WO2019225316A1 - 感圧発熱素子及び加熱装置 - Google Patents

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WO2019225316A1
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pressure
sensitive
heating element
heat generating
sensitive heating
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PCT/JP2019/018420
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English (en)
French (fr)
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一輝 山田
拓也 松ノ下
露 趙
近藤　康雄
侑也 岡田
Original Assignee
北川工業株式会社
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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
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C7/00—Parts, details, or accessories of chairs or stools
    • A47C7/62—Accessories for chairs
    • A47C7/72—Adaptations for incorporating lamps, radio sets, bars, telephones, ventilation, heating or cooling arrangements or the like
    • A47C7/74—Adaptations for incorporating lamps, radio sets, bars, telephones, ventilation, heating or cooling arrangements or the like for ventilation, heating or cooling

Definitions

  • This disclosure relates to a pressure-sensitive heating element and a heating device.
  • Patent Document 1 A seat heater device that heats a pressurized area has been proposed (for example, see Patent Document 1).
  • it has at least a three-layer structure of an upper layer, a lower layer, and an intermediate heating layer, and when the temperature is raised, the connection yarn provided in the intermediate heating layer is energized and connected. Heat the yarn. Further, when the temperature is lowered, the energization to the connecting yarn is stopped. When the energization of the connecting yarn is stopped, the resistance value between the upper layer and the lower layer connected by the connecting yarn is measured, and the pressurized area is detected based on the resistance value. At least a part of the generated area is a target for energization.
  • One embodiment of the present disclosure is a pressure-sensitive heat generating element, and includes a pressure-sensitive heat generating portion formed of a foam of a conductive material.
  • the pressure-sensitive heat generating portion generates heat when energized, and elastically deforms when subjected to a compressive load. When the energized state and the compressive load are received, the amount of heat generated increases as the compressive load increases. .
  • the pressure sensitive heat generating portion when the pressure sensitive heat generating portion is energized, the pressure sensitive heat generating portion generates heat. At this time, the amount of heat generated by the pressure-sensitive heat generating portion increases as the compressive load acting on the pressure-sensitive heat generating portion increases. Therefore, even if it is not detected whether or not a compressive load is acting on the pressure-sensitive heat generating part, if the voltage is simply applied to the pressure-sensitive heat generating part, the magnitude of the compressive load acting on the pressure-sensitive heat generating part will be increased. Accordingly, the increase / decrease adjustment of the calorific value can be carried out. Therefore, when performing such an increase / decrease adjustment of the heat generation amount, it is possible to omit a configuration for detecting whether or not a compressive load is acting on the pressure-sensitive heat generating portion.
  • the heat generation of the heating element on which a compressive load is applied The amount can be larger than the heat generation amount of the heat generating element to which no compressive load is applied. Therefore, when it is desired to increase the amount of heat generated by the heat generating element to which the compressive load is applied, a voltage is selectively applied only to the heat generating element after detecting the heat generating element to which the compressive load is applied. It is not necessary to execute such processing.
  • the pressure-sensitive heating part is made of a conductive material foam. Therefore, the heat retaining property of the pressure-sensitive heat generating part can be improved as compared with a heat generating element made of a material that is not a foam (for example, an alloy for electric heating). Therefore, it is possible to prevent the temperature of the pressure sensitive heat generating portion from rapidly decreasing even if the pressure sensitive heat generating portion is energized to heat the pressure sensitive heat generating portion and then the power supply to the pressure sensitive heat generating portion is stopped. Therefore, after the pressure-sensitive heat generating part is heated to a desired temperature, the temperature of the pressure-sensitive heat generating part can be easily maintained.
  • the pressure-sensitive heat generating portion has a flexibility that can be elastically deformed when subjected to a compressive load. Therefore, the tactile sensation of the pressure-sensitive heating element can be easily softened without covering the pressure-sensitive heating part with a flexible covering material. Or even if it is a case where a pressure-sensitive heat generating part is covered with a flexible coating
  • the pressure-sensitive heating element when used for heating the human body, the pressure-sensitive heating element is compared with a case where the heating element is made of a harder material (for example, an alloy for electric heating).
  • the tactile sensation of the element can be made soft.
  • the pressure-sensitive heat generating portion does not have to be covered with a thick covering material, heat can be efficiently transferred from the pressure-sensitive heat generating portion to the human body.
  • the heating device has a plurality of pressure-sensitive heating elements arranged along the surface to be heated.
  • the pressure-sensitive heating element has a pressure-sensitive heating part that is formed of a foam of a conductive material.
  • the pressure-sensitive heat generating portion generates heat when energized, and elastically deforms when subjected to a compressive load. When the energized state and the compressive load are received, the amount of heat generated increases as the compressive load increases. .
  • the heating device configured as described above has a plurality of pressure-sensitive heating elements, and each pressure-sensitive heating element has a configuration corresponding to the pressure-sensitive heating element of the present disclosure. For this reason, a configuration for detecting a heating element to which a compressive load is applied or a process for applying a voltage selectively only to the heating element is not executed, and the heat generation is applied to a compressive load.
  • the calorific value of the element can be increased.
  • FIG. 1A is a perspective view showing a heat-sensitive heating element.
  • FIG. 1B is an explanatory diagram showing a schematic structure of the heating device.
  • FIG. 2A is an explanatory diagram of a temperature rise test.
  • FIG. 2B is a graph showing the relationship between the compression load acting on the pressure-sensitive heating element and the temperature rise of the pressure-sensitive heating element.
  • FIG. 3A is an explanatory diagram showing a schematic structure of a film heater used in Comparative Example I and Comparative Example II.
  • FIG. 3B is an explanatory diagram of the test method of Comparative Example I.
  • FIG. 3C is an explanatory diagram of the test method of Comparative Example II.
  • FIG. 4 is a graph showing the results of the heating / heat radiation test.
  • the pressure-sensitive heating element 1 includes a pressure-sensitive heating part 3, a first contact 5A, and a second contact 5B.
  • the pressure-sensitive heat generating part 3 is configured by a foam of a conductive material.
  • the pressure-sensitive heat generating unit 3 generates heat when energized.
  • the pressure-sensitive heat generating part 3 is elastically deformed when receiving a compressive load. When the pressure-sensitive heat generating unit 3 is energized and receives a compressive load, the amount of heat generation increases as the compressive load increases.
  • the foam of the conductive material constituting the pressure-sensitive heat generating part 3 20 to 45 parts by weight of a conductive filler and 1 to 10 parts by weight of a foaming agent are blended with 100 parts by weight of the base material.
  • a closed-cell foam that is foamed so that the expansion ratio is 1.45 to 3.6 times is used.
