(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導加熱コイルと共振コンデンサとを有する共振回路と、
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導電体と、
前記導電体が設けられた便座と、
第１のスイッチング素子を有し前記共振回路に供給する電力を制御するインバータと、
商用電源から供給される電流を整流する整流部と、
第２のスイッチング素子を有し前記整流部の整流出力を降圧して前記インバータに供給する降圧部と、
使用者による前記便座の使用によって機械的に動作するスイッチと、
前記第２のスイッチング素子を連続的にオン状態に制御する指示を前記降圧部に向けて出す高出力条件回路と、前記第２のスイッチング素子のスイッチングを制御することにより前記整流出力を降圧する指示を前記降圧部に向けて出す低出力条件回路と、を有し、前記第２のスイッチング素子のスイッチングを制御することにより前記整流出力を降圧して前記インバータに供給し前記便座の誘導加熱を実行する制御部と、
を備え、
前記降圧部は、前記スイッチが動作して前記高出力条件回路からの指示を遮断することで前記低出力条件回路からの指示により動作し、前記整流出力を所定値以下に降圧して前記インバータに供給することを特徴とする暖房便座装置。
【請求項２】
前記スイッチは、前記高出力条件回路と、前記降圧部と、のあいだの信号線に設けられたことを特徴とする請求項１記載の暖房便座装置。
【請求項３】
前記スイッチは、前記便座への使用者の着座動作に基づいた荷重で動作することを特徴とする請求項１または２記載の暖房便座装置。
【請求項４】
前記便座を覆うことができる便蓋をさらに備え、
前記スイッチは、前記便蓋の開閉動作により動作することを特徴とする請求項１または２に記載の暖房便座装置。
【請求項５】
前記便座の回動を支持するケーシングをさらに備え、
前記制御部は、前記ケーシングの内部に設けられ、
前記降圧部および前記スイッチは、前記便座の内部に設けられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の暖房便座装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、便器に設置される便座を暖めることができる暖房便座装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、多くの暖房便座装置では、例えば電気的な発熱体としてヒータなどが便座の内部に設けられている。ヒータに電流が流れると、ヒータにおいて発生したジュール熱の熱伝導により便座の表面の温度が上昇する。例えば便座が樹脂により形成されている場合、樹脂は熱抵抗が大きいため便座の表面の温度が目標温度まで上昇するためには数十秒から数分の時間がかかることがある。そのため、使用者が便座に着座したときに冷たさを感じないようにするためには、使用者が便座に着座していないときでもヒータに通電し便座の表面を予熱しておく必要がある。そのため、待機時の消費電力を抑え、省エネルギー化を図るという点においては改善の余地がある。
【０００３】
これに対して、ヒータと、電磁誘導加熱コイルと、を具備する便座暖房装置がある（特許文献１）。特許文献１に記載された便座暖房装置では、トイレへの入室を検知すると、電磁誘導加熱コイルを作動させ、便座を瞬間加熱する。さらに、便座に着座された後はヒータにより暖房を継続する。しかしながら、瞬間加熱あるいは急速加熱のための加熱手段と、保温加熱のための加熱手段と、を別系統として設けると、構造が複雑となるという問題やコストアップにつながるという問題がある。
【０００４】
これに対して、本発明者は、便座の急速加熱と保温加熱とをいずれも誘導加熱により行うことを検討している。例えば、本発明者は、共振回路に供給する電圧を降圧させることで保温加熱を誘導加熱により行うことを検討している。これによれば、より簡易的な構造で急速加熱と保温加熱とを実現できる。
【０００５】
しかしながら、例えば急速加熱の実行条件を判断する条件回路部や制御部などに故障が生じた場合には、誘導加熱の通電を遮断できない場合がありうる。この点においては、改善の余地がある。また、特許文献１に記載された便座暖房装置において、例えば人体検知手段や便座ふた開閉検知手段に故障が生じた場合には、たとえ使用者が便ふたや便座の近傍に存在していても誘導加熱の通電を遮断できないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１８１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、安全性をより高めることができる誘導加熱型の暖房便座装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、誘導加熱コイルと共振コンデンサとを有する共振回路と、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導電体と、前記導電体が設けられた便座と、第１のスイッチング素子を有し前記共振回路に供給する電力を制御するインバータと、商用電源から供給される電流を整流する整流部と、第２のスイッチング素子を有し前記整流部の整流出力を降圧して前記インバータに供給する降圧部と、使用者による前記便座の使用によって機械的に動作するスイッチと、前記第２のスイッチング素子を連続的にオン状態に制御する指示を前記降圧部に向けて出す高出力条件回路と、前記第２のスイッチング素子のスイッチングを制御することにより前記整流出力を降圧する指示を前記降圧部に向けて出す低出力条件回路と、を有し、前記第２のスイッチング素子のスイッチングを制御することにより前記整流出力を降圧して前記インバータに供給し前記便座の誘導加熱を実行する制御部と、を備え、前記降圧部は、前記スイッチが動作して前記高出力条件回路からの指示を遮断することで前記低出力条件回路からの指示により動作し、前記整流出力を所定値以下に降圧して前記インバータに供給することを特徴とする暖房便座装置である。
【０００９】
この暖房便座装置によれば、降圧部は、スイッチが動作すると、制御部からの指示にかかわらず整流出力を所定値以下に降圧してインバータに供給する。そのため、便座が使用状態となると、インバータに供給される電圧が所定値以下となる。そのため、制御部などに故障が生じても、便座が使用状態となると、インバータの動作により発生する磁束を少なくすることができる。これにより、安全性をより高めることができる。また、インバータは、降圧部により所定値以下に降圧された電圧で動作可能である。そのため、便座が使用状態となっても、便座を誘導加熱により保温することができる。
【００１０】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記スイッチは、前記高出力条件回路と、前記降圧部と、のあいだの信号線に設けられたことを特徴とする暖房便座装置である。
【００１１】
この暖房便座装置によれば、スイッチは、高出力条件回路と、前記降圧部と、のあいだの信号線に設けられ、高出力条件回路からの指示を遮断することができる。高出力条件回路からの指示が降圧部に伝わることをより確実に防止することができる。そして、降圧部の動作は、低出力条件回路からの指示に制限される。そのため、より確実に整流部の整流出力を所定値以下に降圧することができる。
【００１２】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、前記スイッチは、前記便座への使用者の着座動作に基づいた荷重で動作することを特徴とする暖房便座装置である。
【００１３】
この暖房便座装置によれば、スイッチは、便座への使用者の着座動作に基づいた荷重で動作する。そのため、スイッチは、使用者が便座に着座することでかかる荷重によって機械的により確実に動作することができる。
【００１４】
また、第４の発明は、第１または第２の発明において、前記便座を覆うことができる便蓋をさらに備え、前記スイッチは、前記便蓋の開閉動作により動作することを特徴とする暖房便座装置である。
【００１５】
この暖房便座装置によれば、スイッチは、便蓋の開閉動作により動作する。そのため、スイッチは、便蓋が開閉することによって機械的により確実に動作することができる。
【００１６】
また、第５の発明は、第１〜第４の発明において、前記便座の回動を支持するケーシングをさらに備え、前記制御部は、前記ケーシングの内部に設けられ、前記降圧部および前記スイッチは、前記便座の内部に設けられたことを特徴とする暖房便座装置である。
【００１７】
この暖房便座装置によれば、降圧部およびスイッチは、便座の内部に設けられている。そのため、通信の異常が生ずるおそれは少なく、より確実に整流部の整流出力を所定値以下に降圧することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の態様によれば、安全性をより高めることができる誘導加熱型の暖房便座装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】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２】本実施形態の便座を表す模式図である。
【図３】本実施形態にかかる暖房便座装置の回路図である。
【図４】本実施形態のスイッチの設置形態を説明するための平面模式図である。
【図５】本実施形態にかかる暖房便座装置の他の回路図である。
【図６】便座の開閉動作により動作するスイッチの具体例を表す断面模式図である。
【図７】便座の開閉動作により動作するスイッチの他の具体例を表す斜視模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。  
また、図２は、本実施形態の便座を表す模式図である。  
なお、図２（ａ）は、本実施形態の便座を上方から眺めた平面模式図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に表した切断面Ａ−Ａにおける断面模式図である。
【００２１】
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。つまり、ケーシング４００は、便座２００および便蓋３００の回動を支持する。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。
