(57)【要約】【課題】            加熱可能な物品であって、複数のキャビティが形成された材料を備える物品を提供する。【解決手段】        この物品は、材料に形成された少なくとも１のキャビティに埋め込まれた少なくとも１のヒータを備える。多孔性の材料が、物品と機能可能なように、材料上に配置され、複数のキャビティが覆われるとともに、少なくとも１のヒータが保持される。【選択図】          図１
2017538603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱可能な物品であって、
前記物品を形成し、表面に少なくとも１のキャビティを有する材料と、
少なくとも１のヒータであって、前記材料の表面の前記少なくとも１のキャビティに埋め込まれたヒータと、
多孔質材料のシートであって、前記材料と機能可能に結合されて前記少なくとも１のキャビティを覆い、前記少なくとも１のヒータを保持する多孔質材料のシートと、
を備えたことを特徴とする物品。
【請求項２】
前記物品を形成する前記材料は、熱成形材料であり、前記ヒータが生成した熱によって前記熱成形材料が成形可能となる、ことを特徴とする請求項１に記載の物品。
【請求項３】
前記ヒータは、ヒータミックスであり、前記ヒータミックスは、酸素活性式のヒータであり、前記ヒータミックスの少なくとも一部は、前記少なくとも１のキャビティに埋め込まれている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の物品。
【請求項４】
さらに、電解質であって前記ヒータミックス内に含有される電解質を備えたことを特徴とする請求項３に記載の物品。
【請求項５】
前記電解質は、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、塩化カリウム、臭化カリウム及び水酸化カリウムの少なくともいずれか１つを含む、ことを特徴とする請求項４に記載の物品。
【請求項６】
さらに、気密の容器であって、前記物品の周りに封をして酸素が前記材料に接触することを防止する気密の容器をさらに備えたことを特徴とする請求項４または５に記載の物品。
【請求項７】
さらに、断熱材であって、前記熱成形材料の少なくとも一部を覆って断熱する断熱材をさらに備えたことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の物品。
【請求項８】
前記材料は、ポリ（乳酸）、エチレン酢酸ビニル、ポリ（カプロラクトン）、ポリ（ヒドロキシブチレート）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンの少なくともいずれか１つを含有する、ことを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１項に記載の物品。
【請求項９】
前記材料は、前記材料の熱伝導性を向上するための添加物を含有する、ことを特徴とする請求項８に記載の物品。
【請求項１０】
前記材料は、織物及び不織物材料の少なくとも１つを含有する、ことを特徴とする請求項１に記載の物品。
【請求項１１】
前記ヒータは、電磁波によって活性化可能である、ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の物品。
【請求項１２】
前記ヒータは、誘導加熱プロセスによって活性化可能である、ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の物品。
【請求項１３】
前記ヒータミックスは、亜鉛、カーボン及びＰＴＦＥを含有する、ことを特徴とする請求項３に記載の物品。
【請求項１４】
前記ヒータミックスは、電解質を含有する、ことを特徴とする請求項１３に記載の物品。
【請求項１５】
前記電解質は、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、塩化カリウム、臭化カリウムまたは水酸化カリウムの少なくともいずれか１つを含有する、ことを特徴とする請求項１４に記載の物品。
【請求項１６】
前記ヒータミックスは、バインダを含有する、ことを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の物品。
【請求項１７】
前記バインダは、ポリテトラフルオロエチレン及びポリエチレンの少なくともいずれか１つを含有する、ことを特徴とする請求項１６に記載の物品。
