JP2008192355A - 暖房装置 - Google Patents

Abstract

【課題】屈曲の方向に依らず一定の耐久性を有し、用途に応じて自由に変形させることができる暖房装置を提供する。
【解決手段】本発明の暖房装置は、貫通穴を有する筒状の合成樹脂体と、可撓性を有する線状の発熱素子と、を備え、前記貫通穴は、前記発熱素子の外径より寸法大であり、前記発熱素子は、前記貫通穴内に中空保持されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、生活暖房や各種保温具として広く用いることができる暖房装置に関するものである。

従来から、人体を局所的に暖める暖房装置として、ストーブ、電気こたつ、温風暖房装置、床暖房マットなど、様々な暖房装置が用いられている。

その中でも使用者毎に個別に使用する暖房器具として、人体の特定の箇所を暖めたい場合がある。例えば、椅子に、座っているときに用いる電気足温器や、睡眠時に用いる電気あんかがある。

しかし、電気足温器や電気あんかは、手足を温める用途に限定される。腹部、背中、腰部等を暖めるためには、携帯用カイロを用いる手段程度しかなく、これらの部分を有効に長時間暖めることができなかった。

そこで、例えば、使用目的に応じて必要な箇所を暖めることができる暖房装置として、筒状の発熱体（暖房装置）が提案されている（特許文献１参照）。
実開昭６２−４９８９０号公報（図１〜図３）

しかしながら、特許文献１に記載の暖房装置は、可撓性筒体の内部に、帯び状の面状発熱体を配置するとともに被導電性粒子を充填する構成である。この構成では、暖房装置は、内部の面状発熱体が折り畳み状態になる方向に対しては、屈曲しやすく、また複数回の屈折運動に対しても耐久性を有するものの、それ以外の方向に屈曲させたり、捩じった状態にすると、面状発熱体が変形に対応できないため切れ目等が発生して破損し、装置の故障の原因となってしまう場合がある。このように、面状の発熱体を用いる構成では、特定方向の屈曲に対する耐久性が低くなるため、屈曲する方向が限定され、変形の自由度が低くなってしまうものであった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、屈曲の方向に依らず一定の耐久性を有し、用途に応じて自由に変形させることができる暖房装置を提供することを目的とする。

本発明の暖房装置は、貫通穴を有する筒状の合成樹脂体と、可撓性を有する線状の発熱素子とを備え、前記貫通穴は、前記発熱素子の外径より寸法大であり、前記発熱素子は、前記貫通穴内に中空保持されているものである。

この構成により、発熱素子の形状が線状であるため、屈曲する方向に依らず一様の耐久性を有する。また、線状の発熱素子が中空保持されている構造であるため、発熱素子は貫通穴内で長手軸方向にスライドすることができる。さらに、長尺上の暖房装置であり、長手方向の変化に加えて、合成樹脂体と発熱体との間でねじれが発生しても、発熱素子への無理な力がかからない。よって、筒状の合成樹脂体が鋭角に屈曲する場合であっても、内部の発熱素子は突っ張った状態にはならず、発熱素子の一部に局所的な負荷が集中して発熱素子が破損するのを回避することができる。したがって、本発明の暖房装置は、屈曲の方向に限られず一定の耐久性を有し、用途に応じて自由に変形させることができる。

また、本発明の暖房装置は、前記貫通穴が、前記合成樹脂体の一端側に入口が形成されるとともに、前記合成樹脂体の他端側で折り返して、前記一端側に出口が形成される貫通穴であり、前記入口から前記他端側の折り返し箇所までの第１の経路と、前記折り返し箇所から前記出口までの第２経路とが、略平行に配置されているものとしても良い。

この構成により、線状の発熱素子は、入口から他端側の折り返し箇所までの第１の経路と、折り返し箇所から出口までの第２経路を通過するように配置される。よって、線状の発熱素子内を流れる電流の進行方向は、第１の経路と第２の経路とでは逆になる。したがって、第１の経路に配置された発熱素子内を流れる電流から発生する電磁波と第２の経路に配置された発熱素子内を流れる電流から発生する電磁波とは、互いに打ち消しあうので、暖房装置から外部に漏洩する電磁波を低減することができる。

