(57)【要約】      （修正有）【課題】効率的に電力を使用する流体加温装置を提供する。【解決手段】加温装置は、ビニルハウス内部の地面を設置面として、当該地面上に設置される。加温装置は、近赤外線ランプ１２１、上部被加熱放熱器１２３、下部被加熱放熱器１２５、及び送風ファン１２７を有している。近赤外線ランプ１２１、上部被加熱放熱器１２３、下部被加熱放熱器１２５、及び送風ファン１２７は、吸気部Ｂ１０１の内部に配置される。近赤外線ランプ１２１が照射する近赤外線は、上部被加熱放熱器１２３及び下部被加熱放熱器１２５を介して、送風ファン１２７によって取り込まれるビニルハウスの内部の空気を加温する。これにより、ビニルハウスの内部の空気を効率的に加温することができる。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に流れる流体を加熱するための加熱装置であって、
近赤外線を放射する近赤外線放射手段であって、前記流体の流れの中に配置される近赤外線照射手段、
前記流体の流れの中に配置され、前記近赤外線を受光して加熱され、外部を流れる前記流体に対して、加熱により発生した熱を供給する被加熱手段であって、板状の被加熱板を複数有し、前記流体の流れに交わる方向に、複数の前記被加熱板が層状に配置されており、層状に配置された前記被加熱板を貫通するように配置される連結管を有する被加熱手段、
前記流体の流れを形成する流体流形成手段であって、前記近赤外線放射手段に対して前記流れの下流に位置する前記被加熱手段よりもさらに下流に配置される流体流形成手段、
を有する加熱装置。
【請求項２】
請求項１に係る加熱装置において、
前記被加熱手段は、
前記流体の流れに沿って複数配置され、
前記近赤外線放射手段は、
前記被加熱手段の間に配置されること、
を特徴とする加熱装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に係る加熱装置において、
前記流体は、
気体であること、
を特徴とする加熱装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３に係る加熱装置のいずれかにおいて、
前記加熱装置は、ビニルハウスの内部に配置されること、
を特徴とする加熱装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、流体を加温する加温装置に関し、特に効率的に電力を使用するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の流体加温装置である重油焚暖房機について説明する。従来から、ビニルハウスを用いた農業では、重油焚暖房機が使用されている。重油焚暖房機によって、ビニルハウスの内部を一定温度以上に保ち、作物等を育成する。このような重油焚暖房機には、重油価格の変動による生産コストの変動という問題がある。特に、重油価格が高騰すれば、生産コストが上昇することになる。
【０００３】
このため重油焚暖房機では、空冷ヒートポンプ式暖房機、いわゆる、エアコンを用いたり（特許文献１）、木焚き燃焼炉を用いたりして（特許文献２）重油使用量の低減を図ろうとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９４８５号公報
【０００５】
【特許文献２】特開２００８−２８１２１７公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の従来の重油焚暖房機には、以下に示すような改善すべき点がある。従来の重油焚暖房機では、エアコンや木焚き燃焼炉を併用するとしても、重油焚きがメインである。このため、重油価格の高騰による影響を大きく低減することは難しい。
【０００７】
さらには、重油焚きを使用している以上、重油価格の変動による影響を根本的に排除することはできない。したがって、重油価格の高騰による生産コストの上昇というリスクを常に負うことになる、という問題点がある。
【０００８】
そこで、本考案は、効率的に電力を使用する流体加温装置の提供を目的とする。
【考案の効果】
【０００９】
本考案における課題を解決するための手段及び考案の効果を以下に示す。
【００１０】
