(57)【要約】【課題】畜放熱が可能な蓄熱部材を提供する。【解決手段】固体−固体相転移により畜放熱するセラミックス粒子と、セラミックス粒子が充填された容器と、を備え、セラミックス粒子は、第１固相および第１固相よりも自由エネルギーの高い第２固相を呈し、第１固相は、熱、光または電流によって第２固相に相転移し、第２固相は、圧力または光による刺激によって放熱して第１固相に相転移し、容器は、セラミックス粒子を刺激可能に構成された刺激部を有する蓄熱部材。【選択図】図１
2018159002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体−固体相転移により畜放熱するセラミックス粒子と、
前記セラミックス粒子が充填された容器と、を備え、
前記セラミックス粒子は、第１固相および前記第１固相よりも自由エネルギーの高い第２固相を呈し、
前記第１固相は、熱、光または電流によって前記第２固相に相転移し、
前記第２固相は、圧力または光による刺激によって放熱して前記第１固相に相転移し、
前記容器は、前記セラミックス粒子を刺激可能に構成された刺激部を有する蓄熱部材。
【請求項２】
前記刺激部は筒状であり、
前記刺激部に挿入される押圧部を有し、前記刺激部の内部空間の断面積は、２５ｍｍ２以下である請求項１に記載の蓄熱部材。
【請求項３】
前記容器はチューブ状であり、全体としてらせん状またはうずまき状の形態である請求項１または２に記載の蓄熱部材。
【請求項４】
前記刺激部は、透光性部材を有する請求項１に記載の蓄熱部材。
【請求項５】
前記容器の内部に、さらに流体媒質が充填されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄熱部材。
【請求項６】
前記流体媒質は、室温で液体である請求項５に記載の蓄熱部材。
【請求項７】
前記第２固相は、６０℃以下で安定である請求項１〜６のいずれか１項に記載の蓄熱部材。
【請求項８】
前記容器の外面における放熱温度は６０℃以上である請求項７に記載の蓄熱部材。
【請求項９】
前記セラミックス粒子は、Ｔｉ３Ｏ５の組成を有する畜放熱酸化チタンである請求項１〜８のいずれか１項に記載の蓄熱部材。
【請求項１０】
ヒーターと、
前記ヒーターからの熱を受ける請求項１〜９のいずれか１項の蓄熱部材と、
前記刺激部を介して前記セラミックス粒子を刺激する刺激手段と、
前記蓄熱部材が放出した熱を温風として送風するファンと、を備える暖房装置。
【請求項１１】
自動車の駆動源と、
前記駆動源からの熱を受ける請求項１〜９のいずれか１項の蓄熱部材と、
前記刺激部を介して前記セラミックス粒子を刺激する刺激手段と、
前記蓄熱部材が放出した熱を室内へ輸送する熱輸送手段と、を備える自動車用暖房装置。
【請求項１２】
直火型の鍋であって、
鍋本体と、
前記鍋本体の底壁もしくは側壁またはその両方に設けられた請求項１〜９のいずれか１項の蓄熱部材と、
前記刺激部を介して前記セラミックス粒子を刺激する刺激手段と、を備える鍋。
【請求項１３】
加熱調理器の駆動源である熱源と、
前記熱源からの熱を受ける請求項１〜９のいずれか１項の蓄熱部材と、
前記刺激部を介して前記セラミックス粒子を刺激する刺激手段と、を備える加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱部材、ならびに暖房装置および自動車用暖房装置、ならびに鍋および加熱調理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄熱材に蓄えた熱を利用する技術は様々なものが知られている。例えば、太陽熱や工場排熱等を熱エネルギーとして水や空気などの蓄熱媒体に蓄え、必要に応じて取り出して使用することができる。
蓄熱と放熱の場面において、場所や時間に隔たりがあることから、熱を輸送する手段や熱を長期に蓄えておくための断熱技術などが重要であった。
【０００３】
従来の蓄熱材は、その方式から、物質の温度変化を利用する顕熱蓄熱材、物質の相変化を利用する潜熱蓄熱材、化学反応熱を利用する化学蓄熱材に大別される。
【０００４】
