(57)【要約】      （修正有）【課題】電熱ファンヒータとしての構成にて、従来の電気ヒータのもつ高価な運転経費を低減するのは勿論のこと、灯油ファンヒータと同様な加温性能を保持しつつ、この灯油ファンヒータの運転経費より、経費の安価な経済的なファンヒータを提供する。【解決手段】面状発熱体の背面部に放射され、ロス熱源となっている高温エネルギーを、内部構成鉄板を介して、シロッコファンで流体として捕捉し、同時に吸入した外気と混合し、混合流体を加温する構成で面状発熱体のユニットの表面、外周部に設けた吹出孔より吐出させ、面状発熱体の前面部の熱源で高温となった熱エネルギーを流体として動かし、相乗して加温した流体で、室内を循環、加温する構成とした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム前面、面状発熱体ユニットにて遠赤外線熱を放熱する構成にあって、その周辺に、加温した空気を吐出する吹出し孔を有し、該、面状発熱体ユニットを納めるフレームの背面には外気吸入口を有し、フレーム内にモータにて駆動されるシロッコファンを備えて、該シロッコファンの回転によって、外気を吸気すると共に、外気の一部が、フレーム内、内部構成鉄板の面状発熱体ユニットを収めた外周板のリターン孔より、内部に吸入され、面状発熱体ユニットのロス熱にて加温されつつ、シロッコファンと前記の面状発熱体ユニットに夾置された平板に設けた吸気孔からシロッコファンに吸気され、且つ、この繰返し行なわれる気体がフレーム背面からの外気と相乗して、加温され乍ら、フレーム前面の吹出し孔より温風として、吐気せしめる構成を特徴とした電熱ファンヒータ。
【請求項２】
面状発熱体ユニットとして、発熱体を構成する熱源にあって、その構成は、中央に炭素繊維面状発熱体を備え、前面及び後面に絶縁マイカで保護し、該、前面絶縁マイカの前方に遠赤外線放熱板を設けて、且つ、後面絶縁マイカの後方には後面断熱板と更に後方に後面パネルを設けて成る、面状発熱体ユニットにあって、後面断熱板及び後面パネルの炭素繊維面状発熱体に近い平面粗度を鏡面仕上げとしたことを特徴とする炭素繊維面状発熱体ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、灯油ファンヒータや、従来の電気ヒータより安価な運転コストの電熱ファンヒータに関する。
【背景技術】
【０００２】  従来から使用されている暖房器具としては、電力を直接使用するものとして電気ストーブと云う名称の電気ヒータがあり、赤熱した発熱体のヒータを背面の反射板で熱を反射、反転して前面を加温する構成のものと、近年にあってはセラミック、或いは炭素繊維等の面状発熱体に通電加熱し、面状温度を高温にし、その輻射熱で前記同様に暖房器具前面を加温する構成のものがある。【０００３】  又、灯油を直接燃焼させ、赤熱した芯発熱体を背面の反射板で反射して、前面を加温する灯油ストーブと、灯油を気化した燃料を燃焼空気と混合してガス化し、点火することによって暖房器具内で、空気を加熱して背面の空気取入口を介して、設けられた軸流ファンにより、前面の温風吐出口より温風が吹出し、部屋内を循環、加温する灯油ファンヒータの構成のものがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  以上の述べた従来の暖房器具の構成において、解決しようとする課題を説明する。
まず、電力を直接使用し、発熱体を加熱する電気ヒータによるものは、暖房器具、前面の５０ｃｍ程度の加温をするのが精一杯で、それ以上の広範囲を任なおうとするには、器具が大型になり、消費電力も１０００Ｗ、１２５０Ｗと増加し、経済的な負担も極めて大きくなる。更に一般家庭における屋内配線でこれらの電力を常時使用するのは火災の危険すら危惧されるし、又、近年の各種形状の発熱体が登場して、受熱効果の著しい遠赤外線が発生するヒータをもってしても部屋全体を温めるには及ばない構造である。【０００５】  その上、遠赤外線を放出する新しい発熱体としての電気ヒータにおいて、面状発熱体ユニットで、この面状発熱体の前面に出る熱量は、遠赤外線を増幅する処置が施されているが、５０％の熱量が発生する後面には、断熱板、パネルを設置しているが、その熱量をＵ夕ーンさせる構成は設けられていない。【０００６】  次に灯油を燃料とする灯油ストーブ、灯油ファンヒータにあっては、燃焼によって酸素（Ｏ２）を消費し、その上炭酸ガス（ＣＯ２）や一酸化炭素ガス（ＣＯ）を発生させ、又、最近にあっては石油が根源とする揮発性有機化合物が、不完全燃焼によって発生し易く、室内の空気を著しく汚染し、健康保持上、大きな問題を呈示しているだけでなく、炭酸ガス濃度の増加は地球温暖化現象の悪化に繋がっている。