特開 2024-717 発熱装置及び窓部材

(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】P2024000717

(43)【公開日】2024-01-09

(54)【発明の名称】発熱装置及び窓部材

(51)【国際特許分類】

   F24V 30/00 20180101AFI20231226BHJP

【ＦＩ】

F24V30/00 302

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022099579

(22)【出願日】2022-06-21

(71)【出願人】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】507308902

【氏名又は名称】ルノー エス．ア．エス．

【氏名又は名称原語表記】ＲＥＮＡＵＬＴ Ｓ．Ａ．Ｓ．

【住所又は居所原語表記】１２２－１２２ ｂｉｓ， ａｖｅｎｕｅ ｄｕ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｌｅｃｌｅｒｃ， ９２１００ Ｂｏｕｌｏｇｎｅ－Ｂｉｌｌａｎｃｏｕｒｔ， Ｆｒａｎｃｅ

(74)【代理人】

【識別番号】100102141

【弁理士】

【氏名又は名称】的場 基憲

(74)【代理人】

【識別番号】100137316

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 宏

(72)【発明者】

【氏名】市川 靖

(72)【発明者】

【氏名】伊倉 亜美

(72)【発明者】

【氏名】内村 允宣

(57)【要約】

【課題】エネルギー消費効率を向上させることができると共に、ＭＨＥ発熱材料と水素ガスを収納した発熱材料収納部の交換が可能な発熱装置、及びこれを備えた窓部材を提供する。
【解決手段】発熱装置は、可視光を透過又は反射する基材を加熱して基材における結露又は凍結による曇りを除去する発熱装置である。発熱装置は、ＭＨＥ発熱材料と水素ガスを収納した発熱材料収納部と、ＭＨＥ発熱材料を加熱する加熱部を具備している。発熱装置においては、発熱材料収納部が、加熱部よりも基材に近い側において加熱部に積層され、かつ、着脱可能に固定されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

可視光を透過又は反射する基材を加熱して該基材における結露又は凍結による曇りを除去する発熱装置であって、
ＭＨＥ発熱材料と水素ガスを収納した発熱材料収納部と、該ＭＨＥ発熱材料を加熱する加熱部を具備し、
上記発熱材料収納部が、上記加熱部よりも上記基材に近い側において該加熱部に積層され、かつ、着脱可能に固定された
ことを特徴とする発熱装置。

【請求項2】

上記発熱材料収納部と上記加熱部とが、該発熱材料収納部と該加熱部との接合面に相対的に設けられたほぞ部とほぞ溝部とでかみ合っていることを特徴とする請求項１に記載の発熱装置。

【請求項3】

上記発熱材料収納部と上記加熱部とが、段付きのあり継ぎ構造でかみ合っていることを特徴とする請求項２に記載の発熱装置。

【請求項4】

上記段付きのあり継ぎ構造において、上記発熱材料収納部と上記加熱部との積層方向に対して垂直でない接合面同士の間に隙間を有してかみ合っていることを特徴とする請求項３に記載の発熱装置。

【請求項5】

上記発熱材料収納部を上記加熱部に着脱可能に固定する固定部材を具備したことを特徴とする請求項１に記載の発熱装置。

【請求項6】

上記固定部材が、上記発熱材料収納部及び上記加熱部の側面に対向配置され、弾性を有し、一端に該発熱材料収納部に係合する爪部を有すると共に他端に該加熱部に係合する爪部を有する２つの係合部と、該係合部同士を連結する連結部とを有するホルダーを備えたことを特徴とする請求項５に記載の発熱装置。

【請求項7】

上記固定部材が、上記発熱材料収納部及び上記加熱部を緊締するバンド状のホルダーを備えたことを特徴とする請求項５に記載の発熱装置。

【請求項8】

上記固定部材が、上記発熱材料収納部及び上記加熱部の側面に対向配置された２つの係合部と、該係合部同士を連結する連結部と、該発熱材料収納部と該加熱部との積層方向における片側に配置され、該発熱材料収納部と該加熱部との間の押圧力を増大させる押圧付与部とを有するホルダーを備え、
上記係合部が、一端に上記発熱材料収納部に係合する爪部を有すると共に他端に上記押圧付与部に係合する爪部を有する
ことを特徴とする請求項５に記載の発熱装置。

