JP2010019429A

JP2010019429A - 強制給排気式暖房器

Info

Publication number: JP2010019429A
Application number: JP2008177601A
Authority: JP
Inventors: Tomoshi Kaneiwa; 智志金岩
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2008-07-08
Filing date: 2008-07-08
Publication date: 2010-01-28
Anticipated expiration: 2028-07-08
Also published as: JP4571207B2; US20100025485A1; US8480007B2

Abstract

【課題】排気経路の下流端に接続される排気延長管内に生ずるドレンを流入させるドレン皿を有する強制給排気式暖房器において、排気延長管の長さを短縮せずに、ドレン皿からのドレンのオーバーフローを防止できるようにする。
【解決手段】送風口１２が外ケース１の前面パネル１ｅの上部に開設され、主熱交換器６の配置部を通過した室内空気が外ケース１の上板部１ｂと燃焼筐２の上壁部２ｄとの間の空間を介して送風口１２に導かれる。燃焼筐２の上壁部２ｂの上面にドレン皿１８を配置する。これにより、ドレン皿１８が温風だけでなく燃焼筐２の上壁部２ｄからの伝熱によっても加熱、ドレン皿１８からのドレンの蒸発が促進される。
【選択図】図４

Description

本発明は、外ケースと、外ケース内に設けた、バーナを内蔵する燃焼筐と、燃焼筐内に燃焼用空気を供給する給気経路と燃焼筐から燃焼ガスを排気する排気経路との一方に介設された強制給排気用の燃焼ファンとを備える強制給排気式暖房器に関する。

従来、この種の暖房器として、外ケース内に燃焼筐の後側に位置させて設けた、排気経路に介設される主熱交換器と、外ケースに開設した空気取入れ口及び送風口と、室内空気を空気取入れ口から吸い込み、主熱交換器の配置部を経由して送風口から室内に送風する外ケース内の温風ファンとを備えるものは知られている（例えば、特許文献１参照）。このものでは、送風口を外ケースの前面パネルの下部に開設し、主熱交換器の配置部を通過した室内空気（温風）が燃焼筐の下方の空間を介して送風口に導かれるようにしている。

また、このような暖房器において、燃焼筐の下方空間にドレン皿を配置し、排気経路の下流端に接続する排気延長管（排気を屋外に排出するための管）内に生ずるドレン（結露水）をドレン皿に流入させるようにしたものも知られている。このもので、ドレン皿に流入したドレンは、燃焼筐の下方空間に流れる温風により加熱されて蒸発する。

ここで、弱燃焼時は、排気延長管に流れる燃焼ガスの温度が低下して、ドレンの発生量が多くなるが、温風の温度が低下するため、ドレン皿からのドレンの蒸発量が減少する。従って、弱燃焼を継続すると、ドレンがドレン皿からオーバーフローする。ドレン皿からのオーバーフローを防止するには、排気延長管の長さを短縮して、ドレンの発生量を低減することが必要になる。その結果、暖房器の設置場所が制限されてしまう。
特許第４０５０７４４号公報

本発明は、以上の点に鑑み、排気延長管の長さを短縮せずに、ドレン皿からのドレンのオーバーフローを防止できるようにした強制給排気式暖房器を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、外ケースと、外ケース内に設けた、バーナを内蔵する燃焼筐と、燃焼筐内に燃焼用空気を供給する給気経路と燃焼筐から燃焼ガスを排気する排気経路との一方に介設された強制給排気用の燃焼ファンと、外ケース内に燃焼筐の後側に位置させて設けた、排気経路に介設される主熱交換器と、外ケースに開設した空気取入れ口及び送風口と、室内空気を空気取入れ口から吸い込み、主熱交換器の配置部を経由して送風口から室内に送風する外ケース内の温風ファンとを備える強制給排気式暖房器であって、外ケース内に、排気経路の下流端に接続される排気延長管内に生ずるドレンを流入させるドレン皿が配置されるものにおいて、送風口が外ケースの前面パネルの上部に開設され、主熱交換器の配置部を通過した室内空気が外ケースの上板部と燃焼筐の上壁部との間の空間を介して送風口に導かれ、燃焼筐の上壁部の上面にドレン皿が配置されることを特徴とする。

本発明によれば、燃焼筐の上壁部上にドレン皿が配置されるため、外ケースの上板部と燃焼筐の上壁部との間の空間を介して送風口に導かれる室内空気（温風）に加えて、燃焼筐の上壁部からの伝熱でドレン皿内のドレンが加熱される。ここで、燃焼筐の上壁部の温度は弱燃焼時であってもかなり高くなり、ドレン皿からのドレンの蒸発が促進される。従って、弱燃焼を継続することでドレン皿からドレンがオーバーフローすることを、排気延長管の長さを短縮せずに防止できる。また、本発明によれば、強燃焼時に燃焼筐の上壁部の温度が過度に上昇することをドレンの蒸発で抑制することができ、耐久性が向上する。

