JP5122427B2 - Fan heater - Google Patents
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Description
本発明は、通風路を有する本体内に、面状の燃焼面を備えた燃焼手段を設け、前記本体外から外気を吸引してフィルタを通過させて本体外へ送り出す送風手段を設け、前記燃焼手段の燃焼面を前記フィルタの流入面に対向して配置し、前記燃焼手段の燃焼による熱で前記フィルタに捕捉される粒子状物を除去可能に構成してあるファンヒータに関する。 The present invention provides a combustion means having a planar combustion surface in a main body having a ventilation path, a blower means for sucking outside air from outside the main body, passing the filter, and sending it out of the main body. The present invention relates to a fan heater in which the combustion surface of the means is arranged opposite to the inflow surface of the filter so that particulate matter captured by the filter can be removed by heat generated by combustion of the combustion means.
現在、ファンヒータは家庭用の暖房機器として広く流通している。近年、住環境の清浄化指向が高まり、ファンヒータにも室内空気中の塵埃や臭気、カビ、ダニ、花粉、ウイルス、などのアレルゲンや細菌等を除去する空気清浄機能が付加される傾向にある。 Currently, fan heaters are widely distributed as household heating devices. In recent years, there has been an increasing trend toward cleaning the living environment, and there is a tendency for fan heaters to have an air cleaning function that removes allergens and bacteria such as dust, odors, mold, mites, pollen, and viruses in indoor air. .
前記空気清浄機能としては、塵埃を帯電させて集塵板に捕集するものや、繊維状のフィルタに捕集するもの、またはこれらを複合したものが用いられている。さらに活性炭や吸着手段などによって空気中の臭い成分を除去するもの、健康上の配慮からフィルタに特殊な抗菌処理を施したものもある。 As the air purifying function, a device that charges dust and collects it on a dust collecting plate, a device that collects dust on a fibrous filter, or a combination of these is used. In addition, there are those that remove odorous components in the air by activated carbon or adsorption means, and those that have special antibacterial treatment on the filter for health considerations.
さらに、ヒータを用いた空気清浄機能付き電気暖房機として特開平4−309751号公報(特許文献1)に記載されているものが知られている。この装置は平板状のヒータを備え、通路の空気中の臭い成分および微粒子をヒータ近傍に捕集するための放電装置と、捕集された臭い成分および微粒子のヒータによる酸化分解を促進する酸化吸着手段とを絶縁体に添着して構成されており、ヒータの加熱によって暖房を行うと同時に、放電極と集塵極より構成された放電装置放電極から放電される陽イオンによって微粒子や臭気成分が帯電し、集塵極に引き寄せられて絶縁体に付着し、ヒータの熱と酸化吸着手段によって酸化分解されるよう構成されている。 Furthermore, what is described in Unexamined-Japanese-Patent No. 4-309751 (patent document 1) is known as an electric heater with an air cleaning function using a heater. This device has a flat heater, discharge device for collecting odorous components and fine particles in the air in the passage near the heater, and oxidative adsorption that promotes oxidative decomposition of the collected odorous components and fine particles by the heater Means are attached to an insulator, and at the same time as heating is performed by heating of the heater, fine particles and odor components are generated by cations discharged from the discharge device discharge electrode composed of the discharge electrode and the dust collecting electrode. It is configured to be charged, attracted to the dust collecting electrode and attached to the insulator, and oxidatively decomposed by the heat of the heater and the oxidative adsorption means.
しかしながら上記ファンヒータではフィルタや集塵板の交換やメンテナンスが必要であり、また、カビ、花粉などのアレルゲンや塵埃などの固体粒子を広い吸着面積で均一に捕捉し、かつその全面を高温にして、捕捉した粒子状物を焼却することは困難であった。そこで、ヒータとして面状の燃焼面を備えた燃焼手段を用いて、酸化分解能を高めることが考えられる。 However, the above fan heater requires replacement and maintenance of the filter and dust collecting plate. Also, allergens such as mold and pollen and solid particles such as dust are captured uniformly over a wide adsorption area, and the entire surface is heated to a high temperature. It was difficult to incinerate the trapped particulate matter. Therefore, it is conceivable to increase the oxidation resolution by using a combustion means having a planar combustion surface as a heater.