【請求項9】

上記加熱部が、通電加熱部と該通電加熱部を挟持する電極を有することを特徴とする請求項１に記載の発熱装置。

【請求項10】

上記通電加熱部が分割されており、分割された通電加熱部の各々が電極で挟持されていることを特徴とする請求項９に記載の発熱装置。

【請求項11】

上記発熱材料収納部が分割されていないことを特徴とする請求項１０に記載の発熱装置。

【請求項12】

上記発熱材料収納部が、上記基材と接触していることを特徴とする請求項１に記載の発熱装置。

【請求項13】

上記発熱材料収納部が、上記基材と接触していないことを特徴とする請求項１に記載の発熱装置。

【請求項14】

請求項１～１３のいずれか１つの項に記載の発熱装置を備え、
上記基材が、窓の開口部部材である
ことを特徴とする窓部材。

【請求項15】

上記開口部部材の少なくとも一部に電熱線又は通電性の透明膜からなる発熱体が配置されている
ことを特徴とする請求項１４に記載の窓部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発熱装置及び窓部材に係り、さらに詳細には、可視光を透過又は反射する基材を加熱して該基材における結露又は凍結による曇りを除去する発熱装置、及びこれを備えた窓部材に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、本来不安定な水素吸蔵金属又は水素吸蔵合金を利用して熱を発する発熱体セルを用いて、安定して熱を得ることができる発熱システムが提案されている（特許文献１参照）。この発熱システムにおいては、時間経過と共に変化する発熱体セルの発熱状況に応じて、適宜、発熱体セル内に供給する水素系ガスの供給位置を変化させて過剰熱が出力されるようにできているので、安定して熱を得ることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１１０８３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載のような発熱システムは、エネルギー消費効率（ＣＯＰ）を１以上に向上させることができるものの、ガス供給部等を含むため、非常に大きく複雑なシステムになっている。そのため、発熱体セルを車両に搭載できないという問題点があった。また、発熱体セルの発熱持続可能時間が車両の寿命と比較して短いにもかかわらず、発熱体セルの交換ができないという問題点もあった。

【0005】

本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであって、エネルギー消費効率を向上させることができると共に、水素を吸脱蔵して過剰熱を発生する水素吸蔵合金を含む発熱材料（以下「ＭＨＥ発熱材料」ということがある。）と水素ガスを収納した発熱材料収納部の交換が可能な発熱装置、及びこれを備えた窓部材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】

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、可視光を透過又は反射する基材を加熱して基材における結露又は凍結による曇りを除去する発熱装置において、ＭＨＥ発熱材料と水素ガスを収納した発熱材料収納部を、ＭＨＥ発熱材料の加熱部よりも基材に近い側において加熱部に積層し、かつ、着脱可能に固定することにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

【0007】

すなわち、本発明の発熱装置は、可視光を透過又は反射する基材を加熱して基材における結露又は凍結による曇りを除去する発熱装置である。
この発熱装置は、ＭＨＥ発熱材料と水素ガスを収納した発熱材料収納部と、ＭＨＥ発熱材料を加熱する加熱部を具備している。
この発熱装置においては、発熱材料収納部が、加熱部よりも基材に近い側において加熱部に積層され、かつ、着脱可能に固定されている。

【0008】

また、本発明の窓部材は、上述の発熱装置を備える。この窓部材においては、基材が窓の開口部部材であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、可視光を透過又は反射する基材を加熱して基材における結露又は凍結による曇りを除去する発熱装置において、上述の発熱材料収納部を、上述の加熱部よりも基材に近い側において加熱部に積層し、かつ、着脱可能に固定したため、エネルギー消費効率を向上させることができると共に、ＭＨＥ発熱材料と水素ガスを収納した発熱材料収納部の交換が可能な発熱装置、及びこれを備えた窓部材を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の窓部材の一実施形態を模式的に示す配置図である。

【図2】図１に示した発熱装置を模式的に示す構成図である。

【図3】図２に示した発熱装置の一部をＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿って切った部分断面図である。

【図4】第２実施形態の発熱装置を模式的に示す構成図である。

【図5】第３実施形態の発熱装置の一部を示す部分断面図である。

【図6】第４実施形態の発熱措置の一部を示す部分断面図である。

【図7】第５実施形態の発熱装置の一部の着脱状態を模式的に示す説明図である。

【図8】第６実施形態の発熱装置の一部の着脱状態を模式的に示す説明図である。

【図9】第７実施形態の発熱装置の一部の着脱状態を模式的に示す説明図である。

【図10】第８実施形態の発熱装置の一部を模式的に示す構成図である。

【図11】第９実施形態の発熱装置の一部を模式的に示す構成図である。

【図12】第１０実施形態の発熱装置の一部を模式的に示す構成図である。

【図13】本発明の窓部材の他の実施形態を模式的に示す配置図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の発熱装置及び窓部材について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下で引用する図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

