(57)【要約】【課題】  補助発熱体による加熱を行う際であっても、適切な温度に調節可能な蓄熱暖房器を提供する。【解決手段】  蓄熱暖房器1は、電気ヒータ2と、電気ヒータ2の加熱により蓄熱可能な蓄熱レンガ3と、外気を取り込む取入口6と、取り込まれた外気を蓄熱レンガ3に接触させて温める通風路5と、通風路5を経た熱風を吹き出す吹出口8とを具える。蓄熱レンガ3の外周に配置される断熱材4と蓄熱レンガ3間に形成される空間が通風路5となる。蓄熱レンガ3にて温められた熱風と蓄熱レンガ3に接触させずに吹出口8側に送る外気とを吹出口8付近で混合させて適切な温度の温風にする温度調節機構9を具える。通風路5内には、蓄熱レンガ3に加えて外気を温める生焚ヒータ10を具える。生焚ヒータ10は、通風路5内の気体のみを加熱し、吹出口8側に送る外気を加熱しないため、この外気を温度調節に利用できる。【選択図】          図1
2005024213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体と、
前記発熱体の発熱により加熱されて蓄熱可能な蓄熱体と、
外気を取り込む取入口と、
前記取入口より取り込まれた外気を前記蓄熱体に接触させて温める通風路と、
前記通風路を経た温められた気体を吹き出す吹出口とを具え、
前記通風路内に配置され、この通風路内を通過する気体を加熱可能な補助発熱体を具えることを特徴とする蓄熱暖房器。
【請求項２】
補助発熱体は、通風路内において取入口側に具えることを特徴とする請求項1に記載の蓄熱暖房器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱体の発熱により蓄熱体を加熱して蓄熱体に熱を蓄え、この熱を放出することで外気を温めて暖房を行う蓄熱暖房器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、深夜電力などの安価な電力を利用して電気ヒータの発熱により蓄熱レンガを加熱して蓄熱レンガに熱を蓄え、この熱により外気を温めて、温風を吹き出す蓄熱暖房器が知られている。図4は、従来の蓄熱暖房器の概略構成図である。蓄熱暖房器100は、電気ヒータ101と、電気ヒータ101の発熱により加熱されて蓄熱可能な蓄熱レンガ102と、蓄熱レンガ102の周囲に配置される断熱材103とを具え、蓄熱レンガ102と断熱材103間に通風路104が形成されている。この蓄熱暖房器100では、取入口105からファン106により通風路104に送り込まれた外気(冷風)を、通風路104を通過させる間に蓄熱レンガ102と接触させることで温めて、吹出口107より送り出す。
【０００３】
吹き出される気体の温度調節は、通風路104を経た熱風と、通風路104を介さずそのまま吹出口107側に送られる外気とを吹出口107近傍にて混合させることで行う。そのため、ファン106により取り込まれる外気は、熱風にするべく通風路104に送られるものと、温度調節に用いるべくそのまま吹出口107側に送られるものとに分けられる。そこで、蓄熱暖房器100には、通風路104に送る外気の量と、そのまま吹出口107側に送られる外気の量との割合を調整するべく、取入口105付近にダンパ108を設けている。また、蓄熱レンガ102の蓄熱量が不足して吹き出される温風が所望の温度とならないといった場合が起こり得る。そこで、蓄熱暖房器100には、蓄熱レンガ102だけでなく、別途加熱手段として補助ヒータ109を吹出口107の近傍に具えている(例えば、特許文献1参照)。
【０００４】
【特許文献１】特開2001-4160号公報(図7)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の蓄熱暖房器では、蓄熱レンガに加えて補助ヒータを用いて外気を加熱する場合、温風の温度制御ができない場合があるという問題がある。
