WO2016163076A1 - シートヒータ - Google Patents

Abstract

　シートヒータは、座席用ヒータと、非復帰型の保護装置と、基材と、保護用ヒータを備える。保護装置は、第１面と第１面と反対側にある第２面を有する。基材は、第１面を覆う第１被覆部と、第２面を覆う第２被覆部とを有し、第１被覆部と第２被覆部とが対向するように折り返されたシートである。保護用ヒータは、保護装置を加熱する。保護用ヒータは、第１被覆部における第２被覆部と対向する表面のみに蛇行して形成された一対の第１加熱部と、一対の第１加熱部の間に配置され、第１被覆部における第２被覆部と対向する表面と第２被覆部における第１被覆部と対向する表面とに蛇行して形成された第２加熱部とを有する。

Description

シートヒータ

　本開示は、自動車などの座席に装着され、座席を暖めるシートヒータに関する。

　近年、ハイブリッド車および電気自動車が普及し始めている。これらの自動車では、他の自動車と比べてエンジンの排熱量が少ないか、またはない。そのため、エンジンの排熱のみでは十分に車室内を暖めることができない。

　そこで、着座した人員を直接暖めるシートヒータが注目されている。エンジンの排熱の少ない自動車の室内を十分に暖めるために、多くの熱量を出力するシートヒータが求められている。

　高い出力を有するシートヒータの温度は、従来のシートヒータの温度より早く上昇する。この座席用ヒータの温度の上昇に追従するよう、緊急時にシートヒータを停止させる保護装置を加熱するためには、保護装置を加熱する加熱用ヒータが出力する熱量も高める必要がある。そのため、保護装置において互いに対向する一対の部分を加熱用ヒータが覆う技術が提案されている。一対の部分を覆うことより、保護装置への加熱が促進される。そのため、シートヒータが通常通り作動する温度より高い温度を、保護装置の作動温度として設定することができる（特許文献１参照）。

国際公開第２０１４／０１７０７８号

　本開示のシートヒータは、座席とともに用いられるシートヒータである。本開示のシートヒータは、座席用ヒータと、非復帰型の保護装置と、保護用ヒータとを備える。座席用ヒータは、電源に接続され、座席を加熱する。保護装置は、第１面と第１面と反対側にある第２面を有する。保護装置は、所定の温度まで上昇すると、座席用ヒータと電源との接続を絶つ。保護用ヒータは、保護装置を加熱する。保護用ヒータは、基材と、一対の第１加熱部と、第２加熱部とを有する。基材は、保護装置の第１面を覆う第１被覆部と、保護装置の第２面を覆う第２被覆部とを有する。基材は、シート状であり、第１被覆部と第２被覆部とが対向するように折り返されている。第１加熱部は、第１被覆部における第２被覆部と対向する表面のみに蛇行して形成されている。第２加熱部は、一対の第１加熱部の間に配置され、第１被覆部における第２被覆部と対向する表面と第２被覆部における第１被覆部と対向する表面とに蛇行して形成されている。

図１は、実施の形態１のシートヒータの回路図である。 図２Ａは、実施の形態１のシートヒータに用いられる保護用ヒータの概要図である。 図２Ｂは、実施の形態１のシートヒータに用いられる保護装置が保護用ヒータ上に配置された組立概要図である。 図２Ｃは、実施の形態１のシートヒータに用いられる保護装置と保護用ヒータの組立概要図である。 図３は、実施の形態１におけるシートヒータに用いられる基材上での保護用ヒータの配置を示す図である。 図４は、図３に示した基材上での保護用ヒータの配置の変形例を示す図である。 図５は、図４に示した基材上での保護用ヒータの配置の変形例を示す図である。 図６は、実施の形態２におけるシートヒータの回路図である。 図７は、実施の形態２における基材上での保護用ヒータの配置を示す図である。 図８は、図７に示した基材上での保護用ヒータの配置の変形例を示す図である。 図９は、図７に示した基材上での保護用ヒータの配置の変形例を示す図である。 図１０は、実施の形態３におけるシートヒータの回路図である。

　本開示の実施の形態の説明に先立ち、従来の構成における問題点を説明する。

　サーモスタット等の保護装置は着座者に違和感を与えないように座席用ヒータから離れた場所に置かれる。そのため、保護装置の相対向する一対の部分を覆う保護用ヒータのみでは保護装置の温度を十分な早さで上げることができない。そのため、シートヒータの出力を高める場合に、着座者の快適性と安全性とを向上させるという点に関して未だ改善の余地がある。以下、このような問題点を解決する構成について説明する。

　なお、本開示は以下の実施の形態１～３によって限定されるものではない。以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、一部の図面内には、図面上の方向を示すために、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を併記している。以下の説明ではこれら３軸の方向に基づき説明を行うことがある。

　（実施の形態１）
　実施の形態１におけるシートヒータ１０について、図１～図４を参照して説明する。

　図１は、シートヒータ１０の回路図である。シートヒータ１０は、座席用ヒータ１１と、保護装置１２と、保護用ヒータ１３とを備える。以下、座席用ヒータ１１をヒータ１１と記載し、保護用ヒータ１３を、ヒータ１３と記載する。

