JP2003194411A

JP2003194411A - 暖房装置

Info

Publication number: JP2003194411A
Application number: JP2001400157A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Komeno; 範幸米野; Daisuke Betsusou; 大介別荘
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2003-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】電池を用いたコードレス暖房装置において、
電池を冷却し電池寿命をのばし電池本数を減らし軽量化
するとともに、安全性を向上させる。【解決手段】気化器１７を加熱するヒーター１８をも
ったバーナー部１９と、送風手段２５と、電池２６と、
送風手段２５から風を電池２６に導く電池冷却風路３７
と直流電源２７からなる構成において、ヒーター１８が
通電中、バーナー１９燃焼中、あるいは直流電源２７に
よって電池２６が充電中は、電池２６の温度が上昇する
が、送風手段２５を駆動することで、風によって電池２
６が冷却され、電池室３１と本体外を連通する通気口３
２によって本体外に排気されるので、電池の劣化が防止
される。また、電池が異常状態になり引火性ガスが発生
しても本体内が換気されるため、安全な運転を行うこと
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼熱を用いた暖
房装置、特に送風手段を有し、燃料を気化させて燃焼さ
せる強制対流型の暖房装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の空気調和装置は、燃料の
気化や送風手段の駆動のため、室内のコンセントから交
流１００Ｖを供給していた。近年、省エネルギーの観点
から、必要な時に必要な個所を暖房する個別暖房が見直
されている。特にユーザーからは、キッチンや脱衣場で
３０分から１時間程度局所暖房をしたいというニーズが
多い。これらの場所は、狭く移動が簡単にできる可搬性
が要求される。また人の動きも激しいことから床に電源
コードを這わせて運転することは、歩行中の転倒の原因
になる。またこれらの場所は多湿であり漏電の危険があ
る。

【０００３】そこで電源コードを省略した暖房機として
特開平６−１９６１７６号公報に示すように、燃料電池
を用いたものや、図１２に示す、実開昭６２−１７１７
５６号公報のように熱電素子を用いたものが開示されて
いる。この暖房装置において、燃料タンク３から供給さ
れる燃料は調整弁２によって流量を制御され燃料燃焼用
リングバーナー１に供給される。燃焼ガスは熱風流路４
を通って上昇し、装置上部で冷風流路５を通ってきた冷
風と混合され吹出口６から温風となって出る。温風流路
には熱電素子７の温接点が配置され、冷風流路８には同
じく冷接点９が配置され、温接点と冷接点で発生した起
電力は、リード線にて流路外に取り出され電圧調整器１
１に入り、電圧を制御され直流電動機にて送風手段の駆
動エネルギーとして消費される。また、導電回路中に電
池１０を併設することにより、余剰の電気エネルギーは
該電池に蓄電され、暖房装置使用の初期には電動機１２
の初期駆動として使用される構成となっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、燃料電
池を用いた暖房装置は運転開始時のバックアップ用に大
容量の電池が必要であり、燃料電池のスタック等の重量
とあわせて。可搬性が課題となる。また、熱発電素子を
用いた上記従来の暖房装置では、熱発電素子による発電
量は１０ｍＶ、５ｍＡ程度であるが、送風ファンを駆動
するだけの電力を得ようとすると、多くの熱電素子を用
いなければならず、装置が高コスト、大型化してしまい
一般家庭での用途には実用的でないという課題がある。

【０００５】本発明は上記課題を解決するため、コード
レスの強制対流暖房機において、電池の寿命を延ばすこ
とで電池の使用本数を少なくし、本体重量が軽く可搬性
があり、電池が異常状態になり引火性ガスが発生しても
安全な運転のできる暖房機の実現を目的としたものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記従来の課題を解決す
るために、本発明の暖房装置は電池を高温となるヒータ
ーの下方に配置するとともに、送風手段で電池に送風
し、通気口から本体外に排気することで、電池使用時、
充電時の電池の温度上昇を防止し、電池寿命を延ばすこ
とで、電池の必要容量を減少させ、電池の使用本数を少
なくし、本体重量が軽く可搬性がある暖房装置を提供す
ることができる。

