JP2007053003A - 面状発熱体ユニットとそれを使用した座席 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、複数の面状発熱体を中継コネクタを介して主リード線を分岐して着脱自在に並列接続し、主リード線間の導通の有無で面状発熱体の接続状態を判別できるようにして、面状発熱体の接続状態の判別が確実かつ容易にできるようにすることを目的とする。
【解決手段】本発明は、電源からの電気のどちらか一方の極を前記主リード線２１の経路途中に分岐点２１Ｈを設け、電源からの電気のもう一方の極を副リード線２３の経路途中に分岐点２３Ｉを設けて、並列接続するとともに、前記主リード線２１の電源側のリード線２１Ａとリード線２１Ｂ間の導通の有無で前記サブ面状発熱体１ｂの接続状態を判別するようにしあるので、器具への配設が確実にしかも簡単に確認できるようになり、信頼性の向上にも繋がるものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、暖房、加熱、乾燥などの熱源として用いることのできる発熱体に関するものである。

従来、この種の面状発熱体の発熱部には、ベースポリマーと、カーボンブラック、金属粉末、グラファイトなどの導電性物質を溶媒に分散して、特にベースポリマーとして結晶性樹脂を用いてＰＴＣ特性を持たせたものが多い（例えば、特許文献１、２、３参照）。

図５は従来のＰＴＣ特性を持たせた面状発熱体の平面図で、図６は図５のｘ−ｙ線の断面図、図７は製作時の概略構成断面図、図８は同面状発熱体を並列に接続した電気回路図である。図５、図６に示したように、面状発熱体は、ポリエステルシートなどの電気絶縁性基材５０上に、導電性ペーストを印刷・乾燥して得られる一対の電極５１、５２と、これにより給電される位置に高分子抵抗体インクを印刷・乾燥して得られる高分子抵抗体５３を設け、さらに基材５０と同様の材質の被覆材５４で電極５１、５２及び高分子抵抗体５３を被覆して保護する構成としたものである。

基材５０及び被覆材５４としてポリエステルフィルムを用いる場合には被覆材５４に例えばポリエチレン系の熱融着性樹脂５５を予め接着しておき、熱を与えながら加圧する（熱時加圧）ことにより、基材５０と被覆材５４とを熱融着性樹脂５５を介して接合される。これにより、電極５１、５２及び高分子抵抗体５３は外界から隔離され、長期信頼性を付与されるのである。前記した熱時加圧の手段としては、図７に被覆材５４を貼り合わせる際の概略構成断面図を示したが、２本の加熱ロール５６、５７からなるラミネーター５８が一般的である。

ＰＴＣ特性とは、温度上昇によって抵抗値が上昇し、ある温度に達すると抵抗値が急激に増加する抵抗温度特性（抵抗が正の温度係数を有する意味の英語 Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ の頭文字を取っている）を意味しており、ＰＴＣ特性を有する高分子抵抗体５３は、自己温度調節機能を有する面状発熱体を提供できる。
特開昭５６−１３６８９号公報 特開平６−９６８４３号公報 特開平８−１２０１８２号公報

しかしながら前記従来の構成では、温度上昇によって抵抗値が上昇して自己温度調節機能する面状発熱体を複数配設するためには、電圧の集中を避けるため、電源からの電気の供給を並列接続しなければならない。また、面状発熱体は雰囲気温度によってその抵抗値がばらつき、図８に示すように、複数の面状発熱体６１ａ、６１ｂを中継コネクタ６２を介して分岐して着脱自在に並列接続したとき、電源からの電気の供給をするリード線６３間の抵抗値を測定しても、中継コネクタ６２の接続状態が明確に判別が難しいと云う課題があった。

