JPH02133718A - パネルヒーター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、室内の天井や壁面に組み込んだ暖房や、スポ
ットの暖房や加熱、乾燥に用いる指向性に優れたパネル
ヒーターに関するものである。

（従来の技術） 従来、室内の天井や壁面あるいは、床面に放射電熱を用
いたパネルヒーターを取り付けた室内の暖房装置がある
。

従来のパネルヒーターは、面状発熱体の表面に木材や石
こうボードを組合せた構造で、面状発熱体からの熱伝導
により、−旦表面の木材や石こうボードが加熱され、こ
の表面から遠赤外線が二次放射されて被加熱面を加熱す
るものである。

従って木材や石こうを加熱するための熱容菫が大きいこ
とから熱の伝播速度が遅く室内が暖まるまでに時間がか
かる上、温度制御の応答性も悪かった、 しかもパネルヒーターの表面は平滑であるので、自然対
流により表面から熱移動する割合が多く、遠赤外線によ
る被加熱面への直接の暖房効果が少ないため、天井面側
に取付けた場合には良いが、壁面に沿って縦方向に設置
したものは対流により室内の天井側ばかり暖まり、床面
側が暖まりにくい問題があった。

また、このように従来の面状発熱体は、自然′：Ａ流に
よる熱移動の割合が多い上、遠赤外線は表面から放散す
るため指向性がなく、スボント暖房などには利用するこ
とができなかった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、遠赤外線を
指向性良く被加熱面側に照射して効率良く暖房できると
共に、温度制御の応答性も良く、室内の天井や壁面に組
込む暖房装置として有効であり、特に屋外や広い室内な
ど対流の影響を受ける場所でのスポット的な暖房や加熱
乾燥装置としてして効果的なパネルヒーターを提供する
ものである。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明は、被加熱面側が開口した多数の筒状体を面状に
配列した放射板を、発熱体の表面に設け、且つ前記放射
板の少なくとも表面材質が赤外線放射率０．５以上の材
料で形成されていることを特徴とするパネルヒーターで
ある。

本発明において発熱体としては、面状発熱体に限らず、
複数本のセラミンクヒーターを面状に配置したものでも
良い。

また放射板は紙に限らず、赤外線放射率０．５以上の材
料であればセラミックやプラスチックでも良く、また放
射率の低いアルミニウムの表面にセラミックをコーティ
ングしたもの、あるいはプラスチックにセラミック粉を
混練して、成形したものでも良い。

本発明において筒状体は、その高さＨが平均直径りに対
してＨ／Ｄが１．０〜８．０の範囲が好ましい。

更に本発明は、筒状体の被加熱面側の開口部に赤外線透
過率の高いフィルムを設けたものでも良い。

（作用） 次に本発明の作用について説明する。

本発明のパネルヒーターを電源に接続し、発熱体が加熱
きれると、伝導熱と遠赤外線の放射熱により、被加熱面
側か開１１シた多数の筒状体を面状に配列した放射板が
加熱される。

この放射板は筒状体で形成され、自然対流による熱移動
の影響を受けにくく、各筒状体は面状発熱体側の上部が
高温に過熱され、この部分に高温の蓄熱層が形成されて
筒状体の壁面が加熱される。

この筒状体は赤外線放射率０．５以上の材料で形成され
、壁面は遠赤外線の放射率が高いのでこの壁面から遠赤
外線が二次放射されると同時に、発熱体の表面からも直
接放射される。

この遠赤外線は直進性を有し筒状体の開１１部を通って
直接被加熱面に照射されると共に、筒状体の壁面で反射
しながら開「１部を通って照射される。

筒状体はその高さＨが平均直径りに比べてＨ／Ｄが１．
０〜８−０に形成され、特にＨ／Ｄが大きなものほど、
黒体炉に近くなり開口部から照射される遠赤外線は直進
性が増し、指向性が高くなって、離れた被加熱面を効率
良く加熱することができる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例を参照して詳細に説明
する。

第１図乃至第３図は発熱体として面状発熱体を用いた場
合の本発明の一実施例を示すもので図において１は面状
発熱体、？はこの表面に設けた放射板、３は面状発熱体
１の背面に設けた断熱材で、更にこの断熱材３の背面に
補強板４が設けられている。

前記面状発熱体１は、発熱線回路５を両側から耐熱性プ
ラスチックシート６．６で挟持したものである。

前記放射板２は平板と波形の紙を接着したダンボールを
スライスして形成したもので、両端が開口した波形の多
数の筒状体７・・・が面状に配列されている。

この筒状体７は、その平均直径（断面積を円形断面積に
換算したときの直径）Ｄに対して壁面の高さＨが１．０
〜８．０の範囲になるように設疋されている。

この筒状体７を面状に連続的に形成した放射板２を、第
１図に示すように面状発熱体１の表面に接合し、筒状体
７が被加熱面側に向って水平方向になるようにパネルヒ
ーターを縦方向に設置する。

