JPH0674925B2 - 温風暖房機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ダンパにより選択的に開閉される前方吹出
口および上方吹出口を設けるように改良を施した温風暖
房機に関する。

［従来の技術］ 例えば、ファンヒータといったガス暖房装置にあって
は、本体ケースの前面に前方吹出口が形成され、発熱部
としてのバーナに燃料ガスを送って着火させている。こ
れにより生じた熱気を横流ファンにより前方吹出口から
室内に強制的に供給するようにしている。

ところが、この種の暖房装置では室内の温度分布は比較
的良好になるものの、風が前方吹出口から常に前方に指
向して吹き出されるため、運転状態によっては、冷風を
使用者が直接浴びることになる。

［発明が解決しようとする課題］ そこで、使用者は、本体ケースの上面、前面に、上方及
び前方吹出口を設け、対流の促進、温度分布の均一化、
熱源への点火時や消化時の冷風吹出しの回避等の為に、
吹出口の切換えをダンパの回動により行なって、上記不
快感の解消を図った温風暖房機を試作した。

しかし、塵埃などの異物により、ダンパが吹出口を完全
に閉鎖できなくなった場合、途中位置で止まったダンパ
が仕切板として機能して、ダンパ近傍に循環流が発生
し、横流ファンの送風バランスが悪くなり、吹出風量の
大幅減少をもたらすとともに、後部側への送風が発生し
て後部が熱変形してしまうという不具合が見出された。

本発明の目的は、吹出口の切換えを行なう温風暖房機に
おいて、異物の吹出口への挟み込みに起因する異常運転
状態が回避できる温風暖房機の提供にある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記課題を解決する為、以下の構成を採用し
た。

（１）箱形の本体ケースの上面、前面に形成される上方
吹出口及び前方吹出口と、これら吹出口に温風を供給す
る温風路と、該温風路内に配される横流ファンと、回動
により、上方吹出口および前方吹出口の一方を選択的に
塞いで温風の吹出方向を切換えるダンパと、異物による
吹出口の不完全閉鎖を検知する異物検知手段とを備え、
温風吹出方向の切換えの際、上記不完全閉鎖が検知され
ると、前記ダンパを回動前の状態に戻す。

（２）上記（１）の構成に加え、温風吹出方向の切換え
の際、上記不完全閉鎖が検知されると、前記ダンパを回
動前の状態に戻した後、再び切換え位置に回動させる。

［発明の作用および効果］ （請求項１について） 温風吹出方向の切換えの際、異物検知手段が吹出口の不
完全閉鎖を検知すると、ダンパは回動前の状態に戻され
る。

この為、吹出口に異物が挟まっても、不完全閉鎖位置で
停止したダンパにより循環流が生じる事はないので、横
流ファンの吹出風量が減少しない為、暖房能力は低下せ
ず、送風方向バランスは正常に保たれて後部側へ送風さ
れない為、後部の熱変形も生じず、温風暖房機は、異常
運転状態にならない。

（請求項２について） 温風吹出方向の切換えの際、異物検知手段が吹出口の不
完全閉鎖を検知すると、ダンパは回動前の状態に戻され
た後、再び切換え位置に回動させられる。つまり、ダン
パが回動前の状態に戻されると、異物に温風の風圧が強
くかかって除去され易くなり、ダンパを切換え位置に変
更できる様になる。

