29的流程圖，如圖11所示，對設置有多個種類不同的加熱器的場合的位置檢測單元和人體檢測單元的聯(lián)動進行說明。
圖28和圖26的不同點，在于控制單元120的輸出是輸出到導通/斷開控制單元(以下稱其為控制單元)124和施加功率控制單元(以下稱其為控制單元)125，利用這些控制單元對向加熱器62的通電進行控制這一點。另外，來自熱敏電阻44A的輸出也輸入到控制單元120。
如前所述，在加熱器62中不具有速暖性，但通過設置加熱器62，溫度的均勻性提高。于是，利用加熱器62來加熱對溫度不敏感的部分及難以利用加熱器29加熱的部分是優(yōu)選。
因為加熱器29、62的加熱特性不同，所以優(yōu)選是對其分別進行控制。就是說，控制單元121、122對加熱器29進行加熱控制，而控制單元124、125對加熱器6進行加熱控制。
在熱敏電阻44A的輸出表示溫度不足T1的場合，為了將作為與加熱器62相對應的部分的后部24B的著座面的溫度保持為T1，控制單元125對向加熱器62的輸出進行控制。這一點是由于加熱器62不具有速暖性之故。此外，在熱敏電阻44的輸出不足溫度T2的場合，為了確保與加熱器29相對應的部分的著座面中的瞬暖性，與圖26的構成一樣，控制單元122利用加熱器29將著座部24的溫度保持為T2。
下面利用圖29對圖28的構成中的處理進行說明。首先，熱敏電阻44A檢測著座部24的溫度(S201)。在檢測溫度比T1低時，控制單元125控制對加熱器62的施加功率使著座部24變成溫度T1(S202)。此外，熱敏電阻44檢測著座部24的溫度(S203)。在檢測溫度比T2低時，控制單元122控制對加熱器29的施加功率使著座部24變成溫度T2(S204)。在熱敏電阻44A的檢測溫度大于等于T1或熱敏電阻44的檢測溫度大于等于T2時，處理進行到S205。在S205中，檢測單元25檢測是否有人。在判斷為有人時，處理進行到S206，而在判斷為無人時，控制單元120驅動便座轉動單元123，關閉座部22，使之成為水平狀態(tài)(S208)。
之后，檢測單元47檢測座部22是否被打開，是否是處于跳起狀態(tài)(S206)。在座部22打開時，控制單元122控制對加熱器29的施加功率使著座部24保持溫度T1(S207)。在座部22關閉時，控制單元122、125分別控制對加熱器29、62的施加功率使著座部24保持溫度T0(S209)。然后，在任何一種場合，處理都返回S205。此處，對加熱器62的輸出，對于T0、T1、T2，在冬季，比如，分別為10～11W、6～7W及3～4W。
另外，控制加熱器62的輸出的方法、利用熱敏電阻44、44A的溫度檢測及利用便座轉動單元123的座部22的位置檢測等等與圖26、圖27中的說明一樣。
另外，在重視節(jié)能性的場合，也可以采用設置開關等等以手動方式不選擇保溫模式的構成。另外，在日常生活中，在判斷為不使用座廁的時間段也可以選擇不執(zhí)行保溫。
下面對位置檢測單元47及人體檢測單元25等的種種形態(tài)進行說明。
圖30為示出另一檢測單元47的側面圖。微型開關130是設置在座部22的轉動軸45的周緣的檢測單元47。在座部22跳起達到大于等于一定角度的場合，凸輪131按壓微型開關130的執(zhí)行器132。于是，由控制單元120檢測出微型開關130的接點的狀態(tài)。微型開關130，價格便宜，很容易確定座部22的轉動位置。
圖31為示出再一個檢測單元47的側面圖。電位計133設置在座部22的轉動軸45的周緣，端子134的輸出電壓相應于座部22的角度而改變。在座部22跳起達到大于等于一定角度時，端子134的輸出電壓改變，控制單元120將其檢出。電位計133，與微型開關130是檢測特定位置不同，可以線性地檢測轉動角度。