　ヒータ１１は自動車などの座席（図示せず）に配設され、座席に着座した人員（着座者）を暖める。ヒータ１１は、電源１５と電気的に接続されている。電源１５から電力が供給されることで、ヒータ１１は通電され、着座者を暖める。電源１５として、例えば、自動車に搭載されている電源が用いられる。ヒータ１１は例えばシート状で不織布やウレタンなどの耐熱性を有する基材（図示せず）と、基材に所定のピッチで蛇行して配置された電気ヒータ線（図示せず）とを有する。

　ヒータ１１は、座席の座部に配設されて着座者の主に臀部や腿部を暖める座部用ヒータ１１ａと、座席の背部に配設されて着座者の主に背部を暖める背部用ヒータ１１ｂとを備える。以下、座部用ヒータ１１ａを、ヒータ１１ａと記載し、背部用ヒータ１１ｂを、ヒータ１１ｂと記載する。

　ヒータ１１ａには、ヒータ１３が接続されている。ヒータ１１ａとヒータ１３の直列回路が、接続点Ｐにてヒータ１１ｂを含む回路と並列に接続されている。また接続点Ｐと電源１５との間には、保護装置１２が接続されている。保護装置１２は、ヒータ１３により所定の温度まで加熱されると、電源１５とヒータ１１との間の電気的な接続を絶つ。保護装置１２として、例えば非復帰型のサーモスタットが用いられる。

　なお、非復帰型の保護装置１２とは、電源１５と保護用ヒータ１３との間の電気的な接続を絶った後に再び電源と保護用ヒータとを電気的に接続させる復帰型の保護装置を除く保護装置であることを意味する。保護装置１２として、例えば、温度ヒューズ、ボタンを操作することなどにより復帰する手動復帰型のサーモスタット、そして、通常の環境においては自動的に復帰しないサーモスタットなどが含まれる。上記自動的に復帰しないサーモスタットを復帰させる方法として、例えばマイナス数十度までサーモスタットを冷却する方法がある。

　シートヒータ１０にはさらに、例えばサーモスタットやサーミスタのような、温度検知素子の信号を用いた制御部（図示せず）が設けられる。制御部は、電源１５からヒータ１１への通電を制御する。

　図２Ａ～図２Ｃは、シートヒータ１０が備える保護装置１２とヒータ１３と基材１４の組立概要図である。図２Ａのように、ヒータ１３は、基材１４上に形成される。基材１４として、例えば不織布が用いられる。次にヒータ１３の詳細を説明する。

　図２Ｂに示すように、基材１４上に保護装置１２が配置される。さらに、基材１４を折り返すことで、図２Ｃに示すように、保護装置１２を挟むようにヒータ１３が配置される。すなわち、ヒータ１３は、保護装置１２において互いに反対側に設けられた第１面１２ａ、第２面１２ｂと接触するように、保護装置１２を覆う。図２Ｂおよび図２Ｃでは、保護装置１２の下面を第１面１２ａとし、上面を第２面１２ｂとする。基材１４は、第１面１２ａと対向する第１被覆部１４ａと、第２面１２ｂと対向する第２被覆部１４ｂと、第１被覆部１４ａおよび第２被覆部１４ｂと接続した屈曲部１４ｃとを有する。以下、第１被覆部１４ａを被覆部１４ａと記載し、第２被覆部１４ｂを被覆部１４ｂと記載する。

　図２Ｃに示すように、折り曲げられた基材１４の開口する三つの方向において、被覆部１４ａ、１４ｂは両面テープにより互いに接着される。図２Ｃにおける三つの方向とは、被覆部１４ａ、１４ｂにおいて、縁を除く１箇所を原点とした場合、Ｘ軸マイナス方向、Ｘ軸プラス方向、Ｙ軸マイナス方向である。開口が塞がれた基材１４は、保護装置１２が脱落することを防止することができる。

　なお、図２Ｂ、図２Ｃでは保護装置１２の形状を直方体として示している。しかし、保護装置１２の形状は直方体に限られない。保護装置１２は、例えばより細長い形状、円柱状あるいはボタンの形状であっても良い。保護装置１２が円柱状である場合、互いに対向する一対の円形の平面がそれぞれ、第１面または第２面を構成する。

　ここで、図２Ａから図２Ｃに示した、ヒータ１３のヒータ線の基材１４上での配置について説明する。

　図３は図２Ａに示した基材１４をＺ軸プラス方向から見た図である。

　図３は、基材１４上でのヒータ１３のヒータ線の配置を示している。保護装置１２は点線で示される位置に配置される。また図３は、基材１４が図２Ｃのように折り返されたときに形成される屈曲部１４ｃを１点鎖線で示している。

　ヒータ１３は、被覆部１４ａにのみ蛇行して形成された第１加熱部１３ａ、１３ｂと、第１加熱部１３ａ、１３ｂの間に配置され、被覆部１４ａ、１４ｂに蛇行して形成された第２加熱部１３ｃを有している。以下、第１加熱部１３ａ、１３ｂを加熱部１３ａ、１３ｂと記載し、第２加熱部１３ｃを加熱部１３ｃと記載する。

