(57)【要約】【課題】使用者が着座するまでに、便座を昇温させることができ、かつ省エネ性に富んだ便座装置を提供すること。【解決手段】本体２００と、便座４００と、便蓋５００と、便蓋５００の回転位置を検知する便蓋位置検知装置５３１と、便座ヒータ４５０と、制御部９０とを備え、便蓋５００の開閉状態の変化応じて便座ヒータ４５０への通電制御することにより、便蓋５００の開閉状態の変化を検知し、便座ヒータ４５０への通電を制御して、便座４００の温度を設定温度、あるいは設定温度より低い待機温度に適時切替えることにより無駄な電力を抑えることができる。【選択図】図２
2009101045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器の上面に設置する本体と、前記本体に回動自在に枢支した便座および便蓋と、前記便蓋の回転位置を検知する便蓋位置検知装置と、便座の回転位置を検知する便座位置検知装置と、前記便座内に設置した便座ヒータと、前記便座ヒータへの通電を制御する制御部とを備え、前記便蓋の開閉状態の変化応じて前記便座ヒータへの通電制御することを特徴とした便座装置。
【請求項２】
便座および便蓋共に閉状態であって、前記便蓋が開状態に移行を開始したとき、制御部は、前記便座を昇温する便座ヒータへの通電制御を開始し、前記便座を設定温度まで昇温させることを特徴とした請求項１に記載の便座装置。
【請求項３】
便蓋および便座共に閉状態であって、前記便蓋および便座共に、開状態に移行を開始したときに、制御部は、前記便座を昇温する便座ヒータへの通電制御を開始しないことを特徴とした請求項１に記載の便座装置。
【請求項４】
便座が閉状態、かつ便蓋が開状態であって、前記便蓋が閉状態に移行を開始したとき、制御部は、前記便座の温度を設定温度より低い待機温度に維持するように便座ヒータへの通電制御をおこなうことを特徴とした請求項１または２に記載の便座装置。
【請求項５】
便座および便蓋ともに開状態であって、前記便座および便蓋をほぼ同時に閉状態に移行を開始したとき、前記便座の温度を設定温度より低い待機温度に維持するように便座ヒータへの通電制御をおこなうことを特徴とした請求項１または３に記載の便座装置。
【請求項６】
便座および便蓋ともに開状態であって、前記便座のみを閉状態に移行を開始してから、前記便座が便器面に到達するまでの間に、前記便座の温度を着座して冷たさを感じない温度まで昇温させることを特徴とした請求項１または３に記載の便座装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便座装置の便座ヒータの通電制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
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な思いをすることなく便座に着座することができる。また便座の位置によって人体が座ることのない位置にあるときは便座への通電を停止しておけば省エネ性にもつながる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１記載の衛生洗浄装置においては、人体が座ることのない状態に便座があるとき（便座が開状態にあるとき）は便座への通電を行わず、便座が閉状態に移行した際に、便座に通電を開始し、便座ケーシングの温度が上昇するため、暖房便座にかかる消費電力をおさえることができる。
【特許文献１】特開２００３−３１０４８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では便座が開状態のときは完全に便座への通電を停止しており、便座を保温しておくことができなかった。さらに、便座を閉状態にしたときに初めて便座への通電を開始するために、便座を閉状態にして人体が便座に着座するまでの時間では便座を十分に昇温させることができない。
【０００５】
本発明の目的は、使用者が便座に座ることが可能な状態になるまでに、便座を十分に昇温させることができ、かつ省エネ性に富んだ便座装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の便座装置は、本体と、本体に枢支した便座および便蓋と、便蓋の回転位置を検知する便蓋位置検知装置と、便座ヒータと、制御部とを備え、前記便蓋の開閉状態の変化応じて前記便座ヒータへの通電制御することとしたものである。
【０００７】
これによって、便蓋の開閉状態の変化すなわち、便蓋が開いているのか、閉じているのかの状態を検知し、便座ヒータへの通電を制御して、便座の温度を設定温度、あるいは設定温度より低い待機温度に適時切替えることにより無駄な電力を抑えることができ、省エネ性に富んだ便座装置を提供することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、省エネ性に富み、かつ使用者が着座するときには、便座温度は適当な温度まで温まっており、使用者が不快な思いをしない、快適な便座装置を低要することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、便器の上面に設置する本体と、前記本体に回動自在に枢支した便座および便蓋と、前記便蓋の回転位置を検知する便蓋位置検知装置と、便座の回転位置を検知す
