JP7208836B2

JP7208836B2 - 暖房機

Info

Publication number: JP7208836B2
Application number: JP2019044500A
Authority: JP
Inventors: 裕悦佐藤; 房俊佐藤
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2019-03-12
Filing date: 2019-03-12
Publication date: 2023-01-19
Anticipated expiration: 2039-03-12
Also published as: JP2020148364A

Description

本発明は、暖房機に関する。

従来、シーズヒータなどの発熱部を有し、発熱部の熱を直接または間接的にフィンの外表面から放熱する暖房機が知られている。このような暖房機は、フィンからの熱の輻射や対流により、空調対象室の空気を暖める。

特開２００９－１８６１２９号公報

フィンは発熱部の熱で高温となるため、フィンを支持する部材や、収容する筐体は、熱の影響を受ける。また、筐体は、ユーザが直接触れられる外郭をなすため、筐体の表面温度を安全な範囲に設定することは重要である。その一方で、暖房機は、所望の温度まで室内を効率良く暖める必要があり、そのためには所要の出力が求められる。このため、暖房機には、安全性および暖房効率の両立が求められる。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、暖房効率を低減させることなく安全性を備える暖房機を提供することを目的とする。

本発明に係る暖房機は、上述した課題を解決するために、発熱部と、前記発熱部を内部に収容し、前記発熱部の熱を外表面から放熱する放熱部と、前記放熱部を収容し、第１方向で対向する一対の内壁を有する筐体と、各前記一対の内壁と前記放熱部との間で前記発熱部の熱を前記一対の内壁に対して遮熱する一対の遮熱板と、前記第１方向に亘って前記放熱部を支持し、前記一対の遮熱板に固定される両端を有する固定具と、を備え、前記放熱部は、前記第１方向の一端と、他端とを有し、前記一端および前記他端は、前記一対の遮熱板の間に配置される。

本発明に係る暖房機においては、暖房効率を低減させることなく安全性を備えることができる。

本発明に係る暖房機の一実施形態を示す暖房機の前面側から見た斜視図。暖房機の左右パネルを取り外し、左側面側から見た側面図。図２の暖房機を右側面側から見た側面図。暖房機の左右パネルを取り外し、かつ放熱ユニットを取り付ける過程を説明する、後面側から見た斜視図。図２のV－V線に沿う断面図。図２のVI－VI線に沿う端面図。右固定具用固定部周辺の拡大斜視図。左固定具用固定部周辺の拡大斜視図。

本発明に係る暖房機の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る暖房機の一実施形態を示す暖房機１の前面側から見た斜視図である。
図２は、暖房機１の左右パネル３５を取り外し、左側面側から見た側面図である。
図３は、図２の暖房機１を右側面側から見た側面図である。
図４は、暖房機１の左右パネル３５を取り外し、かつ放熱ユニット８０を取り付ける過程を説明する、後面側から見た斜視図である。
図５は、図２のV－V線に沿う断面図である。
図６は、図２のVI－VI線に沿う端面図である。

以下の説明において、「前（前面）」、「後（背面）」、「上」、「下」、「右」、および「左」は、図１から図６における定義に従う。また、上下方向は、暖房機１の設置時における上下方向に対応する。前後方向および左右方向は、暖房機１の設置時における水平方向に対応する。

暖房機１は、放熱部１０と、発熱部２０と、筐体３０と、遮熱板５０と、固定具６０と、を主に有する。

放熱部１０は、発熱部２０（図５）を内部に収容し、発熱部２０の熱を外表面から放熱する。放熱部１０は、アルミニウム合金のダイカスト成形品である。放熱部１０は、発熱部収容部１１と、フィン１２と、を有する。発熱部収容部１１は、前後方向（第１方向）に沿う面方向を有する右面１３（第１面）と、右面１３に左右方向（第２方向）で対向し前後方向に沿う面方向を有する左面１４（第２面）と、を有する。発熱部２０は、この右面１３および左面１４の間に収容される。フィン１２は、右面１３および左面１４から略垂直に突出し、上下方向に延びる（上下方向に沿う面方向を有する）複数のフィン１２である。フィン１２は、前後方向に沿って、例えば略等間隔で配列される。放熱部１０は、固定具６０で支持されるための貫通孔１５（図６）を有する。貫通孔１５は、前後方向の中心を対称に２箇所形成され、フィン１２内を左右方向に貫通して形成される。

