便座ヒータおよびそれを用いた暖房便座
【課題】便座の着座面の温度を極めて短時間で昇温させると共に、便座内に浸水した場合でも安全な便座ヒータを提供する。
【解決手段】エナメル線からなる線状発熱体４６０を、第一の防水絶縁箔４５３の熱融着性の接着層４５２ｂと第二の防水絶縁箔４５１の非粘着層側との間に挟持して一様に熱融着させたので、第一の防水絶縁箔４５３と第二の防水絶縁箔４５１との接合した外周端面に臨む境界部Ｐでの浸水を防止した、シート状の便座ヒータ４５０が構成される。
したがって、線状発熱体４６０から第一の防水絶縁箔４５３に奪われる熱を最小にして、第二の防水絶縁箔４５１を介して極めて効率よく着座面４１０Ｕに伝熱させることができ、その結果、防水絶縁性を確保しながら素早い昇温性能を確保する暖房便座４００が得られる。
【解決手段】エナメル線からなる線状発熱体４６０を、第一の防水絶縁箔４５３の熱融着性の接着層４５２ｂと第二の防水絶縁箔４５１の非粘着層側との間に挟持して一様に熱融着させたので、第一の防水絶縁箔４５３と第二の防水絶縁箔４５１との接合した外周端面に臨む境界部Ｐでの浸水を防止した、シート状の便座ヒータ４５０が構成される。
したがって、線状発熱体４６０から第一の防水絶縁箔４５３に奪われる熱を最小にして、第二の防水絶縁箔４５１を介して極めて効率よく着座面４１０Ｕに伝熱させることができ、その結果、防水絶縁性を確保しながら素早い昇温性能を確保する暖房便座４００が得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便座ヒータとそれを使用した暖房便座に関する。
【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暖房便座等様々な機能を有する装置が案出されている。なかでも、上記に示す暖房便座によれば、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）。
【０００３】
特許文献１記載の暖房便座においては、図１０に示すように、マグネシウム合金により形成された便座ケーシング１の内部に線状ヒータ２が設けられている。線状ヒータ２は、便座ケーシング１の裏面全体にわたって蛇行するように配置されており、線状ヒータ２の両端部に電源回路３が接続されている。
【０００４】
このような構成において、電源回路３から線状ヒータ２に電圧が印加されることにより線状ヒータ２が発熱する。そして、その線状ヒータ２の熱が便座ケーシング１に伝達されて、便座ケーシング１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。
【特許文献１】２００３−３１０４８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような従来の暖房便座においては、線状ヒータ２と便座ケーシング１とを絶縁するために、シリコンゴムまたは塩化ビニ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する必要があった。
【０００６】
そのため、線状ヒータ２は被覆チューブの厚さを大きくした場合、線状ヒータ２から便座ケーシング１への伝熱効率が低下し、便座ケーシング１を迅速に昇温させることが困難であった。
【０００７】
前記従来の技術の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、便座に対する線状ヒータの電気絶縁を確実にすると共に、便座を迅速に昇温させることができる便座ヒータおよびそれを用いた暖房便座を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明の便座ヒータは、発熱線とその外周を被覆した薄い絶縁層で構成し、便座の裏側に設ける線状発熱体と、第一の防水絶縁箔および第二の防水絶縁箔とを備え、第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔との間に線状発熱体を挟持し、さらに第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔との接合した外周端面に臨む境界部を、浸水防止構造にしたものである。
【０００９】
さらに、本発明の暖房便座は、着座面を有し金属材料を含む便座と、前記の便座ヒータを備え、便座の着座面の裏面に第二の防水絶縁箔の接着層側を貼着したものである。
【００１０】
この便座ヒータ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。この場合、便座
ヒータは、線状発熱体に絶縁層が構成され、さらに防水絶縁箔で挟持されているため、二重の絶縁構成を確保している。
【００１１】
したがって、便座ヒータが水没する事態が発生しても、線状発熱体に水分が接触することがなく、確実な絶縁状態を確保することができるとともに、この便座ヒータを、金属材料を含む便座に貼着したものであっても、着座面と線状発熱体の間の絶縁を確実にすることができる。
【００１２】
その結果として、発熱線と便座とを確実に絶縁しつつ、着座面を迅速に昇温させることが可能な暖房便座を提供することができる。
【発明の効果】
【００１３】
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便座ヒータおよびそれを用いた便座装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の発明は、発熱線とその外周を被覆した薄い絶縁層を構成し、便座の裏側に設ける線状発熱体と、第一の防水絶縁箔および第二の防水絶縁箔とを備え、第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔との間に線状発熱体を挟持し、第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔との接合した外周端面に臨む境界部を、浸水防止構造にしたものである。
【００１５】
これにより、発熱線で発生した熱は、前記発熱線の外周の絶縁層を介して第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔に伝達され、第一、第二の防水絶縁箔全体に熱拡散する。
【００１６】
一方、第一、第二の防水絶縁箔の接合した外周端面に臨む境界部で浸水を防止しているため、万一水没するような事態があっても線状発熱体が水分に接触することがなく、常に二重の絶縁状態を確保した便座ヒータを実現することができる。
【００１７】
したがって、線状発熱体の周囲には第一、第二の防水絶縁箔が存在するだけであるため、この便座ヒータを被加熱体に貼着させた場合、その被加熱体を素早く昇温させうるため、必要最小限の構成で、即温性と絶縁性を兼備することができる。
【００１８】
第２の発明は、特に第１の発明において、第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔は、便座に接合しない第一の防水絶縁箔に接着層を設け、第一の防水絶縁箔の接着層側と第二の防水絶縁箔の非接着層側との間に線状発熱体を挟持し、第一の防水絶縁箔を第二の防水絶縁箔に貼着したものである。
【００１９】
これにより、線状発熱体を介して第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔が密着状態を確保するため、第一、第二の防水絶縁箔の外周の端面部だけでなく、広範囲に防水性を維持でき、万一、第一、第二の防水絶縁箔の端面部に損傷が発生した状態で水没状態となっても、線状発熱体が水分に接触することがなく、二重の絶縁性を維持できる。
【００２０】
そして、このように接着層で貼着することで、全体としてシート状の便座ヒータを構成することができる。
【００２１】
第３の発明は、特に第１または第２の発明において、第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔は、ポリエステル系樹脂箔を用いたものである。
【００２２】
これにより、第一、第二の防水絶縁箔は、水分を完全に通過させない構成となり、防水型の便座ヒータを実現することができる。
【００２３】
第４の発明は、特に第１から第３のいずれか１つの発明において、ポリエステル系樹脂箔は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミドのうち、いずれかを用いたものである。
【００２４】
