暖房便座装置
【課題】暖房便座において 皺や亀裂等の欠陥の無い状態で着座面用発熱体を配置して着座面加熱が円滑にできるようにする。
【解決手段】便座２の着座部２ｃの曲面領域を有する外表面側に、導電性材料より成る着座面用発熱体Ｄが配置され、便座２の内部に配置した誘導コイルＣへ通電することで着座面用発熱体Ｄを誘導発熱させる暖房便座装置１において、着座面用発熱体Ｄは、シート状からなり、複数個の貫通抜き部Ｄａが分散して設けられていること。
【解決手段】便座２の着座部２ｃの曲面領域を有する外表面側に、導電性材料より成る着座面用発熱体Ｄが配置され、便座２の内部に配置した誘導コイルＣへ通電することで着座面用発熱体Ｄを誘導発熱させる暖房便座装置１において、着座面用発熱体Ｄは、シート状からなり、複数個の貫通抜き部Ｄａが分散して設けられていること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導加熱方式の暖房便座装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電磁誘導加熱方式の暖房便座装置は、便座の着座部の曲面領域を有する外表面側に、導電性材料より成る面状の着座面用発熱体が配置され、便座に配置した誘導コイルへ通電することで着座面用発熱体を誘導発熱させるものがある（特許文献１）。
着座面用発熱体としては、アルミニュームの金属箔又はプラスチックフィルムに金属箔を貼合わせたもの等が用いられる。
【特許文献１】特開２００１−８８５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
便座の着座面は、全体が平面ではなく曲面部分がある。そのため、着座面用発熱体は、便座の着座面の形状に沿わせて曲面成形するときに皺や亀裂等の欠陥が生じ、所定どおりに発熱のできない箇所を生じさせることがある。
【０００４】
本発明は、上記問題を解決するために、皺や亀裂等の欠陥の無い状態で着座面用発熱体を配置して着座面加熱が円滑にできる暖房便座装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
皺や亀裂等の欠陥の無い状態で着座面用発熱体を配置して着座面加熱が円滑にできるようにするために請求項１記載の本発明が採用した手段は、便座の着座部の曲面領域を有する外表面側に、導電性材料より成る着座面用発熱体が配置され、便座の内部に配置した誘導コイルへ通電することで着座面用発熱体を誘導発熱させる暖房便座装置において、着座面用発熱体は、シート状からなり、複数個の貫通抜き部が分散して設けられていることを特徴とする暖房便座装置である。
【０００６】
着座面加熱の均一化を図るために請求項２記載の本発明が採用した手段は、前記着座面用発熱体は、前記誘導コイルの磁力を強く受ける部分が弱く受ける部分に比べて、単位面積当たりに占める貫通抜き部の開口面積の総和の割合である開口率を大きくし、単位面積当たりの発熱量を全体に亘って均一化させるようにした請求項１記載の暖房便座装置である。
【０００７】
着座面への磁気の漏れを抑制するために請求項３記載の本発明が採用した手段は、複数枚の前記着座面用発熱体が重ね合わせて配置され、一つの着座面用発熱体の貫通抜き部と他の着座面用発熱体の貫通抜き部の開口していない連結部とを重ね合わせた請求項１記載の暖房便座装置である。
【０００８】
皺や亀裂等の欠陥の無い状態で着座面用発熱体を配置して着座面加熱が円滑にできるようにするために請求項４記載の本発明が採用した手段は、便座の着座部の曲面領域を有する外表面側に、導電性材料より成る着座面用発熱体が配置され、便座の内部に配置した誘導コイルへ通電することで着座面用発熱体を誘導発熱させる暖房便座装置において、着座面用発熱体は、非導電性材料よりなる変形可能なベースシートと、ベースシートに分散して担持され導電性材料よりなる複数個の薄膜とからなることを特徴とする暖房便座装置である。
【０００９】
着座面加熱の均一化を図るために請求項５記載の本発明が採用した手段は、前記着座面用発熱体は、前記誘導コイルの磁力を強く受ける部分が弱く受ける部分に比べて、単位面積当たりに占める薄膜の面積の総和の割合である面積率を小さくし、単位面積当たりの発熱量を全体に亘って均一化させるようにした請求項４記載の暖房便座装置である。
【００１０】
着座面への磁気の漏れを抑制するために請求項６記載の本発明が採用した手段は、複数枚の前記着座面用発熱体が重ね合わせて配置され、一つの着座面用発熱体の薄膜を担持していない連結部と他の着座面用発熱体の薄膜とを重ね合わせた請求項４記載の暖房便座装置である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の本発明に係る暖房便座装置は、シート状の着座面用発熱体を平面状態から着座部の曲面領域に沿わせて曲面形成するときに、貫通抜き部の開口していない連結部を円滑に変形して皺や亀裂等の欠陥の無い状態の曲面部分とすることができるため、皺や亀裂等の欠陥の無い状態の着座面用発熱体の配置により着座面加熱が円滑にできる。
【００１２】
請求項２記載の本発明に係る暖房便座装置は、着座面用発熱体における貫通抜き部の開口率を調整することで、誘導コイルの磁力を強く受ける部分と弱く受ける部分の単位面積当たりの発熱量を近似させて、着座面加熱の均一化を図ることができる。
【００１３】
請求項３記載の本発明に係る暖房便座装置は、一つの着座面用発熱体の貫通抜き部を通過しようとすると磁力が他の着座面用発熱体の連結部に衝突して弱められることにより、着座面への磁気の漏れを抑制することができる。
【００１４】
請求項４記載の本発明に係る暖房便座装置は、シート状の着座面用発熱体を平面状態から着座部の曲面領域に沿わせて曲面形成するときに、複数個の薄膜を担持していなベースシートの部分を変形して皺や亀裂等の欠陥の無い状態の曲面部分とすることができるため、皺や亀裂等の欠陥の無い状態の着座面用発熱体の配置により着座面加熱が円滑にできる。
【００１５】
請求項５記載の本発明に係る暖房便座装置は、着座面用発熱体における薄膜の面積率を調整することで、誘導コイルの磁力を強く受ける部分と弱く受ける部分の単位面積当たりの発熱量を近似させて、着座面加熱の均一化を図ることができる。
【００１６】
請求項６記載の本発明に係る暖房便座装置は、一つの着座面用発熱体の薄膜を担持していなベースシートの部分を通過しようとすると磁力が他の着座面用発熱体の薄膜に衝突して弱められることにより、着座面への磁気の漏れを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る暖房便座装置を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１８】
（第１の実施の形態）
