JP7110764B2 - ヒータ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ヒータ装置に関するものである。

この種のヒータ装置として特許文献１に記載されたものがある。この装置は、通電されることによって発熱する発熱部を有する本体部と、複数の導電部を有し、複数の導電部の周囲に形成される電界の変化に基づいて本体部の周囲の物体の近接または接触を検出する検出部と、を備えている。さらに、検出部によって本体部の周囲の物体が検出された場合、発熱部への通電を抑制する制御部を備えている。これにより、物体の近接または接触が続いた場合におけるユーザに熱的不快感を抑制することが可能となっている。

この装置は、発熱部の面方向の熱の移動が抑制されるよう、複数の部分に発熱部を分散して配置するとともに発熱部のそれぞれを囲むように発熱部よりも低い熱伝導率の部材を配置して、本体部に触れた際に触れた部分の温度が迅速に低下するよう構成されている。

特開２０１４－１９０６７４号公報

上記特許文献１に記載された装置は、発熱部により発生した熱を面方向に十分に拡散させて放熱することができない。このため、発熱面の温度分布が不均一となり、ユーザに安定した暖房感を提供することができないといった問題がある。

本発明は上記問題に鑑みたもので、より安定した暖房感を提供し、かつ、物体の近接または接触が続いた場合におけるユーザへの熱的不快感を抑制できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、通電によって発熱する面状の発熱部（２２）と、発熱部の一面側に配置された面状の複数の電極（２４１、２４２）を有し、複数の電極間の静電容量の変化に基づいて複数の電極への物体の近接または接触を検知する検知回路（３０）と、検知回路の検知結果に基づいて発熱部への通電量を制御する制御部（４０）と、を備え、発熱部と複数の電極は互いに平行に配置されており、複数の電極および発熱部の垂直方向に複数の電極および発熱部を投影したときに発熱部が存在する発熱領域と、発熱部が存在しない非発熱領域とが構成され、複数の電極は、少なくとも非発熱領域に含まれるよう形成され発熱部から伝搬した熱を複数の電極の面方向に拡散させる熱拡散を促進する熱拡散促進部（２４１２～２４１７、２４２２～２４２７）を有している。

このような構成によれば、複数の電極は、少なくとも非発熱領域に含まれるよう形成され発熱部から伝搬した熱を複数の電極の面方向に拡散させる熱拡散を促進する熱拡散促進部（２４１２～２４１７、２４２２～２４２７）を有しているので、より安定した暖房感を提供し、かつ、物体の近接または接触が続いた場合におけるユーザへの熱的不快感を抑制することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態のヒータ装置が車両に搭載された様子を表した図である。 第１実施形態のヒータ装置の正面図である。 乗員側からヒータ装置の絶縁層を透過して複数の電極を見た図である。 乗員側からヒータ装置の絶縁層、複数の電極および絶縁基板を透過して発熱部を見た図である。 図２中のIII－III断面図である。 第１実施形態のヒータ装置の発熱部２２と電極２４１、２４２を表した拡大図である。 図４中のV－V断面図である。 図４中のVI－VI断面図である。 発信電極２４１と受信電極２４２との間に形成される電界について説明するための図である。 第１実施形態のヒータ装置のブロック図である。 第１実施形態のヒータ装置の制御部のフローチャートである。 第２実施形態のヒータ装置の正面図であって、発熱部２２と電極２４１、２４２をハッチングで示した図である。 第３実施形態のヒータ装置の正面図であって、発熱部２２と電極２４１、２４２をハッチングで示した図である。 第４実施形態のヒータ装置の正面図であって、発熱部２２と電極２４１、２４２をハッチングで示した図である。 第５実施形態のヒータ装置の正面図であって、発熱部２２と電極２４１、２４２をハッチングで示した図である。 第６実施形態のヒータ装置の正面図である。 乗員側からヒータ装置の絶縁層を透過して複数の電極を見た図である。 乗員側からヒータ装置の絶縁層、複数の電極および絶縁基板を透過して発熱部を見た図である。

以下、本発明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）
第１実施形態のヒータ装置について、図１～図９を用いて説明する。図１において、第１実施形態に係るヒータ装置２０は、道路走行車両などの移動体の室内に設置されている。ヒータ装置２０は、室内のための暖房装置の一部を構成している。ヒータ装置２０は、移動体に搭載された電池、発電機などの電源から給電されて発熱する電気的なヒータである。ヒータ装置２０は、薄い板状に形成されている。ヒータ装置２０は、電力が供給されると発熱する。ヒータ装置２０は、その表面と垂直な方向に位置付けられた対象物を暖めるために、主としてその表面と垂直な方向へ向けて輻射熱を放射する。

