JPS62413B2 - - Google Patents

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
用いられるヒータに関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来使用されてきた赤外線輻射ヒータには、第
１図に示すように、ほぼ垂直に立てられた凾体１
の下部に電熱ヒータ２を内蔵し、凾体１の内部に
不燃性オイル３を満したものがある。また他の従
来例として、第２図に示すように、凾体１の内面
に面状ヒータ４を配置したものがある。さらに面
状ヒータ４の代りに、紐状ヒータを分布配設した
ものもある（図示せず）。これら従来の赤外線輻
射ヒータは電熱ヒータ２に通電し、不燃性オイル
３を通して、あるいは面状ヒータ４に通電して、
凾体１の表面温度を70〜90℃に保ち、この加熱さ
れた凾体１の表面を熱源として赤外線を輻射す
る。

この場合凾体１の表面からは赤外線輻射のみな
らず対流によつても熱エネルギーが放散するの
で、入力エネルギーに対する輻射エネルギーの比
率（輻射効率）は40〜50％で低いという欠点があ
つた。

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、
熱損失を低減し、赤外線輻射効率を高めるととも
に、簡単な構成により、輻射放熱と対流放熱比を
可変とした採暖用のヒータを提供せんとするもの
である。

発明の構成 この目的を達成するために、本発明は、垂直に
近い方向に立てられた熱源体と、前記熱源体の一
方の表面に形成された赤外線輻射性材料層と、前
記赤外線輻射性材料層の表面近傍に水平に設置さ
れた複数個の薄板状突起物と、前記熱源体の他の
一方の表面に設置され、空気で満され、２個の開
口端を有する複数個の中空状空間を有し、前記中
空状空間の長さ方向と前記熱源体の水平方向とが
ほぼ一致する赤外線透過性構造物と、前記赤外線
透過性構造物の前記熱源体と反対の表面に形成さ
れた赤外線反射膜と、前記赤外線反射膜の表面に
形成された断熱層とから構成され、前記薄板状突
起物、および、前記中空状空間の長さ方向が垂直
方向にも向けられる構成としたものである。

この構成によつて、薄板状突起物と熱源体に囲
まれた空気は、１方の面は開放されているもの
の、熱源体からもらつた熱のために上方向に上昇
することを上部の薄板状突起物により防げられ
る。この温められた空気によつて、空気は赤外線
透過率は高いので、熱源体から放射される赤外線
は途中で吸収されることなく外部へ放出される。
また、他方、空気の熱伝導率は低いために、上方
向に上昇することを妨げられた空気は断熱材の役
目をはたすこととなり、対流による熱損失を低減
することができる。

一方、熱源体を90゜回転させ、薄板状突起物お
よび赤外線透過性構造物の中空状空間の長さ方向
とがほぼ鉛直方向を向くようにすれば、熱源体の
両面において温められた空気の上昇を阻害するも
のはなくなり対流による熱伝導がおこり、対流に
よる放熱比が増加する。

このように、本発明によれば、薄板状突起物お
よび赤外線透過構造物の中空状空間の長さ方向と
が水平方向の場合、断熱性と赤外線透過性とが同
時に満され、輻射放熱率の高いヒータとなり、薄
板状突起物および赤外線透過構造物の中空状空間
の長さ方向とが鉛直方向の場合は、対流放熱率の
高いヒータとなる。

実施例の説明 以下、本発明の実施例を第３図、第４図を用い
て説明する。

第３図、第４図、第５図において、基板５の一
方の表面に面状ヒータ６を配置した熱源体Ａがほ
ぼ垂直の状態に立てられている。この基板５の他
の一方の表面には、赤外線輻射性材料層７を10〜
200μ塗布あるいは接着されている。この赤外線
輻射性材料層７の表面近傍に水平に高さ：Ｌ_Hが
５〜30mm、厚さ0.05〜1.0mm、薄板状突起物８が
間隔：Ｌ_P＝2.5mm〜50mmで設置されている。熱源
体Ａの面状ヒータ６の表面には、空気で満され、
２個の開口端を有する複数個の中空状空間９を有
し、前記中空状空間の長さ方向と熱源体Ａの水平
方向とがほぼ一致するポリカーボネイト、ポリプ
ロピレンあるいはポリエチレン等により作られた
赤外線透過性構造物１０を設置し、その赤外線透
過性構造物１０の表面には、アルミニウム薄板等
を貼り合せるか、あるいは、アルミニウムを直接
蒸着させ、赤外線反射膜１１としている。赤外線
反射膜１１の表面に、ウレタン等の断熱層１２を
設置している。