　図３のように、ヒータ１３では、一例として、加熱部１３ａ、１３ｂのＹ軸方向における寸法Ｂを保護装置１２の第１面１２ａのＹ軸方向の長さと同じにし、加熱部１３ｃのＹ軸方向における寸法Ａを保護装置１２の第１面１２ａと第２面１２ｂおよび厚みの和の寸法と略同じ長さにしている。この加熱部１３ａ、１３ｂ、１３ｃでは、同じ１本のヒータ線が蛇行して配置されている。そのため、加熱部１３ｃは、加熱部１３ａ、１３ｂと、電気的に直列に接続されている。

　加熱部１３ｃは、寸法Ａの略中央の位置で、基材１４とともに折り返される。その状態において、加熱部１３ｃを構成するヒータ線どうしが接触しないとともに、保護装置１２において、感温部であるとともに、最も大きな面積を有する第１面１２ａ、第２面１２ｂからはみ出さないように基材１４に縫製されている。このような縫製により、ヒータ線どうしが接触して発煙・発火などを起こす可能性を排除することができる。

　保護装置１２の第１面１２ａおよび第２面１２ｂは被覆部１４ａ、１４ｂに配置された加熱部１３ｃにより覆われ、効率よく加熱される。同時に保護装置１２は加熱部１３ａ、１３ｂによっても加熱され、より効率よく保護装置１２の温度が上がる。また、加熱部１３ｃのみが被覆部１４ａ、１４ｂの両方に配置されている。そして、加熱部１３ａ、１３ｂは、第１被覆部１４ａのみに配置されている。そのため、基材１４を折り曲げても加熱部１３ａ、１３ｂを構成するヒータ線どうしが接触して、着座者にとって危険な温度になることを抑制することができる。

　保護装置１２の作動温度は、シートヒータ１０が通常使用される車室内の上限温度より高く、ヒータ１１の周辺部材の溶融温度や発火温度より低い。保護装置１２が作動する温度とは、保護装置１２が電源１５とヒータ１１との電気的な接続を解除する温度を意味する。夏季に車室内の温度は７０℃以上に達する場合があるため、保護装置１２の作動する温度は、一例として約８０℃に設定される。このような温度で作動することにより、安全性を確保することができる。

　以上のように構成されたシートヒータ１０について、以下にその動作、作用を説明する。

　シートヒータ１０を作動する際には、制御部が、電源１５からヒータ１１へ通電させる。ヒータ１１の温度が所定温度に到達すると、制御部は、電源１５からヒータ１１への通電を停止する。所定温度は、例えば４０℃である。その後、所定温度よりも低い温度までヒータ１１の温度が低下する、又は所定時間が経過することにより、制御部は電源１５からヒータ１１へ再び通電する。所定温度より低い温度は、例えば３９℃であり、所定時間は、例えば１分である。ヒータ１１への通電を維持および停止を繰り返すことにより、座席の表面の温度が着座者にとって快適な温度に維持される。

　シートヒータ１０には、制御部とは別に、保護装置１２と、保護装置１２を加熱するヒータ１３とが設けられている。よって、制御部が故障して電源１５からヒータ１１へ常に通電する状態となった場合であっても、ヒータ１３が保護装置１２への加熱を継続する。そのため、保護装置１２が所定の温度に到達したときにヒータ１１への通電を停止できる。これにより、着座者の不快感が低減されるとともに安全性が向上する。

　また保護装置１２が非復帰型であるため、一度、保護装置１２が所定温度まで加熱されて、保護装置１２が作動すると、ヒータ１１への通電は停止したままになる。非復帰により、ヒータ１１への通電を確実に遮断して使用できなくする。

　近年では、ハイブリッド車や電気自動車のようにエンジンの排熱を利用して車室の内部を暖めることが困難な自動車へシートヒータ１０を適用することが望まれている。そのような場合、シートヒータ１０の更なる性能の向上、特に出力される熱量の向上が求められるため、ヒータ線の密度を高めることが必要不可欠となってきている。

　保護装置１２を非復帰型にすることにより、ヒータ１１により出力される熱が多い場合でも、安全性を向上させることができる。よって、ヒータ線の密度を高めることにより、シートヒータ１０の出力を高めるとともに、シートヒータ１０の安全性を確保することができる。すなわち、熱量の増大と安全性の向上とを両立して実現することができる。

　またヒータ１３は、加熱部１３ａ、１３ｂと、加熱部１３ａ、１３ｂの間に配置された加熱部１３ｃを有する。加熱部１３ｃは、保護装置１２を挟むように配置される。すなわち、加熱部１３ｃが保護装置１２の第１面１２ａ、第２面１２ｂを覆うように配置され、加熱部１３ａ、１３ｂも保護装置１２を周囲から加熱するので、保護装置１２を効率よく昇温することができる。

　これにより、シートヒータ１０が正常に作動する車室内の上限温度Ｔｒｍａｘを超えた温度まで、ヒータ１３が保護装置１２の温度を上昇させることができる。よって、保護装置１２の作動温度も同様に、上限温度Ｔｒｍａｘを超えた温度に設定することができる。このような温度に設定にすれば、車室内の温度が上限温度Ｔｒｍａｘ以下である場合に、保護装置１２が作動してヒータ１１への通電を停止させるという不具合を解消することができる。

