JP2009112797A

JP2009112797A - 便座装置

Info

Publication number: JP2009112797A
Application number: JP2008262527A
Authority: JP
Inventors: Noboru Takuri; 昇田栗; Hideki Ono; 英樹大野; Tomoko Yoshinaga; 朋子吉永
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2007-10-17
Filing date: 2008-10-09
Publication date: 2009-05-28

Abstract

【課題】便座ヒータを備える場合であっても、人体に対する便座からの磁界の影響（電磁波の影響）を十分に低減することのできる便座装置を提供すること。
【解決手段】便座装置は便座４００の着座面４１０Ｕの裏面に屈曲蛇行する状態で配設された線状ヒータ４８０を含む構成の便座ヒータを有する。線状ヒータ４８０にはこれに電力を供給して発熱させるヒータ駆動部が接続されている。また線状ヒータ４８０は、発熱線を絶縁性のエナメル層で被覆した２本のエナメル線４６３を有している。そして、２本のエナメル線４６３は互いに電気的に絶縁された状態で縒り合わされている。更に２本のエナメル線４６３は、通電時において、それぞれに流れる電流の進行方向が互いに略反対となるようにヒータ駆動部に接続されている。これにより通電時において２本のエナメル線４６３には互いに逆方向の電流が流れ、それぞれから発生する磁界が略相殺しあう。
【選択図】図１１

Description

本発明は、便座ヒータを有する便座装置に関する。

従来の便座装置において、冬の時期などの気温が低いときにおいても使用者に不快を感じさせることなく便座に着座してもらうことを意図して、例えば、以下のような構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

すなわち、特許文献１に記載の従来の便座装置においては、マグネシウム合金により形成された便座ケーシングの裏面に線状ヒータ（便座ヒータ）を設けた構成が提案されている。この線状ヒータは、芯線、芯線に巻回される発熱線、ならびに芯線および発熱線を覆う被覆チューブにより構成されている。更に、この線状ヒータは、便座ケーシングの裏面全体にわたって蛇行するように配置されており、発熱線の両端部に電源回路が接続されている。

そして、特許文献１に記載の従来の便座装置においては、電源回路から発熱線に電圧が印加されることにより発熱線が発熱し、その熱が被覆チューブに伝わり更に便座ケーシングに伝達されるように構成されている。これにより、便座ケーシングの温度が上昇する。
特開２００３−３１０４８５号公報

しかしながら、上記従来の便座装置においては、線状ヒータ（便座ヒータ）に設けられた発熱線（導線）に電流を流すと磁界が発生し、その磁界は便座表面から外に放出されることになる。そして、そのときに、便座に使用者が着座していると、磁界の中に人体が入ることになり、人体に対する磁界の影響（電磁波の影響）を十分に低減するという観点からは未だ改善の余地があった。

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、便座ヒータを備える場合であっても、人体に対する便座からの磁界の影響（電磁波の影響）を十分に低減することのできる便座装置を提供することを目的とする。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、
使用者が着座するための着座面を有しており、構成材料として金属を含む便座と、
前記便座の前記着座面の裏面上に前記便座に対して電気的に絶縁された状態で配置されており、電流により発熱するシート状の前記便座ヒータと、
前記便座の暖房が必要なときに前記便座ヒータに電力を供給して発熱させるヒータ駆動部と、
前記ヒータ駆動部を制御する制御部と、
を少なくとも備えており、
前記便座ヒータには、前記便座の前記裏面上に屈曲蛇行する状態で配設された線状ヒータが含まれており、
前記線状ヒータは、２以上の屈曲部と、前記２以上の屈曲部に接続される略直線状又は略曲線状の形状を有する１以上の直線部とを有しており、
前記２以上の屈曲部のそれぞれにおいて、前記ヒータ駆動部から電流が供給された場合に、１つの屈曲部の上流側に接続される前記直線部の電流の進行方向と下流側に接続され
る前記直線部の電流の進行方向とが互いに略逆向きとなり、上流側に接続される前記直線部に発生する磁界と下流側に接続される前記直線部に発生する磁界とが互いに略打ち消し合うように、前記２以上の屈曲部及び前記１以上の直線部の配置位置が調節されている、便座装置
を提供する（請求項１）。

上述のように、本発明の便座装置（請求項１）は、便座の裏面上に線状ヒータ（電力を供給して発熱するタイプのもの）を屈曲蛇行する状態で配設する構成を有する便座装置において、線状ヒータで発生する磁界（電磁波）の低減を意図して、便座の裏面上における線状ヒータの２以上の屈曲部及び１以上の直線部の配置位置を調節したものである。

例えば、線状ヒータの１つの屈曲部とこれに接続されている２つの直線部に着目すると、ヒータ駆動部から電流が供給された場合に、屈曲部で電流の進行方向が反転するため、この屈曲部の上流側（電流の上流側）に接続される直線部の電流の進行方向と、下流側（電流の下流側）に接続される直線部の電流の進行方向とが異なることになる。そして、例えば、屈曲部での屈曲の度合いを調整して、上流側の直線部と下流側の直線部とを略平行にすることや、略平行にした上流側の直線部と下流側の直線部との距離を調節することにより、上流側の直線部に発生する磁界と下流側の直線部に発生する磁界とが互いに略打ち消し合うように調節することができる。そして、このような調節を線状ヒータの全ての屈曲部及び直線部で行い、線状ヒータ全体として磁界の影響（電磁波の影響）を最小限にできるようにする。

その結果、本発明の便座装置（請求項１）によれば、便座ヒータを備える場合であっても、人体に対する便座からの磁界の影響（電磁波の影響）を十分に低減することができるようになる。

また、本発明は、
使用者が着座するための着座面を有しており、構成材料として金属を含む便座と、
前記便座の前記着座面の裏面上に前記便座に対して電気的に絶縁された状態で配置されており、電流により発熱するシート状の前記便座ヒータと、
前記便座の暖房が必要なときに前記便座ヒータに電力を供給して発熱させるヒータ駆動部と、
前記ヒータ駆動部を制御する制御部と、
を少なくとも備えており、
前記便座ヒータには、前記便座の前記裏面上に屈曲蛇行する状態で配設された線状ヒータが含まれており、
前記線状ヒータは、互いに電気的に絶縁された状態で縒り合わされた２本の発熱線を少なくとも有しており、
前記２本の発熱線は、前記ヒータ駆動部から電流が供給された場合に、それぞれに流れる電流の進行方向が互いに略反対となるように、ヒータ駆動部に接続されている、
便座装置
を提供する（請求項２）。

上述の構成とすることにより、通電時には、２本の発熱線には互いに略逆方向の電流が流れることになる。そのため、一方の発熱線に流れる電流により発生する磁界と他方の発熱線に流れる電流により発生する磁界とは略逆向きとなり、両者は略相殺しあうことになる。そのため発熱線の周囲に発生する磁界（電磁波）を十分に防止することができる。その結果、本発明の便座装置（請求項２）によれば、便座ヒータを備える場合であっても、人体に対する便座からの磁界の影響（電磁波の影響）を十分に低減することができるようになる。

また、本発明（請求項２）においては、２本の発熱線が接続されて１本とされていてもよい。すなわち、１本の発熱線をその中央で屈曲させることにより、屈曲点以外の部分は２本の発熱線を並べた状態とすることができる。その２本となった部分を縒り合わせた状態しても上述の本発明の便座装置（請求項２）を構成するこことができ、本発明の効果を得ることができる。

更に、本発明（請求項２）においては、線状ヒータは、発熱線の外周面を覆うように配置されたエナメル層を更に有していることが好ましい。これにより、２本の発熱線の間で電気的絶縁をより確実に図ることができる。

本発明の便座装置によれば、便座ヒータを備える場合であっても、人体に対する便座からの磁界の影響（電磁波の影響）を十分に低減することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の便座装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同一または相当部分には同一符号付し、重複する説明は省略する。また、以下に説明する実施形態によって本発明が限定されるものではない。

＜１＞便座装置、衛生洗浄装置、トイレ装置の外観
図１は本発明の好適な実施形態に係る便座装置（第１実施形態〜第６実施形態）、衛生洗浄装置、トイレ装置を示す外観斜視図である。

図１に示すように、トイレ装置１０００はトイレットルーム内に設置される。

トイレ装置１０００において、便器７００には衛生洗浄装置１００が取り付けられている。衛生洗浄装置１００は、本体部２００、遠隔操作装置３００、便座部４００および蓋部５００により構成されている。なお、衛生洗浄装置１００の各構成要素から後述の便器ノズル部、ノズル、洗浄水供給機構を除いたものが便座装置１１０を構成する。

