赤外線発生装置
【課題】放熱板の歪みや亀裂を抑制できる赤外線発生装置を提供する。
【解決手段】赤外線発生装置１０は、前方に開放部１２ａを有し、チャンバ１２を形成するためのシェル１２ｓと、チャンバ１２の内部に空気を導入するためのファン１３と、ファン１３からチャンバ１２に導入される空気の少なくとも一部を利用して燃料を燃焼させるバーナー２０と、シェル１２ｓの開放部１２ａを覆うように設けられた多孔性の放熱板３０とを備える。放熱板３０に、複数の孔３４と少なくとも１つのスリット３５とが形成されている。
【解決手段】赤外線発生装置１０は、前方に開放部１２ａを有し、チャンバ１２を形成するためのシェル１２ｓと、チャンバ１２の内部に空気を導入するためのファン１３と、ファン１３からチャンバ１２に導入される空気の少なくとも一部を利用して燃料を燃焼させるバーナー２０と、シェル１２ｓの開放部１２ａを覆うように設けられた多孔性の放熱板３０とを備える。放熱板３０に、複数の孔３４と少なくとも１つのスリット３５とが形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線を放射する赤外線発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、液体燃料燃焼式赤外線発生装置が開示されている。この赤外線発生装置では、燃焼筒の後部に、ノズル噴霧式バーナーが装着されている。また、この赤外線発生装置では、燃焼筒の前面に、多数の孔がほぼ均一に穿孔された穿孔金属板が装着されている。この種の赤外線発生装置は、燃焼筒内（チャンバ内、燃焼室）において液体燃料を燃焼させ、穿孔金属板（放熱板）の前面から赤外線を放射する。
【特許文献１】特開平５−３２２１２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
赤外線発生装置が備える放熱板においては、成型時の歪み、輻射熱を含む種々の要因に起因する変形によって、応力が発生する。近年、赤外線発生装置としては、小型で高出力のものが求められているが、このような赤外線発生装置においては、放熱板の熱変形量がより大きくなる。したがって、発生する応力もより大きくなる。このため、赤外線発生装置の小型化および／または高出力化がさらに進むと、使用時（オン時）の熱応力や、オン・オフの繰り返し応力などにより、放熱板に、比較的高温となりやすい領域を中心として、形状に変化が生じたり、場合によっては、変形の繰り返しによる金属疲労（熱疲労）によって亀裂（クラック）が生じることが懸念される。
【０００４】
また、放熱板として、中央部が前方に凸に湾曲しているとともに、周囲が外側に折り曲げられてチャンバを形成するための部材（シェル）に固定される取付部（取り付け領域、縁部、固定部）となっているようなものがある。このような放熱板は、例えば、プレス加工などによって形成される（プレス成形される）際に、周辺の取付部およびその近傍の変形量が大きく、加工時の残留応力が比較的除去されにくい。さらに、周辺は、強度が確保される形状になっているために熱応力も集中しやすい。さらに、放熱板の周囲は、取付部として、材料あるいは加熱条件が異なるシェルの前端部にネジなどにより固定される。したがって、放熱板の周囲およびその近傍は、他の領域と比べて大きな応力が発生しやすく、歪みや亀裂が発生しやすい部分である。しかしながら、従来、放熱板の周囲は、中央に比べると高温になりにくい構造であり、熱疲労の影響が顕著に表れるケースは少なかった。赤外線発生装置が小型高出力となったり、放熱板全体を高温化できる構造になると、放熱板の周辺およびその近傍など、従来の放熱板では問題にならなかった部分に、歪みや亀裂が生じるおそれがある。
【０００５】
一方、放熱板には、燃焼ガスの放出量（燃焼ガスが放出される際の差圧）を適切に調整するための所定の大きさおよび数の多孔を設ける必要があり、それによっても放熱板の強度が影響を受ける可能性がある。したがって、これらの多孔に対する影響が小さく、放熱板の種々の場所において、歪みや亀裂を未然に抑制できる、放熱板およびこれを備えた赤外線発生装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、赤外線発生装置であって、前方に開放部を有し、チャンバを形成するためのシェルと、チャンバの内部に空気を導入するためのファンと、ファンからチャンバに導入される空気の少なくとも一部を利用して燃料を燃焼させるバーナーと、シェルの開放部を覆うように設けられた多孔性の放熱板とを備える。この赤外線発生装置では、放熱板に、複数の孔と少なくとも１つのスリットとが形成されている。
【０００７】
この赤外線発生装置では、バーナーにより噴霧あるいは気化させた液体燃料をチャンバ内（燃焼筒内、燃焼室）において燃焼させ、輻射熱および加熱された燃焼ガスとの接触により放熱板を加熱して、放熱板から前方に赤外線を放射する。この赤外線発生装置において、放熱板の複数の孔は、チャンバからの燃焼ガスの放出量（燃焼ガスが放出される際の差圧）を適切に調整するために機能し、放熱板の温度を制御するためにも機能する。
【０００８】
この赤外線発生装置において、放熱板には、複数の孔の他に、少なくとも１つのスリットが形成されている。放熱板の少なくとも１つのスリットは、チャンバからの燃焼ガスの放出量を調整することを主要な目的としたものではなく、熱変形を吸収し（熱変形を阻害するのではなく）、熱変形による応力の発生を抑制することを目的としたものである。複数の孔が形成されている放熱板において、熱変形による応力が発生しやすい部分にスリットを形成することにより、その周辺の熱変形による応力の発生を抑制することができる。
【０００９】
略円形、略楕円形などのチャンバからの燃焼ガスの放出量を調整することを主要な目的とした孔では、熱変形による応力の発生を抑制でき難いだけではなく、孔径を大きくしたり、開口率を増やすと、燃焼ガスの通過量が増え、放熱板の温度が上がり、熱変形による応力が増加する要因になる可能性がある。一方、孔径を小さくしたり、開口率を減らすと、放熱板の温度上昇は抑えられる可能性があるが、熱膨張する放熱部分の非開口部の面積（板本体の面積）が増えることになるので、応力が貯まりやすく、歪みなどが発生しやすい。放熱板に、燃焼ガスの放出量を調整することを主要な目的とした孔と、燃焼ガスの放出量を調整することを主要な目的としないスリットとを設けることで、放熱板の形状や、複数の孔の位置、大きさ、数などを比較的自由にアレンジでき、それに伴い発生する可能性が増大する熱応力の発生を抑制できる。
【００１０】
この赤外線発生装置において、放熱板の少なくとも１つのスリットは、チャンバを形成するためのシェルとの取付部の近傍に設けることが好ましい。赤外線発生装置において、放熱板の、シェルとの取付部およびその近傍は、熱応力が発生しやすい部分となる。放熱板のスリットを、シェルとの取付部の近傍に設けることにより、放熱板の取付部の近傍の温度を上昇させても、放熱板のシェルとの取付部の近傍における亀裂の発生を抑制できる。したがって、放熱板の全面の温度をより均等に高温にして、放熱板からの赤外線発生効率を向上できる。
【００１１】
放熱板のスリットは、放熱板の最も高温となる部分を中心として、放射状に設けてもよい。あるいは、放熱板のスリットは、放熱板の最も高温となる部分を中心とする同心円に沿って設けてもよい。いずれの場合も、放熱板の最も高温となる部分の熱変形による応力の発生を抑制できる。したがって、放熱板の最も高温となる部分の孔径を小さくしたり、開口率を減らして、非開口部の面積を増やしても歪みを抑制できる。また、放熱板の周辺温度を上げられるので、その結果、放熱板の赤外線放出効率を向上できる。
【００１２】
この赤外線発生装置において、放熱板の孔は、略円形、略楕円形、略長円形、多角形など、種々の形状とすることができる。また、放熱板のスリットは、レーザーカットなどによる切り込みや、細長い隙間（スロット状の細長い開口）あるいはアスペクト比が比較的大きな細長い長円（燃焼ガスの放出量を適切に調整するための孔よりもアスペクト比が大きな細長い長円）などとすることができる。
【００１３】
放熱板のスリットは、チャンバからの燃焼ガスの放出量を調整することを主要な目的としたものではない。このため、スリットが燃焼ガスの放出量を過剰に増大させたり、スリットの周辺が赤熱化することは、あまり好ましいことではない。したがって、スリットの幅を、そのスリットの周辺の孔の幅（径）よりも小さくすることが好ましい。本発明の赤外線発生装置の一形態は、放熱板の孔が、略円形の孔および／または略楕円形の孔であり、放熱板のスリットが、切り込みおよび／または細長い隙間であり、放熱板のスリットの幅が、そのスリットの周辺の放熱板の孔の直径または短径よりも小さいものである。
【００１４】
この赤外線発生装置において、放熱板の複数の孔は、段階的あるいは連続的に、大きさ（例えば孔径）が変化しているものであることが好ましい。放熱板の製作上および／または加工上は、放熱板の複数の孔は、段階的に大きさ（例えば孔径）が変化していることが望ましい。また、放熱板は、前方に湾曲したものが多く、プレス加工が施される。放熱板の製作において、プレス加工の前に孔をあけておくことが可能であるが、この場合には、プレス加工により複数の孔が変形することがある。例えば、プレス加工の前に略円形の孔をあけておいた場合には、複数の孔は、最終製品においては略楕円形の孔となる場合がある。
【００１５】
また、この赤外線発生装置によれば、放熱板の強度が比較的小さい部分であっても、所定の位置にスリットを形成しておけば、熱変形に起因する歪みや亀裂の発生を抑制できる。このため、放熱板の形状、複数の孔の位置、大きさ、数などを比較的自由にアレンジできる。
【００１６】
例えば、バーナーの種類やチャンバの形状・大きさなどによっては、放熱板の最も高温となる部分が、上下方向において中心よりも上側、左右方向において略中央に位置する場合がある。バーナーとしてロータリーバーナーを用いた場合、放熱板の最も高温となる部分は、上下方向において中心よりも上側、左右方向において略中央に位置する。このような場合、放熱板の少なくとも一部の領域、例えば、最も高温となる部分を含む領域（主要領域）においては、放熱板の複数の孔を、上下方向においては下側から上側に向かうに従って小さく、左右方向においては中心に向かうに従って小さくすることが好ましく、放熱板のスリットの幅を、放熱板の複数の孔のうちのもっとも小さい孔の直径または短径よりも小さくすることが好ましい。放熱板の複数の孔を、上下方向においては下側から上側に向かうに従って小さく、左右方向においては中心に向かうに従って小さくすることにより、放熱板の最も高温となる部分が、上下方向において中心よりも上側、左右方向において略中央に位置する場合において、放熱板から前方に赤外線を均一に放射する（赤熱部を均一に形成する）ことができる。このようなアレンジとしても、スリットを設けることにより、熱変形による歪みや亀裂を抑制できる。また、放熱板のスリットの幅を、放熱板の複数の孔のうちのもっとも小さい孔の直径または短径よりも小さくすることにより、スリットの周辺における赤熱化を防止することができる。
