JP3498531B2 - 遠赤外線放射温風暖房機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は高温となる放熱パイプ
から遠赤外線を放射する暖房機の温風構造に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】暖房機の熱源を構成するバーナの上部に
燃焼室を配置し、該燃焼室に熱交換パイプを取付けて、
熱交換熱パイプ内を通過する燃焼排気ガスの熱量を取出
す暖房機が知られている。そして、この種の熱交換パイ
プを用いる暖房機は、室内空気対流ファンで送風する空
気を熱交換パイプに吹付けることによって温風を得て暖
房に供している。しかし、暖房方式はこのような温風タ
イプだけでなく、熱線放射による暖房タイプが存在して
おり、この場合、室内空気対流ファンを使用せずに、こ
の熱交換パイプを放熱パイプとして機能させることで熱
線暖房が可能になるものである。

【０００３】一方、燃焼排気ガスを室内に排出するバー
ナで温風機を構成する場合、この燃焼排気ガスと室内空
気とを混合して温風を得る暖房機が知られており、暖房
機の枠体前面などの吹出口から温風を特定方向に吹出し
ている。また、燃焼室の上方に下向き空気流を形成する
室内空気対流ファンを取付け、該室内空気対流ファンが
燃焼室の上板に向けて空気を吹付けることによって、暖
房機の全周に温風を吹出す構造を持った温風暖房機も知
られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来暖房機の主流であ
る温風タイプは、暖房機を設置した室内の空気を攪拌し
ながら温度を高めることによって暖房するものであるか
ら、室内のつくりが雑で、せっかく暖めた空気が部屋か
ら逃げ出すような隙間風の多い部屋の暖房には向いてい
ないものである。特に、隙間風の多い部屋で、普通の設
置場所である部屋の壁付近に暖房機を設置すると、温風
は部屋の反対側まで届かず局部的に高温部・低温部がで
きて、部屋の温度分布は非常に悪くなるものであった。

【０００５】また、バーナの熱量によって赤熱部などを
加熱して熱線を放射する暖房機では、熱線の届く正面で
はかなり離れていても採暖可能であるが、熱線の方向か
ら少しそれたり陰になると急に暖房効果がなくなるもの
であり、多人数の人が同時に暖房する為には問題点が多
く、実用的ではないものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は温風と遠赤外
線による暖房を可能にする暖房機を提案するもので、バ
ーナ１の上部に燃焼室２を配置し、かつ、燃焼室２の上
板２ａに複数本の放熱パイプ３を立設し、該放熱パイプ
３の上端には放熱パイプ３内を上昇する燃焼排気ガスが
集まる排気室４を設け、該排気室４と燃焼室２との間を
開放して複数本の放熱パイプ３から周囲に遠赤外線を放
射せしめ、排気室４の天板４ａの上方に天板４ａに向け
て空気を吹付ける室内空気対流ファン５を設け、該排気
室４に設けた排気口４ｂを通過する燃焼排気ガスは室内
空気対流ファン５の空気流に乗って排気室４の周囲に吹
出すと共に、放熱パイプ３の全開口面積よりも燃焼排気
ガスの通過部である排気口４ｂの開口面積を小さくし、
複数本の放熱パイプ３を上昇する燃焼排気ガスを均一化
したもので、暖房機の全周囲に平均して遠赤外線を放射
でき、温風と遠赤外線による暖房が同時に実施できるよ
うになったものである。

【０００７】また、この提案は、排気室４の天板４ａと
排気室４の底板４ｃとの間に遮熱板４ｄを設け、排気室
４の排気口４ｂは遮熱板４ｄの中央に配置し、かつ、遮
熱板４ｄの外縁と排気室４の天板４ａとの間にスリット
状の吹出口４ｅを形成し、天板４ａと遮熱板４ｄとの間
隔によって燃焼排気ガスの整流部を構成する構造とした
から、温風は暖房機の全周から速やかに排出されるよう
になり、放熱パイプ３が局部的に高温になって遠赤外線
の放射が不安定になることは防止できた。

【０００８】更に、燃焼室２の上板２ａと間隔を介して
仕切板６を設け、排気室４の天板４ａと排気室４の底板
４ｃと仕切板６とを貫通する空気パイプ７を取付け、室
内空気対流ファン５は空気パイプ７を介して燃焼室２の
上板２ａと仕切板６との間隔に室内空気を送風し、燃焼
室２の上板２ａに沿って室内空気を吹出すようにしたか
ら、暖房機から吹出す温風は高い位置だけでなく、暖房
機の途中の高さからも吹出すことができ、かつ、燃焼室
の上板２ａは低温度を維持することができて耐久性が向
上するものである。

