JPH07113528A - 電気ごたつおよび電気掘ごたつ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が簡単で嵩張らず、しかも効率的に人体
を暖めることができる電気掘ごたつを提供することであ
る。 【構成】 電気掘ごたつは、天板１、４つの脚部２、お
よび床に形成された四角形の凹所３により構成される。
凹所３内の４つの壁部３１の表面には、面状発熱シート
からなる面状ヒータ５が取り付けられる。面状発熱シー
トは炭素繊維混抄紙からなり、導線を介して通電される
と遠赤外線を放射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電気ごたつおよび電気
掘ごたつに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、一般家庭、旅館等では、冬の
期間の暖房として電気ごたつが用いられている。この電
気ごたつでは、長方形の台板に４本の脚部が取り付けら
れ、台板の上にこたつ布団が掛けられ、その上に天板が
載せられる。台板の裏側の中央部には赤外線ランプ等か
らなるヒータが取り付けられており、このヒータから放
射される熱エネルギーによりこたつ内部の空気が暖めら
れる。このように、従来の電気ごたつでは、こたつ内部
の空気を暖めることにより人体を暖めている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電気ごたつでは、台板の裏側の中央部に取り付けられた
赤外線ランプ等のヒータによりこたつ内部の空間が狭く
なっている。そのため、最近の電気ごたつでは、ヒータ
を台板の中央部に埋設することによりこたつ内部の空間
を広くしている。しかしながら、台板の中央部にヒータ
を埋設するために台板の構造が複雑になり、ヒータがあ
る程度の嵩を有するので、台板の厚さが厚くならざるを
得ない。それにより、こたつ全体の重さが重くなる。

【０００４】また、従来の電気ごたつでは、こたつ内部
の空気を暖めることにより人体を暖めているので、こた
つ内部の熱が逃げないように台板の上にこたつ布団を掛
ける必要がある。そのため、冬以外の季節にはこたつ布
団を収納するスペースが必要となる。

【０００５】このように、従来の電気ごたつは、構造が
複雑で嵩張り、取扱いが不便であった。

【０００６】この発明の目的は、構造が簡単で嵩張ら
ず、取扱いが便利であり、しかも効率的に暖房を行うこ
とができる電気ごたつおよび電気掘ごたつを提供するこ
とである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、炭素繊維混
抄紙からなる面状発熱シートが遠赤外線を放射し、その
放射エネルギーが、空気を介することなく、直接人体を
暖めることに着目し、次の発明を創作した。

【０００８】第１の発明に係る電気ごたつは、天板の下
部の所定位置に炭素繊維混抄紙からなる面状発熱シート
を設けるとともに、炭素繊維混抄紙に通電するための通
電手段を設けたものである。

【０００９】第２の発明に係る電気掘ごたつは、床に形
成された凹所の上部に脚部を介して天板を据えつけた掘
ごたつにおいて、凹所内の壁部または底部に炭素繊維混
抄紙からなる面状発熱シートを設けるとともに、炭素繊
維混抄紙に通電するための通電手段を設けたものであ
る。

【００１０】

【作用】第１および第２の発明に係る電気ごたつおよび
電気掘ごたつにおいては、面状発熱シートの炭素繊維混
抄紙に通電すると、その発熱面から前方に遠赤外線が放
射される。その放射エネルギーは直進してこたつ内部の
人体の部分に到達し、ほとんどがそこで吸収される。そ
れにより、人体内部の分子運動が活発化され、温度上昇
が生じる。このように、遠赤外線は、空気を介すること
なく直接的に人体に熱エネルギーを与える。したがっ
て、こたつ布団を用いることなく、人体を効率良くかつ
素早く暖めることができる。