図１に示すように、本体部２００には、便座部４００および蓋部５００が開閉可能に取り付けられている。また、本体部２００には、図示しない洗浄水供給機構が設けられるとともに、後述の制御部９０が内蔵される。

図１に示すように、本体部２００の正面上部には、着座センサ６１０が設けられている。この着座センサ６１０は、例えば反射型の赤外線センサである。この場合、着座センサ６１０は、人体から反射された赤外線を検出することにより便座部４００上に使用者が存在することを検知する。

さらに、図１に示すように、本体部２００の正面下部には、便器ノズル４０が便器７００の内側に突出している状態で設けられている。この便器ノズル４０は、上述の洗浄水供給機構に接続されている。

洗浄水供給機構は、図示しない水道配管に接続されている。これにより、洗浄水供給機構は、水道配管から供給される洗浄水を便器ノズル４０に供給する。それにより、便器ノズル４０から便器７００の内面の広い範囲に洗浄水が噴出される（便器プレ洗浄）。または、便器ノズル４０から便器７００の内面の背面側に洗浄水が噴出される（便器後部洗浄）。詳細は後述する。

また、洗浄水供給機構は、後述のノズル部（図示せず）に接続されている。これにより、洗浄水供給機構は、水道配管から供給される洗浄水をノズル部に供給する。それにより、ノズル部から使用者の局部に洗浄水が噴出される。

遠隔操作装置３００には、複数のスイッチが設けられている。遠隔操作装置３００は、例えば便座部４００上に着座する使用者が操作可能な場所に取り付けられている。

入室検知センサ６００は、トイレットルームの入口等に取り付けられている。入室検知センサ６００は、例えば反射型の赤外線センサである。この場合、入室検知センサ６００は、人体から反射された赤外線を検出した場合にトイレットルーム内に使用者が入室したことを検知する。

本体部２００の制御部９０は、遠隔操作装置３００、入室検知センサ６００および着座センサ６１０から送信される信号に基づいて、衛生洗浄装置１００の各部の動作を制御する。

＜２＞便座装置（第１実施形態〜第６実施形態）
（２−ａ）便座装置の構成（第１実施形態〜第６実施形態の便座装置に共通の構成）
図２は、便座装置１１０の構成を示す模式図である。便座装置１１０は、本体部２００、遠隔操作装置３００、便座部４００および入室検知センサ６００を備えている。

図２に示すように、本体部２００は、制御部９０、温度測定部４０１、ヒータ駆動部４０２、便座温調ランプＲＡ１および着座センサ６１０を含んでいる。

また、便座部４００は便座ヒータ４５０およびサーミスタ４０１ａを備えている。

更に、制御部９０は、例えばマイクロコンピュータからなり、使用者の入室および便座部４００の温度等を判定する判定部、タイマ機能を有する計時部、種々の情報を記憶する記憶部、ならびに、ヒータ駆動部４０２の動作を制御するための通電率切替回路等を含んでいる。

本体部２００の温度測定部４０１は、便座部４００のサーミスタ４０１ａに接続されている。これにより、温度測定部４０１は、サーミスタ４０１ａから出力される信号に基づいて便座部４００の温度を測定する。以下、サーミスタ４０１ａを通じて温度測定部４０１により測定される便座部４００の温度を測定温度値と称する。

また、本体部２００のヒータ駆動部４０２は、便座部４００の便座ヒータ４５０に接続されている。これにより、ヒータ駆動部４０２は便座ヒータ４５０を駆動する。

便座装置１１０は次のように動作する。初期設定時では、制御部９０がヒータ駆動部４０２を制御することにより、便座部４００が例えば約１８℃となるように温度調整される。このときの温度を待機温度と称する。

ここで、使用者が遠隔操作装置３００の便座温度調整スイッチ３３３を操作することにより、便座設定温度が制御部９０に送信される。制御部９０は、遠隔操作装置３００から受信した便座設定温度を記憶部に記憶する。

使用者がトイレットルームに入室すると、入室検知センサ６００が使用者の入室を検知する。それにより、使用者の入室検知信号が制御部９０に送信される。

次に、通常の使用時の動作について説明する。制御部９０の判定部は、入室検知センサ６００からの入室検知信号により使用者のトイレットルームへの入室を検知する。そこで、判定部は、便座部４００の測定温度値、および記憶部に記憶された便座設定温度に基づいて便座ヒータ４５０の駆動に関する特定のヒータ制御パターンを選択する。

通電率切替回路は、選択されたヒータ制御パターンおよび計時部により得られる時間情報に基づいてヒータ駆動部４０２の動作を制御する。

それにより、ヒータ駆動部４０２により便座ヒータ４５０が駆動され、便座部４００の温度が便座設定温度へと瞬時に上昇される。

（２−ｂ）第１実施形態の便座装置に搭載される便座部４００の説明
図３は、第１実施形態の便座装置に搭載される便座部４００の分解斜視図である。

図４（ａ）は、第１実施形態の便座装置に搭載される便座部４００の便座ヒータ４５０の平面図である。

図４（ｂ）は、図４（ａ）の領域Ｃ７２の拡大図である。

図５は、第１実施形態の便座装置に搭載される便座部４００の平面図である。

図６は、図５の便座部４００のＣ７３−Ｃ７３断面図である。

図３に示すように、便座部４００は、主としてアルミニウムにより形成された略楕円形状の上部便座ケーシング４１０、略馬蹄形状の便座ヒータ４５０および合成樹脂により形成された略楕円形状の下部便座ケーシング４２０を備えている。

以下の説明では、着座した使用者から見て前方側を便座部４００の前部とし、着座した使用者から見て後方側を便座部４００の後部として説明する。

図４（ａ）および図５に示すように、便座ヒータ４５０は、前部の一部が切り取られた略馬蹄状に形成されている。なお、便座ヒータ４５０は、略楕円形状を有していてもよい。便座ヒータ４５０は、例えばアルミニウムからなる金属層４５１、金属層４５３および線状ヒータ４６０を含んでいる。

線状ヒータ４６０は、シート中央部ＳＥ３からシート一方端部ＳＥ１までの領域およびシート中央部ＳＥ３からシート他方端部ＳＥ２までの領域において上部便座ケーシング４１０の形状に合わせて屈曲蛇行する状態で配設されている。

具体的には、線状ヒータ４６０は、シート中央部ＳＥ３の両側へ向けて左右に（シート端部ＳＥ１の側とシート端部ＳＥ２の側に）６列程度のＵ字状部を有するように形成される。端部ＳＥ１の側のＵ字状部は、１１個の屈曲部Ｋ｛図４（ａ）中の屈曲部Ｋ１を除いた数を示す｝と、屈曲部Ｋのそれぞれに接続される略直線状又は略曲線状の形状を有する１２個の直線部Ｔを有している。図４（ａ）に示すように、シート端部ＳＥ２の側のＵ字状部もシート端部ＳＥ１の側のＵ字状部に対して対象｛図４（ａ）に示す軸Ｙに対して線対称｝となる構成を有し、１１個の屈曲部Ｋ（図中の屈曲部Ｋ１を除いた数を示す）と、屈曲部Ｋのそれぞれに接続される略直線状又は略曲線状の形状を有する１２個の直線部Ｔを有している。

更に、図４（ｂ）に示した１つの屈曲部Ｋに着目すると、屈曲部Ｋの上流側に接続され
る直線部Ｔ１（上流側の直線部Ｔ１）と、屈曲部Ｋの下流側に接続される直線部Ｔ２（下流側の直線部Ｔ１）とを有している。このように、全ての屈曲部Ｋについて上流側の直線部と下流側の直線部が接続されることにより線状ヒータ４６０の形状が屈曲蛇行する形状となっている。

そして、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示した線状ヒータ４６０は、屈曲部Ｋのそれぞれにおいて、ヒータ駆動部４０２から電流が供給された場合に、１つの屈曲部Ｋの上流側の直線部Ｔ１の電流の進行方向と下流側の直線部Ｔ２の電流の進行方向とが互いに略逆向きとなり、上流側の直線部Ｔ１に発生する磁界と下流側の直線部Ｔ２に発生する磁界とが互いに略打ち消し合うように、屈曲部Ｋ及び直線部Ｔの配置位置が調節されている。そして、このような調節を線状ヒータ４６０の全ての屈曲部Ｋ及び直線部Ｔで行い、線状ヒータ４６０全体として磁界の影響（電磁波の影響）を最小限にできるようにされている。

例えば、図４（ａ）及び図４（ｂ）示すＵ字状部の場合、着座した使用者の大腿部の方向にほぼ沿って上流側の直線部Ｔ１と下流側の直線部Ｔ２とが略平行となるように屈曲部Ｋでの屈曲の度合いが調整されている。

