便座装置
【課題】便座個々のバラツキや使用環境の違いによる報知時期の誤差を補正することにより、快適な便座装置を提供することを目的とする。
【解決手段】発熱体４５０を備えた便座４００と、便座４００の温度が所定温度に達したことを報知する報知手段２８０と、制御手段９０とを有し、便座温度検知手段４０１ａと電圧検知手段９００と電流検知手段９０１と室温検知手段６２０のうち少なくとも１つの検知手段とを備え、前記検知手段の少なくとも１つの検知データに基づいて報知手段２８０の報知時期を補正することにより、報知時期における便座４００の温度を一定にすることが可能となり、快適な便座装置１１０を提供することができる。
【解決手段】発熱体４５０を備えた便座４００と、便座４００の温度が所定温度に達したことを報知する報知手段２８０と、制御手段９０とを有し、便座温度検知手段４０１ａと電圧検知手段９００と電流検知手段９０１と室温検知手段６２０のうち少なくとも１つの検知手段とを備え、前記検知手段の少なくとも１つの検知データに基づいて報知手段２８０の報知時期を補正することにより、報知時期における便座４００の温度を一定にすることが可能となり、快適な便座装置１１０を提供することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便座装置に関する。
【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。一方、近年地球環境に対する関心が高まっており、不必要にエネルギーが消費されることのない製品が求められている。衛生洗浄装置においては使用する時間は１日の内のごくわずかであるにも関わらず、使用する時間が想定できないことから、常時適温に保持するものが多かったが、非使用時には適温保持のための通電を停止する、もしくは適温から数度下げた温度で保持し、使用時のみ適温とする製品が増えてきている。この場合、タイマもしくは使用者がトイレを使用することを検出して、通電停止状態もしくは数度低い温度での保持状態から適温へ温度を上昇させることになる。この時、適温へ到達する前に使用者が衛生洗浄装置を使用した場合には、適温より低い温度状態となっているため、使用者は冷たく不快な思いをすることになる。
【０００３】
特許文献１記載の衛生洗浄装置においては、これを防止するために設定温度に達したことを使用者に報知する手段を設け、使用者が設定温度まで加熱されていないと知らずに使用し不快に思うことが衛生洗浄装置である。
【特許文献１】特開２０００−２５７１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような報知手段では、通常検知手段がある固定の温度に達した場合に報知を行っている。昇温スピードが緩やかで実際の温度をサーミスタ等の検知手段が遅れることなく追従できる場合は、正確に報知する事が可能である。しかしながら、通電を停止、もしくは適温から数度下げた温度で保持した状態から適温へ温度を上昇させる昇温スピードが速い場合には、サーミスタ等の検知手段の応答が遅れてしまい、検知温度と実際の温度との誤差が生じ、報知が適切なタイミングで出来ないという課題を有していた。この誤差は、便座の部品の固有の状態や、設置状況による電力条件、季節、室温などの環境条件によるものである。
【０００５】
本発明の目的は、この誤差の生じる原因となる使用時の状態および使用環境を予め検知して報知時期を補正をすることで、実際の便座表面温度が設定した温度に到達した時点に、適切に報知を行うことにより使用者により快適な瞬間暖房便座装置を提供する事である。
【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、着座面を有し内部に発熱体を備えた便座と、便座の温度が所定温度に達したことを報知する報知手段と、便座を制御する制御手段とを有し、便座の便座温度を検知する便座温度検知手段と発熱体に印加する電圧を検知する電圧検知手段と発熱体に流れる電流を検知する電流検知手段と室温を検知する室温検知手段のうち少なくとも１つの検知手段とを備え、前記検知手段の少なくとも１つの検知データに基づいて報知手段の報知時期を補正するものである。
【０００７】
これにより、便座個々のバラツキや経年変化あるいは使用環境の違いによる便座の温度
上昇への影響を、検知データと基準値との差に基づいて制御手段が報知手段の報知時期を補正することにより、報知時期における便座の温度を一定にすることが可能となり、快適な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、便座表面温度を正確に把握し、使用者に着座が可能な状態を適切な時期に報知することにより、快適な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】
【０００９】
第１の発明は、着座面を有し内部に発熱体を備えた便座と、前記便座の温度が所定温度に達したことを報知する報知手段と、前記便座を制御する制御手段とを有し、前記便座の便座温度を検知する便座温度検知手段と前記発熱体に印加する電圧を検知する電圧検知手段と前記発熱体に流れる電流を検知する電流検知手段と室温を検知する室温検知手段のうち少なくとも１つの検知手段とを備え、前記検知手段の少なくとも１つの検知データに基づいて前記報知手段の報知時期を補正するものである。
【００１０】
これにより、便座個々のバラツキや経年変化あるいは便座使用時の便座自体の温度等の現状と基準値との差や、室温等の使用環境の違いによる便座の温度上昇への影響を、便座の使用時の現状および使用環境を検知手段で検知し、検知データと基準値との差に基づいて制御手段が報知手段の報知時期を補正することにより、報知時期における便座の温度を一定にすることが可能となり、快適な便座装置を提供することができる。
【００１１】
第２の発明は、特に第１の発明において、便座温度検知手段が検知した検知データによる便座の昇温速度に基づき、報知時期を補正するものである。
【００１２】
これにより、発熱体の個々のバラツキによる抵抗値の違い、発熱体の経年変化による抵抗値の違い、発熱体に印加する電圧の違い、あるいは使用時の室温の違い等により発生する便座の昇温速度の違いを便座温度検知手段で検知した検知データにより制御手段が便座の昇温速度を算出し、算出した昇温速度と基準値との差に基づいて制御手段が報知手段の報知時期を補正することにより、報知時期における便座の温度を一定にすることが可能となり、快適な便座装置を提供することができる。
【００１３】
第３の発明は、特に第１の発明において、電圧検知手段が検知した電圧に基づき、報知時期を補正するものである。
【００１４】
これにより、発熱体の温度上昇に最も影響の大きい因子である電圧の検知データと基準値との差を正確に把握し、報知時期を補正することにより、最適な便座温度の時期にすることが可能となる。
【００１５】
第４の発明は、特に第１の発明において、発熱体への通電開始時における、便座温度検知手段が検知した便座温度と、電圧検知手段が検知した電圧と、電流検知手段が検知した電流とに基づき、報知時期を補正するものである。
【００１６】
これにより、便座装置を設置した環境条件の電圧だけでなく、便座の現状の個体条件である、電圧と電流の検知データから算出される発熱体の抵抗値と、通電開始時の便座の温度を把握することができ、これらの検知データに基づき報知手段の報知時期をより正確に補正する事が可能となる。
【００１７】
第５の発明は、特に第１〜第４のいずれか1つの発明において、室温検知手段が検知した室温に基づき、報知時期を補正するものである。
【００１８】
これにより、便座の温度上昇に影響を与える因子のうち、特に便座からの放熱に影響を与える環境条件である室温の検知データにより報知手段の報知時期を補正することにより、より的確な時期に報知が可能となる。
【００１９】
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。
【００２０】
（実施の形態１）
＜１＞ 便座装置、衛生洗浄装置およびトイレ装置の外観
図１は本発明の第１の実施の形態に係る便座装置およびそれを備えた衛生洗浄装置を示す外観斜視図である。衛生洗浄装置はトイレットルーム内に設置される。
【００２１】
衛生洗浄装置１００は便器７００の上面に取り付けられる。衛生洗浄装置１００は、本体部２００、遠隔操作装置３００、便座部４００および蓋部５００により構成される。
【００２２】
本体部２００には、便座部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、図示しない洗浄装置と洗浄水供給機構が設けられるとともに、後述の制御部９０が内蔵される。
【００２３】
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、使用者が便座部４００に着座しようとして接近した時点より便座部４００より立ち上がるまで使用者の存在を検知する。
【００２４】
また、本体部の上面にお知らせＬＥＤ２８０が設けられている。このお知らせＬＥＤ２８０は便座部４００の昇温状態を報知する報知手段であり、便座部の昇温開始直後から点滅を開始し、便座部４００に着座しても冷たくない温度以上に昇温した場合は連続して点灯し、使用者に便座部４００の昇温の状態を報知する。また、便座ヒータ４５０やサーミスタ４０１ａの断線などの異常時にも使用者に対して報知を行う。
【００２５】
また、本体部の側面にはトイレットルームの室温を検知する室温検知センサ６２０が設置してある。
【００２６】
さらに、図１では、本体部２００の正面下部に設けられる洗浄装置の便器ノズル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。
【００２７】
衛生洗浄装置１００の各構成要素のから、上記便器ノズルとノズル部および洗浄水供給機構などの洗浄装置を除いた要素が便座装置１１０を構成する。
【００２８】
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）。詳細は後述する。
【００２９】
また、洗浄水供給機構は、図示しない洗浄装置のお尻洗浄ノズルと、ビデ洗浄ノズルと、ノズル洗浄噴出口に切替弁を介して接続されている。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加熱手段で温水にし、各ノズルに供給する。それにより
