专利名称：热辐射器的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有与人体接触的接触面的热辐射器。
现有的以通过热传递与热传导到达绝缘体表面的热量温暖人体的供暖装置，靠热传递与热传导实现的热量转移的速度较低，因此，要使绝缘体表面升温到适宜的温度需要时间，存在着即暖性较差的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种向人体辐射红外线的热辐射器，其特征是具有经通电可辐射对人体的渗透深度在温感点附近的红外线的热源，以及将热源的面向人体的面覆盖的、表面构成与人体相接触的接触面的绝缘体，上述绝缘体的厚度小于上述红外线对上述绝缘体的渗透深度。
在本发明所涉及的热辐射器中，通电的热源发热并辐射红外线。
热源产生的热量通过热传递与热传导到达绝缘体表面。绝缘体的厚度小于红外线对该绝缘体的渗透深度，其结果，由于绝缘体薄，热源产生的热量在短时间内到达绝缘体表面，使得作为与人体接触的接触面的绝缘体表面在短时间内升温到适宜的温度。
热源辐射的红外线其一部分被绝缘体吸收而在绝缘体内转变为热量。由于绝缘体的厚度小于红外线对该绝缘体的渗透深度，因此，红外线被绝缘体的厚度方向上的所有部位所吸收并转变为热量。由红外线转变的热量通过热传导到达绝缘体表面。由于红外线被绝缘体的厚度方向上的所有部位所吸收并转变为热量，并且绝缘体较薄，因此，绝缘体内红外线所转变的热量在短时间内到达绝缘体表面，作为与人体接触的接触面的绝缘体表面在短时间内升温到适宜的温度。
由于绝缘体的厚度小于红外线对该绝缘体的渗透深度，因此，热源辐射的红外线其一部分透过绝缘体而向外部辐射，被与绝缘体表面接触的人体所吸收。红外线对人体的渗透深度在温感点附近，因此，在到达温感点附近之前大致全部被吸收并转变为热量，使得人体的温感点附近部位在短时间内升温到适宜的温度。
由以上的说明可知，本发明所涉及的热辐射器能够使作为与人体接触的绝缘体表面在短时间内升温到适宜的温度，并且，直接对人体的温感点附近部位加温，使之在短时间内升温到适宜的温度，因此，具有很强的即暖性能。因此，组装有本发明所涉及的热辐射器的供暖装置具有即暖性能。
作为绝缘体的材料，最好采用聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯树脂和丙烯腈-苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯等苯乙烯类树脂。这些树脂的红外线透射率较其它树脂要高，因此，热源辐射的红外线的大部分能够透过绝缘体而直接对人体加温。其结果，可进一步提高热辐射器的即暖性能。上述树脂中，聚对苯二甲酸乙二醇酯对于易于被人体吸收的波长较长的红外线其透射率高，因此，对于提高热辐射器的即暖性能特别有效。
热源与绝缘体二者以密合为宜。通过二者的密合，可提高热源与绝缘体之间的传热率，提高热辐射器的即暖性能。将热源做成面状发热体，可提高热源与绝缘体之间的密合性。
热源最好是多孔材质的面状发热体。将多孔材质面状发热体与绝缘体进行粘接的场合，粘接剂可渗透进面状发热体的微孔中而提高面状发热体与绝缘体的密合性，将多孔材质面状发热体与树脂制绝缘体一体成型的场合，树脂可渗透进面状发热体的微孔中而提高面状发热体与绝缘体的密合性，因此，可提高热辐射器的即暖性能。
作为多孔材质面状发热体最好是由碳素纤维与天然浆料制成的混合纸。碳素纤维是效率较高的红外线辐射体。碳素纤维与天然浆料的混合纸不仅是多孔材料，而且能够耐受树脂的熔融温度，因此，由碳素纤维与天然浆料的混合纸制成的面状发热体适用于与树脂制的绝缘体一体成型。在碳素纤维的周围最好形成有空隙。空隙可形成绝热层，故对混合纸通电后碳素纤维可立即升温并开始辐射红外线。其结果，可提高热辐射器的即暖性能。
混合纸中空隙的占空率最好等于或大于60体积百分比。当混合纸中空隙的占空率等于或大于60体积百分比时，能够在碳素纤维的周围切实形成作为绝热层的空气层，故可增大碳素纤维的升温速度，缩短混合纸从开始通电到开始辐射红外线为止的时间。其结果，可提高热辐射器的即暖性能。
也可以设置与热源中面向人体的面相反的面相向的红外线反射体。通过设置与热源中面向人体的面相反的面相向的红外线反射体，能够将热源向与人体相反方向辐射的红外线向人体方向反射，有助于人体升温。其结果，可提高热辐射器的即暖性能。
作为本发明，能够提供一种具有上述热辐射器的供暖装置，其特征是，具有面向人体的正面树脂层和反面树脂层，正面树脂层形成将热辐射器的热源的面向人体的面覆盖的绝缘体，以正面树脂层与反面树脂层将热辐射器的热源夹在中间。
正面树脂层的厚度小于热源所产生的红外线的渗透深度，故而较薄，因此，对外力缺少足够的强度。以反面树脂层和正面树脂层将热源夹在中间并以反面树脂层对正面树脂层予以增强，这样，可获得具有即暖性能并且对外力具有足够强度的供暖装置。
要以反面树脂层对正面树脂层进行增强，需要将正面树脂层和反面树脂层二者组合成一体。作为将二者组合成一体的方法列举如下。
①将自正面树脂层贯穿热源而延伸的突起插入形成于反面树脂层上的通孔内，将突起的端部熔融而形成膨起部。
②将自正面树脂层贯穿热源而延伸的、端部形成有膨起部的突起插入形成于反面树脂层上的通孔内。
按照上述方法①、②，正面树脂层与反面树脂层二者以机械形式接合，因此，即使二者是难以粘接的材料，也能够将二者切实地组合成一体。
③使正面树脂层与反面树脂层对接，向预先埋设在反面树脂层的对接部或正面树脂层的对接部的导线通电而使上述对接部熔融粘接。
按照上述方法③，通过向导线通电可使接合部再次熔融而很容易地将二者分离，因此，热源易于拆卸，有助于热源的再利用。
④在预先成型的正面树脂层或反面树脂层上放置热源并装入低压成型模具内，向模具内注入形成反面树脂层或正面树脂层的树脂材料，合模并进行低压加压。
按照上述方法④，正面树脂层、热源与反面树脂层三者的一体性得以提高，可提高供暖装置抗外力的强度。此外，由于可提高正面树脂层与热源之间的密合性，故可提高供暖装置的即暖性能。采用低压成型，可防止成型中热源破损。
在上述方法④中，通过在预先成型的正面树脂层或反面树脂层上形成对热源的放置位置进行定位的突起，可防止热源错位，在热源为面状发热体的场合下可防止因错位而产生折皱。
在上述方法④中，通过在预先成型的反面树脂层的放置热源的面上形成凹凸或槽，可使正面树脂层嵌入上述凹凸或槽内，提高正面树脂层与反面树脂层的接合强度，提高二者的一体性，进而提高供暖装置抗外力的强度。
⑤成型成正面树脂层或反面树脂层并将其保持在低压成型模具内，在正面树脂层或反面树脂层上放置热源，向模具内注入形成反面树脂层或正面树脂层的树脂材料，合模并进行低压加压。
按照上述方法⑤，除了可获得与上述方法④同样的效果之外，还能够以一系列连续的工序将正面树脂层、热源以及反面树脂层三者组合成一体，可省去输送作为半成品的预先成型的正面树脂层或反面树脂层的输送作业以及将正面树脂层或反面树脂层装入低压成型模具内的作业。