更に、図４（ｂ）に示す位置に配置されているＵ字状部の場合には、線状ヒータ４６０の上流側の直線部Ｔ１と下流側の直線部Ｔ２との間隔Ｓ１は、例えば５ｍｍ程度に調節されている。

線状ヒータ４６０のヒータ始端部４６０ａおよびヒータ終端部４６０ｂは、便座部４００の後部の一方側から引き出されるリード線４７０にそれぞれ接続されている。

更に、第１実施形態の便座装置においては、上述した、線状ヒータ全体として磁界の影響（電磁波の影響）を最小限にできるようにする構成がとれる範囲内において、更に以下のような構成が採用されている。

すなわち、図４（ｂ）に示すように、蛇行形状の線状ヒータ４６０の経路中に熱応力緩衝部となる複数の折曲部ＣＵが設けられている。

また、図６に示すように、上部便座ケーシング４１０の外側の側辺に沿った領域Ｇ１における線状ヒータ４６０の間隔ｄｓ１および内側の側辺に沿った領域Ｇ３における線状ヒータ４６０の間隔ｄｓ３は、上部便座ケーシング４１０の中央部の領域Ｇ２における線状ヒータ４６０の間隔ｄｓ２よりも小さく設定されている。これにより、上部便座ケーシング４１０の外側の側辺に沿った領域Ｇ１および内側の側辺に沿った領域Ｇ３では、中央部の領域Ｇ２に比べて線状ヒータ４６０が密に配列される。

線状ヒータ４６０を屈曲蛇行させて配置することで、限られた便座部４００の着座面４１０Ｕの裏面のスペースを有効活用しつつ、この裏面における線状ヒータ４６０の接地面積を十分に確保できる。これにより、迅速な便座部４００の暖房と精密な温度管理がより確実にできるようになる。

更に、この場合、便座部４００の着座面４１０Ｕの裏面のうち、使用者の肌にふれて放熱量が多くなる部分に線状ヒータ４６０を蜜に配設することができる。そのため、使用者が着座した場合であっても便座部４００の着座面４１０Ｕの温度を設定温度に十分に保つことができるようになる。

図７は、第１実施形態の便座装置に搭載される便座部４００の上部便座ケーシング４１０に取り付けられる便座ヒータ４５０の詳細な構造を示す断面図である。

次に、便座部４００の上部便座ケーシング４１０の詳細な構造について説明する。図７に示すように、上部便座ケーシング４１０は、アルミニウム板４１３を主として含む構成を有する。このアルミニウム板４１３は例えば厚さ１ｍｍで形成されている。

アルミニウム板４１３の上面には、アルマイト層４１２および表面化粧層４１１が形成されている。表面化粧層４１１の上面が着座面４１０Ｕとなる。また、アルミニウム板４１３の下面には、塗装膜４１４が形成される。塗装膜４１４は、例えば膜厚４０μｍおよび１５０℃の耐熱性を有するポリエステル粉体塗装膜である。塗装膜４１４は後述する金属層４５１とアルミニウム板４１３との電気的な絶縁を行う機能も有する。

なお、アルミニウム板４１３の代わりに、銅板、ステンレス板、アルミニウムめっき鋼板および亜鉛アルミニウムめっき鋼板のうちのいずれかを用いてもよい。さらに、アルミニウム板４１３、銅板、ステンレス板、アルミニウムめっき鋼板および亜鉛アルミニウムめっき鋼板のうちの２つ以上を組み合わせて用いてもよい。

次に、便座ヒーター４５０の詳細な構造について説明する。

本実施形態では、先に述べた上部便座ケーシング４１０の塗装膜４１４の下面に粘着層４５２ａを介して例えばアルミニウムからなる金属層４５１が貼着されている。

金属層４５１の膜厚は、例えば５０μｍである。また、粘着層４５２ａは金属層４５１と塗装膜４１４とに対する十分な接着性を有している。粘着層４５２ａは金属層４５１と塗装膜４１４とに対する十分な接着性を有していればその構成成分は特に限定されない。

線状ヒータ４６０は、断面円形の発熱線４６３ａ、エナメル層４６３ｂおよび絶縁被覆層４６２により構成される。断面円形の発熱線４６３ａの外周面がエナメル層４６３ｂおよび絶縁被覆層４６２で順に被覆される。発熱線４６３ａおよびエナメル層４６３ｂによりエナメル線４６３が構成される。

発熱線４６３ａは、例えば０．１６〜０．２５ｍｍの直径を有し、銅または銅合金からなる。本実施形態では、発熱線４６３ａとして、直径０．１７６ｍｍの４％Ａｇ−Ｃｕ合金からなる高抗張力型ヒータ線が用いられる。抵抗値は０．８３３Ω／ｍである。

エナメル層４６３ｂは、例えば１８０〜３００℃の耐熱性を有するポリエステルイミド（ＰＥＩ）からなる。エナメル層４６３ｂの膜厚は、２０μｍ以下であることが好ましく、１２〜１３μｍであることが好ましい。このようなエナメル線４６３は、エナメル層４６３ｂの膜厚が極薄い０．０１〜０．０２ｍｍ程度であっても、電気用品技術基準である１０００Ｖで１分間以上の電気絶縁耐圧性能を十分確保することができる。また、エナメル層４６３ｂの材料として、ポリイミド（ＰＩ）またはポリアミドイミド（ＰＡＩ）を用いてもよい。

絶縁被覆層４６２は、例えば２６０℃の耐熱性を有するペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（以下ＰＦＡと称する）等のフッ素樹脂からなる。絶縁被覆層４６２の厚みは、例えば０．１〜０．１５ｍｍである。ＰＦＡからなる絶縁被覆層４６２の形成は、押出し加工により行うことができる。この場合、絶縁被覆層４６２の厚みが０．０５〜０．１ｍｍと薄くても、雷サージにも耐える電気絶縁耐圧性能を確保することができる。

なお、絶縁被覆層４６２の材料として、ポリイミド（ＰＩ）またはポリアミドイミド（ＰＡＩ）を用いてもよい。

線状ヒータ４６０の外径は、例えば０．４６〜０．５０ｍｍである。線状ヒータ４６０の電力密度は、例えば０．９５Ｗ／ｃｍ^２である。

線状ヒータ４６０は、粘着層４５２ｂおよび例えばアルミニウムからなる金属層４５３で覆うように金属層４５１に取り付けられる。金属層４５３の膜厚は、例えば５０μｍである。また、粘着層４５２ｂは金属層４５１と金属層４５３とに対する十分な接着性を有している。粘着層４５２ｂは金属層４５１と金属層４５３とに対する十分な接着性を有していればその構成成分は特に限定されない。

このように、単一のエナメル線４６３上に絶縁被覆層４６２を形成することにより二重の絶縁構造を確保することができる。

また、絶縁被覆層４６２は比較的薄くても十分な絶縁性が得られる。したがって、絶縁被覆層４６２の厚さを薄くすることができる。上記の例では、線状ヒータ４６０において合成樹脂を主成分として含む層（エナメル層４６３ｂおよび絶縁被覆層４６２）の厚さは、０．１２ｍｍ程度であり、極めて薄い。この場合、発熱線４６３ａから金属層４５１および便座ケーシング４１０への熱伝導を極めて俊敏に行うことができる。

ちなみに従来の便座装置においては、線状ヒータのシリコーンゴムまたは塩化ビニール等からなる被覆チューブの厚さは、上記の例の約１０倍の１ｍｍ程度ある。このような被覆チューブの熱伝導速度は桁違いに遅く、便座の昇温速度を速くすることはできなかった。

従来の便座装置において便座の昇温速度を無理やり速くするためにヒータ線に大きい電力を供給した場合、断熱状態でヒータ線の温度を高くした場合と同様に、被覆チューブが溶融および焼損する。そのため、このような方法による便座の昇温は実用できなかった。

一方、本実施形態のように耐熱性能に優れたエナメル線４６３をヒータ線として使用した場合、十分短時間で便座を昇温でき、かつ電気絶縁性および安全性を確保できる。したがって、本実施形態の構造は、種々の便座装置に有効に実用することができる。

また、本実施形態の構造では、合成樹脂を主成分として含む層（エナメル層４６３ｂおよび絶縁被覆層４６２）を０．１〜０．４ｍｍ程度の薄い厚さで形成できる。それにより、発熱線４６３ａおよび樹脂層の絶対温度が低い温度に維持された状態で、便座を急速に昇温させることができる。その結果、高価な耐熱絶縁材料でなく比較的安価な絶縁材料を用いることができる。

