JP2011033300A - 保温体 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで、長時間の蓄熱が可能で、しかも、密閉容器から漏れ難い蓄熱材を有し、蓄熱材が過熱されても破壊の起こらない蓄熱体を備えた保温体を提供する。
【解決手段】吸水性ポリマー及び水を含むゲル状体からなる蓄熱材３が密閉容器４内に密封される蓄熱体２を有する。密閉容器４は耐熱性を有する硬質合成樹脂材料で形成され、容器本体４１と、容器本体４１の注入口４１ａに溶着して取り付けられる蓋体４２とを有する。吸水性ポリマーは、水７００ｃｃに対して５〜２０ｇの割合で密閉容器４内に封入される。容器本体４１は、ブロー成形により形成された扁平形状をしており、厚み部分となる外周面に注入口４１ａを開口させると共に、外周面の厚み方向中間部に注入口４１ａを除く全周に亘って外方に向かって突出するリブ４１ｂが形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子レンジ等の外部からの加熱により予め蓄熱して経時的に放熱し、しかも、繰り返し使用できる蓄熱体を有する保温体に関し、例えば、犬、猫等の愛玩動物（以下「ペット」）用のカイロ等に使用される。

ペット用カイロとして使用される保温体には、電子レンジで加熱して繰り返し使用できるものが知られている（例えば、特許文献１）。この種の保温体としては、蓄熱材料にポリエチレングリコール（Polyethylene glycol：PEG）を用い、このポリエチレングリコールを耐熱性を有する軟質合成樹脂製の容器で密封して蓄熱体を形成し、この蓄熱体を布地で覆ったものが知られている（例えば、特許文献２）。ポリエチレングリコールは、蓄熱剤として知られており、ペットや人体に無害であるので安心して保温体として使用できる。

実用新案登録第３０６３１１９号公報 特開２００５−２１８８１７号公報

しかしながら、蓄熱材料としてポリエチレングリコールを用いる場合、ポリエチレングリコールは常温では固体であるが、蓄熱されると固体から低粘度の液体に溶融するため、ペットが保温体を噛んで軟質合成樹脂製の容器に穴が開くと、液体のポリエチレングリコールが一面に漏れ出てしまう。また、軟質合成樹脂製の容器による密封状態が悪いと、蓄熱体の製造時や蓄熱体の加熱時に液体のポリエチレングリコールが漏れる場合があった。

また、ポリエチレングリコールは常温では固体であるため、融点以上の所定の温度まで加熱する場合には水に比べて時間を要する。このため、たとえば電子レンジで加熱する際に、適切な加熱時間が分からずに加熱し過ぎて軟質合成樹脂製の容器が破裂し、低粘度の液体となったポリエチレングリコールが漏れ出してしまうことがあった。

さらに、容器に水のみを入れて電子レンジで加熱する場合と、ポリエチレングリコールのみを入れた容器を加熱する場合とでは、所定の温度まで加熱するための加熱時間が大きく異なり、加熱するために要する電気代やガス代が水を加熱する場合に比べて高くなる。また、ポリエチレングリコールは高価であるため、外部に大量に流出した場合はコスト的な損失が大きい。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、低コストで、長時間の蓄熱が可能で、しかも、密閉容器から漏れ難い蓄熱材を有し、蓄熱材が過熱されても破壊が起こり難い蓄熱体を備えた保温体を提供することを課題とする。

本発明に係る保温体は、吸水性ポリマー及び水を含むゲル状体からなる蓄熱材が密閉容器内に密封された蓄熱体を有し、前記密閉容器は、耐熱性を有する硬質合成樹脂材料で形成され、容器本体と、当該容器本体の注入口に溶着して取り付けられる蓋体とを有し、前記吸水性ポリマーは、水７００ｃｃに対して５〜２０ｇの割合で前記密閉容器内に封入されていることを特徴とする。

