便器装置
【課題】便座内部に便座ヒータから放散される熱を有効回収して機能部品の作動用電力として利用すること。
【解決手段】便座３内部の便座ヒータ２０と便座底面３ａ側との間に、便座ヒータ２０から放散される熱を回収して電気エネルギーに変換する主発電手段４である熱電変換素子４Ａを配設し、該熱電変換素子４Ａにて生成された電気によって便器本体２に付設される機能部品を作動させるようにしたエネルギー効率の高い便器装置１である。
【解決手段】便座３内部の便座ヒータ２０と便座底面３ａ側との間に、便座ヒータ２０から放散される熱を回収して電気エネルギーに変換する主発電手段４である熱電変換素子４Ａを配設し、該熱電変換素子４Ａにて生成された電気によって便器本体２に付設される機能部品を作動させるようにしたエネルギー効率の高い便器装置１である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便器装置に関し、詳しくは便器本体に付設される機能部品を作動させる電力を発電するシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、様式便器の上面に載置される便座内部に便座ヒータが内装された暖房便座が知られている。（例えば、特許文献１参照）
近年、この種の暖房便座の普及には目覚しいものがあるが、便座を暖めるその熱は有効に回収されていないのが現状である。
【特許文献１】特開２００８−９３２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、便座内部に便座ヒータから放散される熱を有効回収して機能部品の作動用電力として利用できるエネルギー効率の高い便器装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記の課題を解決するために、本発明は、便器本体２の上面に載置される便座３内部に便座ヒータ２０が設けられた便器装置であって、便座３内部の便座ヒータ２０と便座底面３ａ側との間に、便座ヒータ２０から放散される熱を回収して電気エネルギーに変換する主発電手段４である熱電変換素子４Ａを配設し、該熱電変換素子４Ａにて生成された電気によって便器本体２に付設される機能部品を作動させるようにしたことを特徴としている。
【０００５】
このような構成とすることで、便座３を暖める際に便座底面３ａ側から逃げる無駄な熱を熱電変換素子４Ａにて回収して、電気エネルギーに変換して機能部品を作動させることができ、熱の有効利用を図ることができる。
【０００６】
また、上記主発電手段４とは別に、トイレ室内の明るさによって発電する光発電パネル５Ａ、或いは、便器本体２の洗浄水流路６の途中に設けられて洗浄水流路６内を流れる水流によって発電する水力発電機５Ｂの少なくとも一方で構成される補助発電手段５を併設するのが好ましく、この場合、光発電パネル５Ａと水力発電機５Ｂとを利用して、より多くの発電量を得ることができる。
【０００７】
また、上記発電手段４、５により得られる余剰電力を蓄電する蓄電池７を備えるのが好ましく、この場合、蓄電池７で溜められた電力を任意のタイミングで利用することが可能となり、主発電手段４或いは補助発電手段５による発電量が十分でないときでも、機能部品の作動を可能にできる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、便座内部に便座ヒータから放散される熱を回収して電気エネルギーに変換する主発電手段である熱電変換素子を配設したことにより、エネルギー効率が高い便器装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。
【００１０】
本実施形態の便器装置１は、様式の便器本体２の上に便座３及び便蓋８が開閉可能に取付けられている。図中の９はボウル部、１０は洗浄水流路６を開閉する給水電磁弁、２１は電力供給用配線である。
【００１１】
便座３内部には便座３表面を加熱するための便座ヒータ２０が内装されている。便座ヒータ２０としては、例えば正温度係数特性を有するＰＴＣヒータ、或いは、金属材料による面状ヒータ、コードーヒータ等の軟質性を備えたヒータ等であってもよい。
【００１２】
便座３内部の便座ヒータ２０と便座底面３ａ側との間には、便座ヒータ２０から放散される熱を回収して電気エネルギーに変換する主発電手段４が配設されていると共に、便器本体２の後ろ側上部には該主発電手段４にて生成された電気によって便器本体２に付設される機能部品を作動させる制御部１１が配設されている。
