JP3437964B2 - 遠赤外線暖房機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遠赤外線暖房機の
技術分野に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近注目されている電気暖房機器の一つ
である遠赤外線暖房機は、一般の石油ストーブや電気ス
トーブと比較して以下の多くの利点を備える。

【０００３】第一に、遠赤外線の輻射熱でムラなく均一
に暖めるので暖房効率が高いこと。第二に、燃焼しない
ので空気を汚さずクリーンで換気も加湿も不要であるこ
と。第三に、消費電力が少なく経済的であること。第四
に、赤熱せず前面のガード用金網の温度も４０℃程度に
しか熱くならないので、火傷、火事の心配がないこと。
第五に、風を吹き出さないので殆ど運転音がなく静かで
あること等である。

【０００４】例えば、図５の一部破断斜視図に示される
市販されている遠赤外線暖房機２０は、床面から立設す
る筺体１の前面（ガード用金網１８が取り付けられてい
る側）から前面に熱輻射を発するように、遠赤外線放射
板６と面状発熱体７と断熱材８と押さえ板９を重ね合わ
せてパネル取り付け枠５に嵌めた構造の平面型の発熱パ
ネルユニット２が遮熱板１０の前方に組み込まれてお
り、図示しない電源回路と前面に配設されたスイッチ
（電源スイッチ３と出力切換スイッチ４）の操作で４０
０Ｗ〜９００Ｗ程度の消費電力で運転される構造であ
る。

【０００５】上記発熱パネルユニット２について詳述す
ると、全体が数十ｃｍ四方の長方形の薄板状（厚さ１０
〜２０ｍｍ程度）であって、例えば図６の断面図に示さ
れるように、パネル取り付け枠５に遠赤外線放射板６と
面状発熱体７と断熱材８と押さえ板９を順に密着するよ
うに重ね合わせて押圧してネジ止め固定（図示略）した
構造となっている。

【０００６】以下、上記各部材を説明すると、先ず、前
記パネル取り付け枠５はユニット組み付け用のアルミ合
金等の金属枠体である。また、前記遠赤外線放射板６に
は熱衝撃や機械的衝撃に強く、短時間に加熱ができて熱
放射効率の点で優れているアルミ板にセラミックコーテ
ィングしたものやアルマイト（アルミニウムを陽極とし
て電解により酸化させて表面に酸化アルミニウムの耐食
性皮膜を作ったもの。）の板（厚さ１．２ｍｍ程度）が
使用されている。また、前記面状発熱体７は発熱源とな
る所定の分割配線パターンの２本の薄板状電熱線（例え
ばニクロム線）を中に挟んでなる厚さ０．６〜１．０ｍ
ｍのマイカフィルムであり、２８０℃程度に発熱する。
また、前記断熱材８は厚さ６ｍｍ程度の無機質材であ
る。また、前記押さえ板９は装置本体内部に熱が籠もる
のを防止するため遮熱、反射する目的と、断熱材８を押
圧して前記遠赤外線放射板６と面状発熱体７の密着性を
保って熱放射効率を高く維持する目的のものであり、例
えば鋼板やアルミ蒸着鋼板が使用される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の遠
赤外線暖房機は、図５のように平面からなる遠赤外線放
射板６と面状発熱体７を構成要素とする平面型の発熱パ
ネルユニット２を用いている。したがって、遠赤外線の
放射方向は発熱パネルユニット２の前面のみにほぼ限ら
れることになり、比較的狭い子供部屋や寝室等のコーナ
ーまたは机の足元等に設置して用いるパーソナルユース
が対象であった。

【０００８】この点、数人が寄り集まる比較的広いリビ
ングや会議室等では、例えば部屋の中心付近に設置して
部屋全体を暖房することが期待されるのであるが、上記
従来の平面型の遠赤外線暖房機では遠赤外線の放射方向
の前面指向性から部屋全体の暖房効率の点で難点があ
る。ダルマ型ストーブのような全方位暖房型の遠赤外線
暖房機が望まれるのである。

