JP2506022B2

JP2506022B2 - 暖房加湿装置

Info

Publication number: JP2506022B2
Application number: JP4089329A
Authority: JP
Inventors: 馨細野; 良村松; 進坂東
Original assignee: Nepon KK
Current assignee: Nepon KK
Priority date: 1992-03-16
Filing date: 1992-03-16
Publication date: 1996-06-12
Anticipated expiration: 2011-06-12
Also published as: JPH0642783A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は暖房加湿装置、特に温風
発生用の暖房機に蒸気吹出し式の加湿器を組合わせた装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】加湿装置は、蒸気吹出し式、水噴霧
式、気化式の三方式に大別され、の蒸気吹出し式
は、（１）無菌、（２）不純物を放出しない、（３）温
度降下しない、という特色をもち、の水噴霧式は、
（１）温度降下する、（２）不純物を放出する、という
難点があり、の気化式は（１）温度降下する、（２）
不純物を放出しない、（３）飽和温度以下で放出する、
（４）湿度が高くなるほど加湿量が少なくなる、（５）
空気の汚れも影響する、といわれる。

【０００３】上記したところにかんがみ、本出願人は蒸
気吹出し式の加湿装置の製作に従事し、現在までに、炉
体内の熱交換部への燃焼ガス通路の側壁の一部を湿気添
加用ボイラ受熱面となし、このボイラに室内のヒューミ
イスタットにより作動せしめられる水面調整装置を施し
たことを特徴とする暖房用等の熱風炉における湿気添加
装置（特公昭３７−１４９８８号公報）、炉体内の熱交
換部への燃焼ガス通路の側壁の一部に湿気添加用ボイラ
を設け、このボイラの受熱面側に受熱面積加減用レンガ
載積部を設けて成る暖房用等の熱風炉における湿気添加
装置（実公昭３８−１７６８８号公報）、シャモット製
等の耐火管を多数同方向に配置し、水がその内面を順次
流下するように互いにこれらを連絡し、且つこれらの上
部に水槽を設けてこれらにその内面を全部は満たさない
程度に水が少量ずつ流下せしめられる程度に小さい数個
の流量調整水孔で連絡すると共に、これらの側面に送風
機を配置して成る空気の加湿装置（実公昭４０−２１８
８５号公報）、燃焼筒外下方より上方へ強制送風して、
燃焼筒上に水平に並設せられ煙道より成る給熱器を経
由、熱風として上方へ放出する暖房用等熱風炉におい
て、前記燃焼筒後部ヘッダーに、熱風炉本体外表面に設
けた水位自調道節給水箱と連通せしめつつ蒸発槽を設置
し、この蒸発槽上端部より緩い傾斜で上昇しつつ前記給
熱器上部両脇全長に及びかつ各々上内方に所定個の蒸気
吹出孔を等間隔に穿有する如き断面一様の一対の蒸気管
を設けたことを特徴とする暖房用等熱風炉における湿気
添加装置（実公昭４２−１４２２６号公報）、伝熱面は
その浸辺面積と水位とが所定の函数関係を成す形状の底
面より成り、上面は伝熱室の空気に開放された蒸発槽を
燃焼筒上部にかけ渡し、上記蒸発槽の側壁において少な
くとも蒸発槽上面より溢水する以前に給水を排出し得る
所定径の溢水管を導出し、一方溢水管内を通して溢水管
内径より小さい所定の外径を有する給水管を蒸発槽内に
開口し、給水元弁、ストレーナ、水路開閉電磁弁、水量
制限オリフイスあるいはノズル、給水量測定用三方コッ
クを経て給水し、水路電磁弁をヒュミデイスタットを経
てバーナーモータと並列にプロテクトリレーに結合させ
たことを特徴とする熱風炉用加湿器（特公昭４３−３２
６９号公報）、温風暖房機において、温風通路とは全く
絶縁せられた煙室に煙管を開口せしめ、上記煙管の配列
に突き合わせに接続できるよう同じ分布配列に内装せし
めた熱交換管を有する加湿水用筐体より成る加湿ユニッ
トを上記煙室内に着脱自在に装架し且つ上記筐体に続く
加湿水給水管及び加湿蒸気管の接続も着脱自在に構成し
たことを特徴とする温風暖房機の加湿器ユニット（実公
昭４５−５２１５号公報）、温風暖房機において温風通
路とは全く絶縁せられた煙室を着脱自在に突設せしめて
これに煙管を開口せしめ、上記煙管の配列に突き合わせ
に接続できるよう同じ分布配列に内装せしめ熱交換管を
有する加湿水用筐体より成る加湿器ユニットを上記煙管
と一体に形成したことを特徴とする温風暖房機の加湿器
ユニット（実公昭４５−５２１６号公報）などを開発し
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】例えば施設園芸用温室
の暖房に用いる温風暖房機において、換気を行なう場合
加湿をしないと部屋の湿度が下がる。従って、良好な環
境条件を作るには、加湿が必要不可欠となる。前記した
従来技術において、暖房器に併設された加湿装置は、
１）燃焼室部の一部を加湿器とする方式、２）煙室など
に設置して燃焼ガスを利用する加湿器とがある。前者で
は、加湿能力は十分とれるのであるが、燃焼室に近いと
ころは熱負荷の高い（高温な）ところであるので、水冷
壁を設けると温度差が大になり境界線で亀裂が入り易い
のでそのための対策をとらなければならない。さらに、
加湿水の補給がないような場合には熱交換がなされない
ので排気される燃焼ガス温度が高温になるので加湿水を
切らさずに補給するための手段を設けなければならない
という問題がある。他方、後者では、排気される燃焼ガ
ス温度が低いので、十分な加湿力を得ようとすると大伝
熱面積を必要とし、加湿機が大型になる問題がある。

