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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022022810
(43)【公開日】2022-02-07
(54)【発明の名称】採暖用具及び採暖用具蓄熱方法
(51)【国際特許分類】
F24S 60/10 20180101AFI20220131BHJP
F28D 20/02 20060101ALI20220131BHJP
C09K 5/06 20060101ALN20220131BHJP
A61F 7/03 20060101ALN20220131BHJP
【ＦＩ】
F24S60/10
F28D20/02 D
C09K5/06
A61F7/08 314
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020117278
(22)【出願日】2020-07-07
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2021-07-28
(71)【出願人】
【識別番号】000221834
【氏名又は名称】東邦瓦斯株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000291
【氏名又は名称】特許業務法人コスモス国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】河原 ゆう子
(72)【発明者】
【氏名】中村 洸平
(72)【発明者】
【氏名】西川 直樹
【テーマコード（参考）】
4C099
【Ｆターム（参考）】
4C099AA01
4C099CA19
4C099GA02
4C099GA21
4C099HA08
4C099LA01
4C099LA13
4C099LA14
4C099LA21
(57)【要約】
【課題】蓄熱材を用いた採暖用具において、蓄熱ムラを抑制し、高効率に蓄熱すること。
【解決手段】太陽光の吸収を促す色に呈色された着色剤２５が配合され、過冷却状態で蓄熱可能な潜熱蓄熱材組成物２１と、表面と裏面とをシールするシール部１１１によって、潜熱蓄熱材組成物２１を封入する蓄熱材封入部１１７を形成され、少なくとも表面が太陽光を透過可能な樹脂材料で形成されたマット状容器１１と、を有し、マット状容器１１は、シール部１１１と蓄熱材封入部１１７との境界１１９のうち、非直線となる部分１１９ａが円弧状に設けられており、境界１１９に沿って、太陽光の吸収を促す色に着色された着色部１２１を設けられている。
【選択図】図１
【解決手段】太陽光の吸収を促す色に呈色された着色剤２５が配合され、過冷却状態で蓄熱可能な潜熱蓄熱材組成物２１と、表面と裏面とをシールするシール部１１１によって、潜熱蓄熱材組成物２１を封入する蓄熱材封入部１１７を形成され、少なくとも表面が太陽光を透過可能な樹脂材料で形成されたマット状容器１１と、を有し、マット状容器１１は、シール部１１１と蓄熱材封入部１１７との境界１１９のうち、非直線となる部分１１９ａが円弧状に設けられており、境界１１９に沿って、太陽光の吸収を促す色に着色された着色部１２１を設けられている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
太陽光の吸収を促す色に呈色された着色剤が配合され、過冷却状態で蓄熱可能な蓄熱材と、
表面と裏面とをシールするシール部によって、前記蓄熱材を封入する蓄熱材封入部を形成され、少なくとも前記表面が太陽光を透過可能な樹脂材料で形成されたマット状容器と、
を有し、
前記マット状容器は、
前記シール部と前記蓄熱材封入部との境界のうち、非直線となる部分が円弧状に設けられており、
少なくとも前記表面に前記境界に沿って、太陽光の吸収を促す色に着色された着色部が設けられていること、
を特徴とする採暖用具。
表面と裏面とをシールするシール部によって、前記蓄熱材を封入する蓄熱材封入部を形成され、少なくとも前記表面が太陽光を透過可能な樹脂材料で形成されたマット状容器と、
を有し、
前記マット状容器は、
前記シール部と前記蓄熱材封入部との境界のうち、非直線となる部分が円弧状に設けられており、
少なくとも前記表面に前記境界に沿って、太陽光の吸収を促す色に着色された着色部が設けられていること、
を特徴とする採暖用具。
【請求項2】
請求項１に記載する採暖用具において、
前記蓄熱材が、過冷却状態によって蓄熱可能であり、
前記蓄熱材と共に前記蓄熱材封入部に封入され、前記過冷却状態を解除する過冷却解除部材を有し、
前記シール部は、前記マット状容器の外形に沿って設けられた外周シール部と、前記マット状容器の折り目を形成する折り目シール部と、を含み、
前記蓄熱材封入部は、前記外周シール部と前記折り目シール部とによって、連続して設けられていること、
を特徴とする採暖用具。
前記蓄熱材が、過冷却状態によって蓄熱可能であり、
前記蓄熱材と共に前記蓄熱材封入部に封入され、前記過冷却状態を解除する過冷却解除部材を有し、
前記シール部は、前記マット状容器の外形に沿って設けられた外周シール部と、前記マット状容器の折り目を形成する折り目シール部と、を含み、
前記蓄熱材封入部は、前記外周シール部と前記折り目シール部とによって、連続して設けられていること、
を特徴とする採暖用具。
【請求項3】
請求項２に記載する採暖用具において、
前記マット状容器は、前記表面と前記裏面が太陽光を透過可能な樹脂材料で形成され、外形が四角状をなし、
前記外周シール部は、前記マット状容器の外形に沿って四角状に設けられ、
前記折り目シール部は、前記外周シール部の対向する第１辺と第２辺に対して垂直に設けられた複数の折り目シール部であり、
前記複数の折り目シール部は、
前記第１辺と前記第２辺に交互に接続しており、
前記第１辺と前記第２辺との中間までそれぞれ設けられていること、
を特徴とする採暖用具。
前記マット状容器は、前記表面と前記裏面が太陽光を透過可能な樹脂材料で形成され、外形が四角状をなし、
前記外周シール部は、前記マット状容器の外形に沿って四角状に設けられ、
前記折り目シール部は、前記外周シール部の対向する第１辺と第２辺に対して垂直に設けられた複数の折り目シール部であり、
前記複数の折り目シール部は、
前記第１辺と前記第２辺に交互に接続しており、
前記第１辺と前記第２辺との中間までそれぞれ設けられていること、
を特徴とする採暖用具。
【請求項4】
請求項１から請求項３の何れか１つに記載する採暖用具を蓄熱する採暖用具蓄熱方法であって、
ソーラクッカの食材を加熱する所定位置に前記採暖用具を配置することにより、前記蓄熱材に蓄熱すること、
を特徴とする採暖用具蓄熱方法。
ソーラクッカの食材を加熱する所定位置に前記採暖用具を配置することにより、前記蓄熱材に蓄熱すること、
を特徴とする採暖用具蓄熱方法。
【請求項5】
請求項２又は請求項３に記載する採暖用具を蓄熱する採暖用具蓄熱方法であって、
ソーラクッカの食材を加熱する所定位置に前記採暖用具を折り畳んだ状態で配置することにより、前記蓄熱材に蓄熱すること、
を特徴とする採暖用具蓄熱方法。
ソーラクッカの食材を加熱する所定位置に前記採暖用具を折り畳んだ状態で配置することにより、前記蓄熱材に蓄熱すること、
