DE112017005776T5

DE112017005776T5 - Heizstrahlervorrichtung

Info

Publication number: DE112017005776T5
Application number: DE112017005776.0T
Authority: DE
Inventors: Hideki Seki; Kimitake Ishikawa; Hiroyasu Oide; Yusuke Tanaka
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-11-16
Filing date: 2017-10-05
Publication date: 2019-08-14
Also published as: JPWO2018092459A1; US20190248211A1; WO2018092459A1; JP6725005B2; US11440375B2; CN109952810A; CN109952810B

Abstract

Eine Heizstrahlervorrichtung zum Erzeugen von Strahlungswärme umfasst einen Substratabschnitt (2), der eine Plattenform hat und aus einem elektrisch isolierenden Material besteht, ein Oberflächenelement (80), das eine Lagenform hat und auf einer Oberflächenseite des Substratabschnitts angeordnet ist, und einen Wärmeerzeugungsabschnitt (5), der auf der anderen Oberflächenseite des Substratabschnitts ausgebildet ist. Das Oberflächenelement ist aus einem Faserstoff (81, 82) ausgebildet, der mit einem Raumabschnitt (80a) versehen ist, der in einer Dickenrichtung des Oberflächenelements zum Substratabschnitt hin vertieft ist, und der durch den Raumabschnitt eine Wärmeübertragung in einer Oberflächenrichtung des Oberflächenelements einschränkt.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung basiert auf der am 16. November 2016 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-223467 , deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Heizstrahlervorrichtung, die Strahlungswärme erzeugt.
Stand der Technik
Herkömmlich gibt es die in der Patenliteratur 1 offenbarte Heizstrahlervorrichtung. Diese Heizstrahlervorrichtung umfasst einen Substratabschnitt, der für eine Oberfläche sorgt, die aus einem elektrisch isolierenden Material besteht, und mehrere Wärmeerzeugungsabschnitte, die zueinander parallel angeordnet sind, sodass sie sich entlang der Oberfläche des Substratabschnitts erstrecken. In dieser Heizstrahlervorrichtung steigt im Ansprechen auf eine Strombeaufschlagung die Temperatur des Wärmeerzeugungsabschnitts, und wenn mit dem Wärmeerzeugungsabschnitt ein Objekt in Kontakt kommt, fällt die Temperatur des Wärmeabstrahlabschnitts. Die Heizstrahlervorrichtung weist auf der Oberfläche des Substratabschnitts außerdem eine Oberflächenschicht auf, die durch eine Lage konfiguriert wird, die aus einem thermoplastischen Harz besteht, und die eine Vielzahl von Vorsprungabschnitten hat. Deswegen wird eine Kontaktfläche zwischen dem Objekt und der Oberflächenschicht klein, und es wird eine direkte Wärmeübertragung von der Heizstrahlervorrichtung zum Objekt eingeschränkt.
Entgegenhaltungen
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2014 - 189 251 A
Kurzdarstellung
Durch Untersuchungen der Erfinder hat sich herausgestellt, dass deswegen, weil die in der Patentliteratur 1 offenbarte Vorrichtung mit der Oberflächenschicht ausgebildet ist, die aus einer Lage Harz besteht, die Temperatur eines Kontaktabschnitts nicht ausreichend schnell sinkt, wenn das Objekt mit dem Kontaktabschnitt in Kontakt kommt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, die Temperatur eines Kontaktabschnitts rascher zu senken, wenn mit dem Kontaktabschnitt ein Objekt in Kontakt kommt.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Heizstrahlervorrichtung zum Erzeugen von Strahlungswärme einen Substratabschnitt, der eine Plattenform hat und aus einem elektrisch isolierenden Material besteht, ein Oberflächenelement, das eine Lagenform hat und auf einer Oberflächenseite des Substratabschnitts angeordnet ist, und einen Wärmeerzeugungsabschnitt, der auf der anderen Oberflächenseite des Substratabschnitts ausgebildet ist. Das Oberflächenelement ist aus einem Faserstoff ausgebildet, der mit einem Raumabschnitt versehen ist, der in einer Dickenrichtung des Oberflächenelements zum Substratabschnitt hin vertieft ist, und der durch den Raumabschnitt eine Wärmeübertragung in einer Oberflächenrichtung des Oberflächenelements einschränkt.
Da gemäß einer solchen Konfiguration das Oberflächenelement aus dem Faserstoff ausgebildet ist, welcher mit dem Raumabschnitt versehen ist, der in der Dickenrichtung des Oberflächenelements zum Substratabschnitt hin vertieft ist, und der durch den Raumabschnitt eine Wärmeübertragung in der Oberflächenrichtung des Oberflächenelements einschränkt, kann die Temperatur des Kontaktabschnitts schneller gesenkt werden, wenn mit dem Oberflächenelement das Objekt in Kontakt kommt.
Figurenliste

1 ist ein Schaubild, das einen Zustand zeigt, in dem eine Heizstrahlervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel an einem Fahrzeug angebracht ist.
2 ist eine Draufsicht auf die Heizstrahlervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in 2.
4A ist eine Außenansicht eines Gestricks gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
4B ist ein schematisches Schaubild, das die Wärmeübertragungsart im Stand der Technik zeigt.
4C ist ein schematisches Schaubild, das die Wärmeübertragungsart gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
5 ist ein Schaubild, das einen Zusammenhang zwischen einem spezifischen Gewicht (zum Beispiel einer Dicke und einem Gewicht) eines Oberflächenelements und einer Kontakttemperatur eines Kontaktabschnitts zeigt.
6 ist ein Kurvenbild, das einen Zusammenhang einer Kontakttemperatur des Kontaktabschnitts zeigt, wenn ein Gestrick aufgeraut oder beflockt ist.
7 ist ein Kurvenbild, das den Verlauf der Kontakttemperatur des Kontaktabschnitts entsprechend einer unterschiedlichen Zusammensetzung des Oberflächenelements zeigt.
8 ist ein Kurvenbild, das den Verlauf der Kontakttemperatur des Kontaktabschnitts entsprechend einer unterschiedlichen Ungleichmäßigkeit des Gestricks des Oberflächenelements zeigt.
9 ist ein Kurvenbild, das einen Zusammenhang zwischen der Ungleichmäßigkeit bezüglich einer Dicke und der Kontakttemperatur des Kontaktabschnitts zeigt, wenn als das Oberflächenelement ein Vlies verwendet wird.
10 ist ein Kurvenbild, das den Verlauf der Kontakttemperatur des Kontaktabschnitts entsprechend der unterschiedlichen Ungleichmäßigkeit des Oberflächenelements zeigt.
11 ist eine Schnittansicht einer Heizstrahlervorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, die 3 entspricht.