また、本発明の暖房装置は、形状保持可能な線状の芯材を備え、前記貫通穴は、前記芯材の外径より寸法大であり、前記芯材は、前記発熱体とともに、前記貫通穴内に中空保持されているものとしても良い。

この構成により、ユーザは、暖房装置の様々な形状に変化させてその形状を維持することが可能となるため、人体の特定の箇所を暖めたり、体全体を暖めたりすることが容易となる。

また、本発明の暖房装置は、形状保持可能な線状の芯材と、前記芯材を挿入するための芯材用の穴とを有するものとしても良い。

この構成により、ユーザは、暖房装置の様々な形状に変化させてその形状を維持することが可能となるため、人体の特定の箇所を暖めたり、体全体を暖めたりすることが容易となる

また、本発明の暖房装置は、前記合成樹脂体が、二層以上の複数層からなり、前記複数の層の内側の層に前記貫通穴また前記貫通孔と前記芯材用の穴とが形成され、前記複数の層は、内側よりも外側の層の可撓性が高いものとしても良い。

この構成により、前記合成樹脂体は、複数の層で形成されており、内側の層が外側の層より硬いので、合成樹脂体の外力に対する強度が確保されるとともに、変形の際、合成樹脂体の内部において発熱体や芯材にかかる機械的負荷が少なくなる。

また、本発明の暖房装置は、前記合成樹脂体を包み込む外皮を備え、前記外皮は、内部の合成樹脂体の形状に沿って変形するものとしても良い。

この構成により、筒状の合成樹脂体が鋭角に屈曲する場合であっても、外皮は突っ張った状態にはならず、合成樹脂体は自由に変形することができる。

また、本発明の暖房装置は、所定間隔で配置されるとともに互いに接続可能な接続部材を複数備え、前記複数の接続部材のうちの第１の接続部材は、前記外皮の内側に設けられた第１の磁石であり、前記複数の接続部材のうちの第２の接続部材は、前記外皮の内側に設けられた第２の磁石であり、前記第１の磁石は、前記第２の磁石と引き合う関係であるものとしても良い。

この構成により、各接続部材を接続させることで、変形した合成樹脂体の形状を保持することができる。また、各接続部材は、合成樹脂体の内側に配置されているので、ユーザは接続部材に直接接触することはない。従って、この接続部材により、ユーザの使用感に影響することなく、変形した合成樹脂体の形状を保持することができる。

また、本発明の暖房装置は、前記外皮が、表面に起毛を有し、互いに係合させることが可能なものとしても良い。

この構成により、起毛同士を係合させることで、変形した合成樹脂体の形状保持を補助することができる。

本発明によれば、屈曲の方向に依らず一定の耐久性を有し、用途に応じて自由に変形させることができる暖房装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１の暖房装置の外観斜視図を示している。図２は、暖房装置の本体部の説明図である。図３（ａ）は、図２中Ａ−Ａ線の断面図である。図３（ｂ）は、暖房装置の本体部の分解図である。図４は、暖房装置に用いるチュービングヒータの要部説明図である。図５は、暖房装置のコントローラ部の拡大図である。

図１に示すように、本実施の形態１の暖房装置１００は、円柱形状で可撓性を有する本体部１０と、本体部１０の温度制御を行うコントローラ部１１とにより構成される。本体部１０は、起毛処理が施された外皮３によって覆われている。

図２、図３に示すように、本体部１０は、円柱形状に形成された合成樹脂体２０と、線状の芯材５と、線状の発熱素子であるチュービングヒータ２とにより構成される。

合成樹脂体２０は、図３（ａ）に示すように２層構造であり、合成樹脂体の中心部を形成する第一層１０ａと、第一層１０ａを覆う第二層１０ｂとにより構成される。中心部の第二層１０ｂの可撓性は、第一層１０ａの可撓性よりも優れている。合成樹脂体２０の材料は、例えば、ポリオールとイソシアネートを用いる。ポリオールとイソシアネートの配合比を変えることで、形成される合成樹脂体の可撓性を変更することができる。