【0012】

（第１実施形態）
図１及び図２に示すように、第１実施形態の窓部材１は、可視光を透過又は反射する基材１０、具体的にはガラスや樹脂などの窓の開口部部材１１を加熱して開口部部部材１１における結露又は凍結による曇りを除去する発熱装置２０を備えている。窓の開口部部材１１の代表例としては車両のウインドシールドを挙げることができる。

【0013】

第１実施形態の発熱装置２０は、ＭＨＥ発熱材料（図示せず）と水素ガス（図示せず）を収納した発熱材料収納部２１と、ＭＨＥ発熱材料を加熱する加熱部２３と、加熱部２３の温度を調整する温度調節部２５を具備している。なお、加熱部２３としては、ＭＨＥ発熱材料を加熱することができれば、特に限定されない。例えば、通電や高温ガスなどによって発熱材料収納部２１を加熱すればよい。また、温度調節部２５としては、加熱部２３の温度を調整することができれば、特に限定されない。例えば、熱電対で温度を計測しながら、通電量や高温ガスの供給量を調節して、加熱温度を調節すればよい。

【0014】

そして、この発熱装置２０においては、発熱材料収納部２１が、加熱部２３よりも上述の基材１０、即ち窓の開口部部材１１に近い側において加熱部２３に積層され、かつ、着脱可能に固定されている。

【0015】

また、この発熱装置２０においては、発熱材料収納部２１が、基材１０、即ち窓の開口部部材１１と接触していない。

【0016】

さらに、図３に示すように、この発熱装置２０においては、発熱材料収納部２１と加熱部２３とが、発熱材料収納部２１と加熱部２３との接合面２０ａに相対的に設けられたほぞ部２３Ａとほぞ溝部２１Ａとでかみ合っている。ほぞ部２３Ａは突条部とも言い得るが、具体的にはあり部を構成しており、ほぞ溝部２１Ａは溝部とも言い得るが、具体的にはあり溝部を構成している。

【0017】

次に、本実施形態の利点について説明する。
本実施形態によれば、発電装置において上述の発熱材料収納部２１を、上述の加熱部２３よりも窓の開口部部材１１などの基材１０に近い側において加熱部２３に積層し、かつ、着脱可能に固定したので、エネルギー消費効率（ＣＯＰ）を１以上、２程度まで向上させることができると共に、ＭＨＥ発熱材料と水素ガスを収納した発熱材料収納部２１の交換が可能になる。

【0018】

より具体的には、このような発電装置は、省電力でガラス面などの結露や凍結による曇りを除去することができ、ＭＨＥ発熱材料の発熱持続可能時間を経過した後、発熱材料収納部を図２中の矢印Ｚ方向にスライドさせて脱着・交換し、ＭＨＥ発熱材料のリサイクルが可能になる。さらに、このような発電装置や窓部材を搭載した電気自動車などの車両においては、航続距離を更に延ばすことが可能になる。なお、従来、車両に搭載されている電熱線式加熱ではエネルギー消費効率（ＣＯＰ）が１．０未満であり、ＨＶＡＣデフロスター加熱ではエネルギー消費効率（ＣＯＰ）が０．６程度である。

【0019】

また、本実施形態によれば、発熱材料収納部２１が、基材１０、即ち窓の開口部部材１１と接触していないので、発熱材料収納部２１から窓の開口部部材１１へ放射伝熱によって熱が伝わる。これにより、例えば、ＭＨＥ発熱材料が高温で発熱する場合でも、窓の開口部部材が必要以上に高温になることを抑制ないし防止することができる。特に、窓の開口部部材は使用者が触れることがあるので安全性を確保できる。

【0020】

さらに、本実施形態によれば、発熱材料収納部２１と加熱部２３とが、発熱材料収納部２１と加熱部２３との接合面２０ａに相対的に設けられたほぞ部２３Ａとほぞ溝部２１Ａとでかみ合っているので、加熱部２３から発熱材料収納部２１へ効率良く熱を伝えることができ、かつ、加熱部２３からの発熱材料収納部２１の脱着が容易である。また、詳しくは後述する固定部材などの別部材を用いる必要がないという利点もある。

