(57)【要約】【課題】面状発熱体を用いた電気採暖装置において、輻射面の温度を使用者が触れても問題ない程度の温度に設定しながら自然対流による暖房性能を向上させる。【解決手段】採暖装置本体２１の前面部に設けられた放熱パネル２２と、放熱パネルの裏面に垂直に設置した輻射暖房用の面状発熱体２３と、採暖装置本体２１の内部に対流暖房用の発熱体２５ａ、２５ｂとを備え、面状発熱体２３と対流暖房用の発熱体２５ａ、２５ｂはそれぞれ独立して通電できるようにすることにより、輻射面の温度を人が触れても問題のない程度の温度に設定しながら、対流暖房用の発熱体の発熱温度を上げることが可能となり、自然対流による暖房性能を向上することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
採暖装置本体の前面に配置した放熱パネルと、前記放熱パネルの裏側に配置した輻射暖房用の面状発熱体と、前記面状発熱体と別個に採暖装置本体の内部に配置した対流暖房用の発熱体とを備えた電気採暖装置。
【請求項２】
採暖装置本体の前面に配置した放熱パネルと、前記放熱パネルの裏側に配置した輻射暖房用の面状発熱体と、前記面状発熱体と別個に採暖装置本体の内部に配置した対流暖房用の発熱体とを備え、前記面状発熱体と前記対流暖房用の発熱体はそれぞれ独立して通電できるように構成した電気採暖装置。
【請求項３】
対流暖房用の発熱体は複数で構成し、前記複数の発熱体の通電切換を行う運転切換スイッチを設けてなる請求項１または請求項２記載の電気採暖装置。
【請求項４】
輻射暖房用の面状発熱体と、複数の対流暖房用の発熱体と、前記複数の発熱体の通電切換を行う運転切換スイッチとを備え、前記面状発熱体は、選択した前記対流暖房用の発熱体の暖房能力にかかわらず常に通電するように構成した請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電気採暖装置。
【請求項５】
対流暖房用の複数の発熱体は、それぞれ独立して放熱フィンを取付けてなる請求項１〜請求項４のいずれかに記載の電気採暖装置。
【請求項６】
面状発熱体の後方に配置した遮熱板と、前記遮熱板の後方に設置し、吸気口および排出口に連通した風洞とを備え、前記風洞の内部に対流暖房用の発熱体を設けてなる請求項１または請求項２または請求項４に記載の電気採暖装置。
【請求項７】
風洞は通過する暖気の排出口を採暖装置本体の後面に設けてなる請求項６に記載の電気採暖装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面状発熱体を利用した電気採暖装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の電気採暖装置は、図４および図５に示すように本体１内部に本体前面より輻射熱を放射するように面状発熱体２を垂直に設置して輻射暖房を行ない、さらに面状発熱体２の上下位置に通気可能な空間と後方に一定の間隔３を設けて遮熱板４を設け、面状発熱体２の裏面の空気を暖めて自然対流暖房を行っている。なお図中、５は暖房能力の切換スイッチ、６は面状発熱体２に対する保護ガードである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、面状発熱体２を加熱して輻射暖房と対流暖房の両方を行っているので、自然対流による暖房性能を向上させるためには面状発熱体２の発熱能力を上げなければならず輻射温度も上昇し、本体前面のパネル面温度が高くなるため、不用意に人が触れないような対策を講じなければならないという課題を有していた。
【０００４】
また、逆に本体前面のパネル面温度の上昇を抑えると自然対流による暖房性能が得られにくくなるという課題を有していた。さらに暖房能力の切換も面状発熱体２の発熱線の通電箇所を切換えて行なっているため、本体１の前面に臨む面状発熱体２の輻射の分布が変わるという課題を有していた。
