JPH11337097A - 電気カーペット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体素子により負荷ヒーターの通電を制御
する電気カーペットにおいて、コントローラーの外形を
大きくすることなく、かつ外観上美観を保持しながら、
半導体素子の発熱を確実に放熱する。 【解決手段】 放熱体22を、半導体素子である双方向性
サイリスター21に接続された金属製板材からなる第１の
放熱体部材23と、この第１の放熱体部材23に接続された
より大きな金属製の網状の第２の放熱体部材24とにより
構成する。放熱体22は、カーペット本体11の表面材12と
裏面材13との間に挟み込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子により
負荷ヒーターを制御する電気カーペットに関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来、電気カーペット
などの電気暖房器の負荷ヒーターの通電制御にはリレー
を用いることが多かったが、動作音がせず、しかもマイ
クロコンピューターなどと組み合わせることにより負荷
ヒーターをきめ細かく通電制御できる制御素子として、
半導体素子である双方向性サイリスター（商品名トライ
アック）も使われるようになってきた。

【０００３】その場合、双方向性サイリスターには電流
を流すことによる電圧降下が発生し、電流との積に応じ
て発熱が生じるが、双方向性サイリスターは高温には耐
えられないので、温度上昇を抑制しなければならない。
温度上昇を抑制する手段としては、一般的にアルミニウ
ムなどの金属板からなる放熱板を使い、双方向性サイリ
スターで発生したジュール熱を放熱板に伝達して拡散さ
せるようにしている。

【０００４】図３は、従来の電気カーペットの一例を示
すもので、この電気カーペットでは、カーペット本体１
の端部に設けられたコントローラー２に放熱板３を内蔵
させている。しかしながら、このように放熱板３を電気
カーペットのコントローラー２内に収納すると、リレー
方式に比べてコントローラー２の外形が大きくなり、あ
るいは、厚くなってしまう。また、コントローラーを大
きくしないために、かりに放熱板をコントローラーの外
に配置しようとすると、外観（見栄え）の問題が生じ
る。

【０００５】これに対して、実開平２−１４４３２２号
公報には、放熱板としてフレキシブル熱伝導板を用い、
このフレキシブル熱伝導板をコントローラーの制御ケー
スの外部にまで延設し、カーペット本体を構成する表面
材と裏面材との間に配設する構成が提案されている。し
かし、フレキシブル熱伝導板の材料は高価なものとなる
おそれがあり、フレキシブル熱伝導板を放熱体として使
う場合には、この放熱体をいかに安価に構成しつつ半導
体素子の発熱を有効に拡散できるかが課題となる。

【０００６】本発明は、このような課題を解決しようと
するもので、コントローラーの外形を大きくするような
ことなく、負荷ヒーター制御用の半導体素子の発熱を確
実に放熱でき、かつ外観上美観を保持できるとともに、
安価にできる電気カーペットを提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、断熱層を有するカーペット本体と、この
カーペット本体に埋め込まれた負荷ヒーターと、この負
荷ヒーターの通電を制御する半導体素子と、この半導体
素子の生ずる熱を放熱させる放熱体とを備え、前記放熱
体は、前記半導体素子から熱が伝導される金属製の第１
の放熱体部材と、この第１の放熱体部材よりも大きくこ
の第１の放熱体部材から伝導された熱を拡散させる金属
製の網状の第２の放熱体部材とを有し、前記カーペット
本体の断熱層に埋め込んでなるものである。

【０００８】暖房に際しては、負荷ヒーターによりカー
ペット本体が加熱されるが、負荷ヒーターの通電は半導
体素子により制御される。また、この半導体素子の生ず
る熱は、カーペット本体の断熱層に埋め込まれた放熱体
により放熱される。このとき、半導体素子の生ずる熱
は、いったん小さい金属製板材からなる第１の放熱体部
材に伝わり、さらにより大きい金属製の網状の第２の放
熱体部材に伝わって拡散される。

【０００９】

【発明の実施形態】以下、本発明の一実施例について図
１および図２を参照しながら説明する。11はカーペット
本体で、このカーペット本体11は、積層された複数の断
熱層をなす表面材12および裏面材13を有している。これ
ら表面材12および裏面材13は、断熱材からなっている。
この断熱材としては、柔軟性のあるフェルトが用いられ
ることが多い。そして、前記表面材12と裏面材13との間
には、負荷ヒーター14が挟み込まれて埋め込まれてい
る。また、カーペット本体11の一つの角部にはコントロ
ーラー16が設けられている。このコントローラー16は、
プラスチック製の下ケース17および上ケース18により外
殻が形成されており、スイッチなどの操作部やＬＥＤな
どの表示部（図示していない）が上面に設けられてい
る。