圖32為另一人體檢測單元(以下稱其為檢測單元)25的構成圖。檢測單元25，具有人體識別單元(以下稱其為識別單元)135和入口狀態(tài)檢測單元(以下稱其為檢測單元)136。識別單元135由紅外線和紅外線傳感器組合及CCD照相機構成。識別單元135可以利用人體反射的紅外線、圖像信號等檢測到在衛(wèi)生間空間存在人體。此外，檢測單元136，檢測衛(wèi)生間門的關閉。就是說，檢測單元136檢測人體進入到配置有加熱便座11的空間。在兩者的檢測一致時，檢測單元25就開始輸出人體檢測的信號。利用此信號，對加熱器29開始通電，因為只有在需要時才對加熱器29及加熱器62進行通電，所以可以節(jié)能。
檢測單元25，只要可以檢測有人進入到衛(wèi)生間空間、可以確定門處于關閉狀態(tài)的情況，也可以采用其他構成。比如，識別單元135，也可以利用超聲波、光耦合器等等。另外，檢測單元136，因為只要是可以確認進入衛(wèi)生間空間的構成就可以，所以也可以采用安裝檢測手接觸門把手、轉動門把手、門的鎖定狀態(tài)、門的開閉度的傳感器的構成。另外，人體檢測單元25也可以只利用識別單元135、檢測單元136中的任一個構成。
圖33為在圖30示出的位置檢測單元47的基礎上設置蓋驅動單元的側面圖。蓋23安裝在與座部22相同的轉動軸45之上，由步進電動機137進行轉動驅動。就是說，步進電動機137是蓋驅動單元，在未檢測到人體時，關閉蓋23將座部22覆蓋，可以防止灰塵進入便器20內部。在檢測到人體時，步進電動機137轉動蓋23就可以使用便器。這樣，通過進行人體檢測來控制蓋23的開閉，就可以得到在衛(wèi)生性方面容易使用的加熱便座。另外，步進電動機137的控制既可以由控制單元120(50)進行，也可以另外設置控制單元。
圖34為在圖33的構成中還設置有蓋轉動停止單元(以下稱其為停止單元)138的側面圖。來自微型開關130的輸出經(jīng)由停止單元138輸出到步進電動機137。停止單元138，也可以包括在控制單元120(50)中。
在微型開關130的輸出表示座部22跳起的場合，停止單元138控制步進電動機137使蓋23停止在全開的位置。這樣，由于在座部22跳起時蓋23不會硬是壓在座部22上，可以確保步進電動機137的耐久性。另外，通過將座部22設置于全開的位置也可以了解到蓋23的原點位置，也可以使蓋23的開閉工作穩(wěn)定化。
另外，在本實施方式中，是以加熱便座為例進行說明的，但并不限定于此，也可以用作看護用、身體殘障者用的座椅及理發(fā)美容院的座席、兒童座席等的就座處、日式房間用的座墊等等具有著座部的設施的加熱裝置。
另外，在利用各個

的特有的構成中，不影響恒溫器30、60的工作的部件可以分別獨立實施而取得各自的效果。
另外，在上述加熱便座的實施例中，示出的是將加熱器29設置于封閉的空洞27內的構成，但并不限定于此，也可以采用在加熱單元和輻射型發(fā)熱體間存在空間的構成。
在本發(fā)明的加熱便座中，是直接利用發(fā)自輻射型發(fā)熱體的輻射能來加熱恒溫器的雙金屬。因此，恒溫器可以迅速檢測到溫度變化，可以迅速防止便座的溫度過度升高。就是說，可以得到使用安全的加熱便座。另外，不僅是加熱便座，也可以用作使用者就座的設備的加熱部分及對人體接觸的部位進行加溫的加熱用具。
權利要求
1.一種加熱裝置，其具備包含輻射能透過性材料、具有加熱單元的殼體；從上述加熱單元隔開預定的空間地設置，對上述加熱單元進行加熱的輻射型發(fā)熱體；以及具有與上述輻射型發(fā)熱體對向露出的受熱單元，在上述輻射型發(fā)熱體附近的溫度大于等于預定溫度時，對上述輻射型發(fā)熱體進行關斷控制的受熱工作單元。
