(57)【要約】【課題】  輻射熱暖房の即効性を活かしつつ快適な暖房を安価に行う。【解決手段】  輻射熱光を発生するハロゲンランプ１と、輻射熱光を略一方向へ向けて照射させるためのパラボラ状リフレクタ２と、ハロゲンランプ１とパラボラ状リフレクタ２との相対位置を可変するバイメタル３とを備えている。これは、ハロゲンランプ１の発光中心と、パラボラ状リフレクタ２の焦点との相対位置を、バイメタル３で可変するものである。これによれば、輻射熱光の照射範囲を可変することができる。  また、輻射熱光の照射を開始したときの照射範囲に対し、照射の続行とともにバイメタル３によって照射範囲が拡がるように可変するようになっている。これによれば、輻射熱光の照射開始時は、狭い範囲に集中照射することで乗員に即効暖房感を与えつつ、時間経過とともに照射範囲を拡げて広い範囲で快適な暖房感を得られるように変化させることができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
輻射熱光を発生する輻射熱光発生手段（１）と、
前記輻射熱光発生手段（１）にて発生する輻射熱光を略一方向へ向けて照射させるための反射手段（２）と、
前記輻射熱光発生手段（１）と前記反射手段（２）との相対位置を可変する相対位置可変手段（３）とを備えることを特徴とする輻射熱光暖房装置。
【請求項２】
輻射熱光を発生する輻射熱光発生手段（１）と、
前記輻射熱光発生手段（１）にて発生する輻射熱光を略一方向へ向けて照射させるための反射手段（２）と、
前記反射手段（２）から照射される輻射熱光を配光する配光手段（６）とを備えることを特徴とする輻射熱暖房装置。
【請求項３】
前記輻射熱光発生手段（１）で輻射熱光の発生を開始したときの輻射熱光の照射範囲に対し、照射の続行とともに前記相対位置可変手段（３）もしくは前記配光手段（６）に設けた配光可変手段（３）によって前記照射範囲が拡がるように可変することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の輻射熱暖房装置。
【請求項４】
前記相対位置可変手段（３）もしくは前記配光可変手段（３）として、所定レベルまで加熱されると変位する熱応動部材（３）を用いたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の輻射熱暖房装置。
【請求項５】
前記輻射熱光発生手段（１）にて発生する輻射熱光として、赤外線光を用いたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の輻射熱暖房装置。
【請求項６】
前記輻射熱光の照射範囲を車両乗員の足元として足元暖房に用いたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の輻射熱暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハロゲンランプや赤外線ランプなどの輻射熱光発生手段にて発生する輻射熱光を、暖房に用いる輻射熱暖房装置に関するものであり、特に、車載用として車両乗員の足元暖房に用いて好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用空調装置では、冬期などの暖房時には温水となったエンジン冷却水を暖房用熱交換器に循環させ、この暖房用熱交換器にて温水を熱源として空調空気を加熱して車室内の暖房を行うようにしている。この場合、エンジン冷却水の温度が上がるまでの間は車室内への吹き出し空気温度を高くすることができず、必要な暖房能力が得られないこととなる。また、近年、車両走行用エンジンの高効率化やハイブリッド化に伴い、エンジン冷却水だけでは暖房用熱量の確保が難しくなってきている。
【０００３】
これらの状況より、エンジン冷却水以外の熱源による車室内の即効暖房へのニーズは高まってきている。即効暖房を得る従来技術の１つとして、特許文献１に開示されるようなハロゲンランプを装着した家庭用の暖房装置がある。これは、家庭用の扇風機に類似した構造において、モータ＆ファンの代わりに赤外線光を放射するハロゲンランプを装着し、このハロゲンランプを凹面鏡となった大小の反射板で挟み込んでおり、これにより、大きな反射板の向いた方向に遠赤外線の熱量を照射して暖房を行うようになっている。このようなハロゲンランプなどを用いた輻射熱暖房は、熱源の立ち上りが早く、素早く暖房を開始することができる。
