JPS5853258B2 - 温風発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、発熱体として正特性サーミスタを用いて、
温風を発生する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、１２は本体ケースであり、その一側面に空気
の吸込口１３を、これと対向する側面に吸出口１４が設
けられている。

１５はこの吸込口１３と吹出口１４との間に空気通路を
形成するためのケーシング、１６はこの空気通路中、上
記吸込口１３の近傍に設けられたフィルター、１１は空
気流形成のためのファン、１８は空気通路中でかつ上記
吹出口１４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、１９はこの発熱体
１８と上記ファン１γとの間に設けられ、発熱体１８へ
流れる空気量を調整するためのダンパーで調節ツマミ（
図示せぜ）により回転軸２０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ファン１１を回転
し、発熱体１８に電流を流すと、吸込口１３から空気を
吸引、フィルター１６で塵埃を除去し、ダンパー１９を
介して発熱体１８を通過するとき加熱されて吹出口１４
より温風を吹き出す。

このときダンパー１９の角度を手動により変え発熱体体
１８を流れる空気量を変えれば発熱体１８の発熱量も変
化し、温度調節することは可能である。

ところかのような温度発生装置では発熱体１８の発熱量
ｐｈは第５図に示すように発熱体１８を通過する空気量
Ｑ（ｍ２／ｍ１ｎ）によって大きく変化するものの吸込
み空気温度ＴＩによっては若干変化するだけである。

また吹出口１４からの吹き出し空気温度Ｔ。

は概路次の（１）式で表わされ、 Ｔｏ＝ ０．０４７ ＸＰ／Ｑ ＋Ｔ １ −（
１）例えば風量Ｑが０．３ｍ３／ｍｉｎで吸込み空気離
度Ｔ０が２０℃のとき発熱体１８の発熱量Ｐ（Ｎは第５
図から約３０ｏ（ｗ）になり、吹き出し空気温度Ｔｏは ００ Ｔｏ＝０．０４７Ｘ １０．３＋２０＝６７（Ｃ
）となる。

またこの温風発生装置において、吸込み空気温度Ｔ□が
４０℃になったときは第５図より発熱体１８の発熱量Ｐ
は２８０１Ｖ）１こなりそのときの吹き出し空気温度Ｔ
。

はＴＱ＝０．０４７Ｘ２８０／ ｏ、 ３＋４０＝８４
ＣＣ）と大きくなる。

この温風発生装置で吸込み空気温度Ｔ□が４０（Ｃ）の
ときでも吸込み空気温度ＴＩが２０℃のときと同じよう
に吹き出し空気温度Ｔｏを６７（ツと低くするためには となり、第５図から空気量Ｑを０．５ｍ３／ｍｉｎ以上
にする必要かあり、手動により調節ツマミを動作させ空
気量を変化させねばならない。

つまり雰囲気温度が変われば、吹き出し温度を一定に保
つためには手動により調節つまみを動作させねばならず
大変面倒なものであった。

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℃の雰囲気から温風発生装置をＯＮ
ｔ、た場合やぐらこたつ内の空気温度は、発熱量Ｐが３
００Ｗの発熱体１８により約６ ’Ｂ：Ｇ）ＫＭめられ
た０、３ｍ３／ｍｉｎの空気によってやぐら内の空気が
混合され暖められる０そして徐々にやぐら内の空気温度
は上昇し、温風発生装置の吸込み空気温度ＴＩ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
たとき発熱体やファンへの通電を停機する制御をせざる
を得ない。

一方狭い密閉空間を暖房する電気やぐらこたつは、発熱
体として赤外線ランプが用いられている。

この赤外線ランプを用いたこたつは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（設定温度値
）ると小電力に変えその繰り返しによってやぐらこたつ
内部の温度調整を行なっているＯ この方式ではやぐらこたつ内部の温度変化が大きく、暖
をとっている者にとって不快感を与えるという欠点があ
る。

また上記温度調整を行なうサーモスタット等がｒＯＮＪ
ｒＯＦＦＪ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、
やぐらこたつ内の温度が異常に高もなり、発火にいたる
危険性もある〇この発明の目的は従来の温風暖房装置の
欠点を除去し、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かの区別なく、空気を一定
量吹き出し可能とし、かつ密閉空間においては吸込み空
気温度１つまり密閉空間の空気温度によって発熱量が大
巾、かつ自動的に変動し、吹き出し温度を一定とする装
置を提供するものであるＯ 即ちこの発明は、吸気口と排気口とを有する空気流通路
の吸気口との間部分に、空気流発生用ファンと正特性サ
ーミスタからなる発熱体を配設するとともに前記空気流
通路のファンと発熱体との間に位置して設けられた開口
と、この開口への空気流量を被加熱物の温度に比例して
変えることにより、上記発熱体への空気流通を自動的に
調節するダンパを設けたことを特徴とする温風発生装置
である。

以下本発明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でいて説明する。

第１図において１はやぐら、２はこのやぐら１の天板の
下に設けられた内部に吸排気口３ａ＋３ｂを有する空気
流通路３を形成したケーシング、４はこの空気流通路３
に空気流を発生させるファン、５は上記空気流通路３の
排気口３ｂ側に位置して配設さ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
通気孔を有するもの、あるいは平板形、ディスク形等も
多数空気流に平行に配列して構成されているもので、こ
れらが１個あるいは複数個ケーシング内に設けられる。

しかして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か増大すれば、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、
空気流量が極少になったとき発熱量は極少となる。

