JPS6077389A - 蓄熱式電気ヒ−タ - Google Patents

蓄熱式電気ヒ−タ

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JPS6077389A
JPS6077389A JP18535583A JP18535583A JPS6077389A JP S6077389 A JPS6077389 A JP S6077389A JP 18535583 A JP18535583 A JP 18535583A JP 18535583 A JP18535583 A JP 18535583A JP S6077389 A JPS6077389 A JP S6077389A
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JP
Japan
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metal foil
electric heater
heating element
heat storage
plastic
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Pending
Application number
JP18535583A
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English (en)
Inventor
嘉浩 松尾
隆博 和田
浩二 松永
新田 恒治
横谷 交子
武史 林
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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】 産業上の利用分野 本発明は暖房器などに用いる蓄熱式電気ヒータに関する
ものである。
従来例の構成とその問題点 従来、人体などの局所暖房器においては、その保温材の
中に埋設した電気ヒータが汎用されているが、この従来
の電気ヒータでは、その電源コードが常時必要であシ、
暖房器の空間的使用範囲がその電源コードの長さの範囲
に限定されていた。
近年、電気ヒータの電源切断後もなお一定時間暖房機能
を有する暖房器が要望されCおり、それには蓄熱式電気
ヒータの開発が必要である。しかも、この様な蓄熱式電
気ヒータは軽量であり、可撓性があり、蓄熱に要する時
間が短が〈(蓄熱能率が高く)、安全性が高く、低コス
トであることが要望される。一方、従来の潜熱蓄熱方式
は堅牢な蓄熱槽の中に潜熱拐を収納し、さらI/Cその
潜熱蓄熱側の中に電気ヒータなどの加熱源を埋設した構
成である。この従来の潜熱蓄熱方式を上述の暖房器の蓄
熱方式として採用するには重量、可撓性、コストなどに
おいて問題があった。
発明の目的 本発明の目的は軽量であシ、可撓性があり、加熱(蓄熱
)能率が高く、安全性が高く、低コストである潜熱蓄熱
方式による暖房器、保温器などに用いる電気ヒータを提
供することにある。
発明の構成 本発明の基本構成は金属箔、プラスチック、あるいは金
属箔・プラスチックラミネートフィルムの祠質から成る
、潜熱蓄熱イノを収納した密封容器を少なくとも1個以
上、面状あるいはリボン状電気ヒータの面状に密接して
設け、かつ外部電源により上記電気ヒータの発熱体に通
電可能なリートを有するものである。但し、上記面状あ
るいはリボン状電気ヒータは必要に応じて電気絶縁され
た線状あるいは面状発熱体を、金属箔、プラスチック、
あるいは金属箔・プラスチックラミネートフィルムで挾
み、囲んだ構成をとっている。この様な構成の電気ヒー
タは軽量であり、可撓性があり、面J薬品性、耐水性に
おいて優れ、安全性が高く、蓄熱材を加熱する際に温度
分布が比較的均一であり、加熱能率が高く、しかも低コ
ストであるという特徴を有する。寸だ潜熱蓄熱側を収能
する密封容器に用いられる月質は金属箔、グラスチック
あるいは金属箔・プラスチックラミネートフィルムであ
り、やはり軽量、可撓性、耐薬性、耐水性。
安全性、コストにおいて優れた特徴を有している。
一方、潜熱蓄熱材はその凝固温度以下では固体であるが
、その固体の多くは粒状あるいは針状であり、a熱蓄熱
拐の厚みを適当な厚み(例えU数。
