(57)【要約】【課題】ずり落ち等により折りたたみ状態となって面状発熱体が断線することがなく、快適に使用できる採暖具を提供すること【解決手段】防寒具等の採暖具１を構成している繊維生地２に面状発熱体５を直接形成することにより、繊維生地２と面状発熱体５は完全一体化するので面状発熱体５がずり落ちて折りたたまれた状態とはならず、面状発熱体５が断線することはない。また、面状発熱体５は厚みが薄く形成されており、常に採暖具１の形状に沿ってフレキシブルに変形するので異物感や重みを感じることもない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維生地に面状発熱体を直接形成したことを特徴とする採暖具。
【請求項２】
面状発熱体は被加熱物に対向する面に形成したことを特徴とする請求項１記載の採暖具。
【請求項３】
面状発熱体は少なくとも一対の主電極とそれぞれの主電極から略垂直方向に延出された複数の枝電極と前記枝電極を覆う様に主電極間に配設された抵抗体からなる請求項１または２記載の採暖具。
【請求項４】
面状発熱体は対向する枝電極間に疎密を設けてなる請求項３記載の採暖具。
【請求項５】
面状発熱体は被加熱物の熱負荷に応じて対向する枝電極間の疎密を設定してなる請求項４記載の採暖具。
【請求項６】
面状発熱体に非発熱部を形成してなる請求項１記載の採暖具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気毛布、暖房カーテン、防寒具等に用いられる暖房器具に関するものであり、特にフレキシブル性が要求される採暖具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の採暖具は例えば図１１に示すように、人体が接触する防寒具２０の内側にポケット２１を設け、このポケット２１に図１２に示すような面状発熱体５’を入れて人体を暖房するようなものが提示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
面状発熱体５’は、図１３に示すように耳部に電極銅線２２を織り込んだ織物２３の両面にＰＴＣ特性を有する発熱体樹脂２４をコーティングし、さらにその外周をポリエチレンフィルム２５で覆った構成を一例として挙げている。
【特許文献１】特開２００１−２００４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、面状発熱体５’はポケット２１に入れているだけなので、人が防寒具２０を着て様々な動作を行ううちに面状発熱体５’がずり落ちてきてポケット２１下部で折りたたまれた状態となり、面状発熱体５’が断線して暖まらなくなる可能性を有している。
【０００５】
また、面状発熱体５’はポケット２１内で自由に動くので、異物感を感じたり、面状発熱体５’の重みを背中に感じたりして、使用感に支障を来たすという課題も有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ずり落ち等により折りたたみ状態となって面状発熱体が断線することがなく、快適に使用できる採暖具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】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の採暖具は、防寒具等の採暖具を構成している繊維生地に面状発熱体を直接形成したものである。
【０００８】
これによって、防寒具等の採暖具を構成している繊維生地と面状発熱体は完全一体化するので面状発熱体がずり落ちて折りたたまれた状態とはならず、面状発熱体が断線することはない。また、面状発熱体は厚みが薄く形成されており、常に採暖具の形状に沿ってフレキシブルに変形するので異物感や重みを感じることもない。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の採暖具は、繊維生地に面状発熱体を直接形成した構成とすることにより、面状発熱体がずり落ちて折りたたまれた状態とはならず、したがって使用中に断線しない面状発熱体を有する採暖具を実現することができる。また、繊維生地と面状発熱体が一体になっており、面状発熱体の厚みも薄く形成できるので、異物感や重みを感ずることなく快適に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、繊維生地に面状発熱体を直接形成した構成とすることにより、防寒具等の採暖具を構成している繊維生地と面状発熱体が完全一体化するので、面状発熱体がずり落ちて折りたたまれた状態とはならず、したがって使用中に断線しない面状発熱体を有する採暖具を実現することができる。また、面状発熱体は厚みが薄く形成されており、常に採暖具の形状に沿ってフレキシブルに変形するので異物感や重みを感じることもなく快適に使用できる採暖具を実現することができる。
