JP2003035414A - 強制給気式燃焼装置 - Google Patents
強制給気式燃焼装置Info
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- JP2003035414A JP2003035414A JP2001222905A JP2001222905A JP2003035414A JP 2003035414 A JP2003035414 A JP 2003035414A JP 2001222905 A JP2001222905 A JP 2001222905A JP 2001222905 A JP2001222905 A JP 2001222905A JP 2003035414 A JP2003035414 A JP 2003035414A
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- air supply
- rotor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 強制給気式燃焼装置では暖房時に室内の温度
上昇とともに相対湿度が低下して乾燥状態となってい
た。灯油等の燃料を燃焼させながら、従来捨てていた水
分を室内の加湿に有効利用することのできる強制給気式
燃焼装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 室内の本体ユニット内に燃焼部を備え、
室外に設けた給気口から燃焼に必要な室外空気を給気用
流路を通じて給気し、前記燃焼部で燃焼後排ガス用流路
を通じて、室外へ排ガスを排出する燃焼装置において、
室外へ燃焼排ガスを排出する燃焼排ガス流路部に吸湿性
ロータを配設し、前記吸湿性ロータに前記排ガス中の水
分を回収吸着させ、前記吸湿性ロータに室外空気を供給
し、加湿用流路を通じて加湿された室外空気を室内ユニ
ットに供給して室内加湿を強制給気式燃焼装置である。
上昇とともに相対湿度が低下して乾燥状態となってい
た。灯油等の燃料を燃焼させながら、従来捨てていた水
分を室内の加湿に有効利用することのできる強制給気式
燃焼装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 室内の本体ユニット内に燃焼部を備え、
室外に設けた給気口から燃焼に必要な室外空気を給気用
流路を通じて給気し、前記燃焼部で燃焼後排ガス用流路
を通じて、室外へ排ガスを排出する燃焼装置において、
室外へ燃焼排ガスを排出する燃焼排ガス流路部に吸湿性
ロータを配設し、前記吸湿性ロータに前記排ガス中の水
分を回収吸着させ、前記吸湿性ロータに室外空気を供給
し、加湿用流路を通じて加湿された室外空気を室内ユニ
ットに供給して室内加湿を強制給気式燃焼装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、給気口および排気
口をともに室外側に備えた強制給気式燃焼装置に関する
ものである。
口をともに室外側に備えた強制給気式燃焼装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】冬季における室内の乾燥状態を補完する
手段としては、給水ヒーター式の加湿器などを用いて緩
和するのが一般的である。一方、室内で燃焼して室内に
排気するファンヒーターなどは燃焼排ガス中に含まれる
水分で加湿されるので室内の乾燥は緩和される。
手段としては、給水ヒーター式の加湿器などを用いて緩
和するのが一般的である。一方、室内で燃焼して室内に
排気するファンヒーターなどは燃焼排ガス中に含まれる
水分で加湿されるので室内の乾燥は緩和される。
【０００３】また、特開平７−３１８１６９号公報など
で知られているもののように、従来の強制給気式燃焼装
置は排ガスをそのまま大気放出していた。
で知られているもののように、従来の強制給気式燃焼装
置は排ガスをそのまま大気放出していた。
【０００４】また、給水なしの加湿方式として、ハニカ
ム状に成形したデシカントを用いて大気中の水分を保水
させて室内へ加湿用空気として搬送するものがある。
ム状に成形したデシカントを用いて大気中の水分を保水
させて室内へ加湿用空気として搬送するものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、デシカ
ントで大気中の水分を室内へ取り込むためには、低温低
湿度でも十分な能力を得ようと思うと大きな構造体が要
望される。また一旦デシカントに吸着した水分を脱着さ
せるためには十分に加熱しなければならず、この時吸着
水とデシカントを構成する構造体をともに加熱しなけれ
ばならないので多大なエネルギーが必要となるという問
題があった。また、従来の強制給気式燃焼装置では、燃
焼排ガス中の水分を無為に大気放出してしまっていた。
ントで大気中の水分を室内へ取り込むためには、低温低
湿度でも十分な能力を得ようと思うと大きな構造体が要
望される。また一旦デシカントに吸着した水分を脱着さ
せるためには十分に加熱しなければならず、この時吸着
水とデシカントを構成する構造体をともに加熱しなけれ
ばならないので多大なエネルギーが必要となるという問
題があった。また、従来の強制給気式燃焼装置では、燃
焼排ガス中の水分を無為に大気放出してしまっていた。
【０００６】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、灯油等の燃料を燃焼させながら、従来捨て
ていた水分を室内の加湿に有効利用することのできる強
制給気式燃焼装置を提供することを目的とする。
ものであり、灯油等の燃料を燃焼させながら、従来捨て
ていた水分を室内の加湿に有効利用することのできる強