放熱部１０は、上下方向（第３方向）に沿って配列された複数の放熱部であり、上段放熱部１０ａ、中段放熱部１０ｂ、および下段放熱部１０ｃを有する。例えば、上段放熱部１０ａ、中段放熱部１０ｂ、および下段放熱部１０ｃは、フィン１２の形状、フィン１２の寸法、および隣接するフィン１２の間隔を含み、略同一の外形を有する。

発熱部２０は、両端に端子（図示せず）を有する、例えばシーズヒータである。発熱部２０は、主に前後方向に延びたＵ字形状を有する。発熱部２０は、端子を露出して各放熱部１０の内部に収容されている。具体的には、発熱部２０は、放熱部１０の内部に鋳込まれることにより、放熱部１０と一体成形される。

筐体３０は、放熱部１０を収容し、暖房機１の外郭をなす。筐体３０は、前板３１と、後板３２と、下板３３と、上カバー３４と、左右パネル３５と、を有する。前板３１、後板３２、下板３３、上カバー３４、および左右パネル３５は、例えば冷間圧延鋼板や溶融亜鉛めっき鋼板などの薄鋼板からなる。

前板３１は、暖房機１の前面に沿って配置される。前板３１は、表示部３７と、操作部３８と、前側取っ手３９ａと、を有する。表示部３７は、暖房機１の運転状態や操作内容を表示する、例えば液晶表示パネルである。操作部３８は、暖房機１の電源の入れ切れや、運転内容の指示を受け付ける。前側取っ手３９ａは、表示部３７の上方に配置され、ユーザによる暖房機１の移動に用いられる。後板３２は、暖房機１の後面に沿って配置される。後板３２は、前側取っ手３９ａと前後方向において対になる位置に、後側取っ手３９ｂを有する。前板３１および後板３２は、前後方向（第１方向）で対向する一対の内壁３１ａ、３２ａ（図６）を有する。

下板３３は、暖房機１の下面に沿って配置される。下板３３は、前板３１、後板３２、および遮熱板５０のベースとなる。下板３３は、暖房機１内に空気を取り入れる空気入口４０（図４）を有する。下板３３は、暖房機１を移動するために用いられる一対のキャスター付脚４１を下方の前後方向において対になる位置に有する。

上カバー３４は、暖房機１の上面に沿って配置される。上カバー３４は、グリル４２と、金網４３と、パネル取付具４５と、を有する。グリル４２は、空気入口４０から取り入れられ、暖房機１内を下から上に向かって流れる空気の出口となる空気出口４６を有する。金網４３は、空気出口４６を塞ぐように、グリル４２の下方に配置される。パネル取付具４５は、金網４３の下方に配置され、一対の遮熱板５０間に前後に架設された枠部材である。パネル取付具４５は、左右パネル３５を固定するための構造である爪部４５ａを左右の枠面に有する。

左右パネル３５は、暖房機１の左右側面に沿ってそれぞれ配置される。左右パネル３５は、放熱部１０からの高温の熱に対するユーザの安全性を確保するため、放熱部１０を覆って遮蔽する。これにより、暖房機１の内部はユーザにより視認されない。

