(57)【要約】【課題】磁束が便座の外部に漏れることによる使用者への影響を確実に抑制しつつ、即暖性能を満足することができる暖房便座装置を提供すること。【解決手段】この暖房便座装置は、便座本体１０に、着座面１０３ａ側への磁束の通過を抑制する金属層４０と、側面１０１ａ，１０２ａ側であって少なくともトイレ室内に立ち入った使用者が近づいてくる方向への磁束の通過を抑制する外側金属板２０ａ及び内側金属板２１ａと、が設けられており、外側金属板２０ａ及び内側金属板２１ａによる磁束の通過抑制度合いが、金属層４０による磁束の通過抑制度合いよりも高い。【選択図】図４
2012075558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トイレ室内に配置され着座使用可能な大便器に取り付けられ、使用者が着座するための便座を有し、その便座を暖めることができる暖房便座装置であって、
使用者が着座する着座面を有する着座面部と、前記着座面に交わる側面を有する側面部とを有し、少なくとも前記着座面部及び前記側面部は磁束が内部を通っても電磁誘導が発生しない材料によって形成され、便座の一部を構成する便座本体と、
磁束が内部を通ることで電磁誘導が発生する材料によって形成され、前記着座面部に当接して設けられている被加熱部と、
前記被加熱部の内部を通るように磁束を発生させる誘導加熱部と、
トイレ室内への使用者の立ち入りを検知する入室検知部と、
磁束を発生させる発生指示信号と磁束の発生を停止させる停止指示信号とを選択的に前記誘導加熱部に出力する制御部と、を備え、
前記制御部は、トイレ室内へ使用者が立ち入ったことを示す入室信号を前記入室検知部より受信すると、その受信に応じて前記誘導加熱部へ前記発生指示信号を出力する一方で、使用者が大便器に近づいたと判断した場合に前記誘導加熱部へ前記停止指示信号を出力するものであって、
前記便座本体には、前記着座面側への磁束の通過を抑制する第一防磁部と、前記側面側であって少なくともトイレ室内に立ち入った使用者が近づいてくる方向への磁束の通過を抑制する第二防磁部と、が設けられており、
前記第二防磁部による磁束の通過抑制度合いが、前記第一防磁部による磁束の通過抑制度合いよりも高いことを特徴とする暖房便座装置。
【請求項２】
前記第二防磁部の熱容量が前記第一防磁部の熱容量よりも高くなるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の暖房便座装置。
【請求項３】
前記第二防磁部は、磁束が内部に通ることで電磁誘導が発生する材料によって形成され、前記側面部に設けられており、
前記第一防磁部は、少なくともその一部が前記被加熱部によって構成されていることを特徴とする請求項２に記載の暖房便座装置。
【請求項４】
前記便座本体の前記着座面を覆う便蓋を更に備え、
前記便蓋は、磁束の通過を抑制するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の暖房便座装置。
【請求項５】
前記便蓋は、磁束を反射する材料によって形成されていることを特徴とする請求項４に記載の暖房便座装置。
【請求項６】
前記第一防磁部としての前記被加熱部は、前記便座本体の前記着座面上に配置され、
前記第二防磁部は、前記便座本体の内部に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の暖房便座装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導加熱を利用して便座を暖める暖房便座装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大便器に着座する際の座面を有する便座はプラスチック材料によって形成されるため、寒い時期には雰囲気温度に伴ってその温度が低下する。そのため、寒い時期に使用者が着座した際には、非常に冷たい思いをすることが多く、寒い時期において便座を昇温させる便座暖房に対するニーズは非常に高いものがある。便座は排便時にのみ着座するものであるから、常に便座暖房を実行するのではなく、通常は便座暖房を停止し、使用者の着座のタイミングに合わせて便座暖房を実行することで省電力と使用感の向上とを両立させることが企図されている。このように、使用者の着座のタイミングに合わせて便座暖房を行うにあたっては、なるべく短い時間で狙いの温度に便座を昇温する必要があり、いわゆる即暖性能の向上が求められる。
【０００３】
そこで、便座の即暖性能を確保するための一手段として、誘導加熱を利用した暖房便座装置が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。誘導加熱とは、コイルにインバータで発生させた数十ｋＨｚの交流電流を流し、その交流電流によって発生する磁束が被加熱物内を通ることで非常に密度の高い渦電流を誘導し（電磁誘導）、その電磁誘導によるジュール熱で被加熱物の表面を加熱する原理を用いるものである。従って、被加熱物を便座の着座面に配置することで、即暖性能を確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２５２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
誘導加熱を利用した暖房便座装置は、即暖性能に優れており、便座を短時間で狙いの温度に昇温することができる。しかしながら、交流電流によって発生する磁束が被加熱物を貫通することで発熱させるため、磁束によって形成される磁界が便座周囲に漏洩し、電磁波となって人体に影響することが懸念される。そこで上記従来の技術では、コイルと被加熱物との配置を工夫することで、磁束の便座外への漏れを抑制している。具体的には、コアを巻回したコイルを含む交流磁界発生部を形成し、コアの両端開放部を被加熱部としての発熱体に対向する状態で配置している。このように構成することで、コアの両端開放部から放射される磁束が確実に発熱体に鎖交し、コアと発熱体とによる磁路の閉回路が形成され、漏洩磁界による人体への影響を減少させることができるものである。
【０００６】
ところで、上記従来の技術は、コアと発熱体とによる磁路の閉回路を形成するものであるから、発熱体を磁束が貫通することがなく、電磁誘導本来の密度の高い渦電流の発生が抑制される。発熱体は、電磁誘導によって文字通り発熱する機能を有している一方で、上述した構成により磁束を便座の外部に漏洩させない防磁手段としても機能している。そして、発熱体は、便座の裏面の凹部に磁性体を塗布することによって形成されており、便座の側面や上面の裏側を覆うように形成されるので、防磁手段によって便座の裏面が覆われている構成となっている。このように防磁手段によって便座の裏面を覆えば、確かに磁束が便座の外部に漏れることがなく、漏洩磁界による人体への影響を抑制することができる。
【０００７】
