JPH0512677Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば、深夜電力を用いて蓄熱した
熱を昼間に放熱する所謂蓄熱電気暖房器の改良に
関するもので、その目的は、蓄熱体に蓄えた熱を
効率よく取出して、適温の温風を長時間にわたり
放出させることができる簡素な構造の蓄熱電気暖
房器を提供することにある。

〔従来の技術〕

一般に蓄熱電気暖房器は、例えば、第７図に示
すように、ヒータ２を上面に嵌挿した蓄熱レンガ
を複数段に積層して設けた蓄熱体１と、一端は後
部風洞３に、他端は前部風洞４とそれぞれ連通す
るように前記蓄熱体１内に逆Ｕ字状に形成した通
風路５と、蓄熱体１を包被する断熱材６と、前記
断熱材６で包被した蓄熱体１を収容した外箱７
と、この外箱７下側の後部には送風機８を介して
風洞３と連通する吸気口９を、前部には風洞４と
連通する温風の放出口１０をそれぞれ備えて構成
されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

前記構造の蓄熱電気暖房器においては、放出口
１０側に位置する風洞４が蓄熱体１内の通風路５
と連通しているので、ヒータ２の通電により蓄熱
体１に蓄えられる熱の一部は、吸気口９より風洞
３→通風路５→風洞４を経て放出口１０から流出
する外気に奪われて外箱７外に自然放熱の状態で
放出されることが多く、蓄熱体１に熱を効率よく
蓄えることが困難であつた。このため、深夜電力
等を利用して蓄熱体に蓄えた熱を昼間に放出して
利用する場合、第６図に２点鎖線で示すように、
その蓄熱量Ｐは、蓄熱時の自然放熱によつて85％
程度しか蓄えることができず、利用当初は適温の
温風を放出させることが可能となるものの、夕方
にはその蓄熱量が10％弱に激減し、利用に適した
温風を長時間にわたり得ることが困難であつた。

このため、例えば、通風路５の風洞３側の流入
口をダンパーにより閉鎖し、通風路５に吸気口９
から流入する外気が進入するのを阻止して、蓄熱
時における自然放熱を防ぎ、蓄熱量の増量をはか
る方策が種々開発されている。この場合、蓄熱体
からの自然放出をある程度防ぐことができる反
面、放熱時は前記ダンパーを開放して外気を通風
路５内に強制流入させて蓄熱体の熱を放出させて
いるので、蓄熱電気暖房器の使用初期は適温より
やや高い温度の温風が強制放出されて、蓄熱体に
蓄えた熱が比較的短時間のうちに急速に減少して
しまい、蓄熱体の熱を効率よく利用することがで
きなかつた。

更に、従来の構造では、通風路５内を通過する
外気が、通風路５を形成している蓄熱体１の表面
のみの熱を奪つて放出されるため、蓄熱体１の内
部に蓄えられている熱を充分に利用することがで
きなかつた。

〔問題点を解決する手段及びその作用〕

本考案は前記の問題点に鑑み、蓄熱体内の通風
路に流入する外気を、この通風路及び前記通風路
と直角方向に設けた風抜溝にも通風させ、蓄熱体
の表面及び内部の熱を効果的に引出すようにする
とともに、前記通風路の外気流入側の入口を開閉
するダンパーを、通風路の出口から放出される温
風の温度に追随させて開閉することにより、使用
に適した温風を放出させるようにした蓄熱電気暖
房器を提供するもので、前記蓄熱体は、これを構
成する蓄熱レンガに、ヒータ取付面の反対側の底
面に蓄熱体内の縦方向に設けた通風路と直交させ
て風抜溝を形成し、外気を蓄熱体内の通風路と、
蓄熱レンガの風抜溝とに分流して蓄熱体内に流通
させるとともに、前記通風路の入口には、ダンパ
ーを取付け、通風路の出口には、前記ダンパー
を、通風路から放出される温風温度に応じて開閉
させるバイメタルを取付け、放出される温風温度
により前記ダンパーの開閉度を適宜に自動調節さ
せて、蓄熱体に蓄えた熱を徐々に効率よく引出し
て、適温の温風を長時間にわたり得ることができ
るように構成したことを特徴とする。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図ないし第６図に
よつて説明する。

