JPS60153825A

JPS60153825A - 保温槽

Info

Publication number: JPS60153825A
Application number: JP1161884A
Authority: JP
Inventors: 高橋　祥泰; 二郎坂田; 颯田　耕三
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1984-01-24
Filing date: 1984-01-24
Publication date: 1985-08-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は外部から内容液４面が観察でき、同時に内容液
の温度を長時間にわたり保持することが。

でき、しかも内容液を必要に応じて加熱することも可能
な保温槽に関する。

一般に容器と呼ばれているものは内容液の温度を長時間
にわたり保持することができ、しかも内容液量が外部よ
り直視できれば便利であることはいうまでもない。

内容液の保温という面からみれば、外壁と内壁との空間
を真空にするとともに、該外壁及び内壁の内側面に金属
鏡（ｆｓメッキ）を設は輻射熱を反射させることにより
、断熱効果を狙、った魔法ビンがある。

しかしながら、上記魔法ビンは外壁及び内壁の内側全面
が不透明な金属鏡であるため、内容液の量を外部から観
察することができない。それ故。

液量な見るためにはその都度蓋を開けるか又は特別な液
面レベル計等を付加しなければならなかった。

しかも、上記魔法ビンの保温力は絶対的なものではなく
１時間経過とともに徐々に内容液の液温ζよ低ｒする。

本発明は上記従来の課題に鑑みなされたもので。

その目的は外部から内容液４面が観察でき、同時に内容
液の温度を長時間にわたり保持することができ、しかも
内容液を必要に応じて加熱することも可能な保温槽を提
供するものである。

すなわち９本発明の保温槽は、透明な外壁２内壁を一体
的に連結し、該外壁と内壁との間を真空室とするととも
シこ該内壁によって囲まれる空間を容器として構成し、
前記外壁及び内壁の少なくとも一面上を透明な＃Ｓ線遮
蔽膜で被覆し、内壁側面上を透明な導電膜で被覆してな
り、該導電膜上Ｖこは互に隔離した位置に電極を設け、
該電極にはそれぞれ外部に通ずるリード線を接続して両
Ｙｌ！、極間にｊ二記導電膜を通ずる電流を印加できる
ようになし、該導電膜をヒーターとして使用するように
したことを特徴とするものである。

しかして０本発明の保温槽は容器自体を透明な＼　材料
にて形成しであるので、内容液の液面を外部より容易に
観察することができる。しかも、内容液の保温は外壁と
内壁とを一体的に連結し、その間の空間を真空室とした
ことから、熱伝導及び対流による熱の放散を防止するこ
とができる。さらに該真空室の外壁側面には透明な熱線
遮蔽膜が被覆しであるので、内容液からの熱線は保温槽
の内側に反射され、容器外には熱放散されないので内容
液の温度を長時間維持することができる。

また、内容液の温度が低ｒした場合トこけ、前記導電膜
に電流を印加し、ヒーターとして作用させることにより
内容液を加熱して沸かすことができる。

本発明において、保温槽に用いた外壁及び内壁は内容液
が外部から観察することが出来るものであればよく、耐
熱性、耐衝撃性のあるガラス、ポリカーボネート朕導体
等の合成樹脂で形成する。

また、前記真空室の内面上に被覆する熱線遮蔽膜は、内
容液から放出する熱線を反射する物質を用いる。

かかる物質としては例えば次のものを挙げることができ
る。

すなわち９本実施例に使用したインジウム、スズ酸化Ｑ
６＋（Ｉｎ市ｕｍ　Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ　）　Ｈ［Ｌ以
丁ＩＴＯ［とし・う］はその１つの例である。このＩＴ
Ｏ膜の各波長に対する透過率（Ｔ）、駿収率（Ａ）１反
Ｊ）＝ｌ（Ｒ）の関係を第１図に示す。

第１図より、ＩＴＯＩＩｌ！は波畏の短かい可視光領域
では透過率は大である。しか１７．内容液から放射され
る波長の畏い熱線（約５／１ｍ以上）については透過ｇ
（ｌ：ｆ小さく、ψに反射率が非常に高いことを示・十
〇上記ＩＴＯ膜と同じＰＮ線に対する遮蔽効果の大λいも
のとしては、ドーピングした酸化スズ＜Ｓｌ］０□）又
は酸化亜鉛（ＺＴＩＯ）も使用できる。また酸化シリコ
ン（Ｓ　ｉ　０２　）／酸化チタン（Ｔｉ（ｈ）を交互
に積層した薄膜がある。この酸化物は単層薄駿では大き
な効果は期待できないが、各薄膜の１！￥みを・Ｐ線が
干渉反射できる条件を満たす寸法に形成して、複数積層
させることにより、断熱効果の大きい膜とすることがで
き、内容液の保湿効果を大なるものとすることができる
。