⑥通过吸附使树脂薄膜与低压成型模具密合，在树脂薄膜上放置热源，向模具内注入形成反面树脂层的树脂材料，合模并进行低压加压。
按照上述方法⑥，除了能够获得与上述方法④同样的效果之外，还能够使正面树脂层的厚度均匀且正面树脂层较薄。正面树脂层的厚度均匀，可使得作为与人体接触的接触面的正面树脂层表面的温度均匀，从而提高供暖装置的舒适性。正面树脂层做得较薄，可增加透过正面树脂层的红外线的量，故可提高供暖装置的即暖性能。
⑦将热源装入第1低压成型模具内，向模具内注入形成正面树脂层或反面树脂层的树脂材料，合模并进行低压加压，从而将正面树脂层或反面树脂层与热源组合成一体，将与热源组合成一体的正面树脂层或反面树脂层装入第2低压成型模具内，向模具内注入形成反面树脂层或正面树脂层的树脂材料，合模并进行低压加压。
按照上述方法⑦，可提高正面树脂层、热源以及反面树脂层三者的一体性，提高供暖装置抗外力的强度。此外，由于提高了正面树脂层与热源之间的密合性，故供暖装置的即暖性提高。
在上述方法⑦中，通过在低压成型模具上形成对热源的放置位置进行定位的突起，可防止热源发生错位，在热源为面状发热体的场合下可防止因错位而产生折皱。
在上述方法①～⑦中，也可以将热源着色为与正面树脂层颜色相同的颜色。当将热源着色为与正面树脂层颜色相同的颜色时，即使正面树脂层颜色较淡也看不出热源，供暖装置的使用者不会有失调感。
在上述方法①～⑦中，也可以将正面树脂层和／或反面树脂层做成发泡树脂层。当正面树脂层和／或反面树脂层为发泡树脂层时，供暖装置的质感较软，可增加供暖装置的舒适性。
在上述方法①～⑦中，也可以将热源预先以树脂薄膜进行覆盖。若预先以树脂薄膜将热源覆盖，则在将正面树脂层、热源以及反面树脂层三者组合成一体时，可防止热源受损，并且便于对热源进行操作，从而提高供暖装置的制造效率。
在以树脂薄膜预先将热源覆盖的场合，也可以将与反面树脂层相向的树脂薄膜作为红外线反射薄膜。热源的与面向人体的面相反的面所辐射的红外线经红外线反射薄膜反射而朝向人体，因此，可提高供暖装置的即暖性能。
也可以在反面树脂层与热源之间夹置缓冲材料。在将正面树脂层、热源以及反面树脂层三者以上述①～③中的任意一种方法组合成一体的场合，有时会由于因工作误差而产生的正面树脂层与反面树脂层之间尺寸的不一致而不能够充分达到一体性。若在反面树脂层与热源之间夹有缓冲材料，则正面树脂层与反面树脂层之间尺寸的不一致可被缓冲材料所吸收，可获得充分的一体性。
也可以将缓冲材料与反面树脂层一体成型。若缓冲材料与反面树脂层一体成型，则在将正面树脂层、热源以及反面树脂层三者组合成一体时，可省去将缓冲材料插入正面树脂层与反面树脂层之间的作业，可提高供暖装置的制造效率。
也可以使用具有绝热性的缓冲材料。若采用具有绝热性的缓冲材料，则不必顾虑热源产生的热量会被缓冲材料吸收，可提高热源的热效率，提高供暖装置的即暖性能。
在上述方法①～⑦中，也可以将反面树脂层做成蜂窝状结构。通过将反面树脂层做成蜂窝状结构，可减轻供暖装置的重量。
在上述方法①～⑦中，也可以在反面树脂层的与热源接触的面上所形成的凹部内装设温度传感器。若将温度传感器靠近热源安装，则能够准确地对热源进行控制，进而能够准确地对供暖装置进行控制。
对于热源因处于不同场所而产生温度差异的场合，最好是，将正面树脂层的厚度设计为，与热源的高温部相向的部位较厚，而与热源的低温部相向的部位较薄。当正面树脂层的厚度设计为，与热源的高温部相向的部位较厚而与热源的低温部相向的部位较薄时，作为与人体接触的接触面的正面树脂层表面的温度分布将一定，因此，可提高供暖装置的舒适性。
本发明所涉及的供暖装置，可广泛应用于房间供暖装置、卫生间供暖装置等。作为房间供暖装置，可列举出地面供暖片、墙壁供暖片、供暖地毯、板式加热器等。作为卫生间供暖装置，可列举出供暖卫生间脚垫、板式加热器、供暖马桶盖、供暖马桶座等。若使用柔软的面状发热体，使用柔软的正面树脂层和反面树脂层，则还能够将本发明所涉及的供暖装置应用于供暖护膝、防寒服、椅子座、椅子背、椅子扶手等处。
在本发明所涉及的房间供暖装置中，也可以设置对房间内的人体进行检测的人体检知机构和仅在检知到人体时对热源通电的热源控制机构。由于仅在房间内有人体时运行房间供暖装置，可节省电能消耗。
在本发明所涉及的卫生间供暖装置中，也可以设置可根据来自卫生间外的命令对热源通电的热源控制机构。当设有该热源控制机构时，可在使用卫生间时运行卫生间供暖装置对卫生间供暖，从而舒适地使用卫生间，并且可在卫生间使用后立即关闭卫生间供暖装置以节省电能消耗。
在本发明所涉及的卫生间供暖装置中，也可以设置仅在卫生间的照明灯点亮时对热源通电的热源控制机构。对于一般家庭来说，卫生间的照明灯仅在使用卫生间时点亮，因此，若设有上述热源控制机构，则能够只在卫生间的使用过程中运行卫生间供暖装置，故可节省电能消耗。
在本发明所涉及的卫生间供暖装置中，也可以设置可检知卫生间内有人体的人体检知机构和仅在人体检知机构检知到人体时对热源通电的热源控制机构。由于能够仅在卫生间内有人体时运行卫生间供暖装置，故可节省电能消耗。
热源控制机构也可以这样构成，即，在从人体检知机构检知到有人体起经过预定时间之后对热源通电。当人体一进入卫生间，人体检知机构立即检知到人体。从人体进入卫生间到坐在马桶座上有10秒到20秒的间隔，因此，即使从人体检知机构检知到有人体后经过预定时间运行卫生间供暖装置，到人体坐在马桶座上还有多余的时间。由于本发明所涉及的卫生间供暖装置具有优异的即暖性，故该卫生间供暖装置的与人体接触的接触面可在该多余时间内充分地升温到适宜的温度。因此，卫生间供暖装置的舒适性不会受到破坏。通过延迟卫生间供暖装置开始运行的时间可节省电能消耗。
在本发明所涉及的卫生间供暖装置中，热源控制机构也可以这样构成，即，设从人体检知机构检知到有人体到人体坐在马桶座上为止的时间为T，从热源开始通电到正面树脂层升温到预定温度为止的时间为t时，可在从人体检知机构检知到人体起经过时间T-t之后对热源通电。通过将卫生间供暖装置延迟T-t开始运行，可节省电能消耗。
在本发明所涉及的卫生间供暖装置中，人体检知机构也可以具有能够检测与人体之间的距离的结构，热源控制机构也可以具有在人体与人体检知机构之间的距离达到预定值时对热源通电的结构。当将人体检知机构靠近马桶座设置时，能够在人体靠近马桶座而达到预定距离时运行卫生间供暖装置。通过延迟卫生间供暖装置开始运行的时间，可节省电能消耗。
在本发明所涉及的卫生间供暖装置中，也可以使用具有正的电阻温度系数的热源。当热源的电阻温度系数为正时，随着热源温度的上升，热源的电阻值增大，热源内流通的电流将减小，因此，热源将逐渐趋近为预定的温度。其结果，能够防止卫生间供暖装置过热。
在本发明所涉及的卫生间供暖装置中，也可以设置能够对供给热源的电能进行可变控制的热源控制机构。通过对供给热源的电能进行可变控制，能够防止卫生间供暖装置过热，并且，即使室温等外在条件发生变化也总能够使卫生间供暖装置升温到适宜的温度。