制給気式燃焼装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、室内の本体ユニット内に燃焼部を備え、室外
に設けた給気口から燃焼に必要な室外空気を給気用流路
を通じて給気し、前記燃焼部で燃焼後排ガス用流路を通
じて、室外へ排ガスを排出する燃焼装置において、室外
へ燃焼排ガスを排出する燃焼排ガス用流路部に吸湿性ロ
ータを配設し、前記吸湿性ロータに前記排ガス中の水分
を回収吸着させ、前記吸湿性ロータに室外空気を供給
し、加湿用流路を通じて加湿された室外空気を室内ユニ
ットに供給して室内加湿を行う強制給気式燃焼装置であ
る。
するため、室内の本体ユニット内に燃焼部を備え、室外
に設けた給気口から燃焼に必要な室外空気を給気用流路
を通じて給気し、前記燃焼部で燃焼後排ガス用流路を通
じて、室外へ排ガスを排出する燃焼装置において、室外
へ燃焼排ガスを排出する燃焼排ガス用流路部に吸湿性ロ
ータを配設し、前記吸湿性ロータに前記排ガス中の水分
を回収吸着させ、前記吸湿性ロータに室外空気を供給
し、加湿用流路を通じて加湿された室外空気を室内ユニ
ットに供給して室内加湿を行う強制給気式燃焼装置であ
る。
【０００８】上記構成とすることによって従来ムダにし
ていた燃焼排ガス中の水分を室内の加湿に有効利用でき
る。吸湿性ロータに排ガス中水分だけを保持させるので
窒素酸化物や二酸化炭素は水分と分離され、清浄な室外
空気が加湿された状態で室内側に供給される。また水の
脱着も燃焼排ガスが有している熱でロータを加熱してい
るのでその熱をある程度保持させた状態で送風し、脱着
させることでエネルギーの有効な利用が図れる。また従
来のデシカント加湿方式では送風手段が吸着側と脱着側
の両方の回路に必要であったが、本発明では脱着側にし
か必要とならない。
ていた燃焼排ガス中の水分を室内の加湿に有効利用でき
る。吸湿性ロータに排ガス中水分だけを保持させるので
窒素酸化物や二酸化炭素は水分と分離され、清浄な室外
空気が加湿された状態で室内側に供給される。また水の
脱着も燃焼排ガスが有している熱でロータを加熱してい
るのでその熱をある程度保持させた状態で送風し、脱着
させることでエネルギーの有効な利用が図れる。また従
来のデシカント加湿方式では送風手段が吸着側と脱着側
の両方の回路に必要であったが、本発明では脱着側にし
か必要とならない。
【０００９】
【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、室内の本
体ユニット内に燃焼部を備え、室外に設けられた給気口
から燃焼に必要な空気が給気用流路を通じて給気され、
前記燃焼部で燃焼後排ガス用流路を通じて室外へ排ガス
を排出させる燃焼装置において、排ガスを排出する室外
の排ガス用流路部に吸湿性ロータを配設し、前記吸湿性
ロータに燃焼排ガス中の水分を回収保持させ、前記吸湿
性ロータに室外空気を送風手段にて供給し、加湿用流路
を通じて加湿された室外空気を室内ユニットに供給して
室内加湿を行う強制給気式燃焼装置である。
体ユニット内に燃焼部を備え、室外に設けられた給気口
から燃焼に必要な空気が給気用流路を通じて給気され、
前記燃焼部で燃焼後排ガス用流路を通じて室外へ排ガス
を排出させる燃焼装置において、排ガスを排出する室外
の排ガス用流路部に吸湿性ロータを配設し、前記吸湿性
ロータに燃焼排ガス中の水分を回収保持させ、前記吸湿
性ロータに室外空気を送風手段にて供給し、加湿用流路
を通じて加湿された室外空気を室内ユニットに供給して
室内加湿を行う強制給気式燃焼装置である。
【００１０】請求項２記載の発明は、給気用流路内部に
加湿用流路を配設し、さらに前記加湿用流路内部に排ガ
ス用流路を配設した強制給気式燃焼装置である。
加湿用流路を配設し、さらに前記加湿用流路内部に排ガ
ス用流路を配設した強制給気式燃焼装置である。
【００１１】請求項３記載の発明は、給気用流路内部に
排ガス用流路および加湿用流路を配設し、前記排ガス用
流路および加湿用流路を螺旋構造とし、両者の流れ方向
を対向流とした強制給気式燃焼装置である。
排ガス用流路および加湿用流路を配設し、前記排ガス用
流路および加湿用流路を螺旋構造とし、両者の流れ方向
を対向流とした強制給気式燃焼装置である。
【００１２】請求項４記載の発明は、１つの吸湿性ロー
タを回転しながら、燃焼排ガス中の水分を回収する吸着
部分と、室外空気を送風手段にて供給し、加湿された空
気を発生させる脱着部分とで構成する強制給気式燃焼装
置である。
タを回転しながら、燃焼排ガス中の水分を回収する吸着
部分と、室外空気を送風手段にて供給し、加湿された空
気を発生させる脱着部分とで構成する強制給気式燃焼装
置である。
【００１３】請求項５記載の発明は、吸湿性ロータに対
して燃焼排ガス中の水分を回収する吸着部分と、室外空
気を送風手段にて供給し、加湿された空気を発生させる
脱着部分との間に、燃焼排ガスと室外空気のどちらも通
過しない部分を設けた強制給気式燃焼装置である。
して燃焼排ガス中の水分を回収する吸着部分と、室外空
気を送風手段にて供給し、加湿された空気を発生させる
脱着部分との間に、燃焼排ガスと室外空気のどちらも通
過しない部分を設けた強制給気式燃焼装置である。
【００１４】請求項６記載の発明は、吸湿性ロータの流
路断面積に対して、燃焼排ガス中の水分を回収する吸着
部分の断面積が室外空気を送風手段にて供給し、加湿さ
れた空気を発生させる脱着部分の断面積よりも大きい強
制給気式燃焼装置である。
路断面積に対して、燃焼排ガス中の水分を回収する吸着
部分の断面積が室外空気を送風手段にて供給し、加湿さ
れた空気を発生させる脱着部分の断面積よりも大きい強
制給気式燃焼装置である。
【００１５】請求項７記載の発明は、吸湿性ロータが耐
酸性を有する無機構造体を主体として構成される強制給
気式燃焼装置である。
酸性を有する無機構造体を主体として構成される強制給
