JPH0486420A - 除湿機能を有する開放型暖房器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、除湿機能を有する開放型暖房器に関するも
のである。

［従来の技術］ 従来、寒冷地域における冬期の簡便な暖房設備として開
放型暖房器が多用されている。以下、開放型暖房器の一
例として、開放型石油気化式燃焼装置を説明する。第３
図は、例えば実開昭５７−４０８０８号公報に示された
従来の石油気化式燃焼装置の要部断面説明図である。図
において、（１）は燃焼器であり、気化ポット（１ａ）
とバーナヘッド（１ｂ）などにより構成されている。

（２）は燃焼器（１）の周囲に円筒状に設けられたシリ
ンダであり、このシリンダ（２）の下部には燃焼用２次
空気取入口（２ａ）が設けられている。（３）はシリン
ダ（２）の外側に設けられた燃焼筒であり、筒体（３ａ
）と底板（３ｂ）とから構成され、底板（３ｂ）には分
岐空気取入口（３ｃ）が設けられている。

シリンダ（２）と燃焼筒（３）とで形成される間隙は燃
焼用２次空気送風路（４）を構成する。

底板（３ｂ）の下部には遮熱板（５）が設けられており
、この遮熱板（５）と底板（３ｂ）とて形成される間隙
は燃焼用２次空気分岐路（６）を構成している。（７）
は室内空気を取り入れる空気取入口、（８）は送風機、
（９）は吹出口であり、空気取入口（７）から吹出口（
９）に至る空間は温風を吹出口（９）に向けて送風する
ための主送風路（１０）である。

次に、上記構成の動作について説明する。

燃焼器（１）内で作られた空気と灯油との可燃性混合気
は、気化ポット（１ａ）からバーナヘッド（１ｂ）に至
り、バーナヘッド（１ｂ）近くに設置された放電プラグ
（図示せず）の火花により着火して炎を形成し燃焼する
。一方、送風器（８）により空気取入口（７）から燃焼
装置内に吸収された室内空気は、その一部がシリンダ（
２）と燃焼筒（３）との間に形成された燃焼用２次空気
送風路（４）を流れるが、大部分は主送風路（１０）を
流れる。燃焼用２次空気送風路（４）に流入した空気は
、その一部が分岐空気取入口（３ｃ）を通って燃焼用２
次空気分岐路（６）から燃焼器（１）のバーナヘッド（
１ｂ）の近くにいき、残りの空気は２次空気取入口（２
ａ）を通ってシリンダ（２）内に流入する。これらの空
気は、灯油の燃焼を完全にするための手助けをすると同
時に、火炎により加熱される。加熱された空気は、シリ
ンダ（２）内を対流により上昇し、主送風路（１０）内
を流れる空気と混合して吹出口（９）から吹き出し、室
内か暖房される。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の課題 従来の開放型暖房器は以上のように構成されており、灯
油の燃焼に伴う化学反応式によれば、暖房時、灯油１モ
ルに対して約１２．５モルの水が発生する。したかって
、低温多湿の豪雪地帯等では、冬期屋外の降雪等の影響
もあって室内の湿度か異常に上昇し、室内の窓、壁など
の低温部に多量の結露か生じるという問題点を有してい
た。また、灯油の燃焼熱だけて暖房熱を得ているので、
当然、燃焼に伴う熱量以上の暖房能力を得ることができ
ないという問題点を有していた。従って、上記問題点を
解消しなければならないという課題がある。

発明の目的 この発明は、上記課題を解決するためになされたもので
、室内を単に暖房するだけでなく、多湿時に室内の除湿
を行なうことができるとともに、灯油の燃焼熱よりも大
きな暖房能力を発揮することのできる開放型暖房器を得
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る除湿機能を有する開放型暖房器は、燃焼
器と送風器とを備えた開放型暖房器と、発生器と凝縮器
と吸収器と蒸発器とを備えた吸収式冷凍機とを複合一体
化して構成されている。また、前記吸収式冷凍機の発生
器は前記燃焼器により加熱された空気が対流する位置に
設けられて前記燃焼器で発生した熱の少なくとも一部を
前記発生器の熱源として用いるようになっている。さら
に、前記吸収式冷凍機の凝縮器と吸収器と蒸発器とが開
放型暖房器の主送風路付近に設けられており、前記吸収
器と凝縮器で放出される熱を室内暖房の一部に利用する
とともに、前記蒸発器により室内空気を除湿するように
構成されたものである。

