(57)【要約】【課題】従来の遠赤外線ヒータとして、板状体の発熱体からなるヒータを用いる暖房器は公知であり、この発熱体の形状として、発熱効率を高めるために近年プリント印刷による線状回路を設けて遠赤外線の発生を多くする工夫もなされており、それなりに効率を上げることに成功しているが、従来の対象は特定範囲の波長から成る遠赤外線をどのようにして発生させるかという視点から開発されることが多かったために、周囲の温度を暖めるのにある程度の時間を要していた。【解決の手段】本発明の暖房器は従来の遠赤外線を発熱する第１暖房部に、更にカーボンランプ又はハロゲンランプを取り付けた第２暖房部を設けることによって、短い時間内に周囲の温度を暖かくできるようにしたものであるが、カーボンランプの場合は、内芯にカーボン繊維を用いるために柔らかな暖かさを周囲に放射でき、ハロゲンランプは近赤外線を放射できる暖房器である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
背面に背面板を設け、且つ前面に開口部を有する方形箱形をした暖房機器本体と、該本体のケーシング内に遠赤外線を輻射する第１暖房部と並列に位置するカーボンランプからなる第2暖房部とを有してなることを特徴とする遠近赤外線即暖暖房機。
【請求項２】
前記第1暖房部は、遠赤外線放熱板と平面発熱体と押さえ板とから構成され、このうち遠赤外線放熱板は、放射板表面に遠赤外線放射体を発生する放熱板であり、前記平面発熱体は、ヒーター部を前・後部からなる２枚の板上体で挟持して一体成型した発熱体であり、さらに該後部板上体と前記押さえ板との間には、断熱材を少なくとも２枚以上挟持して押さえ板の反りを制御することを特徴とする請求項１記載の遠近赤外線即暖暖房機。
【請求項３】
前記平面発熱体は、前記放熱板方向に４０ｇ／ｃｍ２以上の圧力で押しつけることによって熱伝導率を上げることを特徴とする請求項１記載の遠近赤外線即暖暖房機。
【請求項４】
前記第2暖房部は、内芯材としてカーボン繊維を有するカーボンランプを用いていることを特徴とする請求項１記載の遠近赤外線即暖暖房機。
【請求項５】
前記第2暖房部は、ハロゲンランプを用いていることを特徴とする請求項１記載の遠近赤外線即暖暖房機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、即暖タイプの暖房器具に関し、更に詳しくは、従来の遠赤外線を輻射する暖房器具の特徴を活かしつつ、カーボンランプの柔らかな暖かさ又はハロゲンランプの熱さを利用出来る遠近赤外線即暖暖房器を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の遠赤外線暖房器に使用する面状放射体としては、セラミックをプラズマ溶射によって面状にコートした遠赤外線ヒータが知られ、このうち特公平５−６１７５４号「遠赤外線ヒーター」は、面状の耐熱絶縁性支持体と、この支持体表面に固着した発熱体表面上に白アルミナを50〜100μmの厚みにプラズマ溶射してなる放熱体とからなり、６μmの波長を境にして、短波長側の遠赤外線の放射強度が低く長波長側において遠赤外線の放射強度が高い放射特性を有することを特徴とする遠赤外線ヒータが開示され、この遠赤外線ヒータを用いてサウナの熱源や足温器、暖房機器、医療機器に使用されることを示している。
【０００３】
遠赤外線を利用した製品として、特開昭６１−１５０２０号「遠赤外線暖房装置」は、湾曲凹凸面を多数連続成形した強化ロールガラス製の放熱ガラス板の裏面に、銀とアルミの合金粉をプリント配線状に溶着して線状発熱体を形成すると共に、該線状発熱体に通電して放熱ガラス板の表面温度を１５０〜１７０℃に設定し、放熱ガラス板に遠赤外線を発生せしめるようにしたことを特徴とする遠赤外線暖房装置を開示している。
【０００４】
さらに特許公報第２９８７３５４号は、背面に背面板を設け、且つ前面に開口部を有する方形箱形をしたケーシングの前面側両側面部に、該ケーシングの開口部より少なく形成され、且つ表面前面に小凹部を多数連続して設けると共に、裏面前面を平面部とした耐熱強化ガラス板の裏面の両側面部を固着し、且つ該放熱ガラス板の裏面の平面部に、アルミニウム、銅、鉄等よりなる合金粉をプリント配線状に溶着して線状発熱体を設ける一方、該線上発熱体上にエナメル塗料を塗布して被覆層を形成した遠赤外線暖房装置において、前記放熱ガラス板は、その両側部をケーシングの前面側両側部において内方へそれぞれ折曲して凸設された取付片に固着されると共に、前記放熱ガラス板の裏面側に、加熱空気の滞留と浮遊粒子に遠赤外線放射特性を保有せしめる機能を備えた隙間部を有してアルミニウムより成る反射板が前記ケーシングに固定され、前記反射板は、ケーシングに固着していない放熱ガラス板の上・下面部において、開口側端縁部近くまで外側へ拡開した延長片を連接したことを特徴とする遠赤外線暖房装置を開示している。
