特許 7461258 ヒータおよびヒータの使用方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-26

(45)【発行日】2024-04-03

(54)【発明の名称】ヒータおよびヒータの使用方法

(51)【国際特許分類】

   H05B 3/00 20060101AFI20240327BHJP

   H05B 3/14 20060101ALI20240327BHJP

【ＦＩ】

H05B3/00 310G

H05B3/14 F

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020150624

(22)【出願日】2020-09-08

(65)【公開番号】P2022045116

(43)【公開日】2022-03-18

【審査請求日】2023-04-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000004617

【氏名又は名称】日本車輌製造株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000005119

【氏名又は名称】日立造船株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110847

【弁理士】

【氏名又は名称】松阪 正弘

(74)【代理人】

【識別番号】100136526

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 勉

(74)【代理人】

【識別番号】100136755

【弁理士】

【氏名又は名称】井田 正道

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 智広

(72)【発明者】

【氏名】今村 佑介

(72)【発明者】

【氏名】石田 大雅

(72)【発明者】

【氏名】山口 和将

(72)【発明者】

【氏名】成瀬 功

(72)【発明者】

【氏名】川上 陽子

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 徹

(72)【発明者】

【氏名】大工 博之

(72)【発明者】

【氏名】山下 智也

【審査官】川口 聖司

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１０９７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－１９１７８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０２０／１７０９９１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平５－５４９５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公昭４８－３３２３２（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】米国特許第５１１９２１５（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開平５－１３３６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平６－５６９９７（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ １／００－３／１８

Ｈ０５Ｂ ３／４０－３／８２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヒータであって、
電源に接続される一対の電極と、
前記一対の電極間を接続し、電力を供給されることにより発熱する発熱体と、
前記発熱体の温度に基づいて前記一対の電極と前記電源との接続をＯＮ／ＯＦＦすることにより、前記発熱体の温度を調節するサーモスタット部と、
を備え、
前記サーモスタット部は、
第１サーモスタットと、
前記第１サーモスタットと並列に接続され、前記第１サーモスタットの高温動作温度よりも高温動作温度が低く、かつ、前記第１サーモスタットの低温動作温度よりも低温動作温度が低い第２サーモスタットと、
を備え、
前記第１サーモスタットは、故障時にはＯＦＦ状態で維持されることを特徴とするヒータ。

【請求項2】

請求項１に記載のヒータであって、
前記第１サーモスタットおよび前記第２サーモスタットを前記電源および前記一対の電極に選択的に接続する接続切替部を備えておらず、
前記第１サーモスタットが正常に作動している状態では前記第２サーモスタットは作動しないことを特徴とするヒータ。

【請求項3】

請求項１または２に記載のヒータであって、
前記発熱体は、シート状のカーボンナノチューブ成形体である接続シート部であることを特徴とするヒータ。

【請求項4】

請求項３に記載のヒータであって、
前記接続シート部を内部に収容する収容部と、
前記収容部の外面に設けられて前記接続シート部からの熱を均等化して放熱面から放熱する放熱部と、
をさらに備え、
前記第１サーモスタットおよび前記第２サーモスタットは、前記放熱部に取り付けられることを特徴とするヒータ。

【請求項5】

請求項４に記載のヒータであって、
前記収容部が、前記接続シート部の主面に沿って広がるシート状の部材であり、
前記放熱部は、前記収容部上において前記接続シート部の前記主面に平行に広がり、前記接続シート部の前記主面に垂直な方向において前記接続シート部全体と重なることを特徴とするヒータ。

【請求項6】

請求項５に記載のヒータであって、
他の一対の電極と、
前記他の一対の電極間を接続するシート状のカーボンナノチューブ成形体であり、電力を供給されることにより発熱する発熱体である他の接続シート部と、
をさらに備え、
前記他の接続シート部は、前記接続シート部の側方に隣接して配置され、
前記放熱部は、前記接続シート部の前記主面に垂直な方向において、前記接続シート部全体、および、前記他の接続シート部全体と重なることを特徴とするヒータ。

【請求項7】

請求項４ないし６のいずれか１つに記載のヒータであって、
前記接続シート部の温度が所定温度以上になると前記一対の電極と前記電源との接続を遮断する過熱遮断部をさらに備え、
前記過熱遮断部は、前記放熱部に取り付けられることを特徴とするヒータ。

【請求項8】

請求項１ないし６のいずれか１つに記載のヒータであって、
前記発熱体の温度が所定温度以上になると前記一対の電極と前記電源との接続を遮断する過熱遮断部をさらに備えることを特徴とするヒータ。

【請求項9】

請求項１ないし８のいずれか１つに記載のヒータであって、
前記サーモスタット部は、
前記第１サーモスタットおよび前記第２サーモスタットと並列に接続され、前記第２サーモスタットの高温動作温度よりも高温動作温度が低く、かつ、前記第２サーモスタットの低温動作温度よりも低温動作温度が低い第３サーモスタットをさらに備えることを特徴とするヒータ。

【請求項10】

電源に接続される一対の電極と、前記一対の電極間を接続し、電力を供給されることにより発熱する発熱体と、前記発熱体の温度に基づいて前記一対の電極と前記電源との接続をＯＮ／ＯＦＦすることにより、前記発熱体の温度を調節するサーモスタット部と、を備え、前記サーモスタット部は、第１サーモスタットと、前記第１サーモスタットと並列に接続され、前記第１サーモスタットの高温動作温度よりも高温動作温度が低く、かつ、前記第１サーモスタットの低温動作温度よりも低温動作温度が低い第２サーモスタットと、を備えるヒータの使用方法であって、
前記第１サーモスタットは、故障時にはＯＦＦ状態で維持され、
前記第１サーモスタットが故障してＯＦＦ状態で維持されると、前記第２サーモスタットが作動し、前記第２サーモスタットにより前記発熱体の温度が設定温度範囲内に維持されることを特徴とするヒータの使用方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヒータおよびヒータの使用方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、対象物を加熱するヒータには、発熱体の温度を設定温度の近傍に保つためにサーモスタットが設けられることが多い。例えば、特許文献１では、乗員が着座するシートクッションに、シートヒータと、サーモスタットとが設けられている。

【0003】

また、特許文献２のヒータユニットでは、動作温度が異なる２つの温度制御サーモスタットが、切替スイッチを介して採暖ヒータに接続されている。採暖ヒータは、切替スイッチにより、２つの温度制御サーモスタットのうち一方と選択的に接続される。これにより、ヒータユニットの温度設定を、ＨｉｇｈとＬｏｗとの間で切り替え可能としている。特許文献３のシートヒータでも同様に、切替スイッチにより、採暖ヒータを２つのサーモスタットのうち一方と選択的に接続することにより、多段階の温度制御を可能としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－１７６８４７号公報