これにより、線状発熱体の実際の最高使用温度にあわせた選択が可能である。例えば、１８０℃程度までならポリエチレンテレフタレート、２００℃程度であればポリエステルイミド、２５０℃程度であればポリアミドイミドまたはポリイミドといった選択が可能となる。
【００２５】
第５の発明は、特に第１から第４のいずれか１つの発明において、第一の防水絶縁箔の接着層は熱融着性の接着層を用い、第二の防水絶縁箔の接着層は粘着層を用いたものである。
【００２６】
これにより、第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔とをラミネータなどによって加熱圧着することによって、容易に便座ヒータを構成することができる。
【００２７】
この場合、熱融着性の接着層は、通常のラミネート用接着剤、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、あるいはポリエステル系ホットメルト剤などを用いるとよく、その厚みは０．００２〜０．０１ｍｍ程度で強固な接着力が得られ、粘着層を用いた場合の厚みが０．０３〜０．０７ｍｍ程度必要なことに比べ、厚みを約十分の一程度まで薄くすることができる。
【００２８】
したがって、線状発熱体からの発熱の伝熱ロスを極力少なくすることが可能である。一方、第二の防水絶縁箔の接着層を粘着層としたことにより、便座の着座面の裏面などの曲面が多い部位でも、その形状に合わせて確実に貼着させることができる。
【００２９】
このように、多様な形状にも合わせて空隙を生じるおそれを少なくできる貼着が可能で、かつ素早い熱伝導を実現できる、フレキシブルなシート型の便座ヒータを構成することができる。
【００３０】
第６の発明は、特に第１から第５のいずれか１つの発明において、第一防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔の接着層は、粘着層を用いたものである。
【００３１】
これにより、第一の防水絶縁箔の接着層を粘着層としたことで、線状発熱体の配設パターンを保持することが容易であるだけでなく、第一の防水絶縁箔を、第二の防水絶縁箔に貼着する時点で、万一しわなどが発生した場合でも粘着層の流動性により、前記しわの部分に粘着層の一部が回りこむため、第一、第二の防水絶縁箔の接着部の防水性を確実にし、二重の絶縁性を維持することができる。
【００３２】
第７の発明は、特に第６の発明において、第一の防水絶縁箔の粘着層は、第二の防水絶縁箔の粘着層よりも厚く構成したものである。
【００３３】
これにより、同様に線状発熱体の配設パターンを保持することが容易であるだけでなく、第一の防水絶縁箔を、第二の防水絶縁箔に貼着する時点で、比較的多くのしわなどが発生した場合でも、粘着層の厚みを厚くしたことによる流動性により、粘着層の一部が前記の多くのしわの部分に回りこむため、第一、第二の防水絶縁箔の接着部の防水性を損なうことがないので、二重の絶縁性を維持することができる。
【００３４】
したがって、しわが多くても絶縁性の良品が得られ、便座ヒータの製造過程における歩
留まりを高く維持でき、製造コストへの影響を極小にすることができる。
【００３５】
第８の発明は、特に第１から第７のいずれか１つの発明において、線状発熱体は、発熱線の絶縁層に少なくともエナメル層を構成したものである。
【００３６】
これにより、エナメル層は１０μｍ前後で十分に発熱線の外周を絶縁被覆すると同時に、屈曲にも耐えるフレキシブル性を維持し、配線パターニングなどが容易な線状発熱体を構成することができる。
【００３７】
第９の発明は、特に第８の発明において、線状発熱体は、発熱線の絶縁層を複数構成し、最内層にエナメル層を構成し、最外層にフッ素含有樹脂層を構成したものである。
【００３８】
これにより、同様にエナメル層は１０μｍ前後で十分に発熱線の外周をフレキシブルに絶縁被覆でき、さらに外層にフッ素含有樹脂層を構成するため、線状発熱体だけで比較的薄膜の二重の絶縁構成を確保すると共に、１８０〜２２０℃程度の高温に耐えて素早い伝熱性を確保できる線状発熱体が得られる。
【００３９】
第１０の発明は、着座面を有し金属材料を含む便座と、第１から第９のいずれか１つの発明に記載の便座ヒータを備え、便座の着座面の裏面に第二の防水絶縁箔の接着層側を貼着したものである。
【００４０】
これにより、比較的曲面の多い着座面の裏側に容易、かつ確実に便座ヒータを貼着することができる。また、万一、便座が水没するような事態が発生しても、線状発熱体に水分が接触するこがなく、確実な二重の絶縁状態が維持できる、安全かつ即暖性の高い暖房便座を実現することができる。
【００４１】
そのため、この便座ヒータを金属材料を含む便座に貼着したものであっても、着座面と線状発熱体の間の絶縁を確実にすることができる。
【００４２】
結果として、発熱線と便座とを確実に絶縁しつつ、着座面を迅速に昇温させることが可能な暖房便座を提供することができる。
【００４３】
本発明の目的は、第１の発明から第１０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。
【００４４】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における暖房便座の要部拡大断面図、図２は同暖房便座に用いた便座ヒータの正面図、図３は同暖房便座の分解斜視図、図４は同便座ヒータを着座面に貼着した状態図、図５は図２でｘの領域の部分拡大図、図６は同暖房便座の制御ブロックの概念図、図７は同暖房便座で構成した衛生洗浄装置の斜視図である。
【００４５】
以上の図面を用いて、本発明の実施の形態１における便座ヒータとそれを用いた便座装置の構成、および動作、作用について説明する。
【００４６】
図３において、暖房便座４００（図７）は、合成樹脂製の便座基盤４２０と、アルミニウムなどの高い熱伝導性を有する金属で形成された着座面４１０Ｕと、便座基盤４２０と着座面４１０Ｕの間に本発明の便座ヒータ４５０が介在する構成で、便座ヒータ４５０は、馬蹄形状に構成され、粘着層４５２ａ（図１）を着座面４１０Ｕの内面部の一定の位置
に貼着されて固定されている。
【００４７】
また、便座ヒータ４５０には、通常時の着座面４１０Ｕの温度調節のためのサーミスタ４０１ａ（図６）が装着されている。さらに、便座ヒータ４５０は、一定のパターンで線状発熱体４６０を配線させたもので、その一部のパターンは密にした領域部４８０（図２）となっており、異常時でも着座面４１０Ｕの温度が一定以上に上昇しないように制御するための温度過昇防止装置（図示せず）に接触する構成となっている。一方、制御部９０（図６）には、人体検知センサ６００からの信号入力６００ａ、着座信号入力６１０ａ、サーミスタ４０１ａからの出力、さらには、間に温度過昇防止装置を介して便座ヒータ４５０の通電経路が接続されている。
【００４８】
図２、図４、図５に示すように、線状発熱体４６０は、着座面４１０Ｕ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。線状発熱体４６０は、蛇行形状の曲げ部が着座面４１０Ｕ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ている。具体的には、１本の連続する線状発熱体４６０が、図５に示すように第１系列Ａの線状発熱体４６０ａと、第２系列Ｂの線状発熱体４６０ｂとに分けられ、両者はほぼ平行に配列されている。
【００４９】
この線状発熱体４６０の配列は、曲げ部間の線間隔が短いため、熱膨張、収縮に起因する線状発熱体４６０の線長の変化が小規模となり、また曲げ部で熱膨張、収縮による熱ストレスを緩衝し、断線などを抑制する構成となっている。なお、図２のｘの領域の曲げ部の長さＬａ、Ｌｂおよび曲げ部間の間隔Ｓは、任意の調整が可能で、それによって便座ヒータ４５０の加熱分布を調整することができる。
【００５０】
例えば、便座ヒータ４５０の外側および内側の側辺近傍の加熱密度が便座ヒータ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を調整し、便座ヒータ４５０のほぼ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。
【００５１】
また、本例では、矢印で示すように第１系列Ａの線状発熱体４６０ａでの電流の向きが、第１系列Ｂの線状発熱体４６０ｂでの電流の向きと対向するため、双方の線状発熱体４６０ａ、４６０ｂから発生する磁場が打ち消される傾向にあり、その結果、ノイズ等の発生が抑制される。
【００５２】
