JP2512155B2

JP2512155B2 - 温風暖房機

Info

Publication number: JP2512155B2
Application number: JP1156549A
Authority: JP
Inventors: 和人中谷; 光春冨岡
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-06-19
Filing date: 1989-06-19
Publication date: 1996-07-03
Anticipated expiration: 2011-07-03
Also published as: JPH0320568A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は温風を用いて室内の暖房を行なう温風暖房機
に関するものである。

従来の技術一般にこの種の温風暖房機、例えばファンヒータは、
第14図に示すように本体101内に熱発生手段であるバー
ナ102を設け、このバーナ102から燃焼ガスを本体背面に
受けた送風機103からの風と混合して温風吹出口104から
吹出し室内を暖房するようになっている。そして上記温
風吹出口104には水平方向のルーバー105を多数設けて前
記温風を略水平方向へ案内するようになっている。

発明が解決しようとする課題しかしながら上記温風吹出口104に設けられているル
ーバー105は本体に固定されているため温風の吹出方向
を変えることができず、強暖房時，中暖房時，弱暖房時
において室内の温度分布に大きな差異が生じるという課
題があった。すなわち強暖房時は送風機103からの送風
が強いので温風が遠くまで吹出され使用者が通常使う居
住空間（天井部とか部屋の隅部を除く空間）はほぼ均一
の温度分布となるが、暖房が中，弱と弱くなるにしたが
って送風機103からの送風量も弱くなり、そのために温
風のドラフト作用が相対的に強いものとなって温風の到
達距離が短かくなり温風が足元まで届かず、足元が寒く
暖房機附近のみが熱くなり温度分布むらが生じる等、
強，中，弱においてその室内温度分布に大きな違いが生
じ使用者が不快感を感じるような結果となっていた。

そこで出願人は第15図に示すように温風吹出口104に
回動自在な可変翼106を設け、この可変翼106を必要に応
じて回動させることにより、使用者が使用者本人に温風
が当たらないようにすることができ、また温度分布もよ
り均一化できるものと考えた。

ところがこの場合、可変翼106の角度により流れの方
向と流速が一意的に確定するために、必ずしも最適の温
度分布の設定を実現したものではなかった。したがって
固定ルーバー方式のものに比べると快適空間率は約70％
と大巾に改善されたが、今だその快適空間率向上には改
善の余地が残されていた。

本発明はこのような点に鑑みてなしたもので、安価な
構成で快適空間率を向上させることを目的としたもので
ある。

課題を解決するための手段本発明は上記目的を達成するために、温風吹出口を有
する本体と、この本体内に設けた熱発生手段並びに、こ
の熱発生手段に風を供給して、前記温風吹出口より温風
を吹き出させる対流用送風機と、前記温風吹出口に上下
に配設した回転自在な上・下の可変翼と、この上可変
翼、下可変翼を上下に揺動させる制御部とを備え、かつ
上可変翼と下可変翼は連結板を介して連係させるととも
に、回転運動する際には、上可変翼よりも下可変翼が速
くなるようにしてある。そして、そのための具体的構成
として、上・下各可変翼には連結板に係合させる上・下
可変翼レバーを設け、この上可変翼レバーの長さを下可
変翼レバーの長さよりも長くしており、その比は、上可
変翼レバーと下可変翼レバーの長さを概略2:1としてい
る。また、上可変翼と係合する連結板は長穴とすると共
に、上可変翼と連結板の上方を引張バネでで連係させ、
加えて、上・下可変翼レバーは各々ネジリバネにて上方
向への力を加えて支える構成としてある。

