JPH1043228A - 暖房・保温器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の触媒燃焼を利用した暖房衣服は、着火
に失敗した場合、この失敗を認識するため時間がかかる
ものである。 【解決手段】 温度センサ１が検知する燃焼部８２の温
度変化を制御部５が認識し、着火異常時には制御バルブ
８３を制御して、燃料供給部８４が供給する燃焼ガスを
停止する安全性を確保した暖房・保温器としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動力・ガスの供給
が困難な高地・洋上・寒冷地で利用できる、携帯用の暖
房・保温器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】携帯用の暖房器としては、石油系燃料を
エネルギー源とした懐炉などが広く普及している。しか
し懐炉では、局部を暖房するだけで人体の広い範囲を暖
房することはできない。

【０００３】また、バッテリーを備え電気抵抗体を内部
に分布させた暖房服やマット等が考えられているが、現
状のバッテリーは、重さ当たりのエネルギ密度が低く、
十分な時間、十分な熱を暖房服やマットに供給できない
ものである。また十分な時間、十分な熱を供給しようと
するとバッテリーが大型で著しく重いものとなり携帯に
適さなくなってしまう。

【０００４】そこで、バッテリーなどよりはるかに高い
エネルギ密度を持つ石油系燃料を燃焼させ、水等の液体
を加熱して、適温となった液体を衣類中に循環させて全
体を暖める暖房衣服が開発されている。また、ブタンガ
スと燃焼用触媒を用いて触媒燃焼によって全体を暖める
暖房衣服が開発されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の触媒燃焼を
利用した暖房衣服は、何らかの原因で着火に失敗した場
合、この失敗を認識するためには、ある程度の時間が経
過しても衣服の温度が上昇しないということを確認する
必要があり、時間がかかるという課題を有している。

【０００６】

【課題を解決する手段】本発明はこのような従来の構成
が有している課題を解決するもので、短い時間で着火の
成否を判断でき、不着火であった場合にはガスを停止す
る、安全性が高く、かつ使い勝手の良い暖房・保温器と
している。

【０００７】

【発明の実施の形態】請求項１に記載した発明は、温度
センサが検知する燃焼部の温度変化を制御部が認識し、
着火異常時には制御バルブを制御して、燃料供給部が供
給する燃焼ガスを停止する安全性を確保した暖房・保温
器としている。

【０００８】請求項２に記載した発明は、温度変化記憶
部が記憶した一定時間内の温度変化から、着火後に触媒
燃焼に移行していない異常状態を検知でき、異常時に燃
料供給部が供給する燃焼ガスを停止する安全性を確保し
た暖房・保温器としている。

【０００９】請求項３に記載した発明は、変曲点検知部
によって一旦触媒燃焼に移行した後、生じた消火等の異
常を検知し、異常時に燃料供給部が供給する燃焼ガスを
停止する安全性を確保した暖房・保温器としている。

【００１０】請求項４に記載した発明は、衣服温度セン
サによって衣服内の温度が異常となっていることを検知
した場合には、直ちに燃料供給部が供給する燃焼ガスを
停止する安全性を確保した暖房・保温器としている。

【００１１】

【実施例】

（実施例１）図１は本実施例の主要な構成を示す説明
図、また図２はこのブロック図である。１１は図示して
いない衣服の一部に設けている加熱シートで、熱伝導の
良い金属箔や金属メッシュ、熱伝導繊維等の熱伝導性材
料によって構成している。熱伝導繊維としては、例えば
熱拡散性の良いアルミメッキを施したガラス糸を編んだ
構成のもの、炭素繊維等を編み込んだもの、天然繊維ま
たは合成繊維等の糸の周囲に可とう性合成樹脂バインダ
ーに分散した金属粒子層を形成して構成したもの、金属
繊維で構成したもの、あるいは金属繊維と非金属繊維と
を織り合わしたもの等を使用している。また、この加熱
シート１１の一部には着火部８１・燃焼部８２・制御バ
ルブ８３・燃料供給部８４で構成した燃焼手段８を接続
している。

【００１２】着火部８１は、電池を使用して昇圧回路に
よって１０ｋＶから２０ｋＶ程度の高圧を発生し、着火
針８１ａによって火花を発生して燃焼部８２を流れる燃
焼ガスを燃焼させる。燃焼部８２は、ガス噴出ノズル８
２ａ・空気取入口８２ｂ・エゼクタ８２ｃ・噴出口８２
ｄ・燃焼触媒８２ｅを備えている。ガス噴出ノズル８２
ａから噴出された燃料ガスが高速でエゼクタ８２ｃを流
れると、空気取入口８２ｂから空気が流入して噴出口８
２ｄから混合ガスが噴出する。この混合ガスが着火部８
１によって着火されると、燃焼用触媒８２ｅが燃焼す
る。また燃料供給部は８４は、燃料ガスを貯蔵している
ガスボンベ８４ａと、ガスボンベ８４ａを使用者が開閉
操作する操作部４に連動したガス開閉弁８４ｂとを備え
ている。

