(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体と、発熱体に近接して配設された温度検知体と、熱伝導シートと、前記発熱体及び温度検知体と前記熱伝導シートの間に設けられた断熱性，圧縮変形性を有する基材とからなる本体と、前記温度検知体からの信号により発熱体の通電を制御する温度制御部とを備え、自由状態にあって、前記発熱体及び温度検知体と熱伝導シートとの間は基材を介して所定の距離に保持され、前記本体上面に使用者が載ると、該当部位の基材が圧縮変形することで発熱体及び温度検知体が熱伝導シートに接近して前記発熱体の熱が熱伝導シートに伝達されるように設定した面状採暖具。
【請求項２】
発熱体には、発熱機能と温度検知機能の２機能を併せ持つ１線式ヒータ線を用いてなる請求項１記載の面状採暖具。
【請求項３】
熱伝導シートには、厚さが５μｍから１００μｍのアルミシートを用いた請求項１または２記載の面状採暖具。
【請求項４】
熱伝導シートには、カーボンシートを用いた請求項１または２記載の面状採暖具。
【請求項５】
本体上面には圧縮変形性を有する断熱材を設けるとともに、本体下面にも断熱材を設けるようにした請求項１ないし４のいずれか１項記載の面状採暖具。
【請求項６】
本体上面には圧縮変形性を有する断熱材を備えた上敷きを載せるとともに本体下面にも断熱材を設けるようにした請求項１ないし５のいずれか１項記載の面状採暖具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気カーペット等の面状採暖具の構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の面状採暖具は、例えば図１０に示すようにコード状のチュービングヒータよりなる発熱線２１と前記発熱線に沿って配された温度検知線２２をニードルパンチフェルト（繊維の綿）の断熱材２３上に面状に配線し、その上に熱接着シート２４、表面材２５を順次配置し、上から熱プレスによって熱接着シート２４を溶かしつつ圧着して断熱材２３と表面材２５を接着し発熱線２１と温度検知線２２を断熱材２３と表面材２５の間に固定した後、外周部を糸２６でオーバーロックすることで本体を構成している。
【０００３】
また、面状採暖具の通電を制御するための制御回路２７が本体に接続されて構成されている。
【０００４】
面状採暖具上には汚れ防止やインテリアとしてのカバー２８を使用する。尚、熱接着シート２４にはアルミ均熱板２９がラミネートされて構成されたものもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記従来の面状採暖具では、使用者が面状採暖具に着座すると、着座面は使用者自身により保温され温度上昇をきたす。着座面に配されている温度検知線２２は着座面の温度上昇を検知し、電気信号により制御回路２７を介して面状採暖具の温度を下げるように制御する。
【０００６】
本来採暖具にあっては、使用者が採暖する際にはより暖かく、採暖していない時は無駄な電力消費を防ぐため通電を抑えることが理想であるが、従来の構成では採暖時に通電を抑え、非採暖時に通電が高まるという矛盾を有していた。
【０００７】
また、従来の構成でアルミ均熱板２９を有するものがあるが、アルミ均熱板２９の使用目的がその名の通り均熱効果を期待するため、発熱線２１に接触して構成されてきた。しかし、この構成とすることで均熱効果は得られるものの、放熱効果も付加されるため、消費電力が増大するという課題を有していた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、発熱体と、発熱体に近接して配設された温度検知体と、熱伝導シートと、前記発熱体及び温度検知体と前記熱伝導シートの間に設けられた断熱性，圧縮変形性を有する基材とからなる本体と、前記温度検知体からの信号により発熱体の通電を制御する温度制御部とを備え、自由状態にあって、前記発熱体及び温度検知体と熱伝導シートとの間は基材を介して所定の距離に保持され、前記本体上面に使用者が載ると、該当部位の基材が圧縮変形することで発熱体及び温度検知体が熱伝導シートに接近して前記発熱体の熱が熱伝導シートに伝達されるように設定したものである。
【０００９】
上記発明によれば、使用者が採暖する際にはより暖かく、採暖していない時は無駄な電力消費を抑える理想の面状採暖具を提供することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、発熱体と、発熱体に近接して配設された温度検知体と、熱伝導シートと、前記発熱体及び温度検知体と前記熱伝導シートの間に設けられた断熱性，圧縮変形性を有する基材とからなる本体と、前記温度検知体からの信号により発熱体の通電を制御する温度制御部とを備え、自由状態にあって、前記発熱体及び温度検知体と熱伝導シートとの間は基材を介して所定の距離に保持され、前記本体上面に使用者が載ると、該当部位の基材が圧縮変形することで発熱体及び温度検知体が熱伝導シートに接近して前記発熱体の熱が熱伝導シートに伝達されるように設定したものである。