以下)に保持すれば本発明の蓄熱式電気ヒータは充分な
可撓性を有するものである。
寸だ、本発明の構成は上記密封容器を構成する金属箔、
プラスチック、あるいは金属箔・プラスチックラミネー
トフィルムの一部分が、上記発熱体を囲む金属箔、グラ
スチック1あるいは金属箔・グラスチックラミネートフ
ィルムと共用されることを特徴とする。この様な構成に
より、発熱体から発せられた熱が上記共用部分の箔およ
びフィルムを介して潜熱蓄熱材に速やかに伝えられる。
即ち、加熱(蓄熱)能率が向上する。さらに、」二記箔
およびフィルムを共用することにより、軽量化、低コス
ト化が達せられる。
また、本発明の構成は上記密封容器において、その対向
壁間を適当な箇所で互に接着させるものである。この様
な接着部が存在することにより、本発明の蓄熱式電気ヒ
ータは特にその接着部において充分な可撓性を付与し、
かつ可撓性のある密月芥器内での潜熱拐の重力などに起
因して起る偏りを防止し、面状あるいはリボン状電気ヒ
ータによる潜熱蓄熱側の加熱状態をより均一に保ち、加
熱(蓄熱)能率を高める効果を有するものである。
また、本発明の構成は上記発熱体とリード線との接続部
が、発熱体を囲む上記箔およびフィルムを介して、潜熱
蓄熱材と熱的接触を保つものである。この構成により、
発熱体の不拘−発M(発熱体の表面温度が不均一になる
こと)が防止され、面状あるいはリボン状電気ヒータの
長寿命化が達せられ、安全性が高くなる効果を有するも
のである。
実施例の説明 実施例1 第1図に示す様な潜熱蓄熱式電気ヒータを試作した。1
1は線状発熱体であり、ここではポリエチレンで電気絶
縁被覆された銅合金線から成る、外直径3馴、長さ20
oQn、消費電力量10oW(印加電圧100■)のヒ
ータ線を用いた。その線状発熱体11の両端にリード線
12を接続した。
リード線12はポリエチレンで電気絶縁被覆されており
、また発熱体11とリード線12との接続部13もポリ
エチレンで電気絶縁被覆した。14は発熱体を囲む金属
箔である。ここでは長さ34cnI + li’J 2
6 CTn、厚み30μmのステンレス鋼箔を用いた。
このステンレス製金属箔を2枚用い、その間に発熱体1
1およびリード線12を挾み込み、面j熱性接着剤で貼
り合せ、第1図の様LJI定した。
ここでは発熱体11とリード線12との接続部13は貼
り合された2枚の金属箔14の内部に存在する。この様
にして線状発熱体11.リード線12゜金属箔14から
成る面状電気ヒータを得た。次に、16は潜熱蓄熱材を
収納するプラスチ、クフイルム製の密封容器であり、そ
の密封容器の内容積(d長さ36 Cm X巾25Cr
n×平均厚み2.5Nである。
この容器の中に潜熱蓄熱材16を250y詰めた後、プ
ラスチ、クフィルム容器を熱圧着により密封した。潜熱
蓄熱材16を収納する密封容器15の同じものを2個作
成し、それらを第1図に示す様に、上記・面状電気ヒー
タの両面にそれぞれ密着させた。ここで発熱体11とリ
ード線12との接続部13は金属箔14およびプラスチ
ックフィルム15を介して、潜熱蓄熱材16と熱的接触
を保つ様にした。ここで用いた潜熱蓄熱材16は過冷却
防止剤ピロリン酸ソーダ10水和塩を1重量%合有する
酢酸ソーダ3水和塩である。この潜熱蓄熱材16の融点
は68°C1凝固点は53°C2融解・凝固潜熱は60
 cal/7 、固体での平均比熱は0.3 cal/
fC、液体での比熱はo、7cal/y’cである。し
だがって、外気薦度10″C1蓄熱温度レベルを65°
Cに設定するとこの蓄熱式電気ヒータの蓄熱容量は潜熱
量301m1と顕熱量9.7 &/との和39.7+h
/となり、ヒータ電力は100Wであるから、それだけ
の熱量を断熱状態て蓄熱するのに要する時間は約28分
間となる。
次に、この蓄熱式電気ヒータは局所暖房器の一つである
電気チョッキのヒータとして用いることができる。チョ
ッキの保温相の中にこの蓄熱式ヒータを埋設した結果、
電源を入力するとチョッキは保温状態(20W放熱)に
入り、電源を入力してから35分間で潜熱蓄熱材の温度
は設定温度の65°Cに達し、この時点で電源を切断し
ても、その後の38分間保温状態(2oW放熱)を持続
することかできた。
従来の電気チョッキ(ヒータ電力は比較のため20’W
とする)は電源入力時は保温状態(20W放熱)を保つ