【００１３】
本例では主発電手段４として熱電変換素子４Ａが用いられる。熱電変換素子４Ａは、２種類の異種金属（又は半導体）の両端を接合し、いずれか一方を加熱して接合面に温度差が生じると発電するゼーベック効果を利用したものであり、温度計測用の金属熱電対と区別するために、特に熱電変換素子４Ａと呼ばれる。このゼーベック効果を利用した熱電変換素子４Ａを便座ヒータ２０の下方に配置することで、便座ヒータ２０からの熱によって接合面の温度差が大きくなり、起電力が発生する。つまり、熱電発電によって便座ヒータ２０からの熱を電気エネルギとして回収することができる。
【００１４】
便器本体２には、人体検出センサ、おしりを洗浄する洗浄機能、脱臭機能などの各種機能を実現するための機能部品（図示せず）が組み込まれており、これら各種機能部品は制御部１１によって制御されると共に、上記熱電変換素子４Ａにて生成される起電力を機能部品を作動する電力として利用できる構造となっている。
【００１５】
そのため上記構成の便座３内部に熱電変換素子４Ａを設けることで、使用者の着座時や暖房便座作動時に発生する熱のうち、便座底面３ａ側に逃げる熱を回収して熱電変換素子４Ａによって電気を得ることができるので、便座ヒータ２０の無駄な熱損失が少なく、しかも熱電変換素子４Ａにて生成される電気は制御部１１を通じて、人体検出センサやおしり洗浄機構、脱臭機構などの作動に利用することができ、結果、機能部品の省エネルギー化が図られ、エネルギー効率が高い便器装置１を得ることができる。
【００１６】
しかも、便座ヒータ２０と便座底面３ａ側との間に熱電変換素子４Ａを介設するだけの簡易な構造であるため、便座３を従来と何ら変わらない外観仕様とすることができる。
【００１７】
図２は本発明の他の実施形態を示す。本例では、上記熱電変換素子４Ａからなる主発電手段４とは別に、トイレ室内の明るさによって発電する光発電パネル５Ａと、便器本体２の洗浄水流路６の途中に設けられて洗浄水流路６内を流れる水流によって発電する水力発電機５Ｂとで構成される補助発電手段５が併設されていると共に、上記主発電手段４及び補助発電手段５により得られる余剰電力を蓄電するキャパシタ等からなる蓄電池７を備えている。他の構成は図１と同様であり、対応する部分には同一符号を付しておく。本例の光発電パネル５Ａは、便蓋８の上面に設置されており、これにより便蓋８を倒して便器を使用しない状態で天井側に向くことによってトイレ室内の明るさで発電するものである。一方、水力発電機５Ｂは、上水路から便器のボウル部９内へ至る洗浄水流路６の途中に水車を設け、洗浄水流路６内を流れる水流によって水車を回転させて発電するものである。しかして、比較的安価な光発電パネル５Ａと水力発電機５Ｂとを利用して、より多くの発電量を得ることができる。また熱電変換素子４Ａだけでは十分な電力を得られない場合でも、これら補助発電手段５によって電力を補うことができる。なお、光発電パネル５Ａと水力発電機５Ｂのいずれか一方のみを備える構成であってもよい。さらに、蓄電池７を併設しているので蓄えられた電力を任意のタイミングで利用することが可能となり、主発電手段４或いは補助発電手段５による発電量が十分でないときでも、機能部品の作動が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００１９】
１ 便器装置
２ 便器本体
３ 便座
３ａ 便座底面
４ 主発電手段
４Ａ 熱電変換素子
５ 補助発電手段
５Ａ 光発電パネル
５Ｂ 水力発電機
６ 洗浄水流路
７ 蓄電池
２０ 便座ヒータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便器装置に関し、詳しくは便器本体に付設される機能部品を作動させる電力を発電するシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、様式便器の上面に載置される便座内部に便座ヒータが内装された暖房便座が知られている。（例えば、特許文献１参照）
近年、この種の暖房便座の普及には目覚しいものがあるが、便座を暖めるその熱は有効に回収されていないのが現状である。
