JP2011152431A - ヒータユニットおよびそれを用いた便座装置 - Google Patents

Abstract

【課題】便座と発熱線とを確実に絶縁しつつ、便座を迅速に昇温させ、確実に絶縁破壊検知することができるヒータユニットおよびそれを用いた便座装置を提供する。
【解決手段】線状ヒータ４６０は発熱線４６３ａおよびエナメル層４６３ｂにより構成されるエナメル線４６３からなる。便座ケーシング４１０の裏面の耐熱塗装絶縁層４１４と粘着層４５２ａとの間には便座側絶縁層４５５が設けられる。線状ヒータ４６０は例えばアルミニウムからなる金属箔４５１と金属箔４５３との間に挟み込まれるように上部便座ケーシング４１０の下面に貼着される。発熱線４６３ａで発生された熱が、発熱線４６３ａの外周の絶縁層４６２を介して金属箔に伝達される。そして発熱線の外周の絶縁層の絶縁破壊が生じた場合でも、金属箔４５１，４５３の外周に防水絶縁層４７０を備えた構成であるため、発熱線とヒータユニット外側との絶縁を確実にする。
【選択図】図１３−１

Description

本発明は、ヒータユニットおよびそれを用いた便座装置に関する。

人体の局部を洗浄する衛生洗浄装置の分野においては、人体に不快感を与えないようにするために、例えば、洗浄に用いる洗浄水を適切な温度に調整する加熱装置や人体との接触部の温度を適切な温度に調整する便座装置等様々な機能を有する装置が案出されている。なかでも、上記に示す便座装置によれば、使用者は冬場等気温が低い場合においても不快感を感じることなく便座に着座することができる（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１記載の衛生洗浄装置においては、マグネシウム合金により形成された便座ケーシングの内部に線状ヒータが設けられている。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る。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。

このような構成において、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する。そして、その熱が被覆チューブを介して便座ケーシングに伝達される。それにより、便座ケーシングの温度が上昇し、使用者は快適に便座に着座することができる。

特開２００３−３１０４８５号公報

ところで、上記のような従来の衛生洗浄装置においては、発熱線と便座ケーシングとを絶縁するために、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が用いられている。この場合、製造上および電気絶縁性確保のために、被覆チューブの厚さを大きくせざるを得なかった。

しかしながら、被覆チューブの厚さを大きくした場合、発熱線から便座ケーシングへの伝熱効率が低下し、便座ケーシングを迅速に昇温させることができない。

本発明の目的は、便座と発熱線とを確実に絶縁しつつ、便座を迅速に昇温させることができるヒータユニットおよびそれを用いた便座装置を提供することである。

本発明に係るヒータユニットおよびそれを用いた便座装置は、着座面を有し金属材料を含む便座と、便座の着座面の裏面側に設けられる発熱線と、発熱線の外周部を覆うように設けられるエナメル層と、便座およびエナメル層の間に設けられる防水絶縁層とを備えたものである。

このヒータユニットおよびそれを用いた便座装置においては、発熱線で発生された熱が、絶縁層および防水絶縁層を介して便座に伝達され、便座の温度が上昇する。そして絶縁層の絶縁破壊が生じて、発熱線と金属箔との間に電流が流れても金属箔の外周にさらに防水絶縁層を備えた２重の絶縁の構成であるため、発熱線と金属材料を含む着座面との間の
絶縁を確実にする。

したがって、このヒータユニットおよびそれを用いた便座装置においては、何らかの異常により発熱線の絶縁破壊が生じ、かつヒータユニットが水没する事態が発生しても、金属箔の外周に防水絶縁層を設けているので、絶縁が確実である。

また、このヒータユニットおよびそれを用いた便座装置においては、便座に金属材料が用いられている。したがって、発熱線で発生された熱をさらに効率よく便座に伝達することができる。

以上の結果、発熱線と便座とを確実に絶縁しつつ、便座を迅速に昇温させることが可能となる。

本発明によれば、便座と発熱線とを確実に絶縁しつつ、便座を迅速に昇温させることができるヒータユニットおよびそれを用いた便座装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る衛生洗浄装置およびそれを備えるトイレ装置を示す外観斜視図 本体部の構成を示す模式図 便座装置の構成を示す模式図 便座部の分解斜視図 （ａ）は第１の例の便座部のヒータユニットの平面図、（ｂ）は（ａ）の領域の拡大図 第１の例の便座部の平面図 図６の便座部のＣ７３−Ｃ７３断面図 （ａ）は、第２の例の便座部のヒータユニットの平面図、（ｂ）は、（ａ）の領域の拡大図 第２の例の便座部の平面図 （ａ）は第３の例の便座部のヒータユニットの平面図、（ｂ）は（ａ）の一部の拡大断面図 上部便座ケーシングに取り付けられるヒータユニットの構造の一例を示す断面図 上部便座ケーシングに取り付けられるヒータユニットの構造の他の例を示す断面図 （ａ）は上部便座ケーシングに取り付けられるヒータユニットの構造のさらに他の例を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の便座部の平面図 （ｃ）ヒータユニットの平面図 上部便座ケーシングに取り付けられるヒータユニットの構造のさらに他の例を示す断面図 上部便座ケーシングに取り付けられるヒータユニットの構造のさらに他の例を示す断面図 発熱線の被覆厚さと便座部の各部の温度上昇との関係の測定結果を示す図 線状ヒータとリード線との接続方法を示す図 線状ヒータとリード線との接続部の断面図 熱カシメの方法を示す図 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図 （ａ）は１２００Ｗ駆動時に便座ヒータを流れる電流の波形図、（ｂ）は１２００Ｗ駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部に与えられる通電制御信号の波形図 （ａ）は６００Ｗ駆動時に便座ヒータを流れる電流の波形図、（ｂ）は６００Ｗ駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部に与えられる通電制御信号の波形図 （ａ）は低電力駆動時に便座ヒータを流れる電流の波形図、（ｂ）は低電力駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部に与えられる通電制御信号の波形図 衛生洗浄装置の各部の動作シーケンスを示すタイミング図

第１の発明に係るヒータユニットは、着座面を加熱する発熱部と、前記発熱部の外周部を覆うように設けた第一の絶縁層と、前記便座と前記第一の絶縁層の間に設けた第二の絶縁層と、前記第一の絶縁層と第二の絶縁層の間に設けられた絶縁破壊検知電極と、絶縁破壊検知電極に流れる電流を検出し発熱部への通電を遮断する便座遮断回路とを備え、前記第一の絶縁層は２重の絶縁層からなり、前記発熱線の前記絶縁破壊電極側の絶縁材料が前記発熱線側の絶縁材料よりも耐熱性の低い材料からなる。

第２の発明に係るヒータユニットは、前記第一の絶縁層と前記第二の絶縁層との間に設けた絶縁破壊検知電極は第一の金属箔からなり、前記第一の金属箔は前記発熱線を挟んで第二の金属箔と貼り合わせ、前記第一の金属箔と前記第二の金属箔とに導通するように検知線を設け、前記便座遮断回路は、前記検知線に流れる電流を監視するようにしたものである。

第３の発明に係る便座装置は、着座面を有する便座と、前記便座の着座面の裏面に第１または第２の発明のヒータユニットを設けたものである。

第４の発明に係る便座装置は、前記発熱部に通電する制御部と、使用者のトイレへの入室を検知する入室検知センサを備え、前記制御部は、第１の温度勾配で昇温する通電と、前記第１の温度勾配よりも緩やかな第２の温度勾配で昇温する通電と、前記第２の温度勾配で昇温する際の通電よりも低電力の通電とに通電を切り換え、前記入室検知センサが入室を検知すると第１の温度勾配で昇温するように通電し、前記便座部の表面温度が所定の温度に到達すると前記第２の温度勾配に切り換えて通電するようにした
第５の発明に係る便座装置は、前記制御部は、前記便座部の表面温度が使用者の設定した便座設定温度に到達するか、または、使用者が前記便座部に着座すると前記第２の温度勾配で通電するよりも低電力となるように切り換えて通電するようにしたものである。

第１の態様に係るヒータユニットは、外周に絶縁層を設けた発熱線と、前記発熱線を挟み込む金属箔と、前記金属箔の外周に防水絶縁層を備えたことを特徴とするものである。

このヒータユニットにおいては、発熱線で発生された熱が、前記発熱線の外周の絶縁層を介して金属箔に伝達される。そして発熱線の外周の絶縁層の絶縁破壊が生じた場合でも、金属箔の外周に防水絶縁層を備えた構成であるため、発熱線とヒータユニット外側との絶縁を確実にする。

