JP2851471B2

JP2851471B2 - 着火・発熱機構

Info

Publication number: JP2851471B2
Application number: JP4028541A
Authority: JP
Inventors: 邦夫山内; 健二池本; 泰治松村
Original assignee: NITSUSHIN SHOKUHIN KK
Current assignee: NITSUSHIN SHOKUHIN KK
Priority date: 1992-02-14
Filing date: 1992-02-14
Publication date: 1999-01-27
Anticipated expiration: 2014-01-27
Also published as: CA2088803C; ES2084445T3; US5370107A; EP0555990B1; JPH05223253A; ATE132714T1; CA2088803A1; HK1006670A1; DE69301252T2; DE69301252D1; DK0555990T3; EP0555990A1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気エネルギーを実質
的に熱エネルギーに変換し高温で発熱する熱変換装置、
発熱体を着火・発熱させるための着火装置であって着火
回避（安全）機構を備えたもの、ならびに該着火装置を
備えた加熱機能付容器に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、酸素供給剤と可燃剤との混合物から成る発熱剤の自
己燃焼反応による発熱を利用した加熱容器としては、例
えば、実開昭62−146427号および実開昭63−42089 号な
どがある。これらの加熱容器では、発熱剤への着火方法
として、発熱剤に接続した導火線又はフィラメント型の
電気ヒータによって着火する構成のものであった。

【０００３】しかしながら、これらの加熱容器では、着
火に際して、導火線に着火するためにマッチ、ライタ
ー、又はフィラメント型の電気ヒータを作動させるため
の電池などの着火具を別途必要とし、使用上非常に不便
なものであり、とりわけ、導火線に着火する構成では、
屋外で加熱容器を使用する場合、雨天や強風時における
使用が困難になるなどの問題があった。

【０００４】既に、本発明者等は、前記したこれらの従
来技術における問題を解消するとともに、着火性能、熱
量効率、加熱速度の改善を図るために、発熱体が、発熱
剤と、発熱剤に接して配設され発熱剤よりも着火容易な
着火剤と、着火剤の近傍に配設された点火部とより構成
された加熱容器を種々提案した。

【０００５】例えば、本発明者等の特願平2 −132332号
では、打撃などの圧力により電気を発生する圧電素子
と、この圧電素子に打撃を与えるためのハンマー部材
と、容器内部の水又は水を主成分とする流動体が充填さ
れていることを感知するための感知電極と、電気を放電
させるための着火放電電極、ならびに回避放電電極が設
けられた加熱機能付容器を提案した。

【０００６】しかしながら、この加熱機能付容器の場合
には、圧電素子から発生する高電圧によって、静電誘
導、電磁誘導、電流の漏洩、輻射などによって発生する
不要な電気的ノイズが起こり、感知電極間が導通してい
ないにもかかわらず、着火放電電極間に電圧が加わり、
この電圧が甚だ大きい場合には、容器内に被加熱物質が
充填されていない状態でも、着火操作により着火放電電
極間で火花放電し、発熱体に着火する、いわゆる誤動作
による発熱が生じるおそれがあった。

【０００７】そこで、この問題点を解消すべく、本発明
者等は、圧電素子の発生電圧を低く抑えることによっ
て、回避電極を省略するとともに、電気的パルスを安定
させ、かつ不要な電気的パルスを低減させて誤動作によ
る着火を防止する電気回路を具備した加熱機能付容器を
提案した。また、これに使用する低電圧でも作動し、電
気エネルギーを実質的に熱エネルギーに変換し高温で発
熱する熱変換装置として、金属の細線を酸素とともに容
器内に封入し、かつ表面に絶縁体又は高抵抗体である点
火剤が塗布された一対の離間した電極から構成されるバ
ルブを提案した(特願平2 −277039号参照) 。

【０００８】しかしながら、この場合、電気的パルスを
安定・低減するために余分の電気回路構成を必要としそ
の構成が複雑で、しかも高価な電子部品を使用するの
で、製造工程も複雑となり、コスト高につながるという
問題点があった。一方、この場合に熱変換装置として使
用するバルブも、金属細線などを封入しなければなら
ず、製造工程も複雑となり、コスト高につながるという
問題点があった。

【０００９】そこで、本願発明の目的とするところは、
電気的パルスを安定・低減するための複雑な電気回路を
設ける必要がなく、しかも、誤った着火操作により熱変
換装置が作動して発熱体に着火する、いわゆる誤動作発
熱が生じることもない加熱機能付容器を提供することを
目的とする。

