(57)【要約】【課題】効率的に最適な温度に暖めながらも省電力を達成するシートヒータ及びシートヒータ付き座席を提供する。【解決手段】シートヒータ４は、下地シート５と、下地シート５上に配置された、長辺が９ｃｍ以下かつ短辺が５ｃｍ以下の長方形からなる複数の面状発熱体６と、各々の面状発熱体６に接続された２つの面状電極７とを有する。各々の面状電極７が、各々の面状発熱体６上に、実質的に面状発熱体６の２つの短辺の全体に沿って配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下地シートと、
前記下地シート上に配置された、長辺が９ｃｍ以下かつ短辺が５ｃｍ以下の長方形からなる複数の面状発熱体と、
各々の前記面状発熱体に接続された２つの面状電極と
を有し、
各々の前記面状電極が、各々の前記面状発熱体上に、実質的に前記面状発熱体の２つの短辺の全体に沿って配置されている、シートヒータ。
【請求項２】
複数の導体素線が平面状に編まれている並列編み線によって、複数の前記面状発熱体の前記面状電極同士が接続されている、請求項１に記載のシートヒータ。
【請求項３】
前記面状発熱体は、長辺が６ｃｍ以上かつ短辺が３ｃｍ以上である、請求項１に記載のシートヒータ。
【請求項４】
前記面状発熱体と前記面状電極との間に銀蝋が形成されており、前記面状発熱体、前記銀蝋及び前記面状電極は、リベットによって固定されている、請求項１に記載のシートヒータ。
【請求項５】
短辺において互いに隣接する前記面状発熱体同士は、一体に形成されている、請求項１に記載のシートヒータ。
【請求項６】
前記複数の面状発熱体の表面積の合計は、前記シートヒータが設置される座席の座部の表面積の２０％以下である、請求項１に記載のシートヒータ。
【請求項７】
各々の前記面状発熱体の電流値は１１０ｍA以下である、請求項１に記載のシートヒータ。
【請求項８】
前記面状電極は銅箔からなる、請求項１に記載のシートヒータ。
【請求項９】
座部及び背部の少なくとも一方が複数の隆起部を有する座席と、
下地シートと、
前記下地シート上に配置された、長辺が９ｃｍ以下かつ短辺が５ｃｍ以下の長方形からなる複数の面状発熱体と、
前記面状発熱体上に、実質的に前記面状発熱体の２つの短辺の全体に沿って配置されている面状電極と、を有するシートヒータと
を含み、
前記シートヒータが、前記座部又は背部のうち少なくとも一方に、前記隆起部の隆起形状に沿って設けられ、
前記面状発熱体が前記隆起部の頂上近傍に配置されている、
シートヒータ付き座席。
【請求項１０】
複数の導体素線が平面状に編まれている並列編み線によって、複数の前記面状発熱体の前記面状電極同士が接続されている、請求項９に記載のシートヒータ付き座席。
【請求項１１】
前記面状発熱体は、長辺が６ｃｍ以上かつ短辺が３ｃｍ以上である、請求項９に記載のシートヒータ。
【請求項１２】
前記座部に設けられた前記シートヒータが、
前記短辺において互いに隣接する複数の前記面状発熱体のセットを含み、前記セットのうち少なくとも２つの前記面状発熱体の長辺が前記座席の左右方向に沿うように配置されている、請求項９に記載のシートヒータ付き座席。
【請求項１３】
前記面状発熱体の前記セットはＵ字形状部分を含む、請求項１２に記載のシートヒータ付き座席。
【請求項１４】
前記座部に設けられた前記シートヒータが、
前記短辺において互いに隣接する複数の面状発熱体の前記セットを２つ含む、請求項１２に記載のシートヒータ付き座席。
【請求項１５】
前記背部に設けられた前記シートヒータが、
前記短辺において互いに隣接する複数の前記面状発熱体のセットを含み、前記セットのうち少なくとも２つの面状発熱体の長辺が前記背部の上下方向に沿うように配置されている、請求項９に記載のシートヒータ付き座席。
【請求項１６】
前記面状発熱体のセットはＵ字形状部分を含む、請求項１５に記載のシートヒータ付き座席。
【請求項１７】
前記複数の面状発熱体の表面積の合計は、前記シートヒータが設置される座席の座部の表面積の２０％以下である、請求項９に記載のシートヒータ。
【請求項１８】
下地シートと、
前記下地シート上に配置された帯状の面状発熱体と、
前記面状発熱体上に、実質的に幅方向の全体に亘り、かつ一定間隔で配置された面状電極とを有し、
前記面状発熱体が複数回折りたたまれている、シートヒータ。
【請求項１９】
前記面状電極によって区画された前記面状発熱体の部分は、それぞれ長辺が６ｃｍ以上９ｃｍ以下かつ短辺が３ｃｍ以上５ｃｍ以下である、請求項１８に記載のシートヒータ。
【請求項２０】
前記面状電極によって区画された前記面状発熱体の部分は、それぞれ消費電力が１１０ｍA以下である、請求項１８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、面状発熱体を利用したシートヒータ及びシートヒータ付き座席に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、面状発熱体を用いたシートヒータが種種提案されている。ここでいう面状発熱体とは、フッ素系樹脂を主成分とする合成樹脂分散媒に、黒鉛（グラファイト）とカーボンブラックからなる導電性材料を混入、分散させたものである。
例えば特許文献１では、複数の面状発熱体を伸縮性接続部によって接続することで、面状発熱体の変更を防ぐ構成が提案されている。
また、例えば特許文献２では、複数の面状発熱体の間をリード線で接続して電気的に一体化することで、面状発熱体の設計的な制約を低減できること等が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−５５２１９号公報
