(57)【要約】本発明は、液状発熱体及びその液状発熱体の製造方法に関するものであり、より具体的には原料固体Ａ、その原料固体Ａを用いて製造される原料液体Ｂ及びその原料液体Ｂを用いて製造される液状発熱体及びその液状発熱体の製造方法に関するものである。  原料固体Ａは、活性炭、カオリン、硫化銅及びリン酸（H3PO4）を1000〜1200℃で加熱して製造される。原料液体Ｂは、原料固体Ａとシリコン粉末及び蒸留水を配合して加熱することによって製造される。液状発熱体は、原料液体Ｂとエチレングリコールとを配合して放置した後、濾過して製造される。液状発熱体は、非常に安定していて、最小の電力消費量で発熱するので、それを様々な熱管理システムに適用することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性炭、カオリン、硫化銅及びリン酸を、１０００〜１２００℃で加熱して製造されることを特徴とする原料固体Ａ。
【請求項２】
前記活性炭が２５〜７０重量部で配合され、前記カオリン、前記硫化銅及び前記リン酸の配合量が前記活性炭の配合重量部に応じて変えられることを特徴とする請求項１に記載の原料固体Ａ。
【請求項３】
前記活性炭４０重量部を基準で、前記カオリンを３〜２０重量部、前記硫化銅を４〜２０重量部及び前記リン酸を５５〜１１０重量部で配合して加熱することにより製造されることを特徴とする請求項２に記載の原料固体Ａ。
【請求項４】
前記カオリンに代えて珪藻土を配合して製造されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の原料固体Ａ。
【請求項５】
前記活性炭、前記カオリン、前記硫化銅及び前記リン酸を配合し、一定期間放置した後に加熱して製造されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の原料固体Ａ。
【請求項６】
前記活性炭、前記カオリン、前記硫化銅及び前記リン酸は、酸素が実質的にない状態で加熱して製造されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の原料固体Ａ。
【請求項７】
原料固体Ａとシリコン粉末及び水を配合して加熱することにより製造されることを特徴とする原料液体Ｂ。
【請求項８】
前記原料固体Ａ３０重量部を基準で、前記シリコン粉末を５〜３５重量部及び前記水を３００〜８５０重量部で配合して製造されることを特徴とする請求項７に記載の原料液体Ｂ。
【請求項９】
前記原料固体Ａ、前記シリコン粉末及び前記水を９０〜１１０℃で加熱して製造されることを特徴とする請求項７又は８に記載の原料液体Ｂ。
【請求項１０】
原料液体Ｂとエチレングリコールとを配合して放置した後、濾過して製造されることを特徴とする液状発熱体。
【請求項１１】
前記原料液体Ｂ６５０重量部を基準で、前記エチレングリコールを３０〜５０重量部配合して製造されることを特徴とする請求項１０に記載の液状発熱体。
【請求項１２】
前記原料液体Ｂと前記エチレングリコールとを配合して１５〜３０時間放置して製造されることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の液状発熱体。
【請求項１３】
活性炭、カオリン、硫化銅及びリン酸から原料固体Ａを製造する段階と、前記原料固体Ａ、シリコン粉末及び水から原料液体Ｂを製造する段階と、前記原料液体Ｂとエチレングリコールとを一定量配合して放置する段階と、前記放置された配合物を濾過する段階とを含むことを特徴とする液状発熱体の製造方法。
【請求項１４】
前記原料固体Ａを製造する段階は、活性炭、カオリン、硫化銅及びリン酸を１０００〜１２００℃で加熱する段階と、前記加熱する段階を通じて得られた固体を粉砕する段階とを含むことを特徴とする請求項１３に記載の液状発熱体の製造方法。
【請求項１５】
前記原料固体Ａを製造する段階は、活性炭、カオリン、硫化銅及びリン酸を加熱する前に配合して放置する段階を更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の液状発熱体の製造方法。
【請求項１６】
前記原料固体Ａを製造する段階は、カオリンに代えて珪藻土を使用することを特徴とする請求項１３〜１５の何れか一項に記載の液状発熱体の製造方法。
【請求項１７】
前記活性炭は２５〜７５重量部で配合され、カオリン、硫化銅及びリン酸の配合量が、前記活性炭の配合重量部に応じて変えることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の液状発熱体の製造方法。
【請求項１８】
前記活性炭４０重量部を基準で、前記カオリンを３〜２０重量部、前記硫化銅を４〜２０重量部及び前記リン酸を５５〜１１０重量部で配合することを特徴とする請求項１４又は１５に記載の液状発熱体の製造方法。
【請求項１９】
前記活性炭、前記カオリン、前記硫化銅及び前記リン酸を、酸素が実質的にない状態で加熱することを特徴とする請求項１４に記載の液状発熱体の製造方法。
【請求項２０】
前記粉砕する段階は、加熱段階を通じて得られた固体を１０μｍ以下に粉砕することを特徴とする請求項１４に記載の液状発熱体の製造方法。
【請求項２１】
前記原料液体Ｂを製造する段階は、前記原料固体Ａ、シリコン粉末及び水を配合して加熱する段階を含むことを特徴とする請求項１３に記載の液状発熱体の製造方法。
