暖房便座

【課題】便座を暖房するための発熱量を十分に確保し、便座を短時間で所望する温度に加熱することができ、高周波磁界の漏洩がなく、かつ便座の軽量化も実現できる暖房便座を提供する。
【解決手段】セラミック磁性体からなる発熱体７をドーナツ状に樹脂成形された便座１の裏面に塗布するとともに、発熱体７を加熱する高周波磁界を有心コイル１１による電磁誘導作用によって発生させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、省電力かつ即暖性を実現することのできる暖房便座に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、暖房便座としては、磁性ステンレス等の金属板を便座内部に配置して、これを誘導加熱することにより、便座を暖めるものが提案されている（特開平８−７１０１９）。
【０００３】
当該暖房便座の提案によれば、図５に示すように、高周波電流発生手段１０１から高周波電流が便器１０２の上面内部に設けている加熱コイル１０３に供給される。加熱コイル１０３は、この高周波電流を受けて高周波磁界を発生し、この高周波磁界は、便座１０４内に設けている金属板１０５を誘導加熱する。
【０００４】
金属板１０５が誘導加熱されることにより、これを内部に収納する便座１０４は短時間で加熱され、利用者は当該便座１０４を快適に使用することができる。つまり、図５に示す暖房便座は、使用時に通電するだけで、充分快適に使用することのできる即暖性の高い暖房便座を提供することができる。
【０００５】
しかし、上記構成の暖房便座においては、便座１０４の内部に磁性ステンレス等の金属板１０５を配置する構成であるので、便座１０４の樹脂成形時に金属板１０５を一体に成形することが難しいばかりか、重量が重くなるといった問題点があった。
【０００６】
また、上記構成の暖房便座においては、加熱コイル１０３が空芯コイルであるので発生する高周波磁界の磁路は閉回路となっておらず、当該暖房便座の周囲に磁束が漏洩し、WHO（世界保健機構）の定める人の健康を害しない最低磁界を越える恐れがある。
【０００７】
一体成形と重量の問題を解消する技術として、下記文献１に示す発明が提案されている。つまり、図６に示すように、便座１１１の内部に電磁誘導による加熱用励磁コイル１１２が配設されており、加熱用励磁コイル１１２はインバータ電源１１３に接続されている。
【０００８】
１１４は加熱用励磁コイル１１２による電磁誘導によって加熱される電磁誘導発熱体であり、当該発熱体１１４は、ポリプロピレンに導電性を有する磁性体物質である金属、例えば、鉄粉や磁性ステンレスを混合して形成されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１８４９９４号公報
【０００９】
当該発明によれば、電磁誘導発熱体１１４を磁性ステンレスなどの金属板を使用する方法に比べて、暖房便座の製造時に便座１１１の成形がしやすく、また、便座１１１を軽量化することが可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
然るに、上記構成の暖房便座は、ポリプロピレンに鉄粉または磁性ステンレスを混合して発熱体１１４を形成するものであるため、当該材料の電気抵抗は非常に大きく、発生する渦電流は非常に少なくなり、便座１１１の発熱量が少なくなってしまう問題点があった。
【００１１】
これは、前記発熱体１１４が渦電流損発熱ではなくヒステリシス損発熱であると考えられ、ヒステリシス損発熱は一般に渦電流損よりも小さくなることに起因するものである。
【００１２】
また、ヒステリシス損発熱の発熱量は発熱体の体積に比例するが、発熱体となる鉄粉または磁性ステンレスの体積が当該暖房便座の体積に比して少ないことも発熱量が少なくなる原因である。
【００１３】
さらに、粉末磁性体の個々の磁性粒子はほとんど孤立しているので、加熱コイルの高周波磁界と反対方向に、磁性粒子の表面磁極による反磁界が発生し、個々の磁性粒子にかかる磁界を減ずるという負の効果がある。
【００１４】
したがって、上記発明によれば、便座を瞬時に所望する温度まで加熱することが難しく、便座の利用者の便宜上、好ましいものであるとは言い難かった。
【００１５】