しかし、燃焼手段の出力を高めても、燃焼手段からの燃焼出力は上方に向かって発生するため、燃焼手段の燃焼面を広くして、大きなフィルタの流入面に対向して配置するには、構造的な制約を受け、燃焼出力を集塵板に効率よく火力を供給することは困難であった。これを解決するためには、本体外から外気を吸引してフィルタを通過させて本体外へ送り出す送風手段も高出力のものに変更し、燃焼出力を前記フィルタに向かって誘導する必要がある。 However, even if the output of the combustion means is increased, the combustion output from the combustion means is generated upward, so that the combustion surface of the combustion means is widened and arranged to face the inflow surface of the large filter. Due to structural limitations, it was difficult to efficiently supply the combustion output to the dust collector. In order to solve this, it is necessary to change the air blowing means that sucks outside air from the outside of the main body, passes it through the filter and sends it out of the main body, to a high output one, and guides the combustion output toward the filter.
しかしながら、送風手段の出力を高めると、前記燃焼手段の燃焼面には、前記燃焼面に沿う方向に外部から燃焼面の横切るように流入するため(図4参照)、前記燃焼手段の出力が不安定になり、ひどい場合には、前記燃焼手段の炎が吹き消えてしまうこともあった。 However, when the output of the blowing means is increased, the combustion means flows into the combustion surface of the combustion means so as to cross the combustion surface from the outside in the direction along the combustion surface (see FIG. 4). When it is stable and severe, the flame of the combustion means may blow out.
そのため、結果として、前記フィルタにより、カビ、花粉などのアレルゲンや塵埃などの粒子状物を広い吸着面積で均一にして捕捉し、かつ高温にして焼却することは実現困難であった。 Therefore, as a result, it has been difficult to achieve uniform trapping of allergens such as mold and pollen and particulate matter such as dust with a wide adsorption area and incineration at a high temperature.
本発明は、上記実情に鑑み、大容量の面状の燃焼面を備えた燃焼手段を用い炎を安定して形成し、効率良く室内の清浄化を図ることができるファンヒータを提供することにある。 In view of the above circumstances, the present invention provides a fan heater that can stably form a flame using a combustion means having a large-capacity planar combustion surface and can efficiently clean the room. is there.
〔構成〕
上記技術課題を解決するための本発明のファンヒータの特徴構成は、
通風路を有する本体内に、面状の燃焼面を備えた燃焼手段を設け、前記本体外から外気を吸引してフィルタを通過させて本体外へ送り出す送風手段を設け、前記燃焼手段の燃焼面を前記フィルタの流入面に対向して配置し、前記燃焼手段の燃焼による熱で前記フィルタに捕捉される粒子状物を除去可能に構成してあるファンヒータであって、
前記フィルタと燃焼手段の燃焼面との間に、前記燃焼面に沿う方向に外部から流入する通気を制限する通気緩和手段を設けた点にある。
〔Constitution〕
The characteristic configuration of the fan heater of the present invention for solving the above technical problem is:
A combustion means having a planar combustion surface is provided in a main body having a ventilation path, a blower means for sucking outside air from outside the main body, passing the filter and sending it out of the main body, and a combustion surface of the combustion means Is disposed opposite to the inflow surface of the filter, and is configured to be able to remove particulate matter captured by the filter by heat generated by combustion of the combustion means,
Between the filter and the combustion surface of the combustion means, there is provided a ventilation relaxation means for restricting the ventilation flowing in from the outside in the direction along the combustion surface.