を特徴とする採暖用具蓄熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、蓄熱材を用いた採暖用具及び採暖用具蓄熱方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば図１１に示すように、特許文献１には、太陽光の吸収を促す色（例えば黒色）に呈色する色素を有した着色剤を配合した潜熱蓄熱材１１０を、表面が透明で太陽光を透過する樹脂材料によって形成されたマット状容器１０１に封入した採暖用具１００が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－１２０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載の採暖用具１００は、マット状容器１０１の縁部をシール部１０３によってシールすることで、潜熱蓄熱材１１０を封入する蓄熱材封入部１０５が四角形状に形成されていた。かかる採暖用具１００では、蓄熱材封入部１０５の角部Ｑが直角をなし、潜熱蓄熱材１１０が角部Ｑに十分に行き渡らず、角部Ｑ付近の厚みが中央部Ｒの厚みの約半分であった。また、シール部１０３と潜熱蓄熱材１１０との間の境界１２０の付近も、中央部Ｒより厚みが薄いことがあった。そのため、採暖用具１００は、角部Ｑや境界１２０の付近の色合いが中央部Ｒの色合いより薄かった。この色ムラによって、角部Ｑや境界１２０の付近の潜熱蓄熱材１１０は、中央部Ｒの潜熱蓄熱材１１０より、蓄熱しにくかった。よって、従来の採暖用具１００には、蓄熱ムラを改善する余地があった。
【0005】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、蓄熱材を用いた採暖用具において、蓄熱ムラを抑制し、高効率に蓄熱する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様に係る採暖用具は、（１）太陽光の吸収を促す色に呈色された着色剤が配合され、過冷却状態で蓄熱可能な蓄熱材と、表面と裏面とをシールするシール部によって、前記蓄熱材を封入する蓄熱材封入部を形成され、少なくとも前記表面が太陽光を透過可能な樹脂材料で形成されたマット状容器と、を有し、前記マット状容器は、前記シール部と前記蓄熱材封入部との境界のうち、非直線となる部分が円弧状に設けられており、少なくとも前記表面に前記境界に沿って、太陽光の吸収を促す色に着色された着色部が設けられていること、を特徴とする。
【0007】
上記構成の採暖用具では、蓄熱材封入部とシール部との境界のうち、非直線となる部分を円弧状にすることで、境界付近の厚みが中央部の厚みに近づけられる。これにより、採暖用具は、透明のマット状容器に封入された潜熱蓄熱材によって、境界付近まで太陽光の吸収を促す色になり、色合いの違いによる蓄熱ムラが低減される。また、マット状容器は、少なくとも透明材料で形成された表面に境界に沿って、太陽光の吸収を促す色に着色された着色部を設けることで、蓄熱材によって着色される境界付近の色合いが中央部より薄い場合でも、境界付近の蓄熱材への太陽光の吸収を着色部によって補完することができる。このように、上記構成の採暖用具によれば、マット状容器に封入された蓄熱材に均一に蓄熱することができるので、蓄熱ムラを抑制し、高効率に蓄熱することができる。
【0008】
（２）（１）に記載する採暖用具において、前記蓄熱材が、過冷却状態によって蓄熱可能であり、前記蓄熱材と共に前記蓄熱材封入部に封入され、前記過冷却状態を解除する過冷却解除部材を有し、前記シール部は、前記マット状容器の外形に沿って設けられた外周シール部と、前記マット状容器の折り目を形成する折り目シール部と、を含み、前記蓄熱材封入部は、前記外周シール部と前記折り目シール部とによって、連続して設けられていること、が好ましい。
【0009】
上記構成の採暖用具では、蓄熱材封入部が、外周シール部と折り目シール部とによって連続して設けられているので、採暖用具を折り畳んだとき、あるいは、折り畳んだ採暖用具を積み上げたときの安定性を確保できる。
【0010】
（３）（２）に記載する採暖用具において、前記マット状容器は、前記表面と前記裏面が太陽光を透過可能な樹脂材料で形成され、外形が四角状をなし、前記外周シール部は、前記マット状容器の外形に沿って四角状に設けられ、前記複数の折り目シール部は、前記外周シール部の対向する第１辺と第２辺に対して垂直に設けられ、前記第１辺と前記第２辺に交互に接続しており、前記第１辺と前記第２辺との中間までそれぞれ設けられていること、が好ましい。
【0011】
上記構成の採暖用具は、外周シール部の対向する第１辺と第２辺に対して垂直に設けられた複数の折り目シール部に沿って、折り畳まれる。複数の折り目シール部が第１辺と第２辺に交互に接続するので、蓄熱材封入部は蛇行して設けられる。複数の折り目シール部が、第１辺と第２辺との中間までそれぞれ設けられているので、折り目の蓄熱材が第１辺側と第２辺側の何れかに偏らず、折り畳んだ状態が安定する。採暖用具は、マット状容器の表面と裏面が透明であるので、折り畳んだ状態でも太陽光が蓄熱材全体を透過する。よって、上記構成の採暖用具は、安定的かつ効率的に蓄熱を行うことができる。
【0012】
（４）（１）から（３）の何れか１つに記載する採暖用具を蓄熱する採暖用具蓄熱方法であって、ソーラクッカの食材を加熱する所定位置に前記採暖用具を配置することにより、前記蓄熱材に蓄熱すること、を特徴とする。
【0013】
上記構成の採暖用具蓄熱方法では、ソーラクッカが所定位置に集めた太陽光が採暖用具の境界の蓄熱材に効率良く吸収されるので、蓄熱ムラを抑制しつつ、蓄熱効率を向上させることができる。
【0014】
（５）（２）または（３）に記載する採暖用具を蓄熱する採暖用具蓄熱方法であって、ソーラクッカの食材を加熱する所定位置に前記採暖用具を折り畳んだ状態で配置することにより、前記蓄熱材に蓄熱すること、を特徴とする。
【0015】
上記構成の採暖用具蓄熱方法では、採暖用具を折り畳んで全高を高くした状態でソーラクッカの所定位置に配置するので、折り畳まずに平置きする場合に比べ、ソーラクッカによって集められる太陽光の量が増える。よって、上記構成の採暖用具蓄熱方法によれば、ソーラクッカを用いて採暖用具を蓄熱する場合の蓄熱効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、蓄熱材を用いた採暖用具において、蓄熱ムラを抑制し、高効率に蓄熱する技術を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】災害時用マットの平面図である。
【図3】災害時用マットの使用例を説明する図である。
【図5】災害時用マットの蓄熱方法を説明する図である。
【図6】蓄熱性能試験におけるボタン電池型温度計の取付位置を説明する図である。
【図7】性能試験条件を示す表である。
【図8】性能試験結果を示すグラフである。
【図9】採暖用具蓄熱方法の変形例を示す図である。
【図10】採暖用具蓄熱方法の変形例を示す図である。
【図11】従来の採暖用具の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、蓄熱材を使用した採暖用具、及び、採暖用具の蓄熱材に蓄熱する採暖用具蓄熱方法を具体化した実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は、例えば、自然災害時に使用される採暖用マット、及び、その採暖用マットの蓄熱材に蓄熱する蓄熱方法を開示するものである。
【0019】
＜災害時用マットについて＞
図１は、災害時用マット１を示す図である。本実施形態の災害時用マット１は、暖をとるための災害時用マットである。災害時用マット１は、マット状の透明の袋体からなるマット状容器１１に、潜熱蓄熱材組成物２１と金属片３１とが封入されている。災害時用マット１は「採暖用具」の一例である。潜熱蓄熱材組成物２１は「蓄熱材」の一例である。金属片３１は「過冷却解除部材」の一例である。