2.如權利要求1所述的加熱裝置，其中上述殼體是具有作為上述加熱單元的著座部且在內部設置有空洞的座部；上述輻射型發(fā)熱體設置在上述空洞內，對上述著座部進行加熱。
3.如權利要求1所述的加熱裝置，其中上述受熱工作單元是具有作為上述受熱單元的雙金屬的恒溫器，與上述輻射型發(fā)熱體串聯(lián)。
4.如權利要求1所述的加熱裝置，其中還具備設置在上述受熱單元的表面的、包含耐熱性的黑色涂料的輻射能吸收材料。
5.如權利要求1所述的加熱裝置，其中上述輻射型發(fā)熱體和上述殼體的表面之間的距離，比上述輻射型發(fā)熱體和上述受熱工作單元之間的距離大。
6.如權利要求1所述的加熱裝置，其中上述受熱工作單元的關斷工作溫度設定為，大于等于上述殼體的最高設定溫度并且小于等于上述殼體的安全界限溫度。
7.如權利要求1所述的加熱裝置，其中上述輻射型發(fā)熱體是多個輻射型發(fā)熱體之一。
8.如權利要求7所述的加熱裝置，其中上述受熱工作單元是多個受熱工作單元之一，上述多個受熱工作單元分別與上述多個輻射型發(fā)熱體中的某一個對向設置，并電串聯(lián)。
9.如權利要求1所述的加熱裝置，其中還具備檢測上述加熱單元的溫度的溫度檢測單元和利用上述溫度檢測單元的信號控制上述輻射型發(fā)熱體的控制單元。
10.如權利要求9所述的加熱裝置，其中上述控制單元包括控制對上述輻射型發(fā)熱體的功率供給的施加功率控制單元。
11.如權利要求9所述的加熱裝置，其中還具備，在上述加熱單元的外表面上設置的、吸收從上述輻射型發(fā)熱體發(fā)射的輻射能的輻射能吸收層；上述溫度檢測單元檢測上述輻射能吸收層附近的溫度，上述控制單元利用上述溫度檢測單元的信號控制上述輻射型發(fā)熱體。
12.如權利要求11所述的加熱裝置，其中還具備在上述加熱單元的外表面上設置的、覆蓋上述輻射能吸收層的膜材料。
13.如權利要求12所述的加熱裝置，其中還具備，設置在上述膜材料和上述輻射能吸收層之間的著色層，上述膜材料具有透光性。
14.如權利要求11所述的加熱裝置，其中上述輻射能吸收層相對上述加熱單元的表面，在輻射能的吸收量方面具有分布。
15.如權利要求14所述的加熱裝置，其中上述輻射能吸收層的輻射能的吸收量分布和從上述輻射型發(fā)熱體放出的、到達上述加熱單元的表面的輻射能強度分布相反。
16.如權利要求2所述的加熱裝置，其中還具備設置在上述座部的空洞中，與上述輻射型發(fā)熱體保持實質上等距離，與上述著座部對向，相對上述輻射型發(fā)熱體設置在上述著座部的相反側的反射板。
17.如權利要求2所述的加熱裝置，其中還具備設置在上述座部的上述空洞的上述著座部一側的面上，對上述著座部進行加熱的熱傳導型發(fā)熱體。
18.如權利要求17所述的加熱裝置，其中上述熱傳導型發(fā)熱體對于上述著座部的與上述輻射型發(fā)熱體所加熱的部位不同的部位進行加熱。
19.如權利要求17所述的加熱裝置，其中上述輻射型發(fā)熱體和上述熱傳導型發(fā)熱體，分別以不同的時序對上述著座部進行加熱。
20.如權利要求1所述的加熱裝置，其中還具備控制對上述輻射型發(fā)熱體的功率供給的通斷的三端雙向可控硅器件；檢測供給上述輻射型發(fā)熱體的工業(yè)用電壓的零點的零交檢測電路；檢測要使用上述加熱單元的人體、輸出人體檢測信號的人體檢測單元；用來檢測上述加熱單元的溫度的溫度檢測單元；檢測有無使用上述加熱單元的檢測單元；以及利用上述零交檢測電路、上述人體檢測單元、上述溫度檢測單元、上述檢測單元的輸出對上述三端雙向可控硅器件進行控制，驅動輻射型發(fā)熱體的加熱器控制單元。