、お尻洗浄ノズルと、ビデ洗浄ノズルから噴出した温水で使用者の局部を洗浄する。また、ノズル洗浄噴出口から洗浄水を噴出させてお尻洗浄ノズルとビデ洗浄ノズルをセルフクリーニングする。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
＜２＞便座装置
（３−１）便座装置の構成
図２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および入室検知センサ６００を備える。 図２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、お知らせＬＥＤ２８０、着座センサ６１０および室温検知センサ６２０を含む。
【００３４】
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。
【００３５】
制御部９０は、例えばマイクロコンピュータからなり、便座ヒータ４５０に印加する電圧を検知する電圧検知部９００、便座ヒータ４５０に流れる電流を検知する電流検知部９０１、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、検知したデータと基準値を比較する演算部、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。
【００３６】
本体部２００の温度測定部４０１は、本体部２００に設置した室温検知センサ６２０と便座部４００のサーミスタ４０１ａとに接続されている。これにより、温度測定部４０１は、室温検知センサ６２０とサーミスタ４０１ａから出力される信号に基づいて室温と便座部４００の温度を測定する。以下、室温検知センサ６２０とサーミスタ４０１ａを通じて温度測定部４０１により測定される室温と便座部４００の温度を測定温度値と称する。
【００３７】
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。
【００３８】
本実施の形態において、便座装置１１０は次のように動作する。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、便座部４００が例えば約１８℃となるように温度調整される。このときの温度を待機温度と称する。
【００３９】
ここで、使用者が遠隔操作装置３００の便座温度調整スイッチ３３３を操作することにより、便座設定温度が制御部９０に送信される。制御部９０は、遠隔操作装置３００から受信した便座設定温度を記憶部に記憶する。
【００４０】
使用者がトイレットルームに入室すると、入室検知センサ６００が使用者の入室を検知
する。それにより、使用者の入室検知信号が制御部９０に送信される。
【００４１】
次に、通常の使用時の動作について説明する。制御部９０の判定部は、入室検知センサ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。そこで、判定部は、便座部４００の測定温度値、および記憶部に記憶された便座設定温度に基づいて便座ヒータ４５０の駆動に関する特定のヒータ制御パターンを選択する。
【００４２】
通電率切替回路は、選択されたヒータ制御パターンおよび計時部により得られる時間情報に基づいてヒータ駆動部４０２の動作を制御する。
【００４３】
それにより、ヒータ駆動部４０２により便座ヒータ４５０が駆動され、便座部４００の温度が便座設定温度へと瞬時に上昇される。
【００４４】
お知らせＬＥＤ２８０は、便座ヒータの駆動が開始されると点滅を開始し、便座部４００の温度が着座しても冷たくない温度以上に昇温したら連続して点灯し、使用者に便座部４００の昇温の状態を報知する。
【００４５】
（３−２）便座部の構成
図３は、便座部４００の分解斜視図である。図５（ａ）は、便座部４００の便座ヒータ４５０の平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）の領域Ｃ７２の拡大図である。図５は、便座部４００の平面図である。図６は、図５の便座部４００のＣ７３−Ｃ７３断面図である。
【００４６】
図３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。
【００４７】
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。
【００４８】
図４（ａ）および図５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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
さらに、図４（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。
【００５３】
図６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４
６０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。
【００５４】
（３−３）便座ヒータの構造
図６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の構造を示す断面図である。
【００５５】
図６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。
【００５６】
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。
【００５７】
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４５１が貼着される。金属箔４５１の膜厚は、例えば５０μｍである。
【００５８】
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。
【００５９】
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。本実施の形態では、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。
【００６０】
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、本実施の形態では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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。本実施の形態では、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。
【００６７】
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、本実施の形態の約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。
【００６８】
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。
【００６９】
一方、本実施の形態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、本実施の形態の構造は、種々の便座装置に有効に実用することができる。
【００７０】
また、本実施の形態の構造では、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。
【００７１】
また、本実施の形態においては、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、本実施の形態の線状ヒータ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。
【００７２】
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。それにより、便座開閉用の電動開閉ユニットを小型化でき、便座装置１１０の小型化が可能となる。
【００７３】
（３−４）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４
１０の着座面４１０Ｕに伝導する。
【００７４】
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。
【００７５】
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。したがって、使用者がトイレットルームに入室したことを入室検知センサ６００により検知されると同時に線状ヒータ４６０に通電を開始しても、使用者が着座するまでには着座面４１０Ｕを十分に最適温度に到達させることができる。
【００７６】
さらに、図６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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
本実施の形態では、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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
（３−５）便座装置の通電シーケンス
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。
【００８４】
例えば、便座部４００を第１の温度勾配で昇温させる場合、図２のヒータ駆動部４０２は約１２００Ｗの電力で便座ヒータ４５０を駆動する（１２００Ｗ駆動）。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
図８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。
【００９０】
図８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。
【００９１】
本実施の形態では、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。
【００９２】
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。このように、制御部９０は、入室検知センサ６００により使用者の入室が検知されるまでの待機期間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。
【００９３】
