JP5811503B2

JP5811503B2 - 暖房便座装置

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Publication number: JP5811503B2
Application number: JP2011274299A
Authority: JP
Inventors: 卓也小林; 村瀬　陽一; 陽一村瀬
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2015-11-11
Anticipated expiration: 2031-12-15
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Description

本発明の態様は、便器に設けられる便座を暖めることができる暖房便座装置に関する。

一般的に、便座の座面は、例えばＰＰ（polypropylene：ポリプロピレン）等の樹脂で製造されているため、使用者は、冬場などの気温の低いときに冷えた便座に座ると冷感を感じる場合がある。そこで、便座を暖めることができる暖房便座装置がある。このような暖房便座装置では、便座の昇温の迅速性や、省エネルギー化や、安全性などを図るために種々の提案がなされている。

例えば、誘導加熱の原理を利用して便座の着座面を迅速に昇温させ、待機電力を削減する暖房便座が提案されている。誘導加熱では、誘導加熱コイルに高周波電流を流すことにより磁界が発生し、その磁界が導電体を通過することで生ずる渦電流により導電体が発熱する。このような暖房便座として、交流電圧を出力する誘導加熱用電源と、誘導加熱用電源からの電流により磁界を発生する加熱用励磁コイルと、加熱用励磁コイルから発生する磁界により誘起される誘導電流により発熱する発熱体より成る暖房便座において、発熱体を便座表面または表面付近に設けたことを特徴とする暖房便座がある（特許文献１）。

しかしながら、特許文献１に記載された暖房便座において発熱体に亀裂が生ずると、誘導電流の流れが阻害される。そうすると、誘導電流が亀裂の端部に集中し、着座面が局部的に過熱するおそれがある。これにより、温度むらが生じ、便座の座り心地が悪化するおそれがある。この点において、特許文献１には改善の余地がある。

この局部的に加熱する問題に対しては、発熱体を複数に分割させて、発熱体同士の間に絶縁部を設ける構造が考えられる。この構造により、それぞれの発熱体に流れる渦電流の量は、より小さくなるため、例えば亀裂などの損傷が導電体の一部に生じても、損傷の端部に集中する渦電流の量をより小さく抑えることができる。また、損傷が１つの導電体の一端から他端まで進行すると、渦電流は、損傷が生じた発熱体には流れない。これにより、発熱体が局部的に過熱することを抑制することができる。

しかしながら、単純に発熱体を複数に分割させる構造では、製造上、大きな問題が発生する。具体的には、発熱体を複数に分割させる構造では、それぞれが環状で且つ同心円状に配設させる構造となるため、それぞれの環状の発熱体を便座表面または便座付近に設ける組み付けの際には、隣接する発熱体同士が重ならないよう同心円状にするために、高い配設精度が必要となるという問題がある。また、昇温性能を上げるためには、発熱体を薄くする必要があり、発熱体が薄ければ薄いほど、複数の発熱体を重ならないよう配設する際に、非常に高い配設精度が必要となり、更には、発熱体の製造性においても、製造性が低く、製造が難しいという問題がある。

特開平１１−２９９７０４号公報

本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、例えば亀裂などの損傷が導電体に生じても局部過熱を抑制し、座り心地を維持することができる誘導加熱式の暖房便座装置を提供すると共に、組み付け性、製造性が高い導電体を提供することを目的とする。

第１の発明は、便座と、供給された高周波電流により磁界を発生する誘導加熱コイルと、前記便座に設けられ、前記誘導加熱コイルが発生した磁界により誘導加熱される発熱部と、を備え、前記発熱部は、複数の環状の導電体と、互いに隣接する前記導電体の間に挟設された絶縁部とを有し、前記互いに隣接する導電体同士は、一箇所の接続導電体にて接続されていることを特徴とする暖房便座装置である。

