JP2000291966A - 暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 周囲の環境温度に応じて使用者が任意に温度
調節できる暖房装置を提供する。 【解決手段】 熱源１と、熱源１の熱を受熱し、熱媒と
熱交換する熱交換手段１０と、前記熱交換手段１０で熱
交換した熱媒を熱媒循環経路１５内に強制的に循環させ
る熱媒強制循環手段１４と、循環する熱媒の熱を放熱す
る放熱手段１６とから構成され、前記熱交換手段１０は
金属等の高熱伝導性材料からなる第一の熱媒通路１１
と、樹脂等の低熱伝導性材料からなる第二の熱媒通路１
２から成り、前記第二の熱媒通路１２を前記第一の熱媒
通路１１の内面に沿って摺動自在に設けた暖房装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱媒を加熱して搬
送することにより、局所的な熱を広範囲に広げて利用す
る暖房装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、携帯用の暖房に用いる熱源と
して、ベンジン等の石油系燃料の燃焼熱を用いた懐炉が
よく知られている。また、使い捨て懐炉として、鉄など
の金属と酸化剤の化学反応を利用するものも広く普及し
ている。

【０００３】しかし、上記従来の懐炉は、発熱量が小さ
く局部的な加熱しかできないため、単一で身体全体を暖
めることは不可能であり、多数個を分散して身に着けな
ければ十分な暖房効果が得られないという欠点があるこ
とから、近年、発熱量の大きい燃焼熱により熱媒を温
め、搬送して広範囲を温める暖房装置が考えられてい
る。この種の暖房装置は、図８に示しているような構成
のものが一般的である。以下、その構成について説明す
る。

【０００４】図８において、８１はアルミニウムブロッ
ク等の金属から成る小型触媒バーナや小型炎暖房装置等
の燃焼手段であり、燃料噴射ノズル１０２、給気口１０
３、燃焼排ガス排出口１０４、着火手段１０５を備えて
いる。１０６は燃焼に必要なブタンやプロパン等の燃料
を貯える燃料タンクである。１０７は燃料タンク１０６
と燃料噴射ノズル１０２との間に設けたチューブ状の燃
料通路であり途中に開閉弁１０８を有する。１０９は圧
電素子であり前記着火手段と電気的につながっており、
この圧電素子１０９を叩くことによって着火手段１０５
で火花が形成されるようになっている。

【０００５】１１０は燃焼手段１０１の側面に取り付け
られた熱交換手段であり、燃焼手段１０１で発生した熱
を熱交換により内部に充填された水やアルコール等の熱
媒に伝達させるものである。１１１は電動ポンプ等の熱
媒強制循環手段であり前記熱交換手段１１０と熱媒循環
経路１１２を介して接続されており、熱媒が強制的に循
環されるようになっている。１１３は熱媒循環経路１１
２の一部を内包し熱媒循環経路１１２内の熱を外部に放
熱させる放熱手段である。また、１１４は熱媒強制循環
手段１１１を駆動させるためのバッテリーであり駆動ス
イッチ１１５を介して熱媒強制循環手段１１１と電気的
に接続されている。１１６は以上に述べた部品を内包す
る暖房装置の筐体であり、１１７は開閉弁１０８を開く
と同時に圧電素子１０９を叩き、駆動スイッチ１１５を
入れるための起動レバーである。

【０００６】以上の構成で、以下のように作動するもの
である。起動レバー１１７を矢印方向に引くと、開閉弁
１０８が開かれ、燃料タンク１０６内の燃料が燃料通路
１０７を介して燃料噴射ノズル１０２から噴射される。
この噴射された燃料が、給気口１０３から導入される燃
焼用空気を吸引し、混合気となり、燃焼手段１０１内に
送られる。

【０００７】この時、起動レバー１１７は圧電素子１０
９を叩くため、着火手段１０５で火花が形成され燃焼手
段１０１内の混合気は着火される。また燃焼手段１０１
内で燃焼した後の燃焼排ガスは燃焼排ガス排出口１０４
から排出される。また同時に起動レバー１１７は駆動ス
イッチ１１５を入れるため、バッテリー１１４内の電気
が熱媒強制循環手段１１１に供給され、熱媒強制循環手
段１１１は駆動し、熱媒が搬送される。搬送された熱媒
は熱交換手段１１０を通して燃焼手段１０１で発生した
熱を受熱し、熱媒循環経路１１２に送られる。熱媒循環
経路１１２に搬送された熱媒の熱は放熱手段１１３の表
面から外部へ放熱され、放熱手段１１３全体にわたる広
範囲の加熱が可能となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし前記従来の構成
のものは、発熱量を使用者が任意に調節する事ができな
いため、常に快適な温度で暖房することは困難である。

【０００９】本発明は上記の課題を解決するためのもの
で、周囲の環境温度に応じて使用者が任意に温度調節で
きる暖房装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、熱源と、熱源
の熱を受熱し、熱媒と熱交換する熱交換手段と、前記熱
交換手段で熱交換した熱媒を熱媒循環経路内に強制的に
循環させる熱媒強制循環手段と、循環する熱媒の熱を放
熱する放熱手段とを備え、熱交換手段の高熱伝導性材料
からなる第一の熱媒通路内面に沿って、低伝導性材料か
らなる第二の熱媒通路を摺動自在に設ける手段としたた
め、熱媒との熱交換面積を自由に変化させることによ
り、使用者の意志で任意に熱媒の温度を調節する事がで
きるものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は各請求項に記載した形態
と暖房装置とすることにより本発明の目的を達成するこ
とができる。