図１、図２で、着座面４１０Ｕ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の上下面には、約１５０〜１８０℃の耐熱性を有するポリエステル樹脂製の塗装膜４１１が約０．０５〜０．２ｍｍの厚さで形成され、アルミニウム板の生地が露出しないようになっている。なお、着座面４１０Ｕには、アルミニウム板４１３以外にも、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、または複数の組合せを用いてもよい。
【００５３】
また、便座ヒータ４５０は、第一の防水絶縁箔４５３の熱融着性の接着層４５２ｂ側と第二の防水絶縁４５１の非粘着層側との間に線状発熱体４６０を挟持させて、前述の蛇行形状配列を保持させたものである。そして、着座面４１０Ｕの下面側に、便座ヒータ４５０における第二の防水絶縁箔４５１の粘着層４５２ａ側を貼着することにより、暖房便座４００の主要部分が構成される。
【００５４】
便座ヒータ４５０の第一の防水絶縁箔４５３、第二の防水絶縁箔４５１は、例えば、ポリエステル系樹脂の中で比較的汎用性の高いポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いている。また、第一の防水絶縁箔４５３、第二の防水絶縁箔４５１の厚みは、線状発熱
体４６０を強固に挟持するための軟性、および防水絶縁性を必要とするため、０．０１２〜０．０５ｍｍの範囲であれば良く、本例では０．０２５ｍｍとした。
【００５５】
なお、第一の防水絶縁箔４５３、第二の防水絶縁箔４５１の材質は、線状発熱体の使用温度範囲、許容コストなどにより、ポリエステル系樹脂の中でもさらに耐熱性の高い材料の選択が可能である。例えば、２００℃程度であればポリエステルイミド（ＰＥＩ）、２５０℃程度であればポリアミドイミド（ＰＡＩ）またはポリイミド（ＰＩ）といった選択が可能である。
【００５６】
線状発熱体４６０は、断面が略円形の発熱線４６３ａとその外周を被覆する、エナメル層４６３ｂからなる絶縁層により構成される。
【００５７】
発熱線４６３ａは、例えば０．１６〜０．２５ｍｍの直径を有する銅または銅合金からなる。本実施の形態では、発熱線４６３ａとして、直径０．１６８ｍｍ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。因みに抵抗値は０．８８Ω／ｍである。
【００５８】
また、発熱線４６３ａの第一の絶縁層であるエナメル層４６３ｂは、例えばＰＥＩからなる。エナメル層４６３ｂの膜厚は、０．０２ｍｍ以下であり、本実施の形態では０．０１〜０．０１６ｍｍ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の他の材料としては、ＰＡＩまたはＰＩなどを用いれば、さらに耐熱性が上昇する。
【００５９】
ちなみに、便座ヒータ４５０を構成するための主要な工程を説明すると、第一に、線状発熱体４６０を前記の配線パターンでパターニングしたのち、第一の防水絶縁箔４５３の熱融着性の接着層４５２ｂ側の面を線状発熱体４６０に向けて、第一の防水絶縁箔と線状発熱体４６０を加熱接着させる。
【００６０】
具体的には、線状発熱体４６０の上方から面状態で第一の防水絶縁箔４５３の熱融着性の接着層４５２ｂ側の面を接近させ、線状発熱体４６０と熱融着性の接着層４５２ｂが接触するとほぼ同時に、第一の防水絶縁箔４５３の非接着面を均一に加熱しながら圧着する。このときの加熱温度と圧着時間は、例えば２００〜２５０℃程度、１〜５秒間である。
【００６１】
なお、熱融着性の接着層４５２ｂの材質は、通常のラミネート用接着剤、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、あるいはポリエステル系ホットメルト剤などを用いるとよく、本例では、浸水防止に有効なＥＶＡを用い、その厚みは０．００２〜０．０１ｍｍ程度とした。この時、熱融着性の接着層４５２ｂと線状発熱体４６０のエナメル層４６３ｂが融着状態となって、線状発熱体４６０の配線パターンが第一の防水絶縁箔４５３に固定される。
【００６２】
しかるのち、加熱ローラー式ラミネータによって、線状発熱体４６０を第一の防水絶縁箔４５３と第二の防水絶縁箔４５１の非粘着層側との間に挟持しながら、第一の防水絶縁箔４５３を第二の防水絶縁箔４５１の非粘着層側に一様に熱融着させる。
【００６３】
このようにして、図２、図４に示すように便座ヒータ４５０は、第一の防水絶縁箔４５３と第二の防水絶縁箔４５１との全面が第一の防水絶縁箔４５３の接着層４５２ｂにより接合した結果、その外周端面（図１に示す、図２、図４では馬蹄形状の外側、内側になる端面）に臨む第一の防水絶縁箔４５３と第二の防水絶縁箔４５１との接合した境界部Ｐでは、接着層４５２ｂで浸水防止構造が形成され、浸水を完全に防止したシート状の便座ヒータ４５０が構成される。
【００６４】
したがって、便座ヒータ４５０は極めてフレキシブル性に富み、さらに、第二の防水絶縁箔４５１の接着層を厚さ０．０５ｍｍの粘着層４５２ａとしたことにより、着座面４１０Ｕの裏面などの曲面が多い部位でも、その形状に合わせて空隙を極力少なくして、確実に貼着させることができる。
【００６５】
このように、線状発熱体４６０にエナメル層４６３ｂを被覆しただけの発熱線４６３ａを用いたことで、絶縁性を保持しながら発熱線４６３ａからの熱伝導を向上できる。
【００６６】
さらに、第一の防水絶縁箔４５３の接着層を０．００２〜０．０１ｍｍ程度で強固な接着力が得られる熱融着性の接着層４５２ｂとしたことにより、粘着層を用いた場合の厚みが０．０３〜０．０７ｍｍ程度必要なことに比べ、厚みを約十分の一程度まで薄くすることができる。
【００６７】
したがって、線状発熱体４６０から第一の防水絶縁箔４５３に奪われる熱を最小にして、第二の防水絶縁箔４５１を介して、極めて効率よく着座面４１０Ｕに伝熱させることができ、その結果、暖房便座４００の防水絶縁性を確保しながら素早い昇温性能を確保することができる。
【００６８】
図６で、便座装置１１０は、本体部２００、遠隔操作装置３００、暖房便座４００および人体検知センサ６００を備える。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は本発明の便座ヒータ４５０およびサーミスタ４０１ａを備える。
【００６９】
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暖房便座４００の温度等の判定、タイマ機能、種々の情報の記憶、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などの機能を有する。
【００７０】
温度測定部４０１は、サーミスタ４０１ａに接続され、サーミスタ４０１ａから出力される信号に基づいて便座４００の温度を測定し、ヒータ駆動部４０２は、暖房便座４００の便座ヒータ４５０に接続され、便座ヒータ４５０を駆動する。
【００７１】
本例では通常の使用状態として、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、暖房便座４００が待機温度として例えば約１８℃に温度調整される。制御部９０では、人体検知センサ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。
【００７２】
ついで、制御部９０は、暖房便座４００の測定温度値、および便座設定温度に基づき、所定のヒータ制御パターンの選択を経て、ヒータ駆動部４０２により便座ヒータ４５０が駆動され、暖房便座４００の温度が便座設定温度へと瞬時に加温される。したがって、比較的早く使用者が便座部４００に着座した場合でも冷感を覚えることなく、快適な使用が可能である。
【００７３】
図７で、トイレットルーム内に設置された衛生洗浄装置９００は便器７００の上面に取り付けられる。衛生洗浄装置９００は、本体部２００、遠隔操作装置３００、暖房便座４００および蓋部５００により構成される。
【００７４】
本体部２００には、暖房便座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、便器７００内に出入りする洗浄装置８００と洗浄水供給機構（図示せず）が設けられるとともに、制御部９０が内蔵される。
【００７５】
使用者がトイレットルーム内に入室すると、人体検知センサ６００（例えば反射型の赤外線センサ）が、人体から反射された赤外線を検出し、使用者の入室を検知する。
【００７６】
その時点で、便座ヒータ４５０からの効率よい伝熱により、使用者が冷感を感じない温度まで急速に、例えば６秒以内に着座面４１０Ｕが昇温する。
【００７７】
次いで、使用者が着座面４１０Ｕに着座すると、本体部２００の正面上部に設けられる着座センサ６１０（例えば反射型の赤外線センサ）が、人体から反射された赤外線を検出することにより、便座４００上に使用者が存在することを検知して、着座面４１０Ｕは快適に着座できる適温に保持される。