【特許文献１】特開２００８−９３２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、便座内部に便座ヒータから放散される熱を有効回収して機能部品の作動用電力として利用できるエネルギー効率の高い便器装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記の課題を解決するために、本発明は、便器本体２の上面に載置される便座３内部に便座ヒータ２０が設けられた便器装置であって、便座３内部の便座ヒータ２０と便座底面３ａ側との間に、便座ヒータ２０から放散される熱を回収して電気エネルギーに変換する主発電手段４である熱電変換素子４Ａを配設し、該熱電変換素子４Ａにて生成された電気によって便器本体２に付設される機能部品を作動させるようにしたことを特徴としている。
【０００５】
このような構成とすることで、便座３を暖める際に便座底面３ａ側から逃げる無駄な熱を熱電変換素子４Ａにて回収して、電気エネルギーに変換して機能部品を作動させることができ、熱の有効利用を図ることができる。
【０００６】
また、上記主発電手段４とは別に、トイレ室内の明るさによって発電する光発電パネル５Ａ、或いは、便器本体２の洗浄水流路６の途中に設けられて洗浄水流路６内を流れる水流によって発電する水力発電機５Ｂの少なくとも一方で構成される補助発電手段５を併設するのが好ましく、この場合、光発電パネル５Ａと水力発電機５Ｂとを利用して、より多くの発電量を得ることができる。
【０００７】
また、上記発電手段４、５により得られる余剰電力を蓄電する蓄電池７を備えるのが好ましく、この場合、蓄電池７で溜められた電力を任意のタイミングで利用することが可能となり、主発電手段４或いは補助発電手段５による発電量が十分でないときでも、機能部品の作動を可能にできる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、便座内部に便座ヒータから放散される熱を回収して電気エネルギーに変換する主発電手段である熱電変換素子を配設したことにより、エネルギー効率が高い便器装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。
【００１０】
本実施形態の便器装置１は、様式の便器本体２の上に便座３及び便蓋８が開閉可能に取付けられている。図中の９はボウル部、１０は洗浄水流路６を開閉する給水電磁弁、２１は電力供給用配線である。
【００１１】
便座３内部には便座３表面を加熱するための便座ヒータ２０が内装されている。便座ヒータ２０としては、例えば正温度係数特性を有するＰＴＣヒータ、或いは、金属材料による面状ヒータ、コードーヒータ等の軟質性を備えたヒータ等であってもよい。
【００１２】
便座３内部の便座ヒータ２０と便座底面３ａ側との間には、便座ヒータ２０から放散される熱を回収して電気エネルギーに変換する主発電手段４が配設されていると共に、便器本体２の後ろ側上部には該主発電手段４にて生成された電気によって便器本体２に付設される機能部品を作動させる制御部１１が配設されている。
【００１３】
本例では主発電手段４として熱電変換素子４Ａが用いられる。熱電変換素子４Ａは、２種類の異種金属（又は半導体）の両端を接合し、いずれか一方を加熱して接合面に温度差が生じると発電するゼーベック効果を利用したものであり、温度計測用の金属熱電対と区別するために、特に熱電変換素子４Ａと呼ばれる。このゼーベック効果を利用した熱電変換素子４Ａを便座ヒータ２０の下方に配置することで、便座ヒータ２０からの熱によって接合面の温度差が大きくなり、起電力が発生する。つまり、熱電発電によって便座ヒータ２０からの熱を電気エネルギとして回収することができる。
【００１４】
便器本体２には、人体検出センサ、おしりを洗浄する洗浄機能、脱臭機能などの各種機能を実現するための機能部品（図示せず）が組み込まれており、これら各種機能部品は制御部１１によって制御されると共に、上記熱電変換素子４Ａにて生成される起電力を機能部品を作動する電力として利用できる構造となっている。
【００１５】
そのため上記構成の便座３内部に熱電変換素子４Ａを設けることで、使用者の着座時や暖房便座作動時に発生する熱のうち、便座底面３ａ側に逃げる熱を回収して熱電変換素子４Ａによって電気を得ることができるので、便座ヒータ２０の無駄な熱損失が少なく、しかも熱電変換素子４Ａにて生成される電気は制御部１１を通じて、人体検出センサやおしり洗浄機構、脱臭機構などの作動に利用することができ、結果、機能部品の省エネルギー化が図られ、エネルギー効率が高い便器装置１を得ることができる。
【００１６】
しかも、便座ヒータ２０と便座底面３ａ側との間に熱電変換素子４Ａを介設するだけの簡易な構造であるため、便座３を従来と何ら変わらない外観仕様とすることができる。
【００１７】
