便座装置
【課題】特に夏場のような室温が高い環境においても、使用者に適温の快適な便座装置を提供することを目的とする。
【解決手段】着座面４１０Ｕを有し内部に発熱体４５０を備えた便座４００と、発熱体４５０の通電を制御する制御手段９０と、便座装置１１０の使用を検知する使用検知手段６００と、発熱体４５０への通電形態を選択する通電選択手段３３５とを備え、通電選択手段３３５で所定の設定を選択し、使用検知手段６００が便座の使用を検知した場合、制御手段９０は、発熱体４５０の通電を開始し、少なくとも使用者が便座４００に着座中は発熱体４５０への通電を停止し、使用検知手段６００が使用の検知を継続中は発熱体４５０への再通電を行わないことにより、着座した使用者が暑い、冷たいといった不快感のない便座装置１１０を提供することが可能となる。
【解決手段】着座面４１０Ｕを有し内部に発熱体４５０を備えた便座４００と、発熱体４５０の通電を制御する制御手段９０と、便座装置１１０の使用を検知する使用検知手段６００と、発熱体４５０への通電形態を選択する通電選択手段３３５とを備え、通電選択手段３３５で所定の設定を選択し、使用検知手段６００が便座の使用を検知した場合、制御手段９０は、発熱体４５０の通電を開始し、少なくとも使用者が便座４００に着座中は発熱体４５０への通電を停止し、使用検知手段６００が使用の検知を継続中は発熱体４５０への再通電を行わないことにより、着座した使用者が暑い、冷たいといった不快感のない便座装置１１０を提供することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便座装置の便座の温度制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体の局部を洗浄する衛生洗浄装置の分野においては、人体に不快感を与えないようにするために、例えば、洗浄に用いる洗浄水を適切な温度に調整する加熱装置や、人体との接触部の温度を適切な温度に調整する便座装置等、様々な機能を有する装置が案出されている。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。
【０００３】
特に便座の暖房においては人体を検知してから瞬時に便座表面温度を立ち上げる場合、人体のトイレ室への入室検出から着座までの数秒間で適温となるよう便座温度を立ち上げる必要がある。このため、人体検出直後は高出力でヒータを通電させ瞬時に便座表面温度を立ち上げる。着座後は低出力に切り替え、もしくはヒータ通電を停止する制御に切り替えることで、着座中の急激な温度上昇を防止でき省エネ性も向上する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２１０２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の通り、トイレに人が入室してから着座までのわずか数秒間で便座表面温度を適温に立ち上げ、また便座表面の温度分布を均一にする必要があり、この性能を向上するためには便座の着座面（便座ボディ面）は熱伝導率の優れた材料や熱容量の少ない構成にする必要がある。このような便座の場合、人体が着座時に通電して昇温を行うと、ヒータが発生する熱が人体の腿部接触面にも伝わりやすいため、極わずかな時間に加熱する場合であっても、その加熱速度が急速であるため、暑いと感じる場合がある。前記従来技術の場合は着座を検知してから通電を停止もしくは低下させるため、時間的、物理的な熱伝導のタイミングの微少なズレのために、着座してからも一時的に急速な昇温が感じられる。また、上記の特徴的な便座構成のため、保温のための加熱であっても、便座と人体の皮膚の間とて熱の移動が生じるので、特に外気温度が高い夏場では着座直後に暑いという不快感を使用者に与えてしまう。これに対応するために便座の暖房用のヒータに一切通電を行わない、いわゆる『切』状態の場合に着座すると、着座部自体の熱伝導率が良いために人体の熱が便座に取られてしまい冷たいと感じられることもある。このように、便座加熱用のヒータを入れると暑く、ヒータを切ると冷たいと感じられる可能性があり、快適な便座暖房にするには課題を有していた。
【０００５】
本発明の目的は、前記課題を解決するため、使用時のみ瞬間的に便座を暖房便座において着座時に快適感を得られる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有する便座と、前記発熱体の通電を制御する制御手段と、前記便座の使用を検知する使用
検知手段と、前記発熱体への通電形態を選択する通電選択手段とを備え、前記通電選択手段で所定の通電形態が選択されると、前記制御手段が、前記使用検知手段により便座の使用を検知して前記発熱体を駆動し便座部温度の昇温を開始し、少なくとも前記使用検知手段により使用者の着座を検知すると前記発熱体の通電を停止し、前記使用検知手段により前記便座の使用が検知されている間は前記発熱体への再通電を行わないものである。
【０００７】
これにより、着座直前にヒータの通電を停止し、着座するまでに便座の昇温を完了させ、着座時には便座の昇温が生じない。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、便座の使用時にのみ、使用者に適温の着座部の暖房が可能で、着座時に快適で省エネルギー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有する便座と、前記発熱体の通電を制御する制御手段と、前記便座の使用を検知する使用検知手段と、前記発熱体への通電形態を選択する通電選択手段とを備え、前記通電選択手段で所定の通電形態が選択されると、前記制御手段が、前記使用検知手段により便座の使用を検知して前記発熱体を駆動し便座部温度の昇温を開始し、少なくとも前記使用検知手段により使用者の着座を検知すると前記発熱体の通電を停止し、前記使用検知手段により前記便座の使用が検知されている間は前記発熱体への再通電を行わないものである。
【００１０】
これにより、着座直前にヒータの通電を停止し、着座中には再通電を行わないようにすることで、着座するまでに便座の昇温を完了させ、着座時には便座の昇温が生じないので、便座の使用時にのみ、使用者に適温の着座部の暖房が可能で、着座した瞬間も、着座中に快適で省エネルギーな便座装置とすることができる。
【００１１】
また、便座面を着座直前に暖めることにより、人体の腿部温度との温度差を少なくすることで、人体腿部から便座への熱の移動を抑え、皮膚が便座に接触した瞬間の冷たいという不快感を低減させる。これは便座に熱伝導率の高い材料や熱容量の低い構成を採用した際に特に有効である。逆に着座後は加温を停止することで便座と人体腿部との熱の移動をなくすことができるため、使用者が暑く感じることがなくなる。
【００１２】
第２の発明は、特に第１の発明におけるヒータの通電を、使用者のトイレ室内への入室を検知する人体検知手段を備え、人体検知手段が人体を検知してから所定の時間通電を行うものである。
【００１３】
これにより、人体を検知してから着座するまでの数秒間のみヒータに通電を行い、着座前に確実に通電を切ることで、着座時には暑くも冷たくも感じない快適な温度の便座が提供できる。
【００１４】
第３の発明は、特に第１の発明におけるヒータの通電を、便座温度を検知する温度検知手段を備え、便座温度が所定の温度に達したら通電を停止するものである。
【００１５】
これにより、あらかじめ設定した低い温度に便座温度が達したらヒータの通電をきることができるので、確実に快適な便座温度を実現することができる。
【００１６】
所定の温度とは、通常の便座設定温度（使用者が設定する便座の暖房温度）より低い２９℃から３５℃程度の設定温度となるとともに、着座時には通電しないため便座からの加温がなく、しかも直前の通電により便座が温まっているので、着座した際にも、着座時に
も暑くも冷たくもない適度な便座温度とすることが可能となる。
【００１７】
第４の発明は、特に第１の発明において、使用検知手段は便座装置への人体の接近距離を検知する距離検知手段とし、制御手段は、前記距離検知手段により人体が所定範囲の距離に存在することを検知したときのみ発熱体への通電を行うものである。
【００１８】
これにより、使用者がトイレに入室した時点で発熱体の通電を開始し、便座に近づいた時点で通電を切ることができるので、確実に着座前に通電を停止でき、より快適な便座を提供することができる。
【００１９】
第５の発明は、特に第１から第４の発明において、室温を検知する室温検知手段を備え、前記室温検知手段による室温が所定の温度以上の場合に、通電選択手段による所定の通電形態を選択するものである。
【００２０】
これにより、室温に連動して、通電形態を適切に制御することが可能なので、手間なく快適で省エネルギーな暖房便座とすることができる。
【００２１】
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。
【００２２】
（実施の形態１）
＜１＞ 衛生洗浄装置およびそれを備えるトイレ装置の外観
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
図１では、本体部２００の正面の便座の上面よりも上部に設けられる着座センサ６１０が示されている。この使用検知手段である着座センサ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。
【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＞ 遠隔操作装置の構成
図２は、図１の遠隔操作装置３００の正面図である。遠隔操作装置３００は、コントローラ本体部３０１の下部にコントローラ蓋部３０２が開閉自在に設けられた構造を有する。
【００３４】
図２（ａ）に示すように、コントローラ蓋部３０２が閉じられた状態で、コントローラ本体部３０１の上部には乾燥スイッチ３２０、強さ調整スイッチ３２２，３２３および位置調整スイッチ３２５，３２６が設けられ、コントローラ蓋部３０２には停止スイッチ３１１、おしりスイッチ３１２およびビデスイッチ３１３が設けられている。
【００３５】
使用者により、上記各スイッチが操作される。これにより、遠隔操作装置３００から図１の本体部２００に各スイッチに応じた所定の信号が無線送信される。本体部２００の制御部９０は、受信した信号に基づいて本体部２００および便座部４００の各構成部の動作を制御する。
【００３６】
例えば、使用者がおしりスイッチ３１２またはビデスイッチ３１３を操作することにより、ノズル部から使用者の局部に洗浄水が噴出される。また、使用者が停止スイッチ３１１を操作することにより、ノズル部から使用者の局部への洗浄水の噴出が停止される。