在本发明所涉及的卫生间供暖装置中，热源控制机构也可以具有能够使供给电能呈阶梯状变化的结构。通过使供给的电能呈阶梯状变化，可防止卫生间供暖装置过热。
在本发明所涉及的卫生间供暖装置中，热源控制机构也可以具有能够通过反馈控制以决定供给热源的电能的结构。通过反馈控制，可使卫生间供暖装置迅速升温到适宜的温度，并且能够防止卫生间供暖装置过热。
在本发明所涉及的卫生间供暖装置中，热源控制机构也可以具有能够通过学习式控制以决定供给热源的电能的结构。通过学习式控制，对于出厂时卫生间供暖装置的性能分散性，可根据第一次使用时的实际运行状况进行修正，在第二次及以后的使用中，可使卫生间供暖装置发挥预期的性能。
在本发明所涉及的卫生间供暖装置中，热源控制机构也可以这样构成，即，设置能够检知人体坐在马桶座上的落座检知机构，在落座检知机构检知到落座时，减少对热源的电能供给量。人体坐在马桶座上后，人体的足部接触靠近马桶座设置的供暖卫生间脚垫，人体的臀部和后背与供暖马桶座和供暖马桶盖接触，因此，这些卫生间供暖装置可通过人体的体温得以保温，因此，在人体坐在马桶座上之后，即使减少对上述卫生间供暖装置的电能供给量，也不会破坏舒适性。通过减少对卫生间供暖装置的电能供给量，可节省电能消耗。
附图的简单说明
图1(a)是本发明实施例所涉及的热辐射器的剖视图。图1(b)是图1(a)的A-A剖视图。
图2是本发明实施例所涉及的热辐射器的面状发热体的俯视图。
图3是图2的局部放大图。
图4是面状发热体的辐射热量的曲线图。
图5是本发明其它实施例所涉及的热辐射器的剖视图。
图6(a)是本发明实施例所涉及的供暖装置的剖视图。图6(b)是图6(a)的A-A剖视图。
图7是作为供暖马桶座而具体化了的本发明实施例所涉及的供暖装置的俯视图。
图8(a)、图8(b)是图7的A-A剖视图。
图9(a)、图9(b)是作为供暖马桶座而具体化了的本发明实施例所涉及供暖装置的剖视图。
图10是作为供暖马桶座而具体化了的本发明实施例所涉及的供暖装置的俯视图。
图11是图10的A-A剖视图。
图12是作为供暖马桶座而具体化了的本发明实施例所涉及的供暖装置的剖视图。
图13是示出图12的供暖装置的组合方法的剖视图。
图14是示出图12的供暖装置的组合方法的供暖装置与模具的剖视图。
图15是示出图12的供暖装置的其它组合方法的剖视图。
图16是示出图12的供暖装置的其它组合方法的剖视图。
图17是作为供暖马桶座而具体化了的本发明实施例所涉及的供暖装置的剖视图。
图18(a)、图18(b)是示出图17的供暖装置的组合方法的供暖装置与模具的剖视图。
图19是作为供暖马桶座而具体化了的本发明实施例所涉及的供暖装置的剖视图。
图20(a)、图20(b)是示出图19的供暖装置的组合方法的供暖装置与模具的剖视图。
图21是作为供暖马桶座而具体化了的本发明实施例所涉及的供暖装置的剖视图。
图22是示出图21的供暖装置的组合方法的供暖装置与模具的剖视图。
图23是作为供暖马桶座而具体化了的本发明实施例所涉及的供暖装置的剖视图。
图24是被树脂薄膜覆盖的面状发热体的剖视图。
图25是作为供暖马桶座而具体化了的本发明实施例所涉及的供暖装置的剖视图。
图26是作为供暖马桶座而具体化了的本发明实施例所涉及的供暖装置的剖视图。
图27是作为供暖马桶座而具体化了的本发明实施例所涉及的供暖装置的剖视图。
图28是安装有本发明实施例所涉及的供暖装置的房间的鸟瞰图。
图29是安装有本发明实施例所涉及的供暖装置的卫生间的鸟瞰图。
图30是安装有本发明实施例所涉及的供暖装置的卫生间的剖视图。
图31是示出本发明实施例所涉及的供暖装置所具有的面状发热体内流通的电流与面状发热体温度之间关系的附图。
图32是示出本发明实施例所涉及的供暖装置的控制例的附图。
图33是示出本发明实施例所涉及的供暖装置的控制例的附图。
图34是示出本发明实施例所涉及的供暖装置的控制例的附图。
图35是示出本发明实施例所涉及的供暖装置的控制例的附图。
如图1(a)、图1(b)所示，热辐射器1具有作为热源的面状发热体2、将面状发热体2的面向人体的面覆盖的绝缘体3、将面状发热体2的与面向人体的面相反的面覆盖的绝缘体4以及安装在面状发热体2的两端的一对电极5。绝缘体3的自由表面形成与人体接触的接触面。
面状发热体2一经通电即发热并辐射对人体的渗透深度在温感点附近的红外线。
所谓温感点是指可感受皮肤内温暖程度的温度感受体所分布的部位。温感点距皮肤表面200～300μm。
当红外线向物体辐射时，红外线射入物体内，在被物体吸收的同时向物体内部行进。未被物体吸收的其余的红外线透过物体。若设入射能量为IO、透过能量为II，则透射率τ可表达为τ=II／IO。透射率τ由物体的物理性能和厚度所左右。透射率τ同物体的吸收系数μ与物体的厚度x之间存在着τ=exp(-μx)的关系。吸收系数μ因物体的不同而不同，并且随着红外线的波长而改变。变化率也因物体的不同而不同。作为红外线能否透过物体的指标可采用渗透深度。所谓渗透深度是指入射到物体内的红外线被物体吸收而衰减至1／10的行进距离，即使透射率达到10％的厚度。渗透深度随着物体的物理性能和红外线的波长而变化。波长为2．5～50μm的红外线对人体的渗透深度为200～300μm。
绝缘体3的厚度设计为小于上述红外线对绝缘体3的渗透深度。绝缘体3为聚丙烯树脂制成的场合，波长为3～12μm的红外线对绝缘体3的渗透深度约为1．5mm。而绝缘体3为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂制成的场合，波长为3～12μm的红外线对绝缘体3的渗透深度约为390μm。
作为热辐射器1，当在一对电极5之间施加预定电压而对面状发热体2通电时，面状发热体2将发热并辐射红外线。
面状发热体2所产生的热量通过热传递与热传导到达绝缘体3的自由表面。绝缘体3的厚度小于红外线对绝缘体3的渗透深度，其结果，由于绝缘体3较薄，面状发热体2产生的热量在短时间内到达绝缘体3的自由表面，使作为与人体接触的接触面的绝缘体3的自由表面在短时间内升温到适宜的温度。
面状发热体2的面向人体的面所辐射的红外线，其一部分被绝缘体3吸收而在绝缘体3内转变为热量。由于绝缘体3的厚度小于红外线对绝缘体3的渗透深度，因此，红外线被绝缘体3的厚度方向上的所有部位所吸收并转变为热量。红外线转变的热量将通过热传导到达绝缘体3的自由表面。由于红外线被绝缘体3的厚度方向上的所有部位所吸收并转变为热量，并且由于绝缘体3较薄，因此，绝缘体3内由红外线转变的热量将在短时间内到达绝缘体3的自由表面，作为与人体接触的接触面的绝缘体3的自由表面在短时间内升温到适宜的温度。
由于绝缘体3的厚度小于红外线对该绝缘体的渗透深度，因此，面状发热体2的面向人体的面所辐射的红外线，其一部分将透过绝缘体3向外部辐射而被与绝缘体3的自由表面相接触的人体吸收。由于红外线对人体的渗透深度在温感点附近，因此，在到达温感点附近之前被全部吸收并转变为热量，使人体的温感点附近部位在短时间内升温到适宜的温度。