しかしながら、発熱体を磁束が貫通しなければ、非常に密度の高い渦電流を誘導する電磁誘導を有効に機能させることができず、発熱性能を十分に発揮することができない。上記従来の技術において発熱性能を十分に発揮させようとすれば、コイルへの印加電圧を高めるなどして出力を上げて発熱体を磁束が貫通するように磁束を強める必要がある。このような制御を行えば発熱性能を高めることはできるけれども、その場合には磁束が便座の外部に漏れることになり、漏洩磁界が人体に影響を及ぼすおそれがあり、根本的な課題の解決には至っていない。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁束が便座の外部に漏れることによる使用者への影響を確実に抑制しつつ、即暖性能を満足することができる暖房便座装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明に係る暖房便座装置は、トイレ室内に配置され着座使用可能な大便器に取り付けられ、使用者が着座するための便座を有し、その便座を暖めることができる暖房便座装置であって、使用者が着座する着座面を有する着座面部と、前記着座面に交わる側面を有する側面部とを有し、少なくとも前記着座面部及び前記側面部は磁束が内部を通っても電磁誘導が発生しない材料によって形成され、便座の一部を構成する便座本体と、磁束が内部を通ることで電磁誘導が発生する材料によって形成され、前記着座面部に当接して設けられている被加熱部と、前記被加熱部の内部を通るように磁束を発生させる誘導加熱部と、トイレ室内への使用者の立ち入りを検知する入室検知部と、磁束を発生させる発生指示信号と磁束の発生を停止させる停止指示信号とを選択的に前記誘導加熱部に出力する制御部と、を備える。前記制御部は、トイレ室内へ使用者が立ち入ったことを示す入室信号を前記入室検知部より受信すると、その受信に応じて前記誘導加熱部へ前記発生指示信号を出力する一方で、使用者が大便器に近づいたと判断した場合に前記誘導加熱部へ前記停止指示信号を出力する。前記便座本体には、前記着座面側への磁束の通過を抑制する第一防磁部と、前記側面側であって少なくともトイレ室内に立ち入った使用者が近づいてくる方向への磁束の通過を抑制する第二防磁部と、が設けられている。前記第二防磁部による磁束の通過抑制度合いは、前記第一防磁部による磁束の通過抑制度合いよりも高くなっている。
【００１０】
大便器が配置されているトイレ室には、いつも使用者がいるわけではなく、大便器を使用する際に使用者が入室するものである。トイレ室に入ってくる使用者は、トイレ室の入口を通過し、その入口から大便器へと近づき、大便器に取り付けられた便座に着座する。便座を暖める機能は、このようにトイレ室内に入ってくる使用者が便座に着座するタイミングまでに便座を暖めることを満足するように求められている。そこで本発明では、使用者が着座する着座面を有する着座面部に被加熱部を設け、誘導加熱部によって発生させた磁束が被加熱部の内部を通るように構成し、電磁誘導による素早い昇温機構を採用している。
【００１１】
このように電磁誘導を利用した被加熱部の即暖機能は、使用者のトイレ室内への立ち入りを検知したことに応じて誘導加熱部への通電を行えばよいことから、省エネルギーの観点からも有用なものである。しかしながら、電磁誘導を利用した被加熱部の昇温は、被加熱部の内部を磁束が通ることによって実現されることから、被加熱部を通った磁束が便座外部に漏れ出し、使用者へ影響を与えることが懸念される。本発明者らは、電磁誘導による被加熱部の即暖機能のメリットを確保しつつ、磁束の漏れによる使用者への影響を低減させるため、上述したようなトイレ室特有の状況に着目したものである。具体的には、便座を構成する便座本体に、着座面側への磁束の通過を抑制する第一防磁部と、側面側であって少なくともトイレ室内に立ち入った使用者が近づいてくる方向への磁束の通過を抑制する第二防磁部と、を設けている。そして、第二防磁部による磁束の通過抑制度合いが、第一防磁部による磁束の通過抑制度合いよりも高いように構成している。このように構成することで、誘導加熱部が被加熱部を昇温するために磁束を発生させても、着座面側へは磁束を通過させ易く、側面側であって少なくとも使用者が近づいてくる方向へは磁束を通過させ難いようにするものである。
【００１２】
本発明では、便座本体に第一防磁部と第二防磁部とを設け、側面側であって少なくとも使用者が近づいてくる方向へは磁束を通過させ難いようにすることで、使用者がトイレ室に入室して大便器に近づいてくる間に磁束を発生させても、その近づいてくる使用者側に磁束が漏れ出すことを有効に抑制することができる。また、便座本体に第一防磁部と第二防磁部とを設け、着座面側へは磁束を通過させ易いようにすることで、被加熱部を確実に昇温させ、使用者が便座に着座するタイミングまでに確実に、被加熱部及び便座本体を含む便座を昇温させることができる。
【００１３】
このように本発明によれば、便座本体に第一防磁部と第二防磁部とを設け、着座面側へは磁束を通過させ易く、側面側であって少なくとも使用者が近づいてくる方向へは磁束を通過させ難いように構成することで、便座の即暖性能を確保しつつ省エネルギー性も確保し、更には使用者への安全性も十分に確保した暖房便座装置を提供することができる。
【００１４】
また本発明に係る暖房便座装置では、前記第二防磁部の熱容量が前記第一防磁部の熱容量よりも高くなるように構成されていることも好ましい。
【００１５】
上述したように本発明に係る暖房便座装置では、便座本体の着座面部及び側面部は磁束が内部を通っても電磁誘導が発生しない材料によって形成する一方で、着座面部に設けられる被加熱部を磁束が通ることで電磁誘導が発生する材料によって構成することで被加熱部を昇温させ、便座本体の昇温に係わらず便座全体としては昇温させている。そして本発明では、使用者が大便器に近づいたと判断した場合に制御部が誘導加熱部へ停止指示信号を出力するので、実際に使用者が着座するタイミングでは被加熱部の更なる温度上昇は行われていない。便座本体は電磁誘導によって昇温しないような材料によって形成されていることから、何らの工夫も講じなければ、使用者が便座に着座した後には、被加熱部の余熱のみで即暖機能が確保されることになる。被加熱部は着座する使用者へ違和感を与えないように発熱するものであるから、被加熱部は便座本体を暖められるほど十分には昇温されていない場合もある。従って、便座本体は被加熱部から熱を奪うと共に、着座している使用者からも熱を奪うことになり、使用者は着座後に熱を奪われるような違和感を覚えることも考えられる。そこでこの好ましい態様では、第二防磁部の熱容量を第一防磁部の熱容量よりも高くなるように構成することで、第二防磁部に熱を蓄えて徐々に便座本体に受け渡す役割を果たさせることができ、上述したような違和感を使用者が覚えないように工夫している。
【００１６】
また本発明に係る暖房便座装置では、前記第二防磁部は、磁束が内部に通ることで電磁誘導が発生する材料によって形成され、前記側面部に設けられており、前記第一防磁部は、少なくともその一部が前記被加熱部によって構成されていることも好ましい。
【００１７】
この好ましい態様では、第二防磁部を磁束がその内部を通ることで電磁誘導が発生する材料によって形成しているので、誘導加熱部の磁束の発生に応じて発熱することができる。第二防磁部の熱容量は第一防磁部である被加熱部の熱容量よりも大きいので、第二防磁部は、この発熱した熱を蓄える蓄熱機能を有することになる。従って、便座本体の側面部に設けられる第二防磁部は、発熱することに加えその熱を蓄えることで磁束の漏れも抑制する機能を果たすので、誘導加熱部で消費されるエネルギーを無駄に使うことなく、快適な便座の昇温を行うことができる。
【００１８】
また本発明に係る暖房便座装置では、前記便座本体の前記着座面を覆う便蓋を更に備え、前記便蓋は、磁束の通過を抑制するように構成されていることも好ましい。
【００１９】
この好ましい態様では、便蓋が磁束の通過を抑制するように構成しているので、便座本体の着座面から漏れることを許容した磁束が便蓋よりも更に外側へ通過することを抑制し、着座面を便蓋で覆うことでより確実な防磁機能を実現している。
【００２０】
また本発明に係る暖房便座装置では、前記便蓋は、磁束を反射する材料によって形成されていることも好ましい。
【００２１】
この好ましい態様では、着座面から漏れる磁束を便蓋が反射することで防磁機能を果たしている。従って、便蓋では磁束によって電磁誘導を起こして発熱することがなく、便蓋における発熱というエネルギーの無駄使いをすることがなく、全体としてより省エネルギーに資する暖房便座装置とすることができる。
【００２２】
また本発明に係る暖房便座装置では、前記第一防磁部としての前記被加熱部は、前記便座本体の前記着座面上に配置され、前記第二防磁部は、前記便座本体の内部に配置されていることも好ましい。
【００２３】