【請求項２２】
前記原料固体Ａ３０重量部を基準で、前記シリコン粉末は５〜３５重量部及び前記水は３００〜８５０重量部で配合することを特徴とする請求項２１に記載の液状発熱体の製造方法。
【請求項２３】
前記加熱する段階は、９０〜１１０℃で加熱することを特徴とする請求項２１に記載の液状発熱体の製造方法。
【請求項２４】
前記原料液体Ｂとエチレングリコールとを一定量配合して放置する段階は、前記原料液体Ｂ６５０重量部を基準でエチレングリコール３０〜５０重量部を配合する段階を含むことを特徴とする請求項１３に記載の液状発熱体の製造方法。
【請求項２５】
前記原料液体Ｂとエチレングリコールとを一定量配合して放置する段階は、前記原料液体Ｂとエチレングリコールとを配合した後、１５〜３０時間放置する段階を含むことを特徴とする請求項１３に記載の液状発熱体の製造方法。
【請求項２６】
請求項１３〜２５のいずれか一項に記載の製造方法で製造される液状発熱体。
【請求項２７】
請求項１３〜２５のいずれか一項に記載の製造方法で製造される液状発熱体を使用する熱管理方法。
【請求項２８】
請求項１３〜２５のいずれか一項に記載の製造方法で製造される液状発熱体を使用する熱管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液状発熱体及びその液状発熱体を製造する方法に関する。より具体的には、原料固体Ａ、その原料固体Ａから製造される原料液体Ｂ、その原料液体Ｂから製造される液状発熱体及びその液状発熱体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に発熱体には、線状発熱体、面状発熱体及び液状発熱体などがある。
線状発熱体には、ニクロム線などを適宜間隔に配して発熱するようにしたものとして、例えば、電気カーペットなどが代表的である。
【０００３】
韓国特開第９６−７,９０５号には、微細な太さのカーボン繊維を数列組み合わせてなった導電部を構成し、該導電部の周縁に絶縁体で被覆層を構成し、該被覆層の外側に耐熱性が優れるシリコンなどの材料でコーティング層を構成した、電気カーペット用発熱体で使用する線状発熱体が開示されている。
【０００４】
面状発熱体は、所定の面積を有する物体全体に発熱物質を塗布して電気を加えて発熱するように構成したものである。
【０００５】
例えば、繊維織布に微細な粒子のセラミックスと伝導性カーボン粒子とをコンピューター設備を用いて均一に塗布し、重合させた加熱体などがある。
【０００６】
韓国特許第３５６,３０９号には、導電性インクをシルクスクリーン印刷した導電層を有する面状発熱体が開示されており、該面状発熱体は、常に一定の発熱が保証されて精度の高い製品を提供できる旨記載されている。
【０００７】
前記特許には、銅板を織物布に縫う過程が排除され、一様に織物布に炭素粒子をコーティングしないことのため引き起こされた抵抗値の不均一を解消する効果のある面状発熱体が開示されている。
【０００８】
このような面状発熱体は、従来のニクロム熱線などのような線状発熱体を使用した電気製品に比べて電気的機能損傷や危険性が殆ど排除された先端新素材として評価されている。
【０００９】
一方、線状発熱体や面状発熱体が多数研究開発されたこととは違い、液状発熱体に対しては殆ど研究開発がされていなかった。
【００１０】
単に化学的発熱反応によって、火を用いずにそれ自体熱を発生する発熱剤や発熱体及びこれらを利用した加熱容器（ホットカン）に関する技術のみが知られているのが現実である。
【００１１】
このような技術としては、例えば、アメリカ特許第５,６０９,７８６号、第５,４６５,７０７号、第５,２０５,２７７号（ヨーロッパ特許第０５６４６８０Ａ）、第４,８０９,６７３号、韓国特開第２０００−１９９,７２０号、韓国特開第１９９５−７,７５２号、韓国特開第１９９４−２４,１３１号には、生石灰（ＣａＯ）の水和反応を使用して容器から熱を発生させることが開示されている。
【００１２】
また、アメリカ特許第４,９４９,７０２、韓国特開第１９９４−１,０６０号、韓国特開第１９８７−１０,８３８号には、容器内部に金属酸化物の発熱剤を含んだ自体発熱容器が開示されている。
【００１３】
更に、アメリカ特許第５,０１８,５０５号、第５,６１１,３２９号、第５,４４３,０５６号、第５,３５５,８６９号、第５,２９９,５５６号、第５,２２０,９０９号、第５,１１７,８０９号、第４,８１９,６１２号、第４,５２２,１９０号、第４,７５１,１１９号、韓国特開第２０００−１９８,０２５号、韓国特開第１９９８−１７８,０９１号には、固体金属粉末と酸化剤又は液体反応物質とを使用することで発熱する容器が開示されている。
【００１４】
以上のように各種熱管理システムなどに使用されることができる液状発熱体はいままで存在したことがなかった。
従って、このような液状発熱体が要望されていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
したがって、前記のような問題点を解決するために本発明が行われた。
本発明の目的は、液状発熱体を提供することである。
【００１６】
また、本発明の目的は、液状発熱体の原料となる原料固体Ａを提供することである。
【００１７】
本発明の他の目的は、液状発熱体の原料となる原料液体Ｂを提供することである。
【００１８】
本発明の更に他の目的は、液状発熱体の製造方法を提供することである。