図１は、災害時用マット１を示す図である。本実施形態の災害時用マット１は、暖をとるための災害時用マットである。災害時用マット１は、マット状の透明の袋体からなるマット状容器１１に、潜熱蓄熱材組成物２１と金属片３１とが封入されている。災害時用マット１は「採暖用具」の一例である。潜熱蓄熱材組成物２１は「蓄熱材」の一例である。金属片３１は「過冷却解除部材」の一例である。
【0020】
潜熱蓄熱材組成物２１としては、寝床内などの災害時用マット１の周辺における温度を３０℃～４０℃に保つ性能をもつものを使用する。寝床内などの災害時用マット１の周辺における温度を３０℃～４０℃に保てば、使用者は、災害時用マット１に直接触れても、低温やけどを起こし難くなる。災害時用マット１は、湯たんぽや電気あんか位のサイズでもいいし、寝床を覆うほどの大きなサイズでもいい。足やお腹、下半身など好みの部位に災害時用マット１を当てることで、その部位を暖めることができる。
【0021】
潜熱蓄熱材組成物２１は、潜熱蓄熱材を主成分とする混合物である。潜熱蓄熱材組成物２１は、太陽光の吸収を促す色に呈色された着色剤が配合され、太陽光の吸収を促す色に着色されている。本実施形態では、黒色に呈色された着色剤が添加され、潜熱蓄熱材組成物２１が黒色に着色されている。
【0022】
潜熱蓄熱材組成物２１は、液体から固体に相変化し始めると、凝固に伴う潜熱が潜熱蓄熱材から周辺に放出され、設定した潜熱蓄熱材の融点まで温度が上昇する。潜熱蓄熱材組成物２１は、液体から固体への相変化が完了すると、温度が低下する。
【0023】
潜熱蓄熱材組成物２１の潜熱蓄熱材は、過冷却機能を有する。過冷却機能は、潜熱蓄熱材の融液を冷却すると凝固温度より低い温度で凝固せずに液体状態を保つ過冷却状態を発現させる機能である。災害時用マット１では、金属片３１がマット状容器１１の外部から操作されることにより、潜熱蓄熱材の過冷却状態が解除される。なお、金属片３１の大きさや数は、潜熱蓄熱材２３の性能に影響を及ぼさない範囲で任意に設定できる。金属片３１の操作性やコストを考慮すれば、手で操作できる程度の大きさのものを災害時用マット１に１個設けることが好ましい。潜熱蓄熱材組成物２１については、後述する。
【0024】
マット状容器１１は、表面と裏面とをシールするシール部１１１によって、潜熱蓄熱材組成物２１を封入する蓄熱材封入部１１７を形成されている。シール部１１１は、マット状容器１１の外形に沿って設けられた外周シール部１１２と、折り目を形成する第１折り目シール部１１３Ａ及び第２折り目シール部１１３Ｂと、を含む。災害時用マット１は、第１折り目シール部１１３Ａと第２折り目シール部１１３Ｂに沿って蛇腹状に三つ折りすることができる。
【0025】
シール部１１１と蓄熱材封入部１１７との境界１１９は、非直線となる部分１１９ａが円弧状に形成され、潜熱蓄熱材組成物２１が境界１１９全体に均一に行き渡るようにされている。外周シール部１１２は、四角状のマット状容器１１の外形に沿って設けられ、一対の長辺１１２ａ，１１２ｂと一対の短辺１１２ｃ，１１２ｄとが角部１１２ｅを介して連結されている。角部１１２ｅは円弧状に設けられている。また、シール部１１１は、第１折り目シール部１１３Ａと第２折り目シール部１１３Ｂが外周シール部１１２に接続する接続部分１１４が、円弧状に設けられている。
【0026】
角部１１２ｅと接続部分１１４の曲率半径は、四角状のマット状容器１１の何れか一辺の長さの１％以上１０％以下の範囲で設定されることが好ましい。潜熱蓄熱材組成物２１を境界１１９の直線となる部分１１９ｂから非直線となる部分１１９ａへ回り込ませて、境界１１９全体に十分に行き渡らせるためである。
【0027】
本実施形態では、角部１１２ｅと接続部分１１４によって、非直線となる部分１１９ａが形成されている。なお、一対の長辺１１２ａ，１１２ｂは「対向する第１辺と第２辺」の一例である。第１折り目シール部１１３Ａと第２折り目シール部１１３Ｂは「折り目シール部」「複数の折り目シール部」の一例である。
【0028】
蓄熱材封入部１１７は、第１折り目シール部１１３Ａと第２折り目シール部１１３Ｂによって、蛇行して設けられている。
【0029】
すなわち、第１折り目シール部１１３Ａと第２折り目シール部１１３Ｂは、一対の長辺１１２ａ，１１２ｂに対して垂直に設けられている。これにより、蓄熱材封入部１１７は、長手方向に３分割され、第１分割部１１７Ａと第２分割部１１７Ｂと第３分割部１１７Ｃに仕切られている。
【0030】
第１折り目シール部１１３Ａと第２折り目シール部１１３Ｂは、一対の長辺１１２ａ，１１２ｂに交互に接続している。すなわち、第１折り目シール部１１３Ａは、一端１１３ａが長辺１１２ａに接続し、他端１１３ｂが長辺１１２ｂに非接続である。これにより、第１分割部１１７Ａと第２分割部１１７Ｂは、第１折り目シール部１１３Ａと長辺１１２ｂとの間に設けられた第１連通部１１７Ｄを介して連通している。第２折り目シール部１１３Ｂは、一端１１３ａが長辺１１２ｂに接続し、他端１１３ｂが長辺１１２ａに非接続である。これにより、第２分割部１１７Ｂと第３分割部１１７Ｃは、第２折り目シール部１１３Ｂと長辺１１２ａとの間に設けられた第２連通部１１７Ｅを介して連通している。
【0031】
第１折り目シール部１１３Ａと第２折り目シール部１１３Ｂは、一対の長辺１１２ａ，１１２ｂの中間までそれぞれ設けられている。これにより、災害時用マット１を第１折り目シール部１１３Ａと第２折り目シール部１１３Ｂで折り畳んだときに、第１連通部１１７Ｄと第２連通部１１７Ｅが対角位置に配設される。そのため、災害時用マット１を折り畳んだ状態を安定させやすい。
【0032】
第１折り目シール部１１３Ａと第２折り目シール部１１３Ｂは、第１分割部１１７Ａの幅Ｗ１と、第１連通部１１７Ｄの幅Ｗ２と、第２分割部１１７Ｂの幅Ｗ３と、第２連通部１１７Ｅの幅Ｗ４と、第３分割部１１７Ｃの幅Ｗ５を一定幅にするように設けられている。そのため、蓄熱材封入部１１７は、外周シール部１１２と第１折り目シール部１１３Ａと第２折り目シール部１１３Ｂとによって、連続してひとつながりになって設けられている。これにより、災害時用マット１を折り畳んだとき、あるいは、折り畳んだ災害時用マット１を積み上げたときの安定性を確保できる。
【0033】
尚、第１折り目シール部１１３Ａと第２折り目シール部１１３Ｂは、それぞれ、他端１１３ｂの先端面１１３ｃが円弧状に形成され、潜熱蓄熱材組成物２１が先端面１１３ｃの周りで潜熱蓄熱材組成物２１が流動しやすくしている。
【0034】
図２は、図１のＡ部拡大断面図である。マット状容器１１は、表面を形成する透明の第１樹脂シート１１Ａと裏面を形成する透明の第２樹脂シート１１Ｂとをシール部１１１によってシールすることで、第１樹脂シート１１Ａと第２樹脂シート１１Ｂとの間に蓄熱材封入部１１７を形成している。シール部１１１のシール方法は高周波溶着、熱溶着、超音波溶着のいずれかの方法が望ましい。表面と裏面を樹脂材料で形成するのは、耐熱性や耐候性、および、潜熱蓄熱材組成物２１との反応性を考慮したためである。マット状容器１１の材質は、例えば、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）である。
【0035】
このように、災害時用マット１は、マット状容器１１の表面と裏面第２の両方が、太陽光を透過させることができる樹脂材料で形成されることで、折り畳んだ状態でも、太陽光が最上面から最下面まで透過したり、折り目となる第１及び第２連通部１１７Ｄ，１１７Ｅを透過したりして、潜熱蓄熱材組成物２１に直接吸収される。また、表面と裏面が透明材料で形成されることにより、黒色に着色された潜熱蓄熱材組成物２１の中から金属片３１を見つけやすい。
【0036】
境界１１９の非直線となる部分１１９ａが円弧状に形成されているので、潜熱蓄熱材組成物２１は、液相時に、境界１１９の直線となる部分１１９ｂから非直線となる部分１１９ａに回り込むように流動することができる。そのため、潜熱蓄熱材組成物２１は、境界１１９付近まで第１の透明シート１１Ａと第２の透明シート１１Ｂとを押し広げるようにして蓄熱材封入部１１７全体に行き渡り、境界１１９付近の厚さを中央部Ｓの厚みに近づけることができる。