このパネルヒーターを′市源に接続し、面状発熱体１が
加熱されると、伝導熱と遠赤外線の放射熱により放射板
２が加熱される。

この放射板２の各筒状体７についてその加熱状態を見る
と、第３図に示すように筒状体７の面状発熱体１側の上
部が高温に力ロ熱され、この部分に波線で示すように高
温の蓄熱層９が形成されて筒状体７の壁面が加熱される
。

この壁面は紙で形成され、遠赤外線の放射率が０．９と
極めて高いので、この壁面から遠赤外線が二次成用され
ると同時に、面状発熱体１の表面からも直接放射される
。

この遠赤外線は直進性を有し筒状体７の開ト１部８を通
って直接、被加熱面に照射されるものと、壁面で反射し
なから開口部８通って照射されるものとがある。

筒状体７はその高さＨが平均直径りに比べてＨ／Ｄが１
．０〜８．０に形成され、特にＨ／Ｄが大きなものほど
、黒体炉に近くなり開口部８から照射される遠赤外線は
直進性が増し、指向性が高くなって、離れた被加熱面を
効率良く加熱することができる。

この場合Ｈ／Ｄの比率が１．０未満であると、開口部８
からの対流の影響を受けて、高温の蓄熱層９が形成され
ず、遠赤外線の照射量が少なくなるし、壁面の高さＨが
低いので遠赤外線の指向性が少なく放散してしまい、離
れた被加熱面を十分に加熱することができないからであ
る。

またＨ／Ｄの比率が８．０を超えると、遠赤外線の指向
性は向上するが、筒状体７の熱容量が大きくなり、熱エ
ネルギーが筒状体７の加熱にとられ蓄熱層９の温度が」
二らない。しかもパネルヒーターの側面側での対流にょ
る熱移動量が多くなり、効率良く加熱することができな
いからである。

次に具体的な実施例について説明する。

第１図に示すように面状発熱体１の前面のタンポール紙
をスライスした放射板２を設け、背面側に断熱材３を介
して補強板４を設けてパネルヒーターを形成した。

このパネルヒーターを衝立状に縦方向に設置して、面状
発熱体１の表面にサーミスター温度計を取イ」けると共
に、パネルヒーターの前方１ｍの所に赤外線パワーメー
タを設けた。

面状発熱体ｌには１００ｖの′電圧を印加して５分毎に
サーミスター温度計で面状発熱体ｌの表面温度を測定し
た。

また６０分通電後、パネルヒーターの表面に対して直角
方向を０度とし、１５度ずつ７５度まで半円形状に赤外
線パワーメータを移動させて放射エネルギー密度を測定
した。

放射板２として用いたダンボール紙は、筒状体７の平均
直径りが５．０■で高さＨが５＋ｍ＋＊（Ｈ／Ｄ　＝　
１．０記号口・　ｏ）と、１０膳ｍ　（Ｈ／　Ｄ　＝　
２．０記号△−Δ）　、１５ｍｍ　　（Ｈ／　Ｄ　＝　
３．０記号０　・Ｏ）、２０ｍ１ｌ（Ｈ／　Ｄ　＝　４
．０記号Ｏ・・・Ｏ）の４種類について面状発熱体１の
表面温度を測定して第４図のグラフに示した。

更に放射エネルギー密度を測定して、その拡散分布を第
５図のグラフに示した。この放射エネルギー密度ｗＲの
測定方法は、赤外線パワーメータでの実測値Ｗｓから室
温２０℃における室内壁面の放射エネルギー密度ＷＴ　
を差引いて補正したものである。

また本発明と比較するために遠赤外線の放射率が０．２
のアルミニウムで形成された高さＨが５ｍｍ　（Ｈ／　
Ｄ　＝　１．０）の放射板と、表面にセラミックをコー
ティングした厚さ５　ａｍの合板を、面状発熱体の表面
に重ねた従来のパネルヒーターについても同様に測定し
、その結果をグラフに併記した。

第４図のグラフから明らかなように、本発明のパネルヒ
ーターは面状発熱体ｌの温度上昇が速く、しかも高温度
まで上昇しＨ／Ｄの高いものは約９０℃遼遠し、高温度
の蓄熱層９が形成されていることが分る。

