JP3564697B2

JP3564697B2 - 強制対流輻射式暖房装置

Info

Publication number: JP3564697B2
Application number: JP32204099A
Authority: JP
Inventors: 通孝大蔵; 知範宮島
Original assignee: 株式会社トヨトミ
Priority date: 1999-11-12
Filing date: 1999-11-12
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2019-11-12
Also published as: JP2001141307A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は発熱量の大きな輻射式暖房装置の輻射暖房性能を高めながら安全性も高める構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
枠体内のバーナに対してその上方に燃焼室を配置し、燃焼室の上方に熱交換部を配置し、燃焼室や熱交換部などの放熱部から熱線を周囲の全体に放射して暖房する輻射式暖房装置が知られている。この暖房装置は放熱部が高温になれば、部屋の空気温度が高くなる前から熱線によって暖房でき、この時、不快な温風が吹付けられることもなく、穏やかな暖房が期待できるから非常に好まれる暖房装置である。
【０００３】
一方、部屋の中央に置く温風暖房装置として、暖房機の天板付近に下向きに室内空気を吹出す対流ファンを備え、下方に位置する熱交換器などの上板に吹付けられた温風が全周方向に吹出すことによって暖房するものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
対流ファンを用いる温風による暖房は部屋の温度の均一化を得る為には非常に良い手段であるが、暖房器に近づいて直接高温の風に当たると不快感を与える場合があり、逆に離れ過ぎると放熱して冷風になって寒く感じる場合があり、必ずしもすべての人に満足を与える暖房方式とはいえないものであった。
【０００５】
一方、放熱部からの熱線によって暖房する方式は、室温が低い時であっても放熱部が一定の温度になれば、室温に関係なく遠く離れていても暖かさを感じるものであり、好き嫌いの個人差の多い温風暖房と違って多くの人に好まれる暖房が可能になる。しかし、このような輻射暖房であっても、部屋の大きさに対して暖房機の発熱量が少ない時は遠くまで暖房できないから暖房機に近寄って採暖しなければならず、また、人の後ろにいる時には熱線が遮られて採暖できなくなるものである。
【０００６】
この為、輻射暖房であっても、発熱量の不足は致命的であるので、最近では従来よりも発熱量の大きなバーナを使うことが多くなっている。しかし、発熱量が大きくなることによって枠体の遮熱構造が必要になり、また、暖房する部屋の天井部と床面付近の温度差が大きくなって、逆に使用者に不快感を与える時が出てくるようになった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を解決するもので、枠体１内に配置した筒状のバーナ２と、枠体１の天板よりも上方に向けて該バーナ２の上部に連続する燃焼室３と、該燃焼室３の上板３ａから上方へ伸びる複数本の熱交換パイプ４と、複数本の熱交換パイプ４の上端が連通する排気ガス室５とを設け、燃焼室３と熱交換パイプ４と排気ガス室５から熱線を周囲に放射する輻射式暖房器において、枠体１内に配置した前記筒状のバーナ２の側方には上方への吹出し口を有する横流れファンで構成する対流ファン７を取付け、該横流れファンの吹出し口から連続する送風ガイド１１を筒状バーナ２の側壁の片側に取付け、前記枠体１の天板にはバーナ２の上部もしくは燃焼室３の下部が挿通する開口６を形成し、この開口６に前記送風ガイド１１の上部をのぞませると共に、前記横流れファンで構成する対流ファン７の吸込部７ａから流入した床面付近の室内空気は、前記送風ガイド１１によって筒状のバーナ２の側壁に沿って上昇し、暖房器の上方へ向けて吹出すことで室内の空気を撹拌し、この時の温風の存在が廻りの採暖者に全く気がつかないようにして、輻射暖房の効果を高めたものである。
【０００８】