  • a styrene thermoplastic elastomer styrene ethylene ethylene propylene styrene block copolymer (SEEPS), molecular weight: 100,000, styrene content: 30% by mass, product name: Septon (registered trademark) 4033, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) as a softening agent, a hydrocarbon process oil (paraffin process oil, kinematic viscosity at 40 ° C .: 30.9 mm 2 / s, molecular weight: 400, SP value 7.4)
  • SEEPS ethylene ethylene propylene styrene block copolymer
  • the conductive filler carbon fiber (vapor-grown carbon fiber, product name: VGCF (registered trademark) -H, average fiber diameter 0.15 ⁇ m, fiber length 10 to 20 ⁇ m, aspect ratio 66.7 to 133.3, Showa Denko Used).
  • the foaming agent microcapsules (product name: Die Foam H850, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.) are used.
  • the above-mentioned raw materials are mixed in a mixing ratio of 35 parts by mass of conductive filler and 3 parts by mass of the foaming agent with respect to 100 parts by mass of the base material.
  • a closed-cell foam can be obtained by extruding the mixture with a twin-screw extruder.
  • the expansion ratio is 2.01 times.
  • the first contact 5 ⁇ / b> A and the second contact 5 ⁇ / b> B have a structure in which a conductive thread is sewed to both ends in the longitudinal direction of the pressure-sensitive heat generating portion 3, and the sewn conductive thread is covered with a conductive cloth.
  • a conductive yarn (product name: AGposs (registered trademark), manufactured by Mitsufuji Corporation) in which a silver plating layer is formed on the surface of a polyamide yarn is used.
  • As the conductive cloth a carbon-coated Cu—Ni plated woven cloth (product number: CSTK, manufactured by Kitagawa Industries, Ltd., resistance value: 0.04 ⁇ / ⁇ 20 mm, thickness: 0.1 mm) is used.
  • the area of the contact range that is electrically connected to the pressure-sensitive heat generating portion 3 can be increased as compared with the case where the conductive yarn is provided alone.
  • the conductive cloth may be omitted as long as the conductive yarn and the pressure-sensitive heat generating portion 3 are sufficiently electrically connected. If the conductive yarn is covered with a conductive cloth, when any external force (such as frictional force) is applied, the external force can be received by the conductive cloth, so that the external force acts directly on the conductive yarn. Compared with the case where it does, it can suppress that a conductive yarn is damaged.
  • the member provided in order to suppress damage to the conductive yarn may be made of a non-conductive cloth or other member.
  • the heating device 10 includes a plurality of pressure-sensitive heating elements 1, wirings 11, safety circuits 13, and the like.
  • the plurality of pressure-sensitive heating elements 1 are connected in parallel to the power supply 15 via the wiring 11 and the safety circuit 13. Further, the plurality of pressure-sensitive heating elements 1 are connected to the ground 17 through the wiring 11.
  • the plurality of pressure sensitive heating elements 1 are arranged along the surface to be heated.
  • the surface to be heated may be a flat surface or a curved surface.
  • a plurality of pressure-sensitive heating elements 1 may be disposed along a plane and a curved surface that constitute a seating surface or a backrest surface of the seat.
  • a plurality of pressure-sensitive heating elements 1 may be disposed along a plane that forms the upper surface of the carpet.
  • the heating device 10 may be incorporated into a sheet and configured integrally with the sheet. Or it may be comprised separately from a sheet
  • the heating device 10 may be incorporated in the toilet seat and configured as a heated toilet seat device.
  • the heating device 10 may be incorporated in clothing and configured as a cold clothes.
  • the plurality of pressure-sensitive heating elements 1 are configured to be fixed to a planar base portion so as to maintain a state where they are arranged so as not to overlap each other with a predetermined interval.
  • a resin sheet is used as the base portion.
  • a urethane sheet or a silicone sheet may be used as the resin sheet.
  • you may comprise a base part with cloth, leather, etc. other than a resin sheet.
  • the wiring 11 is constituted by a conductive thread.
  • the conductive yarn constituting the wiring 11 and the conductive yarn constituting the first contact 5A and the second contact 5B described above may be constituted by a single conductive yarn, or may be constituted by separate conductive yarns.
  • the separate conductive yarns may be configured to be electrically connected.
  • the plurality of pressure-sensitive heating elements 1 are sewn to the base portion with a conductive thread. That is, in this embodiment, the conductive yarn functions as the wiring 11 and plays a role of fixing the pressure-sensitive heating element 1 to the base portion.
  • the wiring 11 may be composed of a member other than the conductive yarn.
  • the wiring 11 may be configured by a general power cable (for example, a covered wire such as VVF or UB, a power wire / cable such as CV), a heat-resistant wire, or the like.
  • a fixing means different from the wiring 11 may be used as a means for fixing the pressure sensitive heating element 1 to the base portion.
  • the pressure-sensitive heating element 1 may be sewn to the base portion with a general thread, or the pressure-sensitive heating element 1 may be attached to the base portion with an adhesive or a double-sided adhesive tape.
  • an appropriate connection method corresponding to the wiring 11 may be selected as a connection method between the wiring 11 and the pressure-sensitive heating element 1.
  • the wiring 11 and the pressure-sensitive heating element 1 are sandwiched between the crimp terminals, thereby electrically What is necessary is just to be comprised so that it may be connected.
  • the wiring 11 and the pressure sensitive heating element 1 may be bonded with a conductive paste.
  • the pressure-sensitive heating element 1 may be molded in a state where the wiring 11 is incorporated in the pressure-sensitive heating element 1 by a technique such as insert molding.
  • the base part and the wiring 11 may be integrally configured by a printed circuit board (PCB) or a flexible printed circuit board (FPC).
  • the heating device 10 may include a cover.
  • the cover may be a cover that encloses the base portion, the wiring 11 and the pressure-sensitive heating element 1, or may be a cover that sandwiches the wiring 11 and the pressure-sensitive heating element 1 between the cover and the base portion.
  • cloth or leather Natural leather or artificial leather
  • cloth or leather constituting the seat surface or backrest surface of the sheet may function as a cover.
  • the pressure-sensitive heating element 1 is disposed on the heat insulating material 21, and a K-type thermocouple (not shown) is sandwiched between the heat insulating material 21 and the pressure-sensitive heating element 1.
  • the heat insulating material 21 and the pressure-sensitive heating element 1 are installed on a pedestal of a compression tester and a compressive load is applied.
  • the compression load is set in four ways: 0N (no compression), 2.5N, 7.5N, and 17.5N. A voltage of 20 V is applied to the pressure sensitive heating element 1.
  • the amount of heat generated by the pressure-sensitive heating element 1 increases as the compressive load acting on the pressure-sensitive heating element 1 increases. Therefore, if such a pressure-sensitive heating element 1 is used, the amount of heat generated can be reduced according to the amount of compressive load acting on the pressure-sensitive heating part 3 simply by applying a voltage to the pressure-sensitive heating element 1. Increase / decrease adjustment can be performed. Therefore, it is not necessary to perform control for selectively energizing the heat generating element on which the compressive load is applied after detecting whether the compressive load is applied to the heat generating element.