【００１７】
この赤外線発生装置によれば、バーナーとして、種々のバーナーを用いることができる。本発明の赤外線発生装置の一例は、ガンタイプバーナー（ノズル噴霧式バーナー）を採用したものであり、この赤外線発生装置では、ガンタイプバーナーから液体燃料を噴霧し、チャンバ内において液体燃料を燃焼させ、放熱板から前方に赤外線を放射する。本発明の赤外線発生装置の他の例は、バーナーとして、ロータリーバーナーを採用したものである。ロータリーバーナーは、回転気化筒、筒状の燃焼盤、および、燃焼盤との間にガス室を形成するための燃焼外筒が、内側からこの順序で配置されている。この赤外線発生装置では、液体燃料を回転気化筒で気化させ、ファンから供給される燃焼空気とともに混合ガスとしてガス室を介して燃焼盤から吹出させて燃焼させ、放熱板から前方に赤外線を放射する。
【００１８】
本発明の他の態様は、赤外線発生装置に設けられる放熱板である。この放熱板には、複数の孔と少なくとも１つのスリットとが形成されている。
【００１９】
本発明のさらに他の態様は、上記のような赤外線発生装置と、液体燃料を溜めるための燃料タンクとを有する赤外線暖房装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態にかかる赤外線ヒータ（赤外線暖房装置）を正面図により示している。図２は、図１の赤外線ヒータを側面図により示している。図３は、図１の赤外線ヒータを一部断面にして示している。なお、以下の図において、上方を矢印Ｘにより示している。
【００２１】
図１および図２に示すように、赤外線ヒータ１は、赤外線発生装置１０と、赤外線発生装置１０を収納するハウジング（外装）２と、ハウジング２の下方に配置された燃料タンク１１と、ハウジング２および燃料タンク１１を支持するフレーム３と、フレーム３に設けられた車輪４ａおよび脚部４ｂとを有する。ハウジング２は、旋回軸６を介して上下（上方Ｘおよび反対側）に旋回（回動）するようにフレーム３に支持されている。このため、赤外線発生装置１０は、軸線（チャンバの中心を通る線、ロータリーバーナー２０の回転気化筒の軸線（回転軸）、図３参照）Ｌが略水平となる姿勢と、軸線Ｌが上側を向くように傾斜する姿勢との間で、上下に旋回（回動）可能となっている。また、フレーム３は、取手５を有している。この赤外線ヒータ１は、取手（ハンドル）５を持ち上げることにより、車輪４ａを利用し、任意の場所に移動でき、取手（ハンドル）５を離すと、脚部４ｂがストッパとなり、その場所に設置できる。
【００２２】
ハウジング２の内部に収納された赤外線発生装置１０は、前方が後方よりも広がり、前方に開放部１２ａを有し、ほぼ角錐台状のチャンバ１２を構成するための金属製（たとえば、耐熱性ステンレススチール製）のシェル１２ｓと、チャンバ１２の後方に、このチャンバ１２と近接して設けられた（配置された）ファン１３と、チャンバ１２の後方であって、チャンバ１２とファン１３との間に設けられた（配置された）バーナー２０と、チャンバ１２の前方に、シェル１２ｓの開放部１２ａを覆うように設けられた（配置された）多孔性の放熱板（穿孔金属板、金属板、パネル、放熱パネル）３０とを備えている。放熱板３０は、例えば、耐熱性を有するステンレススチール製である。
【００２３】
シェル１２ｓにより、チャンバ１２は、前側に向かって大きくなるように開いた形状に形成されている。シェル１２ｓの内側には断熱材１７が配置され、チャンバ１２の外周は、断熱材の壁（断熱壁）１７により形成されている。なお、チャンバ１２は、角錐台状に限らず、円錐台状、円筒形状、角筒形状などであってもよい。また、断熱材はシェル１２ｓの外側に配置されていても良い。バーナー２０の好適な例は、ロータリーバーナー（回転霧化式バーナー）である。バーナー２０は、チャンバ１２の後方の収容筒１５に収納されており、そのさらに後方に、ファン１３およびモータ１４を収容するファンカバー１６が配置されている。モータ１４は、ファン１３を回転させるためのものである。バーナー２０がロータリーバーナーの場合、モータ１４は、ファン１３を回転させる手段と、ロータリーバーナー２０が備える回転気化筒を回転させる手段とを兼ねる。
【００２４】
ハウジング２の前方、すなわち、放熱板３０の前方には、安全ガード７が取り付けられている。また、ハウジング２の上部には、ハウジング２の内部を換気するためのサーキュレータ６５が取り付けられている。換気用の空気Ａは、ハウジング２の下部に設けられた吸引口６１および６２から吸い込まれ、ハウジング２の上部に設けられた放出口６３から放出される。ハウジング２の内部を換気することにより、ハウジング２の内部温度が極端に上昇するのを抑止できる。それとともに、加熱された換気用の空気Ａをハウジング２の前面から放出することにより、放熱板３０から放出される赤外線とともに室内を暖房することができる。
【００２５】
ハウジング２の後方には、ハウジング２の内部を前後に区切るように、遮熱板６６が配置されている。遮熱板６６の前方には、チャンバ１２と収容筒１５に収納（収容）されたロータリーバーナー２０とが設けられ、遮熱板６６の後方には、ファンカバー１６に収納されたファン１３とモータ１４とが設けられている。したがって、本例では、ロータリーバーナー２０の後方にモータ１４が設けられ、モータ１４の後方にファン１３が設けられている。ロータリーバーナー２０を収納した収容筒１５と、ファン１３およびモータ１４を収納したファンカバー１６とは、遮熱板６６の前後にそれぞれ取り付けられている。遮熱板６６の前方は、発熱する部分が収納された区画であり、換気用の空気Ａによりハウジング２の前方の区画を換気している。遮熱板６６によりハウジング２の前後を区切り、ハウジング２の後方の温度上昇を抑制することにより、ハウジング２の後方へ熱が放出されたり、ファン１３およびモータ１４が熱膨張（熱変形）の影響を受けるのを抑制できる。
【００２６】
図４は、図１の赤外線ヒータの概略構成を断面図（端面図）により示している。この赤外線ヒータ１の赤外線発生装置１０が備えるロータリーバーナー２０は、筒状の回転気化筒２１と、筒状の燃焼盤２２と、筒状の燃焼外筒２３とを含み、これらは内側（回転中心）からこの順序で配置されている。回転気化筒２１は、前側に壁（端壁、底壁、前壁）２１ａを有する有底円筒状（カップ状）の部材である。回転気化筒２１の端壁２１ａの内側には、回転気化筒２１に液体燃料Ｆを導くための略円錐形状の拡散体２４が設けられている。拡散体２４は、回転気化筒２１と一体となってモータ１４により回転する。燃焼盤２２は、後側に壁（端壁、底壁、後壁）２２ａを有する有底円筒状の部材である。端壁２２ａは環状で、中央には開口２２ｂが設けられており、この開口２２ｂと面するように回転気化筒２１が設けられている。この開口２２ｂの縁と、回転気化筒２１との隙間は、起動時などにおいて気化されない燃料が噴霧される燃料飛散孔（隙間）２５となる。
【００２７】
燃焼盤２２の外側に配置された燃焼外筒２３もまた、後側に壁（端壁、底壁、後壁）２３ａを有する有底円筒状の部材であって、燃焼盤２２よりも一回り大きく形成されている。端壁２３ａは環状で、中央に開口２３ｂが設けられているとともに、この開口２３ｂの縁から、回転気化筒２１の内側に向かって、隔壁２３ｃが立ち上がっている。隔壁２３ｃの内側が、ファン１３から燃焼空気を回転気化筒２１に供給するための空間となる。
【００２８】
このロータリーバーナー２０の燃焼盤２２は、複数の孔（開口、多孔、炎孔）２２ｃが千鳥状に配置された多孔の部材である。燃焼盤２２と燃焼外筒２３との間が、回転気化筒２１により気化した液体燃料と、燃焼空気とが混合された混合ガスを、燃焼盤２２の多孔２２ｃから吹き出すためのガス室２６となる。
【００２９】
ロータリーバーナー２０は、燃料パイプ４１を介して、燃料タンク１１と接続され、パイプ４１の途中には、ポンプ４２が設けられている。ポンプ４２を駆動させることにより、燃料タンク１１から供給された液体燃料Ｆは、燃料パイプ４１を介して回転気化筒２１の拡散体２４に吹き付けられる。モータ１４により、回転気化筒２１と一体に拡散体２４を回転させると、液体燃料Ｆが遠心力により、拡散体２４の内面に薄膜状に広がりながら、蒸発する（気化する）。そして、蒸発した液体燃料Ｆは、まず、燃料飛散孔２５から吹き出されて燃焼する。次に、気化した液体燃料Ｆは、ファン１３から供給される燃焼空気（図４の矢印Ｙ参照）と混合してガス状となり、ガス室２６を介して燃焼盤２２の多孔２２ｃから混合ガスＢとして吹出され、燃焼盤２２の近傍で燃焼する。
【００３０】
燃焼盤２２の内側には、フレームロッド１８と、着火用の点火棒（電極）１９とが配置されている。点火するときは、回転気化筒２１に設けられた燃料飛散孔２５から放出された燃料が、点火棒１９によって着火される。そして、燃焼盤２２の近傍で燃焼が起き、チャンバ１２の内部が加熱されると、回転気化筒２１の拡散体２４で気化した液体燃料Ｆと燃焼空気とが混合した混合ガスＢが得られ、燃焼が継続される。
【００３１】
放熱板３０は、中央部が前方に膨らむように（凸に）湾曲しており、全体として前側に張り出すような湾曲形状に形成されている。この赤外線発生装置１０では、燃料タンク１１から供給された液体燃料Ｆを気化した混合ガスＢを、ロータリーバーナー２０の燃焼盤２２で環状に燃焼させ、その燃焼により発生した熱（主には、輻射熱および燃焼ガスによる熱伝達）で放熱板３０を加熱する。燃焼により発生した燃焼ガスは、チャンバ１２を介して多孔状の放熱板３０を加熱し、さらに、放熱板３０の複数の孔３４を通って前方に放出される。この赤外線発生装置１０においては、放出される燃焼ガスによる放熱もあるが、混合ガスＢの燃焼により得られる熱エネルギーは、主に放熱板３０から前方に放射される赤外線として外部に放出される。
【００３２】