【請求項１８】
前記ヒータミックスは、充填剤を含有する、ことを特徴とする請求項１３乃至１７のいずれか１項に記載の物品。
【請求項１９】
前記充填剤は、おがくず、木材パルプ、紙製品、綿花、土壌種子または木の実の外皮もしくは生成物、膨張パーライト、バーミキュライト、ケイソウ土、オープンセルポリウレタン発泡体、ポリ（アクリル酸）、中空ビーズまたは球体の少なくとも１つを含有する、ことを特徴とする請求項１８に記載の物品。
【請求項２０】
前記ヒータミックスは、２％未満の水を含有する、ことを特徴とする請求項１３乃至１９のいずれか１項に記載の物品。
【請求項２１】
前記ヒータミックスは、０．５ｇ／ｃｍ３から２．０ｇ／ｃｍ３の範囲のかさ密度を有する、ことを特徴とする請求項１３乃至２０のいずれか１項に記載の物品。
【請求項２２】
前記材料には、複数の前記キャビティが形成されている、ことを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の物品。
【請求項２３】
前記複数のキャビティは、ハニカム構造に形成されている、ことを特徴とする請求項２２に記載の物品。
【請求項２４】
前記ヒータの一部は、前記材料に形成された前記複数のキャビティのそれぞれに埋め込まれている、ことを特徴とする請求項２２または２３に記載の物品。
【請求項２５】
前記材料、前記キャビティ、前記多孔質材料のシート、及び前記ヒータの組み合わせは、狭い側に沿ってトリミングされて配置され、前記ヒータの実体的な部部が前記複数のキャビティ内に保持される、ことを特徴とする請求項２４に記載の物品。
【請求項２６】
前記材料の周縁または縁に沿った位置の前記キャビティに埋め込まれるヒータの量は、前記材料の中間部あるいは領域の前記キャビティに埋め込まれるヒータの量よりも多い、ことを特徴とする請求項２４に記載の物品。
【請求項２７】
さらに、電解質を備え、前記電解質は前記ヒータに添加される、ことを特徴とする請求項２４に記載の物品。
【請求項２８】
前記材料の周縁あるいは縁に沿った位置の前記キャビティ内の前記ヒータに添加される電解質の量あるいは濃度は、前記材料の中間部あるいは領域に位置する前記ヒータに添加される電解質の量あるいは濃度よりも大きい、ことを特徴とする請求項２７に記載の物品。
【請求項２９】
前記材料は、添え木、矯正器具、スリーブ、ソックス、手袋、ベスト、あるいはパンツのいずれかの態様に形成される、ことを特徴とする請求項１乃至２８のいずれか１項に記載の物品。
【請求項３０】
前記ヒータは、前記熱成形材料を加熱して略９０秒以内に成形可能な状態にする、ことを特徴とする請求項２に記載の物品。
【請求項３１】
前記熱成形材料を成形するのに要する温度未満となる温度及び熱の降下は、１０分未満であることを特徴とする請求項３０に記載の物品。
【請求項３２】
前記物品は、狭い側に沿ってトリミングされた場合、前記ヒータの実体的な部分を、前記少なくとも１のキャビティ内に保持することを特徴とする請求項１に記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に、ヒータ及びヒータを内蔵した物品に関する。より具体的には、本発明は、実質的に乾燥した酸素によって活性化されるヒータと、当該ヒータを埋め込み又は染み込んだ熱成形可能な物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱成形可能な物品は、典型的には、熱源が適用されると成形可能または成形可能となる。いくつかの既知の物品では、ヒータ等が物品に含まれており、物品に結合されている。例えば、リチャージャブルバッテリ社の係属中で未公開の出願においては、添え木態様の熱成形可能な物品が開示されており、この物品は、その外部に結合するヒータを備える。物品の外部にヒータを取り付けることで、特により薄い物品またはより小さい物品について満足のいく結果を得られるが、表面ヒータによる物品の加熱は均一ではなく、迅速に物品に行き渡らない可能性がある。このため、加熱時間が長くなり、成形物品が均一に加熱されない場合があり、成形温度が高くなることがあった。これにより、硬化時間が長くなったり、物品が損傷したりすることがあった。また、ヒータを物品の外面にのみ配置することは、ヒータによって生じた熱の一部のみが物品の一部分にのみ伝達されることを意味する。より厚い物品では、熱が物品全体にうまく伝わらず、物品の少なくとも一部が静的のままとなり、残りは成形可能となるような場合もあった。
