WO2007097445A1 - ヒータユニット及び車両用シートヒータ - Google Patents

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WO2007097445A1
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heater
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seat
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Masatsugu Saitou
Tomokazu Ishiyama
Shinji Masui
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Kurabe Industrial Co., Ltd.
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/34Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/56Heating or ventilating devices
    • B60N2/5678Heating or ventilating devices characterised by electrical systems
    • B60N2/5685Resistance
    • HELECTRICITY
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    • H05B1/0227Applications
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    • HELECTRICITY
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    • H05B2203/003Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements using serpentine layout
    • HELECTRICITY
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    • H05B2203/005Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements using multiple resistive elements or resistive zones isolated from each other
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    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/029Heaters specially adapted for seat warmers

Definitions

  • the present invention relates to a heater unit and a vehicle seat heater to which the heater unit is applied.
  • the present invention is excellent in immediate warming at the time of start-up and satisfies temperature stability and comfort at the time of equilibrium thereafter. It relates to what can be improved.
  • a conventional heater unit is configured as shown in FIG. 11, for example.
  • the heating heater 101 and the auxiliary heater 105 are energized to increase the outer temperature of the heater unit.
  • the thermostat 103 heated by the auxiliary heater 105 reaches the OFF operation temperature, the energization to the heating heater 101 and the auxiliary heater 105 is stopped.
  • energization is stopped until the temperature of the thermostat 103 decreases to the ON operating temperature, and the outer temperature of the heater unit decreases.
  • a heater unit in which heating of a heater is appropriately switched between heating at the time of startup and heating at equilibrium thereafter.
  • Patent Document 1 discloses a heater unit as shown in FIG. This heater unit is connected in series to two heating heaters 101 and 102 connected in parallel with the power supply 107, a thermostat 103 connected in series to one heating heater 102, and the other heating heater 101. The thermostat 103 is heated by the auxiliary heater 105.
  • Patent Document 2 Reference can be made to a vehicle seat heater as shown in FIG. This vehicle heater has a configuration in which two warming heaters are switched between a parallel connection and a series connection by a manual switching switch, thereby switching between strong heating and weak heating.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-157955
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-211946
  • Patent Document 1 The configuration shown in Patent Document 1 is heated by the heating heater 101 and the heating heater 102 in the high mode at the time of start-up, and only by the heating heater 101 in the low mode at the time of equilibrium thereafter. Heating will be performed.
  • this type of heater in the low mode at equilibrium, it is necessary to uniformly heat a wide part to keep the whole temperature and to maintain temperature stability.
  • since heating is performed only by the heating heater 101 it is difficult to heat force in some places and it is difficult to maintain temperature stability. Become.
  • the present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems.
  • the object of the present invention is excellent in immediate warming at the time of start-up and temperature stability at the time of equilibrium thereafter. It is an object of the present invention to provide a heater unit that satisfies the above requirements and can improve comfort and a vehicle seat heater to which the heater unit is applied.
  • a heater unit includes a first heater, a second heater, and a temperature control device that controls ON / OFF of energization according to temperature.
  • a heater unit wherein the first heater is energized when the temperature control device is ON, but the second heater is not substantially energized, and the first heater when the temperature control device is OFF And the second heater are arranged to be energized in series.
  • the heater unit according to claim 2 is the heater unit according to claim 1, wherein the first heater is connected in series with a power source, and the second heater is connected in series with the first heater.
  • the temperature control device is connected in series with the first heater and is connected in parallel with the second heater.
  • the heater unit according to claim 3 is the heater unit according to claim 1, further comprising an auxiliary heater, wherein the first heater and the auxiliary heater are energized when the temperature control device is ON.
  • the second heater is not substantially energized, and the first heater, the second heater and the auxiliary heater are arranged to be energized in series when the temperature control device is OFF. It is a feature.
  • the heater unit according to claim 4 is the heater unit according to claim 3, wherein the auxiliary heater is connected in series with any of the first heater, the second heater, and the temperature control device. It is characterized by that.
  • the heater unit according to claim 5 is the heater unit according to claim 1, further comprising an auxiliary heater, wherein the first heater and the auxiliary heater are energized when the temperature control device is ON.
  • the second heater is not substantially energized, and the first heater and the second heater are energized in series when the temperature control device is OF F, but the auxiliary heater is not energized completely. It is characterized by that.
  • the heater unit according to claim 6 is the heater unit according to claim 5, wherein the auxiliary heater is connected in series with the first heater and the temperature control device, and the second heater. It is characterized by being connected in parallel with the heater.
  • the heater unit according to claim 7 is the heater unit according to claim 1, further comprising a third heater and a fourth heater, wherein the first heater and the third heater are arranged in parallel.
  • the second heater and the fourth heater are arranged to be energized in parallel, and the first heater and the third heater are energized when the temperature control device is ON. However, the second heater and the fourth heater are not substantially energized, and the temperature control device is
  • the first heater, the third heater, the second heater, and the fourth heater are arranged so as to be energized in series at the time of FF.
  • the heater unit according to claim 8 is the heater unit according to claim 7, wherein the third heater is connected in parallel to the first heater and is connected in series to the second heater.
  • the fourth heater is connected in series with the first heater and the third heater, and is connected in parallel with the second heater.
  • a heater unit according to claim 9 is the heater unit according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the first heater is installed at a location requiring concentrated heating. Is.
  • a vehicle seat heater includes the heater unit according to any one of the first to eighth aspects.
  • the vehicle seat heater according to claim 11 is the vehicle seat heater according to claim 10, wherein the thigh is substantially in contact with the first heater when the user sits on the seat. It is characterized in that it is installed.
