暖房装置および便座便座装置
【課題】誘導コイルにより発熱される発熱体の表面温度を略均一にできる暖房装置および暖房便座装置を提供すること。
【解決手段】暖房便座装置１は、便座３内に、一方の誘導コイルの内側の領域、即ち、電流が相対方向に流れる境目部分に、他方の誘導コイルの一部が位置するように誘導コイル２５，２６を重ねて配設し、誘導コイル２５，２６への通電を交互に行うので、一方の誘導コイルの内側の領域を他方の誘導コイルにより補完して暖めることができる。よって、発熱体２７の表面全体を略均一に暖めることができるので、便座３の表面温度も略均一にできる。
【解決手段】暖房便座装置１は、便座３内に、一方の誘導コイルの内側の領域、即ち、電流が相対方向に流れる境目部分に、他方の誘導コイルの一部が位置するように誘導コイル２５，２６を重ねて配設し、誘導コイル２５，２６への通電を交互に行うので、一方の誘導コイルの内側の領域を他方の誘導コイルにより補完して暖めることができる。よって、発熱体２７の表面全体を略均一に暖めることができるので、便座３の表面温度も略均一にできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暖房装置および暖房便座装置に関し、特に、誘導コイルにより発熱される発熱体の表面温度を略均一にできる暖房装置および暖房便座装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
まず、図７を参照して、誘導コイル１０１を利用して発熱体１０２を発熱させる原理について簡単に説明する。図７（ａ）は、誘導コイル１０１と発熱体１０２との位置関係を模式的に示した模式図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ線における誘導コイル１０１及び発熱体１０２の断面を模式的に示した模式図であり、図７（ｃ）は、図７（ａ）のＶＩＩｃ−ＶＩＩｃ線における誘導コイル１０１及び発熱体１０２の断面を模式的に示した模式図である。なお、図７（ｂ）及び図７（ｃ）において、誘導コイル１０１内のバツ印は、紙面垂直方向視の手前側から奥側への電流の流れを示しており、誘導コイル１０１内の丸印は、紙面垂直方向視の奥側から手前側への電流の流れを示している。
【０００３】
図７（ａ）に示すように、誘導コイル１０１は、一本の誘導コイルを矩形状に配設したものであり、その上部に発熱体１０２が配設されている。なお、図７（ａ）の矢印は、電流の流れを示している。
【０００４】
図７（ｂ）に示すように、誘導コイル１０１が通電されると、一方側（左側）に配設される誘導コイル１０１ａには紙面垂直方向視奥側から手前側に電流が流れ、他方側（右側）に配設される誘導コイル１０１ｂには紙面垂直方向視手前側から奥側に電流が流れ、それぞれの誘導コイル１０１ａ，１０１ｂの外周には、矢印１０３で示す磁界が発生する。
【０００５】
図７（ｃ）に示すように、誘導コイル１０１が通電されて磁界が発生すると、電磁誘導作用によって発熱体１０２に、誘導コイル１０１ａ，１０１ｂとは反対方向に渦電流がそれぞれ流れ、その渦電流損により発熱体１０２が発熱される。
【０００６】
このように、電磁誘導作用を利用した暖房装置は、特開平５−４７４６２号公報（以下「文献１」と称す）及び実開平５−３６７９４号公報（以下「文献２」と称す）に開示されている。
【０００７】
文献１には、円形に隙間無く敷き詰められた第１の誘導コイルと、その第１の誘導コイルの外周部に敷き詰められた第２の誘導コイルとの２つの誘導コイルを有し、第１及び第２の誘導コイルへの通電を交互に行い発熱体を発熱させる暖房装置（調理器具）が開示されている。また、第１及び第２の誘導コイルへの通電は、第１の誘導コイルへの通電時間が長く、第２の誘導コイルへの通電時間が短くなるように設定されている。
【０００８】
文献２には、第１の誘導コイルの外周部の一部と、第２の誘導コイルの外周部の一部とを重ね合わせて配設し、第１及び第２の誘導コイルの上部に配設される発熱体を発熱させる暖房装置（調理器具）が開示されている。また、第１及び第２の誘導コイルには、重ね合わせた外周部に同一方向の電流が流れるように通電が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平５−４７４６２号公報
【特許文献２】実開平５−３６７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記文献１の暖房装置では、第１及び第２の誘導コイルに対して異なる通電時間で交互に通電が行われ、且つ、第１及び第２の誘導コイルが配設される領域が区分けされているので、発熱体の内側部分が高温になる一方外側部分が低温になり、発熱体の表面温度を略均一にできないという問題点があった。また、上記文献２の暖房装置も、第１及び第２誘導コイルの外周部の重なった部分で発生する磁界が多くなるので、その重なった特定部分のみが高温になり、発熱体の表面温度を均一にできないという問題点があった。
【００１１】
さらに、図８を参照して、発熱体１０２の大きさに対応して誘導コイル１０１を敷き詰めた場合の問題点について説明する。図８（ａ）は、誘導コイル１０１に電流を流した場合の発熱体１０２の理想の状態を示した模式図であり、図８（ｂ）は、誘導コイル１０１に電流を流した場合の発熱体１０２の実際の状態を示した模式図である。
【００１２】
図８（ａ）に示すように、発熱体１０２の大きさに対応して誘導コイル１０１ａ，１０１ｂを敷き詰めた場合には、発熱体１０２全体に渦電流が流れることが期待されるが、実際には、図８（ｂ）に示すように、誘導コイル１０１ａと誘導コイル１０１ｂとの境目部分１０３に対応する発熱体１０２部分に、電流方向が反対になる渦電流が流れるので、電流の打ち消しが生じてしまい発熱が抑えられてしまう（所謂、中抜け現象）。即ち、誘導コイル１０１ａ，１０１ｂを発熱体１０２の大きさに対応して敷き詰めただけでは、発熱体１０２の表面全体を均一に発熱させることは困難であった。
【００１３】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、誘導コイルにより発熱される発熱体の表面温度を略均一にできる暖房装置および暖房便座装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的を達成するために請求項１記載の暖房装置は、薄膜状の発熱体と、その発熱体の下面側に配設され通電されることにより前記発熱体を発熱させる複数の誘導コイルと、その複数の誘導コイルへの通電を制御する制御手段とを備えており、前記複数の誘導コイルは、前記誘導コイルによりほぼ連続した外縁が形成されると共にその誘導コイルのうち電流が反対方向に流れる誘導コイルが並設される境目部分を有したコイルパターンにそれぞれ形成されており、１の誘導コイルの対向配設される境目部分に他の誘導コイルの一部が位置するように重ねて配設され、前記制御手段は、前記１及び他の誘導コイルに対して異なるタイミングで交互に通電を行うものである。
【００１５】
請求項２記載の暖房装置は、請求項１記載の暖房装置において、前記１及び他の誘導コイルは、前記境目部分では重なることなく並設され、その境目部分以外で重なる前記１及び他の誘導コイルの交点が４箇所以下になるように配設される。
【００１６】
請求項３記載の暖房便座装置は、便座の表面側に配設される薄膜状の発熱体と、その発熱体の下面側に配設され通電されることにより前記発熱体を発熱させる複数の誘導コイルと、その誘導コイルへの通電を制御する制御手段とを備えており、前記複数の誘導コイルは、前記誘導コイルにより馬蹄形状のほぼ連続した外縁が形成されると共にその誘導コイルのうち電流が反対方向に流れる誘導コイルが並設される境目部分を有したコイルパターンにそれぞれ形成されており、１の誘導コイルの前記対向配設される境目部分に他の誘導コイルの一部が位置するように重ねて配設され、前記制御手段は、前記１及び他の誘導コイルに対して異なるタイミングで交互に通電を行うものである。
【００１７】
請求項４記載の暖房便座装置は、請求項３記載の暖房便座装置において、前記１又は他の誘導コイルは、前記便座の前奥方向における前側または奥側に前記馬蹄形状の切れ目が位置するように配設される。
【００１８】
請求項５記載の暖房便座装置は、請求項３又は４に記載の暖房便座装置において、前記１及び他の誘導コイルは、前記馬蹄形状の切れ目が互いに重ならない位置に配設される。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の暖房装置によれば、１の誘導コイルのうち電流が反対方向に流れる誘導コイルが並設される境目部分に、他の誘導コイルの一部が位置するように重ねて配設され、１及び他の誘導コイルには、制御手段により異なるタイミングで交互に通電がなされるので、一方の誘導コイルが通電されると他方の誘導コイルの境目部分に対応する発熱体部分を発熱できる。よって、誘導コイルに対応する発熱体部分とその誘導コイルの境目部分に対応する発熱体部分とが交互に発熱されるので、発熱体の表面温度を略均一にできるという効果がある。