この暖房便座装置によれば、発熱部は、複数の環状の導電体と、互いに隣接する導電体の間に挟設された絶縁部と、を有する。そのため、それぞれの導電体内を流れる渦電流の量は、より小さい。そのため、例えば亀裂などの損傷が導電体の一部に生じても、損傷の端部に集中する渦電流の量をより小さく抑えることができる。または、損傷が１つの導電体の一端から他端まで進行して、渦電流が隣接する導電体に流れようとしたとしても、一箇所の接続導電体でしか接続されていない構造になっているため、渦電流が帰還することができない。そのため、接続導電体を介して、隣接する導電体に渦電流が流れる事がなく、結果、損傷が生じた導電体には渦電流が流れない。これにより、導電体が局部的に過熱することを抑制することができる。さらに、便座の着座面が局部的に過熱したり、着座面において温度むらが生じたりすることを抑制し、便座の座り心地を維持することができる。

更に、複数の環状の導電体は、接続導電体同士で接続されているため、全体を一つの導電体として扱う事ができるので、便座表面または便座付近に設ける組み付けが、非常に容易になり、組み付け性が高い。また、導電体の製造においても、全体の一つの導電体として扱う事ができるので、製造が容易になり、製造性が高い。

また、第２の発明は、便座と、供給された高周波電流により磁界を発生する誘導加熱コイルと、前記便座に設けられ、前記誘導加熱コイルが発生した磁界により誘導加熱される発熱部と、を備え、前記発熱部は、複数の環状の導電体と、互いに隣接する前記導電体の間に挟設させれた絶縁部とを有し、前記互いに隣接する導電体同士は、接続導電体にて接続されており、前記導電体に生じる渦電流が前記接続導電体により隣接する導電体に流れる向きと、隣接された導電体に生じる渦電流の向きとが、逆向きになるように、前記複数の環状の導電体は、構成されていることを特徴とする暖房便座装置である。

この暖房便座装置によれば、発熱部は、複数の環状の導電体と、互いに隣接する導電体の間に挟設された絶縁部と、を有する。そのため、それぞれの導電体内を流れる渦電流の量は、より小さい。そのため、例えば亀裂などの損傷が導電体の一部に生じても、損傷の端部に集中する渦電流の量をより小さく抑えることができる。また、損傷が１つの導電体の一端から他端まで進行して、渦電流が、接続導電体を介して隣接する導電体に流れようとしたとしても、その際の渦電流の流れは、隣接する導電体に流れる渦電流と逆向きの流れになっているので、渦電流同士が相殺される。そのため、接続導電体を介して、隣接する導電体に渦電流の流れこみを抑制する事ができ、結果、損傷が生じた導電体には渦電流がほとんど流れない。これにより、導電体が局部的に過熱することを抑制することができる。さらに、便座の着座面が局部的に過熱したり、着座面において温度むらが生じたりすることを抑制し、便座の座り心地を維持することができる。

本発明の態様によれば、例えば亀裂などの損傷が導電体に生じても局部過熱を抑制し、座り心地を維持することができる誘導加熱式の暖房便座装置が提供されると共に、組み付け性、製造性が高い導電体を提供できる。

本発明の実施の形態にかかる暖房便座装置を備えたトイレ装置を例示する斜視模式図である。原理説明モデルの便座を表す平面模式図である。原理説明モデルの便座の内部構造を表す断面模式図である。原理説明モデルの便座を表す平面模式図である。原理説明モデルの導電体において生ずる渦電流について説明するための断面模式図である。原理説明モデルの比較例にかかる暖房便座装置の導電体を流れる渦電流を説明するための平面模式図である。原理説明モデルの導電体を流れる渦電流の具体例を説明するための平面模式図である。原理説明モデルの導電体を流れる渦電流の他の具体例を説明するための平面模式図である。本実施形態の便座の導電体の形成パターン１を表す平面模式図である。本実施形態の便座の導電体の形成パターン１の通常時の渦電流の流れを表す模式図である。本実施形態の便座の導電体の形成パターン１に一部の損傷発生時の渦電流の流れを表す模式図である。本実施形態の便座の導電体の形成パターン１に損傷発生時の渦電流の流れを表す模式図である。本実施形態の便座の導電体の形成パターン２を表す平面模式図である。本実施形態の便座の導電体の形成パターン２の通常時の渦電流の流れを表す模式図である。本実施形態の便座の導電体の形成パターン２に一部の損傷発生時の渦電流の流れを表す模式図である。本実施形態の便座の導電体の形成パターン２に損傷発生時の渦電流の流れを表す模式図である。本実施形態の便座の断面構成１を表す断面模式図である。本実施形態の便座の断面構成２を表す断面模式図である。本実施形態の便座の断面構成３を表す断面模式図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本発明の実施の形態にかかる暖房便座装置を備えたトイレ装置を例示する斜視模式図である。

