JPS5850202Y2 - 温風発生装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、バイメタルの変位に連動したダンパーにより
、正特性サーミスタからなる発熱体への空気流量を自動
調整し、その発熱量を制御して、温度調整を行うように
した温風発生装置に関するものである。

従来、温風発生装置として電子技術第１９巻第２号に記
載されているように例えば第４図に示すようなものがあ
った。

この図で、２１は本体ケースであり、その一側面に空気
の吸込口２２を、これと対向する側面に吹出口２３が設
けられている。

２４はこの吸込口２２と吹出口２３との間に空気流通路
を形成するためのケーシング、２５はこの空気流通路中
、上記吸込口２２の近傍に設けられたフィルター、２６
は空気流形成のための送風機、２７は空気流通路中でか
つ上記吹出口２３の近傍に設けられたハニカム状の空胴
を有する正特性サーミスタからなる発熱体、２８はこの
発熱体２７と上記送風機２６との間に設けられ、発熱体
２７へ流れる空気量を調整するためのダンパで調節ツマ
ミ（図示せず）により回転軸２つを回転し、連続的にそ
の角度が変えられるようになっている。

このような構成になる温風発生装置は送風機２６を回転
し、発熱体２７に電流を流すと、吸込口２２から空気を
吸引、フィルター２５で塵埃を除去し、ダンパ２８を介
して発熱体２７を通過するとき加熱されて吹出口２３よ
り温風を吹き出す。

このときダンパ２８の角度を手動により変え発熱体２７
を流れる空気量を変えれば発熱体２７の発熱量も変化し
、温度調節することは可能である。

ところがこのような温風発生装置では発熱体２７の発熱
量Ｐ（Ｗ）は第５図に一例を示すように発熱体２７を通
過する空気量Ｑ （ｍ３／ｍ１ｎ）によって大きく変化
するものの吸込み空気温度Ｔ１によっては若干変化する
だけである。

例えば風量Ｑが０．３ ｍ３／ｍｉｎで吸込み空気温度
Ｔ１が２０℃のとき発熱体２７の発熱量Ｐ（Ｗ）は第５
図から約３００Ｗであり、吸込み空気温度Ｔ１が４０℃
になったときは第５図より発熱体２７の発熱量Ｐは２８
０Ｗになり、発熱量Ｐは若干減少するだけである。

この温風発生装置で吸込み空気温度Ｔ１の変化に従って
発熱体２７の発熱量Ｐを大きく変化させるためには、手
動により調節ツマミを操作し、回転軸２９を中心にダン
パ２８を回動し発熱体２７への空気量を変化させねばな
らない。

つまり雰囲気温度が大きく変わった場合、発熱量を大き
く変化させるためには手動により調節つまみを動作させ
ねばならないという欠点がある。

また上記の温風発生装置を狭い密閉空間、例えばやぐら
こたつに用い、２０℃の雰囲気から温風供給装置をＯＮ
した場合やぐらこたつ内の空気温度は、発熱量Ｐが３０
０Ｗの発熱体２７により暖められたＱ、３ ｍ３／ｍｉ
ｎの空気によってやぐら内の空気が混合され暖められる
。

そし、て徐々にやぐら内の空気温度は上昇し、温風暖房
装置の吸込み空気温度Ｔ１も徐々に上昇するため、第６
図に示すように発熱量Ｐは徐々に減少するもののその変
化が少ない。

従ってやぐら内の空気温度はどんどん上昇するためやぐ
らこたつとしてこの温風発生装置を使用するには温度検
出器によりやぐら内の空気温度を検出し所定温度を越え
たとき発熱体や送風機への通電を停止する制御をせざる
を得ない。

また、一般家庭で多く用いられる暖房装置のうち狭い密
閉空間を暖房する赤外線こたつは温度調整用のサーモス
タット等を備えこのサーモスタットにより、立ち上り時
からある温度までは大電力により、その温度を越えると
小電力に変え、その繰り返しによってこたつ内部の温度
調整を行っている。

この方式ではこたつ内部の温度変化が大きく、暖をとっ
ている者に不快感を与えるという欠点かある。

また上記温度調整を行うサーモスタット等がＯＮ、ＯＦ
Ｆする際に、電波障害が発生し、テレビ、ラジオ等にノ
イズが生ずることになる。

さらにサーモスタット等の温度調節器が故障した場合、
こたつ内の温度が異常に高くなり、発火にいたる危険性
もある。

本考案の目的は、従来の温風発生装置の欠点を解消し、
どのような容積の空間あるいはそれが開放か比較的狭い
密閉空間であるかの区別なく使用でき、被加熱空気の温
度に応動して正特性サーミスタからなる発熱体への空気
流量を制御するダンパで被加熱空気の温度立上がりを迅
速に行い、所定温度以上では所定隙間を有して空気流通
路を閉じ常に発熱体に最少量の空気流を送り、発熱体の
放熱作用を行わせ発熱体の加熱を防止して温度調節を円
滑かつ確実・安全に行うようにして上記欠点を解消する
ことを目的とするものである。