  • the structure for performing can be omitted.
  • the pressure-sensitive heating element 1 is disposed on the heat insulating material 21, and a K-type thermocouple (not shown) is sandwiched between the heat insulating material 21 and the pressure-sensitive heating element 1. .
  • the heat insulating material 21 and the pressure-sensitive heating element 1 are installed on a pedestal of a compression tester and a compressive load is applied.
  • the compressive load is set to 7.5N.
  • a voltage of 10 V is applied to the pressure sensitive heating element 1.
  • Energization is started in a state where a compressive load is applied, and energization is stopped 10 minutes after the start of energization.
  • the temperature before the start of energization, the temperature during energization, and the temperature after the energization stop are measured with a K-type thermocouple. The temperature is measured for 30 minutes from the start of energization. The temperature before energization is subtracted from the temperature during energization and the temperature after energization is stopped to obtain an elevated temperature.
  • the film heater 23 includes a base film 25 made of PET (polyethylene terephthalate) and a heat generation pattern 27 printed on the surface of the base film 25 using a conductive ink.
  • the area of the heat generation area of the heat generation pattern 27 was set to the same size as the pressure-sensitive heat generating element 1 (20 mm ⁇ 30 mm in this embodiment).
  • a film heater 23 is disposed on the heat insulating material 21, and a K-type thermocouple (not shown) is sandwiched between the heat insulating material 21 and the film heater 23.
  • the heat insulating material 21 and the film heater 23 are placed on a pedestal of a compression tester and a compressive load is applied.
  • the compressive load is set to 7.5N.
  • the voltage applied to the film heater 23 is adjusted so that the film heater 23 is heated to the same temperature as the embodiment when the energization is stopped 10 minutes after the energization start.
  • the point of stopping energization 10 minutes after the start of energization, the point of measuring the temperature over 30 minutes from the start of energization, and the like are the same as in the example.
  • a closed cell foam rubber 29 is disposed on the heat insulating material 21, a film heater 23 is disposed on the foam rubber 29, and the heat insulating material 21 and the foam rubber 29 are disposed.
  • a K-type thermocouple (not shown) is sandwiched between the two.
  • These heat insulating material 21, foamed rubber 29, and film heater 23 are placed on a pedestal of a compression tester and a compression load is applied.
  • the compressive load is set to 7.5N.
  • the voltage applied to the film heater 23 is adjusted so that the film heater 23 is heated to the same temperature as the embodiment when the energization is stopped 10 minutes after the energization start.
  • the point of stopping energization 10 minutes after the start of energization, the point of measuring the temperature over 30 minutes from the start of energization, and the like are the same as in the example.
  • the measurement results are shown in FIG.
  • the pressure sensitive heating element 1 As described above, according to the pressure sensitive heating element 1, the amount of heat generated by the pressure sensitive heating part 3 increases as the compressive load acting on the pressure sensitive heating part 3 increases. Therefore, even if it is not detected whether or not a compressive load is acting on the pressure-sensitive heat generating portion 3, if a voltage is simply applied to the pressure-sensitive heat generating portion 3, the compression load acting on the pressure-sensitive heat generating portion 3 can be reduced. Increase / decrease adjustment of the calorific value can be performed according to the size. Therefore, in carrying out such an increase / decrease adjustment of the heat generation amount, it is possible to omit a configuration for detecting whether or not a compression load is applied to the pressure-sensitive heat generating portion 3.
  • the heating device 10 when configured using a plurality of pressure-sensitive heating elements 1, compression is performed if an equal voltage is uniformly applied to the pressure-sensitive heating units 3 included in each pressure-sensitive heating element 1.
  • the heat generation amount of the heat generating element to which the load is applied can be made larger than the heat generation amount of the heat generation element to which the compressive load is not applied. Therefore, when it is desired to increase the amount of heat generated by the heat generating element to which the compressive load is applied, a voltage is selectively applied only to the heat generating element after detecting the heat generating element to which the compressive load is applied. It is not necessary to execute such processing.
  • the pressure-sensitive heating part 3 is made of a conductive material foam. Therefore, the heat retaining property of the pressure-sensitive heat generating unit 3 can be improved as compared with a heating element (for example, a film heater 23 as in Comparative Example I) made of a material that is not a foam. Therefore, the temperature of the pressure-sensitive heat generating unit 3 is prevented from rapidly decreasing even when the pressure-sensitive heat generating unit 3 is turned off after the pressure-sensitive heat generating unit 3 is energized to heat the pressure-sensitive heat generating unit 3. be able to. Therefore, after the pressure-sensitive heat generating unit 3 is heated to a desired temperature, the temperature of the pressure-sensitive heat generating unit 3 can be easily maintained.
  • a heating element for example, a film heater 23 as in Comparative Example I
  • the pressure-sensitive heat generating portion 3 is flexible enough to be elastically deformed when subjected to a compressive load. Therefore, the tactile sensation of the pressure sensitive heating element 1 can be easily softened without covering the pressure sensitive heating part 3 with a flexible covering material. Or even if it is a case where the pressure-sensitive heat generating part 3 is covered with a flexible coating material, a thinner coating material can be employed, and even in that case, the tactile sensation of the pressure-sensitive heating element 1 can be easily softened. .
  • the pressure-sensitive heating element 1 when used for an application for warming the human body, the pressure-sensitive heating element 1 is more pressure-sensitive than when the heating element is made of a harder material (for example, an alloy for electric heating).
  • the tactile sensation of the heating element 1 can be made good softness.
  • heat since it is not necessary to cover the pressure-sensitive heat generating part 3 with a thick covering material, heat can be efficiently transmitted from the pressure-sensitive heat generating part 3 to the human body.
  • the first contact 5A and the second contact 5B have conductive yarns sewn on the pressure-sensitive heating unit 3, and the pressure-sensitive heating unit 3 is energized via the conductive yarn. It is configured to be possible. Therefore, unlike the case where the energization path to the pressure-sensitive heat generating portion 3 is configured by a metal wire or the like that is harder than the conductive yarn, the softness of the pressure-sensitive heat generating portion 3 can be prevented from being impaired.
  • the first contact 5A and the second contact 5B have a structure in which the conductive yarn is covered with the conductive cloth, so that the conductive yarn is compared with the case where the conductive cloth is not provided. And the area of the region electrically connected between the pressure-sensitive heat generating unit 3 can be increased. Therefore, the pressure-sensitive heat generating part 3 can generate heat satisfactorily.