  • the vehicle seat heater according to claim 12 is the vehicle seat heater according to claim 10, wherein when the user sits on the seat, the first heater is located at a position where the waist part substantially contacts the seat heater. It is characterized in that it is installed.
  • the vehicle seat heater according to claim 13 is the vehicle seat heater according to claim 10, comprising the heater unit according to claim 4 or claim 8, wherein The first heater is installed, the second heater is installed on the seat side of the seat, the third heater is installed in the center of the back of the seat, and the fourth heater is installed on the back of the seat. Is installed.
  • a heater unit that is excellent in immediate warming at the time of start-up and can satisfy temperature stability and improve comfort at the time of subsequent equilibrium, and a vehicle to which this heater unit is applied.
  • a sheet heater can be obtained.
  • the first heater and the second heater are connected in series at the time of equilibrium, heating is possible over a wide range, but the total power consumption does not increase, which is advantageous in terms of energy saving. And you can get a habit effect.
  • FIG. 1 is a plan view showing a heater unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partially cutaway perspective view showing a state in which the heater unit according to the embodiment of the present invention is assembled in a vehicle seat.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a heater unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing measurement data of changes with time in temperature according to the embodiment of the present invention and a comparative embodiment.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a heater unit according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view showing a heater unit according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a partially cutaway perspective view showing a state in which a heater unit according to another embodiment of the present invention is assembled in a vehicle seat.
  • FIG. 8 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a heater unit according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a heater unit according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a heater unit according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a heater unit according to a conventional technique and a comparative embodiment.
  • FIG. 12 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a heater unit according to the prior art.
  • a first heater 1 and a second heater 2 made of cord-like heaters are installed at predetermined positions on a base material 9 that also has a non-woven cloth equal force.
  • An auxiliary heater 5 and a thermostat 3 as a temperature control device are connected to the first heater 1 and the second heater 2, and these are also installed at predetermined positions on the substrate 9.
  • the thermostat 3 is heated by the auxiliary heater 5, and the ON-OFF operation is performed depending on the temperature of the heating.
  • Patent Document 3 can be referred to.
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-174952
  • the heater unit 10 configured as described above is embedded in the vehicle seat 20 in the state shown in FIG. That is, the heater unit 10 is inserted between the skin cover of the vehicle seat 20 and the seat pad.
  • the first heater 1 is connected in series with the power source 7, and the auxiliary heater 5 is connected to the first heater 1.
  • the second heater 2 and the thermostat 3 are connected to the auxiliary heater 5 in parallel.
  • the first heater 1 and the second heater 2 are connected in series, so a wide range of heating is possible.
  • the amount of power does not increase. Therefore, an advantageous effect in terms of energy saving can be obtained.
  • the first heater 1 is installed at a location requiring concentrated heating.
  • the first heater 1 is installed at a position where the thigh substantially contacts when the user sits on the seat. .
  • the first heater 1 that is energized in the High mode for the purpose of instant warming at the time of start-up can be installed at a position where the thighs are in contact with each other to obtain a sufficient sense of warmth. It is possible to improve comfort.
  • a warm sense can be obtained more effectively when the first heaters 1 are installed at close intervals near the back of the knee. There is.
  • the second heater 2 energized in the low mode, sufficient heat is generated at the position where the waist is in contact, such as by installing the second heater 2 at a partially close interval. If it is configured, it is possible to further reduce the symptoms of low back pain by the thermal effect. For example, in order to reduce the symptoms of stiff shoulders, the first heater 1 is disposed at a position where the shoulder contacts, and the second heater 2 is disposed at a close interval. Is also possible.
  • the ambient temperature during measurement was 0 ° C.
  • the heater unit 10 according to the present embodiment can obtain immediate warming at the time of start-up, and can obtain temperature stability that does not change in temperature even in subsequent heating. It was excellent in comfort.
  • the heater according to the comparative form Although it was possible to obtain immediate warming at the start, the temperature change due to the thermostat being turned on and off during subsequent heating was not considered to be excellent in comfort.
  • the temperature control device is not particularly limited as long as it controls ON / OFF of the power supply to the heater according to the heat generation temperature of the heater.
  • a combination of a temperature detection element and a temperature control circuit that controls the temperature by the output of the temperature detection element force is also conceivable.
  • the first heater 1, the second heater 2, and the like are arranged on the base material 9.
  • a heater unit that does not use the base material 9 may be used.
  • a force that uses the first heater 1 and the second heater 2 as a cord-like heater for example, a heater having another configuration that is heated by energization, such as a film heater, a glass tube heater, or a ceramic heater may be used.
  • the auxiliary heater 5 is connected in series with the first heater 1 and the thermostat 3 and arranged in parallel with the second heater 2. It can also be considered. As a result, when the thermostat 3 is ON, the first heater 1 and the auxiliary heater 5 are energized, but the second heater 2 is not substantially energized, and when the thermostat 3 is OFF, the first heater 1 and the first heater 5 are energized. The second heater 2 is energized in series, but the auxiliary heater 5 is not energized completely.
  • heaters such as a third heater and a fourth heater as well as the first heater and the second heater may be arranged.
  • a plurality of temperature control devices such as thermostats may be arranged.
  • the first heater 1 and the second heater 2 are connected in series,
  • the first heater 1 and the third heater 11 are connected in parallel, the second heater 2 and the third heater 11 are connected in series, and the first heater 1 and the third heater 11 and the third heater 11 are connected in series.