12 ist eine Außenansicht eines Vlieses gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
13 ist eine Außenansicht eines Oberflächenelements gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele beschrieben. In jedem der Ausführungsbeispiele werden Teilen, die den in den vorherigen Ausführungsbeispielen beschriebenen Gegenständen entsprechen, die gleichen Bezugszahlen zugewiesen, und eine sich wiederholende Beschreibung davon kann weggelassen werden. Wenn bei jeder Form nur ein Teil der Konfiguration beschrieben wird, können die anderen oben beschriebenen Formen bei den anderen Teilen der Konfiguration Anwendung finden.
- Erstes Ausführungsbeispiel -
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 10 wird eine Heizstrahlervorrichtung 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung beschrieben. In 1 ist die Heizstrahlervorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel im Innenraum eines sich bewegenden Objekts, etwa eines Straßenfahrzeugs, eines Schiffes oder eines Flugzeugs, installiert. Die Vorrichtung 1 bildet einen Teil einer Erwärmungsvorrichtung 10 für den Innenraum. Die Vorrichtung 1 ist eine elektrische Heizung, die von einer Stromversorgung, die auf dem sich bewegenden Objekt montiert ist, etwa einer Batterie oder einem Generator, mit Strom versorgt wird, um Wärme zu erzeugen. Die Vorrichtung 1 liegt in der Form einer dünnen Platte vor. Die Vorrichtung 1 erzeugt Wärme, wenn sie mit Strom versorgt wird. Die Vorrichtung 1 strahlt in erster Linie Strahlungswärme R in einer Richtung senkrecht zu einer Oberfläche der Vorrichtung 1 ab, um ein Zielobjekt zu wärmen, das in der Richtung senkrecht zu der Oberfläche positioniert ist.
In dem Innenraum ist ein Sitz 11 installiert, auf dem ein Insasse 12 sitzt. Die Vorrichtung 1 ist so in dem Innenraum installiert, dass sie die Strahlungswärme R zu den Füßen des Insassen 12 abstrahlt. Die Vorrichtung 1 kann als eine Vorrichtung verwendet werden, um dem Insassen 12 unmittelbar nach Aktivierung der Erwärmungsvorrichtung 10 mit Wärme zu versorgen. Die Vorrichtung 1 ist auf einer Wandfläche des Innenraums installiert. Die Vorrichtung 1 ist so installiert, dass sie dem Insassen 12 zugewandt ist, der sich in einer angenommenen normalen Stellung befindet. Das Straßenfahrzeug hat zum Beispiel eine Lenksäule 13, um ein Lenkrad 14 zu tragen. Die Vorrichtung 1 kann auf einer Unterseite der Lenksäule 13 installiert sein. Die Vorrichtung 1 ist so installiert, dass eine Oberfläche der Vorrichtung 1 zum Innenraum freiliegt.
In 2 erstreckt sich die Vorrichtung 1 entlang einer X-Y-Ebene, die durch eine Achse X und eine Achse Y definiert wird. Die Vorrichtung 1 ist in einer dünnen Plattenform ausgebildet, die eine im Wesentlichen rechteckige Form hat. Die Vorrichtung 1 umfasst einen Substratabschnitt 2, mehrere Elektroden 3 und 4 und mehrere Wärmeerzeugungsabschnitte 5. In der Zeichnung sind die in dem Substratabschnitt 2 eingebetteten Elektroden 4 und Wärmeerzeugungsabschnitte 5 schraffiert.
3 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie III-III von 2. In der Figur hat die Vorrichtung 1 eine Dicke in Richtung der Achse Z. Die Vorrichtung 1 kann auch als Flächenstrahler bezeichnet werden, der die Strahlungswärme R in erster Linie in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche abstrahlt.
Der Substratabschnitt 2 besteht aus einem Harzmaterial, das für eine hervorragende elektrische Isolierung sorgt und hohen Temperaturen standhält. Der Substratabschnitt 2 ist in einer plattenartigen Form ausgebildet. Der Substratabschnitt 2 ist ein mehrschichtiges Substrat.
Der Substratabschnitt 2 hat eine vordere Oberflächenschicht 21 und eine hintere Oberflächenschicht 22. Für diese Schichten 21 und 22 wird durch Lagen thermoplastischen Harzes gesorgt.
Mit der vorderen Oberflächenschicht 21 ist ein Oberflächenelement 80 verbunden, das später beschrieben wird. Eine Seite der vorderen Oberflächenschicht 21, mit der das Oberflächenelement 80 verbunden ist, entspricht einer Oberflächenseite des Substratabschnitts 2. Das Oberflächenelement 80 liegt zum Innenraum hin frei. Das Oberflächenelement 80 sorgt für eine Vorderseite der Vorrichtung 1. Die hintere Oberflächenschicht 22 sorgt für eine Rückseite der Vorrichtung 1. Zwischen der vorderen Oberflächenschicht 21 und der hinteren Oberflächenschicht 22 ist eine Zwischenschicht 23 angeordnet. Die Materialien, die die Elektroden 3 und 4 und die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 bilden, werden von einer oder mehreren der Schichten 21, 22 und 23 getragen. Eine Seite der ein oder mehr Schichten 21, 22 und 23, auf denen die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 getragen werden, entspricht der anderen Oberflächenseite des Substratabschnitts 2. Der Substratabschnitt 2 ist ein Element, um die Elektroden 3 und 4 und die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 zu tragen.
Das Material des Substratabschnitts 2 sorgt für eine Wärmeleitfähigkeit, die ausreichend geringer als die der Elektroden 3 und 4 und der Wärmeerzeugungsabschnitte 5 ist. Der Substratabschnitt 2 sorgt für einen Wärmeisolationsabschnitt, um die Wärmeleitung zwischen zwei benachbarten Wärmeerzeugungsabschnitten 5 zu reduzieren.
Die mehreren Elektroden 3 und 4 umfassen externe Elektroden 3, die zumindest teilweise zur Außenseite der Vorrichtung 1 freiliegen, und interne Elektroden 4, die in dem Substratabschnitt 2 angeordnet sind. Die Elektroden 3 umfassen jeweils ein Paar Elektroden 31 und 32, um elektrischen Strom zuzuführen. Die beiden Elektroden 31 und 32 sorgen für Anschlüsse der Vorrichtung 1. Die Elektroden 3 sind auf einer Außenfläche des Substratabschnitts 2 angeordnet, was einen Außenkantenabschnitt, die Vorderseite und die Rückseite des Substratabschnitts 2 einschließt. Ein Teil der Elektroden 3 ist in dem Substratabschnitt 2 eingebettet und elektrisch mit den Elektroden 4 verbunden. Die Elektroden 4 können auf einer Außenfläche des Substratabschnitts 2 freiliegen und als Anschlüsse verwendet werden, um die Elektroden zu versorgen.