【００２２】
ケーシング４００には、トイレ室への使用者の入室を検知する入室検知センサ（入室検知手段）４０２と、便座２００の前方にいる使用者を検知する人体検知センサ（人体検知手段）４０３と、使用者が便座２００に座ったことを検知する着座検知センサ（着座検知手段）４０４と、便蓋３００の開閉状態を検知する便蓋開閉検知センサ（便蓋開閉検知手段）４０６と、が設けられている。なお、入室検知センサ４０２と、人体検知センサ４０３と、着座検知センサ４０４と、便蓋開閉検知センサ４０６と、の設置形態は、一例であり、これだけに限定されるわけではない。
【００２３】
入室検知センサ４０２は、トイレ室のドアを開けて入室した直後の使用者や、トイレ室に入室しようとしてドアの前に存在する使用者を検知することができる。つまり、入室検知センサ４０２は、トイレ室に入室した使用者だけではなく、トイレ室に入室する前の使用者、すなわちトイレ室の外側のドアの前に存在する使用者を検知することができる。このような入室検知センサ４０２としては、焦電センサや、ドップラーセンサなどのマイクロ波センサなどを用いることができる。マイクロ波のドップラー効果を利用したセンサや、マイクロ波を送信し反射したマイクロ波の振幅（強度）に基づいて被検知体を検出するセンサなどを用いた場合、トイレ室のドア越しに使用者の存在を検知することが可能となる。つまり、トイレ室に入室する前の使用者を検知することができる。
【００２４】
人体検知センサ４０３は、洋式腰掛便器８００の前方にいる使用者、すなわち便座２００から前方へ離間した位置に存在する使用者を検知することができる。つまり、人体検知センサ４０３は、トイレ室に入室して便座２００に近づいてきた使用者を検知することができる。このような人体検知センサ４０３としては、例えば、赤外線投受光式の測距センサなどを用いることができる。
【００２５】
着座検知センサ４０４は、使用者が便座２００に着座する直前において便座２００の上方に存在する人体や、便座２００に着座した使用者を検知することができる。すなわち、着座検知センサ４０４は、便座２００に着座した使用者だけではなく、便座２００の上方に存在する使用者を検知することができる。このような着座検知センサ４０４としては、例えば、赤外線投受光式の測距センサなどを用いることができる。
【００２６】
便蓋開閉検知センサ４０６としては、例えば、ホールＩＣと磁石との組み合わせ、またはマイクロスイッチなどを用いることができる。
【００２７】
なお、便蓋開閉検知センサ４０６は、ケーシング４００に内蔵されていることに限定されず、便蓋３００のヒンジ部やケーシング４００の外部に設けられていてもよい。つまり、便蓋開閉検知センサ４０６は、便蓋３００の開閉状態を検知できればよい。これは、入室検知センサ４０２、人体検知センサ４０３、および着座検知センサ４０４についても同様であり、入室検知センサ４０２、人体検知センサ４０３、および着座検知センサ４０４は、ケーシング４００に内蔵されていることに限定されない。つまり、入室検知センサ４０２は、トイレ室への使用者の入室を検知できればよい。人体検知センサ４０３は、便座２００の前方にいる使用者を検知できればよい。着座検知センサ４０４は、便座２００への使用者の着座を検知できればよい。例えば、入室検知センサ４０２を別体としてトイレ室の入り口に取り付け、トイレ室への使用者の入室を赤外線通信によってケーシング４００内の制御部４１０（図３参照）に伝達する方法でもよい。
【００２８】
便座２００は、図２（ｂ）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。なお、筐体２１０は、複数の部材により形成されていてもよいし、１つの部材により形成されていてもよい。
【００２９】
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が設けられている。図２に表した便座２００では、誘導加熱コイル２２２は、便座２００の内部の上面（着座面に対向する内面）２１０ａに付設されていている。但し、誘導加熱コイル２２２の設置形態は、これだけに限定されず、誘導加熱コイル２２２は、便座２００の内部に設けられた図示しない支持体により支持されていてもよい。
【００３０】
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導電体（発熱部）２３１が設けられている。より具体的には、導電体２３１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。導電体２３１は、便座２００の上面（着座面）に付設されている。あるいは、導電体２３１は、便座２００の筐体２１０の内部に設けられていてもよい。あるいは、導電体２３１は、便座２００の内部の上面２１０ａに付設されていてもよい。
【００３１】