【特許文献２】特開２００６−３５１４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、面状発熱体を用いたシートヒータはいくつか提案されている。しかしながら、上記の技術においては、面状発熱体に対して櫛歯状の電極が用いられている。櫛歯状の電極は、電極間の間隔が狭いため、発熱量は大きいものの消費電力も大きくなる。
このことは、面状発熱体を用いたシートヒータを自動車の座席に用いる場合に特に不都合が生じる。これは、自動車では多くの場合電源が直流１２Ｖのバッテリーだからである。さらに、近年普及してきているハイブリッド車や電気自動車においては、電気を自動車の動力としても利用する必要がある。このため、ヒータに用いる電力はより一層低減することが求められる。
さらに、地球環境保護（エコロジー）の観点からも、電力の消費はできるだけ抑えることが望まれている。
従って、本発明の目的は、効率的に最適な温度に暖めながらも省電力を達成するシートヒータ及びシートヒータ付き座席を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の観点によれば、本発明に係るシートヒータは、
下地シートと、
前記下地シート上に配置された、長辺が９ｃｍ以下かつ短辺が５ｃｍ以下の長方形からなる複数の面状発熱体と、
各々の前記面状発熱体に接続された２つの面状電極と
を有し、
各々の前記面状電極が、各々の前記面状発熱体上に、実質的に前記面状発熱体の２つの短辺の全体に沿って配置されている。
【０００６】
本発明の第２の観点によれば、本発明に係るシートヒータ付き座席は、
座部及び背部の少なくとも一方が複数の隆起部を有する座席と、
下地シートと、
前記下地シート上に配置された、長辺が９ｃｍ以下かつ短辺が５ｃｍ以下の長方形からなる複数の面状発熱体と、
前記面状発熱体上に、実質的に前記面状発熱体の２つの短辺の全体に沿って配置されている面状電極と、を有するシートヒータと
を含み、
前記シートヒータが、前記座部又は背部のうち少なくとも一方に、前記隆起部の隆起形状に沿って設けられ、
前記面状発熱体が前記隆起部の頂上近傍に配置されている。
【０００７】
本発明の第３の観点によれば、本発明に係るシートヒータは、
下地シートと、
前記下地シート上に配置された帯状の面状発熱体と、
前記面状発熱体上に、実質的に幅方向の全体に亘って、かつ一定間隔で配置された面状電極とを有し、
前記面状発熱体が複数回折りたたまれている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る面状発熱体を用いたシートヒータ又はシートヒータ付き座席によれば、比較的小さい面状発熱体を複数用い、かつ面状発熱体全体を有効活用できるように電極を構成している。このため、効率的に最適な温度に暖めつつ、更なる省電力を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係るシートヒータ付き座席を示す概略構成図である。
【図２】第１実施形態に係るシートヒータの構成を示す図である。
【図３】第１実施形態に係るシートヒータのＡ−Ａ線部分断面図である。
【図４−Ａ】第１実施形態に係るシートヒータに関する比較例１である。
【図４−Ｂ】第１実施形態に係るシートヒータに関する比較例２である。
【図４−Ｃ】第１実施形態に係るシートヒータに関する比較例３である。
【図４−Ｄ】第１実施形態に係るシートヒータに関する比較例４である。
【図５】第１実施形態に係るシートヒータの動作を示す図である。
【図６】第２実施形態に係るシートヒータ付き座席を示す概略構成図である。
【図７】第２実施形態に係るシートヒータの構成を示す図である。
【図８】第２実施形態に係るシートヒータの構成を示す図である。
【図９−Ａ】第２実施形態に係るシートヒータに用いられる並列編み線を示す写真である。
【図９−Ｂ】第２実施形態に係るシートヒータに用いられる並列編み線の断面図である。
【図１０−Ａ】第３実施形態に係る温風発生装置の構成を示す図である。
【図１０−Ｂ】第３実施形態に係る温風発生装置の構成を示す図である。
【図１０−Ｃ】第３実施形態に係る温風発生装置の構成を示す図である。
【図１０−Ｄ】第３実施形態に係る温風発生装置の構成を示す図である。
【図１１−Ａ】第３実施形態に係る温風発生装置の変形例の構成を示す正面図である。
【図１１−Ｂ】第３実施形態に係る温風発生装置の変形例の構成を示す右側面図である。
【図１２】第４実施形態に係る足下用ヒータの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【第１実施形態】
【００１０】
本発明の第１実施形態に係るシートヒータ及びシートヒータ付き座席について、図１〜図５を用いて説明する。
【００１１】
図１は、第１実施形態に係るシートヒータ付き座席１を示す概略構成図である。シートヒータ付き座席１は、座部２及び背部３を含む。本実施形態では、座部２にシートヒータ４が設置されている。より具体的には、シートヒータ４は、座部２表面のシートカバーの下側に埋め込まれている。よって、シートヒータ４は、座部２の表面からは見えない。また、本実施形態のシートヒータ付き座席１は、車載用のものである。
【００１２】
図２は、シートヒータ４の構成を示す平面図である。シートヒータ４は、下地シート５と、下地シート５上に配置された複数の面状発熱体６ａ〜６ｆと、面状発熱体６ａ〜６ｆ同士を接続する面状電極７とを有する（なお、いずれの面状発熱体であるかを区別しない場合には、単に面状発熱体６と称する）。面状電極７は、下地シート５の端部まで伸びており、端部において配線８と接続される。配線８は、制御部２０に接続している。制御部２０は、電源２２と接続している。また、温度センサ２４が面状発熱体６に隣接して配置されており、図示しない配線によって制御部２０と接続されている。なお、図面の右方向が、座席２の前方、すなわちユーザの足が位置する方向である。反対に、図面の左方向が、座席２の後方、すなわちユーザの背中が位置する方向である。
