JPH0799285B2 - 温風暖房機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ケーシング内に加熱手段と送風機とを設け、
加熱手段によって加熱された空気を、送風機によって室
内へ吹き出す温風暖房機に関する。

［従来の技術］ 加熱した空気を送風機によって室内へ吹き出す温風暖房
機では、室内の温度分布を良くするために、多くの場
合、温風吹出口を温風暖房機のケーシングの前面に設け
て、加熱された空気を前方へ吹き出して、室内空気を循
環させることによって、暖房効率を良くしている。

一方、温度暖房機では空気を吹き出すことによって室内
の塵等が散乱しやすいため、循環させる空気中の塵等の
微粒子を吸着させるために、室内空気を循環させる空気
通路、例えば室内空気の吸込口等に、活性炭フィルタを
設けて空気浄化機能を付加したものがある。

また、この空気浄化機能を活かして、加熱手段を停止さ
せたまま送風機を作動して室内空気を循環させて、空気
清浄機として独立して用いることができるものがある。

［発明が解決しようとする課題］ このように、空気浄化機能を備えた温風暖房機におい
て、加熱手段を作動させないで空気浄化機能のみを活か
して空気清浄機として用いるのは、通常では暖房を必要
としない場合であるため、暖房不足を感じることはない
が、そのような場合であっても、室内へ吹き出される空
気が使用者に直接当たると、温度によっては冷風感が感
じる場合があり、返って不快感を感ずる場合が生じると
いう問題がある。

また、加熱手段を作動させないで空気清浄機として単独
で使用することになると、機器を使用する時期が冷寒期
に限定されなくなるため、年間を通して設置しても違和
感の少ないデザインが望まれ、そのために、樹脂製部材
を用いることが考えられるが、吹出口付近が熱によって
変形や破損をしてしまう。

本発明は、空気浄化機能を備えた温風暖房機において、
空気清浄機として使用する場合にも、快適性が損なわれ
ることを少なくするとともに、違和感の少ないデザイン
を容易に得るために樹脂化した場合、樹脂製部材が熱に
よって変形や破損をしないようにすることを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、互いに連通された吸込口、前方開口および上
方開口を有する床置き型のケーシング内に送風機、加熱
手段および開口選択手段を配し、前記送風機の作動によ
って前記吸込口により前記ケーシング内に空気を吸い込
み、前記開口選択手段によって選択された前記前方開口
あるいは前記上方開口から空気を吹き出す温風暖房機に
おいて、前記吸込口に空気浄化用フィルタを備えるとと
もに、前記上方開口に上方吹出口を形成する樹脂製の吹
出口形成部材を設け、前記加熱手段および前記送風機を
ともに作動させる暖房運転と前記加熱手段を停止させて
前記送風機のみを作動させる浄化単独運転とを選択的に
行う運転制御手段と、前記開口選択手段に対して、前記
暖房運転時には前記前方開口を選択させ、前記浄化単独
運転時には前記上方開口を選択させる選択制御手段と、
前記暖房運転から前記浄化単独運転への運転切替え時に
は前記加熱手段の作動が停止してから所定時間が経過す
るまでの間は前記送風機の回転数を前記暖房運転時の回
転数より大きくし、前記所定時経過後に前記送風機の回
転数を低下させる回転製制御手段とを備えたことを技術
的手段とする。

［作用］ 本発明では、送風機が作動すると、吸込口から空気が吸
い込まれ、開口選択手段によって選択された開口から吹
き出される。このとき、吸込口では、空気浄化用フィル
タによって空気が浄化される。

送風機のみが作動して加熱手段が作動しない場合には空
気清浄機として作用し、浄化された空気が上方開口から
吹き出されるため、吹き出される空気が使用者に直接当
たることが少なく、気が付かない間に次第に空気が浄化
される。

送風機とともに加熱手段を作動させると、加熱された空
気が前方開口から吹き出されて室内へ拡散するととも
に、室内の空気を撹拌して温度分布を向上させる。

加熱手段が作動していて停止した場合には、送風機は、
作動が停止してから所定時間が経過するまでは、加熱手
段が作動していたときの回転数より大きな回転数で作動
する。従って、吸込口から吸い込まれてケーシング内を
通過し、上方開口を介して上方吹出口から吹き出される
空気量が多くなり、吹き出される空気の温度は、加熱手
段が作動していたときの温度より低下する。