【０００７】また、電池に高容量のニッケル水素電池を
使用した場合は過充電時と過放電時に、ニカド電池は過
放電時まれに電池から水素が発生する場合がある。電池
室に通気口を設け本体外に排気する構成により、本体内
部に水素が充満することを防止し、電池が異常状態にな
り引火性ガスが発生しても安全な運転のできる暖房機を
実現することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１にかかる暖房装
置は、本体と、燃料を気化させる気化器と気化器を加熱
するヒーターを持ったブンゼン式燃焼バーナーと、直流
モータで駆動される送風手段と、ニカド電池やニッケル
水素電池等の電池とからなり、電池がヒーターより下に
設置された構成となっている。上記構成において、燃焼
に先立って、ヒーターを通電し気化器を約２７０℃に予
加熱した後、燃料を気化器に供給し、送風手段を駆動し
て燃焼を開始する。ブンゼン式バーナーは気化した燃料
が噴出する際空気を巻きこみ混合気を作る構成であり、
予加熱中はバーナー上部へ自然対流によって高温の風が
流れ、本体内の気化器より上部が加熱されるが、電池が
ヒーターより下に設置されているため、電池の昇温は防
止され電池寿命の劣化が少なくなる。

【０００９】本発明の請求項２にかかる暖房装置は本体
と、燃料を気化させる気化器と気化器を加熱するヒータ
ーをもったバーナーと、直流モータで駆動される送風手
段と、ニカド電池やニッケル水素電池等の電池と、電池
を収納する電池室と、電池室と本体外を連通する電池室
上部に設けた通気口と、直流電源からなる構成としたも
のである。上記構成において電池は直流電源によって充
電されるが、充電中、電池の温度が上昇する可能性があ
る。しかし電池室と本体外を連通する通気口によって放
熱が促進され、電池の劣化が防止され電池寿命の劣化が
少なくなる。電池に高容量のニッケル水素電池を使用し
た場合は過充電時と過放電時に、ニカド電池は過放電時
まれに電池から水素が発生する場合がある。電池室上部
に通気口を設け本体外に排気する構成により、本体内部
に水素が充満することを防止し、電池が異常状態になり
引火性ガスが発生しても安全な運転のできる暖房機を実
現することができる。

【００１０】本発明の請求項３にかかる暖房装置は、本
体と、本体を載置する金属製の置台と、燃料を気化させ
る気化器と気化器を加熱するヒーターをもったバーナー
と、直流モータで駆動される送風手段と、ニカド電池や
ニッケル水素電池等の電池と、電池を収納する電池室
と、直流電源からなり、電池室と置台が伝熱関係を持つ
よう金属製の熱伝導部材で固定された構成となってい
る。上記構成において電池は直流電源によって充電され
るが、充電中は電池の温度が上昇する可能性がある。し
かし電池室から金属製の置台に熱が伝導し置き台から放
熱するので、電池の劣化が防止される。

【００１１】本発明の請求項４にかかる暖房装置は、本
体と、燃料を気化させる気化器と気化器を加熱するヒー
ターをもったバーナーと、直流モータで駆動される送風
手段と、ニカド電池やニッケル水素電池等の電池と、電
池を収納する電池室と、電池室と本体外を連通する電池
室上部に設けた通気口と、送風手段から風を電池室に導
く電池冷却風路と、直流電源からなる構成としたもので
ある。上記構成において電池は直流電源によって充電さ
れるが、充電中は電池の温度が上昇する可能性がある。
しかし送風手段からの風によって電池が冷却され、電池
室と本体外を連通する通気口によって本体外に排気され
るので、電池の劣化が防止される。また電池に高容量の
ニッケル水素電池を使用した場合は過充電時と過放電時
に、ニカド電池は過放電時まれに電池から水素が発生す
る場合がある。しかし送風手段から風が送風され通気口
から本体外に排気する構成により、本体内部に水素が充
満することを防止し、電池が異常状態になり引火性ガス
が発生しても安全な運転のできる暖房機を実現すること
ができる。

【００１２】本発明の請求項５にかかる暖房装置は、請
求項４の構成において、ヒーター通電中は、送風手段を
駆動する構成となっている。燃焼に先立って、ヒーター
を通電し気化器を約２７０℃に予加熱した後、燃料を気
化器に供給し、送風手段を駆動して燃焼を開始する。予
加熱中、送風手段を例えば間欠的に動作させ、電池に送
風することで、電池の温度上昇を抑え、電池の劣化が防
止される。

【００１３】本発明の請求項６にかかる暖房装置は、請
求項４の構成において、燃焼前に、送風手段を駆動する
構成となっている。上記構成において電池は直流電源に
よって充電されるが、電池に高容量のニッケル水素電池
を使用した場合は過充電時と過放電時に、ニカド電池を
使用した場合は過放電時まれに電池から水素が発生する
場合がある。