【０００５】
しかしながら、上述のように従来の遠赤外線ヒータとして、板状体の発熱体からなるヒータを用いる暖房器は公知であるが、この板状体素材として耐熱性の強化ガラスやセラミック部材を用いる場合には、素材特性から衝撃に弱いという性質を有していた。
【０００６】
また発熱体の形状としても、発熱効率を高めるために近年プリント印刷による線状回路を設けて遠赤外線の発生を多くする工夫もなされており、それなりに効率を上げることに成功しているが、従来の対象は特定範囲の波長から成る遠赤外線をどのようにして発生させるかという視点から開発されることが多かった。
【０００７】
また上記線状回路から発生した発熱量が中心部において高いため、従来の遠赤外線放熱板では平板状の押さえ板では反りを防止できないために、押さえ板に円環状のビード加工をした押さえ板を用いることは特開２００２−９８３４３号に開示されているが、この押さえ板では円環状のビード加工を必須とするために、金型自体及び押さえ板製造にコストがかかるという問題があった。
【特許文献１】特公平５−６１７５４号
【特許文献２】特開昭６１−１５０２０号
【特許文献３】特許公報第２９８７３５４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように従来の遠赤外線暖房器は、いずれも板状体の発熱板を使用することによって発熱効率を高めることに開発の主力が成されていたため、スイッチを入れてから暖房器自体が暖めるのにどのくらいの時間がかかるか、また、少ない電力で輻射するという省エネルギーの面からの考慮はなされていなかった。
【０００９】
一方で、カーボンランプは、ハロゲンヒータがスイッチを入れることによって直ぐに熱い熱量を発して周囲を暖める機能を有するに対して、柔らかな暖かさを発しながら即暖できる機能を有していたが、室内用の暖房器具としての用途は少なかった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は係る課題を解決するために鋭意研究したところ、従来の遠赤外線暖房器の特徴を活かしながら、カーボンランプ又はハロゲンランプの即暖機能を利用できる新規な遠近赤外線即暖暖房機を提供することができた。
【００１１】
すなわち本発明の第一は、背面に背面板を設け、且つ前面に開口部を有する方形箱形をした暖房機器本体と、該本体のケーシング内に遠赤外線を輻射する第１暖房部と並列に位置するカーボンランプからなる第2暖房部とを有してなることを特徴とする遠近赤外線即暖暖房機である。
【００１２】
本発明の第二は、前記第1暖房部は、遠赤外線放熱板と平面発熱体と押さえ板とから構成され、このうち遠赤外線放熱板は、放射板表面に遠赤外線放射体を発生する放熱板であり、前記平面発熱体は、ヒーター部を前・後部からなる２枚の板上体で挟持して一体成型した発熱体であり、さらに該後部板上体と前記押さえ板との間には、断熱材を少なくとも２枚以上挟持して押さえ板の反りを制御することを特徴とする請求項１記載の遠近赤外線即暖暖房機である。
【００１３】
本発明の第三は、前記平面発熱体は、前記放熱板方向に４０ｇ／ｃｍ２以上の圧力で押しつけることによって熱伝導率を上げることを特徴とする請求項１記載の遠近赤外線即暖暖房機である。
【００１４】
本発明の第四は、前記第２暖房部は、内芯材としてカーボン繊維を有するカーボンランプを用いていることを特徴とする請求項１記載の遠近赤外線即暖暖房機である。
【００１５】
本発明の第五は、前記第2暖房部は、ハロゲンランプを用いていることを特徴とする請求項１記載の遠近赤外線即暖暖房機である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の遠近赤外線即暖暖房機は、スイッチを入れると先ず第２暖房部であるカーボンランプ又はハロゲンランプの方が先に暖まり、次いで第１暖房部の発熱体が遠赤外線放射板を暖めて輻射を行うために、従来暖房具に比べ早く周囲を暖める効果を早く得ることができる。
【００１７】