【００２０】
また、１の誘導コイルの境目部分の誘導コイルが隙間なく並設されている場合にも、中抜け現象で発熱が抑制される発熱体部分を他方の誘導コイルで発熱できるので、発熱体の表面温度を略均一にできるという効果がある。
【００２１】
請求項２記載の暖房装置によれば、請求項１記載の暖房装置の奏する効果に加え、１及び他の誘導コイルは、境目部分では重なることなく並設されているので、中抜け現象で発熱が抑制されることを抑制しつつ発熱体の表面温度を略均一にでき、効率良く発熱を行うことができるという効果がある。
【００２２】
また、複数の誘導コイルは、１の誘導コイルの境目部分に他の誘導コイルの一部が位置し境目部分以外で重なるように配設されるので、誘導コイルが交わる交点は２Ｎ（Ｎは自然数）箇所存在し、その交点では、交差して重なる誘導コイルのうち発熱体から離反する誘導コイルは発熱体との距離が長くなるし、通電されていない誘導コイルに磁界が吸収されるので、発熱体の発熱が弱くなる。よって、交点の数が極端に多いと発熱が弱くなる部分が多くなり発熱体の表面温度が不均一になるし、一方、交点の数が２箇所であると各誘導コイルの配設パターンが限定されるので、誘導コイルの配設位置の自由度が低下する。請求項２記載の暖房装置によれば、１の誘導コイルと他の誘導コイルとの交点が４箇所以下なので、発熱体の表面温度を略均一にしつつ、各誘導コイルの配設パターンを多様化でき配設位置の自由度を向上できるという効果がある。
【００２３】
請求項３記載の暖房便座装置によれば、１の誘導コイルのうち電流が反対方向に流れる誘導コイルが並設される境目部分に他の誘導コイルの一部が位置するように重ねて配設され、１及び他の誘導コイルには、制御手段により異なるタイミングで交互に通電がなされるので、一方の誘導コイルが通電されると他方の誘導コイルの境目部分に対応する発熱体部分を発熱できる。よって、誘導コイルに対応する発熱体部分とその誘導コイルの境目部分に対応する発熱体部分とが交互に発熱されるので、便座形状に応じて誘導コイルを馬蹄形状に形成しても、便座の表面温度を略均一にできるという効果がある。
【００２４】
また、１の誘導コイルの境目部分の誘導コイルが隙間なく並設されている場合にも、中抜け現象で発熱が抑制される発熱体部分を他方の誘導コイルで発熱できるので、発熱体の表面温度を略均一にできるという効果がある。
【００２５】
請求項４記載の暖房便座装置によれば、請求項３記載の暖房便座装置の奏する効果に加え、１又は他の誘導コイルは、便座の前奥方向における前側または奥側に馬蹄形状の切れ目が位置するので、使用者が便座に着座した場合に使用者の足（特に、太股の裏側）が当接し難い部分や使用者の尻が当接し難い部分に切れ目が位置する。よって、切れ目に対応する発熱体部分の表面温度が若干低くても、使用者に対しては便座表面の温度を略均一であると認識させることができるという効果がある。
【００２６】
請求項５記載の暖房便座装置によれば、請求項３又は４に記載の暖房便座装置の奏する効果に加え、１及び他の誘導コイルは、馬蹄形状の切れ目が互いに重ならない位置に配設されているので、一方の誘導コイルの切れ目での発熱を他方の誘導コイルの発熱により補完することができ、便座表面の温度を略均一にできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態の暖房便座装置の概略を示した図である。
【図２】（ａ）は、第１及び第２誘導コイルへの通電方法を示したタイミングチャートであり、（ｂ）〜（ｄ）は、各誘導コイル及び発熱体の電流の流れを示した模式図である。
【図３】便座内に配設される誘導コイルを概略的に示した概略図である。
【図４】第２実施形態の暖房便座装置の概略を示した図である。
【図５】誘導コイルが２つで構成される場合の配設位置の組み合わせを模式的に示した図である。
【図６】誘導コイルが３以上で構成される場合の配設位置の組み合わせを模式的に示した図である。
【図７】（ａ）は、誘導コイルと発熱体との位置関係を模式的に示した模式図であり、（ｂ）は、図７（ａ）のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ線における誘導コイル及び発熱体の断面を模式的に示した模式図であり、（ｃ）は、図７（ａ）のＶＩＩｃ−ＶＩＩｃ線における誘導コイル及び発熱体の断面を模式的に示した模式図である。
【図８】（ａ）は、誘導コイルに電流を流した場合の発熱体の理想の状態を示した模式図であり、（ｂ）は、誘導コイルに電流を流した場合の発熱体の実際の状態を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態の暖房便座装置１の概略を示した図である。なお、図１では、本発明に関連する部分を示しており、便座蓋などを不図示としている。また、図１において、矢印Ｘ方向は、暖房便座装置１の左右方向を示しており、矢印Ｙ方向は、暖房便座装置１の前奥方向を示している。
【００２９】
本実施形態の暖房便座装置１は、馬蹄形状に形成される誘導コイル２５，２６が一方の誘導コイルの境目部分（内側の領域）に他方の誘導コイルの一部が位置するように重ねて配設すると共に、誘導コイル２５，２６への通電を異なるタイミングで交互に行い、発熱体２７を暖めて便座３の表面温度を略均一にするものである。
【００３０】
図１に示すように、暖房便座装置１は、本体２と便座３とを有しており、その本体２と便座３とは、一対の枢支部１０，１０によって、便座３が本体２に対して開閉動作可能に支持されている。
【００３１】
本体２は、略箱状に形成されており、その内部には、外部電源Ｗから電力が供給される本体側制御部Ｃ１が設けられている。本体側制御部Ｃ１には、本体２の側面（矢印Ｘ方向左側の側面）に設けられた操作パネル（図示せず）用のスイッチ基板１１と、一方の枢支部１０（矢印Ｘ方向左側の枢支部）に設けられ便座３を開閉動作させる駆動モータ１２と、外部電源Ｗから供給された電力を便座３側に送電する送電部１３とが接続されている。
【００３２】
本体側制御部Ｃ１は、操作パネルの操作に応じて送電部１３への電力の供給および停止を行う送電制御や、人体検知センサ（図示せず）等の検知結果に応じて駆動モータ１２を駆動する駆動制御などを行う。
【００３３】
便座３は、中央に略楕円形の開口２１が形成されており、暖房便座装置１の奥側（矢印Ｙ方向上側）の左右両端（矢印Ｘ方向の両端）に、便座３側の枢支部１０，１０を構成する取付腕部２２，２２が設けられている。取付腕部２２，２２には、取付軸２３，２３が挿通されており、その取付軸２３，２３を介して便座３が本体２に対して開閉動作可能に取り付けられている。
【００３４】
便座３の内部には、便座３の制御を行う便座側制御部Ｃ２が設けられており、その便座側制御部Ｃ２には、本体２側の送電部１３から供給される電力を受電する受電部２４と、その受電部２４により受電した電力が供給される第１誘導コイル２５（斜線で示した線）及び第２誘導コイル２６（点で示した線）とが接続されている。なお、図１では、便宜上、誘導コイル２５，２６が１本の線で図示されているが、実際には複数本（例えば、１２０芯）で構成されている。
【００３５】
さらに、便座３の内部には、第１及び第２誘導コイル２５，２６の上面側でかつ便座３の表面側にシート状の発熱体２７が配設されている。この発熱体２７は、第１及び第２誘導コイル２５，２６が通電された場合の電磁誘導作用により発熱し、便座３の表面を暖めるものである。
【００３６】
便座側制御部Ｃ２は、整流回路、高周発生回路や制御回路（全て図示せず）等を有しており、受電部２４により受電した電力から高周波電流を生成可能に構成されている。便座側制御部Ｃ２は、主に、生成された高周波電流を第１及び第２誘導コイル２５，２６に交互に通電する制御や、温度センサ（図示せず）の検出結果に基づいて第１及び第２誘導コイル２５，２６への通電の開始および停止を行う温度調整制御などを行う。
【００３７】
第１及び第２誘導コイル２５，２６が通電されると、便座３の開口２１側と便座３の外縁側とでは反対方向の電流が流れ、例えば、便座３の開口２１側では矢印Ｄ１で示す電流が流れ、便座３の外縁側では矢印Ｄ２で示す電流が流れる。なお、第１及び第２誘導コイル２５，２６には交流が通電されるので、所定間隔毎に矢印Ｄ１，Ｄ２の向きは変化するが、互いに反対方向へ流れる関係は変わらない。
【００３８】
