JPS5852446Y2 - 廃熱回収装置を有する温風暖房機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は廃熱回収装置を有する温風暖房機、詳しくは、
空調分野である温風暖房機の熱効率を上げるため、燃焼
排ガスの熱エネルギーをヒートパイプ熱交換器によって
熱回収し温風に変換する温風暖房機に関するものである
。

第１図ないし第４図はいずれも出願人が自社用等で実施
してＩ／へた実績に係る従来の温風暖房機を示す。

しかし、これら各暖房機のヒートパイプ廃熱回収装置は
、いずれも、熱交換器として、排ガスエネルギーから温
風への回収熱量を十分に得ることができるが、回収温風
温度が高く室内で熱気上昇して効果的な暖房活用ができ
なかったり、回収温風温度を下げることにより暖房への
有効活用を図るためには設備費の増大、維持費の増大を
招く、等の欠点があった。

すなわち、第１図に示す温風暖房機は、空気吹込口ｍか
らの吸込空気ｐを暖房用ファンｆによって温風暖房機本
体ｄの燃焼室熱交換器ｌに取り入れて加熱し、暖房用温
風ｅとして温風吹出口箱にの温風吹出口から室内に吹き
出するうにしであるほかに、燃焼室熱交換器ｌで熱交換
した燃焼排ガスは従来大気拡散しスタックロスとし損失
してしまったが、この燃焼排ガスをヒートパイプ熱交換
器ｊの高温側を通して煙道ｎから排出されることによっ
て、ヒートパイプで燃焼排ガスエネルギーを更に回収さ
せ、強制ファンａによってヒートパイプ熱交換器ｊの低
温側に取り入れた吸込空気を上記ヒートパイプで回収し
た排ガスエネルギーにより温風Ｃとし、上記温風ｅとは
別個に吹出グリルｂから吹き出すようにしである。

しかし、この形式では、燃焼排ガスエネルギーは温風と
して十分に回収されるが、この温風は特別に設けた吹出
グリルｂから独自に吹出されるものであり、吹出方向を
下方にして高速で吹出さないと効果的な暖房に活用でき
なかったり、又温風温度を下げて暖房に有効活用するた
めには設備の増大、費用の増大を招くことになる。

又排ガスエネルギーの回収による温風は別個に吹出させ
ることから吹出グリルｂが必要となってそれだけ設備費
、維持費がかさむようになる欠点があった。

第２図に示す温風暖房機は、吸込空気ｐを暖房用ファン
ｆによって燃焼室熱交換器ｌに取り入れて加熱し、その
大部分を暖房用温風ｅとして温風吹出口から吹き出すほ
か、燃焼室熱交換器ｌで加熱された空気の一部を、ヒー
トパイプ熱交換器ｊに送って燃焼排ガスのエネルギーか
ら熱回収してさらに加熱し、吹出グリルｂから上記温風
ｅとは別個に吹き出すようになっている。

しかし、この温風暖房機においては、燃焼室熱交換器ｌ
で加熱された吸込空気ｐの一部がヒートパイプ熱交換器
ｊでさらに加熱されて温風として吹出グリルｂから吹き
出される構成となっているため、その温風温度が非常に
高く、ヒートパイプとの温度差がとれない為ヒートパイ
プ熱交換器を効率的に活用できないばかりか室内で熱気
上昇し暖房用として効果的に活用できず、暖房用ファン
ｆの風圧を増大させる改造が必要となる等、温風温度を
下げて暖房に有効活用するためには設備の増大、費用の
増大を招くことになる欠点があった。

第３図に示す温風暖房機は、吸込空気ｐを暖房用ファン
ｆによって燃焼室熱交換器ｌに取り入れて加熱し、温風
吹出口から温風ｅとして吹き出させるはかに、吸込空気
をヒートパイプ熱交換器ｊの低温側に取り入れ燃焼排ガ
スの排熱から熱回収して加熱し、排ガスとして大気へ排
出する。

ヒートパイプ熱交換器ｊにて加熱された空気はダクトｇ
によって暖房ファンｆのある吸込口箱ｉ内に導びいて吸
込空気ｐと混合し、燃焼室熱交換器ｌに取り入れて温風
ｅとともに吹き出させるようにしたものである。