【文献】特開２０１１－１９８６５２号公報

【文献】特開２００２－２７２５５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特許文献１のようなシートヒータでは、サーモスタットがＯＮ／ＯＦＦの切り替えの耐用回数を超過するなどして壊れた場合、シートヒータの温度調節が不能となり、シートヒータを使用することができなくなる。このため、サーモスタット以外の部分に故障がなくても、シートヒータの寿命となる。特許文献２のヒータユニットでも同様に、２つのサーモスタットのうち一方が壊れると、壊れたサーモスタットに対応する温度域での温度制御は不可能となるため、ヒータユニットが使用できなくなる。特許文献３についても同様である。

【0006】

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、ヒータを長寿命化することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

請求項１に記載の発明は、ヒータであって、電源に接続される一対の電極と、前記一対の電極間を接続し、電力を供給されることにより発熱する発熱体と、前記発熱体の温度に基づいて前記一対の電極と前記電源との接続をＯＮ／ＯＦＦすることにより、前記発熱体の温度を調節するサーモスタット部とを備え、前記サーモスタット部は、第１サーモスタットと、前記第１サーモスタットと並列に接続され、前記第１サーモスタットの高温動作温度よりも高温動作温度が低く、かつ、前記第１サーモスタットの低温動作温度よりも低温動作温度が低い第２サーモスタットとを備え、前記第１サーモスタットは、故障時にはＯＦＦ状態で維持される。

【0008】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のヒータであって、前記第１サーモスタットおよび前記第２サーモスタットを前記電源および前記一対の電極に選択的に接続する接続切替部を備えておらず、前記第１サーモスタットが正常に作動している状態では前記第２サーモスタットは作動しない。

【0009】

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のヒータであって、前記発熱体は、シート状のカーボンナノチューブ成形体である接続シート部である。

【0010】

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のヒータであって、前記接続シート部を内部に収容する収容部と、前記収容部の外面に設けられて前記接続シート部からの熱を均等化して放熱面から放熱する放熱部とをさらに備え、前記第１サーモスタットおよび前記第２サーモスタットは、前記放熱部に取り付けられる。

【0011】

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のヒータであって、前記収容部が、前記接続シート部の主面に沿って広がるシート状の部材であり、前記放熱部は、前記収容部上において前記接続シート部の前記主面に平行に広がり、前記接続シート部の前記主面に垂直な方向において前記接続シート部全体と重なる。

【0013】

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のヒータであって、他の一対の電極と、前記他の一対の電極間を接続するシート状のカーボンナノチューブ成形体であり、電力を供給されることにより発熱する発熱体である他の接続シート部とをさらに備え、前記他の接続シート部は、前記接続シート部の側方に隣接して配置され、前記放熱部は、前記接続シート部の前記主面に垂直な方向において、前記接続シート部全体、および、前記他の接続シート部全体と重なる。

【0014】

請求項７に記載の発明は、請求項４ないし６のいずれか１つに記載のヒータであって、前記接続シート部の温度が所定温度以上になると前記一対の電極と前記電源との接続を遮断する過熱遮断部をさらに備え、前記過熱遮断部は、前記放熱部に取り付けられる。

【0015】

請求項８に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１つに記載のヒータであって、前記発熱体の温度が所定温度以上になると前記一対の電極と前記電源との接続を遮断する過熱遮断部をさらに備える。

【0016】

請求項９に記載の発明は、請求項１ないし８のいずれか１つに記載のヒータであって、前記サーモスタット部は、前記第１サーモスタットおよび前記第２サーモスタットと並列に接続され、前記第２サーモスタットの高温動作温度よりも高温動作温度が低く、かつ、前記第２サーモスタットの低温動作温度よりも低温動作温度が低い第３サーモスタットをさらに備える。
請求項１０に記載の発明は、電源に接続される一対の電極と、前記一対の電極間を接続し、電力を供給されることにより発熱する発熱体と、前記発熱体の温度に基づいて前記一対の電極と前記電源との接続をＯＮ／ＯＦＦすることにより、前記発熱体の温度を調節するサーモスタット部と、を備え、前記サーモスタット部は、第１サーモスタットと、前記第１サーモスタットと並列に接続され、前記第１サーモスタットの高温動作温度よりも高温動作温度が低く、かつ、前記第１サーモスタットの低温動作温度よりも低温動作温度が低い第２サーモスタットと、を備えるヒータの使用方法であって、前記第１サーモスタットは、故障時にはＯＦＦ状態で維持され、前記第１サーモスタットが故障してＯＦＦ状態で維持されると、前記第２サーモスタットが作動し、前記第２サーモスタットにより前記発熱体の温度が設定温度範囲内に維持される。

【発明の効果】

【0017】

本発明では、ヒータを長寿命化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】一の実施の形態に係るＣＮＴヒータの側面図である。

【図2】ＣＮＴヒータの平面図である。

【図3】ＣＮＴヒータの各構成の電気的な接続状態を示す概念図である。

【図4】サーモスタットの断面図である。

【図5】サーモスタットの断面図である。

【図6】サーモスタット部の動作を示す図である。

【図7】他のＣＮＴヒータの平面図である。

【図8】ＣＮＴヒータの各構成の電気的な接続状態を示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１は、本発明の一の実施の形態に係るヒータ１を示す側面図である。ヒータ１は、カーボンナノチューブを利用したカーボンナノチューブヒータであり、以下、「ＣＮＴヒータ１」とも呼ぶ。図２は、ＣＮＴヒータ１を示す平面図である。図３は、ＣＮＴヒータ１の各構成の電気的な接続状態を示す概念図である。図３では、ＣＮＴヒータ１が接続される電源９１も併せて示す。

【0020】

ＣＮＴヒータ１は、例えば、対象物の加熱に利用される比較的薄型のシート状のヒータである。以下の説明では、図１中の左右方向を「長手方向」とも呼び、図１中の上下方向を単に「上下方向」とも呼ぶ。また、図１における紙面に垂直は方向（すなわち、長手方向および上下方向に垂直な方向）を「幅方向」とも呼ぶ。なお、上述の上下方向は、実際の重力方向と一致してもよく、一致しなくてもよい。

【0021】

ＣＮＴヒータ１は、カーボンナノチューブデバイス２（以下、「ＣＮＴデバイス２」とも呼ぶ。）と、収容部３１と、放熱部３４と、サーモスタット部３５と、過熱遮断部３６とを備える。図２に示す例では、ＣＮＴヒータ１の平面視における形状は、長手方向に長い略矩形である。ＣＮＴデバイス２、収容部３１および放熱部３４の平面視における形状も、長手方向に長い略矩形である。ＣＮＴヒータ１、ＣＮＴデバイス２、収容部３１および放熱部３４の平面視における形状は、様々に変更されてよい。例えば、当該形状は、略正方形であってもよく、幅方向に長い略矩形であってもよく、略台形であってもよい。

