(57)【要約】      （修正有）【課題】例えば自動車の車内床面などにも敷き得る簡易な構成の暖房マットを提供する。【解決手段】暖房マットＳは、フッ化炭素樹脂および熱源となる半導体元素ならびに金属元素および非金属元素をそれぞれ混合し且つ酸化させた酸化混合体をシート状に屈曲可能に成形する発熱シート１０と、この発熱シートの一面に積層した断熱シート２０と、発熱シートの他面に積層した保護シート３０と、を備える。発熱シートは、直流または交流の電圧を印加させることにより、発熱温度自己制御により設定温度まで発熱する。例えば自動車のバッテリー（直流１２Ｖの電源）でも発熱シートは発熱温度自己制御により設定温度まで上昇し発熱するので、自動車の車内床面などでも簡易な構成で暖房し得る。また、暖房マットは、屈曲しても効率良く保護シートを加熱するので、起伏する床面などに沿って柔軟にフィットし、容易に設置し得る。【選択図】図４
0003193496.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
フッ化炭素樹脂および熱源となる半導体素子ならびに金属素子および非金属素子をそれぞれ混合し且つ酸化させた酸化混合体を、シート状に屈曲可能に成形する発熱シートと、
この発熱シートの一面に積層した断熱シートと、
上記発熱シートの他面に積層した保護シートと、を備え
上記発熱シートは直流または交流の電圧を印加させることにより、発熱温度自己制御により設定温度まで発熱する暖房マット。
【請求項２】
請求項１に記載の暖房マットにおいて、上記半導体素子をケイ素にすると共に、上記金属素子をマグネシウム（Ｍｇ）・ナトリウム（Ｎａ）・アルミニウム（Ａｌ）とし、且つ上記非金属素子をイオウ（Ｓ）・酸素（Ｏ）・水素（Ｈ）とする暖房マット。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の暖房マットにおいて、上記保護シートをポリオレフィンで成形すると共に、上記断熱シートをＥＰＤＭスポンジで成形し、且つ上記各シート同士をアクリル系の接着剤で積層する暖房マット。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、例えば自動車の車内床面などに敷く暖房マットに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、暖房マットおよびそれを搭載した電気自動車が開示されている。また、特許文献２には、折りたたみ可能な面状発熱ヒータを埋設した暖房マットが開示されている。即ち、特許文献２は、熱源として面状発熱ヒータを埋設した暖房マットにおいて、暖房マットの折りたたみ部を境目として面状発熱ヒータを分割し、暖房マットの折りたたみ部に面状発熱ヒータが位置しないようにしたものである（要約及び図１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１０２６５７号公報
【特許文献２】特開平１１−３０７２３４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１は電気自動車に暖房マットを搭載しているが、この発明には特別な電気装置（インバータ・送信コイル・受電コイル）が配置された電気自動車に限定されるものである（段落番号「００３５」及び図１参照）。即ち、特許文献１は、暖房マットの駆動電源としてインバータ及びコイル等を必要とするため、構成が複雑となる。
【０００５】
一方、特許文献２の暖房マットは、折曲げ可能に分割したものの、自動車の車内床面における起伏には対応できない。また、特許文献２の暖房マットは商業用電源（交流電源と同義）およびコントローラを必要とするものであり、そのまま自動車における車内床面用の暖房マットには適用できない。
【０００６】
