(57)【要約】【課題】ふとん等により覆うことなく暖を取るための、テーブル天板の下側に設置された筒状の支柱に発熱体を内蔵した従来の暖房機では、熱輻射および温風の温度分布が不均一であった。【解決手段】中空の支柱４内の２つの第１の反射板１７の間に筒状の第２の内部空間１６を形成し、第２の内部空間１６を通過する空気流を暖房空間２４の下方へ集中して吐出させる。また、支柱４の輻射熱の出口２７を有する側壁面内側には遮熱物を配置せず、第１の反射板１７と第２の反射板１９によって熱輻射を支柱全周の４方向以上の吐出口方向に集中させることにより、暖房空間の温度分布を均一にする。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端にテーブル天板が取り付けられ、下端に底板が取り付けられ、テーブル天板の近傍に複数の吸入口を有し、前記底板の近傍に複数の吐出口を有し、かつ前記吸入口と前記吐出口の間に複数の孔を有する筒状の支柱、
前記テーブル天板に所定の間隔を隔てて対向し、前記テーブル天板との間に第１の空間を形成するように設けられた、複数の第１の開口部を有する内天板、
前記内天板に所定の間隔を隔てて対向し、前記内天板との間に第２の空間を形成するように前記支柱の内部空間内に設けられた、複数の第２の開口部を有する中天板、
前記底板に所定の間隔を隔てて対向し、前記底板との間に第３の空間を形成し、かつ前記中天板との間に第１の内部空間を形成するように前記支柱の内部空間内に配置された内底板、
前記支柱の前記第１の内部空間の中央部に第２の内部空間を形成するように前記中天板と前記内底板との間に実質的に鉛直に配置され、前記内底板に近い部分に第３の開口部を有する第１の反射板、
長手方向が実質的に鉛直になるように前記第１の反射板に沿って前記第１の内部空間内に実質的に鉛直に設けられた棒状の発熱体、
前記発熱体に所定の間隔を隔てて前記発熱体と前記支柱の内壁面との間に設けられた第２の反射板、及び
前記第２の空間に設けられ、下方へ向かう空気流を発生する電動ファンを備え、
前記電動ファンの回転によって前記吸入口から前記第１の空間に吸入された空気を、前記第２の空間へつながる前記第１の開口部、前記第２の開口部、前記第１の内部空間を順次通過させることによって前記発熱体で加熱して前記吐出口及び前記孔から吐出させ、かつ前記第１及び第２の反射板により反射された輻射を前記孔から筒状の支柱の外へ放射させるようにしたことを特徴とする暖房機。
【請求項２】
前記第２の内部空間を形成する第１の反射板に複数の第４の開口部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の暖房機。
【請求項３】
前記第４の開口部の近傍に、前記第２の内部空間内で斜め上方に向かって突出する空気案内板を設けたことを特徴とする請求項２に記載の暖房機。
【請求項４】
前記発熱体、前記発熱体に所定の間隔を隔てて設けた少なくとも１つの第１および第２の反射板を鉛直方向から所定の角度だけ傾斜させて設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の暖房機。
【請求項５】
前記所定の角度は１度から５度の範囲から選択した角度であることを特徴とする請求項４に記載の暖房機。
【請求項６】
前記支柱は、横断面の形状が多角形の中空の筒であり、少なくとも２つの任意の側面にそれぞれ複数の吐出口を形成し、１つの発熱体の輻射熱を第１の反射板と第２の反射板により前記少なくとも２つの側壁面に形成された孔へ向けて反射するように構成したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の暖房機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テーブルの天板の下方に配置される、発熱体を内蔵した暖房機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