【０００５】上述したところを数値的に記述すると、前
者の場合、加湿機伝熱面積はほぼ〔加湿能力（ｋｃａｌ
／ｈ）／５０，０００〕ｍ^２で加湿機は小さくできる
が、前記したように亀裂や焼損の処置を講じなければな
らない。

【０００６】後者の場合、加湿伝熱面積はほぼ〔加湿能
力（ｋｃａｌ／ｈ）／１６，０００〕ｍ^２となり、前者
の３倍の伝熱面積を必要とし、加湿機は大型になる。そ
こで本発明の課題は、暖房機を大型化することなく所望
の加湿能力をもった暖房加湿装置を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１実施例は、
暖房機の燃焼室で作られる燃焼ガスを導出する煙管は燃
焼室の上方を火炎の射出方向とは反対方向に延在し、バ
ーナの上方で暖房機のケーシングに取付けられた加湿器
の下方部に接続され、次いで加湿器の上方部分から暖房
機の上方部分に配置された煙突接続口に接続され、加湿
器内には給水管にヘッダーを介して接続された１本また
は複数本の加湿水配管が加湿器内を上下に重なって延在
するよう配置され、加湿水配管の上方端は加湿器の上方
のスチーム出口に接続され、加湿水配管内で燃焼ガスと
の熱交換により作られたスチームは、暖房機の上方に配
置されたスチーム室内で、暖房機の燃焼室の煙管のまわ
りで加温され上昇する暖気と混合して所定空間内へ供給
されることを特徴とする暖房加湿装置、第２実施例は、
暖房機の燃焼室で作られる燃焼ガスを導出する煙管は、
燃焼室の上方を火炎の射出方向とは反対方向に延在しバ
ーナの上方で暖房機のケーシングに取付けられた煙室の
下方部に接続され、燃焼室で作られる燃焼ガスはバーナ
の上方に配置された煙室を経て煙突接続口に導かれ、煙
室内には加湿器が配置され、給水管を経て供給される加
湿水は加湿器内の加湿配管に供給され、加湿水配管は加
湿器の上部で暖房機の上方部を部分的に延在する加湿水
配管に接続され、加湿器内で作られたスチームと加温さ
れた加湿水は加湿水配管内を流れ、スチームは該配管か
ら暖房機の作る暖気とともに所定空間内へ供給され、加
温された加湿水は加湿水配管の先方に配置され燃焼室の
天井の一部を構成する加湿蒸発槽によってスチーム化さ
れ所定空間内へ供給されることを特徴とする暖房加湿装
置である。