【００１３】
下地シート５は、柔軟性があり、薄い素材からできていることが好ましい。このような素材の例として、不織布（ＰＥＴ）がある。不織布は多孔質構造なので、通気性及び保温性が良く、シートヒータに適している。特に、ユーザが長時間同じ位置に座らなければならない車載用のシートヒータには特に適している。
【００１４】
複数の面状発熱体６は、いずれも、フッ素系樹脂を主成分とする合成樹脂分散媒に、黒鉛（グラファイト）とカーボンブラックからなる導電性材料を混入、分散させたものである。面状発熱体は、非常に薄く、柔軟性に富む。
【００１５】
また、各々の面状発熱体６は長方形状である。各々の面状発熱体６の大きさは、長辺の長さＬ１が９ｃｍ以下、かつ短辺の長さＬ２が５ｃｍ以下とするのが好ましい。理由は、面状電極７との関連で後述する。このように、比較的小さい面状発熱体を複数用いることで、座席上の必要な場所のみを、無駄なく暖めることができる。言い換えれば、暖める必要がない場所には、面状発熱体を配置しないで済むので、省電力にもつながる。本実施形態における各々の面状発熱体の大きさは、長辺の長さＬ１が７ｃｍ、短辺の長さＬ２が３．３ｃｍである。
【００１６】
また、本実施形態において、全ての面状発熱体６の面積の合計は、１３８．６ｃｍ２である。通常の自動車において、一般的に座席の大きさは、少なくとも幅３８ｃｍ、奥行き４０ｃｍ程度はある。これは、面積にすると１，５２０ｃｍ２である。従って、本実施例において面状発熱体が座部２に対して占める面積の割合は、約９．１％であり、１０％以下である。このことからも、本実施形態では、必要な場所のみを暖めることで、省電力を達成していることが分かる。
【００１７】
本実施形態において、面状発熱体６ａ及び６ｂは、短辺において互いに隣接している。同様に、面状発熱体６ｅ及び６ｆも、短辺において互いに隣接している。従って、短辺において互いに隣接する面状発熱体６が２セット存在する。そして、面状発熱体６ａ及び６ｂ、並びに面状発熱体６ｅ及び６ｆの長辺は、いずれも、座席２の前後方向に沿うように配置されている。この方向は、ちょうどユーザの太ももの方向と一致する。また、ユーザの太ももに接する位置に配置している。このように、横長の面状発熱体６（６ａ及び６ｂ、並びに６ｅ及び６ｆ）を、最も暖める必要がある位置に配置しているので、効率的である。
【００１８】
さらに、面状発熱体６ｄは座席２の後方に、面状発熱体６ｃは座席２の前方に、それぞれ配置されている。また、いずれも長辺が座席２の左右方向に沿う向きに配置されている。面状発熱体６ｄは、ちょうどユーザのお尻の位置に配置されている。面状発熱体６ｃはユーザの両足の間を埋めるように、補完的に配置されている。このように６つの面状発熱体６を配置することで、暖める必要がある部分のみを、効率的に暖めることが可能となる。
【００１９】
複数の面状電極７は、各々の面状発熱体６の２つの短辺に沿って配置されている。このように、面状電極７を、面状発熱体６の２つの短辺のみに配置する構成としたので、消費電力を低減することができる。これは、面状電極同士は比較的広い間隔（７ｃｍ）で配置されているので、その分消費電力を低減することができるからである。特に、櫛歯状電極を面状発熱体の略全面に配置する態様の場合は電極間の間隔が狭いので、消費電力が大きい。このような態様と比較すると、本実施形態の方が低消費電力である。なお、面状電極７としては、銅箔を用いることが好ましい。また、面状電極７は、面状発熱体６にリベット９によってかしめられて固定されている。
【００２０】
上述のように、面状電極７同士の間隔は、省電力（低消費電力）の観点からは、広い方が好ましい。これは、抵抗が大きくなれば電流は下がるためである。この観点からは、発明者らの実験によると、面状電極７同士の間隔は、６ｃｍ以上であることが好ましい。一方、発熱の観点からは、あまりに面状電極７同士の間隔が広すぎると十分な発熱を得ることができない。特に、直流１２Ｖの自動車用電源を用いる場合のように電源電圧が低い場合に、十分な発熱を得ることができない。この観点からは、発明者らの実験によると、面状電極７同士の間隔は９ｃｍ以下であることが好ましい。従って、面状電極同士の間隔（すなわち、面状発熱体６の長辺の長さＬ１）は、６ｃｍ以上９ｃｍ以下であることが好適である。
【００２１】
また、本実施形態においては、面状電極７は、実質的に各々の面状発熱体６の短辺の全体に亘って形成されている。短辺の全体に亘って形成することにより、面状発熱体６の全体を発熱させることができるためである。特に、本実施形態においては、比較的小さい面状発熱体６を用いるので、これらの限られた発熱体を有効に活用することが望ましい。
【００２２】
なお、上述の通り、面状発熱体６の短辺の長さは５ｃｍ以下であることが好ましい。もし短辺が５ｃｍより大きく、短辺の全体に亘って面状電極７が形成されていると、消費電力が増えてしまうので好ましくないからである。もちろん、面状電極７を短辺の一部にのみ形成すれば、消費電力の増加は招かないが、それでは面状発熱体６の一部が使用されていないことになり、発熱体を有効活用できない。
【００２３】
また、面状電極７の面状発熱体６上における長さ、すなわち面状発熱体６の短辺の長さは、３ｃｍ以上であることが好適である。これは３ｃｍより小さいと、十分な発熱を得ることができないためである。従って、面状発熱体６の短辺は、３ｃｍ以上５ｃｍ以下であることが好適である。
【００２４】
なお、面状発熱体６ａ及び６ｂは、互いに接触する短辺において、共通の面状電極７を用いている。この場合、面状発熱体６ａ及び６ｂは切れ目なく一体に形成されていることが好ましい。一体に形成される場合、面状電極７との接触面積を十分に確保することができると共に、ユーザの重みによって破損する危険性が減る。このことは、面状発熱体６ｅ及び６ｆにおいても同様である。
