JPH07294018A - 屋外燃焼型暖房機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 屋外に設置され、室内暖房をする屋外燃焼型
暖房機において、簡単な構造で排気ガスが室内へ流入す
ることのない安全性の高い機能を得る。 【構成】 下部に室内２４と直結された給気口２７と燃
焼器４４用の燃焼空気取入口３１、上部に室内２４と直
結された吹出口３２と排気ガス排出口３５を設けた屋外
燃焼型暖房機２６の外筐２５内を室内空気風路３７と排
気ガス風路３８とを設ける。そして、この２つの風路３
７、３８に跨るように仕切板４０と一体に成形され受熱
フィン４２と放熱フィン４３とからなる熱交換器３９を
設置する。また、給気口２７には送風用の送風機４６を
設置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、家屋の外壁に装着さ
れ、室内へ温風を送る屋外燃焼型暖房機に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図９は例えば特開昭６１−２０２０４６
号公報に示された従来の屋外燃焼型暖房機を示す断面図
であり、図において１は屋外燃焼型暖房機２の本体、３
はこの本体の下部に設けられた燃焼室で、側壁に空気穴
４を有し、ガスを燃焼させる燃焼器５が設けられてい
る。６はこの燃焼室の上方に設けられた熱交換器、７，
８は家屋９の外壁１０に穿設された室内空気吸込口と室
内空気吐出口、１１はこの室内空気吸入口７より室内空
気吐出口８へと連通される室内空気風路であり、上記本
体１内に略コ字形に設けられ、上記熱交換器６がこの風
路１１内に位置する。

【０００３】１２は送風機で、上記室内空気風路１１内
に設けられ、室内空気吸入口７より室内空気吐出口８へ
の送風を行う。１３は排気ガス風路で、熱交換器６上方
より本体１外壁に設けられた排ガス吐出口１４及び上記
空気穴４と連通され、吸引作用は上記送風機１２に連設
された排ガス送風羽根１５でなされるものである。

【０００４】従来の屋外燃焼型暖房機は上記のように構
成され、送風機１２を運転させることで排ガス送風羽根
１５が回転、空気穴４より取入れられた屋外空気と燃料
が燃焼器５で燃焼し、排ガスは熱交換器６を通り、排気
ガス風路１３を経て排ガス吐出口１４より排出される。
一方、送風機１２の運転で、室内空気が室内空気吸入口
７から取入れられ室内空気風路１１を通り、熱交換器６
で排気ガスと熱交換される。そして、熱交換により発生
した温風は室内空気風路１１を経て室内空気吐出口８よ
り室内に放出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の屋外燃焼型暖房
機は以上のように構成されているので、熱交換器６の熱
交換能力を確保するには熱交換表面積を広く取り熱伝達
率を上げなければならなく、気流の流れを乱流にする構
造が必要となり、その為排気ガス風路１３が細分化さ
れ、複雑な構造となり、さらに排気ガス風路１３の圧力
損失が大きくなるという課題があった。

【０００６】また、排気ガス風路１３に専用の送風部分
を有しており、製品コストが高価になるという課題があ
った。

【０００７】また、排気ガス風路１３が細分化されるこ
とで構造的に接合部分が多くなり、この接合部分より排
気ガス漏れが発生しやすく、室内空気風路１１との遮断
性が困難となり、室内空気の汚染及び中毒事故が発生す
る危険性が有る課題があった。

【０００８】この発明は係る課題を解決するためになさ
れたもので、熱交換器の熱交換能力を確保するのに排気
ガス風路を細分化することなく、さらに排気ガス風路に
専用の送風部分を有することがなく、構造が簡単で、安
全、且つ安価な屋外燃焼型暖房機を得ることを目的とす
るものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る屋外燃焼
型暖房機は、下部に室内と連通された給気口と燃焼空気
取入口、上部に室内と連通された吹出口と排気ガス排出
口とを備えた外筐と、この外筐内で仕切板を介して上記
給気口から上記吹出口と連通され形成された室内空気風
路及び上記燃焼空気取入口から上記排気ガス排出口と連
通され形成された排気ガス風路と、この排気ガス風路と
上記室内空気風路とを跨るように配設された熱交換器
と、上記排気ガス風路で上記熱交換器の下部に配設され
た燃焼器とからなるものである。