また、本実施形態においては、線状ヒータ４６０の熱を便座ケーシング４１０に効率よく伝達するために、線状ヒータ４６０をアルミ箔４５１，４５２で挟んでいる。ここで、本実施形態の線状ヒータ４６０においては、エナメル層４６３ｂおよび絶縁被覆層４６２を薄くできるので、線状ヒータ４６０の外径を細く（約φ０．２〜φ０．４）できる。この場合、アルミ箔４５１とアルミ箔４５２とを貼り合わせる際に、アルミ箔４５１とアルミ箔４５２との間の空気層を小さくすることができるとともに、アルミ箔４５１、４５２のしわを少なくすることができる。それにより、エナメル線４６３の局所高熱が抑制され、エナメル線４６３の断線および電気絶縁層（エナメル層４６３ｂおよび絶縁被覆層４６２）の損傷が防止される。その結果、便座装置１１０の長寿命化が可能になる。

また、エナメル線４６３を細くできるので、便座ヒータ４５０の重量を低減でき、便座開閉トルクを小さくすることができる。それにより、便座開閉用の電動開閉ユニットを小
型化でき、便座装置１１０の小型化が可能となる。

（２−ｃ）第２実施形態の便座装置に搭載される便座部４００の説明
図８（ａ）は、第２実施形態の便座装置に搭載される便座部４００の便座ヒータ４５０の平面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）の領域Ｃ７７の拡大図、図９は、第２実施形態の便座装置に搭載される便座部４００の平面図である。

図８（ａ）および図９に示すように、線状ヒータ４６０は、シート中央部ＳＥ３の両側へ向けて一方のシート端部ＳＥ１までの領域およびシート中央部ＳＥ３から他方のシート端部ＳＥ２までの領域において上部便座ケーシング４１０の形状に合わせて左右方向｛図８（ａ）に示す軸Ｙに略垂直な方向｝に蛇行する状態で配設されている。

先に図４（ａ）等を用いて説明した第１実施形態の便座装置に搭載される便座部に比較して、図８（ａ）に示す線状ヒータ４６０は、屈曲部Ｋが上部便座ケーシング４１０の外側の側辺および内側の側辺の近傍に多数位置するように配置されている。また、図８（ａ）に示す線状ヒータ４６０は、屈曲部Ｋに接続される直線部Ｔが図４（ａ）に示した直線部Ｔに対して略垂直となるように配置されている。

更に、図８（ａ）に示す線状ヒータ４６０は、２つの（２重の）系列の蛇行構造を有している。具体的には、線状ヒータ４６０が便座ヒータ４５０の後部の一方側からシート端部ＳＥ１の近傍まで左右に蛇行しながら延びることにより、図８（ｂ）に示す第１系列Ａの蛇行系列が形成されている。更に、線状ヒータ４６０がシート端部ＳＥ１の近傍から左右に蛇行しながらシート中央部ＳＥ３の近傍を経由してシート端部ＳＥ２の近傍まで延びることにより図８（ｂ）に示す第２系列Ｂの蛇行系列が形成されている。

そして、図８（ｂ）に示す線状ヒータ４６０は、２つの（２重の）系列の蛇行構造の屈曲部Ｋにおいて、第１系列Ａの蛇行系列の屈曲部Ｋａの内側に第２系列Ｂの蛇行系列の屈曲部Ｋｂが入り込む構造と、第２系列Ｂの蛇行系列の屈曲部Ｋｂの内側に第１系列Ａの蛇行系列の屈曲部Ｋａが入り込む構造とが連続する構造となっている。

さらに、線状ヒータ４６０の第１系列Ａは、当該線状ヒータ４６０がシート端部ＳＥ２の近傍からシート中央部ＳＥ３の近傍を経由して便座ヒータ４５０の後部の一方側まで延びることにより形成されている。

さらに、図８（ｂ）に示すように、第１系列Ａの蛇行形状の線状ヒータ４６０と第２系列Ｂの蛇行形状の線状ヒータ４６０とはほぼ平行に配列される。第１系列Ａおよび第２系列Ｂの蛇行形状の線状ヒータ４６０はヒータ始端部４６０ａからヒータ終端部４６０ｂまで連続している。

線状ヒータ４６０のヒータ始端部４６０ａおよびヒータ終端部４６０ｂは、便座部４００の後部の一方側から引き出されるリード線４７０にそれぞれ接続される。

そして、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示した線状ヒータ４６０は、屈曲部Ｋのそれぞれにおいて、ヒータ駆動部４０２から電流が供給された場合に、１つの第１系列Ａの蛇行系列の屈曲部Ｋａの上流側の直線部Ｔ１の電流の進行方向と、当該屈曲部Ｋｂに隣接する１つの第１系列Ｂの蛇行系列の屈曲部Ｋｂの下流側の直線部Ｔ２の電流の進行方向とが互いに略逆向きとなり、上流側の直線部Ｔ１に発生する磁界と下流側の直線部Ｔ２に発生する磁界とが互いに略打ち消し合うように、屈曲部Ｋａ、屈曲部Ｋｂ、直線部Ｔ１及び直線部Ｔ２の配置位置が調節されている。そして、このような調節を線状ヒータ４６０の全ての屈曲部Ｋ及び直線部Ｔで行い、線状ヒータ４６０全体として磁界の影響（電磁波の影響）
を最小限にできるようにされている。

例えば、図８（ｂ）に示すように、第１系列Ａの屈曲部Ｋａにおける長さＬａ（屈曲部Ｋａに接続される上流側の直線部Ｔと下流側の直線部Ｔとの間隔）、第２系列Ｂの屈曲部Ｋｂにおける長さＬｂ（屈曲部Ｋｂに接続される上流側の直線部Ｔと下流側の直線部Ｔとの間隔）、および、第１系列Ａと第２系列Ｂとの間隔Ｓａｂが線状ヒータ４６０全体として磁界の影響（電磁波の影響）を最小限にできるように調整されている。

また、線状ヒータ４６０全体として磁界の影響（電磁波の影響）を最小限にできるように第１系列Ａ及び第２系列Ｂの双方において、上流側の直線部Ｔ１と下流側の直線部Ｔ２とが略平行となるように屈曲部Ｋでの屈曲の度合いが調整されている。

本実施形態では、線状ヒータ４６０の屈曲部Ｋが、便座ヒータ４５０の内縁部分と外縁部分に位置する構成を有する。それにより、隣り合う屈曲部Ｋ間の間隔を比較的短くすることができる。したがって、線状ヒータ４６０の熱膨張および熱収縮に起因する長さ変化が起こり、線状ヒータ４６０が伸縮しても屈曲部Ｋにおいて伸縮による歪が吸収および緩衝されるようになる。その結果、線状ヒータ４６０の熱膨張および熱収縮に起因するストレスが小さくなり、長期間使用しても便座ヒータ４５０の破損の発生を十分に抑制できるようになる。

また、線状ヒータ４６０の熱的伸縮が小さいと、金属層４５１、金属層４５３に対する粘着層４５２ａ、粘着層４５２ｂの密着性を長期間良好に維持することができる。それにより、便座ヒータ４５０の加温を長期にわたり効率的にかつ確実に行うことができる。

更に、第２実施形態の便座装置においては、上述した、線状ヒータ全体として磁界の影響（電磁波の影響）を最小限にできるようにする構成がとれる範囲内において、更に以下のような構成が採用されている。

例えば、図８（ｂ）に示した、第１系列Ａの屈曲部Ｋａにおける長さＬａ（屈曲部Ｋａに接続される上流側の直線部Ｔと下流側の直線部Ｔとの間隔）、第２系列Ｂの屈曲部Ｋｂにおける長さＬｂ（屈曲部Ｋｂに接続される上流側の直線部Ｔと下流側の直線部Ｔとの間隔）、および、第１系列Ａと第２系列Ｂとの間隔Ｓａｂは、線状ヒータ全体として磁界の影響（電磁波の影響）を最小限にできるようにする構成がとれる範囲内において、任意に調整することができる。

それにより、加熱した場合の便座ヒータ４５０の熱分布を調整することができる。

例えば、便座ヒータ４５０の外側および内側の側辺近傍の加熱密度が便座ヒータ４５０の中央部の加熱密度よりも高くなるように、先に述べた長さＬａ、Ｌｂおよび間隔Ｓａｂを調整する。それにより、便座ヒータ４５０の全領域において均等な暖房温度を維持することができる。

また、本実施形態では、第１系列Ａの蛇行形状の線状ヒータ４６０での電流の進行方向が第１系列Ｂの蛇行形状の線状ヒータ４６０での電流の進行方向と逆になる。それにより、線状ヒータ４６０から発生する電磁波が互いが打ち消される。その結果、ノイズの発生が防止される。

