JP4321358B2 - Electric warming device - Google Patents
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Description
本発明は、面状発熱体を利用した電気採暖装置に関するものである。 The present invention relates to an electric warming device using a planar heating element.
従来この種の電気採暖装置は、図4および図5に示すように本体1内部に本体前面より輻射熱を放射するように面状発熱体2を垂直に設置して輻射暖房を行ない、さらに面状発熱体2の上下位置に通気可能な空間と後方に一定の間隔3を設けて遮熱板4を設け、面状発熱体2の裏面の空気を暖めて自然対流暖房を行っている。なお図中、5は暖房能力の切換スイッチ、6は面状発熱体2に対する保護ガードである(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, this type of electric warming apparatus performs radiant heating by installing a
しかしながら、前記従来の構成では、面状発熱体2を加熱して輻射暖房と対流暖房の両方を行っているので、自然対流による暖房性能を向上させるためには面状発熱体2の発熱能力を上げなければならず輻射温度も上昇し、本体前面のパネル面温度が高くなるため、不用意に人が触れないような対策を講じなければならないという課題を有していた。
However, in the conventional configuration, since the
また、逆に本体前面のパネル面温度の上昇を抑えると自然対流による暖房性能が得られにくくなるという課題を有していた。さらに暖房能力の切換も面状発熱体2の発熱線の通電箇所を切換えて行なっているため、本体1の前面に臨む面状発熱体2の輻射の分布が変わるという課題を有していた。
前記従来の技術の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、輻射面を使用者が触れても安全な温度にしながら、他方の対流による暖房性能を向上させる電気採暖装置を提供することにある。 In view of the problems of the prior art, the problem to be solved by the present invention is to provide an electric warming device that improves the heating performance by the other convection while keeping the radiation surface safe even if the user touches it. There is.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、採暖装置本体の前面に配置した放熱パネルと、前記放熱パネルの裏側に配置した輻射暖房用の面状発熱体と、前記面状発熱体と別個に採暖装置本体の内部に配置した対流暖房用の発熱体とを備え、前記面状発熱体と前記対流暖房用の発熱体はそれぞれ独立して通電できるように構成し、前記面状発熱体は前記放熱パネルを、該放熱パネルに人が触れても安全な温度に設定し、前記対流暖房用の発熱体は、前記放熱パネルの輻射面温度に影響されることなく対流暖房に適した温度に設定可能とし、かつ前記採暖装置本体の吸気口から流入した空気を加熱し、温まった空気を前記採暖装置本体の排気口から排出する自然対流暖房用に構成したものである。これにより、輻射暖房と対流暖房がそれぞれ効率よく発揮できるように輻射暖房用の面状発熱体と対流暖房用の発熱体が、それぞれ独自に温度を設定でき、放熱パネルである輻射面の温度を使用者が触れても問題のない程度の安全な温度にしながら、他方の自然対流による暖房性能を、放熱パネルの輻射面温度に影響されることなく向上することが可能となる。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, a heat dissipating panel disposed on the front surface of the heating device body, a sheet heating element for radiation heating disposed on the back side of the heat dissipating panel, and the sheet heating element, A heating element for convection heating disposed separately inside the main body of the heating device, the sheet heating element and the heating element for convection heating can be independently energized, and the sheet heating element Sets the heat dissipation panel to a temperature that is safe even if a person touches the heat dissipation panel, and the heating element for convection heating is a temperature suitable for convection heating without being affected by the radiation surface temperature of the heat dissipation panel. And is configured for natural convection heating in which the air flowing from the intake port of the warming device body is heated and the warm air is discharged from the exhaust port of the warming device body. As a result, the surface heating element for radiant heating and the heating element for convection heating can set their own temperatures so that radiant heating and convection heating can be performed efficiently, respectively. It is possible to improve the heating performance by natural convection on the other side without being affected by the radiation surface temperature of the heat radiating panel, while maintaining a safe temperature that does not cause a problem even if touched by the user.
本発明の電気採暖装置は、放熱パネルの温度を使用者に安全な温度にしながら、他方の自然対流による暖房性能を、放熱パネルの輻射面温度に影響されることなく向上することができる。 Electrical Todan device of the present invention, while a safe temperature the temperature of the radiator panel to the user, the heating performance by the other natural convection can be improved without being affected by the radiation surface temperature of the radiator panel.