本考案の目的は、例えば自動車の車内床面などにも敷き得る簡易な構成の暖房マットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案の暖房マットは、フッ化炭素樹脂および熱源となる半導体素子ならびに金属素子および非金属素子をそれぞれ混合し且つ酸化させた酸化混合体を、シート状に屈曲可能に成形する発熱シートと、この発熱シートの一面に積層した断熱シートと、上記発熱シートの他面に積層した保護シートと、を備え、上記発熱シートは直流または交流の電圧を印加させることにより、発熱温度自己制御により設定温度まで発熱する。ここで、発熱温度自己制御とは、印加電圧および発熱温度が対応するように、半導体素子が酸化混合体の配分調合による設定温度へと自己制御することである。
【０００８】
また、本考案は、上述した暖房マットにおいて、上記半導体素子をケイ素にすると共に、上記金属素子をマグネシウム（Ｍｇ）・ナトリウム（Ｎａ）・アルミニウム（Ａｌ）とし、且つ上記非金属素子をイオウ（Ｓ）・酸素（Ｏ）・水素（Ｈ）としても良い。更に、本考案は、上述した各暖房マットにおいて、上記保護シートをポリオレフィンで成形すると共に、上記断熱シートをＥＰＤＭスポンジで成形し、且つ上記各シート同士をアクリル系の接着剤で積層するようにしても良い。
【考案の効果】
【０００９】
本考案によれば、例えば自動車のバッテリー（直流１２Ｖの電源）でも発熱シートは発熱温度自己制御により設定温度まで上昇し発熱するので、自動車の車内床面などでも簡易な構成で暖房し得る。また、本考案の暖房マットは、屈曲しても効率良く保護シートを加熱するので、起伏する床面などに沿って柔軟にフィットし、容易に設置し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施例に係る暖房マットの全体を示す斜視図
【図２】図１に示す暖房マットの保護シート及び発熱シートをそれぞれ破断した斜視図
【図３】図２に示す発熱シートの抵抗原理を説明する概念図
【図４】図１に示す暖房マットを自動車の車内床面上に配置した要部構成図
【考案を実施するための形態】
【００１１】
以下、本考案を実施するための形態について、具体化した一実施例を説明する。
【実施例１】
【００１２】
以下、図１乃至図３に基づいて、本考案の一実施例である暖房マットについて説明する。ここで、本実施例の暖房マットＳは、例えば自動車の車内床面上に配置するタイプである。
【００１３】
図１及び図２に示すように、暖房マットＳは、フッ化炭素樹脂および熱源となる半導体素子ならびに金属素子および非金属素子をそれぞれ混合し且つ酸化させた酸化混合体をシート状に屈曲可能に成形する発熱シート１０と、この発熱シート１０の一面に積層した断熱シート２０と、発熱シートの他面に積層した保護シート３０と、を備える。即ち、暖房マットＳは、発熱シート１０を真ん中に、上面に保護シート２０及び下面に断熱シート３０とする三層構造である。なお、屈曲（折曲を含む）可能な暖房マットＳは、例えば縦横略３０〜１００ｃｍのサイズに対応している。本例では、縦横略３０ｃｍとする。
【００１４】
（発熱シート１０に関する構成）
フッ化炭素樹脂は、炭素（Ｃ）およびフッ素（Ｆ）で組成するテトラフルオロエチレンの重合体（ポリテトラフルオロエチレン）であり、一般的な名称はテフロン（登録商標）である。半導体素子は、例えばケイ素（Ｓｉ）であり、上述した酸化混合体に半導体の性質を与えるものである。即ち、半導体素子は、価電子帯の電子が非常に多いので、少し伝導帯へ励起されても電流が流れる。従って、半導体素子は、金属および非金属などの抵抗発熱体に比べて電子の動きが常に活発であり、値以上の発熱を生ずる。
【００１５】
金属素子はマグネシウム（Ｍｇ）・ナトリウム（Ｎａ）・アルミニウム（Ａｌ）などであり、非金属素子はイオウ（Ｓ）・酸素（Ｏ）・水素（Ｈ）などである。その他ハロゲン系として、塩素（Ｃｌ）も含まれる。そして、上述した各素子を混合し、且つ酸化させる。この酸化混合体（「抵抗発熱体」ともいう）の割合は、例えばフッ化炭素樹脂を略６５〜８０％で主成分となっており、他の素子全体として略３５〜２０％とする。また、半導体素子は略６〜１０％となっており、他の各々素子は略１〜３％である。
【００１６】