本考案に係る加熱装置は、加熱対象を加熱するための過熱装置であって、近赤外線を放射する近赤外線放射手段、前記近赤外線によって加熱される被加熱手段であって、前記加熱対象に熱を供給する被加熱手段、を有する。
【００１１】
これにより、被加熱手段を介して、近赤外線を用いた加熱対象の加熱が可能となる。よって、燃焼による加熱に比して、エネルギー効率が高い加熱対象の加熱が可能となる。また、加熱対象を加熱するにあたり、二酸化炭素の発生を抑制することができる。
【００１２】
本考案に係る加熱装置では、前記被加熱手段は、外部に向かって前記加熱対象に熱を供給すること、を特徴とする。
【００１３】
これにより、被加熱手段の外部において、加熱対象を近赤外線を用いて加熱することができる。
【００１４】
本考案に係る加熱装置では、前記被加熱手段は、内部に向かって前記加熱対象に熱を供給すること、を特徴とする。
【００１５】
これにより、被加熱手段の内部において、加熱対象を近赤外線を用いて加熱することができる。
【００１６】
本考案に係る加熱装置では、前記被加熱手段は、外部を加熱対象が通過すること、を特徴とする。これにより、外部を通過する加熱対象を効率よく加熱することができる。
【００１７】
本考案に係る加熱装置では、前記被加熱手段は、内部を加熱対象が通過すること、を特徴とする。これにより、内部を通過する加熱対象を効率よく加熱することができる。
【００１８】
本考案に係る加熱装置では、前記被加熱手段は、内部に加熱対象が通過する管である加熱対象通過管を有すること、を特徴とする。これにより、被加熱手段の内部に加熱対象を容易に通過させることができる。よって、効率よく内部を通過得する加熱対象を加熱することができる。
【００１９】
本考案に係る加熱対象を加熱するための加熱方法は、被加熱手段に近赤外線を放射し、前記近赤外線によって加熱される被加熱手段によって、前記加熱対象に熱を供給すること、を特徴とする。
【００２０】
これにより、被加熱手段を介して、近赤外線を用いた加熱対象の加熱が可能となる。よって、燃焼による加熱に比して、エネルギー効率が高い加熱対象の加熱が可能となる。また、加熱対象を加熱するにあたり、二酸化炭素の発生を抑制することができる。
【００２１】
本考案に係る流体加温装置は、流体が流入口から流入し、流出口から流出する流体加温装置であって、前記流入口から前記流出口へと向かう前記流体の流れを形成する流体流形成手段、近赤外線を放射する近赤外線放射手段、前記近赤外線によって加熱される被加熱手段であって、前記流入口から前記流出口へ向かう前記流体の流れの中に配置される被加熱手段、を有する流体加温装置。
【００２２】
これにより、近赤外線を用いて流体を効率よく加温することができる。
【００２３】
本考案に係る流体加温装置では、前記被加熱手段は、前記流体が通過することができる通過孔を有すること、を特徴とする。
【００２４】
これにより、簡易な構成により、効率的に流体を加温することができる。
【００２５】
本考案に係る流体加温装置では、前記被加熱手段は、板状の被加熱板を複数有すること、を特徴とする。
【００２６】
これにより、流体の流れを妨げることなく、効率的に流体を加温することができる。
【００２７】
本考案に係る流体加温装置では、前記被加熱手段は、前記流体の流れに交わる方向に、複数の前記被加熱板が層状に配置されていること、を特徴とする。
【００２８】
これにより、流体の流れを阻害することなく、効率的な流体の加温を達成することができる。
【００２９】
本考案に係る流体加温装置では、前記被加熱手段は、前記流体の流れに沿って複数配置され、前記近赤外線放射手段は、前記被加熱手段の間に配置されること、を特徴とする。
【００３０】
これにより、装置の大きさを大きくすることなく、被加熱手段を効率よく加熱することができる。
【００３１】
本考案に係る流体加温装置では、前記被加熱手段に向かって放射される前記近赤外線以外の前記近赤外線を、前記被加熱手段に向かうように反射する反射手段、を有する。
【００３２】
これにより、近赤外線照射手段が照射する近赤外線を無駄なく利用することができる。
【００３３】
本考案に係る流体加温装置では、前記流体流形成手段は、前記被加熱手段よりも前記流出口に近い位置に配置されること、を特徴とする。
【００３４】