【特許文献１】実用新案登録第３０７８５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した特長を生かして消費電力を抑えながらも乗員に素早く暖かさを感じさせるためには、乗員に対して赤外線光の当たる面積を小さくし、単位面積当たりの照射赤外線量を増やす必要がある。しかしながら、このように即効暖房感を得るために赤外線光を一カ所に集中して照射すると、すぐに暖かさを感じられる反面、時間が経つにつれて熱く感じてしまうため、出力を徐々に絞るなどの制御が必要となって能力を使い切れないという問題がある。
【０００５】
また、照射面積がスポット的なままでは、照射されないところとの冷熱感が強調されてしまい快適に感じないという問題もある。本考案は、上記の問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、輻射熱暖房の即効性を活かしつつ快適な暖房を安価に行うことのできる輻射熱暖房装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項６に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、輻射熱光を発生する輻射熱光発生手段（１）と、
輻射熱光発生手段（１）にて発生する輻射熱光を略一方向へ向けて照射させるための反射手段（２）と、
輻射熱光発生手段（１）と反射手段（２）との相対位置を可変する相対位置可変手段（３）とを備えることを特徴としている。
【０００７】
これは、輻射熱光発生手段（１）として、具体的にはハロゲンランプや赤外線ランプなどであり、そのランプが発する輻射熱光を略一方向へ向けて照射させる反射手段（２）としてはパラボラ状や球面状などのリフレクタであり、ランプのフィラメント部などの発光中心とリフレクタの焦点との相対位置を、相対位置可変手段（３）で可変するものである。この請求項１に記載の発明によれば、輻射熱光の照射範囲を可変することができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明では、輻射熱光を発生する輻射熱光発生手段（１）と、
輻射熱光発生手段（１）にて発生する輻射熱光を略一方向へ向けて照射させるための反射手段（２）と、
反射手段（２）から照射される輻射熱光を配光する配光手段（６）とを備えることを特徴としている。
【０００９】
この請求項２に記載の発明によれば、配光手段（６）によって輻射熱光の照射範囲を可変することができる。また、配光手段（６）により複数の暖房対象部位へ向かって輻射熱光を照射することができる。例えば、配光手段（６）として板状のリフレクタを中心で折り曲げ、反射手段（２）からの輻射熱光を二方向に分けて照射することで、両足を効率良く暖房することができる。また、高温となる輻射熱光発生手段（１）や反射手段（２）に乗員が直接触れ難い構造とすることができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の輻射熱暖房装置において、輻射熱光発生手段（１）で輻射熱光の発生を開始したときの輻射熱光の照射範囲に対し、照射の続行とともに相対位置可変手段（３）もしくは配光手段（６）に設けた配光可変手段（３）によって照射範囲が拡がるように可変することを特徴としている。
【００１１】
この請求項３に記載の発明によれば、輻射熱光の照射開始時は、狭い範囲に集中照射することで乗員に即効暖房感を与えつつ、時間経過とともに照射範囲を拡げて広い範囲で快適な暖房感を得られるように変化させることができる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の輻射熱暖房装置において、相対位置可変手段（３）もしくは配光可変手段（３）として、所定レベルまで加熱されると変位する熱応動部材（３）を用いたことを特徴としている。熱応動部材（３）として具体的にはバイメタル、形状記憶合金、オイルサーモなどである。この請求項４に記載の発明によれば、電気制御などを必要としないため、安価に照射範囲可変機構を構成することができる。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明では、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の輻射熱暖房装置において、輻射熱光発生手段（１）にて発生する輻射熱光として、赤外線光を用いたことを特徴としている。この請求項５に記載の発明によれば、本発明での輻射熱暖房には、ハロゲンランプや赤外線ランプなどから発せられる赤外線光が適していることによるものである。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明では、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の輻射熱暖房装置において、輻射熱光の照射範囲を車両乗員の足元として足元暖房に用いたことを特徴としている。この請求項６に記載の発明によれば、足元を暖めることで即効感のある快適な暖房感を得られるうえ、足元への赤外線光の照射であれば、夜間運転などにおいても運転者の視界に影響を与えることが少ない。ちなみに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態における輻射熱暖房装置の構成を示す断面模式図であり、（ａ）は照射開始時の状態、（ｂ）は照射中の定常状態を示す。なお、本実施形態は、本輻射熱暖房装置を車両に搭載し、乗員の足元暖房に用いたものである。