作用本発明は上記構成により温風吹出口に設けた上可変翼
が回動し、それに連動して下可変翼も回動する。その際
に、上可変翼と連係した上可変翼レバーと下可変翼と連
動した下可変翼レバーの長さを2:1とし、上可変翼より
も下可変翼が速く回動するようにしている。それによ
り、例えば本体内に設けた熱発生手段が発生する熱量、
あるいは対流用送風機から送られる送風量に応じて、上
可変翼と下可変翼の動きを変更し、暖房能力の強弱等に
関係なく室内の温度分布をほぼ一定とする事ができ、快
適な暖房効果が得られる。つまり、強燃焼、強送風の時
には上可変翼、下可変翼を略水平とし、流速を増加さ
せ、温風をより遠くまで到達させ、快適性を向上させ、
弱燃焼、弱風量の時には上可変翼よりも下可変翼の動き
を小さくし、上可変翼はかなり傾斜させていても、下可
変翼は略水平からあまり動いていないので、温風は上可
変翼にガイドされて下向きになりつつ、下可変翼で余り
下向きになるのを防ぎ、温風は床面に沿って流れ、快適
性を向上させることができる。

また上・下可変翼はそれと連結した上可変翼レバーと
連結した上・下可変翼レバーに上方向の力を加えるネジ
リバネで付勢しており、モータへの過大なトルクがかか
るのを防ぎ、作動性を向上している。

さらに、燃焼停止の状態にては、上可変翼レバーと連
係している連結板の長穴により、上可変翼は位置規制さ
れ、それに併せて下可変翼も位置決めされるので、どち
らかの可変翼の位置ズレにより、略垂直にならないとい
うことがなくなる。また、吹出口はほぼ完全に覆われる
ので、ホコリ等が熱発生手段へ入り込み、異常をきたす
ということがなくなる。

実施例以下本発明の実施例を図面を用いて説明すると、１は
暖房機本体、２はこの暖房機本体１の前面に装着した前
板で、温風吹出口３を有する。４は上記暖房機本体１内
に設けたバーナで、熱発生手段となるものであり、この
実施例では灯油を気化させて燃焼させる気化式バーナが
用いてある。５は上記バーナ４の下部を覆うバーナケー
スで、仕切板６に取付けてある。７は上記バーナ４の上
部を覆う燃焼筒で、仕切板６に立設してあり、上部開口
にはハニカム状の排ガス浄化触媒８が設けてある。９は
上記燃焼筒７を覆う如く暖房機本体１内に設けたダクト
で、前面下部に開口部10が形成してある。11はこのダク
ト後部に臨む如く取付けた対流用送風機で、ファンガー
ド12によって覆われており、暖房機本体１外より吸い込
んだ室内空気をダクト内に供給し、このダクト９内で燃
焼筒７からの燃焼ガスと混合させて温風吹出口３より吹
出すようになっている。

14は上記ダクト９の下部開口部10に設けた吹出口枠
で、両側部を暖房機本体１の両側板1aに取付けた支持金
具A13（第２図参照）にスポット止めしてある。この吹
出口枠14は断面凹状に形成してその底壁に開口15を形成
し、この開口15をダクト９の開口部10に合致させるとと
もに、枠縁14aを前記前板２の内面に対接させてダクト
９の開口部10と温風吹出口３とを連絡している。そして
上記吹出口枠開口15の上辺縁には傾斜方向の案内片16が
設けてある。

17は前記温風吹出口３の上部に位置する如く吹出口枠
14に設けた上可変翼で、その内面側は円弧状面18として
ある。この上可変翼17は第２図に示すようにその両端に
突設した軸19を暖房機本体側板1aに取付けた支持金具A1
3の溝部を通過させて矢印ｄで示す如く回動自在として
ある。20は上記上可変翼17の軸19の一方に設けた連係カ
ムで、二つのピン軸21、22が設けてある。23は上記上可
変翼17を揺動させる駆動板で、第１駆動板24と第２駆動
板25とからなり、これらは相互に摺動自在なるように重
合し、かつ通常は一体になって動くように引張バネ26を
介して連係させてある。そして上記駆動板のうち第１駆
動板24側に二つの切欠溝24a、24bを形成してその一方の
切欠溝24aに前記上可変翼17の連係カム20の一方のピン
軸21が嵌合させてある。また上記駆動板のうち第２駆動
板25側に逃げ用切欠部28を形成するとともに、後述する
駆動用モータとの連係部となる段部29が形成してある。
30は前記第１、第２駆動板24、25を重合した状態で上下
動自在に支持するガイドである。