制御部９０は、時刻ｔ１で入室検知センサ６００により使用者の入室が検知された場合、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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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、本実施の形態では、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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。本実施の形態では、第１の着座期間Ｄ６は約１０分に設定される。
【０１０３】
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。本実施の形態では、第２の着座期間Ｄ７は約２分に設定される。
【０１０４】
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。
【０１０５】
このように、本実施の形態では、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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
本実施の形態では、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。
【０１１０】
上記のように、本実施の形態では、時刻ｔ８に使用者が便座部４００から離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。
【０１１１】
１２００Ｗ駆動時、６００Ｗ駆動時および低電力駆動時における便座ヒータ４５０への通電状態を通電率切替回路の通電制御信号とともに説明する。
【０１１２】
以下の説明において、通電率とは交流電流の１周期に対して便座ヒータ４５０に交流電流を流す時間の割合をいう。
【０１１３】
図９（ａ）は１２００Ｗ駆動時に便座ヒータ４５０を流れる電流の波形図、図９（ｂ）は１２００Ｗ駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部４０２に与えられる通電制御信号の波形図である。
【０１１４】
図９（ｂ）に示すように、１２００Ｗ駆動時における通電制御信号は常に論理「１」となる。ヒータ駆動部４０２は通電制御信号が論理「１」のときに電源回路から供給される交流電流を便座ヒータ４５０に流す（図９（ａ）太線部）。それにより、全周期の期間に渡って交流電流が便座ヒータ４５０に流れる。その結果、便座ヒータ４５０が約１２００Ｗの電力で駆動される。
【０１１５】
図１０（ａ）は６００Ｗ駆動時に便座ヒータ４５０を流れる電流の波形図、図１０（ｂ
）は６００Ｗ駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部４０２に与えられる通電制御信号の波形図である。
【０１１６】
図１０（ｂ）に示すように、６００Ｗ駆動時における通電制御信号は、ヒータ駆動部４０２に供給される交流電流と同じ周期のパルスからなる。パルスのデューティー比は５０％に設定される。
【０１１７】
ヒータ駆動部４０２は通電制御信号が論理「１」のときに電源回路から供給される交流電流を便座ヒータ４５０に流す（図１０（ａ）太線部）。それにより、半周期の期間交流電流が便座ヒータ４５０に流れる。その結果、便座ヒータ４５０が約６００Ｗの電力で駆動される。
【０１１８】
図１１（ａ）は低電力駆動時に便座ヒータ４５０を流れる電流の波形図、図１１（ｂ）は低電力駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部４０２に与えられる通電制御信号の波形図である。
【０１１９】
図１１（ｂ）に示すように、低電力駆動時における通電制御信号は、ヒータ駆動部４０２に供給される交流電流と同じ周期のパルスからなる。パルスのデューティー比は５０％よりも小さく（例えば数％程度）に設定される。
【０１２０】
ヒータ駆動部４０２は通電制御信号が論理「１」のときに電源回路から供給される交流電流を便座ヒータ４５０に流す（図１１（ａ）太線部）。各周期においては、パルス幅に相当する期間交流電流が便座ヒータ４５０に流れる。その結果、便座ヒータ４５０が例えば約５０Ｗの電力で駆動する。
【０１２１】
上記の他、便座部４００の温度を低くする場合、または便座装置１１０の暖房機能をオフしている場合等には、通電率切替回路はヒータ駆動部４０２に通電制御信号を与えない（通電制御信号を論理「０」に設定する）。これにより、ヒータ駆動部４０２は便座ヒータ４５０を駆動しない。
【０１２２】
ここで、一般に、電子機器に供給される電流が高調波成分を有する場合、ノイズが発生する。本実施の形態では、上述のように便座ヒータ４５０の１２００Ｗ駆動または６００Ｗ駆動を行う場合には、便座ヒータ４５０に供給される電流がサインカーブを描くように変化するので、電流の大きさが大きくなってもノイズの発生が十分に低減される。
【０１２３】
また、便座ヒータ４５０の低電力駆動を行う場合、便座ヒータ４５０に供給される電流は高調波成分を有するが、電流の大きさが１２００Ｗ駆動時および６００Ｗ駆動時に比べて非常に小さいので、ノイズの発生が十分に低減される。
【０１２４】
上記のように、本実施の形態では、便座ヒータ４５０を１２００Ｗ、６００Ｗおよび約５０Ｗの電力で駆動するとしているが、他の大きさの電力で便座ヒータ４５０を駆動してもよい。
【０１２５】
例えば、便座ヒータ４５０に半周期の期間交流電流を流す場合には、交流電流を流すタイミングを２周期または３周期等所定の周期の間隔で設定する。それにより、１２００Ｗ、６００Ｗおよび約５０Ｗとは異なる大きさの電力で、ノイズの発生を十分に防止しつつ便座ヒータ４５０を駆動することができる。
【０１２６】
なお、本実施の形態では、制御部９０は通電制御信号が論理「１」のときに便座ヒータ４５０に電流を供給し、通電制御信号が論理「０」のときに便座ヒータ４５０への電流の
供給を停止しているが、通電制御信号が論理「１」のときに便座ヒータ４５０への電流の供給を停止し、通電制御信号が論理「０」のときに便座ヒータ４５０に電流を供給してもよい。
【０１２７】
なお、便座ヒータ４５０のオンおよびオフは時間により制御されるため、時間の計測がずれると便座部４００の温度が所定値を超えたり、所定値に達しない。そこで、時間の計測がずれないように、制御部９０では、２つの計測源にて便座部４００のオンの時間を計測する。１つの計測源として、制御部９０のプログラムの実効速度を規定する発振子により便座ヒータ４５０のオンの時間を計測し、もう１つの計測源して、交流電圧の周期を基準として便座ヒータ４５０のオンの時間を計測する。これらの計測値の少なくとも一方が規定時間を超過すると、次の通電パターンに移行する。
【０１２８】
特に、便座に１２００Ｗ通電される時間が正確に計測されることにより過昇温が確実に防止される。これにより、さらに機器の安全性が向上する。ここでは、計測源を複数設けることにより計測の精度を向上させる方法について記載したが、便座ヒータ４５０がフル通電される時間を計測し、強制的にヒータへの通電を遮断もしくは制限する方法であっても、同様の効果を得ることができる。
【０１２９】
（３−６）お知らせＬＥＤの動作
本体部２００の上面には報知手段であるお知らせＬＥＤ２８０が設けられている。お知らせＬＥＤ２８０は便座ヒータ４５０への通電開始時に点滅を開始し、便座部４００の温度が前述の限界温度（２９℃）に達したときに点灯する。また、便座ヒータ４５０やサーミスタ４０１ａの断線などの異常時にも使用者に対して報知を行う。
【０１３０】
お知らせＬＥＤ２８０は限界温度よりも検出温度（サーミスタ４０１ａ測定温度）が低い場合は第１の報知形態である点滅を、検出温度が高い場合は第２の報知形態である点灯を行い、使用者に着座部４１０Ｔが冷たいと感じるか否かをお知らせＬＥＤ２８０を見ることで判別することができ、便座部４００に着座することができる。
【０１３１】
また、入室検出センサ６００によるトイレットルームの人体の有無を検出する機能により、使用者がトイレットルームから退出してから一定時間（例えば１分間）経過すると、便座ヒータ４５０の通電を停止し、お知らせＬＥＤ２８０は点滅、点灯の状態によらず消灯する。さらに、一定時間が経過しなくても便ふたが閉じると消灯する。
【０１３２】
また、便座ヒータ４５０の断線やサーミスタ４０１ａの故障等が発生した場合は、お知らせＬＥＤ２８０を第３の報知形態で報知することにより使用者に異常を報知する。この第３の報知形態である異常報知は、正常時の点滅（例えば０．３秒ＯＮ、０．３秒ＯＦＦなど）とは異なり、周期の早い点滅（例えば０．１秒ＯＮ、０．１秒ＯＦＦなど）を行うことで使用者に正常時とは異なった状態であることを報知する。
【０１３３】
お知らせＬＥＤ２８０の報知が第１の報知形態から第２の報知形態に変わる時期は、前述の通り便座部４００の着座面４１０Ｕの温度が限界温度２９℃に達したときである。
【０１３４】
図６に示すように便座部４００の着座面４１０Ｕの温度とサーミスタ４０１ａの測定温度値とでは測定面が異なるため差異が生じる。サーミスタ４０１ａの取り付け面としては着座面４１０Ｕと対面にあたる金属箔４５３面となり、さらに絶縁確保のためサーミスタ４０１ａには絶縁被覆があるため瞬間的に昇温する便座では温度応答が遅くなり、正確に着座面４１０Ｕの温度を検知できない。したがって、サーミスタ４０１ａの測定温度値で第２の報知形態であるお知らせＬＥＤ２８０を点灯させる場合、便座部４００の温度上昇値とサーミスタ４０１ａの測定温度値との相関をあらかじめ測定し、温度応答の誤差を予
測する必要がある。
【０１３５】
図１２に便座部４００の着座面４１０Ｕの温度とサーミスタ４０１ａの測定温度値の関係を示す。
【０１３６】
例えば、便座部４００の着座面４１０Ｕの昇温に対し、サーミスタ４０１ａの昇温が１０％低下している場合、着座面４１０Ｕの温度が１８℃から２９℃まで１１ｄｅｇ上昇する間に、サーミスタ４０１ａの昇温は９．９ｄｅｇである。したがって、サーミスタ４０１ａが２７．９℃を検知した際にお知らせＬＥＤ２８０を点滅から点灯に切替えればよい。
【０１３７】
