コタツ用部品のセット
【課題】個人でも組立てができるコタツ部品セットを提供する。
【解決手段】面状ヒーター１と金属板１２とからなる側面ヒーター部材と、面状
ヒーター２と蓄熱体３とからなる底面ヒーター部材と、前記各面状ヒーターへの
通電を制御する制御装置６を１つの収納箱４０の中に収納したコタツ用部品のセ
ットであって、前記面状ヒーター１、２は熱可塑性合成樹脂製面状ヒーター５を
使用し、配線の接続にはコネクタを使用し、組立てた状態で既設の堀りコタツの
凹部内に収容できるようにしたコタツセット。
【解決手段】面状ヒーター１と金属板１２とからなる側面ヒーター部材と、面状
ヒーター２と蓄熱体３とからなる底面ヒーター部材と、前記各面状ヒーターへの
通電を制御する制御装置６を１つの収納箱４０の中に収納したコタツ用部品のセ
ットであって、前記面状ヒーター１、２は熱可塑性合成樹脂製面状ヒーター５を
使用し、配線の接続にはコネクタを使用し、組立てた状態で既設の堀りコタツの
凹部内に収容できるようにしたコタツセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電熱加熱式のコタツ用部材で構成され、従来の堀りコタツの脚入用
凹部（炉箱ともいう）内に簡単に設置することができ、しかも低温でありながら
足湯の温浴に類似した加熱効果を持つコタツとすることができ、コタツ用部材の
移送や組立て作業が個人でも簡単にできるコタツセットに関する。
【背景技術】
【０００２】
木炭を燃料とする堀りコタツは古くから使用されてきたが、現在は木炭の確保
と保存が困難な上に、老人や子供では発熱量の調節が面倒であり、更に燃焼排ガ
スが発生する上に火傷や火災の危険性があるなど安全性に大きな問題があること
から、このコタツは次第に敬遠されるようになり、現在では使用されないで放置
されて脚入用凹部を蓋で閉止して通常の部屋としている場合が多い。
【０００３】
木炭に代わる熱源として発熱灯を使用した堀りコタツがあるが、これは点灯や
消灯や発熱状態の調節が容易である上に清潔かつ安全である。また、ニクロム線
を使用した電熱式のものもあるが、脚部や下半身を、局部的に、しかも高温で加
熱することから、暖を取った人が堀りコタツから出ると急に寒気を感じるなどの
暖房と非暖房の状態間に大きな格差を生じた。
【０００４】
炭火を使用する堀りコタツは、日本人には家庭的で和やかな雰囲気を感じるも
のであり、温泉地の旅館や寒冷地の別荘あるいは高級料亭など、落ちついた雰囲
気を楽しむ場所の家屋の冬季の暖房手段として人気がある。確かにこの堀りコタ
ツは、旅館のように女中さんなど火元の世話をする人手がある場合には効果的に
使用できるが、通常は前記のように火元の世話人がいないので、炭火に代わって
熱源に電熱式のものを使用せざるを得ないことが多い。
【０００５】
ところで、ニクロム線を使用した電熱式の堀りコタツは、熱量が大きく、即時
に加熱できる特性を持っているが、消費電力が大きく、大型のものは２４００Ｗ
、小型のものでも８００Ｗ程度の電力を消費しており、従って、これを温度調節
しながら使用してもそれに要する電気料金はかなり高額にならざるを得ない。こ
のようでことから、最近では一般家庭においては電熱式の堀りコタツの使用は敬
遠され、そのコタツの凹部に蓋をするなどして放置されていることが多い。
【０００６】
従来の電気加熱式堀りコタツについては下記のように各種のものが提案されて
いる。
【０００７】
Ａ．堀りコタツの底部にシーズヒーターとその周囲に蓄熱プレートを配置した
ものを使用して深夜電力料金時間帯の安価な電力により蓄熱して昼間時に放熱さ
せる蓄熱型の堀りコタツが特許文献１に記載されている（蓄熱・対流伝熱型堀り
コタツ）。
【０００８】
Ｂ．炉箱の底面と内側面の略全面に加熱部を設け、更に炉箱の上方に配置され
る座卓の天板部の下面に至るまで加熱部を設けて加熱能力を高くした全面加熱型
の堀りコタツが特許文献２に記載されている（全面加熱型堀りコタツ）。
【０００９】
Ｃ．部屋の床面より一段下方に、堀りコタツとその周囲にめぐらせた腰掛け部
を形成し、更に、この腰掛け部の背当部に発熱体を配置した背当部加熱型の堀り
コタツが特許文献３に記載されている（腰部伝熱加熱型堀りコタツ）。
【００１０】
Ｄ．堀りコタツ本体の内底面に底用面状ヒーターを設けると共に内側面にも側
用面状ヒーターを設け、この側用面状ヒーターの温度を底用面状ヒーターの温度
より高温に設定するようにした堀りコタツが特許文献４に記載されている（脚部
高温加熱型堀りコタツ）。
【特許文献１】特開平６−２６５１６０号公報
【特許文献２】特開平９−７９５８０号公報
【特許文献４】特開平９−２２９３７８号公報
【特許文献５】特許第３２０６３５２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
（特許文献に記載された堀りコタツについて）
特許文献１には、堀りコタツの暖房装置の主体部を構成する蓄熱プレートに酸
化マグネシウムを内蔵させたものを４個集合させて蓄熱プレートの集合体を形成
し、その中央部に形成されている凹部にシーズヒータを内蔵させて発熱部を形成
している。そしてこの発熱部を断熱板を使用した箱体の内部に収容し、その底板
上に蓄熱プレートを支持し、その底板部の下面に配列された放熱フィンを介して
前記箱体の底部より加熱空気をコタツ内に放出・循環させてコタツ内を加熱する
ようにしている。
【００１２】
このコタツは、固形の蓄熱プレートに顕熱として蓄熱させるもので、この蓄熱
プレートに充分な熱量を蓄熱するためには、大きな体積を持ったものを使用する
必要があり、大型で高価な装置となる欠点がある。また、コタツ内を加熱するの
に暖房装置の下方の放熱フィンを介してコタツ内の空気を加熱してコタツ内に循
環させて対流熱伝達する方法を採用しているので暖房効果が劣り、従って、夜間
電力を使用した場合でも蓄熱量が少なく、電気代がかなり割高とならざるを得な
い。
【００１３】
特許文献２に記載された堀りコタツは、コタツの底面と周壁面と座卓の天板部
の下面の六面に加熱部を設けたものである。このコタツは、その内部を全体的に
対流伝熱や輻射伝熱により温めることができるので、たとえ掛け蒲団を用いなく
もと、炉箱内の温度の均一化を図ることができる可能性がある。しかし、この堀
りコタツは、座卓部分まで多数のヒーターを設ける必要があることから、電気関
係の装置が複雑化して設備費が高価となる上に、暖房経費がかなり高額となる欠
点がある。
【００１４】
特許文献３に記載された堀りコタツは、床面より一段下に位置するコタツ本体
の周囲に腰掛け面と背もたれ面を形成し、この背もたれ面にも発熱体を設けたも
のである。しかし、この堀りコタツは大型の装置で設置面積が大幅に広くなり、
一般家屋には到底設置が困難である。
【００１５】
更に、特許文献４に記載された堀りコタツは、本体の底面と周面に面状ヒータ
ーを配置したものであるが、実施例に見るとヒーター線を蛇行させて配置して面
状に発熱するように構成したものである。このヒーターは空気を加熱して対流を
発生させたコタツ本体内を加熱するもので、熱効率の改良を狙ったものであるが
、低温でありながら脚部を緩やかに、心地よく加熱し、この加熱を身体全体に行
き渡らせるような加熱方法や暖房効果を有していない。
【００１６】
しかし、前記特許文献１〜４に記載された堀りコタツは大量に市販されている
コタツないし堀りコタツとは全く異なった別の構造のものであり、これを適用す
るためには新築家屋か特別に製作し、設置する必要がある。
【００１７】
更に、熱源にニクロム線を使用したヒーターの場合は、前記のように８００〜
２４００Ｗもの大電力を消費し、その上に、一般に高温の輻射熱を放射するので
肌がヒリヒリとした感じで加熱され、例えは温浴のように柔らかく肌を温めるよ
うな効果は全くない。
【００１８】
古い住宅には、木炭を使用する堀りコタツやニクロム線を使用して高温の熱線
を発生する堀りコタツが大量に設置されいるが、石油ストーブの普及なとの暖房
手段の多様性と共に放置されてきた。
【００１９】
（低温加熱型の堀りコタツの要求）
従来の電熱加熱式の堀りコタツは、脚入用凹部の底部や側壁面や座卓の天板の
裏面までニクロム線を使用した電熱ヒーターを設けている。これらの電熱ヒータ
ーあるいは発熱灯を熱源は、一般に１３５℃〜１５０℃程度の高温の熱線を放射
するために、脚入凹部や座卓などの受熱面が常時高温に加熱されて場合によって
は木材部分が焼損したり、劣化したり、また、コタツ部材の塗装が劣化する欠点
がある。
【００２０】
また、このような電熱ヒーターなどを使用したコタツ内部の温度は７０℃〜９
０℃程度の高温であり、このコタツの中に脚部や膝部を入れて採暖すると、体温
よりかなり高温の加熱空気に接触すると共に輻射熱も受ける。その結果、短時間