気式燃焼装置である。
【００１６】請求項８記載の発明は、吸湿性ロータがア
ルミニウムの構造体上に吸湿性を有する担体被覆層を形
成して構成される強制給気式燃焼装置である。
ルミニウムの構造体上に吸湿性を有する担体被覆層を形
成して構成される強制給気式燃焼装置である。
【００１７】請求項９記載の発明は、吸湿性ロータに同
心円状の熱伝導性に優れたシートが配設されている強制
給気式燃焼装置である。
心円状の熱伝導性に優れたシートが配設されている強制
給気式燃焼装置である。
【００１８】請求項１０記載の発明は、熱伝導性に優れ
たシートがアルミニウム、銅、グラファイトカーボンで
ある強制給気式燃焼装置である。
たシートがアルミニウム、銅、グラファイトカーボンで
ある強制給気式燃焼装置である。
【００１９】請求項１１記載の発明は、燃焼排ガスを吸
湿性ロータに供給する時の上流側温度を６０〜１３０℃
とする強制給気式燃焼装置である。
湿性ロータに供給する時の上流側温度を６０〜１３０℃
とする強制給気式燃焼装置である。
【００２０】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の一実施例につい
て詳細な説明を行う。
て詳細な説明を行う。
【００２１】（実施例１）強制給気式燃焼装置は、本体
を屋内側に配置して屋外給気口から燃焼部の燃焼に必要
な空気はダクトを経由して送風ファンにて強制的に導入
され、さらに燃焼後の排ガスは室内に開放することな
く、排出用ダクトを経由して排気口より屋外に排気され
る燃焼装置である。その時燃焼部で発生した熱および排
ガスからの熱は室内本体内部に熱交換用に設けられた排
気ダクト部に送風ファンで室内空気を対流させることで
熱交換され、室内空間に二酸化炭素や窒素酸化物といっ
たものを排出しないクリーンな暖房を提供できる。しか
し燃焼排ガス中に含まれる水も屋外空間へと排出するた
め、強制給気式燃焼装置を長時間使用していると室内温
度の上昇とともに次第に相対湿度が低下してきて、室内
雰囲気が乾燥した状態となり、利用者の皮膚、のど等に
とって好ましい状況とは言えなかった。
を屋内側に配置して屋外給気口から燃焼部の燃焼に必要
な空気はダクトを経由して送風ファンにて強制的に導入
され、さらに燃焼後の排ガスは室内に開放することな
く、排出用ダクトを経由して排気口より屋外に排気され
る燃焼装置である。その時燃焼部で発生した熱および排
ガスからの熱は室内本体内部に熱交換用に設けられた排
気ダクト部に送風ファンで室内空気を対流させることで
熱交換され、室内空間に二酸化炭素や窒素酸化物といっ
たものを排出しないクリーンな暖房を提供できる。しか
し燃焼排ガス中に含まれる水も屋外空間へと排出するた
め、強制給気式燃焼装置を長時間使用していると室内温
度の上昇とともに次第に相対湿度が低下してきて、室内
雰囲気が乾燥した状態となり、利用者の皮膚、のど等に
とって好ましい状況とは言えなかった。
【００２２】図１は本発明の実施例1における強制給気
式燃焼装置を示す概略図であり、図２は断面構成図であ
る。本実施例では強制給気式燃焼装置本体とダクトを介
して外壁に加湿用ロータを配設して排ガス中に含まれる
水分を一旦ロータに保持させた後、室外空気を供給して
加湿された空気として室内側に導入する構成のものであ
る。室内ユニット内にある送風用ファン１によって室外
給気口２から外壁を介し、給気用ダクト３を通じて燃焼
部へと空気が強制的に送られる。バーナー部４では、送
風ファン１よって送られてきた空気と燃料タンク（図示
せず）からポンプ（図示せず）によって送られてきた燃
料、たとえば灯油とを予混合状態として燃焼させた後、
燃焼排ガスは排気用ダクト５を通じて室外へと排出され
るため、室内の空気中には燃焼によって発生する窒素酸
化物や二酸化炭素は一切放出されないし、排ガスが持っ
ている水分も排気用ダクトを通じて室外へと導かれてい
る。また室内ユニット内の送風ファン６によって室内空
気を吸入口７から吸気して吹き出し口８から排出するよ
うな送風回路が構成され、その途上にて排気用ダクト５
から、燃焼熱を十分放熱させるように熱交換し、吹き出
し口８から温風を提供できる。排気用ダクト５から燃焼
排ガスが室外に排出される屋外流路部分に吸湿性ロータ
９が配設されることで、燃焼排ガス中の水分だけが吸湿
性ロータ９に吸着され、除湿された空気となって窒素酸
化物や二酸化炭素とともに屋外排気口１０から排出され
る。送風ファン１１によって加湿用の給気口１２から室
外空気が導入され、吸湿性ロータ９から水分が脱着する
ことで加湿された空気が加湿用ダクト１３を通って室内
側へと導入され、室内側加湿供給口１４より、前記送風
ファン６によって構成された送風回路と混合されながら
室内空間へと供給される。吸湿性ロータ９は回転用モー
タによって一定の速度で回転されながら、吸湿性ロータ
９部分で燃焼排ガスからの水分吸着と室外空気による脱
着とを連続的に繰り返し行うことで室内への十分な加湿
を行うことができる。
式燃焼装置を示す概略図であり、図２は断面構成図であ
る。本実施例では強制給気式燃焼装置本体とダクトを介
して外壁に加湿用ロータを配設して排ガス中に含まれる
水分を一旦ロータに保持させた後、室外空気を供給して
加湿された空気として室内側に導入する構成のものであ
る。室内ユニット内にある送風用ファン１によって室外
給気口２から外壁を介し、給気用ダクト３を通じて燃焼
部へと空気が強制的に送られる。バーナー部４では、送
風ファン１よって送られてきた空気と燃料タンク（図示
せず）からポンプ（図示せず）によって送られてきた燃
料、たとえば灯油とを予混合状態として燃焼させた後、
燃焼排ガスは排気用ダクト５を通じて室外へと排出され
るため、室内の空気中には燃焼によって発生する窒素酸
化物や二酸化炭素は一切放出されないし、排ガスが持っ