本発明の保温体によれば、蓄熱体を構成する蓄熱材として、加熱されても流動性が殆ど生じない吸水性ポリマー及び水を含むゲル状体を用いており、このゲル状体は、加熱されてもゲルの状態を維持できるので、前記密閉容器の注入口と蓋体との間にたとえ隙間が生じても漏れ難い。また、本発明の保温体は、例えば、電子レンジで加熱する場合、温度を直ぐに上昇させることができるので、加熱時間の調節が容易となる。しかも、蓄熱されている時間が長いので、所望の温度で長時間放熱させることができる。従って、冬期において温かく、取り扱いが簡単で、良好な使用感が得られる。

さらに、前記密閉容器が硬質合成樹脂により形成されているので、ペットが噛んだ程度では穴が開き難く、また、ゲル状体が加熱により膨張しても密閉容器の破壊は起こり難い。その結果、蓄熱材が外部に漏れることなく安心して保温体を使用することができる。

さらに、吸水性ポリマーは、水７００ｃｃに対して５ｇ以上２０ｇ以下という少ない割合でも良好なゲル状体を得ることができるので、ポリエチレングリコールに比べて安価な蓄熱体が得られ、蓄熱材の殆どを水分とすることができることから蓄熱材を全体として安価にすることができる。

また、本発明の保温体は、前記密閉容器の容器本体がブロー成形により形成された扁平形状をしており、厚み部分となる外周面に前記注入口を開口させると共に、前記外周面の厚み方向中間部に前記注入口を除く全周に亘って外方に向かって突出するリブが形成されていることが好ましい。

このように前記容器本体をブロー成形により形成することにより、中空扁平容器が簡単に成形できると共に、前記注入口を除く外周面全周にリブが形成されるので容器の強度を向上できる。その結果、前記密閉容器に大きな荷重がかかっても破損し難く、蓄熱体の漏れ出しを防止して使い勝手が良好となる。

さらに、本発明の保温体は、前記蓄熱材にポリエチレングリコールも含ませるようにすることができる。ポリエチレングリコールは水に比べて蓄熱処理してから所定時間経過後の温度が低下する度合いが小さい。従って、吸水性ポリマーと水とポリエチレングリコールとを含むゲル状体は、蓄熱材の全てがポリエチレングリコールで構成される場合に比べてコストを低廉化でき、しかも、ポリエチレングリコールが含まれてもゲル状体を維持するので蓄熱材が密閉容器から漏れず、ポリエチレングリコールによる蓄熱効果を発揮できる。

また、本発明の保温体は、前記蓄熱体が出し入れ可能に収納されるカバーを有し、当該カバーが、織布、編地及び不織布から選ばれる１種または２種以上の布地を用い、少なくとも２層の布地の間にクッション材を介在させて袋状に形成することが好ましい。
このような構成により、前記蓄熱体の密閉容器が硬くても、クッション材を有するカバーにより触感の良い保温体を形成できる。

以上のように、本発明に係る保温体によれば、蓄熱材が吸水性ポリマーと水とを含むゲル状体で構成されるので、密閉容器から蓄熱材が漏れ難く使い勝手が良くなる。また、吸水性ポリマーは安価で、吸水性ポリマーと水とを含むゲル状体は蓄熱性に優れる。さらに、前記密閉容器が硬質合成樹脂により形成されているので、ペットが噛んだ程度では穴が開き難く、また、ゲル状体が加熱により膨張しても密閉容器の破壊は起こり難い。従って、低コストで保温性が良く、安全な保温体が得られる。

本発明の保温体の一実施形態であり、保温体の全体正面図を示している。 図１の保温体のＸ−Ｘ線断面図である。 図１の保温体のＹ−Ｙ線断面図である。 図１の保温体からカバーを取り除いた状態の蓄熱体の全体正面図である。 本発明の保温体と温水を蓄熱材とする保温体との蓄熱状態の経時的変化を示すグラフである。

