JP5137070B2

JP5137070B2 - 遠赤外線暖房機

Info

Publication number: JP5137070B2
Application number: JP2007339328A
Authority: JP
Inventors: 達也宮下
Original assignee: 株式会社ディーサプライ
Priority date: 2007-12-28
Filing date: 2007-12-28
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2027-12-28
Also published as: JP2009162391A

Description

本発明は、遠赤外線を放射する遠赤外線暖房機に関し、特に面状の発熱体および遠赤外線放射板を中央部に配置して遠赤外線を放射する遠赤外線暖房機に関する。

従来の遠赤外線暖房機は、設置された周辺全体を暖房するために、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、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遠赤外線放射板の側縁部にて向かい合わせに固定しているものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−９７８１１号公報（段落「００１６」〜段落「００２３」、図２、図３）

しかしながら、上述した従来の技術においては、放熱効率を向上させるため、半円筒形状の断熱材および押さえ板等の部品で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を、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に押圧して密着させる必要があり、多数の部品が必要になるという問題がある。また、発熱体が筒形状になると、中央部に熱が篭るという問題もある。

本発明は、このような問題を解決することを課題とする。

そのため、本発明は、遠赤外線を放射する遠赤外線放射部を備えた遠赤外線暖房機１において、前記遠赤外線放射部を、抵抗ペーストからなる発熱体５２を密着させた面を有する遠赤外線放射板５１で形成するようにしたことを特徴とする。その上で、抵抗ペーストからなる発熱体５２を密着させた面を有する遠赤外線放射板５１で形成された遠赤外線放射部と、遠赤外線放射板５１の内側面に対向させて遮熱板５３を配置して通気路５４を形成する遮熱部とを設けた遠赤外線暖房機１において、外周に通じる通気路を形成する間隔が保持された２枚の遮熱板７、８を遠赤外線放射部の上部に所定の間隔を保持して略水平配置し、当該遮熱板７、８のうち下方の遮熱板７の中央部近傍に形成された通気孔に上端が整合し、下端が遮熱部の内側に位置するように垂設された通気筒９からなる通気部を設け、当該通気部の通気筒９および通気路（遮熱板７、８の間の通気路）が、発熱体５２により加熱された空気を外周に向けて排出させるようにしたことを特徴とする遠赤外線暖房機１を提供する。

このようにした本発明は、発熱体を遠赤外線放射板に押圧して密着させる必要がなくなり、部品点数を削減することができるという効果が得られる。
また、通気筒９および遮熱板（板材）７、８で形成された通気路により発熱ユニット５が過熱した空気を誘導して外部へ排出することにより遠赤外線暖房機１の中央部に熱が篭るのを防止するとともに、遠赤外線暖房機１の略外周に向けて加熱された空気を対流熱として排出することができるようになるという効果が得られる。
さらに、遮熱板（板材）７、８で発熱ユニット５が発生した熱を遮ることにより上部カバー３の温度上昇を抑制して安全性を確保できるという効果もある。

以下、図面を参照して本発明による遠赤外線暖房機の実施例を説明する。

図１は実施例における遠赤外線暖房機の斜視図、図２は実施例における遠赤外線暖房機の内部を示す側面図、図３は実施例における遠赤外線暖房機の内部を示す平面図である。
図において、１は遠赤外線暖房機であり、全体が円柱形状を形成し、その中央内部に発熱体および遠赤外線放射板等からなる発熱ユニットを配置して遠赤外線を放射する暖房機である。

２は基台であり、円柱形状の遠赤外線暖房機１の底部を形成するとともにその内部に電源回路等を備えられている。また、基台２の底部には遠赤外線暖房機１を移動自在にするための脚車１０が設けられ、遠赤外線暖房機１と床面との間に空気の入口となる間隙を形成し、その間隙から空気を取り入れて遠赤外線暖房機１の内部に対流を発生させ、遠赤外線暖房機１の内部の熱を外部へ排出させるようにしている。

３は上部カバーであり、遠赤外線暖房機１の上部を形成し、発熱ユニットを保護するためのものである。
４は操作パネルであり、遠赤外線暖房機１の前面を形成するとともに電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替える電源スイッチおよび発熱量を切り替えるための切替スイッチ等が配置されたものである。