ている水分も排気用ダクトを通じて室外へと導かれてい
る。また室内ユニット内の送風ファン６によって室内空
気を吸入口７から吸気して吹き出し口８から排出するよ
うな送風回路が構成され、その途上にて排気用ダクト５
から、燃焼熱を十分放熱させるように熱交換し、吹き出
し口８から温風を提供できる。排気用ダクト５から燃焼
排ガスが室外に排出される屋外流路部分に吸湿性ロータ
９が配設されることで、燃焼排ガス中の水分だけが吸湿
性ロータ９に吸着され、除湿された空気となって窒素酸
化物や二酸化炭素とともに屋外排気口１０から排出され
る。送風ファン１１によって加湿用の給気口１２から室
外空気が導入され、吸湿性ロータ９から水分が脱着する
ことで加湿された空気が加湿用ダクト１３を通って室内
側へと導入され、室内側加湿供給口１４より、前記送風
ファン６によって構成された送風回路と混合されながら
室内空間へと供給される。吸湿性ロータ９は回転用モー
タによって一定の速度で回転されながら、吸湿性ロータ
９部分で燃焼排ガスからの水分吸着と室外空気による脱
着とを連続的に繰り返し行うことで室内への十分な加湿
を行うことができる。
【００２３】図３には水分の吸着・脱着用吸湿性ロータ
部９の原理構成を示した図である。吸湿性ロータは無機
繊維をコルゲート加工した構造体あるいは押し出し成形
したコーディエライトのハニカム構造体にデシカントと
なるゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等が担持さ
れて構成される。ロータの材質としては長期間にわたっ
て排ガス雰囲気に曝されるので耐酸性に優れた材料を選
択することが好ましい。その吸湿性ロータに対して燃焼
排ガスが通過する部分は全流路断面積のほぼ４分の３を
占める面積で構成することで排ガスが受ける圧力損失を
小さくできるとともに構造体としてのロータ全体を加熱
状態に保持することができる。その結果、ロータに水分
を吸着させるための吸引用のファンを設ける必要がなく
なる。さらに吸湿性ロータに外気温０〜１０℃付近の室
外空気を送風する場合でも脱着用の加熱ヒータを使用す
ることなく脱着することが可能となる。そのためには排
ガスをロータ上流側に６０〜１３０℃で供給する必要が
あった。その時の好ましい温度はデシカントの種類によ
って異なり、ゼオライトは高温側での吸着・脱着サイク
ルに適していた。また６０℃以下では加熱ヒータが必要
となり、１３０℃以上ではデシカントに水分を吸着させ
ることが難しかった。しかし、強制給気式燃焼装置は寒
冷地域で使用することが多いため、室外空気が氷点下の
場合も考えられる。そのためにはロータ上流側を８０〜
１３０℃にすることがさらに好ましかった。
部９の原理構成を示した図である。吸湿性ロータは無機
繊維をコルゲート加工した構造体あるいは押し出し成形
したコーディエライトのハニカム構造体にデシカントと
なるゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等が担持さ
れて構成される。ロータの材質としては長期間にわたっ
て排ガス雰囲気に曝されるので耐酸性に優れた材料を選
択することが好ましい。その吸湿性ロータに対して燃焼
排ガスが通過する部分は全流路断面積のほぼ４分の３を
占める面積で構成することで排ガスが受ける圧力損失を
小さくできるとともに構造体としてのロータ全体を加熱
状態に保持することができる。その結果、ロータに水分
を吸着させるための吸引用のファンを設ける必要がなく
なる。さらに吸湿性ロータに外気温０〜１０℃付近の室
外空気を送風する場合でも脱着用の加熱ヒータを使用す
ることなく脱着することが可能となる。そのためには排
ガスをロータ上流側に６０〜１３０℃で供給する必要が
あった。その時の好ましい温度はデシカントの種類によ
って異なり、ゼオライトは高温側での吸着・脱着サイク
ルに適していた。また６０℃以下では加熱ヒータが必要
となり、１３０℃以上ではデシカントに水分を吸着させ
ることが難しかった。しかし、強制給気式燃焼装置は寒
冷地域で使用することが多いため、室外空気が氷点下の
場合も考えられる。そのためにはロータ上流側を８０〜
１３０℃にすることがさらに好ましかった。
【００２４】例えば、燃料として灯油を用いた場合１０
畳の部屋では暖房スタート時にはほぼ定格燃焼して0.43
ｇ/ｈ消費される。この灯油の燃焼により発生する水分
は理論的には約５５０ｇである。また室内の温度が徐々
に上昇してくると断熱性能にもよるが熱負荷は低下し、
消費量0.23ｇ/ｈとなる。この時でも約３００ｇの水が
発生する。燃焼量が大きく水を回収しきれない時には水
蒸気として排気口より排出されるが、燃焼量が小さくな
るとロータに十分回収され、ロータは一定量以下の加湿
用水分を保持できることになる。１０畳の部屋を２０℃
で相対湿度５０％という一般に快適である状態にするた
めに必要な水分量は３６０ｇ程度であるため、部屋の換
気状態にもよるが燃焼排ガス中の水分を室内側の加湿に
使用することによって部屋の乾燥は十分緩和される。
畳の部屋では暖房スタート時にはほぼ定格燃焼して0.43
ｇ/ｈ消費される。この灯油の燃焼により発生する水分
は理論的には約５５０ｇである。また室内の温度が徐々
に上昇してくると断熱性能にもよるが熱負荷は低下し、
消費量0.23ｇ/ｈとなる。この時でも約３００ｇの水が
発生する。燃焼量が大きく水を回収しきれない時には水
蒸気として排気口より排出されるが、燃焼量が小さくな
るとロータに十分回収され、ロータは一定量以下の加湿
用水分を保持できることになる。１０畳の部屋を２０℃
で相対湿度５０％という一般に快適である状態にするた
めに必要な水分量は３６０ｇ程度であるため、部屋の換
気状態にもよるが燃焼排ガス中の水分を室内側の加湿に
使用することによって部屋の乾燥は十分緩和される。