第1の発明は、採暖装置本体の前面に配置した放熱パネルと、前記放熱パネルの裏側に配置した輻射暖房用の面状発熱体と、前記面状発熱体と別個に採暖装置本体の内部に配置した対流暖房用の発熱体とを備え、前記面状発熱体と前記対流暖房用の発熱体はそれぞれ独立して通電できるように構成し、前記面状発熱体は前記放熱パネルを、該放熱パネルに人が触れても安全な温度に設定し、前記対流暖房用の発熱体は、前記放熱パネルの輻射面温度に影響されることなく対流暖房に適した温度に設定可能とし、かつ前記採暖装置本体の吸気口から流入した空気を加熱し、温まった空気を前記採暖装置本体の排気口から排出する自然対流暖房用に構成したものである。これにより、輻射暖房と対流暖房がそれぞれ効率よく発揮できるように輻射暖房用の面状発熱体と対流暖房用の発熱体が、それぞれ独自に温度を設定でき、従って輻射暖房の温度と対流暖房の温度が互いに影響しあうことなく、輻射面の温度を人が触れても問題のない程度の温度に設定しながら、他方の自然対流暖房用の発熱体の発熱温度を、放熱パネルの輻射面温度に影響されることなく上げることが可能となり、自然対流による暖房性能を向上することができる。 A first aspect of the present invention is a heat dissipating panel disposed on the front surface of the heating device main body, a sheet heating element for radiation heating disposed on the back side of the heat dissipating panel, and the heating element body separately from the sheet heating element. A heating element for convection heating arranged, and the sheet heating element and the heating element for convection heating can be independently energized, and the sheet heating element includes the heat dissipation panel. The temperature is set to a level that is safe even if a person touches the panel, and the heating element for convection heating can be set to a temperature suitable for convection heating without being affected by the temperature of the radiation surface of the heat radiating panel. It is configured for natural convection heating in which air flowing in from the air inlet of the apparatus main body is heated and warm air is discharged from the exhaust outlet of the warming apparatus main body. As a result, the surface heating element for radiant heating and the heating element for convection heating can set their own temperatures so that radiant heating and convection heating can be performed efficiently, respectively. The temperature of the radiating surface is set to a temperature that does not cause any problems even if a person touches it without affecting each other, and the heating temperature of the other heating element for natural convection heating is set to the radiating surface temperature of the radiating panel. It is possible to increase without being influenced by, and the heating performance by natural convection can be improved.
第2の発明は、特に第1の発明の対流暖房用の発熱体を複数で構成し、前記複数の発熱体の通電切換を行う運転切換スイッチを設けることにより、対流暖房用の発熱体の能力を切換スイッチにて調節することが可能となり、使用環境や使用状況に合わせてきめ細かい温度調節をすることができ、使用環境や使用状況に適した対流暖房能力を容易に選択することができる。 According to the second invention, in particular, the convection heating heating element of the first invention is constituted by a plurality of elements, and an operation changeover switch for switching the energization of the plurality of heating elements is provided. Can be adjusted with the changeover switch, the temperature can be finely adjusted according to the use environment and use conditions, and the convection heating capacity suitable for the use environment and use conditions can be easily selected.
第3の発明は、第1の発明または第2の発明において、輻射暖房用の面状発熱体と、複数の対流暖房用の発熱体と、暖房能力の切換を行なうための運転切換スイッチとを備え、選択した暖房能力にかかわらず常に面状発熱体に通電するようにすることにより、前記発熱体の通電切換に関係なく使用者に常に輻射暖房が行なわれることとなり、使用者に採暖装置が動作していることを容易に認識させることができる。 According to a third invention, in the first invention or the second invention, a planar heating element for radiant heating, a plurality of heating elements for convection heating, and an operation changeover switch for switching the heating capacity. And by always energizing the sheet heating element regardless of the selected heating capacity, the user is always radiantly heated regardless of the switching of energization of the heating element, and the user has a heating device. It can be easily recognized that it is operating.
