JP3149754U - 遠赤外線発生板を組み込んだ冷暖房付きペット用ベッド - Google Patents

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Abstract

【課題】ヒータの温度を比較的低くしても、温かみが伝わり、更に暑い時期には冷房も可能な遠赤外線発生板を組み込んだ冷暖房付きペット用ベッドを提供する。【解決手段】ペットの居住用空間部18を囲み、下側に複数の通風孔17を有する側壁材11〜14と、居住用空間部18の下位置で、通風孔17の上位置に配置された上下の伝熱部材21、22と、上下の伝熱部材21、22の間に配置されたペルチェ素子23とを有し、ペルチェ素子23を流す電流を切り換え更にその電流を制御することによって、上伝熱部材21の温度制御を行う温度調整手段20と、温度調整手段20の上に載置され、加熱されて遠赤外線を発生する遠赤外線発生板28と、遠赤外線発生板28の上に載せられた板材40又は敷物とを有する。【選択図】図1

Description

本考案は犬、猫、兎等の小動物に適したペット用ベッドに関り、特に、冷暖房も可能で、遠赤外線の発生も可能な冷暖房付きペット用ベッドに関する。
従来、ペット用ベッドとしては、例えば、犬小屋等があり暖房装置を設けたものも提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、ハムスター、二十日鼠、リス等の小動物用の保温器も、例えば、特許文献2等で知られている。
実開昭63−26262号公報 特開2000−133415号公報
しかしながら、これらの動物飼育具においては、電気ヒータを用いた発熱体を使用しているので、熱の伝達は熱伝導による。従って、ヒータの温度が低いと温かみに欠け、温かくしようとして少し温度を上げると低温火傷等が発生し易いという問題があり、調整が難しいという問題があった。
また、真夏の暑い日々等は、ペットにも適度の涼しい環境を与えないとペットが弱り元気がなくなる等の問題があった。
本考案はかかる事情に鑑みてなされたもので、ヒータの温度を比較的低くしても、温かみが伝わり、更に暑い時期には冷房も可能な遠赤外線発生板を組み込んだ冷暖房付きペット用ベッドを提供することを目的とする。
前記目的に沿う第1の考案に係る遠赤外線発生板を組み込んだ冷暖房付きペット用ベッドは、(1)ペットの居住用空間部を囲み、下側に複数の通風孔を有する側壁材と、
(2)前記居住用空間部の下位置で、前記通風孔の上位置に配置された上下の伝熱部材と、該上下の伝熱部材の間に配置されたペルチェ素子とを有し、該ペルチェ素子を流す電流を切り換え更にその電流を変えることによって、前記上伝熱部材の温度制御を行う温度調整手段と、
(3)前記温度調整手段の上に載置され、加熱されて遠赤外線を発生する遠赤外線発生板と、
(4)前記遠赤外線発生板の上に載せられた板材又は敷物とを有してなる。
なお、ここで、板材は木製、プラスチック製等の板材(好ましくは、8〜15mmの木板、例えば、檜板)をいい、敷物は布、座布団又は断熱性を有する材料で構成された緩衝材をいう。
第2の考案に係る遠赤外線発生板を組み込んだ冷暖房付きペット用ベッドは、第1の考案に係る冷暖房付きペット用ベッドにおいて、前記上伝熱部材の上部又は下部に前記ペルチェ素子の代わりに暖房を行う電熱ヒータが設けられている。
第3の考案に係る遠赤外線発生板を組み込んだ冷暖房付きペット用ベッドは、第1の考案に係る冷暖房付きペット用ベッドにおいて、前記ペルチェ素子に電力を供給する電源は、商用電源を変圧して直流にする電源部と、前記ペルチェ素子に供給する直流電流の方向を切り換えると共にその電流を増減し、かつ該ペルチェ素子を使用しない場合には、前記商用電源をオフにする切り換えスイッチを有する。