ここで、本体２から便座３への電力伝送について簡単に説明する。送電部１３は、一次コイルＬ１を外周に巻き付けた略コ字状の一次側コアＫ１で構成され、受電部２４は、二次コイルＬ２を外周に巻き付けた略コ字状の二次側コアＫ２で構成され、相互誘導作用により送電部１３から受電部２４に無配線方式により電力伝送が行われる。また、送電部１３及び受電部２４は、一対の枢支部１０，１０の間に設けられ、便座３が閉じられた状態であっても、便座３が開かれた状態であっても、距離の変化が余りなく、常に一定の電力伝送を行うことができる。
【００３９】
次に、第１及び第２誘導コイル２５，２６の形状および配設位置について説明する。第１誘導コイル２５は、便座３の外形に沿った馬蹄形状に形成されている。具体的には、誘導コイル２５によりほぼ連続した外縁が形成され、その誘導コイル２５により囲まれた内側の領域２５ａ（誘導コイル２５が並設され電流が反対方向に流れる境目部分）と、馬蹄形状の両端が対向する切れ目２５ｂとを有している。なお、第１誘導コイル２５の切れ目２５ｂは、便座３内の本体２側（矢印Ｙ方向上側）で且つ左右方向において左側（矢印Ｘ方向左側）に位置している。
【００４０】
第２誘導コイル２６は、第１誘導コイル２５より若干大きな外形となる馬蹄形状に形成され、具体的には、誘導コイル２６によりほぼ連続した外縁が形成され、その誘導コイル２６により囲まれた内側の領域２６ａ（境目部分）と、馬蹄形状の両端が対向する切れ目２６ｂとを有している。なお、第２誘導コイル２６の切れ目２６ｂは、便座３内の本体２側で且つ左右方向において右側（矢印Ｘ方向右側）に位置している。
【００４１】
また、第１及び第２誘導コイル２５，２６の配設位置は、第１誘導コイル２５の外側に第２誘導コイル２６が位置しており、一方の誘導コイルの内側の領域、即ち誘導コイルが並設され電流が反対方向に流れる境目部分に、他方の誘導コイルの一部が位置して重なるように配設されている。
【００４２】
また、第１及び第２誘導コイル２５，２６は、第１誘導誘導コイル２５の切れ目２５ｂと第２誘導コイル２６の切れ目２６ｂとが重ならないように配設されている。よって、一方の誘導コイルの発熱が弱くなる切れ目部分を、他方の誘導コイルが補完することになるので、発熱体２７の発熱が弱い部分を補完でき、便座３表面の温度を略均一にできる。
【００４３】
また、誘導コイル２５，２６の切れ目２５ｂ，２６ｂは、便座３内の本体２側に位置しているので、誘導コイル２５，２６による発熱体２７の発熱が弱い部分を、便座３に着座した使用者の足（特に太股）が触れない部分にできる。よって、使用者に対しては、便座３の表面温度を略均一と認識させることができる。
【００４４】
また、第１及び第２誘導コイル２５，２６は、電流が反対方向に流れる誘導コイルが隙間無く並設されずに、それぞれ内側の領域２５ａ，２６ａを有しており、発熱体２７に生じる渦電流が打ち消し合う（即ち、中抜け現象が生じる）部分を有さないので、発熱体２７の発熱を効率良く行うことができる。
【００４５】
次に、図２を参照して、第１及び第２誘導コイル２５，２６に通電がなされた場合の各誘導コイル２５，２６及び発熱体２７の状態について説明する。図２（ａ）は、第１及び第２誘導コイル２５，２６への通電方法を示したタイミングチャートであり、図２（ｂ）〜図２（ｄ）は、各誘導コイル２５，２６及び発熱体２７の電流の流れを示した模式図である。なお、図２（ｂ）〜図２（ｄ）では、便宜上、各誘導コイル２５，２６を３本線で示す。
【００４６】
図２（ａ）に示すように、人体検知センサ（図示せず）により人体を検知した場合や、操作パネルにより便座３の暖め開始の操作がなされた場合には、便座３の暖房が開始される（ｔ１）。時刻ｔ１では、便座側制御部Ｃ２により第１誘導コイル２５への通電が開始される。第１誘導コイル２５への通電が開始されると、図２（ｂ）に示すように、発熱体２７は、第１誘導コイル２５に対応する部分に渦電流が発生して発熱される。この際、第２誘導コイル２６の境目部分である内側の領域２６ａに対応する発熱体２７部分が発熱されていることが解る。
【００４７】
第１誘導コイル２５への通電が開始された後に所定時間（本実施形態では３０ｍｓ）が経過すると、第１誘導コイル２５への通電が停止されると共に第２誘導コイル２６への通電が開始される（ｔ２）。第２誘導コイル２６への通電が開始されると、図２（ｃ）に示すように、発熱体２７は、第２誘導コイル２６に対応する部分に渦電流が発生し、第１誘導コイル２５の境目部分である内側の領域２５ａに対応する部分を含んで発熱される。
【００４８】
その後、所定時間（本実施形態では３０ｍｓ）が経過すると、第２誘導コイル２６への通電が停止されると共に、第１誘導コイル２５への通電が開始され（ｔ３）、以後、第１及び第２誘導コイル２５，２６への通電が交互に繰り返される。
【００４９】
つまり、図２（ｄ）に示すように、第１及び第２誘導コイル２５，２６への通電が交互に行われることで、各誘導コイル２５，２６に対応する発熱体２７部分と、各誘導コイル２５，２６の内側の領域２５ａ，２６ａ（境目部分）に対応する発熱体２７部分とを発熱できるので、発熱体２７の全体として表面温度を略均一にできる。
【００５０】
次に、図３を参照して、誘導コイル２５，２６，３１への通電により発生する磁界の人体への影響について説明する。図３は、便座３内に配設される誘導コイル２５，２６，３１を概略的に示した概略図であり、図３（ａ）は、円形状に誘導コイル３１が便座３内に敷き詰められた状態であり、図３（ｂ）は、馬蹄形状の誘導コイル２５，２６が便座３内に配置された状態である。
【００５１】
図３（ａ）に示すように、１本の誘導コイル３１が便座３内に重なることなく円形状に敷き詰められている場合には、誘導コイル３１への通電により発生する磁界Ｂ１は、誘導コイル３１に流れる電流方向が同一であり発生する磁束が一体的になるので、開口２１から上方に放射線状に延び、便座３の外側から下方を通り、開口２１に戻る経路となる。つまり、誘導コイル３１のコイル径が大きくなり、便座３の開口２１を上下方向に通る大きな磁界Ｂ１になるので、便座３に着座した使用者に対して低周波磁界による悪影響を与え易いという問題が生じる。
【００５２】
一方、図３（ｂ）に示すように、馬蹄形状の誘導コイル２５，２６を便座３内に配置した場合には、コイル径が小さくなるので、誘導コイル２５，２６に通電しても発生する磁界Ｂ２は、各誘導コイル２５，２６の外周を回るものとなり、使用者に対して低周波磁界による影響を抑制できる。
【００５３】
つまり、便座３の表面全体を暖めるだけであれば、円形状に誘導コイル３１を敷き詰めれば良いが、本実施形態では、使用者の人体への影響も考慮して馬蹄形状の誘導コイル２５，２６を配設している。また、単に、馬蹄形状の誘導コイル２５，２６を便座３内に配設しただけでは、上述した通り、中抜け現象が起こり便座３内の表面温度を均一にできない。そこで、本実施形態では、馬蹄形状の誘導コイル２５，２６をずらしつつ重ねて配設すると共に交互に通電を行い、便座３内の表面温度の均一化を図ると共に効率化を図っている。
【００５４】
以上説明したように、暖房便座装置１は、便座３内に、一方の誘導コイルの内側の領域（境目部分）に他方の誘導コイルの一部が位置するように誘導コイル２５，２６を重ねて配設し、誘導コイル２５，２６への通電を交互に行うので、一方の誘導コイルの内側の領域を他方の誘導コイルにより補完して暖めることができる。よって、発熱体２７の表面全体を略均一に暖めることができるので、便座３の表面温度も略均一になる。
【００５５】
次に、図４を参照して、第２実施形態の暖房便座装置１について説明する。図４は、第２実施形態の暖房便座装置１の概略を示した図である。また、第２実施形態の暖房便座装置１は、第１実施形態の暖房便座装置１の誘導コイル２５，２６に対して、誘導コイル３２，３３の形状および配設位置を変更したものである。よって、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００５６】
図４に示すように、第２実施形態の便座３内部には、内側の領域３２ａ，３３ａ及び切れ目３２ｂ，３３ｂをそれぞれ有する馬蹄形状の第１及び第２誘導コイル３２，３３が重ねて配置されている。そして、第１及び第２誘導コイル３２，３３は、一方の誘導コイルの内側の領域（誘導コイルが並設され電流が反対方向に流れる境目部分）に他方の誘導コイルの一部が位置すると共に、各誘導コイル３２，３３の切れ目３２ｂ，３３ｂが重ならず且つ本体２から離反する便座３内部の先端部（矢印Ｙ方向下側の端部）に位置するように配設されている。
【００５７】
よって、第２実施形態の暖房便座装置１の各誘導コイル３２，３３の配設位置であっても、一方の誘導コイルの内側の領域（境目部分）を他方の誘導コイルにより暖めて、便座３の表面全体を略均一にできるし、各誘導コイル３２，３３の切れ目３２ａ，３３ａが便座３に着座した使用者が触れない部分に位置するので、使用者に対して便座３の表面温度を略均一と認識させることができるし、各誘導コイル３２，３３の切れ目３２ａ，３３ａが重ならないので、便座３の表面全体の温度差が生じることも抑制できる。
