JP2019039628A - 暖房機 - Google Patents

Abstract

【課題】広い範囲にわたって各所略均等な暖房を行なうことが可能な暖房機を提供する。【解決手段】内部を加熱用媒体が流通する加熱用配管１と、この加熱用配管１を利用して加熱される放熱部２と、を備えている、暖房機Ｈであって、放熱部２は、筒状部材２０を備えており、加熱用配管１は、筒状部材２０の外周面または内周面に沿う平面視ループ状または一部切欠きループ状となるように、筒状部材の外周または内周に巻き付けられた構成とされている。【選択図】 図４

Description

本発明は、温水やスチームなどの加熱用媒体が流通する加熱用配管を熱源部とするタイプの暖房機に関する。

この種の暖房機の一例としては、温水式パネルヒータがある。この温水式パネルヒータは、温水配管を利用して所定の放熱部を加熱し、この放熱部から室内に熱輻射を行なうとともに、対流を生じさせている。

しかしながら、従来の温水式パネルヒータは、平面状パネルの前面を熱輻射用の放熱面としているに過ぎない。このため、その暖房範囲は狭い範囲に限定される。ユーザの要望としては、たとえば室内の広い範囲にわたって各所略均等な暖房を行ないたい場合がある。これに対し、従来においては、そのような要望に的確に応えることは困難なものとなっている。

実開平２−１００１１３号公報 特開２００８−２３２６０１号公報 特開平８−１５２１５１号公報

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、広い範囲にわたって各所略均等な暖房を行なうことが可能な暖房機を提供することを、その課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明により提供される暖房機は、内部を加熱用媒体が流通する加熱用配管と、この加熱用配管を利用して加熱される放熱部と、を備えている、暖房機であって、前記放熱部は、筒状部材を備えており、前記加熱用配管は、前記筒状部材の外周面または内周面に沿う平面視ループ状または一部切欠きループ状となるように、前記筒状部材の外周または内周に巻き付けられた構成とされていることを特徴としている。

このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、本発明においては、この暖房機から室内への熱輻射による放熱は、加熱用配管および筒状部材の周囲の略全周に向けて行なわせることが可能である。したがって、室内の広い範囲にわたって各所略均等な暖房を行なうことが可能となる。
また、加熱用配管および筒状部材は、加熱用配管から筒状部材への熱伝達が効率よく行われる構成となっているため、筒状部材を適切に、かつ効率よく加熱することができる。さらに、いわゆる熱輻射式暖房に加え、筒状部材内において加熱された内部空気の煙突効果を利用し、自然対流を生じさせる対流式暖房を行なわせることも可能である。したがって、暖房効率を良好なものとすることもできる。

本発明において、好ましくは、前記筒状部材は、略円筒状である。

このような構成によれば、暖房機の周囲の各所を均一な暖房状態とする上で、より好ましい。

本発明において、好ましくは、前記加熱用配管は、螺旋状または上下蛇行状の形態で前記筒状部材の外周または内周に巻き付けられている。

このような構成によれば、筒状部材への加熱用配管の巻き付けを、配管の密度が高い状態に、かつ適切に行なうことが容易または比較的容易に実現できる。

本発明において、好ましくは、前記加熱用配管は、前記筒状部材の外周に巻き付けられており、前記筒状部材の内側領域は、内部空気が加熱されることによって空気の対流を生じさせることが可能な上下開放状の空間部とされている。

このような構成によれば、対流式暖房をも適切に行なうことができる。

本発明において、好ましくは、前記加熱用配管のうち、前記筒状部材の外周に巻き付けられた部分の周囲を囲む筒状の第１のカバー体を、さらに備えている。

このような構成によれば、加熱用配管が外部に晒された状態になることを解消し、ユーザなどが高温の加熱用配管に直接触れることを防止または抑制することができる。また、第１のカバー体から室内に熱輻射を行なわせることが可能であるが、この場合、第１のカバー体の外周面の略全周を熱輻射用の放熱面とすることができる。

本発明において、好ましくは、前記加熱用配管は、前記筒状部材の内周に巻き付けられており、前記筒状部材の周囲には、前記筒状部材の周囲を囲む筒状の第２のカバー体が設けられ、かつこの第２のカバー体と前記筒状部材との相互間領域は、内部空気が加熱されることによって空気の対流を生じさせることが可能な上下開放状の空間部とされている。