この好ましい態様では、第一防磁部としての被加熱部を便座本体の着座面上に配置することで、使用者に被加熱部を直接触れさせることができ、より効果的な即暖機能を実現することができる。また、第二防磁部は便座本体の内部に配置するので、熱を蓄えて徐々に放出する機能と側面側への磁束の漏れを抑制する機能とをより効果的に実現することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、磁束が便座の外部に漏れることによる使用者への影響を確実に抑制しつつ、即暖性能を満足することができる暖房便座装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本願発明の実施形態である暖房便座装置を設置した態様を示す概略図である。
【図２】本願発明の実施形態である暖房便座装置を設置した態様を示す概略図である。
【図３】本願発明の実施形態である暖房便座装置の模式的な断面図である。
【図４】本願発明の実施形態である暖房便座装置の模式的な断面図である。
【図５】本願発明の実施形態である暖房便座装置の制御ブロック図である。
【図６】本願発明の実施形態である暖房便座装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】暖房便座装置における便座の温度変化を示す図である。
【図８】図４に示す暖房便座装置の変形例を示す模式的な断面図である。
【図９】図３に示す暖房便座装置の変形例を示す模式的な断面図である。
【図１０】図３に示す暖房便座装置の変形例を示す模式的な断面図である。
【図１１】図１０のＡ部分を示す模式的な縦断面図である。
【図１２】図１０のＢ部分を示す模式的な縦断面図である。
【図１３】図１０のＣ部分を示す模式的な縦断面図である。
【図１４】図１３の変形例を示す模式的な縦断面図である。
【図１５】便蓋に防磁材を設けた変形例を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００２７】
最初に、本発明の実施形態である暖房便座装置をトイレ室に設置した状態を、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態である暖房便座装置ＷＳをトイレ室ＴＲに設置した状態を示す図であって、使用者Ｈがトイレ室ＴＲに入室した直後の状態を示す図である。図２は、本発明の実施形態である暖房便座装置ＷＳをトイレ室ＴＲに設置した状態を示す図であって、使用者Ｈがトイレ室ＴＲに入室し、大便器ＣＲに近づいた状態を示す図である。図１及び図２においては、大便器ＣＲからドアＤＲに向う方向をｘ軸とし、大便器ＣＲからトイレ室ＴＲの天井に向かう方向をｙ軸とし、トイレ室ＴＲの幅方向（図１及び図２の紙面を貫く方向）をｚ軸としている。これらｘ軸、ｙ軸、ｚ軸は、他の図においても適宜用いるものとする。
【００２８】
図１及び図２に示すように、暖房便座装置ＷＳは、大便器ＣＲの上に戴置されるものである。暖房便座装置ＷＳは、装置本体ＷＳａと、便座ＷＳｂと、便蓋ＷＳｃと、リモートコントローラーＷＳｄとを備えている。装置本体ＷＳａは、便座ＷＳｂ及び便蓋ＷＳｃを回動自在に保持する部分であって、制御機構や局部洗浄のための給湯機構を含むものである。便座ＷＳｂは、大便器ＣＲを使用する使用者Ｈが着座するためのものである。便蓋ＷＳｃは、未使用時に便座ＷＳｂを覆うためのものである。リモートコントローラーＷＳｄは、トイレ室ＴＲの壁面に取り付けられるものである。使用者ＨがリモートコントローラーＷＳｄを操作すると、その操作に応じた信号が装置本体ＷＳａに送信される。
【００２９】
図１では、使用者Ｈが、トイレ室ＴＲのドアＤＲを開けてトイレ室ＴＲの中に入り、位置Ｈａにいる状態を示している。この後、使用者Ｈは、大便器ＣＲに向けて移動する。本実施形態の暖房便座装置ＷＳは、使用者Ｈが位置Ｈａにいる状態を検知し、使用者Ｈがトイレ室ＴＲに立ち入ったものと判断している。
【００３０】
図２では、使用者Ｈが、トイレ室ＴＲ内をドアＤＲ側から大便器ＣＲの近くまで移動し、位置Ｈｂにいる状態を示している。この後、使用者Ｈは、大便器ＣＲ上の便座ＷＳｂに着座する。暖房便座装置ＷＳは、使用者Ｈが位置Ｈｂにいる状態をセンサーや経過時間によって判断し、使用者Ｈが大便器ＣＲを使用する段階であることを認識して、便蓋ＷＳｃを開く。
【００３１】
暖房便座装置ＷＳは、使用者Ｈが位置Ｈａにいる状態から便座ＷＳｂの即暖機能をスタートさせ、使用者Ｈが位置Ｈｂまで移動すると、便蓋ＷＳｃを開く。そして、便蓋ＷＳｃを開いた後に、便座ＷＳｂの即暖機能を停止させる。従って、後述するように電磁誘導を利用したＩＨ（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｈｅａｔｉｎｇ）の即暖機能を用いた場合には、使用者Ｈが、位置Ｈａから位置Ｈｂまで移動する間に即暖機能を働かせることで、使用者Ｈが位置Ｈｂに到達した際には既に便座ＷＳｂの昇温が完了するように構成することができる。
【００３２】
更に本実施形態では、便座ＷＳｂからドアＤＲに向う方向（ｘ軸の正方向）には、磁束の漏れが抑制されるように構成されている。従って、使用者Ｈが位置Ｈａから位置Ｈｂまで移動する間は、漏れ磁束による悪影響を受けないように構成されている。一方、便座ＷＳｂから天井に向う方向（ｙ軸の正方向）には、磁束の漏れをある程度許容するように構成されている。このように構成することで、ｙ軸の正方向には磁束が漏れるものの、使用者Ｈが位置Ｈｂまで到達し、使用者Ｈが便座ＷＳｂに着座する前に磁束の発生を停止するように構成しているので、使用者Ｈが漏れ磁束による悪影響を受けないように構成されている。
【００３３】
続いて、図３及び図４を参照しながら、暖房便座装置ＷＳの側暖機能を実現する構成について説明する。図３は、暖房便座装置ＷＳの特に便座ＷＳｂの、内部構造を模式的に示す断面図である。図４は、便座ＷＳｂの横断面を模式的に示す図である。
【００３４】
図３に示すように、便座ＷＳｂは、便座本体１０と、外側金属板２０と、内側金属板２１と、誘導加熱コイル３０とを備えている。便座本体１０の外側の立壁である外側側面部１０１の内側に沿って、外側金属板２０が配置されている。また、便座本体１０の内側の立壁である内側側面部１０２の内側に沿って、内側金属板２１が配置されている。誘導加熱コイル３０は、外側金属板２０と内側金属板２１との間を巻回するように配置されている。外側金属板２０及び内側金属板２１は、ＳＵＳ４３０や鉄といった磁性金属によって形成されている。便座本体１０は、樹脂成形によって形成されている。
【００３５】
図４に示すように、便座本体１０は、外側側面部１０１と内側側面部１０２とを繋ぐように、着座面部１０３と底面部１０４とが形成されている。着座面部１０３は、使用者Ｈが着座する着座面１０３ａを有している。外側側面部１０１は、着座面１０３ａに交わる側面１０１ａを有している。内側側面部１０２は、着座面１０３ａに交わる側面１０２ａを有している。底面部１０４は、着座面１０３ａに対向する底面１０４ａを有している。
【００３６】
着座面部１０３の着座面１０３ａには、金属層４０が形成されている。金属層４０を覆い、側面１０１ａ、着座面１０３ａ、側面１０２ａを繋げて覆うように、コーティング層１０５が形成されている。金属層４０は、ＳＵＳ４３０や鉄といった磁性金属によって形成されている。コーティング層１０５は、着色層である。
【００３７】
誘導加熱コイル３０は、便座本体１０内の、底面部１０４に近い側に配置されている。誘導加熱コイル３０は空芯コイルであり、金属層４０は薄い金属層であるので、誘導加熱コイル３０に通電すると磁束が発生し、その発生した磁束は金属層４０を貫通する。従って、金属層４０の内部に磁束が通ることになり、非常に密度の高い渦電流を誘導し（電磁誘導）、その電磁誘導によるジュール熱で表面が加熱される。このように、被加熱部としての金属層４０を着座面１０３ａに配置することで、即暖性能を発揮することができる。
【００３８】
