JP2793018B2 - 暖房装置 - Google Patents

暖房装置

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JP2793018B2
JP2793018B2 JP15630790A JP15630790A JP2793018B2 JP 2793018 B2 JP2793018 B2 JP 2793018B2 JP 15630790 A JP15630790 A JP 15630790A JP 15630790 A JP15630790 A JP 15630790A JP 2793018 B2 JP2793018 B2 JP 2793018B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明は燃焼ガスを利用して空気加熱と水加熱(温
水暖房)とを行う暖房装置に関する。
(ロ)従来の技術 出願人は先に、透光性の燃焼筒内で燃焼を行わせ、さ
らに燃焼ガスを空気加熱用熱交換器に導き、ここで送風
機によって供給される室内空気と熱交換させることによ
り輻射暖房と温風暖房とが同時に行えるようにした暖房
装置を提案している(特願平1−155102号)。また、近
年、輻射式の暖房装置において、排気ガス通路に水加熱
用熱交換器を設け、こ熱交換器の温水をフロアパネルに
循環させることによって床暖房が行えるようにした暖房
装置も提案されているが、このものでは温風暖房が行え
ない欠点があった。
(ハ)発明が解決しようとする課題 ところで、前者の暖房装置に床暖房機能を付加する場
合、燃焼ガスが燃焼筒から供給される燃焼ガスヘッダー
と排気ケースとの間に水加熱用熱交換器と空気加熱用熱
交換器とを並列に設け、排気ケース内に設けたダンパー
により燃焼ガスを水加熱用熱交換器と空気加熱用熱交換
器とに切換えて流すようにすれば、床暖房と温風暖房と
が可能になる。
しかしながら、燃焼ガスを水加熱用熱交換器に流した
場合、空気加熱用熱交換器に流した場合に比べて排気ガ
ス温度が大幅に低下し、排気ガスが排気管や給排気筒内
部で結露し、凍結する心配があった。このため、排気ガ
ス温度があまり低下しないように水加熱用熱交換器の熱
交換量を小さくしなければならず、室温は上がりやすい
が、フロアパネルが暖まりにくい欠点があった。
この発明は上述した事実に鑑みてなされたものであ
り、輻射暖房を行いながら、温水暖房と温風暖房を行う
ことができるようにすると共に、排気ガス温度の低下を
抑制して水加熱用熱交換器の熱交換量を増加させつつ、
排気ガスの結露による凍結の防止を目的としている。」 (ニ)課題を解決するための手段 この発明では、バーナと、このバーナの上に結合さ
れ、赤熱体を内蔵した透光性燃焼筒と、この透明性燃焼
筒の上に連結ケースを介して結合され、投光性燃焼筒か
らの燃焼ガスが供給される燃焼ガスヘッダーと、排気ケ
ースと、この排気ケースと燃焼ガスヘッダーとの間に並
設された水加熱用熱交換器及び空気加熱用熱交換器と、
この空気加熱用熱交換器に向けて室内空気を供給する送
風機と、排気ケース内に設けられ、燃焼ガスヘッダーに
流入した燃焼ガスを水加熱用熱交換器と空気加熱用熱交
換器とに切換えて流すダンパーとを備え、前記燃焼ガス
ヘッダーの内壁には断熱材が貼附されている構成であ
る。
また、この発明では、バーナと、このバーナの上に結
合され、赤熱体を内蔵した透光性燃焼筒と、この透明性
燃焼筒の上に連結ケースを介して結合され、透光性燃焼
筒からの燃焼ガスが供給される燃焼ガスヘッダーと、排
気ケースと、この排気ケースと燃焼ガスヘッダーとの間
に並設された水加熱用熱交換器及び空気加熱用熱交換器
と、この空気加熱用熱交換器に向けて室内空気を供給す
る送風機と、排気ケース内に設けられ、燃焼ガスヘッダ
ーに流入した燃焼ガスを水加熱用熱交換器と空気加熱用
熱交換器とに切換えて流すダンパーとを備え、前記燃焼
ガスヘッダーの内壁には断熱材が貼附されると共に、前
記水加熱用熱交換器は、燃焼ガス通路を形成するケース
と、このケース内に挿入された温水コイルと、この温水
コイルに取付けられた複数のプレートフィンとからな
り、これらプレートフィン下流のケース内には燃焼ガス
の流れプレートフィン間に規制する整流板が取り付けら
れている構成である。
(ホ)作用 請求項1の暖房装置では、赤熱体を内蔵した透光性燃
焼筒からの輻射熱により輻射暖房を行いながら、燃焼ガ
スヘッダーに流入した燃焼ガスをダンパーで水加熱用熱
交換器と空気加熱用熱交換器とに切換えて流すことによ
り、温水暖房と温風暖房を行うことができ、しかも、燃
焼ガスヘッダーの内壁には断熱材が貼附されているの
で、燃焼ガスヘッダーが空気加熱用熱交換器に室内空気
を供給する送風機の送風の影響を受けても、燃焼ガスヘ
ッダーでの放熱が少なくなり、その分、燃焼ガスヘッダ
