説明

温風機構付放射形暖房機

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は大形の遠赤外線タイプの放射形暖房機に温風機構を取付けたものである。
【0002】
【従来の技術】従来、最大発熱量が15000Kcal付近の大形バーナを用い、このバーナの上部に連なる燃焼室から横方向に排気筒を引出し、該排気筒の端を折返しながら複数本の排気筒を枠体内に横設して、縦横寸法が夫々1.5m位の大形の枠体を備えた放射形暖房機がある。そして、バーナが燃焼を開始すると排気筒は数百度の温度に加熱され、枠体前面の大きな放熱ガードを透過して多量の遠赤外線を前方に放射することで、優れた輻射暖房が得られるようになったものである。
【0003】そして、枠体内には排気筒をおおうように、側部や背部や上部に遮熱板を取付け、枠体内に熱がこもらないようにしているが、15000kcalの発熱量は強力で、枠体天板などの温度上昇をさけることはできなかった。この為、反射形のポット式石油燃焼器のような、プロペラ形の対流フアンを背部に取付けて温風を枠体前面に吹出し、枠体内の熱を排出して枠体天板の温度低下をねらった温風暖房機の提案がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この発明は遠赤外線の放射形暖房機を温風暖房機としても使用可能とするもので、従来の反射式の温風暖房機の構造を取り入れることによって、実現の可能性がある。そして、この種の放射形の暖房機は自然対流放射形の暖房機として設計されているから、放熱部の上方には誘導板を兼ねる遮熱板があり、加熱された空気は遮熱板に沿って排出する構造になっている。
【0005】従って、この遮熱板と枠体天板との間隙に送風して枠体内で熱交換を行い、高温空気流を枠体の前面から吹出す構成によって温風暖房機としての一応の目的は達成できた。しかし、15000kcalの暖房機の出力は強力で、屋内でこの暖房機を使用すると、温風の通り道となる枠体の正面は、温風と遠赤外線の両方で暖房されるから、体感温度が高く不快感を伴うものであり、快適さをねらって発熱量を落とすと温風流路から外れて熱線暖房が主となる場所では逆に寒く感じるようになり、結局、暖房効果の向上をねらった温風暖房は、大発熱量のバーナを用いる暖房機では、予想とは逆に暖房バランスをこわしてしまうことがわかった。
【0006】この為、大形の放射形暖房機では温風の流れを上下左右に散らして暖房する必要性が初めて認識されたが、この種の目的を達成する従来構造は、扇風機のように首振り動作による送風方向を変化させるものと、温風吹出口に可動ルーバーを設置して、ルーバーの角度を手動もしくは自動で変化させるものが知られている。そして、この種の放射形暖房機に付設する温風機構では扇風機タイプの取付けは困難で、温風吹出口にルーバーを設置する構造が適用しやすい。
【0007】しかし、温風吹出口付近は排気筒で熱交換した空気が高温となって枠体外へ流出する部分であるから温度上昇が激しく、この部分に可動するルーバーを取付けることは軸受などの耐久性に問題が生じ、長期間にわたってスムーズに動作させることは困難である。更に、この種の温風機に期待される自動で吹出し方向を可変する構成については、ルーバーの動作不良は大きな障害となっており、温風の吹出方向を散らす手段としてルーバーを用いることは必ずしも最良の構成ではなかった。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の課題を解決するために、バーナ1の上部に燃焼室2を備え、燃焼室2から横方向に引出される排気筒3を折返して枠体4内に複数本の排気筒3を横設し、かつ、枠体4の前面に放熱ガード5を設けた放射形暖房機において、枠体4内で排気筒3の上部と背部には空気流通部を持たない上遮熱板6と後遮熱板7とを設け、かつ、排気筒3の出口を構成する排気口8は枠体4の中央もしくは下部に形成し、かつ、枠体天板4aと上遮熱板6との間隙9と対向する枠体背板4bには空気流入口10を設け、また、間隙9と対向する枠体4前面には開口12を設け、該空気流入口10にのぞむ間隙9内に複数の横流れフアン11を配置し、かつ、横流れフアン11の回転数を単独に制御して温風吹出し方向を変更しようとするものである。