21.如權利要求20所述的加熱裝置，其中上述加熱器控制單元的輸出信號，具有不驅動上述輻射型發(fā)熱體的待機狀態(tài)、以額定輸出來驅動上述輻射型發(fā)熱體的高輸出狀態(tài)以及以低于上述額定輸出的輸出驅動上述輻射型發(fā)熱體的低輸出狀態(tài)的三種狀態(tài)；在存在上述人體檢測單元的輸出時從上述待機狀態(tài)轉換到上述高輸出狀態(tài)，在上述溫度檢測單元的輸出高于預定水平時從上述高輸出狀態(tài)轉換到上述低輸出狀態(tài)，在不存在上述檢測單元的輸出時從上述低輸出狀態(tài)轉換到上述待機狀態(tài)。
22.如權利要求21所述的加熱裝置，其中在上述待機狀態(tài)中存在上述人體檢測單元的輸出并且上述溫度檢測單元的輸出高于預定水平時，上述加熱器控制單元的輸出信號避開上述高輸出狀態(tài)而直接轉換到上述低輸出狀態(tài)。
23.如權利要求20所述的加熱裝置，其中上述加熱器控制單元，在利用上述人體檢測單元檢測到有人后，一直到經(jīng)過一定時間為止，斷續(xù)地向上述三端雙向可控硅器件輸出用來驅動上述三端雙向可控硅器件的門脈沖。
24.如權利要求20所述的加熱裝置，其中還具備以手動方式指示上述加熱器控制單元向上述輻射型發(fā)熱體通電的開關。
25.如權利要求1所述的加熱裝置，其中還具備檢測要使用上述加熱單元的人體、輸出人體檢測信號的人體檢測單元；檢測上述輻射型發(fā)熱體周邊的溫度的第1溫度檢測單元；以及相應于上述人體檢測單元的輸出和上述第1溫度檢測單元的檢測溫度，來控制上述輻射型發(fā)熱體的初始電壓施加時間的加熱器控制單元。
26.如權利要求25所述的加熱裝置，其中上述加熱器控制單元，將上述第1溫度檢測單元的檢測溫度判定為多級，隨著檢測溫度從低級變到高級而依次縮短上述加熱器的初始電壓施加時的通電時間。
27.如權利要求25所述的加熱裝置，其中還具備，檢測上述加熱單元的溫度的第2溫度檢測單元，上述加熱器控制單元，相應于上述第2溫度檢測單元，控制上述輻射型發(fā)熱體的初始電壓施加時間。
28.如權利要求27所述的加熱裝置，其中上述加熱器控制單元，對上述第1溫度檢測單元和上述第2溫度檢測單元，分別設定第1閾值和第2閾值，上述第1閾值比上述第2閾值高；上述加熱器控制單元，在上述第2溫度檢測單元達到第2閾值時，縮短對上述輻射型發(fā)熱體的初始電壓施加時間，在上述第1溫度檢測單元達到第1閾值時，進一步縮短對上述輻射型發(fā)熱體的初始電壓施加時間。
29.如權利要求25所述的加熱裝置，其中上述加熱器控制單元，在上述第1溫度檢測單元的檢測溫度大于等于預定的溫度時，取消初始電壓施加。
30.如權利要求25所述的加熱裝置，其中上述加熱器控制單元，在初始電壓施加通電結束前，在利用上述第1溫度檢測單元得到的檢測溫度大于等于預定溫度時，停止初始電壓施加通電。
31.如權利要求25所述的加熱裝置，其中上述加熱器控制單元，在初始電壓施加通電結束后，改變上述輻射型發(fā)熱體的控制溫度。
32.如權利要求25所述的加熱裝置，其中還具備檢測有無使用上述加熱單元的檢測單元；上述加熱器控制單元，在存在來自上述檢測單元的輸出的期間，向上述輻射型發(fā)熱體供給功率，在不存在來自上述檢測單元的輸出時，停止向上述輻射型發(fā)熱體供給功率。
