(57)【要約】【課題】負の温度抵抗特性を有する抵抗部材の電気抵抗を増大させることなく、被加熱対象の温度や放熱の分布によらず、被加熱対象を一定の温度に昇温させることが可能な加熱装置を提供する。【解決手段】被加熱対象である蓄電池２を加熱する加熱装置であって、負の温度抵抗特性を有し、通電により発熱する抵抗部材１１０と、抵抗部材１１０に電流を供給するための一対の電極部材１１１、１１２と、を備え、抵抗部材１１０は、一対の電極部材１１１、１１２からの電流が流れる複数の通電部を有し、一対の電極部材１１１、１１２を介して複数の通電部が電気的に直列に接続されており、一対の電極部材１１１、１１２は、抵抗部材１１０における被加熱対象と対向する加熱面１１０ａに直交する方向（厚み方向）に電流が流れるように、加熱面１１０ａに直交する方向から抵抗部材１１０を挟み込むように配置されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱対象を加熱する加熱装置であって、
負の温度抵抗特性を有し、通電により発熱する抵抗部材（１１０）と、
前記抵抗部材（１１０）に電流を供給するための一対の電極部材（１１１、１１２）と、を備え、
前記抵抗部材（１１０）は、前記一対の電極部材（１１１、１１２）からの電流が流れる複数の通電部を有し、前記一対の電極部材（１１１、１１２）を介して前記複数の通電部が電気的に直列に接続されており、
前記一対の電極部材（１１１、１１２）は、前記抵抗部材（１１０）における前記被加熱対象と対向する加熱面（１１０ａ）に直交する方向に電流が流れるように、前記加熱面（１１０ａ）に直交する方向から前記抵抗部材（１１０）を挟み込むように配置されていることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
被加熱対象を加熱する加熱装置であって、
負の温度抵抗特性を有し、通電により発熱する抵抗部材（１１０）と、
前記抵抗部材（１１０）に電流を供給するための一対の電極部材（１１１、１１２）と、を備え、
前記抵抗部材（１１０）は、前記一対の電極部材（１１１、１１２）からの電流が流れる複数の通電部を有し、前記一対の電極部材（１１１、１１２）を介して前記複数の通電部が電気的に直列に接続されており、
前記一対の電極部材（１１１、１１２）は、少なくとも一方の電極部材（１１１）における他方の電極部材（１１２）と対向する対向面に前記通電部が一体に形成され、前記抵抗部材（１１０）における前記被加熱対象と対向する加熱面（１１０ａ）に直交する方向に電流が流れるように、前記加熱面（１１０ａ）に直交する方向に向かい合って配置されていることを特徴とする加熱装置。
【請求項３】
被加熱対象を加熱する加熱装置であって、
負の温度抵抗特性を有し、通電により発熱する抵抗部材（１１０）と、
前記抵抗部材（１１０）に電流を供給するための一対の電極部材（１１１、１１２）と、を備え、
前記抵抗部材（１１０）は、
前記抵抗部材（１１０）は、前記一対の電極部材（１１１、１１２）からの電流が流れる複数の通電部を有し、前記一対の電極部材（１１１、１１２）を介して前記複数の通電部が電気的に直列に接続される共に、
前記抵抗部材（１１０）における前記被加熱対象と対向する加熱面（１１０ａ）に直交する方向に電流が流れるように、前記一対の電極部材（１１１、１１２）のうち、前記加熱面（１１０ａ）に一方の電極部材（１１１）が一体に形成されると共に、前記加熱面（１１０ａ）と反対側の面に他方の電極部材（１１２）が一体に形成されていることを特徴とする加熱装置。
【請求項４】
前記一対の電極部材（１１１、１１２）における一方の電極部材（１１１）は、所定の間隔をあけて分割された複数の第１分割電極部（１１１ａ）で構成され、
前記一対の電極部材（１１１、１１２）における他方の電極部材（１１２）は、所定の間隔をあけて分割された複数の第２分割電極部（１１２ａ）で構成され、
前記第１分割電極部（１１１ａ）は、前記加熱面（１１０ａ）に直交する方向から見たときに、前記抵抗部材（１１０）を介して対向する前記第２分割電極部（１１２ａ）と重合するように配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の加熱装置。
【請求項５】
前記複数の第１分割電極部（１１１ａ）および前記複数の第２分割電極部（１１２ａ）それぞれは、一部の電極部が他の電極部間の配置間隔と異なっていることを特徴とする請求項４に記載の加熱装置。
【請求項６】
前記複数の第１分割電極部（１１１ａ）および前記複数の第２分割電極部（１１２ａ）それぞれは、一部の電極部の通電面積が、他の電極部の通電面積と異なっていることを特徴とする請求項４または５に記載の加熱装置。
【請求項７】
前記抵抗部材（１１０）は、一つの抵抗体で構成されており、
前記複数の通電部は、前記加熱面（１１０ａ）に直交する方向から見たときに、前記第１分割電極部（１１１ａ）と前記第２分割電極部（１１２ａ）とが重合する部位で構成されていることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１つに記載の加熱装置。
【請求項８】
前記抵抗部材（１１０）は、前記加熱面（１１０ａ）に直交する方向から見たときに、前記第１分割電極部（１１１ａ）と前記第２分割電極部（１１２ａ）とが重合する位置に配置された複数の抵抗体で構成されており、
前記複数の通電部は、前記複数の抵抗体（１１０ｂ）で構成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の加熱装置。
【請求項９】
前記複数の抵抗体（１１０ｂ）は、一部の抵抗体の体積抵抗が他の抵抗体の体積抵抗と異なっていることを特徴とする請求項８に記載の加熱装置。
【請求項１０】
