JPH10227529A

JPH10227529A - 蓄熱式温風暖房機

Info

Publication number: JPH10227529A
Application number: JP2890497A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kakiuchi; 博行垣内; Masanori Yamazaki; 正典山崎
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1997-02-13
Filing date: 1997-02-13
Publication date: 1998-08-25

Abstract

(57)【要約】【課題】蓄熱量が大きく、軽量且つコンパクトで、し
かも防臭機能を有する蓄熱式温風暖房機の提供。【解決手段】温風暖房機本体内に配された加熱手段
と、該加熱手段で加熱された温風を送風する送風ファン
と、該送風ファンからの温風を吹き出し口に案内する案
内ダクトを具備する温風暖房機であって、該加熱手段の
一部としてエリスリトールを主成分とする蓄熱材組成物
を充填した密封式蓄熱容器を設置したことを特徴とする
蓄熱式温風暖房機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蓄熱式温風暖房機
に関する。詳しくは、特定の蓄熱材組成物を用いる潜熱
型蓄熱式温風暖房機に関する。

【０００２】

【従来の技術】蓄熱式温風暖房機には顕熱型と潜熱型の
二種類がある。顕熱蓄熱型温風暖房機は蓄熱材として、
相変化しない酸化マグネシウム等をブロック状に成型し
たものを加熱手段の一部として具備している。顕熱型は
物質の比熱を利用するために体積当りの蓄熱密度が小さ
く、大量に使用せざるを得ないため装置が重くなり、ま
た、必要な熱量を蓄えるため、蓄熱材は４００〜８００
℃にまで加熱されるので、断熱材も厚くりな装置が大き
くなるという問題がある。

【０００３】一方、潜熱型は物質の凝固過程及び融解過
程に伴って出入りする潜熱を利用するもので、一般的に
顕熱型よりも蓄熱密度は大きい。ところが、アンモニウ
ム明ばん（融点９４℃）、硝酸マグネシウム六水塩（融
点８９℃）等の無機水和塩は金属に対する腐食性がある
ため、容器の材質の問題等で未だに実際には使用されて
おらず、実用化されているのは融点１２０〜１３０℃の
高密度ポリエチレンである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高密度
ポリエチレンは、比重が小さく、容積当りの蓄熱量が３
６〜４５ｃａｌ／ｃｃであるため必要な熱量を蓄えるた
めに蓄熱材の使用量が多くなり、容器の重量増も招き、
期待以上には軽量コンパクト化されていない。また、高
密度ポリエチレンを加熱、溶融するとロウが溶けたよう
な特異臭がすることが予想され、臭気対策も必要である
という問題点がある。本発明は、蓄熱量が大きく、軽量
且つコンパクトで、しかも防臭機能を有する蓄熱式温風
暖房機を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
に鑑み鋭意検討した結果、エリスリトールを主成分とす
る蓄熱材組成物を密封容器に充填した蓄熱式暖房機が、
防臭効果を有し、長期使用にも耐え、更に従来品よりも
軽量且つコンパクトに出来ることを見出し、本発明を完
成するに至った。

【０００６】即ち、本発明の要旨は、温風暖房機本体内
に配された加熱手段と、該加熱手段で加熱された温風を
送風する送風ファンと、該送風ファンからの温風を吹き
出し口に案内する案内ダクトを具備する温風暖房機であ
って、該加熱手段の一部としてエリスリトールを主成分
とする蓄熱材組成物を充填した密封式蓄熱容器を設置し
たことを特徴とする蓄熱式温風暖房機、にある。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて具
体的に説明する。図１は、本発明の蓄熱式温風暖房機の
代表的な一例であるセラミックヒーターを示す。エリス
リトール及びエリスリトールに難溶性の塩を含有する蓄
熱材組成物１は使用温度範囲内で溶融、変形を生じない
外装材により構成される密封式蓄熱容器２に充填され
る。該密封式蓄熱容器２の表面には加熱ヒーター３が接
して設けてあり、加熱され、蓄熱される。この場合、蓄
熱槽は、好ましくは断熱材等により、断熱された構造
（図示せず）を有し、蓄熱の時間を長くさせる。

【０００８】放熱方法は、暖房機５のスイッチを入れる
ことにより、送風ファン６により空気取り入れ口８から
空気９を吸入する。図中７は送風ファン６を駆動するモ
ーターである。蓄熱装置内に吸入された空気１０は蓄熱
装置４と装置本体との間の流路１１を通って蓄熱装置４
に接して加熱される。暖められた空気１２は送風ファン
６を通過し、セラミックヒーター等の補助加熱装置１３
により目的温度まで加熱され、温風吹き出し口１４より
外部に排出される。このような構造であるため、セラミ
ックヒーター等の補助加熱手段の効果が小さいときに
も、排出される空気は十分に暖められるため、最初から
高い暖房効果を有するものである。また、直接空気を加
熱する際に蓄熱容器２が密封されているため、蓄熱材組
成物のエリスリトール融解したときに発する甘い匂いが
室内に充満することがない。