第4の発明は、第1の発明〜第3の発明のいずれかにおける対流暖房用の複数の発熱体に、それぞれ独立して放熱フィンを取付けることにより、対流暖房用の発熱体から発生する熱エネルギーを効率よく放熱することができるとともに、前記発熱体において一方が通電し、他方が通電していない通電の有無により各発熱体の長さに膨張差が生じるが、それぞれの発熱体に放熱フィンをそれぞれ別個に設けているので、通電された発熱体の熱膨張に応じて放熱フィンも膨張することとなり、1枚の放熱フィンでもって各発熱体を連結したことにより通電の有無による温度差で生じる放熱フィンと発熱体の摺動等で生じていた異音の発生を解消することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, the heat generated from the heating element for convection heating is provided by independently attaching a radiation fin to the plurality of heating elements for convection heating according to any one of the first to third inventions. While it is possible to efficiently dissipate energy, there is a difference in expansion in the length of each heating element depending on whether one of the heating elements is energized and the other is not energized. Since the heat dissipating fins expand in accordance with the thermal expansion of the energized heat generating elements, the heat generating elements are connected by one heat dissipating fin. Occurrence of abnormal noise caused by the sliding of the generated radiating fin and the heating element can be eliminated.
第5の発明は、第1の発明〜第3の発明のいずれかの発明において、面状発熱体の後方に配置した遮熱板と、前記遮熱板の後方に設置し、吸気口および排出口に連通した風洞とを備え、前記風洞の内部に対流暖房用の発熱体を設けることにより、風洞の吸気口から流入した冷気は効率よく対流暖房用の発熱体で暖められて暖気となり、効率よく排出口より放出されることになり、自然対流による暖房性能を向上することができる。 A fifth invention is the invention according to any one of the first to third inventions, wherein a heat shield plate disposed behind the planar heating element and a rear plate of the heat shield plate are disposed, and the intake port and the exhaust port are disposed. By providing a wind tunnel communicating with the outlet and providing a heating element for convection heating inside the wind tunnel, the cold air flowing from the air inlet of the wind tunnel is efficiently warmed by the heating element for convection heating, and the efficiency It is often discharged from the outlet, and the heating performance by natural convection can be improved.
第6の発明は、第5の発明の風洞の排出口を採暖装置本体の後面に設けた構成とすることにより、採暖装置本体の前面に暖気を放出するための開口部を設ける必要がないので、採暖装置本体の前面を平面化することが可能となり、デザイン性を高めることができるのはもちろん、採暖装置本体前面の放熱パネルから放出される熱により暖められた輻射暖気と対流暖房用の発熱体で暖められた暖気を分散することが可能となり、採暖装置本体の前面の温度上昇を抑制することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, since the air tunnel outlet of the fifth aspect is provided on the rear surface of the warming device body, there is no need to provide an opening for releasing warm air on the front surface of the warming device body. It is possible to flatten the front surface of the warming device body and improve design, as well as radiant warm air heated by the heat released from the heat dissipation panel on the front surface of the warming device body and heat generation for convection heating It becomes possible to disperse the warm air warmed by the body, and to suppress the temperature rise of the front surface of the warming device main body.
本発明の目的は、第1の発明から第6の発明を実施の形態の要部とすることにより達成できるので、各請求項に対応する実施の形態の詳細を、以下に図面を参照しながら説明して本発明を実施するための最良の形態の説明とする。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、本実施の形態の説明において、同一構成および作用効果を奏するところには同一符号を付して重複した説明を行わないものとする。 Since the object of the present invention can be achieved by using the first to sixth inventions as the main part of the embodiments, details of the embodiments corresponding to the respective claims will be described below with reference to the drawings. It will be described to explain the best mode for carrying out the present invention. Note that the present invention is not limited to the present embodiment. Further, in the description of the present embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations and effects and the redundant description is not performed.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における電気採暖装置の部分断面側面図で、図2(a)は斜視図を示すものである。21は略前面全体を開口21aした長方形箱状の採暖装置本体、22は採暖装置本体21の前面に設け、開口21aを閉じた平板状の放熱パネル、23は放熱パネル22の裏面に僅少隙間を残して設けられた輻射暖房用の面状発熱体で、加熱された放熱パネル22の輻射面の温度を人が触れても問題にならない程度の温度にできる容量に設定されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a partial cross-sectional side view of the electric warming device according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 (a) is a perspective view.
