暖房装置
【課題】電磁誘導を利用する暖房装置において、誘導コイルと発熱体との距離が一定でなくても、設備や機器の表面を均等に加熱することを目的とする。
【解決手段】便座１の表面材の裏面側に発熱体Ｄを配置し、底板状に誘導コイルＣを配置する。誘導コイルＣは複数個を直列に接続し、発熱体Ｄとの距離に応じて導線の捲き数及び／又は断面積を調整して、発熱体Ｄの発熱量を全域にわたり出来るだけ均等化する。また導線の巻き方を、隣接する誘導コイルＣ間で、磁束の方向が互いに反対方向を向くよう設定することにより、磁束が隣接する誘導コイルＣへ収束し、発熱体Ｄの全域にわたる均一加熱が可能になっている。外部への磁束漏洩が少なくなり、人体や電子機器への悪影響も抑えられる。
【解決手段】便座１の表面材の裏面側に発熱体Ｄを配置し、底板状に誘導コイルＣを配置する。誘導コイルＣは複数個を直列に接続し、発熱体Ｄとの距離に応じて導線の捲き数及び／又は断面積を調整して、発熱体Ｄの発熱量を全域にわたり出来るだけ均等化する。また導線の巻き方を、隣接する誘導コイルＣ間で、磁束の方向が互いに反対方向を向くよう設定することにより、磁束が隣接する誘導コイルＣへ収束し、発熱体Ｄの全域にわたる均一加熱が可能になっている。外部への磁束漏洩が少なくなり、人体や電子機器への悪影響も抑えられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、設備や機器の表面を電磁誘導を利用して暖めるための装置に関し、誘導コイルと発熱体との距離が一定でなくても、均等な加熱状態あるいは所望に調節された加熱状態が得られるようにすることを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び２に、設備や機器の表面を誘導加熱方式で暖房する技術が開示されている。特許文献１は、暖房便座に関するものであって、便座の表面材の表面にアルミ箔より成る発熱体を配置し、表面材の裏面側に誘導コイルを配置する。そして、誘導コイルに通電することで発熱体を誘導加熱することにより、便座表面を短時間で暖めることが記載されている。特許文献２は、床暖房装置に関するものであって、床材の下面に鉄や銅等の金属板より成る加熱板を配置し、さらにその下側に誘導コイルを内蔵したケースを配置し、誘導コイルに通電することで加熱板を誘導加熱することにより、床材表面を暖めることが記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−８８５９号公報
【特許文献２】特開平７−１４５９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載される暖房便座は、便座の表面材が湾曲した形状であるため、その裏面に誘導コイルを配置する際、表面材の湾曲形状に合わせて誘導コイルの形態を製作する必要があり、製作が難しいという欠点がある。そこで、便座の底板上に誘導コイルを平面的に配置することが考えられるが、この場合は、便座表面が湾曲形状であるため、発熱体と誘導コイルとの距離が一定にはならない。それ故、発熱体の発熱量が部位によって異なり、便座の表面温度が不均一になる。つまり部位によって熱くなりすぎたり冷たかったりして、使用者に不快感を与えるおそれあるという問題を招く。
【０００５】
特許文献２に記載される床暖房装置は、床材表面が平坦である場合だけ想定しており、この場合は床面の均一な加熱が可能である。しかし段差などの凹凸を有しているときは、部位によって誘導コイルと加熱板との距離が相違するため、床面温度を均一にできないという問題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、誘導加熱式の暖房装置において、誘導コイルと発熱体との距離が部位によって異なる場合でも、発熱体の発熱量をなるべく一定にできる手段を提供する。本発明の特徴とするところは、請求項１に記載する如く、設備又は機器の表面又は表面材の裏面に導電性材料より成る発熱体が配置され、該発熱体から所定距離を置いて誘導コイルが配置され、誘導コイルに通電することにより発熱体を誘導加熱するようになされた暖房装置において、複数の誘導コイルを直列に接続し、各誘導コイルと発熱体との間の距離又は透磁率が異なる部位が存在する場合に、当該距離又は透磁率の違いに応じ誘導コイルの捲き数及び／又は断面積を調整して、発熱体の発熱量を均等化することである。
【０００７】
前記において、設備とは床や壁を構成する内装材などが挙げられ、機器とは便座・いす・浴槽等が挙げられ、いずれも使用者が直接触れることが想定されるものである。また、透磁率が異なるとは、誘導コイルと発熱体との間が透磁率の異なる物質で充填される場合や、同じ物質でも充填量（磁束方向の厚み）が異なっている場合を指している。またコイルの断面積とは、通電時に生成する磁束の方向に対し、垂直な方向にコイルを断面したときの面積である。
【０００８】
前記の如く構成された本発明は、例えば、誘導コイルを配置する領域を発熱体との距離又は透磁率の違いに応じて複数に分割し、分割領域ごとに誘導コイルを配置し、各誘導コイルを直列に接続する態様が想定される。誘導コイルは、導線の捲き数を増やすと磁束密度が増加する。従って、誘導コイルと発熱体との距離が大きいほど又は透磁率が小さいほど、誘導コイルの捲き数を増加させて、磁束密度を高める。また断面積を大きくすると磁束密度は減少するから、断面積の大きい誘導コイルを用いるときには、捲き数を増やして磁束密度の低下を補うようにすればよい。
【０００９】
本発明を暖房便座の暖房装置に適用する場合は、請求項２に記載する如く、便座の表面材の裏面に導電性材料より成る発熱体を配置し、便座の底板上に誘導コイルを配置し、誘導コイルに通電することにより発熱体を誘導加熱するようになした暖房装置において、複数の誘導コイルを直列に接続し、各誘導コイルと発熱体との間の距離の違いに応じ誘導コイルの捲き数及び／又は断面積を調整して、発熱体の発熱量を均等化するように構成すればよい。
【００１０】
本発明に係る暖房装置において、誘導加熱効率を向上させるため、請求項３に記載する如く、隣接する誘導コイルを、通電時に生成する磁束の方向が互いに反対を向くように設定することが望ましい。