この赤外線発生装置１０は、ロータリーバーナー（回転霧化式バーナー）２０を備えており、バーナー２０内で液体燃料Ｆを気化させて吹き出し、燃焼させる。このため、ロータリーバーナー２０における燃焼は、気化が進んだ混合ガスＢの燃焼による青火燃焼となり、燃焼効率が良い。また、混合ガスＢは、筒状の燃焼盤２２から環状に吹き出され、青火も環状に形成される。さらに、この赤外線発生装置１０によれば、混合ガスＢは短い距離で完全燃焼する。このため、放熱板３０とロータリーバーナー２０との距離を近づけることができる。したがって、この赤外線発生装置１０によれば、燃焼効率の良いロータリーバーナー２０により、チャンバ１２の前面の放熱板３０を効率的に加熱できる。したがって、この赤外線発生装置１０によれば、少ない燃料量でより多くの赤外線を放出できるため、赤外線ヒータ１に好適であり、暖かい赤外線ヒータ１を提供できる。しかも、液体燃料Ｆをバーナー内部で気化した後に吹き出して燃焼するロータリーバーナー２０は、運転音も比較的小さい。
【００３３】
また、図４に示すように、本例の赤外線発生装置１０では、ロータリーバーナー２０を収容筒１５に収納し、燃焼外筒２３と収容筒１５との間に、ファン１３により供給される空気の一部が冷却空気Ｄとして流れるようにしている。燃焼外筒２３と収容筒１５との間に、ファン１３により供給される空気の一部を冷却空気Ｄとして流すことにより、ガス室２６の外側の燃焼外筒２３を介してガス室２６を冷却し、ガス室２６の温度が上がり過ぎることを抑制することができる。このようにすることにより、燃焼盤２２と燃焼外筒２３との間のガス室２６内に炎が入り込む、いわゆるバック燃焼を抑制することができる。
【００３４】
また、ハウジング２は、上述のように、ロータリーバーナー２０が備える回転気化筒２１の軸線Ｌが略水平となる姿勢と、回転気化筒２１の軸線Ｌが上側を向くように傾斜する姿勢との間で旋回（回動）可能となるように、旋回軸６を介して、フレーム３に支持されている。ハウジング２を上下に旋回することにより、放熱板３０の向きを上下に調整することができる。
【００３５】
燃焼盤２２の下側後方および燃焼外筒２３の下側後方に、それぞれ、残留した液体燃料Ｆをドレンとして排出するための手段が設けられている。具体的には、燃焼盤２２とその端壁２２ａとのコーナー部および燃焼外筒２３とその端壁２３ａとのコーナー部に、それぞれ、排出経路となるドレン孔５１および５２が設けられている。また、収容筒１５には、孔５２と対向する位置に、ドレン配管５３が設けられている。ドレン配管５３は、パイプ（チューブ）５４を介して、燃料タンク１１と連通されている。赤外線ヒータ１が、回転気化筒２１の軸線Ｌが略水平となる姿勢で使用する場合であっても、また、回転気化筒２１の軸線Ｌが上側を向くように傾斜する姿勢で使用する場合であっても、燃焼盤２２の下側後方および燃焼外筒２３の下側後方から、ロータリーバーナー２０に残留した液体燃料Ｆを燃料タンク１１に戻すことができる。このため、ロータリーバーナー２０の内部、特に、燃焼盤２２の下側および燃焼外筒２３の下側に液体燃料がドレンとして溜まり難く、点火時、消火時、点火ミス時などに、ドレンまたその気化成分が未燃分として放出されたり、ドレンがモータ軸などを介してロータリーバーナー２０の後方に滲み出したりすることを抑制できる。この赤外線ヒータ１においては、上向き３０度まで傾けることができるようになっている。
【００３６】
図５は、赤外線発生装置１０が備える放熱板３０の一例を正面図により示している。図６は、図５の放熱板の一部を横断面、他の部分を上面図（平面図）により示している。図６は、図５中のVI-VI線に沿って切断して示す図である。図７は、図５の放熱板の一部を縦断面、他の部分を側面図により示している。図７は、図５中のVII-VII線に沿って切断して示す図である。
【００３７】
放熱板３０は、放熱部（赤外線放射部、放熱領域、放熱部分）３１と、この放熱部３１を囲む取付部（縁部、取付領域、取付部分）３２とを含んでいる。放熱部３１は、赤外線を放射（放熱）させるために用いられる部位であり、中心軸が水平に置かれた円筒部材の一部をなすように、上下方向において中央部が前方に膨らむように（凸に）湾曲している（図６および図７参照）。取付部３２は、放熱板３０をシェル１２ｓの開口部１２ａの前端部１２ｂ（図３参照）にネジ止めするために用いられる部位であり、放熱部３１の周囲を外側に折り返し、枠のように放熱部３１を支持する形状を有している。取付部３２には、下部３２ａに２つ、上部３２ｂに２つ、左側部３２ｃおよび右側部３２ｄにそれぞれ１つずつ、それぞれネジ孔３３が設けられている。
【００３８】
本例の赤外線発生装置１０の放熱板３０は、縦約３９０ｍｍ、横約５００ｍｍの放熱部３１を備え、放熱部３１の中央部の縦約３６０ｍｍ、横約４２５ｍｍの領域に、略円形および／または略楕円形の複数の孔３４が形成されている。放熱部３１には、複数の孔３４の他に、複数の細長い隙間のようなスリット３５が形成されている。スリット３５は、幅１〜３ｍｍ程度、長さ１０〜３０ｍｍ程度とすることが好ましい。放熱板３０は、複数の孔３４と複数のスリット３５とを形成（孔あけ）した後、上下方向（上方Ｘおよび反対側）において中央部が前方に膨らむようにプレス成形することにより形成されている。この放熱板３０では、プレス加工の前に、孔３４となる円形の孔をあけている。このため、プレス成形後においては、孔３４が略楕円形となっている場合がある。スリット３５は、プレス成形前あるいは後にレーザーカットで形成してもよい。
【００３９】
複数の孔３４は、孔径および配置密度（開口率）を変えることにより、放熱部３１の場所によりチャンバ１２内の圧力と外界との圧力差（放出される際の差圧）を制御し、放熱部３１の燃焼ガスの放出量を適切に調整するためのものである。本例では、バーナー２０として、ロータリーバーナーを用いている。この場合、放熱板３０の最も高温となる部分Ｃ２は、放熱板３０の中央Ｃ１（軸線Ｌと放熱板３０との交点）よりも上側に位置する。より具体的には、放熱板３０の最も高温となる部分Ｃ２は、上下方向において中心よりも上側（Ｘ方向）、左右方向において略中央に位置する。
【００４０】
このため、放熱板３０に設けられた、略円形または若干扁平な略楕円形の複数の孔３４の大きさを段階的に変化させ、放熱部３１の温度をできるだけ均一にして、放熱部３１から前方へ放射される赤外線の強度を均一に近づけようとしている。具体的には、放熱板３０の放熱部３１のうち、左端近傍、右端近傍、下端近傍を除くほぼ全域において、複数の孔３４を、上下方向においては下側から上側（Ｘ方向）に向かうに従って、特に、下側から中心に向かうに従って段階的に孔径が小さく、左右方向においては中心に向かうに従って段階的に孔径が小さくなるようにしている。上下方向においては下側から上側（Ｘ方向）に向かうに従って段階的に孔径が小さく、左右方向においては中心に向かうに従って段階的に孔径が小さくなるように、複数の孔３４を形成すると、放熱部３１の左端近傍、右端近傍、下端近傍の領域においては、比較的孔径の大きな孔３４が形成されることになる。放熱板３０の周辺部の強度を高めるために、左端、右端、下端の数列分、本例では、２列分の孔は、中央側の隣り合う孔よりも、孔径を小さくしている。
【００４１】
詳しくは、放熱板３０に設けられた複数の孔３４は、３種類の大きさに分類される。１番小さな第１の孔３４ａは、直径（短径）が２．８ｍｍであり、最も高温となる部分Ｃ２を中心とする同心円（仮想円）に沿うように、合計約３８４個、形成されている。また、１番小さな第１の孔３４ａは、さらに、最も外側の同心円（仮想円）よりも上側（Ｘ方向）の領域に、約８０個、形成されている。２番目に小さな第２の孔３４ｂは、直径（短径）が５．２ｍｍであり、孔３４ａが形成されている領域の左側および右側と、左端近傍、右端近傍、下端近傍の２列に、合計約２２７個、形成されている。３番目に小さな第３の孔（最も大きな孔）３４ｃは、直径（短径）が６．２ｍｍであり、孔３４ｂが形成されている領域の左側および右側に、合計約３０６個、形成されている。すなわち、孔３４ｃが形成されている領域は、孔３４ｂが形成されている領域に囲まれている。したがって、上述したように、この放熱板３０の複数の孔３４は、そのほとんどの領域において、上下方向においては、下側から上側（Ｘ方向）に向かうに従って、孔径が小さくなっており、左右方向においては、中心に向かうに従って、孔径が小さくなっている。
【００４２】
上記のような複数の径に孔を分布した放熱板３０を採用すると、赤熱部は上下左右に、多孔状の領域にほぼ均等に広がり、放熱板３０の温度が高くなる面積を拡大できる。この放熱板３０を備えた赤外線発生装置１０によれば、燃焼盤２２の近傍の燃焼により生成される高温の熱風（燃焼ガス）が、チャンバ１２の上方に偏り、放熱板の上方を集中的に加熱し、その結果、赤熱領域が限定されて赤外線の発生量が増加しないような不具合が発生することを抑制できる。すなわち、このような径の異なる孔が分布した放熱板３０は、燃焼ガスの放出量（放出される際の差圧）を適切に調整でき、燃焼ガスの放出が放熱板３０の周囲で多く、中心部で少なく、さらに上部で少ない状態にできると考えられる。その結果、チャンバ１２内において、高温の燃焼ガスが上方に偏在することを抑制し、高温の燃焼ガスの分布を平均化し、放熱板３０の周囲の加熱を促進することができ、放熱板３０から前方に赤外線を均一に放射すること（赤熱部を均一に形成すること）ができる。
【００４３】
また、このような放熱板３０では、最も高温となる部分Ｃ２およびその近傍は、他の部分と比べて熱変形量が大きい。さらに、上記のような孔３４の配置を採用することにより、孔３４の開口率は減り、放熱部３１の非開口部分（放熱板本体、耐熱ステンレススチール板の部分）の面積が増えており、熱変形により発生した歪みや、繰り返される熱変形による弛みなどが目立つ状態になる。したがって、熱変形を吸収し、応力の発生を抑制するために、最も高温となる部分Ｃ２の近傍にスリット３５を形成している。
【００４４】
具体的には、例えば幅２ｍｍ、長さ２２．５ｍｍの第１のスリット３５ａを、合計２８本、放熱板３０の最も高温となる部分Ｃ２を中心として、放射状に形成している。第１のスリット３５ａは、上下方向（部分Ｃ２を通る水平方向Ｙを基準とした角度（以下においても同様）で９０°の位置と２７０°の位置とを結ぶ方向）においては、最も高温となる中心Ｃ２を挟んで、上側に３本、下側に３本、形成されており、左右方向（１８０°の位置と０°の位置とを結ぶ方向）においては、最も高温となる中心Ｃ２を挟んで、左側に３本、右側に３本、形成されている。また、斜め方向においては、最も高温となる中心Ｃ２を挟んで、放射状に、２本ずつ形成されている。すなわち、第１のスリット３５ａは、斜め方向においては、３０°の方向、６０°の方向、１２０°の方向、１５０°の方向、２１０°の方向、２４０°の方向、３００°の方向、３３０°の方向に沿うように、２本ずつ形成されている。
