(57)【要約】【課題】この発明は、半導体発熱素子を使用した発熱板と、これを用いた加熱・保温ケースとを目的としたものである。【解決手段】この発明は、半導体発熱素子よりなる発熱シートを、断熱板と伝熱板で一体的に挟着して発熱板としたことを特徴とする加熱・保温板により目的を達成した。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発熱素子よりなる発熱シートを、断熱板と伝熱板で一体的に挟着して発熱板としたことを特徴とする加熱・保温板。
【請求項２】
半導体発熱素子よりなる発熱シートを、２枚の伝熱板で一体的に挟着して発熱板としたことを特徴とする加熱・保温板。
【請求項３】
半導体発熱素子よりなり、制限温度の異なる複数の発熱シートを、断熱板と伝熱板上に配置し、伝熱板上の温度分布を均等にしたことを特徴とする加熱・保温板。
【請求項４】
伝熱板はアルミニューム板、銅板又は鉄板としたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の加熱・保温板。
【請求項５】
請求項１、２又は３記載の加熱・保温板を陳列ケースの棚板としたことを特徴とする加熱・保温ケース。
【請求項６】
請求項１、２又は３記載の加熱・保温板を運搬車の棚板又は仕切板としたことを特徴とする加熱・保温ケース。
【請求項７】
請求項１、２又は３記載の加熱・保温板を加熱・保温箱の棚板及び／又は壁板としたことを特徴とする加熱・保温ケース。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体発熱素子を熱源として、陳列ケース、加熱・保温ケースなどの加熱・保温をすることを目的とした加熱・保温板及び加熱・保温ケースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発熱線を敷設して熱源とした加熱・保温ケースが広く使用されている。
【０００３】
また、加熱コイル、共振コンデンサ及びパワースイッチング半導体を用いた自動販売機の提案もある（特許第２５０６９０１号）。
【０００４】
また、器底のアルミニュームプレートの底面に自己制御機能を有する半導体セラミックヒーターを貼着した調理用の耐久性容器の発明がある（特許第３０８８６８２号）。
【０００５】
【発明により解決しようとする課題】
前記従来最も多く使用されている発熱線を使用する加熱・保温ケースは、温度制御にサーモスタットその他の器具を使用しなければならないのみならず、電力消費量が大きい問題点があった。
【０００６】
また、自動販売機は熱源のスイッチングに半導体を使用した発明である。更に、自己制御機能を有する半導体セラミックヒーターを使用する耐久性容器は、冷凍から加熱まで利用することを目的としたものであって、陳列ケースその他の加熱・保温とは目的・構成が著しく相違する発明である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、自動的に温度制御ができる半導体発熱素子を使用して、使用目的別に最高温度を定め、伝導熱により飲料その他を加熱・保温することにより、前記従来の問題点を解決したのである。
【０００８】
即ち、この発明は、半導体発熱素子よりなる発熱シートを、断熱板と伝熱板で一体的に挟着して発熱板としたことを特徴とする加熱・保温板であり、半導体発熱素子よりなる発熱シートを、２枚の伝熱板で一体的に挟着して発熱板としたことを特徴とする加熱・保温板である。また、他の発明は半導体発熱素子よりなり、制限温度の異なる複数の発熱シートを、断熱板と伝熱板上に配置し、伝熱板上の温度分布を均等にしたことを特徴とする加熱・保温板であり、伝熱板はアルミニューム板、銅板又は鉄板としたものである。
【０００９】
また他の発明は、前記発明の加熱・保温を陳列ケースの棚板としたものであり、運搬車の棚板又は仕切板とした加熱・保温ケースである。
【００１０】