【００７８】
そして、使用者が用便終了後に遠隔操作装置３００を操作して洗浄指示を信号として本体部２００に送ると、水道配管（図示せず）に接続された洗浄水供給機構と直結した洗浄装置８００が突出して、その先端近傍から洗浄水（矢印）が噴出して使用者の局部を洗浄する。
【００７９】
さらに、使用者が洗浄終了後に遠隔操作装置３００を操作して洗浄停止を信号として本体部２００に送ると、洗浄装置９００が本体２００内に収納される。
【００８０】
最終的に、使用者が着座面４１０Ｕから立ち上がり、トイレットルームから退出する。
【００８１】
以上のように、暖房便座４００の速やかな昇温により、トイレットルーム内で使用者が快適な用便を可能とする衛生洗浄装置が得られ、使用者の用便の過程などで暖房便座４００内部に浸水が発生しても、便座ヒータ４５０内への浸水は阻止でき、電気的絶縁性、安全性を確保、維持することが可能な衛生洗浄装置が得られる。
【００８２】
なお、本実施の形態における第一の防水絶縁箔４５３と第二の防水絶縁箔４５１との接合した外周端面に臨む境界部Ｐの浸水防止構造は、熱融着性の接着層４５２ｂによって行っているが、第一の防水絶縁箔４５３または第二の防水絶縁箔４５１のいずれか一方の端部を、他方の外周端面を覆って折り返し、熱融着性の接着層４５２ｂで接着する構造でも良い。
【００８３】
（実施の形態２）
図８は本発明の実施の形態２における暖房便座の要部拡大断面図である。本実施の形態は、実施の形態１における図２〜図７に示す構成と基本的に同じであり、また、図８においても実施の形態１と同一符号のものは同一構造を有し、実施の形態１と異なるところを中心に便座ヒータの構成、および動作、作用について説明する。
【００８４】
図８において、実施の形態１と異なる点は、便座ヒータ４５０ａの線状発熱体４６０ａを、線状発熱体４６０のエナメル層４６３ｂに、第二の絶縁層として、例えば２６０℃の耐熱性を有するパーフルオロアルコキシ混合物（以下ＰＦＡ層４６２と称する）等のフッ素樹脂を被覆したところである。
【００８５】
暖房便座４００ａに用いた便座ヒータ４５０ａを構成する工程については、実施の形態１とほぼ同様で、説明は省略する。ＰＦＡ層４６２の厚みは、例えば０．０５〜０．１５ｍｍである。ＰＦＡ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、ＰＦＡ層４６２の厚みが０．０５程度に薄くても、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。
【００８６】
したがって、発熱線４６３ａ上にエナメル層４６３ｂ、ＰＦＡ層４６２といった、二重かつ薄膜状の絶縁被覆を構成した線状発熱体４６０ａが得られる。その外径は、０．３〜０．５０ｍｍの範囲に留まり、本例の場合０．３５ｍｍ程度にでき、絶縁耐圧を確保すると共に、発熱線４６３ａから第二の防水絶縁箔４５１を介して、着座面４１０Ｕへの熱伝導を極めて俊敏に行うことができるのはもちろんである。
【００８７】
このように、便座ヒータ４５０ａは、第一の防水絶縁箔４５３と第二の防水絶縁箔４５１の外周端面に臨む境界部Ｐから浸水することを確実に防止すると共に、多重の絶縁性を確保し、十分短時間で着座面４１０Ｕを昇温できるので、電気絶縁性、安全性、および快適性を確保した暖房便座４００ａが提供できる。なお、本実施の形態は実施の形態１の発明にも適用できるものである。
【００８８】
（実施の形態３）
図９は本発明の実施の形態３における暖房便座の要部拡大断面図である。本実施の形態は、実施の形態１における図２〜図７に示す構成と基本的に同じであり、また、図９においても実施の形態１と同一符号のものは同一構造を有し、実施の形態１と異なるところを中心に便座ヒータの構成、および動作、作用について説明する。
【００８９】
図９において、実施の形態１、２と異なる点は、暖房便座４００ｂに用いた便座ヒータ４５０ｂの第一の防水絶縁箔４５３の接着層として、第二の防水絶縁箔４５１の粘着層４５２ａの厚さより大きくした、厚さ０．０７ｍｍの粘着層４５２ｃを用いたところである。
【００９０】
第一の防水絶縁箔４５３の接着層を比較的厚い粘着層４５２ｃとしたことで、便座ヒータ４５０ｂを構成する過程で、加熱ローラー式のラミネータを使用する必要がないため、加熱に要するエネルギーを削減でき、また、線状発熱体４６０ａの配設パターンを保持することが容易であるだけでなく、第一の防水絶縁箔４５３ａを、第二の防水絶縁箔４５１の非粘着層側に貼着する時点で、万一、皺４５５などが発生した場合でも粘着層４５２ｃの流動性により、皺４５５の部分に粘着層４５２ｃの一部が回りこむため、第一の防水絶縁箔４５３と第二の防水絶縁箔４５１の外周端面に望む境界部Ｐの防水性をより確実にした便座ヒータ４５０ｂが得られる。その結果、暖房便座４００ｂの生産時の歩留まりをも向上させることができる。
【００９１】
なお、本実施の形態は実施の形態１、２の発明にも適用できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
以上のように、本発明の便座ヒータおよびそれを用いた暖房便座は、暖房便座内に浸水などの異常が発生した場合でも、便座と発熱線とを確実に絶縁して安全性を確保しつつ、便座を迅速に昇温させることができるため、暖房便座に限らず使用者との接触を前提とする暖房機器への適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施の形態１における暖房便座の要部拡大断面図
【図２】同実施の形態１における便座ヒータの正面図
【図３】同実施の形態１における暖房便座の分解斜視図
【図４】同実施の形態１における便座ヒータを着座面に貼着した状態図
【図５】同実施の形態１における図２に示す便座ヒータのｘの領域の部分拡大図
【図６】同実施の形態１における暖房便座の制御ブロックの概念図
【図７】同実施の形態１における暖房便座で構成した衛生洗浄装置の斜視図
【図８】本発明の実施の形態２における暖房便座の要部拡大断面図
【図９】本発明の実施の形態３における暖房便座の要部拡大断面図
【図１０】従来の暖房便座の正面図
【符号の説明】
【００９４】
４００、４００ａ、４００ｂ 暖房便座
４１０Ｕ 着座面
４５０、４５０ａ、４５０ｂ 便座ヒータ
４５１ 第二の防水絶縁箔
４５２ａ、４５２ｃ 粘着層
４５２ｂ 熱融着性の接着層
４５３ 第一の防水絶縁箔
４６０、４６０ａ 線状発熱体
４６２ ＰＦＡ層
４６３ａ 発熱線
４６３ｂ エナメル層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便座ヒータとそれを使用した暖房便座に関する。
【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暖房便座等様々な機能を有する装置が案出されている。なかでも、上記に示す暖房便座によれば、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）。
【０００３】
特許文献１記載の暖房便座においては、図１０に示すように、マグネシウム合金により形成された便座ケーシング１の内部に線状ヒータ２が設けられている。線状ヒータ２は、便座ケーシング１の裏面全体にわたって蛇行するように配置されており、線状ヒータ２の両端部に電源回路３が接続されている。
【０００４】
このような構成において、電源回路３から線状ヒータ２に電圧が印加されることにより線状ヒータ２が発熱する。そして、その線状ヒータ２の熱が便座ケーシング１に伝達されて、便座ケーシング１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。
【特許文献１】２００３−３１０４８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような従来の暖房便座においては、線状ヒータ２と便座ケーシング１とを絶縁するために、シリコンゴムまたは塩化ビニ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する必要があった。
【０００６】
そのため、線状ヒータ２は被覆チューブの厚さを大きくした場合、線状ヒータ２から便座ケーシング１への伝熱効率が低下し、便座ケーシング１を迅速に昇温させることが困難であった。
【０００７】
