WO2016163175A1 - ヒータ装置 - Google Patents

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WO2016163175A1
WO2016163175A1 PCT/JP2016/056125 JP2016056125W WO2016163175A1 WO 2016163175 A1 WO2016163175 A1 WO 2016163175A1 JP 2016056125 W JP2016056125 W JP 2016056125W WO 2016163175 A1 WO2016163175 A1 WO 2016163175A1
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temperature
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heating element
heater device
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関　秀樹
英章 加古
公威 石川
裕康 生出
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株式会社デンソー
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    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/032—Heaters specially adapted for heating by radiation heating

Definitions

  • the present disclosure relates to a heater device that radiates heat.
  • a radiation panel structure described in Patent Document 1 is known as this type of heater device.
  • the radiation panel structure described in Patent Document 1 performs indoor temperature adjustment by heat radiation.
  • the radiation panel structure includes a first part having a first color and a second part having a second color that is different from the first color. Since the amount of radiation is affected by the color of the radiation surface, the amount of radiation differs for different colors. For this reason, in this radiation panel structure, the amount of radiation can be adjusted by a combination of different colors.
  • the heater device which is the radiant panel structure of Patent Document 1 cannot notify the temperature of the heater device to the target person who heats the heater device by the appearance of the heater device after the heater device is activated. As a result of detailed studies by the present inventors, the above has been found.
  • the present disclosure is intended to notify the temperature condition of the heater device by the appearance of the heater device.
  • the action of the temperature-sensitive ink means that the temperature-sensitive ink changes color by applying the temperature-sensitive ink as a paint on the surface of the toy, or by adding the temperature-sensitive ink to the resin material constituting the toy.
  • the color changes when the toy is heated above the temperature range.
  • the present inventors paid attention to the phenomenon that the color of the material changes in accordance with the temperature of the material.
  • the heater device includes: A heating element having a heating surface and radiating heat from the heating surface; A surface layer portion laminated on the heat generating surface and heated by the heat generating element, The color of the surface layer portion changes according to the temperature of the surface layer portion.
  • the surface layer portion is laminated on the heat generating surface of the heat generating element and is heated by the heat generating element, and the color of the surface layer portion changes according to the temperature of the surface layer portion. Accordingly, it is possible to notify the subject who is heated by the heater device, for example, the temperature status of the heater device by the appearance of the heater device.
  • 1st Embodiment it is a figure showing the positional relationship of the heater apparatus and the passenger
  • 1st Embodiment it is the disassembled perspective view which showed schematic structure of the heater apparatus.
  • 1st Embodiment it is sectional drawing which cut
  • the heater device of a 1st embodiment it is a mimetic diagram showing the relation between the color of the 1st color change layer and the 2nd color change layer, and the temperature of a surface layer part.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the heater device according to the first embodiment, showing the color of the surface layer portion in the normal use temperature range (for example, 60 to 120 ° C.) of the heating element. It is a disassembled perspective view of the heater device of the first embodiment, and shows the color of the surface layer portion at an abnormally high temperature (for example, higher than 120 ° C.) when the heating element partially becomes higher than the normal use temperature range. It is a figure.
  • FIG. 1st Embodiment It is the exploded perspective view of the heater device of a 1st embodiment, and is a figure showing the color of the surface layer part when a crew member touches the crew member side surface of a heater device when the temperature of a heating element is in the normal use temperature range. is there.
  • the heater device of 2nd Embodiment it is the schematic diagram which showed the relationship between the color of each discoloration layer which comprises a surface layer part, and the temperature of a surface layer part, Comprising: It is a figure equivalent to FIG.
  • 1st Embodiment it is sectional drawing which shows the cross section which cut
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the positional relationship between the heater devices 10a and 10b and the occupant 12 as a driver in the present embodiment.
  • Each arrow DR1, DR2 in FIG. 1 indicates the direction of the vehicle on which the heater devices 10a, 10b are mounted. That is, the double-ended arrow DR1 in FIG. 1 indicates the vehicle longitudinal direction DR1, and the double-ended arrow DR2 indicates the vehicle vertical direction DR2.
  • two heater devices 10a and 10b are provided, and the first heater device 10a of the two heater devices 10a and 10b is attached to the lower part of the instrument panel 90.
  • the second heater device 10 b is attached to the lower part of the steering column 94 that protrudes from the instrument panel 90 toward the rear of the vehicle and supports the steering wheel 92.
  • Each of the heater devices 10a and 10b is an electric heater that generates heat when supplied with power.
  • the heater devices 10a and 10b radiate heat downward and are installed so as to face the legs 121 of the occupant 12 (that is, the driver 12) seated in the driver's seat 96 and in a driving posture. .
  • the heater devices 10a and 10b radiate heat toward the normal direction of the surfaces of the heater devices 10a and 10b.
  • the heater devices 10a and 10b can be installed in a curved state, and the first heater device 10a is installed in a curved state along the curved surface of the instrument panel 90.
  • the heater devices 10a and 10b are radiant heater devices that radiate heat to the leg 121 of the occupant 12 as indicated by an arrow ARt. Thereby, the part enclosed with the dashed-two dotted line among the leg parts 121 becomes warm especially. Since both the first heater device 10a and the second heater device 10b have the same structure, the first heater device 10a will be described below.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of the heater devices 10a and 10b.
  • FIG. 3 is sectional drawing which cut
  • the first heater device 10 a has a thin plate shape, that is, a planar shape, and is formed in, for example, a rectangular shape. In short, the first heater device 10a is a planar heater device.
  • the first heater device 10 a includes a heater body 20 and a surface layer 22.
  • the heater body 20 is a planar heater configured in a film shape. As shown in FIG. 3, the heater body 20 includes a heating element 201 that generates heat when energized and a heating element base material 202.
  • the heating element 201 is formed in a film shape, and has one surface in the thickness direction of the heating element 201, that is, the surface on the passenger 12 side, as the heating surface 201a. That is, in the passenger compartment shown in FIG. 1, the heat generating surface 201a faces the leg 121 side of the occupant 12, and the back surface 201b (see FIG. 3) opposite to the heat generating surface 201a faces the instrument panel 90 side. ing.
  • the heating element 201 is configured by forming a material having electric resistance into a film shape.
  • the heating element 201 radiates the heat of the heating element 201 from the heating surface 201a toward the occupant 12 as a heating target who is a target to be heated.
  • the first heater device 10a is a planar in-vehicle radiant heater that warms the occupant 12 in the vehicle interior with heat radiated from the heat generating surface 201.
  • the heating element base material 202 covers the heating surface 201 a and the back surface 201 b of the heating element 201 and is accommodated in the heating element base material 202.
  • the heating element base 202 is made of, for example, a resin material having excellent electrical insulation and high heat resistance.
  • the heating element base material 202 includes a first base material portion 202a and a second base material portion 202b, and both the first base material portion 202a and the second base material portion 202b are formed in a film shape. ing.
  • the outer shapes of the first base material portion 202a and the second base material portion 202b are, for example, the same rectangular shape as that of the heating element 201, but are large enough to protrude from the heating element 201 over the entire circumference.
  • the first base material portion 202a is stacked on the heat generating surface 201a of the heat generating body 201
  • the second base material portion 202b is stacked on the back surface 201b of the heat generating body 201.
  • the peripheral portions of the first base material portion 202a and the second base material portion 202b are joined to each other, whereby the heating element 201 is accommodated in the heating element base material 202.
  • the output, temperature, and heat generation amount of the heating element 201 of the heater body 20 are controlled by a heater control device (not shown) that controls the first heater device 10a.
  • the heater control device can control the output, temperature, amount of heat generation, and the like of the heating element 201 by controlling the voltage value and the current value applied to the heating element 201. Therefore, the amount of radiant heat radiated from the heating element 201 to the occupant 12 (see FIG. 1) is increased or decreased under the control of the heater control device.