また、通電開始前のサーミスタ４０１ａ検知温度から限界温度までの到達時間との相関をあらかじめ測定し、通電開始時の温度で報知変更までの時間を決定してもよい。例えば通電前の温度ｔ０が１８℃であれば２９℃までの昇温到達時間ｔ１が５．５秒、２０℃であればｔ１は４．５秒といった具合に相関を出しておき、初期温度のみで報知を変更する。サーミスタ４０１ａの検知の遅れが大きい場合には有効である。
【０１３８】
しかしながら、サーミスタ４０１ａの測定温度値と便座部４００の着座面４１０Ｕの温度の相関や通電開始時の温度と到達時間の相関は電圧、室温等の設置環境や便座ヒータ４５０の抵抗値のバラツキ等による個体バラツキをあらかじめ加味することは困難である。この場合、使用者に適切な時期に報知できなくなるため、使用環境や個体差の補正が必要となる。
【０１３９】
ここで補正が必要なバラツキについて説明する。便座部４００の昇温性能は電圧の依存が大きい。通常一般家庭の電圧は１００Ｖ±１０％であり、消費電力の場合は電圧の２乗で変化するため、電圧が振れると約２０％変動することになる。よって昇温性能も２０％変動する。
【０１４０】
また、ヒータの抵抗値は量産製造上、５％程度のバラツキがある。電力量Ｗと電圧Ｖとヒータ線抵抗ＲはＷ＝Ｖ×Ｖ／Ｒの関係であるため抵抗値Ｒが５％振れると昇温性能も５％変動する。
【０１４１】
また、設置場所の環境温度によっても昇温性能は変化する。前述の電圧や抵抗値より影響は少ないが環境温度によって便座部４００からの放熱量が異なるため、昇温性能に影響する。
【０１４２】
以下、上記昇温性能の変化に対する補正の方法について説明する。
【０１４３】
第１の補正の方法は、通電直後のサーミスタ４０１ａの測定温度値の変化により昇温速度を算出し、それにより到達時間を補正する方法である。この方法は昇温性能の変化を直接昇温速度に基づいて補正するため電圧、便座ヒータ４００の抵抗値のバラツキを同時に補正できる。
【０１４４】
図１３に昇温性能の差によるサーミスタの測定温度値と便座部の表面温度と報知時期の関係を示す。例えば１秒あたりの昇温値が１０％高い場合は誤差も１０％程度増加する。前述のように昇温値が１０％高い場合、通常の温度誤差は１．１ｄｅｇであるので１．１ｄｅｇ×１１０％で１．２１ｄｅｇの差が生じる。よってこの場合はサーミスタ４０１ａが２７．７９℃を検知した際に報知を変更すればよい。
【０１４５】
また、固定時間を採用する場合もサーミスタ４０１ａの昇温性能により固定時間を変更
させればよい。
【０１４６】
第２の補正の方法は、制御部９０の電圧検知部９００で電圧を検知し報知時期を補正する方法である。図１４に電圧が変動した場合の便座部表面温度と報知時期の関係を示す。
【０１４７】
前述の通り、昇温性能のバラツキは使用環境の電圧に大きく依存する。この電圧を正確に把握することでより確実な補正が可能となる。前述と同様に電圧の変動の２乗に比例して昇温値が変動するため、誤差も電圧変動の２乗であるとして算出すればよい。この時、電圧は１２００Ｗ通電中に検知するのが良い。これは通電時のヒータ容量により電圧が降下するためであり、通電中に検知することで正確な電圧がわかる。
【０１４８】
前述の時間固定を採用している場合はサーミスタの測定温度値による報知よりも誤差は大きくなる。この時、電圧による補正をすることでより正確に便座表面が冷感限界に達したことを報知することができる。
【０１４９】
昇温速度で補正する場合は電圧と便座ヒータ４５０の抵抗値のバラツキを補正可能であるが、短時間でのサーミスタ４０１ａの測定温度値による昇温速度を把握する必要があり、サーミスタ４０１ａのバラツキやサーミスタ４０１ａの取り付けバラツキも考慮すると複雑な制御が必要であるが、電圧検知手段９００を備える場合は部品数が多くなるもののバラツキの一番大きな要素となる電圧を正確に把握できるため制度が向上する。
【０１５０】
第３の補正の方法は、通電開始時の便座部４００の着座面４１０Ｕの温度と、電圧検知部９００で検地する電圧と、電流検知部９０１で検知する電流により、限界温度まで到達するのに必要な電力量を算出し、算出した規定の電力量を通電した時点で報知を行う方法である。
【０１５１】
例えば、通電開始時の便座部４００の着座面４１０Ｕの測定温度値が１８℃の場合、便座を１８℃から２９℃まで昇温させるのに５４００Ｗ必要であると仮定する。検知した電圧と電流でワットを算出し、それを積算させて５４００Ｗに達した時に報知を行う。この場合、設置場所の電圧の補正に加えて、電流値からヒータの抵抗値の把握が可能となり、ヒータの固体バラツキまでも加味した補正が可能となり、サーミスタ４０１ａの昇温値による補正に比べ精度が上がる。
【０１５２】
第４の補正の方法は、本体部２００に設置した室温検知センサ６２０により検出した室温に基づき、予め制御部９０の記憶部に記憶させた室温ごとに設定した放熱量による補正値により、放置時期の補正を行うものである。図１５に室温が変動した場合のサーミスタの測定温度値と便座部の表面温度および報知時期の関係を示す。
【０１５３】
例えば室温が１５℃で便座部４００を１８℃に保温している場合、誤差が１０％であればサーミスタ４０１ａ検知温度を２７．９℃で報知を変更する。これが室温が５℃の場合には便座部４００の放熱が大きく誤差が少なくなる。例えば誤差が８％であった場合には、誤差は０．８８ｄｅｇであり２８．１２℃で報知を変更すればよい。
【０１５４】
以上の本実施の形態においては報知時期が限界温度である場合について説明したが、これは設定温度やそれに準ずる温度でも構わない。
【０１５５】
また、補正の方法は上記第１の補正の方法〜第４の補正の方法の複数を組み合わせると、より精度が向上する。
【０１５６】
本発明は報知時期の補正について述べたが、通常の温度制御、例えば設定温度への到達
温度を正確に把握する手段としても活用が可能である。つまり報知時期の変更ではなく通電変更時期として使用しても良い。通電制御は１２００Ｗから６００Ｗや約５０Ｗの位相制御へと便座表面温度によって変更するが、その変更時期の補正にも使用できる。補正をすることで便座表面温度が３８℃に到達したことを正確に把握できるため快適性が増す。
【０１５７】
前述の通り便座表面温度の昇温速度が速く、検知手段であるサーミスタ４０１ａに応答遅れが生じるため、便座表面温度が設定温度に到達しても、検知手段は設定温度よりも低い温度を検知している。この誤差は、報知時期と同様に設置環境による電圧や室温および便座ヒータの抵抗値のバラツキによって変わってくる。よって報知時期と同様の補正することで到達温度を正確に把握することができ、より快適な便座とすることができる。
【０１５８】
特に設定温度では、応答遅れが予め想定していた遅れより大きい場合には、便座表面温度は設定温度より高い温度に到達してしまう。この場合は補正を行うことで快適性と安全性をより向上することができる。
【０１５９】
また、昇温性能が高い場合には通電時間を短くても性能が満足できるため、電圧が高い場合やヒータの抵抗値が低い場合には製品としての通電時間を抑えることができる。つまり補正を行うことで、ヒータの線温度が高温となる場合には通電を短く、ヒータの線温度が低温となる場合には通電が長くなるような制御を正確にできるため信頼性のバラツキが低減される。
【産業上の利用可能性】
【０１６０】
本発明の便座装置は、瞬間的に昇温させる便座昇温状態を適切に報知することができるので、瞬間的に昇温させる他の暖房装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１】本発明の実施の形態１における便座装置およびそれを備える衛生洗浄装置を示す外観斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における便座装置の構成を示す模式図
【図３】本発明の実施の形態１における便座部の分解斜視図
【図４】（ａ）は便座部の便座ヒータの平面図、（ｂ）は（ａ）の領域の拡大平面図
【図５】本発明の実施の形態１における便座部の平面図
【図６】図５の便座部のＣ７３−Ｃ７３断面図
【図７】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８】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
【図９】（ａ）は１２００Ｗ駆動時に便座ヒータを流れる電流の波形図、（ｂ）は１２００Ｗ駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部に与えられる通電制御信号の波形図
【図１０】（ａ）は６００Ｗ駆動時に便座ヒータを流れる電流の波形図、（ｂ）は６００Ｗ駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部に与えられる通電制御信号の波形図
【図１１】（ａ）は低電力駆動時に便座ヒータを流れる電流の波形図、（ｂ）は低電力駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部に与えられる通電制御信号の波形図
【図１２】便座部の表面温度とサーミスタの測定温度値の関係を示すグラフ
【図１３】昇温性能の差によるサーミスタの測定温度値と便座部の表面温度と報知時期の関係を示すグラフ
【図１４】電圧が変動した場合の便座部表面温度と報知時期の関係を示すグラフ
【図１５】室温が変動した場合のサーミスタの測定温度値と便座部の表面温度および報知時期の関係を示すグラフ
【符号の説明】
【０１６２】
９０ 制御部（制御手段）
１１０ 便座装置
２８０ お知らせＬＥＤ（報知手段）
４００ 便座部（便座）
４０１ａ サーミスタ（便座温度検知手段）
４１０Ｕ 着座面
４５０ 便座ヒータ（発熱体）
６２０ 室温検知手段
９００ 電圧検知手段
９０１ 電流検知手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便座装置に関する。
【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。一方、近年地球環境に対する関心が高まっており、不必要にエネルギーが消費されることのない製品が求められている。衛生洗浄装置においては使用する時間は１日の内のごくわずかであるにも関わらず、使用する時間が想定できないことから、常時適温に保持するものが多かったが、非使用時には適温保持のための通電を停止する、もしくは適温から数度下げた温度で保持し、使用時のみ適温とする製品が増えてきている。この場合、タイマもしくは使用者がトイレを使用することを検出して、通電停止状態もしくは数度低い温度での保持状態から適温へ温度を上昇させることになる。この時、適温へ到達する前に使用者が衛生洗浄装置を使用した場合には、適温より低い温度状態となっているため、使用者は冷たく不快な思いをすることになる。