る便座位置検知装置と、前記便座内に設置した便座ヒータと、前記便座ヒータへの通電を制御する制御部とを備え、前記便蓋の開閉状態の変化応じて前記便座ヒータへの通電を制御することにより、便蓋の開閉状態の変化すなわち、便蓋が開いているのか、閉じているのかの状態を検知し、便座ヒータへの通電を制御して、便座の温度を快適に着座できる設定温度、あるいは設定温度より低い待機温度に適時切替えることにより無駄な電力を抑えることができ、省エネ性に富んだ便座装置を提供することができる。
【００１０】
第２の発明は、特に第1の発明において、便座および便蓋共に閉状態であって、前記便蓋が開状態に移行を開始したとき、制御部は、前記便座を昇温する便座ヒータへの通電制御を開始し、前記便座を設定温度まで昇温させることにより、便蓋が開き始めたときに、便座ヒータへの通電率を上げて短時間に便座温度を上昇させ、使用者が便座に着座するまでに、便座を快適に着座できる設定温度まで上昇させ、使用者が快適に便座を使用することができるとともに、省エネ性に富んだ便座装置を提供することができる。
【００１１】
また、便蓋の位置を検出する便蓋位置検出装置によって、リニアに便蓋の位置を検出し、便座への通電率を変えることができるので、便蓋が開状態に移行する途中で、閉じられたときも無駄な電力を抑えることが可能となる。
【００１２】
第３の発明は、特に第1の発明において、便蓋および便座共に閉状態であって、前記便蓋および便座共に、開状態に移行を開始したときに、制御部は、前記便座を昇温する便座ヒータへの通電制御を開始しないことにより、便座と便蓋が閉状態からほぼ同時に開状態に移行したときは、男性の小用、もしくはお手入れの状態であると判定し、便座を昇温させないため、便座ヒータへの無駄な通電を抑制することができる。
【００１３】
第４の発明は、特に第１または第２の発明において、便座が閉状態、かつ便蓋が開状態であって、前記便蓋が閉状態に移行を開始したとき、制御部は、前記便座の温度を設定温度より低い待機温度に維持するように便座ヒータへの通電制御を行うことにより、使用者が便座の使用を終え、便蓋を閉じたときは、便座に着座できない状態になると判定し、便座の温度を通電量の少ない待機温度まで下げて、消費電力を抑えることが可能となる。
【００１４】
第５の発明は、特に第１または第３の発明において、便座および便蓋ともに開状態であって、前記便座および便蓋をほぼ同時に閉状態に移行を開始したとき、前記便座の温度を設定温度より低い待機温度に維持するように便座ヒータへの通電制御をおこなうことにより、便座および便蓋をほぼ同時に閉状態に移行を開始したときに、便座の使用が終了したものと判定し、便座の温度を通電量の少ない待機温度に保つことで、無駄な電力を抑制することができる。
【００１５】
第６の発明は、特第第１または３の発明において、便座および便蓋ともに開状態であって、前記便座のみを閉状態に移行を開始してから、前記便座が便器面に到達するまでの間に、前記便座の温度を着座して冷たさを感じない温度まで昇温させることにより、便座が便器面に到達するまでの短時間に、使用者は便座が冷たいと感じない温度まで昇温することで、快適で使い勝手の良い便座装置を提供することが可能となる。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。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。
【００１７】
（実施の形態１）
＜１＞便座装置、衛生洗浄装置、トイレ装置の外観
図１は本発明の実施の形態１に係る便座装置、衛生洗浄装置およびそれを備えるトイレ装置の外観を示す斜視図であり、図２は衛生洗浄装置１００の縦断面図である。トイレ装
置１０００はトイレットルーム内に設置される。
【００１８】
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および便蓋部５００により構成される。
【００１９】
本体部２００には、便座部４００および便蓋部５００が後述の便座枢支部４３０と便蓋枢支部５３０を介して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と洗浄後の局部を乾燥する乾燥ユニットが設けられるとともに、本体部２００と便座部４００内の各機能を制御する制御部９０が内蔵される。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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）。