【０００６】
上記のように従来の蓄熱暖房器では、蓄熱レンガに接触させる外気の量と、レンガに接触させずそのまま吹出口に送る外気の量との割合をダンパにて調節することで、吹出口から吹き出される温風の温度調節を行っている。この構成では、蓄熱レンガのみによる加熱を行っている場合、上記温度調節用の外気により、温風の温度を適切に制御できる。
【０００７】
しかし、従来の蓄熱暖房器は、蓄熱レンガに接触させて得られた高温の熱風と、レンガに接触させずそのまま吹出口に送られる低温の外気とが混合される吹出口の近傍に補助ヒータを具えている。即ち、従来の蓄熱暖房器では、補助ヒータが高温の熱風と低温の外気とからなる混合気体を加熱する構成である。この構成では、蓄熱レンガの蓄熱量が規定の範囲よりも少なくて補助ヒータを用いる場合、温度調節に用いる低温の外気をも補助ヒータにより加熱してしまうため、低温の外気による温度調節ができず、高温の温風が吹出口から吹き出されてしまうことがある。
【０００８】
そこで、本発明の主目的は、補助発熱体による加熱を行う際であっても、適切な温度に調節可能な蓄熱暖房器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、温度調節に用いる低温の外気を加熱しないように補助発熱体を配置することで上記の目的を達成する。
【００１０】
即ち、本発明蓄熱暖房器は、発熱体と、前記発熱体の発熱により加熱されて蓄熱可能な蓄熱体と、外気を取り込む取入口と、前記取入口より取り込まれた外気を前記蓄熱体に接触させて温める通風路と、前記通風路を経た温められた気体を吹き出す吹出口とを具える。そして、前記通風路内に配置され、この通風路内を通過する気体を加熱可能な補助発熱体を具えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成を具える本発明蓄熱暖房器は、補助発熱体にて加熱する気体を通風路内に存在する気体のみとし、蓄熱体に接触させず取入口から取り込んだままの外気が補助発熱体により加熱されないため、この外気を温度調節に用いることができる。即ち、本発明蓄熱暖房器は、補助発熱体を通風路内に具えることで、温度調節に用いる外気を補助発熱体により加熱することがない。従って、本発明蓄熱暖房器は、蓄熱体の蓄熱量不足により外気を付加的に加熱するべく補助発熱体を用いても、上記温度調節用の外気を用いて、吹出口から吹き出される温風の温度を適切に調節することが可能であり、より快適に用いることができる。
【００１２】
以下、本発明をより詳しく説明する。
本発明蓄熱暖房器は、外気を取り込む取入口と、発熱体と、発熱体の発熱により加熱されて熱を蓄えると共にこの熱により取り込んだ外気を温めることが可能な蓄熱体と、温められた温風を吹き出す吹出口とを具える。
【００１３】
発熱体としては、通電により発熱する電気ヒータなどが挙げられる。具体的には、ニッケル合金からなるシーズヒータなどが挙げられる。蓄熱体としては、例えば、マグネシア、酸化鉄、かんらん岩などの熱伝導率が高く、蓄熱能力が高い材料から形成されるものなどが挙げられる。また、蓄熱体自体に外気を通過させることが可能な通気路を具えると、外気との接触面積を増加させることができるため、蓄熱体の内部から均一的に熱を取り出すことができ、熱効率を高めることができる。更に、蓄熱体の熱を外部に漏らさないように蓄熱体と外部とを遮断するための断熱材を具えることが好ましい。特に、蓄熱体の外周を囲むように断熱材を配置すると、断熱効果を高めることができる。断熱材としては、例えば、シリカ・アルミナ系断熱材などが挙げられる。断熱材を具える場合、断熱材で囲まれる空間は、外気が蓄熱体と接触可能な空間、即ち、通風路となる。