これにより、流体の吸入の際に生ずる吸入抵抗を低減することができる。
【００３５】
本考案に係る流体加温装置では、前記流体は、気体であること、を特徴とする。
【００３６】
これにより、気体を効率よく加温することができる。
【００３７】
本考案に係る流体加温装置では、前記流体加温装置は、ビニルハウスの内部に配置されること、を特徴とする。
【００３８】
これにより、ビニルハウスの内部の空気を効率よく加温することができる。
【００３９】
本考案に係る流体の加温方法は、流入口から流出口へと向かう流体の流れを形成し、近赤外線放射手段から放射された近赤外線によって加熱される被加熱手段を、前記流入口から前記流出口へ向かう前記流体の流れの中に配置することによって、前記流体を加温する。
【００４０】
これにより、近赤外線を用いて流体を効率よく加温することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本考案に係る流体加温装置の一実施例である加温装置１００の３面図であり、Ａは上面図を、Ｂは正面図を、Ｃは左側面図を、それぞれ示す。
【図２】加温装置１００の内部構造を示す図である。
【図３】加温装置１００の図２におけるＸ−Ｘ断面を示す図である。
【図４】加温装置１００の断面図であり、Ａは図２におけるＹ−Ｙ断面を、Ｂは図２におけるＺ−Ｚ断面を、それぞれ示す。
【図５】加温装置１００における近赤外線による空気の加温原理を示す図である。
【図６】加温装置１００の使用例を示す図である。
【図７】加温装置１００の使用例を示す図である。
【図８】加温装置２００を床暖房システムに使用した例を示す図である。
【図９】加温装置２００の内部構造を示す図である。
【図１０】加温装置２００の図９におけるＸ−Ｘ断面を示す図である。
【図１１】加温装置２００における近赤外線による水の加温原理を示す図である。
【図１２】加温装置３００の内部構造を示す図である。
【図１３】加温装置４００の被加熱放熱器４２３の断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００４２】
以下、本考案の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明していく。
【実施例１】
【００４３】
１．全体構成
本考案に係る流体加温装置の一実施例である加温装置１００は、ビニルハウスの内部温度を所定温度に加温する装置である。加温装置１００の外観を図１に示す３面図を用いて説明する。図１Ａは上面図を、図１Ｂは正面図を、図１Ｃは左側面図を、それぞれ示している。
【００４４】
加温装置１００は、ビニルハウス内部の地面を設置面として、当該地面上に設置される。加温装置１００は、吸気部Ｂ１０１及び排気部Ｂ１０３を有している（図１Ｃ参照）。吸気部Ｂ１０１は、直方体形状を有している。また、排気部Ｂ１０３は、中央に直方体筒形状を有し、直方体形状の左右に円筒形状を有している。吸気部Ｂ１０１は、排気部Ｂ１０３の中央上部に配置される。
【００４５】
吸気部Ｂ１０１の上部開口は、吸気口１０１として機能する（図１Ａ参照）。また、排気部Ｂ１０３の左右の開口は、それぞれ排気口１０３として機能する（図１Ｃ参照）。なお、吸気口１０１は、設置面と平行に配置される。また、排気口１０３は、設置面に対して垂直に、吸気口１００を挟んで左右対向する位置に配置される。したがって、加温装置１００は、ビニルハウス内部の空気を、上部の吸気口１０１から取り込み、下部の排気口１０３から排出する空気の流れＳ１００を形成する（図１Ｂ参照）。
【００４６】
第２  内部構成
加温装置１００の内部構造について図２を用いて説明する。図２は、加温装置１００の吸気部Ｂ１０１の内部構造の概略を示している。加温装置１００は、近赤外線ランプ１２１、上部被加熱放熱器１２３、下部被加熱放熱器１２５、及び送風ファン１２７を有している。近赤外線ランプ１２１、上部被加熱放熱器１２３、下部被加熱放熱器１２５、及び送風ファン１２７は、吸気部Ｂ１０１の内部に配置される。なお、近赤外線ランプ１２１及び送風ファン１２７を駆動するための電源装置、電源回路及び配線設備等については記載を省略している。
【００４７】
１．近赤外線ランプ１２１