更に他の発明は、前記発明の加熱・保温板を加熱・保温箱の棚板及び／又は壁板とした加熱・保温ケースである。
【００１１】
前記発明における半導体発熱素子は、半導体物質（例えば塩化鉛、塩化亜鉛、三塩化アンチモン）を、有機溶剤により溶解し、数種の半導体物質の混合比と還元剤、加熱温度の調整により、印電、加電圧、直流抵抗値、上限使用温度値等の設定を行い、ＲＣタイプ（絶縁物に焼付溶着）、ＲＳタイプ（テフロン（登録商標）パウダーと混合圧延テープ状）の素材として知られている。
【００１２】
この発明で主として使用する半導体発熱素子は、発火しないこと、熱転換率が非常に高いこと、及び低コストであって、シート状にできるという特質があり、更に、各種温度に自動制御ができる。例えば、この発明においては、５０℃〜２００℃位までの温度範囲の発熱素子を使用するが、例えば１００℃の発熱素子を使用すると、１００℃になると自動的に通電しなくなり、温度低下を待って再び通電することになる。
【００１３】
そこで、保温ケースなどにおいて、５０℃で保温するならば、半導体発熱素子は６０度で自動制御できるようにしておけば、半導体発熱素子の温度は６０℃±１℃くらいに保たれて自動制御し、ケース内を常時５０℃くらいに保つことができる。このような場合に、求めるケース内の温度から半導体発熱素子の温度と伝熱板の温度を定めることになる。
【００１４】
従って、ケースの構造、伝熱板の形状、面積（発熱量）、被加温物の形態などをもとにして、温度精度を高く保つように各種条件を定める。
【００１５】
従来普通に使用されているニクロム線ヒーターは、高温にして、その電源のＯＮ・ＯＦＦを繰り返して温度制御しているから、電流及び熱の無駄が多いが、この発明の半導体発熱素子は、総て自動的に設定温度に制御できるので、前記無駄は皆無に近い。
【００１６】
この発明で使用する半導体発熱素子は、軟質薄膜質具材（例えばテフロン（登録商標））に所定の製法で溶解された成分を塗布したフィルム状で、柔軟性に優れている。
【００１７】
例えば、最高温度１８０℃とした場合に、最低電源・電圧電力は１ｃｍ×１ｃｍの面積で電圧３Ｖ／６Ｖ（ＡＣ／ＤＣ）、出力０．５Ｗ程度である。
【００１８】
前記発明においては、比較低温の半導体発明素子について説明したが、発明素子自体は最高１２００℃まで可能であって、用途によっては、３００℃〜１０００℃位まで使用することもあり得る。このような場合には、断熱板・伝熱板は前記高温に耐え得るものに代えることは当然である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
この発明は、断熱板上へ半導体発熱素子（シート）を重ね、その上へアルミニューム板のような伝熱板を重ねて一体的な加熱・保温板を構成した。
【００２０】
前記加熱・保温板を、陳列ケースの棚板その他の商品陳列棚板、病院の配膳棚板などとして使用し、加熱・保温ケースを構成する。
【００２１】
【実施例１】
この発明の実施例を図１について説明すると、断熱板１の上部へ半導体発熱シート２、２ａを並列設置し、その上部へアルミニューム板３を一体的に層着してこの発明の加熱・保温板５を構成した。図中４はコード、６はプラグ、７は缶、８は接続線である。
【００２２】
前記半導体発熱シート２、２ａは、テフロン（登録商標）フィルム９の上下面へ半導体を塗布して半導体発熱層１０、１０を設けたものである。
【００２３】
前記発熱板は、３ｍｍ〜１０ｍｍ程度であるから、設置上の制約が少なく、従来の保温ケースと同一寸法に仕上げることができる。
【００２４】
【実施例２】
この発明のケースの実施例を図２について説明する。箱１１の内部に、加熱・保温板５、５を上下所定間隔で設置し、前面へ開閉扉１２を開閉自在に取付けて、加熱・保温ケース１３を構成した。
【００２５】
前記において各加熱・保温板５の電源を接続すると、各加熱・保温板５は所定の発熱（例えば７５℃）するので、上部に載せた缶を底部から加温（例えば６０℃）することができる。
