(57)【要約】【課題】ヒートパイプを暖房の熱源として用いる暖房装置であって、比較的規模が小さく構造も比較的簡素な暖房装置を提供する。【解決手段】暖房装置１は、発熱部２と、加熱部３と、制御部７とを備える、発熱部２は、密閉容器の内部に作動液を封入して構成される。加熱部３は、作動液を加熱する。制御部７は、加熱部３を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器の内部に作動液を封入して構成される発熱部と、
前記作動液を加熱する加熱部と、
前記加熱部を制御する制御部とを備える、暖房装置。
【請求項２】
前記密閉容器の周囲の空気を流動させる送風部を備え、
前記制御部は、前記送風部による送風強度を調整することにより、暖房の強度を切り替えるように構成される、請求項１に記載の暖房装置。
【請求項３】
前記発熱部は、前記密閉容器を複数有し、
前記制御部は、前記作動液が加熱される前記密閉容器の数を増やしたり減らしたりすることにより、暖房の強度を切り替えるように構成される、請求項１又は２に記載の暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、暖房装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、いわゆるヒートパイプを暖房の熱源として用いた暖房装置が種々提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−６０６８１号公報
【特許文献２】特開２００８−１５１４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ヒートパイプを暖房の熱源として用いた、従来の暖房装置は、車両用のものであったり（特許文献１）、住宅用ではあっても床暖房用のものであったり（特許文献２）する等しており、比較的規模が大きく構造も比較的複雑なものであった。
【０００５】
本実施形態は、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る。そして、本実施形態の目的は、ヒートパイプを暖房の熱源として用いる暖房装置であって、比較的規模が小さく構造も比較的簡素な暖房装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本実施形態の第一の態様に係る暖房装置は、密閉容器の内部に作動液を封入して構成される発熱部と、前記作動液を加熱する加熱部と、前記加熱部を制御する制御部とを備える。
【０００７】
本実施形態の第二の態様に係る暖房装置は、第一の態様の暖房装置において、前記密閉容器の周囲の空気を流動させる送風部を備え、前記制御部は、前記送風部による送風強度を調整することにより、暖房の強度を切り替えるように構成される。
【０００８】
本実施形態の第三の態様に係る暖房装置は、第一又は第二の態様の暖房装置において、前記発熱部は、前記密閉容器を複数有し、前記制御部は、前記作動液が加熱される前記密閉容器の数を増やしたり減らしたりすることにより、暖房の強度を切り替えるように構成される。
【発明の効果】
【０００９】
本実施形態によれば、ヒートパイプを暖房の熱源として用いる暖房装置であって、比較的規模が小さく構造も比較的簡素な暖房装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本技術を適用した一実施形態に係る暖房装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は暖房装置の具体例を示す概略的な斜視図であり、（ｂ）は暖房装置の具体例を示す概略的な側断面図である。
【図３】（ａ）は暖房装置の具体例を示す概略的な斜視図であり、（ｂ）は暖房装置の具体例を示す概略的な側断面図である。
【図４】（ａ）は暖房装置の具体例を示す概略的な斜視図であり、（ｂ）は暖房装置の具体例を示す概略的な側断面図である。
【図５】（ａ）は暖房装置の具体例を示す概略的な斜視図であり、（ｂ）は暖房装置の具体例を示す概略的な側断面図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）はヒートパイプにおける高温部の形状の変形例を示す概略的な側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施形態に係る暖房装置について詳細に説明する。なお、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】
［暖房装置の機能構成］
図１は、本技術を適用した一実施形態に係る暖房装置１の機能ブロック図である。
【００１３】
図１に示すように、暖房装置１は、発熱部２と、加熱部３と、送風部４と、駆動部５と、操作部６と、制御部７と、転倒検知部８とを備える。
【００１４】
発熱部２は、いわゆるヒートパイプ１１を有して構成される。ヒートパイプ１１は、密閉容器１２の内部に作動液１３を封入して構成される（図２〜図６参照）。つまり、ヒートパイプ１１は、パイプとも称される密閉容器１２の内部を真空にし、密閉容器１２の内部に少量の作動液１３を密封した熱交換器である。密閉容器１２は、例えば、アルミニウム、ステンレス、銅等の熱伝導率が比較的高い金属材料により構成される。作動液１３は、例えば、水等の揮発性を有する液体により構成される。
