JPH0351914Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は新規な温度調節機能を有したバス乗降
口用ステツプに関するものであつて、安価で消費
電力量が極めて少なく、しかも冬期の凍結による
転倒等の問題を保温によつて防いで、乗客の安全
性を確保することを目的に開発したものである。

融点が室温±50℃近傍にある有機化合物で高い
熱的安定性や毒性の少ない良好な物性を有し、か
つ電気の不良導体であるものにポリエチレングリ
コールがある。このポリエチレングリコールは外
部からの加熱により融点以上になると融解し、融
解の潜熱として物質中に蓄えられるので、蓄熱媒
体として知られている。この蓄熱媒体を利用して
風力、水力、潮力、太陽熱等の不規則自然エネル
ギーによる発電装置からの電熱ヒーターによる発
熱を蓄える方式を開発して蓄熱式の電気暖房装置
にすることを本考案者は特願昭56−111310号（特
開昭58−12929号）で提案した。

蓄熱媒体はそれ自体電気の不良導体であり、直
接的な通電加熱が不可能であるので、電熱ヒータ
ーを用いての加熱や温度調節のためのサーモスタ
ツトやサーモプロテクタなどを必要とし、そのた
め設備費がかさむ欠点は否めない。

この点の改良を目的に更に検討を加えた結果、
ポリエチレングリコール中に電導性の良好な炭素
粉末を分散混合させると、極めて特異な電気的挙
動を示し、通電によつて発熱し、かつ所定温度に
キユリー点（電気抵抗が急変する点）を有する性
質のものになることを見出し、電導性蓄熱媒体と
して特願昭57−177131号（特開昭59−66093号）
で、感熱電気抵抗組成物として特願昭57−220986
号（特開昭59−110101号）でそれぞれ提案したの
である。

更に、本考案者は、この組成物の応用について
検討を加え、温度制御機能を有するバス乗降口用
ステツプ（以下バスステツプと略称する）を新た
に開発したのである。その特徴とするところは、
温度変化により溶融状態と固体状態とをとり得る
ポリエチレングリコールと電導性物質の炭素粉末
とからなるキユリー点を有する媒体発熱体（感熱
電気抵抗組成物）１をバスステツプ本体２によつ
て密封し、前記混合物の媒体発熱体内に所定間隔
をおいて導線３を配設してなることにある。

以下例示図面によつて本考案のバスステツプを
詳細に説明する。

第１図は媒体発熱体を内設したバスステツプの
一部破断斜視図である。温度変化により溶融状態
と固体状態とをとり得るポリエチレングリコール
と電導性物質の炭素粉末とからなるキユリー点を
有する媒体発熱体１を矩形に成形されたバスステ
ツプ本体２によつて密封し、前記混合物の媒体発
熱体内に所定間隔をおいて導線３を配設してなる
構造である。このようなバスステツプを乗降口に
設けて保温する。もちろん既存のステツプと交換
するかあるいはその上へ二重に取付けることも自
由に選択できる。

媒体発熱体については前述の特願昭57−177131
号にも詳述したところであるが、本考案の目的に
最も適したものとしては、ポリエチレングリコー
ルであり、難燃性で引火性も弱いから蓄熱媒体と
して優れている。従来より用いられるパラフイン
ワツクス類は電気的特性にも蓄熱性にも優れてい
るが、引火性のあるのが欠点である。

ポリエチレングリコールに混合すべき電導性物
質は、炭素粉末であり、黒鉛粉末のような結晶性
カーボン、活性炭のような無定形カーボンを問わ
ず使用できる。しかし、最も混合性がよく、安定
で使い易いのは黒鉛粉末である。

ポリエチレングリコールと電導性物質の炭素粉
末との混合比率は重要な因子であり、混合比率を
変えて、通電時間と温度上昇及び抵抗値の変化か
ら判断して最適範囲を設定する。例えば、融点49
℃のポリエチレングリコール（6000）120部に対
して黒鉛粉末（グラフアイトカーボン）を20、
40、60、80部添加した系に対して通電した際の時
間と温度変化は第４図に示すようになり、20部で
は上昇せず、80部では短時間に高温にあがり、い
ずれもキユリー点が見出せない。そして、40〜60
部て良好に作動し、40部では約40℃で安定し、60
部では約50℃で安定することがわかる。通電初期
には電気抵抗が500Ω以下で1.5A位の電流値であ
るが、ポリエチレングリコールが軟化又は溶融す
ると1900Ωにまで抵抗が上がり、電流は0.1A以下
になり、そのままキユリー点の平衡温度に達す
る。その模様を黒鉛粉末が60部の場合について第
５図に示した。したがつて、ポリエチレングリコ
ール蓄熱媒体に40〜60部のカーボンブラツクを混
合したものは、加熱ヒーターもサーモスタツトも
不要のキユリー点を有した電導性蓄熱媒体すなわ
ち、媒体発熱体となり、80部あるいはそれ以上混
合したものは導線の代りとして使用できる媒体導
線になるのである。

