JP3178118U

JP3178118U - 保温装置

Info

Publication number: JP3178118U
Application number: JP2012003717U
Authority: JP
Inventors: 明義邵
Original assignee: 明義邵
Priority date: 2012-06-20
Filing date: 2012-06-20
Publication date: 2012-08-30
Anticipated expiration: 2022-06-20

Abstract

【課題】長時間の保温効果を有し、繰り返し使用可能の保温装置を提供する。
【解決手段】カーボンフィルム１０１が広い範囲に分散するように張り巡らされる基板１００を有するウォームパッド１を備える。カーボンフィルム１０１は、銀の漿液と混合することで全体材料の抵抗値を高め、両端にそれぞれ導電線路の両極が接続することで導電回路を形成する。ウォームパッド１上の導電材料は、特殊な材料により構成されるため、比較的に大きな抵抗値を有する。そのため、比較的に小さな電流が流れても必要な熱エネルギーを得ることができる。
【選択図】図１

Description

本考案は、保温装置に関し、特にカーボンフィルムを用いた携帯型の保温装置に関するものである。

従来、保温装置は化学式及び電子式に分けられる。特許文献１に記載の化学式保温装置は、化学物質が化学作用により発熱し、その熱により温度を保つ。この種の保温装置の作用時間は制御不能であり、また、化学物質が完全に反応した後、保温装置は使用不能になる。よって、コストが高く、環境保全の問題になる。

一方、電子式ウォームパッドの保温装置は、ヒーティングワイヤ、例えば銅ワイヤまたはタングステンワイヤなどの発熱体を使っている。この種の発熱体は、抵抗値が小さい（例えば１―２オーム（ｏｈｍ））ため、大きな電流が発生すると電池の消耗が早くなる。

特開２０１０−２４００９２号公報

上記の保温装置は寿命が短く、繰り返し購入する必要があるので極めて不経済である。
本考案は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、長時間の保温効果を有し、繰り返し使用可能な保温装置を提供することを目的とする。

本考案の保温装置は、カーボンフィルムが広い範囲に分散するように張り巡らされる基板を有するウォームパッドを備える。カーボンフィルムは、銀の漿液と混合することで全体材料の抵抗値を高め、両端にそれぞれ導電線路の両極が接続することで導電回路を形成する。
ウォームパッド上の導電材料は、特殊な材料により構成されるため、比較的に大きな抵抗値を有する。そのため、比較的に小さな電流が流れても必要な熱エネルギーを得ることができる。

本考案の一実施形態による保温装置のパッケージを示す模式図である。本考案の一実施形態による保温装置を示すブロック図である。本考案の一実施形態による保温装置の特性を示す模式図である。本考案の一実施形態による保温装置の応用例を示す模式図である。本考案の一実施形態による保温装置の応用例を示す模式図である。本考案の一実施形態による保温装置の応用例を示す模式図である。

（一実施形態）
本考案の一実施形態による保温装置を図面に基づいて説明する。
図１に示すようにウォームパッド１は、基板１００を含む。基板１００は、折り畳み可能なフィルムにより形成され、例えばＰＥＣ材質のフィルムにより形成される。基板１００の上には、カーボンフィルム１０１が張り巡らされており、熱が広範囲に分散するよう配設されている。カーボンフィルムには銀の漿液が混ぜられているので全体材料の抵抗値を高めることができる。例えば、抵抗値を５オームまで高めることができる。従来は３オームであり、熱のパワーは電流に抵抗値の二乗をかけるので、同じ電流において抵抗値が大きいほど熱のパワーも高くなる。カーボンフィルムは、印刷方式により基板上に直接に印刷される。カーボンフィルムの両端にそれぞれ導電線路の両極が接続されることで、導電回路が形成される。この導電回路に通電されると、カーボンフィルム１０１の発熱により基板１００およびウォームパッド１を通して放熱する。

図２に示すように、電池２は、カーボンフィルムの導電線路を含む装置全体に電流を提供する。本実施形態の電池は、交換可能かつ充電可能なものである。よって、電池の電力を使い果たしたら、使用者は、簡単に同じ電池を購入して入れ替えるか、直ちに充電して電力を回復することができる。

スイッチ３はウォームパッド及び電池の間に電気的に接続され、ウォームパッドのカーボンフィルムに流れ込む電池の電流の制御に用いられる。

プロセッサー４はシステムの作業の制御に用いられる。

メモリ５はプロセッサー４に接続され、関連情報の記憶に用いられる。

タイマー６はプロセッサー４及びスイッチ３に接続され、全体的装置に対して時間制御の作業を行う。

本考案の一実施形態による制御モードについて説明する。
時間制御モードは、電池からカーボンフィルムへの充電時間を制御するモードであり、一般の操作に於いて電流は図３に示すようにパルス電流である。図面の下側にカーボンフィルムの温度が示され、たとえ電流がカーボンフィルムに施されなくても、短時間に於いてカーボンフィルムの温度低下は小さいので、ずっとカーボンフィルムに充電しなくてもカーボンフィルムは同じ温度を維持することができる。そのために本実施形態に於いてパルス式電流の使用はエネルギー節減の目的を達成し、かつ電池の使用時間を増大することができる。制御がうまくいけば、電池の使用時間を４−６倍長くすることができる。