しかしながら、これらの蓄熱材には次のような問題があった。すなわち、顕熱蓄熱材および潜熱蓄熱材は、時間とともに外部に熱が放出されるため、断熱機構を有したとしても長期に蓄熱状態を維持することは困難であった。また、放熱後、化学蓄熱材を再び蓄熱させるには高温での処理が必要であり、繰り返し利用することが困難であった。
【０００５】
かかる問題に対し、近年ではＴｉ３Ｏ５の組成を有する畜放熱酸化チタンを適用した畜放熱材が提案されている（特許文献１）。特許文献１に記載の畜放熱材は、外部刺激を受けない限り蓄熱状態を維持することができる。また、放熱後、蓄熱材を容易に再び蓄熱させることができるので、繰り返し利用することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０５０２６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の畜放熱材を適用した蓄熱システムにおいては、装置構成が大がかりとなり、家庭用などの少量での熱利用には不向きであるといった問題があった。また、蓄熱材と熱利用機関との間において熱を輸送する手段が必要であり、エネルギーの観点から非効率的であった。
【０００８】
本発明の一態様はこのような事情に鑑みてなされたものであって、畜放熱が可能な蓄熱部材を提供することを目的とする。また、このような蓄熱部材を備えた暖房装置および自動車用暖房装置、ならびに鍋および加熱調理器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、固体−固体相転移により畜放熱するセラミックス粒子と、セラミックス粒子が充填された容器と、を備え、セラミックス粒子は、第１固相および第１固相よりも自由エネルギーの高い第２固相を呈し、第１固相は、熱、光または電流によって第２固相に相転移し、第２固相は、圧力または光による刺激によって放熱して第１固相に相転移し、容器は、セラミックス粒子を刺激可能に構成された刺激部を有する蓄熱部材を提供する。
【００１０】
本発明の一態様においては、刺激部は筒状であり、刺激部に挿入される押圧部を有し、刺激部の内部空間の断面積は、２５ｍｍ２以下である構成としてもよい。
【００１１】
本発明の一態様においては、容器はチューブ状であり、全体としてらせん状またはうずまき状の形態である構成としてもよい。
【００１２】
本発明の一態様においては、刺激部は、透光性部材を有する構成としてもよい。
【００１３】
本発明の一態様においては、容器の内部に、さらに流体媒質が充填されている構成としてもよい。
【００１４】
本発明の一態様においては、流体媒質は、室温で液体である構成としてもよい。
【００１５】
本発明の一態様においては、第２固相は、６０℃以下で安定である構成としてもよい。
【００１６】
本発明の一態様においては、容器の外面における放熱温度は６０℃以上である構成としてもよい。
【００１７】
本発明の一態様においては、セラミックス粒子は、Ｔｉ３Ｏ５の組成を有する畜放熱酸化チタンである構成としてもよい。
【００１８】
本発明の一態様は、ヒーターと、ヒーターからの熱を受ける上記の蓄熱部材と、刺激部を介してセラミックス粒子を刺激する刺激手段と、蓄熱部材が放出した熱を温風として送風するファンと、を備える暖房装置を提供する。
【００１９】
本発明の一態様は、自動車の駆動源と、駆動源からの熱を受ける上記の蓄熱部材と、刺激部を介してセラミックス粒子を刺激する刺激手段と、蓄熱部材が放出した熱を室内へ輸送する熱輸送手段と、を備える自動車用暖房装置を提供する。
【００２０】
本発明の一態様は、直火型の鍋であって、鍋本体と、鍋本体の底壁もしくは側壁またはその両方に設けられた上記の蓄熱部材と、刺激部を介してセラミックス粒子を刺激する刺激手段と、を備える鍋を提供する。
【００２１】
本発明の一態様は、加熱調理器の駆動源である熱源と、熱源からの熱を受ける上記の蓄熱部材と、刺激部を介してセラミックス粒子を刺激する刺激手段と、を備える加熱調理器を提供する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の一態様によれば、畜放熱が可能な蓄熱部材が提供される。また、このような蓄熱部材を備えた暖房装置および自動車用暖房装置、ならびに鍋および加熱調理器が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】蓄熱部材１を示す平面図。