（２−ｄ）第３実施形態の便座装置に搭載される便座部４００の説明
第３実施形態の便座装置に搭載される便座部４００は、以下説明する検温部４５０Ｔを備えていること以外の構成は先に図８（ａ）、図８（ｂ）及び図９を用いて説明した第２
実施形態の便座装置に搭載される便座部４００と同一の構成を有している。そのため第２実施形態の便座装置に搭載される便座部４００と重複する構成の説明は省略する。

図１０（ａ）は、第３実施形態の便座装置に搭載される便座部４００の便座ヒータ４５０の平面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の一部の拡大断面図である。

図１０（ａ）に示すように、便座ヒータ４５０の後部の両側に線状ヒータ４６０が高い密度で蛇行する検温部４５０Ｔがそれぞれ形成されている。図１０（ｂ）に示すように、一方の検温部４５０Ｔには、バイメタル等を用いた復帰型のサーモスタット４５０Ｑが設けられる。他方の検温部４５０Ｔには、温度ヒューズ等を用いた非復帰型のサーモスタット４５０Ｑが設けられる。

例えば、便座ヒータ４５０が想定外の異常温度になると、復帰型のサーモスタット４５０Ｑが開くことにより、一時的に通電が停止される。また、復帰型のサーモスタット４５０Ｑが故障等を起こすことにより、便座ヒータ４５０が危険温度に達しようとすると、非復帰型のサーモスタット４５０Ｑが開くことにより、電力の供給が遮断される。

ここで、温度過昇防止のためのサーモスタット４５０Ｑまたは温度ヒューズの動作温度設定は、実際に遮断したい温度よりも低くしておくことが望ましい。本実施形態で説明している構成の便座は昇温速度が速い。したがって、安全装置（例えば、サーモスタット４５０Ｑまたは温度ヒューズ等）の動作速度によっては、実際に通電が停止されたタイミングで便座表面が予め設定された温度よりもさらに高い温度になってしまっている可能性があるためである。人体の皮膚のうち、普段露出していない臀部や大腿部の皮膚は他の部分の皮膚に比べて敏感である。これにより、上記のような、より高い安全設計が重要となる。

（２−ｅ）第４実施形態の便座装置に搭載される便座部４００の説明
第４実施形態の便座装置に搭載される便座部４００は、図８（ａ）、図８（ｂ）及び図９に示した線状ヒータ４６０の代わりに、以下図１１（ａ）及び図１１（ｂ）を用いて説明する構造を有する線状ヒータ４８０を備えていること以外の構成は、先に図８（ａ）、図８（ｂ）及び図９を用いて説明した第２実施形態の便座装置に搭載される便座部４００と同一の構成を有している。そのため第２実施形態の便座装置に搭載される便座部４００と重複する構成の説明は省略する。

図１１（ａ）は、第４実施形態の便座装置に搭載される便座部４００の便座ヒータ４５０の平面図である。

図１１（ｂ）は、図１１（ａ）における、線状ヒータ４８０のＡ（リード線４７０に接続される端部分）、Ｂ（Ａ部分と反対側の端部分）、Ｃ（Ａ部分とＢ部分との中間にある部分）のそれぞれの箇所の模式図である。

図１１（ｂ）に示すように、線状ヒータ４８０は、発熱線４６３ａの外周面をエナメル層４６３ｂで被覆されたエナメル線４６３（図７のエナメル線４６３と同一構成）を２本有し、これら２本のエナメル線がエナメル層４６３ｂにより電気的に絶縁された状態で互いに縒り合わされた構造を有している。

また、この線状ヒータ４８０の場合、図１１（ｂ）のＢの部分に示すように、２本のエナメル線４６３は、その終端において電気的に接続されて１本とされている。

更に、図１１（ｂ）のＡの部分に示すように、外部からの２本のリード線４７０が２本
のエナメル線４６３の始端にそれぞれ接続されている。

一般的に、図１２（ａ）に示すように、導線｛図１２（ａ）中の発熱線４６３｝に電流が流れると、導線の周囲には磁界が発生する。線状ヒータを便座の着座面の裏面側に設ける場合、これに電流を流すと便座表面から磁界が放出される。そのため、何がしかの対策を講じないと、便座部の着座面には人体が直接接触するため、人体は磁界を浴びることになる。

そこで、前述した第１実施形態〜第３実施形態の便座装置においては、発熱線４６３の配置位置を調節して線状ヒータ４６０全体として磁界の影響（電磁波の影響）を最小限にできるようにしている。すなわち、隣り合う発熱線同士を略平行となるよう配置し電流の方向を略逆になるようにすることや、発熱線４６３の間隔Ｓａｂを調節することである。

これに対し、この第４実施形態における線状ヒータ４８０の場合には、上記の図１２（ｂ）に示した構成とすることにより、通電時に、縒り合わされた２本のエナメル線４６３に互いに略逆方向の電流が流れるようにしている。そのため、一方のエナメル線４６３に流れる電流により発生する磁界と他方のエナメル線４６３に流れる電流により発生する磁界とは略逆向きとなり、両者が相殺しあうことになる。そのため、２本のエナメル線４６３を縒り合わせた部分の周囲に発生する磁界（電磁波）を十分に防止することができる。従って、便座部４００の着座面４１０Ｕから磁界がほとんど放出しなくなり、便座ヒータを備える場合であっても、人体に対する便座からの磁界の影響（電磁波の影響）を十分に低減することができるようになる。

（２−ｆ）第５実施形態の便座装置に搭載される便座部４００の説明
第５実施形態の便座装置に搭載される便座部４００は、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示した線状ヒータ４８０の代わりに、以下図１３（ａ）、図１３（ｂ）及び図１４を用いて説明する構造を有する線状ヒータ４８５を備えていること以外の構成は、先に図１１（ａ）及び図１１（ｂ）を用いて説明した第４実施形態の便座装置に搭載される便座部４００と同一の構成を有している。そのため第４実施形態の便座装置に搭載される便座部４００と重複する構成の説明は省略する。

図１３（ａ）は、第５実施形態の便座装置に搭載される便座部４００の便座ヒータ４５０の平面図である。図１３（ｂ）は、図１４（ａ）の、線状ヒータ４８５のＡ（リード線４７０に接続される端部分）、Ｂ（Ａ部分と反対側の端部分）、Ｃ（Ａ部分とＢ部分との中間にある部分）のそれぞれの箇所の模式図である。

線状ヒータ４８５は、２本のエナメル線４６３と断線検知線４９０から構成され、この３本は互いに縒り合わされた構造となっている。

また、図１３（ｂ）のＢ部分に示すように、２本のエナメル線４６３は、その終端において電気的に接続されており、また断線検知線４９０は、本体２００内に設けた断線検知手段４９１と電気的に接続されている。

図１４に示すように、エナメル線４６３は発熱線４６３ａの外周部を覆うようにエナメル層４６３ｂを設けられ、２本のエナメル線４６３は互いに電気的に絶縁されている。また断線検知線４９０には、その外周部に絶縁層を持たない。

この構成においては、例えば、局所高熱等により２本のエナメル線４６３のいずれかのエナメル層４６３ｂが絶縁破壊された場合、または図１４（ｃ）に示すように、何らかの理由でエナメル線４６３が、Ｘ点で断線した場合に、発熱線４６３ｂの側面や端面が断線
検知線４９０と接触することで、エナメル線４６３に流れている電流が断線検知線４９０に流れ込む。

従って、断線検知線４９０に電流が流れているかどうかを検知することで、エナメル層４６３ｂの絶縁破壊あるいは発熱線４６３ｂの断線を検知することができる。それにより、安全に発熱線便座ヒータ４５０への通電を遮断することができる。

また、２本の発熱線４６３ｂに流れる電流の進行方向が逆方向になっているので、一方向に流れる電流により発生する磁界と他方向に流れる電流により発生する磁界とが打ち消し合う。それにより、漏洩磁界の発生およびノイズの発生を抑制することができる。

（２−ｇ）第６実施形態の便座装置に搭載される便座部４００の説明
第６実施形態の便座装置に搭載される便座部４００は、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示した線状ヒータ４８０の代わりに、以下図１５（ａ）及び図１５（ｂ）を用いて説明する構造を有する線状ヒータ４８５を備えていること以外の構成は、先に図１１（ａ）及び図１１（ｂ）を用いて説明した第４実施形態の便座装置に搭載される便座部４００と同一の構成を有している。そのため第４実施形態の便座装置に搭載される便座部４００と重複する構成の説明は省略する。