ことができるが、電源を切断すると急速に保温機能を失
う。これに対し本実施例の蓄熱式電気ヒータ(ヒータ電
力100W、蓄熱容量39.7bt)を用いると電源切
断後も保温機能を持続することができる。すなわち電源
コードレス化が達せられる。しかもこの蓄熱式電気ヒー
タは比較的軽量(670y)であり、可撓性があり、蓄
熱に要する時間は放熱時間よりも短かく(実施例では約
4分の1)、ヒータの安全性が高く、低コストであり、
実用性の高いものである。
実施例2 第2図に示す様な潜熱蓄熱式電気ヒータを試作した。2
1は線状発熱体であり、ここでは実施例1と同様のヒー
タ線を用いた。その線状発熱体21の両端にリード線2
2を接続した。リード線22および発熱体21とリード
線22との接続部23はいずれもポリエチレンで電気絶
縁被覆されている。24は発熱体を囲む金属箔・グラス
テンクラミ不一トフィルムであり、丑だ潜熱蓄熱材を収
納する密封容器を構成する金属箔・グラスチックラミネ
ートフィルムとしても共用されているものである。26
は潜熱蓄熱材を収納する密封容器をuI成する金属箔・
グラスチックラミネートフィルムである。ここでは24
と25とは同じラミネートフィルムを使用した。そのフ
ィルムとしては網中35 cm+ 横巾30cmのポリ
エチレンテレフタレート(厚み12μm)/ナイロン(
厚み121層m )/ A9゜箔(厚み9μm)/ポリ
エチレン(厚み60μm)の4層から成る金属箔・プラ
スチックラミイ、−トフィルムを信用した。この2枚の
フィルムの、15 +)エチレン側を内側にして、その
周辺部を熱圧着により接着し、丑だ第2図に示すように
フィルムの〕X当な箇所で熱圧着接着を行なった。この
24と25とから構成されるフィルム容器の中に潜熱蓄
繭5拐26を収納した密封容器の同じものを2個作成し
、その2個の密封容器の間に線状発熱体21およびリー
ド線22を挾み込み、第2図の様に固定した。
発熱体21を密封容器の外壁24に固定するのに熱良導
性接着剤を用いると共に、その発熱体21の近辺部には
熱良導性充填剤を詰め、しかる後に2個の密封容器の周
辺部を接着剤で封止した。ここで発熱体とリード線との
接続部23はラミネートフィルム24を介して潜熱蓄熱
材26と熱的接触を保つ様にした。ここで用いた潜熱蓄
熱材26は実施例1で用いたものと同じものである。し
たがって外気温度10℃、蓄熱温度レベルを65℃に設
定すると、この蓄熱式電気ヒータの蓄熱容量は実施例1
と同じ39.7&/となり、ヒータ電力も実施例1と同
じ10oWである。本実施例の蓄熱式ヒータも実施例1
と同様、電気チョッキのヒータとして用いることができ
、電源コードレス化が可能できり、軽量であり、可撓性
があり、蓄熱能率が高く、安全性が高く、低コストであ
り、実用性の高いものである。
実施例3 第3図に示す様な潜〃蓄馬1気ヒータを試作した。
31は面状発熱体であり、ここではニッケル基台金箔か
ら成、る面積5cmx 3Cm r ?’f’!費電力
量12w(印加電圧25v)のりホンヒータを用いた。
この面状発熱体を16個用意し、第3図に示す様にそれ
らを4個づつ長さ方向に直列にリート線32を用いて電
気的接続し、4測置列体を4組作成した。その4組の直
列体をリ−1・線32を用いてさらに並列に電気的接続
した。ここで直列接続間のリード線の長さく縦方向の発
熱体間の距離に等しい)は5 cm −7’ 、りす、
4JI′を方向(並列方向)の発熱体間の間隔は6cm
である。次に、34は発熱体を囲むプラスチックであり
、ここでは網中45 Cm 、横巾33 cm、厚み1
00μmのポリエテレ/のフィルムを2枚用いた。この
2枚のポリエチレンフィルムの間に、上記発熱体31お
よo・リード線32を挾み込み、そのフィルム間を熱圧
着により接着し、面状電気ヒータ(発熱体31.リード
線32゜および発熱体を囲むプラスチック34がら構成
されている)を得た。次に35は潜熱蓄熱拐を収納する
プラスチック製の密封容器であり、ここではポリエチレ
ンの中空成形体を用い、その形状は6On(網中)×4
C1n(横巾)X61EI+(高さ)の直方体(内容積
に対応する)である。この直方体容器の中に潜熱蓄熱材
36を181充填した後、その容器を完全密封した。こ
こで用いた潜熱蓄熱材36は実施例1で使用した材料と