　またシートヒータ１０では、接続点Ｐと電源１５の間に保護装置１２が配置されている。これにより、異常が発生した時にはヒータ１１全体への通電を停止させることができるため、シートヒータ１０の安全性を向上させることができる。

　ここで、ヒータ１１によって出力される熱量を増やすために、ヒータ１１ａ、１１ｂの抵抗値を小さくする場合がある。そのためには、ヒータ１１ａ、１１ｂのヒータ線を太くすることが考えられる。一方で、シートヒータ１０では、ヒータ１１ａとヒータ１１ｂとが電気的に並列接続されている。そのため、ヒータ１１ａ、１１ｂへの電流を低減することができる。よって、ヒータ線を太くすることなく、シートヒータ１０の出力を高めることができる。さらに、ヒータ線のコストアップや、座席表面へヒータ線が浮き出すことなどを防止することができる。そのため、シートヒータ１０の商品価値を向上させることができる。

　またシートヒータ１０では、非復帰型の保護装置１２を１つ設ける場合について説明した。しかし、保護装置１２よりも低い作動温度を有する復帰型の保護装置を追加しても良い。この復帰型の保護装置として、例えば、サーモスタットが用いられる。

　このような構成によれば、制御部が故障した場合に、まず復帰型の保護装置が作動して、ヒータ１１の温度が上がり過ぎることを防止する。さらに、復帰型の保護装置が故障した場合、あるいは保護装置１２の作動温度まで加熱された場合には、非復帰型の保護装置１２が作動して座席用ヒータ１１への通電を停止させる。これにより、安全性をさらに向上させることができる。また、復帰型の保護装置の作動温度を保護装置１２の作動温度よりも低く設定しているため、復帰型の保護装置が作動する前後における着座者の体感温度を下げることができる。これにより、快適性を向上させることができる。

　また、保護装置１２およびヒータ１３は、着座した人員に接触しない位置に配置しても良い。基材１４において保護装置１２が配設される部分の温度は、基材１４の残部の温度より高い。よって、着座者と接触しない位置に配置することにより、ヒータ１３による加熱を着座者に感じさせない。さらに保護装置１２に接触することによる違和感をなくすことができる。すなわち、快適な座り心地を提供することができる。

　また、保護装置１２と加熱部１３ｃが機械的に固定されていても良い。これにより、荷重ストレスなどによる保護装置１２の位置がずれること、あるいは保護装置１２が外れることによって保護装置１２が動作しない可能性を軽減することができる。そのため、異常状態の検知を安定的に行うことが可能となる。よって、保護装置１２を確実に動作させることができる。なお、加熱部１３ｃを機械的に固定するために、ホットメルトや止具を用いた固定のようなあらゆる物理的な固定方法を用いることが可能である。

　図４は、図３に示されたヒータ１３のヒータ線の配置の変形例を示す図である。

　また、ヒータ１３のヒータ線の配置は、図３に示した一例に限定されず、図４に示すような配置であっても良い。図３に示した配置では、図２Ｃのように基材１４を折り曲げた際に加熱部１３ｃのヒータ線が８箇所で折り曲げられる。折り曲げられたヒータ線が元に戻ろうとする反発力で、基材１４と保護装置１２との間に空隙を生じる可能性がある。そして、保護装置１２の加熱効率が低下する可能性がある。

　図４のように加熱部１３ｃを配置すれば、図２Ｃのように基材１４を折り曲げた際に、加熱部１３ｃにヒータ線の２箇所が折り曲げられる。すなわち、基材１４を折り曲げた際に、被覆部１４ａ、１４ｂに形成されたヒータ線をつなぐ屈曲部１３ｃでは、ヒータ線の２箇所が折り曲げられる。そのため、加熱部１３ｃで生じる反発力は小さくなり、加熱部１３ｃが保護装置１２とより密着し、保護装置１２を効率よく加熱することができる。

　図５は、図４に示されたヒータ１３のヒータ線の配置の変形例を示す図である。

　保護装置１２にさらに多くの熱を伝えるために、例えば、図４のヒータ線を図５の様に配置してもよい。図５の様に、ヒータ線を片側に延長して配置することで、保護装置１２は加熱部１３ａ、１３ｂによってＸ軸方向の両端のみならず、より多くの熱量を周囲から受けることができる。図５では、被覆部１４ａにおいて、Ｙ軸マイナス方向に加熱部１３ａ～１３ｃのヒータ線を延ばして配置している。そのため、保護装置１２をより効率よく昇温することができる。図５のように、加熱部１３ａ、１３ｂが配置された被覆部の中でヒータ線を広げれば、基材１４が折り返されても、ヒータ線どうしが接触することはない。

　（実施の形態２）
　実施の形態２におけるシートヒータ２０について、図６～図９を参照して説明する。

　図６は、シートヒータ２０の回路図である。

　シートヒータ２０は、保護装置１２を加熱する保護用ヒータとして、第１の保護用ヒータ２３、第２の保護用ヒータ２４を備える。以下、第１の保護用ヒータ２３をヒータ２３と記載し、第２の保護用ヒータ２４をヒータ２４と記載する。ヒータ２３は、座部用ヒータ１１ａに直列に接続される。ヒータ２４は、背部用ヒータ１１ｂと直列に接続される。以下、座部用ヒータ１１ａをヒータ１１ａと記載し、背部用ヒータ１１ｂをヒータ１１ｂと記載する。なお、保護装置１２、基材１４に関する番号についても、ヒータ１１ａ、１１ｂと同様に、シートヒータ１０と同じものを用いることができるため、同じ番号を付与する。