【００２３】
また、洗浄水供給機構は、ノズル部２０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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
本体部２００の制御部９０は、遠隔操作装置３００、入室検知センサ６００および着座センサ６１０から送信される信号に基づいて、衛生洗浄装置１００の各部の動作を制御する。
【００２７】
なお、便座装置は、上記衛生洗浄装置１００の構成要素から、便器ノズル４０と、ノズル部２０と、洗浄水供給機構の構成要素を除いたもので構成する。
【００２８】
＜２＞遠隔操作装置の構成
図３は、図１の遠隔操作装置３００の正面図である。遠隔操作装置３００は、コントローラ本体部３０１の下部にコントローラ蓋部３０２が開閉自在に設けられた構造を有する。
【００２９】
図３に示すように、コントローラ本体部３０１の上部には乾燥スイッチ３２０、強さ調整スイッチ３２２、３２３および位置調整スイッチ３２５、３２６が設けられ、コントローラ蓋部３０２の前面には停止スイッチ３１１、おしりスイッチ３１２およびビデスイッチ３１３が設けられている。また、コントローラ蓋部３０２を開いた内部には、使用頻度の少ない各機能の設定用スイッチ（図示せず）が設置されている。
【００３０】
使用者により、上記各スイッチが操作される。これにより、遠隔操作装置３００から図１の本体部２００に各スイッチに応じた所定の信号が無線送信される。本体部２００の制御部９０は、受信した信号に基づいて本体部２００および便座部４００の各構成部の動作を制御する。
【００３１】
例えば、使用者がおしりスイッチ３１２またはビデスイッチ３１３を操作することにより、ノズル部２０から使用者の局部に洗浄水が噴出される。また、使用者が停止スイッチ３１１を操作することにより、ノズル部２０から使用者の局部への洗浄水の噴出が停止される。
【００３２】
使用者が乾燥スイッチ３２０を操作することにより、使用者の局部に後述する乾燥ユニットから温風が噴出される。また、使用者が強さ調整スイッチ３２２、３２３を操作することにより、使用者の局部に噴出される洗浄水の流量および圧力等が調整される。
【００３３】
さらに、使用者が位置調整スイッチ３２５、３２６を操作することにより、図示しないおしりノズルまたはビデノズルの位置が調整される。それにより、使用者の局部への洗浄水の噴出位置が調整される。
【００３４】
＜３＞便座枢支部、便蓋枢支部の構成
図２に示すように、本体部２００の前部には便座部４００と便蓋部５００が回動自在に枢支してある。便座部４００を枢支している便座枢支部４３０には、便座部４００の開閉状態を検知する便座位置検知装置４３１が設置してある。便座位置検知装置４３１は一般的なボリュームスイッチを採用しており、便座部４００が閉じているときに出力が小、便座部４００が開いて起立状態のときに出力が大となる。出力が小から大に変化しているときは、閉から開に回動している状態であり、出力が大から小に変化しているときは、開から閉に回動している状態であることを検知することができる。
【００３５】
また、便座枢支部４３０は便座部４００の開閉スピードを調整する便座ダンパ４３２が設置してある。便座ダンパ４３２は摩擦抵抗により便座部４００の開閉に対して付勢力を加えることにより開閉に要する時間を調整するとともに、特に閉動作において便座部４００が急激に回動することを防止し、衝撃による便座部４００の破損を防止することができる。便座ダンパ４３２の付勢力は調節可能となっており、付勢力を調節することにより便座部４００の開閉スピードを変更することができる。
【００３６】
同様に、便蓋部５００を枢支している便蓋枢支部５３０には、便蓋部５００の開閉状態を検知する便蓋位置検知装置５３１が設置してある。便蓋位置検知装置５３１は一般的なボリュームスイッチを採用しており、便蓋部５００が閉じているときに出力が小、便蓋部５００が開いて起立状態のときに出力が大となる。出力が小から大に変化しているときは、閉から開に回動している状態であり、出力が大から小に変化しているときは、開から閉に回動している状態であることを検知することができる。
【００３７】
また、便座枢支部４３０と同様に、便蓋枢支部５３０にも便蓋ダンパ５３２が設置してあり、便座枢支部４３０と同様の機能を備えている。
【００３８】
使用者がトイレットルームに入室し、便蓋部５００を開くと便蓋位置検出装置５３１により、制御部９０は便蓋部５００が開かれたことを認識し、ヒータ駆動部４０２を制御し、便座部４００を瞬時に目標温度まで暖める。このときの目標温度とは３８度とするが、使用者が冷たいと感じない２９度以上でも可能である。
【００３９】
また、便蓋部５００の軸に備えられた便蓋ダンパ５３２のトルクを調節することとで便蓋部５００が開かれるスピードを調節し、完全に開かれるまでの時間を調節することも可能である。
【００４０】