図２におけるＸ−Ｘ断面を図３に示す。図３に示すように、加温装置１００では、複数の近赤外線ランプ１２１が設置面と平行に１列に配置されている。近赤外線ランプ１２１は、所定形状のガラス面を有しており、ガラス面で囲まれた空間に赤外線を発光するフィラメントが位置している。本実施例においては、近赤外線ランプ１２１としては、ハロゲンランプを用いている。
【００４８】
ハロゲンランプは、放射する光の大部分が赤外線であるため、近赤外線ランプ１２１として用いるには好適である。また、ハロゲンランプは、近赤外線領域にピーク波長を有する。さらに、ハロゲンランプは、投入電力の８０％〜９０％を赤外線として放射する。このため、近赤外線による被加熱材料を加熱する熱源としてみると、ハロゲンランプは、非常にエネルギー効率が高い熱源となる。
【００４９】
２．上部被加熱放熱器１２３、下部被加熱放熱器１２５
図２に示すように、上部被加熱放熱器１２３及び下部被加熱放熱器１２５は、近赤外線ランプ１２１が放射する近赤外線を受光し、加熱される。加熱された上部被加熱放熱器１２３及び下部被加熱放熱器１２５は、上部被加熱放熱器１２３及び下部被加熱放熱器１２５の内部を通過する空気を加温する。
【００５０】
［１］  加温原理
最初に、加温装置１００における近赤外線による空気の加温原理について図５を用いて説明する。ａ）被加熱材料に近赤外線を放射する場合、ｂ）被加熱材料に対して照射される近赤外線の振動数と、被加熱材料の分子・原子が有する振動数とが一致すると、ｃ）共振現象が生ずる。この共鳴現象によって、被加熱材料の分子・原子の振動が活性化し、被加熱材料の分子・原子間に摩擦熱が発生する。結果的に、被加熱材料が加熱される。ｄ）流体中に加熱された被加熱材料を配置することによって、被加熱材料と流体との間での熱交換がおこり、流体を加温する。
【００５１】
［２］  構成
上部被加熱放熱器１２３の構成について説明する。図２に示すように、上部被加熱放熱器１２３及び下部被加熱放熱器１２５は、吸気口１０１（図１参照）から排気口１０３（図１参照）へ向かう空気の流れＳ１００の中に配置される。また、上部被加熱放熱器１２３及び下部被加熱放熱器１２５は、近赤外線ランプ１２１を挟んで上下に対向する位置に配置される。このように、近赤外線ランプ１２１を挟んで上部被加熱放熱器１２３、下部被加熱放熱器１２５を配置することによって、近赤外線ランプ１２１から四方に放射される近赤外線の大部分を空気の加温に利用することができる。よって、加温装置１００における高い効率を可能とする。
【００５２】
上部被加熱放熱器１２３は、複数の薄板１２３ａ及び複数の連結管１２３ｂを有している。薄板１２３ａは、空気の流れＳ１００に直交する方向に層状に所定間隔で配置される。このように、薄板１２３ａを層状に配置することによって、層間に空気の通過孔を形成することができる。また、層状に配置された薄板１２３ａは、層間に流れる空気を加温するので、複数の薄板１２３ａを一体とした一つの放熱器を形成することができる。さらに、薄板１２３ａを空気の流れＳ１００に直交する方向に層状に配置することによって、空気の流れＳ１００を阻害することがないので、効率的な加温が可能となる。
【００５３】
図２におけるＹ−Ｙ断面を図４Ａに示す。連結管１２３ｂは、所定の間隔で配置される。これにより、薄板１２３ａの層間に通過孔を形成するとともに、空気の流れを阻害することを防止することができる。
【００５４】
また、連結管１２３ｂは、層状に配置された各薄板１２３ａを貫通するように配置される。このように、連結管１２３ｂを層状に配置された薄板１２３ａを貫通するように配置することによって、連結管１２３ｂが薄板１２３ａの隙間から洩れた近赤外線を受光し、加熱される。よって、近赤外線ランプ１２１が放射した近赤外線を効率的に利用することができる。また、連結管１２３ｂは、加熱による熱を連結する薄板１２３ａに伝道するため、上部被加熱放熱器１２３全体を均一に、短時間で加熱することができる。
【００５５】
また、薄板１２３ａは、アルミニウムを用いて形成される。アルミニウムは熱伝導率が高いため、より効率的な熱交換が可能となる。さらに、連結管１２３ｂは、銅を用いて形成される。これにより、薄板１２３ａへの効率的かつ短時間での熱伝導を可能にする。
【００５６】