前記複数の抵抗体（１１０ｂ）は、一部の抵抗体の温度抵抗特性が他の抵抗体の温度抵抗特性と異なっていることを特徴とする請求項８または９に記載の加熱装置。
【請求項１１】
前記複数の抵抗体（１１０ｂ）は、一部の抵抗体が、他の抵抗体間の配置間隔と異なっていることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか１つに記載の加熱装置。
【請求項１２】
前記複数の抵抗体（１１０ｂ）は、一部の抵抗体の通電面積が他の抵抗体の通電面積と異なっていることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれか１つに記載の加熱装置。
【請求項１３】
前記複数の抵抗体（１１０ｂ）は、一部の抵抗体の前記加熱面（１１０ａ）に直交する方向の厚みが他の抵抗体の前記加熱面（１１０ａ）に直交する方向の厚みと異なっていることを特徴とする請求項８ないし１２のいずれか１つに記載の加熱装置。
【請求項１４】
前記被加熱対象は、充放電可能な複数の電池セル（２０）を有して構成される蓄電手段（２）であり、
前記複数の通電部は、前記電池セル（２０）に対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の加熱装置。
【請求項１５】
前記一対の電極部材（１１１、１１２）に所定の周波数の交流電流を印加する交流印加手段（１５）を備えることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の加熱装置。
【請求項１６】
前記交流印加手段（１５）にて印加する交流電流の周波数を制御する周波数制御手段（１５ａ）を備えることを特徴とする請求項１５に記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加熱対象を加熱する加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、通電により発熱する抵抗体を用いて、被加熱対象を加熱する加熱装置が種々提案されている。例えば、特許文献１では、記録材に画像を加熱定着させる加熱装置が提案されている。
【０００３】
この特許文献１に記載の加熱装置は、基板、温度の上昇に伴って電気抵抗が小さくなる特性（負の温度抵抗特性）を有する抵抗体、抵抗体に給電する電極から構成されており、抵抗体における被加熱対象に対向する加熱面を３個以上の部分に分割し、分割された抵抗体を電気的に直列に接続する構成としている。そして、抵抗体に流れる電流が、抵抗体における被加熱対象に対向する加熱面に沿って流れるように構成している。このような構成の加熱装置では、被加熱対象に温度や放熱（熱伝達率）に分布（バラツキ）が生じたとしても、被加熱対象全体を一定の温度に昇温させることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２５４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１では、分割された抵抗体を電気的に直列に接続する構成としているので、各部位に同一の電流が流れる。この際、厚みの薄い抵抗体（例えば、１０μｍ）における加熱面に沿って電流が流れるため、加熱面に直交する方向（厚み方向）の断面積（抵抗体における通電面積）が小さくなり、抵抗体の電気抵抗が大きくなってしまう。特に、温度の上昇によって抵抗値が低下する温度抵抗特性（負の温度抵抗特性）を有する抵抗体は、他の抵抗体に比較して体積抵抗が大きく、抵抗体の熱によって被加熱対象を適切に加熱することが困難となるといった問題がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、負の温度抵抗特性を有する抵抗部材の電気抵抗を増大させることなく、被加熱対象の温度や放熱の分布によらず、被加熱対象を一定の温度に昇温させることが可能な加熱装置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】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、被加熱対象を加熱する加熱装置であって、負の温度抵抗特性を有し、通電により発熱する抵抗部材（１１０）と、抵抗部材（１１０）に電流を供給するための一対の電極部材（１１１、１１２）と、を備え、抵抗部材（１１０）は、一対の電極部材（１１１、１１２）からの電流が流れる複数の通電部を有し、一対の電極部材（１１１、１１２）を介して複数の通電部が電気的に直列に接続されており、一対の電極部材（１１１、１１２）は、抵抗部材（１１０）における被加熱対象と対向する加熱面（１１０ａ）に直交する方向に電流が流れるように、加熱面（１１０ａ）に直交する方向から抵抗部材（１１０）を挟み込むように配置されていることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明では、被加熱対象を加熱する加熱装置であって、負の温度抵抗特性を有し、通電により発熱する抵抗部材（１１０）と、抵抗部材（１１０）に電流を供給するための一対の電極部材（１１１、１１２）と、を備え、抵抗部材（１１０）は、一対の電極部材（１１１、１１２）からの電流が流れる複数の通電部を有し、一対の電極部材（１１１、１１２）を介して複数の通電部が電気的に直列に接続されており、一対の電極部材（１１１、１１２）は、少なくとも一方の電極部材（１１１）における他方の電極部材（１１２）と対向する対向面に通電部が一体に形成され、抵抗部材（１１０）における被加熱対象と対向する加熱面（１１０ａ）に直交する方向に電流が流れるように、加熱面（１１０ａ）に直交する方向に向かい合って配置されていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明では、被加熱対象を加熱する加熱装置であって、負の温度抵抗特性を有し、通電により発熱する抵抗部材（１１０）と、抵抗部材（１１０）に電流を供給するための一対の電極部材（１１１、１１２）と、を備え、抵抗部材（１１０）は、抵抗部材（１１０）は、一対の電極部材（１１１、１１２）からの電流が流れる複数の通電部を有し、一対の電極部材（１１１、１１２）を介して複数の通電部が電気的に直列に接続される共に、抵抗部材（１１０）における被加熱対象と対向する加熱面（１１０ａ）に直交する方向に電流が流れるように、一対の電極部材（１１１、１１２）のうち、加熱面（１１０ａ）に一方の電極部材（１１１）が一体に形成されると共に、加熱面（１１０ａ）と反対側の面に他方の電極部材（１１２）が一体に形成されていることを特徴とする。
【００１０】
これら請求項１ないし３に記載の発明によると、負の温度抵抗特性を有する抵抗部材（１１０）により被加熱対象を加熱する構成としているので、被加熱対象における温度が低い箇所に対向する通電部の加熱面（１１０ａ）の電気抵抗を高くし、温度が高い箇所に対向する通電部の加熱面（１１０ａ）の電気抵抗を低くすることができる。
【００１１】
そして、抵抗部材（１１０）における複数の通電部を電気的に直列に接続することによって、各通電部に同等の電流が流れるようにしているため、被加熱対象における温度が高い箇所に対向する通電部の加熱面（１１０ａ）での発熱量を少なくし、逆に温度が低い箇所に対向する通電部の加熱面（１１０ａ）での発熱量を多くすることができる。これにより、被加熱対象の温度や放熱の分布によらず、被加熱対象を一定の温度に昇温させることができる。
【００１２】
加えて、抵抗部材（１１０）には、一対の電極部材（１１１、１１２）を介して供給された電流が、被加熱対象と対向する加熱面（１１０ａ）に直交する方向（厚み方向）に流れるので、厚みが薄く加熱面（１１０ａ）における厚み方向の断面積が小さい抵抗部材（１１０）であっても、抵抗部材（１１０）の通電面積を充分に確保することができる。
【００１３】
従って、本発明によれば、負の温度抵抗特性を有する抵抗部材（１１０）の電気抵抗を増大させることなく、被加熱対象の温度や放熱の分布によらず、被加熱対象を一定の温度に昇温させることが可能となる。
【００１４】
具体的には、請求項４に記載の発明のように、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の加熱装置において、一対の電極部材（１１１、１１２）における一方の電極部材（１１１）は、所定の間隔をあけて分割された複数の第１分割電極部（１１１ａ）で構成され、一対の電極部材（１１１、１１２）における他方の電極部材（１１２）は、所定の間隔をあけて分割された複数の第２分割電極部（１１２ａ）で構成され、第１分割電極部（１１１ａ）は、加熱面（１１０ａ）に直交する方向から見たときに、抵抗部材（１１０）を介して対向する第２分割電極部（１１２ａ）と重合するように配置されていることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明のように、請求項４に記載の加熱装置において、複数の第１分割電極部（１１１ａ）および複数の第２分割電極部（１１２ａ）それぞれは、一部の電極部が他の電極部間の配置間隔と異なる構成とすることができる。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明のように、請求項４または５に記載の加熱装置において、複数の第１分割電極部（１１１ａ）および複数の第２分割電極部（１１２ａ）それぞれは、一部の電極部の通電面積が、他の電極部の通電面積と異なる構成とすることができる。
【００１７】
また、請求項７に記載の発明では、請求項４ないし６のいずれか１つに記載の加熱装置において、抵抗部材（１１０）は、一つの抵抗体で構成されており、複数の通電部は、加熱面（１１０ａ）に直交する方向から見たときに、第１分割電極部（１１１ａ）と第２分割電極部（１１２ａ）とが重合する部位で構成されていることを特徴とする。これによると、加熱装置の部品点数の増大を抑制することができ、加熱装置の簡素化を図ることができる。
【００１８】
ここで、抵抗部材（１１０）を一つの抵抗体で構成する場合、加熱装置の簡素化を図ることができるものの、抵抗体の大きさの増大に伴って、抵抗部材（１１０）の加熱面（１１０ａ）における温度抵抗特性、比熱、熱伝導率等の材料特性、および厚みや表面粗さ等にばらつきが生じてしまう虞がある。
【００１９】
このため、請求項８に記載の発明では、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の加熱装置において、抵抗部材（１１０）は、加熱面（１１０ａ）に直交する方向から見たときに、第１分割電極部（１１１ａ）と第２分割電極部（１１２ａ）とが重合する位置に配置された複数の抵抗体で構成されており、複数の通電部は、複数の抵抗体（１１０ｂ）で構成されていることを特徴とする。これによると、抵抗部材（１１０）を複数の抵抗体（１１０ｂ）にて構成するので、抵抗部材（１１０）を１つの抵抗体で構成する場合に比較して、部品点数が増えるものの、抵抗部材（１１０）における温度抵抗特性、比熱、熱伝導率等の材料特性、および厚みや表面粗さ等の均一化を図ることが可能となる。
【００２０】
また、請求項９に記載の発明のように、請求項８に記載の加熱装置において、複数の抵抗体（１１０ｂ）は、一部の抵抗体の体積抵抗が他の抵抗体の体積抵抗と異なる構成としてもよい。
【００２１】
また、請求項１０に記載の発明のように、請求項８または９に記載の加熱装置において、複数の抵抗体（１１０ｂ）は、一部の抵抗体の温度抵抗特性が他の抵抗体の温度抵抗特性と異なる構成としてもよい。