【0009】また、横流れフアン11を複数個設置する時には、一基の場合のように駆動モータが枠体の側板近くに位置して、熱の影響を受けにくくすることはできず、何らかの対応が必要であり、この発明では上遮熱板6は間隙を介して対設した二枚の遮熱板6a・6bを前方が高く後方が低く傾斜して形成し、かつ、上遮熱板6の下側遮熱板6aの前縁を上側遮熱板6bよりも前方へ伸ばし、かつ、間隙9を通過する空気流によって二枚の遮熱板6a・6bの間に吸引空気流を作り、上側遮熱板6bを低温度に維持するものである。
【0010】また、温風吹出しの方向を扇風機の首振り動作のように左右に散らす構成として、間隙9内で空気流入口10にのぞむ複数個の横流れフアン11は、直線状に配置せずに吹出方向を異にして取付け、かつ、複数の横流れフアン11の回転数を制御して、温風空気流をスイング可能としたものである。
【0011】
【作用】放射体を形成する排気筒3の上部と背部に上遮熱板6と後遮熱板7を設け、排気筒3から発生する遠赤外線は後遮熱板7によって放射がさえぎられ、該遠赤外線は枠体4の前面開口から放射して暖房している。また、上遮熱板6と枠体天板4aとの間隙9を温風流路とし、該間隙9内に単独に送風量が可変できる複数の横流れフアン11を設置しており、枠体4の前面に形成する間隙9に連らなる開口12から、上遮熱板7を冷却した空気を吹出すものである。
【0012】そして、この空気は排気筒3付近から上遮熱板6に沿って流出する高温空気の上方に吹出しており、該高温空気は枠体4外で上方へ向う流れを作ろうとするが、開口12から吹出す空気流に上昇をおさえられて、前方へ誘導されるものである。この時、横流れフアン11の送風量を変更すると、温風の届く方向と距離を変化させることができ、弱い送風量では高温空気流は斜め上方に向い、強い送風量では高温空気流が枠体4の正面遠くまで届くものである。
【0013】この発明の横流れフアン11は複数個配置して夫々の横流れフアン11の送風量を可変できるから、枠体4の前面から吹出す温風は均一とならず、各部が任意に変化して温風を散らすことができるようになった。
【0014】
【実施例】図に示す実施例によってこの発明を説明すると、1はこの放射形の暖房機の熱源となるバーナであり、圧力噴霧ポット式バーナで構成し、発熱量は15000kcal付近の大発熱量を発生する。2はバーナ1の火炎や燃焼ガスが送られる燃焼室、2aは燃焼室2の側壁に設けた高温の燃焼ガスの放出口、3は燃焼ガスの放出口2aに接続する排気筒であり、該横方向へ伸びる排気筒3は端部で折返すことによって複数本横設してある。4は放射形暖房機の枠体であり、バーナ1・燃焼室2及び複数本の排気筒3は枠体4内に配設されている。
【0015】4aは枠体4を構成する枠体天板、4bは枠体背板、4cは枠体側板、4dは枠体4の下部に設置するバーナ1やバーナ1の制御部品を収納する枠体下部室との仕切板、5は仕切板4dより上部の枠体4の前面開口に取付けた放熱ガードであり、前記燃焼室2や排気筒3は放熱ガード5と対向して装着されている。
【0016】6は前縁が放熱ガード5の上端付近に伸ばされた上遮熱板、7は排気筒3などと枠体背板4bとの間に設けた後遮熱板、7aは排気筒3の折返し部などと枠体側板4cとの間に設けた横遮熱板である。
【0017】バーナ1の燃焼時において、数百度以上に加熱される燃焼室2や排気筒3は、多量の遠赤外線を放出するものであり、この時枠体4の内側へ向う遠赤外線は上遮熱板6・後遮熱板7・横遮熱板7a・仕切板4dによってさえぎられ、放熱ガード5を透過して枠体前面に多量の遠赤外線を放射する。
