(57)【要約】【課題】柔軟自由度が高く、過度な曲げに対しても導電率を確保しつつ、ヒータ性能や座り心地を極力悪化させないシートヒータを提供する。【解決手段】車両の座席２に設けられ、座席２に着座している乗員に温感を与えるシートヒータであって、伸縮性を有する膜状の基材１１１と、基材１１１に保持され、電力が供給されることによって発熱するカーボンナノチューブが張り巡らされるように分散された発熱部１１２と、発熱部１１２に接続された電極１１３、１１４とを備える。これによると、発熱部１１２に、発熱するカーボンナノチューブが張り巡らされるように分散されているので、発熱部１１２に良好な伸縮性を持たせることができる。そのため、乗員が着座してシートヒータが座席２とともに変形しても、カーボンナノチューブが断線することを抑制して導電率を確保しつつ、発熱性能や乗員の座り心地を悪化させないようにできる。【選択図】図２
2019127256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の座席（２）に設けられ、前記座席に着座している乗員に温感を与えるシートヒータであって、
伸縮性を有する膜状の基材（１１１）と、
前記基材に保持され、電力が供給されることによって発熱するカーボンナノチューブが張り巡らされるように分散された発熱部（１１２）と、
前記発熱部に接続された電極（１１３、１１４）とを備えるシートヒータ。
【請求項２】
前記基材はメッシュ状に形成されている請求項１に記載のシートヒータ。
【請求項３】
前記基材および前記発熱部に複数個の孔（１１１ａ、１１２ａ）が形成されている請求項１に記載のシートヒータ。
【請求項４】
前記基材および前記発熱部には、シート空調装置（４）から前記座席を介して前記乗員に向けて吹き出される空調風が通過する空隙が形成されている請求項２または３に記載のシートヒータ。
【請求項５】
前記発熱部は、前記乗員に触れるように前記座席に設けられている請求項１ないし４のいずれか１つに記載のシートヒータ。
【請求項６】
前記発熱部には、前記カーボンナノチューブが透過性を有する密度で配置されている請求項１ないし５のいずれか１つに記載のシートヒータ。
【請求項７】
前記発熱部は、前記座席の表面に設けられている請求項１ないし５のいずれか１つに記載のシートヒータ。
【請求項８】
前記基材は透明であり、
前記発熱部には、前記カーボンナノチューブが透過性を有する密度で配置されている請求項７に記載のシートヒータ。
【請求項９】
前記発熱部は、温度を検知するセンサを兼ねている請求項１ないし８のいずれか１つに記載のシートヒータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の座席を温めるシートヒータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１には、高分子発熱体を暖房用熱源として装着したシートヒータが記載されている。
【０００３】
この従来技術では、高分子発熱体は、自動車の座席装置である座部および背もたれに暖房用として取り付けられて使用される。
【０００４】
高分子発熱体は、座席に腰掛けた人体による荷重がかかった時に座部および背もたれとともに変形する。高分子発熱体は、高分子抵抗体の一方の面に、一対の電極を形成したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２０９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術では、座席に腰掛けた人体による荷重がかかった時に座部および背もたれとともに変形するものの、過度な曲げに対しては柔軟性が不足するため、導電率の変化や亀裂によってヒータ性能が悪化したり、乗員の座り心地が悪化したりする。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、柔軟自由度が高く、過度な曲げに対しても導電率を確保しつつ、ヒータ性能や座り心地を極力悪化させないシートヒータ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】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載のシートヒータでは、
車両の座席（２）に設けられ、座席（２）に着座している乗員に温感を与えるシートヒータであって、
伸縮性を有する膜状の基材（１１１）と、
基材（１１１）に保持され、電力が供給されることによって発熱するカーボンナノチューブが張り巡らされるように分散された発熱部（１１２）と、
発熱部（１１２）に接続された電極（１１３、１１４）とを備える。
【０００９】
これによると、発熱部（１１２）に、発熱するカーボンナノチューブが張り巡らされるように分散されているので、発熱部（１１２）に良好な伸縮性を持たせることができる。そのため、乗員が着座してシートヒータが座席（２）とともに変形しても、カーボンナノチューブが断線することを抑制して導電率を確保しつつ、発熱性能や乗員の座り心地を悪化させないようにできる。