【００１２】すなわち、本発明の請求項１に記載の発明
は、熱源と、熱源の熱を受熱し、熱媒と熱交換する熱交
換手段と、前記熱交換手段で熱交換した熱媒を熱媒循環
経路内に強制的に循環させる熱媒強制循環手段と、循環
する熱媒の熱を放熱する放熱手段とを備え、前記熱交換
手段は金属等の高熱伝導性材料からなる第一の熱媒通路
と、樹脂等の低熱伝導性材料からなる第二の熱媒通路と
を具備し、前記第二の熱媒通路を前記第一の熱媒通路の
内面に沿って摺動自在に設けた暖房装置とすることによ
り、熱交換手段における熱媒との熱交換面積を自由に変
化させることができ、簡単な構成の熱媒温度調節機構を
実現できるものである。

【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明に加え、熱媒循環経路の途中に熱媒循環経路内の
圧力上昇を押さえるための圧力吸収手段を設けたもので
あり、前記第二の熱媒通路の摺動に伴う熱媒循環経路内
の圧力の変動を吸収することができ、圧力上昇による熱
媒漏れをなくし、熱媒循環の安定化を図ることができ
る。

【００１４】請求項３に記載の発明は、燃焼用の燃料を
噴射する燃料噴射ノズルと、前記燃料噴射ノズルに連通
する燃料通路を開閉するための開閉弁と、燃焼熱を受熱
する受熱部と、受熱部の温度を一定に保つ様に前記開閉
弁を開閉する温度制御手段とを備えた燃焼手段と、この
燃焼手段の燃焼部近傍の熱を受熱し熱媒と熱交換する第
一の熱交換手段と、前記受熱部近傍の熱を受熱し熱媒と
熱交換する第二の熱交換手段と、前記第一、第二の熱交
換手段で熱交換した熱媒を熱媒循環経路内に強制的に循
環させる熱媒強制循環手段と、循環する熱媒の熱を放熱
する放熱手段とを具備し、前記第二の熱交換手段は金属
等の高熱伝導性材料からなる第一の熱媒通路と、樹脂等
の低熱伝導性材料からなる第二の熱媒通路から成り、前
記第二の熱媒通路を前記第一の熱媒通路の内面に沿って
摺動自在に設けた暖房装置とすることにより、前記受熱
部近傍における熱交換量を自由に変化させ、前記温度制
御手段の動作温度を任意に調節する構成としているた
め、前記第二の熱交換手段における熱交換面積が小さく
ても、調節温度幅を大きくとることができ、機器のコン
パクト化を図ることができる。

【００１５】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の発明に加え、第一の熱交換手段と第二の熱交換手段を
連通する熱媒循環経路に、第一の熱交換手段と第二の熱
交換手段とを熱的に分離するための熱的分離手段を設け
たものであり、前記受熱部近傍の熱が熱媒循環経路を介
して前記第一の熱交換手段に奪われにくくなるため、前
記第二の熱交換手段による熱交換面積変化の影響を大き
くすることができ、温度調節幅をさらに一層大きく取る
ことができる。

【００１６】請求項５に記載の発明は、請求項１、２、
３、４のいずれか１項に記載の発明に加え、第一の熱媒
通路に樹脂等の低熱伝導材料から成る第三の熱媒通路を
液密に接続し、この第一及び第三の熱媒通路内面には磁
性体を有する第二の熱媒通路を設け、前記第一及び第三
の熱媒通路の外部には前記第二の熱媒通路を磁力によっ
て摺動させるための磁性体を有する摺動手段を備えたも
のであり、前記第二の熱媒通路は前記第一及び第三の熱
媒通路によって密封された構成となり、摺動部から外部
への熱媒漏れが起こることのない信頼性の高い暖房装置
を実現できるものである。

【００１７】請求項６に記載の発明は、請求項１、２、
３、４、５のいずれか１項に記載の発明に加え、熱源ま
たは燃焼手段の熱を高温側面に受熱して低温側面との温
度差で熱起電力を発生する熱電気変換手段を熱源と熱交
換手段との間または燃焼手段と第一の熱交換手段との間
に設け、熱媒強制循環手段は前記熱電気変換手段で発生
した熱起電力により駆動する構成としたものであり、バ
ッテリーを必要とせずに熱媒を循環させることができる
ため、軽量でランニングコストが安い暖房装置を実現で
きるものである。

【００１８】

【実施例】（実施例１）以下本発明の実施例１における
暖房装置について図１を用いて説明する。

【００１９】図１は、本実施例の暖房装置を、正面方向
から見た断面図である。１はアルミニウムブロック等の
金属材料から成る小型触媒バーナや小型炎燃焼装置等の
熱源であり、燃料噴射ノズル２、給気口３、燃焼排ガス
排出口４、着火手段５を備えている。６は燃焼に必要な
ブタンやプロパンあるいはこれらの混合等の燃料を貯え
る燃料タンクである。７は燃料タンク６と燃料噴射ノズ
ル２との間に設けたチューブ状の燃料通路であり途中に
開閉弁８を有する。９は圧電素子であり前記着火手段５
と電気的につながっており、この圧電素子９を叩くこと
によって着火手段５で火花が形成されるようになってい
る。

【００２０】１０は、熱源１で発生した熱を熱交換によ
り内部に充填された水やアルコール等の熱媒に伝達させ
るための熱交換手段であり、銅やアルミニウム、ステン
レス等の熱伝導性の高い金属材料からなる第一の熱媒通
路１１と樹脂等の熱伝導性の低い材料からなる第二の熱
媒通路１２とで構成されており、第一の熱媒通路１１は
熱源１の側面に取り付けられ、第二の熱媒通路１２は第
一の熱媒通路１１の内面に沿って矢印に示すように摺動
自在に取り付けられている。また、１３は前記第一の熱
媒通路１１と前記第二の熱媒通路１２との間を液密に保
つためのＯリング等のシール材である。１４は電動ポン
プ等の熱媒強制循環手段であり前記熱交換手段１０と熱
媒循環経路１５を介して接続されており、熱媒が強制的
に循環されるようになっている。１６は熱媒循環経路１
５の一部を内包し熱媒循環経路１５内の熱を外部に放熱
させる放熱手段である。