また前記暖房器は、第１暖房部、第２暖房部、或いはこれらの両者を同時に作動させることができるために、暖房環境に合わせて温度調整を行えばよいために省エネルギー上、経済効果は大きいものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明の実施の一例を示す暖房器の正面図である。この暖房器は、暖房器本体１の中に開口型のケーシング２を設け、該ケーシング内部に遠赤外線を輻射する第１暖房部とカーボンランプ又はハロゲンランプからの熱を放射する第２暖房部とを有するものである。
【００１９】
前記第１暖房部は、放熱板１３の背部に、発熱体１８、図示しないが第１の断熱材、第２の断熱材、押さえ板と重ねられた状態で組み合わされるものである。
【００２０】
この場合、ケーシング２に嵌合してネジ固着する縦２５ｃｍ、横４０ｃｍの放熱板１３は、素材としてアルミニウム材や鋼材を用い、その表面に遠赤外線を発生するセラミックパウダーをコーテイングしている。
【００２１】
さらに放熱板９の表面の一部に、前記遠赤外線を発生するセラミックパウダーに代えて、マイナスイオンを発生するファインセラミックを塗布したマイナスイオン発生部を、任意の箇所に設けることも可能である。
【００２２】
この場合、前記マイナスイオン発生部においては、ファインセラミック素材を前記放熱板の一面あるいは両面に施し、本考案では、このファインセラミックとしてゾルゲムプロセス(SOL-Gel Process)によって精製された高純度な完全無機質であり、高温でも安定し変色しない半永久的な顔料を用いたセラミカ（商品名）を用いる事ができるが、マイナスイオンを発生できるセラミックであればこれに限定されるものではない。
【００２３】
上記セラミカに替わる素材として、本考案では遠赤外線高放射アルミ機能材である「スーパーレイ（商標名）」を用いることも可能であるが、このスーパーレイは、基材がアルミニウムであるため、軽くて割れにくく耐久性に優れた素材であり、成形加工の自由度が大きく、プレス加工による曲面、折り曲げ等の性能が良い素材である。
【００２４】
次いで、前記放熱板９に接触させる縦２２ｃｍ、横３８ｃｍの発熱板（図示せず）は、図３に示されるようにステンレス箔の発熱体１８を、縦２５ｃｍ、横４０ｃｍの人工マイカ製の後部板状体１７と、同様に製造した図示しないが前部板状体との間に挟持してを一体成形したものであり、この発熱部１５には、電源と接続する密状の線状回路１２を設けている。
【００２５】
この発熱体１８は、人工マイカ製の板状体とステンレス箔のヒーターエレメントを一体成型して作成したフレキシブル平面発熱体であり、ステンレス箔と人工マイカ製の板状体との密着性を向上させた特別仕様材で、超薄型で軽量なため取り扱いが簡単で場所をとらない。
【００２６】
またステンレス箔のヒーターエレメントは、面状のため温度分布の均一性に富み、さらに０．１ｍｍ（１００μｍ）前後の超薄型タイプのため熱応答性に優れており、省エネルギー化を図れるものである。
【００２７】
この発熱体は、−２００℃以下の極低温でもフレキシブル性を失わず、４００℃以上の高温でも非溶解性、難燃性の特性を併せて有し、２７０℃一定でも長時間の使用が可能な特性を有しているが、中心部と周辺部とでは放熱板の素材にもよるが相当温度差が生ずる。
【００２８】
次いで、前記発熱体１８（特に後部板状体１７）と押さえ板との間には、縦３０ｃｍ、横４０ｃｍのセラミックウールからなる第１断熱材（図示せず）を挟む他に、例えば縦１０ｃｍ、横２０ｃｍ、厚み１２ｍｍのセラミックウールからなる第２断熱材（図示せず）を重ねて、厚みが半分以上縮小するように圧縮すると尚好ましい。
【００２９】
この理由として、通常前記発熱体１８から放射された熱は、第１断熱材（図示せず）を通過して押さえ板（図示せず）に伝熱し、その熱によって平板上或いは凸状形状である押さえ板は弓状に曲がってしまうのが、第１断熱材と押さえ板との間に第２断熱材を挟むことにとって隙間の生じを防ぎ、発熱体１８から押さえ板への伝熱が少なくなることに起因し、これによって押さえ板自体を縦２５ｃｍ、横４０ｃｍの平面体となすことができた。
【００３０】
本発明は第1暖房部において、前記マイナスイオンを発生するほかに遠赤外線と近赤外線とを同一の放熱板１３の遠赤外線放射部（図示せず）から発生させることも可能である。
【００３１】
この発生にためのメカニズムとして発熱体１８の内部に、電源と接続する密状の線状回路１６から成る発熱体１８を設けているほか、上部電源端子部１４には１７０Ｗの電流が、下部電源端子部１５には４５０Ｗの電流が流れるように成っている。
