JP2829303B2

JP2829303B2 - 携帯用暖房器

Info

Publication number: JP2829303B2
Application number: JP1174032A
Authority: JP
Inventors: 弘次鹿島; 山口　　広一
Original assignee: Toshiba Home Technology Corp
Current assignee: Toshiba Home Technology Corp
Priority date: 1989-07-07
Filing date: 1989-07-07
Publication date: 1998-11-25
Anticipated expiration: 2013-11-25
Also published as: JPH0339153A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本考案は相変化温度より低い温度で安定した過冷却状
態を保持する蓄熱材を用い、この過冷却された蓄熱材が
液相から固相に相変化する時に発生する熱を熱源として
用いた携帯用暖房器に関するものである。

（従来の技術）従来のこの種の携帯用暖房器は、大別すると２種類に
分類することができる。

一方は、化学反応から生ずる反応熱を利用し、この熱
で身体を加熱する携帯用暖房器である。しかし、この暖
房器は一旦化学反応すると還元しないため、一度の発熱
を利用する使い捨てには適しているが、再使用できない
欠点があった。また、もう一方は、潜熱蓄熱材を用い、
この潜熱蓄熱材をヒーター等で蓄熱して使用する携帯用
暖房器である。しかし、この暖房器は蓄熱材として過冷
却を生じさせない材料を用いていることから、蓄熱終了
後、放熱が開始される。このため、長時間熱を保有する
ことができず、使い勝手が悪い、熱効率が悪い等の欠点
があった。

そこで、近年、上述の２者の欠点を補う携帯用暖房器
として、安定した過冷却状態を有する潜熱蓄熱材（例え
ば酢酸ナトリウム３水塩）を用い、この蓄熱材をヒータ
ー等で加熱して蓄熱するものが知られている（実開昭63
−139521号公報）。この蓄熱材を使用した暖房器は、安
定した過冷却状態を有するため、蓄熱後、周囲の温度が
低下しても潜熱を保有することができ、長時間熱を保存
することができる。この潜熱を取出す方法は、過冷却解
除手段（トリガー）と呼ばれる金属片を指等で押して蓄
熱材の過冷却状態を解除して行われる。

前述の安定した過冷却状態を有する潜熱蓄熱材を用い
た携帯用暖房器には、蓄熱時には蓄熱容器を加熱器に収
容し蓄熱し、放熱時には加熱器から取出して放熱する方
法がある。

しかし、蓄熱終了後、加熱器から蓄熱容器を取出す時
に蓄熱容器が60℃以上の高温になっているため、火傷等
を起こし安全性に問題があり、蓄熱容器を取出すには蓄
熱材の温度が蓄熱完了後、相変化温度以下（過冷却状
態）の温度に低下しなければならず、いつ温度が低下し
ているかわからないという問題があった。

（発明が解決しようとする課題）このように従来の携帯用暖房器では、過冷却状態を有
する潜熱蓄熱材に蓄熱を行い、この蓄熱完了後に加熱器
から蓄熱容器を取出す時に蓄熱容器が60℃以上の高温に
なっているため、火傷をしたり、いつ蓄熱容器を取出せ
ばよいかわからないという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、加熱器か
ら蓄熱容器を取出す時に安全で、使い勝手に優れた携帯
用暖房器を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため本発明の携帯用暖房器は、安
定した過冷却状態を有する潜熱蓄熱材及びこの蓄熱材の
過冷却状態を解除する解除手段を封入した蓄熱容器と、
この蓄熱容器を出入自在に収容でき、収容時に前記蓄熱
容器内の蓄熱材を加熱する加熱器と、前記蓄熱容器の温
度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段の検出
温度が所定温度以下になったときに前記蓄熱容器が取出
し可能であることを報知する報知手段とを具備してなる
ことを特徴とする。

（作用）このように構成されたものにおいては、蓄熱終了後、
蓄熱容器の温度を検出し、この検出情報から蓄熱容器が
手で触れる温度以下になったときに取出し可能であるこ
とを表示することで、高温の蓄熱容器に触って火傷した
り、いつになったら取出せるのかという不明もなく、安
全性を向上させることができ、また、使い勝手が向上す
る。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は上述の過冷却形潜熱蓄熱材の蓄熱・放熱特性
を示した状態図である。潜熱蓄熱材に酢酸ナトリウム三
水塩を使用した場合には、相変化温度T_phは約58℃、潜
熱は56Kcal/kgである。外気温T_aoで蓄熱材温度Tsが初期
的に与えられ、加熱器で加熱され、融解し、蓄熱が完了
した後に外気で自然冷却すると、徐々に蓄熱材の温度が
下がり△τ_１後に相変化温度以下となり、さらに放置し
ておくと液体のままで外気温レベルまで温度が低下す
る。これを過冷却状態といい、凝固潜熱が保存される。
この後、過冷却解除手段で蓄熱材の過冷却状態を解除さ
せると、発核し、凝固が始まり、潜熱が蓄熱材から放出
され、蓄熱材の温度は相変化温度T_ph（酢酸ナトリウム
三水塩の場合約58℃）まで上昇して、暖房能力を発揮す
ると共に、温度が低下して固化が完了する。

