JP7190974B2 - 暖房機 - Google Patents

Description

本発明は、暖房機に関する。

従来、シーズヒータなどの発熱部を有し、発熱部の熱を直接または間接的にフィンの外表面から放熱する暖房機が知られている。このような暖房機は、フィンからの熱の輻射や対流により、空調対象室の空気を暖める。暖房機は、種々の電子部品を搭載した複数の回路基板や、電子部品同士を繋ぐリード線などを内部に収容している。

特開平９－６０９００号公報

暖房機がユーザの指示に基づいて正常に動作するためには、電子部品が正常に動作することが求められる。しかし、電子部品は発熱するため、その熱が他の電子部品に影響を与え誤動作を起させる虞がある。また、リード線からのノイズに起因して、電子部品が誤動作する虞がある。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、誤動作を抑制できる暖房機を提供することを目的とする。

本発明に係る暖房機は、上述した課題を解決するために、ヒータと、前記ヒータへ電源を供給する電源基板と、前記電源基板の鉛直方向上方に配置されるサーモスタットと、前記電源基板と前記サーモスタットを接続するリード線と、前記電源基板と前記サーモスタットの間に配置され、前記電源基板から前記ヒータへの前記電源の供給を制御する主制御基板と、前記ヒータを収容するヒータ室と、前記電源基板、前記サーモスタット、前記リード線および前記主制御基板を収容する基板室と、を有する筐体と、前記基板室を、前記電源基板および前記リード線を含む第一空間と、前記主制御基板を含む第二空間と、に仕切る仕切板と、を備える。

本発明に係る暖房機においては、誤動作を抑制できる。

本発明に係る暖房機の一実施形態を示す暖房機の右前方から見た斜視図。 暖房機の前板および左右パネルを取り外し、右前方から見た斜視図。 図１のIII－III線に沿う断面図。 暖房機の機能ブロック図。

本発明に係る暖房機の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る暖房機の一実施形態を示す暖房機１の右前方から見た斜視図である。
図２は、暖房機１の前板３１および左右パネル３５を取り外し、右前方から見た斜視図である。
図３は、図１のIII－III線に沿う断面図である。
図４は、暖房機１の機能ブロック図である。

以下の説明において、「前（前面）」、「後（背面）」、「上」、「下」、「右」、および「左」は、図１から図３における定義に従う。また、上下方向は、暖房機１の設置時における鉛直方向に対応する。前後方向および左右方向は、暖房機１の設置時における水平方向に対応する。

暖房機１は、放熱部１０と、ヒータ２０と、筐体３０と、主制御基板７０と、電源基板８０と、を主に有する。

放熱部１０は、上段放熱部１０ａ、中段放熱部１０ｂ、および下段放熱部１０ｃを有する。上段放熱部１０ａ、中段放熱部１０ｂ、および下段放熱部１０ｃ（以下これらを区別しない場合、単に「放熱部１０」という。）は、それぞれ上段ヒータ２０ａ、中段ヒータ２０ｂ、および下段ヒータ２０ｃ（以下これらを区別しない場合、単に「ヒータ２０」という。）を内部に収容し、ヒータ２０の熱を外表面から放熱する。放熱部１０は、例えばアルミニウム合金のダイカスト成形品である。放熱部１０は、ヒータ収容部１１と、複数のフィン１２と、を有する。ヒータ収容部１１は、前後方向に沿う面方向を有する２枚の板状部材１３の間に形成され、ヒータ２０を収容する。フィン１２は、板状部材１３から略垂直に左右方向に突出し、上下方向に延びる（上下方向に沿う面方向を有する）。フィン１２は、前後方向に沿って、例えば略等間隔で配列される。放熱部１０は、左右側面においてボルト１４により固定具１５と連結される。放熱部１０は、この固定具１５を介して一対の遮熱板５０に固定（架設）される。

ヒータ２０は、両端に端子２１を有する、例えばシーズヒータである。ヒータ２０は、主に前後方向に延びたＵ字形状を有する。ヒータ２０は、端子２１を放熱部１０から露出してヒータ収容部１１に収容されている。ヒータ２０は、放熱部１０の内部に鋳込まれることにより、放熱部１０と一体成形される。

筐体３０は、放熱部１０を収容し、暖房機１の外郭をなす。筐体３０は、前板３１と、後板３２と、下板３３と、上カバー３４と、左右パネル３５と、遮熱板５０と、仕切板６０と、を有する。前板３１、後板３２、下板３３、上カバー３４、および左右パネル３５は、例えば冷間圧延鋼板や溶融亜鉛めっき鋼板などの薄鋼板からなる。遮熱板５０および仕切板６０は、例えば薄鋼板からなる。

