(57)【要約】【課題】  本発明は、電気自動車の車内の暖房及びその他の暖房用途に好適に用いることができるヒーター装置を提供する。【解決手段】  本発明のヒーター装置Ａは、ヒーター１上に熱伝導性粒子が含有されている合成樹脂層４が積層されてなり、ヒーター１の熱を熱放射性の高い合成樹脂層４を通じて外部に放射させており、優れた暖房性能を有していると共に、ヒーター１は合成樹脂層４によって被覆されているのでヒーター１に直接接触することがなく火傷の虞れが殆どない。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒーター上に熱伝導性粒子が含有されている合成樹脂層が積層されていることを特徴とするヒーター装置。
【請求項２】
合成樹脂層の外面に凹凸部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のヒーター装置。
【請求項３】
ヒーターが面状ヒーターであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のヒーター装置。
【請求項４】
ヒーター上に金属シートを介して合成樹脂層が積層されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のヒーター装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒーター装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、冬季に自動車の車内空間をより快適なものとするために車両暖房装置が種々提供されている。特許文献１には、車両用暖房装置が開示され、この車両用暖房装置は、車両のエンジン冷却水を前席シートの背面に設置した輻射放射器に供給している。
【０００３】
一方、地球環境保護の観点から、従来のガソリンを燃料として使用するガソリン自動車から電気自動車への転換が図られている。電気自動車は電気モーターを用いることから、上記車両用暖房装置のように、エンジン冷却水を利用することができず、電気自動車において用いることができる暖房装置が要望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５４６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、電気自動車の車内の暖房及びその他の暖房用途に好適に用いることができるヒーター装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のヒーター装置は、ヒーター上に熱伝導性粒子が含有されている合成樹脂層が積層されていることを特徴とする。
【０００７】
上記ヒーター装置において、合成樹脂層の外面に凹凸部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
上記ヒーター装置において、ヒーターが面状ヒーターであることを特徴とする。
【０００９】
上記ヒーター装置において、ヒーター上に金属シートを介して合成樹脂層が積層されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のヒーター装置は、ヒーター上に熱伝導性粒子が含有されている合成樹脂層が積層されてなり、ヒーターの熱を熱放射性の高い合成樹脂層を通じて外部に放射させており、優れた暖房性能を有していると共に、ヒーターは合成樹脂層によって被覆されているのでヒーターに直接接触することがなく火傷の虞れが殆どない。
【００１１】
更に、合成樹脂層には熱伝導性粒子が含有されているので、ヒーターの熱を合成樹脂層中に円滑に伝導させて合成樹脂層を通じて外部に効率良く放射することができ、よって、本発明のヒーター装置によれば、ヒーターの熱を効率良く合成樹脂層の外面から放射させることができる。
【００１２】
又、合成樹脂層を構成している合成樹脂は熱伝導率が低く且つ熱容量が小さい。従って、合成樹脂層に接触した場合、合成樹脂層に蓄積されている熱量は小さいと共に、ヒーターからの伝熱速度が比較的遅く、ヒーターからの伝熱は迅速に行われないので、火傷の虞れがない一方、合成樹脂層は熱伝導性粒子を含有しており適度な熱伝導性を有しているので、合成樹脂層から奪われた熱量は、短時間のうちにヒーターから合成樹脂層に供給され、合成樹脂層の外面から再び熱の放散を継続することができる。
【００１３】
上記ヒーター装置において、合成樹脂層の外面に凹凸部が形成されている場合には、合成樹脂層の表面積を大きくすることができ、よって、合成樹脂層からの熱の放射をより効率的に行うことができる。
【００１４】
