JPH0129599B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は蓄熱材を用いて温度低下を抑制する蓄
熱装置に関するものである。

従来の技術 近年、使用時に電源を切離して操作性を向上さ
せたアイロンや保温盆など各種の家電製品にも応
用できるような蓄熱装置の開発が望まれている。

アイロンや保温盆などの家電製品は、通常200
℃以下の温度で使用され、また、使用熱量も多い
ため、これらの家電製品に用いる蓄熱物質として
は、我々が検討した結果、蓄熱量・蓄熱温度等の
点でペンタエリスリトール（Pentaerythritol）
が最も適している。というのも、ペンタエリスリ
トールは188℃で結晶転移し、この時の転移潜熱
が約300J／ｇと非常に大きいため、小型の蓄熱装
置、例えば、上述したような家電製品にも十分蓄
熱量を確保することができるからである。

発明が解決しようとする問題点 ペンタエリスリトールは有機物の中でも熱に対
して比較的安定な方に属するが、空気中の高温下
に長時間さらされると酸化によつて劣化して蓄熱
量が徐々に低下することが分かつている。特に
200℃を越える高温中では外気をしや断した密閉
系においても、系内にペンタエリスリトールと共
存性の悪い物質が存在すると同様に蓄熱量低下を
起こすことが明らかになつた。

この一例として、蓄熱材の主材となるペンタエ
リスリトールと黄銅、アルミ合金、鉄の三種類の
金属との共存性を表す実験結果を第７図に示す。
実験は以下の方法で行なつた。即ち、ガラス管に
ペンタエリスリトールと各金属の試験片を混合し
て封管し、220℃の雰囲気中で連続加熱試験し、
各経過時間ごとに各サンプルの単位重量当りの蓄
熱量を測定した。第７図は、ペンタエリスリトー
ルだけのサンプルを、ペンタエリスリトールに
黄銅製の試験片を混合したサンプルを、アルミ
合金製の試験片を混合したサンプルを、鉄製の
試験片を混合したサンプルをとし、それぞれの
耐久実験結果を示している。この結果より、ペン
タエリスリトールと金属とを接触させた状態で長
時間加熱するとペンタエリスリトールの蓄熱性能
が著しく低下することが分かる。

一般に蓄熱材を収容する収納室は、耐熱性・熱
伝導性あるいは量産性等の理由から金属により構
成するのが通常であるが、上記の実験結果は耐久
面からペンタエリスリトールを収納する収納室に
は金属が不向きであることを示すものであり、ペ
ンタエリスリトールを蓄熱物質として実用化する
上での問題点となつていた。

また別の問題として、前述したような酸素によ
るペンタエリスリトールの劣化を防止するために
ペンタエリスリトールを収納室に完全密閉する
と、たとえ収納室を金属以外の共存性のよい材料
で構成したとしても長期使用の後にはペンタエリ
スリトールは劣化し、発生した分解ガスが収納室
内に徐々に蓄積し、収納室の内圧が上昇し続ける
危険性があつた。

本発明はこのような問題点を解決するもので、
ペンタエリスリトールを金属からなる収納室に収
容しても劣化を促進することがなく耐久性を維持
でき、しかも長期使用時においても収納室の内圧
上昇の心配がない安全性の高い蓄熱装置を実現す
ることを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明の蓄熱装置
は、ペンタエリスリトールを封入する蓄熱容器を
弗素樹脂で形成し、この蓄熱容器を金属製の収納
室に固定して収容している。

作 用 この構成により、ペンタエリスリトールに対し
て不活性な弗素樹脂が、ペンタエリスリトールと
収納室の金属表面との接触を絶つてペンタエリス
リトールの蓄熱量低下を防止するとともに、長期
使用しても弗素樹脂の適当な通気性によつて、ペ
ンタエリスリトールを封入した蓄熱容器内の分解
ガスは徐々に排出され内圧が異常上昇する心配が
ない。