以下、本発明の保温体の実施形態を、図１〜図４を参照しながら説明する。本実施形態の保温体１は、吸水性ポリマー及び水を含むゲル状体からなる蓄熱材３が耐熱性を有する硬質合成樹脂で形成された密閉容器４内に密封された蓄熱体２と、この蓄熱体２を出し入れ可能に収納する袋状のカバー５とを有している。

密閉容器４は、図２〜図４に示すように、内部に蓄熱材３が注入される容器本体４１と、当該容器本体４１の注入口４１ａに溶着して取り付けられる蓋体４２とから構成されている。容器本体４１は、パリソンと呼ばれる円筒状樹脂溶融体の内部にエアを吹き込みながら型で成形するブロー成形により成形されており、平面が円の外周縁の一部が直線状に切り欠かれた形状をし、内部に扁平な空間が形成される扁平容器に成形される。ブロー成形時に、エア吹込口となる注入口４１ａは、図３及び図４に示すように、容器本体４１の厚み部分となる外周面における平面部分とは反対側に形成されている。注入口４１ａは、強度を上げるために、なるべく開口面積が小さくなるように形成することが好ましい。

さらに、容器本体４１における注入口４１ａを除いた外周面の厚み方向中間部には、全周に亘ってリブ４１ｂが形成されている。このリブ４１ｂにより容器本体４１の厚み部分の強度を上げている。容器本体４１はブロー成形により成形するので、扁平空間を有する容器本体４１を簡単に成形することができる。
また、蓋体４２は、注入口４１ａに挿入された後、超音波により注入口４１ａと溶着させて、注入口４１ａと蓋体４２との間に隙間が生じないようにしている。

密閉容器４の容器本体４１と蓋体４２とは、同じ材質の硬質合成樹脂材料で形成してもよいし、異なる硬質合成樹脂材料で形成してもよく、溶着による互いの密着性が良く、電子レンジで誘電加熱可能な耐熱性材料であれば特に限定なく使用できる。容器本体４１及び蓋体４２を構成する硬質合成樹脂材料としては、具体的には、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ＢＭＣ（ガラス繊維補強ポリエステル樹脂）、ポリカーボネートが挙げられる。

なお、密閉容器４の形状としては特に限定されるものではなく、使用目的に応じて決められる。例えば、扁平な容器であれば、完全な円形、正方形、長方形、楕円形、ドーナツ型等、種々の形状のものが挙げられるし、球形、円柱状、角柱状、円錐状、ラグビーボール状、管状、棒状など、様々なものが挙げられ、使用形態に応じて選択できる。

蓄熱材３となる吸水性ポリマーは、水７００ｃｃに対して５〜２０ｇの割合で密閉容器４内に封入することが好ましい。吸水性ポリマーが５ｇ以上であれば良好なゲル状体を得ることができる。また、２０gを超えてもゲル化した状態は殆ど変化がないので、コスト低減のために吸水性ポリマーは２０gまでとすることが好ましい。

吸水性ポリマーとしては、ポリアクリル酸系、デンプン−アクリロニトリル系、デンプン−アクリル酸系、橋かけポバール系、メタクリル酸メチル−酢酸ビニル共重合系等を用いることができる。具体的には、アクリルアミド、アクリル酸、アクリル酸塩、ビニルオキサゾリジノン、メタクリル酸塩、スチレン、ビニルエーテルおよびスチレンスルホン酸塩、スチレンスルホン酸塩のポリマーおよびコポリマーの群から選択された少なくとも一種から用いることができる。より具体的には、架橋型アクリル系水溶性樹脂であるポリアクリル酸ナトリウムを原料とするレオジック（東亞合成株式会社）が挙げられる。架橋型アクリル系水溶性樹脂を用いることにより、小量で高い増粘性が得られるので低コストで漏れ難い蓄熱材が得られる。また、架橋型アクリル系水溶性樹脂は、ヒートサイクルの繰り返しによる影響を受け難く熱安定性に優れるので、発熱体としての耐久性にも優れる。

