(57)【要約】【課題】長時間に亘って所定温度を維持することができ、しかも蓄熱作業を短時間で手間をかけずに行うことのできる蓄熱体及び蓄熱体の加熱システムを提供する。【解決手段】蓄熱体１０に粉状の蓄熱材１１を設けるとともに、蓄熱材１１の各粉粒１１ａをコア材１１ｂとカプセル部材１１ｃとから構成し、コア材１１ｂは所定温度で固相から液相に相変化することから、蓄熱体１０が長時間に亘って所定温度を維持することができる。また、各粉粒１１ａのカプセル部材１１ｃの外側部材１１ｅが電磁誘導によって加熱可能な金属材料から成るので、蓄熱体１０の量に拘わらず、蓄熱体１０の全体を電磁誘導によって短時間で加熱することができる。【選択図】図２
2008202856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁誘導によって加熱可能な蓄熱体において、
粉状の蓄熱材を備え、
蓄熱材の各粉粒を、所定温度で固相から液相に相変化するコア材と、コア材を収容するカプセル部材とから構成し、
蓄熱材の各粉粒のうち少なくとも一部の粉粒のコア材及び／またはカプセル部材が電磁誘導によって加熱可能な金属を有する
ことを特徴とする蓄熱体。
【請求項２】
電磁誘導によって加熱可能な蓄熱体において、
粉状の蓄熱材と、
蓄熱材内に混在する電磁誘導によって加熱可能な複数の金属粒とを備え、
蓄熱材の各粉粒を、所定温度で固相から液相に相変化するコア材と、コア材を収容するカプセル部材とから構成した
ことを特徴とする蓄熱体。
【請求項３】
任意の器具内に設けられた蓄熱体を電磁誘導によって加熱する蓄熱体の加熱システムにおいて、
前記蓄熱体を電磁誘導によって加熱可能な加熱用コイルと、
前記任意の器具に設けられ、蓄熱体の温度を検出する温度検出手段と、
温度検出手段による検出温度に基づいて加熱用コイルに通電させる電流量を制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とする蓄熱体の加熱システム。
【請求項４】
前記温度検出手段を接触式の温度センサから構成した
ことを特徴とする請求項３記載の蓄熱体の加熱システム。
【請求項５】
前記蓄熱体に他の部分よりも温度上昇の早い早期昇温部を設け、
温度検出手段によって早期昇温部の温度を検出するように構成した
ことを特徴とする請求項３または４記載の蓄熱体の加熱システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クッションやカーペットの熱源、衣類や履物の熱源、保温器具の熱源、食材の加熱や保温を行う食器の熱源、建材の熱源などに用いられる蓄熱体及び蓄熱体の加熱システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の蓄熱体としては、粉状の蓄熱材を有しており、蓄熱材の各粉粒が、塩化マグネシウム・６水塩などの所定温度で固相から液相に相変化するコア材と、コア材を収容するプラスチック製のカプセル部材とから構成され、コア材が相変化する際の潜熱を利用して蓄熱することにより、長時間に亘って所定温度を維持できるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）
また、この種の蓄熱体を有する保温器具としては、蓄熱体を収容する袋部材と、袋部材に接触するように設けられ、ニクロム線の発熱を利用して発熱するヒータと、蓄熱体及びヒータを覆うように設けられた断熱材とを備え、ヒータを電源に接続して蓄熱体を加熱し、蓄熱体に蓄えられた熱によって患部を温めるようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００７−０２１２９９号公報
【特許文献２】特開２００１−１２９０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記保温器具では、蓄熱体を収容している袋部材がヒータに接触し、ヒータによって袋部材内の蓄熱体が加熱されるようになっているので、袋部材内においてヒータに近い側から蓄熱体が加熱される。ここで、コア材やカプセル部材は金属等のように熱伝導性の優れた材料ではないので、蓄熱体が全体に亘って加熱されるまでに長時間を要する。即ち、蓄熱作業に長時間を要するという問題点があった。
【０００４】
また、前記保温器具では、一回の蓄熱作業で使用できる時間を長くするためには、袋部材内の蓄熱体の量を増加する必要があるが、蓄熱体の量を増加すると前記問題点がより顕著になる。
【０００５】
さらに、前記保温器具では、ヒータを電源に接続して蓄熱作業を行うようになっているので、ヒータを電源に接続するためのコードが必要になるとともに、ヒータを電源に接続する作業が必要になり、蓄熱作業に手間がかかるという問題点があった。