【００１５】
加熱部３は、密閉容器１２の内部の作動液１３を加熱する。つまり、加熱部３は、密閉容器１２の内部の作動液１３を加熱して蒸発させることにより、密閉容器１２の内部から外部への熱の移動を利用して暖房を行うためのものである。加熱部３は、ヒータ１４を有して構成される。ヒータ１４は、例えば、シーズヒータにより構成される。
【００１６】
送風部４は、密閉容器１２の周囲の空気を流動させる。つまり、送風部４は、密閉容器１２の周囲の空気を流動させることにより、密閉容器１２の内部から外部への熱の移動を促進させるためのものである。送風部４は、ファン１５を有して構成される。
【００１７】
駆動部５は、送風部４（ファン１５）を駆動するためのものである。駆動部５は、モータ１６を有して構成される。
【００１８】
操作部６は、暖房装置１の電源のオン・オフ、暖房の強度等を入力するためのものであり、ボタン、スイッチ、タッチパネル等を有して構成される。
【００１９】
制御部７は、加熱部３（ヒータ１４）及び駆動部５（モータ１６）を制御する。具体的には、制御部７は、ヒータ１４を作動させて、ヒータ１４により密閉容器１２の内部の作動液１３を加熱して蒸発させる。また、制御部７は、モータ１６を作動させて、ファン１５により密閉容器１２の周囲の空気を流動させる。
【００２０】
転倒検知部８は、暖房装置１が転倒したときの安全装置として機能するものであり、暖房装置１が転倒したことを検知する転倒検知センサ１７を有して構成される。転倒検知センサ１７が暖房装置１の転倒を検知した場合には、ヒータ１４及びモータ１６の作動が停止される。
【００２１】
［暖房装置の具体例］
図２（ａ）は暖房装置１Ａを示す概略的な斜視図であり、図２（ｂ）は暖房装置１Ａを示す概略的な側断面図である。
【００２２】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す暖房装置１Ａにおいては、ヒートパイプ１１は、外形形状がパネル状（板状）とされる。
【００２３】
密閉容器１２の下端部１２ａに近接させてヒータ１４が配置されて、この下端部１２ａがヒートパイプ１１における高温部を構成する。その一方で、密閉容器１２の上端部１２ｂに近接させてファン１５が配置されて、この上端部１２ｂがヒートパイプ１１における低温部を構成する。
【００２４】
ヒートパイプ１１、ヒータ１４及びファン１５は、フレーム１８（図２（ｂ）参照）に配設されて保持される。
【００２５】
ヒータ１４を用いて密閉容器１２の内部の作動液１３を加熱することにより、密閉容器１２の内部において、作動液１３が蒸発する。
【００２６】
密閉容器１２の内部において、蒸発した作動液１３はヒートパイプ１１における高温部（密閉容器１２の下端部１２ａ）から低温部（上端部１２ｂ）に移動する。
【００２７】
密閉容器１２の内部の作動液１３から密閉容器１２の外部の空気への熱の移動に伴って、密閉容器１２の内部において、作動液１３が凝集して液体に戻る。ファン１５を用いて密閉容器１２の周囲の空気を流動させることにより、密閉容器１２の内部の蒸発した作動液１３の放熱を促進することができる。
【００２８】
密閉容器１２の内部において、凝集して液体に戻った作動液１３は密閉容器１２の内壁面を伝わる等してヒートパイプ１１における低温部（密閉容器１２の上端部１２ｂ）から高温部（下端部１２ａ）に戻る。
【００２９】
このように密閉容器１２の両端部（下端部１２ａ、上端部１２ｂ）の温度差により、密閉容器１２の内部で作動液１３が循環し、ヒートパイプ１１における高温部から低温部への熱の移動が起こる。また、ヒートパイプ１１における低温部、又は、高温部と低温部との間で熱が移動する過程において、密閉容器１２の内部の作動液１３と密閉容器１２の外部の空気との間で熱交換が行われて、密閉容器１２の内部から外部への熱の移動が起こる。
【００３０】
そして、密閉容器１２の内部の作動液１３と密閉容器１２の外部の空気との間の温度差により、密閉容器１２の外部の空気が温められる。このため、暖房装置１Ａにおいて、ヒートパイプ１１を暖房の熱源として用いることが可能である。
【００３１】
また、暖房装置１Ａにおいては、制御部７が、加熱部３による加熱強度（ヒータ１４の出力）を調整することにより、暖房の強度を切り替えることが可能である。
【００３２】
さらに、暖房装置１Ａにおいては、制御部７が、加熱部３の加熱強度の調整と連動させて、送風部４（ファン１５）による送風強度を調整することにより、暖房の強度をより細かく切り替えることが可能である。
【００３３】
なお、ヒータ１４は、密閉容器１２の内部に配置されて、いわゆる投げ込みヒータを構成するようにしてもよい。ヒータ１４を密閉容器１２の内部に配置することにより、熱を作動液１３に直接付与することができ、密閉容器１２の内部の作動液１３を効率よく加熱することが可能になる。
【００３４】
また、密閉容器１２の角部２１ａ〜２１ｄ、２２ａ〜２２ｄ（図２（ａ）参照）を丸くしてもよい。密閉容器１２の角部２１ａ〜２１ｄ、２２ａ〜２２ｄを丸くすることにより、密閉容器１２の強度を向上させることができ、密閉容器１２の形状を所望の状態に維持することが可能になる。
【００３５】
［暖房装置の他の具体例］
図３（ａ）は暖房装置１Ｂを示す概略的な斜視図であり、図３（ｂ）は暖房装置１Ｂを示す概略的な側断面図である。