【００１０】また、本願発明の他の目的は、電気的パル
スを安定・低減するために複雑な電気回路を設ける必要
がなく、しかも、誤った着火操作により熱変換装置が作
動して発熱体に着火する、いわゆる誤動作が生じること
のない着火装置であって、簡単な構造かつコンパクトな
ものを提供することを目的とする。

【００１１】さらに、本願発明の他の目的は、低電圧で
は作動せず、比較的高電圧で作動する熱変換装置とし
て、前記加熱機能付容器又は着火装置に使用可能な熱変
換装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
および目的に鑑み発明されたものであって、電気エネル
ギーを実質的に熱エネルギーに変換し高温で発熱する熱
変換装置であって、該熱変換装置は、その先端が他方の
電極に向かうように配設される針状電極と、点火剤が塗
布される前記他方の電極とからなる一対の着火電極と、
該着火電極を密閉空間中に離間して支持する着火電極用
容器と、該着火電極用容器の密閉空間に封入された酸素
とを含んで構成される熱変換装置である。

【００１３】また、本発明は、発熱体を着火させるため
の着火装置であって、該着火装置が、打撃力などの圧力
によって電気を発生する圧電素子と、圧電素子に圧力を
付与する圧力付与装置と、被加熱物質を収容するための
容器内部に所定の被加熱物質が充填されているかどうか
を感知する感知装置と、前記感知装置が容器内部に所定
の前記被加熱物質が充填されているのを感知した場合
に、前記圧電素子より発生する電気エネルギーを実質的
に熱エネルギーに変換し高温で発熱する前述した熱変換
装置と、前記感知装置が容器内部に所定の前記被加熱物
質が充填されているのを感知しない場合に、前記圧電素
子より発生する電気を発熱体から離間した位置で放電さ
せる回避放電装置とから構成され、前記圧電素子、感知
装置、熱変換装置、及び回避放電装置が、相互に電気的
に接続されていることを特徴とする着火装置である。

【００１４】さらに、本発明は、容器内に収容された水
若しくは水を主成分とする流動体又はこれらと固体との
混合物から成る被加熱物質を加熱するための発熱体、及
び前記発熱体を着火発熱させるために、前述した着火装
置を備えることを特徴とする加熱機能付容器である。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の熱変換装置、着火装置および
加熱機能付容器について、添付図面の一実施例に基づい
て、より詳細に説明する。

【００１６】図１に示したように、金属製、好ましくは
スチール製の略円筒形状の容器本体1 の下部に、同様に
金属製の発熱体容器3 が設けられている。この発熱体容
器３は、容器本体1 の底蓋としても機能する上蓋部3a
と、下蓋部3bとから構成され、その内部には、後述する
ように、発熱体５、断熱体４、及び着火装置6 が収容さ
れている。

【００１７】上蓋部3aはその外周端部3cが、下蓋部3bの
外周端部3dとともに容器本体1 の下端部1aに密閉状態で
固着され、容器本体１の内部に収容された内容物２が容
器外に漏洩しないようになっている。また、上蓋部3a
は、その中央部分が円筒形状に突設した、発熱体５と断
熱体４を収容する発熱部収容部3eと、その外周に容器本
体1 の内周に沿ってドーナッツ状に突設するように形成
された感知電極11を挿着するための感知電極収容部3fと
から構成されている。また、前記発熱部収容部3eは、円
柱形状の発熱体5 を収容する発熱体収容部3gと、その下
方に形成された略円柱形状の断熱体4 を収容する断熱体
収容部3hとに区画されている。さらに、前記発熱部収容
部3eおよび感知電極収容部3fの下方には、着火装置６を
収容する着火装置収容部3iが形成されている。

【００１８】本発明における熱変換装置は、その先端が
他方の電極に向かうように配設される針状電極と、点火
剤が塗布される前記他方の電極とからなる一対の着火電
極と、該着火電極を密閉空間中に離間して支持する着火
電極用容器と、該着火電極用容器の密閉空間に封入され
た酸素とを含んで構成されており、その基本的な回路構
成は図７に示す通りであって、電気エネルギーを実質的
に熱エネルギーに変換し高温で発熱するものである。そ
の詳細は後述する通りであるが、その形状は、バルブ
状、ダイオード状等設計上、適宜設定でき、一体的に成
形したものは、着火素子又は着火バルブとも呼ぶことが
できる（本願では、以下「着火バルブ」と称する。）。
また、着火バルブは、導線の回路接続の確実化及び高温
発熱時における部材保持のために、着火バルブ支持部材
に装着され、セットにして使用することが望ましい。