この為、吹出口に異物が狭まった場合でも、対流の促
進、温度分布の均一化、点火時や消火時の冷風吹出しの
回避等の為の吹出口切換えを最大限行なう事ができる。

［実施例］ つぎに、本発明をガス暖房装置に適用した一実施例を図
面を参照して説明する。

先ず、第１図ないし第３図において、１は偏平箱形の本
体ケースで、内部には上端開放形のダクト２が配設され
ている。３は本体ケース１の背面に形成された吸気用の
グリル、４、５は本体ケース１の上端面および前面上部
に互いに隣接状態に形成した上方吹出口および前方吹出
口、6bはこれらグリル３、上方吹出口４および前方吹出
口５を相互に連通させるための温風路である。６はダク
ト２内に配設された箱体で、内部を混合室6aとし、これ
の上端開口部には発熱部として多孔性のセラミックバー
ナプレート７を装着している。８はセラミックバーナプ
レート７の上方を囲むように設置されたガイド壁、９は
ガイド壁８とダクト２との間に設けられ、外側面に二次
空気流入用の有孔9aを形成した案内ダクトである。10は
燃焼用送風機で、これはスクロールケーシング11とモー
タ12により駆動されるファン13とから成る。この燃焼用
送風機10において、スクロールケーシング11はベルマウ
ス（図示せず）を外気に連通し、吐出口（図示せず）を
混合室6a内に連結している。14はノズルで、これの噴射
側はラッパ状のガイド管15を介して混合室6a内に連結さ
れ、他端側は供給管16を経て燃料ガス源（図示せず）に
導出されている。

さて、17は対流用送風機18の横流ファンで、これは温風
路6b内に水平状態に配設され、モータ19により駆動され
る。20は切換機構の水平な回動軸で、これは本体ケース
１内で上方吹出口４と前方吹出口５との隅角部の位置に
回動可能に支持されている。21は金属などの弾性部材に
より薄肉な細長矩形状に形成されたダンパで、これは室
温検知部Rtにより周囲温度に応じて上方吹出口４と前方
吹出口５とを選択的に開閉するようになっており、上辺
部は回動軸20に固定され、下辺部にはひれ部21aが一体
に形成されている。22はダンパ21と並列状態に位置する
ギャドモータで、これは周知の通り内蔵形の減速機構を
有し、この減速機構を介して出力軸23が外部に突き出る
ように設けられている。そして、この出力軸23には第１
のリンク24の一端が固着され、このリンク24の他端には
第２のリンク25の一端が回動可能に支持されている。こ
の第２のリンク25は、波状の中央部を有するように板ば
ねにより形成されており、長手方向に弾性伸縮して衝撃
緩和作用とともにスナップ変位ができるようになってい
る。26は第３のリンクで、これの一端は回動軸20に固定
され、他端は第２のリンク25の第１のリンク24とは反対
側の端部に回動可能に支持されている。第２のリンク25
には第４図に示すように、磁石27が固着され、この磁石
27はダンパ21により前方吹出口５が閉鎖された状態では
後述の如く切換終了検知部37として作用するリードスイ
ッチ28に対向している。通常時にはダンパ21は第１図お
よび第２図に実線（第４図では実線の位置と一点鎖線の
位置とが反対に示してある）で示す如く、ひれ部21aを
温風路6bの前端ｂから離して後端ａに弾接して上方吹出
口４を閉鎖し、前方吹出口５を開口している。なお、バ
ーナプレート７上には炎検知用の熱電対29および点火用
のスパーク電極30が対向状態に配置されている。

つぎに、上記構成の作用を制御手段を示す第５図のブロ
ック図に従って説明する。電源スイッチ（図示せず）を
投入した状態で温度調節手段31を操作して燃焼用送風機
10を駆動すると、ファン13が回転してスクロールケーシ
ング11から外気が混合室6a内に供給されるとともに、燃
料ガス源から供給管16、ノズル14およびガイド管15を順
に経て燃料ガスが混合室6a内に噴射される。これにより
混合室6a内に混合ガスが生じ、バーナプレート７を下方
から上方に通過した時点でスパーク電極30により点火さ
れ炎を発生する。このとき、対流用送風機18の横流ファ
ン17が感温スイッチ、タイマなどにより回転しており、
これにより外気がグリル３から内部に取り入れられ、温
風路6bを介して前方吹出口５から外部に抜け出る気流が
生じている。この気流に乗じてバーナプレート７上で生
じた温風が温風路6bを介して前方吹出口５から室内に吹
出される。一方、バーナプレート７上では、これの燃焼
状態に応じて熱電対29が出力している関係上、この出力
を熱電対出力検知部32が検知し、この検知信号を中央演
算装置（CPU）33に送り、この中央演算装置33が通電制
御部34を介して燃焼用送風機10のモータ12に対する通電
量を調節して回転数を制御することにより燃焼用送風機
10からの送風量が温度調節手段31の設定に見合ったもの
に保たれる。

