JP2011147599A

JP2011147599A - 湯たんぽ

Info

Publication number: JP2011147599A
Application number: JP2010011129A
Authority: JP
Inventors: Kesao Kobayashi; 袈裟雄小林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-01-21
Filing date: 2010-01-21
Publication date: 2011-08-04

Abstract

【課題】起床まで十分な暖房効果が得られて安眠でき、熱エネルギーロスの極めて少なく且つ節水効果もある、つまり、熱湯の降温速度が遅く蓄熱保温効果が十分でしかも必要な放熱効果も長時間得られる省エネ効果に優れた湯たんぽを提供する。
【解決手段】貯湯タンク内に、貫通通水孔を有する立体形状の発砲樹脂成型体を複数個を湯中に浸漬可能に装填したことを特徴とする湯たんぽ。前記発砲樹脂成型体を球状、楕円球状、角柱状、円柱状の何れかの形状にした。前記発砲樹脂成型体を発砲スチロール成型体にした。前記発砲樹脂成型体の貫通通水孔は直径１mm〜5mmで発砲樹脂成型体の少なくとも軸芯方向に設けた。発砲樹脂成型体の熱湯との接触面に黒色などの吸熱効果助長皮膜を形成して吸熱蓄熱速度を速める。
【選択図】図１

Description

本発明は、保温効果と蓄熱・放熱効果抜群の省エネ効果に優れた湯たんぽに関するものである。

湯たんぽは、扁平型の貯湯タンクの上部の給湯・排水口に蓋をする極めてシンプルな構造体であり、通常、寒い夜など就寝前に90℃前後に沸かしたお湯を給湯・排水口から貯湯タンク内に７〜8割程度入れて蓋をし、貯湯タンク外面が肌に直接当たらないように防熱布袋等に入れて、お布団の中の要所にセットして一夜の就寝中の暖房を確保するのに利用される。
この湯たんぽの機能は、就寝から起床まで暖かみが持続するように程々の放熱効果がありかつ長持ちする保温効果も要求される。
そこで一般家庭では、貯湯タンクを放熱効果のある金属製にした湯たんぽを利用し、この放熱を抑制しながら長時間の保温効果が得られるように防熱布袋などの材質、厚みなどのサイズや形状を工夫している。
最近では、貯湯タンクの材質を合成樹脂製にした湯たんぽも商品化され市販されている。
しかしながら、湯たんぽの大きさもハンディータイプが主流なため保温に限界があり、就寝前に90℃前後のお湯も起床時には40℃以下に降温して、防熱布袋を介しての温度は体温以下になるため暖房効果を喪失し、布団外に出され貯湯タンクは排水され次の利用に待機させられる。
ここでの問題は、起床まで十分な暖房効果が得られないこと、これによる安眠不足などが惹起すること、高温給湯・低温排水の繰り返しによる熱エネルギーロスが大きいことと節水効果もあまり期待できないことなど多くの問題があげられる。
一方、一般に給湯容器、お風呂などは、本体を断熱材で成型しまたは覆い或いは湯面に断熱蓋を浮遊させるなどの工夫をしているものの降温速度が速く十分な対策とは言えない。
特許文献１では、図5に示すように、熱湯タンク01内の熱湯05中に浸漬する中央部に耐熱袋体02をリブ03で支持固定し、この耐熱袋体02内にNa₂SO₄・10H₂Oのような水和塩や有機蓄熱材の固相・液相・気相等の変化に伴なう融解熱，気化熱等の「潜熱を利用する形態」の潜熱型蓄熱材料04として、単純塩(LiH,NaOH,LiF)、混合塩(LiF/LiOH,NaNO₃/NaOH)等を封入したものがある。しかしこの湯たんぽは図示のごとく構造が非常に複雑でありまた耐熱袋体の破損による高温蓄熱材の漏れに起因する沸騰湯でのやけど事故も想定され危険である。

実公平６−３５６９号公報

そこで本発明の湯たんぽは、上記の問題をすべて解決して、起床まで十分な暖房効果が得られて安眠でき、熱エネルギーロスの極めて少なく且つ節水効果もある、つまり、熱湯の降温速度が遅く蓄熱保温効果が十分でしかも必要な放熱効果も長時間得られる省エネ効果に優れしかも安全な湯たんぽを提供するものである。