【００１０】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態におけるシートヒータを備える車両を示す模式的な断面図である。
【図２】第１実施形態におけるシートヒータを示す模式的な平面図である。
【図３】第２実施形態におけるシートヒータを示す模式的な平面図である。
【図４】第２実施形態におけるシートヒータを備える車両を示す模式的な断面図である。
【図５】第３実施形態におけるシートヒータを示す模式的な平面図である。
【図６】第４実施形態におけるシートヒータを備える車両を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態について図に基づいて説明する。以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１３】
（第１実施形態）
図１に示すシートヒータ１１は、車両１の乗員を加温して乗員に温かい感覚を与える温感付与装置である。
【００１４】
シートヒータ１１は、乗員が着座するシート２の座面部２ａに配置されており、電力が供給されることによって発熱して乗員の臀部を加温する。シートヒータ１１は、シート２の座面部２ａに埋め込まれている。例えば、シートヒータ１１は、座面部２ａの表皮の裏面に配置されている。すなわち、シートヒータ１１は、座面部２ａの表皮とクッション部材との間に配置されている。
【００１５】
シートヒータ１１の作動は、図示しない制御装置によって制御される。制御装置は、マイクロコンピュータとその周辺回路とから構成されている。制御装置は、予め記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種機器の作動を制御する制御部である。
【００１６】
制御装置の入力側には、図示しないシートヒータスイッチからの操作信号が入力される。シートヒータスイッチは、シートヒータ１１の起動および停止を行うとともにシートヒータ１１の温度を手動設定するためのスイッチである。
【００１７】
図２に示すように、シートヒータ１１は、基材１１１、発熱部１１２および一対の電極１１３、１１４を有している。基材１１１は、伸縮性を有する素材（例えばゴム）で形成された薄膜状の部材である。発熱部１１２は、基材１１１に保持されている。発熱部１１２は、多数のカーボンナノチューブ（ＣＮＴとも呼ばれる）を有している。
【００１８】
カーボンナノチューブは、電流が流れると発熱する発熱体である。カーボンナノチューブは、肉眼では視認できないほど細い部材であるが、図２では図示の都合上、カーボンナノチューブを実線または破線で示している。
【００１９】
カーボンナノチューブは、中空円筒の構造をした炭素の結晶である。カーボンナノチューブの直径は、０．７〜７０ｎｍと髪の毛の約数万分の一である。カーボンナノチューブは、長さが数十μｍ以下のチューブ形状の物質である。
【００２０】
カーボンナノチューブは、基材１１１の表面に張り巡らされるように、基材１１１の表面に分散されている。
【００２１】
カーボンナノチューブは、単体では肉眼では識別できないほど細い部材である。カーボンナノチューブは、透過性を有する密度で基材１１１に配置されている。透過性を有する密度とは、その密度でカーボンナノチューブだけを配置したと仮定した場合、反対側が透けて見えるような密度のことを意味している。
【００２２】
一対の電極１１３、１１４は、発熱部１１２のカーボンナノチューブに接続されている。例えば、一対の電極１１３、１１４は、蒸着によって基材１１１および発熱部１１２に貼り付けられている。
【００２３】
電極１１３、１１４に車両のバッテリ３から直流電圧が印加されることによって、カーボンナノチューブに電流が流れてカーボンナノチューブが発熱する。電極１１３、１１４は、基材１１１の縁部に沿って細長い形状に形成されている。
【００２４】
次に、上記構成における作動および作用効果を説明する。操作パネルのシートヒータスイッチがオンされると、シートヒータ１１のカーボンナノチューブに車両のバッテリ３から直流電圧が印加されるので、カーボンナノチューブに電流が流れてカーボンナノチューブが発熱する。
【００２５】
これにより、シート２に着座した乗員の臀部が、シートヒータ１１によってシート２の表皮を介して加温される。
【００２６】
乗員がシート２に着座すると、乗員からの荷重により、シート２の座面部２ａが沈み込んで乗員の形状に沿って変形する。これに伴って、シートヒータ１１が曲げ変形する。
【００２７】
シートヒータ１１のカーボンナノチューブは、透過性を有する密度で配置されているので、柔軟自由度が高くなる。そのため、過度な曲げ変形に対してもカーボンナノチューブが断線することを抑制して導電率を確保しつつ、発熱性能や乗員の座り心地を悪化させないようにできる。
【００２８】
本実施形態の発熱部１１２には、カーボンナノチューブが張り巡らされるように分散されている。