【００１１】
また、従来例のように面状発熱体を別部品として構成する時に必要な発熱体樹脂をコーティングするための織物等の基材が必要なくなるので、従来例よりも廉価に作製できる。
【００１２】
第２の発明は、特に第１の発明の面状発熱体を被加熱物に対向する面に形成した構成とすることにより、被加熱物例えば人体は面状発熱体からの熱を直接受けることができるので、被加熱物例えば人体はより暖かさを享受することができる。
【００１３】
第３の発明は、特に第１の発明の面状発熱体を少なくとも一対の主電極とそれぞれの主電極から略垂直方向に延出された複数の枝電極と前記枝電極を覆う様に主電極間に配設された抵抗体からなる構成とすることにより、対向する一対の枝電極とその間に配設された抵抗体が発熱エレメントとなり、発熱エレメント自体は小さく、この発熱エレメントの集合体が面状発熱体となるので、採暖具の採暖部形状に従って自由な形状に面状発熱体を形成することができる。
【００１４】
第４の発明は、特に第３の発明の面状発熱体において、対向する枝電極間に疎密を設けた構成とすることにより、対向する枝電極間距離が小さければ抵抗値が低くなって発熱量が大きくなり、逆に対向する枝電極間距離が大きければ抵抗値が高くなって発熱量が小さくなるので、ひとつの面状発熱体の中で部分的に発熱量が大きな箇所と小さな箇所とを設定することができる。
【００１５】
第５の発明は、特に第４の発明の対向する枝電極の疎密を被加熱物の熱負荷に応じて設定する構成とすることにより、被加熱物例えば人体において腰部や肘部、膝部のように暖めることによって健康に良いと思われる部位は対向する枝電極間を小さくして抵抗値を低くし発熱量を多くしたり、逆に心臓に近い胸元部は暖め過ぎると不快になるので対向する枝電極間を大きくして発熱量を少なくすることが可能となるので、快適な暖房性能を有する採暖具を実現できる。
【００１６】
第６の発明は、特に第１の発明の面状発熱体において非発熱部を形成する構成とすることにより、非発熱部は繊維生地のみなので通気可能となり、被加熱物例えば人体からの発汗による蒸れを抑制することができる。
【００１７】
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。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における採暖具の部分断面図を示すものである。
【００１９】
図１において、採暖具１を構成している繊維生地２の表面に銀ペイントからなる電極３を印刷し、さらに電極３を覆うように抵抗体４を印刷する。
【００２０】
図２は、本発明の第１の実施の形態における採暖具の構成図である。
【００２１】
図２に示すように、電極３は、一対の主電極３ａ、３ｂと各主電極３ａ、３ｂから櫛歯状に延出する枝電極３ｃ、３ｄとから構成されており、抵抗体４は枝電極３ｃ、３ｄを覆うように主電極３ａ、３ｂの間に印刷され、面状発熱体５を形成している。主電極３ａ、３ｂの間に電源（図示せず）から電圧を印加すると、電流は主電極３ａから枝電極３ｃ、抵抗体４、枝電極３ｄ、主電極３ｂと順次流れていく。この時抵抗体４が発熱する。抵抗体４については、ポリオレフィン系樹脂やポリウレタン系樹脂に導電性カーボンを混練した自己温度制御機能を有する樹脂をインク化したものを使用している。このようにして作成された面状発熱体はＰＴＣ特性を有するＰＴＣヒータである。
【００２２】
以上のように構成された採暖具について、以下その動作、作用を説明する。
【００２３】
まず、面状発熱体５は印刷により繊維生地２と完全一体化しており、面状発熱体５がずり落ちて折りたたみ状態になることはない。
【００２４】
また、電極３と抵抗体４は印刷により、５〜１００μｍ程度の厚みで形成されるので、面状発熱体５は非常に薄く、かつ面状発熱体５と繊維生地２が完全一体化していることと相俟って、採暖具の使用時の形状に沿って面状発熱体５はフレキシブルに変形し、異物感や重みを感じることもない。
