(57)【要約】【課題】形状や寸法が外部装置により制限されることなく、且つ、放熱しつづける時間を任意に伸ばすことができる加熱装置を提供することを目的とする。【解決手段】加熱手段と、該加熱手段が放出した熱を一旦貯蔵して徐々に放出することができ、且つ前記加熱手段の中段部を包む熱貯蔵手段と、前記熱貯蔵手段を漏れることなくその内部に密封する密封手段とを備えてなる加熱装置を提供する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段と、該加熱手段が放出した熱を一旦蓄えて徐々に放出することができ、且つ前記加熱手段の中段部を包む熱貯蔵手段と、前記熱貯蔵手段を漏れることなくその内部に密封する密封手段とを備えてなる加熱装置。
【請求項２】
前記熱貯蔵手段は、相変態により前記加熱手段が放出した熱を貯蔵することができ、そしてまたその相変態に伴って貯蔵している熱を徐々に放出することができる相変態物質であることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記密封手段は、両端にそれぞれ開口を有するスリーブ体と、該２つの開口を塞ぐ２つのプラグとからなり、前記相変態物質は前記スリーブ体内に充填されており、前記加熱手段は前記スリーブ体内に延伸し、その両端が前記２つのプラグにそれぞれ設けられている穴を通して前記密封手段外に露出していることを特徴とする請求項２に記載の加熱装置。
【請求項４】
Ｃ字形断面をしていて前記加熱手段を束ねるリング部と、該リング部に等間隔を開けるように配置され、且つ前記リング部から前記スリーブ体の内周面に向けて突出するように形成されてなる複数の突起部とを有するワイヤスペーサーを更に備えていることを特徴とする請求項２に記載の加熱装置。
【請求項５】
前記密封手段が湾曲自在になるよう、前記スリーブ体が可撓性を有していることを特徴とする請求項２に記載の加熱装置。
【請求項６】
前記密封手段が、平面部及び該平面部から突起して畝を形成するリブ層と、該リブ層と結合して溝の開口を覆う平面層とを備えていることを特徴とする請求項２に記載の加熱装置。
【請求項７】
前記平面層と結合している保護層と、前記平面層と前記保護層の間に挟まれている温度感知手段及び温度制御手段を更に備えていることを特徴とする請求項６に記載の加熱装置。
【請求項８】
前記畝はジグザグに湾曲して延伸することを特徴とする請求項６に記載の加熱装置。
【請求項９】
前記密封手段に取付けられている温度感知手段及び温度制御手段を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は加熱装置に関し、特に、違う相に変えることができる柔軟な素材が充填されていて形状を自由に変化する加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すのは従来の加熱装置の一例として特許文献１において開示されたカイロである。該カイロ１００は、密封された袋７の中に飽和酢酸ナトリウム水溶液７０と起動器７２を入れ、起動器７２が酢酸ナトリウム水溶液７０の結晶化を促して熱を放出させることができる。また、酢酸ナトリウム水溶液７０の結晶化による放熱が終ったあと、該カイロ１００を熱湯の中に浸けたり電子レンジで加熱したりすると、外部装置による加熱によって、酢酸ナトリウム水溶液７０はまた熱を吸収して液相に戻り、再び放熱できる状態に復元することができる。
【特許文献１】特開２０００−３４２６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記のように、該従来のカイロ１００を使用済みの状態から放熱できる状態に復元するには、熱湯の中に浸けることや電子レンジで加熱することなど外部装置による加熱が必要であるので、その形状や寸法はその加熱を行う外部装置により制限される欠点がある。更に、相の変化によって効率よく熱を貯蔵して放熱することができるといっても、熱を放出できるのは外部の温度に対応する相に戻るまでの時間内に限られているので、一定の容積の下では一回の加熱を経た後の放熱時間を伸ばすことが難しい欠点もある。
【０００４】
上記従来の加熱装置が持つ問題点に鑑みて、本発明は形状や寸法が外部装置により制限されることなく、且つ、放熱しつづける時間を任意に伸ばすことができる加熱装置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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、加熱手段と、該加熱手段が放出した熱を一旦蓄えて徐々に放出することができ、且つ前記加熱手段の中段部を包む熱貯蔵手段と、前記熱貯蔵手段を漏れることなくその内部に密封する密封手段とを備えてなる加熱装置を提供する。