また、例えば男性の小便時は便座部４００も開かれる。便座部４００が開くと便座位置検出装置４３１により、制御部９０はヒータ駆動部４０２を制御し、便座部４００への通電を停止する。
【００４１】
また、便蓋部５００と便座部４００が同時に開かれたとき便座部４００への通電はしない。
【００４２】
また、便蓋部４００と便座部５００が同時に開かれた後、便座部４００のみ閉じられた場合には、便座位置検出装置４３１にて制御部９０はヒータ駆動部４０２を制御し、便座部４００を瞬時に暖め、目標温度まで昇温させる。
【００４３】
また、便蓋部５００と便座部４００が同時に閉じられたときは、便座部４００は待機温度に保つようにする。
【００４４】
＜４＞便座装置
（４−１）便座装置の構成
図４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、便蓋部５００および入室検知センサ６００を備える。
【００４５】
図４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、便座位置検知装置４３１、便蓋位置検知装置５３１、便座温調ランプＲＡ１および着座センサ６１０を含む。
【００４６】
また、便座部４００は便座ヒータ４５０およびサーミスタ４０１ａを備える。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
また、本体部２００のヒータ駆動部４０２は、便座部４００の便座ヒータ４５０に接続されている。これにより、ヒータ駆動部４０２は便座ヒータ４５０を駆動する。
【００５０】
（４−２）便座部の構成
図５は、便座部４００の分解斜視図である。図６（ａ）は、便座部４００の便座ヒータ４５０の平面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）の領域Ｃ７２の拡大図である。図７は、第１
の例の便座部４００の平面図である。図８は、図７の便座部４００のＣ７３−Ｃ７３断面図である。
【００５１】
図５に示すように、便座部４００は、主としてアルミニウムにより形成された略楕円形状の上部便座ケーシング４１０、略馬蹄形状の便座ヒータ４５０および合成樹脂により形成された略楕円形状の下部便座ケーシング４２０を備える。
【００５２】
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。
【００５３】
図６（ａ）および図７に示すように、便座ヒータ４５０は、前部の一部が切り取られた略馬蹄状に形成される。なお、便座ヒータ４５０は、略楕円形状を有してもよい。便座ヒータ４５０は、例えばアルミニウムからなる金属箔４５１，４５３および線状ヒータ４６０を含む。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
さらに、図６（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。
【００５８】
図８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。
【００５９】
（４−３）便座ヒータの構造
図９は、上部便座ケーシング４１０に取り付けられる便座ヒータ４５０の構造のを示す断面図である。
【００６０】
図９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、塗装膜４１４が形成される。塗装膜４１４は、例えば膜厚４０μｍおよび１５０℃の耐熱性を有するポリエステル粉体塗装膜である。
【００６１】
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。
【００６２】
塗装膜４１４の下面に粘着層４５２ａを介して例えばアルミニウムからなる金属箔４５
１が貼着される。金属箔４５１の膜厚は、例えば５０μｍである。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
また、エナメル線４６３を細くできるので、便座ヒータ４５０の重量を低減でき、便座開閉トルクを小さくすることができる。
【００７８】
（４−４）便座ヒータの動作
次に、便座ヒータ４５０の動作について説明する。便座ヒータ４５０のヒータ始端部４６０ａとヒータ終端部４６０ｂとの間に一定の電圧が印加されると、内部の発熱線４６３ａを電流が流れ、この発熱線４６３ａが発熱する。このとき、発生した熱は、発熱線４６３ａからエナメル層４６３ｂおよび金属箔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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
