JP2010169303A - Electric warmer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気カーペットやカーシートヒータなどに用いる電気採暖具に関する。 The present invention relates to an electric warming tool used for an electric carpet, a car seat heater, and the like.
従来、この種の電気採暖具は、図3(a)、(b)に示す通リ、通電で発熱する発熱体1を断熱材2で被覆してなる電気採暖具の本体3に、カーペットカバー4を載置して使用される。本体3は、断熱材2と、その上面側に設けられた表面材5と、下面側に設けられた裏面材6とで構成されており、通電により発熱体1から発生した熱は、表面材5を経由してカーペットカバー4から空気中に放熱され、その上に座っている人を暖める。 Conventionally, this type of electric warming tool has a carpet cover on the main body 3 of the electric warming tool that is formed by covering the heating element 1 that generates heat when energized with a heat insulating material 2 as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). 4 is used. The main body 3 is composed of a heat insulating material 2, a surface material 5 provided on the upper surface side, and a back material 6 provided on the lower surface side, and the heat generated from the heating element 1 by energization is the surface material. Heat is dissipated in the air from the carpet cover 4 via 5 to warm the person sitting on it.
最近、発熱体1から発生した熱を効果的に利用する目的から、表面材5に、融点が30〜50℃の範囲内にある蓄熱材を内包するマイクロカプセル7を含浸または塗布した構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。そして、発熱体1への通電状態においてカーペットカバー4から空気中に放熱されていた過剰な熱を蓄熱材が蓄熱し、発熱体1の休止状態において蓄熱材が蓄熱を放熱している。 Recently, in order to effectively use the heat generated from the heating element 1, a configuration in which the surface material 5 is impregnated or coated with a microcapsule 7 containing a heat storage material having a melting point in the range of 30 to 50 ° C. is proposed. (For example, refer to Patent Document 1). Then, the heat storage material stores excess heat that has been radiated from the carpet cover 4 to the air in the energized state of the heating element 1, and the heat storage material radiates the heat storage in the resting state of the heating element 1.
また、電気採暖具は、図4に示す通リ、通電で発熱する発熱体8だけでも使用される構成も提案されている(例えば、特許文献2参照)。この発熱体は、ポリエチレンテレフタレート板などの基板9の上部に、共重合ポリエステル樹脂中に銀粉末を分散した一対の電極材料10、11と、エチレン酢酸ビニル共重合体とカーボンブラックの混練物である抵抗体材料12を形成し、さらにその上部全面を外装材13で被覆した構成である。 Moreover, the structure which uses only the heat generating body 8 which generate | occur | produces the electric warming tool shown in FIG. 4 and electrically energized is also proposed (for example, refer patent document 2). This heating element is a kneaded product of a pair of electrode materials 10 and 11 in which silver powder is dispersed in a copolyester resin, an ethylene vinyl acetate copolymer, and carbon black on an upper portion of a substrate 9 such as a polyethylene terephthalate plate. The resistor material 12 is formed, and the entire upper surface thereof is covered with an exterior material 13.
外装材13は、特許文献2の本文中の段落0079に記載した様に、30μm厚みの熱溶融性樹脂フィルム14と、50μm厚みのポリエチレンテレフタレート板15で構成されている。熱溶融性樹脂フィルム14は、基板9と接着することで電極材料10、11や抵抗体材料12への水の浸入を防止し、耐水性を高めている。 As described in paragraph 0079 in the text of Patent Document 2, the packaging material 13 is composed of a 30 μm thick heat-meltable resin film 14 and a 50 μm thick polyethylene terephthalate plate 15. The heat-meltable resin film 14 is bonded to the substrate 9 to prevent water from entering the electrode materials 10 and 11 and the resistor material 12, thereby improving water resistance.
一方、蓄熱材を容器に充填した形態である蓄熱体は、種々の収納形態が提案されている。その1例は、酢酸ナトリウム3水塩の蓄熱材を、ポリポロピレン等の合成樹脂製の容器に充填した物である。また、他例は、パラフィン系の蓄熱材を、ゴムまたは合成樹脂に練り込んで板状に成形したものを、アルミラミネート被覆材で被覆した物である。さらに最近は、蓄熱材を有機高分子系のマイクロカプセルに封入する技術が、提案されその商品化がなされている(例えば、特許文献3参照、特許文献4参照)。 On the other hand, various storage forms have been proposed for the heat storage body in which the container is filled with the heat storage material. One example is a product in which a heat storage material of sodium acetate trihydrate is filled in a synthetic resin container such as polypropylene. In another example, a paraffin-based heat storage material kneaded into rubber or synthetic resin and formed into a plate shape is coated with an aluminum laminate coating material. More recently, a technique for encapsulating a heat storage material in an organic polymer microcapsule has been proposed and commercialized (see, for example, Patent Document 3 and Patent Document 4).
この技術は、脂肪族炭化水素の蓄熱材を、尿素ホルマリン樹脂やメラミンホルマリン樹脂などのマイクロカプセルに封入する技術である。最近は、マイクロカプセルとしては、有機高分子(具体的にはアラミド樹脂を使用)と無機化合物を複合化した材料が提案されている(例えば、特許文献5参照)。そして、これら従来例の中で、マイクロカプセルは、これら以外に、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリアミド、の樹脂が使用されると記載されている。 This technology is a technology in which an aliphatic hydrocarbon heat storage material is enclosed in microcapsules such as urea formalin resin or melamine formalin resin. Recently, as a microcapsule, a material in which an organic polymer (specifically, an aramid resin is used) and an inorganic compound are combined has been proposed (for example, see Patent Document 5). And in these conventional examples, it is described that the resin of polystyrene, polyethylene, and polyamide other than these is used for the microcapsule.
さらに、蓄熱材を封入するマイクロカプセルに関しては、その周囲をスチレンーブタジエン共重合体の樹脂で固形化した蓄熱体が提案されている(例えば、特許文献6参照)。これに加えて、蓄熱材を封入した有機高分子系のマイクロカプセルを、その周囲をシリコーンゲルで固形化する蓄熱体も提案されている(例えば、特許文献7参照)。 Furthermore, regarding a microcapsule that encloses a heat storage material, a heat storage body that has been solidified with a resin of a styrene-butadiene copolymer has been proposed (for example, see Patent Document 6). In addition to this, a heat storage body has also been proposed in which an organic polymer microcapsule encapsulating a heat storage material is solidified with a silicone gel (see, for example, Patent Document 7).
またさらに、蓄熱材を封入した有機高分子系のマイクロカプセルを、ポリビニルアルコ
ールなどのラテックスと一緒に混合して繊維にコーテイングしたり、アクリルなどのバインダーと一緒に混合して繊維にディッピングしたりする方法が提案されている(例えば、特許文献8参照)。この方法は、電気カーペットに応用する事例が記載されており、発熱体が、これらのコーテイング層を介して、表布や断熱材と接合させた構成となっている。これ以外に、同特許には、蓄熱材を封入した有機高分子系のマイクロカプセルを、ゴムの中に混合する方法も提案されており、潜水服などに応用できるとされている。
しかしながら、従来の発熱体1を断熱材2で被覆する構成の図3記載の電気採暖具は、断熱材2の上面側に配置される表面材5に、蓄熱材を内包するマイクロカプセル7を含浸または塗布する構成である。この構成は、マイクロカプセル7を表面材5に含浸または塗布することに、複雑な製法技術と高度な検査技術を用いなければならず、量産性に乏しいという課題があった。 However, the electric heating device shown in FIG. 3 configured to cover the conventional heating element 1 with the heat insulating material 2 is impregnated with the microcapsule 7 including the heat storage material in the surface material 5 arranged on the upper surface side of the heat insulating material 2. Or it is the structure to apply | coat. In this configuration, in order to impregnate or apply the microcapsule 7 to the surface material 5, a complicated manufacturing technique and an advanced inspection technique must be used, and there is a problem that the mass productivity is poor.
この理由は、マイクロカプセル7を含浸法または塗布法を用いて剥離することなく表面材5にしっかりと固定することと、内包される蓄熱材が充分な蓄熱放熱効果を発揮するだけのマイクロカプセル7の量を表面材5に確保することは、相反現象であるためである。 This is because the microcapsule 7 is firmly fixed to the surface material 5 without being peeled off using an impregnation method or a coating method, and the encapsulated heat storage material only exhibits a sufficient heat storage and heat dissipation effect. This is because it is a reciprocal phenomenon to ensure the amount of the surface material 5.
マイクロカプセル7を表面材5にしっかりと固定するためには、マイクロカプセル7の量を減らして結合材の量を多くしなければならず、そうすると、充分な蓄熱放熱効果が発揮できなくなる。この両者を同時に満足するために、複雑な製法技術と高度な検査技術を用いてマイクロカプセル7を表面材5に含浸または塗布しているのだが、この製法と検査は量産性に乏しく、量産性に優れた材料構成の技術開発が求められていた。 In order to firmly fix the microcapsule 7 to the surface material 5, it is necessary to reduce the amount of the microcapsule 7 and increase the amount of the binding material. In order to satisfy both of these requirements, the microcapsule 7 is impregnated or coated on the surface material 5 using a complicated manufacturing technique and advanced inspection technique. However, this manufacturing method and inspection are poor in mass productivity and mass productivity. Therefore, there is a need for the development of technology with excellent material composition.
また、従来の発熱体8だけで使用される構成の図4記載の電気採暖具は、その上部に蓄熱材や蓄熱材を内包するマイクロカプセルが積層されていない。そのため、蓄熱放熱効果が無く発生熱を効果的に利用できない課題と、弾力性に乏しく一層の座り心地が求められる課題があり、蓄熱放熱効果の発揮と、弾力性に富み一層座り心地の良い材料構成の技術開発が求められていた。 Further, the electric warming tool shown in FIG. 4 having a configuration used only with the conventional heating element 8 is not laminated with a heat storage material or a microcapsule enclosing the heat storage material. Therefore, there is a problem that the heat generation heat dissipation effect is not available and the generated heat cannot be used effectively, and there is a problem that the seating comfort is poor due to the lack of elasticity. There was a need for technical development of the composition.