【0021】

また、図４～図１３は、本発明の発熱装置又は窓部材の第２～第１１実施形態を説明する図である。以下の実施形態では、上述した第１実施形態と同じ構成部位に同一符号を付して詳細な発明を省略する。

【0022】

（第２実施形態）
図４に示すように、本実施形態の発熱装置２０Ａにおいては、発熱材料収納部２１が、基材１０、即ち窓の開口部部材１１と接触していること以外は、第１実施形態と同様の構成を有している。

【0023】

次に、本実施形態の利点について説明する。
本実施形態によれば、発熱材料収納部２１が、基材１０、即ち窓の開口部部材１１と接触しているので、発熱材料収納部２１から窓の開口部部材１１へ接触熱伝導によって熱が伝わる。これにより、第１実施形態の利点に加えて、窓の開口部部材へ熱が伝わる際のロスを抑制ないし防止することができる。

【0024】

（第３実施形態）
図５に示すように、本実施形態の発熱装置２０Ｂにおいては、発熱材料収納部２１と加熱部２３とが、段付きのあり継ぎ構造２０ｂでかみ合っていること以外は、第２実施形態と同様の構成を有している。

【0025】

次に、本実施形態の利点について説明する。
本実施形態によれば、発熱材料収納部２１と加熱部２３とが、段付きのあり継ぎ構造２０ｂでかみ合っており、抑え荷重を垂直に受ける接合面２０ａを複数有しているので、加熱部２３から発熱材料収納部２１へ第２実施形態によりも更に効率良く熱を伝えることができ、かつ、加熱部２３からの発熱材料収納部２１の脱着が容易である。特に、図５において、紙面垂直方向に発熱材料収納部２１を加熱部２３に対して相対的にスライドして脱着することができる。

【0026】

（第４実施形態）
図６に示すように、本実施形態の発熱装置２０Ｃにおいては、段付きのあり継ぎ構造２０ｂにおいて、発熱材料収納部２１と加熱部２３との積層方向（図６中で矢印Ｚで示す方向）に対して垂直でない接合面２０ａ同士の間に隙間２０ｃを有してかみ合っていること以外は、第３実施形態と同様の構成を有している。

【0027】

次に、本実施形態の利点について説明する。
本実施形態によれば、段付きのあり継ぎ構造２０ｂにおいて、発熱材料収納部２１と加熱部２３との積層方向（図６中で矢印Ｚで示す方向）に対して垂直でない接合面２０ａ同士の間に隙間２０ｃを有しており、逃げスペースを有してかみ合っているので、第３実施形態の利点に加えて、脱着スライドする際に、発熱材料収納部２１と加熱部２３との間の摩擦が低減されると共に、これらの熱膨張による固着を抑制ないし防止することができる。

【0028】

（第５実施形態）
図７に示すように、本実施形態の発熱装置２０Ｄにおいては、発熱材料収納部２１を加熱部２３に着脱可能に固定する固定部材２７を更に具備していること以外は、第１実施形態と同様の構成を有している。

【0029】

より具体的には、この発熱装置２０Ｄにおいては、固定部材２７が、発熱材料収納部２１及び加熱部２３の側面に対向配置され、弾性を有し、一端に発熱材料収納部２１に係合する爪部２９１Ａを有すると共に他端に加熱部２３に係合する爪部２９１Ａを有する２つの板状の係合部２９１と、係合部２９１，２９１同士を連結する連結部２９３とを有するホルダー２９を備えていること以外は、第１実施形態と同様の構成を有している。なお、このような板状の係合部２９１としては、例えば、高温耐久性に優れた金属製の板バネを適用することが好ましい。また、加熱部２３から発熱材料収納部２１を脱着する際には、図７中において点線で示すように、爪部２９１Ａを矢印で示す方向に弾性変形させて拡げればよい。

【0030】

次に、本実施形態の利点について説明する。
本実施形態によれば、固定部材２７が、上述のような爪部２９１Ａを有する係合部２９１と連結部２９３とを有する簡易な構成のホルダー２９を備えているので、加熱部２３からの発熱材料収納部２１の脱着が第１の実施形態よりも更に容易である。

【0031】

（第６実施形態）
図８に示すように、本実施形態の発熱装置２０Ｅにおいては、発熱材料収納部２１を加熱部２３に着脱可能に固定する固定部材２７を更に具備していること以外は、第１実施形態と同様の構成を有している。