【００２５】
また、面状発熱体６に隣接して、温度センサ２４が配置されている。温度センサ２４は、面状発熱体６の温度を計測するものである。なお、面状発熱体６自体の温度でなく、面状発熱体６の間の部分の温度を計測するように配置しても良い。
【００２６】
また、複数の面状電極７は、面状発熱体６同士を電気的に接続している。そして、面状電極７は、配線８に電気的に接続されている。配線８は、制御部２０に接続されている。
【００２７】
制御部２０は、ユーザがシートヒータ４の電源のオン・オフを操作するためのスイッチ、及びシートヒータ４の温度を設定するためのボタン等を有している。さらに、シートヒータ４の温度センサ２４、自動車のイグニッションスイッチ（図示せず）、及びシートベルト認識センサ（図示せず）等とも電気的に接続されていても良い。これらと接続されている場合には、シートヒータの温度、自動車のイグニッションのオンオフ、シートベルト着用の有無等と連動して、シートヒータ４を制御することが可能となる。さらに、シートヒータ４が自動車の複数の座席に設置されている場合には、それぞれのシートヒータ４に制御部２０が設置されていることが好ましい。そのような形態によれば、座席ごとにシートヒータ４の動作を制御することが可能となる。
【００２８】
制御部２０は、電源２２と接続される。本実施形態では、電源２２は自動車のバッテリーである。
【００２９】
図３は、シートヒータ４の部分断面図である。具体的には、図３は、図２のＡ−Ａ線における部分拡大断面図である。
図３において、面状発熱体６が下地シート５上に、両面テープ１０によって接着されている。また、面状電極７は、面状発熱体６上に、銀蝋１１によって接着されている。銀蝋１１は、製造過程においては、面状発熱体６の一部上に予め塗布されていたものである。また、面状電極７にも接着剤が塗布されていても良い。これは、銀蝋１１のみによって面状電極７を面状発熱体６上に接着しようとすると、銀蝋１１の接着力はそれほど強力ではないので、十分に接着することができないためである。このため、接着剤が塗布された面状電極７を用いることが好適である。さらに、面状電極７は、リベット９によって最終的に固定されている。リベット９は、面状電極７、銀蝋１１、面状発熱体６、両面テープ１０、及び下地シート５をまとめてかしめている。その上で、リベット９、面状電極７及び銀蝋１１は、カプトンシール１２によって被覆されている。カプトンシール１２によって、面状電極７が電気的に絶縁される。このように、面状電極７はリベットによって面状発熱体６に対して強力に固定されている。電極を、面状発熱体の全面に櫛歯状に形成する場合には、１つの面状発熱体の多数の箇所で電極と接触するため、それぞれの電極と面状発熱体との接触にあまり神経質になる必要がない。しかし、本実施形態のように、面状発熱体６と面状電極７との接触箇所が限られている場合には、接触不良が生じないように十分配慮する必要がある。そのため、上記のようにリベット９や銀蝋１１を用いて強力に固定し、同時に電気的な接触面積を十分に確保する構成としている。
【００３０】
図４Ａ〜図４Ｄは、本実施形態に係るシートヒータ４とは異なる構成のシートヒータを用いて実験した結果を説明するものである。併せて、本実施形態に係るシートヒータ４の実験結果も説明する。
【００３１】
（比較例１）
図４Ａは、比較例１に係るシートヒータ５４の構成を示す図である。図示されるように、下地シート５５全面に亘って、１２枚の面状発熱体５６を配置した。面状発熱体１枚当たりの大きさは、長辺が６ｃｍ、短辺が３．３ｃｍである。電源はＤＣ１２Ｖであり、これは、車載用シガーライタ(cigarette lighter)から供給した。電流値は、面状発熱体１枚当たり１３３ｍＡであり、１２枚なので合計１，５９６ｍＡである。そして、実際に測定した表面温度は４８℃であり、かなり熱く、長時間は座れない温度だった。
【００３２】
（比較例２）
図４Ｂは、比較例２に係るシートヒータ６４の構成を示す図である。図示されるように、下地シート６５全面に亘って、比較例１と同様に１２枚の面状発熱体６６を配置した。面状発熱体１枚の大きさは、長辺が７ｃｍ、短辺が３．３ｃｍである。電源はＤＣ１２Ｖであり、これは、車載用シガーライタから供給した。電流値は、面状発熱体１枚当たり１０３．４ｍＡであり、１２枚なので合計１，２４０．８ｍＡである。そして、実際に測定した表面温度は４５℃であり、この例でもかなり熱く、長時間は座れない温度だった。
【００３３】
（比較例３）
図４Ｃは、比較例３に係るシートヒータ７４の構成を示す図である。図示されるように、下地シート７５全面に亘って、１２枚の面状発熱体７６を配置した。面状発熱体１枚の大きさは、長辺が９ｃｍ、短辺が３．３ｃｍである。電源はＤＣ１２Ｖであり、これは、車載用シガーライタから供給した。電流値は、面状発熱体１枚当たり６９．５ｍＡであり、１２枚なので合計８３４ｍＡである。そして、実際に測定した表面温度は４２℃であり、まだ若干熱く、快適ではない温度だった。
【００３４】
（比較例４）
図４Ｄは、比較例４に係るシートヒータ８４の構成を示す図である。図示されるように、下地シート８５の前側及び後ろ側のみに、８枚の面状発熱体８６を配置した。面状発熱体１枚の大きさは、長辺が７ｃｍ、短辺が３．３ｃｍである。電源はＤＣ１２Ｖであり、これは、車載用シガーライタから供給した。電流値は、面状発熱体１枚当たり１０３．４ｍＡであり、８枚なので合計８２７．２ｍＡである。そして、実際に測定した表面温度は４０℃であり、まだ若干熱く、快適ではない温度だった。
【００３５】