【００２１】また、１７は熱媒強制循環手段１４を駆動
させるためのバッテリーであり駆動スイッチ１８を介し
て熱媒強制循環手段１４と電気的に接続されている。１
９は以上に述べた部品を内包する暖房装置の筐体であ
り、２０は開閉弁８を開くと同時に圧電素子９を叩くた
めの起動レバーである。

【００２２】起動レバー２０を矢印Ａ方向に引くと、開
閉弁８が開かれ、燃料タンク６内の燃料が燃料通路７を
介して燃料噴射ノズル２から噴射される。この噴射され
た燃料が、給気口３から導入される燃焼用空気を吸引
し、混合気となり、熱源１内に送られる。この時、起動
レバー２０は圧電素子９を叩くため、着火手段５で火花
が形成され熱源１内の混合気は着火される。また熱源１
内で燃焼した後の燃焼排ガスは燃焼排ガス排出口４から
排出される。

【００２３】また同時に起動レバー２０は駆動スイッチ
１８を入れるため、バッテリー１７内の電気が熱媒強制
循環手段１４に供給され、熱媒強制循環手段１４は駆動
し、熱媒が搬送される。搬送された熱媒は熱交換手段１
０を通して熱源１で発生した熱を受熱し、熱媒循環経路
１５に送られる。熱媒循環経路１５に搬送された熱媒の
熱は放熱手段１６の表面から外部へ放熱され、放熱手段
１６全体にわたる広範囲の加熱が可能となる。また、第
二の熱媒通路１２を第一の熱媒通路１１に沿って摺動さ
せることにより、熱伝導性の高い第一の熱媒通路１１の
内面と熱媒との接触面積が変化し、熱媒への熱交換量が
変わる。従って、使用者は第二の熱媒通路１２を任意の
位置で止めることにより、熱媒の温度を好みの温度に調
節することが可能となる。

【００２４】このように、本実施例は熱交換手段１０に
おける熱媒との熱交換面積を自由に変化させることがで
き、簡単な構成の熱媒温度調節機構を実現できるもので
ある。 尚、本実施例では熱源１として小型触媒バーナ
や小型炎燃焼装置等の燃焼器を用いているが、例えば電
気式ヒータを用いたものであっても良い。

【００２５】（実施例２）本発明の実施例２における暖
房装置について図２を用いて説明する。

【００２６】図２は、本実施例の暖房装置を、正面方向
から見た断面図である。図２の１〜２０は実施例１と同
様の構成である。また、２１は熱媒循環経路１５の途中
に設けた圧力吸収手段であり、金属や樹脂等から成るベ
ローズで構成されている。

【００２７】起動レバー２０を矢印Ａ方向に引くと、開
閉弁８が開かれ、燃料タンク６内の燃料が燃料通路７を
介して燃料噴射ノズル２から噴射される。この噴射され
た燃料が、給気口３から導入される燃焼用空気を吸引
し、混合気となり、熱源１内に送られる。この時、起動
レバー２０は圧電素子９を叩くため、着火手段５で火花
が形成され熱源１内の混合気は着火される。また熱源１
内で燃焼した後の燃焼排ガスは燃焼排ガス排出口４から
排出される。また同時に起動レバー２０は駆動スイッチ
１８を入れるため、バッテリー１７内の電気が熱媒強制
循環手段１４に供給され、熱媒強制循環手段１４は駆動
し、熱媒が搬送される。

【００２８】搬送された熱媒は熱交換手段１０を通して
熱源１で発生した熱を受熱し、熱媒循環経路１５に送ら
れる。熱媒循環経路１５に搬送された熱媒の熱は放熱手
段１６の表面から外部へ放熱され、放熱手段１６の全体
にわたる広範囲の加熱が可能となる。また、第二の熱媒
通路１２を第一の熱媒通路１１に沿って摺動させること
により、熱伝導性の高い第一の熱媒通路１１の内面と熱
媒との接触面積が変化し、熱媒への熱交換量が変わる。
従って、使用者は第二の熱媒通路１２を任意の位置で止
めることにより、熱媒の温度を好みの温度に調節するこ
とが可能となる。また、このように前記第二の熱媒通路
１２を摺動させた場合、前記第一の熱媒通路１１の容積
が大きいほど熱媒循環経路１５の内圧が変動が大きくな
るが、ベローズで構成された圧力吸収手段２１が変形す
ることによりこの内圧の変動を吸収するため、安定した
熱媒循環が得られる。

【００２９】このように本実施例は、第二の熱媒通路１
２の摺動に伴う熱媒循環経路１５内の圧力の変動を吸収
することができ、圧力上昇による熱媒漏れをなくし、熱
媒循環の安定化を図ることができる。

【００３０】尚、本実施例では熱源１として小型触媒バ
ーナや小型炎燃焼装置等の燃焼器を用いているが、例え
ば電気式ヒータを用いたものであっても良い。また、圧
力吸収手段２１は、金属や樹脂等からなるベローズを用
いているが、例えば金属や樹脂等のダイヤフラムの様な
変形可能な構成のものであっても良い。