しかして、使用に伴い室温が所定以上に上昇すると、こ
の上昇を室温検知部Rtが検知し検知信号を中央演算装置
33に送る。この中央演算装置33はギャドモータ正逆回転
選択回路35を介して正回転通電回路36を選択しギャドモ
ータ22を正回転させる。すると、第１のリンク24が第２
図の実線の位置から矢印Ａ方向に一点鎖線の位置まで略
60度の角度回動し、これに伴い第２のリンク25および第
３のリンク26がそれぞれ矢印Ｂ、Ｃ方向に回動して一点
鎖線の位置を占る。これによりダンパ21が回動軸20とと
もに矢印Ｃ方向に回動し、ひれ部21aが後端ａから離れ
て温風路6bの前端ｂに弾接し、上方吹出口４が開放され
前方吹出口５が閉鎖されて開閉切換えが行なわれる。こ
のとき、第２のリンク25が実線から一点鎖線の位置に変
位するに伴い磁石27がリードスイッチ28に対向すること
から、このスイッチ28が閉じて切換終了検知部37により
吹出口の切換えが行なわれたことが検知される。この切
換終了検知部37の検知が行われると、回転数制御回路39
がモータ19に対する通電量を増加させ横流ファン17の回
転数を上昇させて対流用送風機18からの風量を増す。こ
れにより上方吹出口４からの大風量の気流が生じて室内
の空気を上下方向に対流させる。

この対流により室内の温度分布が均一化され、室温が全
体的に低下すると、室温検知部Rtにより信号が中央演算
装置33に送られ、この中央演算装置33が熱電対出力検知
部32からの検知信号を回転数制御回路39に送り、対流用
送風機18のモータ19に対する通電量を燃焼用送風機10の
駆動状態に見合たものに低下させ、対流用送風機18の回
転数を低下させるように働く。この回転数制御回路39に
よるモータ19の通電量を低下させ、対流用送風機18の回
転数を降下させたことを回転数制御検知回路42が検知し
て信号を中央演算装置33に送る。この回転数制御検知回
路42の検知により中央演算装置33がギャドモータ正逆回
転選択回路35に逆回転通電回路41を選択させギャドモー
タ22を逆回転させる。

このギャドモータ22の逆回転に伴い第１のリンク24が第
２図の矢印Ａとは逆方向に回動して一点鎖線の位置から
元の実線の位置に復帰し、第２および第３のリンク25、
26も矢印Ｂ、Ｃとは反対方向に回動変位し、一点鎖線の
位置から元の実線の位置まで戻る。これと同時に、ダン
パ21が一点鎖線の位置から回動軸20とともに略60度の角
度だけ逆回動して実線のように、ひれ部21aを温風路6b
の前端ｂから離間させて後端ａに弾接させる。しかし
て、ダンパ21により上方吹出口４が閉鎖されて前方吹出
口５が開放され温風の吹出方向の切換えが行われ、温風
が前方吹出口５から室内に供給される。このとき、第２
のリンク25の磁石27がリードスイッチ28から離れて有効
磁界領域から逸脱し、リードスイッチ28を開にし、この
切換えが切換終了検知部37により検知される。

ところで、前方吹出口と上方吹出口との開閉切換え時に
は、塵埃などの異物により前方吹出口あるいは上方吹出
口に対する閉鎖状態が不完全になる。この状態のままで
は前方吹出口及び上方吹出口の双方から温風が吹出さ
れ、吹出口の切換機能が失なわれて異常運転となること
がある。

すなわち、前方吹出口５の閉鎖時に、これの開口周縁部
に第６図に記号F1で示すように、塵埃などの異物が付着
した場合には、吹出口の切換えに伴い、ひれ部21aが異
物F1に邪魔されてダンパ21の回動が阻止される。このと
き、切換終了検知部37が検知する前にギャドモータ22に
過負荷が加わり、この過負荷状態を異物検知部としての
過負荷検知回路50が検知し、ギャドモータ22とともに復
帰手段をなす反転回路51によりギャドモータ22を反転さ
せてダンパ21を第６図の矢印Ｃとは反対方向に回動して
上方吹出口４を閉鎖する。しかる後、正回転通電回路36
がギャドモータ22を正回転させてダンパ21を矢印Ｃの方
向に回動させる。このとき、異物F1が温風の風圧などに
より取り除かれた場合には、ダンパ21は支障なく通常ど
おり回動して前方吹出口５を閉鎖する。これを切換終了
検知部37が検知し、先に述べたと同様にして対流用送風
機18が駆動される。また、異物F1が依然として残留して
いる場合には、ギャドモータ22に過負荷が加わることか
ら過負荷検知回路50により今度はガス源を閉鎖し、且つ
モータ12、19を断電して燃焼用送風機10および対流用送
風機18の駆動を止めて運転停止52の状態にするととも
に、ブザーやランプなどの報告表示53を行なう。このと
き、報知表示53は、ガス源を閉鎖する前の、過負荷検知
回路50が最初に付勢されたときに行なうようにしてもよ
い。