【０００３】
特許文献１記載の衛生洗浄装置においては、これを防止するために設定温度に達したことを使用者に報知する手段を設け、使用者が設定温度まで加熱されていないと知らずに使用し不快に思うことが衛生洗浄装置である。
【特許文献１】特開２０００−２５７１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような報知手段では、通常検知手段がある固定の温度に達した場合に報知を行っている。昇温スピードが緩やかで実際の温度をサーミスタ等の検知手段が遅れることなく追従できる場合は、正確に報知する事が可能である。しかしながら、通電を停止、もしくは適温から数度下げた温度で保持した状態から適温へ温度を上昇させる昇温スピードが速い場合には、サーミスタ等の検知手段の応答が遅れてしまい、検知温度と実際の温度との誤差が生じ、報知が適切なタイミングで出来ないという課題を有していた。この誤差は、便座の部品の固有の状態や、設置状況による電力条件、季節、室温などの環境条件によるものである。
【０００５】
本発明の目的は、この誤差の生じる原因となる使用時の状態および使用環境を予め検知して報知時期を補正をすることで、実際の便座表面温度が設定した温度に到達した時点に、適切に報知を行うことにより使用者により快適な瞬間暖房便座装置を提供する事である。
【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、着座面を有し内部に発熱体を備えた便座と、便座の温度が所定温度に達したことを報知する報知手段と、便座を制御する制御手段とを有し、便座の便座温度を検知する便座温度検知手段と発熱体に印加する電圧を検知する電圧検知手段と発熱体に流れる電流を検知する電流検知手段と室温を検知する室温検知手段のうち少なくとも１つの検知手段とを備え、前記検知手段の少なくとも１つの検知データに基づいて報知手段の報知時期を補正するものである。
【０００７】
これにより、便座個々のバラツキや経年変化あるいは使用環境の違いによる便座の温度
上昇への影響を、検知データと基準値との差に基づいて制御手段が報知手段の報知時期を補正することにより、報知時期における便座の温度を一定にすることが可能となり、快適な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、便座表面温度を正確に把握し、使用者に着座が可能な状態を適切な時期に報知することにより、快適な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】
【０００９】
第１の発明は、着座面を有し内部に発熱体を備えた便座と、前記便座の温度が所定温度に達したことを報知する報知手段と、前記便座を制御する制御手段とを有し、前記便座の便座温度を検知する便座温度検知手段と前記発熱体に印加する電圧を検知する電圧検知手段と前記発熱体に流れる電流を検知する電流検知手段と室温を検知する室温検知手段のうち少なくとも１つの検知手段とを備え、前記検知手段の少なくとも１つの検知データに基づいて前記報知手段の報知時期を補正するものである。
【００１０】
これにより、便座個々のバラツキや経年変化あるいは便座使用時の便座自体の温度等の現状と基準値との差や、室温等の使用環境の違いによる便座の温度上昇への影響を、便座の使用時の現状および使用環境を検知手段で検知し、検知データと基準値との差に基づいて制御手段が報知手段の報知時期を補正することにより、報知時期における便座の温度を一定にすることが可能となり、快適な便座装置を提供することができる。
【００１１】
第２の発明は、特に第１の発明において、便座温度検知手段が検知した検知データによる便座の昇温速度に基づき、報知時期を補正するものである。
【００１２】
これにより、発熱体の個々のバラツキによる抵抗値の違い、発熱体の経年変化による抵抗値の違い、発熱体に印加する電圧の違い、あるいは使用時の室温の違い等により発生する便座の昇温速度の違いを便座温度検知手段で検知した検知データにより制御手段が便座の昇温速度を算出し、算出した昇温速度と基準値との差に基づいて制御手段が報知手段の報知時期を補正することにより、報知時期における便座の温度を一定にすることが可能となり、快適な便座装置を提供することができる。
【００１３】
第３の発明は、特に第１の発明において、電圧検知手段が検知した電圧に基づき、報知時期を補正するものである。
【００１４】
これにより、発熱体の温度上昇に最も影響の大きい因子である電圧の検知データと基準値との差を正確に把握し、報知時期を補正することにより、最適な便座温度の時期にすることが可能となる。
【００１５】
第４の発明は、特に第１の発明において、発熱体への通電開始時における、便座温度検知手段が検知した便座温度と、電圧検知手段が検知した電圧と、電流検知手段が検知した電流とに基づき、報知時期を補正するものである。
【００１６】
これにより、便座装置を設置した環境条件の電圧だけでなく、便座の現状の個体条件である、電圧と電流の検知データから算出される発熱体の抵抗値と、通電開始時の便座の温度を把握することができ、これらの検知データに基づき報知手段の報知時期をより正確に補正する事が可能となる。
【００１７】
第５の発明は、特に第１〜第４のいずれか1つの発明において、室温検知手段が検知した室温に基づき、報知時期を補正するものである。
【００１８】
これにより、便座の温度上昇に影響を与える因子のうち、特に便座からの放熱に影響を与える環境条件である室温の検知データにより報知手段の報知時期を補正することにより、より的確な時期に報知が可能となる。
【００１９】
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。
【００２０】
（実施の形態１）
＜１＞ 便座装置、衛生洗浄装置およびトイレ装置の外観
図１は本発明の第１の実施の形態に係る便座装置およびそれを備えた衛生洗浄装置を示す外観斜視図である。衛生洗浄装置はトイレットルーム内に設置される。
【００２１】
衛生洗浄装置１００は便器７００の上面に取り付けられる。衛生洗浄装置１００は、本体部２００、遠隔操作装置３００、便座部４００および蓋部５００により構成される。
【００２２】
本体部２００には、便座部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、図示しない洗浄装置と洗浄水供給機構が設けられるとともに、後述の制御部９０が内蔵される。
【００２３】
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、使用者が便座部４００に着座しようとして接近した時点より便座部４００より立ち上がるまで使用者の存在を検知する。
【００２４】
また、本体部の上面にお知らせＬＥＤ２８０が設けられている。このお知らせＬＥＤ２８０は便座部４００の昇温状態を報知する報知手段であり、便座部の昇温開始直後から点滅を開始し、便座部４００に着座しても冷たくない温度以上に昇温した場合は連続して点灯し、使用者に便座部４００の昇温の状態を報知する。また、便座ヒータ４５０やサーミスタ４０１ａの断線などの異常時にも使用者に対して報知を行う。
【００２５】
また、本体部の側面にはトイレットルームの室温を検知する室温検知センサ６２０が設置してある。
【００２６】
さらに、図１では、本体部２００の正面下部に設けられる洗浄装置の便器ノズル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。
【００２７】
衛生洗浄装置１００の各構成要素のから、上記便器ノズルとノズル部および洗浄水供給機構などの洗浄装置を除いた要素が便座装置１１０を構成する。
【００２８】
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）。詳細は後述する。
【００２９】
また、洗浄水供給機構は、図示しない洗浄装置のお尻洗浄ノズルと、ビデ洗浄ノズルと、ノズル洗浄噴出口に切替弁を介して接続されている。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加熱手段で温水にし、各ノズルに供給する。それにより
、お尻洗浄ノズルと、ビデ洗浄ノズルから噴出した温水で使用者の局部を洗浄する。また、ノズル洗浄噴出口から洗浄水を噴出させてお尻洗浄ノズルとビデ洗浄ノズルをセルフクリーニングする。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
＜２＞便座装置
（３−１）便座装置の構成
図２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および入室検知センサ６００を備える。 図２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、お知らせＬＥＤ２８０、着座センサ６１０および室温検知センサ６２０を含む。
【００３４】
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。
【００３５】
制御部９０は、例えばマイクロコンピュータからなり、便座ヒータ４５０に印加する電圧を検知する電圧検知部９００、便座ヒータ４５０に流れる電流を検知する電流検知部９０１、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、検知したデータと基準値を比較する演算部、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。
【００３６】
本体部２００の温度測定部４０１は、本体部２００に設置した室温検知センサ６２０と便座部４００のサーミスタ４０１ａとに接続されている。これにより、温度測定部４０１は、室温検知センサ６２０とサーミスタ４０１ａから出力される信号に基づいて室温と便座部４００の温度を測定する。以下、室温検知センサ６２０とサーミスタ４０１ａを通じて温度測定部４０１により測定される室温と便座部４００の温度を測定温度値と称する。
【００３７】
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。
【００３８】
本実施の形態において、便座装置１１０は次のように動作する。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、便座部４００が例えば約１８℃となるように温度調整される。このときの温度を待機温度と称する。
【００３９】