第4の考案に係る遠赤外線発生板を組み込んだ冷暖房付きペット用ベッドは、第1〜第3の考案に係る冷暖房付きペット用ベッドにおいて、前記居住用空間部を形成する前記側壁材で形成される容器の外寸法は、縦が300〜900mm、横が600〜1000mmの範囲に、高さが150〜500mmの範囲にある。
第5の考案に係る遠赤外線発生板を組み込んだ冷暖房付きペット用ベッドは、第1〜第4の考案に係る冷暖房付きペット用ベッドにおいて、前記遠赤外線発生板は、それぞれ遠赤外線放射材からなって、粒度が1mmを超え3mm未満の範囲にある骨材と、該骨材の0.8〜2.5倍の範囲の質量を有し粒度が0.1mm以上1mm以下の範囲にある細骨材とを、内部にシート状補強部材を配置した状態でバインダーで固めたものからなる。
以上の考案において、温度調整手段(ペルチェ素子及び電熱ヒータを含む)の温度は15〜30℃の範囲にあるのが好ましい。これによって、遠赤外線発生板を加熱し遠赤外線を発生する。発生する遠赤外線は浸達度が大きいので、その上に載置されている板材又は敷物を通過して動物の保温を行う。
なお、容器は上部開放であるのが好ましいが、容器の側壁材を上方に継ぎ足して屋根を設けると共に、一の側壁材に出入り口を設けて犬小屋風とする場合も本考案は適用される。
第1〜第5の考案に係る遠赤外線発生板を組み込んだ冷暖房付きペット用ベッドは以上のように構成されているので、温度調整手段の構成要素であるペルチェ素子の電流の方向を切り換え、更にその電流を制御することによって、上伝熱部材の温度を変えることができ、これによりペットの居住用空間部の冷暖房を行うことができる。更に側壁材の下側には、通風孔を有するので、下伝熱部材が外気に曝されて、外気に放熱又は外気から吸熱を行う。
そして、温度調整手段の上には、遠赤外線発生板が配置されているので、上伝熱部材から伝わる熱によって遠赤外線発生板から遠赤外線が発生する。これによって、ペット等に低温火傷等が発生しにくい状態で暖房ができる。
特に、第2の考案に係る遠赤外線発生板を組み込んだ冷暖房付きペット用ベッドは、上伝熱部材の上部又は下部にペルチェ素子の代わりに暖房を行う電熱ヒータが設けられているので、ペルチェ素子を使用しないで暖房を行うことができる。これは特に、ペルチェ素子を使用して暖房を行うと、下伝熱部材が冷却されるので、冷暖房付きペット用ベッド全体の下側が冷えることになるが、電熱ヒータを用いることによって、冷暖房付きペット用ベッド全体の下側が冷えるという問題が解決する。
(A)は本考案の一実施の形態に係る遠赤外線発生板を組み込んだ冷暖房付きペット用ベッドの平面図、(B)は同ペット用ベッドの断面図である。 同遠赤外線発生板を組み込んだ冷暖房付きペット用ベッドの一部省略斜視図である。 同遠赤外線発生板を組み込んだ冷暖房付きペット用ベッドの温度調整手段の説明図である。
続いて、添付した図面を参照しつつ、本考案を具体化した実施の形態につき説明し、本考案の理解に供する。
図1(A)、(B)、図2に示すように、本考案の一実施の形態に係るペット用ベッド10は、それぞれ木製又は硬質プラスチック板製の側板11〜14(側壁材の一例)を有する上部開放の容器16を有している。この容器16の外寸法は、縦aが300〜900mm、横bが600〜1000mmの範囲に、高さhが150〜500mmの範囲にあるが、ペットの種類によってこれよりも大きくすることもできるし、小さくすることもできる。
なお、側板11〜14は強度を確保するため20〜30mm厚の檜材、杉材、樫材、ベニア材が使用できるが、ヒノキチオールを含む檜材等が好ましい。なお、側板11〜14の内側の下部位置で下から5〜20mmの位置に複数(例えば、6個)の通風孔17が設けられ、側板11〜14の内側上部にペットの居住用空間部18が形成されている。
この居住用空間部18の下位置で通風孔17の上位置には、温度調整手段20が設けられているが、この温度調整手段20は、上下の伝熱部材21、22と、上下の伝熱部材21、22の間に配置された複数のペルチェ素子23とを有し、ペルチェ素子23に流す電流を切り換え更にその電流を変えることによって、上伝熱部材21の温度制御を行うようになっている。なお、ペルチェ素子23の上下には密接して例えば、銅やアルミニウム等の良熱伝導体24、25を配置し、この良熱伝導体24、25をアルミニウムや銅(銅合金も含む)製の上下の伝熱部材21、22に当接させてもよい。