【０００９】

【作用】この発明の暖房機は室内の壁際に置いて使用す
る通常の温風機と異なり、部屋の中央に置いて使用でき
る遠赤外線放射暖房機にかかるものであり、バーナ１の
上部に取付けた燃焼室２から放熱パイプ３を立設し、該
放熱パイプ３は燃焼排気ガスの温度で高温度に加熱する
から、高温となった放熱パイプ３から遠赤外線を周囲に
放射して、部屋の全体が遠赤外線で暖房できる。

【００１０】また、放熱パイプ３が赤熱筒のように一本
であれば問題がないが、遠くまで届く遠赤外線放射の為
には放熱面積を増やす手段が必要で、複数本の放熱パイ
プ３を設置する時にはバーナ１の燃焼のわずかな偏り
で、一部の放熱パイプ３の燃焼排気ガスの通過量が増え
て、この放熱パイプ３だけが赤熱する程高温になること
があった。

【００１１】この発明では放熱パイプ３の上端に排気室
４を設け、該排気室４の排気口４ｂの開口面積を放熱パ
イプ３の全開口面積よりも小さくしたから、燃焼室２と
排気室４の圧力差が小さくなり、夫々の放熱パイプ３を
通過する燃焼排気ガス量がほぼ同じとなって、放熱量が
ばらつかない。

【００１２】更に、この発明では排気室４の天板４ａに
室内空気を吹付ける室内空気対流ファン５を設けたか
ら、この空気流に乗って燃焼排気ガスは暖房機の全周方
向に吹出すことができるようになり、温風暖房と暖房機
の全周囲に向けた遠赤外線の放熱による熱線暖房とを同
時に行なっている。

【００１３】

【実施例】図に示す石油燃料を用いる暖房機の実施例に
よってこの発明を説明すると、１は圧力噴霧燃料供給方
式で燃焼するバーナ、２はバーナ１の上部に連続した燃
焼室、８は暖房機の下部に配置した油タンク、９は油タ
ンク８とバーナ１とを連結する燃料パイプ、１０は燃料
パイプ９の途中に取付けた燃料加圧ポンプであり、燃料
パイプ９の先端には噴霧ノズル１１が取付けられ、燃料
加圧ポンプ１０を運転すると燃料は霧状となって直接バ
ーナ１に供給される。

【００１４】１２はバーナ１の外周に設けた空気室、１
３は空気室１２に燃焼空気を送風する燃焼空気ファンで
あり、ポット状のバーナ１の側壁に多数の空気孔１ａが
あけられており、噴霧ノズル１１から供給される霧状燃
料は点火電極１４の火花によって着火し、空気孔１ａか
ら空気の供給を受けて、バーナ１と燃焼室２内で燃焼す
るものである。

【００１５】３は燃焼室２の上板２ａから複数本立設し
た放熱パイプ、４は放熱パイプ３の上端に設けた排気室
であり、バーナ１及び燃焼室２内で発生した燃焼排気ガ
スは放熱パイプ３内を加熱しながら排気室４に流入す
る。４ｂは排気室４に入った燃焼排気ガスが暖房機外に
流出する流路に設けた排気口、４ａは排気室４の天板、
４ｃは排気室４の底板、４ｄは天板４ａと底板４ｃとの
間に取付けた遮熱板であり、図に示す実施例の排気口４
ｂは遮熱板４ｄの中央に形成している。

【００１６】４ｅは遮熱板４ｄの外縁と排気室４の天板
４ａとの間に形成したスリット状の吹出口であり、放熱
パイプ３を通って排気室４に入った燃焼排気ガスは途中
の排気口４ｂを通過し、天板４ａと遮熱板４との間隙を
通過する時に整流され、吹出口４ｅから全周方向に流出
するものであり、全周に吹出す燃焼排気ガスの流れが均
一になる。この為、排気室４へ向かう複数本の放熱パイ
プ３を流れる燃焼排気ガスの流れが平均化するので、方
向によって放熱力が変化するようなことはなくなった。

【００１７】５は排気室４の上方に設置して天板４ａに
向けて送風する室内空気対流ファン、１５は天板４ａと
間隙を介して室内空気対流ファン５の外方に設置した送
風フードであり、室内空気対流ファン５を運転すると室
内空気は天板４ａに向って吹付けられ、送風フード１５
と天板４ａとの間隙を経て、暖房機の全周方向に吹出し
ている。