【図２】図１の断面図。
【図３】加圧部５を拡大した断面模式図。
【図４】暖房装置１００を示す断面模式図。
【図５】自動車用暖房装置２００を示す概略模式図。
【図６】鍋３００を示す斜視図。
【図７】加熱調理器４００を示す斜視図。
【図８】蓄熱部材２を示す斜視図。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。
【００２５】
＜第１実施形態＞
［蓄熱部材］
以下、本発明の第１実施形態を適用した蓄熱部材の一例として、蓄熱部材１を説明する。図１は、蓄熱部材１を示す平面図である。図２は、図１の断面図である。
【００２６】
図１および図２に示すように、蓄熱部材１は、セラミックス粒子１０と、流体媒質１５と、セラミックス粒子１０および流体媒質１５が充填された容器２０と、を備える。また、容器２０は、一方の端部２０ａが閉じており、他方の端部２０ｂにはセラミックス粒子１０を刺激可能に構成された加圧部５が設けられている。本明細書において、加圧部５は、特許請求の範囲における刺激部に相当する。
【００２７】
蓄熱部材１は、パスカルの原理を利用して、蓄熱部材１に充填されたセラミックス粒子１０の相転移を引き起こすことで、潜在的に蓄えた熱を放出するものである。
【００２８】
（セラミックス粒子）
セラミックス粒子１０は、固体−固体相転移により畜放熱するものである。
セラミックス粒子１０は、第１固相および第１固相よりも自由エネルギーの高い第２固相を呈する。
第１固相は、熱、光または電流によって第２固相に相転移する。一方、第２固相は、圧力または光による刺激によって放熱して第１固相に相転移する。本実施形態では、セラミックス粒子１０が、熱によって第１固相から第２固相に相転移し、圧力による刺激によって放熱して第２固相から第１固相に相転移する性質に着目し、設計した。
【００２９】
セラミックス粒子１０の第２固相は、６０℃以下で安定であることが好ましい。換言すると、セラミックス粒子１０は、６０℃以下であっても第２固相から第１固相に相転移しないことが好ましい。このようなセラミックス粒子１０を用いた蓄熱部材１は、６０℃以下であっても蓄熱状態を維持することができる。また、蓄熱部材１を保温する断熱装置を簡略化もしくは省略することができるので、各種用途における装置の小型化が可能である。
【００３０】
蓄熱部材１において、容器２０の外面における放熱温度は６０℃以上であることが好ましい。放熱温度が６０℃以上であると、蓄熱部材１を後述する暖房装置や自動車用暖房装置に適用する場合、空間を効率的に暖めることができる。また、蓄熱部材１を鍋や加熱調理器に適用する場合、人が食物をおいしく感じられる温度である６０〜６５℃の範囲に食物を加熱または保温することができる。容器２０の形成材料の比熱［Ｊ／（ｋｇ・℃）］や蓄熱部材１の使用環境にもよるが、容器２０の外面における放熱温度が対象物の温度の目標値よりも１０℃〜１５℃高い温度となるように、蓄熱部材１の畜放熱量を調整するとよい。
【００３１】
蓄熱部材１の蓄放熱量は、セラミックス粒子１０の充填量によって調整することができる。例えば、容器２０の外面における放熱温度を所定温度とするときのセラミックス粒子１０の充填量［ｋｇ］は、式（１）によって算出される。
ＭｘＣｘ（（Ｔ１＋ΔＴ）−Ｔ２）＝ＭｙＣｙ（Ｔ２−Ｔ１）  （１）
式（１）の各値は、以下を表す。
Ｍｘ：セラミックス粒子１０の質量［ｋｇ］
Ｍy：容器２０の質量［ｋｇ］
Ｃｘ：セラミックス粒子１０の形成材料の比熱［Ｊ／（ｋｇ・℃）］
Ｃy：容器２０の形成材料の比熱［Ｊ／（ｋｇ・℃）］
Ｔ１：容器２０の外面またはセラミックス粒子１０における初期温度［℃］
Ｔ２：容器２０の外面またはセラミックス粒子１０における放熱温度［℃］
ΔＴ：セラミックス粒子１０の上昇温度［℃］
【００３２】
本実施形態においては、容器２０の質量を、セラミックス粒子１０の充填前に直接測定してもよいし、予め求めておいた容器２０の体積に比重を乗じることで算出してもよい。