手で触れる温度をTfとすると、蓄熱完了から△τ_２時
間後に蓄熱容器を取り出すことができる。

第２図乃至第３図は本発明の第１の実施例に係る携帯
用暖房器の構成図である。

図において、携帯用暖房器１は、安定な過冷却状態を
有する潜熱蓄熱材２と、過冷却した前記潜熱蓄熱材２の
過冷却状態を解除する解除手段３を封入した蓄熱容器４
と、この蓄熱容器４を出入自在に収容でき、収容時に前
記蓄熱容器４内の蓄熱材２を加熱する加熱器５と、前記
蓄熱容器４の温度を検出する温度検出器６と、この温度
検出器６の検出温度が所定温度以下になったときに蓄熱
容器４が取出し可能であることを表示する表示器７とか
ら構成されている。

前記加熱器５は蓄熱材２を加熱する加熱ヒータ８と断
熱材９で構成されている。

前記潜熱蓄熱材２は、過冷却と晶析を反復し、晶析時
に発熱するもので、この蓄熱材２の一例として酢酸ナト
リウム三水塩を使用する。この酢酸ナトリウム３水塩
は、無水酢酸ナトリウムを所望量の水に溶解して製造す
るものである。また、この酢酸ナトリウム三水塩は、過
冷却された液体時に衝撃を受けると晶析し、この晶析時
に発熱する性質を有している。

前記過冷却を解除する解除手段３は、金属製材料でで
きている。従って蓄熱容器４内の前記潜熱蓄熱材２が過
冷却の状態において、蓄熱容器４の外部より解除手段３
を押すと、これによって潜熱蓄熱材２に衝撃を与えるた
め、潜熱蓄熱材２は衝撃を受けた部分から徐々に晶析
（過冷却解除）を開始し、連鎖的に全て（蓄熱容器４内
全体）の潜熱蓄熱材２が晶析する。この晶析により潜熱
蓄熱剤２の潜熱が放出され、この熱が蓄熱容器４の外部
へ伝達されるので、この蓄熱容器５を身体にすることに
よって身体が温められ、ヒーターとして使用することが
できる。

また、前記蓄熱容器４は、耐熱性合成樹脂その他の材
料を用いたもの、例えばポリエステル、ポリプロピレ
ン、ビニル、ポリエチレンその他の適度の伸縮性、柔軟
性、耐熱性の合成樹脂等の可撓性の容器である。

第４図は本発明の第１の実施例に係る携帯用暖房器の
制御ブロック図である。前述の加熱ヒータ８は電源10に
より加熱され、通電制御はスイッチ11で行われる。ま
た、温度検出器６で検出した温度Tf₁が手で触れる温度T
fと同じか、Tfより低くなったならば報知器７に演算器1
2から通電信号を送るように構成されている。

次に、上述のように構成された携帯用暖房器１の動作
について説明する。

まず、潜熱蓄熱材２と解除手段３の封入された蓄熱容
器４を加熱器５に収容し、この加熱器５の加熱ヒータ８
で加熱し、確実に潜熱蓄熱材２を完全に溶かし、潜熱蓄
熱材２を相変化温度Tph（酢酸ナトリウム三水塩の場合
約58℃）まで加熱し蓄熱を行う。

蓄熱が完了した後、蓄熱容器４の温度Tf₁が手で触れ
る温度Tf（約40〜50℃）と同じか、Tfより低くなったな
らば表示器７に演算器12から通電信号を送り、報知器７
が蓄熱容器４を加熱器５から取出してよいことを表示す
る。

上述のように動作することにより、高温の蓄熱容器４
に触って火傷したり、いつになったら取出せるのかとい
う不明もなく、安全性を向上させることができ、また、
使い勝手を向上させることができる。

次に、本発明の第１の実施例の変形例に係る携帯用暖
房器について説明する。第５図は本発明の第１の実施例
の変形例に係る携帯用暖房器構成図である。

前述の実施例と重複する部分については、説明を省略
する。この変形例は前述の実施例の報知器７の替わり
に、温度検出器６の検出した温度を表示する温度表示器
13が設けられている。これにより、蓄熱完了後からの蓄
熱容器４の温度変化がユーザーに目視でき、どのくらい
の時間で、蓄熱容器４に触れる温度Tfになるかがわか
り、さらに、つかい勝手が向上する。