【００２９】
これによると、発熱部１１２に、発熱するカーボンナノチューブが張り巡らされるように分散されているので、発熱部１１２に良好な伸縮性を持たせることができる。そのため、乗員が着座してシートヒータが座席２とともに変形しても、カーボンナノチューブが断線することを抑制して導電率を確保しつつ、発熱性能や乗員の座り心地を悪化させないようにできる。
【００３０】
本実施形態の発熱部１１２には、カーボンナノチューブが透過性を有する密度で配置されているので、発熱部１１２に一層良好な伸縮性を持たせることができる。
【００３１】
（第２実施形態）
本実施形態では、図３に示すように、シートヒータ１１の基材１１１がメッシュ状に形成されている。したがって、シートヒータ１１の基材１１１には、その表裏を貫通する多数の空隙が形成されている。図３では、図示の都合上、発熱部１１２（すなわちカーボンナノチューブ）の図示を省略している。
【００３２】
発熱部１１２のカーボンナノチューブ同士の間にも無数の空隙があることから、本実施形態では、シートヒータ１１全体として、その表裏を貫通する多数の空隙ができている。
【００３３】
本実施形態では、図４に示すように、シート２にシート空調装置４が設けられている。シート空調装置４は、シート２の座面部２ａや背もたれ部２ｂから乗員に向けて空調風（すなわち冷風や温風）を吹き出す装置である。シート２の表皮には、シート空調装置４から送風された空調風を乗員に向けて吹き出す多数の微細な吹出穴が設けられている。
【００３４】
本実施形態では、シートヒータ１１の基材１１１がメッシュ状に形成されていることによって、シートヒータ１１にその表裏を貫通する多数の空隙ができている。そのため、シート空調装置４から送風された空調風を、シートヒータ１１を通過させて乗員の臀部に向けて吹き出すことができる。
【００３５】
このように、基材１１１および発熱部１１２に空隙が形成されていれば、シート空調装置４にシートヒータ１１を組み合わせて使用することができる。
【００３６】
（第３実施形態）
上記第２実施形態では、シートヒータ１１の基材１１１がメッシュ状に形成されているが、本実施形態では、図５に示すように、シートヒータ１１の基材１１１および発熱部１１２に、その表裏を貫通する複数個の孔１１１ａ、１１２ａが打ち抜かれている。基材１１１の孔１１１ａおよび発熱部１１２の孔１１２ａは互いに重合している。
【００３７】
本実施形態によると、シート空調装置４から送風された空調風を、シートヒータ１１の孔１１１ａ、１１２ａを通過させて乗員の臀部に向けて吹き出すことができる。
【００３８】
（第４実施形態）
上記実施形態では、シートヒータ１１は、座面部２ａの表皮とクッション部材との間に配置されているが、本実施形態では、図６に示すように、シートヒータ１１は、座面部２ａの表皮の表面に貼られている。
【００３９】
すなわち、シートヒータ１１の発熱部１１２は、座面部２ａの表面に設けられている。換言すれば、シートヒータ１１の発熱部１１２は、乗員に触れるように座席２に設けられている。本実施形態によると、乗員に温かい感覚を確実に与えることができる。
【００４０】
シートヒータ１１の基材１１１が透明であり、発熱部１１２に、カーボンナノチューブが透過性を有する密度で配置されていれば、シートヒータ１１のほぼ全体が透明になるので、意匠面が向上する。すなわち、シートヒータ１１が座面部２ａの表皮の表面に貼られていても座面部２ａの表皮がシートヒータ１１越しに透けて見えるので、シートヒータ１１が座面部２ａの表皮の意匠を損なうことを抑制できる。
【００４１】
（他の実施形態）
上記実施形態を適宜組み合わせ可能である。上記実施形態を例えば以下のように種々変形可能である。
【００４２】
（１）上記実施形態では、シートヒータ１１の発熱部１１２のカーボンナノチューブは基材１１１の表面に分散されているが、カーボンナノチューブは基材１１１の内部に混入されていてもよい。
【００４３】
（２）上記実施形態において、発熱部１１２のカーボンナノチューブの一部をサーミスタとして機能させて温度センサとして用いてもよい。すなわち、発熱部１１２は、温度を検知するセンサを兼ねていてもよい。
【００４４】
（３）上記実施形態において、発熱部１１２のカーボンナノチューブの一部を着座センサとして機能させてもよい。着座センサは、シート２に乗員が着座しているか否かを検出するセンサである。
【符号の説明】
【００４５】
２                  シート（座席）
１１１              基材
１１２              発熱部
１１３、１１４      電極
１１１ａ、１１２ａ  孔
【図１】
2019127256.tif 000003
【図２】
2019127256.tif 000004
【図３】
2019127256.tif 000005
【図４】
2019127256.tif 000006
【図５】
2019127256.tif 000007
【図６】
2019127256.tif 000008