図１に表したトイレ装置は、洋式腰掛便器８００と、その上に設けられた暖房便座装置１００と、を備える。暖房便座装置１００は、ケーシング４００と、便座２００と、便蓋３００と、を有する。便座２００と便蓋３００とは、ケーシング４００に対して開閉自在にそれぞれ軸支されている。便蓋３００は、閉じた状態において便座２００の上方を覆うことができる。

以下、各導電体が絶縁された同心円状となるモデルを、原理説明モデルと呼ぶ。
図２は、原理説明モデルの便座を表す平面模式図である。
また、図３は、原理説明モデルの便座の内部構造を表す断面模式図である。
なお、図２は、便座を上方から眺めた平面模式図である。また、図２に表した便座２００では、発熱部２３０を覆う表皮材２４０は省略されている。さらに、図３は、図１に表した切断面Ａ−Ａにおける断面模式図である。

便座２００は、図３に表したように、便座２００の外形を形成する筐体２１０を有する。筐体２１０は、例えば樹脂などの絶縁性を有する材料により形成されている。便座２００の筐体２１０の内部には、高周波電流が通電されることにより磁界を発生する誘導加熱コイル２２２と、誘導加熱コイル２２２を支持する支持体２８０と、が設けられている。誘導加熱コイル２２２は、例えば個々に絶縁された複数の導体素線を撚り合わせた構造を有するリッツ線などにより図示しない高周波電源回路と接続されている。

なお、図３に表した誘導加熱コイル２２２は、支持体２８０により支持されているが、誘導加熱コイル２２２の設置形態は、これだけに限定されるわけではない。誘導加熱コイル２２２は、支持体２８０に支持されることなく、例えば便座２００の内部の上面（着座面に対向する内面）２１０ａに付設されていてもよい。

また、便座２００には、誘導加熱コイル２２２から発生した磁界により誘導加熱される発熱部２３０が設けられている。発熱部２３０は、導電体２３１と絶縁部２３３とを有する。導電体２３１および絶縁部２３３は、図２に表したように、便座２００の開口部２０１の形状に沿うような環状を有する。複数の環状の導電体２３１は、図３に表したように、便座２００の筐体２１０の上面に同心状に付設されている。

導電体２３１としては、例えば鉄やステンレスなどの磁性体に加え、銅、アルミニウムなどの非磁性体も用いることができる。

絶縁部２３３は、互いに隣接する導電体２３１の間に挟設されている。絶縁部２３１としては、絶縁性を備えている材質であれば、特に限定されない。

発熱部２３０の上方および側方には、表皮材２４０が設けられている。表皮材２４０は、発熱部２３０を覆い、人体と発熱部２３０とが直接的に接触することを防止する。表皮材２４０は、絶縁性を有する絶縁部材であってもよいし、あるいは発熱部２３０の表面に施された塗装やコーティングであってもよい。