机、テーブル等の天板の下方に発熱体を設け、テーブルを囲んで着座する人々の足元を暖める暖房器具（以下、暖房機という）は、堀こたつ又はそれに類似の暖房装置として従来から用いられている。このような暖房機の第１の従来例（例えば、特許文献１を参照）では、テーブルの天板（以下、テーブル天板）を支える中空の支柱内の上部空間に電気ヒーターなどの発熱体を内蔵している。支柱の、発熱体より下部に開口を形成し、発熱体からの輻射熱が直接床面に向けて照射されるように角度を設定した下向きのルーバーを開口に設けている。ルーバーの内側には、中央部から前記ルーバーに向かって下向きに傾斜した傾斜面が設けられ、この傾斜面とテーブルの天板との間にファンが設けられている。この構成により、発熱体からの輻射熱は直接床面に照射されるとともに、ファンによって温風が床面に向けて吐出される。
【０００３】
第２の従来例（例えば、特許文献２を参照）の暖房機では、テーブル天板を支持する中空の支柱の内部に発熱体を設け、発熱体の上方に略円弧状の反射板を設けている。中空の支柱の側部には内側から外側にむけて下降する傾斜面を有するルーバーを設けて発熱体からの光が着座する人々の目に直接入るのを防止するとともに発熱体の輻射熱を床面に向けて放射させている。
第３の従来例の暖房機を、縦方向の断面を示す図８を参照して説明する。テーブル６０の天板６１は台板６２に固定された断面が正方形の筒状の支柱５１により支持されている。支柱５１の内部には中央支持体５３が設けられている。中央支持体５３に２本の棒状の発熱体５４が縦に配置されている。支柱５１の上部に複数の吸入孔５２が設けられ、下部に複数の吐出口５６が設けられている。支柱５１の前記上部及び下部除く部分に多数の孔６５が形成されている。中央支持体５３にも多数の孔６７が形成されている。支柱５１の内部の上部にはファン５０が設けられ、吸入口５２から矢印で示すように空気を吸入して発熱体５４で温風にして吐出口５６から吐出させている。発熱体５４からの輻射熱は孔６７及び６５を通って外部へ放射される（特許文献３を参照）。
【０００４】
【特許文献１】
実公昭６４−５２９号公報
【特許文献２】
実公平１−２６９６１号公報
【特許文献３】
実公平８−１４１１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１あるいは特許文献２に記載の従来例では、支柱内の中央部から外側面に向けて下降する傾斜面を有するルーバーを設けているので、発熱体からの輻射熱は水平方向ではなく下向きに放射される。そのため支柱の外側の空間では上下方向の熱輻射が不均一になる。温風も下向きのルーバーによって下向きに吐出されるため、上部の温度に比べて下部の温度が上がりやすく、不均一になる。
特許文献３に記載の従来例では、発熱体５４からの輻射熱が中央支持体５３と支柱５１の両方の孔６７，６５を通って外部の空間へ放射されるため、外部へ放射される輻射熱が減少し、暖を取る人々に与える輻射熱の効果が低い。また支柱５１の周囲の輻射熱の分布については、支柱５１の発熱体５４に近い面、すなわち図の左右方向への輻射熱は強い。しかしそれ以外の方向への輻射熱は弱い。そのため支柱５１の周囲で暖房効果が不均一になる。また、支柱５１の下部の孔５６から温風が吹き出すので、支柱５１の下端部近傍の空間に温風が集中し、暖房効果が下部に偏り不均一になる。
本発明は暖房機の周囲の暖房空間の温度分布が均一になる暖房機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の暖房機は、上端にテーブル天板が取り付けられ、下端に底板が取り付けられ、テーブル天板の近傍に複数の吸入口を有し、前記底板の近傍に複数の吐出口を有し、かつ前記吸入口と前記吐出口の間に複数の孔を有する筒状の支柱、
前記テーブル天板に所定の間隔を隔てて対向し、前記テーブル天板との間に第１の空間を形成するように設けられた、複数の第１の開口部を有する内天板、
前記内天板に所定の間隔を隔てて対向し、前記内天板との間に第２の空間を形成するように前記支柱の内部空間内に設けられた、複数の第２の開口部を有する中天板、
前記底板に所定の間隔を隔てて対向し、前記底板との間に第３の空間を形成し、前記中天板との間に第１の内部空間を形成するように前記支柱の内部空間内に配置された内底板、
前記支柱の前記第１の内部空間の中央部に第２の内部空間を形成するように前記中天板と前記内底板との間に実質的に鉛直に配置され、前記内底板に近い部分に第３の開口部を有する第１の反射板、
長手方向が実質的に鉛直になるように前記第１の反射板に沿って前記第１の内部空間内に実質的に鉛直に設けられた複数の棒状の発熱体、
