JP7723965B2 - ヒーターユニット及び暖房器具 - Google Patents

Description

本発明はヒーターユニット及び暖房器具に関する。

室内で用いられる暖房器具の１つとして、いわゆるオイルヒーターが知られている。オイルヒーターは、内部に熱媒体たる蓄熱不燃性のオイルを充填した複数のフィン状管体と、電気ヒーターなどの加熱手段とを備え、電源の投入により加熱手段がオイルを加熱してフィン状管体の表面から放熱させ、室内の空気を暖めるようにした暖房器具である。

オイルヒーターの暖房機能としては、大きく分類して、フィン状管体表面の空気を熱することにより温まった空気を上昇させて対流を起こし、室内の空気を暖めるという「自然対流」による暖房機能と、フィン状管体表面から発せられる輻射によって近傍に居る人・壁・床等を温めるという「輻射」による暖房機能とがある（例えば、非特許文献１を参照）。
オイルヒーターは、室内で灯油を燃やして温風暖房を行うような暖房機器具とは異なり、室内の空気を汚すことなく騒音もなく暖を取ることができる。また、オイルヒーターは、可搬性にも優れており容易に設置場所を変更することができる。上記した特性もあって、オイルヒーターは健康的で使い勝手の良い暖房器具として長年支持されている。

ユーレックス社ホームページ、"オイルヒーターとは"、[online]、［2021年9月2日検索］、インターネット(URL:http://eureks.co.jp/oilheater/)

特開平４－２８９２７号公報 特開２００２－１８１３５４号公報

ところで、オイルヒーターに使われているオイルは、密封されたフィン状管体のオイル流路内で繰り返し用いられてオイル自体の交換も不要であることから、オイルヒーター本体が故障しない限り半永久的に活用されるものである。この点、オイルヒーターは地球環境に配慮した望ましい製品と言えるが、地球環境に一層配慮するため、オイルを使わずにオイルヒーターと同様の機能・特性が得られる暖房器具についても市場提供できることがより一層望ましい。

オイルを用いないで室内暖房を行うものとしては、例えば特許文献１及び特許文献２に記載されたシーズヒーターや電熱線を用いた暖房のアイデアが公知となっている。
特許文献１に記載された暖房器具においては、図示を省略するが、ハウジング２及び前カバー３で囲まれた空間であって下部に吸気口６が上部に吹出口８がそれぞれ設けられた空間の内部に、シーズヒーター８及び放熱フィン１０を含むヒーター部４が配置されている（第１図及び第２図参照）。この暖房器具はシーズヒーター８に通電することにより上記空間の内部で上昇気流を起こし「自然対流」を生じさせて室内を暖房する。しかしながら、この暖房器具は窓の下に設置されるものであり（第１頁右欄上を参照）、おおよそ大型のものであることが想定されることから、可搬性に乏しいものとなっている。

特許文献２には、図示を省略するが、「壁面３（全面ガラス）から距離を隔てて、それと並行に板状発熱体５を設置し、板状発熱体５の下部側と上部側に開口１０，１１を設けると共に、板状発熱体５は、板体６，７間に電熱線８と潜熱蓄熱部９を配置した構成」が記載されている（特許文献２の第１頁に記載の［要約］及び代表図等を参照）。しかしながら、この暖房施設は、窓際などの室内のペリメータ（周辺域）にコールドドラフト等を防止するため固定的に設けられることから可搬性は確保できない。また、オイルヒーター程の速暖性も期待できない。

そこで本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、オイルを使わずにオイルヒーターと同様の機能・特性が得られる暖房器具を提供すること、及び、そのような暖房器具に好適に用いることができるヒーターユニットを提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、室内に用いられる暖房器具に好適なヒーターユニットが提供される。ヒーターユニットは、上側及び下側にそれぞれ開口部を有する小筒が互いに隣接して複数配列されてなり、全体として略筒状をなす筒体と、筒体の外側面に対し直接的又は間接的に接続された加熱手段と、を備える。当該ヒーターユニットは、加熱手段で筒体を加熱することにより、小筒の内部において、下側の開口部から吸い込んだ空気を温めて上昇気流を生じさせ、温められた空気を上側の開口部から吹き出すようにして自然対流を生じさせるよう構成されている。

なお、本明細書において、「下」側とはヒーターユニットを正置（正規の設置方法により設置）した際にヒーターユニットからみて概略重力方向（鉛直方向）の側をいうものとし、「上」側とは下側とは逆の側をいうものとする。

本発明の別の一態様によれば室内に用いられる暖房器具が提供される。暖房器具は、上記した一態様のヒーターユニットと、ヒーターユニットの加熱手段と電気的に接続されヒーターユニットの動作を制御するコントローラと、ヒーターユニットの少なくとも一部を覆う筐体と、を備える。

本発明のヒーターユニットによれば、オイルを使わずにオイルヒーターと同様の機能・特性が得られる暖房器具を構成することができる。また本発明の暖房器具によれば、オイルを使わずにオイルヒーターと同様の機能・特性が得られる暖房器具となる。

