JP2020072010A - 電気ヒータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気ヒータ装置に設けられた開閉器以外の電子部品に大きな損傷を与える事などを抑制可能な電気ヒータ装置を提供すること。【解決手段】遮断器９は、駆動電流が所定値を超えたときに、駆動電流を遮断する。つまり、電気ヒータ装置１では、ヒータ３への通電電流を大きくすることなく、駆動電流を大きくすることでヒータ３へ通電を停止させる。したがって、電気ヒータ装置１では、電子部品に大きな損傷を与えることを抑制しながら、ヒータ３が過度に発熱してしまうことを抑制でき得る。【選択図】図１

Description

本開示は、乗物に搭載される電気ヒータ装置に関する。

特許文献１に記載の電気ヒータ装置は、ヒータの発熱量を制御するためにヒータ用通電回路を開閉する開閉器、及び当該開閉器に直列に配置されヒータ用通電回路を遮断するヒューズを備えている。そして、当該電気ヒータ装置は、開閉器が故障したときにヒータ用通電回路に所定値を越える電流を流すことにより、ヒューズを溶断する。

特開２０１０−６３４４号公報

特許文献１に記載の発明では、開閉器が故障したときにヒータ用通電回路に所定値を越える電流を流すので、電気ヒータ装置に設けられた開閉器以外の電子部品に大きな損傷を与えるとともに、ヒューズが溶断する前にヒータが過度に発熱してしまうおそれがある。

本開示は、上記課題を解決可能な電気ヒータ装置の一例を開示する。

乗物に搭載される電気ヒータ装置は、例えば、以下の構成要件のうち少なくとも１つを備えることが望ましい。
すなわち、当該構成要件は、通電時に発熱するヒータ（３）と、ヒータ（３）に通電される電流が流れる通電回路（Ｌ１）に設けられ、当該ヒータ（３）の発熱量を制御するために当該通電回路（Ｌ１）を開閉する第１開閉器（５）と、第１開閉器（５）に対して直列に配置されて通電回路（Ｌ１）を開閉する第２開閉器（７）と、第２開閉器（７）を閉じた状態とするための駆動電流を遮断する遮断器（９）であって、当該駆動電流が予め決められた所定値を超えたときに、当該駆動電流を遮断する遮断器（９）とである。

これにより、当該電気ヒータ装置は、ヒータ（３）への通電電流を大きくすることなく、駆動電流を大きくすることでヒータ（３）へ通電を停止させることが可能となる。したがって、当該電気ヒータ装置では、電子部品に大きな損傷を与えることを抑制しながら、ヒータ（３）が過度に発熱してしまうことも抑制でき得る。

なお、当該電気ヒータ装置は、以下の構成であってもよい。
ヒータ（３）への通電を開始する際に利用者により操作されるヒータスイッチ（１３）と、ヒータスイッチ（１３）の開閉状態と第１開閉器（５）の開閉状態とを比較して当該第１開閉器（５）が故障しているか否かを判定するとともに、当該第１開閉器（５）が故障していると判定したときに、駆動電流を所定値より大きくする判定部（１５）とを備えることが望ましい。これにより、第１開閉器（５）が故障したときに、ヒータ（３）への通電が確実に停止され得る。

遮断器（９）は、駆動電流が所定値より大きくなったときに溶断するヒューズであることが望ましい。これにより、マイクロコンピュータ等の高密度集積回路を用いることなく、確実にヒータ（３）への通電が確実に停止され得る。

因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本開示は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されるものではない。

第１実施形態と同様に係る電気ヒータ装置を示す図である。

以下の「発明の実施形態」は、本開示の技術的範囲に属する実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されるものではない。

少なくとも符号が付されて説明された部材又は部位は、「１つの」等の断りがされた場合を除き、少なくとも１つ設けられている。つまり、「１つの」等の断りがない場合には、当該部材は２以上設けられていてもよい。本開示に示された発明は、少なくとも符号が付されて説明された部材又は部位等の構成要素を備える。

本実施形態は、車両等の乗物に搭載されるシート（以下、乗物用シートという。）に本開示に係る電気ヒータ装置が適用された例である。
（第１実施形態）
１．乗物用シートの概要
電気ヒータ装置１は、ヒータ３、第１開閉器５、第２開閉器７、遮断器９、ヒータスイッチ１３及び短絡検知回路１５等を少なくとも備える。ヒータ３は、ジュール損を利用して通電時に発熱する発熱体の一例である。当該ヒータ３は、乗物用シートＳのシートクッション及びシートバックのうち少なくとも一方に埋設されている。

第１開閉器５は、ヒータ３に通電される電流が流れる通電回路Ｌ１に設けられている。当該第１開閉器５は、ヒータ３の発熱量を制御するために通電回路Ｌ１を開閉する。第２開閉器７は、第１開閉器５に対して直列に配置されて通電回路Ｌ１を開閉する。

本実施形態では、第１開閉器５は、半導体を利用したスイッチング素子にて構成されている。第２開閉器７は、電磁力を利用して通電回路Ｌ１を開閉するリレーにて構成されている。つまり、第２開閉器７は、電磁力を発生させるコイルへ通電状態に応じて通電回路Ｌ１を開閉する。

本実施形態に係る第２開閉器７は、当該コイルに通電されているときには通電回路Ｌ１を閉じ、非通電時には通電回路Ｌ１を開く。以下、コイルに通電される電流を駆動電流という。つまり、第２開閉器７は、駆動電流が通電されているきには、通電回路Ｌ１を閉じる。

