JP4012349B2

JP4012349B2 - 暖房機

Info

Publication number: JP4012349B2
Application number: JP27876199A
Authority: JP
Inventors: 賢二奥澤; 利雄苅田; 隆生松尾
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Holdings Corp
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2019-09-30
Also published as: JP2001099492A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、暖房機に設置された床暖等熱交換器を冷却する通風構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の家庭用の暖房機はバーナに液体燃料と燃焼用空気を供給し油燃焼するもので、この油燃焼により発生する排ガスを室内暖房熱交換器に通風して室内暖房を行う一方、この室内暖房熱交換器に流れた排ガスを水循環式の床暖用熱交換器に通風して床暖房を行っている。また、この室内暖房熱交換器と床暖熱交換器との間の排ガス連通路にはダンパを設置しており、このダンパで床暖熱交換器への排ガス流通を規制或いは解除して、室内暖房のみの運転或いは室内暖房及び床暖房運転の双方運転を適宜選択できるようにしている。
【０００３】
ところで、前述の各種運転のうち室内暖房運転のみを行うときは、床暖熱交換器に排ガスが流れないようダンパで規制しているが、ダンパは通常金属製で熱変形し易く、また、室内暖房熱交換器側の圧力より床暖熱交換器側の圧力が低くなっているため、僅かではあるが継続的に床暖熱交換器側に排ガスが漏れ、床暖熱交換器が次第に加熱されて高温となる。従って、室内暖房運転の後に床暖房運転を開始する際は、床暖熱交換器に流入する水が瞬時に沸騰し、激しい沸騰音が発生するという問題点を有している。
【０００４】
このような問題点を解決するため、特開平４ー１６１７２７号公報に記載された暖房機が提案されている。即ち、この暖房機は、バーナに送風する燃焼用空気のうち、その一部を床暖用熱交換器に送風し、床暖熱交換器を冷却する構造となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、後者の暖房機では、室内暖房運転のみの運転はもとより、床暖房兼用の運転となっているときでも、冷却用の燃焼用空気が床暖熱交換器に送風されるため、床暖熱交換器における熱交換効率が低下するという問題点を有していた。
【０００６】
また、室内暖房運転時において、床暖熱交換器側への燃焼用空気の送風により床暖熱交換器側の圧力を高くし、ダンパの隙間から浸入する排ガスを阻止しているが、床暖熱交換器は１枚のダンパを挟んで排ガスと対向しているため、高温となっているダンパの輻射熱は阻止できず、床暖熱交換器に対する冷却効果が十分なものとなっていなかった。
【０００７】
本発明の目的は前記従来の課題に鑑み、室内暖房と床暖等を同時運転する際の床暖等熱交換器における熱交換効率の低下を防止し、また、室内暖房のみを運転する際は、床暖等熱交換器を確実に冷却できる暖房機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するため、バーナで生成された排ガスが流れ室内暖房を行う室内暖房熱交換器と、室内暖房熱交換器を通った排ガスと床暖房パネル等に流れる液熱媒体が循環して熱交換を行う床暖等熱交換器と、室内暖房熱交換器から床暖等熱交換器に向かって流れる排ガスの流通を規制或いは解除するダンパと、燃焼用送風機から送風される燃焼用空気の一部を該バーナに通すことなく床暖等熱交換器へ流す通風路とを備えた暖房機において、室内暖房熱交換器から床暖等熱交換器へ排ガスを通す排ガス連通路に通風路を連通させるとともに、通風路の連通部分を間にして排ガス連通路の風上側にはダンパを設置し、風下側には通風路から排ガス連通路内への燃焼用空気の流通と排ガス連通路内空気の床暖等熱交換器側への流通を選択的に規制或いは解除する他のダンパを設置した構造となっている。
【０００９】
本発明によれば、室内暖房運転のみを行うときは、一方のダンパは床暖等熱交換器への排ガスの流通を規制する。他方のダンパは燃焼用空気を排ガス連通路に流通させるとともに、この燃焼用空気の床暖等熱交換器側への流通を規制する。
【００１０】
ここで、この燃焼用空気はバーナを通ることなく通風され、その温度が排ガスの温度と比較して非常に低くなっているため、この排ガス連通路が室内暖房熱交換器と床暖等熱交換器との間の断熱空間となる。
【００１１】
また、熱変形等により各ダンパの気密性が多少低下している場合にあっても、燃焼用空気の通風圧力より室内暖房熱交換器側や床暖等熱交換器側に燃焼用空気が漏れ、これにより、排ガス連通路への排ガスの浸入を規制し、各ダンパ及び床暖等熱交換器を強制的に冷却する。
