JP3784760B2 - Heating device with ion generation function - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、負イオン及び/又は正イオンを空気中に安定的に供給するとともに、燃料を効率的に燃焼して効率よく暖房できるイオン発生機能付き暖房装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
空気中の負イオンには、吸気した人をリラックスさせる効果があるといわれている。また空気中の負イオンと正イオンの相互作用によって除菌作用が得られることが確認されている。そこで負イオン発生装置や、負イオンと正イオンの両者を発生する装置が開発されている。これらのイオン発生装置にはレナード効果を利用した装置、自発分極する鉱石を利用した装置、電極間放電や放電プラズマを利用した装置が知られている。これらのイオン発生装置は、単独で使用される他に、家電製品、特に暖房機に搭載されることが多い。イオン発生装置を暖房機に搭載する場合には、イオンの発生/拡散と、暖房を同時に効率よく行う技術が重要となる。
【0003】
イオン発生装置を暖房装置に搭載した構成例を図6に示す。図6において、参照番号62は、暖房装置の一例であるファンヒータを示している。ファンヒータ62には、吸気口70から温風吹出口64に至る通風路72が設けられている。通風路72の途中には、燃料を燃焼することによって熱を発生させるバーナ68と、送風手段66と、イオン発生装置60が配置されている。
ファンヒータ62の運転が開始されると、送風手段66が作動し、吸気口70から空気が吸引される。吸引された空気は通風路72を通ってバーナ68で加温され、温風吹出口64から吐出して暖房する。ファンヒータ62の運転開始と同時に、イオン発生装置60からはイオンが発生して通風路72に供給されているので、イオンを含んだ温風が温風吹出口64から吐出される。
イオン発生装置を組み込んだ暖房装置の一例が特許文献1に記載されている。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−211236号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図6の従来例の構成では以下の課題がある。通常、送風手段66によって温風吹出口64から吐出される風量は、ファンヒータ62の暖房運転の状況に対応して変化する。即ち、急速に暖房する場合には風量が多くなり、暖房がほとんど行われない場合には風量が少なくなる。イオン発生装置60が同一条件でイオンを発生させていても、温風吹出口64からの風量が変化すると、室内へのイオンの供給量や室内のイオン濃度分布は変化する。例えば温風吹出口64からの風量が少ない場合には、イオンは室内に均一に分布せず、ファンヒータ62の近傍のみがイオン濃度の高い状態となってしまう。暖房運転の状況にかかわらずに室内のイオンの分布を好ましい状態に保つ為には、暖房運転の条件とイオンの分布状況の両方を考慮した上で、イオン発生量と吐出風量と温風吹出口64の向きや形状を最適化する必要がある。しかしながら、その設定は非常に困難であり、実際的には暖房を優先して風量と風向を設定することになり、イオンは室内に均一に分布させる方が犠牲にされてしまう。
さらに、イオンを供給しながら暖房する場合と、イオンを供給しないで暖房する場合と、暖房しないでイオンを供給する場合があり、全ての運転状況に対応できるような風量と風向の制御プログラムを用意することは困難である。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、暖房のみを行う場合には暖房に適した風量と風向を得て効率的に暖房し、イオン供給のみを行う場合にはイオン供給に適した風量と風向を得て効率的にイオンを供給し、暖房しながらイオン供給する場合には暖房に適した風量と風向で温風を吹出すとともにイオン供給に適した風量と風向でイオンを含む空気を吹出すことができるイオン発生機能付き暖房装置を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段と作用】
この出願の発明は、空気中に負イオン及び/又は正イオンを供給するイオン発生機能付き暖房装置であって、以下の構成を備えている。