また、前記通気緩和手段が赤外線透過性材料からなる板状構造体であることが好ましく、さらに、前記通気緩和手段が耐熱ガラスであることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said ventilation | gas_flowing relaxation means is a plate-shaped structure which consists of an infrared rays transparent material, and it is preferable that the said ventilation | gas_flowing relaxation means is heat resistant glass.
また、前記フィルタが、空孔率が80%〜90%の連続気孔を備えた3次元骨格構造を有するセラミックフィルタであることが好ましい。 The filter is preferably a ceramic filter having a three-dimensional skeleton structure having continuous pores with a porosity of 80% to 90%.
また、前記送風手段を、前記通風路における前記フィルタより下流側に設けることが好ましい。 Moreover, it is preferable to provide the said ventilation means in the downstream from the said filter in the said ventilation path.
〔作用効果〕
つまり、通風路を有する本体内に、面状の燃焼面を備えた燃焼手段を設けてあるから、前記燃焼手段の面状の燃焼面を有効に利用して、高い加熱効果および粒子状物焼却効果を発揮する高い燃焼出力を得ることができる。これに、前記本体外から外気を吸引してフィルタを通過させて本体外へ送り出す送風手段を設けると、その燃焼出力を受けた空気は、温風として効率良く本体外へ導かれ、本体外の室内を暖房することができる。また、前記フィルタにより、本体外から取り入れた空気中に含まれる粒子状物を除去して、前記燃焼出力を受けた空気を清浄なものとすることができる。さらに、前記燃焼手段の燃焼面を前記フィルタの流入面に対向して配置すると、前記フィルタの広い面に対して前記燃焼手段の燃焼出力を行きわたらせることができ、前記燃焼手段の燃焼による熱で前記フィルタに捕捉される粒子状物を効率よく除去可能となる。
[Function and effect]
That is, since the combustion means having a planar combustion surface is provided in the main body having the ventilation path, a high heating effect and particulate matter incineration can be achieved by effectively utilizing the planar combustion surface of the combustion means. High combustion output that exhibits the effect can be obtained. If air blowing means for sucking outside air from outside the main body and passing it through the filter is sent to the outside of the main body, the combustion output air is efficiently guided to the outside of the main body as hot air, The room can be heated. Further, the filter can remove particulate matters contained in the air taken from the outside of the main body, and clean the air that has received the combustion output. Furthermore, if the combustion surface of the combustion means is arranged opposite to the inflow surface of the filter, the combustion output of the combustion means can be spread over the wide surface of the filter, and the heat generated by the combustion of the combustion means Thus, the particulate matter captured by the filter can be efficiently removed.
ここで、前記フィルタと燃焼手段の燃焼面との間に、前記燃焼面に沿う方向に外部から流入する通気を制限する通気緩和手段を設けたから、外部から流入する空気は、前記燃焼面に沿って高速で流入するのを抑制され、前記燃焼面における燃焼を不安定にするおそれが低くなる。また、この構成では、前記燃焼面に沿う方向に外部から流入する通気を制限しつつも、燃焼面からの熱を受けた空気は、通風路を通じて前記前記フィルタに達するので、前記燃焼手段から前記フィルタへの対流、伝導による熱の伝達は維持することができる。したがって、前記燃焼手段の燃焼による熱により、暖房効率を高く維持することができるとともに、前記フィルタで捕捉された粒子状物を効率よく除去することができる。また、フィルタに捕捉された粒子状物は除去されて蓄積されにくくなるから、前記フィルタの交換、メンテナンス等の作業も軽減することができる。 Here, the air flow reducing means for restricting the air flowing from the outside in the direction along the combustion surface is provided between the filter and the combustion surface of the combustion means, so that the air flowing from the outside flows along the combustion surface. Thus, the inflow at a high speed is suppressed, and the possibility of destabilizing combustion on the combustion surface is reduced. Further, in this configuration, the air that has received heat from the combustion surface reaches the filter through the ventilation path while restricting ventilation flowing in from the outside in the direction along the combustion surface. Heat transfer by convection and conduction to the filter can be maintained. Therefore, the heating efficiency can be maintained high by the heat generated by the combustion of the combustion means, and the particulate matter captured by the filter can be efficiently removed. In addition, since particulate matter captured by the filter is removed and is less likely to accumulate, operations such as replacement and maintenance of the filter can be reduced.