次に、図２に示される本実施形態に係るシートヒータ４の構成による場合、６枚の面状発熱体６を上述及び図２に示されるように配置した。面状発熱体１枚の大きさは、長辺が７ｃｍ、短辺が３．３ｃｍである。電源はＤＣ１２Ｖであり、これは、車載用シガーライタから供給した。電流値は、面状発熱体１枚当たり１０３．４ｍＡであり、６枚なので合計６２０．４ｍＡである。すなわち、面状発熱体１枚当たりの電流値が１１０ｍA以下であり、電流値が非常に低い。そして、実際に測定した表面温度は３７℃〜４０℃であり、快適に使用できる温度であった。また、１０名による使用実験でも、全員が適度な暖かさであるとの評価をした。
このように、本実施形態によるシートヒータ４は、電流値が０．６２Ａと非常に低く省電力である。同時に、ユーザにとって快適な暖かさを提供する。
【００３６】
（動作）
次に、本実施形態によるシートヒータ４の動作の一例を、図５を用いて説明する。ここでは、シートヒータ４を自動車に搭載した場合の動作の例を説明する。より具体的には、シートヒータ４の電源オンオフを、イグニッションスイッチ、シートベルト等と連動させる動作例である。この動作は、図２の制御部２０によって実行される。また、この動作を実行するには、制御部２０が、温度センサ２４、イグニッションスイッチ及びシートベルト認識センサと接続されている必要がある。この動作例によると、シートヒータ４を自動で発熱させることができ、利便性のみならず安全性をも向上させることができる。
【００３７】
まず、ステップＳ１において、ユーザが、自動車のイグニッションスイッチをオンにする。
【００３８】
次に、ステップＳ２において、シートベルトが着用されているかどうかを判定する。具体的には、制御部２０に接続されたシートベルト着用センサによって、シートベルト着用の有無を判断する。シートベルトが着用されている場合にはステップＳ３に進み、着用されていない場合にはステップＳ６に進む。
【００３９】
ステップＳ３において、制御部２０に搭載されている、ユーザによって操作されるヒータスイッチがオンであるかどうかを判定する。オンである場合にはステップＳ４に進み、オフである場合にはステップＳ６に進む。例えば、ヒータスイッチをオン状態に固定しておくことも可能であり、その場合には自動的にステップＳ４に進むことになる。
【００４０】
ステップＳ４において、ヒータ温度が設定温度以下であるかどうかを判定する。具体的には、温度センサ２４によって計測された温度に基づいて判定する。設定温度以下である場合にはステップＳ５に進み、設定温度以上である場合にはステップＳ６に進む。
【００４１】
ステップＳ５において、シートヒータ４の電源がオンになる。一方、ステップＳ６においては、シートヒータ４の電源がオフになる。これら一連の動作が繰り返される。
【００４２】
以上の動作によれば、ユーザがシートヒータ４のスイッチをオンにしておけば、ユーザが車に乗り、イグニッションスイッチをオンにし、シートベルトを着用することで、自動的にシートヒータ４の電源がオンになる。このため、シートヒータを使用する際の利便性が向上する。一方、シートヒータ４のスイッチをオンにしていても、ユーザが車に乗っていない限りはシートヒータ４の電源がオンにならないので、発火事故などの危険性が低減され、安全性が向上する。また、イグニッションスイッチがオンになっていない限りは電源がオンにならないので、バッテリーがあがってしまうことを防ぐことができる。例えば、シートヒータ４のスイッチをオフにし忘れて車から降り、車を放置している間にもバッテリーから電源が供給され続け、バッテリーがあがってしまう事態を防ぐことができる。
【００４３】
さらに、シートヒータ４が自動車の複数の座席に設置されており、それぞれのシートヒータ４に制御部２０が設置されている場合には、人が座っている座席のシートヒータ４の電源のみが自動的にオンになる。具体的には、まず、全ての座席のシートヒータ４のスイッチをオン状態にしておく。この状態で、ユーザがイグニッションスイッチをオンにする。そして、ユーザ及びその他の人がシートベルトを締めると、シートベルトが締められた座席のシートヒータ４の電源のみがオンになり、人が座っていない座席のシートヒータ４の電源はオンにならない。従って、ユーザが何も操作をしなくとも、人が座っている座席のシートヒータ４のみが発熱し、人が座っていない座席のシートヒータ４は発熱しない。このため、効率的で省電力のシートヒータ４を提供することができる。なお、前提として、自動車のシートベルト着用センサがそれぞれの座席に備えられている必要がある。
【００４４】
なお、上記動作は一例であり、いずれかのステップを除外しても良い。例えば、シートベルト着用センサと連動させない場合にはステップＳ２を除くことが可能である。また例えば、温度センサ２４を搭載しないシートヒータ４の場合には、ステップＳ４を除くことが可能である。
【００４５】
以上説明したように、第１実施形態においては、最小限の面状発熱体を使用しかつ電極の間隔を広くすることで省電力を実現し、同時にユーザに快適な暖かさを提供するシートヒータ及びシートヒータ付き座席を提供する。このようなシートヒータ及びシートヒータ付き座席は、自動車用に用いるのに特に適している。
【第２実施形態】
【００４６】
本発明の第２実施形態に係るシートヒータ及びシートヒータ付き座席について、図６〜図９を用いて説明する。第２実施形態は、座部及び背部それぞれに２つの隆起部を有する車の座席に適したシートヒータを提供する。また、帯状の面状発熱体を使用することで、シートヒータの製造効率が優れたシートヒータを提供する。
【００４７】