【0037】
もっとも、蓄熱材封入部１１７に封入された潜熱蓄熱材組成物２１の厚みを境界１１９まで完全に同じにすることは、物理的に不可能である。
【0038】
そこで、災害時用マット１は、境界１１９から蓄熱材封入部１１７側へ所定範囲Ｗ１１で、太陽光の吸収を促す色（本実施形態では黒色）に着色された着色部１２１が形成されている。所定範囲Ｗ１１は、境界１１９付近において、蓄熱材封入部１１７に封入された潜熱蓄熱材組成物２１の厚みが変化する領域をカバーする範囲である。着色部１２１の着色方法は、マット状容器１１そのものを着色してもいいし、潜熱蓄熱材組成物２１をマット状容器１１に封入した後に着色を施してもよい。また、例えば、黒色など太陽光の吸収を促す色の粘着テープをマット状容器１１に貼って、着色部１２１を設けてもよい。さらに、例えば、境界１１９側の黒の明度を低くし、潜熱蓄熱材組成物２１の厚みが増すのに比例して明度を高くするようなグラデーションを施して、着色部１２１を設けてもよい。
【0039】
着色部１２１は、表面を形成する第１樹脂シート１１Ａと裏面を形成する第２樹脂シート１１Ｂの境界１１９に沿って形成されている。着色部１２１は、表面と裏面の一方のみに形成してもよいが、両方に形成することで、第１折り目シール部１１３Ａと第２折り目シール部１１３Ｂを山折りと谷折りのどちらで折っても、着色部１２１を太陽側に向けることができ、境界１１９の付近の蓄熱材の厚みによる蓄熱不良を改善することができる。また、災害時用マット１を透過した太陽光が反射して、災害時用マット１を再透過する場合でも、その太陽光を着色部１２１によって境界１１９付近に集めることが可能になる。
【0040】
なお、災害時用マット１は、マット状容器１１の表面に、潜熱蓄熱材組成物２１の蓄熱状態を示す表示部を設けてもよい。表示部は、例えば、汎用品の表面温度レベルを色で確認できるシールあるいはシートであり、マット状容器１１の表面に貼り付けてもよい。マット状容器１１は、内容物の潜熱蓄熱材組成物２１とほぼ同じ温度である。よって、表示部の表示状態から潜熱蓄熱材の蓄熱状態を確認することができる。表示部は、汎用品の表面温度レベルを色で確認できる塗料、染料などをマット状容器１１に着色することで、形成してもよい。
【0041】
＜災害時用マットの使用例について＞
図３は、災害時用マット１の使用例を示す図である。災害時用マット１は、暖を必要とする場合に使用される。災害時用マット１は、例えば、冬場、暖房設備が万全でない災害時の避難所で使用される。
図３は、災害時用マット１の使用例を示す図である。災害時用マット１は、暖を必要とする場合に使用される。災害時用マット１は、例えば、冬場、暖房設備が万全でない災害時の避難所で使用される。
【0042】
使用にあたりまず、図３（ａ）に示すように、ソーラクッカ５１を用いて、災害時用マット１の潜熱蓄熱材組成物２１に蓄熱する。災害時用マット１の蓄熱方法については後述する。潜熱蓄熱材組成物２１は、蓄熱が完了しても、金属片３１が操作されるまで過冷却機能を維持し、放熱しない。
【0043】
図３（ｂ）に示すように、潜熱蓄熱材組成物２１に蓄熱した災害時用マット１は、例えば、就寝前に使用者が、マット状容器１１の外部から金属片３１を操作し、潜熱蓄熱材２３の過冷却状態を解除する。これにより、災害時用マット１の潜熱蓄熱材２３が放熱し始める。災害時用マット１は、例えば、ダンボールベッド１２の上に敷いた敷き布団１３と、掛け布団１４との間に入れられ、潜熱蓄熱材２３から放出される熱で、寝床内を暖める。寝床内は、例えば、快適な寝床温度とされる３４℃前後に暖められる。
【0044】
災害時用マット１は、金属片３１を操作することで過冷却状態を解除できるので、使用者は、就寝前に限らず、好きなタイミングで潜熱蓄熱材に放熱を開始させることができる。
【0045】
災害時用マット１は、寝床内を暖めるだけでなく、図３（ｃ）に示すように、使用者の足部や腹部に当てられることで、使用者が暖を必要とする部位を局部的に暖めることができる。災害時用マット１は、上述したように、放熱後の潜熱蓄熱材に太陽光等のエネルギーを再び吸収させて蓄熱することで、繰り返し使用することができる。
【0046】
このように、本実施形態の災害時用マット１は、電源を用いなくても、ソーラクッカ５１を用いて効率良く太陽光のエネルギーを集めて潜熱蓄熱材組成物２１に蓄熱し、繰り返し使用できる。そのため、災害時用マット１は、冬場、暖房設備が万全でない避難所でも、寝具等を適切に暖めて入眠をスムーズに誘導するなど、避難環境の改善を期待できる。
【0047】
＜潜熱蓄熱材組成物について＞
図４は、潜熱蓄熱材組成物２１の構成成分を示す模式図である。潜熱蓄熱材組成物２１は、例えば、特開２０２０－１２０８４号公報に開示された潜熱蓄熱材組成物である。簡単に説明すると、潜熱蓄熱材組成物２１は、無機塩水和物である潜熱蓄熱材２３を主成分に、この潜熱蓄熱材２３の状態または物性を調整する添加物２８を、本実施形態では２種（融点調整剤２４、着色剤２５）配合してなり、融解温度３０～５８℃に調整された物性である。潜熱蓄熱材２３は、酢酸塩、または硫酸塩の少なくともいずれかを含有した無機塩水和物であり、相変化に伴う潜熱の出入りを利用して、蓄熱またはその放熱を行う。
図４は、潜熱蓄熱材組成物２１の構成成分を示す模式図である。潜熱蓄熱材組成物２１は、例えば、特開２０２０－１２０８４号公報に開示された潜熱蓄熱材組成物である。簡単に説明すると、潜熱蓄熱材組成物２１は、無機塩水和物である潜熱蓄熱材２３を主成分に、この潜熱蓄熱材２３の状態または物性を調整する添加物２８を、本実施形態では２種（融点調整剤２４、着色剤２５）配合してなり、融解温度３０～５８℃に調整された物性である。潜熱蓄熱材２３は、酢酸塩、または硫酸塩の少なくともいずれかを含有した無機塩水和物であり、相変化に伴う潜熱の出入りを利用して、蓄熱またはその放熱を行う。
【0048】
２種の添加物２８のうち、第１の添加物は、太陽光の吸収を促す色（例えば、黒色、黒色に限りなく似た茶褐色等の濃色）に呈色する色素を有した着色剤２５である。また、着色剤２５とは別の添加物２８である第２の添加物は、当該潜熱蓄熱材組成物２１の融解温度を調整する融点調整剤２４である。本実施形態の潜熱蓄熱材２３は、酢酸塩の一種である酢酸ナトリウム三水和物（ＣＨ３ＣＯＯＮａ・３Ｈ２Ｏ）である。酢酸ナトリウム三水和物単体の物性は、水和数３、分子量［ｇ／ｍｏｌ］１３６．０８、融点約５８℃、融点より低い温度では、水に易溶な固体の物質である。
【0049】
融点調整剤２４は、主として食品添加物に用いられている糖アルコール類に属する物質を少なくとも含み、潜熱蓄熱材２３との溶解により、負の溶解熱を発生する物性を有する物質である。本実施形態において、「負の溶解熱を発生する物性を有する物質」とは、融点調整剤２４が潜熱蓄熱材２３に溶解するとき、この融点調整剤２４において、外部から熱を吸収して吸熱反応が生じるものと定義する。
【0050】
本実施形態では、融点調整剤２４として、融点降下剤と増粘剤の両方の役目を果たすことができるグリセリンを使用する。グリセリンは、融点が約５８℃である酢酸ナトリウム三水和物に、１０ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下の範囲で添加されている。この範囲内であれば、グリセリンを添加した潜熱蓄熱材組成物２１は、融点を４０℃前後に調整でき、凝固時の硬さが外力に応じて変形できる柔らかさに緩和されるからである。なお、グリセリンに代えて、融点調整剤と増粘剤とを個別に潜熱蓄熱材２３に配合してもよい。