33.如權利要求25所述的加熱裝置，其中還具備，加熱上述加熱單元的熱傳導型發(fā)熱體；以及檢測上述加熱單元的、由上述熱傳導型發(fā)熱體加熱的部分的表面溫度的第3溫度檢測單元；上述加熱器控制單元，根據(jù)上述人體檢測單元、上述第1溫度檢測單元和上述第3溫度檢測單元的輸出，控制向上述輻射型發(fā)熱體和上述熱傳導型發(fā)熱體的功率的供給定時和功率供給時間。
34.如權利要求33所述的加熱裝置，其中上述加熱器控制單元，在利用上述人體檢測單元未檢測到人體時，進行向上述熱傳導型發(fā)熱體的通電，取消對上述輻射型發(fā)熱體的通電。
35.如權利要求1所述的加熱裝置，其中上述殼體可以轉動；還具備檢測要使用上述加熱單元的人體、輸出人體檢測信號的人體檢測單元；檢測上述殼體的轉動狀態(tài)的位置檢測單元；接收來自上述人體檢測單元和上述位置檢測單元的信號的控制單元；根據(jù)來自上述控制單元的信號，控制對上述輻射型發(fā)熱體的通電的第1導通/斷開控制單元；以及根據(jù)來自上述控制單元的信號，控制對上述輻射型發(fā)熱體的施加功率的第1施加功率控制單元。
36.如權利要求35所述的加熱裝置，其中還具備，檢測上述加熱單元的溫度的溫度檢測單元；上述控制單元，在利用上述人體檢測單元檢測到人體后，在利用來自上述位置檢測單元的輸出判斷為上述殼體處于實質上水平狀態(tài)時，上述第1施加功率控制單元，控制對上述輻射型發(fā)熱體的輸出以使上述溫度檢測單元的輸出變?yōu)榈?溫度；上述控制單元，在利用上述人體檢測單元檢測到人體后，在利用來自上述位置檢測單元的輸出判斷為上述殼體處于以大于等于一定角度跳起的狀態(tài)時，上述第1施加功率控制單元，控制對上述輻射型發(fā)熱體的輸出，以使對上述輻射型發(fā)熱體的通電停止或使上述溫度檢測單元的輸出維持在比上述第1溫度低的第2溫度。
37.如權利要求36所述的加熱裝置，其中在上述控制單元判斷為上述溫度檢測單元的輸出低于比上述第2溫度低的第3溫度時，不管來自上述人體檢測單元的信號為何，上述第1施加功率控制單元，控制對上述輻射型發(fā)熱體的輸出以使上述溫度檢測單元的輸出保持在上述第3溫度。
38.如權利要求35所述的加熱裝置，其中還具備對上述加熱單元進行加熱的熱傳導型發(fā)熱體；根據(jù)來自上述控制單元的信號，控制對上述熱傳導型發(fā)熱體的通電的第2導通/斷開控制單元；以及根據(jù)來自上述控制單元的信號，控制對上述熱傳導型發(fā)熱體的施加功率的第2施加功率控制單元。
39.如權利要求38所述的加熱裝置，其中還具備，檢測上述加熱單元的溫度的溫度檢測單元；上述控制單元，在利用上述人體檢測單元檢測到人體后，在利用來自上述位置檢測單元的輸出判斷為上述殼體處于實質上水平狀態(tài)時，上述第2施加功率控制單元，控制對上述熱傳導型發(fā)熱體的輸出以使上述溫度檢測單元的輸出變?yōu)榈?溫度；上述控制單元，在利用上述人體檢測單元檢測到人體后，在利用來自上述位置檢測單元的輸出判斷為上述殼體處于以大于等于一定角度跳起的狀態(tài)時，上述第2施加功率控制單元，控制對上述熱傳導型發(fā)熱體的輸出以使上述溫度檢測單元的輸出維持在比上述第1溫度低的第2溫度。
40.如權利要求39所述的加熱裝置，其中在上述控制單元判斷為上述溫度檢測單元的輸出不足第2溫度時，不管來自上述人體檢測單元的信號為何，上述第2施加功率控制單元，控制對上述熱傳導型發(fā)熱體的輸出以使上述溫度檢測單元的輸出保持在上述第2溫度。
41.如權利要求1所述的加熱裝置，其中還具備，檢測要使用上述加熱單元的人體、輸出人體檢測信號的人體檢測單元；和利用上述人體檢測單元的信號使上述殼體轉動的轉動單元；在不存在來自上述人體檢測單元的人體的檢測信號時，上述轉動單元將上述座部設定在實質上水平位置。