【００２２】
また、請求項１１に記載の発明のように、請求項８ないし１０のいずれか１つに記載の加熱装置において、複数の抵抗体（１１０ｂ）は、一部の抵抗体が、他の抵抗体間の配置間隔と異なる構成としてもよい。
【００２３】
また、請求項１２に記載の発明のように、請求項８ないし１１のいずれか１つに記載の加熱装置において、複数の抵抗体（１１０ｂ）は、一部の抵抗体の通電面積が他の抵抗体の通電面積と異なる構成としてもよい。
【００２４】
また、請求項１３に記載の発明のように、請求項８ないし１２のいずれか１つに記載の加熱装置において、複数の抵抗体（１１０ｂ）は、一部の抵抗体の加熱面（１１０ａ）に直交する方向の厚みが他の抵抗体の加熱面（１１０ａ）に直交する方向の厚みと異なる構成としてもよい。
【００２５】
また、請求項１４に記載の発明では、請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の加熱装置において、被加熱対象は、充放電可能な複数の電池セル（２０）を有して構成される蓄電手段（２）であり、複数の通電部は、電池セル（２０）に対応する位置に設けられていることを特徴とする。
【００２６】
これによると、各電池セル（２０）に対応して通電部が設けられるので、各電池セル（２０）を均一な温度に昇温させることが可能となる。
【００２７】
また、請求項１５に記載の発明では、請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の加熱装置において、一対の電極部材（１１１、１１２）に所定の周波数の交流電流を印加する交流印加手段（１５）を備えることを特徴とする。
【００２８】
これによると、加熱装置の内部に直流電流の流れを阻害するコンデンサ成分が存在する場合であっても、適切に電流を流すことが可能となる。
【００２９】
また、請求項１６に記載の発明では、請求項１５のいずれか１つに記載の加熱装置において、交流印加手段（１５）にて印加する交流電流の周波数を制御する周波数制御手段（１５ａ）を備えることを特徴とする。
【００３０】
これによると、周波数制御手段（１５ａ）により、一対の電極部材（１１１、１１２）に印加する交流電流の周波数を制御することができるので、抵抗部材（１１０）の加熱面（１１０ａ）における温度分布の均一化を図ることが可能となる。
【００３１】
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】
【００３２】
【図１】第１実施形態の加熱装置の概略構成図である。
【図２】第１実施形態の加熱装置の模式的な斜視図である。
【図３】第１実施形態の加熱部の分解斜視図である。
【図４】抵抗体の温度抵抗特性を説明する説明図である。
【図５】第１実施形態の加熱部の厚み方向の断面図である。
【図６】第１実施形態に係る加熱部の配置形態の変形例を示す要部斜視図である。
【図７】第２実施形態の加熱部の分解斜視図である。
【図８】第２実施形態の加熱部の厚み方向の断面図である。
【図９】第２実施形態の加熱部の構造および従来の加熱部の構造における抵抗値の比較結果を説明する説明図である。
【図１０】第３実施形態の加熱部の分解斜視図である。
【図１１】第４実施形態の加熱部の分解斜視図である。
【図１２】第４実施形態の加熱部の厚み方向の断面図である。
【図１３】第４実施形態の加熱部の変形例を説明する説明図である。
【図１４】第５実施形態の加熱部の斜視図である。
【図１５】第５実施形態の加熱部の厚み方向の断面図である。
【図１６】抵抗体と電極部材との接触抵抗を説明する説明図である。
【図１７】図１６の等価回路を示す回路図である。
【図１８】第６実施形態の加熱装置の模式的な斜視図である。
【図１９】他の実施形態に係る加熱装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、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。
【００３４】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図６に基づいて説明する。図１は、本実施形態の加熱装置１の概略構成図であり、図２は、本実施形態の加熱装置の模式的な斜視図である。
【００３５】
本実施形態の加熱装置１は、電気自動車に搭載される走行用電動モータ（図示略）等を駆動する蓄電池２（蓄電手段）を被加熱対象としており、蓄電池２を加熱する加熱手段を構成している。
【００３６】
図１、図２に示すように、蓄電池２は、充放電可能な二次電池で構成され、走行用電動モータ等の電気負荷３に電力を供給するものであり、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、鉛蓄電池等を用いることができる。
【００３７】
本実施形態の蓄電池２は、基本単位となる複数の電池セル２０が、互いの端子電極２１に設けられたバスバー２２を介して電気的に直列接続されており、組電池として機能する。なお、蓄電池２は、自身の温度低下によって内部抵抗が増加する特性を有しており、温度低下に伴って電池の充放電性能が低下する。
【００３８】
加熱装置１は、蓄電池２の外周縁における端面（底面）に熱的に接触して配置された加熱部１１、加熱部１１に直流電流を供給する直流電源１２、加熱部１１への通電状態を切替える通電状態切替部１３、通電状態切替部１３を制御する制御部１４等を有して構成されている。なお、後述するように、本実施形態の抵抗部材１１０は負の温度抵抗特性を有するため、抵抗部材１１０の温度上昇に伴い抵抗値が減少して電流が上昇する虞があるので、直流電源の最大電流に制限を設けるか、もしくは一定の電流に設定された直流電源を用いる方がより好ましい。