【００１１】
したがって、本体上面に使用者が着座した際、着座面の構成材は使用者の自重により圧縮変形し、発熱体及び温度検知体は、熱伝導シートに近接する。使用者が本体に載って採暖することは即ち、本体の熱が使用者に向かって熱移動することである。
【００１２】
前記実施形態とすることで、着座面だけでなく着座面周辺にわたる広範囲の本体の熱が熱伝導シートを介して使用者に移動することになる。本体の広範囲の熱が使用者に移動することで、本体の温度は低下する。本体の温度が低下すると、温度検知体は温度低下を検知し、温度制御部を介して発熱体の通電率を高めるなどの手段により発熱量を高くするように制御する。
【００１３】
さらに、発熱体には、発熱機能と温度検知機能の２機能を併せ持つ１線式ヒータ線を用いて構成したものである。そして、発熱機能と温度検知機能を一体化することで、本体温度の低下が顕著に現れやすい発熱体の温度を直接温度検出することにより、より素早く本体温度の制御が可能となるものである。
【００１４】
さらに、熱伝導シートには、折り曲げ耐久性を有する厚さが５μｍから１００μｍのアルミシートを用いて構成したものである。そして、熱伝導性能を確保しつつ、構成材としての耐久性及び、使用感を損なうことなく構成できるものである。
【００１５】
さらに、熱伝導シートには、折り曲げ耐久性を有するカーボンシートを用いて構成したものである。そして、さらに高い熱伝導性を確保しつつ、より構成材として柔軟性に富むことで、耐久性や使用感のすぐれた構成とすることができるものである。
【００１６】
さらに、本体上面には圧縮変形性に優れた断熱材を設けるとともに、本体下面にも断熱材を設けるようにしたものである。そして、本体の上面，下面に設けられた断熱材により、非使用時の消費電力の削減を実現できるとともに、使用時においては、本体上面の圧縮変形性に優れた断熱材が使用者の自重により圧縮変形し、使用者の着座面での本体からの熱伝導性を確保することができるものである。
【００１７】
さらに、本体上面には圧縮変形性を有する断熱材を有する上敷きを載せるとともに本体下面にも断熱材を設けるようにしたものである。そして、本体の上面，下面に設けられた断熱材により非使用時の消費電力の削減を実現できるとともに、使用時においては、本体上面の圧縮変形性に優れた断熱材が使用者の自重により圧縮変形し、使用者の着座面での本体からの熱伝導性を確保することができるものである。
【００１８】
また、本体上面の断熱材を本体から分離し、本体上面に載せて使用する上敷き側に構成することにより、本体の厚みを大きく増やすことなく構成できるものである。
【００１９】
以下、本発明の実施例について図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の面状採暖具の外観図である。図２は本発明の実施例１の面状採暖具の断面構成図である。表面材１の裏面側には線状の発熱体２、温度検知体３が所定のパターンで面状に配設されている。また温度検知体３は発熱体２に近接するよう設けられている。４は熱伝導シートであり、熱伝導シート４と発熱体２及び温度検知体３の間にはポリウレタン等の軟質発泡樹脂などからなる基材５を設け本体６を構成している。７は本体６の温度制御を司る温度制御部であり、前記温度検知体３からの信号により、発熱体２の通電を制御するものである。前記発熱体２及び温度検知体３と熱伝導シート４とは所定の距離を有して配設している。
【００２１】
次に作用について説明する。図３に本発明の実施例１の面状採暖具の使用時の断面構成図を示す。採暖時、使用者が本体上面に着座したり、横臥すると、使用者の自重により軟質発泡樹脂５は圧縮変形する。基材５が圧縮変形することにより、発熱体２及び温度検知体３は熱伝導シート４に近接する。
【００２２】
使用者が本体に載って採暖することは即ち、本体の熱が使用者に向かって熱移動することである。前記実施形態とすることで、着座面だけでなく着座面周辺にわたる広範囲の本体の熱が熱伝導シート４を介して使用者に移動することになる。
【００２３】
本体の広範囲の熱が使用者に移動することで、本体の温度は低下する。本体の温度が低下すると、温度検知体３は温度低下を検知し、温度制御部７を介して発熱体２の通電率を高めるように制御する。
【００２４】