  • the pressure-sensitive heating unit 3 since the closed cell type foam is used as the foam of the conductive material, the pressure-sensitive heating unit 3 generates heat and the gas in the closed cell is heated. At this time, it is difficult for the gas in the bubbles to escape to the outside of the foam as compared to the open-cell foam. Therefore, the heat-retaining property of the pressure-sensitive heat generating unit 3 is better than that of the open-cell foam, and the temperature of the pressure-sensitive heat generating unit 3 can be easily maintained.
  • thermoplastic elastomers include, for example, an olefin-based thermoplastic elastomer, an ester-based thermoplastic elastomer, and a urethane-based heat.
  • examples thereof include a plastic elastomer, an amide-based thermoplastic elastomer, and a polyvinyl chloride-based thermoplastic elastomer.
  • the base material may be a rubber material other than the thermoplastic elastomer.
  • thermoplastic elastomers examples include natural rubber (NR), diene rubber, non-diene rubber, and other rubbers.
  • diene rubbers include styrene-butadiene rubber (SBR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), chloroprene rubber (CR), and acrylonitrile-butadiene rubber (NBR).
  • non-diene rubbers examples include butyl rubber (isobutene / isoprene rubber (IIR)), ethylene / propylene rubber (EPM), ethylene / propylene / diene rubber (EPDM), urethane rubber (U), silicone rubber (silicon rubber (Si , Q)) and fluororubber (FKM).
  • examples of other rubbers include chlorosulfonated polyethylene (CSM), chlorinated polyethylene (CM), and acrylic rubber (ACM).
  • the vapor growth carbon fiber was illustrated as an example of an electroconductive filler
  • carbon type conductive fillers other than a vapor growth carbon fiber can also be utilized.
  • the form of the carbon-based conductive filler may be any of powder, fiber, ultrashort fiber, etc., and for example, carbon black or carbon nanotube can be used.
  • a metallic conductive filler can be used.
  • the form of the metal-based conductive filler may be any of powder, flake, fiber, etc., and for example, Au, Ag, Ni, Cu, Zn, etc. can be used.
  • a metal oxide conductive filler can be used.
  • the form of the metal oxide conductive filler may be any of powder, needle, etc.
  • a metal-coated conductive filler can be used.
  • the form of the metal-coated conductive filler may be any of powder, fiber, and the like.
  • Ni-coated glass beads, titanium oxide, or the like can be used.
  • fibers obtained by breaking the conductive yarn can also be used as the conductive filler.
  • a method using microcapsules is exemplified as a method for forming the foam, but the method for forming the foam is not limited.
  • various organic or inorganic chemical foaming agents may be used, or physical foaming agents may be used.
  • the foam may be formed using a supercritical fluid.
  • after forming the molded product by dispersing the particles in the base material by dissolving only the particles with a solvent that dissolves the particles without dissolving the base material, the portion where the particles existed is bubbled, You may form a foam by the method of.
  • the closed-cell type foam was illustrated, an open-cell type foam may be sufficient.
  • a function realized by one component in each of the above embodiments may be configured to be realized by a plurality of components. Moreover, you may comprise so that the function implement
  • the pressure-sensitive heating element of the present disclosure may further include the following configurations.