【０００８】

【作用】燃焼室部の一部を加湿器とする場合では燃焼ガ
スの温度は８００〜８５０℃であり、煙室などに設置し
て燃焼ガスを利用する加湿器の場合において燃焼ガスの
温度は４００〜４５０℃である。加湿能力を例えば暖房
能力の１０％とりたい場合、燃焼ガス温度が燃焼室内で
１８５０℃の場合に、煙突から出る燃焼ガスの温度を２
５０℃におさえると、燃焼ガスの温度は１６００℃下げ
る必要がある。従って、加湿装置は燃焼ガス温度を１６
００℃の１０％である１６０℃下げることになるのであ
るが、燃焼ガスの利用を８００〜８５０℃の温度のとこ
ろでしようとすると燃焼ガス温度が高過ぎ、４００〜４
５０℃の近くにおいては燃焼ガス温度が低過ぎる。よっ
て、その中間の６００℃に近いところに加湿装置を設置
すれば、亀裂、焼損の危険はないことになり、加湿伝熱
面積はほぼ〔加湿能力（ｋｃａｌ／ｈ）／３０，００
０〕ｍ^２で、後者の約半分ですむことになる。よって本
発明の第１実施例では、燃焼ガスを導出する煙管を燃焼
室上で火炎の噴出方向とは逆方向に延在させ、暖房機の
ケーシングに取付けた加湿器の下方部に接続し、加湿器
内で煙管を出た燃焼ガスは給水管に接続された加湿水配
管内を流れる加湿水と熱交換し、この熱交換により加湿
水配管内に作られたスチームはスチーム室内で暖房機に
よって作られた暖気と混合して温室内へ供給され、第２
実施例では、加湿水は第１実施例の場合とほぼ同様にし
てスチームとなることに加え、加湿水のうち加温された
がスチームとならなかった加湿水は、燃焼室の天井の一
部を構成する蒸発槽でスチーム化される。さらに第３実
施例では、燃焼室のバーナとは反対側のケーシングに加
湿器を取付ける。この加湿器は、滴下式布状部材から成
り、それを通って滴下する加湿水の一部は燃焼室からの
輻射熱によってスチーム化し、スチームは燃焼室のまわ
りを上昇する暖気とともに暖房機から温室内へ供給され
る。これら３例において、加湿器は燃焼ガス温度が最適
である位置に設置されるので、加湿水は最適温度で熱交
換しスチームとなり温室内を適当な温度に保つのであ
る。

【０００９】

【実施例】以下、図１〜図４を例に本発明実施例を具体
的に説明しよう。図１は本発明第１実施例の正面図、図
２は図１の実施例に組込まれる加湿機の図で、図３は本
発明第２実施例の正面図で、図中１０は暖房機、１０Ａ
は暖房機のケーシング、１１はバーナ、１２は火炎、１
３は燃焼室、１４は燃焼ガス、１５は冷気、１６は暖
気、１７は送風機、１７Ａは送風機電動機、１８はエア
フィルタ、１８Ａはフィルタケース、１９は煙管、１９
Ａはスクリュープレート、２０は煙室、２０Ａは煙突接
続口、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃは加湿器、２２は給水
管、２２Ａは給水管接続口、２３は給水弁、２４はチャ
ッキ弁、２５は水ストレーナ、２６は圧力計、２７は水
電磁弁、２８はノズル、２９は加湿水、３１は加湿水配
管、３２はスチーム、３３は加湿水排出弁、３４は排水
管接続口、３５、３５Ａ、３５Ｂは遮熱板、３６は点検
掃除口、３７はモータ、３８は吸引送風機、３９はボリ
ュームダンパ、４０は接続口、４１は加湿水取入口、４
１Ａはヘッダー、４２はスチーム出口、４３はスチーム
室、５１は加湿水排管、５２は加湿水蒸発槽、５３は加
湿水排出口である。

