JPH0550320B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は加熱によつて熱を蓄える潜熱型蓄熱材
を用いた蓄熱装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 一般に蓄熱装置に用いる蓄熱材の種類は、その
蓄熱方式によつて、顕熱型、潜熱型、化学熱型の
３種類に大きく分類されるが、この中で現在最も
注目されているのは潜熱型の蓄熱材である。潜熱
型蓄熱材は比熱によつて定まる顕熱だけでなく、
融解熱や気化熱等の潜熱も利用するため蓄熱量が
大きく、しかも化学熱型のような複雑な装置を必
要としないという特長をもつている。この潜熱型
蓄熱材を蓄熱装置に用いる場合、蓄熱材を収容す
る蓄熱容器の構造は、蓄熱材が蓄熱時に融解や気
化を行なうので外部に漏れないように密閉構造を
とるのが通常である。これは蓄熱材の重量目減り
による蓄熱量低下を防止したり、液化物やガスの
漏出による事故を防止するためである。

しかし、この種の蓄熱装置は長期使用によつて
蓄熱材が徐々に劣化・変質したり、外的な何らか
の原因で分解してガス化したときなどは、蓄熱容
器が密閉構造をとつているために内圧が異常に上
昇して蓄熱容器が変形したり破壊したりする危険
性があつた。

また、このような蓄熱容器の変形や破壊を防止
するために一般の圧力容器に用いられているよう
防爆弁を取付けて、高圧時に内部を開放して圧力
低下させることはできる。しかし、この防爆弁は
高温時の圧力上昇時に作動するものであるために
吹出した蓄熱材でやけどをするなどの危険性ある
いは蓄熱材の多量排出による再使用不能になると
いつた問題点を有しており、特に安全対策が十分
ではなかつた。

発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するもので、
長期使用による蓄熱材の変質、分解しガス化した
としても蓄熱容器の変形、破壊を防止することが
でき、かつ蓄熱材の吹出しによる危険性も防止で
きる安全な蓄熱装置を提供するものである。

発明の構成 この目的を達成するために、本発明の蓄熱装置
は、蓄熱容器に設けた容器内部と外気との連通穴
を開閉する熱応動弁を備え、潜熱型の蓄熱材が所
定温度より低いときに前記熱応動弁を開成させる
構成としている。

先に述べたように、潜熱型の蓄熱材は融点以下
の温度では固体のままであるが、所定温度以上に
なると徐々に昇華が始まつて蒸発による重量目減
りを生起するものである。また長期使用などのよ
つて蓄熱材が徐々に劣化・変質した場合とか、何
らかの原因で分解してガスを発生することがあ
る。上記の構成では、所定温度以下の状態、つま
り蓄熱材が固体状態で、しかも昇華を起こさない
時に蓄熱容器を大気開放としているので、ガスが
発生しても、それは連通穴を介して排出される。
そのため、通常、蓄熱容器には負荷がかからず、
その耐久性を高めることができる。

実施例の説明 以下本発明の一実施例について、図面を参照し
ながら説明する。

第１図にはアイロンのベース１に蓄熱材２を収
容してベース１の温度低下を抑制し、コードレス
でアイロン掛けができるようにした蓄熱装置を示
している。同図において蓄熱材２は蓄熱温度、蓄
熱量等の点でアイロン用蓄熱材として最も適した
ペンタエリスリトール（pentaerythritol）を主
材とするもので、約185℃の結晶転移点で200〜
300J／ｇの蓄熱量を有する。このように結晶転移
潜熱を利用するため、蓄熱前後では相変化を起こ
さず、したがつて融点（約260℃）以下の通常使
用時では固体のままである。そのため蓄熱容器は
開放系でも使用することができる。しかしながら
約150℃以上になると徐々に昇華が始まり蒸発し
始めるため、重量目減りを防止する意味で密閉系
にすることが望ましい。

ベース１は金属鋳物によつて形成されており、
上部に蓄熱容器３と気化室４が一体に設けられ、
加熱体５が埋設されている。蓄熱容器３内には蓄
熱材２が収容され、蓄熱容器３と気密に接合され
た容器蓋６によつて密封されている。蓄熱容器３
の上部には熱応動弁７が設けられ、蓄熱容器３内
には伝熱フイン８が設けられており、蓄熱材２と
ベース１との熱伝導を向上させている。気化室４
の上部にはスチーム発生用の水１０を貯水するタ
ンク９を設け、スチームボタン１１の操作により
開閉桿１２が上下動している気化室４と連通した
給水孔１３を開閉するようにしている。気化室４
で発生したスチーム気化室４と連通した噴出孔１
４からベース１の底面へ噴出する。温度調節レバ
ー１５は、図中に示されていない温度調節器に接
続されており、ベース１の温度制御を可能として
いる。加熱体５は温度調節器を介して給電端子１
６と導通し、加熱体５を加熱するときは給電端子
１６に電源を接続して電力を供給する。ベース１
を上面からおおうカバー１７の上部に把手１８が
取付けられている。