【０００７】  更に燃焼燃料の灯油は、地球に埋蔵されている有限資源であり、ファンヒータとして灯油を使用しなくなれば、この資源を他方面に利用でき、資源の有意義な活性化に役立つものである。又、この灯油燃料は、発注から保管場所の確保や、ファンヒータへの灯油補給の手間の面倒さ等、維持管理上、多くの難点が挙げられる。【０００８】  本発明は、このような従来の構造が有している問題を解決しようとするのみでなく、もっとも大きな特徴は、電熱ファンヒータとしての構成にて、従来の電気ヒータのもつ高価な運転経費を低減するのは勿論のこと、灯油ファンヒータと同様な加温性能を保持しつつ、この灯油ファンヒータの運転経費より、経費の安価な経済的なファンヒータを実現することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明は上記課題を克服し、達成するための第１の課題解決手段は、従来、構成の一つである遠赤外線を豊富に放出し、発熱能力の優れた炭素繊維の面状発熱体を熱源とする電気ヒータにあっては、面状発熱体の背面部に放射され、ロス熱源となっている高温エネルギーを本発明は、内部構成鉄板を介して、シロッコファンで流体として捕捉し、同時に吸入した外気と混合し、該、混合流体を加温する構成で面状発熱体のユニットの表面、外周部に設けた吹出孔より吐出させ、面状発熱体の前面部の熱源で高温となった熱エネルギーを流体として動かし、相乗して加温した流体で、室内を循環、加温する構成とした。【００１０】  また、第２の課題解決手段は、面状発熱体の背面部で、ロス熱源を起こす従来構成の面状発熱体ユニットにおいて、背面部に構成される特殊断熱体と後面パネルを、反射効率のよい構成でＵターンを起こさしめた事によって、前面部の遠赤外線発生の特殊熱板を通過する熱量が、大幅に増加するため、室内循環を促進させる構成とした。
【発明の効果】
【００１１】  上述したように本発明による構成は、図１〜図５に示すが、効果として顕著に現れたことは、面状発熱体の背面部のロス熱源を徹底して有効に利用したことと、この背面部のロス熱源を極力発生させない構成にしたことである。この構成にて従来の電気ヒータに比較し、大幅に電力消費を節減できた。又、本発明による構成により電熱ファンヒータは、更に灯油ファンヒータの運転経費をも下回る経費で収めることができた。【００１２】  次に本発明構成によって、従来の電気ヒータ、並びに灯油ファンヒータとの比較した効果を箇条書きにする。
（１）従来の電気ヒータより運転経費を低コストにできた。
（２）市販されている灯油ファンヒータ（８畳型）より運転経費は低コストになった。
（３）灯油、補給の必要がない。営理の手間が省略できる。
（４）灯油を使用しないので健康障害は皆無になった。
（５）地球温暖化防止にプラスになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】  以下、本発明の実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。【００１４】  図においては、１はフレームで、２は内部構成鉄板で、内部前部に、３面状発熱体ユニットを固定する。４は遠赤外線カーボンヒータを備える。５はモータで軸端に、６シロッコファンを構築し、３面状発熱体ユニットは、１１吸気孔を穿孔した、２内部構成鉄板と、２Ａ平板で夾持した形態に設ける。７はモータ後蓋で、８フィルターを構成し、２内部構成鉄板に、１２外気吸入孔をあける。３面状発熱体ユニットは、Ｇ１、Ｇ２の間隙を設けて、１４固定ボスに当て固定する。表面外周部には、１０吹出孔を設ける。１３はリターン孔で、Ｇ１、Ｇ２間隙のロス熱を６シロッコファンにて、１１吸気孔より吸入させる。【００１５】  次に、図４によって、３面状発熱体ユニットの構成について説明する。３Ａは前面パネル、３Ｂは炭素繊維面状発熱体、３Ｃ、３Ｄは絶縁マイカで発熱体を保護する。３Ｅは遠赤外線放熱板、３Ｆは後面断熱板、３Ｇは後面パネルでユニット化している。【００１６】  以下、上記構成の動作を説明する。図５にあって、３面状発熱体ユニットは、２内部構成鉄板と、２Ａ平板で、１４固定ボスに当て、隙間Ｇ１と側面間隙Ｇ２を設けて固定している。９スイッチの作動にて通電されると、３面状発熱体ユニットの表面側には、前面５０％、後面、Ｕターンが３０〜３５％で、発熱量の８０〜８５％の熱が遠赤外線として放射される。（３面状発熱体ユニットの構成と発熱量％は後程説明する。）故に３面状発熱体ユニットの前記、間隙Ｇ１、Ｇ２には１５〜２０％のロス熱が停滞するが、５モータの回転にて、６シロッコファンが回転作動し、１２外気吸入孔から、Ｐ外気を、１１吸気孔からは、１３リターン孔を介してＧ１、Ｇ２のロス熱で加温されたＱ空気を、概略２：１の割合で吸入する如く調整する。