【００３３】
表１に、容器２０の形成材料として強化セラミックスを使用したときのセラミックス粒子１０の充填量を示す。なお、Ｃｙを１［Ｊ／（ｋｇ・℃）］、Ｔ１を１０［℃］、Ｔ２を７５［℃］、ΔＴを８０［℃］とした。
【００３４】
強化セラミックスとは、陶土と酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）との混合物を高温焼成したアルミナ強化セラミックスや、炭化ケイ素と炭素繊維とを複合化した繊維強化セラミックスなどの総称である。アルミナ強化セラミックスは、強化磁器の形成材料として用いられる。強化磁器としては、愛岐共販社製のニューネオハードまたは株式会社おぎそのＲｅ−ＯＧＩＳＯなどが挙げられる。繊維強化セラミックスとしては、クアーズテック株式会社の繊維強化セラミックスなどが挙げられる。
【００３５】
図１および図２に示す容器２０の肉厚を１．５［ｍｍ］とした。また、容器２０を平面視したときに最小となる円で近似したときの円の直径Ｒ（以下、これを「うずまき径Ｒ」と称する。）を、２５０［ｍｍ］とした。表１に示す容器２０の内径は、加圧部５を含めない容器２０の内径である。容器２０の内径は、予め試験的に容器２０にセラミックス粒子１０を充填した際、Ｔ２が７５℃以上に達したときの径とした。
【００３６】
なお、表１では、アルミナ強化セラミックスとして愛岐共販社製のニューネオハードを、繊維強化セラミックスとしてクアーズテック株式会社の繊維強化セラミックスを用いたときのセラミックス粒子１０の充填量を示す。
【００３７】
【表１】
2018159002.tif 000003
【００３８】
セラミックス粒子１０としては、上述した性質を有するものであれば特に限定されないが、例えばＴｉ３Ｏ５の組成を有する畜放熱酸化チタンが挙げられる。Ｔｉ３Ｏ５の組成を有する畜放熱酸化チタンは、第１固相としてβ相を呈し、第２固相としてλ相を呈する。
【００３９】
セラミックス粒子１０は、従来の化学蓄熱材で使用される物質と異なり、放熱する際に組成が変化しない。そのため、セラミックス粒子１０を使用した蓄熱部材１は、従来の化学蓄熱材と比べて放熱後も容易に蓄熱させることができ、繰り返し利用することが可能である。
【００４０】
（流体媒質）
図２に示すように、セラミックス粒子１０の粒子間、およびセラミックス粒子１０と容器２０の内壁との間には、流体媒質１５が満たされている。流体媒質１５は、加圧部５に加えた圧力を、他方の端部２０ｂから一方の端部２０ａに向かって伝播するものである。また、流体媒質１５は、セラミックス粒子１０に対して等方的に圧力を加えるものである。セラミックス粒子１０が放出した熱は、流体媒質１５を介して容器２０に伝播する。このとき、セラミックス粒子１０が放出した熱によって流体媒質１５の体積が膨張する。これにより、本実施形態の蓄熱部材１は、セラミックス粒子１０に対してより効率的に圧力を加えることができる。
【００４１】
流体媒質１５は、室温で液体であるものが好ましい。また、蓄熱部材１を加熱することにより第１固相から第２固相に相転移させる場合、流体媒質１５としては耐熱性に優れたものが好ましい。このような流体媒質として、具体的にシリコンオイル、エステル系オイル、フェニルエーテル系オイルなどが挙げられる。
【００４２】
（容器）
容器２０は、セラミックス粒子１０および流体媒質１５を封入するとともに、セラミックス粒子１０に効率的に圧力を伝播しやすくするものである。また、容器２０は、セラミックス粒子１０が放出した熱を用いて、容器２０の外面と接する被加熱物を加熱する。
【００４３】
図１および図２に示すように、容器２０はチューブ状であり、全体としてうずまき状の形態を有している。うずまきの間隔が小さいほど、蓄熱部材１の外周によって規定される平面積に占めるセラミックス粒子１０の量が多くなるので、蓄熱部材１は畜放熱量が多くなる。また、セラミックス粒子１０の形成材料であるセラミックスは、熱容量が大きいことが知られている。容器２０がうずまき状の形態を有することで、熱容量が小さい容器２０の壁が一定の間隔で存在する。そのため、蓄熱部材１の熱容量が大きくなるのを抑えることができる。そのため、セラミックス粒子１０を効率的に加熱できるとともに、セラミックス粒子１０が放出した熱を効率的に取り出すことができる。
