(57)【要約】【課題】装置本体底部の変位や変形に影響を受け難く、送風機構に不具合を生じない蓄熱暖房装置を提供する。【解決手段】蓄熱体と、ヒータと、蓄熱体内部を通る熱交換流路と、熱交換流路にそれぞれ連通する吸込口および吹出口を有する外装パネルと、吸込口から冷気を取込み、熱交換流路に通流させて暖気とし、この暖気を吹出口へ送り出す送風機構とを具備する蓄熱暖房装置であって、装置本体の背面に沿って設けられた外装パネル18の内側に取り付けられ、送風機構70を支持するとともに外装パネルを補強する背面補強板78を有する。【選択図】      図４
2005249353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱材内に収容された蓄熱体と、この蓄熱体を加熱する電気ヒータと、前記蓄熱体内部を通る熱交換流路と、装置本体の外側を覆い前記熱交換流路にそれぞれ連通する吸込口および吹出口を有する外装パネルと、回転軸が直列に並ぶように装置本体の下部に設けられた複数の送風ファンを有し、前記吸込口から冷気を取込み、前記熱交換流路に通流させて暖気とし、この暖気を前記吹出口へ送り出す送風機構と、を具備する蓄熱暖房装置であって、
装置本体の背面に沿って設けられた前記外装パネルの内側に取り付けられ、前記送風機構を支持するとともに前記外装パネルを補強する背面補強板を有することを特徴とする蓄熱暖房装置。
【請求項２】
前記送風ファンが収容され、前記熱交換流路に連通する通風孔を有するケーシングと、このケーシングと前記背面補強板との間に設けられ、前記ケーシングとともに前記送風ファンを片持ち支持する支持部材と、をさらに有することを特徴とする請求項１記載の蓄熱暖房装置。
【請求項３】
前記背面補強板は、端部が略直角に折り曲げられていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の蓄熱暖房装置。
【請求項４】
前記送風機構が設けられた送風室を上部スペースから仕切る下部構造材と、前記ケーシングの通風孔の直上において前記下部構造材に開口形成された細長矩形状の第２の通風孔と、この第２の通風孔の出口側の長辺に沿って所定角度に傾斜して取り付けられたフラップと、をさらに有することを特徴とする請求項２又は３のいずれか１項に記載の蓄熱暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば深夜電力等の安価な電気を利用して蓄熱する蓄熱暖房装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄熱暖房装置は、例えば特許文献１に記載されているように、電気料金の安価な深夜の時間帯に高温蓄熱体を電気ヒータで加熱し、蓄熱体に蓄熱された熱を昼間の時間帯に徐々に放出することにより室内の暖房を行うものである。
【０００３】
図６に示すように、従来の装置１００では、下部に送風機構１１１およびバイパス流路１１４を設け、暖気と冷気との混合割合を調節し、効率的に暖房を行なっている。定常運転時にはバイメタルダンパー１１７aは閉じており、送風機構１１１の駆動により、冷気は吸込口１１２、送風室１１０、送風孔１０５、給気室１１３、熱交換流路１０９、排気室１１５の順に流れて吹出口１１６から暖気となって吹出される。一方、過熱運転時にはバイメタル１１７ｃが湾曲して左右一対のリンクバー１１７ｄを後方側（背面側）に押し出し、上部支点１１７ｂまわりにダンパー１１７ａが揺動回転してダンパー１１７ａが開き、冷気の一部はバイパス流路１１４を通って給気室１１３から排気室１１５に直接流れ込み、排気室（混気室）１１５において熱交換流路１０９を通って出てくる熱風と混合され、適温の暖気となって吹出口１１６から吹出される。
【０００４】
従来の送風機構１１１においては、ファンケーシング１１８の上部の送風孔１０５が給気室１１３に直接連通するように、ファンケーシング１１８の下部がビスやボルト等の締結部材１１９により装置本体の底面１０４に固定されている。
【特許文献１】特開２００１−２５４９６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、蓄熱体１０６は、セラミック、酸化鉄あるいはマグネシアレンガ等からなる重量物であるために、大型の装置では総重量が数百キログラムにも及ぶものがある。このような蓄熱暖房装置を日本の木造住宅のなかに設置すると、その重量により床が沈下し、装置本体が前方や側方に傾いて種々の不具合を生じる場合がある。その代表的な不具合として、送風ファンの回転軸に曲げの力が作用して軸受に負荷が掛かり、軸受が騒音を発生することがあげられる。また、送風機構１１１全体が振動し、その振動がダンパー１１７ａに伝達され、ダンパー１１７ａにおいて振動が増幅されるという不具合もある。
【０００６】