【００１３】また、燃焼部８２内には温度センサ１を、
燃料供給部８４の近傍には制御部８と前記操作部４と計
時手段２と表示部７をを設けている。制御部８は、操作
部４が操作されると、バルブ駆動部６を駆動して制御バ
ルブ８３を開け、同時に着火部８１を動作させて着火操
作を行う。またこの着火操作が何かの原因で失敗した場
合には、表示部７に着火不良を表示すると同時に、再び
バルブ駆動部６を駆動して制御バルブ８３を閉じ燃料ガ
スの供給を停止する。また着火操作が成功した場合に
は、表示部７に着火完了を表示する。

【００１４】以下本実施例の動作について説明する。使
用者が操作部４を操作してガス開閉弁８４ｂを開くと、
制御部５はバルブ駆動部６を駆動して制御バルブ８３を
開くものである。従って燃料ガスはガスボンベ８４ａか
ら燃焼部８２に流れる。このとき空気取入口８２ｂ・エ
ゼクタ８２ｃによって、燃料ガスは空気が混合した混合
ガスとなるものである。また、制御部５が着火部８１に
高電圧を発生させているため、着火針８１ａは火花を発
生して、混合ガスは点火される。混合ガスが点火される
と、燃焼触媒８２ｅが燃焼を開始する。こうして燃焼部
８２が発生する熱量は、加熱シート１１に伝達され、加
熱シート１１から衣類全体に伝達される。

【００１５】このとき本実施例では、燃焼部８２に温度
センサ１を設けており、着火の成功・失敗を検出してい
るものである。つまり、制御部５は温度センサ１の温度
情報と、計時手段２の計時情報とを受けており、燃焼ガ
スの燃焼による温度変化が所定時間内に行われているか
どうかを短時間で判断している。このため、例えば着火
部の故障、ガスボンベ８４ａの燃料切れ等の理由によっ
て、着火動作が行われなかった場合には、表示部７に着
火不良を表示すると同時に、バルブ駆動部６を駆動して
制御バルブ８３を閉じるものである。つまり、着火不良
状態では不測の事故を防止するために、燃料ガスの供給
を停止するものである。

【００１６】以上のように本実施例は、温度センサ１を
温度検知精度を高くとれる燃焼部８２内部に設置して、
着火動作の前後の温度変化を判断して着火の成功・失敗
を短時間に判断し、着火失敗時にはバルブ駆動部６を駆
動して、制御バルブ８３を閉じ、燃料ガスの供給を停止
できる安全性を確保した暖房・保温器としている。

【００１７】（実施例２）続いて本発明の第２の実施例
について説明する。本実施例では図３に示しているよう
に、温度変化記憶部３を設けている。温度変化記憶部３
は、図４に示す燃焼部８の着火による温度変化を示す温
度特性を単位時間当たりの温度変化量として記憶してい
るものである。

【００１８】以上の構成によって本実施例は、着火完了
後に本来の触媒燃焼に移行できない場合を検知している
ものである。

【００１９】つまり、使用している燃焼用触媒８２ｅが
経時劣化している等の理由によって、燃焼部８２で混合
ガスが着火しても、燃焼用触媒８２ｅが燃焼しない場合
を検知しているものである。この場合制御部５は、燃焼
用触媒８２ｅの異常を表示部７に表示し、同時にバルブ
駆動部６を駆動して制御バルブ８３を閉じ、燃料ガスの
供給を停止するものである。図４は、温度センサ１・計
時手段２の信号に基づいて温度変化記憶部３が記憶する
燃焼部８２の温度変化を示している。図中実線で示した
曲線ａは、混合ガスが着火された後正常に触媒燃焼に移
行した温度変化パターンを示している。つまり、着火時
に混合ガスが燃焼を開始し、しばらくして触媒燃焼に移
行した場合には、それまでの混合ガスの燃焼の炎が消え
るため一時的な温度が低下し、その後、触媒燃焼による
温度上昇が開始されるものである。この触媒燃焼による
温度上昇は燃焼触媒８２ｅの燃焼によるものであり、着
火時の混合ガスの燃焼による温度上昇の勾配とは異なる
勾配を有しているものである。 これに対して、ｂ・ｃ
に示している曲線は触媒燃焼に移行しない異常状態を示
している。ｂは混合ガスに着火した後、触媒燃焼には移
行せずに混合ガスだけが継続して燃焼している場合を示
している。