図１乃至図８は本発明の第１の実施の形態を示すものであり、図１の図（Ａ）は暖房便座装置１の概略構成を示す側面図、図１の図（Ｂ）は図（Ａ）における一点鎖線Ｂで囲んで部分の拡大断面図、図２は便座の表面材２ａを截取して便座内部の概略構成を示す平面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で断面して展開した側面図、図４は誘導コイルＣの巻き方を説明する平面図、図５は誘導コイルＣ（Ｃ１，Ｃ２）が生成する磁束Φ１，Φ２の状況を説明するものであって、図（Ａ）は平面図、図（Ｂ）は正面図、図６は便座２の表面材２ａの一部を截取して着座面用発熱体Ｄを露出させた状態を示す平面図、図７は別形態の着座面用発熱体Ｄの一部を拡大して示す平面図、図８の図（Ａ）は便座の表面材２ａの一部を除去して着座面用発熱体を露出させ、左半分に一つの着座面用発熱体Ｄ１のみを示すと共に右半分に二つの着座面用発熱体Ｄ１，Ｄ２を重ね合わせた状態を示す平面図であり、図８の図（Ｂ）は便座２の表面側の一部分を拡大した断面図である。
【００１９】
本発明に係る暖房便座装置１は、図１及び図２に示す如く、便座２と、便器（図示略）の上面に設置される便座支持体３とから構成される。本例では、便座２の後端部の左右に所定間隔を置いて後方へ突出するように取付腕部４，４を設け、該取付腕部４，４の間に、便座支持体３の前面部に設けた膨出部５を挟持するように構成してある。そして、便座支持体３における膨出部５の左右側面から突出させた支持具６で、左右の取付腕部４，４を支持することにより、便座２を揺動可能としている。なお、支持具６を抜き出すなどの方法で分離することにより、便座２を便座支持体３から取り外し可能に構成することが可能である。
【００２０】
便座支持体３は、例えば箱状の形態を有し、その内部に、電源Ｗに接続されて電力の供給を受ける制御回路７が設けられる。制御回路７は、便座支持体３の側面に設けたスイッチ基板８が接続され、スイッチ基板８の表面に設けたスイッチボタン（図示略）を押すことにより、制御回路７を通じ、後述する暖房手段Ｈの誘導コイルＣへの通電量を制御して、便座着座面温度を調節し、もしくは誘導コイルＣへの通電を停止させるようになされている。
【００２１】
前記便座２は、その内部に、便座着座面を加熱する着座面用発熱体Ｄと該発熱体Ｄに渦電流を生じさせて発熱体Ｄを発熱させる誘導コイルＣとからなる暖房手段Ｈ、誘導コイルＣへ供給する電流を生成する調整回路９、及び温度センサ（図示せず）が設けられる。調整回路９は、後述する給電装置１０から相互誘導方式により電力の供給を受け、この電力から誘導コイルＣへ与える高周波電流を生成するための整流器及びインバータを備える。また温度センサの検知温度信号に基づき、誘導コイルＣへの通電状態を調整し、あるいは異常昇温を検知したときに送電を停止させる機能を有している。
【００２２】
前記便座２は、図３に示す如く、便座着座部（着座した使用者の臀部の接触が予定される部分）２ｃを形成する表面材２ａの裏面側に発熱体Ｄが配置され、発熱体Ｄの下方側で底板２ｂ上に誘導コイルＣが配置される。誘導コイルＣと発熱体Ｄとの間の空間は、所望により適宜の断熱材１１で充填してもよい。
【００２３】
前記発熱体Ｄは、図１，図３及び図６に示す如く、鉄・銅・アルミニウム等の金属や、これらを主体とする合金又は金属化合物などの導電性材料をシート状の形態としたものであって、複数個の貫通抜き部Ｄａが分散して設けられ、シート状の平面状態から便座着座部２ｃの曲面領域（図３参照）に沿わせて曲面形成するときに、貫通抜き部Ｄａの開口していない連結部Ｄｂを円滑に変形させて皺や亀裂等の欠陥の無い状態の曲面部分に形成でき、表面材２ａの曲面領域を含む裏面に密接させて便座着座部２ｃの全体に対する加熱を円滑にできるようにしてある。例えば、発熱体Ｄは、アルミニウムからなる厚みが１０〜１００μｍのシート状であって、貫通抜き部Ｄａの直径が２〜５ｍｍで、単位面積（Ｐ) 当たりに占める複数個の貫通抜き部Ｄａの開口面積の総和（Ｑ) の割合（Ｑ／Ｐ）を百分率で表した開口率を３０〜５０％程度としてある。貫通抜き部Ｄａの形状は、本例の如く円孔とする以外に、図示は省略したが、長孔やスリット状等とすることも可能である。
【００２４】
前記発熱体Ｄは、シート状の平面状態のものを予めプレス成形で塑性変形させて、便座着座部２ｃの曲面領域（図３参照）に沿わせた曲面形成に成形し、その後に、表面材２ａの裏面に密接させるように配置するとよい。
【００２５】
前記発熱体Ｄは、着座面加熱の均一化を図るために、図７に示す如く、曲面部分以外の平坦面部分を含めて便座着座部２ｃの裏面側の全域に複数個の貫通抜き部Ｄａが分散して設けられ、前記誘導コイルＣの磁力を強く受ける部分（誘導コイルＣの捲線部Ｃａ（図５（Ａ）参照）と対面する箇所）が弱く受ける部分（誘導コイルＣの捲線部Ｃａと対面しない箇所）に比べて前記開口率を大きくし、着座面の全域に亘って発熱量を均一化させるようにしてある。発熱体Ｄは、貫通抜き部Ｄａの開口率を調整することで、誘導コイルＣの磁力を強く受ける部分と弱く受ける部分の単位面積当たりの発熱量を近似させて、着座面加熱の均一化を図ることができる。
【００２６】
前記暖房便座装置１は、着座面への磁気の漏れを抑制するために、図８に示す如く、便座着座部２ｃの裏面側の全域に複数枚（本例では二枚）の前記着座面用発熱体Ｄ１，Ｄ２が絶縁層Ｕ（図８の図（Ｂ）参照）を介して重ね合わせて配置され、一つの着座面用発熱体Ｄ１の貫通抜き部Ｄａと他の着座面用発熱体Ｄ２の貫通抜き部の開口していない連結部Ｄｂとを重ね合わせることで、一つの着座面用発熱体Ｄ１の貫通抜き部Ｄａを通過しようとすると磁力が他の着座面用発熱体Ｄ２の連結部Ｄｂに衝突して弱められることにより、着座使用者（図示略）の接する着座面への磁気の漏れを抑制することができる。上記絶縁層Ｕは、熱可塑性のプラスチック（例えば、ポリプロピレン、ポリエステル等）からなる厚みが２０〜４０μｍのシートが選択され、シート状の平面状態のものを加熱した成形型によるプレス成形で便座着座部２ｃの曲面領域に沿わせた曲面形状に塑性変形させ、その後に、隣接する着座面用発熱体Ｄ１，Ｄ２の間に密接させるように配置するとよい。また、絶縁層Ｕは、何れか一方の着座面用発熱体Ｄ１（又はＤ２）に予めラミネートする等して予め貼着させ、着座面用発熱体Ｄ１（又はＤ２）と共に便座着座部２ｃの曲面領域に沿わせた曲面形状に成形することも可能である。
【００２７】
前記誘導コイルＣは、図４に示す如く、導線を四角状等に巻き上げた薄い面状のものであって、複数個を直列に接続され、発熱体Ｄとの間の距離Ｇ（図３参照）の違いに応じ導線の捲き数及び／又は平面積Ｍ（外側の導線で囲まれた内側の面積であって、図５（Ａ）の誘導コイルＣ１にあってはＭ＝縦寸法Ｅｘ横寸法Ｆ）を調整して、発熱体Ｄの発熱量を均等化してある。本例では、誘導コイルＣの配置領域（便座２の底板２ｂ上面）を、発熱体Ｄとの距離Ｇに応じて複数の領域Ｘ１〜Ｘ５（図４参照）に区画し、複数の誘導コイルＣ１〜７・Ｃ１１〜１７における導線の捲き数及び／又は平面積を、各区画ごとに所定の値に設定してある。また、各誘導コイルＣ１〜７・Ｃ１１〜１７における導線の巻き方を、隣接するものどうしでは、図５に示す如く、通電時に生成する磁束Φ１，Φ２の方向が互いに反対方向を向くよう設定してある。
【００２８】