さらに上記以外には酸化チタン（Ｔ　ｉ　Ｏ！　）／銀
（Ａｇ）／酸化チタン（Ｔｉｌｔ）　の積層の薄膜があ
る。

上記熱線遮蔽膜は、外壁及び内壁の外側面（外気側及び
内容液側）、あるいは外壁と内壁の内側面（真空室側）
の少なくとも一つの面に設ける。

なお、熱湯などの高温物体を保存する場合には。

少なくとも上記外壁の外面又は内面上に形成し。

また氷水などの低温物体を保存する場合には少なくとも
上記内壁の真空室側又は容液側の壁土に形成することが
好ましい。更により効果を確実にするためには、外壁と
内壁の内側面（真空室側）双方に設けることが望ましい
。

”また、前記導電膜は内容液を加熱する物質であるため
、導電性を有し、かつ透明であることが必要である。

かかる物質としては前記熱線遮蔽膜に使用したＩ　Ｔｏ
、　Ｔｉ０ｔ／Ａｇ／ＴｉＯ２の積層膜が有効である。

他にはドーピングした酸化スズ（ＳｎＯ＊）、又は酸化
亜鉛（ＺｎＯ）も使用できる。これらの物質の比抵抗は
表に示すとおりである。

同表より明らかな如く、これらの物質は導電性を有する
ものであり、電流を印加することによりヒーターとして
使用可能である。

表前記導電膜を被覆する位置は真空室の内壁内側面（真空
室側）に限らず内壁外面（内容液と接触する側面）でも
よい。ただし、この場合は導電膜が直接内容液と接触す
ることのないように絶縁物（例えば酸化シリコン（Ｓｉ
０２）、酸化チタン（Ｔ　１ｏ２）　、酸化アルミニウ
ム（Ａｕ２ｏｓ）等）の薄膜にて、導電膜を被覆してお
く必要がある。

また、前記導電膜は、真空室の内壁側面に全面的に被覆
する必要はなく、′Ｆ方部とか底部のみに設けてもよい
。

上記熱線遮蔽膜及び導電膜は非常に厚みのうすい薄膜で
あり、しかも該薄膜が容易に剥離しない程度に強固な固
着力を有することが必要である、このような固着性の良
い薄膜の形成法としては。

スパッターリング、真空蒸着、イオンプレーテング等の
物理的手法及び有機金属を酸化、還元、加水分解するこ
とにより酸化物又は金属を析出させる化学的手段がある
。

さらに、前記導電膜に付加する電極の構造は環状、短冊
状９円形、櫛状等のものを用いることができる。

前記電極は、金、白金、銀、銅等の金属を金属ペース）
？［、スパッタリング、真空ｉ着等の手段により均一に
付加することが必要である。

次に、内溶液の温度を一定に保つために、上記発明に更
に液温を検出する温度センサーを配置すると共に液温に
応じて投入電力を変え液温を制御するサーモ機構を付加
することも可能である。

前記温度センサーとしては熱温度を直接電気信号として
検知するＰＷｔ対、サーンスタ、前記す−モ機構として
は１ｌｌｌ！温度を物理的な変化量として検知するバイ
メタル等を利用し、供給電力を調節し。

加熱し、内容液の液温を自動的に一定に保持すべくする
ことも可能である。

また本発明において、外壁と内壁とを一体的に連結し、
形成させる空間を真空室としたのは、＃ＬＡ断をより効
果的にするためである。

熱の放散には熱線によるものと熱伝導によるものがある
。

前記した熱線遮蔽膜は熱線を反射させることにより熱放
散を防止すべくしたものであるが、該熱線遮蔽膜のみで
は熱伝導による熱放散を防止することができない。上記
真空室は、内容液より伝導する熱伝導を遮蔽するととも
に対流による熱放散をも防止する役目をはだすもので、
内容液の保温力をより確実なものとすることができるも
のである。