【0032】

より具体的には、この発熱装置２０Ｅにおいては、固定部材２７が、発熱材料収納部２１及び加熱部２３を緊締するバンド状のホルダー２９を備えていること以外は、第１実施形態と同様の構成を有している。なお、このようなバンド状のホルダー２９としては、例えば、高温耐久性に優れた金属バンドを適用することが好ましい。また、加熱部２３から発熱材料収納部２１を脱着する際には、図８中で示すように、ホルダー２９を矢印で示す方向にスライドさせて外せばよい。

【0033】

次に、本実施形態の利点について説明する。
本実施形態によれば、固定部材２７が、上述のようなバンド状のホルダーのような簡易な構成のホルダーを備えているので、加熱部２３からの発熱材料収納部２１の脱着が第１の実施形態よりも更に容易である。また、上述のようなバンド状のホルダーは発熱材料収納部２１と加熱部２３の積層方向に対して垂直な方向の軸中心の周囲に配置されているので、積層方向の固定だけでなく、積層方向に対して垂直な方向の固定も十分なものにしやすい。

【0034】

（第７実施形態）
図９に示すように、本実施形態の発熱装置２０Ｆにおいては、発熱材料収納部２１を加熱部２３に着脱可能に固定する固定部材２７を更に具備していること以外は、第１実施形態と同様の構成を有している。

【0035】

より具体的には、この発熱装置２０Ｆにおいては、固定部材２７が、発熱材料収納部２１及び加熱部２３の側面に対向配置された２つの係合部２９１と、係合部２９１，２９１同士を連結する連結部２９３と、発熱材料収納部２１と加熱部２３との積層方向（図９中で矢印Ｚで示す方向）における片側に配置され、発熱材料収納部２１と加熱部２３との間の押圧力を増大させる押圧付与部２９５とを有するホルダー２９を備え、係合部２９１が、一端に発熱材料収納部２１に係合する爪部２９１Ａを有すると共に他端に押圧付与部２９５に係合する爪部２９１Ａを有していること以外は、第１実施形態と同様の構成を有している。

【0036】

なお、このような押圧付与部２９５としては、例えば、固定板２９５Ａと固定ねじ２９５Ｂを備えたものを適用することができる。加熱部２３から発熱材料収納部２１を脱着する際には、固定ねじ２９５Ｂを回転させ図中下側に移動させることにより、固定板２９５Ａが図中上側に移動して、発熱材料収納部２１と加熱部２３との間に押圧力をなくして、発熱材料収納部を脱着すればよい。また、図示しないが、爪部に係合させたバネを押圧付与部材として適用することもできる。

【0037】

次に、本実施形態の利点について説明する。
本実施形態によれば、固定部材２７が、上述のような係合部２９１と連結部２９３と押圧付与部２９５を有する簡易な構成のホルダー２９を備えているので、発熱材料収納部２１と加熱部２３とを第１の実施形態よりも更に密着させることができ、加熱部２３からの発熱材料収納部２１の脱着が第１の実施形態よりも更に容易である。

【0038】

（第８実施形態）
図１０に示すように、本実施形態の発熱装置２０Ｇにおいては、加熱部２３が、通電加熱部２３１と通電加熱部２３１を挟持する電極２３３，２３３を有していること以外は、第１実施形態と同様の構成を有している。なお、このような通電加熱部２３１及び電極２３３を備えたものとしては、例えば、セラミックスヒータを適用することができる。

【0039】

次に、本実施形態の利点について説明する。
本実施形態によれば、加熱部２３が、通電加熱部２３１と通電加熱部２３１を挟持する電極２３３，２３３を有しているので、加熱部は通電により加熱することができる。これにより、例えば、電気自動車などの車両に備える電力により加熱を実行することができる。

【0040】

（第９実施形態）
図１１に示すように、本実施形態の発熱装置２０Ｈにおいては、通電加熱部２３１が分割されており、分割された通電加熱部２３１の各々が電極２３３，２３３で挟持されていること以外は、第８実施形態と同様の構成を有している。

【0041】

次に、本実施形態の利点について説明する。
本実施形態によれば、通電加熱部２３１が分割されており、分割された通電加熱部２３１の各々が電極２３３，２３３で挟持されているので、第８実施形態の利点に加えて、発熱にかける通電電圧の低電圧化によって通電装置のコスト低減を実現できる。

