JPS6112183B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は蓄熱暖房器、特に深夜電力を利用して
夜間に蓄熱体に蓄熱したり、昼間に太陽熱を利用
して蓄熱体に蓄熱した熱を、必要時、フアンによ
り強制的に放熱させて室内の暖房を行う蓄熱暖房
器の改良に関する。

従来の例えば深夜電力を利用して夜間に蓄熱体
に蓄熱する蓄熱暖房器の一例を第１図に示す。

第１図において、蓄熱体１はマグネシヤなどか
らなり、深夜電力の供給により発熱する発熱体２
を内蔵している。この蓄熱体１は外周をグラスウ
ール、石綿などの断熱材３で覆われ鋼板などで形
成された外囲器４内に収められている。この蓄熱
体１には熱交換用の多数の通風路５が貫通してお
り、外囲器４底部に仕切板６により仕切られ形成
された吸気室７と排気室８に連通している。ま
た、外囲器４底部には空気の強制循環用のフアン
９が配置されている。今、フアン９を回転する
と、吸気口１０より吸込まれた空気は蓄熱体１中
の通風路５に送り込まれ、排気口１１より排気さ
れる。このとき、空気は通風路５を通過する際、
蓄熱体１に蓄熱された熱を受けるので、室内には
暖風が送り出され、室内の暖房が行われる。蓄熱
体１に熱を蓄える場合には、例えば夜間、深夜電
力を発熱体２に供給して発熱させることにより行
う。この蓄熱中、フアン９は停止しておく。

このような従来の蓄熱暖房器においては、蓄熱
体に蓄熱された熱を外囲器外部に放出させないた
めに、蓄熱体と外囲器の間には断熱材を設けてい
るが、断熱効果を高めるためには断熱材を厚くす
る必要がある。また、蓄熱体の伝熱面積を増すた
めには通風路を大きくする必要があり、これらは
いずれも暖房器本体の小形化に対して障害とな
る。

また、フアンを停止して蓄熱する際、通風路内
の自然対流によつて、吸気口あるいは排気口から
熱がにげるために、吸気口および排気口を通風路
に対して下方に設ける必要があり設計の自由度が
制限される。また吸気口および排気口を通風路に
対して上方に設ける場合には、吸気口および排気
口にダンパを設ける必要があり、構造が複雑にな
る。

本発明は上記の点に鑑み、蓄熱体と外囲器の間
には別に断熱材を配設させる必要がなく、蓄熱中
通風路内に自然対流が発生しない小形で設計の自
由度がある蓄熱暖房器を提供することを目的とす
る。

本発明の蓄熱暖房器は、外囲器内に設けた多孔
質金属中に蓄熱体を埋設し、フアン回転中は、多
孔質金属がフアン効果を有する通風路として作用
させ、フアン停止中は、自然対流を防止する断熱
材として作用させることを特徴とする。

以下、本発明の蓄熱暖房器の一実施例を第２図
および第３図に基づいて説明する。なお、第２図
および第３図において、第１図と同一符号は同一
部分または相当部分を示す。

発熱体２を内蔵する蓄熱体１はマグネシヤなど
が用いられ、アルミニウムなど熱伝導性の良好な
金属容器１２に装填されている。この熱伝導性容
器１２の外周には、容器１２と同じ金属または同
質の金属からなる焼結金属などの多孔質金属１３
が溶着されている。この多孔質金属１３は、直径
１mm程度の連続する微細な空孔１４を有してお
り、フアンによる強制通風を可能とし、しかも、
強制通風のないとき、多孔質金属１３内に自然対
流が発生しないようにしている。多孔質金属１３
と外囲器４との間には、第４図に示すように微小
間隙１５を形成している。この微小間隙１５は、
蓄熱体１からの熱が多孔質金属１３を通つて直接
外囲器４に伝わらないようにするためのものであ
る。

第５図は第４図における微小間隙１５に、適当
間隔で空気の流れ方向に対し直角方向の遮蔽部材
１６を設けたものである。これにより微小間隙１
５部分での空気の吹きぬけを防止して熱交換性能
の向上を図つている。なお、この遮蔽部材１６は
熱伝導率の低い材質のものを用いると、多孔質金
属１３から外囲器４へ直接熱の伝わるのを防止す
ることができる。第６図は微小間隙１５に遮蔽部
材１６を設けると共に、多孔質金属１３中に空気
の流れと平行方向の対流防止板１７を設けたもの
である。これにより、多孔質金属１３の連続空孔
１４の大きさを幾分大きくして通風抵抗を減少し
ても、フアン停止中の多孔質金属１３内の自然対
流を防止して、蓄熱性能を向上することができ
る。この対流防止板１７は多孔質金属１３と同一
金属かあるいは同質金属を用い、多孔質金属１３
を製造する時に一体に溶着して、多孔質金属１３
と対流防止板１７との熱伝導性を損なわないよう
にしている。