したがって、このヒータユニットにおいては、何らかの異常により発熱線外周の絶縁層の絶縁破壊が生じても、金属箔の外周に防水絶縁層を設けているので、絶縁が確実である。

また、このヒータユニットにおいては、発熱線を挟み込んだ金属箔の外周に防水絶縁層を備えているので、湿度の高い環境やヒータユニットが水没したり水滴が付着するなどしても絶縁が確保される。

第２の態様に係るヒータユニットは、金属箔は、アルミニウムシートに防水絶縁フィル
ムを一体に貼り合せたものである。これにより、発熱線の防水と電気絶縁を確保するだけでなく、熱伝導性の優れたアルミニウムシートは防水絶縁フィルムによって大気と遮蔽でき金属箔の酸化・腐食が抑制される。しかも樹脂を塗布コーティングしたものとは異なり、樹脂フィルムは極薄でも十分な防水絶縁性を確保できるので、発熱線の熱をアルミニウムシートおよび防水絶縁フィルムを介してヒータユニットの外側表面に熱伝達する際の妨げにならず、高速熱伝達を可能にする。

第３の態様は、金属箔は、アルミニウムシートにポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムをラミネートしたことを特徴としたものである。

これによりヒータユニットの均熱性を保持してかつ昇温速度を鈍化することなく、高速昇温が可能となる。特にアルミニウムシートにポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムをラミネートした構成は、高速昇温に耐えられる高い耐熱性、絶縁性、防水性、優れた伝熱性および機械強度を揃って満足することができる。ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムは、耐熱温度１５０℃と樹脂の中では高い耐熱温度を有し、フィルムの厚みが数十マイクロメートルの極薄フィルムでも優れた防水絶縁性を有していて、アルミニウムシートとラミネートすることで、ラミネート層に伝熱を阻害するような空気層が無く、高伝熱で耐熱防水絶縁性を備えたヒータユニットを可能にする。

第４の態様は、第１〜第３の態様における防水絶縁層は、少なくとも発熱線を挟み込んだ金属箔の外形よりも大きくしたことを特徴としたものである。

これにより、発熱線の外周の絶縁層が絶縁破壊した際に充電部となる金属箔およびその金属箔の端面とも防水絶縁層で覆うことができ、絶縁距離が物理的に確保される。

第５の態様は、第４の態様における防水絶縁層を、金属箔の外形よりも大きい防水絶縁フィルムで前記金属箔を挟んでラミネートしたことを特徴としたものである。

これにより、発熱線を挟み込んだ金属箔を、その金属箔より大きい外形のラミネートフィルムで挟み込んでラミネート用の機械を通過させる簡単な工程で、発熱線の外周の絶縁層が絶縁破壊した際に充電部となる金属箔およびその金属箔の端面とも、機械的に安定した品質で防水絶縁が確保される。

第６の態様は、第４の態様における防水絶縁層を、第１の金属箔の片面に一体化した前記金属箔の外形よりも大きい防水絶縁フィルムと、反対面は絶縁フィルムを外側面に一体化した第２の金属箔で構成し、少なくとも前記第２の金属箔および前記絶縁フィルムの端面と前記防水絶縁フィルムとの間を防水絶縁樹脂で覆ったことを特徴としたものである。

これにより、発熱線を第１の金属箔と第２の金属箔とで挟み込んだ金属箔において、その第１の金属箔外側にはその金属箔より大きい外形の防水絶縁フィルムがあり、第２の金属箔の外側には絶縁フィルムある状態で、さらに第２の金属箔および前記絶縁フィルムの端面と前記防水絶縁フィルムとの間を防水絶縁樹脂で覆うことにより、発熱線の外周の絶縁層が絶縁破壊した際に充電部となる金属箔およびその金属箔の端面とも、絶縁物で覆われ防水絶縁が確保される。

第７の態様は、第６の態様における防水絶縁層を、接着材料を含んだ型材であることを特徴としたものである。

これにより、第１の金属箔および第２の金属箔それぞれの露出した端面が、接着材料を含んだ型材で覆われて接着され、発熱線の外周の絶縁層が絶縁破壊した際に充電部となる
金属箔およびその金属箔の端面とも、絶縁物で覆われ防水絶縁が確保される。特に、接着材料を含んだ型材を押さえ付けるだけの簡単な工程で、確実に防水絶縁ができる。

第８の態様は、第６の態様における防水絶縁層を、シリコーン樹脂またはフッ素樹脂を含んだコーティング材であることを特徴としたものである。

これにより、第１の金属箔および第２の金属箔それぞれの露出した端面が、シリコーン樹脂またはフッ素樹脂を含んだコーティング材で被覆され、発熱線の外周の絶縁層が絶縁破壊した際に充電部となる金属箔およびその金属箔の端面とも、絶縁物で覆われ防水絶縁が確保される。特に、シリコーン樹脂またはフッ素樹脂を含んだコーティング材を塗布するだけの簡単な工程で、確実に防水絶縁ができる。

第９の態様は、第１〜第８の態様のヒータユニットを、金属材料を含む便座の着座面の裏側面に密着して設けたことを特徴としたものである。

これにより、発熱線で発生された熱が、前記発熱線の外周の絶縁層および金属箔を介して金属材料を含む便座の着座面に効率よく伝達される。そして発熱線の外周の絶縁層の絶縁破壊が生じた場合でも、金属箔の外周に防水絶縁層を備えた構成であるため、発熱線とヒータユニット外側すなわち便座との絶縁を確実にする。したがって、この便座装置においては、何らかの異常により発熱線外周の絶縁層の絶縁破壊が生じても、金属箔の外周に防水絶縁層を設けているので、便座内に浸水があっても発熱線と便座との間の絶縁を確実にする。

第１０の態様は、第９の態様の便座装置において、発熱線と金属箔との間の電流を監視して、前記発熱線の外周絶縁層の絶縁破壊を検知する絶縁破壊検知回路を備えたを特徴としたものである。

これにより、発熱線で発生された熱が、前記発熱線の外周の絶縁層および金属箔を介して金属材料を含む便座の着座面に効率よく伝達される。そして発熱線の外周の絶縁層の絶縁破壊が生じた場合、発熱線と金属箔との間の電流を監視している絶縁破壊検知回路が、前記発熱線の外周絶縁層の絶縁破壊を検知し、前記発熱線への通電を停止することができ、かつ金属箔の外周に防水絶縁層を備えた２重の絶縁構成であるため、絶縁が確実である。

本発明の目的は、第１の発明から第４の発明を実施の形態の要部とすることにより達成できるので、各請求項に対応する実施の形態の詳細を、以下に図面を参照しながら説明し、本発明を実施するための最良の形態の説明とする。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、本実施の形態の説明において、同一構成並びに作用効果を奏するところには同一符号を付して重複した説明を行わないものとする。

（実施の形態１）
＜１＞ 衛生洗浄装置およびそれを備えるトイレ装置の外観
図１は本発明の一実施の形態に係る衛生洗浄装置およびそれを備えるトイレ装置を示す外観斜視図である。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により構成される。蓋部５００を除く衛生洗浄装置１００の各構成要素が、後述の便座装置１１０を構成する。

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（図２）が内蔵される。

図１では、本体部２００の正面上部に設けられる着座センサ６１０が示されている。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では、本体部２００の正面下部に設けられる便器ノズル４０が便器７００の内側に突出している状態が示されている。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）。

また、洗浄水供給機構は、後述のノズル部２０（図２）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２０に供給する。それにより、ノズル部２０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（図２に示す）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＞ 本体部における給水系および制御系の構成
図２は、本体部２００の構成を示す模式図である。図２に示すように、本体部２００は、分岐水栓２、ストレーナ４、逆止弁５、定流量弁６、止水電磁弁７、流量センサ８、熱交換器９、ポンプ１１、バッファタンク１２、人体用切替弁１３、ノズル部２０、バキュームブレーカ３１，６１、便器ノズル４０、便器ノズルモータ４０ｍ、ランプ５０および制御部９０を含む。

ノズル部２０は、おしりノズル２１、ビデノズル２２およびノズル洗浄ノズル２３を含み、人体用切替弁１３は切替弁モータ１３ｍを含む。

図２に示すように、水道配管１には分岐水栓２が介挿される。分岐水栓２と熱交換器９との間に接続される配管３には、ストレーナ４、逆止弁５、定流量弁６、止水電磁弁７および流量センサ８が順に介挿される。熱交換器９と人体用切替弁１３との間に接続される配管１０には、ポンプ１１およびバッファタンク１２が介挿される。