【００１９】
本発明の更に他の目的は、液状発熱体を使用する熱管理方法を提供することである。
【００２０】
本発明の更に他の目的は、液状発熱体を使用する熱管理システムを提供することである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る原料固体Ａ、原料液体Ｂ及び液状発熱体は、必要な構成成分が低いコストで容易に購入することができるため、低いコストで製造することができる。
前記液状発熱体は、安定で非引火性である。
また、前記液状発熱体は、容易に運搬でき保管が容易である。
更に、前記液状発熱体は、高磁場領域やマイクロウエーブにより直接発熱するので、それには、優れた熱効率がある。
ニクロム発熱体と比べると、前記液状発熱体は電力消費量をおよそ半分に抑える。
本発明に係る液状発熱体は、各種様々な熱管理方法及び熱管理システムに使用できる効果を有する。
また、本発明に係る液状発熱体は、高い熱効率によってエネルギーを節約することができるため環境保全に有利な効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の目的を達成するために、本発明は、一実施例として、活性炭、カオリン、硫化銅及びリン酸（Ｈ3ＰＯ4）の混合物を１０００〜１２００℃で加熱して製造される原料固体Ａを提供する。
【００２３】
本発明は、一実施例として、前記活性炭が２５〜７０重量部で配合された原料固体Ａを提供する。前記カオリン、前記硫化銅及び前記リン酸の配合量は、前記活性炭の配合量に応じて変えられる。
【００２４】
本発明は、一実施例として、前記活性炭４０重量部を基準で、前記カオリンを３〜２０重量部、前記硫化銅を４〜２０重量部及び前記リン酸を５５〜１１０重量部で配合した混合物を加熱することによって製造される原料固体Ａを提供する。
【００２５】
本発明は、一実施例として、前記カオリンに代えて珪藻土を配合して製造される原料固体Ａを提供する。
【００２６】
本発明は、一実施例として、前記活性炭、前記カオリン、前記硫化銅及び前記リン酸を配合した混合物を一定期間放置した後に加熱して製造される原料固体Ａを提供する。
【００２７】
本発明は、一実施例として、前記活性炭、前記カオリン、前記硫化銅及び前記リン酸を配合した混合物を酸素が実質的にない状態で加熱して製造される原料固体Ａを提供する。
【００２８】
また、本発明は、一実施例として、原料固体Ａ、シリコン粉末及び水を配合した混合物を加熱することにより製造される原料液体Ｂを提供する。
【００２９】
本発明は、一実施例として、前記原料固体Ａ３０重量部を基準で、前記シリコン粉末は５〜３５重量部及び前記水は３００〜８５０重量部で配合され混合されて製造される原料液体Ｂを提供する。
【００３０】
本発明は、一実施例として、前記原料固体Ａ、シリコン粉末及び水を９０〜１１０℃の温度で加熱して製造される原料液体Ｂを提供する。
【００３１】
本発明は、一実施例として、原料液体Ｂとエチレングリコールとを配合して放置した後、濾過して製造される液状発熱体を提供する。
【００３２】
本発明は、一実施例として、前記原料液体Ｂ６５０重量部を基準で、エチレングリコールが３０〜５０重量部配合されて製造される液状発熱体を提供する。
【００３３】
本発明は、一実施例として、前記原料液体Ｂとエチレングリコールとの混合物を１５〜３０時間放置して製造される液状発熱体を提供する。
【００３４】
本発明は、一実施例として、活性炭、カオリン、硫化銅及びリン酸（Ｈ3ＰＯ4）から原料固体Ａを製造する段階と、前記原料固体Ａ、シリコン粉末及び水から原料液体Ｂを製造する段階と、前記原料液体Ｂとエチレングリコールとを一定量配合して放置する段階と、前記放置された配合物を濾過する段階とを含む液状発熱体の製造方法を提供する。
【００３５】
本発明は、一実施例として、前記原料固体Ａを製造する段階が、活性炭、カオリン、硫化銅及びリン酸（Ｈ3ＰＯ4）を１０００〜１２００℃で加熱する段階、及び前記加熱段階を通じて得られた固体を粉砕する段階を含む液状発熱体の製造方法を提供する。
【００３６】
本発明は、一実施例として、前記原料固体Ａを製造する段階が、活性炭、カオリン、硫化銅及びリン酸を加熱する前に配合して放置する段階を更に含む液状発熱体の製造方法を提供する。
【００３７】
本発明は、一実施例として、前記原料固体Ａを製造する段階において、カオリンに代えて珪藻土を使用できる液状発熱体の製造方法を提供する。
【００３８】
本発明は、一実施例として、前記活性炭が２５〜７０重量部で配合されて、カオリン、硫化銅及びリン酸の配合量が、前記活性炭の配合重量部に応じて変化されて加えられる液状発熱体の製造方法を提供する。
【００３９】
本発明は、一実施例として、前記活性炭４０重量部を基準で、前記カオリン３〜２０重量部、前記硫化銅４〜２０重量部及び前記リン酸５５〜１１０重量部で配合される液状発熱体の製造方法を提供する。
【００４０】
本発明は、一実施例として、前記活性炭、前記カオリン、前記硫化銅及び前記リン酸の混合物が、酸素が実質的にない状態で加熱される液状発熱体の製造方法を提供する。
【００４１】
本発明は、一実施例として、前記粉砕段階が前記加熱段階を通じて得られた固体を１０μｍ以下に粉砕する液状発熱体の製造方法を提供する。
【００４２】
本発明は、一実施例として、前記原料液体Ｂを製造する段階が、前記原料固体Ａ、シリコン粉末及び水を配合して加熱する段階を含む液状発熱体の製造方法を提供する。