第７図は、熱伝導性容器１２の外周に、多孔質
金属１３として連続空孔１４を有する３次元網状
金属を溶着したものである。この３次元網状の多
孔質金属１３は、３次元網状の樹脂模型を用い、
この樹脂模型の隙間に鋳型材料を充填し、加熱に
より樹脂模型を消失して鋳型空孔を形成する。次
にこの鋳型空孔に減圧操作などにより熱伝導性容
器１２と同質の溶融金属を充填し凝固後鋳型を除
去することに形成される。

このような構造にすると、焼結金属よりフイン
として作用する金属表面積が増え、フイン効果を
大きくすることができる。

第８図および第９図は、第２図、第３図に示し
た実施例において、吸気口、排気口およびフアン
の位置を外囲器の上方部あるいは中間部に設置し
たものである。このようにしても、多孔質金属１
３における自然対流抑制効果のために、第２図、
第３図の実施例同様に吸気口１０および排気口１
１から蓄熱された熱が逃げることがなく、別に吸
気口１０、排気口１１にダンパなどを設置する必
要がない。

第１０図〜第１２図は本発明の蓄熱暖房器の他
の実施例を示すものであり、第２図、第３図と同
一符号は同一部分または相当部分を示す。

第１０図〜第１２図に示す実施例において、外
囲器４内に配設される多孔質金属１３は、外囲器
４内壁との間に微小間隙１５を形成し、空気の流
れ方向に仕切板１８により上段側多孔質金属１３
ａと下段側多孔質金属１３ｂに分割されている。
分割された各々の多孔質金属１３ａ，１３ｂに
は、蓄熱体１を装填した熱伝導性容器１２が埋設
されている。また、外囲器４内の一端側には、密
封部材１９によつて上段側多孔質金属１３ａと下
段側多孔質金属１３ｂとを連通する通風路２０が
形成されており、この通風路２０にフアン９が配
設されている。この実施例において、微小間隙１
５に、第５図に示すような遮蔽部材１６を設ける
と、空気の吹きぬけを防止して熱交換性能を向上
することができる。また、第６図に示すような対
流防止板１７を設けると、多孔質金属１３の空孔
の大きさを幾分大きくして通風抵抗を減少して
も、フアン停止中の多孔質金属１３内の自然対流
を防止して蓄熱性能を向上することができる。ま
たこの実施例においては、フアン９として貫流フ
アンを用い、さらに、貫流フアンの周囲に空気の
流れ方向を変える１対の前面ケーシング２１ａと
背面ケーシング２１ｂとを回転自在に設けてい
る。第１２図はこの前面ケーシング２１ａと背面
ケーシング２１ｂの取付構造の一例である。

フアン９の回転軸９ａには側板２２，２３を回
転自在に支持し、この側板２２，２３に前面ケー
シング２１ａと背面ケーシング２１ｂとを対抗す
るように固定している。従つて側板２２，２３が
回転すると、前面ケーシング２１ａ、背面ケーシ
ング２１ｂが一体となつて回転する。前面ケーシ
ング２１ａ、背面ケーシング２１ｂを第１０図の
状態から180度回転させると、空気は排気口１１
より吸込まれ、吸気口１０から室内に排出され
る。２４，２５は吸気口１０および排気口１１に
設けられたルーバで、角度を調整することにより
吸気方向および排気方向を任意に選定することが
でき、また排気風量も制御することができる。

このように構成された蓄熱暖房器において、蓄
熱体１に蓄熱する場合には、フアン９を停止し発
熱体２に例えば深夜電力などを供給する。この蓄
熱中は、できるだけ外部の空気が外囲器４内に流
入しないように、ルーバ２４，２５を全閉状態に
しておく。次に、蓄熱体１に蓄熱された熱を室内
に放熱して暖房を行う場合には、吸気口１０、排
気口１１に設けられたルーバ２４，２５を開き、
フアン９を回転する。フアン９の回転により、室
内の空気は吸気口１０から流入して上段側多孔質
金属１３ａ内を通過し、ここで多孔質金属１３の
フアン効果により、蓄熱体１に蓄熱されている熱
を受ける。蓄熱されている熱を受けた空気は、通
風路２０を通り、下段側多孔質金属１３ｂ内を通
過しここで再び多孔質金属１３のフアン効果によ
り蓄熱体１に蓄熱されている熱を受けてさらに温
度上昇し、排気口１１から再び室内に戻り、室内
を暖房する。この暖房運転時、フアン９の周囲に
設けた前面ケーシング２１ａ、背面ケーシング２
１ｂを第１０図の状態から180度回転させると、
室内の空気は下方の排気口１１から吸込まれ、蓄
熱体１に蓄熱されている熱を受けたのち、上方の
吸気口１０から室内に戻される。従つて、この前
面ケーシング２１ａ、背面ケーシング２１ｂの位
置とルーバ２４，２５の角度調整により、室内環
境に対応する空気流の排気位置と排気方向、排気
量を自由に選定し、室内の快適性を確保すること
ができる。