ーから水加熱用熱交換器へ流入する燃焼ガス温度が高め
られて水加熱用熱交換器へ流入する燃焼ガス温度を上昇
させることが可能となり、熱交換量を増加させつつ、排
気ガス温度の低下を防止できる。
請求項2の暖房装置では、水加熱用熱交換器は燃焼ガ
ス通路を形成するケースと、このケース内に挿入された
温水コイルと、この温水コイルに取付けられた複数のプ
レートフィンとからなり、これらプレートフィン下流の
ケース内には燃焼ガスの流れをプレートフィン間に規制
する整流板が取り付けられている構成であるから、請求
項1の暖房装置の作用のほかに、水加熱用熱交換器のケ
ース内に流入した燃焼ガスがプレートフィンの外側を流
れるのを抑制できて、熱貫流率が大きくなり、その結
果、水加熱用熱交換器での熱交換量を一層増加させるこ
とができる作用がある。
(ヘ)実施例 以下、この発明を図面に示す実施例について説明す
る。
第1図はこの発明の一実施例の暖房装置を示すもので
ある。
第1図において、(1)は前部に開放面(2)を有す
る外装ケースであり、外装ケース(1)の内部には、バ
ーナ(3)、ガラス等の透光性材料で作られ、かつ、赤
熱体(4)が内蔵された燃焼筒(5)、連結ケース
(6)、燃焼ガスヘッダー(7)、並列の水加熱用熱交
換器(8)と空気加熱用熱交換器(9)、及び排気ケー
ス(10)が下から上へ順次結合してなる燃焼装置(A)
が設けられている。この燃焼装置(A)は全体として筒
状を呈し、その大部分を開放面(2)に露出させてあ
る。外装ケース(1)の内部には断面弓形の垂直反射板
(11)にて区画された空間があり、その右側には操作パ
ネル(12)によって制御される制御装置(13)が収納さ
れ、左側には排気管(14)、温水配管(15)、循環ポン
プ(16)及びリザーブタンク(17)等が収納されてい
る。(18)は空気加熱用熱交換器(9)に室内空気を供
給する送風機であり、垂直反射板(11)の開口(19)に
臨ませている。(20)は燃焼ガスヘッダー(7)の内壁
に貼附された断熱材、(21)は排気ケース(10)内に設
けられたモータ駆動式のダンパーであり、燃焼ガスの流
れを第2図及び第3図に示すように切換えるためのもの
である。
水加熱用熱交換器(8)は第4図及び第5図に示すよ
うに、燃焼ガス通路を形成するケース(23)と、このケ
ース(23)内に挿入され、温水配管(15)と接続される
温水コイル(24)と、温水コイル(24)に取付けられた
複数のプレートフィン(25)……とからなり、これらの
プレートフィン(25)……下流のケース(23)内には燃
焼ガスの流れをプレートフィン(25)(25)間に規制す
る一対の整流板(26)(26)が取付けられている。制御
装置(13)は運転スイッチ(27)の投入中にバーナ
(3)に燃焼を行わせるとともに、送風機(18)と循環
ポンプ(16)を運転させる。また、温水配管(15)を流
れる温水の温度をサーミスタ等のセンサ(図示せず)で
検出し、その検出温度と設定温度とを比較してダンパー
制御を行うものである。
バーナ(3)で燃焼が行われると、燃焼ガスによって
赤熱体(4)が赤熱され、燃焼筒(5)及び開放面
(2)を通って輻射熱が放散される。さらに、燃焼ガス
は連結ケース(6)内を通り、燃焼ガスヘッダー(7)
入口部の整流筒(28)によって円周方向に向きを変えな
がら燃焼ガスヘッダー(7)内に入る(第2図及び第3
図参照)。これは熱交換器(8)(9)下部の取付板
(29)の一部に燃焼ガスが集中して局部加熱となるのを
防止するためである。
温水配管(15)の温水温度が設定温度より低いときは
ダンパー(21)が第2図に示すように開いていて、燃焼
ガスは矢印のように、水加熱用熱交換器(8)を通り、
温水コイル(24)を流れる温水を加熱した後、排気ケー
ス(10)に入り、排気管(14)を通って屋外へ排出され
る。この温水は第6図に示すように、循環ポンプ(16)
によってフロアパネル(30)に循環され、床暖房に使用
される。
一方、温水温度が設定温度より高くなると、第3図に
示すようにダンパー(21)が閉じ、燃焼ガスは複数の煙
管で作られた空間加熱用熱交換器(9)を通って排気ケ
ース(10)へ向う。このとき、送風機(18)から送られ
てくる空気と熱交換して温風をつくり、温風は開放面
(2)から室内へ放出される。
このように、本実施例の暖房装置は燃焼筒(5)内で
燃焼を行わせ、輻射暖房を行いつつ、さらに燃焼ガスを
利用して温水暖房と温風暖房を効率良く行うものであ
る。
本実施例によれば、燃焼ガスヘッダー(7)の内壁に
断熱材(20)が貼附され、さらには、水加熱用熱交換器
(8)のケース(23)内に整流板(26)(26)を設け、
燃焼ガスがプレートフィン(25)(25)間を流れるよう
にしているので、水加熱用熱交換器(8)の熱交換量を