【００４４】
蓄熱部材１を平面視したとき、蓄熱部材１が有するうずまき状の形態の最外周によって規定される形状は略円形である。
【００４５】
また、容器２０の内部空間の断面積は、一定であることが好ましい。断面積が一定であると、加圧部５に加えた圧力を均一に伝播できるとともに、セラミックス粒子１０が放出した熱を均一に取り出すことができる。
【００４６】
容器２０の形成材料としては、伝熱性、耐熱性および機械的強度の観点から、例えばステンレス、寿鉄、鋼を含む鉄、アルミ、アルミ合金、銅、チタンもしくはチタン合金、強化セラミックスが挙げられる。容器２０の形成材料としては、強化セラミックスが好ましい。
【００４７】
例えば、容器２０の形成材料が強化セラミックスである場合、容器２０は、強化セラミックスを用いて所望の形に成形したものを焼結することで製造できる。
【００４８】
加圧部５は、筒状の形状であり、加圧部５の内部空間の断面は略円形である。
【００４９】
図３は、加圧部５を拡大した断面模式図である。図３に示すように、蓄熱部材１は、加圧部５に挿入される押圧部７を有する。
押圧部７は、セラミックス粒子１０および流体媒質１５が容器２０の外部に流出するのを抑えるとともに、外部から押圧されることでセラミックス粒子１０を加圧するものである。押圧部７の加圧部５に挿入される部分の長さは、セラミックス粒子１０が放出した熱によって流体媒質１５の体積が膨張しても押圧部７が加圧部５から脱離しないように設定される。
【００５０】
押圧部７の形成材料としては、機械的強度の観点から、例えばステンレス、鉄が好ましい。
【００５１】
加圧部５に加える圧力の大きさは、セラミックス粒子１０が第２固相から第１固相に相転移する圧力と加圧部５の内部空間の断面積Ｓとに応じて決定される。
加圧部５の内部空間の断面積Ｓは小さいほど圧力が少なくて済むため好ましい。具体的に、加圧部５の内部空間の断面積Ｓは、２５ｍｍ２以下であることが好ましく、１ｍｍ２以下であることがより好ましい。
加圧部５の内径は、容器２０の内径と異なっていてもよい。
【００５２】
加圧部５を加圧する方法としては、例えばハンマーで押圧部７を叩いて押圧する方法が挙げられる。
【００５３】
以下、蓄熱部材１が放熱する原理について説明する。まず、押圧部７を押圧することで、加圧部５に存在するセラミックス粒子１０および流体媒質１５が押圧部７にて加圧される。加圧部５に加えた圧力は、他方の端部２０ｂから一方の端部２０ａに向かって容器２０の内部空間を伝播していき、理論上、全てのセラミックス粒子１０が加圧される。一方、加圧されたセラミックス粒子１０は放熱して、その周囲にある流体媒質１５を加熱する。これにより、流体媒質１５が熱膨張し、容器２０の内部圧力が上昇する。容器２０の内部圧力の上昇によっても理論上、全てのセラミックス粒子１０が加圧される。こうして、蓄熱部材１が放熱する。
【００５４】
蓄熱部材１内部のセラミックス粒子１０は、加圧部５を加圧するまでの期間、蓄熱状態である第２固相の状態を維持することができる。そして、加圧部５を加圧することによって放熱して、第２固相から第１固相に相転移することができる。つまり、加圧部５を加圧したときに放熱させることができるので、蓄熱部材１は任意のタイミングで放熱することができる。以上のことから、本実施形態によれば、畜放熱が可能な蓄熱部材が提供される。
【００５５】
［暖房装置］
以下、蓄熱部材１を適用した暖房装置の一例として暖房装置１００を説明する。図４は、暖房装置１００を示す断面模式図である。
【００５６】
図４に示すように、暖房装置１００は、バーナー（ヒーター）１０１と、蓄熱部材１と、刺激手段１０３と、熱輸送手段１０７と、吹出し口１１１と、を備える。熱輸送手段１０７は、吸気通路１０９と、ブロアファン１１０と、を備える。
【００５７】
バーナー１０１にはガスが供給されており、そのガスを燃焼させて得られる火炎Ｈは、吸気Ａ１に熱を放出する。吸気通路１０９には、吸気Ａ１を流すブロアファン１１０が設けられている。ブロアファン１１０は、バーナー１０１が放出した熱を温風Ｗ１として輸送（送風）する。
