JP3149036U - ガスヒータ - Google Patents

Abstract

【課題】外観に魅力を持たせヒータを清潔に保って反射表面の全効率を向上させ非常に熱い露出した表面を覆い強風によって悪影響を受けないガスヒータを提供する。【解決手段】ガス供給源からのガスを受け入れるための１つ以上のガス入口１と；１つ以上の空気入口と；１つ以上のガス入口からのガスが１つ以上の空気入口を通じて入った酸素を使用して燃焼される１つ以上のガスバーナ４と；１つ以上のガスバーナによって生成されたエネルギーを使用して赤外線を放射する１つ以上の熱放射要素と；熱放射要素からの赤外線を導く１つ以上の反射器６と；１つ以上のガスバーナ、熱放射要素及び１つ以上の反射器を収容する１つ以上のハウジングと；１つ以上のハウジングを覆う、１つ以上のガラスカバーで構成し、赤外線がガラスカバーを通じて反射器によって導かれるように位置づける。【選択図】図４

Description

本考案はガスヒータに関する。本考案は、性能、安全性及び視覚的魅力を向上させるための保護カバーを具備するエンクロージャー内に設置されたガスヒータに特にではあるが排他的にではなく関連する。

通常の放射ガスヒータは赤外線を放射する。通常の装置では、放射ガスヒータは、複数のガスバーナ、マニホールドと噴射器組立体、及び反射器を含む。ガスはガス制御弁を介してヒータに入り、かつ、ガスバーナ内に発射されてマニホールドを経て噴射器アセンブリに入り、そこで、ガスは酸素と混合されて燃焼される。これは熱を赤外線の形態で放出させ、従って、赤外線は反射器によって通常は下向きの所望の方向に導かれる。赤外線が人又は物体に衝突するとき、エネルギーは熱として吸収される。

部屋のような限られた空間では、対流空気加熱システムが放射加熱システムの代わりにしばしば使用される。対流空気加熱システムは、空気を加熱して、それから、暖かい空気を部屋の全ての部分に導いて暖かい環境を作り出す。対流空気加熱システムは外気流から効果的に絶縁し得る環境では効果的であるが、野外や、気流変化速度が高いか、あるいはドアが規則的に開かれたり、あるいは、空気容積が莫大に多くその全てを加熱することが非効率的である、ビルディングでは対流空気加熱システムは効果が少ない。

こうした環境では放射熱はより効果的である。何故なら、放射熱は加熱が必要とされるまさにその場所を加熱するために導き得るためである。放射熱は対流空気加熱よりより早く働く。何故なら、放射熱は第１に周囲の空気を加熱しなくとも身体を加熱するためである。放射ヒータが適切に導かれるとしたら、人々又は物体の群は少量の周囲の空気以上を暖めずに暖かく保ち得る。このように、放射ヒータは冷たい風にさらされる野外据え付けにおいてさえ効果的とし得る。

これらの利点にも拘わらず、放射ガスヒータは幾つかの欠点を有する。１つの欠点は、放射ガスヒータは、通常、外観に魅力がないことである。別の欠点は、空気によって運ばれる粒子及び物質はマニホールド及び噴射アセンブリ又はリフレクタ又はヒータの別の部分上に溶融するようになり得、ヒータを清潔に保つことを難しくし、続いて反射表面の全効率を損失させることである。別の欠点は、別の欠点は、放射ヒータは、通常、非常に熱い露出した表面を有することである。更なる欠点は放射ガスヒータは強風によって悪影響を受けることである。

本考案の第１態様によれば、ガス供給源からのガスを受け入れるための、１つ以上のガス入口；１つ以上の空気入口；前記１つ以上のガス入口からのガスが前記１つ以上の空気入口を通じて入った酸素を使用して燃焼される１つ以上のガスバーナ；前記１つ以上のガスバーナによって生成されたエネルギーを使用して赤外線を放射する、１つ以上の熱放射要素；前記熱放射要素からの赤外線を導く１つ以上の反射器；前記１つ以上のガスバーナ、熱放射要素及び１つ以上の反射器、及び、前記１つ以上のハウジングを覆い、前記赤外放射が自身によって前記１つ以上の反射器によって導かれるように位置づけられた、１つ以上のガラスカバー；を含み、前記空気入口は前記ハウジングへの空気の流入と該ハウジングからの廃ガスの排出を可能にする放射ガスヒータが提供される。

前記１つ以上のガラスカバーは何れか適切な単数又は複数の材料から形成し得る。前記１つ以上のガラスカバーは高温に耐えることができ且つ赤外放射を実質的に透過するガラスから形成し得ることが好ましい。