本実施形態では、誘導加熱コイル３０の側方を囲むように、外側金属板２０及び内側金属板２１が配置されている。外側金属板２０及び内側金属板２１は、着座面部１０３側に延びており、便座本体１０の内側に当接している。具体的には、外側金属板２０は着座面部１０３と外側側面部１０１とが交わる近傍の領域に当接し、内側金属板２１は着座面部１０３に当接している。外側金属板２０及び内側金属板２１がこのように便座本体１０の内側に当接することで、後述するような熱伝達がより効率的に行われる。外側金属板２０及び内側金属板２１は、金属層４０に比較して十分な厚みを確保している。従って、誘導加熱コイル３０が発生する磁束は、外側金属板２０及び内側金属板２１の内部を通るものの、便座本体１０の外部への漏れは抑制される。従って、外側金属板２０及び内側金属板２１は、防磁部として機能する。特に外側金属板２０は、トイレ室ＴＲ内に入った使用者Ｈが近づいてくる方向への磁束の漏れを抑制している。
【００３９】
一方で、外側金属板２０及び内側金属板２１は、磁束が内部を通ることで、非常に密度の高い渦電流を誘導し（電磁誘導）、その電磁誘導によるジュール熱で表面が加熱される。そして、外側金属板２０及び内側金属板２１は、金属層４０に比較して十分な厚みを有しているので、熱容量が比較的高い。従って、温度は上がり難いものの、一度熱が蓄積されれば冷めにくい性質を有している。このことは、外側金属板２０及び内側金属板２１が、防磁部としての機能のみならず第二の被加熱部としての機能を有していることを示している。
【００４０】
続いて、図５を参照しながら、暖房便座装置ＷＳの制御的な構成について説明する。図５に示すように、制御部としてのＣＰＵ５０に対して、リモートコントローラーＷＳｄから出力される指示信号や、着座検知センサー５１及び入室検知センサー５２から出力される検知信号が入力される。ＣＰＵ５０は、入力される指示信号や検知信号に基づいて、各部に動作信号を出力する。
【００４１】
具体的には、ＣＰＵ５０は、誘導加熱部５３に、磁束を発生させるための発生指示信号と、磁束の発生を停止させる停止指示信号とを条件に応じて選択的に出力する。ＣＰＵ５０は、抵抗加熱部５４に、通電を開始して加温を開始させるための加温開始信号と、通電を停止して加温を停止するための加温停止信号とを条件に応じて選択的に出力する。ＣＰＵ５０は、局部洗浄部５５に、局部洗浄を開始させるための洗浄開始信号や、局部洗浄を停止させるための洗浄停止信号や、局部洗浄のパターンを指示するための洗浄パターン信号など条件に応じて出力する。ＣＰＵ５０は、便蓋駆動部５６に、便蓋ＷＳｃを開放させる開放指示信号と、便蓋ＷＳｃを閉じさせる閉塞指示信号とを条件に応じて選択的に出力する。
【００４２】
誘導加熱部５３は、誘導加熱コイル３０と、誘導加熱コイル３０を駆動するための駆動回路とを含んでいる。駆動回路は、ＣＰＵ５０から出力される発生指示信号や停止指示信号に基づいて、誘導加熱コイル３０に通電する回路である。
【００４３】
抵抗加熱部５４は、後述する抵抗加熱体と、抵抗加熱体を駆動するための駆動回路とを含んでいる。駆動回路は、ＣＰＵ５０から出力される加温指示信号や加温停止信号に基づいて、抵抗加熱体に通電する回路である。
【００４４】
局部洗浄部５５は、水を局部に吐出するためのノズルや、ノズルに水を送り込むための管路や、管路に水を送り込むためのポンプや、管路に送り込む水を加温するヒーターや、ポンプやヒーターを駆動するための回路を含む部分である。
【００４５】
便蓋駆動部５６は、便蓋ＷＳｃを回動するためのモーターと、モーターを駆動するための駆動回路とを含んでいる。駆動回路は、ＣＰＵ５０から出力される開放指示信号や閉塞指示信号に基づいて、モーターに通電する回路である。
【００４６】
続いて、図６を参照しながら、暖房便座装置ＷＳの動作について説明する。図６は、暖房便座装置ＷＳの即暖機能に関する動作を示すフローチャートであって、主にＣＰＵ５０によって実行が指示される動作を示すものである。
【００４７】
ステップＳ０１では、使用者Ｈがトイレ室ＴＲに入室したか否かを判断する。具体的には、入室検知センサー５２から検知信号が出力されているか否かをＣＰＵ５０が判断する。図１の位置Ｈａに使用者Ｈがいる場合には、入室検知センサー５２から検知信号が出力されるので、ＣＰＵ５０は使用者Ｈがトイレ室ＴＲに入室したと判断する。
【００４８】
ステップＳ０１において、使用者Ｈがトイレ室ＴＲに入室していないと判断すると、リターンする。一方、ステップＳ０１において、使用者Ｈがトイレ室ＴＲに入室したと判断すると、ステップＳ０２の処理に進む。
【００４９】
ステップＳ０２では、誘導加熱部５３による誘導加熱を開始する。具体的には、ＣＰＵ５０が誘導加熱部５３に、発生指示信号を出力する。誘導加熱部５３は、発生指示信号を受け取ると、駆動回路が誘導加熱コイル３０に通電する。誘導加熱コイル３０は通電されると、磁束を発生させる。この磁束の発生によって、便座ＷＳｂの金属層４０が発熱し、誘導加熱が開始される。
【００５０】
ステップＳ０２に続くステップＳ０３では、誘導加熱を開始してから３秒が経過したか否かを判断する。誘導加熱を開始してから３秒が経過していなければ、ステップＳ０２の判断を繰り返す。誘導加熱を開始してから３秒が経過してれば、ステップＳ０４の処理に進む。
【００５１】
ステップＳ０４では、便蓋駆動部５６によって便蓋ＷＳｃを開放する。具体的には、ＣＰＵ５０が便蓋駆動部５６に、開放指示信号を出力する。便蓋駆動部５６は、開放指示信号を受け取ると、駆動回路がモーターに通電する。モーターは通電されると回転し、便蓋ＷＳｃを開放するように駆動する。このステップＳ０４の状態は、図２を参照しながら説明した状態である。図２に示されているように、使用者Ｈは位置Ｈｂまで進んでおり、大便器ＣＲの前に立っている状態である。
【００５２】
ステップＳ０４に続くステップＳ０５では、便蓋ＷＳｃを開放してから２秒が経過したか否かを判断する。便蓋ＷＳｃを開放してから２秒が経過していなければ、ステップＳ０４の判断を繰り返す。便蓋ＷＳｃを開放してから２秒が経過していれば、使用者Ｈが着座するタイミングだと判断してステップＳ０６の処理に進む。
【００５３】
ステップＳ０６では、誘導加熱部５３による誘導加熱を停止する。具体的には、ＣＰＵ５０が誘導加熱部５３に、停止指示信号を出力する。誘導加熱部５３は、停止指示信号を受け取ると、駆動回路から誘導加熱コイル３０への通電を停止する。誘導加熱コイル３０は通電が停止されると、磁束の発生を停止する。この磁束の発生の停止によって、便座ＷＳｂの金属層４０の発熱は停止する。
【００５４】
図６を参照しながら説明したように、本実施形態の暖房便座装置ＷＳでは、使用者Ｈが便座ＷＳｂに着座する前に誘導加熱コイル３０からの磁束の発生を停止し、誘導加熱を停止する。誘導加熱コイル３０によって加熱される金属層４０は、即暖性能を重視して熱容量の小さい薄い膜として形成されているので、発熱が停止すれば温度は急速に低下してしまう。
【００５５】
そこで本実施形態では、図４を参照しながら説明したように、便座本体１０の内部に金属層４０よりも熱容量の大きな外側金属板２０と内側金属板２１とを配置している。この外側金属板２０及び内側金属板２１の効果について、図７を参照しながら説明する。図７は、便座ＷＳｂの温度変化を示す図である。図７において、時刻ｔ１は、図６のステップＳ０２に相当し、時刻ｔ２は、図６のステップＳ０６に相当する。線Ｌ１は、便座ＷＳｂの表面温度を示し、線Ｌ２は、外側金属板２０及び内側金属板２１を設けていない場合の便座ＷＳｂの表面温度を示している。また、線Ｌ３は、外側金属板２０及び内側金属板２１の表面温度を示している。
【００５６】
図７に示されるように、外側金属板２０及び内側金属板２１を設けていない場合の便座ＷＳｂの表面温度である線Ｌ２は、誘導加熱コイル３０からの磁束の発生を停止する時刻ｔ２以降に急激に下降する曲線を描いている。これは、上述したように、誘導加熱コイル３０によって加熱される金属層４０は、即暖性能を重視して熱容量の小さい薄い膜として形成されているので、発熱が停止すれば温度は急速に低下してしまうことによる。
【００５７】
