JP2889981B2 - 蓄熱電気暖房装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気ヒータおよび蓄熱
体により室内空気を加熱して温風暖房する蓄熱電気暖房
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の蓄熱電気暖房装置は図５に示すよ
うな構成であり、以下その構成および動作について図５
を参照して説明する。

【０００３】図５において、１０１は本体ケース枠で、
内部には、風路ケース１０２を表面に有する断熱材１０
３と蓄熱体１０４とが収納され、これらにより蓄熱体１
０４を囲繞するように蓄熱体風路１０５が形成されてい
る。１０６は本体ケース枠１０１に形成した空気吸入
口、１０７は本体ケース枠１０１に形成した空気排出口
で、空気吸入口１０６と空気排出口１０７とは蓄熱体風
路１０５により連通されている。１０８は空気吸入口１
０６よりの暖房用空気を蓄熱体風路１０５の内部に送り
込むために蓄熱体風路１０５の入口１０９の近傍に設け
た蓄熱体用送風機、１１０は蓄熱体風路１０５とは並列
に空気吸入口１０６と空気排出口１０７とを連通する電
気温風ヒータ風路、１１１は電気温風ヒータ風路１１０
に設けた電気温風用ヒータ、１１２は電気温風ヒータ風
路１１０に暖房用空気を送り込むための電気温風用送風
機、１１３は蓄熱体１０４を加熱して蓄熱させる蓄熱体
ヒータで、２枚に分割された蓄熱体１０４の間に挟持さ
れ、蓄熱体１０４の内部に収納された状態になってい
る。蓄熱体１０４の内部に蓄熱体ヒータ１１３を熱損失
のないように気密に収納するため、蓄熱体１０４の分割
面１１４には、蓄熱体ヒータ１１３の外形に合わせた断
面Ｖ字状もしくは断面Ｕ字状の凹溝１１５が形成されて
いる。なお、１１６は蓄熱体風路１０５の出口である。

【０００４】上記構成において、蓄熱体１０４に熱を蓄
熱する場合は、蓄熱体ヒータ１１３に通電すると、蓄熱
体１０４は内部より直接に伝熱されることにより加熱さ
れて蓄熱される。

【０００５】つぎに、暖房運転をする場合は、蓄熱体用
送風機１０８、蓄熱体ヒータ１１３、電気温風用送風機
１１２および電気温風用ヒータ１１１に通電する。蓄熱
体用送風機１０８の運転により空気吸入口１０６より吸
入された暖房用空気は、入口１０９より蓄熱体風路１０
５に送風されて流れＣとなる。また、電気温風用送風機
１１２の運転により電気温風ヒータ風路１１０に送風さ
れた空気は流れＤを形成する。

【０００６】蓄熱体風路１０５に流れる暖房用空気は、
蓄熱体１０４により熱交換されて温風となり、電気温風
ヒータ風路１１０に流れる空気は電気温風用ヒータ１１
１により加熱されて温風となり、両者は合流混合して所
定温度の温風となって空気排出口１０７より吹き出され
る。

【０００７】また、蓄熱体１０４に蓄熱されていない場
合は、蓄熱体用送風機１０８の運転は停止して蓄熱体風
路１０５に流れる暖房用空気の流れＣを遮断し、電気温
風用送風機１１２および電気温風用ヒータ１１１に通電
し、電気温風ヒータ風路１１０に送風される流れＤのみ
による温風が空気排出口１０７より吹き出される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の蓄熱電気暖房装
置にあっては、蓄熱体１０４を加熱する蓄熱体ヒータ１
１３は、蓄熱体１０４の分割面１１４に蓄熱体ヒータ１
１３の外形に合わせて形成した断面Ｖ字状もしくは断面
Ｕ字状の凹溝１１５により挟持されている。

【０００９】しかし、凹溝１１５が蓄熱体ヒータ１１３
の断面寸法より大きすぎると、蓄熱体ヒータ１１３と蓄
熱体１０４との接触が充分でなく、両者間に空間が存在
して蓄熱体１０４への伝熱が良好に行われなくなり、そ
の結果、蓄熱体ヒータ１１３自体の温度が異常に上昇し
て信頼性を損なうという問題点があった。

【００１０】また、逆に凹溝１１５が蓄熱体ヒータ１１
３の断面寸法より小さすぎると、分割した蓄熱体１０４
の分割面１１４は、蓄熱体ヒータ１１３を挟持した状態
で密着しなくなって隙間が発生し、その結果、熱損失が
大きくなって蓄熱体１０４に良好に蓄熱されないという
問題点があった。