  • the pressure-sensitive heating element of the present disclosure may include a conductive thread sewn on the pressure-sensitive heating part, and may be configured to be able to energize the pressure-sensitive heating part via the conductive thread.
  • the conductive yarn is used as an energization path to the pressure-sensitive heating portion. Therefore, unlike the case where the energization path to the pressure-sensitive heat generating portion is configured by a metal wire or the like that is harder than the conductive yarn, the softness of the pressure-sensitive heat generating portion can be prevented from being impaired.
  • a conductive cloth that covers the conductive yarn may be provided at a location where the conductive yarn is sewn in the pressure-sensitive heat generating portion.
  • the conductive yarn is covered with the conductive cloth, so that the conductive yarn and the pressure-sensitive heat generating portion are electrically connected as compared with the case where the conductive cloth is not provided.
  • the area of the region to be increased can be increased. Therefore, the pressure-sensitive heat generating part can generate heat well.
  • the foam of the conductive material may be a closed-cell foam.
  • the pressure-sensitive heating element configured as described above, when the pressure-sensitive heating part generates heat and the gas in the closed cell is heated, the gas in the bubble is foamed compared to the open-cell foam. It is difficult to get out of the body. Therefore, the heat retaining property of the pressure-sensitive heat generating part is better than that of the open-cell foam, and the temperature of the pressure-sensitive heat generating part can be easily maintained.

Landscapes

  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Chair Legs, Seat Parts, And Backrests (AREA)
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Abstract

【課題】簡素な構成で加圧された領域を加熱可能な感圧発熱素子及び加熱装置を提供すること。 【解決手段】感圧発熱素子は、導電性材料の発泡体によって構成される感圧発熱部を有する。感圧発熱部は、通電されると発熱し、圧縮荷重を受けると弾性変形し、通電されている状態かつ圧縮荷重を受ける状態にある場合には、圧縮荷重が増大するほど発熱量が増大する。加熱装置は、加熱対象となる面に沿って配置された複数の感圧発熱素子を有する。

Description

感圧発熱素子及び加熱装置
　本開示は、感圧発熱素子及び加熱装置に関する。
　加圧された領域を加熱対象とするシートヒーター装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の技術の場合、上層と、下層と、中間発熱層との少なくとも３層構造を有し、温度を上昇させる際には中間発熱層に設けられた連結糸に通電して連結糸を発熱させる。また、温度を下降させる際には連結糸への通電を停止する。連結糸への通電を停止している際には、連結糸で接続される上層と下層との間の抵抗値を測定し、その抵抗値に基づいて加圧された領域を検出し、加圧された領域のうちの少なくとも一部を、通電の対象とする。
特開２０１５－４７３７９号公報
　しかし、上記特許文献１に記載の技術の場合、上述のような連結糸を備えた中間発熱層や、その中間発熱層を挟む位置に配置される上層及び下層などが設けられるので、相応に複雑な構造となる。そのため、シートヒーター装置の製造に手間がかかり、製造コストの増大を招く。また、上記特許文献１に記載の技術の場合、加圧された領域を検出する処理や、加圧された領域のうちの少なくとも一部を通電対象として、通電対象に対して選択的に通電し、通電対象以外には通電しないようにする処理などが必要となる。したがって、このような処理を実行可能な制御装置が必要となり、これも製造コストの増大を招く要因となる。
　本開示の一局面においては、簡素な構成で加圧された領域を加熱可能な感圧発熱素子及び加熱装置を提供することが望ましい。
　本開示の一態様は、感圧発熱素子であって、導電性材料の発泡体によって構成される感圧発熱部を有する。感圧発熱部は、通電されると発熱し、圧縮荷重を受けると弾性変形し、通電されている状態かつ圧縮荷重を受ける状態にある場合には、圧縮荷重が増大するほど発熱量が増大する。
　このように構成された感圧発熱素子によれば、感圧発熱部に通電すると感圧発熱部が発熱する。その際、感圧発熱部に作用する圧縮荷重が大きくなるほど、感圧発熱部の発熱量が増大する。そのため、感圧発熱部に圧縮荷重が作用しているか否かを検出しなくても、単に感圧発熱部に電圧を印加しておけば、感圧発熱部に作用する圧縮荷重の大きさに応じて発熱量の増減調節を実施することができる。したがって、このような発熱量の増減調節を実施するに当たって、感圧発熱部に圧縮荷重が作用しているか否かを検出するための構成を省略することができる。
　また、複数の感圧発熱素子を利用して、各感圧発熱素子が備える感圧発熱部に対して一律に同等な電圧を印加しておけば、圧縮荷重が作用している発熱素子の発熱量を、圧縮荷重が作用していない発熱素子の発熱量よりも大とすることができる。したがって、圧縮荷重が作用している発熱素子の発熱量を大としたい場合に、圧縮荷重が作用している発熱素子を検出した上で、その発熱素子のみに対して選択的に電圧を印加するような処理を実行しなくても済む。
　さらに、上記感圧発熱素子の場合、感圧発熱部は導電性材料の発泡体によって構成される。そのため、発泡体ではない素材（例えば、電熱用合金等。）で構成される発熱体に比べ、感圧発熱部の保温性を高めることができる。したがって、感圧発熱部に通電して感圧発熱部を加熱した後、感圧発熱部への通電を停止しても感圧発熱部の温度が急激に低下するのを抑制することができる。よって、感圧発熱部が所期の温度まで加熱された後は、感圧発熱部の温度を容易に維持することができる。