人体用切替弁１３の複数のポートにノズル部２０のおしりノズル２１、ビデノズル２２およびノズル洗浄ノズル２３がそれぞれ接続される。

バキュームブレーカ３１は、止水電磁弁７と流量センサ８との間の配管３から延びる分岐配管３０に接続され、熱交換器９および便器ノズル４０の洗浄水噴出口よりも上方の位置に配置される。バキュームブレーカ３１には、分岐配管３２の一端が接続される。分岐配管３０と分岐配管３２とはバキュームブレーカ３１を介して連結される。便器ノズル４０は、分岐配管３２の他端に接続される。便器ノズルモータ４０ｍおよびランプ５０は、便器ノズル４０の近傍に取り付けられる。バキュームブレーカ６１はバッファタンク１２に設けられ、熱交換器９よりも上方の位置に配置される。なお、バキュームブレーカ６１およびバッファタンク１２は一体的に形成されている。したがって、バッファタンク１２も熱交換器９よりも上方の位置に配置される。

次に、本体部２００における洗浄水の流れおよび制御部９０による本体部２００の各構成部の制御について説明する。

水道配管１を流れる浄水が、洗浄水として分岐水栓２によりストレーナ４に供給される。これにより、洗浄水に含まれるゴミおよび不純物等はストレーナ４により除去される。

次に、逆止弁５により配管３内における洗浄水の逆流が防止され、定流量弁６により配管３内を流れる洗浄水の流量が一定に維持される。そして、止水電磁弁７により熱交換器９への洗浄水の供給状態が切替えられる。止水電磁弁７の動作は、制御部９０により制御される。

配管３において、流量センサ８は、配管３内を流れる洗浄水の流量を測定し、制御部９０に測定流量値を与える。熱交換器９は、配管３を通して供給される洗浄水を所定の温度に加熱する。熱交換器９の動作は、流量センサ８により測定された測定流量値に基づいて制御部９０により制御される。

続いて、熱交換器９により加熱された洗浄水が、ポンプ１１によりバッファタンク１２を通して人体用切替弁１３に圧送される。ポンプ１１の動作は、制御部９０により制御される。

バッファタンク１２は、加熱された洗浄水の温度緩衝部として作用する。これにより、人体用切替弁１３に圧送される洗浄水の温度むらの発生が抑制される。なお、熱交換器９とバッファタンク１２との合計の容量は、１５ｃｃ〜３０ｃｃであることが好ましく、２０ｃｃ〜２５ｃｃであることがより好ましい。

人体用切替弁１３においては、切替弁モータ１３ｍが動作することにより、ポンプ１１から圧送された洗浄水が、おしりノズル２１、ビデノズル２２およびノズル洗浄ノズル２３のいずれかに供給される。これにより、おしりノズル２１、ビデノズル２２およびノズル洗浄ノズル２３のいずれかから洗浄水が噴出する。切替弁モータ１３ｍの動作は、制御部９０により制御される。

おしりノズル２１およびビデノズル２２は、使用者の局部の洗浄を行うために用いられる。ノズル洗浄ノズル２３は、おしりノズル２１およびビデノズル２２の便器７００内に突出する部分を洗浄するために用いられる。

止水電磁弁７から熱交換器９に供給される洗浄水のうちノズル部２０において使用されない余剰な洗浄水は、分岐配管３０、分岐配管３２および便器ノズル４０を介して捨て水
として便器７００（図１）内に流される。すなわち、分岐配管３０および分岐配管３２は捨て水回路として機能する。便器ノズル４０の詳細は後述する。

なお、本例においては、熱交換器９と便器ノズル４０との間にバキュームブレーカ３１が設けられ、熱交換器９とノズル部２０との間にバキュームブレーカ６１が設けられている。それにより、熱交換器９内の洗浄水が分岐配管３０、分岐配管３２および便器ノズル４０を介して外部に流出することならびに配管１０およびノズル部２０を介して外部に流出することが防止される。その結果、熱交換器９の空焚きが防止される。

また、バキュームブレーカ３１により、便器ノズル４０側からの汚水等の逆流が防止されるとともに、バキュームブレーカ６１によりノズル部２０側からの汚水等の逆流が防止される。

また、バッファタンク１２とバキュームブレーカ６１とが一体的に設けられているので、本体部２００を小型化することができる。また、バキュームブレーカ６１によりバッファタンク１２内の冷水が排出されるので、おしり洗浄時に、おしりノズル２１から冷水が噴出されることを防止することができる。

＜３＞便座装置
（３−ａ） 便座装置の構成
図３は、便座装置１１０の構成を示す模式図である。上述のように、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を備える。

図３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を含む。

また、便座部４００はヒータユニット４５０およびサーミスタ４０１ａを備える。

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む。

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のヒータユニット４５０に接続されている。これにより、ヒータ駆動部４０２はヒータユニット４５０を駆動する。

本実施の形態において、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ヒータユニット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によりヒータユニット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。

（３−ｂ） 便座部４００の第１の例
図４は、便座部４００の分解斜視図である。図５（ａ）は、第１の例の便座部４００のヒータユニット４５０の平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）の領域Ｃ７２の拡大図である。図６は、第１の例の便座部４００の平面図である。図７は、図６の便座部４００のＣ７３−Ｃ７３断面図である。

図４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、略馬蹄形状のヒータユニット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を備える。

以下、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の後部とする。

図５（ａ）および図６に示すように、ヒータユニット４５０は、前部の一部が切り取られた略馬蹄状に形成される。なお、ヒータユニット４５０は、略楕円形状を有してもよい。ヒータユニット４５０は、例えばアルミニウムからなる金属箔４５１，４５３および線状ヒータ４６０を含む。

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の形状に合わせて蛇行形状に配設される。

具体的には、線状ヒータ４６０は、左右６列程度のＵ字状部を有するように形成される。これらのＵ字状部は、着座した使用者の大腿部の方向にほぼ沿って並行に配置される。各Ｕ字状部における線状ヒータ４６０の間隔は５ｍｍ程度である。

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。

さらに、図５（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が設けられる。

図７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る。それにより、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。

（３−ｃ） 便座部４００の第２の例
図８（ａ）は、第２の例の便座部４００のヒータユニット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の例の便座部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の形状に合わせて左右方向に蛇行する蛇行形状に配設される。本例では、線状ヒータ４６０は、蛇行形状の曲げ部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位置するように配置される。

具体的には、線状ヒータ４６０がヒータユニット４５０の後部の一方側からシート一方端部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）の第１系列Ａの蛇行形状が形成される。また、線状ヒータ４６０がシート一方端部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他方端部ＳＥ２の近傍まで延びることにより第２系列Ｂの蛇行形状が形成される。さらに、線状ヒータ４６０がシート他方端部ＳＥ２の近傍からシート中央部ＳＥ３の近傍を経由してヒータユニット４５０の後部の一方側まで延びることにより第１系列Ａの蛇行形状が形成される。

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。

本例では、線状ヒータ４６０は、ヒータユニット４５０の内側の側辺の近傍および外側の側辺の近傍に曲げ部が位置する蛇行形状を有する。それにより、曲げ部間の間隔が短い。したがって、熱膨張および熱収縮に起因する長さ変化が小さくなるので、たとえ線状ヒータ４６０が伸縮しても曲げ部で伸縮による歪が吸収および緩衝される。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、長期間の使用での破損を抑制することができる。

また、線状ヒータ４６０の熱的伸縮が小さいので、金属箔４５１，４５３に対する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、ヒータユニット４５０の加温を効率的にかつ確実に行うことができる。

また、図８（ｂ）に示すように、曲げ部の長さＬａ，Ｌｂおよび曲げ部間の間隔Ｓは、任意に調整することができる。それにより、ヒータユニット４５０の加熱分布を調整することができる。

例えば、ヒータユニット４５０の外側および内側の側辺近傍の加熱密度がヒータユニット４５０の中央部の加熱密度よりも高くなるように、曲げ部の長さＬａ，Ｌｂおよび曲げ部間の間隔Ｓを調整する。それにより、ヒータユニット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、本例では、第１系列Ａの蛇行形状の線状ヒータ４６０での電流の向きが第１系列
Ｂの蛇行形状の線状ヒータ４６０での電流の向きと逆になる。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。

（３−ｄ） 便座部４００の第３の例
図１０（ａ）は、第３の例の便座部４００のヒータユニット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、ヒータユニット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、ヒータユニット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、ヒータユニット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。本実施の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。

（３−ｅ） ヒータユニット４５０の構造の一例
図１１は、上部便座ケーシング４１０に取り付けられるヒータユニット４５０の構造の一例を示す断面図である。

図１１に示すように、上部便座ケーシング４１０は、例えば厚さ１ｍｍのアルミニウム板４１３により形成される。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、耐熱塗装絶縁層４１４が形成される。耐熱塗装絶縁層４１４は、例えば膜厚１００μｍおよび１５０℃の耐熱性を有するポリエステル粉体塗装膜で絶縁被覆層としての効果を有している。