【００３７】
使用者が乾燥スイッチ３２０を操作することにより、使用者の局部に後述する乾燥ユニット２１０から温風が噴出される。また、使用者が強さ調整スイッチ３２２，３２３を操作することにより、使用者の局部に噴出される洗浄水の流量および圧力等が調整される。
【００３８】
さらに、使用者が位置調整スイッチ３２５，３２６を操作することにより、局部を洗浄するおしりノズルまたは後述するビデノズルの位置が調整される。それにより、使用者の局部への洗浄水の噴出位置が調整される。
【００３９】
図２（ｂ）に、コントローラ蓋部３０２が開かれた状態の遠隔操作装置３００の正面図が示されている。図２（ｂ）に示すように、コントローラ蓋部３０２により覆われるコントローラ本体部３０１の下部には、上述の停止スイッチ３１１、おしりスイッチ３１２お
よびビデスイッチ３１３に加えて、自動開閉スイッチ３３１、水温調整スイッチ３３２、便座温度調整スイッチ３３３、除菌スイッチ３３５および便器洗浄スイッチ３３６が設けられている。
【００４０】
これらのスイッチが操作される場合にも、遠隔操作装置３００から本体部２００に各スイッチに応じた所定の信号が無線送信される。これにより、本体部２００の制御部９０は、受信した信号に基づいて本体部２００および便座部４００の各構成部の動作を制御する。
【００４１】
自動開閉スイッチ３３１はつまみにより構成されている。使用者が自動開閉スイッチ３３１のつまみを操作することにより、蓋部５００（図１）の開閉動作が設定される。すなわち、自動開閉スイッチ３３１のつまみがオンの位置にある場合、使用者のトイレットルームへの入室に応じて蓋部５００が開閉される。
【００４２】
使用者が水温調整スイッチ３３２を操作することにより、ノズル部から使用者の局部に噴出される洗浄水の温度が調整される。使用者が便座温度調整スイッチ３３３を操作することにより、便座部４００の温度が調整される。
【００４３】
また、使用者が節電スイッチを押した場合、所定の時間便座ヒータ４５０への通電を停止し、省エネ性を向上させる。ここで所定の時間とは就寝時および日中の外出時を想定しているため３〜９時間程度である。
【００４４】
また、通電選択手段である夏季スイッチ３３５を押した場合、便座の設定温度が前記便座温度調整スイッチ３３３で設定した温度より低い温度（例えば腿部に近い３２℃）に設定されるとともに、着座時は便座ヒータ４５０に通電されない制御となる。
【００４５】
自動開閉スイッチ３３１と同様に、便器洗浄スイッチ３３６はつまみにより構成されている。使用者が便器洗浄スイッチ３３６のつまみを操作することにより、便器ノズル４０による便器プレ洗浄および便器後部洗浄の動作が設定される。
【００４６】
すなわち、便器洗浄スイッチ３３６のつまみがオンの位置にある場合、使用者のトイレットルームへの入室に応じて便器ノズル４０から便器７００内部の広い範囲に洗浄水が噴出される。また、使用者の便座部４００への着座中に便器ノズル４０から便器７００の内面の背面側に洗浄水が噴出される。
【００４７】
＜３＞便座装置
（３−１）便座装置の構成
図３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。
【００４８】
図３に示すように、本体部２００は、制御部９０、温度測定部４０１、ヒータ駆動部４０２、便座温調ランプＲＡ１および着座センサ６１０を含む。
【００４９】
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。
【００５０】
制御部９０は、例えばマイクロコンピュータからなり、使用者の入室および便座部４００の温度等を判定する判定部、タイマ機能を有する計時部、種々の情報を記憶する記憶部、ならびに、ヒータ駆動部４０２の動作を制御するための通電率切替回路等を含む。
【００５１】
本体部２００の温度測定部４０１は、便座部４００のサーミスタ４０１ａに接続されている。これにより、温度測定部４０１は、サーミスタ４０１ａから出力される信号に基づいて便座部４００の温度を測定する。以下、サーミスタ４０１ａを通じて温度測定部４０１により測定される便座部４００の温度を測定温度値と称する。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
通電選択手段が選択されていない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。
【００５７】
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。
【００５８】
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、使用中（着座中）は設定温度が持続されるよう通電を行う。
【００５９】
一方、通電選択手段である夏季スイッチ３３５が選択されている場合は、同じく入室検知センサ６００が使用者の入室を検知する。すると、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の温度が腿部に近い３２℃程度まで瞬時に上昇し、使用者が着座する前に通電を停止し、着座中は通電を行わない。
【００６０】
（３−２）便座部の構成
図４は、便座部４００の分解斜視図である。図５（ａ）は、第１の例の便座部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６は、第１の例の便座部４００の平面図である。図７は、図６の便座部４００のＣ７３−Ｃ７３断面図である。
【００６１】
図４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。
【００６２】
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。
【００６３】
図５（ａ）および図６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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
さらに、図５（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。
【００６８】
図７に示すように、上部便座ケーシング４１０の外側の側辺に沿った領域Ｇ１における線状ヒータ４６０の間隔ｄｓ１および内側の側辺に沿った領域Ｇ３における線状ヒータ４６０の間隔ｄｓ３は、上部便座ケーシング４１０の中央部の領域Ｇ２における線状ヒータ４６０の間隔ｄｓ２よりも小さく設定される。それにより、上部便座ケーシング４１０の外側の側辺に沿った領域Ｇ１および内側の側辺に沿った領域Ｇ３では、中央部の領域Ｇ２に比べて線状ヒータ４６０が密に配列される。
【００６９】
（３−３）便座ヒータの構造
図８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の第１の構造の例を示す断面図である。
【００７０】
図８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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
発熱線４６３ａは、例えば０．１６〜０．２５ｍｍの直径を有し、銅または銅合金からなる。本例では、発熱線４６３ａとして、直径０．１７６ｍｍの４％Ａｇ−Ｃｕ合金からなる高抗張力型ヒータ線が用いられる。抵抗値は０．８３３Ω／ｍである。
【００７５】
エナメル層４６３ｂは、例えば１８０〜３００℃の耐熱性を有するポリエステルイミド（ＰＥＩ）からなる。エナメル層４６３ｂの膜厚は、２０μｍ以下であり、本例では１２〜１３μｍである。このようなエナメル線４６３は、エナメル層４６３ｂの膜厚が極薄い０．０１〜０．０２ｍｍ程度であっても、電気用品技術基準である１０００Ｖで１分間以上の電気絶縁耐圧性能を十分確保することができる。また、エナメル層４６３ｂの材料として、ポリイミド（ＰＩ）またはポリアミドイミド（ＰＡＩ）を用いてもよい。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
また、絶縁被覆層４６２は比較的薄くても十分な絶縁性が得られる。したがって、絶縁被覆層４６２の厚さを薄くすることができる。上記の例では、線状ヒータ４６０の樹脂層（エナメル層４６３ｂおよび絶縁被覆層４６２）の厚さは、０．１２ｍｍ程度であり、極めて薄い。この場合、発熱線４６３ａから金属箔４５１および便座ケーシング４１０への熱伝導を極めて俊敏に行うことができる。
【００８２】
ちなみに従来の便座装置においては、線状ヒータのシリコーンゴムまたは塩化ビニール等からなる被覆チューブの厚さは、上記の例の約１０倍の１ｍｍ程度ある。このような被覆チューブの熱伝導速度は桁違いに遅く、便座の昇温速度を速くすることはできなかった。
【００８３】
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。
【００８４】
一方、本例のように耐熱性能に優れたエナメル線４６３をヒータ線として使用した場合、十分短時間で便座を昇温でき、かつ電気絶縁性および安全性を確保できる。したがって、本例の構造は、種々の便座装置に有効に実用することができる。
【００８５】
また、本例の構造では、エナメル層４６３ｂおよび絶縁被覆層４６２等からなる樹脂層を０．１〜０．４ｍｍ程度の薄い厚さで形成できる。それにより、発熱線４６３ａおよび樹脂層の絶対温度が低い温度に維持された状態で、便座を急速に昇温させることができる。その結果、高価な耐熱絶縁材料でなく比較的安価な絶縁材料を用いることができる。
【００８６】
また、本例においては、線状ヒータ４６０の熱を便座ケーシング４１０に効率よく伝達するために、線状ヒータ４６０をアルミ箔４５１，４５２で挟んでいる。ここで、本例の線状ヒータ４６０においては、エナメル層４６３ｂおよび絶縁被覆層４６２を薄くできるので、線状ヒータ４６０の外径を細く（約φ０．２〜φ０．４）できる。この場合、アルミ箔４５１とアルミ箔４５２とを貼り合わせる際に、アルミ箔４５１とアルミ箔４５２との間の空気層を小さくすることができるとともに、アルミ箔４５１，４５２のしわを少なくすることができる。それにより、エナメル線４６３の局所高熱が抑制され、エナメル線４６３の断線および電気絶縁層（エナメル層４６３ｂおよび絶縁被覆層４６２）の損傷が防止される。その結果、便座装置１１０の長寿命化が可能になる。
【００８７】