31は上記第１、第２駆動板24、25を上下動させる駆動
用モータで、正逆回転可能なステッピングモータで構成
してあり、そのモータ軸には駆動用カム32を取付け、こ
の駆動用カム32の駆動軸33を前記第２駆動板25の段部29
に係当させて連係させてある。34は第２駆動板25を常に
駆動用カム32に係当させるための引張バネである。

35は上可変翼17の下方に配設した下可変翼である。第
３図は支持金具A13と反対側を示したものであり、36は
支持金具Ｂであり、上可変翼17の他方には上可変翼レバ
ー37が設けてあり、下可変翼35には下可変翼レバー38が
設けてある。上可変翼レバー37のピン軸37aと下可変翼
レバーのピン軸38aは、連結板39にて連結されている。
そして、上可変翼レバー37と上可変翼17のつながってい
る部分から、ピン軸37aまでの長さ、いわゆる上可変翼
レバーの長さと、同じく下可変翼レバー38と下可変翼35
のつながっている部分から、ピン軸38aまでの長さ、い
わゆる下可変翼レバーの長さを比較すると、下可変翼レ
バーの長さよりも、上可変翼レバーの長さの方が長くな
るようにしている。今回の発明ではその比を上可変翼レ
バーと下可変翼レバーの比で、概略2:1としている。ま
た、ピン軸37a、38aの差し込まれる連結板の部分はそれ
ぞれ長穴上39aと長穴下39bとなっている。40は連結板39
の上方と上可変翼ピン軸37aを連係している引張バネで
ある。42は上可変翼レバー37に上方向の力を加えている
ネジリバネ上、43は下可変翼レバー38に同様の力を加え
ているネジリバネ下である。44は連結板39が外れるのを
防ぐための連結板支えである。

一方、第１図に示す45は上記燃焼部及び駆動用モータ
31を制御する制御部で、これは第５図のブロック図で示
すように構成されている。すなわち、46はサーミスタ等
からなる温度検知部、47は室内温度を設定する室温設定
部、48は温度検知部46からの信号S₁と室内設定部47から
の信号S₂とを比較してその差に応じて例えば強，中，弱
のような信号S₃を出力する比較判定部、49はこの比較判
定部31からの出力信号S₃に基づいてバーナ４の燃焼量と
対流用送風機11の送風量を制御する燃焼制御部で、燃焼
量及び送風量を制御する信号S₄を可変翼駆動部51にも出
力するようになっている。そして可変翼駆動部51は上記
信号S₄に基づいて上可変翼17の回転角を制御する信号S₅
をモータ31に出力するようになっている。

第６図は上記燃焼制御部51の処理状態を示すフローチ
ャートである。

まず、ステップ65は運転スイッチの操作を判定するも
ので、スイッチがON操作された場合は次のステップ66で
室温と設定温度との差に応じた燃焼量の算出を行ない、
次ステップ67で同じく送風機11の回転数算出を、又次ス
テップ68でポンプ周波数算出を行ない、それらを次ステ
ップ69で燃焼出力として出す。そしてステップ70で燃焼
開始を確認した後、前記ステップ66で算出した燃焼量に
応じて上可変翼角度をステップ71で算出し、その角度出
力をステップ72で出力し、上可変翼17を所定角度回動さ
せる。

なお、ステップ73は運転中か停止中かを判断する分岐
で、運転中の場合はステップ74を飛ばして次ステップへ
と進むが、停止中の場合はステップ74を処理した後次ス
テップへと移行する。ここで、ステップ74は前記ステッ
プ71で算出されている上可変翼17の角度を再度停止位置
の角度に設定し直す処理を行なうものである。これによ
り、停止時は必ず上可変翼17を停止位置に戻すことがで
きるようになる。