【００１１】
また、本発明に係る暖房装置の誘導コイルへ電力を供給するための手段として、請求項４に記載する如く、電源部から電力の供給を受ける一次コイルを備えた受電部と、誘電コイルへ通電可能な二次コイルを備えた送電部とを有する給電手段を設け、受電部の一次コイルへ通電することにより、相互誘導作用によって、送電部の二次コイルを通じて誘導コイルへ電力を供給するように構成することも可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１に係る暖房装置によれば、直列に接続した誘導コイルの捲き数及び／又は断面積を、各誘導コイルと発熱体との間の距離又は透磁率の違いに応じて調整することにより、発熱体の発熱量を均等化するので、発熱体が設けられる設備や機器の表面形状が平坦でなくても、表面温度を均一にすることができる。また、複数の誘導コイルに対し個別に通電状態を制御するのではなく、複数の誘導コイルを直列に接続し、各誘導コイルの捲き数や断面積を調整することにより発熱体の発熱量を均等化する構成としたから、通電制御が簡単である。
【００１３】
請求項２に記載するように、本発明を暖房便座に適用した場合は、表面材の裏面に配置した発熱体と底板上に配置した誘導コイルとの間の距離が部位によって異なっていても、距離の違いに応じ誘導コイルの捲き数及び／又は断面積を調整して発熱体の発熱量を均等化できるから、便座の表面温度が均一になる。よって、熱くなりすぎたり冷たかったりする部位が形成されるのが防止され、使用者に不快感を与えるおそれがなくなる。また誘導コイルを平坦な底板上に配置するから、コイルの配置作業が容易である。
【００１４】
請求項３に記載するように、隣接する誘導コイルに生成する磁束の方向が互いに反対を向くように設定すれば、任意の誘導コイルから発生した磁束が、隣接する誘導コイルへ収束するような磁界が形成される。そのため、磁束が外部へ漏洩するのが抑制され、隣接する誘導コイルの境界部分でも、効率良く発熱体に電磁誘導を引き起こすことができる。その結果、発熱体の全域にわたり誘導加熱効率が向上すると共に、外部へ放射される電磁ノイズが低減するので、人体や電子機器等に悪影響を及ぼすのを防止できる。
【００１５】
請求項４に記載するように、一次コイルと二次コイルとの相互誘導作用を利用した給電手段を設けて誘導コイルへ電力を供給するように構成した場合は、電源部と誘導コイルとの間の配線を無くすことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［第１の実施形態］
図１に、本発明に係る暖房装置Ｈを、便座１に適用して構成した暖房便座装置Ｓの一例を示す。但し図面には、暖房便座装置Ｓの内部構造のうち、本発明に関連する部分だけを概略的に示す。暖房便座装置Ｓは、便座１と、便器（図示省略）の上面に設置される便座支持体１０とから構成される。本例では、便座１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２，２を設け、該取付腕部２，２の間に、便座支持体１０の前面部に設けた膨出部１１を挟持するように構成してある。そして、便座支持体１０における膨出部１１の左右側面から突出させた支持軸２０で、左右の取付腕部２，２を支持することにより、便座１を揺動可能としている。なお、支持軸１０を抜き出すなどの方法で分離することにより、便座１を便座支持体１０から取り外し可能に構成することが可能である。
【００１７】
便座支持体１０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１３が設けられる。制御回路１３には、便座支持体１０の側面に設けたスイッチ基板１４が接続される。該スイッチ基板１４の表面に設けたスイッチボタン（図示せず）を押すことにより、制御回路１３を通じ、後述する暖房装置Ｈへの通電量を制御して、便座保温温度を調節し、もしくは暖房装置Ｈへの通電を停止させるようになされている。なお図示は省略するが、便座支持体２が、人体検出手段・便蓋の自動開閉装置・音楽再生装置・温水洗浄装置・便器自動洗浄装置・脱臭装置などを備える場合は、前記制御回路１３に、人体検出手段の人体検知信号や前記スイッチボタンの操作に基づいて、上記各装置の動作を制御する機能を持たせることができる。
【００１８】
便座１の内部には、誘導コイルＣと発熱体Ｄとから成る暖房装置Ｈ、調整回路４、及び温度センサ（図示せず）が設けられる。調整回路４は、後述する給電装置３０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、暖房装置Ｈ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。
【００１９】
図２に示す如く、便座１の表面材１ａ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１ｂ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Ｅで充填してもよい。発熱体Ｄ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を、板状・シート状・箔状の形態としたものであり、表面材１ａの裏面に密接するよう設けられる。
【００２０】
誘導コイルＣは、図３に示す如く、複数個を直列に接続したものである。本例では、誘導コイルＣの配置領域（便座１の底板１ｂ上面）を、発熱体Ｄとの距離Ｇ（図２参照）に応じて複数の領域に区画し、複数の誘導コイルＣ１〜７・Ｃ１１〜１７における導線の捲き数及び／又は断面積を、各区画ごとに所定の値に設定したところを第１の特色とする。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、通電時に生成する磁束の方向が互いに反対方向を向くよう設定したところを第２の特色としている。
【００２１】