なお、図３に表した便座２００では、発熱部２３０は、便座２００の筐体２１０の上面に付設されているが、発熱部２３０の設置形態は、これだけに限定されるわけではない。

また、本実施形態では、誘導加熱コイル２２２が便座２００の内部に設けられた場合を例に挙げて説明しているが、誘導加熱コイル２２２の設置形態は、これだけに限定されるわけではない。誘導加熱コイル２２２は、便蓋３００の内部に設けられていてもよい。この場合でも、便蓋３００が閉じた状態、または便座２００および便蓋３００が開いた状態において、発熱部２３０は、誘導加熱コイル２２２から発生する磁界で誘起される渦電流により発熱することができる。

図４は、原理説明モデルの便座を表す平面模式図である。
また、図５は、原理説明モデルの導電体において生ずる渦電流について説明するための断面模式図である。
なお、図４に表した便座２００では、表皮材２４０および発熱部２３０は省略されている。また、図５は、図２に表した切断面Ｂ−Ｂにおける断面模式図である。

誘導加熱コイル２２２は、図４に表したように、便座２００の開口部２０１の形状に沿うように巻回して配設されている。誘導加熱コイル２２２に高周波電流が流れると、誘導加熱コイル２２２の周囲には、図５に表したように、磁界５０１が発生する。誘導加熱コイル２２２の周囲に磁界５０１が発生すると、導電体２３１には、図４および図５に表した矢印のように、磁界５０１により誘起される渦電流５０３が流れる。導電体２３１は、渦電流５０３が導電体２３１を流れる際に発生するジュール熱により発熱する。

原理説明モデルによれば、暖房便座装置１００は、誘導加熱の原理を利用し、便座２００の着座面を急速に加熱することができ、より早く着座面を適温にすることができる。また、本実施形態にかかる暖房便座装置１００は、便座２００の着座面を急速に加熱することができるため、使用者が便座２００を使用していないときには便座２００を保温しておく必要はない。そのため、省エネルギー化を図ることができる。

図６は、比較例にかかる暖房便座装置の導電体を流れる渦電流を説明するための平面模式図である。
なお、以下の図６〜図１３においては、説明の便宜上、表皮材２４０を適宜省略して説明する。
本比較例にかかる暖房便座装置の便座２００ａは、本実施形態の便座２００と同様に導電体２３１ａを有する。但し、本比較例の導電体２３１ａは、本実施形態の便座２００のようには、環状を有しているわけではない。また、複数の導電体２３１ａが設けられているわけではない。そのため、本比較例では、絶縁部は設けられていない。

例えば亀裂などの損傷５１１が導電体２３１ａに生ずると、図６に表した拡大図のように、渦電流５０３の流れが損傷５１１により阻害される。そうすると、渦電流５０３は、損傷５１１の部分を避けて流れ、損傷５１１の端部に集中する。そのため、損傷５１１の端部の領域Ａ１における導電体２３１ａが局部的に過熱する。これにより、便座２００の着座面が局部的に過熱し、着座面において温度むらが生じ、便座の座り心地が悪化するおそれがある。

これに対して、原理説明モデルでは、複数の環状の導電体２３１が設けられ、互いに隣接する導電体２３１の間には絶縁部２３３が挟設されている。そのため、導電体２３１ａが局部的に過熱することを抑制することができる。これについて、図面を参照しつつ、さらに説明する。

図７は、原理説明モデルの導電体を流れる渦電流の具体例を説明するための平面模式図である。
図４および図５に関して前述したように、導電体２３１には磁界５０１により誘起される渦電流５０３が流れる。このとき、本実施形態では、複数の環状の導電体２３１が設けられ、互いに隣接する導電体２３１の間には絶縁部２３３が挟設されている。そのため、図７に表したように、渦電流５０３は、それぞれの導電体２３１内を流れ、隣接する他の導電体２３１へは流れない。

これにより、それぞれの導電体２３１内を流れる渦電流５０３の量は、図６に関して前述した比較例の導電体２３１ａを流れる渦電流５０３の量よりも小さい。そのため、例えば亀裂などの損傷５１２が導電体２３１の一部に生じても、損傷５１２の端部に集中する渦電流５０３の量を図６に関して前述した損傷５１１の端部に集中する渦電流５０３の量よりも小さく抑えることができる。

