JPH0680415U

JPH0680415U - 発熱具

Info

Publication number: JPH0680415U
Application number: JP2858593U
Authority: JP
Inventors: 充鶴巻
Original assignee: 株式会社ジェイエスピー
Priority date: 1993-04-30
Filing date: 1993-04-30
Publication date: 1994-11-15

Abstract

(57)【要約】【目的】化学懐炉の使用感の悪さを改善すると共に化
学懐炉による低温火傷の発生を防止し、更に使用時間の
経過によって温度が変化する現像を小さくして使用時間
中の温度分布を従来品より均一とし、接触感の点でも温
度の点でも従来品より大幅に改善された発熱具を提供す
ること。【構成】ガスバリア層でガス流通を遮断されている気
泡室を表面に多数備えた樹脂シート等のように、断熱性
で耐衝撃性を持つ合成樹脂シートと被覆材とを積層した
シート状材料を袋状に成形し、この中に発熱体を封入す
ることを特徴とする発熱具。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、レジャー用品や健康用品等に使用されるいわゆる化学懷炉に関するものである。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】

特開昭６０−１０１４４８号公報や特開昭６０−１０６８７４号公報等に示されているように、化学反応によって発熱する発熱体（以下、化学発熱体と略記する）を通気性被覆材で被覆した発熱具が多数出願されている。また、最近では前記の発熱具に更に粘着層を積層して安定保持を可能にした発熱性材料もあり、温シップ等の医療用や健康用品等の分野で利用されている。

【０００３】ところで、前記の化学発熱体は一般に酸化促進剤と鉄粉と活性炭と水等で形成されており、発熱時間は１２〜２４時間に設定されている。また、該化学発熱体は使用開始から１．５〜３時間で５０℃前後まで温度が上がり、その後徐々に温度が下がって設定時間内は保温効果が保たれるように構成されている。しかし、通気性被覆材に被覆された従来の発熱具を直接肌に接触させて使用する場合は、前記のように５０℃前後まで温度が上がるため低温火傷への注意が必要である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、前記の低温火傷の問題を解決すると共に発熱具の使用感の悪さを改善し、更に発熱具の経過時間による温度変化幅を小さくして、使用時間中の温度分布が従来品より均一で温度コントロールが容易な発熱具を提供することをその課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ね、本考案を完成するに至った。すなわち、本考案によれば、少なくとも外面片側に断熱体が設けられている袋状の被覆材に、物質の物理的及び／又は化学的変化によって発熱する発熱体が封入されていることを特徴とする発熱具が提供される。

【０００６】本考案は、多岐にわたる発熱体を断熱体が設けられている被服材で被覆したことを特徴にしており、断熱体としては凸部気泡室を有する樹脂シート気泡体又は樹脂発泡体を使用するのが好ましい。また、前記の断熱体を錐状突起形状等に加工しても良く、このように加工した断熱体を使用すると有利な場合が多い。次に、本考案の発熱具を構成する材料について詳細に説明する。

【０００７】本考案の発熱具で使用される発熱体は、従来の化学懐炉に使用されている発熱体に限定されず、無機及び有機化合物の水和熱や溶解熱や結晶化熱等を含み、物質の物理的及び／又は化学的変化に伴う熱を利用する発熱体であれば良いから、繰り返し使用の可能な発熱体も含まれる。しかし、本考案の発熱具に使用される発熱体の主力は従来の化学懐炉用発熱体であり、金属鉄が温和に空気酸化される場合（鉄サビの発生と同一現象）の反応熱を熱源とするものである。

【０００８】本考案の発熱具で使用される発熱体が従来の化学懐炉に使用されている発熱体と同一の場合、発熱性組成物は金属鉄と酸化促進剤と活性炭と水を主成分にしている。該組成物は空気中の酸素で金属鉄が酸化される際の発熱を利用した発熱性組成物なので、金属鉄表面が充分に空気と接触できないと化学発熱体として機能しないから、一般に水は活性炭やゼオライト等の保水剤に担持させて添加される。また、該組成物の内部まで充分に空気を流通させる等のために結合剤等を添加してもよいし、金属鉄と酸化促進剤と水から水素が発生するのを防止する添加剤（水素発生抑制剤）や発熱助成剤等を添加する場合もある。