しかし、この温風暖房機では、ヒートパイプ熱交換器ｊ
で加熱した高温の温風と吸込空気との混合場所が吸込口
箱ｉ内であるので、暖房用ファンｆ及びそのモータ等の
耐熱が問題となり、また、ダクトｇが暖房機本体より突
出するため、ダクトｇの突出距離りだけ床面積が増大し
て邪魔になり、ダクトｇの放熱防止のためダクトｇに保
温工事を施工する必要があって設備費がかさむという欠
点があった。

さらに第４図に示す従来の温風暖房機は、暖房用ファン
ｆによって取り入れた吸込空気ｐを燃焼室熱交換器ｌで
加熱した後、ヒートパイプ熱交換器ｊの低温側に導びい
て燃焼排ガスのエネルギーによってさらに加熱し、暖房
用温風ｅとして吹き出すもので゛ある。

しかし、この温風暖房機では、全風量をヒートパイプ熱
交換器ｊに通して吹き出させるので、ヒートパイプ熱交
換器ｊの風圧損失分だけ暖房用ファンｆの矯風容量を増
大させる改造が必要であって既設の暖房機に施工するの
は困難であり、またヒートパイプ熱交換器ｊのケーシン
グが大きくなって設備費がかさむ欠点があった。

本考案は上述の従来の温風暖房機のもつ欠点を除去し、
省エネルギー化を図り、回収温風を効果的に暖房に利用
し、更に設置スペース増大を抑制し、装置の小型化及び
低廉化を図ることを目的としてなしたもので、下部に暖
房用ファンを内蔵し上部に温風吹出口箱を備えた温風暖
房機本体と、強制ファンを内蔵したヒートパイプ廃熱回
収装置とから成る温風暖房機において、温風暖房機本体
の燃焼排ガスをヒートパイプ廃熱回収装置に導く接続煙
道を設けると共に、ヒートパイプ廃熱回収装置と温風吹
出口箱とを連通させる温風連通口を設け、ヒートパイプ
廃熱回収装置で燃焼排ガスから熱回収した温風と温風暖
房機本体自体で得られた温風とを温風吹出口箱内で混合
させ吹出せるようにし、更に温風吹出口箱内に、強制フ
ァンによる風圧と暖房用ファンによる風圧を互いに緩衝
させ合わせるための防風部材を設けたことを特徴とする
廃熱回収装置を有する温風暖房機に係るものである。

以下図面に基いて本考案の実施例を説明する。

第５図はその一実施例を示すものである。

１は温風暖房機本体、２は空気吸込口３を有する吸込口
箱、４は暖房用ファン（送風ファン）、５は吸込口箱２
上に設けた燃焼室交換器、６は該熱交換器５の上部に設
けた温風吹出口、７は該温風吹出口６を介し直結してい
る温風吹出口箱で、周囲に温風吹出口８を有している。

９は上記温風吹出ロ箱７上に設けたヒートパイプ熱交換
器、１０は該熱交換器９に接続した煙道で屋外に通じて
いる。

上記ヒートパイプ熱交換器９は、排ガスエネルギーの熱
を回収するためのもので、内部にヒートパイプ１１を有
し、仕切板１２により高温室１３と低温室１４とに区画
されている。

上記高温室１３は接続煙道１５を介し前記燃焼交換器５
に連通しており、該交換器５内の燃焼排ガス１６が上記
高温室１３を通る際ヒートパイプ１１に熱エネルギーを
与えるようになっている。

又前記低温室１４の上部には、ヒートパイプ熱交換器９
の暖房用の吸込空気１７のための空気取入口１８が又下
部には温風吹出ロ箱７内と連通ずる温風出口（温風連通
口）１９が夫々設けてあり、更に低温室１４の内部には
前記暖房用ファン４と連動する強制ファン２０が上気空
気取入口１８の下に位置するよう設けてあり、この低温
室１４でヒートパイプ１１により熱交換された温風２１
と、前記燃焼室熱交換器５内で加熱された温風２２とが
温風吹出口箱７で吹込み混合され暖房用空気２３として
外に吹出されるようになっている。

更に温風吹出ロ箱７内には、上述のように温風吹出ロ箱
７内で温風２１と温風２２とを混合させる際お互いの風
圧衝突による風量減少影響を避けるための防風板２４が
、温風出口１９の直下に位置するよう設けである。

次に上記構成の温風暖房機の作用について説明する。

暖房用ファン４を駆動すると、吸込口箱２の空気吸込口
３から吸込空気２５が取入れられ、燃焼室熱交換器５内
を通って加熱され温風２２として温風吹出口６より温風
吹出ロ箱７内へ吹き込まれる。