次に、本発明の第２の実施例を第６図の本発明の第２
の実施例に係る携帯用暖房器の制御ブロック図を参照し
て説明する。

前述の第１の実施例と重複する部分については、説明
を省略する。

この実施例の構成は、第１の実施例の温度検出器６の
替わりに、タイマー14を設置したものである。

前記蓄熱容器４の加熱終了を、加熱ヒータ８のスイッ
チ11のOFF信号で検出し、この後に前記タイマー14を駆
動し、蓄熱容器４を手で触れる温度Tf（約40℃〜45℃）
に対応した時間△τ_２をあらかじめ設定しておき、△τ
_２時間後に報知器７に信号を送り、表示器７を動作させ
る。

このように構成することにより、高温の蓄熱容器４に
触って火傷したり、いつになったら取出せるのかという
不明もなく、安全性を向上させることができ、また、使
い勝手を向上させることができる。

また、温度検出器６を使用した場合は蓄熱容器４の温
度検出が場所により局所的なばらつきを生じるため、温
度検出器６の設置された部分が手で触れる温度Tfになっ
たら報知器７を動作させるので誤検出の恐れがあるが、
タイマー14を用いることで、あらかじめ蓄熱材の重量，
蓄熱容器の材質，加熱器の材質等から、温度の変化を予
測でき、蓄熱完了後から蓄熱容器４を手で触れる温度Tf
に対応した時間△τ_２を適確に設定できるため、より正
確に検出することができる。

次に、本発明の第３の実施例を第７図の本発明の第３
の実施例に係る携帯用暖房器の構成図を参照して説明す
る。

この実施例の構成は、加熱器５の一部に透過部15を設
け、この透過部15で目視できる部分の蓄熱容器４の表面
に、例えば温度により色の変わる温度検出器（表示器）
16を備えたものである。

このように構成することにより、制御器等の複雑な装
置を加熱器５に設けることなく、簡単に蓄熱容器４が手
で触れる温度Tfになっているかが判断でき、高温の蓄熱
容器４に触って火傷したり、いつになったら取出せるの
かという不明もなく、安全性を向上させることができ、
また、使い勝手を向上させることができる。

［発明の効果］本発明によれば、蓄熱終了後、蓄熱容器の温度を検出
し、この検出情報から蓄熱容器が手で触れる温度以下に
なったときに取出し可能であることを表示することで、
高温の蓄熱容器に触って火傷したり、いつになったら取
出せるのかという不明もなく、安全性を向上させること
ができ、また、使い勝手を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は上述の過冷却形潜熱蓄熱材の蓄熱・放熱特性を
示した状態図、第２図乃至第３図は本発明の第１の実施
例に係る携帯用暖房器の構成図、第４図は本発明の第１
の実施例に係る携帯用暖房器の制御ブロック図、第５図
は本発明の第１の実施例の変形例に係る携帯用暖房器構
成図、第６図は本発明の第２の実施例に係る携帯用暖房
器の制御ブロック図、第７図は本発明の第３の実施例に
係る携帯用暖房器の構成図である。１ ……携帯用暖房器、２……潜熱蓄熱材、３……解除手
段、４……蓄熱容器、５……加熱器、６……温度検出
器、7,13……報知器、８……加熱ヒータ、９……断熱
材、14……タイマー、15……透過部、16……温度検出
器。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】安定した過冷却状態を有する潜熱蓄熱材及
びこの蓄熱材の過冷却状態を解除する解除手段を封入し
た蓄熱容器と、この蓄熱容器を出入自在に収容でき、収容時に前記蓄熱
容器内の蓄熱材を加熱する加熱器と、前記蓄熱容器の温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段の検出温度が所定温度以下になったと
きに前記蓄熱容器が取出し可能であることを報知する報
知手段とを具備してなることを特徴とする携帯用暖房
器。
【請求項２】前記報知手段は前記温度検出手段の検出温
度を表示するものであることを特徴とする請求項１記載
の携帯用暖房器。
【請求項３】安定した過冷却状態を有する潜熱蓄熱材及
びこの蓄熱材の過冷却状態を解除する解除手段を封入し
た蓄熱容器と、この蓄熱容器を出入自在に収容でき、収容時に前記蓄熱
容器内の蓄熱材を加熱する加熱器と、前記蓄熱容器の加熱終了後からの経過時間により前記蓄
熱容器が取出し可能であることを報知する報知手段とを
具備してなることを特徴とする携帯用暖房器。