この装置は、燃料を燃焼して空気を加熱する暖房手段と、暖房装置の背面に設けられた第1吸気口から暖房手段を経て暖房装置の前面に設けられた温風吹出口に至る第1通風路と、第1通風路に配置された第1送風手段と、負イオン及び/又は正イオンを供給するイオン発生手段と、暖房装置の背面に設けられた第2吸気口からイオン発生手段を経て暖房装置の上面に設けられたイオン吹出口に至る第2通風路と、第2通風路に配置された第2送風手段と、暖房装置の背面に設けられており、第1吸気口と第2吸気口の双方を覆うフィルタを備えている。
【0007】
本装置では、暖房のための第1通風路とイオン供給のための第2通風路を独立に設け、第1通風路に第1送風手段を設け、第2通風路に第2送風手段を設けている。
第1送風手段は、燃料の燃焼と温風の吹出に適した風量が得られるように設定されている。第2送風手段は、イオン発生手段で発生した負イオン及び/又は正イオンを室内に供給して好ましい濃度で分布させるのに適した風量が得られるように設定されている。
吸気口から排気口までの通風路を二つに分けたために、暖房運転の有無によってイオン供給のための通風量が適値からずれることがなく、イオン供給運転の有無によって暖房のための通風量が適値からずれることもない。
上記のイオン発生機能付き暖房装置においては、第1送風手段と第2送風手段は互いに独立して駆動可能であることが好ましい。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下に説明する実施例の主要な特徴を次に列記する。
(形態1)イオン発生装置付きファンヒータは、第1吸気口と温風吹出口を連通する第1通風路と、第2吸気口とイオン吹出口を連通する第2通風路を有している。第1通風路には、空気を加熱するバーナと、空気を吸引してバーナで加熱された空気を温風吹出口から吐出する第1ファン(温風用ファン)が配置されている。第2通風路には、イオン発生装置と、空気を吸引してイオン発生装置で発生したイオンをイオン吹出口から吐出する第2ファン(イオン用ファン)が配置されている。
(形態2)イオン発生装置は、筒上の絶縁体をはさんで配置された内電極と外電極に交流電源から高圧を印加して放電させ、正イオンと負イオンを発生する。
(形態3)イオンを吐出させる第2ファンは、小型のシロッコファンである。
【0009】
【実施例】
以下に、本発明をイオン発生機能付きガスファンヒータに適用した実施例を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図1と図2に示すように、本実施例のイオン発生機能付きガスファンヒータ1(温風暖房機)は、本体ケース22と、燃焼ケース30と、温風用ファン(第1ファン)46と、イオン吐出ユニット7等を備えている。図1は、本体ケース22の前板を取り外した状態の正面図を模式的に示している。本体ケース22の背面には、暖房用空気を取入れる第1吸気口27と、イオン吹出用空気を取入れる第2吸気口10が形成され、前面には温風吹出口48が形成され、上面にはイオン吹出口2が形成されると共に、ガス温風暖房機1の外枠を形成する。第1吸気口27と第2吸気口10には、フィルタ32が設けられている。燃焼ケース30は、内部にガスバーナ36を有し、上部に燃焼ガス排出口30bが形成されている。温風用ファン46は、燃焼ケース30より下方に設けられており、温風吹出口48に連通している。本体ケース22内の第1通風路は、空気通路25,24,29から成る。空気通路25は、本体ケース22と仕切り板31の間に形成されており、本体ケース22を冷却する。空気通路24は、仕切り板31と分流板28の間に形成されている。空気通路29は、分流板28と燃焼ケース30の間に形成されている。
【0010】
ガスバーナ36に点火すると、図示しない燃焼用一次空気吸込口から吸込まれた燃焼用一次空気と、室内の空気が第1吸気口27から吸い込まれて燃焼用二次空気吸込口30aを経由して矢印Dに示すように供給される燃焼用二次空気によって、燃料ガスが燃焼する。燃焼によって生じた燃焼ガスは、燃焼ケース30の上部に形成された燃焼ガス排出口30bから矢印Cに示すように排出される。燃焼中は、温風用ファン46の回転によって燃焼ガスが燃焼ガス排出口30bから吸引される。燃焼中は同時に、温風用ファン46の回転によって、室内の空気が空気通路29に矢印Bに示すように吸込まれる。この結果、矢印Cに示す燃焼ガスと矢印Bに示す空気がまず混合される。