一方、外側金属板２０及び内側金属板２１を設けた場合の便座ＷＳｂの表面温度である線Ｌ１は、誘導加熱コイル３０からの磁束の発生を停止する時刻ｔ２以降においても急激に下降せず、緩やかに下降する曲線を描いている。これは、外側金属板２０及び内側金属板２１に蓄積された熱が、便座ＷＳｂの表面に徐々に伝達されていることによる。
【００５８】
外側金属板２０及び内側金属板２１の表面温度である線Ｌ３は緩やかに上昇し、時刻ｔ２付近をピークとして、それ以降は緩やかに下降している。外側金属板２０及び内側金属板２１の蓄熱作用によって、一方、外側金属板２０及び内側金属板２１を設けた場合の便座ＷＳｂの表面温度である線Ｌ１は、緩やかに下降する。従って、本実施形態によれば、便座ＷＳｂの表面温度を、着座時の好適な温度域である、温度Ｔ１から温度Ｔ２の間に維持することができる。
【００５９】
このような外側金属板２０及び内側金属板２１の蓄熱作用を補完するものとして、抵抗加熱体を便座ＷＳｂに設ける例について、図８を参照しながら説明する。図８は、抵抗加熱体５４１を設けた便座ＷＳｂａの模式的な断面図である。
【００６０】
図８に示すように、便座本体１０は、外側側面部１０１と内側側面部１０２とを繋ぐように、着座面部１０３と底面部１０４とが形成されている。着座面部１０３は、使用者Ｈが着座する着座面１０３ａを有している。外側側面部１０１は、着座面１０３ａに交わる側面１０１ａを有している。内側側面部１０２は、着座面１０３ａに交わる側面１０２ａを有している。底面部１０４は、着座面１０３ａに対向する底面１０４ａを有している。
【００６１】
着座面部１０３の着座面１０３ａには、金属層４０が形成されている。金属層４０を覆い、側面１０１ａ、着座面１０３ａ、側面１０２ａを繋げて覆うように、コーティング層１０５が形成されている。
【００６２】
誘導加熱コイル３０は、便座本体１０内の、着座面部１０３に近い側に配置されている。誘導加熱コイル３０は空芯コイルであり、金属層４０は薄い金属層であるので、誘導加熱コイル３０に通電すると磁束が発生し、その発生した磁束は金属層４０を貫通する。従って、金属層４０の内部に磁束が通ることになり、非常に密度の高い渦電流を誘導し（電磁誘導）、その電磁誘導によるジュール熱で表面が加熱される。このように、被加熱部としての金属層４０を着座面１０３ａに配置することで、即暖性能を発揮することができる。
【００６３】
図８に示す便座ＷＳｂａでは、誘導加熱コイル３０の側方を囲むように、外側金属板２０１及び内側金属板２１１が配置されている。外側金属板２０１及び内側金属板２１１は、着座面部１０３側に延びており、便座本体１０の内側に当接している。具体的には、外側金属板２０は着座面部１０３と外側側面部１０１とが交わる近傍の領域に当接し、内側金属板２１は着座面部１０３に当接している。更に、外側金属板２０１の下端は、外側側面部１０１側にも延びており、便座本体１０の内側に当接している。一方、内側金属板２１１の下端は、内側側面部１０２側にも延びており、便座本体１０の内側に当接している。外側金属板２０１及び内側金属板２１１がこのように便座本体１０の内側に当接することで、後述するような熱伝達がより効率的に行われる。外側金属板２０１及び内側金属板２１１は、金属層４０に比較して十分な厚みを確保している。従って、誘導加熱コイル３０が発生する磁束は、外側金属板２０１及び内側金属板２１１の内部を通るものの、便座本体１０の外部への漏れは抑制される。従って、外側金属板２０１及び内側金属板２１１は、防磁部として機能する。特に外側金属板２０１は、トイレ室ＴＲ内に入った使用者Ｈが近づいてくる方向への磁束の漏れを抑制している。
【００６４】
一方で、外側金属板２０１及び内側金属板２１１は、磁束が内部を通ることで、非常に密度の高い渦電流を誘導し（電磁誘導）、その電磁誘導によるジュール熱で表面が加熱される。そして、外側金属板２０１及び内側金属板２１１は、金属層４０に比較して十分な厚みを有しているので、熱容量が比較的高い。従って、温度が上がり難いものの、一度熱が蓄積されれば冷めにくい性質を有している。このことは、外側金属板２０１及び内側金属板２１１が、防磁部としての機能のみならず第二の被加熱部としての機能を有していることを示している。
【００６５】
更に便座ＷＳｂａでは、外側金属板２０１及び内側金属板２１１に沿わせて、抵抗加熱体５４１を配置している。抵抗加熱体５４１は、抵抗加熱部５４の一部を構成するものである。上述したように、ＣＰＵ５０から抵抗加熱部５４に加温指示信号が出力されると、抵抗加熱部５４の駆動回路が抵抗加熱体５４１に通電し、抵抗加熱体５４１が発熱する。抵抗加熱体５４１から発せられる熱は、外側金属板２０１及び内側金属板２１１に伝達され、便座ＷＳｂａの温度維持に貢献する。また、ＣＰＵ５０から抵抗加熱部５４に加温停止信号が出力されると、抵抗加熱部５４の駆動回路が抵抗加熱体５４１への通電を停止する。
【００６６】
抵抗加熱体５４１は、便座本体１０の底面部１０４側に配置されている。一方、誘導加熱コイル３０は、便座本体１０の着座面部１０３側に配置されている。誘導加熱コイル３０は、金属層４０に磁束を通して加熱するためのものであるから、誘導加熱コイル３０と金属層４０との間には他の金属物が存在しないことが、エネルギーの効率的な利用の観点から好ましいものである。従って、抵抗加熱体５４１を、誘導加熱コイル３０を挟んで金属層４０とは反対側に配置することで、抵抗加熱体５４１が金属層４０へ向かう磁束の妨げとなることがないものとすることができる。
【００６７】
続いて、金属層４０の配置態様について説明する。金属層４０は、便座本体１０の着座面部１０３全周に渡って設けられることも好ましいけれども、更に熱容量を小さくし、効率よく加熱を行うという観点から形態を変えることも好ましいものである。そのような変形例を図９に示す。図９は、変形例としての金属層４０ａを示す図である。
【００６８】
図９に示すように、金属層４０ａには、便座ＷＳｂの前方における切り欠き部分４０１と、便座ＷＳｂの後方における切り欠き部分４０２とが形成されている。使用者Ｈが便座ＷＳｂに着座した場合に、便座ＷＳｂと接する着座領域Ｒｈは図９の二点鎖線に示す領域であるから、金属層４０ａを設けることで加熱する領域もこの着座領域Ｒｈを含んでいれば足りるものである。そこでこの変形例では、切り欠き部分４０１，４０２を有する金属層４０ａを形成することで、使用者Ｈが着座しない領域を加熱することなくエネルギーを効率よく使えるようにしている。
【００６９】
本実施形態において、外側金属板２０及び内側金属板２１は、様々な形成態様があると共に、様々な取付態様もある。外側金属板２０及び内側金属板２１と便座本体１０との接触状態を調整することで、外側金属板２０及び内側金属板２１から伝達される熱を効率的に用いることができる。そのような効率的な熱伝達について工夫した変形例について、図１０，１１，１２，１３、１４を参照しながら説明する。
【００７０】
図１０は、変形例としての外側金属板２０ａ及び内側金属板２１ａを有する暖房便座装置ＷＳ１を示す模式的な断面図である。図１１は、図１０のＡ部分におけるｙ軸方向に沿った模式的な縦断面図である。図１２は、図１０のＢ部分におけるｙ軸方向に沿った模式的な縦断面図である。図１３は、図１０のＣ部分におけるｙ軸方向に沿った模式的な縦断面図である。図１４は、図１３の変形例を示す模式的な縦断面図である。
【００７１】
図１０に示すように、外側金属板２０ａは、便座本体７０の外側側面部７０１に沿って設けられている。内側金属板２１ａは、便座本体７０の内側側面部７０２に沿って設けられている。
【００７２】
