JPS62217590A - 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 本発明は蓄熱材を用いて特定温度範囲の熱容量を増加さ
せ、加熱ベースの温度低下を抑制する加熱装置に関する
ものである。

従来の技術 従来よりホットプレート、保温トレー、アイロンなどの
家庭電化製品の加熱ベース容器に蓄熱材を収容してベー
スの温度低下を抑制し、短時間、電源から切離して加熱
装置が使用できるようにし、使用時の操作性の向上を図
ったいわゆるコードレス化が可能な加熱装置の開発が行
なわれている。

このような目的に対して加熱ベース容器の重量を大きく
して単に顕熱量を増加させたものの他に、蓄熱材を加熱
ベース容器に収容して熱容量を増加させるものがある。

蓄熱材としては低温溶融金属や、ペンタエリスＩＪ　）
−ル（結晶転移温度１８８°Ｃ）を利用する例が知られ
ている。

発明が解決しようとする問題点 上記従来の加熱ベース容器の重量を犬きくする方式の場
合、各種の加熱器に必要とする熱量が、許容される重量
範囲内で十分確保できない。−１，た低温溶融金属を蓄
熱材とした場合、加熱ベース容器への拡散による容器の
浸蝕、蓄熱材が液体化するため漏れの発生しないシール
構造の複雑化等の問題があった。またペンタエリスリト
ールを蓄熱材とする場合、転移潜熱は約２７　ｏ　ｌ：
　Ｊ／ｇ）と犬きく、比熱も０．６（Ｋｃａｌ／にｑ’
Ｃ）　　と他の材例に比較して蓄熱量に関しては有利で
ある。しかし、１８８°Ｃで結晶転移が起るとその蒸気
圧が急激に上昇し、目的とする加熱装置の実用上限温度
である２３０°Ｃでは安定に加熱ベース容器中に充填し
ておくことが容易でなく、かつ長時間この温度で保持さ
れると蓄熱材の熱分解が進行するため蓄熱量の低下を生
じるものであった。

問題点を解決するだめの手段 これらの問題点を解決するために本発明は、有機系結晶
性直鎖形重合体と炭素粉末あるいは金属粉末、これらの
混合粉末との混合物からなる蓄熱材を加熱ベース容器に
充填して加熱装置を形成する。

作用 本発明によれば、有機系結晶性直鎖形重合体は結晶変態
に併なう潜熱量がペンタエリスリトールに比較してやや
小さいが、上記の加熱装置を短時間コードレス化するだ
めの熱量は加熱ベース容器に充填する訃を多くすること
で満足できる。使用する有機系結晶性直鎖形重合体は熱
分解温度が２５０°Ｃ以上であるものを選定することで
、加熱装置の実用温度域で安定に長時間蓄熱材として利
用できる。さらに炭素粉末あるいは金属粉末、これらの
混合粉末を混在させることで蓄熱材として良好な熱伝導
性を付与し、実用時の迅速な蓄熱とこの利用を実用上支
障のない状態となすことができ、加えて、空気中の酸素
との接触を遮断するため、加熱時の酸化分解に基づく蓄
熱量の低下を阻止する効果をもたらす。特に炭素粉末は
他の物質を吸着安定化する性質を潜在的に有しているた
め機器の実用時に有機系結晶性直鎖形重合体が溶融化ま
たは液体化しても吸収固定化が図れるため加熱ベース容
器からの漏れの発生が解消し、シール構造の容易性をも
たらす。また複雑な形状の加熱ベース容器中に間隙を作
ることなく充填することができる。

実施例 以下、本発明の実施例をアイロンに例をとり添付図面に
もとすいて設問する。第１図はアイロンの加熱ベース容
器の断面図である。図において、１は発熱体６が埋設さ
れた加熱ベース容器で、蓄熱材２が充填され、蒸気発生
室８を構成するためのベースふた３がビス６により固定
され、さらに給水用の孔部４ａを有する蒸気発生室ふた
４が取付けられている。７は給電端子、９は蒸気発生室
８で発生した蒸気を噴出させる噴出孔である。本図にお
いては把手を含む加熱ベースを固定する本体、蒸気発生
のために必要な構成、温度調節機構等については省略し
ている。以上のように構成されたアイロン加熱ベースの
動作を説明する。

給電端子７に電源を接続して通電すると、発熱体６が発
熱し、加熱容器ベース１．ベースふた３が加熱され、こ
れらと接触状態で収容されている蓄熱材２が加熱され、
ある温度に温度調節機構により一定温度に保持される。