また、枠体１の側壁の各所には空気流通孔８を設け、かつ、横流れファンで構成する対流ファン７の吸込部７ａに対応する枠体１の側壁に開口を設け、該開口にはフィルター９を取付け、前記対流ファン７は開口のフィルター９と空気流通孔８から吸引した枠体１内の空気は、送風ガイド１１によって筒状のバーナ２の側壁に沿って上昇し、暖房器の上方に向けて吹出す構成にしたから、主たる室内空気は対流ファン７の吸込部の正面のフィルター９から吸引しているが、その他、枠体１の側壁の空気流通口８からも吸引しており、枠体１内に形成する空気の流れによって、バーナ２からの放熱にもかかわらず枠体１内は低温度が維持できたものである。
【０００９】
更に、前記枠体１の天板の開口６はバーナの上部もしくは燃焼室の下部が挿通するリング状に形成し、枠体１の天板の開口６にはバーナ２の上部もしくは燃焼室３の下部と小間隔を介して送風ダクト１０を配置し、対流ファン７の吹出口７ｂから送風ガイド１１で誘導される室内空気は、開口６から送風ダクト１０を経て暖房器の上方に向けて吹出す構成としたから、良好に床面付近の冷たい空気を送風ダクト１０から上方に吹出すことができ、室内空気の撹拌が有効に作用するようになった。
【００１０】
【作用】
この発明は輻射暖房機の欠点である発熱量を高めた時に発生する室温の上下の温度差をなくす為に、輻射暖房機に最適な温風装置を提供するもので、対流ファン７は室温が最も低い床面付近の空気を吸入して放熱部である燃焼室３や熱交換パイプ４付近に沿って天井に向けて吹出しており、この対流ファン７の働きで低温の床面付近の空気がどんどん少なくなり、結果として室温の均一化が得られると共に、本来の目的である輻射暖房を維持し、採暖している人に向けて風が吹付けることはない。
【００１１】
また、枠体１の側壁に空気流通孔８を設け、枠体１内に設置した対流ファン７の吸込部７ａに対応する側壁に開口を設けてフィルター９を取付けており、対流ファン７はフィルター９だけでなく空気流通孔８から枠体１内の空気を吸入して上方に吹出すから、枠体１内を低温度に維持できるものである。
【００１２】
【実施例】
実施例を示す図によってこの構成を説明すると、１は輻射式暖房器の枠体、２は枠体１内に各種部品類と共に収納されたバーナ、１２はバーナ２に燃料を供給する燃料ポンプ、１３はバーナ２に燃焼空気を供給する燃焼ファンであり、実施例のバーナ２は圧力噴霧ポット式バーナであり、燃料ポンプ１２から供給された燃料は霧化ノズル１４によって直接バーナ２に噴霧され、この霧状燃料が放電火花によって着火して燃焼を行なうものである。
【００１３】
３は前記バーナ２の上部に連続して取付けた燃焼室、６は枠体１の天板に設けた開口であり、該開口６にはバーナ２の上部もしくは燃焼室３が挿通するように構成してある。３ａは燃焼室の上板、４は上板３ａに複数本のパイプを立設して形成する熱交換パイプ、５は複数本の熱交換パイプ４の上端が接続される排気ガス室であり、バーナ２で発生した燃焼炎と燃焼ガスは燃焼室３に送られて燃焼を終了し、更に、燃焼ガスは放熱面積が大きな熱交換パイプ４を経て排気ガス室５に送られる。この為、燃焼熱によって燃焼室３と熱交換パイプ４と排気ガス室５の壁面は高温になるから、暖房装置の周囲に熱線を放射しており、輻射による暖房が行なわれる。
【００１４】
５ａは排気ガス室５の内部に設けた制御板、５ｂは排気ガス室５の側壁に設けた接続開口、１５は先端を上方に伸ばした放熱部を兼ねる排気筒であり、熱交換パイプ４から排気ガス室５に流入した燃焼ガスは制御板５ａによって流れを蛇行させて接続開口５ｂに至り、排気筒１５を上昇するものであり、熱交換パイプ４で放熱した燃焼ガスを排気ガス室５内で蛇行させることで排気ガス室５の表面の温度を高めており、更に、排気筒１５を上昇する時に排気筒１５の側壁の温度を高めて熱線を放射している。
【００１５】
５ｃは排気ガス室５の加熱天板、１６は燃焼室３と熱交換パイプ４と排気ガス室５の側方に配置したガード、１７はガード１６の上端に位置するガード天板であり、ガード天板１７は排気ガス室５の上方が開口しており、この開口の中央に排気ガス室５の加熱天板５ｃを位置させることで、加熱天板５ｃの上にヤカンなどを載せて加熱することができる。
【００１６】