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いずれかまたは複数を用いてもよい。

耐熱塗装絶縁層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箔４５１が貼着される。金属箔４５１の膜厚は、例えば５０μｍである。

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。本例では、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以下であり、本例では１２〜１３μｍである。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℃の耐熱性を有するパーフロロアルコキシ混合物（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／ｃｍ２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箔４５３で覆うように金属箔４５１に取り付けられる。金属箔４５３の膜厚は、例えば５０μｍである。

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の樹脂層（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から金属箔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、本例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、本例の構造は、種々の便座装置に有効に実用することができる。

また、本例の構造では、エナメル層４６３ｂおよび絶縁被覆層４６２等からなる樹脂層を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、本例においては、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、本例の線状ヒータ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、ヒータユニット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。

（３−ｆ） ヒータユニット４５０の構造の他の例
図１２は、上部便座ケーシング４１０に取り付けられるヒータユニット４５０の構造の他の例を示す断面図である。

図１２の例では、複数のエナメル線４６３が撚り合わされ、絶縁被覆層４６２で被覆されている。各エナメル線４６３は、例えば直径０．１ｍｍの発熱線４６３ａおよび膜厚１０μｍのエナメル層４６３ｂにより構成される。

このように、複数のエナメル線４６３の束の周囲を取り囲むように絶縁被覆層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。

なお、図１２の例では、７本のエナメル線４６３が撚り合わされているが、エナメル線４６３の数は７本に限定されない。例えば、２本のエナメル線４６３およびエナメル層４６３ｂにより被覆されていない１本の発熱線４６３ａ（以下、単体発熱線４６３ａと称する。）を撚り合わせてもよい。

この構成においては、例えば、局所高熱等により上記２本のエナメル線４６３のうちの一方のエナメル層４６３ｂが絶縁破壊された場合、そのエナメル線４６３の発熱線４６３ａと、上記の単体発熱線４６３ａとが電気的に接続される。したがって、この構成によれば、単体発熱線４６３ａを絶縁破壊検知線として用いることにより、エナメル層４６３ｂの絶縁破壊を検知することができる。それにより、２本のエナメル線４６３のうちいずれかのエナメル線４６３のエナメル層４６３ｂが絶縁破壊された場合には、すべての発熱線４６３ａへの通電を遮断することができる。

つまり、複数本の撚り線のうち少なくとも１本をエナメル層４６３ｂのない非絶縁電線とすることにより、局所高熱等によりいずれかのエナメル線４６３のエナメル層４６３ｂが絶縁破壊された場合にも、その絶縁破壊を迅速に検知することができる。それにより、安全に発熱線４６３ａへの通電を遮断することができる。

なお、上記においては、複数のエナメル線４６３を撚り合わせて用いた場合について説明したが、複数のエナメル線４６３を単に束ねて用いてもよい。

また、複数本の発熱線４６３ａのうちの所定数の発熱線４６３ａに流れる電流の向きと残りの発熱線４６３ａに流れる電流の向きとを逆にしてもよい。この場合、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。

（３−ｇ） ヒータユニット４５０の構造のさらに他の例
図１３−１（ａ）は、上部便座ケーシング４１０に取り付けられるヒータユニット４５０の構造のさらに他の例を示す断面図であり、図１３−１（ｂ）はその平面図である。

図１３−１（ａ）の例では、耐熱塗装絶縁層４１４と粘着層４５２ａとの間に、粘着層４５２ｃを介して便座側絶縁層４５５が形成される。便座側絶縁層４５５は、例えば１５０℃の耐熱性を有する膜厚１２〜２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる。金属箔４５１，４５３はアルミシート４５１ａ，４５３ａと樹脂フィルム４５１ｐ，４５３ｐを一体にラミネート（貼り合せ）した金属箔ラミネートシート（アルペット）を用い便座裏方向に樹脂フィルム面を設け、この金属箔４５１、４５３を貼り合わせたの外形よりも全周囲が略５ｍｍ程度大きい外形となるように、便座側絶縁層４５５を貼り合せたヒータユニット４５０を形成する。そしてこのヒータユニット４５０を便座４００の着座面４１０Ｕの裏側面に貼り付ける。この５ｍｍという距離は、万が一ヒータ線４６０が絶縁破壊した場合に充電部となりうる金属箔４５１、４５３の端面とアルミニウム板４１３との距離を十分に保ち、人体が直接接触する着座部を有する便座４００との絶縁距離を確保している。

図１３−１（ａ）の金属箔４５１、４５３を貼り合わせたの外形よりも全周囲が略５ｍｍ程度大きい外形となるように、便座側絶縁層４５５を貼り合せたヒータユニット４５０においては、少なくとも金属箔４５３の樹脂フィルム４５３ｐの面から金属箔４５１、４５３の端面および便座側絶縁層４５５との間を防水絶縁樹脂４７０で覆った構成であり、発熱線４６３の外周の絶縁層４６３ａ，４６３ｂが絶縁破壊した際に充電部となる金属箔４５１、４５３およびその金属箔４５１、４５３の端面とも、絶縁物で覆われ防水絶縁が確保される。

ちなみに、図１３−１（ａ）はヒータユニット４５０を便座４００に貼り付けた部分断面図であり、図１３−１（ｂ）は平面図である。また。図１３−２（ｃ）はヒータユニット４５０の平面図を示す。図１３−１（ａ），図１３−１（ｂ），図１３−２（ｃ）の防水絶縁樹脂４７０は、粘着ないしは接着材料を含んだ絶縁樹脂をヒータユニット４５０の外形に沿う形に形成した型材を押し付けて貼り付け、金属箔４５１、４５３およびその金属箔４５１、４５３の端面に密着して覆ってある。特に、接着材料を含んだ型材を押さえ付けるだけの簡単な工程で、確実に防水絶縁ができる。

なお防水絶縁樹脂４７０は、接着材料を含んだ型材に限られるものではなく、シリコーン樹脂またはフッ素樹脂を含んだコーティング材を用い、塗布等により、少なくとも金属箔４５３の樹脂フィルム４５３ｐの面から金属箔４５１、４５３の端面および便座側絶縁層４５５との間を防水絶縁樹脂４７０で覆った構成にしてもよい。これにより、第１の金属箔４５１および第２の金属箔４５３それぞれの露出した端面が、シリコーン樹脂またはフッ素樹脂を含んだコーティング材で被覆され、発熱線４６３の外周の絶縁層４６３ａ，４６３ｂが絶縁破壊した際に充電部となる金属箔４５１、４５３およびその金属箔４５１、４５３の端面とも、絶縁物で覆われ防水絶縁が確保される。特に、シリコーン樹脂またはフッ素樹脂を含んだコーティング材は、撥水効果もあり塗布するだけの簡単な工程で、確実な防水絶縁ができる。

また、金属箔４５１、４５３には、線状ヒータ４６０の絶縁破壊を検知するための検知
線７１０を設けている。通電によって線状ヒータ４６０が発熱すると、その熱は金属箔４５１および４５３に伝導し、シート状のヒータユニット４５０全体が均一な状態で温度上昇する効果を有し、金属箔４５１，４５３は均熱部として機能している。そして、金属箔４５１，４５３は線状ヒータ４６０のほぼ全外周を密閉して覆うようにしてもっとも効率よく発熱を伝達させるように構成している。

もし仮に線状ヒータ４６０の周囲（金属箔との間）に空気層が存在した場合、線状ヒータ４６０から発せられた熱の放熱が阻害され、ヒータ線温度が上昇してしまう。この際ヒータ線温度がエナメル層４６３ｂおよび絶縁被膜層４６２の耐熱温度を超えると被覆材料の劣化が進行して絶縁性が破壊され、最終的には発熱線４６３ａの断線に至ってしまう。そこで、金属箔４５１、４５３に固定し導通させた検知線４５９を設け、そこに流れる電流を監視することによって、線状ヒータ４６０の絶縁性が何らかの原因によって損なわれた場合、通電によって線状ヒータ４６０から漏れ流れた電流を絶縁破壊検知回路７２０によって検知して通電を停止させて安全性を確保することが可能である。つまりは均熱部として機能する金属箔４５１、４５３を絶縁破壊検知電極としても兼用するものである。

このような絶縁破壊を検知してヒータ通電を停止する構成を採用する場合においては、もし便座内部に水が浸入し、かつ便座表面も濡れている場合などでも、絶縁破壊検知回路７２０と導通し充電部となる金属箔４５１，４５３と人体との間に導通が発生しないための配慮として、金属箔４５１、４５３の浸水絶縁性を確保することが必要となる。