このＰとＱの流体の流れは繰返し運転されるので、１０吹出孔からは繰返し加温されたＲ吐出空気は、Ｃセンタ方向へ放出され、前記の３面状発熱体ユニット、前面に幅射された遠赤外線熱と混合し、室内を循環、加温する。【００１７】  次に図４の構成、作動を説明する。３Ｂの炭素織維面状発熱体に通電すると、遠赤外線となった熱は、前面に５０％、後面に５０％、発生する。この時、後面に出る遠赤外線熱は、出来る限り前面へＵターンさせねば放射効率は悪くなる。その為このユニットの、３Ｆ後面断熱板及び、３Ｇ後面パネルの左方、前面の平面粗度は鏡面仕上を施行し、反射効率を良くしているので、後面へ来た熱、５０％の内、の３０〜３５％をＵターンできる構成を考えている。尚この構成は従来型の電気ヒータの面状発熱体ユニットにも適用できる。【００１８】  以上のように、３面状発熱体の反射効果と、どうしても少量発生するロス熱は、シロッコファンによる捕捉と合せて送風循環する構成にて、３面状発熱体の前面への幅射熱量を上昇させ、この効果によって、従来の電気ヒータと比較し、低い消費電力で製品を構成することが可能となる。【００１９】  次に以上示した効果を数値にて比較する。
従来の電気ヒータ（面状発熱体と遠赤外線カーボンヒータ搭載のもの）にあっては、面状発熱体の後面への５０％の熱の内、半分はロスするとみなされる。
▲１▼この電気ヒータを１日、８時間使用した時（図６、図７参照）
・速暖運転  ８８０Ｗ×１．５Ｈｒ＝１．３２ＫＷＨｒ×￥２３／１ＫＷＨｒ＝￥３０．３６
・通常運転  ５５０Ｗ×３Ｈｒ＝１．６５ＫＷＨｒ×￥２３／１ＫＷＨｒ＝￥３７．９５
・弱運転  ３８０Ｗ×３．５Ｈｒ＝１．３３ＫＷＨｒ×￥２３／１ＫＷＨｒ＝￥３０．５９
合計  ￥９８．９円／８Ｈｒ＝￥１２．３６２５／１Ｈｒ
▲２▼灯油ファンヒータ（８畳型）室温７℃→２２℃（図８参照）
・４２時間使用、灯油９．５ｌ消費、灯油価格￥５３ｌ（配達時）
故に９．５／４２＝０．２２６１９ｌ／Ｈｒ……１時間当り灯油消費量
０．２２６１９×￥５３＝￥１１．９８８０７／１Ｈｒ
▲３▼本発明、電熱ファンヒータ、１日８時間使用した時
面状発熱体の後面への熱、５０％の内、３０〜３５％Ｕターンできて、更にロスとなる、１５〜２０％の熱をシロッコファンで、大幅に回収する構成を加味して、▲１▼の電気ヒータより約１０％消費電力は低下するとしてＷを選定。
・速暖運転  ８００Ｗ×１．５Ｈｒ＝１．２ＫＷＨｒ×￥２３／１ＫＷＨｒ＝￥２７．６
・通常運転  ５００Ｗ×３Ｈｒ＝１．５ＫＷＨｒ×￥２３／１ＫＷｈｒ＝￥３４．５
・弱運転  ３４０Ｗ×３．５Ｈｒ＝１．１９ＫＷＨｒ×￥２３／１ＫＷＨｒ＝￥２７．３７
・ファン運転  ２０Ｗ×８Ｈｒ＝０．１６ＫＷＨｒ×￥２３／１ＫＷＨｒ＝￥３．６８
合計￥９３．１５／８Ｈｒ＝￥１１．６４３７５／１Ｈｒ【００２０】  次に上記▲２▼及び▲３▼の器機中央、中心水平位置、前面３０ｃｍにおける温度を測定。
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【００２１】  以上の数値より電熱ファンヒータの運転経費がもっとも安価で、且つ、ファン前面温度も、２０分経過後は、電熱ファンヒータは灯油ファンヒータに遜色はない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態を示す電熱ファンヒータ正面図
【図２】同電熱ファンヒータの縦断面図
【図３】同電熱ファンヒータ、図２のＡ−Ａ′矢視断面図
【図４】同電熱ファンヒータの面状発熱体の解析図
【図５】同電熱ファンヒータ加温流体の流れ詳細図
【図６】従来構造の電気ヒータ正面図
【図７】同電気ヒータの縦断面図
【図８】灯油ファンヒータの外観図
【符号の説明】
【００２３】    １  フレーム                      ２  内部構成鉄板
３  面状発熱体ユニット            ３Ｂ  炭素織維面状発熱体
３Ｆ  後面断熱板                  ３Ｇ  後面パネル
３Ｅ  遠赤外線放熱板              ３Ｃ、３Ｄ  絶縁マイカ
４  遠赤外線カーボンヒータ        ５  モータ
６  シロッコファン                ８  フィルタ
１０  吹出孔                      １１  吸気孔
１２  外気吸入孔                  １３  リターン孔
Ｐ  外気                          Ｑ  加温空気
Ｒ  吐出空気
【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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