５は発熱ユニットであり、後述する発熱体、遠赤外線放射板および遮熱板等で構成され、角筒形状に形成されたものである。この発熱ユニット５は、遠赤外線を遠赤外線暖房機１の略全周に向けて放射するため、基台２の中央上部にネジ等で固着されている。
なお、本実施例では発熱ユニット５を六角筒形状に形成されたものとして説明するが、それに限られることなく、遠赤外線を遠赤外線暖房機１の略全周に向けて放射することができるものであれば四角筒形状や八角筒形状等の多角筒形状に形成されたものであってもよい。

６は金属細線で構成された防護用金網であり、操作パネル４が配置された部位を除いて中央内部に配置された発熱ユニット５を囲むように縦横に配置されたものである。したがって、操作パネル４が配置された部位を除く遠赤外線暖房機１の略全周に向けて発熱ユニット５から遠赤外線を放射することができるようになっている。
７および８は熱を遮蔽する遮熱板としての板材であり、発熱ユニット５が発生した熱を遮り、上部カバー３の温度上昇を抑制するための円形板状のものである。この板材７および板材８は、図２に示すようにその間に外周に通じる通気路を形成するように所定の間隔を確保して板材７が発熱ユニット５側の下段、板材８が上部カバー３側の上段になるように固着され、発熱ユニット５との間に所定の間隔を確保しつつその発熱ユニット５と上部カバー３の間に略水平に配置されている。

また、板材７および板材８は、図３に示すように遠赤外線暖房機１の外周円と略同心同径円になるように形成されて発熱ユニット５の上方に所定の間隔を確保して配置され、発熱ユニット５が発生した熱を遮り、後述する図６および図７に示すように上部カバー３の温度上昇を抑制することができるようになっている。
さらに、発熱ユニット５により加熱された空気は板材８に誘導されて発熱ユニット５との間に形成される通気口から外部へ排出されることにより遠赤外線暖房機１の周辺を対流熱として暖房することもできるようになる。

９は通気筒であり、発熱ユニット５により過熱された遠赤外線暖房機１の中央部の空気を対流させるためのものである。この通気筒９は板材７に設けられた円筒形状または角筒形状の筒状のものであり、その一端（上端）が板材７の中央部近傍に形成された通気孔に整合させて垂設され、他端（下端）が発熱ユニット５の内側に位置するように形成されている。また、通気筒９の長さは、その下端が発熱ユニット５の高さの約２／５の高さに位置するように形成されている。

なお、本実施例では通気筒９は四角筒形状としたが、筒状のものであれば角筒形状または円筒形状のものであってもよい。また、本実施例では通気筒９の下端が発熱ユニット５の高さの約２／５の高さに位置するようにしたが、遠赤外線暖房機１の中央部の過熱された空気を対流させることができるものであれば、通気筒９の長さはその長さに限定されるものではない。

このように板材７、８および通気筒９を形成することにより、発熱ユニット５で過熱された空気は通気筒９の内部を上昇し、板材７に設けられた通気孔を通過し、さらに板材７および板材８で形成された通気路を通過して遠赤外線暖房機１の外部へ排出される。したがって、板材７、８で発熱ユニット５が発生した熱を遮ることにより上部カバー３の温度上昇を抑制して安全性を確保するとともに通気筒９および板材７ならびに板材８で形成された通気路により発熱ユニット５が過熱した空気を誘導して外部へ排出することにより遠赤外線暖房機１の周辺を暖房することもできるようになる。

なお、操作パネル４や基台２の内部に設けられた電源回路等は従来の遠赤外線暖房機（特開２００３−９７８１１号公報）と同様なのでその説明を省略する。
次に、発熱ユニット５の構成を図４の実施例における発熱ユニットの構造を示す断面図に基づいて説明する。
図４に示すように発熱ユニット５は、遠赤外線放射板５１、発熱体５２、および遮熱板５３により構成されている。

遠赤外線放射板５１は、衝撃に強く、短時間に加熱できて遠赤外線の放射効率が優れているホーロー板等で構成され、操作パネル４が配置される部位を除き略六角筒形状等の多角筒形状に形成されている。このように遠赤外線放射板５１を角筒形状に形成して遠赤外線放射部を構成している。
発熱体５２は、熱膨張しても遠赤外線放射板５１との密着性が良好な素材で構成された抵抗ペースト（例えば、遠赤外線放射板５１がホーロー板の場合、ホーロー板との密着性に優れた銀系焼成型ペースト）を角筒形状の内側を形成する遠赤外線放射板５１の一面にスクリーン印刷し、焼成（例えば６００℃、６０分）して形成したものである。