【００２６】
前記における加熱・保温板５は、設定温度に自動制御されるので、発火、その他の事故がなく、サーモスタットその他の制御器具も必要なく、規定の温度を高精度で保持することができる。
【００２７】
【実施例３】
この発明の実施例を図３、４に基づいて説明する。この実施例は、比較的広い加熱面を有する加熱・保温板の場合に、均一温度を付与できるようにしたものである。
【００２８】
即ち、加熱・保温板の設置場所又は設置環境によっては、外部への熱の発散率が異なり、不均等温度分布になるおそれがあるが、このような点の是正として、発熱側に工夫を加えた実施例である。
【００２９】
断熱材１上へ半導体発熱シート２ａ、２ｂ、２ｃを温度分布が均一になるように配置し、上部へアルミニューム板３を被着してこの発明の加熱・保温板５を構成した。
【００３０】
前記実施例においては、支持材１４側へ熱が逃げ難い例であって、例えば熱源が均等に付設されているにも拘わらず、熱分布は図５（ａ）のようになっている。
【００３１】
前記図５（ａ）のような熱分布の場合には、前記半導体発熱シート２ａを高温（例えば９０℃）、２ｂを中温（例えば８０℃）、２ｃを低温（例えば７０℃）のように配置すれば、アルミニューム板３の上面の熱分布はほぼ７５℃±５℃位となって、物品を６０℃位で均等に加温することができる。
【００３２】
例えば、底板に熱源を収納した加温器においては、中央部が高温となり、周辺部が低温になりやすいが（熱分布が図５（ｂ）のようになる）、図４の実施例のように、高温２ａを外側になり、低温２ｂを内側になるように、熱源の配置に工夫を加えれば（図４（ａ））、同一加熱・保温板上へ複数の物品（例えば缶）を載せた場合に平均した品温（例えば６０℃±２℃）に加温することができる。
【００３３】
図４の実施例において、矩形の断熱板１の周縁部へ、比較的高温（例えば８０℃）の発熱シート２ａ、２ａをコ字状に配置し、その内側へ、低温（例えば７０℃）の発熱シート２ｂ、２ｂをコ字状に配置して矩形環状の発熱部を設けると、該発熱シートが四周の放熱量を補うので、アルミニューム板３は、全体として７５℃位の均等温度に加温される。従って、アルミニューム３上へ載置した缶７ａ、７ｂは６０℃±２℃位に均等に加温される。
【００３４】
【発明の効果】
この発明は、半導体発熱素子を伝熱板と断熱板又は伝熱板で一体的に挟着したので、所定の温度を高精度で保持し得ると共に、故障その他の事故が発生するおそれなく、電力の消費も比較的少なく、発熱線に比し３０％〜５０％少なくなるなどの諸効果がある。
【００３５】
また、制限温度の異なる複数の半導体発熱素子を適宜配置することにより、温度分布を均等化できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）　この発明の実施例の展開斜視図。
（ｂ）　同じく一部を省略した断面拡大図。
【図２】同じく他の実施例の一部を省略した斜視図。
【図３】（ａ）　この発明の他の実施例の一部を省略した平面図。
（ｂ）　同じく一部断面図。
【図４】（ａ）　同じく他の実施例の一部を省略した平面図。
（ｂ）　同じく一部断面図。
【図５】（ａ）　三方向へ熱が放散する場合の熱分布図。
（ｂ）　同じく周辺へ熱が放散する場合の熱分布図。
【符号の説明】
１　断熱板
２、２ａ　半導体発熱シート
３　アルミニューム板
４　コード
５　加熱・保温板
７　缶
１０　半導体発熱層
１３　保温ケース
【図１】
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【図２】
2004095185.tif 000004
【図３】
2004095185.tif 000005
【図４】
2004095185.tif 000006
【図５】
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