【特許文献１】特開平７−３１８０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の技術の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、輻射面を使用者が触れても安全な温度にしながら、他方の対流による暖房性能を向上させる電気採暖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、前記従来の課題を解決するもので、採暖装置本体の前面に配置した放熱パネルと、前記放熱パネルの裏側に配置した輻射暖房用の面状発熱体と、前記面状発熱体と別個に採暖装置本体の内部に配置した対流暖房用の発熱体とを備えたたものである。これにより、輻射暖房と対流暖房がそれぞれ効率よく発揮できるように輻射暖房用の面状発熱体と対流暖房用の発熱体が、それぞれ独自に温度を設定でき、放熱パネルである輻射面の温度を使用者が触れても問題のない程度の安全な温度にしながら、他方の自然対流による暖房性能を向上することが可能となる。
【０００７】
また本発明は、採暖装置本体の前面に配置した放熱パネルと、前記放熱パネルの裏側に配置した輻射暖房用の面状発熱体と、前記面状発熱体と別個に採暖装置本体の内部に配置した対流暖房用の発熱体とを備え、前記面状発熱体と前記対流暖房用発熱体はそれぞれ独立して通電できるように構成したものである。これにより、輻射暖房と対流暖房がそれぞれ効率よく発揮できるように輻射暖房用の面状発熱体と対流暖房用の発熱体が、それぞれ独自に温度を設定でき、放熱パネルである輻射面の温度を使用者が触れても問題のない程度の安全な温度にしながら、他方の自然対流による暖房性能を向上することが可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電気採暖装置は、放熱パネルの温度を使用者に安全な温度にしながら、他方の対流による暖房性能を向上することできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、採暖装置本体の前面に配置した放熱パネルと、前記放熱パネルの裏側に配置した輻射暖房用の面状発熱体と、前記面状発熱体と別個に採暖装置本体の内部に配置した対流暖房用の発熱体とを備えたものである。これにより、輻射暖房と対流暖房がそれぞれ効率よく発揮できるように輻射暖房用の面状発熱体と対流暖房用の発熱体が、それぞれ独自に温度を設定でき、従って輻射暖房の温度と対流暖房の温度が互いに影響しあうことなく、輻射面の温度を人が触れても問題のない程度の温度に設定しながら、他方の対流暖房用の発熱体の発熱温度を上げることが可能となり、自然対流による暖房性能を向上することができる。
【００１０】
第２の発明は、採暖装置本体の前面に配置した放熱パネルと、前記放熱パネルの裏側に配置した輻射暖房用の面状発熱体と、前記面状発熱体と別個に採暖装置本体の内部に配置した対流暖房用の発熱体とを備え、前記面状発熱体と前記対流暖房用発熱体はそれぞれ独立して通電できるように構成したものである。これにより、輻射暖房と対流暖房がそれぞれ効率よく発揮できるように輻射暖房用の面状発熱体と対流暖房用の発熱体が、それぞれ独自に温度を設定でき、従って輻射暖房の温度と対流暖房の温度が互いに影響しあうことなく、輻射面の温度を人が触れても問題のない程度の温度に設定しながら、他方の対流暖房用の発熱体の発熱温度を上げることが可能となり、自然対流による暖房性能を向上することができる。
【００１１】
第３の発明は、特に第１の発明または第２の発明の対流暖房用の発熱体を複数で構成し、前記複数の発熱体の通電切換を行う運転切換スイッチを設けることにより、対流暖房用の発熱体の能力を切換スイッチにて調節することが可能となり、使用環境や使用状況に合わせてきめ細かい温度調節をすることができ、使用環境や使用状況に適した対流暖房能力を容易に選択することができる。
【００１２】