このような構成によれば、前記空間部を利用して対流式暖房を適切に行なうことができる。また、筒状部材から第２のカバー体に熱を伝達させて、この第２のカバー体から室内に熱輻射を行なわせることが可能であるが、この場合、第２のカバー体の外周面の略全周を熱輻射用の放熱面とすることができる。

本発明において、好ましくは、前記筒状部材の周方向に間隔を隔てて並び、かつ前記筒状部材から熱を受けることが可能であるとともに、前記空間部の内部空気に触れるように設けられた複数のフィンを、さらに備えている。

このような構成によれば、前記空間部の内部空気が複数のフィンによっても加熱されることとなるため、対流式暖房の効率をより高くすることができる。

本発明において、好ましくは、前記空間部にその上下高さ途中位置から外部空気を流入可能とする空気流入口を、さらに備えている。

このような構成によれば、図７を参照して後述する実施形態の説明からも理解されるように、前記空間部における煙突効果により、前記空気流入口から前記空間部の上下高さ途中位置に温度が低めの外部空気を追加供給することができる。このことにより、前記空間部に流入する空気をより効率よく加熱することが可能となる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

本発明に係る暖房機の一例を示す概略斜視図である。 図１のII−II縦断面図である。 図１のIII−III平面断面図である。 図１に示す暖房機の第１のカバー体が未装着の状態を示す概略斜視図である。 図１に示す暖房機で用いられている筒状部材を示す概略斜視図である。 本発明の他の例を示す概略斜視図である。 本発明の他の例を示す断面図である。 本発明の他の例を示す概略斜視図である。 本発明の他の例を示す概略斜視図である。 （ａ）は、本発明の他の例を示す縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ平面断面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１〜図３に示す暖房機Ｈは、加熱用配管１、放熱部２、第１のカバー体３Ａ、および支持台４を備えている。

加熱用配管１は、たとえば温水配管であり、不図示の給湯装置から温水が循環供給される。この加熱用配管１は、後述するように、放熱部２の筒状部材２０の外周に螺旋状に巻き付けられている。

放熱部２は、加熱用配管１を利用して加熱され、放熱を行なうための部分である。図２および図３によく表われているように、この放熱部２は、略円筒状の筒状部材２０、この筒状部材２０に連設された複数のフィン２１、およびこれら複数のフィン２１の内側に配された略円筒状の補助筒状部材２２を備えている。これらはいずれも金属製であり、支持台４上に起立姿勢で載設されている（図５も参照）。

筒状部材２０の外周には、加熱用配管１が螺旋状に巻き付けられている（図４も参照）。加熱用配管１は、筒状部材２０の外周に巻き付けられた螺旋状管体部１０と、この螺旋状管体部１０の両端に繋がり、かつ給湯装置と配管接続される温水供給用および戻し用の延設管体部１１ａ，１１ｂとを備えている。螺旋状管体部１０は、筒状部材２０の上部から下部に到る広い範囲を覆っている。このような構成により、筒状部材２０は、加熱用配管１を利用して効率よく加熱される。

複数のフィン２１は、筒状部材２０の内周面から筒状部材２０の中心に向けて突出し、かつ上下高さ方向に延びている。これら複数のフィン２１は、筒状部材２０の周方向に適当な間隔で並んでいる。補助筒状部材２２は、複数のフィン２１の先端部に接触または接近するように設けられている。

筒状部材２０よりも内側の領域は、内部空気が加熱されることによって空気の対流を生じさせるための空間部５とされている。本実施形態においては、空間部５として、第１および第２の空間部５ａ，５ｂがあり、第１の空間部５ａは、筒状部材２０と補助筒状部材２２との相互間領域であって、複数のフィン２１によって複数の領域に区画された部分である。第２の空間部５ｂは、補助筒状部材２２の内側領域である。これら第１および第２の空間部５ａ，５ｂは、上下開放状である。図２に示すように、筒状部材２０および補助筒状部材２２の上部には、蓋部材６が装着されるが、この蓋部材６は通気性を有しており
、第１および第２の空間部５ａ，５ｂからその上方への空気流出が可能である。一方、第１および第２の空間部５ａ，５ｂ内には、支持台４の下方から室内空気が流入可能である。

第１のカバー体３Ａは、たとえば金属製の円筒状部材であり、加熱用配管１の螺旋状管体部１０の周囲を囲むように取付けられている。この第１のカバー体３Ａは、螺旋状管体部１０の露出を抑制するとともに、螺旋状管体部１０から熱を受ける。このため、第１のカバー体３Ａは、放熱部材としても機能し、第１のカバー体３Ａの外周面の略全周域が、熱輻射用の放熱面となる。