さらに、軸受の寿命が尽きた場合やファン回転軸に作用する曲げの力が過大になった場合には、一部の送風ファンが停止することがある。一部の送風ファンが停止すると、隣接する送風ファンから停止したファンのところに冷気が流れ込み、装置本体の内部で冷気が逆流してしまうので、所望の混気が得られなくなり、暖房効率が低下する。
【０００７】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、装置本体底部の変位や変形に影響を受け難く、送風機構に不具合を生じない蓄熱暖房装置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】
【０００８】
本発明の蓄熱暖房装置は、断熱材内に収容された蓄熱体と、この蓄熱体を加熱する電気ヒータと、前記蓄熱体内部を通る熱交換流路と、装置本体の外側を覆い前記熱交換流路にそれぞれ連通する吸込口および吹出口を有する外装パネルと、回転軸が直列に並ぶように装置本体の下部に設けられた複数の送風ファンを有し、前記吸込口から冷気を取込み、前記熱交換流路に通流させて暖気とし、この暖気を前記吹出口へ送り出す送風機構と、を具備する蓄熱暖房装置であって、装置本体の背面に沿って設けられた前記外装パネルの内側に取り付けられ、前記送風機構を支持するとともに前記外装パネルを補強する背面補強板を有することを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明の装置は、送風ファンが収容され、熱交換流路に連通する通風孔を有するケーシングと、このケーシングと背面補強板との間に設けられ、ケーシングとともに送風ファンを片持ち支持する支持部材と、を有することが好ましい。このような支持部材は、通常はケーシングと別体の部品とするが、ケーシングと一体化されていてもよい。支持部材と背面補強板および／又はケーシングとの固定手段にはビスやボルトの他に溶接を用いてもよい。
【００１０】
また、背面補強板は、端部が略直角に折り曲げられていることが好ましい。背面補強板の断面をコ字状にすることが更に好ましい。このようにすると背面補強板の断面係数Ｚが大きくなり、剛性が向上して容易に変形しなくなる。
【００１１】
さらに、本発明の装置は、送風機構が設けられた送風室を上部スペースから仕切る下部構造材と、ケーシングの通風孔の直上において下部構造材に開口形成された細長矩形状の第２の通風孔と、この第２の通風孔の出口側の長辺に沿って所定角度に傾斜して取り付けられたフラップと、をさらに有することが好ましい。このようなフラップは、下部構造材や背面補強板が少しくらい変形した場合であっても、送風機構からの冷気を上方の熱交換流路やバイパス流路に向けて整流して送るので、混気の乱れを生じなくなる。このように装置本体下部の変形に対しても、フラップの整流効果により所望の暖房効率を確保することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、床面が沈下したときであっても、送風機構が床面からの影響を受け難く、故障が少なく、騒音を発生しない静かな蓄熱暖房装置が提供される。
【００１３】
本発明では、背面補強板が装置本体の背面において外装パネルを補強しており、この背面補強板が床面の沈下による外装パネルの変形に対して抵抗するので、送風機構のファン回転軸の曲りが有効に防止される。特に、送風機構を背面補強板により装置本体の背面に取り付けているために、床面の沈下により装置本体の底面が変形した場合であっても、その影響を受け難く、また、例えその影響を受けたとしても背面の変形量は底面のそれに比べてはるかに小さいので、実質的に送風機構のファン回転軸に曲りを生じなくなる。
【００１４】
さらに、送風機構の各部に床面沈下による不要な外力が掛からなくなるので、ファンケーシングの変形が低減される。特に、ファン軸受部に床面沈下による不要な外力が掛からなくなるため、ファンの振動や騒音を最小限度まで抑えることができる。また、送風機構とダンパーが別々の部材に支持されているので、送風機構からダンパーに振動が伝達され難く、ダンパーにおいて振動が増幅されなくなる。このため、騒音の発生が抑制され、静かな運転が保証される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について説明する。
【００１６】
図１〜図３に本発明の好ましい実施形態の蓄熱暖房装置１の全体構造を示す。蓄熱暖房装置１は、室内の床の上に設置され、電力料金の安価な夜間時間帯（例えば夜１１時から朝７時まで）において外気温度に応じてヒータ１０７への給電量が制御され、蓄熱体１０６を加熱するようになっている。蓄熱体１０６は、例えばセラミックからなる複数の矩形ブロックであり、装置１の本体ハウジング内に多段に積み重ねられている。蓄熱体１０６には複数のヒータ１０７が埋設され、蓄熱体１０６を例えば７００℃程度の最大蓄熱温度まで加熱できるようになっている。本実施形態では６本の電気ヒータ１０７が蓄熱体１０６内に挿通されており、これらの電気ヒータ１０７の接続端子が蓄熱室の仕切板２０から制御室内に突出している（図３では３本のヒータのみを図示）。
