JP2023147691A

JP2023147691A - 暖房付加装置

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Publication number: JP2023147691A
Application number: JP2022055336A
Authority: JP
Inventors: 浩明北原; Hiroaki Kitahara
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-03-30
Filing date: 2022-03-30
Publication date: 2023-10-13
Anticipated expiration: 2042-03-30
Also published as: JP7163525B1

Abstract

【課題】熱源が暖房する空間だけでなく、他の空間も高温の空気により暖房することが可能な暖房付加装置を提供する。
【解決手段】暖房付加装置１０は、第１空間となる作業場を暖房する廃油ストーブ１００により加熱される収容室１１ｓであり、廃油ストーブ１００の本体部１１０の外周面と外套部１１との間に形成された収容室１１ｓと、収容室１１ｓに収容される、絡み合う複数の金属細線１４と、収容室１１ｓから第２空間へ温風を放出するダクト１３と、収容室１１ｓへの送風により金属細線１４による温風をダクト１３へ送気する送風装置１４０とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、暖房するための熱源に付加することで、暖房効率を向上させることが可能な暖房付加装置に関するものである。

寒い日に、空間を暖めるストーブ、ファンヒーターやエアコンディショナーなどの各種の暖房装置は、作業性を維持するためや、健康を維持するために、必要なものである。
様々な暖房装置について、例えば、特許文献１～３に記載されたものが知られている。

特許文献１に記載の廃油ストーブは、外釜および外釜内に略密閉状態で配設されて、供給された廃油を燃焼させ、その排煙が排煙ダクトを介して屋外に排出される内釜を備える燃焼部と、外釜と内釜との間の空間を加熱空間に、被暖房室空気を循環させる循環送風部と、内釜に廃油を所定量ずつ供給する燃料供給部と、廃油を燃焼させる際に必要となる燃焼用空気を送風する燃焼空気供給部とを設けたものである。

特許文献２に記載の空気浄化機能を備えた暖房装置は、設置状態で下部に空気導入部を備えると共に上部に空気導出部を備えた暖房装置ケーシングと、内部下側の発熱源で加熱されて上昇する加熱空気が接触通過するように白金触媒保持体が内部上側に設けられた反応筒との間に、室内空気が流れる室内空気上昇空間が形成されたものである。この暖房装置は、空気導入部から発熱源を介して反応筒内に入って上昇し白金触媒保持体を接触通過した空気が、暖房装置ケーシング内の室内空気上昇空間内に入った空気導入部からの空気を引き込んでこれと合流し空気導出部から外部に導出するように形成されている。

特許文献３に記載の給気フィルタおよびそれが取り付けられた燃焼装置は、燃焼用空気を取り込む給気口と、この給気口から取り込まれた燃焼用空気をバーナへ送る給気通路と、給気通路に設けられ、燃焼用空気を蛇行させてこの燃焼用空気に含まれる塵埃を捕捉する仕切板と、捕捉された塵埃を除去するドレインコックとを有することにより給気フィルタとしたものである。

特許第３７２２２２６号公報特開２０１０－１９７０３２号公報特開平１１－１８２８３８号公報

しかし、特許文献１に記載の廃油ストーブでは、内釜で廃油を燃焼させて排煙ダクトを介して排煙を屋外に排出させ、外釜と内釜との間の加熱空間として循環送風部により被暖房室空気を循環させて、暖房空間へ送っている。従って、内釜での燃焼は、内釜自体を加熱する以外は室内の暖房に寄与せず、外釜と内釜との間の加熱空間も単なる空間であるため、内釜からの放熱により加熱空間が温められることになるので効率が悪く、加熱空間の加熱温度も送風によりすぐに暖房空間に排出されてしまうため高い温度が期待できない。

特許文献２に記載の空気浄化機能を備えた暖房装置では、白金触媒保持体は、金属たわし状または海綿状で通気口を有する金属かセラミックの表面に白金を担持させたものでもよいことが記載されているが、加熱空気を浄化するためのもので、暖房効率を向上させるためのものではない。

更に、特許文献３に記載の給気フィルタおよびそれが取り付けられた燃焼装置においても、仕切板により形成され、燃焼用空気を蛇行させる給気通路に、金たわし（空気進行方向拡散手段）が設けられているが、この金たわしは、給気通路を通過する燃焼用空気の進行方向を拡散し、燃焼用空気に含まれる塵埃を捕捉するためのものである。

暖房装置だけでは、暖房される空間も限られており、高い効率化は望めないため、効率化を図るために、暖房装置を熱源として、暖房装置が温める空間だけでなく、高温度の空気を他の空間に供給することにより、他の空間も温めることが可能な暖房付加装置が求められている。