蓄熱材は、一般に塩化カルシウムや硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、ポリエチレングリコールであり、これらは袋材に包み込んだ包装形態で使用される。蓄熱材は、この包装形態だと、発熱体に応用する途中で、誤って袋材を傷つける場合がありこの場合、液体や粉末の蓄熱材が床に零れ落ちる課題があった。また、成型の自由度が乏しいので、発熱体への収納が容易でない課題もあった。 The heat storage material is generally calcium chloride, sodium sulfate, sodium thiosulfate, or polyethylene glycol, and these are used in a packaging form wrapped in a bag material. If the heat storage material is in this packaging form, the bag material may be accidentally damaged during application to the heating element. In this case, there has been a problem that the liquid or powder heat storage material falls to the floor. In addition, since the degree of freedom in molding is poor, there is a problem that it is not easy to store in a heating element.
そこで、この課題を解決する方法として、蓄熱材を、スチレンーブタジエン共重合体などの硬質樹脂を用いて、その内部空間に封入したマイクロカプセルが提案され実用化されている。しかしながら、このマイクロカプセルの包装形態だと成型の自由度が乏しく、発熱体への収納や固定が容易でない課題があった。 Therefore, as a method for solving this problem, a microcapsule in which a heat storage material is sealed in an internal space using a hard resin such as a styrene-butadiene copolymer has been proposed and put into practical use. However, in this microcapsule packaging form, there is a problem that the degree of freedom in molding is poor, and it is not easy to store or fix the microcapsule in a heating element.
そこで、これを改善し発熱体への収納や固定をおこなうために、蓄熱材を封入するマイクロカプセルの周囲をシリコーンゲルで固形化する技術があるが、この技術は、マイクロカプセルの軟化温度とシリコーンゲルの硬化温度の大小関係が不明であるうえに、シリコーンゲルの架橋密度(ゴム部分の架橋点の大小を論じる架橋密度の高低)が不明であるので、成型の自由度が充分でなく、発熱体への収納性や固定性の向上が求められていた。 Therefore, in order to improve this and to store and fix it in the heating element, there is a technology that solidifies the periphery of the microcapsule enclosing the heat storage material with silicone gel. This technology is based on the softening temperature of the microcapsule and the silicone. The relationship between the gel curing temperatures is unknown, and the crosslinking density of the silicone gel (the level of crosslinking density that discusses the size of the crosslinking point of the rubber part) is unknown. There was a need for improved storage and fixation on the body.
またこれ以外に、マイクロカプセルを、ポリビニルアルコールなどのラテックスと一緒に混合して繊維にコーテイングしたり、アクリルなどのバインダーと一緒に混合して繊維にディッピングしたりする技術があるが、マイクロカプセルの軟化温度とラテックスやバインダーの硬化温度の大小関係が不明である。 Further in addition to this, the microcapsules, or quotes Lee bridging latex are mixed together in the fibers such as polyvinyl alcohol, there is a technique or dipping the fibers are mixed together with a binder such as acrylic, micro The magnitude relationship between the softening temperature of the capsule and the curing temperature of the latex or binder is unknown.
さらに実施例として挙げられているポリビニルアルコールやアクリルは、150℃以下の低温で乾燥硬化させると水に溶解する課題があるので実用に適さないうえに、難溶解性にして実用に適するようにするために200℃以上好ましくは250℃の高温で乾燥硬化させるとマイクロカプセル(従来提案されているタイプは軟化温度が150〜200℃であるため)が溶解する課題があり、このような従来の材料はこれら2つの相反課題の解決は困難であった。 Furthermore, polyvinyl alcohol and acrylics mentioned as examples are not suitable for practical use because they have a problem of dissolving in water when dried and cured at a low temperature of 150 ° C. or lower. Therefore, when dried and cured at a high temperature of 200 ° C. or more, preferably 250 ° C., there is a problem that microcapsules (since the conventionally proposed type has a softening temperature of 150 to 200 ° C.), such a conventional material It was difficult to solve these two conflicting problems.
そのため、これら相反課題を解決したマイクロカプセルおよびこれの被覆材の材料種別と、その軟化温度と硬化温度の大小関係の明確化が求められていた。またこれに加えて、被覆材は、マイクロカプセルを簡単な製法技術と品質技術を用いて被覆できるとともに、発熱体への収納性や固定性の向上が図れ、蓄熱放熱効果の発揮や弾力性および座り心地の向上を図れる材質が求められていた。 For this reason, there has been a demand for clarification of the material type of the microcapsules and the covering materials for solving these conflicting problems and the magnitude relationship between the softening temperature and the curing temperature. In addition to this, the coating material can cover the microcapsule using simple manufacturing technology and quality technology, and can improve the storage property and fixing property to the heating element. There was a need for materials that could improve sitting comfort.
前記従来技術の課題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、簡単な製法と品質管理で柔軟性と蓄熱性を有する柔軟性蓄熱シートを量産性良く得るとともに、収納性や固定性を高めたこの柔軟性蓄熱シートを、発熱体を有する断熱性基材または発熱体に積層して、蓄熱放熱効果の発揮や弾力性および座り心地の向上を図った電気採暖具を提供することにある。 In view of the above-mentioned problems of the prior art, the problem to be solved by the present invention is to obtain a flexible heat storage sheet having flexibility and heat storage with a simple manufacturing method and quality control with high productivity, and to improve the storage property and fixability. It is another object of the present invention to provide an electric warming tool in which this flexible heat storage sheet is laminated on a heat insulating base material or a heat generating body having a heat generating body, and exhibits heat storage and heat dissipation effects, elasticity, and sitting comfort.
前記課題を解決するために、本発明の電気採暖具は、発熱体を有する有機高分子組成物系の断熱性基材に、蓄熱材をその内部空間に内包する有機高分子重合物のマイクロカプセルを柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材で覆ってなる柔軟性蓄熱シートを積層した構造体であり、柔軟性蓄熱シートは、マイクロカプセルは、カルボニル基、エステル基、アミド基、アミノ基のいずれかの化学構造を有する有機高分子重合物で、被覆材は、オレフィン系熱硬化性エラストマー、ポリエステル系熱硬化性エラストマー、ウレタン系熱硬化性エラストマー、スチレン系熱硬化性エラストマー、ニトリル系熱硬化性エラストマー、ゴム部分の架橋点を減少させた低架橋密度のシリコーンゲルのいずれかであり、マイクロカプセルはその軟化温度を被覆材の硬化温度より高温側に設定させた材料とし、柔軟性蓄熱シートは、被覆材の硬化温度において硬化させてなるとした。 In order to solve the above-mentioned problems, an electric warming device of the present invention is an organic polymer composition microcapsule that encloses a heat storage material in an internal heat insulating base material of an organic polymer composition system having a heating element. Is a structure in which a flexible thermal storage sheet is covered with a coating material of a flexible organic polymer cured product, and the flexible thermal storage sheet is composed of a carbonyl group, an ester group, an amide group, and an amino group. An organic polymer having any chemical structure, and the coating material is an olefin-based thermosetting elastomer, a polyester-based thermosetting elastomer, a urethane-based thermosetting elastomer, a styrene-based thermosetting elastomer, or a nitrile-based thermosetting. Is a low-crosslinking density silicone gel with a reduced crosslinking point of the rubber part, and the microcapsule has its softening temperature controlled by the coating material. And temperature than was set to the high temperature side material, flexible heat storage sheet was formed by curing in the curing temperature of the coating material.
蓄熱材は、有機高分子重合物のマイクロカプセルの内部空間に内包され、さらに、このマイクロカプセルは、柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材で覆われる2重の被覆構造になっている。2重の被覆構造とした柔軟性蓄熱シートは、電気採暖具に収納する製造工程中に誤って被覆材を傷つけても、液体や粉末の蓄熱材が床に零れ落ちることがない。 The heat storage material is included in the internal space of the organic polymer polymer microcapsule, and the microcapsule has a double coating structure covered with a flexible organic polymer cured material coating material. The flexible heat storage sheet having a double covering structure does not spill liquid or powder heat storage material on the floor even if the covering material is accidentally damaged during the manufacturing process of storing in the electric warming tool.
しかも、マイクロカプセルは、その軟化温度が約140℃以上の材料であり、被覆材の硬化温度(約130℃以下)より高温である材料を使用し、その温度条件にて製造しているので、マイクロカプセルが被覆材で被覆される製造工程において破壊されることがない
。これに加えて、柔軟性蓄熱シートは、マイクロカプセルの周囲が柔軟性のある材質の有機高分子硬化物の被覆材で覆われた構造であるので、取り扱いが簡単で成型の自由度に富み、断熱性基材への接合固定や収納が容易にできる。
Moreover, the microcapsule is a material having a softening temperature of about 140 ° C. or higher, and a material having a temperature higher than the curing temperature of the coating material (about 130 ° C. or lower) is used. In the manufacturing process in which the microcapsules are coated with a coating material, they are not destroyed. In addition to this, the flexible heat storage sheet has a structure in which the periphery of the microcapsule is covered with a covering material of a flexible organic polymer cured material, so it is easy to handle and has a high degree of freedom in molding. It can be easily fixed to and stored in a heat-insulating substrate.
この様に、この構成と熱物性材質の柔軟性蓄熱シートは、取り扱い性や成型性に優れているので、簡単な製法技術と検査技術を用いてマイクロカプセルをシート状に成型でき、量産性に優れている。しかも、この様にして得た柔軟性蓄熱シートは、断熱性基材に、接着材を用いるなどの簡単な製法技術と検査技術を用いて簡単に接合できるので、量産性に優れた電気採暖具が得られる。 In this way, the flexible heat storage sheet of this configuration and thermophysical material is excellent in handleability and moldability, so microcapsules can be molded into sheets using simple manufacturing technology and inspection technology, making mass production possible Are better. Moreover, the flexible heat storage sheet obtained in this way can be easily joined to the heat-insulating base material using simple manufacturing techniques such as using adhesives and inspection techniques, so that it is an electric warming tool with excellent mass productivity. Is obtained.
