JPWO2017163621A1 - 加熱装置 - Google Patents

Abstract

加熱装置は、履物（１０、６０）に配置されるとともに加熱部材（１４、６４ｂ）を有する中敷き部材（１３、６４）と、前記加熱部材を電磁誘導により加熱する誘導加熱コイル（２２、４２）と、を備え、前記中敷き部材は、前記履物とは別体で構成されている。

Description

関連出願への相互参照

本出願は、２０１６年３月２４日に出願された日本特許出願番号２０１６−６０４９８号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。

本開示は、加熱部材を電磁誘導により加熱する誘導加熱コイルを有する加熱装置に関するものである。

従来、スキー用具の内部に保温部材とこの保温部材を加熱するための加熱部材とを設け、加熱装置を用いて加熱部材を電磁誘導によって加熱する技術が、例えば特許文献１に記載されている。

特開平７−２３６５０２号公報

上記特許文献１に記載されたものは、保温部材および加熱部材がスキー用具と一体となっており、専用のスキー用具に用途が限定されため汎用性に欠ける。

本開示は、専用の履物を必要とすることなく、ユーザの足元を暖められるようにすることを目的とする。

本開示の１つの観点によれば、加熱装置は、履物に配置されるとともに加熱部材を有する中敷き部材と、加熱部材を電磁誘導により加熱する誘導加熱コイルと、を備え、中敷き部材は、履物とは別体で構成されている。

このような構成によれば、加熱部材を有する中敷き部材は、履物とは別体で構成されているので、専用の履物を必要とすることなく、ユーザの足元を暖めることができる。

第１実施形態に係る加熱装置の構成を示した図であり、車両のアクセルペダルの足載せ面にユーザの靴を載せた様子を示した図である。 図１中のＡ部拡大図である。 誘導加熱部材の構成を示した図である。 金属箔の構成を示した図である。 金属箔のＰＴＣ特性について説明するための図である。 第１実施形態に係る加熱装置のブロック図である。 電磁誘導による金属箔の加熱について説明するための図である。 誘導加熱コイルのインピーダンスＺと金属箔の温度Ｔの相関関係を表した図である。 第１実施形態に係る制御部のフローチャートである。 人体の皮膚に熱的影響を引き起こす接触面温度と接触時間の関係を示したものである。 第２実施形態に係る加熱装置の構成を示した図である。 フロアマットに誘導加熱部材を配置した様子を示した図である。 第２実施形態に係る加熱装置のブロック図である。 第２実施形態に係る加熱装置の制御部のフローチャートである。 第３実施形態に係る加熱装置の構成を示した図である。 建物の床面に配置されたフロアマットを上面側から見た図である。 中敷シートを足載せ面側から見た図である。 第３実施形態に係る加熱装置のブロック図である。 第３実施形態に係る加熱装置の制御部のフローチャートである。

以下、本開示の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
第１実施形態に係る加熱装置について図１〜図９を参照して説明する。図１は、車両のアクセルペダル５の足載せ面にユーザの靴１０を載せた様子を示した図である。図１中の矢印ＤＲ１は、車両前後方向を示している。また、図２は、図１中のＡ部拡大図である。

車両には、エンジンルームと車室内を隔てるダッシュパネル２と、車両のアンダーボディーを構成するフロアパネル３が設けられている。また、ダッシュパネル２には、下端にアクセルペダル５が固定されたアクセルリンクレバー５ａを回動可能に支持するアクセルブラケット５ｂが取り付けられている。このアクセルブラケット５ｂによりアクセルペダル５が揺動可能、つまり、車両前後方向に移動可能とされている。

本加熱装置は、ユーザの靴１０内の足載せ面に配置された中敷１３に設けられた金属箔１４を電磁誘導により非接触で加熱する誘導加熱部材２０を有している。この誘導加熱部材２０は、車両のアクセルペダル５の足載せ面に固定されている。

誘導加熱部材２０は、図３に示すように絶縁性を有する薄い樹脂板２１と、この樹脂板２１上に導電金属性部材（例えば、銅）をコイル状に形成した誘導加熱コイル２２と、を有している。

誘導加熱コイル２２には、所定周波数（例えば、２５キロヘルツ）の交流電圧を出力する電源回路３６が接続されている。電源回路３６から所定周波数の交流電圧が出力されると、誘導加熱コイル２２に交流電圧に応じた電流が流れるよう構成されている。

ユーザの靴１０は、図１に示したように、足を包み込む甲部１１および地面に接する靴底１２を有している。甲部１１は、例えば、皮、合成皮革等により構成され、靴底１２は、例えば、樹脂、ゴム等により構成されている。

ユーザの靴１０の内部には、中敷１３が配置されている。この中敷１３は、中敷き部材に相当し、靴１０と別体として構成されている。図４は、中敷１３の外観図である。中敷１３におけるユーザの足裏と接触する面には、加熱部材としての金属箔１４が接着固定されている。

金属箔１４は、ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）特性を有する正温度特性部材（抵抗体）により構成されており、薄板状をなしている。図５は、中敷１３の金属箔１４の温度と抵抗値の関係を示した図である。図に示すように、中敷１３の金属箔１４は、温度が低いときは抵抗値が小さくなっており、温度が上昇して所定温度（すなわちキュリー点）Ｔ１に達すると抵抗値が急激に増大するＰＴＣ特性を有している。本実施形態において、所定温度Ｔ１は、４２℃程度となっている。

図６は、本加熱装置のブロック構成図である。本加熱装置は、ＨＶＡＣ（空調ユニットともいう）モードセンサ３１、冷却水温センサ３２、外気温センサ３３、イグニッション（ＩＧともいう）センサ３４、誘導加熱コイル２２、インピーダンス検出回路３５、電源回路３６および制御部３７を備えている。電源回路３６および制御部３７は、誘導加熱コイルに供給する電力を制御する電力制御部である。

ＨＶＡＣモードセンサ３１は、車両用空調装置の各種の吹出モードを検出する。吹出モードには、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフモード、デフロスタモード等がある。ＨＶＡＣモードセンサ３１は、吹出モードを検出し、検出した吹出モードを示す信号を制御部３７へ出力する。

