JP5105495B2

JP5105495B2 - 蓄熱暖房器

Info

Publication number: JP5105495B2
Application number: JP2010131929A
Authority: JP
Inventors: 典男安澤
Original assignee: Hakusan Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Hakusan Seisakusho Co Ltd
Priority date: 2009-07-11
Filing date: 2010-06-09
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2030-06-09
Also published as: JP2011038759A

Description

本発明は、例えば深夜電力を利用して蓄熱し、蓄熱体から熱を放射することによって暖房を行う蓄熱暖房器に関する。

電力会社では、昼間と夜間の電力負荷の平準化を図るため、深夜電力時間帯を設け、電力単価を割安に設定するサービスを行っている。そこで、この深夜電力サービスを利用してサービス時間中に蓄熱体を加熱して熱を蓄えておき、暖房が必要なときに蓄熱体から室内へ熱を放出させて暖房することが行われている。

一般に、この種の蓄熱暖房器では本体ハウジング内に熱を蓄える蓄熱体（蓄熱ブロックなど）と、この蓄熱体を加熱するヒータと、蓄熱体に通風して温風を室内へ送るファンと、蓄熱体を包囲する断熱材と、蓄熱体の温度が上限を超えるとヒータをオフにする制御部などを備えて構成されている。制御部は、深夜電力時間帯になるとヒータをオンにして蓄熱体に熱を蓄え、昼間の使用時に蓄熱体から断熱材を介して本体ハウジングの外装パネル側からの放射並びに自然対流によって放熱させるとともに、ファンを作動させて蓄熱体に通風し、温風を発生させるように制御することにより暖房を行っている。また、本体ハウジングの外装パネルのうち、特に前面パネル側は、蓄熱体との間に介在する断熱材を薄くしておき、火傷をしない程度の温度（例えば８０°Ｃ前後）に上昇させ、室内を暖める際に十分な放射熱伝達量を確保するようになっている。

具体的な運転方法としては、真冬の気温の低い日には本体ハウジングの外装パネルからの放熱と、ファンによる温風によって暖房を行い、蓄熱体の蓄熱量は徐々に消費される。そして、深夜電力時間帯になると、蓄熱体に残留している蓄熱量に応じてヒータをオンにする時間が判断され、深夜電力のサービス時間の終了時近傍に向けて蓄熱量が１００パーセントとなるように通電制御を行う。一方で、春先のような端境期は昼間の気温に対し、朝方と夕方の気温が低いために朝夕に暖房が必要となるが、昼間は室内に入る日射などによって気温がかなり高くなる。このため、ファンを停止しても本体ハウジングの特に前面パネルからの放熱によって室温が高くなりすぎ、そのため、窓を開放せざるを得なかったりと、エネルギー的には好ましいとはいえない対応を余儀なくされていた。このような端境期での使用を考慮し、暖房器からの放熱をきめ細かく制御し、快適性の維持は勿論、環境負荷の低減なども考慮した対策が望まれている。

そこで、蓄熱体と前面パネルとの間における断熱性を高めたり、特開２００５−２４９３５２号公報（特許文献１）に記載されているように、蓄熱体とハウジングの前面パネル，天面パネルとの間に空気通路を形成し、前面パネルの下部から流入した空気を空気通路に流通させ後面パネルからハウジングの外部に流出させるようにした蓄熱暖房器が知られている。これによれば、暖房器としての基本的な性能を損なうことなく外装パネルからの放熱量を抑制することができ、室内温度が高くなりすぎることを防止することができるとされている。

特開２００５−２４９３５２号公報

しかしながら、特許文献１記載の蓄熱暖房器では、蓄熱した熱量の室内への放出は減少するものの、前面パネルや天面パネルへの伝熱量を途中で外部へ放出していることになり、結果的にエネルギーを有効に利用していることにはならない。また、空気断熱層により外装パネルからの単位時間当たりの放熱量（以下、「放熱量」とする）を抑制する構成が採用されていることから、気温の低い真冬に十分な放熱量を確保することができず、特に北海道、東北地方など寒さの厳しい地域では室温を快適に維持することができないという課題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、冬期における暖房効率を低下させることがなく、しかも春先や初秋などの端境期のように昼間の気温が高い時に、外装パネルからの放熱量を無駄が生じないように抑制し、無用な温度上昇を防止して快適な室温が維持できる蓄熱暖房器を提供することを目的とする。また、気温の低い真冬でも十分な暖房性能を確保することが可能な蓄熱暖房器を提供するものである。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ハウジングの内部に収容された蓄熱体と、該蓄熱体を加熱するヒータとを具備した蓄熱暖房器において、前記ハウジングの外装パネルの放熱面を覆う遮蔽手段を有し、前記遮蔽手段は、該放熱面に対し、開閉自在且つ遮蔽量をコントロール可能に設置されたシャッタ又はカーテン部材であり、前記遮蔽手段は、前記放熱面上部との間を、天板とともに閉塞し、且つ前記放熱面との間隔につき５〜２０ｍｍの範囲で設置され、該遮蔽手段と該放熱面との間に形成されるクリアランス部分を空気断熱層とし、該放熱面から室内へ放出される熱量制御を該遮蔽手段によって行うことを特徴としている。