【0051】
着色剤２５は、炭素を主成分とした液体状の炭素色素で、潜熱蓄熱材２３をはじめ、融点調整剤２４と化学反応しない性状を有した物質である。また、この着色剤２５は、非危険物かつ無毒であり、安全性が高く、耐熱性にも優れ、直射日光に晒される使用環境下でも、劣化せず安定した状態で着色できる色素である。なお、着色剤２５は、本実施形態のような液体状の色素以外に、粉末状の色素でも良く、潜熱蓄熱材組成物２１全体を着色できる色素であれば、その性状は特に限定されるものではない。
【0052】
着色剤２５は、潜熱蓄熱材２３と異なり、蓄熱特性を具備していないため、０ｗｔ％より大きく１ｗｔ％以下の範囲内で添加されている。着色剤２５の添加量が、この範囲内であれば、着色剤２５を添加した潜熱蓄熱材組成物２１は、同体積で比べても、潜熱蓄熱材２３単体の蓄熱量より大幅に低下するのを抑制できる。加えて、着色剤２５が、このような添加量で潜熱蓄熱材組成物２１に配合されていれば、潜熱蓄熱材組成物２１全体を、着色剤２５の色素の色である黒色に一様に着色するのに、十分足り得るからである。
【0053】
このような潜熱蓄熱材組成物２１は、液相状態にある場合、着色剤２５が潜熱蓄熱材２３の融液中に分散される。一方、潜熱蓄熱材組成物２１は、固相状態にある場合、着色剤２５が潜熱蓄熱材２３の結晶粒界中に分散される。よって、潜熱蓄熱材組成物２１は、常時、着色剤２５により全体を黒色に呈色されている。このような潜熱蓄熱材組成物２１がマット状容器１１に封入された災害時用マット１は、潜熱蓄熱材組成物２１によって表面と裏面が黒色に呈色されるが、厚みが薄い部分では、着色剤２５の分散量が少なくなるため、色合いが薄くなってグレーに近づく。
【0054】
＜蓄熱方法について＞
図５は、蓄熱方法を説明する図である。図５（ａ）に示すように、例えば、災害時用マット１の第１折り目シール部１１３Ａを山折り、第２折り目シール部１１３Ｂを谷折りすることにより、災害時用マット１を蛇腹状に折り畳む。
図５は、蓄熱方法を説明する図である。図５（ａ）に示すように、例えば、災害時用マット１の第１折り目シール部１１３Ａを山折り、第２折り目シール部１１３Ｂを谷折りすることにより、災害時用マット１を蛇腹状に折り畳む。
【0055】
災害時用マット１は、第１折り目シール部１１３Ａと第２折り目シール部１１３Ｂが、それぞれ、外周シール部１１２の対向する長辺１１２ａと長辺１１２ｂの中間まで形成されることで、蓄熱材封入部１１７の第１～第３分割部１１７Ａ～１１７Ｃを連通させる第１連通部１１７Ｄと第２連通部１１７Ｅが設けられている。第１連通部１１７Ｄと第２連通部１１７Ｅは、潜熱蓄熱材組成物２１の封入によって、厚みが第１折り目シール部１１３Ａと第２折り目シール部１１３Ｂより厚くなる。
【0056】
第１折り目シール部１１３Ａと第２折り目シール部１１３Ｂは、長辺１１２ａと長辺１１２ｂに対して交互に接続する。そのため、災害時用マット１を折り畳んだときに、厚みのある第１連通部１１７Ｄと第２連通部１１７Ｅが、対角位置に配置され、長辺１１２ａ，１１２ｂのいずれか一方に偏らない。よって、災害時用マット１は、扇状に広がることなく、第１分割部１１７Ａと第２分割部１１７Ｂと第３分割部１１７Ｃとを上下に積み重ねた状態で安定して折り畳まれる。折り畳まれた災害時用マット１は、第１分割部１１７Ａと第２分割部１１７Ｂと第３分割部１１７Ｃの接触面積が広くなり、熱伝達効率が高くなる。
【0057】
図５（ｂ）に示すように、折り畳まれた災害時用マット１は、他の折り畳まれた災害時用マット１に積み重ねられ、透明袋６１に入れられる。透明袋６１に入れられた災害時用マット１群は、ソーラクッカ５１の所定位置５２に配置される。なお、透明袋６１は、太陽光を透過可能な樹脂材料で形成された容器であれば、透明な箱などであってもよい。
【0058】
ソーラクッカ５１は、入手が比較的容易な市販品である。そのため、例えば、ソーラクッカ５１を備蓄しておき、災害時に災害時用マット１とソーラクッカ５１とをセットにして被災者に渡すことができる。また、ソーラクッカ５１は、食材の調理にも使用できるので、便利である。
【0059】
ソーラクッカ５１は、ダンボール５３を組み立てることで形成されている。そのため、ソーラクッカ５１は、使用しない場合には、小さく折り畳んで収納でき、例えば、居住スペースが制限される避難所で邪魔になりにくい。また、ダンボール製のソーラクッカ５１は、軽量であるため、誰でも扱いやすい。
【0060】
ソーラクッカ５１は、所定位置５２の周りを囲むように複数のパネル部５５を備える。パネル部５５は、太陽の位置や高度に合わせてソーラクッカ５１の向きを逐一変えなくても、所定位置５２に太陽光のエネルギーを効率良く集めることができるように、所定位置５２に対する向きが３次元方向に異なっている。なお、複数のパネル部５５の形状や位置、向きは、本実施形態と違っても差し支えない。
【0061】
各パネル部５５は、内側（所定位置５２側）に位置する内側表面５５ａが、光沢がある鏡面で形成されている。例えば、内側表面５５ａは、ダンボール５３の表面に薄いアルミシート５４を貼着して形成されている。これにより、ソーラクッカ５１は、各パネル部５５にて太陽光の反射効率が高くなり、所定位置５２に太陽光を効率良く集めることができる。なお、所定位置５２の表面も、光沢がある鏡面で形成してもよい。これによれば、災害時用マット１群を透過した太陽光が所定位置５２に反射し、再度、災害時用マット１群を透過して潜熱蓄熱材２３に蓄熱させることが可能になる。
【0062】
ソーラクッカ５１は、例えば、災害時用マット１を配置した所定位置５２を真南に向けて、屋外若しくは日当たりのよい屋内に設置される。このとき、ソーラクッカ５１が風などで倒れないように、ソーラクッカ５１を固定しておくとよい。太陽光は、所定位置５２に配置された災害時用マット１に直接照射されるだけでなく、パネル部５５の内側表面５５ａに反射して災害時用マット１に間接的に照射される。
【0063】
パネル部５５の内側表面５５ａは、光沢を有する鏡面で形成されている。そのため、太陽光は、内側表面５５ａにて反射する際にエネルギーを殆ど失わずに、災害時用マット１群に到達する。よって、災害時用マット１群は、直接当たる太陽光と同程度のエネルギーを、内側表面５５ａに反射した太陽光からも得ることができる。
【0064】
災害時用マット１は、黒色に着色された潜熱蓄熱材組成物２１を透明のマット状容器１１に封入したものであり、表面が黒色である。そのため、災害時用マット１は、太陽光のエネルギーを直接集めやすい。
【0065】
災害時用マット１に当たった太陽光は、透明のマット状容器１１を透過し、潜熱蓄熱材組成物２１内に入射する。潜熱蓄熱材組成物２１の主成分である潜熱蓄熱材２３は、常温時、水のように無色透明である。黒色の着色剤２５は、液状の潜熱蓄熱材２３に広く分散している。そのため、マット状容器１１の最上面を透過した太陽光は、潜熱蓄熱材２３に分散した着色剤２５に吸収され、潜熱蓄熱材２３の間を進行する。潜熱蓄熱材２３は、太陽光のエネルギーを吸収し、蓄熱する。
【0066】
災害時用マット１は、蛇腹折りにより全高が高くされている。災害時用マット１のマット状容器１１は、表面と裏面が透明材料で形成されている。そのため、例えば、第１分割部１１７Ａの表面を透過した太陽光は、第１分割部１１７Ａから第２分割部１１７Ｂ、第３分割部１１７Ｃを順次透過し、潜熱蓄熱材２３にエネルギーを吸収される。また、第１連通部１１７Ｄと第２連通部１１７Ｅの付近を透過した太陽光も、第２分割部１１７Ｂや第３分割部１１７Ｃなどを透過し、潜熱蓄熱材２３にエネルギーを吸収される。さらに、所定位置５２から反射した太陽光が、第３分割部１１７Ｃ、第２分割部１１７Ｂ、第１分割部１１７Ａを順次再透過し、潜熱蓄熱材２３にエネルギーを吸収される。よって、折り畳んだ災害時用マット１をソーラクッカ５１に配置することで、ソーラクッカ５１が集めた太陽光が災害時用マット１を透過する距離が長くなり、災害時用マット１の潜熱蓄熱材２３に効率良く蓄熱できる。なお、災害時用マット１は、他の災害時用マット１に積み重ねることで更に全高が高くなるので、この効果がより顕著になる。