このように遠赤外線放射板５１にスクリーン印刷した発熱体５２は、遠赤外線放射板５１との良好な密着性を維持することができるため、断熱材等の部材で遠赤外線放射板５１に押圧する必要がなくなる。
ここで、遠赤外線放射板５１および発熱体５２を図５の実施例における遠赤外線放射板および発熱体を示す説明図（遠赤外線放射板５１の展開図）に基づいて説明する。

図５に示すように遠赤外線放射板５１は、１枚の矩形状の遠赤外線放射板５１に五箇所の折曲部５１１を形成し、１枚の遠赤外線放射板５１を六面（５１ａ〜５１ｆ）に分割するようにしている。したがって、この折曲部５１１を折り曲げることで略六角筒形状の遠赤外線放射部を形成することができるようになっている。
その折曲部５１１で分割されたそれぞれの面には発熱体５２がスクリーン印刷され、焼成されるが、この発熱体５２は折曲部５１１が折り曲げられていない１枚の遠赤外線放射板５１に形成することでその製造を容易に行うことができるようになっている。なお、折曲部５１１には発熱体５２を形成しないようにすることが望ましい。

分割されたそれぞれの面に発熱体５２が形成されるとその発熱体５２が形成された面が内側になるように折曲部５１１を折り曲げて略六角筒形状を形成する。分割されたそれぞれの面の発熱体５２の電極５５ａ、電極５５ｂおよび電極５５ｃは図示しない被覆線等で基台２内部の電源回路に通電可能に結線するものとする。
このように１枚の矩形状の遠赤外線放射板５１に発熱体５２をスクリーン印刷および焼成するようにしたことにより、発熱体５２を均一の厚さで密着させることができるようになるとともにその製造工程を簡素化することができるようになる。

図４の説明に戻り、遮熱板５３は、発熱体５２が発生した熱を遮り、遠赤外線暖房機１の中央部に熱が篭るのを防止するためのものであり、遠赤外線放射板５１と同様に操作パネル４が配置される部位を除き略六角筒形状等の多角筒形状に形成されたものである。この遮熱板５３は遠赤外線放射板との間に所定の間隔を確保して通気路５４を形成し、その遠赤外線放射板５１の内側面に対向するように配置されている。このように遮熱板５３を遠赤外線放射板５１の内側面に対向するように配置して遮熱部を構成している。

なお、本実施例では遮熱部を構成する遮熱板５３は遠赤外線放射板５１と同形状の六角筒形状に形成されたものとするが、遠赤外線放射板５１と同形状なものに限定されるものでなく略円筒形状等に形成されていてもよい。
このように構成された発熱ユニット５は基台２の中央部に設置され、発熱体５２が発生した熱を遠赤外線放射板５１で遠赤外線暖房機１の略外周に向けて遠赤外線を放射することができるようになり、また、遮熱板５３により遠赤外線暖房機１の中央部に熱が篭るのを防止するとともにその遮熱板５３と遠赤外線放射板５１とが形成する通気路５４で発熱体５２が加熱した空気を誘導して通気路５４の上部から遠赤外線暖房機１の略外周に向けて対流熱として排出することができるようになる。

図６は実施例における遠赤外線暖房機内の熱を排出する様子を示す説明図であり、遮熱板５３と通気筒９との間の熱は図中矢印Ａ、遮熱板５３と遠赤外線放射板５１との間の熱は図中矢印Ｂ、遠赤外線放射板５１の熱は図中矢印Ｃ、遮熱板５３の内部の熱は通気筒９に誘導されて図中矢印Ｄが示すように遠赤外線暖房機１の略外周に向けて対流熱として排出することができるようになる。

また、図７は実施例における遠赤外線暖房機内の各部位の温度を示す説明図であり、室温２０℃、通気筒９を８０ミリメートルの四角筒にした場合の時間経過と遠赤外線暖房機内の各部位の温度変化を示したグラフである。図７において、温度変化７１は板材７の温度変化を示し、温度変化７２は板材８の温度変化を示し、温度変化７３は上部カバー３の温度変化を示している。なお、このときの遠赤外線放射板５１の表面温度は約２５０℃、遮熱板５３の表面温度は約１５０℃である。