送風機の回転数が高い所定時間の間にケーシング内の温
度が低下し、送風機の回転数が下がったときには、吹き
出される空気の温度は低くなっている。

［発明の効果］ 本発明では、加熱手段は作動させる暖房運転と、加熱手
段を作動させない浄化単独運転とを行うことができるた
め、年間を通して機器を室内に設置できるとともに、上
方開口に樹脂製の吹出口形成部材を設けるため、ケーシ
ングの上方部分に任意のデザインを容易に設定すること
ができ、その仕上げが容易になる。

従って、年間を通して設置しても、違和感の少ない、任
意のデザインを施すことができる。

また、送風機は、暖房運転から浄化単独運転は切り替わ
って加熱手段の作動が停止した場合には、その後の所定
時間の間は、多量の空気によって加熱手段による残存熱
による吹き出し空気の加熱が抑えられて吹出し温度が低
くされ、所定時間後は加熱手段の残存熱が無くなるた
め、送風機の回転数が下がてっも吹き出し空気の温度は
低くなる。

従って、加熱された高温の空気が上方吹出口を形成する
吹出口形成部材を通過することがなく、樹脂製の吹出口
形成部材の変形や破損を防止することができる。

また、加熱手段の作動が停止した後には、前方開口から
空気が吹き出されることがないため、浄化単独運転時に
は、送風機の回転数が増大される暖房運転からの切換え
後も含めて、使用者が冷風感を受けることがなく、快適
さが損なわれることがない。

［実施例］ 次に本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図に示すガス温風暖房機１は、冬季等の冷塞機には
暖房装置として使用し、暖房が不要な場合には空気清浄
機として使用することができるように改良されたもの
で、複数の金属部材によって板金加工された床置き型の
本体ケース10内の下部には加熱手段としてのバーナ20が
配され、本体ケース10の表面には、室内空気が吸い込ま
れる吸込口11とバーナ20により加熱された空気を吹き出
す温風吹出口12とが、それぞれ本体ケース10の後面と前
面に設けられ、さらに本体ケース10の上部には、本体ケ
ース10の上面に設けられた上方開口12aを覆うために樹
脂によって形成され、空気清浄機として用いる場合に空
気が吹き出される上方吹出口13を備えた覆い部材14が備
えられている。

本体ケース10内には、吸込口11と温風吹出口12とを連通
するとともに、室内空気を循環させるための還流型の対
流用ファン15のファンケーシングを形成する対流ダクト
16が設けられ、対流用ファン15の作動によって吸込口11
から空気が吸い込まれて温風吹出口12から吹き出され
る。

対流ダクト16は、上方開口12aとも連通するために対流
用ファン15の羽根車15aの下流で分岐した上方ダクト16a
が備えられ、対流ダクト16の分岐部分には、対流用ファ
ン15による気流の進行方向を変更して、温風吹出口12と
上方開口12aとを選択するための切替ダンパ17が設けら
れている。

切替ダンパ17には、減速機構を備えた駆動用モータ17a
が備えられ、暖房装置として用いる場合には上方吹出口
13側の上方ダクト16aを閉じ、空気清浄機として用いる
場合には、温風吹出口12側の対流ダクト16を閉じる。

バーナ20は、燃焼室21を形成する燃焼ダクト22の下端
に、セラミックス製のバーナプレート23を備えた混合箱
24を設け、さらに燃焼ダクト22内のバーナプレート23の
周囲には、バーナプレート23を取り囲むようにして保炎
壁22aが設けられ、バーナ20には、第２図にも示すとお
り、燃焼用空気を供給するための燃焼用ファン25が備え
られている。

混合箱24には、燃料ガスおよび燃焼用空気が供給される
供給口24aに、混合箱24内に供給される空気を制御する
ための略円錐形状の給気管26が備えられ、給気管26の中
央部分には、燃料ガスを噴出するノズル30が給気管26と
間隔をおいて配されている。