【００４３】
本発明は、一実施例として、前記原料液体Ｂを製造する段階が、前記原料固体Ａ３０重量部を基準で、前記シリコン粉末は５〜３５重量部及び前記水は３００〜８５０重量部で配合される液状発熱体の製造方法を提供する。
【００４４】
本発明は、一実施例として、前記原料液体Ｂを製造する段階が、前記原料固体Ａ、シリコン粉末及び水の混合物を９０〜１１０℃の温度範囲で加熱される液状発熱体の製造方法を提供する。
【００４５】
本発明は、一実施例として、前記原料液体Ｂとエチレングリコールとを一定量配合して放置する段階が、前記原料液体Ｂとエチレングリコールとを配合した後、１５〜３０時間放置する液状発熱体の製造方法を提供する。
【００４６】
本発明は、一実施例として、液状発熱体の生成が、前記原料液体Ｂ６５０重量部を基準で、エチレングリコール３０〜５０重量部が配合される液状発熱体の製造方法を提供する。
【００４７】
また、本発明は、一実施例として、前記製造方法のうち、何れか一つの方法で製造された液状発熱体を提供する。
【００４８】
また、本発明は、一実施例として、前記製造方法のうち、何れか一つの方法で製造された液状発熱体を使用する熱管理方法を提供する。
【００４９】
また、本発明は、一実施例として、前記製造方法のうち、何れか一つの方法で製造された液状発熱体を使用する熱管理システムを提供する。
【００５０】
本発明者は、発熱体に対する鋭意研究を重ねた結果、有用な効果を有する液状発熱体を完成させるに至った。
【００５１】
本発明によれば、活性炭、カオリン、硫化銅及びリン酸（Ｈ3ＰＯ4）を一定量配合し、前記配合物を加熱することによって化学反応を起こして原料固体Ａが生成する。
前記カオリンに代えて珪藻土を使用することができる。
前記原料固体Ａを粉砕し、粉砕された原料固体Ａ、シリコン粉末及び水を一定量配合する。
一定量配合した混合物を加熱することによって原料液体Ｂが生成する。
前記原料液体Ｂにエチレングリコールを一定量配合し、一定期間放置した後、濾過することで液状発熱体が得られる。
【００５２】
即ち、本発明は、原料固体Ａ、原料液体Ｂ及び該原料固体Ａと該原料液体Ｂとを用いることで生成される液状発熱体に関するものである。
前記原料固体Ａは、活性炭、カオリン（又は珪藻土）、硫化銅及びリン酸（Ｈ3ＰＯ4）を１０００〜１２００℃で加熱して製造される。
前記原料液体Ｂは、前記原料固体Ａとシリコン粉末及び蒸留水を配合し、混合して加熱することで製造される。
前記液状発熱体は、前記原料液体Ｂとエチレングリコールとを混合し、一定期間該混合物を放置した後、該混合物を濾過して製造される。
【００５３】
本発明において原料固体Ａ、原料液体Ｂ及び液状発熱体を製造するために使用される成分は、活性炭、カオリン（又は珪藻土）、硫化銅（ＣｕＳ）、リン酸（Ｈ3ＰＯ4）、蒸留水、エチレングリコール（ＨＯＣＨ2ＣＨ2ＯＨ）であるが、本発明において使用される前記成分の物性及び機能は次のようなものである。
【００５４】
カオリンは、陶土とも呼ばれるものである。
その主成分は、カオリナイトＡｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2・２Ｈ2ＯとハロイサイトＡｌ2Ｏ3・ＳｉＯ2・４Ｈ2Ｏである。
該カオリンは、強い吸着力を有するので医薬化粧品(傷跡の処理か皮膚の病気の改良のためのもの)、液体原料等に使用される。
【００５５】
前記カオリンに代えて使用できる珪藻土は、海水性と淡水性の両方が利用可能である。
良質の珪藻土は、二酸化珪素（ＳｉＯ2）を９０％以上含んでいる。
該珪藻土は、一般的に、ニトログリセリンなどの爆薬の吸収剤及び触媒の担体、脱脂材、吸着材、濾過材、塑性断熱材、セメント混和材、研磨材などとして使用される。
【００５６】
リン酸は、五酸化リン（Ｐ2Ｏ5）が水和して生じる一連の酸ｍＰ2Ｏ5・ｎＨ2Ｏの総称である。
リン酸には、メタリン酸、ピロリン酸、オルトリン酸、トリリン酸、テトラリン酸などがある。
その他には、メタリン酸の重合によって生じるポリメタリン酸系のものもある。
リン酸の性質は、無色・無臭の粘性度が大きな液体であり、融点が４２．３５℃、比重が１．８３４で潮解性がある。
１００gの水に２０℃で５４２ｇのリン酸が溶ける。
リン酸は、非揮発性である。
加熱するとピロリン酸やポリリン酸となり、更に加熱するとメタリン酸となる。
アルコールにも溶解し、金属及びその酸化物を激しく浸食する。
実験室では、リン酸は、リンを酸素又は空気中で燃焼させたときに生じる五酸化リンを水と反応させて製造する。
工業的なリン酸の製法には、元素状態のリンの燃焼と水和によって作る乾式法と、燐鉱石の硫酸分解によって作る湿式法とに区分される。
【００５７】
シリコンには、無定形（アモルファス）又は結晶質のものがある。
アモルファスシリコンは茶色の粉末であり、結晶質シリコンは、暗い青黒色の針状又は板状に歪んだ八面体ダイヤモンド型構造である。
シリコンはゲルマニウムとともに典型的な半導体である。
空気中、常温では安定であるが、シリコンはフッ素と反応する。
また、加熱すると、シリコンは、酸素、塩素及び窒素とも反応する。
また、炭素とは、高温で反応して炭化珪素（シリコンカーバイド）を作る。
王水によって徐々に酸化され二酸化珪素になる。
フッ化水素酸と硝酸との混合物及び水酸化アルカリ溶液には容易に溶解するが、その他の酸には浸食されない。