【0018】上記のごとき放射形暖房機は、主として排気筒3からの放熱によって採暖するものであるが、室内空気は放熱ガード5を通過して出入りしており、枠体4内に入った空気は排気筒3と熱交換して高温空気となって、前側が高く傾斜した上遮熱板6に誘導されて枠体4外へ排出されるものである。この為、枠体天板4aの前縁はかなり高温度になるが、現状では何ら保護対策はとられていない。
【0019】この種の大型の放射形の暖房機は、今まで屋外とか駅構内のように風が吹き抜ける場所や、工場とか体育館等のように広い空間で使用されてきたが、最近では極寒地の屋内や、大型テントの中で使用される事例が増えており、この為、小形の温風暖房機に見られるように、強制送風フアンで室内空気を枠体内に送風することによって、高温部を冷却しながら温風を吹き出して暖房効率を高める提案がある。
【0020】この発明は最大でも8000kcal〜10000kcalの発熱量を得る従来の温風暖房機の技術を、15000kcal位の放射形暖房機に付設する温風機構に適用しようとするもので、実施にはかなりの問題点が発生し、従来構造をそのまま適用することはできず、各種構造を工夫することによって大形の放射形暖房機に適する温風機構が実用化できたものである。
【0021】9は上遮熱板6と枠体天板4aとの間に形成した間隙、10は間隙9にのぞむ枠体脊板4bに形成した空気流入口、12は枠体4の前面で放熱ガード5の上方に位置して間隙9にのぞませて設けた開口、11は間隙9内で空気流入口10に近い背部に位置して、室内空気に触れやすく、温度上昇を防ぐ位置に取付けた横流れフアンであり、図に示す実施例では従来のような一基のフアンではなく、二基の横流れフアン11を並べて取付けている。
【0022】また、上遮熱板6には従来のこの種の温風暖房機に実施されているような、上遮熱板6の下側の高温ガスと間隙9内を流れる室内空気との熱交換を促進するための空気流通孔を設けておらず、横流れフアン11を運転すると室内空気は空気流入口10から間隙9内に入り、そのまま枠体4の前面の開口12から吹き出すものである。
【0023】従来の温風暖房機の対流フアンは枠体背板に取付けたプロペラフアンで構成し、横流れフアンを使う時は枠体の下部に設置しており、遮熱板に空気流通孔を開けるなどして、枠体内に送り込んだ室内空気を高温度の温風に変えて前方へ吹出す構造が一般的である。しかし、大発熱量のバーナを用いる暖房機では積極的に熱交換すると温風は簡単に高温度になるものであり、暖房機によって採暖する者はすでに放射熱によってある程度暖まっているから、この高温度の温風に当たると不快感を与えることがわかった。
【0024】この為、大形の放射形の暖房機に付設する温風機構は、従来のように枠体内で室内空気が熱交換して温風となって吹出す構造は好ましくなく、枠体4内の熱交換はできるだけ抑え、低温空気の状態で開口12から吹出すようにしたものである。そして、排気筒3で熱交換して上昇する高温空気は開口12から吹出す空気によって上昇を抑えられ、一方、枠体4の上方の空気も開口12から吹出す空気に巻込まれ、高温空気は多量の空気と混合しながら遠くまで届くようになった。
【0025】一方、この発明では横流れフアン11は複数個設置して、横流れフアン11の回転数を単独に制御して温風吹出し方向を変更するものである。即ち、温風を吹出す点に着目すれば一台の長い横流れフアンを利用すれば構造が簡単となり、エネルギー効率もよく好ましいが、温風が吹出す開口の正面で採暖している人にとって、輻射熱で暖房しながら強力な温風が吹き付けられた時は不快であり、最良の構成ではない。
【0026】従って、この発明では横流れフアン11を複数個設置し、かつ、夫々は単独に回転数が制御できるようにしたから、横流れフアン11の回転数を落とせば排気筒3の表面で熱交換して上昇する高温空気流の方が強く、温風は斜め上方に向って直接採暖者に温風が当たらなくなり、はじめて快適な暖房が可能となったものである。