第１図において、１１は蓄熱電気暖房器の外箱
で、１２は蓄熱室１３と通風室１４とを区分する
仕切板で、蓄熱室１３には蓄熱レンガ１５を所要
段数積層してなる蓄熱体１６が断熱材１７を介し
て収容設置されている。そして、前記蓄熱体１６
を構成する蓄熱レンガ１５は、第３図に示すよう
に、上面には平面形状がＵ字状の凸部を突出させ
た状態で嵌合溝１５ａを形成し、この嵌合溝１５
ａの側方に位置する耐熱レンガ１５の両側面に
は、縦方向に通風路１９を形成るための縦溝１５
ｂを備え、更に、下面には第２図に示すように、
縦溝１５ｂ，１５ｂ間にまたがつて（嵌合溝１５
ａと直交する方向）横方向に風抜溝１５ｃが形成
されており、蓄熱体１６の組立に際しては、第３
図のように、複数の蓄熱レンガ１５をそれぞれ嵌
合溝１５ａが同一位置となるよう並設して、前記
嵌合溝１５ａにＵ字状のヒータ１８を嵌合し、前
記ヒータ１８を嵌合した蓄熱レンガ１５を第１図
に示すように、所要段数仕切板１２上に積層して
蓄熱体１６を構成する。この結果、蓄熱レンガ１
５の縦溝１５ｂが第１図のように、相互に連通す
ることにより縦方向の通風路１９が蓄熱体１６内
において逆Ｕ字に形成され、しかも、この通風路
１９は蓄熱レンガ１５を１段づつ積層する毎に形
成される風抜溝１５ｃにより蓄熱体１６を横断し
てその左右方向（横方向）にも連通するように、
かつ、ヒータ１８の一部を外気と接触可能に露出
させて蓄熱体１６を組立てる。２０は通風路１９
と断熱材１７との間に介挿した整風板で、２１，
２２は仕切板１２の通風路１９と対向する部分に
穿孔した通風路１９の入口と出口である。次に、
外箱１１の下側に位置する通風室１４は、第１図
に示すように、区画壁２３により上、下に２分し
て形成され、上室ａの外箱１１前部（第１図の左
方向）には通風路１９の出口２２と連通する温風
の放出口２４を、又、下室ｂの前部には通風路１
９の入口２１と連通する外気の吸気口２５がそれ
ぞれ設けられ、更に、下室ｂの後部には送風機２
６を取付け、外気を通風路１９に送風する。２７
は通風路１９の入口２１を開閉するダンパーで、
第４図に示すように、金属板をへ字形に折曲して
その長辺部分ｃの基端を外箱１１の側壁間に取付
けた枢支ピン２８に枢支させ、常時は第４図の断
面図で示すように、長辺部分ｃが自重によつて送
風機２６側に垂下して通風路１９の入口２１を開
放している。この際、ダンパー２７の短辺部ｄ
は、その短辺部ｄ両側に垂設した一対の保持板ｅ
（一方の保持板は図示せず）間に係止ピンｆを取
付けて仕切板１２の下面に平行に保持される。２
９は通風路１９の出口２２から吐出する温風に常
時曝されるよう前記出口２２付近に設けたバイメ
タルで、その基端を出口２２の端縁に止着し、自
由端となる先端は前記ダンパー２７の係止ピンｆ
上に乗載されている。

