JPH09245937A - 採暖用ヒータ - Google Patents
採暖用ヒータInfo
- Publication number
- JPH09245937A JPH09245937A JP7330196A JP7330196A JPH09245937A JP H09245937 A JPH09245937 A JP H09245937A JP 7330196 A JP7330196 A JP 7330196A JP 7330196 A JP7330196 A JP 7330196A JP H09245937 A JPH09245937 A JP H09245937A
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- JP
- Japan
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- pressure
- heater
- heating element
- sensitive
- warmth
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- Pending
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- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】座席の身体による加圧部分のみを局所的に加熱
する。 【解決手段】加圧力に応じて抵抗値が減少する感圧導電
体2を発熱体1として身体の部位に加圧接触させる採暖
用ヒータ。感圧導電体は、グラファイト粒子または正特
性サーミスタの粉末を混入したシリコンゴム又は感圧導
電塗料である。発熱体1は、電極3、4が網目状である
する。 【解決手段】加圧力に応じて抵抗値が減少する感圧導電
体2を発熱体1として身体の部位に加圧接触させる採暖
用ヒータ。感圧導電体は、グラファイト粒子または正特
性サーミスタの粉末を混入したシリコンゴム又は感圧導
電塗料である。発熱体1は、電極3、4が網目状である
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、西洋式トイレの便
座や自動車用座席等に利用される採暖用ヒータに関す
る。
座や自動車用座席等に利用される採暖用ヒータに関す
る。
【0002】
【従来の技術】例えば採暖機能を持つ西洋式トイレの便
座においては、セラミックヒータの電源スイッチを手動
でオン/オフする方式が一般的である。
座においては、セラミックヒータの電源スイッチを手動
でオン/オフする方式が一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この方式では、トイレ
を使用する度に電源スイッチをオン/オフしなければな
らず煩わしい。また、採暖用ヒータは便座の裏面に配設
されているため、電源スイッチをオンにしてもすぐには
便座が暖まらない。
を使用する度に電源スイッチをオン/オフしなければな
らず煩わしい。また、採暖用ヒータは便座の裏面に配設
されているため、電源スイッチをオンにしてもすぐには
便座が暖まらない。
【0004】更に、電源スイッチを切り忘れると加熱状
態が継続され、危険であるとともに電気エネルギを浪費
してしまう。また、小児が便座全体を加熱する便座に着
座する際には、身体と便座の接触面積が大人と比較して
少なく、不必要な部分も加熱するためロスを生じるなど
の問題がある。
態が継続され、危険であるとともに電気エネルギを浪費
してしまう。また、小児が便座全体を加熱する便座に着
座する際には、身体と便座の接触面積が大人と比較して
少なく、不必要な部分も加熱するためロスを生じるなど
の問題がある。
【0005】これら問題の解決策としては、実開平03
−55797号「タイマ付き暖房便座」が提案されてい
る。この「タイマ付き暖房便座」は、組込タイマにヒー
タの動作開始時刻及び動作時間を所望に設定し、暖房便
座を使用する頻度が高い時間帯のみ動作させ、使用頻度
の低い時間帯は非通電状態とすることにより、安全性を
向上させ電気消費量を節約させて、部材の劣化を抑制さ
せている。
−55797号「タイマ付き暖房便座」が提案されてい
る。この「タイマ付き暖房便座」は、組込タイマにヒー
タの動作開始時刻及び動作時間を所望に設定し、暖房便
座を使用する頻度が高い時間帯のみ動作させ、使用頻度