【００１９】図 2に示したように、前記断熱体収容部3h
には、着火装置６の着火バルブ支持部材9aを挿着するた
めに、前記断熱体4 を貫通するように、断熱体収容部3h
の一部分が欠除した状態となった着火バルブ支持部材挿
着部3jが形成されている。また、前記感知電極収容部3f
には、着火バルブ支持部材挿着部3jの外側に、感知電極
11を挿着するための感知電極挿着孔3kと、この感知電極
挿着孔3kと角度的に離間した位置に、感知電極挿着孔3l
が、それぞれ穿設されている。

【００２０】さらに、前記発熱体容器3 の下蓋部3bの中
央部分には、後述するように、着火装置6 の着火機構を
駆動するためのトリガー部材12を回転駆動するための駆
動軸用の開口部3mが設けられている。

【００２１】ところで、前記着火装置6 は、図3 に示し
たように、合成樹脂などで一体成形された下蓋6aと、該
下蓋6aと対になった上蓋6bとから構成される収容容器内
に、圧電素子7 、圧力付与装置のハンマー部材8 、回避
放電装置である回避電極10、ならびに感知装置である感
知電極11、熱変換装置である着火バルブ9 などが、図5
に示したような一定の電気回路を構成するように配設・
収容されている。

【００２２】具体的には、図4 に示したように、一方の
感知電極11a を構成する感知電極部101 と、ハンマー部
材8 を構成するハンマー部102 と、着火バルブ9 を装着
した着火バルブ支持部材9aを装着するための着火バルブ
支持部103 と、他方の感知電極11b を構成する感知電極
部104 とが、金属の板状の導体105 ( 図において点線で
示した) によって相互に電気的に図５に示したような電
気回路を構成するように接続され、かつ合成樹脂により
一体的に成形されて電気回路構成部材100 を構成してい
る。

【００２３】感知電極部101 には、導体105 の端部で構
成する一方の感知電極11a が、合成樹脂から成る感知電
極支持部材101aにより被覆され、その基端部101bを構成
する導体105 を折曲することにより立設した状態とな
り、該電極11a が感知電極支持片101cに当接支持されて
いる。また、この感知電極11a の基端からは、一方で
は、導体105 によって、回避電極10の一極10a が構成さ
れるとともに、他方では、導体105 によって、圧電素子
7 の一方の極7aに接続するための接点101dが構成されて
いる。

【００２４】一方、ハンマー部102 には、その一側が接
続部106 を介して、感知電極部101と接続されるととも
に、ハンマー支持部材102aにより板バネ状のハンマー部
材８の基端部８ａが支持されている。さらに、このハン
マー部材8 の基端部8aからは、一方では、導体105 によ
って、前述した回避電極10の一方の極10a と対になり且
つ該電極10a と一定の距離離間した他方の極10b が構成
されるとともに、他方では、導体105 によって、着火バ
ルブ９に接続された導線9bへ接続するために、着火バル
ブ支持部103 の固定環部材103bの内部空間内に突設する
接点103aが構成されている。

【００２５】また、着火バルブ支持部103 には、着火バ
ルブ支持部材9aの底部9cが嵌着可能なように、底部9cの
形状の略三角形状となった固定環部材103bによって構成
され、その一端には、前述した感知電極11a と一対とな
った他方の感知電極11b を構成する感知電極部104 が接
続されている。固定環部材103bには、前述した接点103a
が内部空間内に突設するとともに、感知電極部104 との
接続部103cより感知電極11b からの接点103dが突設して
いる。なお、感知電極11b も感知電極11a と同様に、合
成樹脂から成る感知電極支持部材104aにより被覆され、
その基端部104bを構成する導体105 を折曲することによ
り立設した状態となって、該電極11b が感知電極支持片
104cに当接支持されている。