【００１０】また、室内空気風路内の圧力を排気ガス風
路内の圧力より高くしたものである。

【００１１】また、外筐内を室内空気風路と排気ガス風
路とに仕切る仕切板を熱交換器と一体に設けたものであ
る。

【００１２】また、熱交換器を複数のフィンより形成す
るとともに、フィンを室内空気風路及び排気ガス風路内
で送風方向に対し傾斜を付けたものである。

【００１３】また、熱交換器を形成するフィンを鋼板で
形成したものである。

【００１４】また、室内空気風路に給気口から吹出口へ
と送風を行う送風機を設けたものである。

【００１５】また、室内空気風路の入口側に第１の開口
を設けるとともに、この第１の開口を任意に開閉する過
熱防止ダンパーを設けたものである。

【００１６】また、室内空気風路の出口側に第２の開口
を設けるとともに、この第２の開口を任意に開閉する過
熱防止ダンパーを設けたものである。

【００１７】また、室内空気風路の入口側に第１の開
口、出口側に第２の開口を設けるとともに、この第１の
開口、第２の開口を任意に開閉する過熱防止ダンパーを
設けたものである。

【００１８】

【作用】上記のように構成された屋外燃焼型暖房機にお
いては、外筐内を室内空気風路と排気ガス風路とに仕切
り、この２つの風路に跨るように熱交換器を配設し、燃
焼器により排気ガス風路側から室内空気風路側へ熱伝導
させることで、下部の給気口より上部の吹出口へと温風
がドラフト作用で流れ、さらに排気ガス風路側において
もドラフト作用で排気ガスが排気ガス排出口へと流れ
る。

【００１９】また、室内空気風路内の圧力が排気ガス風
路内の圧力より高いので、排気ガス風路の排気ガスが室
内空気風路に流入することがない。

【００２０】また、外筐内を仕切る仕切板を熱交換器と
一体に設けたことで、仕切板と熱交換器との接続部分が
なくなり、室内空気風路と排気ガス風路における気流の
混入がなくなり、熱伝達性がよくなる。

【００２１】また、熱交換器をフィンにて形成し、この
フィンを室内空気風路及び排気ガス風路内で送風方向に
対し傾斜を付けたことで、フィンの表面積が大きくなる
とともに、排気ガスの流速が速くなり、熱伝達率を向上
させる。

【００２２】また、フィンを鋼板で形成したことで、フ
ィンの耐熱性がよくなり高温状態で使用が可能となる。

【００２３】また、室内空気風路内に送風機を設けたこ
とで室内空気風路の送風性能が上がり、熱交換効率及び
暖房効率が向上される。

【００２４】また、室内空気風路の入口側に任意に開閉
される過熱防止ダンパーに覆われた第１の開口を設けた
ことで、燃焼器への燃料の過入力及び給気口が塞がれる
ことよりの室内空気風路内の空気量減少による外筐内温
度の異常上昇に対して過熱防止ダンパーを開とし、外筐
内温度を下げることができる。

【００２５】また、室内空気風路の出口側に任意に開閉
される過熱防止ダンパーに覆われた第２の開口を設けた
ことで、燃焼器への燃料の過入力及び室内空気風路内の
空気量減少による外筐内温度の異常上昇に対して過熱防
止ダンパーを開とし、外筐内温度を下げることができ
る。

【００２６】また、室内空気風路の入口側の第１の開
口、出口側に第２の開口を設け、これらの各開口に任意
に開閉できる過熱防止ダンパーを設けたことで、燃料の
過入力及び給気口が塞がれることによりの室内空気風路
の空気量減少による外筐内温度の異常上昇に対して入口
側、出口側の過熱防止ダンパーを開として、外筐内温度
を下げることができる。

