辐射加热器装置的制造方法
【专利说明】辐射加热器装置
[0001]相关申请的相互参照
[0002]本发明基于2013年3月29日申请的日本申请编号2013-71372号和2013年10月28日申请的日本申请编号2013-223581号，将其记载内容援引于此。
技术领域
[0003]本发明涉及辐射加热器装置。
【背景技术】
[0004]专利文献I公开了辐射加热器装置。在车辆的室内，辐射加热器装置设置为与乘员相对，并且乘员能够接触。
[0005]在专利文献I的辐射加热器装置中，在乘员接触的情况下，乘员的接触部分的温度会根据周围环境、换言之热负荷而变化。因此，要求进一步改良辐射加热器装置。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2012-56531号公报
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提供一种辐射加热器装置，在从加热器受到辐射热时能得到适当的制热感。
[0010]在本发明的一例中，辐射加热器装置具备:加热器主体，该加热器主体具有通过通电而发热的发热部，并且通过从发热部供给的热而放射辐射热；输出控制部，该输出控制部控制发热部的输出；及最大输出确定部，该最大输出确定部根据加热器主体的周围的热负荷来确定发热部的输出的上限值。输出控制部根据该热负荷来控制发热部的输出，并且使发热部的输出不超过通过最大输出确定部确定的输出的上限值。
[0011 ] 加热器主体的周围的热负荷为加热器主体需要对周围释放的热量，根据需要的制热能力而变化。由此，根据该热负荷来确定发热部的输出的上限值，因此能够确定与需要的制热能力对应的该输出的上限值。由此，在需要较大的制热能力时，例如在加热器主体的周围温度较低时，设定发热部的输出的上限值为较高的输出值。相反，在较小的制热能力也无妨时，例如在加热器主体的周围温度较高时，设定为较低的输出值。进一步，输出控制部根据该热负荷来控制发热部的输出，并且使发热部的输出不超过这样确定的输出的上限值，因此得到发热部不会针对热负荷进行不必要的输出的辐射加热器装置。因此，能够得到如下辐射加热器装置:在从加热器主体受到辐射热时，得到适当的制热感，且使人等物体所接触的部分的温度为适当温度。
【附图说明】
[0012]图1是表示第I实施方式的辐射加热器装置与乘员的位置关系的示意图。
[0013]图2是第I实施方式的辐射加热器装置的俯视图。
[0014]图3是第I实施方式的辐射加热器装置的剖视图。
[0015]图4是关于第I实施方式的辐射加热器装置的控制的框图。
[0016]图5是表示第I实施方式的辐射加热器装置的输出等级操作部的多个例子的图。
[0017]图6是关于第I实施方式的辐射加热器装置的、表示热负荷与输出控制范围及输出的上限值的关系的控制特性曲线图。
[0018]图7是关于第I实施方式的辐射加热器装置的、表示内部气体温度等与输出控制范围及输出的上限值的关系的控制特性曲线图。
[0019]图8是表示相对于图6的控制特性曲线图的第I变形例的控制特性曲线图。
[0020]图9是关于第I实施方式的辐射加热器装置的、表示可针对热负荷设定的多个阶段的输出等级与输出的上限值的关系的控制特性曲线图。
[0021]图10是表示相对于图9的控制特性曲线图的第I变形例的控制特性曲线图。
[0022]图11是表示相对于图7的控制特性曲线图的第I变形例的控制特性曲线图。
[0023]图12是表示相对于图7的控制特性曲线图的第2变形例的控制特性曲线图。
[0024]图13是表示相对于图7的控制特性曲线图的第3变形例的控制特性曲线图。
[0025]图14是表示相对于图7的控制特性曲线图的第4变形例的控制特性曲线图。
[0026]图15是关于第I实施方式的辐射加热器装置的、表示可针对内部气体温度等设定的多个阶段的输出等级与输出的上限值的关系的控制特性曲线图。
[0027]图16是关于第2实施方式的辐射加热器装置的控制的框图。
[0028]图17是关于第2实施方式的辐射加热器装置的、表示前置防撞动作与加热器运转的关系的时序图。
[0029]图18是关于第3实施方式的、表示施加在辐射加热器装置的电压控制的时序图。
[0030]图19是关于第4实施方式的辐射加热器装置的控制的框图。
[0031]图20是关于第4实施方式的制热装置的、表示各种加热器装置的动作控制的流程图。
