便座装置およびそれを使用した衛生洗浄装置
【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ともに、万が一の故障したときにも安全な便座暖房を提供する。
【解決手段】第一の防水絶縁箔４５５ａ、第二の防水絶縁４５５ｂで、金属箔ユニット４５４の両面を挟持したので、外部からの浸水を防止して絶縁性を強化した便座ヒータを構成でき、密領域部４６０ｃにおける第一の金属箔４５３と第一の防水絶縁箔４５５ａの間に熱伝導ペースト材４９６ａからなる伝熱促進体４９６を設けて感熱部４７０ａを密着させたので、密領域部４６０ｃから着座面４１０Ｕへの不要な熱移動を抑制し、感熱部４７０ａへ熱移動を集中化でき、着座面４１０Ｕの温度過昇を防止できる。
【解決手段】第一の防水絶縁箔４５５ａ、第二の防水絶縁４５５ｂで、金属箔ユニット４５４の両面を挟持したので、外部からの浸水を防止して絶縁性を強化した便座ヒータを構成でき、密領域部４６０ｃにおける第一の金属箔４５３と第一の防水絶縁箔４５５ａの間に熱伝導ペースト材４９６ａからなる伝熱促進体４９６を設けて感熱部４７０ａを密着させたので、密領域部４６０ｃから着座面４１０Ｕへの不要な熱移動を抑制し、感熱部４７０ａへ熱移動を集中化でき、着座面４１０Ｕの温度過昇を防止できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度過昇防止装置を設けた便座装置とそれを使用した衛生洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の便座装置では、図１８に示すように金属製便座１の裏面に加熱手段２で便座を所定温度まで昇温させ、省エネを図るというものであった（例えば、特許文献１参照）。すなわち、この種の暖房便座において、加熱手段２は省電力のため使用者の便座への着座直前に通電して着座するまでの短時間に、すばやく便座を適温にしなければならないので、金属製の便座１を使用している。
【０００３】
従って、臀部を直接に乗せ、かつ短時間に温度上昇させる暖房便座では、何らかの異常により便座への通電が所定の設定温度でも停止せずに継続されるような事態が発生した時、比較的短時間で適温を越えて使用者に不快感を与え、これにより使用者が便座から立ち上がる必要が生じるという事態も考えられる。
【特許文献１】特開２００３−７９５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、前記従来の構成では、万が一の異常事態などにより便座１の温度過昇が発生しうるという課題があった。
【０００５】
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、なんらかの異常事態が発生し便座の温度制御が不能となった場合でも、便座の温度過昇を速やかに検知して温度過昇の防止を可能とし、それにより安全な便座装置と、さらにそれを使用した衛生洗浄装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明の便座装置は、着座面を有し金属材料を含む便座と、前記着座面の裏側に貼着した便座ヒータと、感熱部を具備する温度過昇防止装置とを備え、前記便座ヒータは、密に配線したパターンの蜜領域部を一部に有する線状発熱体を保持すると共に、前記線状発熱体を第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔とで挟持して構成し、前記密領域部において線状発熱体と第一の防水絶縁箔との間に伝熱促進体を設けると共に、第一の防水絶縁箔に前記温度過昇防止装置の感熱部を密着させたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の便座装置は、線状発熱体を第一および第二防水絶縁箔で挟持したことにより、外部からの浸水を防止して絶縁性を強化した便座ヒータを構成でき、さらに密領域部において線状発熱体と第一の防水絶縁箔との間に伝熱促進体を設けるとともに、第一の防水絶縁箔に温度過昇防止装置の感熱部を密着させたことで、密領域部からの発熱を一旦伝熱促進体に無駄なく熱移動させるとともに、第一の防水絶縁箔を介して感熱部へ熱伝導させることができるため、何らかの異常事態によって生じる着座面の温度過昇を速やかに検知できて絶縁性の確保といった電気的安全性と、着座面の高温化防止といった熱的安全性を共に確保できる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】
【０００８】
第１の発明は、着座面を有し金属材料を含む便座と、前記着座面の裏側に貼着した便座
ヒータと、感熱部を具備する温度過昇防止装置とを備え、前記便座ヒータは、密に配線したパターンの蜜領域部を一部に有する線状発熱体を保持すると共に、前記線状発熱体を第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔とで挟持して構成し、前記密領域部において前記線状発熱体と第一の防水絶縁箔との間に伝熱促進体を設けると共に、第一の防水絶縁箔に前記温度過昇防止装置の感熱部を密着させたものである。
【０００９】
これにより、外部からの浸水を防いで線状発熱体に水分が接触することを防止して絶縁性を強化した便座ヒータを構成できる。
【００１０】
そして、密領域部において線状発熱体と防水絶縁箔との間に伝熱促進体を設け、さらに防水絶縁箔に温度過昇防止装置の感熱部を密着させたことで、密領域部からの発熱を一旦伝熱促進体に無駄なく熱移動させ、同時に防水絶縁箔を介して感熱部へ熱伝導させることができる。
【００１１】
したがって、何らかの異常事態によって生じる着座面の温度過昇を速やかに検知できるため、絶縁性の確保といった電気的安全性と、着座面の高温化防止といった熱的安全性を共に確保できる便座装置を提供することができる。
【００１２】
第２の発明は、特に第１の発明において、便座ヒータは、第一の金属箔と第二の金属箔の間に線状発熱体を挟持して所定の配設パターンを保持し、さらに第一の金属箔と第二の金属箔を、各々第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔で挟持し、第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔との境界部における浸水を防止したものである。
【００１３】
これにより、第一の金属箔と第二の金属箔の間に線状発熱体を挟持して所定の配設パターンを保持することで、線状発熱体からの発熱を第一、第二の金属箔全体に均一に拡散させることができる。
【００１４】
そして、第一、第二の金属箔を各々第一、第二の防水絶縁箔で挟持し、第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔との境界部での浸水を防止したことで、第一、第二の金属箔、および線状発熱体が水分と接触するのを確実に防止することができる。
【００１５】
このようにして、均一な熱拡散状態を維持でき、かつ外部からの浸水を防止して絶縁性を確保した安全なシート型の便座ヒータを実現することができる。
【００１６】
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、ポリイミドなどのポリエステル系樹脂箔のうち、いずれか１つを用いたものである。
【００１７】
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（ＰＥＴ）、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となる。
【００１８】
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、伝熱促進体は、熱伝導ペースト材の充填部で構成したものである。
【００１９】
これにより、密領域部において、線状発熱体と第一の防水絶縁箔との間には、伝熱促進体として熱伝導ペースト材を空隙なく充填しているため、温度過昇防止装置の感熱部の形状に合わせて密着状態を実現でき、多様な感熱部の形状に対応できる。
【００２０】
さらに、密領域部と感熱部との密着状態は、密領域部の発熱により熱伝導ペースト材がある程度の熱膨張を起こし、そのため密領域部と感熱部との密着状態はさらに向上し、感熱部への熱移動を促進できる。
【００２１】
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、伝熱促進体は、Ｃｕ成型体を含む構成としたものである。
【００２２】
これにより、伝熱促進体は、高熱伝導性の金属であるＣｕ成型体を含むものとなるため、密領域部からの発熱は効率よく伝熱促進体に吸収されて温度上昇し、さらに第一の防水絶縁箔から感熱部に熱伝達されるため、着座面への不必要な熱移動を抑制して感熱部への熱移動を集中化できる。
【００２３】
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、伝熱促進体は、熱伝導ペースト材の充填部およびＣｕ板で構成し、Ｃｕ板を防水絶縁箔に密着させたものである。
【００２４】
これにより、伝熱促進体は、密領域部からの発熱を、直接Ｃｕ板に熱伝導する第一の熱量と、空隙なく充填された熱伝導ペースト材を介してＣｕ板に熱伝導する第二の熱量として吸収し、その結果Ｃｕ板全体を効率よく温度上昇させる作用を持ち、さらに第一の防水絶縁箔から感熱部に熱伝達させるため、感熱部への熱移動を集中化できる。
【００２５】
また、Ｃｕ板は平板材、コイル材などから打抜き加工により容易に構成できるので、第一の防水絶縁箔を介して接触する感熱部の形状が、例えば平板形状であれば、全く絞り加工などを必要としない使用が可能であり、低コストで汎用性の高い伝熱促進体が得られる。
【００２６】
第７の発明は、特に第１から第６のいずれか１つの発明において、伝熱促進体は、全体あるいは大部分をＣｕ成型体で構成し、Ｃｕ成型体の一部の形状を密領域部の凹凸形状に略一致させたものである。
【００２７】
これにより、伝熱促進体の全体あるいは大部分が高熱伝導性の金属であるＣｕで構成されることになり、同時にＣｕ成型体の一部と密領域部の凹凸形状との接触面積の拡大により、密領域部からの発熱は急速かつ効率よくＣｕ成型体に吸収され、さらに第一の防水絶縁箔から感熱部に熱伝達されるため、着座面への不必要な熱移動を抑制して感熱部への熱移動を集中化できる。
【００２８】
第８の発明は、特に第１〜第７のいずれか１つの発明において、密領域部は、使用者が通常着座する頻度の少ない領域に設けたものである。
【００２９】
この時、密領域部での発熱は、温度過昇防止装置の感熱部へ熱移動して、該当する着座面の部位での温度上昇が鈍くなる場合、または、感熱部と密領域部との密着が不十分で、該当する着座面の部位での温度過昇を招く場合とが考えられる。
【００３０】