【０００９】本発明に用いる蓄熱材組成物の主成分であ
るエリスリトールは分子式Ｃ₄Ｈ₁₀Ｏ₄で表される糖ア
ルコールであり、合成甘味料として使用される人体に極
めて安全な素材である。融点は１２０℃、融解潜熱量は
８２．９ｃａｌ／ｇと大きい。また、比重が１．４５ｇ
／ｃｍ³であることから、容積当りの融解潜熱量は約１
２０ｃａｌ／ｃｍ³と非常に大きい。エリスリトールは
融解した後、融点以下まで冷却しても凝固しない過冷却
現象が発生する。この過冷却を防止するため、本発明に
おいては過冷却防止剤としてエリスリトールに難溶性の
塩が添加される。本発明でいうエリスリトールに難溶性
の塩とは、２５℃における水に対する溶解度が飽和溶液
１００ｇ中に含まれる無水化合物の質量が２０ｇ以下で
あり、且つ、蓄熱材の使用温度範囲８０〜１９０℃にお
いても、分解又は溶融解することがなく、エリスリトー
ル中に粒子として分散維持される無水化合物をいう。

【００１０】エリスリトールに難溶性の塩としては、無
機塩又は有機塩が用いられる。無機塩としては、通常、
リン酸塩、硫酸塩、ピロリン酸塩、炭酸塩、無機酸のカ
ルシウム塩、無機酸のアルミニウム塩、無機酸の銀塩、
ハロゲン化銀等が挙げられる。具体的には、第三リン酸
カルシウム（Ｃａ₃（ＰＯ₄）₂）、硫酸カルシウム、
ピロリン酸カルシウム（Ｃａ₂Ｐ₂Ｏ₇）、炭酸カルシ
ウム、フッ化カルシウム、リン酸アルミニウム、ヨウ化
銀、リン酸銀、臭化銀、硫酸銀等が挙げられる。特に過
冷却防止効果が大きく、融解と結晶化を繰り返しても、
結晶化開始温度が安定しているので、第三リン酸カルシ
ウム、硫酸カルシウム、リン酸アルミニウム、ヨウ化
銀、リン酸銀、臭化銀等が好ましく使用される。

【００１１】有機塩としては、通常、炭素数１６以上、
好ましくは炭素数１６〜２２の長鎖脂肪酸の多価金属塩
が挙げられ、通常、パルミチン酸塩、ステアリン酸塩、
ベヘニル酸塩等が挙げられる。具体的には、パルミチン
酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸
マグネシウム、ステアリン酸バリウム、ベヘニル酸カル
シウム等が好ましく使用される。

【００１２】難溶性の塩の含有量は、エリスリトールに
対して、通常０．０１〜３０重量％、好ましくは０．３
〜１５重量％、更に好ましくは０．３〜１０重量％であ
る。水に難溶性の塩の含有量が３０重量％より多いと、
蓄熱材組成物中のエリスリトールの含有量が減少して蓄
熱量が小さくなり、一方、０．０１重量％より少ない
と、過冷却防止効果が得られない。また、難溶性の塩の
平均粒子径は、通常０．０１〜１０００μｍである。平
均粒子径が大きすぎると、蓄熱材組成物中に均一に分散
しないので、十分に過冷却防止効果が得られない。

【００１３】蓄熱材組成物は、パラフィン、ポリエチレ
ングリコール、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、
架橋ポリエチレン、グリセリン等の有機物等の公知の蓄
熱材と併用してもよい。また、エリスリトールに難溶性
の塩以外に、水不溶性吸水性樹脂、カルボキシメチルセ
ルロース、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウ
ム、微粉シリカ等の増粘剤、フェノール類、アミン類、
ヒドロキシアミン類等の酸化防止剤、クロム酸塩、ポリ
リン酸塩、亜硝酸ナトリウム等の金属腐食防止剤等の添
加剤を含有していてもよい。

