JPS5946789A - ヒ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、暖房用・加温用・凍結防止用などに用いられ
るヒータ、特に輻射効率の高いヒータに関するものであ
る。

従来例の構成とその問題点 従来より、広い面積から赤外線を輻射する・ぐネルヒー
タが実用化されてきたが、これらは、第１図に示すよう
に、函体１の下部に電熱ヒータ２を内蔵し、函体１に不
燃性オイル３を満して、電熱ヒータ２によって加熱し、
函体１をパネル状熱源として形成したものであった。

また、他のものは、函体１の内面に紐状ヒータを分布配
設したり、凸状ヒータを配設したりして、パネル状熱源
として形状したもので、函体表面から赤外線輻射を行な
わせるパネルヒータであった。

しかしながら、これらのパネルヒータは、一般に函体１
として塗装鉄板を用いており、表面温度７００Ｃから９
０℃程度として赤外線輻射を行なわせるものであるが、
表面から対流により熱エネルギーが逃げるため、人力電
気エネルギーに対する輻射効率は低いもので、約４０〜
５０％であった。

従って、対流放熱により室温を上昇させる必要のない場
合にも、輻射熱を得ようとすると同時に対流放熱が同程
度以上発生し、熱エネルギー損失の大きい採暖用熱エネ
ルギー放出構造のヒータであった。

また、パネルヒータの上下方向３ｏ０以内の空間（以後
、有効輻射空ｊ…と呼ぶ）に、より高い輻射エネルギー
を出力でき、かつ、他の空間に出力を」。・さえること
のできる構造のパネルヒータの方が、利用度が高く省エ
ネルギーとなる。しかしながら、従来のパネルヒータに
おいては、平板あるいは、平板を種々の方法で粗面とし
たものにとど寸り、このために、このパネルヒータ面は
完全拡散面となり、有効輻射空間に限られた、指向性の
あるヒータではなかった。つまり、輻射エネルギーをよ
り有効に使えない範囲釦まで、入力エネルギーを使用し
た構造となっていた。

発明の目的 本発明は、かかる従来の問題を解消するもので、対流に
よる熱損失を低減し、有効輻射空間により密度の高い輻
射エネルギーを出力するヒータを提供することを目的と
する。

発明の構成 この目的を達成するために、本発明は、熱源体と、前記
熱源体の近傍に配置された対流防止構造体と、前記熱源
の近傍に配置された赤外線透過構造体とから構成された
ものである。

この構成によって、対流放熱を阻害し、少ない人力エネ
ルギーでもって、ヒータ前面より、より高効率で高密度
の赤外線輻射エネルギーを出力させることができるとい
う作用を有する。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を第２図、第３図、第４図、第
５図を用いて説明する。第２図、第３図において、垂直
に立てられた熱源体４の一方の表面にポリウレタン等の
断熱材５が貼り合わされている。また、前記熱源体４の
他の表面には、凸状の突起となるように、０．０５〜１
．０ｍｍ厚さ、高さＱ２−５〜５０ｍｍであるポリエス
テル樹脂で作られた薄板状突起物らを、間隔：ｆｆ１＝
２．６〜５０ｍｍになるように水平に接着されている。

上記構成において、薄板状突起物６があるために、熱源
体４により加熱された空気８は、その空気の上下の薄板
状突起物６のために、その位置にとど壕る。

その結果として、高温の空気が垂直方向に移動すること
が妨げられる。すなわち、対流による熱放散が低減され
る。なお、薄板状突起物６間の空気は、赤外線をよく透
過するので、熱源体からの赤外線は効率よく外部へ輻射
されることは明らかである。言いかえると、この薄板状
突起物６間の空気が、赤外線透過性で、かつ、断熱性で
あることから、赤外線輻射効率の向上に大きな寄Ｉゴ、
をしている。