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。
【００８８】
（３−４）便座ヒータ４５０の動作
次に、便座ヒータ４５０の動作について説明する。便座ヒータ４５０のヒータ始端部４６０ａとヒータ終端部４６０ｂとの間に一定の電圧が印加されると、内部の発熱線４６３ａを電流が流れ、この発熱線４６３ａが発熱する。このとき、発生した熱は、発熱線４６３ａからエナメル層４６３ｂおよび金属箔４５１，４５３を通って上部便座ケーシング４１０の着座面４１０Ｕに伝導する。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
さらに、図７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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
本例では、線状ヒータ４６０に熱応力緩衝部として複数の折曲部が形成されるので、これらの折曲部が全体の熱応力歪を細かく分散させるとともに、折曲部が熱応力歪を吸収する作用をも果たす。したがって、折曲部での熱応力は極めて小さく、結果として微小な屈伸の発生に留まる。その結果、発熱線４６３ａの破断という事態には至らず、線状ヒータ４６０の長寿命化および耐久性が向上する。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
（３−５）便座装置の通電シーケンス
まず、通電選択手段である夏季スイッチ３３５が選択されていない、通常の場合の通電シーケンスについて説明する。
【００９９】
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。
【０１００】
例えば、便座部４００を第１の温度勾配で昇温させる場合、図３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）。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
図９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。
【０１０６】
図９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。
【０１０７】
本例では、使用者が予め暖房機能をオンし、便座設定温度を高く（３８℃）設定した場合を想定する。
【０１０８】
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（図３）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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
また、上述のように、便座部４００の表面温度を急激に上昇させると、その温度変化にオーバーシュートが生じる。しかしながら、本例では、便座部４００の表面温度が所定温度に達したときに便座ヒータ４５０の１２００Ｗ駆動を６００Ｗ駆動に切替える。したがって、便座部４００の表面温度の変化がオーバーシュートした場合でも、その表面温度は便座設定温度を超えない。その結果、使用者が着座時に便座部４００を熱いと感じることが防止される。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
制御部９０は、時刻ｔ５で着座センサ６１０により使用者の便座部４００への着座が検知された場合、低電力駆動の通電率を低下させ、第１の着座期間Ｄ６の間便座部４００の表面温度が便座設定温度を維持するように便座ヒータ４５０の低電力駆動を継続する。本例では、第１の着座期間Ｄ６は約１０分に設定される。
【０１１９】
また、制御部９０は、第１の着座期間Ｄ６の経過後の時刻ｔ６で、低電力駆動の通電率をさらに低下させ、第２の着座期間Ｄ７の間便座部４００の表面温度が便座設定温度よりもやや低い温度（３６℃）に低下するように便座ヒータ４５０の低電力駆動を継続する。本例では、第２の着座期間Ｄ７は約２分に設定される。
【０１２０】
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。
【０１２１】
このように、本例では、使用者が便座部４００に着座した後、制御部９０が徐々に便座部４００の表面温度を低下させる。それにより、使用者が低温やけどすることが防止される。
【０１２２】
制御部９０は、時刻ｔ８で着座センサ６１０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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
本例では、使用者の便座部４００への着座後、便座ヒータ４５０の駆動に用いる電力を調整することにより便座部４００の表面温度を徐々に低下させているが、便座ヒータ４５０の駆動は使用者の便座部４００への着座時に停止してもよい。この場合においても、使用者が低温やけどすることが防止される。
【０１２６】
上記のように、本例では、時刻ｔ８に使用者が便座部４００から離れ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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
図１０（ａ）は１２００Ｗ駆動時に便座ヒータ４５０を流れる電流の波形図、図１０（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。
【０１３０】
図１０（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１０（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。
【０１３１】
図１１（ａ）は６００Ｗ駆動時に便座ヒータ４５０を流れる電流の波形図、図１１（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。
【０１３２】
図１１（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。
【０１３３】
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）。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。
【０１３４】
図１２（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１２（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。
【０１３５】
図１２（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。
【０１３６】
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１２（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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。本例では、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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
なお、本例では、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。
【０１４３】
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つの計測源にて、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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
次に、通電選択手段である夏季スイッチ３３５が選択されている場合の、通電シーケンスについて説明する。
【０１４６】
本発明の実施の形態１における便座ヒータ４５０への通電と便座表面温度と着座の関係を図１３に示す。
【０１４７】
図１３において、人体がトイレ室内に存在しないときは、便座４００の表面温度は待機温度もしくは室温に保たれている。特に夏場においては室温が待機温度よりも高くなるため、便座表面温度は室温となりヒータへの通電はゼロである。トイレ室内に備えられた入室検知センサ６００によりトイレ室内に人体が検知されると便座ヒータ４５０へ通電が開始される。便座ヒータ４５０への通電パターンは、基本的には上記夏季スイッチ３３５が
選択されていない、通常の場合の通電シーケンスと同様であるが、便座部４００の表面温度が便座設定温度である３２℃になるように通電を行い、この時点で通電を停止する。便座ヒータ４５０への通電期間は、室温が３０℃の場合、人体検知センサ６００が人体を検知してから２〜３秒の間である。一般的には、使用者がトイレットルームに入室し、脱衣して便座部４００に着座するのに要する時間は約５秒であり、着座前に便座ヒータ４５０への通電は終了する。
【０１４８】
また、夏場は使用者の着衣が少なく、着座までの時間が短縮される場合も想定されるため、便座部４００の表面温度が設定温度である３２℃に達していない場合でも、着座センサ６１０が人体を検知した場合には即座に便座ヒータ４５０への通電を停止する。
【０１４９】
一旦、上記のように便座ヒータ４５０への通電を停止した場合、人体検知センサ６００が人体の検知を一旦解除し、人体を再検知されるまで、便座ヒータ４５０への再通電は行われない。
【０１５０】
これにより着座する前に便座暖房のための便座ヒータ４５０への加熱が完了し、着座してから便座の温度が昇温しないため、暑いと感じることがなく、また着座前に適度な便座温度になっているので、着座時に冷たいと感じることがない。人体着座直後は便座の熱は人体に取られるため一瞬低下するが、その後は人体の体温によりなじむため、着座中に通電を行わなくても冷たい等の不快に感じることはない。
【０１５１】
