JPS6217982A - 加熱装置 - 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 本発明はホットプレート、アイロン等の発熱体を備えた
加熱装置に関するものである。

２１・　・ 従来の技術 従来より、ホットプレート、アイロン等の加熱装置に蓄
熱機能を付加して、使用時における加熱面の急激な冷却
を防止して加熱特性を向上させたり、あるいは一定時間
は電源から切離して使用できるようにして、いわゆるコ
ードレス化を図って使い勝手を向上させる試みがなされ
ている。

この種の加熱装置では蓄熱作用を付加するために、加熱
ベースの重量を増大させて比熱によるヒートマスを大き
くしたり、一定温度で潜熱を有する蓄熱材を備えている
のが通常である。

これらの加熱装置に用いられる蓄熱材としては、蓄熱し
た熱を１５０〜２５０″Ｃの温度範囲内で放熱でき、し
かも使用環境が家庭内であることが多いから特に安全性
にすぐれていることが必要となる。しかし、この条件を
満足する蓄熱材の種類は少なく、例えば、実開昭６７−
７４９９号公報に示されているような低融点金属の融解
潜熱を利用したものや、または、特開昭５９−１７１５
９８号公報に示されているようなペンタエリスリトール
の結晶転移潜熱を利用したものが知られている程度であ
る。

発明が解決しようとする問題点 しかし、例えば低融点金属を蓄熱材とする加熱装置では
、蓄熱時に必ず融解して液化することからその密閉方法
が容易でなく、またベースを構成する金属との接触によ
る電蝕や金属同士の拡散等の問題もあった。また、ペン
タエリスリトールを蓄熱材とする場合では、ペンタエリ
スＩＪ　）−ルがもともと有機物質であることから耐熱
性が十分でなく、長１期間に亘る使用によって劣化を起
こし目的を達し得なくなる可能性があるため、使用上限
温度の設定を厳しくする必要があるとともに、蓄熱温度
を越える高温での常時使用ができなかった。

また、これらの融解や結晶転移時の潜熱を利用した蓄熱
材では、蓄放熱温度がその融点や結晶転移点によって決
定されてしまうため、有効に使用できる温度域は狭く、
例えばアイロン等のように布地に応じて広い温度域で使
用できる必要のあるものでは、全ての使用温度域を有効
にカバーするのが困難であった。

問題点を解決するだめの手段 本発明は上記問題点に着目してなされたもので、無水硫
酸す）　ＩＪウムを蓄熱物質とする蓄熱材の中に発熱体
を取付けた伝熱板を埋設し、この蓄熱材をベースと一体
に設けることにより、無水硫酸ナトリウムの結晶転移潜
熱を利用してベースの温度低下を抑制する加熱装置を提
供するものである。

作　　用 本発明で使用する蓄熱材は無水硫酸ナトリウムの結晶転
移（斜方晶形から単品形に吸熱転移する）を利用するも
ので、無水硫酸す）　ＩＪウム単体では約２６０’Ｃの
転移点で約５０　Ｔ　／ｑの転移潜熱を有し、融点が８
８４°Ｃと高温であるため、これ以下の温度では非常に
安定であると同時に金属に対する腐食性も小さく、体積
変化も小さい０また、医薬品や浴用剤として用いられて
いることから人体に触れたとしても安全上の問題もない
０本発明は、この無水硫酸ナトリウムを蓄熱物質とする
蓄熱材の中に発熱体を取付けた伝熱板を埋５ベーーノ 設し、ベースと一体に設けることにより、蓄熱材は伝熱
板を介して発熱体により内部から広い面積で加熱され、
加熱された蓄熱材によってベースが加熱される。そして
、伝熱板とベースとの間には温度勾配が生じ、蓄熱材は
必ずベース以上の温度に加熱される。すなわち、ベース
の温度は低くても蓄熱材はそれより高い温度まで加熱で
きることになる。従って、温度調節器によってベース温
度を蓄熱材の蓄熱温度（転移点）より低く設定したとき
でも蓄熱材は十分に蓄熱温度に達し、内部に潜熱として
蓄熱することができると同時に、蓄熱材をベース温度よ
り高温に加熱することにより蓄熱材の顕熱による蓄熱量
を大きくできる。