一方、電気採暖具は、畳や床の上に敷いて使用され、発熱体に通電することで加温され、上に座っている人の足や腰の部分を暖める。蓄熱材は、発熱体の通電状態においてその上部から放熱されていた熱を蓄熱し、発熱体の休止(非通電)状態においてその蓄熱を放熱することができるので、熱効率が高まり、発熱体から発生する熱を効率的に利用できる。 On the other hand, an electric warming tool is used by laying on a tatami mat or a floor, and is heated by energizing a heating element to warm a leg or waist of a person sitting on the heating element. The heat storage material can store the heat dissipated from the upper part when the heating element is energized, and can dissipate the stored heat when the heating element is in the rest (non-energized) state. Heat can be used efficiently.
また、蓄熱材は、例えば電力需要が小さく安価な夜間帯などの、人が使用しない時間帯に蓄熱した熱を、昼間に徐々に放熱して電気採暖具を温めることもできるので、省エネルギーにも貢献できる。これに加えて、電気採暖具は、上部側に、柔軟性の有る有機高分子硬化物の被覆材で構成した柔軟性蓄熱シートが配置されているので、弾力性に富み座り心地が良い。 In addition, the heat storage material can gradually heat the heat stored during times when people are not using it, such as the nighttime when electricity demand is small and cheap, so that the electric warmer can be warmed up. Can contribute. In addition to this, the electric warming tool is provided with a flexible heat storage sheet composed of a flexible organic polymer cured material covering on the upper side, so that it is rich in elasticity and comfortable to sit on.
本発明は、取り扱い性や成型性さらに量産性に優れた柔軟性蓄熱シートとなり、このシートを発熱体に積層することで、発熱体から発生する熱を蓄熱しその蓄熱を効率的に利用して省エネルギーを図った電気採暖具が得られる。 The present invention provides a flexible heat storage sheet excellent in handling properties, moldability and mass productivity, and by laminating this sheet on a heating element, the heat generated from the heating element is stored and the heat storage is efficiently utilized. An electric warmer that saves energy is obtained.
第1の発明の電気採暖具は、発熱体を有する有機高分子組成物系の断熱性基材に、蓄熱材をその内部空間に内包する有機高分子重合物のマイクロカプセルを柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材で覆ってなる柔軟性蓄熱シートを積層した構造体であり、前記マイクロカプセルは、カルボニル基、エステル基、アミド基、アミノ基のいずれかの化学構造を有する有機高分子重合物で、前記被覆材は、オレフィン系熱硬化性エラストマー、ポリエステル系熱硬化性エラストマー、ウレタン系熱硬化性エラストマー、スチレン系熱硬化性エラストマー、ニトリル系熱硬化性エラストマー、ゴム部分の架橋点を減少させた低架橋密度のシリコーンゲルのいずれかであり、前記マイクロカプセルはその軟化温度を前記被覆材の硬化温度より高温側に設定させた材料とし、前記柔軟性蓄熱シートは、前記被覆材の硬化温度において硬化させてなるとした。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an electric warming tool comprising an organic polymer composition-based microcapsule encapsulating a heat storage material in an internal heat insulating base material of an organic polymer composition system having a heating element. It is a structure in which a flexible heat storage sheet covered with a coating material of a molecular cured product is laminated, and the microcapsule is an organic polymer polymerization having a chemical structure of any one of a carbonyl group, an ester group, an amide group, and an amino group The coating material reduces the cross-linking point of the olefinic thermosetting elastomer, polyester thermosetting elastomer, urethane thermosetting elastomer, styrene thermosetting elastomer, nitrile thermosetting elastomer, rubber part. The microcapsule has a softening temperature set higher than the curing temperature of the coating material. And material, said flexible heat storage sheet was formed by curing at a curing temperature of the coating material.
蓄熱材は、有機高分子重合物のマイクロカプセルの内部空間に内包されさらに、このマイクロカプセルは、柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材で覆われる2重の被覆構造になっており、その軟化温度が、被覆材の硬化温度より高温である材料を使用している。このため、取り扱いが簡単で成型の自由度に富み、断熱性基材への接合固定や収納が容易にできる柔軟性蓄熱シートが、簡単な製法技術と検査技術を用いて得られる。 The heat storage material is encapsulated in the internal space of the organic polymer polymer microcapsule, and the microcapsule has a double coating structure covered with a flexible organic polymer cured material coating. A material having a softening temperature higher than the curing temperature of the coating material is used. For this reason, a flexible heat storage sheet that is easy to handle, has a high degree of freedom in molding, and can be easily fixed to and stored in a heat-insulating base material is obtained using simple manufacturing techniques and inspection techniques.
また、蓄熱材は、蓄熱した熱を昼間に徐々に放熱して電気採暖具を温めることもできるので、省エネルギーにも貢献できる。これに加えて、電気採暖具は、上部側に、柔軟性の有る有機高分子硬化物の被覆材で構成した柔軟性蓄熱シートが配置されているので、弾力性に富み座り心地が良い。 Moreover, since the heat storage material can also gradually dissipate the stored heat in the daytime to warm the electric warming tool, it can contribute to energy saving. In addition to this, the electric warming tool is provided with a flexible heat storage sheet composed of a flexible organic polymer cured material covering on the upper side, so that it is rich in elasticity and comfortable to sit on.
第2の発明の電気採暖具は、面状発熱体に、蓄熱材をその内部空間に内包する有機高分子重合物のマイクロカプセルを柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材で覆ってなる柔軟性蓄熱シートを積層した構造体であり、前記面状発熱体は、有機高分子組成物系の下基材と、前記下基材に形成した1対以上の電極および発熱可能な抵抗体と、前記抵抗体と前記電極の全体を被覆する有機高分子組成物系のコート材とを備え、前記柔軟性蓄熱シートは、前記マイクロカプセルが、カルボニル基、エステル基、アミド基、アミノ基のいずれかの化学構造を有する有機高分子重合物で、前記被覆材は、オレフィン系熱硬化性エラストマー、ポリエステル系熱硬化性エラストマー、ウレタン系熱硬化性エラストマー、スチレン系熱硬化性エラストマー、ニトリル系熱硬化性エラストマー、ゴム部分の架橋点を減少させた低架橋密度のシリコーンゲルのいずれかであり、前記マイクロカプセルはその軟化温度を前記被覆材の硬化温度より高温側に設定させた材料とし、前記柔軟性蓄熱シートは、前記被覆材の硬化温度において硬化させてなるとした。 The electric warming tool of the second invention is a flexible heating material in which an organic polymer polymer microcapsule encapsulating a heat storage material in its internal space is covered with a flexible organic polymer cured material coating material on a planar heating element. The sheet heating element includes a lower substrate of an organic polymer composition system, a pair of electrodes formed on the lower substrate and a resistor capable of generating heat, The resistor and an organic polymer composition-based coating material that covers the entire electrode, and the flexible heat storage sheet has any one of a carbonyl group, an ester group, an amide group, and an amino group. The organic polymer polymer having the following chemical structure: the coating material comprises an olefin-based thermosetting elastomer, a polyester-based thermosetting elastomer, a urethane-based thermosetting elastomer, a styrene-based thermosetting elastomer, a nitrile. A thermosetting elastomer or a low cross-linking density silicone gel with a reduced cross-linking point of the rubber part, and the microcapsule is a material whose softening temperature is set higher than the curing temperature of the coating material. The flexible heat storage sheet is cured at the curing temperature of the covering material.
この構成と熱物性材質の柔軟性蓄熱シートは、取り扱い性や成型性に優れているので、簡単な製法技術と検査技術を用いてマイクロカプセルをシート状に成型でき、量産性に優れている。しかも、この様にして得た柔軟性蓄熱シートは、面状発熱体に、接着材を用いるなどの簡単な製法技術と検査技術を用いて簡単に接合できるので、量産性に優れた電気採暖具が得られる。 Since the flexible heat storage sheet of this configuration and thermophysical material is excellent in handleability and moldability, the microcapsule can be molded into a sheet shape using a simple manufacturing technique and inspection technique, and is excellent in mass productivity. Moreover, the flexible heat storage sheet obtained in this way can be easily joined to the sheet heating element using a simple manufacturing technique and inspection technique such as using an adhesive, so that the electric warming tool has excellent mass productivity. Is obtained.
また、面状発熱体は、有機高分子組成物系の下基材と、下基材に形成した1対以上の電極および発熱可能な抵抗体と、抵抗体と電極の全体を被覆する有機高分子組成物系のコート材とで構成されているので、簡単な製法技術と検査技術を用いて簡単に生産き、量産性に優れた電気採暖具が得られる。 The planar heating element includes an organic polymer composition-based lower substrate, a pair of electrodes formed on the lower substrate and a heat-generating resistor, and an organic high-resistance covering the entire resistor and electrode. Since it is composed of a molecular composition-based coating material, an electric warming tool that can be easily produced using a simple manufacturing technique and inspection technique and has excellent mass productivity can be obtained.
第3の発明の電気採暖具は、特に第1または第2の発明に用いる柔軟性蓄熱シートが、熱伝導材料を、蓄熱材を内包するマイクロカプセルとともに被覆材で覆ってなるとした。黒鉛やアルミニウムなどの熱伝導材料を、蓄熱材を内包するマイクロカプセルとともに被覆材で覆う材料構成としているので、熱伝導性に優れた柔軟性蓄熱シートが得られ、熱効率や省エネルギー性を一層高めた電気採暖具となった。 In the electric warming tool of the third invention, in particular, the flexible heat storage sheet used in the first or second invention is formed by covering the heat conductive material with a covering material together with the microcapsules enclosing the heat storage material. A heat conductive material such as graphite and aluminum is covered with a coating material together with a microcapsule that encloses the heat storage material, so a flexible heat storage sheet with excellent heat conductivity is obtained, further improving thermal efficiency and energy saving. It became an electric warmer.