【００５８】
蓄熱部材１は、吸気通路１０９の途中に設けられている。温風Ｗ１は、吸気通路１０９を下降し、蓄熱部材１で熱を放出する。蓄熱部材１は、バーナー１０１（または温風Ｗ１）の熱を受けて蓄熱する。
【００５９】
刺激手段１０３は、蓄熱部材１の加圧部５（図１参照）を介してセラミックス粒子１０を加圧し、蓄熱部材１が蓄えた熱を放出する。バーナー１０１から送出された温風Ｗ１、蓄熱部材１から送出された温風Ｗ２、および吸気Ａ２は、吸気通路１０９内で合流し、吹出し口１１１から温風Ｗ３として室内に送出される。
【００６０】
従来の暖房装置においては、バーナーの始動時や外気温が低い時など、吸気が十分加熱されていない場合、温風が送出されるまでに時間を要した。一方、本発明の一態様の暖房装置１００では、バーナー１０１の熱を受けて蓄熱した蓄熱部材１を、刺激手段１０３にて放熱させることができる。そのため、温風が送出されるまでの時間を従来と比べて短縮することができる。
【００６１】
また、暖房装置１００では、バーナー１０１を使用していない時も蓄熱部材１を用いれば温風を送り出すことができる。すなわち、停電時などでバーナー１０１が使用できないときでも、蓄熱部材１を予備熱源として使用することができる。
【００６２】
［自動車用暖房装置］
以下、蓄熱部材１を適用した自動車用暖房装置の一例として自動車用暖房装置２００を説明する。図５は、自動車用暖房装置２００を示す概略模式図である。
【００６３】
図５に示すように、自動車用暖房装置２００は、自動車のエンジン（駆動源）２０１と、蓄熱部材１と、刺激手段２０３と、ヒーターコア２０５と、熱輸送手段２０７と、を備える。熱輸送手段２０７は、吸気通路２０９と、ブロアファン２１０と、送熱管２１１と、を備える。
【００６４】
エンジン２０１は、流路２１７を介してヒーターコア２０５と接続されている。流路２１７には、エンジン２０１を冷却する液体が流れている。流路２１７の途中には、エンジン２０１およびヒーターコア２０５に液体を流すウォーターポンプ２１８が設けられている。ウォーターポンプ２１８は、エンジン２０１の動力によって回転する。エンジンの排熱は、エンジン２０１の周囲を流れる液体へ放出される。
また、エンジン２０１は、エンジン２０１で発生した排気ガスＥ３を輸送する配管２２５と接続されている。
【００６５】
ヒーターコア２０５は、吸気通路２０９内に設けられている。ヒーターコア２０５には、加熱された液体が流路２１７を介して供給される。加熱された液体は、暖房運転時に室内（車室内）へ送られる吸気Ａ４に熱を放出する。吸気通路２０９には、吸気Ａ４を流すブロアファン２１０が設けられている。ブロアファン２１０は、ヒーターコア２０５が放出した熱を温風Ｗ４として輸送する。
【００６６】
蓄熱部材１は、排気ガスＥ３を輸送する配管２２５の周囲に設けられている。蓄熱部材１では、エンジン２０１（または排気ガスＥ３）の熱を受けて蓄熱する。
【００６７】
刺激手段２０３は、蓄熱部材１の加圧部５（図１参照）を介してセラミックス粒子１０を加圧し、蓄熱部材１が蓄えた熱を放出させる。蓄熱部材１に接続された送熱管２１１は、蓄熱部材１が放出した熱を温風Ｗ５として吸気通路２０９に輸送する。ヒーターコア２０５から送出された温風Ｗ４と蓄熱部材１から送出されたＷ５とが、吸気通路２０９内で合流し、温風Ｗ６として室内に送出される。
【００６８】
従来の自動車用暖房装置においては、エンジンの始動時や外気温が低い時など、液体が十分加熱されていない場合、温風が送出されるまでに時間を要した。一方、本発明の一態様の自動車用暖房装置２００では、エンジン２０１の排熱を受けて蓄熱した蓄熱部材１を、刺激手段２０３にて放熱させることができるため、温風が送出されるまでの時間を従来と比べて短縮することができる。
【００６９】
［鍋］
以下、蓄熱部材１を適用した鍋の一例として鍋３００を説明する。図６は、鍋３００を示す斜視図である。図６に示すように、鍋３００は、鍋本体３０１と、鍋本体３０１の底壁３０１ａに設けられた蓄熱部材１と、刺激手段３０３と、蓋３０５とを備える。
【００７０】