次に、動作について説明する。

蓄熱体１６に熱を蓄える場合は、ヒータ１８に
通電を行い、ヒータ１８から発散する熱を蓄熱体
１６に蓄熱する。この際、ヒータ１８の通電時間
は、例えば、深夜電力を利用した場合、午前０時
から午前８時までの８時間となる。そして、ヒー
タ１８の通電により蓄熱体１６が徐々に蓄熱され
ると、通風路１９の出口２２からは、蓄熱された
熱の一部により通風路１９内を流れる空気が加熱
されて自然に吐出され、その温度が比較的低温の
場合は、前記出口２２付近に取付けたバイメタル
２９の自由端側は第４図に実線で示すように、直
線状に保持されているため、ダンパー２７は第４
図に示すように、長辺部ｃが下方に垂れ下がつた
状態で通風路１９の入口２１を開放している。こ
のため、蓄熱体１６の蓄熱初期の段階では、前記
のように通風路１９の入口２１が開いているの
で、外気は自然に通風路１９内に流入し、蓄熱中
の熱の一部を奪つて加熱さて、出口２２から吐出
される。出口２２から上室ａに流出する空気の温
度が順次高くなると、バイメタル２９は第４図に
２点鎖線で示すように、自由端側が次第に時計方
向側に湾曲し、ダンパー２７の係止ピンｆを下方
に押動する。このため、ダンパー２７の短辺部ｄ
は、枢支ピン２８を中心として第４図に２点鎖線
で示すように、反時計方向に回動して、その長辺
部ｃを同図に１，２点鎖線で示すように同一方向
に移動させて、入口２１の開口面積を徐々に狭く
し、最終的には入口２１を閉鎖する。入口２１が
閉じると、通風路１９内には外気が流入せず、こ
の結果、空気の流通が少なくなるので、出口２２
からの自然放熱はほとんどなくなり、ヒータ１８
からの熱を蓄熱体１６にほぼ完全に蓄熱すること
が可能となる。このため、蓄熱が終了する午前８
時には、第６図の実線で示すように、蓄熱体１６
の蓄熱量Ｓは、約95％となる。これは、蓄熱体１
６に風抜溝１５ｃを設けて通風路１９をダンパー
２７で開閉する本考案の暖房器と、従来のよう
に、単に蓄熱体１のみを備えた暖房器とを、とも
に3KWのヒータを用いて８時間連続通電させて
蓄熱体の蓄熱量を測定したところ、前記のよう
に、従来構造では約85％、本考案の構造による蓄
熱量Ｓは、約95％であつた。

次に温風を放出する場合は、送風機２６を起動
して外気を吸気口２５から下室ｂを経て上室ａに
流入させる。この場合、放出初期の段階では通風
路１９の入口２１がダンパー２７により閉じてい
るので、外気はそのまま上室ａ内を通つて放出口
２４から放出されるが、放出の際、常時開放され
ている通風路１９の出口２２から自然流出してい
る熱を奪つて（混合して）適度の温風となつて放
出される。この状態で送風機２６により上室ａへ
の送風をつづけていると、バイメタル２９自体は
徐冷され、その自由端は原位置に少しづつ復帰し
ようとする（第４図の実線方向に近づくことにな
る）。このため、これまでバイメタル２９によつ
て入口２１を塞ぐ方向に付勢されていたダンパー
２７は、前記バイメタル２９による付勢が少しづ
つ解かれると、長辺部ｃの自重により、前記長辺
部ｃ自体が１点鎖線で示すように時計方向に回動
して通風路１９の入口２１を適度に開く。これに
伴い、外気はダンパー２７により分流されて、そ
の一部がダンパー２７の回動により生じた入口２
１の隙間から蓄熱体１６の通風路１９に流入し、
蓄熱体１６の熱を奪つて温風となり、出口２２か
ら上室ａに吐出され、ここで上室ａに流入する外
気と混合し、適温の温風となつて放出口２４より
放出される。出口２２から吐出する空気が高温で
ある場合は、再度バイメタル２９が動作してダン
パー２７を閉じ、多量の外気を上室ａに送風し、
この外気と高温の空気とを適温の温風に混合して
放出することができるので、温風の利用者は高温
空気の突然の放出によつて火傷を負うこともな
く、又、高温空気の放出はダンパー２７の再閉鎖
によつて阻止でき、蓄熱体１６に蓄熱した熱がむ
だに放出されるのを確実に防止することができ
る。

このように、本考案は通風路１９に外気が流入
する量を、通風路１９から吐出する温風温度と対
応させて制限することができ、しかも、通風路１
９に流入した外気は、通風路１９内を逆Ｕ字状に
流れる際、外気の一部が蓄熱レンガ１５の下面に
形成した風抜溝１５ｃにより蓄熱体１６内を横断
して流れるため、蓄熱体１６に対する接触面積の
増大により、比較的長時間にわたりダンパー２７
を完全開放することなく適度の温風の放出が行え
るので、蓄熱体１６の熱を効率よく利用でき、効
果的な暖房を行うことができる。これを第６図の
蓄熱・放熱特性図で説明すると、午前８時の時点
で本考案及び従来の暖房器をそれぞれ送風機によ
り連続強制放熱を行わせると、本考案の場合、蓄
熱量Ｓが従来のものに比べ約10％増量しているの
で、例えば、18時の時点でもその放熱曲線S′によ
れば、約25％残存しているが、従来の場合、同時
点における残存蓄熱量は放熱曲線P′によると約10
％となり、適温の温風の放出を断念しなければな
らない量しか残つておらず、適温の温風を放出す
ることができない。しかし、本考案は22時の時点
で残存蓄熱量が約10％となり、この時点までは適
温の温風を放出できることがわかつた。