ガラスカバーに使用するのに適切であることが判明した１つのタイプのガラスはセラミックガラスである。このタイプのガラスは赤外放射を実質的に透過させる。このガラスは可視光を不透過にもし得る。

有利なことに、ガラスカバーのような分離媒体の使用はより大きな熱分散と、割り当てられた鉛直及び水平な平面に亘って拡がるより均一な熱を与える。ヒータは何れか適切な形状及び構成を有し得る一方で、ガラスカバーは、ヒータが設置されたときに観察者が視認し得る唯一のヒータの部分であることが好ましい。これはより感じのよい審美的外観に帰着し得る。

本考案の別の態様によれば、左側、右側、上側、下側、背面側及び開放した正面を具備するハウジングと；ガス供給源からのガスを受け入れるための前記ハウジングの左側にあるガス入口と；空気の流入を許し、かつ廃ガスの脱出を許容する、ハウジングの下側に位置する空気入口と；前記ガス入口からのガスが前記１つ以上の空気入口を通じて入った酸素を使用して燃焼される、前記ハウジング内の下側に位置する空気入口と；前記１つ以上のガスバーナによって生成されたエネルギーを使用して赤外線を放射する、前記ハウジング内に位置する１つ以上のガスバーナと；前記ハウジングの開放した正面の方向に熱放射要素からの赤外線を導く、前記ハウジング内に位置する複数の反射器と；ハウジングの開放した前面を覆う１つ以上のガラスカバー；を含む放射ガスヒータが提供される。

本考案の実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。例示された実施形態の特徴は本考案の上述した記載の一般性に取って代わるものではないことを理解すべきである。

図１に例示されている放射ガスヒータは、ガス供給源からガスを受け入れるためのガス入口１を含む。ガス入口１は、図４に詳細に示されている。複数の空気入口２がハウジング３の下側に含まれており、空気が入り且つ廃ガスが脱出するのを可能にしている。ハウジング３は、ガス入口からのガスが空気入口２を通じて入った空気中の酸素を使用して燃焼するガスバーナ４も含む。廃ガスは同じ空気入口２を通じてハウジング３を出る。
例示していないが、１つ以上のガスバーナが放射ガスヒータと協働し得ることが理解される。

放射ガスヒータは、ガスバーナ４によって生成されるエネルギーを使用して赤外放射線（すなわち、赤外線）を放射する、（図４に最も良く示されている）熱放射要素５を更に含む。反射器６は、ハウジング３から離れた外向方向に熱放射要素からの赤外線を導く。
ハウジング３は、ガスバーナ４、熱放射要素及び反射器６を収容する。別の実施形態では、１つのハウジングがガスバーナを収容し、かつ別のハウジングが熱放射要素等を収容するように、１つ以上のハウジング３が存在し得る。放射ガスヒータで使用される１つ以上のガスバーナ４が存在する場合には、更に別のハウジングを使用し得る。

放射ガスヒータは、ハウジング３を覆うガラスカバー７を更に含む。放射ガスヒータによって生成される赤外線がガラスカバー７によって導かれるように、ガラスカバー７は位置づけられる。別の実施形態では、特に、放射ガスヒータと協働する１つ以上のガスバーナ４が存在する、１つ以上のガラスカバー７が存在し得る。

ガラスカバー７は何れか適切な単数又は複数の材料で形成し得る。高温に耐えることができ且つ赤外線を実質的に透過するガラスで形成し得ることが好ましい。

ガラスカバーに使用するのに適していることが判明した１つのタイプのガラスは、セラミックガラスである。このタイプのガラスは赤外線を実質的に透過させる。このガラスは可視光線に対して不透過ともし得る。ガラスは、耐熱ガラス又は何れか適切な耐熱ガラスとし得る。

ヒータは何れか適切な形状及び構成を有し得る一方で、ガラスカバーは、ヒータが設置されたときに観察者が視認し得る唯一のヒータの部分であることが好ましい。これはより感じのよい審美的外観に帰着し得る。図５に最も良く示されているように、ガラスカバー７は金属製板８によって包囲し得る。ガラスカバー７は放射ガスヒータの残部の全体を隠し、かつ、図４に例示される、覆われていないヒータよりも極めて審美的な感じのよい正面を供する。