【００２５】吸湿性ロータとして、ガラス繊維をコルゲ
ート加工したゼオライト担持の構造体、２５０φ×２０
ｍｍ、３００セル／inch2のものを使用して回転速度
６ｒｐｍで回転させながら、燃料消費量0.23ｇ/ｈの条
件で加湿試験を継続させることで約２００ｇの加湿量を
得ることができた。また燃焼排ガス中の二酸化炭素濃度
は約８％であり、窒素酸化物の濃度は５０〜８０ｐｐｍ
であったが、加湿された空気中の二酸化炭素濃度は約１
３００ｐｐｍ、窒素酸化物濃度は約２ｐｐｍであった。
したがってロータによって排ガス中の水分だけが選択的
に吸着され、加湿に供されている。
ート加工したゼオライト担持の構造体、２５０φ×２０
ｍｍ、３００セル／inch2のものを使用して回転速度
６ｒｐｍで回転させながら、燃料消費量0.23ｇ/ｈの条
件で加湿試験を継続させることで約２００ｇの加湿量を
得ることができた。また燃焼排ガス中の二酸化炭素濃度
は約８％であり、窒素酸化物の濃度は５０〜８０ｐｐｍ
であったが、加湿された空気中の二酸化炭素濃度は約１
３００ｐｐｍ、窒素酸化物濃度は約２ｐｐｍであった。
したがってロータによって排ガス中の水分だけが選択的
に吸着され、加湿に供されている。
【００２６】（実施例２）本実施例では図４で示すよう
な吸湿性ロータを使用した。実施例１と大きく異なる点
は、吸湿性ロータにおいて燃焼排ガスからの吸着から、
室外空気からの脱着へと切り替わる点で両者がともに通
過しない部分を意図的に設けたところである。このロー
タを使用して実施例１と同様な材質、構造体、２５０φ
×２０ｍｍ、３００セル／inch2のものを使用して回転
速度 ６ｒｐｍで回転させながら、燃料消費量0.23ｇ/
ｈの条件で加湿を継続させることで約２００ｇの加湿量
を得ることができた。また燃焼排ガス中の二酸化炭素濃
度は約８％であり、窒素酸化物の濃度は５０〜８０ｐｐ
ｍであったが、加湿された空気中の二酸化炭素濃度は約
５００ｐｐｍ、窒素酸化物濃度は約１ｐｐｍであった。
したがって燃焼排ガスおよび室外送風空気がともに通過
しない部分を設けることで、燃焼排ガスがロータ部分を
通過完了後に室外送風空気が通過するような構成となる
ため、さらに排ガス中の水分だけが選択的に吸着され、
室内に導入したくない二酸化炭素と窒素酸化物の濃度を
低減できた。
な吸湿性ロータを使用した。実施例１と大きく異なる点
は、吸湿性ロータにおいて燃焼排ガスからの吸着から、
室外空気からの脱着へと切り替わる点で両者がともに通
過しない部分を意図的に設けたところである。このロー
タを使用して実施例１と同様な材質、構造体、２５０φ
×２０ｍｍ、３００セル／inch2のものを使用して回転
速度 ６ｒｐｍで回転させながら、燃料消費量0.23ｇ/
ｈの条件で加湿を継続させることで約２００ｇの加湿量
を得ることができた。また燃焼排ガス中の二酸化炭素濃
度は約８％であり、窒素酸化物の濃度は５０〜８０ｐｐ
ｍであったが、加湿された空気中の二酸化炭素濃度は約
５００ｐｐｍ、窒素酸化物濃度は約１ｐｐｍであった。
したがって燃焼排ガスおよび室外送風空気がともに通過
しない部分を設けることで、燃焼排ガスがロータ部分を
通過完了後に室外送風空気が通過するような構成となる
ため、さらに排ガス中の水分だけが選択的に吸着され、
室内に導入したくない二酸化炭素と窒素酸化物の濃度を
低減できた。
【００２７】（実施例３）吸湿性ロータとして１００μ
mのアルミニウムシートをコルゲート加工したものにイ
オン交換樹脂をバインダーにて被覆した２５０φ×２０
ｍｍ、３００セル／inch2を使用して回転速度 １５ｒ
ｐｍで回転させながら、燃料消費量0.23ｇ/ｈの条件で
加湿を継続させることで約２２０ｇの加湿量を得ること
ができた。また燃焼排ガス中の二酸化炭素濃度は約８％
であり、窒素酸化物の濃度は５０〜８０ｐｐｍであった
が、加湿された空気中の二酸化炭素濃度は約２００ｐｐ
ｍ、窒素酸化物濃度は約０．４ｐｐｍであった。本実施
例では吸湿保持能力としてはゼオライトに劣るが、水分
の選択的吸着特性に優れたイオン交換樹脂をロータの回
転速度をより速くすることで、頻繁に吸着脱着を繰り返
させ、排ガス中の水分だけがより選択的に吸着され、加
湿に供されるようになった。イオン交換樹脂は架橋高分
子で構成されているもので、粒子の内部は橋架けされた
高分子が均一な網目状の構造となっており，この編目の
隙間を通って水が粒子内部まで自由に拡散できる。
mのアルミニウムシートをコルゲート加工したものにイ
オン交換樹脂をバインダーにて被覆した２５０φ×２０
ｍｍ、３００セル／inch2を使用して回転速度 １５ｒ
ｐｍで回転させながら、燃料消費量0.23ｇ/ｈの条件で
加湿を継続させることで約２２０ｇの加湿量を得ること
ができた。また燃焼排ガス中の二酸化炭素濃度は約８％
であり、窒素酸化物の濃度は５０〜８０ｐｐｍであった
が、加湿された空気中の二酸化炭素濃度は約２００ｐｐ
ｍ、窒素酸化物濃度は約０．４ｐｐｍであった。本実施
例では吸湿保持能力としてはゼオライトに劣るが、水分
の選択的吸着特性に優れたイオン交換樹脂をロータの回
転速度をより速くすることで、頻繁に吸着脱着を繰り返
させ、排ガス中の水分だけがより選択的に吸着され、加
湿に供されるようになった。イオン交換樹脂は架橋高分
子で構成されているもので、粒子の内部は橋架けされた
高分子が均一な網目状の構造となっており，この編目の
隙間を通って水が粒子内部まで自由に拡散できる。
【００２８】（実施例４）本実施例では図５で示すよう
な吸湿性ロータを使用した。ロータは実施例２と同様な
構成として、ロータ全体の温度を均一化することを意図
してロータの２箇所に厚み１ｍｍのアルミニウムシート
を同心円状に配設した。２５０φ×２０ｍｍ、３００セ
ル／inch2を使用して回転速度 ８ｒｐｍで回転させな
がら、燃料消費量0.23ｇ/ｈの条件で加湿を継続させる