【0027】13は枠体背板4bに係合取付けした油タンク、8はバーナ1の燃焼ガスを枠体4の外へ排出するための排気口であり、この発明の実施例では油タンク8の取付け部よりも下方の枠体背板4bに排気口8を形成している。この排気口8の位置を従来品のように上遮熱板6と枠体天板4aとを貫通して取付けると、横流れフアン11によって送られる空気が排気筒を流れる高温燃焼ガスと熱交換して高温度になって温風温度を低温度に維持できなくなるものであり、この発明のように排気口8を間隙9から離れた枠体4の中央もしくは下部に形成することによって熱交換は起きなくなり、採暖者の不快感を助長する恐れはなくなった。
【0028】6aは上遮熱板6の一部である下側遮熱板、6bは同じく上遮熱板6の一部である上側遮熱板であり、上遮熱板6は小間隙6cを介して下側遮熱板6aと上側遮熱板6bとで構成し、該下側遮熱板6aが後遮熱板7や横遮熱板7aと一体になっている。また、二枚の遮熱板6a・6bは枠体4の前面側が高くなるように取付けられ、かつ、下側遮熱板6aの前縁が上側遮熱板6bよりも前方へ伸ばして小間隙6cが開放している。
【0029】この為、間隙9を流れる空気は二枚の遮熱板6a・6bによって熱を遮断しているから低温度を保ちやすくなり、かつ、流路がせまくなる間隙9の開口12付近では、二枚の遮熱板6a・6bの小間隙6cが開放しているから、下側遮熱板6aによって温度を高めた小間隙6c内の空気は、開口12付近でベンチュリー効果によって吸い出されるので、間隙9内の空気温度上昇を最少におさえることができた。
【0030】一方、空気流入口10にのぞむ間隙9内に取付けた複数個の横流れフアン11は、直線状に配置せずに吹出し方向を異にするように取付けすれば、夫々の横流れフアン11の吹出し方向は枠体4の正面から外れた側方に向くものである。そして、複数の横流れフアン11の回転数を単独に制御して送風量に差を設ければ、枠体4からの主たる温風の吹出し方向は、高回転する横流れフアン11の正面となり、枠体4の正面に吹出す温風の強弱だけでなく、採暖者にとって最適方向に温風を吹出すことができるようになった。
【0031】更に、複数個の横流れフアン11の単独に回転制御する時には、複数個の横流れフアン11の回転数を一定のリズムで変化させることによって、高速回転する横流れフアン11が変わり、開口12から吹出す温風をスイングさせることができるようになり、開口12から吹出す温風を効率よく散らすことができるものである。
【0032】
【発明の効果】以上のようにこの発明は放射形暖房機に温風機構を取付ける時、複数本の排気管3を横設する放射効率が優れた放射形暖房機では、従来のような熱交換部を介在させて温風温度を高くすると逆に不快感を持つことがわかり、枠体4内ではできるだけ熱交換が行われない構成によって、始めて実使用に耐える温風機構が完成できたものである。
【0033】そして、空気流路を構成する間隙9との境となる上遮熱板6に空気流通部を持たない構成、また、排気口8は間隙9を貫通せずに枠体背板4bの中央以下に形成する構成によって、間隙9内を通過する空気流を低温度に保つことができるという効果が得られた。
【0034】また、枠体4の開口12から吹出す空気は枠体4の外で高温度の空気流と混合して前方に吹出すが、採暖者にとって温風が高温度になり過ぎる恐れがあり、横流れフアン11を複数個並設し、かつ、単独に回転数制御を可能とすることで、大形の放射形暖房機であってもきめ細かな温風暖房が可能となったものである。
【0035】また、枠体4の上部前縁は高温度となり、温風の吹出し方向を変更するルーバーの主として軸受部の耐久性が悪く、ルーバーを使用する為には高価格の耐熱性の軸受を必要とするが、この発明のように、複数個の横流れフアン11を使い、単独で回転数制御する安価な構成によってルーバーを省くことができるようになり、安価に温風機構が実現できたものである。