前記従来の技術の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、便座に対する線状ヒータの電気絶縁を確実にすると共に、便座を迅速に昇温させることができる便座ヒータおよびそれを用いた暖房便座を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明の便座ヒータは、発熱線とその外周を被覆した薄い絶縁層で構成し、便座の裏側に設ける線状発熱体と、第一の防水絶縁箔および第二の防水絶縁箔とを備え、第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔との間に線状発熱体を挟持し、さらに第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔との接合した外周端面に臨む境界部を、浸水防止構造にしたものである。
【０００９】
さらに、本発明の暖房便座は、着座面を有し金属材料を含む便座と、前記の便座ヒータを備え、便座の着座面の裏面に第二の防水絶縁箔の接着層側を貼着したものである。
【００１０】
この便座ヒータ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。この場合、便座
ヒータは、線状発熱体に絶縁層が構成され、さらに防水絶縁箔で挟持されているため、二重の絶縁構成を確保している。
【００１１】
したがって、便座ヒータが水没する事態が発生しても、線状発熱体に水分が接触することがなく、確実な絶縁状態を確保することができるとともに、この便座ヒータを、金属材料を含む便座に貼着したものであっても、着座面と線状発熱体の間の絶縁を確実にすることができる。
【００１２】
その結果として、発熱線と便座とを確実に絶縁しつつ、着座面を迅速に昇温させることが可能な暖房便座を提供することができる。
【発明の効果】
【００１３】
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便座ヒータおよびそれを用いた便座装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の発明は、発熱線とその外周を被覆した薄い絶縁層を構成し、便座の裏側に設ける線状発熱体と、第一の防水絶縁箔および第二の防水絶縁箔とを備え、第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔との間に線状発熱体を挟持し、第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔との接合した外周端面に臨む境界部を、浸水防止構造にしたものである。
【００１５】
これにより、発熱線で発生した熱は、前記発熱線の外周の絶縁層を介して第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔に伝達され、第一、第二の防水絶縁箔全体に熱拡散する。
【００１６】
一方、第一、第二の防水絶縁箔の接合した外周端面に臨む境界部で浸水を防止しているため、万一水没するような事態があっても線状発熱体が水分に接触することがなく、常に二重の絶縁状態を確保した便座ヒータを実現することができる。
【００１７】
したがって、線状発熱体の周囲には第一、第二の防水絶縁箔が存在するだけであるため、この便座ヒータを被加熱体に貼着させた場合、その被加熱体を素早く昇温させうるため、必要最小限の構成で、即温性と絶縁性を兼備することができる。
【００１８】
第２の発明は、特に第１の発明において、第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔は、便座に接合しない第一の防水絶縁箔に接着層を設け、第一の防水絶縁箔の接着層側と第二の防水絶縁箔の非接着層側との間に線状発熱体を挟持し、第一の防水絶縁箔を第二の防水絶縁箔に貼着したものである。
【００１９】
これにより、線状発熱体を介して第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔が密着状態を確保するため、第一、第二の防水絶縁箔の外周の端面部だけでなく、広範囲に防水性を維持でき、万一、第一、第二の防水絶縁箔の端面部に損傷が発生した状態で水没状態となっても、線状発熱体が水分に接触することがなく、二重の絶縁性を維持できる。
【００２０】
そして、このように接着層で貼着することで、全体としてシート状の便座ヒータを構成することができる。
【００２１】
第３の発明は、特に第１または第２の発明において、第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔は、ポリエステル系樹脂箔を用いたものである。
【００２２】
これにより、第一、第二の防水絶縁箔は、水分を完全に通過させない構成となり、防水型の便座ヒータを実現することができる。
【００２３】
第４の発明は、特に第１から第３のいずれか１つの発明において、ポリエステル系樹脂箔は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミドのうち、いずれかを用いたものである。
【００２４】
これにより、線状発熱体の実際の最高使用温度にあわせた選択が可能である。例えば、１８０℃程度までならポリエチレンテレフタレート、２００℃程度であればポリエステルイミド、２５０℃程度であればポリアミドイミドまたはポリイミドといった選択が可能となる。
【００２５】
第５の発明は、特に第１から第４のいずれか１つの発明において、第一の防水絶縁箔の接着層は熱融着性の接着層を用い、第二の防水絶縁箔の接着層は粘着層を用いたものである。
【００２６】
これにより、第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔とをラミネータなどによって加熱圧着することによって、容易に便座ヒータを構成することができる。
【００２７】
この場合、熱融着性の接着層は、通常のラミネート用接着剤、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、あるいはポリエステル系ホットメルト剤などを用いるとよく、その厚みは０．００２〜０．０１ｍｍ程度で強固な接着力が得られ、粘着層を用いた場合の厚みが０．０３〜０．０７ｍｍ程度必要なことに比べ、厚みを約十分の一程度まで薄くすることができる。
【００２８】
したがって、線状発熱体からの発熱の伝熱ロスを極力少なくすることが可能である。一方、第二の防水絶縁箔の接着層を粘着層としたことにより、便座の着座面の裏面などの曲面が多い部位でも、その形状に合わせて確実に貼着させることができる。
【００２９】
このように、多様な形状にも合わせて空隙を生じるおそれを少なくできる貼着が可能で、かつ素早い熱伝導を実現できる、フレキシブルなシート型の便座ヒータを構成することができる。
【００３０】
第６の発明は、特に第１から第５のいずれか１つの発明において、第一防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔の接着層は、粘着層を用いたものである。
【００３１】
これにより、第一の防水絶縁箔の接着層を粘着層としたことで、線状発熱体の配設パターンを保持することが容易であるだけでなく、第一の防水絶縁箔を、第二の防水絶縁箔に貼着する時点で、万一しわなどが発生した場合でも粘着層の流動性により、前記しわの部分に粘着層の一部が回りこむため、第一、第二の防水絶縁箔の接着部の防水性を確実にし、二重の絶縁性を維持することができる。
【００３２】
第７の発明は、特に第６の発明において、第一の防水絶縁箔の粘着層は、第二の防水絶縁箔の粘着層よりも厚く構成したものである。
【００３３】
これにより、同様に線状発熱体の配設パターンを保持することが容易であるだけでなく、第一の防水絶縁箔を、第二の防水絶縁箔に貼着する時点で、比較的多くのしわなどが発生した場合でも、粘着層の厚みを厚くしたことによる流動性により、粘着層の一部が前記の多くのしわの部分に回りこむため、第一、第二の防水絶縁箔の接着部の防水性を損なうことがないので、二重の絶縁性を維持することができる。
【００３４】
したがって、しわが多くても絶縁性の良品が得られ、便座ヒータの製造過程における歩
留まりを高く維持でき、製造コストへの影響を極小にすることができる。
【００３５】
第８の発明は、特に第１から第７のいずれか１つの発明において、線状発熱体は、発熱線の絶縁層に少なくともエナメル層を構成したものである。
【００３６】
これにより、エナメル層は１０μｍ前後で十分に発熱線の外周を絶縁被覆すると同時に、屈曲にも耐えるフレキシブル性を維持し、配線パターニングなどが容易な線状発熱体を構成することができる。
【００３７】