【００１１】また、炭素繊維混抄紙からなる薄い面状発
熱シートを用いているので、構造が簡単になり、嵩張ら
ず、さらにこたつの重さも軽くなり、取扱いが便利であ
る。

【００１２】

【実施例】図１はこの発明の第１の実施例による電気掘
ごたつの分解斜視図であり、図２は同実施例の電気掘ご
たつの縦断面図である。

【００１３】図１の電気掘ごたつは、長方形の天板１、
４本の脚部２、および床に形成された四角形の凹所３に
より構成される。凹所３の縁部の四隅には脚部２が固定
され、脚部２の上に天板１が所定の方法で据え付けられ
る。天板１は脚部２に完全に固定されていてもよく、あ
るいは、脚部２に取り外し可能に固定されていてもよ
い。なお、図１の例では、凹所３の四方には畳４が敷か
れている。

【００１４】凹所３は４つの壁部３１および１つの底部
３０により形成される。凹所３内の４つの壁部３１の表
面にはそれぞれ２枚の面状ヒータ５が取り付けられてい
る。後述するように、この面状ヒータ５は遠赤外線を放
射する面状発熱シートからなる。図示していないが、面
状ヒータ５は、導線および温度コントローラを介して電
源用コンセントに接続される。面状ヒータ５に供給され
る電源のオン・オフおよび温度調節は、この温度コント
ローラにより行われる。

【００１５】図３は面状ヒータ５の一例を示す断面図で
ある。図３の面状ヒータ５は、遠赤外線を放射する可撓
性の面状発熱シート５１およびその裏面に積層された断
熱材５２からなる。面状発熱シート５１の表面には植毛
仕上げが施された布（以下、植毛布と呼ぶ）５３が貼着
されている。断熱材５２の裏面が、図１および図２に示
される凹所３内の壁部３１に接着される。

【００１６】図４は面状ヒータ５の他の例を示す断面図
である。図４の面状ヒータ５では、図３の面状ヒータ５
の断熱材５２の代わりに、面状発熱シート５１の裏面に
複数の帯状の合成樹脂層５４が取り付けられている。こ
れらの合成樹脂層５４の裏面を図１および図２に示され
る凹所３内の壁部３１に接着することにより、壁部３１
と面状発熱シート５１との間に隙間が形成される。それ
により、それらの隙間内の空気の断熱効果を利用するこ
とができる。

【００１７】図５は面状ヒータ５のさらに他の例を示す
断面図である。図５の面状ヒータ５では、面状発熱シー
ト５１の裏面にアルミニウム板からなる反射板５５およ
び断熱材５６が順に積層されている。反射板５５は、面
状発熱シート５１の裏面から放射された遠赤外線を反射
するために設けられている。また、断熱材５６は、面状
ヒータ５の裏面が過熱されることを防止するために設け
られている。

【００１８】図６に面状発熱シート５１の模式的な平面
図を示し、図７にその面状発熱シート５１の端部の断面
図を示す。この面状発熱シート５１は、炭素繊維混抄紙
１００およびその炭素繊維混抄紙１００の両面にラミネ
ートされた樹脂層１０１，１０２からなる。樹脂層１０
１，１０２は、例えばガラス繊維強化エポキシ樹脂（以
下、ガラスエポキシ樹脂と呼ぶ）により形成される。こ
の面状発熱シート５１は次のようにして製造される。

【００１９】和紙の原料となるコウゾ、ミツマタ、また
はガンピ等の靱皮繊維に水を加えてパルプ液を作るとと
もに、５ｍｍ程度にカッティングされた炭素繊維をその
中に混入し、分散させる。そのパルプ液を抄紙用の網上
に流し、ウエットシートを形成する。そのウエットシー
トを搾水用のロールを用いて機械的に搾水し、乾燥させ
た後、所定の寸法に裁断する。このようにして、厚さ
０．２ｍｍ前後の炭素繊維混抄紙１００が形成される。

【００２０】そして、この炭素繊維混抄紙１００の表面
に、対向する２辺に沿って幅約１ｃｍの帯状に銀ペース
ト１０４を印刷し、銀ペースト１０４上に導電性の接着
剤が塗布された銅箔テープ１０３を貼着する。このよう
にして、炭素繊維混抄紙１００の縁部に１対の電極が形
成される。