給気管26は、燃焼用ファン25の作動状態に応じて、バー
ナ20の燃焼状態を全一次空気燃焼とブンゼン燃焼とに自
動的に変更できるようにしたもので、これに対応して、
燃焼ダクト22の外側には、燃焼用ファン25によって供給
される燃焼用空気を燃焼室内へ直接供給するための送風
ダクト27が設けられ、燃焼ダクト22には、保炎壁22aに
対応する外側部分に燃焼室21と送風ダクト27とを連通す
る複数の給気穴22bが形成されている。

燃焼用ファン25は、遠心送風機を用いたもので、本体ケ
ース10の後面の吸込口11の下方には、給気ダクト28を介
して連通された給気口28aが設けられている。なお、給
気口28aには、樹脂フィルタ29と樹脂綿29aとが備えら
れ、混合箱24へ供給する空気を過する。

燃焼ダクト22は、バーナ20から上方へ向かって延長さ
れ、上方端は対流用ファン15の上流部分の対流ダクト16
と接続されていて、燃焼室21は吸込口11と連通してい
る。

ノズル30の上流には、二重に設けられた電磁弁と、燃料
供給量を調節するための比例弁とを一体に構成した弁機
構31が設けられ、弁機構31の制御状態に応じた燃料ガス
が供給される。

以上の構成を有するガス温風暖房機１において、上記吸
込口11には、通過する空気中の塵、たばこの煙、花粉等
の埃を取り除くためのフィルタユニット40が備えられて
いる。

フィルタユニット40は、第３図にも示すとおり、吸込口
11内に嵌め合わせられるように、吸込口11よりやや小さ
めにされ、その下端を本体ケース10に回動自在に支持さ
れて、本体ケース10の外側に向かって揺動できるように
設けられている。

フィルタユニット40は、第４図に示すとおり、上方が開
放されたユニットケース41内に複数のフィルタ構成部材
を配したもので、、フィルタ構成部材としては、外側か
ら順に金網42、樹脂網43、正電極44、樹脂枠45、負電極
46、活性炭フィルタ47があり、これらのフィルタ構成部
材はユニットケース41の内側の各嵌合溝41a、41bに嵌め
合わせられ、ユニットケース41の上端には押え蓋48が嵌
められる。

金網42は、金属枠内に比較的細かい網を張り、室内の綿
埃等の比較的大きい埃を捕集するもので、通常の使用に
おいて清浄、手入れが簡単にできるように、上端には、
ユニットケース41内から金網42を引き上げるための取り
出し部42aが外側へ向かって折り曲げられるようにして
形成されている。

また、この取り出し部42aに対応して、押え蓋48には金
網42を覆わないようにするための切欠部48aが形成され
ている。

樹脂網43は、金網42をユニットケース41から取り出した
ときに、後述する正電極44に使用者等が直接触れないよ
うにするための保護用の網で、年少者等の指が通過でき
ないような程度の目になっている。

正電極44は、フィルタユニット40を通過する塵、埃を帯
電させて、後述する負電極46および活性炭フィルタ47へ
の吸着を容易にさせるための放電極である。

正電極44は、周囲が本体ケース10の外側方向へ折り曲げ
られて皿状にされた鉄等の金属板に略矩形の複数の開口
44aを設けたもので、各開口44aには、第５図に示すとお
り、尖端を備えた突起44bが開口44aの内側へ向かって形
成されている。

一方、負電極46は、上記の正電極44に対応する集塵極の
一部として設けられたもので、アルミ製等の金属板から
なり、上部には本体ケース10の外側方向へ折り曲げられ
た上部折り曲げ部46aが、左右方向には、本体ケース10
の内側方向へ折り曲げられた側折り曲げ部46b、46cが、
さらに、正電極44の各開口44aに対応して、開口44a内を
貫通するように本体ケース10の外側へ向かって折り曲げ
加工されたルーバー部46dが設けられている。

正電極44は樹脂枠45の内側に配され、さらに上述の保護
用の金網42が樹脂枠45に嵌め合わせられることによって
正電極44は樹脂枠45内に固定される。

一方、負電極46は、樹脂枠45が嵌め合わせられる嵌合溝
41aより大きな嵌合溝41bに嵌め合わせられてユニットケ
ース41に設けられ、正電極44に対しては樹脂枠45によっ
て絶縁される。