実施例 以下、本発明の実施例について添付図面にもと
づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例における蓄熱装置を
示すものである。同図において１はペンタエリス
リトール、２は弗素樹脂で成型した蓄熱容器で、
ペンタエリスリトール１を封入し密閉している。
３は蓄熱容器２を収容するための金属製の収納室
である。４は収納室３に収容した蓄熱容器２を固
定するシリコーンゴムで、収納室３の開口部をお
おうように塗布した液状シリコーンゴムを硬化さ
せたものである。５はペンタエリスリトール１を
加熱するための加熱体で、収納室３の底部に取付
けられている。蓄熱容器２にペンタエリスリトー
ル１を密封することにより、ペンタエリスリトー
ル１が空気中にさらされることがなく、しかもペ
ンタエリスリトール１に対して不活性な弗素樹脂
からなる蓄熱容器２がペンタエリスリトール１と
収納室３とを隔離して直接接触しないため、加熱
体５でペンタエリスリトール１を蓄熱温度以上に
長期間加熱し続けたとしても金属によつてペンタ
エリスリトール１の蓄熱量が低下することはな
い。

第２図は各種耐熱性樹脂の中でも弗素樹脂がペ
ンタエリスリトールに対して不活性であることを
示す実験結果例である。実験方法は第７図の場合
と同様で、ガラス管にペンタエリスリトールと各
耐熱性樹脂の試験片を混合して封管し、220℃の
雰囲気中で連続加熱試験を行ない、そのときの各
サンプルの蓄熱量の変化を測定している。図にお
いて、Ａはペンタエリスリトールだけのもの、Ｂ
はペンタエリスリトールに弗素樹脂（PTFE）を
混合したもの、Ｃは同じくエポキシ樹脂を加えた
もの、Ｄは同じくポリイミド樹脂を加えたもの、
Ｅは同じくポリイミド樹脂（66−ナイロン）を加
えたものを示しているが、弗素樹脂以外のものは
いづれもペンタエリスリトールとの共存性が悪く
ペンタエリスリトールの蓄熱量低下を引起こして
いる。特に、弗素樹脂の中でも耐熱温度の高い
PTFE（四弗化エチレン樹脂）、PFA（四弗化エチ
レン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合
樹脂）、FEP（四弗化エチレン−六弗化プロピレ
ン共重合樹脂）の３種類が蓄熱容器２の材質とし
て適していることが分かつた。

さらに、弗素樹脂は他の樹脂と比べてガス透過
性が大きく、蓄熱容器２を溶着などで完全に密閉
しても、蓄熱容器２内で発生したガスは徐々に排
出されるので、長期使用によつてたとえペンタエ
リスリトール１の劣化が進んだとしても蓄熱容器
２の内圧が異常に上昇することはない。

第３図は樹脂のガス透過性を示すもので、弗素
樹脂はガス透過係数が大きくガス透過性が大きい
ことが分かる。また、ゴムは一般にガス透過性が
大きいシリコーンゴムも例にもれず非常にガス透
過性が良い。

従つて本実施例のようにシリコーンゴム４で蓄
熱容器２全体をおおつて収納室３に固定しても蓄
熱容器２内と外気の通気性は保たれると同時に、
収納室３の開口部の大きさに応じてシリコーンゴ
ム４の厚さを変えることにより、その通気性の大
きさをコントロールすることもできる。

第４図は本発明の第２の実施例を示すものであ
る。同図において、２′は弗素樹脂フイルムを熱
溶着して袋状にした蓄熱容器で、ペンタエリスリ
トール１を封入し密閉している。３は収納室、５
は加熱体で第１図と同じものである。６は蓄熱容
器２′と収納室３の間に介在させたシリコーン油、
シリコーングリス、シリコーンゴム等のシリコー
ンで、蓄熱容器２′を収納室３内に固定するとと
もに蓄熱容器２′と収納室３のの熱伝導を向上さ
せている。７は収納室３の開口部に取付けた金属
製の蓋部材で、蓄熱容器２′をシリコーン６を介
在して上から押圧して固定している。

このように弗素樹脂フイルムを熱溶着した袋状
の蓄熱容器２′にペンタエリスリトール１を封入
することにより、ペンタエリスリトール１が直接
外気や収納室３の金属に接触しないため、これら
の影響で劣化して蓄熱量低下を引起こすことがな
く、たとえ長期使用でペンタエリスリトール１が
劣化したとしても弗素樹脂のガス透過性により透
過したガスが、金属性の蓋７と収納室３との間に
介在したシリコーン６を通つて外部に徐々に排出
されるため蓄熱容器２′の内圧が上昇し続けるこ
とはない。しかもこのように蓄熱容器２′を弗素
樹脂フイルムで構成することで生産性が向上する
とともに、弗素樹脂の中では成型性は良くないが
安価なPTFEでも使用できるのでコスト的に有利
になる。また、蓄熱容器２′と収納室３の間にシ
リコーン６を介在させることにより両者の熱伝導
が向上して加熱体５によるペンタエリスリトール
１の加熱特性が良くなり蓄熱時間が短縮できる。
なおシリコーン６に硬化性の液状シリコーンゴム
を使用すれば蓄熱容器２′の固定も完全にできる
ため、蓋部材７はごく簡単なものですむ。