吸水性ポリマーに水を吸収させたゲル状体は、加熱すると熱を蓄積し、経時的に冷却されていくが長時間の保温を維持できる。さらに、このゲル状体は、繰り返して蓄熱効果を発揮することができ、しかも流動性を殆ど無くすことができるので、密閉容器に隙間があったとしても、その隙間からは漏れ難くなるので長期に亘っての使用が可能となる。
水は、水道水を使用することができるが、カビや細菌等の発生を抑制するため、浄化水、イオン交換水を使用するのが好ましい。

また、蓄熱材３には、吸水性ポリマーと共にポリエチレングリコールも含むように配合することができる。ポリエチレングリコールも含ませることにより、蓄熱材の全てがポリエチレングリコールで構成される場合に比べてコストを低廉化でき、しかも、密閉容器からの漏れも生じず、長時間に亘って温度低下の度合いが小さい温度が安定した蓄熱が可能となる。

さらに、蓄熱材３には、カビや細菌等の発生を抑制するため、防腐剤を添加してもよい。防腐剤としては、例えば、アジ化ナトリウム等の有機窒素系化合物等を用いることができる。具体的には、ビオサイドＲ−ＳＡＴ（株式会社タイショーテクノス）が挙げられる。防腐剤を添加する場合は、水に対して１０ｐｐｍの割合で配合することが好ましい。

密閉容器４内に蓄熱材３を封入するときは、所定量の粉状の吸水ポリマー及び添加剤等を注入口４１ａから入れ、その後、所定量の水を注入口４１ａから流し入れる。水の量は、密閉容器４がほぼ満水となる量にすることが好ましい。水を密閉容器４内に流し入れると、吸水ポリマーが水を吸収してゲル状になる。そして、ゲル化させた後、蓋体４２で容器本体４１の注入口４１ａを封鎖して蓄熱体２を構成する。

カバー５は柔軟性を有する布体で形成され、織布、編地及び不織布から選ばれる１種または２種以上の布地を用い、少なくとも２層の布地の間にクッション材を介在させて袋状に形成される。本実施形態では、カバー５は、図２及び図３に示すように、触感を考慮して織布、編地又は不織布から構成した外袋５１及び内袋５２と、これら外袋５１と内袋５２との間に充填されるポリエステル等のワタからなるクッション材５３とから構成されている。なお、クッション材５３は、スポンジで構成してもよい。

また、カバー５は、図１に示すように、蓄熱体２が挿入可能な挿入口５４を有する平面が円形の袋体からなり、挿入口に面ファスナーやスナップを取り付けてこの挿入口５４を閉じるようになっている。

そして、蓄熱体２を加熱する際は、電子レンジを用いて所定時間加熱したり、温水に浸けて所定時間加温することにより所定の温度まで蓄熱体２の蓄熱材３の温度を上昇させる。

そして、所望の温度にまで加熱された蓄熱体２をカバー５内に収納して保温体１として用いることができる。また、本発明の蓄熱体２は、電子レンジや温水等で加温することによって蓄熱材３の温度が上昇し過ぎてしまっても、容器本体４１が硬質合成樹脂で形成され、しかも、外周面には補強用のリブ４１ｂが形成され、注入口４１ａが小さいので、多少の荷重がかかっても容器が破損し難い。また、蓄熱材３は蓄熱されてもゲル状を維持するので、容器本体４１の注入口４１ａと蓋体４２との密着性が多少悪くても、この注入口４１ａから蓄熱材３が流出し難い。

本保温体１は、ペット用の保温体として用いることができるし、人の脚部や臀部等の適用部位に対して好適に温熱を付与するために使用することもできる。また、飲食物の容器を保温するために使用することもできる。

以下、本保温体を実施例により具体的に説明する。
（実施例１）
ポリアクリル酸ナトリウムの吸水性ポリマー（レオジック「東亞合成株式会社」）２０ｇに浄化水を７００ｃｃ加えてゲル状にした蓄熱材が封入された蓄熱体を形成し、蓄熱体を８０℃に設定した乾燥機で２時間加熱し、室温１５．５℃〜２０．５℃、湿度４１％〜４４．５％の部屋に放置して、蓄熱体の温度の経時変化を測定した。比較例として、水１００％の蓄熱体を同じ条件で加熱して温度の経時変化を測定した。図４のグラフに示すように、水１００％の蓄熱体に比べて、長時間経過後の蓄熱状態が良かった。