上述した抵抗発熱体は、例えば抵抗値が略６００〜１２００Ωなるように予め設定されている。即ち、酸化混合体は、それら素子の配合割合を調整することにより、抵抗値をある一定の幅（「温度」と同義）に設定される。そして、この想定温度が実際の温度に対応するかは、酸化混合体の実験値として検査する。
【００１７】
その際、発熱シート１０に対する印加電圧は、直流および交流を問わず適用でき、その範囲は略５〜２００Ｖまで設定可能である。そして、車両用は、直流（ＤＣ）の１２〜２４Ｖとして設定する。ここで、発熱シート１０の設定電圧を変更すると、設定温度などが変動するので、例えば１２Ｖを設定電圧とする場合は酸化混合物の配分調合を適宜行う。
【００１８】
酸化混合体は、この含有される半導体素子に発熱温度自己制御の性質を有するので、制御装置が無くとも設定温度を保持し得る。即ち、発熱シート１０は、印加電圧および発熱温度が対応するように、半導体素子が上述した混合物の配分調合による設定温度へと自己制御する。また、発熱シート１０は、その表面（発熱面）から直線状に赤外線が放出するため、保護シート３０と共に屈曲しても効率良く全面を加温し得る。即ち、１２Ｖとする場合では、実験値より略１８〜３０Ｗとなり、省電力になる。
【００１９】
抵抗発熱体の抵抗配列は、ニクロム線などの直列に配置される金属発熱体と比べ、図３に示すような並列に配置される。そのため、抵抗体（概念上の図示）１２は、Ａ列の抵抗体１２の一部が欠損などしても、正常なＢ列などはそのままの抵抗値を維持する。従って、オームの法則より、ニクロム線の場合ではその一部が欠損などすると抵抗値が小さくなって温度が上昇するが、本実施例では抵抗値が大きくなって温度が低下する。即ち、本例の金属発熱体は、ニクロム線などに比べ発火せず安全である。
【００２０】
一方、抵抗発熱体としての発熱シート１０は、ポリエステルまたはポリエーテルイミドのフィルムであり、上述した酸化混合体を収納し、シート状に圧着してラミネートする。これらのフィルムはそれぞれ耐熱性が異なり、ポリエステルフィルムは耐熱性が高く、ポリエーテルイミドフィルムは耐熱性は低い。発熱シート１０は、そのシート厚が上述した酸化混合体を収納した状態で略０．５〜１．２ｍｍに予め設定されている。
【００２１】
また、屈曲可能な発熱シート１０には、図１乃至図３に示すように、電源コード１４が導出されており、その電源コード１４の先端には略円筒状のプラグ１６が配置している。このプラグ１６は、車内に配置されている図示しないシガレット端末に挿入（「接続」と同義）する。本発明では、プラグ１６の代わりに、例えばコンソールボックスに配置されるコンセントに対応するプラグとしても良い。
【００２２】
（断熱シート２０及び保護シート３０に関する構成）
図１に示す断熱シート２０は屈曲可能なＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）製のスポンジ等で成形されており、保護シート３０は屈曲可能なポリオレフィン等で成形されている。そして、断熱シート２０及び保護シート３０は、発熱シート１０を挟んで積層している。なお、ＥＰＤＭはエチレンとプロピレンの共重合によって得られる合成ゴムの一種であり、ポリオレフィンは合成樹脂であるので、耐水性（水洗い可能）・耐衝撃性・耐老化性・耐熱性などに優れている。
【００２３】
また、両シート２０及び３０は、厚みが略２〜６ｍｍとなっている。そして、保護シート３０の表面温度は略４５〜５５℃になるよう設定され、耐熱シート２０の表面温度は略３０〜４５℃になるよう設定される。そのため、発熱シート１０の表面温度は、略８０〜１００℃になるように予め設定される。なお、保護シート３０の表面温度は、環境温度（例えば０℃乃至４０℃など）によって異なる。
【００２４】
なお、各シート１０・２０・３０同士は、アクリル系接着剤が塗布された両面テープ（図示省略）でそれぞれ接着する。ここで、アクリル系接着剤は、アクリル酸エステル及びメタアクリル酸エステルという単量体を原料とした総称で、例えば構造用接着剤のようにオリゴマー型接着剤などである。また、これらの両面テープは、厚みが略０．２〜０．５ｍｍとなっている。
【００２５】
（本実施例の作用）