【００３１】（実施例３）本発明の実施例３における暖
房装置について図３及び図４を用いて説明する。

【００３２】図３は、本実施例の暖房装置を、正面方向
から見た断面図である。図３において１ａはアルミニウ
ムブロック等の金属材料から成る燃焼手段であるが、２
〜２０は実施例１と同様の構成である。また、２２は、
燃焼手段１で発生した熱を熱交換により内部に充填され
た水やアルコール等の熱倍に伝達させるための第一の熱
交換手段であり、銅やアルミニウム、ステンレス等の熱
伝導性の高い金属材料から構成され、燃焼手段１の側面
に取り付けられている。

【００３３】また、２３は前記燃料噴射ノズル２の近傍
の熱を熱交換により熱媒に伝達させるための第二の熱交
換手段であり、銅やアルミニウム、ステンレス等の熱伝
導性の高い金属材料からなる第一の熱媒通路１１と樹脂
等の熱伝導性の低い材料からなる第二の熱媒通路１２と
で構成されており、第一の熱媒通路１１は燃焼手段１の
燃料噴射ノズル２の近傍に取り付けられ、第二の熱媒通
路１２は第一の熱媒通路１１の内面に沿って摺動自在に
取り付けられている。この熱媒強制循環手段１４と前記
第一の熱交換手段２２と前記第二の熱交換手段２３とは
熱媒循環経路１５を介して接続されており、熱媒が強制
的に循環されるようになっている。２４は燃焼手段１に
設けた燃焼用触媒である。

【００３４】図４は図３における燃料噴射ノズル２の横
断面図である。２５は燃料通路７と燃料噴射口２６の間
に設けた開閉弁であり、燃料噴射ノズル２内に設けた開
閉座２７を押さえることにより、燃料の流れを止めるこ
とができる。２８は前記開閉弁２５に取り付けられた永
久磁石であり、２９は開閉弁２５を常に開閉座２７の方
向にふ勢するバネである。３０は、ある一定温度に達す
ると磁性を失う特性を持つ感温磁性体であり、燃焼手段
１の熱を受熱するように、燃料噴射ノズル２の筐体で構
成された金属製の受熱部３１に接合されている。これら
の感温磁性体３０とバネ２９と永久磁石２８と開閉弁２
５は温度制御手段３２を構成するものである。

【００３５】起動レバー２０を矢印Ａ方向に引くと、開
閉弁８が開かれ、燃料タンク６内の燃料が燃料通路７を
介して燃料噴射ノズル２から噴射される。この噴射され
た燃料が、給気口３から導入される燃焼用空気を吸引
し、混合気となり、燃焼手段１ａ内に送られる。この
時、起動レバー２０は圧電素子９を叩くため、着火手段
５で火花が形成され燃焼手段１ａ内の混合気は着火され
る。着火後、炎により燃焼用触媒２４が約２００℃以上
まで上昇すると炎がなくなり燃焼用触媒２４表面で触媒
燃焼が始まる。

【００３６】また燃焼手段１ａ内で燃焼した後の燃焼排
ガスは燃焼排ガス排出口４から排出される。また同時に
起動レバー２０は駆動スイッチ１８を入れるため、バッ
テリー１７内の電気が熱媒強制循環手段１４に供給さ
れ、熱媒強制循環手段１４は駆動し、熱媒が搬送され
る。搬送された熱媒は第二の熱交換手段２３、第一の熱
交換手段２２を通して燃焼手段１ａで発生した熱を受熱
し、熱媒循環経路１５に送られる。熱媒循環経路１５に
搬送された熱媒の熱は放熱手段１６の表面から外部へ放
熱され、放熱手段１６の全体にわたる広範囲の加熱が可
能となる。

【００３７】また、燃焼手段１ａの温度が上昇するに従
って、受熱部３１及び感温磁性体３０の温度も上昇し、
ある温度に達すると感温磁性体３０は磁性を失うため、
永久磁石２８をバネ２９のふ勢力に抗して引きつけなく
なる。従って、開閉弁２５がバネ２９によって開閉座２
７を押さえるため、燃料噴出口２６からの燃料噴出は止
まる。次に燃料噴出が止まると燃焼手段１ａ及び感温磁
性体３０の温度は降下し磁性が戻るため、再び開閉弁２
５が開き燃焼用触媒２４の表面で触媒燃焼が始まる。

【００３８】このように燃焼手段１ａの温度は常に一定
に制御される。またこのとき、第二の熱媒通路１２を第
一の熱媒通路１１に沿って摺動させることにより、熱伝
導性の高い第一の熱媒通路１１の内面と熱媒との接触面
積が変化し、受熱部３１近傍における熱媒への熱交換量
が変わる。従って、感温磁性体３０自体の動作温度が一
定でも、受熱部３１近傍の熱交換量を変化させることに
より、温度制御手段３２の動作温度を変化させることが
できる。使用者は第二の熱媒通路１２を任意の位置で止
めることにより、熱媒の温度を好みの温度に調節するこ
とが可能となる。

【００３９】このように、本実施例は前記受熱部３１近
傍における熱交換量を自由に変化させ、前記温度制御手
段３２の動作温度を任意に調節する構成としているた
め、前記第二の熱交換手段２３における熱交換面積が小
さくても、調節温度幅を大きくとることができ、機器の
コンパクト化を図ることができる。

【００４０】尚、本実施例では燃焼手段１ａとして燃焼
用触媒２４を使用した小型触媒バーナを使用している
が、例えば小型炎燃焼装置とし、開閉弁２５が開き燃料
が燃焼手段１ａに供給されたときは常に着火手段５が働
く構成にしても良い。また、本実施例では温度制御手段
３２として感温磁性体３０を用いているが、例えばバイ
メタルを用いて開閉弁を駆動する方式や、サーミスタと
電磁弁を用いた電子式温度制御方式としてもよい。