このとき給電端子７に直接電源フードを取付けずに、給
電装置を介して給電するようにすればコードレスアイロ
ンとして作用できる・ものとなる。蓄熱材２は有機系結
晶Ｍト右蔚豊Ｖ悄Ａ、イ＋県出専悌中ム入ｌへｌ汁仝１
ヱ酪士　　とれらの混合粉体との混合物からなるもので
、炭素粉末あるいは金属粉末、これらの混合粉体により
熱伝導率が重合体単独による場合に比較して大幅に向上
するため蓄熱材全体が迅速かつ均一に加熱され、加熱ベ
ース容器１およびベースふた３の温度変化に即応するご
とく効率良く短時間で蓄熱される。蓄熱された蓄熱材２
は給電端子７から電源を切離すと放熱を始め、その熱は
上記と同じ理由により加熱ベース容器１およびベースふ
た３の実用時の温度降下に応じて遅れることなく、加熱
ベース容器１．ベースふた３に伝わって長時間温度低下
が抑制されるものとなる。

このようなアイロンの加熱ベース容器を把手を含む本体
に装着すれば、アイロン掛は作業中本体より電源コード
が導出していないため電源コードが衣類に引掛ったりア
イロン掛は時の操作範囲が限定されることなく使い勝手
が大幅に向上するものとなる。スチームを発生させる場
合は、本体付属のスチームボタンを操作して蒸気発生室
ふた４の孔部４ａから蒸気発生室８に水が供給され、こ
こで発生した蒸気は噴出孔９から噴出される。このとき
ベースふた３から多量の熱が急速に奪われるが、上記の
ように、蓄熱材２に蓄熱された熱が迅速に移動し、急激
な温度低下をすることなく、安定した蒸気を長時間にわ
たって発生させることができる。この場合、蒸気発生室
８は蓄熱材上部に位置しなければならない理由はさして
ないが、この実施例のようにすればベースふた３が蒸気
発生室面を形成することができることから、構成が簡易
となる。

次に本発明の実施例によるものの性能を示す。

第２図は第１図に示したアイロンの加熱ベース容器に、
蓄熱材として、プロピレン重合体（Ｊ−９００・・・・
・・三井石油化学工業ＫＫ製）：炭素粉末（アセチレン
ブラック・・・・・・電気化学工業ＫＫ製）膨張黒鉛（
ＥｘＰ−Ｆ２００・・・・・・日本黒鉛工業製）＝ｓｏ
：　ｓ：　１ｓ（重量部）を加熱混合したものを２００
．！７充填し、アイロンの加熱ベース容器重量をｅｏｏ
ｇに作製し、室温２０　’ＣＦで２００°Ｃかも自然放
熱させた場合の放熱曲線（１）に対して、同形状同重量
のアルミのみで形成したアイロンベースの放熱曲線（２
）を対比したものである。

第３図は第２図に示した性能を示した本発明実施例の加
熱ベース容器と、アルミのみから作製したアイロンベー
スについて、把手を含む本体に装着し、６０秒間水蒸気
を８〔ｇ／分〕の割合で水を蒸気発生室に供給し発生さ
せ、２０秒間蒸気発生を停止させて通電するという繰シ
返し動作を行なった結果を示すものである。本図におい
て本発明実施例によるアイロンの加熱ベース容器の時間
経過に対するベース中央温度変化の状態を曲線（１）に
、同様にアルミのみのベースを曲線（２）に示す。これ
らの結果から本発明実施例のアイロンの加熱ベース容器
によるものは従来のアルミのみから形成したアイロンベ
ースの性能に比較して優れた温度保持性を与えるものと
なる。また、上記に示す性能試験を実施した後、本発明
実施例のアイロンの加熱ベース容器を分解し、加熱ベー
ス容器に充填された蓄熱材の状態を観察した結果、有機
系結晶性直鎖形重合体と混合した炭素粉末との分離は全
く発生しておらずまた、内容物の分解等にもとすく減量
、加熱ベース容器と蓄熱材との間隙の発生や、示差操作
型熱量計（ＤＳＣ）による蓄熱量の変化はほとんど見ら
れなかった。

次に蓄熱材について説明する。本発明実施例の蓄熱材は
、有機系結晶性直鎖形重合体と炭素粉末あるいは金属粉
末、これらの混合粉末との混合物を加熱装置の加熱ベー
ス容器に充填する形態をとるものである。この場合、蓄
熱材の主成分である有機系結晶性直鎖形重合体は本発明
が目的とする家庭電器加熱機器の使用温度範囲が１００
〜２３０°Ｃであるだめ、蓄熱はこの温度範囲内で行な
われ、かつ放熱温度も同様である。さらに単位重量当り
の蓄熱密度は大きいほど好ましい。かつ使用に際してこ
の温度範囲で安定であることが必要である。

これらの条件を満足するものとして有機系結晶性直鎖形
重合体が本目的に適合することを見い出した。特に結晶
性オレフィン系重合体あるいは結晶性ふっ素系重合体の
中で、結晶転移が上記温度範囲内で発生するエチレン重
合体、プロピレン重合体、ぶつ化ビニリデン重合体、三
ふっ化塩化エチレン重合体および四ふっ化エチレンとエ
チレン。