【００３９】
図３は、本実施形態の加熱部１１の分解斜視図である。図３に示すように、本実施形態の加熱部１１は、板状部材であって、抵抗部材１１０、一対の電極部材１１１、給電用電極１１３、１１４、一対の絶縁部材（絶縁体）１１５、１１６等で構成されている。
【００４０】
抵抗部材１１０は、温度上昇に伴って抵抗値が低下する温度抵抗特性（負の温度抵抗特性）を有すると共に、一対の電極部材１１１を介して通電されることで発熱する抵抗体で構成されている。
【００４１】
具体的には、本実施形態の抵抗部材１１０は、厚みが薄い一枚のフィルム状の抵抗体で構成され、被加熱対象である蓄電池２と対向する対向面が蓄電池２を加熱する加熱面１１０ａとなっている。また、本実施形態の抵抗部材１１０は、遷移金属酸化物により構成される半導体で構成されており、例えば、図４（ａ）に示す温度抵抗特性を有するＮＴＣサーミスタ（Negative Temperature Coefficient thermistor）や、図４（ｂ）に示す温度抵抗特性を有するＣＴＲサーミスタ（Critical Temperature Coefficient thermistor）を採用することができる。
【００４２】
一対の電極部材１１１、１１２は、抵抗部材１１０における加熱面１１０ａと直交する方向、すなわち加熱部１１の厚み方向に電流が流れるように、加熱面１１０ａに直交する方向から抵抗部材１１０を挟み込むように配置されている。
【００４３】
一対の電極部材１１１、１１２のうち、抵抗部材１１０の加熱面１１０ａに対向する第１電極部材１１１は、所定の間隔をあけて分割された複数の第１分割電極部１１１ａで構成されている。なお、各第１分割電極部１１１ａは、互いに電気的に絶縁された状態で、抵抗部材１１０の加熱面１１０ａに対向する位置に配置された第１絶縁部材１１５に一体に設けられている。
【００４４】
また、一対の電極部材１１１のうち、抵抗部材１１０の加熱面１１０ａと反対側の面に対向する第２電極部材１１２は、所定の間隔をあけて分割された複数の第２分割電極部１１２ａで構成されている。なお、各第２分割電極部１１２ａは、互いに電気的に絶縁された状態で、抵抗部材１１０の加熱面１１０ａと反対側の面に対向する位置に配置された第２絶縁部材１１６に一体に設けられている。
【００４５】
各第１分割電極部１１１ａそれぞれは、抵抗部材１１０の加熱面１１０ａに直交する方向から見たときに、抵抗部材１１０を介して対向する第２分割電極部１１２ａに重合するように配置されている。また、第１分割電極部１１１ａにおける中心位置と第２分割電極部１１２ａにおける中心位置とが、抵抗部材１１０の加熱面１１０ａに直交する方向に重ならないように互い違いに配置されている。
【００４６】
例えば、図３中「Ａ」で示す第１分割電極部１１１ａは、抵抗部材１１０の加熱面１１０ａに直交する方向から見たときに、抵抗部材１１０を介して対向する図３中「Ｂ」および「Ｃ」で示す第２分割電極部１１２ａに重合するように配置されている。
【００４７】
ここで、抵抗部材１１０を加熱面１１０ａに直交する方向から見たときに、抵抗部材１１０における一対の電極部材１１１、１１２それぞれに重合する部位（一対の電極部材１１１、１１２で挟み込まれる部位）が、一対の電極部材１１１、１１２からの電流が流れる「複数の通電部」を構成している。「複数の通電部」は、第１分割電極部１１１ａおよび第２分割電極部１１２ａそれぞれの間に構成され、各電極部１１１ａ、１１２ａを介して電気的に直列に接続されている。このため、各通電部には、同等の電流が流れることとなる。なお、抵抗部材１１０における各通電部は、蓄電池２の各電池セル２０に対応する位置に設けられている。
【００４８】
また、本実施形態の給電用電極１１３、１１４は、抵抗体１１０ｂの長手方向端部における幅方向に位置する一対の第１分割電極１１１ａにそれぞれ接続されている。
【００４９】
図１に戻り、制御部１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのＲＯＭ内に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制御機器の作動を制御する。なお、出力側に接続される各種制御機器としては、通電状態切替部１３等がある。
【００５０】
また、制御部１４の入力側には、蓄電池２の電池温度を検出する電池温度検出手段を構成する電池温度センサ２ａ等が接続されており、制御部１４には、電池温度センサ２ａ等の検出信号が入力される。
【００５１】
次に、加熱装置１の作動について説明する。加熱装置１の制御部１４は、電池温度センサ２ａに検出信号を監視し、電池温度センサ２ａで検出した電池温度が、予め設定された基準温度以下となった場合に、加熱部１１に電力を供給するように通電状態切替部１３を制御する。なお、基準温度は、蓄電池２の充放電性能が低下する状態と推定される温度の下限温度（例えば、１５℃）に設定することができる。
【００５２】
これによると、蓄電池２の温度が低下した場合には、直流電源１２から加熱部１１に電力供給されて、加熱部１１における抵抗部材１１０に電流が流れ、抵抗部材１１０の温度が上昇する。これにより、抵抗部材１１０のジュール損（発熱）によって蓄電池２が加熱されて昇温する。なお、本実施形態の抵抗部材１１０は、温度が低下した際に抵抗値が上昇する負の温度抵抗特性を有する抵抗体で構成しているので、抵抗値が上昇した抵抗部材１１０によって蓄電池２を充分に加熱することができる。
【００５３】
ここで、本実施形態の加熱部１１に流れる電流経路について図５に基づいて説明する。図５は、加熱部１１の厚み方向の断面図である。なお、図５には、形式的に蓄電池２も図示している。
【００５４】