の低い時間帯は非通電状態とすることにより、安全性を
向上させ電気消費量を節約させて、部材の劣化を抑制さ
せている。
【0006】しかしながら、この暖房便座は、日常生活
が微妙にずれてる家族にとって十分な対策とはいえず、
使用頻度の高い時間帯を特定することが非常に困難であ
り、また、種々の設定ボタン、表示器を含むタイマ装置
も必要になるなどの弱点を持っている。
が微妙にずれてる家族にとって十分な対策とはいえず、
使用頻度の高い時間帯を特定することが非常に困難であ
り、また、種々の設定ボタン、表示器を含むタイマ装置
も必要になるなどの弱点を持っている。
【0007】本発明は前述の問題に鑑み、スイッチの頻
繁なオン/オフ操作が不要で、必要時に必要な領域のみ
を加熱して、採暖が速く、安全で電気エネルギを浪費し
ない採暖用ヒータを提供することを目的とする。
繁なオン/オフ操作が不要で、必要時に必要な領域のみ
を加熱して、採暖が速く、安全で電気エネルギを浪費し
ない採暖用ヒータを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明による採暖用ヒー
タは、加圧力に応じて抵抗値が指数的に減少する感圧導
電体を発熱体として身体の部位に加圧接触させて、加圧
部分が強く発熱するようにしている。
タは、加圧力に応じて抵抗値が指数的に減少する感圧導
電体を発熱体として身体の部位に加圧接触させて、加圧
部分が強く発熱するようにしている。
【0009】この感圧導電体は、グラファイト粒子また
は正特性サーミスタの粉末を混入したシリコンゴム又は
感圧導電塗料であり、前記発熱体に用いられる電極が放
熱効率のよい網目状である。
は正特性サーミスタの粉末を混入したシリコンゴム又は
感圧導電塗料であり、前記発熱体に用いられる電極が放
熱効率のよい網目状である。
【0010】
【実施例】図1は、例えば便座の採暖用ヒータとして用
いられる本発明の一実施例による感圧導電体即ちシート
状発熱体1の分解斜視図である。
いられる本発明の一実施例による感圧導電体即ちシート
状発熱体1の分解斜視図である。
【0011】このシート状発熱体1は、厚さ1mm程度
の感圧導電ゴム2を電極3、4によって挟んだ構造を持
っている。この感圧導電ゴム2は、例えばグラファイト
粒子を所定の密度で混入又は分散させたシリコンゴムで
ある。各電極3、4は、通常金属箔が用いられるが、放
熱性のため複数の穴が打ち抜かれた金属箔或いは金網が
用いられてもよい。
の感圧導電ゴム2を電極3、4によって挟んだ構造を持
っている。この感圧導電ゴム2は、例えばグラファイト
粒子を所定の密度で混入又は分散させたシリコンゴムで
ある。各電極3、4は、通常金属箔が用いられるが、放
熱性のため複数の穴が打ち抜かれた金属箔或いは金網が
用いられてもよい。
【0012】この発熱体1は、図2に示す形状5に裁断
して便座上に両面テープ等で貼り付けられ、電極3、4
の部分には、リード線接続部が形成されて、所望の電圧
が印加される。
して便座上に両面テープ等で貼り付けられ、電極3、4
の部分には、リード線接続部が形成されて、所望の電圧
が印加される。
【0013】図3は、図1又は図2に示す発熱体1の単
位面積当たりの加圧力/抵抗値即ちF−R特性図であ
る。図3において、感圧導電ゴム2の抵抗値R[Ω]
は、加圧力をF[Kg]とすると、次式のように表わさ
れる。 R=K・F-N[Ω] ・・・・・・・ (1) 但し、Kは比例定数、 Nは1.1〜1.9である。
位面積当たりの加圧力/抵抗値即ちF−R特性図であ
る。図3において、感圧導電ゴム2の抵抗値R[Ω]
は、加圧力をF[Kg]とすると、次式のように表わさ
れる。 R=K・F-N[Ω] ・・・・・・・ (1) 但し、Kは比例定数、 Nは1.1〜1.9である。
【0014】従って、図4に示すように感圧導電ゴムの
両端に電圧Eを加えると、発熱量Pは、 P=E2 /R=E2 ・FN /K [W] (2) となり、発熱量PがFNに比例する。
両端に電圧Eを加えると、発熱量Pは、 P=E2 /R=E2 ・FN /K [W] (2) となり、発熱量PがFNに比例する。
【0015】即ち、図2に示した発熱体1は、シート状
感圧導電ゴム2の両面に可とう性電極3、4を配置し
て、これら電極間に電圧Eボルトを印加した場合に、加
圧部分のみが(2)式に基づいて局部発熱する。従っ
て、一定の電圧を印加した場合において、例えば尻等で
強く押圧された発熱体1の部分は、単位面積当たりの抵