蓄熱部材１は、底壁３０１ａに溶接されている。鍋３００は、直火型の鍋であって、蓄熱部材１は、直火の熱を受けて蓄熱する。
【００７１】
刺激手段３０３は、蓄熱部材１の加圧部５（図１参照）を介してセラミックス粒子１０を加圧し、蓄熱部材１が蓄えた熱を放出させる。蓄熱部材１から放出された熱は、底壁３０１ａに放出され、さらに鍋３００に入れられた被加熱物Ｔ１が加熱または保温される。
【００７２】
従来の直火型の鍋では、直火での加熱を止めると鍋本体３０１の熱は周囲の空気に放出される。また、被加熱物Ｔ１の熱も直接もしくは鍋本体３０１を介して周囲の空気に放出される。一方、本発明の一態様の鍋３００では、直火の熱を受けて蓄熱した蓄熱部材１を、刺激手段３０３にて放熱させることができる。そのため、直火での加熱を止めた後も鍋３００を加熱して被加熱物Ｔ１を加熱または保温することができる。
【００７３】
［加熱調理器］
以下、蓄熱部材１を適用した鍋の一例として加熱調理器４００を説明する。加熱調理器４００は、調理器具４１０と接して、調理器具４１０に入れられた被加熱物Ｔ２を加熱または保温するものである。図７は、加熱調理器４００を示す斜視図である。図７に示すように、加熱調理器４００は、加熱調理器４００の駆動源である熱源４０１と、蓄熱部材１と、刺激手段４０３と、を備える。
【００７４】
蓄熱部材１は、熱源４０１からの熱を受ける蓄熱する。蓄熱部材１を設ける位置については、熱源４０１からの熱を受けることができる限り特に限定されない。
【００７５】
刺激手段４０３は、蓄熱部材１の加圧部５（図１参照）を介してセラミックス粒子１０を加圧し、蓄熱部材１が蓄えた熱を放出させる。蓄熱部材１から放出された熱は、調理器具４１０に放出され、さらに調理器具４１０に入れられた被加熱物Ｔ２が加熱または保温される。
【００７６】
従来の加熱調理器の鍋では、熱源４０１による加熱を止めると調理器具４１０の熱は周囲の空気に放出される。また、被加熱物Ｔ２の熱も直接もしくは調理器具４１０を介して周囲の空気に放出される。一方、本発明の一態様の加熱調理器４００では、直火の熱を受けて蓄熱した蓄熱部材１を、刺激手段４０３にて放熱させることができるため、熱源４０１による加熱を止めた後も調理器具４１０を加熱して被加熱物Ｔ２を加熱または保温することができる。
【００７７】
＜第２実施形態＞
［蓄熱部材］
以下、本発明の第２実施形態を適用した蓄熱部材の一例として、蓄熱部材２を説明する。図８は、蓄熱部材２を示す斜視図である。図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。第２実施形態は、第１実施形態と一部共通している。異なるのは、セラミックス粒子１０が、光による刺激によって放熱して第２固相から第１固相に相転移する性質に着目し、設計したことである。そのため、図８および図９に示すように、蓄熱部材２の照射部６は、セラミックス粒子１０に光照射が可能なように透光性部材９を有している。
【００７８】
蓄熱部材２において、容器２１は円盤状の形態を有する。照射部６は、蓄熱部材２を平面視したときに蓄熱部材の直径方向に沿って設けられている。
【００７９】
セラミックス粒子１０に照射する光としては、セラミックス粒子１０が相転移できる光であれば特に限定されない。セラミックス粒子１０が畜放熱酸化チタンである場合、照射する光として、紫外光から赤外光（波長３５５ｎｍ〜１０６４ｎｍのレーザー光）が使用できる。また、セラミックス粒子１０が畜放熱酸化チタンである場合、照射する光の光量は、０．５×１００ｍＪｃｍ−２・ｐｕｌｓｅ−１〜１５×１００ｍＪｃｍ−２・ｐｕｌｓｅ−１の範囲である。
【００８０】
以下、蓄熱部材２が放熱する原理について説明する。まず、光を、透光性部材９を介して蓄熱部材２の内部空間に向かって照射する。透光性部材９近傍のセラミックス粒子１０は光が直接照射されるので、第２固相から第１固相に相転移して、蓄えた熱を放出する。この熱により、流体媒質が熱膨張することで、蓄熱部材２の内部圧力が上昇する。この圧力によって、光が直接照射されないセラミックス粒子１０が第２固相から第１固相に相転移して、蓄えた熱を放出する。内部圧力の上昇とセラミックス粒子１０の放熱が連鎖的に起こることで、蓄熱部材２全体のセラミックス粒子１０が第２固相から第１固相に相転移して、蓄えた熱を放出する。このようにして、蓄熱部材２は蓄えた熱を放出する。