合成樹脂体２０の中心部である第一層１０ａには、芯材５を配置するための穴１ｂと、チュービングヒータ２を配置するための貫通穴１とが設けられている。図２に示すように、芯材用の穴１ｂは、合成樹脂体２０の一方の端部から他方の端部まで形成された円筒状の穴である。一方、貫通穴１は、図２、図３に示すように、折り返し部を有する貫通穴であり、合成樹脂体２０とコントローラ部１１が接続する端部Ａから合成樹脂体２０の他方の端部の折り返し部Ｓまでの第１の経路１ａと、折り返し部Ｓから端部Ａまでの第２の経路１ｂとにより構成される連続した一つの貫通穴１である。

図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、貫通穴１の第１の経路１ａ、第２の経路１ｃ、及び芯材用の穴１ｂは、それそれ略平行に配置されている。貫通穴１の内部には、チュービングヒータ２が中空保持されている。芯材用の穴１ｂの内部には、芯材５が中空保持されている。

また、合成樹脂体２０は、図３（ａ）に示すように、起毛４を有する外皮３により覆われている。外皮３及び起毛４は、ユーザへの肌触りを考慮して適切なものを採用すれば良い。

発熱素子であるチュービングヒータ２は、形状が線状であり、可撓性を有するものである。チュービングヒータ２の外径は、貫通穴１の外径より小さいものであり、中空保持可能な大きさである。チュービングヒータ２の内部構成は、図４に示すように、ポリエステル芯糸２１の周囲に検知線２２が螺旋状に巻きつけられ、さらにその周囲にナイロン感温層２３が形成され、そのナイロン感温層２３の周囲にヒーター線２４が螺旋状に巻きつけられ、さらにその周囲にポリエステル分離層２５が形成され、それらを耐熱塩化ビニル外皮２６で覆って形成されている。

貫通穴１の内面壁部と内部に通した材料との間で、変形のさいに摩擦が生じて任意の形状にする際に、内部のヒータ線や芯材へストレスをかけ、さらにはそれが障害となって形状変化に支障をきたすことも考えられる。よって、例えば繊維からなる壁面部材を設け、内包されるヒータ線や芯材との外表面との摩擦が少なくなるように構成する。具体的には、袋状の繊維材にくるんで貫通穴を通すようにすることが考えられる。また、ヒータ線や、芯材の外皮の構成を凸凹を備えた構成とし、摩擦を少なくするようにしてもよい。

チュービングヒータ２は、この構成により、温度制御機能と発熱機能を有するとともに、安全機能を有するものである。すなわち、チュービングヒータ２は、局限的に一部が高温状態になると、感温ナイロン層２３が溶け、検知線２２と接触することで温度ヒューズがショートし通電を停止することができるものである。

芯材５は、形状が線状であり、高い形状保持性を有するものである。材料としては、金属・合金の他、合成樹脂製のものがある。芯材５の外径は、芯材用の穴１ｂより小さいものであり、中空保持可能な大きさである。

コントローラ部１１は、図５に示すように、円筒形状の胴体部１１ａを有する。胴体部１１ａが回転すると、コントローラ部と接続しているチュービングヒータ２の発熱量が制御される構成となっている。また、胴体部１１ａは、チュービングヒータ２から検出される温度に対応して、異なる色に発光する。例えば、温度が０〜１０℃のときは胴体部１１ａは、青色に発光し、温度が１０〜２０℃のときは、黄色に発光し、温度が２０〜３０℃のときは、オレンジ色に発光し、温度が３０〜℃のときは赤色に発光させ、色調を変えて外部から温度の高低が視認できるものとする。

本実施の形態１の暖房装置１００は、以上の構成により、発熱素子として、可撓性を有するチュービングヒータ２を用いているため屈曲する方向に依らず一様の耐久性を有する。また、チュービングヒータ２が合成樹脂体２０の貫通穴１の内部に中空保持されている構造であるため、チュービングヒータ２は貫通穴内で長手軸方向にスライドすることができる。よって、合成樹脂体２０が鋭角に屈曲する場合であっても、内部のチュービングヒータ２は突っ張った状態にはならず、チュービングヒータ２の一部に局所的な負荷が集中して破損するのを回避することができる。また、合成樹脂体２０の内部に芯材５を有するため、変形後の形状を保持することができる。