そのため、使用者の腿部、臀部といった確実に接触する着座部の部位を遠く離れた部位、例えば、便座ヒータ後方の外周部近傍の左右の端部に密領域部を位置させることにより、使用者が着座した際に便座の温度分布に違和感を抱くことなく、安全で快適な使用感を与えることができる。
【００３１】
第９の発明は、特に第１〜第８のいずれか１つの発明において、温度過昇防止装置は、サーモスタットを用いたものである。
【００３２】
これにより、着座面の温度過昇が発生した時に速やかにサーモスタットにより通電を遮断し、安全に機器の停止を行うことが可能であり、使用者の安全が確保される。
【００３３】
第１０の発明は、特に第１から第９のいずれか１つに記載の便座装置と、本体部とを備えたものである。
【００３４】
これにより、着座面に生じた異常な温度過昇を応答速度の速い温度過昇防止装置で検知して、遮断することができ、安全で快適な衛生洗浄装置を提供することができる。
【００３５】
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。
【００３６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における便座装置の概略構成の断面図、図２は同便座装置に用いた便座ヒータの正面図、図３は同便座全体の分解斜視図、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の点線領域イの部分拡大図、図６は同線状発熱体の部分拡大断面図、図７は他の線状発熱体の例の部分拡大断面図、図８は同便座装置の制御ブロックの概念図、図９は同温度過昇防止装置を装着した便座ヒータの正面図、図１０は同温度過昇防止装置の斜視図、図１１は同温度過昇防止装置の係止具の斜視図、図１２は同温度過昇防止装置の装着部の部分拡大断面図、図１３は同第一、第二の防水絶縁箔の境界部の構成例を示す部分拡大断面図、図１４は同温度過昇防止装置と着座面の温度上昇特性図である。
【００３７】
以上の図面を用いて、本発明の実施の形態１における便座装置の構成、および動作、作用について説明する。
【００３８】
図１から図４において、便座４００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の間に便座ヒータ４５０が介在する構成で、便座ヒータ４５０は、粘着層（図示せず）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。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が装着されている。
【００３９】
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、内部にバイメタルスイッチ（図示せず）を有するサーモスタットからなる温度過昇防止装置４７０の感熱部４７０ａ（図１２）に接触し、感熱部４７０ａに熱集中させるため所定パターンで配線した線状発熱体４６０の一部を密に配線した密領域部４６０ｃとなっている。
【００４０】
一方、制御部９０には、人体検知センサ６００（図８）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４７０を介して便座ヒータ４５０の通電経路が接続されている。
【００４１】
図２、図５に示すように、線状発熱体４６０は、便座４００の着座面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、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。
【００４２】
この配列は、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の点線領域イの曲げ部の長さ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。
【００４３】
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。また、本例では、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。
【００４４】
図２、図１２、図１３（ａ）（ｂ）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上面塗装膜４１１、下面塗装膜４１２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。
【００４５】
一方、着座面４１０Ｕの下面塗装膜４１２側には便座ヒータ４５０が貼着されている。便座ヒータ４５０は、第一の金属箔４５３の粘着層（図示せず）側と第二の金属箔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。第一の金属箔４５３、第二の金属箔４５１は、例えば、比較的熱伝導率の高い厚さ０．０５ｍｍのアルミニウム箔を用いているが、その他、銅箔などさらに高い熱伝導率を有する金属材料を使用すると、便座ヒータ４５０としての加熱性能は上昇する。
【００４６】
また、便座ヒータ４５０は、まず、第一の金属箔４５３の粘着層側（図示せず）と第二の金属箔４５１の非粘着層側との間に線状発熱体４６０を挟持してシート型の金属箔ユニット４５４を構成する。さらに、金属箔ユニット４５４、すなわち第一の金属箔４５３、第二の金属箔４５１の挟持体よりも大きい寸法（本例では周囲５〜１０ｍｍ）を有する第一の防水絶縁箔４５５ａ、第二の防水絶縁箔４５５ｂで挟持したものとなっている。
【００４７】
具体的には、第一の金属箔４５３側に第一の防水絶縁箔４５５ａの粘着層側（図示せず）を貼着し、第二の金属箔４５１の粘着層側（図示せず）に第二の防水絶縁箔４５５ｂの非粘着層側を貼着し、金属箔ユニット４５４の両面を挟持して、第二の防水絶縁箔４５５ｂの粘着層側（図示せず）を、着座面４１０Ｕの下面塗装膜４１２側を貼着したシート型構成の便座ヒータ４５０となっている。
【００４８】
なお、第一の防水絶縁箔４５５ａの粘着層側と第二の防水絶縁箔４５５ｂの非粘着層側との貼着部は、金属箔ユニット４５４よりも大きい寸法部である周囲５〜１０ｍｍの領域に相当し、第一の金属箔４５３、第二の金属箔４５１、および線状発熱体４６０への外部からの浸水を防止するための境界部４５８となっている。
【００４９】
境界部４５８としては、まず、図１３（ａ）のように、第一の防水絶縁箔４５５ａの粘着層側と、第二の防水絶縁箔４５５ｂの非粘着層側との貼着部を、境界部４５８ａとする方法が比較的簡便である。
【００５０】
さらに、図１３（ｂ）に示すように、第一の防水絶縁箔４５５ａを全周または部分的に第二の防水絶縁箔４５５ｂよりも大きい寸法にして、そのはみ出し部分を第二の防水絶縁箔４５５ｂ側に折り返して境界部４５８ｂを構成する方法がある。この場合、境界部４５８ｂの加工性としては複雑となるが、着座面４１０Ｕへの貼着の際に皺の発生、または曲面が多い部分への貼着の際に、浸水防止効果を補強することが可能である。
【００５１】
また、第一の防水絶縁箔４５５ａ、第二の防水絶縁箔４５５ｂに使用する材質としては、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。そして、第一の防水絶縁箔４５５ａ、第二の防水絶縁箔４５５ｂの厚みは、金属箔ユニット４５４を強固に挟持するための軟性、および防水絶縁性を確保するためには、０．０１２〜０．０５ｍｍの範囲であれば良く、本例では最適値として０．０２５ｍｍとした。
【００５２】
なお、第一の防水絶縁箔４５５ａ、第二の防水絶縁箔４５５ｂ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。
【００５３】
図６に示す線状発熱体４６０は、断面が略円形の発熱線４６３ａ、第一の絶縁被覆層としてエナメル層４６３ｂおよび第二の絶縁被覆層４６２により構成される。断面が略円形の発熱線４６３ａの外周面がエナメル層４６３ｂ、次いで第二の絶縁被覆層４６２で順に被覆される。エナメル層４６３ｂを形成した発熱線４６３ａは通常エナメル線４６３と呼称される。
【００５４】
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。本例では、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のものを用いている。
【００５５】
また、エナメル層４６３ｂは、例えば２００℃程度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、０．０２ｍｍ以下であり、本例では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の膜厚が極めて薄い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、ポリイミド（ＰＩ）またはポリアミドイミド（ＰＡＩ）などを用いれば、さらに２５０℃程度まで耐熱性を上昇させることができる。
【００５６】
さらに、第二の絶縁被覆層４６２は、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）等のフッ素樹脂からなる。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０．０５ｍｍ程度に薄くても、落雷時における電気絶縁耐圧性能を確保することができる。
【００５７】
したがって、発熱線４６３ａ上にエナメル層４６３ｂと薄膜状のＰＦＡ層４６２といった二重の絶縁被覆層を構成した線状発熱体４６０が得られる。その外径は、０．３〜０．５ｍｍの範囲に留めることができ、本例の場合０．３５ｍｍ程度として絶縁耐圧を確保すると共に、発熱線４６３ａから第二の金属箔４５１、第二の防水絶縁箔４５５ｂを通じ、着座面４１０Ｕへの熱伝導を極めて俊敏に行うことができる。
【００５８】
こ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、十分短時間で着座面４１０Ｕを昇温でき、かつ電気絶縁性および安全性を確保できるので、種々の便座装置への適用が可能である。
【００５９】
図７は、線状発熱体４６０の他の構成例で、複数のエナメル線４６３が撚り合わされたもので、各エナメル線４６３は、直径０．０９ｍｍの発熱線４６３ａに第一の絶縁被覆として膜厚０．０１ｍｍのエナメル層４６３ｂが形成される。
【００６０】
さらに、複数のエナメル線４６３の結束を囲繞するように、第二の絶縁被覆層としてＰＦＡ層４６２を形成することにより同様に二重の絶縁構造を確保している。なお、図７では、７本のエナメル線４６３が撚り合わされているが、エナメル線４６３の数は７本に限定されるものではない。