【0067】
災害時用マット１は、境界１１９の非直線となる部分１１９ａ（角部１１２ｅ、接続部１１４）が円弧状にされているため、潜熱蓄熱材組成物２１が境界１１９の非直線となる部分１１９ａに十分に行き渡っている。そのため、境界１１９の付近の厚みが、第１～第３分割部１１７Ａ～１１７Ｃの中央部Ｓに近づけられ、境界１１９付近の色合いが濃くなって黒色に近づけられている。よって、災害時用マット１は、境界１１９付近の潜熱蓄熱材組成物２１が、中央部Ｓの潜熱蓄熱材組成物２１と同程度に蓄熱することができ、蓄熱ムラが抑制される。
【0068】
仮に、境界１１９付近の色合いが中央部Ｓより薄くても、災害時用マット１は、黒色の着色部１２１が境界１１９に沿って形成されているので、太陽光のエネルギーが着色部１２１を介して境界１１９付近に集められる。災害時用マット１は、境界１１９付近の潜熱蓄熱材２３が着色部１２１によって集められた太陽光のエネルギーを吸収し、蓄熱する。よって、災害時用マット１は、境界１１９付近の潜熱蓄熱材組成物２１が、第１～第３分割部１１７Ａ～１１７Ｃの中央部Ｓの潜熱蓄熱材組成物２１と同程度に蓄熱し、蓄熱ムラが抑制される。
【0069】
災害時用マット１は、蛇腹折りされたり、積み重ねられたりすることで、空気に直接接触する面積が小さくされている。そのため、災害時用マット１は、蓄熱時の放熱ロスが低減される。また、災害時用マット１は、太陽光のエネルギーだけでなく、第１～第３分割部１１７Ａ～１１７Ｃの相互間、積み重ねられた他の災害時用マット１との間で伝熱される熱エネルギーによって、潜熱蓄熱材組成物２１に蓄熱できる。そのため、災害時用マット１は、折り畳んだ状態で蓄熱することで、蓄熱時間が短縮される。
【0070】
ソーラクッカ５１は、太陽の位置や高度に合わせて、設置位置や向きが調整されることで、災害時用マット１群に太陽光を効率良く当てることができる。これによれば、災害時用マット１群は、潜熱蓄熱材２３が太陽光のエネルギーを効率良く吸収し続け、蓄熱時間が短くなる。
【0071】
ソーラクッカ５１は、パネル部５５の内側表面５５ａの向きが所定位置５２に対して３次元的に異なっている。そのため、使用者が、ソーラクッカ５１をおよその南向きに設置した後、潜熱蓄熱材の蓄熱が完了するまで、太陽の動き或いは高度に合わせてソーラクッカ５１の向きを逐一変えなくても、災害時用マット１は潜熱蓄熱材２３に蓄熱することが可能である。つまり、災害時用マット１は、潜熱蓄熱材２３の融点を超える温度まで蓄熱すればよいので、食材を調理する場合のようにソーラクッカ５１の向きをこまめに変える必要がない。
【0072】
使用者は、災害時用マット１の蓄熱が完了したら、災害時用マット１群をソーラクッカ５１から取り除き、ソーラクッカ５１を畳んで片付ける。蓄熱を完了した災害時用マット１は、そのまま折り畳んだ状態で保管場所に保管される。災害時用マット１は、折り畳まれることでコンパクトになり、保管時に邪魔になりにくい。
【0073】
災害時用マット１は、潜熱蓄熱材組成物２１全体に均一に蓄熱している。そのため、金属片３１が操作されるまで、境界１１９付近の潜熱蓄熱材組成物２１が放熱を開始しない。
【0074】
例えば、日中に蓄熱した災害時用マット１を用いて、夜、寝床等を暖める場合、ユーザは、折り畳まれた災害時用マット１を広げて、金属片３１を操作する。金属片３１が操作されると、災害時用マット１は、潜熱蓄熱材２３の過冷却が解除され、放熱を開始する。災害時用マット１は、蓄熱材封入部１１７には連通部１１７があるため、金属片３１を１個操作すれば、徐々に潜熱蓄熱材組成物２１の過冷却状態が解除されて、災害時用マット１全体から放熱できるようになる。
【0075】
このようにして使用された災害時用マット１に再度蓄熱する場合、使用者は、ソーラクッカ５１を再度組み立てて、上記と同様にして使用済みの災害時用マット１に蓄熱する。ソーラクッカ５１は、例えば、避難場所で繰り返し使用されて損傷した場合でも、ダンボール５３で形成されているため、誰でも粘着テープなどで簡単に補修できる。また、ソーラクッカ５１に市販品を使用することで、損傷したソーラクッカ５１を別のソーラクッカ５１に代えやすい。
【0076】
＜蓄熱性能評価試験について＞
災害時用マット１の蓄熱性能を評価する試験について説明する。試験には、縦２１０ｍｍ、横３００ｍｍ、厚さ１０ｍｍの四角状の外形をなす災害時用マット１を使用した。災害時用マット１のマット状容器１１は、シール部１１１のうち非直線となる部分１１９ａ（角部１１２ｅと接続部分１１４）を、曲率半径２０ｍｍの円弧状に形成した。潜熱蓄熱材組成物２１は、酢酸ナトリウム三水和物（ＣＨ３ＣＯＯＮａ・３Ｈ２Ｏ）に液体状の炭素色素を１ｗｔ％添加することで、黒色に着色した。また、酢酸ナトリウム三水和物にグリセリンを１０ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下の範囲で添加し、潜熱蓄熱材組成物２１の融点を４５℃に調整した。
災害時用マット１の蓄熱性能を評価する試験について説明する。試験には、縦２１０ｍｍ、横３００ｍｍ、厚さ１０ｍｍの四角状の外形をなす災害時用マット１を使用した。災害時用マット１のマット状容器１１は、シール部１１１のうち非直線となる部分１１９ａ（角部１１２ｅと接続部分１１４）を、曲率半径２０ｍｍの円弧状に形成した。潜熱蓄熱材組成物２１は、酢酸ナトリウム三水和物（ＣＨ３ＣＯＯＮａ・３Ｈ２Ｏ）に液体状の炭素色素を１ｗｔ％添加することで、黒色に着色した。また、酢酸ナトリウム三水和物にグリセリンを１０ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下の範囲で添加し、潜熱蓄熱材組成物２１の融点を４５℃に調整した。
【0077】
図６は、蓄熱性能試験におけるボタン電池型温度計（以下「温度計」と略す）の取付位置を説明する図である。図６（ａ）（ｂ）に示すように、評価対象の災害時用マット１に対して、第１温度計Ｔ１を第１分割部１１７Ａの表面ＳＡ１に取り付け、第２温度計Ｔ２を第２分割部１１７Ｂの裏面ＳＢ２に取り付け、第３温度計Ｔ３を第３分割部１１７Ｃの表面ＳＣ１に取り付けた。図６（ｃ）に示すように、第１温度計Ｔ１を用いて第１分割部１１７Ａの表面ＳＡ１の温度を計測し、第２温度計Ｔ２を用いて第１分割部１１７Ａの裏面ＳＡ２と第２分割部１１７Ｂの裏面ＳＢ２の温度を計測し、第３温度計Ｔ３を用いて第２分割部１１７Ｂの表面ＳＣ１と第３分割部１１７Ｃの表面ＳＣ１の温度を計測した。第１～第３温度計Ｔ１～Ｔ３は、ＫＮラボラトリー社製のボタン電池型超小型温度データロガー「スーパーサーモクロン」を使用した。
【0078】
図７は、性能試験条件を示す表である。ソーラクッカ５１は、内側表面５５ａが鏡面仕上げされたものを使用した。ソーラクッカ５１は、協和ダンボール社製の「ダンボールソーラークッカーＶｅｒ．９．３」を使用した。試験は、晴れの日に、蛇腹折りした災害時用マット１を透明袋６１に入れてソーラクッカ５１の所定位置５２に配置し、そのソーラクッカ５１をコンクリート張りの地面に真南に向けて載置した。
【0079】
試験開始時の災害時用マット１の初期温度は、２２℃であった。試験は、１０時３０分に開始し、３時間１５分後の１３時４５分に蓄熱を終了した。蓄熱中の平均外気温は２３℃、平均湿度は２１％ＲＨ、平均日射量は７６０Ｗ／ｍ２であった。蓄熱終了後、災害時用マット１を折り畳んだ状態で自然冷却した。第１～第３温度計Ｔ１～Ｔ３によって計測される各計測点の温度が３２℃まで低下したときに、災害時用マット１の金属片３１を操作し、放熱を開始させた。試験では、蓄熱を開始してから放熱するまで第１～第３温度計Ｔ１～Ｔ３を用いて各計測点の温度を計測した。