第９の発明は、特に第８の発明において、線状発熱体は、発熱線の絶縁層を複数構成し、最内層にエナメル層を構成し、最外層にフッ素含有樹脂層を構成したものである。
【００３８】
これにより、同様にエナメル層は１０μｍ前後で十分に発熱線の外周をフレキシブルに絶縁被覆でき、さらに外層にフッ素含有樹脂層を構成するため、線状発熱体だけで比較的薄膜の二重の絶縁構成を確保すると共に、１８０〜２２０℃程度の高温に耐えて素早い伝熱性を確保できる線状発熱体が得られる。
【００３９】
第１０の発明は、着座面を有し金属材料を含む便座と、第１から第９のいずれか１つの発明に記載の便座ヒータを備え、便座の着座面の裏面に第二の防水絶縁箔の接着層側を貼着したものである。
【００４０】
これにより、比較的曲面の多い着座面の裏側に容易、かつ確実に便座ヒータを貼着することができる。また、万一、便座が水没するような事態が発生しても、線状発熱体に水分が接触するこがなく、確実な二重の絶縁状態が維持できる、安全かつ即暖性の高い暖房便座を実現することができる。
【００４１】
そのため、この便座ヒータを金属材料を含む便座に貼着したものであっても、着座面と線状発熱体の間の絶縁を確実にすることができる。
【００４２】
結果として、発熱線と便座とを確実に絶縁しつつ、着座面を迅速に昇温させることが可能な暖房便座を提供することができる。
【００４３】
本発明の目的は、第１の発明から第１０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。
【００４４】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における暖房便座の要部拡大断面図、図２は同暖房便座に用いた便座ヒータの正面図、図３は同暖房便座の分解斜視図、図４は同便座ヒータを着座面に貼着した状態図、図５は図２でｘの領域の部分拡大図、図６は同暖房便座の制御ブロックの概念図、図７は同暖房便座で構成した衛生洗浄装置の斜視図である。
【００４５】
以上の図面を用いて、本発明の実施の形態１における便座ヒータとそれを用いた便座装置の構成、および動作、作用について説明する。
【００４６】
図３において、暖房便座４００（図７）は、合成樹脂製の便座基盤４２０と、アルミニウムなどの高い熱伝導性を有する金属で形成された着座面４１０Ｕと、便座基盤４２０と着座面４１０Ｕの間に本発明の便座ヒータ４５０が介在する構成で、便座ヒータ４５０は、馬蹄形状に構成され、粘着層４５２ａ（図１）を着座面４１０Ｕの内面部の一定の位置
に貼着されて固定されている。
【００４７】
また、便座ヒータ４５０には、通常時の着座面４１０Ｕの温度調節のためのサーミスタ４０１ａ（図６）が装着されている。さらに、便座ヒータ４５０は、一定のパターンで線状発熱体４６０を配線させたもので、その一部のパターンは密にした領域部４８０（図２）となっており、異常時でも着座面４１０Ｕの温度が一定以上に上昇しないように制御するための温度過昇防止装置（図示せず）に接触する構成となっている。一方、制御部９０（図６）には、人体検知センサ６００からの信号入力６００ａ、着座信号入力６１０ａ、サーミスタ４０１ａからの出力、さらには、間に温度過昇防止装置を介して便座ヒータ４５０の通電経路が接続されている。
【００４８】
図２、図４、図５に示すように、線状発熱体４６０は、着座面４１０Ｕ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。線状発熱体４６０は、蛇行形状の曲げ部が着座面４１０Ｕ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ている。具体的には、１本の連続する線状発熱体４６０が、図５に示すように第１系列Ａの線状発熱体４６０ａと、第２系列Ｂの線状発熱体４６０ｂとに分けられ、両者はほぼ平行に配列されている。
【００４９】
この線状発熱体４６０の配列は、曲げ部間の線間隔が短いため、熱膨張、収縮に起因する線状発熱体４６０の線長の変化が小規模となり、また曲げ部で熱膨張、収縮による熱ストレスを緩衝し、断線などを抑制する構成となっている。なお、図２のｘの領域の曲げ部の長さＬａ、Ｌｂおよび曲げ部間の間隔Ｓは、任意の調整が可能で、それによって便座ヒータ４５０の加熱分布を調整することができる。
【００５０】
例えば、便座ヒータ４５０の外側および内側の側辺近傍の加熱密度が便座ヒータ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を調整し、便座ヒータ４５０のほぼ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。
【００５１】
また、本例では、矢印で示すように第１系列Ａの線状発熱体４６０ａでの電流の向きが、第１系列Ｂの線状発熱体４６０ｂでの電流の向きと対向するため、双方の線状発熱体４６０ａ、４６０ｂから発生する磁場が打ち消される傾向にあり、その結果、ノイズ等の発生が抑制される。
【００５２】
図１、図２で、着座面４１０Ｕ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の上下面には、約１５０〜１８０℃の耐熱性を有するポリエステル樹脂製の塗装膜４１１が約０．０５〜０．２ｍｍの厚さで形成され、アルミニウム板の生地が露出しないようになっている。なお、着座面４１０Ｕには、アルミニウム板４１３以外にも、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、または複数の組合せを用いてもよい。
【００５３】
また、便座ヒータ４５０は、第一の防水絶縁箔４５３の熱融着性の接着層４５２ｂ側と第二の防水絶縁４５１の非粘着層側との間に線状発熱体４６０を挟持させて、前述の蛇行形状配列を保持させたものである。そして、着座面４１０Ｕの下面側に、便座ヒータ４５０における第二の防水絶縁箔４５１の粘着層４５２ａ側を貼着することにより、暖房便座４００の主要部分が構成される。
【００５４】
便座ヒータ４５０の第一の防水絶縁箔４５３、第二の防水絶縁箔４５１は、例えば、ポリエステル系樹脂の中で比較的汎用性の高いポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いている。また、第一の防水絶縁箔４５３、第二の防水絶縁箔４５１の厚みは、線状発熱
体４６０を強固に挟持するための軟性、および防水絶縁性を必要とするため、０．０１２〜０．０５ｍｍの範囲であれば良く、本例では０．０２５ｍｍとした。
【００５５】
なお、第一の防水絶縁箔４５３、第二の防水絶縁箔４５１の材質は、線状発熱体の使用温度範囲、許容コストなどにより、ポリエステル系樹脂の中でもさらに耐熱性の高い材料の選択が可能である。例えば、２００℃程度であればポリエステルイミド（ＰＥＩ）、２５０℃程度であればポリアミドイミド（ＰＡＩ）またはポリイミド（ＰＩ）といった選択が可能である。
【００５６】
線状発熱体４６０は、断面が略円形の発熱線４６３ａとその外周を被覆する、エナメル層４６３ｂからなる絶縁層により構成される。
【００５７】
発熱線４６３ａは、例えば０．１６〜０．２５ｍｍの直径を有する銅または銅合金からなる。本実施の形態では、発熱線４６３ａとして、直径０．１６８ｍｍ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。因みに抵抗値は０．８８Ω／ｍである。
【００５８】
また、発熱線４６３ａの第一の絶縁層であるエナメル層４６３ｂは、例えばＰＥＩからなる。エナメル層４６３ｂの膜厚は、０．０２ｍｍ以下であり、本実施の形態では０．０１〜０．０１６ｍｍ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の他の材料としては、ＰＡＩまたはＰＩなどを用いれば、さらに耐熱性が上昇する。
【００５９】
ちなみに、便座ヒータ４５０を構成するための主要な工程を説明すると、第一に、線状発熱体４６０を前記の配線パターンでパターニングしたのち、第一の防水絶縁箔４５３の熱融着性の接着層４５２ｂ側の面を線状発熱体４６０に向けて、第一の防水絶縁箔と線状発熱体４６０を加熱接着させる。
【００６０】
具体的には、線状発熱体４６０の上方から面状態で第一の防水絶縁箔４５３の熱融着性の接着層４５２ｂ側の面を接近させ、線状発熱体４６０と熱融着性の接着層４５２ｂが接触するとほぼ同時に、第一の防水絶縁箔４５３の非接着面を均一に加熱しながら圧着する。このときの加熱温度と圧着時間は、例えば２００〜２５０℃程度、１〜５秒間である。
【００６１】