【００４５】
さらに、例えば幅２ｍｍ、長さ１５．０ｍｍの第２のスリット３５ｂが、３０°の方向、６０°の方向、１２０°の方向、１５０°の方向、２１０°の方向、２４０°の方向、３００°の方向、３３０°の方向に沿うように、第１のスリット３５ａの外側に１本ずつ、合計８本、形成されている。スリット３５（スリット３５ａおよびスリット３５ｂ）により、その周囲の金属（放熱部３１の非開口部分、放熱板本体）は、熱膨張／収縮しやすくなり、熱変形による応力は発生しにくくなる。スリット３５により、放熱板３０の、最も高温となる部分Ｃ２およびその近傍の熱変形による応力の発生が抑制されるため、使用時に放熱板３０が高温になったり、オン・オフが繰り返されたりしても、この部分に歪みや亀裂が発生することが抑制される。
【００４６】
また、この放熱板３０は、プレス加工により、放熱部３１の周囲が外側に折り曲げられて、縁状の取付部（取り付け領域、縁部、固定部）３２となっている。このため、取付部３２およびその近傍では、加工時の残留応力が比較的多い。また、放熱板３０は、取付部３２においてシェル１２ｓにネジ止めされるため、取付部３２は、固定端となる。したがって、スリットが無いと、取付部３２の近傍では、熱変形が阻害されるため、他の領域と比べて大きなストレスがかかりやすい。特に、本例の放熱板３０では、放熱部３１の全域の温度が上がるようになっているので、周辺の取付部３２の温度も上がりやすく、その部分が固定されていると、熱応力が高くなりやすい。
【００４７】
さらに、放熱部３１の温度を均一化するために、取付部３２の下側の部分３２ａの近傍に形成されている放熱部の孔３４（孔３４ｂおよび３４ｃ）は径が大きく、開口率が高い。特に、反対側の取付部３２の上側の部分３２ｂの近傍に比較すると、上側近傍に形成されている孔３４（主として孔３４ａ）は小さく、開口率も低く、強度が高いのに対し、取付部３２の下側の部分３２ａの近傍は、強度が低く、熱応力が高いと、亀裂（材料破断）が発生しやすい。
【００４８】
本例の放熱板３０では、放熱部３１の下側であって、取付部３２の下側の部分３２ａの近傍、より具体的には、ネジ孔３３よりも若干中心寄りの部分に、その周囲の孔３４ｂおよび３４ｃの径よりも小さい幅の、例えば幅２ｍｍ、長さ２２．５ｍｍの第３のスリット３５ｃが、上下方向に延びるように、２本形成されている。これらのスリット３５（スリット３５ｃ）により、取付部３２の下側の部分３２ａの近傍の熱変形による応力の発生が抑制されるため、使用時に放熱板３０が高温になったり、オン・オフが繰り返されたりしても、この部分に歪みや亀裂が発生することが抑制される。
【００４９】
図８に、放熱板３０の他の例を示している。この例では、第１〜第３のスリット３５ａ〜３５ｃに加え、円弧状の第４のスリット３５ｄを、放熱板３０の最も高温となる部分を中心Ｃ２とする同心円（仮想円）に沿って形成している。スリット３５ｄは、最も高温となる中心Ｃ２近傍の熱変形を吸収するため、この場合には、スリット３５ａおよび３５ｂは、省略できる可能性がある。なお、放熱板３０に設けられるスリットは、同心円に沿って形成された円弧状のものだけであっても良い。
【００５０】
以上のように、この赤外線発生装置１０によれば、放熱板３０に、孔３４に加えて、スリット３５を形成している。このため、歪みや亀裂が生じ難く、放熱板３０の孔３４のパターンを、比較的自由に設定できる。したがって、放熱板３０の孔３４のパターンを上述のようにアレンジすることにより、放熱板３０の全体の温度を上げ、放熱板３０から前方に放射される赤外線の強度を放熱部の全域にわたり均一化することができる。特に、ロータリーバーナー２０を採用し、ロータリーバーナー２０と放熱板３０とが対面したような構成の赤外線発生装置１０においては、燃焼ガスの分布が左右対称になりやすく、上述したような比較的簡単な孔３４のパターンを採用でき、そのような孔パターンを備えた放熱板３０は外観に優れ、見栄えも良い。したがって、このような放熱板３０は、ロータリーバーナー２０を採用した赤外線発生装置１０に好適である。さらに、ロータリーバーナー２０を採用することにより、燃焼効率が高く、しかも、運転音の小さい、赤外線発生装置１０を提供できる。また、この赤外線発生装置１０を採用することにより、少ない燃焼量でより暖かく、しかも、運転音が比較的小さい赤外線ヒータ１を提供できる。
【００５１】
図９は、本発明の第２の実施形態にかかる赤外線ヒータ（赤外線暖房装置）の概略構成を断面図（端面図）により示している。なお、図９は、上方から見た図であり、放熱板３０が設けられている方向が前側である。
【００５２】
この赤外線ヒータ１が備える赤外線発生装置１０では、チャンバ１２を形成するシェル１２ｓの側部に開口部１２ｃが設けられており、バーナー７０は、この開口部１２ｃからチャンバ１２内（燃焼室）に露出するように、チャンバ１２の側方に設けられている。バーナー７０としては、例えば、ノズル噴霧式バーナー、いわゆるガンタイプのバーナーを用いることができる。なお、図９中の符号１９ａはイグナイタであり、符号４３は燃料フィルタである。他の構成は、第１の実施形態と同じであるから、重複する説明は、図面に同符号を付して省略する。本発明の赤外線ヒータ、赤外線発生装置、放熱板は、図９のように、チャンバ１２の側方にバーナー７０を設けたもの、バーナー７０として、ガンタイプのバーナーを用いたものにも適用可能である。すなわち、図５ないし図７に示したような放熱板３０は、チャンバ１２の側方にバーナー７０を設けた赤外線発生装置、バーナー７０として、ガンタイプのバーナーを用いた赤外線発生装置にも適用可能である。なお、チャンバ１２の側方にバーナー７０を設けた赤外線発生装置、バーナー７０として、ガンタイプのバーナーを用いた赤外線発生装置の場合、放熱板３０の孔３４は、同じ大きさの孔を所定のピッチで形成してもよい。このようにしても、放熱板３０から前方に赤外線をほぼ均一に放射する（赤熱部をほぼ均一に形成する）ことができる。
【００５３】
本発明の赤外線発生装置は、大量の赤外線を安価に放出できるので、室内外の暖房を主な目的として、ヒータに好適に用いることができるが、用途はヒータに限定されるものではない。本発明の赤外線発生装置は、他の用途、例えば、加熱あるいは乾燥を目的とした装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる赤外線ヒータを示す正面図。
【図２】図１の赤外線ヒータを示す側面図。
【図３】図１の赤外線ヒータを一部断面にして示す側面図。
【図４】図１の赤外線ヒータの概略構成を示す図。
【図５】放熱板の一例を示す正面図。
【図６】図５の放熱板を一部断面にして示す上面図。
【図７】図５の放熱板を一部断面にして示す側面図。
【図８】放熱板の他の例を示す正面図。
【図９】本発明の第２の実施形態にかかる赤外線ヒータの概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００５５】
１ 赤外線ヒータ（赤外線暖房装置）、 １０ 赤外線発生装置
１１ 燃料タンク、 １２ チャンバ、 １２ｓ シェル
１２ａ シェルの開放部、 １３ ファン
２０ ロータリーバーナー（バーナー）、 ２１ 回転気化筒
２２ 燃焼盤、 ２３ 燃焼外筒、 ２６ ガス室
３０ 放熱板、 ３２ 取付部
３４ 放熱板の孔、 ３５ 放熱板のスリット
７０ ガンタイプバーナー（バーナー）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線を放射する赤外線発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、液体燃料燃焼式赤外線発生装置が開示されている。この赤外線発生装置では、燃焼筒の後部に、ノズル噴霧式バーナーが装着されている。また、この赤外線発生装置では、燃焼筒の前面に、多数の孔がほぼ均一に穿孔された穿孔金属板が装着されている。この種の赤外線発生装置は、燃焼筒内（チャンバ内、燃焼室）において液体燃料を燃焼させ、穿孔金属板（放熱板）の前面から赤外線を放射する。
【特許文献１】特開平５−３２２１２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
赤外線発生装置が備える放熱板においては、成型時の歪み、輻射熱を含む種々の要因に起因する変形によって、応力が発生する。近年、赤外線発生装置としては、小型で高出力のものが求められているが、このような赤外線発生装置においては、放熱板の熱変形量がより大きくなる。したがって、発生する応力もより大きくなる。このため、赤外線発生装置の小型化および／または高出力化がさらに進むと、使用時（オン時）の熱応力や、オン・オフの繰り返し応力などにより、放熱板に、比較的高温となりやすい領域を中心として、形状に変化が生じたり、場合によっては、変形の繰り返しによる金属疲労（熱疲労）によって亀裂（クラック）が生じることが懸念される。
【０００４】
また、放熱板として、中央部が前方に凸に湾曲しているとともに、周囲が外側に折り曲げられてチャンバを形成するための部材（シェル）に固定される取付部（取り付け領域、縁部、固定部）となっているようなものがある。このような放熱板は、例えば、プレス加工などによって形成される（プレス成形される）際に、周辺の取付部およびその近傍の変形量が大きく、加工時の残留応力が比較的除去されにくい。さらに、周辺は、強度が確保される形状になっているために熱応力も集中しやすい。さらに、放熱板の周囲は、取付部として、材料あるいは加熱条件が異なるシェルの前端部にネジなどにより固定される。したがって、放熱板の周囲およびその近傍は、他の領域と比べて大きな応力が発生しやすく、歪みや亀裂が発生しやすい部分である。しかしながら、従来、放熱板の周囲は、中央に比べると高温になりにくい構造であり、熱疲労の影響が顕著に表れるケースは少なかった。赤外線発生装置が小型高出力となったり、放熱板全体を高温化できる構造になると、放熱板の周辺およびその近傍など、従来の放熱板では問題にならなかった部分に、歪みや亀裂が生じるおそれがある。
【０００５】