ここで、使用者が遠隔操作装置３００の便座温度調整スイッチ３３３を操作することにより、便座設定温度が制御部９０に送信される。制御部９０は、遠隔操作装置３００から受信した便座設定温度を記憶部に記憶する。
【００４０】
使用者がトイレットルームに入室すると、入室検知センサ６００が使用者の入室を検知
する。それにより、使用者の入室検知信号が制御部９０に送信される。
【００４１】
次に、通常の使用時の動作について説明する。制御部９０の判定部は、入室検知センサ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。そこで、判定部は、便座部４００の測定温度値、および記憶部に記憶された便座設定温度に基づいて便座ヒータ４５０の駆動に関する特定のヒータ制御パターンを選択する。
【００４２】
通電率切替回路は、選択されたヒータ制御パターンおよび計時部により得られる時間情報に基づいてヒータ駆動部４０２の動作を制御する。
【００４３】
それにより、ヒータ駆動部４０２により便座ヒータ４５０が駆動され、便座部４００の温度が便座設定温度へと瞬時に上昇される。
【００４４】
お知らせＬＥＤ２８０は、便座ヒータの駆動が開始されると点滅を開始し、便座部４００の温度が着座しても冷たくない温度以上に昇温したら連続して点灯し、使用者に便座部４００の昇温の状態を報知する。
【００４５】
（３−２）便座部の構成
図３は、便座部４００の分解斜視図である。図５（ａ）は、便座部４００の便座ヒータ４５０の平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）の領域Ｃ７２の拡大図である。図５は、便座部４００の平面図である。図６は、図５の便座部４００のＣ７３−Ｃ７３断面図である。
【００４６】
図３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。
【００４７】
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。
【００４８】
図４（ａ）および図５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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
さらに、図４（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。
【００５３】
図６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４
６０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。
【００５４】
（３−３）便座ヒータの構造
図６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の構造を示す断面図である。
【００５５】
図６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。
【００５６】
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。
【００５７】
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４５１が貼着される。金属箔４５１の膜厚は、例えば５０μｍである。
【００５８】
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。
【００５９】
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。本実施の形態では、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。
【００６０】
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、本実施の形態では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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。本実施の形態では、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。
【００６７】
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、本実施の形態の約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。
【００６８】
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。
【００６９】
一方、本実施の形態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、本実施の形態の構造は、種々の便座装置に有効に実用することができる。
【００７０】
また、本実施の形態の構造では、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。
【００７１】
また、本実施の形態においては、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、本実施の形態の線状ヒータ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。
【００７２】
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。それにより、便座開閉用の電動開閉ユニットを小型化でき、便座装置１１０の小型化が可能となる。
【００７３】
（３−４）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４
１０の着座面４１０Ｕに伝導する。
【００７４】
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。
【００７５】
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。したがって、使用者がトイレットルームに入室したことを入室検知センサ６００により検知されると同時に線状ヒータ４６０に通電を開始しても、使用者が着座するまでには着座面４１０Ｕを十分に最適温度に到達させることができる。
【００７６】
さらに、図６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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
本実施の形態では、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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
（３−５）便座装置の通電シーケンス
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。
【００８４】
例えば、便座部４００を第１の温度勾配で昇温させる場合、図２のヒータ駆動部４０２は約１２００Ｗの電力で便座ヒータ４５０を駆動する（１２００Ｗ駆動）。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
図８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。
【００９０】
図８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。
【００９１】
本実施の形態では、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。
【００９２】
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。このように、制御部９０は、入室検知センサ６００により使用者の入室が検知されるまでの待機期間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。
【００９３】
制御部９０は、時刻ｔ１で入室検知センサ６００により使用者の入室が検知された場合、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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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、本実施の形態では、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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。本実施の形態では、第１の着座期間Ｄ６は約１０分に設定される。
【０１０３】
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。本実施の形態では、第２の着座期間Ｄ７は約２分に設定される。
【０１０４】
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。
【０１０５】
このように、本実施の形態では、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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
本実施の形態では、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。
【０１１０】
上記のように、本実施の形態では、時刻ｔ８に使用者が便座部４００から離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。
【０１１１】
１２００Ｗ駆動時、６００Ｗ駆動時および低電力駆動時における便座ヒータ４５０への通電状態を通電率切替回路の通電制御信号とともに説明する。
【０１１２】
以下の説明において、通電率とは交流電流の１周期に対して便座ヒータ４５０に交流電流を流す時間の割合をいう。
【０１１３】