【００２６】また、着火バルブ支持部材9aは、着火バル
ブ9 の着火の際の発熱によって溶融しないようにセラミ
ックから成り、その上部には着火バルブ9 を装着するた
めのバルブ装着凹部9kが形成されるとともに、その内部
に着火バルブの導線9b, 9b用の配線孔9e, 9eが設けられ
ている。着火バルブ9 は、図7 に示したように、着火電
極を構成する電極9d, 9g, 9hが、内部に密閉空間が形成
される着火電極用の容器9fによって、その密閉空間中に
支持されてなる構成である。そして、一方の電極9g上に
は針状電極である針状電極線9hが他方の電極9dに向かう
ように付設されており、針状電極線9hの先端部分と他方
の電極9dとは前記密閉空間中で離間して位置している。
着火電極用の容器9fは、好ましくは耐熱ガラスなどによ
るバルブ状又はダイオード状等に形成される。また、容
器9fは、その内部の密閉空間に酸素が封入されている。
針状電極線9hは、好ましくはタングステンウィスカーな
どの金属ウィスカーにより形成される。そして、電極9d
には、鉄、コバルト、ニッケル、ジルコニウムなどの金
属粉末又はこれらの合金粉末や、所謂発火合金( 例え
ば、ミッシュメタルに、鉄、ニッケル、又は銅を加えた
合金、ランタンと、マグネシウム、鉛、スズなどの合
金、バナジウム−鉄合金など) などの粉末から成る点火
剤9jが塗布されている。このように構成される着火バル
ブ９は、着火電極9d, 9h間における放電性が安定、向上
している。そして、着火バルブ９において、着火電極間
で放電火花が発生すると、電極9dの先端の点火剤9jが発
火し、着火バルブ内に封入される酸素により急激に燃焼
して発熱を生ずる。かかる急激な燃焼によって容器9fの
瞬間的な破裂を生じ、非常に高温の熱エネルギーを外部
に放出することになる。着火バルブ9 は、発熱体5 の底
部にほぼ接するように設置されているので、着火バルブ
9の当該高温熱エネルギーは、直接、発熱体5 の点火エ
ネルギーとして使用されることになり、発熱体5 への点
火がより容易にかつ確実に実施できる。

【００２７】また、本発明における着火バルブは、図7
に示す構成であるので、電極9d, 9h間の間隙を調整した
り、電極9hを形成する金属ウィスカーの材質を適宜選択
することにより、放電開始の作動電圧を適宜調整するこ
とができる。本発明においては、ハンマー部材8 の強
度、圧電素子の発生電圧、不要な電気的ノイズ等を考慮
し、低電圧では作動せず、比較的高電圧で作動するよう
に調整し、設定することが望ましい。

【００２８】このように構成される電気回路構成部材10
0 は、下蓋6aに突設形成された、感知電極部101, 104を
それぞれ固定支持する感知電極固定片6c, 6d、感知電極
部101 の接点101d部位を固定支持する接点固定片6e、着
火バルブ支持部103 の固定環部材103bを固定支持する固
定環部材固定片6f、ならびにハンマー部102 を固定支持
するハンマー部固定片6g, 6hに係合するように装着され
る。

【００２９】また、下蓋6aに形成された圧電素子固定片
6iに係合するように、圧電素子7 が装着され、圧電素子
7 の片方の極7aが感知電極部101 の接点101dに接触する
ようになっており、その一方、圧電素子7 の他方の極7b
がハンマー部材8 に形成された打撃部8bと、通常の状態
では電気的に接触した状態になっており、このハンマー
部材８自体も電気回路の一部を構成している。

【００３０】さらに、着火バルブ支持部103 の固定環部
材103bには、着火バルブ支持部材9aの底部9cが嵌着さ
れ、着火バルブ支持部材の底部9cより突出する導線9b,
9bがそれぞれ、ハンマー部102 の接点103aおよび感知電
極部104 の接点103dと接触するようになっている。な
お、下蓋6aには、開口部6jが形成され、その周囲にトリ
ガー部材装着用突起6kが突設され、これにトリガー部材
12が回転可能なように装着されている。

【００３１】このように、圧電素子7 、ハンマー部材8
、回避電極10ならびに感知電極11、着火バルブ9 など
が配設された後、上蓋6bに形成された感知電極用孔6l,
6lに感知電極11が、着火バルブ支持部材用孔6mに着火バ
ルブ支持部材9aが、それぞれ嵌入するように装着して、
上蓋6bを閉蓋するとともに、下蓋6aに形成された係合固
定片6n, 6o, 6p, 6qをそれぞれ、上蓋6bに設けられた係
合溝6r, 6s, 6t, 6uに係合固定するようにして着火装置
6 が構成される (図6 参照) 。

【００３２】そして、このように配設・構成することに
よって、図5 に示したような電気回路を構成するよう
に、着火バルブ9 と感知電極11が直列に、これと回避電
極10が並列に接続され、これらが圧電素子7 の正極と負
極に接続されている。

