JPS6341735A - ヒ−トパイプ式暖房機 - 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〕 本発明は、ヒートパイプを用いて燃焼ガスの熱エネルギ
を熱交換し、室内等の暖房を行なわせるヒートパイプ式
暖房機に関し、特に急速暖房方式と、輻射暖房方式の両
方の機能を備えたヒートパイプ式暖房機に関する。

〔従来技術〕

従来、ヒートパイプ式暖房器としては、対流型と輻射型
の２種類が知られている。前者の対流型暖房機はヒート
パイプの放熱フィンからの放熱を促進するため、送風機
を用いて強制対流を起し、室内等の暖房を行なうもので
あり、輻射型暖房機はヒートパイプの凝縮部に輻射板を
設け、該輻射板からの自然放熱により室内等の暖房を行
なうもので、パネルヒータ等として使用される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然るに、前者の対流型暖房機にあっては、送風機を用い
て強制的に熱交換を行ない、室内に暖気を対流させるも
のであるから、低温な室温を急速に加熱することができ
る。この反面、急速に加熱されるために温度の設定が微
妙、かつ面倒で、室内が快適な温度以上となる、いわゆ
る“あつすぎ”の状態となりやすいという問題点がある
。

一方、後者の輻射型暖房機は輻射板からの自然放熱によ
るものであるため、適温状態では快適な室温を維持する
ことができる反面、低温な室内では適温状態まで室内を
暖めるには長時間を要するという問題点がある。

本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みなされたも
ので、室温が低温なときには送風機を用いて対流による
急速暖房を可能とし、室内が適正な温度となった後には
、輻射と自然対流による暖房を可渣としたヒートパイプ
式暖房機を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、本発明は、前面中央開口
部、下部開口部および上部開口部を有する箱型の暖房機
本体と、該暖房機本体内に設けられ、バーナによる燃焼
ガスを流通せしめるダクトと、蒸発部が該ダクト内に配
置され、ＩＭ縮部が前記暖房機本体内に延在した前側ヒ
ートパイプと、該前側ヒートパイプの凝縮部に設けられ
、前記暖房機本体の前面中央開口部を覆うように配置さ
れた輻射板と、蒸発部が前記ダクト内に配置され、凝縮
部が前記暖房機本体内に延在した後側ヒートパイプと、
該後側ヒートパイプの凝縮部に設けられた多数の放熱フ
ィンと、前記暖房機本体の下部開口部から吸込んだ空気
を上部開口部から放出させるために、該暖房機本体内の
下部に設けられた送風機とから構成したことにある。

〔作用〕

室内が低温な時には、送風機を回転して下部開口部から
冷気を吸込み、後側ヒートパイプに設けられた放熱フィ
ンによる熱交換を促進して暖房機本体の上部開口部から
暖気を放出し、室内を暖気の強制対流によって急速に加
熱する。一方、室内が適温となった状態では、送風機の
回転を停止して暖ｍ機本体の前面側開口部を覆うように
設けられた、輻射板からの輻射と自然対流とによる暖房
に切換え、室内を快適な状態に維持する。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を添付図面を参照しつつ具体的に述
べる。

図面において、１は縦長となった薄箱型の暖房機本体を
示し、該暖房機本体１は基台を兼ねた下部本体２と、該
下部本体２上にこれと一体的に設けられた上部本体３と
から構成されている。そして、下部本体２の前面には下
部開口部４が形成され、また該下部本体２内にはモータ
５Ａとシロッコファン５Ｂとからなる送風機５が収容載
置され、該送風Ｊａ５からの冷気は下部本体２の上面と
上部本体３の底面との間に大きく形成された送気口６を
介して該上部本体３内に図中矢示Ａの如く送風されるよ
うになっている。また、前記上部本体３の前面板３Ａに
は前面中央開口部７が大きく開くように形成され、上面
板３Ｂには上部開口部８が形成され、暖気が図中矢示Ｂ
の如く流出するようになっている。なお、前記暖房機本
体１は下部開口部４、送気口６、前面中央開口部７、上
部開口部８を除いては密閉構造となっている。

９は暖房機本体１の右側方部に片寄せ高さ方向に配置さ
れた燃焼ガスのダクトを示し、該ダクト９は縦断面がほ
ぼ「口」字状をなして、前面側に位置する前側通路９Ａ
と、後面側に位置する後側通路９Ｂとからなり、該前側
通路９Ａと後側通路９Ｂは折曲通路９Ｃによって連通し
ている。