上記構成において、薄板状突起物８と熱源体Ａ
により囲まれた空気は、熱源体Ａからもらつた熱
のために上方向に上昇しようとするが、上部の薄
板状突起物８があるために、上昇を阻害される。
上昇を阻害された空気は、断熱材の役目をはたす
こととなり、自然対流による熱損失を低減するこ
とができる。また、この薄板状突起物は、ポリカ
ーボネイト、ポリエステル、ポリプロピレン、ポ
リエステル等の熱伝導率の低い材料で作られてい
るために、放熱フインとはなりえない。また、空
気は赤外線透過率が非常に高いので、熱源体から
放射される赤外線は途中で吸収されることなく外
部へ放出される。すなわち、輻射放熱を高め、対
流放熱をおさえたヒータとなる。

ここで、第４図から第５図のように、薄板状突
起物８および赤外線透過構造物１０の中空状空間
９の長さ方向を水平方向から鉛直方向に90゜回転
させると、熱源体Ａから熱をもらつた空気は、薄
板状突起物８に沿つて上昇するために、何の抵抗
もなく、熱交換がおこなわれる。また、赤外線透
過構造物１０における中空状空間９内部の空気に
おいても同様の効果を得ることができる。すなわ
ち、この実施例において、90゜回転させるのみ
で、熱源体Ａの両面において、対流放熱を行うこ
とのできるヒータとなりうる。

前記熱源体Ａに自己制御性ヒータを用いた場合
においては、薄板状突起物８および赤外線透過構
造物１０の中空状空間９の長さ方向を鉛直方向に
した場合、高出力の対流放熱ヒータとなりえる。

また、赤外線反射膜１１は、熱源体Ａから放出
される輻射エネルギーのうち、断熱材１２側から
逃げる輻射エネルギーをもう一度熱源体Ａ方向に
返える効果があり、必要のないエネルギー損失を
できるだけおさえる役割をしている。

また、熱源体と赤外線透過性構造物の間に、赤
外線低輻射膜を設けることにより、発熱体からの
対流放熱量はかわらず、しかも、輻射量は低減す
ることができるので、必要のないエネルギー損失
をより効果的に低減することができる。

発明の効果 以上のように本発明のヒータによれば、次の効
果が得られる。

(1) 薄板状突起物を水平に位置している場合、熱
源体により温められた空気が、薄板状突起物に
より上昇がさまたげられ、その結果として、対
流による放熱を少なくすることができる。

(2) 赤外線透過構造物の中空状空間の長さ方向が
水平の場合、熱源体により温められた空気は、
中空状空間の中部から横方向にした移動できな
いために、ほとんど、移動しにくい状態となり
断熱効果をもたらす。

(3) 赤外線反射膜は、熱源体から放出される輻射
エネルギーのうち、断熱材を通して逃げるエネ
ルギーを再度熱源体にもどすために、不必要な
エネルギー損失をおさえることができる。

(4) 薄板状突起物および赤外線透過構造物の中空
状空間の長さ方向が鉛直の場合、熱源体により
温められた空気は、何ら阻害されることなしに
移動できるために、対流放熱が促進され、しか
も両面で起こる。

(5) 方向を変えるだけで、輻射エネルギー比率の
高いヒータと、対流放熱の高いヒータの２効果
のあるヒータを選択できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、従来のヒータの一部切
欠斜視図、第３図は、本発明のヒータの一実施例
を示す断面図、第４図、第５図は、本発明のヒー
タの一実施例を示す斜視図である。 ５……基板、６……面状ヒータ、７……赤外線
輻射性材料、８……薄板状突起物、９……中空状
空間、１０……赤外線透過構造体、１１……赤外
線反射膜、１２……断熱材、Ａ……熱源体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 垂直に近い方向に立てられた熱源体と、前記
   熱源体の一方の表面に形成された赤外線輻射性材
   料層と、前記赤外線輻射性材料層の表面近傍に水
   平に設置された複数個の薄板状突起物と、前記熱
   源体の他の一方の表面に設置され、空気で満さ
   れ、かつ２個の開口端を有する中空状空間を複数
   個有し、前記中空状空間の長さ方向と前記熱源体
   の水平方向とがほぼ一致する赤外線透過性構造物
   と、前記赤外線透過性構造物の前記熱源体と反対
   の表面に形成された赤外線反射膜と、前記赤外線
   反射膜の表面に形成された断熱層とから構成さ
   れ、前記薄板状突起物および、前記中空状空間の
   長さ方向が、垂直方向にも向けられるような構成
   としたヒータ。 ２ 中空状空間の断面が、長方形であり、前記長
   方形のうち１辺と、熱源体の表面とが平行あるい
   はそれに近い状態に構成された特許請求の範囲第
   １項記載のヒータ。 ３ 中空状空間の断面が、平行４辺形であり、前
   記平行４辺形のうち１辺と、熱源体の表面とが、
   平行あるいはそれに近い状態に構成された特許請
   求の範囲第１項記載のヒータ。 ４ 熱源体が自己制御性面状ヒータで構成された
   特許請求の範囲第１項記載のヒータ。 ５ 熱源体と赤外線透過性構造物の間に、赤外線
   低輻射膜を設けた構成とした特許請求の範囲第１
   項記載のヒータ。