ことで約２２０ｇの加湿量を得ることができた。また燃
焼排ガス中の二酸化炭素濃度は約８％であり、窒素酸化
物の濃度は５０〜８０ｐｐｍであったが、加湿された空
気中の二酸化炭素濃度は約４００ｐｐｍ、窒素酸化物濃
度は約０．８ｐｐｍであった。ロータ全体の温度を均一
化することによって加湿量の能力を向上させることがで
きた。
な吸湿性ロータを使用した。ロータは実施例２と同様な
構成として、ロータ全体の温度を均一化することを意図
してロータの２箇所に厚み１ｍｍのアルミニウムシート
を同心円状に配設した。２５０φ×２０ｍｍ、３００セ
ル／inch2を使用して回転速度 ８ｒｐｍで回転させな
がら、燃料消費量0.23ｇ/ｈの条件で加湿を継続させる
ことで約２２０ｇの加湿量を得ることができた。また燃
焼排ガス中の二酸化炭素濃度は約８％であり、窒素酸化
物の濃度は５０〜８０ｐｐｍであったが、加湿された空
気中の二酸化炭素濃度は約４００ｐｐｍ、窒素酸化物濃
度は約０．８ｐｐｍであった。ロータ全体の温度を均一
化することによって加湿量の能力を向上させることがで
きた。
【００２９】本実施例ではロータ全体の温度を均一化す
ることを意図して、アルミニウムシートを使用したが本
発明で使用できる熱伝導性に優れたシートはこの限りで
はない。排ガスに対する耐食性を鑑みて熱伝導性に優れ
たシートを選択することが好ましく、この他に銅シー
ト、グラファイトガーボンシートを配設することができ
る。また配設する枚数としては２〜５枚程度を配設する
ことによって燃焼排ガスの熱はロータを介して水分を脱
着させる部分へもすばやく熱伝達され、送風によって十
分な加湿性能を得ることができた。
ることを意図して、アルミニウムシートを使用したが本
発明で使用できる熱伝導性に優れたシートはこの限りで
はない。排ガスに対する耐食性を鑑みて熱伝導性に優れ
たシートを選択することが好ましく、この他に銅シー
ト、グラファイトガーボンシートを配設することができ
る。また配設する枚数としては２〜５枚程度を配設する
ことによって燃焼排ガスの熱はロータを介して水分を脱
着させる部分へもすばやく熱伝達され、送風によって十
分な加湿性能を得ることができた。
【００３０】（実施例５）本実施例では室内ユニットと
室外の加湿用ユニットとを連結するダクトを図６に示す
ような構成とした。ここでは燃焼排ガスが通過する流路
と加湿用空気が通過する流路を、ともに燃焼部に供給す
る給気空気の流路内部に設ける前記流路構造をともに螺
旋状とし、燃焼排ガスが通過する流れ方向と加湿用空気
が通過する流れ方向を対向流としたものである。このよ
うな構成とすることで加湿用の室外空気にも排ガスの熱
が回収され、十分に加温されて室内側に導入できるよう
になった。
室外の加湿用ユニットとを連結するダクトを図６に示す
ような構成とした。ここでは燃焼排ガスが通過する流路
と加湿用空気が通過する流路を、ともに燃焼部に供給す
る給気空気の流路内部に設ける前記流路構造をともに螺
旋状とし、燃焼排ガスが通過する流れ方向と加湿用空気
が通過する流れ方向を対向流としたものである。このよ
うな構成とすることで加湿用の室外空気にも排ガスの熱
が回収され、十分に加温されて室内側に導入できるよう
になった。
【００３１】
【発明の効果】上記実施例の説明から明らかなように、
請求項１記載の発明によれば、従来ムダにしていた燃焼
排ガス中の水分を室内の加湿に有効利用できる。吸湿性
ロータに排ガス中水分だけを保持させるので窒素酸化物
や二酸化炭素は水分と分離され、清浄な室外空気が加湿
された状態で室内に供給される。また水の脱着も燃焼排
ガスが有している熱でロータを加熱しているのでその熱
をある程度保持させた状態で送風し、脱着させることで
エネルギーの有効な利用が図れる。また従来のデシカン
ト加湿方式では送風手段として吸着側と脱着側の両方の
回路に必要であったが、本発明では脱着側にしか必要と
ならない。
請求項１記載の発明によれば、従来ムダにしていた燃焼
排ガス中の水分を室内の加湿に有効利用できる。吸湿性
ロータに排ガス中水分だけを保持させるので窒素酸化物
や二酸化炭素は水分と分離され、清浄な室外空気が加湿
された状態で室内に供給される。また水の脱着も燃焼排
ガスが有している熱でロータを加熱しているのでその熱
をある程度保持させた状態で送風し、脱着させることで
エネルギーの有効な利用が図れる。また従来のデシカン
ト加湿方式では送風手段として吸着側と脱着側の両方の
回路に必要であったが、本発明では脱着側にしか必要と
ならない。
【００３２】請求項２記載の発明によれば、ダクト内部
の構造を給気用流路、加湿用流路、排ガス流路の順とす
ることで排ガスが有している熱が加湿用空気に効率的に
熱伝達された。
の構造を給気用流路、加湿用流路、排ガス流路の順とす
ることで排ガスが有している熱が加湿用空気に効率的に
熱伝達された。
【００３３】請求項３記載の発明によれば、排ガス流路
と加湿用流路を螺旋構造として両者の流れ方向を対向流
とすることで排ガスの有している熱が加湿用の空気にも
より効率的に熱伝達される構成とすることができた。
と加湿用流路を螺旋構造として両者の流れ方向を対向流
とすることで排ガスの有している熱が加湿用の空気にも
より効率的に熱伝達される構成とすることができた。
【００３４】請求項４記載の発明によれば、１つの吸着
性ロータを回転させながら燃焼排ガス中の水分回収と加
湿用の脱着を行なうのでバッチ式のようにメカ構造を複
雑とすることがない。また排ガスで加熱されたロータ部
の熱が水分を脱着させるロータ部分にも熱伝達されるの
で脱着のために加熱用ヒータを使用しなくても良くなっ
た。
性ロータを回転させながら燃焼排ガス中の水分回収と加
湿用の脱着を行なうのでバッチ式のようにメカ構造を複
雑とすることがない。また排ガスで加熱されたロータ部