【０００６】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、長時間に亘って所定温度を維持することができ、しかも蓄熱作業を短時間で手間をかけずに行うことのできる蓄熱体及び蓄熱体の加熱システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前記目的を達成するために、電磁誘導によって加熱可能な蓄熱体において、粉状の蓄熱材を備え、蓄熱材の各粉粒を、所定温度で固相から液相に相変化するコア材と、コア材を収容するカプセル部材とから構成し、蓄熱材の各粉粒のうち少なくとも一部の粉粒のコア材及び／またはカプセル部材が電磁誘導によって加熱可能な金属を有している。
【０００８】
これにより、蓄熱材の各粉粒はコア材とカプセル部材とから構成されており、コア材は所定温度で固相から液相に相変化することから、蓄熱材の各粉粒のコア材が液相になるまで熱が加えられると、各粉粒はコア材が相変化する所定温度に長時間に亘って保持される。また、各粉粒のうち少なくとも一部の粉粒のコア材及び／またはカプセル部材が電磁誘導によって加熱可能な金属を有することから、電磁誘導を用いた加熱手段によって高周波で磁束が変化する磁力線を加えると、前記少なくとも一部の粉粒に誘導電流が流れ、その粉粒がジュール熱によって加熱される。即ち、蓄熱体の量に拘わらず、蓄熱体の全体を短時間で加熱することができる。また、電磁誘導を用いた加熱手段によって加熱可能であることから、蓄熱体を加熱するために別途ヒータを設けてそのヒータを電源に接続する必要がない。
【０００９】
また、本発明は、電磁誘導によって加熱可能な蓄熱体において、粉状の蓄熱材と、蓄熱材内に混在する電磁誘導によって加熱可能な複数の金属粒とを備え、蓄熱材の各粉粒を、所定温度で固相から液相に相変化するコア材と、コア材を収容するカプセル部材とから構成している。
【００１０】
これにより、蓄熱材の各粉粒はコア材とカプセル部材とから構成されており、コア材は所定温度で固相から液相に相変化することから、蓄熱材の各粉粒のコア材が液相になるまで熱が加えられると、各粉粒はコア材が相変化する所定温度に長時間に亘って保持される。また、電磁誘導によって加熱可能な複数の金属粒が蓄熱材内に混在することから、電磁誘導を用いた加熱手段によって高周波で磁束が変化する磁力線を加えると、各金属粒に誘導電流が流れ、各金属粒がジュール熱によって加熱される。即ち、蓄熱体の量に拘わらず、蓄熱体の全体を短時間で加熱することができる。また、電磁誘導を用いた加熱手段によって加熱可能であることから、蓄熱体を加熱するために別途ヒータを設けてそのヒータを電源に接続する必要がない。
【００１１】
また、本発明は、任意の器具内に設けられた蓄熱体を電磁誘導によって加熱する蓄熱体の加熱システムにおいて、前記蓄熱体を電磁誘導によって加熱可能な加熱用コイルと、前記任意の器具に設けられ、蓄熱体の温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段による検出温度に基づいて加熱用コイルに通電させる電流量を制御する制御手段とを備えている。
【００１２】
これにより、任意の器具にもうけられた温度検出手段によって蓄熱体の温度が検出されることから、任意の器具とは別の機器に温度検出手段が設けられ、その温度検出手段によって任意の器具内に設けられた蓄熱体の温度を測定する場合と比較し、蓄熱体の温度を容易且つ確実に検出することができ、その検出温度に基づいて加熱用コイルに通電させる電流量を制御することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の蓄熱体では、各粉粒はコア材が相変化する所定温度に長時間に亘って保持されるので、長時間に亘って所定温度を維持することができる。また、蓄熱体の量に拘わらず、蓄熱体の全体を短時間で加熱することができ、さらに、蓄熱体を加熱するために別途ヒータを設けてそのヒータを電源に接続する必要がないので、蓄熱作業を短時間で手間をかけずに行うことができ、例えば蓄熱体を備えたクッションをスポーツ観戦の際に貸出す場合は、貸出しするクッションの蓄熱作業を手間をかけずに短時間で行うことができる。
【００１４】
また、本発明の蓄熱体の加熱システムは、任意の器具内に設けられた蓄熱体の温度を容易且つ確実に検出することができるので、例えば蓄熱体を備えたクッションをスポーツ観戦の際に貸出す場合は、貸出しするクッションの蓄熱体の温度管理を容易且つ確実に行うことができ、蓄熱作業の時間短縮及びクッションの耐久性向上を図る上で極めて有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１乃至図４は本発明の第１実施形態を示すもので、図１は蓄熱体を構成する粉粒の断面図、図２は蓄熱体を備えたクッションの断面図、図３は電磁誘導加熱装置のブロック図、図４は電磁誘導加熱装置の制御部の動作を示すフローチャートである。
【００１６】