プロピレン共重合体などである。これらの重合体の熱安
定性を熱天秤（高滓製作所製ＴＤ−２０Ｂ）により測定
した結果を第４図に示す。

第４図中曲線（１）はペンタエリスリトーノペ曲線（２
）はプロピレン重合体、曲線（３）はエチレン重合体、
曲線（４）はぶつ化ビニリデン重合体であり、曲線（２
）および（３）は約２５０’Ｃから分解が始まり、曲線
（４）は約３２０’Ｃまで安定である。また曲線（１）
に示すペンタエリスＩＪ　）−ルは１８０’Ｃ以下で蒸
発が徐々に起ることを示しており本目的に対して適した
ものではない。これらの重合体を主体成分として、上記
の組成に統一して蓄熱材を作製し第１図に示すアイロン
の加熱ベース容器を構成し、２５０°Ｃ雰囲気中でに時
間加熱保持した場合の蓄熱材の安定性を試験した結果を
下表に示す。この結果から家庭電器加熱機器の使用温度
条件に対して実用上支障のないことが明らかである。

本発明において蓄熱材に使用する炭素粉末としテハ、各
種の製造方法に基づくカーボンブラックが使用でき、グ
ラファイト（黒鉛）に関しても人造、天然いずれのもの
を使用しても特に問題はない。特に重合体の熱安定性の
向上、加熱ベース容器への充填適性、重合体の溶融時の
保留性等を考慮してアセチレンから製造したカーボンブ
ランク（アセチレンブラック）、膨張処理を施したグラ
ファイトのように表面積の大きいものの使用が好ましい
。

第５図は本発明の他の実施例としての保温トレーの加熱
ベース容器を示したものである。この図において、加熱
ベース容器１１に有機系結晶性直鎖形重合体としてぶつ
化ビニリデン重合体（ＰＶｄＦ）９０重量部に対して、
黒鉛粉末（ａｓｐ−日本黒鉛工業ＫＫ製）８重量部、ア
ルミニウム微粉末２重量部を加熱混合した蓄熱材１２を
充填し、あらかじめ発熱体１４を装着したベースふだ１
３をビス１５によシ加熱ベース容器１１に取り付は保温
トレーの加熱ベースを形成した。使用に当って差込みプ
ラグ１６により、発熱体１４に供電し、この発熱によっ
てベースふた１３が加熱され、さらに加熱ベース容器１
１が加熱されると、これらの壁面に接触して充填されて
いる蓄熱材１２が均一に加熱され蓄熱する。ついで調理
物を入れた汁器を加熱ベース容器１１の表面部にのせ、
プラグ１６を電源からはずして他の電源のない場所へ移
動し利用する。このとき蓄熱が加熱ベース容器１１に効
果的に移動し保温効果を得る。この場合の保温性能はア
イロンの加熱ベース容器１１で得た結果と同様の結果を
もたらすものである。

発明の効果 以上のように本発明は、有機系結晶性直鎖形重合体と炭
素粉末あるいは金属粉末、これらの混合粉末との混合物
からなる蓄熱材を加熱装置の加熱ベース容器中に充填し
加熱装置を構成することで、加熱装置の実用温度範囲内
で熱分解や飛散、漏れなどが発生することなく目的に応
じた迅速な蓄熱とこの利用が効率的に行なえかつ長期に
渡って初期の蓄熱性を持続できる加熱装置が提供できる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例におけるアイロンの加熱ベース
容器の断面図、第２図は同アイロンの加熱ベース容器と
従来品との放熱持続比較図、第３図は同アイロンの加熱
ベース容器と従来品とのスチーム噴出持続性比較図、第
４図は本発明に使用する蓄熱主成分と従来品に用いてい
た蓄熱材の熱分解特性図、第５図は本発明の他の実施例
としての保温トレーの加熱ベース容器の断面図である。 １・・・・・・加熱ベース容器、２・・・・・・蓄熱材
、３・・・・・・ベースふた。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名／−
一一力唄熱ヘース庖看禾 ２−−一蓄狼材 ３−　へ−スｚ３ｊ＝ ４−　蒸気発主呈、３、た 第２図 時間（分ジ 第３図 時間　（分〕 第４図 雰囲気π表Δと　（℃ジ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）有機系結晶性直鎖形重合体と炭素粉末あるいは金
   属粉末、これらの混合粉末との混合物からなる蓄熱材を
   加熱ベース容器に充填してなる加熱装置。
2. （２）有機系結晶性直鎖形重合体は、結晶転移を１００
   ℃〜２３０℃の範囲内で発生する重合体で、結晶性オレ
   フィン系重合体あるいは結晶性ふっ素系重合体から選定
   された少なくとも１種以上からなる特許請求の範囲第１
   項記載の加熱装置。