【００１０】本発明を、以下には施設園芸用温室を暖房
し併せて加湿する場合を例に説明しよう。本発明第１実
施例は図１と図２に示され、図２は図１に示される加湿
器を詳細に示す図である。暖房機１０のバーナ１１によ
って燃焼室１３内に火炎１２が形成され、燃焼ガス１４
は、煙管１９、煙室２０、煙突接続口２０Ａを経て排気
される。バーナ１１の反対側には遮熱板３５が設けられ
ている。冷気１５は図３に示す型のフィルタケースを経
て取込まれ、送風機１７によって燃焼室１３、煙管１９
のまわりを通って加熱され、暖気１６として図示しない
温室内へ送り込まれる。煙管１９は、先ず燃焼室１３の
上部を火炎１２の射出方向と逆方向に延在し、バーナ１
１の上方で暖房機のケーシング１０Ａに取付けられた加
湿器２１Ａの下部に接続され、次いで加湿器２１Ａの上
方から前とは反対方向に延在し暖房機１０の上方部分に
設けられた煙突接続口２０Ａに接続される。燃焼ガス１
４は煙管１９内を加湿器２１Ａへ向け、次いで加湿器２
１Ａから煙突接続口２０Ａへ導かれる。

【００１１】バーナ１１の上方に位置する煙室２０内に
本発明にかかる加湿器２１Ａが配置され、加湿器２１Ａ
内を通される加湿水は後述するように燃焼ガス１４との
熱交換によって加温され、それによって発生するスチー
ム３２はスチーム室４３内へ入り、次いで暖気１６とと
もに温室内へ送られて温室内を加湿する。従って、図１
に示す例は暖房用の温風機と加温器とが併設された暖房
加湿装置である。

【００１２】加湿器２１Ａには、図１に見て下の煙管１
９が接続され、加湿器２１Ａ内には複数の加湿水配管３
１が配置され、それに給水管接続口２２Ａに接続された
給水管２２が、給水弁２３、水ストレーナ２５、圧力計
２６、水電磁弁２７、ノズル２８から成る調整手段を介
して接続されている。図に見て上の煙管１９は煙突接続
口２０Ａに接続され、それを介して燃焼ガスは図示しな
い煙突から排出される。

【００１３】加湿器２１Ａは図２に示され、同図（Ａ）
は加湿器の正面断面図、同図（Ｂ）は加湿器の側断面図
で、同図（Ａ）は同図（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。
同図（Ｂ）において左の列の加湿水配管３１が同図
（Ａ）に示される。同図（Ｂ）の中央と右の列の加湿水
配管３１は図の簡明化のため同図（Ａ）には示されな
い。加湿水２９は前記したように給水管接続口２２Ａか
ら供給され、給水管２２を通ってノズル２８から加湿水
取入口４１へ、それからヘッダー４１Ａを介して複数の
加湿水配管３１内に入る。加湿水２９は水の状態で黒矢
印で示すように加湿水配管３１内を進み、加温によって
作られたスチーム白抜矢印で示すようにスチーム出口４
２からスチーム室４３内に入り、暖気１６とともに温室
内に供給される。この実施例では、加湿器内に導入され
る加湿水２９がすべてスチームに変えられるよう給水管
２２に取付けられた給水弁２３に始まりノズル２８で終
わる調整手段を利用する。

【００１４】ここで燃焼ガスの冷却過程と図１の実施例
の構造との関係をみると、加湿器２１Ａを用いないとす
るとそこに整流筒を配置することになる。図１におい
て、燃焼室１３から煙管１９へ入る部分をＥ１、第１整
流筒のあるところを、Ｅ２、煙突接続口２０Ａの手前の
ところをＥ３でで示すと、加湿器２１ＡがなくＥ２に整
流筒が配置されたとすると、燃焼ガス温度は、Ｅ１で９
５０℃、Ｅ２で５８０℃、Ｅ３で２５０℃となる。それ
に対して、加湿器２１Ａを用いた本発明第１実施例で
は、燃焼ガス温度は、Ｅ１で９５０℃、Ｅ２では入口で
７４０℃出口で５８０℃、Ｅ３では２５０℃となった。
いいかえると、加湿器を用いない場合、燃焼ガスが９５
０℃から５８０℃まで降下する際に燃焼ガスの熱は利用
されなかったものを、加湿器を利用することにより加湿
水をスチームに代え、このスチームを所定の空間例えば
温室へ供給して同空間を加湿するのである。