前板３１は、暖房機１の前面に沿って配置される。前板３１は、表示部３７と、操作部３８と、前側取っ手３９と、を有する。表示部３７は、暖房機１の運転状態や操作内容を表示する、例えば液晶表示パネルである。操作部３８は、暖房機１の電源のオン、オフや、運転内容の指示を受け付ける。前側取っ手３９は、表示部３７の上方に配置され、ユーザによる暖房機１の移動に用いられる。後板３２は、暖房機１の後面に沿って配置される。後板３２は、前側取っ手３９と前後方向において対になる位置に、後側取っ手（図示せず）を有する。

下板３３は、暖房機１の下面に沿って配置される。下板３３は、前板３１、後板３２、および遮熱板５０のベースとなる。下板３３は、暖房機１を移動するために用いられる一対のキャスター付脚４１を下方の前後方向において対になる位置に有する。また、下板３３は、前後方向においてヒータ室３０ａおよび基板室３０ｂに亘って配置される。ヒータ室３０ａ側に位置する下板３３は、ヒータ室３０ａに空気を取り入れるヒータ室側吸込口４０ａを有する。基板室３０ｂ側に位置する下板３３は、基板室３０ｂに空気を取り入れる基板室側吸込口４０ｂを有する。すなわち、基板室側吸込口４０ｂは、基板室３０ｂにおける鉛直方向下方に設けられる吸込口である。

上カバー３４は、暖房機１の上面に沿って配置される。上カバー３４は、グリル４２と、金網４３と、パネル取付具４５と、を有する。グリル４２は、ヒータ室側吸込口４０ａまたは基板室側吸込口４０ｂから取り入れられ、暖房機１内を下から上に向かって流れる空気を吹き出すヒータ室側吹出口４６ａを有する。金網４３は、ヒータ室側吹出口４６ａを塞ぐように、グリル４２の下方に配置される。パネル取付具４５は、金網４３の下方に配置され、一対の遮熱板５０間に前後に架設された枠部材である。パネル取付具４５は、左右パネル３５を固定するための構造である爪部４５ａを左右の枠面に有する。

左右パネル３５は、暖房機１の左右側面に沿ってそれぞれ配置される。左右パネル３５は、放熱部１０からの高温の熱に対するユーザの安全性を確保するため、放熱部１０を覆って遮蔽する。これにより、暖房機１の内部はユーザにより視認されない。

左右パネル３５は、上端に内面方向の折返し（図示せず）を有する。左右パネル３５の上端は、この折り返しをパネル取付具４５の爪部４５ａに引っ掛けることにより固定されている。左右パネル３５の下端は、下板３３にネジ止めされることにより固定されている。また、左右パネル３５の前後端は、前板３１および後板３２にそれぞれ係止されている。左右パネル３５の中央部３６ａは、外縁部３６ｂに対して放熱部１０から離れるように膨出した形状を有している。これにより左右パネル３５は、遮熱板５０とは非接触に固定されているとともに、放熱部１０との間に一定の隙間が設けられている。このため、左右パネル３５は、過剰な温度上昇が抑制されている。

遮熱板５０は、放熱部１０からの熱を、前板３１および後板３２と放熱部１０との間で遮熱する。遮熱板５０は、下板３３に下部が固定され、遮熱板５０の上方に位置するパネル取付具４５に上部が固定される。これにより、遮熱板５０、パネル取付具４５および下板３３は、暖房機１（ヒータ室３０ａ）の内部骨格を構成している。

前方に配置され、前板３１と対向する前遮熱板５１は、主制御基板７０、電源基板８０、リード線８７などの電子部品と、放熱部１０との間を前後方向（鉛直方向に直交する水平方向）に仕切り、放熱部１０と電子部品とを隔離する。すなわち、前遮熱板５１は、筐体３０がヒータ２０を収容するヒータ室３０ａと、電源基板８０、サーモスタット８５、リード線８７および主制御基板７０を収容する基板室３０ｂと、を有するように、筐体３０内部を区画する。前遮熱板５１は、鉛直方向上方に、基板室側吹出口４６ｂ（吹出口）を有する。基板室側吹出口４６ｂは、基板室３０ｂを自然対流で上昇する空気をヒータ室３０ａ側に放出する。

仕切板６０は、基板室３０ｂ内に配置され、基板室３０ｂを電源基板８０およびリード線８７を含む第一空間９０と、主制御基板７０を含む第二空間９１と、に仕切る。第二空間９１は、仕切板６０が位置する上下方向の範囲において、仕切板６０より前方に位置する空間である。第一空間９０は、基板室３０ｂにおける第二空間９１以外の空間である。なお、図２および図３から明らかなとおり、第一空間９０と第二空間９１とは、仕切板６０により全ての境界が明確に隔離されているわけではない。