Die Elektroden 4 sind in dem Substratabschnitt 2 eingebettet. Die Elektroden 4 sind auch Verteilerschienenabschnitte, um den elektrischen Strom auf die mehreren Wärmeerzeugungsabschnitten 5 zu verteilen, die später beschrieben werden. Die Elektroden 4 erstrecken sich von den Elektroden 3 aus. Die Elektroden 4 haben einen elektrischen Widerstand, der ausreichend geringer als der der mehreren Wärmeerzeugungsabschnitte 5 ist. Der elektrische Widerstand der Elektroden 4 ist so eingestellt, dass er dazu imstande ist, die Wärmeerzeugung in den Elektroden 4 zu reduzieren. Die Elektroden 4 verteilen auf die mehreren Wärmeerzeugungsabschnitte 5 gleichmäßig Strom. Die Elektroden 4 haben ein Paar Elektroden 41 und 42, um den elektrischen Strom zuzuführen. Die beiden Elektroden 41 und 42 sind an beiden Enden eines Einheitsgebiets des Substratabschnitts 2 voneinander beabstandet. Die beiden Elektroden 41 und 42 erstrecken sich entlang beider Seiten des Einheitsgebiets des Substratabschnitts 2. Die Gebiete, in denen die beiden Elektroden 41 und 42 vorgesehen sind, und das Gebiet zwischen diesen Gebieten definieren das Einheitsgebiet.
Jeder der mehreren Wärmeerzeugungsabschnitte 5 ist in dem Substratabschnitt 2 eingebettet. Die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 sind zwischen der vorderen Oberflächenschicht 21 und der hinteren Oberflächenschicht 22 angeordnet. Die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 liegen daher nicht zur Oberfläche des Substratabschnitts 2 frei. Die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 werden durch den Substratabschnitt 2 geschützt. Die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 sind zwischen den beiden Elektroden 41 und 42 angeordnet. Die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 erstrecken sich linear zwischen den beiden Elektroden 41 und 42. Die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 können als lineare Wärmeerzeugungselemente bezeichnet werden. Die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 erstrecken sich gerade auf einer Geraden zwischen den beiden Elektroden 41 und 42. Ein Ende der Wärmeerzeugungsabschnitte 5 ist elektrisch und mechanisch mit der einen Elektrode 41 verbunden. Das andere Ende der Wärmeerzeugungsabschnitte 5 ist elektrisch und mechanisch mit der anderen Elektrode 42 verbunden.
Die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 sind jeweils parallel zur Oberfläche des Substratabschnitts 2 in einer dünnen Plattenform ausgebildet. Die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 sind dazu imstande, durch Wärme, die durch Strombeaufschlagung zugeführt wird, Strahlungswärme R abzustrahlen. Indem die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 auf eine vorbestimmte Strahlungstemperatur Tr erhitzt werden, können sie die Strahlungswärme R abstrahlen, die dazu führt, dass der Insasse 12, also eine Person, Wärme fühlt. Das Volumen der Wärmeerzeugungsabschnitte 5 ist so eingestellt, dass eine Temperatur erreicht wird, bei der die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 durch die von den Wärmeerzeugungsabschnitten 5 zugeführte Wärme die Strahlungswärme R abstrahlen können. Das Volumen der Wärmeerzeugungsabschnitte 5 ist so eingestellt, dass die Temperatur der Elektroden 3 durch die von den Wärmeerzeugungsabschnitten 5 zugeführte Wärme rasch ansteigt. Das Volumen der Wärmeerzeugungsabschnitte 5 ist klein eingestellt, damit ein rascher Temperaturabfall bewirkt wird, wenn die Wärme an ein Objekt abgestrahlt wird, das mit der Oberfläche der Vorrichtung 1 in Kontakt kommt. Die Dicke der Wärmeerzeugungsabschnitte 5 ist dünn eingestellt, um eine Fläche parallel zur Oberfläche zu maximieren und das Volumen zu minimieren. Die Fläche der Wärmeerzeugungsabschnitte 5 ist auf eine geeignete Breite eingestellt, um die Strahlungswärme R abzustrahlen. Die Fläche der Wärmeerzeugungsabschnitte 5 ist kleiner als die des Objekts, das der Oberfläche der Vorrichtung 1 zugewandt ist, zum Beispiel eines Teils des Insassen 12, eingestellt.
Die mehreren Wärmeerzeugungsabschnitte 5 sind zueinander parallel angeordnet. Die mehreren Wärmeerzeugungsabschnitte 5 sind zwischen den beiden Elektroden 41 und 42 miteinander elektrisch parallel verbunden. Die mehreren Wärmeerzeugungsabschnitte 5 sind so angeordnet, dass sie zwischen den Wärmeerzeugungsabschnitten 5 Zwischenräume 6 definieren.
Die mehreren Wärmeerzeugungsabschnitte 5 sind so angeordnet, dass sie auf der Oberfläche des Substratabschnitts 2 im Wesentlichen gleichmäßig verteilt sind. Die mehreren Wärmeerzeugungsabschnitte 5 sind so angeordnet, dass sie in einem Gebiet zwischen den beiden Elektroden 41 und 42 mit einer im Wesentlichen gleichmäßigen Dichte verteilt sind. Die mehreren Wärmeerzeugungsabschnitte 5 sind in den meisten Bereichen des Einheitsgebiets des Substratabschnitts 2 in einer verteilten Weise angeordnet.
Die Formen und Abmessungen, die die Querschnittsflächen der Elektroden 3 und 4 in einer Strombeaufschlagungsrichtung definieren, und auch die Materialien der Elektroden 3 und 4 werden so gewählt und eingestellt, dass sie für einen geringen elektrischen Widerstand sorgen. Die Querschnittsflächen und Materialien der Elektroden 3 und 4 werden so eingestellt, dass sie für einen hervorragenden elektrischen Leiter sorgen, um den Strom gleichmäßig auf die mehreren Wärmeerzeugungsabschnitte 5 zu verteilen. Die Form und Abmessungen, die die Querschnittsform der Wärmeerzeugungsabschnitte 5 entlang der Strombeaufschlagungsrichtung definieren, und das Material der Wärmeerzeugungsabschnitte 5 werden so gewählt und eingestellt, dass bei Strombeaufschlagung die Strahlungswärme R erzeugt wird. Das Material der Elektroden 3 und 4 und das Material der Wärmeerzeugungsabschnitte 5 sind voneinander verschieden. Der spezifische Widerstand des Materials der Elektroden 3 und 4 ist ausreichend niedriger als der spezifische elektrische Widerstand des Materials der Wärmeerzeugungsabschnitte 5.
Die Elektroden 4 sind länglich und haben entlang der Achse Y eine Längsrichtung. Die Elektroden 4 haben entlang der Achse Y eine Länge EL. Die Länge EL entspricht einer Strombeaufschlagungsrichtung in den Elektroden 4. Die Elektroden 4 haben entlang der Achse X eine Breite EW. Die Breite EW ist senkrecht zur Strombeaufschlagungsrichtung. Die Elektroden 4 haben entlang der Achse Z eine Dicke ET. Die Dicke ET ist geringer als die Länge EL und die Breite EW. Deswegen sorgen die Elektroden 4 für einen bandförmigen elektrischen Leiter.