　加えて、上記感圧発熱素子の場合、感圧発熱部は圧縮荷重を受けると弾性変形する程度の柔軟性を有する。そのため、感圧発熱部を柔軟な被覆材で覆わなくても、感圧発熱素子の触感を容易に柔らかくすることができる。あるいは、感圧発熱部を柔軟な被覆材で覆う場合であっても、より薄めの被覆材を採用することができ、その場合でも感圧発熱素子の触感を容易に柔らかくすることができる。
　したがって、例えば、上記感圧発熱素子が人体を温めるような用途で使われる場合には、発熱体がより硬質な素材（例えば、電熱用合金等。）で構成される場合に比べ、感圧発熱素子の触感を良好な柔らかさにすることができる。また、感圧発熱部を厚手の被覆材で覆わなくてもよいので、感圧発熱部から人体へ効率良く熱を伝えることができる。
　本開示の一態様は、加熱装置である。加熱装置は、加熱対象となる面に沿って配置された複数の感圧発熱素子を有する。感圧発熱素子は、導電性材料の発泡体によって構成される感圧発熱部を有する。感圧発熱部は、通電されると発熱し、圧縮荷重を受けると弾性変形し、通電されている状態かつ圧縮荷重を受ける状態にある場合には、圧縮荷重が増大するほど発熱量が増大する。
　このように構成された加熱装置によれば、複数の感圧発熱素子を有し、各感圧発熱素子が本開示の感圧発熱素子に相当する構成を備えている。そのため、圧縮荷重が作用している発熱素子を検出するための構成や、発熱素子のみに対して選択的に電圧を印加するような処理を実行しなくても、圧縮荷重が作用している発熱素子の発熱量を大とすることができる。
図１Ａは感熱発熱素子を示す斜視図である。図１Ｂは加熱装置の概略的な構造を示す説明図である。 図２Ａは昇温試験の説明図である。図２Ｂは感圧発熱素子に作用する圧縮荷重と感圧発熱部素子の上昇温度との関係を示すグラフである。 図３Ａは比較例Ｉ及び比較例ＩＩで使用するフィルムヒーターの概略的な構造を示す説明図である。図３Ｂは比較例Ｉの試験方法の説明図である。図３Ｃは比較例ＩＩの試験方法の説明図である。 図４は加熱・放熱試験結果を示すグラフである。
　次に、上述の感圧発熱素子及び加熱装置について、例示的な実施形態を挙げて説明する。
　　［感圧発熱素子の構成］
　感圧発熱素子１は、図１Ａに示すように、感圧発熱部３、第一接点５Ａ及び第二接点５Ｂを備える。感圧発熱部３は、導電性材料の発泡体によって構成される。感圧発熱部３は、通電されると発熱する。感圧発熱部３は、圧縮荷重を受けると弾性変形する。感圧発熱部３は、通電されている状態かつ圧縮荷重を受ける状態にある場合には、圧縮荷重が増大するほど発熱量が増大する。感圧発熱部３を構成する導電性材料の発泡体としては、１００質量部の母材に対し、２０～４５質量部の導電性フィラーと、１～１０質量部の発泡剤とを配合して、発泡倍率が１．４５～３．６倍となるように発泡させた独立気泡型の発泡体を利用している。
　本実施形態の場合、母材としては、スチレン系熱可塑性エラストマー（スチレンエチレンエチレンプロピレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＥＰＳ）、分子量：１０万、スチレン含有率：３０質量％、製品名：セプトン（登録商標）４０３３、株式会社クラレ製）に対し、軟化剤として炭化水素系プロセスオイル（パラフィン系プロセスオイル、４０℃での動粘度：３０．９ｍｍ２／ｓ、分子量：４００、ＳＰ値７．４）を配合してなるエラストマー材料（配合比：ＳＥＥＰＳ／炭化水素系プロセスオイル＝２２．８／７７．２（質量部））を使用している。導電性フィラーとしては、炭素繊維（気相成長炭素繊維、品名：ＶＧＣＦ（登録商標）－Ｈ、平均繊維径０．１５μｍ、繊維長１０～２０μｍ、アスペクト比６６．７～１３３．３、昭和電工株式会社製）を使用している。発泡剤としては、マイクロカプセル（品名：ダイフォームＨ８５０、大日精化工業株式会社製）を使用している。本実施形態の場合、上述の原料は、母材１００質量部に対して、導電性フィラー３５質量部、及び発泡剤３質量部の配合比で混合される。その混合物を二軸押出機で押し出すことにより、独立気泡型の発泡体を得ることができる。本実施形態の場合、発泡倍率は２．０１倍である。
　第一接点５Ａ及び第二接点５Ｂは、感圧発熱部３の長手方向の両端それぞれに導電糸を縫い付けて、その縫い付けられた導電糸を導電布で覆った構造とされている。本実施形態の場合、導電糸としては、ポリアミド製の糸の表面に銀めっき層が形成された導電糸（品名：ＡＧｐｏｓｓ（登録商標）、ミツフジ株式会社製）を使用している。導電布としては、カーボンコート付Ｃｕ－Ｎｉめっき織布（品番：ＣＳＴＫ、北川工業株式会社製、抵抗値：０．０４Ω／□２０ｍｍ、厚み：０．１ｍｍ）を使用している。
　導電布を設けると、導電糸が単独で設けられている場合よりも、感圧発熱部３と電気的に接続される接触範囲の面積を増大させることができる。ただし、導電糸単独でも導電糸と感圧発熱部３が十分に電気的に接続されるのであれば、導電布を省略してもよい。導電糸が導電布で覆われていれば、何らかの外力（例えば摩擦力等）が作用した際に、その外力を導電布で受けることができるので、そのような外力が導電糸に対して直接作用する場合に比べ、導電糸が損傷するのを抑制することができる。ただし、導電糸の損傷を抑制するために設けられる部材は、導電性のない布やその他の部材で構成されてもよい。
　　［加熱装置の構成］
　加熱装置１０は、図１Ｂに示すように、複数の感圧発熱素子１、配線１１及び安全回路１３等を備える。複数の感圧発熱素子１は、配線１１及び安全回路１３を介して電源１５に対して並列に接続されている。また、複数の感圧発熱素子１は、配線１１を介してグランド１７に接続されている。複数の感圧発熱素子１は、加熱対象となる面に沿って配置される。加熱対象となる面は、平面であっても曲面であってもよい。
　例えば、加熱装置１０がシートヒーター装置として構成される場合であれば、シートの座面や背もたれ面を構成する平面及び曲面に沿って複数の感圧発熱素子１が配置されていればよい。あるいは、例えば、加熱装置１０がホットカーペット装置として構成される場合であれば、カーペットの上面を構成する平面に沿って複数の感圧発熱素子１が配置されていればよい。加熱装置１０がシートヒーター装置として構成される場合、加熱装置１０は、シートに組み込まれてシートと一体に構成されていてもよい。あるいは、シートとは別体に構成されて使用時にシートの外部に設置して使用されるように構成されていてもよい。これらの他、加熱装置１０が便座に組み込まれて暖房便座装置として構成されていてもよい。あるいは、加熱装置１０が衣類に組み込まれて防寒着として構成されていてもよい。
　複数の感圧発熱素子１は、例えば、面状のベース部に対して固定されることにより、所定の間隔を空けて互いに重ならないように配置された状態を維持できるように構成されているとよい。本実施形態の場合、ベース部としては、樹脂シートを使用している。樹脂シートとしては、例えば、ウレタンシートやシリコーンシート等を使用すればよい。あるいは、樹脂シートの他には、布や革等でベース部を構成してもよい。
　また、本実施形態の場合、配線１１は導電糸によって構成されている。配線１１を構成する導電糸と、上述した第一接点５Ａ及び第二接点５Ｂを構成する導電糸は、単一の導電糸で構成されていてもよいし、別々の導電糸で構成されて、それら別々の導電糸が電気的に接続されるように構成されていてもよい。複数の感圧発熱素子１は、導電糸によってベース部に対して縫い付けられている。すなわち、本実施形態において、導電糸は、配線１１として機能し、かつ、感圧発熱素子１をベース部に対して固定する役割を果たしている。
　ただし、配線１１は、導電糸以外の部材で構成されていてもよい。例えば、一般的な電力ケーブル（例えばＶＶＦやＵＢ等の被覆線、ＣＶ等の電力用電線・ケーブル）や、耐熱電線等によって配線１１が構成されていてもよい。この場合、感圧発熱素子１をベース部に固定するための手段は、配線１１とは別の固定手段を用いればよい。例えば、感圧発熱素子１を一般的な糸でベース部に縫い付けてもよいし、感圧発熱素子１を接着剤や両面粘着テープでベース部に貼り付けてもよい。