更に、合成樹脂層の外面に凹凸部が形成されていることによって、合成樹脂層に接触した場合に合成樹脂層への接触面積を小さくすることができるので、万が一の火傷をより確実に防止することができる。
【００１５】
上記ヒーター装置において、ヒーターが面状ヒーターである場合には、ヒーター装置の薄型化を図ることができ、ヒーター装置を所望の場所に容易に配設して用いることができる。
【００１６】
上記ヒーター装置において、ヒーター上に金属シートを介して合成樹脂層が積層されている場合には、ヒーターによって金属シートを加熱してヒーターの熱を金属シートの全面に均一に拡散させた上で、金属シートの熱を、より放射性の高い合成樹脂層を通じて外部に放射させることができ、よって、ヒーター装置は、より優れた暖房性能を有していると共に、金属シートは合成樹脂層によって被覆されているので金属シートに直接接触することがなく火傷の虞れが殆どない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のヒーター装置を示した縦断面図である。
【図２】面状ヒーターを示した一部破断平面図である。
【図３】面状ヒーターの他の一例を示した縦断面図である。
【図４】本発明のヒーター装置の他の一例を示した縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明のヒーター装置の一例を図面を参照しつつ説明する。ヒーター装置Ａは、図１に示したように、面状ヒーター１上に金属シート２を介して合成樹脂層３が積層されている。
【００１９】
ヒーター装置Ａに用いられる面状ヒーター１としては、特に限定されず、公知のものが用いられる。具体的には、面状ヒーター１としては、図２に示したように、一対の電気絶縁性シート11、11間にヒーター線12を蛇行状に配設した状態に挟持一体化してなる面状ヒーターが挙げられ、ヒーター線12に直流電流を印可することによってヒーター線12が発熱するように構成されている。
【００２０】
その他に、面状ヒーター１としては、図３に示したように、一対の電気絶縁性シート13、13間にＰＴＣ素体14が挟持一体化され且つＰＴＣ素体14に電極を一体的に設けてなるＰＴＣ面状ヒーターであってもよい。ＰＴＣ素体14は、例えば、セラミックスを主体とし、チタン酸バリウムなどの粉末を添加したものであって、ＰＴＣ素体14に通電するとＰＴＣ素体14の温度が上昇すると共に、所定の温度以上となるとＰＴＣ素体14の電気抵抗値が大きくなり、ＰＴＣ素体14に通電される電流が小さくなってＰＴＣ素体14の温度が低下して自己温度調節を行うものである。
【００２１】
又、面状ヒーター１としては、一対の電気絶縁性シート13、13間に導電層14が挟持一体化され且つ導電層14に電極を一体的に設けてなる面状ヒーターであってもよい。導電層14は、汎用の接着剤をバインダーとし、炭素粒子などの導電性粒子を含有させた層であり、導電層14に直流電流を印可することによって導電層14が発熱するように構成されている。
【００２２】
なお、上記面状ヒーター１を構成している電気絶縁性シートとしては、特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレートシートなどの合成樹脂シートなどが挙げられる。
【００２３】
面状ヒーター１の一面全面には金属シート２が全面的に密着した状態に積層一体化されている。金属シート２は、面状ヒーター１によって加熱されるため、面状ヒーター１の熱によって変質しなければよく、金属シート２の材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、合金などが挙げられる。金属シート２は、一枚の金属シート単体で用いられても、二枚の金属シートを積層一体化してなる積層シートであってもよい。
【００２４】
面状ヒーター１の一面に金属シート２を積層一体化させることによって面状ヒーター１の熱を金属シート２の全面に拡散させることができる。一方、面状ヒーター１の他面全面には断熱材３が積層一体化されており、面状ヒーター１の熱が他面側から逃げないように構成されている。なお、断熱材３としては、例えば、発泡シートが挙げられる。
【００２５】
更に、本発明のヒーター装置Ａでは、金属シート２上に全面的に合成樹脂層４が密着した状態に積層一体化されている。図３のヒーター装置Ａでは、合成樹脂層４が面状ヒーター１及び金属シート２の側面も覆っており、面状ヒーター１及び金属シート２は全面的に合成樹脂層４によって被覆された状態となっている。
【００２６】