  • the amount of radiant heat during the operation of the first heater device 10a is such that the temperature of the heating element 201 continuously enters a normal use temperature range (eg, 60 to 120 ° C.) described later. Adjusted by.
  • the surface layer 22 is laminated on the heat generating surface 201a of the heat generating element 201. Specifically, the surface layer portion 22 is laminated on the heat generating surface 201a via the first base material portion 202a of the heat generating base material 202. Therefore, the surface of the heater body 20 on the side opposite to the surface layer 22 side is an attachment surface that is attached to the instrument panel 90 (see FIG. 1).
  • the surface layer portion 22 covers the entire surface of the first base material portion 202a and is joined to the first base material portion 202a by a method such as adhesion or sticking. Therefore, the surface layer portion 22 is heated by the heating element 201 when the heating element 201 generates heat. In other words, the temperature of the surface layer portion 22 changes according to the temperature state of the heating element 201. And the color of the surface layer part 22 changes according to the temperature of the surface layer part 22.
  • the surface layer portion 22 includes a first color change layer 221 and a second color change layer 222 as shown in FIGS. ing.
  • the first discoloration layer 221 is laminated on the opposite side of the heating element 201 side, that is, the occupant 12 side with respect to the first substrate part 202a of the heating element substrate 202.
  • the first color change layer 221 is configured by, for example, a temperature-sensitive ink that is a temperature-sensitive color change material that changes color at a predetermined temperature in a skin material such as a woven cloth made of resin.
  • the first color changing layer 221 changes from the first color to the second color when the temperature of the first color changing layer 221 exceeds a predetermined first temperature threshold T1.
  • the temperature-sensitive color changing material included in the first color changing layer 221 changes color at the first temperature threshold T1.
  • the first discoloration layer 221 in the temperature region on the low temperature side with the first temperature threshold T1 as a boundary, the first discoloration layer 221 has a first color that is a warm color such as red or orange.
  • the first discoloration layer 221 in the temperature region on the high temperature side with the first temperature threshold T1 as a boundary, the first discoloration layer 221 becomes a second color that is a predetermined attention color for calling attention such as yellow.
  • the first color of the first color changing layer 221 is a color having a higher emissivity than the second color.
  • the emissivity is the ratio of the radiant energy of a substance to the radiant energy of a black body at a constant temperature.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the relationship between the color of the first color change layer 221 and the second color change layer 222 and the temperature of the surface layer portion 22.
  • the second color changing layer 222 is laminated on the side opposite to the heating element 201 side, that is, the occupant 12 side with respect to the first color changing layer 221.
  • the second color change layer 222 is, for example, a coating film (in other words, a coating film) made of a paint applied to the first color change layer 221.
  • the 2nd color change layer 222 comprises the outermost layer surface by the side of the passenger
  • the second color changing layer 222 is configured to contain a temperature-sensitive color changing material such as a temperature-sensitive ink in the same manner as the first color changing layer 221.
  • a temperature-sensitive color changing material such as a temperature-sensitive ink
  • the second color change layer 222 changes from the third color to a transmission state in which visible light is transmitted.
  • the temperature-sensitive color changing material included in the second color changing layer 222 changes color at the second temperature threshold T2.
  • the second color change layer 222 in the temperature region on the low temperature side with the second temperature threshold T2 as a boundary, the second color change layer 222 becomes the third color that is black, while in the temperature region on the high temperature side, The two-color change layer 222 is in a transmissive state.
  • the transmissive state of the second color changing layer 222 means colorless transparent or colored transparent through which the second color changing layer 222 is transparent.
  • the second color change layer 222 in the temperature region on the high temperature side is colorless and transparent. Note that the colors of the color changing layers 221 and 222 included in the surface layer portion 22 include not only opaque colors such as orange and black, but also transparent colors.
  • the first temperature threshold T1 is determined in accordance with an upper limit temperature in a normal use temperature range of a predetermined heating element 201 that is allowed when the heating element 201 is continuously used. .
  • the first temperature threshold T1 is 120 ° C. as shown in FIG.
  • the second temperature threshold value T2 is a temperature threshold value lower than the first temperature threshold value T1, and is determined according to the lower limit temperature in the normal use temperature range of the heating element 201.
  • the second temperature threshold T2 is 60 ° C. Note that the fact that the first temperature threshold value T1 is determined according to the upper limit temperature of the normal use temperature range is not limited to the upper limit temperature, but is generally the same in view of common technical knowledge. Including that. The same applies to the relationship between the second temperature threshold T2 and the lower limit temperature of the normal use temperature range.
  • the first color change layer 221 changes color at the first temperature threshold T1 and the second color change layer 222 changes color at the second temperature threshold T2, but any of the color change layers 221 and 222 changes instantaneously.
  • the color may be changed through a color change transient state.
  • the occupant 12 side of the heater body 20 is covered with such a surface layer portion 22, it is assumed that an object contacts the surface layer portion 22 during the operation of the first heater device 10a.
  • the heat transferred from the heating element 201 to the surface layer part 22 is rapidly transmitted to the object in contact and diffuses to the object.
  • the temperature of the contact portion where the object is in contact with the surface layer portion 22 rapidly decreases. Therefore, the surface temperature of the contact portion of the first heater device 10a rapidly decreases.
  • the surface temperature of the first heater device 10a is locally lowered at the contact portion so that excessive heating of the contacted object is avoided. It has become.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the heater devices 10a and 10b, and shows the color of the surface layer 22 in the non-operating temperature range of the heating element 201, that is, the non-operating temperature range of the heater devices 10a and 10b.
  • the non-operating temperature range is a temperature range lower than the lower limit temperature of the normal operating temperature range.
  • the heating element 201 is not operating and is at room temperature, or generates heat.
  • the body 201 is in a state immediately after operation until it reaches the lower limit temperature in the normal use temperature range.
  • the minimum temperature of a normal use temperature range is 60 degreeC in this embodiment.
  • the temperature of the second color changing layer 222 of the surface layer portion 22 is not more than the second temperature threshold T ⁇ b> 2 (specifically, not more than 60 ° C.). Therefore, the second color changing layer 222 is opaque and becomes the third color. Accordingly, the first heater device 10a appears to be the third color of the second color changing layer 222, that is, black when viewed from the passenger 12.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the heater devices 10a and 10b, and shows the color of the surface layer 22 in the normal use temperature range (eg, 60 to 120 ° C.) of the heating element 201.
  • the temperatures of the first and second color change layers 221 and 222 of the surface layer portion 22 are higher than the second temperature threshold T2 and the first temperature. It is the threshold value T1 or less (specifically, 120 ° C. or less). Therefore, the second color changing layer 222 is in a transmissive state, and the first color changing layer 221 is the first color.
  • the first heater device 10a when the first heater device 10a is viewed from the occupant 12, the first color change layer 221 can be seen through the second color change layer 222, so that the first heater device 10a has the first color of the first color change layer 221, that is, a warm color (for example, orange). Color).
  • a warm color for example, orange. Color
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of the heater devices 10a and 10b, and the surface layer 22 at an abnormally high temperature (for example, higher than 120 ° C.) when the heating element 201 partially exceeds the normal use temperature range and becomes high temperature. It is the figure which showed the color. In the example of FIG. 7, the heating element 201 is partially at an abnormally high temperature.
  • an abnormally high temperature for example, higher than 120 ° C.
  • the temperatures of the first and second color change layers 221 and 222 of the surface layer portion 22 are higher than the second temperature threshold T2.
  • the temperatures of the first and second color change layers 221 and 222 exceed the first temperature threshold T1 in the abnormally high temperature portion Aht that is a part of the surface layer portion 22, but in the portions other than the abnormally high temperature portion Aht. It is below the first temperature threshold T1. Therefore, the second color changing layer 222 is in a transmissive state, and the first color changing layer 221 becomes the second color in the abnormally high temperature portion Aht, but becomes the first color in the portion other than the abnormally high temperature portion Aht.