【００１６】
図示しない車両インストルメントパネルの下側に、乗員の足元に向けた図示しない輻射熱照射口を設けるとともに、インストルメントパネルの内部に、図１に示すよう反射手段としてのパラボラ状リフレクタ２と、その中心に配置された輻射熱光発生手段としてのハロゲンランプ１とを配設している。なお、輻射熱光発生手段としては、赤外線ランプであっても良い。
【００１７】
ハロゲンランプ１は、石英ガラスから成るバルブの中にタングステン製のフィラメントを入れ、窒素などの不活性ガスに微量のハロゲンガスを添加して封入したものであり、リード線１ａより給電を受けて輻射熱光（赤外線光）を放射する。また、パラボラ状リフレクタ２は、そのハロゲンランプ１から放射される輻射熱光を、略一方向への平行光に収束させるためのものであり、断面形状が放物線型となっている。
【００１８】
通常はその放物線形状の焦点位置に光源（ハロゲンランプ１のフィラメント部）を配置することで、理想的には平行光が得られる。なお、フィラメント部が焦点位置よりも内方場合、輻射熱光は平行光よりも拡がってパラボラ状リフレクタ２から照射される。また逆に、フィラメント部が焦点位置よりも外方の場合、平行光よりも狭まった光となって照射される。
【００１９】
リフレクタ２は、金属、ガラス、耐熱性の樹脂材などによって形成され、反射面は鏡面仕上げした後にアルミ・金・銅など、赤外線光の反射率が高い金属を蒸着している。そして、ハロゲンランプ１はヒータハウジングなどの取付面に固定され、リフレクタ２は所定レベルまで加熱されると変位する熱応動部材としてのバイメタル３を介して取付面に固定されている。
【００２０】
なお、熱応動部材としては、形状記憶合金やオイルサーモなどであっても良い。そして、ハロゲンランプ１に通電すると、輻射熱光が放射され、その放射された輻射熱光はパラボラ状リフレクタ２で反射して平行光に収束され、車両乗員の足元に照射されて足元暖房が開始される。
【００２１】
このときバイメタル３は常温であり、ハロゲンランプ１のフィラメント部はパラボラ状リフレクタ２のほぼ焦点位置となっており、輻射熱光は略平行光となり乗員の足元にスポット的に照射されることとなる（図１（ａ）の状態）。このため、寒い車内に乗り込んだ乗員に対して素早く足元から暖かさを感じさせることができる。
【００２２】
そして、照射を続行するとバイメタル３がハロゲンランプ１の発する輻射熱によって加熱されて変位を生じる。本実施形態ではパラボラ状リフレクタ２を取付面から持ち上げるため、ハロゲンランプ１フィラメント部がパラボラ状リフレクタ２の焦点位置から内方側へと移動し、輻射熱光は平行光よりも拡がってパラボラ状リフレクタ２から照射されるようになる（図１（ｂ）の状態）。
【００２３】
乗員に対して輻射熱光を集中して照射し続けると、だんだん乗員は熱く感じるようになってくる。また逆に、輻射熱光が当たっていないところの寒さが強調されて不快となってくるが、本実施形態では上記作動により、輻射熱光の照射範囲が徐々に広く可変されるため、乗員は暖かさが柔らぐとともに拡がるように感じられ、快適感を向上させることができる。ちなみにハロゲンランプ１への給電が遮断されて輻射熱暖房を終了した場合、バイメタル３の変位が元に戻って図１（ａ）の照射範囲の状態に戻ることとなる。
【００２４】
次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、輻射熱光を発生するハロゲンランプ１と、ハロゲンランプ１にて発生する輻射熱光を略一方向へ向けて照射させるためのパラボラ状リフレクタ２と、ハロゲンランプ１とパラボラ状リフレクタ２との相対位置を可変するバイメタル３とを備えている。
【００２５】
これは、ハロゲンランプ１のフィラメント部などの発光中心と、パラボラ状リフレクタ２の焦点との相対位置を、バイメタル３で可変するものであり、これによれば、輻射熱光の照射範囲を可変することができる。
【００２６】
また、ハロゲンランプ１で輻射熱光の発生を開始したときの輻射熱光の照射範囲に対し、照射の続行とともにバイメタル３によって照射範囲が拡がるように可変するようになっている。これによれば、輻射熱光の照射開始時は、狭い範囲に集中照射することで乗員に即効暖房感を与えつつ、時間経過とともに照射範囲を拡げて広い範囲で快適な暖房感を得られるように変化させることができる。