【００３２】
そして上記密状の線状回路１６として、図３に示されるように形状として線状にパターン印刷を行うが、一例として、中心部周辺では０．６〜０．８ｗ／ｃｍ２のワット密度になるように印刷し、他の範囲は０．３〜０．６ｗ／ｃｍ２の密度で印刷したものに電流を流すと、放熱板の中心部から熱を発生し始め、それに伴って放熱板表面のセラミックパウダーに伝熱して近赤外線が最初に発生して即暖房が可能となり、次いで順次中心部から徐々に周辺に暖められて遠赤外線を発生するが、パターン印刷によって種々変更可能である。
【００３３】
さらに放熱板１３の表面の一部に、前記遠赤外線を発生するセラミックパウダーに代えて、マイナスイオンを発生するファインセラミックを塗布したマイナスイオン発生部を設けた場合には、ファインセラックのコーティング部にも伝熱してマイナスイオンや波動を発生するようになっている。
【００３４】
放熱板の表面温度が２１０〜２５０℃の高温になったら、自動的に制御器（図示せず）が作動して上部電源端子部１０に接続する１５０Ｗのスイッチを切って、３５０Ｗのみを流して省エネルギー化を計っている他、前記放熱板の表面温度が２１０〜２５０℃の高温となっているため通常この暖房器１台で６〜８畳の広さの室内を均一に暖めることができるようになった。
【００３５】
放熱板１３表面に塗布するセラミックパウダーとして、赤外線を発生するＺｒＯ２、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３の少なくとも１種以上のセラミックを有機材と混合したコーティング材を塗布して用いたが、放熱板９に直接コーティングできるものであれば上記コーティング材以外のものも使用できる。
【００３６】
本発明の他の特徴は、カーボンランプやハロゲンランプからなる第2暖房部を設けたことにあり、これらのランプは、第1暖房部の下部に設定されるが、ランプ両端が取り付け具に嵌合されて固定されるように設計されている。
【００３７】
このうちカーボンランプは、内芯にカーボン繊維（植物繊維或いは鉱物性繊維からなる）を用いているためにスイッチを入れると直ぐに暖まる性質を有し、暖かい光を発するためにハロゲンランプのような熱いというような感覚は無い。
【００３８】
以下実施例をもって本考案の詳細を以下に述べるが、本考案の範囲はこれらに限定されるものではない。
【実施例１】
【００３９】
図３に示す縦２５ｃｍ、横４０ｃｍ、厚さ１．２ｍ／ｍのアルミニウム製放熱板１３の裏面に接触する発熱体１８は、別途アルミニウム製板を用いて、回路をパターン印刷で印刷してエッチング処理を行い、平均０．３〜０．５ｗ／ｃｍ２の線状回路１２から成る発熱部１５を製作し、この場合、発熱部１５の中心箇所（直径約１０ｃｍ）の線状回路を０．６〜０．８ｗ／ｃｍ２  になるようにし、その他の箇所は０．３〜０．６ｗ／ｃｍ２のパタ−ン印刷した発熱体１８を上部電源端子部１４と下部電源端子部１５とを双方向から取り付けた。
【００４０】
一方、上記発熱体１８に対応する放熱板１３の表面には、赤外線を発生するＺｒＯ２、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３の少なくとも１種からなるセラミックパウダーのうち、ＺｒＯ２を有機材と混合したコーティング材として予め作成しておき、このコーティング剤を約８μｍの厚みに均一に塗布して常温乾燥や低温乾燥して得た遠赤外線放射部（図示せず）を設け、発熱部１５の伝熱を受けて遠赤外線放射部１６から遠・近赤外線が両方発生することができるが、特に上記発熱部１５の中心箇所がら早く暖められて近赤外線を発生し、次いで周囲の箇所が暖められながら遠赤外線を発生する構造となっている。
【００４１】
さらに上記赤外線放射部上部にも、放熱板１３裏面と同様にセラミカからなるファインセラミックコーティングをしたイオン発生部（図示せず）を設け、発熱部１５からの伝熱を受けてマイナスイオンと波動を外部に発生するようにしている。
【００４２】
次いで上記の放熱体１３を、図１に示す本体のケーシング枠に取り付けて固着し、温度切替スイッチ４と連動せしめて第1暖房部としたが、さらにケーシング上部枠体３にもファインセラミックであるセラミカを塗布したイオン発生部（図示せず）を設けて、この部分からもマイナスイオンと波動を発生させるようにした。
【００４３】
次いで第2暖房部Ｂにおいて、カーボンランプ６を左右の取り付け具に嵌合固定したが、この取り付け具は、前記切り替えスイッチと繋がっており、スイッチを入れると先ずこの第2暖房部が暖められるようになっている。