尚、ユーザは、暖房器の前方に置いたソファ等に腰掛けて暖を取ることが多い。本発明では、送風口が外ケースの前面パネルの上部に開設されることになるが、送風口に設けるルーバを斜め下向きにすることで、ユーザの顔に温風が当たることを防止できる。一方、従来例のように外ケースの前面パネルの下部に送風口を開設した場合、ルーバを斜め下向きや水平にすると、床面に温風が当たって、床面の過熱を生ずる。そのため、床面の過熱を防止するには、ルーバを斜め上向きにせざるを得なくなり、ユーザの顔に温風が当たってしまう。従って、顔に温風が当たらないようして快適な暖房を行うには、外ケースの前面パネルの上部に送風口を開設する本発明の方が有利である。

また、本発明においては、外ケースの上板部と燃焼筐の上壁部との間の空間を上室と下室との上下２室に仕切る仕切り板が設けられ、主熱交換器の配置部を通過した室内空気が下室を介して送風口に導かれ、上室に、主熱交換器の下流側に位置させて排気経路に介設した副熱交換器が配置され、空気取入れ口から吸い込まれた室内空気の一部が主熱交換器の配置部を経由せずに上室を介して送風口に導かれることが望ましい。

ここで、従来例のように燃焼筐の下方空間にドレン皿を配置する場合は、主熱交換器よりも下方にドレン皿が位置するため、主熱交換器内で発生したドレンをドレン皿に排水できる。一方、本発明では、燃焼筐の上壁部上にドレン皿が配置されるため、主熱交換器内で発生したドレンをドレン皿に排水できなくなる。従って、主熱交換器の熱交換効率を低く設定して、主熱交換器でのドレンの発生を防止する必要があり、このままでは暖房効率が悪くなる。この場合、上記の構成によれば、主熱交換器の配置部を経由せずに上室に流す室内空気の一部が副熱交換器で効率良く加熱され、主熱交換器の熱交換効率を低く設定しても、暖房効率が低下することはない。

以下、暖炉型の暖房器に本発明を適用した実施形態について説明する。この暖房器は、図１乃至図４に示す如く、外ケース１と、外ケース１内に設けた燃焼筐２とを備えている。外ケース１は、底板部１ａと、左右の側板部１ｂと、背板部１ｃと、上板部１ｄと、前面パネル１ｅと、背板部１ｃの背面の一側寄りの部分に取付けられる第１エクステンションケース１ｆと、背板部１ｃの背面の他側の半部から第１エクステンションケース１ｆの上方に亘って取付けられる第２エクステンションケース１ｇとで構成されている。

燃焼筐２内の下部には、バーナ３と、バーナ３に点火するための口火バーナ３ａとが配置されている。また、燃焼筐２内に、バーナ３の上端部を嵌合させる開口を形成したバーナ支持板２ａを配置し、バーナ支持板２ａ上に、セラミックス等の耐火材で形成された擬似薪４を配置している。そして、燃焼筐２の前面にガラス板２ｂを装着すると共に、外ケース１の前面パネル１ｅに、ガラス板２ｂを臨ませる窓部１ｈを開設している。かくして、前面パネル１ｅの前方から燃焼筐２内を目視できるようになり、バーナ３を燃焼させたときに、恰も擬似薪４が燃えているような視覚的印象を与えることができる。

尚、前面パネル１ｅを、その窓部１ｈの周縁部が燃焼筐２の前面周縁部に密着するように形成することも可能であるが、本実施形態では、窓部１ｈが燃焼筐２の前方に若干離れるように前面パネル１ｅを配置し、窓部１ｈに窓ガラス１ｉを装着している。また、燃焼筐２の前面の上記したガラス板２ｂは、燃焼筐２の本体前面に開閉自在に設けた前面扉２ｃに装着されており、前面扉２ｃを開いた状態で燃焼筐２内のバーナ３のメンテナンスを行うことができるようにしている。この前面扉２ｃは、その下端部において燃焼筐２に前後方向に傾動自在に支持され、燃焼筐２の上壁部２ｄ上に配置した付勢手段２ｅにより後方に付勢されて、燃焼筐２の本体前面に密着する。燃焼筐２の上壁部２ｄには、付勢手段２ｅを上方から覆うカバー２ｆが設けられている。

また、燃焼筐２の底面には、給気経路を構成する給気ダクト５が接続されている。給気ダクト５には、図示省略した給気延長管を介して屋外の空気が供給される。そして、後述する燃焼ファン７の吸引力により屋外の空気が給気ダクト５を介して燃焼筐２内に強制的に供給されるようにしている。