まず、図４に示すように、暖房マットＳを例えば車両の前列座席Ｗ前の床に敷く。そして、暖房マットＳのプラグ１６を図示しないシガレット端末に接続すると、発熱シート１０は発熱温度自己制御により設定温度まで上昇し発熱する。即ち、発熱シート１０は、直流または交流の電圧を印加させることにより、発熱温度自己制御により設定温度まで発熱する。後列の座席（図示省略）に暖房マットＳを敷く場合には、例えば図示しない延長コードなどを連続的に接続させる。
【００２６】
本実施例の暖房マットＳは、そのプラグ１６をシガレット端末（図示省略）などに接続する簡易な構成すなわちＤＣ１２Ｖの電源でも発熱シート１０を発熱温度自己制御により設定温度まで上昇し発熱させることができるので、自動車の車内床面などでも簡易な構成で暖房し得る。また、本実施例の暖房マットＳは、屈曲しても効率良く保護シート３０を加熱するので、起伏する床面などに沿って柔軟にフィットし、容易に設置し得る。
【００２７】
本考案の暖房マットにおいて、その形状またはサイズは任意に変更が可能であるので、座席用の座布団等にも広く適用し得る。即ち、本実施例において、「床」は車両に限定されず、例えばオフィスまたはトレイのドア前など、暖房マットを敷配できるものであれば全て適用し得る。
【００２８】
本考案の半導体素子は、ケイ素（Ｓｉ）の他に、例えばゲルマニウム（Ｇe）、ヒ化ガリウム （ＧａＡｓ）、窒化ガリウム （ＧａＮ）などでも適用し得る。また、電源は商用電源または単３の２次電池などとしても良く、その端末をＵＳＢに対応し得るタイプとしても良い。
【符号の説明】
【００２９】
１０…発熱シート、１２…抵抗体、1４…電源コード、１６…プラグ、２０…断熱シート、３０…保護シート、Ｗ…座席、Ｓ…暖房マット
【図１】
0003193496.tif 000003
【図２】
0003193496.tif 000004
【図３】
0003193496.tif 000005
【図４】
0003193496.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月31日(2014.7.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
フッ化炭素樹脂および熱源となる半導体元素ならびに金属元素および非金属元素をそれぞれ混合し且つ酸化させた酸化混合体を、シート状に屈曲可能に成形する発熱シートと、  この発熱シートの一面に積層した断熱シートと、  上記発熱シートの他面に積層した保護シートと、を備え  上記発熱シートは直流または交流の電圧を印加させることにより、発熱温度自己制御により設定温度まで発熱する暖房マット。
【請求項２】
請求項１に記載の暖房マットにおいて、上記半導体元素をケイ素にすると共に、上記金属元素をマグネシウム（Ｍｇ）・ナトリウム（Ｎａ）・アルミニウム（Ａｌ）とし、且つ上記非金属元素をイオウ（Ｓ）・酸素（Ｏ）・水素（Ｈ）とする暖房マット。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の暖房マットにおいて、上記保護シートをポリオレフィンで成形すると共に、上記断熱シートをＥＰＤＭスポンジで成形し、且つ上記各シート同士をアクリル系の接着剤で積層する暖房マット。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】  本考案の暖房マットは、フッ化炭素樹脂および熱源となる半導体元素ならびに金属元素および非金属元素をそれぞれ混合し且つ酸化させた酸化混合体を、シート状に屈曲可能に成形する発熱シートと、この発熱シートの一面に積層した断熱シートと、上記発熱シートの他面に積層した保護シートと、を備え、上記発熱シートは直流または交流の電圧を印加させることにより、発熱温度自己制御により設定温度まで発熱する。ここで、発熱温度自己制御とは、印加電圧および発熱温度が対応するように、半導体元素が酸化混合体の配分調合による設定温度へと自己制御することである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】  また、本考案は、上述した暖房マットにおいて、上記半導体元素をケイ素にすると共に、上記金属元素をマグネシウム（Ｍｇ）・ナトリウム（Ｎａ）・アルミニウム（Ａｌ）とし、且つ上記非金属元素をイオウ（Ｓ）・酸素（Ｏ）・水素（Ｈ）としても良い。