前記発熱体に所定の間隔を隔てて前記発熱体と前記支柱の内壁面との間に設けられた第２の反射板、及び
前記第２の空間に設けられ、下方へ向かう空気流を発生する電動ファンを備え、
前記電動ファンの回転によって前記吸入口から前記第１の空間に吸入された空気を、前記第２の空間へつながる前記第１の開口部、前記第２の開口部、前記第１の内部空間を順次通過させることによって前記発熱体で加熱して前記吐出口及び前記孔から吐出させ、かつ前記第１及び第２の反射板により反射された輻射を前記孔から筒状の支柱の外へ放射させることを特徴とする。
【０００７】
本発明よれば、支柱４の側面の発熱体とほぼ同じ高さの範囲に温風と輻射熱の出る孔を形成している。また第１と第２の反射板を配置して、発熱体からの輻射熱が水平方向に出やすくしている。これにより、輻射熱は支柱の側面の上下方向の位置では均一に輻射される。支柱の下部への輻射熱が上部より少なくなるので、第２の内部空間を通過する空気流を下方の吐出口から吐出させることで、暖房空間の下部の温度の不均一が改善され暖房空間全体の温度分布を均一にできる。
前記第２の内部空間を形成する第１の反射板に複数の第４の開口部を形成したことを特徴とする。
【０００８】
前記第４の開口部の近傍に、前記第２の内部空間内で斜め上方に向かって突出する空気案内板を設けたことを特徴とする。
前記発熱体、前記発熱体に所定の間隔を隔てて設けた少なくとも１つの第１および第２の反射板を鉛直方向から所定の角度だけ傾斜させて設けたことを特徴とする。
前記所定の角度は１度から５度の範囲から選択した角度であることを特徴とする。
前記支柱は、横断面の形状が多角形の中空の筒であり、少なくとも２つの任意の側面にそれぞれ複数の吐出口を形成し、１つの発熱体の輻射熱を第１の反射板と第２の反射板により前記少なくとも２つの側壁面に形成された孔へ向けて反射するように構成したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施の形態について、図１から図７を参照しながら説明する。
【００１０】
《実施の形態１》
本発明の実施の形態１の暖房機を図１から図４を参照して説明する。
図１は本発明の実施の形態１における暖房機の側断面図である。図２は同暖房機において、輻射熱の出る方向を矢印の熱輻射ｄで示し、温風の出る方向を矢印の空気流ａで示す側断面図である。「ｄ、ａ」と併記した矢印は輻射熱と温風の両方が出ることを示している。図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図であり、支柱４の周囲の輻射熱の分布を、熱輻射ｄの矢印で示している。図４は図２のＩＶ−ＩＶ断面図であり、支柱４の周囲の温風の吹き出し方向を空気流ａの矢印で示している。
【００１１】
図１から図４において、板状のテーブル天板１は、底面が、長い辺と短い辺が交互に配された八角形の筒状の支柱４によって板状の底板２の上に支持されている。支柱４の内部はテーブル天板１にほぼ平行な３つの仕切板である、内天板５、中天板８、内底板１１によって仕切られている。テーブル天板１と内天板５の間の空間を第１の空間６と呼び、内天板５と中天板８の間の空間を第２の空間９と呼ぶ。第２の空間９にはファン２０が設けられている。ファン２０のシャフトは内天板５を貫通して、第１の空間６内に設けられたモータ２１に連結されている。モータ２１を第１の空間６に配置することにより、後で詳しく説明するように熱の影響をさけることができる。中天板８と内底板１１の間の空間を第１の内部空間３と呼び、内底板１１と底板２の間の空間を第３の空間１２と呼ぶ。第１の内部空間３は最も広く、第３の空間は最も狭い。
【００１２】