【０００９】この点、上記平板の発熱パネルユニット２
を曲げて円筒形状にすれば容易に上記要望に応える遠赤
外線暖房機が実現できるようにも考えられる。

【００１０】しかしながら、現在のところ面状発熱体の
耐久性の問題から全方位暖房を可能にする遠赤外線暖房
機は未だ無い。

【００１１】即ち、従来の面状発熱体７は、前述のよう
に数百μｍの厚さの薄板状電熱線を任意のパターンに成
形してマイカの薄平板にサンドイッチして高温高圧下で
圧着一体化した厚さ１ｍｍ程度のものが使用されている
が、この湾曲させた面状発熱体７は高温下での曲げ応力
に対しては煎餅のように割れ易く耐久性が持たないので
ある。

【００１２】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、リビング等の比較的広い部屋の全体暖房に適する
暖房効率の高い全方位放射型の遠赤外線暖房機を提供す
ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、 （１）遠赤外線放射板を加熱して遠赤外線を放射する遠
赤外線暖房機において、遠赤外線放射板と、面状発熱体
と、断熱材と、金属製の押さえ板と、を前記遠赤外線放
射板が最外周となるように順次重ね合わせてなる略半円
筒形状の発熱パネルユニット一対が、暖房機の基台に垂
設された取り付け用筒状金属板の外周面に略円筒形状に
なるように向かい合わせに固定されていることを特徴と
する遠赤外線暖房機を提供する。 （２）遠赤外線放射板を加熱して遠赤外線を放射する遠
赤外線暖房機において、アルミ板に遠赤外線放射性セラ
ミック材をコーティングしてなる半円筒形状の遠赤外線
放射板と、厚さ０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ未満のマイカ
フィルムに薄板状電熱線を貼り合わせて略半円筒曲面形
状を保持するようにラミネートしてなる面状発熱体と、
半円筒形状の断熱材と、半円筒形状の金属製の押さえ板
が、前記遠赤外線放射板が最外周となるように順次重ね
合わされた半円筒形状の発熱パネルユニット一対を、軸
垂直な略円筒形状になるように暖房機の基台に垂設され
た取り付け用筒状金属板の外周面に対して前記遠赤外線
放射板の側縁部にて固定されていることを特徴とする遠
赤外線暖房機を提供する。 （３）また、上記（１）または（２）に記載の遠赤外線
暖房機において、前記面状発熱体の薄板状電熱線の接続
端子電極が面状発熱体の下側に引き出されるとともにス
イッチ類が一対の発熱パネルユニット間の空隙に配置さ
れていることを特徴とする遠赤外線暖房機を提供する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明に係る遠赤外線暖房機の実
施の形態について図面を基に詳述する。なお、本発明に
係る遠赤外線暖房機は、電源回路、スイッチ回路の構成
は従来の製品と同様であるのでこれらの説明は省略し、
本発明の要諦であり特徴的な発熱パネルユニットの構成
を主に説明する。

【００１５】図１は本発明に係る遠赤外線暖房機の全体
斜視図である。図２は本発明に係る遠赤外線暖房機の一
対の発熱パネルユニットの断面図である。図３は本発明
に係る遠赤外線暖房機の内部構造を説明するための一部
断面斜視図である。図４は面状発熱体の薄板状電熱線の
配線パターンの例を示す図である。

【００１６】先ず、図１の斜視図に示されるように、本
発明に係る遠赤外線暖房機５０は、全体が円柱形状であ
り、下方の基台部分の中に電源回路やタイマー回路等が
収めされており、全体の高さＨ＝３８０ｍｍ、直径φ＝
２４０ｍｍ、遠赤外線放射領域の高さｈ＝２５０ｍｍ程
度の寸法を有しており、小型のダルマ型石油ストーブと
同程度である（但し非常に軽い）。この大きさで概ね４
００〜８００Ｗ程度の出力となる。スイッチ類は電源Ｏ
Ｎ／ＯＦＦスイッチＳＷ１と出力４００Ｗ／８００Ｗ切
換スイッチＳＷ２が一対の二分された遠赤外線放射領域
（黒塗り部分）の一方の縦細い間隙部分の壁面に配設さ
れていて、すっきりとした外観となっている。符号４９
は縦横に遠赤外線放射領域を囲むガード用金網である。
上記遠赤外線暖房機５０は遠赤外線放射領域が縦細いス
イッチ類のある間隙部分の壁面を除いて全周にわたって
３６０°放射される全方位放射型となっている。

【００１７】次に、図２の断面図に示される発熱パネル
ユニット２２は、従来と同様に、遠赤外線放射板２６
と、面状発熱体２７と、断熱材２８と、金属製の押さえ
板２９と、を重ね合わせた積層構造であるが、前記遠赤
外線放射板２６が最外周となるように順次重ね合わせて
なる略半円筒形状となっている。