各誘導コイルＣ１〜７・Ｃ１１〜１７における導線の捲き数及び断面積は、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、便座１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、比較的断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には比較的断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の断面積をそれぞれ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。
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断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断面積の小さい誘導コイルは、磁束密度が小さくでもよいから、導線の捲き数を少なくすることができる。従って、図３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１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。）
【００２２】
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の断面積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。
【００２３】
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３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。
【００２４】
かかる構成を採用すると、次のような効果が得られる。図４（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。
【００２５】
本例では、制御回路１３から暖房装置Ｈへ通電するための給電装置３０を次のように構成した。図１に示す如く、便座支持体１０の膨出部１１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１３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１の後端部であって、便座１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４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。
【００２６】
前記の如く構成された給電装置３０は、便座１が伏倒位置に在るとき、便座支持体１１側の一次側コアＫ１の端面と、便座１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１３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４で高周波電流に変換されて暖房装置Ｈの誘導コイル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が加熱されて、便座１表面を所望温度に昇温させる。
【００２７】
本発明では、直列に接続した各誘導コイルＣ１〜Ｃ７・Ｃ１１〜１７の巻き数及び断面積を、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、暖房装置Ｈに通電すれば、便座１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。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１が暖かくなる。従って、例えば便座支持体１０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暖房装置Ｈ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。
【００２８】
なお図示は省略したが、便座１を揺動可能に支持する支持軸２０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給電装置３０を構成することも可能である。
【００２９】
［第２の実施形態］
図５は、本発明に係る暖房装置Ｈを、浴室Ｙ及び脱衣室Ｚの床暖房装置に応用した実施形態を示すものである。同図（Ａ）に示す如く、本例では、浴室Ｙに設置される浴槽２１の縁部２２表面及び洗い場２３表面、並びに、浴室Ｙに隣接し扉２４で仕切られた脱衣室Ｚの床２５表面に発熱体Ｄ１〜Ｄ３を配置し、各発熱体Ｄ１〜Ｄ３の下側領域における躯体床Ｆ上に、誘導コイルＣ２１〜Ｃ２３を配置した。なお図示は省略したが、洗い場２３や脱衣室床２５を構成する防水パン２３ａと、各誘導コイルＣ２１〜Ｃ２３との間の空間に、適宜の断熱材を配置してもよい。
【００３０】
図５（Ｂ）に、一部（二点鎖線で囲んだ部分ｈ）を拡大して示す如く、導電性材料から成る発熱体Ｄ１〜Ｄ３を、浴槽縁部２２の上面、洗い場２３の上面、脱衣室床２５の上面に配置した場合、その上を樹脂シート２３ｂなどで被覆する構成とするのが望ましい。また発熱体Ｄ１〜Ｄ３が表面近くに位置するから、誘導加熱により、浴槽縁部２２・洗い場２３・脱衣室床２５の昇温が迅速に感得される。但し施工状況に応じ、発熱体Ｄ１〜Ｄ３を、浴槽縁部２２の下面側や、洗い場２３及び脱衣室床２５を構成する防水パン２３ａの下面側に配置することも妨げない。また誘導コイルＣ２１〜Ｃ２３それぞれを、一枚又は数枚の支持盤２６上に固定してユニット化すれば、施工が容易になる。
【００３１】
図５（Ａ）に示す如く、躯体床Ｆ上に配置される各誘導コイルＣ２１〜Ｃ２３と、浴槽縁部２２・洗い場２３・脱衣室床２５の上面に配置される各発熱体Ｄ１〜Ｄ３との距離Ｇ１〜Ｇ３はそれぞれ異なっている。従って、これら距離Ｇ１〜Ｇ３の違いに応じ、各誘導コイルＣ２１〜Ｃ２３の巻き数及び断面積を調整して、通電時に発熱体Ｄ１〜Ｄ３を通過する磁束密度がほぼ等しくなるように設定する。それにより、直列に接続した各誘導コイルＣ２１〜Ｃ２３に通電するだけで、浴槽縁部２２・洗い場２３・脱衣室床２５をほぼ等しい温度に暖めることが可能である。