　図６に示すように、ヒータ１１ａとヒータ２３が電気的に接続された直列回路と、ヒータ１１ｂとヒータ２４が電気的に接続された直列回路とが接続点Ｑにて並列に接続される。

　このような構成によれば、保護装置１２はヒータ２３、ヒータ２４の両方により加熱される。よって、ヒータ１１ａ、１１ｂのうちどちらか一方のヒータが断線した場合でも、他方のヒータに接続された保護用ヒータにより保護装置１２を加熱して動作させることができる。すなわち、ヒータ１１ａ、１１ｂのどちらか一方の断線と、制御部の故障が両方とも生じた場合であっても、安全性を確保することできる。

　図７は、基材１４上でのヒータ２３、２４の配置を示している。ヒータ２３、２４は、基材１４上に互いのヒータ線どうしが接触しないように配置される。また、保護装置１２は点線で示される位置に配置される。

　ヒータ２３は、被覆部１４ａのみに蛇行して形成された一対の第１加熱部２３ａ、２３ｂと、第１加熱部２３ａ、２３ｂの間に配置されて、被覆部１４ａ、１４ｂに蛇行して形成された第２加熱部２３ｃを有する。以下、第１加熱部２３ａ、２３ｂを加熱部２３ａ、２３ｂと記載し、第２加熱部２３ｃを加熱部２３ｃと記載する。

　ヒータ２４は、ヒータ２３に対してほぼ同じ間隔を隔てて蛇行した状態で配置される。ヒータ２４は、被覆部１４ａのみに蛇行して形成された一対の第１加熱部２４ａ、２４ｂと、第１加熱部２４ａ、２４ｂの間に配置されて、被覆部１４ａ、１４ｂに蛇行して形成された第２加熱部２４ｃを有する。以下、第１加熱部２４ａ、２４ｂを加熱部２４ａ、２４ｂと記載し、第２加熱部２４ｃを加熱部２４ｃと記載する。

　加熱部２３ａ～２３ｃは、同じ１本のヒータ線を蛇行配置したものであり、電気的には直列に接続された構成になる。加熱部２４ａ～２４ｃも同じ１本のヒータ線を蛇行配置したものであり、電気的には直列に接続された構成になる。

　図７のように、加熱部２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂにおけるＹ軸方向の寸法Ｂは、加熱部２３ｃ、２４ｃにおけるＹ軸方向の寸法Ａより狭く、保護装置１２のＹ軸方向の寸法と略同じ寸法にしている。この寸法関係により、基材１４を折り曲げても加熱部２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂのヒータ線は、ヒータ線どうしが接触することはない。そのため、着座者にとって危険な温度になることを防止することができる。

　加熱部２３ｃ、２４ｃは、図２Ｃのように基材１４が折り曲げられた状態において、保護装置１２の第１面１２ａ、第２面１２ｂからからはみ出さないように基材１４に縫製されている。そのため、図７に示した例では、寸法Ａは保護装置１２の奥行を２倍した長さに、高さを足した長さと略等しい長さにしている。ここで、奥行とは、図７のＹ軸方向の寸法を意味し、高さとは、Ｚ軸方向の寸法を意味する。このような縫製により、ヒータ線同士が接触して発煙・発火などを起こす可能性を排除することができる。

　また、加熱部２３ｃ、２４ｃは、保護装置１２を挟むとともに、第１面１２ａ、第２面１２ｂを覆うように配置される。さらに、加熱部２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂも保護装置１２をＸ軸方向の両端から加熱するので、保護装置１２を効率よく昇温することができる。これにより、シートヒータ２０が正常に作動する車室内の上限温度を超えた温度まで保護装置１２を容易に加熱することができる。

　保護装置１２の作動温度も同様に、シートヒータ２０が正常に作動する車室内の温度を超えた温度に設定することができる。このような設定によれば、シートヒータ２０が正常に動作しているにもかかわらず、通常使用される車室内の温度範囲において保護装置１２が作動してヒータ１１ａ、１１ｂへの通電を停止させるという不具合を解消することができる。

　またシートヒータ２０では、ヒータ２４の発熱量（出力）が、ヒータ２３の発熱量（出力）よりも高く設定されている。したがって、ヒータ１１ａが断線してヒータ２３が発熱しなくなった場合でも、発熱量の高いヒータ２４により保護装置１２を加熱できる。このような構成によれば、保護装置１２を十分に加熱することができる。そのため、ヒータ１１ｂと比べて荷重ストレスによる断線の可能性が高いヒータ１１ａにおける断線の影響を最小限にとどめることができる。そして、安全性をさらに向上させることができる。