つまり、中継コネクタ６２の接続忘れなどの接続不良が何らかの理由で生じても、複数の面状発熱体６１ａ、６１ｂは並列接続であるため、リード線６３間は導通があり、その状態を判別するためには、リード線６３間の抵抗値を測定するしかないが、面状発熱体６
１ａ、６１ｂはその雰囲気温度等の条件が変動すると、ＰＴＣ特性を有するため、面状発熱体６１ａ、６１ｂの抵抗値が変動し、一つの面状発熱体６１ｂが接続されていてもいなくても、一つの面状発熱体６１ａの抵抗値が変動が大きいため、抵抗値では中継コネクタ６２の接続状態が判別できにくく、とくに、複数の面状発熱体６１ａ、６１ｂの抵抗値設定の差が大きい場合より判別できなくなり、何らかの理由で面状発熱体６ｂ１が接続されていなくても、リード線６３間の抵抗値を測定しても判別できないという心配があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、複数の面状発熱体を中継コネクタを介して主リード線を分岐して着脱自在に並列接続し、主リード線間の導通の有無で面状発熱体の接続状態を判別できるようにして、面状発熱体の接続状態の判別が確実かつ容易にできるようにすることを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の面状発熱体ユニットは、電気絶縁性基材と、前記電気絶縁性基材上に形成された電極及び電極により給電される自己温度制御性を有する高分子抵抗体とを備えた複数の面状発熱体を、主リード線から中継コネクタを介して分岐して着脱自在に並列接続するとともに、前記主リード線間の導通の有無で前記面状発熱体の接続状態を判別する判別手段を配設した構成としてある。

また、本発明の面状発熱体ユニットは、電気絶縁性基材と、前記電気絶縁性基材上に形成された電極及び電極により給電される自己温度制御性を有する高分子抵抗体とを備えた複数の面状発熱体を座部と背もたれ部の両方に設けるとともに、どちらかをメイン面状発熱体として主リード線を接続し、前記主リード線から分岐して中継コネクタを介して副リード線からサブ面状発熱体を着脱自在に並列接続するとともに、前記主リード線間の導通の有無で前記サブ面状発熱体の接続状態を判別する判別手段を配設した構成としてある。

上記した構成によって、判別手段によって主リード線間の導通の有無で複数の面状発熱体あるいはサブ面状発熱体の接続状態を判別ができ、面状発熱体の接続状態の判別が確実かつ容易にできるようになり、結果として器具への配設が確実にしかも簡単に確認できるようになり、信頼性の向上にも繋がるものである。

本発明の面状発熱体は、主リード線間の導通の有無で前記面状発熱体の接続状態を判別する判別手段を配設することによって、複数の面状発熱体を器具への配設が確実にしかも簡単に確認できるようになり、信頼性の向上にも繋がるものである。

第１の発明の面状発熱体ユニットは、電気絶縁性基材と、前記電気絶縁性基材上に形成された電極及び電極により給電される自己温度制御性を有する高分子抵抗体とを備えた複数の面状発熱体を、主リード線から中継コネクタを介して分岐して着脱自在に並列接続するとともに、前記主リード線間の導通の有無で前記面状発熱体の接続状態を判別する判別手段を配設した構成としてある。

第２の発明の面状発熱体ユニットは、電気絶縁性基材と、前記電気絶縁性基材上に形成された電極及び電極により給電される自己温度制御性を有する高分子抵抗体とを備えた複数の面状発熱体を座部と背もたれ部の両方に設けるとともに、どちらかをメイン面状発熱体として主リード線を接続し、前記主リード線から分岐して中継コネクタを介して副リード線からサブ面状発熱体を着脱自在に並列接続するとともに、前記主リード線間の導通の有無で前記サブ面状発熱体の接続状態を判別する判別手段を配設した構成としてある。

そして、判別手段によって主リード線間の導通の有無で複数の面状発熱体あるいはサブ面状発熱体の接続状態を判別ができ、面状発熱体の接続状態の判別が確実かつ容易にできるようになり、結果として器具への配設が確実にしかも簡単に確認できるようになり、信頼性の向上にも繋がるものである。

従って、器具への配設時に、中継コネクタを介して分岐して着脱自在に並列接続した複数の面状発熱体あるいはサブ面状発熱体に対する中継コネクタの接続忘れなどの接続不良が、抵抗値の測定等によらずに判別手段によって主リード線間の導通の有無で判別できるため、確実にしかも簡単にチェックでき、配設時の検査等が容易となり、検査に要する設備例えば雰囲気温度の測定や安定化また抵抗値測定器の導入といった特別な機器が不要となり、また検査時間も短縮できるようになる。