【0022】

ＣＮＴデバイス２は、電力を供給されることにより発熱する略シート状の発熱デバイスである。本明細書におけるシート状とは、縦横の長さに対して厚さが薄い形状を意味し、可撓性を有していても有していなくてもよい。また、本明細書におけるシート状とは、フィルム状と呼ばれる形状も含む概念である。

【0023】

ＣＮＴデバイス２は、接続シート部２１と、一対の電極２２とを備える。一対の電極２２は、長手方向において離間しつつ対向して配置され、電源９１に電気的に接続される。図２に示す例では、一対の電極２２はそれぞれ、幅方向に沿って略直線状に延びる略矩形帯状の薄板状部材である。各電極２２は、導電体であり、例えば銅（Ｃｕ）等により形成された金属箔である。各電極２２の厚さは、例えば、２０μｍ～３００μｍであり、好ましくは５０μｍ～１００μｍである。電極２２の形状、材料および大きさは、様々に変更されてよい。

【0024】

接続シート部２１は、一方の電極２２から他方の電極２２まで長手方向に延び、一対の電極２２間を電気的に接続する。接続シート部２１は、導電性のシート部材である。図２に示す例では、接続シート部２１の平面視における形状は、一対の電極２２間にて広がる長手方向に長い略矩形である。接続シート部２１の形状は、様々に変更されてよい。

【0025】

接続シート部２１の長手方向の両端部は、一対の電極２２に固定される。例えば、電極２２上に配置された接続シート部２１の端部を金属箔により覆い、当該金属箔と電極２２とを接合する（例えば、ハンダ接合する）ことにより、接続シート部２１が電極２２に固定される。あるいは、電極２２が、接続シート部２１の端部を間に挟んで折り畳まれて押圧されることにより、接続シート部２１と電極２２とが固定されてもよい。または、２枚の金属箔（例えば、銅箔）により接続シート部２１の端部を挟み、当該２枚の金属箔をハンダ接合することにより、電極２２の形成および電極２２に対する接続シート部２１の固定が同時に行われてもよい。電極２２に対する接続シート部２１の固定は、上記以外の固定方法により行われてもよい。

【0026】

接続シート部２１は、多数のカーボンナノチューブにより形成された可撓性を有するシート状のカーボンナノチューブ成形体（以下、「ＣＮＴ成形体」とも呼ぶ。）である。接続シート部２１は、例えば、複数のカーボンナノチューブシート（以下、「ＣＮＴシート」とも呼ぶ。）が厚さ方向（すなわち、上下方向）に積層された積層シート状の部材である。接続シート部２１におけるＣＮＴシートの積層数は、ＣＮＴデバイス２に求められる性能により様々に変化するが、例えば１０層～１００層である。

【0027】

接続シート部２１におけるカーボンナノチューブの向き（すなわち、カーボンナノチューブが延びる方向）は、例えば、長手方向に略平行である。換言すれば、接続シート部２１を構成する複数層のＣＮＴシートにおいて、各ＣＮＴシートを構成する多数のカーボンナノチューブは、長手方向に略平行に延びる。当該多数のカーボンナノチューブは、幅方向に略平行に延びていてもよく、長手方向および幅方向に対して傾斜する方向に延びていてもよい。当該多数のカーボンナノチューブは、略同じ方向に延びていてもよく、異なる方向に延びていてもよい。

【0028】

接続シート部２１の大きさは、ＣＮＴヒータ１に求められる性能により様々に変化する。接続シート部２１の長手方向の長さ（以下、単に「長さ」とも呼ぶ。）は、例えば１０ｍｍ～１０００ｍｍである。接続シート部２１の幅方向の幅（以下、単に「幅」とも呼ぶ。）は、例えば１０ｍｍ～１０００ｍｍである。接続シート部２１の長さおよび幅は、例えば、２００ｍｍおよび６０ｍｍである。また、接続シート部２１の長さおよび幅は、例えば、９４ｍｍおよび１８０ｍｍである。好ましくは、接続シート部２１は、対角線の長さが２００ｍｍ以上である略矩形状である。

【0029】

ＣＮＴデバイス２では、例えば、接続シート部２１を構成する多数のカーボンナノチューブが、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）水溶液等を主成分とする接着剤により互いに接着されてもよい。当該接着剤は、エポキシ系、アクリル系またはシリコーンゴム系の接着剤であってもよい。当該接着剤は、導電性添加材を含んでいてもよい。当該導電性添加材は、例えば、銀（Ａｇ）等の金属微粒子、グラフェン（具体的には、シート状グラフェンを粉砕した粉体）、ミルドファイバー、または、カーボンナノチューブの粉体である。当該導電性添加材の直径は、好ましくは１０μｍ以下であり、より好ましくは１μｍ未満である。なお、上記接着剤は、導電性添加材を含んでいなくてもよい。

【0030】

収容部３１は、ＣＮＴデバイス２の全体を内部に収容して（すなわち、被覆して）固定する外装部材である。図１および図２に示す例では、収容部３１は、可撓性を有する絶縁性のシート状部材であり、接続シート部２１の主面に沿って広がる。収容部３１は、例えば、樹脂または弾性高分子材料により形成される。収容部３１は、例えば、透明または半透明の部材である。なお、収容部３１は、必ずしも可撓性を有する必要はなく、硬質部材であってもよい。

【0031】

図１および図２に示す例では、収容部３１は、下部材３２と、上部材３３とを備える。下部材３２は、ＣＮＴデバイス２を下側から支持して被覆する。上部材３３は、ＣＮＴデバイス２を間に挟んで下部材３２の上面上に固定されることにより、ＣＮＴデバイス２を上側から被覆する。換言すれば、ＣＮＴデバイス２は、下部材３２と上部材３３とにより封止される。

【0032】

下部材３２および上部材３３は、例えば、シリコーン樹脂により形成されたシート部材（すなわち、シリコーンシート）である。下部材３２と上部材３３とは、例えば、接着剤や両面テープ等で接合される。下部材３２および上部材３３は、例えば、樹脂フィルムの表面に接着剤層が設けられたラミネートフィルムであってもよい。あるいは、下部材３２は、剥離紙上にシリコーン樹脂を膜状に塗布して硬化させることにより形成されてもよく、上部材３３は、下部材３２上にシリコーン樹脂を膜状に塗布して硬化させることにより形成されてもよい。