　図８および図９は、図７に示されたヒータ２３、２４の配置の変形例である。

　ヒータ１３の配置は、図７に示した一例に限定されず、図８、図９に示すような配置であっても良い。図８、９では、ヒータ２３が被覆部１４ｂに蛇行配置されて加熱部２３ｃが形成される。加熱部２３ｃは被覆部１４ｂのみに形成される。加熱部２３ｃは保護装置１２の第２面１２ｂ（図２Ｃを参照）を加熱する。また、ヒータ２４が被覆部１４ａ上に蛇行配置されて、加熱部２４ｃ、および加熱部２４ｃのＸ軸方向の両端に加熱部２４ａ、２４ｂがそれぞれ形成される。加熱部２４ｃは保護装置１２の第１面１２ａ（図２Ｃを参照）を加熱する。図８および図９では、加熱部２３ｃおよび加熱部２４ｃが合わせて保護用ヒータの第２加熱部を構成している。被覆部１４ａのみに形成された加熱部２４ａ、２４ｂの寸法Ｂは、加熱部２３ｃ、加熱部２４ｃを合わせた領域の寸法Ａより短い。さらに、ヒータ２３、２４は寸法Ｃだけ離して配置される。寸法Ｃは保護装置１２の高さより若干長くしてもよい。ここで高さとは、図８、図９におけるＺ軸方向の寸法を意味する。

　図７に示した配置では、図２Ｃのように基材１４を折り曲げた際に、加熱部２３ｃ、２４ｃのヒータ線が８箇所で折り曲げられる。折り曲げられたヒータ線が元に戻ろうとする反発力で、基材１４と保護装置１２との間に空隙を生じて、加熱効率が低下することが考えられる。図８、図９に示すようなヒータ線の配置にすれば、図２Ｃのように基材１４を折り曲げた際に加熱部２３ｃ、２４ｃのヒータ線は折り曲げられない。そのため、ヒータ線の反発力による空隙は生じない。そして、加熱部２３ｃ、２４ｃのヒータ線と保護装置１２とをより密着させて、効率よく保護装置１２を加熱することができる。

　（実施の形態３）
　本開示の実施の形態３におけるシートヒータ４０について、図１０を参照して説明する。

　図１０は、シートヒータ４０の回路図である。

　図１０に示すように、シートヒータ４０は、保護装置１２として、第１の保護装置４２と第２の保護装置５２を備える。以下、第１の保護装置４２を保護装置４２と記載し、第２の保護装置５２を保護装置５２と記載する。座部用ヒータ１１ａおよび第１の保護用ヒータ２３に電気的に直列に接続される保護装置４２と、背部用ヒータ１１ｂおよび第２の保護用ヒータ２４に電気的に直列に接続される保護装置５２とが設けられている。以下、座部用ヒータ１１ａをヒータ１１ａと記載し、背部用ヒータ１１ｂをヒータ１１ｂと記載し、第１の保護用ヒータ２３を、ヒータ２３と記載し、第２の保護用ヒータ２４をヒータ２４と記載する。シートヒータ４０において、ヒータ１１ａとヒータ１１ｂを電気的に並列に接続するとともに、ヒータ１１ａと保護装置４２とヒータ２３とを直列に接続して、背部用ヒータ１１ｂと保護装置５２およびヒータ２４とを直列に接続している。

　ヒータ２３、２４は、図３あるいは図４のシートヒータ１０のように、それぞれ基材１４上に第１加熱部の寸法Ｂが第２加熱部の寸法Ａより狭くなるように蛇行して配置される。そして、図２Ｃに示したように基材１４を折り畳むことにより、それぞれの第２加熱部が、保護装置４２における互いに対向する部分および保護装置５２における互いに対向する部分を覆うように構成される。

　このような構成によれば、ヒータ１１ａを含む回路とヒータ１１ｂを含む回路のそれぞれに保護装置４２、５２を接続することで、保護装置４２、５２それぞれに流れる電流を減少させることができる。よって、保護装置４２、５２を小型化することができる。さらに、シートヒータ４０を座席内へ容易に配置でき、座席表面への浮き出しなどを抑制することができる。このように、保護装置４２、５２の使い勝手を向上させることができる。

　なお、シートヒータ１０、２０、４０では、第２加熱部のヒータ線は、基材１４が折り返された状態において、ヒータ線どうしが接触しない。そのために、保護装置１２の感温部である最も大きな面積を有する第１面とこの第１面と反対側に設けられた第２面からはみ出さないように基材１４に縫製されている。

　また、シートヒータ１０、２０、４０における、寸法Ａ、Ｂは、例えば、以下のように定義される。例えば図３のＸ軸方向に設けられた互いに平行である２つの直線α、βを仮に設ける。この直線α、βを、寸法を測る加熱部と接するように配置し、この直線αと直線βとの間の距離が寸法Ａまたは寸法Ｂである。直線αは、蛇行する加熱部における少なくとも一つ第１折り返し部１３ｄの第１頂点１３ｅと接するように配置され、直線βは、蛇行する加熱部において、第１折り返し部１３ｄと逆方向に折り返されたた第２折り返し部１３ｆの第２頂点１３ｇと接するように配置される。このとき、例えば、第１折り返し部１３ｄが複数個所設けられるとともに、複数の第１頂点１３ｅが全て一つの直線上にある場合、この直線が直線αとなる。しかし、複数の第１頂点１３ｅうち一部の第１頂点が上記直線と異なる位置にある場合、第２折り返し部１３ｆに対して、最も遠い位置にある第１頂点１３ｅが直線αと接する。この直線αの配置方法は、第２頂点１３ｇにおいて、接する直線βにも適用できる。図３では、加熱部１３ｂに第１折り返し部１３ｄ、第１頂点１３ｅ、第２折り返し部１３ｆおよび第２頂点１３ｇを示したが。これに限定されず、加熱部１３ａ、１３ｃの寸法Ａ、Ｂも同様に定義できる。すなわち、屈曲部１４ｃが延びて形成された方向と平行な一対の直線を直線α、βとする。