１０は第６図に詳細に示すように前記ダクト９の前側通
路９Ａの下部に設けられたメインバーナを示し、該メイ
ンバーナ１０は燃料供給管１１を介して例えば燃料ガス
が供給されるようになっている。また、１２は燃焼空気
を供給すると共に燃焼排ガスを排気する給排気装置を示
し、該給排気装置１２は後側通路９Ｂの下端に接続され
た送風機収容ケース１３と、該送風機収容ケース１３内
に設けられ、モータ１４Ａ、給気ファン１４Ｂおよび排
気ファン１４ｃからなる燃焼用送風機１４と、一端側が
暖房機本体１の背面側から外部に突出し他端が送風機収
容ケース１３に接続された給排気筒１５と、一端側が送
風機収容ケース１３に接続され、他端がダクト９を貫通
してメインバーナ１０の近傍に開口した給気管１６とか
ら大略構成されている。そして、燃焼用送風ｆｉ１４が
回転することにより、給排気筒１５から吸込まれた外気
は送風機収容ケース１３、給気管１６を介してメインバ
ーナ１０に向け、第６図中の矢示Ｃ方向に流れ、次にメ
インバーナ１０によって加熱された燃焼ガスはダクト９
内を前側通路９Ａから後側通路９Ｂに向は図中矢示り方
向に流れ（第４図参照）、ざらに該後側通路９Ｂの下端
に至った燃焼ガスは燃焼排ガスとして送風機収容ケース
１３、給排気筒１５内を第６図中の矢示Ｅ方向に流れ、
煙突等から建屋外に排出されるようになっている。

次に、１７，１７．・・・は上部本体３内に配置された
例えば４本の前側ヒートパイプを示し、該各部側ヒート
バイブ１７は上部本体３の前面板３Ａに近接させ、かつ
蒸発部１７Ａが下方となるように傾斜して横幅方向に所
定間隔で配置されている。ここで、前記各ヒートパイプ
１７は例えば銅、アルミニウム等の中空パイプからなり
、内部を減圧状態にし所定量の作動液を封入したもので
、該各ヒートバイブ１７の蒸発部１７Ａはダクト９の前
側通路９Ａ内に配置され、凝縮部１７Ｂは上部本体３内
に延在している。そして、各凝縮部１７Ｂの左側端は支
持板１８によって支持され、右側端はダクト９に近接し
て配置された仕切板１９の縦ｙｔｉ　９Ａ内に挿通され
ている。なお、ヒートパイプ１７の本数は適宜の本数と
しうる。

２０．２０．・・・は前記各前側ヒートパイプ１７のａ
１１部１７Ｂに垂直方向に一体的に設けられた輻射板で
、該各輻射板２０は上部本体３の前面中央開口部７を閉
塞することができる横幅をもった金属製板状体からなり
、相互にねじ止等の手段で連結されている。なお、前側
ヒートパイプ１７は若干傾いて配置されている都合上、
最上部と最下部の輻射板２０と前面中央開口部７との間
は三角状の空隙ができるが、当該空隙は輻射板２０と同
材質の補充輻射板２０Ａ、２０Ａによって完全に塞がれ
るようになっている。また、輻射板２０は１枚の金属板
によって形成してもよいものである。

また、２１，２１．・・・は前述した前側ヒートパイプ
１７と同様に上部本体３内に配置された４本の後側ヒー
トパイプを示し、該各ヒートパイプ２１は前側ヒートパ
イプ１７よりも後部側に位ユし、かつ蒸発部２１Ａが下
方となるように傾斜して横幅方向に所定間隔で配置され
ている。ここで、該後側ヒートパイプ２１の蒸発部２１
Ａはダクト９の後側通路９Ｂ内に配置され、凝縮部２１
Ｂは上部本体３内に延在し、該凝縮部２１Ｂの左側端は
支持板１８に支持され、右側端は仕切板１９の縦溝１９
Ａ内に挿通されている。

さらに、２２　、２２　、・・・は前記各後側ヒートパ
イプ２１の短縮部２１Ｂにそれぞれに設けられた金属板
からなる多数枚の放熱フィンで、該各放熱フィン２２は
送風機５からの送風によって強制対流による熱交換を促
進する。そして、これら放熱フィン２２によって得られ
た暖気は図中矢示Ｂで示す如く上部開口部８から室内に
放出される。

本実施例のヒートパイプ式暖房機はこのように構成され
るが、暖房機本体１は通常家屋の室内に設置され、使用
される。

さて、コントローラ（図示せず）を起動操作すると、メ
インバーナｌＯが燃焼を開始し、次に送風機５、燃焼用
送風ｆｉ１４が起動する。この結果、燃焼用送風ｆｉ１
４の起動により、給排気筒１５から第６図中の矢示Ｃ方
向に吸込まれた外気は、メインバーナ１０に向は流れ、
該メインバーナ１０によって加熱された高温の燃焼ガス
はダクト９内を矢示り方向に流れ、さらに燃焼排ガスと
して給排気筒１５から矢示Ｅ方向に排気される。

この際、前記ダクト９の前側通路９Ａ、後側通路９Ｂ内
にはヒートパイプ１７．２１の蒸発部１７Ａ、２１Ａが
配置されているから、該ダクト９内を高温の燃焼ガスが
流通することにより、該蒸発部１７Ａ、２１Ａがそれぞ
れ加熱され、内部の作動液が蒸発して凝縮部１７Ｂ、２
１Ｂに向は流れる。一方、送風機５が作動していること
によリ、各放熱フィン２２および輻射板２０の背面側は
矢示へ方向に向は流れる冷気流によって晒され、作動液
が運んできた熱は強制的に熱交換される。