導電体２３１としては、例えば鉄やステンレスなどの強磁性体、またはアルミニウムなどの常磁性体といった金属を用いることができる。便座２００の外部に磁界を放出させにくくするためには、電気抵抗が大きい鉄やステンレスなどの強磁性体を導電体２３１に用いることがより好ましい。なお、導電体２３１が便座２００の上面に設けられる場合には、人体と導電体２３１とが直接的に接触しないように、塗装やコーティングなどが導電体２３１の表面に施されることがより好ましい。
【００３２】
本実施形態によれば、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、より速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、待機時の消費電力を抑え、省エネルギー化を図ることができる。
【００３３】
また、使用者が便座２００に着座した後すなわち便座２００に着座しているときには、便座２００の着座面を適温に保温する必要がある。本実施形態によれば、暖房便座装置１００は、急速加熱および保温加熱を誘導加熱により実行する。つまり、本実施形態にかかる暖房便座装置１００は、便座２００の着座面の温度を連続的に上昇させるように誘導加熱を行う急速加熱モードと、便座２００の着座面の温度を所定温度内に保つように誘導加熱を行う保温加熱モードと、を実行することができる。これにより、本実施形態にかかる暖房便座装置１００は、より簡易的な構造で急速加熱と保温加熱とを実現することができる。
【００３４】
ここで、例えば急速加熱の実行条件を判断する条件回路部や制御部などに故障が生ずると、誘導加熱の通電を遮断できない場合がある。この場合には、使用者が便座２００に着座しているときに、急速加熱モードが実行されるおそれがある。これに対して、本実施形態にかかる暖房便座装置１００は、使用者による便座２００の使用によって機械的に動作するスイッチを備える。このスイッチは、例えば「機械式スイッチ」や「接点式スイッチ」などと呼ばれ、物理的にオン／オフを切り替えることができる。そして、本実施形態にかかる暖房便座装置１００では、制御部からの指示にかかわらずスイッチにより急速加熱の指示を遮断することができる。これにより、制御部などに故障が生じた場合でも、急速加熱の実行を停止させることができ、安全性をより高めることができる。
【００３５】
次に、スイッチにより急速加熱の指示を遮断する動作について、図面を参照しつつ説明する。  
図３は、本実施形態にかかる暖房便座装置の回路図である。  
また、図４は、本実施形態のスイッチの設置形態を説明するための平面模式図である。
【００３６】
例えば、ケーシング４００の内部には、制御部４１０が設けられている。制御部４１０は、高出力条件回路４４０と、低出力条件回路４５０と、を有する。高出力条件回路４４０は、急速加熱モードを実行する条件を判断し、便座２００の内部に設けられた高周波電源回路５００の降圧部５２０に高出力指示を出す。低出力条件回路４５０は、保温加熱モードを実行する条件を判断し、便座２００の内部に設けられた高周波電源回路５００の降圧部５２０に低出力指示を出す。なお、高出力条件回路４４０と低出力条件回路４５０とは、回路として明確に区別されなくともよく、例えばマイコンが急速加熱モードあるいは保温加熱モードを実行する条件を判断し、高出力指示と低出力指示と切り替えて出力してもよい。
【００３７】
高出力条件回路４４０は、人体検知センサ４０３と、着座検知センサ４０４と、時限タイマ４０７と、温度監視センサ４０８と、を有する。人体検知センサ４０３および着座検知センサ４０４は、図１および図２に関して前述した如くである。時限タイマ４０７は、急速加熱モードの実行時間を測定したり、急速加熱モードの実行時間を制限することができる。温度監視センサ４０８は、便座２００の温度を検知することができる。
【００３８】
また、高出力条件回路４４０は、アンド回路４４１を有する。人体検知センサ４０３と、着座検知センサ４０４と、時限タイマ４０７と、温度監視センサ４０８と、の検知信号は、アンド回路４４１に入力される。そして、高出力による誘導加熱（急速加熱モード）を実行できる条件が揃うと、高出力条件回路４４０は、急速加熱モードの実行を許可する指示（高出力指示）を降圧部５２０に向けて出す。
【００３９】
低出力条件回路４５０は、人体検知センサ４０３と、着座検知センサ４０４と、便蓋開閉検知センサ４０６は、温度監視センサ４０８と、を有する。人体検知センサ４０３、着座検知センサ４０４、および便蓋開閉検知センサ４０６は、図１および図２に関して前述した如くである。温度監視センサ４０８は、前述したように、便座２００の温度を検知することができる。
【００４０】
また、低出力条件回路４５０は、アンド回路４５１を有する。人体検知センサ４０３と、着座検知センサ４０４と、便蓋開閉検知センサ４０６は、温度監視センサ４０８と、の検知信号は、アンド回路４５１に入力される。そして、低出力による誘導加熱（保温加熱モード）を実行できる条件が揃うと、低出力条件回路４５０は、保温加熱モードの実行を許可する指示（低出力指示）を降圧部５２０に向けて出す。
【００４１】
便座２００の内部には、高周波電流を生成し誘導加熱コイル２２２にその高周波電流を供給する高周波電源回路５００が設けられている。高周波電源回路５００は、整流部５１０と、降圧部５２０と、平滑部５３０と、共振回路５４０と、インバータ５５０と、を有する。
【００４２】