７は枠体１内に取付けた対流ファン、７ａは対流ファン７の吸込孔、７ｂは枠体の天板の開口６にのぞませた対流ファン７の吹出口、９は対流ファン７の吸込部７ａに対応する枠体１の側壁の開口に設けたフィルターであり、暖房する室内の床面付近の空気はフィルター９から対流ファン７に吸込まれ、吹出口７ｂから枠体１の天板の開口６に向けて吹出され、燃焼室３に沿って上方へ強制対流するものである。
【００１７】
一般的には輻射暖房器では対流ファンを必要とせず、暖房器の外表面を高温に加熱することで熱線を放射しており、熱線は空気の温度に直接関係がなく、暖房器から離れた位置でも採暖できる特徴がある。しかし、暖房の仕組が直接採暖する人の体に熱線が届くことが必要であるから、他の人の蔭になる時には寒くなってしまうものである。この為、最近の輻射暖房器では発熱量を大きくして部屋の温度が上昇できるようにしたものがある。
【００１８】
このように対流ファンを持たない輻射暖房器の発熱量を高めた時には、室内空気は暖房器の高温部に触れて温度を高めて上昇するのであるから、部屋の天井付近の室温が高くなり過ぎることになる。また、このように自然循環で空気が暖まる時には高温部に触れた空気が上昇するから、燃焼室の高さよりも低い床面付近の空気は循環できずにいつまでも低温を維持しており、天井部と床面付近の温度差が大きくなるから、暖房効果が損なわれるものである。
【００１９】
この為、発熱量を大きくして室温を高めることを狙った輻射暖房器では、対流ファン７を取付けて室内空気を撹拌して室温の均一化を得ているが、風が体に当たれば不快感を伴う人が多く、また、空気流によって逆に体が空冷されて冷たく感じることもあり、暖房開始初期から速やかに採暖できるという輻射暖房の効果が得られなくなってしまっている。
【００２０】
一方、この発明では枠体１内に取付けた対流ファン７は床面付近の空気を吸入して燃焼室３や熱交換パイプ４や排気ガス室５に沿って上昇させたから、冷たい床面付近の空気が少なくなり、対流ファン７の風は従来のように側方に吹出さずに上方に吹出したから、暖房器の周りで採暖している人に向かって吹出すことはなく、暖房器の運転開始後から輻射暖房による暖房効果が損なわれることがなくなったものである。
【００２１】
また、８は枠体１の側壁の低い部分などに形成したスリット状の空気流通孔であり、対流ファン７の吸込部７ａは前記フィルター９だけでなく、枠体１内の空気を吸込み、この枠体１には空気流通孔８から室内空気が流入するから、大部分の空気はフィルター９から吸込部７ａに流れても、枠体１内の空気も吸込部７ａに向かって流れるから、枠体１内は常に新鮮な低温の空気に満たされており、バーナ２の発熱量を高めた時でもバーナ２からの放熱を防ぐ為に更なる遮熱板などの追加は必要がなくなるものである。
【００２２】
また、床面付近の空気を吸込んで上方へ吹出させる為に、この発明では対流ファン７をバーナ２に近接して配置した横流れファンによって構成したもので、枠体１の天板に特別な温風吹出口を形成するよりも、対流ファン７の吹出口７ｂを枠体１の天板の開口６にのぞませて、この開口６から強制送風するものがデザイン上は好ましい。しかし、開口６は内部にバーナ２や燃焼室３が配置されているから空気通過部はリング状になっており、対流ファン７として利用する横流れファンの吹出口７ｂは直線状であるから、そのまま空気を吹出した時には大部分の風が枠体１の天板にあたってスムーズな空気流が得られなくなってしまう。
【００２３】
１０は枠体１の天板の開口６からバーナ２の上部もしくは燃焼室３の下部に上端が位置するように配置した送風ダクト、１１は横流れファンで構成する対流ファン７の直線状の吹出口７ｂに取付けた送風ガイドであり、送風ガイド１１の先端はバーナ２の側壁と類似して湾曲するスリット状になっており、該送風ガイド１１の先端を送風ダクト１０の下方に位置させたから、対流ファン７の風はバーナ２の側壁に沿って送風ダクト１０で燃焼室３の側壁部分に誘導されるから、枠体１内の横流れファンの風はスムーズの暖房器の上方に送られるようになった。
【００２４】
【発明の効果】
輻射暖房を選択する理由は暖房する時に体に吹付けられる温風を嫌う人が多いことと、部屋が一定の温度に暖まっていない時には、暖房機から少し離れると温風が冷風になって寒く感じる為であり、輻射暖房では室温に関係なく遠く離れていても採暖できる点が好まれる。しかし、暖房機から直接熱線が届かない蔭の部分に人がおれば暖房できないから、最近の傾向として暖房機の発熱量を高めて部屋の空気の温度を高めることができる暖房機が好まれる。