【００１２】
更に、室内暖房運転と床暖房運転を同時に行うときは、他方のダンパで排ガス連通路への燃焼用空気を流通を規制できるため、燃焼用空気が不足することがない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１乃至図９は本発明に係る暖房機の一実施形態を示すもので、図１は暖房機の正面図、図２は暖房機の側面概略構成図、図３は図２のＡ矢印方向の断面図、図４は図２のＢ矢印方向の断面図、図５は図２のＣ矢印方向の断面図、図６は図２のＤ矢印方向の断面図、図７は図２のＥ矢印方向の断面図、図８は排ガスの流れを示す各熱交換器の平面概略構成図、図９は本発明に要部を示す断面図である。
【００１４】
この暖房機は、図１及び図２に示すように、全体に扁平箱状のキャビネット１０を有し、このキャビネット１０の幅広面が前後に位置するよう配置されている。また、キャビネット１０の前面側には熱交換器用の開口１１を形成するとともに、運転操作用の操作パネル１２及び手指等の接触を防止するワイヤガード１３が設置されている。
【００１５】
次に、このキャビネット１０の内部に設置された各種熱交換器及びバーナユニットの構造を図２乃至図９を参照して説明する。
【００１６】
このキャビネット１０の前面側には室内を輻射暖房する室内暖房熱交換器２０が設置されている。この室内暖房熱交換器２０はキャビネット１０の開口１１を通じて室内に大きく臨んでおり、その下部にはバーナユニット３０を設置している。このバーナユニット３０はその内部に燃焼用送風機３１を有するとともに、この燃焼用送風機３１で送風される空気と液体燃料により油燃焼を行うバーナ体３２を有し、このバーナ体３２から室内暖房熱交換器２０に向かって燃焼炎３３を噴出するようになっている。
【００１７】
この室内暖房熱交換器２０の背後には、図２及び図８に示すように、扁平状の第１補助熱交換器４０及び第２補助熱交換器５０が間隔をおいて前後に配置され、また、室内暖房熱交換器２０の左右一方にはこれと離隔して上下に延在した床暖熱交換器６０が設置されている。この第１及び第２補助熱交換器４０，５０は室内暖房熱交換器２０で生成された排ガスとキャビネット１０内の空気が熱交換し、この熱交換空気を室内に自然対流する構造となっている。
【００１８】
第１補助熱交換器４０は、図２、図３及び図９に示すように、室内暖房熱交換器２０と上部コーナ寄りの上部連通路７０を介して連通している。この上部連通路７０は内部が上下２段となっており、上段部７０ａは室内暖房熱交換器２０の排気出口２１に連結し、下段部７０ｂは第１補助熱交換器４０の排気入口４１に連結している。これにより、室内暖房熱交換器２０内で生成された排ガスは、図３、図４及び図８の実線矢印に示すように、排気出口２１→上部連通路７０の上段部７０ａ→上部連通路７０の下段部７０ｂ→排気入口４１に流れ、第１補助熱交換器４０に流れる。
【００１９】
第２補助熱交換器５０は、図２、図５及び図６に示すように、第１補助熱交換器４０と下部コーナ寄りの下部連通路７１を介して連通している。即ち、第１補助熱交換器４０の排気出口４２と第２補助熱交換器５０の排気入口５１とを下部連通路７１で連結し、第１補助熱交換器４０に流れた排ガスを第２補助熱交換器５０に流すようになっている。また、この第２補助熱交換器５０の背面は排気筒８０に連通しており、第２補助熱交換器５０を通じて屋外に排ガスを排気している。
【００２０】
床暖熱交換器６０は、図３及び図８に示すように、その内部に水等の液状熱媒体が循環する熱交換器コイル６１を配置したもので、この熱交換器コイル６１を居室の床面に敷設された床暖パネル９０に連結し、床暖房を行うようになっている。また、床暖熱交換器６０は、図３及び図９に示すように、排ガス連通路７２を介して上部連通路７０の上段部７０ａに連結しており、室内暖房熱交換器２０から流出した排ガスを排ガス連通路７２を通じて床暖熱交換器６０に流通させる構造となっている。更に、排ガス連通路７２を通じて床暖熱交換器６０に流入した排ガスは熱交換器コイル６１に流れる熱媒体と熱交換し、その後、排ガス戻り通路７３を通じて第２補助熱交換器５０に流れるようになっている。
【００２１】
ここで、排ガス連通路７２は図２及び図３に示すように、バーナユニット３０と通風路７４を通じて連通している。この通風路７４にはバーナ体３２に通らない燃焼用空気が流通している。更に、この排ガス連通路７２には通風路７４を間にしてその風上側に第１ダンパ１００を設置し、風下側には第２ダンパ１０１を設置している。この第１ダンパ１００は図３及び図９に示すように、上部連通路７０の上段部７０ａから排ガス連通路７２への排ガスの流れを規制又は解除する一方、上端部７０ａから下段部７０ｂへの排ガスの流れを規制又は解除するようになっている。第２ダンパ１０１は同じく図３及び図９に示すように、この排ガス連通路７２内への燃焼用空気の流入を規制又は解除する一方、この排ガス連通路空気の床暖熱交換器６０への流入を規制又は解除するようになっている。
【００２２】