【００１５】本発明の第２実施例は暖房機１０の正面図
である図３に示され、同図において、図１、図２に示し
た部分と同じ部分は同一符号を付して示し、２４はチャ
ッキ弁、１９Ａはスクリュープレート、５１は加湿水配
管、５２は加湿水蒸発槽、５３は加湿水排出口である。
加湿器２１Ｂは図１に示した加湿器２１Ａと基本的には
同じ構造のものであるが、加湿水は接続口４０を介して
加湿器２１Ｂへ供給される。加湿器２１Ｂの最上部で加
湿水配管３１は加湿水配管５１に接続され、加湿水配管
５１に形成された図示しない孔からスチーム３２が噴出
する。スチーム化されなかった加湿水は加湿水配管５１
によって加湿水蒸発槽５２へ導かれ、そこで作られたス
チーム３２も温室内へ供給される。加湿水蒸発槽で蒸発
されずに残った加湿水は、加湿水排出口５３、加湿水排
出弁３３、排水管接続口３４を経て排出される。加湿水
蒸発槽５２の加湿器２１Ｂから遠い端部分は煙管１９を
超えて延在し、燃焼室１３の天井の一部を構成するの
で、燃焼ガス１４の熱は十分に利用される。煙管１９は
煙室２０へつながり、煙室２０は煙突接続口２０Ａに接
続され、煙突接続口２０Ａの燃焼ガスの流れの下流部分
には、燃焼ガスを吸引するモータ３７により駆動される
吸引送風機３８、排出する燃焼ガスの量を調整するボリ
ュームダンパ３９が配置されている。従って、燃焼室１
３から出る燃焼ガス１４は煙管１９内をスクリュープレ
ート１９Ａに導かれて煙突２０内へ入り、そこで加湿器
２１Ｂ内を通る加湿水２９と熱交換し、次いで煙突接続
口２０Ａ、図示しない煙突を経て温室外へ排出される。
図１の実施例で燃焼ガスは、先ず燃焼室内を火炎の噴出
方向に、次いでＵターンして火炎とは反対方向に、続い
て再度Ｕターンして火炎と同じ方向に流れる構成である
のに対し、第２実施例では燃焼室から一度Ｕターンして
流れる構成となっている。なお、燃焼室１３の下方のバ
ーナ１１とは反対側に点検掃除口３６がまたバーナ１１
の側とその反対側にはそれぞれ遮熱板３５Ａ、３５Ｂが
設けられている。図１の暖房機も同様の構造となってい
るのであるが、それは図の簡明化のため省略した。

【００１６】この第２実施例では、給水弁２３、チャッ
キ弁２４、圧力計２４などの調整により加湿器２１Ｂに
供給される加湿水２９の量を調整するのであるが、スチ
ーム化されなかった加湿水を加湿水蒸発槽５２でスチー
ム化する。この実施例は、かなり高温（５５０℃程度）
の燃焼ガスで加熱される加湿水蒸発槽５２で加湿水をス
チーム化するのであるから、燃焼ガスの熱が効率良く利
用される。

【００１７】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明の第１実
施例では加湿器に煙管を接続し、燃焼室から出される高
温の燃焼ガスのすべてを加湿器内に通し、加湿器内へ導
入される加湿水をすべてスチーム化して温室内へ送るの
で加湿効率が高まる利点が得られ、加湿器は煙管の経路
の一部に配置されるので暖房器が大型化することが回避
される。本発明の第２実施例では、第１実施例に比べ煙
管の構成を簡易化し、また煙室内で燃焼ガスにより加湿
される加湿水がすべてスチーム化しないでもそれは燃焼
室の天井の一部を構成する加湿水蒸発槽によってスチー
ム化されるので、コストを低く抑えて効率良い加湿を得
ることができる。本発明の第３実施例においては、滴下
式の加湿器をバーナと反対側でケーシングに配置し暖房
機の温度の高い部分で布状部材に沿って流下する加湿水
をスチーム化するので、低コストの加湿装置が得られ、
それの管理も容易化される利点がある。なお、以上の例
は温室の暖房加湿を例に説明したが、本発明の適用範囲
はその場合に限られるものでなく、工場などを含む建造
物内部の暖房加湿の場合にも及ぶものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施例の正面断面図である。