第４の発明は、第１の発明〜第３の発明のいずれかにおいて、輻射暖房用の面状発熱体と、複数の対流暖房用の発熱体と、暖房能力の切換を行なうための運転切換スイッチとを備え、選択した暖房能力にかかわらず常に面状発熱体に通電するようにすることにより、前記発熱体の通電切換に関係なく使用者に常に輻射暖房が行なわれることとなり、使用者に採暖装置が動作していることを容易に認識させることができる。
【００１３】
第５の発明は、第１の発明〜第４の発明のいずれかにおける対流暖房用の複数の発熱体に、それぞれ独立して放熱フィンを取付けることにより、対流暖房用の発熱体から発生する熱エネルギーを効率よく放熱することができるとともに、前記発熱体において一方が通電し、他方が通電していない通電の有無により各発熱体の長さに膨張差が生じるが、それぞれの発熱体に放熱フィンをそれぞれ別個に設けているので、通電された発熱体の熱膨張に応じて放熱フィンも膨張することとなり、１枚の放熱フィンでもって各発熱体を連結したことにより通電の有無による温度差で生じる放熱フィンと発熱体の摺動等で生じていた異音の発生を解消することができる。
【００１４】
第６の発明は、第１の発明または第２の発明または第４の発明において、面状発熱体の後方に配置した遮熱板と、前記遮熱板の後方に設置し、吸気口および排出口に連通した風洞とを備え、前記風洞の内部に対流暖房用の発熱体を設けることにより、風洞の吸気口から流入した冷気は効率よく対流暖房用の発熱体で暖められて暖気となり、効率よく排出口より放出されることになり、自然対流による暖房性能を向上することができる。
【００１５】
第７の発明は、第６の発明の風洞の排出口を採暖装置本体の後面に設けた構成とすることにより、採暖装置本体の前面に暖気を放出するための開口部を設ける必要がないので、採暖装置本体の前面を平面化することが可能となり、デザイン性を高めることができるのはもちろん、採暖装置本体前面の放熱パネルから放出される熱により暖められた輻射暖気と対流暖房用の発熱体で暖められた暖気を分散することが可能となり、採暖装置本体の前面の温度上昇を抑制することができる。
【００１６】
本発明の目的は、第１の発明から第７の発明を実施の形態の要部とすることにより達成できるので、各請求項に対応する実施の形態の詳細を、以下に図面を参照しながら説明して本発明を実施するための最良の形態の説明とする。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、本実施の形態の説明において、同一構成および作用効果を奏するところには同一符号を付して重複した説明を行わないものとする。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電気採暖装置の部分断面側面図で、図２（ａ）は斜視図を示すものである。２１は略前面全体を開口２１ａした長方形箱状の採暖装置本体、２２は採暖装置本体２１の前面に設け、開口２１ａを閉じた平板状の放熱パネル、２３は放熱パネル２２の裏面に僅少隙間を残して設けられた輻射暖房用の面状発熱体で、加熱された放熱パネル２２の輻射面の温度を人が触れても問題にならない程度の温度にできる容量に設定されている。
【００１８】
２４は面状発熱体２３の裏面に僅少隙間を残して設けられた遮熱板、２５ａ、２５ｂは対流暖房用の複数の発熱体で、面状発熱体２３と別個に採暖装置本体２１の内部である遮熱板２４と採暖装置本体２１の後面の間に形成した対流暖房の暖気が通る通風路２５の下部の前記後面寄りに横長方向で、かつ縦方向に間隔を置いて重ね配置している。そして、対流暖房用の複数の発熱体２５ａ、２５ｂは、輻射暖房の温度に左右されることなく対流暖房が効率よく発揮できるように温度を上げられる容量に設定している。
【００１９】
２６は面状発熱体２２のＯＮ、ＯＦＦの通電制御および対流暖房用の発熱体２５ａ、２５ｂへの分岐通電回路３２をＯＮ、ＯＦＦの制御する電源スイッチであり、２７は対流暖房用の発熱体２５ａ、２５ｂのＯＮ、ＯＦＦの通電制御と暖房能力を切換える運転切換スイッチである。
【００２０】