仕切板６０は、基面６１と、傾斜面６２と、固定片６３と、を有する。基面６１は、上下方向に沿う面方向を有する平板である。基面６１は、図３に示すように、主制御基板７０よりも後方であって、電源基板８０およびリード線８７よりも前方に配置される。基面６１の上端６１ａ（仕切板６０の上端）は、電源基板８０からの放熱、およびリード線８７からのノイズを考慮して、主制御基板７０の上方に位置する。基面６１の左右の辺６１ｂと遮熱板５０との間には、遮熱性およびノイズに対する遮蔽性から、隙間が設けられないのが好ましい。

傾斜面６２は、基面６１の下端（基面下端６１ｃ）と連続的に形成された平板であり、基面下端６１ｃ位置から下方に向けて前板３１に近づくように傾斜する。傾斜面６２の下端（傾斜面下端６２ｃ）は、前板３１に対して隙間９２を有する。傾斜面下端６２ｃは、主制御基板７０よりも下方に位置する。固定片６３は、基面６１の左右の辺６１ｂに断続的に設けられ、仕切板６０を前遮熱板５１の左右側面５１ａに固定する。

仕切板６０は、傾斜面下端６２ｃ（仕切板６０の下端）において、基板室側吸込口４０ｂから吸い込まれ基板室側吹出口４６ｂに向う空気の流路を、第一流路と、第二流路と、に分岐する。第一流路は、第一空間９０を経由する、すなわち仕切板６０の後方を経由する流路である。第二流路は、第二空間９１を経由する、すなわち仕切板６０の前方を経由する流路である。

主制御基板７０は、暖房機１を統括的に制御するマイクロコンピュータを有する回路基板である。主制御基板７０は、操作部３８を介してユーザの指示を受け付け、この指示に基づいて電源基板８０からヒータ２０への電源の供給を制御する。また、主制御基板７０は、必要な情報を表示するため表示部３７を制御する。主制御基板７０は、表示部３７および操作部３８とともに、前板３１の表示部３７および操作部３８の背面側に固定されている。

主制御基板７０は、室温サーミスタ７１およびプラグサーミスタ７２と接続されている。室温サーミスタ７１は、キャスター付脚４１に固定され、暖房機１の外部の温度を室温として検出する。主制御基板７０は、室温サーミスタ７１から得られた室温に基づいて、ヒータ２０の出力を制御する。プラグサーミスタ７２は、電源プラグ８６内に収容されたサーミスタであり、電源プラグ８６の温度を検出する。主制御基板７０は、プラグサーミスタ７２から、トラッキング現象などが発生したとみなされる異常な高温を検出した場合、暖房機１の電源をオフする（ヒータ２０への電力供給を停止する）。

電源基板８０は、主制御基板７０の制御に基づいて、各ヒータ２０へ電源を供給する。電源基板８０は、トライアック８１と、ヒートシンク８２と、を主に有する。トライアック８１は、ヒータ２０への電源供給をオン、オフ制御する。ヒートシンク８２は、トライアック８１の熱を放熱する。

また、電源基板８０は、サーモスタット８５および電源プラグ８６と接続されている。サーモスタット８５は、リード線８７および電源基板８０を介して電源プラグ８６と直列に接続されている。サーモスタット８５は、電源基板８０の鉛直方向上方であって、かつ主制御基板７０および仕切板６０よりも上方に配置される。サーモスタット８５は、前遮熱板５１に固定され、基板室３０ｂの雰囲気温度が異常な高温となった場合、暖房機１の電源をオフする（ヒータ２０への電力供給を遮断する）。

主制御基板７０は、電源基板８０とサーモスタット８５の間であって、第二空間９１に配置されている。電源基板８０は、主制御基板７０の下方であって、第一空間９０に配置されている。また、リード線８７は、第一空間９０を上下方向に延びている。

ここで、電源基板８０は、トライアック８１およびヒートシンク８２を有する。トライアック８１からの発熱は、ヒートシンク８２により、基板室３０ｂ内に効率的に放熱される。ヒートシンク８２の熱により温められた空気は、基板室３０ｂを上昇する。しかし、基板室３０ｂには、電源基板８０のみならず主制御基板７０も収容されている。電源基板８０の上方には、主制御基板７０が配置されており、電源基板８０からの高温空気は、主制御基板７０にも到達する虞がある。その結果、主制御基板７０は高温となり、誤動作する虞がある。

これに対し、本実施形態における暖房機１は、基板室３０ｂに仕切板６０を設けた。仕切板６０は、図３に示すように、電源基板８０およびリード線８７が含まれる第一空間９０と、主制御基板７０が含まれる第二空間９１とに仕切る。すなわち、主制御基板７０は、電源基板８０およびリード線８７に対して、主に前後方向において隔離された。これにより、電源基板８０で温められた空気は、主に第一空間９０側を上昇し、主制御基板７０の位置する第二空間９１への高温空気の流量を低減できる。

