JPS63175373A - 蓄熱式電気ヒ−タ - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は局部暖房器などとして使用する蓄熱式電気ヒ
ータに関する。

（従来の技術） 近時、潜熱蓄熱材を使用した携行等に便利な蓄熱式電気
ヒータが開発されている。このような蓄熱式電気ヒータ
は、密閉容器内に潜熱蓄熱材を封入し、この潜熱蓄熱材
を発熱体で加熱して融解することにエリ蓄熱し、このの
ち発熱体による加熱を停止し、潜熱蓄熱材を徐々に凝固
させ、この際に放出す木融解潜熱を暖房熱として利用す
るものである。

潜熱蓄熱材としては、凝固点（融解点）温度の適性やコ
ストの面の有利性などから包接形水化物が利用されるこ
とが多く、特に人体用の蓄熱電気ヒータ（チジッキ、マ
ット等）においては、人体温度と凝固点（融解点）温度
との適合の関係から水和性酢酸ナトリウムの利用が最適
とされている。

ところで、この種の潜熱蓄熱材においては過冷却現象に
より潜熱蓄熱材が凝固点に達しても凝固せずに液体状態
を保ち、この結果潜熱の放出が達成されないという点が
あり、そこで従来においては特開昭６０−７７３８９号
公報や特開昭６〇−７７３９１号公報に見られるように
、潜熱蓄熱材に過冷却防止材を添加して過冷却現象の発
生を防止している。

一方、このような潜熱蓄熱材を使用した蓄熱式電気ヒー
タにおいては、まず外部電源（商用電源）を用いて発熱
体に通電をして発熱させ、この発熱で潜熱蓄熱材を加熱
して蓄熱し、こののちこの蓄熱式電気ヒータを外部電源
から解放して屋外等で使用するようにしている。そして
従来においては、蓄熱式ヒータを外部電源から解放する
と、つまり発熱体の発熱が停止すると、これに応じて直
ちに潜熱蓄熱材が潜熱の放出を開始する。

しかしながらこのように、外部電源から解放したのち直
ちに潜熱蓄熱材が潜熱を放出する従来の構成においては
、潜熱蓄熱材に蓄熱をしたのち、ある時間をおいて使用
するような場合に、それ以前に潜熱が無駄に放出してし
まうことになり、有効に使用し得る時間が短縮して使い
勝手が低下し、また経済的にも損失を招く難点があった
。

そこで本出願人は、実願昭６１−２２０７０号として出
願したように、過冷却防止剤を添加しないで潜熱蓄熱材
を密封容器内に封入し、第５図に示すように潜熱蓄熱材
に潜熱を蓄熱させて過冷却現象を起させ、任意の時点に
おいて潜熱蓄熱材にスイッチの操作で電圧を印加して刺
激を与え、この刺激で潜熱蓄熱材の過冷却を解除して潜
熱を放出させるようにし、これにより必要に応じた時点
に採暖することができるようにした蓄熱式電気ヒータを
開発した。

（発明が解決しようとする間通点） 却が解除され、したがって一度に潜熱が放出されこの結
果必要以上に高い熱量が短時間に放出してしまい、長時
間に亘って適温を保持して採暖することが困難となり、
使い勝手が低下するという問題があった。潜熱蓄熱材を
封入した密閉容器の外周を断熱材で覆えば、外部への熱
の放散を抑制しである程度採暖時間を延ばすことが可能
であるが、しかしこのような手段では断熱材にかかるコ
ストが嵩んで経済的に不利、となるばかりでなく、熱量
の一部が断熱材に吸収され、効率が低下してしまう難点
がある。この発明はこのような問題点の解決を目的とす
るものである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は上述のような問題点を解決するために、複数
の密閉容器内に過冷却現象を起す潜熱蓄熱材をそれぞれ
封入し、かつその潜熱蓄熱材に対する電圧印加用のｔｊ
ｌｍを設け、これら電極に対して時間的なずれをもって
段階的に通電が可能な通電手段を設けるようにしたもの
である。