【００４１】（実施例４）本発明の実施例４における暖
房装置について図５を用いて説明する。なお上記実施例
と同一部分については、同一符号を付してその説明を省
略する。

【００４２】図５は、本実施例の暖房装置を、正面方向
から見た断面図である。３３は第一の熱交換手段２２と
第二の熱交換手段２３とを熱的に分離するための熱的分
離手段であり、樹脂やゴム等の熱伝導性の低い材料でで
きたチューブで第一の熱交換手段２２と第二の熱交換手
段２３とをつなぐ熱媒循環経路１５を形成している。

【００４３】起動レバー２０を矢印Ａ方向に引くと、開
閉弁８が開かれ、燃料タンク６内の燃料が燃料通路７を
介して燃料噴射ノズル２から噴射される。この噴射され
た燃料が、給気口３から導入される燃焼用空気を吸引
し、混合気となり、燃焼手段１ａ内に送られる。この
時、起動レバー２０は圧電素子９を叩くため、着火手段
５で火花が形成され燃焼手段１ａ内の混合気は着火され
る。着火後、炎により燃焼用触媒２４が約２００℃以上
まで上昇すると炎がなくなり燃焼用触媒２４表面で触媒
燃焼が始まる。また燃焼手段１ａ内で燃焼した後の燃焼
排ガスは燃焼排ガス排出口４から排出される。

【００４４】また同時に起動レバー２０は駆動スイッチ
１８を入れるため、バッテリー１７内の電気が熱媒強制
循環手段１４に供給され、熱媒強制循環手段１４は駆動
し、熱媒が搬送される。搬送された熱媒は第二の熱交換
手段２３、第一の熱交換手段２２を通して燃焼手段１ａ
で発生した熱を受熱し、熱媒循環経路１５に送られる。
熱媒循環経路１５に搬送された熱媒の熱は放熱手段１６
の表面から外部へ放熱され、放熱手段１６の全体にわた
る広範囲の加熱が可能となる。

【００４５】また、燃焼手段１ａの温度が上昇するに従
って、受熱部３１及び感温磁性体３０の温度も上昇し、
ある温度に達すると感温磁性体３０は磁性を失うため、
永久磁石２８をバネ２９のふ勢力に抗して引きつけなく
なる。従って、開閉弁２５がバネ２９によって開閉座２
７を押さえるため、燃料噴出口２６からの燃料噴出は止
まる。次に燃料噴出が止まると燃焼手段１ａ及び感温磁
性体３０の温度は降下し磁性が戻るため、再び開閉弁２
５が開き燃焼用触媒２４の表面で触媒燃焼が始まる。

【００４６】このように燃焼手段１ａの温度は常に一定
に制御される。またこのとき、第二の熱媒通路１２を第
一の熱媒通路１１に沿って摺動させることにより、熱伝
導性の高い第一の熱媒通路１１の内面と熱媒との接触面
積が変化し、受熱部３１近傍における熱媒への熱交換量
が変わる。従って、感温磁性体３０自体の動作温度が一
定でも、受熱部３１近傍の熱交換量を変化させることに
より、温度制御手段３２の動作温度を変化させることが
できる。

【００４７】使用者は第二の熱媒通路１２を任意の位置
で止めることにより、熱媒の温度を好みの温度に調節す
ることが可能となる。また、第一の熱交換手段２２と第
二の熱交換手段２３とは熱的分離手段３３によって熱的
に切り離されているため、第二の熱交換手段２３の熱が
熱伝導によって第一の熱交換手段２２に奪われにくくな
る。従って第二の熱媒通路１２を第一の熱媒通路１１の
内面いっぱいに押し込んだ状態において、受熱部３１の
近傍の熱が第二の熱交換手段２３を介して第一の熱交換
手段２２に伝わることがないため受熱部３１の近傍の熱
が奪われることはなく、温度制御手段３２の動作温度が
上昇することはない。従って温度調節における下限温度
が熱的分離手段３３を設けない場合よりも一層下がるこ
ととなる。

【００４８】このように、本実施例は前記受熱部３１の
近傍の熱が前記第一の熱交換手段２２に奪われにくくな
るため、前記第二の熱交換手段２３による熱交換面積変
化の影響を大きくすることができ、温度調節幅をさらに
一層大きく取ることができる。

【００４９】尚、本実施例では燃焼手段１ａとして燃焼
用触媒２４を使用した小型触媒バーナを使用している
が、例えば小型炎燃焼装置とし、開閉弁２５が開き燃料
が燃焼手段１ａに供給されたときは常に着火手段５が働
く構成にしても良い。また、本実施例では温度制御手段
３２として感温磁性体３０を用いているが、例えばバイ
メタルを用いて開閉弁を駆動する方式や、サーミスタと
電磁弁を用いた電子式温度制御方式としてもよい。

【００５０】（実施例５）本発明の実施例５における暖
房装置について図６を用いて説明する。なお上記実施例
と同一部分については、同一符号を付してその説明を省
略する。

【００５１】図６は、本実施例の暖房装置を、正面方向
から見た断面図である。図６の１〜２０は実施例１と同
様の構成である。また、１１は熱源１の側面に取り付け
られ、銅やアルミニウム、ステンレス等の熱伝導性の高
い金属材料からなる第一の熱媒通路であり樹脂等の熱伝
導性の低い材料からなる第三の熱媒通路３４と液密に接
続されている。

【００５２】この第一の熱媒通路１１及び第三の熱媒通
路３４の内面には磁石等の磁性体３５を外周に設けた樹
脂等の熱伝導性の低い材料から成る第二の熱媒通路１２
を内面に沿って摺動自在に設けている。また、第一の熱
媒通路１１及び第三の熱媒通路３４の外部には前記第二
の熱媒通路１２を磁力によって摺動させるための磁性体
から成る摺動手段３６を設けており、前記第一の熱媒通
路１１及び前記第三の熱媒通路３４の外面に沿って摺動
自在に取り付けられている。