また、仕切板６０は、傾斜面下端６２ｃにおいて前板３１に対して隙間９２を有する。このため、仕切板６０は、下板３３の基板室側吸込口４０ｂから吸い込まれた空気の流路を、傾斜面下端６２ｃにおいて、第一空間９０へ向かうと第一流路と、第二空間９１へ向かう第二流路と、に分岐する。これにより、電源基板８０からの熱で温められた空気は、第一流路を通り基板室側吹出口４６ｂに確実に流れ、電源基板８０の放熱経路を整えることができる。また、基板室側吸込口４０ｂから吸い込まれた空気は、第二流路を形成したことに伴い第二空間９１へも流れ、この空気により第二空間９１の放熱効果が得られる。これにより、第一空間９０からの輻射熱や、主制御基板７０自体の発熱の影響による第二空間９１の高温化も抑制できる。

また、リード線８７にも、電源プラグ８６から供給される電力と同様の電力（例えば交流１００Ｖ）が流れる。電源の供給ラインにノイズが印加した場合には、リード線８７にも重畳し、主制御基板７０へ悪影響を及ぼす虞がある。これを避けるため、リード線８７を主制御基板７０から離して結束するなどの対策が必要となる。これに対し、本実施形態における暖房機１は、仕切板６０を用いて上下方向において重なり合う主制御基板７０とリード線８７とを隔離した。これにより、暖房機１は、主制御基板７０をリード線８７から確実に隔離し、主制御基板７０に与えるノイズの影響を低減でき、マイコンなどの誤動作を抑制できる。また、仕切板６０を薄鋼板で構成していることで、リード線８７からの放射ノイズをシールドでき、主制御基板７０に与えるノイズの影響を低減でき、マイコンなどの誤動作を抑制できる。さらに、暖房機１は、仕切板６０がない場合に比べて、主制御基板７０との接近を避けるための結束作業や結束部品を低減できる。

ゆえに、本実施形態における暖房機１は、電源基板８０からの発熱およびリード線８７のノイズによる主制御基板７０への悪影響を仕切板６０を設けたことにより抑制でき、一の部材で誤動作を好適に抑制できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、ヒータ２０が主に前後方向に延びるＵ字形状のシーズヒータである例を説明したが、上下方向に延びたり、Ｉ字、Ｌ字形状などの他の形状であったり、シーズヒータ以外の他の種類のヒータであったりしてもよい。

１ 暖房機
１０ 放熱部
２０ ヒータ
３０ 筐体
３０ａ ヒータ室
３０ｂ 基板室
３１ 前板
３２ 後板
３３ 下板
３４ 上カバー
３５ 左右パネル
３７ 表示部
３８ 操作部
４０ａ ヒータ室側吸込口
４０ｂ 基板室側吸込口
４１ キャスター付脚
４６ａ ヒータ室側吹出口
４６ｂ 基板室側吹出口
５０ 遮熱板
６０ 仕切板
６１ 基面
６１ａ 基面の上端
６１ｃ 基面の下端（基面下端）
６２ 傾斜面
６２ｃ 傾斜面下端
６３ 固定片
７０ 主制御基板
８０ 電源基板
８１ トライアック
８２ ヒートシンク
８５ サーモスタット
８６ 電源プラグ
８７ リード線
９０ 第一空間
９１ 第二空間
９２ 隙間

Claims (4)

1. ヒータと、
   前記ヒータへ電源を供給する電源基板と、
   前記電源基板の鉛直方向上方に配置されるサーモスタットと、
   前記電源基板と前記サーモスタットを接続するリード線と、
   前記電源基板と前記サーモスタットの間に配置され、前記電源基板から前記ヒータへの前記電源の供給を制御する主制御基板と、
   前記ヒータを収容するヒータ室と、前記電源基板、前記サーモスタット、前記リード線および前記主制御基板を収容する基板室と、を有する筐体と、
   前記基板室を、前記電源基板および前記リード線を含む第一空間と、前記主制御基板を含む第二空間と、に仕切る仕切板と、を備える、暖房機。
2. 前記ヒータ室および前記基板室は、前記鉛直方向に直交する水平方向において区画される、請求項１記載の暖房機。
3. 前記基板室は、前記電源基板の前記鉛直方向下方に設けられる吸込口と、前記主制御基板の前記鉛直方向上方に設けられる吹出口と、を有し、
   前記仕切板は、前記主制御基板の前記鉛直方向下方において、前記吸込口から吸い込まれ前記吹出口に向う空気の流路を前記第一空間を経由する第一流路と、前記第二空間を経由する第二流路とに分岐する、請求項１または２記載の暖房機。
4. 前記仕切板は、前記鉛直方向において、少なくとも前記主制御基板の下方から、前記主制御基板の上方までを前記第一空間と前記第二空間とに仕切る、請求項１から３の何れか一項記載の暖房機。

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