図２は本発明の他の実施形態を示す。本例では、上記熱電変換素子４Ａからなる主発電手段４とは別に、トイレ室内の明るさによって発電する光発電パネル５Ａと、便器本体２の洗浄水流路６の途中に設けられて洗浄水流路６内を流れる水流によって発電する水力発電機５Ｂとで構成される補助発電手段５が併設されていると共に、上記主発電手段４及び補助発電手段５により得られる余剰電力を蓄電するキャパシタ等からなる蓄電池７を備えている。他の構成は図１と同様であり、対応する部分には同一符号を付しておく。本例の光発電パネル５Ａは、便蓋８の上面に設置されており、これにより便蓋８を倒して便器を使用しない状態で天井側に向くことによってトイレ室内の明るさで発電するものである。一方、水力発電機５Ｂは、上水路から便器のボウル部９内へ至る洗浄水流路６の途中に水車を設け、洗浄水流路６内を流れる水流によって水車を回転させて発電するものである。しかして、比較的安価な光発電パネル５Ａと水力発電機５Ｂとを利用して、より多くの発電量を得ることができる。また熱電変換素子４Ａだけでは十分な電力を得られない場合でも、これら補助発電手段５によって電力を補うことができる。なお、光発電パネル５Ａと水力発電機５Ｂのいずれか一方のみを備える構成であってもよい。さらに、蓄電池７を併設しているので蓄えられた電力を任意のタイミングで利用することが可能となり、主発電手段４或いは補助発電手段５による発電量が十分でないときでも、機能部品の作動が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００１９】
１ 便器装置
２ 便器本体
３ 便座
３ａ 便座底面
４ 主発電手段
４Ａ 熱電変換素子
５ 補助発電手段
５Ａ 光発電パネル
５Ｂ 水力発電機
６ 洗浄水流路
７ 蓄電池
２０ 便座ヒータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器本体の上面に載置される便座内部に便座ヒータが設けられた便器装置であって、便座内部の便座ヒータと便座底面側との間に、便座ヒータから放散される熱を回収して電気エネルギーに変換する主発電手段である熱電変換素子を配設し、該熱電変換素子にて生成された電気によって便器本体に付設される機能部品を作動させるようにしたことを特徴とする便器装置。
【請求項２】
上記主発電手段とは別に、トイレ室内の明るさによって発電する光発電パネル、或いは、便器本体の洗浄水流路の途中に設けられて洗浄水流路内を流れる水流によって発電する水力発電機の少なくとも一方で構成される補助発電手段を併設したことを特徴とする請求項１記載の便器装置。
【請求項３】
上記発電手段により得られる余剰電力を蓄電する蓄電池を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の便器装置。
【請求項１】
便器本体の上面に載置される便座内部に便座ヒータが設けられた便器装置であって、便座内部の便座ヒータと便座底面側との間に、便座ヒータから放散される熱を回収して電気エネルギーに変換する主発電手段である熱電変換素子を配設し、該熱電変換素子にて生成された電気によって便器本体に付設される機能部品を作動させるようにしたことを特徴とする便器装置。
【請求項２】
上記主発電手段とは別に、トイレ室内の明るさによって発電する光発電パネル、或いは、便器本体の洗浄水流路の途中に設けられて洗浄水流路内を流れる水流によって発電する水力発電機の少なくとも一方で構成される補助発電手段を併設したことを特徴とする請求項１記載の便器装置。
【請求項３】
上記発電手段により得られる余剰電力を蓄電する蓄電池を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の便器装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−１４２６０３（Ｐ２０１０−１４２６０３Ａ）
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２６４０８（Ｐ２００８−３２６４０８）
【出願日】平成２０年１２月２２日（２００８．１２．２２）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２２日（２００８．１２．２２）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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