本実施形態の蓄熱体１０は粉状の蓄熱材１１と金属部材１２とから構成されている。また、蓄熱材１１の各粉粒１１ａは、例えば４０℃で固相から液相に相変化するコア材１１ｂと、コア材１１ｂを収容するカプセル部材１１ｃとから構成されている。蓄熱材１１の各粉粒１１ａの粒径は数μｍ乃至数ｍｍであり、数μｍ乃至数百μｍのものが好ましい。
【００１７】
コア材１１ｂの例としては、塩化マグネシウム・６水塩、酢酸ナトリウム・３水塩、硝酸マグネシウム・２水塩等の無機化合物系のものや、パラフィンやステアリン酸等の有機化合物系のものが挙げられる。カプセル部材１１ｃは、コア材１１ｂを収容するように形成された内側部材１１ｄと、内側部材１１ｄを覆うように形成された外側部材１１ｅとを有する。内側部材１１ｄはメラミン、ナイロン等のプラスチック材料から成り、外側部材１１ｅは金属材料から成る。
【００１８】
コア材１１ｂを内側部材１１ｄで収容したものの例としては、三菱製紙株式会社製のサーモメモリー（商標）が挙げられる。即ち、本実施形態の蓄熱体１０の蓄熱材１１を構成する各粉粒１１ａは、コア材１１ｂを収容した内側部材１１ｄ（例えばサーモメモリー）が外側部材１１ｅで覆われることにより形成されている。
【００１９】
また、コア材１１ｂを収容した内側部材１１ｄの表面に全面に亘って金属めっきを施すことにより外側部材１１ｅが形成されている。即ち、コア材１１ｂを収容した複数の内側部材１１ｄをバレル内に挿入するとともに、バレルをめっき浴中に浸漬し、電気めっきによってバレル内の内側部材１１ｄの表面に金属めっきを施すことにより、内側部材１１ｄの表面に外側部材１１ｅが形成される。即ち、コア材１１ｂを収容した内側部材１１ｄの表面にバレルめっきによって外側部材１１ｅを形成することができる。また、外側部材１１ｅは電磁誘導によって加熱可能な金属材料から成る。電磁誘導によって加熱可能な金属材料としては鉄やニッケルなどが代表的であるが、近年の電磁誘導加熱装置の性能向上により、アルミニウムや銅なども電磁誘導によって加熱可能な金属材料に含まれるようになってきている。
【００２０】
金属部材１２は電磁誘導によって加熱可能な金属材料から成り、後述する電磁誘導加熱装置３０の加熱用コイル３１の径方向に延びるように形成されている。蓄熱体１０が後述する電磁誘導加熱装置３０によって加熱されると、蓄熱材１１よりも金属部材１２の方が早く温度上昇するように、金属部材１２の材質及び形状が設定されている。尚、金属部材１２は特許請求の範囲に記載した早期昇温部に相当する。
【００２１】
本実施形態の蓄熱体１０はクッション２０内に熱源として設けられている。クッション２０は、蓄熱体１０と、蓄熱体１０を収容している袋部材２１と、袋部材２１の下面に沿って延びるように設けられた反射部材２２と、袋部材２１及び
反射部材２２を収容するように形成されたクッション本体２３と、クッション本体２３内に設けられ、蓄熱体１０の金属部材１２の温度を検出する接触式の温度センサ２４と、クッション本体２３内に設けられ、温度センサ２４によって検出された検出温度Ｔを送信可能な周知の送信器２５とを備えている。
【００２２】
袋部材２１は蓄熱体１０を封入可能に形成されている。袋部材２１を形成する材料の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル等の可撓性を有するプラスチック製シートや、電磁誘導によって加熱されない金属製フィルムや、電磁誘導によって加熱されない金属が表面に蒸着されたプラスチック製フィルムが挙げられる。袋部材２１は前述のシートやフィルムを１枚または複数枚用いて蓄熱体１０を封入している。
【００２３】
反射部材２２は蓄熱体１０から生ずる輻射熱のうち下方に向かう輻射熱を上方に向かって反射するために設けられている。このため、蓄熱体１０から生ずる熱が効率良くクッション２０上の支持対象物に伝わる。反射部材２２を形成する材料の例としては、電磁誘導によって加熱されない金属製フィルムや、電磁誘導によって加熱されない金属が表面に蒸着されたプラスチック製フィルムが挙げられる。
【００２４】
クッション本体２３を形成する材料の例としては、発泡ポリウレタン等の発泡素材や、ナイロン、ポリエステル、キュプラ、綿等の繊維材料が挙げられる。即ち、クッション本体２３は可撓性を有しているので、クッション２０は任意の支持対象物を軟らかく支持することができる。
【００２５】
以上のように構成されたクッション２０は電磁誘導加熱装置３０によって加熱される。電磁誘導加熱装置３０は、蓄熱体１０を電磁誘導によって加熱可能な周知の加熱用コイル３１と、加熱用コイル３１に通電させる電流量を制御可能な周知のマイクロコンピュータから成る制御部３２と、制御部３２に接続され、クッション２０の送信器２５から送信される検出温度Ｔを受信可能な周知の受信器３３と、制御部３２に接続されたスタートボタン３４とを有する。
【００２６】