これに対して、合板を表面に重ねた従来のパネルヒータ
ー（グラフに記号ム・・・ムで示す）は約５０℃迄しか
［−昇しなかった。

また放射エネルギー密度ＷＲの拡散分布状態は第５図の
グラフから明らかなように、）（／Ｄの高いものほど指
向性が良く、特に高さＨがｌ０ＩＩ１１以、Ｊ−、の放
射板２はＷｐ、　４００［Ｗ／ｍ２］以−１−の範囲が
左右１５度以内に分布しており、離れた被加熱材を効率
よく高温度に加熱できることが確認された。

これに対して、比較例のアルミニウムで形成された放射
板（記号拳・・・・）と、合・板を面状発熱体の表面に
重ねた従来のパネルヒーター（記号ム・・・ム）では放
射エネルギー密度ＷＲが最高で３２０　［Ｗ／＋ｗ２］
以下と低い上、はぼ均等に放散し指向性は認められなか
った。

第６図乃至第１１図は本発明の夫々異なる他の実施例を
示すもので、第６図は面状発熱体１の背面側に反射板１
０を増刊けだものである。

この反射板１０は波形の紙１１の表面にアルミニウム層
１２を介してセラミック層１３をコーティングしたもの
である。

このパネルヒーターは面状発熱体ｊの背面側に放射され
る遠赤外線を反射板１０で前面側に反射して更に放射効
率を高めることができる。

第７図は第１図に示すパネルヒーターの開口部８に赤外
線の透過率の高い、例えばポリプロピレンフィルム１４
を設けたものである。

この構造は遠赤外線の放射率はやや低下するが、開（１
部８から塵埃や水分が侵入するのを防止でき、特に粉塵
や湿度の多い工場などで使用する場合に好適である。

更に筒状体７の形状は波形に限らず、第８図に示すよう
に格子状に仕切って四角筒状にしたものや、第９図に示
すように六角筒状のハニカム構造のものでも良い。

また第１０図に示すように放射板２は半球状の凹凸部を
成形して、断面波形状とし、凸部２ａの先端に開口部８
を形成したものである。

この構成は開口部８を形成した凸部２ａの内側が筒状体
７となり、また面状発熱体ｌに接触して加熱される四部
２ｂの外壁面も筒状体７となって遠赤外線を指向性良く
被加熱面側に照射することができる。

また第１１図に示すものは、複数本のセラミックヒータ
−１５を面状に配置した発熱体で、この表面に間隔をお
いて放射板２が設けられている。この放射板２はアルミ
ニウム製筒状体７の表面にセラミックをコーティングし
たものである。

この構造は、高い出力のセラミックヒータ−１５から放
射される赤外線を指向性良く被加熱面側に照射すること
ができ、製造ラインを流れる部品のスポット加熱や乾燥
装置として有効である。

また本発明のパネルヒーターは斗板状に限らず湾曲させ
た構造など任意の形状でも良い。

（発明の効果） 以−１−説明した如く本発明に係わるパネルヒーターに
よれば、遠赤外線を指向性良く被加熱面側に照射して効
率良く暖房できると共に、温度制御の応答性も良く、部
屋の天井や壁面に組込む暖房装置として有効である。

特に屋外や広い屋内など、対流の影響の大きい場所で用
いるスポット暖房や加熱、乾燥装置としても効果的であ
り、更に机の内側に増刊けて足温器としても利用できる
などその応用範囲は極めて広いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図はパネルヒーターの縦断側面図第２図は第１図の正
面図、第３図は第１図の要部拡大図、第４図は面状発熱
体の表面温度の変化を示すグラフ、第５図は放射エネル
ギー密度の分布状態を示すグラフ、第６図および第７図
は他の実施例によるパネルヒーターの縦断側面図、第８
図および第９図はパネルヒーターの正面図、第１０図お
よび第１１図はパネルヒーターの縦断側面図である。 ｌ・・・面状発熱体 ３・・・断熱材 ７・・・筒状体 ９・・・蓄熱層　　　　　１ １４・・・ボリプロビレンフィ １５・・・セラミック１ニーター ２・・・放射板 ５・・・発熱線回路 ８・・・開［１部 ０・・・反射板 ルム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被加熱面側が開口した多数の筒状体を面状に配列し
   た放射板を、発熱体の表面に設け、且つ前記放射板の少
   なくとも表面材質が赤外線放射率０．５以上の材料で形
   成されていることを特徴とするパネルヒーター。 ２、筒状体は、その高さＨが平均直径Ｄに対してＨ／Ｄ
   が１．０〜８．０である請求項１記載のパネルヒーター
   。 ３、筒状体の被加熱面側開口部に赤外線透過率の高いフ
   ィルムを設けたことを特徴とする請求項１または２記載
   のパネルヒーター。