冷却水温センサ３２は、車両の走行用動力源であるエンジンを冷却する冷却水の温度を検出する温度センサである。冷却水温センサ３２は、冷却水の温度を検出し、検出した温度を示す信号を制御部３７へ出力する。

外気温センサ３３は、車室外の空気の温度（すなわち外気温度）を検出する温度センサである。外気温センサ３３は、外気温度を検出し、検出した外気温度を示す信号を制御部３７へ出力する。

イグニッションセンサ３４は、イグニッションスイッチのオンまたはオフを検出するセンサである。イグニッションセンサ３４は、イグニッションスイッチがオンまたはオフであることを示す信号を制御部３７へ出力する。

インピーダンス検出回路３５は、誘導加熱コイル２２と並列に接続されており、誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺを検出可能となっている。インピーダンス検出回路３５は、検出した誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺを示す信号を制御部３７へ出力する。インピーダンス検出回路３５は、中敷１３の金属箔１４の温度と相関性を有する誘導加熱コイル２２のインピーダンスを検出する。

電源回路３６は、一定電圧（例えば、４８Ｖ）で、かつ、所定周波数（例えば、２５ｋＨｚ）の交流信号を発生させる交流信号発生源として構成されている。電源回路３６の出力端子には、誘導加熱コイル２２が接続されている。電源回路３６は、制御部３７から入力される信号に応じて動作または停止するようになっている。

制御部３７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を有するコンピュータとして構成されており、ＣＰＵはＲＯＭに記憶されたプログラムに基づいて各種演算処理を行い、電源回路３６等の制御を行う。このＲＯＭとＲＡＭは、非遷移的実体的記憶媒体である。

次に、電磁誘導による中敷１３の金属箔１４の加熱について図７を参照して説明する。ここでは、金属箔１４の温度が低温となっているものとする。電源回路３６から交流電圧が出力され、誘導加熱コイル２２に交流電流が流れると、誘導加熱コイル２２の周りの磁界が変化する。これに伴って、この誘導加熱コイル２２の近傍に配置されている金属箔１４には、この磁界を打ち消すような渦電流が発生する。また、金属箔１４の電気抵抗をＲ、渦電流をＩとしたとき、金属箔１４には、Ｒ×Ｉ^２のジュール熱が発生する。

また、本実施形態の中敷１３の金属箔１４は、前述したようにＰＴＣ特性を有する抵抗対である正温度特性部材により構成されている。このため、金属箔１４の温度が徐々に上昇すると、金属箔１４の抵抗値は徐々に増大し、金属箔１４に渦電流が流れにくくなる。したがって、金属箔１４の温度の上昇度合いは徐々に小さくなる。

そして、金属箔１４の温度が所定温度（すなわちキュリー点）Ｔ１に達すると金属箔１４の抵抗値が急激に増大し、金属箔１４にほとんど渦電流が流れなくなり、金属箔１４に与えられるエネルギーも大きく低下する。これにより、誘導加熱コイル２２のインピーダンスが大きくなる。

このように、金属箔１４の温度Ｔと誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺには相関性がある。金属箔１４の温度Ｔと誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺの関係を図８に示す。図に示すように、金属箔１４の温度Ｔが上昇するにつれて、誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺも増大するようになっている。

また、本実施形態の金属箔１４は、ＰＴＣ特性を有している。したがって、温度が上昇して所定温度（すなわちキュリー点）Ｔ１に達すると、誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺも大きく変化するため、誘導加熱コイル２２の送電制御を精度良く行うことができる。

本加熱装置は、誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺが基準値Ｚ１未満の場合に誘導加熱コイル２２への送電を実施し、誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺが基準値Ｚ１以上の場合に誘導加熱コイル２２への送電を停止する送電制御を実施する。

図９に、この送電制御のフローチャートを示す。本加熱装置の制御部３７は、定期的に図に示す処理を実施する。なお、各図面のフローチャートにおける各制御ステップは、制御部３７が有する各種の機能実現部を構成している。

まず、制御部３７は、ステップＳ１００で、車両のイグニッションスイッチがオフからオンになったか否かを判定する。具体的には、イグニッションセンサ３４より入力される信号に基づいてイグニッションスイッチがオフからオンになったか否かを判定する。

ユーザの操作によりイグニッションスイッチがオフからオンにされると、ステップＳ１００の判定はＹＥＳとなり、次に制御部３７はステップＳ１０２で、外気温度が基準値（例えば、１０℃）未満であるか否かを判定する。なお、外気温度は、外気温センサ３３より入力される信号に基づいて特定することができる。

外気温度が基準値未満となっている場合には、ステップＳ１０２の判定はＹＥＳとなり、次に制御部３７はステップＳ１０４で、エンジンを冷却する冷却水の温度が基準値（例えば、５０℃）未満であるか否かを判定する。なお、冷却水の温度は、冷却水温センサ３２より出力される信号に基づいて特定することができる。

冷却水の温度が基準値未満となっている場合には、ステップＳ１０４の判定はＹＥＳとなり、次に制御部３７はステップＳ１０６で、吹出モードの判定を行う。具体的には、ＨＶＡＣモードセンサ３１より出力される信号に基づいて吹出モードがフットモードおよびフットデフモードのいずれかに設定されているかを判定する。なお、フットモードおよびフットデフモードは、冬場などに設定される吹出モードである。

吹出モードがフットモードおよびフットデフモードのいずれかに設定されている場合には、制御部３７はステップＳ１０８で、誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺを特定する。誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺは、インピーダンス検出回路３５により検出される信号に基づいて特定することができきる。なお、ここでは誘導加熱コイル２２への通電を開始していないため、制御部３７は、誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺを０としてみなす。

次に制御部３７はステップＳ１１０で、誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺが基準値Ｚ１未満であるか否かを判定する。ここで、基準値Ｚ１は、金属箔１４の温度が、一般的な人の体温（例えば、３６℃）より一定温度（例えば、３℃〜６℃）高い所定温度Ｒ１となる場合に相当する値である。