【００２５】
以上のように、本実施の形態においては面状発熱体５を繊維生地２に印刷することにより、面状発熱体５が繊維生地２と完全一体化するため、ずり落ちて折りたたみ状態となることがなく、したがって使用中に断線の起こらない面状発熱体５を有する採暖具を実現することができる。
【００２６】
また、面状発熱体５は厚みが薄く形成されており、常に採暖具の形状に沿ってフレキシブルに変形するので異物感や重みを感じることもなく快適に使用できる採暖具を実現することができる。
【００２７】
さらに、面状発熱体をＰＴＣ特性を有するＰＴＣヒータとすることにより、ＰＴＣヒータは自己発熱した熱によりヒータ自身の発熱を制御する特性があるのでヒータ周辺の雰囲気温度が上昇した場合は加熱量を減少させ、逆に上昇しない場合は加熱量を増加もしくは維持するように自己制御するので加熱効率がよく省エネ効果も期待できる。
【００２８】
また、本実施の形態では、従来例のように面状発熱体を別部品として構成する時に必要な発熱体樹脂をコーティングするための織物等の基材が必要なくなるので、従来例よりも廉価に作製できる。
【００２９】
なお、本実施の形態では、印刷により面状発熱体を繊維生地に形成しているが、面状発熱体をシート状に形成し、繊維生地と熱融着させて形成させてもよい。
【００３０】
（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における採暖具の部分断面図を示すものである。
【００３１】
図３において、繊維生地２は面状発熱体５の印刷面側にフィルム６ａをコーティングした複合生地７であり、印刷した面状発熱体５の上にもフィルム６ｂをコーティングすることにより、繊維生地２の印刷面が平滑になるので、電極３および抵抗体４の膜厚が均一となり、印刷された抵抗体４中の部分的抵抗値ばらつきが小さくなる。さらに、フィルム６ａ、６ｂにより、水、薬品等が面状発熱体５にまで浸透しないので、雨水や油、コーヒー、ジュース等がかかっても面状発熱体５を侵すことはなく、長期間に渡って安定的に使用することができる。なお、フィルム６ａ、６ｂは繊維生地２全体にコーティングしても良いし、面状発熱体５の印刷範囲だけでも良い。
【００３２】
また、本実施の形態では、対向する一対の枝電極３ｃ、３ｄとその間の抵抗体４がひとつの発熱エレメント８となり、この発熱エレメント８の集合体が面状発熱体５と見ることができ、発熱エレメント８自体は小さいものであり、かつ印刷版の形状を変えることにより、いろいろな形状に印刷できるので、図２に示すように採暖具の採暖部形状に従って自由な形状に面状発熱体５を印刷することができる。
【００３３】
（実施の形態３）
図４は、本発明の第３の実施の形態の採暖具の使用状態時の部分断面図である。
【００３４】
図４において、面状発熱体５は繊維生地２の表面のうち被加熱物（人体）９ａと接する面に印刷されている。
【００３５】
以上のように構成された採暖具において、面状発熱体５は、被加熱物（人体）９ａと直接接触するので、被加熱物（人体）９ａは面状発熱体５から発生する熱を１００％受けることが可能であり、被加熱物（人体）９はより暖かさを享受することができる。
【００３６】
（実施の形態４）
図５は、本発明の第４の実施の形態の採暖具の使用状態図である。
【００３７】
図５において、面状発熱体５はカーテン地１０の表面のうち被加熱物（窓または壁）９ｂに対向する面に印刷されている。
【００３８】
以上のように構成された採暖具において、面状発熱体５から発生した熱は放射により被加熱物（窓または壁）９ｂを暖めるため、窓または壁に発生する結露を防止することができる。
【００３９】
また、本実施の形態の面状発熱体５をカーテン地１０の表面のうち室内空気側に印刷した場合は、面状発熱体５から発生する熱で室内空気を暖めることができ、室内暖房に寄与することができる。
【００４０】
（実施の形態５）
図６は、本発明の第５の実施の形態における採暖具の構成図である。
【００４１】
図６において、面状発熱体５は腰部に相当する枝電極３ｃ、３ｄの距離を小さくしており、心臓に近い胸元部に相当する枝電極３ｃ’、３ｄ’の距離は大きくしている。つまり、面状発熱体５は対向する枝電極間に疎である部分と密である部分を設けている。
【００４２】
以上のように構成された採暖具において、枝電極３ｃ、３ｄのように距離を小さくしている部分（密である部分）は抵抗値が小さくなるために発熱量が大きく、枝電極３ｃ’、３ｄ’の距離を大きくしている部分（疎である部分）は抵抗値が大きくなるために発熱量が小さくなる。したがって、腰部は十分暖めることができ、胸元部はあまり暖めず不快な気分にさせることがないので、快適な暖房性能が得られる。