請求項２記載の発明は、ハウジングの内部に収容された蓄熱体と、該蓄熱体を加熱するヒータとを具備した蓄熱暖房器において、前記ハウジングの外装パネルの放熱面を覆う遮蔽手段を有し、前記遮蔽手段は、該放熱面に対し、開閉自在且つ遮蔽量をコントロール可能に設置されたシャッタ又はカーテン部材であり、前記遮蔽手段には、前記放熱面との間に形成される空気層を高さ方向に多段に分割する突起又は横プリーツ部が形成され、該突起又は横プリーツ部の頂部が前記外装パネルの放熱面に対し接触し、該放熱面から室内へ放出される熱量制御を該遮蔽手段によって行うことを特徴としている。

本発明に係る蓄熱暖房器は、遮蔽手段によって、ハウジングの外装パネルの全面を覆うことで、該外装パネルからの放射と自然対流による放熱を抑制するため、熱効率を低下させずに無用の放熱を防止する効果がある。
また、覆面積可変機構によって遮蔽手段による外装パネルの覆う面積を調節することができ、冬期間には覆面積を縮小させることで、遮蔽手段の断熱材的な機能を消失させることができるため、冬期に暖房効率を低下させることがない。

本発明に係る蓄熱暖房器の第１の実施形態を示す概略斜視図である。同じく、第１の実施形態における蓄熱暖房器のハウジング並びにカバー体との関係を示す概略斜視図である。同じく、第１の実施形態の蓄熱暖房器における内部構造の側面断面図であり、（ａ），（ｂ），（ｃ）にそれぞれ異なる動作状態が示されている。同じく、第１の実施形態の蓄熱暖房器における要部である覆面積可変機構の構成を示す説明図である。同じく、第１の実施形態の蓄熱暖房器における制御方法を示すブロック図である。同じく、第１の実施形態の蓄熱暖房器における動作と時刻との関係を示すグラフである。本発明に係る蓄熱暖房器の第２の実施形態を示す一部分解斜視図である。同じく、第２の実施形態の蓄熱暖房器における内部構造の側面断面図であり、（ａ），（ｂ）にそれぞれ異なる動作状態が示されている。本発明に係る蓄熱暖房器の第３の実施形態の要部である覆面積可変機構の構成を示す説明図である。本発明に係る蓄熱暖房器の第４の実施形態を示す斜視図であり、（ａ），（ｂ）にそれぞれ異なる動作状態が示されている。本発明に係る蓄熱暖房器の第４の実施形態の変形例を示す図であり、（ａ）が斜視図，（ｂ）が側面図である。同じく、本発明に係る蓄熱暖房器の第４の実施形態の変形例を示す側面断面図である。本発明に係る蓄熱暖房器の第５の実施形態を示す図であり、（ａ）が斜視図，（ｂ）が側面図である。本発明に係る蓄熱暖房器の第６の実施形態を示す側面断面図である。本発明に係る蓄熱暖房器の第７の実施形態を示す斜視図である。同じく、第７の実施形態における蓄熱暖房器のシャッタを巻き上げた状態を示す斜視図である。同じく、第７の実施形態における蓄熱暖房器の側面断面図である。同じく、第７の実施形態における蓄熱暖房器から室内へ放熱される放熱量と、蓄熱体の平均温度との関係を示したグラフである。本発明に係る蓄熱暖房器の第８の実施形態を示す側面断面図である。