図１０は、人体の皮膚に熱的影響を引き起こす接触面温度と接触時間の関係を示したものである。接触時間が長いと、接触面温度が比較的低くても人体の皮膚に熱的影響を引き起こすことが分かる。このような点を考慮して発熱体に長時間接触しても、人体の皮膚に熱的影響を引き起こすことのないよう基準値Ｚ１が決定される。

ここでは、誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺを０としてみなされるため、ステップＳ１１０の判定はＹＥＳとなり、制御部３７はステップＳ１１２で誘導加熱コイル２２への送電を実施する。具体的には、電源回路３６に対して動作を開始するよう指示するとともに、電源回路３６から所定周波数の交流信号を出力させる。すなわち、電源回路３６から誘導加熱コイル２２に所定電力を供給させる。

これにより、誘導加熱コイル２２に高周波の交流電流が流れ、誘導加熱コイル２２の周囲の電界が変化する。そして、誘導加熱コイル２２の近傍に配置された金属箔１４に、磁界の変化を打ち消す磁界が生じるような渦電流が発生する。この渦電流の発生により金属箔１４にジュール熱が発生し、金属箔１４が加熱され、金属箔１４の温度が徐々に上昇する。

金属箔１４で発生した熱は、熱伝導により靴１０を履いている乗員の足に直接伝わるので、僅かな消費電力でも乗員は速やかに暖房感を得ることができる。

また、金属箔１４の温度が上昇して所定温度（すなわちキュリー点）Ｔ１に達すると金属箔１４の抵抗値が急激に増大し、金属箔１４にほとんど渦電流が流れなくなる。

そして、誘導加熱コイル２２のインピーダンスが基準値Ｚ１以上になると、ステップＳ１１０の判定はＮＯとなり、制御部３７はステップＳ１１４で、誘導加熱コイル２２への送電を停止する。これにより、電磁誘導による金属箔１４の加熱は停止される。

このように、金属箔１４の温度が上昇したときには、電磁誘導による金属箔１４の加熱を停止するので、乗員に温熱的不快感を与える可能性が低減される。

誘導加熱コイル２２への送電が実施されている間に、乗員の操作に応じてイグニッションスイッチがオフになると、ステップＳ１００の判定はＮＯとなり、制御部３７はステップＳ１１６で、電源回路３６の出力を停止させる。

また、誘導加熱コイル２２への送電が実施されている間に、外気温度が基準値（例えば、１０℃）以上となった場合、ステップＳ１０２の判定はＮＯとなり、制御部３７はステップＳ１１６で電源回路３６の出力を停止させる。

このように、気温が高く外気温度が基準値以上となった場合、電源回路３６から交流電圧が出力されなくなり、電磁誘導による金属箔１４の加熱は停止される。

誘導加熱コイル２２への送電が実施されている間に、車両の走行用動力源であるエンジンを冷却する冷却水の温度が基準値（例えば、５０℃）以上となった場合には、Ｓ１０４の判定はＮＯとなる。これにより、制御部３７はステップＳ１１６で電源回路３６の出力を停止させる。

このように、エンジンを冷却する冷却水の温度が基準値以上となった場合、車両用空調装置により暖められた空気が車両の車室内へ吹き出されるため、金属箔１４の加熱の必要はなくなり、電磁誘導による金属箔１４の加熱は停止される。

誘導加熱コイル２２への送電が実施されている間に、吹出モードがフェイスモード、バイレベルモードおよびデフロスタモードのいずれかに変更された場合には、ステップＳ１０６の判定はＮＯとなる。これにより、制御部３７はステップＳ１１６で電源回路３６の出力を停止させる。

上記した構成によれば、加熱装置は、靴１０に配置されるとともに金属箔１４を有する中敷１３と、中敷き１３を電磁誘導により加熱する誘導加熱コイル２２と、を備える。中敷１３は、靴１０とは別体で構成されているので、専用の履物を必要とすることなく、ユーザの足元を暖められる。

また、加熱装置は、金属箔１４の温度と相関性を有する誘導加熱コイルのインピーダンスを検出するインピーダンス検出回路３５を備える。また加熱装置は、インピーダンス検出回路３５により検出された誘導加熱コイルのインピーダンスに基づいて誘導加熱コイル２２に供給する電力を制御する電源回路３６および制御部３７を備えている。

これによれば、金属箔１４の温度と相関性を有する誘導加熱コイルのインピーダンスに基づいて誘導加熱コイルに供給する電力が制御される。したがって、上記特許文献１に記載された装置と比較して、より正確に加熱部材の加熱制御を実施することができる。

また、金属箔１４は、温度が高くなるにつれて抵抗値が増大するＰＴＣ特性材により構成されている。したがって、温度が上昇して所定温度（すなわちキュリー点）Ｔ１に達すると、誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺも大きく変化する。その結果、誘導加熱コイル２２の送電制御を精度良く行うことができる。

なお、本実施形態では、ステップＳ１００、Ｓ１０２、Ｓ１０４、Ｓ１０６の全ての判定においてＹＥＳと判定された場合に、ステップＳ１０８〜Ｓ１１４の処理が実施される。しかし、制御部３７は、ステップＳ１００、Ｓ１０２、Ｓ１０４、Ｓ１０６のうち少なくとも１つを省略し、残りの判定においてＹＥＳと判定された場合に、ステップＳ１０８〜Ｓ１１４の処理を実施してもよい。

例えば、ステップＳ１００にて、車両のイグニッションスイッチがオフからオンになった場合、制御部３７はステップＳ１０８へ進んでもよい。この場合、ステップＳ１１０にて、誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺが基準値Ｚ１未満となった場合、制御部３７は誘導加熱コイル２２に所定量の電力を供給する。

車両のイグニッションスイッチがオフとなっている状況では、車両内の温度が低くなっている可能性が高い。本実施形態では、車両のイグニッションスイッチがオフからオンとなったと判定された場合、誘導加熱コイル２２に所定量の電力が供給されるので、乗員が車両に乗車したタイミングで、速やかに加熱部材を加熱することができる。