即ち、本考案は、蓄熱レンガ１５に風抜溝１５
ｃを設けて蓄熱体１６を構成し、しかも、温風の
放出に際しダンパー１７の開閉操作を放熱温度と
対応させて行うことにより、従来の暖房器に比べ
約４時間長く適温の温風を放出することができる
ことが確認できた。又、従来の暖房器では、通風
路内における蓄熱体の表面温度が約120℃まで降
下すると、放出口付近の温風温度は約60℃とな
り、温風として利用する最低限度の温風しか得ら
れない。しかし、本考案は通風路１９を構成する
蓄熱体１６の表面温度が約80℃まで降下しても、
放出口２４付近の温風温度を測定したところ、約
60℃であつた。これは、通風路１９に流入した外
気の一部が蓄熱体１６の風抜溝１５ｃを風抜けて
流出する際、蓄熱体１６内部の熱を吸収して放出
されるためであり、たとえ、蓄熱体１６の表面温
度が従来の暖房器に比べて低下していたとして
も、充分に適温の温風を得ることができ、それだ
け蓄熱体１６に蓄熱された熱を効率よく引出して
利用できることに他ならない。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案は構成されているの
で、次に示すような効果を有する。

本考案は、蓄熱レンガを積層することによつ
て形成した縦溝を有する通風路と、該蓄熱レン
ガの各積層段部の境目に形成される横方向の風
抜溝とを相互に流通可能に直交させて蓄熱体を
構成したので、この蓄熱体の通風路に外気が流
入した場合、外気の１部を通風路と直交する風
抜溝を通して再度通風路に通風させることがで
きるため、外気を前記蓄熱体の内、外面と効果
的に接触させながら吐出させることが可能とな
り、蓄熱体に蓄熱した熱を効率よく引出すこと
ができるので、長時間にわたり最適温度の温風
を得ることができる。

又、蓄熱体を構成する蓄熱レンガは、上面に
ヒータ係止用の嵌合溝を設け、両側面には通風
路を形成するための縦溝を有し、更に、下面に
は前記縦溝間を連通させる風抜溝が形成されて
いるので、蓄熱体を組立る場合は、前記蓄熱レ
ンガを所要段数積層するだけで、縦溝を利用し
た縦方向の通風路と、該通風路と直交して連通
する横方向の風抜溝とを設けることができるの
で、蓄熱体に蓄えられた熱をその内部から徐々
に引出すことが可能となり、従来のように、蓄
熱体の外表面の熱のみによつて流入する外気を
加熱する場合に比べ、本考案は蓄熱体全体に蓄
えられた熱をその内部から効果的に引出して暖
房用に供することができるので、蓄熱レンガの
蓄熱機能を効率よく利用することができる。

しかも、前記蓄熱レンガは、前記したよう
に、積層することにより、通風路と風抜溝とを
連通させることが可能となるため、すべて同一
形状で製作することができる結果、蓄熱体を構
成する蓄熱レンガは、１種類だけ用いて製作す
ればよく、量産性、経済性に優れ蓄熱電気暖房
器を経済的に製作することができる。

更に、ヒータは蓄熱レンガの風抜溝と対向す
る蓄熱レンガの上面に設けた嵌合溝に嵌合して
あるので、前記風抜溝を流通する外気とは容易
に、かつ、直接接触させることが可能となり、
この結果、前記ヒータに通電を行うと、風抜溝
に流入する外気を迅速・容易に加熱することが
できるので、蓄熱量が低減し追焚等を行うよう
な場合、即ち、蓄熱時等において暖をとるよう
な場合、ヒータの通電により、通風路に流入す
る外気を効率よく加熱して温風化することがで
きる。

又、蓄熱体の各積層段部には、風抜溝によつ
て空気層が存在するため、蓄熱体下部の熱が蓄
熱体の上部に伝熱されにくく、このため、蓄熱
体の一部が局部的に異常高温となつて、蓄熱レ
ンガの蓄熱性能を阻害したり、あるいは断熱材
を焼損するというようなおそれは全くなく、蓄
熱体はどの部位からでもほぼ均一な蓄熱温度で
ヒータ通電によつて得られる熱を良好に蓄熱す
ることができる。