  • the first heater device 10a when the first heater device 10a is viewed from the passenger 12, the first color change layer 221 can be seen through the second color change layer 222. That is, the first heater device 10a looks like the second color of the first color changing layer 221 in the abnormally high temperature part Aht, that is, the attention color (for example, yellow), and the first color changing layer 221 in the part other than the abnormally high temperature part Aht. One color appears warm.
  • the attention color for example, yellow
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the heater devices 10a and 10b, and the surface layer portion when the occupant 12 touches the occupant side surfaces of the heater devices 10a and 10b when the temperature of the heating element 201 is in the normal use temperature range. It is the figure which showed 22 colors. In the example of FIG. 8, the occupant 12 touches a part of the surface layer portion 22.
  • the temperatures of the first and second color change layers 221 and 222 are higher than the second temperature threshold T2 and lower than or equal to the first temperature threshold T1 in the portion other than the contact portion Atch in the surface layer portion 22, In the portion Atch, the temperature becomes equal to or lower than the second temperature threshold T2.
  • the first heater device 10a looks like the first color of the first color change layer 221 through the second color change layer 222 in a portion other than the contact portion Atch.
  • the contact portion Atch since the second color change layer 222 becomes the third color, the first color change layer 221 cannot be seen, and the first heater device 10a looks like the third color.
  • the surface layer 22 changes color according to the temperature of the heating element 201, and the color of the surface layer 22 radiates as the temperature of the heating element 201, that is, the temperature of the surface layer 22 increases.
  • the color changes to a low rate.
  • the surface layer portion 22 is laminated on the heat generating surface 201a of the heat generating body 201 and heated by the heat generating body 201, and the color of the surface layer portion 22 is the surface layer portion. It changes according to the temperature of 22. Therefore, it is possible to notify the occupant 12 as a subject who is heated by the heater devices 10a and 10b, for example, the temperature status of the heater devices 10a and 10b by the appearance of the heater devices 10a and 10b.
  • the first color changing layer 221 constituting one layer of the surface layer portion 22 has a temperature of the first color changing layer 221 having a predetermined first temperature threshold value T1. If it exceeds, the first color changes to the second color. Accordingly, it is possible to visually notify the occupant 12 whether or not the temperature of the heating element 201 has exceeded the first temperature threshold T1 during the heat generation of the heating element 201.
  • the surface layer portion 22 is laminated on the heat generating surface 201 a of the heat generating body 201 via the first base material portion 202 a of the heat generating base material 202. Therefore, by changing the surface layer portion 22 while using the heater body 20 as a common component, the heater devices 10a and 10b having different discoloration patterns can be realized.
  • the first temperature threshold T1 is set to the predetermined upper limit temperature of the heating element 201 that is allowed when the heating element 201 is continuously used. It is determined. Therefore, it is possible to visually notify the occupant 12 whether or not the heating element temperature has exceeded the upper limit temperature, that is, whether or not the heating element temperature has exceeded the normal use temperature range. is there.
  • the second temperature threshold value T2 is determined in accordance with a predetermined lower limit temperature of the heating element 201 that is allowed when the heating element 201 is continuously used. Therefore, it is possible to visually notify the occupant 12 that the heater devices 10a and 10b are not operating.
  • the first color of the first color changing layer 221 is a color having a higher emissivity than the second color. Therefore, since the first color changing layer 221 becomes whitish as the temperature thereof increases, it is possible to make the color change corresponding to the temperature of the first color changing layer 221 suitable for human senses.
  • the second color changing layer 222 changes from the third color to the transmissive state when the temperature of the second color changing layer 222 exceeds the second temperature threshold T2 lower than the first temperature threshold T1. To do. Therefore, it is possible to change the surface layer portion 22 in three colors while making it possible to visually recognize the color change of the first color changing layer 221.
  • the second color changing layer 222 since the second color changing layer 222 has water repellency, it is possible to prevent problems due to moisture adhesion such as condensation of the heater devices 10a and 10b.
  • the external appearance of the heater devices 10a and 10b has a structure in which the color of the appearance from the occupant 12 changes according to each temperature change shown in FIGS. Thereby, activation of the heater devices 10a and 10b can be notified to the occupant 12 by appearance. At the same time, it is possible to notify the occupant 12 that the heater devices 10a and 10b are operating in the normal use temperature range under the temperature control of the heater control device.
  • the occupant 12 can visually recognize the characteristic of the heater devices 10a and 10b that the temperature of the contact portion Atch (see FIG. 8) is lowered by changing the color of the contact portion Atch to black due to the temperature decrease. That is, it is possible to visually notify the safety to the passenger 12 regarding the contact with the heater devices 10a and 10b.
  • these various effects are acquired by the simple structure of providing the surface layer part 22.
  • FIG. Specifically, the effect that the color of the surface layer portion 22 changes to colors indicating when the heater body 20 is not operating, when it is operating, and when the temperature is abnormally high, without using complicated electronic devices or expensive light emitters.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing the relationship between the color of each of the color changing layers 221, 222, and 223 constituting the surface layer portion 22 and the temperature of the surface layer portion 22, and corresponds to FIG. 4.
  • the surface layer portion 22 includes a third color change layer 223 in addition to the first color change layer 221 and the second color change layer 222. Therefore, the outermost layer on the passenger 12 side in the surface layer portion 22 is not the second color change layer 222 but the third color change layer 223.
  • Each of the color changing layers 221, 222, and 223 is formed of a seal-like thin film. These points are different from the first embodiment.
  • the surface layer portion 22 has a second color change layer 222 laminated on the occupant 12 side of the first color change layer 221, a third color change layer 223 laminated on the occupant 12 side of the second color change layer 222, and their color change.
  • the layers 221, 222, and 223 are integrally formed.
  • the second color of the first color changing layer 221 is, for example, yellow as a caution color, as in the first embodiment.
  • the first color of the first color changing layer 221 is a warm color as in the first embodiment, but is, for example, red.
  • the third color of the second color changing layer 222 is a warm color but a different color from the first color.
  • the third color is orange.
  • the second temperature threshold value T2 is set to an intermediate temperature between the upper limit temperature and the lower limit temperature of the normal use temperature range.
  • the upper limit temperature in the normal use temperature range is 120 ° C.
  • the lower limit temperature is 60 ° C.
  • the third color changing layer 223 changes from the fourth color to the transmissive state when the temperature of the third color changing layer 223 exceeds a predetermined third temperature threshold T3. That is, as shown in FIG. 9, in the temperature region on the low temperature side with the third temperature threshold T3 as a boundary, the third color changing layer 223 becomes the fourth color that is black, while in the temperature region on the high temperature side, The three-color change layer 223 is in a transmissive state.
  • the transparent state of the third color changing layer 223 may be colored and transparent or colorless and transparent, but in this embodiment, it is colorless and transparent.
  • the third temperature threshold value T3 is a temperature threshold value lower than the second temperature threshold value T2, and is determined according to the lower limit temperature in the normal use temperature range of the heating element 201 described above.
  • the third temperature threshold T3 is 60 ° C.
  • the surface layer portion 22 changes color as shown in FIG. 9 according to the temperature of the heating element 201. That is, the appearance (that is, the appearance) of the first heater device 10a from the occupant 12 is orange as the third color in the low temperature side temperature range below the second temperature threshold T2 in the normal use temperature range of the heating element 201. become. And in the high temperature side temperature range which exceeded 2nd temperature threshold value T2 among normal use temperature ranges, it becomes red as a 1st color.
  • the surface layer portion 22 shows a subdivided color change in the normal use temperature range. Therefore, it is possible to visually notify the occupant 12 of the temperature status of the heater devices 10a and 10b with high accuracy.
  • the outermost layer on the occupant 12 side in the surface layer portion 22 is the third color changing layer 223. Therefore, if water repellent processing is performed, the water repellent processing is not performed on the second color changing layer 222. It is preferably applied to the third color changing layer 223.
  • the heater devices 10a and 10b are on-vehicle radiation heaters mounted on the vehicle.
  • the installation location of the heater devices 10a and 10b is not limited to the vehicle. May be installed in a building or the like.