【００２７】
また、相対位置可変手段３として、所定レベルまで加熱されると変位する熱応動部材３を用いている。この熱応動部材３として具体的にはバイメタル、形状記憶合金、オイルサーモなどであり、これによれば、電気制御などを必要としないため、安価に照射範囲可変機構を構成することができる。
【００２８】
また、輻射熱光発生手段１にて発生する輻射熱光として、赤外線光を用いている。これによれば、本発明での輻射熱暖房には、ハロゲンランプや赤外線ランプなどから発せられる赤外線光が適していることによるものである。
【００２９】
また、輻射熱光の照射範囲を車両乗員の足元として足元暖房に用いている。これによれば、足元を暖めることで即効感のある快適な暖房感を得られるうえ、足元への赤外線光の照射であれば、夜間運転などにおいても運転者の視界に影響を与えることが少ない。
【００３０】
（第１変形例）
図２は、第１実施形態の第１変形例における輻射熱暖房装置の構成を示す断面模式図であり、（ａ）は照射開始時の状態、（ｂ）は照射中の定常状態を示す。上述した実施形態と異なる特徴部分を説明すると、本変形例ではパラボラ状リフレクタ２側を固定し、バイメタル３によって光源のハロゲンランプ１側を移動させたものである。このように、ハロゲンランプ１とパラボラ状リフレクタ２との相対位置可変は、具体的にはバイメタル３によってハロゲンランプ１側を動かす構成としても良いし、パラボラ状リフレクタ２側を動かす構成としても良い。
【００３１】
（第２変形例）
図３は、第１実施形態の第２変形例における輻射熱暖房装置の構成を示す断面模式図である。上述した実施形態や変形例と異なる特徴部分を説明すると、本変形例では反射手段２の反射面を球面状としたものである。このように、球面による近似など、別の反射板形状を用いても良い。球面の場合、幾何学上の焦点は存在しないが、ハロゲンランプ１から照射された輻射熱光が最も平行光に近くなる点は存在する。この点をパラボラ状のリフレクタを用いた場合の焦点と同様に扱うことで同様の効果を得ることができる。
【００３２】
（第３変形例）
図４は、第１実施形態の第３変形例における輻射熱暖房装置の構成を示す断面模式図であり、（ａ）は照射開始時の状態、（ｃ）は照射中の定常状態を示す。また、（ｂ）、（ｄ）は、（ａ）、（ｃ）それぞれの状態の断面図を示す。上述した実施形態や変形例と異なる特徴部分を説明すると、本変形例では光源を蛍光灯のような線光源としたものである。このように、光源は点光源に限るものではなく、線光源を用いても良い。ちなみに、図４中の４は、ランプ保持部である。
【００３３】
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態における輻射熱暖房装置の構成を示す断面模式図であり、（ａ）は照射開始時の状態、（ｂ）は照射中の定常状態を示す。車両インストルメントパネル５の下側に、乗員の足元に向けた輻射熱照射口５ａを設けるとともに、インストルメントパネル５の内部に、ハロゲンランプ１とパラボラ状リフレクタ２とを配設している。
【００３４】
そして、本実施形態では配光手段６として、輻射熱照射口５ａの開口面に沿って複数の板状リフレクタ（板状反射手段）６ａを乗員の指が入らない位の間隔で並列させて配設している。この板状リフレクタ６ａは、ハロゲンランプ１およびパラボラ状リフレクタ２から照射される輻射熱光を、斜めに横切るように配置されている。
【００３５】
これにより、板状リフレクタ６ａに照射された略平行な輻射熱光は、隣り合った板状リフレクタ６ａの間を抜け、暖房対象部位である乗員の足元に照射されるようになっている。そして、この複数の板状リフレクタ６ａが連動して回動するよう、各板状リフレクタ６ａの一端側を、配光可変手段としてのリンク部材３で連結しており、このリンク部材３を第１実施形態と同様の熱応動部材であるバイメタル３としている。
【００３６】
ハロゲンランプ１に通電すると、輻射熱光が放射され、その放射された輻射熱光はパラボラ状リフレクタ２で反射して平行光に収束され、次に複数の板状リフレクタ６ａに反射して車両乗員の足元に照射され、足元暖房が開始される。このときバイメタル３は常温であり、複数の板状リフレクタ６ａはほぼ平行となっており、板状リフレクタ６ａで反射された輻射熱光は略平行光となって乗員の足元にスポット的に照射されることとなる（図５（ａ）の状態）。このため、寒い車内に乗り込んだ乗員に対して素早く足元から暖かさを感じさせることができる。
【００３７】