【0033】

ＣＮＴヒータ１は、さらに、図示省略の一対の端子を備える。当該一対の端子は、収容部３１の内部において、一対の電極２２とそれぞれ電気的に接続される。また、当該一対の端子は、一対の電極２２から収容部３１を貫通して収容部３１の外部へと延びる。ＣＮＴデバイス２への電力の供給は、当該一対の端子を介して行われる。ＣＮＴデバイス２では、当該一対の端子および一対の電極２２を介して接続シート部２１に電力が供給されることにより、発熱体である接続シート部２１が発熱する。

【0034】

ＣＮＴヒータ１では、収容部３１は、必ずしもＣＮＴデバイス２の全体を内部に収容する必要はなく、少なくとも接続シート部２１を内部に収容していればよい。換言すれば、ＣＮＴヒータ１では、各電極２２の一部または全体が、収容部３１から外部に露出していてもよい。例えば、収容部３１の上部材３３を下部材３２よりも小さくすることにより、下部材３２上に配置された電極２２の一部または全体が、上部材３３から露出する。この場合、上述の一対の端子は省略され、収容部３１から露出している一対の電極２２に電線が直接的に接続されてもよい。

【0035】

放熱部３４は、収容部３１の外面に設けられる膜状または薄板状の部材である。図１に示す例では、放熱部３４は、収容部３１の上面（すなわち、上側の主面）に設けられる。放熱部３４は、例えば、収容部３１の上面に接着剤等で固定された金属箔または金属製のシート部材である。当該金属として、例えば、アルミニウム（Ａｌ）や銅が利用可能である。放熱部３４は、例えば、収容部３１の上面に蒸着等により形成された金属製の薄膜であってもよい。

【0036】

放熱部３４は、収容部３１上において、接続シート部２１の主面に沿って当該主面に略平行に広がる。放熱部３４は、接続シート部２１の主面に垂直な方向において、接続シート部２１の略全体と重なる。換言すれば、放熱部３４は、平面視において、接続シート部２１の略全体を覆う。放熱部３４の上面（すなわち、収容部３１と反対側の主面）は、ＣＮＴデバイス２の接続シート部２１からの熱を均等化して放熱する放熱面である。

【0037】

サーモスタット部３５は、放熱部３４に取り付けられる。図１および図２に示す例では、サーモスタット部３５は、放熱部３４の上面（すなわち、放熱面）において、長手方向の一方の端部かつ幅方向の中央部に取り付けられる。サーモスタット部３５は、例えば、放熱部３４の長手方向および幅方向の中央部に取り付けられてもよい。サーモスタット部３５の位置は、様々に変更されてよい。図３に示すように、サーモスタット部３５は、一方の電極２２と電源９１との間に電気的に接続される。換言すれば、当該一方の電極２２は、サーモスタット部３５を介して電源９１に電気的に接続される。

【0038】

サーモスタット部３５は、接続シート部２１の温度に基づいて、一対の電極２２と電源９１との電気的接続をＯＮ／ＯＦＦする。換言すれば、サーモスタット部３５は、接続シート部２１の温度に基づいて、一対の電極２２と電源９１との電気的接続を、「ＯＮ（すなわち、接続）」と「ＯＦＦ（すなわち、非接続）」との間で切り替える。これにより、発熱体である接続シート部２１の温度が調節される。

【0039】

具体的には、接続シート部２１により加熱された放熱部３４の温度が所定の温度（すなわち、上限温度）以上になると、サーモスタット部３５により、一対の電極２２と電源９１との電気的接続が、ＯＮからＯＦＦに切り替えられる。そして、接続シート部２１および放熱部３４の温度が下がり、放熱部３４の温度が所定の温度（すなわち、下限温度）以下になると、一対の電極２２と電源９１との電気的接続がＯＦＦからＯＮに切り替えられ、接続シート部２１および放熱部３４の温度が上がる。これにより、接続シート部２１の温度が調節され、所定の温度範囲（以下、「設定温度範囲」とも呼ぶ。）内に維持される。

【0040】

過熱遮断部３６は、サーモスタット部３５と同様に、放熱部３４に取り付けられる。図１および図２に示す例では、過熱遮断部３６は、放熱部３４の上面（すなわち、放熱面）において、長手方向の一方の端部かつ幅方向の中央部に取り付けられる。過熱遮断部３６は、例えば、放熱部３４の長手方向および幅方向の中央部に取り付けられてもよい。過熱遮断部３６の位置は、様々に変更されてよい。図３に示すように、過熱遮断部３６は、一方の電極２２と電源９１との間において、サーモスタット部３５と直列に電気的に接続される。換言すれば、当該一方の電極２２は、サーモスタット部３５および過熱遮断部３６を介して電源９１に電気的に接続される。

【0041】

過熱遮断部３６は、接続シート部２１の温度が所定温度以上になると、一対の電極２２と電源９１との電気的接続を遮断する。図１および図２に示す例では、過熱遮断部３６は、接続シート部２１により加熱された放熱部３４の温度が、接続シート部２１の上記所定温度に対応する温度以上になると、当該電気的接続を遮断する。上記所定温度は、サーモスタット部３５により維持される接続シート部２１の上記設定温度範囲の上限よりも高温である。すなわち、過熱遮断部３６は、何らかの異常等により、接続シート部２１が、サーモスタット部３５による温度調節の範囲を超えて過剰に高温になった場合に、接続シート部２１への電力の供給を遮断する。過熱遮断部３６としては、例えば、過剰な高温で溶断する温度ヒューズ、あるいは、過剰高温から温度が下がっても接続の自動復帰が行われないワンショット型サーモスタットまたは手動復帰型サーモスタットが利用可能である。

【0042】

図３に示すように、サーモスタット部３５は、第１サーモスタット３５１と、第２サーモスタット３５２とを備える。第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２は、上記一方の電極２２と電源９１との間に、電気的に並列に接続される。換言すれば、当該一方の電極２２は、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２の双方を介して電源９１に電気的に接続される。なお、図３に示す例では、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２の一方と、電源９１とを選択的に接続するための切替スイッチ等の接続切替部は設けられていない。また、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２の一方と、ＣＮＴデバイス２の上記一方の電極２２とを選択的に接続するための切替スイッチ等の接続切替部も設けられていない。換言すれば、図３に例示するＣＮＴヒータ１では、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２の一方と、電源９１および一対の電極２２との意図的な選択的接続は行われない。

【0043】

第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２としては、バイメタル式、電子式、液体膨張式またはサーマルリード磁力式等、様々な種類のサーモスタットが使用可能である。第１サーモスタット３５１の種類と第２サーモスタット３５２の種類とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。本実施の形態では、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２は、バイメタル式のサーモスタットである。また、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２は、放熱部３４（例えば、放熱部３４の上面）に取り付けられる。