【００２０】制御部５は、温度変化記憶部３からこの温
度変化パターンの情報を受けることによって、正常状態
と異常状態とを区別して把握しており、異常時には燃焼
用触媒８２ｅの異常を表示部７に表示し、同時にバルブ
駆動部６を駆動して制御バルブ８３を閉じ、燃料ガスの
供給を停止するものである。

【００２１】このとき図５に示しているように変曲点検
知部９を設けるようにすると、前記異常状態の確認をよ
り正確に行うことが出来るものである。つまり変曲点検
知部９は、温度変化記憶部３が記憶した温度変化によっ
て勾配が変化する変曲点を検知し、制御部５に出力して
いるものである。すなわち、前記図４中のＡ・Ｂ点を検
知し、この２点が存在する場合には正常燃焼が行われて
いると判断するものである。またこの２点が存在しない
場合には、異常状態であるとして前記異常表示と燃料ガ
スの供給の停止を行うものである。

【００２２】（実施例３）次に本発明の第３の実施例に
ついて説明する。本実施例では、図６に示しているよう
に、衣服内の温度を検知し制御部５へこの温度情報を出
力する衣服温度センサ１０を設けている。なお図６の説
明では、衣服温度センサ１０の位置は燃料供給部８４に
配置しているが、衣服内であれば特に配置位置を限定す
る必要はないものである。また図７は、本実施例の構成
を示すブロック図である。

【００２３】以上の構成とすることによって、何かの原
因によって衣服内が異常温度となったときには、制御部
５はバルブ駆動部６を駆動して制御バルブ８３を閉じ、
燃料ガスの供給を停止するものである。

【００２４】以上のように本実施例によれば、何かの原
因で衣服内の温度が使用者にとって危険な状態となる前
に、自動的に燃料の供給を停止するようにして、安全性
の高い暖房・保温器を実現しているものである。

【００２５】

【発明の効果】請求項１に記載した発明は、衣服に設け
た加熱シートに熱量を供給する燃焼部と、燃焼部に燃料
ガスを供給する燃料供給部と、燃料ガスの流量を調節す
る制御バルブと、燃焼部のガスに着火する着火部とを有
する燃焼手段と、燃焼部内部の温度を検知する温度セン
サと、時間を計時する計時手段と、使用者が操作する操
作部と、機器の状態を表示する表示部と、温度センサ・
計時手段・操作部の情報を受けて制御バルブと着火部と
表示部とを動作させる制御部とを有する構成として、着
火異常時には制御バルブを制御して、燃料供給部が供給
する燃焼ガスを停止する安全性を確保した暖房・保温器
を実現するものである。

【００２６】請求項２に記載した発明は、衣服に設けた
加熱シートに熱量を供給する燃焼部と、燃焼部に燃料ガ
スを供給する燃料供給部と、燃料ガスの流量を調節する
制御バルブと、燃焼部のガスに着火する着火部とを有す
る燃焼手段と、燃焼部内部の温度を検知する温度センサ
と、時間を計時する計時手段と、温度センサと計時手段
からの情報を受けて温度センサの検知温度の温度変化を
記憶する温度変化記憶部と、使用者が操作する操作部
と、機器の状態を表示する表示部と、温度変化記憶部と
操作部の情報を受けて制御バルブと着火部と表示部とを
動作させる制御部とを有する構成として、着火後に触媒
燃焼に移行していない異常状態を検知でき、異常時に燃
料供給部が供給する燃焼ガスを停止する安全性を確保し
た暖房・保温器を実現するものである。

【００２７】請求項３に記載した発明は、衣服に設けた
加熱シートに熱量を供給する燃焼部と、燃焼部に燃料ガ
スを供給する燃料供給部と、燃料ガスの流量を調節する
制御バルブと、燃焼部のガスに着火する着火部とを有す
る燃焼手段と、燃焼部内部の温度を検知する温度センサ
と、時間を計時する計時手段と、温度センサと計時手段
からの情報を受けて温度センサの検知温度の温度変化を
記憶する温度変化記憶部と、温度変化記憶部が記憶した
温度変化から温度勾配が変化する変曲点を検知する変曲
点検知部と、使用者が操作する操作部と、機器の状態を
表示する表示部と、変曲点検知部と操作部の情報を受け
て制御バルブと着火部と表示部とを動作させる制御部と
を有する構成として、より確実に着火後の異常状態を検
知できる安全性を確保した暖房・保温器を実現するもの
である。