第３の発明の面状発熱体ユニットは、特に第１または第２の発明の面状発熱体の電極あるいは面状発熱体の電極に接続した副リード線から分岐して中継コネクタを介して主リード線と並列に配設した判別リード線を設け、前記判別リード線と主リード線間の導通の有無で前記面状発熱体の接続状態を判別する判別手段を配設した構成としてある。

そして、判別手段は、面状発熱体の電極あるいは面状発熱体の電極に接続した副リード線から分岐して中継コネクタを介して主リード線と並列に配設した判別リード線を設けた構成としてあるので、複数の面状発熱体に対応させることができ、判別リード線と主リード線間の導通の有無でそれぞれの面状発熱体の接続状態を判別することができる。例えば、判別リード線と主リード線間の導通がない場合、導通のない判別リード線が接続されている面状発熱体の中継コネクタが確実に接続されていないと特定でき、より確実に判別できる。

また、判別リード線を分岐した面状発熱体の電極あるいは面状発熱体の電極に接続した副リード線と異極となる主リード線と判別リード線間では該面状発熱体の抵抗を測定することでき、より器具への配設時の情報が得ることができるようになる。

第４の発明の面状発熱体ユニットは、特に第１または第２の発明のメイン面状発熱体へ電源からの電気を供給する一対となる主リード線と、前記主リード線から分岐して中継コネクタを介してサブ面状発熱体へ電気を供給する一対となる副リード線とを備え、電源からの電気のどちらか一方の極を前記主リード線の経路途中に分岐点を設け、電源からの電気のもう一方の極を副リード線の経路途中に分岐点を設けて、並列接続するとともに、前記主リード線間の導通の有無で前記サブ面状発熱体の接続状態を判別するようにした構成としてある。

そして、判別手段は、電源からの電気のどちらか一方の極を前記主リード線の経路途中に分岐点を設け、電源からの電気のもう一方の極を副リード線の経路途中に分岐点を設けて、並列接続した構成としてあるので、主リード線間の導通の有無で前記サブ面状発熱体の接続状態を判別することができる。例えば、中継コネクタが確実に接続されていない場合、副リード線の経路途中に分岐点を設けて、並列接続してあるので、主リード線間の導通がないことで判別でき、面状発熱体の接続状態の判別が確実かつ容易にできるようになり、結果として器具への配設が確実にしかも簡単に確認できるようになり、信頼性の向上にも繋がるものである。

また、主リード線間の導通の有無で前記サブ面状発熱体の接続状態を判別するようにしてあるので、第３の発明の判別リード線が不要となり、構成も簡単とすることができる。

第５の発明の面状発熱体ユニットは、特に第４の発明のメイン面状発熱体へ電源からの
電気を供給する一対となる主リード線と、前記主リード線から分岐して中継コネクタを介してサブ面状発熱体へ電気を供給する一対となる副リード線とを備え、前記分岐部のどちらか一方あるいは両方を、中継コネクタの端子かしめ時に２本のリード線を同時にかしめて分岐するように構成してある。

そして、分岐部のどちらか一方あるいは両方を、中継コネクタの端子かしめ時に２本のリード線を同時にかしめて分岐するように構成してあるので、主リード線から分岐が半田付け等の処理が不要となり、構成も簡単となり、安価に構成することができる。

第６の発明は、第１〜第５のいずれか１つの発明の面状発熱体ユニットを座部と背もたれ部に設けた座席とすることにより、上記した第１〜第５のいずれか１つの発明の作用効果が得られ、面状発熱体の接続が確実でしかも容易に判別でき、そして信頼性の高い座席を提供できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１〜図２は、本発明の実施の形態１における面状発熱体の概略構成図を示し、図１は本発明の実施の形態１における面状発熱体の平面図、図２は実施の形態１における面状発熱体ユニットの電気回路図、図３は図１に示す面状発熱体を取りつけた自動車の座席を示す側面図である。