【0011】
同時に、温風用ファン46の回転によって、室内の空気が第1吸気口27から空気通路24に矢印Aに示すように吸込まれる。この結果、矢印Cに示す燃焼ガスと矢印Aに示す空気が混合通路49で混合される。即ち、温風用ファン46によって第1吸込口27から吸込まれた空気は、燃焼ケース30の前板の前方を下方に移動する。温風用ファン46は燃焼ガス排出口30bから排出される燃焼ガスをも吸引し、吸引された燃焼ガスは燃焼ケース30の前板の前方を下方に移動する。燃焼ケース30の前板の前方を下方に移動する間に、空気と燃焼ガスは混合され、程良い温度に調整される。さらに、温風用ファン46の回転によって、室内の空気が空気通路25から矢印Fに示すように吸込まれる。この空気は本体ケース22の内側を流れて本体ケース22を冷却し、最終的には導入口31aから混合空間49に入り込み、上流側から来る混合ガスとさらに混合される。このようにして混合された混合ガスは暖房に適度な温度の温風となる。この温風は温風用ファン46の回転によってファンケーシング40に沿って温風吹出口48に導かれ、温風吹出口48から吹出される。この温風によって室内が暖房される。温風用ファン46の回転数は暖房運転の状態に応じて制御され、急速暖房時には大風量とされ、設定温度と室内温度が接近するにつれて小風量に絞られる。
温風用ファン46の回転によって、ガスバーナ36の燃焼に必要な空気と、燃焼ガスと混合して混合ガスの温度を適温に調整するために必要な空気が、第1吸気口27から吸込まれて温風吹出口48から吹出される。
【0012】
空気通路25の上部には区画用容器6に収容されたイオン吐出ユニット7が配置されている。区画用容器6は、第2吸気口10からイオン吹出口2に至る第2通風路を形成している。区画用容器6の内部には小型のシロッコファン8(第2ファン)が配置されており、側面にはイオン発生装置4が配置されている。
区画用容器6とシロッコファン8とイオン発生装置4について、拡大正面図である図3と、図3のIV−IV断面を示す図4を参照してさらに詳細に説明する。区画用容器6の中に配置されたシロッコファン8は、中央に小型のモータ9を内蔵しており、モータ9の回転によってシロッコファン8が回転し、空気を第2吸気口10から吸引してイオン吹出口2から吐出させる。
【0013】
イオン発生装置4は容器6b内に収容され、区画用容器6の側面に固定され、連通口6cによってシロッコファン8よりも下流の第2通風路に連通している。イオン発生装置4は筒状の絶縁体50をはさんで配置された内電極54と外電極52に交流電源56から高圧を印加することによって正イオンと負イオンの両方を発生する。イオン発生装置4で発生したイオンは連風口6cからシロッコファン8よりも下流の第2通風路に供給される。
【0014】
ガスファンヒータ1の運転状況の一例を図5に示す。図5において、横軸は運転開始からの時間を示し、縦軸は温風用ファン46とシロッコファン8の回転によって発生する風量を示している。運転開始から第I期間中は暖房のみが行われる。第II期間はイオン発生装置の運転が開始し、暖房とイオン供給の両方が同時に行われる。
ガスファンヒータ1の運転が開始されると、温風用ファン46が回転し、第1吸気口27から暖房用空気が取り込まれる。取り込まれた空気はガスバーナ36で加温されて温風となり、温風吹出口48から吐出して暖房する。運転当初は室温が低く急速暖房が行われるので、温風吹出口48から吹出される風量が多いが、室温が所定温度となると、暖房運転が弱に切替えられ、温風吹出口48から吹出される風量が絞られる。以後は、室内の温度を一定に保つためにガスバーナ36の燃焼条件が調節され、それに従って温風用ファン46の回転が適宜調節されて温風吹出口48から吐出する風量が変動する。
【0015】
第II期間では、イオン発生装置4の運転が開始して、シロッコファン8の回転が始まり、第2吸気口10から空気を取り込む。イオン発生装置4から正イオンと負イオンが発生するので、イオン吹出口2から正負のイオンを含む空気が送り出される。イオン発生装置4の運転当初は室内のイオン濃度が低く、大量のイオンを供給するためにイオン吹出口2から多量の風量が吹出されるが、室内が所定のイオン濃度となると、イオン発生量を減少させてイオンを供給する風量も減少させる。以後は、室内のイオン濃度を一定に保つためにイオンの発生量と吹出風量が適宜調節される。