[0032]图21是关于第5实施方式的辐射加热器装置的控制的框图。
[0033]图22是关于第5实施方式的辐射加热器装置的、表示异常检测与加热器运转的关系的时序图。
[0034]图23是关于第6实施方式的辐射加热器装置的控制的框图。
[0035]图24是关于第6实施方式的辐射加热器装置的、表示内部气体温度等与加热器运转时间的关系的控制特性曲线图。
[0036]图25是关于第6实施方式的辐射加热器装置的、表示加热器输出与加热器运转时间的关系的控制特性曲线图。
[0037]图26是第7实施方式的辐射加热器装置的剖视图。
[0038]图27是关于第7实施方式的辐射加热器装置的控制的框图。
[0039]图28是第8实施方式的辐射加热器装置的剖视图。
[0040]图29是关于第8实施方式的辐射加热器装置的控制的框图。
[0041]图30是表示第9实施方式至第14实施方式中的具备内部气体温度传感器的车辆用空调装置的结构的概要图。
[0042]图31是关于第9实施方式至第14实施方式的辐射加热器装置的控制的框图。
[0043]图32是表示第9实施方式的制热装置的动作控制的流程图。
[0044]图33是表示第10实施方式的制热装置的动作控制的流程图。
[0045]图34是表示第11实施方式的制热装置的动作控制的流程图。
[0046]图35是表示第12实施方式的制热装置的动作控制的流程图。
[0047]图36是表示第13实施方式的制热装置的动作控制的流程图。
[0048]图37是表示第14实施方式的制热装置的动作控制的流程图。
[0049]图38是表示第15实施方式及第16实施方式的辐射加热器装置与乘员的位置关系的图。
[0050]图39是关于第15实施方式及第16实施方式的辐射加热器装置的控制的框图。
[0051]图40是关于第15实施方式的辐射加热器装置的、表示加热器温度的变化的曲线图。
[0052]图41是表示第15实施方式的制热装置的动作控制的流程图。
[0053]图42是关于第15实施方式的辐射加热器装置的、表示内部气体温度与加热器消耗电力的关系的控制特性曲线图。
[0054]图43是表示第16实施方式的制热装置的动作控制的流程图。
【具体实施方式】
[0055]以下，参照附图对用于实施本发明的多个方式进行说明。在各方式中有对与在先前的方式中进行了说明的事项对应的部分标记相同的参照符号而省略重复说明的情况。在仅对各方式中的结构的一部分进行说明的情况下，能够对结构的其他部分适用应用先前进行了说明的其他方式。不光能够将在各实施方式中具体明示的能够组合的部分彼此组合，只要不特别妨碍组合，即使未明示也能够部分地将实施方式彼此组合。
[0056](第I实施方式)
[0057]能够应用本发明的辐射加热器装置I设置于道路行驶车辆、船舶、航空器等移动体的室内，以及固定于土地的建筑物的室内等。在图1中，第I实施方式的装置I构成车室内用的制热装置2的一部分。装置I为从搭载于移动体的电池、发电机等电源供电而发热的电加热器。装置I形成为薄板状。对装置I供给电力的话则会发热。装置I由于对位于与其表面垂直的方向的对象物进行加热，因此主要朝向与其表面垂直的方向放射辐射热R。
[0058]在车室内设置用于乘员21就座的座位20。装置I以对乘员21的脚边放射辐射热R的方式设置于室内。装置I设置于室内的壁面。室内的壁面为例如仪表板、门饰板、天花板等内装部。装置I设置为与假想的通常姿势的乘员21相对。例如，道路行驶车辆具有用于支撑方向盘23的转向柱22。装置I能够在转向柱22的下面以与乘员21相对的方式设置。
[0059]如图2所示，装置I形成为大致四边形的薄板状。装置I具有构成加热器主体的基板部10、多个发热部11及作为导电部的一对端子12。装置I也可称为主要朝向与表面垂直的方向放射辐射热R的面状加热器。
[0060]基板部10提供优异的电绝缘性且由耐高温的树脂材料制成。基板部10为多层基板。基板部10具有表面层101、背面层102及中间层103。表面层101面向辐射热R的放射方向。换言之，表面层101为在装置I的设置状态下与作为加热对象物的乘员21的局部相对地配置的面。背面层102形成装置I的背面。中间层103支撑发热部11和端子12。基板部10为用于支撑分别为线状的多个发热部11的部件。表面层101、背面层102、中间层103为由导热率比发热部11、端子12低的原材料构成的绝缘部。例如，表面层101、背面层102、中间层103由聚酰亚胺树脂制成。