なお、熱融着性の接着層４５２ｂの材質は、通常のラミネート用接着剤、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、あるいはポリエステル系ホットメルト剤などを用いるとよく、本例では、浸水防止に有効なＥＶＡを用い、その厚みは０．００２〜０．０１ｍｍ程度とした。この時、熱融着性の接着層４５２ｂと線状発熱体４６０のエナメル層４６３ｂが融着状態となって、線状発熱体４６０の配線パターンが第一の防水絶縁箔４５３に固定される。
【００６２】
しかるのち、加熱ローラー式ラミネータによって、線状発熱体４６０を第一の防水絶縁箔４５３と第二の防水絶縁箔４５１の非粘着層側との間に挟持しながら、第一の防水絶縁箔４５３を第二の防水絶縁箔４５１の非粘着層側に一様に熱融着させる。
【００６３】
このようにして、図２、図４に示すように便座ヒータ４５０は、第一の防水絶縁箔４５３と第二の防水絶縁箔４５１との全面が第一の防水絶縁箔４５３の接着層４５２ｂにより接合した結果、その外周端面（図１に示す、図２、図４では馬蹄形状の外側、内側になる端面）に臨む第一の防水絶縁箔４５３と第二の防水絶縁箔４５１との接合した境界部Ｐでは、接着層４５２ｂで浸水防止構造が形成され、浸水を完全に防止したシート状の便座ヒータ４５０が構成される。
【００６４】
したがって、便座ヒータ４５０は極めてフレキシブル性に富み、さらに、第二の防水絶縁箔４５１の接着層を厚さ０．０５ｍｍの粘着層４５２ａとしたことにより、着座面４１０Ｕの裏面などの曲面が多い部位でも、その形状に合わせて空隙を極力少なくして、確実に貼着させることができる。
【００６５】
このように、線状発熱体４６０にエナメル層４６３ｂを被覆しただけの発熱線４６３ａを用いたことで、絶縁性を保持しながら発熱線４６３ａからの熱伝導を向上できる。
【００６６】
さらに、第一の防水絶縁箔４５３の接着層を０．００２〜０．０１ｍｍ程度で強固な接着力が得られる熱融着性の接着層４５２ｂとしたことにより、粘着層を用いた場合の厚みが０．０３〜０．０７ｍｍ程度必要なことに比べ、厚みを約十分の一程度まで薄くすることができる。
【００６７】
したがって、線状発熱体４６０から第一の防水絶縁箔４５３に奪われる熱を最小にして、第二の防水絶縁箔４５１を介して、極めて効率よく着座面４１０Ｕに伝熱させることができ、その結果、暖房便座４００の防水絶縁性を確保しながら素早い昇温性能を確保することができる。
【００６８】
図６で、便座装置１１０は、本体部２００、遠隔操作装置３００、暖房便座４００および人体検知センサ６００を備える。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は本発明の便座ヒータ４５０およびサーミスタ４０１ａを備える。
【００６９】
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暖房便座４００の温度等の判定、タイマ機能、種々の情報の記憶、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などの機能を有する。
【００７０】
温度測定部４０１は、サーミスタ４０１ａに接続され、サーミスタ４０１ａから出力される信号に基づいて便座４００の温度を測定し、ヒータ駆動部４０２は、暖房便座４００の便座ヒータ４５０に接続され、便座ヒータ４５０を駆動する。
【００７１】
本例では通常の使用状態として、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、暖房便座４００が待機温度として例えば約１８℃に温度調整される。制御部９０では、人体検知センサ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。
【００７２】
ついで、制御部９０は、暖房便座４００の測定温度値、および便座設定温度に基づき、所定のヒータ制御パターンの選択を経て、ヒータ駆動部４０２により便座ヒータ４５０が駆動され、暖房便座４００の温度が便座設定温度へと瞬時に加温される。したがって、比較的早く使用者が便座部４００に着座した場合でも冷感を覚えることなく、快適な使用が可能である。
【００７３】
図７で、トイレットルーム内に設置された衛生洗浄装置９００は便器７００の上面に取り付けられる。衛生洗浄装置９００は、本体部２００、遠隔操作装置３００、暖房便座４００および蓋部５００により構成される。
【００７４】
本体部２００には、暖房便座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、便器７００内に出入りする洗浄装置８００と洗浄水供給機構（図示せず）が設けられるとともに、制御部９０が内蔵される。
【００７５】
使用者がトイレットルーム内に入室すると、人体検知センサ６００（例えば反射型の赤外線センサ）が、人体から反射された赤外線を検出し、使用者の入室を検知する。
【００７６】
その時点で、便座ヒータ４５０からの効率よい伝熱により、使用者が冷感を感じない温度まで急速に、例えば６秒以内に着座面４１０Ｕが昇温する。
【００７７】
次いで、使用者が着座面４１０Ｕに着座すると、本体部２００の正面上部に設けられる着座センサ６１０（例えば反射型の赤外線センサ）が、人体から反射された赤外線を検出することにより、便座４００上に使用者が存在することを検知して、着座面４１０Ｕは快適に着座できる適温に保持される。
【００７８】
そして、使用者が用便終了後に遠隔操作装置３００を操作して洗浄指示を信号として本体部２００に送ると、水道配管（図示せず）に接続された洗浄水供給機構と直結した洗浄装置８００が突出して、その先端近傍から洗浄水（矢印）が噴出して使用者の局部を洗浄する。
【００７９】
さらに、使用者が洗浄終了後に遠隔操作装置３００を操作して洗浄停止を信号として本体部２００に送ると、洗浄装置９００が本体２００内に収納される。
【００８０】
最終的に、使用者が着座面４１０Ｕから立ち上がり、トイレットルームから退出する。
【００８１】
以上のように、暖房便座４００の速やかな昇温により、トイレットルーム内で使用者が快適な用便を可能とする衛生洗浄装置が得られ、使用者の用便の過程などで暖房便座４００内部に浸水が発生しても、便座ヒータ４５０内への浸水は阻止でき、電気的絶縁性、安全性を確保、維持することが可能な衛生洗浄装置が得られる。
【００８２】
なお、本実施の形態における第一の防水絶縁箔４５３と第二の防水絶縁箔４５１との接合した外周端面に臨む境界部Ｐの浸水防止構造は、熱融着性の接着層４５２ｂによって行っているが、第一の防水絶縁箔４５３または第二の防水絶縁箔４５１のいずれか一方の端部を、他方の外周端面を覆って折り返し、熱融着性の接着層４５２ｂで接着する構造でも良い。
【００８３】
（実施の形態２）
図８は本発明の実施の形態２における暖房便座の要部拡大断面図である。本実施の形態は、実施の形態１における図２〜図７に示す構成と基本的に同じであり、また、図８においても実施の形態１と同一符号のものは同一構造を有し、実施の形態１と異なるところを中心に便座ヒータの構成、および動作、作用について説明する。
【００８４】
図８において、実施の形態１と異なる点は、便座ヒータ４５０ａの線状発熱体４６０ａを、線状発熱体４６０のエナメル層４６３ｂに、第二の絶縁層として、例えば２６０℃の耐熱性を有するパーフルオロアルコキシ混合物（以下ＰＦＡ層４６２と称する）等のフッ素樹脂を被覆したところである。
【００８５】
暖房便座４００ａに用いた便座ヒータ４５０ａを構成する工程については、実施の形態１とほぼ同様で、説明は省略する。ＰＦＡ層４６２の厚みは、例えば０．０５〜０．１５ｍｍである。ＰＦＡ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、ＰＦＡ層４６２の厚みが０．０５程度に薄くても、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。
【００８６】
したがって、発熱線４６３ａ上にエナメル層４６３ｂ、ＰＦＡ層４６２といった、二重かつ薄膜状の絶縁被覆を構成した線状発熱体４６０ａが得られる。その外径は、０．３〜０．５０ｍｍの範囲に留まり、本例の場合０．３５ｍｍ程度にでき、絶縁耐圧を確保すると共に、発熱線４６３ａから第二の防水絶縁箔４５１を介して、着座面４１０Ｕへの熱伝導を極めて俊敏に行うことができるのはもちろんである。
【００８７】
このように、便座ヒータ４５０ａは、第一の防水絶縁箔４５３と第二の防水絶縁箔４５１の外周端面に臨む境界部Ｐから浸水することを確実に防止すると共に、多重の絶縁性を確保し、十分短時間で着座面４１０Ｕを昇温できるので、電気絶縁性、安全性、および快適性を確保した暖房便座４００ａが提供できる。なお、本実施の形態は実施の形態１の発明にも適用できるものである。