【0042】

（第１０実施形態）
図１２に示すように、本実施形態の発熱装置２０Ｉにおいては、発熱材料収納部２１が分割されていないこと以外は、第９実施形態と同様の構成を有している。

【0043】

次に、本実施形態の利点について説明する。
本実施形態によれば、発熱材料収納部２１が分割されていないので、第９実施形態の利点に加えて、一度で発熱材料収容部２１を脱着することができ、発熱材料収容部２１の交換がより容易になる。

【0044】

（第１１実施形態）
図１３に示すように、本実施形態の窓部材２は、開口部部材１１の少なくとも一部に電熱線又は通電性の透明膜からなる発熱体１３が配置されていること以外は、第１実施形態と同様の構成を有している。なお、電熱線としては従来公知のものを適用することができ、通電性の透明膜としては、例えば、ＩＴＯ蒸着膜やＡｇ薄膜透明フィルム、透明導電性樹脂膜を適用することができる。

【0045】

次に、本実施形態の利点について説明する。
本実施形態によれば、開口部部材１１の少なくとも一部に電熱線又は通電性の透明膜からなる発熱体１３が配置されているので、第１実施形態の利点に加えて、窓部材が大きいときに全面を素早く加熱することができる。特に、比較的高温になりやすいＭＨＥ発熱収納部を開口部部材１１の四隅近傍に配置した場合、これらから遠い開口部部材１１の中央に電熱線又は通電性の透明膜からなる発熱体１３を配置して加熱を補助することにより、得られる効果が顕著になる。

【0046】

ここで、各構成要素の仕様や材種について更に詳細に説明する。

【0047】

（ＭＨＥ発熱材料）
ＭＨＥ発熱材料としては、例えば、水素を吸蔵・脱蔵（放出）して過剰熱を発生する水素吸蔵合金を含んでいれば、特に限定されない。例えば、このような水素吸蔵合金は、水素吸蔵脱蔵特性が異なる第１及び第２の金属を含む水素吸蔵合金により形成される。第１の金属及び第２の金属は、具体的な種類について特に制限はなく、上記の水素吸蔵機能を発揮し得る組み合わせから任意に選択可能である。そして、ある金属が「第１の金属」に該当するか「第２の金属」に該当するかは、組み合わされる他の金属との関係で決定される相対的なものである。このため、これらの金属の組み合わせによっては、ある金属が「第１の金属」に該当する場合と、「第２の金属」に該当する場合の双方の可能性が存在する。

【0048】

第１の金属としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、スズ（Ｓｎ）及び鉛（Ｐｂ）が挙げられる。また、第２の金属としては、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、マンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、バナジウム（Ｖ）及びカルシウム（Ｃａ）が挙げられる。これらの金属を用いると、発熱量の大きいＭＨＥ発熱材料を構成することが可能である点で好ましい。

【0049】

加熱温度が比較的低い場合でもＭＨＥ発熱材料として機能し得るという観点からは、融点が比較的低いスズ（Ｓｎ）を第１の金属として用いることが好ましい。また、発熱量が大きいという観点からは、アルミニウム（Ａｌ）を第１の金属として用いることも好ましい。

【0050】

さらに、「第１金属－第２金属」の組み合わせとしては、ニッケル－ジルコニウム、アルミニウム－ニッケル、アルミニウム－チタン、アルミニウム－マンガン、アルミニウム－亜鉛、スズ－チタン、アルミニウム－カルシウムなどが挙げられる。特に発熱量の大きいＭＨＥ発熱材料を構成することが可能であるという観点からは、アルミニウム－ニッケル、アルミニウム－チタン、スズ－チタンの組み合わせが好ましく、アルミニウム－ニッケル、スズ－チタンの組み合わせがより好ましく、アルミニウム－ニッケルの組み合わせが特に好ましい。なお、これら以外の金属や、これら以外の組み合わせが用いられても良いことは勿論である。

【0051】

ＭＨＥ発熱材料に対する前処理として、２相の水素吸蔵合金に対し、高圧・高温下において水素を吸蔵させ、エネルギー的に安定した状態のＭＨＥ発熱材料にする。次いで、例えば圧力を常圧程度に下げるか又は温度を２００℃などの中温度に下げるなどしてエネルギー状態をずらし、エネルギー的に不安定な状態のＭＨＥ発熱材料にする。