の熱が水分を脱着させるロータ部分にも熱伝達されるの
で脱着のために加熱用ヒータを使用しなくても良くなっ
た。
【００３５】請求項５記載の発明によれば、吸湿性ロー
タに燃焼排ガスと室外空気のどちらも通過しない部分を
設けることで室内側に持ち込みたくない窒素酸化物や二
酸化炭素の濃度をさらに低減可能であった。
タに燃焼排ガスと室外空気のどちらも通過しない部分を
設けることで室内側に持ち込みたくない窒素酸化物や二
酸化炭素の濃度をさらに低減可能であった。
【００３６】請求項６記載の発明によれば、吸湿性ロー
タの全流路断面積に対して、排ガス中の水分を回収する
吸着部分の断面積を、室外空気を送風手段にて供給し、
加湿された空気を発生させる脱着部分の断面積よりも大
きくすることで送風ファンを有しない排ガス回路の圧力
損失を低減できるとともに、ロータ自体も十分な温度に
加熱でき、脱着用のヒータを不用とすることができた。
タの全流路断面積に対して、排ガス中の水分を回収する
吸着部分の断面積を、室外空気を送風手段にて供給し、
加湿された空気を発生させる脱着部分の断面積よりも大
きくすることで送風ファンを有しない排ガス回路の圧力
損失を低減できるとともに、ロータ自体も十分な温度に
加熱でき、脱着用のヒータを不用とすることができた。
【００３７】請求項７記載の発明によれば、吸湿性ロー
タが耐酸性を有する無機構造体を主体として構成するこ
とで耐久性に優れたロータを提供することができた。
タが耐酸性を有する無機構造体を主体として構成するこ
とで耐久性に優れたロータを提供することができた。
【００３８】請求項８記載の発明によれば、吸湿性ロー
タがアルミニウムの構造体上に吸湿性を有する担体被覆
層を形成することでロータ全体の温度を均一化でき、排
ガスがロータに与えた熱が効果的に水分を脱着させる部
分へと熱伝達されるので、外気温度が氷点下の場合にも
ヒータを使用せずにロータからの水分脱着がスムーズに
行えた。
タがアルミニウムの構造体上に吸湿性を有する担体被覆
層を形成することでロータ全体の温度を均一化でき、排
ガスがロータに与えた熱が効果的に水分を脱着させる部
分へと熱伝達されるので、外気温度が氷点下の場合にも
ヒータを使用せずにロータからの水分脱着がスムーズに
行えた。
【００３９】請求項９記載の発明によれば、吸湿性ロー
タに同心円状の熱伝導性に優れたシートを部分的に配設
することによってロータ全体の温度を均一化でき、排ガ
スがロータに与えた熱が効果的に水分を脱着させる部分
へと熱伝達されるので、外気温度が氷点下の場合にもヒ
ータを使用せずに回収された水分を脱着可能となった。
タに同心円状の熱伝導性に優れたシートを部分的に配設
することによってロータ全体の温度を均一化でき、排ガ
スがロータに与えた熱が効果的に水分を脱着させる部分
へと熱伝達されるので、外気温度が氷点下の場合にもヒ
ータを使用せずに回収された水分を脱着可能となった。
【００４０】請求項１０記載の発明によれば、アルミニ
ウム、銅、グラファイトカーボンを選択することで燃焼
排ガスに対しても問題なく、長期間使用することができ
た。
ウム、銅、グラファイトカーボンを選択することで燃焼
排ガスに対しても問題なく、長期間使用することができ
た。
【００４１】請求項１１記載の発明によれば、排ガスを
吸湿性ロータに供給する時の上流側温度を６０〜１３０
℃とすることでロータ部分への排ガス中水分の回収保持
および脱着させる機構が効率的にできた。
吸湿性ロータに供給する時の上流側温度を６０〜１３０
℃とすることでロータ部分への排ガス中水分の回収保持
および脱着させる機構が効率的にできた。
【図１】本発明における実施例１の強制給気式燃焼装置
における概略図
における概略図
【図２】本発明における実施例１の強制給気式燃焼装置
における断面構成図
における断面構成図
【図３】本発明における実施例１の吸湿性ロータ部の原
理構成図
理構成図
【図４】本発明における実施例２の吸湿性ロータ部の原
理構成図
理構成図
【図５】本発明における実施例４の吸湿性ロータ部の原
理構成図
理構成図
【図６】本発明における実施例５の室内ユニットと室外
の加湿用ユニットとを連結するダクトの断面構成図
の加湿用ユニットとを連結するダクトの断面構成図
１ 送風ファン
２ 室外給気口
３ 給気用ダクト
４ バーナー部
５ 排気用ダクト
６ 送風ファン
７ 吸入口
８ 吹き出し口
９ 吸湿性ロータ
１０ 屋外排気口
１１ 送風ファン
１２ 給気口
１３ 加湿用ダクト
１４ 加湿供給口
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 岩清水 正勝
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
Ｆターム(参考） 3L055 AA04 BA04 CA02 DA05
Claims (11)
- 【請求項１】 室内の本体ユニット内に燃焼部を備え、
室外に設けた給気口から燃焼に必要な室外空気を給気用
流路を通じて給気し、前記燃焼部で燃焼後排ガス用流路
を通じて、室外へ排ガスを排出する燃焼装置において、
室外へ燃焼排ガスを排出する燃焼排ガス流路部に吸湿性
ロータを配設し、前記吸湿性ロータに前記排ガス中の水
分を回収吸着させ、前記吸湿性ロータに室外空気を供給
し、加湿用流路を通じて加湿された室外空気を室内ユニ
ットに供給して室内加湿を行うことを特徴とする強制給
気式燃焼装置。 - 【請求項２】 前記給気用流路内部に前記加湿用流路を
配設し、前記加湿用流路内部に前記燃焼排ガス用流路を
配設したことを特徴とする請求項１記載の強制給気式燃
焼装置。 - 【請求項３】 前記給気用流路内部に前記燃焼排ガス用
流路および前記加湿用流路を配設し、前記燃焼排ガス用
流路および前記加湿用流路を螺旋構造とし、双方の流れ
方向を対向流としたことを特徴とする請求項１記載の強