本発明の構成は次(1)〜(4)の通りである。
(1)、貯湯タンク内に、貫通通水孔を有する立体形状の発砲樹脂成型体を複数個を湯中に浸漬装填したことを特徴とする湯たんぽ。
(2)、前記発砲樹脂成型体を球状、楕円球状、角柱状、円柱状、立方体、直方体、不規則多面体、不規則多角体の何れか一種類又は二種類以上を混合したことを特徴とする前記(1)に記載の湯たんぽ。
(3)、前記発砲樹脂成型体を発砲スチロール成型体にしたことを特徴とする前記(1)または(2)に記載の湯たんぽ。
(4)、前記発砲樹脂成型体の貫通通水孔は直径１mm〜5mmで発砲樹脂成型体の少なくとも軸芯方向に設けたことを特徴とする前記(1)〜 (3)の何れか一つに記載の湯たんぽ。

本発明の湯たんぽは、貯湯タンク内の熱エネルギを安全に増大させるため、容器の内部に孔明き発砲樹脂成型体を収納し、容器内に熱湯を満たして蓄熱機能材料を熱湯中に浸漬させる。これにより熱湯の熱エネルギを潜熱等に変えて発砲樹脂成型体に一時的に蓄え、熱湯の温度低下に応じて熱エネルギに戻して当該熱湯を加温することができ、熱源の熱エネルギを増大させて長時間冷め難い湯たんぽである。このため就寝から起床までの十分な暖房効果が得られて安眠でき、熱エネルギロスの極めて少なく且つ節水効果もある優れた利用価値のある湯たんぽとなる。又、湯たんぽをコンパクトで保温性能の高いしかも安全な湯たんぽにすることができ省水効果及び省エネルギ効果を顕著に得られるものである。
因みに実施例の湯たんぽＹ2で具体的に紹介するが、図４のA線に示すごとく就寝時に90℃あった貯湯タンク内の熱湯は10時間後の起床時には55℃の状態でありそのまま布団の中に入れておいても暖房効果が得られ、その起床から5時後には40℃と高温℃であった。この湯を別容器で加熱し或いは金属製の貯湯タンクはそのまま加熱して短時間で90度にして再利用することができるなど優れた暖房効果と省エネ効果と節水効果の実績が得られた。

本発明の実施例の湯たんぽＹ１を示す断面説明図である。本発明の実施例の湯たんぽＹ２を示す断面説明図である。実施例における発砲樹脂成型体の具体例を各種示す説明図である。実施例の暖房効果を熱湯の降温速度パターンで示すグラフである。従来例を示す縦断面図である。

本発明の湯たんぽは、合成樹脂製湯たんぽや金属製湯たんぽなどを言う。
本発明の湯たんぽにおいて、前記発砲樹脂成型体は、熱湯よりも蓄熱容量の大きい且つ断熱性のある材質でその形状は、球状、楕円球状、角柱状、円柱状、立方体、直方体、円錐形、円錐台形、角錐形、角錐台形、不規則多面体、不規則多角体の等の何れかの形状にした単体のものを、またはこれらの形状にした単体のものを混合して用いる。
本発明の湯たんぽにおいて、前記発砲樹脂成型体の材質は、蓄熱機能が全く注視されておらず断熱機能のみを有するとされていた発砲スチロール成型体で成型したものが好ましい。
本発明の湯たんぽにおいて、前記発砲樹脂成型体の貫通通水孔は、直径１mm〜5mmで発砲樹脂成型体の少なくとも湯に浸漬する部位に貫通孔設して通水可能に設ける。
この孔設条件としては、たとえば球状の発砲樹脂成型体は、任意の軸芯方向即ち球面の何れの位置から直径方向に単数または複数個を孔設する。また楕円球状の発砲樹脂成型体は、長軸芯方向及び又は短軸芯方向に或いはこれに平行線方向に単数または複数個を孔設する。更に四角、三角、五角等の角柱状又は真円、楕円等の円柱状の発砲樹脂成型体は、長軸芯方向又は短軸芯方向に或いはこれに平行線方向に単数または複数個を孔設する。これら孔設条件は、当該孔内に熱湯を導入して発砲樹脂成型体に抜熱させ、若干降温した熱湯を排出しながら新しい熱湯を誘引することを繰り返して発砲樹脂成型体に熱湯温度以上の温度に均一に蓄熱すると共に、発砲樹脂成型体の周囲の熱湯の温度が下がり始めると孔内に低温湯を導入して抜熱昇温させて排出しながら新しい低温湯を誘引することを繰り返して発砲樹脂成型体の潜熱を徐々に放熱していく上での必須の条件であると思われる。