【００１４】充電終了後、バーナーに着火する前に、送
風手段を駆動し電池室の空気を通気口から本体外に排気
する構成により、着火前は本体内部に水素が換気され、
異常燃焼を防止することができる。

【００１５】本発明の請求項７にかかる暖房装置は、請
求項４の構成において、直流電源を駆動し電池を充電中
は送風手段を駆動する構成となっている。上記構成にお
いて充電中は、電池の温度が上昇する。しかし送風手段
を例えば間欠的に動作させることで、風によって電池が
冷却され、電池室と本体外を連通する通気口によって本
体外に排気されるので、電池の劣化が防止される。ま
た、過充電で引火性ガスが発生しても排気口から本体外
に排気されるので、安全な運転のできる暖房機を実現す
ることができる。

【００１６】本発明の請求項８にかかる暖房装置は、請
求項４の構成に加え、電池の温度を検知する温度検知手
段を設け、直流電源を駆動し電池を充電中、温度検知手
段の検知温度が設定値以上になると送風手段を駆動する
構成となっている。上記構成において電池は直流電源に
よって充電されるが、充電終了検知として充電時間によ
る制御や、−ΔＶ検知による制御を行った場合、充電終
了時では電池の温度が上昇する。しかし温度上昇を検知
し、送風手段を駆動することで、電池が冷却されるの
で、電池の劣化が防止される。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。

【００１８】（実施例１）図１は本発明の実施例１の暖
房装置の断面図である。図１において、本体１５内部に
は燃料を気化させる金属繊維や無機多孔体体等の気化素
子１６を内蔵した真鍮等からなる気化器１７と気化器を
加熱するシーズヒーター等のヒーター１８をもち、気化
させた燃料をノズルより噴出させ空気を巻き込んで混合
気を形成するブンゼン式バーナー１９と、気化器を断熱
するセラミックファイバー等の断熱材２０と、高電圧に
よりスパークを発生させ気化した燃料を着火させる着火
手段２１と、燃料タンク２２と、燃料を気化器に送る燃
料ポンプ２３と、直流モータ２４で駆動されるファン等
の送風手段２５と、前記ヒーター１８より下に設置され
た充電放可能な二次電池であるニカド電池やニッケル水
素電池を複数組み合わせた電池２６と、交流１００Ｖを
変圧・整流する直流電源２７と、直流電源２７で発生し
た電流を電池２６またはヒーター１８、直流モーター２
４、燃料ポンプ２３、着火手段２１に給電制御するリレ
ー等の直流電流制御手段２８からなり、ヒーター１８、
直流モーター２４、燃料ポンプ２３、着火手段２１、電
流制御手段２８はマイクロコンピューター２９によって
制御される構成となっている。

【００１９】本構成のようなブンゼン式バーナーでは着
火に先立っては気化器温度を灯油を気化させるのに必要
な２７０℃以上に予加熱する必要がある。コードレス運
転を行う場合は、着火に先立ってヒーターに電力を６０
０Ｗ入力し気化器を所定温度Ｔ＝２７０℃に達するまで
（約１５０秒間）昇温させる。

【００２０】次に電池２６からの電流で燃料ポンプ２３
を駆動させ、２７０℃以上の気化器に燃料を供給、気化
させた後着火手段２１でバーナーに着火させ、直流モー
ターを駆動し温風を室内に送風、暖房する。

【００２１】なお、予加熱中はバーナー１９上部へ自然
対流によって高温の風が流れ、本体１５内の気化器１６
より上部が加熱されるが、電池２６がヒーター１８より
下に設置されているため、電池２６の昇温は防止され電
池寿命の劣化が少なくなる。したがって、電池の必要容
量を減少させ、電池の使用本数を少なくし、本体重量が
軽く可搬性がある暖房装置を提供することができる。

【００２２】（実施例２）図２は本発明の実施例２の暖
房装置の断面図である。

【００２３】図２において、実施例１と同じ番号のもの
は同様の機能を果たす。３１は電池を収納する金属製の
電池室であり、電池室３１上部に設けられた通気口３２
によって電池室３１と本体１５の外と換気される構成と
なっている。

【００２４】上記構成において電池２６は直流電源によ
って充電されるが、充電中、電池２６の温度が上昇する
可能性がある。しかし電池室３１と本体外を連通する通
気口３２によって換気、放熱され、電池の劣化が少なく
なる。