［作用コ この発明における除湿機能を有する開放型暖房器は、燃
焼器と送風器とを備えた開放型暖房器と、発生器と凝縮
器と吸収器と蒸発器とを備えた吸収式冷凍機とを複合一
体化した構成により、前記燃焼器で発生した熱の一部ま
たは全部を前記吸収式冷凍機の発生器の熱源として用い
、吸収式冷凍機を動作させる。そして、前記吸収式冷凍
機の吸収器と凝縮器に室内空気を流すことにより吸収器
と凝縮器で放出される熱を室内暖房の一部に利用する。

また、前記蒸発器に室内空気を流すことにより空気中の
湿気を結露させ、室内空気を除湿することかできる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は、この発明による開放型暖房器の一実施例の断面説
明図である。図において、燃焼器（１）、シリンダ（２
）、燃焼筒（３）、燃焼用２次空気送風路（４）、遮熱
板（５）、燃焼用２次空気分岐路（６）、空気取入口（
７）、送風機（８）、吹出口（９）、主送風路（１０）
からなる開放型暖房器部分の構成は第３図に示した従来
例と同様であり、既にその構成と動作を詳細に説明した
ので、以下の説明ではこの部分についての説明を省略す
る。

（１１）は、シリンダ（２）内のバーナヘッド（１ｂ）
の上部に設けられた発生器であり、内部か複数の小室に
仕切られ、各々の小室には濃溶液管（１２）に接続され
たサイホン管（１３）が挿入されている。（１４）は二
重管タイプの液熱交換器あり、前記濃溶液管（１２）は
この液熱交換器（１４）の管内を通って受液器（１５）
の底部に接続されている。（１６）は、一端が液熱交換
器（１４）の環状部を通って発生器（１１）ば接続され
、他端か吸収器（１７）の上部に接続された稀溶液管で
ある。

吸収器（１７）の稀溶液管（１６）との接続部は分岐さ
れ、二重管タイプのガス熱交換器（１８）の管内を通っ
て蒸発器（１９）に接続されている。

吸収器（１７）の下部は受液器（１５）に連通されてい
る。ガス熱交換器（１８）の環状部からは、均圧管（２
０）を介して凝縮器（２１）の出口部に至る配管と、受
液器（１５）に至る配管とが設けられておており、さら
に凝縮器（２１）の出口からは蒸発器（１９）の先端に
至る液管（２２）が設けられている。この液管（２２）
は蒸発器（１９）と熱的に接触している構造となってい
る。

二重管タイプの熱交換器である蒸発器（１９）の先端部
では、ガス熱交換器（１８）の管内を通ってきた配管の
先端が管内に開放されている。凝縮器（２１）の入口部
は、分縮器（２３）、蒸気管（２４）を介して発生器（
１１）の上部に接続されている。

以上のように、吸収式冷凍機は発生器（１１）から蒸気
管（２４）までの各構成要素により構成されており、主
たる熱交換器である吸収器（１７）、蒸発器（１９）　
、凝縮器（２１）および分縮器（２３）は、主送風路（
１０）およびシリンダ（２）と筒体（３ａ）との間に形
成された二次空気流路中に設けられている。また、蒸発
器（１９）の下方にはドレン皿（２５）が設けられてお
り、図示を省略したが、蒸発器（１９）で生じたドレン
水を配管等を介してドレン溜部に導く等の構成となって
いる。