【００３６】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す暖房装置１Ｂにおいては、密閉容器１２は、外形形状が円柱状（コラム状）とされる。
【００３７】
暖房装置１Ｂにおけるその他の構成は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す暖房装置１Ａと同様であるので、実質的に同一の構成要素には同一符号を付して、その説明は省略する。
【００３８】
なお、図示はしないが、円柱状の密閉容器１２の中心部に空間部を設けて、この空間部にファン１５を配設してもよい。このように密閉容器１２を構成することにより、密閉容器１２の表面積を広くすることができ、密閉容器１２の内部の作動液１３をより放熱し易くすることが可能になる。また、ファン１５が密閉容器１２の内方に配置されることにより、フレーム１８の大型化を抑制することが可能になる。
【００３９】
図４（ａ）は暖房装置１Ｃを示す概略的な斜視図であり、図４（ｂ）は暖房装置１Ｃを示す概略的な側断面図である。
【００４０】
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す暖房装置１Ｃにおいては、複数の密閉容器１２が互いに間隔をあけて配設される。
【００４１】
各密閉容器１２は、フィン状（板状）とされ、隣接する密閉容器１２同士が連結部２３により連結される。
【００４２】
暖房装置１Ｃにおいては、制御部７が、作動液１３が加熱される密閉容器１２の数を増やしたり減らしたりすることにより、暖房の強度を切り替えることが可能である。また、ヒータ１４を密閉容器１２毎に配置して、制御部７が、ヒータ１４毎に加熱強度を調整することにより、暖房の強度を切り替えることも可能である。
【００４３】
暖房装置１Ｃにおけるその他の構成は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す暖房装置１Ａと同様であるので、実質的に同一の構成要素には同一符号を付して、その説明は省略する。
【００４４】
なお、ファン１５は、隣接する密閉容器１２同士の間の空間部２４（図４（ａ）参照）に配置されてもよい。空気が通り易い空間部２４にファン１５を配置することにより、ファン１５により密閉容器１２の周囲の空気を流動させ易くなり、密閉容器１２の内部から外部への熱の移動をより促進させることが可能になる。
【００４５】
図５（ａ）は暖房装置１Ｄを示す概略的な斜視図であり、図５（ｂ）は暖房装置１Ｄを示す概略的な側断面図である。
【００４６】
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す暖房装置１Ｄにおいては、密閉容器１２は、外形形状がリング状（環状）とされる。
【００４７】
暖房装置１Ｄにおいては、ファン１５の本体部分がヒータ１４の下方に配置され、ファン１５のダクト（吹出口）１５ａが密閉容器１２の下端部１２ａに対向して開口される。
【００４８】
暖房装置１Ｄにおけるその他の構成は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す暖房装置１Ａと同様であるので、実質的に同一の構成要素には同一符号を付して、その説明は省略する。
【００４９】
［ヒートパイプにおける高温部の形状の変形例］
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、ヒートパイプ１１における高温部（密閉容器１２の下端部１２ａ）の形状の変形例を示す概略的な側断面図である。
【００５０】
図６（ａ）に示す暖房装置１Ｅにおいては、密閉容器１２の下端部１２ａは、側面視において逆Ｕ字状に形成され、この下端部１２ａにおける逆Ｕ字状の空間内にヒータ１４が配設される。
【００５１】
図６（ｂ）に示す暖房装置１Ｆにおいては、密閉容器１２の下端部１２ａは、側面視においてＯ字状に形成され、この下端部１２ａにおけるＯ字状の空間内にヒータ１４が配設される。
【００５２】
［その他］
ヒートパイプにおける高温部と低温部とに高低差がない場合等においては、ウィックとも称される毛細管構造を密閉容器の内部に配設してもよい。例えば、密閉容器の内壁面の粗さを所定値以上とすることにより、ウィックを密閉容器の内部に配設することが可能である。
【００５３】
また、密閉容器の真空度に影響が出ることを抑制するために、密閉容器の内部において発生したガスを貯めるためのガス溜まりを密閉容器の内部に配設してもよい。
【００５４】
また、特にパネル状のヒートパイプの補強のために、リブ又は突っ張り棒として機能する柱状突起を密閉容器の内部に配設してもよい。
【００５５】
以上、本実施形態によれば、ヒートパイプを暖房の熱源として用いる暖房装置であって、比較的規模が小さく構造も比較的簡素な暖房装置を提供することができる。
【００５６】
以上、本実施形態の内容を説明したが、本実施形態はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。
【符号の説明】
【００５７】
１  暖房装置
２  発熱部
３  加熱部
４  送風部
７  制御部
１２  密閉容器
１３  作動液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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