  • the four heaters 12 are connected in series, the second heater 2 and the fourth heater 12 are connected in parallel, the first heater 1 and the third heater 11 are connected in series and the second heater 2 is connected in series.
  • the thermostat 3 so as to be in parallel with the heater 2 and the fourth heater 12.
  • symbol 5 is an auxiliary heater
  • symbol 9 is a base material.
  • thermostat 3 when thermostat 3 is in the high mode, only the first heater 1 and the third heater 11 arranged in parallel are energized, so the overall resistance decreases and the amount of power increases. Strong heating is possible.
  • the thermostat 3 When the thermostat 3 is in the low mode, the first heater 1 and the third heater 11, and the second heater 2 and the fourth heater 12 are energized in series. As the amount of electric power becomes smaller, the heating power becomes weaker. In addition, even if the number of locations that are heated in the Low mode increases, the total amount of power is the same in the High mode and Low mode, which is advantageous in terms of energy saving.
  • the heater unit 10 can be incorporated in the seat 20.
  • the first heater 1 that is energized in the High mode is placed on the rear side (side closer to the back side) of the seat surface center 21 for the purpose of immediate warming at the time of rising.
  • the second heater 2 that starts energization in the low mode is arranged on the side (the far side of the back surface) and the seating surface side 22 to heat the whole uniformly.
  • a third heater 11 that is energized in the High mode is arranged for the purpose of immediate warming at the time of start-up.
  • the fourth heater 12 that starts energization in the low mode is arranged on the (side surface force far side) and the back side part 24 to uniformly heat the whole.
  • a second thermostat 13 may be arranged in series with the second heater 2 and the fourth heater 12, as shown in FIG. As a result, when the temperature is excessively increased due to an unexpected situation, the second thermostat 13 is turned off, whereby the energization of the entire heater unit 10 is cut off, and danger can be prevented.
  • the first heater 1 and the second heater 2 are connected in series, and the first heater 1 and the second heater 2 are connected to the first heater 2.
  • Three heaters 11 are connected in parallel, It is also conceivable to arrange the thermostat 3 so that it is connected in series with the first heater 1 and in parallel with the second heater 2.
  • Reference numeral 5 in the figure denotes an auxiliary heater.
  • only the first heater 1 and the third heater 11 arranged in parallel are energized when the thermostat 3 is in the high mode, and the first heater is energized when the thermostat 3 is in the low mode.