なお、この実施の形態においては、上伝熱部材21の下面(又は上面)には、電熱ヒータ26が接合状態で配置されている。従って、上伝熱部材21はこの電熱ヒータ26によって加熱できる。なお、この電熱ヒータ26に、PTC(Positive Temperature Coefficient)を用いた面状発熱体を使用し、暖房時のスイッチをオンにすることによって、15〜30℃の温度範囲になるように設定することも可能である。
ペルチェ素子23が作動して、上伝熱部材21が発熱する場合には下伝熱部材22の温度が下がり、上伝熱部材21の温度が下がる場合(以下、「冷熱」という)には、下伝熱部材22は発熱するので、通風孔17を通過する気流によって温度調整が行われ、これによってペルチェ効果を促進させる。
図2、図3を参照しながら、温度調整手段20の制御装置30の構成及びその動作について、詳細に説明する。
温度調整手段20の主構成要素である複数のペルチェ素子23は並列(直列であってもよい)に接続されて、制御装置30から電力の供給を受けている。この制御装置30は、電源のオンオフ、暖房運転、及び冷房運転を切り換える切り換えスイッチ31と、暖房運転時の最高温度Th1の設定を行うスイッチ32と、暖房運転時の最低温度Th2の設定を行うスイッチ33と、冷房運転時の最高温度Tc2の設定を行うスイッチ34と、冷房運転時の最低温度Tc1の設定を行うスイッチ35とを有し、これらは表パネル36に配置されている。なお、これらのスイッチ31〜35によって、ペルチェ素子23に供給する直流電流の方向を切り換えると共にその電流を増減し、かつ使用しない場合には、電源をオフにする切り換えスイッチを構成する。
そして、制御装置30内には、暖房時のヒータ(即ち、ペルチェ素子23と電熱ヒータ26)の切り換えを行う図示しないスイッチが配置されている。この制御装置30は商用電源の供給を受けるコード37を外部に有し、電源部を構成する交流電源(100V)の電圧を下げて直流にする整流回路と、整流回路からの電流を調整して、所定の電流を各ペルチェ素子23に流す電流調整回路とを有する。また、制御装置30は、上伝熱部材21に取り付けられた温度センサー38の出力を入力とし、電流調整回路によってペルチェ素子23に正方向又は逆方向の電流を流して上伝熱部材21を加熱又は冷却している。
上伝熱部材21の加熱は、各ペルチェ素子23に電流を流し、温度センサー38で上伝熱部材21の温度を測定し、最高温度Th1になった時点で、各ペルチェ素子23の電流を停止する。これによって、上伝熱部材21の温度が下がるので、上伝熱部材21が最低温度Th2になった時点で、再度ペルチェ素子23に正方向の電流を流すという動作を繰り返し、これによって上伝熱部材21を暖房用の所定の温度範囲に制御する。
上伝熱部材21の冷却は、各ペルチェ素子23に逆方向に電流を流し、温度センサー38で上伝熱部材21の温度を測定し、最低温度Tc1になった時点で、各ペルチェ素子23の電流を停止する。これによって、上伝熱部材21の温度が上がるので、上伝熱部材21が最高温度Tc2になった時点で、再度ペルチェ素子23に逆方向の電流を流すという動作を繰り返し、これによって、上伝熱部材21を所定の冷房温度範囲に制御する。
なお、冷房運転を行うか、暖房運転を行うかは、周囲の気温より上伝熱部材21の温度を低くするか、高くするかを選択することによって行う。
ペルチェ素子23に流す正方向又は逆方向の電流の大きさを変えることによって、単位時間当たりの発熱量又は吸熱量が変わるので、ペルチェ素子23から上下の伝熱部材21、22に伝わる熱伝導速度及び上下の伝熱部材21、22からの熱放散に対応して、即ち、全体の熱放散より発熱量が少しの範囲で大きい適正値に設定する。