  • the surface layer portion 22 covers the entire surface of the first base material portion 202a of the heating element base material 202, but only partially covers the first base material portion 202a. There is no problem.
  • the third color of the second color change layer 222 is black, but it is not limited to black as long as it differs from the first color and the second color of the first color change layer 221. Absent.
  • the third color of the second discoloration layer 222 is an interior color that is the same color as the instrument panel 90 as an interior member to which the first heater device 10a is attached or a color similar to the interior color. There is no problem. Further, the first color and the second color of the first color changing layer 221 may be arbitrarily selected.
  • the third color of the second color changing layer 222 indicating the heating element temperature in the non-operating temperature range may be an interior color.
  • the first color of the first color changing layer 221 indicating the heating element temperature in the normal use temperature range is black or dark red
  • the second color of the first color changing layer 221 indicating the heating element temperature at the abnormally high temperature is It may be white or yellow having a lower emissivity than the black and dark red.
  • the fourth color of the third discoloration layer 223 may be replaced with the interior color or a color similar to the interior color instead of black.
  • the surface layer portion 22 includes the first color change layer 221 and the second color change layer 222, but a configuration in which the surface layer portion 22 does not include the second color change layer 222 is also conceivable. . In short, the surface layer portion 22 only needs to have at least one color changing layer.
  • the effect of the surface layer portion 22 changing color is the heating element.
  • the effect that the surface layer portion 22 changes to a caution color only at an abnormally high temperature 201 may be used.
  • a configuration as shown in FIG. 10 in which the surface layer portion 22 does not include the first color change layer 221 but includes the second color change layer 222 can also be considered.
  • the entire heating element base 202 or the first base 202a is colored in a warm color such as orange. That is, as shown in FIG. 10, the first base material portion 202 a constitutes a part of the surface layer portion 22 as a colored layer having the first color, and becomes a portion overlapping the heater body 20 and the surface layer portion 22.
  • the second color change layer 222 changes to a transmissive state, so that the warm color of the heating element base material 202 passes through the transparent second color change layer 222. You will see. That is, the operating state of the heater body 20 can be indicated by a color change. The effect of changing the second color changing layer 222 to black at the contact portion Atch (see FIG. 8) can be obtained without the first color changing layer 221.
  • each of the color change layers 221, 222, and 223 contains a temperature-sensitive ink, for example, and exhibits a color change action corresponding to the temperature.
  • each of the color change layers 221, 222, and 223 is made of a material, a material, a cloth, or the like whose color changes depending on the temperature, instead of the temperature-sensitive ink. There is no problem even if the color changing action is exhibited.
  • the first color changing layer 221 is made of, for example, a material that contains a temperature-sensitive ink or the like in a skin material, and is a member different from the heating element base material 202.
  • the first discoloration layer 221 may constitute at least a part of the heating element base material 202.
  • the first base material portion 202a of the heating element base material 202 is composed of a thin film containing temperature-sensitive ink.
  • the 1st base material part 202a comprises a part of surface layer part 22 as the 1st color-change layer 221, and becomes a site