【００１１】また、凹溝１１５と蓄熱体ヒータ１１３の
断面寸法が一致しても、分割面１１４が不均一であると
密着し難く、信頼性を損なうという問題点もあった。

【００１２】また、蓄熱体１０４の凹溝１１５を寸法公
差を含めて正確に形成すること、およびそれぞれの凹溝
１１５の平面度を公差も含めて正確に形成することは、
極めて難しくなって製造コストが高くなるという問題点
もあった。

【００１３】さらに、暖房運転時において、蓄熱体用送
風機１０８の運転により空気吸入口１０６より吸入され
て蓄熱体風路１０５に送風されて形成された暖房用空気
の流れＣは、蓄熱体１０４の一方の側部１１７に沿って
上昇し、頂部１１８で方向を転換し、他方の側部１１９
に沿って下降して出口１１６を経て空気排出口１０７よ
り吹き出される。暖房用空気の蓄熱体風路１０５での圧
力損失は避けられないが、蓄熱体１０４の表面温度が、
内部に収納されている蓄熱体ヒータ１１３よりの伝熱で
充分に上昇しておらなく、また流れる方向の変化がスム
ーズでないと空気が平滑に流れなくなって蓄熱体風路１
０５での圧力損失がより大きくなるという問題点もあっ
た。

【００１４】本発明は、蓄熱体の加熱蓄熱を効率良く
し、蓄熱体風路での暖房用空気の流れを平滑にして圧力
損失が少なく、快適な温風が送風できる蓄熱電気暖房装
置を提供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の蓄熱電気暖房装置においては、加熱ヒータ
を内蔵することなく平面状の側部を有する蓄熱体を収納
した本体ケース枠に空気吸入口および空気排出口を設
け、この本体ケース枠の内部には、この空気吸入口およ
び空気排出口に連通され、上記蓄熱体の外表面を囲繞す
る蓄熱体風路を上記蓄熱体と風路ケースとの間に形成
し、この蓄熱体風路のうち上記蓄熱体の頂部とその下方
に位置する上記空気排出口に至る部分には上記蓄熱体の
平面状側部と対面して上記蓄熱体の外表面を加熱する蓄
熱暖房用輻射ヒータと、上記蓄熱体風路の温風を加熱す
る暖房用輻射ヒータを設けたものである。

【００１６】また、平面状側部を有する蓄熱体は、方形
体状、台形体状、あるいは角錐体状に形成したり、また
は頂部を曲面状に形成したりすると効果的である。

【００１７】

【作用】上記のように構成された蓄熱電気暖房装置にお
いては、蓄熱体の加熱蓄熱は、蓄熱体風路の空気排出口
側に設けた蓄熱暖房用輻射ヒータの輻射熱により熱効率
よく行うことができ、暖房運転時に蓄熱体の外表面を囲
繞する蓄熱体風路を流れる暖房用空気は、蓄熱暖房用輻
射ヒータおよび暖房用輻射ヒータから全周方向に放散さ
れる輻射熱および蓄熱体より発散される熱によって加熱
され、また蓄熱体は内部からでなく外表面が加熱されて
充分な表面温度を保持しているので、加熱された暖房用
空気は、蓄熱体の形状が方形体状の場合でも、その平面
状側部の外表面に沿って平滑に流れ、圧力損失が小さく
なる。

【００１８】また、蓄熱体の形状を、台形体状、あるい
は角錐体状に形成すると、空気吸入口より流入した暖房
用空気は、蓄熱体の一方の側部に沿って上方斜めに上昇
し、頂部において方向を転換し、ついで蓄熱暖房用輻射
ヒータと対面して加熱されて温度が他よりも高くなって
いる平面状側部に沿って下方斜めに下降する平滑な流れ
となって空気排出口に至るので、圧力損失が小さくな
る。

【００１９】さらに、蓄熱体の頂部を曲面状に形成する
と、蓄熱体風路を流れる暖房用空気は、蓄熱体の頂部で
緩やかに上昇から下降の流れに転じるので、圧力損失は
より小さくなる。