特に本実施の形態のように熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋを超えるような熱の伝わりがよい金属を上部便座ケーシング４１０に採用している場合は、人体への熱の移動が多くなるため、着座中にわずかでも通電すると暑いと感じやすく、逆に室温に馴染んだ状態の便座４００に着座すると人体の熱が便座へ瞬時に取られるため冷たいと不快に感じることが多い。よって熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋを超えるような材質を採用した場合は、本実施の形態のような通電方法が特に有益である。また、上部便座ケーシング４１０が樹脂であっても熱容量が小さい場合は同等の効果がある。
【０１５２】
本実施の形態の便座装置は便座部を所定温度に保つのではなく、着座前にのみ通電を行い、便座暖房を完了させておくことで着座した瞬間の不快感、着座中の不快感をなくすことが可能である。特に、夏場などは、通常の便座の暖房設定温度（使用者が、設定する便座温度）よりも低い温度までしか昇温させないようにするので、さらに省エネルギーとなる。本実施の形態では、使用時にのみ便座暖房を行うために、便座の昇温性能を向上させる構成となっており、アルミニウムを用いた熱容量が少なく、かつ熱伝導性がよい着座部を形成している。この着座部の構成により、通常の樹脂で構成した便座とは、人体の皮膚が直接に接触した際の感覚が異なり、特に夏場でも、便座を暖房しない場合には、着座時に人体の皮膚から熱が便座へ移動し、冷たい感覚が、樹脂便座よりも強く感じられる。よって、本実施の形態の便座では、夏場でも所定の温度まで上げて便座部を暖房することで、着座時の快適感が損なわれない。
【０１５３】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態が前記実施の形態１と異なる点は人体を検知してからの通電方法である。実施の形態１においては、便座ヒータ４５０への通電は便座部４００の表面温度が所定温度である３２℃になるような通電シーケンスにより通電を行ったが、本実施の形態における通電シーケンスは、所定容量（６００Ｗ）を所定時間（２秒間）通電を行うものである。
【０１５４】
本発明の目的は使用者に「冷たい」という不快を感じさせない程度に通電を行えばいいため、厳密な温度制御は必要ない。そこで本実施の形態においては、人体を検知してから
２秒間のみ６００Ｗの通電を行うといった単純な通電シーケンスを採用したことにより、制御方法がシンプルになり、夏季設定機能を低コストで設置することが可能となる。
【０１５５】
しかしながら、室温があまりにも高い場合は（例えば室温が３５℃以上）２秒の通電で着座前にヒータ通電を停止したとしても暑いと感じる。逆に室温が低い場合（２５℃以下の場合）であれば２秒の通電では便座表面温度が適温まで上昇せず冷たいと感じてしまう。
【０１５６】
この課題を解決するために、あらかじめ通電開始前の便座部の表面温度をサーミスタ４０１ａにより検知するか、あるいは別途設けた室温検知手段で室温を検知し、予め検知温度毎に複数設定したヒータ容量あるいは通電時間の通電を行うことにより、より快適性をより向上することができる。
【０１５７】
（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態が前記実施の形態１および２と異なる点は、便座装置の使用を検知する使用検知手段が異なることである。実施の形態１および２においては、トイレットルームに入室した人体を検知する人体検知センサと使用者が便座部に着座したことを検知する着座センサ６１０を備え、これらのセンサの検知信号により便座ヒータ４５０の通電を制御していた。
【０１５８】
これに対し、本実施の形態においては使用検知手段として距離検知手段９００を備え、人体が所定の距離内に存在するときのみ使用者が便座装置を使用しているものとして検知するものである。すなわち、図１４の斜線の範囲に使用者が存在している場合に検知するものである。
【０１５９】
使用者が便座装置から１００ｃｍ以内に近づいたら便座ヒータ４５０に通電を開始し、実施の形態１と同様に便座部４００の表面温度が所定温度である３２℃になるような通電シーケンスにより通電を行い、使用者が２０ｃｍ以内に近づいたら通電を停止する。
【０１６０】
この場合は実施の形態１と異なるのは便座部４００の表面温度が所定温度の３２℃に到達しても通電を停止せず、３２℃を維持するように通電を制御し、使用者が２０ｃｍ以内に近づいたら通電を停止する点が実施の形態１および２と異なるものである。
【０１６１】
これにより、使用者が便座部４００に着座したときは、便座の表面温度は所定温度の３２℃であり、しかもその時点では便座ヒータ４５０への通電は停止しているため、冷たさや暑さを感じることがなく、より快適に便座装置を使用することができるものである。
【０１６２】
なお、実施の形態１〜３においては、人体が検知されていない非使用時は便座ヒータへの通電を非通電もしくは低温で便座を保温し、人体の検出とともに瞬時に便座を適温へ上昇させる瞬間暖房便座について述べたが、常時適温に保温している保温便座においてもこの制御は適用できるものである。すなわち常時適温に保温する保温便座であっても、夏場の室温が高い時期は着座時に通電が行われると暑く感じる。よって人体がトイレ室内に入室したと同時、もしくは便座に着座する直前に便座ヒータへの通電を停止することで同様の効果が得られる。
【０１６３】
また、実施の形態１〜３においては、通電選択手段として夏季スイッチ３３５を設置し、使用者が夏季スイッチ３３５を操作することにより、前記制御が実施されるようにしたが、これに限るものではなく、例えば、夏季スイッチ３３５に加え、夏季スイッチ３３５が操作されていない場合でも、室温が非常に高い（例えば３２℃以上）場合に、室温検知手段により室温を検知し、実施の形態１〜３に記載したような制御を行うことにより、よ
り快適性を向上することができる。
【０１６４】
また、室温を検知する室温検知手段の出力に応じて通電選択手段による通電形態を自動的に選択することにより、室温検知手段の検知温度が所定温度（例えば３０℃）以上になった場合、実施の形態１〜３に記載したような制御を行うことにより、スイッチ操作を割愛することができるため、より使い勝手の良い便座装置を提供することができる。
【０１６５】
室温検知手段は、便座装置本体の一部であって、洗浄水を加熱する加熱手段や、温水、便座の暖房面などの便座装置本体内部に収納される発熱部材や洗浄水温の影響をうけない場所でトイレ室内の温度を測定できるように配設すればよい。また別体に設けられていてもよく、たとえば遠隔操作装置３００に室温検知手段を設けて、検知温度信号の送受信を適宜行うようにしてもよい。また、使用者の入室を検知する人体検知手段の検知感度を補正するために設けた室温検知手段や、トイレ室暖房のための部屋暖房装置に設けられた室温検知手段などの、他の機能ユニットの駆動のために設けられた温度検知手段を兼用するように構成してもよい。さらに、外気温と連動する給水部からの入水温度を室温検知する代わりに参照するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１６６】
本発明は、年間を通して人体が直接接触する便座の温度を快適なに制御することができるので、浴室やシャワー室で使用する暖房装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６７】
【図１】本発明の実施の形態に係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】（ａ）は図１の遠隔操作装置のコントローラ蓋部を閉じた状態の正面図（ｂ）はコントローラ蓋部を開いた状態の正面図
【図３】便座装置の構成を示す模式図
【図４】便座部の分解斜視図
【図５】（ａ）は第１の例の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６】第１の例の便座部の平面図
【図７】図６の便座部のＣ７３−Ｃ７３断面図
【図８】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の第１の例を示す断面図
【図９】便座ヒータの駆動例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１０】（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１１】（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１２】（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１３】本発明の実施の形態１における通電選択手段を選択した場合の通電状態と便座表面温度とを示すタイムチャート
【図１４】本発明の実施の形態３における使用検知手段の検知範囲を示す模式図
【符号の説明】
【０１６８】
９０ 制御部（制御手段）
１１０ 便座装置
３３５ 夏季スイッチ（通電選択手段）
４００ 便座部（便座）
４０１ａ サーミスタ（温度検知手段）
４１０Ｕ 着座面
４５０ 便座ヒータ（発熱体）
６００ 人体検知センサ（使用検知手段）
６１０ 着座センサ（使用検知手段）
９００ 距離検知手段（使用検知手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便座装置の便座の温度制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体の局部を洗浄する衛生洗浄装置の分野においては、人体に不快感を与えないようにするために、例えば、洗浄に用いる洗浄水を適切な温度に調整する加熱装置や、人体との接触部の温度を適切な温度に調整する便座装置等、様々な機能を有する装置が案出されている。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。
【０００３】