  • the second color changing layer 222 constitutes the outermost layer of the surface layer portion 22 and has water repellency, but the water repellent finish is not applied to the second color changing layer 222.
  • the second color changing layer 222 may be composed of a coating film made of temperature-sensitive ink. The same applies to the third color changing layer 223 of the second embodiment.
  • the second discoloration layer 222 is, for example, a coating film made of a paint applied to the first discoloration layer 221, but the material and molding method are not limited.
  • the second color change layer 222 may be formed of a film attached to the first color change layer 221. In that case, for example, a seal-like thin film as the film on which the temperature-sensitive ink is printed becomes the second color change layer 222, and the second color change layer 222 that is the thin film becomes the first color change layer 221. It is pasted.
  • illumination is not particularly provided around the heater devices 10a and 10b.
  • simple light emitters such as LEDs and light bulbs may be provided around the heater devices 10a and 10b. Absent. If it does so, when it is difficult to visually recognize even if the surface of the heater device 10a, 10b changes color, such as at night, the surface of the heater device 10a, 10b is illuminated by the luminous body, and the color of the heater device 10a, 10b. The passenger 12 can easily see the change.

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Abstract

　ヒータ装置は、発熱体（２０１）と表層部（２２）とを備えている。その発熱体は発熱面（２０１ａ）を有し、その発熱面から熱を放射する。表層部は発熱面に対して積層され、発熱体によって加熱される。また、表層部の色がその表層部の温度に応じて変化する。

Description

ヒータ装置 関連出願への相互参照
　本出願は、２０１５年４月７日に出願された日本特許出願番号２０１５－７８６７４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、熱を放射するヒータ装置に関するものである。
　従来から、この種のヒータ装置として、例えば特許文献１に記載された輻射パネル構造体が知られている。この特許文献１に記載された輻射パネル構造体は、熱の輻射によって室内の温度調整を行う。この輻射パネル構造体は、第１色を有する第１部と、第１色とは異なる色である第２色を有する第２部とを備えている。そして、輻射量は輻射面の色の影響を受けるので、色が異なれば輻射量が異なる。このため、この輻射パネル構造体では、異なる色の組合せにより輻射量を調整することができる。
特開２００４－２７１０５７号公報
　しかし、特許文献１の輻射パネル構造体であるヒータ装置は、ヒータ装置の作動後において、ヒータ装置が温める対象者に対し、ヒータ装置の温度状況をヒータ装置の外観によって知らせることはできない。本発明者らの詳細な検討の結果、以上のようなことが見出された。
　本開示は上記点に鑑みて、ヒータ装置の外観によってヒータ装置の温度状況を知らせることを目的とする。
　近年、玩具などにおいて、お風呂のお湯に漬けると色が変わるものがある。これは感温インクなどと呼ばれるものの作用である。例えば、その感温インクの作用とは、玩具の表面に感温インクを塗料として塗布すること、或いは、玩具を構成する樹脂材料に感温インクを含有させることで、その感温インクの変色する温度帯以上に玩具が加熱された場合に、色が変化するものである。本発明者らは、このように素材の色がその素材の温度に応じて変化するという現象に着目した。
　以上のことから、上記目的を達成するため、本開示の１つの観点によれば、ヒータ装置は、
　発熱面を有し、その発熱面から熱を放射する発熱体と、
　発熱面に対して積層され、その発熱体によって加熱される表層部とを備え、
　表層部の色がその表層部の温度に応じて変化する。
　上述の開示によれば、表層部は発熱体の発熱面に対して積層され、その発熱体によって加熱されるものであり、その表層部の色が表層部の温度に応じて変化する。従って、ヒータ装置の外観によってヒータ装置の温度状況を、例えばヒータ装置によって温められる対象者へ知らせることが可能である。
第１実施形態において、ヒータ装置と、運転者である乗員との位置関係を表した図である。 第１実施形態において、ヒータ装置の概略構成を示した分解斜視図である。 第１実施形態において、ヒータ装置を厚み方向に沿って切断した断面図である。 第１実施形態のヒータ装置において、第１変色層および第２変色層の色と表層部の温度との関係を示した模式図である。 第１実施形態のヒータ装置の分解斜視図であって、発熱体の非作動温度域すなわちヒータ装置の非作動温度域における表層部の色を示した図である。 第１実施形態のヒータ装置の分解斜視図であって、発熱体の通常使用温度域（例えば６０～１２０℃）における表層部の色を示した図である。 第１実施形態のヒータ装置の分解斜視図であって、発熱体が部分的に通常使用温度域を超えて高温になった異常高温時（例えば１２０℃よりも高温）における表層部の色を示した図である。 第１実施形態のヒータ装置の分解斜視図であって、発熱体の温度が通常使用温度域内にあるときにヒータ装置の乗員側表面を乗員が触れた場合における表層部の色を示した図である。 第２実施形態のヒータ装置において、表層部を構成する各変色層の色と表層部の温度との関係を示した模式図であって、図４に相当する図である。 第１実施形態の変形例において、ヒータ装置を厚み方向に沿って切断した断面を示す断面図であって、第１実施形態の図３に相当する図である。
　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）
　図１は、本実施形態において、ヒータ装置１０ａ、１０ｂと、運転者である乗員１２との位置関係を表した図である。図１の各矢印ＤＲ１、ＤＲ２は、ヒータ装置１０ａ、１０ｂが搭載される車両の向きを示す。すなわち、図１の両端矢印ＤＲ１は車両前後方向ＤＲ１を示し、両端矢印ＤＲ２は車両上下方向ＤＲ２を示している。
　図１に示すようにヒータ装置１０ａ、１０ｂは２つ設けられており、その２つのヒータ装置１０ａ、１０ｂのうちの第１ヒータ装置１０ａはインストルメントパネル９０の下部に取り付けられている。そして、第２ヒータ装置１０ｂは、インストルメントパネル９０から車両後方へ突き出てステアリングホイール９２を支持するステアリングコラム９４の下部に取り付けられている。何れのヒータ装置１０ａ、１０ｂも、給電されて発熱する電気ヒータである。
　ヒータ装置１０ａ、１０ｂは、下向きに熱を放射し、且つ、運転席９６に着座して運転姿勢になった乗員１２（すなわち、運転者１２）の脚部１２１に対向するように設置されている。ヒータ装置１０ａ、１０ｂは例えば、そのヒータ装置１０ａ、１０ｂ表面の法線方向に向けて熱を放射する。
　また、ヒータ装置１０ａ、１０ｂは何れも湾曲させられた状態で設置可能であり、第１ヒータ装置１０ａは、インストルメントパネル９０の曲面に沿って湾曲させられた状態で設置されている。ヒータ装置１０ａ、１０ｂは輻射式のヒータ装置であり、矢印ＡＲｔのように乗員１２の脚部１２１へ熱を放射する。これにより、その脚部１２１のうち二点鎖線で囲んだ部分が特に暖まる。なお、第１ヒータ装置１０ａおよび第２ヒータ装置１０ｂは何れも同じ構造を有しているので、以下では、第１ヒータ装置１０ａについて説明する。
　図２は、ヒータ装置１０ａ、１０ｂの概略構成を示した分解斜視図である。また、図３は、ヒータ装置１０ａ、１０ｂを厚み方向に沿って切断した断面図である。この図２および図３に示すように、第１ヒータ装置１０ａは、薄い板状すなわち面状であって例えば矩形形状に形成されている。要するに、第１ヒータ装置１０ａは面状のヒータ装置である。