かくして、輻射板２０と各放熱フィン２２、特に各放熱
フィン２２から熱を奪って矢示Ｂ方向に流出する暖気流
は、暖房機本体１の上部開口部８から建屋の室内に放出
され、冷気流Ａと暖気流Ｂの対流によって当該室内の温
度を高める。なお、各ヒートパイプ１７．２１の凝縮部
１７Ｂ。

２１Ｂで架線した作動液は再び蒸発部１７Ａ。

２１Ｂに還流し、前述の熱交換サイクルを繰返し、室内
の強制対流を促進する。

次に、急速暖房によって室温が上昇し、適温状態となる
と、温度検出器（図示せず）がこれを検出し、コントロ
ーラは送風機５の駆動を停止せしめると共に、ガへす（
図示せず）を制御して燃焼ガス量を減量する。この結果
、冷気流Ａも発生せず、強制対流による熱交換も行なわ
れなくなるから、室内は暖房器本体１の前面中央開口部
７を閉塞している輻射板２０からの輻射熱と、下部開口
部４から上部開口部８に向は流れる自然対流によって暖
房されることになり、該室内を快適な状態に維持する。

このように１本実施例では１台の暖房機で急速暖房と、
輻射および自然対流による快適暖房との両方の機能を発
揮することができる。

なお、実施例では暖房機本体ｌは下部本体２と上部本体
３との２部材からなるものとして述べたが、これは加工
、組立上の便宜のためであり、単一の部材で構成しても
よい、また、実施例ではダクト９は前側通路９Ａと後側
通路９Ｂとからなる「口」字状体に形成するものとして
述べたが、燃焼ガスが単に下方から上方にのみ流れ、前
後にヒートパイプ１７．２１が挿入可能な角筒状体等に
よって形成してもよく、この場合にはダクト上端部を煙
突等に接続すればよい、また、下部開口部４は暖房機本
体ｌの下部に開口していれば下部本体２の前面に開口す
るものに限らず、また上部開口部８は上部に開口してい
れば上面に開口したものに限るものでない、さらに、燃
料としてガスに限らず、灯油等の燃料を用いてもよいこ
とは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明に係るヒートパイプ式暖房機は以上詳細に述べた
如くであって、低温時には主として後側ヒートパイプの
放熱フィンでの強制対流による暖気流を用いて急速暖房
を可能とし、適温状態では輻射板からの輻射熱と自然対
流による放熱とによって暖房する構成としたから、１台
の暖房機で急速暖房と輻射暖房の両方の機能を発揮させ
ることができ、低温時には迅速に室温を高め、その後は
適温の維持を行なうことができ、快適な暖房が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例によるヒートパイプ式暖房機の全体構
成を示す斜視図、第２図は前側ヒートパイプと輻射板を
示す第１図中のｎ　−ＩＩ矢示方向断面図、第３図は後
側ヒートパイプと放熱フィンを示す第１図中のｍ−ｍ矢
示方向断面図、第４図は燃焼ガス循環用のダクトを示す
第１図中の１７−１’Ｖ矢示方向断面図、第５図は各ヒ
ートパイプと輻射板の配置を示す第１図中のｖ−Ｖ矢示
方向断面図、第６図はバーナと燃焼用送風機の配置関係
を示す第４図と同一位置の要部拡大断面図である。 １・・・暖房機本体、２・・・下部本体、３・・・上部
本体、４・・・下部開口部、５・・・送風機、６・・・
送気口、７・・・前面中央開口部、８・・・上部開口部
、９・・・ダクト、１０・・・メインバーナ、１２・・
・給排気装置、１４・・・燃焼用送風機、１５・・・給
排気筒、１７・・・前側ヒートパイプ、１７Ａ・・・蒸
発部、１７Ｂ・・・凝縮部、・２０・・・輻射板、２１
・・・後備ヒートパイプ。 ２１Ａ・・・蒸発部、２１Ｂ・・・凝縮部、２２・・・
放熱フィン・ 特許出願人　　東邦瓦斯株式会社 同　　　　　北海道瓦斯株式会社 同　　　　　　住友軽金属工業株式会社代理人弁理士　
　広　瀬　和　彦 同　　　　　　　　　中　　　村　　　直　　　樹第４
図 甲 第５図 Ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前面中央開口部、下部開口部および上部開口部を有する
   箱型の暖房機本体と、該暖房機本体内に設けられ、バー
   ナによる燃焼ガスを流通せしめるダクトと、蒸発部が該
   ダクト内に配置され、凝縮部が前記暖房機本体内に延在
   した前側ヒートパイプと、該前側ヒートパイプの凝縮部
   に設けられ、前記暖房機本体の前面中央開口部を覆うよ
   うに配置された輻射板と、蒸発部が前記ダクト内に配置
   され、凝縮部が前記暖房機本体内に延在した後側ヒート
   パイプと、該後側ヒートパイプの凝縮部に設けられた多
   数の放熱フィンと、前記暖房機本体の下部開口部から吸
   込んだ空気を上部開口部から放出させるために、該暖房
   機本体内の下部に設けられた送風機とから構成してなる
   ヒートパイプ式暖房機。