一方、温度調整手段20には、暖房運転時に、前述のように、ペルチェ素子23を使用するか電熱ヒータ26を使用するかの切り換えスイッチが設けられており、これによってペルチェ素子23を発熱体として使用せず、電熱ヒータ26を発熱体とすることができる。この場合の制御は、ペルチェ素子23の暖房運転時と同じであるが、電流には所定電圧の交流を使用する。この電熱ヒータ26を使用することによって、効率的に加熱ができると共に、下伝熱部材22の冷却が行われない。
この温度調整手段20、即ち、上伝熱部材21の上には、12〜18mm厚の遠赤外線発生板28が配置されている。この遠赤外線発生板28は、それぞれ遠赤外線放射材からなって、粒度が1mmを超え3mm未満の範囲にある骨材と、骨材に対する質量の割合が、骨材に対して0.8以上2.5以下であって粒度が0.1mm以上1mm以下の範囲にある細骨材とを、内部にシート状補強部材の一例である金網を配置した状態でバインダーで固めたものからなるのがよい。ここで、バインダーとしては、セメントを用いている。
骨材は天然鉱石破砕物及びスラグ破砕物からなり、細骨材は天然鉱石粉砕物及び廃ガラス粉砕物からなっている。また、セメントは、遠赤外線放射材(骨材+細骨材)中に遠赤外線放射材の17質量%以上25質量%以下加える。即ち、遠赤外線放射材とセメントを合わせて100質量%とした場合、15質量%以上20質量%以下がセメントとなる。そして、遠赤外線発生板28は、遠赤外線放射材、竹炭の粉砕物、及びセメントの混合物に、檜オイルが添加された混練水を加えて調製した混練物を、成形型内に充填し、例えば油圧プレスで圧縮成形して製造される。
金網の網目間隔は、例えば、5〜15mmであり、圧縮成形時に成形型内で混練物が移動する際に、粒度が1mmを超え3mm以下の範囲にある骨材は金網を通過できるようになっている。これにより、成形型内での骨材の移動が妨げられず、中央部に金網が配設され、骨材、細骨材、竹炭の粉砕物、及びセメントが均一に分散した状態の遠赤外線発生板28が得られる。そして、粒度が0.1mm以上1mm以下の細骨材を、骨材に対して0.8以上2.5以下配合することで、セメント、細骨材、及び竹炭の粉砕物からなる結合相の収縮量を小さくでき、養生後に得られる乾燥状態の遠赤外線発生板28において、骨材の周囲が結合相で確実に取り囲まれた状態の組織を形成することができる。その結果、遠赤外線発生板28に安定した強度を発現させることができる。
混練水には、鉱泉水を使用し、その使用量は、セメントが加えられた遠赤外線放射材に対して外掛けで12〜16質量%である。混練水量が12質量%未満では、均質な混練物が得られ難く成形型内での混練物の滑りが不十分となり、遠赤外線発生板28の密度が低くなり、単位面積当たりの遠赤外線放射量が低下する。一方、混練水量が16質量%を超えると、成形直後の遠赤外線発生板28に含まれる水分量が多いため、養生、乾燥後の遠赤外線発生板28の密度は低くなり、単位面積当たりの遠赤外線放射量が低下する。
ここで、鉱泉水には、例えば、ナトリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、塩素イオン、硫酸イオン、ヒドロ炭素イオン等の各種イオンが含まれており、竹炭の粉砕物とセメントが添加された遠赤外線放射材に混練水を加えて混練物を調製する際に、上記の各種イオンの作用と考えられるが、混練物の均一性が向上する傾向を示す。このため、遠赤外線発生板28の組織が均一となり、遠赤外線発生板28表面の単位面積当たりからの遠赤外線放射率が向上する。また、混練水には、檜オイルを混練水に対して外掛けで0.2体積%以上0.4体積%以下添加している。檜オイルを加えることで、混練物に可塑性を付与することができ、成形型内での混練物の滑りが促進されると共に、遠赤外線発生板28を成形した際の表面状態が滑らかになる。