【００２０】

【実施例】本発明の実施例について、蓄熱電気暖房装置
の模式的断面図を示す図１を参照して説明する。

【００２１】図１において、１は本体ケース枠で、内部
は温風通路室２と空気通路室３とに区画されている。４
は風路ケース５を表面に備えた断熱材、６は加熱ヒータ
を内蔵していない直方体状の蓄熱体で、温風通路室２の
内部に収納され、断熱材４の風路ケース５と蓄熱体６と
により蓄熱体６を囲繞するように蓄熱体風路７が形成さ
れ、この蓄熱体風路７は空気通路室３に開口している。
８は空気吸入口、９は空気排出口で、空気通路室３に形
成されている。１０は送風機、１１は送風機１０を制御
する制御部で、空気通路室３内に収納されている。１２
は蓄熱体風路７内に設けた蓄熱暖房用輻射ヒータで、蓄
熱体６との間に暖房用空気が流入できる間隙を確保して
蓄熱体６の垂直な平面状側部１８と対面させることによ
り蓄熱体６を外表面より加熱し、かつ蓄熱体風路７内を
流入する暖房用空気を加熱する。１３は蓄熱体風路７内
を流入する暖房用空気を加熱する暖房用輻射ヒータで、
蓄熱暖房用輻射ヒータ１２が蓄熱体６を加熱して蓄熱し
ている時は動作しなく、蓄熱電気暖房装置が動作する暖
房運転時のみ動作して蓄熱体風路７を流入する暖房用空
気を加熱する。１４は空気吸入口８より吸引された暖房
用空気を、蓄熱体風路７内に流入させることなく直接に
空気排出口９に流入させるバイパス風路で、ここを流れ
る室温の空気は、蓄熱体風路７からの温風と合流混合し
て空気排出口９より吹き出される暖房用空気を所定温度
の温風にする。なお、１５は空気通路室３の内部に設け
た空気流のガイド板、１６は蓄熱体風路７の入口、１７
はその出口である。

【００２２】上記のように構成した蓄熱電気暖房装置に
おいて、加熱ヒータを内蔵していない蓄熱体６に熱を蓄
熱する場合は、制御部１１の動作により蓄熱暖房用輻射
ヒータ１２に通電すると、その輻射熱により蓄熱体６が
加熱されて蓄熱される。つぎに、暖房運転をする場合
は、制御部１１の動作により送風機１０、蓄熱暖房用輻
射ヒータ１２および暖房用輻射ヒータ１３に通電する
と、送風機１０の運転により空気吸入口８より吸入され
た暖房用空気は、入口１６より蓄熱体風路７に送風され
る流れＡとバイパス風路１４に送風される流れＢとに２
分される。

【００２３】蓄熱体風路７に流れた暖房用空気は、蓄熱
体６および蓄熱暖房用輻射ヒータ１２ならびに暖房用輻
射ヒータ１３により熱交換されて温風となり、この温風
は、蓄熱体６が蓄熱暖房用輻射ヒータ１２の輻射熱によ
り外表面から加熱されて充分な外表面温度を有している
ので、蓄熱体６の垂直な平面状側部１８に沿って平滑に
流れ、蓄熱体風路７の出口１７から流出してバイパス風
路１４に至り、バイパス風路１４を流れる室温の空気と
合流し、所定温度の温風となって空気排出口９より圧力
低下が少ない状態で吹き出される。

【００２４】また、蓄熱体６に蓄熱されていない場合
は、蓄熱体風路７に流れる暖房用空気は、蓄熱暖房用輻
射ヒータ１２および暖房用輻射ヒータ１３の輻射熱によ
り加熱され、ついで、蓄熱体６の平面状側部１８に沿っ
て下降し、バイパス風路１４よりの室温の空気と混合さ
れて空気排出口９より吹き出されるが、蓄熱体６の平面
状側部１８は、蓄熱暖房用輻射ヒータ１２および暖房用
輻射ヒータ１３の輻射熱により加熱されているので、暖
房用空気は平滑に流れて圧力損失は小さくなる。

【００２５】蓄熱体風路７を流れる暖房用空気の圧力損
失を、さらに小さくして快適な温風が供給できるように
するために、暖房用空気が流れる蓄熱体風路７の壁面を
形成する蓄熱体６の形状は、図２ないし図４に示すよう
な形状にすると効果的になる。

【００２６】すなわち、図２においては、台形体状の蓄
熱体１９を用いているので、空気吸入口８より流入した
暖房用空気は、入口１６から蓄熱体風路７に流入し、蓄
熱体６の一方の側部に沿って上方斜めに上昇し、頂部２
０において方向を転換し、ついで蓄熱暖房用輻射ヒータ
１２および暖房用輻射ヒータ１３と対面してその輻射熱
により加熱されている平面状側部２１に沿って下方斜め
に平滑に流れて下降し、出口１７を経て空気排出口９よ
り圧力の低下が少ない状態で吹き出される。