整流部５１０は、商用電源１０から供給される電流を整流する。  
降圧部５２０は、チョッパ式の降圧回路であり、第２のスイッチング素子５２１と、ダイオード５２２と、ゲートドライバ５２３と、平滑部５３０と、を有し、整流部５１０の整流出力を降圧してインバータ５５０に供給する。
【００４３】
平滑部５３０における平滑コイル５３１と平滑コンデンサ５３３とは、チョッパ式降圧回路の一部として機能するだけではない。平滑コンデンサ５３３は、インバータ５５０に流れる高周波大電流を平滑して供給する役割も果たす。平滑コイル５３１は、高周波に対して高インピーダンスとなって、商用電源１０側へノイズが伝達することを防止する役割も果たす。なお、降圧機能と平滑機能とでコイルとコンデンサとを兼用せず、それぞれにコイルとコンデンサとの組み合わせを持ち直列に接続してもよい。
【００４４】
共振回路５４０は、誘導加熱コイル２２２と、共振コンデンサ５４１と、を有する。インバータ５５０は、第１のスイッチング素子５５１を有し、共振回路５４０に供給する電力を制御する。第１のスイッチング素子５５１には、例えば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Insulated Gate Bipolar Transistor：ＩＧＢＴ）が用いられる。
【００４５】
また、便座２００の内部には、発振制御部２５７と、スイッチ２６０と、オア回路２７１と、が設けられている。スイッチ２６０は、図１および図２に関して前述したように、例えば「機械式スイッチ」や「接点式スイッチ」などと呼ばれ、物理的にオン／オフを切り替えることができる。スイッチ２６０は、高出力条件回路４４０とオア回路２７１との間の信号線に設けられている。そして、スイッチ２６０は、動作することにより、高出力条件回路４４０から出力された指示（信号）を遮断することができる。スイッチ２６０の動作は、例えば、便座２００への使用者の着座動作や、便蓋３００の開閉動作などにより行われる。
【００４６】
図４に表したように、スイッチ２６０は、例えば便座２００の脚２１１に設けられている。あるいは、スイッチ２６０は、例えばケーシング４００に対する便座２００の軸支部２１３に設けられている。スイッチ２６０は、便座２００の脚２１１や軸支部２１３に設けられた場合には、使用者が便座２００に着座することでかかる荷重によって動作する。つまり、使用者が便座２００に着座すると、便座２００は、使用者の体重による荷重を受け下方へ移動する。そうすることで、便座２００の脚２１１や軸支部２１３に設けられたスイッチ２６０が下方へ押される。便蓋３００の開閉動作により動作するスイッチ２６０については、後に詳述する。
【００４７】
オア回路２７１は、スイッチ２６０とゲートドライバ５２３との間、および低出力条件回路４５０とゲートドライバ５２３との間の信号線に設けられている。
【００４８】
発振制御部２５７は、制御部４１０から送信された制御信号に基づいて第１のスイッチング素子５５１のオン／オフを制御する。つまり、制御部４１０は、加熱指示を出し、発振制御部２５７を介して第１のスイッチング素子５５１のオン／オフを制御する。制御部４１０は、誘導加熱のオン／オフの動作指示を行うだけであり、第１のスイッチング素子５２１の直接のオン／オフ制御を行うのは、発振制御部２５７である。発振制御部２５７の動作は、次のようになる。
【００４９】
まず、発振制御部２５７が第１のスイッチング素子５５１をオン状態に制御すると、商用電源１０から供給された電流は、整流部５１０により整流され、平滑部５３０により平滑化され、誘導加熱コイル２２２に流れる。保温加熱モードが実行される場合には、整流部５１０の整流出力は、降圧部５２０の第２のスイッチング素子５２１のスイッチング制御により適宜降圧される。
【００５０】
降圧動作は、降圧部５２０においてフィードフォワード制御により行われる。但し、これだけに限定されず、降圧動作は、フィードバック制御により行われてもよい。降圧動作が降圧部５２０においてフィードフォワード制御により行われる場合には、例えば想定以上の大電流が流れるように高周波電源回路５００が動作し、平滑コンデンサ５３３の電圧が異常に低下したときでも、降圧部５２０の入力側の電圧で降圧制御する。そのため、降圧部５２０の出力を上げてさらに大電流を流そうとする動作に入ることがない。そのため、安全性をより高めることができる。一方、降圧動作がフィードバック制御により行われる場合には、例えば商用電源１０の電圧が変動したときでも、出力の変動を抑えより安定化させることができる。
【００５１】
電流が誘導加熱コイル２２２に流れると、誘導加熱コイル２２２に磁気エネルギーが溜まる。続いて、発振制御部２５７が第１のスイッチング素子５５１をオフ状態に制御すると、商用電源１０からは電流が供給されない一方で、誘導加熱コイル２２２に溜められた磁気エネルギーが共振コンデンサ５４１へ静電エネルギーとして移動する。その後、再び共振コンデンサ５４１から誘導加熱コイル２２２へエネルギーが戻り、共振する。
【００５２】
この共振動作の途中で、発振制御部２５７によって第１のスイッチング素子５５１が再びオン状態に制御されると、誘導加熱コイル２２２に磁気エネルギーが補充され、前述の動作を繰り返して共振が継続する。