  • 1 and the second heater 2 are energized in series, and the first heater 1 and the second heater 2 and the third heater 11 are energized in parallel. That is, while the first heater 1 and the second heater 2 have a high-low function, the third heater 11 can always generate heat at a constant temperature.
  • thermostat instead of the thermostat, another temperature control device as described above may be used! , instead of the thermostat, another temperature control device as described above may be used! ,.
  • the heater unit according to the present invention includes, for example, a vehicle seat such as a motorcycle or a railway vehicle, a child seat, a seat such as a ship or an aircraft, a ferris wheel in an amusement park.
  • a vehicle seat such as a motorcycle or a railway vehicle
  • a child seat such as a ship or an aircraft
  • a ferris wheel in an amusement park Seats, seats for various stadiums, seats for viewing in theaters and cinemas, benches installed at stations, theme parks, outdoor parks, sofas and chairs used in homes and offices, barbershops It can be applied as a heater for chairs and medical chairs used in various medical institutions.
  • it can be widely applied in various fields such as beds, futons, pillows, strollers, toilet seat covers, toilet seat interiors, clothing, and cooking utensils.
  • the heater unit When the heater unit according to the present invention is applied to a vehicle seat heater, the heater unit may be applied to a seat in which an air conditioner is incorporated.
  • a seat in which an air conditioner is incorporated for example, International Publication WO2005Z084493 can be referred to.
  • it may be used in the form of being retrofitted on the surface of the seat just by using it in the form of being incorporated inside the seat.

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Abstract

立ち上り時の即暖性に優れるとともに、その後には温度の安定性を満たし快適性を向上することが可能なヒータユニットと車両用シートヒータを提供することを目的としており、そのため、第一のヒータと、第二のヒータと、温度により通電のON-OFFを制御する温度制御装置とを有するヒータユニットであって、上記温度制御装置がONのときに第一のヒータは通電するが第二のヒータは実質的に通電せず、上記温度制御装置がOFFのときに第一のヒータと第二のヒータとが直列に通電するように配置されているように構成したものである。

Description

明 細 書
ヒータユニット及び車両用シートヒータ
技術分野
[0001] 本発明は、ヒータユニットと、このヒータユニットが適用された車両用シートヒータなど に係り、特に、立ち上がり時の即暖性に優れるとともに、その後の平衡時には温度の 安定性を満たし快適性を向上することが可能なものに関する。
背景技術
[0002] 従来のヒータユニットは、例えば、図 11に示すように構成されていた。電源 107から の通電を開始すると採暖用ヒータ 101、補助ヒータ 105に通電され、ヒータユニットの 外郭温度を上昇させる。ここで補助ヒータ 105により加熱されたサーモスタット 103が OFF動作温度に到達すると採暖用ヒータ 101及び補助ヒータ 105への通電が停止 する。その結果、サーモスタット 103の温度が ON動作温度に低下するまで通電が停 止されることとなり、ヒータユニットの外郭温度は低下する。
[0003] しかしながら、このようなヒータユニットの場合、サーモスタット 103の温度が ON動作 温度まで低下すると、採暖用ヒータ 101及び補助ヒータ 105への通電が再開され、ヒ ータユニットの外郭温度は再度上昇し、サーモスタット 103の温度が OFF動作温度 に到達するまで通電され、この繰り返しを行うことになる。その結果、採暖用ヒータ 10 1の ON— OFFの繰り返しによる温度変化を使用者が感じてしまい、快適感を損なう という課題があった。
[0004] このような課題に対して、立ち上がり時の加熱とその後の平衡時の加熱とで、ヒータ の加熱を適宜切り替えるヒータユニットが知られて 、る。
[0005] 例えば、特許文献 1には、図 12に示すようなヒータユニットが開示されている。このヒ ータユニットは、電源 107と並列に接続された 2つの採暖用ヒータ 101、 102と、一方 の採暖用ヒータ 102に直列に接続したサーモスタット 103と、他方の採暖用ヒータ 10 1に直列に接続した補助ヒータ 105とから構成されていて、前記サーモスタット 103は 前記補助ヒータ 105により加熱される構成になっている。