左右パネル３５は、上端に内面方向の折返し（図示せず）を有する。左右パネル３５の上端は、この折り返しをパネル取付具４５の爪部４５ａに引っ掛けることにより固定されている。左右パネル３５の下端は、下板３３にネジ止めされることにより固定されている。また、左右パネル３５の前後端は、前板３１および後板３２にそれぞれ係止されている。左右パネル３５の中央部３６ａは、外縁部３６ｂに対して放熱部１０から離れるように膨出した形状を有している。これにより左右パネル３５は、遮熱板５０とは非接触に固定されているとともに、放熱部１０との間に一定の隙間が設けられている。このため、左右パネル３５は、過剰な温度上昇が抑制されている。

遮熱板５０は、例えば薄鋼板からなり、放熱部１０からの熱を、前板３１および後板３２の一対の内壁３１ａ、３２ａと放熱部１０との間で遮熱する。すなわち、遮熱板５０は、前側遮熱板５０ａと、後側遮熱板５０ｂと、を有する一対の遮熱板５０である。図６に示すように、前側遮熱板５０ａは、前板３１の内壁３１ａと放熱部１０の前端１８ａとの間に配置される。後側遮熱板５０ｂは、後板３２の内壁３２ａと放熱部１０の後端１８ｂとの間に配置される。遮熱板５０は、少なくとも放熱部１０が配置される上下方向の範囲に設けられる。これにより、遮熱板５０は、前板３１または後板３２の内壁３１ａ、３２ａ側に設けられる回路基板や配線類などの電子部品と放熱部１０との間を仕切り、放熱部１０と電子部品とを隔離する。遮熱板５０は、ベースとなる下板３３に下部が固定され、遮熱板５０の上方に位置するパネル取付具４５に上部が固定される。これにより、遮熱板５０およびパネル取付具４５は、暖房機１の内部骨格を構成している。また、遮熱板５０は、後述する一体化された放熱ユニット８０を固定するための構造を有する。放熱ユニット８０の固定構造の詳細は、後述する。

固定具６０は、例えば薄鋼板からなり、放熱部１０を支持し、前後方向（第１方向）に亘って一対の遮熱板５０に両端６５、７５が固定（架設）される。具体的には、固定具６０は、右固定具６１と、左固定具７１と、を有し、これら一対の固定具６０により放熱部１０を左右側面で支持し、遮熱板５０に固定される。

右固定具６１は、放熱部１０の右面１３側で放熱部１０を支持し、右面１３側で一対の遮熱板５０に固定される。右固定具６１は、前後方向に略直線的な形状を有し、ねじ穴６４を有する両端６５を有する。また、右固定具６１は、後述するフック９４に挿入されるフック孔６６を有する。右固定具６１は、右固定具側ボルト孔６７と、肉抜き部６８と、を有する。右固定具側ボルト孔６７は、右固定具６１、左固定具７１および放熱部１０を連結するためのボルト８１が貫通する孔であり、貫通孔１５に対応する位置に設けられる。肉抜き部６８は、固定具６０から遮熱板５０へ熱を伝わりにくくする。

左固定具７１は、左面１４側で放熱部１０を支持し、左面１４側で一対の遮熱板５０に固定される。左固定具７１は、基部７２と、垂れ下がり部７３と、を有する。基部７２は、前後方向に略直線的な形状を有し、ねじ穴７４を有する両端７５を有する。また、少なくとも遮熱板５０に固定される両端７５は、上下方向の断面が筐体３０の外側に折れ曲がる折れ曲がり片７６を有する略Ｌ字形状である。折れ曲がり片７６は、後述するフック１０４に引っ掛けられる。垂れ下がり部７３は、基部７２の両端７５から中心寄りに前後方向の端部を有し、基部７２から垂れ下がる形状を有する。垂れ下がり部７３は、左固定具側ボルト孔７７と、肉抜き部７８と、を有する。左固定具側ボルト孔７７は、右固定具側ボルト孔６７と同様の作用を有し、貫通孔１５に対応する位置に設けられる。肉抜き部７８は、肉抜き部６８と同様の作用を有し、垂れ下がり部７３のうち、左固定具側ボルト孔７７が形成される領域以外の可能な限り広い範囲で形成される。