【００５３】
このように、発振制御部２５７が第１のスイッチング素子５５１のオン状態とオフ状態とを切り替え制御することにより、誘導加熱コイル２２２および共振コンデンサ５４１において共振が発生し、高周波電流が生成される。高周波電流は、誘導加熱コイル２２２へ供給される。誘導加熱コイル２２２は、供給された高周波電流によって高周波磁界を発生する。この高周波磁界によって導電体２３１に渦電流が発生し、導電体２３１が発熱する。以上の動作により、便座２００の着座面を加熱することができる。
【００５４】
例えば、入室検知センサ４０２が使用者の入室を検知し、高出力条件回路４４０において急速加熱モードを実行できる条件が揃うと、制御部４１０は、誘導加熱コイル２２２への通電を制御し便座２００を急速に加熱することができる。そのため、使用者が便座２００に座った際に冷たさを感じさせないような適温にすることができる。
【００５５】
制御部４１０は、急速加熱モードを実行する場合には、第２のスイッチング素子５２１を連続的にオン状態に制御する。これにより、急速加熱モードでは、整流部５１０の整流出力は、降圧部５２０において降圧されずにインバータ５５０に供給される。つまり、整流後の商用電源１０と、誘導加熱コイル２２２と、が直結した状態となる。制御部４１０は、便座２００の着座面の温度を連続的に上昇させ急速に加熱することができる。
【００５６】
続いて、使用者が便座２００を使用すると、あるいは便座２００を使用しようとすると、例えば人体検知センサ４０３や着座検知センサ４０４などの検知信号により急速加熱モードを実行できる条件が揃わない。そのため、高出力条件回路４４０は、急速加熱モードの実行を許可する指示を出さない。
【００５７】
一方、使用者が便座２００を使用し、あるいは便座２００を使用しようとし、低出力条件回路４５０において保温加熱モードを実行できる条件が揃うと、制御部４１０は、保温加熱の指示を出して第１のスイッチング素子５５１のオン／オフを制御し、便座２００の着座面の温度を所定温度内に保温する。
【００５８】
制御部４１０は、保温加熱モードを実行する場合には、第２のスイッチング素子５２１のスイッチング制御の指示を行う。そして、制御部４１０は、整流部５１０の整流出力を降圧部５２０により急速加熱モードにおける整流出力よりも充分に降圧させる。つまり、整流部５１０の整流出力は、降圧部５２０において急速加熱モードにおける整流出力よりも充分に降圧されインバータ５５０に供給される。
【００５９】
整流部５１０の整流出力が降圧部５２０により充分に降圧されるため、誘導加熱コイル２２２に流れるコイル電流は、急速加熱モードにおけるコイル電流よりも小さい。つまり、保温加熱モードにおけるコイル電流の振動振幅は、急速加熱モードにおけるコイル電流の振動振幅よりも小さい。そのため、保温加熱モードにおける共振電圧の共振振幅は、急速加熱モードにおける共振電圧の共振振幅よりも小さくなる。また、保温加熱モードにおける共振エネルギーは、急速加熱モードにおける共振エネルギーよりも小さくなる。なお、共振電圧は、第１のスイッチング素子５５１の両端にかかる電圧である。
【００６０】
これにより、制御部４１０は、共振動作を変更することなく、整流部５１０の整流出力を降圧部５２０により充分に降圧させることで保温加熱モードにおける誘導加熱出力を急速加熱モードにおける誘導加熱出力よりも抑えることができる。そのため、制御部４１０は、電力消費量を急速加熱モードにおける電力消費量よりも低くし、便座２００の着座面の温度を所定温度内に保温することができる。
【００６１】
しかしながら、制御部４１０や高出力条件回路４４０などに故障が生ずると、急速加熱モードを実行できる条件が揃っていなくとも、高出力条件回路４４０が高出力指示を出す場合がある。この場合には、使用者が便座２００に着座しているときに、急速加熱モードが実行される。また、制御部４１０や高出力条件回路４４０などに故障が生ずると、高出力条件回路４４０による高出力指示と、低出力条件回路４５０による低出力指示と、の両方がオア回路２７１に入力される場合がある。この場合には、スイッチング制御の指示がオア回路２７１に入力されても、オア回路２７１から出力される指示は、第２のスイッチング素子５２１を連続的にオン状態に制御する指示となる。そのため、使用者が便座２００に着座しているときに、急速加熱モードが実行される。
【００６２】
これに対して、本実施形態にかかる暖房便座装置１００は、高出力条件回路４４０とオア回路２７１との間の信号線に設けられたスイッチ２６０を備える。使用者が便座２００に着座すると、スイッチ２６０は、便座２００にかかる荷重により動作し、高出力条件回路４４０とオア回路２７１との間の信号線を遮断する。すなわち、便座２００が使用状態となると、スイッチ２６０は、制御部４１０からの指示にかかわらず、高出力条件回路４４０から出力された高出力指示を遮断する。
【００６３】
これにより、便座２００が使用状態となると、インバータ５５０に供給される電圧が所定値以下となる。そのため、制御部４１０や高出力条件回路４４０などに故障が生じても、便座２００が使用状態となると、インバータ５５０の動作により発生する磁束を少なくすることができる。そのため、制御部４１０や高出力条件回路４４０などに故障が生じても、急速加熱モードの実行を停止させることができ、安全性をより高めることができる。