【００４３】
（実施の形態６）
図７は、本発明の第６の実施の形態における採暖具の構成図を示すものである。
【００４４】
図７において、面状発熱体５は枝電極３ｃ、３ｄの距離を小さくした部分、すなわち枝電極密部１１と、枝電極３ｃ’、３ｄ’の距離を大きくした部分、すなわち枝電極疎部１２とをカーテン地１０に印刷で形成している。
【００４５】
図８は、本発明の第６の実施の形態における採暖具の使用状態図を示すものである。
【００４６】
図８において、採暖具１は室内において縦に設置されており、枝電極密部１１が下方に、枝電極疎部１２が上方になるよう設置されている。
【００４７】
以上のように構成された採暖具において、通常加熱された空気は上昇していき比較的温度の低い空気は下降して循環するので、上方で空気を加熱する必要はあまりない。したがって、図８に示すように枝電極密部１１を下方に枝電極疎部１２を上方に配置することで比較的温度の低い空気を枝電極密部１１で加熱し、加熱され上昇した空気は枝電極疎部１２ではあまり加熱しないので、効率良く発生熱を利用することができる。
【００４８】
（実施の形態７）
図９は、本発明の第７の実施の形態における採暖具の部分拡大図を示すものである。
【００４９】
図９において、抵抗体４は部分的に印刷されない非発熱部１３を設けた形状で印刷されている。
【００５０】
このように構成された採暖具において、非発熱部１３は繊維生地２のみとなるので、空気や水分を通しやすく、被加熱物、例えば人体から出る汗等をも通すので、汗蒸れを抑制することができる。
【００５１】
（実施の形態８）
図１０は、本発明の第８の実施の形態における採暖具の構成図を示すものである。
【００５２】
図１０（ａ）において、採暖具１は蛇腹状に折り畳めるようになっており、図１０（ｂ）において、面状発熱体５は抵抗体４を折り目部１４に沿って印刷しない形状で印刷している。
【００５３】
以上のように構成された採暖具において、抵抗体４は折り目部１４に印刷されていないので、繰り返し折り畳まれたとしても抵抗体４が折れ曲がって断線することはなく、長時間に渡って使用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、本発明にかかる採暖具は、面状発熱体がずり落ちて折りたたまれた状態とはならず、使用中に断線しない面状発熱体を有する採暖具が可能となり、また、異物感や重みを感ずることなく快適に使用することが可能となるので、電気毛布、電気カーペット、防寒具、暖房カーテン、電気アンカ、電気足温器、暖房ソファ、暖房チェアなどの電気暖房機器だけでなく暖房シート、ハンドルヒータ、ドアミラーヒータなどの車載用機器、温熱パッド、電位治療器などの健康機器の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１における採暖具の部分断面図
【図２】本発明の実施の形態１における採暖具の構成図
【図３】本発明の実施の形態２における採暖具の部分断面図
【図４】本発明の実施の形態３における採暖具の使用状態時の部分断面図
【図５】本発明の実施の形態４における採暖具の使用状態図
【図６】本発明の実施の形態５における採暖具の構成図
【図７】本発明の実施の形態６における採暖具の構成図
【図８】本発明の実施の形態６における採暖具の使用状態図
【図９】本発明の実施の形態７における採暖具の部分拡大図
【図１０】（ａ）本発明の実施の形態８の採暖具を示す部分断面図（ｂ）本発明の実施の形態８の採暖具を示す構成図
【図１１】従来の防寒ウェアの概略図
【図１２】従来の面状発熱体の概略図
【図１３】従来の面状発熱体の部分断面図
【符号の説明】
【００５６】
１  採暖具
２  繊維生地
３  電極
３ａ，３ｂ  主電極
３ｃ，３ｄ，３ｃ’，３ｄ’  枝電極
４  抵抗体
５  面状発熱体
６ａ，６ｂ  フィルム
８  発熱エレメント
９ａ  被加熱物（人体）
９ｂ  被加熱物（窓または壁）
１１  枝電極密部
１２  枝電極疎部
１３  非発熱部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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