【００２１】さらに、生乾き状態のガラスエポキシ樹脂
層で炭素繊維混抄紙１００を挟み、ホットプレスするこ
とにより、ガラスエポキシ樹脂層を熱硬化させる。この
際、図７に示すように、各銅箔テープ１０３の端部の領
域において、ガラスエポキシ樹脂層に導線取り付け用の
穴を形成しておく。このようにして、炭素繊維混抄紙１
００の両面に樹脂層１０１，１０２がラミネートされ
る。最後に、各銅箔テープ１０３の一端部にはんだ付け
等により導線１０５を接続する。このようにして、厚さ
０．５ｍｍ前後の面状発熱シート５１が製造される。

【００２２】導線１０５を介して面状発熱シート５１の
１対の銅箔テープ１０３に電圧を印加すると、炭素繊維
混抄紙１００内に分散された炭素繊維に電流が流れ、そ
れらの炭素繊維が発熱して炭素繊維混抄紙１００の表面
から前方に遠赤外線が放射される。その放射エネルギー
は直進してこたつ内部の人体の部分に到達し、ほとんど
がそこで吸収される。それにより、人体内部の分子運動
が活発化され、温度上昇が生じる。

【００２３】従来のヒータの研究においては、そのヒー
タ自体の温度上昇のみに着目されていたが、上記の理由
から、遠赤外線による暖房では、ヒータ自体の温度上昇
は問題ではなく、輻射温度の上昇が重要である。図８
に、ニクロム線からなるヒータの輻射温度上昇および炭
素繊維混抄紙１００からなる面状発熱シート５１の輻射
温度上昇を示す。図８から明らかなように、同じ消費電
力において炭素繊維混抄紙１００からなる面状発熱シー
ト５１の輻射温度上昇はニクロム線からなるヒータの輻
射温度上昇よりも大きく、しかも上昇速度が速い。した
がって、炭素繊維混抄紙１００からなる面状発熱シート
５１を用いると、効率良い暖房が可能となる。

【００２４】このように、遠赤外線はほとんど空気を暖
めることなく直接的に人体に熱エネルギーを与えるの
で、こたつ布団を用いなくても、こたつ内部の人体の部
分を効率良くかつ素早く暖めることができる。

【００２５】なお、面状発熱シート５１の発熱量および
設定温度は、炭素繊維混抄紙１００に混入する炭素繊維
の量および印加電圧により調整される。通常、面状発熱
シート５１の発熱量は数十Ｗから数百Ｗの範囲で適宜調
整され、面状発熱シート５１の温度は数十°Ｃから１０
０°Ｃ程度の範囲で適宜調整される。

【００２６】この実施例の電気掘ごたつでは、面状ヒー
タ５１が極めて薄い面状発熱シート５１からなり、かつ
凹所３内の壁部３１に配置されるので、天板１の下部の
空間および凹所３の内部の空間が狭くならない。

【００２７】図９はこの発明の第２の実施例による電気
掘ごたつの断面図である。図９の電気掘ごたつにおいて
は、凹所３内の底部３０の表面に２枚の面状ヒータ５が
取り付けられている。他の部分の構成は、図１および図
２の電気掘ごたつの構成と同様である。

【００２８】図１０はこの発明の第３の実施例による電
気掘ごたつの断面図である。図１０の電気掘ごたつにお
いては、面状ヒータ５が凹所３の壁部を構成する側板３
１ａの裏側に取り付けられている。他の部分の構成は、
図１および図２に示される電気掘ごたつの構成と同様で
ある。ただし、面状ヒータ５において、面状発熱シート
５１の表面に植毛布５３を貼着しなくてもよい。

【００２９】図１０の電気掘ごたつでは、面状ヒータ５
の表面から放射された遠赤外線が側板３１ａを透過して
こたつ内部の人体の部分に到達する。また、面状ヒータ
５の表面から放射された遠赤外線の一部は側板３１ａに
おいて吸収され、その側板３１ａの温度を上昇させる。
それにより、その側板３１ａからも遠赤外線が放射され
る。