【００５３】起動レバー２０を矢印Ａ方向に引くと、開
閉弁８が開かれ、燃料タンク６内の燃料が燃料通路７を
介して燃料噴射ノズル２から噴射される。この噴射され
た燃料が、給気口３から導入される燃焼用空気を吸引
し、混合気となり、熱源１内に送られる。この時、起動
レバー２０は圧電素子９を叩くため、着火手段５で火花
が形成され熱源１内の混合気は着火される。また熱源１
内で燃焼した後の燃焼排ガスは燃焼排ガス排出口４から
排出される。また同時に起動レバー２０は駆動スイッチ
１８を入れるため、バッテリー１７内の電気が熱媒強制
循環手段１４に供給され、熱媒強制循環手段１４は駆動
し、熱媒が搬送される。搬送された熱媒は熱交換手段１
０を通して熱源１で発生した熱を受熱し、熱媒循環経路
１５に送られる。

【００５４】熱媒循環経路１５に搬送された熱媒の熱は
放熱手段１６の表面から外部へ放熱され、放熱手段１６
の全体にわたる広範囲の加熱が可能となる。また、摺動
手段３６を第一の熱媒通路１１及び第三の熱媒通路３４
に沿って摺動させることにより、熱伝導性の高い第一の
熱媒通路１１の内面と熱媒との接触面積が変化し、熱媒
への熱交換量が変わる。従って、使用者は第二の熱媒通
路１２を任意の位置で止めることにより、熱媒の温度を
好みの温度に調節することが可能となる。また、第二の
熱媒通路１２は第一の熱媒通路１１及び第三の熱媒通路
３４によって密封された構成となっているため、摺動部
から外部への熱媒漏れは起こらない。

【００５５】このように本実施例は、第一の熱媒通路１
１と第三の熱媒通路３４によって熱媒を密封し摺動部と
なる第二の熱媒通路１２は外部から磁力によって摺動さ
せており、摺動部から外部への熱媒漏れが起こることの
ない信頼性の高い暖房装置を実現できるものである。

【００５６】尚、本実施例では熱源１として小型触媒バ
ーナや小型炎燃焼装置等の燃焼器を用いているが、例え
ば電気式ヒータを用いたものであっても良い。また、本
実施例では熱源１の側面に設けた第一の熱媒通路１１の
熱交換面積を変化させる構成としているが、例えば熱源
１を、燃焼用の燃料を噴射する燃料噴射ノズルと、前記
燃料噴射ノズルに連通する燃料通路を開閉するための開
閉弁と、燃焼熱を受熱する受熱部と、受熱部の温度を一
定に保つ様に前記開閉弁を開閉する温度制御手段とを備
えた燃焼手段とし、この燃焼手段の燃焼部近傍の熱を受
熱し熱媒と熱交換する熱交換手段の熱交換面積を変化さ
せる構成であっても良いことは明らかである。

【００５７】（実施例６）本発明の実施例６における暖
房装置について図７を用いて説明する。なお上記実施例
と同一部分については、同一符号を付してその説明を省
略する図７は、本実施例の暖房装置を、正面方向から見
た断面図である。３７は燃焼手段１ａと第一の熱交換手
段２２との間に設けられたゼーベック素子やペルチェ素
子等の熱電気変換手段であり、熱媒強制循環手段１４と
電気的に接続されており高温側面３８と低温側面３９と
の間に温度差が生じて起電力を発生すると熱媒強制循環
手段１４が駆動するようになっている。

【００５８】起動レバー２０を矢印Ａ方向に引くと、開
閉弁８が開かれ、燃料タンク６内の燃料が燃料通路７を
介して燃料噴射ノズル２から噴射される。この噴射され
た燃料が、給気口３から導入される燃焼用空気を吸引
し、混合気となり、燃焼手段１ａ内に送られる。この
時、起動レバー２０は圧電素子９を叩くため、着火手段
５で火花が形成され燃焼手段１ａ内の混合気は着火され
る。着火後、炎により燃焼用触媒２４が約２００℃以上
まで上昇すると炎がなくなり燃焼用触媒２４の表面で触
媒燃焼が始まる。

【００５９】また燃焼手段１ａ内で燃焼した後の燃焼排
ガスは燃焼排ガス排出口４から排出される。熱電気変換
手段３７は、高温側面３８の温度が燃焼に伴って上昇し
低温側面３９との間に温度差が生じることにより起電力
を発生する。この起電力は熱媒強制循環手段１４を駆動
し、内部に充填された熱媒を搬送する。搬送された熱媒
は第一の熱交換手段２２を通して燃焼手段１で発生した
熱を熱電気変換手段３７の低温側面３９から受熱し、熱
媒循環経路１５に送られる。熱媒循環経路１５に搬送さ
れた熱媒の熱は放熱手段１６の表面から外部へ放熱さ
れ、放熱手段１６の全体にわたる広範囲の加熱が可能と
なる。

【００６０】また、燃焼手段１の温度が上昇するに従っ
て、受熱部３１及び感温磁性体３０の温度も上昇し、あ
る温度に達すると感温磁性体３０は磁性を失うため、永
久磁石２８をバネ２９のふ勢力に抗して引きつけなくな
る。従って、開閉弁２５がバネ２９によって開閉座２７
を押さえるため、燃料噴出口２６からの燃料噴出は止ま
る。次に燃料噴出が止まると燃焼手段１ａ及び感温磁性
体３０の温度は降下し磁性が戻るため、再び開閉弁２５
が開き燃焼用触媒２４の表面で触媒燃焼が始まる。