図９（ａ）は１２００Ｗ駆動時に便座ヒータ４５０を流れる電流の波形図、図９（ｂ）は１２００Ｗ駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部４０２に与えられる通電制御信号の波形図である。
【０１１４】
図９（ｂ）に示すように、１２００Ｗ駆動時における通電制御信号は常に論理「１」となる。ヒータ駆動部４０２は通電制御信号が論理「１」のときに電源回路から供給される交流電流を便座ヒータ４５０に流す（図９（ａ）太線部）。それにより、全周期の期間に渡って交流電流が便座ヒータ４５０に流れる。その結果、便座ヒータ４５０が約１２００Ｗの電力で駆動される。
【０１１５】
図１０（ａ）は６００Ｗ駆動時に便座ヒータ４５０を流れる電流の波形図、図１０（ｂ
）は６００Ｗ駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部４０２に与えられる通電制御信号の波形図である。
【０１１６】
図１０（ｂ）に示すように、６００Ｗ駆動時における通電制御信号は、ヒータ駆動部４０２に供給される交流電流と同じ周期のパルスからなる。パルスのデューティー比は５０％に設定される。
【０１１７】
ヒータ駆動部４０２は通電制御信号が論理「１」のときに電源回路から供給される交流電流を便座ヒータ４５０に流す（図１０（ａ）太線部）。それにより、半周期の期間交流電流が便座ヒータ４５０に流れる。その結果、便座ヒータ４５０が約６００Ｗの電力で駆動される。
【０１１８】
図１１（ａ）は低電力駆動時に便座ヒータ４５０を流れる電流の波形図、図１１（ｂ）は低電力駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部４０２に与えられる通電制御信号の波形図である。
【０１１９】
図１１（ｂ）に示すように、低電力駆動時における通電制御信号は、ヒータ駆動部４０２に供給される交流電流と同じ周期のパルスからなる。パルスのデューティー比は５０％よりも小さく（例えば数％程度）に設定される。
【０１２０】
ヒータ駆動部４０２は通電制御信号が論理「１」のときに電源回路から供給される交流電流を便座ヒータ４５０に流す（図１１（ａ）太線部）。各周期においては、パルス幅に相当する期間交流電流が便座ヒータ４５０に流れる。その結果、便座ヒータ４５０が例えば約５０Ｗの電力で駆動する。
【０１２１】
上記の他、便座部４００の温度を低くする場合、または便座装置１１０の暖房機能をオフしている場合等には、通電率切替回路はヒータ駆動部４０２に通電制御信号を与えない（通電制御信号を論理「０」に設定する）。これにより、ヒータ駆動部４０２は便座ヒータ４５０を駆動しない。
【０１２２】
ここで、一般に、電子機器に供給される電流が高調波成分を有する場合、ノイズが発生する。本実施の形態では、上述のように便座ヒータ４５０の１２００Ｗ駆動または６００Ｗ駆動を行う場合には、便座ヒータ４５０に供給される電流がサインカーブを描くように変化するので、電流の大きさが大きくなってもノイズの発生が十分に低減される。
【０１２３】
また、便座ヒータ４５０の低電力駆動を行う場合、便座ヒータ４５０に供給される電流は高調波成分を有するが、電流の大きさが１２００Ｗ駆動時および６００Ｗ駆動時に比べて非常に小さいので、ノイズの発生が十分に低減される。
【０１２４】
上記のように、本実施の形態では、便座ヒータ４５０を１２００Ｗ、６００Ｗおよび約５０Ｗの電力で駆動するとしているが、他の大きさの電力で便座ヒータ４５０を駆動してもよい。
【０１２５】
例えば、便座ヒータ４５０に半周期の期間交流電流を流す場合には、交流電流を流すタイミングを２周期または３周期等所定の周期の間隔で設定する。それにより、１２００Ｗ、６００Ｗおよび約５０Ｗとは異なる大きさの電力で、ノイズの発生を十分に防止しつつ便座ヒータ４５０を駆動することができる。
【０１２６】
なお、本実施の形態では、制御部９０は通電制御信号が論理「１」のときに便座ヒータ４５０に電流を供給し、通電制御信号が論理「０」のときに便座ヒータ４５０への電流の
供給を停止しているが、通電制御信号が論理「１」のときに便座ヒータ４５０への電流の供給を停止し、通電制御信号が論理「０」のときに便座ヒータ４５０に電流を供給してもよい。
【０１２７】
なお、便座ヒータ４５０のオンおよびオフは時間により制御されるため、時間の計測がずれると便座部４００の温度が所定値を超えたり、所定値に達しない。そこで、時間の計測がずれないように、制御部９０では、２つの計測源にて便座部４００のオンの時間を計測する。１つの計測源として、制御部９０のプログラムの実効速度を規定する発振子により便座ヒータ４５０のオンの時間を計測し、もう１つの計測源して、交流電圧の周期を基準として便座ヒータ４５０のオンの時間を計測する。これらの計測値の少なくとも一方が規定時間を超過すると、次の通電パターンに移行する。
【０１２８】
特に、便座に１２００Ｗ通電される時間が正確に計測されることにより過昇温が確実に防止される。これにより、さらに機器の安全性が向上する。ここでは、計測源を複数設けることにより計測の精度を向上させる方法について記載したが、便座ヒータ４５０がフル通電される時間を計測し、強制的にヒータへの通電を遮断もしくは制限する方法であっても、同様の効果を得ることができる。
【０１２９】
（３−６）お知らせＬＥＤの動作
本体部２００の上面には報知手段であるお知らせＬＥＤ２８０が設けられている。お知らせＬＥＤ２８０は便座ヒータ４５０への通電開始時に点滅を開始し、便座部４００の温度が前述の限界温度（２９℃）に達したときに点灯する。また、便座ヒータ４５０やサーミスタ４０１ａの断線などの異常時にも使用者に対して報知を行う。
【０１３０】
お知らせＬＥＤ２８０は限界温度よりも検出温度（サーミスタ４０１ａ測定温度）が低い場合は第１の報知形態である点滅を、検出温度が高い場合は第２の報知形態である点灯を行い、使用者に着座部４１０Ｔが冷たいと感じるか否かをお知らせＬＥＤ２８０を見ることで判別することができ、便座部４００に着座することができる。
【０１３１】
また、入室検出センサ６００によるトイレットルームの人体の有無を検出する機能により、使用者がトイレットルームから退出してから一定時間（例えば１分間）経過すると、便座ヒータ４５０の通電を停止し、お知らせＬＥＤ２８０は点滅、点灯の状態によらず消灯する。さらに、一定時間が経過しなくても便ふたが閉じると消灯する。
【０１３２】
また、便座ヒータ４５０の断線やサーミスタ４０１ａの故障等が発生した場合は、お知らせＬＥＤ２８０を第３の報知形態で報知することにより使用者に異常を報知する。この第３の報知形態である異常報知は、正常時の点滅（例えば０．３秒ＯＮ、０．３秒ＯＦＦなど）とは異なり、周期の早い点滅（例えば０．１秒ＯＮ、０．１秒ＯＦＦなど）を行うことで使用者に正常時とは異なった状態であることを報知する。
【０１３３】
お知らせＬＥＤ２８０の報知が第１の報知形態から第２の報知形態に変わる時期は、前述の通り便座部４００の着座面４１０Ｕの温度が限界温度２９℃に達したときである。
【０１３４】
図６に示すように便座部４００の着座面４１０Ｕの温度とサーミスタ４０１ａの測定温度値とでは測定面が異なるため差異が生じる。サーミスタ４０１ａの取り付け面としては着座面４１０Ｕと対面にあたる金属箔４５３面となり、さらに絶縁確保のためサーミスタ４０１ａには絶縁被覆があるため瞬間的に昇温する便座では温度応答が遅くなり、正確に着座面４１０Ｕの温度を検知できない。したがって、サーミスタ４０１ａの測定温度値で第２の報知形態であるお知らせＬＥＤ２８０を点灯させる場合、便座部４００の温度上昇値とサーミスタ４０１ａの測定温度値との相関をあらかじめ測定し、温度応答の誤差を予
測する必要がある。
【０１３５】
図１２に便座部４００の着座面４１０Ｕの温度とサーミスタ４０１ａの測定温度値の関係を示す。
【０１３６】
例えば、便座部４００の着座面４１０Ｕの昇温に対し、サーミスタ４０１ａの昇温が１０％低下している場合、着座面４１０Ｕの温度が１８℃から２９℃まで１１ｄｅｇ上昇する間に、サーミスタ４０１ａの昇温は９．９ｄｅｇである。したがって、サーミスタ４０１ａが２７．９℃を検知した際にお知らせＬＥＤ２８０を点滅から点灯に切替えればよい。
【０１３７】
また、通電開始前のサーミスタ４０１ａ検知温度から限界温度までの到達時間との相関をあらかじめ測定し、通電開始時の温度で報知変更までの時間を決定してもよい。例えば通電前の温度ｔ０が１８℃であれば２９℃までの昇温到達時間ｔ１が５．５秒、２０℃であればｔ１は４．５秒といった具合に相関を出しておき、初期温度のみで報知を変更する。サーミスタ４０１ａの検知の遅れが大きい場合には有効である。
【０１３８】
しかしながら、サーミスタ４０１ａの測定温度値と便座部４００の着座面４１０Ｕの温度の相関や通電開始時の温度と到達時間の相関は電圧、室温等の設置環境や便座ヒータ４５０の抵抗値のバラツキ等による個体バラツキをあらかじめ加味することは困難である。この場合、使用者に適切な時期に報知できなくなるため、使用環境や個体差の補正が必要となる。
【０１３９】
ここで補正が必要なバラツキについて説明する。便座部４００の昇温性能は電圧の依存が大きい。通常一般家庭の電圧は１００Ｖ±１０％であり、消費電力の場合は電圧の２乗で変化するため、電圧が振れると約２０％変動することになる。よって昇温性能も２０％変動する。
【０１４０】
また、ヒータの抵抗値は量産製造上、５％程度のバラツキがある。電力量Ｗと電圧Ｖとヒータ線抵抗ＲはＷ＝Ｖ×Ｖ／Ｒの関係であるため抵抗値Ｒが５％振れると昇温性能も５％変動する。
【０１４１】
また、設置場所の環境温度によっても昇温性能は変化する。前述の電圧や抵抗値より影響は少ないが環境温度によって便座部４００からの放熱量が異なるため、昇温性能に影響する。
【０１４２】
以下、上記昇温性能の変化に対する補正の方法について説明する。
【０１４３】
第１の補正の方法は、通電直後のサーミスタ４０１ａの測定温度値の変化により昇温速度を算出し、それにより到達時間を補正する方法である。この方法は昇温性能の変化を直接昇温速度に基づいて補正するため電圧、便座ヒータ４００の抵抗値のバラツキを同時に補正できる。
【０１４４】
図１３に昇温性能の差によるサーミスタの測定温度値と便座部の表面温度と報知時期の関係を示す。例えば１秒あたりの昇温値が１０％高い場合は誤差も１０％程度増加する。前述のように昇温値が１０％高い場合、通常の温度誤差は１．１ｄｅｇであるので１．１ｄｅｇ×１１０％で１．２１ｄｅｇの差が生じる。よってこの場合はサーミスタ４０１ａが２７．７９℃を検知した際に報知を変更すればよい。
【０１４５】