[0006] 尚、本件に直接関係するものではな 、が関連する技術として、例えば、特許文献 2 に示すような車両用シートヒータを参照することができる。この車両用ヒータは、 2つの 採暖用ヒータを手動の切り替えスィッチにより平行接続と直列接続に切り替え、それ により、強加熱と弱加熱とを切り替える構成となっている。
[0007] 特許文献 1 :特開 2003— 157955号公報
特許文献 2:特開 2003— 211946号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] 前記特許文献 1に示された構成は、立ち上がり時の Highモードでは採暖用ヒータ 1 01及び採暖用ヒータ 102により加熱し、その後の平衡時の Lowモードでは採暖用ヒ ータ 101のみにより加熱を行うことになる。ここで、この種のヒータでは、平衡時の Lo wモード時には、広い箇所を均一に加熱して全体を保温し、温度の安定性を保つこ とが必要とされている。しカゝしながら、特許文献 1に示された構成では、採暖用ヒータ 101のみにより加熱を行うことになるため、一部の箇所し力加熱できず、温度の安定 性を保つことが困難となる。
また、立ち上がり時においては、 Highモードの強い加熱を必要な箇所に集中して行 うことで、即暖性を向上させることが要求されている。しかしながら、特許文献 1に示さ れた構成では、立ち上がり時の Highモードで広い箇所を加熱することになるため、 必要な箇所に集中して加熱を行うことができず、即暖性を向上させることができない。 このように、従来の技術では、ヒータの温度変化を防止するために、立ち上がり時の 即暖性や平衡時の広い箇所の加熱に問題が生じてしまっており、快適性について十 分な検討がなされて 、るとは 、えなかった。
[0009] 本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的 とするところは、立ち上がり時の即暖性に優れるとともに、その後の平衡時には温度 の安定性を満たし快適性を向上することが可能なヒータユニットと、このヒータユニット が適用された車両用シートヒータを提供することにある。
課題を解決するための手段
[0010] 前記の目的を達成するべく本発明の請求項 1によるヒータユニットは、第一のヒータと 、第二のヒータと、温度により通電の ON— OFFを制御する温度制御装置とを有する ヒータユニットであって、上記温度制御装置が ONのときに第一のヒータは通電する が第二のヒータは実質的に通電せず、上記温度制御装置が OFFのときに第一のヒ ータと第二のヒータとが直列に通電するように配置されていることを特徴とするもので ある。
又、請求項 2によるヒータユニットは、請求項 1記載のヒータユニットにおいて、上記第 一のヒータは電源と直列に接続されていて、上記第二のヒータは該第一のヒータと直 列に接続されていて、上記温度制御装置は上記第一のヒータと直列に接続されると ともに上記第二のヒータと並列に接続されていることを特徴とするものである。
又、請求項 3によるヒータユニットは、請求項 1記載のヒータユニットにおいて、さらに、 補助ヒータが設けられていて、上記温度制御装置が ONのときに第一のヒータ及び補 助ヒータは通電するが第二のヒータは実質的に通電せず、上記温度制御装置が OF Fのときに第一のヒータと第二のヒータと補助ヒータとが直列に通電するように配置さ れて 、ることを特徴とするものである。
又、請求項 4によるヒータユニットは、請求項 3記載のヒータユニットにおいて、上記補 助ヒータは、上記第一のヒータ、上記第二のヒータ、及び、上記温度制御装置の何れ とも直列に接続されていることを特徴とするものである。
又、請求項 5によるヒータユニットは、請求項 1記載のヒータユニットにおいて、さらに、 補助ヒータが設けられていて、上記温度制御装置が ONのときに第一のヒータ及び補 助ヒータは通電するが第二のヒータは実質的に通電せず、上記温度制御装置が OF Fのときに第一のヒータと第二のヒータが直列に通電するが補助ヒータは完全に通電 しな 、ように配置されて 、ることを特徴とするものである。
又、請求項 6によるヒータユニットは、請求項 5記載のヒータユニットにおいて、上記補 助ヒータは、上記第一のヒータ、及び、上記温度制御装置と直列に接続されるととも に、上記第二のヒータと並列に接続されていることを特徴とするものである。
又、請求項 7によるヒータユニットは、請求項 1記載のヒータユニットにおいて、さらに、 第三のヒータと、第四のヒータが設けられていて、第一のヒータと第三のヒータとが並 列に通電するように配置され、第二のヒータと第四のヒータとが並列に通電するように 配置され、上記温度制御装置が ONのときに第一のヒータ及び第三のヒータは通電 するが第二のヒータ及び第四のヒータは実質的に通電せず、上記温度制御装置が o
FFのときに第一のヒータ及び第三のヒータと第二のヒータ及び第四のヒータとが直列 に通電するように配置されて 、ることを特徴とするものである。
又、請求項 8によるヒータユニットは、請求項 7記載のヒータユニットにおいて、上記第 三のヒータは上記第一のヒータと並列に接続されるとともに上記第二のヒータと直列 に接続されて 、て、上記第四のヒータは上記第一のヒータ及び上記第三のヒータと直 列に接続されるとともに上記第二のヒータと並列に接続されていることを特徴とするも のである。
又、請求項 9によるヒータユニットは、請求項 1〜請求項 8の何れかに記載のヒータュ ニットにおいて、上記第一のヒータが、集中した加熱を要する箇所に設置されている ことを特徴とするものである。
又、請求項 10による車両用シートヒータは、請求項 1〜請求項 8の何れかに記載のヒ ータユニットからなることを特徴とするものである。
又、請求項 11による車両用シートヒータは、請求項 10記載の車両用シートヒータに おいて、シートに使用者が着座した際、実質上大腿部が接触する位置に、上記第一 のヒータが設置されて ヽることを特徴とするものである。
又、請求項 12による車両用シートヒータは、請求項 10記載の車両用シートヒータに おいて、シートに使用者が着座した際、実質上腰部が接触する位置に、上記第 1のヒ ータが設置されて ヽることを特徴とするものである。
又、請求項 13による車両用シートヒータは、請求項 10記載の車両用シートヒータに おいて、請求項 4又は請求項 8記載のヒータユニットから構成されていて、シートの座 面中央部に上記第一のヒータが設置され、シートの座面側部に上記第二のヒータが 設置され、シートの背面中央部に上記第三のヒータが設置され、シートの背面側部に 上記第四のヒータが設置されていることを特徴とするものである。
発明の効果