図１と図２に湯たんぽの実施例を示す。
図１の湯たんぽＹ1は、亜鉛めっき鉄板製で貯湯満タン容量4リットルの扁平円型扁平角型の貯湯タンク100と、その上部に設けた給湯・排水口101と、その開閉蓋102とから構成したものである。
湯たんぽＹ1は、貯湯タンク100内に、図３の(3)に示す直径20mmの球状で貫通通水孔201を有する発砲樹脂成型体330を湯中YUに40個浸漬装填してある。
前記発砲樹脂成型体310は、直径５mmの発砲スチロール成型体ビーズを加熱成型機で成型してある。
図２の湯たんぽＹ2は、合成樹脂製で貯湯満タン容量4リットルの扁平角型の貯湯タンク110と、その上部に設けた給湯・排水口111と、その開閉蓋112とから構成したものである。
湯たんぽＹ2は図３の(2) に示す縦50mm×横20mm×幅20mmの直方体で直径１mm〜5mm貫通通水孔202を有する発砲樹脂成型体320を湯中YUに40個浸漬装填してある。
湯たんぽＹ1と湯たんぽＹ2は、上記の発砲樹脂成型体の他に図３の(1)に示す直方体の発砲樹脂成型体310、同図(4)に示す楕円球状の発砲樹脂成型体340、同図(5)に示す不規則多面体や不規則多角体の発砲樹脂成型体350等を複数個を一種類のみ或いは適宜混合して装填することができる。
図３の(4)に示す発砲樹脂成型体340は、長軸30mm×短軸20mmの楕円球状で直径１mm〜5mmの貫通通水孔204を有する。
図３の(1)に示す発砲樹脂成型体310は、縦30mm×横30mm×幅30mmの立方体で直径１mm〜5mmの貫通通水孔201を有する。
図３の(5)に示す発砲樹脂成型体350は、平均直径30mmの不規則多面体で直径１mm〜5mmの貫通通水孔205を有する。
上記各発砲樹脂成型体の貫通通水孔201,202,203,204,205は、粗・乱面壁孔、平滑面壁孔等でよく、軸芯方向に単数又は軸芯方向に平行して複数設けて、主に発砲樹脂成型体内への均一蓄熱および発砲樹脂成型体からの放熱を行う。乱面壁孔の場合は熱伝導速度が速く好ましい。

＜実施効果＞
蓄熱機能と断熱機能を有する発砲樹脂成型体は、潜熱型蓄熱材料であり、上記容器１の内部に一杯まで注入した熱湯中に完全に浸漬すると、その熱エネルギを吸収して潜熱の形で蓄える。
これにより、湯たんぽＹ1、Ｙ2は、熱源としての供給熱湯から発砲樹脂成型体が吸熱して多量の潜熱として蓄える。発砲樹脂成型体が蓄えた潜熱は、供給熱湯が貯湯タンク自体から外部に放熱して降温していく際、熱エネルギに戻して熱湯に伝達するため熱湯の温度低下が補われるため、長時間に渡って貯湯タンク表面から熱を放射して周囲を暖めることができる。
この場合、発砲樹脂成型体は、蓄熱性能の高い蓄熱機能材料を用いることにより、よりコンパクトで熱効率の高い湯たんぽが得られる。しかも、湯の熱エネルギが奪われても、発砲樹脂成型体に蓄えられた潜熱が熱エネルギに交換されて湯に伝達され、湯の温度を高めるように作用するため、湯の温度が冷め難く長時間暖かい状態を保持することができる。
また、発砲樹脂成型体を貯湯タンク100の表面に直接接触させても、断熱性があるため貯湯タンク100表面の局部的な温度上昇を防止することができる。しかも、発砲樹脂成型体の周囲に熱湯を充填させているため、貯湯タンク100の異常な温度上昇を防ぐことができることから、火傷等の発生を防止して安全に使用することができた。