以下、本発明に係る蓄熱暖房器の好適な実施形態につき添付図面に基づいて説明する。
図１〜図６は本発明に係る蓄熱暖房器の第１の実施形態を示した図である。

図１〜図６に示される蓄熱暖房器Ａは、ハウジング１、断熱材２、ハウジング１内に熱を蓄える蓄熱体（蓄熱ブロックなど）３、蓄熱体３に通風して温風を室内へ送るファン４等とを備えて構成され、本実施形態の蓄熱暖房器Ａは床設置タイプのものである。
ハウジング１は前面パネル１ａ，天パネル１ｂ，後面パネル１ｃ，側面パネル１ｄ，床面パネル１ｅで囲まれた直方体状に形成され、ハウジング１の内部には断熱材２で包囲された蓄熱体３が収容されている。ハウジング１の前面パネル１ａの下部には、ハウジング１の内部に設置されたファン４によって通風された温風を、室内側に向けて送りだす送風口５が設けられている。

第１の実施形態では、外装パネルの放熱面（ハウジング１の前面パネル１ａ）を覆う遮蔽手段としてのカーテン部材６、覆面積可変機構７をハウジング１に外装している。カーテン部材６はハウジング１の特に放熱量が多い前面パネル１ａの全面を覆うことのできる面積を有してシート状に形成されている。遮蔽手段であるカーテン部材６の材質については特に制約はないが、耐熱性，断熱性、低放射率性を有していることが好ましく、例えばナイロン・ビニロン・テトロン・アクリル繊維などの合成繊維、綿・麻・紙などの植物繊維、及び絹・羊毛などの動物繊維、ポリエステル・塩化ビニル樹脂などの高分子化合物、アルミニウム・チタン・ステンレスなどの金属、木製などのものが好適に用いられる。さらにカーテン部材６の材質は、放射率が低く、巻き取り可能な薄膜であることが望ましく、低放射率の物質をカーテン部材６表面に塗布して用いることも可能である。また、カーテン部材６の表側に装飾を施すことにより、美観の向上にも資することができる。

覆面積可変機構７はカーテン部材６による前面パネル１ａを覆う面積を変更可能とすることによって、前面パネル１ａからの放熱量を可変するために設置されるもので、カーテン部材６の一端縁（上端縁）が固定されハウジング１の上部に横幅方向へ延びて配設される巻軸７ａと、カーテン部材６の他端縁（下端縁）に取付けられた重りバー７ｂと、巻軸７ａに連結され巻軸７ａを正逆方向に回転駆動するモーター７ｃとからなる。

モーター７ｃは、図４に示されるように、蓄熱暖房器Ａ全体の運転を制御する制御装置８に接続されている。この制御装置８には、図５に示されるように、モーター７ｃの駆動を操作する手動モータ駆動スイッチ９が接続されている。また、制御装置８には、前記ファン４に加えて蓄熱体３を加熱するヒータ１０が接続されているとともに、自動制御を可能にするための温度センサ１１，タイマ１２，手動自動切換スイッチ１３や、各種操作を実行したり表示したりする操作パネル１４，表示部１５が接続されている。

図３に示されるように、覆面積可変機構７は、天板１６ａ，後板１６ｂ，側板１６ｃで囲まれてなるハウジング１に、上方から被せられるカバー体１６によって支持されている。覆面積可変機構７の巻軸７ａは、カバー体１６の天板１６ａの前方端縁付近に配設されて側板１６ｃに回転可能に支持されている。覆面積可変機構７のモーター７ｂは、カバー体１６の側板１６ｃに支持されている。従って、覆面積可変機構７，カバー体１６は、ハウジング１に対して一体的に着脱が可能である。この結果、既設の蓄熱暖房器に覆面積可変機構７，カバー体１６を簡単に追加設備することが可能である。また、ハウジング１とカバー体１６の接合方法は、嵌合やマグネット等で簡単に固定される。

以上の第１の実施形態によると、図３（ａ）に示すように、春秋の暖房端境期に温風の送風を停止した際に、カーテン部材６でハウジング１の前面パネル１ａの外側の全面を覆うことで、ハウジング１の前面パネル１ａから室内への放射や自然対流による放熱が阻止される。従って、春秋の暖房端境期に無用の放熱を大幅に抑制することができる。また、図３（ａ）に示す状態では、空気の流通がカーテン部材６，カバー体１６の内部に限定されているので、外部に流出する量は微少である。従って、蓄熱体３の熱を無用に逃散させることがなく、熱効率が低下することもない。
ここで、カーテン部材６と前面パネル１ａとの間隔は、放射伝熱量と自然対流伝熱量を抑制し、且つ、ハウジング１の奥行を短くした薄型にするには５〜２０ｍｍが好ましい。また、前面パネル１ａの放熱を大幅に抑制するにはカーテン部材６の放射率を０．４以下、望ましくは０．２以下のアルミ箔等が適している。また、カーテン部材６を複数枚設けると、更に効果を高めることも可能である。