図１０及び図１１に示すように、外側金属板２０ａは、着座面部７０３から底面部７０４側に延びるリブ７０１ｈ及びリブ７０１ｊによって挟まれて保持されている。外側金属板２０ａは、リブ７０１ｈ及びリブ７０１ｊによって挟まれ、リブ７０１ｈ及びリブ７０１ｊの間の空間を埋めるように上方に延びている。外側金属板２０ａは、着座面部７０３と外側側面部７０１とが交わる近傍の領域に当接している。リブ７０１ｈ及びリブ７０１ｊは、図１０に示すように、着座領域Ｒｈに対応させて部分的に設けられている内部突起である。同様に、内側金属板２１ａは、着座面部７０３から底面部７０４側に延びるリブ７０２ｈ及びリブ７０２ｊによって挟まれて保持されている。内側金属板２１ａは、リブ７０２ｈ及びリブ７０２ｊによって挟まれ、リブ７０２ｈ及びリブ７０２ｊの間の空間を埋めるように上方に延びている。内側金属板２１ａは、着座面部７０３に当接している。リブ７０２ｈ及びリブ７０２ｊは、図１０に示すように、着座領域Ｒｈに対応させて部分的に設けられている内部突起である。
【００７３】
外側金属板２０ａをリブ７０１ｈ，７０１ｊによって、内側金属板２１ａをリブ７０２ｈ，７０２ｊによって、それぞれ部分的に保持することで、外側金属板２０ａ及び内側金属板２１ａが発する熱は、リブ７０１ｈ，７０１ｊ，７０２ｈ，７０２ｊを通って便座本体７０に伝達され、着座面部７０３に伝わる。また、このように部分的にリブ７０１ｈ，７０１ｊ，７０２ｈ，７０２ｊを設けることで、成形に用いる材料の使用量を減じることができる。また、このようにリブ７０１ｈ，７０１ｊ，７０２ｈ，７０２ｊによって挟んで保持することで、接着剤などで取り付けるのに比較して熱伝達の損失が減少し、エネルギーを効率的に利用することができる。
【００７４】
外側金属板２０ａ及び内側金属板２１ａから着座面部７０３への熱伝達をコントロールするためには、外側金属板２０ａ及び内側金属板２１ａと、便座本体７０との接触部分を一部のみに設けることが好ましいものである。図１０において、外側金属板２０ａは、実線部分において便座本体７０に接触しており、破線部分において便座本体７０に接触していない。同様に、内側金属板２１ａは、実線部分において便座本体７０に接触しており、破線部分において便座本体７０に接触していない。
【００７５】
外側金属板２０ａ及び内側金属板２１ａは、便座本体７０と接触していない部分、例えば図１０のＢ部分においては、図１２に示すような状態となっている。図１２に示すように、外側金属板２０ａ及び内側金属板２１ａが便座本体７０と接触していない部分では、外側金属板２０ａ及び内側金属板２１ａから便座本体７０へ伝達される熱は減少する。従って、外側金属板２０ａ及び内側金属板２１ａが便座本体７０と接触していない部分は、図１０に示す着座領域Ｒｈの外に設けることが好ましいものである。
【００７６】
外側金属板２０ａ及び内側金属板２１ａと便座本体７０とが接触する態様は、図１３に示すように、リブ７０１ｈ，７０１ｊ，７０２ｈ，７０２ｊが設けられている部分とそれらが設けられていない部分との全体に渡って接触することも好ましいものである。また、図１４に示すように、外側金属板２０ｂ及び内側金属板２１ｂと便座本体７０とが部分的に便座本体７０と接触するのも好ましい態様である。
【００７７】
上述したように本実施形態では、誘導加熱コイル３０への通電時間を制限することで、使用者Ｈに磁束の影響を与えないようにしている。この効果をより高めるために、便蓋ＷＳｃに防磁層を設けることも好ましいものである。図１５に、防磁層６０を設けた便蓋ＷＳｃの一例を示す。図１５に示すように、防磁層６０は、便蓋ＷＳｃの全体に渡って形成されることが好ましいものである。防磁層６０は、磁束を反射する金属によって形成されている層である。
【００７８】
上述したように本実施形態に係る暖房便座装置ＷＳ（暖房便座装置ＷＳ１も含む）は、トイレ室ＴＲ内に配置され着座使用可能な大便器ＣＲに取り付けられ、使用者Ｈが着座するための便座ＷＳｂを有し、その便座ＷＳｂを暖めることができる暖房便座装置である。暖房便座装置ＷＳは、便座本体１０と、被加熱部である金属層４０と、誘導加熱部５３の一部である誘導加熱コイル３０と、入室検知部としての入室検知センサー５２と、制御部としてのＣＰＵ５０とを備えている。
【００７９】
便座本体１０は、使用者Ｈが着座する着座面１０３ａを有する着座面部１０３と、着座面１０３ａに交わる側面１０１ａ，１０２ａを有する外側側面部１０１，内側側面部１０２とを有し、少なくとも着座面部１０３及び外側側面部１０１，内側側面部１０２は磁束が内部を通っても電磁誘導が発生しない樹脂といった材料によって形成されている。被加熱部としての金属層４０は、磁束が内部を通ることで電磁誘導が発生する磁性金属材料によって形成され、着座面部１０３に当接して設けられている。誘導加熱コイル３０は、金属層４０の内部を通るように磁束を発生させるように配置されている。入室検知センサー５２は、トイレ室ＴＲ内への使用者Ｈの立ち入りを検知するように設けられている。ＣＰＵ５０は、磁束を発生させる発生指示信号と磁束の発生を停止させる停止指示信号とを選択的に誘導加熱部５３に出力する。
【００８０】
ＣＰＵ５０は、トイレ室ＴＲ内へ使用者Ｈが立ち入ったことを示す入室信号を入室検知センサー５２より受信すると、その受信に応じて誘導加熱部へ発生指示信号を出力する一方で、使用者Ｈが大便器ＣＲに近づいたと判断した場合に誘導加熱部５３へ停止指示信号を出力する。便座本体１０には、着座面１０３ａ側への磁束の通過を抑制する第一防磁部としても機能する金属層４０と、側面１０１ａ，１０２ａ側であって少なくともトイレ室ＴＲ内に立ち入った使用者Ｈが近づいてくる方向への磁束の通過を抑制する第二防磁部として機能する外側金属板２０及び内側金属板２１と、が設けられている。第二防磁部としての外側金属板２０及び内側金属板２１による磁束の通過抑制度合いは、第一防磁部としての金属層４０による磁束の通過抑制度合いよりも高くなっている。
【００８１】
大便器ＣＲが配置されているトイレ室ＴＲには、いつも使用者Ｈがいるわけではなく、図１に示すように大便器ＣＲを使用する際に使用者Ｈが入室するものである。トイレ室ＴＲに入ってくる使用者Ｈは、トイレ室ＴＲの入口のドアＤＲを通過し、その入口から大便器ＣＲへと近づき、大便器ＣＲに取り付けられた便座ＷＳｂに着座する。便座ＷＳｂを暖める機能は、このようにトイレ室ＴＲ内に入ってくる使用者Ｈが便座ＷＳｂに着座するタイミングまでに便座ＷＳｂを暖めることを満足するように求められている。そこで本実施形態では、使用者Ｈが着座する着座面１０３ａを有する着座面部１０３に被加熱部としての金属層４０を設け、誘導加熱コイル３０によって発生させた磁束が金属層４０の内部を通るように構成し、電磁誘導による素早い昇温機構を採用している。
【００８２】
このように電磁誘導を利用した金属層４０の即暖機能は、使用者Ｈのトイレ室ＴＲ内への立ち入りを検知したことに応じて誘導加熱コイル３０への通電を行えばよいことから、省エネルギーの観点からも有用なものである。しかしながら、電磁誘導を利用した金属層４０の昇温は、金属層４０の内部を磁束が通ることによって実現されることから、金属層４０を通った磁束が便座外部に漏れ出し、使用者Ｈへ影響を与えることが懸念される。そこで、電磁誘導による金属層４０の即暖機能のメリットを確保しつつ、磁束の漏れによる使用者Ｈへの影響を低減させるため、上述したようなトイレ室ＴＲ特有の状況に着目した。
【００８３】
具体的には、便座ＷＳｂを構成する便座本体１０に、着座面１０３ａ側への磁束の通過を抑制する第一防磁部としても機能する金属層４０と、側面１０１ａ，１０２ａ側であって少なくともトイレ室ＴＲ内に立ち入った使用者Ｈが近づいてくる方向への磁束の通過を抑制する第二防磁部として機能する外側金属板２０及び内側金属板２１と、を設けている。そして、外側金属板２０及び内側金属板２１による磁束の通過抑制度合いが、金属層４０による磁束の通過抑制度合いよりも高いように構成している。このように構成することで、誘導加熱コイル３０が金属層４０を昇温するために磁束を発生させても、着座面１０３ａ側へは磁束を通過させ易く、側面１０１ａ，１０２ａ側であって少なくとも使用者Ｈが近づいてくる方向へは磁束を通過させ難いようにするものである。
【００８４】