次に、前記した暖房機Ｈの作用について説明する。

まず、加熱用配管１に温水を流通させると、この温水の熱によって第１のカバー体３Ａが加熱される。既述したように、この第１のカバー体３Ａの外周面の略全周域が熱輻射用の放熱面となるため、暖房機Ｈの周囲の略全周域に向けて放射状に熱輻射を行なわせることができる。したがって、暖房機Ｈの周囲の広い範囲を暖房域とすることができる。

一方、加熱用配管１からの熱は、筒状部材２０にも効率よく伝達し、さらには補助筒状部材２２にも伝達する。その結果、第１および第２の空間部５ａ，５ｂの内部空気が暖められる。すると、煙突効果によって前記空気は上昇し、暖房機Ｈの上方に流出する。その際、第１および第２の空間部５ａ，５ｂ内には、これらの下部開口部分から室内空気が流入する。したがって、このような空気の自然対流を利用した暖房（対流方式の暖房）もなされる結果、暖房性能にも優れたものとなり、暖房機Ｈは、室内の広い範囲を暖房するのにより好ましいものとなる。

なお、第２の空間部５ｂは、第１の空間部５ａと比較すると、温度が低い領域となる。このため、第２の空間部５ｂについては、その上部を閉塞し、対流式暖房には利用されない構成としてもよい。一方、補助筒状部材２２を省き、筒状部材２０の内側領域の全体を空間部５とした構成とすることも可能である。

図６〜図１０は、本発明の他の実施形態を示している。これらの図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。また、図６〜図９においては、第１のカバー体３Ａの図示を省略している。

図６に示す暖房機Ｈａにおいては、加熱用配管１の延設管体部１１ｂが、螺旋状管体部１０の外側を通過しない構成とされている。そのための手段として、筒状部材２０には、切欠き部２９が設けられ、かつ延設管体部１１ｂは、この切欠き部２９を通過して筒状部材２０の内側に進入してから下向きに延び、筒状部材２０の下部に設けられた孔部（不図示）を通過して筒状部材２０の外部に引き出される手段が採用されている。フィン２１は、延設管体部１１ｂと干渉しない配置とされている。
このような構成によれば、暖房機Ｈａの見栄えをよくすることができる他、第１のカバー体３Ａの装着に際し、延設管体部１１ｂが邪魔にならないようにすることができる。

図７に示す暖房機Ｈｂにおいては、筒状部材２０の上下高さ方向の途中位置に、空気流入口２８、およびその上側に位置する庇状の空気流入ガイド２８ａが設けられている。
このような構成によれば、第１の空間部５ａにおいての内部空気の加熱効率を高めることが可能である。すなわち、第１の空間部５ａ内にその下端部から流入した空気は、上昇するにしたがって温度が上昇していく。一方、空気を加熱する際の効率は、空気の温度が高くなるほど低下していく。これに対し、本実施形態によれば、第１の空間部５ａ内にその下端部から流入して温度上昇を生じた空気に対し、非加熱の室内空気を空気流入口２８
から混合させることによって、その温度を一旦低下させることができる。このことにより、第１の空間部５ａ内における空気の加熱効率を高めることが可能である。

図８に示す暖房機Ｈｃにおいては、筒状部材２０の内側のフィン２１が放射状とされている。
このような構成によれば、筒状部材２０の内側領域の略全体を、空気の対流を生じさせることが可能な空間部５とし、かつこの空間部５内の空気をフィン２１を利用して効率よく加熱可能なものとすることができる。

図９に示す暖房機Ｈｄにおいては、加熱用配管１が、上下高さ方向に蛇行した形態とされて筒状部材２０の外周に巻き付けられている。このような構成においても、筒状部材２０の外周面の広い範囲を、加熱用配管１によって覆うことができるため、加熱用配管１に螺旋状管体部１０を設けた先の実施形態と同様な効果が得られる。

図９に示す構成では、加熱用配管１は、平面視ループ状の螺旋状管体部１０とは異なり、平面視に一部切欠きループ状となっている。図９の符号Ｌａで示す範囲が不連続部分である。ただし、このような構成であっても、加熱用配管１が平面視ループ状となるように筒状部材２０に巻き付けられた場合と同様な作用効果が得られるため、このような構成とすることも有効である。