【0016】
本実施例では、第1吸込口27と第2吸込口10は独立しており、これに連通する通風路も独立している。通風路が独立していることにより、温風用ファン(第1ファン)46とシロッコファン(第2ファン)8の空気の吸込量は、互いのファンの運転状況から影響を受けず、最適の風量と風向を容易に設定できる。
例えば、図5のIa期間は、暖房が弱状態であり、温風用ファン46はガスバーナ36に適量の燃焼用二次空気を供給するために、少量の空気を吸気して吐出している。イオン発生装置4は停止しているのでシロッコファン8も停止している。図5のIIa期間に入ると、暖房が引き続き弱運転であるのに対し、イオン発生装置が運転を開始してシロッコファン8は能力の範囲内で最大量の送風を行って、イオン発生装置4が発生する大量のイオンを室内に供給している。このようにシロッコファン8の運転の状況が変化するIa期間からIIa期間にかけて、温風用ファン46の運転条件は一定に維持することができる。シロッコファン8の運転状況の変化は暖房用空気の量に影響しないために、シロッコファン8の運転開始の前後を通じて、温風ファン46の運転条件を一定に維持することができるのである。温風ファン46の運転条件を一定に維持している間にシロッコファン8の運転状況が変化しても、常に適切な暖房用空気量が得られ、ガスバーナ36を良好な空燃比で安定して燃焼させ続けることができる。
【0017】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、実施例ではガスファンヒータに本発明を適用した事例を説明したが、石油等を燃料とする暖房機に本発明を適用することができる。本実施例では、イオン吹出口をファンヒータの上面に設定した事例を説明したが、本体ケースと区画用容器の形状変更によってイオン吹出口を前面や側面に配置することも可能である。イオンの発生手段としては、放電を利用した装置の他、レナード効果を利用した装置、自発分極する鉱石を利用した装置、セラミックを利用した装置等を使用することが可能であり、負イオンのみや正イオンのみのを発生する装置を適用することも可能である。送風手段としては、シロッコファンの他、プロペラファンやエアーコンプレッサーを使用することができる。
【0018】
【発明の効果】
以上のように、本願発明のイオン発生機能付き暖房装置によると、暖房のための第1通風路と、イオン供給のための第2通風路に区分し、第1通風路に第1送風手段を設け、第2通風路に第2送風手段を設けたことにより、暖房のための送風手段とイオン供給のための送風手段を互いの運転条件から独立して、容易に最適化することができる。これにより、暖房とイオンの供給を同時に行う場合でも、暖房とイオンの供給のいずれか一方を行う場合でも、常に効率よく安定した運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 イオン発生機能付きガスファンヒータの正面図を模式的に示す図。
【図2】 イオン発生機能付きガスファンヒータの断面図を模式的に示す図。
【図3】 イオン発生装置と送風手段を示す正面図。
【図4】 イオン発生装置と送風手段を示す断面図。
【図5】 イオン発生機能付きガスファンヒータの運転状況の一例を模式的に示す図。
【図6】 従来のイオン発生機能付きファンヒータを模式的に示す断面図。
【符号の説明】
1:ガスファンヒータ
2:イオン吹出口
4:イオン発生装置
6:区画用容器
7:イオン吐出ユニット
8:イオン用シロッコファン
10:第2吸気口
22:本体ケース
27:第1吸気口
36:ガスバーナ
46:温風用ファン
48:温風吹出口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heating device with an ion generation function that can stably supply negative ions and / or positive ions into the air and efficiently burn fuel to heat efficiently.