したがって、損傷５１２の端部の領域Ａ２における導電体２３１が局部的に過熱することを抑制することができる。これにより、便座２００の着座面が局部的に過熱したり、着座面において温度むらが生じたりすることを抑制し、便座の座り心地を維持することができる。

図８は、原理説明モデルの導電体を流れる渦電流の他の具体例を説明するための平面模式図である。
図７に関して前述した損傷５１２は、導電体２３１の一部に生じている。これに対して、図８に表した損傷５１３は、１つの導電体２３１の一端から他端まで進行している。その結果、１つの導電体２３１が断裂している。

この場合には、断裂した導電体２３１には渦電流５０３は流れない。そのため、断裂した導電体２３１は、発熱しない。これにより、損傷５１３が１つの導電体２３１の一端から他端まで進行しても、導電体２３１が局部的に過熱することを抑制することができる。また、着座面において温度むらが生じることを抑制し、便座の座り心地を維持することができる。

一方、損傷５１３が生じていない他の導電体２３１は、局部的に過熱することはない。また、他の導電体２３１には、図８に表した拡大図のように渦電流５０３が流れる。そのため、他の導電体２３１は、損傷５１３が生じていない場合と同様に発熱する。そのため、導電体２３１の全体の温度が低下することを最小限に抑えることができる。これにより、便座２００の全体の温度が低下することを最小限に抑えることができる。

次に、本実施形態に関わる導電体の形成パターン１を説明する。
図９は、本実施形態の便座の導電体の形成パターン１を表す平面模式図である。導電体は、図２に示す便座の開口部の形状に沿うようなパターンであるが、模式化した真円で説明する。なお、その他の構成は、図２、図３で示した原理説明モデルと同様である。

導体の形成パターン１は、図９に表したように、環状の導電体２３２a、２３２ｂ、２３２ｃを有し、環状の導電体２３２aと環状の導電体２３２ｂが接続導電体２５０aで接続、環状の導電体２３２ｂと環状の導電体２３２ｃが接続導電体２５０ｂで接続、といったように、互いに隣接する環状の導電体２３２同士が１箇所の接続導電体２５０に接続され、全体の一つの導電体として扱うことができるパターンである。

図１０は、本実施形態の便座の導電体の形成パターン１の通常時の渦電流の流れを表す模式図である。環状の導電体２３２a、２３２ｂ、２３２ｃには、誘導加熱コイルから発生した磁界により誘起される渦電流５０３ａ、５０３ｂ、５０３ｃが、環状の導電体２３２a、２３２ｂ、２３２ｃを周回するよう、それぞれ流れる。これは、渦電流５０３ａ、５０３ｂ、５０３ｃが流れるためには、任意に設定した渦電流の発生起点から、その発生起点に帰還する経路となる、環状の導電体２３２a、２３２ｂ、２３２ｃが必要ことを表す。この環状の導電体２３２a、２３２ｂ、２３２ｃを流れる渦電流５０３ａ、５０３ｂ、５０３ｃのジュール熱により、環状の導電体２３２a、２３２ｂ、２３２ｃは発熱する。

一方、接続導電体２５０ａ、２５０ｂはほとんど発熱しないことを出願人の検証により確認している。ほとんど発熱しない要因として、環状の導電体２３２a上に発生する渦電流５０３ａは、発生起点から発生起点へ帰還する際に、接続導電体２５０ａが、帰還する経路に当らない、つまり渦電流５０３ａが流れないためである。同様に、環状の導電体２３２ｂに発生する渦電流５０３ｂも、環状の導電体２３２ｃに発生する渦電流５０３ｃも、接続導電体２５０ａ、２５０ｂを流れることがない。したがって、接続導電体２５０ａ、２５０ｂは、物理的には環状の導電体２３２a、２３２ｂ、２３２ｃを一体としているが、渦電流が流れず、発熱という機能を果たさないこととなる。