図５に示すように、直流電源１２から給電用電極１１３を介して第１分割電極部１１１ａに供給された直流電流は、第１分割電極部１１１ａから抵抗部材１１０を介して第２分割電極部１１２ａへと流れ、第２分割電極部１１２ａから抵抗部材１１０を介して第１分割電極部１１１ａへと流れる。なお、加熱部１１に流れる電流経路は、図５の太線矢印で示すように、加熱部１１の厚み方向の断面を見たときに、蛇行状に曲折した経路となっている。
【００５５】
この際、抵抗部材１１０には、抵抗部材１１０の加熱面１１０ａに直交する方向、すなわち加熱部１１の厚み方向に電流が流れる。このため、厚みが薄く、加熱面１１０ａにおける厚み方向の断面積が小さい抵抗部材１１０を用いたとしても、抵抗部材１１０における加熱面１１０ａの面方向の断面積が大きくすることで、抵抗部材１１０の通電面積を充分に確保することができる。
【００５６】
以上説明した、本実施形態の構成によると、負の温度抵抗特性を有する抵抗部材１１０により被加熱対象である蓄電池２を加熱する構成としているので、蓄電池２における温度が低い電池セル２０に対向する通電部の加熱面１１０ａの電気抵抗を高くし、温度が高い箇所に対向する通電部の加熱面１１０ａの電気抵抗を低くすることができる。
【００５７】
そして、抵抗部材１１０における複数の通電部を電気的に直列に接続することによって、各通電部に同等の電流が流れるようにしているため、蓄電池２における温度が高い電池セル２０に対向する通電部の加熱面１１０ａでの発熱量を少なくし、逆に温度が低い電池セル２０に対向する通電部の加熱面１１０ａでの発熱量を多くすることができる。これにより、蓄電池２における各電池セル２０の温度や放熱の分布によらず、蓄電池２全体を一定の温度に昇温させることができる。
【００５８】
加えて、抵抗部材１１０には、一対の電極部材１１１、１１２を介して供給された電流が、蓄電池２と対向する加熱面１１０ａに直交する方向（厚み方向）に流れるので、厚みが薄く加熱面１１０ａにおける厚み方向の断面積が小さい抵抗部材１１０であっても、抵抗部材１１０の通電面積を充分に確保することができる。すなわち、負の温度抵抗特性を有する抵抗部材１１０を加熱装置１に適用しても、抵抗部材１１０の電気抵抗の増大を招くことがない。この結果、加熱装置１の抵抗部材１１０として用いる抵抗体の種類が必要以上に限定されず、抵抗部材１１０の選定が行い易くなる。
【００５９】
従って、本発明によれば、負の温度抵抗特性を有する抵抗部材１１０の電気抵抗を増大させることなく、蓄電池２の温度や放熱の分布によらず、蓄電池２を一定の温度に昇温させることが可能となる。
【００６０】
さらに、本実施形態では、抵抗部材１１０における通電部を、各電池セル２０に対応して設ける構成としているので、不必要な電力消費を低減すると共に、各電池セル２０を均一な温度に昇温させることが可能となる。
【００６１】
ここで、本実施形態では、加熱部１１を蓄電池２の外周縁における端面（底面）に熱的に接触して配置する構成としているが、これに限定されない。例えば、図６に示すように、加熱部１１を蓄電池２の各電池セル２０の側面（各電池セル２０の並び方向に直交する側面）に熱的に接触して配置する構成としてもよい。なお、図６は、加熱部１１の配置形態の変形例を示す要部斜視図である。
【００６２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図７〜図９に基づいて説明する。図７は、本実施形態の加熱部１１の分解斜視図であり、図８は、本実施形態の加熱部１１の厚み方向の断面図である。なお、本実施形態では、第１実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
【００６３】
上述の第１実施形態では、加熱部１１の抵抗部材１１０を一枚のフィルム状の抵抗体で構成している。これに対して、本実施形態では、抵抗部材１１０を所定の間隔をあけて配置された複数の抵抗体１１０ｂで構成している点が相違している。
【００６４】
具体的には、図７に示すように、抵抗部材１１０を加熱面１１０ａの面方向に均等な間隔で配置した複数の抵抗体１１０ｂで構成している。各抵抗体１１０ｂは、第１分割電極部１１１ａおよび第２分割電極部１１２ａそれぞれに電気的に接続されるように配置されている。ここで、本実施形態の複数の抵抗体１１０ｂは、一対の電極部材１１１、１１２からの電流が流れる「複数の通電部」を構成しており、複数の抵抗体１１０ｂそれぞれは、各電極部１１１ａ、１１２ａを介して電気的に直列に接続されている。このため、各抵抗体１１０ｂには、同等の電流が流れることとなる。
【００６５】
本実施形態の構成によれば、第１実施形態の加熱装置１と同等の作用効果を奏することができる。特に、本実施形態では、抵抗部材１１０を複数の抵抗体１１０ｂにて構成する場合、抵抗部材１１０を一枚のフィルム状の抵抗体で構成する場合に比べて、温度特性のバラツキや製造コストの面で有利となる。
【００６６】
また、複数の抵抗体１１０ｂそれぞれは、図８で示すように、蓄電池２の各電池セル２０に対応して配置されている。このように、各電池セル２０に対応して抵抗体１１０ｂを配置することで、各電池セル２０を均一な温度に昇温させることが可能となる。
【００６７】
ここで、本実施形態における加熱部１１の構造のように、電流の流れ方向を加熱面１１０ａの厚み方向とした抵抗部材１１０の抵抗値と、従来の加熱部の構造ように、電流の流れ方向を加熱面１１０ａに沿った方向（面方向）とした抵抗部材の抵抗値を比較したところ、図９に示す結果が得られた。なお、図９は、本実施形態の加熱部１１の構造および従来の加熱部の構造における抵抗値の比較結果を説明する説明図である。
【００６８】