【００１７】
蓄熱体１０６は断熱材４２〜５０で周囲を取り囲まれている。これらの断熱材４２〜５０には例えばサーモソリッド、シリカボードあるいはシリカ粉末成形体等が用いられる。さらに、外装パネル２，６２，５８，５９と断熱材４９，５０，４５，４７との間にはスペーサパネル６，２２，２０，２１が挿入され、空隙７，８，９，１０がそれぞれ形成されている。すなわち、図２に示すように、装置１の前面部には前面パネル２とスペーサパネル６との間に空隙７が形成され、装置１の上面部には上面外装パネル６２とスペーサパネル２２との間に空隙８が形成されている。また、図３に示すように、装置１の左側面部には左側面断熱材４５とスペーサパネル２１との間に空隙９が形成され、装置１の右側面部には右側面断熱材４７とスペーサパネル２０との間に空隙１０が形成されている。これらの空隙７，８，９，１０は、空気断熱層として作用して蓄熱体１０６からの放熱損失（輻射損失）を低減するばかりでなく、各面の外装パネル２，１８，５８，５９，６２の異常昇温を防止して装置の安全性を高める。万一、蓄熱体１０６が異常昇温したとしても外装パネル２，１８，５８，５９，６２は低い温度に保たれる。
【００１８】
図２に示すように、装置１の最下部には下部構造材１９によって上部スペースから仕切られた送風室１３が形成されている。送風室１３の前面側は給気口１２に連通している。送風室１３内の背面側には送風機構７０が設けられている。送風機構７０のファン７０ｆはケーシング７１内に収納され、ケーシング７１の上部に開口する通風孔７１ａから冷気が吹出されるようになっている。
【００１９】
図３に示すように、送風機構７０は同サイズの４つのファン７０ｆを備えている。これら４つの送風ファン７０ｆは、回転軸が実質的に同一線上に直列に並ぶように配置され、図示しない同一電源から給電され同期駆動されるものである。各ファン７０ｆの長さは、例えば装置本体サイズが長さ１５０ｃｍ×幅２６ｃｍ×高さ８０ｃｍの場合に、約３０ｃｍである。
【００２０】
図４に示すように、送風ファン７０ｆは回転軸の両端を軸受（図示せず）により支持された状態でケーシング７１内に収納され、ケーシング７１は複数の支持金具７７により水平に片持ち支持されている。支持金具７７の先端はケーシング７１の上部に連結されている。支持金具７７とケーシング７１とはボルトやビス等を用いて締結してもよく、両者を溶接して接合するようにしてもよい。また、支持金具７７の基端は背面補強板７８にボルトで締結されている。支持金具７７とケーシング７１とを予め一体成形加工しておき、支持金具７７を背面補強板７８にボルトで締結するだけの構造としてもよい。
【００２１】
背面補強板７８は、ステンレス鋼板をプレス折り曲げ加工し、略断面コ字状に成形されている。図中の符合７８ｍは背面補強板７８の端部を折り曲げた部分を示している。この折り曲げ部７８ｍは、背面補強板７８の下部だけに限られず、上部にも左右両端部にもそれぞれ形成されている。なお、背面補強板７８の板厚は、少なくとも外装パネル１８や下部構造材１９の板厚（例えば０．２〜０．４ｍｍ）よりも厚くし、例えば１〜３ｍｍの厚さとする。
【００２２】
下部構造材１９は、装置本体下部の前面から背面まで設けられ、送風室１３を上方の給気室１４および排気室１５から仕切っている。図２に示すように下部構造材１９の前面側の部分は背面側の部分より低くなっている。下部構造材１９の前面側の低い部分にはバイメタル８０が取り付けられ、下部構造材１９の背面側の高い部分には下段ダンパー３３，３４が取り付けられている。
【００２３】
下部構造材１９の背面側部分とほぼ平行に第２の下部構造材８１が設けられている。この第２の下部構造材８１には上段ダンパー３５，３６が取り付けられている。これらの上下段ダンパー３３，３４，３５，３６はバイメタル８０とそれぞれリンクされ、バイメタル８０により開閉駆動されるようになっている。
【００２４】
図４に示すように、下部構造材１９には第２の通風孔１９ａが形成されている。この第２の通風孔１９ａは送風ファンケーシングの通風孔７１ａの直上にて開口している。第２の通風孔１９ａは、細長矩形状であり、この出口側（上側）において背面側の長辺に沿ってフラップ１９ｆが取り付けられている。このフラップ１９ｆにより冷気の流れが整えられ、給気室１４を通って熱交換流路７４の入口に対して円滑に案内されるようになっている。
【００２５】
フラップ１９ｆは背面側から前面側へ向けて前傾している。フラップ１９ｆの傾斜角度は垂直面に対して３０°〜６０°の間とすることが望ましく、４０°〜５０°とすることが最も好ましい。また、フラップ１９ｆの高さ（幅）は１０〜３０ｍｍの間とすることが望ましく、１５〜２５ｍｍとすることが最も好ましい。