第５図、第６図は本発明の蓄熱装置をアイロン
に応用した場合の実施例を示すものである。図に
おいて、１１はペンタエリスリトールを圧縮成形
した蓄熱材、１２は弗素樹脂からなる蓄熱容器
で、内部に蓄熱材１１を充填し周囲を熱溶着によ
つて封止して密閉容器を形成している。１３はア
ルミ合金からなるベースで、上面に蓄熱容器１２
を収納する収納室１４を一体成型している。１５
は蓄熱容器１２と収納室１４との間に介在させた
硬化性の液状シリコーンゴム、１６は収納室１４
の開口部にビス止めされたアルミ製の蓋部材で、
周縁に液状シリコーンゴム１５を介在させて蓄熱
容器１２を押圧して固定している。１７はベース
１３及び蓄熱材１１を加熱するためのヒータで、
ベース１３に埋設されている。

以上のような構成で、あらかじめヒータ１７に
電源を接続して蓄熱材１１を加熱して蓄熱してお
けば、ヒータ１７から電源を切離しても蓄熱材１
１の放熱によつてベース１３の温度低下が抑制さ
れる。したがつて電源なしで、電源コードに煩わ
されることなくアイロン掛けができる。また、弗
素樹脂で成型された蓄熱容器１２にペンタエリス
リトールを蓄熱物質とする蓄熱材１１を密封する
ことにより、蓄熱材１１が直接外気にさらされた
りベース１３のアルミニウム合金に接触すること
がなく蓄熱材１１の耐久性が大幅に向上するとと
もに、弗素樹脂のガス透過性によつて長期使用時
においても蓄熱容器１２の内圧が異常に上昇する
ことはない。さらに、蓄熱容器１２と収納室１３
との間に液状シリコーンゴム１５を介在させるこ
とにより、蓄熱材１１とベース１３の熱伝導が向
上して蓄熱時間が短縮できると同時に蓄熱材１１
の放熱が効率よく行なえる。

以上のように、本発明の蓄熱装置をアイロンに
応用することにより、操作性、耐久性、安全性に
すぐれたアイロンが実現できる。

発明の効果 以上のように本発明はペンタエリスリトールを
封入する蓄熱容器を弗素樹脂で形成し、この蓄熱
容器を金属製の収納室に固定収容することによ
り、ペンタエリスリトールの蓄熱量低下を防止す
るとともに、長期使用時においても蓄熱容器の内
圧が異常上昇することのない耐久性、安全性とも
にすぐれた蓄熱装置が提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における蓄熱装置の
断面図、第２図は各種耐熱樹脂とペンタエリスリ
トールとの共存性を示す特性図、第３図は樹脂の
ガス透過性を示す特性図、第４図は本発明の第２
の実施例における蓄熱装置の断面図、第５図は本
発明の蓄熱装置をアイロンに応用した実施例の要
部断面図、第６図は同斜視図、第７図は各種金属
とペンタエリスリトールとの共存性を示す特性図
である。 １……ペンタエリスリトール、２，２′，１２
……蓄熱容器、３，１４……収納室、４……シリ
コーンゴム、６……シリコーン、７，１６……蓋
部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 蓄熱物質としてペンタエリスリトールを封入
   する蓄熱容器を弗素樹脂で形成し、この蓄熱容器
   を金属よりなる収納室に収納した蓄熱装置。 ２ 収納室の開口部をシリコーンゴムでおおつて
   蓄熱容器を固定した特許請求の範囲第１項記載の
   蓄熱装置。 ３ 収納室の開口部に取付けた蓋部材で蓄熱容器
   を収納室に押圧した特許請求の範囲第１項または
   第２項記載の蓄熱装置。 ４ 蓄熱容器と収納室の間にシリコーンを介在さ
   せて蓄熱容器を収納室に固定した特許請求の範囲
   第１項、第２項または第３項記載の蓄熱装置。