そして、照射を続行するとバイメタル３がハロゲンランプ１の発する輻射熱によって加熱されて変位を生じる。本実施形態では、各板状リフレクタ６ａの回動中心とリンク部材３の接続点との間隔を徐々にずらせて連結させているため、リンク部材としてのバイメタル３が延びることにより各板状リフレクタ６ａの角度が図５（ｂ）に示すように可変して、反射される輻射熱光は平行光よりも拡がって照射されるようになる。
【００３８】
次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、輻射熱光を発生するハロゲンランプ１と、ハロゲンランプ１にて発生する輻射熱光を略一方向へ向けて照射させるためのパラボラ状リフレクタ２と、パラボラ状リフレクタ２から照射される輻射熱光を配光する複数の板状リフレクタ６ａとを備えている。これによれば、板状リフレクタ６ａなどの配光手段６により、輻射熱光の照射範囲を可変することができる。なお、配光手段６としてはレンズなどであっても良い。
【００３９】
また、配光手段６により複数の暖房対象部位へ向かって輻射熱光を照射することができる。例えば、配光手段６として板状のリフレクタを中心で折り曲げ、パラボラ状リフレクタ２からの輻射熱光を二方向に分けて照射することで、両足を効率良く暖房することができる。また、高温となるハロゲンランプ１やパラボラ状リフレクタ２に乗員が直接触れ難い構造とすることができる。
【００４０】
また、ハロゲンランプ１で輻射熱光の発生を開始したときの輻射熱光の照射範囲に対し、照射の続行とともに複数の板状リフレクタ６ａ間に設けた配光可変手段としてのリンク部材３によって照射範囲が拡がるように可変するようにしている。これによれば、輻射熱光の照射開始時は、狭い範囲に集中照射することで乗員に即効暖房感を与えつつ、時間経過とともに照射範囲を拡げて広い範囲で快適な暖房感を得られるように変化させることができる。
【００４１】
また、配光可変手段３として、所定レベルまで加熱されると変位する熱応動部材３を用いている。熱応動部材３として具体的にはバイメタル、形状記憶合金、オイルサーモなどである。これによれば、電気制御などを必要としないため、安価に照射範囲可変機構を構成することができる。
【００４２】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、輻射熱光発生手段としてハロゲンランプ、熱応動部材としてバイメタルを用いているが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、他の輻射熱発生熱源や熱応動部材を用いて構成しても良い。また、上述の実施形態では、板状リフレクタ６ａを複数枚、並行させて設けているが、板状リフレクタ６ａを１枚で構成しても良い。
【００４３】
また、上述の実施形態では、本輻射熱暖房装置を車両の乗員足元に配置して足元暖房に用いているが、これに限らず、他の位置に配置して他の部位の暖房に用いても良い。このような場合、車載用の輻射熱暖房装置では輻射熱発生手段から照射される輻射熱光に含まれる可視光成分が運転者の視界に影響を与えることが問題となる。そこで、板状リフレクタ６ａに赤外線光を透過もしくは反射して可視光のみを吸収するような表面コーティングを施して可視光を吸収するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施形態における輻射熱暖房装置の構成を示す断面模式図であり、（ａ）は照射開始時の状態、（ｂ）は照射中の定常状態を示す。
【図２】第１実施形態の第１変形例における輻射熱暖房装置の構成を示す断面模式図であり、（ａ）は照射開始時の状態、（ｂ）は照射中の定常状態を示す。
【図３】第１実施形態の第２変形例における輻射熱暖房装置の構成を示す断面模式図である。
【図４】第１実施形態の第３変形例における輻射熱暖房装置の構成を示す断面模式図であり、（ａ）は照射開始時の状態で、（ｂ）は（ａ）中のＡ視、（ｃ）は照射中の定常状態で（ｄ）は（ｃ）中のＢ視を示す。
【図５】本発明の第２実施形態における輻射熱暖房装置の構成を示す断面模式図であり、（ａ）は照射開始時の状態、（ｂ）は照射中の定常状態を示す。
【符号の説明】
【００４５】
１…ハロゲンランプ（輻射熱光発生手段）
２…パラボラ状リフレクタ（反射手段）
３…バイメタル（相対位置可変手段、配光可変手段、熱応動部材）
６…配光手段
【図１】
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【図２】
2006337006.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006337006.tif 000006
【図５】
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