図１１は、本実施形態の便座の導電体の形成パターン１に一部の損傷発生時の渦電流の流れを表す模式図である。前述したように、渦電流５０３ａ、５０３ｂ、５０３ｃは、隣接する他の導電体への流れ込みがないため、図６に示す比較例よりも小さくすることができる。そのため、例えば、亀裂などの損傷５１４が環状の導電体２３２ａの一部に生じても、損傷５１４の端部に集中する渦電流５０３ａの量を図６に示す比較例の損傷部の端部に集中する渦電流の量よりも小さく抑えることができる。

したがって、損傷５１４の端部の領域A３における導電体２３２aが局部的に過熱することを抑制することができる。これにより、便座２００の着座面が局部的に過熱したり、着座面において温度むらが生じたりすることを抑制し、便座の座り心地を維持することができる。

図１２は本実施形態の便座の導電体の形成パターン１に損傷発生時の渦電流の流れを表す模式図である。ここでは亀裂などの損傷５１５が環状の導電体２３２ａの一端から他端まで進行しており、断裂している。この場合にも、前述したように、渦電流５０３ａ、５０３ｂ、５０３ｃは、隣接する他の導電体への流れ込みがない。したがって、渦電流５０３ａはほぼ消滅し環状の導電体２３２aはほぼ発熱しないが、薄電流５０３ｂ、５０３ｃは、環状の導電体２３２ｂ、２３２ｃに流れ、損傷５１５が生じていない場合とほぼ同様に発熱する。そのため、環状の導電体２３２の全体の温度が低下することを最小限に抑えることができる。これにより、便座２００全体の温度が低下することを最小限に抑えることができる。

なお、図９から図１２では、接続導電体２５０は、環状の導電体２３２の中心から同一方向に付設しているが、互いに隣接する環状の導電体２３２同士が、一か所で接続されていればよく、任意の方向でも、問題ない。

次に、本実施形態に関わる導電体の形成パターン２について、説明する。
図１３は、本実施形態の便座の導電体の形成パターン２を表す平面模式図である。導電体は、図２に示す便座の開口部の形状に沿うようなパターンであるが、模式化した真円で説明する。なお、その他の構成は、図２、図３で示した原理説明モデルと同様である。

導体の形成パターン２は、図１３に表したように、環状の導電体２３２a、２３２ｂ、２３２ｃを有し、環状の導電体２３２aと環状の導電体２３２ｂに生じる渦電流との向きと逆方向の向きを有する接続導体２５０aで接続、環状の導電体２３２ｂと環状の導電体２３２ｃに生じる渦電流との向きと逆方向の向きを有する接続導体２５０ｂで接続、といったように、隣接する環状の導電体２３２同士が接続導電体２５０に接続され一体となったパターンである。

図１４は、本実施形態の便座の導電体の形成パターン２の通常時の渦電流の流れを表す模式図である。環状の導電体２３２a、２３２ｂ、２３２ｃには、誘導加熱コイルから発生した磁界により誘起される渦電流５０３ａ、５０３ｂ、５０３ｃが、環状の導電体２３２a、２３２ｂ、２３２ｃを周回するよう、それぞれ流れる。これは、渦電流５０３ａ、５０３ｂ、５０３ｃが流れるためには、任意に設定した渦電流の発生起点から、その発生起点に帰還する経路となる、環状の導電体２３２a、２３２ｂ、２３２ｃが必要なことを表す。この環状の導電体２３２a、２３２ｂ、２３２ｃを流れる渦電流５０３ａ、５０３ｂ、５０３ｃのジュール熱により、環状の導電体２３２a、２３２ｂ、２３２ｃは発熱する。