クッション２０は、電磁誘導加熱装置３０によって蓄熱材１１の各粉粒１１ａの外側部材１１ｅが加熱され、その熱が蓄熱材１１の各粉粒１１ａのコア材１１ｂによって蓄熱されるようになっている。
【００２７】
例えば、クッション２０を外気温が５℃の場所に放置しておくと、蓄熱体１０も５℃となり、蓄熱材１１の各粉粒１１ａのコア材１１ｂが固相となる。この状態で、クッション２０を電磁誘導加熱装置３０上に載置し、電磁誘導加熱装置３０の加熱用コイル３１に高周波電流を通電すると、高周波で磁束が変化する磁力線が蓄熱体１０に加わり、金属部材１２に誘導電流が流れるとともに、各粉粒１１ａの外側部材１１ｅに誘導電流が流れ、金属部材１２及び各粉粒１１ａの外側部材１１ｅがジュール熱によって加熱される。即ち、蓄熱体１０の量に拘わらず、蓄熱体１０の全体を短時間で加熱することができる。各粉粒１１ａの外側部材１１ｅが加熱されると、その熱がコア材１１ｂに加わり、コア材１１ｂは４０℃で固相から液相に相変化するとともに、固相から液相に相変化する際の潜熱を利用して蓄熱する。
【００２８】
ここで、電磁誘導加熱装置３０によって蓄熱体１０の加熱を行う際には、蓄熱体１０の温度が袋部材２１の耐熱温度を超えないようにするとともに、蓄熱体１０の温度がコア材１１ｂの相変化温度である４０℃以上になるようにする必要があるので、制御部３２は蓄熱体１０の温度に基づいて加熱用コイル３１に通電させる電流量を制御するようになっている。この時の制御部３２の動作について図４のフローチャートを参照しながら説明する。
【００２９】
先ず、スタートボタン３４が操作されると（Ｓ１）、加熱用コイル３１に所定量の電流を通電させる（Ｓ２）。続いて、クッション２０に設けられた送信器２５から送信される温度センサ２４の検出温度Ｔと低温側所定温度ＴＬ（コア材１１ｂの相変化温度よりも高い温度）とを比較し、検出温度Ｔが低温側所定温度ＴＬ以上になり（Ｓ３）、スタートボタン３４の操作から所定時間が経過していない状態で（Ｓ４）、クッション２０に設けられた送信器２５から送信される温度センサ２４の検出温度Ｔと高温側所定温度ＴＨ（袋部材２１の耐熱温度に応じた温度）とを比較し、検出温度Ｔが高温側所定温度ＴＨ以上になると（Ｓ５）、加熱用コイル３１に通電させる電流を遮断する（Ｓ８）。また、スタートボタン３４の操作から所定時間が経過せず（Ｓ４）、検出温度Ｔが高温側所定温度ＴＨよりも低い状態で（Ｓ５）、検出温度Ｔが低温側所定温度ＴＬ以下になると（Ｓ６）、加熱用コイル３１に所定量の電流を通電させる（Ｓ７）。また、スタートボタン３４の操作から所定時間が経過すると（Ｓ４）、加熱用コイル３１に通電させる電流を遮断する（Ｓ９）。
【００３０】
このように、本実施形態によれば、蓄熱体１０に粉状の蓄熱材１１を設けるとともに、蓄熱材１１の各粉粒１１ａをコア材１１ｂとカプセル部材１１ｃとから構成し、コア材１１ｂは４０℃で固相から液相に相変化することから、蓄熱材１１の各粉粒１１ａのコア材１１ｂが液相になるまで熱が加えられると、各粉粒１１ａはコア材１１ｂが相変化する４０℃に長時間に亘って保持され、蓄熱体１０が長時間に亘って所定温度を維持することができる。
【００３１】
また、各粉粒１１ａのカプセル部材１１ｃの外側部材１１ｅが電磁誘導によって加熱可能な金属材料から成るので、電磁誘導加熱装置３０によって高周波で磁束が変化する磁力線を加えると、各粉粒１１ａの外側部材１１ｅに誘導電流が流れ、各粉粒１１ａの外側部材１１ｅがジュール熱によって加熱される。即ち、蓄熱体１０の量に拘わらず、蓄熱体１０の全体を短時間で加熱することができる。さらに、蓄熱体１０が電磁誘導加熱装置３０によって加熱可能であり、蓄熱体１０を加熱するために別途ヒータを設けてそのヒータを電源に接続する必要がないので、蓄熱作業を短時間で手間をかけずに行うことができる。従って、クッション２０をスポーツ観戦の際に貸出す場合は、貸出しするクッション２０の蓄熱作業を手間をかけずに短時間で行うことができる。
【００３２】
また、蓄熱体１０を電磁誘導によって加熱可能な加熱用コイル３１と、クッション２０に設けられ、蓄熱体１０の温度を検出する温度センサ２４と、温度センサ２４による検出温度Ｔに基づいて加熱用コイル３１に通電させる電流量を制御する制御部３２とを備えているので、電磁誘導加熱装置３０に温度センサが設けられ、その温度センサによってクッション２０内に設けられた蓄熱体１０の温度を測定する場合と比較し、蓄熱体１０の温度を容易且つ確実に検出することができる。従って、蓄熱体１０の温度をコア材１１ｂの相変化温度よりも高い温度に維持しながら、蓄熱体１０の温度を袋部材２１の耐熱温度よりも高くならないように調整することができる。即ち、蓄熱体１０の温度管理を容易且つ確実に行うことができ、蓄熱作業の時間短縮及びクッション２０の耐久性向上を図る上で極めて有利である。
【００３３】