第4の発明の電気採暖具は、特に第1または第2の発明に用いる柔軟性蓄熱シートは、断熱性基材もしくは面状発熱体に、溶融状態の被覆材を塗布し硬化させることで、一体化して積層した。被覆材を、断熱性基材もしくは面状発熱体と一体化して積層しているので、一層簡単な製法技術と検査技術を用いて簡単に接合できるので、一層量産性に優れた電気採暖具となった。 In the electric warming tool of the fourth invention, in particular, the flexible heat storage sheet used in the first or second invention is obtained by applying a molten coating material to the heat insulating base material or the planar heating element and curing it. Integrated and laminated. Since the covering material is integrated and laminated with the heat insulating base material or the planar heating element, it can be easily joined using a simpler manufacturing method and inspection technology. became.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、本発明の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by the form of this invention.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1である電気採暖具であり、図1(a)は電気採暖具の断面図、図1(b)は電気採暖具の斜視図である。電気採暖具16は、発熱体17を有する有機高分子組成物系の断熱性基材18と、蓄熱材19をその内部空間に内包する有機高分子重合物のマイクロカプセル20を柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材21で覆ってなる柔軟性蓄熱シート22を少なくとも備えており、断熱性基材18の上部に柔軟性蓄熱シート22を積層して使用される。そして、この柔軟性蓄熱シート22は、マイクロカプセル20が、カルボニル基、エステル基、アミド基、アミノ基のいずれかの化学構造を有する有機高分子重合物で、被覆材21が、オレフィン系熱硬化性エラストマー、ポリエステル系熱硬化性エラストマー、ウレタン系熱硬化性エラストマー、スチレン系熱硬化性エラストマー、ニトリル系熱硬化性エラストマー、ゴム部分の架橋点を減少させた低架橋密度の
シリコーンゲルのいずれかである。そして、マイクロカプセルは、その軟化温度を前記被覆材の硬化温度より高温側に設定させた材料とし、前記柔軟性蓄熱シートは、前記被覆材の硬化温度において硬化させてなるとしている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an electric warming tool according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 1 (a) is a cross-sectional view of the electric warming tool, and FIG. 1 (b) is a perspective view of the electric warming tool. The electric warming tool 16 includes an organic polymer composition-based heat insulating base material 18 having a heating element 17, and an organic polymer polymer microcapsule 20 enclosing a heat storage material 19 in its internal space. At least a flexible heat storage sheet 22 that is covered with a coating material 21 of a molecular cured product is provided, and the flexible heat storage sheet 22 is laminated on the heat insulating substrate 18 and used. And this flexible heat storage sheet 22 is such that the microcapsule 20 is an organic polymer having a chemical structure of any one of a carbonyl group, an ester group, an amide group, and an amino group, and the covering material 21 is an olefin-based thermosetting. Curable elastomer, polyester-based thermosetting elastomer, urethane-based thermosetting elastomer, styrene-based thermosetting elastomer, nitrile-based thermosetting elastomer, or low cross-linking density silicone gel with reduced cross-linking points of rubber parts is there. The microcapsule is made of a material whose softening temperature is set higher than the curing temperature of the coating material, and the flexible heat storage sheet is cured at the curing temperature of the coating material.
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。断熱性基材18は、ポリウレタンなどの樹脂を発泡させて得た断熱性に優れる成型物であり、発熱用銅線を樹脂絶縁層で被覆した構成のケーブル状ヒータからなる発熱体17を、上部側に配置しその略全体を被覆する構造体としている。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples. The heat insulating base material 18 is a molded product having excellent heat insulating properties obtained by foaming a resin such as polyurethane, and a heating element 17 composed of a cable-shaped heater having a structure in which a copper wire for heat generation is covered with a resin insulating layer, It is set as the structure which is arrange | positioned in the side and coat | covers the substantially whole.
柔軟性蓄熱シート22は、次の様にして得た。まず、蓄熱材19として融点32℃のn−ノナデカン(C19H40)を準備しこれを、メラミンホルマリン樹脂のマイクロカプセル20に内包した粒を多数試作した。マイクロカプセル20の壁材として用いたメラミンホルマリン樹脂は、その軟化温度(熱変形温度とも称す)が150℃である。そこで、これより低温の110℃で硬化するオレフィン系エラストマー(硬化温度が110℃)を被覆材21として使用しこれを、前述材質のマイクロカプセル20に混合して、柔軟性のあるシート状の柔軟性蓄熱シート22を得た。 The flexible heat storage sheet 22 was obtained as follows. First, n-nonadecane (C 19 H 40 ) having a melting point of 32 ° C. was prepared as the heat storage material 19, and a large number of grains were prepared by encapsulating the n-nonadecane (C 19 H 40 ) in microcapsules 20 of melamine formalin resin. The softening temperature (also referred to as heat distortion temperature) of the melamine formalin resin used as the wall material of the microcapsule 20 is 150 ° C. Therefore, an olefin-based elastomer that cures at a lower temperature of 110 ° C. (the curing temperature is 110 ° C.) is used as the coating material 21, and this is mixed with the microcapsules 20 of the above-described material to form a flexible sheet-like flexibility. A heat storage sheet 22 was obtained.
電気採暖具16は、図1(a)に記載した様に、この柔軟性蓄熱シート22を断熱性基材18に積層して両者を接着材などで固定したのち、その上面側に表面材23を下面側に裏面材24を接着材で各々固定して、一体化した構造体とした。 As shown in FIG. 1A, the electric warming tool 16 is formed by laminating the flexible heat storage sheet 22 on the heat insulating base material 18 and fixing them together with an adhesive or the like. The back surface material 24 was fixed to the lower surface side with an adhesive material to form an integrated structure.
電気採暖具16は、発熱体17および柔軟性蓄熱シート22の下側面に、断熱性基材18を配置して下方側に逃げる熱を遮断する構成としており、このことで蓄熱材19に効果的に熱が蓄熱できるようにした。この一体化した構造体の電気採暖具16は、図1(b)に記載した様に、その上面側にカーペットカバー25を敷き、カーペットカバー25の上に座っている人を暖める電気カーペットとして使用する。 The electric warming tool 16 has a structure in which a heat insulating base material 18 is disposed on the lower surface of the heating element 17 and the flexible heat storage sheet 22 to block heat escaping downward, which is effective for the heat storage material 19. The heat can be stored. As shown in FIG. 1B, the electric heating tool 16 of this integrated structure is used as an electric carpet that lays a carpet cover 25 on its upper surface and warms a person sitting on the carpet cover 25. To do.
効果について説明する。蓄熱材19は、有機高分子重合物のマイクロカプセル20の内部空間に内包され、さらに、このマイクロカプセル20が、柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材21で覆われる2重の被覆構造になっている。2重の被覆構造とした柔軟性蓄熱シート22は、電気採暖具16に収納する製造工程中において誤って被覆材21を傷つけても、液体や粉末の蓄熱材19が床に零れ落ちることがない。 The effect will be described. The heat storage material 19 is encapsulated in the internal space of the organic polymer polymer microcapsule 20, and the microcapsule 20 has a double coating structure covered with a flexible organic polymer cured material coating material 21. It has become. The flexible heat storage sheet 22 having a double covering structure prevents the liquid or powder heat storage material 19 from falling down to the floor even if the covering material 21 is accidentally damaged during the manufacturing process of storing in the electric warming tool 16. .
しかも、マイクロカプセル20はその軟化温度が、被覆材21の硬化温度より高温であるので、マイクロカプセル20が被覆材21で被覆される製造工程において破壊されることがない。これに加えて、柔軟性蓄熱シート22は、マイクロカプセル20の周囲が柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材21で覆われた構造であるので、取り扱いが簡単で成型の自由度に富み、断熱性基材18への接合固定や収納が容易にできる。 Moreover, since the softening temperature of the microcapsule 20 is higher than the curing temperature of the coating material 21, the microcapsule 20 is not broken in the manufacturing process in which the microcapsule 20 is coated with the coating material 21. In addition to this, the flexible heat storage sheet 22 has a structure in which the periphery of the microcapsule 20 is covered with a coating material 21 of a flexible organic polymer cured product, so that it is easy to handle and has a high degree of freedom in molding. Bonding and fixing to the heat insulating substrate 18 can be facilitated.
この様に、この構成と熱物性材質の柔軟性蓄熱シート22は、取り扱い性や成型性に優れているので、簡単な製法技術と検査技術を用いてマイクロカプセル20をシート状に成型でき、量産性に優れている。しかも、この様にして得た柔軟性蓄熱シート22は、断熱性基材18や表面材23に接着材を用いるなどの簡単な製法技術と検査技術を用いて簡単に接合できるので、量産性に優れた電気採暖具16となる。 In this way, the flexible heat storage sheet 22 of this configuration and thermophysical material is excellent in handling and molding properties, so that the microcapsule 20 can be molded into a sheet shape by using a simple manufacturing technique and inspection technique. Excellent in properties. Moreover, the flexible heat storage sheet 22 obtained in this way can be easily joined using a simple manufacturing technique such as using an adhesive for the heat insulating base material 18 and the surface material 23 and an inspection technique. An excellent electric warmer 16 is obtained.
また、マイクロカプセル20を被覆材21で覆って柔軟性蓄熱シート22を得る際に、被覆材21を接着材として活用して断熱性基材18や表面材23と柔軟性蓄熱シート22を一体化して同時成型する方法を用いてもよい。 When the microcapsule 20 is covered with the covering material 21 to obtain the flexible heat storage sheet 22, the heat insulating base material 18 and the surface material 23 and the flexible heat storage sheet 22 are integrated by using the covering material 21 as an adhesive. Alternatively, a method of simultaneous molding may be used.
一方、電気採暖具16は、畳や床の上に敷いて使用され、発熱体17を通電することで
加温され、上に座っている人の足や腰の部分を暖める。蓄熱材19は、発熱体17の通電状態においてその上部の表面材23から放熱されていた熱を蓄熱し、発熱体17の休止(非通電)状態においてその蓄熱を放熱することができるので、熱効率が高まり、発熱体17から発生する熱を効率的に利用できた。
On the other hand, the electric warming tool 16 is used by laying on a tatami mat or a floor, and is heated by energizing the heating element 17 to warm the legs and waists of a person sitting on the heating element. Since the heat storage material 19 can store the heat radiated from the upper surface material 23 in the energized state of the heat generating body 17 and can radiate the heat storage in the rest (non-energized) state of the heat generating body 17, the thermal efficiency The heat generated from the heating element 17 could be used efficiently.