【００３２】
なお、浴槽縁部２２と洗い場２３と脱衣室床２５とで、暖房温度を変えたいときには、
誘導コイルＣ２１〜Ｃ２３の巻き数を調整することにより、部位によって温度の異なる暖房温度Ｓを提供することもできる。
【００３３】
［第３の実施形態］
図６は、本発明に係る暖房装置Ｈを、階段３０等の段差構造に適用した実施形態を示すものである。階段３０の各段を構成する板材３１〜３４の表面に、発熱体Ｄ１１〜Ｄ１４を配置し、各発熱体Ｄ１１〜Ｄ１４の下方であって躯体床Ｆ上に、誘導コイルＣ３１〜Ｃ３４を配置する。各誘導コイルＣ３１〜Ｃ３４の捲き数は、発熱体Ｄ１１〜Ｄ１４との距離に応じて調整する。なお、誘導コイルＣ３１〜Ｃ３４は、支持盤２６上に固定してユニット化したものを施工してもよい。
【００３４】
本例では、直列に接続した各誘導コイルＣ２１〜Ｃ２３に通電すると、発熱体からの距離が大きいほど、誘導コイルが生成する磁界が強くなるように設定されている。従って、躯体床Ｆ上に平面的に配置した誘導コイルＣ３１〜Ｃ３４で、階段３０の各段上に配置した発熱体Ｄ１１〜Ｄ１４の発熱量がほぼ等しくなるように誘導加熱することができる。
【００３５】
［第４の実施形態］
図７に、本発明に係る暖房装置Ｈを、タイル床４０に適用した実施形態を示す。タイル床４０を構成するタイル４１〜４３の表面に発熱体Ｄ２１〜Ｄ２３を配置し、各発熱体Ｄ１１〜Ｄ１４の下方であって躯体床Ｆ上に誘導コイルＣ４１〜Ｃ４３を配置する。誘導コイルＣ３１〜Ｃ３４は、支持盤２６上に固定してユニット化してもよい。またタイル４１〜４３と誘導コイルＣ４１〜Ｃ４３との間に、適宜の断熱材４６を充填してもよい。
【００３６】
タイル床４０が、厚みの薄いタイル４１，４２と、厚みの大きいタイル４３とで構成されているとする。タイル４１〜４３はセラミック製なので、厚みの違いにより、発熱体Ｄ２１〜Ｄ２３と誘導コイルＣ４１〜Ｃ４３との間の空間透磁率が変化する。そこで本例では、誘導コイルＣ４１〜Ｃ４３の捲き数を、タイル４１〜４３の厚みに応じて設定した。すなわち、厚みの薄いタイル４１，４２の下方の誘導コイルＣ４１，Ｃ４２は捲き数を少なくし、厚みの大きいタイル４３下方の誘導コイルＣ４３は、捲き数を多くする。
【００３７】
かかる構成により、直列に接続した誘導コイルＣ２１〜Ｃ２３に通電すると、タイル厚みに応じた強さの磁界が生成されるから、タイル４１〜４３上に配置した発熱体Ｄ１１〜Ｄ１４を均等に発熱させることができる。
【００３８】
図示は省略するが、タイル床４０を寸法の異なるタイルで構成し、その下方に配置する誘導コイルの断面積を、タイル寸法に合わせて変える場合が考えられる。この場合は、断面積の小さい誘導コイルは捲き数を少なくし、断面積の大きい誘導コイルは捲き数を多くすればよい。
【００３９】
なお、各タイル４１〜４３間を目地４４，４５で絶縁すれば、各発熱体Ｄ２１〜Ｄ２３の誘導加熱を独立させることができる。従って、誘導コイルＣ２１〜Ｃ２３の捲き数を適宜調整することにより、タイル４１〜４３ごとに異なる加熱状態を設定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るものであって、暖房便座装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るものであって、暖房便座装置における便座の要部を断面して示す側面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るものであって、誘導コイルの巻き方を説明する概略平面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るものであって、図（Ａ）は誘導コイルが生成する磁束の状況を説明するため平面図、図（Ｂ）は同正面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るものであって、図（Ａ）は浴室及び脱衣室に適用した暖房装置の概略構成を示す断面図、図（Ｂ）は図（Ａ）において二点鎖線で囲んだ部分ｈの拡大断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るものであって、階段に適用した暖房装置を示す側面断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係るものであって、タイル床に適用した暖房装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
Ｃ…誘導コイル Ｄ…発熱体 Ｇ…誘導コイルと発熱体との距離 Ｈ…暖房装置 Ｓ…暖房便座装置 Ｗ…電源 １…便座 １ａ…表面材 １ｂ…底板 ２…取付腕部 ４…調整回路 １０…便座支持体 １１…膨出部 １３…制御回路 １４…スイッチ基板 ２０…支持軸 ３０…給電装置 Ｋ１…一次側コア Ｋ２…二次側コア Ｌ１…一次コイル Ｌ２…二次コイル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、設備や機器の表面を電磁誘導を利用して暖めるための装置に関し、誘導コイルと発熱体との距離が一定でなくても、均等な加熱状態あるいは所望に調節された加熱状態が得られるようにすることを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び２に、設備や機器の表面を誘導加熱方式で暖房する技術が開示されている。特許文献１は、暖房便座に関するものであって、便座の表面材の表面にアルミ箔より成る発熱体を配置し、表面材の裏面側に誘導コイルを配置する。そして、誘導コイルに通電することで発熱体を誘導加熱することにより、便座表面を短時間で暖めることが記載されている。特許文献２は、床暖房装置に関するものであって、床材の下面に鉄や銅等の金属板より成る加熱板を配置し、さらにその下側に誘導コイルを内蔵したケースを配置し、誘導コイルに通電することで加熱板を誘導加熱することにより、床材表面を暖めることが記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−８８５９号公報