図２におけるＺ−Ｚ断面を図４Ｂに示す。薄板１２３ａは、マトリックス状に配置される複数の連結管１２３ｂを有している。これにより、空気の流れＳ１００を阻害することなく、効率的な熱交換を行うことができる。
【００５７】
下部被加熱放熱器１２５も、上部被加熱放熱器１２３と同様の構成を有している。したがって、詳細な記載は省略する。
【００５８】
３．送風ファン１２７
図２に戻って、送風ファン１２７は、下部被加熱放熱器１２５より設置面に近い位置に配置される。送風ファン１２７は、空気を空気の流れＳ１００に沿って送風する。したがって、加温装置１００は、いわゆる吸い込み型となる。このように、吸い込み型とすることによって、吸気の際の抵抗を少なくすることができる。
【００５９】
第３  使用例
図６を用いて、加温装置１００を用いたビニルハウスＶＨの加温を説明する。ビニルハウスＶＨの内部には、加温装置１００に接続されたダクトＤが適当に配置されている。加温装置１００によって加温された空気（以下、加温空気とする。）は、加温装置１００の内部の空気の流れＳ１００（図１参照）に乗って、ダクトＤの内部を矢印ａ５１方向、矢印ａ５３方向を介してビニルハウスＶＨの内部へと放出される。
【００６０】
図７に示すように、ダクトＤから矢印ａ５３方向へ放出された加温空気は、ビニルハウスＶＨの内部に、矢印ａ６１方向に沿う対流を形成する。これにより、ビニルハウスＶＨの内部を短時間で、均一に加温することができる。
【００６１】
また、加温装置１００は、対流による空気の流れに沿って上部の吸気口１０１（図１参照）から吸気し、下部の排気口１０３から排気する。よって、加温装置１００は、対流による空気の流れを利用して吸気するため、効率的かつ短時間で空気を加温することができる。
【実施例２】
【００６２】
前述の実施例１においては、上部被加熱放熱器１２３及び下部被加熱放熱器１２５は空気の流れの中に配置され、上部被加熱放熱器１２３及び下部被加熱放熱器１２５の外部で大気に熱を供給した。一方、本実施例に係る加温装置２００では、被加熱放熱器２２３の内部に配置される配管２２３ｂの内部を通過する水を加温するものである。
【００６３】
第１  全体構成
本考案に係る流体加温装置の一実施例である加温装置２００は、床暖房システムに温水を供給する給湯装置である。床暖房システムＦＨは、例えば図８で示すように、加温装置２００、温水配管ＨＰ、循環ポンプＣＰ及び開閉弁ＶＬを有している。
【００６４】
温水配管ＨＰは、室内の床面において蛇行状に配置され、温水配管ＨＰからの放熱により床面及び室内を暖める。循環ポンプＣＰは、温水配管ＨＰの内部に水を循環させる。開閉弁ＶＬは、温水配管ＨＰの出力側に設けられ、水循環の始動、停止を行う。
【００６５】
加温装置２００は、温水配管ＨＰの内部を循環する水を所定温度まで加温する。加温装置２００の構成の概略について図９を用いて説明する。加温装置２００は、加温ユニット２０１、ＡＰＲ２０３、温度調節器２０５、温度センサ２０７を有している。ＡＰＲ２０３は、交流電力調整器（ＡＣ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒｅｇｕｒａｔｏｒ）であり、温度調節器２０５からの出力信号を受け、その信号に比例した出力電圧を加温ユニット２０１の近赤外線ランプに供給します。これにより、近赤外線ランプによる加温を調整する。温度調節器は２０５、温度センサ２０７から取得した検出温度が設定温度に対して低い場合は、ＡＰＲ２０３の出力電圧を上げるような信号を出力し、検出温度が設定温度に対して高い場合にはＡＰＲ２０３の出力電圧を下げるような信号を出力する。温度センサ２０７は、配管２２３ｂの排水部Ｂ２０３周辺に配置される。これにより、加温ユニット２０１による加温状態を監視する。
【００６６】
第２  加温ユニット２０１
加温ユニット２０１は、近赤外線を用いて水を加温する。加温ユニット２０１の構造について説明する。加温ユニット２０１は、近赤外線ランプ２２１及び被加熱放熱器２２３を有している。
【００６７】
１．近赤外線ランプ２２１
図１０に図９におけるＸ−Ｘ断面を示す。複数の近赤外線ランプ２２１が、被加熱放熱器２２３を挟んで、左右に平行に、１列に配置されている。赤外線ランプ２２１については、実施例１における近赤外線ランプ２２１と同様であるため、詳細な記述を省略する。