固定具６０は、放熱部１０の個数に対応する複数の固定具である。各固定具６０は、各放熱部１０を支持し、一対の遮熱板５０に固定される。すなわち、固定具６０は、上段放熱部１０ａを支持する一対の上段固定具６０ａと、中段放熱部１０ｂを支持する一対の中段固定具６０ｂと、下段放熱部１０ｃを支持する一対の下段固定具６０ｃと、を有する。上段固定具６０ａ、中段固定具６０ｂ、および下段固定具６０ｃは、形状、寸法、において略同一である。

次に、一対の固定具６０および放熱部１０が一体化された放熱ユニット８０、および放熱ユニット８０の取付手順および取付構造について説明する。

図４に示すように、各一対の固定具６０（上段固定具６０ａ、中段固定具６０ｂ、下段固定具６０ｃ）は、放熱部１０（上段放熱部１０ａ、中段放熱部１０ｂ、下段放熱部１０ｃ）を挟み込み連結（固定）することにより、放熱部１０と一体となった放熱ユニット８０を形成する。図６に示すように、放熱ユニット８０においては、放熱部１０は、右面１３側に配置される右固定具６１と、左面１４側に配置される左固定具７１とにより挟み込まれている。左固定具側ボルト孔７７、貫通孔１５及び右固定具側ボルト孔６７をボルト８１が順次貫通し、このボルト８１が右固定具６１側でナット８２により締められることにより、放熱ユニット８０は、一体化されている。

ボルト８１とナット８２による連結構造は、スペーサ８３と、ワッシャー８４と、を有する。スペーサ８３は、ボルト８１の外側に配置された状態で貫通孔１５内に挿入される。スペーサ８３は、放熱部１０の貫通孔１５の長さよりも長く、貫通孔１５の端部１５ａ、１５ｂから若干量突出している。ワッシャー８４は、貫通孔１５の右側端部１５ａと右固定具６１の内面６１ａとの間、および貫通孔１５の左側端部１５ｂと左固定具７１の内面７１ａとの間に配置される。ボルト８１、ナット８２およびスペーサ８３は、互いに同様の熱伝導率を有する材料（例えばステンレス鋼）からなる。ワッシャー８４は、熱伝導率が低く、耐熱性を有する材料（例えばテフロン（登録商標））または接触面積を減らして熱伝導を抑えたステンレス鋼製のウェーブワッシャーからなる。

スペーサ８３およびワッシャー８４は、放熱部１０と固定具６０とが、直接接することを回避するために設けられる。すなわち、貫通孔１５から突出したスペーサ８３の端部８３ａが、固定具６０と貫通孔１５の端部１５ａ、１５ｂとの間に隙間を形成し、その隙間に耐熱性のワッシャー８４が配置される。これにより、固定具６０は、放熱部１０に非接触となり、放熱部１０の熱が固定具６０に直接的に伝わることを回避できる。また、ボルト８１、ナット８２、およびスペーサ８３は、略同様の熱伝導率を有する材料、または同一の材料とすることで、熱による伸縮量が同じとなり、熱膨張の影響により放熱部１０の支持および遮熱板５０への固定に及ぼす歪みなどの影響を抑制する。

このような放熱ユニット８０は、図４に示すように、左右パネル３５が外された状態で、前板３１および後板３２の内壁３１ａ、３２ａに位置する一対の遮熱板５０に固定される。放熱ユニット８０は、左固定具７１側から左右方向に（暖房機１の右側面側から左側面側に向かって）筐体３０内に挿入される。このとき、固定具６０は、放熱ユニット８０が左固定具７１（第１固定具）側からのみ、左右方向に筐体３０内に挿入可能な構造を有する。すなわち、放熱ユニット８０を、右固定具６１側から、暖房機１の左側面側から右側面側に向かって筐体３０内に挿入しようとしても、右固定具６１の両端６５が一対の遮熱板５０に引っ掛かり、挿入できないようになっている。