　第１ヒータ装置１０ａは、ヒータ本体２０と表層部２２とを備えている。ヒータ本体２０はフィルム状に構成された面状ヒータである。また、図３に示すように、ヒータ本体２０は、通電により熱を発する発熱体２０１と、発熱体基材２０２とから構成されている。
　発熱体２０１は膜状に形成されており、発熱体２０１の厚み方向における一方の面すなわち乗員１２側の面を発熱面２０１ａとして有している。すなわち、図１に示す車室内では、その発熱面２０１ａは乗員１２の脚部１２１側に向いており、発熱面２０１ａとは反対側の裏面２０１ｂ（図３参照）はインストルメントパネル９０側を向いている。
　例えば発熱体２０１は、電気抵抗を有する材料が膜状に成形されて構成されている。発熱体２０１は、発熱体２０１の熱を、温める対象である暖房対象者としての乗員１２へ向けて発熱面２０１ａから放射する。すなわち、第１ヒータ装置１０ａは、その発熱面２０１から放射される熱で車室内の乗員１２を温める面状の車載用輻射ヒータである。
　図３に示すように、発熱体基材２０２は、発熱体２０１の発熱面２０１ａおよび裏面２０１ｂを覆ってその発熱体基材２０２内に収容している。発熱体基材２０２は、例えば優れた電気絶縁性と高い耐熱性とを有する樹脂材料によって作られている。具体的に、発熱体基材２０２は、第１基材部２０２ａと第２基材部２０２ｂとから構成され、第１基材部２０２ａおよび第２基材部２０２ｂは何れもフィルム状に形成されている。
　また、第１基材部２０２ａおよび第２基材部２０２ｂの外形は、例えば発熱体２０１と同様の矩形形状であるが、発熱体２０１から全周にわたってはみ出る大きさとなっている。第１基材部２０２ａは発熱体２０１の発熱面２０１ａ上に積層配置され、第２基材部２０２ｂは、発熱体２０１の裏面２０１ｂ上に積層配置されている。そして、第１基材部２０２ａおよび第２基材部２０２ｂの互いの周縁部分同士が接合され、これによって、発熱体２０１は発熱体基材２０２内に収容されている。
　ヒータ本体２０の発熱体２０１の出力、温度、発熱量は、第１ヒータ装置１０ａを制御する不図示のヒータ制御装置によって制御される。そのヒータ制御装置は、発熱体２０１に印加する電圧値、電流値を制御することにより、発熱体２０１の出力、温度、発熱量等を制御できる。従って、発熱体２０１から乗員１２（図１参照）に対して輻射される輻射熱量は、ヒータ制御装置の制御によって増減される。具体的には、第１ヒータ装置１０ａの作動中におけるその輻射熱量は、発熱体２０１の温度が後述の通常使用温度域（例えば、６０～１２０℃）内に継続して入るようにヒータ制御装置によって調節される。
　表層部２２は、発熱体２０１の発熱面２０１ａに積層されている。詳しく言えば、表層部２２は、その発熱面２０１ａに対し発熱体基材２０２の第１基材部２０２ａを介して積層されている。従って、ヒータ本体２０の表層部２２側とは反対側の面が、インストルメントパネル９０（図１参照）へ取り付けられる取付面になっている。
　また、表層部２２は第１基材部２０２ａの全面を覆っており、第１基材部２０２ａに対し例えば接着または貼付等の方法で接合されている。そのため、表層部２２は、発熱体２０１が発熱すれば、発熱体２０１によって加熱される。言い換えれば、発熱体２０１の温度状況に応じて表層部２２の温度が変化する。そして、その表層部２２の温度に応じて表層部２２の色が変化する。
　そのように表層部２２の色を温度に応じて変化させるために、表層部２２は、図２および図３に示すように、第１変色層２２１と第２変色層２２２とを含んで構成されている。
　第１変色層２２１は、発熱体基材２０２の第１基材部２０２ａに対し発熱体２０１側とは反対側すなわち乗員１２側に積層されている。第１変色層２２１は、例えば、所定温度にて変色する感温変色材料である感温インク等を樹脂製の織布等の表皮材に含有させたもので構成されている。
　これにより、第１変色層２２１は、その第１変色層２２１の温度が所定の第１温度閾値Ｔ１を超えると第１色から第２色へ変化する。言い換えれば、第１変色層２２１に含まれる感温変色材料は第１温度閾値Ｔ１を境に変色する。
　従って、図４に示すように、その第１温度閾値Ｔ１を境にした低温側の温度領域では第１変色層２２１は、赤色またはオレンジ色等の暖色である第１色になる。その一方で、第１温度閾値Ｔ１を境にした高温側の温度領域では第１変色層２２１は、黄色など注意を喚起するための予め定められた注意色である第２色になる。詳細には、第１変色層２２１の第１色は、第２色に比して放射率が大きい色となっている。その放射率とは、一定の温度での黒体の放射エネルギーに対する物質の放射エネルギーの比である。なお、図４は、第１変色層２２１および第２変色層２２２の色と表層部２２の温度との関係を示した模式図である。
　第２変色層２２２は、図２および図３に示すように、第１変色層２２１に対し発熱体２０１側とは反対側すなわち乗員１２側に積層されている。第２変色層２２２は、例えば、第１変色層２２１に対して塗布された塗料から成る塗装膜（言い換えれば、塗膜）である。そして、第２変色層２２２は、第１ヒータ装置１０ａのうち乗員１２側の最外層表面を構成するので、第２変色層２２２には撥水加工が施されている。すなわち、第２変色層２２２は撥水性を有する。
　また、第２変色層２２２は、第１変色層２２１と同様に感温インク等の感温変色材料を含有して構成されている。これにより、第２変色層２２２は、その第２変色層２２２の温度が所定の第２温度閾値Ｔ２を超えると、第３色から、可視光が透過する透過状態へ変化する。言い換えれば、第２変色層２２２に含まれる感温変色材料は第２温度閾値Ｔ２を境に変色する。
　従って、図４に示すように、その第２温度閾値Ｔ２を境にした低温側の温度領域では第２変色層２２２は、黒色である第３色になる一方で、高温側の温度領域では第２変色層２２２は透過状態になる。その第２変色層２２２の透過状態とは、第２変色層２２２が透き通る無色透明または有色透明を意味する。本実施形態では上記高温側の温度領域における第２変色層２２２は無色透明になる。なお、表層部２２に含まれる各変色層２２１、２２２の色とは、オレンジ色や黒色等の不透明な色だけでなく透明色も含んだ意味である。
　具体的に、上記の第１温度閾値Ｔ１は、発熱体２０１が継続的に使用される際に許容される予め定められた発熱体２０１の通常使用温度域における上限温度に合わせて定められている。本実施形態では第１温度閾値Ｔ１は図４に示すように１２０℃となっている。そして、第２温度閾値Ｔ２は第１温度閾値Ｔ１よりも低い温度閾値であり、上記発熱体２０１の通常使用温度域における下限温度に合わせて定められている。本実施形態では第２温度閾値Ｔ２は６０℃となっている。なお、上記の第１温度閾値Ｔ１が通常使用温度域の上限温度に合わせて定められていることとは、その上限温度に一致していることに限らず技術常識に鑑みて概ね一致していることを含んでいる。このことは、第２温度閾値Ｔ２と通常使用温度域の下限温度との関係についても同様である。
　また、第１変色層２２１は第１温度閾値Ｔ１を境に変色し、第２変色層２２２は第２温度閾値Ｔ２を境に変色するが、何れの変色層２２１、２２２も瞬時に変色してもよいし、変色の過渡状態を経て変色してもよい。
　ヒータ本体２０の乗員１２側はこのような表層部２２で覆われているが、第１ヒータ装置１０ａの作動中において表層部２２に物体が接触する場合が想定される。そのように表層部２２に物体が接触した場合には、発熱体２０１から表層部２２に伝達している熱は、その接触している物体へ急速に伝達されその物体へ拡散する。その結果、表層部２２のうち物体が接触している接触部分の温度は急速に低下する。よって、第１ヒータ装置１０ａのうち、その接触部分の表面温度は急速に低下する。このように、表層部２２に物体が接触した場合には、その接触部分において第１ヒータ装置１０ａの表面温度が局所的に低下し、接触した物体を過剰に加熱することが回避されるようになっている。
　次に、第１ヒータ装置１０ａの色変化について説明する。図５は、ヒータ装置１０ａ、１０ｂの分解斜視図であって、発熱体２０１の非作動温度域すなわちヒータ装置１０ａ、１０ｂの非作動温度域における表層部２２の色を示した図である。その非作動温度域とは、通常使用温度域の下限温度よりも低い温度域であり、その非作動温度域では、発熱体２０１は、作動しておらず室温になっている状態、または、発熱体２０１が作動直後で通常使用温度域の下限温度に到達するまでの状態にある。なお、通常使用温度域の下限温度は本実施形態では６０℃である。
　この図５および図４に示すように、発熱体２０１の非作動温度域では、表層部２２の第２変色層２２２の温度は第２温度閾値Ｔ２以下（具体的には６０℃以下）であるので、その第２変色層２２２は、不透明であり第３色になる。従って、第１ヒータ装置１０ａは、乗員１２から見れば第２変色層２２２の第３色すなわち黒色に見える。
　図６は、ヒータ装置１０ａ、１０ｂの分解斜視図であって、発熱体２０１の通常使用温度域（例えば６０～１２０℃）における表層部２２の色を示した図である。この図６および図４に示すように、発熱体２０１の通常使用温度域では、表層部２２の第１および第２変色層２２１、２２２の温度は第２温度閾値Ｔ２よりも高く且つ第１温度閾値Ｔ１以下（具体的には１２０℃以下）である。従って、第２変色層２２２は透過状態になり、第１変色層２２１は第１色になる。そのため、乗員１２から第１ヒータ装置１０ａを見れば第２変色層２２２が透き通り第１変色層２２１が見えるので、第１ヒータ装置１０ａは第１変色層２２１の第１色すなわち暖色（例えばオレンジ色）に見える。
