(57)【要約】      （修正有）【課題】運用は場所を選ばず、設定の温度条件を維持して、簡便に持ち運びや輸送が可能であり、再生して繰り返し使用でき、軽薄短小にして軽便な恒温昇温装置を提供する。【解決手段】熱源に熱蓄熱体単独、あるいは電気抵抗発熱体の重層複合体を該装置内に収納具備する放熱部と被加熱対象物を装着する保温部を重層してなる構造体と、流体用の配管を放熱部に導入し、管内を通過する被加熱対象物を適温に昇温する連続加温装置とし、各々に採用する装置の外装材に熱遮断ガスあるいは真空層を有する合掌材で構築される恒温装置とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合掌材の層間に真空、もしくは断熱瓦斯を充填して、同体の外装材で構築した本装置内に融点で相変化し、吸放熱する潜熱放熱組成物から適時選択した物質を単独、もしくは他系と混晶した潜熱放熱組成体を装着具備し、設定した温度を維持する恒温装置に関する。
【請求項２】
相変化する潜熱蓄熱材の凝固点／融解点が１２℃から６０℃の範囲にあり、好ましくは１５℃から５５℃である。蓄熱材の単位重量当り熱量が３０ｃａｌ／ｇ以上６６ｃａｌ／ｇの範囲又は、単位容量当りの熱量が４２ｃａｌ／ｍｌから９５ｃａｌ／ｍｌの範囲を有する潜熱型蓄熱材が、酢酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、塩化カルシウムの電解水和物の単独、もしくは混晶組成物の主材から選ばれるに機能保持処理を施した潜熱蓄熱組成物である。該組成物に、破過冷却手段に金属トリガーを内蔵した蓄熱体の単独、あるいは、核生成物質を含有し内包する潜熱蓄熱体である。該蓄熱体と電気抵抗発熱体を積重したユニットを装置内に装着した請求項１記載に関する。
【請求項３】
放熱体／被加熱対象を装置するを覆う壁面材が真空、あるいは断熱ガス層を充填した合掌構成材又は断熱材を用いた外装部を採用する。構成材が合成樹脂、紙、金属の単独、あるいは複合物から選択され、構築される装置は放熱部や被加熱対象物を任意に装脱着機能を有する方法にかかる請求項１記載の恒温装置に関する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、理学、医薬、医療、保健等の産業分野において、相変化融点で出入する潜熱の一定温度範囲を２０℃から５５℃の範囲内で、ほぼ１℃刻みの融点設定できる潜熱蓄熱組成物を用いて、正確な温度放熱と維持を特徴とする。該放熱体は温度制御装置を使わず被対象物に適合した加熱保温を可能とする。場所、時を選ばず移動先での運用及び使用範囲を広げる。例えば、緊急の治療に供される輸液の点滴や病理検体及び薬品の品質を維持する簡易定温放熱装置を提供する。
【０００２】
【従来の技術】
被対象物の昇温や保温方法に措いて、従来から電気ヒーターを用いた方法が提案されている。検体検査用インキュベーションチンバーや医療行為に供される医薬品や輸液等は冷凍保冷又は保温庫を用いた保存処置が施される。しかしながら、運用に措いて、検査検体や医薬輸液、血液等を保存庫から排出すると品質保持に適する温度環境を維持ができず被対象物の処置に不都合を生じていた。試みに電気抵抗発熱体を装着付加した恒温装置が知られている。  しかし、電源場所に限定され電源を取り外すと保温機能を保有しないから被保温対象物は規定されるしかるべき定温維持方法に課題があった。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】
本発明の恒温装置に装着する蓄熱体／電気抵抗発熱体のユニットや金属トリガー内蔵の蓄熱方式は運用操作において場所等に限定されない。選択される潜熱蓄熱材は各々の物質固有の融点を保有し、温度が融点以下になると凝固を開始し凝固が終了するまで、融点付近で一定温度を放熱し持続する性状を持つから、被加熱対象物に定められる温度に調整設定した放熱組成物を適用すれば解決できる。因って該、恒温装置は放熱と蓄熱機能を具備するので、電源の使用できない場所でも持続して一定の温度を保持する。該装置は具備する潜熱蓄熱体の効用効果の向上の手段として金属、プラスチック、紙等で構成され、熱負荷を防止する手段として、外装材にガス充填あるいは、真空層になる二重構成材を採用すれば軽薄で熱損失を大幅に軽減する。装置内部の蓄熱放熱部に被加熱対象物が流動する管を配して熱交換する。又は、インキュベーションチャンバー等を装填可能にする放熱部を有する恒温方法に措いても同様な効果がある。放熱終了後は蓄熱体を再融解すれば、何回も繰り返し使用できる。装置は単純な構造とできるから故障障害が起りにくく、簡便な取り扱いで、運用上作業効率の向上に効果的である。よって当該装置は軽量で小型化できるものである。
【０００４】