【００５８】
次に、図５及び図６を参照して、誘導コイル４１〜４４，５１〜５５の配設位置の変形例について説明する。図５は、誘導コイル４１〜４４が２つで構成される場合の配設位置の組み合わせを模式的に示した図であり、図６は、誘導コイル５１〜５５が３以上で構成される場合の配設位置の組み合わせを模式的に示した図である。なお、図５及び図６に示す変形例は、便座３内に配設するものとしても良いし、他の暖房装置（例えば、床暖房装置や調理器など）の内部に配設するものとしても良い。
【００５９】
図５（ａ）に示す変形例１は、第１及び第２誘導コイル４１，４２が同一形状で且つ凹状に形成されており、第１及び第２誘導コイル４１，４２を、一方の誘導コイルの内側の領域（境目部分）のほぼ真ん中に他方の誘導コイルの一部が位置するように斜め方向にずらして配設されている。なお、変形例１では、第１及び第２誘導コイル４１，４２が交差する交点ｋ１〜ｋ４は４つとなっている。
【００６０】
この変形例１では、上記実施形態と同様に、一方の誘導コイルの内側の領域（境目部分）に他方の誘導コイルの一部が位置して配設されているので、誘導コイル４１，４２が配設された部分に対応する発熱体を略均一に暖めることができる。また、誘導コイル４１，４２は、同一形状のものが使用されているので、部品点数を削減してコスト低減を図ることもできる。
【００６１】
図５（ｂ）〜図５（ｅ）に示す変形例２〜５は、第１及び第２誘導コイル４３，４４が異形状で且つ凹状に形成されており、第１誘導コイル４３の内側で且つ、凹状の底部を基準として上方向に第２誘導コイル４４をずらして配設したものである。なお、変形例２〜５では、図示するように、第１及び第２誘導コイル４３，４４が交差する交点ｋ１，ｋ２は２つとなっている。
【００６２】
この変形例２〜５も、一方の誘導コイルの内側の領域（境目部分）に他方の誘導コイルの一部が位置して配設されているので、誘導コイル４１，４２が配設された部分に対応する発熱体を略均一に暖めることができる。
【００６３】
更に、変形例２〜５は、第１及び第２誘導コイル４３，４４の交点ｋ１，ｋ２が２つとなっている。第１及び第２誘導コイル４３，４４の交点ｋ１，ｋ２は、誘導コイル４３，４４が重なるので、上側の誘導コイルと下側の誘導コイルとの発熱体までの距離が異なるので、下側の誘導コイルによる発熱が弱まるし、通電されていない方の誘導コイルにより磁界が吸収されて発熱が弱まる可能性がある。しかし、変形例２〜５では、第１及び第２誘導コイル４３，４４の交点が最も少なくなる２つとしているので、発熱体２７の発熱が弱くなる部分を極力少なくでき、発熱体２７の表面温度を略均一にできる。
【００６４】
図６（ａ）に示す変形例６は、同一形状の誘導コイル５１ａ〜５１ｃを一方向に等間隔にずらして配設したものであり、図６（ｂ）に示す変形例７は、同一形状の誘導コイル５２ａ，５２ａ間を誘導コイル５３により連結するように配設したものであり、図６（ｃ）に示す変形例８は、同一形状の誘導コイル５４ａ〜５４ｄが矩形状の４隅に対応する位置に配設され、隣り合う誘導コイル５４ａ〜５４ｄ同士を誘導コイル５５ａ〜５５ｄにより連結するように配設したものである。
【００６５】
この変形例６〜８も、上記実施形態と同様に、１の誘導コイルの内側の領域内に他の誘導コイルの一部が位置して重なって配設されているので、誘導コイル５１〜５５が配設された部分に対応する発熱体を略均一に暖めることができる。
【００６６】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。
【００６７】
例えば、上記実施形態では、馬蹄形状の誘導コイル２５，２６，３２，３３を便座３内部に配設する暖房便座装置１としたが、床暖房装置や調理装置などに適用しても良い。床暖房装置や調理装置に適用したとしても、表面全体を略均一に暖めることができる。
【００６８】
また、上記実施形態では、誘導コイル２５，２６の切れ目２５ｂ，２６ｂが便座３内部の本体２側に位置し、誘導コイル３２，３３の切れ目３２ｂ，３３ｂが便座３内部の本体２から離反する先端側に位置するものとしたが、いずれか一方の切れ目が本体２側に位置すると共に他方の切れ目が本体２から離反する先端側に位置するように構成しても良い。この構成であっても、便座３に着座した使用者が触れない部分に切れ目が位置するので、使用者に対して便座３の表面温度を略均一と認識させることができる。
【００６９】
また、誘導コイル２５，２６，３２，３３の切れ目２５ｂ，２６ｂ，３２ｂ，３３ｂが便座３の本体２側または本体２から離反する先端側に位置する場合には、切れ目２５ｂ，２６ｂ，３２ｂ，３３ｂが重なるように配設しても良い。この構成では、例え、切れ目２５ｂ，２６ｂ，３２ｂ，３３ｂが重なり発熱体２７の発熱が弱くなる部分が重なっても、便座３に着座した使用者が触れない部分なので、使用者に対しては便座３の表面温度が略均一であると認識させることができる。
【００７０】
また、誘導コイル２５，２６，３２，３３の切れ目２５ｂ，２６ｂ，３２ｂ，３３ｂを便座３の本体２側の両端（即ち、取付腕部２２の近傍）のいずれか一方に位置するように配設しても良いし、誘導コイル２５，３２の切れ目２５ｂ，３２ｂ及び誘導コイル２６，３３の切れ目２６ｂ，３３ｂを便座３の本体２側の両端にそれぞれ位置するように配設しても良い。この構成であれば、便座３に着座した使用者の足だけでなく尻部分も当接しない位置に、誘導コイル２５，２６，３２，３３の切れ目２５ｂ，２６ｂ，３２ｂ，３３ｂが配設されるので、使用者に対して便座３の表面温度が略均一であると認識させることができる。
【００７１】
また、上記実施形態では、各誘導コイル２５，２６，３２，３３が内側の領域２５ａ，２６ａ，３２ａ，３３ａを有し、その内側の領域２５ａ，２６ａ，３２ａ，３３ａに他方の誘導コイルが重ならずに並設するように構成したが、誘導コイルが内側の領域を有さずに境目（部分）しか無い場合には、その境目部分に他方の誘導コイルが重なるように配設しても良い。この構成であっても、一方の誘導コイルの中抜け現象が生じる部分を他方の誘導コイルで補完できるので、発熱体の表面温度を略均一にできる。
【符号の説明】
【００７２】
１ 暖房便座装置（便房装置）
２ 本体
３ 便座
２５，３２ 第１誘導コイル
２５ａ，３２ａ 領域（境目部分）
２５ｂ，３２ｂ 切れ目
２６，３３ 第２誘導コイル
２６ａ，３３ａ 領域（境目部分）
２６ｂ，３３ｂ 切れ目
２７ 発熱体
４１〜４４ 誘導コイル
５１〜５５ 誘導コイル
１０３ 境目部分
Ｃ２ 便座側制御部（制御手段）
ｋ１〜ｋ４ 交点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暖房装置および暖房便座装置に関し、特に、誘導コイルにより発熱される発熱体の表面温度を略均一にできる暖房装置および暖房便座装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
まず、図７を参照して、誘導コイル１０１を利用して発熱体１０２を発熱させる原理について簡単に説明する。図７（ａ）は、誘導コイル１０１と発熱体１０２との位置関係を模式的に示した模式図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ線における誘導コイル１０１及び発熱体１０２の断面を模式的に示した模式図であり、図７（ｃ）は、図７（ａ）のＶＩＩｃ−ＶＩＩｃ線における誘導コイル１０１及び発熱体１０２の断面を模式的に示した模式図である。なお、図７（ｂ）及び図７（ｃ）において、誘導コイル１０１内のバツ印は、紙面垂直方向視の手前側から奥側への電流の流れを示しており、誘導コイル１０１内の丸印は、紙面垂直方向視の奥側から手前側への電流の流れを示している。
【０００３】
図７（ａ）に示すように、誘導コイル１０１は、一本の誘導コイルを矩形状に配設したものであり、その上部に発熱体１０２が配設されている。なお、図７（ａ）の矢印は、電流の流れを示している。
【０００４】
図７（ｂ）に示すように、誘導コイル１０１が通電されると、一方側（左側）に配設される誘導コイル１０１ａには紙面垂直方向視奥側から手前側に電流が流れ、他方側（右側）に配設される誘導コイル１０１ｂには紙面垂直方向視手前側から奥側に電流が流れ、それぞれの誘導コイル１０１ａ，１０１ｂの外周には、矢印１０３で示す磁界が発生する。
【０００５】
図７（ｃ）に示すように、誘導コイル１０１が通電されて磁界が発生すると、電磁誘導作用によって発熱体１０２に、誘導コイル１０１ａ，１０１ｂとは反対方向に渦電流がそれぞれ流れ、その渦電流損により発熱体１０２が発熱される。