（作用） 各密封容器に封入された潜熱蓄熱材が過冷却現象を起こ
したのちに、通電手段により時間的なずれをもって段階
的に順次密封容器の電極に通電して電圧を印加すると、
それに応じた密封容器内の潜熱蓄熱材の過冷却が段階的
に順次解除されて潜熱の放出が段階的に行なわれる。

（実施例） 以下、この発明の一実施例について第１図ないし第４図
を参照して説明する。

図中１は面状の発熱体で、この発熱体１は複数のリボン
ヒータ２・・・を縦横に配置し、これらリボンヒータ２
・・・を二枚のポリエチレンフィルムで挟み込み、熱圧
着して一定の面積を冑する面状に構成してなる。モして
各列のリボンヒータ２・・・がリード１１３・・・を介
して直列に接続され、これらリード線３・・・が電源線
４，４に並列に接続され、これら電源線４，４が外部電
源５に対して着脱自在に接続されている。

発熱体１の上面側および下面側にはそれぞれリボンヒー
タ２・・・の各列ごとに沿って第１．第２゜第３．第４
の蓄熱バック５ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが設けられ、これ
ら蓄熱バック６ａ、６ｂ、６ｃ。

６ｄは、第３図に示すように導電性の金属箔７の両面を
プラスチックフィルム８，８で被覆した一対の金属箔・
プラスチックラミネートフィルム９゜９を重ね合せ、そ
の間で上記リボンヒータ２・・・の配置部に対応する部
分に密封容６１０・・・を構成し、これら密封容器１０
・・・の部分を除いてラミネートフィルム９．９の相互
を例えば熱圧着して一体化してなる。そして各密封容器
１０・・・内に潜熱蓄熱材１１・・・がそれぞれ封入さ
れている。この潜熱蓄熱材１１は例えば酢酸ナトリウム
水和物（ＮａＣＨ３ｃｏｏ　＃　３Ｈ２０）で、これは
常温で固体、融点が５８℃で、温度の降下時に過冷却現
象を起す特性を存している。

各密封容器１０・・・には、その内側上下面において、
ラミネートフィルム９，９のプラスチックフィルム８．
８の一部を切除して開口部１２．１２が形成され、これ
ら開口部１２．１２により金属箔７．７の一部が潜熱蓄
熱材１１を挟んで対向するように露出し、これら露出部
で電極１３．１３が構成されている。そして第１．第２
．第３．第４、の各蓄熱バック６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ
の一方の金属箔７・・・の一端からそれぞれ独立して通
電線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが、また同じく他
方の金属箔７・・・の他端から共通の通電線１５がそれ
ぞれ導出し、上記各通電線１４ａ、１４ｂ。

１４ｃ、１４ｄの端末に自己復帰式の第１．第２゜第３
、第４のスイッチ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ。

１６ｄがそれぞれ接続され、これらスイッチ１６ａ、１
６ｂ、１６ｃ、’１６ｄが上記通電線１５に共通して接
続され、またこの通電線１５の途中に、例えば本蓄熱式
電気ヒータの本体（図示せず）の内部に組込まれた乾電
池などの内部電源１７が介装されている。

次に、作用について述べる。

まず、外部ｔｓ源５により発熱体１の各リボンヒータ２
・・・に通電をして各密封容器１０・・・内の潜熱蓄熱
材１１・・・加熱する。この加熱に応じて第４図に示す
ように、潜熱蓄熱材１１・・・が融解点く５８℃）に達
すると温度の上昇を停止して融解を開始し、この融解に
より蓄熱をし、すべてが融解すると蓄熱が完了し、再び
潜熱蓄熱材１１・・・の温度が上昇するから、この時点
においてリボンヒータ２・・・に対する通電を切る。こ
れに伴い潜熱蓄熱材１１・・・が顕熱を放出しながら温
度を降下させるが、過冷却現象により凝固点（５８℃）
に達しても凝固せず、潜熱を保有したまま温度を降下さ
せる。