【００２６】
第２の下部構造材８１には給気孔７３が開口形成されている。この給気孔７３は、第２の通風孔１９ａの直上に位置し、かつ熱交換流路７４の入口の直下に位置している。送風機構７０からの冷気は、通風孔７１ａ、通風孔１９ａ、給気孔７３の順に通過して熱交換流路７４に入っていくようになっている。
【００２７】
第１の下部構造材１９と第２の下部構造材８１との間には下段バイパス流路７５ｂが形成され、第２の下部構造材８１と断熱材４２，４３，４４との間には上段バイパス流路７５ａが形成されている。上下段のダンパー３３，３４，３５，３６を開けると、送風機構７０からの冷気の一部が上下段バイパス流路７５ａ，７５ｂを通って排気室１５に送られ、これが熱交換流路７４から出てきた熱風と混気されるようになっている。
【００２８】
熱交換流路７４の入口は少し装置背面側（Ｘ軸右方向）に向かって傾斜している。送風機構７０から送られてきた冷気は、フラップ１９ｆと熱交換流路７４の入口とによって進路をジグザグに曲げられ、熱交換流路７４内を上昇していく。これにより、従来装置のストレート状熱交換流路１０９内におけるように冷気の逆流現象（ポンプの吸込み現象）が発生せず、冷気は熱交換流路７４に円滑かつ安定に供給される。
【００２９】
熱交換流路７４の出口も、入口と同様に少し装置背面側（Ｘ軸右方向）に向かって傾斜している。出口から出てくる熱風は排気室１５に入り、排気室１５を通って吹出口１１から吹出される。
【００３０】
吹出口１１は給気口１２の直上に開口している。吹出口１１の上部には前面パネル２から突出するように分気板５が取り付けられている。この分気板５は、吹出口１１から吹出される暖気と前面部空隙７（空気断熱層）に取り込まれる冷気とが混合しあわないようにする機能を有し、その突出長さは数ｃｍである。
【００３１】
図５に示すように、背面補強板７８の外側の連結突起７８ａが背面側外装パネル１８の開口１８ｈの下縁にそれぞれ差し込まれ、さらに図４に示すように背面補強板７８の内側の連結突起７８ａが下部構造材１９の折り曲げ部１９ｍの開口に差し込まれ、これにより背面補強板７８が外装パネル１８および下部構造材１９にそれぞれ連結固定されている。また、背面補強板７８の折り曲げ部７８ｍにも連結突起７８ｂが形成され、側面のスペーサパネル２０の開口２０ｈの下縁にそれぞれ差し込まれ、これにより背面補強板７８が側面のスペーサパネル２０に連結固定されている。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、深夜電力等の安価な電気を利用して蓄熱する蓄熱暖房装置の技術分野に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の蓄熱暖房装置を示す全体概要分解斜視図。
【図２】装置内部における気流の向きを側方から見て模式的に示す内部透視断面図。
【図３】気流の向きを装置の前面側から見て模式的に示す内部透視断面図。
【図４】側面パネルを取り払って装置下部の内部が見えるようにして送風ファンとその周辺部材を示す部分斜視図。
【図５】内装パネルと外装パネルとの連結部分を模式的に示す斜視図。
【図６】従来の装置を示す断面模式図。
【符号の説明】
【００３４】
１…蓄熱暖房装置、１ａ…本体、
２，１８，５８，５９，６２…外装パネル
３…操作表示部
４…取付台
５…分気板
６，２０〜２２…スペーサパネル（仕切板）
７〜１０…空隙（空気断熱層）
７ａ…導入口
１１，１１６…吹出口
１２，１１２…吸込口（空気入口）
１３，１１０…送風室
１４，１１３…給気室
１５，１１５…排気室（混合室）
１７…底板
１９…下部構造材（第１の下部構造材）
１９ａ…第２の通風孔
１９ｆ…フラップ
１９ｍ…折り曲げ部
２７…分熱板
３０…ダンパー支軸
３１…開度調整部材
３３〜３６…ダンパー
４２〜５０，１０４，１０５…断熱材
５７…保護鉄板
５８ａ，５９ａ…吸込口（空気入口）
７０，１１１…送風機構
７０ｆ…送風ファン
７１，１１８…ケーシング
７１ａ…通風孔
７２ａ，７２ｂ…給気孔
７２ｃ…給気ガイド
７４ａ〜７４ｄ…熱交換流路
７５ａ，７５ｂ，１１４…バイパス流路
７７…支持金具（支持部材）
７８…背面補強板
７８ｍ…折り曲げ部
７８ａ，７８ｂ…連結突起
７９…水平仕切板
８０…バイメタル
８１…第２の下部構造材
９０…電子制御基盤
１０６…蓄熱体
１０７…ヒータ
【図１】
2005249353.tif 000003
【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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