各誘導コイルＣ１〜７・Ｃ１１〜１７における導線の捲き数及び平面積は、通電時に電磁誘導で加熱される発熱体Ｄの発熱量が全域にわたり出来るだけ均等化されるよう設定される。例えば、図４に示す便座２の左半分について説明すると、誘導コイルＣの配置領域を発熱体Ｄとの距離Ｇ（図３参照）に基づいて、Ｘ１〜Ｘ５の５つの領域に区画する。先端側Ｘ５が距離Ｇの最も短い領域であり、次いで後端側領域Ｘ１の距離Ｇが短く、中間部領域はＸ４＜Ｘ３＜Ｘ２の順で距離が大きくなっているものとする。そして領域Ｘ１及びＸ５には、比較的平面積の小さい誘導コイルを２個ずつ配置し（Ｃ１，Ｃ２及びＣ６，Ｃ７）、領域Ｘ２〜Ｘ４には比較的平面積の大きい誘導コイルＣ３〜Ｃ５を配置する。各誘導コイルＣ１〜Ｃ７の平面積をそれぞれＭ１〜Ｍ７とすると、それらの関係は図面から分かるように、ほぼＭ６＝Ｍ７＜Ｍ１＝Ｍ２＜Ｍ５＜Ｍ４＜Ｍ３となっている。
【００２９】
このような条件で、発熱体Ｄを誘導加熱したときの発熱量を均等化するには、発熱体Ｄに作用する磁界の強さを均一にすればよいが、そのためには、発熱体Ｄとの距離Ｇが大きい誘導コイル又は平面積の大きい誘導コイルは、導線の捲き数を増やして磁束密度を高める必要がある。反対に距離Ｇが短い誘導コイル又は平面積の小さい誘導コイルは、磁束密度が小さくてもよいから、導線の捲き数を少なくすることができる。従って、図４に示す例では、各誘導コイルＣ１〜Ｃ７の巻き数をＮ１〜Ｎ７とすると、Ｎ６＝Ｎ７＜Ｎ１＝Ｎ２＜Ｎ５＜Ｎ４＜Ｎ３となるように設定しなくてはならない。（なお、便座２の右半分の誘導コイルＣ１１〜Ｃ１７についても、上記と同様である。）
【００３０】
なお、暖房便座を製作する際の構造上の制約あるいはデザイン上の必要性等から、誘導コイルＣの平面積Ｍ、誘導コイルＣと発熱体Ｄとの距離Ｇ、及び、誘導コイルＣそれぞれが受け持つ発熱体Ｄの誘導加熱領域の平面積Ｘｓ等は、あらかじめ製作時に規定され、変更の自由度が少ないと考えられる。しかるに、誘導コイルＣの捲き数Ｎについては、比較的容易に変更できる。従って、上記各要素（Ｍ，Ｇ，Ｘｓ）を勘案して、誘導コイルＣの捲き数Ｎを適宜設定することにより、発熱体Ｄの発熱量を所定値に設定することが可能である。
【００３１】
ところで本例では、全ての誘導コイルについて、隣接する誘導コイルは導線の巻き方が反対となるように形成し、通電時に生成する磁束の方向が反対方向を向くように設定している。このためには、直列に接続する誘導コイルＣの個数を偶数個にする。すなわち図４に示すように、１４個の誘導コイルのうちＣ１，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７，Ｃ１６，Ｃ１４，Ｃ１２は導線の巻き方を反時計回りとし、誘導コイルＣ２，Ｃ４，Ｃ６，Ｃ１７，Ｃ１５，Ｃ１３，Ｃ１１は導線の巻き方を時計回りとした。
【００３２】
かかる構成を採用すると、次のような効果が得られる。図５（Ａ）に示す如く、隣接する誘導コイルＣ１，Ｃ２の導線の捲き方向が反対であり、それらに矢印で示す方向に電流Ｉが流れた瞬間を考える。このとき生成される磁束Φ１，Φ２は、右ネジの法則により、誘導コイルＣ１では図面から手前側へ向かう方向（同図（Ｂ）においては上方）、誘導コイルＣ２では図面から奥側へ向かう方向（同図（Ｂ）においては下方）となる。そして同図（Ｂ）に示すように、誘導コイルＣ１から生成する磁束Φ１が隣接する誘導コイルＣ２へ収束し、誘導コイルＣ２から生成する磁束Φ１が誘導コイルＣ２へ収束するような磁界が形成される。その結果、外部への磁束漏洩が少なくなり、発熱体Ｄを効率よく誘導加熱することができる。また、人体や電子機器への悪影響も抑えられる。さらに、磁束Φ１，Φ２が誘導コイルＣ１，Ｃ２の境界部Ｒを通過するので、発熱体Ｄにおける誘導コイルＣの直上部位だけでなく、境界部Ｒに対応する部位をも確実に誘導加熱することができ、よって発熱体Ｄの全域にわたる均一加熱が可能になっている。
【００３３】
本例では、図１に示す如く、制御回路７から暖房手段Ｈへ通電するための給電装置１０を次のように構成した。便座支持体３の膨出部５に、一次コイルＬ１を外周に巻き付けた一次側コアＫ１を配置する。一次コイルＬ１は制御回路７に接続され、電力の供給を受ける。他方、二次コイルＬ２を巻き付けた二次側コアＫ２は、便座２の後端部であって、便座２が伏倒位置（使用者が着座可能である位置）に在るとき、前記一次側コアＫ１と近接して対向する位置に配置する。二次コイルＬ２は調整回路１１と接続される。コアＫ１，Ｋ２はコ字状とし、その中間部にコイルＬ１，Ｌ２を巻き付ける。コアＫ１，Ｋ２の材質は、フェライト・電磁軟鉄・ケイ素鋼・炭素鋼・その他の鉄合金など、磁芯材料として用いられる強磁性体材料である。なお、給電装置１０は、図示は省略したが、便座２を揺動可能に支持する支持具６を、一次コイル及び二次コイルを巻き付けるコアに利用して構成することも可能である。
【００３４】
前記の如く構成された給電装置１０は、便座２が伏倒位置に在るとき、便座支持体３側の一次側コアＫ１の端面と、便座２側の二次側コアＫ２の端面とが近接して対向する。そして、制御回路７から一次コイルＬ１へ適当な周波数の交流電力を与えると、相互誘導作用により、二次コイルＬ２に起電力が発生する。さらに、この電力が調整回路９で高周波電流に変換されて誘導コイルＣへ供給され、誘導コイルＣの電磁誘導作用により発熱体Ｄが発熱して、便座２表面を所望温度に昇温させる。
【００３５】
本例では、直列に接続した各誘導コイルＣ１〜Ｃ７・Ｃ１１〜１７の巻き数及び平面積を、発熱体Ｄとの距離に応じて調整し、発熱体Ｄの発熱量が全域でなるべく均等化されるように設定した。それ故、各誘導コイルＣと発熱体Ｄからなる暖房手段に通電すれば、便座２の表面が均一にむらなく暖められるから、熱すぎたり冷たかったりする部位を生じさせて使用者に不快感を与えるおそれがない。殊に、複数個の貫通抜き部９ａが分散して設けられ発熱体Ｄについて、図７に示すように、誘導コイルＣの磁力を強く受ける部分が弱く受ける部分に比べて開口率を大きくする場合にあっては、直列に接続した各誘導コイルＣ１〜Ｃ７・Ｃ１１〜１７の上記調整と相まって、単位面積当たりの発熱量を全体に亘って更に均一化させることができ、熱すぎたり冷たかったりする部位を生じさせないようにして使用者に不快感を与えないようにできる。また、誘導加熱による発熱体Ｄの昇温は短時間になされるから、通電を始めれば、すぐに便座２の着座部２ｃの全体が暖かくなる。従って、例えば便座支持体３等に人体検知センサーを設け、不使用時は通電を停止しておき、使用者を検知したときに上記暖房手段に通電するように構成すれば、節電効果を得ることが可能である。
【００３６】
（第２の実施の形態）
図９乃至図１１は本発明の第２の実施の形態を示すものであって、図９の図（Ａ）は便座２の表面材２ａの一部を截取して着座面用発熱体Ｓを露出させると共に発熱体Ｓの一部を截取した平面図、図９の図（Ｂ）は便座２の表面側の一部分を拡大した断面図、図１０は別形態の着座面用発熱体Ｓの一部を拡大して示す平面図、図１１の図（Ａ）は便座の表面材２ａの一部を截取して着座面用発熱体を露出させ、左半分に一つの着座面用発熱体Ｄ１のみを示すと共に右半分に二つの着座面用発熱体Ｓ１，Ｓ２を重ね合わせた状態を示す平面図であり、図１０の図（Ｂ）は便座２の表面側の一部分を拡大した断面図である。
【００３７】
本実施の形態の暖房便座装置２１は、図９に示す如く着座面用発熱体Ｓが前記第１の実施の形態（図１〜図８参照）と大きく異なり、その他の部分については第１の実施の形態と実質的に同一であり、図９乃至図１１において図１及び図８と同一符号は相当部分を示す。