【0052】

ＭＨＥ発熱材料中に２つの相が共存すると、一方の相と他方の相とでエネルギー的にバランスが取れる平衡点が異なり、水素の吸脱蔵スピードが異なるので、一方の相が水素を放出して他方の相が水素を吸蔵する。この状態が一方の相の平衡点まで続き、一方の相の平衡点で一方の相からの水素放出が止まる。

【0053】

この一方の相の平衡点は、他方の相の平衡点からずれているので、今度は、他方の相が水素を放出して一方の相が水素を吸蔵し、上記一方の相の平衡点を通り過ぎて他方の相の平衡点まで他方の相からの水素の放出が続く。

【0054】

上記のように、一方の相からの水素放出、一方の相の平衡点、他方の相からの水素放出、他方の相の平衡点のサイクルが繰り返され、パルス的な発熱を継続して得ることができる。なお、ＭＨＥ発熱材料は、水素の吸脱蔵を何度も繰り返すうちに、水素吸蔵合金であった材料が徐々に水素吸蔵機能がない単なる合金になる。なお、このようなＭＨＥ発熱材料は、例えば、上述の合金粉末をペレット状に固めたものを用いることが好ましい。また、水素吸蔵機能が無くなった単なる合金に対して、相図を利用し、適切な温度で加熱溶融し、一定時間保持した後、他の適切な温度付近までゆっくり冷却することで、水素を吸蔵・脱蔵（放出）して過剰熱を発生する水素吸蔵合金に再生することができる。

【0055】

（水素ガス）
ＭＨＥ発熱材料と共に収納される水素ガスは、容器に少量充填されることが好ましい。この場合、例えば、容器の内部圧力を０．１ＭＰａ以下とすることが好ましく、１ｋＰａ～１０ｋＰａとすることがより好ましい。

【0056】

（発熱材料収納部）
ＭＨＥ発熱材料を収納する発熱材料収納部（容器）としては、例えば、その内部にＭＨＥ発熱材料と共に水素ガスを収納することができれば、特に限定されない。このような容器としては、例えば、耐熱性、耐久性を有することが好ましい。このような容器の材質としては、耐熱性、耐久性の観点からは、アルミニウムや鋼などの金属を好適に用いることができる。

【0057】

以上、本発明を若干の実施形態によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

【0058】

本発明においては、エネルギー消費効率を向上させることができると共に、ＭＨＥ発熱材料と水素ガスを収納した発熱材料収納部の交換を可能とするべく、上述の発熱材料収納部を、上述の加熱部よりも基材に近い側において加熱部に積層し、かつ、着脱可能に固定したことを骨子とする。

【0059】

従って、上述の効果が得られれば、例えば、図示しないが、発熱材料収納部と加熱部とがほぞ部やほぞ溝部、更には単なる凸部や凹部などによって嵌合しておらず、上述した固定部材のみで発熱材料収納部が加熱部に着脱可能に固定されていてもよい。もちろん、単なる凸部や凹部などによって嵌合していてもよい。

【0060】

また、基材として窓の開口部部材、特にウインドシールドを例示して説明したが、これに限定されるものでなく、基材として結露又は凍結による曇りが問題となる、リヤウインドウ、サイドウインドウ、サイドミラーや後方確認用の補助ミラー、可視光を透過又は反射するその他の基材に適用することができる。これら基材の着雪防止、融雪用途にも利用することができる。

【0061】

さらに、例えば、上述した構成要素は、各実施形態に示した構成に限定されるものではなく、ＭＨＥ発熱材料、水素ガス、発熱材料収納部、加熱部、温度調整部、固定部材の仕様や材質の細部を変更することや、一の実施形態の構成要素を他の実施形態の構成要素と入れ替えて又は組み合わせて適用することも可能である。

【符号の説明】

【0062】

１，２ 窓部材
１０ 基材
１１ 窓の開口部部材
１３ 発熱体
２０，２０Ａ～２０Ｉ 発熱装置
２０ａ 接合面
２０ｂ 段付きのあり継ぎ構造
２０ｃ 隙間
２１ 発熱材料収納部
２１Ａ ほぞ溝部
２３ 加熱部
２３１ 通電加熱部
２３３ 電極
２３Ａ ほぞ部
２５ 温度調整部
２７ 固定部材
２９ ホルダー
２９１ 係合部
２９１Ａ 爪部
２９３ 連結部
２９５ 押圧付与部
２９５Ａ 固定板
２９５Ｂ 固定ねじ
３０ インストルメントパネル
４０ ルーフトリム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】