にチリチリ・ヒリヒリとするような熱い感じを受けることが多く、幼児や老人に
はこの種の堀りコタツの使用の際は十分な注意が必要である。
【００２１】
外気で冷えた体を高温のコタツ内で温める時、当初は高温の加熱空気などより
急速な受熱より快い暖かさを感ずるが、肌がある程度温まった時には必要以上の
加熱となり、電熱ヒーターに対面する肌が局部的に昇温されるために熱すぎて不
快感を感じることになる。
【００２２】
例えば、コタツを囲んで長時間、会談や団欒するような場合を想定すると、従
来の電熱加熱のコタツの場合は脚部や膝部などが前記のような高温にさらされて
身体が必要以上に加熱される。この状態になると下半身が火照ってもはや会談が
できる状態ではなくなり、多くの場合、眠気を催してしまうことになる。
【００２３】
そこで、電熱ヒーターの温度を例えば、４５℃程度の低温に調節した場合は脚
部を温めるのに時間がかかり、実質的に温かさを感じられない。従って、実際に
このような温度で使用される場面は少なく、通常は前記のように高温と低温の間
をしばしば調整しなければならなかったのである。
【００２４】
（低温加熱型の堀りコタツの試み）
本発明者は後述する如く熱可塑性合成樹脂製のＰＴＣ特性を持つ面状ヒーター
（低温発熱型）を製造販売している。そこでこれを堀りコタツへの適用の可能性
、特に、その温度が５０℃以下ないし４０℃程度の低温、更に好ましくは体温に
近いような低温における採暖の可能性と、その低温化に対応して使用電力量が従
来の堀りコタツより遥かに少なく、約半分程度以下のものを得る可能性について
着目し、このヒーターを使用した新型の堀りコタツを検討した。
【００２５】
堀りコタツのモデル：内面寸法（縦・横）が１２００×８６０ｍｍ、深さが４
００ｍｍの脚入用凹部を持つ堀りコタツの箱型モデルを準備した（図１参照）。
【００２６】
次に、図５に示すように脚入用凹部（炉箱）の底板部の上面に幅が２３５ｍｍ
、長さが１１３０ｍｍの２枚の前記低温発熱型の底部面状ヒーター１、１ａを敷
いた。そして幅が１９５ｍｍ、長さが１９７０ｍｍの低温発熱型の側壁部面状ヒ
ーター２、２ａを２枚準備し、それぞれを略中央部よりＬ形に曲げた状態で２面
の側壁面に沿わせて設けた。そしてこれらの面状ヒーター１、１ａ、２、２ａを
水密性コネクタ８を利用して制御装置６との間を配線した。なお、図５において
は底部面状ヒーター１、１ａの上面にシート状の蓄熱体３が積層されたものを示
している。
【００２７】
これらの面状ヒーター１、１ａ、２、２ａは、後述するようにポリオレフイン
などの熱可塑性樹脂を主体とし、これにカーボン微粉末を添加して成形したもの
である。このヒーターは熱可塑性樹脂自体を発熱させるものであるから、本質的
に高温加熱には適していない。なお、最初の実験例においては、底部面状ヒータ
ー２、２ａの上面にシート状に成形した蓄熱体３を積層せずに実験した。
【００２８】
（低温発熱型の面状ヒーターの特徴）
低温発熱型の面状ヒーター１、１ａ、２、２ａとして本出願人が代表者である
ミサト株式会社が以前から製造・販売している商品名「プラヒート」を設計変更
して使用した。
【００２９】
このヒーターは、熱可塑性樹脂を主原料とするもので、ポリエチレンやポリピ
ロピレンやナイロンなど主体とする熱可塑性樹脂に、カーボン微粉末を２０％程
度添加してペレットを製造しておき、このペレットを押出成形機に供給してＴダ
イより厚さが１ｍｍのシート２枚を平行して同時に成形し、そのシート両側に電
極線を平行に配置しながら、軟化状態において押圧接着して連続的な帯状の面状
ヒーターを使用している。
【００３０】
この低温発熱型の面状ヒーターＨは、図７及び図８に示すようにヒーター素子
５の両側に電極線５ａを配置したシート状（薄板状）のもので、これを耐熱性と
電気絶縁性の合成樹脂製カバー５ｂ（高密度ポリエチレン）内に収容・密封し、
一端より２本の電極線５ｂを導出して構成されている。
【００３１】
そしてこの面状ヒーターＨは、図９に例示したように温度が上昇するにしたが
って抵抗値が上昇し、特に４０℃から５０℃を越えると急激に高くなり、しかも
温度状態と共に急速に電流を自動的に制限する、いわゆる「ＰＴＣ効果」を持っ
ている。また、この面状ヒーターＨのヒーター素子５は、ポリエチレンやポリプ
ロピレンなどの熱可塑性樹脂を原料としているので、従って高温発熱に適してお
らず、５０℃〜４０℃程度の温度で発熱させるのに適している。なお、図９に示
す曲線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、それぞれ３０、４０、５０、６０Ｗ／ｍの電気容量の
ものの特性を示している。
【００３２】
（合成樹脂製面状ヒーターの安全性）
図７、８に示す面状ヒーター素子５は特殊な成形条件で製造されたもので、そ
の断面において表面にカーボンの微粉末層が薄く偏在して表面のみが導電層を薄
く形成し、厚みの中間部分は殆んど電流を流さない電気絶縁性を持っている。そ
して通電するとヒーター素子５の両側の電極５ａの間のヒーター部分の幅方向に
電流が流れて発熱する。なお、このヒーター素子５は電流を流すヒーター部分に
穴を開けてもその他の部分の発熱効果には影響しない特性がある。
【００３３】
このような状態において、例えば、この通電状態のヒーター部分に電線の一方
が接触させて積極的にショートさせた場合は、その電線が接触したヒーター部分
が小面積でスパークし、スパーク部分が瞬時に溶融してその電線の周囲に小さな
孔が発生する。この孔あき状態となると発熱層と電線との間の通電が自動的に遮
断される。つまり、この低温発熱型の面状ヒーターは、万一のショート事故にお
いても「自己電流遮断性」を持っているのである。
【００３４】
（暖房効果実験）
第１の実験（コタツの突入電流と安定電流・安定時間）
図示しない堀りコタツの脚入用凹部内に嵌入できるような箱体に、図５に示す
低温発熱型のヒーター素子を使用した底部面状面状ヒーター１、１ａとＬ型の側
壁部面状ヒーター２、２ａを組立て、更に温度制御する制御装置６との間を水密
性型のコネクタ８（雄・雌の嵌合型で、嵌合により水密性を発揮する。配線との
結合は押圧で行うことができる）を利用して配線７した。
【００３５】
そして前記制御装置６に接続されている電源用配線１０に１００Ｖの電圧を給
電して前記各面状ヒーター１、１ａ、２、２ａに通電して堀りコタツ内の温度上
昇と「突入電流」と「安定電流」の変化の様子を測定した。
【００３６】
室温が１８℃の状態の突入電流は３．２Ａであったが、５分後に２．９Ａと低
下し、１０後には２．８Ａに低下し、更に２０分後に２．６Ａに低下し、それ以
降は安定した。そしてスイッチを投入してから２０分後の堀りコタツの消費電力
量は２６０Ｗであった。
【００３７】
一方、従来のこの程度の大きさの脚入用凹部を持つ堀りコタツの場合の消費電
力は、８００〜２４００Ｗ程度、あるいはそれ以上の大容量であることから比較
すると、前記合成樹脂を使用した低温発熱型の面状ヒーターを使用した堀りコタ
ツの消費電力は３００Ｗ以下であり、如何に低いかが分かる。
【００３８】
第２の実験（身体の加熱を感ずる場所の検討）
前記堀りコタツを使用し、男７人、女７人の１４人が下記の実験を行い、この
堀リコタツの加熱方法を評価した。
【００３９】
（実験ａ）側壁部面状ヒーター２、２ａの通電を停止し、そして底部面状ヒー
ター１、１ａのみを発熱させ、これに直接、足裏部を約２０分間接触させた場合
の暖かさの程度を評価する。なお、前記底部面状ヒーター１、１ａの温度は４５
℃に制御されている。この場合のコタツ内の平均温度は３５〜３６℃であった（
足裏・直接・熱伝導加熱）。
【００４０】
（実験ｂ）前記底部面状ヒーター１、１ａの上に、潜熱型蓄熱材充填したシー
ト状の蓄熱体３を積層し、前記ヒーター１、１ａに通電して蓄熱体３を加熱・溶
融状態とし、この蓄熱体３の上に直接、足裏部を約２０分間、接触させた場合の
暖かさを感じを評価する。この場合のコタツ内の平均温度は３５〜３６℃であっ
た。この蓄熱体３を構成している蓄熱材の溶融温度は３１℃、凝固温度は２８℃
であった（足裏・蓄熱材接触加熱）。
【００４１】
（実験ｃ）側壁部面状ヒーター２、２ａと底部面状ヒーター１、１ａの両方を
発熱させる。そして底部面状ヒーター１、１ａ上に足裏を接触させ、更に、踵（
くるぶし）部を側壁部面状ヒーター２、２ａより２０〜５０ｃｍ程度離間した状
態に保持して約２０分間その状態で暖かさの感じを評価する。この場合のコタツ
内の平均温度は３５〜３６℃であった（足裏直接熱伝導加熱と踵輻射加熱）。
【００４２】
（実験ｄ）側壁部面状ヒーター２、２ａの表面にアルミ板１２（図１参照）を
配置し、このアルミ板１２を介してコタツ内に熱を輻射させると共に、底部面状