更に、本考案は、上述した各暖房マットにおいて、上記保護シートをポリオレフィンで成形すると共に、上記断熱シートをＥＰＤＭスポンジで成形し、且つ上記各シート同士をアクリル系の接着剤で積層するようにしても良い。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】  図１及び図２に示すように、暖房マットＳは、フッ化炭素樹脂および熱源となる半導体元素ならびに金属元素および非金属元素をそれぞれ混合し且つ酸化させた酸化混合体をシート状に屈曲可能に成形する発熱シート１０と、この発熱シート１０の一面に積層した断熱シート２０と、発熱シートの他面に積層した保護シート３０と、を備える。即ち、暖房マットＳは、発熱シート１０を真ん中に、上面に保護シート２０及び下面に断熱シート３０とする三層構造である。なお、屈曲（折曲を含む）可能な暖房マットＳは、例えば縦横略３０〜１００ｃｍのサイズに対応している。本例では、縦横略３０ｃｍとする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】（発熱シート１０に関する構成）  フッ化炭素樹脂は、炭素（Ｃ）およびフッ素（Ｆ）で組成するテトラフルオロエチレンの重合体（ポリテトラフルオロエチレン）であり、一般的な名称はテフロン（登録商標）である。半導体元素は、例えばケイ素（Ｓｉ）であり、上述した酸化混合体に半導体の性質を与えるものである。即ち、半導体元素は、価電子帯の電子が非常に多いので、少し伝導帯へ励起されても電流が流れる。従って、半導体元素は、金属および非金属などの抵抗発熱体に比べて電子の動きが常に活発であり、値以上の発熱を生ずる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】  金属元素はマグネシウム（Ｍｇ）・ナトリウム（Ｎａ）・アルミニウム（Ａｌ）などであり、非金属元素はイオウ（Ｓ）・酸素（Ｏ）・水素（Ｈ）などである。その他ハロゲン系として、塩素（Ｃｌ）も含まれる。そして、上述した各元素を混合し、且つ酸化させる。この酸化混合体（「抵抗発熱体」ともいう）の割合は、例えばフッ化炭素樹脂を略６５〜８０％で主成分となっており、他の元素全体として略３５〜２０％とする。また、半導体元素は略６〜１０％となっており、他の各々元素は略１〜３％である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】  上述した抵抗発熱体は、例えば抵抗値が略６００〜１２００Ωなるように予め設定されている。即ち、酸化混合体は、それら元素の配合割合を調整することにより、抵抗値をある一定の幅（「温度」と同義）に設定される。そして、この想定温度が実際の温度に対応するかは、酸化混合体の実験値として検査する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】  酸化混合体は、この含有される半導体元素に発熱温度自己制御の性質を有するので、制御装置が無くとも設定温度を保持し得る。即ち、発熱シート１０は、印加電圧および発熱温度が対応するように、半導体元素が上述した混合物の配分調合による設定温度へと自己制御する。また、発熱シート１０は、その表面（発熱面）から直線状に赤外線が放出するため、保護シート３０と共に屈曲しても効率良く全面を加温し得る。即ち、１２Ｖとする場合では、実験値より略１８〜３０Ｗとなり、省電力になる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】  本考案の半導体元素は、ケイ素（Ｓｉ）の他に、例えばゲルマニウム（Ｇe）、ヒ化ガリウム （ＧａＡｓ）、窒化ガリウム （ＧａＮ）などでも適用し得る。また、電源は商用電源または単３の２次電池などとしても良く、その端末をＵＳＢに対応し得るタイプとしても良い。