Die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 sind länglich und haben entlang der Achse X eine Längsrichtung. Die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 haben entlang der Achse X eine Länge HL. Die Länge HL entspricht der Strombeaufschlagungsrichtung in den Wärmeerzeugungsabschnitten 5. Die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 haben entlang der Achse Y eine Breite HW. Die Breite HW ist senkrecht zur Strombeaufschlagungsrichtung. Die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 haben entlang der Achse Z eine Dicke HT. Die Dicke HT ist geringer als die Länge HL und die Breite HW. Somit sorgen die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 für ein bandförmiges Wärmeerzeugungselement.
Die Dicke HT wird wünschenswerterweise kleiner als die Breite HW eingestellt (d. h. HW > HT). Die Dicke HT wird wünschenswerterweise kleiner als 1 mm eingestellt. Die Dicke HT wird wünschenswerterweise kleiner als 100 µm eingestellt.
Die Breite EW wird größer als die Breite HW eingestellt, um den elektrischen Widerstand in den Elektroden 4 zu reduzieren. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Querschnittsfläche der Elektroden 4 senkrecht zur Leitungsrichtung größer als die Querschnittsfläche der Wärmeerzeugungsabschnitte 5 senkrecht zur Strombeaufschlagungsrichtung. Der spezifische Widerstand der Elektroden 4, der kleiner als der spezifische Widerstand der Wärmeerzeugungsabschnitte 5 ist, ermöglicht es, die Querschnittsfläche der Elektroden 4 zu reduzieren. Für die gleichen Zwecke kann die Dicke ET größer als die Dicke HT eingestellt werden.
Die Zwischenräume 6 haben eine Breite GW. Die Länge der Zwischenräume 6 ist die gleiche wie die Länge HL der Wärmeerzeugungsabschnitte 5. Die mehreren Wärmeerzeugungsabschnitte 5 und die mehreren Zwischenräume 6 sind über die gesamte Länge EL der Elektroden 4 abwechselnd angeordnet. Die Breite GW der Zwischenräume 6 kann gleich der Breite HW der Wärmeerzeugungsabschnitte 5 eingestellt werden. Dadurch werden die mehreren Wärmeerzeugungsabschnitte 5 gleichmäßig verteilt und angeordnet. Außerdem sind die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 und die Zwischenräume 6 mit den feinen Breiten HW und GW jeweils in einer hohen Dichte angeordnet. Dadurch wird eine Temperaturverteilung auf der Oberfläche der Heizstrahlervorrichtung 1 eingeschränkt. Eine solche hochdichte Anordnung der feinen Wärmeerzeugungsabschnitte 5 trägt dazu bei, dass von der Oberfläche der Heizstrahlervorrichtung 1 eine gleichmäßige Strahlungswärme R abgestrahlt wird.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Heizstrahlervorrichtung 1 in einer dünnen Plattenform ausgebildet. Außerdem liegen die Elektroden 3 und 4 und die im Inneren des Substratabschnitts 2 eingebetteten Wärmeerzeugungsabschnitte 5 in einer Filmform vor, die sich parallel zur Oberfläche des Substratabschnitts 2 erstreckt. Die filmförmigen Elektroden 3 und 4 und die filmförmigen Wärmeerzeugungsabschnitte 5 sind von Vorteil, um die Strahlungswärme R über eine große Fläche abzustrahlen.
Die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 bestehen aus einen Material, das bei Strombeaufschlagung Wärme erzeugt. Die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 zeigen entlang der Strombeaufschlagungsrichtung einen elektrischen Widerstand, damit bei Strombeaufschlagung Wärme erzeugt wird. Die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 können aus einem metallischen Material bestehen. Die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 können aus einer Zinnlegierung bestehen. Die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 können aus einer Legierung bestehen, die Kupfer, Silber und Zinn enthält. Die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 können auch aus einem Heizdrahtmaterial wie einer Edelstahllegierung, einer Nickel-Chrom-Legierung oder einer Aluminiumlegierung bestehen.
Die Elektroden 3 und 4 bestehen aus einem Material, das einen geringeren spezifischen elektrischen Widerstand als das Material der Wärmeerzeugungsabschnitte 5 hat. Die Elektroden 3 und 4 bestehen aus einem Material, das weniger Wärme als die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 erzeugt, wenn es mit Strom beaufschlagt wird. Die Elektroden 3 und 4 bestehen aus einem Material, das einen geringen spezifischen Widerstand hat, sodass auf die mehreren Wärmeerzeugungsabschnitte 5 gleichmäßig Strom verteilt werden kann. Die Elektroden 3 und 4 können aus einem metallischen Material bestehen. Die Elektroden 3 und 4 können aus einer Zinnlegierung bestehen. Die Elektroden 3 und 4 können aus einer Legierung bestehen, die Kupfer, Silber oder Zinn enthält. Die Elektroden 3 und 4 können auch aus einem hervorragenden Leitermaterial wie einer Kupferlegierung oder einer Aluminiumlegierung bestehen.
Wenn den Elektroden 31 und 32 eine vorbestimmte Spannung, zum Beispiel 12 V Gleichspannung, zugeführt wird, erzeugen die mehreren Wärmeerzeugungsabschnitte 5 durch einen Strom, der durch die mehreren Wärmeerzeugungsabschnitte 5 fließt, Wärme. Die Strahlungswärme R wird durch die mehreren Wärmeerzeugungsabschnitte 5, die die Wärme erzeugen, von der Oberfläche der Vorrichtung 1 aus zur Verfügung gestellt. Die Temperatur der mehreren Wärmeerzeugungsabschnitte 5 steigt früher, als durch die Erwärmungsvorrichtung die Temperatur der Luft im Innenraum ansteigt. Durch die Strahlungswärme R kann dadurch früher, als die Erwärmungswirkung durch die Erwärmungsvorrichtung eintritt, Wärme an den Insassen 12 weitergegeben werden.
Die Volumina der Elektroden 4 und der Wärmeerzeugungsabschnitte 5 sind so eingestellt, dass die Wärmekapazität reduziert wird. Die Wärmekapazität der Wärmeerzeugungsabschnitte 5 ist so eingestellt, dass die Oberflächentemperatur der Heizstrahlervorrichtung 1 am Kontaktabschnitt in kurzer Zeit unter eine vorbestimmte Temperatur fällt, wenn mit der Oberfläche der Heizstrahlervorrichtung 1 ein Objekt in Kontakt kommt. In einer wünschenswerten Ausführungsform ist die Wärmekapazität des Wärmeerzeugungsabschnitts 5 so eingestellt, dass die Oberflächentemperatur des Kontaktabschnitts niedriger als 60°C ist, wenn mit der Oberfläche der Heizstrahlervorrichtung 1 ein menschlicher Finger in Kontakt kommt.
Wie oben beschrieben wurde, sind die mehreren Wärmeerzeugungsabschnitte 5 innerhalb des Substratabschnitts 2, der eine geringere Wärmeleitfähigkeit als die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 hat, parallel zueinander angeordnet. Deswegen sind die gut wärmeleitenden Abschnitte und die wenig wärmeleitenden Abschnitte innerhalb des Substratabschnitts 2 abwechselnd angeordnet. Wie oben beschrieben wurde, haben die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Aufbau, durch den die Wärmeübertragung in der Oberflächenrichtung des Substratabschnitts 2 eingeschränkt wird.