ヒーター１、１ａにも通電して両方の面状ヒーター１、１ａ、２、２ａを発熱さ
せながら、前記（実験ｃ）と同様な姿勢で約２０分間その状態で暖かさの感じを
評価する。
【００４３】
この場合のコタツ内の平均温度は３５〜３６℃であった。前記アルミ板１２（
金属板）は放熱板、均熱板、更に表面の光沢により熱反射鏡の役目もした（足裏
直接熱伝導加熱と踵輻射加熱）。
【００４４】
（実験ｅ）赤外線サーモグラフィーを利用した観察
前記実験ａ〜ｄによる脚部を加熱した場合の赤外線サーモグラフィーによる温
度分布状態を観察した。また、比較のために従来の高温発熱型の堀りコタツを使
用して脚部を加熱し前記と同様に赤外線サーモグラフィーによる観察を行なった
（参考実験）。
【００４５】
その結果、実験ａは足裏の温度上昇が早いが、脚部まで加熱されるのには約２
０分以上の時間を必要とした。実験ｂは実験ａに比較して脚部までの加熱に時間
がかかった。
【００４６】
実験ｃは、低温加熱でありながら、脚部の温度上昇がかなり早かった。更に実
験ｄにおいては脚部の温度上昇が早い上に、下半身への温度の上昇の伝達の早い
ことを確認できた。これは脚部の低温加熱、特に輻射エネルギーを使用した脚部
の加熱により体温の上昇がかなり早いことも確認できた。
【００４７】
また、従来の高温発熱型の堀りコタツの場合は、足部全体と脚部の表面の温度
上昇が顕著であったが、コタツ内の温度がかなり高温であることから、脚部をコ
タツから出したり入れたり、あるいはコタツ内で移動するなどの動作が必要であ
り、長時間の使用には問題があった。
（実験の考察）
前記第１の消費電力の実験結果より、低温発熱型の面状ヒーターを使用した堀
りコタツの場合は、従来の電気容量の大きな高温加熱型の堀りコタツに比較して
消費電力が極端に低下することが確認された。これはＰＴＣ効果を持つ熱可塑性
樹脂を主原料として製造された極低温加熱の効果であることが理由である。
【００４８】
前記第２の人体コタツ暖房実験より、（実験ａ）の足裏・直接・熱伝導加熱で
は、あまり暖かさを感じないか、あるいは受熱が不十分であると感じた人が多か
った。
【００４９】
また、（実験ｂ）の足裏・蓄熱体に接触した加熱では、（実験ａ）の場合と同
様に、あまり暖かさを感じない人か多かった。これらの実験より足裏部だけの低
温加熱では、コタツの暖房として不十分であることが評価された。
【００５０】
次に、（実験ｃ）の足裏に直接熱伝導する加熱に、更に踵を輻射熱による加熱
が付加された複合加熱の場合は、コタツ内の平均温度が３５〜３６℃で体温以下
の温度（低温加熱）であるにもかかわらず、１０分〜１５分程度の時間の経過で
発汗と、従来のコタツでは経験したこともない快適な暖房効果を感ずることがで
きた（踵・遠赤外線加熱効果）。
【００５１】
更に、（実験ｄ）の側壁部面状ヒーター２、２ａと、表面に光沢のあるアルミ
板１２を使用した反射板とを併用した場合のコタツ暖房効果によると、１０分〜
１５分程度の時間で発汗が認められた。
【００５２】
更に、（実験ｃ）の場合に比較して従来のコタツでは「未経験の、かつ快適な
コタツ暖房効果」を感ずることができた。前記のようにコタツ内の温度が３５〜
３６℃程度の低温にもかかわらず、脚部全体が「ボヮ〜ツ」と温かくなり、これ
が下半身から体全体に伝達して快適な温もりを感ずることができた。
【００５３】
そして本発明にかかるこの低温発熱型の面状ヒーターを使用したコタツの場合
は、従来のコタツと比較して極く低温の暖房であるにもかかわらず、コタツより
出た時においても「脚部の火照り」が３０分間程度も継続し、更に、脚部が軽く
なったような感じがした（踝・遠赤外線加熱効果、温浴効果）。
（低温加熱型の堀りコタツの問題点）
前記各種の実験より、本発明者が製造販売している合成樹脂製面状ヒーターを
熱源とする低温加熱型の堀りコタツは、人体に対して血流を増大させ、足部ない
し下半身の局部暖房にも関わらず、体全体に温もりを感じ、しかもその加熱効果
が長く持続することか確認できた。
【００５４】
しかし、この発明を実施する工程において別の問題が発生した。
つまり、堀りコタツを使用してきた日本の家庭は多数あり、現在はそのコタツ
の脚入用凹部は板などで閉止され、最早その存在すら分からない状態となってい
ることもある。
【００５５】
そこでコタツを設置する技術者を各地に派遣して作業を行なったが、このコタ
ツ部材は価格が安価なものであり、更に作業も極めて単純であり、電気の専門家
でなくても設置できる程度のものであることから、コタツ改造の売り上げは利益
がでる程度のものではなかった。
【００５６】
前記堀りコタツの加熱手段である面状ヒーターは、本発明においては前記のよ
うに合成樹脂製でショートや過熱による火災を発生しない特性を持ち、しかも、
その取付け作業はネジ止めなどの簡単なものである利点がある。そこで、この低
温発熱型の面状ヒーターの特性を活かし、使用者が家電製品と同様に設置して使
用できる点に着目した。
（堀りコタツキット）
本発明者は、堀りコタツの各部材をコタツの組立キットとして纏め、更にこの
キットを構成する部材を一つの収納箱内に収納する。そして素人でも理解でき、
組立てができるる程度に図面入りで解説した組立方法の説明書を添付し、簡単に
素人でも、既存の堀りコタツの跡を利用して従来の堀りコタツと別の足湯効果を
発揮できる堀りコタツキットを提供することを目的とするものである。
【００５７】
本発明に係る堀りコタツキットは、収納箱の中に収納して全国に販売・配達で
き、素人でも簡単に堀りコタツの跡の凹部内に固定ないし箱体として装填し、更
に各種の家電製品のように簡単に配線できるコタツセットを提供することを目的
とするものである。
【００５８】
また、本発明に係るコタツセットは、動産として売買可能に構成しており、従
って個人でも設置できることからリース製品としても取扱うことができるもので
あり、このリースを対象とする製品を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００５９】
本発明に係る堀りコタツセットは次にように構成されている。
１）面状ヒーターと金属板とからなる側面ヒーター部材と、面状ヒーターと蓄
熱体とからなる底面ヒーター部材と、前記各面状ヒーターへの通電を制御する制
御装置を１つの収納箱の中に収納したコタツ用部品のセットであって、
前記面状ヒーターは、両縁に電極線を配置した熱可塑性合成樹脂製面状ヒータ
ーであり、前記電極線と配線との間や配線と制御装置との間を連結する少なくと
も主要配線はコネクタで連結可能になっており、更に、前記面状ヒーターなどの
一連の部材は堀りコタツの脚入用凹部の内壁面と底面に配置できる寸法に形成さ
れており、前記収納箱に収容された一連の部材は、運搬・分解・組立てが可能に
なっているいることを特徴としている。
【００６０】
２）前記熱可塑性樹脂製の面状ヒーターは、熱可塑性樹脂とカーボンの混合体
を押出成形され、ＰＴＣ特性を有することを特徴としている。
【００６１】
３）前記側面ヒーター部材を形成する金属板の面状ヒーターに対面する表面側
に、酸化アルミからなる第１セラミックス層と、この第１セラミックス層の上に
酸化チタンからなる第２セラミックス層が溶射により二重構造に形成されている
ことを特徴としている。
【００６２】
４）前記側面ヒーター部材を形成する面状ヒーターは、脚入用凹部を形成する
２側壁面を覆うようにＬ型に曲げて配置できる寸法を有していることを特徴とし
ている。
【００６３】
５）前記側面ヒーター部材と底面ヒーター部材を取付ける部材は、既設の堀り
コタツの脚入用凹部の内面に固定ないし支持されるか、あるいは別体の箱体の内
面に固定ないし支持されるように構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００６４】
Ａ）本発明に係るコタツセットは、収納箱内に堀りタコツを構成する部材を一
式収容し、これらの部材は素人でも簡単に組立てができるようになっているので
、購入者が組立てて使用することができる。
【００６５】
Ｂ）このタタツキットは、一つの収納箱内に収納しているので、遠隔地でも送
付でき、購入者が簡単に組立てて使用することができる。
【００６６】
Ｃ）また、本発明に係るコタツセットを構成する面状ヒーターは、特に、熱可
塑性合成樹脂を原料として製造しているので、万一、電気ショート事故が発生し
たとしても、自動的に電流を遮断でき、安全性は極めて高い。
【００６７】
Ｄ）また、人体の温度に近い低温で加熱することによって踵部から脚部、そし
て下半身にかけて熱エネルギーを打込むように加熱できる。しかも、熱さをそれ
ほど感じることもないのに、受熱量がかなり大きく、従って、約２０分以上本発
明に係るコタツを利用すると、かなり長い間、その暖房効果（体のホテリ、ポカ
ポカとした感じ）を持続させることかできる。