室内には、乗員１２が着座するための座席１１が設置されている。ヒータ装置２０は、乗員１２の足元に輻射熱を放射するように室内に設置されている。ヒータ装置２０は、たとえば他の暖房装置の起動直後において、乗員１２に対して即効的に暖かさを提供するための装置として利用することができる。ヒータ装置２０は、室内の壁面に設置される。ヒータ装置２０は、想定される通常の姿勢の乗員１２に対向するように設置される。例えば、ヒータ装置２０は、ステアリング１３を支持するためのステアリングコラム１４を覆うように設けられたステアリングコラムカバー１５の下面に、乗員１２に対向するように設置することができる。さらに、ヒータ装置２０は、ステアリングコラムカバー１５より下方に位置するダッシュボード１６に、乗員１２に対向するように設置することができる。

次に、図２～図８を用いて、第１実施形態のヒータ装置２０について説明する。図２および図３中において、ヒータ装置２０は、軸Ｘと軸Ｙによって規定されるＸ－Ｙ平面に沿って広がっている。ヒータ装置２０は、軸Ｚの方向に厚さをもつ。ヒータ装置２０は、ほぼ四角形の薄い板状に形成されている。

ヒータ装置２０は、絶縁層２１、複数の発熱部２２、絶縁基板２３、電極２４１、２４２、絶縁層２５を備えている。発熱部２２、絶縁基板２３、電極２４１、２４２および絶縁層２５は、ヒータ本体部２００を構成している。ヒータ装置２０は、主として表面と垂直な方向に向けて輻射熱を放射する面状ヒータとも呼ぶことができる。

各発熱部２２は、軸Ｘの方向に延びる長方形を成しており、軸Ｙ方向に並んで配置されている。各発熱部２２は、発熱部電極２６を介して互いに接続されている。複数の発熱部２２は、図中のＸ－Ｙ平面上の所定面積を占めるように規則的に配列されている。

各発熱部２２は、発熱部電極２６と接続されている。各発熱部２２は、発熱部電極２６を介して供給される電力によって発熱する。各発熱部２２は、絶縁基板２３の一面側、すなわち反乗員側に配置されている。

各発熱部２２は、低い電気抵抗をもつ材料によって作られている。各発熱部２２は、金属材料によって作ることができる。各発熱部２２は、熱伝導率が銅よりも低い材料から選択される。たとえば各発熱部２２は、銅、銅とスズとの合金、銀、スズ、ステンレス鋼、ニッケル、ニクロムなどの金属およびこれらを含む合金を用いて構成することができる。

発熱部２２は、所定放射温度に加熱されることによって、乗員１２、すなわち人に暖かさを感じさせる輻射熱を放射することができる。各発熱部２２は、高い熱伝導率を有する材料によって作られている。

各発熱部電極２６は、軸Ｘの方向に延びる長方形を成しており、複数の発熱部２２の軸Ｙ方向の両端に配置されている。各発熱部電極２６は、低い電気抵抗をもつ材料によって作られている。

絶縁基板２３の一面側、すなわち反乗員側には、発熱部２２よりも熱伝導率の低い絶縁層２１が配置されている。絶縁層２１は、絶縁基板２３の一面側から発熱部２２を覆うように配置されている。絶縁層２１は、高い絶縁性を有しており、例えば、ポリイミドフィルム、絶縁樹脂等により構成される。

発熱部２２は、薄い膜状を成しており、かつ、絶縁基板２３の一面側において分散して配置されている。したがって、本実施形態の発熱部２２は、厚板状のもので発熱層を構成したものと比較して、低熱容量となっている。

このように、本実施形態の発熱層２２０は、低熱容量、かつ、高熱抵抗となっており、物体と接触したときに、発熱部２２の面方向の熱の移動が抑制され、接触した部分の温度が迅速に低下する特定を有している。なお、複数の発熱部２２の厚みは、５０ミクロン以下であるのが好ましく、更には、発熱層２２０の面方向の熱の移動を十分小さくするためには、２０ミクロン以下であるのが好ましい。

絶縁基板２３は、優れた電気絶縁性を提供し、かつ高温に耐える樹脂材料によって作られている。具体的には、絶縁基板２３は、樹脂フィルムによって作られている。絶縁基板２３の一面側に、対を成す電極２４が複数配置されている。絶縁基板２３は、発熱部２２よりも低い熱伝導率を有している。

電極２４１および電極２４２は、それぞれ櫛形形状を成している。電極２４１は、発信電極であり、電極２４２は、受信電極である。電極２４１および電極２４２は、絶縁基板２３の他面に形成されている。すなわち、電極２４１および電極２４２は、乗員側の面に形成されている。

本実施形態のヒータ装置２０は、複数の電極２４１、２４２および発熱部２２の垂直方向に複数の電極および発熱部を投影したときに発熱部２２が存在する発熱領域と、発熱部２２が存在しない非発熱領域とが構成されている。