【0036】一方、間隙9内を流れる空気の温度上昇を防ぐ手段として、上遮熱板6を二枚の遮熱板6a・6bで構成し、小間隙6cの空気は開口12付近で吸引されて開口12から放出する構成としたから、排気筒3から間隙9への放熱を防ぐことができ、間隙9を通過する空気流は低温度に保ち、実用性のある放射形暖房機の温風機構が完成すると共に、枠体4の前部上縁の温度を低く保ち、安全性が高まった。
【0037】更に、複数個の横流れフアン11は吹出し方向を異にして設置したから、複数個の横流れフアン11の回転数を制御することによって、横方向の温風の広がりができるようになり、空気流をスイングさせることによって、温風を多方向に散らすことができるようになったものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明となる温風機構を備えた暖房機の側断面図である。
【図2】この発明となる暖房機の一部切欠き断面図である。
【図3】他の実施例の温風機構を示す横断面図である。
【符号の説明】
1 バーナ
2 燃焼室
3 排気筒
4 枠体
4a 枠体天板
4b 枠体背板
5 放熱ガード
6 上遮熱板
6a 下側遮熱板
6b 上側遮熱板
7 後遮熱板
8 排気口
9 間隙
10 空気流入口
11 横流れフアン
12 開口

【特許請求の範囲】
【請求項1】 バーナ1の上部に燃焼室2を備え、燃焼室2から横方向に引出される排気筒3を折返して枠体4内に複数本の排気筒3を横設し、かつ、枠体4の前面に放熱ガード5を設けた放射形暖房機において、枠体4内で排気筒3の上部と背部には空気流通部を持たない上遮熱板6と後遮熱板7とを設け、かつ、排気筒3の出口を構成する排気口8は枠体4の中央もしくは下部に形成し、かつ、枠体天板4aと上遮熱板6との間隙9と対向する枠体背板4bには空気流入口10を設け、また、間隙9と対向する枠体4前面には開口12を設け、該空気流入口10にのぞむ間隙9内に複数の横流れフアン11を配置し、かつ、横流れフアン11の回転数を単独に制御して温風吹出し方向を変更する温風機構付放射形暖房機。
【請求項2】 上遮熱板6は間隙を介して対設した二枚の遮熱板6a・6bを前方が高く後方が低く傾斜して形成し、かつ、上遮熱板6の下側遮熱板6aの前縁を上側遮熱板6bよりも前方へ伸ばし、かつ、間隙9を通過する空気流によって二枚の遮熱板6a・6bの間に吸引空気流を作り、上側遮熱板6bを低温度に維持してなる請求項1記載の温風機構付放射形暖房機。
【請求項3】 間隙9内で空気流入口10にのぞむ複数個の横流れフアン11は、直線状に配置せずに吹出方向を異にして取付け、かつ、複数の横流れフアン11の回転数を制御して、温風空気流をスイング可能とした請求項1記載の温風機構付放射形暖房機。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【特許番号】特許第3295924号(P3295924)
【登録日】平成14年4月12日(2002.4.12)
【発行日】平成14年6月24日(2002.6.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願平7−276727
【出願日】平成7年9月29日(1995.9.29)
【公開番号】特開平9−96422
【公開日】平成9年4月8日(1997.4.8)
【審査請求日】平成12年2月2日(2000.2.2)
【出願人】(000003229)株式会社トヨトミ (124)
【参考文献】
【文献】特開 昭60−226659(JP,A)
【文献】特開 昭60−168455(JP,A)
【文献】実開 平4−1304(JP,U)
【文献】実開 昭63−188457(JP,U)