【００２７】

【実施例】

実施例１．図１〜図３はこの発明の実施例１を示す図で
あり、図において２０は家屋２１の外壁、２２はこの外
壁に穿設された室内吸入口、２３はこの室内吸入口の上
方に位置するよう外壁２０に穿設された室内吐出口、２
４は家屋２１の室内、２５は屋外燃焼型暖房機２６の外
筐、２７はこの外筐の下部２８の側壁に設けられた給気
口で、室内２４と連通されるよう先端に上記室内吸入口
２２と嵌着されるダクトＡ２９が突設され、その先端に
はグリル３０が装着されている。

【００２８】３１は給気口２７と逆方向に位置するよう
外筐２５の下部２８の下端に設けられた燃焼空気取入
口、３２は外筐２５の上部３３側壁に設けられた吹出口
で、ダクトＢ３４が先端に装着され、このダクトＢ３４
が上記室内吐出口２３に嵌着されることにて吹出口３２
は室内２４と連通されている。３５は外筐２５の上部３
３にて燃焼空気取入口３１のほぼ真上に位置するよう設
けられた排気ガス排出口で、その先端には煙突３６が連
設されている。３７は室内空気風路で、外筐２５内にて
給気口２７と吹出口３２とを連通して形成される。３８
は排気ガス風路で、外筐２５内にて燃焼空気取入口３１
と排気ガス排出口３５とを連通して形成される。

【００２９】３９は熱交換器で、外筐２５を中央にて二
分割するよう中央に仕切板４０を有し、この仕切板より
上記室内空気通路３７と排気ガス風路３８とを跨るとと
もに、各通路の送風方向と平行、且つ所定間隔で、複数
のフィン４１が一体に突設されてなる。なお、上記フィ
ンは排気ガス風路に位置する受熱フィン４２と室内空気
風路３７に位置する放熱フィン４３より構成され、仕切
板４０も含めいずれも熱伝導率の高いアルミニウムで成
形されている。また、仕切板４０は外筐２５内上・下端
に隙間を発生することのないよう当接されているもので
ある。

【００３０】４４は燃焼器で、排気ガス風路３８の熱交
換器３９と燃焼空気取入口３１との間に配設され、例え
ばガスが燃焼空気取入口３１より取り入れた屋外空気と
混合され、燃焼される。４５は圧力調整板で、外筐２５
の吹出口３２の内側に装着され、吹出口３２の内径を小
径に絞るよう吹出口３２より小径の穴４５ａが穿設され
た板よりなる。なお、この圧力調整板により室内空気風
路３７の圧力が排気ガス風路３８の圧力より高くなり、
排気ガス風路３８より室内空気風路３７へ排気ガスが流
入することはない。

【００３１】４６は送風機で、電動機４７とこの電動機
の回転軸４８に装着されたプロペラファン４９よりな
り、上記給気口２７内にてベルマウス５０を有して配設
され、給気口２７から吹出口３２への送風作用をするも
のである。

【００３２】上記のように構成された実施例１における
屋外燃焼型暖房機においては、燃焼器４４で燃料と燃焼
空気取入口３１より取り入れられた屋外空気とが混合さ
れ、燃焼作用がなされる。この燃焼作用にての燃焼ガス
の温度と外筐２５の外の温度との温度差及び燃焼器４４
と排気ガス排出口３５の高さの差の位置関係により生ず
る通気力（ドラフト）で燃焼による排気ガスは排気ガス
風路３５を上昇し、熱交換器３９の受熱フィン４２を加
熱する。そして、排気ガスの熱は受熱フィン４２から温
度の低い放熱フィン４３へ伝導される。熱交換作用を行
った排気ガスは排気ガス風路３８を通過し、排気ガス排
出口３５の煙突３６より屋外へ排出される。この場合、
排気ガス風路３８内の受熱フィン４２は排気ガスの流れ
る方向に対して平行である為、排気ガスの流れが乱れる
ことなく圧力損失が極めて小さい。これにより、通気力
のみで排気ガスの排出が可能となり、従来技術のような
排ガス送風羽根等の送風装置が不要となる。