図２（ｂ）は本実施の形態における電気採暖装置の輻射暖房用の面状発熱体２３と対流暖房用の発熱体２５ａ、２５ｂとへの通電制御回路図で、面状発熱体２３と前記対流暖房用の発熱体２５ａ、２５ｂはそれぞれ独立して通電できるように構成してある。３０は採暖装置本体２１の外底面に通風路２５に連通して設けた冷気の吸気口で、３１は採暖装置本体２１の前面上部で放熱パネル２２の上方に位置して通風路２５に連通して設けた暖気の排出口である。３３は採暖装置本体１の外底面の前後に設けた移動用のキャスターで、吸気口３０を床面に対し間隔を確保できるようにする機能も備えている。
【００２１】
以上のように構成された電気採暖装置について、以下その動作、作用を説明する。まず、電源スイッチ２６を操作して電源を投入すると、面状発熱体２２が通電されるとともに、対流暖房用の発熱体２５ａ、２５ｂへの分岐通電回路３２が通電待機状態になる。続いて運転切換スイッチ２７の操作により対流暖房用の複数の発熱体２５ａ、２５ｂへの通電が行なわれる。すなわち、運転切換スイッチ２７は通常、接点ｃに投入されＯＦＦにされており、接点ｂに投入すると発熱体２５ａ、接点ａに投入すると発熱体２５ａ、２５ｂが通電されて対流暖房の運転とその対流暖房の能力切替えも行なわれる。
【００２２】
従って、輻射暖房は面状発熱体２３に加熱された放熱パネル２２の前面から図１に矢印で示すように熱放射されて行われるとともに、放熱パネル２２の放熱面に使用者が触れても問題にならない程度の温度に保たれる。一方、対流暖房は発熱した発熱体２５ａ、２５ｂにより通風路２５内が温度上昇し、図１に矢印で示すように吸気口３０より外気が流入して発熱体２５ａ、２５ｂに加熱されて暖気となり排出口３１より部屋に排出されて行われる。
【００２３】
特に本実施の形態では、面状発熱体２３と対流暖房用の発熱体２５ａ、２５ｂを別個に設けているので、面状発熱体２３に加熱された放熱パネル２２の輻射面の温度を人が触れても問題のない程度の温度に設定しながら効率よく輻射暖房が行え、一方の対流暖房用の発熱体２５ａ、２５ｂは、放熱パネル２２の輻射面の温度に影響されることなく、対流暖房に適した発熱温度に上げることが可能となり、自然対流による暖房性能を向上することができる。
【００２４】
そして、更に面状発熱体２３は電源スイッチ２６により、対流暖房用の発熱体２５ａ、２５ｂは電源スイッチ２６に通電制御される分岐通電回路３２を介した運転切替スイッチ２７により、それぞれ独立して通電できるようにしているので、上記したように輻射暖房と対流暖房がそれぞれ効率よく行えることはもちろん、電源スイッチ２６の１箇所から電源供給が行える利点を有する。
【００２５】
また本実施の形態では、対流暖房用の発熱体２５ａ、２５ｂは、その通電本数を運転切替スイッチ２７にて選択することにより、対流暖房の能力を調節することが可能となり、使用環境や使用状況に合わせてきめ細かい温度調節をすることもできる。
【００２６】
また、本実施の形態では面状発熱体２３は電源スイッチ２６により、対流暖房用の発熱体２５ａ、２５ｂは電源スイッチ２６に通電制御される分岐通電回路３２を介した運転切替スイッチ２７により通電できるようにし、選択した対流暖房用の発熱体２５ａ、２５ｂの暖房能力にかかわらず常に面状発熱体２３に通電するようにしているので、発熱体２５ａ、２５ｂのＯＦＦを含む切換に関係なく常に輻射暖房が行なわれることになり、使用者に採暖装置が動作していることを容易に認識させることができる。
【００２７】
なお、上記実施の形態における面状発熱体２３は放熱パネル２２と、遮熱板２４は面状発熱体２３と図１に示すように僅少隙間を設けて配置しているが、僅少隙間をなくして密着して設けても良いものである。