そこで本発明は、熱源が暖房する空間だけでなく、他の空間も高温の空気により暖房することが可能な暖房付加装置を提供することを目的とする。

本発明の暖房付加装置は、第１空間を暖房する熱源により加熱される収容室と、前記収容室に収容される、絡み合う複数の金属細線と、前記収容室から第２空間へ温風を放出する配管と、前記収容室への送風により前記金属細線による温風を前記配管へ送気する送風装置とを備えたことを特徴とする。

本発明の暖房付加装置によれば、熱源により第１空間が暖房される。また、収容室の金属細線が熱源により加熱されることで蓄熱する。そして送風装置からの送風が収容室に流入すると、金属細線が放熱して高温の温風となり、配管を通って第２空間に放出される。

前記金属細線は、前記収容室における前記熱源側となる内壁面に接触した状態で収容されたものとすることができる。
熱源側となる内壁面が熱源により加熱されると、内壁面に接触した金属細線は伝熱により加熱されるので、効率よく金属細線を加熱することができる。

前記金属細線は、金属たわしにより形成されたものとすることができる。金属たわしは、適度な弾性と、熱による耐性と、高い熱伝導率と、通気性を有しているため、収容室に縮小変形させながら押し込み収容しても、通気性を確保しながら送風装置による送風を加熱することができる。

前記収容室の送風路には、送風を受け滞留させる返し壁が設けられ、前記金属細線は、前記返し壁の下流側に配置されたものとすることができる。送風を受ける返し壁が送風路に設置されていることで、温風が送風路で滞留して金属細線を加熱する。そのため、金属細線を更に高温に加熱することができる。

前記収容室は、前記熱源となる暖房装置の燃焼室の外周面と、前記暖房装置の一部を囲う外套部とにより形成されたものとすることができる。また、前記収容室は、前記熱源となる暖房装置の排気管の外周面と、前記排気管の一部を囲う外套部とにより形成されたものとすることができる。

本発明の暖房付加装置によれば、第１空間が熱源により暖房され、第２空間も加熱された金属細線が放熱して配管から温風が放出されるので、暖房装置が暖房する空間だけでなく、他の空間も高温の空気により暖房することが可能である。

本発明の実施の形態１に係る暖房付加装置を説明するための図であり、暖房付加装置を、廃油ストーブに付加した状態の図である。本発明の実施の形態２に係る暖房付加装置を説明するための図であり、暖房付加装置を、薪を燃やす金属缶に付加した状態の図である。本発明の実施の形態３に係る暖房付加装置を説明するための図であり、暖房付加装置を、薪ストーブに付加した状態の図である。暖房付加装置の収容室における内部構造の変形例を示す図である。図４に示す折返壁の変形例を示す図であり、（Ａ）は金属板をＶ字状に折返した返し壁を示す図、（Ｂ）は金属板に通風孔が形成された返し壁を示す図である。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る暖房付加装置を図面に基づいて説明する。
まずは、暖房装置を廃油ストーブとして例に説明する。
図１（Ａ）に示す廃油ストーブ１００は、暖房付加装置１０が付加された状態で、移動容易とするために台車Ｃに搭載され、作業場などの第１空間を暖房するものである。

廃油ストーブ１００は、内部が燃焼室となる円筒状の本体部１１０と、本体部１１０の底部に設けられ、廃油を溜める受け皿１２０と、受け皿１２０へ廃油を供給する燃料供給部１３０と、ストーブ本体１１０内に送風する送風装置１４０と、排気管１５０とを備えている。

本体部１１０の上端１１０ｅには蓋１１０ｃが設けられている。
本体部１１０の下部１１０ｂには、底部の受け皿１２０を覗くための点検口１１１が形成されている。
本体部１１０には、本体部１１０の上部１１０ｕから下方に向かって延びる給気管１１２が配置されている。給気管１１２には、吹出口が形成されており、本体部１１０内部に送風装置１４０からの空気が送風される。

本体部１１０の上部１１０ｕには、内部空間を上下方向に区画する区画板１１３が配置されている。区画板１１３は、周方向に沿って貫通孔１１３ａが形成されている。貫通孔１１３ａには、斜め下方に延びる案内管１１３ｂが形成されている。
本体部１１０の上部１１０ｕの周囲には、保護のためのフェンス１１４が設けられている。

受け皿１２０は、燃料供給部１３０から滴下された廃油（燃料）を燃焼させる。
燃料供給部１３０は、廃油が貯蔵されるタンク１３１と、タンク１３１からの廃油が一時的に貯留され、受け皿１２０へ供給される流量が調整されるサブタンク１３２と、サブタンク１３２からの廃油を受け皿１２０へ供給する供給管１３３とを備えている。