24は面状発熱体23の裏面に僅少隙間を残して設けられた遮熱板、25a、25bは対流暖房用の複数の発熱体で、面状発熱体23と別個に採暖装置本体21の内部である遮熱板24と採暖装置本体21の後面の間に形成した対流暖房の暖気が通る通風路25の下部の前記後面寄りに横長方向で、かつ縦方向に間隔を置いて重ね配置している。そして、対流暖房用の複数の発熱体25a、25bは、輻射暖房の温度に左右されることなく対流暖房が効率よく発揮できるように温度を上げられる容量に設定している。
26は面状発熱体22のON、OFFの通電制御および対流暖房用の発熱体25a、25bへの分岐通電回路32をON、OFFの制御する電源スイッチであり、27は対流暖房用の発熱体25a、25bのON、OFFの通電制御と暖房能力を切換える運転切換スイッチである。
図2(b)は本実施の形態における電気採暖装置の輻射暖房用の面状発熱体23と対流暖房用の発熱体25a、25bとへの通電制御回路図で、面状発熱体23と前記対流暖房用の発熱体25a、25bはそれぞれ独立して通電できるように構成してある。30は採暖装置本体21の外底面に通風路25に連通して設けた冷気の吸気口で、31は採暖装置本体21の前面上部で放熱パネル22の上方に位置して通風路25に連通して設けた暖気の排出口である。33は採暖装置本体1の外底面の前後に設けた移動用のキャスターで、吸気口30を床面に対し間隔を確保できるようにする機能も備えている。
FIG. 2B is an energization control circuit diagram for the radiation heating
以上のように構成された電気採暖装置について、以下その動作、作用を説明する。まず、電源スイッチ26を操作して電源を投入すると、面状発熱体22が通電されるとともに、対流暖房用の発熱体25a、25bへの分岐通電回路32が通電待機状態になる。続いて運転切換スイッチ27の操作により対流暖房用の複数の発熱体25a、25bへの通電が行なわれる。すなわち、運転切換スイッチ27は通常、接点cに投入されOFFにされており、接点bに投入すると発熱体25a、接点aに投入すると発熱体25a、25bが通電されて対流暖房の運転とその対流暖房の能力切替えも行なわれる。
About the electric warming apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below. First, when the power is turned on by operating the
従って、輻射暖房は面状発熱体23に加熱された放熱パネル22の前面から図1に矢印で示すように熱放射されて行われるとともに、放熱パネル22の放熱面に使用者が触れても問題にならない程度の温度に保たれる。一方、対流暖房は発熱した発熱体25a、25bにより通風路25内が温度上昇し、図1に矢印で示すように吸気口30より外気が流入して発熱体25a、25bに加熱されて暖気となり排出口31より部屋に排出されて行われる。
Therefore, radiant heating is performed by radiating heat from the front surface of the
特に本実施の形態では、面状発熱体23と対流暖房用の発熱体25a、25bを別個に設けているので、面状発熱体23に加熱された放熱パネル22の輻射面の温度を人が触れても問題のない程度の温度に設定しながら効率よく輻射暖房が行え、一方の対流暖房用の発熱体25a、25bは、放熱パネル22の輻射面の温度に影響されることなく、対流暖房に適した発熱温度に上げることが可能となり、自然対流による暖房性能を向上することができる。
In particular, in the present embodiment, since the
そして、更に面状発熱体23は電源スイッチ26により、対流暖房用の発熱体25a、25bは電源スイッチ26に通電制御される分岐通電回路32を介した運転切替スイッチ27により、それぞれ独立して通電できるようにしているので、上記したように輻射暖房と対流暖房がそれぞれ効率よく行えることはもちろん、電源スイッチ26の1箇所から電源供給が行える利点を有する。
Further, the
また本実施の形態では、対流暖房用の発熱体25a、25bは、その通電本数を運転切替スイッチ27にて選択することにより、対流暖房の能力を調節することが可能となり、使用環境や使用状況に合わせてきめ細かい温度調節をすることもできる。
In the present embodiment, the convection
また、本実施の形態では面状発熱体23は電源スイッチ26により、対流暖房用の発熱体25a、25bは電源スイッチ26に通電制御される分岐通電回路32を介した運転切替スイッチ27により通電できるようにし、選択した対流暖房用の発熱体25a、25bの暖房能力にかかわらず常に面状発熱体23に通電するようにしているので、発熱体25a、25bのOFFを含む切換に関係なく常に輻射暖房が行なわれることになり、使用者に採暖装置が動作していることを容易に認識させることができる。
In the present embodiment, the
なお、上記実施の形態における面状発熱体23は放熱パネル22と、遮熱板24は面状発熱体23と図1に示すように僅少隙間を設けて配置しているが、僅少隙間をなくして密着して設けても良いものである。
In the above embodiment, the
(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態3における電気採暖装置の部分断面側面図を示すものである。28は下部を吸気口30に、上部を排出口31aに連通させて採暖装置本体21内に縦方向に設けられた風洞で、内部下方に対流暖房用の発熱体25a、25bが設置されている。29a、29bは対流暖房用の発熱体25a、25bの熱を放熱するための放熱フィンで、図3に点線で示すように1枚のフィンで上下の発熱体を一体に連結するのではなく、対流暖房用の各発熱体25a、25bにそれぞれ独立して固定している。暖気の排出口31aは、採暖装置本体21の後面上部に設け、採暖装置本体21の前面上部に使用者が触れても問題にならない程度の温度になるように構成している。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a partial cross-sectional side view of the electric warming device according to Embodiment 3 of the present invention.