特に便座の暖房においては人体を検知してから瞬時に便座表面温度を立ち上げる場合、人体のトイレ室への入室検出から着座までの数秒間で適温となるよう便座温度を立ち上げる必要がある。このため、人体検出直後は高出力でヒータを通電させ瞬時に便座表面温度を立ち上げる。着座後は低出力に切り替え、もしくはヒータ通電を停止する制御に切り替えることで、着座中の急激な温度上昇を防止でき省エネ性も向上する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２１０２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の通り、トイレに人が入室してから着座までのわずか数秒間で便座表面温度を適温に立ち上げ、また便座表面の温度分布を均一にする必要があり、この性能を向上するためには便座の着座面（便座ボディ面）は熱伝導率の優れた材料や熱容量の少ない構成にする必要がある。このような便座の場合、人体が着座時に通電して昇温を行うと、ヒータが発生する熱が人体の腿部接触面にも伝わりやすいため、極わずかな時間に加熱する場合であっても、その加熱速度が急速であるため、暑いと感じる場合がある。前記従来技術の場合は着座を検知してから通電を停止もしくは低下させるため、時間的、物理的な熱伝導のタイミングの微少なズレのために、着座してからも一時的に急速な昇温が感じられる。また、上記の特徴的な便座構成のため、保温のための加熱であっても、便座と人体の皮膚の間とて熱の移動が生じるので、特に外気温度が高い夏場では着座直後に暑いという不快感を使用者に与えてしまう。これに対応するために便座の暖房用のヒータに一切通電を行わない、いわゆる『切』状態の場合に着座すると、着座部自体の熱伝導率が良いために人体の熱が便座に取られてしまい冷たいと感じられることもある。このように、便座加熱用のヒータを入れると暑く、ヒータを切ると冷たいと感じられる可能性があり、快適な便座暖房にするには課題を有していた。
【０００５】
本発明の目的は、前記課題を解決するため、使用時のみ瞬間的に便座を暖房便座において着座時に快適感を得られる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有する便座と、前記発熱体の通電を制御する制御手段と、前記便座の使用を検知する使用
検知手段と、前記発熱体への通電形態を選択する通電選択手段とを備え、前記通電選択手段で所定の通電形態が選択されると、前記制御手段が、前記使用検知手段により便座の使用を検知して前記発熱体を駆動し便座部温度の昇温を開始し、少なくとも前記使用検知手段により使用者の着座を検知すると前記発熱体の通電を停止し、前記使用検知手段により前記便座の使用が検知されている間は前記発熱体への再通電を行わないものである。
【０００７】
これにより、着座直前にヒータの通電を停止し、着座するまでに便座の昇温を完了させ、着座時には便座の昇温が生じない。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、便座の使用時にのみ、使用者に適温の着座部の暖房が可能で、着座時に快適で省エネルギー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有する便座と、前記発熱体の通電を制御する制御手段と、前記便座の使用を検知する使用検知手段と、前記発熱体への通電形態を選択する通電選択手段とを備え、前記通電選択手段で所定の通電形態が選択されると、前記制御手段が、前記使用検知手段により便座の使用を検知して前記発熱体を駆動し便座部温度の昇温を開始し、少なくとも前記使用検知手段により使用者の着座を検知すると前記発熱体の通電を停止し、前記使用検知手段により前記便座の使用が検知されている間は前記発熱体への再通電を行わないものである。
【００１０】
これにより、着座直前にヒータの通電を停止し、着座中には再通電を行わないようにすることで、着座するまでに便座の昇温を完了させ、着座時には便座の昇温が生じないので、便座の使用時にのみ、使用者に適温の着座部の暖房が可能で、着座した瞬間も、着座中に快適で省エネルギーな便座装置とすることができる。
【００１１】
また、便座面を着座直前に暖めることにより、人体の腿部温度との温度差を少なくすることで、人体腿部から便座への熱の移動を抑え、皮膚が便座に接触した瞬間の冷たいという不快感を低減させる。これは便座に熱伝導率の高い材料や熱容量の低い構成を採用した際に特に有効である。逆に着座後は加温を停止することで便座と人体腿部との熱の移動をなくすことができるため、使用者が暑く感じることがなくなる。
【００１２】
第２の発明は、特に第１の発明におけるヒータの通電を、使用者のトイレ室内への入室を検知する人体検知手段を備え、人体検知手段が人体を検知してから所定の時間通電を行うものである。
【００１３】
これにより、人体を検知してから着座するまでの数秒間のみヒータに通電を行い、着座前に確実に通電を切ることで、着座時には暑くも冷たくも感じない快適な温度の便座が提供できる。
【００１４】
第３の発明は、特に第１の発明におけるヒータの通電を、便座温度を検知する温度検知手段を備え、便座温度が所定の温度に達したら通電を停止するものである。
【００１５】
これにより、あらかじめ設定した低い温度に便座温度が達したらヒータの通電をきることができるので、確実に快適な便座温度を実現することができる。
【００１６】
所定の温度とは、通常の便座設定温度（使用者が設定する便座の暖房温度）より低い２９℃から３５℃程度の設定温度となるとともに、着座時には通電しないため便座からの加温がなく、しかも直前の通電により便座が温まっているので、着座した際にも、着座時に
も暑くも冷たくもない適度な便座温度とすることが可能となる。
【００１７】
第４の発明は、特に第１の発明において、使用検知手段は便座装置への人体の接近距離を検知する距離検知手段とし、制御手段は、前記距離検知手段により人体が所定範囲の距離に存在することを検知したときのみ発熱体への通電を行うものである。
【００１８】
これにより、使用者がトイレに入室した時点で発熱体の通電を開始し、便座に近づいた時点で通電を切ることができるので、確実に着座前に通電を停止でき、より快適な便座を提供することができる。
【００１９】
第５の発明は、特に第１から第４の発明において、室温を検知する室温検知手段を備え、前記室温検知手段による室温が所定の温度以上の場合に、通電選択手段による所定の通電形態を選択するものである。
【００２０】
これにより、室温に連動して、通電形態を適切に制御することが可能なので、手間なく快適で省エネルギーな暖房便座とすることができる。
【００２１】
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。
【００２２】
（実施の形態１）
＜１＞ 衛生洗浄装置およびそれを備えるトイレ装置の外観
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
図１では、本体部２００の正面の便座の上面よりも上部に設けられる着座センサ６１０が示されている。この使用検知手段である着座センサ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。
【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＞ 遠隔操作装置の構成
図２は、図１の遠隔操作装置３００の正面図である。遠隔操作装置３００は、コントローラ本体部３０１の下部にコントローラ蓋部３０２が開閉自在に設けられた構造を有する。
【００３４】
図２（ａ）に示すように、コントローラ蓋部３０２が閉じられた状態で、コントローラ本体部３０１の上部には乾燥スイッチ３２０、強さ調整スイッチ３２２，３２３および位置調整スイッチ３２５，３２６が設けられ、コントローラ蓋部３０２には停止スイッチ３１１、おしりスイッチ３１２およびビデスイッチ３１３が設けられている。
【００３５】
使用者により、上記各スイッチが操作される。これにより、遠隔操作装置３００から図１の本体部２００に各スイッチに応じた所定の信号が無線送信される。本体部２００の制御部９０は、受信した信号に基づいて本体部２００および便座部４００の各構成部の動作を制御する。
【００３６】
例えば、使用者がおしりスイッチ３１２またはビデスイッチ３１３を操作することにより、ノズル部から使用者の局部に洗浄水が噴出される。また、使用者が停止スイッチ３１１を操作することにより、ノズル部から使用者の局部への洗浄水の噴出が停止される。
【００３７】
使用者が乾燥スイッチ３２０を操作することにより、使用者の局部に後述する乾燥ユニット２１０から温風が噴出される。また、使用者が強さ調整スイッチ３２２，３２３を操作することにより、使用者の局部に噴出される洗浄水の流量および圧力等が調整される。
【００３８】
さらに、使用者が位置調整スイッチ３２５，３２６を操作することにより、局部を洗浄するおしりノズルまたは後述するビデノズルの位置が調整される。それにより、使用者の局部への洗浄水の噴出位置が調整される。
【００３９】
図２（ｂ）に、コントローラ蓋部３０２が開かれた状態の遠隔操作装置３００の正面図が示されている。図２（ｂ）に示すように、コントローラ蓋部３０２により覆われるコントローラ本体部３０１の下部には、上述の停止スイッチ３１１、おしりスイッチ３１２お
よびビデスイッチ３１３に加えて、自動開閉スイッチ３３１、水温調整スイッチ３３２、便座温度調整スイッチ３３３、除菌スイッチ３３５および便器洗浄スイッチ３３６が設けられている。
【００４０】
これらのスイッチが操作される場合にも、遠隔操作装置３００から本体部２００に各スイッチに応じた所定の信号が無線送信される。これにより、本体部２００の制御部９０は、受信した信号に基づいて本体部２００および便座部４００の各構成部の動作を制御する。
【００４１】
自動開閉スイッチ３３１はつまみにより構成されている。使用者が自動開閉スイッチ３３１のつまみを操作することにより、蓋部５００（図１）の開閉動作が設定される。すなわち、自動開閉スイッチ３３１のつまみがオンの位置にある場合、使用者のトイレットルームへの入室に応じて蓋部５００が開閉される。
【００４２】
使用者が水温調整スイッチ３３２を操作することにより、ノズル部から使用者の局部に噴出される洗浄水の温度が調整される。使用者が便座温度調整スイッチ３３３を操作することにより、便座部４００の温度が調整される。
【００４３】
また、使用者が節電スイッチを押した場合、所定の時間便座ヒータ４５０への通電を停止し、省エネ性を向上させる。ここで所定の時間とは就寝時および日中の外出時を想定しているため３〜９時間程度である。
【００４４】
また、通電選択手段である夏季スイッチ３３５を押した場合、便座の設定温度が前記便座温度調整スイッチ３３３で設定した温度より低い温度（例えば腿部に近い３２℃）に設定されるとともに、着座時は便座ヒータ４５０に通電されない制御となる。
【００４５】
自動開閉スイッチ３３１と同様に、便器洗浄スイッチ３３６はつまみにより構成されている。使用者が便器洗浄スイッチ３３６のつまみを操作することにより、便器ノズル４０による便器プレ洗浄および便器後部洗浄の動作が設定される。
【００４６】