また、複数の電極２４１、２４２および発熱部２２の垂直方向に複数の電極および発熱部を投影したときに発熱部２２と電極２４１、２４２とが重複する重複領域Ｏｖと、発熱部２２と電極２４１、２４２とが重複しない非重複領域とが構成されている。

図４に示すように、電極２４１は、所定の線幅Ｄ１を有する線形部２４１１と、所定の線幅Ｄ１よりも線幅の広い線幅Ｄ２を有する幅広部２４１２と、を有している。電極２４２は、所定の線幅Ｄ１を有する線形部２４２１と、所定の線幅Ｄ１よりも線幅の広い線幅Ｄ２を有する幅広部２４２２と、を有している。

幅広部２４１２、２４２２は、非発熱領域に含まれるよう形成されている。幅広部２４１２、２４２２により、発熱部２２から電極２４１、２４２に伝搬した熱が電極２４１、２４２の面方向に拡散させる熱拡散が促進される。

図４～図６に示すように、重複領域Ｏｖの各々において、重複領域Ｏｖに含まれる電極２４１、２４２の体積Ｖ２は、重複領域Ｏｖに含まれる発熱部２２の体積Ｖ１以下となっている。具体的には、重複領域Ｏｖの各々において、重複領域Ｏｖに含まれる電極２４１、２４２の厚さは、重複領域Ｏｖに含まれる発熱部２２の厚さ以下となっている。すなわち、重複領域Ｏｖの各々において、重複領域Ｏｖに含まれる電極２４１、２４２の熱容量は、重複領域Ｏｖに含まれる発熱部２２の熱容量以下となっている。

電極２４１および電極２４２は、それぞれ高い熱伝導率を有する材料によって作られている。具体的には、電極２４１および電極２４２は、銅等の導電性金属により構成されている。なお、電極２４１および電極２４２は、同一材料のもので構成されている。電極２４１と電極２４２は、それぞれ絶縁基板２３よりも高い熱伝導率を有している。

電極２４１および電極２４２は、それぞれ図中のＸ－Ｙ平面上の所定面積を占めるように規則的に配列されている。電極２４１および電極２４２は、それぞれ図中のＸ－Ｙ平面上に、容量検出に必用な静電容量を発生させるための所定面積を有している。

電極２４１と電極２４２との間に所定の電圧が印加されると、図４に示すように、電極２４１と電極２４２との間に電界が形成される。この電界中に指などの物体が近づくと、電極２４１と電極２４２との間に電界が電極２４１と電極２４２の相互間の静電容量が変化する。この静電容量が変化を検出することにより、各電極２４への指などの物体の近接または接触を検出する。本実施形態のヒータ装置２０は、相互容量方式により物体の近接または接触を検出する。

電極２４１および電極２４２の絶縁基板２３の他面側には、電極２４１および電極２４２よりも熱伝導率の低い絶縁層２５が配置されている。絶縁層２５は、絶縁基板２３の他面側から電極２４１および電極２４２を覆うように配置されている。絶縁層２５は、高い絶縁性を有しており、例えば、ポリイミドフィルム、絶縁樹脂等により構成される。

本ヒータ装置２０は、各発信電極２４１および各受信電極２４２の間に、各発信電極２４１および各受信電極２４２よりも熱伝導率の低い絶縁層２５が配置されることで、発熱層２２０の面方向での熱抵抗が大きくされている。また、各発信電極２４１および各受信電極２４２は、薄い膜状を成しており、かつ、絶縁基板２３の他面側において分散して配置されている。したがって、本実施形態の各発信電極２４１および各受信電極２４２は低熱容量となっている。

このように、本実施形態の各発信電極２４１および各受信電極２４２は、低熱容量、かつ、高熱抵抗となっており、物体と接触したときに、発熱層の面方向の熱の移動が抑制され、接触した部分の温度が急速に低下する特性を有している。

なお、複数の発信電極２４１および複数の受信電極２４２の厚みは、５０ミクロン以下であるのが好ましく、更には、複数の発信電極２４１および複数の受信電極２４２の面方向の熱の移動を十分小さくするためには、２０ミクロン以下であるのが好ましい。

次に、本実施形態のヒータ装置２０のブロック構成について図５を用いて説明する。ヒータ装置２０は、ヒータ本体部２００、検知回路３０および制御部４０を備えている。

ヒータ本体部２００は、電極２４１および電極２４２と、発熱部２２を有している。

検知回路３０は、電極２４１および電極２４２との間に電界を形成して電極２４１および電極２４２の周囲の物体を検出する。具体的には、検知回路３０は、電極２４１および電極２４２との間に所定電圧を印加して電極２４１および電極２４２との間に電界を形成するとともに電極２４１および電極２４２との間の電界変化を検出する。このようにして、電極２４１および電極２４２の周囲に存在する物体の近接または絶縁層２５を介した電極２４１および電極２４２への接触を検出する。検知回路３０は、電極２４１および電極２４２に物体が近接または接触したことを検出すると、物体が近接または接触したことを示す信号を制御部４０に送出する。