上記発熱体、蓄熱体、及び断熱材は、いずれも公知のものを使用してもよい。また、本発明蓄熱暖房器は、ファンなどの気体送出手段を具えて、温風の送り出しを強制的に行う構成としてもよいし、自然対流により温風の送り出しを行う構成としてもよい。その他、本発明蓄熱暖房器は、吹出口から吹き出す温風の温度調整機構を具えることが好ましい。具体的には、例えば、蓄熱体に接触させる外気の量と、蓄熱体に接触させずそのまま吹出口に送る外気の量との割合を調節可能な構成や、温められた高温の気体を通風路から送り出す量を調節可能な構成が挙げられる。このような調整機構は、例えば、バイメタルから構成されるものが挙げられる。
【００１４】
そして、本発明では、上記通風路に存在する気体を加熱する補助発熱体を具える。即ち、本発明において補助発熱体は、蓄熱体に接触せずそのまま吹出口に送られる外気(以下、外気Aと呼ぶ)を加熱しない個所に配置される。この構成により、蓄熱体と補助発熱体とを併用した加熱を行う場合であっても、これらの加熱により外気Aが加熱されることが無いため、通風路を出た高温の気体に外気Aを混合させることで、吹出口から吹き出す温風の温度調節が可能となる。従って、本発明では、気体Aを温度調節に用いることができる。補助発熱体としては、通電により発熱する電気ヒータなどが挙げられる。特に、補助発熱体は、高温の蓄熱体の近くに配置されることから、蓄熱体からの熱に耐え得るような耐熱性に優れるものが好ましい。具体的には、ニッケル合金からなるシーズヒータなどが挙げられる。公知のものを使用してもよい。
【００１５】
補助発熱体の配置位置は、通風路内であればよいが、取入口から取り込んだ外気の温度を効果的に上昇させるために、通風路の取入口側に具えることが好ましい。
【００１６】
また、蓄熱体と補助発熱体との間には、仕切用のガイドを具えてもよい。本発明蓄熱暖房器は、蓄熱体などの構成部材を本体ケース内に収納した状態で利用することが考えられる。このとき、本発明蓄熱暖房器の施工手順として、補助発熱体が取り付けられた本体ケースを設置した後、この本体ケース内に蓄熱体を設置することが挙げられる。この手順において本体ケース内に蓄熱体を設置する際、本体ケースに取り付けた補助発熱体に蓄熱体が接触して補助発熱体が損傷する恐れがある。そこで、施工の際に生じ得る補助発熱体の損傷を防止するべく、蓄熱体と補助発熱体との間に仕切用のガイドを配置することが好ましい。このガイドは、通風路内を通過する気体が蓄熱体及び補助発熱体の双方に接触できるように、通気可能な形状とすることが好ましい。例えば、ガイドとして、メッシュ板や複数の孔を有する板材などが挙げられる。また、このガイドは、通風路内に配置されることから、高温に曝される恐れがあるため、耐熱性に優れるステンレスなどから形成されるものが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００１８】
図1は、本発明蓄熱暖房器の概略構成図である。本例に示す蓄熱暖房器1は、電気ヒータ2と、電気ヒータ2にて加熱されて蓄熱可能な蓄熱レンガ3と、蓄熱レンガ3の外周を取り囲むように配置される断熱材4とを具える。この蓄熱暖房器1は、蓄熱レンガ3と断熱材4間に通風路5を形成し、取入口6からファン7によって外気をこの通風路5に送り、外気が通風路5を通過する際、電気ヒータ2によって加熱した蓄熱レンガ3に接触させて熱交換を行うことで外気を温めて熱風とし、通風路5から出た熱風を強制的に吹出口8から吹き出す。このとき、熱風をそのまま吹き出させると、温度が高過ぎる恐れがある。そこで、蓄熱暖房器1は、熱風と、蓄熱レンガ3に接触させずそのまま吹出口8側に送る外気とを吹出口8付近で混合させて適切な温度の温風とするべく、温度調節機構9を具える。本例に示す温度調節機構9は、通風路5に送る外気の量と、通風路5を通過させずそのまま吹出口8側に送る外気の量との割合を調節可能なものであり、調節機構9の開閉により、通風路5を経た熱風と、蓄熱レンガ3にて温められていない低温の外気との混合割合を制御して、混合気体を適切な温度に調節する。そして、本発明の特徴とするところは、蓄熱レンガ3に加えて、外気を温める補助発熱体として生焚ヒータ10を通風路5内に具える点にある。以下、この点を中心に説明する。