また、蓄熱材19は、例えば電力需要が小さく安価な夜間帯などの、人が使用しない時間帯に蓄熱した熱を、昼間に徐々に放熱して電気採暖具16を温めることもできるので、省エネルギーにも貢献できる。これに加えて、電気採暖具16は、上部側に、柔軟性の有る有機高分子硬化物の被覆材21で構成した柔軟性蓄熱シート22が配置されているので、弾力性に富み座り心地が良い。 In addition, the heat storage material 19 can also gradually release the heat stored in a time zone that is not used by humans, such as a nighttime time when electricity demand is small and inexpensive, thereby warming the electric warming tool 16 in the daytime. Can also contribute. In addition to this, the electric warming tool 16 is provided with a flexible heat storage sheet 22 made of a flexible organic polymer-cured material covering material 21 on the upper side. good.
使用する材料について説明する。発熱体17は、樹脂とカーボンブラックからなる発熱用抵抗シートを樹脂絶縁シートで鋏み込んだ面状のヒータ、線状のヒータ線の周囲をフッ素樹脂などの絶縁体で覆った単線、発熱用銅線を樹脂絶縁層で被覆したケーブル状ヒータ、などを使用する。 The material to be used will be described. The heating element 17 is a sheet heater in which a heating resistor sheet made of resin and carbon black is sandwiched with a resin insulating sheet, a single wire in which the periphery of the linear heater wire is covered with an insulator such as a fluororesin, and a heating copper Use a cable heater, etc., in which the wire is covered with a resin insulation layer.
また、断熱性基材18は、ポリウレタン、シリコーン、ネオプレン、アクリル、スチレン−ブタジエンゴムなどの発泡樹脂成型物を主成分としており特に、連続発泡性の高いポリウレタン系の発泡樹脂成型物が良好であった。またさらに、断熱性基材18は、リン酸エステル系難燃材を混合して難燃性を向上させた材料や、発熱体17の1部を配設固定して残り大部分を被覆する構成としてよい。 The heat-insulating base material 18 is mainly composed of a foamed resin molded product such as polyurethane, silicone, neoprene, acrylic, styrene-butadiene rubber, and the like. It was. Furthermore, the heat-insulating base material 18 is a material in which a phosphoric ester-based flame retardant is mixed to improve the flame retardancy, and a part of the heating element 17 is disposed and fixed to cover most of the remaining part. As good as
蓄熱材19は、融点あるいは凝固点が10〜80℃、好ましくは20〜60℃にある潜熱蓄熱剤である。具体的には、酢酸ナトリウム3水塩(融点58℃)、硝酸リチウム3水塩(融点30℃)、塩化カルシウム6水塩(融点27℃)、ステアリン酸(融点71℃)、セチルアルコール(融点51℃)、炭素数が15以上の脂肪族炭化水素(n−デカン、テトラデカン、ペンタデカン、エイコサン、ドコサンなど)が挙げられる。 The heat storage material 19 is a latent heat storage agent having a melting point or freezing point of 10 to 80 ° C., preferably 20 to 60 ° C. Specifically, sodium acetate trihydrate (melting point 58 ° C.), lithium nitrate trihydrate (melting point 30 ° C.), calcium chloride hexahydrate (melting point 27 ° C.), stearic acid (melting point 71 ° C.), cetyl alcohol (melting point) 51 ° C.) and aliphatic hydrocarbons having 15 or more carbon atoms (n-decane, tetradecane, pentadecane, eicosane, docosan, etc.).
この中で特に、脂肪族炭化水素は、マイクロカプセル20への内包性が優れており、簡単な製法と品質管理で内包できるので、良好であった。脂肪族炭化水素は、炭素数の増加とともに融点が上昇するため、目的に応じた融点を有する脂肪族炭化水素の選択や、2種以上を混合も可能である。蓄熱材19は、融点が10℃未満の材料、80℃を超える材料であると、複雑な保温操作を有するため、本発明の用途が、主として人向け保温剤であることを考慮すると、これらの材料はいずれも非実用的な温度域の材料である。 Among these, the aliphatic hydrocarbons were excellent because they were excellent in the inclusion in the microcapsules 20 and could be included by a simple manufacturing method and quality control. Since the melting point of an aliphatic hydrocarbon increases with an increase in the number of carbon atoms, it is possible to select an aliphatic hydrocarbon having a melting point according to the purpose or to mix two or more kinds. When the heat storage material 19 is a material having a melting point of less than 10 ° C. or a material exceeding 80 ° C., the heat storage material 19 has a complicated heat retaining operation. All of these materials are materials in an impractical temperature range.
マイクロカプセル20は、そのカプセル壁が、カルボニル基、エステル基、アミド基、アミノ基のいずれかの化学構造を有する有機高分子重合物であり、カプセル壁をこれら化学構造を有する有機高分子重合物とすることで軟化温度が約140℃以上としている。 The microcapsule 20 is an organic polymer having a carbonyl group, an ester group, an amide group, or an amino group in its capsule wall, and the organic polymer polymer having the chemical structure in the capsule wall. Thus, the softening temperature is about 140 ° C. or higher.
具体的には、ポリアミド樹脂(アミド基を有する)、ポリアクリルアミド樹脂(アミド基を有する)、ポリウレタン樹脂(エステル基を有する)、アミノプラスト樹脂(アミノ基を有する)、ポリアクリル酸エステル樹脂(エステル基を有する)、アラミド樹脂(芳香族の骨格のみで構成されるポリアミドの総称、アミド基を有する)、尿素ホルマリン樹脂(アミノ基を有する)、メラミンホルマリン樹脂(アミノ基を有する)を使用する。 Specifically, polyamide resin (having amide group), polyacrylamide resin (having amide group), polyurethane resin (having ester group), aminoplast resin (having amino group), polyacrylate resin (ester) Group), aramid resin (general name of polyamide composed only of aromatic skeleton, having amide group), urea formalin resin (having amino group), and melamine formalin resin (having amino group).
被覆材21に用いる有機高分子硬化物は、オレフィン系熱硬化性エラストマー、ポリエステル系熱硬化性エラストマー、ウレタン系熱硬化性エラストマー、スチレン系熱硬化性エラストマー、ニトリル系熱硬化性エラストマー、ゴム部分の架橋点を減少させた低架橋密度のシリコーンゲルのいずれかであり、その硬化温度は約130℃以下である。 The organic polymer cured product used for the covering material 21 is an olefin-based thermosetting elastomer, a polyester-based thermosetting elastomer, a urethane-based thermosetting elastomer, a styrene-based thermosetting elastomer, a nitrile-based thermosetting elastomer, or a rubber part. Any of low crosslink density silicone gels with reduced crosslink points, and its curing temperature is about 130 ° C. or lower.
マイクロカプセル20と被覆材21は、マイクロカプセル20の軟化温度(熱変形温度とも称す)が、被覆材21の硬化温度より高温にある材料を考慮して、お互いの材料組成と製造加熱プロセス温度を決めている。例えば、マイクロカプセル20はそのカプセル壁が、軟化温度(熱変形温度とも称す)150℃のメラミンホルマリン樹脂(メラミン樹脂とも称す)とした場合、被覆材21は硬化温度が略110℃のオレフィン系エラストマーを使用する。 The microcapsule 20 and the coating material 21 have a material composition and a manufacturing heating process temperature of each other in consideration of a material in which the softening temperature of the microcapsule 20 (also referred to as a heat deformation temperature) is higher than the curing temperature of the coating material 21. I have decided. For example, when the microcapsule 20 is a melamine formalin resin (also referred to as melamine resin) whose softening temperature (also referred to as heat distortion temperature) is 150 ° C., the coating material 21 is an olefin elastomer having a curing temperature of approximately 110 ° C. Is used.
このことで、マイクロカプセル20が、被覆材21で被覆される製造工程において、破壊されることがなく、取り扱い性や成型性に優れた柔軟性蓄熱シート22を簡単な製造方法を用いて得ることができる。 By this, in the manufacturing process in which the microcapsules 20 are coated with the covering material 21, the flexible heat storage sheet 22 that is not broken and has excellent handleability and moldability is obtained using a simple manufacturing method. Can do.
またさらにこのことで、融点あるいは凝固点が10〜80℃好ましくは20〜60℃にある蓄熱材19が、マイクロカプセル20への収納や被覆材21での被覆によって劣化することなく、良好に蓄熱効果を発揮するようにしている。柔軟性蓄熱シート22は、マイクロカプセル20の20〜70wt%(望ましくは30〜60wt%)に対して、前述の材料からなる被覆材21を残部の重量割合で混合し、シート等の成型物に加工して得ており、この配合割合は、必要とする柔軟性に応じて変化させた。 Furthermore, this makes it possible for the heat storage material 19 having a melting point or freezing point of 10 to 80 ° C., preferably 20 to 60 ° C., to be satisfactorily stored without being deteriorated by storage in the microcapsule 20 or coating with the coating material 21. Is trying to demonstrate. The flexible heat storage sheet 22 is mixed with the remaining weight ratio of the covering material 21 made of the above-described material to 20 to 70 wt% (preferably 30 to 60 wt%) of the microcapsule 20 to form a molded product such as a sheet. The blending ratio was changed according to the required flexibility.
なお、比較のため、上記以外の熱硬化性エラストマーや、ゴム部分の架橋点が多いタイプ(いわゆる中〜高タイプの架橋密度)のシリコーンゲルを、被覆材21として採用し、マイクロカプセル20に被覆させた柔軟性蓄熱シート22を試作して、効果の判定を行なった。これら比較試作品は、本発明品と比較して、やや硬くて柔軟性が不足気味であり、マイクロカプセル20への密着も不足気味であった。 For comparison, a thermosetting elastomer other than the above or a silicone gel of a type having many crosslinking points in the rubber part (so-called medium to high type crosslinking density) is employed as the coating material 21 to cover the microcapsule 20. The made flexible heat storage sheet 22 was prototyped and the effect was determined. These comparative prototypes were slightly harder and less flexible than the products of the present invention, and the adhesion to the microcapsules 20 was insufficient.