　図７は、ヒータ装置１０ａ、１０ｂの分解斜視図であって、発熱体２０１が部分的に通常使用温度域を超えて高温になった異常高温時（例えば１２０℃よりも高温）における表層部２２の色を示した図である。図７の例では、発熱体２０１は部分的に異常高温になっている。
　この図７に示す発熱体２０１の異常高温時には、表層部２２の第１および第２変色層２２１、２２２の温度は第２温度閾値Ｔ２よりも高くなっている。そして、第１および第２変色層２２１、２２２の温度は、表層部２２のうちの一部分である異常高温部Ａｈｔでは第１温度閾値Ｔ１を超えているが、その異常高温部Ａｈｔ以外の部分では第１温度閾値Ｔ１以下となっている。従って、第２変色層２２２は透過状態になり、第１変色層２２１は異常高温部Ａｈｔにおいては第２色になるが、異常高温部Ａｈｔ以外の部分では第１色になる。そのため、乗員１２から第１ヒータ装置１０ａを見れば、第２変色層２２２が透き通り第１変色層２２１が見える。すなわち、第１ヒータ装置１０ａは、異常高温部Ａｈｔにおいては第１変色層２２１の第２色すなわち注意色（例えば黄色）に見え、異常高温部Ａｈｔ以外の部分においては第１変色層２２１の第１色すなわち暖色に見える。
　図８は、ヒータ装置１０ａ、１０ｂの分解斜視図であって、発熱体２０１の温度が通常使用温度域内にあるときにヒータ装置１０ａ、１０ｂの乗員側表面を乗員１２が触れた場合における表層部２２の色を示した図である。図８の例では、乗員１２が表層部２２の一部分に触れている。
　この図８に示すように、第１ヒータ装置１０ａが作動中に触れられると、その触れられた接触箇所およびその周辺から成る接触部Ａｔｃｈにおいて、上述したように温度低下が生じる。従って、第１および第２変色層２２１、２２２の温度は、表層部２２のうちの接触部Ａｔｃｈ以外の部分では第２温度閾値Ｔ２よりも高く且つ第１温度閾値Ｔ１以下であるが、その接触部Ａｔｃｈでは第２温度閾値Ｔ２以下になる。
　そのため、乗員１２から第１ヒータ装置１０ａを見れば、第１ヒータ装置１０ａは、接触部Ａｔｃｈ以外の部分においては、第２変色層２２２が透き通り第１変色層２２１の第１色に見える。その一方で、接触部Ａｔｃｈにおいては、第２変色層２２２が第３色になるので第１変色層２２１は見えず、第１ヒータ装置１０ａは第３色に見える。
　図４～８を用いて説明したように、表層部２２は発熱体２０１の温度に応じて変色し、その表層部２２の色は、発熱体２０１の温度すなわち表層部２２の温度が高いほど放射率の低い色に変化する。一般的に黒または濃い色は放射率が大きい色（具体的には、「放射率＝０．９程度」の色）であり、白色または黄色は放射率が小さい色（具体的には、「放射率＝０．７～０．８程度」の色）であることが知られている。
　上述したように、本実施形態によれば、表層部２２は発熱体２０１の発熱面２０１ａに対して積層され、その発熱体２０１によって加熱されるものであり、その表層部２２の色が表層部２２の温度に応じて変化する。従って、ヒータ装置１０ａ、１０ｂの外観によってヒータ装置１０ａ、１０ｂの温度状況を、例えばヒータ装置１０ａ、１０ｂによって温められる対象者としての乗員１２へ知らせることが可能である。
　また、本実施形態によれば、表層部２２のうちの一層を構成する第１変色層２２１は、図４に示すように、その第１変色層２２１の温度が所定の第１温度閾値Ｔ１を超えると第１色から第２色へ変化する。従って、発熱体２０１の発熱中において、発熱体２０１の温度が第１温度閾値Ｔ１を超えて高温になったか否かを視覚的に乗員１２へ知らせることが可能である。
　また、本実施形態によれば、図３に示すように、表層部２２は、発熱体２０１の発熱面２０１ａに対し発熱体基材２０２の第１基材部２０２ａを介して積層されている。従って、ヒータ本体２０を共通部品としつつ表層部２２を異ならせることで、変色パターンの異なるヒータ装置１０ａ、１０ｂを実現できる。
　また、本実施形態によれば、図４に示すように、第１温度閾値Ｔ１は、発熱体２０１が継続的に使用される際に許容される予め定められた発熱体２０１の上限温度に合わせて定められている。従って、発熱体温度がその上限温度を超えて高温になったか否か、すなわち、発熱体温度が通常使用温度域を超えて高温になったか否かを視覚的に乗員１２へ知らせることが可能である。
　また、本実施形態によれば、第２温度閾値Ｔ２は、発熱体２０１が継続的に使用される際に許容される予め定められた発熱体２０１の下限温度に合わせて定められている。従って、ヒータ装置１０ａ、１０ｂが作動していない状態を、視覚的に乗員１２へ知らせることが可能である。
　また、本実施形態によれば、第１変色層２２１の第１色は、第２色に比して放射率が大きい色である。従って、第１変色層２２１はその温度が高くなるほど白っぽくなるので、その第１変色層２２１の温度に応じた色変化を人の感覚に合ったものにすることが可能である。
　また、本実施形態によれば、第２変色層２２２は、その第２変色層２２２の温度が第１温度閾値Ｔ１よりも低い第２温度閾値Ｔ２を超えると、第３色から透過状態へ変化する。従って、第１変色層２２１の色変化を視認できるようにしつつ、表層部２２を３色変化させることが可能である。
　また、本実施形態によれば、第２変色層２２２は撥水性を有するので、ヒータ装置１０ａ、１０ｂの結露など水分の付着に起因した不具合を防止することが可能である。
　以上、説明したように、ヒータ装置１０ａ、１０ｂの外観は、例えば図５～８に示される各々の温度変化により、乗員１２からの見た目の色が変わる構造となっている。これにより、そのヒータ装置１０ａ、１０ｂの起動を乗員１２に対し見た目で知らせることができる。それと共に、ヒータ装置１０ａ、１０ｂがヒータ制御装置の温度制御下の通常使用温度域内で作動していることも乗員１２に知らせることが可能である。
　加えて、例えばヒータ本体２０の部分的な損傷により一部が異常高温になった場合、或いは、ヒータ制御装置の温度制御における何らかの異常により発熱体２０１が異常な温度上昇を生じた場合にも、乗員１２からの見た目の色が、注意を喚起できる注意色に変化する。これにより、ヒータ装置１０ａ、１０ｂの異常を乗員１２に見た目で知らせることが可能であり、乗員１２にヒータ作動に対する安心感を提供することができる。
　また、乗員１２は、接触部Ａｔｃｈ（図８参照）の温度が下がるというヒータ装置１０ａ、１０ｂの特徴を、その接触部Ａｔｃｈの色が温度低下により黒色に変わることで視認することができる。すなわち、ヒータ装置１０ａ、１０ｂへの接触に関する乗員１２への安全性を、視覚的に知らせることも可能である。そして、本実施形態のヒータ装置１０ａ、１０ｂでは、表層部２２を設けるというシンプルな構成でこれらの様々な効果が得られる。具体的に言えば、ヒータ本体２０の非作動時、作動時、および異常高温時のそれぞれを示す色に表層部２２の色が変わるという効果を、複雑な電子機器や高価な発光体を用いずに、安価且つ簡素な構造で乗員１２に提供することが可能である。更に、ヒータ本体２０の異常高温時には、黄色など放射率が小さい注意色を乗員１２に視認させることで、乗員１２への熱的な不具合を低減することができる。
　（第２実施形態）
　次に、第２実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明し、第１実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。
　図９は、表層部２２を構成する各変色層２２１、２２２、２２３の色と表層部２２の温度との関係を示した模式図であって、図４に相当する図である。図９に示すように、本実施形態では、表層部２２は第１変色層２２１および第２変色層２２２に加えて、第３変色層２２３を有している。そのため、表層部２２における乗員１２側の最外層は、第２変色層２２２ではなく第３変色層２２３である。また、各変色層２２１、２２２、２２３はシール状の薄膜などで構成されている。これらの点が第１実施形態と異なっている。
　具体的に、表層部２２は、第１変色層２２１の乗員１２側に第２変色層２２２が積層され、第２変色層２２２の乗員１２側に第３変色層２２３が積層され且つそれらの変色層２２１、２２２、２２３が一体となって構成されている。
　本実施形態では、第１変色層２２１の第２色は第１実施形態と同様に、例えば注意色としての黄色になっている。また、第１変色層２２１の第１色は、第１実施形態と同様に暖色ではあるが、例えば赤色になっている。
　第２変色層２２２の第３色は、暖色ではあるが第１色とは異なる色とされている。例えば第３色はオレンジ色とされている。そして、第２温度閾値Ｔ２は、通常使用温度域の上限温度と下限温度との中間の温度とされている。なお、本実施形態では通常使用温度域の上限温度は１２０℃であり下限温度は６０℃である。
　第３変色層２２３は、その第３変色層２２３の温度が所定の第３温度閾値Ｔ３を超えると、第４色から透過状態へ変化する。すなわち、図９に示すように、その第３温度閾値Ｔ３を境にした低温側の温度領域では第３変色層２２３は、黒色である第４色になる一方で、高温側の温度領域では第３変色層２２３は透過状態になる。その第３変色層２２３の透過状態とは有色透明でも無色透明でもよいが、本実施形態では無色透明である。
　詳細には、上記の第３温度閾値Ｔ３は第２温度閾値Ｔ２よりも低い温度閾値であり、上述した発熱体２０１の通常使用温度域における下限温度に合わせて定められている。本実施形態では第３温度閾値Ｔ３は６０℃となっている。