また、イグニッションスイッチがオフになると、電源回路３６から交流電圧が出力されなくなり、誘導加熱コイル２２への電力供給が停止されるので、車両のバッテリ上がりを防止することができる。

また、例えば、ステップＳ１０２にて、外気温センサ３３により検出された外気温度が基準外気温以下であると判定された場合、制御部３７はステップＳ１０８へ進んでもよい。この場合、ステップＳ１１０にて、誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺが基準値Ｚ１未満となっていると、制御部３７は誘導加熱コイル２２に所定量の電力を供給する。

外気温度が基準外気温以下の場合、誘導加熱コイル２２に所定量の電力が供給されるので、速やかに加熱部材を加熱することができる。また、外気温度が基準外気温以上になると、誘導加熱コイル２２への電力供給が停止されるので、必要以上に加熱部材が加熱されない。

また、ステップＳ１０４にて、冷却水温センサ３２により検出された車両のエンジン冷却水の温度が基準水温以下であると判定された場合、制御部３７はステップＳ１０８へ進んでもよい。この場合、ステップＳ１１０にて、誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺが基準値Ｚ１未満となっていると、誘導加熱コイル２２に所定量の電力を供給する。

車両のエンジン冷却水の温度が低い場合、車両用空調装置のフット吹出口から温風が吹き出されないが、車両のエンジン冷却水の温度が基準水温以下の場合、誘導加熱コイル２２に所定量の電力が供給されるので、速やかに加熱部材を加熱することができる。また、車両のエンジン冷却水の温度が基準水温以上になると、誘導加熱コイル２２への電力供給が停止されるので、必要以上に加熱部材が加熱されない。

また、ステップＳ１０６にて、吹出モードがフットモードおよびフットデフモードのいずれかに設定されていると判定された場合、制御部３７はステップＳ１０８へ進んでもよい。この場合、ステップＳ１１０にて、誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺが基準値Ｚ１未満となっていると、制御部３７は誘導加熱コイル２２に所定量の電力を供給する。

フットモードおよびフットデフモードは、通常、暖房時に設定される吹出モードである。このように、フットモードおよびフットデフモードが吹出モードに設定されている場合、誘導加熱コイル２２に所定量の電力が供給されるので、速やかに加熱部材を加熱することができる。また、フットモードおよびフットデフモード以外の吹出モードになると、誘導加熱コイル２２への電力供給が停止されるので、必要以上に加熱部材が加熱されない。

（第２実施形態）
第２実施形態に係る加熱装置の全体構成を図１１に示す。図１１は、本加熱装置を搭載した車両を車両上方向から見た図である。上記第１実施形態の加熱装置は、車両のアクセルペダル５の足載せ面に誘導加熱部材２０が設けられている。これに対し、本実施形態では、車両のアクセルペダル５の足載せ面の他に、車両のブレーキペダル６の足載せ面およびフットレスト７の足載せ面に、それぞれ誘導加熱部材２０およびインピーダンス検出回路３５が設けられている。さらに、運転席、助手席、運転席側後部座席および助手席側後部座席に対応する４つのフロアマット８にそれぞれ誘導加熱部材２０およびインピーダンス検出回路３５が設けられている。

図１２は、フロアマット８を側方から見た図である。図に示すように、フロアマット８に設けられた誘導加熱部材２０は、フロアマット８の裏面側、すなわち、フロアパネル３と接触する側に設けられている。

次に、本実施形態の加熱装置について図１３のブロック図を参照して説明する。本加熱装置の構成は、上記第１実施形態の構成と比較して、さらに、着座センサ３８および内気温センサ３９を備えた点が異なる。

着座センサ３８は、運転席、助手席、運転席側後部座席および助手席側後部座席に設けられている。着座センサ３８は、車両の座席への乗員の有無を検出し、座席における乗員の有無を示す信号を制御部３７へ出力する。

内気温センサ３９は、車室内の空気の温度（すなわち内気温度）を検出する温度センサである。内気温センサ３９は、内気温度を検出し、検出した内気温度を示す信号を制御部３７へ出力する。

図１４に、第２実施形態に係る制御部３７による送電制御のフローチャートを示す。図に示すフローチャートは、上記第１実施形態のフローチャートと比較して、ステップＳ１０６とステップＳ１０８の間に、ステップＳ３００、Ｓ３０２、Ｓ３０４の判定ステップを実施するようになっている。

なお、ステップＳ１００〜Ｓ１０６については、図９のフローチャートと同じであるため、ここでは説明を省略する。

ここで、ステップＳ１０６にて、フットモードおよびフットデフモードのいずれかであると判定された場合、次に制御部３７はステップＳ３００で、車両の各座席で乗員が検出されたか否かを判定する。具体的には、着座センサ３８より出力される信号に基づいて車両の各座席に乗員がいるか否かを判定する。

着座センサ３８より出力される信号に基づいて車両の座席に乗員がいることが検出された場合には、ステップＳ３００の判定はＹＥＳとなる。この場合次に、制御部３７はステップＳ３０２で、動作を開始してからの時間である動作時間が所定時間（例えば、１０分）未満であるか否かを判定する。具体的には、制御部３７は、誘導加熱コイル２２への送電を開始してからの時間を計時し、誘導加熱コイル２２への送電を開始してからの時間が所定時間未満であるか否かを判定する。

動作を開始してからの時間である動作時間が所定時間未満となっている場合には、Ｓ３０２の判定はＹＥＳとなり、次に制御部３７はステップＳ３０４で、内気温度が所定値（例えば、１０℃）未満であるか否かを判定する。具体的には、内気温センサ３９により検出された内気温が所定値未満であるか否かを判定する。

内気温センサ３９により検出された内気温度が所定値未満となっている場合には、ステップＳ３０４の判定はＹＥＳとなり、制御部３７はＳ１０８へ進む。したがって、誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺが基準値Ｚ１未満の場合は、誘導加熱コイル２２への通電が開始される。

