JP3789421B2 - 温風暖房器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼筐からの燃焼ガスが急冷されないように分流板を設けた温風暖房器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の温風暖房器は、例えば吹出口及び吸気口を設けた筐体を有する。この筐体内には、ガスバーナを有する燃焼筐と、この燃焼筐の下方に配置され、ガスバーナに供給された燃料ガスを燃焼させるのに必要な空気を供給すると共にガスバーナからの燃焼ガスと吸気口から筐体内に吸込まれた空気とを混合して吹出口から室内に温風を吹出す送風ファンとが設けられ、吸気口から吹出口に通じる温風暖房器の送風経路が形成されている。
【０００３】
ここで、ガスバーナからの燃焼ガスを吸気口から吸込まれた空気と直ちに混合したのでは高温の燃焼ガスが急冷され、燃焼ガス中に含まれる窒素酸化物のうち一酸化窒素が二酸化窒素に変換される比率が増加する。この二酸化窒素は毒性が強いので、室内に排出される温風中の二酸化窒素の排出量を少なくする必要がある。
【０００４】
このため、従来の温風暖房器では、送風ファンの作動により吸気口から筐体内に吸込まれた空気と燃焼筒から排出される燃焼ガスとを所定の距離だけ流れるまで区画する分流板を設け、分流板を介して燃焼ガスと空気との間で熱交換を行い、燃焼ガスの温度を下げると共に空気の温度を上げることで、燃焼ガスと空気との合流個所で燃焼ガスが急冷されないようにしている（特許文献１）。
【０００５】
分流板は燃焼筐の後面との間で隙間を置かずに取付けられている。この場合、分流板の内側を高温の燃焼ガスが、その外側を室温の空気が流れるため、その温度差に基く膨張量の相違によって分流板の下流端は若干熱膨張で変形する（以下、「熱変形」という）。特に横幅が長いものになると熱変形して反る寸法は大きくなる。
【０００６】
ところで、温風暖房器の運転中に室内に排出される二酸化窒素の排出量を抑制するには、空気と混合する前に燃焼ガスを所定の温度まで低下させるのがよく、この場合、燃焼ガスと空気とが合流する分流板の下流端が燃焼筐の前方まで延出するように、分流板の長さを長くすることが考えらえる（特許文献１）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−３２７１５２号公報（例えば、請求項の記載）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、燃焼ガスと空気との温度差が大きいと、分流板の表面と裏面との間の膨張量の差によって分流板は変形する。この場合、上記のように分流板の面積を大きくすると、膨張量の差が増加することで分流板は大きく変形する。分流板の変形によって分流板と燃焼筐前板との間の燃焼ガス通路の断面積が減少すると、燃焼ガスの流れが抑制されてガスバーナの表面温度が上昇することで燃焼ガス中の二酸化窒素の発生量が増加し、室内に排出される温風中の二酸化窒素の発生量が増加する。
【０００９】
反対に、分流板と燃焼筐前板との間の燃焼ガス通路の断面積が増加すると、分流板と筐体内面との間の空気通路の断面積が減少してこの空気通路を流れる空気量が減り、分流板を介した燃焼ガスと空気との熱交換が不十分になると、合流個所で燃焼ガスが急冷され、一酸化窒素が二酸化窒素に変換される比率が増加し、室内に排出される温風中の二酸化窒素の排出量が増加する。
【００１０】
そこで、本発明は、上記点に鑑み、分流板を熱変形し難くして、室内に排出される温風中の二酸化窒素の排出量が増加するのを抑制できる温風暖房器を提供することを課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の温風暖房器は、吹出口及び吸気口を設けた筐体内に、ガスバーナを有する燃焼筐とこの燃焼筐の下方に配置された送風ファンとを備え、この送風ファンの作動により吸気口から筐体内に吸込まれた空気と燃焼筒から排出される燃焼ガスとを所定の距離だけ流れるまで区画する分流板を設け、この分流板を介して燃焼ガスと空気とを熱交換した後、混合して吹出口から室内に温風を吹出す温風暖房器において、運転時に分流板が熱変形して前記燃焼ガス及び前記空気の流れが阻害されないように、分流板の下流端の一部を保持する保持手段を設け、ガスバーナの火炎の有無を検知する火炎検知手段またはガスバーナを着火する着火手段を覆う保護カバーで、この保持手段を構成したことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、運転中に分流板の内側を高温の燃焼ガスが、その外側を室温空気が流れることで分流板が熱変形しても、分流板の下流端が保持されているので、室温の空気が流れる分流板と筐体内面との間の空気通路の断面積が保持される。このため、一方で、分流板の熱変形によって、ガスバーナの表面温度の上昇による燃焼ガス中の二酸化窒素の発生量が増加することが抑制され、他方で、燃焼ガスと空気との合流個所で燃焼ガスが急冷されることによる一酸化窒素が二酸化窒素に変換される比率が増加することが抑制される。従って、温風中の二酸化窒素の排出量の増加を抑制できると共に、吹出口からの安定した温風の流れを確保できる。なお、前記保持部材を、ガスバーナの火炎の有無を検知する火炎検知手段またはガスバーナを着火する着火手段を覆う保護カバーとすることにより、部品点数を減少させて低コストにできる。
