JP4618930B2

JP4618930B2 - 温水用熱交換器を有する暖房装置

Info

Publication number: JP4618930B2
Application number: JP2001121981A
Authority: JP
Inventors: 幸司入谷; 健一佐野; 栄二本田; 佳晴北田; 信治牛崎; 晃一北村
Original assignee: サンポット株式会社
Priority date: 2001-04-20
Filing date: 2001-04-20
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2021-04-20
Also published as: JP2002317948A

Description

【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、石油やガス等をバーナで燃焼させて室内の暖房を行うとともに、床暖房パネルやパネルヒータ等による温水暖房を行う温水用熱交換器を有する暖房装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の温水用熱交換器２９を備えた温風暖房装置２１は、図４に示すようにバーナ２２が内蔵された燃焼室２３と、バーナ２２に空気を供給する送風ファン２４と、燃焼室２３から排気を室外に導出する排気ダクト２５を備えており、いわゆるＦＦ式温風暖房装置の場合は、排気ダクト２５に温風用熱交換器２６が設けられている。一方、温水暖房に関する構成としては、燃焼室２３から分岐する温水加熱ダクト２７と、この温水加熱ダクト２７内に設けられ温水放熱器２８に供給される温水を加熱する温水用熱交換器２９を備えている。この温水加熱ダクト２７と燃焼室２３との接続箇所に設けられた開口部３０には温水加熱ダクト２７の開閉を行うダンパ３１が設けられており、温水加熱ダクト２７の下流側は排気ダクト２５に連結されている。このダンパ３１は温水暖房を行うときは開口部３０を開き、温水暖房を行わないときや温水温度調節のために温水用熱交換器２９の加熱を抑制するときは開口部３０を閉じるように形成されている。尚、図４における符号２９ａは温水用熱交換器２９の温水出口において温水温度をコントロールするための温水温度検出器である。
【０００３】
このような温風暖房装置２１において温風暖房を行い温水暖房を行わないときは、ダンパ３１が閉じられているため温水加熱ダクト２７にはバーナ２２により加熱された空気は供給されない。このため、温水用熱交換器２９は加熱された空気によっては加熱されない。
【０００４】
しかしながら、上記構成の温風暖房装置２１では、温水暖房を行わずに温風暖房を行っていると、温水用熱交換器２９は燃焼室２３からの輻射熱やダンパ３１と開口部３０とのすき間からの熱気漏れ、あるいは雰囲気温度の上昇により加熱される。このような状態が継続すると、温水用熱交換器２９内の温水は流動していないため、温水用熱交換器２９が加熱されて内部の温水が沸騰し騒音が発生する等の不都合が生じるおそれがある。
【０００５】
このような不都合を解消する手段としては、温水用熱交換器２９と燃焼室２３との距離を離すことや、両者の間に断熱部材を介在させること、あるいはダンパ３１の気密性向上等が考えられるが、温風暖房装置２１が大型になってしまったり、装置が高額になるという不都合がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、温水放熱器を備えた暖房装置の改良を目的とし、さらに詳しくは前記不都合を解消するために、温水放熱器を使用しないときでも温水用熱交換器が必要以上に熱せられない暖房装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の温水用熱交換器を有する暖房装置は、バーナの燃焼熱により暖房を行うと共に、該バーナにより温水用熱交換器を加熱し加熱された温水を温水放熱器に供給して温水暖房を行う暖房装置において、前記バーナの燃焼が行われる燃焼室と、該バーナに燃焼用の空気を送風する送風ファンと、前記燃焼室からの排気を燃焼室外に導出する排気ダクトと、該排気ダクトとは別個に前記燃焼室からの排気を導出すると共に該排気ダクトに連結され該連結箇所の上流側に前記温水用熱交換器が内設される温水加熱ダクトと、該温水加熱ダクトと前記排気ダクトとの連結箇所に設けられ該排気ダクトと該温水加熱ダクトとを選択的に開閉し又は両者を導通させるダンパと、前記送風ファンから送風される空気の一部を前記温水用熱交換器と前記ダンパとの間の温水加熱ダクトに供給する冷却ダクトとを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の暖房装置においては、温水暖房を行わずに温風暖房を行う場合、前記ダンパによって前記温水加熱ダクトを閉じて前記排気ダクトのみを外部に導通させる。