次に上記のように構成した本実施例の動作を説明す
る。

まず、運転開始前、上・下可変翼17,35は第７図実線
に示すように略垂直方向（この位置を停止位置と称）に
位置しており、温風吹き出し口２を覆っている。

この状態から運転スイッチを投入すると、温度検知部
46ならびに室温設定部47からの出力に基づいて発する比
較判定部48からの出力S₃によって燃焼制御部49が作動
し、制御信号S₄を発してあらかじめ定められたシーケン
スに従って燃焼を開始させるとともに対流用送風機11を
回転させる。そして可変翼駆動部51が信号S₅を発してモ
ータ31を駆動し、上可変翼17を所定の角度に回転させ
る。

すなわちモータ31の回転により第２図で示すように駆
動用カム32の駆動軸33が矢印ａのように回転し、引張バ
ネ34で引張られている第２駆動板25ならびにこの第２駆
動板25に引張バネ26を介して一体化してある第１駆動板
24が矢印ｂのように降下する。これにより第１駆動板24
の切欠溝24aに嵌合しているピン軸21を介して連係カム2
0が矢印ｃのように回転し、この連係カム20と軸19を介
して一体の上可変翼17が矢印ｄのように回転する。

この上可変翼の回転角度は燃焼制御部49からの信号S₄
によって変わり、強の時は第７図のＸ、中の時はＹ、弱
の時はＺのように燃焼量ならびに対流用送風機の送風量
に連動して変化する。

その際に、下可変翼35は上可変翼17と連動して変化す
る。すなわち上可変翼17が回動すると、第３図、第８図
に示す如く連結板39と上可変翼レバー37のピン軸37aは
引張バネ40にて連結されているので、連結軸39は連結運
動で、下方へ下がっていく。それにより長穴下39bにガ
イドされて、下可変翼レバー38のピン軸38aは回動する
ことになり、下可変翼レバー38は上可変翼17と連動して
回動することになる。この際、ネジリバネ下43により、
下可変翼レバーは上方へ引き上げられようとするので、
ピン軸38aは長穴下39bの常に上方に当接している。

次に下可変翼35が吹出口枠14と当たり、第９図に示す
ように、動きが停止すると、引張バネ40が伸びていき、
上可変翼レバー37のピン軸37aは長穴上39aの中を摺動す
る。つまり、上・下可変翼レバー37、38の長さl₁、l₂を
比べると、l₁の長さがl₂よりも長くなるようにしてい
る。今回の発明では概略l₁:l₂＝2:1にしていることによ
り、上可変翼17の動く速さよりも速く下可変翼35は動
き、第９図に示すように、上可変翼レバー37がＸの時に
は下可変翼レバーはＸ′の位置にあり、温風吹出口を最
大に開口させる。次に、中の時は上可変翼はＹの位置に
あるが、上可変翼レバー37は長穴39aの中を摺動するだ
けなので、下可変翼35の位置はＸ′と同じ位置にある
（第10図）。

弱の時は上可変翼17はＺの位置となる。この際は、上
可変翼レバー37のピン軸37aは長穴上39aに当接し、連結
板39を持ち上げるので、それにつれ、ネジリバネ43にて
常に上方へ付勢されている下可変翼レバー35は、長穴下
39bの上方に当接しつつ、若干持ち上がることになり、
Ｚ′の位置になる（第11図）。

なお第９図〜第11図中75は上可変翼レバーが外れるの
を防ぐための上可変翼ストッパー、76は下可変翼レバー
が外れるのを防ぐための下可変翼ストッパーである。

以上から明らかなように強燃焼・強送風の時は上可変
翼17が第７図Ｘのように略水平になっており、下可変翼
35もＸ′の如く略水平になっている。そのため、流速が
全体的に増加しており、第12図Ｘ″で示す如く温風は従
来のものより遠くまで到達し、かつ、快適性を高めるこ
とが可能となる。次に、中燃焼・中送風の時は第７図Ｙ
のようになり少し下向きに傾斜する。したがって温風の
流れは強の時よりも下向きとなって温風は第12図のＹ″
のようになり、従来のものより遠くまで到達するように
なる。また、下可変翼35はＸ′の状態と同じなので、温
風が下向きに流れすぎて、床面の温度が上がることを防
止している。同様に弱燃焼・弱送風になると上可変翼17
は第７図Ｚのようにかなり下向きに傾斜するようにな
り、それにつれ、下可変翼35も第11図のＺ′のように多
少持ち上がるので温風は第12図でＺ″のように床面に沿
って流れるようになる。