そこで、金属箔４５１、４５３の端面部分については電気絶縁性に優れた材質によって防水シール４５９を施すことで浸水絶縁性能を満足させることが可能である。防水シール４５９の材質・形状については、防水性および電気絶縁性を満足するものであれば、テープ状の材料やシリコンコーティング剤など、加工性を考慮した上で自由に選択することができる。

便座側絶縁層４５５は、人体が直接接触するアルミ板４１３と、線状ヒータ４６０の絶縁破壊時に充電部となる金属箔４３１、４３５との間を耐熱塗装絶縁層４１４と合わせて２重の絶縁を構成する。より絶縁性を高くするために、さらに絶縁層を設けるとより確実な絶縁構成となる。また、線状ヒータ４６０の絶縁が破壊され断線に至り局所的な発熱が生じると、対応する部分の金属箔４３１は変色もしくは破損が生じてしまうが、便座側絶縁層４５５には絶縁が損なわれるほどの破損、劣化は生じないという結果が発明者らの実験にて得られている。これはこの構成で断線時に生じる一時的な発熱の影響は金属箔４３１を破壊するにとどまり、便座側絶縁層４５５にまでは影響が及ばないものであることがわかった。このような、断線時においても二重絶縁構造は確保されるため、便座装置自体の安全性を向上することができる。

本実施の形態のように、単一のエナメル線４６３上に絶縁被覆層４６２を形成するとともに便座側絶縁層４５５を形成することにより耐熱塗装絶縁層４１４の絶縁被覆層と合わせて四重の絶縁構造を確保することができる。

また、仮に耐熱塗装絶縁層４１４にピンホール状の穴が発生しても三重の絶縁構造は確保される。

なお、図１３−１のヒータユニット４５０において、単一のエナメル線４６３の代わりに複数のエナメル線４６３の束を用いてもよい。

そして、いずれの場合においても、絶縁構成が断熱効果を持つことなく、確実な絶縁を実現した上で使用時のみ瞬時に昇温させて使用する便座暖房の性能を悪化させることがな
い。

また、図１３−１（ｂ）に示すように、線状ヒータ４６０を密集させて配設して設けた便座の後部でもっとも着座状態の影響をうけにくい部分に位置する検温部４５０Ｔには、復帰型安全装置であるサーモスタット４５０Ｑを貼り付ける。便座の後部でもっとも着座状態の影響をうけにくく、さらに便器に便座装置を設置した場合に便座ケーシングの中でもっとも高い位置にあって熱が集まる部分となる領域４５０ＴＨに温度ヒューズ４５０Ｈを貼り付ける。さらに着座部の前後方向における便座の略中央となり、対応する着座面は使用者の最も温度感覚の敏感な太腿が接触すると想定される領域であり、そのため着座による影響を受け温度変化しやすい４５０ＴＴｈの領域には検知した便座温度または推定される便座表面温度に応じて線状ヒータ４６０の通電制御をするための便座温度検知用サーミスタ４０１ａを貼り付ける。

サーモスタット４５０Ｑは検温部４５０Ｔの表面の凹凸を埋めて密着させるよう接着剤を介して固定し、所定の温度になると線状ヒータ６３０の通電を停止する。

温度ヒューズ４５０Ｈは、防水と絶縁のためにチューブで密閉してこのチューブをヒータユニット４５０の金属箔４５３表面に密着貼付し、検知温度が所定の温度となると溶断して線状ヒータ４６０の通電を停止する。このチューブは所定の温度で確実に温度ヒューズ４５０Ｈを溶断させるため、所定温度以上の耐熱温度性能を保持する必要がない。しかし、通常の倉庫での保管状態、配送中の雰囲気温度等においては、溶断することのない温度設定として、例えば７０度で設定されている。

線状ヒータ４６０を便座温度に基づいてフィードバック制御するための便座温度検知用のサーミスタ４０１ａは金属箔４５３の表面側に貼り付けるが、金属箔４５３の表面には線状ヒータ４６０の配設部は凸部、配設のない部分は凹部ができているので、この凹部に沿って貼り付ける。金属箔４５３表面の凹凸が位置決めにもなり凹部に貼り付けることで線状ヒータ４６０の発熱に影響されることなく、正確に着座面の温度を検知して適切に線状ヒータ４６０の制御することが可能である。また、金属箔４５３の凸部と凹部の角部で両方に接触するように配設すれば、均熱部として機能する金属箔４５３との接触面積を増やすことが可能で、より効率よく均熱部の温度を検知することができる。

サーミスタ４０１ａの貼付けについて、別の場合を説明する。サーミスタ４０１ａは、人体に直接触れる便座を備えトイレ室内に設置される便座装置内部に設けるので、絶縁と防水が確実にされている必要がある。そこで、サーミスタ４０１ａの検温部のモールドは不可欠であるが、このモールド処理を施すことによって温度検知の応答が遅くなることもありうる。このような絶縁防水処理等のために生じる応答速度の遅延の影響を配慮した場合は、凸部の線状ヒータ４６０が配設される金属箔４５３の凸部となる部分に貼り付けるほうが、線状ヒータ４６０の発熱状態を検知して便座温度の温度過昇の状態をより早く検知することができる。

また、温度ヒューズ４５０Ｈ、サーミスタ４０１ａはいずれも、金属箔４５３の温度をより効率よく検知する必要があるので、伝熱性のよい金属箔テープ等で完全に周面を覆うようにして金属箔４５３に密着して貼り付ける。

本実施の形態においては、これらのサーモスタット４５０Ｑ、温度ヒューズ４５０Ｈ、サーミスタ４０１ａの各種温度制御用、または安全部品は、ヒータユニット４５０の金属箔４５３で、線状ヒータ４６０被覆されるように設けてはいない。従来の５０Ｗ程度の線ヒータを用いて保温暖房型の暖房便座を構成する場合、温度ヒューズは線ヒータの便座裏面配設の一部に線ヒータに直接沿わせて線ヒータと一体化するような構成であった。これ
と比較して、使用時のみ都度昇温させて暖房する暖房方式で本実施の形態のように数百Ｗから千数百Ｗの線ヒータの発熱を瞬時に熱容量の小さい便座に均一に熱伝達するように構成されたヒータユニット４５０とは別体に設けてあり、その表面に貼り付けるようにしている。本実施の形態では便座便座４００へ便座側絶縁層４５５であるＰＥＴ層に貼付け、その後ヒータユニット４５０を貼り付ける。そして、この構成によりヒータユニット４５０の均熱化構成に影響しないで、設計の自由度が高くなるという利点があるので各種の便座の形状、便座ケーシングの内部状態、配線状態などに応じて配設場所を適宜選定することが可能となる。

（３−ｈ） ヒータユニット４５０の構造のさらに他の例
図１４は、上部便座ケーシング４１０に取り付けられるヒータユニット４５０の構造のさらに他の例を示す断面図である。

図１４の例において（３−ｇ）のヒータユニット４５０の構成の例と異なるのは、便座４００の表裏面を樹脂系フィルムでコーティングした便座側絶縁層４５６が形成される点である。便座側絶縁層４５６は、例えば１５０℃の耐熱性を有する膜厚１２〜２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる。

（３−ｈ）の構成例と同様の効果に加え、便座４００の表裏面を全て樹脂コーティングしてしまうことにより、便座４００の絶縁が確保されるので、便座の着座部表面も確実に絶縁確保できる。

なお、図１４のヒータユニット４５０において、単一のエナメル線４６３の代わりに複数のエナメル線４６３の束を用いてもよい。

（３−ｉ） ヒータユニット４５０の構造のさらに他の例
図１５は、上部便座ケーシング４１０に取り付けられるヒータユニット４５０の構造のさらに他の例を示す断面図である。

図１５の例において（３−ｇ）のヒータユニット４５０の構成の例と異なるのは、図１３−１（ａ）の（３−ｇ）では発熱線４６０を挟み込んだ金属箔４５１、４５３の外周部分を防水絶縁樹脂７４０で覆った構成であったのに対し、図１５の（３−ｇ）のヒータユニット４５０は、発熱線４６０を挟み込んだ金属箔４５１、４５３の外形よりも大きい防水絶縁フィルム４７１で前記金属箔を挟んで便座側絶縁層である樹脂フィルム４５５とラミネートした構成とした点である。

図１５の構成により、発熱線４６０を挟み込んだ金属箔４５１、４５３を、その金属箔４５１、４５３の外形よりも大きい防水絶縁のラミネートフィルム４７１で挟み込んで、ラミネート用の機械であるいわゆるラミネータを通過させるだけの簡単な工程で、発熱線４６０の外周の絶縁層が絶縁破壊した際に充電部となる金属箔４５１、４５３およびその金属箔４５１、４５３の端面とも、機械的に安定した品質で防水絶縁が確保される。