[0061]多个发热部11分别由通过通电而发热的材料制成。发热部11能够由金属材料制成。例如发热部11能够由铜、银、锡、不锈钢、镍、镍铬合金等构成。多个发热部11分别呈相对于基板部10的面平行的线状或板状，相对于基板部10的表面分散地配置。
[0062]各发热部11连接于隔开规定的间隔地配置的一对端子12。发热部11在一对端子12之间隔开间隔地配置。多个发热部11以桥接在一对端子12之间的方式相对于一对端子12并列连接，且在基板部10的大致整个表面上设置。多个发热部11设置为与中间层103一起被夹持于表面层101与背面层102之间。通过基板部10从外部保护多个发热部11。
[0063]各发热部11为至少热连接于表面层101且通过通电而发热的部件。由此，发热部11所产生的热传达到表面层101。一个发热部11所产生的热经由基板部10等部件作为辐射热而从表面层101向外部放射，提供给相对的乘员21。
[0064]为了得到规定的发热量，发热部11被设定为具有规定的长度。因此，各发热部11被设定为具有规定的电阻值。另外，各发热部11的尺寸、形状被设定成，横向的热电阻成为规定值。由此，多个发热部11通过施加规定的电压而产生规定的发热量。多个发热部11产生规定的发热量而上升到规定温度。上升到规定温度的多个发热部11将表面层101加热到规定放射温度。并且，装置I能够放射使乘员21即人感到温暖的辐射热R。
[0065]发热部11的输出、温度、发热量通过加热器E⑶3的输出控制部30进行控制。输出控制部30能够通过控制施加在发热部11的电压值、电流值而控制发热部11的输出、温度、发热量等。因此，输出控制部30可以改变对乘员21提供的辐射热量。通过输出控制部30开始对装置I的通电的话，装置I的表面温度急速上升到所控制的规定放射温度。因此，即使在冬季等也能够迅速对乘员21提供温暖。
[0066]在装置I的表面层101有物体接触的情况下，从发热部11传达到表面层101的热急速传达到所接触的物体。其结果，表面层101的接触的部分的温度急速降低。因此，接触有物体的部分的装置I的表面温度急速降低。接触有物体的部分的热传递到所接触的物体，向所接触的物体扩散。因此，抑制所接触的物体的表面温度的过度上升。
[0067]加热器E⑶3为控制装置I的动作的控制装置。加热器E⑶3至少具备输出控制部30、最大输出确定部31、输出设定部32及存储部33。
[0068]如图6所示，最大输出确定部31根据装置I周围的热负荷来确定发热部11的输出的上限值。图6所示的规定的控制特性数据预先存储于存储部33。最大输出确定部31依照该控制特性数据，以热负荷越增加越使输出的上限值增加的方式来确定输出的上限值。例如，输出的上限值被设定为使热负荷与输出值成一次函数的关系。另外，输出的上限值被设定为使热负荷与加热器的温度成一次函数的关系。因此，热负荷越低，则最大输出确定部31控制成使加热器的输出值、温度越低，热负荷越高，则最大输出确定部31控制成使加热器的输出值、温度越高。
[0069]输出设定部32能够设定发热部11的输出等级。该输出等级可设定为规定的多个阶段。无论通过输出设定部32设定为何种输出等级，输出控制部30也不会控制成发热部11的输出超过通过最大输出确定部31确定的输出的上限值。发热部11的输出等级有在自动运转时通过使用规定程序的运算来确定的情况，或通过由乘员操作输出等级操作部而发送的指令信号来确定的情况。
[0070]输出控制部30依照图6所示的规定的控制特性数据并根据热负荷来控制发热部11的输出，并且使发热部11的输出不超过通过最大输出确定部31确定的输出的上限值。输出控制部30在图6中的标记斜线的区域所包含的输出范围控制加热器的输出、温度。输出控制部30将从电池4得到的电力供给到装置1，且能够控制该供给电力。输出控制部30能够通过该电力控制从而控制发热部11的输出。
[0071]电池4例如也可以构成为由多个单电池的集合体构成的组电池。各单电池能够由例如镍氢二次电池、锂离子二次电池、有机自由基电池构成。电池4例如能够进行充放电且能够用于对车辆行驶用的发动机等供给电力的用途。
[0072]加热器E⑶3按如下方式构成:与控制发动机的启动及停止的点火开关的ON、OFF无关，而是从作为搭载于