使用者が本体上面から降りると、基材５は初期の形状に復元することで、発熱体２及び温度検知体３は熱伝導シート４から一定の距離が確保される。熱伝導シート４から発熱体２及び温度検知体３が一定の距離を開けて構成することで、非使用時に熱伝導シート４が放熱板として働くことを防ぎ、無用なエネルギー消費を防ぐことができる。
【００２５】
また、使用時に通電率が高まることで得られた熱は、使用者に熱供給されると同時に、本体内にも蓄熱される。使用者が本体から降りると、本体内に蓄熱された熱により、発熱体２の通電率は使用前の通電率以下に抑えられ、省エネルギー効果が期待できる。
【００２６】
図４に本発明の実施例１の面状採暖具の使用時，非使用時の通電率変化図を示す。前記発熱体２の発熱量の制御手段は、通電率制御に限らず他の手段であってもよい。
【００２７】
（実施例２）
図５は本発明の実施例２の面状採暖具の断面構成図である。面状採暖具には、発熱機能と温度検知機能の２機能を併せ持つ１線式ヒータ線８を用いて構成したものである。
【００２８】
次に作用について説明する。発熱機能と温度検知機能を一体化することで、本体温度の低下が顕著に現れやすい発熱体の温度を直接温度検出することにより、より素早く本体温度の制御が可能となるものである。
【００２９】
そして、検出能力が高まることにより、単に温度検知機能による温度変化に対応した通電率制御だけにとどまらず、通電率変化を積極的に捉えることにより、人体の有り無しを検出判断し、温度設定を制御したり、通電または通電停止を図ったりすることが可能となる。
【００３０】
（実施例３）
図６は本発明の実施例３の面状採暖具の断面構成図である。図６に示す通り、熱伝導シート４にアルミシートを用いて構成されている。アルミシートの厚みは５μｍから１００μｍ構成されている。
【００３１】
また、アルミシートの両面または片面にはポリエチレン、またはポリエステル、またはポリプロピレン等の補強シート９がラミネート構成されている。
【００３２】
次に作用について説明する。熱伝導シート４としてアルミシートを用いることで、高い熱伝導性を低コストで実現できる。但し性能を確保するためには、厚みとして最低でも５μｍ以上を確保する必要がある。
【００３３】
また、構成材として柔軟性を確保するためには逆に厚みとして１００μｍ以内とすることが望ましい。
【００３４】
また、折り曲げ耐久性を確保するためには、アルミシートの両面または片面に補強シートを構成することで、繰り返し荷重でアルミシートが分断されることを防止することができる。
【００３５】
図７は本発明の実施例４の面状採暖具の断面構成図である。図７に示す通り、熱伝導シート４にカーボンシートを用いて構成されている。
【００３６】
次に作用について説明する。熱伝導シート４としてカーボンシートを用いることで、高い熱伝導性と、繰り返し荷重に対する高い耐久性と、柔軟性を有することによる使用感の向上を図ることができる。また、軽量化も図ることができる。
【００３７】
図８は本発明の実施例５の面状採暖具の断面構成図である。
【００３８】
図８に示す通り、本体の上面には、圧縮変形性に優れた断熱材１０が構成されている。また本体下面にも断熱材１１が構成されている。
【００３９】
次に作用について説明する。本体の上面及び下面に設けられた断熱材１０，１１により、面状採暖具に使用者が載っていない時は、高い保温効果により、無駄なエネルギー消費を防ぐことができる。
【００４０】
一方、面状採暖具に使用者が載っている時は、使用者の自重により圧縮変形性に優れた断熱材１０は圧縮変形するとともに、本体内の基材５も圧縮変形することで、実施例１と同様の作用効果が得られる。
【００４１】
図９は本発明の実施例６の面状採暖具の断面構成図である。図９に示す通り、本体上面には圧縮変形性に優れた断熱材１２を有する上敷き１３を載せるとともに、本体下面にも断熱材１１を設けるようにしたものである。
【００４２】
そして、本体の上面，下面に設けられた断熱材１１，１２により非使用時の消費電力の削減を実現できるとともに、使用時においては、本体上面の圧縮変形性に優れた断熱材１２が使用者の自重により圧縮変形し、使用者の着座面での本体からの熱伝導性を確保することができるものである。
【００４３】
また、本体上面の断熱材１２を本体から分離し、本体上面に載せて使用する上敷き１３側に構成することにより、本体の厚みを大きく増やすことなく構成できるものである。
【００４４】
以上説明した各実施例の技術的意義を総括すれば次の通りである。
【００４５】