【００６８】
２．被加熱放熱器２２３
被加熱放熱器２２３は、近赤外線ランプ２２１が放射する近赤外線を受光し、加熱される。加熱された被加熱放熱器２２３は、配管２２３ｂの内部を通過する水を加温し、温水とする。
【００６９】
［１］  加温原理
加温ユニット２０１を用いた水の加温原理について図１１を用いて説明する。ａ）被加熱材料である被加熱放熱器２２３に近赤外線を放射する場合、ｂ）被加熱放熱器２２３に対して照射される近赤外線の振動数と、被加熱放熱器２２３の分子・原子が有する振動数とが一致すると、ｃ）共振現象が生ずる。この共鳴現象によって、被加熱放熱器２２３の分子・原子の振動が活性化し、被加熱放熱器２２３の分子・原子間に摩擦熱が発生する。結果的に、被加熱放熱器２２３が加熱される。ｄ）配管２２３ｂの内部に水を流すことによって、被加熱放熱器２２３と水との間での熱交換がおこり、水を加温する。
【００７０】
［２］  構成
被加熱放熱器２２３の構成について図９を用いて説明する。被加熱放熱器２２３は、複数の薄板２２３ａ及び配管２２３ｂを有している。薄板２２３ａは、層状に所定間隔で配置される。このように、薄板２２３ａを層状に配置することによって、近赤外線によって加熱された薄板２２３ａが薄板２２３ａ間の空気を加熱する。これにより、被加熱放熱器２２３の温度維持能力を高めることができる。結果として、加温ユニット２０１の消費電力を低減することができる。
【００７１】
配管２２３ｂは、層状に配置された薄板２２３ａを貫通するように配置される。このように、配管２２３ｂを層状に配置された薄板２２３ａを貫通するように配置することによって、配管２２３ｂが薄板２２３ａの隙間から洩れた近赤外線を受光し、加熱される。よって、赤外線ランプ２２１が放射した近赤外線を効率的に利用することができる。また、配管２２３ｂは、薄板２２３ａとの間で、加熱による熱を相互に伝導するため、被加熱放熱器２２３全体を均一に、短時間で加熱することができる。
【００７２】
また、薄板２２３ａは、アルミニウムを用いて形成される。アルミニウムは熱伝導率が高いため、より効率的な熱交換が可能となる。さらに、配管２２３ｂは、銅を用いて形成される。これにより、薄板１２３ａへの効率的かつ短時間での熱伝導を可能にする。
【００７３】
配管２２３ｂの両端部は、温水配管ＨＰと接続し、一方の端部Ｂ２２３ｉｎは吸水口として、もう一方の端部Ｂ２２３ｏｕｔは排水口として機能する。被加熱放熱器２２３は、吸水口から流入した水を配管２２３ｂを通過する際に加熱し、所定温度の水とする。
【００７４】
このように、加温装置２００では、近赤外線から得られる輻射熱を利用して水を加温する。したがって、成績係数（ＣＯＰ：Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｏｆ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）が高く、従来のように、ガスや重油等から得られる燃焼熱を用いる場合に比して、エネルギー効率が高い。また、加温装置２００では、燃焼を伴わないので二酸化炭素が発生しない。
【実施例３】
【００７５】
前述の実施例２における加温装置２００では、加温ユニット２０１は、層状に配置した複数の薄板及び薄板を貫通する配管によって形成される被加熱加温器２２３及び近赤外線ランプ２２１により構成されていた。本実施例における加温装置３００では、加温ユニット３０１の構成が、加温装置２００で用いる加温ユニット２０１とは異なる。以下において、加温装置２００とは異なる加温ユニット３０１について説明する。なお、その他の構成について実施例２と同様の構成については同符号を付すとともに、記述を省略する。
【００７６】
図１２に示すように、加温ユニット３０１は、近赤外線ランプ３２１及び被加熱放熱器３２３を有している。被加熱放熱器３２３は、内部に水が流れる管が近赤外線ランプ３２１を中心に巻回するように構成されている。なお、被加熱放熱器３２３の長さＬは、加温する温度、赤外線ランプ３２１の出力等によって決定すればよい。被加熱放熱器３２３の両端部は、温水配管ＨＰと接続し、一方の端部Ｂ３２３ｉｎは吸水口として、もう一方の端部Ｂ３２３ｏｕｔは排水口として機能する。
【００７７】