この結果、正電極44と負電極46とは、第５図に示すとお
り、平行に配された負電極46のルーバー部46dの周りに
正電極44の開口44aが位置し、ルーバー部46dに対して正
電極44が直角方向に配され、さらにルーバー部46dの両
側には尖端を備えた突起44bがルーバー部46dと所定と間
隔を置いて配されるため、これの各電極44、46間に直流
高電圧（約4.0k〜6.0kV）の電圧が印加されると、通過
する埃、塵等の粒子が容易に帯電される。

なおこのとき、負電極46は、図示しない爪部を樹脂枠45
の図示しない嵌合穴に取り付けることによって位置決め
が行われ、正電極44の突起44bとの間に、適切な間隔が
確保される。

活性炭フィルタ47は、多数の貫通穴47aを有するハニカ
ム構造を呈するフィルタ部材47bの表面に、粘着剤によ
って多数の活性炭粒子を粘着させたもので、フィルタ部
材47b自体に導電性が与えられている。

活性炭フィルタ47は、フィルタ部材47bが金属製のフィ
ルタ枠47cによって固定され、フィルタ枠47cの上端に
は、活性淡フィルタ47を容易に取り出すことができるよ
うに、取り出し部47dが形成されている。

活性炭フィルタ47は、負電極46が嵌め合わせられたユニ
ットケース41内において、負電極46の側折り曲げ部46
b、46cの間に嵌め合わせられる。

これによって、活性炭フィルタ47は、負電極46を介して
図示しない高電圧回路の負極と接続されることになり、
正電荷に帯電した各粒子が活性炭フィルタ47に引き付け
られるため、これらの粒子を容易に補集することができ
る。

なお、本体ケース10には、ユニットケース41が装着され
たことを検出するために、吸込口11の上部内側に、ユニ
ット検出スイッチ49が備えられ、また、活性炭フィルタ
47がユニットケース41内に収容されているか否かを検出
するために、ユニットケース41の下端の中央部には、フ
ィルタ検出用の開口部41cがあり、この開口部41c内に
は、フィルタ検出スイッチ49aが備えられている。

以上の構成からなるこのガス温風暖房機１では、対流用
ファン15によって室内空気を循環させて、対流ダクト16
内を循環する空気をバーナ20によって加熱する暖房運転
と、バーナ20による加熱を行わないで、対流用ファン15
のみを作動させて空気清浄機として用いる浄化運転とが
あり、制御装置50によって、暖房スイッチ51あるいは浄
化スイッチ52の操作状態に応じてそれぞれの運転が制御
される。

制御装置50は、マイクロコンピュータを中心として、各
ファン15、25、切替ダンパ17の駆動用モータ17aあるい
は弁機構31の各弁をそれぞれ駆動する駆動回路、活性炭
フィルタ47による埃、たばこの煙、花粉等の粒子の吸着
性を向上させるために高電圧を発生する高電圧発生回路
等からなり、さらに、暖房運転において希望の室内温度
を設定するための温度設定器51a、室内温度を検出する
ための温度センサ53が備えられ、他に、バーナ20の点火
のための点火電極54、バーナ20の着火を検出するための
サーモカップル55等が備えられている。

また、浄化運転において、対流用ファン15による風量を
変更するために、対流用ファン15の回転数を設定するた
めの風量設定器52aが備えられている。

制御装置50においては、上記の暖房スイッチ51あるいは
浄化スイッチ52への操作に応じて制御を行うために、シ
ーケンス制御部57、燃焼制御部58、対流制御部59、帯電
部60の各機能部が設けられている。

シーケンス制御部57は、浄化スイッチ52あるいは暖房ス
イッチ51から操作信号が与えられたときの条件に応じ
て、あらかじめ決められた順序で各部を制御する。

特にここでは、活性炭フィルタ47に関する装置確認の判
別制御が行われ、浄化スイッチ52あるいは暖房スイッチ
51が操作されたときに、ユニット検出スイッチ49とフィ
ルタ検出スイッチ49aとがともに接点を閉じていない場
合には、一切の運転の開始を行わず、運転中に、上記各
検出スイッチ49、49aが接点を開いた場合には、運転を
停止する。