【００３８】
着座面用発熱体Ｓは、非導電性材料よりなる変形可能なベースシートＳｂと、ベースシートＳｂに分散して担持され導電性材料よりなる複数個の薄膜Ｓａとかららなる。ベースシートＳｂは、熱可塑性のプラスチック（例えば、ポリプロピレン、ポリエステル等）からなる厚みが２０〜４０μｍのシートが選択され、薄膜Ｓａは、鉄・銅・アルミニウム等の金属や、これらを主体とする合金又は金属化合物などの導電性材料からなる厚みが２０〜４０μｍであって、直径が１０〜５０ｍｍの円形の平面形状に成形され、ベースシートＳｂに接着する等して担持されている。発熱体Ｓは、単位面積（Ａ）当たりに占める薄膜Ｓａの面積の総和（Ｂ）の割合（Ｂ／Ａ）の百分率である面積率を３０〜７０％程度としてある。薄膜Ｓａの平面形状は、本例の如く円形とする以外に、図示は省略したが、長円形や楕円等とすることも可能である。
【００３９】
前記着座面用発熱体Ｓは、シート状の平面状態のものを加熱した成形型によるプレス成形でベースシートＳｂを塑性変形させて便座着座部２ｃの曲面領域に沿わせた曲面形状に成形し、その後に、表面材２ａの裏面に密接させるように配置するとよい。ベースシートＳｂの塑性変形は、薄膜Ｓａを担持していない領域について大きく変形させることができる。曲面形状する領域にある薄膜Ｓａは、プレス成形されるときにベースシートＳｂと共に、便座着座部２ｃの曲面領域に沿わせた曲面形状に変形される。
【００４０】
前記着座面用発熱体Ｓは、複数個の薄膜Ｓａを担持していなベースシートＳｂの部分を変形して皺や亀裂等の欠陥の無い状態の曲面部分とすることができるため、皺や亀裂等の欠陥の無い状態で便座着座部２ｃに密着させて配置することができ、着座面加熱が円滑にできる。
【００４１】
前記発熱体Ｓは、着座面加熱の均一化を図るために、図１０に示す如く、曲面部分以外の平坦面部分を含めて便座着座部２ｃの裏面側の全域に複数個の薄膜Ｓａが分散して設けられ、前記誘導コイルＣの磁力を強く受ける部分（誘導コイルＣの捲線部Ｃａと対面する箇所）が弱く受ける部分（誘導コイルＣの捲線部Ｃａと対面しない箇所）に比べて、単位面積（Ａ）当たりに占める薄膜Ｓａの面積の総和（Ｂ）の割合（Ｂ／Ａ）の百分率である面積率を小さくし、単位面積当たりの発熱量を全体に亘って均一化させるようにしてある。発熱体Ｓは、薄膜Ｓａの面積率を調整することで、誘導コイルＣの磁力を強く受ける部分と弱く受ける部分の単位面積当たりの発熱量を近似させて、着座面加熱の均一化を図ることができる。
【００４２】
前記暖房便座装置２１は、着座面への磁気の漏れを抑制するために、図１１に示す如く、便座着座部２ｃの裏面側の全域に複数枚（本例では二枚）の前記着座面用発熱体Ｓ１，Ｓ２が重ね合わせて配置され、一つの着座面用発熱体Ｓ１の薄膜Ｓａの無い部分と他の着座面用発熱体Ｓ２の薄膜Ｓａの有る部分とを重ね合わせることで、一つの着座面用発熱体Ｓ１の薄膜Ｓａの無い部分を通過しようとすると磁力が他の着座面用発熱体Ｓ２の薄膜Ｓａに衝突して弱められることにより、着座使用者（図示略）の接する着座面への磁気の漏れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すものであり、図（Ａ）は暖房便座装置の概略構成を示す側面図、図（Ｂ）は図（Ａ）における一点鎖線で囲んで部分の拡大断面図である。
【図２】第１の実施の形態において、便座の表面材を截取して便座内部の概略構成を示す平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で断面して展開した側面図である。
【図４】第１の実施の形態において、誘導コイルの巻き方を説明する平面図である。
【図５】第１の実施の形態において、誘導コイルが生成する磁束の状況を説明するものであって、図（Ａ）は平面図、図（Ｂ）は正面図である。
【図６】第１の実施の形態において、便座の表面材の一部を截取して着座面用発熱体を露出させた状態を示す平面図である。
【図７】第１の実施の形態において、別形態の着座面用発熱体の一部を拡大して示す平面図である。
【図８】第１の実施の形態において、図（Ａ）は便座の表面材の一部を除去して着座面用発熱体を露出させ、左半分に一つの着座面用発熱体のみを示すと共に右半分に二つの着座面用発熱体を重ね合わせた状態を示す平面図であり、図（Ｂ）は便座の表面側の一部分を拡大した断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態を示すものであり、図（Ａ）は便座の表面材の一部を截取して着座面用発熱体を露出させると共に発熱体の一部を截取した平面図、図（Ｂ）は便座の表面部の一部分を拡大した断面図である。
【図１０】第２の実施の形態において、別形態の着座面用発熱体の一部を拡大して示す平面図である。
【図１１】第２の実施の形態において、図（Ａ）は便座の表面部の一部を除去して着座面用発熱体を露出させ、左半分に一つの着座面用発熱体のみを示すと共に右半分に二つの着座面用発熱体を重ね合わせた状態を示す平面図であり、図（Ｂ）は便座の表面部の一部分を拡大した断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…暖房便座装置、２…便座、２ｃ…着座部、Ｃ…誘導コイル，Ｄ（Ｓ）…着座面用発熱体、Ｄａ…貫通抜き部、Ｄｂ…連結部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導加熱方式の暖房便座装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電磁誘導加熱方式の暖房便座装置は、便座の着座部の曲面領域を有する外表面側に、導電性材料より成る面状の着座面用発熱体が配置され、便座に配置した誘導コイルへ通電することで着座面用発熱体を誘導発熱させるものがある（特許文献１）。
着座面用発熱体としては、アルミニュームの金属箔又はプラスチックフィルムに金属箔を貼合わせたもの等が用いられる。
【特許文献１】特開２００１−８８５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
便座の着座面は、全体が平面ではなく曲面部分がある。そのため、着座面用発熱体は、便座の着座面の形状に沿わせて曲面成形するときに皺や亀裂等の欠陥が生じ、所定どおりに発熱のできない箇所を生じさせることがある。
【０００４】
本発明は、上記問題を解決するために、皺や亀裂等の欠陥の無い状態で着座面用発熱体を配置して着座面加熱が円滑にできる暖房便座装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
皺や亀裂等の欠陥の無い状態で着座面用発熱体を配置して着座面加熱が円滑にできるようにするために請求項１記載の本発明が採用した手段は、便座の着座部の曲面領域を有する外表面側に、導電性材料より成る着座面用発熱体が配置され、便座の内部に配置した誘導コイルへ通電することで着座面用発熱体を誘導発熱させる暖房便座装置において、着座面用発熱体は、シート状からなり、複数個の貫通抜き部が分散して設けられていることを特徴とする暖房便座装置である。