また、クッション２０に温度センサ２４が設けられるとともに、クッション２０に温度センサ２４の検出温度を送信可能な送信器２５が設けられ、電磁誘導加熱装置３０には送信器２５から送信される検出温度を受信可能な受信器３３が設けられるとともに、制御部３２は受信器３３が受信した温度に基づいて加熱用コイル３１に通電させる電流量を制御することから、クッション２０内に設けられた蓄熱体１０の温度を容易且つ確実に検出することができ、例えばスポーツ観戦用にクッション２０の蓄熱作業を行う場合に、クッション２０の蓄熱体１０の温度を容易且つ確実に管理することができる。
【００３４】
また、温度センサ２４は接触式であることから、蓄熱体１０の温度を正確に検出する上で極めて有利であり、クッション２０の耐久性の向上を図る上でより有利である。
【００３５】
また、蓄熱体１０に他の部分よりも温度上昇の早い金属部材１２を設け、温度センサ２４によって金属部材１２の温度を検出するようにしたので、例えば蓄熱体１０の温度を袋部材２１の耐熱温度よりも高くならないように調整する上で極めて有利である。
【００３６】
尚、本実施形態では、温度センサ２４が接触式であるものを示したが、温度センサ２４が遠赤外線等を用いた非接触式のものであっても、前述と同様の効果を達成することが可能である。
【００３７】
また、本実施形態では、カプセル部材１１ｃを内側部材１１ｄと外側部材１１ｅとから構成し、外側部材１１ｅを電磁誘導で加熱可能な金属材料から形成したものを示したが、カプセル部材１１ｃの全体を電磁誘導によって加熱可能な金属材料から形成することも可能であり、コア材１１ｂに電磁誘導によって加熱可能な金属粉を含ませることも可能であり、カプセル部材１１ｃの全体をプラスチック材料から形成するとともに、コア材１１ｂに電磁誘導によって加熱可能な金属粉を含ませることも可能である。さらに、カプセル部材１１ｃの外側部材１１ｅを金属材料から形成するとともに、コア材１１ｂに金属粉を含ませる場合は、外側部材１１ｅ及び金属粉のうち何れか一方を電磁誘導によって加熱可能な金属材料から形成することも可能であり、両方とも電磁誘導によって加熱可能な金属材料から形成することも可能である。これらの場合でも、各粉粒１１ａが電磁誘導加熱装置３０によって加熱されるので、蓄熱体１０の量に拘わらず、蓄熱体１０の全体を短時間で加熱することができる。
【００３８】
また、本実施形態では、蓄熱体１０に各粉粒１１ａから構成される蓄熱材１１を設けたものを示したが、図５及び図６に示すように、蓄熱体１０に各粉粒１１ａから構成される蓄熱材１１と各粉粒１３ａから構成される他の蓄熱材１３とを混在するように設けることも可能である。この場合、他の蓄熱材１３の各粉粒１３ａはコア材１３ｂとカプセル部材１３ｃとから構成され、コア材１３ｂは蓄熱材１１のコア材１１ｂと同等の構成を有している。また、カプセル部材１３ｃはメラミン、ナイロン等のプラスチック材料から成り、コア材１３ｂを収容するように形成されている。即ち、他の蓄熱材１３の各粉粒１３ａは電磁誘導加熱装置３０によって加熱されない。蓄熱材１３の各粉粒１３ａの例としては三菱製紙株式会社製のサーモメモリー（商標）が挙げられる。このように、蓄熱材１１の各粉粒１１ａと蓄熱材１３の各粉粒１３ａとが混在している蓄熱体１０をクッション２０中に設けた場合でも、電磁誘導加熱装置３０によって蓄熱材１１の各粉粒１１ａの外側部材１１ｅを加熱することができるので、蓄熱材１１の各粉粒１１ａの熱が他の蓄熱材１３の各粉粒１３ａにも伝わり、蓄熱体１０の量に拘わらず、蓄熱体１０の全体を短時間で加熱することができる。
【００３９】
尚、本実施形態では、蓄熱材１１の各粉粒１１ａの内側部材１１ｄの表面にバレルめっきによって外側部材１１ｅを形成するものを示したが、蓄熱材１１の各粉粒１１ａの内側部材１１ｄの表面に蒸着めっきによって外側部材１１ｅを形成することも可能である。例えば、負圧にしためっき室中にコア材１１ｂを収容した複数の内側部材１１ｄを分散させるとともに、内側部材１１ｄの表面に加熱蒸発させた金属を衝突させることにより、内側部材１１ｄの表面に外側部材１１ｅが形成される。また、その他の周知のめっき法によって内側部材１１ｄの表面に外側部材１１ｅを形成することも可能である。
【００４０】
尚、本実施形態では、内側部材１１ｄの表面の全面に単一の金属材料から成る金属めっきを施したものを示したが、図７に示すように、内側部材１１ｄの表面の略半分に第１めっき層１１ｆを形成するとともに、内側部材１１ｄの表面の他の部分に第２めっき層１１ｇを形成し、第１めっき層１１ｆを電磁誘導によって加熱し易い例えば鉄やニッケル等の金属材料から形成するとともに、第２めっき層１１ｇをアルミニウム等の電磁誘導によって加熱し難く、且つ鉄やニッケルよりも軽量で熱伝導性の良い金属材料から形成することも可能である。これにより、蓄熱材１１の軽量化及び熱伝導性の向上を図ることができる。
【００４１】