【００６１】
この構成では、複数のエナメル線４６３を撚り合わせた結束とすることで、熱膨張、収縮による熱ストレスを線束全体に分散させることができるため、断線などの事態を抑制できる。また、線束のうち少なくとも１本をエナメル層４６３ｂのない非絶縁電線とすることにより、局所高熱等によりいずれかのエナメル線４６３のエナメル層４６３ｂが絶縁破壊された場合にも、その絶縁破壊を迅速に検知し、安全に発熱線４６３ａへの通電を遮断することができる。
【００６２】
図８に示す便座装置１１０は、本体部２００、遠隔操作装置３００、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、便座ヒータ４５０、温度過昇防止装置４７０、およびサーミスタ４０１ａを備える。
【００６３】
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。
【００６４】
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、便座ヒータ４５０に接続され、便座ヒータ４５０を駆動する。
【００６５】
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、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。ついで、制御部９０は、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、便座４００の温度が設定温度へと瞬時に加温される。したがって、使用者が便座部４００に着座した時に冷感を覚えることなく、快適な使用が可能である。
【００６６】
また、万一、制御部９０、その他に異常が発生して、便座ヒータ４５０への通電が停止せず、便座４００の温度が設定温度を超える状態になると、温度過昇防止装置４７０が作動して、使用者に対する熱的安全性を確保でき、便座温度に抑えることができる。
【００６７】
次に、図２、図９〜１２で、線状発熱体４６０が高密度で蛇行する密領域部４６０ｃは、使用者が通常着座する頻度の極めて少ない領域に位置するように、便座ヒータ４５０の片側後方の外周部近傍に構成している。そして、密領域部４６０ｃには、バイメタルスイ
ッチ（図示せず）を内蔵したサーモスタットからなる温度過昇防止装置４７０が装着されている。
【００６８】
この時、密領域部４６０ｃでの発熱は、温度過昇防止装置４７０の感熱部４７０ａへ熱移動して、該当する着座面４１０Ｕの部位での温度上昇が鈍くなる場合、または、感熱部４７０ａと密領域部４６０ｃとの密着が不十分で、該当する着座面４１０Ｕの部位での温度過昇を招く場合とが考えられる。
【００６９】
そのため、使用者の腿部、臀部といった確実に接触する着座面４１０Ｕの部位を遠く離れた部位、便座ヒータ４５０の片側後方の外周部近傍に密領域部４６０ｃを位置させることにより、使用者が着座した際に便座の温度分布に違和感を抱くことなく、安全で快適な使用感を与えることができる。
【００７０】
ここで、サーモスタットは、復帰型と非復帰型があり、復帰型を用いた場合は、サーモスタットが接続された通電経路中に非復帰型の温度過昇防止装置を別途設置する方が望ましい。本例では、サーモスタットは一例として復帰型を用い、非復帰型として温度ヒューズ（図示せず）を便座ヒータ４５０に設置した構成である。温度過昇防止装置４７０は、感熱部４７０ａ（図１１、図１２）を略円缶状のアルミニウム等の熱伝導性の良好な金属で構成している。感熱部４７０ａは、その周囲を囲繞するように、同様にアルミニウムなどからなる固定フランジ４７０ｂで嵌合させ、感熱部４７０ａと固定フランジ４７０ｂを密領域部４６０ｃに密着させている。
【００７１】
感熱部４７０ａと密領域部４６０ｃとは、着座面４１０Ｕ側に設けた係止具４８０と固定フランジ４７０ｂとの間に密領域部４６０ｃを挟持しながら、係止具４８０に設けた２箇所の円筒状の突起部４８０ａを、固定フランジ４７０ｂの対応する位置決め孔に合わせたのち、突起部４８０ａの先端を圧着嵌合させることによって、密着状態を確保することができる。
【００７２】
この時、密領域部４６０ｃについては、隣接する線状発熱体４６０の間隔が他の配線パターン部に比べて密になっているため、第一の金属箔４５３と第一の防水絶縁箔４５５ａとの間に空隙ができる可能性がある。本例では、密領域部４６０ｃ全体で、第一の金属箔４５３と第一の防水絶縁箔４５５ａとの間の空隙の発生を防止するため、該当する第一の金属箔４５３と第一の防水絶縁箔４５５ａとの間に、以下の伝熱促進体４９６を構成した。
【００７３】
伝熱促進体４９６は、熱伝導率０．８〜１．０Ｗ／ｍ・Ｋのシリコン系の熱伝導グリスからなる熱伝導ペースト材４９６ａを充填したものである。また、感熱部４７０ａと第一の防水絶縁箔４５５ａとの接触部の周囲には、補助的に熱伝導ペースト材４９６ａを塗布しているが、温度過昇防止装置４７０の感度により、この塗布の有無は裁量の範囲である。なお、熱伝導ペースト材４９６ａは、シリコン系に限らず、酸化亜鉛なども使用可能で、ペースト状であれば問題ない。
【００７４】
したがって、本構成での密領域部４６０ｃでは、線状発熱体４６０は第一の金属箔４５３、熱伝導ペースト材４９６ａ、第一の防水絶縁箔４５５ａを介して、温度過昇防止装置４７０の感熱部４７０ａの表面形状に関わらずに密着させることができる。そのため、密領域部４６０ｃに、感熱部４７０ａの面形状に対応した接触状態を確保しうる柔軟性を具備させることができ、それらに応じて空隙を発生させることのない良好な密着状態を実現できる。
【００７５】
また、本例では、感熱部４７０ａと固定フランジ４７０ｂの材質にアルミニウムまたは
アルミニウム合金を用いたが、ＣｕまたはＣｕ合金などのさらに高熱伝導性の金属を用いることも可能である。但しその場合の注意事項として、便座４００内への水分混入という事態も想定されるため、異種金属の接触部で発生しやすいガルバニ腐食防止の点から、感熱部４７０ａ、固定フランジ４７０ｂ、および係止具４８０はほぼ同一の材質か、イオン化傾向が比較的近い材質を用いることが望ましい。
【００７６】
一般に、便座４００は着座面４１０Ｕに直接皮膚を接触させて着座するため、安全に対しては十分な配慮が必要である。通常使用では安全、快適に使用できるが、万一何らかの異常事態により制御部９０、その他に不具合が生じ、便座ヒータ４５０への通電制御が不能となった場合は、早急な安全装置の作動が必要である。本例における温度過昇防止装置４７０は、以下に述べるように作動する。
【００７７】
図１４は、制御部９０が故障したことを想定して線状発熱体４６０に通電した場合の温度過昇防止装置４７０の検知温度と着座面４１０Ｕの表面温度を測定した結果である。図１４において曲線Ａ、Ａ’は着座面４１０Ｕの表面温度であり、曲線Ｂ、Ｂ’は温度過昇装置４７０の検知温度である。
【００７８】
線状発熱体４６０への通電が開始されると、着座面４１０Ｕの表面温度は時間ｔ１で便座最高設定温度Ｔ１に達する。通常であればＴ１に達した時点で、制御部９０からの指令で通電を停止させるが、何らかの異常事態が発生した場合は、通電は継続され続ける場合がある。温度過昇防止装置４７０のＯＦＦ動作温度がＴ３に設定されていると、着座面４１０Ｕの表面温度が便座最高設定温度Ｔ１以上であり、確実に異常昇温であると判断できるＴ２に達した時に、温度過昇防止装置４７０内部のバイメタルスイッチが反転動作して、線状発熱体４６０への通電を遮断する。このとき、着座面４１０Ｕと温度過昇防止装置４７０の温度は、着座面４１０Ｕでの熱拡散作用により、（ｔ２−ｔ１）秒間過昇温し続ける。
【００７９】
ここで、温度過昇防止装置４７０のＯＦＦ動作温度は、物作り面や、コスト面を考慮すると交差０とするのは非常に困難であり、公差は±２℃とするのが一般的である。つまり、公差を考慮すると温度過昇防止装置４７０のＯＦＦ動作温度は（Ｔ３）〜（Ｔ３＋４）となる。ＯＦＦ動作温度が（Ｔ３＋４）であれば、着座面４１０Ｕの温度と温度過昇防止装置４７０の検知温度の曲線はＡ’、Ｂ’となり、時間ｔ３で温度過昇防止装置４７０が動作し、通電回路が遮断される。この場合は（ｔ３−ｔ１）秒間過昇温し続けたこととなる。
【００８０】
つまり、温度過昇防止装置４７０のＯＦＦ動作温度のバラツキを考慮すると、過昇温する時間は最短で（ｔ２−ｔ１）秒間、最長で（ｔ３−ｔ１）秒間となる。安全面を考慮すると、過昇温時はできるだけ短時間で回路を遮断しなければならない。そのために、曲線Ｂの傾きを大きくする、つまり温度過昇防止装置４７０の温度応答速度を速くすることによって、時間（ｔ３−ｔ１）を短くすることができ、着座面４１０Ｕの温度が過昇する前に、線状発熱体４６０への通電回路を遮断することが可能となり、万が一の時でも安心安全に使用できる。
【００８１】
以上のように、本例においては、第一の防水絶縁箔４５５ａ、第二の防水絶縁４５５ｂで、便座ヒータ４５０の金属箔ユニット４５４の両面を挟持して、外部からの浸水を防止しているため、絶縁性を強化した便座ヒータ４５０を構成できるが、通常そのままの構成では、温度過昇防止装置４７０の感熱部４７０ａと密領域部４６０ｃとの距離が拡大して、温度過昇防止装置４７０の温度応答遅れが発生する場合がある。
【００８２】
このような場合においても、密領域部４６０ｃにおける線状発熱体４６０は、第一の金
属箔４５３と第一の防水絶縁箔４５５ａとの間に、伝熱促進体４９６として熱伝導ペースト材４９６ａを空隙なく充填し、第一の防水絶縁箔４５５ａを介して、温度過昇防止装置４７０の感熱部４７０ａの表面形状に合わせて完全に接触させているため、空隙の発生を抑えて感熱部４７０ａとの密着状態を実現できる。
【００８３】
また、密領域部４６０ｃの発熱により、熱伝導ペースト材４９６ａが一定の熱膨張を起こし、そのため密領域部４６０ｃと感熱部４７０ａとの密着状態はさらに向上し、着座面４１０Ｕへの不必要な熱移動を抑制する一方、感熱部４７０ａへの熱移動を促進できる。したがって、前記の温度過昇防止装置４７０の温度応答遅れを生じさせることなく、何らかの異常によって生じる温度過昇を速やかに検知して、便座ヒータ４５０への通電を遮断することができる。
【００８４】
このようにして、外部からの浸水などの事態でも絶縁性の確保といった電気的安全性と、着座面４１０Ｕの高温化防止といった熱的安全性を共に確保できる便座装置１１０を提供することができる。
【００８５】
（実施の形態２）
図１５は、本発明の実施の形態２における便座装置の温度過昇防止装置の装着部の部分拡大断面図である。以上の図面を用いて、本発明の実施の形態２における便座装置の構成、および動作、作用について説明する。
【００８６】
図１５に示す本実施の形態において、実施の形態１と異なる点は、第一の金属箔４５３と第一の防水絶縁箔４５５ａとの間に、以下の伝熱促進体４９７を構成したところである。
【００８７】