【００３３】一方、燃焼器４４での燃焼と同時に送風機
４６を運転させることで、室内２４の空気が室内吸込口
２２を経て、給気口２７より室内空気風路３７へ取り込
まれる。そして、上記空気は室内空気風路３７内にて受
熱フィン４２からの熱伝導により加熱された放熱フィン
４３にて熱交換され加熱される。加熱された空気は圧力
調整板４５を経て吹出口３２より室内吐出口２２に到
り、室内２４に放出され、室内暖房がなされる。この場
合、室内空気風路３７に設けられた圧力調整板４５によ
り暖房機２６の運転中は常に排気ガス風路３８より室内
空気風路３７の方が高い為、排気ガスが室内空気風路３
７に流入することはない。

【００３４】実施例２．なお、上記実施例１で受熱フィ
ン４２及び放熱フィン４３をそれぞれの風路３７、３８
の送風方向に平行で形成したが、実施例２では図４に示
すように受熱フィン４２を排気ガス風路３８の送風方向
に対し傾斜を付けたものである。すなわち、外筐２５の
下部２８である排気ガス風路３８の上流側より上部３３
である下流側が狭幅とするフィンピッチを形成してい
る。これにより、受熱フィン４２間の排気ガスの流速が
上がり受熱フィン４２の下流側への熱伝導率で上がり、
この作用で下流側における排気ガス温度降下による熱伝
導量の低下が阻止できる。これより受熱フィン４２の下
流側でも上流側と近い熱伝導量が得られ、効率の良い熱
交換器３９が得られる。また、本実施例では受熱フィン
４２について説明したが、放熱フィン４３についても受
熱フィン４２と同じ構造にしてもよく、放熱フィン４３
の熱伝達率を上げる効果が得られる。

【００３５】実施例３．また、上記実施例１では仕切板
４０、受熱フィン４２及び放熱フィン４３をアルミニウ
ムで一体成形にて形成したが、図５に示すように耐熱処
理を施した例えば冷間圧延鋼板で伝熱板６０を室内空気
風路３７、排気ガス風路３８に跨る寸法で形成する。さ
らに、同材料で室内空気風路３７及び排気ガス風路３８
に外筐２５内を仕切る隔壁板６１を設け、上記伝熱板６
０を複数枚とこの隔壁板とを櫛状に組み合せ熱交換器３
９を形成してもよい。熱交換器３９の製作が成形方法に
て比べ安価になる。また、高温状態で使える鋼板の性質
より耐熱性が良く、熱交換効率も向上される。

【００３６】実施例４．図６はこの発明の実施例４を示
す図であり、図において７０は外筐２５の室内空気通路
３７の入口側である下部２８に穿設された第１の開口、
７１はこの第１の開口を任意に開閉する過熱防止ダンパ
ーで、駆動装置７２の上下スライド軸７３に連結され、
その上下スライド機構で第１の開口７０を開閉する。７
４は上記駆動装置７２を支承するカバー、７５は温度検
知装置で、上記駆動装置７２と接続された例えば温度セ
ンサーよりなり仕切板４０の室内空気風路３７側に装着
され、室内空気風路３７内が設定温度以上になると上記
駆動装置７２へ信号を送り、過熱防止ダンパー７１を開
とし、さらに設定温度以下になると駆動装置７２へ過熱
防止ダンパー７１閉の信号を送るものである。

【００３７】上記のように構成された実施例４における
屋外燃焼型暖房機においては、運転時燃料の過入力ある
いは室内吸込口２２が塞がれた場合等により外筐２５内
の温度が異常に上昇した場合、温度検知装置７５により
異常温度を検知、この装置７５より駆動装置７２に信号
が送られ、過熱防止ダンパー７１が上下スライド軸７３
の下降にて第１の開口７０を開状態とする。そして、第
１の開口７０へ屋外空気を取り込み、あるいは外筐２５
内空気を放出し、外筐２５内を冷却する。さらに、冷却
により外筐２５内の温度が下がると温度検知装置７５に
より過熱防止ダンパー７１は駆動装置７２で上昇され、
第１の開口７０を閉じる。これにより、室内２４へ異常
温度時の熱風が流入することなく、さらに暖房機２６自
体の保護もできるので、より安全な暖房機２６が得られ
る。