さらに、図８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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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便座ヒータ４５０が構成される。したがって、線状ヒータ４６０の配列を強固に維持した状態で線状ヒータ４６０を着座面４１０Ｕに接着することができる。
【００８７】
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、便座ヒータ４５０の破損が防止される。
【００８８】
（４−５）便座ヒータの通電シーケンス
便座部４００の便座ヒータ４５０の駆動の制御は、便座ヒータ４５０を駆動する電力を大きく３つに変化させることにより行う。
【００８９】
例えば、便座部４００を第１の温度勾配で昇温させる場合、ヒータ駆動部４０２は約１２００Ｗの電力で便座ヒータ４５０を駆動する（１２００Ｗ駆動）。
【００９０】
前述のように、便座ヒータ４５０の抵抗値は０．８３３Ω／ｍであり、全長１０ｍである。したがって、便座ヒータ４５０の抵抗値は８．３３Ωとなる。この抵抗値を有する便座ヒータ４５０に交流１００Ｖが印加されると、（１００Ｖ×１００Ｖ）÷８．３３Ω＝１２００Ｗの電力が発生する。すなわち、便座ヒータ４５０に交流電源の全周期に渡って電流を流すことにより、１２００Ｗの電力が発生する。
【００９１】
また、便座部４００を第１の温度勾配よりもやや緩やかな第２の温度勾配で昇温させる場合、ヒータ駆動部４０２は約６００Ｗの電力で便座ヒータ４５０を駆動する（６００Ｗ駆動）。さらに、便座部４００の温度を一定に保つ場合、ヒータ駆動部４０２は約５０Ｗの電力で便座ヒータ４５０を駆動する（低電力駆動）。なお、低電力駆動とは、１２００Ｗ駆動および６００Ｗ駆動に比べて十分に低い電力（例えば、０Ｗ〜５０Ｗの範囲内の電力）により便座ヒータ４５０を駆動することをいう。
【００９２】
１２００Ｗ駆動、６００Ｗ駆動および低電力駆動の切替えは、制御部９０の通電率切替回路が、ヒータ駆動部４０２から便座ヒータ４５０への通電を制御することにより行われる。
【００９３】
ヒータ駆動部４０２には図示しない電源回路から交流電流が供給されている。そこで、ヒータ駆動部４０２は、通電率切替回路から与えられる通電制御信号に基づいて供給された交流電流を便座ヒータ４５０に流す。
【００９４】
図１０は、便座ヒータ４５０の駆動例および便座部４００の表面温度の変化を示す図である。
【００９５】
図１０においては、便座部４００の表面温度と時間との関係を示すグラフと、便座ヒータ４５０を駆動する際の通電率と時間との関係を示すグラフとが示されている。これら２つのグラフの横軸は共通の時間軸である。
【００９６】
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。
【００９７】
冬季等室温が待機温度である１８℃よりも低い場合、制御部９０は、便座部４００の温度を１８℃となるように温度調整する。制御部９０は、便座部４００の昇温が必要となる状態になるまでの待機期間Ｄ１の間、便座部４００の表面温度が１８℃で一定となるように、便座ヒータ４５０の低電力駆動を行う。
【００９８】
制御部９０は、使用者が便蓋部５００の開動作を開始し、便蓋位置検知装置５３１が開動作を検知した場合、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。
【００９９】
その後、制御部９０は、突入電流低減期間Ｄ２の経過後の時刻ｔ２で、便座ヒータ４５０の１２００Ｗ駆動を開始し、第１の昇温期間Ｄ３の間便座ヒータ４５０の１２００Ｗ駆動を継続する。この場合、便座部４００の表面温度は上述の第１の温度勾配で上昇される。
【０１００】
ここで、便座部４００の表面温度は急激に上昇される。便座ヒータ４５０の１２００Ｗ駆動は、便座部４００の表面温度が所定温度（例えば３０℃）に達するまで行われる。もちろん、この所定温度は暖房温度として設定された温度であってもよいが、この所定温度は暖房温度にまで十分に上昇した温度でなく、それよりも低くても、使用者が着座した際に冷たいという不快感情を生じない最低限界の温度（限界温度）であればよい。この限界温度は、発明者らの実施した被験者実験により約２９℃であることがわかっている。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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便座ヒータ４５０の１２００Ｗ駆動を６００Ｗ駆動に切替える。したがって、便座部４００の表面温度の変化がオーバーシュートした場合でも、その表面温度は便座設定温度を超えない。その結果、使用者が着座時に便座部４００を熱いと感じることが防止される。
【０１０３】
続いて、制御部９０は、第１の昇温期間Ｄ３の経過後の時刻ｔ３で、便座ヒータ４５０の６００Ｗ駆動を開始し、第２の昇温期間Ｄ４の間便座ヒータ４５０の６００Ｗ駆動を継続する。この場合、便座部４００の表面温度は上述の第２の温度勾配で上昇される。