送風装置１４０は、廃油ストーブ１００の給気管１１２へ送風すると共に、暖房付加装置１０へ送風する。送風装置１４０は、発生源となる送風機１４１と、送風機１４１の送風路と暖房付加装置１０の送風路とを連結する導入管１４２と、導入部から延びて給気管１１２の上部に接続された接続管１４３とを備えている。
送風機１４１は、ブロアとすることができる。

排気管１５０は、本体部１１０の上部から上方へ延びるように取り付けられた煙突である。排気管１５０には、円盤状のセラミックス１５１が塵埃除去のために配置することができる。

次に、このような、廃油ストーブ１００に取り付けられた暖房付加装置１０の構成について説明する。
暖房付加装置１０は、本体部１１０の一部となる胴部１１０ｔを囲い、本体部１１０との間が収容室１１ｓとなる外套部１１と、本体部１１０の胴部１１０ｔを貫通する加熱管１２と、導入管１４２との連結位置とは反対側となる位置から延びるダクト１３と、外套部１１に収容された金属細線１４と、送風装置１４０とを備えている。

外套部１１は、本体部１１０の胴部１１０ｔの外周面に沿って形成された筒部１１ｃと、筒部１１ｃと本体部１１０の胴部１１０ｔとの間による上部開口と下部開口とを閉鎖するドーナツ状の閉鎖板１１ｂとを備えている。
外套部１１と、本体部１１０との間の空間は、送風装置１４０からの空気が送風される送風路であり、収容室１１ｓとしても機能する。
加熱管１２は、送風機１４１側とダクト１３側との送風路を連通するように配置されている。
ダクト１３は、廃油ストーブ１００が暖房する第１空間とは異なる他の空間（第２空間）まで延びて温風を放出する配管である。

なお、ダクト１３から温風を、そのまま放出してもよいが、ダクト１３の開口部にサーキュレーター１３ｓを設置して、温風を第２空間の遠方まで到達させたり、第２空間を循環するようにしたりしてもよい。また、ダクト１３を上方へ向ければ、温風が上昇気流となり、天井に沿って拡がり、より広範囲を暖房することができる。

送風装置１４０は、廃油ストーブ１００と暖房付加装置１０とで共通して使用される。
なお、本実施の形態では送風装置１４０を共通させているが、個別に送風装置を設けることも可能である。

ここで、外套部１１と、本体部１１０との間の収容室１１ｓと、加熱管１２とに配置された金属細線１４について図１（Ｂ）に基づいて説明する。
金属細線１４は、複数本が絡み合うように寄せ集めたものである。金属細線１４は、例えば、丸められた金属たわしとすることができる。また、金属細線１４は、ステンレスウールとすることができる。
金属細線１４は、寄せ集められることで弾性を有しており、収容室１１ｓに押し込まれることで、縮小変形した状態で収容されている。従って、金属細線１４は、熱源側となる本体部１１０の外周面（収容室１１ｓの内壁面）に幅広く押し付けられた状態で収納されている。

以上のように構成された本発明の実施の形態１に係る暖房付加装置１０の使用状態について、図面に基づいて説明する。
図１（Ａ）に示すように、廃油ストーブ１００では、燃料供給部１３０から燃料が受け皿１２０にて供給されて燃焼すると、燃焼が加熱管１２を加熱しながら、本体部１１０を加熱する。そうすることで、暖房付加装置１０から露出した本体部１１０の上部１１０ｕと下部１１０ｂとから放熱されるので、廃油ストーブ１００が設置された周囲空間（第１空間）を暖房する。

図１（Ｂ）に示すように、本体部１１０が加熱されることで、収容室１１ｓに収容された金属細線１４が加熱される。特に、金属細線１４は、本体部１１０の外周面に押し付けられた状態で接触しているので、本体部１１０から伝熱により加熱される。
従って、本体部１１０から熱が金属細線１４に伝熱することで、金属細線１４が蓄熱する。

図１（Ａ）に示すように、送風機１４１からの送風は導入管１４２を通過して、収容室１１ｓおよび加熱管１２に流入し、本体部１１０の外周面と加熱管１２とに沿って流れる。
収容室１１ｓと加熱管１２とに流入した送風は、蓄熱した金属細線１４（図１（Ｂ）参照）による放熱により加熱されて、ダクト１３を介して、廃油ストーブ１００が設置された場所（第１空間）とは異なる他の場所（第２空間）に放出される。
金属細線１４は、細線を寄せ集めた塊であるため、送風が通過するのに十分な隙間がある。従って、送風機１４１からの送風は、金属細線１４に接触して加熱されながら収容室１１ｓを通過することができる。