図１において、面状発熱体１は、ポリエステル不織布（図示せず）にラミネートされたポリエステルフィルム等の薄肉の長方形の電気絶縁性基材２上に銀ペーストの印刷・乾燥により形成した一対（電気的に正側と負側）の電極３と、電極３に重なるように高分子抵抗体インクを印刷・乾燥により形成した高分子抵抗体４を形成している。そして、上記電極３、高分子抵抗体４、及び電気絶縁性基材２と接着性を有するアクリル系接着剤等の接着性樹脂層（図示せず）を予め形成されたポリエステルフィルム等の薄肉の電気絶縁性オーバコート材をラミネートした不織布等の被覆材５を貼り合わせて形成される。

電極３は、相対向するように幅の広い一対（電気的に正側と負側）の主電極３ａ、３ｂから、交互に相手側の主電極に向って複数の枝電極３ｃ、３ｄを導出して全体として櫛形形状になっており、これに重なるように配設した高分子抵抗体４に多数の枝電極３ｃ、３ｄより給電することで、高分子抵抗体４に電流が流れ、発熱する。

また、上記に記載された面状発熱体を、図３のように、座部６にメイン面状発熱体１ａを、背もたれ部７にサブ面状発熱体１ｂを配設してあり、図２に示すように、メイン面状発熱体１ａには電源からの電気を供給する主リード線８ａ、８ｂが接続され、サブ面状発熱体１ｂには着脱自在な中継コネクタ９ａ、９ｂを介して主リード線８ａ、８ｂから分岐されて副リード線１０ａ、１０ｂが接続され、片側の副リード線１０ｂから分岐して中継コネクタ９ａ、９ｂを介して主リード線８ａ、８ｂと並列に配設した判別リード線１１ａ、１１ｂを設けてある。

ここで、判別リード線１１ａとどちらかの主リード線８ａ、８ｂ間の導通の有無で、サブ面状発熱体の接続状態つまり中継コネクタ９ａ、９ｂの接続状態を判別するように構成してある。

そして、判別手段は、サブ面状発熱体に接続した副リード線１０ａから分岐して中継コネクタ９ａ、９ｂを介して主リード線８ａ、８ｂと並列に配設した判別リード線１１ａ、
１１ｂを設けた構成としてあるので、判別リード線１１ａと主リード線８ａ、８ｂ間の導通の有無でサブ面状発熱体の接続状態を判別することができる。例えば、判別リード線１１ａと主リード線８ａ間の導通がない場合、導通のない判別リード線１１ａ、１１ｂが接続されている面状発熱体の中継コネクタ９ａ、９ｂが確実に接続されていないと特定でき、より確実に判別できる。

また、判別リード線１１ａと異極となる主リード線８ａ間では該面状発熱体の抵抗を測定することでき、より器具への配設時の情報が得ることができるようになる。

（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２における面状発熱体ユニットの電気回路図である。本実施の形態は、判別手段の具体的手段が実施の形態１の発明と異なるだけで、同一部分は同一番号を付記して異なる部分のみを説明する。

面状発熱体１は、図３のように、メイン面状発熱体１ａを座部６に、サブ面状発熱体１ｂを背もたれ部７に配設してあり、図４に示すように、メイン面状発熱体１ａには電源からの電気を供給する主リード線２１が接続され、サブ面状発熱体１ｂには中継コネクタ２２ａ、２２ｂを介して主リード線２１から分岐されて副リード線２３が接続されている。

この主リード線２１は、電源側から中継コネクタ２２ａ、２２ｂを介して直接サブ面状発熱体１ｂ側へ電気を供給するように接続するリード線２１Ａと、電源側から直接メイン面状発熱体１ａ側へ電気を供給するように接続するリード線２１Ｂと、メイン面状発熱体１ａからリード線２１Ａと対となり中継コネクタ２２ａ、２２ｂを介して電源からの電気を供給を受けるリード線２１Ｃと、前記リード線２１Ｂから分岐点２１Ｈで分岐されて中継コネクタ２２ａ、２２ｂを介してサブ面状発熱体１ｂ側へ電気を供給するように接続するリード線２１Ｄとからなっている。

