JPS61203960A - 蓄熱式電気ヒ−タ−の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、身体の局所暖房器等に用いられる蓄２／・−
／゛ 熱式電気ヒーターの製造法に関するものである。

従来の技術 従来、潜熱蓄熱材を用いた蓄熱エレメントと電気ヒータ
ーを組合せて用いる場合、固体あるいは液状の潜熱蓄熱
材を、容器中に充填した後、大気圧下で容器の口を封止
した蓄熱エレメントを用いていた。

発明が解決しようとする問題点 この封入方法では、潜熱蓄熱材が顆粒状の場合には、通
常の方法で充填したのでは、容器の体積の３３％以上は
空気を一諸に封入することになる。

しかも、加熱されると容器内の空気は膨張し、その割合
はさらにふえる。蓄熱エレメント内に空気の部分が存在
すると、蓄熱時、外から空気層を介して蓄熱材に熱が伝
えられることになるので、空気層が存在しない場合に比
べて熱が伝わりにくくなり、蓄熱終了までの時間が長く
なってしまう。

また当竺の事であるが、蓄熱エレメント中に蓄熱材と同
時に空気が封入されていると、蓄熱エレメントの単位体
積当りの蓄熱密度が小さくなる。また潜熱蓄熱材全液状
にして柔軟な容器中に封入する場合には、空気の含有量
を少なくして容器を密封しようとすると、融着層を互い
に合わせるので、液が融着部分まで上ってきて、それら
の面に付着するので、う１〈密封出来なくなる。また−
見うまく密封出来たかに見えても、ちょっと外圧をがけ
ると融着層は、はずれてしまう。それで融着を確実にし
ようとすると、かなりの量の空気を同時に容器中に封入
することはやむをえず、そのため当然、顆粒状の潜熱蓄
熱材を封入した蓄熱エレメントと同様、蓄熱特性は悪く
なり、しかも蓄熱密度が低くなる。また、蓄熱エレメン
トの中に１部、空気部分が存在すると、その空気部近傍
のヒーターからは、はとんど蓄熱材に熱が伝達されない
ので、その部分のヒータ一温度が非常に高くなると言う
問題もあった。本発明は、このような問題点を解決した
蓄熱特性が良好で、しかも蓄熱密度が高く、安全な蓄熱
式電気ヒーターを提供しようとするものである。

問題点を解決するための手段 本発明の特徴は、潜熱蓄熱材を減圧下で柔軟な容器中に
密封して蓄熱エレメント’（ｆ一つくり、その蓄熱エレ
メントに密接して電気ヒーターを設けることである。望
ましくは、密封時の気圧’（ｊｌｍｍＨｆから２００陥
Ｈｆにする。

作　　用 本発明によれば、電気ヒーターと潜熱蓄熱材の間に介在
する空気を効果的に減少できるので、両者間の熱伝達が
スムーズに行なわれ、蓄熱特性は非常によく、また蓄熱
エレメント中に空気を封入していないので蓄熱密度も太
きい。また電気ヒーターから均一に潜熱蓄熱材に熱が伝
えられるので、ヒーターの１部が過熱されると言う危険
性もきわめてすぐないものになっている。

実施例 実施例１ 第１図に示す潜熱蓄熱材１としては、酢酸ナトリウム３
水塩に過冷却防止材として２重量パーセントのピロリン
酸ナトリウムを添加した系を用い、収納容器２の材料と
しては、外側から、１２μｍ６　′　−／ のポリエステル層、１５μｍの延伸ナイロン層、９μｍ
のアルミニウム箔層、８０μｍのポリエチレン層の４層
よりなるラミネートフィルムを用いた。このラミネート
フィルムの場合、融着層は最内層のポリエチレン層であ
る。このラミネートフィルムを２枚合わせて、必要な部
分を熱融着し、内部の大きさが１００ｍｍ　Ｘ　１００
ｔｔｒｎの容器をつくった。この容器に、顆粒状の潜熱
蓄熱材を′４ｏｆ充填して、下記第１表で示したような
種々の気圧下で密封した。このようにしてつくった蓄熱
エレメントの片面に、自己制御特性を有する面状の電気
ヒーター３（制御温度：約ｓｏ℃）６粘着テープを用い
てはりつけた。この蓄熱式電気ヒーターを約１ｃｒｎの
発泡ポリウレタン製の断熱材セはさみ、それをヒーター
面が下面になるように設置した。

蓄熱特性の評価は、熱電対により、ヒーター反対面の蓄
熱エレメント中央部の温度を測定することによっておこ
なった。第２図に試料２の蓄熱特性を示した。この図の
縦軸はヒーター反対面の蓄熱エレメント中央部の温度で
あり、横軸は通電全開６ベー７ 始してからの経過時間である。