　表層部２２がこのような構成であることから、表層部２２は発熱体２０１の温度に応じて図９に示すように変色する。すなわち、乗員１２からの第１ヒータ装置１０ａの見た目（すなわち、外観）は、発熱体２０１の通常使用温度域のうち第２温度閾値Ｔ２以下の低温側の温度域では第３色としてのオレンジ色になる。そして、通常使用温度域のうち第２温度閾値Ｔ２を超えた高温側の温度域では第１色としての赤色になる。
　このように本実施形態では第１実施形態と比較して、表層部２２は、通常使用温度域において細分化した色変化を見せる。これにより、ヒータ装置１０ａ、１０ｂの温度状況を精度良く視覚的に乗員１２へ知らせることが可能である。
　また、本実施形態では、前述の第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。
　なお、本実施形態では、表層部２２における乗員１２側の最外層は第３変色層２２３であるので、撥水加工が施されるとすれば、撥水加工は、第２変色層２２２ではなく第３変色層２２３に対して施されるのが好ましい。
　（他の実施形態）
　（１）上述の各実施形態において、ヒータ装置１０ａ、１０ｂは車両に搭載される車載用輻射ヒータであるが、ヒータ装置１０ａ、１０ｂの設置場所は車両には限られず、例えばヒータ装置１０ａ、１０ｂは建物の室内等に設置されても差し支えない。
　（２）上述の各実施形態において、表層部２２は発熱体基材２０２の第１基材部２０２ａの全面を覆っているが、第１基材部２０２ａを部分的に覆っているだけであっても差し支えない。
　（３）上述の第１実施形態において、第２変色層２２２の第３色は黒色であるが、第１変色層２２１の第１色および第２色と異なっていれば黒色に限られるものではない。例えば、その第２変色層２２２の第３色は、第１ヒータ装置１０ａが取り付けられている内装部材としてのインストルメントパネル９０と同じ色である内装色またはその内装色に類似する色であっても差し支えない。また、第１変色層２２１の第１色および第２色も任意に選択されて良い。
　例えば、非作動温度域の発熱体温度を示す第２変色層２２２の第３色は内装色とされてもよい。それと共に、通常使用温度域の発熱体温度を示す第１変色層２２１の第１色は黒色または濃い赤色とされ、異常高温時の発熱体温度を示す第１変色層２２１の第２色は、その黒色および濃い赤色よりも放射率が小さい白色または黄色とされてもよい。
　また、これと同様に、上述の第２実施形態において、第３変色層２２３の第４色が、黒色に替えて上記内装色またはその内装色に類似する色とされても差し支えない。
　（４）上述の第１実施形態において、表層部２２は第１変色層２２１と第２変色層２２２とを含んでいるが、表層部２２が第２変色層２２２を含んでいない構成も考え得る。要するに、表層部２２は、少なくとも１つの変色層を有していればよい。
　例えば、表層部２２が２つの変色層２２１、２２２のうち第２変色層２２２を有さずに第１変色層２２１だけを含んでいる場合には、表層部２２が変色する効果は、発熱体２０１の異常高温時にのみ表層部２２が注意色に変化するという効果に絞られてもよい。
　逆に、上述の第１実施形態において、表層部２２が第１変色層２２１を含まずに第２変色層２２２を含んでいる図１０のような構成も考え得る。そのようにする場合には、例えば発熱体基材２０２の全部または第１基材部２０２ａがオレンジ色等の暖色に着色される。すなわち、図１０に示すように、第１基材部２０２ａは、第１色を有する有色層として表層部２２の一部を構成し、ヒータ本体２０と表層部２２とに重複する部位となる。
　そして、第２変色層２２２の温度が第２温度閾値Ｔ２を超えると第２変色層２２２は透過状態へ変化するので、発熱体基材２０２の暖色が、透けた第２変色層２２２を介して見えることになる。すなわち、ヒータ本体２０の作動状態を色変化によって示すことができる。そして、接触部Ａｔｃｈ（図８参照）で第２変色層２２２が黒色に変わる効果は、第１変色層２２１が無くても得ることができる。
　（５）上述の各実施形態において、各変色層２２１、２２２、２２３は、例えば感温インクを含有することで、温度に応じた変色作用を奏する。しかしながら、これは一例であり、各変色層２２１、２２２、２２３は、その感温インクに替えて、例えば、温度によって色が変わる材料、素材、または布などにより構成されることで、上記温度に応じた変色作用を奏するようになっていても差し支えない。
　（６）上述の各実施形態において、第１変色層２２１は、例えば感温インク等を表皮材に含有させたもので構成されており、発熱体基材２０２とは別の部材であるが、第１変色層２２１は、発熱体基材２０２のうちの少なくとも一部を構成していても差し支えない。そのようにする場合には、例えば、発熱体基材２０２のうちの第１基材部２０２ａは、感温インクを含有する薄膜フィルム等で構成される。そして、その第１基材部２０２ａは、第１変色層２２１として表層部２２の一部を構成し、ヒータ本体２０と表層部２２とに重複する部位となる。
　（７）上述の第１実施形態において、第２変色層２２２は表層部２２のうちの最外層を構成し撥水性を有するが、撥水加工が第２変色層２２２に施されておらず、第２変色層２２２は、単に感温インクから成る塗膜で構成されていても差し支えない。このことは、第２実施形態の第３変色層２２３についても同様である。
　（８）上述の第１実施形態において、第２変色層２２２は、例えば第１変色層２２１に対して塗布された塗料から成る塗装膜であるが、その材料および成形方法に限定はない。例えば、第２変色層２２２は、第１変色層２２１に貼り付けられたフィルムで構成されていても差し支えない。そのようにする場合には、例えば、感温インクが印刷された上記フィルムとしてのシール状の薄膜が第２変色層２２２になり、その薄膜である第２変色層２２２が第１変色層２２１に貼り付けられる。
　（９）上述の各実施形態において、ヒータ装置１０ａ、１０ｂ周りに照明は特に設けられてはいないが、例えばＬＥＤや電球等の簡素な発光体がヒータ装置１０ａ、１０ｂ周りに設けられても差し支えない。そのようにしたとすれば、夜間などヒータ装置１０ａ、１０ｂ表面が変色しても視認しづらい場合に、その発光体によってヒータ装置１０ａ、１０ｂの表面が照らされて、ヒータ装置１０ａ、１０ｂの色変化を乗員１２が容易に視認できるようになる。
　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い。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。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。

Claims (13)

  1. 　ヒータ装置であって、
    　発熱面（２０１ａ）を有し、該発熱面から熱を放射する発熱体（２０１）と、
    　前記発熱面に対して積層され、該発熱体によって加熱される表層部（２２）とを備え、
    　前記表層部の色が該表層部の温度に応じて変化するヒータ装置。
  2. 　前記表層部は第１変色層（２２１）を含んで構成され、
    　該第１変色層は、該第１変色層の温度が所定の第１温度閾値（Ｔ１）を超えると第１色から第２色へ変化する請求項１に記載のヒータ装置。
  3. 　前記第１変色層は、前記発熱体を覆う発熱体基材（２０２）のうちの少なくとも一部を構成する請求項２に記載のヒータ装置。
  4. 　前記発熱体を覆う発熱体基材（２０２）を備え、
    　前記表層部は、前記発熱面に対し前記発熱体基材を介して積層されている請求項２に記載のヒータ装置。
  5. 　前記第１温度閾値は、前記発熱体が継続的に使用される際に許容される予め定められた該発熱体の上限温度に合わせて定められている請求項２ないし４のいずれか１つに記載のヒータ装置。
  6. 　前記第１色は、前記第２色に比して放射率が大きい色である請求項２ないし５のいずれか１つに記載のヒータ装置。
  7. 　前記表層部は、前記第１変色層に対し前記発熱体側とは反対側に積層された第２変色層（２２２）を含んで構成され、
    　該第２変色層は、該第２変色層の温度が前記第１温度閾値よりも低い所定の第２温度閾値（Ｔ２）を超えると、第３色から、可視光が透過する透過状態へ変化する請求項２ないし６のいずれか１つに記載のヒータ装置。
  8. 　前記第２変色層は、前記第１変色層に対して塗布された塗料から成る塗膜で構成されている請求項７に記載のヒータ装置。
  9. 　前記第２変色層は、前記第１変色層に貼り付けられたフィルムで構成されている請求項７に記載のヒータ装置。
  10. 　前記表層部は、第１色を有する有色層（２０２ａ）と、該有色層に対し前記発熱体側とは反対側に積層された第２変色層（２２２）とを含んで構成され、
    　該第２変色層は、該第２変色層の温度が所定の第２温度閾値（Ｔ２）を超えると、第３色から、可視光が透過する透過状態へ変化する請求項１に記載のヒータ装置。
  11. 　前記第２変色層は撥水性を有する請求項７ないし１０のいずれか１つに記載のヒータ装置。
  12. 　前記第２温度閾値は、前記発熱体が継続的に使用される際に許容される予め定められた該発熱体の下限温度に合わせて定められている請求項７ないし１１のいずれか１つに記載のヒータ装置。
  13. 　前記発熱面から放射される熱で車室内の乗員（１２）を温める面状の車載用輻射ヒータである請求項１ないし１２のいずれか１つに記載のヒータ装置。
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