(57)【要約】      （修正有）【課題】電気やガスを直接使用せずに場所、時間を選ばず、設定の治具パネルにより、熱交換を効率よく連続して伝達し、簡便に持ち運べて、簡便な作業で利便性に優れ、寒冷地や災害等緊急の液体流動投滴物の加熱を行い、点滴や輸液の投滴時の温度不具合による苦痛の緩和や解消と体温低下の防止や流動食の加温自動給食に適する繰り返し使用でき、軽薄短小にして軽便な熱交換型簡易加熱器。【解決手段】熱源の潜熱放熱体を支持する放熱部Ａと被流体対象物を導入して熱を吸収するチュ−ブ菅を担持する可変配管治具パタ−ン式パネルを有する吸熱部Ｂの二つの支持体を合掌状に接合して、被加熱流体がチュ−ブ管内を通過する過程で熱源の潜熱放熱により、被加熱対象物を目的の温度に昇温する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源に相変化で吸放熱を行う潜熱蓄熱体を担持して、装脱着できる放熱支持部（Ｂ）と熱吸収部を構成する合成樹脂製軟質チュ−ブ状流通管を担持する支持体に熱伝達調整治具及び流量調整器を装着して、熱吸収支持部（Ａ）を構成する。使用時に該構成部ＢとＡを合掌状に積層して、被加熱流体はチュ−ブ管を介して潜熱蓄熱体と熱交換を行う事を特徴とする液状流体物の加熱器に関する。
【請求項２】
熱源の潜熱蓄熱材が酢酸ナトリウム３水和組成物で系の凝固点／融解点が４０℃から５８℃、単位熱量が７０ｃａｌ／ｍｌから８５ｃａｌ／ｍｌの範囲を用いる。発泡ポリウレタン又は化学繊維になる不織布状フエルトに含浸して脱気処理した材とし、結晶化手段にＳＵＳ、ＣＵ等を予め原型に復元する様に加工した金属片を蓄熱放熱体内に配置して破過冷却の手段とした請求項１記載の潜熱蓄熱体に関する。
【請求項３】
放熱部及び熱吸収部の支持体に断熱を有する合成樹脂、紙器、金属類の複合体から選定して、熱吸収支持部に導入するチュ−ブと接触する治具パタ−ンを複数作成して複合化したパネル盤を装着して、パネルの治具操作により熱交換の効率を自在に調整できる事を特徴とする請求項１記載の支持体に関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、災害、緊急時の医療や介護医療及び電源の確保が困難な野外等の分野で利用できる。潜熱蓄熱組成物は融点付近の温度を相変化が完了するまで一定温度の放熱が持続する特徴を有する。従って該放熱体は温度伝達は接続治具で簡単に熱伝達制御ができる。時、場所を選ばないので運用や使用の範囲を広げる。例えば、災害や緊急の治療に供される輸液の投滴やチュ−ブを介した流動食等の加温を行う加熱器を提供する。
【背景技術】
【０００２】  被加熱対象になる流体物の昇温や保温方法に措いて、従来から電気ヒ−タ−を用いた方法が提案され実化している。治療に供される医薬品の輸液や輸血用血液等は保存において、低温庫又は恒温庫を用いて保存処置が施されている。しかるに医薬輸液、血液等の運用条件は使用直前までその管理が義務づけられている。これらを冬季、人体に未処置のまま投滴すると低温障害など不具合が危ぐされていた。しかし電気式加熱装置は電源がないと使用できない。また、電源を取り外すと保温機能がないから点滴等で適正な温度を維持できなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しょうとする課題】
【０００３】  本発明の加熱器に装着する金属トリガ−を内蔵した潜熱蓄熱体を支持した加熱器の操作と運用は、航空機、鉄道、船舶や一般車輛内、野外及び病院内の移動等での装着に制限されない。設定の潜熱放熱体は物質固有の融点を保有し、該物質は融解した状態が固有の融点以下になると融点付近の一定温度を相変化とともに放熱を始めて凝固が終了するまで、放熱温度を持続する特徴がある。一般的には温度を維持するには放熱負荷と加熱負荷のバランスを制御する事で装置が必要であるが、該加熱器には不要である。また使用前の該潜熱放熱体を過冷却状態で保持して、どこにでも持ち運びができ、電気がなくても使用できる特徴を有する。該装置に提供の素材は金属、プラスチック、紙等で構成できる。熱損失を防止する手段として、発泡ポリスチレン等断熱材成型物の構成材で解決した。軽薄で熱損失を大幅に軽減して、被対象物を流動中に加熱して、被加熱対象物の出口温度を目的温度まで昇温する。放熱体の放熱が終了した後の該放熱体（固体状態）を再融解すれば、何度も繰り返し使用できる熱源となる。機器は単純な構造にできるから故障や障害が起りにくく、簡便な取り扱いで、運用上の作業効率の向上に効果がある。当該機器は軽量で小型化が容易であり、紙器や発泡プラスチックを支持体とした場合は断熱性に優れて安価である。また蓄熱放熱体を除く、構成部位を使い切りにして、資源リサイクルに回せば後処理と保健衛生面及び管理面の負荷を軽減できる。