Die Heizstrahlervorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel schränkt durch das Oberflächenelement 80, das auf der vorderen Oberflächenschicht 21 des Substratabschnitts 2 vorgesehen ist, die Wärmeübertragung in der Oberflächenrichtung des Oberflächenelements 80 weiter ein.
Das Oberflächenelement 80 besteht aus Faserstoffen 81 und 82. In den Faserstoffen 81 und 82 ist der Raumabschnitt 80a vorgesehen, der in der Dickenrichtung des Oberflächenelements 80 zum Substratabschnitts 2 hin vertieft ist, und der Raumabschnitt 80a schränkt die Wärmeübertragung in der Oberflächenrichtung des Oberflächenelements 80 ein.
Die Faserstoffe 81 und 82 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind aus Gestricken konfiguriert, die durch Stricken mehrerer Fasern mit zwischen den Fasern liegender Luft ausgebildet sind. Der Faserstoff 81 hat einen Grundstoffabschnitt 810, und der Faserstoff 82 hat einen Maschenabschnitt 821. Der Grundstoffabschnitt 810 und der Maschenabschnitt 821 sind zwar in 3 schematisch gezeigt, das Gestrick ist jedoch tatsächlich als ein dreidimensional kubisches Gestrick konfiguriert. Wie in 4A gezeigt ist, sind die Faserstoffe 81 und 82 zumindest teilweise maschenförmig. Die Maschen haben eine Gitterform. Mit anderen Worten haben die Faserstoffe 81 und 82 auf den Oberflächen der Faserstoffe 81 und 82 ungleichmäßige Formen ausgebildet.
Der Grundstoffabschnitt 810 hat die Form einer dünnen Lage. Der Maschenabschnitt 821 hat einen gestrickten Aufbau, in dem Garnelemente verstrickt sind, um die Dichte zu erhöhen. Die Faserstoffe 81 und 82 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind preiswert durch Zusammenstricken zweier Gestricke ausgebildet. Die Faserstoffe 81 und 82 haben einen Doppelmaschenaufbau, bei dem zwei Gestricke aufeinandergesetzt und miteinander verstrickt sind.
Die Gestricke 81 und 82 können durch Kunstfasern wie PET (d. h. Polyethylenterephthalat), PA (d. h. Nylon), PPS (d. h. Polyphenylensulfid) und Naturfasern wie Seide konfiguriert werden. Wie unten beschrieben wird, haben die Erfinder herausgefunden, dass die Wärmeleitfähigkeit des Gestricks gemäß der vorliegenden Offenbarung, das diese Kunstfasern und Naturfasern wie Seide verwendet, verglichen mit der Wärmeleitfähigkeit des thermoplastischen Harzes, das den Substratabschnitt 2 konfiguriert, erheblich geringer ist. 4B zeigt eine schematische Schnittansicht eines Gestricks gemäß dem Stand der Technik, und 4C zeigt eine schematische Schnittansicht der Gestricke 81 und 82 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Wie in den 4B und 4C gezeigt ist, ist zwischen dem Stand der Technik und der vorliegenden Offenbarung die Wärmeübertragungsart verschieden. Wie in 4B gezeigt ist, ist bei der herkömmlichen Technik das Harzmaterial des Substratabschnitts 2X mit einer im Wesentlichen gleichmäßigen Dichte in einer Lagenform oder einer ungleichmäßigen Form ausgebildet. Wie durch die Pfeile gezeigt ist, erfolgt die Wärmeleitung durch das mit einer im Wesentlichen gleichmäßigen Dichte angeordnete Harz hindurch gleichmäßig. Wie in 4C gezeigt ist, sind dagegen bei der vorliegenden Offenbarung in dem Grundstoffabschnitt 810 und dem Maschenabschnitt 821 mehrere Fasern miteinander verstrickt und in einem Querschnitt der Fasern mit zwischen den Fasern liegender Luft ausgebildet. Wie durch die Pfeile angegeben ist, wird die Wärme dadurch hauptsächlich durch die Faserabschnitte 80c statt durch die Luftabschnitte 80b zwischen der Vielzahl von Fasern übertragen. Daher ist der Weg, durch den die Wärme übertragen wird, kleiner als der des gleichmäßigen Harzmaterials des Stands der Technik, und die Wärmeleitung wird deutlich reduziert.
Angenommen, dass eine Kontaktfläche A ist, wenn mit dem Oberflächenelement 80 das Objekt in Kontakt kommt, dass die Wärmeleitfähigkeit des Oberflächenelements 80 A ist und dass eine Entfernung, über die die Wärme übertragen wird, L ist, dann wird der Wärmewiderstand R, wenn das Objekt mit dem Oberflächenelement 80 in Kontakt kommt, durch den folgenden Ausdruck 1 ausgedrückt. $R = L/ λ \cdot A$
Wenn die Dicke des Oberflächenelements 80 reduziert wird, indem für den Raumabschnitt 80a gesorgt wird, der in der Dickenrichtung vertieft ist, wird die Entfernung L eingeschränkt, über die die Wärme übertragen wird, und daher wird der Wärmewiderstand R reduziert. Daher wird die Wärme in der Dickenrichtung des Abschnitts, der mit dem Objekt in Kontakt kommt, leicht übertragen. In der Heizstrahlervorrichtung 1 haben die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 jedoch einen Aufbau, durch den die Wärmeübertragung in der Oberflächenrichtung des Substratabschnitts 2 eingeschränkt wird. Außerdem wird in der Heizstrahlervorrichtung 1 durch den Raumabschnitt 80a des Oberflächenelements 80 eine Kontaktfläche A mit dem Objekt eingeschränkt, weswegen der Wärmewiderstand R verglichen mit dem Fall, in dem in dem Oberflächenelement 80 der Raumabschnitt 80a nicht vorgesehen ist, erhöht wird. Entsprechend dem Heizungsaufbau der Wärmeerzeugungsabschnitte 5 und dem Aufbau des Oberflächenelements 80 in der Heizstrahlervorrichtung 1 erfolgt daher auch dann, wenn die Temperatur des Kontaktabschnitts hoch ist, die Wärmeübertragung im Moment des Kontakts rasch von den Wärmeerzeugungsabschnitten 5 in der Dickenrichtung des Oberflächenelements 80 aus und wird danach die Wärmeübertragung in der planaren Richtung der Heizung und des Oberflächenelements 80 eingeschränkt. Daher kann die Temperatur des Kontaktabschnitts rasch gesenkt werden. Außerdem kann der leichte Wärmeschmerz für den Insassen verringert werden.