また、本発明者らは無水硫酸すトリウムにＬｉ。

Ｎａ、に、Ｒｈ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａとＦ、Ｃｆ２
．Ｂｒ、Ｉとの化合物、すなわちＬｉＦ　、　ＬｉＣｆ
！、、　ＬｉＢｒ　、　ＬｉＩ。

ＮａＦ　、　ＮａＣｆ１　、　ＮａＢｒ　、　ＮａＩ　
、　ＫＦ　、　ＫＣｆｉ　、　ＫＢｒ　。

ＫＩ　、　Ｒ，ｂＦ　、　ＲｂＣｆ１　、　ＲｂＢｒ　
、　ＲｂＩ　、　ＣｓＦ　、　ＣｓＣｆ１゜ＣｓＢｒ　
、　ＣｓＩ　、　ＭｇＦ２．　ＮａＣｆ１２．　ＭｑＢ
ｒ２．　ＭｇＩ２゜ＣａＦ２．　ＣａＣｊ２２．　Ｃａ
Ｂｒ２．　ＣａＩ２．　ＢａＦ２．　ＢａＣｊ２２゜６
へ一７゛ Ｂ　ａ　Ｂ　ｒ　２　、　Ｂ　ａ　Ｉ　２を少なくとも
１種類以上混合し、加熱溶融により共存させることによ
り無水硫酸ナトリウムが本来布する結晶転移潜熱をほと
んど消失させることなくその転移温度を低下させること
ができ、寸だその転移温度は」二記化合物の混合量によ
り１５０〜２６０°Ｃの温度範囲で任意に設定できるこ
とを見出した。従って、蓄熱材、ベース。

発熱体、伝熱板の形状および大きさ、または発熱体の容
量等によって決定されるベースと発熱体との温度勾配に
応じて蓄熱温度を設定すれば、広い使用温度域で蓄熱材
を有効に使用してベースの温度低下を抑制できる加熱装
置の設計が容易になる０実施例 以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明の加熱装置をアイロンに応用した場合の
実施例を示すものである。図において、１は無水硫酸ナ
トリウムにＬｉ、Ｎａ、に、Ｐｂ、Ｃｓ。

Ｍｇ、Ｃａ、ＢａとＦ、Ｏｎ、Ｂｒ、Ｉとの化合物を少
なくとも１種類以上混合し、加熱溶融により共存させた
蓄熱材である。ここで、化合物の添加］゛については、
例えば第２図に示すような塩化物の場合、化合物の添加
量に応じて無水硫酸す）　ＩＪウムの転移開始湯度すな
わち蓄熱温度をグラフに示すように変化させることがで
きる。本実施例では、無水硫酸ナトリウムにＫＣｆｌ、
を１ｏモル％添加し蓄熱温度を約２００°Ｃに設定した
蓄熱材１を例にとって説明をすすめる０２はアルミ鋳造
によるベースで、シーズヒータ等の発熱体３を取付けた
伝熱板３Ａを埋設した蓄熱材１を収容する収納室４を上
面に形成している。ここで発熱体３は伝熱板３Ａのアル
ミ鋳造時にインサートして一体に取付けられている。５
は上面に気化室６を一体に設けたベース上部材で、収納
室４の上部に取付けられ蓄熱材１と接触するとともに収
納室４を蓋している。７は気化室蓋で、気化室６の上部
をおおっている。この部分の分解斜視図を第３図に示す
。８はタンク９に貯水された水を気化室６に給水する滴
下ノズルで、気化室蓋７に取付けられたバッキング１０
を介して気化室６と接続している。１１は把手１２の上
部に設けられたスチームボタン１３と連動する開閉枠で
、上下動して滴下ノズル８からの給水を制御する。１４
はベース２の底面に設けたスチーム噴出孔で、気化室６
とスチーム通路１５を介して連通しており、気化室６で
発生したスチームを噴出する。１６は図には示されてい
ない温度調節器を介して発熱体３と電気的に接続する給
電端子で、電源と接続して電力を供給する。１７は温度
調節器と接続した温度調節レバーで、ベース２の温度設
定を行なうのに用いる。