【０００６】
着座面加熱の均一化を図るために請求項２記載の本発明が採用した手段は、前記着座面用発熱体は、前記誘導コイルの磁力を強く受ける部分が弱く受ける部分に比べて、単位面積当たりに占める貫通抜き部の開口面積の総和の割合である開口率を大きくし、単位面積当たりの発熱量を全体に亘って均一化させるようにした請求項１記載の暖房便座装置である。
【０００７】
着座面への磁気の漏れを抑制するために請求項３記載の本発明が採用した手段は、複数枚の前記着座面用発熱体が重ね合わせて配置され、一つの着座面用発熱体の貫通抜き部と他の着座面用発熱体の貫通抜き部の開口していない連結部とを重ね合わせた請求項１記載の暖房便座装置である。
【０００８】
皺や亀裂等の欠陥の無い状態で着座面用発熱体を配置して着座面加熱が円滑にできるようにするために請求項４記載の本発明が採用した手段は、便座の着座部の曲面領域を有する外表面側に、導電性材料より成る着座面用発熱体が配置され、便座の内部に配置した誘導コイルへ通電することで着座面用発熱体を誘導発熱させる暖房便座装置において、着座面用発熱体は、非導電性材料よりなる変形可能なベースシートと、ベースシートに分散して担持され導電性材料よりなる複数個の薄膜とからなることを特徴とする暖房便座装置である。
【０００９】
着座面加熱の均一化を図るために請求項５記載の本発明が採用した手段は、前記着座面用発熱体は、前記誘導コイルの磁力を強く受ける部分が弱く受ける部分に比べて、単位面積当たりに占める薄膜の面積の総和の割合である面積率を小さくし、単位面積当たりの発熱量を全体に亘って均一化させるようにした請求項４記載の暖房便座装置である。
【００１０】
着座面への磁気の漏れを抑制するために請求項６記載の本発明が採用した手段は、複数枚の前記着座面用発熱体が重ね合わせて配置され、一つの着座面用発熱体の薄膜を担持していない連結部と他の着座面用発熱体の薄膜とを重ね合わせた請求項４記載の暖房便座装置である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の本発明に係る暖房便座装置は、シート状の着座面用発熱体を平面状態から着座部の曲面領域に沿わせて曲面形成するときに、貫通抜き部の開口していない連結部を円滑に変形して皺や亀裂等の欠陥の無い状態の曲面部分とすることができるため、皺や亀裂等の欠陥の無い状態の着座面用発熱体の配置により着座面加熱が円滑にできる。
【００１２】
請求項２記載の本発明に係る暖房便座装置は、着座面用発熱体における貫通抜き部の開口率を調整することで、誘導コイルの磁力を強く受ける部分と弱く受ける部分の単位面積当たりの発熱量を近似させて、着座面加熱の均一化を図ることができる。
【００１３】
請求項３記載の本発明に係る暖房便座装置は、一つの着座面用発熱体の貫通抜き部を通過しようとすると磁力が他の着座面用発熱体の連結部に衝突して弱められることにより、着座面への磁気の漏れを抑制することができる。
【００１４】
請求項４記載の本発明に係る暖房便座装置は、シート状の着座面用発熱体を平面状態から着座部の曲面領域に沿わせて曲面形成するときに、複数個の薄膜を担持していなベースシートの部分を変形して皺や亀裂等の欠陥の無い状態の曲面部分とすることができるため、皺や亀裂等の欠陥の無い状態の着座面用発熱体の配置により着座面加熱が円滑にできる。
【００１５】
請求項５記載の本発明に係る暖房便座装置は、着座面用発熱体における薄膜の面積率を調整することで、誘導コイルの磁力を強く受ける部分と弱く受ける部分の単位面積当たりの発熱量を近似させて、着座面加熱の均一化を図ることができる。
【００１６】
請求項６記載の本発明に係る暖房便座装置は、一つの着座面用発熱体の薄膜を担持していなベースシートの部分を通過しようとすると磁力が他の着座面用発熱体の薄膜に衝突して弱められることにより、着座面への磁気の漏れを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る暖房便座装置を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１８】
（第１の実施の形態）
図１乃至図８は本発明の第１の実施の形態を示すものであり、図１の図（Ａ）は暖房便座装置１の概略構成を示す側面図、図１の図（Ｂ）は図（Ａ）における一点鎖線Ｂで囲んで部分の拡大断面図、図２は便座の表面材２ａを截取して便座内部の概略構成を示す平面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で断面して展開した側面図、図４は誘導コイルＣの巻き方を説明する平面図、図５は誘導コイルＣ（Ｃ１，Ｃ２）が生成する磁束Φ１，Φ２の状況を説明するものであって、図（Ａ）は平面図、図（Ｂ）は正面図、図６は便座２の表面材２ａの一部を截取して着座面用発熱体Ｄを露出させた状態を示す平面図、図７は別形態の着座面用発熱体Ｄの一部を拡大して示す平面図、図８の図（Ａ）は便座の表面材２ａの一部を除去して着座面用発熱体を露出させ、左半分に一つの着座面用発熱体Ｄ１のみを示すと共に右半分に二つの着座面用発熱体Ｄ１，Ｄ２を重ね合わせた状態を示す平面図であり、図８の図（Ｂ）は便座２の表面側の一部分を拡大した断面図である。
【００１９】
本発明に係る暖房便座装置１は、図１及び図２に示す如く、便座２と、便器（図示略）の上面に設置される便座支持体３とから構成される。本例では、便座２の後端部の左右に所定間隔を置いて後方へ突出するように取付腕部４，４を設け、該取付腕部４，４の間に、便座支持体３の前面部に設けた膨出部５を挟持するように構成してある。そして、便座支持体３における膨出部５の左右側面から突出させた支持具６で、左右の取付腕部４，４を支持することにより、便座２を揺動可能としている。なお、支持具６を抜き出すなどの方法で分離することにより、便座２を便座支持体３から取り外し可能に構成することが可能である。
【００２０】
便座支持体３は、例えば箱状の形態を有し、その内部に、電源Ｗに接続されて電力の供給を受ける制御回路７が設けられる。制御回路７は、便座支持体３の側面に設けたスイッチ基板８が接続され、スイッチ基板８の表面に設けたスイッチボタン（図示略）を押すことにより、制御回路７を通じ、後述する暖房手段Ｈの誘導コイルＣへの通電量を制御して、便座着座面温度を調節し、もしくは誘導コイルＣへの通電を停止させるようになされている。
【００２１】
前記便座２は、その内部に、便座着座面を加熱する着座面用発熱体Ｄと該発熱体Ｄに渦電流を生じさせて発熱体Ｄを発熱させる誘導コイルＣとからなる暖房手段Ｈ、誘導コイルＣへ供給する電流を生成する調整回路９、及び温度センサ（図示せず）が設けられる。調整回路９は、後述する給電装置１０から相互誘導方式により電力の供給を受け、この電力から誘導コイルＣへ与える高周波電流を生成するための整流器及びインバータを備える。また温度センサの検知温度信号に基づき、誘導コイルＣへの通電状態を調整し、あるいは異常昇温を検知したときに送電を停止させる機能を有している。
【００２２】
前記便座２は、図３に示す如く、便座着座部（着座した使用者の臀部の接触が予定される部分）２ｃを形成する表面材２ａの裏面側に発熱体Ｄが配置され、発熱体Ｄの下方側で底板２ｂ上に誘導コイルＣが配置される。誘導コイルＣと発熱体Ｄとの間の空間は、所望により適宜の断熱材１１で充填してもよい。