また、図３（ｃ）に示すように、冬期間の低温の時期には、カーテン部材６を巻き取ってハウジング１の前面パネル１ａ外側の全面を送風口５をも含めて開放することで、ハウジング１の前面パネル１ａからの放射や自然対流、及び送風口５からの送風による放熱が行われる。従って、冬期の暖房効率の低下を避けることができる。具体的には、冬の気温の低い時期にはカーテン部材６を開放し、深夜電力でほぼ１００パーセントに蓄熱した蓄熱体３からの熱を断熱材２，ハウジング１を介して放熱させるとともに、ファン４を回転させ、送風口５から温風を強制放熱することにより、冬の暖房性能を確保することが可能である。

一方、春秋の端境期の暖房は、外気温と室温との差に見合う、冬より少ない蓄熱量となるように深夜電力で蓄熱量を制御する。朝方の暖房の必要なときはカーテン部材６を開放し、前面パネル１ａからの放射と自然対流のみで暖房する。昼間に室温が上昇し暖房が必要ないときは、前面パネル１ａをカーテン部材６によって覆い、前面パネル１ａとカーテン部材６との間に空気断熱層を形成し、蓄熱体３からの室内への放熱を抑制する。そして、気温が低下し、再び暖房が必要となる夕方以降は、カーテン部材６を開放して前面パネル１ａからの放射と、自然対流によって暖房を行う。つまり、気象情報などを勘案して蓄熱量を決定しておき、当日の室内温度変化に応じてカーテン部材６による前面パネル１ａの覆面積を変化させることにより、暖房の負荷変動に対応するようにしたものである。

図３（ａ），（ｂ）の間の移行は、覆面積可変機構７のモーター７ｂの正逆方向の回転の切換によって、覆面積可変機構７の巻軸７ａへのカーテン部材６の巻取り，繰出しによって行われる。なお、カーテン部材６の巻取り，繰出しの際には、覆面積可変機構７の重りバー７ｂがカーテン部材６にテンションを掛けて捻れ等の発生を防止する。

また、図３（ａ），（ｂ）の間の移行では、図３（ｂ）に示すように、択一的ではなく覆面積可変機構７のモーター７ｂの回転数の制御によって、カーテン部材６によって前面パネル１ａを覆う面積を変更し、適切な放熱量となるように設定することもできる。このような設定を利用すると、前述の温度センサ１１，タイマ１２との連係で蓄熱体３の温度変化をふまえて、深夜電力サービスのサービス時間中に効率的な蓄熱ができるようにカーテン部材６の覆面積を可変調整することができる。
なお、覆面積可変機構７はカーテン部材６の巻き取り方式に限定されるものではなく、ブラインドシャッタ等のような構造も可能である。また、カーテン部材６を手動で操作する方式も可能である。春秋の端境期の蓄熱暖房器からの放熱が前面パネル１ａ以外にも問題となる場合には当該パネルをカーテン部材６によって覆うことになる。

図７及び図８は本発明に係る蓄熱暖房器の第２の実施形態を示すものである。
第２の実施形態では、第１の実施形態におけるカバー体１６を省略して、カーテン部材６をハウジング１の前面パネル１ａの内側と断熱材２との間に形成した空気層６ａに配置し、覆面積可変機構７をハウジング１の側面パネル１ｄによって支持するように構成している点が相違している。

このような第２の実施形態によれば、低放射率のカーテン部材６，覆面積可変機構７をハウジング１の内部に収容しているため外観をシンプルにすることができる。また、ハウジング１の前面パネル１ａからの放射や自然対流による放熱がより蓄熱体３により近い位置で阻止される。従って、春秋の暖房端境期に無用の放熱をより抑制することができ、室温を快適に維持することが可能である。

また、カーテン部材６によって覆われる面積を可変する空間６ａを前面パネル１ａの内側と断熱材２との間に設けたことにより、蓄熱体３から前面パネル１ａまでの熱通過率が低減したため、前面パネル１ａの表面温度が低下し、春秋の暖房端境期には更に効果を高めるものである。加えて、冬期間における暖房性能を確保するためには断熱材２を薄くしなければならないので、このことがむしろ製造コストの削減に資する。