制御部４０は、ＣＰＵ、メモリ等を備えたコンピュータとして構成されており、ＣＰＵは、メモリに記憶されたプログラムに従って各種処理を実施する。制御部４０は、検知回路３０からの信号に基づいて発熱部２２への通電量を制御する処理を実施する。

次に、制御部４０の処理について図９を用いて説明する。制御部４０は、ヒータ装置２０への電源が投入されると、発熱部２２への通電を開始するとともに、図９に示す処理を繰り返し実施する。なお、このフローチャートにおける各制御ステップは、制御部４０が有する各種の機能実現手段を構成している。

ステップＳ１０にて制御部４０は、乗員の近接または接触を検知したか否かを判定する。具体的には、発信電極２４１にパルス状のパルス電圧を印加して発信電極２４１と受信電極２４２との間に電界を形成する。これにより、図７に示すように、発信電極２４１と受信電極２４２との間に電界が形成される。

検知回路３０は、ステップＳ１０のパルス電圧の立ち下がりから所定期間が経過したときの発信電極２４１と受信電極２４２との間の電圧が予め定められた閾値以上であるか否かに基づいて物体が近接または接触したか否かを判定する。そして、検知回路３０は、物体が近接または接触したと判定すると、物体が近接または接触したことを示す信号を制御部４０に出力する。制御部４０は、検知回路３０から出力される信号に基づいて物体が検出されたか否かを判定する。

ここで、発信電極２４１と受信電極２４２の少なくとも一方に物体が近接または接触すると、発信電極２４１と受信電極２４２との間に形成された電界の一部が指先側に移り、受信電極２４２で検知する電界が減少する。そして、検知回路３０から制御部４０に物体が近接または接触したことを示す信号が送出される。

この場合、次のステップＳ１４にて制御部４０は、ヒータを停止する。具体的には、制御部４０は、発熱部２２への通電を停止する。

なお、検知回路３０から制御部４０に物体が近接または接触したことを示す信号が出力されない場合には、制御部４０は、ステップＳ１０２の処理を実施することなく、本処理を終了する。

本実施形態のヒータ装置は、乗員に暖房感を提供できる温度（例えば、１００℃程度）までヒータ温度を上昇させた場合でも、乗員がヒータ表面に接触すると、接触した部分の温度が迅速に低下する。具体的には、接触した部分の温度が熱による乗員の反射反応が起こらない５２℃以下まで低下する。このため安全なヒータ装置を提供することができる。

さらに、本実施形態のヒータ装置は、周囲の物体の近接または接触を検出すると、発熱部２２への通電を停止する。したがって、例えば、乗員がヒータ装置の表面に接触したことに気づくことなくヒータ表面との接触が比較的長時間継続した場合でも、乗員に熱的な不快感を与えるといったことを防止することができる。

以上、説明したように、本ヒータ装置は、通電によって発熱する面状の発熱部２２を備えている。また、発熱部の一面側に配置された面状の複数の電極２４１、２４２を有し、複数の電極間の静電容量の変化に基づいて複数の電極への物体の近接または接触を検知する検知回路３０を備えている。また、検知回路の検知結果に基づいて発熱部への通電量を制御する制御部４０を備えている。また、発熱部２２と複数の電極２４１、２４２は互いに平行に配置されている。また、複数の電極２４１、２４２および発熱部２２の垂直方向に複数の電極および発熱部を投影したときに発熱部２２が存在する発熱領域と、発熱部２２が存在しない非発熱領域とが構成されている。さらに、複数の電極は、少なくとも非発熱領域に含まれるよう形成され発熱部から伝搬した熱を複数の電極の面方向に拡散させる熱拡散を促進する熱拡散促進部を有し、熱拡散促進部は、幅広部２４１２、２４２２である。

このような構成によれば、複数の電極２４１、２４２は、少なくとも非発熱領域に含まれるよう形成され発熱部２２から伝搬した熱を複数の電極２４１、２４２の面方向に拡散させる熱拡散を促進する熱拡散促進部を有している。そして、熱拡散促進部は、幅広部２４１２、２４２２である。したがって、より安定した暖房感を提供し、かつ、物体の近接または接触が続いた場合におけるユーザへの熱的不快感を抑制することができる。