また、固定時間を採用する場合もサーミスタ４０１ａの昇温性能により固定時間を変更
させればよい。
【０１４６】
第２の補正の方法は、制御部９０の電圧検知部９００で電圧を検知し報知時期を補正する方法である。図１４に電圧が変動した場合の便座部表面温度と報知時期の関係を示す。
【０１４７】
前述の通り、昇温性能のバラツキは使用環境の電圧に大きく依存する。この電圧を正確に把握することでより確実な補正が可能となる。前述と同様に電圧の変動の２乗に比例して昇温値が変動するため、誤差も電圧変動の２乗であるとして算出すればよい。この時、電圧は１２００Ｗ通電中に検知するのが良い。これは通電時のヒータ容量により電圧が降下するためであり、通電中に検知することで正確な電圧がわかる。
【０１４８】
前述の時間固定を採用している場合はサーミスタの測定温度値による報知よりも誤差は大きくなる。この時、電圧による補正をすることでより正確に便座表面が冷感限界に達したことを報知することができる。
【０１４９】
昇温速度で補正する場合は電圧と便座ヒータ４５０の抵抗値のバラツキを補正可能であるが、短時間でのサーミスタ４０１ａの測定温度値による昇温速度を把握する必要があり、サーミスタ４０１ａのバラツキやサーミスタ４０１ａの取り付けバラツキも考慮すると複雑な制御が必要であるが、電圧検知手段９００を備える場合は部品数が多くなるもののバラツキの一番大きな要素となる電圧を正確に把握できるため制度が向上する。
【０１５０】
第３の補正の方法は、通電開始時の便座部４００の着座面４１０Ｕの温度と、電圧検知部９００で検地する電圧と、電流検知部９０１で検知する電流により、限界温度まで到達するのに必要な電力量を算出し、算出した規定の電力量を通電した時点で報知を行う方法である。
【０１５１】
例えば、通電開始時の便座部４００の着座面４１０Ｕの測定温度値が１８℃の場合、便座を１８℃から２９℃まで昇温させるのに５４００Ｗ必要であると仮定する。検知した電圧と電流でワットを算出し、それを積算させて５４００Ｗに達した時に報知を行う。この場合、設置場所の電圧の補正に加えて、電流値からヒータの抵抗値の把握が可能となり、ヒータの固体バラツキまでも加味した補正が可能となり、サーミスタ４０１ａの昇温値による補正に比べ精度が上がる。
【０１５２】
第４の補正の方法は、本体部２００に設置した室温検知センサ６２０により検出した室温に基づき、予め制御部９０の記憶部に記憶させた室温ごとに設定した放熱量による補正値により、放置時期の補正を行うものである。図１５に室温が変動した場合のサーミスタの測定温度値と便座部の表面温度および報知時期の関係を示す。
【０１５３】
例えば室温が１５℃で便座部４００を１８℃に保温している場合、誤差が１０％であればサーミスタ４０１ａ検知温度を２７．９℃で報知を変更する。これが室温が５℃の場合には便座部４００の放熱が大きく誤差が少なくなる。例えば誤差が８％であった場合には、誤差は０．８８ｄｅｇであり２８．１２℃で報知を変更すればよい。
【０１５４】
以上の本実施の形態においては報知時期が限界温度である場合について説明したが、これは設定温度やそれに準ずる温度でも構わない。
【０１５５】
また、補正の方法は上記第１の補正の方法〜第４の補正の方法の複数を組み合わせると、より精度が向上する。
【０１５６】
本発明は報知時期の補正について述べたが、通常の温度制御、例えば設定温度への到達
温度を正確に把握する手段としても活用が可能である。つまり報知時期の変更ではなく通電変更時期として使用しても良い。通電制御は１２００Ｗから６００Ｗや約５０Ｗの位相制御へと便座表面温度によって変更するが、その変更時期の補正にも使用できる。補正をすることで便座表面温度が３８℃に到達したことを正確に把握できるため快適性が増す。
【０１５７】
前述の通り便座表面温度の昇温速度が速く、検知手段であるサーミスタ４０１ａに応答遅れが生じるため、便座表面温度が設定温度に到達しても、検知手段は設定温度よりも低い温度を検知している。この誤差は、報知時期と同様に設置環境による電圧や室温および便座ヒータの抵抗値のバラツキによって変わってくる。よって報知時期と同様の補正することで到達温度を正確に把握することができ、より快適な便座とすることができる。
【０１５８】
特に設定温度では、応答遅れが予め想定していた遅れより大きい場合には、便座表面温度は設定温度より高い温度に到達してしまう。この場合は補正を行うことで快適性と安全性をより向上することができる。
【０１５９】
また、昇温性能が高い場合には通電時間を短くても性能が満足できるため、電圧が高い場合やヒータの抵抗値が低い場合には製品としての通電時間を抑えることができる。つまり補正を行うことで、ヒータの線温度が高温となる場合には通電を短く、ヒータの線温度が低温となる場合には通電が長くなるような制御を正確にできるため信頼性のバラツキが低減される。
【産業上の利用可能性】
【０１６０】
本発明の便座装置は、瞬間的に昇温させる便座昇温状態を適切に報知することができるので、瞬間的に昇温させる他の暖房装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１】本発明の実施の形態１における便座装置およびそれを備える衛生洗浄装置を示す外観斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における便座装置の構成を示す模式図
【図３】本発明の実施の形態１における便座部の分解斜視図
【図４】（ａ）は便座部の便座ヒータの平面図、（ｂ）は（ａ）の領域の拡大平面図
【図５】本発明の実施の形態１における便座部の平面図
【図６】図５の便座部のＣ７３−Ｃ７３断面図
【図７】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８】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
【図９】（ａ）は１２００Ｗ駆動時に便座ヒータを流れる電流の波形図、（ｂ）は１２００Ｗ駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部に与えられる通電制御信号の波形図
【図１０】（ａ）は６００Ｗ駆動時に便座ヒータを流れる電流の波形図、（ｂ）は６００Ｗ駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部に与えられる通電制御信号の波形図
【図１１】（ａ）は低電力駆動時に便座ヒータを流れる電流の波形図、（ｂ）は低電力駆動時に通電率切替回路からヒータ駆動部に与えられる通電制御信号の波形図
【図１２】便座部の表面温度とサーミスタの測定温度値の関係を示すグラフ
【図１３】昇温性能の差によるサーミスタの測定温度値と便座部の表面温度と報知時期の関係を示すグラフ
【図１４】電圧が変動した場合の便座部表面温度と報知時期の関係を示すグラフ
【図１５】室温が変動した場合のサーミスタの測定温度値と便座部の表面温度および報知時期の関係を示すグラフ
【符号の説明】
【０１６２】
９０ 制御部（制御手段）
１１０ 便座装置
２８０ お知らせＬＥＤ（報知手段）
４００ 便座部（便座）
４０１ａ サーミスタ（便座温度検知手段）
４１０Ｕ 着座面
４５０ 便座ヒータ（発熱体）
６２０ 室温検知手段
９００ 電圧検知手段
９０１ 電流検知手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着座面を有し内部に発熱体を備えた便座と、前記便座の温度が所定温度に達したことを報知する報知手段と、前記便座を制御する制御手段とを有し、前記便座の便座温度を検知する便座温度検知手段と発熱体に印加する電圧を検知する電圧検知手段と発熱体に流れる電流を検知する電流検知手段と室温を検知する室温検知手段のうち少なくとも１つの検知手段とを備え、前記検知手段の少なくとも１つの検知データに基づいて前記報知手段の報知時期を補正する便座装置。
【請求項２】
便座温度検知手段が検知した検知データによる便座の昇温速度に基づき、報知時期を補正する請求項１に記載の便座装置。
【請求項３】
電圧検知手段が検知した電圧に基づき、報知時期を補正する請求項１に記載の便座装置。
【請求項４】
発熱体への通電開始時における、便座温度検知手段が検知した便座温度と、電圧検知手段が検知した電圧と、電流検知手段が検知した電流とに基づき、報知時期を補正する請求項１に記載の便座装置。
【請求項５】
室温検知手段が検知した室温に基づき、報知時期を補正する請求項１から４のいずれか1項に記載の便座装置。
【請求項１】
着座面を有し内部に発熱体を備えた便座と、前記便座の温度が所定温度に達したことを報知する報知手段と、前記便座を制御する制御手段とを有し、前記便座の便座温度を検知する便座温度検知手段と発熱体に印加する電圧を検知する電圧検知手段と発熱体に流れる電流を検知する電流検知手段と室温を検知する室温検知手段のうち少なくとも１つの検知手段とを備え、前記検知手段の少なくとも１つの検知データに基づいて前記報知手段の報知時期を補正する便座装置。
【請求項２】
便座温度検知手段が検知した検知データによる便座の昇温速度に基づき、報知時期を補正する請求項１に記載の便座装置。
【請求項３】
電圧検知手段が検知した電圧に基づき、報知時期を補正する請求項１に記載の便座装置。
【請求項４】
発熱体への通電開始時における、便座温度検知手段が検知した便座温度と、電圧検知手段が検知した電圧と、電流検知手段が検知した電流とに基づき、報知時期を補正する請求項１に記載の便座装置。
【請求項５】
室温検知手段が検知した室温に基づき、報知時期を補正する請求項１から４のいずれか1項に記載の便座装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１３６４７８（Ｐ２００９−１３６４７８Ａ）
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１５６２２（Ｐ２００７−３１５６２２）
【出願日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【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２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【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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