【００２８】請求項４に記載した発明は、衣服等に設け
た加熱シートに熱量を供給する燃焼部と、燃焼部に燃料
ガスを供給する燃料供給部と、燃料ガスの流量を調節す
る制御バルブと、燃焼部のガスに着火する着火部とを有
する燃焼手段と、燃焼部内部の温度を検知する温度セン
サと、衣服内の温度を検知する衣服温度センサと、時間
を計時する計時手段と、使用者が操作する操作部と、機
器の状態を表示する表示部と、温度センサ・衣服温度セ
ンサ・計時手段・操作部の情報を受けて制御バルブと着
火部と表示部とを動作させる制御部とを有する構成とし
て、何かの原因で衣服内の温度が使用者にとって危険な
状態となる前に、自動的に燃料の供給を停止するように
して、安全性の高い暖房・保温器を実現しているもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の暖房・保温器の構成を
示す説明図

【図２】同、制御内容を説明するブロック図

【図３】本発明の第２の実施例である暖房・保温器の制
御内容を説明するブロック図

【図４】同、燃焼部の温度変化を説明する特性図

【図５】同、変曲点検知部を設けた場合の制御内容を示
すブロック図

【図６】本発明の第３の実施例である暖房・保温器の構
成を説明する説明図

【図７】同、制御内容を説明するブロック図

【符号の説明】

１ 温度センサ ２ 計時手段 ３ 温度変化記憶部 ４ 操作部 ５ 制御部 ７ 表示部 ９ 変曲点検知部 １０ 衣服温度センサ １１ 加熱シート ８１ 着火部 ８２ 燃焼部 ８３ 制御バルブ ８４ 燃料供給部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 衣服に設けた加熱シートに熱量を供給す
   る燃焼部と、燃焼部に燃料ガスを供給する燃料供給部
   と、燃料ガスの流量を調節する制御バルブと、燃焼部の
   ガスに着火する着火部とを有する燃焼手段と、燃焼部内
   部の温度を検知する温度センサと、時間を計時する計時
   手段と、使用者が操作する操作部と、機器の状態を表示
   する表示部と、温度センサ・計時手段・操作部の情報を
   受けて制御バルブと着火部と表示部とを動作させる制御
   部とを有する暖房・保温器。
2. 【請求項２】 衣服に設けた加熱シートに熱量を供給す
   る燃焼部と、燃焼部に燃料ガスを供給する燃料供給部
   と、燃料ガスの流量を調節する制御バルブと、燃焼部の
   ガスに着火する着火部とを有する燃焼手段と、燃焼部内
   部の温度を検知する温度センサと、時間を計時する計時
   手段と、温度センサと計時手段からの情報を受けて温度
   センサの検知温度の温度変化を記憶する温度変化記憶部
   と、使用者が操作する操作部と、機器の状態を表示する
   表示部と、温度変化記憶部と操作部の情報を受けて制御
   バルブと着火部と表示部とを動作させる制御部とを有す
   る暖房・保温器。
3. 【請求項３】 衣服に設けた加熱シートに熱量を供給す
   る燃焼部と、燃焼部に燃料ガスを供給する燃料供給部
   と、燃料ガスの流量を調節する制御バルブと、燃焼部の
   ガスに着火する着火部とを有する燃焼手段と、燃焼部内
   部の温度を検知する温度センサと、時間を計時する計時
   手段と、温度センサと計時手段からの情報を受けて温度
   センサの検知温度の温度変化を記憶する温度変化記憶部
   と、温度変化記憶部が記憶した温度変化から温度勾配が
   変化する変曲点を検知する変曲点検知部と、使用者が操
   作する操作部と、機器の状態を表示する表示部と、変曲
   点検知部と操作部の情報を受けて制御バルブと着火部と
   表示部とを動作させる制御部とを有する暖房・保温器。
4. 【請求項４】 衣服等に設けた加熱シートに熱量を供給
   する燃焼部と、燃焼部に燃料ガスを供給する燃料供給部
   と、燃料ガスの流量を調節する制御バルブと、燃焼部の
   ガスに着火する着火部とを有する燃焼手段と、燃焼部内
   部の温度を検知する温度センサと、衣服内の温度を検知
   する衣服温度センサと、時間を計時する計時手段と、使
   用者が操作する操作部と、機器の状態を表示する表示部
   と、温度センサ・衣服温度センサ・計時手段・操作部の
   情報を受けて制御バルブと着火部と表示部とを動作させ
   る制御部とを有する暖房・保温器。