図８及び図１０は本発明の第２実施形態を示すもので、図８は蓄熱材を構成する粉粒の断面図、図９は蓄熱体を備えたクッションの断面図、図１０はクッションの要部断面図である。尚、第１実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。
【００４２】
第２実施形態の蓄熱体４０は、粉状の蓄熱材４１と、蓄熱材４１内に混在する電磁誘導によって加熱可能な複数の金属粒４２と、第１実施形態と同様の金属部材１２とから構成されている。また、蓄熱材４１の各粉粒４１ａは、例えば４０℃で固相から液相に相変化するコア材４１ｂと、コア材４１ｂを収容するカプセル部材４１ｃとから構成されている。蓄熱材４１の各粉粒４１ａの粒径は数μｍ乃至数ｍｍであり、数μｍ乃至数百μｍのものが好ましい。
【００４３】
コア材４１ｂの例としては、塩化マグネシウム・６水塩、酢酸ナトリウム・３水塩、硝酸マグネシウム・２水塩等の無機化合物系のものや、パラフィンやステアリン酸等の有機化合物系のものが挙げられる。カプセル部材４１ｃはメラミン、ナイロン等のプラスチック材料から成る。蓄熱材４１の各粉粒４１ａの例としては、三菱製紙株式会社製のサーモメモリー（商標）が挙げられる。
【００４４】
金属粒４２を構成する電磁誘導によって加熱可能な金属材料としては鉄やニッケルなどが代表的であるが、近年の電磁誘導加熱装置の性能向上により、アルミニウムや銅なども電磁誘導によって加熱可能な金属材料に含まれるようになってきている。各金属粒４２の粒径は数μｍ乃至数ｍｍである。
【００４５】
第２実施形態の蓄熱体４０はクッション５０内に熱源として設けられている。クッション５０は、蓄熱体４０と、第１実施形態と同様の袋部材２１、反射部材２２、クッション本体２３、温度センサ２４及び送信器２５とを備えている。
【００４６】
以上のように構成されたクッション５０は電磁誘導加熱装置３０によって加熱される。クッション５０は、電磁誘導加熱装置３０によって蓄熱体４０中の各金属粒４２が加熱され、その熱が蓄熱材４１のコア材４１ｂによって蓄熱されるようになっている。
【００４７】
例えば、クッション５０を外気温が５℃の場所に放置しておくと、蓄熱体４０も５℃となり、蓄熱材４１の各粉粒４１ａのコア材４１ｂが固相となる。この状態で、クッション５０を電磁誘導加熱装置３０上に載置し、電磁誘導加熱装置３０の加熱用コイル３１に高周波電流を通電すると、高周波で磁束が変化する磁力線が蓄熱体４０に加わり、各金属粒４２に誘導電流が流れ、各金属粒４２がジュール熱によって加熱される。即ち、蓄熱体４０の量に拘わらず、蓄熱体４０の全体を短時間で加熱することができる。各金属粒４２が加熱されると、その熱が蓄熱材４１の各粉粒４１ａのコア材４１ｂに加わり、各粉粒４１ａのコア材４１ｂは４０℃で固相から液相に相変化するとともに、固相から液相に相変化する際の潜熱を利用して蓄熱する。
【００４８】
ここで、電磁誘導加熱装置３０によって蓄熱体１０の加熱を行う際には、第１実施形態と同様に、制御部３２が蓄熱体４０の温度に基づいて電磁誘導加熱装置３０の加熱用コイル３１に通電させる電流量を制御する。
【００４９】
このように、第２実施形態によれば、蓄熱体４０が粉状の蓄熱材４１を備え、蓄熱材４１の各粉粒４１ａはコア材４１ｂとカプセル部材４１ｃとから構成され、コア材４１ｂは４０℃で固相から液相に相変化することから、蓄熱材４１の各粉粒４１ａのコア材４１ｂが液相になるまで熱が加えられると、各粉粒４１ａはコア材４１ｂが相変化する４０℃に長時間に亘って保持され、蓄熱体４０が長時間に亘って所定温度を維持することができる。
【００５０】
また、蓄熱体４０は蓄熱材４１中に混在する複数の金属粒４２を備えていることから、電磁誘導加熱装置３０によって高周波で磁束が変化する磁力線を加えると、各金属粒４２に誘導電流が流れ、各金属粒４２がジュール熱によって加熱される。即ち、蓄熱体４０の量に拘わらず、蓄熱体４０の全体を短時間で加熱することができる。さらに、蓄熱体４０が電磁誘導加熱装置３０によって加熱可能であり、蓄熱体４０を加熱するために別途ヒータを設けてそのヒータを電源に接続する必要がないので、蓄熱作業を短時間で手間をかけずに行うことができる。従って、クッション５０をスポーツ観戦の際に貸出す場合は、貸出しするクッション５０の蓄熱作業を手間をかけずに短時間で行うことができる。
【００５１】
図１１及び図１２は本発明の第３実施形態を示すもので、図１１はクッションの断面図、図１２は加熱用部材の斜視図である。尚、第２実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。
【００５２】
第３実施形態の蓄熱体６０はクッション７０内に熱源として設けられている。クッション７０は、蓄熱体６０と、第２実施形態と同様の袋部材２１、反射部材２２、クッション本体２３、温度センサ２４及び送信器２５とを備えている。
【００５３】