そして、蓄熱完了に必要な時間の目安としては、蓄熱エ
レメントの温度が蓄熱材の転移温度を越えて６０℃に達
するまでの経過時間を用いた。この時を図では矢印で示
した。このようにして求めた蓄熱完了に必要な時間を第
１表に密封時の気圧とともに示した。

この表を見ると、密封時の気圧が１００　ｒｒａｎＨｆ
以下の場合には蓄熱完了までに必要な時間はほぼ一定で
、２３分以内、３００　ｍＨｆに彦ると、２９分必要と
なる。そして７６０ｍｍＨｒ（大気圧）の場合秦　試料
８は比較例である。

には、蓄熱完了までに６２分もかかり、１００ｍｍＨｆ
　以下で封入した場合と比較して、約１７０係も長くな
っている。

ところで、減圧にするためには、真空ポンプが必要であ
り、真空度を上げるためには長時間吸引することが必要
である。１　ｍｍＨ泪度の真空度の場合には通常のロー
タリーポンプで十分であり、それ以上真空度を上げるた
めには、非常に長くロータリーポンプで吸引するか、他
の真空ポンプと併用しなければならない。そうすると当
然、蓄熱エレメントのコストは高くなり実用的ではなく
なる。

それで実用的な観点から１ａＨ５Ｊ以上の圧力下で密封
するのが適当であると考えられる。それで、結局望まし
い圧力範囲としては１■Ｈθλら２００ｍｍＨｆの範囲
である。

実施例２ 潜熱蓄熱材としては、酢酸ナトリウム３水塩に過冷却防
止材として２重量パーセントのフン化リチウムを添加し
た系を用い、容器材料としては、外側から、１２μｍの
ポリエステル層、４０μｍのポリエチレン層、９μｍの
アルミニウム箔層、１５０μｍのポリエチレン層の４層
よりなるラミネートフィルムを用いた。このラミネート
フィルムの場合、融着層は最内層のポリエチレン層であ
る。このラミネートフィルムを２つ折りにして必要な部
分を熱融着して、内部の大きさが１００　ｍｍＸ１００
＋ｎ＋ｎの容器をつくった。その中に通気性の袋中に封
入した潜熱蓄熱材ｆ４０ｆ充填し、１０ｒｍｎＨＶの気
圧下で密封した。電気ヒーターとしては、通常の表面が
電気絶縁されている線状発熱体を、外側から１２μｍの
ポリエステル層、２層μｍのアルミニウム箔層、８０μ
ｍのポリエチレン層の３層よりなるラミネートフィルム
にはさみ込んで面状にしたものを用いた。この電気ヒー
タと蓄熱ニレメントラエポキシ系の接着剤を用いては９
合わせ本実施例の蓄熱式電気ヒーターを得た。この蓄熱
式電気ヒーターに８０℃に設定したバイメタル式の温度
制御器をとりつけて、実施例１と同様の条件で蓄熱特性
を測定したととる蓄熱に必要な時間は、２５分でありほ
ぼ実施例１と同等の特性９べ〜／゛ を示した。また同じ構成で、蓄熱材を大気圧下で密封し
たものは、蓄熱完了までに７０分もかかった０ 発明の効果 本発明の蓄熱式電気ヒーターの製造法によれば、潜熱蓄
熱材を減圧下で柔軟な容器中に密封して蓄熱ニレメンｉ
ｆつくり、その蓄熱エレメントに電気ヒーターを密接し
て設けるので、蓄熱特性がきわめてよく、しかも蓄熱密
度も高く、局所的に過熱すると言う問題もない、きわめ
て安全性の高い蓄熱式電気ヒーターを実現することがで
きる。

【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式電気ヒーター
の断面図、第２図は本発明にかかる蓄熱式電気ヒーター
の蓄熱特性を示したグラフである０１・・・・・・潜熱
蓄熱材、２・・・・・・収納容器、３・・・・・・電気
ヒーター。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名第１
図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）潜熱蓄熱材を柔軟な容器中に減圧下で封入し、そ
   の蓄熱エレメントに密接して電気ヒーターを設ける蓄熱
   式電気ヒーターの製造法。
2. （２）潜熱蓄熱材を柔軟な容器中に封入する時の気圧が
   、１ｍｍＨｇから２００ｍｍＨｇの範囲にある特許請求
   の範囲第１項記載の蓄熱式電気ヒーターの製造法。
3. （３）蓄熱エレメントに密接して設ける電気ヒーターが
   面状電気ヒーターである特許請求の範囲第１項記載の蓄
   熱式電気ヒーターの製造法。
4. （４）蓄熱エレメントの表面に電気ヒーターを接着する
   特許請求の範囲第１項記載の蓄熱式電気ヒーターの製造
   法。