すなわち、便器洗浄スイッチ３３６のつまみがオンの位置にある場合、使用者のトイレットルームへの入室に応じて便器ノズル４０から便器７００内部の広い範囲に洗浄水が噴出される。また、使用者の便座部４００への着座中に便器ノズル４０から便器７００の内面の背面側に洗浄水が噴出される。
【００４７】
＜３＞便座装置
（３−１）便座装置の構成
図３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。
【００４８】
図３に示すように、本体部２００は、制御部９０、温度測定部４０１、ヒータ駆動部４０２、便座温調ランプＲＡ１および着座センサ６１０を含む。
【００４９】
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。
【００５０】
制御部９０は、例えばマイクロコンピュータからなり、使用者の入室および便座部４００の温度等を判定する判定部、タイマ機能を有する計時部、種々の情報を記憶する記憶部、ならびに、ヒータ駆動部４０２の動作を制御するための通電率切替回路等を含む。
【００５１】
本体部２００の温度測定部４０１は、便座部４００のサーミスタ４０１ａに接続されている。これにより、温度測定部４０１は、サーミスタ４０１ａから出力される信号に基づいて便座部４００の温度を測定する。以下、サーミスタ４０１ａを通じて温度測定部４０１により測定される便座部４００の温度を測定温度値と称する。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
通電選択手段が選択されていない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。
【００５７】
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。
【００５８】
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、使用中（着座中）は設定温度が持続されるよう通電を行う。
【００５９】
一方、通電選択手段である夏季スイッチ３３５が選択されている場合は、同じく入室検知センサ６００が使用者の入室を検知する。すると、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の温度が腿部に近い３２℃程度まで瞬時に上昇し、使用者が着座する前に通電を停止し、着座中は通電を行わない。
【００６０】
（３−２）便座部の構成
図４は、便座部４００の分解斜視図である。図５（ａ）は、第１の例の便座部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６は、第１の例の便座部４００の平面図である。図７は、図６の便座部４００のＣ７３−Ｃ７３断面図である。
【００６１】
図４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。
【００６２】
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。
【００６３】
図５（ａ）および図６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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
さらに、図５（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。
【００６８】
図７に示すように、上部便座ケーシング４１０の外側の側辺に沿った領域Ｇ１における線状ヒータ４６０の間隔ｄｓ１および内側の側辺に沿った領域Ｇ３における線状ヒータ４６０の間隔ｄｓ３は、上部便座ケーシング４１０の中央部の領域Ｇ２における線状ヒータ４６０の間隔ｄｓ２よりも小さく設定される。それにより、上部便座ケーシング４１０の外側の側辺に沿った領域Ｇ１および内側の側辺に沿った領域Ｇ３では、中央部の領域Ｇ２に比べて線状ヒータ４６０が密に配列される。
【００６９】
（３−３）便座ヒータの構造
図８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の第１の構造の例を示す断面図である。
【００７０】
図８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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
発熱線４６３ａは、例えば０．１６〜０．２５ｍｍの直径を有し、銅または銅合金からなる。本例では、発熱線４６３ａとして、直径０．１７６ｍｍの４％Ａｇ−Ｃｕ合金からなる高抗張力型ヒータ線が用いられる。抵抗値は０．８３３Ω／ｍである。
【００７５】
エナメル層４６３ｂは、例えば１８０〜３００℃の耐熱性を有するポリエステルイミド（ＰＥＩ）からなる。エナメル層４６３ｂの膜厚は、２０μｍ以下であり、本例では１２〜１３μｍである。このようなエナメル線４６３は、エナメル層４６３ｂの膜厚が極薄い０．０１〜０．０２ｍｍ程度であっても、電気用品技術基準である１０００Ｖで１分間以上の電気絶縁耐圧性能を十分確保することができる。また、エナメル層４６３ｂの材料として、ポリイミド（ＰＩ）またはポリアミドイミド（ＰＡＩ）を用いてもよい。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
また、絶縁被覆層４６２は比較的薄くても十分な絶縁性が得られる。したがって、絶縁被覆層４６２の厚さを薄くすることができる。上記の例では、線状ヒータ４６０の樹脂層（エナメル層４６３ｂおよび絶縁被覆層４６２）の厚さは、０．１２ｍｍ程度であり、極めて薄い。この場合、発熱線４６３ａから金属箔４５１および便座ケーシング４１０への熱伝導を極めて俊敏に行うことができる。
【００８２】
ちなみに従来の便座装置においては、線状ヒータのシリコーンゴムまたは塩化ビニール等からなる被覆チューブの厚さは、上記の例の約１０倍の１ｍｍ程度ある。このような被覆チューブの熱伝導速度は桁違いに遅く、便座の昇温速度を速くすることはできなかった。
【００８３】
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。
【００８４】
一方、本例のように耐熱性能に優れたエナメル線４６３をヒータ線として使用した場合、十分短時間で便座を昇温でき、かつ電気絶縁性および安全性を確保できる。したがって、本例の構造は、種々の便座装置に有効に実用することができる。
【００８５】
また、本例の構造では、エナメル層４６３ｂおよび絶縁被覆層４６２等からなる樹脂層を０．１〜０．４ｍｍ程度の薄い厚さで形成できる。それにより、発熱線４６３ａおよび樹脂層の絶対温度が低い温度に維持された状態で、便座を急速に昇温させることができる。その結果、高価な耐熱絶縁材料でなく比較的安価な絶縁材料を用いることができる。
【００８６】
また、本例においては、線状ヒータ４６０の熱を便座ケーシング４１０に効率よく伝達するために、線状ヒータ４６０をアルミ箔４５１，４５２で挟んでいる。ここで、本例の線状ヒータ４６０においては、エナメル層４６３ｂおよび絶縁被覆層４６２を薄くできるので、線状ヒータ４６０の外径を細く（約φ０．２〜φ０．４）できる。この場合、アルミ箔４５１とアルミ箔４５２とを貼り合わせる際に、アルミ箔４５１とアルミ箔４５２との間の空気層を小さくすることができるとともに、アルミ箔４５１，４５２のしわを少なくすることができる。それにより、エナメル線４６３の局所高熱が抑制され、エナメル線４６３の断線および電気絶縁層（エナメル層４６３ｂおよび絶縁被覆層４６２）の損傷が防止される。その結果、便座装置１１０の長寿命化が可能になる。
【００８７】
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。
【００８８】
（３−４）便座ヒータ４５０の動作
次に、便座ヒータ４５０の動作について説明する。便座ヒータ４５０のヒータ始端部４６０ａとヒータ終端部４６０ｂとの間に一定の電圧が印加されると、内部の発熱線４６３ａを電流が流れ、この発熱線４６３ａが発熱する。このとき、発生した熱は、発熱線４６３ａからエナメル層４６３ｂおよび金属箔４５１，４５３を通って上部便座ケーシング４１０の着座面４１０Ｕに伝導する。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
さらに、図７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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
本例では、線状ヒータ４６０に熱応力緩衝部として複数の折曲部が形成されるので、これらの折曲部が全体の熱応力歪を細かく分散させるとともに、折曲部が熱応力歪を吸収する作用をも果たす。したがって、折曲部での熱応力は極めて小さく、結果として微小な屈伸の発生に留まる。その結果、発熱線４６３ａの破断という事態には至らず、線状ヒータ４６０の長寿命化および耐久性が向上する。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
（３−５）便座装置の通電シーケンス
まず、通電選択手段である夏季スイッチ３３５が選択されていない、通常の場合の通電シーケンスについて説明する。
【００９９】
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。
【０１００】
例えば、便座部４００を第１の温度勾配で昇温させる場合、図３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）。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
図９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。
【０１０６】
図９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。
【０１０７】
本例では、使用者が予め暖房機能をオンし、便座設定温度を高く（３８℃）設定した場合を想定する。
【０１０８】
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（図３）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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