（３−ｊ） 発熱線４６３ａの被覆厚さ
図１６は、発熱線４６３ａの被覆厚さと便座部４００の各部の温度上昇との関係の測定結果を示す図である。図１６において、横軸は発熱線４６３ａの被覆厚さを表し、縦軸は通電開始から６秒後の温度上昇値［Ｋ］を表す。

測定には、図１４の構造を有するヒータユニット４５０を用いた。発熱線４６３ａの被覆厚さは、発熱線４６３ａとアルミニウム板４１３との間の厚さであり、本例では、エナメル層４６３ｂ、便座側絶縁層４５５、粘着層４５２ａおよび塗装膜４１４の合計の厚さ
である。

ここでは、６秒で約１０Ｋの便座部４００の着座面４１０Ｕの温度上昇を実用昇温性能とし、６秒で約１３Ｋの温度上昇を目標昇温性能とした。

図１６において、丸印は便座部４００の着座面４１０Ｕの温度上昇値であり、三角印はアルミニウムからなる金属箔４５１の温度上昇値であり、四角印は絶縁被覆層４６２の温度上昇値である。

図１６の結果から、発熱線４６３ａの被覆厚さが０．４ｍｍ以下の場合には、実用昇温性能が得られることがわかる。また、発熱線４６３ａの被覆厚さが０．２ｍｍ以下の場合には、目標昇温性能が得られることがわかる。したがって、発熱線４６３ａの被覆厚さは、０．４ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以下であることがより好ましい。

（３−ｋ） 絶縁被覆層４６２の材料
次に、図１４の構造を有する３種類のヒータユニット４５０に交流１００Ｖの電圧を印加して発熱線４６３ａの温度を測定した。

第１のヒータユニット４５０では、絶縁被覆層４６２の材料として膜厚１００μｍおよび耐熱温度２６０℃のＰＦＡを用い、便座側絶縁層４５５，４５６の材料としてそれぞれ膜厚２５μｍおよび耐熱温度１５０℃のＰＥＴを用いた。第２のヒータユニット４５０では、絶縁被覆層４６２の材料として膜厚３５〜４０μｍおよび耐熱温度３５０℃のＰＩ巻被覆を用い、便座側絶縁層４５５，４５６の材料としてそれぞれ膜厚２５μｍおよび耐熱温度１５０℃のＰＥＴを用いた。第３のヒータユニット４５０では、絶縁被覆層４６２の材料として膜厚３５〜４０μｍおよび耐熱温度３５０℃のＰＩ巻被覆を用い、便座側絶縁層４５５，４５６の材料としてそれぞれ膜厚３〜６μｍおよび耐熱温度９０℃のアクリル樹脂を用いた。

第１のヒータユニット４５０については、発熱線４６３ａの温度がＰＦＡからなる絶縁被覆層４６２の耐熱温度２６０℃よりも低い１６２．３℃となった。第２のヒータユニット４５０については、発熱線４６３ａの温度がＰＩからなる絶縁被覆層４６２の耐熱温度３５０℃よりも低い１５５．４℃となった。第３のヒータユニット４５０については、発熱線４６３ａの温度がＰＩからなる絶縁被覆層４６２の耐熱温度３５０℃よりも低い１２５．７℃となった。

これらの結果から、絶縁被覆層４６２の材料として、ＰＦＡだけでなく、ＰＩ等の他の樹脂を用いることができることがわかった。

（３−ｌ） 線状ヒータ４６０とリード線４７０との接続方法
図１７は、線状ヒータ４６０とリード線４７０との接続方法を示す図である。図１８は、線状ヒータ４６０とリード線４７０との接続部の断面図である。図１９は、熱カシメの方法を示す図である。

図１７および図１８に示すように、リード線４７０の芯線は端子４７１に接続されている。端子４７１がＵ字形状に折曲され、線状ヒータ４６０の屈曲された先端部が端子４７１のＵ字形状の折曲部内に挿入される。

この状態で、図１９に示すように、端子４７１のＵ字形状の折曲部を一対の電極ＥＬ１，ＥＬ２で挟み込む。一対の電極ＥＬ１，ＥＬ２で端子４７１のＵ字形状の折曲部を押圧しつつトランスＴＳから電極ＥＬ１，ＥＬ２を通して端子４７１および線状ヒータ４６０
に電流を供給する。それにより、図１８に示すように、絶縁被覆層４６２および線状ヒータ４６０のエナメル層４６３ｂが溶融する。その結果、線状ヒータ４６０の発熱線４６３ａが接触点４６３Ｃで端子４７１に接触する。

図１７に示すように、リード線４７０の端子４７１と線状ヒータ４６０との接続部４７５には例えば厚さ１２μｍのポリイミド薄膜からなる耐熱シート４８０が２〜３回巻き付けられる。さらに、リード線４７０の端子４７１と線状ヒータ４６０との接続部４７５は、シリコーン樹脂で被覆され、図５〜図１５の金属箔４５１，４５３間に挟み込まれる。

このように、線状ヒータ４６０の発熱線４６３ａの熱が金属箔４５１，４５３およびリード線４７０の端子４７１に伝導する。それにより、発熱線４６３ａの局部過熱および断線が防止され、ヒータユニット４５０の均熱性が確保される。

また、線状ヒータ４６０の発熱線４６３ａとリード線４７０の端子４７１との接続部４７５が耐熱シート４８０およびシリコーン樹脂の二重絶縁構造を有する。この場合、接続部４７５の熱が耐熱シート４８０およびシリコーン樹脂を通してヒータユニット４５０の金属箔４５１，４５３に伝導する。それにより、十分な絶縁性を確保しつつ発熱線４６３ａの局部過熱および断線が防止される。

さらに、線状ヒータ４６０の発熱線４６３ａとリード線４７０の端子４７１とが熱カシメにより接続されるので、薄く確実な電気的接続が実現される。また、発熱線４６３ａの浮き上がりが防止されるので、発熱線４６３ａの局部過熱および断線が防止される。

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、ヒータユニット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、ヒータユニット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、ヒータユニット４５０が異常発熱した際の絶縁被覆層４６２溶融時にヒータユニット４５０と金属箔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、ヒータユニット４５０両端に発生する電圧波形がヒータユニット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ヒータユニット４５０に通電を行う。

（３−ｍ） ヒータユニット４５０の動作
次に、ヒータユニット４５０の動作について説明する。ヒータユニット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および金属箔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７の着座面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。本実施の形態では、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と金属箔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。

本例では、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を金属箔４５１，４５３で挟持した状態で線状ヒータ４６０を金属箔４５１，４５３に密着させることによりユニット化されたヒータユニット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、金属箔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、金属箔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、ヒータユニット４５０の破損が防止される。

（３−ｎ） 便座装置１１０の通電シーケンス
ヒータユニット４５０の駆動の制御は、ヒータユニット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３のヒータ駆動部４０２は約１２００Ｗの電力でヒータユニット４５０を駆動する（１２００Ｗ駆動）。

前述のように、ヒータユニット４５０の抵抗値は０．８３３Ω／ｍであり、全長１０ｍである。したがって、ヒータユニット４５０の抵抗値は８．３３Ωとなる。この抵抗値を有するヒータユニット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、ヒータユニット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の電力でヒータユニット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の電力でヒータユニット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）によりヒータユニット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からヒータユニット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ヒータユニット４５０に流す。

図２０は、ヒータユニット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２０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、ヒータユニット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。

本例では、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（図３）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、ヒータユニット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、ヒータユニット４５０の１２００Ｗ駆動を開始し、第１の昇温期間Ｄ３の間ヒータユニット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。ヒータユニット４５０の１２０
０Ｗ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、本例では、便座部４００の表面温度が所定温度に達したときにヒータユニット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、ヒータユニット４５０の６００Ｗ駆動を開始し、第２の昇温期間Ｄ４の間ヒータユニット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。

ヒータユニット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、ヒータユニット４５０の低電力駆動を開始し、第１の維持期間Ｄ５の間ヒータユニット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ヒータユニット４５０の低電力駆動を継続する。本例では、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℃）に低下するようにヒータユニット４５０の低電力駆動を継続する。本例では、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ヒータユニット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、本例では、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の間ヒータユニット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、再びヒータユニット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の間ヒータユニット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。

本例では、使用者の便座部４００への着座後、ヒータユニット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、ヒータユニット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、本例では、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ヒータユニット４５０の駆動が停止される旨を説明したが、ヒータユニット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。