なお、対流ダクト16内および燃焼ダクト22内には、それ
ぞれ所定温度になると作動する温度スイッチが、さらに
対流ダクト16内には高温になると溶断する温度ヒューズ
が設けられ、フィルタユニット40の目詰りや、温風吹出
口12が閉塞されてしまって各ダクト内の温度が上昇した
ことが検知された場合に、暖房運転を停止する。

また、本体ケース10内には、転倒スイッチが備えられ、
本体ケース10の設置状態が適切でなく傾いている場合に
は、すべての運転を停止する。

以下、それぞれの運転状態における制御動作を説明す
る。

（１）暖房単独運転 暖房スイッチ51が操作され、暖房運転が指示されると、
上記の装着確認の判別制御を行った後、正しく装着され
ていれば燃焼制御部58を制御して、所定のシーケンスで
バーナ20の点火制御を行い、点火電極54および燃焼用フ
ァン25の作動を開始するとともに、弁機構31における各
電磁弁および比例弁を開いてバーナ20の点火動作を行
い、バーナ20を燃焼させる。

また、バーナ20の点火制御に対応して対流制御部59によ
り対流用ファン15を駆動し、室内空気の循環を行う。

このとき、切替ダンパ17によって、上方吹出口13側の上
方ダクト16aを閉じて、吸込口11と温度吹出口12とを連
通させる。

この結果、バーナ20の燃焼ガスは、対流用ファン15によ
って吸い込まれた室内空気と混合されて温風吹出口12か
ら吹き出される。

暖房運転の停止が指示されると、所定の消火制御によっ
てバーナ20の燃焼が停止され、その後、対流ダクト16内
の温度が低下すると、対流用ファン15が停止する。

なお暖房運転の場合には、対流用ファン15は、燃焼制御
部58における燃焼制御状態に対応して制御され、風量設
定器52aによる設定を受け付けない。

（２）浄化単独運転 浄化スイッチ52が操作され、浄化運転が指示されると、
上記の装着確認の判別制御を行い、異常がなければ、対
流制御部59を制御して対流用ファン15を駆動し、このと
き切替ダンパ17によって温風吹出口12側の対流ダクト16
を閉じて、吸込口11と上方吹出口13とを連通させる。

また、対流用ファン15の回転数は風量設定器52aによっ
て設定され、それに応じた風量で、上方吹出口13から空
気が吹き出される。

（３）浄化兼暖房運転 暖房スイッチ51と浄化スイッチ52とが操作され、暖房運
転と浄化運転とが指示されると、浄化兼暖房運転を行
う。

このとき、切替ダンパ17によって上方吹出口13側の上方
ダクト16aを閉じて吸込口11と温風吹出口12とを連通さ
せる。またこの場合、風量設定器52aによる設定は受け
付けない。

（４）暖房運転から浄化単独運転への変更 暖房運転が行われていて、浄化単独運転へ変更された場
合には、対流用ファン15のみを駆動したまま、バーナ20
の燃焼を停止し、切替ダンパ17を駆動して温風吹出口12
側の対流ダクト16を閉じ、上方吹出口13から室内へ空気
を吹き出す。

このとき、バーナ20の燃焼が停止されても、バーナ20の
温度は直ぐに下がらないため、そのまま上方吹出口13か
ら空気を吹き出すと、上方吹出口13を形成する覆い部材
14が熱によって変形あるいは損傷する虞があるため、こ
こでは、図示しないタイマによって計時され、吹き出さ
れる空気の温度が樹脂製の覆い部材14に影響を与えない
程度に下がるまでの所定時間が経過するまでは、対流用
ファン15の回転数を暖房運転時の回転数より大きくする
ことによって、通過する空気量を増加して、バーナ20の
残存熱による空気の加熱温度を低く抑えるようにしてい
る。

また、この対流用ファン15の回転数を大きくしている所
定時間の間に、バーナ20および燃焼ダクト22の温度が低
下するため、所定時間が経過した後には、対流用ファン
15の回転数を風量設定器52aに応じた回転数に低下す
る。

これにより、暖房運転後に浄化単独運転に切り替えられ
たとき、高温の空気が上方吹出口13を形成する覆い部材
14を通過することがなくなり、覆い部材14を保護するこ
とができる。