伝熱促進体４９７は、第一の金属箔４５３と第一の防水絶縁箔４５５ａとの間に、熱伝導ペースト材４９７ａを充填し、温度過昇防止装置４７０の感熱部４７０ａの感熱面積に近い寸法の高熱伝導性のＣｕ成型体４９９としてＣｕ板４９９ａを設けたものである。
【００８８】
ちなみに、Ｃｕ板４９９ａの厚さは、０．１〜０．５ｍｍ程度が適当であるが、本例では変形防止などの観点から０．３ｍｍを使用している。また、本例では、Ｃｕ板４９９ａは、感熱部４７０ａの形状に合わせて一般的な平板形状としたが、感熱部４７０ａの他の形状に合わせてＣｕ板４９７ｂを絞り加工することも可能である。なお、実施の形態１と同一符号のものは同一構成を示し、説明は省略する。
【００８９】
伝熱促進体４９７の作用として、密領域部４６０ｃからの発熱は、第一の金属箔４５３から直接Ｃｕ板４９９ａに熱伝導する熱量と、熱伝導ペースト材４９７ａを介してＣｕ板４９９ａに熱伝導する熱量により、Ｃｕ板４９９ａ全体が効率よく温度上昇し、同時に第一の防水絶縁箔４５５ａから感熱部４７０ａに熱伝達されるため、着座面４１０Ｕへの不必要な熱移動を抑制して感熱部４７０ａへ熱移動を集中化でき、何らかの異常によって生じる温度過昇を速やかに検知して、通電を遮断することができる。
【００９０】
ここで、Ｃｕ板４９９ａは、平板から打抜き加工により容易に構成できるので、第一の防水絶縁箔４５５ｂを介して接触する感熱部４７０ａの形状が概ね平板形状であれば、低コストでのなじみのよい伝熱促進体４９７の構成が実現できる。
【００９１】
したがって、同様に、浸水などの事態でも絶縁性の確保といった電気的安全性と、着座面の高温化防止といった熱的安全性を共に確保できる。さらに、感熱部４７０ａがアルミニウムで構成されていても、Ｃｕ板４９９ａと感熱部４７０ａとの間には第一の防水絶縁箔が介在するため、金属同士の接触とはならずガルバニ腐食の問題は発生しない。
【００９２】
（実施の形態３）
図１６は本発明の実施の形態３における便座装置の温度過昇防止装置の装着部の部分拡大断面図である。以上の図面を用いて、本発明の実施の形態３における便座装置の構成、および動作、作用について説明する。
【００９３】
図１６に示す本実施の形態において、実施の形態１、２と異なる点は、第一の金属箔４５３と第一の防水絶縁箔４５５ａとの間に、以下の伝熱促進体４９８を構成したところである。
【００９４】
伝熱促進体４９８は、第一の金属箔４５３と第一の防水絶縁箔４５５ａとの間に、密領域部４６０ｃ側の面を密領域部４６０ｃにおける第一の金属箔４５３の凹凸形状に略合致させてその接触面積を拡大させ、第一の防水絶縁箔側４５５ａ側の面を温度過昇防止装置４７０の感熱部４７０ａの面形状に対応させたＣｕ成型体４９９ｂを第一の防水絶縁箔４５５ａに密着させたところである。
【００９５】
なお、Ｃｕ成型体４９９ｂは、第一の金属箔４５３の凹凸形状と感熱部４７０ａの面形状に対応する最小の厚さを保持するだけでよい。したがって、Ｃｕ成型体４９９ｂ全体の厚さとしては、１〜１．５ｍｍ程度で差し支えない。なお、実施の形態１、２と同一符号のものは同一構成を示し、説明は省略する。
【００９６】
伝熱促進体４９８の作用として、密領域部４６０ｃからの発熱は、第一の金属箔４５３とほぼ全面接触しているＣｕ成型体４９９ｂに均一に効率よく吸収されて温度上昇し、同時に第一の防水絶縁箔４５５ａから感熱部４７０ａに熱伝達されるため、着座面４１０Ｕへの不必要な熱移動を抑制して感熱部４７０ａへ熱移動を集中化できる。したがって、何らかの異常事態によって生じる温度過昇を速やかに検知して、通電を遮断することができる。
【００９７】
したがって、同様に、浸水などの事態でも絶縁性の確保といった電気的安全性と、着座面の高温化防止といった熱的安全性を共に確保できる。
【００９８】
（実施の形態４）
図１７は、本発明の実施の形態４における衛生洗浄装置を示す外観斜視図で、実施の形態１〜３に示した便座装置のうちいずれか一つを備えたものである。
【００９９】
図１７に示す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。そして、衛生洗浄装置８００は、本体部２００、遠隔操作装置３００、便座４００および蓋部５００により構成される。
【０１００】
便座４００は、実施の形態１〜３に示した便座装置のうちいずれか一つを包含し、本体部２００には、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。なお、実施の形態１、２、３と同一符号のものは同一構成を示し、説明は省略する。
【０１０１】
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。その時点で、実施の形態１で述べたように、便座４００の着座面４１０Ｕが、少なくとも使用者が冷感を感じない温度まで急速に、例えば６秒以内に昇温する。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。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。
【０１０５】
以上が、通常使用時の動作の概要で、使用者が着座面４１０Ｕに着座する際に、実施の形態１で述べたような制御部９０の異常が発生し、便座ヒータ４５０への通電が一定の設定温度で停止せず継続し続けるような場合には、温度過昇防止装置４７０、便座ヒータ４５０の密領域部４６０ｃ、第一の金属箔４５３と第一の防水絶縁箔の間に設けた伝熱促進体４９６、または伝熱促進体４９７、または伝熱促進体４９８の感熱部４７０ａへの伝熱促進作用により、温度過昇防止装置４７０が速やかに作動して、便座ヒータ４５０への通電を遮断し、使用者に対する熱的安全性を確保できる。
【０１０６】
さらに、使用者の用便の過程などで便座４００内部に浸水が発生しても、便座ヒータ４５０内、すなわち第一の金属箔４５３、第二の金属箔４５１、および線状発熱体４６０との水分の接触は阻止でき、電気的絶縁性、熱的安全性を同時に確保、維持することが可能な衛生洗浄装置が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
以上のように、本発明の便座装置は、外部からの浸水を防止して絶縁性を強化した便座ヒータで、絶縁性の確保といった電気的安全性と、着座面の高温化防止といった熱的安全性を共に確保できるので、便座装置に限らず、使用者の接触を前提とする暖房機器の汎用的な安全機構技術としての適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の実施の形態１における便座装置の概略構成の断面図
【図２】同実施の形態１における便座装置の便座ヒータの正面図
【図３】同実施の形態１における便座装置の便座全体の分解斜視図
【図４】同実施の形態１における便座装置の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の点線領域イの部分拡大図
【図６】同実施の形態１の便座装置における便座ヒータの線状発熱体の部分拡大断面図
【図７】同実施の形態１の便座装置における便座ヒータの線状発熱体の他の例の部分拡大断面図
【図８】同実施の形態１における便座装置の制御ブロックの概念図
【図９】同実施の形態１の便座装置における便座ヒータの温度過昇防止装置を装着した便座ヒータの正面図
【図１０】同実施の形態１の便座装置における便座ヒータの温度過昇防止装置の斜視図
【図１１】同実施の形態１の便座装置における便座ヒータの温度過昇防止装置の係止具の斜視図
【図１２】同実施の形態１の便座装置における便座ヒータの温度過昇防止装置の装着部の拡大断面図
【図１３】同実施の形態１の便座装置における便座ヒータの第一、第二の防水絶縁箔の境界部の構成を示す部分拡大断面図
【図１４】同実施の形態１の便座装置における便座ヒータの温度過昇防止装置と着座部の温度上昇特性図
【図１５】本発明の実施の形態２における便座装置の便座ヒータの温度過昇防止装置の装着部の拡大断面図
【図１６】本発明の実施の形態３における便座装置の便座ヒータの温度過昇防止装置の装着部の拡大断面図
【図１７】本発明の実施の形態４における衛生洗浄装置を示す外観斜視図
【図１８】従来の便座装置の要部の断面図
【符号の説明】
【０１０９】
１１０ 便座装置
２００ 本体部
４００ 便座
４１０Ｕ 着座面
４５０ 便座ヒータ
４５１ 第二の金属箔
４５３ 第一の金属箔
４５５ａ 第一の防水絶縁箔
４５５ｂ 第二の防水絶縁箔
４５８、４５８ａ、４５８ｂ 境界部
４６０ 線状発熱体
４６０ｃ 密領域部
４７０ａ 感熱部
４９６、４９７、４９８ 伝熱促進体
４９６ａ、４９７ａ 熱伝導ペースト材
４９９、４９９ｂ Ｃｕ成型体
４９９ａ Ｃｕ板
９００ 衛生洗浄装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度過昇防止装置を設けた便座装置とそれを使用した衛生洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の便座装置では、図１８に示すように金属製便座１の裏面に加熱手段２で便座を所定温度まで昇温させ、省エネを図るというものであった（例えば、特許文献１参照）。すなわち、この種の暖房便座において、加熱手段２は省電力のため使用者の便座への着座直前に通電して着座するまでの短時間に、すばやく便座を適温にしなければならないので、金属製の便座１を使用している。
【０００３】
従って、臀部を直接に乗せ、かつ短時間に温度上昇させる暖房便座では、何らかの異常により便座への通電が所定の設定温度でも停止せずに継続されるような事態が発生した時、比較的短時間で適温を越えて使用者に不快感を与え、これにより使用者が便座から立ち上がる必要が生じるという事態も考えられる。
【特許文献１】特開２００３−７９５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、前記従来の構成では、万が一の異常事態などにより便座１の温度過昇が発生しうるという課題があった。
【０００５】