実施形態１に係るヒーターユニット１の斜視図である。 実施形態１に係るヒーターユニット１を上方から見たときの平面図である。 実施形態１に係るヒーターユニット１による空気の自然対流及び輻射について説明するためのＡ－Ａ断面の模式図である。 実施形態１に係るヒーターユニット１による空気の自然対流について説明するためのＢ－Ｂ断面の模式図である。 実施形態２に係るヒーターユニット２の斜視図である。 実施形態２に係るヒーターユニット２を上方から見たときの平面図である。 放熱板３０及び加熱手段２０’でなる放熱ユニット２５をフィン３２が延びる方向に沿って視たときの側面図である。 中間部材１８０の一例を説明するために示す図である。 中間部材１８０を用いた筒体１０’’とそれを含む実施形態３に係るヒーターユニット３とを構成する様子を示す図である。 実施形態４に係る暖房器具８の斜視図である。 実施形態４に係る暖房器具８のブロック図の一例を示す図である。

以下、本発明に係るヒーターユニット及び暖房器具について図を参照しながら説明する。なお、各図に共通する符号については当該符号について既に説明した内容を他の図の説明においても援用できることから、他の図における説明を省略する。各図面は一例を示した模式図であり必ずしも実際の寸法、比率等を厳密に反映したものではない。

［実施形態１］
１．実施形態１に係るヒーターユニット１の構成
図１は実施形態１に係るヒーターユニット１の斜視図である。図２は実施形態１に係るヒーターユニット１を上方から見たときの平面図である。図１及び図２における符号１００、１１０及び１２０の下付き文字の数字はIndexを意味しており、図５以下の図面においても同様としている。

実施形態１に係るヒーターユニット１は、基本構成として筒体１０と加熱手段２０とを備えている。

図１及び図２に示すように、筒体１０は複数の小筒１００の組み合わせにより構成されている。筒体１０は小筒１００が互いに隣接して複数配列されてなる。
筒体１０は鋳型等により複数の小筒１００が一体的に成型したものでもよいし、後述する実施形態３のように個体となっている小筒１００が互いに連結・接続されて構成されていてもよい。

筒体１０は、上側に開口１１を下側に開口１２をそれぞれ有しており、側壁１６が閉じており、全体として略筒状をなしている。下側の開口１２と上側の開口１１との間は筒体１０の内部の空間を介して通じており、かかる筒体１０の内部の空間を空気等の流体が流通可能となっている。
ここで「側壁１６が閉じている」というのは、筒体１０を上から見たときに、基本的に、側壁１６が筒の内部を１周取り囲むようにして閉じている（Close）状態をいう。図１においては側壁１６の外側の面である外側面１４ａ～１４ｄが現れており、これらが筒体１０の内部を取り囲むようにして外側面１４ａ，１４ｄ，１４ｃ，１４ｂの順に連なって閉じている。なお、側壁１６が一部で分断されている場合（一部Open）についても実施形態１の作用・効果を奏する限り筒体１０の均等物に含まれる。

筒体１０は、図１及び図２の例では全体としてやや扁平した角筒（四角筒）となっているが、これに限られることはなく例えば円筒であってもよい。

小筒１００についても、筒体１０の定義と同様に、上側及び下側にそれぞれ開口部（上側の開口部１１０、下側の開口部１２０）を有しており、基本的に側壁（符号なし）が閉じている。上側の開口部１１０と下側の開口部１２０との間は筒の内部の空間を介して通じており、かかる筒の内部の空間を空気等の流体が流通可能となっている。
本ヒーターユニット１を正置して稼働させた際には、下側の開口部１１０は空気の吸込口となり、上側の開口部１２０は温められた空気の吹出口となる。

筒体１０及び小筒１００は、後述する加熱手段２０への通電により直ぐに筒内の空気へ熱を伝えられるよう（速暖性を高めるため）、オイル・水等に比べ熱伝導率の高い部材により構成されることが望ましい。筒体１０及び小筒１００を構成する部材としては、金属などの部材で、例えばアルミニウムなどを採用することができる。

なお、筒体１０を高さ方向（長手方向）に垂直な方向からみたときに、一部の小筒１００の高さが他の小筒１００の高さと異なっていてもよい。

加熱手段２０は、電気エネルギーを熱エネルギーに変換する電熱ヒーターであり、筒体１０を加熱する手段である。図１～図３において加熱手段２０は模式的に直方体で描いているが、加熱手段２０としては例えばシーズヒーターを採用することができる。なお、図において加熱手段２０への電気的な接続端子については表示を省略している。

加熱手段２０は、筒体１０の外側面１４に対し直接的又は間接的に接続されている。
つまり、加熱手段２０は、筒体１０の外側面１４に対し直接的に接触するようにして接続（配置）されていてもよいし、後述する実施形態２の放熱板３０のような何等かの間接部材を介して間接的に筒体１０の外側面に対し接続（配置）されていてもよい。
実施形態１において、加熱手段２０は単一個でも複数個でもこれを導入することができ、また、加熱手段２０は筒体１０の外側面１４の任意の個所に接続（配置）することができる。
図１～図３の例では、加熱手段２０は、筒体１０の第１側の外側面１４ａに直接的に接続され、更に第１側とは反対側の第２側の外側面１４ｂに直接的に接続されている。また、これら２つの加熱手段２０は、筒体１０の高さでいう中程の高さよりも下の部分に、且つ、同じ高さで配置されている。また加熱手段２０は、長手方向が略水平となるように配置することが好ましい。

図３及び図４（詳細は後述）に示すように、実施形態１に係るヒーターユニット１は、加熱手段２０で筒体１０（小筒１００）を加熱することにより、小筒１００の内部において、下側の開口部１２０から吸い込んだ空気を温めて上昇気流を生じさせ、温められた空気を上側の開口部１１０から吹き出すようにして自然対流を生じさせるよう構成されている。