図６は、第２実施形態に係るシートヒータ付き座席３１を示す概略構成図である。シートヒータ付き座席３１は、座部３２及び背部３３を含む。また、本実施形態では、座部３２及び背部３３は、それぞれ、隆起部を２つ有している。すなわち、座部３２は隆起部３２ａ及び３２ｂを、背部３３は隆起部３３ａ及び３３ｂを有している。そして、座部３２にシートヒータ３４ａが、背部３３にはシートヒータ３４ｂが設置されている。シートヒータ３４ａ及び３４ｂは、それぞれ、座部３２及び背部３３の表面のシートカバーの下側に埋め込まれている。よって、シートヒータ３４ａ及び３４ｂは、座部３２及び背部３３の表面からは見えない。さらに、シートヒータ３４ａ及び３４ｂは、隆起部３２ａ、３２ｂ、３３ａ及び３３ｂの隆起形状に沿って設置されている。また、本実施形態のシートヒータ付き座席３１は、車載用のものである。
【００４８】
図７は、座部用のシートヒータ３４ａの構成を示す平面図である。シートヒータ３４ａは、下地シート３５と、下地シート３５上に配置された複数の面状発熱体３６ａ〜３６ｌを有する（なお、いずれの面状発熱体であるかを区別しない場合には、単に面状発熱体３６と称する）。複数の面状発熱体３６は、第１面状発熱体群３６−１及び第２面状発熱体群３６−２という２つのグループに分けられる。下地シート３５の、２つの面状発熱体群の間の位置に、孔部３９が形成されている。また、複数の面状発熱体３６上には、複数の面状電極３７が所定の間隔で配置されている。複数の面状電極３７同士は、配線３８によって接続されている。配線３８は、各面状電極３７を接続し、下地シート３５の外部まで伸びている。配線３８は、図示しない電源と電気的に接続される。なお、図面の下方向が、座部３２の前方、すなわちユーザの足が位置する方向である。反対に、図面の上方向が、座部３２の後方、すなわちユーザの背中が位置する方向である。また、本実施形態においても、第１実施形態と同様の制御部２０、温度センサ２４等を有していても良い。
【００４９】
下地シート３５は、第１実施形態における下地シート５と同様の素材からできている。第２実施形態において、下地シート３５は、シートヒータ付き座席３１の凹凸形状に適した形状を有している。すなわち、下地シート３５は略長方形状であり、その長辺方向の略中央部に、細長の孔部３９を有している。この孔部３９は、座部３２の２つの隆起部３２ａ及び３２ｂの間の凹部に位置することになる。そして、孔部３９は係止部材によってその凹部に固定される。これにより、下地シート３５は隆起部３２ａ及び３２ｂの形状に適合した形状で固定されることができる。
【００５０】
複数の面状発熱体３６ａ〜３６ｌは、第１実施形態の面状発熱体６と同様の素材からできている。また、各々の面状発熱体３６の形状及び大きさも第１実施形態の面状発熱体６と同様である。特に、面状発熱体３６の大きさは、長辺が９ｃｍ以下、かつ短辺が５ｃｍ以下とするのが好ましい。従って、第１実施形態と同様に、比較的小さい面状発熱体を複数用いることで、座席上の必要な場所のみを、無駄なく暖めることができる。言い換えれば、暖める必要がない場所には、面状発熱体を配置しないで済むので、省電力にもつながる。
【００５１】
また、本実施形態において、全ての面状発熱体３６の面積の合計は、２５５．４２ｃｍ２である(７×３．３×１２−（３．３×３．３÷２×４）＝２５５．４２。引き算部分は折りたたみ部。)。通常の自動車において、一般的に座席の大きさは、少なくとも幅３８ｃｍ、奥行き４０ｃｍ程度はある。これは、面積にすると１，５２０ｃｍ２である。従って、本実施例において面状発熱体が座部３２に対して占める面積の割合は、約１６．８％であり、２０％以下である。このことからも、本実施形態においても、必要な場所のみを暖めることで、省電力を達成していることが分かる。
【００５２】
本実施形態において、第１面状発熱体群３６−１に属する面状発熱体３６ａ〜３６ｆは、帯状のものである。すなわち、面状発熱体３６ａ〜３６ｆは、一体に切れ目なく連続的に形成されている。第２面状発熱体群３６−２に属する面状発熱体３６ｇ〜３６ｌも、同様に帯状のものである。帯状の面状発熱体３６を２回折り曲げることによって、第１面状発熱体群３６−１及び第２面状発熱体群３６−２のようなＵ字状の形状が形成されている。
【００５３】
そして、Ｕ字状に形成された面状発熱体群は、それぞれ、シートヒータ付き座席３１の座部３２の隆起部３２ａ及び３２ｂの頂上近傍に配置されており、一方隆起部３２ａ及び３２ｂの間の凹部付近には配置されていない。隆起していない部分にはユーザの体は接触しないので、ユーザの体が接触する部分付近のみを効率的に暖めることができる。
【００５４】
複数の面状電極３７は、各々の面状発熱体３６の２つの短辺に沿って配置されている。すなわち、全ての面状発熱体３６は、互いに接触する短辺において隣接する面状発熱体３６と共通の面状電極３７を用いている。互いに隣接する面状発熱体同士は一体に形成されているので、面状電極３７との接触面積を十分に確保することができると共に、ユーザの重みによって破損する危険性が減る。面状電極３７同士の間隔及び面状電極３７の長さについては、第１実施形態の面状電極７と同様である。すなわち、第１実施形態において説明した理由により、面状電極３７同士の間隔（すなわち、面状発熱体３６の長辺の長さ）は６ｃｍ以上９ｃｍ以下、面状電極３７の長さ（すなわち、面状発熱体３６の短辺の長さ）は３ｃｍ以上５ｃｍ以下であることが好適である。
【００５５】
本実施形態においては、配線３８が複数の面状電極３７同士を電気的に接続している。本実施形態においては、配線３８としては、並列編み線を用いる。並列編み線とは、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、複数の導体素線が平面状に編まれた配線である。具体的には、図９Ｂに示すように、素線９０は、導体９０ａと、導体９０ａを被覆する絶縁被膜９０ｂから構成される。そして、２本の素線９０が１セットになっている。そして、このセットが７セットあり、これらが平面状に編まれている。