42.如權利要求41所述的加熱裝置，其中上述人體檢測單元，具有識別要使用上述加熱單元的人體的人體識別單元和檢測人體進入配置有上述加熱裝置的空間的狀態(tài)檢測單元中的至少某一個。
43.一種加熱裝置的制造方法，其中包括使包含輻射能透過性材料、具有加熱單元的殼體的上部件成形的步驟；在上述殼體的下部件上安裝對上述加熱單元進行加熱的輻射型發(fā)熱體的步驟；將具有露出的受熱單元、在上述輻射型發(fā)熱體附近的溫度大于等于預定溫度時對上述輻射型發(fā)熱體進行關斷控制的受熱工作單元，以使上述受熱單元與上述輻射型發(fā)熱體對向的方式，對其進行安裝的步驟；以及在上述上部件和上述下部件之間，設置用來配置上述輻射型發(fā)熱體和上述受熱工作單元的空洞，將上述上部件和上述下部件組合的步驟。
44.如權利要求43所述的加熱裝置的制造方法，其中還包括在上述加熱單元的外表面一側，利用印制形成吸收從上述輻射型發(fā)熱體發(fā)射的輻射能的輻射能吸收層的步驟。
45.一種座廁裝置，其具備便器；以及加熱裝置；該加熱裝置具備包含輻射能透過性材料、在上側具有著座部且在內部設置有空洞、具有內周并且載置在上述便器上的座部；設置在上述座部的空洞中，對上述著座部進行加熱的輻射型發(fā)熱體；以及具有與上述輻射型發(fā)熱體對向露出的受熱單元，在上述輻射型發(fā)熱體附近的溫度大于等于預定溫度時，對上述輻射型發(fā)熱體進行關斷控制的受熱工作單元。
46.如權利要求45所述的座廁裝置，其中上述輻射型發(fā)熱體，在上述座部的平面上觀察時沿著上述座部的形狀地并且與上述座部的內周實質上等距離地設置。
47.如權利要求45所述的座廁裝置，其中上述輻射型發(fā)熱體與上述著座部的中心線相比，配置于內周側。
48.如權利要求45所述的座廁裝置，其中上述輻射型發(fā)熱體沿著上述著座部的內周配置為彎曲形狀。
49.如權利要求45所述的座廁裝置，其中上述輻射型發(fā)熱體與上述著座部表面實質上等距離地配置。
50.如權利要求45所述的座廁裝置，其中還具備，檢測要使用上述座部的人體、輸出人體檢測信號的人體檢測單元；覆蓋上述座部的蓋；以及使上述蓋轉動的蓋轉動單元；在不存在來自上述人體檢測單元的人體的檢查信號時，上述蓋轉動單元使上述蓋閉合；在存在來自上述人體檢測單元的人體的檢查信號時，上述蓋轉動單元使上述蓋開啟。
51.如權利要求50所述的加熱裝置，其中還具備，檢測上述座部的轉動狀態(tài)的位置檢測單元；和使上述蓋的轉動停止的蓋轉動停止單元；在來自上述位置檢測單元的輸出表示上述座部跳起時，上述蓋轉動停止單元控制上述蓋轉動單元使上述蓋停止于開啟位置。
52.如權利要求45所述的座廁裝置，其中上述受熱工作單元是具有作為上述受熱單元的雙金屬的恒溫器，與上述輻射型發(fā)熱體串聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種加熱裝置，其具有殼體、輻射型發(fā)熱體和受熱工作單元。殼體具有加熱單元，并且由輻射能透過性材料形成。輻射型發(fā)熱體與加熱單元中間隔著預定的空間設置，對加熱單元進行加熱。受熱工作單元具有與輻射型發(fā)熱體對向露出的受熱單元，在輻射型發(fā)熱體附近的溫度大于等于預定溫度時對輻射型發(fā)熱體進行關斷控制。
文檔編號F24C7/04GK1764404SQ20058000011
公開日2006年4月26日 申請日期2005年1月21日 優(yōu)先權日2004年2月4日
發(fā)明者宇野克彥, 丹羽孝, 白井滋, 岡浩二, 古林滿之, 金澤成壽, 篠田英穗 申請人:松下電器產業(yè)株式會社