また、上述のように、便座部４００の表面温度を急激に上昇させると、その温度変化にオーバーシュートが生じる。しかしながら、本例では、便座部４００の表面温度が所定温度に達したときに便座ヒータ４５０の１２００Ｗ駆動を６００Ｗ駆動に切替える。したがって、便座部４００の表面温度の変化がオーバーシュートした場合でも、その表面温度は便座設定温度を超えない。その結果、使用者が着座時に便座部４００を熱いと感じることが防止される。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
制御部９０は、時刻ｔ５で着座センサ６１０により使用者の便座部４００への着座が検知された場合、低電力駆動の通電率を低下させ、第１の着座期間Ｄ６の間便座部４００の表面温度が便座設定温度を維持するように便座ヒータ４５０の低電力駆動を継続する。本例では、第１の着座期間Ｄ６は約１０分に設定される。
【０１１９】
また、制御部９０は、第１の着座期間Ｄ６の経過後の時刻ｔ６で、低電力駆動の通電率をさらに低下させ、第２の着座期間Ｄ７の間便座部４００の表面温度が便座設定温度よりもやや低い温度（３６℃）に低下するように便座ヒータ４５０の低電力駆動を継続する。本例では、第２の着座期間Ｄ７は約２分に設定される。
【０１２０】
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。
【０１２１】
このように、本例では、使用者が便座部４００に着座した後、制御部９０が徐々に便座部４００の表面温度を低下させる。それにより、使用者が低温やけどすることが防止される。
【０１２２】
制御部９０は、時刻ｔ８で着座センサ６１０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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
本例では、使用者の便座部４００への着座後、便座ヒータ４５０の駆動に用いる電力を調整することにより便座部４００の表面温度を徐々に低下させているが、便座ヒータ４５０の駆動は使用者の便座部４００への着座時に停止してもよい。この場合においても、使用者が低温やけどすることが防止される。
【０１２６】
上記のように、本例では、時刻ｔ８に使用者が便座部４００から離れ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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
図１０（ａ）は１２００Ｗ駆動時に便座ヒータ４５０を流れる電流の波形図、図１０（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。
【０１３０】
図１０（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１０（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。
【０１３１】
図１１（ａ）は６００Ｗ駆動時に便座ヒータ４５０を流れる電流の波形図、図１１（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。
【０１３２】
図１１（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。
【０１３３】
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）。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。
【０１３４】
図１２（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１２（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。
【０１３５】
図１２（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。
【０１３６】
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１２（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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。本例では、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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
なお、本例では、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。
【０１４３】
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つの計測源にて、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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
次に、通電選択手段である夏季スイッチ３３５が選択されている場合の、通電シーケンスについて説明する。
【０１４６】
本発明の実施の形態１における便座ヒータ４５０への通電と便座表面温度と着座の関係を図１３に示す。
【０１４７】
図１３において、人体がトイレ室内に存在しないときは、便座４００の表面温度は待機温度もしくは室温に保たれている。特に夏場においては室温が待機温度よりも高くなるため、便座表面温度は室温となりヒータへの通電はゼロである。トイレ室内に備えられた入室検知センサ６００によりトイレ室内に人体が検知されると便座ヒータ４５０へ通電が開始される。便座ヒータ４５０への通電パターンは、基本的には上記夏季スイッチ３３５が
選択されていない、通常の場合の通電シーケンスと同様であるが、便座部４００の表面温度が便座設定温度である３２℃になるように通電を行い、この時点で通電を停止する。便座ヒータ４５０への通電期間は、室温が３０℃の場合、人体検知センサ６００が人体を検知してから２〜３秒の間である。一般的には、使用者がトイレットルームに入室し、脱衣して便座部４００に着座するのに要する時間は約５秒であり、着座前に便座ヒータ４５０への通電は終了する。
【０１４８】
また、夏場は使用者の着衣が少なく、着座までの時間が短縮される場合も想定されるため、便座部４００の表面温度が設定温度である３２℃に達していない場合でも、着座センサ６１０が人体を検知した場合には即座に便座ヒータ４５０への通電を停止する。
【０１４９】
一旦、上記のように便座ヒータ４５０への通電を停止した場合、人体検知センサ６００が人体の検知を一旦解除し、人体を再検知されるまで、便座ヒータ４５０への再通電は行われない。
【０１５０】
これにより着座する前に便座暖房のための便座ヒータ４５０への加熱が完了し、着座してから便座の温度が昇温しないため、暑いと感じることがなく、また着座前に適度な便座温度になっているので、着座時に冷たいと感じることがない。人体着座直後は便座の熱は人体に取られるため一瞬低下するが、その後は人体の体温によりなじむため、着座中に通電を行わなくても冷たい等の不快に感じることはない。
【０１５１】
特に本実施の形態のように熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋを超えるような熱の伝わりがよい金属を上部便座ケーシング４１０に採用している場合は、人体への熱の移動が多くなるため、着座中にわずかでも通電すると暑いと感じやすく、逆に室温に馴染んだ状態の便座４００に着座すると人体の熱が便座へ瞬時に取られるため冷たいと不快に感じることが多い。よって熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋを超えるような材質を採用した場合は、本実施の形態のような通電方法が特に有益である。また、上部便座ケーシング４１０が樹脂であっても熱容量が小さい場合は同等の効果がある。
【０１５２】
本実施の形態の便座装置は便座部を所定温度に保つのではなく、着座前にのみ通電を行い、便座暖房を完了させておくことで着座した瞬間の不快感、着座中の不快感をなくすことが可能である。特に、夏場などは、通常の便座の暖房設定温度（使用者が、設定する便座温度）よりも低い温度までしか昇温させないようにするので、さらに省エネルギーとなる。本実施の形態では、使用時にのみ便座暖房を行うために、便座の昇温性能を向上させる構成となっており、アルミニウムを用いた熱容量が少なく、かつ熱伝導性がよい着座部を形成している。この着座部の構成により、通常の樹脂で構成した便座とは、人体の皮膚が直接に接触した際の感覚が異なり、特に夏場でも、便座を暖房しない場合には、着座時に人体の皮膚から熱が便座へ移動し、冷たい感覚が、樹脂便座よりも強く感じられる。よって、本実施の形態の便座では、夏場でも所定の温度まで上げて便座部を暖房することで、着座時の快適感が損なわれない。
【０１５３】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態が前記実施の形態１と異なる点は人体を検知してからの通電方法である。実施の形態１においては、便座ヒータ４５０への通電は便座部４００の表面温度が所定温度である３２℃になるような通電シーケンスにより通電を行ったが、本実施の形態における通電シーケンスは、所定容量（６００Ｗ）を所定時間（２秒間）通電を行うものである。
【０１５４】
本発明の目的は使用者に「冷たい」という不快を感じさせない程度に通電を行えばいいため、厳密な温度制御は必要ない。そこで本実施の形態においては、人体を検知してから
２秒間のみ６００Ｗの通電を行うといった単純な通電シーケンスを採用したことにより、制御方法がシンプルになり、夏季設定機能を低コストで設置することが可能となる。
【０１５５】
しかしながら、室温があまりにも高い場合は（例えば室温が３５℃以上）２秒の通電で着座前にヒータ通電を停止したとしても暑いと感じる。逆に室温が低い場合（２５℃以下の場合）であれば２秒の通電では便座表面温度が適温まで上昇せず冷たいと感じてしまう。
【０１５６】
この課題を解決するために、あらかじめ通電開始前の便座部の表面温度をサーミスタ４０１ａにより検知するか、あるいは別途設けた室温検知手段で室温を検知し、予め検知温度毎に複数設定したヒータ容量あるいは通電時間の通電を行うことにより、より快適性をより向上することができる。