また、複数の電極２４１、２４２および発熱部２２の垂直方向に複数の電極２４１、２４２および発熱部２２を投影したときに発熱部２２と複数の電極２４１、２４２とが重複する重複領域の各々において、重複領域に含まれる電極２４１、２４２の体積は、重複領域に含まれる発熱部２２の体積以下となっている。すなわち、重複領域の各々において、重複領域に含まれる電極２４１、２４２の熱容量は、重複領域に含まれる発熱部２２の熱容量以下となっている。したがって、電極２４１、２４２に物体が接触した際に、電極２４１、２４２の熱容量は発熱部２２の熱容量以下となり、さらに、接触した部位の温度を迅速に低下させることができ、ユーザへの熱的不快感を低減することができる。

また、複数の電極２４１、２４２は、所定の線幅を有する線形部２４１１、２４２１と、少なくとも非発熱領域に含まれるよう形成され所定の線幅よりも線幅の広い幅広部２４１２、２４２２と、を有している。そして、熱拡散促進部は、幅広部である。

このように、熱拡散促進部は、少なくとも非発熱領域に含まれるよう形成され所定の線幅よりも線幅の広い幅広部２４１２、２４２２により構成することができる。また、幅広部２４１２、２４２２により複数の電極２４１、２４２の面方向の温度分布の均一化を図ることもできる。

（第２実施形態）
第２実施形態のヒータ装置について図１０を用いて説明する。本実施形態では、複数の電極２４１、２４２は、所定の線幅を有する線形部２４１１、２４２１と、少なくとも非発熱領域から発熱領域を経て非発熱領域に蛇行して延びる蛇行部２４１３、２４２３を有している。そして、熱拡散促進部は、蛇行部２４１３、２４２３となっている。

蛇行部２４１３は、電極２４１から分岐して非発熱領域と発熱領域の間を蛇行して延びるよう形成されている。蛇行部２４２３は、電極２４２から分岐して非発熱領域と発熱領域の間を蛇行して延びるよう形成されている。

発熱領域で発熱部２２から蛇行部２４１３、２４２３に電熱した熱は、非発熱領域における蛇行部２４１３、２４２３で複数の電極２４１、２４２の面方向に拡散される。このように、蛇行部２４１３、２４２３により発熱部２２から伝搬した熱を複数の電極２４１、２４２の面方向に拡散させる熱拡散が促進される。

本実施形態では、上記第１実施形態と共通の構成から奏される同様の効果を上記第１実施形態と同様に得ることができる。

また、熱拡散促進部は、少なくとも非発熱領域から発熱領域を経て非発熱領域に蛇行して延びる蛇行部２４１３、２４２３により構成することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態のヒータ装置について図１１を用いて説明する。本実施形態では、複数の電極２４１、２４２は、所定の線幅を有する線形部２４１１、２４２１と、少なくとも非発熱領域に含まれるよう形成され線形部から分岐した第１分岐部２４１４、２４２４と、を有している。そして、熱拡散促進部は、第１分岐部２４１４、２４２４となっている。さらに、少なくとも発熱領域に含まれるように形成され第１分岐部２４１４、２４２４から分岐した第２分岐部２４１５、２４２５を有している。そして、熱拡散促進部は、第１分岐部２４１４、２４２４および第２分岐部２４１５、２４２５により構成されている。

したがって、少なくとも非発熱領域に含まれるよう形成された第１分岐部２４１４、２４２４により、発熱部２２から線形部２４１１、２４２１に伝搬した熱を電極２４１、２４２の面方向に拡散させることができる。

さらに、本実施形態のヒータ装置は、少なくとも発熱領域に含まれるように形成され第１分岐部２４１４、２４２４から分岐した第２分岐部２４１５、２４２５を有している。したがって、第２分岐部２４１５、２４２５により、発熱部２２から第２分岐部２４１５、２４２５に伝搬した熱を第１分岐部２４１４、２４２４へ伝搬させて電極２４１、２４２の面方向に拡散させることができる。

本実施形態では、上記第１実施形態と共通の構成から奏される同様の効果を上記第１実施形態と同様に得ることができる。

また、熱拡散促進部は、少なくとも非発熱領域に含まれるよう形成され線形部から分岐した第１分岐部（２４１４、２４２４）により構成することができる。

（第４実施形態）
第４実施形態のヒータ装置について図１２を用いて説明する。本実施形態のヒータ装置の発熱部２２は、一定間隔毎に配置された複数の直線部２２１を有している。また、複数の電極２４１、２４２は、少なくとも非発熱領域に含まれるよう形成されて一辺が直線部の幅よりも長い矩形形状を成す矩形放熱部２４１６、２４２６を有している。そして、複数の矩形放熱部２４１６、２４２６間の最小長さが複数の直線部２２１の間隔よりも短くなっている。そして、熱拡散促進部は、矩形放熱部２４１６、２４２６となっている。

また、矩形放熱部２４１６、２４２６は、その内部に矩形形状の空間部が形成されており、矩形放熱部２４１６、２４２６を形成するための導電性金属の使用量の低減が図られている。