以上のように構成されたアイロンについて、以下その動
作を説明する。

給電端子１６に電源を接続して通電すると、蓄熱材１に
埋設された発熱体３が発熱し蓄熱材１がまず加熱され、
その温度上昇に伴ってベース２が加熱される０そして、
このとき蓄熱材１は伝熱板３Ａによって広い面積で加熱
されるので単に発熱体３のみを埋設した場合に比較して
、局部的な過熱を起こさずに短時間で効率良く温度上昇
する。

また、このとき伝熱板３Ａとベース２の間には湛９べ一
／゛ 度勾配が生じ、例えば、ベース２の温度が２００°Ｃで
あっても蓄熱材１の伝熱板３Ａ近傍では２５０°Ｃ以上
に達する０従って、蓄熱材１は蓄熱温度を越える２００
°Ｃ以上まで上昇し、結晶転移を起こし固体状態のまま
で潜熱として熱を蓄える。また、蓄熱材１の伝熱板３Ａ
近傍がかなり温度上昇したとしても、無水硫酸ナトリウ
ム、　ＫＣｌ１ともに融点は７５０’Ｃ以上であるので
通常使用で融解して液化することはない。蓄熱された蓄
熱材１は電源を給電端子１６から切離すと放熱を始め、
その熱はベース２およびベース上部材５に伝わってベー
ス２の加熱面２Ａおよび気化室６の温度低下を抑制する
。この様子を第４図の温度特性図に示す０この図は、給
電端子１６に通電後、自然放置したときのベース２の加
熱面２Ａおよび伝熱板３Ａの温度変化を表わしている。

このように、給電端子１６に通電することにより、蓄熱
材１は蓄熱温度に達して蓄熱する。従って、その後は電
源を切離しても蓄熱材１の放熱によってベース２の温度
低下が抑制され、電源なし１０ヘ−ジ でアイロン掛けが可能になり、電源コードが衣類に引掛
ったり、電源コードによって操作範囲が限定されるこ゛
とがなくプレス作業の操作性を向上できる。また、スチ
ームを発生させる場合は、スチームボタン１３を操作し
て開閉枠１１を開けば滴下ノズル８からバッキング１ｏ
を介して気化室６に水が供給され、ここで発生したスチ
ームはスチーム通路１６を介してスチーム噴出孔１４か
ら噴出される。このとき気化室６からは多量の熱が奪わ
れるが、蓄熱材１の放熱によって急激な温度低下をする
ことなく安定したスチームを長時間得ることができる。

次に、第５図に本発明の他の実施例を示す。図中、蓄熱
材１、発熱体３、伝熱板３Ａ、気化室蓋７、滴下ノズル
８、タンク９、バッキング１ｏ、開閉枠１１、把手１２
、スチームボタン１３、スチーム噴出孔１４、給電端子
１６、温度調節レバー１７は第１図の実施例と同じもの
である。

第６図の実施例は、発熱体３を取付けた伝熱板３Ａを埋
設した蓄熱材１を、ベース２′のアルミ鋳１１　ヘーヅ 造時にインサートして埋設したもので、第１図の実施例
と同様に、蓄熱材１の上部に気化室６′、スチーム噴出
孔１４と気化室６′を連通ずるスチーム通路１５′を形
成している０このようなインサート成型は、前述したよ
うに蓄熱材１の融点がアルミの融点より高いから可能に
なるもので、これにより蓄熱材１とベース２′との接触
が確実になり熱伝導を向上できるとともに、部品点数が
減少して製造コストの低減が図れる。