【図２】図１の装置の加湿器の図で、同図（Ａ）は正面
断面図、同図（Ｂ）は側断面図である。

【図３】本発明第２実施例の正面断面図である。

【符号の説明】

１０暖房機１０Ａ暖房機のケーシング１１バーナ１２火炎１３燃焼室１４燃焼ガス１５冷気１６暖気１７送風機１７Ａ送風機電動機１８エアフィルタ１８Ａフィルタケース１９煙管２０煙室２０Ａ煙突接続口２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ加湿器２２給水管２２Ａ給水管接続口２３給水弁２４チャッキ弁２５水ストレーナ２６圧力計２７水電磁弁２８ノズル２９加湿水３１加湿水配管３２スチーム３３加湿水排出弁３４排水管接続口３５、３５Ａ、３５Ｂ遮熱板３６点検掃除口３７モータ３８吸引送風機３９ボリュームダンパ４０接続口４１加湿水取入口４１Ａヘッダー４２スチーム出口４３スチーム室５１加湿水配管５２加湿水蒸発槽５３加湿水排出口

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】暖房機（１０）の燃焼室（１３）で作ら
れる燃焼ガス（１４）を導出する煙管（１９）は燃焼室
（１３）の上方を火炎（１２）の射出方向とは反対方向
に延在し、バーナ（１１）の上方で暖房機のケーシング
（１０Ａ）に取付けられた加湿器（２１Ａ）の下方部に
接続され、次いで加湿器（２１Ａ）の上方部分から暖房
機（１０）の上方部分に配置された煙突接続口（２０
Ａ）に接続され、加湿器（２１Ａ）内には給水管（２２）にヘッダー（４
１Ａ）を介して接続された１本または複数本の加湿水配
管（３１）が加湿器（２１Ａ）内を上下に重なって延在
するよう配置され、加湿水配管の上方端は加湿器（２１
Ａ）の上方のスチーム出口（４２）に接続され、加湿水配管（３１）内で燃焼ガス（１４）との熱交換に
より作られたスチーム（３２）は、暖房機（１０）の上
方に配置されたスチーム室（４３）内で、暖房機（１
０）の燃焼室（１３）と煙管（１９）のまわりで加温さ
れ上昇する暖気（１６）と混合して所定空間内へ供給さ
れることを特徴とする暖房加湿装置。
【請求項２】暖房機（１０）の燃焼室（１３）で作ら
れる燃焼ガス（１４）を導出する煙管（１９）は、燃焼
室（１３）の上方を火炎（１２）の射出方向とは反対方
向に延在し、バーナ（１１）の上方で暖房機のケーシン
グ（１０Ａ）に取付けられた煙室（２０）の下方部に接
続され、燃焼室（１３）で作られる燃焼ガス（１４）は
バーナ（１１）の上方に配置された煙室（２０）を経て
煙突接続口（２０Ａ）に導かれ、煙室（２０）内には加湿器（２１Ｂ）が配置され、給水
管（２２）を経て供給される加湿水は加湿器（２１Ｂ）
内の加湿配管（３１）に供給され、加湿水配管（３１）は加湿器（２１Ｂ）の上部で暖房機
（１０）の上方部を部分的に延在する加湿水配管（５
１）に接続され、加湿器（２１Ｂ）内で作られたスチーム（３２）と加温
された加湿水は加湿水配管（５１）内を流れ、スチーム
（３２）は該配管（５１）から暖房機（１０）の作る暖
気（１６）とともに所定空間内へ供給され、加温された加湿水は加湿水配管（５１）の先方に配置さ
れ燃焼室（１３）の天井の一部を構成する加湿蒸発槽
（５２）によってスチーム化され所定空間内へ供給され
ることを特徴とする暖房加湿装置。