このように廃油ストーブ１００が暖房する設置場所（第１空間）だけでなく、暖房付加装置１０により異なる場所（第２空間）も暖房することができる。また、暖房付加装置１０の収容室１１ｓに金属細線１４が収容されているため、金属細線１４が廃油ストーブ１００から蓄熱し、送風機１４１からの送風を加熱するので、ダクト１３から放出される温風を高温に加熱することができる。

例えば、金属細線１４が、本体部１１０の外周面から離間して設置されていると、本体部１１０からの放熱により収容室の空気が加熱され、加熱された空気が金属細線１４を加熱することなるので、金属細線１４は空気を媒介として加熱されることになる。
しかし、本実施の形態では、金属たわしによる金属細線１４は、収容室１１ｓに縮小変形させながら押し込み収容しても、通気性を確保できる。従って、金属細線１４を本体部１１０に接触させることで、直接、本体部１１０から伝熱により加熱させることができる。そのため、効率よく金属細線１４を加熱することができるので、暖房効率を高めることができる。

更に、送風機１４１からの送風は、導入管１４２を介して加熱管１２に流入することで加熱管１２により加熱され、収容室１１ｓに流入してからダクト１３を介して放出される。従って、更に高熱に加熱することができる。

また、送風装置１４０が廃油ストーブ１００と暖房付加装置１０とで共通して使用されるため、暖房付加装置１０の構成部品を少なくすることができ、小型化が可能である。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る暖房付加装置について図面に基づいて説明する。
実施の形態１では、熱源が廃油ストーブ（図１参照）としたが、熱源はどのようなものでもよい。
本実施の形態２では、例えば、図２（Ａ）に示すように、熱源を、一斗缶などの金属缶２００の中で薪を燃やしたものとしている。
そして、暖房付加装置１０Ａは、金属缶２００の上端の開口部２０１に配置されている。

暖房付加装置１０Ａは、送風装置１４０Ａと、送風装置１４０Ａからの接続管１４４が接続され、内部に収容室１５ｓが形成された本体部１５と、本体部１５から延びるダクト１３とを備えている。
本体部１５は、薄型の箱状に形成されている。本体部１５の収容室１５ｓには、実施の形態１と同様に、金属細線１４が収容されている。金属細線１４は、本体部１５の内壁面同士に挟み込まれ、押し付けられた状態で接触している。
ダクト１３は、金属缶２００が設置された場所（第１空間）とは異なる第２空間まで延びるように形成されている。

このように実施の形態２に係る暖房付加装置１０Ａが形成されていることにより、薪が燃やされると、金属缶２００の周囲が暖房されると共に、本体部１５が加熱され、収容室１５ｓに収容された金属細線１４が伝熱により加熱され蓄熱する。
送風装置１４０Ａからの送風は、収容室１５ｓを通過してダクト１３から第２空間へ流れる。この送風は、収容室１５ｓを通過する際に、金属細線１４からの放熱により加熱され、高温の空気となってダクト１３から放出される。
このように熱源を、薪を燃やした金属缶２００としても、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る暖房付加装置について図面に基づいて説明する。
本実施の形態３では、熱源を薪ストーブとしたものであり、暖房付加装置の収容室が煙突の一部を囲うように設けられたものである。
図３に示すように、薪ストーブ３００は、薪を燃やす燃焼室が形成された本体部３１０と、本体部３１０からの排煙を外部へ排出する煙突３２０とを備えている。

暖房付加装置１０Ｂは、煙突３２０の外周面３２１を囲うことで、内部が収容室となる外套部１６と、外套部１６へ送風する送風装置１４０Ａと、外套部１６から隣接した部屋（第２空間）に延びるダクト１３とを備えている。
外套部１６と煙突３２０の外周面３２１との間の収容室１６ｓには、実施の形態１，２と同様に金属細線が収容されている。
金属細線は、外套部１６と煙突３２０の外周面３２１との間で、押し付けられようにして、縮小変形した状態で収容されている。

このように実施の形態３に係る暖房付加装置１０Ｂが形成されていることにより、薪ストーブ３００により薪が燃やされると、薪ストーブ３００の周囲が暖房されると共に、煙突３２０が加熱されることで、外套部１６内の収容室に収容された金属細線が伝熱により加熱され蓄熱する。
送風装置１４０Ａからの送風は、接続管１４４を介して収容室１６ｓを通過してダクト１３から隣接した部屋へ流れる。この送風は、収容室を通過する際に、金属細線からの放熱により加熱され、高温の空気となってダクト１３から放出される。
このように熱源を、薪ストーブ３００としても、実施の形態１，２と同様の作用効果を得ることができる。