以上のように構成された暖房機において、室内暖房運転のみを行うときは、図３及び図９に示すように、第１ダンパ１００は排ガス連通路７２を閉鎖し、上部連通路７０の上段部７０ａと下段部７０ｂを連通させる。第２ダンパ１０１は通風路７４側を開放し、床暖熱交換器６０側を閉鎖する。
【００２３】
これにより、室内暖房熱交換器２０で発生する排ガスは、図８の実線矢印に示すように、上部連通路７０→第１補助熱交換器４０→下部連通路７１→第２補助熱交換器５０→排気筒８０と順次通り屋外に排気される。この排ガス流通により、室内暖房熱交換器２０及び各補助熱交換器４０，５０で熱交換器され、室内暖房が行われる。
【００２４】
一方、燃焼用送風機３１で送風される燃焼用空気のうち、一部の燃焼用空気がバーナ体３２を通ることなく連通路７４を通じて排ガス連通路７２内に流入し、各ダンパ１００，１０１間の排ガス連通路７２内に溜まる。
【００２５】
ここで、この燃焼用空気がバーナ体３２を通ることなく通風されるため、燃焼用空気の温度は排ガスの温度と比較して非常に低くなっており、この結果、この排ガス連通路７２が室内暖房熱交換器２０と床暖熱交換器６０との間の断熱空間となる。
【００２６】
また、熱変形等により各ダンパ１００．１０１の気密性が多少低下している場合にあっても、図９に示すように、燃焼用空気の通風圧力より上部連通路７０の上段部７０ａや床暖熱交換器６０側に燃焼用空気が流れる。この上段部７０ａ側への燃焼用空気の流れにより、室内暖房熱交換器２０から排ガス連通路７２への排ガスの浸入を規制し、一方、床暖熱交換器６０側への燃焼用空気の流れにより、床暖熱交換器６０を強制的に冷却する。
【００２７】
従って、前述の燃焼用空気による断熱空間作用及びダンパ１００，１０１に対する強制空冷作用により、ダンパ１００，１０１の熱変形が防止されるとともに、床暖熱交換器６０の熱交換器パイプ６１の加熱を確実に防止できる。
【００２８】
一方、室内暖房運転と床暖房運転を同時に行うときは、図９の破線に示すように、各ダンパ１００，１０１は排ガス連通路７２を開放すると同時に、第１ダンパ１００は上部連通路７０の上段部７０ａと下段部７０ｂとを遮断し、また、第２ダンパ１０１は燃焼用空気の排ガス連通路７２への流入を規制する。
【００２９】
これにより、室内暖房熱交換器２０で発生する排ガスは、図９の破線矢印に示すように、上部連通路７０→床暖熱交換器６０→第２補助熱交換器５０→排気筒８０と順次通り屋外に排気される。この排ガス流通により、室内暖房熱交換器２０及び第２補助熱交換器５０で熱交換され室内暖房が行われる一方、床暖熱交換器６０で熱媒体と熱交換され、床暖房が行われる。
【００３０】
この床暖運転において、燃焼用空気が床暖熱交換器６０に供給されることがないため、床暖熱交換器６０の熱交換効率が低下することがない。
【００３１】
なお、前記実施形態では、床暖パネル９０用の床暖熱交換器６０を設置しているが、液状の熱媒体が循環するものであれば、熱媒体の用途は床暖用に限らないことは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、室内暖房運転時において、各ダンパ間に供給される燃焼用空気による断熱空間作用とダンパに対する強制空冷作用により、各ダンパの熱変形を防止でき、更には床暖等熱交換器の加熱を確実に防止できる。
【００３３】
また、室内暖房と床暖等を同時運転する際は、床暖等熱交換器における熱交換効率の低下を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】暖房機の正面図
【図２】暖房機の側面概略構成図
【図３】図２のＡ矢印方向の断面図
【図４】図２のＢ矢印方向の断面図
【図５】図２のＣ矢印方向の断面図
【図６】図２のＤ矢印方向の断面図
【図７】図２のＥ矢印方向の断面図
【図８】排ガスの流れを示す各熱交換器の平面概略構成図
【図９】本発明に要部を示す断面図
【符号の説明】
１０…キャビネット、２０…室内暖房熱交換器、３０…バーナユニット、４０…第１補助熱交換器、５０…第２補助熱交換器、６０…床暖熱交換器、７２…排ガス連通路、７４…通風路、９０…床暖パネル、１００，１０１…ダンパ。

Claims

バーナで生成された排ガスが流れ室内暖房を行う室内暖房熱交換器と、該室内暖房熱交換器を通った排ガスと床暖房パネル等に流れる液熱媒体が循環して熱交換を行う床暖等熱交換器と、該室内暖房熱交換器から該床暖等熱交換器に向かって流れる排ガスの流通を規制或いは解除するダンパと、燃焼用送風機から送風される燃焼用空気の一部を該バーナに通すことなく該床暖等熱交換器へ流す通風路とを備えた暖房機において、
前記室内暖房熱交換器から前記床暖等熱交換器へ排ガスを通す排ガス連通路に前記通風路を連通させるとともに、該通風路の連通部分を間にして排ガス連通路の風上側には前記ダンパを設置し、風下側には該通風路から該排ガス連通路内への燃焼用空気の流通と該排ガス連通路内空気の該床暖等熱交換器側への流通を選択的に規制或いは解除する他のダンパを設置した
ことを特徴とする暖房機。