【０００４】  本発明の熱源として装てんする相変化潜熱放熱物質が電解質系水和物の酢酸ナトリウム系水和物を主材とし融点を４０℃のから５６℃の範囲で設定できる。潜熱蓄熱材の放熱容量は顕熱蓄熱材料、例えば水との比較において、密度や単位所要熱量及び放熱量で約３．６倍と大きく、容積をコンパクトにできる。該、蓄熱物質の性状は物質固有の融点で吸熱して融解、放熱しながら凝固の熱反応を顕して、吸熱と放熱は相（状態変化）液体⇔固体の反応が終了するまで、大きい蓄熱量と一定温度を持続して放出と吸収を行う特徴がある。当技術はこの反応を応用したものである。また過冷却とは物質の融点以下に温度が下がっても相変化を起こさない状態を言う、すなわち融解状態での分子が揺らぎの準安定状態なるとされ、この時、何らかの刺激を受ければ、相変化して安定化（凝固）へ移行する。この物理的化学現象は既に解明が進んでいるが、特に酢酸ナトリウム水和物は特に他の系より過冷却を起こしやすい。破過冷却の手段としては核生成法の手段の一つとして、シ−ド法や刺激による物理的手段が開示されている。
【０００５】  該手法として、米国特許４，４６０，５４６号が開示され、また発明者は研究成果を特許第２５６６４４５号と特公開２００４−１６０４２７号等で既に開示している。本発明はこの事実に基づき、単独又は相和した混合物と、独自の熱伝達手段と構造を詳細に改良し、開示の技術を補い正確で効率のよい加熱器としている。該放熱体の酢酸ナトリウム水和塩の性状の理論値は融点５８．５℃、潜熱量６０カロリ−／グラムであるが、生産物をそのまま使用すると水と結晶物の密度の違いから融解／凝固の過程で水溶液と酢酸結晶と無水物の二層に分離して、原系に回復しないから、熱履歴と共に潜熱蓄熱機能を喪失して使用できなかった。本発明は相分離防止の解決方法として単一多糖類の添加や発泡ポリウレタンや不織布状フエルト等に含浸の手段を用いた処置によって、組成機能の安定を確保している。該潜熱蓄熱放熱体は密度放熱量に優れる熱源として、構成の加熱器を精度の向上と軽量小型化ができる特徴を有する。
【特許文献１】米国特許４，４６０，５４６号
【特許文献２】特許第２５６６４４５号
【特許文献３】特公開２００４−１６０４２７号
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明は潜熱蓄熱組成物を密封する手段として、塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル樹脂の軟包装物あるいは同、ポリオレフィン樹脂になる各種ラミネ−ト積層フィルム包装物や各種のエラスト−マ等の薄膜包装物に充填、脱気密封する方式により熱履歴に好ましい対応である。
【０００７】  一般的に採用される各々の潜熱蓄熱組成物は固有の融点以上で融解し、それ以下では凝固の相状を呈する。すなわち物質を加熱すると熱を吸収しながら融解し、融点以上で液化しながら蓄熱する。また、該物質は融点温度以下で凝固が始まるが、その際、原子の組替え作用で、蓄えたエネルギ−量が放出される。当該熱エネルギ−の放出は蓄熱物質の凝固が完了するまで融点温度を持続する。従って該、潜熱蓄熱材は予め、加熱被対象物に適応する融点をもった潜熱蓄熱組成物を事前に加熱溶解していれば必要に応じて随時、加熱器に装着し、蓄熱体に具備した反復運動をするように工夫した金属片トリガ−を物理的手段（指等で押す）で振動させて潜熱蓄熱体組成物を刺激して結晶化作用させれば容易に放熱を開始できる。