シリコンに、金属ナトリウムとハロゲン化アルキルとを反応させると、有機珪素化合物が生成する。
一般的に、シリコンは水洗し破砕した珪石を炭又はコークスを使用して電気炉で還元させて得られる。
このようにして得られたシリコンは９９％の純度を有している。
【００５８】
エチレングリコールは、２価アルコールの一つで、単にグリコールとも言われる。
エチレングリコールは、分子量６２．０７、融点−１２．６℃、沸点１９７．７℃、比重１．１１３１、化学式：ＨＯ（ＣＨ2）2ＯＨである。
エチレングリコールは、湿気吸収性がある粘着性の甘味がある無色の液体であり、水、エタノール、酢酸または同様のものに混ぜられる。
【００５９】
本発明の液状発熱体の製造方法は、活性炭、カオリン、硫化銅及びリン酸（Ｈ3ＰＯ4)から原料固体Ａを製造する段階と、前記原料固体Ａ、シリコン粉末及び水から原料液体Ｂを製造する段階と、前記原料液体Ｂとエチレングリコールとを一定量配合して一定期間放置しその後濾過する段階とで構成されている。
【００６０】
前記原料固体Ａを製造する段階は、活性炭、カオリン、硫化銅及びリン酸（Ｈ3ＰＯ4)を一定量配合し混合して、１時間以上放置する。
前記構成成分のイオン化反応などで熱が発生する。
前記活性炭、前記カオリン、前記硫化銅は、粉末状態で使用し、リン酸は、液体状態で使用する。
【００６１】
一方、活性炭、カオリン、硫化銅及びリン酸は、少量でも存在すれば原料固体Ａを製造することができるが、前記活性炭が２５〜７０重量部で配合されることが好ましい。
前記カオリン、前記硫化銅及び前記リン酸の配合量は、前記活性炭の配合重量部に応じて変化される。
前記活性炭４０重量部を基準で、カオリン３〜２０重量部、硫化銅４〜２０重量部及びリン酸５５〜１１０重量部で配合されて原料固体Ａを製造することが好ましい。
前記活性炭は３５〜６５重量部配合されるのがより好ましい。
この場合、前記活性炭４０重量部を基準で、カオリン４〜１０重量部、硫化銅５〜１５重量部及びリン酸６４〜９２重量部で配合されるのがより好ましい。
【００６２】
ここで、活性炭の配合量が少なかったり或いは全く存在しなくなると、これを原料として作られた液状発熱体の温度上昇偏差が極めて小さかったり、電力消耗が急激に多くなったりする。
反面、活性炭の配合量があまりにも多くなると、溶解できなくなり電力消費量に影響を及ぼさない。
それ故、活性炭を７０重量部を超える量を配合することは特に意味がない。
【００６３】
配合されるカオリンの量が多ければ多いほど、電力消費量はより少なくなる。
活性炭４０重量部を基準でカオリンが２０重量部を超えるとその効果が得られない。
前記カオリンに代えて珪藻土が使用された場合も同様である。
【００６４】
硫化銅の場合、その配合量が少なかったり或いは最適な範囲を超える量であると、温度上昇偏差が格段に鈍化され、電力消費量も硫化銅配合量に応じて減少したり、増加したりの変化を見せる。
前記のようの配合量の範囲は、硫化銅の効果を生むために最も理想的である。
【００６５】
リン酸は、活性炭、カオリン及び硫化銅をイオン化させるための触媒として役に立つものである。
リン酸の配合量が、あまりにも少ないと活性炭、カオリン及び硫化銅がお互いに混ぜられなくなり、イオン変化が起こらなくなる。
前記構成成分が加熱された場合には、活性炭が過度に燃焼されることになる。
反対に、リン酸の配合量があまりにも多いと、混合物を加熱するには多くの時間がかかる。
また、リン元素が多量にあるために安定した液状発熱体が得にくくなる。
【００６６】
前記各構成成分を配合混合し放置すると、発生した熱が低下してくる。
その混合物は、酸素が実質的にない状態で１０００〜１２００℃に加熱されて、前記各構成成分が化学反応を起こす。
前記構成成分の配合物重量１００〜１５０ｇを基準で、約１０〜２０分程度加熱することで原料固体Ａが製造される。
このようにして得られた原料固体Ａを水に容易に溶解できるように１０μｍ以下に粉砕することが好ましい。
【００６７】
原料液体Ｂを製造するために、原料固体Ａは、シリコン粉末及び水が混合される。
そして、該混合物は加熱される。
前記原料固体Ａ３０重量部を基準で前記シリコン粉末５〜３５重量部及び前記水３００〜８５０重量部で配合されることが好ましい。
ここで、シリコン粉末を配合しないと液状発熱体の電気的反応が不安定化し、電力消費量の瞬間的な増減率は大きくなる。
シリコン粉末が加えられると、液状発熱体の電気的反応が金属のものと同じくらい安定する。
前記シリコン粉末の配合量が、過度に少なかったり或いは多かった場合には、電力消費量が上昇する。
【００６８】
原料液体Ｂを得るため、９０〜１１０℃の温度範囲で前記混合物を加熱するのが好ましい。
前記原料液体Ｂを得るためには、原料固体Ａ、シリコン粉末及び水の混合物１０００ｃｃを１００℃で加熱して６５０ｃｃとなるようにすることがより好ましい。
【００６９】
得られた原料液体Ｂは、一定量のエチレングリコールと混合されで１５〜３０時間放置される。
前記原料液体Ｂ６５０重量部を基準で、前記エチレングリコールを３０〜５０重量部配合されるのが最も好ましい。
前記原料液体Ｂが冷却される前にエチレングリコールを配合し、約２４時間それらを放置することが前記原料液体Ｂとエチレングリコールとの混合を誘導し沈殿物の除去を容易にするためより望ましい。
【００７０】
エチレングリコールは、不凍液の役目である。
該エチレングリコールは、若干の熱維持効果を有しているが、液状発熱体の機能に大きな影響を及ぼすものではない。