【００１４】
ところで、温風暖房器では、燃焼筐内での火炎の有無を検出するため燃焼筐内にフレームロッドや熱電対などの火炎検知手段またはガスバーナを着火するための電極などの着火手段を設ける場合がある。この場合、例えば着火手段を保全または交換する場合にその着脱を容易にするため、燃焼ガスと空気とが合流する分流板の下流端の下流側に位置する混合ガス通路を横切って燃焼筐の前面から着火手段を挿入している。
【００１５】
このように火炎検出手段または着火手段を設けたとき、混合ガス通路の温風が直接吹き付けたのでは、火炎検出手段または着火手段が過熱される。このため、火炎検出手段または着火手段を保護カバーで覆っている。保護カバーは筐体に固着されている。
【００１６】
この場合、前記保持部材を、ガスバーナの火炎の有無を検知する火炎検知手段またはガスバーナを着火する着火手段を覆う保護カバーとすれば、部品点数を減少させて低コストにできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、１は、本発明の温風暖房器である。この温風暖房器１は、前面に吹出口１１ａ、後面に吸気口１１ｂを設けた筐体１１を有する。筐体１１内には、ガスバーナ２１を有する燃焼筐２と、この燃焼筐２の下方に配置された送風ファン３とが設けられている。
【００１８】
ガスバーナ２１は、一酸化窒素及び二酸化窒素などの窒素酸化物の排出量を抑制するのに有効な全一次燃焼式のものであり、比例制御弁を設けたガス供給管（図示せず）の先端に装着されたガス噴射ノズル（図示せず）が臨む燃料ガス／空気の吸入口２１１と、この吸入口２１１に連通する混合管部２１２とを形成したバーナ本体２１ａを有する。バーナ本体２１ａの開口した上面には、分布板（図示せず）を介して複数の炎口が列設されたセラミック製炎口板２１３が装着されている。炎口板２１３の上部空間は燃焼カバー２１４で囲われている。また、燃焼筐２は、吸気口１１ｂに連通すると共に、燃焼筐２を収容する空間が形成されるように筐体１１内に固着した隔壁４内に配置されている。
【００１９】
一方、送風ファン３は、隔壁４の下面に装着されたハウジング３１を有し、このハウジング３１内には、回転数の制御が可能なモータ（図示せず）に接続されたクロスフロー式の回転羽根３２が配置されている。燃焼筐２と送風ファン３とは、隔壁４の下面に設けた通気口４１を介して連通している。
【００２０】
この場合、分流板の下流端であって、この分流板の幅方向略中央部に突起片を設けると共に、前記保持部材を筐体に固定し、この突起片が係合する開口を保持部材に形成して、分流板の下流端を保持するように構成すればよい。
【００２１】
ところで、燃焼筐２からの燃焼ガスを吸気口１１ｂから吸込まれた空気と直ちに混合したのでは高温の燃焼ガスが急冷され、燃焼ガス中に含まれる窒素酸化物のうち一酸化窒素が二酸化窒素に変換される比率が増加する。このため、送風ファン４の作動により吸気口１１ｂから筐体１１内に吸込まれた空気と燃焼筒２から排出される燃焼ガスとを所定の距離だけ流れるまで区画する分流板５を設け、この分流板５を介して燃焼ガスと空気との間で熱交換を行い、燃焼ガスの温度を下げると共に空気の温度を上げることによって燃焼ガスと空気との合流個所で燃焼ガスが急冷されないようにしている。
【００２２】
図２及び図３を参照して、本実施の形態では、燃焼ガスの温度が高いので、この燃焼ガスを所定の温度まで冷却するため、排気室２１５の上部をその全体に亘って覆うと共に燃焼筒２の前面まで延出するように分流板５を屈曲させて形成した。この場合、分流板５の幅方向両端には、各４個の折返部５１がそれぞれ形成されている。そして、分流板５の上流端に設けたフランジ５２を介して燃焼筐２の後板２ａの上縁に隙間なく取付けると共に、各折返部５１を隔壁４に固定して分流板５を取付けている。尚、分流板の横幅は、温風暖房器１の号数に応じて設定される。
【００２３】
また、燃焼筐２内でガスバーナ２１を着火するための着火手段である電極６が設けられている。この場合、電極６を保全または交換する場合にその着脱を容易にするため、燃焼ガスと空気とが合流する分流板５の下流端５３の下流側の混合ガス通路７を横切って燃焼筐２の前面から電極６を挿入している（図１参照）。