２．実施形態１に係るヒーターユニット１の効果
図３は実施形態１に係るヒーターユニット１による空気の自然対流及び輻射について説明するためのＡ－Ａ断面の模式図である。図４は実施形態１に係るヒーターユニット１による空気の自然対流について説明するためのＢ－Ｂ断面の模式図である。図において細い矢印は熱の移動の様子を、太い矢印は空気の移動の様子を、稲妻状の矢印は輻射の様子を、それぞれ模式的に表したものである。図４における中心点を有する小円は、熱が紙面裏側から表側に向かって移動する方向を模式的に表したものである。なお、符号ＮＣは自然対流を、符号ＲＡは輻射をそれぞれ指している。

（１）自然対流
（１－１）実施形態１に係るヒーターユニット１は、筒体１０の外側面１４に対し直接的又は間接的に加熱手段２０が接続されている。
図３及び図４に示すように、ここで加熱手段２０に通電して加熱手段２０から発熱させると（作動させると）、かかる熱が、加熱手段２０に接続されている筒体１０（つまりは小筒１００。以下同様）に移動し、更には筒体１０（小筒１００）の側壁の内部１６ａを順次伝導し、この側壁の内側面１３（１３０）に接している筒体１０（小筒１００）の内部の空気を温める。これにより、各小筒１００の内部では下側の開口部１２０から吸い込んだ空気が温まって上昇気流が生じ、温められた空気が上側の開口部１１０から吹き出すようにして自然対流ＮＣが生じる。

特に、実施形態１の筒体１０は小筒が互いに隣接して複数配列されている。つまり、筒体１０は小筒１００の壁によって仕切られた複数の区画（各小筒の内側の空間）を有しているともいえる。
仮に、筒体１０が大きな径の１つの筒のみで構成されているとしたならば、筒の内部では、内側面１４０付近の空気は確かに温まって上昇しやすいが、筒の中心付近（断面視）の空気は熱を受け取りづらいため上昇せずその場に滞留しやすくなり、筒の内部の空気が抜けづらい。
一方、実施形態１に係るヒーターユニット１では小筒１００の単位で、小筒毎の内部の狭い区画の範囲内の空気がそれぞれにおいて局所的に偏り少なく温められる。こうしたことから、実施形態１に係るヒーターユニット１では、筒の中心付近の空気も含めた小筒１００の内部の空気全体が上方向に抜けやすく、自然対流の流速も速めることができ、オイルヒーターに匹敵する、あるいはそれ以上の自然対流を得ることができる。

（１－２）実施形態１に係るヒーターユニット１の例（図１～図４）では、２つの加熱手段２０が、筒体１０の高さでいう中程の高さよりも下の部分に、且つ、同じ高さで配置されている。
このように、２つ加熱手段２０を同じ高さで対向するように配置することにより、２つの加熱手段２０に挟まれた高さの筒の内部の空気が双方向から集中的に加熱され、素早く上昇気流を起こさせることができる。
また仮に加熱手段２０を筒体１０の中程の高さよりも上の部分に配置すると、熱源たる加熱手段２０が空気の吹出口（筒体１０の上の開口１２）に近くなるため、吹出口付近の筒体１０の温度が過度に上昇してしまう可能性があるが、加熱手段２０を筒体１０の中程の高さよりも下の部分に配置することにより、そのような可能性を抑えることができる。

（１－３）参考までに、特許文献１に記載された暖房器具においては、確かに暖房器具内の空間で上昇気流が生じ「自然対流」を生じる構成となっているが、パイプ９、放熱用フィン１０等からなるヒーター部４が空気の流路上に配置されているためヒーター部４が空気抵抗となってしまい上昇気流の発生ひいては「自然対流」を阻害している《フィン１０の空気抵抗が問題になることは特許文献２の発明者も自認している（第２頁左上欄等を参照）》。
その点、実施形態１に係るヒーターユニット１は、筒体１０自体を加熱しつつ加熱された筒体１０の内部に空気を通して上昇気流を生じさせる構成となっている。つまり、空気の流路（下側の開口部１２０から上側の開口部１１０に至る小筒１００の内部を通る路）には上昇気流の移動を阻むものがない。したがって、特許文献１に記載された暖房器具に比べて格段に効果的に自然対流を生じさせることができ、室内をより速く温めることができる（速暖性）。

（１－４）また、特許文献２に記載された暖房施設は、確かに空気の流路内で上昇気流が生じ「自然対流」を生じるものとなっているが、空気の流路の一部を構成している壁３が流路内の空気を加熱するものではなく、むしろ流路内の空気から熱を奪う存在となっているため、加速的な上昇気流・自然対流を生むものとはなっていない。
これは、特許文献２は、空気の流路の一部を壁３で構成したうえで、全面ガラス等の壁３から生じるコールドドラフトを、板状発熱体５で温めた空気で上昇させようとする、いわば消極的な理由で上昇気流・自然対流を生じさせるものだからで、元々本発明とは前提条件が異なることにも関係している。
その点、実施形態１に係るヒーターユニット１は、筒体１０の内壁全体で内部の空気を加熱するものとなっており、特許文献２に記載された暖房施設に比べて格段に素早く自然対流を生じさせることができる（速暖性）。

（２）輻射
実施形態１に係るヒーターユニット１は、加熱手段２０が筒体１０の外側面１４に対し直接的又は間接的に接続されているため、加熱手段２０を作動させると筒体１０自体や加熱手段２０を載置しているる間接部材も高温となる。このため、筒体１０の内側では自然対流を生じさせる一方、筒体１０の外側では筒体１０からみて外方向に向かって「輻射ＲＡ」を実現することができる（図４参照）。