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、なんらかの異常事態が発生し便座の温度制御が不能となった場合でも、便座の温度過昇を速やかに検知して温度過昇の防止を可能とし、それにより安全な便座装置と、さらにそれを使用した衛生洗浄装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明の便座装置は、着座面を有し金属材料を含む便座と、前記着座面の裏側に貼着した便座ヒータと、感熱部を具備する温度過昇防止装置とを備え、前記便座ヒータは、密に配線したパターンの蜜領域部を一部に有する線状発熱体を保持すると共に、前記線状発熱体を第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔とで挟持して構成し、前記密領域部において線状発熱体と第一の防水絶縁箔との間に伝熱促進体を設けると共に、第一の防水絶縁箔に前記温度過昇防止装置の感熱部を密着させたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の便座装置は、線状発熱体を第一および第二防水絶縁箔で挟持したことにより、外部からの浸水を防止して絶縁性を強化した便座ヒータを構成でき、さらに密領域部において線状発熱体と第一の防水絶縁箔との間に伝熱促進体を設けるとともに、第一の防水絶縁箔に温度過昇防止装置の感熱部を密着させたことで、密領域部からの発熱を一旦伝熱促進体に無駄なく熱移動させるとともに、第一の防水絶縁箔を介して感熱部へ熱伝導させることができるため、何らかの異常事態によって生じる着座面の温度過昇を速やかに検知できて絶縁性の確保といった電気的安全性と、着座面の高温化防止といった熱的安全性を共に確保できる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】
【０００８】
第１の発明は、着座面を有し金属材料を含む便座と、前記着座面の裏側に貼着した便座
ヒータと、感熱部を具備する温度過昇防止装置とを備え、前記便座ヒータは、密に配線したパターンの蜜領域部を一部に有する線状発熱体を保持すると共に、前記線状発熱体を第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔とで挟持して構成し、前記密領域部において前記線状発熱体と第一の防水絶縁箔との間に伝熱促進体を設けると共に、第一の防水絶縁箔に前記温度過昇防止装置の感熱部を密着させたものである。
【０００９】
これにより、外部からの浸水を防いで線状発熱体に水分が接触することを防止して絶縁性を強化した便座ヒータを構成できる。
【００１０】
そして、密領域部において線状発熱体と防水絶縁箔との間に伝熱促進体を設け、さらに防水絶縁箔に温度過昇防止装置の感熱部を密着させたことで、密領域部からの発熱を一旦伝熱促進体に無駄なく熱移動させ、同時に防水絶縁箔を介して感熱部へ熱伝導させることができる。
【００１１】
したがって、何らかの異常事態によって生じる着座面の温度過昇を速やかに検知できるため、絶縁性の確保といった電気的安全性と、着座面の高温化防止といった熱的安全性を共に確保できる便座装置を提供することができる。
【００１２】
第２の発明は、特に第１の発明において、便座ヒータは、第一の金属箔と第二の金属箔の間に線状発熱体を挟持して所定の配設パターンを保持し、さらに第一の金属箔と第二の金属箔を、各々第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔で挟持し、第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔との境界部における浸水を防止したものである。
【００１３】
これにより、第一の金属箔と第二の金属箔の間に線状発熱体を挟持して所定の配設パターンを保持することで、線状発熱体からの発熱を第一、第二の金属箔全体に均一に拡散させることができる。
【００１４】
そして、第一、第二の金属箔を各々第一、第二の防水絶縁箔で挟持し、第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔との境界部での浸水を防止したことで、第一、第二の金属箔、および線状発熱体が水分と接触するのを確実に防止することができる。
【００１５】
このようにして、均一な熱拡散状態を維持でき、かつ外部からの浸水を防止して絶縁性を確保した安全なシート型の便座ヒータを実現することができる。
【００１６】
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、ポリイミドなどのポリエステル系樹脂箔のうち、いずれか１つを用いたものである。
【００１７】
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（ＰＥＴ）、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となる。
【００１８】
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、伝熱促進体は、熱伝導ペースト材の充填部で構成したものである。
【００１９】
これにより、密領域部において、線状発熱体と第一の防水絶縁箔との間には、伝熱促進体として熱伝導ペースト材を空隙なく充填しているため、温度過昇防止装置の感熱部の形状に合わせて密着状態を実現でき、多様な感熱部の形状に対応できる。
【００２０】
さらに、密領域部と感熱部との密着状態は、密領域部の発熱により熱伝導ペースト材がある程度の熱膨張を起こし、そのため密領域部と感熱部との密着状態はさらに向上し、感熱部への熱移動を促進できる。
【００２１】
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、伝熱促進体は、Ｃｕ成型体を含む構成としたものである。
【００２２】
これにより、伝熱促進体は、高熱伝導性の金属であるＣｕ成型体を含むものとなるため、密領域部からの発熱は効率よく伝熱促進体に吸収されて温度上昇し、さらに第一の防水絶縁箔から感熱部に熱伝達されるため、着座面への不必要な熱移動を抑制して感熱部への熱移動を集中化できる。
【００２３】
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、伝熱促進体は、熱伝導ペースト材の充填部およびＣｕ板で構成し、Ｃｕ板を防水絶縁箔に密着させたものである。
【００２４】
これにより、伝熱促進体は、密領域部からの発熱を、直接Ｃｕ板に熱伝導する第一の熱量と、空隙なく充填された熱伝導ペースト材を介してＣｕ板に熱伝導する第二の熱量として吸収し、その結果Ｃｕ板全体を効率よく温度上昇させる作用を持ち、さらに第一の防水絶縁箔から感熱部に熱伝達させるため、感熱部への熱移動を集中化できる。
【００２５】
また、Ｃｕ板は平板材、コイル材などから打抜き加工により容易に構成できるので、第一の防水絶縁箔を介して接触する感熱部の形状が、例えば平板形状であれば、全く絞り加工などを必要としない使用が可能であり、低コストで汎用性の高い伝熱促進体が得られる。
【００２６】
第７の発明は、特に第１から第６のいずれか１つの発明において、伝熱促進体は、全体あるいは大部分をＣｕ成型体で構成し、Ｃｕ成型体の一部の形状を密領域部の凹凸形状に略一致させたものである。
【００２７】
これにより、伝熱促進体の全体あるいは大部分が高熱伝導性の金属であるＣｕで構成されることになり、同時にＣｕ成型体の一部と密領域部の凹凸形状との接触面積の拡大により、密領域部からの発熱は急速かつ効率よくＣｕ成型体に吸収され、さらに第一の防水絶縁箔から感熱部に熱伝達されるため、着座面への不必要な熱移動を抑制して感熱部への熱移動を集中化できる。
【００２８】
第８の発明は、特に第１〜第７のいずれか１つの発明において、密領域部は、使用者が通常着座する頻度の少ない領域に設けたものである。
【００２９】
この時、密領域部での発熱は、温度過昇防止装置の感熱部へ熱移動して、該当する着座面の部位での温度上昇が鈍くなる場合、または、感熱部と密領域部との密着が不十分で、該当する着座面の部位での温度過昇を招く場合とが考えられる。
【００３０】
そのため、使用者の腿部、臀部といった確実に接触する着座部の部位を遠く離れた部位、例えば、便座ヒータ後方の外周部近傍の左右の端部に密領域部を位置させることにより、使用者が着座した際に便座の温度分布に違和感を抱くことなく、安全で快適な使用感を与えることができる。
【００３１】
第９の発明は、特に第１〜第８のいずれか１つの発明において、温度過昇防止装置は、サーモスタットを用いたものである。
【００３２】
これにより、着座面の温度過昇が発生した時に速やかにサーモスタットにより通電を遮断し、安全に機器の停止を行うことが可能であり、使用者の安全が確保される。
【００３３】
第１０の発明は、特に第１から第９のいずれか１つに記載の便座装置と、本体部とを備えたものである。
【００３４】
これにより、着座面に生じた異常な温度過昇を応答速度の速い温度過昇防止装置で検知して、遮断することができ、安全で快適な衛生洗浄装置を提供することができる。
【００３５】
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。
【００３６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における便座装置の概略構成の断面図、図２は同便座装置に用いた便座ヒータの正面図、図３は同便座全体の分解斜視図、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の点線領域イの部分拡大図、図６は同線状発熱体の部分拡大断面図、図７は他の線状発熱体の例の部分拡大断面図、図８は同便座装置の制御ブロックの概念図、図９は同温度過昇防止装置を装着した便座ヒータの正面図、図１０は同温度過昇防止装置の斜視図、図１１は同温度過昇防止装置の係止具の斜視図、図１２は同温度過昇防止装置の装着部の部分拡大断面図、図１３は同第一、第二の防水絶縁箔の境界部の構成例を示す部分拡大断面図、図１４は同温度過昇防止装置と着座面の温度上昇特性図である。
【００３７】
以上の図面を用いて、本発明の実施の形態１における便座装置の構成、および動作、作用について説明する。
【００３８】
図１から図４において、便座４００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の間に便座ヒータ４５０が介在する構成で、便座ヒータ４５０は、粘着層（図示せず）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。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が装着されている。
【００３９】
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、内部にバイメタルスイッチ（図示せず）を有するサーモスタットからなる温度過昇防止装置４７０の感熱部４７０ａ（図１２）に接触し、感熱部４７０ａに熱集中させるため所定パターンで配線した線状発熱体４６０の一部を密に配線した密領域部４６０ｃとなっている。
【００４０】
一方、制御部９０には、人体検知センサ６００（図８）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４７０を介して便座ヒータ４５０の通電経路が接続されている。
【００４１】