即ち、本考案の構成は、送風機の空気流通路に正特性サ
ーミスタから成る発熱体を配設すると共に、該発熱体上
流の空気通路に被加熱空気の温度に応じて空気流通路内
の空気流量を制御するダンパ装置を設けて空気流量の変
化に応じて発熱体の発熱量を変化させる一方、このダン
パを被加熱空気が所定温度以上になったとき所定隙間を
有して空気流通路を閉じる構成とした温風発生装置であ
る。

そして、その作用はまず上記正特性サーミスタは多量の
空気の通過により放熱作用を受けて温度−上昇しないた
めその特性から発熱量が大となる。

そして空気温度が徐々に上昇するとダンパは空気流通路
を閉じる方向に変位し、正特性サーミスタへの空気量を
減少させ、正特性サーミスタの発熱量を減少させる。

被加熱空気が所定温度になるダンパは所定隙間を有して
空気流通路を閉じ正特性サーミスタに最少量の空気流を
送り、正特性サーミスタが過熱上昇するのを防止する。

以上のように被加熱空気の温度立ち上りを迅速に行い、
所定温度以上では正特性サーミスタの過熱上昇を防止す
る。

以下本考案を暖房器の一例としてやぐらこたつに組み込
んだ場合の実施例にもとすいて説明する。

第１図において１はやぐら、２はこのやぐらの天板の下
に設けられた温風発生装置である。

第２図は上記温風発生装置２の縦断面図であり、この図
で３は本体ケース、４は空気流発生ファン、５はその空
気流発生ファン４の駆動用モータ、６はこの駆動用モー
タを固定する複数個の防振ゴム７を介して上記本体ケー
ス３に取付けられたモ−タ固定板、８はこのモータ固定
板とでファン吹出し口９を形成するファンのケーシング
、１０は上記ファン吹出し口９からの空気流通路の一部
を形成する吹出しダクト、１１はこの吹出しダクＩ・に
設けられた正特性サーミスタからなる発熱体で、これは
円形、矩形、多角形等の多数の通気孔を有してなるもの
、あるいは平板形、ディスク形等を多数空気流に配列し
て構成されているものでこれらの発熱体が１個あるいは
複数個設けられているこの発熱体は正特性サーミスタか
らなるため発熱体を通過する空気流量が増大すれば、そ
れに比例して発熱量が増し、空気流量が減少すれば発熱
量も減り、空気流量が極少となったとき、発熱量も極少
となる。

１２は上記ファン吹出し口９と上記吹出しダクト１０と
の中間に形成された着脱自在の中間ダクト１３に設けら
れた排気口、１４はこの排気口１２に」二記ファン４に
よって発生する空気流量を分流することにより、上記発
熱体１１への空気流量を自動調節するダンパ、１５は上
記排気口１２から排気される空気流と上記発熱体１１を
通過して吹き出される空気流を混合し、上記吹出しダク
ト１０の一部壁面とで混合室１６を形成し、上記本体は
−ス３に設けられた本体吹出し口１７に連通ずる混合ダ
クト、１８は上記本体ケース３に設けられた吸込み口で
ある。

第３図は上記ダンパ１４と排気口１２の部分を一部切り
欠いてその構成を詳細に示した上記中間ダクト１３の拡
大斜視図である。

この図において、２０は外周端か゛固定軸２３で固定さ
れ中心が回転軸２１で上記ダンパに結合されたうずまき
形状のバイメタルで流入空気温度に比例して変位し、第
１の所定温度以上になると回転軸２１に回転力を与え上
記ダンパ１４を上記排気口１２が開口する方向に上記回
転軸２１を支点に回転させる１ものである。

２２は流入空気温度が第２の所定値以上になり上記ダン
パ１４が上記発熱体１１への空気流量をなくすよう閉じ
たとき、上記中間ダクト１３とダンパ１４が所定の隙間
を有するよう上記中間ダクト１３に設けられた拘束板で
ある。

上記のように構成された温風の電気こたつにおいては、
スタート時はこたつ内部の温度はまだ低く、バイメタル
２０の変形がないので、ダンパ１４は排気口１２を閉じ
たままで、排気口１２から排気される空気流量はなく、
発熱体１１を通過して吹き出される空気流量は最大であ
り、このとき発熱体１１の発熱量は最大の状態であり、
こたつ内部の温度の立ち上りは早急で、強制送風である
ためにこたつ内部温度も均一となる。

こたつ内部の温度が第１の所定温度を越えると温度に比
例してダンパ１４は排気口１２を開口する方向にバイメ
タル２０の変位に応動して回転し、排気口１２より排気
される空気流量は増し、逆に発熱体１１を通過して吹き
出される空気流量は減少する。