【００２３】
前記発熱体Ｄは、図１，図３及び図６に示す如く、鉄・銅・アルミニウム等の金属や、これらを主体とする合金又は金属化合物などの導電性材料をシート状の形態としたものであって、複数個の貫通抜き部Ｄａが分散して設けられ、シート状の平面状態から便座着座部２ｃの曲面領域（図３参照）に沿わせて曲面形成するときに、貫通抜き部Ｄａの開口していない連結部Ｄｂを円滑に変形させて皺や亀裂等の欠陥の無い状態の曲面部分に形成でき、表面材２ａの曲面領域を含む裏面に密接させて便座着座部２ｃの全体に対する加熱を円滑にできるようにしてある。例えば、発熱体Ｄは、アルミニウムからなる厚みが１０〜１００μｍのシート状であって、貫通抜き部Ｄａの直径が２〜５ｍｍで、単位面積（Ｐ) 当たりに占める複数個の貫通抜き部Ｄａの開口面積の総和（Ｑ) の割合（Ｑ／Ｐ）を百分率で表した開口率を３０〜５０％程度としてある。貫通抜き部Ｄａの形状は、本例の如く円孔とする以外に、図示は省略したが、長孔やスリット状等とすることも可能である。
【００２４】
前記発熱体Ｄは、シート状の平面状態のものを予めプレス成形で塑性変形させて、便座着座部２ｃの曲面領域（図３参照）に沿わせた曲面形成に成形し、その後に、表面材２ａの裏面に密接させるように配置するとよい。
【００２５】
前記発熱体Ｄは、着座面加熱の均一化を図るために、図７に示す如く、曲面部分以外の平坦面部分を含めて便座着座部２ｃの裏面側の全域に複数個の貫通抜き部Ｄａが分散して設けられ、前記誘導コイルＣの磁力を強く受ける部分（誘導コイルＣの捲線部Ｃａ（図５（Ａ）参照）と対面する箇所）が弱く受ける部分（誘導コイルＣの捲線部Ｃａと対面しない箇所）に比べて前記開口率を大きくし、着座面の全域に亘って発熱量を均一化させるようにしてある。発熱体Ｄは、貫通抜き部Ｄａの開口率を調整することで、誘導コイルＣの磁力を強く受ける部分と弱く受ける部分の単位面積当たりの発熱量を近似させて、着座面加熱の均一化を図ることができる。
【００２６】
前記暖房便座装置１は、着座面への磁気の漏れを抑制するために、図８に示す如く、便座着座部２ｃの裏面側の全域に複数枚（本例では二枚）の前記着座面用発熱体Ｄ１，Ｄ２が絶縁層Ｕ（図８の図（Ｂ）参照）を介して重ね合わせて配置され、一つの着座面用発熱体Ｄ１の貫通抜き部Ｄａと他の着座面用発熱体Ｄ２の貫通抜き部の開口していない連結部Ｄｂとを重ね合わせることで、一つの着座面用発熱体Ｄ１の貫通抜き部Ｄａを通過しようとすると磁力が他の着座面用発熱体Ｄ２の連結部Ｄｂに衝突して弱められることにより、着座使用者（図示略）の接する着座面への磁気の漏れを抑制することができる。上記絶縁層Ｕは、熱可塑性のプラスチック（例えば、ポリプロピレン、ポリエステル等）からなる厚みが２０〜４０μｍのシートが選択され、シート状の平面状態のものを加熱した成形型によるプレス成形で便座着座部２ｃの曲面領域に沿わせた曲面形状に塑性変形させ、その後に、隣接する着座面用発熱体Ｄ１，Ｄ２の間に密接させるように配置するとよい。また、絶縁層Ｕは、何れか一方の着座面用発熱体Ｄ１（又はＤ２）に予めラミネートする等して予め貼着させ、着座面用発熱体Ｄ１（又はＤ２）と共に便座着座部２ｃの曲面領域に沿わせた曲面形状に成形することも可能である。
【００２７】
前記誘導コイルＣは、図４に示す如く、導線を四角状等に巻き上げた薄い面状のものであって、複数個を直列に接続され、発熱体Ｄとの間の距離Ｇ（図３参照）の違いに応じ導線の捲き数及び／又は平面積Ｍ（外側の導線で囲まれた内側の面積であって、図５（Ａ）の誘導コイルＣ１にあってはＭ＝縦寸法Ｅｘ横寸法Ｆ）を調整して、発熱体Ｄの発熱量を均等化してある。本例では、誘導コイルＣの配置領域（便座２の底板２ｂ上面）を、発熱体Ｄとの距離Ｇに応じて複数の領域Ｘ１〜Ｘ５（図４参照）に区画し、複数の誘導コイルＣ１〜７・Ｃ１１〜１７における導線の捲き数及び／又は平面積を、各区画ごとに所定の値に設定してある。また、各誘導コイルＣ１〜７・Ｃ１１〜１７における導線の巻き方を、隣接するものどうしでは、図５に示す如く、通電時に生成する磁束Φ１，Φ２の方向が互いに反対方向を向くよう設定してある。
【００２８】
各誘導コイルＣ１〜７・Ｃ１１〜１７における導線の捲き数及び平面積は、通電時に電磁誘導で加熱される発熱体Ｄの発熱量が全域にわたり出来るだけ均等化されるよう設定される。例えば、図４に示す便座２の左半分について説明すると、誘導コイルＣの配置領域を発熱体Ｄとの距離Ｇ（図３参照）に基づいて、Ｘ１〜Ｘ５の５つの領域に区画する。先端側Ｘ５が距離Ｇの最も短い領域であり、次いで後端側領域Ｘ１の距離Ｇが短く、中間部領域はＸ４＜Ｘ３＜Ｘ２の順で距離が大きくなっているものとする。そして領域Ｘ１及びＸ５には、比較的平面積の小さい誘導コイルを２個ずつ配置し（Ｃ１，Ｃ２及びＣ６，Ｃ７）、領域Ｘ２〜Ｘ４には比較的平面積の大きい誘導コイルＣ３〜Ｃ５を配置する。各誘導コイルＣ１〜Ｃ７の平面積をそれぞれＭ１〜Ｍ７とすると、それらの関係は図面から分かるように、ほぼＭ６＝Ｍ７＜Ｍ１＝Ｍ２＜Ｍ５＜Ｍ４＜Ｍ３となっている。
【００２９】
このような条件で、発熱体Ｄを誘導加熱したときの発熱量を均等化するには、発熱体Ｄに作用する磁界の強さを均一にすればよいが、そのためには、発熱体Ｄとの距離Ｇが大きい誘導コイル又は平面積の大きい誘導コイルは、導線の捲き数を増やして磁束密度を高める必要がある。反対に距離Ｇが短い誘導コイル又は平面積の小さい誘導コイルは、磁束密度が小さくてもよいから、導線の捲き数を少なくすることができる。従って、図４に示す例では、各誘導コイルＣ１〜Ｃ７の巻き数をＮ１〜Ｎ７とすると、Ｎ６＝Ｎ７＜Ｎ１＝Ｎ２＜Ｎ５＜Ｎ４＜Ｎ３となるように設定しなくてはならない。（なお、便座２の右半分の誘導コイルＣ１１〜Ｃ１７についても、上記と同様である。）
【００３０】
なお、暖房便座を製作する際の構造上の制約あるいはデザイン上の必要性等から、誘導コイルＣの平面積Ｍ、誘導コイルＣと発熱体Ｄとの距離Ｇ、及び、誘導コイルＣそれぞれが受け持つ発熱体Ｄの誘導加熱領域の平面積Ｘｓ等は、あらかじめ製作時に規定され、変更の自由度が少ないと考えられる。しかるに、誘導コイルＣの捲き数Ｎについては、比較的容易に変更できる。従って、上記各要素（Ｍ，Ｇ，Ｘｓ）を勘案して、誘導コイルＣの捲き数Ｎを適宜設定することにより、発熱体Ｄの発熱量を所定値に設定することが可能である。
【００３１】
ところで本例では、全ての誘導コイルについて、隣接する誘導コイルは導線の巻き方が反対となるように形成し、通電時に生成する磁束の方向が反対方向を向くように設定している。このためには、直列に接続する誘導コイルＣの個数を偶数個にする。すなわち図４に示すように、１４個の誘導コイルのうちＣ１，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７，Ｃ１６，Ｃ１４，Ｃ１２は導線の巻き方を反時計回りとし、誘導コイルＣ２，Ｃ４，Ｃ６，Ｃ１７，Ｃ１５，Ｃ１３，Ｃ１１は導線の巻き方を時計回りとした。
【００３２】