１２００Ｗ駆動時、６００Ｗ駆動時および低電力駆動時におけるヒータユニット４５０への通電状態を通電率切替回路の通電制御信号とともに説明する。

以下の説明において、通電率とは交流電流の１周期に対してヒータユニット４５０に交流電流を流す時間の割合をいう。

図２１（ａ）は１２００Ｗ駆動時にヒータユニット４５０を流れる電流の波形図、図２１（ｂ）は１２００Ｗ駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部４０２に与えられる通電制御信号の波形図である。

図２１（ｂ）に示すように、１２００Ｗ駆動時における通電制御信号は常に論理「１」となる。ヒータ駆動部４０２は通電制御信号が論理「１」のときに電源回路から供給される交流電流をヒータユニット４５０に流す（図２１（ａ）太線部）。それにより、全周期の期間に渡って交流電流がヒータユニット４５０に流れる。その結果、ヒータユニット４５０が約１２００Ｗの電力で駆動される。

図２２（ａ）は６００Ｗ駆動時にヒータユニット４５０を流れる電流の波形図、図２２（ｂ）は６００Ｗ駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部４０２に与えられる通電制御信号の波形図である。

図２２（ｂ）に示すように、６００Ｗ駆動時における通電制御信号は、ヒータ駆動部４０２に供給される交流電流と同じ周期のパルスからなる。パルスのデューティー比は５０％に設定される。

ヒータ駆動部４０２は通電制御信号が論理「１」のときに電源回路から供給される交流電流をヒータユニット４５０に流す（図２２（ａ）太線部）。それにより、半周期の期間交流電流がヒータユニット４５０に流れる。その結果、ヒータユニット４５０が約６００Ｗの電力で駆動される。

図２３（ａ）は低電力駆動時にヒータユニット４５０を流れる電流の波形図、図２３（ｂ）は低電力駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部４０２に与えられる通電制御信号の波形図である。

図２３（ｂ）に示すように、低電力駆動時における通電制御信号は、ヒータ駆動部４０２に供給される交流電流と同じ周期のパルスからなる。パルスのデューティー比は５０％よりも小さく（例えば数％程度）に設定される。

ヒータ駆動部４０２は通電制御信号が論理「１」のときに電源回路から供給される交流電流をヒータユニット４５０に流す（図２３（ａ）太線部）。各周期においては、パルス幅に相当する期間交流電流がヒータユニット４５０に流れる。その結果、ヒータユニット４５０が例えば約５０Ｗの電力で駆動する。

上記の他、便座部４００の温度を低くする場合、または便座装置１１０の暖房機能をオフしている場合等には、通電率切替回路はヒータ駆動部４０２に通電制御信号を与えない（通電制御信号を論理「０」に設定する）。これにより、ヒータ駆動部４０２はヒータユニット４５０を駆動しない。

ここで、一般に、電子機器に供給される電流が高調波成分を有する場合、ノイズが発生する。本例では、上述のようにヒータユニット４５０の１２００Ｗ駆動または６００Ｗ駆動を行う場合には、ヒータユニット４５０に供給される電流がサインカーブを描くように変化するので、電流の大きさが大きくなってもノイズの発生が十分に低減される。

また、ヒータユニット４５０の低電力駆動を行う場合、ヒータユニット４５０に供給される電流は高調波成分を有するが、電流の大きさが１２００Ｗ駆動時および６００Ｗ駆動時に比べて非常に小さいので、ノイズの発生が十分に低減される。

上記のように、本実施の形態では、ヒータユニット４５０を１２００Ｗ、６００Ｗおよび約５０Ｗの電力で駆動するとしているが、他の大きさの電力でヒータユニット４５０を駆動してもよい。

例えば、ヒータユニット４５０に半周期の期間交流電流を流す場合には、交流電流を流すタイミングを２周期または３周期等所定の周期の間隔で設定する。それにより、１２００Ｗ、６００Ｗおよび約５０Ｗとは異なる大きさの電力で、ノイズの発生を十分に防止しつつヒータユニット４５０を駆動することができる。

なお、本例では、制御部９０は通電制御信号が論理「１」のときにヒータユニット４５０に電流を供給し、通電制御信号が論理「０」のときにヒータユニット４５０への電流の供給を停止しているが、通電制御信号が論理「１」のときにヒータユニット４５０への電流の供給を停止し、通電制御信号が論理「０」のときにヒータユニット４５０に電流を供給してもよい。

なお、ヒータユニット４５０のオンおよびオフは時間により制御されるため、時間の計測がずれると便座部４００の温度が所定値を超えたり、所定値に達しない。そこで、時間の計測がずれないように、制御部９０では、２つの計測源にて便座部４００のオンの時間
を計測する。１つの計測源として、制御部９０のプログラムの実効速度を規定する発振子によりヒータユニット４５０のオンの時間を計測し、もう１つの計測源して、交流電圧の周期を基準としてヒータユニット４５０のオンの時間を計測する。これらの計測値の少なくとも一方が規定時間を超過すると、次の通電パターンに移行する。

特に、便座に１２００Ｗ通電される時間が正確に計測されることにより過昇温が確実に防止される。これにより、さらに機器の安全性が向上する。ここでは、計測源を複数設けることにより計測の精度を向上させる方法について記載したが、ヒータユニット４５０がフル通電される時間を計測し、強制的にヒータへの通電を遮断もしくは制限する方法であっても、同様の効果を得ることができる。

（３−ｏ） 便座装置１１０に関する効果
本例の便座装置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箔４５１と金属箔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箔４５１，４５３に効率よく伝達される。また、金属箔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箔４５３の一面が金属箔４５１の他面に貼着されている。それにより、発熱線４６３ａから金属箔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、金属箔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の裏面と金属箔４５１との間に便座側絶縁層としての耐熱塗装絶縁層４１４が設けられる場合、耐熱塗装絶縁層４１４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。

さらに、上部便座ケーシング４１０の裏面の耐熱塗装絶縁層４１４と粘着層４５２ａとの間に便座側絶縁層４５５が設けられる場合、便座側絶縁層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。

さらに、上部便座ケーシング４１０の便座の表裏面を樹脂系フィルムでコーティングした便座側絶縁層４５６が設けられる場合、便座側絶縁層４５６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４７５が金属箔４５１と金属箔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４７５における発熱が金属箔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、接続部４７５は耐熱シート４８０で被覆されてるので、接続部４７５と上部便座ケーシング４１０とを確実に絶縁することができる。

さらに、接続部４７５がシリコーン樹脂で被覆されるので、接続部４７５を確実に防水することができる。

線状ヒータ４６０の発熱線４６３ａとしてＡｇ−Ｃｕ合金からなる高抗張力型ヒータ線が用いられるので、発熱線４６３ａの強度を確保しつつ発熱線４６３ａの径を小さくすることができる。それにより、狭いスペースに長い発熱線４６３ａを高い密度で配列するこ
とができる。その結果、着座面４１０Ｕの昇温速度を向上させることができる。

＜４＞ トイレ装置１０００の使用時の動作シーケンス
（４−ａ） トイレットルーム入室時
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により使用者が検知される。それにより、入室検知センサ６００から本体部２００の制御部９０に入室検知信号が赤外線により送信される。

入室検知センサ６００は、使用者を検知しているときに入室検知信号を赤外線により本体部２００の制御部９０に送信し続けてもよいが、電池寿命を延ばすためには、入室検知センサ６００が一旦入室検知信号を送信した後は一定時間入室検知信号を送信を行わなくてもよい。

制御部９０は、入室検知センサ６００から入室検知信号を受信すると、便座便蓋開閉装置により蓋部５００を閉状態から開状態にする。

制御部９０は、ヒータ駆動部４０２により便座部４００を図１９に示したパターンで昇温させる。また、制御部９０は、便器ノズル４０により便器プレ洗浄と称した便器面への放水を行うことにより、便が便器面に付着することを防止する動作を行う。

また、制御部９０は、便器プレ洗浄の際には、視覚的な効果を上げるために放射状に噴出される洗浄水を男子小用標的表示ＬＥＤ（発光ダイオード）で照らす。

ここで用いた入室検知センサ６００は、使用者がトイレに入ることを確実かつ早いタイミングで検知し、便座部４００の昇温を開始させるものである。したがって、例えば使用者が夜中にトイレの主照明をつけずに入室した際にも、非常に早いタイミングで衛生洗浄装置１００の蓋部５００が開く。

そして、入室検知センサ６００が人体を検知した瞬間に男子小用標的表示ＬＥＤが点灯される。これにより、便器７００の内部の光とともに便器７００から漏れ出る光が、便器７００の周辺をぼんやりと照らす。それにより、眠っていた使用者の覚醒が抑制される。また、安全性に優れたトイレの間接照明が行われる。