本実施形態では、乗員がいる座席の位置に対応して設けられた誘導加熱コイル２２へ所定量の電力を供給し、乗員がいない座席の位置に対応して設けられた誘導加熱コイル２２への電力供給を停止する。また、誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺが基準値Ｚ１以上の場合は、誘導加熱コイル２２への通電を停止する。

誘導加熱コイル２２への送電が実施されている間に、車両から全ての乗員が降車して、車両の座席に乗員がいなくなった場合には、ステップＳ３００の判定はＮＯとなる。この場合、制御部３７は、ステップＳ１１６で電源回路３６の出力を停止させる。

このように、車両の座席に乗員がいなくなると、電源回路３６から交流電圧が出力されなくなり、電磁誘導による金属箔１４の加熱は停止されるため、車両のバッテリ上がりを防止することができる。

誘導加熱コイル２２への送電が実施されている状態で、動作を開始してからの時間である動作時間が所定時間に達すると、Ｓ３０２の判定はＮＯとなる。この場合、制御部３７は、ステップＳ１１６で、電源回路３６の出力を停止させる。

このように、動作を開始してからの時間である動作時間が所定時間に達すると、電源回路３６から交流電圧が出力されなくなり、電磁誘導による金属箔１４の加熱は停止されるため、消費電力を低減することができる。

誘導加熱コイル２２への送電が実施されている間に、内気温度が所定値（例えば、１０℃）以上になると、Ｓ３０２の判定はＮＯとなる。この場合制御部３７は、ステップＳ１１６で、電源回路３６の出力を停止させる。

このように、内気温度が所定値以上になると、電源回路３６から交流電圧が出力されなくなり、電磁誘導による金属箔１４の加熱は停止されるため、消費電力を低減することができる。

本実施形態では、上記第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。

また、上記したように加熱装置は、誘導加熱コイル２２およびインピーダンス検出回路３５を複数備える。電源回路３６および制御部３７は、複数の誘導加熱コイル２２に供給する電力を制御する。このように、１つの制御部３７で、複数の誘導加熱コイル２２に供給する電力を制御することができる。

また、制御部３７は、誘導加熱コイル２２への電力供給を開始してから所定時間が経過した場合、誘導加熱コイル２２に供給する電力を低減させるので、消費電力を低減することができる。

また、加熱装置は、車両の座席への乗員の有無を検出する着座センサ３８を備える。誘導加熱コイル２２は、座席の位置に対応させて複数箇所に設けられている。電源回路３６および制御部３７は、着座センサ３８により車両の座席に少なくとも１人の乗員がいることが検出された場合、乗員がいる座席の位置に対応して設けられた誘導加熱コイル２２へ所定量の電力を供給する。電源回路３６および制御部３７は、着座センサ３８により車両の座席に少なくとも１人の乗員がいることが検出された場合、乗員がいない座席の位置に対応して設けられた誘導加熱コイル２２への電力供給を低減する。したがって、無駄な電力を消費しないようにすることができる。

なお、本実施形態では、制御部３７はステップＳ１００、Ｓ１０２、Ｓ１０４、Ｓ１０６、Ｓ３００、Ｓ３０２、Ｓ３０４の全ての判定においてＹＥＳと判定された場合に、ステップＳ１０８〜Ｓ１１４の処理を実施する。しかし、制御部３７は、ステップＳ１００、Ｓ１０２、Ｓ１０４、Ｓ１０６、Ｓ３００、Ｓ３０２、Ｓ３０４のうち少なくとも１つの判定を省略し、残りの判定においてＹＥＳと判定された場合に、ステップＳ１０８〜Ｓ１１４の処理を実施してもよい。

例えば、制御部３７はステップＳ３００にて、車両の座席に乗員がいると判定された場合、ステップＳ１０８へ進んでもよい。この場合、制御部３７はステップＳ１１０にて、誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺが基準値Ｚ１未満となっていると、誘導加熱コイル２２に所定量の電力を供給する。

また、誘導加熱コイル２２は、座席の位置に対応させて複数箇所に設けられている。制御部３７は、着座センサ３８により乗員がいることが検出された場合、乗員がいる座席の位置に対応して設けられた誘導加熱コイル２２へ所定量の電力を供給し、乗員がいない座席の位置に対応して設けられた誘導加熱コイル２２への電力供給を停止する。したがって無駄な電力を消費しないようにすることができる。

また、Ｓ３０２にて、誘導加熱コイル２２への電力供給を開始してから所定時間が経過したと判定された場合、制御部３７はＳ１０８へ進んでもよい。この場合、ステップＳ１１０にて、誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺが基準値Ｚ１未満となっていると、制御部３７は、誘導加熱コイルへの電力供給を停止させる。

誘導加熱コイル２２への電力供給を開始してからいつまでも加熱部材を加熱するとかえって乗員に不快感を与えてしまうことが考えられるが、誘導加熱コイル２２への電力供給を開始してから所定時間が経過すると、誘導加熱コイルに供給する電力を停止させるので、乗員に不快感を与えないようにすることが可能である。

また、Ｓ３０４にて、内気温センサ３９により検出された内気温が所定値未満であると判定された場合、Ｓ１０８へ進んでもよい。この場合、Ｓ１１０にて、誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺが基準値Ｚ１未満となっていると、誘導加熱コイルに供給する電力を停止させる。

内気温度が基準内気温以下の場合、誘導加熱コイル２２に所定量の電力が供給されるので、速やかに加熱部材を加熱することができる。また、内気温度が基準内気温以上になると、誘導加熱コイル２２への電力供給が停止されるので、必要以上に加熱部材を加熱しないようにすることができる。

（第３実施形態）
第３実施形態に係る加熱装置の全体構成を図１１に示す。図１５は、学習塾で椅子５１に座った生徒が学習机５０に向かって学習している様子を示した図である。なお、図１５には、生徒が履いているスリッパ６０、フロアマット４８等が概略断面図として示されている。履物であるスリッパ６０の足載せ面には、加熱部材としての金属箔６４ｂを有する中敷シート６４が設けられている。なお、中敷シート６４は中敷き部材に相当する。