第１の空間６を囲む支柱４の壁面には複数の吸入口２２が形成されている。内天板５には複数の第１の開口部７が形成されている。中天板８には複数の第２の開口部１０が形成されている。内底板１１には開口は形成されていない。中天板８と内底板１１との間の第１の内部空間３には、支柱４の内壁面に狭い間隙を保ちつつ相互に対向する一対の内支持板１３が設けられている。各内支持板１３は幅の狭い板状部材であり、その内側面には棒状の発熱体１４を保持するための一対の保持具１５が設けられている。保持具１５には発熱体１４が長手方向が実質的に鉛直になるように保持されている。各発熱体１４から所定の間隔を隔てた支柱４の中心軸寄りの位置に一対の第１の反射板１７が実質的に鉛直に設けられている。一対の第１の反射板１７によって第１の内部空間３は３つの空間に分割され、支柱４の中心軸Ｃを含む空間である第２の内部空間１６が形成される。第１の反射板１７の下部の内底板１１に近い部分には複数の第３の開口部１８が形成されている。各発熱体１４と内支持板１３との間には、発熱体１４との間に所定の間隔を保って山状の第２の反射板１９が設けられている。支柱４の前記内支持板１３が対向している側面を除く他の側面にはそれぞれ複数の輻射熱の出口２７と温風の吐出口２３が形成されている。以上のように構成された暖房機について、以下、図２から図４を参照してその動作を説明する。
【００１３】
発熱体１４及びファン２０のモータ２１に通電すると、発熱体１４が発熱するとともにファン２０が回転する。ファン２０により空気流ａが発生する。空気流ａは外部から吸入口２２を通ってファン２０の上方の第１の空間６内に導入される。導入された空気流ａは開口部７を通って第２の空間９に入る。空気流ａは支柱４の外部の上方の空気の流れである。第２の空間９内に導入された空気はファン２０によって第２の開口部１０を通って下方に送り出され、第１の内部空間３及び第２の内部空間１６内に導入される。第２の空間１６に導入された空気は第１の反射板１７に沿って下方に流れる。この空気は、発熱体１４によって加熱された第１の反射板１７に触れて加熱され、温かい空気となる。この温かい空気は第３の開口部１８及び支柱４の下部に形成されている吐出口２３を通過し図４に示すように底板２に沿って吐出される。この温かい空気により、温めたい空間である暖房空間２４の下部の空気温度が上昇する。第１の内部空間３内に導入された空気は発熱体１４によって直接加熱されて温かい空気となり出口２７から暖房空間２４へ吐出される。
【００１４】
図３に示すように各発熱体１４からの赤外線を含む輻射熱は第１の反射板１７と第２の反射板１９によって反射され、熱輻射ｄとなって複数の出口２７を通って左右それぞれ２つの方向で暖房空間２４内に輻射され、暖房空間２４を暖める。図４では、矢印ａによって温風の吐出方向を示している。
本実施例の形態によれば、図２に示すように、支柱４の下部の広い範囲に設けた出口２７から輻射熱ｄと温かい空気流ａが暖房空間２４に出るので暖房空間２４の温度分布が均一になる。温かい空気流ａは出口２７から出た後上昇するので、暖房空間２４の下部の底板２の近傍には届きにくい。しかし底板２の近傍には図４に示すように吐出口２３から温かい空気流ａが吐出されるので暖房空間２４はほぼ均一な温度になる。
【００１５】
図１に示す暖房機は、支柱４がテーブル天板１を支持する構成を有するが、図示を省略した脚によってテーブル天板を支持する構成にしてもよい。また、支柱４は八角形の底面をもつものを例に挙げたが、他の多角形の底面あるいは円形の底面のものでも同様に実施可能である。棒状の発熱体１４の数は２本に限定されるものではなく３本以上の発熱体１４を配置しても同様に実施可能である。さらに、発熱体１４は内支持板１３に固定された保持具１５により保持されている例で説明したが、保持具を内底板、中天板等の他の位置に固定しても同様に実施可能である。
【００１６】
《実施の形態２》
図５は本発明の実施の形態２における暖房機の側断面図である。図５において、図１と同じ構成要素には同じ符号を付して重複する説明は省略する。
本実施の形態の暖房機では、第１の反射板１７の長手方向において中央部付近に複数の第４の開口部３１が形成されている。各開口部３１の下端部には、第２の内部空間１６に向かって約４５°の角度で斜め上に突出するフィン３２が設けられている。その他の構成は図１に示す前記実施の形態１と同じである。
本実施の形態の暖房機では、第２の内部空間１６内に導かれた空気流の一部がフィン３２に当たって第４の開口部３１に導かれて第１の内部空間３内に流入する。第１の内部空間３に流入した空気は発熱体１４によって直接加熱され出口２７を通って暖房空間２４へと吐出される。
本実施の形態の暖房機では、第２の内部空間１６を通るときある程度温められた空気が第１の内部空間３に流入して更に加熱されるので空気の温度が高くなる。この高い温度の空気が出口２７から暖房空間２４へ吐出されるので、暖房空間２４の空気温度が高くなり、暖房効果の高い暖房機を実現することができる。