【0044】

図４は、第１サーモスタット３５１の構造の一例を示す縦断面図である。図４に示す例では、第１サーモスタット３５１は、ケース４１と、カバー４２と、バイメタル台４３と、バイメタル４４と、移動子４５と、弾性部材４６と、可動接点４７と、固定接点４８とを備える。以下の説明では、図４中の上下方向を単に「上下方向」とも呼ぶ。なお、当該上下方向は、実際の重力方向と一致してもよく、一致しなくてもよい。

【0045】

ケース４１は、上下方向に延びる有底略円筒状の部材である。カバー４２は、上下方向に延びる有蓋略円筒状の部材であり、ケース４１の上端部に取り付けられてケース４１の上部開口を閉鎖する。バイメタル台４３、バイメタル４４、移動子４５、弾性部材４６、可動接点４７および固定接点４８は、ケース４１およびカバー４２により形成される内部空間に収容される。

【0046】

バイメタル台４３は、上下方向に略垂直に広がる略円環板状の部材であり、ケース４１の内部に固定される。バイメタル台４３とカバー４２の天蓋部との間の空間には、バイメタル４４が収容される。バイメタル４４は、上下方向に垂直な方向に広がる略円板状の部材であり、熱膨張率が異なる複数の金属板を積層および接合することにより形成される。図４に示す状態では、バイメタル４４は、上側に凸となるように湾曲している。移動子４５は、上下方向に延びる略円柱状または略円筒状の部材であり、バイメタル台４３の中央部の貫通孔に挿入されている。移動子４５の上端部は、バイメタル４４の中央部に接触しており、移動子４５の下端部は、弾性部材４６に接触している。

【0047】

弾性部材４６は、バイメタル台４３とケース４１の底部との間に圧縮状態で収容されている。図４に示す例では、弾性部材４６は、側面視において９０°回転した略Ｕ字状の板バネである。弾性部材４６の下部は、ケース４１の底部に固定される。弾性部材４６の上部は、弾性部材４６が弾性変形することにより上下方向に移動可能な可動部４６１である。移動子４５は、弾性部材４６の可動部４６１に接触しており、弾性部材４６の復元力により、バイメタル４４の方向に付勢されている。

【0048】

弾性部材４６の可動部４６１の先端部上面には、可動接点４７が設けられている。可動接点４７は、バイメタル台４３の下面に設けられた固定接点４８と上下方向に対向する。図４に示す状態では、可動接点４７と固定接点４８とが接触して電気的に接続されている。すなわち、第１サーモスタット３５１はＯＮ状態である。

【0049】

第１サーモスタット３５１の温度が上昇して所定の高温動作温度に達すると、バイメタル４４の湾曲方向が、図５に示すように反転する。具体的には、バイメタル４４は、熱膨張することにより、下側に凸となるように湾曲する。これにより、移動子４５が下方へと移動し、弾性部材４６の可動部４６１が下方へと押し下げられる。その結果、可動接点４７が固定接点４８から下方に離間し、第１サーモスタット３５１はＯＦＦ状態となる。

【0050】

図５に示す状態から、第１サーモスタット３５１の温度が下降して所定の低温動作温度に達すると、バイメタル４４の湾曲方向が、図４に示すように反転する。具体的には、バイメタル４４は、上側に凸となるように湾曲する。これにより、移動子４５が上方へと移動し、弾性部材４６の可動部４６１が上方へと移動する。その結果、可動接点４７が固定接点４８に接触し、第１サーモスタット３５１はＯＮ状態となる。なお、上述の低温動作温度は、高温動作温度よりも低い温度である。

【0051】

第２サーモスタット３５２は、バイメタル４４の種類が異なる点を除き、第１サーモスタット３５１と同様の構造を有する。第２サーモスタット３５２の高温動作温度は、第１サーモスタット３５１の高温動作温度よりも低い。また、第２サーモスタット３５２の低温動作温度は、第１サーモスタット３５１の低温動作温度よりも低い。以下の説明では、第１サーモスタット３５１の高温動作温度および低温動作温度をそれぞれ、「第１高温動作温度Ｔ_Ｈ１」および「第１低温動作温度Ｔ_Ｌ１」とも呼ぶ。また、第２サーモスタット３５２の高温動作温度および低温動作温度をそれぞれ、「第２高温動作温度Ｔ_Ｈ２」および「第２低温動作温度Ｔ_Ｌ２」とも呼ぶ。

【0052】

本実施の形態では、第１高温動作温度Ｔ_Ｈ１は、例えば５４℃であり、第１低温動作温度Ｔ_Ｌ１は、例えば２９℃である。また、第２高温動作温度Ｔ_Ｈ２は、例えば４７℃であり、第２低温動作温度Ｔ_Ｌ２は、例えば２２℃である。この場合、第２高温動作温度Ｔ_Ｈ２は、第１低温動作温度Ｔ_Ｌ１よりも高い。

【0053】

次に、ＣＮＴヒータ１におけるサーモスタット部３５の動作を、図６を参照しつつ説明する。図６中の横軸は、ＣＮＴヒータ１の使用開始からの経過時間を示し、図６中の縦軸は、ＣＮＴヒータ１のサーモスタット部３５の温度を示す。また、図６中では、グラフの各位置における第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２の状態（ＯＮ／ＯＦＦ）を、矩形枠内の模式図にて示す。当該模式図では、上側の丸が第１サーモスタット３５１の状態を示し、下側の丸が第２サーモスタット３５２の状態を示す。

【0054】

ＣＮＴヒータ１の使用が開始される際には、図６中の状態（ａ）に示すように、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２はＯＮ状態であり、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２を介して、ＣＮＴデバイス２に電力が供給される。

【0055】

ＣＮＴヒータ１では、ＣＮＴデバイス２の昇温に伴ってサーモスタット部３５も昇温し、サーモスタット部３５の温度が第２高温動作温度Ｔ_Ｈ２まで上昇すると、状態（ｂ）に示すように、第２サーモスタット３５２がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わる。状態（ｂ）では、ＯＮ状態の第１サーモスタット３５１を介してＣＮＴデバイス２に電力が供給されており、第２サーモスタット３５２を介しての電力供給は行われていない。

【0056】

ＣＮＴデバイス２がさらに昇温し、サーモスタット部３５の温度が第１高温動作温度Ｔ_Ｈ１まで上昇すると、状態（ｃ）に示すように、第１サーモスタット３５１がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わる。状態（ｃ）では、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２がＯＦＦ状態であるため、ＣＮＴデバイス２への電力の供給が停止されている。したがって、ＣＮＴデバイス２の温度は低下する。