【００３３】また、このように構成された着火装置６
は、その着火バルブ支持部材9aを、発熱体容器3 の着火
バルブ支持部材挿着部3j内に挿着するとともに、感知電
極11a,11bを、感知電極収容部3fの感知電極挿着孔3l, 3
kにそれぞれ挿着することにより、発熱体容器3 の着火
装置収容部3iの所定の位置に配置されている。なお、感
知電極11には、シールリング11c が嵌着されており、前
記感知電極挿着孔3l, 3kから内容物2 が発熱体容器3 内
に流入し、着火機構の作用を阻害しないように構成され
ている。

【００３４】また、発熱体容器３の下蓋3bには、その中
央部に開口部3mが設けられており、この開口部3mには、
前記着火装置6 のトリガー部材12の軸芯部材12b が挿通
され、この軸芯部材12b が後述する底蓋16のラチェット
ギア21のラチェット爪20と接続されている。

【００３５】さらに、図1 および図9 に示したように、
容器本体1 の底部には、容器本体1に対して底蓋16が回
転可能に装着され、底蓋16の中央部には内周に一方向に
向かって歯21a が形成されたラチェットギア21が、固定
部材21b によって底蓋16に固定されている。底蓋16の中
心を軸16a として回転可能に、ラチェット爪20が、この
ラチェットギア21の内部に装着されている。ラチェット
爪20には、複数の爪部20a が突設されており、この爪20
a がラチェットギア21の内周に形成された歯21a と噛合
するようになっている( 図8 参照) 。

【００３６】また、このラチェット爪20の上部には、軸
芯部材12b を介して、トリガー部材12が接続されてい
る。なお、軸芯部材12b は、トリガー部材12又はラチェ
ット爪20に一体成形によって予め固着させ、他方のラチ
ェット爪又はトリガー部材に回転軸が同一になるように
嵌合させること、あるいは、トリガー部材12、ラチェッ
ト爪20と別途に製造しておき、所要時に両者の回転軸に
嵌合させて接続することなどの接続方法があるが、ラチ
ェット爪20の回転を、軸芯部材12b を介して、確実にト
リガー部材12に伝達し、これを回転せしめる方法であれ
ば適宜採用できる。このトリガー部材12には、複数の突
設部12a が放射状に形設され、トリガー部材12が回転し
た際に、この突設部12a が、ハンマー部材8 の一端8cと
係合するように構成されている( 図3 参照) 。なお、こ
れらの部材は、圧電素子7 からの電気が導電しないよう
に、合成樹脂などの絶縁材料から成形する。

【００３７】この構成によって、着火する際には、図8
の矢印E に示したように反時計方向に、底蓋16を回転さ
せた場合、底蓋16とともにラチェットギア21がE 方向に
回転し、ラチェットギア21の内周に形成された歯21a
が、ラチェット爪20に突設された複数の爪部20a と係合
する( 図8 参照) 。これにより、ラチェット爪20もE 方
向に回転し、ラチェット爪20に接続されているトリガー
部材12も同じ方向に回転する。さらに、このトリガー部
材12の回転に伴い、トリガー部材12の突設部12aの一つ
がハンマー部材8 の一端8cと係合し、これにより、ハン
マー部材8 を圧電素子7 と離間する方向に撓ませる。底
蓋16をさらに回転させると、トリガー部材12の突設部12
a とハンマー部材8 の一端8cとの係合が解除され、板バ
ネであるハンマー部材8 の弾性力によって、ハンマー部
材8 が圧電素子7 の一端7bに打撃力を付与し、圧電素子
7 の両端に電圧が発生するように構成されている。従っ
て、着火する場合には、底蓋を軽く回すだけで容易に着
火操作が可能となっている。

【００３８】一方、図8 の矢印E と逆方向に、すなわち
図8 で時計方向に底蓋16を回転させた場合には、ラチェ
ットギア21も底蓋16と共に、E 方向とは逆方向に回転
し、ラチェット爪20及びトリガー部材12も摩擦により若
干逆E 方向に回転する。しかしながら、トリガー部材12
の突設部12a の一つがハンマー部材8 の一端8cと係合
し、ハンマー部材8 を圧電素子7 方向に付勢するように
なると、圧電素子7 が着火装置の下蓋6aに固定されてい
るため、トリガー部材12はそれ以上回転することができ
ないようになっている。従って、さらに底蓋16を時計周
りの方向にさらに回転しても、ラチェット爪20の爪部20
a が撓み、係合しているラチェットギア21の歯21a との
係合が解除されるだけでラチェット爪20は最早回転せ
ず、ラチェットギア21は空転し、底蓋16の回転がトリガ
ー部材12に伝達されないように構成されている( 図8 参
照) 。従って、誤って底蓋16を逆方向に回転させた場合
にも、トリガー部材12、ハンマー部材8 、圧電素子7 な
ど又はそれらの取付け部分などに過大な力が加わらず、
容器の運搬時などの振動などによる着火を回避できると
ともに、誤使用による破損などがないようになってい
る。