図１０に示す暖房機Ｈｅにおいては、加熱用配管１が筒状部材２０の内周に巻き付けられた構成とされている。より具体的には、加熱用配管１の螺旋状管体部１０は、筒状部材２０の内側に配されている。一方、筒状部材２０の周囲には、略円筒状の第２のカバー体３Ｂが配され、この第２のカバー体３Ｂと筒状部材２０との相互間の領域が、複数のフィン２１によって複数の領域に区画された空間部５Ａとされている。

本実施形態によれば、加熱用配管１を利用して筒状部材２０および第２のカバー体３Ｂを効率よく加熱し、第２のカバー体３Ｂの外周面の略全域からその周囲に向けて熱輻射を行なわせることが可能である。一方、空間部５Ａにおいては、内部空気が暖められて上昇し、かつ下部からは室内空気が流入する自然対流を生じさせることができるため、対流式暖房も可能である。さらに、筒状部材２０の内側領域の空気は、加熱用配管１を利用して直接加熱することができるため、この筒状部材２０の内側領域を、対流式暖房を可能とする空間部５Ｂとすることも可能である。
本実施形態から理解されるように、本発明においては、加熱用配管１を筒状部材２０の外側および内側のいずれの側に設けてもよい。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る暖房機の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。

上述の実施形態においては、加熱用配管を筒状部材の外周または内周に巻き付ける場合の例として、加熱用配管を螺旋状または上下蛇行状にしているが、本発明は、筒状部材への具体的な巻き付け方はこれに限定されない。要は、筒状部材の外周面または内周面に沿う平面視ループ状または一部切欠きループ状となるように、前記筒状部材の外周または内周に巻き付けられていればよい。筒状部材と加熱用配管とは、これらの間で直接的な熱伝達が行なわれるように互いに接触していることが好ましいが、これに限定されず、前記両者間に多少の隙間が設けられていてもよい。
加熱用配管は、温水配管に限定されず、スチームなどの他の加熱用媒体を流通させる配管であってもよい。

上述の実施形態においては、筒状部材２０が略円筒状であるが、筒状部材２０の具体的
な形状はこれに限定されない。たとえば、楕円筒状、矩形筒状、角筒状など、様々な形態とすることが可能である。

Ｈ，Ｈａ〜Ｈｅ 暖房機
１ 加熱用配管
２ 放熱部
２０ 筒状部材
２１ フィン
３Ａ 第１のカバー体
３Ｂ 第２のカバー体
５，５Ａ，５Ｂ 空間部

Claims (8)

1. 内部を加熱用媒体が流通する加熱用配管と、
   この加熱用配管を利用して加熱される放熱部と、
   を備えている、暖房機であって、
   前記放熱部は、筒状部材を備えており、
   前記加熱用配管は、前記筒状部材の外周面または内周面に沿う平面視ループ状または一部切欠きループ状となるように、前記筒状部材の外周または内周に巻き付けられた構成とされていることを特徴とする、暖房機。
2. 請求項１に記載の暖房機であって、
   前記筒状部材は、略円筒状である、暖房機。
3. 請求項１または２に記載の暖房機であって、
   前記加熱用配管は、螺旋状または上下蛇行状の形態で前記筒状部材の外周または内周に巻き付けられている、暖房機。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の暖房機であって、
   前記加熱用配管は、前記筒状部材の外周に巻き付けられており、
   前記筒状部材の内側領域は、内部空気が加熱されることによって空気の対流を生じさせることが可能な上下開放状の空間部とされている、暖房機。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の暖房機であって、
   前記加熱用配管のうち、前記筒状部材の外周に巻き付けられた部分の周囲を囲む筒状の第１のカバー体を、さらに備えている、暖房機。
6. 請求項１ないし３のいずれかに記載の暖房機であって、
   前記加熱用配管は、前記筒状部材の内周に巻き付けられており、
   前記筒状部材の周囲には、前記筒状部材の周囲を囲む筒状の第２のカバー体が設けられ、かつこの第２のカバー体と前記筒状部材との相互間領域は、内部空気が加熱されることによって空気の対流を生じさせることが可能な上下開放状の空間部とされている、暖房機。
7. 請求項４ないし６のいずれかに記載の暖房機であって、
   前記筒状部材の周方向に間隔を隔てて並び、かつ前記筒状部材から熱を受けることが可能であるとともに、前記空間部の内部空気に触れるように設けられた複数のフィンを、さらに備えている、暖房機。
8. 請求項４ないし７のいずれかに記載の暖房機であって、
   前記空間部にその上下高さ途中位置から外部空気を流入可能とする空気流入口を、さらに備えている、暖房機。

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