【００３０】なお、凹所３の底部を構成する底板３０ａ
の裏側に面状ヒータ５を取り付けてもよい。

【００３１】図１１はこの発明の第４の実施例による電
気ごたつの断面図である。図１１の電気ごたつは天板１
および４つの脚部２により構成される。この電気ごたつ
は洋式テーブルごたつである。天板１の裏面には２枚の
面状ヒータ５が取り付けられている。この電気ごたつで
は、面状ヒータ５から放射された遠赤外線エネルギーが
下方に直進してこたつ内部の人体の部分に到達し、その
部分を直接暖める。

【００３２】第２〜第４の実施例の電気掘ごたつまたは
電気ごたつにおいても、遠赤外線が空気を介することな
く直接的に人体に熱エネルギーを与えるので、こたつ布
団を用いることなく、こたつ内部の人体の部分を効率良
くかつ素早く暖めることができる。また、面状ヒータ５
が極めて薄い面状発熱シート５１からなり、かつ、凹所
３内の壁部または底部あるいは天板１の裏側に配置され
るので、天板１の下部の空間が狭くならない。また、面
状ヒータ５は軽量であるので、取扱いが便利である。

【００３３】なお、第１〜第３の実施例の電気掘ごたつ
については、施工時に面状ヒータ５を取り付けることも
できるが、施工後、リフォームの際に取り付けることも
できる。同様に、第４の実施例の電気ごたつについて
は、工場での製造時に面状ヒータ５を取り付けることも
できるが、出荷後に取り付けることもできる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、第１および第２の発明に
よれば、構造が簡単で嵩張らず、しかも遠赤外線の放射
エネルギーにより空気を介さず人体を直接暖めることが
できる電気ごたつおよび電気掘ごたつが提供される。し
たがって、こたつ布団を用いることなく人体の部分を効
率的に暖めることができ、取扱いが便利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例による電気掘ごたつの
分解斜視図である。

【図２】この発明の第１の実施例による電気掘ごたつの
断面図である。

【図３】この発明の実施例に用いられる面状ヒータの一
例を示す断面図である。

【図４】この発明の実施例に用いられる面状ヒータの他
の例を示す断面図である。

【図５】この発明の実施例に用いられる面状ヒータのさ
らに他の例を示す断面図である。

【図６】図３、図４および図５の面状ヒータに用いられ
る面状発熱シートの模式的な平面図である。

【図７】図６の面状発熱シートの端部の断面図である。

【図８】炭素繊維混抄紙を用いた面状発熱シートおよび
ニクロム線を用いたヒータの輻射温度上昇を示す図であ
る。

【図９】この発明の第２の実施例による電気掘ごたつの
断面図である。

【図１０】この発明の第３の実施例による電気掘ごたつ
の断面図である。

【図１１】この発明の第４の実施例による電気ごたつの
断面図である。

【符号の説明】

１ 天板 ２ 脚部 ３ 凹所 ５ 面状ヒータ ３０ 底部 ３１ 壁部 ３０ａ 底板 ３１ａ 側板 ５１ 面状発熱シート ５２，５６ 断熱材 ５３ 植毛布 ５４ 合成樹脂層 ５５ 反射板 １００ 炭素繊維混抄紙 １０１，１０２ 樹脂層 １０３ 銅箔テープ １０４ 銀ペースト １０５ 導線 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 天板の下部の所定位置に炭素繊維混抄紙
   からなる面状発熱シートを設けるとともに、前記炭素繊
   維混抄紙に通電するための通電手段を設けたことを特徴
   とする電気ごたつ。
2. 【請求項２】 床に形成された凹所の上部に脚部を介し
   て天板を据え付けた掘ごたつにおいて、 前記凹所内の壁部または底部に炭素繊維混抄紙からなる
   面状発熱シートを設けるとともに、前記炭素繊維混抄紙
   に通電するための通電手段を設けたことを特徴とする電
   気掘ごたつ。