(実施の形態2)
図2は、本発明の実施の形態2である電気採暖具の断面図であり、電気採暖具(第2実施形態)26は、面状発熱体27とその上に積層した柔軟性蓄熱シート22とで構成される。面状発熱体27は、有機高分子組成物系の下基材28と、下基材28の表面に形成した1対以上の電極29、30および発熱可能な抵抗体31と、電極29、30および抵抗体31との全体を被覆する有機高分子組成物系のコート材32とを少なくとも備えている。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a cross-sectional view of an electric warming tool according to a second embodiment of the present invention. An electric warming tool (second embodiment) 26 includes a planar heating element 27 and a flexible heat storage sheet 22 laminated thereon. It consists of. The planar heating element 27 includes an organic polymer composition-based lower base 28, a pair of electrodes 29 and 30 formed on the surface of the lower base 28, a resistor 31 capable of generating heat, and electrodes 29 and 30. And a coating material 32 of an organic polymer composition system covering the entire resistor 31.
柔軟性蓄熱シート22は、蓄熱材19をその内部空間に内包する有機高分子重合物のマイクロカプセル20を、柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材21で覆ってなる。 The flexible heat storage sheet 22 is formed by covering an organic polymer polymer microcapsule 20 enclosing the heat storage material 19 in an internal space with a flexible organic polymer cured material coating material 21.
そして、この柔軟性蓄熱シート22は、マイクロカプセル20が、カルボニル基、エステル基、アミド基、アミノ基のいずれかの化学構造を有する有機高分子重合物で、被覆材21が、オレフィン系熱硬化性エラストマー、ポリエステル系熱硬化性エラストマー、ウレタン系熱硬化性エラストマー、スチレン系熱硬化性エラストマー、ニトリル系熱硬化性エラストマー、ゴム部分の架橋点を減少させた低架橋密度のシリコーンゲルのいずれかである。 And this flexible heat storage sheet 22 is such that the microcapsule 20 is an organic polymer having a chemical structure of any one of a carbonyl group, an ester group, an amide group, and an amino group, and the covering material 21 is an olefin-based thermosetting. Curable elastomer, polyester-based thermosetting elastomer, urethane-based thermosetting elastomer, styrene-based thermosetting elastomer, nitrile-based thermosetting elastomer, or low cross-linking density silicone gel with reduced cross-linking points of rubber parts is there.
そして、マイクロカプセルはその軟化温度を前記被覆材の硬化温度より高温側に設定させた材料とし、前記柔軟性蓄熱シートは、前記被覆材の硬化温度において硬化させる。 The microcapsules are made of a material whose softening temperature is set higher than the curing temperature of the coating material, and the flexible heat storage sheet is cured at the curing temperature of the coating material.
本実施の形態2は、実施の形態1と異なる点は、面状発熱体27の上に柔軟性蓄熱シート22を積層したことと、この面状発熱体27の構成を限定したことであり、他の構成は実施の形態1と同じである。 The second embodiment is different from the first embodiment in that the flexible heat storage sheet 22 is laminated on the planar heating element 27 and the configuration of the planar heating element 27 is limited. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
そこで、この実施形態では、面状発熱体27の構成と材料を実施例に基づいて詳細に説
明する。面状発熱体27は、ポリエステル樹脂系(例、ポリエチレンテレフタレート樹脂)の下基材28の表面に、1対以上の電極29、30と、電極29、30の間に配置される発熱可能な有機樹脂系の抵抗体31が形成されている。
Therefore, in this embodiment, the configuration and materials of the planar heating element 27 will be described in detail based on examples. The planar heating element 27 is an organic material capable of generating heat disposed between a pair of electrodes 29 and 30 and the electrodes 29 and 30 on the surface of a lower base 28 of a polyester resin system (eg, polyethylene terephthalate resin). A resin-based resistor 31 is formed.
そして、電極29、30と抵抗体31を被覆するようにその上部にさらに、有機樹脂系のコート材32が積層された構成である。コート材32は、ポリエステル樹脂を主成分とする接着剤からなる接着層33と、ポリエステル樹脂系(例、ポリエチレンテレフタレート樹脂)の上基材34とで構成されており、接着層33を下基材28との対向面に配置し、上基材34を接着層33の上部に積層した構成である。この接着層33は、下基材28および上基材34と比較して、芳香族ジカルボン酸の濃度が低く脂環族ジカルボン酸および脂肪族ジカルボン酸の濃度が同じか、もしくは高いとする材料である。 In addition, an organic resin-based coating material 32 is further laminated on the upper portion so as to cover the electrodes 29 and 30 and the resistor 31. The coating material 32 is composed of an adhesive layer 33 made of an adhesive mainly composed of a polyester resin, and an upper base material 34 of a polyester resin system (for example, polyethylene terephthalate resin). The upper base material 34 is disposed on the upper surface of the adhesive layer 33. The adhesive layer 33 is made of a material that has a lower concentration of aromatic dicarboxylic acid and a lower concentration of alicyclic dicarboxylic acid and aliphatic dicarboxylic acid than the lower substrate 28 and upper substrate 34. is there.
この発熱体の具体例を以下に記載する。まず、電極29、30を、125μm厚みのポリエステル樹脂系の下基材28の片面に形成した。電極29、30は、共重合ポリエステル樹脂とブロックイソシアネート系硬化材を混合した結合材に、銀とカーボンからなる導電性付与材を5wt%分散した導電性銀ペーストであり、印刷乾燥によって10μm厚みとなっている。電極29、30は、主電極とこの主電極から分岐される枝電極から構成されており、枝電極が交互に位置するように配置されている。 Specific examples of this heating element are described below. First, the electrodes 29 and 30 were formed on one side of a polyester resin-based lower base material 28 having a thickness of 125 μm. The electrodes 29 and 30 are conductive silver pastes in which 5 wt% of a conductivity imparting material composed of silver and carbon is dispersed in a binder obtained by mixing a copolyester resin and a blocked isocyanate curing material. It has become. The electrodes 29 and 30 are composed of a main electrode and branch electrodes branched from the main electrode, and the branch electrodes are arranged alternately.
次に、有機樹脂系の抵抗体31を、既に形成された電極29、30の間に配置されるように形成した。抵抗体31は、正抵抗温度特性を有する有機樹脂系の抵抗体であり、エチレン酢酸ビニル共重合体とカーボンの混練物をペースト化したものを、印刷乾燥により10μm厚みとなっている。 Next, the organic resin resistor 31 was formed so as to be disposed between the electrodes 29 and 30 that were already formed. The resistor 31 is an organic resin resistor having positive resistance temperature characteristics, and a paste obtained by kneading an ethylene vinyl acetate copolymer and carbon has a thickness of 10 μm by printing and drying.
その後、電極29、30の給電部分(記載せず)に、導電性銀ペーストの導電性有機材料を介して70μm厚みの銅箔からなる導電性端子(記載せず)を積層して乾燥させることで、電極29、30と導電性端子(記載せず)を電気的物理的に接合した。この導電性有機材料は、共重合ポリエステル樹脂とブロックイソシアネート系硬化材を混合した結合材に導電性付与材として銀粉末を分散した材料である。 Thereafter, a conductive terminal (not shown) made of copper foil having a thickness of 70 μm is laminated on the power feeding portions (not shown) of the electrodes 29 and 30 via a conductive organic material of a conductive silver paste and dried. Then, the electrodes 29 and 30 and the conductive terminal (not shown) were electrically and physically joined. This conductive organic material is a material in which silver powder is dispersed as a conductivity-imparting material in a binder obtained by mixing a copolyester resin and a blocked isocyanate curing material.
さらにその上部に、コート材32を、下基材28や電極29、30さらに抵抗体31を被覆するように配置した。コート材32は、ポリエステル樹脂を主成分とした20μm厚みフィルムの接着層33と、100μm厚みのポリエステル樹脂系の上基材34で構成される材料である。コート材32は、接着層33の融点温度以上に温度設定されたラミネートロールによって、下基材28や抵抗体31などの材料と熱融着して積層される。 Further, a coating material 32 is arranged on the upper portion so as to cover the lower base material 28, the electrodes 29 and 30, and the resistor 31. The coating material 32 is a material composed of an adhesive layer 33 of a 20 μm-thick film mainly composed of a polyester resin and a polyester resin-based upper base material 34 having a thickness of 100 μm. The coating material 32 is laminated by being thermally fused with a material such as the lower substrate 28 and the resistor 31 by a laminating roll whose temperature is set to be equal to or higher than the melting point temperature of the adhesive layer 33.
下基材28をコート材32で覆い熱融着して気密構造とすることで、水分などが抵抗体31などに付着しその抵抗値を変化させることが起こらない様にした。最後に、熱溶解などの手段により導電性端子(記載せず)に対応する被覆材コート材32の部分に設けた空隙(記載せず)を経由して、給電用リード線(記載せず)を取り付けて完成である。 The lower base material 28 is covered with a coating material 32 and heat-sealed to form an airtight structure so that moisture or the like does not adhere to the resistor 31 and change its resistance value. Finally, a lead wire for power supply (not shown) is passed through a gap (not shown) provided in a portion of the coating material coating material 32 corresponding to the conductive terminal (not shown) by means such as heat melting. Is completed.