また、前方吹出口５を開放すべく上方吹出口４を閉鎖す
るとき、上方吹出口４の開口周縁部に第６図に記号F2で
示す異物が付着している場合には、ダンパ21の回動が異
物F2に邪魔されて上方吹出口４の閉鎖状態が不完全にな
りギャドモータ22に上記と同様に過負荷が加わる。これ
を過負荷検知回路50が検知し、反転回路51によりギャド
モータ22を反転させてダンパ21を第６図の矢印Ｃ方向に
回動して前方吹出口５を閉鎖する。しかる後、逆回転通
電回路41がギャドモータ22を逆回転させダンパ21を矢印
Ｃとは反対方向に回動させる。このとき、異物F2が温風
の風圧などにより取り除かれた場合には、ダンパ21は支
障なく通常どおり回動して上方吹出口４を閉鎖する。こ
れを切換終了検知部37が検知し、先に述べたと同様にし
て対流用送風機18が駆動される。また、異物F2が依然と
して残留している場合には、異物F1のときと同様にギャ
ドモータ22に過負荷が加わることから過負荷検知回路50
により今度はガス源を閉鎖し、且つモータ12、19を断電
して燃焼用送風機10および対流用送風機18の駆動を止め
て運転停止52の状態にするとともに、ブザーやランプな
どの報知表示53を行なう。

また、上記実施例では、特に前方吹出口５から上方吹出
口４への切換え時には、前方吹出口５の閉鎖を終了させ
てから対流用送風機18の回転数を上昇させるようにした
ので、前方吹出口５から大風量が室内に吐出されてしま
うことがなくなり、騒音の発生や冷風による不快感をな
くし得る。

さらには、これとは逆に上方吹出口４から前方吹出口５
への切換え時には、対流用送風機18の回転数を温度調節
手段31の設定に見合うべく燃焼用送風機10の駆動状態に
調整した後にダンパ21により前方吹出口５を開放するよ
うにしたので、対流用送風機18の回転状態は減速過程を
経ない定常状態になり、上記の場合と同様に前方吹出口
５から異常な風量が室内に吐出されてしまうことがなく
なり、騒音の発生や冷風による不快感をなくし得る。

この実施例では、上方吹出口および前方吹出口の切換え
を室内温度の均一化のための例で説明したが、熱源点火
当初あるいは熱源消火当初に低温風が前方吹出口から出
て不快感を受けることがあるので、これらの時に前方吹
出口から上方吹出口に切換えるとよく、以下この場合を
説明する。

熱源を点火しバイメタルなどの感熱素子が設定温度を感
知すると、（あるいはタイマにより設定時間後に）横流
ファン17が回転して熱気を送り出すが、まだ充分に高い
温度の風ではないので、この時には温風センサ（または
タイマ）、中央演算装置33を介してダンパ21により上方
吹出口４を開放する状態にしておく。

所定の時間経過後には、温風温度は高くなるので、温風
センサがこれを感知して中央演算装置33を介してギャド
モータ22により前方吹出口５を開放するようになってい
る。

つぎに、消火時には、熱源を切っても残存熱を放出する
ため横流ファン17は回転し続ける。しかし、これにより
生ずる風の温度は低くなるので、熱源を切ると同時に、
あるいは温風センサにより、または、タイマによる前方
からの風が不快感を与えないうちに上方吹出口４にダン
パ21による切換える。

このように熱源の点火当初、消火当初の風を上方吹出口
４から放出するため、かかるダンパ21の切換えに際して
もダンパ21に対する切換手段にも適用することができ
る。