また、前記通気緩和手段を設けると、前記燃焼手段からの熱のうち、放射熱については、前記フィルタに到達しにくくなるおそれもあるが、前記通気緩和手段が赤外線透過性材料であれば、前記燃焼手段からの放射熱を、直接フィルタに供給することができるので、前記フィルタの加熱効率を極めて高く維持でき、空気清浄効果を高く維持するのに寄与する。尚、このような前記通気緩和手段として、耐熱ガラスを用いると、上記通気の制限を行い、赤外線を透過させる構成が容易に実現できる。 In addition, when the ventilation mitigating means is provided, there is a risk that radiant heat out of the heat from the combustion means may not easily reach the filter, but if the ventilation mitigating means is an infrared transparent material, Since the radiant heat from the combustion means can be directly supplied to the filter, the heating efficiency of the filter can be maintained extremely high, which contributes to maintaining a high air cleaning effect. In addition, when heat-resistant glass is used as such a ventilation easing means, a configuration for limiting the ventilation and transmitting infrared rays can be easily realized.
また、前記フィルタとして、セラミックフィルタを用いると、耐熱性に優れ、長期的に安定して粒子状物を熱により除去する構成を実現できる。このようなフィルタは、連続気孔の空孔率が高すぎると粒子状物の除去率が低下し、空孔率が低いと、粒子状物が目詰まりしたり、通気抵抗が高くなって、送風手段に大きな付加がかかったりする不都合が生じやすい。しかし、本発明者らは鋭意研究の結果、ファンヒータのフィルタが、同じ空間の外気を繰り返し通過させることにより、粒子状物の1パスでの除去率は60%程度でよいことを見出し、しかも、空孔率が80%〜90%の連続気孔を備えた3次元骨格構造を有するセラミックフィルタを用いれば、圧力損失が少なく、粒子状物の除去率を60%以上という高い水準に維持することができるという知見を得、これにより、耐熱性、長期安定性に加え、通気抵抗と粒子状物の除去率との両立を図ることができた。 Moreover, when a ceramic filter is used as the filter, it is possible to realize a configuration that is excellent in heat resistance and stably removes particulate matter by heat for a long period of time. In such a filter, if the porosity of the continuous pores is too high, the removal rate of the particulate matter is lowered, and if the porosity is low, the particulate matter is clogged or the ventilation resistance is increased, so Inconvenience that a large addition is applied to the means is likely to occur. However, as a result of diligent research, the present inventors have found that the fan heater filter repeatedly allows the outside air in the same space to pass through, so that the removal rate of particulate matter in one pass may be about 60%. If a ceramic filter having a three-dimensional skeleton structure with continuous pores with a porosity of 80% to 90% is used, the pressure loss is small and the particulate matter removal rate is maintained at a high level of 60% or more. As a result, in addition to heat resistance and long-term stability, it was possible to achieve both air resistance and particulate matter removal rate.
また、前記送風手段を、前記通風路における前記フィルタより下流側に設けてあると、前記送風手段により生じる通気は、前記フィルタにより整流される状態で前記燃焼手段の面状の燃焼面に発生し、圧損が特定の箇所に集中しにくくなる。そのため、前記燃焼面における通気を穏やかなものとして、前記燃焼装置を安定燃焼させるのに寄与するため好ましい。 In addition, when the air blowing means is provided on the downstream side of the filter in the ventilation path, the air generated by the air blowing means is generated on the planar combustion surface of the combustion means while being rectified by the filter. , Pressure loss is less likely to concentrate at a specific location. Therefore, it is preferable because the ventilation on the combustion surface is gentle and contributes to stable combustion of the combustion device.