Die aufsummierte Gesamtdicke des Grundstoffabschnitts 810 und des Maschenabschnitts 821 wird vorzugsweise auf 1 mm oder weniger eingestellt. Um den Wärmewiderstand R zu reduzieren, wird die aufsummierte Gesamtdicke des Grundstoffabschnitts 810 und des Maschenabschnitts 821 vorzugsweise auf etwa 0,6 bis 0,8 mm eingestellt. Der Abstand zwischen den Maschenabschnitten 821, die einander über den Raumabschnitt 80a hinweg zugewandt sind, wird vorzugsweise auf 1 mm bis 3 mm eingestellt. Die Dicke des Maschenabschnitts 821 wird vorzugsweise auf etwa 0,3 mm eingestellt.
Bei einer Überprüfung durch die Erfinder wurde die Oberflächentemperatur von Vorsprungabschnitten des Oberflächenelements 80 auf etwa 105°C eingestellt, die Temperatur der Wärmeerzeugungsabschnitte 5 wurde dabei auf 125 bis 130°C eingestellt, und der berechnete Wert der Oberflächentemperatur der Vertiefungsabschnitte des Oberflächenelements 80 wurde auf 115°C eingestellt. Bei der Heizstrahlervorrichtung 1 betrug dabei die Oberflächentemperatur der Vorsprungabschnitte des Oberflächenelements 80 in dem Moment, als das Objekt mit dem Oberflächenelement 80 in Kontakt kam, etwa 41 bis 42°C, was gegenüber anderen flachen Gestricken mit der gleichen Dicke um etwa 1°C reduziert war, und verglichen mit dem Fall, in dem das Gestrick einer Aufrauung oder Beflockung unterzogen wurde, konnte die Wirkung bestätigt werden, dass die Temperatur um etwa 3°C reduziert wurde. Da die Temperatur der Vertiefungsabschnitte erhöht werden konnte, lässt sich darüber hinaus abschätzen, dass der Emissionsgrad verglichen mit anderen flachen Gestricken, die die gleiche Dicke haben, um etwa 30% erhöht ist.
Entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration wird das Oberflächenelement 80 durch die Faserstoffe 81 und 82 konfiguriert, in denen der Raumabschnitt 80a vorgesehen ist, der in der Dickenrichtung des Oberflächenelements 80 zum Substratabschnitts 2 hin vertieft ist, und der Raumabschnitt 80a schränkt die Wärmeübertragung in der Oberflächenrichtung des Oberflächenelements 80 ein. Daher kann die Temperatur des Kontaktabschnitts rascher gesenkt werden, wenn das Objekt mit dem Kontaktabschnitt in Kontakt kommt.
Da die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 außerdem so aufgebaut sind, dass sie die Wärmeübertragung in der Oberflächenrichtung des Substratabschnitts einschränken, kann die Temperatur des Kontaktabschnitts rascher gesenkt werden, wenn mit dem Kontaktabschnitt ein Objekt in Kontakt kommt.
5 zeigt das Auswertungsergebnis der Kontakttemperatur des Fingers an der Heizstrahlervorrichtung 1 gemäß dem unterschiedlichen spezifischen Gewicht (zum Beispiel der Dicke und dem Gewicht) des Oberflächenelements 80. Die horizontale Achse stellt die Dicke und das Gewicht des Oberflächenelements 80 dar, und die vertikale Achse stellt die Temperatur des Kontaktabschnitts dar. Angenommen, dass die Temperatur, bei der aufgrund der allgemeinen Hitze ein Schmerz verspürt wird, Ts (d. h. 43°C) ist, kann, falls die Temperatur des Oberflächenelements 80 niedriger als die Temperatur Ts ist, festgestellt werden, dass die niedrigere Temperatur auch dann sicher ist, wenn mit dem Oberflächenelement 80 der Finger oder dergleichen in Kontakt kommt. In dem flachen Gestrick, in dem der Raumabschnitt 80a nicht vorgesehen ist, wird der Wärmewiderstand in der Dickenrichtung kleiner, wenn die Dicke kleiner wird, sodass die Wärmeübertragung zum Finger groß wird und die Kontakttemperatur etwas hoch wird. Wenn die Dicke größer wird, wird außerdem die Wärmekapazität des Oberflächenelements größer, weshalb die Wärmeübertragung von um den Kontaktabschnitt herum größer wird und die Kontakttemperatur höher wird. Daraus ergibt sich, dass die Temperatur des Kontaktabschnitts bezüglich der Dicke und des Gewichts des Oberflächenelements 80 tendenziell konvex nach unten verläuft. Der optimale Wert ist eine Dicke von 0,6 bis 0,8 mm.
6 zeigt das Auswertungsergebnis der Kontakttemperatur des Fingers mit der Heizstrahlervorrichtung 1, wenn das Gestrick aufgeraut oder beflockt ist. Es ist festgestellt worden, dass die Temperatur des Kontaktabschnitts zum Zeitpunkt des Kontakts tendenziell mehr ansteigt, wenn das Gestrick aufgeraut oder beflockt ist, als wenn das Gestrick nicht aufgeraut oder beflockt ist. Des Weiteren ist festgestellt worden, dass der Temperaturanstiegsgrad des Kontaktabschnitts zum Zeitpunkt des Kontakts tendenziell zunimmt, wenn der Anteil aufgerauten Stoffes zunimmt. Selbst wenn auf der Strahleroberfläche mittels eines Klebstoffs Kurzfasern verpflanzt werden, kann ein weiterer Temperaturanstieg bestätigt werden. Man kann vermuten, dass dies daran liegt, weil die Kontaktfläche des Oberflächenelements mit dem Finger zunimmt und der Wärmewiderstand abnimmt. Mit anderen Worten ist festgestellt worden, dass es besser ist, das Gestrick nicht aufzurauen oder zu beflocken, um die Temperatur des Kontaktabschnitts zu senken.
7 zeigt das Auswertungsergebnis der Kontakttemperatur des Fingers mit der Heizstrahlervorrichtung 1 entsprechend der unterschiedlichen Zusammensetzung des Oberflächenelements. Bei einer Verbundhaut (d. h. Kunstleder), deren Oberfläche mit Acryl oder PVC (d. h. Vinylchlorid) oder dergleichen bedeckt ist, ist die Wärmeleitfähigkeit der Oberfläche und somit die Wärmeübertragung erhöht, sodass die Temperatur des Kontaktabschnitts zum Zeitpunkt des Kontakts zunimmt. Es kann angenommen werden, dass ein Vlies, das nur aus Kurzfasern besteht, eine Kontakttemperatur hat, die der des Gestricks entspricht, und dass in der planaren Richtung kleine Luftkammern in dem Vlies als Wärmeisolierung dienen, wodurch die Wärmeübertragung reduziert wird.