【００６１】このように燃焼手段１ａの温度は常に一定
に制御される。またこのとき、第二の熱媒通路１２を第
一の熱媒通路１１に沿って摺動させることにより、熱伝
導性の高い第一の熱媒通路１１の内面と熱媒との接触面
積が変化し、受熱部３１の近傍における熱媒への熱交換
量が変わる。従って、感温磁性体３０自体の動作温度が
一定でも、受熱部３１の近傍の熱交換量を変化させるこ
とにより、温度制御手段３２の動作温度を変化させるこ
とができる。使用者は第二の熱媒通路１２を任意の位置
で止めることにより、熱媒の温度を好みの温度に調節す
ることが可能となる。

【００６２】また、第一の熱交換手段２２と第二の熱交
換手段２３とは熱的分離手段３３によって熱的に切り離
されているため、第二の熱交換手段２３の熱が熱伝導に
よって第一の熱交換手段２２に奪われにくくなる。従っ
て第二の熱媒通路１２を第一の熱媒通路１１の内面いっ
ぱいに押し込んだ状態において、受熱部３１の近傍の熱
が第二の熱交換手段２３を介して第一の熱交換手段２２
に伝わることがないため受熱部３１の近傍の熱が奪われ
ることはなく、温度制御手段３２の動作温度が上昇する
ことはない。

【００６３】また、本実施例は、燃焼手段１ａの熱を高
温側面３８に受熱して低温側面３９との温度差で熱起電
力を発生する熱電気変換手段３７を燃焼手段１ａと第一
の熱交換手段２２との間に設け、熱媒強制循環手段１４
は熱電気変換手段３７で発生した熱起電力により駆動す
る構成としたものであり、バッテリーを必要とせずに熱
媒を循環させることができるため、軽量でランニングコ
ストが安い暖房装置を実現できるものである。

【００６４】尚、本実施例では燃焼手段１ａとして燃焼
用触媒２４を使用した小型触媒バーナを使用している
が、例えば小型炎燃焼装置とし、開閉弁２５が開き燃料
が燃焼手段１ａに供給されたときは常に着火手段５が働
く構成にしても良い。また、本実施例では温度制御手段
３２として感温磁性体３０を用いているが、例えばバイ
メタルを用いて開閉弁を駆動する方式や、サーミスタと
電磁弁を用いた電子式温度制御方式としてもよい。

【００６５】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１に記載の
発明によれば、熱源と、熱源の熱を受熱し、熱媒と熱交
換する熱交換手段と、前記熱交換手段で熱交換した熱媒
を熱媒循環経路内に強制的に循環させる熱媒強制循環手
段と、循環する熱媒の熱を放熱する放熱手段とを備え、
前記熱交換手段は金属等の高熱伝導性材料からなる第一
の熱媒通路と、樹脂等の低熱伝導性材料からなる第二の
熱媒通路とを具備し、前記第二の熱媒通路を前記第一の
熱媒通路の内面に沿って摺動自在に設けた暖房装置とす
ることにより、熱交換手段における熱媒との熱交換面積
を自由に変化させることができ、簡単な構成の熱媒温度
調節機構を実現できる。

【００６６】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明に加え、熱媒循環経路の途中に熱媒循環経
路内の圧力上昇を押さえるための圧力吸収手段を設けた
ものであり、前記第二の熱媒通路の摺動に伴う熱媒循環
経路内の圧力の変動を吸収することができ、圧力上昇に
よる熱媒漏れをなくし、熱媒循環の安定化を図ることが
できる。

【００６７】請求項３に記載の発明によれば、燃焼用の
燃料を噴射する燃料噴射ノズルと、前記燃料噴射ノズル
に連通する燃料通路を開閉するための開閉弁と、燃焼熱
を受熱する受熱部と、受熱部の温度を一定に保つ様に前
記開閉弁を開閉する温度制御手段とを備えた燃焼手段
と、この燃焼手段の燃焼部近傍の熱を受熱し熱媒と熱交
換する第一の熱交換手段と、前記受熱部近傍の熱を受熱
し熱媒と熱交換する第二の熱交換手段と、前記第一、第
二の熱交換手段で熱交換した熱媒を熱媒循環経路内に強
制的に循環させる熱媒強制循環手段と、循環する熱媒の
熱を放熱する放熱手段とを具備し、前記第二の熱交換手
段は金属等の高熱伝導性材料からなる第一の熱媒通路
と、樹脂等の低熱伝導性材料からなる第二の熱媒通路か
ら成り、前記第二の熱媒通路を前記第一の熱媒通路の内
面に沿って摺動自在に設けた暖房装置とすることによ
り、前記受熱部近傍における熱交換量を自由に変化さ
せ、前記温度制御手段の動作温度を任意に調節する構成
としているため、前記第二の熱交換手段における熱交換
面積が小さくても、調節温度幅を大きくとることがで
き、機器のコンパクト化を図ることができる。

【００６８】請求項４に記載の発明によれば、請求項３
に記載の発明に加え、第一の熱交換手段と第二の熱交換
手段を連通する熱媒循環経路に、第一の熱交換手段と第
二の熱交換手段とを熱的に分離するための熱的分離手段
を設けたものであり、前記受熱部近傍の熱が熱媒循環経
路を介して前記第一の熱交換手段に奪われにくくなるた
め、前記第二の熱交換手段による熱交換面積変化の影響
を大きくすることができ、温度調節幅をさらに一層大き
く取ることができる。