抗値が未加圧部分のそれより相当低くなって、強く発熱
し、それ以外の部分は弱く発熱して、臀部の接触部分の
みが暖かくなる。
感圧導電ゴム2の両面に可とう性電極3、4を配置し
て、これら電極間に電圧Eボルトを印加した場合に、加
圧部分のみが(2)式に基づいて局部発熱する。従っ
て、一定の電圧を印加した場合において、例えば尻等で
強く押圧された発熱体1の部分は、単位面積当たりの抵
抗値が未加圧部分のそれより相当低くなって、強く発熱
し、それ以外の部分は弱く発熱して、臀部の接触部分の
みが暖かくなる。
【0016】また、発熱体1は、印加電圧の値を変化さ
せ或は印加直流電圧の印加時間を変化させて、給電量を
変化させることによって発熱量を制御できることは言う
までもない。
せ或は印加直流電圧の印加時間を変化させて、給電量を
変化させることによって発熱量を制御できることは言う
までもない。
【0017】図5は、発熱体1を駆動制御するヒータ駆
動回路の一実施例の回路図である。図5において、発熱
体1をD級駆動する無安定発振回路10は、図示しない
正電圧及び接地端が直流電源11に接続されたタイマI
C555を含む。
動回路の一実施例の回路図である。図5において、発熱
体1をD級駆動する無安定発振回路10は、図示しない
正電圧及び接地端が直流電源11に接続されたタイマI
C555を含む。
【0018】このタイマIC555は、例えばシグネテ
ィクス社から市販されたNE555であり、制御電圧端
CVがコンデンサ12を経て接地され、出力端OUTが
抵抗13を経てMOSFET14のゲートに接続され、
トリガ端TR及び閾値端THが接地コンデンサ15及び
抵抗16に各々接続され、放電端DCが抵抗16の他端
及びプルアップ抵抗17に接続された可変抵抗18の摺
動端に接続されている。
ィクス社から市販されたNE555であり、制御電圧端
CVがコンデンサ12を経て接地され、出力端OUTが
抵抗13を経てMOSFET14のゲートに接続され、
トリガ端TR及び閾値端THが接地コンデンサ15及び
抵抗16に各々接続され、放電端DCが抵抗16の他端
及びプルアップ抵抗17に接続された可変抵抗18の摺
動端に接続されている。
【0019】従って、可変抵抗18は、摺動端の位置を
調整することによって555のハイレベル/ローレベル
の出力デューティ比を変化させて、MOSFET14が
オンになる期間を変化させ、ヒータ1の加熱時間を調整
している。つまり、ヒータ駆動用電界効果トランジスタ
14のオン/オフデューティ比が変化し、発熱体1への
供給電力量を調整することができる。
調整することによって555のハイレベル/ローレベル
の出力デューティ比を変化させて、MOSFET14が
オンになる期間を変化させ、ヒータ1の加熱時間を調整
している。つまり、ヒータ駆動用電界効果トランジスタ
14のオン/オフデューティ比が変化し、発熱体1への
供給電力量を調整することができる。
【0020】このMOSFET14は、ソース接地さ
れ、ドレイン及び正極ライン間にヒータ1が接続されて
いる。MOSFET14は電力NPNトランジスタと置
換されてもよい。
れ、ドレイン及び正極ライン間にヒータ1が接続されて
いる。MOSFET14は電力NPNトランジスタと置
換されてもよい。
【0021】本発明による採暖用ヒータは、このように
構成したので、次のような利点を持っている。
構成したので、次のような利点を持っている。
【0022】人が採暖用ヒータ付きの座席に座ると、加
圧部分のみのヒータ領域に自動的に電流が集中して流
れ、所望部分のみが加熱される。当然、身体が便座から
離れると発熱体への電流供給は、ヒータの単位当たりの
抵抗値が指数的に高くなるので自動的に遮断される。
圧部分のみのヒータ領域に自動的に電流が集中して流
れ、所望部分のみが加熱される。当然、身体が便座から
離れると発熱体への電流供給は、ヒータの単位当たりの
抵抗値が指数的に高くなるので自動的に遮断される。
【0023】従って、着座スイッチ等を別に設けること
は不要になり、発熱体用の電源スイッチの操作から開放
されると共に安全である。
は不要になり、発熱体用の電源スイッチの操作から開放
されると共に安全である。
【0024】小児が着座した場合には、便座全体を身体
が押圧するとは限らない。この際、身体との接触がない
部分では発熱が起きないので、電気エネルギを浪費する
こともない。
が押圧するとは限らない。この際、身体との接触がない
部分では発熱が起きないので、電気エネルギを浪費する
