加热器装置的制作方法

本公开涉及一种发出辐射热来对对象物进行加温的加热器装置。

背景技术：

1、以往，已知有装设于车辆并对乘员发出辐射热来对乘员进行加温的加热器装置。

2、在专利文献1所记载的加热器装置中，在绝缘基材的规定层中以规定间隔折返地配置发热线，在相邻的发热线彼此之间配置物体接触检测用的发送电极和接收电极。由此，该加热器装置构成能够在使面内的温度分布良好的同时，进行单面基板化的面状加热器。

3、该加热器装置具有在对发热线通电时，该发热线发热并对乘员发出辐射热的功能。另外，该加热器装置具有如下功能：在通过由发送电极和接收电极形成的电容器的静电电容的变化而检测出乘员的手指等物体接触或接近的情况下，使向发热线的通电量低于通常状态或停止通电。由此，该加热器装置能够抑制与乘员侧表面接触的物体的温度上升并防止乘员等产生热不适感。另外，在以下的说明中，将由发送电极和接收电极形成的电容器的静电电容称为“电容器电容c”。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本专利特开2019-184171号公报

技术实现思路

1、但是，在上述专利文献1所记载的加热器装置中，在绝缘基材的规定层中依次排列有发热线、发送电极、接收电极、发热线。即，一方的发热线与发送电极相邻地配置，另一方的发热线与接收电极相邻地配置。因此，当控制部对向发热线的通电进行接通断开控制或占空比控制以使加热器装置的温度成为规定的温度时，存在因流过发热线的电流及电压的变动而导致电容器电容c大幅地波动，从而使接触检测的噪声变大这样的技术问题。

2、另外，专利文献1所记载的加热器装置，由于在遍及接收电极的整体范围内以规定间隔设置有多个宽幅部，在遍及发送电极的整体范围内以规定间隔设置有多个分支配线，因此，也存在电容器电容c变大，接触检测的反应强度变弱这样的技术问题。另外，在专利文献1所记载的加热器装置中，由于构成为设置于绝缘基材的导电材料的每单位面积的占有率比较大，因此，也有可能产生乘员的手指等物体接触时的热不适感。这样，在专利文献1所记载的加热器装置中，基于对物体接触时的热不适感的抑制，存在进一步改良的余地。

3、本公开的目的在于，在加热器装置中，在构成为能够抑制物体接触时的热不适感的同时，更稳定地增强接触检测的反应强度。

4、根据本公开的一个观点，加热器装置包括绝缘基材、发热线、接收电极、发送电极和控制部。发热线具有第一发热线和第二发热线，通过通电来发热。接收电极设置在第一发热线与第二发热线之间。发送电极具有设置在第一发热线与接收电极之间的第一发送电极以及设置在第二发热线与接收电极之间的第二发送电极。控制部对向发热线的通电进行控制，以使在绝缘基材上配置有发热线的区域的温度成为规定的温度，并且在通过发送电极与接收电极之间的静电电容的变化检测到物体的接触或接近的情况下，使向发热线的通电量低于通常状态或停止通电。在此，第一发热线、第一发送电极、接收电极、第二发送电极和第二发热线以在绝缘基材的规定层中依次排列并延伸的方式设置。而且，在将第一发热线与第一发送电极之间的距离设为dh1，将第一发送电极与接收电极之间的距离设为ds1，将第二发热线与第二发送电极之间的距离设为dh2，将第二发送电极与接收电极之间的距离设为ds2时，具有dh1≤ds1且dh2≤ds2的关系。

5、一般而言，在静电电容式的接触检测中，相对于由发送电极和接收电极形成的电容器的静电电容(以下，称为“电容器电容c”)，在使用者的手指等物体接触或接近时变化的静电电容(以下，称为“变化电容δc“的比例越大，反应强度变得越强。即，处于反应强度∝δc/c的关系。

6、在上述式中，电容器电容c用电极的形状特性与电极长度相乘而得到的值的规定函数来表示。即，处于c＝f(形状特性×电极长度)的关系。另一方面，变化电容δc由电极的形状特性的规定函数来表示。即，处于δc＝f(形状特性)的关系。

7、另外，在上述式中，平行平板电容器的形状特性在将平行平板的面积设为s、将平行平板彼此之间的介电常数设为ε、将平行平板彼此之间的距离设为ds时，处于c＝εs/ds的关系。另外，如本公开的一个观点那样，在将发送电极和接收电极配置在绝缘基材的规定层中的情况下，发送电极与接收电极中的彼此相对的面(即，以绝缘基材的面方向为法线的电极的厚度面)的面积成为平行平板的面积s。另外，发送电极与接收电极之间的距离ds成为平行平板彼此之间的距离ds。