【００６４】
また、スイッチ２６０は、高出力条件回路４４０とオア回路２７１との間の信号線に設けられ、低出力条件回路４５０とオア回路２７１との間の信号線に設けられているわけではない。そのため、インバータ５５０は、供給される電圧が所定値以下となっても、すなわち高出力条件回路４４０から出力された高出力指示が遮断されても、動作可能である。これにより、便座２００が使用状態となっても、制御部４１０は、保温加熱モードを実行することができる。
【００６５】
また、スイッチ２６０は、高出力条件回路４４０とオア回路２７１との間の信号線を遮断することで、高出力指示が降圧部５２０に伝わることをより確実に防止することができる。そして、降圧部５２０の動作は、低出力条件回路４５０から出力された低出力指示に制限されるため、より確実に整流部５１０の整流出力を所定値以下に降圧することができる。
【００６６】
さらに、スイッチ２６０は、使用者が便座２００に着座することでかかる荷重によって動作する「機械式スイッチ」あるいは「接点式スイッチ」であるため、より確実に動作することができる。また、本実施形態にかかる暖房便座装置１００は、スイッチ２６０が例えば溶着などの故障を生じているか否かの自己診断を行うことができる。より具体的に説明すると、スイッチ２６０と着座検知センサ４０４とは、互いに独立して動作している。そのため、着座検知センサ４０４が使用者を検知しているときに、スイッチ２６０がオン／オフの動作をしない場合には、制御部４１０は、着座検知センサ４０４およびスイッチ２６０の少なくともいずれかの故障が生じていると判断することができる。これにより、安全性をより高めることができる。スイッチ２６０のオン/オフ状態を検知する手段としては、例えばスイッチ２６０の端子間の電圧信号を制御部４１０にフィードバックさせる手段などがある。
【００６７】
また、前述したように、降圧部５２０およびスイッチ２６０は、便座２００の内部に設けられている。そのため、通信の異常が生ずるおそれは少なく、より確実に整流部５１０の整流出力をスイッチ２６０により所定値以下に降圧することができる。
【００６８】
図５は、本実施形態にかかる暖房便座装置の他の回路図である。  
図５に表した回路図では、高出力条件回路４４０とオア回路２７１との間の信号線にプルダウン抵抗２７３が設けられている。また、プルダウン抵抗２７３とオア回路２７１との間の信号線にスイッチ２６０が接続されている。そして、スイッチ２６０は、グランドに接続されている。その他の回路構成は、図３に関して前述した回路構成と同様である。
【００６９】
図５に表した回路図では、使用者が便座２００に着座すると、スイッチ２６０は、便座２００にかかる荷重により動作しオン状態（クローズ状態）となる。そうすると、高出力条件回路４４０から出力された高出力指示の信号は、グランドに落とされ遮断される。すなわち、便座２００が使用状態となると、スイッチ２６０は、制御部４１０からの指示にかかわらず、高出力条件回路４４０から出力された高出力指示を遮断する。
【００７０】
このように、本願明細書において「遮断」という範囲には、スイッチ２６０がオフ状態（オープン状態）となり信号線を遮断することで高出力指示を遮断するだけでなく、スイッチ２６０がオン状態（クローズ状態）となりグランドと接続されることで高出力指示を遮断することが含まれるものとする。
【００７１】
図５に表した回路図においても、図３および図４に関して前述した効果と同様の効果が得られる。
【００７２】
次に、スイッチ２６０の動作が便蓋３００の開閉動作により行われる場合について、図面を参照しつつ説明する。  
図６は、便座の開閉動作により動作するスイッチの具体例を表す断面模式図である。  
なお、図６は、図１に表した範囲Ｂを矢視Ｃの方向にみたときの断面模式図である。また、図６（ａ）は、便蓋３００が閉じている状態を表す断面模式図であり、図６（ｂ）は、便蓋３００が開いた状態を表す断面模式図である。
【００７３】
本具体例のスイッチ２６０は、移動体２６１と、弾性体２６３と、第３のスイッチング素子２６５と、を有する。移動体２６１は、下端部において鍔部２６１ａを有する。弾性体２６３は、例えば「ばね」などであり、移動体２６１とケーシング４００とに接続されている。弾性体２６３は、移動体２６１を上方へ付勢している。第３のスイッチング素子２６５は、ケーシング４００に設けられ、物理的にオン／オフを切り替えることができる。
【００７４】
図６（ａ）に表したように、便蓋３００が閉じている状態では、移動体２６１は、便蓋３００の凹部３０１により下方に押されている。そのため、移動体２６１は、弾性体２６３から受ける付勢力に逆らって第３のスイッチング素子２６５の側へ移動しており、第３のスイッチング素子２６５をオン状態としている。このときには、高出力条件回路４４０から出力された高出力指示は、遮断されない。そのため、高出力条件回路４４０において急速加熱モードを実行できる条件が揃うと、制御部４１０は、第２のスイッチング素子５２１を連続的にオン状態に制御し、便座２００の着座面を急速に加熱することができる。