次に熱応動弁７付近の詳細について説明する。

第２図、第４図において蓄熱容器３の内部と外
気を連通する連通穴９を設けたバルブケース１９
が、容器蓋６の穴６ａ部に気密に取付けられてい
る。バルブケース１９内には、弾性板からなるス
プリング２０に固定されたニードル弁２１が反転
式バイメタル板２２およびパツキング２３に設け
られた透孔を貫通して収容され、貫通穴９を摺動
するようになつている。

このような構成で、以下その動作について説明
する。

まず、給電端子１６に電源を接続し、温度調節
レバー１５を所定目盛に合わせ電源を投入する
と、加熱体５によりベース１は約200℃まで加熱
され温度調節器によつてその温度が保たれる。こ
のとき、蓄熱容器３と電熱フイン８も加熱される
ので、蓄熱材２全体が結晶転移点の185℃以上に
達し、内部に潜熱の形で熱を蓄える。このとき熱
応動弁７は、反転式バイメタル２２が約150℃に
達したときに第３図に示すように反転し、上方に
付勢されたスプリング２０によつてニードル弁２
１およびパツキング２３を押し上げるので連通穴
９は閉成状態になる。したがつて、蓄熱材２から
昇華する蓄熱材２の蒸気は蓄熱容器３外に漏れる
ことがなく重量目減りの心配はない。

次にアイロン掛けを行なうときは給電端子１６
から電源を取りはずして使用する。すなわち、蓄
熱材２に蓄えられた熱の放出によつてベース１の
温度低下を抑制してコードレスでアイロン掛けが
できるものである。スチームを発生させる場合
は、スチームボタン１１を操作して気化室４に水
滴下させれば良い。この場合も蓄熱材２が気化室
４の温度低下を抑制するので十分なスチーム量を
得ることができる。このようにアイロン掛けを行
なつて蓄熱材２が熱放出してしまい温度低下を始
め、さらに蓄熱材２の昇華温度以下、すなわち
150℃以下になると反転式バイメタル２２は再び
反転して第２図に示す状態になり、スプリング２
０に抗してニードル弁２１およびパツキング２３
を押し下げて連通穴９を開成状態にする。このと
きには蓄熱材２は150℃以下であるので昇華する
ことがなく、重量目減りの心配もなく、また、た
とえ蓄熱材２が高温時に徐々に劣化したり何らか
の原因で分解してガスを発生していたとしても連
通穴９を通つ外部へ排出され、蓄熱容器３の内圧
が異常に上昇したまゝに維持されることによる変
形や破壊がなくなるものである。

なお、本実施例では熱応動弁７に使用した熱応
動素子をバイメタルとしたが、たとえば感熱フエ
ライトと永久磁石を組合せたものや液体膨張を利
用したものでも良く、要は蓄熱材２の温度を感知
して貫通穴９を開閉させればよい。

また、本実施例では蓄熱材２にペンタエリスリ
トールを主材とするものを使用しているため熱応
動弁７の開成温度を150℃以下としているが、蓄
熱材の種類に応じて開成温度を適当に設定すれば
同様の効果が得られることはいうまでもない。

さらに実施例ではアイロンに応用した例を示し
たが、他の機器、たとえば保温盆等にも応用でき
ることはいうまでもない。

発明の効果 以上の実施例の説明より明らかなように本発明
は、潜熱型蓄熱材を収容した蓄熱容器に設けた容
器内部と外気との連通穴を熱応動弁によつて、蓄
熱材が所定温度より低いときに開成することによ
り、蓄熱材の重量目減りを心配することなく、長
期使用によつて蓄熱材が劣化・変質しあるいは分
解してガス化したとしても蓄熱容器が変形したり
破壊することがなく、しかも蓄熱材が吹出す危険
性のない安全な蓄熱装置が提供できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における蓄熱装置の
断面図、第２図、第３図は同要部詳細断面図、第
４図は同要部分解斜視図である。 ２……蓄熱材、３……蓄熱容器、５……加熱
体、７……熱応動弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 潜熱型の蓄熱材を密閉収容する蓄熱容器と、
   前記潜熱型の蓄熱材を加熱する加熱体と、前記蓄
   熱容器に設けた容器内部と外気との連通穴と、前
   記連通穴を蓄熱材が所定温度より低いときに開成
   する熱応動弁とを備えた蓄熱装置。