液状発熱体の氷点が−２５℃〜−３５℃となるようにエチレングリコールの配合量を決めた。
液状発熱体が使用される場所に従ってエチレングリコールの配合量を変化させることができるため、極寒地でさえ液状発熱体を使用するにおいて問題が全くない。
【００７１】
放置された原料液体Ｂとエチレングリコールとの混合物から沈殿物を濾過することで、本発明の液状発熱体を得ることができる。
【００７２】
上記の方法で生成された液状発熱体は、金属腐食性も燃焼性もない非常に安定した物質である。
より少ない電力消費量で多量の熱を発生させるために、事実上、様々な熱管理方法及びシステムでそれを使用することができる。
【実施例】
【００７３】
以下、本発明の固有の特性及び遂行方法をより詳細に説明するが、本発明がこれら実施例にのみ限定されるものではない。
【００７４】
（実施例１）
活性炭の配合量の変化に応じて製造された原料固体Ａｃ（Ａｃ1、Ａｃ2、Ａｃ3、Ａｃ4、Ａｃ5）、それぞれの原料固体Ａｃを使用した原料液体Ｂｃ（Ｂｃ1、Ｂｃ2、Ｂｃ3、Ｂｃ4、Ｂｃ5）及びそれぞれの前記原料液体Ｂｃを使用した液状発熱体ｃの製造。
【００７５】
（１−１）
活性炭（東洋炭素（株）製）０ｇ、カオリン（東洋化学工業（株）製）７ｇ、硫化銅（純正化学（株）製）１０ｇ、リン酸（東部韓農化学（株）製）１０ｃｃ（約１８．３ｇ）を準備し配合した。
前記構成成分の発熱反応で前記混合物の温度が４０〜６０℃に上昇した。
前記混合物が冷えるまで１時間以上放置した。
完全に冷えた後、前記混合物を１１５０℃で、酸素が実質的にない状態で１２分間加熱した。
加熱が終了した後、残った固体を粉砕機で粉砕して１０μｍ以下の大きさに粉末化して原料固体Ａｃ1を製造した。
前記原料固体Ａｃ1３０重量部を基準でシリコン粉末２０重量部及び水、望ましくは蒸留水６５０重量部を配合して１００℃で１時間加熱して原料液体Ｂｃ1を製造した。
前記原料液体Ｂｃ1が冷める前にエチレングリコール４０重量部を配合して２４時間放置した後、沈殿物を濾過して液状発熱体ｃ1を製造した。
【００７６】
（１−２）
活性炭２５ｇ、リン酸２０ｃｃ（約３６．７ｇ）であることを除けば、（１−１）の製造方法と同様の方法で原料固体Ａｃ2、原料液体Ｂｃ2及び液状発熱体ｃ2を製造した。
【００７７】
（１−３）
活性炭４０ｇ、リン酸４０ｃｃ（約７３．４ｇ）であることを除けば、（１−１）の製造方法と同様の方法で原料固体Ａｃ3、原料液体Ｂｃ3及び液状発熱体ｃ3を製造した。
【００７８】
（１−４）
活性炭５０ｇ、リン酸５０ｃｃ（約９２ｇ）であることを除けば、（１−１）の製造方法と同様の方法で原料固体Ａｃ4、原料液体Ｂｃ4及び液状発熱体ｃ4を製造した。
【００７９】
（１−５）
活性炭６０ｇ、リン酸６０ｃｃ（約１１０ｇ）であることを除けば、（１−１）の製造方法と同様の方法で原料固体Ａｃ5、原料液体Ｂｃ5及び液状発熱体ｃ5を製造した。
【００８０】
（実験例１）
液状発熱体の機能に及ぼす原料固体Ａの活性炭配合量の影響を測定するため、前記実施例１で製造された液状発熱体ｃ1、液状発熱体ｃ2、液状発熱体ｃ3、液状発熱体ｃ4、液状発熱体ｃ5に電力を加えて発生する熱を用いて２５℃の水５５０ｃｃの時間（単位：分）に応じた温度変化を測定した。
その結果は、下記表１〜表５に示した。
【００８１】
【表１】
2006505651.tif 000002
【００８２】
【表２】
2006505651.tif 000003
【００８３】
【表３】
2006505651.tif 000004
【００８４】
【表４】
2006505651.tif 000005
【００８５】
【表５】
2006505651.tif 000006
【００８６】
前記表から明らかなように、活性炭の配合量が少なかったり、或いは配合しなかった場合これを原料として製造された液状発熱体の温度上昇偏差が極めて小さかったり、電力消費量が急激に増加した。
反面、活性炭の配合量があまりにも多くなると溶解されなくなり、電力消費量に影響を及ぼさない。
従って、７０重量部を超える活性炭の配合は、望ましくなく無意味である。
前記活性炭は、２５〜７０重量部配合されることが好ましく、３５〜６５重量部配合されることが最も理想的な効果が得られることが判明した。
【００８７】
（実施例２）
カオリンの配合量の変化に応じて製造された原料固体Ａｋ（Ａｋ1、Ａｋ2、Ａｋ3、Ａｋ4、Ａｋ5）、それぞれの原料固体Ａｋを使用した原料液体Ｂｋ（Ｂｋ1、Ｂｋ2、Ｂｋ3、Ｂｋ4、Ｂｋ5）及びそれぞれの前記原料液体Ｂｋを使用した液状発熱体ｋの製造。
【００８８】
（２−１）
活性炭（東洋炭素（株）製）４０ｇ、カオリン（東洋化学工業（株）製）０ｇ、硫化銅（純正化学（株）製）１０ｇ、リン酸（東部韓農化学（株）製）５０ｃｃ（約９２ｇ）を準備し配合した。
前記構成成分の発熱反応で前記混合物の温度が４０〜６０℃に上昇した。
前記混合物が冷えるまで１時間以上放置した。
完全に冷えた後、前記混合物を１１５０℃で、酸素が実質的にない状態で１２分間加熱した。
加熱が終了した後、残った固体を粉砕機で粉砕して１０μｍ以下の大きさに粉末化して原料固体Ａｋ1を製造した。
前記原料固体Ａｋ1３０重量部を基準でシリコン粉末２０重量部及び水、望ましくは蒸留水６５０重量部を配合して１００℃で１時間加熱して原料液体Ｂｋ1を製造した。
前記原料液体Ｂｋ1が冷める前にエチレングリコール４０重量部を配合して２４時間放置した後、沈殿物を濾過して液状発熱体ｋ1を製造した。