図４において、前記金属製の前記湯たんぽＹ1に、図３の(3)で示す球状の発砲樹脂成型体330を40個装填して98℃の熱湯を3.5リットル入れてそのまま室温25℃の部屋に置いた場合の湯の温度降下推移を曲線Aで示し、同湯たんぽＹ1に図３の(4)で示す楕円球状の発砲樹脂成型体340を40個装填した場合の湯の温度降下推移を曲線B示す。
図４において、前記合成樹脂製の湯たんぽＹ2に、図３の(2)で示す四角柱状の発砲樹脂成型体320を40個装填した場合の湯の温度降下推移を曲線Cで示し、同湯たんぽＹ2に図３の(1)に示す略立方体状の発砲樹脂成型体310を40個装填した場合の湯の温度降下推移を曲線Dで示す。また同湯たんぽＹ2に図３の(5)に示す不規則多面体の発砲樹脂成型体350を40個装填した場合の湯の温度降下推移を曲線Eで示す。
比較例として、曲線AXは、貫通通水孔201を設けなかった球状の前記発砲樹脂成型体330を装填した場合の湯の温度降下推移を示し、曲線CXは、貫通通水孔201を設けなかった前記発砲樹脂成型体320を装填した場合の湯の温度降下推移を示す。
この結果、貫通通水孔設けた発砲樹脂成型体は、何れもその温度降下推移は、その曲線A、B、C、D、Fが示すように、98℃の熱湯を給湯直後に90℃あった湯たんぽ内の熱湯は、10時間後45〜55℃の高温度を維持していた。特に曲線Cは15時間経過後も40℃を維持していた。これに比較して貫通通水孔を設けなかった発砲樹脂成型体を装填した湯たんぽ内の熱湯は、曲線AX、CXが代表して示すように、98℃の熱湯を給湯後10分経過後に90℃あった湯たんぽＹ１内の熱湯は、10時間後には30〜35℃まで低下していた。
また比較例として発砲樹脂成型体を全く装填しなかった湯たんぽＹ2の場合の内部湯の温度降下推移曲線をA0であ示す通り、98℃の熱湯を給湯直後に90℃あった湯たんぽ100内の熱湯は、10時間後には30℃まで低下していた。
金属製の湯たんぽＹ１は、合成樹脂製の貯湯タンクＹ２に比べ、金蔵表面からの放熱速度が速いが、貯湯タンク100に熱湯を入れてガスコンロに掛け更に熱湯温度をより高温にして発砲樹脂成型体310への蓄熱量を増大することができるので、通常使用する断熱効果のある袋などで覆って放熱抑制すれば、次に示す合成樹脂製の貯湯タンクＹ２と同等の効果は得られる。

本発明の湯たんぽは、前記のように優れた効果を呈するため、一般家庭はもちろん病院、養護施設、旅館、ホテルなどの宿泊施設を経営するサービス産業において、就寝から起床までの十分な暖房効果を確保して安眠を手助けし、併せて熱エネルギーロスの極めて少なく且つ節水効果もある優れた利用価値効果を顕著に得られるある湯たんぽを提供し、この種産業に多大な貢献をもたらすものである。

Ｙ１、Ｙ2 湯たんぽ
100、110 貯湯タンク
102、112 開閉蓋
310、320、330、340、350 発砲樹脂成型体
201、202、203、204、205 貫通通水孔
YU 湯中

Claims

貯湯タンク内に、貫通通水孔を有する立体形状の発砲樹脂成型体を複数個を湯中に浸漬装填したことを特徴とする湯たんぽ。
前記発砲樹脂成型体を球状、楕円球状、角柱状、円柱状、立方体、直方体、不規則多面体、不規則多角体の何れか一種類又は二種類以上を混合したことを特徴とする請求項１に記載の湯たんぽ。
前記発砲樹脂成型体を発砲スチロール成型体にしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の湯たんぽ。
前記発砲樹脂成型体の貫通通水孔は直径１mm〜5mmで発砲樹脂成型体の少なくとも軸芯方向に設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３に記載の湯たんぽ。