【０００６】
上記本発明の加熱装置において、前記熱貯蔵手段は、相変態により前記加熱手段が放出した熱を貯蔵することができ、そしてまたその相変態に伴って貯蔵している熱を徐々に放出することができる相変態物質を用いることが好ましい。
【０００７】
上記本発明の加熱装置において、更に前記密封手段に取付けられている温度感知手段及び温度制御手段を備えることが好ましい。
【０００８】
上記本発明の加熱装置において、前記密封手段は、両端にそれぞれ開口を有するスリーブ体と、該２つの開口を塞ぐ２つのプラグとからなり、前記相変態物質は前記スリーブ体内に充填されており、前記加熱手段は前記スリーブ体内に延伸し、その両端が前記２つのプラグにそれぞれ設けられている穴を通して前記密封手段外に露出するように構成することができる。
【０００９】
上記密封手段がスリーブ体を有する本発明の加熱装置は、更にＣ字形断面をしていて前記加熱手段を束ねるリング部と、該リング部に等間隔を開けるように配置され、且つ前記リング部から前記スリーブ体の内周面に向けて突出するように形成されてなる複数の突起部とを有するワイヤスペーサーを備えることが好ましい。
【００１０】
更に、上記密封手段がスリーブ体による本発明の加熱装置において、前記密封手段が湾曲自在になるよう、前記スリーブ体が可撓性を有する材料を用いて形成することが好ましい。
【００１１】
また、本発明の加熱装置において、前記密封手段が、平面部及び該平面部から突起して畝を形成するリブ層と、該リブ層と結合して溝の開口を覆う平面層とからなり、そして前記相変態物質を前記溝内に充填するように構成することもできる。
【００１２】
上記密封手段がリブ層を有する本発明の加熱装置において、更に、前記平面層と結合している保護層と、前記平面層と前記保護層の間に挟まれている温度感知手段及び温度制御手段を備えるように構成することが好ましい。
【００１３】
上記密封手段が前記リブ層を有する本発明の加熱装置において、前記畝はジグザグに湾曲して延伸することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
上記構成によれば、本発明の加熱装置は加熱手段を内蔵するので、その形状や寸法が外部装置により制限されることはない。従って、本発明の加熱装置の用途は従来のものより大幅に広くなる。
【００１５】
また、加熱手段が放出した熱は一旦熱貯蔵手段に吸収貯蔵されてから徐々に放出されるので、加熱手段による加熱が止まっても、熱貯蔵手段６はゆっくり相を変えると共に貯蔵している熱を放出し続けることができるので、加熱手段による加熱が断続であっても、熱貯蔵手段は持続的に熱を放出することができる。
【００１６】
更に、加熱手段として電熱ワイヤを用いる場合、電熱ワイヤに対する電気の供給が暫く絶えても持続的に熱を放出することができるので、電気供給の時間間隔を上手く制御できれば、電気エネルギーを節約しながら長時間にわたって熱を放出しつづけることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下は図２〜図６を参照しながら本発明の加熱装置の第１の好ましい実施形態について詳しく説明する。
【００１８】
図示のように、本発明の加熱装置の第１の好ましい実施形態は、加熱手段３と、加熱手段３が放出した熱を一旦貯蔵して徐々に放出することができ、且つ前記加熱手段３の中段部３１を包む熱貯蔵手段６と、前記熱貯蔵手段６を漏れることなくその内部に密封する密封手段４とを備えている。この実施形態において、加熱手段３は、金属又はカーボンファイバー材からなる電熱ワイヤを採用している。
【００１９】
この実施形態において、前記熱貯蔵手段６として相の変化により加熱手段３が放出した熱を吸収して貯蔵することができ、そしてまたその相の変化に伴って貯蔵している熱を徐々に放出することができる相変態物質を用いるが、空気や水など他の物質を熱貯蔵手段６として用いることもできる。ただし、熱貯蔵手段６による熱を貯蔵する効率と放出しつづける時間は、使用する材料によって大きく左右される。
【００２０】
この実施形態において、密封手段４は両端にそれぞれ開口を有するスリーブ体４１と、該２つの開口を塞ぐ２つのプラグ４２、４２とからなり、前記熱貯蔵手段６はスリーブ体４１内に充填されて、そして加熱手段３としての電熱ワイヤはスリーブ体４１内に延伸し、その両端が前記２つのプラグ４２、４２、にそれぞれ設けられている通孔４２１、４２１を通して密封手段４の外に露出している。
【００２１】