（３）実施形態１に係るヒーターユニット１は加熱手段２０と筒体１０（複数の小筒１００）を主な構成要件としている。換言すると、実施形態１に係るヒーターユニット１は、化石燃料を燃やす手段は採用せずとも自然対流や輻射を実現することができる。このため、使用者は室内の空気を汚すこともなく暖を取ることができる。

（４）実施形態１に係るヒーターユニット１は、送風用のファンなどの回転体を特段必要としていない（勿論、ファンを付加することは妨げないが）。このため、ヒーターユニット１の稼働時には騒音の発生もない。

（５）実施形態１に係るヒーターユニット１は、加熱手段２０と筒体１０（複数の小筒１００）を主な構成要件としており比較的簡便な構成となっているため、筒体１０及び加熱手段２０を目的に適した寸法とすることにより可搬性に優れた暖房器具を構築することができる。

以上（１）～（５）より、実施形態１に係るヒーターユニット１を用いれば、オイルを使わずにオイルヒーターと同様の機能・特性が得られる暖房器具を提供することができる。また、そのような暖房器具に好適に用いることができるヒーターユニットを提供することができる。

［実施形態２］
図５は実施形態２に係るヒーターユニット２の斜視図である。図６は実施形態２に係るヒーターユニット２を上方から見たときの平面図である。図７は放熱板３０及び加熱手段２０’でなる放熱ユニット２５をフィン３２が延びる方向（図５における矢印Ｃに沿った方向）に沿って視たときの側面図である。

実施形態２に係るヒーターユニット２は、基本的には実施形態１に係るヒーターユニット１と同様の構成を有するが、出力効率を更に高められる構造を有する点で実施形態１に係るヒーターユニット１と異なる。以下、出力効率を高められる構造について詳しく説明する。

１．内部フィン１５０
実施形態２に係るヒーターユニット２の小筒１００には、上から見たとき、内壁１３２から小筒１００の中央領域（各小筒の内部の空間における中央領域）に向かって突出した内部フィン１５０を更に設けることが好ましい（図５及び図６を参照）。
かかる内部フィン１５０は、小筒１００の長手方向に沿って延びるように凸条に設けられている。図５及び図６における内部フィン１５０は一例として示したものであるが、小筒１００の上側の開口部１１０から下側の開口部１２０に掛けてフルに延設されている。しかしながらこのような構成に限られるものではない。例えば上側の開口部１１０よりもやや下の位置から内部フィン１５０が立ち上がり、そこから下に向かって延設されていてもよい。下側の開口部１２０付近においても同様である。また、内部フィン１５０は上から下まで連続的ではなく断続的に設けられていてもよい。

実施形態２に係るヒーターユニット２では、小筒１００にこのような内部フィン１５０を更に設けることにより、小筒１００が内部の空気と触れる面積をより大きくすることができる。このため、実施形態１に係るヒーターユニット１よりも一層効率よく素早く室内の空気を暖めることができる。

２．放熱板３０
実施形態２に係るヒーターユニット２には、放熱板３０を更に備えていることが好ましい（図５～図７参照）。
放熱板３０は、加熱手段２０’を載置する加熱手段載置部３１を有すると共に、表側には複数のフィン３２が設けられ、且つ、裏側には筒体１０の外側面１４に接合される接合面３３（特に図７参照）が設けられている。加熱手段２０’はこの加熱手段載置部３１に載置されている。この放熱板３０は、その接合面３３が筒体１０の外側面１４に密接するようにして配置されている。
図の例においては、放熱板３０の上に、加熱手段２０’（シーズヒーター２００）が２本、互いに離間しながら平行に配置されている。

フィン３２は、基部３４から表側に向かって突出するようにして形成されている。フィン３２は如何なる突出形状であってもよい。ここでのフィン３２は、加熱手段２０’たるシーズヒーター２００の長手方向に沿って延びる凸条をなしている。

加熱手段載置部３１は、加熱手段２０’を抱き込むことができれば如何なる構造であってもよい。ここでの加熱手段載置部３１は、断面形状が表側に開いた略Ｕ字形又は略Ｃ字形の溝（直線状の長溝３８）として、放熱板３０の基部３４に連成されている。そして、この長溝３８に、加熱手段２０’としての直線状のシーズヒーター２００が嵌め込まれるようにして載置されている。

接合面３３は、上記したように筒体１０の外側面１４に接合される面である。
ここでの接合面３３は基部３４の一部として形成された面となっている。接合面３３の形状は、筒体１０の外側面１４の形状に凡そ倣った形状をなしている。ここでは、筒体１０が四角筒であり外側面１４は平面であることから、これに伴い接合面３３も平面となっている。後述するが筒体１０が例えば円筒形状である場合には接合面３３もこれに倣った曲面をなしている。
このような形状とすることにより、放熱板３０の接合面３３が筒体１０の外側面１４に密着し、互いの接触面積を最大限確保することができ、熱伝導を効率よく行うことができる。

上記構造の場合、加熱手段２０’は放熱板３０を介して「間接的」に筒体１０へ接続されていることになる。したがって、熱の経路としては、加熱手段２０’が加熱手段載置部３１を介して放熱板３０の基部３４を加熱し、加熱された基部３４から、接合面３３を通じ筒体１０に熱が伝わると共に、フィン３２にも熱が伝わるということになる。

実施形態２に係るヒーターユニット２では、上記したような放熱板３０を導入することにより、加熱手段２０’からみて、筒体１０を線でなく面を介して熱を伝えることができ、放熱板３０がブースター的な役割を果たすことから速暖性を高めることができる。