一方、放熱板には、燃焼ガスの放出量（燃焼ガスが放出される際の差圧）を適切に調整するための所定の大きさおよび数の多孔を設ける必要があり、それによっても放熱板の強度が影響を受ける可能性がある。したがって、これらの多孔に対する影響が小さく、放熱板の種々の場所において、歪みや亀裂を未然に抑制できる、放熱板およびこれを備えた赤外線発生装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、赤外線発生装置であって、前方に開放部を有し、チャンバを形成するためのシェルと、チャンバの内部に空気を導入するためのファンと、ファンからチャンバに導入される空気の少なくとも一部を利用して燃料を燃焼させるバーナーと、シェルの開放部を覆うように設けられた多孔性の放熱板とを備える。この赤外線発生装置では、放熱板に、複数の孔と少なくとも１つのスリットとが形成されている。
【０００７】
この赤外線発生装置では、バーナーにより噴霧あるいは気化させた液体燃料をチャンバ内（燃焼筒内、燃焼室）において燃焼させ、輻射熱および加熱された燃焼ガスとの接触により放熱板を加熱して、放熱板から前方に赤外線を放射する。この赤外線発生装置において、放熱板の複数の孔は、チャンバからの燃焼ガスの放出量（燃焼ガスが放出される際の差圧）を適切に調整するために機能し、放熱板の温度を制御するためにも機能する。
【０００８】
この赤外線発生装置において、放熱板には、複数の孔の他に、少なくとも１つのスリットが形成されている。放熱板の少なくとも１つのスリットは、チャンバからの燃焼ガスの放出量を調整することを主要な目的としたものではなく、熱変形を吸収し（熱変形を阻害するのではなく）、熱変形による応力の発生を抑制することを目的としたものである。複数の孔が形成されている放熱板において、熱変形による応力が発生しやすい部分にスリットを形成することにより、その周辺の熱変形による応力の発生を抑制することができる。
【０００９】
略円形、略楕円形などのチャンバからの燃焼ガスの放出量を調整することを主要な目的とした孔では、熱変形による応力の発生を抑制でき難いだけではなく、孔径を大きくしたり、開口率を増やすと、燃焼ガスの通過量が増え、放熱板の温度が上がり、熱変形による応力が増加する要因になる可能性がある。一方、孔径を小さくしたり、開口率を減らすと、放熱板の温度上昇は抑えられる可能性があるが、熱膨張する放熱部分の非開口部の面積（板本体の面積）が増えることになるので、応力が貯まりやすく、歪みなどが発生しやすい。放熱板に、燃焼ガスの放出量を調整することを主要な目的とした孔と、燃焼ガスの放出量を調整することを主要な目的としないスリットとを設けることで、放熱板の形状や、複数の孔の位置、大きさ、数などを比較的自由にアレンジでき、それに伴い発生する可能性が増大する熱応力の発生を抑制できる。
【００１０】
この赤外線発生装置において、放熱板の少なくとも１つのスリットは、チャンバを形成するためのシェルとの取付部の近傍に設けることが好ましい。赤外線発生装置において、放熱板の、シェルとの取付部およびその近傍は、熱応力が発生しやすい部分となる。放熱板のスリットを、シェルとの取付部の近傍に設けることにより、放熱板の取付部の近傍の温度を上昇させても、放熱板のシェルとの取付部の近傍における亀裂の発生を抑制できる。したがって、放熱板の全面の温度をより均等に高温にして、放熱板からの赤外線発生効率を向上できる。
【００１１】
放熱板のスリットは、放熱板の最も高温となる部分を中心として、放射状に設けてもよい。あるいは、放熱板のスリットは、放熱板の最も高温となる部分を中心とする同心円に沿って設けてもよい。いずれの場合も、放熱板の最も高温となる部分の熱変形による応力の発生を抑制できる。したがって、放熱板の最も高温となる部分の孔径を小さくしたり、開口率を減らして、非開口部の面積を増やしても歪みを抑制できる。また、放熱板の周辺温度を上げられるので、その結果、放熱板の赤外線放出効率を向上できる。
【００１２】
この赤外線発生装置において、放熱板の孔は、略円形、略楕円形、略長円形、多角形など、種々の形状とすることができる。また、放熱板のスリットは、レーザーカットなどによる切り込みや、細長い隙間（スロット状の細長い開口）あるいはアスペクト比が比較的大きな細長い長円（燃焼ガスの放出量を適切に調整するための孔よりもアスペクト比が大きな細長い長円）などとすることができる。
【００１３】
放熱板のスリットは、チャンバからの燃焼ガスの放出量を調整することを主要な目的としたものではない。このため、スリットが燃焼ガスの放出量を過剰に増大させたり、スリットの周辺が赤熱化することは、あまり好ましいことではない。したがって、スリットの幅を、そのスリットの周辺の孔の幅（径）よりも小さくすることが好ましい。本発明の赤外線発生装置の一形態は、放熱板の孔が、略円形の孔および／または略楕円形の孔であり、放熱板のスリットが、切り込みおよび／または細長い隙間であり、放熱板のスリットの幅が、そのスリットの周辺の放熱板の孔の直径または短径よりも小さいものである。
【００１４】
この赤外線発生装置において、放熱板の複数の孔は、段階的あるいは連続的に、大きさ（例えば孔径）が変化しているものであることが好ましい。放熱板の製作上および／または加工上は、放熱板の複数の孔は、段階的に大きさ（例えば孔径）が変化していることが望ましい。また、放熱板は、前方に湾曲したものが多く、プレス加工が施される。放熱板の製作において、プレス加工の前に孔をあけておくことが可能であるが、この場合には、プレス加工により複数の孔が変形することがある。例えば、プレス加工の前に略円形の孔をあけておいた場合には、複数の孔は、最終製品においては略楕円形の孔となる場合がある。
【００１５】
また、この赤外線発生装置によれば、放熱板の強度が比較的小さい部分であっても、所定の位置にスリットを形成しておけば、熱変形に起因する歪みや亀裂の発生を抑制できる。このため、放熱板の形状、複数の孔の位置、大きさ、数などを比較的自由にアレンジできる。
【００１６】
例えば、バーナーの種類やチャンバの形状・大きさなどによっては、放熱板の最も高温となる部分が、上下方向において中心よりも上側、左右方向において略中央に位置する場合がある。バーナーとしてロータリーバーナーを用いた場合、放熱板の最も高温となる部分は、上下方向において中心よりも上側、左右方向において略中央に位置する。このような場合、放熱板の少なくとも一部の領域、例えば、最も高温となる部分を含む領域（主要領域）においては、放熱板の複数の孔を、上下方向においては下側から上側に向かうに従って小さく、左右方向においては中心に向かうに従って小さくすることが好ましく、放熱板のスリットの幅を、放熱板の複数の孔のうちのもっとも小さい孔の直径または短径よりも小さくすることが好ましい。放熱板の複数の孔を、上下方向においては下側から上側に向かうに従って小さく、左右方向においては中心に向かうに従って小さくすることにより、放熱板の最も高温となる部分が、上下方向において中心よりも上側、左右方向において略中央に位置する場合において、放熱板から前方に赤外線を均一に放射する（赤熱部を均一に形成する）ことができる。このようなアレンジとしても、スリットを設けることにより、熱変形による歪みや亀裂を抑制できる。また、放熱板のスリットの幅を、放熱板の複数の孔のうちのもっとも小さい孔の直径または短径よりも小さくすることにより、スリットの周辺における赤熱化を防止することができる。
【００１７】
この赤外線発生装置によれば、バーナーとして、種々のバーナーを用いることができる。本発明の赤外線発生装置の一例は、ガンタイプバーナー（ノズル噴霧式バーナー）を採用したものであり、この赤外線発生装置では、ガンタイプバーナーから液体燃料を噴霧し、チャンバ内において液体燃料を燃焼させ、放熱板から前方に赤外線を放射する。本発明の赤外線発生装置の他の例は、バーナーとして、ロータリーバーナーを採用したものである。ロータリーバーナーは、回転気化筒、筒状の燃焼盤、および、燃焼盤との間にガス室を形成するための燃焼外筒が、内側からこの順序で配置されている。この赤外線発生装置では、液体燃料を回転気化筒で気化させ、ファンから供給される燃焼空気とともに混合ガスとしてガス室を介して燃焼盤から吹出させて燃焼させ、放熱板から前方に赤外線を放射する。
【００１８】
本発明の他の態様は、赤外線発生装置に設けられる放熱板である。この放熱板には、複数の孔と少なくとも１つのスリットとが形成されている。
【００１９】
本発明のさらに他の態様は、上記のような赤外線発生装置と、液体燃料を溜めるための燃料タンクとを有する赤外線暖房装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態にかかる赤外線ヒータ（赤外線暖房装置）を正面図により示している。図２は、図１の赤外線ヒータを側面図により示している。図３は、図１の赤外線ヒータを一部断面にして示している。なお、以下の図において、上方を矢印Ｘにより示している。
【００２１】
図１および図２に示すように、赤外線ヒータ１は、赤外線発生装置１０と、赤外線発生装置１０を収納するハウジング（外装）２と、ハウジング２の下方に配置された燃料タンク１１と、ハウジング２および燃料タンク１１を支持するフレーム３と、フレーム３に設けられた車輪４ａおよび脚部４ｂとを有する。ハウジング２は、旋回軸６を介して上下（上方Ｘおよび反対側）に旋回（回動）するようにフレーム３に支持されている。このため、赤外線発生装置１０は、軸線（チャンバの中心を通る線、ロータリーバーナー２０の回転気化筒の軸線（回転軸）、図３参照）Ｌが略水平となる姿勢と、軸線Ｌが上側を向くように傾斜する姿勢との間で、上下に旋回（回動）可能となっている。また、フレーム３は、取手５を有している。この赤外線ヒータ１は、取手（ハンドル）５を持ち上げることにより、車輪４ａを利用し、任意の場所に移動でき、取手（ハンドル）５を離すと、脚部４ｂがストッパとなり、その場所に設置できる。
【００２２】
ハウジング２の内部に収納された赤外線発生装置１０は、前方が後方よりも広がり、前方に開放部１２ａを有し、ほぼ角錐台状のチャンバ１２を構成するための金属製（たとえば、耐熱性ステンレススチール製）のシェル１２ｓと、チャンバ１２の後方に、このチャンバ１２と近接して設けられた（配置された）ファン１３と、チャンバ１２の後方であって、チャンバ１２とファン１３との間に設けられた（配置された）バーナー２０と、チャンバ１２の前方に、シェル１２ｓの開放部１２ａを覆うように設けられた（配置された）多孔性の放熱板（穿孔金属板、金属板、パネル、放熱パネル）３０とを備えている。放熱板３０は、例えば、耐熱性を有するステンレススチール製である。
【００２３】