由以上说明可知，作为热辐射器1，能够使作为与人体接触的接触面的绝缘体3的自由表面在短时间内升温到适宜的温度，并且能够对人体的温感点附近部位直接进行加温而在短时间内升温到适宜的温度，因此，具有很好的即暖性能。因此，组装有热辐射器1的供暖装置具有即暖性能。
作为绝缘体3的材料，最好采用聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯树脂和丙烯腈-苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯等苯乙烯类树脂。这些树脂的红外线透射率较其它树脂要高，因此，可使面状发热体2所辐射的红外线有更多透过绝缘体3而直接对人体加温。其结果，可加快人体的温感点附近的升温速度，热辐射器1的即暖性能可进一步提高。上述树脂中，聚对苯二甲酸乙二醇酯对于易于被人体吸收的波长较长的红外线其透射率高，因此，对于提高热辐射器1的即暖性能特别有效。
面状发热体2与绝缘体3二者以密合为宜。二者密合可提高面状发热体2与绝缘体3之间的传热率，加快绝缘体3的自由表面升温的速度，提高热辐射器1的即暖性能。一般来说，面状发热体能够与覆盖该面状发热体的绝缘体密合。
面状发热体2最好是多孔材质。当将多孔材质的面状发热体2与绝缘体3粘接时，粘接剂可渗透进面状发热体2的微孔中而提高面状发热体2与绝缘体3二者的密合性，将多孔材质的面状发热体2与树脂制绝缘体3一体成型的场合，树脂可渗透进面状发热体2的微孔中而提高面状发热体2与绝缘体3之间的密合性，进而提高热辐射器1的即暖性能。
多孔材质的面状发热体2以图2、图3所列举的碳素纤维与天然浆料制成的混合纸为宜。图2、图3所列举的面状发热体2是这样制成的碳素纤维8与天然浆料6的混合纸，即，将麻浆等天然浆料6和PVA系树脂制成的粘合剂7在水中与碳素纤维8混合而制成浆液，使该浆液流过造纸用的网而形成湿片材，利用榨水辊对湿片材进行机械脱水并经过干燥而形成干片材，对干片材加热以熔融粘合剂7，从而使碳素纤维8之间的点接触部、碳素纤维8与天然浆料6之间的点接触部粘接而制成。碳素纤维8之间的点接触状态靠粘合剂7维持，因此，可获得具有稳定的电阻值的面状发热体2。当在安装在混合纸制成的面状发热体2两端的一对电极5之间施加预定的电压时，碳素纤维8中将有电流流通，产生焦耳热使碳素纤维8发热，并辐射红外线。作为图2、图3所列举的混合纸，长1～5mm的碳素纤维占25重量百分比，称重为20．5g／m2，厚度约为200μm。由图3可知，碳素纤维8的周围形成有空隙9。
碳素纤维8是效率较高的红外线辐射体。碳素纤维8与天然浆料6二者的混合纸为多孔材质并且能够耐受树脂熔融温度，因此，由混合纸构成的面状发热体2适宜与树脂制的绝缘体3一体成型。在碳素纤维8的周围最好形成有空隙9。空隙9可形成绝热层，故对混合纸通电后碳素纤维8立即升温，开始辐射红外线。其结果，可提高热辐射器1的即暖性能。
上述混合纸中空隙9的占空率最好等于或大于60体积百分比。若上述混合纸中空隙9的占空率等于或大于60体积百分比，则能够在碳素纤维8的周围切实形成作为绝热层的空气层，因此，可提高碳素纤维8的升温速度，缩短混合纸从通电到开始辐射红外线的时间。其结果，可提高热辐射器1的即暖性能。
在上述混合纸的厚度约为200μm的场合，最好是，混合纸的称重在约21g／m2以下，表观密度为大约0．105g／cm3以下。若表观密度大于0．15g／cm3，则空隙9的占空率将减小，碳素纤维8的升温速度降低，热辐射器1的即暖性能降低。在图4中，示出表现密度为0．11g／cm3的混合纸与表观密度为0．5g／cm3的混合纸相对于额定电能消耗的分光辐射量。由图4可知，表观密度低的混合纸其辐射量大于表观密度高的混合纸。
如图5所示，在面状发热体2与绝缘体4之间也可以插入红外线反射体10、绝热体11。面状发热体2的与面向人体的面相反的面所辐射的红外线可通过红外线反射体10向人体方向反射而有助于人体升温，因此，可提高热辐射器1的即暖性能。面状发热体2所产生的热量向绝缘体4的传递被绝热体11阻挡，故可提高绝缘体3的升温速度，提高热辐射器1的即暖性能。
下面，对具有热辐射器1的供暖装置进行说明。如图6(a)、图6(b)所示，供暖装置12具有面向人体的正面树脂层13和反面树脂层14。正面树脂层13形成了将热辐射器1的面状发热体2的面向人体的面覆盖的绝缘体3，通过正面树脂层13和反面树脂层14将热辐射器1的面状发热体2夹在中间。在面状发热体2的两端安装有一对电极5。
正面树脂层13的厚度小于面状发热体2产生的红外线的渗透深度，由于较薄，相对于外力缺少足够的强度。以反面树脂层14和正面树脂层13将面状发热体2夹在中间并以反面树脂层14对正面树脂层13予以增强，这样，可获得具有即暖性能并且对外力具有足够强度的供暖装置12。
要以反面树脂层14对正面树脂层13进行增强，需要将正面树脂层13和反面树脂层14二者组合成一体。对于作为供暖马桶座而具体化了的供暖装置12，就将其正面树脂层13与反面树脂层14组合成一体的适用方法举例进行说明。
(1)方法1如图7、图8(b)所示，作为供暖马桶座而具体化了的供暖装置12a，具有正面树脂层13、反面树脂层14以及呈马蹄形的面状发热体2。在面状发热体2的两端安装有一对电极5。自电极5延伸有电源线。反面树脂层14具有蜂窝状结构。面状发热体2被正面树脂层13和反面树脂层14夹在中间。正面树脂层13的自由表面构成与人体接触的接触面。自正面树脂层13穿过面状发热体2并延伸的突起13a插入形成在反面树脂层14上的通孔14a内，突起13a的端部上形成有直径大于通孔14a的膨起部13b。通过突起13a实现正面树脂层13与反面树脂层14二者的机械性接合。
组装供暖装置12a时，如图8(a)所示，将自正面树脂层13延伸的突起13a插入形成于面状发热体2上的通孔内。将面状发热体2粘接在正面树脂层13上。如图8(b)所示，使突起13a插入形成于反面树脂层14上的通孔14a，将突起13a的端部加热熔融而形成膨起部13b。
按照本方法，正面树脂层13与反面树脂层14是以机械方式接合的，因此，即使二者为难以粘接的材料，也能够将二者切实地组合成一体。
(2)方法2如图9(b)所示，作为供暖马桶座而具体化了的供暖装置12b，具有与上述供暖装置12a大致相同的结构。但供暖装置12b中，自正面树脂层13延伸的突起13a的端部上预先形成有膨起部13c。
组装供暖装置12b时，如图9(a)所示，将自正面树脂层13延伸的突起13a插入形成于面状发热体2上的通孔内。将面状发热体2粘接在正面树脂层13上。如图9(b)所示，将端部形成有膨起部13c的突起13a插入形成于反面树脂层14上的通孔14a内。直径大于通孔14a的膨起部13c发生弹性变形而穿过通孔14a。
按照本方法，正面树脂层13与反面树脂层14是以机械方式接合的，因此，即使二者为难以粘接的材料，也能够将二者切实地组合成一体。