【０００９】前記の化学懐炉に使用される発熱体用の金属鉄には、鉄粉やスチールウール等の金属状態の鉄が使用され、これらは単独で使用しても併用しても良い。また、該発熱体は金属鉄の温和な酸化で発生する熱を熱源としており、この酸化反応は金属鉄表面が水及び酸素と接触することで生起するから、金属鉄は表面積が大きく表面親水性であることが好ましい。なお、金属鉄の表面積及び表面の親水性を制御することで、該発熱体の発熱特性の制御が可能である。前記の化学懐炉用発熱体に添加される酸化促進剤は、金属鉄にサビを発生させ易い水溶性無機塩類であり、塩化ナトリウムや塩化カリウムや塩化カルシウム等を単独又は併用して使用すれば良い。

【００１０】化学懐炉用発熱体の保水剤には、活性炭、木粉、ゼオライト、パーライト、ケイ藻土、活性白土、シリカゲル、吸水性樹脂等を単独或いは２種以上混合して使用すれば良い。化学懐炉用発熱体の水素発生抑制剤は、前記の発熱性組成物が酸性になって水素が発生するのを防止する添加剤であり、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の弱酸塩或いは水酸化物を１種又は２種以上混合して使用すれば良い。化学懐炉用発熱体の発熱助成剤としては、金属や金属酸化物や金属塩等の粉末を単独或いは２種以上混合して使用すれば良い。化学懐炉用発熱体の結合剤は、スチールウールの表面に金属鉄以外の発熱性組成物を充分に付着させるため等の目的で使用され、でんぷん系や多糖類系やセルロース系やポリビニルアルコール系等の糊料を、単独或いは２種以上混合して使用すればよい。

【００１１】化学懐炉用発熱体において、発熱性組成物の重量組成は鉄１００部当り活性炭２〜８０部、酸化促進剤０．２〜３０部、水２〜９０部であり、好ましくはそれぞれ４〜４０部、０．７〜１０部、３〜６０部である。また、活性炭以外の保水剤使用時はその添加量を鉄の０．２〜７０重量％、好ましくは０．３〜３０重量％にすれば良く、結合剤添加量は該発熱性組成物全重量の０．１〜１０％、好ましくは０．３〜８％にすれば良い。化学懐炉用発熱体は、前記組成の発熱性組成物を充分に混合して形成されるが、通常は鉄を鉄粉の形で添加するから該組成物は均質な粉体である。そして、該均質粉体中の各成分の粒度等で組成物内部への空気の侵入速度が変化するから、各成分の粒度制御によって該発熱体の発熱特性を変えることができる。

【００１２】袋状の被覆材に設けられている断熱体は、段ボール等のように断熱性を示す材料であればいずれも使用可能であるが、凸部気泡室を有する樹脂シート気泡体又は樹脂発泡体が好ましい。そして、樹脂発泡体としては低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン等で形成される発泡体が使用されるが、低密度ポリエチレンやポリプロピレンで形成される発泡体が特に好ましい。これらの発泡体は一般にシート状に形成されていて、通気性が必要な場合には連続気泡率の高いものやスリット又は孔を形成しているものを使用するのが望ましい。

【００１３】発泡体の発泡倍率は５〜４５倍、好ましくは１５〜２５倍である。また、発泡体シートの厚さは１．０〜８．０ｍｍ、好ましくは１．５〜３．０ｍｍである。該発泡体シートの外面は錐状突起を持つ形状等の所望の形にしてもよいし、発泡体自体が錐状突起等の突部として被覆材に積層されていてもよい。なお、云うまでもないことであるが、発泡体シートが片面だけに存在する場合や発泡体が格子状に積層されていたり突部として部分的に存在する場合等では、非断熱面を通気孔に使用すれば良いから、通気性が必要な発熱体を熱源にする場合でも発泡体の通気性を考慮しなくてよい。