本発明の装置に装着する潜熱蓄熱材物質の電解質系水和物は融点が１０℃から６０℃の範囲で選ばれる。主たる物質は酢酸ナトリウム系の外、硫酸ナトリウム系、リン酸ナトリウム系、塩化カルシュウム系等があり、有機物にパラフィン系等から選択できる。  当該、潜熱放熱体に用いられている各蓄熱物質の性状を下表に示す。
【０００５】
【表１】
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【０００６】
表１から潜熱蓄熱材の放熱容量は顕熱蓄熱材料、例えば水と比較すると、容積比で単位所要熱量及び放熱量が大きく、体積容量でコンパクトにできる。該、蓄熱物質は物質固有の融点で吸熱融解／放熱凝固の反応を示す。吸熱／放熱は相の反応が終了するまで、大きい蓄熱量と一定温度を持続放出する。本発明では表１よりＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆから選択し、単独ない至、相和した混合物を主材に、相変化促進及び水和分離防止等の安定処置を施した蓄熱材を採用できる。尚、Ａ〜Ｅの相変化促進組成物のシード剤に金属振動板（トリガー）を採用すれば、過冷却状態で潜熱を長時間保持できるから、任意の運用ができる。表示した該、潜熱蓄熱放熱体は密度、放熱量に優れるから、構成される恒温装置も軽量小型化できる特徴を有する。
【０００７】
本発明は手段として、潜熱蓄熱組成物を密封する容器が金属成型、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル樹脂のブローや中空成型物あるいは同、高分子オレフィン樹脂になるラミネート積層フイルム包装物や塩ビの重合物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対応できる。
【０００８】
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、原子組替え作用により、蓄えた温度域で質量に見合うエネルギー量を放出する。当該熱エネルギーの放出は蓄熱物質の凝固が完了まで融点温度を持続する。しかるに該、潜熱蓄熱材／ヒーターユニットを除き、予め、被加熱対象物に適応の潜熱蓄熱組成物を設定して、事前に必要量を加熱溶解して、備蓄保持して運用時に随時、恒温装置に装着し、蓄熱体に具備する金属トリガーを物理的及び機械的方法でトリガーを作用させて、放熱を開始できる。
【０００９】
恒温構造内部に蓄熱放熱体を装着収納し潜熱放熱体と密着して、被加熱対象物が通過する配管を収容した一体型方式、及び放熱部の上部がチャンバー容器の底部に重層して接合、収納するように任意の構成になる構造体である。尚、本発明の恒温装置に採用する構成素材はオレフィン樹脂、紙材、金属材及び真空やガス充填の断熱を有する二相体により構成される。採用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、エラストマー、塩化ビニルであり、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衛生処理面に措いて使用の都度、使い捨てが可能で負担を軽減できる。該素材になる成型容器内の熱均衡に良好な熱伝導体にアルミニウム、銅、ステンレス等の金属板が好ましい。
【００１０】
【作  用】
（発明の実態の形態）
本発明の恒温装置は装置内に設定した温度を放熱する潜熱蓄熱体組成物単独あるいは、電気抵抗発熱体が一体となるユニットの放熱部と被加熱対象物を装着して、外気温度を遮断する断熱外装体で構成された恒温装置形態である。被対象物は使用環境温度に起因する不具合、例えば検査用検体や治療医薬に与える影響は細胞の減少、分解や変性の一因を防止する。該装置は収納装着する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等の許容される温度範囲で昇温と温度維持機能を発揮し、点滴や輸血に運用できる。又、病理臨床試験に用いられるインキュベーションチャンバー内の検体物の検査、分析中、温度域を一定時間これを保持する。該機能により、正確な分析及び培養や治療上の生態効果など、環境温度の影響を排除して、係る不具合を防止する。該装置の放熱部の構成が電気抵抗発熱体／蓄熱体ユニットになる場合、蓄熱物質が融解すれば、電源を止めても蓄熱体の放熱で被対象物をガス／真空層効果で保温する。電気抵抗発熱体は本発明に措いては熱転換効率や放熱性、蓄熱体への密着性において、面状電気抵抗発熱体などの半導体が好ましい。又、蓄熱体が溶解器と分別される金属トリガーを内蔵した潜熱蓄熱体の性状は過冷却状態で蓄熱温度の設定ができるから、運用時にトリガーを作用させて潜熱を放熱できる。蓄熱体の放熱が終了すれば装置から取り出し、溶解すればで再生すれば、繰り返し使用できるなど、装置の形状及び形態において、熱損失を軽減と軽薄に仕上げる事で軽量小型化と簡易簡便性、運用上の利便性を有する装置である。