一方、接続導電体２５０ａ、２５０ｂはほとんど発熱しないことを出願人の検証により確認している。ほとんど発熱しない要因として、接続導電体２５０ａには、接続導電体２５０aに発生する渦電流５０３ｄと、環状の導電体２３２ａに発生した渦電流５０３ａのうち接続部から分岐し、接続導電体２５０aに発生する渦電流５０３ｄと逆向きとなる渦電流５０３ｅ、の２つが発生することとなる。接続導電体２５０ａには、前述の渦電流５０３ｄと渦電流５０３ｅの２つが発生するが、逆方向であるので相殺され、結果、渦電流が流れないことが要因である。同様に、接続導電体２５０ｂにも渦電流が流れない、こととなる。したがって、接続導電体２５０ａ、２５０ｂは、物理的には環状の導電体２３２a、２３２ｂ、２３２ｃを一体としているが、渦電流が流れず発熱という機能を果たさないこととなる。

図１５は、本実施形態の便座の導電体の形成パターン２に一部の損傷発生時の渦電流の流れを表す模式図である。前述したように、渦電流６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃは、隣接する他の導電体への流れ込みがないため、図６に示す比較例よりも小さくすることができる。そのため、例えば、亀裂などの損傷５１６が環状の導電体２３２ａの一部に生じても、損傷５１６の端部に集中する渦電流６１０ａの量を図６表す比較例の損傷部の端部に集中する渦電流の量よりも小さく抑えることができる。

したがって、損傷５１６の端部の領域A４における導電体２３２aが局部的に過熱することを抑制することができる。これにより、便座２００の着座面が局部的に過熱したり、着座面において温度むらが生じたりすることを抑制し、便座の座り心地を維持することができる。

図１６は本実施形態の便座の導電体の形成パターン２に損傷発生時の渦電流の流れを表す模式図である。ここでは亀裂などの損傷５１７が環状の導電体２３２ａの一端から他端まで進行しており、断裂している。この場合には、渦電流は５０３ａは、接続導体部２５０aを通じて流れることとなる。また、接続導電体２５０aには、もともと渦電流５０３ｄが発生している。接続導電体２５０ａには、前述の渦電流５０３ｄと渦電流５０３eの２つが発生するが、逆方向であるので相殺され、実質の渦電流は小さくなる。そのため、環状の導電体２３２の全体の温度が低下することを最小限に抑えること、かつ、接続導電体２５０の全体の温度が上昇することを最小限に抑えること、ができる。これにより、便座２００全体の温度のむらを最小限に抑えることができる。

なお、図１３から図１６では、接続導電体２５０は、環状の導電体２３２と２か所の接続点で接続されているが、１カ所の接続点で可能である。１カ所の接続点の場合、導電体の成形パターン１の説明で表したように、電流の帰還する経路の有無によって、便座２００全体の温度の低下を最小限に抑えることができる。

また、出願人の検証により、図９から図１６で表した環状の導電体２３２の幅を小さくすることで、図１１または図１５で表した、環状の導電体２３２の一部の破傷発生時おける、損傷の端部における導電体が局部的に過熱する加熱量を低下させることを確認している。加えて、多くの使用者に対して、局部的に過熱した状態による嫌悪感を与えないためには、環状の導電体２３２の幅を２ｍｍ以下にすることが、好適であることも確認している。さらに、環状の導電体かつ、または接続導電体の材質を銅、厚さを３５μｍから７０μｍとすることにより、誘導加熱による昇温量と外界への漏れ磁束の両立を図る上で、最適な仕様であることも確認している。

以下、発熱部を含む便座の成形方法について、説明する。
便座２００の筐体２１０の上面２１０aに発熱部２３０や表皮材２４０を接合する成形方法として、例えば、３次元ラミネート成形とフィルムインサート成形がある。
３次元ラミネート成形とは、表皮材２４０、もしくは発熱部２３０と表皮材２４０からなるフィルム状体を、便座２００の筐体２１０の形状に合わせて３次元形成しつつ、フィルム状体と筐体２１０とを接合して成形する方法である。また、フィルムインサート成形とは、表皮材２４０、もしくは発熱部２３０と表皮材２４０からなるフィルム状体を予め便座２００の筐体２１０の形状に成形した後、フィルム状体を含んだ金型に筺体２１０の材料を射出しフィルム状体と筺体２１０を接合して成形する方法である。