蓄熱体６０は、プレート６１ａと金属繊維群６１ｂとを有する加熱用部材６１と、加熱用部材６１における金属繊維群６１ｂの各金属繊維同士の隙間に入り込むように設けられた第２実施形態と同様の蓄熱材４１とを有する。
【００５４】
プレート６１ａは電磁誘導によって加熱可能な金属材料から成る。電磁誘導によって加熱可能な金属材料としては鉄やニッケルなどが代表的であるが、近年の電磁誘導加熱装置の性能向上により、アルミニウムや銅なども電磁誘導によって加熱可能な金属材料に含まれるようになってきている。
【００５５】
金属繊維群６１ｂは電磁誘導によって加熱可能な金属材料から形成することも可能であり、電磁誘導によって加熱されない金属材料から形成することも可能である。金属繊維群６１ｂはプレート６１ａの上面に接触している。金属繊維群６１ｂの各金属繊維は数μｍ乃至数ｍｍの太さを有し、数μｍ乃至１ｍｍ程度の太さであるものが好ましい。
【００５６】
プレート６１ａは金属繊維群６１ｂよりも温度上昇が早くなるように形成されている。また、温度センサ２４はプレート６１ａの温度を測定するようになっており、温度センサ２４によって測定する位置が他の部分よりも早く温度上昇するように、プレート６１ａにおける温度センサ２４の測定位置の近傍に窪み、突起、スリット等が設けられている。尚、プレート６１ａにおける温度センサ２４の測定位置の近傍は特許請求の範囲に記載された早期昇温部に相当する。
【００５７】
以上のように構成されたクッション７０は、電磁誘導加熱装置３０によって蓄熱体６０の加熱用部材６１が加熱され、その熱を蓄熱体６０の蓄熱材４１が蓄熱するようになっている。また、蓄熱材４１は加熱用部材６１の金属繊維群６１ｂの各金属繊維同士の隙間に入り込むように設けられているので、蓄熱材４１と加熱用部材６１との接触面積が大きくなり、蓄熱材４１への蓄熱を短時間で行うことができる。
【００５８】
また、電磁誘導加熱装置３０によって蓄熱体６０の加熱を行う際には、第１実施形態と同様に、制御部３２が蓄熱体６０の加熱用部材６１の温度に基づいて電磁誘導加熱装置３０の加熱用コイル３１に通電させる電流量を制御する。
【００５９】
このように、第３実施形態によれば、蓄熱体６０の加熱用部材６１を電磁誘導によって加熱可能な加熱用コイル３１と、クッション７０に設けられ、蓄熱体６０の加熱用部材６１の温度を検出する温度センサ２４と、温度センサ２４による検出温度Ｔに基づいて加熱用コイル３１に通電させる電流量を制御する制御部３２とを備えているので、電磁誘導加熱装置３０に温度センサが設けられ、その温度センサによってクッション７０内に設けられた蓄熱体６０の温度を測定する場合と比較し、蓄熱体６０の温度を容易且つ確実に検出することができる。従って、蓄熱体６０の温度をコア材４１ｂの相変化温度よりも高い温度に維持しながら、蓄熱体６０の温度を袋部材２１の耐熱温度よりも高くならないように調整することができる。即ち、蓄熱体６０の温度管理を容易且つ確実に行うことができ、蓄熱作業の時間短縮及びクッション７０の耐久性向上を図る上で極めて有利である。
【００６０】
また、温度センサ２４は接触式であることから、蓄熱体６０の加熱用部材６１の温度を正確に検出する上で極めて有利であり、クッション７０の耐久性の向上を図る上でより有利である。
【００６１】
また、蓄熱体６０に金属繊維群６１ｂよりも温度上昇の早いプレート６１ａを設けるとともに、プレート６１ａに他の部分よりも温度上昇の早い部分を設け、温度センサ２４によって前記温度上昇の早い部分の温度を検出するように構成したので、例えば蓄熱体６０の加熱用部材６１の温度を袋部材２１の耐熱温度よりも高くならないように調整する上で極めて有利である。
【００６２】
尚、第３実施形態では、加熱用部材６１をプレート６１ａと金属繊維群６１ｂとから構成したものを示したが、加熱用部材６１を金属繊維群６１ｂのみから構成することも可能である。この場合、金属繊維群６１ｂは電磁誘導によって加熱可能な金属繊維を含むように形成され、温度センサ２４は金属繊維群６１ｂの温度を測定するように設けられる。また、金属繊維群６１ｂにおいて温度センサ２４によって測定される部分は他の部分よりも電磁誘導加熱の際の温度上昇が早い金属繊維から成る。従って、蓄熱体６０の加熱用部材６１の温度を袋部材２１の耐熱温度よりも高くならないように調整する上で有利であり、クッション７０の耐久性の向上を図ることができる。
【００６３】
また、第３実施形態において、金属繊維群６１ｂとして金属繊維を網状に形成して成る網状部材６１ｃを複数枚用いることも可能である（図１３及び図１４参照）。この場合、網状部材６１ｃは互いに上下方向に並ぶように配置される。金属繊維群６１ｂとして網状部材６１ｃを複数枚用いる場合でも、蓄熱材４１を金属繊維群６１ｂの各金属繊維同士の隙間に入り込むように設けることができるので、蓄熱材４１と加熱用部材６１との接触面積が大きくなり、蓄熱材４１への蓄熱を短時間で行うことができる。ここで、網状部材６１ｃを電磁誘導によって加熱可能な金属繊維から形成することも可能であり、電磁誘導によって加熱されない金属繊維から形成することも可能である。また、金属繊維群６１ｂが複数の網状部材６１ｃから成る場合でも、加熱用部材６１を金属繊維群６１ｂのみから構成することも可能である。