また、遮熱板５０は、放熱ユニット８０を固定するための構造として、右固定具用固定部９１と、左固定具用固定部１０１と、を有する。図７は、右固定具用固定部９１周辺の拡大斜視図である。図８は、左固定具用固定部１０１周辺の拡大斜視図である。

右固定具用固定部９１は、前側遮熱板５０ａおよび後側遮熱板５０ｂのそれぞれの右側面５１に設けられ、右固定具用ねじ穴９３と、フック９４と、を有する。右固定具用ねじ穴９３は、右固定具６１の両端６５において右固定具６１の内面６１ａと対向し、右固定具６１のねじ穴６４に対応する位置に形成される。フック９４は、右固定具６１のフック孔６６介して右固定具６１を引っ掛けることにより、右固定具６１（放熱ユニット８０）を上下方向に支持する。

左固定具用固定部１０１は、固定片１０２と、左固定具用ねじ穴１０３と、フック１０４と、を有する。固定片１０２は、遮熱板５０の内壁５２から略垂直に筐体３０の内側方向に延びて形成される。固定片１０２は、左固定具７１の両端７５において、左固定具７１の外面７１ｂと対向する。左固定具用ねじ穴１０３は、固定片１０２に形成され、左固定具７１のねじ穴７４に対応する位置に形成される。また、左固定具用ねじ穴１０３は、対になる右固定具６１の右固定具用ねじ穴９３に対して上方向にずれて形成されている。フック１０４は、固定片１０２の上端を左側に折り返して形成される。すなわち、固定片１０２は、上下方向の断面が筐体３０の外側に折れ曲がる略Ｌ字形状である。フック１０４は、左固定具７１の折れ曲がり片７６を介して左固定具７１を上方から引っ掛けることにより、左固定具７１（放熱ユニット８０）を上下方向に支持する。

遮熱板５０は、フック９４、１０４を有することにより、ねじ止めのみならず、フック９４、１０４と固定具６０との掛かり合いにより放熱ユニット８０を重力方向に支持することができる。これにより、暖房機１は、放熱ユニット８０の支持強度を向上している。また、フック９４、１０４は、放熱ユニット８０の組み立て時においては、遮熱板５０に対するねじ止め前の仮止めとしても機能する。

このような取付構造を用いて遮熱板５０に固定された放熱ユニット８０においては、右固定具６１は、左固定具７１に対して、上下方向にずれて、遮熱板５０に固定される。すなわち、図５に示すように、右固定具６１は、左固定具７１に比べて下方の位置で遮熱板５０に両端６５が固定されている。この構造は、固定具６１、７１が上下方向に関して同じ位置で遮熱板５０に固定された場合に比べて、放熱部１０の左右方向の熱膨張や、放熱部１０の熱の影響により少なからず発生する固定具６１、７１の伸縮による固定具６１、７１自身の歪み、固定具６１、７１が遮熱板５０などに与える歪みを、右側面側および左側面側で互いに吸収することができる。これにより、暖房機１は、熱収縮による固定強度の低下を抑制することができる。

このような暖房機１は、暖房効率を低減させることなく安全性を備えることができる。すなわち、暖房機１は、放熱部１０を筐体３０ではなく、遮熱板５０に固定具６０を介して固定した。これにより、暖房機１は、ユーザが触れる可能性の高い前板３１、後板３２、および左右パネル３５、と放熱部１０とを非接触にできる。暖房機１は、高温の放熱部１０の熱を自然対流により上方から効率的に放熱する一方で、前板３１、後板３２および左右パネル３５の温度は僅かに触れても火傷しない程度の温度（例えば６０度程度、または６０度以下）に保つことができる。ゆえに、暖房機１は安全性のために不要に出力を下げることなく暖房効率を維持したまま、安全性を向上することができる。