したがって温風の流速が弱くてドラフトの影響を受け
やすくてもその温風は従来のものに比べるとかなり遠く
まで到達するようになる。特に、下可変翼35の存在によ
り、吹出口３の巾を狭くし、流速増加と共に、上可変翼
17の円弧状面18への付着効果（コアンダ効果）を高める
こと（誘引効果の向上）により、温風が上方へ上がるの
を防ぎ、快適性の向上を図っている。

第13図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、固定ルーバ
（Ａ）、可変翼１枚（Ｂ）、この発明による可変翼２枚
の場合（Ｃ）の快適空間の比較を示すが、快適空間が80
％にまで向上しており、かつ上方が暑くなっておらず、
「頭寒足熱」のここちよい状態になっていることがわか
る。

次に、上記のようにして暖房をおこなっていて運転を
停止させると、可変翼駆動部51は燃焼制御部49からの出
力がなくなってモータ31を元の状態まで回転、すなわち
第２図の矢印ａとは反対側へ回転させる。これにより第
１・第２駆動板24、25が上方へ持ち上げられ、連係カム
20を矢印ｃとは反対側へ回転させて上可変翼17を元の状
態、すなわち略垂直方向に回動復帰させる。そして、下
可変翼35は上可変翼17と連結している連結板39が上方へ
持ち上がるので、ネジリバネ43に付勢されて、連結板39
の長穴下39bの上方に当接しつつ、略垂直方向に回動復
帰される。

この際、上可変翼レバー37を付勢しているネジリバネ
42により、上可変翼17は上方に付勢されているので、ス
テッピングモータ31に過大なトルクがかかり、上可変翼
17が動きにくくなることを防いでいる。つまり、上可変
翼17は燃焼中は略水平になり、下向きの力が加わってお
り、それを略垂直にするには過大なトルクが必要となる
が、ネジリバネ42により、略水平になると上方への引き
上げ力を高め、略垂直になると、その力を低めており、
常に荷重のバランスをとってモータ31へのトルクを一定
にしているわけである。これはネジリバネ43についても
同様である。

第８図に示す燃焼停止の状態では、上可変翼17の位置
は上可変翼ストッパー75に設けた上規制部75aと上可変
翼レバー37を当接させることにより、位置ズレを防いで
いる。また、下可変翼35についても、下可変翼ストッパ
ー76に設けた下規制部76aを下可変翼レバー38を当接さ
せることにより略垂直を維持するようにしている。この
時連結板39の長穴下39bは長穴になっており、下可変翼3
5が略垂直になった状態では、下可変翼レバー38のピン
軸38aとの間に上方に隙間があるようになる。そのた
め、上可変翼17の位置ズレの影響を下可変翼35は受け
ず、運転停止の状態では各々独立に作動しており、上・
下規制部75a、76aにより各々の位置は決まるので、略垂
直に維持することが容易となる。

したがって、運転停止の状態では、上可変翼17、下可
変翼35にて吹出口３はほぼ完全におおわれるので、ホコ
リ等が燃焼部へ入り込むのを防ぐとともに、デザイン的
にも非常にスッキリとしたものとできる。

なお上記実施例の説明では上可変翼17を燃焼量ならび
に対流用送風機の両方と連動して可変させるようにした
が、これは少なくともどちらか一方と連動させればよい
ものである。また、燃焼量あるいは送風量と連動せずと
も上可変翼17、下可変翼35が回動すればよいものであ
る。また、構成についても本発明に最適な例として説明
したものであり、本発明の目的・効果を達成するもので
あれば動のように構成してもよいものである。