【００６４】
尚、第１乃至第３実施形態では、クッション２０，５０，７０に温度センサ２４及び送信器２５を設け、送信器２５から送信される検出温度Ｔを電磁誘導加熱装置３０の受信器３３によって受信するようにしたものを示した。これに対し、図１５に示すように、クッション２０に温度センサ２４及び送信器２５を設けずに、クッション２０の下面に着脱自在な蓋部材２０ａを設けるとともに、蓋部材２０ａの取外しによって金属部材１２の一部をクッションから露出可能にし、電磁誘導加熱装置３０に接触式または非接触式の温度センサを設けることも可能である。この場合でも、蓄熱体１０，４０，６０の金属部材１２やプレート６１ａの温度を袋部材２１の耐熱温度よりも高くならないように調整することができ、クッション２０，５０，７０の耐久性の向上を図る上で極めて有利である。
【００６５】
また、第１乃至第３実施形態では、粉状の蓄熱材１１，１３，４１を設けたものを示したが、粉状の蓄熱材１１，１３，４１を水等の液体に分散させて袋部材２１内に設けることも可能である。また、粉状の蓄熱材１１，１３，４１を接着剤等で所定形状の粒状に形成し、粒状に形成された蓄熱材１１，１３，４１を袋部材２１内に充填することも可能である。さらに、第１実施形態において、蓄熱材１１と蓄熱材１３とを混合するとともに接着剤等で所定形状の粒状に形成し、粒状に形成された蓄熱材１１と蓄熱材１３との混合物を袋部材２１内に充填することも可能である。また、第２実施形態において、蓄熱材４１と金属粒４２とを混合するとともに接着剤等で所定形状の粒状に形成し、粒状に形成された蓄熱材４１と金属粒４２との混合物を袋部材２１内に充填することも可能である。
【００６６】
尚、第１乃至第３実施形態では、蓄熱材１１，１３，４１のコア材１１ｂ，１３ｂ，４１ｂの相変化温度が４０℃であるものを示したが、コア材１１ｂ，１３ｂ，４１ｂの相変化温度は用途に応じて任意に設定することが可能である。
【００６７】
また、第１乃至第３実施形態では、蓄熱体１０，４０，６０をクッション２０，５０，７０の熱源として設けたものを示したが、蓄熱体１０，４０，６０をカーペットの熱源、衣類や履物の熱源、保温器具の熱源、食材の加熱や保温を行う食器の熱源、建材の熱源などに用いることも可能である。
【００６８】
尚、第１乃至第３実施形態において、クッション２０，５０，７０に蓄熱体１０，４０，６０の温度を表示する温度表示を設けることも可能である。温度表示として例えば周知のサーモインクから成る温度表示を設けることが可能である。温度表示を設けることにより、蓄熱体１０，４０，６０の温度を確認し易くなり、利便性や安全性を向上を図る上で有利である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１実施形態を示す蓄熱体を構成する粉粒の断面図
【図２】蓄熱体を備えたクッションの断面図
【図３】電磁誘導加熱装置のブロック図
【図４】電磁誘導加熱装置の制御部の動作を示すフローチャート
【図５】第１実施形態の第１変形例を示す蓄熱体を構成する粉粒の断面図
【図６】第１実施形態の第１変形例を示すクッションの要部断面図
【図７】第１実施形態の第２変形例を示す蓄熱体を構成する粉粒の断面図
【図８】本発明の第２実施形態を示す蓄熱材を構成する粉粒の断面図
【図９】蓄熱体を備えたクッションの断面図
【図１０】クッションの要部断面図
【図１１】本発明の第３実施形態を示すクッションの断面図
【図１２】加熱用部材の斜視図
【図１３】第３実施形態の変形例を示すクッションの断面図
【図１４】第３実施形態の変形例を示す網状部材の斜視図
【図１５】第１実施形態の第３変形例を示すクッションの断面図
【符号の説明】
【００７０】
１０…蓄熱体、１１…蓄熱材、１１ａ…粉粒、１１ｂ…コア材、１１ｃ…カプセル部材、１１ｄ…内側部材、１１ｅ…外側部材、１２…金属部材、２０…クッション、２１…袋部材、２２…反射部材、２３…クッション本体、２４…温度センサ、２５…送信器、３０…電磁誘導加熱装置、３１…加熱用コイル、３２…制御部、３３…受信器、３４…スタートボタン、４０…蓄熱体、４１…蓄熱材、４１ａ…粉粒、４１ｂ…コア材、４１ｃ…カプセル部材、４２…金属粒、５０…クッション、６０…蓄熱体、６１…加熱用部材、６１ａ…プレート、６１ｂ…金属繊維群、６１ｃ…網状部材、７０…クッション。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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