骨材は、遠赤外線を放射する天然鉱石破砕物の一例である蛇紋石破砕物と、スラグ破砕物の一例である高炉スラグ破砕物からなり、蛇紋石破砕物と高炉スラグ破砕物の割合は、高炉スラグ破砕物に対して蛇紋石破砕物が0.3以上0.9以下である。また、細骨材は、天然鉱石粉砕物の一例である蛇紋石粉砕物と、廃ガラス粉砕物からなり、蛇紋石粉砕物と廃ガラス粉砕物の割合は、廃ガラス粉砕物に対して蛇紋石粉砕物が1以上3以下である。
蛇紋石は、非常に高い遠赤外線の放射率を有するが、産地により成分が変動し、遠赤外線放射率も変動するという問題がある。一方、高炉スラグは、遠赤外線の放射率が高い金属酸化物、例えば、シリカ(二酸化珪素)、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムを含み、これらの成分含有率は蛇紋石と比較して安定している。このため、蛇紋石破砕物と高炉スラグ破砕物を組み合わせると、蛇紋石破砕物からの遠赤外線放射率が変動しても、骨材からの遠赤外線放射率を一定範囲に調整することができる。ここで、高炉スラグ破砕物に対して蛇紋石破砕物の使用が0.3未満では、骨材からの遠赤外線放射率が低くなって好ましくない。また、高炉スラグ破砕物に対して蛇紋石破砕物の使用が0.9を超えると、骨材からの遠赤外線放射率を一定範囲に調整することが困難となる。このため、高炉スラグ破砕物に対して蛇紋石破砕物が0.3以上0.9以下とした。なお、この他、少量(例えば、0.001〜1質量%)のゲルマニウム又はゲルマニウム化合物をいれてもよい。
廃ガラスは、シリカが主体で、更に、色ガラスに由来し、遠赤外線の放射率が高い金属酸化物、例えば、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化マンガン、酸化クロム等を含む。このため、廃ガラス粉砕物は、高い遠赤外線の放射率を有し、蛇紋石粉砕物の一部を廃ガラス粉砕物に置き換えることで、遠赤外線放射材のコストを下げることができる。ここで、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化マンガン、酸化クロム等の遠赤外線の放射率が高い金属酸化物が含有される割合は、廃ガラス中の含まれる色ガラスの種類とその割合で決まるため、廃ガラス粉砕物の遠赤外線放射率の変動幅は、蛇紋石粉砕物の遠赤外線放射率の変動幅よりも大きい。このため、細骨材からの遠赤外線放射率を一定範囲に調整する場合、蛇紋石粉砕物と廃ガラス粉砕物の割合は、廃ガラス粉砕物に対して蛇紋石粉砕物を1以上3以下とした。
更に、遠赤外線放射材には、800℃以上の温度で焼成した竹炭の粉砕物(例えば、粒度が3mm以下)が添加されている。800℃以上の温度で焼成した竹炭の遠赤外線放射率は大きいので、竹炭の粉砕物を添加することで遠赤外線放射材の遠赤外線放射効率を更に高めることができる。また、一般に炭(炭素材)の熱伝導率は大きいので、竹炭の粉砕物を遠赤外線放射材に添加することで、遠赤外線発生板28の熱伝導を向上させることができる。このため、図1に示すように、遠赤外線発生板28の一面側を温度調整手段20で加熱して遠赤外線発生板28の温度を上昇させ、遠赤外線発生板28の他面側から遠赤外線を放射する場合、遠赤外線発生板28の他面側の温度が短時間で上昇して、遠赤外線発生板28の他面側からの遠赤外線放射率を大きくすることができる。
ここで、遠赤外線発生板28の熱伝導の向上を顕著とするためには、遠赤外線放射材に対して外掛けで7質量%以上の竹炭の粉砕物を添加する必要がある。一方、竹炭の粉砕物の添加量が多くなると、結合相中のセメント部分の連結が竹炭の粉砕物により分断されるため、遠赤外線発生板28の強度は徐々に低下し、遠赤外線放射材に対して外掛けで13質量%を超えて竹炭の粉砕物を添加すると、遠赤外線発生板28の強度は大きく低下する。このため、遠赤外線放射材に添加する竹炭の量を、遠赤外線放射材に対して外掛けで5質量%以上、好ましくは8質量%以上、より好ましくは11質量%以上で、13質量%以下とした。