また、薄板状突起物６は、ポリエステルなどの樹脂で作
られているので、アルミ等の金属と比らべ、熱伝導は数
百倍小さいために、放熱フィンとなるとは考えられない
。

また、第４図、第５図に示したように、上記の一実施例
の」烏合、ヒータの真正面の輻射エネルギーは、この対
流防止構造体６がないヒータに比べて、１．３〜１．４
倍となる。しかも、生活空間を考えだ有効輻射空間にお
いては、上下方向の角度に指向性を有する性質も兼ね備
えており、必要のない空間における輻射エネルギーをも
、減少させて、必要のある有効輻射空間にのみ、輻射エ
ネルギーを強化させている。第４図、第６図に示された
クラフよりあきらかなように、有効輻射空間全体を考え
た場合においても、対流防止構造体６がないヒータに比
べて、１゜２〜１．３倍の輻射エネルギーを出力してい
る。

ここで、熱源体４と対流防止構造体６の間の有効距離は
、この実施例のように接するものから、たかだか対流防
止構造体６のない熱源体４の対流の境膜厚さまであると
いうことはいうまでもないつまた、上記実施例において
は、赤外透過構造体が、対流防止構造体妊より流動を阻
害された空気であったが、ＫＥｒ、ＮａＣＱ等のアルカ
リ土類ライド、あるいは、ＣａＦ２．ＢａＦ２等のアル
カリ土類金属の・・ロゲン化物、ＭｑＯ等の金属酸化物
、有機化合物では赤外吸収の少ないポリエチレン等の直
鎖状のオレフィン系樹脂、あるいは、それらの複合体で
あってもよいということはいうまでもない。

次に、本発明の他の実施例を第６図を用いて説明する。

第６図において前記実施例と相違する点は、対流防止構
造体である薄板状突起物６が、水平方向に対して角度：
ψ−〇°〜４５°なる角度を付けた構成としたことにあ
り、この構成によれば、前記実施例にも増して、熱源体
４により加熱された空気８は、加熱されればされるほど
上方向の上昇するために、薄板状突起物６と熱源体４の
間の空間にとど捷りやすくなり、対流伝熱は阻害される
。言いかえると、対流による熱放散がより低減される。

また、熱源体４の下方向への輻射の角度分布が生じ、輻
射エネルギーの最大値は、角度二〇−０゜〜−ψなる位
置において発生する。このことによって、輻射方向を、
定めることができるという効果もでる。

さらに、本発明の他の実施例を、第７図を用いて説明す
る。第７図において、前記実施例と相違する点は、薄板
状突起物６の一方の表面に赤外線反射膜７を設け、この
赤外線反射膜７が、熱源体の中心部側にある構成とした
ことにあり、この構成によれは、熱源体４より上方の物
体に対する輻射エネルギーの寄与率は、熱源体４の上方
にいくにしたがって増加し、下方にしたがって減少する
傾向がある。そのため、薄板状突起物６の一方の表面に
赤外線反射膜７を設けることにより、熱源体４の下方の
寄与率を増加させることができる。

熱源体４より下方にある物体に対しても、まったく同様
の考え方が成立する。この結果として、全を間に対して
、より高密度の輻射エネルギーを出力することができる
という効果がある。

このことから、下方に集中して輻射を求めたい場合には
、赤外線反射膜７を熱源体４の中心部を向けて設置する
のではなく、中心部よりも下部側に向かって設置する構
造とし、逆に上方に集中して輻射を求めたい場合には、
中心部よりも上部側に向かって設置する構造にした方が
よいということは、明らかなことである。

もう１つ、本発明の他の実施例を第８図を用いて説明す
る。第８図において、前記実施例と相違する点は、薄板
状突起物６が、格子状の構造であり、赤外線透過構造体
である空気を取り囲むような構成としたことにある。こ
の構歇より、熱源体４と格子状の薄板状突起物６の間に
ある空気は、さらに独立化し、外部の空気と交換されに
くくなる。その結果として、赤外線透過構造体がないも
のと比較して、同じ入電力をした場合、熱源体自身の温
度が、上昇し、熱源体の前面への輻射は、さらに増加す
るという効果がある。

ここで、前記実施例はＦ、’７板状突起物が、陶工・状
であったが、多角形あるいは、多種の多角形の組み合わ
せにより、空気を取り囲む構成、また、幾何学模様、イ
ラスト等の模様により、空気を取り囲む構成としても効
果があるということは明らかである。