図９は本発明に係る蓄熱暖房器の第３の実施形態を示すものである。
第３の実施形態では、覆面積可変機構７の巻軸７ａを縦方向に配設してモーター７ｃにボールネジ機構７ｄを連結し、ボールネジ機構７ｄのナット部でカーテン部材６を横方向に移動させて巻取り，繰出し動作を行うようにしてある。
第３の実施形態によると、縦長のハウジング１の場合にカーテン部材６，覆面積可変機構７の設備が容易になる。

図１０は、本発明に係る蓄熱暖房器の第４の実施形態を示した図、図１１−１，１１−２は第４の実施形態の変形例を示した図である。

第４の実施形態では、第１の実施形態のカバー体１６を採用するとともに、カーテン部材６に、縦プリーツ部１７を形成し、放熱量の調節は覆面積可変機構７の巻軸７ａへのカーテン部材６の巻き取り、繰り出しにより行うようにしている。
ここで、カーテン部材６に縦プリーツ部１７を形成したのは、前面パネル１ａとカーテン部材６との間の空気層を多段に分割するとともに、各空気層の気密性を高めて自然対流による放熱量を抑制するためである。

また、図１１−１に示されるように、水平方向に横プリーツ部１８を設け、その横プリーツ部１８の頂部１８ａが前面パネル１ａの表面に接するように形成した場合には、高さ方向に連続する空気層を多段に分割することになり、暖められた空気の上昇流をより抑制することができ、自然対流による放熱を防止できる。
一方で、ドラフト力による上昇流を抑制する手段は、プリーツに限定するものではなく、カーテン部材６に空気層を分断する突起を付けてもよい。

なお、カーテン部材６については、図１１−２（ａ）表面側に平坦部１８ｂを形成するとともに、裏面側に横プリーツ部１８を形成してもよい。この場合は横プリーツ部１８の頂部１８ａが前面パネル１ａの表面に接し、且つ裏面側の平坦部１８ｂが、室内側に面することとなる。
さらに、図１１−２（ｂ）に示されるようにカーテン部材６を前面パネル１ａ（外装パネル）と断熱材２の間に設置する際は、前面パネル１ａの内側、並びに断熱材２に、その前後の頂部１８ｃを接触させることによって、暖められた空気の上昇流を防止することが可能である。あるいは、頂部１８ｃは、前面パネル１ａの内側、断熱材２のうち、いずれか一方にのみ接触するように構成してもよい。
第４の実施形態によれば、カーテン部材６の外観をよりシンプルとすることができるとともに、放熱量のきめ細かなコントロールが可能となる。

図１２は、本発明に係る蓄熱暖房器の第５の実施形態を示した図である。
同図に示される蓄熱暖房器では、カバー体１６に、カーテン部材６がクリアランス調整機構２０を介して取り付けられている。クリアランス調整機構２０は、ハウジング１の前面パネル１ａに対し、カーテン部材６を密着状態から一定の間隔を保持しうる位置へ調節可能とする。図１２では、カバー体１６に、水平方向に延出する可動軸２０Ａ，２０Ａ・・を、カバー体１６側に取り付けられた支持部２０Ｂ，２０Ｂ・・に案内支持させることによって、前面パネル１ａとカーテン部材６とのクリアランスを調整しうるようになっている。

このように構成した第５の実施形態によれば、カーテン部材６につき、クリアランス調整機構２０によって前面パネル１ａとの間隔を調節することができる。この結果、冬の気温の低いときには、カーテン部材６を前面パネル１ａに密着させて一体化することにより、蓄熱体３からカーテン部材６までの熱抵抗が小さくなり、カーテン部材６の温度は前面パネル１ａに近い値となるので、真冬においても放熱量を確保することが可能となり、快適性を維持できる。

また、春や秋の端境期では、室温と外気温の差に見合う冬よりも少ない蓄熱量を深夜電力によって蓄熱し、朝方などの暖房の必要な時間帯にカーテン部材６を前面パネル１ａに密着させて、カーテン部材６からの放射と自然対流によって暖房を行う。そして、昼間に室温が上昇し、暖房を必要としない時間帯では、クリアランス調整機構２０によってカーテン部材６を前面パネル１ａに対し一定のクリアランスを隔てて空気断熱層を形成し、蓄熱体３からカーテン部材６との間の断熱性能を高めて、室内への放熱を抑制する。そして、外気温が低下し、再び暖房が必要となる夕方以降は、再びクリアランス調整機構２０によってカーテン部材６を前面パネル１ａに密着させればよい。

なお、図１２においては、クリアランス調整機構２０のみを図示しているが、覆面積可変機構を同時に設けることにより、前面パネル１ａを覆う面積を調節できることに加え、カーテン部材６とのクリアランスの調整を行うことができるようになり、よりきめ細かに室温の変化に対応することが可能となる。