【００６８】
Ｅ）更に、本発明のコタツキットを構成する部材は、動産として個別に販売で
きる程度に整理されているので、リース物品として販売することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６９】
次に、図面を参照して本発明に係るコタツセットの実施の形態を説明する。
図１は、本発明のコタツセットを利用して組立てた堀りコタツの脚入用凹部に
収容するための「発熱部３０」を示す断面図であって、この例は、側板３１と底
板３２で箱体３３を形成している。
【００７０】
図６は、本発明に係るコタツキットの斜視図であって、収納箱４０内には箱体
３３を構成する板材（３１、３２）や断熱板などのの積層体４１、面状ヒーター
（１、１ａ、２、２ａ）の積層体４２、金属板（１２）を重ねた積層体４３、蓄
熱体（３）を重ねた積層体４４が配置されている。
【００７１】
また、制御装置６やクギやネジの小物類４５、そして説明書類４６と水密性コ
ネクタや配線などの配線部材４７などで収容されている。
【００７２】
前記のように収納箱４０に収納されていた各部材を収納箱４０より取出し、取
扱説明書によって図１のように箱体３３を組立ている。次いで、底面に図示しな
い断熱板を敷き、その上に底部面状ヒーター１、１ａを敷設し、更にシート状の
蓄熱体３を積層し、その上に足載板３４を敷く。
【００７３】
前記箱体３３を構成する側板３１には、図３に示すように内面の中間部にヒー
ターを収容する凹部ｋを形成したもの、図４に示すように平坦な面にヒーター２
、２ａを両面テープを使用して貼り付けておき、そのヒーター２、２ａの上に金
属板１２を当てがってこれを木ネジなどの固定具で固定していく。
【００７４】
なお、詳細を図示していないが、箱体３３の内面にはフエルト状物の張付けた
り、模様を印刷した合成樹脂発泡板を貼り付けてヒーターの熱をその箱体３３の
内側に引出すように配慮されている。
【００７５】
金属板１２は、ヒーター２、２ａの表面を覆う固定部材であると共に、反射板
であり、熱を分散する均熱板として作用するものである。特に、効率的にヒータ
ー２、２ａより発生した熱エネルギーを引出すために、その金属板１２（通常は
アルミ板）の表面（前記ヒーターに対面する側）にセラミックス層Ｃ1 とＣ2 の
二層のセラミックス層を溶射して形成している。金属板１２に直接設けるセラミ
ックス層Ｃ1 は酸化アルミが好ましく、このセラミックス層Ｃ1 上に積層するセ
ラミックス層Ｃ2 は酸化チタンが好ましい。
【００７６】
このセラミックス層Ｃ1 、Ｃ2 の組合わせは、セラミックス層を所定の温度に
加熱した際の遠赤外線の最大波長が短いものを発熱体であるヒーター２（高温面
）側にセラミックス層Ｃ2 を、金属板１２の表面（低温面）側に最大波長がそれ
より長いセラミックス層Ｃ1 を積層する。
【００７７】
この二種類のセラミックス層Ｃ1 、Ｃ2 の積層順序とその理由の詳細な説明は
省略するが、これは発明者自身が行なった大量の熱伝導の実験に基づくものであ
り、前記二種類のセラミックス層に限られず、セラミックス層を所定温度に加熱
した際に発生する熱エネルギーの最大値に対応する波長の大小によって順序を決
定すると良い。
【００７８】
なお、鍋の外表面に前記セラミックス層を単層で設けた場合と設けない場合と
、更に二層構造に設けた場合の水の蒸発実験を行うと、セラミックス層を所定の
順序（高温側に短波長、低温側に長波長）で二層に設けたものの蒸発速度は、約
２０〜３０％も増加することが確認されている。
【００７９】
前記面状ヒーター１、１ａ、２、２ａは前記ミサト株式会社が製造している商
品名「プラヒート」を基本構造として採用し、これを堀りコタツ用に特別に設計
した熱可塑性樹脂とカーボンとの混合体を押出成形したもので、低温発熱型であ
りながら遠赤外線の輻射効果の大きいものを使用している。この面状ヒーターは
一式でも３００Ｗ程度あるいは以下の小電力のものである。
【００８０】
そして蓄熱体３としては、例えば、特許第２９２９４１８号に記載されている
「水と無水硫酸ナトリウムと硫酸カルシウム２水塩と、ホウ酸ナトリウム１０水
塩と、水ガラスと塩酸とを配合してなり、硫酸カルシウム２水塩の配合量が０．
１〜２．９重量％であり、硫酸の配合量が３５％塩酸に換算して０．１〜１０重
量％である蓄熱組成物」を使用することができる。
【００８１】
本発明に係るコタツ用部品セットを構成する部材は、図６に示すように一式の
セットとして纏められており、このセットを購入者に送付すれば、購入者はそれ
を説明書に従って堀りコタツ用の凹部内に直接に取付けるか、あるいは図１に示
すように箱体３３の内部に面状ヒーター１、１ａ、２、２ａを所定の位置に取付
け、更に前記面状ヒーター１、１ａの上に蓄熱体３を載せて構成した発熱部３０
の状態にしたものを前記凹部内にスッポリと嵌入する。そして必要な配線を行え
ば、簡単に堀りコタツを完成することができる。
【００８２】
しかも、この堀りコタツは、従来の高温加熱型のものと違って体温に近い低温
加熱型であり、その加熱によって「温浴効果」を与えることができ、安全性の高
い状態で操作することができる。
【００８３】
本発明に係る堀りコタツは、老人や幼児でも、極めて安全に使用することがで
きるものである。
【００８４】
既に設置されている堀りコタツの脚入用凹部の寸法は、各家庭毎に相違してい
ることが多い。そこで、本発明に係るコタツ用部品セットを前記凹部の寸方を聞
き、必要に応じて写真で状況を確認した上で箱体３３を構成する板材などの寸法
を調節したものを送付することになる。また、説明書には図面を多く使用して購
入者はその図面を見れば組立て方法が容易に理解できるように配慮しておくこと
になる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明に係るコタツ用部品セットを組立た発熱図の断面図である。
【図２】面状ヒーターの表面に設ける金属板の拡大断面図である。
【図３】箱体を構成する板材の斜視図である。
【図４】箱体の内部に面状ヒーターと金属板を取付けた状態の斜視図である。
【図５】面状ヒーターの配線の説明図である。
【図６】本発明に係るコタツ用部品セットの斜視図である。
【図７】面状ヒーターの内部構造説明図である。
【図８】面状ヒーターの内部構造説明図である。
【図９】面状ヒーターの特性の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８６】
１、１ａ 底部面状ヒーター ２、２ａ 側壁部面状ヒーター
３ 蓄熱体 Ｈ 面状ヒーター ５ ヒーター素子 ５ａ 電極線
５ｂ 合成樹脂製カバー ６ 制御装置 ７ 配線
８ コネクタ １０ 電源用配線
３１、３２ 板材 ３３ 箱体 ４０ 収納箱
４１ 板材などの積層体 ４２ 面状ヒーターの積層体
４３ 金属板の積層体 ４４ 蓄熱体の積層体
４５ クギやネジの小物類 ４６ 説明書類 ４７ 配線部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電熱加熱式のコタツ用部材で構成され、従来の堀りコタツの脚入用
凹部（炉箱ともいう）内に簡単に設置することができ、しかも低温でありながら
足湯の温浴に類似した加熱効果を持つコタツとすることができ、コタツ用部材の
移送や組立て作業が個人でも簡単にできるコタツセットに関する。
【背景技術】
【０００２】
木炭を燃料とする堀りコタツは古くから使用されてきたが、現在は木炭の確保
と保存が困難な上に、老人や子供では発熱量の調節が面倒であり、更に燃焼排ガ
スが発生する上に火傷や火災の危険性があるなど安全性に大きな問題があること
から、このコタツは次第に敬遠されるようになり、現在では使用されないで放置
されて脚入用凹部を蓋で閉止して通常の部屋としている場合が多い。
【０００３】
木炭に代わる熱源として発熱灯を使用した堀りコタツがあるが、これは点灯や
消灯や発熱状態の調節が容易である上に清潔かつ安全である。また、ニクロム線
を使用した電熱式のものもあるが、脚部や下半身を、局部的に、しかも高温で加
熱することから、暖を取った人が堀りコタツから出ると急に寒気を感じるなどの
暖房と非暖房の状態間に大きな格差を生じた。
【０００４】
炭火を使用する堀りコタツは、日本人には家庭的で和やかな雰囲気を感じるも
のであり、温泉地の旅館や寒冷地の別荘あるいは高級料亭など、落ちついた雰囲
気を楽しむ場所の家屋の冬季の暖房手段として人気がある。確かにこの堀りコタ
ツは、旅館のように女中さんなど火元の世話をする人手がある場合には効果的に
使用できるが、通常は前記のように火元の世話人がいないので、炭火に代わって
熱源に電熱式のものを使用せざるを得ないことが多い。
【０００５】