【００１４】凸部気泡室を有する樹脂シート気泡体は、図１に示すように被覆材上に多数の気泡室を備えた樹脂シートであり、被覆材形成材料と気泡室形成材料は同一でも別体となっていても良い。なお、図１のＡは発熱体、Ｂは被覆材、Ｈは気泡室、Ｅはガスバリア層、Ｆはポリオレフィン系樹脂シートを示している。気泡室は、厚さ１０〜２００μｍ、好ましくは２０〜１００μｍのポリオレフィンシートで形成するのが良く、該シートには気泡室内ガスの透過を妨害するためにガスバリア層を積層しても良い。ガスバリア層は厚さ３〜１００μｍ、好ましくは５〜２０μｍであり、エチレン−酢酸ビニル共重合体やポリアミド等で形成される。また、該樹脂シートに形成される気泡室の平面形状は特に限定されず、面積２５〜１３００ｍｍ²、好ましくは７５〜８００ｍｍ²で、高さ２．５〜５０ｍｍ、好ましくは３〜３０ｍｍの気泡室を、シート表面の３０〜９０％、好ましくは４０〜７５％になるように均質に配置すれば良い。

【００１５】気泡室を構成する樹脂シートは、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体等のポリオレフィン系シートのほか、エチレン− プロピレン系ゴム等のオレフィン系エラストマーシート、ウレタン系エラストマーシート、塩化ビニル系エラストマーシート等であっても良い。これらの樹脂シートより成る凸部気泡室を有する樹脂シート気泡体には、通気用の孔又はスリットを形成させることができる。なお、発泡体シートの場合と同様に片面だけに該気泡体を設ける場合は、通気性が必要な発熱体を使用する場合であっても、非断熱面を通気面とすれば良いから、該樹脂シート気泡体の通気性を考慮する必要はない。また、発泡体を断熱体とする場合と同様に、この場合も被覆材の外面を所望の形にでき、発泡体を断熱体とする場合と同様な錐状体を外面に形成させる場合にはその部分を気泡室にすれば良い。

【００１６】通気性が必要な酸化反応を利用する発熱体を使用する場合、通気性の被覆材には不織布や織布等の通気性材料が好ましいが、合成樹脂シート等のように通気性がない素材でも、孔又はスリットを二次加工で設けて通気性が付与できれば使用可能である。そして、ポリエチレンやポリプロピレンやポリエチレンテレフタレート等の繊維を素材とする坪量２０〜８００ｇ／ｍ²、好ましくは３０〜２００ｇ／ｍ²の不織布、或いはポリエチレンやポリプロピレン等で形成される厚さ２０〜３００μｍ、好ましくは２５〜１５０μｍの樹脂フィルムに、例えば直径０．１〜１００μｍ、好ましくは１〜３０μｍの微細孔を１０〜３００個／ｃｍ² 、好ましくは３０〜１００個／ｃｍ²設けた樹脂フィルム等が使用される。

【００１７】被覆材の通気部は全面であっても部分的であっても良く、本考案の発熱具が空気中の酸素による酸化反応を利用する化学発熱体を発熱体としている場合に、該発熱体に空気中の酸素が円滑に到達することが可能な構造であればどのような形状のものでも良い。従って、合成樹脂シート等に通気孔として設けられる孔又はスリットは、被覆されている化学発熱体が漏れない大きさであれば良く、前記範囲で適当に選択すれば良い。また、空気中の酸素を必要としない発熱体を持つ発熱具では通気性被覆材を必要とせず、ポリエチレンやポリプロピレン等の合成樹脂を材料とする被覆材が使用される。

【００１８】

【実施例】

以下、図面によって本考案の発熱具を詳細に説明する。図２〜６は本考案の発熱具の一例を示す断面図であり、図２は凸部気泡室を有する樹脂シート気泡体を被覆材の片面に積層した場合の発熱具を、図３は樹脂シート気泡体で被覆材を形成した場合の発熱具を、図４は樹脂発泡体で発熱体を被覆した場合の発熱具を、図５及び図６は人体と接触する方の側の外面に錐状突起を持つように形成されている発熱具を示している。なお、図３〜５においてＡは発熱体を、Ｂは被覆材を、Ｃは樹脂シート気泡体を、Ｄは樹脂発泡体を、Ｇは通気孔を、Ｈは気泡室を、Ｉは通気面を示している。