【０００８】  蓄熱放熱体を担持する放熱部と被流体加熱対象物を流通チュ−ブの配管を介して、加熱される吸熱部に分割したものを合掌状に重層して、熱交換する構造を特徴とする。尚、本発明の加熱容器に採用の標記の素材が各種合成樹脂、及び独立気泡性樹脂、紙材、金属材各単独あるいは複合して、断熱層を有する構造体である。潜熱放熱体を充填に採用する包装袋の素材のプラスチック樹脂はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ＡＢＳ、エラストマ−、塩化ビニルから選ばれ、紙質の場合は単独、あるいは接着層／金属箔／紙／断熱層／金属箔／接着層の積層材を用いると経済的に安価であるから衛生安全面で都度、使い捨てにすれば、事後処理は資源リサイクルで現場での作業負担を軽減できる。流体用採用するプラスチック製軟質チュ−ブは流体物の種類、例えば医薬輸液、血液、流動食品等の対応の変更が容易である。本発明の放熱体は一定の温度での放熱を特徴とするが、熱伝達の効果を調整する手段として、吸熱部Ａ内に配置する複数を複合して治具パタ−ン化したパネルで被加熱管の配置を変更することで、任意に熱交換にかかる温度調整や流量調整を木目細やかで適性な供給を症状に併せて選択できる事を容易にした。
【発明の効果】
【０００９】  本発明の該容器は容器内の温度を放熱する潜熱放熱体組成物単独の放熱部と加熱被流体対象物を導入するチュ−ブ管を担持する治具パタ−ンの複数を選定できるよう一体型としたパネル（複数は図示しないが、例えばＳ型、Ｕ型、Ｉ型、り型等のはめ込み式パタ−ン）で単独又は複合して選択することができる。被加熱物と放熱部の接触面を可変することで、熱吸収を効率的に調整できる。さらに流量調整器と併用すれば、よりきめ細かな適温と流量の調整が効果的に実行できる。また吸熱部を外気温度を遮断する断熱支持体で構成して、蓄熱体の熱損失を軽減して、熱による不具合を解消できる。該加熱器は潜熱蓄熱体の放熱温度が任意に設定できるから医療行為に使用される医薬輸液の許容される温度域で昇温と温度を保持し、薬効輸液、輸血の外、流動食の加温に運用できる。加温による流動食にかかる味覚の増進や消化吸収を促進する効果が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】  該機能により、金属トリガ−を内蔵した潜熱蓄熱体の性状は放熱温度を予め設定できて、過冷却状態で蓄熱できるから、運用時にトリガ−で起熱作用をすれば設定温度を放熱する。放熱が終了すれば装置から取り出して、該放熱体を湯せん等の方法で再加熱、融解すれば繰り返し使用できる。また温度調整治具パタ−ンパネルを装置して、被加熱物に適性な温度を伝達調整する。形状及び形態において熱損失を軽減して、装置の軽量小型化ができるなど運用上の利便性を有する加熱／吸熱を行う簡易熱交換型加熱器。
【実施例１】
【００１１】  本発明の実施例である。
表１より選ばれる各系固有の融点を有する電解質物質を調理調整して成る潜熱放熱組成物をオレフィン樹脂ラミネ−ト積層包装袋に該蓄熱材を定量（ｇ）重量を減圧下で密封充填した。以上の構造になる潜熱蓄熱材主成分について実施例を表２に示す。該、試料Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｓを加熱融解し加熱容器に装着して放熱／吸熱について、各系の熱量、融点、及び装置内部温度の項目を計測した。各系３点の熱量の平均数値を表２にに示す。△Ｔ＝２０℃環境温度に措いて実施した各系になる潜熱蓄熱体の計測結果は系の原型理論値とほぼ近い値を示した。表２に標記する主成分の記号はＡ酢酸ナトリウム３水塩原型、Ｂ酢酸ナトリウム３水塩実施に措いての試料。Ｃチオ硫酸ナトリウム、Ｓ水（比較用）。
【表２】
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【実施例２】  本発明に採用するＡ〜Ｃの内、選ばれる酢酸ナトリウム系単独、もしくは他系との割合を任意に調合調整した共晶重合組成物で、原系の融点変更を試みた試料３点の実施例である。比熱０．３５［Ｋｃａｌ／Ｋｇ／℃］密度平均１．４で放熱量に換算した表２の蓄熱材重量を密封充填し、該、蓄熱体に接するように密着重層のチュ−ブ内に輸液にほぼ近い密度に調整した塩水を用いた。予め流速を一定に設定して、配管治具盤を用いて、潜熱蓄熱体を融解／放熱した。表示熱量等の項目は熱流計で、加熱器の入口温度と出口温度は熱電対センサ−とデ−タ−ロガ−を用いて計測した値である。熱量の所要はＤＳＣ計測方法とほぼ、一致した値で結果から熱量は元相理論数値に近いものであった。尚、酢酸ナトリウム３水塩の融点調整になる組成物試料５点を作成して、各々の過冷却と結晶化の手段として金属トリガ−を包装体に同梱して繰り返し実施例では実用を想定して熱履歴の試験を行い、性能の効果について詳細は計測表３に示す。