【０１５７】
（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態が前記実施の形態１および２と異なる点は、便座装置の使用を検知する使用検知手段が異なることである。実施の形態１および２においては、トイレットルームに入室した人体を検知する人体検知センサと使用者が便座部に着座したことを検知する着座センサ６１０を備え、これらのセンサの検知信号により便座ヒータ４５０の通電を制御していた。
【０１５８】
これに対し、本実施の形態においては使用検知手段として距離検知手段９００を備え、人体が所定の距離内に存在するときのみ使用者が便座装置を使用しているものとして検知するものである。すなわち、図１４の斜線の範囲に使用者が存在している場合に検知するものである。
【０１５９】
使用者が便座装置から１００ｃｍ以内に近づいたら便座ヒータ４５０に通電を開始し、実施の形態１と同様に便座部４００の表面温度が所定温度である３２℃になるような通電シーケンスにより通電を行い、使用者が２０ｃｍ以内に近づいたら通電を停止する。
【０１６０】
この場合は実施の形態１と異なるのは便座部４００の表面温度が所定温度の３２℃に到達しても通電を停止せず、３２℃を維持するように通電を制御し、使用者が２０ｃｍ以内に近づいたら通電を停止する点が実施の形態１および２と異なるものである。
【０１６１】
これにより、使用者が便座部４００に着座したときは、便座の表面温度は所定温度の３２℃であり、しかもその時点では便座ヒータ４５０への通電は停止しているため、冷たさや暑さを感じることがなく、より快適に便座装置を使用することができるものである。
【０１６２】
なお、実施の形態１〜３においては、人体が検知されていない非使用時は便座ヒータへの通電を非通電もしくは低温で便座を保温し、人体の検出とともに瞬時に便座を適温へ上昇させる瞬間暖房便座について述べたが、常時適温に保温している保温便座においてもこの制御は適用できるものである。すなわち常時適温に保温する保温便座であっても、夏場の室温が高い時期は着座時に通電が行われると暑く感じる。よって人体がトイレ室内に入室したと同時、もしくは便座に着座する直前に便座ヒータへの通電を停止することで同様の効果が得られる。
【０１６３】
また、実施の形態１〜３においては、通電選択手段として夏季スイッチ３３５を設置し、使用者が夏季スイッチ３３５を操作することにより、前記制御が実施されるようにしたが、これに限るものではなく、例えば、夏季スイッチ３３５に加え、夏季スイッチ３３５が操作されていない場合でも、室温が非常に高い（例えば３２℃以上）場合に、室温検知手段により室温を検知し、実施の形態１〜３に記載したような制御を行うことにより、よ
り快適性を向上することができる。
【０１６４】
また、室温を検知する室温検知手段の出力に応じて通電選択手段による通電形態を自動的に選択することにより、室温検知手段の検知温度が所定温度（例えば３０℃）以上になった場合、実施の形態１〜３に記載したような制御を行うことにより、スイッチ操作を割愛することができるため、より使い勝手の良い便座装置を提供することができる。
【０１６５】
室温検知手段は、便座装置本体の一部であって、洗浄水を加熱する加熱手段や、温水、便座の暖房面などの便座装置本体内部に収納される発熱部材や洗浄水温の影響をうけない場所でトイレ室内の温度を測定できるように配設すればよい。また別体に設けられていてもよく、たとえば遠隔操作装置３００に室温検知手段を設けて、検知温度信号の送受信を適宜行うようにしてもよい。また、使用者の入室を検知する人体検知手段の検知感度を補正するために設けた室温検知手段や、トイレ室暖房のための部屋暖房装置に設けられた室温検知手段などの、他の機能ユニットの駆動のために設けられた温度検知手段を兼用するように構成してもよい。さらに、外気温と連動する給水部からの入水温度を室温検知する代わりに参照するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１６６】
本発明は、年間を通して人体が直接接触する便座の温度を快適なに制御することができるので、浴室やシャワー室で使用する暖房装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６７】
【図１】本発明の実施の形態に係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】（ａ）は図１の遠隔操作装置のコントローラ蓋部を閉じた状態の正面図（ｂ）はコントローラ蓋部を開いた状態の正面図
【図３】便座装置の構成を示す模式図
【図４】便座部の分解斜視図
【図５】（ａ）は第１の例の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６】第１の例の便座部の平面図
【図７】図６の便座部のＣ７３−Ｃ７３断面図
【図８】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の第１の例を示す断面図
【図９】便座ヒータの駆動例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１０】（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１１】（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１２】（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１３】本発明の実施の形態１における通電選択手段を選択した場合の通電状態と便座表面温度とを示すタイムチャート
【図１４】本発明の実施の形態３における使用検知手段の検知範囲を示す模式図
【符号の説明】
【０１６８】
９０ 制御部（制御手段）
１１０ 便座装置
３３５ 夏季スイッチ（通電選択手段）
４００ 便座部（便座）
４０１ａ サーミスタ（温度検知手段）
４１０Ｕ 着座面
４５０ 便座ヒータ（発熱体）
６００ 人体検知センサ（使用検知手段）
６１０ 着座センサ（使用検知手段）
９００ 距離検知手段（使用検知手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着座面を有し内部に発熱体を有する便座と、
前記発熱体の通電を制御する制御手段と、
前記便座の使用を検知する使用検知手段と、
前記発熱体への通電形態を選択する通電選択手段とを備え、
前記通電選択手段で所定の通電形態が選択されると、
前記制御手段が、
前記使用検知手段により便座の使用を検知して前記発熱体を駆動し便座部温度の昇温を開始し、
少なくとも前記使用検知手段により使用者の着座を検知すると前記発熱体の通電を停止し、
前記使用検知手段により前記便座の使用が検知されている間は前記発熱体への再通電を行わないことを特徴とする便座装置。
【請求項２】
使用検知手段は使用者のトイレ室内への入室を検知する人体検知手段とし、制御手段は、前記人体検知手段が人体を検知してから所定の時間発熱体への通電を行う請求項１に記載の便座装置。
【請求項３】
便座温度を検知する温度検知手段を備え、通電選択手段で所定の通電形態を選択すると、制御手段は、前記温度検知手段による便座温度が通常の設定温度よりも低い所定の温度に達すると発熱体への通電を停止する請求項１に記載の便座装置。
【請求項４】
使用検知手段は便座装置への人体の接近距離を検知する距離検知手段とし、制御手段は、前記距離検知手段により人体が所定範囲の距離に存在することを検知したときのみ発熱体への通電を行う請求項１に記載の便座装置。
【請求項５】
室温を検知する室温検知手段を備え、前記室温検知手段による室温が所定の温度以上の場合に、通電選択手段による所定の通電形態を選択する請求項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有する便座と、
前記発熱体の通電を制御する制御手段と、
前記便座の使用を検知する使用検知手段と、
前記発熱体への通電形態を選択する通電選択手段とを備え、
前記通電選択手段で所定の通電形態が選択されると、
前記制御手段が、
前記使用検知手段により便座の使用を検知して前記発熱体を駆動し便座部温度の昇温を開始し、
少なくとも前記使用検知手段により使用者の着座を検知すると前記発熱体の通電を停止し、
前記使用検知手段により前記便座の使用が検知されている間は前記発熱体への再通電を行わないことを特徴とする便座装置。
【請求項２】
使用検知手段は使用者のトイレ室内への入室を検知する人体検知手段とし、制御手段は、前記人体検知手段が人体を検知してから所定の時間発熱体への通電を行う請求項１に記載の便座装置。
【請求項３】
便座温度を検知する温度検知手段を備え、通電選択手段で所定の通電形態を選択すると、制御手段は、前記温度検知手段による便座温度が通常の設定温度よりも低い所定の温度に達すると発熱体への通電を停止する請求項１に記載の便座装置。
【請求項４】
使用検知手段は便座装置への人体の接近距離を検知する距離検知手段とし、制御手段は、前記距離検知手段により人体が所定範囲の距離に存在することを検知したときのみ発熱体への通電を行う請求項１に記載の便座装置。
【請求項５】
室温を検知する室温検知手段を備え、前記室温検知手段による室温が所定の温度以上の場合に、通電選択手段による所定の通電形態を選択する請求項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４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【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】
【公開番号】特開２００９−１４８５５３（Ｐ２００９−１４８５５３Ａ）
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０３９９４（Ｐ２００８−３０３９９４）
【出願日】平成２０年１１月２８日（２００８．１１．２８）
【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７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２８日（２００８．１１．２８）
【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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