合成樹脂層４を構成している合成樹脂としては、面状ヒーター１及び金属シート２の熱によって劣化しないものであれば、特に限定されず、例えば、ポリプロピレン系樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、液晶ポリマーなどが挙げられる。
【００２７】
そして、合成樹脂層４の外面には凹凸部41が形成されている。合成樹脂層４の外面に凹凸部41が形成されていることによって合成樹脂層４の表面積が大きくなっており、合成樹脂層４の外面から効率良く熱を放射させることができる。
【００２８】
更に、合成樹脂層４には熱伝導性粒子が含有されている。このような熱伝導性粒子としては、合成樹脂の熱伝導率よりも高い伝導率を有している粒子であれば、特に限定されない。熱伝導性粒子の形態としては、特に限定されず、例えば、繊維状、針状、鱗片状、球状などが挙げられる。熱伝導性粒子としては、例えば、窒化アルミ、窒化ホウ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、アルミナ、バリウム類、マグネシウム類、カルシウム類、金類、銀、銅、鋼、酸化チタン、アルミ、錫、亜鉛、ジルコニウム、ジュラルミン、モリブデン、ベリリウムなどの金属系粒子、タルクなどの鉱物系粒子、カーボン系フィラー（カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、フィラー、グラフェン、グラファイト）などが挙げられる。
【００２９】
熱伝導性粒子の含有量としては、少ないと、合成樹脂層の熱伝導性が低下し、ヒーター装置の暖房性能が低下することがあり、多いと、合成樹脂層の機械的強度が低下することがあるので、合成樹脂１００重量部に対して３〜８０重量部が好ましい。
【００３０】
次に、本発明のヒーター装置Ａの使用要領について説明する。本発明のヒーター装置Ａは、電源が確保できる場所であれば何れの場所においても用いることができ、例えば、自動車、特に、電気自動車の車内において好適に用いることができる。図１においては、ヒーター装置Ａを、自動車のボディなどの固定部材Ｂ上に固定した場合を示した。
【００３１】
ヒーター装置Ａを使用するには、面状ヒーター１に電流を流すことによって面状ヒーター１を発熱させればよい。ヒーター装置Ａの面状ヒーター１が発熱すると、この発熱によって金属シート２が加熱される。金属シート２は熱伝導性が高いことから、金属シート２は全面的に略均一に加熱される。
【００３２】
この金属シート２の加熱によって金属シート２に接触している合成樹脂層４が加熱される。合成樹脂層４には熱伝導性粒子が含有されていることから、合成樹脂層４は優れた熱伝導性を有しており、金属シート２による加熱によって合成樹脂層４は円滑に全体的に加熱され、合成樹脂層４の外面から熱が放射され、この熱によって周囲を温めることができる。
【００３３】
合成樹脂層４は優れた熱放射性を有していると共に、合成樹脂層４には熱伝導性粒子が含有され、合成樹脂層４の熱伝導性が高いことから、金属シート２の熱を合成樹脂層４を通じて効率良く熱が放射させることができ、ヒーター装置Ａは優れた暖房性能を有している。そして、面状ヒーター１及び金属シート２は合成樹脂層４によって全面的に被覆されているので、面状ヒーター１及び金属シート２に直接接触する虞れがなく、火傷などの不測の事態は発生しない。
【００３４】
上記ヒーター装置Ａでは、ヒーターとして面状ヒーターを用いた場合を説明したが、面状ヒーターである必要はなく、ヒーター装置Ａを配設する場所に応じた形状を有するヒーター、形状追従性を有するフレキシブルヒーター、コイルヒーター、シースヒーター、金属に埋め込まれたカートリッジヒーターなどの汎用のヒーターであってもよい。又、合成樹脂層４の内面に、ヒータ線をヒーターとして一体的に設けた構造であってもよい。
【００３５】
又、上記ヒーター装置Ａでは、面状ヒーター１上に金属シートを介して合成樹脂層を積層している場合を説明したが、図４に示したように、ヒーター１上に金属シートを介さずに合成樹脂層４を積層してもよい。この場合も、ヒーターとして面状ヒーター以外の汎用のヒーターが用いられてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１     ヒーター（面状ヒーター）
２     金属シート
３     合成樹脂層
３     断熱材
４     合成樹脂層
11     電気絶縁性シート
12     ヒーター線
13     電気絶縁性シート
14     素体、導電層
41     凹凸部
Ａ     ヒーター装置
【図１】
2013216155.tif 000003
【図２】
2013216155.tif 000004
【図３】
2013216155.tif 000005
【図４】
2013216155.tif 000006