このように、前記温水加熱ダクトが前記ダンパにより閉じられているときは、前記送風ファンからの空気は、前記燃焼室内で前記バーナにより加熱されて前記排気ダクトを介して前記燃焼室から導出され、前記温水加熱ダクトには流入しない。さらに、前記冷却ダクトが前記温水用熱交換器と前記ダンパとの間の温水加熱ダクトに前記送風ファンからの空気を供給するため、該冷却ダクトからの空気は前記温水用熱交換器を通過し前記温水加熱ダクトを介して前記燃焼室内に流入する。本発明の暖房装置は、この送風ファンから供給される空気により前記温水用熱交換器が冷却されるため、該温水用熱交換器内の温水が必要以上に熱せられることがなく、温水が沸騰するおそれがない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の温水用熱交換器を有する暖房装置の実施形態の一例について、図１乃至図３を参照して説明する。図１は本発明の実施形態の一例である温風暖房装置において温風暖房のみを行っている状態又は温水への加熱を抑制している状態を示す説明図、図２は図１の温風暖房装置において温水暖房のみを行っている状態を示す説明図、図３は図１の温風暖房装置において温風暖房と温水暖房とを行っている状態を示す説明図である。
【００１０】
本実施形態の温風暖房装置１は、床暖房も行うことができるＦＦ式の温風暖房機である。温風暖房を行うための構成としては、図１に示すように、バーナ２を備えた燃焼室３と、バーナ２に燃焼用の空気を送風する送風ファン４と、燃焼室３内の排気を外部に導出する排気ダクト５と、排気ダクト５に連結された温風用熱交換器６とを備えている。また、床暖房を行うための構成としては、燃焼室３に開口部８ａを介して連結されその下流側の連結部７で排気ダクト５に連結される温水加熱ダクト８と、この温水加熱ダクト８に内設されている温水用熱交換器９と、この温水用熱交換器９に温水配管１０を介して連結される温水放熱器である床暖房パネル１１と、温水配管１０に接続されて温水を循環させる循環ポンプ１２とを備えている。また、温水用熱交換器９の温水出口に温水温度コントロール用の温水温度検出器９ａを備えている。
【００１１】
また、排気ダクト５と温水加熱ダクト８との連結部７には、排気ダクト５と温水加熱ダクト８とを選択的に開閉し、あるいは図３に示すように両者を開いた状態にするダンパ１３が設けられている。また、送風ファン４の出口から温水用熱交換器９と連結部７との間の温水加熱ダクト８に接続され、送風ファン４から送られてくる空気を温水加熱ダクト８に供給する冷却ダクト１４が設けられている。また、燃焼室３内には、温水加熱ダクト８の開口部８ａを覆う仕切板１５が設けられている。この仕切板１５は、温風暖房と床暖房とを同時に行う際に、燃焼室３内の排気を排気ダクト５と温水加熱ダクト８とにバランスよく分配するために設けられている。
【００１２】
尚、本実施形態におけるバーナ２は石油をガス化して燃焼させる石油ガス化バーナであり、従来から用いられているものである。また、温風用熱交換器６も従来から用いられているものであるため、これらの詳細な説明は省略する。
【００１３】
次に、本実施形態の温風暖房装置１の作動について、図１乃至図３を参照して説明する。本実施形態の温風暖房装置１においては、温風暖房のみを行う温風暖房運転と、床暖房のみを行う床暖房運転と、温風暖房と同時に床暖房も行う複合運転を行うことができる。
【００１４】
まず、温風暖房のみを行う温風暖房運転時の作動について説明する。この温風暖房運転においては、図１に示すように、ダンパ１３によって温水加熱ダクト８が閉じられており、排気ダクト５が開かれている。この状態で送風ファン４が作動し、バーナ２に点火されると、送風ファン４から送られる空気は燃焼室３とバーナ２とに供給され、燃焼室３内で燃焼が行われる。このとき、燃焼室３内の排気は排気ダクト５を介して温風用熱交換器６に供給され、この温風用熱交換器６によって温風暖房用に熱交換が行われる。そして、熱交換が終了した排気は、温風用熱交換器６の下流側の排気ダクト５を介して室外に排出される。尚、温風暖房運転時には循環ポンプ１２は作動していないため、温水用熱交換器９内の温水は循環していない。
【００１５】
一方、温風暖房運転時においては、冷却ダクト１４から温水加熱ダクト８に空気が供給される。冷却ダクト１４は温水用熱交換器９の下流側であり、且つダンパ１３の上流側に接続されており、ダンパ１３によって温水加熱ダクト８がほぼ閉じられているため、冷却ダクト１４から供給される空気は温水用熱交換器９を通過して温水加熱ダクト８の開口部８ａから仕切板１５の上面を介して燃焼室３内に流れ込む。また、燃焼室３内に流れ込んだ空気は、排気ダクト５を介して室外に排出される。