ところで、ニクロム線を使用した電熱式の堀りコタツは、熱量が大きく、即時
に加熱できる特性を持っているが、消費電力が大きく、大型のものは２４００Ｗ
、小型のものでも８００Ｗ程度の電力を消費しており、従って、これを温度調節
しながら使用してもそれに要する電気料金はかなり高額にならざるを得ない。こ
のようでことから、最近では一般家庭においては電熱式の堀りコタツの使用は敬
遠され、そのコタツの凹部に蓋をするなどして放置されていることが多い。
【０００６】
従来の電気加熱式堀りコタツについては下記のように各種のものが提案されて
いる。
【０００７】
Ａ．堀りコタツの底部にシーズヒーターとその周囲に蓄熱プレートを配置した
ものを使用して深夜電力料金時間帯の安価な電力により蓄熱して昼間時に放熱さ
せる蓄熱型の堀りコタツが特許文献１に記載されている（蓄熱・対流伝熱型堀り
コタツ）。
【０００８】
Ｂ．炉箱の底面と内側面の略全面に加熱部を設け、更に炉箱の上方に配置され
る座卓の天板部の下面に至るまで加熱部を設けて加熱能力を高くした全面加熱型
の堀りコタツが特許文献２に記載されている（全面加熱型堀りコタツ）。
【０００９】
Ｃ．部屋の床面より一段下方に、堀りコタツとその周囲にめぐらせた腰掛け部
を形成し、更に、この腰掛け部の背当部に発熱体を配置した背当部加熱型の堀り
コタツが特許文献３に記載されている（腰部伝熱加熱型堀りコタツ）。
【００１０】
Ｄ．堀りコタツ本体の内底面に底用面状ヒーターを設けると共に内側面にも側
用面状ヒーターを設け、この側用面状ヒーターの温度を底用面状ヒーターの温度
より高温に設定するようにした堀りコタツが特許文献４に記載されている（脚部
高温加熱型堀りコタツ）。
【特許文献１】特開平６−２６５１６０号公報
【特許文献２】特開平９−７９５８０号公報
【特許文献４】特開平９−２２９３７８号公報
【特許文献５】特許第３２０６３５２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
（特許文献に記載された堀りコタツについて）
特許文献１には、堀りコタツの暖房装置の主体部を構成する蓄熱プレートに酸
化マグネシウムを内蔵させたものを４個集合させて蓄熱プレートの集合体を形成
し、その中央部に形成されている凹部にシーズヒータを内蔵させて発熱部を形成
している。そしてこの発熱部を断熱板を使用した箱体の内部に収容し、その底板
上に蓄熱プレートを支持し、その底板部の下面に配列された放熱フィンを介して
前記箱体の底部より加熱空気をコタツ内に放出・循環させてコタツ内を加熱する
ようにしている。
【００１２】
このコタツは、固形の蓄熱プレートに顕熱として蓄熱させるもので、この蓄熱
プレートに充分な熱量を蓄熱するためには、大きな体積を持ったものを使用する
必要があり、大型で高価な装置となる欠点がある。また、コタツ内を加熱するの
に暖房装置の下方の放熱フィンを介してコタツ内の空気を加熱してコタツ内に循
環させて対流熱伝達する方法を採用しているので暖房効果が劣り、従って、夜間
電力を使用した場合でも蓄熱量が少なく、電気代がかなり割高とならざるを得な
い。
【００１３】
特許文献２に記載された堀りコタツは、コタツの底面と周壁面と座卓の天板部
の下面の六面に加熱部を設けたものである。このコタツは、その内部を全体的に
対流伝熱や輻射伝熱により温めることができるので、たとえ掛け蒲団を用いなく
もと、炉箱内の温度の均一化を図ることができる可能性がある。しかし、この堀
りコタツは、座卓部分まで多数のヒーターを設ける必要があることから、電気関
係の装置が複雑化して設備費が高価となる上に、暖房経費がかなり高額となる欠
点がある。
【００１４】
特許文献３に記載された堀りコタツは、床面より一段下に位置するコタツ本体
の周囲に腰掛け面と背もたれ面を形成し、この背もたれ面にも発熱体を設けたも
のである。しかし、この堀りコタツは大型の装置で設置面積が大幅に広くなり、
一般家屋には到底設置が困難である。
【００１５】
更に、特許文献４に記載された堀りコタツは、本体の底面と周面に面状ヒータ
ーを配置したものであるが、実施例に見るとヒーター線を蛇行させて配置して面
状に発熱するように構成したものである。このヒーターは空気を加熱して対流を
発生させたコタツ本体内を加熱するもので、熱効率の改良を狙ったものであるが
、低温でありながら脚部を緩やかに、心地よく加熱し、この加熱を身体全体に行
き渡らせるような加熱方法や暖房効果を有していない。
【００１６】
しかし、前記特許文献１〜４に記載された堀りコタツは大量に市販されている
コタツないし堀りコタツとは全く異なった別の構造のものであり、これを適用す
るためには新築家屋か特別に製作し、設置する必要がある。
【００１７】
更に、熱源にニクロム線を使用したヒーターの場合は、前記のように８００〜
２４００Ｗもの大電力を消費し、その上に、一般に高温の輻射熱を放射するので
肌がヒリヒリとした感じで加熱され、例えは温浴のように柔らかく肌を温めるよ
うな効果は全くない。
【００１８】
古い住宅には、木炭を使用する堀りコタツやニクロム線を使用して高温の熱線
を発生する堀りコタツが大量に設置されいるが、石油ストーブの普及なとの暖房
手段の多様性と共に放置されてきた。
【００１９】
（低温加熱型の堀りコタツの要求）
従来の電熱加熱式の堀りコタツは、脚入用凹部の底部や側壁面や座卓の天板の
裏面までニクロム線を使用した電熱ヒーターを設けている。これらの電熱ヒータ
ーあるいは発熱灯を熱源は、一般に１３５℃〜１５０℃程度の高温の熱線を放射
するために、脚入凹部や座卓などの受熱面が常時高温に加熱されて場合によって
は木材部分が焼損したり、劣化したり、また、コタツ部材の塗装が劣化する欠点
がある。
【００２０】
また、このような電熱ヒーターなどを使用したコタツ内部の温度は７０℃〜９
０℃程度の高温であり、このコタツの中に脚部や膝部を入れて採暖すると、体温
よりかなり高温の加熱空気に接触すると共に輻射熱も受ける。その結果、短時間
にチリチリ・ヒリヒリとするような熱い感じを受けることが多く、幼児や老人に
はこの種の堀りコタツの使用の際は十分な注意が必要である。
【００２１】
外気で冷えた体を高温のコタツ内で温める時、当初は高温の加熱空気などより
急速な受熱より快い暖かさを感ずるが、肌がある程度温まった時には必要以上の
加熱となり、電熱ヒーターに対面する肌が局部的に昇温されるために熱すぎて不
快感を感じることになる。
【００２２】
例えば、コタツを囲んで長時間、会談や団欒するような場合を想定すると、従
来の電熱加熱のコタツの場合は脚部や膝部などが前記のような高温にさらされて
身体が必要以上に加熱される。この状態になると下半身が火照ってもはや会談が
できる状態ではなくなり、多くの場合、眠気を催してしまうことになる。
【００２３】
そこで、電熱ヒーターの温度を例えば、４５℃程度の低温に調節した場合は脚
部を温めるのに時間がかかり、実質的に温かさを感じられない。従って、実際に
このような温度で使用される場面は少なく、通常は前記のように高温と低温の間
をしばしば調整しなければならなかったのである。
【００２４】
（低温加熱型の堀りコタツの試み）
本発明者は後述する如く熱可塑性合成樹脂製のＰＴＣ特性を持つ面状ヒーター
（低温発熱型）を製造販売している。そこでこれを堀りコタツへの適用の可能性
、特に、その温度が５０℃以下ないし４０℃程度の低温、更に好ましくは体温に
近いような低温における採暖の可能性と、その低温化に対応して使用電力量が従
来の堀りコタツより遥かに少なく、約半分程度以下のものを得る可能性について
着目し、このヒーターを使用した新型の堀りコタツを検討した。
【００２５】
堀りコタツのモデル：内面寸法（縦・横）が１２００×８６０ｍｍ、深さが４
００ｍｍの脚入用凹部を持つ堀りコタツの箱型モデルを準備した（図１参照）。
【００２６】
次に、図５に示すように脚入用凹部（炉箱）の底板部の上面に幅が２３５ｍｍ
、長さが１１３０ｍｍの２枚の前記低温発熱型の底部面状ヒーター１、１ａを敷
いた。そして幅が１９５ｍｍ、長さが１９７０ｍｍの低温発熱型の側壁部面状ヒ
ーター２、２ａを２枚準備し、それぞれを略中央部よりＬ形に曲げた状態で２面
の側壁面に沿わせて設けた。そしてこれらの面状ヒーター１、１ａ、２、２ａを
水密性コネクタ８を利用して制御装置６との間を配線した。なお、図５において
は底部面状ヒーター１、１ａの上面にシート状の蓄熱体３が積層されたものを示
している。
【００２７】
これらの面状ヒーター１、１ａ、２、２ａは、後述するようにポリオレフイン
などの熱可塑性樹脂を主体とし、これにカーボン微粉末を添加して成形したもの
である。このヒーターは熱可塑性樹脂自体を発熱させるものであるから、本質的
に高温加熱には適していない。なお、最初の実験例においては、底部面状ヒータ