その上、本考案においては、蓄熱体の下部に
通風路と連通する入口に、この入口を必要に応
じて開閉させるダンパーが付設されており、
又、通風路の出口側には、この出口をまたいで
バイメタルが、その自由端側を前記ダンパーの
基端に乗載して取付けてあるで、蓄熱体内の温
度が順次高くなると、バイメタルの湾曲により
ダンパーを動作させて通風路の入口を塞ぎ、外
気が通風路に流入するのを阻止する。即ち、空
気の流通を妨げて通風路の出口から蓄熱体に蓄
えられた熱の放出がほとんどなくなるため、ヒ
ータからの熱を蓄熱体１６にほぼ完全に蓄熱さ
せることができるので、蓄熱体の蓄熱効率を著
しく向上させることが可能となり、蓄熱体の蓄
熱効率を著しく向上させることができる。しか
も、バイメタルは、通風路の出口をまたいで取
付けてあるため、感熱度が良好となり、ダンパ
ーの開閉を蓄熱体の通風路出口から吐出される
温度に速応して動作させることができるので、
温風の必要時、高温の空気が突然放出されて火
傷を負うという事故を確実に解消することがで
きる。

更に、温風の必要時、即ち温風放出の初期段
階では、前記のように、通風路の入口がダンパ
ーにて閉鎖されているので、外気は通風路に流
入せず、そのまま放出口から放出されることに
なるが、通風路の出口から自然流出している熱
と混合し、適温の温風として放出しながらバイ
メタルを徐冷し、バイメタルを少しづつ原位置
に復帰させることにより、ダンパーを自重によ
り徐々に回動して通風路の入口を少しづつ開
き、外気を通風路に導入するように構成してあ
るので、蓄熱体に蓄えた熱を効率よく引出すこ
とが可能となり、この結果、本考案の蓄熱電気
暖房器は、蓄熱体の熱を比較的長時間にわたり
効率よく利用することができ、効果的な暖房を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の蓄熱電気暖房器を縦断して示
す側面図、第２図は蓄熱レンガ下面の構造を説明
するための斜視図、第３図は蓄熱レンガとヒータ
との分解斜視図、第４図は本案暖房器の通風室の
拡大断面図、第５図は本案暖房器の斜視図、第６
図は本案暖房器と従来の暖房器との蓄熱・放熱特
性図、第７図は従来の蓄熱電気暖房器の縦断側面
図である。 １５……蓄熱レンガ、１５ａ……嵌合溝、１５
ｃ……風抜溝、１６……蓄熱体、１８……ヒー
タ、１９……通風路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ヒータを介挿した蓄熱レンガを適当段数積層し
   てなる蓄熱体を内蔵して暖房器を形成し、この暖
   房器の前記蓄熱体にヒータの通電により発生する
   熱を蓄熱し、温風の必要時、前記暖房器内に流入
   する外気を蓄熱体に蓄熱した熱により加熱して温
   風を放出するようにした暖房器において、前記蓄
   熱体を形成する蓄熱レンガ１５は、上面に平面形
   状がＵ字状の凸部を突出させてヒータ１８係止用
   の嵌合溝１５ａを、両側面には縦方向に通風路１
   ９を形成するための縦溝１５ｂ，１５ｂを、下面
   には前記縦溝１５ｂ，１５ｂ間にまたがつて前記
   嵌合溝１５ａと直交とする横方向の風抜溝１５ｃ
   をそれぞれ備えて形成し、これら蓄熱レンガ１５
   を上面の嵌合溝１５ａにヒータ１８を嵌合して適
   当段数積層するとともに、下面の風抜溝１５ｃに
   前記ヒータ１８を露出させた状態で、前記縦溝１
   ５ｂ，１５ｂとによつて縦方向で逆Ｕ字状に形成
   した通風路１９と、前記横方向の風抜溝１５とを
   相互に流通可能に連通させて蓄熱体１６を構成
   し、前記蓄熱体１６の通風路１９の一方に外気の
   入口２１を、他方には温風の出口２２をそれぞれ
   形成し、更に、前記通風路１９の入口２１側に
   は、該入口２１を必要に応じて開閉するダンパー
   ２７を取付け、出口２１側には、自由端を前記ダ
   ンパー２７の基端に乗載させたバイメタル２９を
   前記温風の出口２２をまたいで取付け、この出口
   ２２から吐出する温風の温度に応じて通風路１９
   の入口２１をダンパー２７により開閉させるよう
   にしたことを特徴とする蓄熱電気暖房器。