加熱手段３としての電熱ワイヤの露出する両端を電源手段と接続させて電流を流すと、加熱手段３により放出される熱は熱貯蔵手段６として用いる相変態物質に吸収される。熱を吸収した相変態物質は、相の変化によって熱を貯蔵することができる。電源手段が供給する電流がなくなり加熱手段３による加熱が止まっても、相変態物質はゆっくり相を変えると共に貯蔵している熱を徐々に放出し続けることができるので、加熱手段に供給する電流が少量または断続であっても、相変態物質を使用することによって持続的に熱を放出できる。
【００２２】
また、本発明の加熱装置は加熱手段を内蔵するので、その形状や寸法が外部装置により制限されることなく、更に、電気の供給が暫く絶えても持続的に熱を放出することができるので、電気供給を供給する時間を上手く制御できれば、電気エネルギーを節約しながら長時間にわたって熱を放出しつづけることができる。
【００２３】
更に、スリーブ体４１は可撓性を有する材料を用いて湾曲自在に形成されたので、用途に応じて形状を自在に変えることができる。例えば、図３に示すように、ジグザグに曲げて大面積の加熱を行うことができる。
【００２４】
更に、この第１の実施形態は図６に示すように、Ｃ字形断面をしていて加熱手段３としての電熱ワイヤを束ねるリング部５０と、該リング部５０に等間隔を開けるように配置され、且つリング部５０からスリーブ体４１の内周面に向けて突出するように形成されてなる複数の突起部５２、５２、５２とを有するワイヤスペーサー５を備えることによって、熱貯蔵手段６と接触する面積を増やして加熱手段３としての電熱ワイヤにより放出される熱を一層効率よく熱貯蔵手段６に伝えることが好ましい。
【００２５】
更に、この第１の実施形態の加熱装置の長さが増えると、加熱手段３としての電熱ワイヤのスリーブ体４１内の位置は重力に影響されやすくなって、熱を均一に熱貯蔵手段６に伝えることができなくなるが、ワイヤスペーサー５を配置することによって、加熱手段３としての電熱ワイヤとスリーブ体４１の内周面との接触を防ぐことが出来、そして加熱手段３のスリーブ体４１内の位置を正すことができる。
【００２６】
この第１の実施形態において、プラグ４２、４２はスリーブ体４１と同じ材料を用い、２つのプラグ４２、４２にそれぞれ形成されている通孔４２１、４２１は互いに対応しあう位置に形成されているので、電熱ワイヤはスリーブ体４１の延伸方向に沿ってそ内に配置される。さらに、通孔４２１、４２１と加熱手段３としての電熱ワイヤの両端の間にある隙間に防水材を充填することによって、熱貯蔵手段６を漏れることなく密封手段４の中に封じることができる。
【００２７】
その上、図４と図５に示すように、この第１の実施形態の加熱装置は更に温度感知手段１４及び温度制御手段１５を更に備えることが好ましい。
【００２８】
図示のように、温度感知手段１４は密封手段４の外表面に絡みつくように取付けられており、温度制御手段１５は温度感知手段１４及び加熱手段に電気を供給する電源手段と電気的に接続するように構成されることが好ましい。
【００２９】
加熱装置の温度が第１の所定温度に達することを温度感知手段１４が感知すると、温度制御手段１５は前記電源手段に供給する電気を切るように制御信号を出力する。また、加熱装置の温度が第２の所定温度まで下がったことを温度感知手段１４が感知すると、温度制御手段１５は前記電源手段に電気を供給し始めるように制御信号を出力する。このように、電源手段を制御して電気の供給を断続的にすることによって、電気エネルギーを節約しながら長時間にわたって加熱装置の温度を一定のレベルに保たせ、熱を放出させつづけることができる。
【００３０】
図７は上記本発明の第１の実施形態の変化例の構成を示す分解図であり、この変化例は図２とほぼ同じ構成を示しており、唯一異なる点は、スリーブ体４１が有する２つの開口を塞ぐ２つのプラグ４２、４２には、加熱手段３としての電熱ワイヤの両端を露出させるための通孔４２１、４２１以外に、それぞれ熱貯蔵手段６をスリーブ体４１内に注入するための注入孔４２２、４２２が開いているところである。熱貯蔵手段６をスリーブ体４１内に注入した後の注入孔４２２、４２２は、防水材を充填して塞ぐことが好ましい。
【００３１】
図８は本発明の加熱装置の第２の実施形態の構成を示す要部断面図であり、この加熱装置７は第１の実施形態と同じく、加熱手段３として電熱ワイヤを用い、密封手段４Ｂの中に熱貯蔵手段６として相変態物質を充填しているが、密封手段４Ｂの形は第１の実施形態と大きく異なっている。この実施形態において、密封手段４Ｂは、平面部４３１及び該平面部４３１から突起して、図中の下方に向けて開口し、ジグザグに湾曲して延伸する溝４５を画成する畝４３２からなるリブ層４３と、該リブ層４３と結合して溝４５の開口を覆う平面層４４とからなり、加熱手段３として電熱ワイヤは畝４３２及び平面層４４により囲まれる溝４５の中に、溝４５の延伸方向に沿って延伸するように配置され、前記熱貯蔵手段６も溝４５の中に充填されている。