混合室１６で両方の空気流が混合され本体吹出し口１７
より吹き出される。

発熱体１１の発熱量も通過する空気流量に比例して減少
する。

そして第２の所定温度に上昇すればダンパ１４はファン
吹出し口に対して所定角度にて対応位置して中間ダクト
１３に設けられた拘束板２３に密着して中間ダクト１３
を閉じ、発熱体１１への空気流量を最少にし、排気口１
２より排気される空気流量が最大となって混合室１６を
経て本体吹出し口１７より吹き出される。

この状態では発熱体１１を通過する空気流量が最少なの
で発熱量は極少である。

こたつの温度が下がれば、ダンパ１４は排気口１２を閉
じる方向に回転し、発熱体１１を通過する空気流量は増
加の方向となり発熱量は増える。

しかるに発熱体１１は正特性サーミスタであり、高温に
なれば発熱体１１を通過する空気流量が減少するよう設
計されているため、発熱体自体は異常発熱することなく
安全である。

又、こたつ内の温度が人の出入りによって下がっても、
それに応じてダンパ１４により、空気流量が自動調節さ
れ発熱量も自動的に増加するなど常にこたつ内部の温度
を一定に保つような構造になっている。

また常にダンパは所定量の隙間を有して中間ダクトを閉
じるので常に一定量の空気流量が発熱体を通過するので
、発熱体自身の温度は発熱体への空気流量が零のときに
比べかなり低くなるので安全性は一層高くなっている。

さらに発熱量が連続的に自動調節されるため、こたつ内
の温度変化も従来の赤外線こたつに比べて少なく暖をと
っている人に不快感を与えない。

その上サーモスタット等ＯＮ、ＯＦＦによる温度調節器
を有していないので、従来の赤外線こたつに発生したテ
レビ、ラジオ等への電波障害が全くない。

しかも発熱体を通過する空気流量をファンと発熱体の中
間に排気口とダンパとをもって調節しているのでファン
が発生する風量は常に一定であり、ファンモータの冷却
効果も大きく、寿命など十分考慮して設計されている。

なお上記実施例ではダクト内に拘束板を設けているが、
ダンパの所定位置や、回転軸の近傍に拘束板を設ける。

あるいはダンパ形状を排気口形状より大きくかつ、ダク
ト巾より小さいものであってダクト側壁に隙間を構成す
る構造など、所定温度になると常に一定流量の空気流が
発熱体を通過する構造であればよい。

ダンパの駆動方法はうずまき形状のバイメタルに限定す
るものでなく、ダンパ自体をバイメタルで構成するなど
数多くの方法がある。

なお、ファンと発熱体の中間に排気口を有しているが、
排気口を設けないで、空気流通路の任意位置に上述のダ
ンパ機構を有した構造のものであってもよい。

この構造のものではダンパは空気流通路の抵抗体として
働き、空気流量を調節するのでファンへの負荷は変動す
るという欠点がある。

ところで上記説明では、本考案は電気こたつの場合につ
いて説明したが、その他の暖房機や保温機にも利用でき
ることはいうまでもない。

本考案は以上説明したとうり、正特性サーミスタの発熱
体に強制送風によって空気を与えるので温度の立ち上り
がよく均一となり、常に最低の空気流量は発熱体を通過
しているので、発熱体自体の温度が空気流量が零のとき
に比べてかなり低くなるので一層安全性が高くなりかつ
構造も発熱体への空気流量を零にするものより簡略なも
のであり、しかもダンパによって空気流量が自動調節さ
れるため温度変化が少ないかつ電波障害の発生しないこ
とを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

図はいずれも本考案の一実施例を示すもので第１図はや
ぐらこたつに本装置を組み込んだ縦断面図、第２図は本
装置の拡大縦断面図、第３図はダンパを取りつけた中間
ダクトの一部切欠いた拡大斜視図、第４図は従来の温風
供給装置の縦断面図、第５図は正特性サーミスタからな
る発熱体の通過空気量と発熱量を示す特性図、第６図は
従来の温風発生装置をやぐらこたつに組込んだときの時
間に対するこたつ同温度と発熱量の特性図である。 図において、４はファン、８はケーシング、１０は吹出
しダクト、１１は発熱体、１２は排気口、１３は中間ダ
クト、１４はダンパ、２０はバイメタル、２２は拘束板
。 なお各図中同一符号は同一または相当部分を示すものと
する。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 空気流発生用ファンと発熱体としての正特性サーミスタ
   を内蔵した空気流通路と、この空気流通路に設けられ、
   流入空気温度に応じて変位し、上記発熱体への空気流量
   を自動調節するとともに流入空気温度が所定値以上にな
   ったとき上記空気流通路との間に所定隙間を有して上記
   空気流通路を閉じるダンパとを備えてなることを特徴と
   した温風発生装置。