なお、矩形放熱部２４１６、２４２６の各辺は、直線部２２１の長手方向と直交する方向と交差する方向に延びるよう形成されている。

本実施形態では、上記第１実施形態と共通の構成から奏される同様の効果を上記第１実施形態と同様に得ることができる。

また、本実施形態のヒータ装置は、複数の電極２４１、２４２は、少なくとも非発熱領域に含まれるよう形成されて一辺が直線部の幅よりも長い矩形形状を成す矩形放熱部２４１６、２４２６を有している。そして、複数の矩形放熱部２４１６、２４２６間の最小長さが複数の直線部２２１の間隔よりも短くなっている。

すなわち、矩形放熱部２４１６、２４２６が、少なくとも非発熱領域に含まれるように、電極２４１、２４２の面方向に敷き詰められたように形成されている。したがって、矩形放熱部２４１６、２４２６により、発熱部２２から矩形放熱部２４１６、２４２６に伝搬した熱を電極２４１、２４２の面方向に拡散させることができる。

また、複数の矩形放熱部２４１６の少なくとも１つは、第１の辺が複数の矩形放熱部２４２６の１つの矩形放熱部２４２６の一辺と対向している。さらに、第１の辺の隣に位置する第２の辺が、矩形放熱部２４１６の第１の辺と対向するよう配置された矩形放熱部２４２６の隣に配置された矩形放熱部２４２６の一辺と対向するよう配置されている。

したがって、図４に示したように、１つの幅広部２４１２と１つの幅広部２４２２とを容量結合させる場合と比較して、精度よく物体の近接または接触を検出することができる。

（第５実施形態）
第５実施形態のヒータ装置について図１３を用いて説明する。本実施形態のヒータ装置の発熱部２２は、一定間隔毎に配置された複数の直線部２２１を有している。また、複数の電極２４１、２４２は、少なくとも非発熱領域に含まれるよう形成されて一辺が直線部の幅よりも長い六角形状を成すハニカム放熱部２４１７、２４２７を有している。さらに、複数のハニカム放熱部２４１７、２４２７間の最小長さが複数の直線部２２１の間隔よりも短くなっている。そして、熱拡散促進部は、ハニカム放熱部２４１７、２４２７となっている。

なお、ハニカム放熱部２４１７、２４２７の各辺は、直線部２２１の長手方向と直交する方向と交差する方向に延びるよう形成されている。

本実施形態では、上記第１実施形態と共通の構成から奏される同様の効果を上記第１実施形態と同様に得ることができる。

また、本実施形態のヒータ装置は、複数の電極２４１、２４２は、少なくとも非発熱領域に含まれるよう形成されて一辺が直線部の幅よりも長い六角形状を成すハニカム放熱部２４１７、２４２７を有している。そして、複数のハニカム放熱部２４１７、２４２７間の最小長さが複数の直線部２２１の間隔よりも短くなっている。

すなわち、ハニカム放熱部２４１７、２４２７が、少なくとも非発熱領域に含まれるように、電極２４１、２４２の面方向に敷き詰められたように形成されている。したがって、ハニカム放熱部２４１７、２４２７により、発熱部２２から矩形放熱部２４１６、２４２６に伝搬した熱を電極２４１、２４２の面方向に拡散させることができる。

また、複数のハニカム放熱部２４１７の少なくとも１つは、第１の辺が複数のハニカム放熱部２４２７の１つのハニカム放熱部２４２７の一辺と対向している。さらに、第１の辺の隣に位置する第２の辺が、ハニカム放熱部２４１７の第１の辺と対向するよう配置されたハニカム放熱部２４２７の隣に配置された矩形放熱部２４２６の一辺と対向するよう配置されている。

したがって、図４に示したように、１つの幅広部２４１２と１つの幅広部２４２２とを容量結合させる場合と比較して、精度よく物体の近接または接触を検出することができる。

（第６実施形態）
第６実施形態のヒータ装置について図１４～図１６を用いて説明する。本実施形態のヒータ装置は、受信電極２４２と、この受信電極２４２を囲うように配置された発信電極２４１と、を備えている。受信電極２４２は、矩形形状の複数の矩形部２４２１と、各矩形部２４２１の間を接続する線状の線状部２４２２と、を有している。受信電極２４２は、平面を蛇行して延びるように形成されている。発信電極２４１は、矩形部２４２１および線状部２４２２の周囲を囲うように形成されている。また、発信電極２４１は、金属メッシュとなるよう形成されている。

また、本実施形態のヒータ装置は、２つの線状の発熱部２２を有している。各発熱部２２は、平面を蛇行して延びるように並んで形成されている。

受信電極２４２は、少なくとも非発熱領域から発熱領域を経て非発熱領域に蛇行して延びるよう形成されている。また、発信電極２４１についても、少なくとも非発熱領域から発熱領域を経て非発熱領域に延びるよう形成されている。