【００３８】実施例５．図７はこの発明の実施例５を示
す図であり、上記実施例４では過熱防止ダンパー７１を
室内空気風路３７の入口側に設けたが、本実施例では出
口側に設けたものである。すなわち、外筐２５の室内空
気風路３７の出口側である上部３３に第２の開口８０を
設ける。この第２の開口に実施例４と同様にカバー７
４、上下スライド軸７３を有する駆動装置７２を設け、
この駆動装置７２に第２の開口８０を開閉する過熱防止
ダンパー７１を装着する。さらに、実施例４と同様に駆
動装置７２は温度検知装置７５と連動されている。

【００３９】このように構成され、燃料の過入力や室内
吸入口２２が塞がれた場合等により外筐２５の温度が異
常に上昇した場合、温度検知装置７５の信号で過熱防止
ダンパー７１が移動し第２の開口８０を開状態とする。
これにより、外筐２５内の熱が第１の開口８０より上方
へ放出されるが、ドラフト効果より室内空気風路３７の
入口側に設けた場合に比べ、放熱量は大きく外筐２５の
冷却時間は短くなる。

【００４０】実施例６．図８はこの発明の実施例６を示
す図であり、実施例４、５では過熱防止ダンパー７１を
有する第１の開口７０及び第２の開口８０をそれぞれ別
々に設けたが、本実施例では上記各開口７０、８０を同
時に設けたもので、外筐２５の異常温度上昇時の冷却作
用を２方向より実施し、熱風を室内２４に取り込むこと
なく冷却作用を確実に、且つ短時間に行うことができる
ものである。

【００４１】

【発明の効果】この発明は以上説明したように、外筐内
を室内空気風路と排気ガス風路とに仕切り、この２つの
風路に跨るように熱交換器を配設し、燃焼器により排気
ガス風路側より室内空気風路側へ熱伝導させることで、
下部の給気口より上部の吹出口へと温風がドラフト作用
で流れ、さらに排気ガス風路側においてもドラフト作用
で排気ガスが排気ガス排出口へと流れ、排気ガス用送風
機を不要とする。簡単な構造で安価な暖房機を得ること
ができる。

【００４２】また、室内空気風路内の圧力が排気ガス風
路内の圧力より高いので、排気ガス風路の排気ガスが室
内空気風路に流入することがなく、排気ガスが室内に入
ることのない安全な暖房機を得ることができる。

【００４３】また、外筐内を仕切る仕切板を熱交換器と
一体に設けたことで、仕切板と熱交換器との接続部分が
なくなり、室内空気風路と排気ガス風路における気流の
混入がなくなるとともに、熱伝達性が向上され、熱交換
効率がよくなる。

【００４４】また、熱交換器をフィンにて形成し、この
フィンを室内空気風路及び排気ガス風路内で送風方向に
対し傾斜を付けたことで、フィンの表面積が大きくなる
とともに、排気ガスの流速が速くなり、熱交換器の出口
側の温度低下が抑制され、熱伝達率を向上させることが
できる。

【００４５】また、フィンを鋼板で形成したことより、
高温時での使用が可能となり、熱効率がよいとともに、
熱交換器を低コストで製作することができる。

【００４６】また、室内空気風路内に送風機を設けたこ
とで室内空気風路の送風性能が上がり、熱交換効率及び
暖房効率が向上できる。

【００４７】また、室内空気風路の入口側に任意に開閉
される過熱防止ダンパーに覆われた第１の開口を設けた
ことで、燃焼器への燃料の過入力及び給気口が塞がれる
ことによりの室内空気風路内の空気量減少による外筐内
温度の異常上昇に対して過熱防止ダンパーを開とし、外
筐内温度を下げ、製品の保護と安全性の向上が図れる。