【００２５】また電池２６に高容量のニッケル水素電池
を使用した場合は過充電時と過放電時に、ニカド電池は
過放電時まれに電池から水素が発生する場合がある。水
素は電池室３１上部に溜まるが、上部に通気口３２を設
け本体外に排気する構成により、本体内部に水素が充満
することを防止し、電池２６が異常状態になり引火性ガ
スが発生しても安全な運転のできる暖房機を実現するこ
とができる。

【００２６】（実施例３）図３は本発明の実施例２の暖
房装置の断面図であり図４、図５は電池室の斜視図であ
る。実施例２と同じ番号のものは同様の機能を果たす。

【００２７】図において、本体１５には、本体１５の転
倒防止や油漏れ防止のため本体を載置する金属製の置台
３４が設けられており、電池室３１と置台３４が伝熱関
係を持つよう図４で示すような金属製取り付け部材３５
からなる熱伝導部材３３で固定された構成となってい
る。

【００２８】上記構成において電池２６は直流電源２７
によって充電されるが、充電中は電池２６の温度が上昇
する可能性がある。しかし電池室３１とから金属製の置
台３４に熱が伝導し置き台から放熱するので、電池の劣
化が防止される。

【００２９】なお、熱伝導部材３３として、熱伝導率の
高いシリコン樹脂等の緩衝材３６を用いても同様の効果
が得られる。

【００３０】（実施例４）図６は本発明の実施例４の暖
房装置の断面図である。図６において、実施例２と同じ
番号のものは同様の機能を果たす。図において、３７は
送風手段２５から風を電池２６に導く電池冷却風路であ
る。

【００３１】上記構成においてヒーター１８が通電中、
バーナー１９燃焼中、直流電源によって電池２６が充電
中は、電池２６の温度が上昇する。しかし送風手段２５
を駆動することで、風によって電池２６が冷却され、電
池室３１と本体外を連通する通気口３２によって本体外
に排気されるので、電池２６の劣化が防止される。ま
た、電池２６が異常状態になり引火性ガスが発生しても
本体内が換気されるため、安全な運転を行うことができ
る。

【００３２】（実施例５）図６は本発明の実施例５の暖
房装置の断面図、図７はヒーター駆動状態と送風手段と
バーナー運転状態のタイムチャートである。

【００３３】図６においては、実施例４と同じ番号のも
のは同様の機能を果たす。さらに、マイクロコンピュー
タ２９がヒーター通電中は、送風手段２５を間欠的に駆
動する指示を出す構成となっている。上記構成おいて、
図７に示すように燃焼に先立って、ヒーター１８を通電
し気化器１７を約２７０℃に予加熱した後、燃料を気化
器１７に供給し、送風手段２５を駆動して燃焼を開始す
る。予加熱中、送風手段２５を間欠的に動作させ、電池
２６に送風することで、電池２６の温度上昇を抑え、電
池２６の劣化が防止される。

【００３４】（実施例６）図６は本発明の実施例６の暖
房装置の断面図、図８はバーナー運転状態と送風手段駆
動状態のタイムチャートである。

【００３５】図６においては、実施例４と同じ番号のも
のは同様の機能を果たす。さらに、マイクロコンピュー
タ２９が着火に先立って送風手段を駆動する構成となっ
ている。上記構成において電池２６は直流電源２７によ
って充電されるが、電池２６に高容量のニッケル水素電
池を使用した場合は過充電時と過放電時に、ニカド電池
を使用した場合は過放電時まれに電池から水素が発生す
る場合がある。

【００３６】充電終了後、バーナー１９に着火する前
に、送風手段２５を駆動し電池室３１の空気を通気口３
２から本体外に排気する構成により、着火前は本体内部
に水素が換気され異常燃焼を防止することができる。

【００３７】（実施例７）図６は本発明の実施例７の暖
房装置の断面図、図９は直流電源駆動状態と電池温度と
送風手段駆動状態のタイムチャートである。

【００３８】図６においては、実施例４と同じ番号のも
のは同様の機能を果たす。さらに、マイクロコンピュー
タ２９が、電池２６を充電するため直流電源２７を駆動
した場合は送風手段２５を間欠的に駆動する構成となっ
ている。図９に示すように上記構成において充電中は、
電池２６の温度が上昇する。しかし送風手段２５を間欠
的に動作させることで、風によって電池２６が冷却さ
れ、電池室３１と本体外を連通する通気口３２によって
本体外に排気されるので、電池２６の劣化が防止され
る。また、過充電で引火性ガスが発生しても排気口から
本体外に排気されるので、安全な運転のできる暖房機を
実現することができる。