（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る暖房付加装置について図面に基づいて説明する。
本実施の形態４では、金属細線が収容される収容室が内部に形成された本体部の変形例について説明する。

図４に示すように、本体部１７には、収容室１７ｓを仕切って送風路を蛇行させる仕切壁１７ｗが配置されている。この仕切壁１７ｗには、空気を滞留させるために、上流方向に凹部が向く返し壁１７ｒが設けられている。返し壁１７ｒの下流側には、金属細線１４が配置されている。

このように、送風を受ける返し壁１７ｒが送風路に設置されていることで、温風が送風路で滞留して金属細線１４を加熱する。そのため、金属細線１４を更に高温に加熱することができる。
また、蛇行した送風路の折り返し部１７ｍには、板部材が平行に並べられた整流板１７ｎが配置されているので、折り返し部１７ｍに到達した温風をスムーズに折り返すことができる。

この上流方向に凹部が向く返し壁１７ｒは、例えば、図５（Ａ）および同図（Ｂ）に示すようなものとすることができる。
図５（Ａ）に示す返し壁１７ｑは、金属板が上流方向に開いたＶ字状に折り曲げられて形成されている。
このように返し壁１７ｑが形成されていても、単なる平板を配置するより効率よく温風を滞留させることができる。

図５（Ｂ）に示す返し壁１７ｔは、送風路を遮るように高さを合わせた金属板に通風孔が形成されたものである。従って、返し壁１７ｔは、温風の通過を邪魔しつつも通風孔により高温となった温風を流すことができる。

本発明は、一般家庭、工場や施設など暖房装置を使用するところに適用することが可能である。

１０，１０Ａ，１０Ｂ暖房付加装置
１１外套部
１１ｂ閉鎖板
１１ｃ筒部
１１ｓ収容室
１２加熱管
１３ダクト
１３ｓサーキュレーター
１４金属細線
１５本体部
１５ｓ収容室
１６外套部
１６ｓ収容室
１７本体部
１７ｓ収容室
１７ｗ仕切壁
１７ｒ，１７ｑ，１７ｔ返し壁
１７ｍ折り返し部
１７ｎ整流板
１００廃油ストーブ
１１０本体部
１１０ｂ下部
１１０ｅ上端
１１０ｕ上部
１１０ｔ胴部
１１１点検口
１１２給気管
１１３区画板
１１３ａ貫通孔
１１３ｂ案内管
１１４フェンス
１２０受け皿
１３０燃料供給部
１３１タンク
１３２サブタンク
１３３供給管
１４０，１４０Ａ送風装置
１４１送風機
１４２導入管
１４３接続管
１４４接続管
２００金属缶
２０１開口部
３００薪ストーブ
３１０本体部
３２０煙突
３２１外周面

前記収容室の送風路には、送風を受け滞留させる返し壁が設けられ、前記金属細線は、前記送風路における前記返し壁の上流側に配置されたものとすることができる。送風を受ける返し壁が送風路に設置されていることで、温風が送風路で滞留して金属細線を加熱する。そのため、金属細線を更に高温に加熱することができる。

図４に示すように、本体部１７には、収容室１７ｓを仕切って送風路を蛇行させる仕切壁１７ｗが配置されている。この仕切壁１７ｗには、空気を滞留させるために、上流方向に凹部が向く返し壁１７ｒが設けられている。送風路における返し壁１７ｒの上流側には、金属細線１４が配置されている。

Claims

第１空間を暖房する熱源により加熱される収容室と、
前記収容室に収容される、絡み合う複数の金属細線と、
前記収容室から第２空間へ温風を放出する配管と、
前記収容室への送風により前記金属細線による温風を前記配管へ送気する送風装置とを備えた暖房付加装置。
前記金属細線は、前記収容室における前記熱源側となる内壁面に接触した状態で収容された請求項１記載の暖房付加装置。
前記金属細線は、金属たわしにより形成された請求項１または２記載の暖房付加装置。
前記収容室の送風路には、送風を受け滞留させる返し壁が設けられ、
前記金属細線は、前記返し壁の下流側に配置された請求項１から３のいずれかの項に記載の暖房付加装置。
前記収容室は、前記熱源となる暖房装置の燃焼室の外周面と、前記暖房装置の一部を囲う外套部とにより形成された請求項１から４のいずれかの項に記載の暖房付加装置。
前記収容室は、前記熱源となる暖房装置の排気管の外周面と、前記排気管の一部を囲う外套部とにより形成された請求項１から４のいずれかの項に記載の暖房付加装置。