被加熱放熱器３２３の中心側の外表面は、近赤外線ランプ３２１から放射される近赤外線を受光する。これにより、配管３２３ｂが加熱される。加熱された配管３２３ｂは、内部を通過する水を加熱し、所定温度の水とする。
【００７８】
このように、被加熱放熱器３２３を近赤外線ランプ３２１を中心に管を巻回させる構成とすることによって、加温ユニット３０１を簡易な構成とすることができる。よって、赤外線を利用することによる熱効率が高い加温装置を提供できるとともに、コストを抑えることができる。
【００７９】
なお、被加熱放熱器３２３は、銅を用いて形成される。銅は熱伝導率が高いため、効率よく内部を通過する水を加温することが可能となる。
【実施例４】
【００８０】
前述の実施例３における加温装置３００の加温ユニット３０１では、被加熱放熱器３２３は、近赤外線ランプ３２１を中心に管が巻回されている構成とした。本実施例における加温装置４００の加温ユニット４０１では、被加熱放熱器４２３の構成が、実施例３とは異なる。以下において、被加熱放熱器４２３について詳細に説明する。
【００８１】
被加熱放熱器４２３の長軸方向の断面図を図１３Ａに、図１３ＡにおけるＹ−Ｙ断面を図１３Ｂに示す。被加熱放熱器４２３は、円筒状の受光管４２３ａ、及び、受光管４２３ａの内部に配置される配管４２３ｂを有している。配管４２３ｂは直線上の管である。被加熱放熱器４２３では、複数の配管４２３ｂが円環状に配置され、受光管４２３ａの内部に配置されている。
【００８２】
受光管４２３ａの内部には、近赤外線ランプ４２１が配置されている。受光管４２３ａの内表面は、近赤外線ランプ４２１から放射される近赤外線を受光する。これにより、受光管４２３ａが加熱される。加熱された受光管４２３ａは、配管４２３ｂを加熱し、ひいては、配管４２３ｂの内部を通過する水を加熱し、所定温度の水とする。
【００８３】
［その他の実施例］
［１］近赤外線  ：  前述の実施例１においては、近赤外線を用いて、被加熱物である上部被加熱放熱器１２３、下部被加熱放熱器１２５を加熱するとしたが、被加熱物を加熱できるものであれば、例示のものに限定されない。例えば、近赤外線領域以外の赤外線を用いるようにしてもよい。
【００８４】
［２］近赤外線ランプ１２１の配置  ：  前述の実施例１においては、近赤外線ランプ１２１を１列に配置するとしたが、例示のものに限定されない。例えば、複数の近赤外線ランプ１２１をマトリックス状に配置したり、所定の領域に集中的に配置したりするようにしてもよい。また、一つの近赤外線ランプ１２１を所定の位置、例えば中央に、配置するようにしてもよい。
【００８５】
さらに、前述の実施例１においては、近赤外線ランプ１２１を上部被加熱放熱器１２３と下部被加熱放熱器１２５との間、つまり空気の流れＳ１００の中に配置することとしたが、上部被加熱放熱器１２３、下部被加熱放熱器１２５を加熱することができる位置であれば、例示ものに限定されない。例えば、空気の流れＳ１００の中ではなく、上部被加熱放熱器１２３等の横に配置するようにしてもよい。
【００８６】
［３］上部被加熱放熱器１２３、下部被加熱放熱器１２５の構成  ：  前述の実施例１においては、複数の薄板１２３ａを一体として上部被加熱放熱器１２３を構成することとしたが、所定厚さの１枚のブロック状の板を用いて上部被加熱放熱器１２３、下部被加熱放熱器１２５を構成するようにしてもよい。この場合、ブロック状の板に、貫通する通過孔を形成すればよい。
【００８７】
［４］連結管１２３ｂの形状、配置  ：  前述の実施例１においては、連結管１２３ｂを円形状としたが、例示のものに限定されない。例えば、多角形形状であってもよい。また、円形状の連結管と多角形形状の連結管とを組み合わせるようにしてもよい。
【００８８】
また、連結管１２３ｂを薄板１２３ａにマトリックス状に配置したが、各薄板１２３ａを連結する配置であれば、例示のものに限定されない。
【００８９】
［５］上部被加熱放熱器１２３の有無  ：  前述の実施例１においては、上部被加熱放熱器１２３を用いたが、上部被加熱放熱器１２３を用いないようにしてもよい。この場合、近赤外線ランプ１２１の上部に近赤外線を反射する反射手段を配置することによって、効率の低下を防止するようにしてもよい。
【００９０】