ー２、２ａの上面にシート状に成形した蓄熱体３を積層せずに実験した。
【００２８】
（低温発熱型の面状ヒーターの特徴）
低温発熱型の面状ヒーター１、１ａ、２、２ａとして本出願人が代表者である
ミサト株式会社が以前から製造・販売している商品名「プラヒート」を設計変更
して使用した。
【００２９】
このヒーターは、熱可塑性樹脂を主原料とするもので、ポリエチレンやポリピ
ロピレンやナイロンなど主体とする熱可塑性樹脂に、カーボン微粉末を２０％程
度添加してペレットを製造しておき、このペレットを押出成形機に供給してＴダ
イより厚さが１ｍｍのシート２枚を平行して同時に成形し、そのシート両側に電
極線を平行に配置しながら、軟化状態において押圧接着して連続的な帯状の面状
ヒーターを使用している。
【００３０】
この低温発熱型の面状ヒーターＨは、図７及び図８に示すようにヒーター素子
５の両側に電極線５ａを配置したシート状（薄板状）のもので、これを耐熱性と
電気絶縁性の合成樹脂製カバー５ｂ（高密度ポリエチレン）内に収容・密封し、
一端より２本の電極線５ｂを導出して構成されている。
【００３１】
そしてこの面状ヒーターＨは、図９に例示したように温度が上昇するにしたが
って抵抗値が上昇し、特に４０℃から５０℃を越えると急激に高くなり、しかも
温度状態と共に急速に電流を自動的に制限する、いわゆる「ＰＴＣ効果」を持っ
ている。また、この面状ヒーターＨのヒーター素子５は、ポリエチレンやポリプ
ロピレンなどの熱可塑性樹脂を原料としているので、従って高温発熱に適してお
らず、５０℃〜４０℃程度の温度で発熱させるのに適している。なお、図９に示
す曲線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、それぞれ３０、４０、５０、６０Ｗ／ｍの電気容量の
ものの特性を示している。
【００３２】
（合成樹脂製面状ヒーターの安全性）
図７、８に示す面状ヒーター素子５は特殊な成形条件で製造されたもので、そ
の断面において表面にカーボンの微粉末層が薄く偏在して表面のみが導電層を薄
く形成し、厚みの中間部分は殆んど電流を流さない電気絶縁性を持っている。そ
して通電するとヒーター素子５の両側の電極５ａの間のヒーター部分の幅方向に
電流が流れて発熱する。なお、このヒーター素子５は電流を流すヒーター部分に
穴を開けてもその他の部分の発熱効果には影響しない特性がある。
【００３３】
このような状態において、例えば、この通電状態のヒーター部分に電線の一方
が接触させて積極的にショートさせた場合は、その電線が接触したヒーター部分
が小面積でスパークし、スパーク部分が瞬時に溶融してその電線の周囲に小さな
孔が発生する。この孔あき状態となると発熱層と電線との間の通電が自動的に遮
断される。つまり、この低温発熱型の面状ヒーターは、万一のショート事故にお
いても「自己電流遮断性」を持っているのである。
【００３４】
（暖房効果実験）
第１の実験（コタツの突入電流と安定電流・安定時間）
図示しない堀りコタツの脚入用凹部内に嵌入できるような箱体に、図５に示す
低温発熱型のヒーター素子を使用した底部面状面状ヒーター１、１ａとＬ型の側
壁部面状ヒーター２、２ａを組立て、更に温度制御する制御装置６との間を水密
性型のコネクタ８（雄・雌の嵌合型で、嵌合により水密性を発揮する。配線との
結合は押圧で行うことができる）を利用して配線７した。
【００３５】
そして前記制御装置６に接続されている電源用配線１０に１００Ｖの電圧を給
電して前記各面状ヒーター１、１ａ、２、２ａに通電して堀りコタツ内の温度上
昇と「突入電流」と「安定電流」の変化の様子を測定した。
【００３６】
室温が１８℃の状態の突入電流は３．２Ａであったが、５分後に２．９Ａと低
下し、１０後には２．８Ａに低下し、更に２０分後に２．６Ａに低下し、それ以
降は安定した。そしてスイッチを投入してから２０分後の堀りコタツの消費電力
量は２６０Ｗであった。
【００３７】
一方、従来のこの程度の大きさの脚入用凹部を持つ堀りコタツの場合の消費電
力は、８００〜２４００Ｗ程度、あるいはそれ以上の大容量であることから比較
すると、前記合成樹脂を使用した低温発熱型の面状ヒーターを使用した堀りコタ
ツの消費電力は３００Ｗ以下であり、如何に低いかが分かる。
【００３８】
第２の実験（身体の加熱を感ずる場所の検討）
前記堀りコタツを使用し、男７人、女７人の１４人が下記の実験を行い、この
堀リコタツの加熱方法を評価した。
【００３９】
（実験ａ）側壁部面状ヒーター２、２ａの通電を停止し、そして底部面状ヒー
ター１、１ａのみを発熱させ、これに直接、足裏部を約２０分間接触させた場合
の暖かさの程度を評価する。なお、前記底部面状ヒーター１、１ａの温度は４５
℃に制御されている。この場合のコタツ内の平均温度は３５〜３６℃であった（
足裏・直接・熱伝導加熱）。
【００４０】
（実験ｂ）前記底部面状ヒーター１、１ａの上に、潜熱型蓄熱材充填したシー
ト状の蓄熱体３を積層し、前記ヒーター１、１ａに通電して蓄熱体３を加熱・溶
融状態とし、この蓄熱体３の上に直接、足裏部を約２０分間、接触させた場合の
暖かさを感じを評価する。この場合のコタツ内の平均温度は３５〜３６℃であっ
た。この蓄熱体３を構成している蓄熱材の溶融温度は３１℃、凝固温度は２８℃
であった（足裏・蓄熱材接触加熱）。
【００４１】
（実験ｃ）側壁部面状ヒーター２、２ａと底部面状ヒーター１、１ａの両方を
発熱させる。そして底部面状ヒーター１、１ａ上に足裏を接触させ、更に、踵（
くるぶし）部を側壁部面状ヒーター２、２ａより２０〜５０ｃｍ程度離間した状
態に保持して約２０分間その状態で暖かさの感じを評価する。この場合のコタツ
内の平均温度は３５〜３６℃であった（足裏直接熱伝導加熱と踵輻射加熱）。
【００４２】
（実験ｄ）側壁部面状ヒーター２、２ａの表面にアルミ板１２（図１参照）を
配置し、このアルミ板１２を介してコタツ内に熱を輻射させると共に、底部面状
ヒーター１、１ａにも通電して両方の面状ヒーター１、１ａ、２、２ａを発熱さ
せながら、前記（実験ｃ）と同様な姿勢で約２０分間その状態で暖かさの感じを
評価する。
【００４３】
この場合のコタツ内の平均温度は３５〜３６℃であった。前記アルミ板１２（
金属板）は放熱板、均熱板、更に表面の光沢により熱反射鏡の役目もした（足裏
直接熱伝導加熱と踵輻射加熱）。
【００４４】
（実験ｅ）赤外線サーモグラフィーを利用した観察
前記実験ａ〜ｄによる脚部を加熱した場合の赤外線サーモグラフィーによる温
度分布状態を観察した。また、比較のために従来の高温発熱型の堀りコタツを使
用して脚部を加熱し前記と同様に赤外線サーモグラフィーによる観察を行なった
（参考実験）。
【００４５】
その結果、実験ａは足裏の温度上昇が早いが、脚部まで加熱されるのには約２
０分以上の時間を必要とした。実験ｂは実験ａに比較して脚部までの加熱に時間
がかかった。
【００４６】
実験ｃは、低温加熱でありながら、脚部の温度上昇がかなり早かった。更に実
験ｄにおいては脚部の温度上昇が早い上に、下半身への温度の上昇の伝達の早い
ことを確認できた。これは脚部の低温加熱、特に輻射エネルギーを使用した脚部
の加熱により体温の上昇がかなり早いことも確認できた。
【００４７】
また、従来の高温発熱型の堀りコタツの場合は、足部全体と脚部の表面の温度
上昇が顕著であったが、コタツ内の温度がかなり高温であることから、脚部をコ
タツから出したり入れたり、あるいはコタツ内で移動するなどの動作が必要であ
り、長時間の使用には問題があった。
（実験の考察）
前記第１の消費電力の実験結果より、低温発熱型の面状ヒーターを使用した堀
りコタツの場合は、従来の電気容量の大きな高温加熱型の堀りコタツに比較して
消費電力が極端に低下することが確認された。これはＰＴＣ効果を持つ熱可塑性
樹脂を主原料として製造された極低温加熱の効果であることが理由である。
【００４８】
前記第２の人体コタツ暖房実験より、（実験ａ）の足裏・直接・熱伝導加熱で
は、あまり暖かさを感じないか、あるいは受熱が不十分であると感じた人が多か
った。
【００４９】
また、（実験ｂ）の足裏・蓄熱体に接触した加熱では、（実験ａ）の場合と同
様に、あまり暖かさを感じない人か多かった。これらの実験より足裏部だけの低
温加熱では、コタツの暖房として不十分であることが評価された。
【００５０】
次に、（実験ｃ）の足裏に直接熱伝導する加熱に、更に踵を輻射熱による加熱
が付加された複合加熱の場合は、コタツ内の平均温度が３５〜３６℃で体温以下
の温度（低温加熱）であるにもかかわらず、１０分〜１５分程度の時間の経過で
発汗と、従来のコタツでは経験したこともない快適な暖房効果を感ずることがで
きた（踵・遠赤外線加熱効果）。
【００５１】
更に、（実験ｄ）の側壁部面状ヒーター２、２ａと、表面に光沢のあるアルミ