【００１２】
【実施例１】
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蓄熱材をオレフィン樹脂ラミネート積層包装袋に該蓄熱材を定量（ｇ）重量を真空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，Ｄ、ＥのうちＥを除くを加熱融解し恒温装置に装着して放熱／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５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に主成分の記号はＡ酢酸ナトリウム、Ｂチオ硫酸ナトリウム、Ｃ硫酸ナトリウム、Ｄリン酸ナトリウム、Ｅ塩化カルシウムの各系の水和物。但し、実施に措いて試料Ｅは調合により原系を変性し、恒温装置内の熱吸収効果の平均測定値。
【表２】
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【実施例２】
本発明に採用するＡ〜Ｅの内、選ばれる酢酸ナトリウム系単独、もしくは他系と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５点の実施例である。比熱０．３５［Ｋｃａｌ／Ｋｇ／℃］密度平均１．４で放熱量に換算するに表２の蓄熱材重量を密封充填し、該、蓄熱体を恒温室内で該、面状発熱体を用いて加熱し、表示の項目について蓄熱量／放熱量を熱流計での計測値である。結果はＤＳＣ計測方法とほぼ、一致した値であった。尚、各々の蓄熱組成物に過冷却で結晶化の手段として金属トリガーを包装体に同梱した。実施例では実用を想定して恒温装置内に、被保温対象検体として試験管に水１４２ｇの水温を１０度に保って、チャンバー容器に収納したものを、装置に装着して被対象物への熱伝達効率及び昇温保温維持性能を（各試料Ｎｏ．１〜５）の効果について詳細に計測表３に示す。実施の試料の潜熱放熱温度と被対象物（水）の最大温度の降下点を高温側とし、制限される最低温度域を低温側とした。実施において制限される許容温度３６℃〜３８℃範囲の保持時間は最長４５分最短３５分であり、放熱グラフ図７に示す。内外温度差は最大４５℃の環境下により有効放熱持続に多少の時間差が生じたが、平均して運用上に支障は生じない範囲である。該実施試料は繰り返し連続して稼働したが、融解／凝固の熱履歴挙動に変化なく、安定した相変化と温度範囲を維持し、装置は熱伝達、保温機能で実用に運用できる事を証明した。融点５℃単位に調整設定した酢酸ナトリウム系組成物の放熱状態を図６に示す。結果から熱量は元相理論数値と、ほぼ一致した。
【表３】
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【００１３】
【発明の効果】
該恒温装置に装着する蓄熱物質は、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、温度調整が不要でり、装置の単純小型化で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。
【図面の簡単な説明】
【図１】図面は本発明の二層断熱外装になる恒温装置の実施例を示すものでである。
図１は被加熱保温部と蓄熱放熱部を重層して一体に成る全体構成断面図。
ガス層真空断熱層を有する二層体外装を含む。
図２は蓄熱放熱部を要する放熱部の部放熱トレー容器の内部構成を図示した平面図である。
図３は図２の部分の拡大した断面図。
図４は流体循環昇温装置の断面図。外装材はガス／真空層の二層体。
図５は流体Ａ０が装置内部に配管を介して放熱物で昇温されてＡ１に到る状態を図示した流体循環昇温装置の平面図である。尚、図１、図２及び図３に図示していない電気抵抗発熱体に係る電気配線、調節装置等の部位を所持するものである。
図６は融点を変更した酢酸ナトリウム系組成物の放熱曲線図
図７は恒温装置を用いた熱伝導と放熱曲線図
【符号の説明】
図１〜図５に係る符号
▲１▼〜潜熱蓄熱体                    ▲７▼〜恒温器フタ外装材
▲２▼〜金属トリガー                  ▲８▼〜ガス．真空２層容器外装材
▲３▼〜アルミニウム板                ▲９▼〜検体用棚
▲４▼〜保温容器部外装材              ▲１０▼〜電源
▲５▼〜断熱材                        ▲１１▼〜流体循環用配管
【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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