本実施形態では、便座本体１０に金属層４０と外側金属板２０及び内側金属板２１とを設け、側面１０１ａ，１０２ａ側であって少なくとも使用者Ｈが近づいてくる方向へは磁束を通過させ難いようにすることで、使用者Ｈがトイレ室ＴＲに入室して大便器ＣＲに近づいてくる間に磁束を発生させても、その近づいてくる使用者Ｈ側に磁束が漏れ出すことを有効に抑制することができる。また、便座本体１０に金属層４０と外側金属板２０及び内側金属板２１とを設け、着座面１０３ａ側へは磁束を通過させ易いようにすることで、金属層４０を確実に昇温させ、使用者Ｈが便座ＷＳｂに着座するタイミングまでに確実に、金属層４０及び便座本体１０を含む便座ＷＳｂを昇温させることができる。
【００８５】
このように本実施形態によれば、便座本体１０に金属層４０と外側金属板２０及び内側金属板２１とを設け、着座面１０３ａ側へは磁束を通過させ易く、側面１０１ａ，１０２ａ側であって少なくとも使用者Ｈが近づいてくる方向へは磁束を通過させ難いように構成することで、便座ＷＳｂの即暖性能を確保しつつ省エネルギー性も確保し、更には使用者Ｈへの安全性も十分に確保した暖房便座装置ＷＳを提供することができる。
【００８６】
また本実施形態では、外側金属板２０及び内側金属板２１の熱容量が金属層４０の熱容量よりも高くなるように構成されている。
【００８７】
上述したように本実施形態では、便座本体１０は磁束が内部を通っても電磁誘導が発生しない材料によって形成する一方で、着座面部１０３に設けられる金属層４０を磁束が通ることで電磁誘導が発生する材料によって構成することで金属層４０を昇温させ、便座本体１０の昇温に係わらず便座ＷＳｂ全体としては昇温させている。そして本実施形態では、使用者Ｈが大便器ＣＲに近づいたと判断した場合にＣＰＵ５０が誘導加熱部５３へ停止指示信号を出力するので、実際に使用者Ｈが着座するタイミングでは金属層４０の更なる温度上昇は行われていない。
【００８８】
便座本体１０は電磁誘導によって昇温しないような材料によって形成されていることから、何らの工夫も講じなければ、使用者Ｈが便座ＷＳｂに着座した後には、金属層４０の余熱のみで即暖機能が確保されることになる。金属層４０は着座する使用者Ｈへ違和感を与えないように発熱するものであるから、金属層４０は便座本体１０を暖められるほど十分には昇温されていない。従って、便座本体１０は金属層４０から熱を奪うと共に、着座している使用者Ｈからも熱を奪うことになり、使用者Ｈは着座後に熱を奪われるような違和感を覚えることも考えられる。
【００８９】
そこで本実施形態では、外側金属板２０及び内側金属板２１の熱容量が金属層４０の熱容量よりも高くなるように構成することで、外側金属板２０及び内側金属板２１に熱を蓄えて徐々に便座本体１０に受け渡す役割を果たさせることができ、上述したような違和感を使用者Ｈが覚えないように工夫している。
【００９０】
また本実施形態では、外側金属板２０及び内側金属板２１は、磁束が内部に通ることで電磁誘導が発生する材料によって形成され、外側側面部１０１，内側側面部１０２に設けられており、第一防磁部としての機能は、被加熱部である金属層４０によって果たされている。
【００９１】
このように、第二防磁部としても機能する外側金属板２０及び内側金属板２１は、磁束がその内部を通ることで電磁誘導が発生する材料によって形成しているので、誘導加熱コイル３０の磁束の発生に応じて発熱することができる。第二防磁部としても機能する外側金属板２０及び内側金属板２１の熱容量は第一防磁部としても機能する金属層４０の熱容量よりも大きいので、第二防磁部としても機能する外側金属板２０及び内側金属板２１は、この発熱した熱を蓄える蓄熱機能を有することになる。従って、便座本体１０の外側側面部１０１，内側側面部１０２に設けられる外側金属板２０及び内側金属板２１は、発熱することに加えその熱を蓄えることで磁束の漏れも抑制する機能を果たすので、誘導加熱コイル３０で消費されるエネルギーを無駄に使うことなく、快適な便座の昇温を行うことができる。
【００９２】
また本実施形態に係る暖房便座装置ＷＳでは、図１５を参照しながら説明したように、便座本体１０の着座面１０３ａを覆う便蓋ＷＳｃａを、磁束の通過を抑制するように構成することも好ましい。また、便蓋ＷＳｃａは、磁束を反射する材料によって形成される防磁層６０を有することで、その機能を果たすことも好ましいものである。
【００９３】
このように、便蓋ＷＳｃａが磁束の通過を抑制するように構成しているので、便座本体１０の着座面１０３ａから漏れることを許容した磁束が便蓋ＷＳｃａよりも更に外側へ通過することを抑制し、着座面１０３ａを便蓋ＷＳｃａで覆うことでより確実な防磁機能を実現することができる。また、防磁層６０を設けることにより、着座面１０３ａから漏れる磁束を便蓋ＷＳｃａが反射することで防磁機能を果たしている。従って、便蓋ＷＳｃａでは磁束によって電磁誘導を起こして発熱することがなく、便蓋ＷＳｃａにおける発熱というエネルギーの無駄使いをすることがなく、全体としてより省エネルギーに資する暖房便座装置とすることができる。
【００９４】
また本実施形態では、第一防磁部として機能する金属層４０は、便座本体１０の着座面１０３ａ上に配置され、第二防磁部として機能する外側金属板２０及び内側金属板２１は、便座本体１０の内部に配置されている。
【００９５】
このように、金属層４０を便座本体１０の着座面１０３ａ上に配置することで、使用者Ｈに金属層４０を直接触れさせることができ、より効果的な即暖機能を実現することができる。また、外側金属板２０及び内側金属板２１は便座本体１０の内部に配置するので、熱を蓄えて徐々に放出する機能と側面側への磁束の漏れを抑制する機能とをより効果的に実現することができる。
【００９６】
本実施形態を外側金属板２０及び内側金属板２１による蓄熱の観点から把握すると、次のような特徴がある。本実施形態では、便座ＷＳｂの着座面部１０３に当接して設けられる第一被加熱部としての金属層４０の熱容量を相対的に低くすることで、電磁誘導を利用した加熱によって金属層４０を素早く昇温することができる。そしてこのように昇温のレスポンスに特化した第一被加熱部としての金属層４０を設ける一方で、持続的な昇温を行うために、相対的に熱容量の高い第二被加熱部としての外側金属板２０及び内側金属板２１を設けている。
【００９７】
熱容量の高い外側金属板２０及び内側金属板２１は、昇温のレスポンスは低いものの、蓄熱性能は高いものであるので、便座本体１０に奪われる熱を補完する役割を果たすことができる。このように、便座本体１０に第一被加熱部としての金属層４０と第二被加熱部としての外側金属板２０及び内側金属板２１とを設け、金属層４０よりも外側金属板２０及び内側金属板２１の熱容量を高めるという簡単な構成で、投入されるエネルギーを有効に活用し、磁束の通過が停止され金属層４０の温度が低下した場合であっても、便座本体１０に熱を奪われて温度が極端に低下することなく、外側金属板２０及び内側金属板２１から徐々に伝達される熱によって快適な着座使用を確保することができる。
【００９８】
また本実施形態によれば、着座面部１０３の温度は、金属層４０からの熱伝達によって上昇が開始され、その後、外側金属板２０及び内側金属板２１からの熱伝達による上昇が追随するように構成されている（図７及び、図７に関する上記記述参照）。
【００９９】
このように、着座面部１０３の温度は、金属層４０からの熱伝達によって上昇が開始され、その後、外側金属板２０及び内側金属板２１からの熱伝達による上昇が追随するように構成することで、使用者Ｈが着座した直後の温度保持は金属層４０によって行う一方で、使用者Ｈが着座した後に徐々に温度低下することを抑制する温度保持は外側金属板２０及び内側金属板２１によって行うことが可能になる。従って、誘導加熱コイル３０が発生させる磁束を増やすことなく、金属層４０と外側金属板２０及び内側金属板２１との熱容量を異ならせるという簡単な構成で、着座初期の昇温と着座初期以降の温度維持とを少ないエネルギーで確実に行うことができる。
【０１００】
また本実施形態では、金属層４０は便座本体１０の着座面１０３ａに配置され、外側金属板２０及び内側金属板２１は便座本体１０の内部であって、外側側面部１０１，内側側面部１０２に配置されている。