【0080】
図８は、性能試験結果を示すグラフである。図８の左側縦軸は、温度（℃）と湿度（％ＲＨ）を示し、右側縦軸は、日射量（Ｗ／ｍ２）を示し、横軸は、時刻を示す。災害時用マット１は、１０時３０分に蓄熱を開始してから１時間９分で、各計測点の温度が潜熱蓄熱材組成物２１の融点４５℃（図中基準線Ｍ参照）に達した。各計測点の温度は、約７０℃まで上昇して安定した。各計測点の潜熱蓄熱材組成物２１は、図中斜線部Ｐ２に示すように、融点（基準線Ｍ）を超える領域の熱量を蓄熱する。蓄熱終了時点では、各計測点の温度がほぼ同じである。このことから、災害時用マット１を折り畳んでも潜熱蓄熱材組成物２１に蓄熱できることが実証された。
【0081】
災害時用マット１は、蓄熱開始後、第２分割部１１７Ｂの裏面ＳＢ２の温度上昇率が大きかった。これは、第１分割部１１７Ａの表面ＳＡ１を透過した太陽光、所定位置５２で反射して第３分割部１１７Ｃの裏面ＳＣ２を透過した太陽光、ソーラパネル５１のパネル部５５に反射して第１及び第２連通部１１７Ｄ，１１７Ｅを透過した太陽光が、第２分割部１１８Ｂの表面ＳＢ２を透過し、その周辺の潜熱蓄熱材２３が太陽エネルギーをたくさん吸収したためと考えられる。また、第２分割部１１７Ｂが、第１分割部１１７Ａと第３分割部１１７Ｃに挟まれて放熱ロスを生じ難いためと考えられる。
【0082】
尚、災害時用マット１は、折り畳んだ状態で蓄熱する方が、広げた状態で蓄熱する場合より、蓄熱時間が短かった。これは、折り畳むことによって第１～第３分割部１１７Ａ～１１７Ｃが熱伝達による熱エネルギーを吸収し、蓄熱するためと考えられる。
【0083】
蓄熱を終了した災害時用マット１を折り畳んだまま常温冷却すると、各計測点の温度が蓄熱を終了してから約１時間２０分経過した頃に、３２℃まで低下した。各計測点における冷却時の温度変化率は、同程度であった。蓄熱ムラがある場合、金属片３１を操作する前に、蓄熱不良の場所から放熱が開始される。しかし、本試験では、金属片３１を操作するまで、どの計測点でも放熱が開始されなかった。このことから、災害時用マット１では、境界１１９付近の潜熱蓄熱材組成物２１が中央部Ｓ付近の潜熱蓄熱材組成物２１と同程度に蓄熱し、蓄熱ムラが抑制されていることが実証された。
【0084】
図中Ｐ３に示すように、３２℃まで自然冷却した災害時用マット１を広げて金属片３１を操作すると、各計測点の温度が融点まで上昇した。各計測点における放熱開始後の温度上昇の変化率は、同程度であった。このことより、マット状容器１１に封入した金属片３１を１個だけ操作しても、潜熱蓄熱材組成物２１の過冷却状態を均一に解除できることが実証された。
【0085】
各計測点では、融点まで温度上昇すると、放熱によって温度が緩やかに低下する。各計測点における融点到達後の温度低下率は、同程度である。このことから、災害時用マット１は、蓄熱ムラがなく、潜熱蓄熱材組成物２１が均一に放熱することが実証された。
【0086】
以上説明したように、本実施形態の災害時用マット１では、蓄熱材封入部１１７とシール部１１１との境界１１９のうち、非直線となる部分１１９ａを円弧状にすることで、境界１１９付近の厚みが第１～第３分割部１１７Ａ～１１７Ｃの中央部Ｓの厚みに近づけられる。これにより、災害時用マット１は、透明のマット状容器１１に封入された潜熱蓄熱材組成物２１によって、境界１１９付近まで太陽光の吸収を促す色（黒色）になり、色合いの違いによる蓄熱ムラが低減される。また、マット状容器１１は、少なくとも透明材料で形成された表面（第１の透明シート１１Ａ）に境界１１９に沿って、太陽光の吸収を促す色に着色された着色部１２１を設けることで、潜熱蓄熱材組成物２１によって着色される境界１１９付近の色合いが第１～第３分割部１１７Ａ～１１７Ｃの中央部Ｓより薄い場合でも、境界１１９付近の潜熱蓄熱材組成物２１への太陽光の吸収を着色部１２１によって補完することができる。このように、本形態の災害時用マット１によれば、マット状容器１１に封入された潜熱蓄熱材組成物２１に均一に蓄熱することができるので、蓄熱ムラを抑制し、高効率で蓄熱することができる。
【0087】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更することができる。例えば、金属片３１に代えて、過冷却防止剤を潜熱蓄熱材２３に配合してもよい。過冷却防止剤は、例えば、無水リン酸水素二ナトリウム（Ｎａ２ＨＰＯ４）である。
【0088】
例えば、実施形態では、採暖用具を、自然災害に伴う避難所生活で使用される災害時用マット１としたが、採暖用具は、例えば、キャンプ等の屋外で使用されるアウトドア向けの採暖マット等のように、本発明の潜熱蓄熱材組成物２１からの放熱を利用して暖を取る製品であれば、実施形態に限定されず、何でも良い。
【0089】
金属片３１をマット状容器１１の外から見つけることができれば、表面を透明材料で形成し、裏面を非透明材料で形成してもよい。但し、上記実施形態のように、表面と裏面の両方を、太陽光が透過可能な樹脂材料で形成することにより、災害時用マット１を折り畳んでも、マット状容器１１に封入した潜熱蓄熱材組成物２１全体に太陽光を透過させることができる。
【0090】
潜熱蓄熱材組成物２１は過冷却状態で蓄熱しないものでもよい。この場合、金属片３１は無くてもよい。但し、上記実施形態のように、潜熱蓄熱材組成物２１が過冷却状態で蓄熱でき、金属片３１によって過冷却状態を解除できるようにすれば、蓄熱した災害時用マット１に任意のタイミングで放熱を開始させることができる。
【0091】
マット状容器１１１は、円形や多角形など、四角以外の形状でもよい。但し、マット状容器が四角状であることで、折り畳んだ状態を安定させやすくなる。
【0092】
非直線となる部分１１９ａの曲率半径は、マット状容器１１の何れか一辺の長さの１％以上１０％以下の範囲で設定されていなくてもよい。但し、このような構成にすることで、非直線となる部分１１９ａを緩やかな円弧状にすることができる。これにより、非直線となる部分１１９ａを含む境界１１９全体に潜熱蓄熱材組成物２１が行き渡りやすくなり、境界１１９付近の厚みを中央部Ｓの厚みに近づけて、蓄熱材封入部１１７の色を太陽光の吸収を促す色（黒色）に均一化し、蓄熱ムラを抑制することができる。
【0093】
蓄熱材封入部１１７は、連続して設けなくてもよい。但し、上記実施形態のように、蓄熱材封入部１１７を外周シール部１１２と第１及び第２折り目シール部１１３Ａ，１１３Ｂとによって連続して設けることで、災害時用マット１を折り畳んだとき、あるいは、折り畳んだ災害時用マット１を積み上げたときの安定性を確保できる。
【0094】
第１折り目シール部１１３Ａと第２折り目シール部１１３Ｂはなくてもよい。ただし、上記実施形態のように、第１折り目シール部１１３Ａと第２折り目シール部１１３Ｂを設けることで、災害時用マット１を折り畳みやすくなる。また、折り目シール部の数は、災害時用マット１のサイズや折り畳み方に応じて、１又は３以上にしてもよい。また、折り目シール部は、平行に設けなくてもよい。
【0095】
第１折り目シール部１１３Ａと第２折り目シール部１１３Ｂは、それぞれ、外周シール部１１２の長辺１１２ａ，１１２ｂに接続していてもよい。ただし、上記実施形態のように、第１折り目シール部１１３Ａと第２折り目シール部１１３Ｂの一端１１３ａが外周シール部１１２に接続し、他端１１３ｂが外周シール部１１２に非接続であることで、１個の金属片３１で潜熱蓄熱材組成物２１全体の過冷却状態を解除することができる。これにより、金属片３１の数を減らし、コストダウンすることが可能である。