（５）浄化運転から暖房単独運転への変更 この場合には、浄化運転を停止して、上記のとおり、暖
房運転を開始する。

以上の各運転において、対流用ファン15の作動によって
室内空気が吸込口11を通過するとき、フィルタユニット
40の各電極44、46間に印加された高電圧によって、たば
この煙、花粉等の粒子や埃が帯電されて正電荷を帯び、
負電極46に接続された活性炭フィルタ47によって吸着さ
れて埃等が取り除かれる。

以上のとおり、本実施例ではバーナによる加熱を行わな
い浄化運転の場合には、空気が上方吹出口から吹き出さ
れるため、空気が人に直接当たることが少なくなり、冷
風感を感じさせることがない。従って、浄化運転を感じ
させることがなく、快適に過ごすことができる。

また、覆い部材14によって上方開口12aを覆うため、本
体ケース10の上方部分を自由なデザインにすることが容
易になり、またその表面仕上げも容易になる。

従って、空気清浄機として年間を通して設置しても、違
和感の少ないデザインを施すことができ、また、そのた
めの製造費用が増加したり、製造工程が特別に複雑にな
ることがないため、製造負担を抑えることができる。

さらに、暖房運転から浄化単独運転に切り替えられた場
合には、高温の空気が覆い部材14を通過することがない
ため、覆い部材14を変形、破損等から保護することがで
きる。

本実施例では、暖房運転から浄化単独運転への切り替え
時に、タイマの計時に基づいて対流用ファンの回転数を
制御したが、上方吹出口の吹き出し温度を検知する温度
センサによって検知される温度が所定温度に下がるまで
の時間だけ対流用ファンの回転数を大きくするようにし
てもよい。

上記の実施例では、加熱手段としてガズバーナを示した
が、バーナの燃料は石油でもよく、また、加熱源として
はバーナ以外に電熱によるものでもよい。

また、熱交換器を備えたFF式暖房機にも本発明を適用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すガス温風暖房機の側面断
面図、第２図はガス温風暖房機の破断正面図、第３図は
本実施例のフィルタユニットの構造を示す断面図、第４
図はフィルタユニットの拡散分解図、第５図は正電極と
負電極との関係を示すフィルタユニットの正面断面図、
第６図は本実施例の制御装置の説明のための機能ブロッ
ク図である。 図中、１……ガス温風暖房機（温風暖房機）、10……本
体ケース（ケーシング）、11……吸込口、12……温風吹
出口（前方開口）、12a……上方開口、13……上方吹出
口、14……覆い部材（吹出口形成部材）、15……対流用
ファン（送風機）、17……切替ダンパ（開口選択手
段）、20……バーナ（加熱手段）、47……活性炭フィル
タ（空気浄化用フィルタ）、57……シーケンス制御部
（運転制御手段、選択制御手段）、59……対流制御部
（回転数制御手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに連通された吸込口、前方開口および
   上方開口を有する床置き型のケーシング内に送風機、加
   熱手段および開口選択手段を配し、前記送風機の作動に
   よって前記吸込口より前記ケーシング内に空気を吸い込
   み、前記開口選択手段によって選択された前記前方開口
   あるいは前記上方開口から空気を吹き出す温風暖房機に
   おいて、 前記吸込口に空気浄化用フィルタを備えるとともに、前
   記上方開口に上方吹出口を形成する樹脂製の吹出口形成
   部材を設け、 前記加熱手段および前記送風機をともに作動させる暖房
   運転と前記加熱手段を停止させて前記送風機のみを作動
   させる浄化単独運転とを選択的に行う運転制御手段と、 前記開口選択手段に対して、前記暖房運転時には前記前
   方開口を選択させ、前記浄化単独運転時には前記上方開
   口を選択させる選択制御手段と、 前記暖房運転から前記浄化単独運転への運転切替え時に
   は前記加熱手段の作動が停止してから所定時間が経過す
   るまでの間は前記送風機の回転数を前記暖房運転時の回
   転数より大きくし、前記所定時経過後に前記送風機の回
   転数を低下させる回転数制御手段と を備えたことを特徴とする温風暖房機。