［６］吸気口１０１、排気口１０３の配置  ：  前述の実施例１においては、上部に１つの吸気口１０１を、下部に２つの排気口１０３を配置するようにしたが、空気の流れを形成できるものであれば、例示のものに限定されない。例えば、右に吸気口、左に排気口を形成し、吸気口から排気口までの間に、適宜、近赤外線ランプ１２１、上部被加熱放熱器１２３、下部被加熱放熱器１２５、送風ファン１２７を配置するようにすればよい。
【００９１】
［７］薄板１２３ａ、連結管１２３ｂの構成材料  ：  前述の実施例１においては、薄板１２３ａをアルミニウムにより構成するとしたが、近赤外線等の赤外線により共振し、発熱するものであれば、例示のものに限定されない。例えば、銅を用いて薄板１２３ａを構成するようにしもよい。なお、アルミニウム、銅等を用いる場合、熱伝導がいいため、所定温度までの昇温性能を高めることができる。
【００９２】
また、鉄、セラミックス等をもちいるようにしてもよい。この場合、蓄熱性能を高めることができる。よって、一旦、薄板１２３ａを所定温度まで加熱すると、長時間その温度を維持することが可能となる。
【００９３】
さらに、連結管１２３ｂを銅を用いて形成するとしたが、例示のものに限定されない。
【００９４】
［８］加温装置１００の使用対象  ：  前述の実施例１においては、加温装置１００をビニルハウスに用いるとしたが、流体を加温する場所であれば例示のものに限定されない。例えば、会館等、閉じられた空間で用いるようにしてもよい。
【００９５】
また、前述の実施例においては、加温装置１００にダクトＤを接続して空気を加温するとしたが、所定の空間の空気を加温するものであれば、ダクトＤを用いなくともよい。さらに、複数の加温装置１００を同時に、又は交替で用いて、所定空間を加温するようにしてもよい。
【００９６】
［９］薄板２２３ａの構造：前述の実施例２において、さらに、薄板２２３ａの表面に凸状部を形成するようにしてもよい。薄板２２３ａの表面に凸状部を形成することによって、近赤外線の受光面積を拡大することができるので、より効率よく近赤外線を受光することができる。
【００９７】
［１０］被加熱放熱器を通過する加熱対象：前述の実施例２〜実施例４においては、被加熱放熱器２２３、３２３、４２３の内部を水を通過させ、温水とするとしたが、流体であれば、例示のものに限定されない。また、液体でなくとも、気体であってもよい。
【００９８】
［１１］被加熱放熱器３２３：前述の実施例３においては、被加熱放熱器３２３では、巻回する管の内部を水が流れるとしたが、中実の板状物の中心に近赤外線ランプを配置する孔を貫通し、その周りに巻回した管状の孔を板状物の内部に形成するようにしてもよい。このばあい、板状物を包含するように蓄熱性を有するセラミック等の物体配置することによって、加温した水に対する蓄熱性を向上させることができる。
【００９９】
［１２］被加熱放熱器４２３：前述の実施例４においては、被加熱放熱器４２３では、図１３に示すように、受光管４２３ａは円筒状であるとしたが、断面四角状、多角形状に筒状であってもよい。また、配管４２３ｂは直線上の管としたが、曲線状、巻回状のものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本考案に係る流体加温装置は、例えばビニルハウスの内部温度を所定温度に維持する際に用いることができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１００・・・・・加温装置
１０１・・・・・吸気口
１０３・・・・・排気口
１２１・・・・・近赤外線ランプ
１２３・・・・・上部被加熱放熱器
１２３ａ・・・薄板
１２３ｂ・・・連結管
１２５・・・・・下部被加熱放熱器
１２７・・・・・送風ファン
２００・・・・・加温装置
２２１・・・・・近赤外線ランプ
２２３・・・・・被加熱放熱器
３００・・・・・加温装置
３２１・・・・・近赤外線ランプ
３２３・・・・・被加熱放熱器
４００・・・・・加温装置
４２１・・・・・近赤外線ランプ
４２３・・・・・被加熱放熱器
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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