板１２を使用した反射板とを併用した場合のコタツ暖房効果によると、１０分〜
１５分程度の時間で発汗が認められた。
【００５２】
更に、（実験ｃ）の場合に比較して従来のコタツでは「未経験の、かつ快適な
コタツ暖房効果」を感ずることができた。前記のようにコタツ内の温度が３５〜
３６℃程度の低温にもかかわらず、脚部全体が「ボヮ〜ツ」と温かくなり、これ
が下半身から体全体に伝達して快適な温もりを感ずることができた。
【００５３】
そして本発明にかかるこの低温発熱型の面状ヒーターを使用したコタツの場合
は、従来のコタツと比較して極く低温の暖房であるにもかかわらず、コタツより
出た時においても「脚部の火照り」が３０分間程度も継続し、更に、脚部が軽く
なったような感じがした（踝・遠赤外線加熱効果、温浴効果）。
（低温加熱型の堀りコタツの問題点）
前記各種の実験より、本発明者が製造販売している合成樹脂製面状ヒーターを
熱源とする低温加熱型の堀りコタツは、人体に対して血流を増大させ、足部ない
し下半身の局部暖房にも関わらず、体全体に温もりを感じ、しかもその加熱効果
が長く持続することか確認できた。
【００５４】
しかし、この発明を実施する工程において別の問題が発生した。
つまり、堀りコタツを使用してきた日本の家庭は多数あり、現在はそのコタツ
の脚入用凹部は板などで閉止され、最早その存在すら分からない状態となってい
ることもある。
【００５５】
そこでコタツを設置する技術者を各地に派遣して作業を行なったが、このコタ
ツ部材は価格が安価なものであり、更に作業も極めて単純であり、電気の専門家
でなくても設置できる程度のものであることから、コタツ改造の売り上げは利益
がでる程度のものではなかった。
【００５６】
前記堀りコタツの加熱手段である面状ヒーターは、本発明においては前記のよ
うに合成樹脂製でショートや過熱による火災を発生しない特性を持ち、しかも、
その取付け作業はネジ止めなどの簡単なものである利点がある。そこで、この低
温発熱型の面状ヒーターの特性を活かし、使用者が家電製品と同様に設置して使
用できる点に着目した。
（堀りコタツキット）
本発明者は、堀りコタツの各部材をコタツの組立キットとして纏め、更にこの
キットを構成する部材を一つの収納箱内に収納する。そして素人でも理解でき、
組立てができるる程度に図面入りで解説した組立方法の説明書を添付し、簡単に
素人でも、既存の堀りコタツの跡を利用して従来の堀りコタツと別の足湯効果を
発揮できる堀りコタツキットを提供することを目的とするものである。
【００５７】
本発明に係る堀りコタツキットは、収納箱の中に収納して全国に販売・配達で
き、素人でも簡単に堀りコタツの跡の凹部内に固定ないし箱体として装填し、更
に各種の家電製品のように簡単に配線できるコタツセットを提供することを目的
とするものである。
【００５８】
また、本発明に係るコタツセットは、動産として売買可能に構成しており、従
って個人でも設置できることからリース製品としても取扱うことができるもので
あり、このリースを対象とする製品を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００５９】
本発明に係る堀りコタツセットは次にように構成されている。
１）面状ヒーターと金属板とからなる側面ヒーター部材と、面状ヒーターと蓄
熱体とからなる底面ヒーター部材と、前記各面状ヒーターへの通電を制御する制
御装置を１つの収納箱の中に収納したコタツ用部品のセットであって、
前記面状ヒーターは、両縁に電極線を配置した熱可塑性合成樹脂製面状ヒータ
ーであり、前記電極線と配線との間や配線と制御装置との間を連結する少なくと
も主要配線はコネクタで連結可能になっており、更に、前記面状ヒーターなどの
一連の部材は堀りコタツの脚入用凹部の内壁面と底面に配置できる寸法に形成さ
れており、前記収納箱に収容された一連の部材は、運搬・分解・組立てが可能に
なっているいることを特徴としている。
【００６０】
２）前記熱可塑性樹脂製の面状ヒーターは、熱可塑性樹脂とカーボンの混合体
を押出成形され、ＰＴＣ特性を有することを特徴としている。
【００６１】
３）前記側面ヒーター部材を形成する金属板の面状ヒーターに対面する表面側
に、酸化アルミからなる第１セラミックス層と、この第１セラミックス層の上に
酸化チタンからなる第２セラミックス層が溶射により二重構造に形成されている
ことを特徴としている。
【００６２】
４）前記側面ヒーター部材を形成する面状ヒーターは、脚入用凹部を形成する
２側壁面を覆うようにＬ型に曲げて配置できる寸法を有していることを特徴とし
ている。
【００６３】
５）前記側面ヒーター部材と底面ヒーター部材を取付ける部材は、既設の堀り
コタツの脚入用凹部の内面に固定ないし支持されるか、あるいは別体の箱体の内
面に固定ないし支持されるように構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００６４】
Ａ）本発明に係るコタツセットは、収納箱内に堀りタコツを構成する部材を一
式収容し、これらの部材は素人でも簡単に組立てができるようになっているので
、購入者が組立てて使用することができる。
【００６５】
Ｂ）このタタツキットは、一つの収納箱内に収納しているので、遠隔地でも送
付でき、購入者が簡単に組立てて使用することができる。
【００６６】
Ｃ）また、本発明に係るコタツセットを構成する面状ヒーターは、特に、熱可
塑性合成樹脂を原料として製造しているので、万一、電気ショート事故が発生し
たとしても、自動的に電流を遮断でき、安全性は極めて高い。
【００６７】
Ｄ）また、人体の温度に近い低温で加熱することによって踵部から脚部、そし
て下半身にかけて熱エネルギーを打込むように加熱できる。しかも、熱さをそれ
ほど感じることもないのに、受熱量がかなり大きく、従って、約２０分以上本発
明に係るコタツを利用すると、かなり長い間、その暖房効果（体のホテリ、ポカ
ポカとした感じ）を持続させることかできる。
【００６８】
Ｅ）更に、本発明のコタツキットを構成する部材は、動産として個別に販売で
きる程度に整理されているので、リース物品として販売することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６９】
次に、図面を参照して本発明に係るコタツセットの実施の形態を説明する。
図１は、本発明のコタツセットを利用して組立てた堀りコタツの脚入用凹部に
収容するための「発熱部３０」を示す断面図であって、この例は、側板３１と底
板３２で箱体３３を形成している。
【００７０】
図６は、本発明に係るコタツキットの斜視図であって、収納箱４０内には箱体
３３を構成する板材（３１、３２）や断熱板などのの積層体４１、面状ヒーター
（１、１ａ、２、２ａ）の積層体４２、金属板（１２）を重ねた積層体４３、蓄
熱体（３）を重ねた積層体４４が配置されている。
【００７１】
また、制御装置６やクギやネジの小物類４５、そして説明書類４６と水密性コ
ネクタや配線などの配線部材４７などで収容されている。
【００７２】
前記のように収納箱４０に収納されていた各部材を収納箱４０より取出し、取
扱説明書によって図１のように箱体３３を組立ている。次いで、底面に図示しな
い断熱板を敷き、その上に底部面状ヒーター１、１ａを敷設し、更にシート状の
蓄熱体３を積層し、その上に足載板３４を敷く。
【００７３】
前記箱体３３を構成する側板３１には、図３に示すように内面の中間部にヒー
ターを収容する凹部ｋを形成したもの、図４に示すように平坦な面にヒーター２
、２ａを両面テープを使用して貼り付けておき、そのヒーター２、２ａの上に金
属板１２を当てがってこれを木ネジなどの固定具で固定していく。
【００７４】
なお、詳細を図示していないが、箱体３３の内面にはフエルト状物の張付けた
り、模様を印刷した合成樹脂発泡板を貼り付けてヒーターの熱をその箱体３３の
内側に引出すように配慮されている。
【００７５】
金属板１２は、ヒーター２、２ａの表面を覆う固定部材であると共に、反射板
であり、熱を分散する均熱板として作用するものである。特に、効率的にヒータ
ー２、２ａより発生した熱エネルギーを引出すために、その金属板１２（通常は
アルミ板）の表面（前記ヒーターに対面する側）にセラミックス層Ｃ1 とＣ2 の
二層のセラミックス層を溶射して形成している。金属板１２に直接設けるセラミ
ックス層Ｃ1 は酸化アルミが好ましく、このセラミックス層Ｃ1 上に積層するセ
ラミックス層Ｃ2 は酸化チタンが好ましい。
【００７６】
このセラミックス層Ｃ1 、Ｃ2 の組合わせは、セラミックス層を所定の温度に
加熱した際の遠赤外線の最大波長が短いものを発熱体であるヒーター２（高温面
）側にセラミックス層Ｃ2 を、金属板１２の表面（低温面）側に最大波長がそれ