また、表側には複数のフィン３２が設けられていることから、より大きな表面積から輻射を行うことが可能となる。これによって暖房効率をより高めることができる。

さらに、フィン３２を介して熱を外部に逃がせるため、加熱手段載置部３１に載置された加熱手段２０’（シーズヒーター２００）自体の温度上昇を抑制することができる。このため、加熱手段２０，２０’の寿命を延ばすこともできる。

３．放熱板３０を含む放熱ユニット２５の複数配置
加熱手段２０’及び該加熱手段２０’が載置された放熱板３０のセットを「放熱ユニット２５」と仮に定義する。
実施形態２に係るヒーターユニット２においては、放熱ユニット２５が、筒体１０の第１側の外側面１４ａと、第１側と反対側である第２側の外側面１４ｂと、においてそれぞれ配置されていることが好ましい（図５及び図６を参照）。

実施形態２に係るヒーターユニット２では、上記したように筒体１０（小筒１００）を挟むように対向させて複数の放熱ユニット２５を配置することにより、加熱手段２０に挟まれた筒の内部の空気が双方向から集中的に加熱され、素早く上昇気流を起こさせることができる。すると、素早く自然対流を生じさせることができる（速暖性）。

また、全体として同じ大きさの出力を得ようとした際に、片面にのみ放熱ユニット２５が配置されている場合には加熱手段２０’１個当たりの負荷が大きくなるが、複数面に放熱ユニット２５が配置されている場合には、双方の放熱ユニット２５に負荷が分散されるため、各加熱手段２０’の負荷が軽減する。このため加熱手段２０’の寿命を延ばすことができる。

なお、実施形態２に係るヒーターユニット２は、出力効率を更に高められる構造を有する点以外においては、実施形態１に係るヒーターユニット１と基本的に同様の構成を有する。そのため、実施形態１に係るヒーターユニット１が有する効果のうち該当する効果を同様に有する。

［実施形態３］
実施形態３に係るヒーターユニット２は、基本的には実施形態１に係るヒーターユニット１及び実施形態２に係るヒーターユニット２と同様の構成を有するが、小筒１００が標準化された共通仕様でなる中間部材１８０からなる点において実施形態１に係るヒーターユニット１及び実施形態２に係るヒーターユニット２と異なる。

そこで以下においては、まず中間部材１８０について説明し、次いで中間部材１８０を適宜カット及び組み合わせることにより寸法調整することについて説明し、次いでそれらの技術によるヒーターユニット３について説明をする。

１．中間部材１８０の一例

図８は中間部材１８０の一例を説明するために示す図である。図８(a)は中間部材１８０を上方から見たときの平面図であり、図８（ｂ）は中間部材１８０の斜視図である。

中間部材１８０は、小筒１００（あるいは筒体１０）を構成する元となる部材である。中間部材１８０は、標準化された共通仕様でなる。この共通仕様でなる中間部材１８０をそれぞれ適宜カットしたり、中間部材１８０同士を組み合わせる数（連結個数）を適宜変えたりすることによって、最終的に仕上げる筒体１０の高さ寸法、幅寸法又は奥行寸法を自在に変えることができる。

中間部材１８０は、少なくとも１以上の小筒１００を有し、長さ（高さ）方向の一端及び他端には、開口部１１０，１２０を有する。中間部材１８０は、場合によっては最小サイズの筒体１０として単体で用いることができる。作成すべき小筒１００（筒体１０）が例えば略四角筒であるときには、中間部材１８０としては４つの外側面を有する略四角筒が準備される。

中間部材１８０は、カット等で長さ方向の調整ができ、複数の同一仕様の中間部材１８０が互いに隣接しながら連結することができれば、如何なる構造を採ってもよい。
例えば、４つの外側面が完全な平坦となっている単純な四角筒の構造としてもよい。この場合、複数の中間部材１８０を配列し適宜接着した後にクランプする等の処置を施すなどして中間部材１８０同士の連結及び固定を行うこともできる。

また例えば、複数の中間部材１８０が配列されて連結する際、互いに対向する外側面において互いに係合できるような構造を採ってもよい。
例えば図８に示すように、第１面１８０ａに、隣接する別の中間部材《図に示された中間部材１８０の左側に配置されるべき中間部材（図示は省略）》の第２面１８０ｂと連結するための第１係合部１６１を設け、第２面１８０ｂに、隣接する更に別の中間部材図に示された中間部材１８０の右側に配置されるべき中間部材（図示は省略）》の第１面１８０ａと連結するための第２係合部１６２を設ける。ただし、４つの外側面のうち互いに平行な所定の面を第１面１８０ａ及び第２面１８０ｂと定義する。そして、複数の中間部材１８０が連結される際には、一の中間部材１８０（例えば右側に配置された中間部材）の第１係合部１６１と他の中間部材（例えば左側に配置された中間部材）の第２係合部１６２とが互いに係合することにより、一の中間部材の第１面１８０ａと他の中間部材の第２面１８０ｂとが接合されるよう構成する。
具体的には、第１係合部１６１は中間部材１８０の長手方向に直線状に延びる係合長溝１６３で実現し、第２係合部１６２は同様に直線状に延びる係合凸部１６４で実現してもよい（図８参照）。
なお、ここでの中間部材１８０は、２個の小筒１００_－１，１００_－２を内包している。
符号１５は放熱板３０を固定するためのナットを埋めるナット長溝として活用される。