複数の電極２４１、２４２および発熱部２２の垂直方向に複数の電極および発熱部を投影した際における発熱部２２と受信電極２４２、発信電極２４１との重複関係は場所によって異なっている。

本実施形態では、上記第１実施形態と共通の構成から奏される同様の効果を上記第１実施形態と同様に得ることができる。

なお、本実施形態のヒータ装置は、２つの線状の発熱部２２を有しているが、１つの発熱部２２を有していてもよく、３つ以上の発熱部２２を有していてもよい。

（他の実施形態）
（１）上記各実施形態では、ヒータ装置を道路走行車両に設置した例を示したが、道路走行車両に限定されるものではなく、例えば、船舶、航空機などの移動体の室内に設置することもできる。

（２）上記第４、第５実施形態では、矩形放熱部２４１６、２４２６あるいはハニカム放熱部２４１７、２４２７の内部に空間部を設けるようにしたが、このような空間部を設けないよう構成することもできる。

（３）上記第４、第５実施形態では、複数の電極２４１、２４２の一部として、矩形放熱部２４１６、２４２６あるいはハニカム放熱部２４１７、２４２７を形成した。これに対し、矩形、六角形以外の形状、例えば、三角形、八角形、円形等を複数の電極２４１、２４２の一部として構成してもよい。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。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。

（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、ヒータ装置は、通電によって発熱する面状の発熱部を備えている。また、発熱部の一面側に配置された面状の複数の電極を有し、複数の電極間の静電容量の変化に基づいて複数の電極への物体の近接または接触を検知する検知回路と、検知回路の検知結果に基づいて発熱部への通電量を制御する制御部と、を備えている。また、発熱部と複数の電極は互いに平行に配置されている。また、複数の電極および発熱部の垂直方向に複数の電極および発熱部を投影したときに発熱部が存在する発熱領域と、発熱部が存在しない非発熱領域とが構成されている。そして、複数の電極は、少なくとも非発熱領域に含まれるよう形成され発熱部から伝搬した熱を複数の電極の面方向に拡散させる熱拡散を促進する熱拡散促進部を有している。

また、第２の観点によれば、複数の電極および発熱部の垂直方向に複数の電極および発熱部を投影したときに発熱部と複数の電極とが重複する重複領域の各々において、重複領域に含まれる電極の体積は、重複領域に含まれる発熱部の体積よりも小さくなっている。すなわち、重複領域の各々において、重複領域に含まれる電極の熱容量は、重複領域に含まれる発熱部の熱容量よりも小さくなっている。したがって、電極に物体が接触した際に、接触した部位の温度を迅速に低下させることができ、ユーザへの熱的不快感を低減することができる。

また、第３の観点によれば、複数の電極は、所定の線幅を有する線形部と、少なくとも非発熱領域に含まれるよう形成され所定の線幅よりも線幅の広い幅広部により構成することができる。また、幅広部により複数の電極の面方向の温度分布の均一化を図ることもできる。

また、第４の観点によれば、複数の電極は、少なくとも非発熱領域から発熱領域を経て非発熱領域に蛇行して延びる蛇行部を有し、熱拡散促進部は、蛇行部である。

このように、熱拡散促進部は、少なくとも非発熱領域から発熱領域を経て非発熱領域に蛇行して延びる蛇行部により構成することができる。

また、第５の観点によれば、複数の電極は、所定の線幅を有する線形部と、少なくとも非発熱領域に含まれるよう形成され線形部から分岐した第１分岐部を有し、熱拡散促進部は、第１分岐部である。

このように、熱拡散促進部は、少なくとも非発熱領域に含まれるよう形成され線形部から分岐した第１分岐部により構成することができる。

また、第６の観点によれば、複数の電極は、少なくとも発熱領域に含まれるように形成され第１分岐部から分岐した第２分岐部を有している。

したがって、第２分岐部により、発熱部２２から第２分岐部に伝搬した熱を第１分岐部へ伝搬させて電極の面方向に拡散させることができる。

また、第７の観点によれば、発熱部は、一定間隔毎に配置された複数の直線部を有し、複数の電極は、少なくとも非発熱領域に含まれるよう形成されて一辺が直線部の幅よりも長い矩形形状を成す矩形放熱部を有している。また、複数の矩形放熱部間の最小長さが複数の直線部の間隔よりも短くなっており、熱拡散促進部は、矩形放熱部である。

すなわち、矩形放熱部が、少なくとも非発熱領域に含まれるように、電極の面方向に敷き詰められたように形成されている。したがって、矩形放熱部により、発熱部から矩形放熱部に伝搬した熱を電極の面方向に拡散させることができる。