６は空気流通路３に上記ファン４と上記光熱体５の間に
位置して設けられた開口でダンパ１により自動的に開閉
される。

なお空気流通路３の吸排気口３ａ 、 ３ｂはケーシン
グ２の壁面に開口させである。

第２図には上記ダンパγをケーシング一部分の一部を切
り欠いて、その構成を詳細に示した拡大斜視図である。

９は被加熱物の温度に比例して変化する外端をケーシン
グ２に固定し、内端が上記ダンパγを構成する遮蔽板８
の回転軸１１に固定されたうじまき形状のバイメタルで
ある。

上記バイメタル９は被加熱物である空気の温度によって
、所定温度以上になれば、温度差に対して一定角度の割
合で上記開口６を開く方向に上記遮蔽板−８を回転する
ように設計されており、所定温度上昇すれば上記遮蔽板
８は空気流通路を閉じ上記発熱体への空気流量を極少に
する。

１１は上記遮蔽板８が空気流通路を閉じたとき空気流が
もれないようにする額縁形状の隙間ふさぎ板である。

これら隙間ふさぎ板１１、遮蔽板−８およびバイメタル
９でダンパ１を構成している。

上記のように構成された温風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９の変形
はないので遮蔽板８も回転せず開口６から排気される空
気流量がないので発熱体５を通過して吹き出される空気
流量は最大であり、発熱体５の発熱量は最大となりこた
つ内部の温度の立ち上りは早急で、また強制送風である
ために内部温度も均一となる。

こたつの温度が徐々に上がり所定温度を越えると遮蔽板
８が徐々に回転し、開口６より排気される空気流量が温
度上昇に比例して増加し、逆に発熱体５を通過して排気
口３ｂから吹き出される空気量が減少し発熱量も減少す
る。

こたつ内部の温度が下がれば、遮蔽板８はバイメタル９
の変形量の減少に追従して上記と逆方向に回転するので
発熱体を通過する空気流量は増加し、発熱量が増加の方
向となる。

しかるに発熱体５は正温度係数のサーミスタであるから
決して過熱せず、高温になれば発熱体５を通過する空気
流量が減少するように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。

またこたつ内の温度が人の出入りによって冷えても、そ
れに応じてダンパ１により空気流量力相動謂節され発熱
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
る人に不快感をあまり与えない。

第３図の特性グラフは負荷を一定とした場合における温
度変化を従来の赤外線こたつｂと本発明のとたつａにつ
いて示している。

サーモスタ゛７ト等のｒＯＮＪ ｌ０ＦＦＪによる温
度調節器を有していないため、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くなった
。

その上発熱体５を通過する空気流量を、ファン４と発熱
体５の間に開口６とダンパ１とをもって構成されでいる
のでファン４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、寿命なども十分考慮して設
計ししある。

さらにバイメタルがうずまき形状で構成されているので
遮蔽板の駆動機構が小形で、簡単に構成される０ なお上記実施例では、バイメタル９を空気流通路外に配
設しているか、空気流通路内等の被加熱物の温度を代表
する位置であれば同様の効果が得られるものである。

またタンパは遮蔽板とバイメタルならびに隙間ふさぎ板
とで構成しているが、遮蔽板自体が空気流温度に応じて
変位するものであってもよい。

ところで上記説明ではこの発明を電気こたつの場合につ
いて説明したが、その他の暖房機に利用できることはい
うまでもない。

以上説明したとおりこの発明によれば、温風発生装置を
吸排気口を有する空気流通路に空気流発生用ファンと正
特性サーミスタからなる発熱体を配設するとともに前記
空気流通路のファンと発熱体との中間に位置して設けら
れた開口と、この開口への空気流量を被加熱物の温度に
比例して変えることにより、上記発熱体への空気流量を
自動的に調節するダンパを設ける構成としたので、吸込
空気温度の高低にもか＼わらす、又面倒な温風吹出し温
度調節を使用者か行うことなく、自動的に常に一定の温
風吹出し温度とすることができ、よって使用者に快適な
暖を与えることかできると共に、安全性が高く、かつ使
い勝手の良好な温風発生装置を得ることかできる。

又この発明によれば、温風吹出し温度調節を、従来のよ
うにサーモスタット等を用いることなく行えるので、そ
の調節時に電波障害が生じることかない。

更に又この発明によれは、温風吹出し温度調節時にファ
ンにかかる負荷が一定であるので、ファンの長寿命化を
図ることのできる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示すもので、第１
図−は縦断面図、第２図゛は主にダンパを取り付けたケ
ーシング部分の一部切欠いた拡大斜視図、第３図は負荷
一定の場合での時間に対する温度変化を示すクラフ図、
第４図は従来の温風発生装置の縦断面図、第５図は正特
性サーミスタ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０ 図において２はケーシング、３は空気流通路、４は空気
流発生用ファン、５は発熱体、６は開口、γはダンパ、
８は遮蔽板、９はうずまき状バイメタル、１０は回転軸
である。 なお各図中間−または相当部分を示すものとする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸気口と排気口とを有する空気流通路の吸気口と排
   気口との間部分に、空気流発生用ファンと正特性サーミ
   スタからなる発熱体を配設するとともに、前記空気流通
   路のファンと発熱体との間に位置して設けられた開口と
   、この開口への空気流量を被加熱物の温度に比例して変
   えることにより、上記発熱体への空気流量を自動的に調
   節するダンパを設けたことを特徴とする温風発生装置。 ２ ダンパを被加熱物の温度に応じて変位するうずまき
   状バイメタルと、このうずまき状バイメタルによって駆
   動される遮蔽板−とによって構成されたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の温風発生装置。 ３ 遮蔽板−はその回転軸を外端が固定されたうずまき
   状バイメタルの内端に固定されたことを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載の温風発生装置。