ガラスカバー７を使用することの別の利点は、それがなければ、ヒータを清潔に保つことを難しくし、かつ、引き続いて反射表面の全効率を損失させる放射要素である反射器６又はヒータの別の部分上に溶融されるようになり得る、空気によって運ばれる粒子及び材料を払拭する手助けをすることである。ガラスカバー７の別の利点は、可燃性材料が偶発的に又は故意に燃焼が生じるヒータの一部に接触するようになされる場合の火が発生する危険性を減じることである。別の利点はガラスカバー７が放射ガスヒータの最も熱い表面を隠し、それにより、人間又は動物の不注意な接触に対する著しい傷害の可能性を減じることである。更なる利点は、ガラスカバー７が風から熱放射要素を保護することである。

実際には、例示されたタイプの放射ガスヒータは、通常、放射された放射線の方向が所定の角度で全体的に下向きに導かれた状態で建物の壁に設置されるか、あるいは、放射が下向きに導かれた状態で建物の天井に設置される。何れの場合にも、本考案のガラスカバー７は、放射ガスヒータの残部を実質的に隠し、かつ、上述した利点を供する。これらのヒータは、建物の中又は外部に取り付け得る。本考案のヒータは、ヒータが人々に熱を効果的に放射し、かつその領域をより快適にして人々を招くようにする場所である、通りのカフェ又は中庭のあるレストランのような、建物の外部に適用するのに特に有用である。
既存のヒータモデルによくあるように人がヒータから移動して離れたときにも熱は劇的に低下しないから、人々は暖かいままでいるためにヒータの周りに集まる必要はない。
熱は、居場所全体に亘って実質的に均一に供される。

ここで特に図２を参照すると、例示された実施形態のハウジング３は、左側部９、右側部１０、上側部１１、下側部１２、背後部１３、及び開放した正面部を具備する。ガス入口１はハウジング３の左側部９に位置する。空気入口２はハウジング３の下側部１２に位置する。ガスバーナ４及び熱放射要素はハウジング３内に位置する。反射器６はハウジング３内にも設置され、ハウジングの開放した正面の方向に熱放射要素からの赤外線を導き、かつガラスカバー７はハウジング３の開放した正面を覆い、その結果、赤外線はカバーを通じて導かれる。

本考案を、本考案の範囲を何れにおいても限定しない以下の実験結果を参照して更に記載する。

ガラスカバーのような分離媒体を使用する更なる利点はより大きな熱の分散、及び、割り当てられた鉛直及び水平面上へのより均一な熱の拡がりを供することである。

（液化石油ガス、天然ガス又は類似物のようなガス燃料を燃焼させる）放射ガスヒータにおける分離手段としてのガラスカバーの使用がより大きな熱の分散、及び、割り当てられた鉛直及び水平面上へのより均一な熱の拡がりを供することを確かめるために実験が行われた。

放射ガスヒータの熱特性がガラスカバーを有する放射ガスヒータの熱特性と比較された。

放射ガスヒータの特性を測定し且つ比較するために、予め定められた水平且つ鉛直な平面に亘る温度測定を可能にするためのフィールドが設定された。このフィールドは図６を参照して更に記載される紙帯片から構成されている。熱映像カメラが、フィールド内の紙帯片に作用する各放射ガスヒータの測定をするために使用された。

フィールドの寸法は標準的な放射ガスヒータの（計算されたような）コア加熱領域から決定された。すなわち、理想状態における２５ＭＪの放射ガスヒータの全到達領域は１２平方メートルであることが示唆されている。この加熱領域のコアは首尾一貫した結果を保証するために（約３．７５平方メートル）のコア試験フィールド領域として選択された。

試験フィールド領域は図６に例示されたように敷設された。無地の白い紙ストリップ５０が、その放射特性が人体の放射吸収率と非常に類似しているために放射線吸収材料として使用された。紙ストリップ５０は、放射ガスヒータ５２の前に配置され、かつ４つの列（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥ）及び４つの行（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、及びＩＶ）に配列された。
これらの列は１０００ｍｍ離隔されて配置された。行は５００ｍｍ離隔されて配置された。紙ストリップ５０は、全ての試験に対して同じ位置にあり、かつ適所にロープ４で保持された。放射ガスヒータ２は行Ｉ列Ａから５００ｍｍ離隔されて配置された。ヒータ５２の形状のため、データはコア試験フィールド領域５１内の紙ストリップ５０からのみ考慮された。