【００１９】
通風路5内には、蓄熱レンガ3に接触して温められる気体、或いは温められた気体が存在する。しかし、蓄熱レンガ3の蓄熱量不足により、これらの気体を適切な温度に温められない場合がある。このような場合、通風路5内に具える生焚ヒータ10により、通風路5内を通過する気体を蓄熱レンガ3と合わせて加熱する。この構成により、蓄熱レンガ3及び生焚ヒータ10の双方により温められた気体は、通風路5を経由せずに吹出口8近傍に送られてきた外気と通風路5を出た吹出口8近傍にて混合されて吹出口8から吹き出す。即ち、蓄熱暖房器1では、温度調節機構9により外気の割合を調節することで、通風路5を通過して温められた気体を適切な温度の温風に制御することができる。
【００２０】
図1に示す蓄熱暖房器1では、蓄熱レンガ3自体にも通気可能であるように通気路3aを設け、外気が蓄熱レンガ3に接触可能な面積を増大しており、効率よく熱交換が行うことができる構成としている。また、蓄熱レンガ3は、一定の温度(例えば、700℃程度)に上昇するまで電気ヒータ2の通電が行われて蓄熱し、この熱を放出して通風路5を通過する外気を温める。このとき、温度調節機構9により、外気の温度に応じて、通風路5に送る外気と吹出口8側にそのまま送る外気との割合を調節し、温風の温度制御が可能な構成としている。
【００２１】
＜試験例＞
上記実施例1に示す蓄熱暖房器と、図4に示す従来の蓄熱暖房器とをそれぞれ複数作製し、蓄熱レンガと生焚ヒータ(従来の蓄熱暖房器では補助ヒータ、以下同様とする)とを併用した際、吹出口から吹き出される温風の温度を測定してみた。
【００２２】
試験で用いた蓄熱暖房器はいずれも、電気ヒータ及び生焚ヒータの双方ともインコロイ(登録商標)シーズヒータを用いた。また、いずれの蓄熱暖房器においても、電気ヒータ及び生焚ヒータは、それぞれが同一の出力容量のものを用いた。蓄熱レンガは主成分が酸化鉄からなるもの、断熱材はシリカ・アルミナ系のものを用いた。温度調節機構9としてバイメタルからなるダンパを具え、外気の温度に応じてバイメタルの変位量を変化させることで、通風路に送る外気と吹出口側にそのまま送る外気との割合を調節する構成とした。また、いずれの蓄熱熱暖房器も同様の寸法で作製し、試験に用いた外気の温度、蓄熱レンガの蓄熱量、生焚ヒータの加熱時間などの熱条件を同様にして行った。
【００２３】
まず、全ての蓄熱暖房器において、外気の加熱手段として蓄熱レンガのみを用いた際に吹出口から吹き出される気体の温度を測定した。すると、実施例1に示す蓄熱暖房器及び従来の蓄熱暖房器のいずれも100℃程度であり、差はほとんどみられなかった。次に、全ての蓄熱暖房器において、蓄熱レンガと生焚ヒータとの双方を用いた際に吹出口から吹き出される気体の温度を測定した。その結果、従来の蓄熱暖房器では、300℃程度と高温であったのに対し、実施例1の蓄熱暖房器では、100〜150℃程度であった。このことから、本発明は、生焚ヒータを用いた際でも、温風の温度制御が可能であることがわかる。
【実施例２】
【００２４】