【０００３】
熱成形可能な物品に使用されるヒータは、典型的には、リチャージャブルバッテリ社の継続中の未公開出願に記載されているような酸素活性式ヒータである。 熱成形可能な物体に体して酸素活性式ヒータを用いることに加え、それらは、例えば食品を加熱したり、手、足または体の加温器のような他の多くの用途に用いられる。既存の酸素活性式ヒータは、典型的には、亜鉛、炭素、任意の結合剤および水を含む材料を用いた湿式プロセスを適用して製造される。ヒータミックスは、シート状に巻かれ、オーブン中で乾燥される。オーブン内のシートから水が蒸発すると、シート内に空隙が形成される。その後のヒータの活性化の際に、亜鉛と酸素との反応を生じさせる際に、空隙は効率欲亜鉛と接触するのに必要な空隙率を提供する。
【０００４】
湿式プロセスは、取り扱い、配置、様々な方法で利用されうる十分な構造的一体性を有するヒータシートを得られるという点で、少なくとも１つのキーとなる利点を有する。しかしながら、満足のいくヒータを作り出す一方で、乾燥工程は製造工程の主なボトルネックであり、湿式プロセスは用意および乾燥の両方において時間を要する。この添加時間は、生産スループットを低下させ、コストを増加させる。
【０００５】
湿式プロセスの代替プロセスは、ヒータを製造するために水が使用されないか、または実質的に使用されない乾式プロセスである。しかしながら、湿式プロセスヒータの機械的完全性と性能とに適合するように開発されたヒータを製造できる乾式プロセスは存在しなかった。
【０００６】
従って、酸素活性式又は化学的ヒータを、水を実質的に又は完全に要せず、かつ一旦完成したヒータを乾燥させる必要性を要しない乾式プロセスで製造することができれば有益である。
【０００７】
また、ヒータと物品との間の熱交換をより効率的にし、物品全体ができるだけ迅速に均一に加熱されるようにヒータと一体化された熱成形可能な物品を提供することも有益である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこれら及び他の問題を解決するために提供されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ヒータと、ヒータが埋め込まれた物品とに関する。ヒータは、酸素活性式、あるいは化学ヒータであり、乾式プロセスによって製造されるもので、湿式プロセスで製造されたヒータと同じ性能を有する。
【００１０】
本発明の一の観点によれば、物品は、加熱可能な物品である。この物品は、少なくとも１のキャビティが形成された材料から形成される。この物品は、また、材料の複数のキャビティの少なくとも１つに埋め込まれたヒータを備える。そして、この物品は、多孔質材料であって、材料と機能可能に取付けられ、少なくとも１のキャビティを覆い、ヒータを保持する多孔質材料を備える。表面領域を最大にし、必要なキャビティを提供するため、材料は、特定の構成あるいは手法、例えば、ハニカム構造に形成される。
【００１１】
物品を形成する材料は、非熱成形あるいは熱成形材料であり、ヒータによって生成された熱により、熱成形材料が成形可能となる。この材料は、また、織物あるいは不織物材料であってもよい。
【００１２】
物品に含まれるヒータは、また、化学あるいは酸素活性式のヒータを形成するヒータミックスであってもよい。ヒータミックスの少なくとも１部は、１のキャビティ、あるいはその一部、もしくは複数のキャビティの全てに埋め込まれていてもよい。これらのキャビティは、ヒータミックスを用意あるいは使用の際に保持する。例えば、活性化に続いて物品をカットあるいはトリミングすることで、使用されるヒータミックスの量を最小限にする。キャビティは、また、物品への熱伝達のための追加の表面領域を有する。ヒータミックスは、さらに、電解質を含有し、この電解質は活性化を生じさせる。物品は、気密の容器に封入され、酸素や他の化学物質がヒータに接触することを防止し、熱成形材料が適用された場合にこの熱成形材料を覆って断熱する断熱材を有してもよい。
【００１３】
ヒータは、また、あるいは代替的に、１以上の手法によって活性化されるものであってもよい。例えば、ヒータは、電磁波や誘導加熱プロセスによって活性化され得る。
【００１４】