図７に示すように、紙ストリップ５０はロープ５４５よって適所に固定され、そして、紙ストリップ５０は幾つかの部分、すなわち、上部領域５０ａ、中間領域５０ｂ及び下部領域５０ｃに分割された。紙ストリップ５０の各々の寸法は約２メートルの長さ及び５５ｍｍの幅であった。３つの測定が各紙ストリップ５０上の熱映像カメラ（図示せず）によって撮影し得るように、紙ストリップは上部、中間及び下部の領域（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）に分割された。上部、中間及び下部の領域（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）の長さは、それぞれ、５００ｍｍ、４００ｍｍ及び４００ｍｍであった。紙ストリップ５０の底部の残部の３００ｍｍは、床からの熱反射を回避するために測定されなかった。

実験のためのデータを記録するに際し、画像は、各紙ストリップ５０の上部、中間及び下部の領域（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）上で熱映像カメラ（図示せず）によって撮影された。この撮影からグラフが現像され引き延ばされる結果となった。各領域の測定から得られた特定の結果は、（ａ）長さ対最大熱、（ｂ）長さ対最小熱、（ｃ）上部部分（５０ａ）における（最大又は最小とまではいかない）温度及び（ｄ）下部領域における（最大又は最小とまではいかない）温度。

試験の間中、周囲の温度は、紙ストリップの各々上の放射ガスヒータ２の各々によって得られた温度差分を得るために留意された。

各紙ストリップ５０の上部、中間及び下部領域（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）の各々においてなされた測定は、放射ガスヒータ及びガラスカバーを具備する放射ガスヒータの両方に対して加熱プロットを構築するために使用された。結果は図８〜図１４に与えられている。

ヒータからの様々な距離に対するコラムＡ、Ｂ及びＣに沿って、放射ガスヒータ８０及びガラスカバー８２を具備する放射ガスヒータ８２の両方に対して最も適切な線が描かれた。

図８〜図１４が示すように、ガラスカバー８２を具備する放射ガスヒータに対して最も適切な線は、図６の紙ストリップ５０の鉛直高さに亘って拡がるより均一な熱を首尾一貫して与える。すなわち、図８、図９、図１０（０．５ｍ、１ｍ及び１．５ｍの距離におけるコラムＡ）及び図１１、図１２、図１３及び図１４（１ｍ及び１．５ｍの距離におけるコラムＢ及びＣ）はより低い最大及びより高い最小温度差分を示す。より低い最大及びより高い最小温度差分が差分プロットに亘って示されているものとすると、鉛直且つ水平な加熱フィールドに亘るより均一な熱を暗示する。

図８〜図１４からは、（ヒータからの距離が０．５ｍ〜１．５ｍまで増加するにつれて）ガラスカバー８２を具備する放射ガスヒータの最大温度は放射ガスヒータ８０の最大温度に比較してそれ程離れて落ちないことも理解し得る。

図８（０．５ｍの距離、すなわち、かなり近接しているコラムＡ）に示すように、放射ガスヒータ８０は、ヒータから離れるように移動するときにも未だに極めて高い最大温度（約１５％）を呈し、ガラスカバー８２を具備する放射ガスヒータは実際により高い最大値を呈した。図９〜図１４から分かるように、放射ガスヒータからの距離が増加するにつれて放射ガスヒータ８０の温度落下は劇的である。しかしながら、ガラスカバー８２を具備する放射ガスヒータの温度落下は放射ガスヒータからの距離が増加するにつれて劇的ではない。さらに、各ポイントにおける鉛直距離に亘る曲線の勾配は距離が増すにつれて向上している。すなわち、ガラスカバー８２を具備する放射ガスヒータに対する勾配は小さくなり、従って、熱の均一性はヒータからの距離が増すにつれて向上し、かつより良くなり始める。これは、改善された加熱効率、及びガラスカバーを具備する放射ガスヒータを加熱する際の落下が減少するパーセンテージを例示する。これはより均一な加熱をも示唆し、かつ、再び、図１１、図１２、図１３及び図１４によってサポートされている。

最大温度のように、図８〜図１２の最小温度は、再度、ガラスカバーを具備する放射ガスヒータに対するより大きな首尾一貫性を示すように見える。図８〜図１２は放射ガスヒータ８０と比較されたときのガラスカバー８２うぃ具備する放射ガスヒータ上の首尾一貫したより高い最小温度を示しており、これは再び、熱フィールドに亘るより均一な熱を更に示唆するものである。

この実験結果は（ガス燃料−液化石油ガス、天然ガス又は類似物を燃焼させる）ガラスカバーを具備する放射ガスヒータが、（ガラスのような）分離媒体と共に、より大きな熱分散、及び、割り当てられた鉛直且つ水平な平面に亘って拡がったより均一な熱を与える。