接着層33に用いたポリエステル樹脂は、多価カルボン酸の組成を適正化して融点が91〜125℃としているため、結晶性が高まり、耐ブロッキング性と接着性と耐加水分解性が向上している。また、接着層33に使用したポリエステル樹脂の結晶性が高まることに伴って、抵抗体20も結晶性が高まり、その耐久信頼性が向上する利点が生じている。さらに、この接着層33を介在させて下基材28と上基材34を接合する技術とこの接着層33を用いて面状発熱体27を製造する技術は、簡単な製法と品質管理で製造でき、生産性と信頼性を高めた面状発熱体27が生産できる。 The polyester resin used for the adhesive layer 33 has an optimized composition of polyvalent carboxylic acid and has a melting point of 91 to 125 ° C., so that the crystallinity is increased and the blocking resistance, adhesiveness and hydrolysis resistance are improved. Yes. Further, as the crystallinity of the polyester resin used for the adhesive layer 33 is increased, the resistor 20 is also increased in crystallinity, and there is an advantage that the durability reliability is improved. Further, the technology for joining the lower base material 28 and the upper base material 34 with the adhesive layer 33 interposed therebetween and the technology for producing the planar heating element 27 using the adhesive layer 33 are manufactured by a simple manufacturing method and quality control. The planar heating element 27 with improved productivity and reliability can be produced.
なお、面状発熱体27で使用する材料は、前述の実施例以外に以下に記載した種々の材
料が使用できる。例えば、電極29、30は、銅線を使用してもよい。抵抗体31は、有機高分子(例、ポリエチレン、フェノール樹脂、ポリアミド、ポリエステル)に、導電性材料(銀または銅またはカーボンの単独もしくはこれらの併用)を混合した材料である。下基材28とコート材32は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなどである。
In addition, as the material used for the planar heating element 27, various materials described below can be used in addition to the above-described embodiments. For example, the electrodes 29 and 30 may use copper wires. The resistor 31 is a material in which an organic polymer (eg, polyethylene, phenol resin, polyamide, polyester) is mixed with a conductive material (silver, copper, or carbon alone or in combination thereof). The lower base material 28 and the coating material 32 are polyethylene, polypropylene, polystyrene, or the like.
コート材32に塗布した接着層33は、ポリ酢酸ビニルなどであり、電極29、30と抵抗体31を被覆する様にコート材32の全面に塗布する構成もしくは、これらを被覆しない様にコート材32の端部に塗布する構成とする。また、コート材32は、接着層33を全く使用せずに上基材34だけとしてもよく、この場合は下基材28と上基材34をポリエチレンやポリプロピレンとし、両者を熱融着して接合してもよい。また、面状発熱体27は、使用する材料とその寸法や形状を最適化して柔軟性を有する様にすると、一層弾力性に富み座り心地が良くなる。 The adhesive layer 33 applied to the coating material 32 is polyvinyl acetate or the like, and is configured to be applied to the entire surface of the coating material 32 so as to cover the electrodes 29, 30 and the resistor 31, or the coating material so as not to cover them. It is set as the structure apply | coated to the edge part of 32. Further, the coating material 32 may be only the upper base material 34 without using the adhesive layer 33. In this case, the lower base material 28 and the upper base material 34 are made of polyethylene or polypropylene, and both are heat-sealed. You may join. The planar heating element 27 is more elastic and more comfortable to sit on if the material used and its dimensions and shape are optimized to have flexibility.
効果について説明する。蓄熱材19は、有機高分子重合物のマイクロカプセル20の内部空間に内包され、さらに、このマイクロカプセル20が、柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材21で覆われる2重の被覆構造になっている。2重の被覆構造とした柔軟性蓄熱シート22は、面状発熱体27に積層する製造工程中に誤って被覆材21を傷つけても、液体や粉末の蓄熱材19が床に零れ落ちることがない。 The effect will be described. The heat storage material 19 is encapsulated in the internal space of the organic polymer polymer microcapsule 20, and the microcapsule 20 has a double coating structure covered with a flexible organic polymer cured material coating material 21. It has become. The flexible heat storage sheet 22 having a double covering structure may cause the liquid or powder heat storage material 19 to fall to the floor even if the covering material 21 is accidentally damaged during the manufacturing process of laminating the sheet heating element 27. Absent.
しかも、マイクロカプセル20はその軟化温度が、被覆材21の硬化温度より高温であるので、マイクロカプセル20が被覆材21で被覆される製造工程において破壊されることがない。これに加えて、柔軟性蓄熱シート22は、その周囲が柔軟性の有機高分子硬化物の被覆材21で覆われているので、取り扱いが簡単で成型の自由度に富み、面状発熱体27への積層が容易にできる。 Moreover, since the softening temperature of the microcapsule 20 is higher than the curing temperature of the coating material 21, the microcapsule 20 is not broken in the manufacturing process in which the microcapsule 20 is coated with the coating material 21. In addition, since the periphery of the flexible heat storage sheet 22 is covered with a covering material 21 made of a flexible organic polymer cured product, it is easy to handle and has a high degree of freedom in molding. Can be easily laminated.
この様に、この構成と熱物性材質の柔軟性蓄熱シート22は、取り扱い性や成型性に優れているので、簡単な製法技術と低度な検査技術を用いてマイクロカプセル20をシート状に成型でき、量産性に優れている。しかも、この様にして得た柔軟性蓄熱シート22は、面状発熱体27に、接着材を用いるなどの簡単な製法技術と低度な検査技術を用いて簡単に接合できるので、量産性に優れた電気採暖具26となる。 In this way, the flexible heat storage sheet 22 of this configuration and thermophysical material is excellent in handling and molding properties, so the microcapsule 20 is molded into a sheet using a simple manufacturing technique and a low inspection technique. And is excellent in mass productivity. Moreover, the flexible heat storage sheet 22 obtained in this way can be easily joined to the sheet heating element 27 by using a simple manufacturing technique such as using an adhesive and a low inspection technique. An excellent electric warmer 26 is obtained.
また、マイクロカプセル20を被覆材21で覆って柔軟性蓄熱シート22を得る際に、被覆材21を接着材として活用して面状発熱体27と柔軟性蓄熱シート22を一体化して同時成型する方法を用いてもよい。 Moreover, when the microcapsule 20 is covered with the covering material 21 to obtain the flexible heat storage sheet 22, the sheet heating element 27 and the flexible heat storage sheet 22 are integrated and simultaneously molded using the covering material 21 as an adhesive. A method may be used.
電気採暖具26は、畳や床さらには椅子の上に敷いて使用され、面状発熱体27を通電することで加温され、上に座っている人の足や腰の部分を暖める。蓄熱材19は、面状発熱体27の通電状態においてその上部から放熱されていた熱を蓄熱し、面状発熱体27の休止(非通電)状態においてその蓄熱を放熱することができるので、熱効率が高まり、面状発熱体27から発生する熱を効率的に利用できた。 The electric warming tool 26 is used by laying on a tatami mat, a floor, or a chair, and is heated by energizing the planar heating element 27 to warm the legs and waists of the person sitting on it. Since the heat storage material 19 can store the heat radiated from the upper part in the energized state of the sheet heating element 27 and can radiate the heat storage in the rest (non-energized) state of the sheet heating element 27, the thermal efficiency As a result, the heat generated from the planar heating element 27 could be used efficiently.
また、蓄熱材19は、例えば電力需要が小さく安価な夜間帯などの、人が使用しない時間帯に蓄熱した熱を、昼間に徐々に放熱して電気採暖具26を温めることもできるので、省エネルギーにも貢献できる。これに加えて、電気採暖具26は、上部側に、柔軟性の有る有機高分子硬化物の被覆材21で構成した柔軟性蓄熱シート22が配置されているので、弾力性に富み座り心地が良い。 Further, the heat storage material 19 can also gradually release the heat stored in a time zone that is not used by humans, such as a nighttime time when electricity demand is small and inexpensive, thereby warming the electric warming tool 26 in the daytime. Can also contribute. In addition to this, the electric warming tool 26 is provided with a flexible heat storage sheet 22 composed of a covering material 21 of a cured organic polymer having flexibility on the upper side. good.
面状発熱体27の材料構成について、さらに詳細に検討し、その内容を以下に記載する。熱可塑性有機高分子樹脂に銀または銅の単独もしくは併用もしくはカーボンとの混合物
を分散させた組成物の電極29、30と、柔軟性を有する薄膜の抵抗体31と、柔軟性を有する厚みの下基材およびコート材とを、使用すると良好であることが判明した。以下、詳細にその内容を記載する。
The material configuration of the planar heating element 27 will be examined in more detail, and the contents will be described below. Electrode 29, 30 of a composition in which a mixture of silver or copper alone or in combination or carbon is dispersed in a thermoplastic organic polymer resin, a flexible thin film resistor 31, and a flexible thickness It has been found that the substrate and the coating material are good when used. The details will be described below.
電極29、30は、弾力性や屈曲性が良好な熱可塑性有機高分子樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン、フッソ樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエステルなど)に、銀または銅の単独もしくは併用もしくはこれらとカーボンとの混合物を合計で2〜10wt%(好ましくは3〜7wt%)分散させた組成物とすると、弾力性に富むうえに曲がり易くなるので、畳や床さらには椅子の上に敷いて使用してその上に人が何回となく立ったり座ったりしても断線することがなく、耐久信頼性に優れた電気採暖具26が得られる。 The electrodes 29 and 30 are made of a thermoplastic organic polymer resin (polyethylene, polypropylene, fluorine resin, polyamide, polyacetal, polyester, etc.) having good elasticity and flexibility, and silver or copper alone or in combination or carbon and A composition in which the mixture is dispersed in a total of 2 to 10 wt% (preferably 3 to 7 wt%) is not only flexible but easy to bend, so it can be used on a tatami mat, floor, or chair. Even if a person stands or sits on the top several times, the electric warming tool 26 having excellent durability and reliability can be obtained without disconnection.
また、熱可塑性有機高分子樹脂を使用しているので、加熱すれば溶融し冷却すれば固化と可逆的に繰り返すので、面状発熱体27として簡単な製法で生産できる利点もあった。またその中で特に、電極29、30は、弾力性や屈曲性に極めて優れたポリエステル系有機高分子樹脂に銀を2〜10wt%(好ましくは3〜7wt%)分散させた組成物とすると、弾力性が一層富むうえにさらに曲がり易くなるので、畳や床さらには椅子の上に敷いて使用してその上に人が何回となく立ったり座ったりしても断線することがなく、耐久信頼性に一層優れた電気採暖具26が得られる。 In addition, since the thermoplastic organic polymer resin is used, it is melted if heated and reversibly repeats solidification if cooled, so that the sheet heating element 27 can be produced by a simple manufacturing method. Among them, in particular, the electrodes 29 and 30 are compositions in which silver is dispersed in 2 to 10 wt% (preferably 3 to 7 wt%) in a polyester organic polymer resin having excellent elasticity and flexibility. It is more elastic and easier to bend, so it can be used on tatami mats, floors, and chairs so that it will not break even if people stand or sit on it many times. The electric warming tool 26 with higher reliability can be obtained.