２．中間部材１８０を用いた筒体１０’’の構成及び寸法の調整
次に、上記した第１係合部１６１及び第２係合部１６２を有する中間部材１８０を用いて、外形寸法を調整しながら筒体１０’’を構成（組立）する手順を説明する。
図９は、中間部材１８０を用いた筒体１０’’と、それを含む実施形態３に係るヒーターユニット３とを構成する様子を示す図である。ここでは一例として４個の中間部材１８０を用いた場合を図示している。図９（ａ）は筒体１０’’の高さ寸法及び幅寸法の調整を示す斜視図であり、図９（ｂ）は組み立てられた筒体１０’’を上方から見たときの平面図である。図９（ｃ）は組み立てられた筒体１０’’を示す斜視図である。なお図９（ｃ）においては、筒体１０’’に放熱ユニット２５が付加されてヒーターユニット３となった状態を示している（実施形態３に係るヒーターユニット３）。

図９（ａ）に示すように、まず、４個の中間部材１８０_―１～１８０_－４を準備する。左端の中間部材１８０_―１を、所定の高さＨ１にするために《後述する図９（ｃ）参照》、カット面Ｄで予めカットしておく。その上で、中間部材１８０_―１の第２面１８０ｂの第２係合部１６２（係合凸部１６４）と、中間部材１８０_―２の第１面１８０ａの第１係合部１６１（係合長溝１６３）とを、上下方向でスライドさせるようにして係合させて、双方の中間部材を連結する。同様に、中間部材１８０_―２の第２面１８０ｂの第２係合部１６２と中間部材１８０_―３の第１面１８０ａの第１係合部１６１とを係合させ、中間部材１８０_―３の第２面１８０ｂの第２係合部１６２と右端の中間部材１８０_―４の第１面１８０ａの第１係合部１６１とを係合させる。
これらを行うことにより、図９（ｂ）に示すような４個の中間部材１８０_―１～１８０_－４が互いに連結された筒体１０’’が組み上がる。

図９（ｂ）及び図９（ｃ）に示すように、組み立てられた筒体１０’’をみると、中間部材１８０_―１に対応する小筒１００_－１，１００_－２の高さＨ１は、他の小筒１００_－３～１００_－８の高さＨ２よりも小さくなるように高さ寸法が調整されている。また、筒体１０’’の幅Ｗは中間部材１８０を４個連結することによって規定された幅寸法となっている。

３．中間部材１８０でなる実施形態３に係るヒーターユニット３の構成
上記２．のようにして組み立てられた筒体１０’’を含むヒーターユニット３は、それぞれの小筒１００_－１～１００_－８が共通仕様でなる中間部材１８０_―１～１８０_―４からなっており、筒体１０’’の高さ寸法は、中間部材１８０を所望の長さでカットすることにより規定された寸法をなしており、筒体１０’’の幅寸法又は／及び奥行寸法は、中間部材１８０を所望の個数で組み合わせることにより規定された寸法をなしている《図９（ｃ）参照》。

また、図９（ｂ）及び図９（ｃ）において、組み立てられたヒーターユニット３の連結ポイントの一部を局所的にみると、一の小筒１００_－５には、４つの外側面のうち第１の方向（図の左方向）を向いた面に第１係合部１６１が設けられ、別の小筒１００_－４には、４つの外側面のうち第１の方向とは逆方向の第２の方向（図の右方向）を向いた面に第２係合部１６２が設けられており、第１係合部１６１と第２係合部１６２とが互いに係合して一の小筒１００_－５と他の小筒１００_－４とが連結されている様子が分かる。ただし、それぞれの小筒１００が略四角筒であるとする。

４．実施形態３に係るヒーターユニット３の効果
（１）複数の小筒１００が配列された金属でなる筒体１０を得ようとしたときに、例えば鋳造やダイキャストで筒体１０を製造して得ることが考えられる。しかしながら鋳造やダイキャストによる場合には、暖房器具の外形寸法・外形形状などの変更に伴って筒体１０の外形寸法（高さ寸法、幅寸法又は奥行寸法）を変更しようとしたときには、その都度、寸法変更に対応した鋳型や金型を製作しなければならず、製造の柔軟性を高めることが難しく、また、製造コストも相応に必要となるという問題がある。

一方、実施形態３に係るヒーターユニット３は、小筒１００が標準化された共通仕様でなる中間部材１８０からなり、筒体１０’’の高さ寸法は、中間部材１８０を所望の長さでカットすることにより規定された寸法をなし、筒体１０’’の幅寸法又は／及び奥行寸法は、中間部材１８０を所望の個数で組み合わせることにより規定された寸法をなすよう構成されている。
このため、暖房器具の外形寸法が変更されたとしても、適宜中間部材１８０をカットしたり組み合わせ個数を調整したりすることで、ヒーターユニットの外形寸法も容易に変更することができるため、上記した製造の柔軟性の問題を解決することができる。また、中間部材１８０は標準化された共通仕様でなるため、同一仕様のものを複数製作しておけば準備として十分であり、且つまた、製作しておいた中間部材１８０はいずれ何時かは活用されることから、上記したような製造コストの問題も抑え込むことができる。

（２）また外形寸法を適宜に変更できることから、サイズの小さな持ち運びできる暖房器具づくりにも貢献することができ、よってオイルヒーターと同様な可搬性に優れた暖房器具の提供に寄与することができる。