様々な変更、付加及び／又は変更が本考案の精神又は範囲を逸脱せずに上述した部品になし得ることは理解されるべきである。

本考案の実施形態による放射ガスヒータの側部斜視図である。 図１の放射ガスヒータの後部斜視図である。 図１の放射ガスヒータの平面斜視図である。 ガラスカバーのない本考案の実施形態による放射ガスヒータの前部斜視図である。 ガラスカバーを含む図４の放射ガスヒータの前部斜視図である。 放射ガスヒータの加熱特性を試験するための試験フィールドの平面図である。 図６の試験フィールドで使用される紙ストリップの図である。 放射ガスヒータとガラスカバーを具備する放射ガスヒータの温度差を比較して例示する図である。 放射ガスヒータとガラスカバーを具備する放射ガスヒータの温度差を比較して例示する図である。 放射ガスヒータとガラスカバーを具備する放射ガスヒータの温度差を比較して例示する図である。 放射ガスヒータとガラスカバーを具備する放射ガスヒータの温度差を比較して例示する図である。 放射ガスヒータとガラスカバーを具備する放射ガスヒータの温度差を比較して例示する図である。 放射ガスヒータとガラスカバーを具備する放射ガスヒータの温度差を比較して例示する図である。 放射ガスヒータとガラスカバーを具備する放射ガスヒータの温度差を比較して例示する図である。

符号の説明

１ ガス入口
２ 空気入口
３ ハウジング
４ ガスバーナ
６ 反射器
７ ガラスカバー
８ 金属製板
９ 左側部
１０ 右側部
１１ 上側部
１２ 下側部
１３ 背後部
５０ 無地の白い紙ストリップ
５０ａ 上部領域
５０ｂ 中間領域
５０ｃ 下部領域
５１ コア試験フィールド領域
５２ ヒータ
５４ ロープ
８０ 放射ガスヒータ
８２ ガラスカバー

Claims (8)

1. ガス供給源からのガスを受け入れるための、１つ以上のガス入口と；
   １つ以上の空気入口と；
   前記１つ以上のガス入口からのガスが前記１つ以上の空気入口を通じて入った酸素を使用して燃焼される１つ以上のガスバーナと；
   前記１つ以上のガスバーナによって生成されたエネルギーを使用して赤外線を放射する、１つ以上の熱放射要素と；
   前記熱放射要素からの赤外線を導く１つ以上の反射器と；
   前記１つ以上のガスバーナ、前記熱放射要素及び前記１つ以上の反射器を収容する１つ以上のハウジングと；
   前記１つ以上のハウジングを覆う、１つ以上のガラスカバーであって、前記赤外線が前記１つ以上のガラスカバーを通じて前記１つ以上の反射器によって導かれるように位置づけられた、前記１つ以上のガラスカバーと；を含み、
   前記空気入口は前記ハウジングへの空気の流入と該ハウジングからの廃ガスの排出を可能にする放射ガスヒータ。
2. 前記１つ以上のガラスカバーが、高温に耐えることができ、かつ赤外線を実質的に透過するガラスから形成される、請求項１に記載の放射ガスヒータ。
3. 前記１つ上のガラスカバーが可視光を実質的に不透過であるガラスから形成される、請求項２に記載の放射ガスヒータ。
4. 前記１つ以上のガラスカバーは、前記ヒータが設置されるときに観察者に視認し得る前記ヒータの実質的に唯一の部分である、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の放射ガスヒータ。
5. 左側、右側、上側、下側、背面側及び開放した正面を具備するハウジングと；
   ガス供給源からのガスを受け入れるための前記ハウジングの左側にあるガス入口と；
   空気の流入を許し、かつ廃ガスの脱出を許容する、ハウジングの下側に位置する空気入口と；
   前記ガス入口からのガスが前記１つ以上の空気入口を通じて入った酸素を使用して燃焼される、前記ハウジング内の下側に位置する空気入口と；
   前記１つ以上のガスバーナによって生成されたエネルギーを使用して赤外線を放射する、前記ハウジング内に位置する１つ以上のガスバーナと；
   前記ハウジングの開放した正面の方向に熱放射要素からの赤外線を導く、前記ハウジング内に位置する複数の反射器と；
   ハウジングの開放した前面を覆う１つ以上のガラスカバーと；を含む放射ガスヒータ。
6. 人又は物体に熱を与えるために使用される、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の放射ガスヒータ。
7. 内部又は外部ロケーションで使用される、請求項６に記載の放射ガスヒータ。
8. 前記ロケーション全体を通じて実質的に均等に熱が与えられる、請求項７に記載の放射ガスヒータ。