【００１０】また、前記コントローラー16には、前記負
荷ヒーター14の通電を制御する制御回路が内蔵されてお
り、この制御回路は、マイクロコンピューター（図示し
ていない）と半導体素子としての双方向性サイリスター
21を含んでいる。この双方向性サイリスター21には、こ
の双方向性サイリスター21が生ずる熱を放熱するための
放熱体22が熱的に接続されている。この放熱体22は、熱
伝導性に優れた銅などの金属製板材からなる第１の放熱
体部材23と、金属製の網状の可撓性を有する第２の放熱
体部材24とからなっており、面積において第２の放熱体
部材24は第１の放熱体部材23よりも大きくなっている。
そして、第１の放熱体部材23は、双方向性サイリスター
21にねじ26などにより取り付けられて接続されており、
双方向性サイリスター21の生ずる熱がいったん伝導され
るものである。また、第２の放熱体部材24は、前記第１
の放熱体部材23の一端縁部にねじ27および押え板28など
により取り付けられて接続されており、前記第１の放熱
体部材23から伝導される熱を拡散させるものである。そ
して、前記第１の放熱体部材23は、下ケース17と上ケー
ス18との間を通ってコントローラー16外へ突出してお
り、第１の放熱体部材23の一部および第２の放熱体部材
24の全体は、前記カーペット本体11の表面材12と裏面材
13との間に挟み込まれて埋め込まれている。

【００１１】つぎに、前記の構成についてその作用を説
明する。暖房に際しては、通電により負荷ヒーター14が
発熱し、この負荷ヒーター14によりカーペット本体11が
加熱される。このとき、負荷ヒーター14の通電は双方向
性サイリスター21によりオンオフ制御される。また、負
荷ヒーター14の通電が開始されると双方向性サイリスタ
ー21は発熱するが、この熱は、カーペット本体11に埋め
込まれた放熱体22によりカーペット本体11内で放熱され
る。このとき、双方向性サイリスター21の生ずる熱は、
いったん小さい金属製板材からなる第１の放熱体部材23
に伝わってある程度拡散され、さらにより大きい金属製
の網状の第２の放熱体部材24に伝わって十分に拡散され
る。

【００１２】前記実施例の構成によれば、双方向性サイ
リスター21用の放熱体22をコントローラー16からその外
部へ延出させたので、コントローラー16の外形を大きく
あるいは厚くすることなく、放熱体22を大きくできる。
したがって、双方向性サイリスター21の放熱を確実にで
き、双方向性サイリスター21による負荷ヒーター14の通
電制御が可能になる。これとともに、コントローラー16
外に設置した放熱体22をカーペット本体11の表面材12と
裏面材13との間に挟み込んで埋め込んだので、放熱体22
は電気カーペットの外観には現れず、外観上は通常の電
気カーペットと何ら変わらない。すなわち、電気カーペ
ットの外観性を良好に保持でき、見栄えを損なわない。
また、放熱体22は、板材からなり双方向性サイリスター
21に固定された第１の放熱体部材23と、この第１の放熱
体部材23に固定された網状でフレキシブルな第２の放熱
体部材24とにより構成したので、安価に大きな放熱体22
を構成できる。そして、大きな放熱体22とできることに
より、放熱を効果的なものとできる。しかも、網は、そ
の構造上表面積が大きいことにより、第２の放熱体部材
24の全体的な形状に比して放熱面積が大きく採れ、双方
向性サイリスター21の生ずる熱をよりいっそう効果的に
放熱できる。さらに、第２の放熱体部材24は網からなり
柔軟性を有しているので、カーペット本体11の柔らかさ
を損なうことがない。

【００１３】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、
前記実施例では、双方向性サイリスター21と第１の放熱
体部材23との接合、この第１の放熱体部材23と第２の放
熱体部材24との接合にねじ26,27を用いたが、これらの
接合には、それ以外にリベットや溶接などの適宜の手段
を用いることができる。また、半導体素子は双方向性サ
イリスター21に限るものではなく、発熱する任意の半導
体素子に本発明を適用可能である。

【００１４】

【発明の効果】本発明の電気カーペットによれば、負荷
ヒーターの通電を制御する半導体素子の放熱用の放熱体
をカーペット本体の断熱層に埋め込んだので、コントロ
ーラーの外形を大きくするようなことなく、半導体素子
の発熱を確実に放熱できて、半導体素子による通電制御
が可能になるとともに、外観上美観を保持できる。ま
た、放熱体は、半導体素子から熱が伝導される金属製の
第１の放熱体部材と、この第１の放熱体部材よりも大き
くこの第１の放熱体部材から伝導された熱を拡散させる
金属製の網状の第２の放熱体部材とにより構成したの
で、放熱体を安価に構成でき、しかも放熱をより確実な
ものとできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気カーペットの一実施例を示す一部
を切り欠いた平面図である。

【図２】同上図１のII-II線断面図である。

【図３】従来の電気カーペットの一例を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

11 カーペット本体 12 表面材（断熱層） 13 裏面材（断熱層） 14 負荷ヒーター 21 双方向性サイリスター（半導体素子） 22 放熱体 23 第１の放熱体部材 24 第２の放熱体部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断熱層を有するカーペット本体と、この
   カーペット本体に埋め込まれた負荷ヒーターと、この負
   荷ヒーターの通電を制御する半導体素子と、この半導体
   素子の生ずる熱を放熱させる放熱体とを備え、前記放熱
   体は、前記半導体素子から熱が伝導される金属製の第１
   の放熱体部材と、この第１の放熱体部材よりも大きくこ
   の第１の放熱体部材から伝導された熱を拡散させる金属
   製の網状の第２の放熱体部材とを有し、前記カーペット
   本体の断熱層に埋め込んでなることを特徴とする電気カ
   ーペット。