【０００６】
このように、電磁誘導作用を利用した暖房装置は、特開平５−４７４６２号公報（以下「文献１」と称す）及び実開平５−３６７９４号公報（以下「文献２」と称す）に開示されている。
【０００７】
文献１には、円形に隙間無く敷き詰められた第１の誘導コイルと、その第１の誘導コイルの外周部に敷き詰められた第２の誘導コイルとの２つの誘導コイルを有し、第１及び第２の誘導コイルへの通電を交互に行い発熱体を発熱させる暖房装置（調理器具）が開示されている。また、第１及び第２の誘導コイルへの通電は、第１の誘導コイルへの通電時間が長く、第２の誘導コイルへの通電時間が短くなるように設定されている。
【０００８】
文献２には、第１の誘導コイルの外周部の一部と、第２の誘導コイルの外周部の一部とを重ね合わせて配設し、第１及び第２の誘導コイルの上部に配設される発熱体を発熱させる暖房装置（調理器具）が開示されている。また、第１及び第２の誘導コイルには、重ね合わせた外周部に同一方向の電流が流れるように通電が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平５−４７４６２号公報
【特許文献２】実開平５−３６７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記文献１の暖房装置では、第１及び第２の誘導コイルに対して異なる通電時間で交互に通電が行われ、且つ、第１及び第２の誘導コイルが配設される領域が区分けされているので、発熱体の内側部分が高温になる一方外側部分が低温になり、発熱体の表面温度を略均一にできないという問題点があった。また、上記文献２の暖房装置も、第１及び第２誘導コイルの外周部の重なった部分で発生する磁界が多くなるので、その重なった特定部分のみが高温になり、発熱体の表面温度を均一にできないという問題点があった。
【００１１】
さらに、図８を参照して、発熱体１０２の大きさに対応して誘導コイル１０１を敷き詰めた場合の問題点について説明する。図８（ａ）は、誘導コイル１０１に電流を流した場合の発熱体１０２の理想の状態を示した模式図であり、図８（ｂ）は、誘導コイル１０１に電流を流した場合の発熱体１０２の実際の状態を示した模式図である。
【００１２】
図８（ａ）に示すように、発熱体１０２の大きさに対応して誘導コイル１０１ａ，１０１ｂを敷き詰めた場合には、発熱体１０２全体に渦電流が流れることが期待されるが、実際には、図８（ｂ）に示すように、誘導コイル１０１ａと誘導コイル１０１ｂとの境目部分１０３に対応する発熱体１０２部分に、電流方向が反対になる渦電流が流れるので、電流の打ち消しが生じてしまい発熱が抑えられてしまう（所謂、中抜け現象）。即ち、誘導コイル１０１ａ，１０１ｂを発熱体１０２の大きさに対応して敷き詰めただけでは、発熱体１０２の表面全体を均一に発熱させることは困難であった。
【００１３】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、誘導コイルにより発熱される発熱体の表面温度を略均一にできる暖房装置および暖房便座装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的を達成するために請求項１記載の暖房装置は、薄膜状の発熱体と、その発熱体の下面側に配設され通電されることにより前記発熱体を発熱させる複数の誘導コイルと、その複数の誘導コイルへの通電を制御する制御手段とを備えており、前記複数の誘導コイルは、前記誘導コイルによりほぼ連続した外縁が形成されると共にその誘導コイルのうち電流が反対方向に流れる誘導コイルが並設される境目部分を有したコイルパターンにそれぞれ形成されており、１の誘導コイルの対向配設される境目部分に他の誘導コイルの一部が位置するように重ねて配設され、前記制御手段は、前記１及び他の誘導コイルに対して異なるタイミングで交互に通電を行うものである。
【００１５】
請求項２記載の暖房装置は、請求項１記載の暖房装置において、前記１及び他の誘導コイルは、前記境目部分では重なることなく並設され、その境目部分以外で重なる前記１及び他の誘導コイルの交点が４箇所以下になるように配設される。
【００１６】
請求項３記載の暖房便座装置は、便座の表面側に配設される薄膜状の発熱体と、その発熱体の下面側に配設され通電されることにより前記発熱体を発熱させる複数の誘導コイルと、その誘導コイルへの通電を制御する制御手段とを備えており、前記複数の誘導コイルは、前記誘導コイルにより馬蹄形状のほぼ連続した外縁が形成されると共にその誘導コイルのうち電流が反対方向に流れる誘導コイルが並設される境目部分を有したコイルパターンにそれぞれ形成されており、１の誘導コイルの前記対向配設される境目部分に他の誘導コイルの一部が位置するように重ねて配設され、前記制御手段は、前記１及び他の誘導コイルに対して異なるタイミングで交互に通電を行うものである。
【００１７】
請求項４記載の暖房便座装置は、請求項３記載の暖房便座装置において、前記１又は他の誘導コイルは、前記便座の前奥方向における前側または奥側に前記馬蹄形状の切れ目が位置するように配設される。
【００１８】
請求項５記載の暖房便座装置は、請求項３又は４に記載の暖房便座装置において、前記１及び他の誘導コイルは、前記馬蹄形状の切れ目が互いに重ならない位置に配設される。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の暖房装置によれば、１の誘導コイルのうち電流が反対方向に流れる誘導コイルが並設される境目部分に、他の誘導コイルの一部が位置するように重ねて配設され、１及び他の誘導コイルには、制御手段により異なるタイミングで交互に通電がなされるので、一方の誘導コイルが通電されると他方の誘導コイルの境目部分に対応する発熱体部分を発熱できる。よって、誘導コイルに対応する発熱体部分とその誘導コイルの境目部分に対応する発熱体部分とが交互に発熱されるので、発熱体の表面温度を略均一にできるという効果がある。
【００２０】
また、１の誘導コイルの境目部分の誘導コイルが隙間なく並設されている場合にも、中抜け現象で発熱が抑制される発熱体部分を他方の誘導コイルで発熱できるので、発熱体の表面温度を略均一にできるという効果がある。
【００２１】
請求項２記載の暖房装置によれば、請求項１記載の暖房装置の奏する効果に加え、１及び他の誘導コイルは、境目部分では重なることなく並設されているので、中抜け現象で発熱が抑制されることを抑制しつつ発熱体の表面温度を略均一にでき、効率良く発熱を行うことができるという効果がある。
【００２２】
また、複数の誘導コイルは、１の誘導コイルの境目部分に他の誘導コイルの一部が位置し境目部分以外で重なるように配設されるので、誘導コイルが交わる交点は２Ｎ（Ｎは自然数）箇所存在し、その交点では、交差して重なる誘導コイルのうち発熱体から離反する誘導コイルは発熱体との距離が長くなるし、通電されていない誘導コイルに磁界が吸収されるので、発熱体の発熱が弱くなる。よって、交点の数が極端に多いと発熱が弱くなる部分が多くなり発熱体の表面温度が不均一になるし、一方、交点の数が２箇所であると各誘導コイルの配設パターンが限定されるので、誘導コイルの配設位置の自由度が低下する。請求項２記載の暖房装置によれば、１の誘導コイルと他の誘導コイルとの交点が４箇所以下なので、発熱体の表面温度を略均一にしつつ、各誘導コイルの配設パターンを多様化でき配設位置の自由度を向上できるという効果がある。
【００２３】
請求項３記載の暖房便座装置によれば、１の誘導コイルのうち電流が反対方向に流れる誘導コイルが並設される境目部分に他の誘導コイルの一部が位置するように重ねて配設され、１及び他の誘導コイルには、制御手段により異なるタイミングで交互に通電がなされるので、一方の誘導コイルが通電されると他方の誘導コイルの境目部分に対応する発熱体部分を発熱できる。よって、誘導コイルに対応する発熱体部分とその誘導コイルの境目部分に対応する発熱体部分とが交互に発熱されるので、便座形状に応じて誘導コイルを馬蹄形状に形成しても、便座の表面温度を略均一にできるという効果がある。
【００２４】
また、１の誘導コイルの境目部分の誘導コイルが隙間なく並設されている場合にも、中抜け現象で発熱が抑制される発熱体部分を他方の誘導コイルで発熱できるので、発熱体の表面温度を略均一にできるという効果がある。
【００２５】
請求項４記載の暖房便座装置によれば、請求項３記載の暖房便座装置の奏する効果に加え、１又は他の誘導コイルは、便座の前奥方向における前側または奥側に馬蹄形状の切れ目が位置するので、使用者が便座に着座した場合に使用者の足（特に、太股の裏側）が当接し難い部分や使用者の尻が当接し難い部分に切れ目が位置する。よって、切れ目に対応する発熱体部分の表面温度が若干低くても、使用者に対しては便座表面の温度を略均一であると認識させることができるという効果がある。