つぎに、第７図ないし第10図は本発明の他の実施例をそ
れぞれ示す。第７図では、第２図の燃焼用送風機10のフ
ァン13にターボファンやシロッコファンを用いて高回転
化を実現させるとともに、対流用送風機18に大形の横流
ファン17を適用して送風量を高めつつも、全体がコンパ
クトになるように図っている。

さらに、第８図ないし第10図では、第７図の横流ファン
17の代りに上下二段に横流ファン60、61を設け、上段の
横流ファン60を対流専用にし、下段の横流ファン61を燃
焼用一次空気の補助吸引を行なうとともに、温風を前方
吹出口に案内する役割に適用させている。

これら第７図ないし第10図の実施例の場合、第１図ない
し第６図の実施例と同一部分には同一符号を付して異な
る部分のみ説明した。

なお、上記実施例のダンパ21に代ってダンパ70を第11図
に示す如く平坦部70aと、この平坦部70aの下端に形成し
た突起部70bから構成してもよい。この場合には、ダン
パ70が上方吹出口４を閉鎖した実線の位置にあるときに
は、突起部70bがスタビライザーとして機能し、二点鎖
線の位置にあるときには平坦部70aがリアーガイダーと
して働く。

なお、異物F1が存在する場合で、上方吹出口４から前方
付出口５への切換え時には、ギャドモータ22の過負荷状
態を最初に検知した時点でダンパ21を復帰回動して上方
吹出口４を閉鎖状態のままに保持しておくのみに留めて
おくようにしてもよい。また、異物F2が存在する場合
で、前方吹出口５から上方吹出口４への切換え時には、
ギャドモータ22の過負荷状態を最初に検知した時点でダ
ンパ21を復帰回動して前方吹出口５を閉鎖状態のあまに
保持しておくのみに留めてもよい。

また、上記実施例では、異物があった場合にはギャドモ
ータ22の過負荷状態を検知するようにしたが、この場合
には吹出口４、５から風が出ていることから、これら両
吹出口にウインドセンサを異物検知部として設け、これ
らのウインドセンサが同時に風を感知したときを異物の
検知としてもよい。

加えて、切換終了検知部37におけるリードスイッチ28は
開閉の切換状態を上記実施例とは反対にしてもよく、リ
ードスイッチ28に代ってマイクロスイッチやリミットス
イッチあるいはダンパの回動変位を検知する位置センサ
などを用いてもよい。

また、本発明において、第２図の前端ｂおよび後端ａの
各位置に永久磁石を設け、ダンパ21が前端ｂ、後端ａに
当接する寸前の位置まで回動するようにし、その後は永
久磁石の磁力によりダンパ21を前端ｂ、後端ａに当接さ
せるようにしてもよい。このようにすれば、ダンパ21が
前端ｂ、後端ａに過度に当接するようなことがなくな
り、ギャドモータ22に過負荷がくわわることを防止でき
る。

さらに、発熱部としては燃料ガスばかりではなく電気ヒ
ータや石油あるいは灯油を用いてもよい。また、ダンパ
の回動角は60度のみに限定されない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明のガス暖房装置を異なる方
向から見た縦断面図、第３図はガス暖房装置の破断正面
図、第４図はその要部の拡大斜視図、第５図はダンパの
切換えの制御手段を示すブロック図、第６図は作用を示
す要部の縦断面図、第７図ないし第10図は本発明の他の
実施例をそれぞれ示す縦断面図、第11図はダンパの変形
例を示す破断面図である。 図中 １……本体ケース、４……上方吹出口、５……前
方吹出口、6b……温風路、17……横流ファン、21……ダ
ンパ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】箱形の本体ケースの上面、前面に形成され
   る上方吹出口及び前方吹出口と、 これら吹出口に温風を供給する温風路と、 該温風路内に配される横流ファンと、 回動により、上方吹出口および前方吹出口の一方を選択
   的に塞いで温風の吹出方向を切換えるダンパと、 異物による吹出口の不完全閉鎖を検知する異物検知手段
   とを備え、 温風吹出方向の切換えの際、上記不完全閉鎖が検知され
   ると、前記ダンパを回動前の状態に戻すことを特徴とす
   る温風暖房機。
2. 【請求項２】温風吹出方向の切換えの際、上記不完全閉
   鎖が検知されると、前記ダンパを回動前の状態に戻した
   後、再び切換え位置に回動させる請求項１記載の温風暖
   房機。