【特許文献２】特開平７−１４５９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載される暖房便座は、便座の表面材が湾曲した形状であるため、その裏面に誘導コイルを配置する際、表面材の湾曲形状に合わせて誘導コイルの形態を製作する必要があり、製作が難しいという欠点がある。そこで、便座の底板上に誘導コイルを平面的に配置することが考えられるが、この場合は、便座表面が湾曲形状であるため、発熱体と誘導コイルとの距離が一定にはならない。それ故、発熱体の発熱量が部位によって異なり、便座の表面温度が不均一になる。つまり部位によって熱くなりすぎたり冷たかったりして、使用者に不快感を与えるおそれあるという問題を招く。
【０００５】
特許文献２に記載される床暖房装置は、床材表面が平坦である場合だけ想定しており、この場合は床面の均一な加熱が可能である。しかし段差などの凹凸を有しているときは、部位によって誘導コイルと加熱板との距離が相違するため、床面温度を均一にできないという問題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、誘導加熱式の暖房装置において、誘導コイルと発熱体との距離が部位によって異なる場合でも、発熱体の発熱量をなるべく一定にできる手段を提供する。本発明の特徴とするところは、請求項１に記載する如く、設備又は機器の表面又は表面材の裏面に導電性材料より成る発熱体が配置され、該発熱体から所定距離を置いて誘導コイルが配置され、誘導コイルに通電することにより発熱体を誘導加熱するようになされた暖房装置において、複数の誘導コイルを直列に接続し、各誘導コイルと発熱体との間の距離又は透磁率が異なる部位が存在する場合に、当該距離又は透磁率の違いに応じ誘導コイルの捲き数及び／又は断面積を調整して、発熱体の発熱量を均等化することである。
【０００７】
前記において、設備とは床や壁を構成する内装材などが挙げられ、機器とは便座・いす・浴槽等が挙げられ、いずれも使用者が直接触れることが想定されるものである。また、透磁率が異なるとは、誘導コイルと発熱体との間が透磁率の異なる物質で充填される場合や、同じ物質でも充填量（磁束方向の厚み）が異なっている場合を指している。またコイルの断面積とは、通電時に生成する磁束の方向に対し、垂直な方向にコイルを断面したときの面積である。
【０００８】
前記の如く構成された本発明は、例えば、誘導コイルを配置する領域を発熱体との距離又は透磁率の違いに応じて複数に分割し、分割領域ごとに誘導コイルを配置し、各誘導コイルを直列に接続する態様が想定される。誘導コイルは、導線の捲き数を増やすと磁束密度が増加する。従って、誘導コイルと発熱体との距離が大きいほど又は透磁率が小さいほど、誘導コイルの捲き数を増加させて、磁束密度を高める。また断面積を大きくすると磁束密度は減少するから、断面積の大きい誘導コイルを用いるときには、捲き数を増やして磁束密度の低下を補うようにすればよい。
【０００９】
本発明を暖房便座の暖房装置に適用する場合は、請求項２に記載する如く、便座の表面材の裏面に導電性材料より成る発熱体を配置し、便座の底板上に誘導コイルを配置し、誘導コイルに通電することにより発熱体を誘導加熱するようになした暖房装置において、複数の誘導コイルを直列に接続し、各誘導コイルと発熱体との間の距離の違いに応じ誘導コイルの捲き数及び／又は断面積を調整して、発熱体の発熱量を均等化するように構成すればよい。
【００１０】
本発明に係る暖房装置において、誘導加熱効率を向上させるため、請求項３に記載する如く、隣接する誘導コイルを、通電時に生成する磁束の方向が互いに反対を向くように設定することが望ましい。
【００１１】
また、本発明に係る暖房装置の誘導コイルへ電力を供給するための手段として、請求項４に記載する如く、電源部から電力の供給を受ける一次コイルを備えた受電部と、誘電コイルへ通電可能な二次コイルを備えた送電部とを有する給電手段を設け、受電部の一次コイルへ通電することにより、相互誘導作用によって、送電部の二次コイルを通じて誘導コイルへ電力を供給するように構成することも可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１に係る暖房装置によれば、直列に接続した誘導コイルの捲き数及び／又は断面積を、各誘導コイルと発熱体との間の距離又は透磁率の違いに応じて調整することにより、発熱体の発熱量を均等化するので、発熱体が設けられる設備や機器の表面形状が平坦でなくても、表面温度を均一にすることができる。また、複数の誘導コイルに対し個別に通電状態を制御するのではなく、複数の誘導コイルを直列に接続し、各誘導コイルの捲き数や断面積を調整することにより発熱体の発熱量を均等化する構成としたから、通電制御が簡単である。
【００１３】
請求項２に記載するように、本発明を暖房便座に適用した場合は、表面材の裏面に配置した発熱体と底板上に配置した誘導コイルとの間の距離が部位によって異なっていても、距離の違いに応じ誘導コイルの捲き数及び／又は断面積を調整して発熱体の発熱量を均等化できるから、便座の表面温度が均一になる。よって、熱くなりすぎたり冷たかったりする部位が形成されるのが防止され、使用者に不快感を与えるおそれがなくなる。また誘導コイルを平坦な底板上に配置するから、コイルの配置作業が容易である。
【００１４】
請求項３に記載するように、隣接する誘導コイルに生成する磁束の方向が互いに反対を向くように設定すれば、任意の誘導コイルから発生した磁束が、隣接する誘導コイルへ収束するような磁界が形成される。そのため、磁束が外部へ漏洩するのが抑制され、隣接する誘導コイルの境界部分でも、効率良く発熱体に電磁誘導を引き起こすことができる。その結果、発熱体の全域にわたり誘導加熱効率が向上すると共に、外部へ放射される電磁ノイズが低減するので、人体や電子機器等に悪影響を及ぼすのを防止できる。
【００１５】
請求項４に記載するように、一次コイルと二次コイルとの相互誘導作用を利用した給電手段を設けて誘導コイルへ電力を供給するように構成した場合は、電源部と誘導コイルとの間の配線を無くすことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［第１の実施形態］