したがって、空気清浄化効果の高いファンヒータを提供することができた。 Therefore, a fan heater having a high air cleaning effect could be provided.
以下に、本発明のファンヒータを説明する。尚、以下に好適な実施例を記すが、これら実施例はそれぞれ、本発明をより具体的に例示するために記載されたものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変更が可能であり、本発明は、以下の記載に限定されるものではない。 Below, the fan heater of this invention is demonstrated. Preferred examples are described below, but these examples are described in order to more specifically illustrate the present invention, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. The present invention is not limited to the following description.
本発明のファンヒータFは、図1,2に示すように、通風路Pを形成する本体1内に燃焼手段2とフィルタ3とを、前記燃焼手段2の燃焼面2aと前記フィルタ3の流入面3aとが互いに対向するように立設して配設してある。また、前記フィルタ3の通風路P下流側には、送風手段4を設け、前記本体1背面の取入口1aと1b、1cから吸引される空気を加熱してフィルタ3を介して前記本体1前面の送出口1bより排出可能に構成してある。そして、前記燃焼手段2の燃焼面2aと前記フィルタ3の流入面3aとの間には、前記燃焼面2aに沿う方向に外部から流入する通気を制限する通気緩和手段5を立設固定し、前記通気緩和手段5の周縁部を迂回して、前記燃焼手段2により加熱された熱風が、前記フィルタ3の流入面3aに達する通風路Pを形成してある。
As shown in FIGS. 1 and 2, the fan heater F of the present invention includes a combustion means 2 and a
前記燃焼手段2は、面状のバーナ部2A(大きさ縦11.6cm×横11.6cm)に燃料ガスと空気とを予混合して供給する混合ガス供給部2Bを設け、その予混合ガス供給部2Bに燃料ガスを供給する供給管2bと、ブロワ2Cを介して空気を供給する空気供給管2cとをそれぞれ連設して構成してある。また、前記面状のバーナ部2Aの燃焼面2a近傍には、着火部2Dを設けてある。
The combustion means 2 is provided with a mixed gas supply unit 2B for supplying a premixed fuel gas and air to a
前記フィルタ3は、連続気孔のセラミック多孔体で、空孔率が高く、連続気孔の3次元骨格構造をもつセラミックフィルタである。このフィルタの物性を以下に示す。
The
基材 :コージェライトとアルミナの混合物
空孔率 :80〜90%(セル数:20コ/25mm)
見掛け比重 :0.35〜0.55
厚さ :3cm
大きさ :20cm×20cm(正面視の縦×横)
Base material: Cordierite and alumina mixture Porosity: 80-90% (Number of cells: 20/25 mm)
Apparent specific gravity: 0.35-0.55
Thickness: 3cm
Size: 20cm x 20cm (front view length x width)
前記送風手段4は、前記フィルタ3の下部軸流ファンを設けて構成し、送風手段4の運転により、送風手段4から前記送出口1bへ温風を送りだすとともに、前記フィルタ3の流出面3bから温風を吸入する構成としてある。
The blower means 4 is configured by providing a lower axial fan for the
前記通気緩和手段5は、赤外線透過材料からなる板状構造体としての耐熱ガラスから構成してあり、(大きさ縦20cm×横20cm、厚さ3mm)前記フィルタ3とともに、前記本体1内に設けられるフレーム1Aに立設支持固定してある。
The air
前記バーナ部2Aの燃焼面2aと前記通気緩和手段5との距離は、約2cm、前記通気緩和手段5と前記フィルタ3の流入面3aとの距離は、約3cm、前記フィルタ3の流出面3bと本体前面1Cとの間は約4cm、本体内側に対して、前記通気緩和手段5の周りに形成される通風路Pは、前記通気緩和手段5の上方に高さ約2cm、両側方に幅約2cm離間して形成されている(図3参照)。
The distance between the
〔実施例〕