また、当該文献１の発明も、加熱用励磁コイル１１２が空芯であるために、漏洩高周波磁界の人体への有害性を回避できないという問題がある。
【００１６】
そこで、本発明は、斯かる問題点を解決するべく、便座を暖房するための発熱量を十分に確保し、便座を短時間で所望する温度に加熱することができ、高周波磁界の漏洩がなく、かつ便座の軽量化も実現することのできる暖房便座を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１記載の発明は、制御部内に誘導加熱コイルと、該誘導加熱コイルに交流電力を供給するインバータと、前記誘導加熱コイルによって発生する磁束の磁路を形成するコアを収容し、前記コアから放射される磁束の磁界が鎖交する発熱体をセラミック磁性体として樹脂成形された便座裏面に塗布し、当該発熱体を交流磁界による誘導加熱によって短時間で暖めるように構成した。
【発明の効果】
【００１８】
本件発明によれば、セラミック磁性体からなる発熱体を樹脂成形された便座の裏面に塗布することにより、当該発熱体を介して前記便座を加温する構成であるので、従来例のように、ポリプロピレンに鉄粉や磁性ステンレス等を混合した発熱体を利用する場合と比較しても便座の軽量化を実現できる。
【００１９】
また、前記セラミック発熱体は電気抵抗が大きく、ヒステリシス損発熱であるが、磁束を鎖交させる誘導加熱コイルは、当該発熱体に交流磁界を鎖交させる構成であるため、磁束の変化量を大きくすることができる。
【００２０】
また、セラミック磁性体はドーナツ状であるので、反磁界の発生はなく、誘導交流磁界は減ぜられない。
【００２１】
このように、当該発熱体では、発熱量を増大させることが可能となり、結果、発熱効率を向上させることができる。
【００２２】
さらに、誘導される高周波磁界の磁路は閉回路であるので、漏洩高周波磁界が著しく減ぜられ、人体に有害な磁界発生を避けることができる。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図１ないし図４を用いて説明する。図１は本発明に係る暖房便座の構成を示す下面図であり、図１において、１は図示しない便器上に設置される便座を示している。
【００２４】
該便座１は前方に切れ目を有しない所謂ドーナツ状をなし、その内外の周縁には、図２，３に示すように、利用者の臀部が接触する面（表面）から下向きに延出する周縁壁２を備え、その結果、裏面には所定の凹部３が形成されている。なお、図２は、図１に示す便座１を側方よりみた縦断面図であり、図３は図１に示す便座１を正面よりみた縦断面図である。
【００２５】
４は前記便座１の後方に設置され、便座１のヒンジ５を支軸６によって枢着することにより、便座１を便器（図示せず）の上部において開閉自在に取り付けた制御部を示している。
【００２６】
７は便座１の凹部３、つまり、便座１の裏面に配置される発熱体であり、例えば、セラミック磁性体を一旦液体状又は半液体状に溶解した後、前記便座１の凹部３に塗布されるものである。
【００２７】
８は制御部４内に収納され、発熱体７を加熱する交流磁界発生部であり、例えば、Ｃ型に成形した鉄心（以下、コアという）９と、該コア９の継鉄部１０に所定巻数巻回された誘導加熱コイル１１、および、該誘導加熱コイル１１に交流電力を供給するインバータ１２によって構成されている。
【００２８】
そして、前記コア９の両端開放部は、前記発熱体７に対向する状態で制御部４内に配置されており、当該両端開放部から放射される磁束が発熱体７に確実に鎖交する制御部４内の最適な位置に、揺動不能に取り付けられている。
【００２９】
次に、本発明の実施例について説明する。例えば、利用者が便室に入室したことを図示しないセンサによって検知することにより、制御部４内に収容したインバータ１２はその駆動を開始し、誘導加熱コイル１１に交流電力を供給する。
【００３０】
誘導加熱コイル１１は、この交流電力を受けてコア９に磁束を発生させる。コア９に発生した磁束は、その両端開放部から制御部４の側壁（便座１と対向する側の面）を通過して、コア９の両端開放部と対向配置される便座１に塗布した発熱体７に交流磁界を発生させる。
【００３１】