急速充電モードは、プロセッサーがやや高い電流をカーボンフィルムの導電線路に流すので、短時間に於いてカーボンフィルムの温度を予定の温度までに増大することができる。

図１はウォームパッドのパッケージ方式を示す。まず、カーボン繊維層３００でウォームパッドを覆い包む。これで、カーボン繊維層は保温の効果を有し、ウォームパッド全体を長時間保温することができる。かつカーボン繊維層の周囲の所定個所に一層の金属ペースト４００が設けられる。金属ペーストは熱を拡散し、ウォームパッドの放熱面積を数倍以上までに高めることができるので、大きい体積のウォームパッドを準備しなくても必要の効果を得ることができる。上記パッケージ構造は防水、洗浄可能の構造を有する。

本実施形態のカーボン繊維及び金属ペーストがパッケージされたウォームパッドは各種製品に使用することができる。例えばパッケージ構造を靴シートに取り付ければ、金属ペーストが発散する熱は靴シートを通じて靴の内部に進入する。このほか、パッケージ構造は大量に衣服、ズボン、取っ手（例えばゴルフクラブのグリップ）、手袋及び其の他医療用品に使用することができる。およそ温度を保つ必要のあるものはすべて本実施形態のウォームパッドを使用し、長時間の保温効果と繰り返し使用の目的を達成することができる。

本実施形態のウォームパッドは異なる外形で、異なるニーズに対応することができる。

図４に示すように、ウォームパッドは矩形に形成され、カーボンフィルム１０１は基板に於いて違った幾何形態を廻し出し、それによって必要の放熱作用を発揮する。カーボンフィルムの両端はそれぞれ導電線に接続されて電池へ連結する。この種のウォームパッドは靴シート、手袋等に適用される。

図５に示すように、ウォームパッドは円形に形成され、カーボンフィルム１０１は基板に於いて違った幾何形態を廻し出し、それによって必要の放熱作用を発揮する。この種のウォームパッドは、ウォーマー等に適用される。

図６に示すように、ウォームパッドは長棒状に形成され、カーボンフィルム１０１は基板に於いて違った幾何形態を廻し出し、それによって必要の放熱作用を発揮する。この種のウォームパッドは、衣服、ズボン、枕、シート、医療用装置に適用される。

本実施形態では、ウォームパッドの導電材料は特殊材料からなり、それにはやや大きな抵抗値があるので、小さい電流を応用しても必要な放熱エネルギーが得られる。また、ウォームパッドのパッケージは保温及び排熱面積を増やす目的を達成することができる。また、違う時間制御モードを応用すれば、急速昇温及び長時間の放熱を実現することができ、本実施形態の実用性を高めることができる。ウォームパッドの外観も必要に伴って違った形態に作ることができる。

また、ウォームパッドの包装は保温及び放熱面積を増やすことができる。さらに、異なる時間制御モードを適用すれば、急速昇温及び長時間の放熱を実現することができる。

以上、本考案はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態により実施可能である。

１・・・ウォームパッド、
１０１・・・カーボンフィルム、
１００・・・基板、
３００・・・カーボン繊維層、
４００・・・金属ペースト。

Claims

カーボンフィルムが広い範囲に分散するように張り巡らされる基板を有するウォームパッドを備え、
前記カーボンフィルムは、銀の漿液と混合することで全体材料の抵抗値を高め、両端にそれぞれ導電線路の両極が接続することで導電回路を形成することを特徴とする保温装置。
前記ウォームパッドを覆い包むカーボン繊維層をさらに備え、
前記カーボン繊維層は、保温性能を有し、前記ウォームパッドの全体の温度を長時間保持可能であり、周囲の所定個所に、熱を拡散する金属ペーストが設けられ、前記ウォームパッドの放熱面積を増大することを特徴とする請求項１記載の保温装置。
前記ウォームパッドは、四角形、円形、または、長棒状であり、
前記カーボンフィルムは、前記基板上で異なる形状に形成されることを特徴とする請求項１記載の保温装置。
前記カーボンフィルムの前記導電線路を含む装置全体の作動に電流を供給する電池と、
前記ウォームパッド及び前記電池の間に電気的に接続され、前記ウォームパッドの前記カーボンフィルムに流れ込む電流を制御するスイッチと、
装置全体の制御に用いられ、前記ウォームパッドの加熱の制御を行うプロセッサーと、
前記プロセッサー及び前記スイッチに電気的に接続され、装置全体に対して時間制御を行うタイマーと、
前記プロセッサーに接続され、関連情報の記憶に用いられるメモリと、をさらに備え、
保温時間を制御可能であることを特徴とする請求項１に記載の保温装置。
前記基板は、折り畳み可能のフィルムで、ＰＥＣ材質のフィルムであり、
前記カーボンフィルムは、印刷の方式により、基板上に印刷されることを特徴とする請求項４記載の保温装置。
前記電池は、入れ替え可能かつ充電可能の電池であることを特徴とする請求項４記載の保温装置。
前記電池の電流をパルス電流に制御し、前記電池の使用時間を延長するモードである時間制御モードを有することを特徴とする請求項４記載の保温装置。
前記プロセッサーの制御により、前記カーボンフィルムの前記導電線路に流れる電流を高めて維持するモードである急速充電モードを有することを特徴とする請求項４記載の保温装置。