本考案は、以上のようなキユリー点を有する混
合比率のものを、そのままあるいは薄い織布、不
織布、スポンジシート等の非電導性シートに含浸
担持させて電導性蓄熱媒体シートとし、これをバ
スステツプ本体内に直接密封するか、あるいは２
枚の合成樹脂製シート間に挾んで独立した媒体発
熱体にすると共に、その内部に所定間隔をおい
て、導線を配設するのである。ここで用いられる
導線には、第２図に示したような金属導線３ａと
か、第３図に示したような媒体導線３ｂが用いら
れる。金属導線は従来より用いられている銅等で
ある。銅の場合は薄いテープ状のもので相当する
縁部にジグザグカツトを施すと通電性が極めて安
定する。媒体発熱体とは上述したカーボンブラツ
クと蓄熱媒体との電導性良好な混合比率のもの、
例え第４図の（80）物性のものを第３図にみられ
るように媒体導線として上記と同様に担持埋設し
たものも電気良導体である。

第３図は第２実施例を示す一部破断平面図であ
る。この例では、第４図の（40）特性を有する媒
体発熱体１を非電導性のバスステツプ本体２で密
封するに際し、木綿ガーゼに媒体発熱体１を含浸
させ、バスステツプの長手方向両端縁部には第４
図の80特性の混合物を筋状に含浸させて媒体導線
３ｂ，３ｂに使用している。そして、この部分か
ら金属リード線４，４を引出せばよいのである。

第１図に示す例はバスステツプの試作品であ
り、長さが800mm、幅500mm、厚みが10mmのバスス
テツプ本体内に、媒体発熱体を長さ780mm、幅480
mmの平面状となるよう配設して作つたものであ
る。この媒体発熱体の内部を第２図に示している
が、バスステツプ本体２がゴムとか樹脂製の場合
は、その両側に長く導線３を埋設しながら媒体発
熱体１を単に薄く充填するだけでよい。また、バ
スステツプ本体２が金属製の場合は、予め第２図
又は第３図に示したような独立した媒体発熱体シ
ートをバスステツプ上に置き、適当な方法でカバ
ーをするなどの方法により使用する。

本考案のバスステツプは、例えば、100V交流
の通電直後はポリエチレングリコール（6000）60
部と黒鉛粉末が40部のものを使用した場合、
6.5Aもの電流が瞬時に流れるが、１分後には
1.6Aとなり、５分〜10分でほぼ平衡値の0.6Aに
なる。温度も24℃から37℃に達し、37℃以上には
上らないサーモスタツトとして作用する発熱体と
なり、厳寒期でも表面が凍らない保温バス乗降口
用ステツプとして最適なものである。従つて乗客
の安全を確保し、サーモスタツト等の温度調節部
材が不用であるから製造が容易かつ安価であり、
電力使用料が従来の電熱器使用の場合の約半分で
省エネタイプであり、水で濡れたり湿度の高い場
所でも安全に使用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例であるバスステツプの
一部破断斜視図である。第２図は面状発熱体を示
す平面図、第３図は他の面状発熱体を示す平面図
である。第４図はポリエチレングリコールと黒鉛
粉末混合比を変えたものの通電時間と温度の関係
を示すグラフであり、第５図は第４図における黒
鉛粉末が60部の場合の媒体発熱体の通電初期の時
間と温度及び電流値の関係を示すグラフである。 １……媒体発熱体、２……バスステツプ本体、
３ａ……金属導線、３ｂ……媒体導線、４……リ
ード線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 温度変化により溶融状態と固体状態とをとり得
   るポリエチレングリコールと電導性物質の炭素粉
   末とからなるキユリー点を有する媒体発熱体１を
   バスステツプ本体２によつて密封し、前記混合物
   の媒体発熱体内に所定間隔をおいて導線３を配設
   してなることを特徴とする媒体発熱体を内設した
   バス乗降口用ステツプ。