以ｒ９図面を参照しながら０本発明の実施例を詳細に説
明する。

本実施例の保温槽１は、＠２図ないし第４図に示す如く
内溶液りが外部から観察できる透明な耐熱性ガラス材で
形成した有底円筒体で、内部に容器が保持できる容器で
ある。

該容器は外壁２と内壁８とを一体的ｔこ連結したいわゆ
る二重壁により構成し、該二重壁で囲まれた間の空間は
１０〜１０　１１ＭＨｆの真空室４とする。

また、該真空室４の外壁２の内側面２ａ及び内壁８の内
側面８ａの壁面上には全体に１−５ｐｒｎ　の透明なＩ
’ｌ’Ｑ＠２ｂ、ｆ９ｂをスパッターリングにより被覆
し、熱線遮蔽膜を形成する。

該真空室４内で内壁８の内側面３ａの中央には環状（巾
２罪）の金！！極５を、また底部には環状（外径１０Ｈ
５内径６ｍ　）の金１［６をそれぞれスパッターリング
にて形成する。電［５，６間１７）熱線遮蔽膜８ｂは加
熱用ヒーター７をも併用させるのである。両を極５．６
にはそれぞれリード線５　ｍ　＋　６　ｍを接続し、外
壁２の底部に形成した取出口８を介して外部に取り出し
、可変可能な電源９に接続する。

また、前記内壁の底部に形成した環状電極６の中央部に
は独立して内容液の温度の変化を検知し出力する温度セ
ンサーとしての熱電対ｌＯを設け。

該熱電対ｌＯの出力端は前記取出口８を介して前記電源
９に接続し、該電源９はサーモ機構としてのサーモスイ
ッチ（図示せず）に接続されて電流供給が調整できるよ
うにしである。

前記取出口８は気体の流通がないように密封する。

保温槽１の上部開口部には断熱性がよく加工性の優れた
コルク材で形成した円盤状の蓋体１１を嵌着し、密封で
きるようにする。

しかして１本実施例の保温槽１に水を入れ蓋体を密封し
た状態でリード線５ａ、６ａを電源９に接続する。電極
５．６間に電流が流れ、該′に極間に形成しであるＩＴ
Ｏ膜はヒーター７として発熱し９該熱は内壁３を介して
内容液りに伝播し、該内容液を所望の温度に上げること
ができる。

内容液りは保温槽１の外壁２及び内壁８で形成した二重
壁が透明なガラス材で形成してあり、しかも真空室番の
内側面２Ｂ＋８ａ上は透明なＩＴ６膜であるためｆ蓋体
１１をはずすことなく保温槽１の外部側面より該槽内の
湯の液面を容易に観察することができる。

また、槽内の湯は熱線（約８〜１０１０７ｚを放射する
がＩＴＯ膜８ｂの反射効果により該熱線はほとんど槽内
側に反射され、外部に放出されることはなしｘｏ一方横内の湯の熱伝導によりあたためられたガラス内壁
８及びＩＴＯ膜３ｂからは熱放散が行なわれるが、外壁
２と内壁８で形成した空間が真空室４としであるので、
該室により熱伝導及び対流による熱放散は遮断できる。

さらに、あたためられたガラス内壁８及びＩ　Ｔ。

膜８ｂから発生する熱線は外壁２の内側面２＆上に形成
したＩＴＯ膜２ｂの熱線反射効果により遮断される。

しかして、槽内の湯は槽を形成する壁の二重・三重の熱
遮断効果により槽外への熱放散が妨げられ、長時間にわ
たり湯温を維持することができる。

また蓋体１１を開閉することにより内容液の液温か低−
［した場合には、該内容液の液温は底部に形成した熱電
対１０により検知され２該検知信号は電源９に伝達する
。Ｎ、源９では、内容液の液体が所望の温度になるまで
サーモスイッチの働らきにより、電流を併結する。

ここで１本実施例保温糟の加熱保温効果を第５図に示す
。

第５図は、保温槽に２０℃の水を２４入れた状態で、１
００Ｖの電流を印加し、内容液の温度が９２℃になった
とき保温用電圧をＩＯＶに低圧したときの保温特性曲線
である。なお、Ｙｆｌ柩５，６間のＩＴＯ膜の抵抗は１
０Ωで＆）る。