【００１９】本考案の発熱具は、図２〜６からも分るように袋状の被覆材に発熱体を封入した発熱具であり、空気中の酸素を必要とする化学発熱体を使用する場合は、該被覆材には化学発熱体が漏れ出すことは無いが酸素流通の自由な通気孔を多数備えている。該通気孔は、断熱体が被覆材の片面だけに積層されている発熱具では、断熱体が積層されていない面に設ければ良い。また、断熱体が被覆材の両面に積層されている場合は、断熱体に設けられる孔又はスリットが支持体となる不織布等に形成されている細孔に連絡する通気孔となる。なお、本考案の発熱具形成の際には所定通気孔を持つ材料を使用すれば良いから、必ずしも被覆材や断熱材に通気孔を加工して設けなくても良い。また、被覆材を袋状に成形する場合の接着は接着剤を使用して行っても熱接着でも良く、自由に選ぶことができる。

【００２０】本考案の発熱具は所望の形状にすることが可能であり、断熱体を下面に有する座布団状や腹巻状のような大きな発熱具としても良いし、局部加熱用の小型発熱具としても良い。また、その外面を容易に任意の形状にできるから、図５のように錐状突起を持つ形状や図６のように特定部分に任意の突起を持つ形状に作製することができる。図５及び図６の発熱具は指圧効果を示す発熱具であり、特定部分だけに任意の形状の突起を持たせた発熱具は温灸効果を示す発熱具である。以上のほか、本考案の発熱具では化学発熱体を構成する組成物の組成や各成分の粒度を変えたり、或いは通気孔の大きさを制御して酸素流量を変える等の方法で発熱特性を変えられるから、該発熱体の使用最高温度を３５〜６０℃の範囲で変えたり、使用時間を６〜４８時間の間で任意に変えることができる。また、被覆材の片面には断熱体を他の面には粘着層を積層しても良い。以上のように、本考案の発熱具は用途によって所望の性質を持つ発熱具を提供することができる。

【００１７】

【考案の効果】

本考案の発熱具は、発熱体を断熱体が設けられている被覆材で被覆したことにより、該断熱体が持つ緩衝作用で発熱具を人体に装着して使用する際の使用感を向上させることができる。また、断熱体は熱に対して極めて有効な緩衝作用を示し、そのため発熱体による過度の温度上昇が防止されて低温火傷から人体を守ることができる。更に、前記の熱の緩衝作用で発熱具使用時間内での温度変化が少なくなるために温度分布も均一になり、温度コントロールが容易になるから医療分野での使用も可能である。以上のほか、熱の緩衝効果のために温度コントロールが容易になり、そのため縦来の化学懐炉では不可能であった温灸効果を与えることも可能になる。また、断熱体を所望の形にすることができるため、請求項３の発熱具では錐状体突起を設けて指圧効果を与えることができる。更に、凸部気泡室を有する樹脂シート気泡体で発熱体を被覆する場合は、気泡室を適宜破壊して所望のフィット感を持つ発熱具を使用者が自由に作製可能であり、使用者が好みに合わせて必要部分を暖めることができる。また、断熱体を下面に積層した座布団状発熱具等の場合は、下面からの熱の放出が減少するから加熱効率が向上するうえ、断熱体によるクッション作用も付与することができる。