また、第８の観点によれば、発熱部は、一定間隔毎に配置された複数の直線部を有し、複数の電極は、少なくとも非発熱領域に含まれるよう形成されて一辺が直線部の幅よりも長い六角形状を成すハニカム放熱部を有している。また、複数のハニカム放熱部間の最小長さが複数の直線部の間隔よりも短くなっており、熱拡散促進部は、ハニカム放熱部である。

すなわち、ハニカム放熱部が、少なくとも非発熱領域に含まれるように、電極の面方向に敷き詰められたように形成されている。したがって、矩形放熱部により、発熱部からハニカム放熱部に伝搬した熱を電極の面方向に拡散させることができる。

２０ ヒータ装置
２１ 絶縁層
２２ 発熱部
２３ 絶縁基板
２４ 電極
２５ 絶縁層
２４１ 発信電極
２４２ 受信電極
２４１１、２４２１ 線形部
２４１２、２４２２ 幅広部
２４１３、２４２３ 蛇行部
２４１４、２４２４ 第１分岐部
２４１５、２４２５ 第２分岐部
２４１６、２５２６ 矩形放熱部
２４１７、２４２７ ハニカム放熱部

Claims (8)

1. 通電によって発熱する面状の発熱部（２２）と、
   前記発熱部の一面側に配置された面状の複数の電極（２４１、２４２）を有し、前記複数の電極間の静電容量の変化に基づいて前記複数の電極への物体の近接または接触を検知する検知回路（３０）と、
   前記検知回路の検知結果に基づいて前記発熱部への通電量を制御する制御部（４０）と、を備え、
   前記発熱部と前記複数の電極は互いに平行に配置されており、
   前記複数の電極および前記発熱部の垂直方向に前記複数の電極および前記発熱部を投影したときに前記発熱部が存在する発熱領域と、前記発熱部が存在しない非発熱領域とが構成され、
   前記複数の電極は、少なくとも前記非発熱領域に含まれるよう形成され前記発熱部から伝搬した熱を前記複数の電極の面方向に拡散させる熱拡散を促進する熱拡散促進部（２４１２～２４１７、２４２２～２４２７）を有しているヒータ装置。
2. 前記複数の電極および前記発熱部の垂直方向に前記複数の電極および前記発熱部を投影したときに前記発熱部と前記複数の電極とが重複する重複領域の各々において、前記重複領域に含まれる前記電極の体積は、前記重複領域に含まれる前記発熱部の体積以下となっている請求項１に記載のヒータ装置。
3. 前記複数の電極は、
   所定の線幅を有する線形部（２４１１、２４２１）と、
   少なくとも前記非発熱領域に含まれるよう形成され前記所定の線幅よりも線幅の広い幅広部（２４１２、２４２２）と、を有し、
   前記熱拡散促進部は、前記幅広部である請求項１または２に記載のヒータ装置。
4. 前記複数の電極は、少なくとも前記非発熱領域から前記発熱領域を経て前記非発熱領域に蛇行して延びる蛇行部（２４１３、２４２３）を有し、
   前記熱拡散促進部は、前記蛇行部である請求項１または２に記載のヒータ装置。
5. 前記複数の電極は、
   所定の線幅を有する線形部（２４１１、２４２１）と、
   少なくとも前記非発熱領域に含まれるよう形成され前記線形部から分岐した第１分岐部（２４１４、２４２４）を有し、
   前記熱拡散促進部は、前記第１分岐部である請求項１または２に記載のヒータ装置。
6. 前記複数の電極は、少なくとも前記発熱領域に含まれるように形成され前記第１分岐部から分岐した第２分岐部（２４１５、２４２５）を有している請求項５に記載のヒータ装置。
7. 前記発熱部は、一定間隔毎に配置された複数の直線部（２２１）を有し、
   前記複数の電極は、少なくとも前記非発熱領域に含まれるよう形成されて一辺が前記複数の直線部の幅よりも長い矩形形状を成す複数の矩形放熱部（２４１６、２４２６）を有し、
   前記複数の矩形放熱部間の最小長さが前記複数の直線部の間隔よりも短くなっており、
   前記熱拡散促進部は、前記複数の矩形放熱部である請求項１または２に記載のヒータ装置。
8. 前記発熱部は、一定間隔毎に配置された複数の直線部（２２１）を有し、
   前記複数の電極は、少なくとも前記非発熱領域に含まれるよう形成されて一辺が前記複数の直線部の幅よりも長い六角形状を成す複数のハニカム放熱部（２４１７、２４２７）を有し、
   前記複数のハニカム放熱部間の最小長さが前記複数の直線部の間隔よりも短くなっており、
   前記熱拡散促進部は、前記複数のハニカム放熱部である請求項１または２に記載のヒータ装置。

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