8 zeigt das Auswertungsergebnis der Kontakttemperatur des Fingers an der Heizstrahlervorrichtung 1 entsprechend der unterschiedlichen Ungleichmäßigkeit des Gestricks des Oberflächenelements. Wie in der obigen Beschreibung wird die typische Wärmeschmerztemperatur (d. h. 43°C) mit Ts bezeichnet, wobei eine unter die typische Wärmeschmerztemperatur fallende Temperatur als sicher angesehen werden kann. Es hat sich klar herausgestellt, dass die Kontakttemperatur des Kontaktabschnitts niedriger ist, wenn die Ungleichmäßigkeit aufgrund der Maschen größer ist. Wenn die Ungleichmäßigkeit etwa 0,3 mm oder weniger beträgt, wird die Temperatur um die gleiche Menge reduziert wie beim Gestrick, wenn aber die Ungleichmäßigkeit 0,3 mm überschreitet, wird die Kontaktfläche zum Zeitpunkt des Kontakts reduziert und wird die Kontakttemperatur stark reduziert. Bei der obigen Auswertung konnte diese Wirkung bei einem Muster bestätigt werden, bei dem der Unterschied zwischen der Vertiefung und dem Vorsprung auf 0,5 bis 0,7 mm eingestellt war, als die Dicke des Vorsprungabschnitts 0,9 bis 1,0 mm betrug.
9 zeigt das Auswertungsergebnis der Kontakttemperatur des Fingers an der Heizstrahlervorrichtung 1 aufgrund der unterschiedlichen Ungleichmäßigkeit der Oberflächenform bei Verwendung des Vlieses. In dem flachen Abschnitt, in dem die Oberfläche des Vlieses durch Pressen verdichtet ist, wird die Wärmeleitfähigkeit deutlich höher und nimmt die Kontakttemperatur extrem zu. Außerdem gibt es auch bei der Form eines Lederstrukturtyps oder Tuchmusters mit geringer Ungleichmäßigkeit die Tendenz, dass die Kontakttemperatur kaum abnimmt. In diesem Fall beträgt die Ungleichmäßigkeit etwa 0,1 bis 0,2 mm. Andererseits konnte bestätigt werden, dass die Kontakttemperatur gesenkt wird, wenn aufgrund eines Streifenmusters die Ungleichmäßigkeit des Nutabschnitts erhöht wird, wobei in diesem Fall der Vorteil bestätigt werden konnte, als die Ungleichmäßigkeit etwa 0,3 mm oder mehr betrug.
10 zeigt das Auswertungsergebnis der Abstrahlmenge der Heizstrahlervorrichtung 1 entsprechend der unterschiedlichen Ungleichmäßigkeit des Oberflächenelements. Bei dieser Auswertung wurde die Abstrahlmenge bei der Oberflächentemperatur (zum Beispiel etwa 100°C) gemessen und die Höhe der Abstrahlmenge mit der eines flachen Gestricks als Bezugspunkt verglichen. Infolgedessen konnte bestätigt werden, dass die Abstrahlmenge beinahe die gleiche wie die des Gestricks ist, wenn die Ungleichmäßigkeit der Masche gering ist, dass die Abstrahlmenge aber mehr erhöht wird, wenn die Ungleichmäßigkeit der Masche größer ist und um etwa 30% erhöht wird.
- Zweites Ausführungsbeispiel -
Unter Bezugnahme auf die 11 bis 12 wird nun eine Heizstrahlervorrichtung 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Die Faserstoffe 81 und 82 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel bestehen aus Gestricken, doch der Faserstoff gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht aus einem Vlies 83. Das Vlies 83 ist in einer Stoffform ausgebildet, in der mehrere Fasern verschlungen sind, ohne verstrickt zu sein, und die Wärmeleitung reduziert wird, da zwischen den mehreren Fasern Luft angeordnet ist. Auch in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Wärmeleitung auf die gleiche Weise, wie in 4C gezeigt ist, reduziert. Auf der Oberfläche des Faserstoffs 83 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind abwechselnd Pressabschnitte 83a, die jeweils als ein linearer Vertiefungsabschnitt dienen, und Grundstoffabschnitte 83b ausgebildet, die jeweils als ein linearer Vorsprungabschnitt dienen. Die Pressabschnitte 83a sind zur Seite einer vorderen Oberflächenschicht 21 des Substratabschnitts 2 hin vertieft. Die Pressabschnitte 83a und die Grundstoffabschnitte 83b werden unter Verwendung einer Form, in der lineare Vorsprungabschnitte vorgesehen sind, durch Pressen des Vlieses 83 ausgebildet. Wie oben beschrieben wurde, werden die Pressabschnitte 83a und die Grundstoffabschnitte 83b preiswert durch Pressen ausgebildet.
Die Dicke der Pressabschnitte 83a ist geringer als die der Grundstoffabschnitte 83b. Die Faserdichte in den Pressabschnitten 83a ist höher als die Faserdichte in den Grundstoffabschnitten 83b. Dadurch ist der Wärmewiderstand der Pressabschnitte 83a in der Dickenrichtung geringer als der der Grundstoffabschnitte 83b.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können auf die gleiche Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel die gleichen Vorteile erreicht werden wie die, die aufgrund der Konfiguration erzielt werden, die dem ersten Ausführungsbeispiel gemeinsam ist.
Bei einer Überprüfung der Erfinder wurde die Oberflächentemperatur des Vorsprungabschnitts des Oberflächenelements 80 auf etwa 105°C eingestellt, die Temperatur des Strahlerwärmeerzeugungsabschnitts wurde dabei auf 125 bis 130°C eingestellt, und der berechnete Wert der Oberflächentemperatur des Vertiefungsabschnitts des Oberflächenelements 80 wurde auf 115°C eingestellt. Bei der Heizstrahlervorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel betrug dabei die Oberflächentemperatur in dem Moment, als mit dem Oberflächenelement 80 das Objekt in Kontakt kam, etwa 42°C, und es konnten die Wirkungen bestätigt werden, dass die Oberflächentemperatur verglichen mit anderen flachen Vliesen mit der gleichen Dicke um etwa 2°C reduziert wurde und dass die Temperatur verglichen mit Stoffen, die einem Strukturprozess unterzogen wurden, bei dem der Ungleichmäßigkeitsunterschied nur etwa 0,2 mm betrug, um etwa 3 bis 4°C reduziert wurde.
- Drittes Ausführungsbeispiel -
Unter Bezugnahme auf 13 wird eine Heizstrahlervorrichtung 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
Die Faserstoffe 81 und 82 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel haben die Maschenform, doch die Faserstoffe 81 und 82 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel haben eine Wabenform. Auf diese Weise können die Faserstoffe 81 und 82 eine Wabenform haben.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können auf die gleiche Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel die gleichen Vorteile wie die erzielt werden, die aufgrund der Konfiguration erzielt werden, die dem ersten Ausführungsbeispiel gemeinsam ist.
- Weitere Ausführungsbeispiele -

(1) In jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele sind die mehreren Wärmeerzeugungsabschnitte 5 innerhalb eines Substratabschnitts 2, der eine geringere Wärmeleitfähigkeit als die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 hat, parallel zueinander angeordnet, und die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 haben einen Aufbau, der die Wärmeübertragung in einer Oberflächenrichtung des Substratabschnitts 2 einschränkt. Andererseits können die Wärmeerzeugungsabschnitte 5 zum Beispiel ohne einen Aufbau, der die Wärmeübertragung in der Oberflächenrichtung des Substratabschnitts 2 einschränkt, ausgebildet werden, sodass sie eine planare Form haben.