本発明によれば、立ち上がり時の即暖性に優れるとともに、その後の平衡時には温 度の安定性を満たし快適性を向上することが可能なヒータユニットと、このヒータュ- ットが適用された車両用シートヒータを得ることができる。 また、平衡時には、第一のヒータと第二のヒータとが直列で接続されることとなるため 、広範囲の加熱が可能であるのに全体の電力量は増加しないことから、省エネの点 でも有利と ヽぅ効果も得ることができる。
図面の簡単な説明
[0012] [図 1]本発明実施の形態によるヒータユニットを示す平面図である。
[図 2]本発明実施の形態によるヒータユニットが車両用シートに組込まれた状態を示 す一部切欠斜視図である。
[図 3]本発明実施の形態によるヒータユニットの回路構成を示す回路図である。
[図 4]本発明実施の形態及び比較の形態による温度の経時変化の測定データを示 す図である。
[図 5]本発明の他の形態によるヒータユニットの回路構成を示す回路図である。
[図 6]本発明の他の形態によるヒータユニットを示す平面図である。
[図 7]本発明の他の形態によるヒータユニットが車両用シートに組込まれた状態を示 す一部切欠斜視図である。
[図 8]本発明の他の形態によるヒータユニットの回路構成を示す回路図である。
[図 9]本発明の他の形態によるヒータユニットの回路構成を示す回路図である。
[図 10]本発明の他の形態によるヒータユニットの回路構成を示す回路図である。
[図 11]従来技術及び比較の形態によるヒータユニットの回路構成を示す回路図であ る。
[図 12]従来技術によるヒータユニットの回路構成を示す回路図である。
符号の説明
[0013] 1 第一のヒータ
2 第二のヒータ
3 サーモスタット
5 補助ヒータ
7 電源
9 基材
10 ヒータユニット 11 第三のヒータ
12 第四のヒータ
13 第二のサーモスタット
20 座席
21 座面中央部
22 座面側部
23 背面中央部
24 背面側部
発明を実施するための最良の形態
[0014] 以下、図 1〜図 3を参照して本発明の一実施の形態を説明する。本実施の形態で は、本発明によるヒータユニットを車両用シートヒータに適用した例を示す。
[0015] 図 1に示すように、コード状ヒータからなる第一のヒータ 1と第二のヒータ 2が、不織布 等力もなる基材 9上の所定の位置に設置されている。第一のヒータ 1と第二のヒータ 2 には、補助ヒータ 5と温度制御装置としてのサーモスタット 3が接続され、これらも併せ て基材 9上の所定の位置に設置されている。ここで、サーモスタット 3は、補助ヒータ 5 によって加熱され、この加熱の温度によって ON— OFFの動作を行うこととなる。 尚、ヒータユニット 10の各構成については、例えば、特許文献 3などを参照することが できる。
特許文献 3 :特開 2003— 174952号公報
[0016] 上記構成によるヒータユニット 10は、図 2に示すような状態で、車両用シート 20内に 埋め込まれることになる。即ち、車両用シート 20の表皮カバーと座席パットとの間にヒ ータユニット 10を挿入するものである。
[0017] このようなヒータユニット 10の回路構成について、図 3を参照して説明する。まず、 電源 7と直列に第一のヒータ 1が接続され、この第一のヒータ 1に補助ヒータ 5が接続 されている。この補助ヒータ 5に、第二のヒータ 2とサーモスタット 3とが並列になるよう に接続されている。
[0018] 通電が開始された立ち上がり時においては、第一のヒータ 1と補助ヒータ 5には通電 されることになるが、第二のヒータ 2は、並列に接続されたサーモスタット 3が ONにな つているため、サーモスタット 3側にショートをして実質的に通電しない。そのため、第 一のヒータ 1と補助ヒータ 5のみに通電することから、全体抵抗が小さくなり電力量が 大きくなるため、強い加熱が可能となる。この状態が、所謂 Highモードとなる。ここで 、「実質的に通電しない」とは、回路が切断されている状態を示すものではなぐ回路 全体の通電状態力 して無視できる程度の微小な電流しか流れて 、な 、ことを示す 。上記 Highモードにおいては、第二のヒータ 2は、微小の電流しか流れず、回路構 成上無視し得る存在となる。
[0019] Highモードでの加熱が続き、加熱されたサーモスタット 3が OFF動作温度に到達 すると、サーモスタット 3は OFFとなり通電が遮断されるため、自動的にサーモスタット 3と並列に接続した第二のヒータ 2に通電するようになる。こうなることにより、第一のヒ ータ 1、第二のヒータ 2、及び、補助ヒータ 5が直列に接続されて通電することになるこ とから、全体抵抗が大きくなり電力量力 、さくなるため、加熱は弱くなるとともに加熱 する箇所が増加することになる。この状態が、所謂 Lowモードとなる。
[0020] 上記のような構成とすることで、立ち上がり時は Highモードにより、第一のヒータ 1を 設置した箇所のみを集中的に強く加熱して即暖をし、所定の温度まで加熱した後の 平衡時には、 自動的に Lowモードへと切り替わり、継続した加熱を行うことで、温度 変化がない状態で全体を安定して加熱することができる。そのため、快適性に優れた ヒータユニット 10を得ることができる。
また、平衡時の Lowモードでは、第一のヒータ 1と第二のヒータ 2とが直列で接続され ることとなるため、広範囲の加熱が可能であるのに、 Highモードと比較して全体の電 力量は増加しない。そのため、省エネの点で有利という効果も得ることができる。
[0021] ここで、第一のヒータ 1は、集中した加熱を要する箇所に設置されていることが好ま しい。特に、本実施の形態のような車両用シートヒータにおいては、使用者がシート に着座した際、実質上大腿部が接触する位置に、第一のヒータ 1が設置されているこ とが好ましい。一般的な使用者の感覚として、脂肪量が多く着衣が厚くなる臀部よりも 、脂肪量が少なく着衣が薄い大腿部力 暖められた方が充分な暖感覚を得ることが できる。そのため、立ち上がり時の即暖を目的とした Highモードで通電される第一の ヒータ 1が、実質上大腿部が接触する位置に設置することで、充分な暖感覚を得るこ とができ、快適性をより向上させることができる。着座者の体型や姿勢、或いは、使用 形態にもよるが、膝裏に近い位置で第一のヒータ 1が密な間隔で設置されると、より効 果的に暖感覚を得ることができる場合がある。
但し、運転手用のシートの場合、運転手はペダル操作のため膝裏がシートから離れ ることも多 ヽことから、膝裏に近 ヽ位置の加熱は重要視されな ヽ場合もある。