【０１０４】
便座ヒータ４５０の６００Ｗ駆動は、便座部４００の表面温度が便座設定温度（３８℃）に達するまで行われる。
【０１０５】
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。
【０１０６】
制御部９０は、第２の昇温期間Ｄ４の経過後の時刻ｔ４で、便座ヒータ４５０の低電力駆動を開始し、第１の維持期間Ｄ５の間便座ヒータ４５０の低電力駆動を継続する。それにより、便座部４００の表面温度が便座設定温度で一定となる。
【０１０７】
制御部９０は、時刻ｔ５で着座センサ２９０により使用者の便座部４００への着座が検知された場合、低電力駆動の通電率を低下させ、第１の着座期間Ｄ６の間便座部４００の表面温度が便座設定温度を維持するように便座ヒータ４５０の低電力駆動を継続する。本例では、第１の着座期間Ｄ６は約１０分に設定される。
【０１０８】
また、制御部９０は、第１の着座期間Ｄ６の経過後の時刻ｔ６で、低電力駆動の通電率をさらに低下させ、第２の着座期間Ｄ７の間便座部４００の表面温度が便座設定温度よりもやや低い温度（３６℃）に低下するように便座ヒータ４５０の低電力駆動を継続する。本例では、第２の着座期間Ｄ７は約２分に設定される。
【０１０９】
制御部９０は、第２の着座期間Ｄ７の経過後の時刻ｔ７で、低電力駆動の通電率をさらに低下させ、第２の維持期間Ｄ８の間便座部４００の表面温度が便座設定温度よりもやや低い温度（３６℃）で一定となるように便座ヒータ４５０の低電力駆動を継続する。以下の説明では、第２の維持期間Ｄ８において一定に維持される期間便座部４００の表面温度、すなわち便座設定温度よりもやや低い温度を維持温度と称する。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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、便蓋位置検知装置５３１により便蓋部５００が閉じられたことを検知すると、停止期間Ｄ９の間便座ヒータ４５０の駆動を停止する。それにより、便座部４００の表面温度が低下する。
【０１１２】
制御部９０は、便座部４００の表面温度が１８℃に達した時刻ｔ９で、再び便座ヒータ４５０の低電力駆動を開始し、便座部４００の表面温度が１８℃で一定となるように待機期間Ｄ１０の間便座ヒータ４５０の低電力駆動を維持する。
【０１１３】
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。
【０１１４】
本例では、使用者の便座部４００への着座後、便座ヒータ４５０の駆動に用いる電力を調整することにより便座部４００の表面温度を徐々に低下させているが、便座ヒータ４５０の駆動は使用者の便座部４００への着座時に停止してもよい。この場合においても、使
用者が低温やけどすることが防止される。
【０１１５】
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、便蓋位置検知装置５３１により便蓋部５００が閉じられたことが検知されることにより便座ヒータ４５０の駆動が停止される旨を説明したが、便座ヒータ４５０の駆動の停止は、使用者が便座部４００から離れたことが検知された時刻ｔ８から一定時間（例えば１分間）経過後に行われてもよい。この場合、一度使用者が便座部４００から離れた後に再度便意をもよおし、再度便座部４００に着座する際にも、便座部４００の表面温度が低下しない。これにより、使用者は快適に便座部４００に着座することができる。
【０１１６】
＜５＞便座装置の動作シーケンス
使用者がトイレットルームに入室すると、人体検知センサ６００が人体を検知し、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所定時間行うことにより、便が便器面に付着することを防止する動作を行う。
【０１１７】
（５−１）便座に着座して使用する場合
使用者はトイレットルーム入室後、便座に着座して用便を行う場合、便座装置１１０の便蓋部５００を開いて便座部４００に着座する。
【０１１８】
便蓋部５００の開動作が開始されると、便蓋位置検出装置５３１が開動作の開始を検出し、制御部９０はヒータ駆動部４０２を介して便座ヒータ４５０の駆動を開始し、前記（４−４）便座ヒータの動作に記述した通電パターンにより、便座部４００の昇温を開始する。また、制御部９０は同時に便座温調ランプＲＡ１を点滅表示し、便座部５００が昇温中であることを報知する。
【０１１９】
便座部４００の温度が着座しても冷たさを感じない限界温度（約２９℃）に達すると、便座温調ランプは連続して点灯し、便座部５００が着座可能な温度に達したことを報知する。
【０１２０】
使用者が便座部４００に着座すると、着座センサ６１０が着座を検知し、使用者が着座している間は、前記（４−４）便座ヒータの動作に記述した通電パターンにより、便座ヒータ４５０を駆動する。また、使用者が着座中は衛生洗浄装置のノズル部２０等の洗浄機能を使用することができる。