なお、第１０図〜第１２図に示した実施例にお
いては、フアン９として貫流フアンを用いている
が、貫流フアンにかえてシロツコフアンや軸流フ
アンを用いてもなんらさしつかえない。

また、これまでの実施例においては、蓄熱体１
としてマグネシヤなどの固体を用いた場合につい
て説明しているが、熱伝導性容器１２が密閉容器
の場合には、水などの液体や無機含水塩などの潜
熱蓄熱材を用いてもよい。

また、第１０図〜第１２図に示す実施例におい
ては、外囲器４内に通過路２０を設け、この通風
路２０にフアン９を配設している。これは騒音を
低減するためであり、騒音があまり問題にならな
い環境で使用する場合には、多孔質金属１３を有
する部分とフアンを配設した通風路部分とが分割
する構造にしてもよい。このような構造にする
と、フアンのメンテナンスが容易になる。

以上説明したように、本発明は蓄熱体と外囲器
の間に、フイン効果を有すると共に、自然対流の
発生しにくい多孔質金属を介在させ、この多孔質
金属を、フアン停止中には断熱材として作用さ
せ、フアンによる強制通風中にはフイン効果を有
する通風路として作用させたので、蓄熱体に蓄熱
された熱を外部に放出させないための厚い断熱材
を不要とし、蓄熱暖房器を小形化することができ
る。また、吸気口や排気口からの熱の流出がなく
なるので、吸気口や排気口の配設位置を自由に選
定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の蓄熱暖房器の一例を説明する断
面側面図、第２図は本発明の蓄熱暖房器の一実施
例を説明する断面側面図、第３図は第２図のＡ−
Ａ矢視断面図、第４図は第２図、第３図における
多孔質金属と外囲器部分の一例を示す部分拡大
図、第５図〜第７図は同じく第２図、第３図にお
ける多孔質金属と外囲器部分の他の例を示す部分
拡大図、第８図および第９図は第２図、第３図に
示す蓄熱暖房器の変形例の断面側面図、第１０図
は本発明の蓄熱暖房器の他の実施例を説明する断
面側面図、第１１図は第１０図のＢ−Ｂ線矢視断
面図、第１２図は第１０図、第１１図における貫
流フアンと前面ケーシング、背面ケーシング部分
の正面図である。 １……蓄熱体、２……発熱体、４……外囲器、
６……仕切板、９……フアン、１０……吸気口、
１１……排気口、１２……熱伝導性容器、１３…
…多孔質金属、１５……微小間隙、１６……遮蔽
部材、１７……対流防止板、１８……仕切板、２
０……通風路、２１ａ……前面ケーシング、２１
ｂ……背面ケーシング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外囲器内に蓄熱体を設け、この蓄熱体に蓄熱
   された熱をフアンによつて強制的に放熱させて室
   内の暖房を行う蓄熱暖房器において、外囲器内に
   はフアンによつて強制的に空気を送り込んでいる
   ときにはフイン効果を有する通風路として作用さ
   せ、フアンを停止しているときには断熱材として
   作用させる多孔質金属を、外囲器内壁との間に微
   小間隙を形成するようにして配設し、この多孔質
   金属内には、発熱体を内蔵し熱伝導性容器に装填
   された蓄熱体を埋設したことを特徴とする蓄熱暖
   房器。 ２ 微小間隙に空気の流れに対抗する向きに遮蔽
   部材を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の蓄熱暖房器。 ３ 多孔質金属内に空気の流れ方向に平行な熱伝
   導性対流防止板を設けたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の蓄熱暖房器。 ４ 外囲器内に蓄熱体を設け、この蓄熱体に蓄熱
   された熱をフアンによつて強制的に放熱させて室
   内の暖房を行う蓄熱暖房器において、外囲器内に
   はフアンによつて強制的に空気を送り込んでいる
   ときにはフイン効果を有する通風路として作用さ
   せ、フアンを停止しているときには断熱材として
   作用させる多孔質金属を、外囲器内壁との間に微
   小間隙を形成するようにして配設すると共に、こ
   の多孔質金属を空気の流れ方向に平行な仕切板に
   より２分割し、分割された各々の多孔質金属内
   に、発熱体を内蔵し熱伝導性容器に装填された蓄
   熱体を埋設し、分割された各々の多孔質金属を連
   通する通風路を設け、この通風路にフアンを配設
   したことを特徴とする蓄熱暖房器。 ５ 微小間隙に空気の流れに対抗する向きに遮蔽
   部材を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項記載の蓄熱暖房器。 ６ 多孔質金属内に空気の流れ方向に平行な熱伝
   導性対流防止板を設けたことを特徴とする特許請
   求の範囲第４項又は第５項記載の蓄熱暖房器。 ７ フアンとして貫流フアンを用い、この貫流フ
   アンの外周に前面ケーシングと背面ケーシングを
   一体に回転自在に設けたことを特徴とする特許請
   求の範囲第４項〜第６項のいずれか１項に記載の
   蓄熱暖房器。