（１）発熱体と、発熱体に近接して配設された温度検知体と、熱伝導シートと、前記発熱体及び温度検知体と前記熱伝導シートの間に設けられた断熱性，圧縮変形性を有する基材とからなる本体と、前記温度検知体からの信号により発熱体の通電を制御する温度制御部とを備え、自由状態にあって、前記発熱体及び温度検知体と熱伝導シートとの間は基材を介して所定の距離に保持され、前記本体上面に使用者が載ると、該当部位の基材が圧縮変形することで発熱体及び温度検知体が熱伝導シートに接近して前記発熱体の熱が熱伝導シートに伝達されるように設定したから、使用時においては、使用者の着座面に面状採暖具の熱を集熱して暖め、使用時に面状採暖具の通電率をより高めるなど発熱体の発熱量を高くする効果が得られることにより、効率的な採暖を実現できるものである。
【００４６】
また、非使用時にあっては、熱伝導シートは発熱体及び温度検知体から一定の距離をもって構成されることにより、熱伝導シートが放熱板として働くことを防止し、非使用時の無駄なエネルギー消費を防ぐことができるものである。
【００４７】
（２）発熱体と温度検知体を一体化してなる１線式ヒータ線を用いることにより、本体温度の低下が顕著に現れやすい発熱体の温度を直接温度検出することにより、より素早く本体温度の制御が可能となるものである。そして、検出能力が高まることにより、単に温度検知機能による温度変化に対応した発熱体の発熱量制御だけにとどまらず、発熱量変化を積極的に捉えることにより、人体の有り無しを検出判断し、温度設定を制御したり、通電または通電停止を図ったりすることが可能となり、より高い省エネルギー性を有する機器を実現することが可能となる。
【００４８】
（３）熱伝導シートにアルミシートを用いて構成することにより、高い熱伝導性を低コストで実現できる。また、折り曲げ耐久性を確保するためにアルミシートの両面または片面に補強シートを構成することで、繰り返し荷重でアルミシートが分断されることを防止することができる。
【００４９】
（４）熱伝導シートにカーボンシートを用いて構成することにより、高い熱伝導性と、繰り返し荷重に対する高い耐久性と、柔軟性を有することによる使用感の向上を図ることができる。また、軽量化も図ることができる。
【００５０】
（５）本体の上面及び下面に設けられた断熱材により、面状採暖具に使用者が載っていない時は、高い保温効果により、無駄なエネルギー消費を防ぐことができる。一方、面状採暖具に使用者が載っている時は、使用者の自重により圧縮変形性に優れた断熱材は圧縮変形するとともに、本体内の軟質発泡樹脂も圧縮変形することで、使用者の着座面に面状採暖具の熱を集熱し暖める効果と、使用時に面状採暖具の通電率をより高めるなどの手段により発熱量を高くする効果が得られることにより、効率的な採暖を実現できる。
【００５１】
（６）本体上面には圧縮変形性に優れた断熱材を有する上敷きを載せるとともに、本体下面にも断熱材を設けるようにしたことにより、非使用時の消費電力の削減を実現できるとともに、使用時においては本体上面の圧縮変形性に優れた断熱材が使用者の自重により圧縮変形し、使用者の着座面での本体からの熱伝導性を確保することができるものである。また、本体上面の断熱材を本体から分離し、本体上面に載せて使用する上敷き側に構成することにより本体の厚みを大きく増やすことなく構成できるものである。
【００５２】
【発明の効果】
このように本発明によれば、効率的な採暖を可能とした面状採暖具を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１の面状採暖具の外観図
【図２】  本発明の実施例１の面状採暖具の断面構成図
【図３】  本発明の実施例１の面状採暖具の使用時の断面構成図
【図４】  本発明の実施例１の面状採暖具の使用時，非使用時の通電率変化図
【図５】  本発明の実施例２の面状採暖具の断面構成図
【図６】  本発明の実施例３の面状採暖具の断面構成図
【図７】  本発明の実施例４の面状採暖具の断面構成図
【図８】  本発明の実施例５の面状採暖具の断面構成図
【図９】  本発明の実施例６の面状採暖具の断面構成図
【図１０】  従来の面状採暖具の構成斜視図
【符号の説明】
１  表面材
２  発熱体
３  温度検知体
４  熱伝導シート
５  基材
７  温度制御部
８  １線式ヒータ線
１０，１１，１２  断熱材
１３  上敷き
【図１】
0003975553.tif 000002
【図２】
0003975553.tif 000003
【図３】
0003975553.tif 000004
【図４】
0003975553.tif 000005
【図５】
0003975553.tif 000006
【図６】
0003975553.tif 000007
【図７】
0003975553.tif 000008
【図８】
0003975553.tif 000009
【図９】
0003975553.tif 000010
【図１０】
0003975553.tif 000011