(3)方法3如图10、图11所示，作为供暖马桶座而具体化了的供暖装置12c，具有正面树脂层13、反面树脂层14以及呈马蹄形的面状发热体2。在面状发热体2的两端安装有一对电极5。自电极5延伸有电源线。反面树脂层14具有蜂窝状结构。面状发热体2被正面树脂层13和反面树脂层14夹在中间。正面树脂层13的自由表面构成了与人体接触的接触面。由供暖装置12c的内周边缘部与外周边缘部构成正面树脂层13与反面树脂层14二者的对接部。在该对接部处设有导线15。导线15附近的正面树脂层13与反面树脂层14二者的对接部经熔融而粘接。
组装供暖装置12c时，在反面树脂层14的对接部或正面树脂层13的对接部上预先以半隐没状态安装好导线15。将面状发热体2粘接在正面树脂层13上，以正面树脂层13和反面树脂层14将面状发热体2夹在中间，在供暖装置12c的内周边缘部和外周边缘部处将正面树脂层13与反面树脂层14对接之后，在导线15的端部所形成的一对电极16上施加预定的电压而对导线15通电，使正面树脂层13与反面树脂层14二者的对接部熔融粘接。
按照本方法，通过对导线15通电，可使正面树脂层13与反面树脂层14的接合部再次熔融而很容易地将二者分离，因此，便于面状发热体2的拆取以进行再利用。这样，有助于面状发热体2的再利用。
(4)方法4如图12所示，作为供暖马桶座而具体化了的供暖装置12d，其正面树脂层13与反面树脂层14二者融合成一体。
在组装供暖装置12d时，如图13所示，将面状发热体2放置在预先成型的反面树脂层14上进行粘接。如图14所示，将反面树脂层14放置在低压成型模具16的下模16a内。在打开低压成型模具16的状态下，向下模16a内注入形成上面树脂层13的树脂17，将上模16b合模后以低压成型法成型为供暖装置12d。
按照本方法，由于正面树脂层13与反面树脂层14二者融合而坚固地成为一体，因此，可提高供暖装置12d抗外力的强度。此外，由于正面树脂层13与面状发热体2的密合性提高，因此，可提高供暖装置12d的即暖性能。通过采用低压成型方法，可防止成型过程中面状发热体2损坏。
在上述方法4中，也可以是，将面状发热体2放置在预先成型的正面树脂层13上进行粘接，将正面树脂层13放置在低压成型模具16的上模16b内。在打开低压成型模具16的状态下，向上模16b内注入形成反面树脂层14的树脂17，将下模16a合模后以低压成型法成型为供暖装置12d。此时，低压成型模具16是在将其上下翻转的状态下使用的。
在上述方法4中，也可以如图15所示，在预先成型的反面树脂层14上形成有对面状发热体2的放置位置进行定位的突起14b。利用突起14b可防止面状发热体2发生错位，防止因该错位而导致面状发热体2产生折皱。将面状发热体2放置在预先成型的正面树脂层13的场合，正面树脂层13上也可以形成有与突起14b同样的突起。
在上述方法4中，也可以如图16所示，在预先成型的反面树脂层14的放置面状发热体2的面上形成有凹凸或槽14c。使正面树脂层13嵌入凹凸或槽14c，提高正面树脂层13与反面树脂层14之间的接合强度，提高二者的一体性，进而提高供暖装置12d抗外力的强度。
(5)方法5如图17所示，作为供暖马桶座而具体化了的供暖装置12e，具有正面树脂层13、面状发热体2、与正面树脂层13共同将面状发热体2夹在中间的反面树脂层14以及内盖18。反面树脂层14具有蜂窝状结构。在反面树脂层14与内盖18之间形成有中空部。
在组装供暖装置12e时，如图18(a)所示，使用由上模19a、中模19b和下模19c构成的低压成型模具19以低压方式成型正面树脂层13。仅将上模19a脱模，以中模19b防止成型的正面树脂层13因收缩而翘曲。如图18(b)所示，将面状发热体2放置在正面树脂层13上进行粘接，向下模19c注入形成反面树脂层14的树脂，将上模19a合模后，以低压成型法与正面树脂层13一体成型出反面树脂层14。将成型体从低压成型模具19中取出，安装预先成型的内盖18。
按照上述方法5，除了能够获得与上述方法4同样的效果之外，还能够以一系列连续的工序将正面树脂层13、面状发热体2以及反面树脂层14三者组合成一体，可省去输送作为半成品的预先成型的正面树脂层13或反面树脂层14的输送作业以及将正面树脂层13或反面树脂层14装入低压成型模具内的作业。反面树脂层14与内盖18之间的中空部可用作配线用空间并且有助于减轻供暖装置12e的重量。
在上述方法5中，也可以先成型反面树脂层14并将其保持在模具内，然后将正面树脂层13与反面树脂层14一体成型。
(6)方法6如图19所示，作为供暖马桶座而具体化了的供暖装置12f，具有正面树脂层13、面状发热体2以及与正面树脂层13共同将面状发热体2夹在中间的反面树脂层14。
在组装供暖装置12f时，如图20(a)所示，将形成正面树脂层13的树脂薄膜20通过吸附使之与低压成型模具21的下模21a密合，将面状发热体2放置在树脂薄膜20上并进行粘接，如图20(b)所示，向下模21a注入形成反面树脂层14的树脂材料22，将上模21b合模后进行低压加压。
按照上述方法6，除了能够获得与上述方法4同样的效果之外，还能够使正面树脂层13的厚度均匀且可将正面树脂层13做得较薄。正面树脂层13的厚度均匀，可使得作为与人体接触的接触面的正面树脂层13的自由表面的温度均匀，从而提高供暖装置12f的舒适性。正面树脂层13做得较薄，可使透过正面树脂层13的红外线的量增加，可加快人体的温感点附近的升温速度，提高供暖装置12f的即暖性能。
(7)方法7
如图21所示，作为供暖马桶座而具体化了的供暖装置12g，具有正面树脂层13、面状发热体2以及与正面树脂层13共同将面状发热体2夹在中间的反面树脂层14。
在组装供暖装置12f时，如图22所示，将面状发热体2装入低压成型模具23的下模23a内，向下模23a注入形成反面树脂层14的树脂材料24，将上模23b合模后，经低压加压而将反面树脂层14与面状发热体2二者组合成一体。然后，将与面状发热体2组合成一体的反面树脂层14装入未图示的其它低压成型模具内，向该模具内注入形成正面树脂层13的树脂材料，合模后进行低压加压。
按照上述方法7，使正面树脂层13、面状发热体2以及反面树脂层14三者的一体性提高，供暖装置12g抗外力的强度得到提高。此外，由于提高了正面树脂层13与面状发热体2之间的密合性，故正面树脂层13的自由表面的升温速度增加，供暖装置12g的即暖性提高。
在上述方法7中，也可以是，首先将正面树脂层13与面状发热体2二者组合成一体，然后将反面树脂层14与正面树脂层13组合成一体。
在上述方法7中，也可以如图22所示，在低压成型模具23的下模23a上形成有对面状发热体2的放置位置进行定位的突起23c。利用突起23c可防止面状发热体2发生错位，防止因该错位而导致面状发热体2产生折皱。
在供暖装置12a～12g中，也可以将面状发热体2着色为与正面树脂层13相同的颜色。若将面状发热体2着色为与正面树脂层13相同的颜色，则即使正面树脂层13颜色较淡也不会看出面状发热体2，供暖装置12a～12g的使用者不会有失调感。