図１５（ａ）は、第６実施形態の便座装置に搭載される便座部４００の便座ヒータ４５０の平面図である。

図１５（ｂ）は、図１６（ａ）の、線状ヒータ４８５のＡ（リード線４７０に接続される端部分）、Ｂ（Ａ部分と反対側の端部分）、Ｃ（Ａ部分とＢ部分との中間にある部分）のそれぞれの箇所の模式図である。

図１３（ａ）、図１３（ｂ）及び図１４を用いて説明した第５実施形態の便座装置に搭載される便座部４００における線状ヒータ４８５と同様に、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示す線状ヒータ４８５は２本のエナメル線４６３と断線検知線４９０から構成され、この３本は互いに縒り合わされた構造となっている。

また、図１５（ｂ）のＢ部分に示すように、２本のエナメル線４６３は、その終端において電気的に接続されており、図１５（ｂ）のＡ部分およびＢ部分に示すように断線検知線４９０の両端は断線検知手段４９１と電気的に接続されている。

図１３（ａ）、図１３（ｂ）及び図１４を用いて説明した第５実施形態の場合と同様に、図１５に示す線状ヒータ４８５は、エナメル線４６３と断線検知線４９０は、エナメル層４６３ｂにより電気的に絶縁されている。断線検知線４９０はその長手方向の引張り力に対して、エナメル線４６３よりも断線しやすい組成で構成される。

図１５（ｃ）のように、何らかの理由でエナメル線４６３が、長手方向に引張り力がかかりＸ点で断線した場合、断線検知線４９０も断線をおこす。

従って、線状ヒータ４８５の両端において、断線検知線４９０が断線していることを検知することで、エナメル線４６３の断線を検知することが出来る。

なお、便座部４００の安全性確保のために、便座装置１１０には２つの安全回路が内蔵されている。１つの安全回路は、便座ヒータ４５０の一方のリード線４７０とプリント基板２３０内部の便座ヒータ絶縁破壊検知回路との間に接続され、他の１つの安全回路は、便座ヒータ４５０の両方のリード線４７０と便座ヒータ断線検出回路との間に接続されて
いる。いずれの安全回路も便座ヒータ４０２に異常が発生したときに使用者の感電を防止するために用いるものである。

便座ヒータ絶縁破壊検知回路は、便座ヒータ４５０が異常発熱した際の絶縁被覆層４６２溶融時に便座ヒータ４５０と金属層４５１の間に電流が流れることを検出するものである。また、便座ヒータ断線検出回路は、便座ヒータ４５０両端に発生する電圧波形が便座ヒータ４５０断線時には発生しなくなることを検出するものである。ヒータ駆動部４０２は、２つの安全回路の両方が正常状態を検出しているときにのみ便座ヒータ４５０に通電を行う。

（２−ｈ）第１実施形態〜第６実施形態の便座装置に共通する変形態様
以上、本発明の第１実施形態〜第６実施形態の便座装置に搭載される便座部４００について説明したが、本発明の便座装置は上述した第１実施形態〜第６実施形態の便座装置に限定されるものではない。

例えば、発熱線の断面形状は、図７に示した発熱線４６３ａのように断面円形状に限定されるものではない。例えば、発熱線の断面形状は、断面矩形状であってもよい。この発熱線の断面形状とする場合、発熱線は物理蒸着法、化学蒸着法などの公知の薄膜製造技術により形成される薄膜状のものであってもよい。

（２−ｉ）第１実施形態〜第６実施形態の便座装置に共通する便座ヒータ４５０の動作
次に、便座ヒータ４５０の動作について説明する。便座ヒータ４５０のヒータ始端部４６０ａとヒータ終端部４６０ｂとの間に一定の電圧が印加されると、内部の発熱線４６３ａを電流が流れ、この発熱線４６３ａが発熱する。このとき、発生した熱は、発熱線４６３ａからエナメル層４６３ｂおよび金属層４５１、４５３を通って上部便座ケーシング４１０の着座面４１０Ｕに伝導する。

線状ヒータ４６０は、絶縁被覆層４６２が２６０℃程度の耐熱性を有するＰＦＡにより形成されるため、絶縁被覆層４６２の厚みが例えば０．１〜０．１５ｍｍと薄くても、発熱線４６３ａの１００〜１５０℃への急速昇温時にもエナメル層４６３ｂが破壊されることが防止される。したがって、線状ヒータ４６０から着座面４１０Ｕへの熱伝導を迅速に進行させることにより、着座面４１０Ｕを急速に昇温させることができる。

この場合、線状ヒータ４６０への通電開始から所定の最適温度に到達するのは５〜６秒と短時間であり、例えば、使用者がトイレットルームに入室して着座面４１０Ｕに着座するまでに要する７〜８秒より短時間である。したがって、使用者がトイレットルームに入室したことを入室検知センサ６００により検知されると同時に線状ヒータ４６０に通電を開始しても、使用者が着座するまでには着座面４１０Ｕを十分に最適温度に到達させることができる。

さらに、図６に示した着座面４１０Ｕの内側の領域Ｇ３および外側の領域Ｇ１は、中央部の領域Ｇ２に比べて放熱性が高い。本実施形態では、内側の領域Ｇ３および外側の領域Ｇ１では、中央部の領域Ｇ２に比べて線状ヒータ４６０が密に配列される。したがって、使用者が着座面４１０Ｕに着座した瞬間に温度むらおよび冷感を感じることがない。

一方、線状ヒータ４６０は、全長１０ｍ程度と長く、発熱線４６３ａの急速昇温に伴って急速な膨張が発生し、結果として長さ方向に伸張する。また、通電が停止された場合は、発熱線４６３ａの温度が低下し、収縮により元の長さに戻る。つまり、発熱線４６３ａには熱膨張および熱収縮による熱応力歪が反復して形成される。

線状ヒータ４６０と金属層４５１，４５３との密着が弱く、または線状ヒータ４６０と着座面４１０Ｕとの間に隙間が形成された場合、熱応力歪全体がそれらのうちの最も動きやすい箇所に集中する。その結果、線状ヒータ４６０に比較的強い屈伸運動が発生し、その応力疲労の蓄積により発熱線４６３ａの破断といった線状ヒータ４６０の破損が発生する。

本実施形態では、線状ヒータ４６０に熱応力緩衝部として複数の折曲部が形成されるので、これらの折曲部が全体の熱応力歪を細かく分散させるとともに、折曲部が熱応力歪を吸収する作用をも果たす。したがって、折曲部での熱応力は極めて小さく、結果として微小な屈伸の発生に留まる。その結果、発熱線４６３ａの破断という事態には至らず、線状ヒータ４６０の長寿命化および耐久性が向上する。

なお、比較的放熱の多い着座面４１０Ｕの内側の領域Ｇ３および外側の領域Ｇ１では、中央部の領域Ｇ２に比べて線状ヒータ４６０の間隔を大きくし、折曲部の数を少なくてもよい。

上記のように、線状ヒータ４６０の全長はほぼ１０ｍと長く、かつ線状ヒータ４６０には折曲部が形成される。そのため、着座面４１０Ｕへの線状ヒータ４６０の装着時に、これらの線状ヒータ４６０の配列を維持および固定化する必要がある。線状ヒータ４６０を金属層４５１，４５３で挟持した状態で線状ヒータ４６０を金属層４５１，４５３に密着させることによりユニット化された便座ヒータ４５０が構成される。したがって、線状ヒータ４６０の配列を強固に維持した状態で線状ヒータ４６０を着座面４１０Ｕに接着することができる。

また、金属層４５１，４５３により線状ヒータ４６０が挟持されるように構成されるので、金属層４５１，４５３により均等に熱分散が行われる。それにより、線状ヒータ４６０が高温化することを防止することができる。また、着座面４１０Ｕが均熱化されるとともに、便座ヒータ４５０の破損が防止される。

（２−ｊ）第１実施形態〜第６実施形態の便座装置に共通する通電シーケンス
便座ヒータ４５０の駆動の制御は、便座ヒータ４５０を駆動する電力を大きく３つに変化させることにより行う。

例えば、便座部４００を第１の温度勾配で昇温させる場合、図２のヒータ駆動部４０２は約１２００Ｗの電力で便座ヒータ４５０を駆動する（１２００Ｗ駆動）。

前述のように、便座ヒータ４５０の抵抗値は０．８３３Ω／ｍであり、全長１０ｍである。したがって、便座ヒータ４５０の抵抗値は８．３３Ωとなる。この抵抗値を有する便座ヒータ４５０に交流１００Ｖが印加されると、（１００Ｖ×１００Ｖ）÷８．３３Ω＝１２００Ｗの電力が発生する。すなわち、便座ヒータ４５０に交流電源の全周期に渡って電流を流すことにより、１２００Ｗの電力が発生する。

