JPS6145752A

JPS6145752A - 蓄熱装置

Info

Publication number: JPS6145752A
Application number: JP16828584A
Authority: JP
Inventors: 和典石井; 武史林; 山下　和夫; 浩宇野; 隆仁石井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-08-11
Filing date: 1984-08-11
Publication date: 1986-03-05
Also published as: JPH0479659B2

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、採暖具等に用いられる蓄熱装置ヒｔに関する
ものである。

従来例の構成とその問題点従来、この種の蓄熱装置は、例えば第１図に示す如く、
潜熱の蓄熱体１を収納した容器２の外表面に発熱体３及
び温度検知体４を取付けていｔコ。

しかし潜熱の蓄熱体１は、加熱していくと、温度Ｔａで
固相・液相の相変化を伴ない、ま１こある温度Ｔｂ以上
になると、過冷却現象あるいは気化を起こし、蓄熱機能
の消滅、気化による膨張による容器の破裂、さらには過
熱による周辺部材の変色・発火等につながり大きな危険
を有している。そこでこの安全性をもｔコせる１こめに
この蓄熱体１の加熱温度をＴａとＴｂの温度範囲内に温
度検知体４により制御してい１こ。しかし、蓄熱体１及
び発熱体３の熱供給量を調節しても、前記温度Ｔａと温
度Ｔｂ間に温度を制御させる１こめには、蓄熱体１力？
温度Ｔａよりも低温の所で発熱体３の制御全開始せざる
を得７ｚ　＜　ｔ（す、この１こめ、完全をこ蓄７を完
了させるまでの時間が非常に長くか力）り不便を感じる
という問題を有してい１こ。ま１こ、この蓄熱装置に何
か局部的に物を載せられ１こ場合、この断熱部分の蓄熱
体１・の温度が上昇し蓄熱体１の損傷、さらには局部過
熱により、蓄熱体容器２の破裂、構成部材の変色・発火
につながる場合があり、非常に危険なものであつＴこ。

発明の目的本発明はかかる従来の問題を解消するもので、蓄熱を完
了させるまでの時間を短縮化させ１こ、安全で信頼性の
高い蓄熱装置を提供することを目的とする。

発明の構成この目的を達成するＴこめに、本発明は潜熱を利用した
蓄熱体と、発熱体と、温度検知体と、熱伝導率の大きい
基板とを備え、前記基板の少なくとも一方の面に前記蓄
熱体を配し・、この蓄熱体の前記基板と反対の面に前記
発熱体を位置させ、前記温度検知体は、前記基板と熱的
に結合させ１こ構成にしている。

実施例の説明以下、本発明の一実施例について第２図、第３図及び第
４図に基づいて説明する。

第２図において５は熱伝導率の大きい厚み３０ミクロン
のＡｌｋ含む基板であり、この上下表面に潜熱蓄熱材料
６を収納した容器７と温度検知体８を配している。また
この容器７の基板５の反対面には芯地９に固定され１５
発熱線１０を配してし）る。ま１こ芯地９は基板５に容
器７の周囲で接着されている。第３図は本構成の主要部
分を示す斜視図である。またこれらは断熱体１１により
覆われている。なお、１２はリード線である。上記構成
にすることにより、温度検知体８は潜熱蓄熱材料６の温
度を十分に検知し、効率よく、制御することができるの
で、潜熱蓄熱材料６の蓄熱を、完了させる時間を短縮さ
せることができるという丁ぐれ１こ特長を有するもので
ある。

ここで、熱伝導率の大きい基板５は、この実施例では厚
み３０μのＡｌ板とポリエチレン、ポ゛リアミド、ポリ
エステル等の高分子材料からなる積層フィルムを用い１
こが、２０μ以上の厚み０”）Ａｌｌ板上上熱伝導性の
優れ１こものであればどのようなものであ。でもよい。

本構成にすることにより、温度検知体８は、潜熱蓄熱材
料６の温度を十分に検知することができ、蓄熱を完了さ
せる時間も早めることができる。まｆコ、本蓄熱装置の
上に何か物が置かれ、局部的に断熱状態が変わっ１こ場
合、この物を置かれｆコ位置に温度検知体がない場合、
この部分の温度は上昇するが、この基板５の熱伝導によ
り温度上界もかなり緩和され、過熱されることがないと
いう優れｔこ特長を有するものである。