乾式プロセスで化学あるいは酸素活性式のヒータを構成した場合、ヒータミックスは、亜鉛、カーボン、バインダ、ならびにヒータの全重量の２％未満の水を含有する。ヒータミックスは、また、電解質、バインダ、及び／または充填剤を含有してもよい。ヒータミックスは、０．５ｇ／ｃｍ３から１．８ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有することが好ましい。
【００１５】
本発明の他の観点によれば、物品は、ヒータの実体部分を保持しつつトリミング可能あるいは拡張可能である。
【００１６】
本発明の他の利点や観点は、以下の図面や実施の形態を読むことによって明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る、加熱対象の物品の一部の斜視図である。
【図２】本発明に係る、加熱対象の物品の一部の分解図である。
【図３】容器内において加熱されて密封される物品の斜視図である。
【図４】本発明に係る、物品の加熱及び冷却を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、多数の異なる態様の実施形態を適用可能であるが、本発明の好ましい実施形態を本明細書に詳細に記載する。本開示は本発明の原理の例示として考慮されるべきものであり、 本発明の広範な態様を以下に説明する実施形態に限定するものではない。
【００１９】
図１および図２は、本発明に係る、加熱可能な物品の例示的な実施形態を示す。物品１０は、物品を形成する材料１２を含む。材料１２は、その中に形成された少なくとも１つのキャビティ１４を含む。複数のキャビティ４を図１および図２に示し円形の開口（図１参照）とハニカム構造（図２参照）の両方の網状組織である。しかしながら、複数のキャビティが設けられる場合、キャビティは、任意の形状、サイズ、または構造で構成され、本発明の目的を達成し得るものである。１つの単純な形状の場合、１のキャビティは、ヒータ内容物を保持するトレイのような機能を果たす。また、キャビティの分布は均一である必要はない。例えば、物品の外縁により多くの熱を供給することが望ましい場合、キャビティは、より多くのヒータ材料を追加できるように、より大きく形成されてもよい。キャビティは、また、片面のみが加熱される物品の片側に、完全にまたは実質的に閉じ込められていてもよい。
【００２０】
物品１０は、さらに、材料１２の少なくとも１のキャビティ１４内に埋め込まれた少なくとも１つのヒータ１６（ヒータミックスとして図２に示す）を備える。少数のキャビティのみを示すが、ヒータの少なくとも１つまたは１部が、特定の物品または用途のために必要とされるより少ないまたはより多くの空洞に埋め込まれていてもよい。多くの用途では、最速かつ最も効率的な熱伝達を保証するため、少なくとも１つのヒータあるいはヒータミックスの一部を各キャビティに埋め込み、物品全体が実質的に同時にかつ均一に加熱されるようにする。各特定のキャビティまたはキャビティ領域内に埋め込まれたヒータの量は様々である。例えば、周縁２１のような周縁部分または縁に位置するキャビティに埋め込まれるヒータの量は、中間部２３のような中間部分または領域に位置するキャビティ内に埋め込まれるヒータの量よりも多くてもよい。異なる特定の領域、側部、あるいはより多くもしくは少ないヒータが埋め込まれたキャビティによって埋め込まれるヒータの構造や量を適宜変更してもよい。
【００２１】
ヒータ１６またはヒータミックスの任意の部分内に保持するため、物品１０は、材料１２上、キャビティ１４上を実質的に覆って配置され得る少なくとも１の多孔質材料のシート１８をさらに含んでもよい。多孔質材料のシートは、酸素および電解質流体の一方または両方を、シートを通過して必要に応じて物品またはヒータに到達することを許容するように形成されている。酸素および電解質を通過させることに加え、多孔質材料のシートは、少なくとも１つのキャビティまたは複数のキャビティが、例えば、使用される物品の一部に配置されたヒータを実体的な量だけ保持しつつ、当該物品がｎ軸（例えば、物品の狭い側の軸）に沿ってトリミングされるように形成される。例えば９５％以上等のヒータの実体的な部分を保持することで、トリミングされた物品は、この物品の他の部分に必要な量の熱を生成可能である。このような拡張性によれば、カスタムサイズの物品を作成するというよりも、現場で、または必要に応じたデザイン及びサイズにすることが可能である。いかでさらに説明するように、熱成形可能な材料とペアで用いる場合、単一の物品、例えば添え木を提供することができ、これは、カスタムサイズの添え木を購入したり、あるいは事なるサイズの添え木を複数所持することを要せずに、各人の実質的な数に適するサイズに形成された単一の物品を提供することができる。