なお、実施形態３に係るヒーターユニット３は、小筒１００が標準化された共通仕様でなる中間部材１８０からなる点以外においては、実施形態１に係るヒーターユニット１及び実施形態２に係るヒーターユニット２と基本的に同様の構成を有する。そのため、実施形態１に係るヒーターユニット１及び実施形態２に係るヒーターユニット２が有する効果のうち該当する効果を同様に有する。

［実施形態４］
実施形態４に係る暖房器具８は、これまで述べてきた実施形態１～実施形態３に係るそれぞれのヒーターユニット１～３を用いた暖房器具である。ヒーターユニット自体の説明は実施形態１～３で述べてきた説明を援用し、ここでの説明を省略する。

１．実施形態４に係る暖房装置８
図１０は、実施形態４に係る暖房器具８の斜視図である。

図１０に示すように、実施形態４に係る暖房器具８は、上記したヒーターユニット１～３いずれかのヒーターユニット（例としてヒーターユニット３）と、ヒーターユニット３の加熱手段２０と電気的に接続され、ヒーターユニット３の動作を制御するコントローラ５０と、ヒーターユニット３の少なくとも一部を覆う筐体６０と、を備えている。
符号６８は空気の吸入口、符号６７は温められた空気の排出口を表す。符号６５は温められた空気がコントローラ５０に直接当たらないよう空気を誘導する誘導板を表している。加熱手段２０（符号の図示を省略）へ接続されるべき電気的配線は図示していない。
なお、ここではヒーターユニットとして実施形態３に係るヒーターユニット３を例に挙げて説明をしたが、これに限定されるものではなく、実施形態１に係るヒーターユニット１でも実施形態２に係るヒーターユニット２も適用することができる。

実施形態４に係る暖房器具８は、上記した実施形態１に係るヒーターユニット１、実施形態２に係るヒーターユニット２及び実施形態３に係るヒーターユニット３のいずれかを備えるため、実施形態１～３のいずれかに記載のヒーターユニットと同様の効果を有する。これにより、実施形態４に係る暖房器具８は、オイルを使わずにオイルヒーターと同様の機能・特性が得られる暖房器具となる。

２．実施形態４に係る暖房装置の電気的な構成例
図１１は、実施形態４に係る暖房器具８のブロック図の一例を示す図である。
暖房器具８はコントローラ５０を備える。コントローラ５０は、例えば図１１に示すように、電源回路５２、全体制御部５３、駆動回路５４等を含むことができる。
電源回路５２は、商用電源に接続される電源プラグ５１から入力した電源に基づいて全体制御部５３及び駆動回路５４に所定の電力を供給する。全体制御部５３は、駆動回路５４や電源回路５２に接続されて所定の全体制御を行う。駆動回路５４は、加熱手段２０たる４本のシーズヒーター２００_－１～２００_－４に接続されており、全体制御部５３からの指示に基づいて各加熱手段２０_－１～２０_－４の動作を制御する。
なお、ここで導入しているヒーターユニットは実施形態３に係るヒーターユニット３を想定しており、第１側の外側面１４ａに２本、第２側の外側面１４ｂに２本の合計４本のシーズヒーターを有しているものとする。

ここで、シーズヒーター２００_－１～２００_－４の全てについて、同一の出力仕様（例えば３００Ｗ）のヒーターを導入してもよい。準備すべきシーズヒーターの種類が一種類となるため、標準化が促進されコストを抑えることができる。

他方、２ｎ本のシースヒーター（加熱手段と読み替え可能）の内、ｎ本については２の倍数の出力仕様（ワッテージ）を有するヒーターを導入し、他のｎ本については３の倍数の出力仕様（ワッテージ）を有するヒーターを導入してもよい。ただし、ｎは２以上の整数とする。
例えば、上記４本のシースヒーターの内、２本については３００Ｗのヒーターを導入し、他の２本については４５０Ｗのヒーターを導入することができる。
このような内部構成でヒーターの出力仕様を設定することにより、電源投入をオンとするヒーターの組み合わせを適宜変更することにより、例えば、３００Ｗ、４５０Ｗ、６００Ｗ（３００Ｗ×２本）、７５０Ｗ（３００Ｗ＋４５０Ｗ）、、という様に、単体ヒーターの最低出力である３００Ｗよりも細かい１５０Ｗ刻みで全体出力の設定を行うことができる。

以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。

（１）上記実施形態において記載した構成要素の数、材質、形状、位置、大きさ等は例示であり、本発明の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。

（２）実施形態３においては、幅方向で中間部材１８０の連結個数を調整することにより筒体１０の幅寸法を調整する例を説明した。しかしながら、本発明においてはこれに限定されるものではなく、奥行方向で中間部材１８０の連結個数を調整することにより筒体１０の奥行寸法を調整してもよい。

（３）実施形態３の中間部材１８０は、２個の小筒１００_－１，１００_－２を内包するものを例に説明した。しかしながら、本発明においてはこれに限定されるものではない。例えば、１個のみ小筒を内包する中間部材であってもよいし、３個以上の小筒を内包する中間部材であってもよい。

（４）各実施形態において、筒体１０の外側面は略平面であることを想定して説明を行った。しかしながら、本発明においてはこれに限定されるものではない。例えば、筒体１０の外側面が曲面であってもよい。このとき、実施形態２における放熱板３０の接合面３３も、かかる曲面に倣って曲面として構成することができる。