【００２４】
このように電極６を設けたとき、混合ガス通路７の温風が直接電極６に吹き付けたのでは電極が過熱される。このため、図１または図４に示すように、電極６を保護カバー８で覆っている。保護カバー８は、その一端部に設けた取付部８１を介して隔壁４に固着されている。
【００２５】
ところで、温風暖房器１の運転時には、分流板５の内側を高温の燃焼ガスが、その外側を室温の空気が流れるため、この温度差による分流板５の表面と裏面との間の膨張量の相違によって分流板５は熱変形を起こす。ここで、横幅が広い分流板５を使用するとき、膨張量の増加に加え、分流板５を支持する折返部５１相互間の幅が広いので強度が低下して分流板５は変形し易くなる。従って、本実施の形態では、分流板５の横幅を広くすると共にその長さを長くしてその面積が大きいこと及びガスバーナ２１を使用することで前記温度差が大きいことが相俟って分流板５は大きく熱変形する。
【００２６】
分流板５の熱変形によって燃焼筐２の前板２ｂと分流板５との間の燃焼ガス通路２１６の断面積が減少する（隔壁４と分流板５との間の空気通路４２の断面積が増加）と、燃焼ガスの流れが抑制されてガスバーナ２１の表面温度が上昇することで燃焼ガス中の一酸化窒素及び二酸化窒素などの窒素酸化物の発生量が増加し、室内に排出される温風中の前記窒素酸化物の排出量が増加する。従って、二酸化窒素の発生量が増加し、温風中の二酸化窒素の排出量が増加する。
【００２７】
反対に、分流板５の熱変形によって燃焼筐２の前板２ｂと分流板５との間の燃焼ガス通路２１６の断面積が増加する（隔壁４と分流板５と間の空気通路４２の断面積が減少する）と、空気通路４２での空気量が減るため、分流板５を介した燃焼ガスと空気との熱交換が不十分になり、空気と燃焼ガスとが合流する混合ガス通路７で燃焼ガスが急冷され、一酸化窒素が二酸化窒素に変換される比率が増加し、室内に排出される温風中の二酸化窒素の排出量が増加すると共に、空気通路４２を流れる空気量の減少により温風暖房器１内に取り込まれる全空気量が減少し、温風暖房器１本体への冷却作用が減少することから温風暖房器１自体が過熱される恐れがある。
【００２８】
本実施の形態では、分流板５の下流端５３に突起片５４を設け、この突起片５４を、保持部材を兼用する保護カバー８の上面に設けたスリット状の開口８２に係合するようにした。これにより、運転中に分流板５が熱変形しても、分流板５の下流端５３が保持されているので、燃焼ガス通路２１６及び空気通路４２の形状が安定する。
【００２９】
このため、一方で、ガスバーナの表面温度の上昇による燃焼ガス中の前記窒素酸化物の発生量が増加することによる二酸化窒素の発生量が増加することが抑制でき、他方で、混合ガス通路７で燃焼ガスが急冷されて一酸化窒素が二酸化窒素に変換される比率が増加することによる二酸化窒素の発生量の増加が抑制できる。従って、温風中での二酸化窒素の排出量の増加を抑制できると共に、吹出口１１ａからの安定した温風の流れを確保できる。また、空気通路４２を流れる空気量の減少が抑制されることで温風暖房器１自体が過熱されることが防止される。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の温風暖房器では、分流板を熱変形し難くして、室内に排出される温風中の二酸化窒素の排出量が増加するのを抑制でき、その上、器具自体が過熱されることが防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の温風暖房器の構成を説明する断面図
【図２】分流板を分解して示す図
【図３】分流板の側面図
【図４】熱電対の保護カバーを説明する斜視図
【符号の説明】
１ 温風暖房器
１１ 筐体
２ 燃焼筐
３ 送風ファン
５ 分流板
５４ 突出片
８ 保護カバー
８２ 開口

Claims (2)

1. 吹出口及び吸気口を設けた筐体内に、ガスバーナを有する燃焼筐とこの燃焼筐の下方に配置された送風ファンとを備え、この送風ファンの作動により吸気口から筐体内に吸込まれた空気と燃焼筒から排出される燃焼ガスとを所定の距離だけ流れるまで区画する分流板を設け、この分流板を介して燃焼ガスと空気とを熱交換した後、混合して吹出口から室内に温風を吹出す温風暖房器において、
   運転時に分流板が熱変形して前記燃焼ガス及び前記空気の流れが阻害されないように、分流板の下流端の一部を保持する保持手段を設け、ガスバーナの火炎の有無を検知する火炎検知手段またはガスバーナを着火する着火手段を覆う保護カバーで、この保持手段を構成したことを特徴とする温風暖房器。
2. 分流板の下流端であって、この分流板の幅方向略中央部に突起片を設けると共に、前記保持部材を筐体に固定し、この突起片が係合する開口を保持部材に形成して、分流板の下流端を保持するようにしたことを特徴とする請求項１記載の温風暖房器。

Images