このように、本実施の形態１の暖房装置１００は、屈曲の方向に限られず一定の耐久性を有し、用途に応じて自由に変形させることができる。従って、例えば、図６（ａ）に示すように、膝掛けとして用いることができる。また、図６（ｂ）に示すように、暖房装置を棒状の部材に巻きつけて抱き枕として用いることもできる。また、図６（ｃ）に示すように、ソファーに掛けて、インテリアとしても用いることができる。以上のようにユーザは、暖房装置１００を様々な形状に変化させて、人体の特定の箇所を暖めたり、体全体を暖めたりすることができる。

また、本実施の形態１の暖房装置１００は、チュービングヒータ２が、折り返し部を有する貫通穴１に配置され、貫通穴の第１の経路１ａと第２の経路内１ｃとが略平行に配置されているため、チュービングヒータ２内を流れる電流の進行方向は、第１の経路１ａと第２の経路１ｃとでは逆になる。したがって、第１の経路１ａに配置されたチュービングヒータ２内を流れる電流から発生する電磁波と第２の経路１ｃに配置されたチュービングヒータ２内を流れる電流から発生する電磁波とは、互いに打ち消しあう方向に発生しているので、暖房装置から外部に漏洩する電磁波を低減することができる。

また、本実施の形態１の暖房装置１００は、合成樹脂体２０が、２層構造であり、外側の層である第二層１０ｂが内側の層である第一層１０ａより硬いので、合成樹脂体２０の外力に対する強度が確保されるとともに、変形の際、合成樹脂体２０の内部においてチュービングヒータ２や芯材５にかかる機械的負荷が少なくなる。

また、本実施の形態１の暖房装置１００は、合成樹脂体２０に形成される貫通穴１の第１の経路１ａと第２の経路１ｃは、その間に芯材５が配置されているため、ユーザが踏むなどして筒状の合成樹脂体２０の一部に力が集中し圧縮される場合であっても、第１の経路１ａと第２の経路１ｃとの間は一定の距離が確保される。従って、第１の経路内１ａのチュービングヒータ２と第２の経路内１ｃのチュービングヒータ２とが極端に密接して異常発熱が発生してしまうことを防ぐことができる。

また、図１で示すような渦巻状の形態にした場合、個別暖房器具として暖房座布団のようにして使用可能であるし、この渦巻きを楕円形状にすれば、より広い座面の暖房が可能となり、複数人数のための長いすでの座面暖房器具として使用することも可能となる。

なお、本実施の形態１の説明では、合成樹脂体２０を二層構造のものとして説明したが、これに限られず、さらに複数の構造にしても当然良い。例えば、三層構造にして、内側から外側にむけて段階的に可撓性を高くするものとしても良い。また、チュービングヒータが配置される層と芯材が配置される層を分けて、それぞれ可撓性を異なるものとしても良い。

（実施の形態２）
次に、本実施の形態２の暖房装置２００について説明する。図７は、本実施の形態２の暖房装置２００の外観図である。図８（ａ）は、図７中Ｂ−Ｂ線の断面図である。図８（ｂ）は、暖房装置の本体部の分解図である。なお、以下の説明では、上述した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態２の暖房装置２００が実施の形態１の暖房装置１００と異なる点は、図７に示すように、本体部５０がコントローラ部１１の両端に接続され一つの輪を形成している点と、図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、本体部５０の内部に、芯材５とチュービングヒータ２との両方を中空保持する穴５１が設けられている点にある。

この構成により、本実施の形態２の暖房装置２００は、屈曲の方向に限られず一定の耐久性を有し、用途に応じて自由に変形させることができるともに、本体部５０が一層構造であり、穴も１つ形成するだけで良いので、簡易に製造することができる。

（実施の形態３）
次に、本実施の形態３の暖房装置３００について説明する。なお、以下の説明では、上述した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態３の暖房装置３００が実施の形態１の暖房装置１００と異なる点は、図９に示すように、本体部６０に所定間隔で接続部材６１を設けている点と、外皮６２が有する起毛６３の形状が互いに係合可能な形状である点と、外皮６２、起毛６３が温度により色が変わる材料を用いている点にある。

接続部材６１は、互いに接続可能な部材であり、例えば、外皮６２の外側に設けるものとしては、面ファスナー、ボタンなどがある。また、外皮６２の内側に設けるものとしては、磁石がある。