図９で示す比較結果は、１００個の電池セル２０で構成された蓄電池２を加熱するために、加熱面１１０ａの面積を１０×２５ｍｍ、厚みを１０μｍの抵抗部材１１０を１つの電池セル２０当り４つ配置した条件における抵抗部材１１０の抵抗値を示している。
【００６９】
図９に示すように、従来の加熱部の構造では、三二酸化バナジウム系のＮＴＣサーミスタや四二酸化バナジウム系のＣＴＲサーミスタでは、抵抗値が大きく商用電源で使用できる範囲の抵抗を得ることができず、加熱部の抵抗部材として採用することができない。また、三二酸化バナジウム系のＮＴＣサーミスタや四二酸化バナジウム系のＣＴＲサーミスタに比較して、体積抵抗の低いグラファイトで構成されるＮＴＣサーミスタであっても抵抗が大きく、加熱部の抵抗部材として採用することが困難である。
【００７０】
これに対して、本実施形態の加熱部１１の構造では、グラファイトで構成されるＮＴＣサーミスタ、三二酸化バナジウム系のＮＴＣサーミスタ、四二酸化バナジウム系のＣＴＲサーミスタのいずれにおいても、抵抗が小さいので、加熱部１１の抵抗部材１１０として採用することが可能である。
【００７１】
このように、本実施形態の加熱部１１の構造によれば、ＮＴＣサーミスタやＣＴＲサーミスタといった種々の抵抗体のうちから加熱部１１の抵抗部材１１０を選定することが可能となる。
【００７２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図１０に基づいて説明する。図１０は、本実施形態の加熱部１１の分解斜視図である。なお、本実施形態では、第１、第２実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
【００７３】
上述の第２実施形態では、加熱部１１の抵抗部材１１０を加熱面１１０ａの面方向に均等な間隔で配置した複数の抵抗体１１０ｂで構成している。これに対して、本実施形態では、抵抗部材１１０を構成する複数の抵抗体１１０ｂは、一部の抵抗体を他の抵抗体間の間隔と異なる間隔（不等ピッチ）で配置している。
【００７４】
ここで、加熱部１１は、その長手方向の中央側に比べて、両端側において温度が低下し易い傾向がある。このため、本実施形態では、図１０に示すように、複数の抵抗体１１０ｂのうち、両端側に位置する抵抗体１１０ｂの間隔を、加熱部１１の長手方向の中央側に位置する抵抗体１１０ｂの間隔に比べて短くなるように配置している。なお、図１０に示す抵抗体１１０ｂの配置態様は、一例であって、他の配置形態としてもよい。
【００７５】
このように、抵抗部材１１０を構成する抵抗体１１０ｂの配置間隔を調整することによって、抵抗部材１１０における加熱面１１０ａの温度分布の均一化を図ることが可能となる。
【００７６】
なお、複数の抵抗体１１０ｂの配置間隔に限らず、複数の抵抗体１１０ｂのうち、一部の抵抗体の体積抵抗、通電面積（電極部との接触面積）、厚み、温度抵抗特性を他の抵抗体と異なる構成とすることで、抵抗部材１１０における加熱面１１０ａの温度分布の均一化を図ってもよい。
【００７７】
また、抵抗体１１０ｂと同様に、複数の第１分割電極部１１１ａおよび複数の第２分割電極１１２ａについても、一部の電極部の通電面積、厚み、電極部間の間隔を他の電極部と異なる構成としてもよい。これによって、抵抗部材１１０における加熱面１１０ａの温度分布の均一化を図ってもよい。
【００７８】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図１１〜図１３に基づいて説明する。図１１は、本実施形態の加熱部１１の分解斜視図であり、図１２は、本実施形態の加熱部１１の厚み方向の断面図である。なお、本実施形態では、第１〜第３実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
【００７９】
上述の第１〜第３実施形態では、抵抗部材１１０と絶縁部材１１５、１１６に設けられた一対の電極部材１１１、１１２と別体で構成し、一対の電極部材１１１、１１２にて抵抗部材１１０を挟み込む構成としている。
【００８０】
これに対して、本実施形態では、絶縁部材１１５、１１６に設けられた一対の電極部材１１１、１１２のうち第２電極部材１１２における第１電極部材１１１に対向する対向面に抵抗体１１０ｂを一体に形成し、加熱部１１の厚み方向に電流が流れるように、第１電極部材１１１と第２電極部材１１２とを加熱部１１の厚み方向に向かい合うように配置している。
【００８１】
具体的には、図１１、図１２に示すように、第２電極部材１１２の各第２分割電極部１１２ａにおける第１電極部材１１１に対向する対向面に、ペースト状の抵抗材料を印刷して、抵抗体１１０ｂを構成する抵抗層を形成する。なお、第２分割電極部１１２ａへの抵抗体１１０ｂの形成方法は、印刷に限定されず、例えば、成膜等の表面処理によって形成してもよい。
【００８２】
そして、抵抗体１１０ｂが形成された第２分割電極部１１２ａが、加熱部１１の厚み方向から見たときに、抵抗体１１０ｂを介して対向する第１分割電極部１１１ａと重合するように配置する。なお、本実施形態では、各第２分割電極部１１２ａに対応して抵抗体１１０ｂが複数設けられることとなる。
【００８３】
このような構造の加熱部１１を有する加熱装置１によれば、第１〜第３実施形態の加熱部１１の構造を有する加熱装置と同様な作用効果を奏することができる。また、本実施形態の加熱部１１は、第１〜第３実施形態の加熱部１１に比べて、加熱部１１の構造が複雑となるものの、部品点数を少なくすることができるといった利点を有する。
【００８４】
なお、本実施形態では、第２電極部材１１２における第１電極部材１１１に対向する対向面に抵抗体１１０ｂを一体に形成する構成としているが、これに限定されない。例えば、図１３に示すように、第１電極部材１１１における第２電極部材１１２に対向する対向面、および第２電極部材１１２における第１電極部材１１１に対向する対向面それぞれに、抵抗体１１０ｂを一体に形成する構成としてもよい。