図２、図５に示すように、線状発熱体４６０は、便座４００の着座面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、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。
【００４２】
この配列は、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の点線領域イの曲げ部の長さ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。
【００４３】
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。また、本例では、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。
【００４４】
図２、図１２、図１３（ａ）（ｂ）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上面塗装膜４１１、下面塗装膜４１２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。
【００４５】
一方、着座面４１０Ｕの下面塗装膜４１２側には便座ヒータ４５０が貼着されている。便座ヒータ４５０は、第一の金属箔４５３の粘着層（図示せず）側と第二の金属箔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。第一の金属箔４５３、第二の金属箔４５１は、例えば、比較的熱伝導率の高い厚さ０．０５ｍｍのアルミニウム箔を用いているが、その他、銅箔などさらに高い熱伝導率を有する金属材料を使用すると、便座ヒータ４５０としての加熱性能は上昇する。
【００４６】
また、便座ヒータ４５０は、まず、第一の金属箔４５３の粘着層側（図示せず）と第二の金属箔４５１の非粘着層側との間に線状発熱体４６０を挟持してシート型の金属箔ユニット４５４を構成する。さらに、金属箔ユニット４５４、すなわち第一の金属箔４５３、第二の金属箔４５１の挟持体よりも大きい寸法（本例では周囲５〜１０ｍｍ）を有する第一の防水絶縁箔４５５ａ、第二の防水絶縁箔４５５ｂで挟持したものとなっている。
【００４７】
具体的には、第一の金属箔４５３側に第一の防水絶縁箔４５５ａの粘着層側（図示せず）を貼着し、第二の金属箔４５１の粘着層側（図示せず）に第二の防水絶縁箔４５５ｂの非粘着層側を貼着し、金属箔ユニット４５４の両面を挟持して、第二の防水絶縁箔４５５ｂの粘着層側（図示せず）を、着座面４１０Ｕの下面塗装膜４１２側を貼着したシート型構成の便座ヒータ４５０となっている。
【００４８】
なお、第一の防水絶縁箔４５５ａの粘着層側と第二の防水絶縁箔４５５ｂの非粘着層側との貼着部は、金属箔ユニット４５４よりも大きい寸法部である周囲５〜１０ｍｍの領域に相当し、第一の金属箔４５３、第二の金属箔４５１、および線状発熱体４６０への外部からの浸水を防止するための境界部４５８となっている。
【００４９】
境界部４５８としては、まず、図１３（ａ）のように、第一の防水絶縁箔４５５ａの粘着層側と、第二の防水絶縁箔４５５ｂの非粘着層側との貼着部を、境界部４５８ａとする方法が比較的簡便である。
【００５０】
さらに、図１３（ｂ）に示すように、第一の防水絶縁箔４５５ａを全周または部分的に第二の防水絶縁箔４５５ｂよりも大きい寸法にして、そのはみ出し部分を第二の防水絶縁箔４５５ｂ側に折り返して境界部４５８ｂを構成する方法がある。この場合、境界部４５８ｂの加工性としては複雑となるが、着座面４１０Ｕへの貼着の際に皺の発生、または曲面が多い部分への貼着の際に、浸水防止効果を補強することが可能である。
【００５１】
また、第一の防水絶縁箔４５５ａ、第二の防水絶縁箔４５５ｂに使用する材質としては、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。そして、第一の防水絶縁箔４５５ａ、第二の防水絶縁箔４５５ｂの厚みは、金属箔ユニット４５４を強固に挟持するための軟性、および防水絶縁性を確保するためには、０．０１２〜０．０５ｍｍの範囲であれば良く、本例では最適値として０．０２５ｍｍとした。
【００５２】
なお、第一の防水絶縁箔４５５ａ、第二の防水絶縁箔４５５ｂ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。
【００５３】
図６に示す線状発熱体４６０は、断面が略円形の発熱線４６３ａ、第一の絶縁被覆層としてエナメル層４６３ｂおよび第二の絶縁被覆層４６２により構成される。断面が略円形の発熱線４６３ａの外周面がエナメル層４６３ｂ、次いで第二の絶縁被覆層４６２で順に被覆される。エナメル層４６３ｂを形成した発熱線４６３ａは通常エナメル線４６３と呼称される。
【００５４】
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。本例では、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のものを用いている。
【００５５】
また、エナメル層４６３ｂは、例えば２００℃程度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、０．０２ｍｍ以下であり、本例では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の膜厚が極めて薄い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、ポリイミド（ＰＩ）またはポリアミドイミド（ＰＡＩ）などを用いれば、さらに２５０℃程度まで耐熱性を上昇させることができる。
【００５６】
さらに、第二の絶縁被覆層４６２は、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）等のフッ素樹脂からなる。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０．０５ｍｍ程度に薄くても、落雷時における電気絶縁耐圧性能を確保することができる。
【００５７】
したがって、発熱線４６３ａ上にエナメル層４６３ｂと薄膜状のＰＦＡ層４６２といった二重の絶縁被覆層を構成した線状発熱体４６０が得られる。その外径は、０．３〜０．５ｍｍの範囲に留めることができ、本例の場合０．３５ｍｍ程度として絶縁耐圧を確保すると共に、発熱線４６３ａから第二の金属箔４５１、第二の防水絶縁箔４５５ｂを通じ、着座面４１０Ｕへの熱伝導を極めて俊敏に行うことができる。
【００５８】
こ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、十分短時間で着座面４１０Ｕを昇温でき、かつ電気絶縁性および安全性を確保できるので、種々の便座装置への適用が可能である。
【００５９】
図７は、線状発熱体４６０の他の構成例で、複数のエナメル線４６３が撚り合わされたもので、各エナメル線４６３は、直径０．０９ｍｍの発熱線４６３ａに第一の絶縁被覆として膜厚０．０１ｍｍのエナメル層４６３ｂが形成される。
【００６０】
さらに、複数のエナメル線４６３の結束を囲繞するように、第二の絶縁被覆層としてＰＦＡ層４６２を形成することにより同様に二重の絶縁構造を確保している。なお、図７では、７本のエナメル線４６３が撚り合わされているが、エナメル線４６３の数は７本に限定されるものではない。
【００６１】
この構成では、複数のエナメル線４６３を撚り合わせた結束とすることで、熱膨張、収縮による熱ストレスを線束全体に分散させることができるため、断線などの事態を抑制できる。また、線束のうち少なくとも１本をエナメル層４６３ｂのない非絶縁電線とすることにより、局所高熱等によりいずれかのエナメル線４６３のエナメル層４６３ｂが絶縁破壊された場合にも、その絶縁破壊を迅速に検知し、安全に発熱線４６３ａへの通電を遮断することができる。
【００６２】
図８に示す便座装置１１０は、本体部２００、遠隔操作装置３００、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、便座ヒータ４５０、温度過昇防止装置４７０、およびサーミスタ４０１ａを備える。
【００６３】
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。
【００６４】
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、便座ヒータ４５０に接続され、便座ヒータ４５０を駆動する。
【００６５】
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、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。ついで、制御部９０は、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、便座４００の温度が設定温度へと瞬時に加温される。したがって、使用者が便座部４００に着座した時に冷感を覚えることなく、快適な使用が可能である。
【００６６】
また、万一、制御部９０、その他に異常が発生して、便座ヒータ４５０への通電が停止せず、便座４００の温度が設定温度を超える状態になると、温度過昇防止装置４７０が作動して、使用者に対する熱的安全性を確保でき、便座温度に抑えることができる。
【００６７】
次に、図２、図９〜１２で、線状発熱体４６０が高密度で蛇行する密領域部４６０ｃは、使用者が通常着座する頻度の極めて少ない領域に位置するように、便座ヒータ４５０の片側後方の外周部近傍に構成している。そして、密領域部４６０ｃには、バイメタルスイ
ッチ（図示せず）を内蔵したサーモスタットからなる温度過昇防止装置４７０が装着されている。
【００６８】
この時、密領域部４６０ｃでの発熱は、温度過昇防止装置４７０の感熱部４７０ａへ熱移動して、該当する着座面４１０Ｕの部位での温度上昇が鈍くなる場合、または、感熱部４７０ａと密領域部４６０ｃとの密着が不十分で、該当する着座面４１０Ｕの部位での温度過昇を招く場合とが考えられる。
【００６９】
そのため、使用者の腿部、臀部といった確実に接触する着座面４１０Ｕの部位を遠く離れた部位、便座ヒータ４５０の片側後方の外周部近傍に密領域部４６０ｃを位置させることにより、使用者が着座した際に便座の温度分布に違和感を抱くことなく、安全で快適な使用感を与えることができる。
【００７０】
ここで、サーモスタットは、復帰型と非復帰型があり、復帰型を用いた場合は、サーモスタットが接続された通電経路中に非復帰型の温度過昇防止装置を別途設置する方が望ましい。本例では、サーモスタットは一例として復帰型を用い、非復帰型として温度ヒューズ（図示せず）を便座ヒータ４５０に設置した構成である。温度過昇防止装置４７０は、感熱部４７０ａ（図１１、図１２）を略円缶状のアルミニウム等の熱伝導性の良好な金属で構成している。感熱部４７０ａは、その周囲を囲繞するように、同様にアルミニウムなどからなる固定フランジ４７０ｂで嵌合させ、感熱部４７０ａと固定フランジ４７０ｂを密領域部４６０ｃに密着させている。