抵抗体31は、熱可塑性有機高分子樹脂(例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリルエステル共重合体、エチレンメタクリル酸メチル共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッソ樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエステルなど)や、フェノールやメラミンなどの熱硬化性有機高分子樹脂に、導電性材料(例、カーボン、銀など)を混合し、その厚みを5〜20μmと薄くすることで柔軟性を有する様にしている。 The resistor 31 is a thermoplastic organic polymer resin (for example, ethylene vinyl acetate copolymer, ethylene acrylic ester copolymer, ethylene methyl methacrylate copolymer, polyethylene, polypropylene, fluorine resin, polyamide, polyacetal, polyester, etc.) In addition, conductive materials (eg, carbon, silver, etc.) are mixed with thermosetting organic polymer resins such as phenol and melamine, and the thickness is reduced to 5 to 20 μm so as to have flexibility. .
またその中で特に、抵抗体31は、弾力性や屈曲性が良好な熱可塑性有機高分子樹脂を基本ベース樹脂とすると良好であった。これら熱可塑性有機高分子樹脂は、弾力性に富むうえに曲がり易くなるので、畳や床さらには椅子の上に敷いて使用してその上に人が何回となく立ったり座ったりしても断線することがなく、耐久信頼性に優れた電気採暖具26が得られる。また、熱可塑性有機高分子樹脂を使用しているので、加熱すれば溶融し冷却すれば固化と可逆的に繰り返すので、面状発熱体27として簡単な製法で生産できる利点もあった。 Among them, the resistor 31 is particularly good when a thermoplastic organic polymer resin having good elasticity and flexibility is used as the base resin. These thermoplastic organic polymer resins are flexible and easy to bend, so they can be used on tatami mats, floors and chairs, and people can stand and sit on them several times. The electric warming tool 26 excellent in durability and reliability is obtained without disconnection. In addition, since the thermoplastic organic polymer resin is used, it is melted if heated and reversibly repeats solidification if cooled, so that the sheet heating element 27 can be produced by a simple manufacturing method.
また必要に応じて、抵抗体31は、熱可塑性の有機高分子(例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリルエステル共重合体、エチレンメタクリル酸メチル共重合体など)に、導電性材料(例、カーボン、銀など)と、エラストマー(例、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマーなど)またはゴム(エチレンプロピレンゴム、ポリブタジエンなど)を分散させた混合組成物であるとした。 If necessary, the resistor 31 is made of a thermoplastic organic polymer (for example, ethylene vinyl acetate copolymer, ethylene acrylic ester copolymer, ethylene methyl methacrylate copolymer, etc.) and a conductive material (eg, , Carbon, silver, etc.) and an elastomer (eg, olefin elastomer, styrene elastomer, etc.) or rubber (ethylene propylene rubber, polybutadiene, etc.) are dispersed.
抵抗体31は、エラストマーやゴムを分散させると柔軟性を有する様になり、弾力性が一層富むうえにさらに曲がり易くなるので、畳や床さらには椅子の上に敷いて使用してその上に人が何回となく立ったり座ったりしても断線することがなく、耐久信頼性に一層優れた電気採暖具26が得られる。 Resistor 31 becomes flexible when elastomer or rubber is dispersed. It is more flexible and more flexible, so it can be used on tatami mats, floors and chairs. Even if a person stands or sits for a number of times, the electric warming device 26 is obtained that does not break, and is more excellent in durability and reliability.
下基材28およびコート材32は、柔軟性を有する厚みとしている。例えば、コート材32は、ポリエステル樹脂を主成分とする接着剤(厚みが10〜50μm)からなる接着層33と、厚みが50〜300μmのポリエステル樹脂系(例、ポリエチレンテレフタレート樹脂)の上基材34とで構成している。 The lower base material 28 and the coating material 32 have a flexible thickness. For example, the coating material 32 includes an adhesive layer 33 made of an adhesive (thickness: 10 to 50 μm) mainly composed of a polyester resin, and an upper base material of a polyester resin system (eg, polyethylene terephthalate resin) having a thickness of 50 to 300 μm. 34.
そして、この接着層33を、厚みが50〜300μmのポリエステル樹脂系の下基材2
8との対向面に配置し、上基材34を接着層33の上部に積層した構成とした。この接着層33は、下基材28および上基材34と比較して、芳香族ジカルボン酸の濃度が低く脂環族ジカルボン酸および脂肪族ジカルボン酸の濃度が同じかもしくは高いとする材料を使用して接着強度を高めている。面状発熱体27をこの様に柔軟性を有する材料と厚みとすることと、その上部側に配置した柔軟性蓄熱シート22との相乗効果で、電気採暖具26は、弾力性に一層富み座り心地がさらに良くなる。
And this adhesive layer 33 is made from a polyester resin-based lower substrate 2 having a thickness of 50 to 300 μm.
8 and the upper substrate 34 is laminated on the upper side of the adhesive layer 33. The adhesive layer 33 is made of a material having a low concentration of aromatic dicarboxylic acid and a concentration of alicyclic dicarboxylic acid and aliphatic dicarboxylic acid equal to or higher than those of the lower substrate 28 and the upper substrate 34. This increases the adhesive strength. Due to the synergistic effect of the material and thickness of the planar heating element 27 in this way and the flexible heat storage sheet 22 disposed on the upper side, the electric warming device 26 is more elastic and sits. The comfort is even better.
(実施の形態3)
実施の形態3は、実施の形態1または2で使用する柔軟性蓄熱シート22の材料構成についてさらに検討した内容である。黒鉛やアルミニウムなどの熱伝導材料35を、蓄熱材19を内包するマイクロカプセル20とともに、熱硬化性エラストマーもしくは低架橋密度のシリコーンゲル(ゴム部分の架橋点を減少させたタイプ)の被覆材21で覆う材料構成とすると、熱伝導性に優れた柔軟性蓄熱シート22が得られ、熱効率や省エネルギー性を一層高めた電気採暖具16、26となった。
(Embodiment 3)
Embodiment 3 is the content which further examined about the material structure of the flexible thermal storage sheet | seat 22 used in Embodiment 1 or 2. FIG. A thermal conductive material 35 such as graphite or aluminum is covered with a microcapsule 20 containing a heat storage material 19 and a coating material 21 of a thermosetting elastomer or a low crosslink density silicone gel (a type in which the crosslink points of the rubber portion are reduced). If it was set as the material composition to cover, the flexible thermal storage sheet | seat 22 excellent in thermal conductivity was obtained, and it became the electric warming tools 16 and 26 which further improved thermal efficiency and energy saving property.
柔軟性蓄熱シート22は、熱伝導材料35の10〜30wt%と、マイクロカプセル20の20〜50wt%(望ましくは30〜40wt%)に対して、被覆材21を残部の重量割合で混合し、シート等の成型物に加工して得ており、その配合割合は、必要とする柔軟性に応じて変化させた。 The flexible heat storage sheet 22 is mixed with the remaining weight ratio of the covering material 21 with respect to 10 to 30 wt% of the heat conductive material 35 and 20 to 50 wt% (preferably 30 to 40 wt%) of the microcapsule 20, It was obtained by processing into a molded product such as a sheet, and the blending ratio was changed according to the required flexibility.
(実施の形態4)
実施の形態4は、実施の形態1または2で使用する柔軟性蓄熱シートの製法についてさらに検討した内容であり、柔軟性蓄熱シートは、断熱性基材もしくは面状発熱体に、溶融状態の被覆材を塗布し硬化させることで、一体化して積層するとした。この製法は、マイクロカプセルを覆った溶融状態の被覆材を、既に成型が完了した断熱性基材もしくは面状発熱体の表面に塗布し、乾燥により硬化させる製法であり、一層簡単な製法技術と検査技術を用いて両者が接合できるので、一層量産性に優れた電気採暖具となった。
(Embodiment 4)
The fourth embodiment is the content of further study on the manufacturing method of the flexible heat storage sheet used in the first or second embodiment, and the flexible heat storage sheet covers the heat insulating base material or the sheet heating element in a molten state. The material was applied and cured to integrate and laminate. This manufacturing method is a manufacturing method in which a molten coating material covering microcapsules is applied to the surface of a heat-insulating base material or planar heating element that has already been molded, and is cured by drying. Since both can be joined using inspection technology, it became an electric warming tool with even higher mass productivity.
本発明の電気採暖具は、取り扱い性や成型性さらに量産性に優れた柔軟性蓄熱シートを用いて、発熱体から発生する熱を蓄熱し、その蓄熱を効率的に利用して省エネルギーを図っているので、電気採暖具、特に使用者が着座する電気採暖具の暖房として適用することが可能である。 The electric warming tool of the present invention uses a flexible heat storage sheet excellent in handling property, moldability and mass productivity, stores heat generated from the heating element, and efficiently uses the heat storage to save energy. Therefore, it can be applied as heating of an electric warming tool, particularly an electric warming tool on which a user is seated.
16、26 電気採暖具
17 発熱体
18 断熱性基材
19 蓄熱材
20 マイクロカプセル
21 被覆材
22 柔軟性蓄熱シート
27 面状発熱体
28 下基材
29、30 電極
31 抵抗体
32 コート材
33 接着層
34 上基材
35 熱伝導材料
16, 26 Electric Heating Device 17 Heating Element 18 Heat Insulating Base Material 19 Heat Storage Material 20 Microcapsule 21 Coating Material 22 Flexible Heat Storage Sheet 27 Planar Heating Element 28 Lower Base Material 29, 30 Electrode 31 Resistor 32 Coating Material 33 Adhesive Layer 34 Upper substrate 35 Thermal conductive material
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