【００１８】この発熱パネルユニット２２を詳細する
と、遠赤外線放射板２６は従来と同様に例えばアルミ板
に遠赤外線放射性セラミック材をコーティングしてなる
が、好ましくは半円筒形状、少なくとも１／３程度の円
弧に緩やかに予め湾曲させておく。

【００１９】面状発熱体２７は図４の展開図に示される
ように、厚さ０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ未満のマイカフ
ィルム２３に薄板状電熱線２４（例えばニクロム線）を
貼り合わせて略半円筒曲面形状を保持するようにラミネ
ートしてなるものであり、始めより自然体が略半円筒曲
面形状となるように成形する。この場合、従来の面状発
熱体の１ｍｍ程度の厚さでは耐久性が悪く、加熱すると
煎餅のようにすぐに割れてしまうので、厚さの適正値を
求める必要がある。最適範囲を本発明者が鋭意検討した
ところ、上記のような厚さ０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ未
満が適正な厚さであり、ベストモードは約０．１５ｍｍ
となることが判った。０．３ｍｍ以上の厚さでは略半円
筒曲面形状となるようにラミネートしても充分な耐久性
が得られないことが判明したのである。

【００２０】前記面状発熱体２７の薄板状電熱線２４の
接続端子電極２５は、左右の縁側または上下縁側から引
き出されるようにエッチングまたはプレス成形にて成形
されるが、このうち左右に引き出される構成では、その
接続端子電極２５部分の温度が相当高くなるので、図１
のように一対の発熱ユニットパネル間の縦細い間隙部分
の壁面に配設されたスイッチ類ＳＷ１、ＳＷ２は熱ダメ
ージを受け易い。而して、接続端子電極２５は面状発熱
体２７の下側に引き出される方がスイッチ類の配設のフ
レキシビリティが大きくなって好都合である。スイッチ
類は図１のように側面側または上面側に設置されるのが
操作性において合理的であるからである。

【００２１】半円筒形状の断熱材２８は従来と同様の厚
さ３〜２０ｍｍの無機質材である。

【００２２】半円筒形状の金属製の押さえ板２９は暖房
機５０内部に熱が籠もるのを防止するため遮熱、反射す
る目的と、断熱材２８を押圧して前記遠赤外線放射板２
６と面状発熱体２７の密着性を保って熱放射効率を高く
維持する目的のものであり、例えば平面な鋼板やアルミ
蒸着鋼板を略半円筒形状に成形してなる。

【００２３】次に、本遠赤外線暖房機５０の内部構造を
説明すると、図３に示されるように上記発熱パネルユニ
ット２２の各部材を前記遠赤外線放射板２６が最外周と
なるように順次重ね合わされた半円筒形状の発熱パネル
ユニット２２（内半径７０〜１５０ｍｍ）一対２２、２
２′を向かい合わせにして、軸垂直な略円筒形状になる
ように暖房機の基台２１に垂設された取り付け用筒状金
属板３０（例えば直径１４０〜３００ｍｍ、高さ２５０
ｍｍ程度のステンレス円筒管）の外周面に対して前記遠
赤外線放射板２６の側縁部で止め板金３３を介してネジ
止めにて固定されている構造となっている。なお、発熱
パネルユニット２２、２２′の上面には蓋３１がされて
熱の上方放散を防止するように構成するのが望ましい。

【００２４】このように二分された一対の発熱パネルユ
ニット２２、２２′の組み合わせとすることで、遠赤外
線暖房機５０の組み立て作業が容易となり、且つ面状発
熱体２７の耐久性が高まるという信頼性も得られるので
ある。また、一方の発熱パネルユニット２２のみを発熱
させる等の切換操作も容易に実現できるので、全方位放
射の暖房の他に片面の暖房といった用途にもスイッチ類
の組み合わせで簡単に対応できる。

【００２５】なお、遠赤外線放射板２６と面状発熱体２
７が密着性を常時保つことが熱放射効率を保持する上で
重要となるが、本暖房機５０では元々が円筒形であるた
めに熱膨張にて外側に膨らむ力が自然と働くので従来の
平面型の暖房機２０に比すれば良好であるが、遠赤外線
放射板２６と面状発熱体２７と押さえ板２９の膨張係数
が異なり、且つ上昇温度にも差があるために遠赤外線放
射板２６と面状発熱体２７との間には多少の隙間が生じ
得る可能性がある。これを解決するには、面状発熱体２
７を遠赤外線放射板２６に対して完全に固定しないで、
遠赤外線放射板２６の熱膨張変形に追随して多少前面の
方向に移動可能な状態（単に遠赤外線放射板２６と断熱
材２８とに挟まれた押圧状態）にすることが望ましい。