また、暖房機１は、繰り返しの熱膨張に対しても、固定強度を維持することができる。すなわち、暖房機１は、右固定具６１および左固定具７１の位置を上下方向にずらして、各放熱部１０を遮熱板５０に固定した。これにより、放熱部１０に近接する固定具６０に熱による膨張および伸縮が繰り返された場合であっても、互いに歪みを吸収することができ、固定具６０の歪みによるねじの緩みや固定具６０自体の強度の低下を低減することができる。

さらに、暖房機１は、放熱部１０および固定具６０を一体化し、放熱ユニット８０として組み付けることができる。これにより、暖房機１は、個別に筐体３０に組み付ける場合に比べて、製造性を向上させることができる。また、放熱ユニット８０は一方向からのみ組み付けることが可能であるため、製造工程における組付け工数を低減すると共に、組み付け間違いなどを低減できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、発熱部２０が主に水平方向に延びるＵ字形状のシーズヒータである例を説明したが、上下方向に延びたり、Ｉ字、Ｌ字形状などの他の形状であったり、シーズヒータ以外の他の種類のヒータであったりしてもよい。第１固定具が左固定具７１であり、第２固定具が右固定具６１である例を説明したが、第１固定具が右固定具６１であり、第２固定具が左固定具７１であってもよい。

１暖房機
１０放熱部
１１発熱部収容部
１２フィン
１５貫通孔
２０発熱部
３０筐体
３１前板
３１ａ内壁
３２後板
３２ａ内壁
３３下板
３４上カバー
３５左右パネル
５０遮熱板
５０ａ前側遮熱板
５０ｂ後側遮熱板
６０固定具
６１右固定具
６４、７４ねじ穴
６５、７５両端
６６フック孔
６７右固定具側ボルト孔
６８、７８肉抜き部
７１左固定具
７２基部
７３垂れ下がり部
７６折れ曲がり片
７７左固定具側ボルト孔
８０放熱ユニット
８１ボルト
８２ナット
８３スペーサ
８４ワッシャー
９１右固定具用固定部
９３右固定具用ねじ穴
９４、１０４フック
１０１左固定具用固定部
１０２固定片
１０３左固定具用ねじ穴

Claims

発熱部と、
前記発熱部を内部に収容し、前記発熱部の熱を外表面から放熱する放熱部と、
前記放熱部を収容し、第１方向で対向する一対の内壁を有する筐体と、
各前記一対の内壁と前記放熱部との間で前記発熱部の熱を前記一対の内壁に対して遮熱する一対の遮熱板と、
前記第１方向に亘って前記放熱部を支持し、前記一対の遮熱板に固定される両端を有する固定具と、を備え、
前記放熱部は、前記第１方向の一端と、他端とを有し、
前記一端および前記他端は、前記一対の遮熱板の間に配置される暖房機。
前記放熱部は、前記第１方向に沿う第１面と、前記第１面に直交する第２方向で対向し前記第１方向に沿う第２面と、を有し、
前記固定具は、前記第１面側で前記放熱部を支持し前記第１面側で前記一対の遮熱板に固定される第１固定具と、前記第２面側で前記放熱部を支持し前記第２面側で前記一対の遮熱板に固定される第２固定具と、を有し、
前記第１固定具は、前記第２固定具に対して、前記第１方向および前記第２方向に直交する第３方向にずれて前記遮熱板に固定される、請求項１記載の暖房機。
前記放熱部は、前記第３方向に沿って配列された複数の放熱部であり、
前記固定具は、前記放熱部の個数に対応する複数の固定具であり、各前記固定具は、一の前記放熱部を支持し、前記一対の遮熱板に固定される、請求項２記載の暖房機。
前記第１固定具および前記第２固定具は、前記放熱部を挟み込み連結することにより、前記放熱部と一体であり、前記第１固定具側または前記第２固定具側からのみ前記第２方向に前記筐体内に挿入可能な構造を有する、請求項２または３記載の暖房機。
前記一対の遮熱板は、前記第１固定具または前記第２固定具を前記第３方向に引っ掛けるフックを有する、請求項４記載の暖房機。