【００７１】
感熱部４７０ａと密領域部４６０ｃとは、着座面４１０Ｕ側に設けた係止具４８０と固定フランジ４７０ｂとの間に密領域部４６０ｃを挟持しながら、係止具４８０に設けた２箇所の円筒状の突起部４８０ａを、固定フランジ４７０ｂの対応する位置決め孔に合わせたのち、突起部４８０ａの先端を圧着嵌合させることによって、密着状態を確保することができる。
【００７２】
この時、密領域部４６０ｃについては、隣接する線状発熱体４６０の間隔が他の配線パターン部に比べて密になっているため、第一の金属箔４５３と第一の防水絶縁箔４５５ａとの間に空隙ができる可能性がある。本例では、密領域部４６０ｃ全体で、第一の金属箔４５３と第一の防水絶縁箔４５５ａとの間の空隙の発生を防止するため、該当する第一の金属箔４５３と第一の防水絶縁箔４５５ａとの間に、以下の伝熱促進体４９６を構成した。
【００７３】
伝熱促進体４９６は、熱伝導率０．８〜１．０Ｗ／ｍ・Ｋのシリコン系の熱伝導グリスからなる熱伝導ペースト材４９６ａを充填したものである。また、感熱部４７０ａと第一の防水絶縁箔４５５ａとの接触部の周囲には、補助的に熱伝導ペースト材４９６ａを塗布しているが、温度過昇防止装置４７０の感度により、この塗布の有無は裁量の範囲である。なお、熱伝導ペースト材４９６ａは、シリコン系に限らず、酸化亜鉛なども使用可能で、ペースト状であれば問題ない。
【００７４】
したがって、本構成での密領域部４６０ｃでは、線状発熱体４６０は第一の金属箔４５３、熱伝導ペースト材４９６ａ、第一の防水絶縁箔４５５ａを介して、温度過昇防止装置４７０の感熱部４７０ａの表面形状に関わらずに密着させることができる。そのため、密領域部４６０ｃに、感熱部４７０ａの面形状に対応した接触状態を確保しうる柔軟性を具備させることができ、それらに応じて空隙を発生させることのない良好な密着状態を実現できる。
【００７５】
また、本例では、感熱部４７０ａと固定フランジ４７０ｂの材質にアルミニウムまたは
アルミニウム合金を用いたが、ＣｕまたはＣｕ合金などのさらに高熱伝導性の金属を用いることも可能である。但しその場合の注意事項として、便座４００内への水分混入という事態も想定されるため、異種金属の接触部で発生しやすいガルバニ腐食防止の点から、感熱部４７０ａ、固定フランジ４７０ｂ、および係止具４８０はほぼ同一の材質か、イオン化傾向が比較的近い材質を用いることが望ましい。
【００７６】
一般に、便座４００は着座面４１０Ｕに直接皮膚を接触させて着座するため、安全に対しては十分な配慮が必要である。通常使用では安全、快適に使用できるが、万一何らかの異常事態により制御部９０、その他に不具合が生じ、便座ヒータ４５０への通電制御が不能となった場合は、早急な安全装置の作動が必要である。本例における温度過昇防止装置４７０は、以下に述べるように作動する。
【００７７】
図１４は、制御部９０が故障したことを想定して線状発熱体４６０に通電した場合の温度過昇防止装置４７０の検知温度と着座面４１０Ｕの表面温度を測定した結果である。図１４において曲線Ａ、Ａ’は着座面４１０Ｕの表面温度であり、曲線Ｂ、Ｂ’は温度過昇装置４７０の検知温度である。
【００７８】
線状発熱体４６０への通電が開始されると、着座面４１０Ｕの表面温度は時間ｔ１で便座最高設定温度Ｔ１に達する。通常であればＴ１に達した時点で、制御部９０からの指令で通電を停止させるが、何らかの異常事態が発生した場合は、通電は継続され続ける場合がある。温度過昇防止装置４７０のＯＦＦ動作温度がＴ３に設定されていると、着座面４１０Ｕの表面温度が便座最高設定温度Ｔ１以上であり、確実に異常昇温であると判断できるＴ２に達した時に、温度過昇防止装置４７０内部のバイメタルスイッチが反転動作して、線状発熱体４６０への通電を遮断する。このとき、着座面４１０Ｕと温度過昇防止装置４７０の温度は、着座面４１０Ｕでの熱拡散作用により、（ｔ２−ｔ１）秒間過昇温し続ける。
【００７９】
ここで、温度過昇防止装置４７０のＯＦＦ動作温度は、物作り面や、コスト面を考慮すると交差０とするのは非常に困難であり、公差は±２℃とするのが一般的である。つまり、公差を考慮すると温度過昇防止装置４７０のＯＦＦ動作温度は（Ｔ３）〜（Ｔ３＋４）となる。ＯＦＦ動作温度が（Ｔ３＋４）であれば、着座面４１０Ｕの温度と温度過昇防止装置４７０の検知温度の曲線はＡ’、Ｂ’となり、時間ｔ３で温度過昇防止装置４７０が動作し、通電回路が遮断される。この場合は（ｔ３−ｔ１）秒間過昇温し続けたこととなる。
【００８０】
つまり、温度過昇防止装置４７０のＯＦＦ動作温度のバラツキを考慮すると、過昇温する時間は最短で（ｔ２−ｔ１）秒間、最長で（ｔ３−ｔ１）秒間となる。安全面を考慮すると、過昇温時はできるだけ短時間で回路を遮断しなければならない。そのために、曲線Ｂの傾きを大きくする、つまり温度過昇防止装置４７０の温度応答速度を速くすることによって、時間（ｔ３−ｔ１）を短くすることができ、着座面４１０Ｕの温度が過昇する前に、線状発熱体４６０への通電回路を遮断することが可能となり、万が一の時でも安心安全に使用できる。
【００８１】
以上のように、本例においては、第一の防水絶縁箔４５５ａ、第二の防水絶縁４５５ｂで、便座ヒータ４５０の金属箔ユニット４５４の両面を挟持して、外部からの浸水を防止しているため、絶縁性を強化した便座ヒータ４５０を構成できるが、通常そのままの構成では、温度過昇防止装置４７０の感熱部４７０ａと密領域部４６０ｃとの距離が拡大して、温度過昇防止装置４７０の温度応答遅れが発生する場合がある。
【００８２】
このような場合においても、密領域部４６０ｃにおける線状発熱体４６０は、第一の金
属箔４５３と第一の防水絶縁箔４５５ａとの間に、伝熱促進体４９６として熱伝導ペースト材４９６ａを空隙なく充填し、第一の防水絶縁箔４５５ａを介して、温度過昇防止装置４７０の感熱部４７０ａの表面形状に合わせて完全に接触させているため、空隙の発生を抑えて感熱部４７０ａとの密着状態を実現できる。
【００８３】
また、密領域部４６０ｃの発熱により、熱伝導ペースト材４９６ａが一定の熱膨張を起こし、そのため密領域部４６０ｃと感熱部４７０ａとの密着状態はさらに向上し、着座面４１０Ｕへの不必要な熱移動を抑制する一方、感熱部４７０ａへの熱移動を促進できる。したがって、前記の温度過昇防止装置４７０の温度応答遅れを生じさせることなく、何らかの異常によって生じる温度過昇を速やかに検知して、便座ヒータ４５０への通電を遮断することができる。
【００８４】
このようにして、外部からの浸水などの事態でも絶縁性の確保といった電気的安全性と、着座面４１０Ｕの高温化防止といった熱的安全性を共に確保できる便座装置１１０を提供することができる。
【００８５】
（実施の形態２）
図１５は、本発明の実施の形態２における便座装置の温度過昇防止装置の装着部の部分拡大断面図である。以上の図面を用いて、本発明の実施の形態２における便座装置の構成、および動作、作用について説明する。
【００８６】
図１５に示す本実施の形態において、実施の形態１と異なる点は、第一の金属箔４５３と第一の防水絶縁箔４５５ａとの間に、以下の伝熱促進体４９７を構成したところである。
【００８７】
伝熱促進体４９７は、第一の金属箔４５３と第一の防水絶縁箔４５５ａとの間に、熱伝導ペースト材４９７ａを充填し、温度過昇防止装置４７０の感熱部４７０ａの感熱面積に近い寸法の高熱伝導性のＣｕ成型体４９９としてＣｕ板４９９ａを設けたものである。
【００８８】
ちなみに、Ｃｕ板４９９ａの厚さは、０．１〜０．５ｍｍ程度が適当であるが、本例では変形防止などの観点から０．３ｍｍを使用している。また、本例では、Ｃｕ板４９９ａは、感熱部４７０ａの形状に合わせて一般的な平板形状としたが、感熱部４７０ａの他の形状に合わせてＣｕ板４９７ｂを絞り加工することも可能である。なお、実施の形態１と同一符号のものは同一構成を示し、説明は省略する。
【００８９】
伝熱促進体４９７の作用として、密領域部４６０ｃからの発熱は、第一の金属箔４５３から直接Ｃｕ板４９９ａに熱伝導する熱量と、熱伝導ペースト材４９７ａを介してＣｕ板４９９ａに熱伝導する熱量により、Ｃｕ板４９９ａ全体が効率よく温度上昇し、同時に第一の防水絶縁箔４５５ａから感熱部４７０ａに熱伝達されるため、着座面４１０Ｕへの不必要な熱移動を抑制して感熱部４７０ａへ熱移動を集中化でき、何らかの異常によって生じる温度過昇を速やかに検知して、通電を遮断することができる。
【００９０】
ここで、Ｃｕ板４９９ａは、平板から打抜き加工により容易に構成できるので、第一の防水絶縁箔４５５ｂを介して接触する感熱部４７０ａの形状が概ね平板形状であれば、低コストでのなじみのよい伝熱促進体４９７の構成が実現できる。
【００９１】
したがって、同様に、浸水などの事態でも絶縁性の確保といった電気的安全性と、着座面の高温化防止といった熱的安全性を共に確保できる。さらに、感熱部４７０ａがアルミニウムで構成されていても、Ｃｕ板４９９ａと感熱部４７０ａとの間には第一の防水絶縁箔が介在するため、金属同士の接触とはならずガルバニ腐食の問題は発生しない。
【００９２】
（実施の形態３）
図１６は本発明の実施の形態３における便座装置の温度過昇防止装置の装着部の部分拡大断面図である。以上の図面を用いて、本発明の実施の形態３における便座装置の構成、および動作、作用について説明する。
【００９３】
図１６に示す本実施の形態において、実施の形態１、２と異なる点は、第一の金属箔４５３と第一の防水絶縁箔４５５ａとの間に、以下の伝熱促進体４９８を構成したところである。
【００９４】
伝熱促進体４９８は、第一の金属箔４５３と第一の防水絶縁箔４５５ａとの間に、密領域部４６０ｃ側の面を密領域部４６０ｃにおける第一の金属箔４５３の凹凸形状に略合致させてその接触面積を拡大させ、第一の防水絶縁箔側４５５ａ側の面を温度過昇防止装置４７０の感熱部４７０ａの面形状に対応させたＣｕ成型体４９９ｂを第一の防水絶縁箔４５５ａに密着させたところである。
【００９５】
なお、Ｃｕ成型体４９９ｂは、第一の金属箔４５３の凹凸形状と感熱部４７０ａの面形状に対応する最小の厚さを保持するだけでよい。したがって、Ｃｕ成型体４９９ｂ全体の厚さとしては、１〜１．５ｍｍ程度で差し支えない。なお、実施の形態１、２と同一符号のものは同一構成を示し、説明は省略する。
【００９６】
伝熱促進体４９８の作用として、密領域部４６０ｃからの発熱は、第一の金属箔４５３とほぼ全面接触しているＣｕ成型体４９９ｂに均一に効率よく吸収されて温度上昇し、同時に第一の防水絶縁箔４５５ａから感熱部４７０ａに熱伝達されるため、着座面４１０Ｕへの不必要な熱移動を抑制して感熱部４７０ａへ熱移動を集中化できる。したがって、何らかの異常事態によって生じる温度過昇を速やかに検知して、通電を遮断することができる。