8、另一方面，在发送电极与接收电极之间，除了发送电极和接收电极相对的方向(即，绝缘基板的面方向)以外，在与绝缘基材的面垂直的方向(以下，称为“z方向”)上抛物线状地形成有电力线。在物体经由表皮件等与发送电极及接收电极接触或接近的情况下，变化电容δc容易反映其z方向的电力线的影响。另外，如果考虑与温度分布有关的热流动，则体系会变得复杂，但是发明人在继续深入研究中发现了有效的形状。

9、在上述作为现有技术文献列举的专利文献1所记载的加热器装置中，在绝缘基材的规定层中，按照第一发热线、发送电极、接收电极、第二发热线的顺序配置。在该配置的情况下，在控制部对向发热线的通电进行控制时，由于流过第一发热线及第二发热线的电流及电压的变动，存在由发送电极和接收电极形成的电容器电容c大幅地波动而使接触检测的噪声变大这样的技术问题。

10、对此，在本公开的一个观点中，加热器装置构成为在绝缘基材的规定层中，以由第一发送电极和第二发送电极夹着接收电极的方式配置，在其外侧配置第一发热线和第二发热线。由此，在控制部对向发热线的通电进行控制时，即使存在流过发热线的电流和电压的变动，也能够降低由第一发送电极和接收电极形成的电容器电容c以及由第二发送电极和接收电极形成的电容器电容c的波动，从而抑制接触检测噪声。

11、此外，在本公开的一个观点中，加热器装置具有dh1≤ds1且dh2≤ds2的关系。以下，将dh1、dh2简单表示为“dh”，将ds1、ds2简单表示为“ds”。在本公开的一个观点所记载的配线的配置中，发明人进行了热分析的模拟，结果发现ds/dh越大，面平均温度越高。这是因为，通过使发热线与发送电极之间的距离dh接近，从高温的发热线向发送电极的传热量增加，通过该发送电极使热量向接收电极侧扩散，从而使面平均温度升高。此外，发明人根据该热分析的模拟结果，发现在ds/dh＝1附近存在拐点。

12、另外，在本公开的一个观点所记载的配线的配置中，发明人进行了电磁场分析的模拟，结果发现ds/dh越大，反应强度越高。这是因为，通过使发送电极与接收电极之间的距离ds变远，电容器电容c减少，与此同时，由于z方向的电力线的增加而使变化电容δc增加，因此，反应强度提高。此外，发明人根据该电磁场分析的模拟结果，也发现在ds/dh＝1附近存在拐点。

13、基于这些模拟结果，在本公开的一个观点中，加热器装置具有dh≤ds(详细而言，dh1≤ds1且dh2≤ds2)的关系。由此，能够提高加热器装置的面平均温度，并且稳定地增强反应强度。

14、另外，根据本公开的另一个观点，加热器装置包括绝缘基材、发热线、接收电极、发送电极和控制部。发热线设置于绝缘基材并通过通电发热。接收电极以直线状或曲线状设置于绝缘基材。发送电极具有第一发送电极、第二发送电极以及第三发送电极，并且设置于接收电极的前端部的三个方向，上述第一发送电极与接收电极并列地延伸，上述第二发送电极相对于接收电极在与第一发送电极相反的一侧与接收电极并列地延伸，上述第三发送电极在接收电极的前端部侧将第一发送电极与第二发送电极连接。控制部在通过发送电极与接收电极之间的静电电容的变化检测到物体的接触或接近的情况下，使向发热线的通电量低于通常状态或停止通电。而且，接收电极中的前端部构成为面密度比接收电极中的除了前端部以外的一般部高。

15、由此，假设在从一般部到前端部的范围内线状地形成接收电极的情况下，使用者的手指等物体与接收电极的前端部接触或接近时的反应强度比该物体与接收电极的一般部接触或接近时的反应强度弱。因此，在本公开的另一个观点中，将接收电极中的前端部的面密度设为比接收电极中的除了前端部以外的一般部的面密度高的结构。由此，通过增大使用者的手指等物体与接收电极的前端部接触或接近时的变化电容δc，能够保证反应强度。另外，如上所述，由于处于c＝f(形状特性×电极长度)的关系，即使提高接收电极的前端部的面密度，也只是接收电极的整体长度的一部分而已，因此，对电容器电容c的贡献是有限的，与此相对，能够增大变化电容δc。

16、另外，对各构成要素等标注的带括号的参照符号表示其构成要素等与后述的实施方式中记载的具体的构成要素等的对应关系的一例。