図１７は、本実施形態の便座の断面構成１を表す断面模式図である。図１８は、本実施形態の便座の断面構成２を表す断面模式図である。また、図１９は本実施形態の便座の断面構成３を表す断面模式図である。なお、図１７から図１９は、図３に表した断面模式図のエリアＣ相当の拡大図である。

図１７に表した断面構成１は、３次元ラミネート成形を想定した断面構成である。保護機能かつ、または加飾機能を有する保護加飾材２６０と、接着機能を有する接着材２６１からなる表皮材２４０からなるフィルム状体を、予め筺体２１０の表層に溝を成形し導電体２３１と接続導電体２５０を埋設した後に、筺体２１０の形状に合わせて３次元成形しつつ、フィルム状体と筺体２１０を接合して成形した断面構造である。
なお、予め実施する、筺体２１０の表層に溝を成形し導電体２３１と接続導電体２５０を埋設する製造方法は、印刷、メッキ、塗装などがあげられる。

保護加飾材２６０の保護機能は、便座２００に着座する人体との接触によるキズ等による意匠性の低下を防止する機能であり、加飾機能は、便座装置本体と便座２００の色調を同一とする機能である。また、保護加飾材２６０は、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）などの材料で構成してもよい。接着材２６１は、それぞれの導電体２３１が絶縁できるよう絶縁性を有しており、筺体２１０と異なる樹脂材２６２でも筺体と同一の樹脂部材でも構成してよい。

図１８に表した断面構成２は、フィルムインサート成型を想定した断面構成図である。保護機能かつ、または加飾機能を有する保護加飾材２６０と、接着機能を有する接着材２６１からなる表皮材２４０からなるフィルム状体を、予め便座２００の筐体２１０の形状に成形した後、フィルム状体を含んだ金型に筺体２１０の材料を射出しフィルム状体と筺体２１０を接合して成形した断面構造である。

図１９に表した断面構成３は、図１８に表した断面構成２の密着材を、樹脂材と接着材で分離した断面構成である。

以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、便座２００などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや導電体２３１や絶縁部２３３や誘導加熱コイル２２２の設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１００暖房便座装置、２００、２００ａ便座、２０１開口部、２１０筐体、２１０ａ上面、２２２誘導加熱コイル、２３０発熱部、２３１、２３１ａ２３２、２３２a、２３２ｂ、２３２ｃ導電体、２５０、２５０a、２５０ｂ接続導電体、２３３絶縁部、２４０表皮材、２６０保護加飾材、２６１接着剤、２６２樹脂材、２８０支持体、３００便蓋、４００ケーシング、５０１磁界、５０３、５０３a、５０３ｂ、５０３ｃ渦電流、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７損傷、８００洋式腰掛便器

Claims

便座と、
供給された高周波電流により磁界を発生する誘導加熱コイルと、
前記便座に設けられ、前記誘導加熱コイルが発生した磁界により誘導加熱される発熱部と、
を備え、
前記発熱部は、複数の環状の導電体と、互いに隣接する前記導電体の間に挟設された絶縁部とを有し、
前記互いに隣接する導電体同士は、一箇所の接続導電体にて接続されていることを特徴とする暖房便座装置。
便座と、
供給された高周波電流により磁界を発生する誘導加熱コイルと、
前記便座に設けられ、前記誘導加熱コイルが発生した磁界により誘導加熱される発熱部と、
を備え、
前記発熱部は、複数の環状の導電体と、互いに隣接する前記導電体の間に挟設させれた絶縁部とを有し、
前記互いに隣接する導電体同士は、接続導電体にて接続されており、
前記導電体に生じる渦電流が前記接続導電体により隣接する導電体に流れる向きと、隣接された導電体に生じる渦電流の向きとが、逆方向になるように、前記複数の環状の導電体は、構成されていることを特徴とする暖房便座装置。