図８は実施例における遠赤外線暖房機内の熱解析を示す説明図であり、図８（ａ）に示すように本発明の遠赤外線暖房機１の熱解析モデルを作成し、その熱解析モデルにおける機内の熱フローを矢印で示したものである。なお、図８（ｂ）は遠赤外線暖房機１の上部の拡大図であり、また図８（ａ）および（ｂ）における太い矢印は温度が高い部分、細い矢印は温度が低い部分の熱フローを示している。

このように板材７、８で発熱ユニット５が発生した熱を遮ることにより上部カバー３の温度上昇を抑制して安全性を確保するとともに通気筒９および板材７ならびに板材８で形成された通気路により発熱ユニット５が過熱した空気を誘導して外部へ排出することにより遠赤外線暖房機１の周辺を暖房することもできるようになる。
以上説明したように、本実施例では、遠赤外線放射板５１にスクリーン印刷した発熱体５２は、遠赤外線放射板５１との良好な密着性を維持することができるため、断熱材等の部材で遠赤外線放射板５１に押圧する必要がなくなり、部品点数を削減することができるという効果が得られる。なお、発熱体５２は、酸化による劣化を防ぐため無機質のコート材を塗布するとよい。

また、遮熱板５３により遠赤外線暖房機１の中央部に熱が篭るのを防止するとともにその遮熱板５３と遠赤外線放射板５１とが形成する通気路５４で発熱体５２が加熱した空気を誘導して通気路５４の上部から遠赤外線暖房機１の略外周に向けて対流熱として排出することができるようになるという効果が得られる。
さらに、遠赤外線暖房機１の中央部に通気筒９を設けたことにより、発熱ユニット５で過熱された空気は通気筒９の内部を上昇し、板材７および板材８で形成された通気路を通過して遠赤外線暖房機１の外部へ排出されるため、遠赤外線暖房機１の中央部に熱が篭るのを防止するとともに遠赤外線暖房機１の略外周に向けて加熱された空気を対流熱として排出することができるようになるという効果が得られる。

実施例における遠赤外線暖房機の斜視図実施例における遠赤外線暖房機の内部を示す側面図実施例における遠赤外線暖房機の内部を示す平面図実施例における発熱ユニットの構造を示す断面図実施例における遠赤外線放射板および発熱体を示す説明図実施例における遠赤外線暖房機内の熱を排出する様子を示す説明図実施例における遠赤外線暖房機内の各部位の温度を示す説明図実施例における遠赤外線暖房機内の熱解析を示す説明図

１遠赤外線暖房機
２基台
３上部カバー
４操作パネル
５発熱ユニット
６防護用金網
７板材
８板材
９通気筒
１０脚車
５１遠赤外線放射板
５２発熱体
５３遮熱板
５４通気路

Claims

抵抗ペーストからなる発熱体５２を密着させた面を有する遠赤外線放射板５１で形成された遠赤外線放射部と、遠赤外線放射板５１の内側面に対向させて遮熱板５３を配置して通気路５４を形成する遮熱部とを設けた遠赤外線暖房機１において、
外周に通じる通気路を形成する間隔が保持された２枚の遮熱板７、８を遠赤外線放射部の上部に所定の間隔を保持して略水平配置し、当該遮熱板７、８のうち下方の遮熱板７の中央部近傍に形成された通気孔に上端が整合し、下端が遮熱部の内側に位置するように垂設された通気筒９からなる通気部を設け、
通気部の通気筒９および通気路が、発熱体５２により加熱された空気を外周に向けて排出させるようにしたことを特徴とする遠赤外線暖房機。
請求項１記載の遠赤外線暖房機１において、
遠赤外線放射部を、多角筒形状に形成したことを特徴とする遠赤外線暖房機。
請求項１又は請求項２記載の遠赤外線暖房機１において、
遠赤外線放射部を、発熱体５２を密着させた面が内側になるように遠赤外線放射板５１を折り曲げて多角筒形状を形成するようにしたことを特徴とする遠赤外線暖房機。
請求項１又は請求項２記載の遠赤外線暖房機１において、
遠赤外線放射部を、発熱体５２を密着させた面が内側になるように複数の遠赤外線放射板５１を連結して多角筒形状を形成するようにしたことを特徴とする遠赤外線暖房機。