【0096】
第１折り目シール部１１３Ａと第２折り目シール１１３Ｂは、例えば、長辺１１２ａのみに接続し、対向する長辺１１２ａ，１１２ｂに交互に接続しなくてもよい。また、第１折り目シール部１１３Ａと第２折り目シール部１１３Ｂは、対向する長辺１１２ａ，１１２ｂの中間を超えてもよい。但し、上記実施形態のように、第１折り目シール部１１３Ａと第２折り目シール１１３Ｂを長辺１１２ａ，１１２ｂに交互に接続させ、長辺１１２ａ，１１２ｂの中間まで設けることで、災害時用マット１は、折り目の潜熱蓄熱材組成物２１が長辺１１２ａ，１１２ｂの何れかに偏らず、折り畳んだ状態が安定する。災害時用マット１は、マット状容器１１の表面と裏面が透明であるので、折り畳んだ状態でも太陽光が潜熱蓄熱材組成物２１全体を透過する。よって、上記実施形態の災害時用マット１によれば、安定的かつ効率的に蓄熱を行うことができる。
【0097】
災害時用マット１は、広げた状態でソーラクッカ５１に設置し、蓄熱してもよい。この場合も、ソーラクッカ５１が所定位置５２に集めた太陽光が災害時用マット１の境界１１９付近の潜熱蓄熱材組成物２１に効率良く吸収されるので、蓄熱ムラを抑制しつつ、蓄熱効率を向上させることができる。
【0098】
折り畳んだ災害時用マット１を透明袋６１に入れずに、ソーラクッカ５１の所定位置５２に配置し、蓄熱してもよい。但し、上記実施形態のように、災害時用マット１を透明袋６１に入れ、災害時用マット１の周りに空気層を形成することにより、災害時用マット１が蓄熱中に外気で冷やされることを抑制できる。
【0099】
例えば図９に示すように、ソーラクッカ５１の所定位置５２に折り畳んだ災害時用マット１を直接配置し、ソーラクッカ５１ごと透明袋７１の中に入れることで、災害時用マット１と透明袋７１との間に空気層７２を形成してもよい。なお、透明袋６１，７１を用いて、災害時用マット１の周りに空気層を二重に形成してもよい。
【0100】
例えば図１０に示すように、組み立てたソーラクッカ５１の所定位置５２に折り畳んだ災害時用マット１を配置し、ソーラクッカ５１のパネル開口部を食品用ラップフィルム等の透明材料で形成されたシート９１で覆うことで、災害時用マット１の周りに空気層を形成してもよい。なお、災害時用マット１を透明袋６１に入れ、さらにソーラクッカ５１のパネル開口部をシート９１で覆ってもよい。このように、折り畳んだ災害時用マット１の外側に空気層を形成し、風などによって災害時用マット１の表面に対流が生じることを防ぐことで、災害時用マット１は、蓄熱中に外気に熱を奪われにくく、効率良く蓄熱できる。
【0101】
図５（ｂ）に示すソーラクッカ５１の内側表面５５ａは、光沢がある鏡面で形成されていなくてもよい。例えば、つや消しの鏡面で内側表面５５ａを形成してもよい。但し、内側表面５５ａが鏡面であることにより、太陽光の反射率を高め、蓄熱効率を向上させることができる。
【0102】
ソーラクッカ５１は、金属など、ダンボール以外の材質で形成されてもよい。ただし、ダンボール製のソーラクッカを使用することで、ソーラクッカ５１が軽量で安価になる。ソーラクッカ５１は、組み立て式でなくてもよい。但し、組み立て式のソーラクッカ５１を使用することで、保管或いは備蓄が容易になる。
【符号の説明】
【0103】
１ 災害時用マット（採暖用具の一例）
１１ マット状容器
２１ 潜熱蓄熱材組成物（蓄熱材の一例）
１１１ シール部
１１７ 蓄熱材封入部
１１９ 境界
１２１ 着色部
１１ マット状容器
２１ 潜熱蓄熱材組成物（蓄熱材の一例）
１１１ シール部
１１７ 蓄熱材封入部
１１９ 境界
１２１ 着色部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【手続補正書】
【提出日】2021-06-09
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
太陽光の吸収を促す色に呈色された着色剤が配合され、過冷却状態で蓄熱可能な蓄熱材と、
表面と裏面とをシールするシール部によって、前記蓄熱材を封入する蓄熱材封入部を形成され、少なくとも前記表面が太陽光を透過可能な樹脂材料で形成されたマット状容器と、
を有し、
前記マット状容器は、
前記シール部と前記蓄熱材封入部との境界のうち、非直線となる部分が円弧状に設けられており、
少なくとも前記表面に前記境界に沿って、太陽光の吸収を促す色に着色された着色部が設けられていること、
を特徴とする採暖用具。
表面と裏面とをシールするシール部によって、前記蓄熱材を封入する蓄熱材封入部を形成され、少なくとも前記表面が太陽光を透過可能な樹脂材料で形成されたマット状容器と、
を有し、
前記マット状容器は、
前記シール部と前記蓄熱材封入部との境界のうち、非直線となる部分が円弧状に設けられており、
少なくとも前記表面に前記境界に沿って、太陽光の吸収を促す色に着色された着色部が設けられていること、
を特徴とする採暖用具。
【請求項2】
請求項１に記載する採暖用具において、
前記蓄熱材が、過冷却状態によって蓄熱可能であり、
前記蓄熱材と共に前記蓄熱材封入部に封入され、前記過冷却状態を解除する過冷却解除部材を有し、
前記シール部は、前記マット状容器の外形に沿って設けられた外周シール部と、前記マット状容器の折り目を形成する折り目シール部と、を含み、
前記蓄熱材封入部は、前記外周シール部と前記折り目シール部とによって、連続して設けられていること、
を特徴とする採暖用具。
前記蓄熱材が、過冷却状態によって蓄熱可能であり、
前記蓄熱材と共に前記蓄熱材封入部に封入され、前記過冷却状態を解除する過冷却解除部材を有し、
前記シール部は、前記マット状容器の外形に沿って設けられた外周シール部と、前記マット状容器の折り目を形成する折り目シール部と、を含み、
前記蓄熱材封入部は、前記外周シール部と前記折り目シール部とによって、連続して設けられていること、
を特徴とする採暖用具。
【請求項3】
請求項２に記載する採暖用具において、
前記マット状容器は、前記表面と前記裏面が太陽光を透過可能な樹脂材料で形成され、外形が四角状をなし、
前記外周シール部は、前記マット状容器の外形に沿って四角状に設けられ、
前記折り目シール部は、前記外周シール部の対向する第１辺と第２辺に対して垂直に設けられた複数の折り目シール部であり、
前記複数の折り目シール部は、
前記第１辺と前記第２辺に交互に接続していること、
を特徴とする採暖用具。
前記マット状容器は、前記表面と前記裏面が太陽光を透過可能な樹脂材料で形成され、外形が四角状をなし、
前記外周シール部は、前記マット状容器の外形に沿って四角状に設けられ、
前記折り目シール部は、前記外周シール部の対向する第１辺と第２辺に対して垂直に設けられた複数の折り目シール部であり、
前記複数の折り目シール部は、
前記第１辺と前記第２辺に交互に接続していること、
を特徴とする採暖用具。
【請求項4】
請求項１から請求項３の何れか１つに記載する採暖用具を蓄熱する採暖用具蓄熱方法であって、
ソーラクッカの食材を加熱する所定位置に前記採暖用具を配置することにより、前記蓄熱材に蓄熱すること、
を特徴とする採暖用具蓄熱方法。
ソーラクッカの食材を加熱する所定位置に前記採暖用具を配置することにより、前記蓄熱材に蓄熱すること、
を特徴とする採暖用具蓄熱方法。
【請求項5】
請求項２又は請求項３に記載する採暖用具を蓄熱する採暖用具蓄熱方法であって、
ソーラクッカの食材を加熱する所定位置に前記採暖用具を折り畳んだ状態で配置することにより、前記蓄熱材に蓄熱すること、
を特徴とする採暖用具蓄熱方法。
ソーラクッカの食材を加熱する所定位置に前記採暖用具を折り畳んだ状態で配置することにより、前記蓄熱材に蓄熱すること、
を特徴とする採暖用具蓄熱方法。