以上、本実施例では本発明の加熱装置をアイロンに応用
した場合について述べたが、例えばホットプレートに応
用すれば、加熱面の各設定温度での温度分布を向上させ
ることも可能であるし、その他、電気鍋、保温盆、天ぷ
ら鍋、電気ポット等の加熱装置に応用して、加熱特性お
よびコードレス化による使い勝手の改善を行なうことが
できる。

なお、本実施例では発熱体を取付けた伝熱板を蓄熱材を
埋設する製造法については述べてないが、例えば溶融状
態の蓄熱材を金型に流して伝熱板をモールドする方法、
あるいは蓄熱材の粉末を伝熱板の周囲にプレス成型する
方法等があり、要は蓄熱材に伝熱板が接触するように埋
設すれば良い。

また、発熱体と伝熱板との取付は方法は、本実施例では
伝熱板の鋳造時に発熱体をインサートして一体に成型し
ているが、例えば板金製の伝熱板に発熱体をかしめて取
付ける方法であっても同様の効果が得られることは言う
までもない。

また、本実施例の蓄熱材は、無水硫酸す）　ＩＪウムに
ＫＣｆｉを混合した場合について記載しているが、加熱
装置の使用温度域によっては化合物を混合せずに無水硫
酸ナトリウム単体で用いて転移温度２５０°Ｃで使用し
ても良く、あるいは例えば、無水硫酸ナトリウムにＫＣ
Ｒを６．７モル％トＣａＣＡ２　ヲ１．３モル％を添加
して転移温度を１８０″Ｃに設定するなど、Ｌｉ、Ｎａ
、に、Ｒｈ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａとＦ　、　Ｃ，Ｍ
、Ｂｒ、Ｉとの化合物を２種類以上添加しても良い。

発明の効果 以上のように本発明は、無水硫酸ナトリウムの結晶転移
によって吸・放熱する蓄熱材の中に発熱１３　ベース 体を取付けた伝熱板を埋設し、加熱面を有するベースと
上記蓄熱材とを一体に設けることにより、発熱体を取付
けた伝熱板によって蓄熱材を内部から広い面積によって
効率良く加熱できるものであり、蓄熱材をベース温度よ
り高温に加熱することにより蓄熱材の顕熱による蓄熱量
を大きくとることができ、しかも、たとえベースの設定
温度が蓄熱材の蓄熱温度より低くても蓄熱材に蓄熱する
ことができ、加熱特性の向上、あるいはコードレス化に
よって使い勝手の向上を図ったホットプレート、アイロ
ン等の加熱装置を提供できるものである０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の加熱装置をアイロンに応用した実施例
の一部破断側面図、第２図は蓄熱材の組成変化による転
移開始温度の変化を示す特性図、第３図は同実施例の要
部分解斜視図、第４図は同実施例の加熱面および伝熱板
の温度変化を示す特性図、第６図は本発明の加熱装置を
アイロンに応用した他の実施例の一部破断側面図である
。 １４　ｌ＼−シ ト・・・・・蓄熱材、２，２′・・・・・・ベース、２
Ａ　、２Ｎ・・・・〜・加熱面、３・・・・・・発熱体
、３Ａ・・・・−・伝熱板。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 １−ＬｌＣｌ −ｋＣＬ ３−−−ｋｃ４ ４−−ＲｂＣ／。 、５−Ｎ〜Ｓ〜童核 一ζ１ｒ％− 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）無水硫酸ナトリウムの結晶転位によって吸・放熱
   する蓄熱材の中に、発熱体を取付けた伝熱板を埋設し、
   加熱面を有するベースと上記蓄熱材とを一体に設けた加
   熱装置。
2. （２）蓄熱材は無水硫酸ナトリウムにＬｉ、Ｎａ、Ｋ、
   Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、ＢａとＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉと
   の化合物を少なくとも１種類以上混合し、加熱溶融によ
   り共存させた特許請求の範囲第１項記載の加熱装置。
3. （３）発熱体を取付けた伝熱板を埋設し成型した蓄熱材
   をアルミ鋳造によるベースの成型時に埋設してなる特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の加熱装置。