【００８９】
（２−２）
カオリン配合量が３ｇであることを除けば、（２−１）の製造方法と同様の方法で原料固体Ａｋ2、原料液体Ｂｋ2及び液状発熱体ｋ2を製造した。
【００９０】
（２−３）
カオリン配合量が６ｇであることを除けば、（２−１）の製造方法と同様の方法で原料固体Ａｋ3、原料液体Ｂｋ3及び液状発熱体ｋ3を製造した。
【００９１】
（２−４）
カオリン配合量が１０ｇであることを除けば、（２−１）の製造方法と同様の方法で原料固体Ａｋ4、原料液体Ｂｋ4及び液状発熱体ｋ4を製造した。
【００９２】
（２−５）
カオリン配合量が２０ｇであることを除けば、（２−１）の製造方法と同様の方法で原料固体Ａｋ5、原料液体Ｂｋ5及び液状発熱体ｋ5を製造した。
【００９３】
（実験例２）
液状発熱体の機能に及ぼす原料固体Ａのカオリン配合量の影響を測定するため、前記実施例２で製造された液状発熱体ｋ1、液状発熱体ｋ2、液状発熱体ｋ3、液状発熱体ｋ4、液状発熱体ｋ5に電力を加えて発生する熱を用いて２５℃の水５５０ｃｃの時間（単位：分）に応じた温度変化を測定した。
その結果は、下記表６〜表１０に示した。
【００９４】
【表６】
2006505651.tif 000007
【００９５】
【表７】
2006505651.tif 000008
【００９６】
【表８】
2006505651.tif 000009
【００９７】
【表９】
2006505651.tif 000010
【００９８】
【表１０】
2006505651.tif 000011
【００９９】
上記表から明らかなように、カオリンの配合量が多くなると電力消費量が少なくなる。
活性炭４０重量部を基準で、カオリンが２０重量部を超えて配合されると効果が得にくい。
前記カオリンは、３〜２０重量部配合されることが好ましく、４〜１０重量部配合されることが最も理想的な効果が得られることが判明した。
【０１００】
（実施例３）
硫化銅の配合量の変化に応じて製造された原料固体Ａｃｕ（Ａｃｕ1、Ａｃｕ2、Ａｃｕ3、Ａｃｕ4、Ａｃｕ5）、それぞれの原料固体Ａｃｕを使用した原料液体Ｂｃｕ（Ｂｃｕ1、Ｂｃｕ2、Ｂｃｕ3、Ｂｃｕ4、Ｂｃｕ5）及びそれぞれの前記原料液体Ｂｃｕを使用した液状発熱体ｃｕの製造。
【０１０１】
（３−１）
活性炭（東洋炭素（株）製）４０ｇ、カオリン（東洋化学工業（株）製）６ｇ、硫化銅（純正化学（株）製）０ｇ、リン酸（東部韓農化学（株）製）５０ｃｃ（約９２ｇ）を準備し配合した。
前記構成成分の発熱反応で前記混合物の温度が４０〜６０℃に上昇した。
前記混合物が冷えるまで１時間以上放置した。
完全に冷えた後、前記混合物を１１５０℃で、酸素が実質的にない状態で１２分間加熱した。
加熱が終了した後、残った固体を粉砕機で粉砕して１０μｍ以下の大きさに粉末化して原料固体Ａｃｕ1を製造した。
前記原料固体Ａｃｕ1３０重量部を基準でシリコン粉末２０重量部及び水、望ましくは蒸留水６５０重量部を配合して１００℃で１時間加熱して原料液体Ｂｃｕ1を製造した。
前記原料液体Ｂｃｕ1が冷める前にエチレングリコール４０重量部を配合して２４時間放置した後、沈殿物を濾過して液状発熱体ｃｕ1を製造した。
【０１０２】
（３−２）
硫化銅の配合量が５ｇであることを除けば、（３−１）の製造方法と同様の方法で原料固体Ａｃｕ2、原料液体Ｂｃｕ2及び液状発熱体ｃｕ2を製造した。
【０１０３】
（３−３）
硫化銅の配合量が１０ｇであることを除けば、（３−１）の製造方法と同様の方法で原料固体Ａｃｕ3、原料液体Ｂｃｕ3及び液状発熱体ｃｕ3を製造した。
【０１０４】
（３−４）
硫化銅の配合量が２０ｇであることを除けば、（３−１）の製造方法と同様の方法で原料固体Ａｃｕ4、原料液体Ｂｃｕ4及び液状発熱体ｃｕ4を製造した。
【０１０５】
（３−５）
硫化銅の配合量が３０ｇであることを除けば、（３−１）の製造方法と同様の方法で原料固体Ａｃｕ5、原料液体Ｂｃｕ5及び液状発熱体ｃｕ5を製造した。
【０１０６】
（実験例３）
液状発熱体の機能に及ぼす原料固体Ａの硫化銅配合量の影響を測定するため、前記実施例３で製造された液状発熱体ｃｕ1、液状発熱体ｃｕ2、液状発熱体ｃｕ3、液状発熱体ｃｕ4、液状発熱体ｃｕ5に電力を加えて発生する熱を用いて２５℃の水５５０ｃｃの時間（単位：分）に応じた温度変化を測定した。
その結果は、下記表１１〜表１５に示した。
【０１０７】
【表１１】
2006505651.tif 000012
【０１０８】
【表１２】
2006505651.tif 000013
【０１０９】
【表１３】
2006505651.tif 000014
【０１１０】
【表１４】
2006505651.tif 000015
【０１１１】
【表１５】
2006505651.tif 000016
【０１１２】
上記表から明らかなように、硫化銅の配合量が少なかったり、最適な範囲を超える場合には、温度上昇偏差はかなり減少した。
また、硫化銅の配合量の増加に従って、電力消費量は減少した。
活性炭４０重量部を基準で硫化銅の配合量が４〜２０重量部が好ましく、５〜１５重量部がより好ましく、最も理想的な効果が得られることが判明した。
【０１１３】
（実施例４）
シリコン粉末の配合量の変化に応じて製造された原料液体Ｂｓｉ（Ｂｓｉ1、Ｂｓｉ2、Ｂｓｉ3、Ｂｓｉ4、Ｂｓｉ5）の製造及びそれぞれの前記原料液体Ｂｓｉを使用した液状発熱体ｓｉの製造。
【０１１４】