この遠赤外線発生板28の上部には、板材の一例である厚みが8〜15mmの檜板(他の木材、プラスチック、セラミック板であってもよい)40が載っている。この檜板40は側板11〜14に密着し、かつ檜板40自体にも隙間や孔がない状態で配置されて居住用空間部18から下部に液漏れがないようになっている。
この檜板40の上には、ペットが寝やすいように図示しない敷物を配置する。敷物としては厚めの絨毯、カーペット、毛布、厚布等の熱伝導性が悪く、保温性を有するものがよい。
前記実施の形態においては、寸法を特定して説明したが本考案はこれらの寸法に限定されるものではない。また、側板11〜14を更に延長して屋根を設ける場合、側板11〜14の一部に出入り口を設ける場合も本考案は適用される。
前記実施の形態においては、プレス成形にて遠赤外線発生板28を製造したが、型を用いて手作りで遠赤外線発生板28を製造することもできる。また、いずれの製造方法においても、シート状補強部材として、金網の他に繊維状物(例えば、不織布)を用いることもできる。なお、檜板40を省略して敷物のみとすることもできる。
10:遠赤外線発生板を組み込んだ冷暖房付きペット用ベッド、11〜14:側板、16:容器、17:通風孔、18:居住用空間部、20:温度調整手段、21:上伝熱部材、22:下伝熱部材、23:ペルチェ素子、24、25:良熱伝導体、26:電熱ヒータ、28:遠赤外線発生板、30:制御装置、31:切り換えスイッチ、32〜35:スイッチ、36:表パネル、37:コード、38:温度センサー、40:檜板

Claims (5)

  1. (1)ペットの居住用空間部を囲み、下側に複数の通風孔を有する側壁材と、
    (2)前記居住用空間部の下位置で、前記通風孔の上位置に配置された上下の伝熱部材と、該上下の伝熱部材の間に配置されたペルチェ素子とを有し、該ペルチェ素子を流す電流を切り換え更にその電流を変えることによって、前記上伝熱部材の温度制御を行う温度調整手段と、
    (3)前記温度調整手段の上に載置され、加熱されて遠赤外線を発生する遠赤外線発生板と、
    (4)前記遠赤外線発生板の上に載せられた板材又は敷物とを有してなることを特徴とする遠赤外線発生板を組み込んだ冷暖房付きペット用ベッド。
  2. 請求項1記載の冷暖房付きペット用ベッドにおいて、前記上伝熱部材の上部又は下部に前記ペルチェ素子の代わりに暖房を行う電熱ヒータが設けられていることを特徴とする遠赤外線発生板を組み込んだ冷暖房付きペット用ベッド。
  3. 請求項1記載の冷暖房付きペット用ベッドにおいて、前記ペルチェ素子に電力を供給する電源は、商用電源を変圧して直流にする電源部と、前記ペルチェ素子に供給する直流電流の方向を切り換えると共にその電流を増減し、かつ該ペルチェ素子を使用しない場合には、前記商用電源をオフにする切り換えスイッチを有することを特徴とする遠赤外線発生板を組み込んだ冷暖房付きペット用ベッド。
  4. 請求項1〜3のいずれか1記載の冷暖房付きペット用ベッドにおいて、前記居住用空間部を形成する前記側壁材で形成される容器の外寸法は、縦が300〜900mm、横が600〜1000mmの範囲に、高さが150〜500mmの範囲にあることを特徴とする遠赤外線発生板を組み込んだ冷暖房付きペット用ベッド。
  5. 請求項1〜4のいずれか1記載の冷暖房付きペット用ベッドにおいて、前記遠赤外線発生板は、それぞれ遠赤外線放射材からなって、粒度が1mmを超え3mm未満の範囲にある骨材と、該骨材の0.8〜2.5倍の範囲の質量を有し粒度が0.1mm以上1mm以下の範囲にある細骨材とを、内部にシート状補強部材を配置した状態でバインダーで固めたものからなることを特徴とする遠赤外線発生板を組み込んだ冷暖房付きペット用ベッド。
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