【００１８】排気室４に送られた燃焼排気ガスが吹出口
４ｅから吹出す時に、室内空気流はこの燃焼排気ガスの
上に位置して燃焼排気ガスの上向きの変化を抑えてお
り、高温の燃焼排気ガスは室内空気と混合しながら、暖
房機から離れた位置まで低く誘導され、温風暖房と放熱
パイプ３からの遠赤外線の放射暖房とを兼用できるもの
となった。

【００１９】尚、排気室４に遮熱板４ｄを設けない時に
は、排気口４ｂは吹出口４ｅと兼用しており、この場合
は整流効果が期待できないからスリット状の吹出口４ｅ
の寸法が少し違うと、全周均一に燃焼排気ガスを吹出す
ことができずにばらつくものであり、この構造の場合は
寸法精度が要求される。また、高温の燃焼排気ガスは排
気室４を高温度にしており、遮熱板４ｄがない時にはこ
の熱輻射によって室内空気対流ファン５を加熱するか
ら、駆動モータは耐熱タイプが要求される。

【００２０】前記排気口４ｂの開口面積は放熱パイプの
全開口面積よりも小さくしたので、燃焼排気ガスは放熱
パイプ３よりも排気口４ｂの部分が抜けにくくなり、放
熱パイプ３の接続部から排気口４ｂに至る排気室４の内
圧は燃焼室２の内圧に近くなるものである。この為、放
熱パイプ３を通過する燃焼排気ガスの流量はほとんど同
じとなり、放熱パイプ３の加熱に差がなくなるから、暖
房機は全周均一に遠赤外線を放熱できるようになる。

【００２１】６は燃焼室の上板と間隔を介して取付けた
仕切板、７は上部が排気室４の天板４ａに開口し下部が
仕切板６と燃焼室２の上板２ａとの間隙に開口する空気
パイプであり、実施例の空気パイプ７は排気室４の天板
４ａと排気室４の遮熱板４ｄに設けた排気口４ｂと排気
室４の底板４ｃとを貫通して下方に伸び、更に、仕切板
６を貫通している。また、燃焼室２の天板４ａと空気パ
イプ７との接続部は、天板４ａの部分を下方に膨らませ
て皿状に形成しており、室内空気対流ファン５を運転す
ると、室内空気の一部は空気パイプ７に送られる。

【００２２】従って、室内空気は燃焼室２の上板２ａと
仕切板６との間隙に送られて、上板２ａに沿って暖房機
の全周方向に広がって吹出すものであり、暖房機の上部
付近から全周方向に吹出す空気流と、暖房機の中程から
全周方向に吹出す空気流とが形成でき、二重の空気流に
よって効果的な温風暖房が実現できたものである。ま
た、燃焼室２の上板２ａに沿って流れる空気流は燃焼室
２の上板２ａを冷却するから、燃焼室２の上板２ａの温
度上昇が押さえられ、燃焼室２の耐久性が向上したもの
である。

【００２３】

【発明の効果】以上のようにこの発明の暖房機は、バー
ナ１の上部に取付けた燃焼室２から放熱パイプ３を立設
し、複数本の放熱パイプ３が通過する燃焼排気ガスの温
度によって加熱するものである。この為、放熱パイプ３
から多量の遠赤外線を暖房機の全周囲に放射して暖房し
ており、暖房機を部屋の中央付近に置くと、部屋の全体
を遠赤外線で暖房できるようになった。

【００２４】また、この発明では放熱パイプ３の上端に
燃焼排気ガスを集める排気室４を設け、排気室４の天板
４ａに室内空気を吹付ける室内空気対流ファン５を設け
たから、該排気室４の排気口４ｂから出た燃焼排気ガス
はこの室内空気対流ファン５の空気流に乗って暖房機の
全周方向に吹出すことができるようになり、暖房機の周
囲に向けて放熱する遠赤外線による暖房と、室内空気対
流ファン５の空気流によって吹出す温風暖房とが同時に
可能になるものである。

【００２５】この為、暖房する場所が密閉度の低い部屋
であったり、広い工場や倉庫や事務所の中であったり、
ほとんど開放に近い架設の空間である時には、従来の暖
房装置では効果的な暖房がほとんどできなかったが、こ
の発明の暖房機は遠赤外線を全周囲に放射しながら、温
風も全周囲に吹出して暖房するから、始めて効率よく暖
房ができるようになったものである。

【００２６】特に上昇しようとする高温の燃焼排気ガス
の上昇を押さえるように低温の室内空気を吹出す構造で
あるから、温風は暖房機の周囲の側方に滞留して採暖し
ようとする人を包み込んで暖かさが維持するものであ
り、熱線による暖房だけでは得られない快適な空間を作
ることができた。