上述の実施例において作製したファンヒータFを定常運転したところ、本体1外部から取入口1aと1bを介して本体1内部に取り入れられた約25℃の空気は、流速約1.57m/sで前記バーナ部2Aに流入し、約1000℃の燃焼手段2により約560℃にまで加熱され、前記通気緩和手段5を迂回して流速約3.3m/s、約200℃でフィルタ3に達し、流速約1.13m/sでフィルタ3を通過して約100℃となり、送風手段4、送出口1bを介して流速約4.34m/sで本体1外部に約90℃で送出することができた。また、本体1外部から取入口1cを介して本体1内部に取り入れられた約25℃の空気は、天板Gを冷却しつつ、そのまま通気緩和手段5とフィルタ3との間に達する。つまり、前記天板Gは、外気を通気緩和手段5と、フィルタ3との間に導くガイド手段として機能している。その結果、前記燃焼手段2近傍に於ける燃焼面2aに沿う方向の通気の流速は0.59m/sであって、着火操作時等にもガスの吹き消えや、炎の大きな揺らぎ等の不安定化は見られなかった。
〔Example〕
When the fan heater F manufactured in the above-described embodiment is in a steady operation, the air of about 25 ° C. taken into the main body 1 from the outside of the main body 1 through the
前記セラミックフィルタ3により、15種試験粉体(模擬土埃)と石松子(模擬花粉)を吸着除去する試験を行ったところ、下記のような特性を有していた。
The
実験条件
風速 :0.57m/s
温度 :21〜25℃
湿度 :50%〜80%
粉体投入量 :1g
投入速度 :0.5g/分
Experimental condition Wind speed: 0.57 m / s
Temperature: 21-25 ° C
Humidity: 50% -80%
Powder input amount: 1g
Input speed: 0.5 g / min
実験結果
圧損 :16Pa
15種試験粉体(模擬土埃) :82%(1パスの除去率)
石松子(模擬花粉) :61%(1パスの除去率)
Experimental result Pressure loss: 16Pa
15 kinds of test powder (simulated dust): 82% (1 pass removal rate)
Ishimatsuko (simulated pollen): 61% (1 pass removal rate)
上記実験結果より、前記セラミックフィルタ3は、低い圧損で、高い花粉除去能力を発揮することがわかった。(ちなみに、15種試験粉体(模擬土埃)の除去率約86%を示す市販のプレフィルタでは、圧損27Pa、石松子(模擬花粉)除去率24%程度であった。)このセラミックフィルタ3は、ファンヒータF運転中は、100℃以上に維持されることになる一方、スギ花粉は約100℃において約1分で失活し始め、約5分程度で10%以下にまで活性が低下するため、ファンヒータFの連続運転環境では、石松子(模擬花粉)除去率60%程度あれば、十分に室内環境を浄化するに足る能力を有することがわかる。
From the above experimental results, it was found that the
P 通風路
1 本体
2a 燃焼面
2 燃焼手段
3 フィルタ
4 送風手段
3a 流入面
5 通気緩和手段
P Ventilation path 1
Claims (5)
前記フィルタと燃焼手段の燃焼面との間に、前記燃焼面に沿う方向に外部から流入する通気を制限する通気緩和手段を設けたファンヒータ。 A combustion means having a planar combustion surface is provided in a main body having a ventilation path, a blower means for sucking outside air from outside the main body, passing the filter and sending it out of the main body, and a combustion surface of the combustion means Is disposed opposite to the inflow surface of the filter, and is configured to be able to remove particulate matter captured by the filter by heat generated by combustion of the combustion means,
A fan heater provided with a ventilation relaxing means for restricting ventilation flowing in from the outside in a direction along the combustion surface between the filter and the combustion surface of the combustion means.
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