【００６９】請求項５に記載の発明によれば、請求項
１、２、３、４のいずれか１項に記載の発明に加え、第
一の熱媒通路に樹脂等の低熱伝導材料から成る第三の熱
媒通路を液密に接続し、この第一及び第三の熱媒通路内
面には磁性体を有する第二の熱媒通路を設け、前記第一
及び第三の熱媒通路の外部には前記第二の熱媒通路を磁
力によって摺動させるための磁性体を有する摺動手段を
備えたものであり、前記第二の熱媒通路は前記第一及び
第三の熱媒通路によって密封された構成となり、摺動部
から外部への熱媒漏れが起こることのない信頼性の高い
暖房装置を実現できる。

【００７０】請求項６に記載の発明によれば、請求項
１、２、３、４、５のいずれか１項に記載の発明に加
え、熱源または燃焼手段の熱を高温側面に受熱して低温
側面との温度差で熱起電力を発生する熱電気変換手段を
熱源と熱交換手段との間または燃焼手段と第一の熱交換
手段との間に設け、熱媒強制循環手段は前記熱電気変換
手段で発生した熱起電力により駆動する構成としたもの
であり、バッテリーを必要とせずに熱媒を循環させるこ
とができるため、軽量でランニングコストが安い暖房装
置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における暖房装置の正面方向
から見た断面図

【図２】本発明の実施例２における暖房装置の正面方向
から見た断面図

【図３】本発明の実施例３における暖房装置の正面方向
から見た断面図

【図４】同暖房装置の燃料噴射ノズルの横断面図

【図５】本発明の実施例４における暖房装置の正面方向
から見た断面図

【図６】本発明の実施例５における暖房装置の正面方向
から見た断面図

【図７】本発明の実施例６における暖房装置の正面方向
から見た断面図

【図８】従来の例を示す暖房装置の正面方向から見た断
面図

【符号の説明】

１ 熱源 １ａ 燃焼手段 ２ 燃料噴射ノズル ７ 燃料通路 １０ 熱交換手段 １１ 第一の熱媒通路 １２ 第二の熱媒通路 １４ 熱媒強制循環手段 １５ 熱媒循環経路 １６ 放熱手段 ２１ 圧力吸収手段 ２２ 第一の熱交換手段 ２３ 第二の熱交換手段 ２４ 燃焼用触媒 ２５ 開閉弁 ３１ 受熱部 ３２ 温度制御手段 ３３ 熱的分離手段 ３４ 第三の熱媒通路 ３５ 磁性体 ３６ 摺動手段 ３７ 熱電気変換手段 ３８ 高温側面 ３９ 低温側面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲藪▼内 秀隆 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3L071 BB05 BC01 BC05 BD02 BE01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱源と、熱源の熱を受熱し、熱媒と熱交
   換する熱交換手段と、前記熱交換手段で熱交換した熱媒
   を熱媒循環経路内に強制的に循環させる熱媒強制循環手
   段と、循環する熱媒の熱を放熱する放熱手段とを備え、
   前記熱交換手段は金属等の高熱伝導性材料からなる第一
   の熱媒通路と、樹脂等の低熱伝導性材料からなる第二の
   熱媒通路とを具備し、前記第二の熱媒通路を前記第一の
   熱媒通路の内面に沿って摺動自在に設けた暖房装置。
2. 【請求項２】 熱媒循環経路の途中に熱媒循環経路内の
   圧力上昇を押さえるための圧力吸収手段を設けた請求項
   １記載の暖房装置。
3. 【請求項３】 燃焼用の燃料を噴射する燃料噴射ノズル
   と、前記燃料噴射ノズルに連通する燃料通路を開閉する
   ための開閉弁と、燃焼熱を受熱する受熱部と、受熱部の
   温度を一定に保つ様に前記開閉弁を開閉する温度制御手
   段とを備えた燃焼手段と、この燃焼手段の燃焼部近傍の
   熱を受熱し熱媒と熱交換する第一の熱交換手段と、前記
   受熱部近傍の熱を受熱し熱媒と熱交換する第二の熱交換
   手段と、前記第一、第二の熱交換手段で熱交換した熱媒
   を熱媒循環経路内に強制的に循環させる熱媒強制循環手
   段と、循環する熱媒の熱を放熱する放熱手段とを具備
   し、前記第二の熱交換手段は金属等の高熱伝導性材料か
   らなる第一の熱媒通路と、樹脂等の低熱伝導性材料から
   なる第二の熱媒通路から成り、前記第二の熱媒通路を前
   記第一の熱媒通路の内面に沿って摺動自在に設けた暖房
   装置。
4. 【請求項４】 第一の熱交換手段と第二の熱交換手段を
   連通する熱媒循環経路に、第一の熱交換手段と第二の熱
   交換手段とを熱的に分離するための熱的分離手段を設け
   た請求項３記載の暖房装置。
5. 【請求項５】 第一の熱媒通路に樹脂等の低熱伝導材料
   から成る第三の熱媒通路を液密に接続し、この第一及び
   第三の熱媒通路内面には磁性体を有する第二の熱媒通路
   を設け、前記第一及び第三の熱媒通路の外部には前記第
   二の熱媒通路を磁力によって摺動させるための磁性体を
   有する摺動手段を備えた請求項１ないし４のいずれか１
   項に記載の暖房装置。
6. 【請求項６】 熱源または燃焼手段の熱を高温側面に受
   熱して低温側面との温度差で熱起電力を発生する熱電気
   変換手段を熱源と熱交換手段との間または燃焼手段と第
   一の熱交換手段との間に設け、熱媒強制循環手段は前記
   熱電気変換手段で発生した熱起電力により駆動する構成
   とした請求項１ないし５のいずれか１項に記載の暖房装
   置。