本実施形態の加熱装置は、生徒が履いているスリッパ６０の足載せ面に配置された中敷シート６４に設けられた金属箔６４ｂを電磁誘導により非接触で加熱する誘導加熱コイル４２を有する。加熱装置は、この誘導加熱コイル４２を用いて電磁誘導により中敷シート６４を加熱する。

図１６に示すように、建物の床面９には、誘導加熱コイル４２およびフロアマット４８が配置されている。本実施形態では、生徒が学習机５０に向かって椅子５１に座ったときにスリッパ６０が位置する場所に誘導加熱コイル４２が配置されている。誘導加熱コイル４２は、導電金属性部材をコイル状に形成したものとして構成されている。なお、誘導加熱コイル４２は、建物の床面９に固定されるよう構成されていても、建物の床面９に対して移動可能となっていてもよい。また、誘導加熱コイル４２の上には、この誘導加熱コイル４２を覆うようにフロアマット４８が配置されている。

誘導加熱コイル４２には、所定周波数（例えば、２５キロヘルツ）の交流電圧を出力する電源回路４６が接続されている。電源回路４６から交流電圧が出力されると、誘導加熱コイル４２に交流電圧に応じた電流が流れるよう構成されている。

スリッパ６０は、例えば、ビニール、ゴム等を用いて構成されており、スリッパ６０の足載せ面には、中敷シート６４が設けられている。図１７は、中敷シート６４を足載せ面側から見た図である。中敷シート６４は、例えば、ポリウレタンやポリエステル等を用いて構成されたシート本体６４ａと導電金属性部材を用いて構成された金属箔６４ｂを有している。金属箔６４ｂは、シート本体６４ａにおける足載せ面と反対側の面に接着固定されている。中敷シート６４は、スリッパ６０と別体として構成されている。

図１８は、本加熱装置のブロック構成図である。本加熱装置は、操作部４１、誘導加熱コイル４２、電源回路４６および制御部４７を備えている。

操作部４１は、加熱装置の電源のオンオフを操作するための不図示の電源スイッチ、加熱温度を設定するための不図示の温度調整スイッチ等を備えている。操作部４１は、ユーザのスイッチ操作に応じた信号を制御部４７へ出力する。

制御部４７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を有するコンピュータとして構成されており、ＣＰＵはＲＯＭに記憶されたプログラムに基づいて各種演算処理を行い、電源回路４６等の制御を行う。

図１９に、第３実施形態に係る制御部４７による送電制御のフローチャートを示す。制御部４７は、定期的に図１９に示す処理を実施する。

まず、制御部４７は、ステップＳ４００にて、操作部４１の電源スイッチの状態に基づいて電源をオンするか否かを判定する。

ここで、操作部４１の電源スイッチがオンとなっている場合、制御部４７は、ステップＳ４０２にて、誘導加熱コイル４２への送電を実施する。具体的には、電源回路４６に誘導加熱コイル４２への送電を実施するよう指示する。

これにより、電源回路３６から交流電圧が出力され、誘導加熱コイル２２に交流電流が流れると、誘導加熱コイル２２の周りの磁界が変化する。そして、電磁誘導により中敷シート６４の金属箔６４ｂが加熱される。

また、操作部４１の電源スイッチがオフになると、制御部４７は、ステップＳ４０４にて、誘導加熱コイル４２への送電を停止する。具体的には、電源回路４６に誘導加熱コイル４２への送電を停止するよう指示する。

これにより、電源回路３６から交流電圧が出力されなくなり、誘導加熱コイル２２に交流電流が流れなくなり、中敷シート６４の金属箔６４ｂは加熱されなくなる。

（他の実施形態）
（１）上記第１、第２実施形態では、誘導加熱コイル２２に電力が供給されている状態で、ステップＳ１１０にて、誘導加熱コイル２２のインピーダンスが基準値Ｚ１以上になったと判定されると、制御部３７はステップＳ１１４に進む。そして制御部３７はステップＳ１１４にて、誘導加熱コイル２２に供給する電力を停止する。しかし、制御部３７はステップＳ１１４にて、誘導加熱コイル２２のインピーダンスが基準値Ｚ１以上になったと判定される前よりも誘導加熱コイル２２に供給する電力を低下させてもよい。また、制御部３７は、誘導加熱コイル２２のインピーダンスが基準値Ｚ１以上になったと判定される前よりも加熱部材の温度が徐々に低くなるよう誘導加熱コイル２２に供給する電力を制御してもよい。

（２）上記第１、第２実施形態では、制御部３７はステップＳ１１６にて、電源回路３６の出力を停止させるが、電源回路３６の出力を停止させる前よりも電源回路３６の出力を低下させてもよい。また制御部３７は、電源回路３６の出力を停止させる前よりも電源回路３６の出力を徐々に低下させてもよい。

（３）上記第１、第２実施形態では、制御部３７は誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺに基づいて誘導加熱コイル２２に供給する電力量を制御するようにした。しかし、制御部３７は、誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺから金属箔１４の温度を推定し、この金属箔１４の温度と所定温度に基づいて誘導加熱コイル２２に供給する電力を制御してもよい。具体的には、制御部３７は、金属箔１４の温度が所定温度以下となるよう誘導加熱コイル２２に供給する電力を制御してもよい。より具体的には、制御部３７は、誘導加熱コイル２２に供給する電力を低下または誘導加熱コイル２２に供給する電力を停止してもよい。なお、制御部３７は、誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺと金属箔１４の温度との相関性がマップとしてＲＯＭに記憶されている場合、このＲＯＭに記憶されたマップを用いて誘導加熱コイル２２のインピーダンスＺから金属箔１４の温度を推定することができる。

（４）上記第１、第２実施形態では、ＰＴＣ特性を有する正温度特性部材により金属箔１４が構成されている。しかし、例えば、ＮＴＣ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）特性を有する抵抗体である負温度特性部材等、温度変化に伴って抵抗値が変化する部材により金属箔１４が構成されてもよい。