【００３２】
更に、この実施形態において、密封手段４Ｂはリブ層４３の反対側に平面層４４と結合する保護層４６と、平面層４４と保護層４６の間に挟まれている温度感知手段１４及び温度制御手段１５（図示せず）を更に備えている。
【００３３】
本発明の加熱装置の第２の実施形態は、例えばジャケットなどの服の一部として用いることが出来る。この場合、リブ層４３のある一面を服の裏側に配置し、保護層４６のある一面を表側に配置することによって、熱を貯蔵する熱貯蔵手段６を寒い外気から隔離して外気と熱貯蔵手段６の温度差による急速な放熱を避けて給電なしでの放熱時間を延ばすことができる。また、温度感知手段１４及び温度制御手段１５については、第１の実施形態と同じ機能を発揮することが出来る。
【００３４】
図９は本発明の第２の実施形態を製造するとき、熱貯蔵手段６の充填方法を示す説明図であり、図示のように、該加熱装置には畝４３２及び平面層４４により囲まれる溝４５と連通する注入チューブ１９と、少なくとも１本（図中では２本）の排気チューブ１９ａが取付けられており、熱貯蔵手段６は注入チューブ１９により溝４５に注入され、そして熱貯蔵手段６に含まれる気泡は、排気チューブ１９ａを通して排出するので、排気チューブ１９ａは注入チューブ１９より高い位置に取付けられている。
【００３５】
ちなみに、この第２の実施形態において、温度感知手段１４や温度制御手段１５は必要不可欠な要素ではなく、それらを省略してもこの第２の実施形態は機能することが出来る。また、熱貯蔵手段６として第1の実施形態と同じく相変態物質を用いるが、空気や水など他の物質を熱貯蔵手段６として用いることもできる。ただし、熱貯蔵手段６による熱を貯蔵する効率と放出しつづける時間は、使用する材料によって大きく左右される。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
上記構成によれば、本発明の加熱装置は加熱手段を内蔵するので、その形状や寸法が外部装置により制限されることはない。従って、本発明の加熱装置の用途は従来のものより大幅に広くなっている。
【００３７】
また、加熱手段が放出した熱は一旦熱貯蔵手段に吸収貯蔵されてから徐々に放出されるので、加熱手段による加熱が止まっても、熱貯蔵手段６はゆっくり相を変えると共に貯蔵している熱を放出し続けることができるので、加熱手段による加熱が断続であっても、熱貯蔵手段は持続的に熱を放出することができる。
【００３８】
更に、加熱手段として電熱ワイヤを用いる場合、電熱ワイヤに対する電気の供給が暫く絶えても持続的に熱を放出することができるので、電気供給を供給する時間を上手く制御できれば、電気エネルギーを節約しながら長時間にわたって熱を放出しつづけることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来の加熱装置の一例の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の加熱装置の第１の実施形態の構成を示す分解図である。
【図３】同実施形態の加熱装置の曲がる様子を示す説明図である。
【図４】同実施形態の加熱装置に取付けられる温度感知手段を示す要部側視図である。
【図５】同実施形態の加熱装置に取付けられる温度制御手段を示す要部側視図である。
【図６】同実施形態の加熱装置が有するワイヤスペーサーの構成を示す断面図である。
【図７】同実施形態の変化例の構成を示す分解図である。
【図８】本発明の加熱装置の第２の実施形態の構成を示す要部断面図である。
【図９】図９は本発明の第２の実施形態を製造するとき、熱貯蔵手段として用いる相変態物質の充填方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１４…温度感知手段、１５…温度制御手段、１９…注入チューブ、１９ａ…排気チューブ、３…加熱手段、３１…中段部、４…密封手段、４１…スリーブ体、４２、４２…プラグ、４２１、４２１…通孔、４２２、４２２…注入孔、４３…リブ層、４３１…平面部、４３２…リブ、４４…平面層、４５…溝、４６…保護層、４Ｂ…密封手段、５…ワイヤスペーサー、５０…リング部、５２…突起部、６…熱貯蔵手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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