【００２７】この暖房を可能にするには減衰しにくい長
波長の遠赤外線が好ましく、この為には放熱面積を広く
して、バーナ１から受取る単位面積当りのエネルギー量
を減らす必要がある。そして、放熱部を複数本の放熱パ
イプ３で構成することによって放熱面積を増やす方法
は、バーナ１の燃焼のわずかな偏りで一部の放熱パイプ
３の温度が高くなることがあり、期待した暖房効果が得
られないことがある。

【００２８】この発明では排気室４の排気口４ｂの開口
面積が放熱パイプ３の全開口面積よりも小さくなるよう
に構成したから、排気室４の内圧が燃焼室２の圧力に近
づいて、夫々の放熱パイプ３の通過し易さがほぼ同じに
なったから、燃焼排気ガスが一部の放熱パイプ３に集中
しなくなり、期待した暖房効果が再現よく実施できるよ
うになった。

【００２９】また、排気室４には排気口１ｂを配置した
遮熱板４ｄを設け、排気口１ｂを出た燃焼排気ガスが、
遮熱板４ｄと天板４ａとの間隙を外周方向に流れるよう
にしたから、燃焼排気ガスは均一に暖房機の全周に広が
り、しかも、室内空気対流ファン５で送られる空気は天
板４ａの上面に沿って外方に吹出すから、この風に誘導
されて暖房機の外方へ送られる燃焼排気ガスには温風の
ばらつきがなくなり、快適な温風暖房が得られるように
なった。

【００３０】更に、この発明では燃焼室２の上板２ａと
間隔を介して仕切板６を設け、室内空気対流ファン５の
空気を空気パイプ７によって仕切板６と上板２ａの間隔
内に誘導したから、室内空気は燃焼室２の上板２ａによ
って加熱されながら暖房機の全周方向に吹出すものであ
り、暖房機の上部だけでなく中程からも温風が吹出し、
熱線放射と温風吹出しによる暖房効果の非常に優れた暖
房機が完成したものである。

【００３１】また、この構造では室内空気が燃焼室２の
上板２ａに沿って外周方向へ流れる間に燃焼室２の上板
２ａを冷却して温度を低下させるから、燃焼室２を構成
する材質の耐久性を高めることができるようになり、暖
房機が長期間故障もなく使用できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す温風暖房機の断面図で
ある。

【符号の説明】

１ バーナ ２ 燃焼室 ２ａ 上板 ３ 放熱パイプ ４ 排気室 ４ａ 天板 ４ｂ 排気口 ４ｃ 底板 ４ｄ 遮熱板 ４ｅ 吹出口 ５ 室内空気対流ファン ６ 仕切板 ７ 空気パイプ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーナ１の上部に燃焼室２を配置し、か
   つ、燃焼室２の上板２ａに複数本の放熱パイプ３を立設
   し、該放熱パイプ３の上端には放熱パイプ３内を上昇す
   る燃焼排気ガスが集まる排気室４を設け、該排気室４と
   燃焼室２との間を開放して複数本の放熱パイプ３から周
   囲に遠赤外線を放射せしめ、排気室４の天板４ａの上方
   に天板４ａに向けて空気を吹付ける室内空気対流ファン
   ５を設け、該排気室４に設けた排気口４ｂを通過する燃
   焼排気ガスは室内空気対流ファン５の空気流に乗って排
   気室４の周囲に吹出すと共に、放熱パイプ３の全開口面
   積よりも燃焼排気ガスの通過部である排気口４ｂの開口
   面積を小さくし、複数本の放熱パイプ３を上昇する燃焼
   排気ガスを均一化したことを特徴とする遠赤外線放射温
   風暖房機。
2. 【請求項２】 排気室４の天板４ａと排気室４の底板４
   ｃとの間に遮熱板４ｄを設け、排気室４の排気口４ｂは
   遮熱板４ｄの中央に配置し、かつ、遮熱板４ｄの外縁と
   排気室４の天板４ａとの間にスリット状の吹出口４ｅを
   形成し、天板４ａと遮熱板４ｄとの間隔によって燃焼排
   気ガスの整流部を構成する請求項１記載の遠赤外線放射
   温風暖房機。
3. 【請求項３】 燃焼室２の上板２ａと間隔を介して仕切
   板６を設け、排気室４の天板４ａと排気室４の底板４ｃ
   と仕切板６とを貫通する空気パイプ７を取付け、室内空
   気対流ファン５は空気パイプ７を介して燃焼室２の上板
   ２ａと仕切板６との間隔に室内空気を送風し、燃焼室２
   の上板２ａに沿って室内空気を吹出す請求項１記載の遠
   赤外線放射温風暖房機。