（５）上記各実施形態では、金属箔１４により加熱部材が構成されているが、例えば、導電金属製の線材等、金属箔以外の部材により加熱部材が構成されてもよい。

（６）上記第１、第２実施形態では、乗員の靴に中敷１３が設けられているが、例えば、長靴や靴下等の履物に中敷１３が設けられていてもよい。

（７）上記第３実施形態では、スリッパ６０に中敷シート６４が設けられているが、スリッパ６０に限定されるものではなく、例えば、生徒の靴等の履物に中敷シート６４が設けられてもよい。

（８）上記第２実施形態では、車両の座席の位置に対応させて誘導加熱コイル２２およびインピーダンス検出回路３５を設けられた。しかし、誘導加熱コイル２２およびインピーダンス検出回路３５は、必ずしも車両の座席の位置に対応させて設ける必要はない。

（９）上記第１実施形態では、車両のアクセルペダル５の足載せ面に誘導加熱コイル２２およびインピーダンス検出回路３５が設けられる。しかし、誘導加熱コイル２２およびインピーダンス検出回路３５が複数異なる場所に設けられてもよい。

（１０）上記第２実施形態における制御部３７は、インピーダンス検出回路３５により検出された誘導加熱コイル２２のインピーダンスに基づいて誘導加熱コイル２２に供給する電力を制御する。しかし、制御部３７は複数のインピーダンス検出回路３５により複数の誘導加熱コイル２２のインピーダンスを個別に検出してもよい。さらに、制御部３７は、複数のインピーダンス検出回路３５により複数の誘導加熱コイル２２のインピーダンスを個別に検出し、複数の誘導加熱コイル２２に供給する電力を個別に制御してもよい。

（１１）上記第３実施形態では、学習塾の建物の床面９に誘導加熱コイル２２が配置されたが、学習塾に限定されるものではなく、例えば、習い事教室、映画館等の各種建物の床面に誘導加熱コイル２２が配置されてもよい。

なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。

（まとめ）
上記実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、加熱装置は、履物に配置されるとともに加熱部材を有する中敷き部材と、加熱部材を電磁誘導により加熱する誘導加熱コイルと、を備え、中敷き部材は、履物とは別体で構成されている。

第２の観点によれば、誘導加熱コイルは、車両の車室内に設置される。これによれば、車両の乗員の履物に設けられた加熱部材を加熱することができる。

第３の観点によれば、誘導加熱コイルは、建物の床面に設置される。これによれば、建物にいるユーザの履物に設けられた加熱部材を加熱することができる。

第４の観点によれば、制御部３７は、加熱部材の温度と相関性を有する誘導加熱コイルのインピーダンスを検出するインピーダンス検出回路を備えている。そして、電力制御部は、インピーダンス検出回路により検出された誘導加熱コイルのインピーダンスに基づいて誘導加熱コイルに供給する電力を制御する。

上記特許文献１に記載された装置は、加熱装置に設けられた温度センサをスキー用具の底に設けられた検温部に接触させて加熱部材の温度を検出するよう構成されている。このため、例えば、温度センサと検温部の間に石等の熱伝導率の低い物体が介在すると、加熱部の温度を正確に検出できなくなってしまう。このように、加熱部の温度を正確に検出できなくなると、加熱部の電力制御を精度良く行うことができなくなる。

しかし、上記第４の観点によれば、電力制御部は、インピーダンス検出回路により検出された誘導加熱コイルのインピーダンスに基づいて誘導加熱コイルに供給する電力を制御するので、より正確に加熱部材の加熱制御を実施することができる。

第５の観点によれば、電力制御部は、インピーダンス検出回路により検出された誘導加熱コイルのインピーダンスに基づいて加熱部材の温度を推定する。そして電力制御部は、該加熱部材の温度が、所定温度以上になると、該加熱部材の温度が、所定温度よりも低くなるよう誘導加熱コイルに供給する電力を制御する。

第６の観点によれば、加熱装置は、誘導加熱コイルを複数備え、電力制御部は、複数の誘導加熱コイルに供給する電力を制御する。このように、１つの電力制御部で複数の誘導加熱コイルに供給する電力を制御することができる。

第７の観点によれば、電力制御部は、車両のイグニッションスイッチがオフからオンになった場合、誘導加熱コイルに所定量の電力を供給する。

第８の観点によれば、加熱装置は、外気温度を検出する外気温センサを備える。電力制御部は、外気温センサにより検出された外気温度が基準外気温以下の場合、誘導加熱コイルへ所定量の電力を供給する。これによれば、外気温度が基準外気温以下の場合、誘導加熱コイル２２に所定量の電力が供給されるので、速やかに加熱部材を加熱することができる。

第９の観点によれば、加熱装置は、車両のエンジン冷却水の温度を検出する冷却水温センサを備える。電力制御部は、冷却水温センサにより検出された車両のエンジン冷却水の温度が基準水温以下の場合、誘導加熱コイルへ所定量の電力を供給する。

車両のエンジン冷却水の温度が低い場合、車両用空調装置のフット吹出口から温風が吹き出されないが、車両のエンジン冷却水の温度が基準水温以下の場合、誘導加熱コイルに所定量の電力が供給されるので、速やかに加熱部材を加熱することができる。

第１０の観点によれば、加熱装置は、車両用空調装置の吹出モードがフットモードおよびフットデフモードのいずれか一方となっているか否かを検出するモードセンサを備えている。そして、電力制御部は、モードセンサにより吹出モードがフットモードおよびフットデフモードのいずれか一方となっていることが検出された場合、誘導加熱コイルへ所定量の電力を供給する。

フットモードおよびフットデフモードは、通常、暖房時に設定される吹出モードである。このように、フットモードおよびフットデフモードが吹出モードに設定されている場合、誘導加熱コイルに所定量の電力が供給されるので、速やかに加熱部材を加熱することができる。

第１１の観点によれば、加熱装置は、誘導加熱コイルへの電力供給を開始してから所定時間が経過した場合、該所定時間が経過する前より誘導加熱コイルに供給する電力を低減させる。