かかる構成を採用すると、次のような効果が得られる。図５（Ａ）に示す如く、隣接する誘導コイルＣ１，Ｃ２の導線の捲き方向が反対であり、それらに矢印で示す方向に電流Ｉが流れた瞬間を考える。このとき生成される磁束Φ１，Φ２は、右ネジの法則により、誘導コイルＣ１では図面から手前側へ向かう方向（同図（Ｂ）においては上方）、誘導コイルＣ２では図面から奥側へ向かう方向（同図（Ｂ）においては下方）となる。そして同図（Ｂ）に示すように、誘導コイルＣ１から生成する磁束Φ１が隣接する誘導コイルＣ２へ収束し、誘導コイルＣ２から生成する磁束Φ１が誘導コイルＣ２へ収束するような磁界が形成される。その結果、外部への磁束漏洩が少なくなり、発熱体Ｄを効率よく誘導加熱することができる。また、人体や電子機器への悪影響も抑えられる。さらに、磁束Φ１，Φ２が誘導コイルＣ１，Ｃ２の境界部Ｒを通過するので、発熱体Ｄにおける誘導コイルＣの直上部位だけでなく、境界部Ｒに対応する部位をも確実に誘導加熱することができ、よって発熱体Ｄの全域にわたる均一加熱が可能になっている。
【００３３】
本例では、図１に示す如く、制御回路７から暖房手段Ｈへ通電するための給電装置１０を次のように構成した。便座支持体３の膨出部５に、一次コイルＬ１を外周に巻き付けた一次側コアＫ１を配置する。一次コイルＬ１は制御回路７に接続され、電力の供給を受ける。他方、二次コイルＬ２を巻き付けた二次側コアＫ２は、便座２の後端部であって、便座２が伏倒位置（使用者が着座可能である位置）に在るとき、前記一次側コアＫ１と近接して対向する位置に配置する。二次コイルＬ２は調整回路１１と接続される。コアＫ１，Ｋ２はコ字状とし、その中間部にコイルＬ１，Ｌ２を巻き付ける。コアＫ１，Ｋ２の材質は、フェライト・電磁軟鉄・ケイ素鋼・炭素鋼・その他の鉄合金など、磁芯材料として用いられる強磁性体材料である。なお、給電装置１０は、図示は省略したが、便座２を揺動可能に支持する支持具６を、一次コイル及び二次コイルを巻き付けるコアに利用して構成することも可能である。
【００３４】
前記の如く構成された給電装置１０は、便座２が伏倒位置に在るとき、便座支持体３側の一次側コアＫ１の端面と、便座２側の二次側コアＫ２の端面とが近接して対向する。そして、制御回路７から一次コイルＬ１へ適当な周波数の交流電力を与えると、相互誘導作用により、二次コイルＬ２に起電力が発生する。さらに、この電力が調整回路９で高周波電流に変換されて誘導コイルＣへ供給され、誘導コイルＣの電磁誘導作用により発熱体Ｄが発熱して、便座２表面を所望温度に昇温させる。
【００３５】
本例では、直列に接続した各誘導コイルＣ１〜Ｃ７・Ｃ１１〜１７の巻き数及び平面積を、発熱体Ｄとの距離に応じて調整し、発熱体Ｄの発熱量が全域でなるべく均等化されるように設定した。それ故、各誘導コイルＣと発熱体Ｄからなる暖房手段に通電すれば、便座２の表面が均一にむらなく暖められるから、熱すぎたり冷たかったりする部位を生じさせて使用者に不快感を与えるおそれがない。殊に、複数個の貫通抜き部９ａが分散して設けられ発熱体Ｄについて、図７に示すように、誘導コイルＣの磁力を強く受ける部分が弱く受ける部分に比べて開口率を大きくする場合にあっては、直列に接続した各誘導コイルＣ１〜Ｃ７・Ｃ１１〜１７の上記調整と相まって、単位面積当たりの発熱量を全体に亘って更に均一化させることができ、熱すぎたり冷たかったりする部位を生じさせないようにして使用者に不快感を与えないようにできる。また、誘導加熱による発熱体Ｄの昇温は短時間になされるから、通電を始めれば、すぐに便座２の着座部２ｃの全体が暖かくなる。従って、例えば便座支持体３等に人体検知センサーを設け、不使用時は通電を停止しておき、使用者を検知したときに上記暖房手段に通電するように構成すれば、節電効果を得ることが可能である。
【００３６】
（第２の実施の形態）
図９乃至図１１は本発明の第２の実施の形態を示すものであって、図９の図（Ａ）は便座２の表面材２ａの一部を截取して着座面用発熱体Ｓを露出させると共に発熱体Ｓの一部を截取した平面図、図９の図（Ｂ）は便座２の表面側の一部分を拡大した断面図、図１０は別形態の着座面用発熱体Ｓの一部を拡大して示す平面図、図１１の図（Ａ）は便座の表面材２ａの一部を截取して着座面用発熱体を露出させ、左半分に一つの着座面用発熱体Ｄ１のみを示すと共に右半分に二つの着座面用発熱体Ｓ１，Ｓ２を重ね合わせた状態を示す平面図であり、図１０の図（Ｂ）は便座２の表面側の一部分を拡大した断面図である。
【００３７】
本実施の形態の暖房便座装置２１は、図９に示す如く着座面用発熱体Ｓが前記第１の実施の形態（図１〜図８参照）と大きく異なり、その他の部分については第１の実施の形態と実質的に同一であり、図９乃至図１１において図１及び図８と同一符号は相当部分を示す。
【００３８】
着座面用発熱体Ｓは、非導電性材料よりなる変形可能なベースシートＳｂと、ベースシートＳｂに分散して担持され導電性材料よりなる複数個の薄膜Ｓａとかららなる。ベースシートＳｂは、熱可塑性のプラスチック（例えば、ポリプロピレン、ポリエステル等）からなる厚みが２０〜４０μｍのシートが選択され、薄膜Ｓａは、鉄・銅・アルミニウム等の金属や、これらを主体とする合金又は金属化合物などの導電性材料からなる厚みが２０〜４０μｍであって、直径が１０〜５０ｍｍの円形の平面形状に成形され、ベースシートＳｂに接着する等して担持されている。発熱体Ｓは、単位面積（Ａ）当たりに占める薄膜Ｓａの面積の総和（Ｂ）の割合（Ｂ／Ａ）の百分率である面積率を３０〜７０％程度としてある。薄膜Ｓａの平面形状は、本例の如く円形とする以外に、図示は省略したが、長円形や楕円等とすることも可能である。
【００３９】
前記着座面用発熱体Ｓは、シート状の平面状態のものを加熱した成形型によるプレス成形でベースシートＳｂを塑性変形させて便座着座部２ｃの曲面領域に沿わせた曲面形状に成形し、その後に、表面材２ａの裏面に密接させるように配置するとよい。ベースシートＳｂの塑性変形は、薄膜Ｓａを担持していない領域について大きく変形させることができる。曲面形状する領域にある薄膜Ｓａは、プレス成形されるときにベースシートＳｂと共に、便座着座部２ｃの曲面領域に沿わせた曲面形状に変形される。
【００４０】
前記着座面用発熱体Ｓは、複数個の薄膜Ｓａを担持していなベースシートＳｂの部分を変形して皺や亀裂等の欠陥の無い状態の曲面部分とすることができるため、皺や亀裂等の欠陥の無い状態で便座着座部２ｃに密着させて配置することができ、着座面加熱が円滑にできる。
【００４１】
前記発熱体Ｓは、着座面加熱の均一化を図るために、図１０に示す如く、曲面部分以外の平坦面部分を含めて便座着座部２ｃの裏面側の全域に複数個の薄膜Ｓａが分散して設けられ、前記誘導コイルＣの磁力を強く受ける部分（誘導コイルＣの捲線部Ｃａと対面する箇所）が弱く受ける部分（誘導コイルＣの捲線部Ｃａと対面しない箇所）に比べて、単位面積（Ａ）当たりに占める薄膜Ｓａの面積の総和（Ｂ）の割合（Ｂ／Ａ）の百分率である面積率を小さくし、単位面積当たりの発熱量を全体に亘って均一化させるようにしてある。発熱体Ｓは、薄膜Ｓａの面積率を調整することで、誘導コイルＣの磁力を強く受ける部分と弱く受ける部分の単位面積当たりの発熱量を近似させて、着座面加熱の均一化を図ることができる。
【００４２】