図１３は、本発明に係る蓄熱暖房器の第６の実施形態を示す側面断面図である。
従来、冬の最大蓄熱量の時、後面パネル１ｃの温度が４０°Ｃから５０°Ｃになるので、後面パネル１ｃを壁から５〜１０ｃｍほど離して暖房器を設置しているが、一方で、暖房器の設置スペースを少なくする観点から、後面パネル１ｃを壁に接触させた状態で設置することが望まれている。

そこで、第５の実施形態では、図１３に示されるように、ハウジング１の後面パネル１ｃと断熱材２との間には空気層６ｃ（従来より存在する場合もある）を設け、ハウジング１内における後面パネル１ｃと断熱材２との間に、固定式の低放射率カーテン部材６´を挿入して介在させている。これによって、蓄熱体３から後面パネル１ｃまでの熱通過率を大幅に低下させることが可能となり、その結果、後面パネル１ｃの表面温度を室温以下まで低下させることできる。よって、後面パネル１ｃを壁に接触させた状態で暖房器を室内に設置することが可能となり、蓄熱暖房器の設置に必要なスペースを小さくすることができ、スペース効率の向上に寄与するものである。

以上、図示した各実施形態の外に、ハウジング１の前面パネル１ａの外側の全面を覆うことができれば、カーテン部材６，覆面積可変機構７の形状，配置を適宜変更することが可能である。また、前面パネル１ａの他、例えば、天パネル１ｂや側面パネル１ｄをも覆うように構成することも可能である。
さらに、カーテン部材６，覆面積可変機構７をハウジング１の内部，外部の双方に配置することも可能である。

図１４は本発明に係る蓄熱暖房器の第７の実施形態を示す斜視図である。第７の実施形態では、遮蔽手段として開閉自在なシャッタ３０を用い、このシャッタ３０によって、放熱面（ハウジング１の前面パネル１ａ）を覆うように構成している。天板１６の前部に設置されているカバー体１６の上端部には、前方側へ張り出す収納部１６ｄが設けられ、シャッタ３０は収納部１６ｄの内部側に覆面積可変機構７とともに設置され、覆面積可変機構７によって巻き上げ可能となっている。
シャッタ３０は鋼板製などの横板３０Ａ，３０Ａ・・を複数段に亘って組み合わせるとともに、シャッタ３０の主要部を構成する横板３０Ａ，３０Ａ・・の間には、横板３０Ａ間を折り畳み可能とする連結部材３０Ｂ，３０Ｂ・・が取り付けられ、収納時にはシート状のカーテン部材と同様に、巻き込んだ状態で収納部１６ｄ内に収まるようになっている。

また、シャッタ３０は、カバー体１６前部の左右に設けられたガイドレール３２，３２の内側ガイド部に沿って上下動し、放熱面を所望の開度（遮蔽量）に調節することができるようになっている。カバー体１６は、前述したように、ハウジング１に対して一体的に着脱が可能であり、既設の蓄熱暖房器に対し、シャッタ３０を覆面積可変機構７とともに追加して設置することが可能である。
なお、図示していないが、ガイドレール３２のガイド部に、発泡ウレタンなどのシール材を設置すれば、シャッタ３０によって閉塞した場合に、ハウジング１内部の気密性を高めることが可能となるので、熱の放散をより確実に防止することが可能である。

図１５はシャッタ３０を巻き上げることにより前面パネル１ａを開放した状態を示す斜視図、図１６は側面断面図である。
図１５及び図１６に示されるように、シャッタ３０は、覆面積可変機構７の巻軸７ａによって巻き上げ可能に構成され、前述した図４及び図５に示されるモーター７ｃの回転により、上下に移動することができるようになっている。
運転方法の一例として、図１６（ａ）に示されるように、春秋の暖房端境期には、温風の送風を停止するとともに、シャッタ３０によって前面パネル１ａ外側の全面を覆うことにより、前面パネル１ａからの放射や自然対流による室内への放熱を阻止することが可能となる。従って、春秋の暖房端境期に無用の放熱を大幅に抑制することができ、室温を快適な値に維持することができる。