【００８１】
蓄熱部材２におけるセラミックス粒子１０は、光を照射するまでの期間、蓄熱状態である第２固相の状態を維持することができる。そして、光の照射によって第２固相から第１固相に相転移して、蓄えた熱を放出することができる。つまり、蓄熱部材２に光を照射したときに、蓄えた熱を放出させることができる。よって、蓄熱部材２は任意のタイミングで放熱することができる。以上のことから、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、畜放熱が可能な蓄熱部材が提供される。
【００８２】
なお、本発明の一態様は、上記実施形態に限定されない。
例えば、第１実施形態において、蓄熱部材１には流体媒質１５が充填されている例を示したが、流体媒質１５が充填されていなくてもよい。その場合、セラミックス粒子１０は、隣接するセラミックス粒子１０と接するように充填されているとよい。流体媒質１５が蓄熱部材に充填されていない場合、蓄熱部材の構成がより簡単になるので、蓄熱部材の信頼性を向上させることができる。
【００８３】
また、第１実施形態では、蓄熱部材１を平面視したときに蓄熱部材１の外周によって規定される形状は略円形である例を示したが、形状はこれに限定されない。例えば、蓄熱部材１の外周によって規定される形状は三角形、四角形、多角形などであってもよい。
【００８４】
また、第１実施形態では、容器２０がうずまき状である例を示したが、うずまきのピッチは一定でも、ランダムでもよい。
さらに、容器２０の形態はうずまき状に限定されない。例えば、容器２０は、波状、らせん状であってもよい。
【００８５】
また、第１実施形態では、容器２０は加圧部５に押圧部７を有する例を示したが、さらに透光性部材を備えていてもよい。その場合、蓄熱部材１を放熱させる際は、刺激として圧力または光の少なくとも一方を与えればよい。
【００８６】
また、第２実施形態では、容器２１や照射部６の形態について述べたが、容器２１や照射部６の形態は上記に限定されない。
【００８７】
また、第１実施形態の暖房装置１００および自動車用暖房装置２００、ならびに鍋３００および加熱調理器４００において、蓄熱部材として蓄熱部材１を設ける例を示したが、蓄熱部材２を設けてもよい。その場合、刺激手段１０３〜４０３としては、照射部６を介してセラミックス粒子１０に光照射するものである。
【００８８】
また、第１実施形態の鍋３００では、蓄熱部材１を底壁３０１ａに設ける例を示したが、蓄熱部材１を、側壁３０１ｂに設けてもよいし、底壁３０１ａと側壁３０１ｂとの両方に設けてもよい。
【００８９】
また、上記実施形態において、セラミックス粒子１０の相転移に熱を利用する例を示したが、電流であってもよい。
【００９０】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００９１】
１，２…蓄熱部材、５…加圧部、６…照射部、７…押圧部、９…透光性部材、１０…セラミックス粒子、１５…流体媒質、２０，２１…容器、１００…暖房装置、１０１…バーナー（ヒーター）、１０３，２０３，３０３，４０３…刺激手段、１０７，２０７…熱輸送手段、２００…自動車用暖房装置、２０１…エンジン（駆動源）、３００…鍋、３０１…鍋本体、３０１ａ…底壁、３０１ｂ…側壁、４００…加熱調理器、４０１…熱源、Ｓ…断面積、Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５，Ｗ６…温風
【図１】
2018159002.tif 000004
【図２】
2018159002.tif 000005
【図３】
2018159002.tif 000006
【図４】
2018159002.tif 000007
【図５】
2018159002.tif 000008
【図６】
2018159002.tif 000009
【図７】
2018159002.tif 000010
【図８】
2018159002.tif 000011
【図９】
2018159002.tif 000012