シェル１２ｓにより、チャンバ１２は、前側に向かって大きくなるように開いた形状に形成されている。シェル１２ｓの内側には断熱材１７が配置され、チャンバ１２の外周は、断熱材の壁（断熱壁）１７により形成されている。なお、チャンバ１２は、角錐台状に限らず、円錐台状、円筒形状、角筒形状などであってもよい。また、断熱材はシェル１２ｓの外側に配置されていても良い。バーナー２０の好適な例は、ロータリーバーナー（回転霧化式バーナー）である。バーナー２０は、チャンバ１２の後方の収容筒１５に収納されており、そのさらに後方に、ファン１３およびモータ１４を収容するファンカバー１６が配置されている。モータ１４は、ファン１３を回転させるためのものである。バーナー２０がロータリーバーナーの場合、モータ１４は、ファン１３を回転させる手段と、ロータリーバーナー２０が備える回転気化筒を回転させる手段とを兼ねる。
【００２４】
ハウジング２の前方、すなわち、放熱板３０の前方には、安全ガード７が取り付けられている。また、ハウジング２の上部には、ハウジング２の内部を換気するためのサーキュレータ６５が取り付けられている。換気用の空気Ａは、ハウジング２の下部に設けられた吸引口６１および６２から吸い込まれ、ハウジング２の上部に設けられた放出口６３から放出される。ハウジング２の内部を換気することにより、ハウジング２の内部温度が極端に上昇するのを抑止できる。それとともに、加熱された換気用の空気Ａをハウジング２の前面から放出することにより、放熱板３０から放出される赤外線とともに室内を暖房することができる。
【００２５】
ハウジング２の後方には、ハウジング２の内部を前後に区切るように、遮熱板６６が配置されている。遮熱板６６の前方には、チャンバ１２と収容筒１５に収納（収容）されたロータリーバーナー２０とが設けられ、遮熱板６６の後方には、ファンカバー１６に収納されたファン１３とモータ１４とが設けられている。したがって、本例では、ロータリーバーナー２０の後方にモータ１４が設けられ、モータ１４の後方にファン１３が設けられている。ロータリーバーナー２０を収納した収容筒１５と、ファン１３およびモータ１４を収納したファンカバー１６とは、遮熱板６６の前後にそれぞれ取り付けられている。遮熱板６６の前方は、発熱する部分が収納された区画であり、換気用の空気Ａによりハウジング２の前方の区画を換気している。遮熱板６６によりハウジング２の前後を区切り、ハウジング２の後方の温度上昇を抑制することにより、ハウジング２の後方へ熱が放出されたり、ファン１３およびモータ１４が熱膨張（熱変形）の影響を受けるのを抑制できる。
【００２６】
図４は、図１の赤外線ヒータの概略構成を断面図（端面図）により示している。この赤外線ヒータ１の赤外線発生装置１０が備えるロータリーバーナー２０は、筒状の回転気化筒２１と、筒状の燃焼盤２２と、筒状の燃焼外筒２３とを含み、これらは内側（回転中心）からこの順序で配置されている。回転気化筒２１は、前側に壁（端壁、底壁、前壁）２１ａを有する有底円筒状（カップ状）の部材である。回転気化筒２１の端壁２１ａの内側には、回転気化筒２１に液体燃料Ｆを導くための略円錐形状の拡散体２４が設けられている。拡散体２４は、回転気化筒２１と一体となってモータ１４により回転する。燃焼盤２２は、後側に壁（端壁、底壁、後壁）２２ａを有する有底円筒状の部材である。端壁２２ａは環状で、中央には開口２２ｂが設けられており、この開口２２ｂと面するように回転気化筒２１が設けられている。この開口２２ｂの縁と、回転気化筒２１との隙間は、起動時などにおいて気化されない燃料が噴霧される燃料飛散孔（隙間）２５となる。
【００２７】
燃焼盤２２の外側に配置された燃焼外筒２３もまた、後側に壁（端壁、底壁、後壁）２３ａを有する有底円筒状の部材であって、燃焼盤２２よりも一回り大きく形成されている。端壁２３ａは環状で、中央に開口２３ｂが設けられているとともに、この開口２３ｂの縁から、回転気化筒２１の内側に向かって、隔壁２３ｃが立ち上がっている。隔壁２３ｃの内側が、ファン１３から燃焼空気を回転気化筒２１に供給するための空間となる。
【００２８】
このロータリーバーナー２０の燃焼盤２２は、複数の孔（開口、多孔、炎孔）２２ｃが千鳥状に配置された多孔の部材である。燃焼盤２２と燃焼外筒２３との間が、回転気化筒２１により気化した液体燃料と、燃焼空気とが混合された混合ガスを、燃焼盤２２の多孔２２ｃから吹き出すためのガス室２６となる。
【００２９】
ロータリーバーナー２０は、燃料パイプ４１を介して、燃料タンク１１と接続され、パイプ４１の途中には、ポンプ４２が設けられている。ポンプ４２を駆動させることにより、燃料タンク１１から供給された液体燃料Ｆは、燃料パイプ４１を介して回転気化筒２１の拡散体２４に吹き付けられる。モータ１４により、回転気化筒２１と一体に拡散体２４を回転させると、液体燃料Ｆが遠心力により、拡散体２４の内面に薄膜状に広がりながら、蒸発する（気化する）。そして、蒸発した液体燃料Ｆは、まず、燃料飛散孔２５から吹き出されて燃焼する。次に、気化した液体燃料Ｆは、ファン１３から供給される燃焼空気（図４の矢印Ｙ参照）と混合してガス状となり、ガス室２６を介して燃焼盤２２の多孔２２ｃから混合ガスＢとして吹出され、燃焼盤２２の近傍で燃焼する。
【００３０】
燃焼盤２２の内側には、フレームロッド１８と、着火用の点火棒（電極）１９とが配置されている。点火するときは、回転気化筒２１に設けられた燃料飛散孔２５から放出された燃料が、点火棒１９によって着火される。そして、燃焼盤２２の近傍で燃焼が起き、チャンバ１２の内部が加熱されると、回転気化筒２１の拡散体２４で気化した液体燃料Ｆと燃焼空気とが混合した混合ガスＢが得られ、燃焼が継続される。
【００３１】
放熱板３０は、中央部が前方に膨らむように（凸に）湾曲しており、全体として前側に張り出すような湾曲形状に形成されている。この赤外線発生装置１０では、燃料タンク１１から供給された液体燃料Ｆを気化した混合ガスＢを、ロータリーバーナー２０の燃焼盤２２で環状に燃焼させ、その燃焼により発生した熱（主には、輻射熱および燃焼ガスによる熱伝達）で放熱板３０を加熱する。燃焼により発生した燃焼ガスは、チャンバ１２を介して多孔状の放熱板３０を加熱し、さらに、放熱板３０の複数の孔３４を通って前方に放出される。この赤外線発生装置１０においては、放出される燃焼ガスによる放熱もあるが、混合ガスＢの燃焼により得られる熱エネルギーは、主に放熱板３０から前方に放射される赤外線として外部に放出される。
【００３２】
この赤外線発生装置１０は、ロータリーバーナー（回転霧化式バーナー）２０を備えており、バーナー２０内で液体燃料Ｆを気化させて吹き出し、燃焼させる。このため、ロータリーバーナー２０における燃焼は、気化が進んだ混合ガスＢの燃焼による青火燃焼となり、燃焼効率が良い。また、混合ガスＢは、筒状の燃焼盤２２から環状に吹き出され、青火も環状に形成される。さらに、この赤外線発生装置１０によれば、混合ガスＢは短い距離で完全燃焼する。このため、放熱板３０とロータリーバーナー２０との距離を近づけることができる。したがって、この赤外線発生装置１０によれば、燃焼効率の良いロータリーバーナー２０により、チャンバ１２の前面の放熱板３０を効率的に加熱できる。したがって、この赤外線発生装置１０によれば、少ない燃料量でより多くの赤外線を放出できるため、赤外線ヒータ１に好適であり、暖かい赤外線ヒータ１を提供できる。しかも、液体燃料Ｆをバーナー内部で気化した後に吹き出して燃焼するロータリーバーナー２０は、運転音も比較的小さい。
【００３３】
また、図４に示すように、本例の赤外線発生装置１０では、ロータリーバーナー２０を収容筒１５に収納し、燃焼外筒２３と収容筒１５との間に、ファン１３により供給される空気の一部が冷却空気Ｄとして流れるようにしている。燃焼外筒２３と収容筒１５との間に、ファン１３により供給される空気の一部を冷却空気Ｄとして流すことにより、ガス室２６の外側の燃焼外筒２３を介してガス室２６を冷却し、ガス室２６の温度が上がり過ぎることを抑制することができる。このようにすることにより、燃焼盤２２と燃焼外筒２３との間のガス室２６内に炎が入り込む、いわゆるバック燃焼を抑制することができる。
【００３４】
また、ハウジング２は、上述のように、ロータリーバーナー２０が備える回転気化筒２１の軸線Ｌが略水平となる姿勢と、回転気化筒２１の軸線Ｌが上側を向くように傾斜する姿勢との間で旋回（回動）可能となるように、旋回軸６を介して、フレーム３に支持されている。ハウジング２を上下に旋回することにより、放熱板３０の向きを上下に調整することができる。
【００３５】
燃焼盤２２の下側後方および燃焼外筒２３の下側後方に、それぞれ、残留した液体燃料Ｆをドレンとして排出するための手段が設けられている。具体的には、燃焼盤２２とその端壁２２ａとのコーナー部および燃焼外筒２３とその端壁２３ａとのコーナー部に、それぞれ、排出経路となるドレン孔５１および５２が設けられている。また、収容筒１５には、孔５２と対向する位置に、ドレン配管５３が設けられている。ドレン配管５３は、パイプ（チューブ）５４を介して、燃料タンク１１と連通されている。赤外線ヒータ１が、回転気化筒２１の軸線Ｌが略水平となる姿勢で使用する場合であっても、また、回転気化筒２１の軸線Ｌが上側を向くように傾斜する姿勢で使用する場合であっても、燃焼盤２２の下側後方および燃焼外筒２３の下側後方から、ロータリーバーナー２０に残留した液体燃料Ｆを燃料タンク１１に戻すことができる。このため、ロータリーバーナー２０の内部、特に、燃焼盤２２の下側および燃焼外筒２３の下側に液体燃料がドレンとして溜まり難く、点火時、消火時、点火ミス時などに、ドレンまたその気化成分が未燃分として放出されたり、ドレンがモータ軸などを介してロータリーバーナー２０の後方に滲み出したりすることを抑制できる。この赤外線ヒータ１においては、上向き３０度まで傾けることができるようになっている。
【００３６】
図５は、赤外線発生装置１０が備える放熱板３０の一例を正面図により示している。図６は、図５の放熱板の一部を横断面、他の部分を上面図（平面図）により示している。図６は、図５中のVI-VI線に沿って切断して示す図である。図７は、図５の放熱板の一部を縦断面、他の部分を側面図により示している。図７は、図５中のVII-VII線に沿って切断して示す図である。
【００３７】