図１に、本発明に係る暖房装置Ｈを、便座１に適用して構成した暖房便座装置Ｓの一例を示す。但し図面には、暖房便座装置Ｓの内部構造のうち、本発明に関連する部分だけを概略的に示す。暖房便座装置Ｓは、便座１と、便器（図示省略）の上面に設置される便座支持体１０とから構成される。本例では、便座１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２，２を設け、該取付腕部２，２の間に、便座支持体１０の前面部に設けた膨出部１１を挟持するように構成してある。そして、便座支持体１０における膨出部１１の左右側面から突出させた支持軸２０で、左右の取付腕部２，２を支持することにより、便座１を揺動可能としている。なお、支持軸１０を抜き出すなどの方法で分離することにより、便座１を便座支持体１０から取り外し可能に構成することが可能である。
【００１７】
便座支持体１０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１３が設けられる。制御回路１３には、便座支持体１０の側面に設けたスイッチ基板１４が接続される。該スイッチ基板１４の表面に設けたスイッチボタン（図示せず）を押すことにより、制御回路１３を通じ、後述する暖房装置Ｈへの通電量を制御して、便座保温温度を調節し、もしくは暖房装置Ｈへの通電を停止させるようになされている。なお図示は省略するが、便座支持体２が、人体検出手段・便蓋の自動開閉装置・音楽再生装置・温水洗浄装置・便器自動洗浄装置・脱臭装置などを備える場合は、前記制御回路１３に、人体検出手段の人体検知信号や前記スイッチボタンの操作に基づいて、上記各装置の動作を制御する機能を持たせることができる。
【００１８】
便座１の内部には、誘導コイルＣと発熱体Ｄとから成る暖房装置Ｈ、調整回路４、及び温度センサ（図示せず）が設けられる。調整回路４は、後述する給電装置３０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、暖房装置Ｈ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。
【００１９】
図２に示す如く、便座１の表面材１ａ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１ｂ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Ｅで充填してもよい。発熱体Ｄ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を、板状・シート状・箔状の形態としたものであり、表面材１ａの裏面に密接するよう設けられる。
【００２０】
誘導コイルＣは、図３に示す如く、複数個を直列に接続したものである。本例では、誘導コイルＣの配置領域（便座１の底板１ｂ上面）を、発熱体Ｄとの距離Ｇ（図２参照）に応じて複数の領域に区画し、複数の誘導コイルＣ１〜７・Ｃ１１〜１７における導線の捲き数及び／又は断面積を、各区画ごとに所定の値に設定したところを第１の特色とする。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、通電時に生成する磁束の方向が互いに反対方向を向くよう設定したところを第２の特色としている。
【００２１】
各誘導コイルＣ１〜７・Ｃ１１〜１７における導線の捲き数及び断面積は、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、便座１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、比較的断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には比較的断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の断面積をそれぞれ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。
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断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断面積の小さい誘導コイルは、磁束密度が小さくでもよいから、導線の捲き数を少なくすることができる。従って、図３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１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。）
【００２２】
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の断面積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。
【００２３】
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３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。
【００２４】
かかる構成を採用すると、次のような効果が得られる。図４（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。
【００２５】
本例では、制御回路１３から暖房装置Ｈへ通電するための給電装置３０を次のように構成した。図１に示す如く、便座支持体１０の膨出部１１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１３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１の後端部であって、便座１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４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。