１，２，３…ヒーターユニット、８…暖房器具、１０，１０’’…筒体、１１…筒体の上の開口、１２…筒体の下の開口、１３…筒体の内側面、１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ…筒体の外側面、１６…側壁、１６ａ…側壁の内部、２０，２０’…加熱手段、２５…放熱ユニット、３０…放熱板、３１…加熱手段載置部、３２…フィン、３３…接合面、３４…基部、３８…長溝、５０…コントローラ、５１…電源プラグ、５２…電源回路、５３…全体制御部、５４…駆動回路、６０…筐体、１００…小筒、１１０…小筒の上側の開口部、１２０…小筒の下側の開口部、１３２…小筒の内壁、１４０…小筒の内側面、１５０…内部フィン、１６１…第１係合部、１６２…第２係合部、１６３…係合長溝、１６４…係合凸部、１８０…中間部材、１８０ａ…中間部材の第１面、１８０…中間部材の第２面、２００…シーズヒーター

Claims (7)

1. 上側及び下側にそれぞれ開口部を有する小筒が互いに隣接して複数配列されてなり、全体として略筒状をなす筒体と、
   前記筒体の外側面に対し直接的又は間接的に接続された加熱手段と、を備え、
   前記加熱手段で前記筒体を加熱することにより、前記小筒の内部において、前記下側の開口部から吸い込んだ空気を温めて上昇気流を生じさせ、温められた空気を前記上側の開口部から吹き出すようにして自然対流を生じさせるよう構成されており、
   前記加熱手段を載置する加熱手段載置部を有すると共に、表側には複数のフィンが設けられ、且つ、裏側には前記筒体の前記外側面に接合される接合面が設けられた放熱板、を更に備え、
   前記加熱手段は、前記加熱手段載置部に載置されており、
   前記放熱板は、その前記接合面が前記筒体の前記外側面に密接するようにして配置されている、
   ことを特徴とするヒーターユニット。
2. 請求項１に記載のヒーターユニットにおいて、
   前記加熱手段及び該加熱手段が載置された前記放熱板のセットを「放熱ユニット」としたときに、
   前記放熱ユニットが、前記筒体の第１側の外側面と、前記第１側と反対側である第２側の外側面と、においてそれぞれ配置されている、
   ことを特徴とするヒーターユニット。
3. 上側及び下側にそれぞれ開口部を有する小筒が互いに隣接して複数配列されてなり、全体として略筒状をなす筒体と、
   前記筒体の外側面に対し直接的又は間接的に接続された加熱手段と、を備え、
   前記加熱手段で前記筒体を加熱することにより、前記小筒の内部において、前記下側の開口部から吸い込んだ空気を温めて上昇気流を生じさせ、温められた空気を前記上側の開口部から吹き出すようにして自然対流を生じさせるよう構成されており、
   前記小筒には、上から見たときに内壁から前記小筒の中央領域に向かって突出した内部フィンが更に設けられている、
   ことを特徴とするヒーターユニット。
4. 上側及び下側にそれぞれ開口部を有する小筒が互いに隣接して複数配列されてなり、全体として略筒状をなす筒体と、
   前記筒体の外側面に対し直接的又は間接的に接続された加熱手段と、を備え、
   前記加熱手段で前記筒体を加熱することにより、前記小筒の内部において、前記下側の開口部から吸い込んだ空気を温めて上昇気流を生じさせ、温められた空気を前記上側の開口部から吹き出すようにして自然対流を生じさせるよう構成されており、
   前記小筒は、共通仕様でなる中間部材からなり、
   前記筒体の高さ寸法は、前記中間部材を所望の長さでカットすることにより規定された寸法をなしており、
   前記筒体の幅寸法又は／及び奥行寸法は、前記中間部材を所望の個数で組み合わせることにより規定された寸法をなしている、
   ことを特徴とするヒーターユニット。
5. 請求項４に記載のヒーターユニットにおいて、
   前記中間部材は４つの外側面を有する略四角筒であり、
   前記４つの外側面のうち互いに平行な所定の面を第１面及び第２面としたときに、前記第１面には、隣接する別の前記中間部材の第２面と連結するための第１係合部が設けられ、前記第２面には、隣接する更に別の前記中間部材の第１面と連結するための第２係合部が設けられ、
   一の中間部材の前記第１係合部と他の中間部材の前記第２係合部とが互いに係合することにより、一の中間部材の前記第１面と他の中間部材の前記第２面とが接合される、
   ことを特徴とするヒーターユニット。
6. 上側及び下側にそれぞれ開口部を有する小筒が互いに隣接して複数配列されてなり、全体として略筒状をなす筒体と、
   前記筒体の外側面に対し直接的又は間接的に接続された加熱手段と、を備え、
   前記加熱手段で前記筒体を加熱することにより、前記小筒の内部において、前記下側の開口部から吸い込んだ空気を温めて上昇気流を生じさせ、温められた空気を前記上側の開口部から吹き出すようにして自然対流を生じさせるよう構成されており、
   前記小筒が略四角筒であるとき、
   一の前記小筒には、４つの外側面のうち第１の方向を向いた面に第１係合部が設けられ、
   別の前記小筒には、４つの外側面のうち第１の方向とは逆方向の第２の方向を向いた面に第２係合部が設けられ、
   前記第１係合部と前記第２係合部とが互いに係合して一の前記小筒と他の前記小筒とが連結されている、
   ことを特徴とするヒーターユニット。
7. 請求項１～６のいずれかに記載の前記ヒーターユニットと、
   前記ヒーターユニットの前記加熱手段と電気的に接続され、前記ヒーターユニットの動作を制御するコントローラと、
   前記ヒーターユニットの少なくとも一部を覆う筐体と、
   を備えた暖房器具。