制給気式燃焼装置。 - 【請求項４】 前記吸湿性ロータを回転することを特徴
とする請求項１から３のいずれかに記載の強制給気式燃
焼装置。 - 【請求項５】 前記吸湿性ロータにおいて、前記燃焼排
ガス中の水分を回収する吸着部分と、前記室外空気を供
給し、加湿された空気を発生する脱着部分との間に、前
記燃焼排ガスと前記室外空気のどちらも通過しない部分
を設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに
記載の強制給気式燃焼装置。 - 【請求項６】 前記吸湿性ロータの流路断面積に対し
て、前記燃焼排ガス中の水分を回収する吸着部分の断面
積が、前記室外空気を供給し、加湿された空気を発生さ
せる脱着部分の断面積よりも大きいことを特徴とする請
求項１から５のいずれかに記載の強制給気式燃焼装置。 - 【請求項７】 前記吸湿性ロータが耐酸性を有する無機
構造体を主体として構成されることを特徴とする請求項
１から６のいずれかに記載の強制給気式燃焼装置。 - 【請求項８】 前記吸湿性ロータがアルミニウムの構造
体上に吸湿性を有する担体被覆層を形成して構成される
ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の強
制給気式燃焼装置。 - 【請求項９】 前記吸湿性ロータに同心円状の熱伝導性
に優れたシートが配設されていることを特徴とする請求
項１から７のいずれかに記載の強制給気式燃焼装置。 - 【請求項１０】 前記シートがアルミニウム、銅、グラ
ファイトカーボンであることを特徴とする請求項９に記
載の強制給気式燃焼装置。 - 【請求項１１】 前記燃焼排ガスを吸湿性ロータに供給
する時の上流側温度を６０〜１３０℃とすることを特徴
とする請求項１から１０のいずれかに記載の強制給気式
燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001222905A JP2003035414A (ja) | 2001-07-24 | 2001-07-24 | 強制給気式燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001222905A JP2003035414A (ja) | 2001-07-24 | 2001-07-24 | 強制給気式燃焼装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003035414A true JP2003035414A (ja) | 2003-02-07 |
Family
ID=19056318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001222905A Pending JP2003035414A (ja) | 2001-07-24 | 2001-07-24 | 強制給気式燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003035414A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009196477A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | West Nippon Expressway Co Ltd | 自走式標識車用ファンヒータシステム |
| JP2012524230A (ja) * | 2009-04-21 | 2012-10-11 | エルジー・ハウシス・リミテッド | 多孔性セラミック構造体及びこれを含む除湿／加湿装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4989344A (ja) * | 1972-12-29 | 1974-08-27 | ||
| JPS4944760Y1 (ja) * | 1970-05-08 | 1974-12-07 | ||
| JPS5828973A (ja) * | 1981-08-14 | 1983-02-21 | 株式会社デンソー | 温風暖房乾燥機 |
| JPH07204451A (ja) * | 1993-11-30 | 1995-08-08 | Seibu Giken:Kk | 有機質吸湿剤を使用した除湿用シートおよび除湿用素子 |
| JPH07318169A (ja) * | 1994-05-25 | 1995-12-08 | Rinnai Corp | 強制給気式燃焼装置 |
| JPH1194299A (ja) * | 1997-09-24 | 1999-04-09 | Daikin Ind Ltd | 低湿度作業装置 |
-
2001
- 2001-07-24 JP JP2001222905A patent/JP2003035414A/ja active Pending
Patent Citations (6)
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| JP2012524230A (ja) * | 2009-04-21 | 2012-10-11 | エルジー・ハウシス・リミテッド | 多孔性セラミック構造体及びこれを含む除湿／加湿装置 |
| US8657265B2 (en) | 2009-04-21 | 2014-02-25 | Lg Hausys, Ltd. | Porous ceramic structure, and dehumidification/humidification apparatus comprising same |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081104 |