[0022] また、自動車の運転の作業においては長時間椅座位の姿勢を取り続けることにより 、腰部に過度の負担力 Sかかり腰痛が発生しやすくなる。このような腰痛は、寒冷により 血行が悪くなると症状が悪ィ匕し、治癒も遅くなることから、腰部に適切な暖を与え筋緊 張が緩和できるようにすることが、症状の軽減に効果的である。そのため、立ち上り時 の即暖を目的とした Highモードで通電される第一のヒータ 1を、実質上腰部が接触 する位置に設置すれば、腰部が冷えることなく着座することができ、腰痛の悪化を防 止し、症状の軽減を図ることが可能になる。また、 Lowモードで通電される第二のヒー タ 2についても、部分的に密な間隔で第二のヒータ 2を設置するなど実質上腰部が接 触する位置について充分な発熱がなされるような構成とすれば、温熱効果によって 腰痛の症状を更に軽減させることが可能になる。このような態様は、腰痛のみでなぐ 例えば肩こりの症状を軽減するため、肩部が接触する位置に第一のヒータ 1を配置し 、第二のヒータ 2を密な間隔で配置する、といったことも考えられる。
[0023] 上記実施の形態により得られたヒータユニットについて、図 1に示す A点及び B点お ける温度の経時変化を測定した。測定データを図 4に示す。
尚、測定時の雰囲気温度は 0°Cとした。
[0024] 併せて、比較の形態として、従来例の説明で使用した図 11に示すようなヒータ 101 にサーモスタット 103を直列に接続したのみの回路構成によるヒータユニットにつ ヽ ても、温度の経時変化を測定した。測定点としては、上記実施の形態(図 1)に示す A 点及び B点に対応する点を 点及び 点とした。測定データを図 4に併せて示す。 尚、測定時の雰囲気温度は 0°Cとした。
[0025] 図 4に示すように、本実施の形態によるヒータユニット 10は、立ち上がり時の即暖が 得られるとともに、その後の加熱においても温度変化がなぐ温度の安定性が得られ るような、快適性に優れるものであった。これに対して、比較の形態によるヒータュ- ットは、立ち上がり時の即暖については得られるものの、その後の加熱においてサー モスタツトの ON— OFFによる温度変化が生じており、快適性に優れるものとはいえ なかった。
[0026] 尚、本発明は前記の実施の形態に限定されるものではない。温度制御装置として は、ヒータの発熱温度に応じて、ヒータへの通電の ON— OFFを制御するものであれ ば特に限定はない。前記実施の形態で使用したサーモスタットの他に、例えば、温度 検知素子とこの温度検知素子力 の出力により温度制御をする温度制御回路を組合 せたものも考えられる。
[0027] また、前記実施の形態では、第一のヒータ 1や第二のヒータ 2などを基材 9上に配置 したが、例えば、基材 9を用いないヒータユニットとしても構わない。また、第一のヒー タ 1と第二のヒータ 2をコード状ヒータとした力 例えば、フィルムヒータ、ガラス管ヒータ 、セラミックヒータなど、通電により加熱するような他の構成のヒータとしても構わない。
[0028] また、図 5に示すように、補助ヒータ 5が、第一のヒータ 1、及び、サーモスタット 3と直 列に接続されるとともに、第二のヒータ 2と並列に接続されるように配置されることも考 えられる。これにより、サーモスタット 3が ONのときに第一のヒータ 1及び補助ヒータ 5 は通電するが第二のヒータ 2は実質的に通電せず、サーモスタット 3が OFFのときに 第一のヒータ 1と第二のヒータ 2が直列に通電するが補助ヒータ 5は完全に通電しな い構成となる。
[0029] このような構成であると、 Lowモードの時は補助ヒータ 5によるサーモスタット 3への 加熱がなくなるため、サーモスタット 3の温度も低下し、所定温度となったところでサー モスタツト 3が再び ONとなることになる。即ち、 Highモードと Lowモードが繰返し切り 替わることより、温度制御をすることになる。この繰返しの切り替わりの間も、第 1のヒー タ 1による加熱は継続して続 、て 、ることから、上記した図 11に示すように構成のよう に大きく温度変化が起こることはなぐ快適性は保たれる。
[0030] また、本発明の要旨を逸しない範囲であれば、第一のヒータ、第二のヒータのみで なく第三のヒータ、第四のヒータといった他のヒータを配置しても構わないし、サーモ スタツトなどの温度制御装置を複数個配置しても構わない。
[0031] 例えば、図 6、図 8に示すように、第一のヒータ 1と第二のヒータ 2とを直列に接続し、 第一のヒータ 1と第三のヒータ 11とを並列に接続するとともに第二のヒータ 2と第三の ヒータ 11とを直列に接続し、第一のヒータ 1及び上記第三のヒータ 11と第四のヒータ 12とを直列に接続するとともに第二のヒータ 2と第四のヒータ 12とを並列に接続し、第 一のヒータ 1及び第三のヒータ 11と直列に接続されるとともに第二のヒータ 2及び第四 のヒータ 12と並列になるように、サーモスタット 3を配置することも考えられる。図中符 号 5は補助ヒータ、符号 9は基材である。この場合、サーモスタット 3が ONの Highモ ード時は、並列に配置された第一のヒータ 1及び第三のヒータ 11のみに通電すること から、全体抵抗が小さくなり電力量が大きくなるため、強い加熱が可能となる。サーモ スタツト 3が OFFの Lowモード時は、第一のヒータ 1及び第三のヒータ 11と、第二のヒ ータ 2及び第四のヒータ 12とが直列で通電することから、全体抵抗が大きくなり電力 量が小さくなるため、加熱は弱くなる力 加熱する箇所は増加することになる。また、 L owモードでカ卩熱する箇所が増加したとしても、 Highモードと Lowモードとで全体の 電力量は同じ値となるため、省エネの点でも有利となる。
[0032] このような形態においては、例えば図 6、図 7に示すように、ヒータユニット 10を座席 20に組み込むことが考えられる。座面中央部 21の後方側(背面に近い側)には、立 ち上がり時の即暖を目的として、 Highモードで通電される第一のヒータ 1を配置し、 座面中央部 21の前方側(背面力 遠い側)及び座面側部 22には、 Lowモードで通 電を開始する第二のヒータ 2を配置し、全体を均一に加熱するものとする。又、背面 中央部 23の下方側 (座面に近い側)には、立ち上がり時の即暖を目的として、 High モードで通電される第三のヒータ 11を配置し、背面中央部 23の上方側 (座面力 遠 い側)及び背面側部 24には、 Lowモードで通電を開始する第四のヒータ 12を配置し 、全体を均一に加熱するものとする。
[0033] また、必要に応じて、図 9に示すように、第二のヒータ 2及び第四のヒータ 12と直列 に第二のサーモスタット 13を配置しても良い。これにより、不測の事態によって温度 が過昇した際には、この第二のサーモスタット 13が OFFとなることでヒータユニット 10 全体の通電が遮断され、危険を防止することができる。