【表３】
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【発明の効果】
【００１２】  該加熱容器に装着する潜熱放熱物質は、高熱量と一定温度を一定時間維持放熱する性状を持つので、潜熱蓄熱組成物を過冷却状態で維持して運用時に作用させる方法では、放熱温度を一定に保つので温調が不要となり装置の単純小型化と機械的不具合等の障害を減少できる。設定場所に制限されずに持ち運びや操作の効率化と利便性を備えるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】  本発明の流体加熱器の構造実施例を示すものである。
【図１】の図面は図示しない被流体物の供給容器から流体を導入する柔軟なプラスチック製チュ−ブ管（吸熱部）と潜熱放熱体のトリガ−を所定の位置に設置した放熱部を重層して支持する状態を示す、加熱対象である被流体対象物の温度Ａ０が加熱器Ａ内部に配置のチュ−ブ管を介して、潜熱放熱体で昇温されてＡ１に到る熱交換状態を図示した加熱器の斜図である。
【図２】はトリガ−を有する潜熱放熱体を図示した平面図。
【図３】はトリガ−を図示した平面図及び断面図。
【符号の説明】
【００１４】１〜プラスチックチュ−ブ管            ５〜アルミ熱伝導板
２〜配管治具パタ−ン展開図例          ６〜潜熱放熱体及びトリガ−
３〜支持体（断熱容器）                ７〜液体流量調整器
４〜Ａ面／Ｂ面接合固定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年2月6日(2007.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
【実施例１】
本発明の実施例である。
選ばれる各系固有の融点を有する電解質物質を調理調整して成る潜熱放熱組成物をオレフィン樹脂ラミネ−ト積層包装袋に該蓄熱材を定量（ｇ）重量を減圧下で密封充填した。以上の構造になる潜熱蓄熱材主成分について実施例を表１に示す。該、試料Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｓを加熱融解し加熱容器に装着して放熱／吸熱について、各系の熱量、融点、及び装置内部温度の項目を計測した。各系３点の熱量の平均数値を表１に示す。△Ｔ＝２０℃環境温度に措いて実施した各系になる潜熱蓄熱体の計測結果は系の原型理論値とほぼ近い値を示した。表１に標記する主成分の記号はＡ酢酸ナトリウム３水塩原型、Ｂ酢酸ナトリウム３水塩実施に措いての試料。Ｃチオ硫酸ナトリウム、Ｓ水（比較用）。
【表１】
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【実施例２】
本発明に採用するＡ〜Ｃの内、選ばれる酢酸ナトリウム系単独、もしくは他系との割合を任意に調合調整した共晶重合組成物で、原系の融点変更を試みた試料３点の実施例である。比熱０．３５［Ｋｃａｌ／Ｋｇ／℃］密度平均１．４で放熱量に換算した表１の蓄熱材重量を密封充填し、該、蓄熱体に接するように密着重層のチュ−ブ内に輸液にほぼ近い密度に調整した塩水を用いた。予め流速を一定に設定して、配管治具盤を用いて、潜熱蓄熱体を融解／放熱した。表示熱量等の項目は熱流計で、加熱器の入口温度と出口温度は熱電対センサ−とデ−タ−ロガ−を用いて計測した値である。熱量の所要はＤＳＣ計測方法とほぼ、一致した値で結果から熱量は元相理論数値に近いものであった。尚、酢酸ナトリウム３水塩の融点調整になる組成物試料５点を作成して、各々の過冷却と結晶化の手段として金属トリガ−を包装体に同梱して繰り返し実施例では実用を想定して熱履歴の試験を行い、性能の効果について詳細は計測表２に示す。
【表２】
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