また、便座部４００を第１の温度勾配よりもやや緩やかな第２の温度勾配で昇温させる場合、ヒータ駆動部４０２は約６００Ｗの電力で便座ヒータ４５０を駆動する（６００Ｗ駆動）。さらに、便座部４００の温度を一定に保つ場合、ヒータ駆動部４０２は約５０Ｗの電力で便座ヒータ４５０を駆動する（低電力駆動）。なお、低電力駆動とは、１２００Ｗ駆動および６００Ｗ駆動に比べて十分に低い電力（例えば、０Ｗ〜５０Ｗの範囲内の電力）により便座ヒータ４５０を駆動することをいう。

１２００Ｗ駆動、６００Ｗ駆動および低電力駆動の切替えは、制御部９０の通電率切替
回路が、ヒータ駆動部４０２から便座ヒータ４５０への通電を制御することにより行われる。

ヒータ駆動部４０２には図示しない電源回路から交流電流が供給されている。そこで、ヒータ駆動部４０２は、通電率切替回路から与えられる通電制御信号に基づいて供給された交流電流を便座ヒータ４５０に流す。

図１６は、便座ヒータ４５０の駆動例および便座部４００の表面温度の変化を示す図である。

図１６においては、便座部４００の表面温度と時間との関係を示すグラフと、便座ヒータ４５０を駆動する際の通電率と時間との関係を示すグラフとが示されている。これら２つのグラフの横軸は共通の時間軸である。

本実施形態では、使用者が予め暖房機能をオンし、便座設定温度を高く（３８℃）設定した場合を想定する。

冬季等室温が待機温度である１８℃よりも低い場合、制御部９０は、便座部４００の温度を１８℃となるように温度調整する。このように、制御部９０は、入室検知センサ６００により使用者の入室が検知されるまでの待機期間Ｄ１の間、便座部４００の表面温度が１８℃で一定となるように、便座ヒータ４５０の低電力駆動を行う。

制御部９０は、時刻ｔ１で入室検知センサ６００により使用者の入室が検知された場合、突入電流低減期間Ｄ２の間、６００Ｗ駆動を行う。なお、この６００Ｗ駆動は、突入電流を十分に低減するために行う。この場合、便座部４００の表面温度はやや緩やかな第２の温度勾配で上昇される。

その後、制御部９０は、突入電流低減期間Ｄ２の経過後の時刻ｔ２で、便座ヒータ４５０の１２００Ｗ駆動を開始し、第１の昇温期間Ｄ３の間便座ヒータ４５０の１２００Ｗ駆動を継続する。この場合、便座部４００の表面温度は上述の第１の温度勾配で上昇される。

ここで、便座部４００の表面温度は急激に上昇される。便座ヒータ４５０の１２００Ｗ駆動は、便座部４００の表面温度が所定温度（例えば３０℃）に達するまで行われる。もちろん、この所定温度は暖房温度として設定された温度であってもよいが、この所定温度は暖房温度にまで十分に上昇した温度でなく、それよりも低くても、使用者が着座した際に冷たいという不快感情を生じない最低限界の温度（限界温度）であればよい。この限界温度は、発明者らの実施した被験者実験により約２９℃であることがわかっている。

このように、第１の昇温期間Ｄ３においては、便座部４００の表面温度が１２００Ｗ駆動により迅速に所定温度まで上昇される。それにより、使用者は便座部４００を冷たいと感じることなく便座部４００に着座することができる。

また、上述のように、便座部４００の表面温度を急激に上昇させると、その温度変化にオーバーシュートが生じる。しかしながら、本実施形態では、便座部４００の表面温度が所定温度に達したときに便座ヒータ４５０の１２００Ｗ駆動を６００Ｗ駆動に切替える。したがって、便座部４００の表面温度の変化がオーバーシュートした場合でも、その表面温度は便座設定温度を超えない。その結果、使用者が着座時に便座部４００を熱いと感じることが防止される。

続いて、制御部９０は、第１の昇温期間Ｄ３の経過後の時刻ｔ３で、便座ヒータ４５０の６００Ｗ駆動を開始し、第２の昇温期間Ｄ４の間便座ヒータ４５０の６００Ｗ駆動を継続する。この場合、便座部４００の表面温度は上述の第２の温度勾配で上昇される。

便座ヒータ４５０の６００Ｗ駆動は、便座部４００の表面温度が便座設定温度（３８℃）に達するまで行われる。

第２の温度勾配は第１の温度勾配よりも緩やかである。これにより、便座部４００の表面温度の変化に大きなオーバーシュートが生じることが防止される。

制御部９０は、第２の昇温期間Ｄ４の経過後の時刻ｔ４で、便座ヒータ４５０の低電力駆動を開始し、第１の維持期間Ｄ５の間便座ヒータ４５０の低電力駆動を継続する。それにより、便座部４００の表面温度が便座設定温度で一定となる。

制御部９０は、時刻ｔ５で着座センサ２９０により使用者の便座部４００への着座が検知された場合、低電力駆動の通電率を低下させ、第１の着座期間Ｄ６の間便座部４００の表面温度が便座設定温度を維持するように便座ヒータ４５０の低電力駆動を継続する。本実施形態では、第１の着座期間Ｄ６は約１０分に設定される。

また、制御部９０は、第１の着座期間Ｄ６の経過後の時刻ｔ６で、低電力駆動の通電率をさらに低下させ、第２の着座期間Ｄ７の間便座部４００の表面温度が便座設定温度よりもやや低い温度（３６℃）に低下するように便座ヒータ４５０の低電力駆動を継続する。本実施形態では、第２の着座期間Ｄ７は約２分に設定される。

制御部９０は、第２の着座期間Ｄ７の経過後の時刻ｔ７で、低電力駆動の通電率をさらに低下させ、第２の維持期間Ｄ８の間便座部４００の表面温度が便座設定温度よりもやや低い温度（３６℃）で一定となるように便座ヒータ４５０の低電力駆動を継続する。以下の説明では、第２の維持期間Ｄ８において一定に維持される期間便座部４００の表面温度、すなわち便座設定温度よりもやや低い温度を維持温度と称する。

このように、本実施形態では、使用者が便座部４００に着座した後、制御部９０が徐々に便座部４００の表面温度を低下させる。それにより、使用者が低温やけどすることが防止される。

制御部９０は、時刻ｔ８で着座センサ２９０により使用者が便座部４００から離れたことを検知すると、停止期間Ｄ９の間便座ヒータ４５０の駆動を停止する。それにより、便座部４００の表面温度が低下する。

制御部９０は、便座部４００の表面温度が１８℃に達した時刻ｔ９で、再び便座ヒータ４５０の低電力駆動を開始し、便座部４００の表面温度が１８℃で一定となるように待機期間Ｄ１０の間便座ヒータ４５０の低電力駆動を維持する。

このように温度勾配が徐々に緩やかになる場合、便座部４００の温度変化により生じるオーバーシュートを十分に小さくすることができる。

本実施形態では、使用者の便座部４００への着座後、便座ヒータ４５０の駆動に用いる電力を調整することにより便座部４００の表面温度を徐々に低下させているが、便座ヒータ４５０の駆動は使用者の便座部４００への着座時に停止してもよい。この場合においても、使用者が低温やけどすることが防止される。

上記のように、本実施形態では、時刻ｔ８に使用者が便座部４００から離れたことが検知されることにより便座ヒータ４５０の駆動が停止される旨を説明したが、便座ヒータ４５０の駆動の停止は、使用者が便座部４００から離れたことが検知された時刻ｔ８から一定時間（例えば１分間）経過後に行われてもよい。この場合、一度使用者が便座部４００から離れた後に再度便意をもよおし、再度便座部４００に着座する際にも、便座部４００の表面温度が低下しない。これにより、使用者は快適に便座部４００に着座することができる。

（２−ｋ）便座装置１１０に関する効果
本実施形態の便座装置１１０においては、線状ヒータ４６０の発熱線４６３ａで発生された熱がエナメル層４６３ｂおよび絶縁被覆層４６２を介して上部便座ケーシング４１０に伝達される。それにより、着座面４１０Ｕの温度が上昇する。

ここで、エナメル層４６３ｂは十分な電気絶縁性を有する。そのため、エナメル層４６３ｂの厚さを小さくしても、発熱線４６３ａと上部便座ケーシング４１０とを十分に絶縁することができる。また、それにより、絶縁被覆層４６２の厚さも小さくすることができる。

したがって、この便座装置１１０においては、発熱線４６３ａと上部便座ケーシング４１０のアルミニウム板４１３とを確実に絶縁しつつ、エナメル層４６３ｂおよび絶縁被覆層４６２の厚さを小さくすることができる。この場合、エナメル層４６３ｂおよび絶縁被覆層４６２の熱容量を小さくすることができるので、発熱線４６３ａで発生された熱を効率よく着座面４１０Ｕに伝達することが可能となる。