【００１７】
《実施の形態３》
図６は本発明の実施の形態３における暖房機の側断面図である。図６において、図１と同じ構成要素には同じ符号を付して重複する説明は省略する。
本実施の形態の暖房機では、内支持板１３ａを鉛直方向から１〜５度の範囲の所定の角度の傾斜をつけて設けている。そのため内支持板１３ａに設けられた第２の反射板１９と保持具１５で保持された発熱体１４及び第１の反射板１７ａも前記所定の角度傾斜する。傾斜方向は図６に示すように、内支持板１３ａの上端部は前記図１と同じ位置にあるが、下端部は支柱４の中心線Ｃに近い位置にくるような方向である。この傾斜を設けることにより、輻射熱の出射方向の水平方向に対する斜め下向きの角度が大きくなる。これにより底板２の上面近傍に達する輻射熱が強くなり、空気温度も高くなる。
本実施の形態の暖房機によると、底板２の上面近傍の輻射熱が強いので、この暖房機を囲んで着座する人の足元が特に暖かくなるという効果を奏する。
【００１８】
《実施の形態４》
図７は本発明の実施の形態４における暖房機をテーブル天板に平行な面で切った断面図である。本実施の形態の暖房機の側断面図は図１とほとんど同じであるので図１を参照して説明する。
本実施の形態では、図７に示すように、第１の反射板１７ｂの反射面を２つの放物面又は放物面に近似した面を組み合わせた形状にしている。発熱体１４を放物面の焦点近傍の所定の位置に置くことにより矢印ｄで方向を示す発熱体１４の輻射熱は中心角が約９０°の範囲に集中する。左右の２つの発熱体１４をそれぞれの反射板１７ｂの焦点近傍の所定位置に置くことにより、２つの発熱体１４の輻射熱を左右のそれぞれ中心角９０°の範囲に集中させることができる。
本実施の形態によれば、輻射熱が中心角９０°の範囲に集中するので、この範囲の暖房空間を特に有効に暖房することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上の各実施例で詳細に説明したように、本発明によれば、上端にテーブル天板が取り付けられ、下端に底板が取り付けられた筒状の支柱の内部空間の上部の内天板と中天板の間にファンを設け、中天板の下方の第１の内部空間に発熱体と発熱体の輻射熱を水平方向に向ける第１及び第２の反射板を設けている。この構成によって、支柱の内壁と第１の反射板との間の第２の内部空間を通過する空気は温められて暖房空間の全域及び下方へ吐出される。また、発熱体の輻射熱を第１と第２の反射板によって反射させて支柱全周の少なくとも２つの扇形の領域に放射させることができる。これにより熱輻射と温風が効率よく暖房空間を暖めることができ、暖房空間の温度分布が均一になる。また、内天板の上側に第１の空間を設け、内底板の下側に第３の空間を設けているのでテーブル天板と底板の温度上昇が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における暖房機の側断面図
【図２】本発明の実施の形態１の暖房機の熱輻射および空気流の状態を示す側断面図
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ断面図
【図５】本発明の実施の形態２における暖房機の側断面図
【図６】本発明の実施の形態３における暖房機の側断面図
【図７】本発明の実施の形態４の暖房機の熱輻射の状態を示す横断面図
【図８】従来例の暖房機の側断面図
【符号の説明】
１  テーブル天板
２  底板
３  第１の内部空間
４  支柱
５  内天板
６  第１の空間
７  第１の開口部
８  中天板
９  第２の空間
１０  第２の開口部
１１  内底板
１２  第３の空間
１３  内支持板
１４  発熱体
１５  保持具
１６  第２の内部空間
１７  第１の反射板
１８  第３の開口部
１９  第２の反射板
２０  ファン
２１  モータ
２２  吸入口
２３  吐出口
２４  暖房空間
２７  出口
３１  第４の開口部
【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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