特性曲線より通電後約１０分で９２℃に到達し。

この時点で保温用電圧に切換えることにより、液温は長
時間にわたり一定に維持することができることが分る。

さらＰこ、市販の魔法ビンと木Ｓ施例保温槽の保湿効果
の比較を第６図に示す。

第６図において、寮線Ｘは実施例保温槽を１点線Ｙは市
販の魔法ビンの各保温状態を示す。

この線図は各容器ンこ９５℃の湯を入れた時より２４時
間経過における湯の温度変化を示したものである。

同図より本実施例の保温槽は、ヒーターによる加熱をし
なくとも従来のものとほぼ同じ保温効果を有することが
わかる。

市販魔法ビンについてはＪＩＳ規格（Ｓ−２００６）に
おいて、製品とした状態で、栓装着、満溢、２０℃室温
放置という条件で９５℃の湯温が２４時間後において６
４℃以上であることが規定されている。

本実施例の保温槽は市販の魔法ビンに比較しても遜色は
なく十分な効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はＩＴＯ膜の光学特性を示す線図、第２図は実施
例保温槽の断面図、第８図は実施例保温槽の底部拡大断
面図、第４図は実施例保温槽の内壁底部よりみた投影図
、第５図は実施例保温槽の加熱、保湿効果を示す線図、
第６図はその保温槽と市販魔法ビンとの保温効果を示す
線図である。１・・・保温槽、２・・・外壁、８・・・内壁。２ｈ、３ｂ・・・　ＩＴＯ膜、４・・・真空室。５、ｆ＋・・・　冒枠、７・・・　ヒーターｌ　８・・
・取出０．９・・・　電源、１０・・・熱電対、１１・
・・・蓋体出　順　人株式会社　豊田中央研究所（外２名）

Claims

【特許請求の範囲】（１）　透明な外壁と内壁とを一体的に連結し、該外壁
と内壁の間を真空室とするとともに該内壁によって囲ま
れる空間を容器として構成して成る保温槽において。前記外壁及び内壁の少なくとも一面上を透明な熱線遮蔽
膜で被覆し、前記真空室内における内壁側面上を透明な
導電膜で被覆してなり、該導電膜上には互に隔離した位
置に電極を設け、該電極にはそれぞれ外部に通ずるリー
ド線を接続して１両電極間に上記導電膜を通ずる電流を
印加できるようになし、該導電膜をヒーターとして使用
するようにしたこｋを特徴とする保温槽。（２）前記外壁と内壁は、透明なガラス又は合成樹脂で
あることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
保温槽。（８）前記熱線遮蔽膜は、インジウム・スズ酸化物膜で
あることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
保温槽。（４）前記熱線遮蔽膜は、酸化チタン／銀／酸化チタン
、又は酸化シリコン／酸化チタンの積層膜であることを
特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の保温槽。（６）　前記熱線遮蔽膜は、真空室を形成する前記壁の
内側面の一方又は双方に形成したことを特徴とする特許
請求の範囲第（１）項記載の保温槽。（６）　前記熱線遮蔽膜は、前記外壁の外側面（外気側
）に形成したことを特徴とする特許請求の範囲第＋１１
項記載の保温槽。（７）前記熱線遮蔽膜は前記内壁の外側面（内容液側）
に形成したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
記載の保温槽。（８）前記導電膜はインジウ・ム・スズ酸化膜、酸化チ
タン／銀／酸化チタン膜、酸化スズ膜又は酸化亜鉛膜で
あることを特徴とする特許請求の範囲第（１１項記載の
保温槽。（９）透明な外壁と内壁とを一体的に連結し、該外壁と
内壁の間を真空室とするとともに該内壁によって囲まれ
る空間を容器として構成して成る保湿槽において。前記外壁及び内壁の少なくとも一面上を透明な熱線遮蔽
膜で被覆し、前記真空室内における内壁側面上を透明な
導電膜で被覆してなり、該導電膜上には互に隔離した位
置ンこ電極を設け、該電極にはそれぞれ外部に通ずるリ
ード線を接続して９両！を極間に上記導電膜を通ずる電
流な印加できるようになし、また、前記真空室内には容
器内の内容液の温度を検知する温度センサを配置し、さ
らに該温度センサからの信号により上記を極間に通ずる
電流量を制御して内容液の温度を制御するようにしたサ
ーモ機構を設けてなることを特徴とする保温槽。