【０１０１】
このように、金属層４０を着座面１０３ａ上に配置することで、金属層４０の温度を直接的に使用者Ｈに届けている。従って、誘導加熱コイル３０が発生する磁束を増やすことなく、少ない投入エネルギーで着座面１０３ａを適温まで昇温することが可能になる。また、外側金属板２０及び内側金属板２１を便座本体１０の内部であって外側側面部１０１，内側側面部１０２に配置することで、外気による冷却が抑制されて蓄熱を確実に行うことができ、着座面１０３ａの温度維持に有効に利用することができる。
【０１０２】
また本実施形態では、金属層４０と外側金属板２０及び内側金属板２１とは、着座面１０３ａ側から見通した場合に重なり合うように配置されており、外側金属板２０及び内側金属板２１から金属層４０へと熱が伝達されるように構成されている。
【０１０３】
このように配置することで、外側金属板２０及び内側金属板２１が蓄積した熱を金属層４０に積極的に伝達することができる。従って、より少ない投入エネルギーで、着座面１０３ａを適温まで昇温すると共に、着座面１０３ａの温度維持を確実に行うことができる。
【０１０４】
また本実施形態では、外側金属板２０及び内側金属板２１は、便座本体１０の内壁に当接するように配置されている。このようにすることで、便座本体１０に外側金属板２０及び内側金属板２１からの熱を、直接的且つ損失を最小限に止めて伝えることができる。従って、より少ない投入エネルギーで、着座面１０３ａの温度維持を確実に行うことができる。
【０１０５】
また本実施形態では、図１０を参照しながら説明した外側金属板２０ａ及び内側金属板２１ａのように、内壁に当接する第一部分と、内壁に当接しない第二部分とを有することも好ましい。このように構成することで、内壁に当接する第一部分を介して、外側金属板２０ａ及び内側金属板２１ａからの熱を便座本体７０に、直接的且つ損失を最小限に止めて伝えることができる。
【０１０６】
また、外側金属板２０ａ及び内側金属板２１ａは、図１４を参照しながら説明した外側金属板２０ｂのように、着座面部７０３に当接する第三部分と、着座面部７０３に当接しない第四部分とを有することも好ましい。このように構成することで、着座面部７０３に当接する第三部分を介して、外側金属板２０ｂからの熱を便座本体７０の着座面部７０３に、直接的且つ損失を最小限に止めて伝えることができる。
【０１０７】
また本実施形態では、外側金属板２０ａ及び内側金属板２１ａは、便座本体１０の内壁に部分的に設けられた突起部としてのリブ７０１ｈ，７０１ｊ，７０２ｈ，７０２ｊに当接するように配置されている。また、外側金属板２０ａ及び内側金属板２１ａは、リブ７０１ｈ，７０１ｊ，７０２ｈ，７０２ｊによって挟まれて保持されている。
【０１０８】
このように、リブといった突起部を内壁に設けるという簡単な構成で、外側金属板２０ａ及び内側金属板２１ａからの熱を便座本体７０に確実に伝達することができる。また、外側金属板２０ａ及び内側金属板２１ａをリブ７０１ｈ，７０１ｊ，７０２ｈ，７０２ｊによって挟んで保持しているので、ネジや接着剤といった中間物を介在させずに、外側金属板２０ａ及び内側金属板２１ａを便座本体７０に直接接触させて保持することができる。従って、中間物の介在による熱伝達の損失を回避することができ、簡単な構成で、外側金属板２０ａ及び内側金属板２１ａからの熱を便座本体７０に確実に伝達することができる。
【０１０９】
また、外側金属板２０ａ及び内側金属板２１ａは、使用者Ｈが着座した際に着座面部７０３に接触する着座領域Ｒｈに対して熱を伝達することができるように、外側側面部７０１，内側側面部７０２及び着座面部７０３の少なくとも一方に当接されている。このように、使用者Ｈが着座した際に着座面に接触する着座領域Ｒｈに対して熱を伝達することができるように外側金属板２０ａ及び内側金属板２１ａを配置しているので、使用者Ｈが温感を感じることができる領域に直接的に熱を効率よく伝達することができる。
【０１１０】
また本実施形態を、抵抗加熱部５４を設けて、蓄熱の補助をさせる観点から捉えると次のような特徴がある。図８に示すように本実施形態では、抵抗加熱部５４を構成する抵抗加熱体５４１を外側金属板２０及び内側金属板２１に当接させて設けることで、外側金属板２０及び内側金属板２１を介して抵抗加熱体５４１が発生する熱を便座本体１０に受け渡すことができる。抵抗加熱体５４１の発熱は、外側金属板２０及び内側金属板２１の発熱とは独立して行うことができるので、便座本体１０の温度ムラを確実に抑制することができる。
【０１１１】
本実施形態では、抵抗加熱体５４１を、誘導加熱コイル３０よりも便座本体１０の着座面１０３ａ側と対向する底面１０４ａ側に配置している（図８参照）。このように、抵抗加熱体５４１を誘導加熱コイル３０よりも底面１０４ａ側に配置することで、誘導加熱コイル３０から金属層４０に向う磁束が抵抗加熱体５４１を通らないように配置することができる。抵抗加熱体５４１は金属で形成されているため、磁束が通ると電磁誘導が発生し、金属層４０に向う磁束が減少してしまう。そこで、誘導加熱コイル３０から金属層４０に向う磁束が抵抗加熱体５４１を通らないように構成することで、金属層４０による即暖機能を十分に発揮させつつ、抵抗加熱体５４１による補助昇温効果も十分に発揮させることができる。
【０１１２】
また本実施形態では、抵抗加熱体５４１を、外側金属板２０及び内側金属板２１よりも内側に配置している。このように配置することで、外側金属板２０及び内側金属板２１による防磁効果を阻害せず、抵抗加熱体５４１が発生する熱も外部に逃すことがない。従って、金属層４０による即暖機能を十分に発揮させつつ、抵抗加熱体５４１による補助昇温効果も十分に発揮させることができる。
【０１１３】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、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、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、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。
【符号の説明】
【０１１４】
１０：便座本体
２０：外側金属板
２０ａ：外側金属板
２０ｂ：外側金属板
２１：内側金属板
２１ａ：内側金属板
３０：誘導加熱コイル
４０：金属層
４０ａ：金属層
５１：着座検知センサー
５２：入室検知センサー
５３：誘導加熱部
５４：抵抗加熱部
５５：局部洗浄部
５６：便蓋駆動部
６０：防磁層
７０：便座本体
１０１：外側側面部
１０１ａ，１０２ａ：側面
１０２：内側側面部
１０３：着座面部
１０３ａ：着座面
１０４：底面部
１０４ａ：底面
１０５：コーティング層
４０１，４０２：切り欠き部分
５４１：抵抗加熱体
７０１：外側側面部
７０１ｈ，７０１ｊ，７０２ｈ，７０２ｊ：リブ
７０２：内側側面部
７０３：着座面部
７０４：底面部
ＣＲ：大便器
ＤＲ：ドア
Ｈ：使用者
Ｒｈ：着座領域
ＴＲ：トイレ室
ＷＳ：暖房便座装置
ＷＳ１：暖房便座装置
ＷＳａ：装置本体
ＷＳｂ：便座
ＷＳｂａ：便座
ＷＳｃ：便蓋
ＷＳｃａ：便蓋
ＷＳｄ：リモートコントローラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１３】
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【図４】
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【図８】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１４】
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【図１５】
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