また、この便座装置１１０においては、上部便座ケーシング４１０にアルミニウム板４１３が用いられている。したがって、発熱線４６３ａで発生された熱をさらに効率よく着座面４１０Ｕに伝達することができる。

以上の結果、発熱線４６３ａと上部便座ケーシング４１０のアルミニウム板４１３とを確実に絶縁しつつ、着座面４１０Ｕを迅速に昇温させることが可能となる。

また、発熱線４６３ａの熱を効率よく着座面４１０Ｕに伝達することができるので、発熱線４６３ａの発熱量を抑制することができる。それにより、エナメル層４６３ｂおよび絶縁被覆層４６２の耐久性が向上する。その結果、便座装置１１０の信頼性が向上する。

また、発熱線４６３ａと上部便座ケーシング４１０のアルミニウム板４１３とを絶縁するためのエナメル層４６３ｂおよび絶縁被覆層４６２の厚さを小さくすることができるので、便座装置１１０の軽量化が可能となる。

また、十分な耐熱性を有するエナメル層４６３ｂで発熱線４６３ａを被覆しているので、絶縁被覆層４６２として耐熱性の低い材料を用いることができる。それにより、便座装置１１０の製品コストを確実に低減することができる。

また、エナメル層４６３ｂがポリエステルイミドまたはポリアミドイミドにより形成される場合、ポリエステルイミドおよびポリアミドイミドは電気絶縁性および耐熱性に優れているので、発熱線４６３ａと上部便座ケーシング４１０のアルミニウム板４１３とをより確実に絶縁しつつ、着座面４１０Ｕを迅速に昇温させることが可能となる。

さらに、エナメル層４６３ｂの厚さおよび絶縁被覆層４６２の厚さの合計が０．４ｍｍ以下である場合、発熱線４６３ａと上部便座ケーシング４１０のアルミニウム板４１３と
を確実に絶縁しつつ、着座面４１０Ｕをより迅速に昇温させることができる。

特に、エナメル層４６３ｂの厚さおよび絶縁被覆層４６２の厚さの合計が０．２ｍｍ以下である場合、着座面４１０Ｕをさらに迅速に昇温させることができる。

また、絶縁被覆層４６２がエナメル層４６３ｂより耐熱性の低い材料からなるので、便座装置１１０の製品コストを十分に低減できる。

また、線状ヒータ４６０が上部便座ケーシング４１０の裏面側に設けられる金属層４５１と金属層４５３との間に挟まれるように設けられるので、発熱線４６３ａで発生された熱が金属層４５１、４５３に効率よく伝達される。また、金属層４５１の一面が上部便座ケーシング４１０の裏面に貼着されかつ金属層４５３の一面が金属層４５１の他面に貼着されている。それにより、発熱線４６３ａから金属層４５１、４５３に伝達された熱を上部便座ケーシング４１０の裏面全体に効率よく伝達することができる。それにより、着座面４１０Ｕの全体を均一に昇温させることができる。

特に、金属層４５１、４５３がアルミニウムからなる場合、発熱線４６３ａで発生された熱を上部便座ケーシング４１０により迅速に伝達することができる。

さらに、上部便座ケーシング４１０の裏面と金属層４５１との間に耐熱絶縁層４５５が設けられる場合、耐熱絶縁層４５５により発熱線４６３ａと上部便座ケーシング４１０のアルミニウム板４１３とをより確実に絶縁することができる。

また、リード線４７０と線状ヒータ４６０との接続部が金属層４５１と金属層４５３との間に設けられるので、リード線４７０と線状ヒータ４６０との接続部における発熱が金属層４５１、４５３に伝達される。それにより、着座面４１０Ｕをより迅速に昇温させることができる。

また、線状ヒータを近接して配置し、２本の線状ヒータには逆方向の電流が流れるため、それぞれの線状ヒータから発生する磁界は互いに逆向きとなり両者が相殺しあうため、この便座ヒータの周囲にはほとんど磁界は発生しない。従って、着座面４１０Ｕから磁界がほとんど放出しなくなる。

また、線状ヒータに断線検知線４９０を一緒に縒り込むことにより、発熱線の断線または絶縁破壊を検知することが可能となり便座装置の安全性を向上することができる。

本発明の便座装置は、便座ヒータから放出される磁界を抑制することが可能となるので、他の暖房器具等に使用するヒータの用途にも適用できる。

本発明の好適な実施形態に係る便座装置（第１実施形態〜第６実施形態）、衛生洗浄装置、トイレ装置を示す外観斜視図便座装置の構成を示す模式図第１実施形態の便座装置に搭載される便座部の分解斜視図（ａ）は第１実施形態の便座装置に搭載される便座部の便座ヒータの平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ７２領域の拡大図第１実施形態の便座装置に搭載される便座部の平面図図５の便座部のＣ７３−Ｃ７３断面図第１実施形態の便座装置に搭載される便座部に取り付けた便座ヒータの詳細な構造を示す断面図（ａ）は第２実施形態の便座装置に搭載される便座部の便座ヒータの平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ７７領域の拡大図第２の例の便座部の平面図（ａ）は第３実施形態の便座装置に搭載される便座部の便座ヒータの平面図、（ｂ）は（ａ）の一部の拡大断面図（ａ）は第４実施形態の便座装置に搭載される便座ヒータの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ、Ｂ、Ｃ各部の構成を示す模式図（ａ）は一般の便座ヒータにおける磁界の発生を示す模式図、（ｂ）は第４実施形態の便座装置に搭載される便座ヒータの磁界の発生を示す模式図（ａ）は第５実施形態の便座装置に搭載される便座ヒータの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ、Ｂ、Ｃ各部の構成を示す模式図、（ｃ）は断線状態を示す模式図第５実施形態の便座装置に搭載される便座部の要部断面図（ａ）は第６実施形態の便座装置に搭載される便座ヒータの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ、Ｂ、Ｃ各部の構成を示す模式図、（ｃ）は断線状態を示す模式図便座ヒータの駆動例および便座部の表面温度の変化を示すタイムチャート

符号の説明

１１０便座装置
４００便座部（便座）
４１０Ｕ着座面
４６０、４８０、４８５線状ヒータ
４６３ａ発熱線
４６３ｂエナメル層
４９０断線検知線
４９１断線検知手段

Claims

使用者が着座するための着座面を有しており、構成材料として金属を含む便座と、
前記便座の前記着座面の裏面上に前記便座に対して電気的に絶縁された状態で配置されており、電流により発熱するシート状の前記便座ヒータと、
前記便座の暖房が必要なときに前記便座ヒータに電力を供給して発熱させるヒータ駆動部と、
前記ヒータ駆動部を制御する制御部と、
を少なくとも備えており、
前記便座ヒータには、前記便座の前記裏面上に屈曲蛇行する状態で配設された線状ヒータが含まれており、
前記線状ヒータは、２以上の屈曲部と、前記２以上の屈曲部に接続される略直線状又は略曲線状の形状を有する１以上の直線部とを有しており、
前記２以上の屈曲部のそれぞれにおいて、前記ヒータ駆動部から電流が供給された場合に、１つの屈曲部の上流側に接続される前記直線部の電流の進行方向と下流側に接続される前記直線部の電流の進行方向とが互いに略逆向きとなり、上流側に接続される前記直線部に発生する磁界と下流側に接続される前記直線部に発生する磁界とが互いに略打ち消し合うように、前記２以上の屈曲部及び前記１以上の直線部の配置位置が調節されている、便座装置。
使用者が着座するための着座面を有しており、構成材料として金属を含む便座と、
前記便座の前記着座面の裏面上に前記便座に対して電気的に絶縁された状態で配置されており、電流により発熱するシート状の前記便座ヒータと、
前記便座の暖房が必要なときに前記便座ヒータに電力を供給して発熱させるヒータ駆動部と、
前記ヒータ駆動部を制御する制御部と、
を少なくとも備えており、
前記便座ヒータには、前記便座の前記裏面上に屈曲蛇行する状態で配設された線状ヒータが含まれており、
前記線状ヒータは、互いに電気的に絶縁された状態で縒り合わされた２本の発熱線を少なくとも有しており、
前記２本の発熱線は、前記ヒータ駆動部から電流が供給された場合に、それぞれに流れる電流の進行方向が互いに略反対となるように、ヒータ駆動部に接続されている、
便座装置。
前記２本の発熱線が接続されて１本とされている請求項２に記載の便座装置。
前記線状ヒータは、前記発熱線の外周面を覆うように配置されたエナメル層を更に有している、請求項２又は３に記載の便座装置。