[0034] また、他の形態としては、図 10に示すように、第一のヒータ 1と第二のヒータ 2とを直 列に接続し、第一のヒータ 1及び第 2のヒータ 2と第三のヒータ 11とを並列に接続し、 第一のヒータ 1と直列に接続されるとともに第二のヒータ 2と並列になるように、サーモ スタツト 3を配置することも考えられる。図中符号 5は補助ヒータである。この場合、サ 一モスタツト 3が ONの Highモード時は、並列に配置された第一のヒータ 1及び第三 のヒータ 11のみに通電し、サーモスタット 3が OFFの Lowモード時は、第一のヒータ 1 と第二のヒータ 2とが直列で通電するとともに、これら第一のヒータ 1及び第二のヒータ 2と第三のヒータ 11とが並列で通電することになる。即ち、第一のヒータ 1及び第二の ヒータ 2により High— Low機能を持たせながらも、第三のヒータ 11については常に一 定の温度の発熱をさせることができる。
[0035] 勿論、これらのような他の形態においても、サーモスタットに替えて、前記に示したよ うな他の温度制御装置を使用しても良!、。
産業上の利用可能性
[0036] 以上説明したように本発明によれば、立ち上がり時の即暖性に優れるとともに、その 後には温度の安定性を満たし快適性を向上することが可能なヒータユニットを得るこ とができる。本発明によるヒータユニットは、前記実施の形態に例示した車両用シート ヒータの他にも、例えば、自動二輪車や鉄道車両等の車両座席、チャイルドシート、 船舶や航空機などの座席、遊園地の観覧車の座席、各種競技場の観覧席、劇場や 映画館等の鑑賞用座席、駅やテーマパーク、屋外公園等に設置されたベンチ、家庭 内やオフィスで使用されるソファーや座椅子、理髪店の椅子、各種医療機関で使用 されている医療用の椅子などのヒータとして適用することも考えられる。また、シートや 座席のみならず、例えば、ベッド、布団、枕、ベビーカー、便座カバー、便座内部、被 服類、加熱調理器具など、種々の分野で幅広く応用が可能である。
[0037] 又、本発明によるヒータユニットを車両用シートヒータに適用する場合には、空調装 置が組込まれた座席に適応しても良い。空調装置が組込まれた座席に関しては、例 えば、国際公開 WO2005Z084493などを参照することができる。更に、座席の内 部に組込んだ形態で使用するだけでなぐ座席の表面に後付けで配置する形態で 使用しても構わない。

Claims

請求の範囲
[1] 第一のヒータと、第二のヒータと、温度により通電の ON— OFFを制御する温度制御 装置とを有するヒータユニットであって、上記温度制御装置が ONのときに第一のヒー タは通電するが第二のヒータは実質的に通電せず、上記温度制御装置が OFFのと きに第一のヒータと第二のヒータとが直列に通電するように配置されていることを特徴 とするヒータユニット。
[2] 請求項 1記載のヒータユニットにおいて、
上記第一のヒータは電源と直列に接続されていて、上記第二のヒータは該第一のヒ ータと直列に接続されていて、上記温度制御装置は上記第一のヒータと直列に接続 されるとともに上記第二のヒータと並列に接続されていることを特徴とするヒータュ-ッ
[3] 請求項 1記載のヒータユニットにおいて、
さらに、補助ヒータが設けられていて、上記温度制御装置が ONのときに第一のヒー タ及び補助ヒータは通電するが第二のヒータは実質的に通電せず、上記温度制御装 置が OFFのときに第一のヒータと第二のヒータと補助ヒータとが直列に通電するように 配置されて ヽることを特徴とするヒータユニット。
[4] 請求項 3記載のヒータユニットにおいて、
上記補助ヒータは、上記第一のヒータ、上記第二のヒータ、及び、上記温度制御装置 の何れとも直列に接続されていることを特徴とするヒータユニット。
[5] 請求項 1記載のヒータユニットにおいて、
さらに、補助ヒータが設けられていて、上記温度制御装置が ONのときに第一のヒー タ及び補助ヒータは通電するが第二のヒータは実質的に通電せず、上記温度制御装 置が OFFのときに第一のヒータと第二のヒータが直列に通電するが補助ヒータは完 全に通電しな 、ように配置されて 、ることを特徴とするヒータユニット。
[6] 請求項 5記載のヒータユニットにおいて、
上記補助ヒータは、上記第一のヒータ、及び、上記温度制御装置と直列に接続され るとともに、上記第二のヒータと並列に接続されていることを特徴とするヒータユニット
[7] 請求項 1記載のヒータユニットにおいて、
さらに、第三のヒータと、第四のヒータが設けられていて、第一のヒータと第三のヒータ とが並列に通電するように配置され、第二のヒータと第四のヒータとが並列に通電す るように配置され、上記温度制御装置が ONのときに第一のヒータ及び第三のヒータ は通電するが第二のヒータ及び第四のヒータは実質的に通電せず、上記温度制御 装置が OFFのときに第一のヒータ及び第三のヒータと第二のヒータ及び第四のヒータ とが直列に通電するように配置されていることを特徴とするヒータユニット。
[8] 請求項 7記載のヒータユニットにおいて、
上記第三のヒータは上記第一のヒータと並列に接続されるとともに上記第二のヒータ と直列に接続されていて、上記第四のヒータは上記第一のヒータ及び上記第三のヒ ータと直列に接続されるとともに上記第二のヒータと並列に接続されていることを特徴 とするヒータユニット。
[9] 請求項 1〜請求項 8の何れかに記載のヒータユニットにおいて、
上記第一のヒータが、集中した加熱を要する箇所に設置されていることを特徴とする ヒータユニット。
[10] 請求項 1〜請求項 8の何れかに記載のヒータユニットからなることを特徴とする車両用 シートヒータ。
[11] 請求項 10記載の車両用シートヒータにおいて、
シートに使用者が着座した際、実質上大腿部が接触する位置に、上記第一のヒータ が設置されていることを特徴とする車両用シートヒータ。
[12] 請求項 10記載の車両用シートヒータにおいて、
シートに使用者が着座した際、実質上腰部が接触する位置に、上記第 1のヒータが 設置されて!、ることを特徴とする車両用シートヒータ。
[13] 請求項 10記載の車両用シートヒータにおいて、
請求項 4又は請求項 8記載のヒータユニットから構成されていて、
シートの座面中央部に上記第一のヒータが設置され、シートの座面側部に上記第二 のヒータが設置され、シートの背面中央部に上記第三のヒータが設置され、シートの 背面側部に上記第四のヒータが設置されていることを特徴とする車両用シートヒータ
S t£SO/LOOZd£/∑Jd PI SttL60/L00Z OAV
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