同じものである。この様な潜熱蓄熱材151を収納した
グラスチック製密封容器の同じものを32個作製し、こ
れらを第3図に示す様に上記面状電気ヒータの両面に発
熱部を覆う様に熱良導性、耐熱性接着剤で固定した。こ
の時、発熱体31とリード線32との接続部33はプラ
スチックフィルム34およびプラスチ、り容器の壁36
を介して、潜熱蓄熱材36と熱的接触を保つ様にした。
この様にして第3図の蓄熱式電気ヒータを作成した。外
気温度0°C1蓄熱温度レベルを65°Cに設定すると
、この蓄熱式電気ヒータの蓄熱容量は潜熱量34.5に
1!と顕熱量12.8&/との和47゜3にとなり、ヒ
ータ電力は192w(印加′電圧10o■)であるから
、それだけの熱量を断熱状態で蓄熱するのに要する時間
は約17分間となる。
次にこの蓄熱式ヒータを実施例1と同様に、電気チョッ
キのヒータとして用いる。チョッキの保温材の中にこの
蓄熱式ヒータを埋設した結果、電源を入力すると、チゴ
ノキは保温状態(26W放熱)に入り、電源を入力して
から20分間で潜熱蓄熱材の温度は設定温度の66°C
に達し、この時点で電源を切断しても、その後126分
間保温状態(26W放熱)を接続することができた。す
なわち電源コードレス化が達せられる。しかもこの蓄熱
式電気ヒータは比較的軽量(71oグ)であり、可撓性
もあり、蓄熱能率が高く、ヒータの安全性が高く、低コ
ストであり、実用性の高いものである。
発明の効果 以上の如く本発明の蓄熱式電気ヒータは、短時間蓄熱(
例えば1時間以内)、長時間放熱(例えば2時間以上)
が可能であり、しかも軽量(例えばI Kg以下)であ
り、可撓性があり、安全性が高く、低コストなヒータを
提供し、局所暖房器などのヒータとして用いた場合、そ
のコードレス化を可能にするものである。
【図面の簡単な説明】
第1図a 、b、第2図a、b、および第3図a。 bIiそれぞれ本発明の苗熱式電気ヒータの実施例を示
す断面図および平面図である。 11.21・ ・線状発熱体、31・・面状発熱体、1
2,22.32・・・ リード線、13 、23゜33
・・・・発熱体とリード線との接続部、14,24゜3
4 ・・・発熱体を囲む金属箔、プラスチック、あるい
は金属箔・プラスチックラミネートフィルム、16 、
25 、36・・・−・潜熱蓄熱材を収納する金属箔、
プラスチック、あるいは金属箔・フリスチノクラミネー
トフィルムから成る密封容器、16゜26.36・・・
・・潜熱蓄熱材。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名2図 (0−) (b)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)線状あるいは面状発熱体を囲む金属箔、プラスチ
    Iりあるいは金属箔・プラスチックラミネートフィルム
    から成る面状あるいはリボン状電気ヒータと、上記電気
    ヒータの少な゛くとも片面上に密接して設ける潜熱蓄熱
    材を収納する金属箔、プラスチック、あるいは金属箔・
    プラスチックラミネートフィルムから成る密封容器と、
    外部電源により上記発熱体に通電可能なリード線とを有
    する蓄熱式電気ヒータ。
  2. (2)密封容器を構成する金属箔、プラスチック。 あるいは金属箔・プラスチックラミネートフィルムの発
    熱体を囲む金属箔、プラスチック、あるいは金属箔・プ
    ラスチックラミネートフィルムと共用したl18′g/
    「請求の範囲第1項記載の蓄熱式電気ヒータ。
  3. (3)密封容器は、その対向壁が適当な箇所で互いに接
    着してなる特許請求の範囲第1項記載の蓄熱式電気ヒー
    タ。
  4. (4)発熱体の両端部に電気絶縁被覆したリード線を接
    続し、この両端の接続部を、上記発熱体を囲む金属箔、
    プラスチック、あるいは金属箔・プラスチックラミネー
    トフィルムを介して潜熱蓄熱材と熱的に接触させてなる
    特許請求の範囲第1項記載の蓄熱式電気ヒータ。
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Cited By (1)

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