増大させ、温水暖房能力を高めつつ、排気ガス温度の低
下を抑制して排気ガスが結露しないようにできる。
すなわち、水加熱用熱交換器(8)の熱交換量Qは下
式で表わせる。
Q=K・S(T1−T2) ここで、Kは熱貫流率、Sは伝熱面積、T1は燃焼ガス
温度、T2は水温(温水温度)である。
燃焼ガスヘッダー(7)の内壁に断熱材(20)を貼附
することによって燃焼ガス温度T1が高められ、さらに、
燃焼ガスの流れをプレートフィン(25)(25)間に規制
することによって熱貫流率Kが大きくなる。
(ト)発明の効果 この発明は以上説明したように、赤熱帯を内蔵した透
光性燃焼筒からの輻射熱により輻射暖房を行いながら、
燃焼ガスヘッダーに流入した燃焼ガスをダンパーで水加
熱用熱交換器と空気加熱用熱交換器とに切換えて流すこ
とにより、温水暖房と温風暖房を効率良く行うことがで
きるのは勿論のこと、燃焼ガスヘッダーが空気加熱用熱
交換器に室内空気を供給する送風機の送風の影響を受け
ても、燃焼ガスヘッダーの内壁に貼附された断熱材の働
きで、燃焼ガスヘッダーでの放熱を抑制できるため、水
加熱用熱交換器へ流入する燃焼ガス温度が高められ、水
加熱量を増大させつつ、排気ガス温度の低下を抑制して
排気ガスの結露による凍結を防止できる。
また、請求項2の発明では、水加熱用熱交換器の熱貫
流率を大きくすることが可能となり、水加熱用熱交換器
での水加熱量を一層増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
図は何れもこの発明の一実施例を示す暖房装置に関する
ものであり、第1図は保護ガードを外した状態での正面
図、第2図は温水暖房時の燃焼ガスの流れを示す説明
図、第3図は温風暖房時の燃焼ガスの流れを示す説明
図、第4図は水加熱用熱交換器の横断面図、第5図は水
加熱用熱交換器の要部縦断面図、第6図は暖房装置の使
用例を示す斜視図である。 (7)……燃焼ガスヘッダー、(8)……水加熱用熱交
換器、(9)……空気加熱用熱交換器、(10)……排気
ケース、(20)……断熱材、(21)……ダンバー、(2
3)……ケース、(24)……温水コイル、(25)……プ
レートフィン、(26)……整流板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭62−132344(JP,U) 実開 昭52−6842(JP,U) 実開 昭61−165332(JP,U) 実開 平2−24244(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F24H 6/00 F24H 9/00 F24H 3/00 - 3/08 F24D 3/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】バーナと、このバーナの上に結合され、赤
    熱体を内蔵した透光性燃焼筒と、この透明性燃焼筒の上
    に連結ケースを介して結合され、透光性燃焼筒からの燃
    焼ガスが供給される燃焼ガスヘッダーと、排気ケース
    と、この排気ケースと燃焼ガスヘッダーとの間に並設さ
    れた水加熱用熱交換器及び空気加熱用熱交換器と、この
    空気加熱用熱交換器に向けて室内空気を供給する送風機
    と、排気ケース内に設けられ、燃焼ガスヘッダーに流入
    した燃焼ガスを水加熱用熱交換器と空気加熱用熱交換器
    とに切換えて流すダンパーとを備え、前記燃焼ガスヘッ
    ダーの内壁には断熱材が貼附されていることを特徴とす
    る暖房装置。
  2. 【請求項2】バーナと、このバーナの上に結合され、赤
    熱体を内蔵した透光性燃焼筒と、この透明性燃焼筒の上
    に連結ケースを介して結合され、透光性燃焼筒からの燃
    焼ガスが供給される燃焼ガスヘッダーと、排気ケース
    と、この排気ケースと燃焼ガスヘッダーとの間に並設さ
    れた水加熱用熱交換器及び空気加熱用熱交換器と、この
    空気加熱用熱交換器に向けて室内空気を供給する送風機
    と、排気ケース内に設けられ、燃焼ガスヘッダーに流入
    した燃焼ガスを水加熱用熱交換器と空気加熱用熱交換器
    とに切換えて流すダンパーとを備え、前記燃焼ガスヘッ
    ダーの内壁には断熱材が貼附されると共に、前記水加熱
    用熱交換器は、燃焼ガス通路を形成するケースと、この
    ケース内に挿入された温水コイルと、この温水コイルに
    取付けられた複数のプレートフィンとからなり、これら
    プレートフィン下流のケース内には燃焼ガスの流れプレ
    ートフィン間に規制する整流板が取り付けられているこ
    とを特徴とする暖房装置。
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