【００１６】
このように、本実施形態の温風暖房装置１においては、温風暖房運転時には冷却ダクト１４から送風ファン４により送られる空気が温水用熱交換器９に供給される。このため、燃焼室３からの輻射熱や雰囲気温度の上昇により温水用熱交換器９が加熱された場合であっても、送風ファン４からの空気によって温水用熱交換器９が冷却されるため、温水用熱交換器９内の温水の温度が上昇して沸騰するというおそれがない。また、ダンパ１３の気密性が完全でなくても、送風ファン４からの空気によって温水用熱交換器９が冷却されるため、温水温度の上昇を防止することができる。
【００１７】
次に、温水暖房のみを行う温水暖房運転時の作動について図２を参照して説明する。この温水暖房運転においては、図２に示すように、ダンパ１３によって燃焼室３からダンパ１３までの排気ダクト５が閉じられており、温水加熱ダクト８が開かれている。この状態で燃焼室３内での燃焼が行われると、燃焼室３内の排気は温水加熱ダクト８を介して温水用熱交換器９に供給され、この温水用熱交換器９内の温水が加熱される。温水暖房運転においては、循環ポンプ１２が作動しているため、温水用熱交換器９により加熱された温水が床暖房パネル１１に供給され、床暖房運転が行われる。そして、温水用熱交換器９を通過した排気は、ダンパ１３よりも下流の排気ダクト５から室外に排出される。尚、温水暖房運転時においても、冷却ダクト１４から温水加熱ダクト８に空気が供給されるが、開口部８ａから供給される排気と共にダンパ１３を介して室外に排出されるため、温水用熱交換器９が冷却ダクト１４からの空気により冷却されることはない。
【００１８】
次に、温風暖房と温水暖房とを同時に行う複合運転時の作動について図３を参照して説明する。この複合運転においては、図３に示すように、ダンパ１３が斜めの状態で保持されており、排気ダクト５と温水加熱ダクト８とが開かれた状態となっている。この状態で燃焼室３内での燃焼が行われると、燃焼室３内の排気は排気ダクト５及び温水加熱ダクト８の双方に供給される。この複合運転時においても冷却ダクト１４から温水加熱ダクト８に空気が供給されるが、開口部８ａから供給される排気と共にダンパ１３を介して室外に排出されるため、温水用熱交換器９が冷却ダクト１４からの空気により冷却されることはない。
【００１９】
尚、ダンパ１３による温水加熱ダクト８の開閉をコントロールしたり、ダンパ１３の開度調節することにより、温水用熱交換器９の加熱量を調節することができるので、床暖房パネル１１に供給される温水の温度をコントロールすることができる。
【００２０】
また、上記実施形態においては、ＦＦ式の温風暖房装置１を例にして説明したが、これに限らず、排気ダクト５が煙突に連通されるストーブであってもよく、排気ダクト５から室内に熱せられた空気を送り込むファンヒータであってもよい。また、上記実施形態においては、バーナ２は石油ガス化バーナを用いているが、これに限らず、都市ガスやプロパンガスを用いたガスバーナであってもよい。また、上記実施形態では、温水放熱器として床暖房パネル１１を用いているが、これに限らずパネルヒータ用の温水パネルでもよく、ファンコンベクタ用の放熱器であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例である温風暖房装置において温風暖房のみを行っている状態又は温水への加熱を抑制している状態を示す説明図。
【図２】図１の温風暖房装置において温水暖房のみを行っている状態を示す説明図。
【図３】図１の温風暖房装置において温風暖房と温水暖房とを行っている状態を示す説明図。
【図４】従来の温風暖房装置を示す説明図。
【符号の説明】
１…温風暖房装置、２…バーナ、３…燃焼室、４…送風ファン、５…排気ダクト、７…連結部、８…温水加熱ダクト、９…温水用熱交換器、１１…床暖房パネル（温水放熱器）、１３…ダンパ、１４…冷却ダクト。

Claims

バーナの燃焼熱により暖房を行うと共に、該バーナにより温水用熱交換器を加熱し加熱された温水を温水放熱器に供給して温水暖房を行う暖房装置において、
前記バーナの燃焼が行われる燃焼室と、該バーナに燃焼用の空気を送風する送風ファンと、前記燃焼室からの排気を燃焼室外に導出する排気ダクトと、該排気ダクトとは別個に前記燃焼室からの排気を導出すると共に該排気ダクトに連結され該連結箇所の上流側に前記温水用熱交換器が内設される温水加熱ダクトと、該温水加熱ダクトと前記排気ダクトとの連結箇所に設けられ該排気ダクトと該温水加熱ダクトとを選択的に開閉し又は両者を導通させるダンパと、前記送風ファンから送風される空気の一部を前記温水用熱交換器と前記ダンパとの間の温水加熱ダクトに供給する冷却ダクトとを備えることを特徴とする温水用熱交換器を有する暖房装置。