次に動作について説明する。

燃焼部に関しての動作は既に述べた従来例と同一なので
、説明を省略する。

発生器（１１）等で構成される吸収式冷凍機内には作動
媒体としてアンモニア（ＮＨ３）水と水素（Ｈ２）ガス
が封入されている。火炎により加熱された空気は、シリ
ンダ（２）内を対流によって上昇する際にその熱の一部
または全部を使って発生器（１１）を加熱する。空気に
よって加熱された発生器（１１）内では、液熱交換器（
１４）から吸収器（１７）に流出する低アンモニア濃度
の稀溶液と受液器（１５）から流入する高アンモニア濃
度の濃溶液とが加温され、沸点の違いにより濃溶液のみ
が沸騰する。

沸騰した濃溶液は、気液二相流となって気泡ポンプ作用
によりサイホン管（１３）の内部を上昇する。このうち
、蒸気は蒸気管（２４）を通って分縮器（２３）に流れ
、また、蒸気を放出してアンモニア濃度が下がった溶液
は稀溶液となり、液中ヘッド差で発生器（１１）から液
熱交換器（１４）の環状部を通って吸収器（１７）に流
れる。

液熱交換器（１４）は、濃溶液と稀溶液間の熱回収の作
用をする。

一方、分縮器（２３）に流入した蒸気は精溜され、はぼ
アンモニア濃度１００％の蒸気となって凝縮器（２１）
に流入する。分縮器（２３）で発生した熱は、主送風路
（１０）を流れる空気に伝達され、暖房に利用される。

凝縮器（２１）に流入した蒸気は主送風路（１０）を流
れる空気により冷却されて液化し、このときの凝縮熱も
暖房に利用される。

凝縮器（２１）を出たアンモニア液は、液管（２２）を
通り蒸発器（１９）で冷却されて蒸発器（１９）の先端
部に流入する。蒸発器（１９）に流入したアンモニア液
は外部から熱を奪いながら蒸発し、水素ガスとともに環
状部を流れてガス熱交換器（１８）に至り、ここで吸収
器（１７）からの水素とアンモニアの混合ガスと熱交換
して加温され、受液器（１５）を経て吸収器（１７）に
流れる。

蒸発器（１９）の外表面を流れる主送風路（１０）の空
気は、蒸発器（１９）の表面が露点温度以下となってい
るので除湿・冷却されることになる。除湿に伴う潜熱量
、冷却に伴う顕熱量の比は、吸収式冷凍機にチャージす
るアンモニア水のアンモニア濃度などにより調節する。

ところで、除湿された水分は、蒸発器（１９）の下部に
設けられたドレン皿（２５）から配管等により、本体内
に設けられたドレン溜（図示を省略）に回収される。さ
らに、吸収器（１７）に流入した水素とアンモニアの混
合ガスは吸収器（１７）内を上昇し、ここで稀溶液管（
１６）を通ってきた稀溶液中に蒸発器（１９）で蒸発し
たアンモニアガスが吸収される。吸収器（１７）でアン
モニアガスを吸収された混合ガスはアンモニアの分圧が
下がり、ガス熱交換器（１８）と蒸発器（１９）の管内
を通って再び蒸発器（１９）の先端部に至る。この吸収
器（１７）と蒸発器（１９）との間の混合ガスの循環は
密度差によって生じるものである。吸収器（１７）の内
部でアンモニアガスを吸収した稀溶液は濃溶液となり、
受液器（１５）から液熱交換器（１４）を通って発生器
（１１）に流入し循環する。吸収器（１７）でアンモニ
アガスか溶液に吸収される際に発生する吸収熱は、凝縮
器（２１）で発生する凝縮熱と同様に暖房に利用される
。

以上のように、吸収式冷凍機においては、水素を封入し
た均圧管（２０）を設けることにより系の全圧を一定に
保ち、かつ、ポンプ等の搬送機器を使用せずに媒体を循
環させる動作か可能である。

また、上記実施例においては、吸収式冷凍機の熱源とし
て灯油の燃焼熱を利用しているので、吸収式冷凍機の熱
収支の式 発生器人熱二十蒸発器人熱量＝凝縮器放熱量＋吸収器放
熱量十分縮器放熱量 からも明らかなように、熱出力となる暖房熱量は熱入力
である発生器（１１）への加熱量に加え、蒸発器（１９
）における除湿に伴う潜熱量が加算され、従来より大き
な暖房出力が得られることになら。同時に、灯油の燃焼
により発生する水分を除去する作用も有することになる
。