また、副リード線２３は、前記リード線２１Ｄと接続されサブ面状発熱体１ｂ側へ電気を供給するリード線２３Ｅと、サブ面状発熱体１ｂからリード線２３Ｅと対となり中継コネクタ２２ａ、２２ｂを介してサブ面状発熱体１ｂへ電気を供給するように接続したリード線２１Ａと接続されるリード線２３Ｆと、前記リード線２３Ｆから分岐されて中継コネクタ２２ａ、２２ｂを介してメイン面状発熱体１ａ側へ電気を供給するように接続するリード線２３Ｇとからなっていて、前記リード線２３Ｆとリード線２３Ｇは中継コネクタ２２ａ、２２ｂの端子かしめ時に２本のリード線を同時にかしめて分岐点２３Ｉとして分岐するように構成してある（図示せず）。

そして、メイン面状発熱体１ａは、リード線２１Ａ−リード線２３Ｆ−リード線２３Ｇ−リード線２１Ｃ−メイン面状発熱体１ａ−リード線２１Ｂの回路で、また、サブ面状発熱体１ｂは、リード線２１Ａ−リード線２３Ｇ−リード線２３Ｆ−サブ面状発熱体１ｂ−リード線２３Ｅ−リード線２１Ｄ−リード線２１Ｂの回路で電気が供給されるように並列接続して構成し、前記主リード線２１の電源側のリード線２１Ａとリード線２１Ｂ間の導通の有無で前記サブ面状発熱体１ｂの接続状態を判別するように構成してある。

つまり、電源からの電気のどちらか一方の極を前記主リード線２１の経路途中に分岐点２１Ｈを設け、電源からの電気のもう一方の極を副リード線２３の経路途中に分岐点２３Ｉを設けて、並列接続するとともに、前記主リード線２１の電源側のリード線２１Ａとリード線２１Ｂ間の導通の有無で前記サブ面状発熱体１ｂの接続状態を判別するようにした構成としてある。

ここで、判別手段は、電源からの電気のどちらか一方の極を前記主リード線２１の経路
途中に分岐点２１Ｈを設け、電源からの電気のもう一方の極を副リード線２３の経路途中に分岐点２３Ｉを設けて、並列接続した構成としてあるので、主リード線２１ａ、２１ｂ間の導通の有無で前記サブ面状発熱体１ｂの接続状態を判別することができる。例えば、中継コネクタ２２ａ、２２ｂが確実に接続されていない場合、副リード線２３の経路途中に分岐点２３Ｉを設けて、並列接続してあるので、主リード線２１ａ、２１ｂ間の導通がなく、面状発熱体の接続状態の判別が確実かつ容易にできるようになり、結果として器具への配設が確実にしかも簡単に確認できるようになり、信頼性の向上にも繋がるものである。

従って、器具への配設時に、中継コネクタ２２ａ、２２ｂを介して分岐して着脱自在に並列接続したサブ面状発熱体１ｂに対する中継コネクタ２２ａ、２２ｂの接続忘れなどの接続不良が、抵抗値の測定等によらずに判別手段によって主リード線２１ａ、２１ｂ間の導通の有無で判別できるため、確実にしかも簡単にチェックでき、配設時の検査等が容易となり、検査に要する設備例えば雰囲気温度の測定や安定化また抵抗値測定器の導入といった特別な機器が不要となり、また検査時間も短縮できるようになる。

また、主リード線２１ａ、２１ｂ間の導通の有無で前記サブ面状発熱体１ｂの接続状態を判別するようにしてあるので、実施の形態１の判別リード線１１ａ、１１ｂが不要となり、構成も簡単とすることができる。

そして、副リード線２３の経路途中に分岐点２３Ｉを、中継コネクタ２２ａ、２２ｂの端子かしめ時に２本のリード線を同時にかしめて分岐するように構成してあるので、主リード線２１ａ、２１ｂから分岐が半田付け等の処理が不要となり、構成も簡単となり、安価に構成することができる。