駆動回路１１は、第１開閉器５の開閉作動、及び第２開閉器７の開閉作動、つまりコイルへの通電を制御する。駆動回路１１は、ヒータスイッチ１３が投入されると、第２開閉器７を閉じた状態で第１開閉器５を開閉してヒータ３の発熱量、つまりヒータ３の温度を制御する。

ヒータスイッチ１３が遮断されると、駆動回路１１は、第１開閉器５及び第２開閉器７を開いてヒータ３への通電を停止させる。ヒータスイッチ１３は、ヒータ３への通電を開始する際に利用者により操作される操作部である。

遮断器９は、駆動電流を遮断する機器である。当該遮断器９は、駆動電流が予め決められた所定値を超えたときに、当該駆動電流を遮断する。本実施形態に係る遮断器９は、駆動電流が所定値より大きくなったときに溶断するヒューズである。

短絡検知回路１５は、第１開閉器５が故障しているか否かを判定するとともに、当該第１開閉器５が故障していると判定したときに、駆動電流を前記所定値より大きくする。当該短絡検知回路１５は、例えば、ヒータスイッチ１３の開閉状態と第１開閉器５の開閉状態とを比較して第１開閉器５が故障しているか否かを判定する。

本実施形態に係る短絡検知回路１５は、コンパレータやオペアンプ等の汎用集積回路にて構成されている。なお、第１開閉器５、第２開閉器７、遮断器９、駆動回路１１及び短絡検知回路１５は、１つの基板上に実装されてヒータコントローラ１７を構成している。

なお、サーモスタット１９は、通電回路Ｌ１に設けられて当該サーモスタット１９が所定温度以上とったときに当該通電回路Ｌ１を開く。ヒューズ２１及びバッテリ２２は、車体（図示せず。）に搭載さている。つまり、電気ヒータ装置１は、車体に搭載されたバッテリ２２から電力の供給を受けて稼働する。

２．本実施形態に係る電気ヒータ装置の作動及び特徴
遮断器９は、駆動電流が所定値を超えたときに、当該駆動電流を遮断する。つまり、本実施形態に係る電気ヒータ装置１では、ヒータ３への通電電流を大きくすることなく、駆動電流を大きくすることでヒータ３へ通電を停止させる。したがって、当該電気ヒータ装置１では、電子部品に大きな損傷を与えることを抑制しながら、ヒータ３が過度に発熱してしまうことも抑制でき得る。

短絡検知回路１５は、ヒータスイッチ１３の開閉状態と第１開閉器５の開閉状態とを比較して当該第１開閉器５が故障しているか否かを判定するとともに、当該第１開閉器５が故障していると判定したときに、駆動電流を所定値より大きくする。これにより、第１開閉器５が故障したときに、ヒータ３への通電が確実に停止され得る。

遮断器９は、駆動電流が所定値より大きくなったときに溶断するヒューズである。これにより、短絡検知回路１５にマイクロコンピュータ等の高密度集積回路を用いることなく、確実にヒータ３への通電が確実に停止され得る。

（その他の実施形態）
上述の実施形態に係る電気ヒータ装置は、乗物用シートに利用されるものであった。しかし、本明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、当該発明は、例えば、空調装置やガラスの曇り除去用ヒータ等の車両に搭載された電気負荷にも適用可能である。

上述の実施形態では、車両に本開示に係る乗物用シートを適用した。しかし、本明細書に開示された発明の適用はこれに限定されるものではなく、鉄道車両、船舶及び航空機等の乗物に用いられるシート、並びに劇場や家庭用等に用いられる据え置き型シートにも適用できる。

さらに、本開示は、上述の実施形態に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。したがって、上述した複数の実施形態のうち少なくとも２つの実施形態が組み合わせられた構成、又は上述の実施形態において、図示された構成要件もしくは符号を付して説明された構成要件のうちいずれかが廃止された構成でもよい。

１… 電気ヒータ装置 ３… ヒータ ５… 第１開閉器 ７… 第２開閉器
９… 遮断器 １１… 駆動回路 １３… ヒータスイッチ
１５… 短絡検知回路 １７… ヒータコントローラ １９… サーモスタット
２１… ヒューズ ２２… バッテリ Ｓ… 乗物用シート Ｌ１… 通電回路

Claims (3)

1. 乗物に搭載される電気ヒータ装置において、
   通電時に発熱するヒータと、
   前記ヒータに通電される電流が流れる通電回路に設けられた第１開閉器であって、当該ヒータの発熱量を制御するために当該通電回路を開閉する第１開閉器と、
   前記第１開閉器に対して直列に配置されて前記通電回路を開閉する第２開閉器と、
   前記第２開閉器を閉じた状態とするための駆動電流を遮断する遮断器であって、当該駆動電流が予め決められた所定値を超えたときに、当該駆動電流を遮断する遮断器と
   を備える電気ヒータ装置。
2. 前記ヒータへの通電を開始する際に利用者により操作されるヒータスイッチと、
   前記ヒータスイッチの開閉状態と前記第１開閉器の開閉状態とを比較して当該第１開閉器が故障しているか否かを判定するとともに、当該第１開閉器が故障していると判定したときに、前記駆動電流を前記所定値より大きくする判定部と
   を備える請求項１に記載の電気ヒータ装置。
3. 前記遮断器は、前記駆動電流が前記所定値より大きくなったときに溶断するヒューズである請求項１又は２に記載の電気ヒータ装置。