このように、誘導加熱コイルへの電力供給を開始してから所定時間が経過した場合、該所定時間が経過する前より誘導加熱コイルに供給する電力が低減される。したがって、消費電力を低減することができる。

第１２の観点によれば、加熱装置は、車両の座席に乗員がいるか否かを検出する乗員センサを備え、誘導加熱コイルは、座席の位置に対応させて複数箇所に設けられている。

そして、電力制御部は、乗員センサにより乗員がいることが検出された場合、乗員がいる座席の位置に対応して設けられた誘導加熱コイルへ所定量の電力を供給し、乗員がいない座席の位置に対応して設けられた誘導加熱コイルへの電力供給を停止する。

これによれば、乗員がいない座席の位置に対応して設けられた誘導加熱コイルへの電力供給が低減される。したがって、無駄な電力消費が抑制される。

第１３の観点によれば、加熱部材は、温度が高くなるにつれて抵抗値が増大するＰＴＣ特性材により構成されている。

これによれば、温度が上昇して所定温度（すなわちキュリー点）に達すると、誘導加熱コイルのインピーダンスＺも大きく変化する。したがって、誘導加熱コイルの送電制御を精度良く行うことができる。

第１４の観点によれば、電力制御部は、所定時間が経過する前より加熱部材の温度が徐々に低くなるよう誘導加熱コイルに供給する電力を制御する。

第１５の観点によれば、誘導加熱コイルは、車両のアクセルペダル、ブレーキペダル、フットレストおよびフロアマットの少なくとも１つに設けられている。

本開示の１つの観点によれば、加熱装置は、履物に配置されるとともに加熱部材を有する中敷き部材と、加熱部材を電磁誘導により加熱する誘導加熱コイルと、を備え、中敷き部材は、履物とは別体で構成されており、前記中敷き部材におけるユーザの足裏と接触する面に、前記加熱部材が配置される。

Claims (15)

1. 加熱装置であって、
   履物（１０、６０）に配置されるとともに加熱部材（１４、６４ｂ）を有する中敷き部材（１３、６４）と、
   前記加熱部材を電磁誘導により加熱する誘導加熱コイル（２２、４２）と、を備え、
   前記中敷き部材は、前記履物とは別体で構成されている加熱装置。
2. 前記誘導加熱コイルは、車両の車室内に設置される請求項１に記載の加熱装置。
3. 前記誘導加熱コイルは、建物の床面（９）に設置される請求項１に記載の加熱装置。
4. 前記加熱部材の温度と相関性を有する前記誘導加熱コイルのインピーダンスを検出するインピーダンス検出回路（３５）を備え、
   前記電力制御部は、前記インピーダンス検出回路により検出された前記誘導加熱コイルのインピーダンスに基づいて前記誘導加熱コイルに供給する電力を制御する請求項１ないし３のいずれか１つに記載の加熱装置。
5. 前記電力制御部は、前記インピーダンス検出回路により検出された前記誘導加熱コイルのインピーダンスに基づいて前記加熱部材の温度を推定し、該加熱部材の温度が、所定温度以上になると、該加熱部材の温度が、前記所定温度よりも低くなるよう前記誘導加熱コイルに供給する電力を制御する請求項１ないし４のいずれか１つに記載の加熱装置。
6. 前記誘導加熱コイルを複数備え、
   前記電力制御部は、複数の前記誘導加熱コイルに供給する電力を制御する請求項１ないし５のいずれか１つに記載の加熱装置。
7. 前記電力制御部は、前記車両のイグニッションスイッチがオフからオンになった場合、前記誘導加熱コイルに所定量の電力を供給する請求項１ないし５のいずれか１つに記載の加熱装置。
8. 外気温度を検出する外気温センサ（３３）を備え、
   前記電力制御部は、前記外気温センサにより検出された外気温度が基準外気温以下の場合、前記誘導加熱コイルへ所定量の電力を供給する請求項１ないし７のいずれか１つに記載の加熱装置。
9. 前記車両のエンジン冷却水の温度を検出する冷却水温センサ（３２）を備え、
   前記電力制御部は、前記冷却水温センサにより検出された前記車両のエンジン冷却水の温度が基準水温以下の場合、前記誘導加熱コイルへ所定量の電力を供給する請求項１ないし８のいずれか１つに記載の加熱装置。
10. 車両用空調装置の吹出モードがフットモードおよびフットデフモードのいずれか一方となっているか否かを検出するモードセンサ（３１）を備え、
    前記電力制御部は、前記モードセンサにより前記吹出モードがフットモードおよびフットデフモードのいずれか一方となっていることが検出された場合、前記誘導加熱コイルへ所定量の電力を供給する請求項１ないし９のいずれか１つに記載の加熱装置。
11. 前記誘導加熱コイルへの電力供給を開始してから所定時間が経過した場合、該所定時間が経過する前より前記誘導加熱コイルに供給する電力を低減させる請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の加熱装置。
12. 前記車両の座席に乗員がいるか否かを検出する乗員センサ（３８）を備え、
    前記誘導加熱コイルは、前記座席の位置に対応させて複数箇所に設けられており、
    前記電力制御部は、前記乗員センサにより前記乗員がいることが検出された場合、前記乗員がいる座席の位置に対応して設けられた前記誘導加熱コイルへ所定量の電力を供給し、前記乗員がいない座席の位置に対応して設けられた前記誘導加熱コイルへの電力供給を停止する請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の加熱装置。
13. 前記加熱部材は、温度が高くなるにつれて抵抗値が増大するＰＴＣ特性材により構成されている請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の加熱装置。
14. 前記電力制御部は、前記所定時間が経過する前より前記加熱部材の温度が徐々に低くなるよう前記誘導加熱コイルに供給する電力を制御する請求項１１に記載の加熱装置。
15. 前記誘導加熱コイルは、車両のアクセルペダル（５）、ブレーキペダル（６）、フットレスト（７）およびフロアマット（２０）の少なくとも１つに設けられている請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の加熱装置。

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