[0002]
[Prior art]
Negative ions in the air are said to have the effect of relaxing inhaled people. In addition, it has been confirmed that a sterilization effect can be obtained by the interaction of negative ions and positive ions in the air. Therefore, negative ion generators and devices that generate both negative ions and positive ions have been developed. As these ion generators, devices utilizing the Leonard effect, devices utilizing spontaneously polarized ore, and devices utilizing interelectrode discharge or discharge plasma are known. In addition to being used alone, these ion generators are often mounted on home appliances, particularly heaters. In the case where an ion generator is mounted on a heater, a technique for efficiently performing ion generation / diffusion and heating simultaneously is important.
[0003]
FIG. 6 shows a configuration example in which the ion generator is mounted on the heating device. In FIG. 6,
When the operation of the
An example of a heating device incorporating an ion generator is described in Patent Document 1.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-211236
[Problems to be solved by the invention]
However, the configuration of the conventional example of FIG. 6 has the following problems. Usually, the amount of air discharged from the
Furthermore, there are cases where heating is performed while supplying ions, heating is performed without supplying ions, and ions are supplied without heating, and a program for controlling the air volume and direction is prepared to handle all operating conditions. It is difficult to do.
The present invention has been made in view of the above-described problems. When only heating is performed, an air volume and a wind direction suitable for heating are obtained to efficiently heat, and when only ion supply is performed, ion supply is performed. When supplying ions efficiently while obtaining the air volume and direction suitable for heating, blow out warm air with the air volume and direction suitable for heating, and ion with the air volume and direction suitable for ion supply. The heating apparatus with an ion generating function which can blow out the air containing this is provided.
[0006]
[Means and Actions for Solving the Problems]
The invention of this application is a heating device with an ion generation function for supplying negative ions and / or positive ions into the air, and has the following configuration.
The apparatus includes a heating unit that burns fuel and heats air, and a first ventilation from a first intake port provided on the back surface of the heating device to a warm air outlet provided on the front surface of the heating device via the heating unit. The ion generating means for supplying negative ions and / or positive ions, and the second air inlet provided on the back surface of the heating device through the ion generating means. A second ventilation path leading to an ion outlet provided on the upper surface of the heating device, a second air blower disposed in the second ventilation path, and a rear surface of the heating device, the first air inlet and the second A filter is provided to cover both of the intake ports .
[0007]
In this apparatus, the 1st ventilation path for heating and the 2nd ventilation path for ion supply are provided independently, the 1st ventilation means is provided in the 1st ventilation path, and the 2nd ventilation means is provided in the 2nd ventilation path. ing.
The first air blowing means is set so as to obtain an air volume suitable for fuel combustion and hot air blowing. The second air blowing means is set so as to obtain an air volume suitable for supplying negative ions and / or positive ions generated by the ion generating means into the room and distributing them at a preferred concentration.
Since the ventilation path from the intake port to the exhaust port is divided into two, the ventilation amount for ion supply does not deviate from the appropriate value depending on the presence or absence of heating operation, and the ventilation amount for heating depending on the presence or absence of ion supply operation Does not deviate from the appropriate value.
In the heating device with an ion generation function, it is preferable that the first air blowing means and the second air blowing means can be driven independently of each other.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The main features of the embodiments described below are listed below.
(Embodiment 1) The fan heater with an ion generator has a first air passage that communicates the first air inlet and the warm air outlet, and a second air passage that communicates the second air inlet and the ion air outlet. A burner that heats air and a first fan (hot air fan) that draws air and discharges the air heated by the burner from the hot air outlet are disposed in the first ventilation path. In the second ventilation path, an ion generator and a second fan (ion fan) that sucks air and generates ions generated by the ion generator from an ion outlet are arranged.
(Embodiment 2) The ion generator generates positive ions and negative ions by applying a high voltage from an alternating current power source to the inner electrode and the outer electrode arranged across the insulator on the cylinder and discharging them.