【００７５】
一方、図６（ｂ）に表したように、便蓋３００が開くと、移動体２６１は、便蓋３００の凹部３０１から受ける力が解除され、弾性体２６３の付勢力により上方へ移動する。そして、移動体２６１の鍔部２６１ａがケーシング４００と接触すると、移動体２６１の上方への移動は、停止する。そうすると、第３のスイッチング素子２６５は、オフ状態となる。これにより、制御部４１０からの指示にかかわらず、高出力条件回路４４０から出力された高出力指示を遮断することができる。また、スイッチ２６０は、便蓋３００の開閉動作により、機械的により確実に動作することができる。
【００７６】
図７は、便座の開閉動作により動作するスイッチの他の具体例を表す斜視模式図である。  
本具体例のスイッチ２６０ａは、接点（端子）２６２と、操作軸２６４と、を有する。図７に表したように、接点２６２は、略輪状に配置されている。操作軸２６４は、便蓋３００の回動に伴って回動する。スイッチ２６０ａは、操作軸２６４の回動角度に応じて接点２６２が切り替わることでオン／オフを切り替えることができる。
【００７７】
本具体例のスイッチ２６０ａは、例えばケーシング４００に対する便蓋３００の軸支部に設けられている。便蓋３００が開くと、操作軸２６４が回動する。そうすると、スイッチ２６０ａは、操作軸２６４の回動角度に応じて接点２６２が切り替わることでオフ状態となる。これにより、制御部４１０からの指示にかかわらず、高出力条件回路４４０から出力された高出力指示を遮断することができる。また、スイッチ２６０ａは、便蓋３００の開閉動作により、機械的により確実に動作することができる。
【００７８】
以上説明したように、本実施形態によれば、暖房便座装置１００は、使用者による便座２００の使用によって機械的に動作するスイッチ２６０を備える。スイッチ２６０は、高出力条件回路４４０とオア回路２７１との間の信号線に設けられ、便座２００が使用状態となると、制御部４１０からの指示にかかわらず高出力条件回路４４０から出力された指示を遮断することができる。これにより、便座２００が使用状態となると、インバータ５５０に供給される電圧が所定値以下となる。そのため、制御部４１０や高出力条件回路４４０などに故障が生じても、便座２００が使用状態となると、インバータ５５０の動作により発生する磁束を少なくすることができる。そのため、制御部４１０や高出力条件回路４４０などに故障が生じても、急速加熱モードの実行を停止させることができ、安全性をより高めることができる。
【００７９】
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および便蓋３００などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや、高周波電源回路５００の回路構成や、スイッチ２６０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、スイッチ２６０は、本実施形態において例示したものに限定されるわけではない。例えば、スイッチ２６０は、リードスイッチなどの磁気センサであってもよい。この場合には、例えば便蓋３００に磁石が設けられる。そして、便蓋３００の開閉動作により磁力が変化することで、スイッチ２６０がオン／オフを切り替える。  
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。
【符号の説明】
【００８０】
１００ 暖房便座装置、  ２００ 便座、  ２１０ 筐体、  ２１０ａ 上面、  ２１１ 脚、  ２１３ 軸支部、  ２２２ 誘導加熱コイル、  ２３１ 導電体、  ２５７ 発振制御部、  ２６０、２６０ａ スイッチ、  ２６１ 移動体、  ２６１ａ 鍔部、  ２６２ 接点、  ２６３ 弾性体、  ２６４ 操作軸、  ２６５ 第３のスイッチング素子、  ２７１ オア回路、  ２７３ プルダウン抵抗、  ３００ 便蓋、  ３０１ 凹部、  ４００ ケーシング、  ４０２ 入室検知センサ、  ４０３ 人体検知センサ、  ４０４ 着座検知センサ、  ４０６ 便蓋開閉検知センサ、  ４０７ 時限タイマ、  ４０８ 温度監視センサ、  ４１０ 制御部、  ４４０ 高出力条件回路、  ４４１ アンド回路、  ４５０ 低出力条件回路、  ４５１ アンド回路、  ５００ 高周波電源回路、  ５１０ 整流部、  ５２０ 降圧部、  ５２１ 第２のスイッチング素子、  ５２２ ダイオード、  ５２３ ゲートドライバ、  ５３０ 平滑部、  ５３１ 平滑コイル、  ５３３ 平滑コンデンサ、  ５４０ 共振回路、  ５４１ 共振コンデンサ、  ５５０ インバータ、  ５５１ 第１のスイッチング素子、  ８００ 洋式腰掛便器
【図１】
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【図２】
0005757132.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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