この交流磁界によって、前記発熱体７は誘導加熱され、利用者が快適と感じる温度まで暖められる。つまり、誘導加熱コイル１１による電磁誘導作用によって発熱体７は加熱されるので、従来例（特開２０００−１８４９９４号）の如く、空芯コイルの励起によって発熱体に磁束を鎖交させる場合と比較して、コア９の存在によってより多くの磁束が発生し、結果、磁束の変化量も増大する。
【００３２】
すなわち、本発明は、従来例（特開２０００−１８４９９４号）と同様、発熱体７がヒステリシス損発熱をするものであるが、前述の如く、本発明の暖房便座は、磁束変化量が大きいので、効率的に発熱体７を加熱することができ、便座１を使用する時にのみインバータ１２を駆動するだけで、瞬時に便座１を加温することができる。つまり、即暖性の高い暖房便座を提供することができるのである。
【００３３】
また、本発明の暖房便座は、ドーナツ状の便座１の裏面に発熱体（セラミック磁性体）７を塗布する構成であるので、前記発熱体７に反磁界が発生することはなく、発熱体７の発熱効率を向上させることができ、便座１の即暖性をさらに向上させることができる。
【００３４】
そのうえ、本発明の暖房便座は、誘導加熱コイル９を巻回するコア９とセラミック磁性体からなる発熱体７によって高周波磁界の磁路の閉回路が形成されるので、漏洩磁界の発生を著しく減少させることができ、利用者に健康被害が及ぶことを確実に防止することができる。
【００３５】
しかも、前記発熱体７は、セラミック磁性体を樹脂製の便座１に塗布することによって構成されているので、便座１を非常に軽量に構成することができるとともに、発熱体７を備えた便座１の成形が容易に行い得る。
【００３６】
次に、本発明の他の実施例について説明する。図４は本発明の他の実施例を示す暖房便座の下面図である。なお、図４において、図１と同一部材には同一符号を付して、その説明は割愛する。図４に示す暖房便座と図１に示す暖房便座の構成上の相違点としては、便座１と制御部４が一体に構成されている点である。
【００３７】
つまり、制御部４を支えるヒンジ１３は、図示しない便器の後方位置の上部において、上方へ向けて突出する格好で備えられ、当該ヒンジ１３には、便座１と一体となった制御部４を枢支する支軸１４が具備されて、制御部４を便座１とともに、図示しない便器の上部において、支軸１４を中心に回転自在に枢着される。
【００３８】
また、前記制御部４内に収容されるインバータ１２への給電は、制御部４から支軸１４およびヒンジ１３内を通って外部に導出する電力線１５によって実現されており、当該電力線１５は、制御部４の回転動作によっても断線等の不具合が生じることのないよう一定の弛みを持たせた状態で外部に電源（図示せず）に接続されている。
【００３９】
当該第２実施例においても、その技術的効果は、第１実施例と同様、便座１の軽量化、便座１の即暖性、および、漏洩磁界の減少による利用者の安全性確保を確実に実現することができる。
【００４０】
以上説明したように、本発明の暖房便座は、即暖性に優れ、かつ、便座の軽量化を実現することができ、さらには、発熱体を備えた便座の成形を容易にした暖房便座の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の暖房便座の構成を示す下面図である。
【図２】前記暖房便座を側方よりみた縦断面図である。
【図３】前記暖房便座を正面よりみた縦断面図である。
【図４】本発明の第２実施例における暖房便座の構成を示す下面図である。
【図５】従来の暖房便座の構成を示す正面図である。
【図６】従来の暖房便座の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１便座
２周縁壁
３凹部
４制御部
５，１３ヒンジ
６，１４支軸
７発熱体
８交流磁界発生部
９鉄心（コア）
１０継鉄部
１１誘導加熱コイル
１２インバータ
１５電力線

【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御部内に誘導加熱コイルと、該誘導加熱コイルに交流電力を供給するインバータと、前記誘導加熱コイルによって発生する磁束の磁路を形成するコアを収容し、前記コアから放射される磁束の磁界が鎖交する発熱体をセラミック磁性体として、樹脂成形された便座裏面に塗布して構成することにより、当該発熱体を交流磁界による誘導加熱によって短時間で暖めるようにしたことを特徴とする暖房便座。

【図１】