【００２６】
請求項５記載の暖房便座装置によれば、請求項３又は４に記載の暖房便座装置の奏する効果に加え、１及び他の誘導コイルは、馬蹄形状の切れ目が互いに重ならない位置に配設されているので、一方の誘導コイルの切れ目での発熱を他方の誘導コイルの発熱により補完することができ、便座表面の温度を略均一にできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態の暖房便座装置の概略を示した図である。
【図２】（ａ）は、第１及び第２誘導コイルへの通電方法を示したタイミングチャートであり、（ｂ）〜（ｄ）は、各誘導コイル及び発熱体の電流の流れを示した模式図である。
【図３】便座内に配設される誘導コイルを概略的に示した概略図である。
【図４】第２実施形態の暖房便座装置の概略を示した図である。
【図５】誘導コイルが２つで構成される場合の配設位置の組み合わせを模式的に示した図である。
【図６】誘導コイルが３以上で構成される場合の配設位置の組み合わせを模式的に示した図である。
【図７】（ａ）は、誘導コイルと発熱体との位置関係を模式的に示した模式図であり、（ｂ）は、図７（ａ）のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ線における誘導コイル及び発熱体の断面を模式的に示した模式図であり、（ｃ）は、図７（ａ）のＶＩＩｃ−ＶＩＩｃ線における誘導コイル及び発熱体の断面を模式的に示した模式図である。
【図８】（ａ）は、誘導コイルに電流を流した場合の発熱体の理想の状態を示した模式図であり、（ｂ）は、誘導コイルに電流を流した場合の発熱体の実際の状態を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態の暖房便座装置１の概略を示した図である。なお、図１では、本発明に関連する部分を示しており、便座蓋などを不図示としている。また、図１において、矢印Ｘ方向は、暖房便座装置１の左右方向を示しており、矢印Ｙ方向は、暖房便座装置１の前奥方向を示している。
【００２９】
本実施形態の暖房便座装置１は、馬蹄形状に形成される誘導コイル２５，２６が一方の誘導コイルの境目部分（内側の領域）に他方の誘導コイルの一部が位置するように重ねて配設すると共に、誘導コイル２５，２６への通電を異なるタイミングで交互に行い、発熱体２７を暖めて便座３の表面温度を略均一にするものである。
【００３０】
図１に示すように、暖房便座装置１は、本体２と便座３とを有しており、その本体２と便座３とは、一対の枢支部１０，１０によって、便座３が本体２に対して開閉動作可能に支持されている。
【００３１】
本体２は、略箱状に形成されており、その内部には、外部電源Ｗから電力が供給される本体側制御部Ｃ１が設けられている。本体側制御部Ｃ１には、本体２の側面（矢印Ｘ方向左側の側面）に設けられた操作パネル（図示せず）用のスイッチ基板１１と、一方の枢支部１０（矢印Ｘ方向左側の枢支部）に設けられ便座３を開閉動作させる駆動モータ１２と、外部電源Ｗから供給された電力を便座３側に送電する送電部１３とが接続されている。
【００３２】
本体側制御部Ｃ１は、操作パネルの操作に応じて送電部１３への電力の供給および停止を行う送電制御や、人体検知センサ（図示せず）等の検知結果に応じて駆動モータ１２を駆動する駆動制御などを行う。
【００３３】
便座３は、中央に略楕円形の開口２１が形成されており、暖房便座装置１の奥側（矢印Ｙ方向上側）の左右両端（矢印Ｘ方向の両端）に、便座３側の枢支部１０，１０を構成する取付腕部２２，２２が設けられている。取付腕部２２，２２には、取付軸２３，２３が挿通されており、その取付軸２３，２３を介して便座３が本体２に対して開閉動作可能に取り付けられている。
【００３４】
便座３の内部には、便座３の制御を行う便座側制御部Ｃ２が設けられており、その便座側制御部Ｃ２には、本体２側の送電部１３から供給される電力を受電する受電部２４と、その受電部２４により受電した電力が供給される第１誘導コイル２５（斜線で示した線）及び第２誘導コイル２６（点で示した線）とが接続されている。なお、図１では、便宜上、誘導コイル２５，２６が１本の線で図示されているが、実際には複数本（例えば、１２０芯）で構成されている。
【００３５】
さらに、便座３の内部には、第１及び第２誘導コイル２５，２６の上面側でかつ便座３の表面側にシート状の発熱体２７が配設されている。この発熱体２７は、第１及び第２誘導コイル２５，２６が通電された場合の電磁誘導作用により発熱し、便座３の表面を暖めるものである。
【００３６】
便座側制御部Ｃ２は、整流回路、高周発生回路や制御回路（全て図示せず）等を有しており、受電部２４により受電した電力から高周波電流を生成可能に構成されている。便座側制御部Ｃ２は、主に、生成された高周波電流を第１及び第２誘導コイル２５，２６に交互に通電する制御や、温度センサ（図示せず）の検出結果に基づいて第１及び第２誘導コイル２５，２６への通電の開始および停止を行う温度調整制御などを行う。
【００３７】
第１及び第２誘導コイル２５，２６が通電されると、便座３の開口２１側と便座３の外縁側とでは反対方向の電流が流れ、例えば、便座３の開口２１側では矢印Ｄ１で示す電流が流れ、便座３の外縁側では矢印Ｄ２で示す電流が流れる。なお、第１及び第２誘導コイル２５，２６には交流が通電されるので、所定間隔毎に矢印Ｄ１，Ｄ２の向きは変化するが、互いに反対方向へ流れる関係は変わらない。
【００３８】
ここで、本体２から便座３への電力伝送について簡単に説明する。送電部１３は、一次コイルＬ１を外周に巻き付けた略コ字状の一次側コアＫ１で構成され、受電部２４は、二次コイルＬ２を外周に巻き付けた略コ字状の二次側コアＫ２で構成され、相互誘導作用により送電部１３から受電部２４に無配線方式により電力伝送が行われる。また、送電部１３及び受電部２４は、一対の枢支部１０，１０の間に設けられ、便座３が閉じられた状態であっても、便座３が開かれた状態であっても、距離の変化が余りなく、常に一定の電力伝送を行うことができる。
【００３９】
次に、第１及び第２誘導コイル２５，２６の形状および配設位置について説明する。第１誘導コイル２５は、便座３の外形に沿った馬蹄形状に形成されている。具体的には、誘導コイル２５によりほぼ連続した外縁が形成され、その誘導コイル２５により囲まれた内側の領域２５ａ（誘導コイル２５が並設され電流が反対方向に流れる境目部分）と、馬蹄形状の両端が対向する切れ目２５ｂとを有している。なお、第１誘導コイル２５の切れ目２５ｂは、便座３内の本体２側（矢印Ｙ方向上側）で且つ左右方向において左側（矢印Ｘ方向左側）に位置している。
【００４０】
第２誘導コイル２６は、第１誘導コイル２５より若干大きな外形となる馬蹄形状に形成され、具体的には、誘導コイル２６によりほぼ連続した外縁が形成され、その誘導コイル２６により囲まれた内側の領域２６ａ（境目部分）と、馬蹄形状の両端が対向する切れ目２６ｂとを有している。なお、第２誘導コイル２６の切れ目２６ｂは、便座３内の本体２側で且つ左右方向において右側（矢印Ｘ方向右側）に位置している。
【００４１】
また、第１及び第２誘導コイル２５，２６の配設位置は、第１誘導コイル２５の外側に第２誘導コイル２６が位置しており、一方の誘導コイルの内側の領域、即ち誘導コイルが並設され電流が反対方向に流れる境目部分に、他方の誘導コイルの一部が位置して重なるように配設されている。
【００４２】
また、第１及び第２誘導コイル２５，２６は、第１誘導誘導コイル２５の切れ目２５ｂと第２誘導コイル２６の切れ目２６ｂとが重ならないように配設されている。よって、一方の誘導コイルの発熱が弱くなる切れ目部分を、他方の誘導コイルが補完することになるので、発熱体２７の発熱が弱い部分を補完でき、便座３表面の温度を略均一にできる。
【００４３】
また、誘導コイル２５，２６の切れ目２５ｂ，２６ｂは、便座３内の本体２側に位置しているので、誘導コイル２５，２６による発熱体２７の発熱が弱い部分を、便座３に着座した使用者の足（特に太股）が触れない部分にできる。よって、使用者に対しては、便座３の表面温度を略均一と認識させることができる。
【００４４】
また、第１及び第２誘導コイル２５，２６は、電流が反対方向に流れる誘導コイルが隙間無く並設されずに、それぞれ内側の領域２５ａ，２６ａを有しており、発熱体２７に生じる渦電流が打ち消し合う（即ち、中抜け現象が生じる）部分を有さないので、発熱体２７の発熱を効率良く行うことができる。
【００４５】