こともない。
【0025】発熱体の基材はシリコンゴムであるため、
クッション効果を持っている。本発明によるヒータは、
前記の他に、自動車用シート、住宅用カーペットなどの
採暖用ヒータとして、また、屋根の融雪ヒータなど広く
応用が考えられる。
クッション効果を持っている。本発明によるヒータは、
前記の他に、自動車用シート、住宅用カーペットなどの
採暖用ヒータとして、また、屋根の融雪ヒータなど広く
応用が考えられる。
【0026】図6を参照すると、グラファイト粒子を混
入した感圧導電シリコンゴムは温度上昇(T)に伴い抵
抗値(R)が増大する特性を持っているため、定電圧で
駆動されている場合、温度が高くなるほど発熱量は自然
に下がる性質がある。従って、適当な電圧で駆動すると
過熱の恐れがなくなる。
入した感圧導電シリコンゴムは温度上昇(T)に伴い抵
抗値(R)が増大する特性を持っているため、定電圧で
駆動されている場合、温度が高くなるほど発熱量は自然
に下がる性質がある。従って、適当な電圧で駆動すると
過熱の恐れがなくなる。
【0027】グラファイト粒子の代わりに、温度上昇に
伴い、抵抗値が大きく増加する正特性サーミスタを導電
粒子として混入しておくと、前記機能(過熱保護)が更
に確実に得られる。
伴い、抵抗値が大きく増加する正特性サーミスタを導電
粒子として混入しておくと、前記機能(過熱保護)が更
に確実に得られる。
【0028】発熱体としては、一般に圧力センサ、スイ
ッチ素子、接点材料として利用される感圧導電ゴムのほ
かに、感圧導電塗料でも同様な機能が得られる。
ッチ素子、接点材料として利用される感圧導電ゴムのほ
かに、感圧導電塗料でも同様な機能が得られる。
【0029】
【発明の効果】本発明の感圧発熱体を採暖用ヒータとし
て利用した場合には、物体が接触・加圧すると加圧部部
のみが自動的に発熱し、加圧がなくなると自動的に発熱
が停止するため、接触センサ、圧力検出センサ又は操作
スイッチなどが不要になる。
て利用した場合には、物体が接触・加圧すると加圧部部
のみが自動的に発熱し、加圧がなくなると自動的に発熱
が停止するため、接触センサ、圧力検出センサ又は操作
スイッチなどが不要になる。
【0030】電源の切忘れによる電気エネルギ損失や危
険性がなくなる。また、ローコストで採暖装置を構築で
きる。更に、加圧部分だけが発熱する(不必要な箇所は
加熱しない)ため、電気エネルギを浪費しない。発熱体
の抵抗値は、温度上昇に伴い増大するため、過熱保護機
能をそれ自体に有する。また、発熱体への印加電圧を変
化させることによって、ヒータ温度を所望の値に調整す
ることが可能である。
険性がなくなる。また、ローコストで採暖装置を構築で
きる。更に、加圧部分だけが発熱する(不必要な箇所は
加熱しない)ため、電気エネルギを浪費しない。発熱体
の抵抗値は、温度上昇に伴い増大するため、過熱保護機
能をそれ自体に有する。また、発熱体への印加電圧を変
化させることによって、ヒータ温度を所望の値に調整す
ることが可能である。
【図1】本発明によるシート状感圧導電ゴムの一実施例
の構成図である。
の構成図である。
【図2】図1に示すシート状感圧導電ゴムを打ち抜いて
形成した便座ヒータの概略平面図である。
形成した便座ヒータの概略平面図である。
【図3】図1又は2に示す感圧導電ゴムの加圧力(F)
−抵抗値(R)特性図である。
−抵抗値(R)特性図である。
【図4】発熱体として感圧導電ゴムに電圧を印加した回
路図である。
路図である。
【図5】図4に示す採暖用ヒータを駆動する駆動回路の
概略回路図である。
概略回路図である。
【図6】感圧導電ゴムの温度(T)−抵抗値(R)特性
図である。
図である。
1 発熱体 2 感圧導電ゴム 3 電極 4 電極
Claims (4)
- 【請求項1】加圧力に応じて抵抗値が減少する感圧導電
体を発熱体として身体の部位に加圧接触させ得るように
構成したことを特徴とする採暖用ヒータ。 - 【請求項2】前記感圧導電体は、グラファイト粒子また
は正特性サーミスタの粉末を混入したシリコンゴムであ
ることを特徴とする請求項1に記載の採暖用ヒータ。 - 【請求項3】前記感圧導電体は、グラファイト粒子また
は正特性サーミスタの粉末を混入した感圧導電塗料であ
ることを特徴とする請求項1に記載の採暖用ヒータ。 - 【請求項4】前記発熱体は、電極が網目状であることを