ま１こ、本実施例では容器７は厚み９μのＡｌ板とポリ
エチレンポリアミド、ポリエステル、ポリアミド等の高
分子材料からなる積層フィルムを用い１こが、この容器
７のＡｌ板の厚みを矢きくし各容器を連続させることに
よりＡｌの厚み２０μ以上の熱伝導を有する基板５を本
容器７で兼用させてもよい。

以下、上記構成における作用を説明する。

第４図は、第２図に示した本発明の一実施例の主要部分
の拡大図であるが、図中の矢視は、熱の伝導方向を示す
ものである。通電とともに発熱線１０は発熱し始め、こ
の熱は容器７を介して潜熱蓄熱材料６に伝導し、この潜
熱蓄熱材料６は昇温していき、熱伝導率の大きい基板５
に伝達され、この熱が温度検知体８に伝達されるよう構
成されている。

第５図に潜熱蓄熱材料６、及び発熱線１０及び温度検知
体８の温度上昇を示すが、潜熱蓄熱材料６は温度Ｔａで
固相から液相に相変化するが１４１時間ｔ１までは発熱
線１０及び潜熱蓄熱材料６及び温度検知体８は同傾向で
温度上昇していくが、時間ｔ１〜ｔ２の相変化時におい
ては潜熱蓄熱材料６は潜熱を吸収していく。この１こめ
、温度Ｔａで一定となり、この７熱蓄熱材料６と熱伝導
率の大きい基板を介して熱的に結合した温度検知体８も
この温度Ｔａに追従する形となるが、発熱線１０度に達
し、潜熱蓄熱材料６の過冷却現象、気化による容器の破
裂等に至る温度Ｔｂより低い一定温度に、基板５の熱伝
導により制御される。′ｆなわち、基板５の熱伝導によ
り、温度検知体８は、潜熱蓄熱材料６の相変化に伴なう
温度変化に追従した温度検知をするｆこめ、制御による
無駄をなくし、蓄熱を完了させる時間も短縮でき、まｔ
こ、長時間蓄熱加熱し続けても常（こ潜熱蓄熱材料６は
温度検知体８の制御温＋Ｑ：　＋ｒｃ　ｒＫｎ持される
。ま１こ本蓄熱装置の一部に何か物が載せられ局所的に
断熱状態が変わっても、基板５の熱伝導により、局部過
熱等が起こることもｊ（＜安全である。実際、この基板
５がない従来構成の場合、蓄熱を完了させるまでの時間
が５８分要しｆコが、本実施例では２１分で蓄熱完了さ
せることかでき、ま１．：　１０時間蓄熱加熱後従来例
の構成では、潜熱蓄熱材料の温度が徐々に上昇していき
＃ｉ［Ｔｂ　ｉこ近づい１こが、本実施例では、約２°
Ｃ以下の温度変化に届めることかでき、さらに局所断熱
状態（こおける温度上昇も従来例の約３０％に届めるこ
とができｔこ。

潜熱蓄熱材料６としては、パラフィン、ナフタリン等の
有機物あるいは酢酸ナトリウム・３水塩等の水分子の水
素結合に由来する大きな潜熱を有する水和塩を含むどの
ような材料であってもよく、本実施例では、酢酸ナトリ
ウム３水塩系蓄熱材料を用い１こ。

ま１こ、温度検知体８としては本実施例ではサーモスタ
ットを用い１こが、負特性サーミスタ、正特性サーミス
タ等どのようなものであってもよく、温度検知体−の熱
容量（こよっては発熱線１０を補助的に温度検知体に熱
的に結合させてもよい。ま１こ温度検知体瑳にＰＴＣ素
子を用い、発熱線１０に電気的に直列に接続した形のも
のであってもよい。この場合、通電初期の消費電力を大
きくし、かつ蓄熱完了後の安定状態での消費電力を小さ
くすることができるので０Ｎ−ＯＦＦ制御（こよる温′
度変動幅をもなくすことができ、急速蓄熱が可能になる
ばかりでなく蓄熱加熱放置状態での蓄熱装置の信頼性も
さらに向上させることができる。