【００２６】
前記の如く構成された給電装置３０は、便座１が伏倒位置に在るとき、便座支持体１１側の一次側コアＫ１の端面と、便座１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１３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４で高周波電流に変換されて暖房装置Ｈの誘導コイル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が加熱されて、便座１表面を所望温度に昇温させる。
【００２７】
本発明では、直列に接続した各誘導コイルＣ１〜Ｃ７・Ｃ１１〜１７の巻き数及び断面積を、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、暖房装置Ｈに通電すれば、便座１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。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１が暖かくなる。従って、例えば便座支持体１０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暖房装置Ｈ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。
【００２８】
なお図示は省略したが、便座１を揺動可能に支持する支持軸２０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給電装置３０を構成することも可能である。
【００２９】
［第２の実施形態］
図５は、本発明に係る暖房装置Ｈを、浴室Ｙ及び脱衣室Ｚの床暖房装置に応用した実施形態を示すものである。同図（Ａ）に示す如く、本例では、浴室Ｙに設置される浴槽２１の縁部２２表面及び洗い場２３表面、並びに、浴室Ｙに隣接し扉２４で仕切られた脱衣室Ｚの床２５表面に発熱体Ｄ１〜Ｄ３を配置し、各発熱体Ｄ１〜Ｄ３の下側領域における躯体床Ｆ上に、誘導コイルＣ２１〜Ｃ２３を配置した。なお図示は省略したが、洗い場２３や脱衣室床２５を構成する防水パン２３ａと、各誘導コイルＣ２１〜Ｃ２３との間の空間に、適宜の断熱材を配置してもよい。
【００３０】
図５（Ｂ）に、一部（二点鎖線で囲んだ部分ｈ）を拡大して示す如く、導電性材料から成る発熱体Ｄ１〜Ｄ３を、浴槽縁部２２の上面、洗い場２３の上面、脱衣室床２５の上面に配置した場合、その上を樹脂シート２３ｂなどで被覆する構成とするのが望ましい。また発熱体Ｄ１〜Ｄ３が表面近くに位置するから、誘導加熱により、浴槽縁部２２・洗い場２３・脱衣室床２５の昇温が迅速に感得される。但し施工状況に応じ、発熱体Ｄ１〜Ｄ３を、浴槽縁部２２の下面側や、洗い場２３及び脱衣室床２５を構成する防水パン２３ａの下面側に配置することも妨げない。また誘導コイルＣ２１〜Ｃ２３それぞれを、一枚又は数枚の支持盤２６上に固定してユニット化すれば、施工が容易になる。
【００３１】
図５（Ａ）に示す如く、躯体床Ｆ上に配置される各誘導コイルＣ２１〜Ｃ２３と、浴槽縁部２２・洗い場２３・脱衣室床２５の上面に配置される各発熱体Ｄ１〜Ｄ３との距離Ｇ１〜Ｇ３はそれぞれ異なっている。従って、これら距離Ｇ１〜Ｇ３の違いに応じ、各誘導コイルＣ２１〜Ｃ２３の巻き数及び断面積を調整して、通電時に発熱体Ｄ１〜Ｄ３を通過する磁束密度がほぼ等しくなるように設定する。それにより、直列に接続した各誘導コイルＣ２１〜Ｃ２３に通電するだけで、浴槽縁部２２・洗い場２３・脱衣室床２５をほぼ等しい温度に暖めることが可能である。
【００３２】
なお、浴槽縁部２２と洗い場２３と脱衣室床２５とで、暖房温度を変えたいときには、
誘導コイルＣ２１〜Ｃ２３の巻き数を調整することにより、部位によって温度の異なる暖房温度Ｓを提供することもできる。
【００３３】
［第３の実施形態］
図６は、本発明に係る暖房装置Ｈを、階段３０等の段差構造に適用した実施形態を示すものである。階段３０の各段を構成する板材３１〜３４の表面に、発熱体Ｄ１１〜Ｄ１４を配置し、各発熱体Ｄ１１〜Ｄ１４の下方であって躯体床Ｆ上に、誘導コイルＣ３１〜Ｃ３４を配置する。各誘導コイルＣ３１〜Ｃ３４の捲き数は、発熱体Ｄ１１〜Ｄ１４との距離に応じて調整する。なお、誘導コイルＣ３１〜Ｃ３４は、支持盤２６上に固定してユニット化したものを施工してもよい。
【００３４】
本例では、直列に接続した各誘導コイルＣ２１〜Ｃ２３に通電すると、発熱体からの距離が大きいほど、誘導コイルが生成する磁界が強くなるように設定されている。従って、躯体床Ｆ上に平面的に配置した誘導コイルＣ３１〜Ｃ３４で、階段３０の各段上に配置した発熱体Ｄ１１〜Ｄ１４の発熱量がほぼ等しくなるように誘導加熱することができる。
【００３５】
［第４の実施形態］
図７に、本発明に係る暖房装置Ｈを、タイル床４０に適用した実施形態を示す。タイル床４０を構成するタイル４１〜４３の表面に発熱体Ｄ２１〜Ｄ２３を配置し、各発熱体Ｄ１１〜Ｄ１４の下方であって躯体床Ｆ上に誘導コイルＣ４１〜Ｃ４３を配置する。誘導コイルＣ３１〜Ｃ３４は、支持盤２６上に固定してユニット化してもよい。またタイル４１〜４３と誘導コイルＣ４１〜Ｃ４３との間に、適宜の断熱材４６を充填してもよい。
【００３６】
タイル床４０が、厚みの薄いタイル４１，４２と、厚みの大きいタイル４３とで構成されているとする。タイル４１〜４３はセラミック製なので、厚みの違いにより、発熱体Ｄ２１〜Ｄ２３と誘導コイルＣ４１〜Ｃ４３との間の空間透磁率が変化する。そこで本例では、誘導コイルＣ４１〜Ｃ４３の捲き数を、タイル４１〜４３の厚みに応じて設定した。すなわち、厚みの薄いタイル４１，４２の下方の誘導コイルＣ４１，Ｃ４２は捲き数を少なくし、厚みの大きいタイル４３下方の誘導コイルＣ４３は、捲き数を多くする。
【００３７】
かかる構成により、直列に接続した誘導コイルＣ２１〜Ｃ２３に通電すると、タイル厚みに応じた強さの磁界が生成されるから、タイル４１〜４３上に配置した発熱体Ｄ１１〜Ｄ１４を均等に発熱させることができる。