この際燃焼室熱交換器５内で燃料と空気混合した燃焼ガ
スは、温風２２と熱交換し燃焼排ガス１６として接続煙
道１５を経てヒートパイプ熱交換器９の高温室１３内を
通過し、該通過の際上記燃焼排ガス１６はヒートパイプ
１１に熱エネルギーを与え、これにより温度降下し排ガ
ス２６として煙道１０から屋外へ排出される。

一方ヒートパイプ熱交換器９の空気取入口１８から強制
ファン２０の作動により吸込空気１７が導入され、低温
室１４内を通る時、ヒートパイプ１１の高温室１３側で
前記燃焼排ガス１６より受けた熱量が低温室１４側に移
動し上記吸込空気１７を加熱する。

これにより該空気１７は温風２１として温風出口１９よ
り温風吹出ロ箱７内に吹き込まれ、この温風２１と前記
燃焼室熱交換器５内からの温風２２とは温風吹出ロ箱７
内で混合し温風吹出口８から暖房用温風２３として吹出
される。

この場合、本考案にあっては、温風出口１９の下に防風
板２４が設けであるので、これが風圧衝突の緩衝になり
ファン性能を十分発揮でき、温風２１と２２とを円滑に
合流、混合させて吹出させることができる。

尚上述の実施例において、空気取入口１８に防塵装置を
施してもよい。

以上述べたような構成及び作用により本考案の廃熱回収
装置を有する温風暖房機は次のような優れた効果を発揮
する。

（ｉ）従来の温風暖房機内蔵の暖房用送風機の風量、風
圧、モータＫＷ等仕様を上げることなく、廃熱回収熱量
を容易に全体温風に混合させることができるため、温風
温度は回収熱量分の割合しか上昇せず低く保てるため回
収熱量の効果的な暖房利用かで゛きる。

（ｉｉ）熱回収用に新設する強制ファン自身は温風温度
を高くしても回収熱量として最終的に全体風量と混合し
吹出すようにしたため、不都合はなく小風量が選定でき
設備費、維持費共低廉化が図れる。

（ｉｉｉ）温風吹出口箱内での温風混合に於て有効な防
風板を設けたため風圧衝突の緩衝になりファン性能が十
分発揮でき円滑に混合吹出しすることができる。

（ｉｖ）熱回収した熱量に相当する燃料消費量を下げて
使用しても従来と同じ暖房熱量が得られるため熱効率を
上げたのと同じ効果になり、同じ暖房効果を維持しなが
ら燃料の節約が明白になる。

（ｖ）装置取付に関する温風暖房機の改造が、温風連通
口と接続煙道程度で仕様的に殆んど変更を要しないため
、新設は勿論のこと、既設の温風暖房機でも取付が簡単
であり、従って普及させ易い。

（ｖｌ）廃熱回収装置（ヒートパイプ熱交換器）を温風
吹出口組上に配置したため、熱回収によって得た温風を
直ちに吹出温風として導くことになり熱損失が極めて少
なく回収熱量全部を有効に活用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は夫々従来の温風暖房機を示す説明図、
第５図は本考案の温風暖房機の構成国である。 １・・・・・・温風暖房機本体、４・・・・・・暖房用
ファン、７・・・・・・温風吹出口箱、９・・・・・・
ヒートパイプ熱交換器、１５・・・・・・接続煙道、２
０・・・・・・強制ファン、２１，２２・・・・・・温
風、２３・・・・・・暖房用空気、２４・・・・・・防
風板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 下部に暖房用ファンを内蔵し上部に温風吹出口箱を備え
   た温風暖房機本体と、強制ファンを内蔵したヒートパイ
   プ廃熱回収装置とから戊る温風暖房機において、温風暖
   房機本体の燃焼排ガスをヒートパイプ廃熱回収装置に導
   く接続煙道を設けると共に、ヒートパイプ廃熱回収装置
   と温風吹出口箱とを連通させる温風連通口を設け、ヒー
   トパイプ廃熱回収装置で燃焼排ガスから熱回収した温風
   と温風暖房機本体自体で得られた温風とを温風吹出口箱
   内で混合させ吹出せるようにし、更に温風吹出口箱内に
   、強制ファンによる風圧と暖房用ファンによる風圧を互
   いに緩衝させ合わせるための防風部材を設けたことを特
   徴とする廃熱回収装置を有する温風暖房機。