　配線１１が導電糸以外の部材で構成される場合、配線１１と感圧発熱素子１との接続方法も、配線１１に応じた適切な接続方法を選定すればよい。例えば、導電糸とは異なり、感圧発熱素子１に対して縫い付けることが困難な配線１１であれば、配線１１と感圧発熱素子１とを圧着端子で挟み込むことにより、これらが電気的に接続されるように構成されていればよい。あるいは、配線１１と感圧発熱素子１とが導電ペーストで接着されていてもよい。あるいは、インサート成形等の手法により、配線１１が感圧発熱素子１の内部に組み込まれる状態で感圧発熱素子１が成型されていてもよい。さらに、ベース部及び配線１１は、プリント基板（ＰＣＢ）又はフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）によって一体に構成されていてもよい。
　加熱装置１０は、カバーを備えていてもよい。カバーは、ベース部、配線１１及び感圧発熱素子１全体を包み込むようなカバーであってもよいし、ベース部との間に配線１１及び感圧発熱素子１を挟み込むようなカバーであってもよい。カバーの材質としては、布や革（天然皮革及び人工皮革）を利用すればよい。加熱装置１０がシートに組み込まれてシートと一体に構成される場合には、シートの座面や背もたれ面を構成する布や革がカバーとして機能すればよい。
　　［昇温試験］
　上述の感圧発熱素子１の性能を確認するため、以下のような昇温試験を実施した。図２Ａに示すように、断熱材２１の上に感圧発熱素子１を配置し、断熱材２１と感圧発熱素子１との間にＫ型熱電対（図示略）を挟み込む。これら断熱材２１及び感圧発熱素子１を圧縮試験機の台座上に設置して圧縮荷重を加える。圧縮荷重は０Ｎ（無圧縮）、２．５Ｎ、７．５Ｎ、１７．５Ｎの４通りに設定する。感圧発熱素子１には２０Ｖの電圧を印加する。各圧縮荷重を作用させた状態で、通電前の温度と通電開始から１０分後の温度とをＫ型熱電対で測定し、両者の差を算出して上昇温度とする。圧縮荷重と上昇温度との関係を図２Ｂに示す。
　図２Ｂに示すグラフから明らかなように、上記感圧発熱素子１によれば、感圧発熱素子１に作用する圧縮荷重が大きくなるほど、感圧発熱素子１の発熱量が増大する。したがって、このような感圧発熱素子１を利用すれば、単に感圧発熱素子１に電圧を印加しておくだけで、感圧発熱部３に作用する圧縮荷重の大きさに応じて発熱量の増減調節を実施することができる。したがって、発熱素子に圧縮荷重が作用しているか否かを検出した上で、圧縮荷重が作用している発熱素子に対して選択的に通電するような制御を行わなくても済む。よって、発熱量の増減調節を実施するに当たって、発熱素子に圧縮荷重が作用しているか否かを検出するための構成や、複数の発熱素子のいずれかに対して選択的に通電するような制御を行うための構成を省略することができる。
　　［加熱・放熱試験］
　上述の感圧発熱素子１について、通電開始後及び通電停止後の温度変化を調べるため、以下のような加熱・放熱試験を実施した。実施例としては、図２Ａに示すように、断熱材２１の上に感圧発熱素子１を配置し、断熱材２１と感圧発熱素子１との間にＫ型熱電対（図示略）を挟み込む。これら断熱材２１及び感圧発熱素子１を圧縮試験機の台座上に設置して圧縮荷重を加える。圧縮荷重は７．５Ｎに設定する。感圧発熱素子１には１０Ｖの電圧を印加する。圧縮荷重を作用させた状態で、通電を開始し、通電開始から１０分後に通電を停止する。通電開始前の温度と通電中の温度と通電停止後の温度をＫ型熱電対で測定する。温度の測定は通電開始から３０分間にわたって実施する。通電中の温度及び通電停止後の温度から通電開始前の温度を減算して上昇温度とする。
　また、性能を比較するため、図３Ａに示すようなフィルムヒーター２３を用意した。このフィルムヒーター２３は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）製のベースフィルム２５と、ベースフィルム２５の表面に導電性インクを利用して印刷された発熱パターン２７とを有する。発熱パターン２７の発熱領域の面積は、上述の感圧発熱素子１と同じ大きさ（本実施形態の場合は２０ｍｍ×３０ｍｍ）とした。
　比較例Ｉとしては、図３Ｂに示すように、断熱材２１の上にフィルムヒーター２３を配置し、断熱材２１とフィルムヒーター２３との間にＫ型熱電対（図示略）を挟み込む。これら断熱材２１及びフィルムヒーター２３を圧縮試験機の台座上に設置して圧縮荷重を加える。圧縮荷重は７．５Ｎに設定する。フィルムヒーター２３に印加する電圧は、通電開始から１０分後となる通電停止時に実施例と同じ温度までフィルムヒーター２３が加熱されるように調節する。通電開始から１０分後に通電を停止する点、通電開始から３０分間にわたって温度を測定する点などは実施例と同様である。
　比較例ＩＩとしては、図３Ｃに示すように、断熱材２１の上に独立気泡型の発泡ゴム２９を配置し、発泡ゴム２９の上にフィルムヒーター２３を配置し、断熱材２１と発泡ゴム２９との間にＫ型熱電対（図示略）を挟み込む。これら断熱材２１、発泡ゴム２９及びフィルムヒーター２３を圧縮試験機の台座上に設置して圧縮荷重を加える。圧縮荷重は７．５Ｎに設定する。フィルムヒーター２３に印加する電圧は、通電開始から１０分後となる通電停止時に実施例と同じ温度までフィルムヒーター２３が加熱されるように調節する。通電開始から１０分後に通電を停止する点、通電開始から３０分間にわたって温度を測定する点などは実施例と同様である。測定結果を図４に示す。
　図４に示すグラフから明らかなように、実施例と比較例Ｉの実験結果からは、実施例は通電を停止した後も冷めにくいという特徴があると言える。また、比較例Ｉ、比較例ＩＩの実験結果より、フィルムヒーター２３に発泡体を付加すると冷めにくくはなるものの、同時に温まりにくくなる傾向があることが分かる。したがって、実施例のような構成を採用すれば、比較例ＩＩよりも温まりやすく、比較邸Ｉ及び比較例ＩＩよりも冷めにくい加熱装置１０を実現することができる。
　　［効果］
　以上説明した通り、上記感圧発熱素子１によれば、感圧発熱部３に作用する圧縮荷重が大きくなるほど、感圧発熱部３の発熱量が増大する。そのため、感圧発熱部３に圧縮荷重が作用しているか否かを検出しなくても、単に感圧発熱部３に電圧を印加しておけば、感圧発熱部３に作用する圧縮荷重の大きさに応じて発熱量の増減調節を実施することができる。したがって、このような発熱量の増減調節を実施するに当たって、感圧発熱部３に圧縮荷重が作用しているか否かを検出するための構成を省略することができる。
　また、複数の感圧発熱素子１を利用して加熱装置１０を構成する場合、各感圧発熱素子１が備える感圧発熱部３に対して一律に同等な電圧を印加しておけば、圧縮荷重が作用している発熱素子の発熱量を、圧縮荷重が作用していない発熱素子の発熱量よりも大とすることができる。したがって、圧縮荷重が作用している発熱素子の発熱量を大としたい場合に、圧縮荷重が作用している発熱素子を検出した上で、その発熱素子のみに対して選択的に電圧を印加するような処理を実行しなくても済む。
　さらに、上記感圧発熱素子１の場合、感圧発熱部３は導電性材料の発泡体によって構成される。そのため、発泡体ではない素材で構成される発熱体（例えば、比較例Ｉのようなフィルムヒーター２３）に比べ、感圧発熱部３の保温性を高めることができる。したがって、感圧発熱部３に通電して感圧発熱部３を加熱した後、感圧発熱部３への通電を停止しても感圧発熱部３の温度が急激に低下するのを抑制することができる。よって、感圧発熱部３が所期の温度まで加熱された後は、感圧発熱部３の温度を容易に維持することができる。
　加えて、上記感圧発熱素子１の場合、感圧発熱部３は圧縮荷重を受けると弾性変形する程度の柔軟性を有する。そのため、感圧発熱部３を柔軟な被覆材で覆わなくても、感圧発熱素子１の触感を容易に柔らかくすることができる。あるいは、感圧発熱部３を柔軟な被覆材で覆う場合であっても、より薄めの被覆材を採用することができ、その場合でも感圧発熱素子１の触感を容易に柔らかくすることができる。
　したがって、例えば、上記感圧発熱素子１が人体を温めるような用途で使われる場合には、発熱体がより硬質な素材（例えば、電熱用合金等。）で構成される場合に比べ、感圧発熱素子１の触感を良好な柔らかさにすることができる。また、感圧発熱部３を厚手の被覆材で覆わなくてもよいので、感圧発熱部３から人体へ効率良く熱を伝えることができる。
　また、上記感圧発熱素子１の場合、第一接点５Ａ及び第二接点５Ｂが、感圧発熱部３に縫い付けられた導電糸を有し、導電糸を介して感圧発熱部３へ通電可能に構成されている。そのため、感圧発熱部３への通電経路が導電糸よりも硬質な金属線等によって構成される場合とは異なり、感圧発熱部３の柔らかさを損ねないようにすることができる。