【００２７】また、図３に示すように、錐形体状の蓄熱
体２２を用いると、暖房用空気は、蓄熱体２２の頂部２
３において、斜めの上昇方向から直ちに斜めの下降方向
に転じて流れ、ついで輻射熱により加熱されている蓄熱
体２２の平面状側部２４に沿って平滑に流れるので圧力
の損失は少なくなる。

【００２８】さらに、図４に示すように、蓄熱体６の頂
部２５を曲面状に形成すると、暖房用空気の流れる方向
が緩やかに上昇から下降に転じるので、圧力の損失はよ
り小さくなる。なお、図２に示す蓄熱体１９の頂部２
０、図３に示す蓄熱体２２の頂部２３を、それぞれ曲面
状にすることもできる。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載するような効果を奏する。

【００３０】蓄熱体は、蓄熱体風路に設けた蓄熱暖房用
輻射ヒータの輻射熱により加熱蓄熱され、暖房運転時に
蓄熱体風路を流れる暖房用空気は、蓄熱暖房用輻射ヒー
タおよび暖房用輻射ヒータからの輻射熱および蓄熱体よ
りの熱によって加熱されるので、蓄熱体および暖房用空
気は熱効率良く加熱され、暖房用空気は平滑な流れとな
って圧力損失が少なくなり、信頼性が良い蓄熱電気暖房
装置が得られる。

【００３１】また、蓄熱体は輻射ヒータを保持するため
に分割したり、内部に凹溝を形成したりする必要がなく
なり、平面度あるいは溝寸法の精度が不要となって製造
コストが低減できる。

【００３２】また、蓄熱体の形状を、方形体状、台形体
状、あるいは角錐体状に形成することにより、蓄熱体風
路を流れる暖房用空気の流れは、加熱されている蓄熱体
の平面状側部に沿って流れることになるので平滑な流れ
になり、空気排出口より吹き出される暖房用空気の圧力
損失が小さくなる。

【００３３】さらに、蓄熱体の頂部を曲面状に形成する
と、蓄熱体の頂部における暖房用空気の流れは、緩やか
に方向を転じるので、圧力損失はより小さくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における蓄熱電気暖房装置の模
式的断面図

【図２】同蓄熱電気暖房装置の変形例を示す模式的断面
図

【図３】同蓄熱電気暖房装置の他の変形例を示す模式的
断面図

【図４】同蓄熱電気暖房装置の別の変形例を示す模式的
断面図

【図５】従来における蓄熱電気暖房装置の模式的断面図

【符号の説明】

１ 本体ケース枠５ 風路ケース ６、１９、２２ 蓄熱体 ７ 蓄熱体風路 ８ 空気吸入口 ９ 空気排出口 １２ 蓄熱暖房用輻射ヒータ １３ 暖房用輻射ヒータ １８、２１、２４ 平面状側部 ２０、２３、２５ 頂部

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱ヒータを内蔵することなく平面状の
   側部を有する蓄熱体を収納した本体ケース枠に空気吸入
   口および空気排出口を設け、この本体ケース枠の内部に
   は、この空気吸入口および空気排出口に連通され、上記
   蓄熱体の外表面を囲繞する蓄熱体風路を上記蓄熱体と風
   路ケースとの間に形成し、この蓄熱体風路のうち上記蓄
   熱体の頂部とその下方に位置する上記空気排出口に至る
   部分には、上記蓄熱体の平面状側部に対面して上記蓄熱
   体の外表面を加熱する蓄熱暖房用輻射ヒータと、上記蓄
   熱体風路の温風を加熱する暖房用輻射ヒータとを設けた
   蓄熱電気暖房装置。
2. 【請求項２】 方形体状に形成した蓄熱体とした請求項
   １記載の蓄熱電気暖房装置。
3. 【請求項３】 台形体状に形成した蓄熱体とした請求項
   １記載の蓄熱電気暖房装置。
4. 【請求項４】 角錐体状に形成した蓄熱体とした請求項
   １記載の蓄熱電気暖房装置。
5. 【請求項５】 曲面状の頂部を有する蓄熱体とした請求
   項１記載の蓄熱電気暖房装置。