また、図１６（ｃ）に示すように、真冬の低温の時期は、シャッタ３０を完全に巻き上げ、ハウジング１の前面パネル１ａ外側の全面、並びに送風口５を開放することで、ハウジング１の前面パネル１ａからの放射や自然対流、及び送風口５からの送風による放熱を行い、低温となる冬期間の暖房効率の低下を回避することができる。具体的には、シャッタ３０を完全に開放し、深夜電力によってほぼ１００パーセントまで蓄熱した蓄熱体３から、断熱材２，ハウジング１を介して放熱させるとともに、ファン４を回転させ、送風口５から温風を強制放熱することにより、冬の暖房性能を確保する。

一方、春秋の端境期では、例えば朝方の冷え込み時にシャッタ３０を開放し、前面パネル１ａからの放射と自然対流（ファン４を停止）のみで暖房する等が考えられる。
そして、昼間に日射などによって室温が上昇し、暖房があまり必要ないときは、前面パネル１ａをシャッタ３０によって覆い、前面パネル１ａとシャッタ３０との間に空気断熱層を形成し、蓄熱体３からの室内への放熱を抑制する。さらに、再び暖房が必要となる夕方以降は、シャッタ３０を開放して前面パネル１ａからの放射と、自然対流若しくはファン４により温風を吹き出す強制放熱とによって暖房を行う。
このように、1日における室内の温度変化に応じてシャッタ３０による前面パネル１ａの覆面積を変化させることにより、暖房の負荷変動に対応するようにしたものである。
図１６（ａ），（ｂ），（ｃ）の間の移行は、覆面積可変機構７のモーター７ｂの正逆方向の回転の切換によって、覆面積可変機構７における巻軸７ａによるシャッタ３０の巻取り，繰出しによって行われる。

図１７は蓄熱暖房器の全外装パネル（底部を除く、表面積約１．４ｍ^２）から室内への放熱量（Ｗ）と、ハウジング１内部に設置されている蓄熱体（蓄熱ブロック）の平均温度（°Ｃ）との関係を示したグラフである。図１７に示す放熱量（Ｗ）は、蓄熱体の温度変化を所定時間毎に計測し、その時の温度と、比熱及び質量とから算出している。
また、シャッタ開度とは、前面パネル１ａの開口率を表し、つまりシャッタ３０を完全に巻き上げ、前面パネル１ａを全て露出させた時を開度１００（％）、シャッタ３０によって全て覆ったときを開度０（％）と定義する。室内温度は、主として暖房器から室内への放熱量と室内から外気及び隣室等への放熱量とのバランスから決定される。
図１７に示されるグラフからは、シャッタ３０の開度を１００（％）としたときの蓄熱体の温度と、放熱量の各値をプロットした場合、曲線Ｘの軌跡となった。また、開度５０（％）としたきは、曲線Ｙ、開度０（％）としたときは曲線Ｚという軌跡となることが確認された。このことから、遮蔽手段であるシャッタ３０の開度を調節することによって、放熱量を示す曲線を、グラフ上で幅広くシフトさせることが可能になった。

さらに本実施形態の構成に加えて、前述した図５に示される制御システムを採用し、シャッタ３０の開度のコントロールとともに、熱交換流路循環用のファン４の回転数を、インバータ等を含む制御装置８によって無段階に可変可能として、送風口５から吹き出される温風を連続的に変化させることで、熱量制御を行うことも可能である。
これによって、蓄熱暖房器による放熱量の制御幅の自由度を向上させることが可能となり、暖房器から放熱される熱量を、時間帯や気温の変動に対応させた最適な熱量制御を行うことができる。この結果、蓄熱体の熱量を有効に活用することが可能となり、暖房に必要な消費電力を低減することができ省資源化に寄与する。

放熱量の自動制御は、例えば、翌日の気象情報等に基づいて、蓄熱体に蓄える必要熱量を決定し、深夜電力時間帯で蓄熱体を所定の温度まで加熱する。蓄熱体の残熱量は逐一、温度センサによってモニタされており、計測された残熱量を加味した上で、必要な熱量を、制御装置８によって算出し、ヒータの通電時間をコントロールする（特許第2650875号公報参照）。
室温は、温度センサ１１によって一定の時間間隔で測定されており、時間的変化から、カーテン部材６又はシャッタ３０の覆面積と、ファン４の回転数とを決定して夫々を制御することにより放熱量をコントロールし、所望の室温に保持する。