【００３９】また、図4 に示したように、2 本の感知電
極11a と11b の間の距離( 絶縁抵抗) が、電気回路構成
部材100 に設けられた回避放電電極10a と10b の間の距
離(絶縁抵抗) より十分大きくなるように構成されてい
る。

【００４０】このため、容器本体1 の内部に、内容物2
が充填されていない場合、所定の内容物2 が存在しない
場合、又は乾燥した材料のみが充填されている場合に、
着火操作を行うと、絶縁抵抗の小さい回避放電電極10a
と 10bの間でのみ放電火花が発生し、着火バルブ9 には
通電しないために、発熱体5 に着火することがない。

【００４１】一方、容器本体1 内に、水若しくは水を主
成分とする流動体又はこれらと固体との混合物のよう
に、空気に比較して十分に導電性の良好な材料から成る
内容物2 を充填した場合、感知電極11a, 11bが内容物2
を介して通電することとなり、着火操作を行った際に、
絶縁抵抗の最も小さい着火バルブ9 の電極の間隙で放電
火花が発生するとともに、電極9dに塗布された点火剤9j
が発火して、一瞬にして1000℃近くの温度の高温が発生
する。その結果、発熱体5 へと点火し、発熱が開始され
る。

【００４２】さらに、特開平2 −7918号および特開平 1
−288218号に開示されるように、発熱体5 として、酸化
鉄、酸化銅、酸化鉛などの金属酸化物から成る酸化剤
と、該酸化剤を形成している金属より酸化熱が大きいチ
タン、鉄などの金属又はケイ素などの半金属から成る可
燃剤とから適宜選択して調製すれば、着火性能、熱量効
率、加熱速度を改善することが可能である。

【００４３】さらにまた、断熱体4 としては、着火・発
熱の際に僅かに発生する臭い、ガスなどの吸着性の優れ
た断熱材であればよく、例を挙げればゼオライトなどが
好適である。

【００４４】また、図9 に示したものは、本発明の着火
装置30の一実施例であり、基本的には図1 に示した加熱
機能付容器の加熱機構の構成部分と同様な構成ならびに
電気回路構成である。この着火装置30では、断熱体4 を
感知電極11' まで延設して、感知電極11' が断熱体4 の
一部を貫通するようにし、着火装置30の外部に露出する
ように配設するとともに、シールパッキン23で密閉する
ようにした点で相違する。従って、この着火装置では、
例えば、シチューなどの液状の被加熱物質が収容された
別の容器に着脱自在とすることにより、適宜加熱を行う
ことができる便利な着火装置を提供できるものである。

【００４５】前記した実施例は単に本発明の好ましい一
実施例を述べたものであって、当業者であれば容易に変
更・修正などが可能であるので、不要な限定を付すべき
ではなく、本発明の範囲は特許請求の範囲の記載によっ
てのみ限定すべきである。

【００４６】

【作用】本発明においては、加熱機能付容器に設けられ
たハンマー部材により、圧電素子に打撃を与えることに
よって、圧電素子の両端に数万ボルトという高い電圧が
発生するが、加熱機能付容器に液体状の内容物が充填さ
れていない場合には、感知電極の間隙が大きく、放電し
にくいために着火バルブを含む回路が実質的に切断され
た状態となり、従って、発熱体から離間した位置にあ
る、より放電し易い回避放電電極の間隙でのみ放電火花
が発生し、着火バルブ電極間では放電火花を発生せず、
その結果、発熱体への着火が回避される。

【００４７】一方、加熱機能付容器に、水若しくは水を
主成分とする流動体又はこれらと固体との混合物から成
り、空気に比較して十分に導電性の良好な被加熱物質を
充填した場合には、感知電極11a 及び11b の間隙の間に
存在する液体状の内容物を介して、感知電極11において
電気が導通し、図5 の並列回路が成立することになる。
その状態で圧電素子両端に高電圧が発生すると、回避放
電電極の間隙よりも着火バルブの電極の間隙の方が小さ
いため（すなわち着火バルブの電極の方が電気抵抗が小
さいため）に、優先的に着火バルブ電極間で放電して火
花が発生し、電極に塗布された点火剤に点火することに
より一瞬にして高温が発生し、その結果、発熱体に着火
し、発熱体が発熱して、内容物を加熱することができ
る。