【提出日】平成５年６月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】本考案は、多岐にわたる発熱体を断熱体が設けられている被覆材で被覆したことを特徴にしており、断熱体としては凸部気泡室を有する樹脂シート気泡体又は樹脂発泡体を使用するのが好ましい。また、前記の断熱体を錐状突起形状等に加工しても良く、このように加工した断熱体を使用すると有利な場合が多い。次に、本考案の発熱具を構成する材料について詳細に説明する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】凸部気泡室を有する樹脂シート気泡体は、図１に示すように被覆材上に多数の気泡室を備えた樹脂シートであり、被覆材形成材料と気泡室形成材料は同一でも別体となっていても良い。なお、図１のＡは発熱体、Ｂは被覆材、Ｈは気泡室、Ｅはガスバリア層、Ｆはポリオレフィン系樹脂シートを示している。気泡室は、厚さ１０〜２００μｍ、好ましくは２０〜１００μｍのポリオレフィンシートで形成するのが良く、該シートには気泡室内ガスの透過を妨害するためにガスバリア層を積層しても良い。ガスバリア層は厚さ３〜１００μｍ、好ましくは５〜２０μｍであり、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物や脂肪族又は芳香族ポリアミド等で形成される。また、該樹脂シートに形成される気泡室の平面形状は特に限定されず、面積２５〜１３００ｍｍ²、好ましくは７５〜８００ｍｍ²で、高さ２．５〜５０ｍｍ、好ましくは３〜３０ｍｍの気泡室を、シート表面の３０〜９０％、好ましくは４０〜７５％になるように均質に配置すれば良い。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】被覆材の通気部は全面であっても部分的であっても良く、本考案の発熱具が空気中の酸素による酸化反応を利用する化学発熱体を発熱体としている場合に、該発熱体に空気中の酸素が円滑に到達することが可能な構造であればどのような形状のものでも良い。従って、合成樹脂シート等に通気孔として設けられる孔又はスリットは、被覆されている化学発熱体が漏れない大きさであれば良く、前記範囲で適当に選択すれば良い。また、空気中の酸素を必要としない発熱体を持つ発熱具では通気性被覆材を必要とせず、ポリエチレンやポリプロピレン等の合成樹脂を材料とする被覆材が使用される。断熱体と被覆材とは接着剤で接着させても熱で接着させてもよく、通常の積層方法で接着することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の発熱具に使用される凸部気泡室を有す
る樹脂シート気泡体の詳細構造を示す説明図である。

【図２】凸部気泡室を有する樹脂シート気泡体から成る
被覆材で発熱体の片側を被覆した場合の本考案の発熱具
の一例を示す断面図である。

【図３】凸部気泡室を有する樹脂シート気泡体から成る
被覆材で発熱体の両側を被覆した場合の本考案の発熱具
の一例を示す断面図である。

【図４】発泡体樹脂シートを被覆材全体に積層した場合
の本考案の発熱具の一例を示す断面図である。

【図５】発泡体樹脂シートを被覆材片面に積層した場合
の本考案の発熱具の別の例を示す断面図である。

【図６】発泡体樹脂シートを被覆材片面に部分的に積層
した場合の本考案の発熱具の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

Ａ：発熱体Ｂ：通気性被覆材Ｃ：樹脂シート気泡体Ｄ：樹脂発泡体Ｅ：ガスバリア層Ｆ：ポリオレフィン系樹脂シートＧ：通気孔Ｈ：気泡Ｉ：通気面

【手続補正書】

【提出日】平成５年６月１７日

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図４】樹脂発泡体を被覆材全体に積層した場合の本考
案の発熱具の一例を示す断面図である。

【図５】断熱体を被覆材片面に積層した場合の本考案の
発熱具の別の例を示す断面図である。

【図６】断熱体を被覆材片面に部分的に積層した場合の
本考案の発熱具の一例を示す断面図である。

【符号の説明】Ａ：発熱体Ｂ：通気性被覆材Ｃ：樹脂シート気泡体Ｄ：樹脂発泡体Ｅ：ガスバリア層Ｆ：ポリオレフィン系樹脂シートＧ：通気孔Ｈ：気泡Ｉ：通気面

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】少なくとも外面片側に断熱体が設けられ
ている袋状の被覆材に、物質の物理的及び／又は化学的
変化によって発熱する発熱体が封入されていることを特
徴とする発熱具。
【請求項２】断熱体が、凸部気泡室を有する樹脂シー
ト気泡体又は樹脂発泡体より成ることを特徴とする請求
項１の発熱具。
【請求項３】断熱体が、多数の錐状体突起形状である
ことを特徴とする請求項１又は２のいずれかの発熱具。