【００８８】
（実施の形態３）
図９は本発明の実施の形態３における暖房便座の要部拡大断面図である。本実施の形態は、実施の形態１における図２〜図７に示す構成と基本的に同じであり、また、図９においても実施の形態１と同一符号のものは同一構造を有し、実施の形態１と異なるところを中心に便座ヒータの構成、および動作、作用について説明する。
【００８９】
図９において、実施の形態１、２と異なる点は、暖房便座４００ｂに用いた便座ヒータ４５０ｂの第一の防水絶縁箔４５３の接着層として、第二の防水絶縁箔４５１の粘着層４５２ａの厚さより大きくした、厚さ０．０７ｍｍの粘着層４５２ｃを用いたところである。
【００９０】
第一の防水絶縁箔４５３の接着層を比較的厚い粘着層４５２ｃとしたことで、便座ヒータ４５０ｂを構成する過程で、加熱ローラー式のラミネータを使用する必要がないため、加熱に要するエネルギーを削減でき、また、線状発熱体４６０ａの配設パターンを保持することが容易であるだけでなく、第一の防水絶縁箔４５３ａを、第二の防水絶縁箔４５１の非粘着層側に貼着する時点で、万一、皺４５５などが発生した場合でも粘着層４５２ｃの流動性により、皺４５５の部分に粘着層４５２ｃの一部が回りこむため、第一の防水絶縁箔４５３と第二の防水絶縁箔４５１の外周端面に望む境界部Ｐの防水性をより確実にした便座ヒータ４５０ｂが得られる。その結果、暖房便座４００ｂの生産時の歩留まりをも向上させることができる。
【００９１】
なお、本実施の形態は実施の形態１、２の発明にも適用できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
以上のように、本発明の便座ヒータおよびそれを用いた暖房便座は、暖房便座内に浸水などの異常が発生した場合でも、便座と発熱線とを確実に絶縁して安全性を確保しつつ、便座を迅速に昇温させることができるため、暖房便座に限らず使用者との接触を前提とする暖房機器への適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施の形態１における暖房便座の要部拡大断面図
【図２】同実施の形態１における便座ヒータの正面図
【図３】同実施の形態１における暖房便座の分解斜視図
【図４】同実施の形態１における便座ヒータを着座面に貼着した状態図
【図５】同実施の形態１における図２に示す便座ヒータのｘの領域の部分拡大図
【図６】同実施の形態１における暖房便座の制御ブロックの概念図
【図７】同実施の形態１における暖房便座で構成した衛生洗浄装置の斜視図
【図８】本発明の実施の形態２における暖房便座の要部拡大断面図
【図９】本発明の実施の形態３における暖房便座の要部拡大断面図
【図１０】従来の暖房便座の正面図
【符号の説明】
【００９４】
４００、４００ａ、４００ｂ 暖房便座
４１０Ｕ 着座面
４５０、４５０ａ、４５０ｂ 便座ヒータ
４５１ 第二の防水絶縁箔
４５２ａ、４５２ｃ 粘着層
４５２ｂ 熱融着性の接着層
４５３ 第一の防水絶縁箔
４６０、４６０ａ 線状発熱体
４６２ ＰＦＡ層
４６３ａ 発熱線
４６３ｂ エナメル層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱線とその外周を被覆した薄い絶縁層で構成し、便座の裏側に設ける線状発熱体と、第一の防水絶縁箔および第二の防水絶縁箔を備え、前記第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔との間に前記線状発熱体を挟持し、さらに第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔との接合した外周端面に臨む境界部を、浸水防止構造にした便座ヒータ。
【請求項２】
第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔は、便座に接合しない前記第一の防水絶縁箔の面に接着層を設け、第一の防水絶縁箔の接着層側と第二の防水絶縁箔の非接着層との間に線状発熱体を挟持し、第一の防水絶縁箔を第二の防水絶縁箔に貼着した請求項１に記載の便座ヒータ。
【請求項３】
第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔は、ポリエステル系樹脂箔を用いた請求項１または２に記載の便座ヒータ。
【請求項４】
ポリエステル系樹脂箔は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミドのうち、いずれかを用いた請求項１から３のいずれか１項に記載の便座ヒータ。
【請求項５】
第一の防水絶縁箔の接着層は熱融着性の接着層を用い、便座に接合する第二の防水絶縁箔の接着層は粘着層を用いた請求項１から４のいずれか１項に記載の便座ヒータ。
【請求項６】
第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔の接着層は、粘着層を用いた請求項１から５のいずれか１項に記載の便座ヒータ。
【請求項７】
第一の防水絶縁箔の粘着層は、第二の防水絶縁箔の粘着層よりも厚く構成した請求項６に記載の便座ヒータ。
【請求項８】
線状発熱体は、発熱線の絶縁層に少なくともエナメル層を構成した請求項１から７のいずれか１項に記載の便座ヒータ。
【請求項９】
線状発熱体は、発熱線の絶縁層を複数構成し、最内層にエナメル層を構成し、最外層にフッ素含有樹脂層を構成した請求項８に記載の便座ヒータ。
【請求項１０】
金属材料を含む着座面と、請求項１から９のいずれか１項に記載の便座ヒータを備え、着座面の裏面に第二の防水絶縁箔の接着層側を貼着した暖房便座。
【請求項１】
発熱線とその外周を被覆した薄い絶縁層で構成し、便座の裏側に設ける線状発熱体と、第一の防水絶縁箔および第二の防水絶縁箔を備え、前記第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔との間に前記線状発熱体を挟持し、さらに第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔との接合した外周端面に臨む境界部を、浸水防止構造にした便座ヒータ。
【請求項２】
第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔は、便座に接合しない前記第一の防水絶縁箔の面に接着層を設け、第一の防水絶縁箔の接着層側と第二の防水絶縁箔の非接着層との間に線状発熱体を挟持し、第一の防水絶縁箔を第二の防水絶縁箔に貼着した請求項１に記載の便座ヒータ。
【請求項３】
第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔は、ポリエステル系樹脂箔を用いた請求項１または２に記載の便座ヒータ。
【請求項４】
ポリエステル系樹脂箔は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミドのうち、いずれかを用いた請求項１から３のいずれか１項に記載の便座ヒータ。
【請求項５】
第一の防水絶縁箔の接着層は熱融着性の接着層を用い、便座に接合する第二の防水絶縁箔の接着層は粘着層を用いた請求項１から４のいずれか１項に記載の便座ヒータ。
【請求項６】
第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔の接着層は、粘着層を用いた請求項１から５のいずれか１項に記載の便座ヒータ。
【請求項７】
第一の防水絶縁箔の粘着層は、第二の防水絶縁箔の粘着層よりも厚く構成した請求項６に記載の便座ヒータ。
【請求項８】
線状発熱体は、発熱線の絶縁層に少なくともエナメル層を構成した請求項１から７のいずれか１項に記載の便座ヒータ。
【請求項９】
線状発熱体は、発熱線の絶縁層を複数構成し、最内層にエナメル層を構成し、最外層にフッ素含有樹脂層を構成した請求項８に記載の便座ヒータ。
【請求項１０】
金属材料を含む着座面と、請求項１から９のいずれか１項に記載の便座ヒータを備え、着座面の裏面に第二の防水絶縁箔の接着層側を貼着した暖房便座。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−５１６７２（Ｐ２０１０−５１６７２Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２１４０５（Ｐ２００８−２２１４０５）
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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