【００４８】従って、本発明では、加熱機能付容器に、
液体状の内容物が充填されていなかったり、所定の内容
物が存在しない場合、又は乾燥した材料のみが充填され
ているような場合に、不用意に着火操作を行っても、発
熱体が着火・発熱するようなことはなく、適正・適量の
内容物が所定量充填されている場合にのみ、加熱が行わ
れるように構成されている。

【００４９】

【効果】本発明の熱変換装置では、その先端が他方の電
極に向かうように配設される針状電極と、点火剤が塗布
される前記他方の電極とからなる一対の着火電極と、該
着火電極を密閉空間中に離間して支持する着火電極用容
器と、該着火電極用容器の密閉空間に封入された酸素と
を含んでいる着火バルブを使用したので、着火電極間に
おいて安定して放電させることが容易であり、該放電を
生ずると瞬時に高温を発生させることができる。即ち、
電気エネルギーを瞬間的に熱エネルギーに変換し、しか
も、高温発熱を可能とした。しかも、誤動作やミス放電
による発熱作動を防止するために、電極等の調整によ
り、低電圧では作動せず、比較的高電圧で作動する熱変
換装置とすることができるので、極めて安全性が高く、
信頼性の大なる着火用熱変換装置とすることができる。
さらに、製造が簡素化でき、量産によりコストダウンが
実現化でき、その結果、本発明における前記加熱機能付
容器又は着火装置に使用するのに最も好ましい。

【００５０】また、この熱変換装置を組み込んだ着火装
置は、電気的パルスを安定・低減するための複雑な電気
回路を設ける必要がないので、簡単かつコンパクトな構
造のものを提供できる。しかも、熱変換装置が、比較的
低電圧では作動せず、高電圧で作動する性質を利用する
ことにより、誤った着火操作を行ったとしても、静電誘
導、電磁誘導、電流の漏洩・輻射などによる着火放電電
極間での放電火花が発生することがなく、いわゆる誤動
作が生じることのない着火装置を提供できる。

【００５１】しかも、圧力付与装置のハンマー部、回避
放電装置、及び感知装置を導体と共に、合成樹脂により
一体的に成形して電気回路構成部材とし、着火装置の電
気回路を構成する部材の大部分を単一のユニット部材と
することで、着火装置製造工程を圧電素子の挿着、熱変
換装置の嵌着等の単純作業に簡素化でき、生産効率を向
上させると共に、製造上のミス等の発生をほとんど解消
でき、さらに、製品コストの低減を実現できる。

【００５２】また、着火装置の構成部材中、着火バルブ
等の熱変換装置以外の各部材を予め組み立て単一ユニッ
ト化し、これに熱変換装置を着脱自在に嵌着・接続させ
るように構成することは、当該熱変換装置が、比較的デ
リケートな部材であるだけに、製造工程での取り扱いが
容易となり、不良部材の発生を予防でき、また不良部材
の交換・補修が極めて簡略化でき、製造上効率的経済的
な生産が可能となる。

【００５３】さらに、この熱変換装置を組み込んだ着火
装置を具備した加熱機能付容器では、加熱容器内に内容
物が充填されていない場合、乾燥した材料のみが充填さ
れている場合、さらには所定の内容物が充填されていな
い場合には着火・発熱せず、水若しくは水を主成分とす
る流動体又はこれらと固体との混合物から成り、発熱体
の熱を十分に吸収できる被加熱物質が充填されている場
合にのみ、着火・発熱が可能な加熱機能付容器を提供で
きる。従って、従来以上に、簡単な操作で確実に着火、
発熱が可能であるとともに、誤使用や運搬中の振動など
によって着火することがなく、極めて安全で便利な加熱
機能付容器を簡単かつ安価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の加熱機能付容器の一実施例の
縦断面図である。