次に、図２を参照して、第１及び第２誘導コイル２５，２６に通電がなされた場合の各誘導コイル２５，２６及び発熱体２７の状態について説明する。図２（ａ）は、第１及び第２誘導コイル２５，２６への通電方法を示したタイミングチャートであり、図２（ｂ）〜図２（ｄ）は、各誘導コイル２５，２６及び発熱体２７の電流の流れを示した模式図である。なお、図２（ｂ）〜図２（ｄ）では、便宜上、各誘導コイル２５，２６を３本線で示す。
【００４６】
図２（ａ）に示すように、人体検知センサ（図示せず）により人体を検知した場合や、操作パネルにより便座３の暖め開始の操作がなされた場合には、便座３の暖房が開始される（ｔ１）。時刻ｔ１では、便座側制御部Ｃ２により第１誘導コイル２５への通電が開始される。第１誘導コイル２５への通電が開始されると、図２（ｂ）に示すように、発熱体２７は、第１誘導コイル２５に対応する部分に渦電流が発生して発熱される。この際、第２誘導コイル２６の境目部分である内側の領域２６ａに対応する発熱体２７部分が発熱されていることが解る。
【００４７】
第１誘導コイル２５への通電が開始された後に所定時間（本実施形態では３０ｍｓ）が経過すると、第１誘導コイル２５への通電が停止されると共に第２誘導コイル２６への通電が開始される（ｔ２）。第２誘導コイル２６への通電が開始されると、図２（ｃ）に示すように、発熱体２７は、第２誘導コイル２６に対応する部分に渦電流が発生し、第１誘導コイル２５の境目部分である内側の領域２５ａに対応する部分を含んで発熱される。
【００４８】
その後、所定時間（本実施形態では３０ｍｓ）が経過すると、第２誘導コイル２６への通電が停止されると共に、第１誘導コイル２５への通電が開始され（ｔ３）、以後、第１及び第２誘導コイル２５，２６への通電が交互に繰り返される。
【００４９】
つまり、図２（ｄ）に示すように、第１及び第２誘導コイル２５，２６への通電が交互に行われることで、各誘導コイル２５，２６に対応する発熱体２７部分と、各誘導コイル２５，２６の内側の領域２５ａ，２６ａ（境目部分）に対応する発熱体２７部分とを発熱できるので、発熱体２７の全体として表面温度を略均一にできる。
【００５０】
次に、図３を参照して、誘導コイル２５，２６，３１への通電により発生する磁界の人体への影響について説明する。図３は、便座３内に配設される誘導コイル２５，２６，３１を概略的に示した概略図であり、図３（ａ）は、円形状に誘導コイル３１が便座３内に敷き詰められた状態であり、図３（ｂ）は、馬蹄形状の誘導コイル２５，２６が便座３内に配置された状態である。
【００５１】
図３（ａ）に示すように、１本の誘導コイル３１が便座３内に重なることなく円形状に敷き詰められている場合には、誘導コイル３１への通電により発生する磁界Ｂ１は、誘導コイル３１に流れる電流方向が同一であり発生する磁束が一体的になるので、開口２１から上方に放射線状に延び、便座３の外側から下方を通り、開口２１に戻る経路となる。つまり、誘導コイル３１のコイル径が大きくなり、便座３の開口２１を上下方向に通る大きな磁界Ｂ１になるので、便座３に着座した使用者に対して低周波磁界による悪影響を与え易いという問題が生じる。
【００５２】
一方、図３（ｂ）に示すように、馬蹄形状の誘導コイル２５，２６を便座３内に配置した場合には、コイル径が小さくなるので、誘導コイル２５，２６に通電しても発生する磁界Ｂ２は、各誘導コイル２５，２６の外周を回るものとなり、使用者に対して低周波磁界による影響を抑制できる。
【００５３】
つまり、便座３の表面全体を暖めるだけであれば、円形状に誘導コイル３１を敷き詰めれば良いが、本実施形態では、使用者の人体への影響も考慮して馬蹄形状の誘導コイル２５，２６を配設している。また、単に、馬蹄形状の誘導コイル２５，２６を便座３内に配設しただけでは、上述した通り、中抜け現象が起こり便座３内の表面温度を均一にできない。そこで、本実施形態では、馬蹄形状の誘導コイル２５，２６をずらしつつ重ねて配設すると共に交互に通電を行い、便座３内の表面温度の均一化を図ると共に効率化を図っている。
【００５４】
以上説明したように、暖房便座装置１は、便座３内に、一方の誘導コイルの内側の領域（境目部分）に他方の誘導コイルの一部が位置するように誘導コイル２５，２６を重ねて配設し、誘導コイル２５，２６への通電を交互に行うので、一方の誘導コイルの内側の領域を他方の誘導コイルにより補完して暖めることができる。よって、発熱体２７の表面全体を略均一に暖めることができるので、便座３の表面温度も略均一になる。
【００５５】
次に、図４を参照して、第２実施形態の暖房便座装置１について説明する。図４は、第２実施形態の暖房便座装置１の概略を示した図である。また、第２実施形態の暖房便座装置１は、第１実施形態の暖房便座装置１の誘導コイル２５，２６に対して、誘導コイル３２，３３の形状および配設位置を変更したものである。よって、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００５６】
図４に示すように、第２実施形態の便座３内部には、内側の領域３２ａ，３３ａ及び切れ目３２ｂ，３３ｂをそれぞれ有する馬蹄形状の第１及び第２誘導コイル３２，３３が重ねて配置されている。そして、第１及び第２誘導コイル３２，３３は、一方の誘導コイルの内側の領域（誘導コイルが並設され電流が反対方向に流れる境目部分）に他方の誘導コイルの一部が位置すると共に、各誘導コイル３２，３３の切れ目３２ｂ，３３ｂが重ならず且つ本体２から離反する便座３内部の先端部（矢印Ｙ方向下側の端部）に位置するように配設されている。
【００５７】
よって、第２実施形態の暖房便座装置１の各誘導コイル３２，３３の配設位置であっても、一方の誘導コイルの内側の領域（境目部分）を他方の誘導コイルにより暖めて、便座３の表面全体を略均一にできるし、各誘導コイル３２，３３の切れ目３２ａ，３３ａが便座３に着座した使用者が触れない部分に位置するので、使用者に対して便座３の表面温度を略均一と認識させることができるし、各誘導コイル３２，３３の切れ目３２ａ，３３ａが重ならないので、便座３の表面全体の温度差が生じることも抑制できる。
【００５８】
次に、図５及び図６を参照して、誘導コイル４１〜４４，５１〜５５の配設位置の変形例について説明する。図５は、誘導コイル４１〜４４が２つで構成される場合の配設位置の組み合わせを模式的に示した図であり、図６は、誘導コイル５１〜５５が３以上で構成される場合の配設位置の組み合わせを模式的に示した図である。なお、図５及び図６に示す変形例は、便座３内に配設するものとしても良いし、他の暖房装置（例えば、床暖房装置や調理器など）の内部に配設するものとしても良い。
【００５９】
図５（ａ）に示す変形例１は、第１及び第２誘導コイル４１，４２が同一形状で且つ凹状に形成されており、第１及び第２誘導コイル４１，４２を、一方の誘導コイルの内側の領域（境目部分）のほぼ真ん中に他方の誘導コイルの一部が位置するように斜め方向にずらして配設されている。なお、変形例１では、第１及び第２誘導コイル４１，４２が交差する交点ｋ１〜ｋ４は４つとなっている。
【００６０】
この変形例１では、上記実施形態と同様に、一方の誘導コイルの内側の領域（境目部分）に他方の誘導コイルの一部が位置して配設されているので、誘導コイル４１，４２が配設された部分に対応する発熱体を略均一に暖めることができる。また、誘導コイル４１，４２は、同一形状のものが使用されているので、部品点数を削減してコスト低減を図ることもできる。
【００６１】
図５（ｂ）〜図５（ｅ）に示す変形例２〜５は、第１及び第２誘導コイル４３，４４が異形状で且つ凹状に形成されており、第１誘導コイル４３の内側で且つ、凹状の底部を基準として上方向に第２誘導コイル４４をずらして配設したものである。なお、変形例２〜５では、図示するように、第１及び第２誘導コイル４３，４４が交差する交点ｋ１，ｋ２は２つとなっている。
【００６２】
この変形例２〜５も、一方の誘導コイルの内側の領域（境目部分）に他方の誘導コイルの一部が位置して配設されているので、誘導コイル４１，４２が配設された部分に対応する発熱体を略均一に暖めることができる。
【００６３】
更に、変形例２〜５は、第１及び第２誘導コイル４３，４４の交点ｋ１，ｋ２が２つとなっている。第１及び第２誘導コイル４３，４４の交点ｋ１，ｋ２は、誘導コイル４３，４４が重なるので、上側の誘導コイルと下側の誘導コイルとの発熱体までの距離が異なるので、下側の誘導コイルによる発熱が弱まるし、通電されていない方の誘導コイルにより磁界が吸収されて発熱が弱まる可能性がある。しかし、変形例２〜５では、第１及び第２誘導コイル４３，４４の交点が最も少なくなる２つとしているので、発熱体２７の発熱が弱くなる部分を極力少なくでき、発熱体２７の表面温度を略均一にできる。
【００６４】