　また、上記感圧発熱素子１の場合、第一接点５Ａ及び第二接点５Ｂは、導電布によって導電糸が覆われた構造になっているので、導電布が設けられない場合に比べ、導電糸と感圧発熱部３との間で電気的に接続される領域の面積を増大させることができる。したがって、感圧発熱部３を良好に発熱させることができる。
　また、上記感圧発熱素子１の場合、導電性材料の発泡体として、独立気泡型の発泡体を利用しているので、感圧発熱部３が発熱して独立気泡内の気体が加熱された際には、連続気泡型の発泡体に比べ、気泡内の気体が発泡体の外部へと抜けにくい。したがって、連続気泡型の発泡体よりも、感圧発熱部３の保温性が良好となり、感圧発熱部３の温度を容易に維持することができる。
　　［他の実施形態］
　以上、感圧発熱素子及び加熱装置について、例示的な実施形態を挙げて説明したが、上述の実施形態は本開示の一態様として例示されるものにすぎない。すなわち、本開示は、上述の例示的な実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲内において、様々な形態で実施することができる。
　例えば、上記実施形態では、母材の例として、スチレン系熱可塑性エラストマーを例示したが、他の熱可塑性エラストマーの例としては、例えば、オレフィン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー及びポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー等を挙げることができる。また、母材は、熱可塑性エラストマー以外のゴム材料であってもよい。熱可塑性エラストマー以外のゴム材料としては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ジエン系ゴム、非ジエン系ゴム及びその他のゴムを挙げることができる。ジエン系ゴムの例としては、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）及びアクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）等を挙げることができる。非ジエン系ゴムの例としては、ブチルゴム（イソブチエン・イソプレンゴム（ＩＩＲ））、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ウレタンゴム（Ｕ）、シリコーンゴム（シリコンゴム（Ｓｉ，Ｑ））及びフッ素ゴム（ＦＫＭ）等を挙げることができる。その他のゴムの例としては、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）及びアクリルゴム（ＡＣＭ）等を挙げることができる。
　また、上記実施形態では、導電性フィラーの例として、気相成長炭素繊維を例示したが、気相成長炭素繊維以外の炭素系導電性フィラーを利用することもできる。炭素系導電性フィラーの形態は、粉末状、繊維状、超短繊維状等のいずれでもよく、例えば、カーボンブラックやカーボンナノチューブ等を利用することができる。あるいは、金属系導電性フィラーを利用することもできる。金属系導電性フィラーの形態は、粉末状、フレーク状、繊維状等のいずれでもよく、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等を利用することができる。あるいは、金属酸化物系導電性フィラーを利用することもできる。金属酸化物系導電性フィラーの形態は、粉末状、針状等のいずれでもよく、例えば、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ等を利用することができる。あるいは、金属被覆系導電性フィラーを利用することもできる。金属被覆系導電性フィラーの形態は、粉末状、繊維等のいずれでもよく、例えば、Ｎｉ被覆ガラスビーズ、酸化チタン等を利用することができる。これらの他、導電糸を解した繊維なども導電性フィラーとして利用することができる。
　また、上記実施形態では、発泡体を形成するための方法として、マイクロカプセルを用いる方法を例示したが、発泡体の形成方法は限定されない。例えば、有機系や無機系の各種化学発泡剤を用いてもよいし、物理発泡剤を用いてもよい。あるいは、超臨界流体を用いて発泡体を形成してもよい。あるいは、母材中に粒子を分散させて成形品を成形した後に、母材を溶解することなく粒子を溶解する溶剤によって粒子だけを溶解させて、粒子が存在していた箇所を気泡化する、という手法で発泡体を形成してもよい。また、上記実施形態では、独立気泡型の発泡体を例示したが、連続気泡型の発泡体であってもよい。
　以上の他、上記各実施形態における一つの構成要素によって実現していた機能を、複数の構成要素によって実現するように構成してもよい。また、複数の構成要素によって実現していた機能を一つの構成要素によって実現するように構成してもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。
　　［補足］
　なお、以上説明した例示的な実施形態から明らかなように、本開示の感圧発熱素子は、更に以下に挙げるような構成を備えていてもよい。
　本開示の感圧発熱素子は、感圧発熱部に縫い付けられた導電糸を有し、導電糸を介して感圧発熱部へ通電可能に構成されていてもよい。
　このように構成された感圧発熱素子によれば、感圧発熱部への通電経路として導電糸が利用されている。そのため、感圧発熱部への通電経路が導電糸よりも硬質な金属線等によって構成される場合とは異なり、感圧発熱部の柔らかさを損ねないようにすることができる。
　本開示の感圧発熱素子において、感圧発熱部における導電糸が縫い付けられた箇所には、導電糸を覆う導電布が設けられていてもよい。
　このように構成された感圧発熱素子によれば、導電布によって導電糸が覆われるので、導電布が設けられない場合に比べ、導電糸と感圧発熱部との間で電気的に接続される領域の面積を増大させることができる。したがって、感圧発熱部を良好に発熱させることができる。
　本開示の感圧発熱素子は、導電性材料の発泡体が、独立気泡型の発泡体であってもよい。
　このように構成された感圧発熱素子によれば、感圧発熱部が発熱して独立気泡内の気体が加熱された際には、連続気泡型の発泡体に比べ、気泡内の気体が発泡体の外部へと抜けにくい。したがって、連続気泡型の発泡体よりも、感圧発熱部の保温性が良好となり、感圧発熱部の温度を容易に維持することができる。
　１…感圧発熱素子、３…感圧発熱部、５Ａ…第一接点、５Ｂ…第二接点、１０…加熱装置、１１…配線、１３…安全回路。

Claims (5)

  1. 　導電性材料の発泡体によって構成される感圧発熱部を有し、
    　前記感圧発熱部は、通電されると発熱し、圧縮荷重を受けると弾性変形し、通電されている状態かつ圧縮荷重を受ける状態にある場合には、圧縮荷重が増大するほど発熱量が増大する
    　感圧発熱素子。
  2. 　請求項１に記載の感圧発熱素子であって、
    　前記感圧発熱部に縫い付けられた導電糸を有し、前記導電糸を介して前記感圧発熱部へ通電可能に構成されている
    　感圧発熱素子。
  3. 　請求項２に記載の感圧発熱素子であって、
    　前記感圧発熱部における前記導電糸が縫い付けられた箇所には、前記導電糸を覆う導電布が設けられている
    　感圧発熱素子。
  4. 　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の感圧発熱素子であって、
    　前記導電性材料の発泡体が、独立気泡型の発泡体である
    　感圧発熱素子。
  5. 　加熱対象となる面に沿って配置された複数の感圧発熱素子を有し、
    　前記感圧発熱素子は、
    　導電性材料の発泡体によって構成される感圧発熱部を有し、
    　前記感圧発熱部は、通電されると発熱し、圧縮荷重を受けると弾性変形し、通電されている状態かつ圧縮荷重を受ける状態にある場合には、圧縮荷重が増大するほど発熱量が増大する
    　加熱装置。
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