【００５６】
ここで、並列編み線は、リード線及び銅箔と比較して、次のような利点がある。まず、リード線は厚みがあるため、ユーザが座席に座った際にリード線の存在に気付いてしまい、ユーザの座り心地が悪くなる。また伸縮性も悪い。次に、銅箔は薄いのでユーザは銅箔の存在には気付かない。しかしながら、ユーザが座席の銅箔上に座った際に雑音（パリパリ音）が生じてしまい、ユーザに不快感を与えてしまう場合がある。また、伸縮性も悪く、コストも高い。この点、並列編み線はリード線よりもはるかに薄いので、ユーザが座席に座った際に存在に気付かない。また、銅箔のような雑音も生じず、伸縮性にも優れている。コストも銅箔よりも高くない。以上より、並列編み線は、配線３８として用いるのに最も好適である。
【００５７】
配線３８は、複数の面状電極３７同士を接続した上で、下地シート３５の外側まで伸びており、第１実施形態と同様の制御部や電源（例えば自動車用バッテリー）等と接続される。さらに、温度センサが面状発熱体３６に隣接して配置されていてもよい。これらの構成は第１実施形態で説明されたものと同じであるので、図示は省略する。
【００５８】
以上のように、帯状の連続的な面状発熱体３６上に、一定間隔で面状電極３７が配置されている。このことは、シートヒータ３４ａの製造時にメリットがある。すなわち、製造時においては、まず帯状の面状発熱体３６に一定間隔で複数の面状電極３７を配置する。そして、一定個数の面状発熱体３６（例えば６個）ごとに切断する。切断された面状発熱体群に対して、配線３８を接続する。そして、面状発熱体群を折り曲げ、最後に下地シート３５上に接着する。このような製造工程は、予め複数の面状発熱体の小片を作製してから所定形状に配置しなければならない場合と比較して、製造が容易である。
【００５９】
図８は、背部用のシートヒータ３４ｂの構成を示す平面図である。シートヒータ３４ｂは、下地シート４５と、下地シート４５上に配置された複数の面状発熱体４６ａ〜４６ｌを有する（なお、いずれの面状発熱体であるかを区別しない場合には、単に面状発熱体４６と称する）。複数の面状発熱体４６は、第１面状発熱体群４６−１及び第２面状発熱体群４６−２という２つのグループに分けられる。下地シート４５の、２つの面状発熱体群の間の位置に、孔部４９ａ及び４９ｂが形成されている。また、複数の面状発熱体４６上には、複数の面状電極４７が所定の間隔で配置されている。複数の面状電極４７同士は、配線４８によって接続されている。配線４８は、各面状電極４７を接続し、下地シート４５の外部まで伸びている。配線４８は、図示しない電源と電気的に接続される。なお、図面の下方向が、背部３３の下方、すなわちユーザの腰が位置する方向である。反対に、図面の上方向が、背部３３の上方、すなわちユーザの頭が位置する方向である。また、本実施形態においても、第１実施形態と同様の制御部２０、温度センサ２４等を有していても良い。
【００６０】
下地シート４５は、第１実施形態における下地シート５と同様の素材からできている。第２実施形態において、下地シート４５は、シートヒータ付き座席３１の凹凸形状に適した形状を有している。すなわち、下地シート４５は略長方形状であり、その長辺方向のやや上方よりに、細長の孔部４９ａ及び４９ｂを有している。この孔部４９ａ及び４９ｂは、背部３３の２つの隆起部３３ａ及び３３ｂの間の凹部に位置することになる。そして、孔部４９ａ及び４９ｂは係止部材によってその凹部に固定される。これにより、下地シート４５は隆起部３３ａ及び３３ｂの形状に適合した形状で固定されることができる。
【００６１】
複数の面状発熱体４６ａ〜４６ｏは、第１実施形態の面状発熱体６と同様の素材からできている。また、各々の面状発熱体４６の形状及び大きさも第１実施形態の面状発熱体６と同様である。
【００６２】
本実施形態において、第１面状発熱体群４６−１に属する面状発熱体３６ａ〜３６ｃは、帯状のものである。すなわち、面状発熱体４６ａ〜４６ｃは、一体に切れ目なく連続的に形成されている。第２面状発熱体群４６−２に属する面状発熱体４６ｄ〜４６ｏも、同様に帯状のものである。帯状の面状発熱体４６を２回折り曲げることによって、第１面状発熱体群４６−１は図示されるようなＵ字状の形状を有しており、第２面状発熱体群４６−２は図示されるようなＳ字状の形状を有している。
【００６３】
そして、Ｕ字状及びＳ字状に形成された面状発熱体群は、それぞれ、シートヒータ付き座席３１の背部３３の隆起部３３ｂ及び３３ａ頂上近傍に配置されており、一方隆起部３３ｂ及び３３ａの間の凹部付近には配置されていない。隆起していない部分にはユーザの体は接触しないので、ユーザの体が接触する部分付近のみを効率的に暖めることができる。
【００６４】
面状電極４７及び配線４８の構成については、図７において説明した座部用のシートヒータ３４ａのものと同じであるので、説明を省略する。
【００６５】
以上のように、背部用のシートヒータ３４ｂにおいても、帯状の連続的な面状発熱体４６上に、一定間隔で面状電極４７が配置されている。このことは、シートヒータ３４ｂの製造時にメリットがある。すなわち、製造時においては、まず帯状の面状発熱体４６に一定間隔で複数の面状電極４７を配置する。そして、一定個数の面状発熱体４６（例えば１２個と３個）ごとに切断する。切断された面状発熱体群に対して、配線４８を接続する。そして、面状発熱体群を折り曲げ、最後に下地シート４５上に接着する。このような製造工程は、予め複数の面状発熱体の小片を作製してから所定形状に配置しなければならない場合と比較して、製造が容易である。
【００６６】
このように、第２実施形態においては、シートヒータの製造効率を向上させた上で、ユーザの体の接触部位を効率的に温めることが可能な係るシートヒータ及びシートヒータ付き座席を提供する。このようなシートヒータ及びシートヒータ付き座席は、自動車用に用いるのに特に適している。