また、熱源体の両面が輻射面となる様に、両面について
、以上の構成にしても効果が得られることも明らかであ
る。

発明の効果 り、上のように、本発明のヒータによれは、次の効果を
得ることができる。

（１）　　赤外線透過構造体は、赤外線透過性と断熱性
を具備するので、赤外線輻射効率を向上できる。これは
同一の赤外線輻射を得ようとする場合、本発明によれは
、従来に比べ、入力エネルギーを低減し、省エネルギー
効果をもたらすものである。通常、日本の家屋構造では
部屋の密閉性が悪いため、対流により部屋の温度を上昇
させても、自然換気により放出されて・採暖には寄与し
にくいが、赤外線輻射は直接人体に吸収されるため密閉
度の低い部屋での効率的な採暖方法ということができる
が、本発明のヒータは入力エネルギーに対して輻射によ
り放出するエネルギー比率を犬としたヒータを実現する
のに効果を有するものであり、効率的な採暖方法を実現
する手段となるものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来のパネルヒータの一部切欠斜視図、第２図
は本発明のヒータの一実施例を示す断面図、第３図は本
発明のヒータの一実施例を示す斜視図、第４図は同人力
エネルギーにおける従来例と本発明の輻射エネルギー比
の垂直方向角度分布を示す図、第６図は第４図と同じ場
合における水平角度分布を示す図、第６図、第７図、第
８図はそれぞれ他の実施例を示す断面図あるいは斜視図
である。 ４・・・・・・熱源体、５・・・・断熱材、６・・・・
・対流防止構造体、７・・・・赤外線反射膜、８・・・
・対流防止構造体により流動を阻害された空気。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１８第　
３　＠ 第　４　図 イ卯β１　θ 第５図 水平力７？ｉＴり角崖゛ψ 第６図 第　７１ｆ４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）熱源体と、ｉｆＪ記熱源体の近傍に配置された対
   流防止構造体と、前記熱源体の近傍に配置された赤外線
   透過構造体とからなるヒータ。 （２）赤外線透過構造体が、対流防止構造体により流動
   を阻害された空気である特許請求の範囲第１項記載のヒ
   ータ。 （３）対流防止構造体か、薄板状突起物であり、前記薄
   板状突起物が水平となるように熱源体の近傍に配置され
   た特許請求の範囲第２項記載のヒータ。 （４）薄板状突起物の形状が、厚さ０．０５〜１．０ｍ
   ｍ高さ６〜５０ｍｍ　であり、薄板状突起物間の距離が
   ２．６〜５０　ｍｍである特許請求の範囲第３項記載の
   ヒータ。 （６）対流防止構造体が、薄板状突起物であり、前記薄
   板状突起物が水平方向に対して角度をつけて熱源体の近
   傍に配置された特許請求の範囲第２項記載のヒータ。 （６）角度がＯ°〜４５°である特許請求の範囲第５項
   記載のヒータ。 （ア）薄板状突起物は、一方の表面に赤外線反射膜を有
   し、前記赤外線反則膜か、熱源体の中心部側にある特許
   請求の範囲第３項記載のヒータ。 （８）対流防止構造体が薄板状突起物であり、前記薄板
   状突起物が、赤外線透過構造体である空気を囲むように
   、多角形状あるいは幾何学模様状に構成された特許請求
   の範囲第２項記載のヒータ。 （９）赤外線透過構造体が、臭化カリウム、塩化すトリ
   ウム、ツノ化リチウム等のアルカリハライド、７ノ化カ
   ルシウム、フッ化バリウム等のアルカリ−１゜類金属の
   ハロゲン化物、酸化マクネンウム宿・の金属酸化物、あ
   るいは、これらの複合物である特許請求の範囲第１項記
   載のヒータ。 （１０）赤外線透過構造体が、ポリエチレン等の直鎖状
   のオレノイン系樹脂である特許請求の範囲第１項記載の
   ヒータ。