　なお、シートヒータ１０、２０、４０では、ヒータ１１は、一例として、ヒータ１１ａとヒータ１１ｂとから構成されている。しかし、ヒータ１１は、ヒータ１１ａおよびヒータ１１ｂのうち少なくとも一方から構成されていてもよい。

　本開示の第１の態様のシートヒータは、座席とともに用いられるシートヒータである。本開示のシートヒータは、座席用ヒータと、非復帰型の保護装置と、基材と、保護用ヒータを備える。座席用ヒータは、電源に接続され、座席を加熱する。保護装置は、第１面と第１面と反対側にある第２面を有する。保護装置は、所定の温度まで上昇すると、座席用ヒータと電源との接続を絶つ。保護用ヒータは、保護装置を加熱する。基材は、保護装置の第１面を覆う第１被覆部と、保護装置の第２面を覆う第２被覆部とを有する。基材は、シート状であり、第１被覆部と第２被覆部とが対向するように折り返されている。保護用ヒータは、一対の第１加熱部と、第２加熱部とを有する。第１加熱部は、第１被覆部における第２被覆部と対向する表面のみに蛇行して形成されている。第２加熱部は、一対の第１加熱部の間に配置され、第１被覆部における第２被覆部と対向する表面と第２被覆部における第１被覆部と対向する表面とに蛇行して形成されている。

　本開示の第１の態様によれば、保護用ヒータの第２加熱部が保護装置において、互いに対向する部分を覆うとともに、第１加熱部が保護装置を両端から加熱するので、保護装置をより効率よく昇温することができる。これにより、保護装置の作動温度を高く設定することができ、例えば車室内の上限温度Ｔｒｍａｘを超えた温度を作動温度として設定することができる。そのため、非復帰型の保護装置を用いて作動後に再度復帰しないようにして安全性を向上できるので、シートヒータの出力を高めることができる。

　また、第１加熱部は第１被覆部のみに形成され、第２加熱部のみが第１被覆部、第２被覆部に形成されているので、第１加熱部で保護装置の相対向する部分を覆うように基材を折り畳んでも、第１加熱部のヒータ線どうしが接触して抵抗値が下がり、危険な温度になることを防止することができる。

　本開示の第２の態様のシートヒータは、特に第１の態様において、座席は、座部と背部と有する。座席用ヒータは、座部とともに用いられる座部用ヒータと、背部とともに用いられる背部用ヒータと、座席用ヒータと電源の間に設けられる座部用ヒータと背部用ヒータとが電気的に接続した接続点とを有する。座部用ヒータと背部用ヒータは電気的に並列に接続され、保護装置は、接続点と電源との間に配置される。

　これにより、座部用ヒータにより着座者の臀部や腿部を暖め、背部用ヒータにより着座者の背部を暖めることができる。よって、着座者の快適性を向上させることができる。また、保護装置の作動時には座席用ヒータ全体への通電を確実に停止することができるため、安全性をさらに向上させることができる。

　本開示の第３の態様のシートヒータは、特に第２の態様において、保護用ヒータは、座部用ヒータに電気的に直列に接続される第１の保護用ヒータと、背部用ヒータに電気的に直列に接続される第２の保護用ヒータとを有する。保護装置は、第１の保護用ヒータと第２の保護用ヒータとにより加熱される。

　これにより、座部用ヒータおよび背部用ヒータのいずれか一方が断線した場合でも、断線していないもう一方の座席用ヒータに接続する保護装置用加熱ヒータにより保護装置を加熱することができる。このように、断線が生じた場合でも保護装置の機能を確保することができるため、安全性をさらに向上させることができる。

　本開示の第４の態様のシートヒータは、特に第３の態様において、第２の保護用ヒータの発熱量は、第１の保護用ヒータの発熱量よりも大きい。

　座部を暖める座部用ヒータは着座者による加重ストレスを受けやすいため、背部を暖める背部用ヒータよりも断線する可能性が高い場合がある。この点を考慮して、背部用ヒータに接続される第２の保護用ヒータの発熱量を第１の保護用ヒータの発熱量よりも大きくしている。このような構成によれば、座部用ヒータが断線した場合に、第２の保護用ヒータを用いてより高い温度で保護装置を加熱することができる。そのため、保護装置をより早く確実に機能させることができる。したがって、安全性をさらに向上させることができる。