在供暖装置12a～12g中，也可以如图23所示，将正面树脂层13和／或反面树脂层14做成发泡树脂层。当将正面树脂层13和／或反面树脂层14做成发泡树脂层时，供暖装置12a～12g的质感较软，可增加供暖装置12a～12g的舒适性。
在供暖装置12a～12g中，也可以如图24所示，将面状发热体2以树脂薄膜25预先进行覆盖。若预先以树脂薄膜25将面状发热体2覆盖，则在将正面树脂层13、面状发热体2以及反面树脂层14三者组合成一体时，可防止面状发热体2受损，并且便于对面状发热体2进行操作，从而提高供暖装置12a～12g的制造效率。
供暖装置12a～12g中，在以树脂薄膜25预先将面状发热体2覆盖的场合，也可以如图24所示，将与反面树脂层14相向的树脂薄膜25作为红外线反射薄膜25a。面状发热体2的与面向人体的面相反的面所辐射的红外线经红外线反射薄膜25a反射而朝向人体，因此，可提高供暖装置12a～12g的即暖性能。
供暖装置12a～12c中，也可以如图25所示，在反面树脂层14与面状发热体2之间夹有缓冲材料26。在将正面树脂层13、面状发热体2以及反面树脂层14三者以上述方法1至方法3中的任意一种方法组合成一体的场合，有时会由于因工作误差而产生的正面树脂层13与反面树脂层14之间尺寸的不一致而不能够获得充分的一体性。若在反面树脂层14与面状发热体2之间夹有缓冲材料26，则正面树脂层13与反面树脂层14之间尺寸的不一致可被缓冲材料26所吸收，可获得充分的一体性。
供暖装置12a～12c中，在反面树脂层14与面状发热体2之间夹有缓冲材料26的场合，也可以将缓冲材料26与反面树脂层14一体成型。若将缓冲材料26与反面树脂层14一体成型，则在将正面树脂层13、面状发热体2以及反面树脂层14三者组合成一体时，可省去将缓冲材料26插入面状发热体2与反面树脂层14之间的作业，可提高供暖装置12a～12c的制造效率。
供暖装置12a～12c中，在反面树脂层14与面状发热体2之间夹有缓冲材料26的场合，也可以使用具有绝热性的缓冲材料26。采用具有绝热性的缓冲材料26时，便不必担心面状发热体2产生的热量会被缓冲材料26吸收，可提高面状发热体2的热效率，提高供暖装置12a～12c的即暖性能。
也可以像供暖装置12a～12c、12e那样将反面树脂层14做成蜂窝状结构。通过将反面树脂层14做成蜂窝状结构，可减轻供暖装置12a～12c、12e的重量。
供暖装置12a～12c中，也可以如图26所示，在反面树脂层14的与面状发热体2相接触的面上形成有凹部14d，在凹部14d内装设温度传感器27。若靠近面状发热体2装设温度传感器27，则能够准确地对面状发热体2进行控制，进而能够准确地对供暖装置12a～12c进行控制。
供暖装置12a～12g中，对于在不同场所面状发热体2存在温度差异的场合，最好是，将正面树脂层13的厚度设计为，与面状发热体2的高温部相向的部位较厚，而与面状发热体3的低温部相向的部位较薄。图27所示的例子中，考虑到面状发热体2的电极5的部位与其它部位相比温度较高，将正面树脂层13的与电极5相向的部位的厚度设计得比其它部位厚。图7、图10所示马蹄形面状发热体2中，电极5的间距自内边缘部向外边缘部逐渐增大，故发热温度自内边缘部向外边缘部逐渐降低。因此，使用马蹄形面状发热体2的场合，最好是，正面树脂层13的厚度自与面状发热体2的温度较高的内边缘部相向的部位向与温度降低的外边缘部相向的部位逐渐变薄。当将正面树脂层13的厚度设计成与面状发热体2的高温部相向的部位较厚而与面状发热体2的低温部相向的部位较薄时，作为与人体接触的接触面的正面树脂层13的自由表面的温度分布将一定，因此，可提高供暖装置12a～12g的舒适性。
具有热辐射器1的供暖装置12可广泛应用于房间供暖装置、卫生间供暖装置等。作为房间供暖装置，可列举出图28所示的地面供暖片12h、墙壁供暖片12i、供暖地毯12j、板式加热器12k等具有与人体接触的接触面的供暖装置。作为卫生间供暖装置，可列举出图29所示的供暖卫生间脚垫12m、板式加热器12n、供暖马桶盖12p、供暖马桶座12q等具有与人体接触的接触面的供暖装置。若使用柔软的面状发热体2，使用柔软的正面树脂层12和反面树脂层14，则还能够将本发明所涉及的供暖装置12应用于供暖护膝、防寒服、椅子座、椅子背、椅子扶手等。
在图28所示地面供暖片12h、墙壁供暖片12i、供暖地毯12j、板式加热器12k等房间供暖装置中，也可以设置红外线检知传感器、热电传感器、多普勒传感器、微波传感器、CO2传感器、麦克风传感器等可对存在于房间内的人体进行检测的人体检知装置28和仅在人体检知装置28检知到人体时对面状发热体2通电的热源控制装置29。仅在房间内有人体时运行房间供暖装置，可节省电能消耗。
在图29所示供暖卫生间脚垫12m、板式加热器12n、供暖马桶盖12p、供暖马桶座12q等卫生间供暖装置中，也可以设置可根据设在卫生间外的操作开关30的命令对面状发热体2通电的热源控制装置31a。当设有热源控制装置31a时，可在使用卫生间前对操作开关进行操作以运行卫生间供暖装置对卫生间供暖，从而舒适地使用卫生间，并且可以在卫生间使用后立即关闭卫生间供暖装置以节省电能消耗。
在图29所示供暖卫生间脚垫12m、板式加热器12n、供暖马桶盖12p、供暖马桶座12q等卫生间供暖装置中，也可以设置通过对设在卫生间内或卫生间外的操作开关32进行操作以仅在卫生间照明灯33点亮时对面状发热体2通电的热源控制装置31b。对于一般的家庭来说，卫生间的照明灯33仅在使用卫生间时点亮，因此，若设置热源控制装置31b，则能够仅在卫生间的使用过程中运行卫生间供暖装置，节省电能消耗。
在图29所示供暖卫生间脚垫12m、板式加热器12n、供暖马桶盖12p、供暖马桶座12q等卫生间供暖装置中，也可以设置可检知卫生间内有人体的人体检知装置34和仅在人体检知装置34检知到人体时对面状发热体2通电的热源控制装置31c。仅在卫生间内有人体时运行卫生间供暖装置，从而可节省电能消耗。也可以将与图28的人体检知装置同样的装置作为人体检知装置34使用，还可以将洗净式马桶座装置的落座检知装置作为人体检知装置34使用。
将与图28的人体检知装置28同样的装置作为人体检知装置34使用的场合，热源控制装置31c也可以这样构成，即，在从人体检知装置34检知到有人体起，经过预定时间之后对面状发热体2通电。当人体一进入卫生间，人体检知装置34立即检知到有人体。从人体进入卫生间到坐在马桶座12q上有10秒到20秒的间隔，因此，即使人体检知装置34检知到有人体后经过预定时间再运行卫生间供暖装置，到人体坐在马桶座12q上还有多余的时间。具有热辐射器1的卫生间供暖装置具有优异的即暖性，故卫生间供暖装置之与人体接触的接触面、即正面树脂层13的自由表面可在该多余时间内充分地升温到适宜的温度。供暖卫生间脚垫12m、板式加热器12n、供暖马桶盖12p、供暖马桶座12q等卫生间供暖装置是与坐在马桶座12q上的人体相接触或极接近地向人体供暖的，因此，只要在人体坐在马桶座12q上之前，与人体接触的接触面升温到适宜的温度，卫生间供暖装置的舒适性不会受到破坏。延迟卫生间供暖装置开始运行的时间可节省电能消耗。