【００９７】
したがって、同様に、浸水などの事態でも絶縁性の確保といった電気的安全性と、着座面の高温化防止といった熱的安全性を共に確保できる。
【００９８】
（実施の形態４）
図１７は、本発明の実施の形態４における衛生洗浄装置を示す外観斜視図で、実施の形態１〜３に示した便座装置のうちいずれか一つを備えたものである。
【００９９】
図１７に示す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。そして、衛生洗浄装置８００は、本体部２００、遠隔操作装置３００、便座４００および蓋部５００により構成される。
【０１００】
便座４００は、実施の形態１〜３に示した便座装置のうちいずれか一つを包含し、本体部２００には、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。なお、実施の形態１、２、３と同一符号のものは同一構成を示し、説明は省略する。
【０１０１】
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。その時点で、実施の形態１で述べたように、便座４００の着座面４１０Ｕが、少なくとも使用者が冷感を感じない温度まで急速に、例えば６秒以内に昇温する。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。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。
【０１０５】
以上が、通常使用時の動作の概要で、使用者が着座面４１０Ｕに着座する際に、実施の形態１で述べたような制御部９０の異常が発生し、便座ヒータ４５０への通電が一定の設定温度で停止せず継続し続けるような場合には、温度過昇防止装置４７０、便座ヒータ４５０の密領域部４６０ｃ、第一の金属箔４５３と第一の防水絶縁箔の間に設けた伝熱促進体４９６、または伝熱促進体４９７、または伝熱促進体４９８の感熱部４７０ａへの伝熱促進作用により、温度過昇防止装置４７０が速やかに作動して、便座ヒータ４５０への通電を遮断し、使用者に対する熱的安全性を確保できる。
【０１０６】
さらに、使用者の用便の過程などで便座４００内部に浸水が発生しても、便座ヒータ４５０内、すなわち第一の金属箔４５３、第二の金属箔４５１、および線状発熱体４６０との水分の接触は阻止でき、電気的絶縁性、熱的安全性を同時に確保、維持することが可能な衛生洗浄装置が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
以上のように、本発明の便座装置は、外部からの浸水を防止して絶縁性を強化した便座ヒータで、絶縁性の確保といった電気的安全性と、着座面の高温化防止といった熱的安全性を共に確保できるので、便座装置に限らず、使用者の接触を前提とする暖房機器の汎用的な安全機構技術としての適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の実施の形態１における便座装置の概略構成の断面図
【図２】同実施の形態１における便座装置の便座ヒータの正面図
【図３】同実施の形態１における便座装置の便座全体の分解斜視図
【図４】同実施の形態１における便座装置の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の点線領域イの部分拡大図
【図６】同実施の形態１の便座装置における便座ヒータの線状発熱体の部分拡大断面図
【図７】同実施の形態１の便座装置における便座ヒータの線状発熱体の他の例の部分拡大断面図
【図８】同実施の形態１における便座装置の制御ブロックの概念図
【図９】同実施の形態１の便座装置における便座ヒータの温度過昇防止装置を装着した便座ヒータの正面図
【図１０】同実施の形態１の便座装置における便座ヒータの温度過昇防止装置の斜視図
【図１１】同実施の形態１の便座装置における便座ヒータの温度過昇防止装置の係止具の斜視図
【図１２】同実施の形態１の便座装置における便座ヒータの温度過昇防止装置の装着部の拡大断面図
【図１３】同実施の形態１の便座装置における便座ヒータの第一、第二の防水絶縁箔の境界部の構成を示す部分拡大断面図
【図１４】同実施の形態１の便座装置における便座ヒータの温度過昇防止装置と着座部の温度上昇特性図
【図１５】本発明の実施の形態２における便座装置の便座ヒータの温度過昇防止装置の装着部の拡大断面図
【図１６】本発明の実施の形態３における便座装置の便座ヒータの温度過昇防止装置の装着部の拡大断面図
【図１７】本発明の実施の形態４における衛生洗浄装置を示す外観斜視図
【図１８】従来の便座装置の要部の断面図
【符号の説明】
【０１０９】
１１０ 便座装置
２００ 本体部
４００ 便座
４１０Ｕ 着座面
４５０ 便座ヒータ
４５１ 第二の金属箔
４５３ 第一の金属箔
４５５ａ 第一の防水絶縁箔
４５５ｂ 第二の防水絶縁箔
４５８、４５８ａ、４５８ｂ 境界部
４６０ 線状発熱体
４６０ｃ 密領域部
４７０ａ 感熱部
４９６、４９７、４９８ 伝熱促進体
４９６ａ、４９７ａ 熱伝導ペースト材
４９９、４９９ｂ Ｃｕ成型体
４９９ａ Ｃｕ板
９００ 衛生洗浄装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着座面を有し金属材料を含む便座と、着座面の裏側に貼着した便座ヒータと、感熱部を具備する温度過昇防止装置とを備え、前記便座ヒータは、密に配線したパターンの蜜領域部を一部に有する線状発熱体を保持すると共に、前記線状発熱体を第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔とで挟持して構成し、前記密領域部において前記線状発熱体と前記第一の防水絶縁箔との間に伝熱促進体を設けると共に、前記第一の防水絶縁箔に前記温度過昇防止装置の感熱部を密着させた便座装置。
【請求項２】
便座ヒータは、第一の金属箔と第二の金属箔の間に線状発熱体を挟持して所定の配設パターンを保持し、前記第一の金属箔と前記第二の金属箔を、各々第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔で挟持し、前記第一の防水絶縁箔と前記第二の防水絶縁箔との境界部における浸水を防止した請求項１に記載の便座装置。
【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、ポリイミドなどのポリエステル系樹脂箔のうち、いずれか１つを用いた請求項１または２に記載の便座装置。
【請求項４】
伝熱促進体は、熱伝導ペースト材の充填部で構成した請求項１から３のいずれか１項に記載の便座装置。
【請求項５】
伝熱促進体は、Ｃｕ成型体を含む構成とした請求項１から４のいずれか１項に記載の便座装置。
【請求項６】
伝熱促進体は、熱伝導ペースト材の充填部およびＣｕ板で構成し、Ｃｕ板を防水絶縁箔に密着させた請求項１から５のいずれか１項に記載の便座装置。
【請求項７】
伝熱促進体は、全体あるいは大部分をＣｕ成型体で構成し、Ｃｕ成型体の一部の形状を密領域部の凹凸形状に略一致させた請求項１から６のいずれか１項に記載の便座装置。
【請求項８】
密領域部は、使用者が通常着座する頻度の少ない領域に設けた請求項１から７のいずれか１項に記載の便座装置。
【請求項９】
温度過昇防止装置は、サーモスタットを用いた請求項１から８のいずれか１項に記載の便座装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の便座装置と、本体部とを備えた衛生洗浄装置。
【請求項１】
着座面を有し金属材料を含む便座と、着座面の裏側に貼着した便座ヒータと、感熱部を具備する温度過昇防止装置とを備え、前記便座ヒータは、密に配線したパターンの蜜領域部を一部に有する線状発熱体を保持すると共に、前記線状発熱体を第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔とで挟持して構成し、前記密領域部において前記線状発熱体と前記第一の防水絶縁箔との間に伝熱促進体を設けると共に、前記第一の防水絶縁箔に前記温度過昇防止装置の感熱部を密着させた便座装置。
【請求項２】
便座ヒータは、第一の金属箔と第二の金属箔の間に線状発熱体を挟持して所定の配設パターンを保持し、前記第一の金属箔と前記第二の金属箔を、各々第一の防水絶縁箔と第二の防水絶縁箔で挟持し、前記第一の防水絶縁箔と前記第二の防水絶縁箔との境界部における浸水を防止した請求項１に記載の便座装置。
【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、ポリイミドなどのポリエステル系樹脂箔のうち、いずれか１つを用いた請求項１または２に記載の便座装置。
【請求項４】
伝熱促進体は、熱伝導ペースト材の充填部で構成した請求項１から３のいずれか１項に記載の便座装置。
【請求項５】
伝熱促進体は、Ｃｕ成型体を含む構成とした請求項１から４のいずれか１項に記載の便座装置。
【請求項６】
伝熱促進体は、熱伝導ペースト材の充填部およびＣｕ板で構成し、Ｃｕ板を防水絶縁箔に密着させた請求項１から５のいずれか１項に記載の便座装置。
【請求項７】
伝熱促進体は、全体あるいは大部分をＣｕ成型体で構成し、Ｃｕ成型体の一部の形状を密領域部の凹凸形状に略一致させた請求項１から６のいずれか１項に記載の便座装置。
【請求項８】
密領域部は、使用者が通常着座する頻度の少ない領域に設けた請求項１から７のいずれか１項に記載の便座装置。
【請求項９】
温度過昇防止装置は、サーモスタットを用いた請求項１から８のいずれか１項に記載の便座装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の便座装置と、本体部とを備えた衛生洗浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１０−７５４９７（Ｐ２０１０−７５４９７Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４７８６９（Ｐ２００８−２４７８６９）
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【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４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【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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