【００２２】
また、図１及び２に示すように、物品１０は、物品１０および材料１２の少なくとも一部を包囲して覆う断熱材料２０を備えてもよい。断熱材料は、例えば、使用者の皮膚または他の中間材料と機能する材料に接触する、底部または一部のような物品１０の単一の側面または部分に貼付けされる。あるいは、断熱材料は、多孔質材料を除くすべての部分を実質的に包囲または包囲されるように形成され、場合によっては、多孔質材料自体として形成される。断熱材料は、例えば、物品と、この物品が取り付けられるボディの接触面との間に熱バリアを形成しつつ、少なくとも部分的に可撓性であるフェルトまたは他の布地材料から形成される。
【００２３】
物品に適用される材料は、織物及び／または不織物材料であってもよく、特定の物品に応じて、熱成形または非熱成形性材料のいずれかであってもよい。本発明の一の実施形態においては、材料１２は、ヒータが物品１０内で一度活性化されると、ヒータ１６によって生成される熱に応じて成形可能または可鍛性になる熱成形材料であってもよい。物品の一部を形成する材料として用いられる熱成形材料の例としては、ポリ（乳酸）、エチレン酢酸ビニル、ポリ（カプロラクトン）、ポリ（ヒドロキシブチレート）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、およびこれらの任意の組合せが挙げられる。熱成形材料は、コストを最小限に抑え、及び／または弾性率等の機械的特性を改善するため、任意に充填剤を含有してもよい。材料の熱伝導率を向上させる充填剤を適用することもできる。熱成形材料を上記材料に適用する場合、熱成形材料およびヒータは、熱成形材料が成形可能な状態となるようにするために要する熱以下に低下する。ヒータの活性化から１０分以内に、ヒータによって生成されて物品内に保持される熱は、物品がもはや成形可能でなく実質的に静的で成形位置となる点まで低下し、物品は所望のレベルまたは剛性に戻る。
【００２４】
加熱された物品の一部を図１および２に示すが、本発明においては、物品の一部を形成するために用いる、熱成形可能あるいはそうではない材料は、任意の望ましい手法で形成され得る。例えば、材料１２は、添え木、スリーブ、靴下、手袋、シャツあるいはシャツの一部、ベスト、パンツ、パンツの一部あるいは単一のレギンス、帽子または他の頭部に着用する物、装甲あるいは個人が装着する装甲の一部、装具あるいは装具の一部、人工装具あるいは人工装具の一部、または、外骨格器具の態様に形成される。
【００２５】
物品及び材料の使用、並びに所望の特性に応じて、埋め込まれるヒータは異なる特性及び態様を有する。 例えば、ヒータおよび物品の主目的が、体に熱を提供することである場合、物品内の１以上のキャビティに埋め込まれたヒータは、より長い時間活性化された状態を維持するように構成および設計される。しかしながら、物品に用いる材料が熱成形可能であり、物品が熱成形可能な物品として意図されている場合、あるいは、ヒータが短時間だけ熱を提供するように意図されている場合、ヒータは熱生成を急速に増加および減少する。温度の急速な上昇および下降により、熱成形可能な材料が成形可能な温度に達し、材料が実質的に形成された位置および状態で急速に冷却され得る。
【００２６】
材料が熱成形可能であるか否かに関わらず、ヒータ１６は、ヒータミックス、または、追加の化学物質あるいは刺激に導入されることで反応して熱を発生させる化学混合物として形成することができる。例えば、ヒータ１６は、実質的に乾式のプロセスによって製造された酸素活性式ヒータとして機能するヒータミックスとして形成することができる。酸素活性式ヒータが物品１０内で使用される場合、気密または空気不浸透性の外部容器またはポーチ２２（図３参照）を、備えてもよく、望ましくないあるいは早すぎるヒータの活性化を防ぐことができる。酸素活性式ヒータが好ましいが、ヒータ１６は、他の手法、例えばマイクロ波または誘導加熱を利用する手法によって活性化されるものであってもよい。
【００２７】