【0057】

ＣＮＴヒータ１では、ＣＮＴデバイス２の降温に伴ってサーモスタット部３５も降温し、サーモスタット部３５の温度が第１低温動作温度Ｔ_Ｌ１まで下降すると、状態（ｂ）に示すように、第１サーモスタット３５１がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わる。これにより、第１サーモスタット３５１を介してＣＮＴデバイス２への電力の供給が再開され、ＣＮＴデバイス２の温度が上昇する。なお、上述のように、状態（ｂ）では、第２サーモスタット３５２を介しての電力供給は行われていない。

【0058】

ＣＮＴデバイス２の昇温に伴ってサーモスタット部３５の温度が第１高温動作温度Ｔ_Ｈ１まで上昇すると、上記と同様に、第１サーモスタット３５１がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わる（状態（ｃ））。状態（ｃ）では、上述のように、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２がＯＦＦ状態であるため、ＣＮＴデバイス２への電力の供給が停止され、ＣＮＴデバイス２の温度は低下する。

【0059】

ＣＮＴヒータ１では、サーモスタット部３５において状態（ｂ）および状態（ｃ）が交互に繰り返され、ＣＮＴデバイス２の接続シート部２１の温度が、上述の設定温度範囲内に維持される。

【0060】

サーモスタット部３５では、第１サーモスタット３５１のＯＮ／ＯＦＦの切り替えが、所定の耐用回数（例えば、１０万回）を超えると、第１サーモスタット３５１が故障する可能性がある。当該耐用回数は、通常、第１サーモスタット３５１の弾性部材４６の強度等に基づいて設定されており、第１サーモスタット３５１の故障時には、弾性部材４６が損傷（例えば、塑性変形や割れ）して可動部４６１が下方に移動し、可動接点４７が固定接点４８から下方に離間する。このため、第１サーモスタット３５１は、故障時にはＯＦＦ状態となる。ＣＮＴヒータ１では、状態（ｄ）に示すように、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２がＯＦＦ状態となるため、ＣＮＴデバイス２への電力の供給が停止され、ＣＮＴデバイス２の温度は低下する。なお、第２サーモスタット３５２は、第１サーモスタット３５１が故障してＯＦＦ状態となるまでは、ＣＮＴヒータ１に対する電力供給開始時（状態（ａ））を除き、ＯＦＦ状態で維持される。

【0061】

ＣＮＴヒータ１では、ＣＮＴデバイス２の降温に伴ってサーモスタット部３５も降温し、サーモスタット部３５の温度が第２低温動作温度Ｔ_Ｌ２まで下降すると、状態（ｅ）に示すように、第２サーモスタット３５２がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わる。これにより、第２サーモスタット３５２を介してＣＮＴデバイス２への電力の供給が再開され、ＣＮＴデバイス２の温度が上昇する。なお、上述のように、第１サーモスタット３５１は故障してＯＦＦ状態であるため、状態（ｅ）では、第１サーモスタット３５１を介しての電力供給は行われていない。

【0062】

ＣＮＴデバイス２の昇温に伴ってサーモスタット部３５の温度が第２高温動作温度Ｔ_Ｈ２まで上昇すると、第２サーモスタット３５２がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わる（状態（ｄ））。状態（ｄ）では、上述のように、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２がＯＦＦ状態であるため、ＣＮＴデバイス２への電力の供給が停止され、ＣＮＴデバイス２の温度は低下する。

【0063】

ＣＮＴヒータ１では、ＣＮＴデバイス２の降温に伴ってサーモスタット部３５も降温し、サーモスタット部３５の温度が第２低温動作温度Ｔ_Ｌ２まで下降すると、上述のように、第２サーモスタット３５２がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わる（状態（ｅ））。これにより、第２サーモスタット３５２を介してＣＮＴデバイス２への電力の供給が再開され、ＣＮＴデバイス２の温度が上昇する。なお、上述のように、状態（ｅ）では、故障している第１サーモスタット３５１を介しての電力供給は行われていない。

【0064】

ＣＮＴヒータ１では、サーモスタット部３５において状態（ｄ）および状態（ｅ）が交互に繰り返され、ＣＮＴデバイス２の接続シート部２１の温度が、上述の設定温度範囲内に維持される。サーモスタット部３５によるＣＮＴデバイス２の温度調節は、第２サーモスタット３５２のＯＮ／ＯＦＦの切り替えが所定の耐用回数（例えば、１０万回）を超えて、第２サーモスタット３５２が故障するまで継続可能である。なお、上述のように、第２高温動作温度Ｔ_Ｈ２は第１高温動作温度Ｔ_Ｈ１よりも低く、第２低温動作温度Ｔ_Ｌ２は第１低温動作温度Ｔ_Ｌ１よりも低いため、接続シート部２１の平均温度は、第１サーモスタット３５１の故障前よりも故障後の方が少し低くなる。

【0065】

以上に説明したように、ヒータ１（上記例では、ＣＮＴヒータ１）は、一対の電極２２と、発熱体（上記例では、接続シート部２１）と、サーモスタット部３５とを備える。一対の電極２２は、電源９１に接続される。発熱体は、一対の電極２２間を接続し、電力を供給されることにより発熱する。サーモスタット部３５は、発熱体の温度に基づいて一対の電極２２と電源９１との接続をＯＮ／ＯＦＦすることにより、発熱体の温度を調節する。サーモスタット部３５は、第１サーモスタット３５１と、第２サーモスタット３５２とを備える。第２サーモスタット３５２は、第１サーモスタット３５１と並列に接続される。第２サーモスタット３５２の高温動作温度（すなわち、第２高温動作温度Ｔ_Ｈ２）は、第１サーモスタット３５１の高温動作温度（すなわち、第１高温動作温度Ｔ_Ｈ１）よりも低い。また、第２サーモスタット３５２の低温動作温度（すなわち、第２低温動作温度Ｔ_Ｌ２）は、第１サーモスタット３５１の低温動作温度（すなわち、第１低温動作温度Ｔ_Ｌ１）よりも低い。

【0066】

これにより、上述のように、第１サーモスタット３５１が正常に作動している状態では、第２サーモスタット３５２は実質的に作動せず、第１サーモスタット３５１により発熱体の温度が設定温度範囲内に維持される。この状態では、第２サーモスタット３５２のＯＮ／ＯＦＦの切り替え回数はほとんど増加しないため、第２サーモスタット３５２の使用による劣化は実質的に生じない。そして、第１サーモスタット３５１が故障してＯＦＦ状態になると、第２サーモスタット３５２が作動し、第２サーモスタット３５２により発熱体の温度が設定温度範囲内に維持される。したがって、サーモスタット部３５を長寿命化することができ、その結果、ヒータ１を長寿命化することができる。