起毛６３は、フック状の起毛とループ状の起毛とが混合するものとし、互いに係合可能な形状のものとする。また、互いにからませることが可能な形状でも良い。

また、外皮６２と起毛６３は、温度に応じて色が変わる変色性繊維を用いる。色の変化は、上述のコントローラ部１１の色変化と同じにしても良い。

本実施の形態３の暖房装置３００は、この構成により、本体部６０が変形した状態で対向する接続部材６１同士を接続することで、変形した本体部６０の形状の保持することができる。また、接続部材として磁石を用いて、外皮３の内側に配置すれば、ユーザが接続部材６１に直接接触することはないので、ユーザの使用感に影響することなく、変形した本体部６０の形状の保持することができる。

さらに、本実施の形態３の暖房装置３００は、起毛６３の形状を互いに係合可能なものとし、変形した本体部６０の形状の保持を補助することができる。

また本実施の形態３の暖房装置３００は、外皮６２と起毛６３が温度に対応して色が変化するので、外部から温度の高低が視認でき、スイッチの消し忘れを防ぐことができる。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

本発明の暖房装置は、屈曲の方向に依らず一定の耐久性を有し、用途に応じて自由に変形させることができる暖房装置として有用である。

本実施の形態１の暖房装置の外観斜視図 暖房装置の本体部の説明図 （ａ）図２中Ａ−Ａ線の断面図、（ｂ）暖房装置の本体部の分解図 チュービングヒータの要部説明図 コントローラ部の拡大図 本実施の形態１の暖房装置の使用例の説明図 本実施の形態２の暖房装置２００の外観図 （ａ）図７中Ａ−Ａ線の断面図、（ｂ）暖房装置の本体部の分解図 本実施の形態３の暖房装置３００の外観図

符号の説明

１００ 暖房装置
１０ 本体部
２０ 合成樹脂体
１０ａ 第一層
１０ｂ 第二層
５ 芯材
２ チュービングヒータ
２１ ポリエステル芯糸
２２ 検知線
２３ ナイロン感温層
２４ ヒーター線
２５ ポリエステル分離層
２６ 耐熱塩化ビニル外皮
１ 貫通穴
１ａ 第１の経路
１ｃ 第２の経路
１ｂ 芯材用の穴
Ｓ 折り返し部

Claims (8)

1. 貫通穴を有する筒状の合成樹脂体と、
   可撓性を有する線状の発熱素子と、
   を備え、
   前記貫通穴は、前記発熱素子の外径より寸法が大きく、
   前記発熱素子は、前記貫通穴内に中空保持されている暖房装置。
2. 前記貫通穴は、前記合成樹脂体の一端側に入口が形成されるとともに、前記合成樹脂体の他端側で折り返して、前記一端側に出口が形成される貫通穴であり、
   前記入口から前記他端側の折り返し箇所までの第１の経路と、前記折り返し箇所から前記出口までの第２経路とが、略平行に配置されている請求項１に記載の暖房装置。
3. 形状保持可能な線状の芯材を備え、
   前記貫通穴は、前記芯材の外径より寸法大であり、
   前記芯材は、前記発熱体とともに、前記貫通穴内に中空保持されている請求項１又は請求項２に記載の暖房装置。
4. 形状保持可能な線状の芯材と、
   前記芯材を挿入するための芯材用の穴と、
   を有する請求項１又は請求項２に記載の暖房装置。
5. 前記合成樹脂体は、二層以上の複数層からなり、前記複数の層の内側の層に前記貫通穴また前記貫通孔と前記芯材用の穴とが形成され、前記複数の層は、内側よりも外側の層の可撓性が高い請求項１〜４のいずれか１項に記載の暖房装置。
6. 前記合成樹脂体を包み込む外皮を備え、
   前記外皮は、内部の合成樹脂体の形状に沿って変形する請求項１〜５のいずれか一項に記載の暖房装置。
7. 所定間隔で配置されるとともに互いに接続可能な接続部材を複数備え、
   前記複数の接続部材のうちの第１の接続部材は、前記外皮の内側に設けられた第１の磁石であり、
   前記複数の接続部材のうちの第２の接続部材は、前記外皮の内側に設けられた第２の磁石であり、
   前記第１の磁石は、前記第２の磁石と引き合う関係である請求項６に記載の暖房装置。
8. 前記外皮は、表面に起毛を有し、
   前記外皮は、互いに係合させることが可能である請求項６又は請求項７に記載の暖房装置。

Images