上記実施例1の構成に加えて、更に、蓄熱レンガと生焚ヒータ間には、仕切用ガイドを設けてもよい。図2は、図1に示す本発明蓄熱暖房器に仕切用ガイドを具える例を示す概略構成図である。同一符号は同一物を示す。本例に示す蓄熱暖房器20は、基本的構成は上記実施例1に示す蓄熱暖房器1と同様であり、異なる点は、蓄熱レンガ3と断熱材4間に形成される通風路に生焚ヒータ10を配置し、更に、蓄熱レンガ3と生焚ヒータ10間に仕切用ガイド11を具える点にある。本例において仕切用ガイド11は、取入口6から取り込まれた外気が蓄熱レンガ3及び生焚ヒータ10の双方に接触できるように通気可能で、かつ耐熱性に優れるステンレス製のメッシュ板を用いた。このような仕切用ガイド11を設けることで、予め設置した本体ケース(図示せず)内に蓄熱レンガ3を配置する際、本体ケースに取り付けた生焚ヒータ10に蓄熱レンガ3が接触して損傷するのを防止することができる。
【実施例３】
【００２５】
上記実施例1、2では、ファンを用いて温風を強制的に放出するタイプのものを説明したが、本発明は、ファンを具えず温風を自然対流により放出するタイプのものでもよい。図3は、自然放出タイプの本発明蓄熱暖房器を示す概略構成図である。同一符号は、同一物を示す。本例に示す蓄熱暖房器30は、基本的構成は実施例1に示す蓄熱暖房器1と同様である。即ち、電気ヒータ2と、電気ヒータ2にて加熱されて蓄熱可能な蓄熱レンガ3と、蓄熱レンガ3の外周に配置される断熱材4と、断熱材4で囲まれた空間で対向する蓄熱レンガ3間に形成される通風路5と、外気を取り込む取入口6と、蓄熱レンガ3により温められた気体と取入口6からそのまま送り出される外気とが混合された温風が吹き出される吹出口8とを具える。また、蓄熱レンガ3にて温められた熱風の吹出口8側に送る量を調節するための温度調節機構9とを具える。そして、この蓄熱暖房器30も、通風路5内に生焚ヒータ10を具える。
【００２６】
蓄熱暖房器30に具える生焚ヒータ10は、通風路5を通過する気体のみを加熱し、通風路5を経由しない外気を加熱することがないため、この外気を温度調節に用いることができる。従って、本例に示す蓄熱暖房器30も上記実施例1、2と同様に、蓄熱レンガ3に加えて生焚ヒータ10を用いた場合であっても、吹出口8から吹き出される温風の温度制御を行うことができる。
【００２７】
なお、蓄熱レンガ3の外周を取り囲む断熱材4において、蓄熱レンガ3により温められた気体を放出する側(図3では上方側)に温度調節機構9としてバイメタルからなるダンパを配置している。このダンパは、外気の温度に応じて図3において上下に変位することで、蓄熱レンガ3や生焚ヒータ10により温められた熱風の吹出口8側に放出する量を制御する。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明蓄熱暖房器は、蓄熱体に加えて別途加熱手段を具えて、これらによって外気の加熱を行う際などの使用に適している。このとき、温度調節が可能であり、より快適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明蓄熱暖房器の概略構成図である。
【図２】本発明蓄熱暖房器の概略構成図であって、更に仕切用ガイドを具える例を示す。
【図３】本発明蓄熱暖房器の概略構成図であって、自然放出タイプの例を示す。
【図４】従来の蓄熱暖房器の概略構成図である。
【符号の説明】
【００３０】
1、20、30  蓄熱暖房器  2  電気ヒータ  3  蓄熱レンガ  4  断熱材
5  通風路  6  取入口  7  ファン  8  吹出口  9  温度調節機構
10  生焚ヒータ  11  仕切用ガイド
100  蓄熱暖房器  101  電気ヒータ  102  蓄熱レンガ  103  断熱材
104  通風路  105  取入口  106  ファン  107  吹出口  108  ダンパ
109  補助ヒータ
【図１】
2005024213.tif 000003
【図２】
2005024213.tif 000004
【図３】
2005024213.tif 000005
【図４】
2005024213.tif 000006