【0067】

上述のように、ヒータ１は、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２を電源９１および一対の電極２２に選択的に接続する接続切替部を備えないことが好ましい。これにより、ヒータ１の構造を簡素化することができる。また、第１サーモスタット３５１が正常に作動している状態において、第２サーモスタット３５２を誤って作動させることが防止される。その結果、サーモスタット部３５およびヒータ１の上記長寿命化を好適に実現することができる。

【0068】

上記発熱体は、シート状のＣＮＴ成形体である接続シート部２１であることが好ましい。これにより、カーボンナノチューブを利用したヒータであるＣＮＴヒータ１を長寿命化することができる。

【0069】

上述のように、ＣＮＴヒータ１は、接続シート部２１を内部に収容する収容部３１と、収容部３１の外面に設けられて接続シート部２１からの熱を均等化して放熱面から放熱する放熱部３４と、をさらに備えることが好ましい。そして、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２は、放熱部３４に取り付けられることが好ましい。放熱部３４では、位置による温度の差が小さい（すなわち、均熱性が高い）ため、第１サーモスタット３５１と発熱体である接続シート部２１との相対位置を変更した場合であっても、当該相対位置の差異により第１サーモスタット３５１の温度が変化することを抑制することができる。第２サーモスタット３５２についても同様である。また、第１サーモスタット３５１と第２サーモスタット３５２との位置の違いにより、第１サーモスタット３５１の温度と第２サーモスタット３５２の温度とに差異が生じることを抑制することもできる。その結果、サーモスタット部３５により接続シート部２１の温度を精度良く調節しつつ、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２の配置の自由度を向上することができる。

【0070】

より好ましくは、収容部３１は、接続シート部２１の主面に沿って広がるシート状の部材であり、放熱部３４は、収容部３１上において接続シート部２１の当該主面に平行に広がり、接続シート部２１の主面に垂直な方向において接続シート部２１全体と重なる。これにより、サーモスタット部３５が放熱部３４上のいずれの位置に配置される場合であっても、接続シート部２１からの熱がサーモスタット部３５に好適に伝わるため、サーモスタット部３５による接続シート部２１の温度調節の精度を向上することができる。

【0071】

さらに好ましくは、接続シート部２１は、一対の電極２２間にて広がる矩形状であり、接続シート部２１の対角線の長さは２００ｍｍ以上である。接続シート部２１の対角線の長さが２００ｍｍ以上の場合、接続シート部２１の中央部と周縁部との温度差が比較的大きくなる。具体的には、当該温度差は、例えば１０℃以上となる。上述のように、ＣＮＴヒータ１では、放熱部３４を利用することによって、サーモスタット部３５による接続シート部２１の温度調節を高精度に行うことができる。したがって、ＣＮＴヒータ１の構造は、接続シート部２１の対角線の長さが２００ｍｍ以上のＣＮＴヒータに特に適している。

【0072】

なお、出願人が試験を行った結果では、接続シート部２１の長さ、幅および対角線長さが２００ｍｍ、６０ｍｍおよび２０９ｍｍであり、接続シート部２１の中央部の温度を約９２℃まで昇温させた場合、接続シート部２１の中央部と周縁部との温度差は約１４℃であった。また、接続シート部２１の長さ、幅および対角線長さが９４ｍｍ、１８０ｍｍおよび２０３ｍｍであり、接続シート部２１の中央部の温度を約９２℃まで昇温させた場合、接続シート部２１の中央部と周縁部との温度差は約２３℃であった。一方、接続シート部２１の長さ、幅および対角線長さが６２ｍｍ、１４５ｍｍおよび１５８ｍｍであり、接続シート部２１の中央部の温度を約９２℃まで昇温させた場合、接続シート部２１の中央部と周縁部との温度差は約９℃であった。

【0073】

上述のように、ＣＮＴヒータ１は、接続シート部２１の温度が所定温度以上になると一対の電極２２と電源９１との接続を遮断する過熱遮断部３６をさらに備えることが好ましい。これにより、接続シート部２１が、何らかの異常等によって上記設定温度範囲（すなわち、サーモスタット部３５による温度調節の範囲）を超えて過剰に高温になった場合に、接続シート部２１への電力の供給を遮断することができる。その結果、ＣＮＴヒータ１の過熱を防止することができる。また、過熱遮断部３６は、放熱部３４に取り付けられることが好ましい。これにより、過熱遮断部３６と接続シート部２１との相対位置を変更した場合であっても、当該相対位置の差異により過熱遮断部３６の温度が変化することを抑制することができる。したがって過熱遮断部３６の配置の自由度を向上することができる。

【0074】

図２に例示したＣＮＴヒータ１では、収容部３１に収容されるＣＮＴデバイス２は１つであるが、２つ以上のＣＮＴデバイス２が収容部３１に収容されてもよい。図７に例示するＣＮＴヒータ１ａでは、上記ＣＮＴデバイス２に加えて、当該ＣＮＴデバイス２と同様の構造を有する他のＣＮＴデバイス２ａが収容部３１の内部に収容される。換言すれば、ＣＮＴヒータ１ａは、ＣＮＴデバイス２（すなわち、接続シート部２１および一対の電極２２）に加えて、他の一対の電極２２ａと、他の接続シート部２１ａとをさらに備える。接続シート部２１ａは、一対の電極２２ａ間を接続するＣＮＴ成形体であり、電力が供給されることにより発熱する発熱体である。

【0075】

接続シート部２１ａは、接続シート部２１の側方（すなわち、幅方向）に隣接して配置される。放熱部３４は、接続シート部２１の主面に垂直な方向において、接続シート部２１全体、および、接続シート部２１ａ全体と重なる。これにより、複数の接続シート部（すなわち、接続シート部２１および接続シート部２１ａ）からの熱を均等化して放熱することができる。また、放熱部３４に取り付けられたサーモスタット部３５により接続シート部２１，２１ａの温度調節を行う場合、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２（図３参照））の配置の自由度を向上することができる。さらに、放熱部３４に取り付けられた過熱遮断部３６により接続シート部２１，２１ａへの電力の供給を遮断することにより、ＣＮＴヒータ１ａの過熱を防止することができる。また、放熱部３４上において、過熱遮断部３６の配置の自由度を向上することもできる。

【0076】

なお、ＣＮＴヒータ１ａでは、ＣＮＴデバイス２およびＣＮＴデバイス２ａとそれぞれ重なる２つの放熱部３４が設けられてもよい。この場合、例えば、ＣＮＴデバイス２，２ａにそれぞれ対応する２つのサーモスタット部３５および２つの過熱遮断部３６が設けられる。