また、外ケース１内には、燃焼筐２の後側に位置させて、燃焼筐２からの燃焼ガスを排気する排気経路に介設される主熱交換器６が配置されている。主熱交換器６は、連通管６ａを介して燃焼筐２に接続されている。また、排気経路には、第１エクステンションケース１ｆ内に配置した強制給排気用の燃焼ファン７が介設されている。そして、主熱交換器６の下流側に燃焼ファン７を介して接続される排気ダクト８を、外ケース１の横方向一側の側板部１ｂと燃焼筐２との間の側部空間において外ケース１内に挿入している。

また、外ケース１内の下部の横方向一側には、制御基板９が配置され、外ケース１の横方向他側の側板部１ｂと燃焼筐２との間の側部空間には、バーナ３用のバルブユニット１０が配置されている。

外ケース１の前面パネル１ｅには、下部に空気取入れ口１１が開設され、上部に送風口１２が開設されている。そして、外ケース１内に、室内空気を空気取入れ口１１から吸込み、主熱交換器６の配置部を経由して送風口１２から室内に送風する温風ファン１３を配置し、温風暖房機能を得られるようにしている。

温風ファン１３は、燃焼筐２の下方空間に設置した横長のファンボックス１４内に配置されている。ファンボックス１４は横方向両側部が開口されている。そして、図２に示す如く、空気取入れ口１１からの空気の一部を制御基板９の配置部と燃焼ファン７のファンモータ７ａの配置部とを経由してファンボックス１４の横方向一側の開口部に導く導風路１５を設けている。導風路１５は、制御基板９の配置部を横方向内方から上方に亘って囲う第１空気ガイド板１５ａと、外ケース１の背板部１ｃに第１空気ガイド板１５ａで囲われる部分に臨むように形成した第１通気口１５ｂと、第１通気口１５ｂからの空気をファンモータ７ａの配置部に導く第１エクステンションケース１ｆ内の第２空気ガイド板１５ｃと、外ケース１の背板部１ｃに第１空気ガイド板１５ａより上方に位置させて形成した第２通気口１５ｄとで構成されている。そして、第２通気口１５ｄから外ケース１内に還流した空気が第１空気ガイド板１５ａと燃焼筐２の横方向一側の側壁部との間の隙間を介してファンボックス１４の横方向一側の開口部に導かれるようにしている。

尚、温風ファン１３は、横方向に間隔を存して一対に設けられている。そして、両温風ファン１３，１３間に両温風ファン１３，１３を駆動する共通のファンモータ１３ａを配置している。

温風ファン１３から吹出す室内空気は、主熱交換器６の配置部と、外ケース１の上板部１ｄと燃焼筐２の上壁部２ｄとの間の空間とを経由して送風口１２に導かれる。そして、室内空気が主熱交換器６で燃焼ガスと熱交換して加熱され、送風口１２から温風となって室内に送風される。送風口１２には、斜め下向きに傾斜したルーバー１２ａが装着されている。そのため、暖房器の前方に置いたソファ等に腰掛けて暖を取るユーザの顔に温風が当たることはない。

ここで、外ケース１の上板部１ｄと燃焼筐２の上壁部２ｄとの間の空間は、仕切り板１６により上室１６ａと下室１６ｂとの上下２室に仕切られている。そして、主熱交換器６の配置部を経由した室内空気を下室１６ｂを介して送風口１２に導くようにしている。

上室１６ａには、排気経路に主熱交換器６の下流側に位置させて介設した副熱交換器６´が配置されている。尚、副熱交換器６´は、排気ダクト８を横方向にＵ字状に蛇行させて構成している。また、外ケース１の背板部１ｃに、温風ファン１３から吹出す室内空気の一部を分流板１７を介して第２エクステンションケース１ｇ内に流入させる下部の開口部１ｊを形成すると共に、第２エクステンション１ｇ内の空間を上室１６ａに連通する上部の開口部１ｋを形成している。かくして、温風ファン１３から吹出す室内空気の一部が、主熱交換器６の配置部を経由せずに、第２エクステンションケース１ｇ内と上室１６ａとを介して送風口１２に導かれる。

また、燃焼筐２の上壁部２ｄの上面にはドレン皿１８が配置されている。そして、副熱交換器６´の最下部となる排気ダクト８の部分に、ドレン皿１８内に臨むドレンパイプ１８ａを分岐接続している。排気ダクト８の下流端（排気経路の下流端）には、燃焼ガスを屋外に排出するための排気延長管１９（図２参照）が接続される。排気延長管１９内で生じたドレンは排気ダクト８まで流下し、ドレンパイプ１８ａを介してドレン皿１８に流入する。