【００２８】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態３における電気採暖装置の部分断面側面図を示すものである。２８は下部を吸気口３０に、上部を排出口３１ａに連通させて採暖装置本体２１内に縦方向に設けられた風洞で、内部下方に対流暖房用の発熱体２５ａ、２５ｂが設置されている。２９ａ、２９ｂは対流暖房用の発熱体２５ａ、２５ｂの熱を放熱するための放熱フィンで、図３に点線で示すように１枚のフィンで上下の発熱体を一体に連結するのではなく、対流暖房用の各発熱体２５ａ、２５ｂにそれぞれ独立して固定している。暖気の排出口３１ａは、採暖装置本体２１の後面上部に設け、採暖装置本体２１の前面上部に使用者が触れても問題にならない程度の温度になるように構成している。
【００２９】
以上のように構成された電気採暖装置について、以下その動作、作用を説明する。電気採暖装置の電源スイッチ２６、運転切換スイッチ２７を操作して面状発熱体２３、対流暖房用の発熱体２５ａ、２５ｂに通電する。そして、実施の形態１で説明したようにして輻射暖房が行われ、一方、対流暖房用の発熱体２５ａ、２５ｂが高温になると、図３に矢印で示すように採暖装置本体２１の下部の吸気口３０より冷気が流入し、風洞２８内を通過して対流暖房用の発熱体２５ａ、２５ｂで加熱された放熱フィン２９ａ、２９ｂにて暖められ暖気になる。さらに暖められた暖気は、風洞２８に沿ってさらに上昇し、採暖装置本体２１の後面上部の排出口３１ａより部屋に放出される。
【００３０】
特に本実施の形態では、発熱体２５ａ、２５ｂのそれぞれに独立して放熱フィン２９ａ、２９ｂを取付けているので、通電された発熱体の熱膨張にあわせて放熱フィンも膨張することになり、通電した発熱体と通電していない発熱体とが図３に点線で示す１枚の放熱フィンで連結された際に、前記した通電の有無による発熱体の温度差により生じる放熱フィンと発熱体の摺動等で生じていた異音の発生を解消することができる。
【００３１】
また本実施の形態では、採暖装置本体２１の内部に対流暖房用の発熱体２５ａ、２５ｂを内蔵した風洞２８を設置することにより、吸気口３０から効率よく冷気が流入し、対流暖房用の発熱体２５ａ、２５ｂで加熱された放熱フィン２９ａ、２９ｂで暖められて暖気となり、効率よく排出口３１より放出されることになり、自然対流による暖房性能を向上することができる。
【００３２】
そして、風洞２８を通過した暖気の排出口３１を採暖装置本体２１の後面上部に設けているので、採暖装置本体２１の前面に暖気を放出するための開口部を設ける必要がないので放熱パネル２２の平面に続き前面部全体を平面化することが可能となり、デザイン性を高めることができるのはもちろん、採暖装置本体２１の前面の放熱パネル２２から放出される熱により暖められた暖気と対流暖房用の発熱体２５ａ、２５ｂで加熱された放熱フィンにより暖められた暖気を分散することが可能となり、採暖装置本体２１の前面上部の温度上昇を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように本発明にかかる電気採暖装置は、放熱パネルの温度を使用者が触れても問題ない程度の温度に設定しながら対流による暖房性能を向上すること可能となるので、居住空間の壁面に埋設した暖房装置などの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態１における電気採暖装置の部分断面側面図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態１における電気採暖装置の斜視図（ｂ）同実施の形態１における電気採暖装置の通電回路図
【図３】本発明の実施の形態２における電気採暖装置の部分断面側面図
【図４】従来の電気採暖装置の要部斜視図
【図５】従来の電気採暖装置の要部断面図
【符号の説明】
【００３５】
２１  採暖装置本体
２２  放熱パネル
２３  面状発熱体
２５ａ、２５ｂ  対流暖房用の発熱体
２６  電源スイッチ
２７  運転切換スイッチ
２８  風洞
２９ａ、２９ｂ  放熱フィン
３０  吸気口
３１、３１ａ  排出口
【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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