【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線での断面図である。

【図３】図３は、本発明の着火装置の分解斜視図であ
る。

【図４】図４は、本発明の着火装置の電気回路構成部材
を示す斜視図である。

【図５】図５は、本発明の着火装置の電気回路図であ
る。

【図６】図６は、本発明の着火装置を組み立てた状態を
示す斜視図である。

【図７】図７は、本発明の熱変換装置を示す概略図であ
る。

【図８】図８は、図１のＢ−Ｂ線での断面図である。

【図９】図９は、本発明の着火装置を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

1 …容器本体 1a…下端部 2 …内容物 3 …発熱体容器 3a…上蓋部 3b…下蓋部 3e…発熱部収容部 3f…感知電極収容部 3g…発熱体収容部 3h…断熱体収容部 3i…着火装置収容部 3j…着火バルブ支持部材挿着部 3k, 3l…感知電極挿着孔 4 …断熱体 5 …発熱体 6 …着火装置 6a…下蓋 6b…上蓋 7 …圧電素子 8 …ハンマー部材 9 …着火バルブ 9a…着火バルブ支持部材 9d, 9g…電極 9f…着火電極用の容器 9h…針状電極線 9j…点火剤 10…回避電極 11…感知電極 11a, 11b…感知電極 11c …シールリング 11' …感知電極 12…トリガー部材 12b …軸芯部材 16…底蓋 18…水位線 20…ラチェット爪 21…ラチェットギア 21b …固定部材 23…シールパッキン 30…着火装置 100 …電気回路構成部材 101 …感知電極部 102 …ハンマー部 103 …着火バルブ支持部 103b…固定環部材 104 …感知電極部 105 …導体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F23Q 3/00 104 A47J 36/24 B65D 81/34 F23Q 1/02 F24J 1/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電気エネルギーを実質的に熱エネルギー
に変換し高温で発熱する熱変換装置であって、該熱変換装置は、その先端が他方の電極に向かうように
配設される針状電極と、点火剤が塗布される前記他方の
電極とからなる一対の着火電極と、該着火電極を密閉空間中に離間して支持する着火電極用
容器と、該着火電極用容器の密閉空間に封入された酸素
とを含んで構成される熱変換装置。
【請求項２】前記点火剤が高抵抗体であることを特徴
とする請求項１に記載の熱変換装置。
【請求項３】発熱体を着火させるための着火装置であ
って、該着火装置が、打撃力などの圧力によって電気を
発生する圧電素子と、圧電素子に圧力を付与する圧力付与装置と、被加熱物質を収容するための容器内部に所定の被加熱物
質が充填されているかどうかを感知する感知装置と、前記感知装置が容器内部に所定の前記被加熱物質が充填
されているのを感知した場合に、前記圧電素子より発生
する電気エネルギーを実質的に熱エネルギーに変換し高
温で発熱する請求項１又は２に記載の熱変換装置と、お
よび、前記感知装置が容器内部に所定の前記被加熱物質が充填
されているのを感知しない場合に、前記圧電素子より発
生する電気を発熱体から離間した位置で放電させる回避
放電装置とから構成され、前記圧電素子、感知装置、熱変換装置、及び回避放電装
置が、相互に電気的に接続されていることを特徴とする
着火装置。
【請求項４】前記熱変換装置と感知装置が直列に接続
され、これらと前記回避放電装置が並列になって、前記
圧電素子の正極及び負極に接続された電気回路が構成さ
れていることを特徴とする請求項３に記載の着火装置。
【請求項５】前記熱変換装置、回避放電装置、感知装
置の順に放電し難くなるように構成されていることを特
徴とする請求項３又は４に記載の着火装置。
【請求項６】前記圧電素子、圧力付与装置、熱変換装
置、回避放電装置、ならびに感知装置が、一体成形され
た成形部材内に配設され接続されていることを特徴とす
る請求項３から５のいずれかに記載の着火装置。
【請求項７】前記圧電素子、圧力付与装置、回避放電
装置及び感知装置を、一体成形された成形部材内に配設
し接続してユニット構造とし、着脱自在の熱変換装置を
当該ユニットに嵌着又は接続することを特徴とする請求
項３から５のいずれかに記載の着火装置。
【請求項８】圧力付与装置のハンマー部、回避放電装
置及び感知装置を、導体と共に合成樹脂により一体的に
成形して電気回路構成部材を成形し、これに圧電素子及
び熱変換装置を着脱自在に電気的接続を行うことを特徴
とする請求項３から７のいずれかに記載の着火装置。
【請求項９】容器内に収容された水若しくは水を主成
分とする流動体又はこれらと固体との混合物から成る被
加熱物質を加熱するための発熱体、及び前記発熱体を着
火発熱させるために、請求項３から８のいずれかに記載
の着火装置を備えることを特徴とする加熱機能付容器。