特徴とする請求項1に記載の採暖用ヒータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7330196A JPH09245937A (ja) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | 採暖用ヒータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7330196A JPH09245937A (ja) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | 採暖用ヒータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09245937A true JPH09245937A (ja) | 1997-09-19 |
Family
ID=13514211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7330196A Pending JPH09245937A (ja) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | 採暖用ヒータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09245937A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007097937A (ja) * | 2005-10-06 | 2007-04-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 便座装置 |
JP2007105094A (ja) * | 2005-10-11 | 2007-04-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 便座装置 |
JP2008213661A (ja) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Misato Kk | 車両用面状発熱体及びこれを用いた車両暖房装置 |
JP2012025056A (ja) * | 2010-07-26 | 2012-02-09 | Tokushu Abe Seihansho:Kk | スクリーン印刷用スキージ |
KR101442144B1 (ko) * | 2005-10-06 | 2014-09-22 | 파나소닉 주식회사 | 변기 시트 장치 |
WO2019107005A1 (ja) * | 2017-11-28 | 2019-06-06 | 株式会社デンソー | 座席加熱装置 |
-
1996
- 1996-03-04 JP JP7330196A patent/JPH09245937A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007097937A (ja) * | 2005-10-06 | 2007-04-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 便座装置 |
KR101442144B1 (ko) * | 2005-10-06 | 2014-09-22 | 파나소닉 주식회사 | 변기 시트 장치 |
JP2007105094A (ja) * | 2005-10-11 | 2007-04-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 便座装置 |
JP2008213661A (ja) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Misato Kk | 車両用面状発熱体及びこれを用いた車両暖房装置 |
JP2012025056A (ja) * | 2010-07-26 | 2012-02-09 | Tokushu Abe Seihansho:Kk | スクリーン印刷用スキージ |
WO2019107005A1 (ja) * | 2017-11-28 | 2019-06-06 | 株式会社デンソー | 座席加熱装置 |
JP2019098772A (ja) * | 2017-11-28 | 2019-06-24 | 株式会社デンソー | 座席加熱装置 |
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