より長いセラミックス層Ｃ1 を積層する。
【００７７】
この二種類のセラミックス層Ｃ1 、Ｃ2 の積層順序とその理由の詳細な説明は
省略するが、これは発明者自身が行なった大量の熱伝導の実験に基づくものであ
り、前記二種類のセラミックス層に限られず、セラミックス層を所定温度に加熱
した際に発生する熱エネルギーの最大値に対応する波長の大小によって順序を決
定すると良い。
【００７８】
なお、鍋の外表面に前記セラミックス層を単層で設けた場合と設けない場合と
、更に二層構造に設けた場合の水の蒸発実験を行うと、セラミックス層を所定の
順序（高温側に短波長、低温側に長波長）で二層に設けたものの蒸発速度は、約
２０〜３０％も増加することが確認されている。
【００７９】
前記面状ヒーター１、１ａ、２、２ａは前記ミサト株式会社が製造している商
品名「プラヒート」を基本構造として採用し、これを堀りコタツ用に特別に設計
した熱可塑性樹脂とカーボンとの混合体を押出成形したもので、低温発熱型であ
りながら遠赤外線の輻射効果の大きいものを使用している。この面状ヒーターは
一式でも３００Ｗ程度あるいは以下の小電力のものである。
【００８０】
そして蓄熱体３としては、例えば、特許第２９２９４１８号に記載されている
「水と無水硫酸ナトリウムと硫酸カルシウム２水塩と、ホウ酸ナトリウム１０水
塩と、水ガラスと塩酸とを配合してなり、硫酸カルシウム２水塩の配合量が０．
１〜２．９重量％であり、硫酸の配合量が３５％塩酸に換算して０．１〜１０重
量％である蓄熱組成物」を使用することができる。
【００８１】
本発明に係るコタツ用部品セットを構成する部材は、図６に示すように一式の
セットとして纏められており、このセットを購入者に送付すれば、購入者はそれ
を説明書に従って堀りコタツ用の凹部内に直接に取付けるか、あるいは図１に示
すように箱体３３の内部に面状ヒーター１、１ａ、２、２ａを所定の位置に取付
け、更に前記面状ヒーター１、１ａの上に蓄熱体３を載せて構成した発熱部３０
の状態にしたものを前記凹部内にスッポリと嵌入する。そして必要な配線を行え
ば、簡単に堀りコタツを完成することができる。
【００８２】
しかも、この堀りコタツは、従来の高温加熱型のものと違って体温に近い低温
加熱型であり、その加熱によって「温浴効果」を与えることができ、安全性の高
い状態で操作することができる。
【００８３】
本発明に係る堀りコタツは、老人や幼児でも、極めて安全に使用することがで
きるものである。
【００８４】
既に設置されている堀りコタツの脚入用凹部の寸法は、各家庭毎に相違してい
ることが多い。そこで、本発明に係るコタツ用部品セットを前記凹部の寸方を聞
き、必要に応じて写真で状況を確認した上で箱体３３を構成する板材などの寸法
を調節したものを送付することになる。また、説明書には図面を多く使用して購
入者はその図面を見れば組立て方法が容易に理解できるように配慮しておくこと
になる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明に係るコタツ用部品セットを組立た発熱図の断面図である。
【図２】面状ヒーターの表面に設ける金属板の拡大断面図である。
【図３】箱体を構成する板材の斜視図である。
【図４】箱体の内部に面状ヒーターと金属板を取付けた状態の斜視図である。
【図５】面状ヒーターの配線の説明図である。
【図６】本発明に係るコタツ用部品セットの斜視図である。
【図７】面状ヒーターの内部構造説明図である。
【図８】面状ヒーターの内部構造説明図である。
【図９】面状ヒーターの特性の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８６】
１、１ａ 底部面状ヒーター ２、２ａ 側壁部面状ヒーター
３ 蓄熱体 Ｈ 面状ヒーター ５ ヒーター素子 ５ａ 電極線
５ｂ 合成樹脂製カバー ６ 制御装置 ７ 配線
８ コネクタ １０ 電源用配線
３１、３２ 板材 ３３ 箱体 ４０ 収納箱
４１ 板材などの積層体 ４２ 面状ヒーターの積層体
４３ 金属板の積層体 ４４ 蓄熱体の積層体
４５ クギやネジの小物類 ４６ 説明書類 ４７ 配線部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
面状ヒーターと金属板とからなる側面ヒーター部材と、面状ヒーターと蓄熱体
とからなる底面ヒーター部材と、前記各面状ヒーターへの通電を制御する制御装
置を１つの収納箱の中に収納したコタツ用部品のセットであって、
前記面状ヒーターは、両縁に電極線を配置した熱可塑性合成樹脂製面状ヒータ
ーであり、前記電極線と配線との間や配線と制御装置との間を連結する少なくと
も主要配線はコネクタで連結可能になっており、更に、前記面状ヒーターなどの
一連の部材は堀りコタツの脚入用凹部の内壁面と底面に配置できる寸法に形成さ
れており、前記収納箱に収容された一連の部材は、運搬・分解・組立てが可能に
なっているいることを特徴とするコタツ用部品のセット。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂製の面状ヒーターは、熱可塑性樹脂とカーボンの混合体を押
出成形され、ＰＴＣ特性を有することを特徴とする請求項１あるいは２記載のコ
タツ用部品のセット。
【請求項３】
前記側面ヒーター部材を形成する金属板の面状ヒーターに対面する表面側に、
酸化アルミからなる第１セラミックス層と、この第１セラミックス層の上に酸化
チタンからなる第２セラミックス層が溶射により二重構造に形成されていること
を特徴とする請求項１記載のコタツ用部品のセット。
【請求項４】
前記側面ヒーター部材を形成する面状ヒーターは、脚入用凹部を形成する２面
を覆うようにＬ型に曲げて配置できる寸法を有していることを特徴とする請求項
１記載のコタツ用部品のセット。
【請求項５】
前記側面ヒーター部材と底面ヒーター部材を取付ける部材は、既設の堀りコタ
ツの脚入用凹部の内面に固定ないし支持されるか、あるいは別体の箱体の内面に
固定ないし支持されるように構成されていることを特徴とする請求項１記載のコ
タツ用部品セット。
【請求項１】
面状ヒーターと金属板とからなる側面ヒーター部材と、面状ヒーターと蓄熱体
とからなる底面ヒーター部材と、前記各面状ヒーターへの通電を制御する制御装
置を１つの収納箱の中に収納したコタツ用部品のセットであって、
前記面状ヒーターは、両縁に電極線を配置した熱可塑性合成樹脂製面状ヒータ
ーであり、前記電極線と配線との間や配線と制御装置との間を連結する少なくと
も主要配線はコネクタで連結可能になっており、更に、前記面状ヒーターなどの
一連の部材は堀りコタツの脚入用凹部の内壁面と底面に配置できる寸法に形成さ
れており、前記収納箱に収容された一連の部材は、運搬・分解・組立てが可能に
なっているいることを特徴とするコタツ用部品のセット。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂製の面状ヒーターは、熱可塑性樹脂とカーボンの混合体を押
出成形され、ＰＴＣ特性を有することを特徴とする請求項１あるいは２記載のコ
タツ用部品のセット。
【請求項３】
前記側面ヒーター部材を形成する金属板の面状ヒーターに対面する表面側に、
酸化アルミからなる第１セラミックス層と、この第１セラミックス層の上に酸化
チタンからなる第２セラミックス層が溶射により二重構造に形成されていること
を特徴とする請求項１記載のコタツ用部品のセット。
【請求項４】
前記側面ヒーター部材を形成する面状ヒーターは、脚入用凹部を形成する２面
を覆うようにＬ型に曲げて配置できる寸法を有していることを特徴とする請求項
１記載のコタツ用部品のセット。
【請求項５】
前記側面ヒーター部材と底面ヒーター部材を取付ける部材は、既設の堀りコタ
ツの脚入用凹部の内面に固定ないし支持されるか、あるいは別体の箱体の内面に
固定ないし支持されるように構成されていることを特徴とする請求項１記載のコ
タツ用部品セット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−１８３００７（Ｐ２００７−１８３００７Ａ）
【公開日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３８０７０９（Ｐ２００５−３８０７０９）
【出願日】平成１７年１２月３１日（２００５．１２．３１）
【出願人】（０００１１４０６４）ミサト株式会社 (15)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月３１日（２００５．１２．３１）
【出願人】（０００１１４０６４）ミサト株式会社 (15)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]