（実施例２）
ポリアクリル酸ナトリウムの吸水性ポリマー（レオジック「東亞合成株式会社」）を９ｇとして蓄熱体を形成した以外は、実施例１と同様にして蓄熱体の温度の経時変化を測定した。この場合も、図４のグラフに示すように、水１００％の蓄熱体に比べて、長時間経過後の蓄熱状態が良かった。

（実施例３）
ポリアクリル酸ナトリウムの吸水性ポリマー（レオジック「東亞合成株式会社」）を２．５ｇとして蓄熱体を形成した以外は、実施例１と同様にして蓄熱体の温度の経時変化を測定した。この場合も、図４のグラフに示すように、水１００％の蓄熱体に比べて、長時間経過後の蓄熱状態が良かった。

（実施例４）
ポリアクリル酸系のポリアクリル酸ナトリウムの吸水性ポリマー（レオジック「東亞合成株式会社」）５ｇとポリエチレングリコール（ＰＥＧ♯６０００「日本油脂株式会社」）４００ｇに浄化水を３００ｃｃ加えてゲル状にした蓄熱材が封入された蓄熱体を形成した以外は、実施例１と同様にして蓄熱体の温度の経時変化を測定した。この場合も、図４のグラフに示すように、水１００％の蓄熱体に比べて、長時間経過後の蓄熱状態が良く、上記実施例１〜３と比較しても一番蓄熱状態が良かった。

なお、ポリエチレングリコールを加えた場合、乾燥機による２時間加熱直後の温度は、水のみの場合、及び、吸水性ポリマーと水の場合に比べて低かった。このことから、ポリエチレングリコールを加えた場合には、加えない場合に比べて温度上昇に時間を要することがわかる。

また、上記実施例１〜４の吸水性ポリマーを含有する蓄熱体は、図５に示すように、6時間経過後においても３０℃を超えていて保温性が体感できたが、水１００％の蓄熱体は３０℃より低くなり保温性を体感できなかった。

以上の結果から、水１００％の蓄熱体を蓄熱させる場合に比べて、水を吸収してゲル化した吸水性ポリマーからなる蓄熱体の方が何れも長時間の保温状態が良かった。

１ 保温体
２ 蓄熱体
３ 蓄熱材
４ 密閉容器
５ カバー
４１ 容器本体
４１ａ 注入口
４１ｂ リブ
４２ 蓋体
５１ 外袋
５２ 内袋
５３ クッション材
５４ 挿入口

Claims (4)

1. 吸水性ポリマー及び水を含むゲル状体からなる蓄熱材が密閉容器内に密封された蓄熱体を有し、
   前記密閉容器は、耐熱性を有する硬質合成樹脂材料で形成され、容器本体と、当該容器本体の注入口に溶着して取り付けられる蓋体とを有し、
   前記吸水性ポリマーは、水７００ｃｃに対して５〜２０ｇの割合で前記密閉容器内に封入されていることを特徴とする保温体。
2. 請求項１に記載の保温体において、
   前記密閉容器の容器本体は、ブロー成形により形成された扁平形状をしており、厚み部分となる外周面に前記注入口を開口させると共に、前記外周面の厚み方向中間部に前記注入口を除く全周に亘って外方に向かって突出するリブが形成されている保温体。
   いる保温体。
3. 請求項１又は２に記載の保温体において、
   前記蓄熱材にポリエチレングリコールが含まれている保温体。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の保温体において、
   前記蓄熱体が出し入れ可能に収納されるカバーを有し、当該カバーは、織布、編地及び不織布から選ばれる１種または２種以上の布地を用い、少なくとも２層の布地の間にクッション材を介在させて袋状に形成されている保温体。