しかして、蓄熱式電気ヒータを実際に使用する際に、ま
ず第１のスイッチ１６ａを一時的に閉成する。これに応
じて第１の蓄熱バック６ａの金属箔７．７に通電がされ
、この蓄熱バック６ａにおける各密封容器１０・・・の
電極１３．１３間に電圧が印加され、これにより潜熱蓄
熱材１１・・・に電気的なショックによる刺激が加わり
、この刺激により潜熱蓄熱材１１・・・の過冷却が解除
されて急激に凝固し、温度が凝固点にまで上昇し、この
のち潜熱を徐々に放出し、この熱が金属箔７．７を通し
て蓄熱式電気ヒータの各部に拡散する。

このように第１のスイッチ１６ａを操作すると、牙：１
の蓄熱バック６ａにおける各潜熱蓄熱材１１・・・の過
冷却が解除されてこれら潜熱蓄熱材１１・・・から潜熱
が放出される。そして、こののち′Ｍ２のスイッチ１６
ｂを閉成すると、同様に第２の蓄熱バック６ｂにおける
各潜熱蓄熱材１１・・・の過冷却が解除されてこれら潜
熱蓄熱材１１・・・から潜熱が放出される。さらに第３
．第４のスイッチ１６ｃ。

１６ｄを順次段階的に閉成すると、第３．第４における
各潜熱蓄熱材１１・・・の過冷却が段階的に解除され、
段階的に潜熱が放出される。

このように、各蓄熱バック５ａ、６ｂ、６ｃ。

６ｄごとの潜熱蓄熱材１１・・・から段階的に時間をず
らして潜熱を放出させることができ、したがり熱の放出
時間が延長し、このため使い勝手が向上し、また密封容
器１０・・・の外周を覆うような断熱材が無用で、コス
トの嵩みゃ熱量の無駄な吸収を排除することができる。

一方、潜熱蓄熱材１１・・・は常温で固体であるが、こ
のような潜熱蓄熱材１１・・・を複数の密封容器１０・
・・に細分して設けてあり、このため蓄熱式電気ヒータ
の全体としては充分な可撓性が生じ、使用上、便利に取
扱うことができる。そして、密封容器１０・・・を構成
するラミネートフィルム９，９の金属箔７．７を利用し
て各密封容器１ｏ・・・の電極１３・・・を構成したか
ら、構造が簡単で、組立ての上でもコストの上でも有利
となる。

なお、各スイッチを時間的なずれをもって段階的に操作
すると手段としては、手動による場合、タイマーによる
場合、或はその両者を併用する場合などを挙げることで
きる。また、密封容器はラミネートフィルムに限らず、
他の材料を用いて構成することも可能で、さらに密封容
器の内部に潜熱蓄熱材の加熱用の発熱体を組込むことも
可能である。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、潜熱の放出を時
間のずれをもって段階的に開始させることができ、した
がって熱量を適温に保つことができるとともに、潜熱の
放出時間の延長を図れ、これにより使い勝手が向上する
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

ｍ１図はこの発明の一実施例を示す全体の平面図、第２
図は同じく断面図、ｍ３図は同じ（一部の断面図、第４
図は同じく潜熱蓄熱材の特性曲線図、第５図は先行技術
による潜熱蓄熱材の特性曲線図である。 １・・・発熱体、７・・・金属箔、８・・・プラスチッ
クフィルム、９・・・ラミネートフィルム、１０・・・
密封容器、１１・・・潜熱蓄熱材、１３・・・電極。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 ６ａ 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の密閉容器と、これら密閉容器に封入した過
   冷却現象を起す潜熱蓄熱材と、これら潜熱蓄熱材を加熱
   する発熱体と、上記各密封容器に設けられその内部の潜
   熱蓄熱材に対して電圧を印加する電極と、これら電極に
   対して時間的なずれをもって段階的に通電が可能な通電
   手段とを具備したことを特徴とする蓄熱式電気ヒータ。
2. （２）密封容器を金属箔・プラスチックラミネートフィ
   ルムで構成し、このラミネートフィルムの金属箔の一部
   を密封容器の内側に露出させて電極として利用したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の蓄熱式電気ヒ
   ータ。