【００１４】蓄熱材組成物の融点は８０〜１２０℃の範
囲内にあることが好ましく、また、使用目的に合わせて
エリスリトールの融点を８０〜１２０℃付近に調整する
融点調整剤を配合してもよい。融点調整剤の例として
は、エチレングリコール、塩化ナトリウム、塩化カリウ
ム等が挙げられるが、これに限定されることはない。蓄
熱材組成物の調合方法は、特に限定されないが、エリス
リトール、難溶性の塩、必要に応じて添加剤や公知の蓄
熱材を、混合して均一に分散させればよい。より均一に
分散させるためには、エリスリトールをその融点以上の
温度まで加熱し、撹拌しながら難溶性の塩や添加剤を添
加混合する方法が挙げられる。

【００１５】エリスリトールを主成分とする蓄熱材組成
物の使用方法としては、例えば、蓄熱容器に蓄熱材組成
物を充填するカプセル型、蓄熱容器を必要としないマイ
クロカプセル型が挙げられる。カプセル型は、蓄熱材組
成物をカプセル等の蓄熱容器に注入し、蓄熱容器を密封
することにより得られる。カプセルの材質は、使用温度
範囲で変形、溶融しない材質であればよく、例えば、ス
テンレス、アルミニウム等の金属、ガラス、ポリカーボ
ネート等のエンジニアリングプラスチック等が挙げられ
る。カプセルの形状は、特に限定されず、例えば、球
状、板状、パイプ状、くびれ筒状、双子球状、波板状等
が挙げられ、用途に応じて適宜選択される。必要に応じ
て熱交換率を向上させるためのフィン等を設けてもよ
い。マイクロカプセル型は、微細な蓄熱材の粒子又はそ
の集合体を、使用温度範囲で溶融、劣化しない樹脂等の
被覆で覆ったもので、カプセル型に比べ表面積が極めて
大きくなるので、熱伝達効率が高いという利点がある。

【００１６】蓄熱材組成物への蓄熱方法としては、容器
をヒーターで加熱する方法や温風で加熱する方法等が挙
げられる。大きな暖房機においては、シリコンオイル、
エチレングリコールやエチレングリコール水溶液等の液
体を熱媒体とすることも可能である。但し、ヒーターで
加熱する方法及び温風で加熱する方法が好ましい。本発
明の蓄熱式温風暖房機には、蓄熱材組成物の蓄熱量が少
ない場合、蓄熱せずに使用する場合、より高温での暖房
が必要な場合等にも対応可能とするために、主加熱手段
である蓄熱材組成物を内蔵する部分以外に補助加熱手段
を有することが好ましい。該補助加熱手段としては蓄熱
材への蓄熱に使用する加熱手段と同様の方法が採用可能
であるが、好ましくはセラミックヒーターが挙げられ
る。

【００１７】蓄熱式暖房機の蓄熱材組成物に蓄熱量約１
２０ｃａｌ／ｃｃ（８０ｃａｌ／ｇ）のエリスリトール
を主成分とする蓄熱材組成物と、蓄熱量３６〜４５ｃａ
ｌ／ｃｃ（４０〜５０ｃａｌ／ｇ）のポリエチレンを使
用した場合の効果を比較する。同一熱量を有するエリス
リトールを主成分とする蓄熱材組成物を充填した蓄熱容
器は、ポリエチレンを蓄熱材組成物として充填した蓄熱
容器に対して３０〜３８％の容積ですむ。また、蓄熱材
組成物の使用量は重量で約半分となり、蓄熱容器と合わ
せると蓄熱装置部分で１／３まで軽量化が可能と考えら
れる。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、蓄熱量が大きく、軽量
且つコンパクトで、しかも防臭機能を有する蓄熱式温風
暖房機が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蓄熱式温風暖房機の一実施態様である
セラミックヒーターの縦断面図である。

【符号の説明】

１蓄熱材組成物２密封式蓄熱容器３加熱ヒーター４蓄熱装置５暖房機６送風ファン７モーター８空気取り入れ口９空気１０吸入された空気１１流路１２暖められた空気１３補助加熱装置１４温風吹き出し口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】温風暖房機本体内に配された加熱手段
と、該加熱手段で加熱された温風を送風する送風ファン
と、該送風ファンからの温風を吹き出し口に案内する案
内ダクトを具備する温風暖房機であって、該加熱手段の
一部としてエリスリトールを主成分とする蓄熱材組成物
を充填した密封式蓄熱容器を設置したことを特徴とする
蓄熱式温風暖房機。
【請求項２】該蓄熱材組成物がエリスリトール及びエ
リスリトールに難溶性の塩を含有してなることを特徴と
する請求項１に記載の蓄熱式温風暖房機。
【請求項３】該蓄熱材組成物の融点が８０〜１２０℃
であることを特徴とする請求項１に記載の蓄熱式温風暖
房機。