【００２５】
このように強力な暖房効果を狙ってバーナ２の発熱量を高めると、自然対流で暖められた空気が上昇して天井部に集まり、一方、自然対流では放熱する燃焼室３よりも低い床面付近の空気を直接上昇させることはできないから、輻射暖房器であっても対流ファン７を取付けて温風を吹出させて空気温度の均一化を狙うことが行なわれる。
【００２６】
しかし、高温風を吹出す対流ファン７の使用は輻射暖房の効果を損なうことになるが、この発明の構造は床面付近の冷気を直接高温になる燃焼室３の壁に沿わせて暖房器の上方に吹出すから、室内の低温部分がなくなって温度差が解消できたものである。
【００２７】
また、対流ファン７から吹出す風は暖房器の上方に向けられているから、暖房器の周囲の人に吹付けることはなく、あくまで輻射暖房によって採暖したいという暖房の目的が充分達成できたものである。
【００２８】
また、バーナ２の発熱量が大きな時には暖房器の枠体１内の温度が高くなる傾向にあり、枠体１内に特別な遮熱構造が必要になるが、枠体１内に取付けた対流ファン７の吸込部７ａを直接枠体１の外と連絡せず、枠体１内の空気も吸引して上方へ吹出すから、枠体１内に空気のよどみ部がほとんどなくなって空気の流れが形成でき、枠体１内の温度を低く維持することができた。
【００２９】
更に、対流ファン７として送風流量の多い横流れファンを用いることで狭い枠体１内にも対流ファン７を設置できたが、この送風機の吹出口７ｂは直線状の為にこのまま開口６に向けて吹出しても枠体１の天板に邪魔されて充分な吹出し空気量が得られない恐れがあるが、この発明では開口６から上方に向けて空気流を誘導する送風ダクト１０を設け、更に、この送風ダクト１０の下方のリング状の開口６と吹出口７ｂとの間に送風ガイド１１を設けたから、横流れファンによる対流ファン７から燃焼室３に沿ったスムーズな空気流を形成することができたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す輻射暖房器の側断面図である。
【図２】この発明を構成する為の部品の取付状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１枠体
２バーナ
３燃焼室
３ａ上板
４熱交換パイプ
５排気ガス室
６開口
７対流ファン
７ａ吸込部
７ｂ吹出口
８空気流通孔
９フィルター
１０送風ダクト
１１送風ガイド

Claims

枠体１内に配置した筒状のバーナ２と、枠体１の天板よりも上方に向けて該バーナ２の上部に連続する燃焼室３と、該燃焼室３の上板３ａから上方へ伸びる複数本の熱交換パイプ４と、複数本の熱交換パイプ４の上端が連通する排気ガス室５とを設け、
前記燃焼室３と熱交換パイプ４と排気ガス室５から熱線を周囲に放射する輻射式暖房器において、
枠体１内に配置した前記筒状のバーナ２の側方には上方への吹出し口を有する横流れファンで構成する対流ファン７を取付け、
該横流れファンの吹出し口から連続する送風ガイド１１を筒状バーナ２の側壁の片側に取付け、
前記枠体１の天板にはバーナ２の上部もしくは燃焼室３の下部が挿通する開口６を形成し、この開口６に前記送風ガイド１１の上部をのぞませると共に、
前記横流れファンで構成する対流ファン７の吸込部７ａから流入した床面付近の室内空気は、前記送風ガイド１１によって筒状のバーナ２の側壁に沿って上昇し、暖房器の上方へ向けて吹出すことを特徴とする強制対流輻射式暖房装置。
枠体１の側壁の各所には空気流通孔８を設け、かつ、前記横流れファンで構成する対流ファン７の吸込部７ａに対応する枠体１の側壁に開口を設け、該開口にはフィルター９を取付け、
前記対流ファン７は開口のフィルター９と前記空気流通孔８から吸引した枠体１内の空気は、送風ガイド１１によって筒状のバーナ２の側壁に沿って上昇し、暖房器の上方に向けて吹出すことを特徴とする請求項１記載の強制対流輻射式暖房装置。
前記枠体１の天板の開口６はバーナの上部もしくは燃焼室の下部が挿通するリング状に形成し、
該枠体１の天板の開口６にはバーナ２の上部もしくは燃焼室３の下部と小間隔を介して送風ダクト１０を配置し、
前記対流ファン７の吹出口７ｂから送風ガイド１１で誘導される室内空気は、開口６から送風ダクト１０を経て暖房器の上方に向けて吹出すことを特徴とする請求項１記載の強制対流輻射式暖房装置。