ところで、弱燃焼時には、排気延長管１９に流れる燃焼ガスの温度が低下して、ドレンの発生量が多くなる。ここで、ドレン皿１８を温風だけで加熱する場合には、弱燃焼時に温風の温度が低下するため、ドレン皿１８からのドレンの蒸発量が減少する。従って、弱燃焼を継続すると、ドレンがドレン皿１８からオーバーフローする。ドレン皿１８からのオーバーフローを防止するには、排気延長管１９の長さを短縮して、ドレンの発生量を低減することが必要になる。その結果、暖房器の設置場所が制限されてしまう。

これに対し、本実施形態では、燃焼筐２の上壁部２ｄ上にドレン皿１８を配置しているため、ドレン皿１８が温風だけでなく燃焼筐２の上壁部２ｄからの伝熱によっても加熱される。燃焼筐２の上壁部２ｄの温度は弱燃焼時であってもかなり高くなり、ドレン皿１８からのドレンの蒸発が促進される。従って、弱燃焼を継続することでドレン皿１８からドレンがオーバーフローすることを、排気延長管１９の長さを短縮せずに防止できる。また、強燃焼時に燃焼筐２の上壁部２ｄの温度が過度に上昇することをドレンの蒸発で抑制することができ、耐久性が向上する。

尚、燃焼筐２の上壁部２ｄ上にドレン皿１８を配置したのでは、主熱交換器６内で発生したドレンをドレン皿１８に排水できなくなる。従って、主熱交換器６の熱交換効率を低く設定して、主熱交換器６でのドレンの発生を防止する必要があり、このままでは暖房効率が悪くなる。然し、本実施形態では、上記の如く上室１６ａに副熱交換器６´を配置すると共に、室内空気の一部を主熱交換器６を経由せずに上室１６ａに導いている。そのため、主熱交換器６で加熱されていない低温の空気が副熱交換器６´の配置部に流れることになり、副熱交換器６´により効率良く空気が加熱される。従って、主熱交換器６の熱交換効率を低く設定しても、暖房効率が低下することはない。尚、副熱交換器６´でドレンが発生しても、このドレンは、副熱交換器６´の最下部に分岐接続したドレンパイプ１８ａを介してドレン皿１８に流入するから、何ら問題はない。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、燃焼ファン７を排気経路に介設したが、給気経路に燃焼ファンを介設することも可能である。また、上記実施形態では、外ケース１の前面パネル１ｅの下部に空気取入れ口１１を開設したが、外ケース１の左右の各側板部１ｂに空気取入れ口を開設しても良い。また、上記実施形態は、前面パネル１ｅの前方から燃焼筐２内を目視可能とした暖炉型の強制給排気式暖房器に本発明を適用したものであるが、燃焼筐２内を目視不能とした強制給排気式暖房器にも同様に本発明を適用できる。

本発明の実施形態の暖房機の右斜め前上方から見た斜視図。実施形態の暖房機の左斜め後上方から見た斜視図。実施形態の暖房機の前面パネルと燃焼筐の前面扉を取外した状態の正面図。図３のＩＶ−ＩＶ線で切断した断面図。

符号の説明

１…外ケース、１ｄ…上板部、１ｅ…前面パネル、２…燃焼筐、２ｄ…上壁部、３…バーナ、６…主熱交換器、６´…副熱交換器、７…燃焼ファン、１１…空気取入れ口、１２…送風口、１３…温風ファン、１６…仕切り板、１６ａ…上室、１６ｂ…下室、１８…ドレン皿、１９…排気延長管。

Claims

外ケースと、外ケース内に設けた、バーナを内蔵する燃焼筐と、燃焼筐内に燃焼用空気を供給する給気経路と燃焼筐から燃焼ガスを排気する排気経路との一方に介設された強制給排気用の燃焼ファンと、外ケース内に燃焼筐の後側に位置させて設けた、排気経路に介設される主熱交換器と、外ケースに開設した空気取入れ口及び送風口と、室内空気を空気取入れ口から吸い込み、主熱交換器の配置部を経由して送風口から室内に送風する外ケース内の温風ファンとを備える強制給排気式暖房器であって、
外ケース内に、排気経路の下流端に接続される排気延長管内に生ずるドレンを流入させるドレン皿が配置されるものにおいて、
送風口が外ケースの前面パネルの上部に開設され、主熱交換器の配置部を通過した室内空気が外ケースの上板部と燃焼筐の上壁部との間の空間を介して送風口に導かれ、
燃焼筐の上壁部の上面にドレン皿が配置されることを特徴とする強制給排気式暖房器。
前記外ケースの上板部と前記燃焼筐の上壁部との間の空間を上室と下室との上下２室に仕切る仕切り板が設けられ、前記主熱交換器の配置部を通過した室内空気が下室を介して前記送風口に導かれ、上室に、主熱交換器の下流側に位置させて排気経路に介設した副熱交換器が配置され、前記空気取入れ口から吸い込まれた室内空気の一部が主熱交換器の配置部を経由せずに上室を介して送風口に導かれることを特徴とする請求項１記載の強制給排気式暖房器。