発明の効果以上のように本発明の温風暖房機は、温風量あるいは
温風吹出口が発生する熱量の変更と連動して温風吹出口
の上・下可変翼を上下に回動させ、その回動する際に、
上可変翼よりも下可変翼の動きを速くした、つまり温風
量あるいは熱量が大きいときから、温風量あるいは熱量
が小さいときに変わる際に、上可変翼の動きよりも下可
変翼の動きを小さくしていることにより、暖房能力の強
弱等に関係なく室内の温度分布をほぼ一定とする事がで
き、常に不快感の少ない快適な暖房効果が得られる。

つまり、強燃焼、強送風の時には上可変翼、下可変翼
を略水平とし、流速を増加させ、温風をより遠くまで到
達させ、快適性を向上させ、弱燃焼、弱風量の時には上
可変翼よりも下可変翼の動きを小さくし、上可変翼はか
なり傾斜させていても、下可変翼は略水平からあまり動
いていないので、温風は上可変翼にガイドされて下向き
になりつつ、下可変翼で余り下向きになるのを防ぎ、温
風は床面に沿って流れ、快適性を向上させることができ
る。

また、下可変翼は連結板を介して上可変翼と連動させ
ているので、下可変翼を駆動させるためのモータや制御
部を不要とせず、その分構成の簡素化とコストダウンが
図れる。

さらに、上可変翼を係合する連結板の連結部は長穴と
すると共に、上可変翼と連結板の上方を引張バネで連係
させているので、上可変翼が閉じたときには上可変翼は
略垂直状態となって見栄えが良いものになる。さらに、
下可変翼と係合している連結部の長穴も長穴としておけ
ば、上可変翼の動きとは別個に下可変翼も付勢されるの
で、下可変翼も略垂直状態となり、見栄えはよく保て
る。

加えて、上・下可変翼はネジリバネにて上方向への力
を加えて支える構成としているので、その分上・下可変
翼を駆動するモータのトルクを軽減することができ、底
トルクの安価なモータが使用できるとともに、動作もス
ムーズにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における温風暖房機の断面
図、第２図、第３図は同要部の拡大斜視図、第４図は外
観斜視図、第５図は同制御部を示すブロック図、第６図
は動作状態を示すフローチャート、第７図は作動状態を
示す断面図、第８図、第９図、第10図、第11図は各燃焼
状態における作動状態を示す側面図、第12図は作用説明
図、第13図は快適性を示す実験データを示す図、第14図
は従来の温風暖房機を示す断面図、第15図は改造前の温
風暖房機の断面図である。１……本体、３……温風吹出口、４……熱発生手段、11
……対流用送風機、17……上可変翼、35……下可変翼、
37,38……可変翼レバー、39……連結板、39a,39b……長
穴、40……引張バネ、42,43……ネジリバネ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】温風吹出口を有する本体と、この本体内に
設けた熱発生手段並びに、この熱発生手段に風を供給し
て、前記温風吹出口より温風を吹出させる対流用送風機
と、前記温風吹出口に上下に配設した回転自在な上・下
の可変翼と、この上可変翼、下可変翼を上下に揺動させ
る制御部とを備え、かつ前記上可変翼と下可変翼は連結
板を介して連係させるとともに、前記連結板に係合させ
る上・下可変翼レバーを設け、この上可変翼レバーの長
さを下可変翼レバーの長さよりも長くして回転運動する
際には、上可変翼よりも下可変翼の動きを速くした温風
暖房機。
【請求項２】上可変翼レバーと下可変翼レバーの長さを
概略2:1とした特許請求の範囲第１項記載の温風暖房
機。
【請求項３】上可変翼と係合する連結板は長穴とすると
共に、上可変翼と連結板の上方を引張バネで連係させた
特許請求の範囲第１項、第２項のいずれか１項記載の温
風暖房機。
【請求項４】上可変翼レバーと連結板は引張バネで連係
させ、上・下可変翼レバーは各々ネジリバネにて上方向
への力を加えて支える構成とした特許請求の範囲第１
項、第２項、第３項のいずれか１項記載の温風暖房機。