なお、上記実施例では除湿機能を有する開放型暖房器に
ついて説明したが、気候が低湿時には暖房対象室内の湿
度が下がり乾燥することも考えられる。これを防止する
ために、第２図に示すように、暖房器内に設けられた吸
収式冷凍機の凝縮器（２１）の出口から蒸発器（１９）
に至る液管（２２）を分岐し、吸収器（１７）の人口に
至る配管を接続し、この間に第１開閉弁（２６）を設け
るとともに、液管（２２）に第２開閉弁（２７）を設け
るようにしてもよい。このようにすることにより、凝縮
器（２１）で凝縮したアンモニア液が蒸発器（１９）で
蒸発せず吸収器（１７）にバイパスすることになり、本
暖房器の除湿機能は停止する。

また、第１図に示した空気取入口（７）の近傍に湿度セ
ンサを設置して吹き込み空気の湿度を検知し、このセン
サで第１開閉弁（２６）と第２開閉弁（２７）の開閉を
制御するようにし、この発明の暖房器に調湿機能を付加
することも可能である。

さらに、この発明の開放型暖房器は灯油を燃料とする機
種に限定されるものではなく、天然ガス等を燃料とする
暖房器であってもよいことは言うまでもない。

［発明の効果コ 以上説明したとおり、この発明による開放型暖房器は、
開放型暖房器に吸収式冷凍機を複合一体化した構成によ
り、単位灯油燃焼量当りの暖房出力を増加させるととも
に、除湿機能をも有するという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による開放型暖房器の１実施例の断
面説明図、第２図は、この発明の他の実施例の要部説明
図、第３図は、従来の石油気化式燃焼装置の要部断面説
明図である。 図中、（１）は燃焼器、（２）はシリンダ、（３）は燃
焼筒、（７）は空気取入口、（８）は送風機、（１０）
は主送風路、（１１）は発生器、（１７）は吸収器、（
１９）は蒸発器、（２１）は凝縮器である。 なお、図中同一符号は同一、または相当部分を示す。 代理人　弁理士　吉　１）研　二 （外２名） 要部説明図 第２ 図 １、す、！焼３ １０：主Ｊ　＠　１ｇ 断面説明図 第　３　図 手 続 補 正 書（自発） ５、補正の対象 平成　３年 ２月２２日 明細書の特許請求の範囲及び発明の詳細な説明の欄。 ６、補正の内容 ２、発明の名称 除湿機能を有する開放型暖房器 ３、補正をする者 ４、代 人 特許請求の範囲 燃焼器と送風機とを備えた開放型暖房器と、発生器と凝
縮器と吸収器と蒸発器とを備えた吸収式冷凍機とを複合
一体化して構成し、前記吸収式冷凍機の発生器を前記燃
焼器により加熱された空気が対流する位置に設けて前記
燃焼器で発生した熱の少なくとも一部を前記発生器の熱
源として用い、かつ、前記吸収式冷凍機の凝縮器と吸収
器と蒸発器とを開放型暖房器の主送風路付近に設け、前
記吸収器と凝縮器で放出される熱を室内暖房の一部に利
用するとともに、前記蒸発器により室内空気を除湿する
ように構成したことを特徴とする除湿機能を有する開放
型暖房器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃焼器と送風器とを備えた開放型暖房器と、発生器と凝
   縮器と吸収器と蒸発器とを備えた吸収式冷凍機とを複合
   一体化して構成し、前記吸収式冷凍機の発生器を前記燃
   焼器により加熱された空気が対流する位置に設けて前記
   燃焼器で発生した熱の少なくとも一部を前記発生器の熱
   源として用い、かつ、前記吸収式冷凍機の凝縮器と吸収
   器と蒸発器とを開放型暖房器の主送風路付近に設け、前
   記吸収器と凝縮器で放出される熱を室内暖房の一部に利
   用するとともに、前記蒸発器により室内空気を除湿する
   ように構成したことを特徴とする除湿機能を有する開放
   型暖房器。