前記暖房便座装置２１は、着座面への磁気の漏れを抑制するために、図１１に示す如く、便座着座部２ｃの裏面側の全域に複数枚（本例では二枚）の前記着座面用発熱体Ｓ１，Ｓ２が重ね合わせて配置され、一つの着座面用発熱体Ｓ１の薄膜Ｓａの無い部分と他の着座面用発熱体Ｓ２の薄膜Ｓａの有る部分とを重ね合わせることで、一つの着座面用発熱体Ｓ１の薄膜Ｓａの無い部分を通過しようとすると磁力が他の着座面用発熱体Ｓ２の薄膜Ｓａに衝突して弱められることにより、着座使用者（図示略）の接する着座面への磁気の漏れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すものであり、図（Ａ）は暖房便座装置の概略構成を示す側面図、図（Ｂ）は図（Ａ）における一点鎖線で囲んで部分の拡大断面図である。
【図２】第１の実施の形態において、便座の表面材を截取して便座内部の概略構成を示す平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で断面して展開した側面図である。
【図４】第１の実施の形態において、誘導コイルの巻き方を説明する平面図である。
【図５】第１の実施の形態において、誘導コイルが生成する磁束の状況を説明するものであって、図（Ａ）は平面図、図（Ｂ）は正面図である。
【図６】第１の実施の形態において、便座の表面材の一部を截取して着座面用発熱体を露出させた状態を示す平面図である。
【図７】第１の実施の形態において、別形態の着座面用発熱体の一部を拡大して示す平面図である。
【図８】第１の実施の形態において、図（Ａ）は便座の表面材の一部を除去して着座面用発熱体を露出させ、左半分に一つの着座面用発熱体のみを示すと共に右半分に二つの着座面用発熱体を重ね合わせた状態を示す平面図であり、図（Ｂ）は便座の表面側の一部分を拡大した断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態を示すものであり、図（Ａ）は便座の表面材の一部を截取して着座面用発熱体を露出させると共に発熱体の一部を截取した平面図、図（Ｂ）は便座の表面部の一部分を拡大した断面図である。
【図１０】第２の実施の形態において、別形態の着座面用発熱体の一部を拡大して示す平面図である。
【図１１】第２の実施の形態において、図（Ａ）は便座の表面部の一部を除去して着座面用発熱体を露出させ、左半分に一つの着座面用発熱体のみを示すと共に右半分に二つの着座面用発熱体を重ね合わせた状態を示す平面図であり、図（Ｂ）は便座の表面部の一部分を拡大した断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…暖房便座装置、２…便座、２ｃ…着座部、Ｃ…誘導コイル，Ｄ（Ｓ）…着座面用発熱体、Ｄａ…貫通抜き部、Ｄｂ…連結部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便座の着座部の曲面領域を有する外表面側に、導電性材料より成る着座面用発熱体が配置され、便座の内部に配置した誘導コイルへ通電することで着座面用発熱体を誘導発熱させる暖房便座装置において、着座面用発熱体は、シート状からなり、複数個の貫通抜き部が分散して設けられていることを特徴とする暖房便座装置。
【請求項２】
前記着座面用発熱体は、前記誘導コイルの磁力を強く受ける部分が弱く受ける部分に比べて、単位面積当たりに占める貫通抜き部の開口面積の総和の割合である開口率を大きくし、単位面積当たりの発熱量を全体に亘って均一化させるようにした請求項１記載の暖房便座装置。
【請求項３】
複数枚の前記着座面用発熱体が重ね合わせて配置され、一つの着座面用発熱体の貫通抜き部と他の着座面用発熱体の貫通抜き部の開口していない連結部とを重ね合わせた請求項１記載の暖房便座装置。
【請求項４】
便座の着座部の曲面領域を有する外表面側に、導電性材料より成る着座面用発熱体が配置され、便座の内部に配置した誘導コイルへ通電することで着座面用発熱体を誘導発熱させる暖房便座装置において、着座面用発熱体は、非導電性材料よりなる変形可能なベースシートと、ベースシートに分散して担持され導電性材料よりなる複数個の薄膜とからなることを特徴とする暖房便座装置。
【請求項５】
前記着座面用発熱体は、前記誘導コイルの磁力を強く受ける部分が弱く受ける部分に比べて、単位面積当たりに占める薄膜の面積の総和の割合である面積率を小さくし、単位面積当たりの発熱量を全体に亘って均一化させるようにした請求項４記載の暖房便座装置。
【請求項６】
複数枚の前記着座面用発熱体が重ね合わせて配置され、一つの着座面用発熱体の薄膜を担持していない連結部と他の着座面用発熱体の薄膜とを重ね合わせた請求項４記載の暖房便座装置。
【請求項１】
便座の着座部の曲面領域を有する外表面側に、導電性材料より成る着座面用発熱体が配置され、便座の内部に配置した誘導コイルへ通電することで着座面用発熱体を誘導発熱させる暖房便座装置において、着座面用発熱体は、シート状からなり、複数個の貫通抜き部が分散して設けられていることを特徴とする暖房便座装置。
【請求項２】
前記着座面用発熱体は、前記誘導コイルの磁力を強く受ける部分が弱く受ける部分に比べて、単位面積当たりに占める貫通抜き部の開口面積の総和の割合である開口率を大きくし、単位面積当たりの発熱量を全体に亘って均一化させるようにした請求項１記載の暖房便座装置。
【請求項３】
複数枚の前記着座面用発熱体が重ね合わせて配置され、一つの着座面用発熱体の貫通抜き部と他の着座面用発熱体の貫通抜き部の開口していない連結部とを重ね合わせた請求項１記載の暖房便座装置。
【請求項４】
便座の着座部の曲面領域を有する外表面側に、導電性材料より成る着座面用発熱体が配置され、便座の内部に配置した誘導コイルへ通電することで着座面用発熱体を誘導発熱させる暖房便座装置において、着座面用発熱体は、非導電性材料よりなる変形可能なベースシートと、ベースシートに分散して担持され導電性材料よりなる複数個の薄膜とからなることを特徴とする暖房便座装置。
【請求項５】
前記着座面用発熱体は、前記誘導コイルの磁力を強く受ける部分が弱く受ける部分に比べて、単位面積当たりに占める薄膜の面積の総和の割合である面積率を小さくし、単位面積当たりの発熱量を全体に亘って均一化させるようにした請求項４記載の暖房便座装置。
【請求項６】
複数枚の前記着座面用発熱体が重ね合わせて配置され、一つの着座面用発熱体の薄膜を担持していない連結部と他の着座面用発熱体の薄膜とを重ね合わせた請求項４記載の暖房便座装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２７３７５６（Ｐ２００９−２７３７５６Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２９４１９（Ｐ２００８−１２９４１９）
【出願日】平成２０年５月１６日（２００８．５．１６）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１６日（２００８．５．１６）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
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