【００２６】念の為に付言すれば、図１に示した遠赤外
線暖房機５０は一例であって、本発明の遠赤外線暖房機
のデザインは基本的に円筒型である他は種々考えられ、
出力及び寸法は適宜設計されるべきものである。

【００２７】以上のように、本発明は面状発熱体２７の
耐久性の問題を解決した全方位放射型の遠赤外線暖房機
５０を実現するものであり、リビングルームや会議室等
の部屋全体を遠赤外線暖房するに適する形態となってい
る。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係る遠赤外線暖房機は上記のよ
うに全方位放射型なのでリビングルームや会議室等の部
屋全体を効率的に暖房可能である。

【００２９】また、発熱パネルユニットを半円筒形状の
発熱パネルユニット一対に分けてこれを向かい合わせに
配設しているので面状発熱体に過度の曲げ応力が加わら
ず、且つ面状発熱体の厚さを最適化しているので、耐久
性に優れたものとなっている。

【００３０】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る遠赤外線暖房機の斜視図であ
る。

【図２】 本発明に係る一対の発熱パネルユニットの断
面図である。

【図３】 本発明に係る遠赤外線暖房機の内部構造を説
明するための一部断面斜視図である。

【図４】 本発明に係る面状発熱体の電熱線の配線パタ
ーンの実施の形態を示す図である。

【図５】 従来の平面型の遠赤外線暖房機の一部破断斜
視図である。

【図６】 上記従来の遠赤外線暖房機の発熱パネルユニ
ットの断面構造図である。

【符号の説明】

１ 筺体 ２、２２、２２′ 発熱パネルユニット ３ 電源スイッチ ４ 出力切換スイッチ ５ パネル取り付け枠 ６、２６ 遠赤外線放射板 ７、２７ 面状発熱体 ８、２８ 断熱材 ９、２９ 押さえ板 １０ 遮熱板 １８ ガード用金網 ２０ 平面型の遠赤外線暖房機 ２１ 基台 ２３ マイカフィルム ２４ 薄板状電熱線 ２５ 接続端子電極 ３１ 蓋 ３３ 止め板金 ５０ 全方位放射型の遠赤外線暖房機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24C 7/06 F24D 13/02 H05B 3/10 H05B 3/20

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遠赤外線放射板を加熱して遠赤外線を放
   射する遠赤外線暖房機において、遠赤外線放射板と、面
   状発熱体と、断熱材と、金属製の押さえ板と、を前記遠
   赤外線放射板が最外周となるように順次重ね合わせてな
   る略半円筒形状の発熱パネルユニット一対が、暖房機の
   基台に垂設された取り付け用筒状金属板の外周面に略円
   筒形状になるように向かい合わせに固定されていること
   を特徴とする遠赤外線暖房機。
2. 【請求項２】 遠赤外線放射板を加熱して遠赤外線を放
   射する遠赤外線暖房機において、アルミ板に遠赤外線放
   射性セラミック材をコーティングしてなる半円筒形状の
   遠赤外線放射板と、厚さ０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ未満
   のマイカフィルムに薄板状電熱線を貼り合わせて略半円
   筒曲面形状を保持するようにラミネートしてなる面状発
   熱体と、半円筒形状の断熱材と、半円筒形状の金属製の
   押さえ板が、前記遠赤外線放射板が最外周となるように
   順次重ね合わされた半円筒形状の発熱パネルユニット一
   対を、軸垂直な略円筒形状になるように暖房機の基台に
   垂設された取り付け用筒状金属板の外周面に対して前記
   遠赤外線放射板の側縁部にて向かい合わせに固定されて
   いることを特徴とする遠赤外線暖房機。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の遠赤外
   線暖房機において、前記面状発熱体の薄板状電熱線の接
   続端子電極が面状発熱体の下側に引き出されるとともに
   スイッチ類が一対の発熱パネルユニット間の空隙に配置
   されていることを特徴とする遠赤外線暖房機。