【００３８】
図示は省略するが、タイル床４０を寸法の異なるタイルで構成し、その下方に配置する誘導コイルの断面積を、タイル寸法に合わせて変える場合が考えられる。この場合は、断面積の小さい誘導コイルは捲き数を少なくし、断面積の大きい誘導コイルは捲き数を多くすればよい。
【００３９】
なお、各タイル４１〜４３間を目地４４，４５で絶縁すれば、各発熱体Ｄ２１〜Ｄ２３の誘導加熱を独立させることができる。従って、誘導コイルＣ２１〜Ｃ２３の捲き数を適宜調整することにより、タイル４１〜４３ごとに異なる加熱状態を設定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るものであって、暖房便座装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るものであって、暖房便座装置における便座の要部を断面して示す側面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るものであって、誘導コイルの巻き方を説明する概略平面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るものであって、図（Ａ）は誘導コイルが生成する磁束の状況を説明するため平面図、図（Ｂ）は同正面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るものであって、図（Ａ）は浴室及び脱衣室に適用した暖房装置の概略構成を示す断面図、図（Ｂ）は図（Ａ）において二点鎖線で囲んだ部分ｈの拡大断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るものであって、階段に適用した暖房装置を示す側面断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係るものであって、タイル床に適用した暖房装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
Ｃ…誘導コイル Ｄ…発熱体 Ｇ…誘導コイルと発熱体との距離 Ｈ…暖房装置 Ｓ…暖房便座装置 Ｗ…電源 １…便座 １ａ…表面材 １ｂ…底板 ２…取付腕部 ４…調整回路 １０…便座支持体 １１…膨出部 １３…制御回路 １４…スイッチ基板 ２０…支持軸 ３０…給電装置 Ｋ１…一次側コア Ｋ２…二次側コア Ｌ１…一次コイル Ｌ２…二次コイル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設備又は機器の表面又は表面材の裏面に導電性材料より成る発熱体が配置され、該発熱体から所定距離を置いて誘導コイルが配置され、誘導コイルに通電することにより発熱体を誘導加熱するようになされた暖房装置において、複数の誘導コイルが直列に接続され、各誘導コイルと発熱体との間の距離又は透磁率が異なる部位が存在し、当該距離又は透磁率の違いに応じ誘導コイルの捲き数及び／又は断面積を調整して、発熱体の発熱量を均等化したことを特徴とする暖房装置。
【請求項２】
便座の表面材の裏面に導電性材料より成る発熱体が配置され、便座の底板上に誘導コイルが配置され、誘導コイルに通電することにより発熱体を誘導加熱するようになされた暖房装置において、複数の誘導コイルが直列に接続され、各誘導コイルと発熱体との間の距離の違いに応じ誘導コイルの捲き数及び／又は断面積を調整して、発熱体の発熱量を均等化したことを特徴とする便座の暖房装置。
【請求項３】
隣接する誘導コイルは、通電時に生成する磁束の方向が互いに反対を向くように設定されている請求項１又は２に記載の暖房装置。
【請求項４】
電源部から電力の供給を受ける一次コイルを備えた受電部と、誘電コイルへ通電可能な二次コイルを備えた送電部とを有する給電手段が設けられ、受電部の一次コイルへ通電することにより、相互誘導作用によって、送電部の二次コイルを通じて誘導コイルへ電力を供給するように構成されている請求項１乃至３のいずれかに記載の暖房装置。
【請求項１】
設備又は機器の表面又は表面材の裏面に導電性材料より成る発熱体が配置され、該発熱体から所定距離を置いて誘導コイルが配置され、誘導コイルに通電することにより発熱体を誘導加熱するようになされた暖房装置において、複数の誘導コイルが直列に接続され、各誘導コイルと発熱体との間の距離又は透磁率が異なる部位が存在し、当該距離又は透磁率の違いに応じ誘導コイルの捲き数及び／又は断面積を調整して、発熱体の発熱量を均等化したことを特徴とする暖房装置。
【請求項２】
便座の表面材の裏面に導電性材料より成る発熱体が配置され、便座の底板上に誘導コイルが配置され、誘導コイルに通電することにより発熱体を誘導加熱するようになされた暖房装置において、複数の誘導コイルが直列に接続され、各誘導コイルと発熱体との間の距離の違いに応じ誘導コイルの捲き数及び／又は断面積を調整して、発熱体の発熱量を均等化したことを特徴とする便座の暖房装置。
【請求項３】
隣接する誘導コイルは、通電時に生成する磁束の方向が互いに反対を向くように設定されている請求項１又は２に記載の暖房装置。
【請求項４】
電源部から電力の供給を受ける一次コイルを備えた受電部と、誘電コイルへ通電可能な二次コイルを備えた送電部とを有する給電手段が設けられ、受電部の一次コイルへ通電することにより、相互誘導作用によって、送電部の二次コイルを通じて誘導コイルへ電力を供給するように構成されている請求項１乃至３のいずれかに記載の暖房装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−２３６４１０（Ｐ２００９−２３６４１０Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８３６４３（Ｐ２００８−８３６４３）
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
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