(Mode 3) The second fan for discharging ions is a small sirocco fan.
[0009]
【Example】
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a gas fan heater with an ion generation function will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the gas fan heater 1 (hot air heater) with an ion generation function of the present embodiment includes a
[0010]
When the
[0011]
At the same time, the indoor air is sucked into the
By the rotation of the
[0012]
An ion discharge unit 7 accommodated in the
The
[0013]
The
[0014]
An example of the operation status of the gas fan heater 1 is shown in FIG. In FIG. 5, the horizontal axis indicates the time from the start of operation, and the vertical axis indicates the amount of air generated by the rotation of the
When the operation of the gas fan heater 1 is started, the
[0015]
In the second period II, the operation of the
[0016]
In the present embodiment, the
For example, in the period Ia in FIG. 5, the heating is in a weak state, and the
[0017]
Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. For example, although the example which applied this invention to the gas fan heater was demonstrated in the Example, this invention is applicable to the heating machine which uses oil etc. as a fuel. In the present embodiment, the example in which the ion outlet is set on the upper surface of the fan heater has been described. However, the ion outlet can be arranged on the front surface or the side surface by changing the shape of the main body case and the partition container. As a means for generating ions, in addition to a device utilizing discharge, a device utilizing the Leonard effect, a device utilizing spontaneously polarized ore, a device utilizing ceramic, etc. can be used. It is also possible to apply an apparatus that generates only positive ions. As a blowing means, a propeller fan or an air compressor can be used in addition to a sirocco fan.
[0018]
【The invention's effect】
As described above, according to the heating device with an ion generation function of the present invention, the first ventilation path for heating and the second ventilation path for ion supply are divided, and the first blowing means is provided in the first ventilation path. By providing the second air blowing means in the second ventilation path, the air blowing means for heating and the air blowing means for supplying ions can be easily optimized independently of each other's operating conditions. As a result, even when heating and ion supply are performed simultaneously or when either heating or ion supply is performed, an efficient and stable operation is always possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a front view of a gas fan heater with an ion generation function.
FIG. 2 schematically shows a cross-sectional view of a gas fan heater with an ion generation function.
FIG. 3 is a front view showing an ion generator and a blowing means.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an ion generator and air blowing means.
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating an example of an operation state of a gas fan heater with an ion generation function.
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a conventional fan heater with an ion generation function.
[Explanation of symbols]
1: Gas fan heater 2: Ion outlet 4: Ion generator 6: Partition container 7: Ion discharge unit 8: Sirocco fan for ions 10: Second inlet 22: Main body case 27: First inlet 36: Gas burner 46: Hot air fan 48: Hot air outlet
Claims (2)
燃料を燃焼して空気を加熱する暖房手段と、
暖房装置の背面に設けられた第1吸気口から前記暖房手段を経て暖房装置の前面に設けられた温風吹出口に至る第1通風路と、
第1通風路に配置された第1送風手段と、
負イオン及び/又は正イオンを発生するイオン発生手段と、
暖房装置の背面に設けられた第2吸気口から前記イオン発生手段を経て暖房装置の上面に設けられたイオン吹出口に至る第2通風路と、
第2通風路に配置された第2送風手段と、
暖房装置の背面に設けられており、第1吸気口と第2吸気口の双方を覆うフィルタ
を備えていることを特徴とするイオン発生機能付き暖房装置。A heating device with an ion generating function for supplying negative ions and / or positive ions into the air,
Heating means for burning fuel and heating air;
A first air passage from a first air inlet provided on the back surface of the heating device to the hot air outlet provided on the front surface of the heating device through the heating means;
A first blowing means arranged in the first ventilation path;
Ion generating means for generating negative ions and / or positive ions;
A second air passage leading to the ion outlet provided on the upper surface of the heating device from the second intake port provided on the rear surface through the ion generating unit heating apparatus,
A second air blowing means arranged in the second ventilation path ;
A heating device with an ion generating function, comprising a filter provided on a back surface of the heating device and covering both the first air inlet and the second air inlet .
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