　本開示の第５の態様のシートヒータは、特に第１の態様において、座席は、座部と背部とを有する。座席用ヒータは、座部とともに用いられる座部用ヒータと、背部とともに用いられる背部用ヒータとを有する。保護用ヒータは、第１の保護用ヒータと、第２の保護用ヒータとを有する。保護装置は、第１保護装置と、第２の保護装置とを有する。座部用ヒータと背部用ヒータとは電気的に並列に接続される。座部用ヒータと第１の保護用ヒータと第１の保護装置とが電気的に直列に接続される。背部用ヒータと第２の保護用ヒータと第２の保護装置とが電気的に直列に接続される。第１の保護装置は、第１の保護用ヒータにより加熱される。第２の保護装置は、第２の保護用ヒータにより加熱される。

　このように、電気的に互いに並列に接続される第１および第２の保護装置を備えることにより、個々の保護装置に流れる電流を減少させることができる。電流が減少することより、より小型な保護装置を使用することができる。そのため、座席内部での保護装置の配置を容易に行うことができ、座席表面への浮き出しなどを抑制することができる。

　本開示のシートヒータは、出力の向上と安全性の向上を両立できる。そのため、自動車以外の乗り物に搭載された座席の暖房や、住宅用のパーソナル暖房へも適用できる。

　本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本開示の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

　本開示のシートヒータは、出力の向上と安全性の向上とを両立する。そのため、自動車、航空機等の座席に取り付けるシートヒータに用いることが期待される。

　１０，２０，４０　シートヒータ
　１１　座席用ヒータ（ヒータ）
　１１ａ　座部用ヒータ（ヒータ）
　１１ｂ　背部用ヒータ（ヒータ）
　１２　保護装置
　１２ａ　第１面
　１２ｂ　第２面
　１３　保護用ヒータ（ヒータ）
　１３ａ，１３ｂ，２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ　第１加熱部（加熱部）
　１３ｃ，２３ｃ，２４ｃ　第２加熱部（加熱部）
　１３ｄ　第１折り返し部
　１３ｅ　第１頂点
　１３ｆ　第２折り返し部
　１３ｇ　第２頂点
　１４　基材
　１４ａ　第１被覆部（被覆部）
　１４ｂ　第２被覆部（被覆部）
　１４ｃ　屈曲部
　１５　電源
　２３　第１の保護用ヒータ（ヒータ）
　２４　第２の保護用ヒータ（ヒータ）
　４２　第１の保護装置（保護装置）
　５２　第２の保護装置（保護装置）
　Ｐ，Ｑ　接続点

Claims (5)

1. 座席とともに用いられるシートヒータであって、
   電源に接続され、前記座席を加熱する座席用ヒータと、
   第１面と前記第１面と反対側にある第２面を有し、所定の温度まで上昇すると、前記座席用ヒータと前記電源との接続を絶つ、非復帰型の保護装置と、
   前記第１面を覆う第１被覆部と、前記第２面を覆う第２被覆部とを有し、前記第１被覆部と前記第２被覆部とが対向するように折り返されたシート状の基材と、
   前記保護装置を加熱する保護用ヒータと、を備え、
   前記保護用ヒータは、
   前記第１被覆部における前記第２被覆部と対向する表面のみに蛇行して形成された一対の第１加熱部と、
   前記一対の第１加熱部の間に配置され、前記第１被覆部における第２被覆部と対向する表面と前記第２被覆部における第１被覆部と対向する表面とに蛇行して形成された第２加熱部とを有する、
   シートヒータ。
2. 前記座席は、座部と背部と有し、
   前記座席用ヒータは、
   前記座部とともに用いられる座部用ヒータと、
   前記背部とともに用いられる背部用ヒータと、
   前記座席用ヒータと前記電源の間に設けられ、前記座部用ヒータと前記背部用ヒータとが電気的に接続した接続点とを有し、
   前記座部用ヒータと前記背部用ヒータは電気的に並列に接続され、前記保護装置は、前記接続点と前記電源との間に配置される、
   請求項１に記載のシートヒータ。
3. 　前記保護用ヒータは、前記座部用ヒータに電気的に直列に接続される第１の保護用ヒータと、前記背部用ヒータに電気的に直列に接続される第２の保護用ヒータとを有し、
   　前記保護装置は、前記第１の保護用ヒータと第２の保護用ヒータとにより加熱される、
   請求項２に記載のシートヒータ。
4. 　前記第２の保護用ヒータの発熱量は、前記第１の保護用ヒータの発熱量よりも大きい、
   　請求項３に記載のシートヒータ。
5. 　前記座席は、座部と背部とを有し、
   　前記座席用ヒータは、前記座部とともに用いられる座部用ヒータと、前記背部とともに用いられる背部用ヒータとを有し、
   　前記保護用ヒータは、前記第１の保護用ヒータと、第２の保護用ヒータとを有し、
   　前記保護装置は、第１保護装置と、第２の保護装置とを有し、
   　前記座部用ヒータと前記背部用ヒータとは電気的に並列に接続され、
   　前記座部用ヒータと前記第１の保護用ヒータと前記第１の保護装置とが電気的に直列に接続され、
   　前記背部用ヒータと前記第２の保護用ヒータと前記第２の保護装置とが電気的に直列に接続され、
   　前記第１の保護装置は、前記第１の保護用ヒータにより加熱され、前記第２の保護装置は、前記第２の保護用ヒータにより加熱される、
   請求項１に記載のシートヒータ。

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