図６（ａ）に示す変形例６は、同一形状の誘導コイル５１ａ〜５１ｃを一方向に等間隔にずらして配設したものであり、図６（ｂ）に示す変形例７は、同一形状の誘導コイル５２ａ，５２ａ間を誘導コイル５３により連結するように配設したものであり、図６（ｃ）に示す変形例８は、同一形状の誘導コイル５４ａ〜５４ｄが矩形状の４隅に対応する位置に配設され、隣り合う誘導コイル５４ａ〜５４ｄ同士を誘導コイル５５ａ〜５５ｄにより連結するように配設したものである。
【００６５】
この変形例６〜８も、上記実施形態と同様に、１の誘導コイルの内側の領域内に他の誘導コイルの一部が位置して重なって配設されているので、誘導コイル５１〜５５が配設された部分に対応する発熱体を略均一に暖めることができる。
【００６６】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。
【００６７】
例えば、上記実施形態では、馬蹄形状の誘導コイル２５，２６，３２，３３を便座３内部に配設する暖房便座装置１としたが、床暖房装置や調理装置などに適用しても良い。床暖房装置や調理装置に適用したとしても、表面全体を略均一に暖めることができる。
【００６８】
また、上記実施形態では、誘導コイル２５，２６の切れ目２５ｂ，２６ｂが便座３内部の本体２側に位置し、誘導コイル３２，３３の切れ目３２ｂ，３３ｂが便座３内部の本体２から離反する先端側に位置するものとしたが、いずれか一方の切れ目が本体２側に位置すると共に他方の切れ目が本体２から離反する先端側に位置するように構成しても良い。この構成であっても、便座３に着座した使用者が触れない部分に切れ目が位置するので、使用者に対して便座３の表面温度を略均一と認識させることができる。
【００６９】
また、誘導コイル２５，２６，３２，３３の切れ目２５ｂ，２６ｂ，３２ｂ，３３ｂが便座３の本体２側または本体２から離反する先端側に位置する場合には、切れ目２５ｂ，２６ｂ，３２ｂ，３３ｂが重なるように配設しても良い。この構成では、例え、切れ目２５ｂ，２６ｂ，３２ｂ，３３ｂが重なり発熱体２７の発熱が弱くなる部分が重なっても、便座３に着座した使用者が触れない部分なので、使用者に対しては便座３の表面温度が略均一であると認識させることができる。
【００７０】
また、誘導コイル２５，２６，３２，３３の切れ目２５ｂ，２６ｂ，３２ｂ，３３ｂを便座３の本体２側の両端（即ち、取付腕部２２の近傍）のいずれか一方に位置するように配設しても良いし、誘導コイル２５，３２の切れ目２５ｂ，３２ｂ及び誘導コイル２６，３３の切れ目２６ｂ，３３ｂを便座３の本体２側の両端にそれぞれ位置するように配設しても良い。この構成であれば、便座３に着座した使用者の足だけでなく尻部分も当接しない位置に、誘導コイル２５，２６，３２，３３の切れ目２５ｂ，２６ｂ，３２ｂ，３３ｂが配設されるので、使用者に対して便座３の表面温度が略均一であると認識させることができる。
【００７１】
また、上記実施形態では、各誘導コイル２５，２６，３２，３３が内側の領域２５ａ，２６ａ，３２ａ，３３ａを有し、その内側の領域２５ａ，２６ａ，３２ａ，３３ａに他方の誘導コイルが重ならずに並設するように構成したが、誘導コイルが内側の領域を有さずに境目（部分）しか無い場合には、その境目部分に他方の誘導コイルが重なるように配設しても良い。この構成であっても、一方の誘導コイルの中抜け現象が生じる部分を他方の誘導コイルで補完できるので、発熱体の表面温度を略均一にできる。
【符号の説明】
【００７２】
１ 暖房便座装置（便房装置）
２ 本体
３ 便座
２５，３２ 第１誘導コイル
２５ａ，３２ａ 領域（境目部分）
２５ｂ，３２ｂ 切れ目
２６，３３ 第２誘導コイル
２６ａ，３３ａ 領域（境目部分）
２６ｂ，３３ｂ 切れ目
２７ 発熱体
４１〜４４ 誘導コイル
５１〜５５ 誘導コイル
１０３ 境目部分
Ｃ２ 便座側制御部（制御手段）
ｋ１〜ｋ４ 交点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜状の発熱体と、その発熱体の下面側に配設され通電されることにより前記発熱体を発熱させる複数の誘導コイルと、その複数の誘導コイルへの通電を制御する制御手段とを備えた暖房装置において、
前記複数の誘導コイルは、前記誘導コイルによりほぼ連続した外縁が形成されると共にその誘導コイルのうち電流が反対方向に流れる誘導コイルが並設される境目部分を有したコイルパターンにそれぞれ形成されており、１の誘導コイルの前記境目部分に他の誘導コイルの一部が位置するように重ねて配設され、
前記制御手段は、前記１及び他の誘導コイルに対して異なるタイミングで交互に通電を行うものであることを特徴とする暖房装置。
【請求項２】
前記１及び他の誘導コイルは、前記境目部分では重なることなく並設され、その境目部分以外で重なる前記１及び他の誘導コイルの交点が４箇所以下になるように配設されることを特徴とする請求項１記載の暖房装置。
【請求項３】
便座の表面側に配設される薄膜状の発熱体と、その発熱体の下面側に配設され通電されることにより前記発熱体を発熱させる複数の誘導コイルと、その誘導コイルへの通電を制御する制御手段とを備えた暖房便座装置において、
前記複数の誘導コイルは、前記誘導コイルにより馬蹄形状のほぼ連続した外縁が形成されると共にその誘導コイルのうち電流が反対方向に流れる誘導コイルが並設される境目部分を有したコイルパターンにそれぞれ形成されており、１の誘導コイルの前記境目部分に他の誘導コイルの一部が位置するように重ねて配設され、
前記制御手段は、前記１及び他の誘導コイルに対して異なるタイミングで交互に通電を行うものであることを特徴とする暖房便座装置。
【請求項４】
前記１又は他の誘導コイルは、前記便座の前奥方向における前側または奥側に前記馬蹄形状の切れ目が位置するように配設されることを特徴とする請求項３記載の暖房便座装置。
【請求項５】
前記１及び他の誘導コイルは、前記馬蹄形状の切れ目が互いに重ならない位置に配設されることを特徴とする請求項３又は４に記載の暖房便座装置。
【請求項１】
薄膜状の発熱体と、その発熱体の下面側に配設され通電されることにより前記発熱体を発熱させる複数の誘導コイルと、その複数の誘導コイルへの通電を制御する制御手段とを備えた暖房装置において、
前記複数の誘導コイルは、前記誘導コイルによりほぼ連続した外縁が形成されると共にその誘導コイルのうち電流が反対方向に流れる誘導コイルが並設される境目部分を有したコイルパターンにそれぞれ形成されており、１の誘導コイルの前記境目部分に他の誘導コイルの一部が位置するように重ねて配設され、
前記制御手段は、前記１及び他の誘導コイルに対して異なるタイミングで交互に通電を行うものであることを特徴とする暖房装置。
【請求項２】
前記１及び他の誘導コイルは、前記境目部分では重なることなく並設され、その境目部分以外で重なる前記１及び他の誘導コイルの交点が４箇所以下になるように配設されることを特徴とする請求項１記載の暖房装置。
【請求項３】
便座の表面側に配設される薄膜状の発熱体と、その発熱体の下面側に配設され通電されることにより前記発熱体を発熱させる複数の誘導コイルと、その誘導コイルへの通電を制御する制御手段とを備えた暖房便座装置において、
前記複数の誘導コイルは、前記誘導コイルにより馬蹄形状のほぼ連続した外縁が形成されると共にその誘導コイルのうち電流が反対方向に流れる誘導コイルが並設される境目部分を有したコイルパターンにそれぞれ形成されており、１の誘導コイルの前記境目部分に他の誘導コイルの一部が位置するように重ねて配設され、
前記制御手段は、前記１及び他の誘導コイルに対して異なるタイミングで交互に通電を行うものであることを特徴とする暖房便座装置。
【請求項４】
前記１又は他の誘導コイルは、前記便座の前奥方向における前側または奥側に前記馬蹄形状の切れ目が位置するように配設されることを特徴とする請求項３記載の暖房便座装置。
【請求項５】
前記１及び他の誘導コイルは、前記馬蹄形状の切れ目が互いに重ならない位置に配設されることを特徴とする請求項３又は４に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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１９２１８２（Ｐ２０１０−１９２１８２Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３３４８８（Ｐ２００９−３３４８８）
【出願日】平成２１年２月１７日（２００９．２．１７）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１７日（２００９．２．１７）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
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