なお、上記実施の形態１では、座部６にメイン面状発熱体１ａ１ａを、背もたれ部７にサブ面状発熱体１ｂ１ｂを配設した例で説明したが、これは面状発熱体１をさらに多く配設してもよく、また、片側の副リード線１０ｂから分岐して判別リード線１１ａ、１１ｂを配設した例で説明したが、これは反対側の副リード線１０ａから分岐してしてもよく、さらに分岐も端子かしめ時に２本のリード線を同時にかしめて分岐するように構成してもよく、その他各部の構成も本発明の目的を達成する範囲であればその構成はどのようなものであってもよい。

以上のように、本発明は主リード線間の導通の有無で面状発熱体の接続状態を判別する判別手段を配設することによって、複数の面状発熱体の器具への配設が確実にしかも簡単に確認できるようになるので、主に複数の面状発熱体を器具への配設する車輌に用いられるカーシートヒータ等の車輌用や暖房器具や加熱器具等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における面状発熱体の構成を示す平面図 同実施の形態１における面状発熱体ユニットの電気回路図 同実施の形態１における面状発熱体を取りつけた自動車の座席を示す側面図 本発明の実施の形態２における面状発熱体ユニットの電気回路図 従来の面状発熱体の構成を示す平面図 同面状発熱体の断面図 従来の面状発熱体を示す構成断面図 従来の面状発熱体ユニットの電気回路図

符号の説明

１ 面状発熱体
１ａ メイン面状発熱体
１ｂ サブ面状発熱体
２ 電気絶縁性基材
３ 電極
４ 高分子抵抗体
６ 座部
７ 背もたれ部
８ａ、８ｂ 実施の形態１における主リード線
９ａ、９ｂ 実施の形態１における中継コネクタ
１０ａ、１０ｂ 実施の形態１における副リード線
１１ａ、１１ｂ 実施の形態１における判別リード線
２１ 実施の形態２における主リード線
２２ａ、２２ｂ 実施の形態２における中継コネクタ
２３ 実施の形態２における副リード線
２３Ｉ 分岐点

Claims (6)

1. 電気絶縁性基材と、前記電気絶縁性基材上に形成された電極及び電極により給電される自己温度制御性を有する高分子抵抗体とを備えた複数の面状発熱体を、主リード線から中継コネクタを介して分岐して着脱自在に並列接続するとともに、前記主リード線間の導通の有無で前記面状発熱体の接続状態を判別する判別手段を配設した面状発熱体ユニット。
2. 電気絶縁性基材と、前記電気絶縁性基材上に形成された電極及び電極により給電される自己温度制御性を有する高分子抵抗体とを備えた複数の面状発熱体を座部と背もたれ部の両方に設けるとともに、どちらかをメイン面状発熱体として主リード線を接続し、前記主リード線から分岐して中継コネクタを介して副リード線からサブ面状発熱体を着脱自在に並列接続するとともに、前記主リード線間の導通の有無で前記サブ面状発熱体の接続状態を判別する判別手段を配設した面状発熱体ユニット。
3. 面状発熱体の電極あるいは面状発熱体の電極に接続した副リード線から分岐して中継コネクタを介して主リード線と並列に配設した判別リード線を設け、前記判別リード線と主リード線間の導通の有無で前記面状発熱体の接続状態を判別する判別手段を配設した請求項１または２に記載の面状発熱体ユニット。
4. メイン面状発熱体へ電源からの電気を供給する一対となる主リード線と、前記主リード線から分岐して中継コネクタを介してサブ面状発熱体へ電気を供給する一対となる副リード線とを備え、電源からの電気のどちらか一方の極を前記主リード線の経路途中に分岐点を設け、電源からの電気のもう一方の極を副リード線の経路途中に分岐点を設けて、並列接続するとともに、前記主リード線間の導通の有無で前記サブ面状発熱体の接続状態を判別するようにした請求項１または２に記載の面状発熱体ユニット。
5. メイン面状発熱体へ電源からの電気を供給する一対となる主リード線と、前記主リード線から分岐して中継コネクタを介してサブ面状発熱体へ電気を供給する一対となる副リード線とを備え、前記分岐部のどちらか一方あるいは両方を、中継コネクタの端子かしめ時に２本のリード線を同時にかしめて分岐するように構成した請求項４記載の面状発熱体ユニット。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の面状発熱体ユニットを座部と背もたれ部に設けてなる座席。

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