放熱板３０は、放熱部（赤外線放射部、放熱領域、放熱部分）３１と、この放熱部３１を囲む取付部（縁部、取付領域、取付部分）３２とを含んでいる。放熱部３１は、赤外線を放射（放熱）させるために用いられる部位であり、中心軸が水平に置かれた円筒部材の一部をなすように、上下方向において中央部が前方に膨らむように（凸に）湾曲している（図６および図７参照）。取付部３２は、放熱板３０をシェル１２ｓの開口部１２ａの前端部１２ｂ（図３参照）にネジ止めするために用いられる部位であり、放熱部３１の周囲を外側に折り返し、枠のように放熱部３１を支持する形状を有している。取付部３２には、下部３２ａに２つ、上部３２ｂに２つ、左側部３２ｃおよび右側部３２ｄにそれぞれ１つずつ、それぞれネジ孔３３が設けられている。
【００３８】
本例の赤外線発生装置１０の放熱板３０は、縦約３９０ｍｍ、横約５００ｍｍの放熱部３１を備え、放熱部３１の中央部の縦約３６０ｍｍ、横約４２５ｍｍの領域に、略円形および／または略楕円形の複数の孔３４が形成されている。放熱部３１には、複数の孔３４の他に、複数の細長い隙間のようなスリット３５が形成されている。スリット３５は、幅１〜３ｍｍ程度、長さ１０〜３０ｍｍ程度とすることが好ましい。放熱板３０は、複数の孔３４と複数のスリット３５とを形成（孔あけ）した後、上下方向（上方Ｘおよび反対側）において中央部が前方に膨らむようにプレス成形することにより形成されている。この放熱板３０では、プレス加工の前に、孔３４となる円形の孔をあけている。このため、プレス成形後においては、孔３４が略楕円形となっている場合がある。スリット３５は、プレス成形前あるいは後にレーザーカットで形成してもよい。
【００３９】
複数の孔３４は、孔径および配置密度（開口率）を変えることにより、放熱部３１の場所によりチャンバ１２内の圧力と外界との圧力差（放出される際の差圧）を制御し、放熱部３１の燃焼ガスの放出量を適切に調整するためのものである。本例では、バーナー２０として、ロータリーバーナーを用いている。この場合、放熱板３０の最も高温となる部分Ｃ２は、放熱板３０の中央Ｃ１（軸線Ｌと放熱板３０との交点）よりも上側に位置する。より具体的には、放熱板３０の最も高温となる部分Ｃ２は、上下方向において中心よりも上側（Ｘ方向）、左右方向において略中央に位置する。
【００４０】
このため、放熱板３０に設けられた、略円形または若干扁平な略楕円形の複数の孔３４の大きさを段階的に変化させ、放熱部３１の温度をできるだけ均一にして、放熱部３１から前方へ放射される赤外線の強度を均一に近づけようとしている。具体的には、放熱板３０の放熱部３１のうち、左端近傍、右端近傍、下端近傍を除くほぼ全域において、複数の孔３４を、上下方向においては下側から上側（Ｘ方向）に向かうに従って、特に、下側から中心に向かうに従って段階的に孔径が小さく、左右方向においては中心に向かうに従って段階的に孔径が小さくなるようにしている。上下方向においては下側から上側（Ｘ方向）に向かうに従って段階的に孔径が小さく、左右方向においては中心に向かうに従って段階的に孔径が小さくなるように、複数の孔３４を形成すると、放熱部３１の左端近傍、右端近傍、下端近傍の領域においては、比較的孔径の大きな孔３４が形成されることになる。放熱板３０の周辺部の強度を高めるために、左端、右端、下端の数列分、本例では、２列分の孔は、中央側の隣り合う孔よりも、孔径を小さくしている。
【００４１】
詳しくは、放熱板３０に設けられた複数の孔３４は、３種類の大きさに分類される。１番小さな第１の孔３４ａは、直径（短径）が２．８ｍｍであり、最も高温となる部分Ｃ２を中心とする同心円（仮想円）に沿うように、合計約３８４個、形成されている。また、１番小さな第１の孔３４ａは、さらに、最も外側の同心円（仮想円）よりも上側（Ｘ方向）の領域に、約８０個、形成されている。２番目に小さな第２の孔３４ｂは、直径（短径）が５．２ｍｍであり、孔３４ａが形成されている領域の左側および右側と、左端近傍、右端近傍、下端近傍の２列に、合計約２２７個、形成されている。３番目に小さな第３の孔（最も大きな孔）３４ｃは、直径（短径）が６．２ｍｍであり、孔３４ｂが形成されている領域の左側および右側に、合計約３０６個、形成されている。すなわち、孔３４ｃが形成されている領域は、孔３４ｂが形成されている領域に囲まれている。したがって、上述したように、この放熱板３０の複数の孔３４は、そのほとんどの領域において、上下方向においては、下側から上側（Ｘ方向）に向かうに従って、孔径が小さくなっており、左右方向においては、中心に向かうに従って、孔径が小さくなっている。
【００４２】
上記のような複数の径に孔を分布した放熱板３０を採用すると、赤熱部は上下左右に、多孔状の領域にほぼ均等に広がり、放熱板３０の温度が高くなる面積を拡大できる。この放熱板３０を備えた赤外線発生装置１０によれば、燃焼盤２２の近傍の燃焼により生成される高温の熱風（燃焼ガス）が、チャンバ１２の上方に偏り、放熱板の上方を集中的に加熱し、その結果、赤熱領域が限定されて赤外線の発生量が増加しないような不具合が発生することを抑制できる。すなわち、このような径の異なる孔が分布した放熱板３０は、燃焼ガスの放出量（放出される際の差圧）を適切に調整でき、燃焼ガスの放出が放熱板３０の周囲で多く、中心部で少なく、さらに上部で少ない状態にできると考えられる。その結果、チャンバ１２内において、高温の燃焼ガスが上方に偏在することを抑制し、高温の燃焼ガスの分布を平均化し、放熱板３０の周囲の加熱を促進することができ、放熱板３０から前方に赤外線を均一に放射すること（赤熱部を均一に形成すること）ができる。
【００４３】
また、このような放熱板３０では、最も高温となる部分Ｃ２およびその近傍は、他の部分と比べて熱変形量が大きい。さらに、上記のような孔３４の配置を採用することにより、孔３４の開口率は減り、放熱部３１の非開口部分（放熱板本体、耐熱ステンレススチール板の部分）の面積が増えており、熱変形により発生した歪みや、繰り返される熱変形による弛みなどが目立つ状態になる。したがって、熱変形を吸収し、応力の発生を抑制するために、最も高温となる部分Ｃ２の近傍にスリット３５を形成している。
【００４４】
具体的には、例えば幅２ｍｍ、長さ２２．５ｍｍの第１のスリット３５ａを、合計２８本、放熱板３０の最も高温となる部分Ｃ２を中心として、放射状に形成している。第１のスリット３５ａは、上下方向（部分Ｃ２を通る水平方向Ｙを基準とした角度（以下においても同様）で９０°の位置と２７０°の位置とを結ぶ方向）においては、最も高温となる中心Ｃ２を挟んで、上側に３本、下側に３本、形成されており、左右方向（１８０°の位置と０°の位置とを結ぶ方向）においては、最も高温となる中心Ｃ２を挟んで、左側に３本、右側に３本、形成されている。また、斜め方向においては、最も高温となる中心Ｃ２を挟んで、放射状に、２本ずつ形成されている。すなわち、第１のスリット３５ａは、斜め方向においては、３０°の方向、６０°の方向、１２０°の方向、１５０°の方向、２１０°の方向、２４０°の方向、３００°の方向、３３０°の方向に沿うように、２本ずつ形成されている。
【００４５】
さらに、例えば幅２ｍｍ、長さ１５．０ｍｍの第２のスリット３５ｂが、３０°の方向、６０°の方向、１２０°の方向、１５０°の方向、２１０°の方向、２４０°の方向、３００°の方向、３３０°の方向に沿うように、第１のスリット３５ａの外側に１本ずつ、合計８本、形成されている。スリット３５（スリット３５ａおよびスリット３５ｂ）により、その周囲の金属（放熱部３１の非開口部分、放熱板本体）は、熱膨張／収縮しやすくなり、熱変形による応力は発生しにくくなる。スリット３５により、放熱板３０の、最も高温となる部分Ｃ２およびその近傍の熱変形による応力の発生が抑制されるため、使用時に放熱板３０が高温になったり、オン・オフが繰り返されたりしても、この部分に歪みや亀裂が発生することが抑制される。
【００４６】
また、この放熱板３０は、プレス加工により、放熱部３１の周囲が外側に折り曲げられて、縁状の取付部（取り付け領域、縁部、固定部）３２となっている。このため、取付部３２およびその近傍では、加工時の残留応力が比較的多い。また、放熱板３０は、取付部３２においてシェル１２ｓにネジ止めされるため、取付部３２は、固定端となる。したがって、スリットが無いと、取付部３２の近傍では、熱変形が阻害されるため、他の領域と比べて大きなストレスがかかりやすい。特に、本例の放熱板３０では、放熱部３１の全域の温度が上がるようになっているので、周辺の取付部３２の温度も上がりやすく、その部分が固定されていると、熱応力が高くなりやすい。
【００４７】
さらに、放熱部３１の温度を均一化するために、取付部３２の下側の部分３２ａの近傍に形成されている放熱部の孔３４（孔３４ｂおよび３４ｃ）は径が大きく、開口率が高い。特に、反対側の取付部３２の上側の部分３２ｂの近傍に比較すると、上側近傍に形成されている孔３４（主として孔３４ａ）は小さく、開口率も低く、強度が高いのに対し、取付部３２の下側の部分３２ａの近傍は、強度が低く、熱応力が高いと、亀裂（材料破断）が発生しやすい。
【００４８】
本例の放熱板３０では、放熱部３１の下側であって、取付部３２の下側の部分３２ａの近傍、より具体的には、ネジ孔３３よりも若干中心寄りの部分に、その周囲の孔３４ｂおよび３４ｃの径よりも小さい幅の、例えば幅２ｍｍ、長さ２２．５ｍｍの第３のスリット３５ｃが、上下方向に延びるように、２本形成されている。これらのスリット３５（スリット３５ｃ）により、取付部３２の下側の部分３２ａの近傍の熱変形による応力の発生が抑制されるため、使用時に放熱板３０が高温になったり、オン・オフが繰り返されたりしても、この部分に歪みや亀裂が発生することが抑制される。
【００４９】
図８に、放熱板３０の他の例を示している。この例では、第１〜第３のスリット３５ａ〜３５ｃに加え、円弧状の第４のスリット３５ｄを、放熱板３０の最も高温となる部分を中心Ｃ２とする同心円（仮想円）に沿って形成している。スリット３５ｄは、最も高温となる中心Ｃ２近傍の熱変形を吸収するため、この場合には、スリット３５ａおよび３５ｂは、省略できる可能性がある。なお、放熱板３０に設けられるスリットは、同心円に沿って形成された円弧状のものだけであっても良い。
【００５０】