(2) In dem zweiten Ausführungsbeispiel sind auf dem Vlies 83 die Pressabschnitte 83a ausgebildet, die eine lineare Form haben, doch es kann auch eine andere Form als die lineare Form, etwa eine Gitterform oder eine Wabenform, verwendet werden. In dem Vlies 83 können Löcher vorgesehen werden, die beide Seiten des Vlieses 83 durchdringen, und der Raumabschnitt 80a kann ein Raum sein, der durch die Durchgangslöcher definiert wird.
(3) Der Faserstoff gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel hat den Doppelmaschenaufbau, bei dem zwei Faserstoffe aufeinandergesetzt sind, doch er kann auch einen Maschenaufbau haben, bei dem nur ein Faserstoff der Maschenbearbeitung unterzogen worden ist.

Es sollte beachtet werden, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist und passend geändert werden kann. Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele sind nicht voneinander unabhängig, und sie können passend kombiniert werden, solange die Kombination nicht offensichtlich unmöglich ist. In jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele sind die das Ausführungsbeispiel bildenden Elemente natürlich nicht unbedingt unverzichtbar, außer wenn eindeutig angegeben wird, dass sie unverzichtbar sind, wenn sie eindeutig als prinzipiell unverzichtbar anzusehen sind und dergleichen. Zudem ist in jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele, wenn auf nummerische Werte wie Zahlen, nummerische Werte, Mengen, Bereiche und dergleichen der das Ausführungsbeispiel bildenden Elemente Bezug genommen wird, die vorliegende Offenbarung nicht auf die bestimmte Zahl beschränkt, außer wenn die nummerischen Werte ausdrücklich unverzichtbar sind, insbesondere wenn die nummerischen Werte offensichtlich prinzipiell auf eine bestimmte Zahl beschränkt sind und dergleichen. Zudem sind in jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele die Bestandteile, wenn auf das Material, die Form, den Lagezusammenhang und dergleichen der Bestandteile Bezug genommen wird und dergleichen, nicht auf das Material, die Form, den Lagezusammenhang und dergleichen beschränkt, sofern die Bestandteile nicht speziell spezifiziert werden und die Bestandteile grundsätzlich auf ein bestimmtes Material, eine Form und einen Lagezusammenhang beschränkt sind und dergleichen.
- Schlussfolgerung -
Gemäß einer ersten Ausgestaltung, die in einem Teil oder allen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele gezeigt ist, umfasst eine Heizstrahlervorrichtung zum Erzeugen von Strahlungswärme einen plattenförmigen Substratabschnitt, der aus einem elektrisch isolierenden Material besteht, ein lagenförmiges Oberflächenelement, das auf einer Oberflächenseite des Substratabschnitts angeordnet ist, und einen Wärmeerzeugungsabschnitt, der auf der anderen Oberflächenseite des Substratabschnitts ausgebildet ist. Das Oberflächenelement ist aus einem Faserstoff ausgebildet, in dem ein Raumabschnitt vorgesehen ist, der in der Dickenrichtung des Oberflächenelements zum Substratabschnitt hin vertieft ist, und durch den Raumabschnitt wird die Wärmeübertragung in der Oberflächenrichtung des Oberflächenelements eingeschränkt.
Gemäß einer zweiten Ausgestaltung ist der Faserstoff durch Anordnung von Luft zwischen mehreren Fasern konfiguriert. Gemäß einer dritten Ausgestaltung hat der Wärmeerzeugungsabschnitt einen Aufbau, bei dem die Wärmeübertragung in der Oberflächenrichtung des Substratabschnitts reduziert wird. Daher kann die Temperatur des Kontaktabschnitts rasch gesenkt werden, wenn mit dem Kontaktabschnitt das Objekt in Kontakt kommt.
Gemäß einer vierten Ausgestaltung hat der Faserstoff eine Maschenform. Auf diese Weise kann der Faserstoff die Maschenform haben.
Gemäß einer fünften Ausgestaltung hat der Faserstoff einen Doppelmaschenaufbau, bei dem zwei Gestricke aufeinandergesetzt sind. Daher kann die Dicke größer als in dem Fall sein, in dem ein einzelner Faserstoff verwendet wird, und das Oberflächenelement kann mit einer optimalen Dicke ausgebildet werden.
Gemäß einer sechsten Ausgestaltung ist die Maschenform eine Gitterform. Auf diese Weise kann die Maschenform die Gitterform sein.
Gemäß einer siebten Ausgestaltung ist die Maschenform eine Wabenform. Auf diese Weise kann die Maschenform die Wabenform sein.
Gemäß einer achten Ausgestaltung ist der Faserstoff aus einem Gestrick ausgebildet. Daher kann auch für ein luxuriöses Gefühl gesorgt werden.
Gemäß einer neunten Ausgestaltung ist der Faserstoff aus einem Vlies ausgebildet. Daher kann eine Dämpfungswirkung ausgeübt werden, wenn das Objekt, etwa der Finger, mit dem Oberflächenelement in Kontakt kommt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2016223467 [0001]
JP 2014189251 A [0004]

Claims

Heizstrahlervorrichtung zum Erzeugen von Strahlungswärme, mit: einem Substratabschnitt (2), der eine Plattenform hat und aus einem elektrisch isolierenden Material besteht; einem Oberflächenelement (80), das eine Lagenform hat und auf einer Oberflächenseite des Substratabschnitts angeordnet ist; und einem Wärmeerzeugungsabschnitt (5), der auf der anderen Oberflächenseite des Substratabschnitts ausgebildet ist, wobei das Oberflächenelement aus einem Faserstoff (81, 82, 83) ausgebildet ist, der mit einem Raumabschnitt (80a) versehen ist, der in einer Dickenrichtung des Oberflächenelements zum Substratabschnitt hin vertieft ist, und der durch den Raumabschnitt eine Wärmeübertragung in einer Oberflächenrichtung des Oberflächenelements einschränkt.
Heizstrahlervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Faserstoff durch Anordnung von Luft zwischen einer Vielzahl von Fasern ausgebildet ist.
Heizstrahlervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Wärmeerzeugungsabschnitt einen Aufbau hat, der eine Wärmeübertragung in einer Oberflächenrichtung des Substratabschnitts einschränkt.
Heizstrahlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Faserstoff eine Maschenform hat.
Heizstrahlervorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Faserstoff einen Doppelmaschenaufbau hat, bei dem zwei Gestricke übereinandergelegt sind.
Heizstrahlervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Maschenform eine Gitterform ist.
Heizstrahlervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Maschenform eine Wabenform ist.
Heizstrahlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Faserstoff aus einem Gestrick ausgebildet ist.
Heizstrahlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Faserstoff aus einem Vlies (83) ausgebildet ist.