また、蓄熱装置は１制御であれば、どうしても通電時間
が長いほど中央部が端部よりも温度が高くなるが、ヒー
タパターンにより端部のワット密度を上げると逆に、通
電初期に端部の温度がかなり上がってしまう。ここで中
央部分の蓄熱材料を除くことにより本実施例の如くこの
蓄熱装置の蓄熱加熱中の蓄熱材料の温度分布をかなり小
さくすることができ、これは、蓄熱材料の信頼性の向上
につながる。第６図は、蓄熱体（こ発熱体を取付け１こ
蓄熱エレメント１３を８個構成しｔこ、実施例の斜視図
であるが中央部分の蓄熱エレメント１３を除き、この部
分に温度検知体８を配しているが温度分布を４°Ｃ以下
に届めることができ１こ。

また、本実施例でも潜熱蓄熱材料を複数個の小袋（こ収
納させｒ、＝が、柔軟な容器での液相状態での形状の不
安定性、万一容器が破損した場合の流出による火傷等を
小袋サイズを小さくすればするほど防止することができ
るという利点を有している。

まｔ、：、断熱体としては、軟式発泡ウレタンがよく使
用されるが、柔い１こめ潜熱蓄熱材料の放熱時　　４な
る場合があるが、本実施例の如く前記発熱線をひも状に
し、シート状の芯地に配線され１こものを使用すること
により、ヒータ厚み分の空気断熱効果があり、いくら押
圧されても、ヒータ厚み分の空気断熱効果は保持され、
暑かっＴコリ、火傷しｆ、＝りすることなどを防止する
ことができる。

発明の効果以上の如く、本発明の蓄熱装置の構成によれば、以下の
効果を得ることができる。

（１）潜熱蓄熱材料の蓄熱を完了させるまでの時間を短
縮することができ、使用性が向上する。

（２）局所的に断熱状態が変わっても、蓄熱材料の損傷
、蓄熱容器の破裂、局部過熱、異常過熱、発火等なく安
全である。

（３）長時間蓄熱加熱状態であっても、はぼ一定温度の
制御を維持でき、信頼性が高い。

（４）サーモスタットの如く１点制御の簡単な構成で機
能することができる。

【図面の簡単な説明】

発明の蓄熱装置の一実施例を示す構成図、第３図は同実
施例の主要部分の構成を示す斜視図、第４図は同実施例
の主要部分の構成を示す構成図、第５図は本発明の蓄熱
装置の一実施例の各部の温度上昇を示す図、第６図は本
発明の蓄熱装置の他の一実施例を示す斜視図である。１．６　憎１シ１熱蓄熱材料、２，７　　・・容器、３
発熱体、４，８・　温度検知体、５・・・熱伝導率の大
きい基板、９　・・発熱線固定芯地、１゜・・発熱線、
１１　　断熱体、１３・　蓄熱エレメント。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図第２図第３図第４図第　５　図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）潜熱を利用した蓄熱体と、発熱体と、温度検知体
と、熱伝導率の大きい基板とを備え、前記基板の少なく
とも一方の面に前記蓄熱体を配し、この蓄熱体の前記基
板と反対の面に前記発熱体を位置させ、前記温度検知体
は、前記基板と熱的に結合させた蓄熱装置。
（２）蓄熱体は、その中央部を除去した形状とした特許
請求の範囲第１項記載の蓄熱装置。
（３）蓄熱体は、複数個の小袋に収納された形状とした
特許請求の範囲第１項記載の蓄熱装置。
（４）発熱体がひも状であり、シート状の基板に配線さ
れた特許請求の範囲第１項記載の蓄熱装置。
（５）温度検知体は、正の抵抗温度係数を有する素子（
以下ＰＴＣ素子と記す）であり、前記発熱体と電気的に
直列に接続された特許請求の範囲第１項記載の蓄熱装置
。