以上のように、この赤外線発生装置１０によれば、放熱板３０に、孔３４に加えて、スリット３５を形成している。このため、歪みや亀裂が生じ難く、放熱板３０の孔３４のパターンを、比較的自由に設定できる。したがって、放熱板３０の孔３４のパターンを上述のようにアレンジすることにより、放熱板３０の全体の温度を上げ、放熱板３０から前方に放射される赤外線の強度を放熱部の全域にわたり均一化することができる。特に、ロータリーバーナー２０を採用し、ロータリーバーナー２０と放熱板３０とが対面したような構成の赤外線発生装置１０においては、燃焼ガスの分布が左右対称になりやすく、上述したような比較的簡単な孔３４のパターンを採用でき、そのような孔パターンを備えた放熱板３０は外観に優れ、見栄えも良い。したがって、このような放熱板３０は、ロータリーバーナー２０を採用した赤外線発生装置１０に好適である。さらに、ロータリーバーナー２０を採用することにより、燃焼効率が高く、しかも、運転音の小さい、赤外線発生装置１０を提供できる。また、この赤外線発生装置１０を採用することにより、少ない燃焼量でより暖かく、しかも、運転音が比較的小さい赤外線ヒータ１を提供できる。
【００５１】
図９は、本発明の第２の実施形態にかかる赤外線ヒータ（赤外線暖房装置）の概略構成を断面図（端面図）により示している。なお、図９は、上方から見た図であり、放熱板３０が設けられている方向が前側である。
【００５２】
この赤外線ヒータ１が備える赤外線発生装置１０では、チャンバ１２を形成するシェル１２ｓの側部に開口部１２ｃが設けられており、バーナー７０は、この開口部１２ｃからチャンバ１２内（燃焼室）に露出するように、チャンバ１２の側方に設けられている。バーナー７０としては、例えば、ノズル噴霧式バーナー、いわゆるガンタイプのバーナーを用いることができる。なお、図９中の符号１９ａはイグナイタであり、符号４３は燃料フィルタである。他の構成は、第１の実施形態と同じであるから、重複する説明は、図面に同符号を付して省略する。本発明の赤外線ヒータ、赤外線発生装置、放熱板は、図９のように、チャンバ１２の側方にバーナー７０を設けたもの、バーナー７０として、ガンタイプのバーナーを用いたものにも適用可能である。すなわち、図５ないし図７に示したような放熱板３０は、チャンバ１２の側方にバーナー７０を設けた赤外線発生装置、バーナー７０として、ガンタイプのバーナーを用いた赤外線発生装置にも適用可能である。なお、チャンバ１２の側方にバーナー７０を設けた赤外線発生装置、バーナー７０として、ガンタイプのバーナーを用いた赤外線発生装置の場合、放熱板３０の孔３４は、同じ大きさの孔を所定のピッチで形成してもよい。このようにしても、放熱板３０から前方に赤外線をほぼ均一に放射する（赤熱部をほぼ均一に形成する）ことができる。
【００５３】
本発明の赤外線発生装置は、大量の赤外線を安価に放出できるので、室内外の暖房を主な目的として、ヒータに好適に用いることができるが、用途はヒータに限定されるものではない。本発明の赤外線発生装置は、他の用途、例えば、加熱あるいは乾燥を目的とした装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる赤外線ヒータを示す正面図。
【図２】図１の赤外線ヒータを示す側面図。
【図３】図１の赤外線ヒータを一部断面にして示す側面図。
【図４】図１の赤外線ヒータの概略構成を示す図。
【図５】放熱板の一例を示す正面図。
【図６】図５の放熱板を一部断面にして示す上面図。
【図７】図５の放熱板を一部断面にして示す側面図。
【図８】放熱板の他の例を示す正面図。
【図９】本発明の第２の実施形態にかかる赤外線ヒータの概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００５５】
１ 赤外線ヒータ（赤外線暖房装置）、 １０ 赤外線発生装置
１１ 燃料タンク、 １２ チャンバ、 １２ｓ シェル
１２ａ シェルの開放部、 １３ ファン
２０ ロータリーバーナー（バーナー）、 ２１ 回転気化筒
２２ 燃焼盤、 ２３ 燃焼外筒、 ２６ ガス室
３０ 放熱板、 ３２ 取付部
３４ 放熱板の孔、 ３５ 放熱板のスリット
７０ ガンタイプバーナー（バーナー）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方に開放部を有し、チャンバを形成するためのシェルと、
前記チャンバの内部に空気を導入するためのファンと、
前記ファンから前記チャンバに導入される空気の少なくとも一部を利用して燃料を燃焼させるバーナーと、
前記シェルの開放部を覆うように設けられた多孔性の放熱板とを備え、
前記放熱板に、複数の孔と少なくとも１つのスリットとが形成されている、赤外線発生装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記放熱板は、前記シェルに取り付けられており、
前記放熱板のスリットは、前記シェルとの取付部の近傍に設けられている、赤外線発生装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記放熱板のスリットは、前記放熱板の最も高温となる部分を中心として、放射状に設けられている、赤外線発生装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記放熱板のスリットは、前記放熱板の最も高温となる部分を中心とする同心円に沿って設けられている、赤外線発生装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記放熱板の孔は、略円形の孔および／または略楕円形の孔であり、
前記放熱板のスリットは、切り込みおよび／または細長い隙間であり、
前記放熱板のスリットの幅は、そのスリットの周辺の前記放熱板の孔の直径または短径よりも小さい、赤外線発生装置。
【請求項６】
請求項５において、前記放熱板の複数の孔は、段階的に大きさが変化している、赤外線発生装置。
【請求項７】
請求項６において、前記放熱板の少なくとも一部の領域においては、前記放熱板の複数の孔は、上下方向においては下側から上側に向かうに従って小さく、左右方向においては中心に向かうに従って小さくなっており、
前記放熱板のスリットの幅は、前記放熱板の複数の孔のうちのもっとも小さい孔の直径または短径よりも小さい、赤外線発生装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかにおいて、前記バーナーは、ロータリーバーナーであり、
前記ロータリーバーナーは、回転気化筒、筒状の燃焼盤、および、前記燃焼盤との間にガス室を形成するための燃焼外筒が、内側からこの順序で配置されており、
液体燃料を前記回転気化筒で気化させ、前記ファンから供給される燃焼空気とともに混合ガスとして前記ガス室を介して前記燃焼盤から吹出させて燃焼させ、前記放熱板は前方に赤外線を放射する、赤外線発生装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の赤外線発生装置と、液体燃料を溜めるための燃料タンクとを有する、赤外線暖房装置。
【請求項１０】
赤外線発生装置に設けられる放熱板であって、複数の孔と少なくとも１つのスリットとが形成されている、放熱板。
【請求項１】
前方に開放部を有し、チャンバを形成するためのシェルと、
前記チャンバの内部に空気を導入するためのファンと、
前記ファンから前記チャンバに導入される空気の少なくとも一部を利用して燃料を燃焼させるバーナーと、
前記シェルの開放部を覆うように設けられた多孔性の放熱板とを備え、
前記放熱板に、複数の孔と少なくとも１つのスリットとが形成されている、赤外線発生装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記放熱板は、前記シェルに取り付けられており、
前記放熱板のスリットは、前記シェルとの取付部の近傍に設けられている、赤外線発生装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記放熱板のスリットは、前記放熱板の最も高温となる部分を中心として、放射状に設けられている、赤外線発生装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記放熱板のスリットは、前記放熱板の最も高温となる部分を中心とする同心円に沿って設けられている、赤外線発生装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記放熱板の孔は、略円形の孔および／または略楕円形の孔であり、
前記放熱板のスリットは、切り込みおよび／または細長い隙間であり、
前記放熱板のスリットの幅は、そのスリットの周辺の前記放熱板の孔の直径または短径よりも小さい、赤外線発生装置。
【請求項６】
請求項５において、前記放熱板の複数の孔は、段階的に大きさが変化している、赤外線発生装置。
【請求項７】
請求項６において、前記放熱板の少なくとも一部の領域においては、前記放熱板の複数の孔は、上下方向においては下側から上側に向かうに従って小さく、左右方向においては中心に向かうに従って小さくなっており、
前記放熱板のスリットの幅は、前記放熱板の複数の孔のうちのもっとも小さい孔の直径または短径よりも小さい、赤外線発生装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかにおいて、前記バーナーは、ロータリーバーナーであり、
前記ロータリーバーナーは、回転気化筒、筒状の燃焼盤、および、前記燃焼盤との間にガス室を形成するための燃焼外筒が、内側からこの順序で配置されており、
液体燃料を前記回転気化筒で気化させ、前記ファンから供給される燃焼空気とともに混合ガスとして前記ガス室を介して前記燃焼盤から吹出させて燃焼させ、前記放熱板は前方に赤外線を放射する、赤外線発生装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の赤外線発生装置と、液体燃料を溜めるための燃料タンクとを有する、赤外線暖房装置。
【請求項１０】
赤外線発生装置に設けられる放熱板であって、複数の孔と少なくとも１つのスリットとが形成されている、放熱板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２６２１（Ｐ２００９−２６２１Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６５９８１（Ｐ２００７−１６５９８１）
【出願日】平成１９年６月２５日（２００７．６．２５）
【出願人】（０００１０３９２１）オリオン機械株式会社 (450)
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２５日（２００７．６．２５）
【出願人】（０００１０３９２１）オリオン機械株式会社 (450)
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