【第３実施形態】
【００６７】
本発明の第３の実施形態に係る面状発熱体を利用した温風発生装置について、その製造方法と共に、図１０Ａ〜図１１Ｂを用いて説明する。
【００６８】
図１０Ａにおいて、アルミニウム製のパイプ３０２に絶縁処理をし、面状発熱体３０４をパイプ３０２に巻きつける。
【００６９】
図１０Ｂにおいて、裸電線３０６を２本準備し、それらを一定間隔で面状発熱体３０４上に巻き付ける。なお、この間隔が狭いほど温度は上がる。裸電線３０６を巻き付けた後、裸電線部分上を絶縁シート（スミチューブなど）で被覆する。この裸電線は、面状発熱体３０４に電圧を印加し、発熱させるためのものである。
【００７０】
このようにして完成した温風発生装置３００は、図１０Ｃに示すように、パイプの中を風が通過することで風が暖まり、温風となって吹き出す。温風発生装置３００は、車のダクト（吹き出し部）などに装着して利用することができる。
【００７１】
また、図１０Ｄに示すように、面状発熱体３０４をパイプ３０２の上部は露出するように被覆し、パイプ３０２の上部に複数の穴３０８を開け、パイプ３０２の一方の端部に蓋をする。（なお、右図は断面図である。）このような温風発生装置３０１によれば、パイプ３０２の他方の端部から風を導入すると、穴３０８から温風が吹き出す。温風発生装置３０１は、車のフロントガラス用のダクトに利用することが可能であり、フロントガラスの結露・凍結防止、及び車内上部の暖房として効果的である。またこの場合、温風は、フロントガラスの下方ではなく、目線部分に対して当たるようにするのが好適である。現行の自動車（ガソリン車）は、温風がフロントガラスの下方に当たるものが多いが、省電力を考慮した場合、結露を取る必要性が最も高い目線部分から温風を当てることが効率的だからである。
【００７２】
（変形例）
次に、本発明の第３の実施形態に係る面状発熱体を利用した温風発生装置の変形例を図１１Ａ及び１１Ｂを用いて説明する。図１１Ａは正面図であり、図１１Ｂは右側面図である。
【００７３】
図１１Ａにおいて、面状発熱体３１４が、２０ｍｍ間隔で連続的に配置されている。合計１７枚配置されている。外側の筐体は銅板３１６である。図１１Ｂにおいて、３１８はビスを示す。
【００７４】
このような温風発生装置３１０において、直流１２Ｖ電源を用いて温風を発生させたところ、電流値は約４．５９Ａであり、温風の温度は１１５℃（室温２４℃）であった。温風発生装置として十分な高温を得ることができた。
【第４実施形態】
【００７５】
本発明の第４実施形態に係る面状発熱体を利用した足下用ヒータについて、図１２を用いて説明する。
【００７６】
図１２は、本発明の第４実施形態に係る足下用ヒータ４００の概略図である。足下用ヒータ４００において、板状部材４０１の周りに面状発熱体４０４が巻き付けられている。具体的には、板状部材４０１の上面及び４つの側面上に、面状発熱体４０４が巻き付けられている。面状発熱体４０４の周りには、２本の裸電線４０６が一定間隔で面状発熱体４０４上に巻き付けられている。なお、板状部材４０１として蓄熱する材料の板を用いれば、ヒータの電源を切った後も熱が持続するので好適である。
【００７７】
このような足下用ヒータ４００は、自動車のフロアの足が置かれる部分に配置することが好適である。これにより、ユーザの足下のみを局所的に暖めることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１、３１    シートヒータ付き座席
２、３２    座部
３、３３    背部
３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ  隆起部
４、３４ａ、３４ｂ、１０４    シートヒータ
５、３５、４５、１０５    下地シート
６、３６、４６、１０６    面状発熱体
３６−１、４６−１  第１面状発熱体群
３６−２、４６−２  第２面状発熱体群
３９、４９  孔部
７、３７、４７    面状電極
８、３８、４８    配線
９    リベット
１０  両面テープ
１１  銀蝋
１２  カプトンシール
９０  素線
２０  制御部
２２  電源
２４  温度センサ
３００、３１０  温風発生装置
３０２  パイプ
３０４、３１４  面状発熱体
３０６  裸電線
３１６  銅板
３１８  ビス
４００  足下用ヒータ
４０１  板状部材
４０４  面状発熱体
４０６  裸電線
【図１】
2012059705.tif 000003
【図２】
2012059705.tif 000004
【図３】
2012059705.tif 000005
【図４−Ａ】
2012059705.tif 000006
【図４−Ｂ】
2012059705.tif 000007
【図４−Ｃ】
2012059705.tif 000008
【図４−Ｄ】
2012059705.tif 000009
【図５】
2012059705.tif 000010
【図６】
2012059705.tif 000011
【図７】
2012059705.tif 000012
【図８】
2012059705.tif 000013
【図９−Ａ】
2012059705.tif 000014
【図９−Ｂ】
2012059705.tif 000015
【図１０−Ａ】
2012059705.tif 000016
【図１０−Ｂ】
2012059705.tif 000017
【図１０−Ｃ】
2012059705.tif 000018
【図１０−Ｄ】
2012059705.tif 000019
【図１１−Ａ】
2012059705.tif 000020
【図１１−Ｂ】
2012059705.tif 000021
【図１２】
2012059705.tif 000022