热源控制装置31c也可以这样构成，即，设人体检知装置34自检知到有人体到人体坐在马桶座12q上为止的时间为T，从面状发热体2开始通电到正面树脂层13的自由表面升温到预定温度为止的时间为t时，可在人体检知装置34检知到人体后经过时间T-t后对面状发热体2通电。在人体坐在马桶座12q上之前，卫生间供暖装置的与人体接触的接触面升温到适宜的温度，因此，卫生间供暖装置的舒适性不会受到破坏。通过将卫生间供暖装置的运行开始时间延迟T-t，可节省电能消耗。
也可以这样构成，即，使得人体检知装置34能够检测与人体的距离，并且如图30所示，将人体检知装置34安装在与马桶并列设置的洗净水水箱上，当人体检知装置34所检测到的与人体的距离达到预定值时，热源控制装置31c对面状发热体2通电。照相机的自动调焦用传感器可作为能够检测距离的人体检知装置34使用。由于具备热辐射器1的卫生间供暖装置具有优异的即暖性，因此，即使在人体靠近马桶座12q达到预定距离时运行卫生间供暖装置，卫生间供暖装置之与人体接触的接触面也能够在人体坐在马桶座12q上之前升温到适宜的温度。因此，不会破坏卫生间供暖装置的舒适性。通过延迟卫生间供暖装置开始运行的时间，可节省电能消耗。
在图29所示供暖卫生间脚垫12m、板式加热器12n、供暖马桶盖12p、供暖马桶座12q等卫生间供暖装置中，作为热辐射器1的面状发热体2也可以使用具有正电阻温度系数的发热体。当面状发热体2的电阻温度系数为正时，如图31所示，随着面状发热体2温度升高，面状发热体2的电阻值增大，流经面状发热体2的电流将减小，因此，面状发热体2将逐渐趋近预定的温度。其结果，能够防止卫生间供暖装置过热。若将上述预定温度设定为接近体温的适宜的温度，则卫生间供暖装置的与人体接触的接触面将自动升温到适宜的温度。作为电阻温度系数为正的电阻体的例子，可列举出将碳素粒子与基料树脂混合而成的发热元件。当对该发热元件通电时，碳素粒子发热从而发热元件的温度上升。发热元件的温度一上升，基料树脂即发生热膨胀，碳素粒子之间的距离增大故而电阻增大，电流值减小而使得发热元件的温度下降。当发热元件的温度下降时，基料树脂收缩，碳素粒子之间的距离减小故而电阻减小，电流值增大而使发热元件的温度上升。上述现象重复进行的结果，发热元件将保持在预定的温度上。金属电阻体也是具有正的电阻温度系数的发热体。
在图29所示供暖卫生间脚垫12m、板式加热器12n、供暖马桶盖12p、供暖马桶座12q等卫生间供暖装置中，热源控制装置31a、31b、31c也可以具有能够对供给面状发热体2的电能进行可变控制的结构。通过对热辐射器1的面状发热体2供给的电能进行可变控制，能够防止卫生间供暖装置过热，并且，即使室温等外在条件发生变化，卫生间供暖装置也能够升温到适宜的温度。
在图29所示供暖卫生间脚垫12m、板式加热器12n、供暖马桶盖12p、供暖马桶座12q等卫生间供暖装置中，热源控制装置31a、31b、31c也可以如图32所示，具有能够使供给电能呈阶梯状变化的结构。通过使供给电能呈阶梯状变化，可使卫生间供暖装置的温度上升率加快，并且能够防止卫生间供暖装置过热。
在图29所示供暖卫生间脚垫12m、板式加热器12n、供暖马桶盖12p、供暖马桶座12q等卫生间供暖装置中，热源控制装置31a、31b、31c也可以如图33所示，具有能够通过反馈控制以决定供给面状发热体2的电能的结构。将卫生间供暖装置的适当的表面温度作为整定值，将卫生间供暖装置当前的表面温度作为控制变量，将二者的差作为偏差，相应于偏差进行PID运算，从而决定作为操作变量的供给面状发热体2的电能，将该电能供给作为控制对象的面状发热体2。环境温度的急剧变化等将成为外部干扰因素而对控制变量产生影响。P运算是以与偏差成比例地改变操作变量的控制。I运算是以与偏差的时间积分成比例地改变操作变量的控制。D运算则是以与偏差的时间微分成比例地改变操作变量的控制。PID运算通过这些运算的组合以决定操作变量。通过PID控制可实现快速准确的最佳控制。
如图34所示，在控制开始时偏差较大的场合，省略D控制以保证即暖性(图34的曲线a)，控制开始时偏差较小的场合，省略P控制以防止过调节(图34的曲线b)。一般来说，在控制开始时省略D控制，而在偏差变小时开始D控制，这样可获得即暖性。
也可以根据卫生间内的环境温度，决定图32的控制中的初始供给电能和图33的控制中的初始控制常量。在环境温度低的场合，可增大初始供给电能或增大初始控制常量以提高卫生间供暖装置的即暖性，而在环境温度高的场合，可减小初始供给电能或减小初始控制常量以防止卫生间供暖装置过热。
在图29所示供暖卫生间脚垫12m、板式加热器12n、供暖马桶盖12p、供暖马桶座12q等卫生间供暖装置中，热源控制装置31a、31b、31c也可以具有能够通过学习式控制来决定供给面状发热体2电能的结构。卫生间供暖装置在出厂时，图32、图33所示控制的控制常量已经确定为能够使卫生间供暖装置的表面温度在预定时间内达到整定值。通过利用该控制常量所进行的控制，如图35的曲线a所示，预置成卫生间供暖装置的表面温度能够在控制开始后以预定的时间t0达到整定温度T0。但是，由于面状发热体2性能的分散性、正面树脂层13厚度的分散性等原因，有时在实际运行中，如图35的曲线b所示，卫生间供暖装置的表面温度在控制开始后的预定时间t0内仅达到较整定温度T0低ΔT的温度。在这种场合，若能够通过学习式控制而根据偏差ΔT对控制常量进行修正，对供给面状发热体2的电能加以修正，则从下一次运行起，卫生间供暖装置便能够发挥预期的性能。
在图29所示供暖卫生间脚垫12m、板式加热器12n、供暖马桶盖12p、供暖马桶座12q等卫生间供暖装置中，热源控制装置31a、31b、31c也可以这样构成，即，设置能够检知人体坐在马桶座12q上的落座检知装置35，当落座检知装置35检知到落座时，可减少对面状发热体2的电能供给量。可将载荷传感器作为落座检知装置35使用。在人体坐在马桶座12q上后，人体的足部将接触靠近马桶座12q设置的供暖卫生间脚垫12m，人体的臀部和后背与供暖马桶座12q和供暖马桶盖12p接触，并且，人体与板式加热器12n也靠得很近，因此，这些卫生间供暖装置可通过人体的体温得以保温，因此，在人体坐在马桶座12q上之后，即使对上述卫生间供暖装置的电能供给量减少，也不会破坏舒适性。通过减少对卫生间供暖装置的电能供给量，可节省电能消耗。
工业上应用的可能性本发明可提供作为具有与人体接触的接触面的供暖装置而具备即暖性的供暖装置。
权利要求
1．一种热辐射器，该热辐射器向人体辐射红外线，其特征是具有经通电可辐射对人体的渗透深度在温感点附近的红外线的热源，以及将热源的面向人体的面覆盖的、表面构成与人体相接触的接触面的绝缘体，上述绝缘体的厚度小于上述红外线对上述绝缘体的渗透深度。