以上のように構成された電気採暖装置について、以下その動作、作用を説明する。電気採暖装置の電源スイッチ26、運転切換スイッチ27を操作して面状発熱体23、対流暖房用の発熱体25a、25bに通電する。そして、実施の形態1で説明したようにして輻射暖房が行われ、一方、対流暖房用の発熱体25a、25bが高温になると、図3に矢印で示すように採暖装置本体21の下部の吸気口30より冷気が流入し、風洞28内を通過して対流暖房用の発熱体25a、25bで加熱された放熱フィン29a、29bにて暖められ暖気になる。さらに暖められた暖気は、風洞28に沿ってさらに上昇し、採暖装置本体21の後面上部の排出口31aより部屋に放出される。
About the electric warming apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below. By operating the
特に本実施の形態では、発熱体25a、25bのそれぞれに独立して放熱フィン29a、29bを取付けているので、通電された発熱体の熱膨張にあわせて放熱フィンも膨張することになり、通電した発熱体と通電していない発熱体とが図3に点線で示す1枚の放熱フィンで連結された際に、前記した通電の有無による発熱体の温度差により生じる放熱フィンと発熱体の摺動等で生じていた異音の発生を解消することができる。
In particular, in the present embodiment, since the
また本実施の形態では、採暖装置本体21の内部に対流暖房用の発熱体25a、25bを内蔵した風洞28を設置することにより、吸気口30から効率よく冷気が流入し、対流暖房用の発熱体25a、25bで加熱された放熱フィン29a、29bで暖められて暖気となり、効率よく排出口31より放出されることになり、自然対流による暖房性能を向上することができる。
Further, in the present embodiment, by installing the
そして、風洞28を通過した暖気の排出口31を採暖装置本体21の後面上部に設けているので、採暖装置本体21の前面に暖気を放出するための開口部を設ける必要がないので放熱パネル22の平面に続き前面部全体を平面化することが可能となり、デザイン性を高めることができるのはもちろん、採暖装置本体21の前面の放熱パネル22から放出される熱により暖められた暖気と対流暖房用の発熱体25a、25bで加熱された放熱フィンにより暖められた暖気を分散することが可能となり、採暖装置本体21の前面上部の温度上昇を抑制することができる。
Since the warm
以上のように本発明にかかる電気採暖装置は、放熱パネルの温度を使用者が触れても問題ない程度の温度に設定しながら対流による暖房性能を向上すること可能となるので、居住空間の壁面に埋設した暖房装置などの用途にも適用できる。 As described above, the electric heating device according to the present invention can improve the heating performance by convection while setting the temperature of the heat radiating panel to a level that does not cause any problem even if the user touches it, so that the wall surface of the living space It can be applied to uses such as a heating device embedded in the wall.
21 採暖装置本体
22 放熱パネル
23 面状発熱体
25a、25b 対流暖房用の発熱体
26 電源スイッチ
27 運転切換スイッチ
28 風洞
29a、29b 放熱フィン
30 吸気口
31、31a 排出口
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