【００４４】
図４は、第1暖房部における温度変化と第1及び第2暖房部とを同時に加温した時の温度変化を示す説明図であるが、図面からも第2暖房部を加熱したものが早く温度が上がることが確認されている。
【００４５】
なお上記放熱板１３は上記暖房具以外にも、サウナ用熱源、足温器、医療機器に応用できるものである。
【実施例２】
【００４６】
実施例１と同様な大きさの縦２５ｃｍ、横４０ｃｍ、厚さ１．２ｍ／ｍのアルミニウム製機能材であるスーパーレイ（商標名）を放熱板１３として用い、実施例１に記載する平均０．３〜０．５ｗ／ｃｍ２の線状回路１６から成る発熱体１８を前記放熱板の裏面に上部電源端子部１４と下部電源端子部１５とを双方向から取り付けた。
【００４７】
本実施例では、マイナスイオン発生部は、ケーシング上部枠体３にファインセラミックであるセラミカを塗布したイオン発生部（図示せず）を設けて第1暖房部とし、この部分からマイナスイオンと波動を発生させるようにしているが、実施例１と同様に放熱板の上部にセラミカを塗布してマイナスイオンを発生することも当然可能である。
【００４８】
次いで第2暖房部Ｂにおいて、カーボンランプ６を左右の取り付け具に嵌合固定したが、この取り付け具は、前記切り替えスイッチと繋がっており、スイッチを入れると先ずこの第2暖房部が暖められるようになっている。
【００４９】
本実施例にかかる放熱板１３も、実施例１と同様に上記暖房具以外にもサウナ用熱源、足温器、医療機器に応用できるものである。
【実施例３】
【００５０】
実施例１示す縦２５ｃｍ、横４０ｃｍ、厚さ１．２ｍ／ｍのアルミニウム製放熱板１３と接触する発熱体１８は、厚さ０．１ｍｍ（１００μｍ）のステンレス箔の両面に接合したフレキシブル面状体に線状回路を設けた平面発熱体であって、該発熱体をアルミニウム性の放熱板の裏面に上部電源端子部１４と下部電源端子部１５とを双方向から取り付けた。
【００５１】
本実施例でも、実施例１及び実施例２と同様にマイナスイオン発生部は、放熱板上部とケーシング上部枠体３とにファインセラミックであるセラミカを塗布したイオン発生部を設けた第1暖房部として、この部分からマイナスイオンと波動を発生させるようにしたところ、実施例１及び実施例２とほぼ同じ効果を得ることが出来た。
【００５２】
次いで第2暖房部Ｂにおいて、カーボンランプ６を左右の取り付け具に嵌合固定したが、この取り付け具は、前記切り替えスイッチと繋がっており、スイッチを入れると先ずこの第2暖房部が暖められるようになっている。
【実施例４】
【００５３】
実施例１に示す第１暖房部を用い、更に第２暖房部Ｂにおいて、カーボンランプ６に変えてハロゲンランプを左右の取り付け具に嵌合固定したが、この取り付け具は、前記切り替えスイッチと繋がっており、スイッチを入れると先ずこの第2暖房部が暖められるようになっている。
【００５４】
このハロゲンランプは、前記のカーボンランプに比較すると熱量が多く周囲を熱い幹事で暖め、近赤外線を放射する性質を有するもので、本実施例の装置も遠近赤外線暖房器として実施例１〜実施例３に示す装置と同等の効力を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の暖房具であるストーブの正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’断面図である。
【図３】本発明に係る発熱放射体の分解説明図である。
【図４】本発明の暖房具を使用した場合の温度変化を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
Ａ・・・・第1暖房部
Ｂ・・・・第2暖房部
１・・・・暖房器本体
２・・・・ケーシング
３・・・・ケーシングの上部枠体
４・・・・温度切替スイッチ
５・・・・ラベル表示板
６・・・・カーボンランプ（ハロゲンランプ）
７・・・・車輪
８・・・・車輪保持具
９・・・・前部本体部
１０・・・後部本体部
１１・・・本体部支持台
１２・・・防止板
１３・・・放熱板
１４・・・上部電源端子部
１５・・・下部電源端子部
１６・・・線状回路
１７・・・後部板状体
１８・・・発熱体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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