2．如权利要求1所说的热辐射器，其特征是，绝缘体是聚酯树脂或苯乙烯类树脂。
3．如权利要求1或2所说的热辐射器，其特征是，热源与绝缘体二者密合。
4．如权利要求3所说的热辐射器，其特征是，热源是多孔材质的面状发热体。
5．如权利要求4所说的热辐射器，其特征是，多孔材质的面状发热体是由碳素纤维与天然浆料制成的混合纸，在碳素纤维的周围形成有空隙。
6．如权利要求5所说的热辐射器，其特征是，混合纸中空隙的占空率等于或大于60体积百分比。
7．如权利要求1所说的热辐射器，其特征是，具有与热源中面向人体的面相反的面相向的红外线反射部件。
8．一种具备权利要求1至7中任一项权利要求所说的热辐射器的供暖装置，其特征是，具有面向人体的正面树脂层以及反面树脂层，由正面树脂层形成将热辐射器的热源的面向人体的面覆盖的绝缘体，以正面树脂层与反面树脂层将热辐射器的热源夹在中间。
9．如权利要求8所说的供暖装置，其特征是，通过使自正面树脂层贯穿热源而延伸的突起插入形成于反面树脂层上的通孔内，并将突起的端部加热熔融而形成膨起部，从而将正面树脂层、热源与反面树脂层三者组合成一体。
10．如权利要求8所说的供暖装置，其特征是，通过使自正面树脂层贯穿热源而延伸的、端部形成有膨起部的突起插入形成于反面树脂层上的通孔内，从而将正面树脂层、热源与反面树脂层三者组合成一体。
11．如权利要求8所说的供暖装置，其特征是，通过使正面树脂层与反面树脂层对接，并向预先埋设在反面树脂层的对接部或正面树脂层的对接部的导线通电而使上述对接部熔融粘接，从而将正面树脂层、热源与反面树脂层三者组合成一体。
12．如权利要求8所说的供暖装置，其特征是，通过在预先成型的正面树脂层或反面树脂层上放置热源后装入低压成型模具内，并向模具内注入形成反面树脂层或正面树脂层的树脂材料，合模并进行低压加压，从而将正面树脂层、热源与反面树脂层三者组合成一体。
13．如权利要求12所说的供暖装置，其特征是，在预先成型的正面树脂层或反面树脂层上，形成有对热源的放置位置进行定位的突起。
14．如权利要求12所说的供暖装置，其特征是，在预先成型的反面树脂层的放置热源的面上形成有凹凸或槽。
15．如权利要求8所说的供暖装置，其特征是，通过成型成正面树脂层或反面树脂层并将其保持在模具内，将热源放置在正面树脂层或反面树脂层上，向模具内注入形成反面树脂层或正面树脂层的树脂材料，合模并进行低压加压，从而，将正面树脂层、热源与反面树脂层三者组合成一体。
16．如权利要求8所说的供暖装置，其特征是，通过靠吸附使树脂薄膜与低压成型模具密合，在树脂薄膜上放置热源，向模具内注入形成反面树脂层的树脂材料，合模并进行低压加压，从而，将正面树脂层、热源与反面树脂层三者组合成一体。
17．如权利要求8所说的供暖装置，其特征是，通过将热源装入第1低压成型模具内，向模具内注入形成正面树脂层或反面树脂层的树脂材料，合模并进行低压加压，从而将正面树脂层或反面树脂层与热源组合成一体，将与热源组合成一体的正面树脂层或反面树脂层装入第2低压成型模具内，向模具内注入形成反面树脂层或正面树脂层的树脂材料，合模并进行低压加压，从而将正面树脂层、热源与反面树脂层三者组合成一体。
18．如权利要求17所说的供暖装置，其特征是，在第1低压成型模具上，形成有对热源的放置位置进行定位的突起。
19．如权利要求8所说的供暖装置，其特征是，将热源着色为与正面树脂层颜色相同的颜色。
20．如权利要求8所说的供暖装置，其特征是，正面树脂层和／或反面树脂层为发泡树脂层。
21．如权利要求8所说的供暖装置，其特征是，将热源预先以树脂薄膜进行覆盖。
22．如权利要求21所说的供暖装置，其特征是，面向反面树脂层的树脂薄膜可反射红外线。
23．如权利要求9至11中任一项所说的供暖装置，其特征是，在反面树脂层与热源之间夹有缓冲材料。
24．如权利要求23所说的供暖装置，其特征是，缓冲材料与反面树脂层一体成型。
25．如权利要求23或24所说的供暖装置，其特征是，缓冲材料是绝热材料。
26．如权利要求8所说的供暖装置，其特征是，反面树脂层是蜂窝状结构。
27．如权利要求8所说的供暖装置，其特征是，反面树脂层的与热源接触的面上形成有凹部，凹部内设置有温度传感器。
28．如权利要求8所说的供暖装置，其特征是，正面树脂层的厚度设计为，与热源的高温部相向的部位较厚，而与热源的低温部相向的部位较薄。
29．如权利要求8至28中任一项所说的房间供暖装置，其特征是，具有检知房间内的人体的人体检知机构和仅在人体检知机构检知到人体时对热源通电的热源控制机构。
30．如权利要求8至28中任一项所说的卫生间供暖装置，其特征是，具有可根据来自卫生间外的命令对热源通电的热源控制机构。
31．如权利要求8至28中任一项所说的卫生间供暖装置，其特征是，具有仅在卫生间的照明灯点亮时对热源通电的热源控制机构。
32．如权利要求8至28中任一项所说的卫生间供暖装置，其特征是，具有检知卫生间内的人体的人体检知机构和仅在人体检知机构检知到人体时对热源通电的热源控制机构。
33．如权利要求32所说的卫生间供暖装置，其特征是，热源控制机构在从人体检知机构检知到人体起经过预定时间之后对热源通电。
34．如权利要求32所说的卫生间供暖装置，其特征是，当从人体检知机构检知到有人体到人体坐在马桶座上为止的时间为T，从热源开始通电到正面树脂层升温到预定温度为止的时间为t时，热源控制机构在从人体检知机构检知到人体起经过时间T-t之后对热源通电。
35．如权利要求32所说的卫生间供暖装置，其特征是，人体检知机构能够检测与人体之间的距离，热源控制机构在人体与人体检知机构之间的距离达到预定值时对热源通电。
36．如权利要求30至35中任一项所说的卫生间供暖装置，其特征是，热源的电阻温度系数为正。
37．如权利要求30至35中任一项所说的卫生间供暖装置，其特征是，热源控制机构对供给热源的电能进行可变控制。
38．如权利要求37所说的卫生间供暖装置，其特征是，热源控制机构使供给热源的电能呈阶梯状变化。
39．如权利要求37所说的卫生间供暖装置，其特征是，热源控制机构通过反馈控制决定供给热源的电能。
40．如权利要求37所说的卫生间供暖装置，其特征是，热源控制机构通过学习式控制决定供给热源的电能。
41．如权利要求30至40中任一项所说的卫生间供暖装置，其特征是，具有能够检知人体坐在马桶座上的落座检知机构，热源控制机构在落座检知机构检知到落座时减少对热源的电能供给量。
全文摘要
一种向人体辐射红外线的热辐射器,具有通电后可辐射对人体的渗透深度在温感点附近的红外线的热源以及将热源的面向人体的面覆盖的、其表面构成与人体接触的接触面的绝缘体,上述绝缘体的厚度小于上述红外线对上述绝缘体的渗透深度。
文档编号A47K13/00GK1293549SQ99804161
公开日2001年5月2日 申请日期1999年1月27日 优先权日1998年1月28日
发明者盐谷正夫, 广井一则, 原贺久人, 福岛武德, 片冈由美子, 田中真吾, 坪井宏之, 安藤茂 申请人:东陶机器株式会社