【0077】

サーモスタット部３５は、図３に示す例では、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２の２つのサーモスタットを備えるが、３つ以上のサーモスタットを備えていてもよい。例えば、図８に示すサーモスタット部３５ｂは、上述の第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２に加えて、第３サーモスタット３５３を備える。第３サーモスタット３５３は、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２と共に、上記一方の電極２２と電源９１との間に、電気的に並列に接続される。なお、図８に示す例では、第１サーモスタット３５１、第２サーモスタット３５２および第３サーモスタット３５３のいずれかと、電源９１および／または電極２２とを選択的に接続するための切替スイッチは設けられていない。

【0078】

第３サーモスタット３５３は、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２と同様に、様々な種類のサーモスタットが使用可能である。第３サーモスタット３５３の種類は、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２の種類と同じであってもよく、異なっていてもよい。本実施の形態では、第３サーモスタット３５３は、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２と同じくバイメタル式のサーモスタットである。第３サーモスタット３５３は、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２と同様に、放熱部３４（図２参照）の上面等に取り付けられる。

【0079】

第３サーモスタット３５３の高温動作温度は、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２の高温動作温度よりも低い。また、第３サーモスタット３５３の低温動作温度は、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２の低温動作温度よりも低い。

【0080】

これにより、上述の例と略同様に、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２が正常な状態では、第３サーモスタット３５３は実質的に作動せず、第１サーモスタット３５１または第２サーモスタット３５２により発熱体の温度が設定温度範囲内に維持される。この状態では、第３サーモスタット３５３のＯＮ／ＯＦＦの切り替え回数はほとんど増加しないため、第３サーモスタット３５３の使用による劣化は実質的に生じない。そして、第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２が故障してＯＦＦ状態になると、第３サーモスタット３５３が作動し、第３サーモスタット３５３により発熱体の温度が設定温度範囲内に維持される。したがって、サーモスタット部３５ｂをさらに長寿命化することができ、その結果、ヒータ１をさらに長寿命化することができる。

【0081】

なお、図８に例示するサーモスタット部３５ｂでは、第１高温動作温度Ｔ_Ｈ１は、例えば５４℃であり、第１低温動作温度Ｔ_Ｌ１は、例えば２９℃である。また、第２高温動作温度Ｔ_Ｈ２は、例えば４７℃であり、第２低温動作温度Ｔ_Ｌ２は、例えば２２℃である。第３高温動作温度は、例えば４０℃であり、第３低温動作温度は、例えば１５℃である。この場合、第２高温動作温度Ｔ_Ｈ２は、第１低温動作温度Ｔ_Ｌ１よりも高い。また、第３高温動作温度も、第１低温動作温度Ｔ_Ｌ１よりも高い。

【0082】

上述のＣＮＴヒータ１，１ａでは、様々な変更が可能である。

【0083】

例えば、過熱遮断部３６は、必ずしも放熱部３４に取り付けられる必要はなく、放熱部３４または接続シート部２１の温度を検知可能であれば、放熱部３４以外の位置に設けられてよい。また、過熱遮断部３６は省略されてもよい。

【0084】

第１サーモスタット３５１および第２サーモスタット３５２は、必ずしも放熱部３４に取り付けられる必要はなく、放熱部３４または接続シート部２１の温度を検知可能であれば、放熱部３４以外の位置に設けられてよい。サーモスタット部３５，３５ｂでは、第２高温動作温度Ｔ_Ｈ２は、第１低温動作温度Ｔ_Ｌ１以下であってもよい。また、サーモスタット部３５ｂでは、第３サーモスタット３５３の高温動作温度は、第１サーモスタット３５１の低温動作温度（すなわち、第１低温動作温度Ｔ_Ｌ１）以下であってもよい。第３サーモスタット３５３の高温動作温度は、第２サーモスタット３５２の低温動作温度（すなわち、第２低温動作温度Ｔ_Ｌ２）よりも高くてもよく、第２低温動作温度Ｔ_Ｌ２以下であってもよい。

【0085】

ＣＮＴヒータ１では、放熱部３４は、必ずしも接続シート部２１全体と重なる必要はなく、例えば、接続シート部２１と部分的に重なっていてもよい。ＣＮＴヒータ１ａでも同様に、放熱部３４は、接続シート部２１，２１ａと部分的に重なっていてもよい。

【0086】

ＣＮＴヒータ１では、収容部３１の放熱部３４とは反対側の主面、および／または、側面に、ＣＮＴデバイス２からの熱を反射する反射部が設けられてもよい。当該反射部は、例えば、断熱シートの内面に金属箔を設けたシート状部材である。これにより、ＣＮＴデバイス２からの熱を効率良く放熱部３４に集めることができる。あるいは、ＣＮＴヒータ１では、収容部３１の上下両面に放熱部３４が設けられてもよい。なお、ＣＮＴヒータ１から放熱部３４が省略されてもよい。また、収容部３１の材質や形状は様々に変更されてよく、収容部３１が省略されてもよい。ＣＮＴヒータ１ａにおいても同様である。

【0087】

接続シート部２１の大きさ、および、平面視における形状は様々に変更されてよい。例えば、接続シート部２１の対角線の長さは、２００ｍｍ未満であってもよい。また、接続シート部２１の平面視における形状は、正方形、菱形、台形、三角形、五角形以上の多角形、円形または楕円形であってもよい。接続シート部２１は、立体的に湾曲されてもよい。接続シート部２１ａについても同様である。

【0088】

ＣＮＴヒータ１が複数のＣＮＴデバイス２を備える場合、当該複数のＣＮＴデバイス２の一対の電極２２が共通化され、一対の共通電極により複数の接続シート部２１に電力が供給されてもよい。

【0089】

ＣＮＴヒータ１，１ａの発熱体は、必ずしもシート状のＣＮＴ成形体である必要はなく、例えば、線状（すなわち、ワイヤ状）のＣＮＴ成形体であってもよい。また、当該発熱体は、必ずしもＣＮＴ成形体である必要はなく、カーボンナノチューブを含まない発熱体であってもよい。

【0090】

ヒータ１は、必ずしも薄型のシート状ヒータである必要はなく、比較的厚くてもよい。

【0091】

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

【符号の説明】

【0092】

１，１ａ ＣＮＴヒータ
２１，２１ａ 接続シート部
２２，２２ａ 電極
３１ 収容部
３４ 放熱部
３５，３５ｂ サーモスタット部
３６ 過熱遮断部
９１ 電源
３５１ 第１サーモスタット
３５２ 第２サーモスタット
３５３ 第３サーモスタット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】