（４−ｂ） 男子小用時
使用者が遠隔操作装置３００の便座開閉スイッチ（図示せず）を操作すると、制御部９０は、便座便蓋開閉装置により便座部４００を閉状態から開状態にする。また、制御部９０は、ヒータユニット４５０への通電を停止するとともに、便座温調ランプＲＡ１を消灯させる。それにより、省エネルギー性がさらに向上する。また、男子小用標的表示ＬＥＤが点灯される。ここで、男子小用標的表示ＬＥＤは、便器７００内で男子小用の標的部分に光を照射する。

なお、便座部４００および蓋部５００の開状態で入室検知センサ６００から入室検知信号が５分間受信されない場合には、制御部９０は便座便蓋開閉装置により便座部４００および蓋部５００を開状態から閉状態にする。

（４−ｃ） 着座および排便時
制御部９０は、着座センサ６１０からの着座検出信号に基づいて便座部４００への使用者の着座時からの経過時間を計測する。そして、ヒータ駆動部４０２により便座部４００を図１９に示したパターンで昇温させる。

また、使用者が便座部４００に着座すると、熱交換器９を含む水回路を温めるために図２３に示したプレヒートを行う。上記のように、熱交換器９に洗浄水が供給されていないときには、制御部９０は、熱交換器９に配置されているヒータ（例えば、シーズヒータ９１，９２）をオフにする。熱交換器９に洗浄水が供給されているか否かは流量センサ８により検出される。ただし、シーズヒータ９１，９２の１回目のオンの際には、水回路に通水されていないため、水回路が満水になるまでの時間（約３秒）は、流量センサ８により所定の流量が検出されてもシーズヒータ９１，９２へ通電されない。

また、使用者が便座部４００に着座すると、制御部９０は脱臭ユニット２２０を作動させる。使用者が便座部４００に着座を続けている間は最大３０分間脱臭ユニット２２０が作動状態を継続する。脱臭ユニット２２０の風量は３段階に切り替えられる。使用者の着座から洗浄開始までは、風量が「中」に設定され、洗浄中は風量が「弱」に設定され、使用者の脱座から１分間は風量が「強」に設定される。

（４−ｄ） 人体洗浄時
使用者が遠隔操作装置３００のおしりスイッチ３１２またはビデスイッチ３１３を押下すると、制御部９０は、水回路を温めるために上記の前洗浄を行う。それにより、使用者に冷水が吐出されることが防止される。

制御部９０は、熱交換器９の出湯温度センサ９８により検出される温度が規定時間（３秒）以上規定温度（３２℃）を継続した場合に前洗浄を終了する。前洗浄の終了後に、制御部９０は止水電磁弁７を閉じた状態でノズル駆動モータ２０ｍによりおしりノズル２１またはビデノズル２２を突出させる。それにより、おしりノズル２１またはビデノズル２２の突出時に洗浄水が使用者にかかることが防止される。

おしりノズル２１またはビデノズル２２が標準位置にまで到達した後、制御部９０はポンプ１１を制御することにより遠隔操作装置３００を用いて使用者により設定された水勢（水量）で人体洗浄を行う。洗浄の最大時間は例えば５分間である。

使用者が遠隔操作装置３００の停止スイッチ３１１を押下すると、制御部９０は、止水電磁弁７を閉じるとともに、ノズル駆動モータ２０ｍによりおしりノズル２１またはビデノズル２２をノズル部２０内に収納する。

その後、制御部９０は、ノズル部２０の清掃のためにノズル洗浄ノズル２３による後洗浄を行う。

ノズル部２０による洗浄中は、制御部９０は、脱臭ユニット２２０を弱状態で作動させる。それにより、トイレットルーム内の脱臭が行われる。

（４−ｅ） 脱座時
着座センサ６１０により使用者の着座が検出されなくなると、制御部９０は、視覚的効果を上げるためにノズル駆動モータ２０ｍによりおしりノズル２１およびビデノズル２２を前後に移動させつつノズル洗浄ノズル２３によりノズル部２０を洗浄する。このとき、制御部９０は、男子小用標的表示ＬＥＤを点灯させることによりノズル洗浄動作を強調させる。

また、制御部９０は、使用者の脱座後１分の間、脱臭ユニット２２０を強状態で作動させる。それにより、トイレットルーム内の脱臭が強力に行われる。

さらに、着座センサ６１０により使用者の着座が検出されなくなり、入室検知センサ６
００により使用者が３分間検出されない場合、制御部９０は、便座便蓋開閉装置により蓋部５００を開状態から閉状態にする。

（４−ｆ） 退室時
入室検知センサ６００が使用者を一定時間検知しない場合には、制御部９０は、便座部４００および蓋部５００を便座便蓋開閉装置により閉じる。また、入室検知センサ６００が使用者を検知しなくなってから１分後に、制御部９０は、ヒータ駆動部４０２によるヒータユニット４５０への通電を遮断する。それにより、トイレ装置１０００の一連の動作シーケンスが終了する。

＜５＞ 請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。

上記実施の形態では、着座面４１０Ｕが着座面の例であり、発熱線４６３ａが発熱線の例であり、エナメル層４６３ｂと絶縁被覆層４６２が第１の絶縁部の例であり、上部便座ケーシング４１０が便座の例であり、また便座側絶縁層４５５、４５６と耐熱塗装絶縁層４１４は第２の絶縁部の例である。

また、金属箔４５１，４５３が均熱部および電極の例であり、絶縁破壊検知回路７２０は絶縁破壊検知回路の例であり、樹脂系フィルム４５６が、樹脂コーティングの例である。

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。

本発明は、人体の局部を洗浄する衛生洗浄装置等に利用することができる。

１１０ 便座装置
４００ 便座
４１０Ｕ 着座面
４１３ アルミニウム板
４５０ ヒータユニット
４５０Ｔ 検温部
４５０Ｑ サーモスタット
４５１ 金属箔（第１の金属箔、均熱部、電極）
４５３ 金属箔（第２の金属箔、均熱部、電極）
４５１ａ，４５３ａ アルミニウムシート
４５１ｐ，４５３ｐ 防水絶縁フィルム
４５５，４５６ 便座側絶縁層
４６０ 線状ヒータ
４６２ 絶縁被覆層（外周絶縁層）
４６３ａ 発熱線
４６３ｂ エナメル層
４７０ 防水絶縁層（防水絶縁樹脂）
４７１ 防水絶縁フィルム
７２０ 絶縁破壊検知回路
１０００ トイレ装置

Claims (5)

1. 着座面を加熱する発熱部と、
   前記発熱部の外周部を覆うように設けた第一の絶縁層と、
   前記便座と前記第一の絶縁層の間に設けた第二の絶縁層と、
   前記第一の絶縁層と第二の絶縁層の間に設けられた絶縁破壊検知電極と、
   絶縁破壊検知電極に流れる電流を検出し発熱部への通電を遮断する便座遮断回路と
   を備え、
   前記第一の絶縁層は２重の絶縁層からなり、前記発熱線の前記絶縁破壊電極側の絶縁材料が前記発熱線側の絶縁材料よりも耐熱性の低い材料からなるヒータユニット。
2. 前記第一の絶縁層と前記第二の絶縁層との間に設けた絶縁破壊検知電極は第一の金属箔からなり、
   前記第一の金属箔は前記発熱線を挟んで第二の金属箔と貼り合わせ、
   前記第一の金属箔と前記第二の金属箔とに導通するように検知線を設け、
   前記便座遮断回路は、前記検知線に流れる電流を監視するようにした
   請求項１記載のヒータユニット。
3. 着座面を有する便座と、
   制御部を有する本体部とを備え、
   前記便座の着座面の裏面に請求項１または２に記載のヒータユニットを設け、
   前記制御部は前記発熱部の通電を制御する便座装置。
4. 前記発熱部に通電する制御部と、
   使用者のトイレへの入室を検知する入室検知センサを備え、
   前記制御部は、
   第１の温度勾配で昇温する通電と、
   前記第１の温度勾配よりも緩やかな第２の温度勾配で昇温する通電と、
   前記第２の温度勾配で昇温する際の通電よりも低電力の通電とに通電を切り換え、
   前記入室検知センサが入室を検知すると第１の温度勾配で昇温するように通電し、
   前記便座部の表面温度が所定の温度に到達すると前記第２の温度勾配に切り換えて通電するようにした請求項３に記載の便座装置。
5. 前記制御部は、
   前記便座部の表面温度が使用者の設定した便座設定温度に到達するか、または、使用者が前記便座部に着座すると前記第２の温度勾配で通電するよりも低電力となるように切り換えて通電するようにした請求項３または４に記載の便座装置。