【００８５】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図１４、図１５に基づいて説明する。図１４は、本実施形態の加熱部１１の斜視図であり、図１５は、本実施形態の加熱部１１の厚み方向の断面図である。なお、本実施形態では、第１〜第４実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
【００８６】
上述の第４実施形態では、絶縁部材１１５、１１６に設けられた一対の電極部材１１１、１１２のうち少なくとも一方の電極部材における他方の電極部材に対向する対向面に抵抗体１１０ｂを一体に形成する構成としている。これに対して、本実施形態では、抵抗部材１１０の両面に一対の電極部材１１１、１１２を一体に形成する構成としている。
【００８７】
具体的には、図１４、図１５に示すように、一枚のフィルム状の抵抗部材１１０における加熱面１１０ａ側に第１電極部材１１１を構成する複数の第１分割電極部１１１ａが一体に形成されると共に、加熱面１１０ａと反対側の面に第２電極部材１１２を構成する複数の第２分割電極部１１２ａが一体に形成される構成としている。
【００８８】
このような加熱部１１の構造によれば、抵抗部材１１０の両面に直接的に一対の電極部材１１１、１１２を形成しているので、絶縁部材１１５、１１６を省略することが可能となる。これにより、加熱部１１を構成する部材の部品点数を一層少なくすることが可能となる。
【００８９】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について図１６〜図１８に基づいて説明する。図１６は、加熱部１１における抵抗体１１０ｂと電極部材１１１、１１２との接触抵抗を説明する説明図であり、図１７は、図１６の等価回路を示す回路図であり、図１８は、本実施形態の加熱部１１の模式的な斜視図である。なお、本実施形態では、第１〜第５実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
【００９０】
上述の第１〜第５実施形態では、図１６に示すように、例えば、抵抗部材１１０と電極部材１１１、１１２との接触面に異物が混入していると、当該異物により抵抗部材１１０と電極部材１１１、１１２との間にコンデンサ成分が生じ、加熱部１１における電流の流れが阻害されてしまうことがある（図１７参照）。
【００９１】
第１〜第５実施形態では、直流電源１２により加熱部１１に直流電流を供給する構成であるため、加熱部１１の抵抗部材１１０に適切に電流が流れず、抵抗部材１１０の加熱面１１０ａに温度分布が生じてしまう虞がある。
【００９２】
このため、本実施形態では、図１８に示すように、交流電源（交流印加手段）１５により加熱部１１に交流電流を供給する構成としている。これによれば、抵抗部材１１０と電極部材１１１、１１２との間のコンデンサ成分にも電流が流れるので、加熱部１１の抵抗部材１１０に適切に電流を流すことができ、抵抗部材１１０の加熱面１１０ａにおける温度分布が生じてしまうことを抑制することができる。
【００９３】
ここで、交流電源１５として、交流電流の周波数を変更するための周波数制御手段１５ａを備えるものを採用し、蓄電池２の温度や抵抗部材１１０の抵抗値に応じて周波数を変更することで、抵抗部材１１０の加熱面１１０ａにおける温度分布の均一化を図ることができる。
【００９４】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、かつ、当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。例えば、以下のように種々変形可能である。
【００９５】
（１）上述の各実施形態では、抵抗部材１１０としてフィルム状の抵抗体を採用しているが、抵抗部材１１０の形状はフィルム状に限定されず、例えば、板状や棒状の抵抗体を採用してもよい。
【００９６】
（２）上述の各実施形態では、蓄電池２を備える電気自動車に加熱装置１を適用しているが、図１９に示すように、蓄電池２の他に、燃料電池４、ＤＣ−ＤＣコンバータ５、インバータ６等を備える燃料電池システムに適用してもよい。なお、加熱装置１の用途は、車両に搭載された蓄電池２の加熱に限らず、空調用のヒータ（被加熱対象は、ユーザまたは車室内の空気）や、記録材に画像を加熱定着させる加熱体等といった様々な用途に用いることができる。
【００９７】
（３）上述の各実施形態では、加熱部１１に対して直流電源１２や交流電源１５から電力を供給する構成としているが、これに限定されず、例えば、図１９に示すように、被加熱対象である蓄電池２と加熱部１１とを直列に接続し、蓄電池２から電力を供給する構成としてもよい。
【００９８】
（４）上述の各実施形態では、抵抗部材１１０として、遷移金属酸化物により構成される半導体を採用した例を説明したが、負の温度抵抗特性を有するものであれば、これに限定されず、例えば、導電物質と絶縁物質とで構成される複合材料にて構成してもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１        加熱装置
１１０    抵抗部材
１１０ａ  加熱面
１１０ｂ  抵抗体
１１１    第１電極部材
１１１ａ  第１分割電極部
１１２    第２電極部材
１１２ａ  第２分割電極部
１５      交流電源（交流印加手段）
１５ａ    周波数制御手段
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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