【０１２１】
使用者が便座部４００から離れ、便蓋部５００を閉じると、便蓋位置検知装置５３１により便蓋部５００が閉じられたことを検知すると、便座ヒータ４５０の駆動を停止する。それにより、便座部４００の表面温度が低下する。
【０１２２】
制御部９０は、便座部４００の表面温度が１８℃に降下すると、再び便座ヒータ４５０の低電力駆動を開始し、便座部４００の表面温度が１８℃で一定となるように低電力駆動を維持する。
【０１２３】
（５−２）便蓋部、便座部をともに開放して使用する場合（男子小用時等）
男子小用あるいは便座装置や便器を清掃する場合は、使用者はトイレットルーム入室後、便蓋部５００と便座部４００を同時に開く。
【０１２４】
便蓋部５００と便座部４００の開動作が開始されると、便蓋位置検出装置５３１と便座位置検出装置４３１が開動作の開始を検出する。この場合制御部９０は、男子小用のための使用、あるいは便座装置や便器の清掃のための使用と判定し、便座部５００の昇温のための制御は行わず、待機温度を維持する。
【０１２５】
一方、便蓋部５００と便座部４００を一旦開放した後、便座部４００のみを再び閉じた場合、便座部４００に着座して使用するものと判定し、便蓋位置検出装置５３１が閉動作の開始を検出し、制御部９０はヒータ駆動部４０２を介して便座ヒータ４５０の駆動を開始し、前記（４−４）便座ヒータの動作に記述した通電パターンにより、便座部４００の昇温を開始する。また、制御部９０は同時に便座温調ランプＲＡ１を点滅表示し、便座部５００が昇温中であることを報知する。
【０１２６】
便座部４００の温度が着座しても冷たさを感じない限界温度（約２９℃）に達すると、便座温調ランプは連続して点灯し、便座部５００が着座可能な温度に達したことを報知する。
【０１２７】
この時、便座部４００が閉動作を開始してから便器７００の上面に到達する間に、便座部４００が限界温度に達していることが望ましく、そのために便座ダンパ４３２の付勢力を調節して便座部４００の回動スピード調整することにより、便座部４００が便器７００上に到達した直後に着座しても冷たさを感じないようにすることができる。
【０１２８】
使用者が便座部４００に着座すると、着座センサ６１０が着座を検知し、使用者が着座している間は、前記（４−４）便座ヒータの動作に記述した通電パターンにより、便座ヒータ４５０を駆動する。また、使用者が着座中は衛生洗浄装置のノズル部２０等の洗浄機能を使用することができる。
【０１２９】
使用者が便座部４００から離れ、便蓋部５００を閉じると、便蓋位置検知装置５３１により便蓋部５００が閉じられたことを検知すると、便座ヒータ４５０の駆動を停止する。それにより、便座部４００の表面温度が低下する。
【０１３０】
制御部９０は、便座部４００の表面温度が１８℃に降下すると、再び便座ヒータ４５０の低電力駆動を開始し、便座部４００の表面温度が１８℃で一定となるように低電力駆動を維持する。
【０１３１】
また、便蓋部５００と便座部４００を一旦開放した後、便蓋部５００と便座部４００を同時に閉じた場合、制御部９０は待機温度を維持する。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明は、便蓋部の回動動作を検知して便座ヒータの通電を制御することにより、便座装置の省エネルギの向上を図ることができるので、座面が回動する椅子の座面ヒータ等にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明の実施の形態１おける便座装置、衛生洗浄装置、トイレ装置の外観を示す斜視図
【図２】本発明の実施の形態１おける便座装置、衛生洗浄装置、トイレ装置の断面図
【図３】遠隔操作部の正面図
【図４】便座装置の構成を示す模式図
【図５】便座部の分解斜視図
【図６】（ａ）は便座部の便座ヒータの平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ７２領域の拡大図
【図７】便座部の平面図
【図８】便座部のＣ７３−Ｃ７３断面図
【図９】上部便座ケーシングに取り付けられる便座ヒータの構造を示す断面図
【図１０】便座ヒータの駆動および便座部の表面温度の変化を示すタイムチャート
【符号の説明】
【０１３４】
９０  制御部
１１０  便座装置
２００  本体部
４００  便座部（便座）
４３１  便座位置検知装置
５００  便蓋部（便蓋）
５３１  便蓋位置検知装置
７００  便器
【図１】
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【図２】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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