【００３９】（実施例８）図１０は本発明の実施例８の
暖房装置の断面図、図１１は直流電源駆動状態と電池温
度と送風手段駆動状態のタイムチャートである。

【００４０】図７においては、実施例４と同じ番号のも
のは同様の機能を果たす。さらに、電池２６の温度を検
知する温度検知手段３８を設け、マイクロコンピュータ
２９電池を充電するため直流電源２７を駆動した場合、
温度検知手段の検知温度が設定値以上になると送風手段
２５を駆動する構成となっている。上記構成において電
池は直流電源２６によって充電されるが、充電終了検知
として充電時間による制御や、−ΔＶ検知による制御を
行った場合、図１１に示すように、充電終了時では電池
の温度が上昇する（Ａ点）。しかし温度上昇を検知し設
定値Ｔ１以上になると、送風手段２５を駆動し設定値Ｔ
２以下になると停止することで、電池２６が冷却される
ので、電池の劣化が防止される。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
池がヒーターより下に設置され直流電源を設けた構成に
より、電池の昇温が防止され電池寿命が延びるので、電
池の必要容量を減少させ、電池の使用本数を少なくし、
本体重量が軽くコードレスで可搬性がある暖房装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における暖房装置の断面図

【図２】本発明の実施例２における暖房装置の断面図

【図３】本発明の実施例３における暖房装置の断面図

【図４】実施例３における電池室の斜視図

【図５】実施例３における電池室の斜視図

【図６】本発明の実施例４ないし実施例７における暖房
装置の断面図

【図７】本発明の実施例５におけるヒーター駆動状態と
送風手段とバーナー運転状態のタイムチャート

【図８】本発明の実施例６におけるバーナー運転状態と
送風手段駆動状態のタイムチャート

【図９】本発明の実施例７における直流電源駆動状態と
電池温度と送風手段駆動状態のタイムチャート

【図１０】本発明の実施例８における暖房装置の断面図

【図１１】直流電源駆動状態と電池温度と送風手段駆動
状態のタイムチャート

【図１２】従来の暖房装置の断面図

【符号の説明】

１５本体１７気化器１８ヒーター１９バーナー２４直流モーター２５送風手段２６電池２７直流電源３１電池室３２通気口３３熱伝導部材３４置台３７電池冷却風路３８温度検知手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3K052 AA08 AB06 CA07 CA12 CA24 3L028 AA02 AC01 AC05 EA01 EB01 EC04 ED01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】本体と、燃料を気化させる気化器と気化
器を加熱するヒーターをもったバーナーと、直流モータ
で駆動される送風手段と、電池とからなり、電池がヒー
ターより下に設置されていることを特徴とする暖房装
置。
【請求項２】本体と、燃料を気化させる気化器と気化
器を加熱するヒーターをもったバーナーと、直流モータ
で駆動される送風手段と、電池と、電池を収納する電池
室と、電池室と本体外を連通する通気口と直流電源から
なる暖房装置。
【請求項３】本体と、本体を載置する置台と、燃料を
気化させる気化器と気化器を加熱するヒーターをもった
バーナーと、直流モータで駆動される送風手段と、電池
と、電池を収納する電池室と、電池室と置台を結合する
熱伝導部材と、直流電源からなる暖房装置。
【請求項４】本体と、燃料を気化させる気化器と気化
器を加熱するヒーターをもったバーナーと、直流モータ
で駆動される送風手段と、電池と、電池を収納する電池
室と、電池室と本体外を連通する通気口と、送風手段か
ら風を電池室に導く電池冷却風路と、直流電源とからな
る暖房装置。
【請求項５】ヒーター通電中は、送風手段を駆動する
ことを特徴とした請求項４記載の暖房装置。
【請求項６】燃焼前に送風手段を駆動する請求項４記
載の暖房装置。
【請求項７】直流電源を駆動し電池を充電中は、送風
手段を駆動する請求項４記載の暖房装置。
【請求項８】電池の温度を検知する温度検知手段を設
け、直流電源を駆動し電池を充電中、温度検知手段の検
知温度が設定値以上になると送風手段を駆動する請求項
４記載の暖房装置。