図１８は本発明に係る蓄熱暖房器の第８の実施形態を示す側面断面図である。
同図に示されるように、第８の実施形態の蓄熱暖房器４０ではハウジング１の背面側に、通常設置されている断熱材に替えて、複数の断熱空気層４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを形成した点が相違する。
蓄熱暖房器４０には、ハウジング１の内部に空気を取り入れる図示しない空気取入口が設けられているとともに、空気取入口と連通する熱交換流路４４が蓄熱体３の近傍に形成され、空気取入口から導入された給気に対して蓄熱体３の熱を伝達して、取り入れられた給気を昇温させる熱交換を行うようになっている。熱交換流路４４は、暖房器４０の前面側下部に開口する温風送風口５と連通し、暖められた空気を居室内にファン４によって送出するようになっている。

また、蓄熱体３の前方側及び上面側には断熱材２が設置されている一方、背面側にはセラミックファイバー等の耐熱ボード４６が設置され、熱交換流路４４を区画している。耐熱ボード４６の後部には、仕切板４８Ａ，４８Ｂによって断熱空気層４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃが設けられている。仕切板４８Ａ，４８Ｂは低放射率（例えば０．１以下）のステンレス鋼板によって形成され、断熱空気層４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃの上部は空気が漏洩しないように耐熱ボード４６、仕切板４８Ａ，４８Ｂおよび背面パネル５２の上端は、薄板ステンレス等の耐熱材料５０でシールされている。
さらに、断熱空気層４２Ｃの背面部の背面パネル５２は、勿論ステンレス鋼板で形成することも可能であるが、断熱空気層４２Ｃは、断熱空気層４２Ａ，４２Ｂと比較して高温にはならないことから、亜鉛メッキ鋼板を利用して形成してもよい。また、断熱空気層４２Ｃが２００°Ｃ以下の場合には、比較的安価な真空断熱材が使用可能となり、断熱性能が一段と向上し、蓄熱体３から背面パネル５２までの奥行き寸法を短くできる。

このように、蓄熱暖房器４０に、断熱空気層４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを設けたことにより、背面側の断熱材が不要となり、暖房器全体を薄型化することが可能となる。この結果、暖房器の前面側に、カーテン部材若しくはシャッタ３０を設けたことによる厚みが増加することの影響を最小限にすることが可能となり、暖房器全体のコンパクト化を図ることができる。また、使用する断熱材を少なくすることが可能となり、暖房器の製造コストの低減を図ることができる。

Ａ蓄熱暖房器

１ハウジング
１ａ前面パネル
１ｂ天パネル
１ｃ後面パネル
１ｄ側面パネル
２断熱材
３蓄熱体
４ファン
５送風口
６カーテン部材
６´ 低放射率カーテン部材
６ａ６ｃ空気層
７覆面積可変機構
１６カバー体
１６ａ天板
１６ｂ
１６ｃ側板
１６ｄ収納部
１７縦プリーツ部
１８横プリーツ部
１８ａ頂部
２０クリアランス調節機構
３０シャッタ
３０Ａ横板
３０Ｂ連結部材
３２ガイドレール
４０蓄熱暖房器
４２Ａ４２Ｂ４２Ｃ断熱空気層
４４熱交換流路
４６耐熱ボード
４８Ａ４８Ｂ仕切板
５０耐熱材料
５２背面パネル

Claims

ハウジングの内部に収容された蓄熱体と、該蓄熱体を加熱するヒータとを具備した蓄熱暖房器において、
前記ハウジングの外装パネルの放熱面を覆う遮蔽手段を有し、
前記遮蔽手段は、該放熱面に対し、開閉自在且つ遮蔽量をコントロール可能に設置されたシャッタ又はカーテン部材であり、
前記遮蔽手段は、前記放熱面上部との間を、天板とともに閉塞し、且つ前記放熱面との間隔につき５〜２０ｍｍの範囲で設置され、該遮蔽手段と該放熱面との間に形成されるクリアランス部分を空気断熱層とし、該放熱面から室内へ放出される熱量制御を該遮蔽手段によって行うことを特徴とする蓄熱暖房器。
ハウジングの内部に収容された蓄熱体と、該蓄熱体を加熱するヒータとを具備した蓄熱暖房器において、
前記ハウジングの外装パネルの放熱面を覆う遮蔽手段を有し、
前記遮蔽手段は、該放熱面に対し、開閉自在且つ遮蔽量をコントロール可能に設置されたシャッタ又はカーテン部材であり、
前記遮蔽手段には、前記放熱面との間に形成される空気層を高さ方向に多段に分割する突起又は横プリーツ部が形成され、該突起又は横プリーツ部の頂部が前記外装パネルの放熱面に対し接触し、該放熱面から室内へ放出される熱量制御を該遮蔽手段によって行うことを特徴とする蓄熱暖房器。