（４−１）
活性炭（東洋炭素（株）製）４０ｇ、カオリン（東洋化学工業（株）製）６ｇ、硫化銅（純正化学（株）製）１０ｇ、リン酸（東部韓農化学（株）製）４０ｃｃ（約７３．４ｇ）を準備し配合した。
前記構成成分の発熱反応で前記混合物の温度が４０〜６０℃に上昇した。
前記混合物が冷えるまで１時間以上放置した。
完全に冷えた後、前記混合物を１１５０℃で、酸素が実質的にない状態で１２分間加熱した。
加熱が終了した後、残った固体を粉砕機で粉砕して１０μｍ以下の大きさに粉末化して原料固体Ａを製造した。
前記原料固体Ａ３０重量部を基準でシリコン粉末０重量部及び水、望ましくは蒸留水６５０重量部を配合して１００℃で１時間加熱して原料液体Ｂｓｉ1を製造した。
前記原料液体Ｂｓｉ1が冷める前にエチレングリコール３９ｃｃを配合して２４時間放置した後、沈殿物を濾過して液状発熱体ｓｉ1を製造した。
【０１１５】
（４−２）
シリコン粉末２０重量部であることを除けば（４−１）の製造方法と全く同様の方法で原料液体Ｂｓｉ2、液状発熱体ｓｉ2を製造した。
【０１１６】
（４−３）
シリコン粉末３５重量部であることを除けば（４−１）の製造方法と全く同様の方法で原料液体Ｂｓｉ3、液状発熱体ｓｉ3を製造した。
【０１１７】
（実験例４）
液状発熱体の機能に及ぼす原料液体Ｂのシリコン粉末の配合量の影響を測定するため、前記実施例４で製造された液状発熱体ｓｉ1、液状発熱体ｓｉ2、液状発熱体ｓｉ3に電力を加えて発生する熱を用いて２５℃の水５５０ｃｃの時間（単位：分）に応じた温度変化を測定した。
その結果は、下記表１６〜表１８に示した。
【０１１８】
【表１６】
2006505651.tif 000017
【０１１９】
【表１７】
2006505651.tif 000018
【０１２０】
【表１８】
2006505651.tif 000019
【０１２１】
上記表から明らかなように、シリコン粉末の配合量が過度に少なかったり、多かったりする場合には、電力消費量が上昇する。
また、シリコン粉末を配合しない場合には、液状発熱体の電気的反応が不安定化し、電力消費量の瞬間変化幅が激しくなる。
シリコン粉末が配合されると、液状発熱体の電気的反応が金属のものと同じくらい安定化する。
従って、原料固体Ａ３０重量部を基準でシリコン粉末を好ましくは５〜３０重量部、より好ましくは１５〜３０重量部配合されて生成される原料液体Ｂが最も理想的な効果を有した液状発熱体を製造することができる。
【０１２２】
一方、本発明の実施例では、原料固体Ａの製造にカオリンを使用していたが、カオリンに代えて珪藻土を使用することができる。
珪藻土を使用した原料固体Ａを用いて原料液体Ｂ及び液状発熱体を生成しても本発明の実施例で例示した同様の効果を得ることができる。
【０１２３】
（実施例５）
本発明の液状発熱体を利用した熱管理システムの一例として、液状発熱体が組み込まれたラジエーターとエアコンとが製造された。
本発明の液状発熱体が加熱されることでチャンネル内部で対流作用を起こすことができるように関接放熱式ラジエーター及び空気調整器の構造を本発明の液状発熱体に適用することができるように変更した。
【０１２４】
（実験例５）
液状発熱体が組み込まれたラジエーターの熱効率を測定するために、実施例５で製造したラジエーター（「ラジエーター１」）と、従来の間接的放熱式ラジエーター（「ラジエーター２」）をそれぞれ同じサイズ、湿度及び外部温度を有する１と２の部屋において、４０℃で室温を維持するために操作された。
それぞれのラジエーターの１０時間に及ぶ電気消費量を午後８時３０〜午前６時３０分までと午前９時〜午後７時までの２回測定した。
その結果を表１９に示した。
【０１２５】
【表１９】
2006505651.tif 000020
【０１２６】
上記表から明らかなように、ラジエーター１は、およそ電気消費量が従来のラジエーター２の半分で同じ熱を発生させた。
本発明の液状発熱体が組み込まれたラジエーター１には、優れた熱効率があることがわかる。
【０１２７】
（実験例６）
従来のエアコンは、２．５ｋｗの電源で毎時の２,０４１ｋｃａｌの熱を発生させる。
実施例５で製造された液状発熱体が組み込まれたエアコンの熱効率を測定するために、そのエアコンは、乾球温度／湿球温度がそれぞれ２０℃±０．５℃／１５℃±０．５℃の部屋で１時間作動させられた。
その結果を１０分単位で測定し、表２０に示した。
【０１２８】
【表２０】
2006505651.tif 000021
【０１２９】
上記の表から明らかなように、本発明の液状発熱体を組み込んだエアコンは、２．５ｋｗの電源で同じ状態の従来のエアコン（電力消費量：２．５ｋｗ、２,０４１ｋｃａｌ）より、１,０００ｋｃａｌ以上の熱を発生させる。
このように本発明により提供される液状発熱体は、非常に高い熱効率と安定性とを有しているため、様々な熱管理方法と熱管理システムで使用することができる。
明確な実施例として記載していないが、液状発熱体は、例えば温室、養殖魚場等の温度を一定に維持すること、各種冷暖房システムに使用することができる。
付随のクレームで明らかにされるように発明の範囲と発明の精神とから逸脱しない限り同等物の範囲を含んでおり、様々な変更、追加、および代替が可能であるということは、本発明の属する技術の分野の当業者なら誰でもわかるものである。
【国際調査報告】
2006505651.tif 000022
2006505651.tif 000023