乾式プロセスで酸素活性式ヒータまたはヒータミックスを製造するため、化学物質または化合物の組合せを混合して組み合わせることもできる。ヒータミックスは、例えば、約７０．０％から９０．０％、より具体的には、約８０．０％の亜鉛または酸素に対して反応性のある他の化学物質、約５．０％から１５．０％の炭素、追加のバインダとして機能する約０．０％から２０．０％のポリテトラフルオロエチレン（「ＰＴＦＥ」）、及び、約５％を超えない約０．０％から約５．０％の水、を含む。ヒータミックスの密度を高めるために、任意の充填剤を混合物に添加してもよい。亜鉛あるいは他の酸素反応性化学物質と、炭素と、任意のバインダと、任意の充填剤と、および任意の水との組み合わせは、０．５から２．０ｇ／ｃｍ３のかさ密度範囲内にする必要がある。
【００２８】
亜鉛は、一度酸素にさらされて活性化されると多量の熱を迅速に提供する能力があるためヒータ内において好ましい活性化学物質であるが、他の化学物質、例えばアルミニウム、銅、または鉄を適用しても良い。任意の結合剤としては、ＰＴＦＥではなく、あるいはＰＴＦＥに加えて、ポリエチレンを用いてもよい。任意の充填剤がヒータミックスの密度を変えるために含有される場合、この任意の充填剤は、おがくず、木材パルプ、紙製品、綿花、土壌種子または木の実の外皮もしくは生成物、膨張パーライト、バーミキュライト、ケイソウ土、オープンセルポリウレタン発泡体、ポリ（アクリル酸）、中空ビーズもしくは球体、あるいはそれらの組み合わせであってもよい。
【００２９】
各化学物質または化合物は、例えばロータリミキサのようなミキサ内に供給され、各成分を組み合わせるために所定の時間混合される。混合物は、完全または実質的に乾式プロセスで形成されるので、オーブン内で混合物を乾燥させる必要はない。
【００３０】
酸素が導入されたてヒータを活性化するため、ヒータミックスは、化学薬品と化合物とが一度混合され他後に混合物に添加される電解質を含んでもよい。電解質とともに製造されていないヒータの場合、ヒータが配置された後、例えば上述のように物品のキャビティ内に配置された後、電解質を加えてもよい。電解質は、ヒータに直接添加してもよいし、多孔質部材がヒータ上に取り付けされた後に添加してもよいし、ヒータを含む物品に添加してもよい。ヒータミックスに含まれる場合、あるいは後に添加される場合に関わらず、適用可能な電解質は、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、塩化カリウム、臭化カリウムまたは水酸化カリウムであるが、これらに限定されない。ヒータミックスに添加される電解質の好ましい量は、ヒータミックスの１５重量％から４０重量％の範囲内である。例えば、１０ｇのヒータミックスに対して、約３ｇの電解質を必要とする３０％の付加が好ましい。ヒータミックスと共に使用される電解質の濃度は、溶液の１重量％から４０重量％の範囲内とする必要がある。
【００３１】
任意のヒータあるいはヒータミックスとともに、各特定のキャビティあるいはキャビティの領域に添加される電解質の量は、様々である。上述の例では、周縁あるいは縁、例えば、周縁２１に位置するキャビティに埋め込まれたヒータに添加される電解質の量は、中間部分あるいは領域、例えば、中間部２３に位置するキャビティに埋め込まれたヒータに添加される電解質の量よりも多くてもよい。各キャビティあるいはキャビティの領域に添加される電解質の量は、各キャビティのヒータの量に基づいて、あるいは、物品の特定のキャビティもしくは領域において望ましい結果あるいは加熱時間を得られるように適宜選択される。特定のキャビティあるいは領域に電解質をより多くあるいは少なく添加する、というよりは、むしろ、特定のキャビティあるいはキャビティの領域に添加する電解質の濃度は、様々である。高い濃度の電解質、例えば、溶液の４０重量％の電解質が、周縁２１に沿ってキャビティに添加され、溶液の２０重量％の電解質が、中間部２３に位置するキャビティに添加される。ヒータミックスが組み合わされて任意の電解質が添加された後に、このヒータミックスが、物品とは別にスタンドアロン式のヒータとして用いられる場合、ヒータは、空気が不浸透あるいは気密な容器内にパッケージングされる。容器は、内部仕切りあるいは区画を有し、ヒータミックスの移動を防止し、ポリ（乳酸）、エチレン酢酸ビニル、ポリ（カプロラクトン）、ポリ（ヒドロキシブチレート）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、あるいはこれらの任意の組合せから形成される。スタンドアロン式のヒータを収容する任意のパッケージの少なくとも一部は、少なくとも１０Ｗ／ｍＫの熱伝導性を有する材料から形成され、ヒータが一度活性化された後に十分な熱伝達を提供する。