【００４８】また、室内空気風路の出口側に任意に開閉
される過熱防止ダンパーに覆われた第２の開口を設けた
ことで、外筐内温度の異常上昇に対して過熱防止ダンパ
ーを開としての外筐内冷却作用が上方へのドラフト作用
を用いて短時間にできる。

【００４９】また、室内空気風路の入口側の第１の開
口、出口側に第２の開口を設け、これらの各開口に任意
に開閉できる過熱防止ダンパーを設けたことで、外筐内
温度の異常上昇に対して入口側、出口側の過熱防止ダン
パーを開とした外筐内冷却作用が製品の上・下部にて同
時にでき、より確実にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す取付断面図である。

【図２】この発明の実施例１を示す取付上面断面図であ
る。

【図３】この発明の実施例１を示す取付斜視図である。

【図４】この発明の実施例２を示す部分断面図である。

【図５】この発明の実施例３を示す上面断面図である。

【図６】この発明の実施例４を示す取付断面図である。

【図７】この発明の実施例５を示す取付断面図である。

【図８】この発明の実施例６を示す取付断面図である。

【図９】従来の屋外燃焼型暖房機の取付断面図である。

【符号の説明】

２４ 室内 ２５ 外筐 ２７ 給気口 ２８ 下部 ３１ 燃焼空気取入口 ３２ 吹出口 ３３ 上部 ３５ 排気ガス排出口 ３７ 室内空気風路 ３８ 排気ガス風路 ３９ 熱交換器 ４０ 仕切板 ４１ フィン ４４ 燃焼器 ４６ 送風機 ７０ 第１の開口 ７１ 過熱防止ダンパー ８０ 第２の開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧野 寿彦 中津川市駒場町１番３号 三菱電機株式会 社中津川製作所内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部に室内と連通された給気口と燃焼空
   気取入口、上部に室内と連通された吹出口と排気ガス排
   出口とを備えた外筐と、この外筐内で仕切板を介して上
   記給気口から上記吹出口と連通され形成された室内空気
   風路及び上記燃焼空気取入口から上記排気ガス排出口と
   連通され形成された排気ガス風路と、この排気ガス風路
   と上記室内空気風路とを跨るように配設された熱交換器
   と、上記排気ガス風路で上記熱交換器の下部に配設され
   た燃焼器とからなることを特徴とする屋外燃焼型暖房
   機。
2. 【請求項２】 室内空気風路内の圧力を排気ガス風路内
   の圧力より高くしたことを特徴とする請求項１記載の屋
   外燃焼型暖房機。
3. 【請求項３】 外筐内を室内空気風路と排気ガス風路と
   に仕切る仕切板を熱交換器と一体に設けたことを特徴と
   する請求項１記載の屋外燃焼型暖房機。
4. 【請求項４】 熱交換器を複数のフィンより形成すると
   ともに、フィンを室内空気風路及び排気ガス風路内で送
   風方向に対し傾斜を付けたことを特徴とする請求項１記
   載の屋外燃焼型暖房機。
5. 【請求項５】 熱交換器を形成するフィンを鋼板で形成
   したことを特徴とする請求項４記載の屋外燃焼型暖房
   機。
6. 【請求項６】 室内空気風路に給気口から吹出口へと送
   風を行う送風機を設けたことを特徴とする請求項１記載
   の屋外燃焼型暖房機。
7. 【請求項７】 室内空気風路の入口側に第１の開口を設
   けるとともに、この第１の開口を任意に開閉する過熱防
   止ダンパーを設けたことを特徴とする請求項１記載の屋
   外燃焼型暖房機。
8. 【請求項８】 室内空気風路の出口側に第２の開口を設
   けるとともに、この第２の開口を任意に開閉する過熱防
   止ダンパーを設けたことを特徴とする請求項１記載の屋
   外燃焼型暖房機。
9. 【請求項９】 室内空気風路の入口側に第１の開口、出
   口側に第２の開口を設けるとともに、この第１の開口、
   第２の開口を任意に開閉する過熱防止ダンパーを設けた
   ことを特徴とする請求項１記載の屋外燃焼型暖房機。