このパッケージは、また、任意の破断あるいは他のアクセス点を有し、これにより、ヒータミックスがヒータの活性化のために酸素にさらされる。スタンドアロン式のヒータパッケージは、また、少なくとも１のアタッチメントを備え、このアタッチメントにより、ヒータを体あるいは装置に取り付け可能である。このアタッチメントは、クリップあるいはピン等の物理的な部材で、ヒータを直接体あるいは装置に取り付け可能にし、あるいは、糊もしくは他のコーティングであり、ヒータを体あるいは装置に結合させる。このパッケージングは、フレキシブルであり、ヒータを操作して特定の形状あるいは態様にすることを許容する。
【００３２】
ヒータミックスが上述したような物品内での使用以外を目的とする場合、この物品は、以下のような構成を採用してもよい。熱成形添え木を例として説明したが、非熱成形材料及び添え木以外の他の物品も、同様にして形成することができる。まず、材料は、例えば、ハニカム面を有する添え木として形成された熱成形材料として設計、構成される。次に、ヒータミックスは、ハニカム面あるいは構造を覆って充填する用途に供され、ヒータミックスを各キャビティ内に配置する。余分なヒータミックスが除去され、ヒータミックスがキャビティ内に均一に配置される。多孔質材料のシートが、続いて、ハニカム面上に配置されて貼付けされ、ヒータミックスを固定して動かないようにする。ヒータミックスが任意の電解質を有しない場合、多孔質材料のシートを介して電解質がヒータミックスに添加される。この物品は、次に、物品に取付けられる任意の断熱材を備え、空気が不浸透あるいは気密な容器内に使用の時まで収容される。
【００３３】
動作において、空気が不浸透あるいは気密パッケージから物品が取り出されると、ヒータミックスと電解質との組み合わせが、ヒータに、加熱を開始させる。物品の一部を形成する材料が非熱成形材料の場合、熱が物品を介して伝達される。物品の一部を形成する材料が熱成形材料の場合、熱成形材料には、十分な熱が供給され、非常に短時間、好ましくは、１８０秒未満、より好ましくは、９０秒未満で材料を成形可能にする。例えば、物品が添え木の場合、添え木は好ましくは略９０秒で成形可能になり、これによって迅速に添え木の芯を形成可能になる。ヒータによって生成された熱は、迅速に放出され、ヒータが冷却され、適宜、物品を略静止、形成された形状にする。ヒータは物品に埋め込まれているので、熱伝達は、材料及び物品を介してより迅速に、より効率的に、より均一に行われる。これにより、物品の成形がより良くかつ迅速に行える。
【００３４】
図４は、図１に示す物品の中央に取付けた熱電対から生成された熱のプロファイルを示す。この例のヒータミックスは、８０．６％の亜鉛、８．６％のカーボン、９．８％のＰＴＦＥ、及び１．０％の水を含有する。ヒータミックスは、３０重量％のヒータに対して２５重量％の臭化ナトリウム水溶液が電解質として添加されている。この場合、物品は、アモルファスポリ乳酸ポリマー（１５％のパターン空隙容量がヒータミックスによって充填されている）から形成され、略華氏１４０度のガラス転移温度を超えると軟化する。乾燥ヒータミックスの重量は、３０ｇであり、物品の重量は４５ｇである。物品及び埋め込まれたヒータの最大温度は、ヒータの活性化から２分以内にポリマーの軟化温度を超え、略５分以内に遷移温度未満に急速に冷却され、これにより、熱成形材料が硬化する。
【００３５】
本発明の様々な実施の形態について、以上説明したが、本発明は、その技術的かつ特徴的な範囲から逸脱しない範囲において他の様々な態様で実施可能である。従って、上記の実施の形態は、説明のためのものであり、限定のためのものではなく、本発明は以上説明した詳細に限定されるものではない。特定の実施の形態について説明したが、本発明の特徴から大幅に逸脱しない範囲で様々な変更が可能であり、保護を求める技術的範囲は、添付の特許請求によって定められるべきものである。
【符号の説明】
【００３６】
１０    物品
１２    材料
１４    キャビティ
１６    ヒータ
１８    多孔質材料
２０    断熱材料
２１    周縁
２２    ポーチ
２３    中間部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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