(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に空気を吸い込む吸込口と、他方の面に空気を吹き出す第１と第２の吹出口を有する筐体内に、燃料を燃焼させて空気を加熱する熱交換器と、前記吸込口から空気を吸込んで、この空気を前記熱交換器により加熱後、前記第１と第２の吹出口より温風を吹出させる送風機とを有し、前記第１の吹出口を前記第２の吹出口の上部に設けるとともに、前記熱交換器を燃焼温度が高い高温用熱交換器と、前記高温用熱交換器より燃焼温度が低い低温用熱交換器とで構成し、前記第１の吹出口と前記低温用熱交換器と、また、前記第２の吹出口と前記高温用熱交換器とを各々対向させるとともに、前記第１と第２の吹出口の中心間寸法と熱交換機の高温用熱交換器と低温用熱交換器との中心間寸法が略同等になるように設けたことを特徴とする温風暖房機。
【請求項２】
一方の面に空気を吸い込む吸込口と、他方の面に空気を吹き出す第１と第２の吹出口を有する筐体内に、燃料を燃焼させて空気を加熱する熱交換器と、前記吸込口から空気を吸込んで、この空気を前記熱交換器により加熱後、前記第１と第２の吹出口より温風を吹出させる送風機とを有し、前記第１の吹出口を前記第２の吹出口の上部に設けるとともに、前記熱交換器を燃焼温度が高い高温用熱交換器と、前記高温用熱交換器より燃焼温度が低い低温用熱交換器とで構成し、前記低温用熱交換器と、前記高温用熱交換器とを前記送風機の風速の分布が最大風速になる点に略一致するように設けたことを特徴とする温風暖房機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、室内暖房を行う温風暖房機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の装置としては特開昭６０ー１４０２０号に記載の第４図に示すものがあった。図において、１は温風暖房機の筐体、２はこの筐体１の背面に設けられた吸込口、３は前記吸込口２に設けられた送風機で室内の空気を吸込んで吹出口へ送る。５は前記筐体１の前面に設けられた第２の吹出口で複数のルーバ５ａを有し、６は同じく上記筐体１の前面で第２の吹出口５の上方に設けられた第１の吹出口でルーバ６ａを複数有しており、これらは何れも空気流を斜め下方に吹き出す。１１は高温用熱交換器で、１２は高温用熱交換器１１の上に設けられた高温用熱交換器１１よりも温度が低い低温用熱交換器で燃料を燃やして送風機３から送られる空気を加熱する。９は床を示す。
【０００３】
次に動作について説明する。運転を開始して送風機３が回転すると筐体１の背面に設けられた吸込口２より吸い込まれた室内空気は、一部は高温用熱交換器１１で加熱され高温の空気となり第２の吹出口５より床９に向けて斜め下方に吹き出す。また、それ以外の室内空気は低温用熱交換器１２で暖められて、第１の吹出口６より床９に向けて斜め下方に吹き出す。したがって、第１の吹出口６より吹き出された温風は第２の吹出口５より吹き出された高温風の上昇を抑え、高温風は床面に沿って遠くまで到達することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の温風暖房機は以上のように構成されているので、熱交換器の周囲の空気の流れが悪く熱交換効率が低かった。
また、第１の吹出口からでる温風は温度が低く温かさの感じが弱い等の問題があった。
また、室温が一定温度到達後弱燃焼運転時に切り替えた場合、暖房機前方１ｍの位置においても４１℃以上の高温風の上昇を感じ不快を感じる等の問題があった。
【０００５】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、暖房機内部の空気の流れをよくして熱交換効率の良い、高温風を吹出して使用感の良い暖房機を得ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に関する温風暖房機は、一方の面に空気を吸い込む吸込口と、他方の面に空気を吹き出す第１と第２の吹出口を有する筐体内に、燃料を燃焼させて空気を加熱する熱交換器と、前記吸込口から空気を吸込んで、この空気を前記熱交換器により加熱後、前記第１と第２の吹出口より温風を吹出させる送風機とを有し、前記第１の吹出口を前記第２の吹出口の上部に設けるとともに、前記熱交換器を燃焼温度が高い高温用熱交換器と、前記高温用熱交換器より燃焼温度が低い低温用熱交換器とで構成し、前記第１の吹出口と前記低温熱交換器と、また、前記第２の吹出口と前記高温用熱交換器とを各々対向させるとともに、第１と第２の吹出口の中心間寸法と熱交換機の高温用熱交換器と低温用熱交換器との中心間寸法が略同等になるように設けたものである。
【０００７】
また、一方の面に空気を吸い込む吸込口と、他方の面に空気を吹き出す第１と第２の吹出口を有する筐体内に、燃料を燃焼させて空気を加熱する熱交換器と、前記吸込口から空気を吸込んで、この空気を前記熱交換器により加熱後、前記第１と第２の吹出口より温風を吹出させる送風機とを有し、前記第１の吹出口を前記第２の吹出口の上部に設けるとともに、前記熱交換器を燃焼温度が高い高温用熱交換器と、前記高温用熱交換器より燃焼温度が低い低温用熱交換器とで構成し、前記低温用熱交換器と、前記高温用熱交換器とを前記送風機の風速の分布が最大風速になる点に略一致するように設けたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１について図１から図３を用いて説明する。
図において、暖房機の本体である筐体１は後述するように、背面に空気を吸込む吸込口２を、前面に温風Ｌを吹出す第１の吹出口６と、高温風Ｈを吹出す第２の吹出口５を有し、内側には空気を加熱する熱交換器４を有し、吸込口２から第１の吹出口６、第２の吹出口５に至る風路を形成している。筐体１の背面に設けられた吸込口２には室内の空気を熱交換器４に送り、熱交換器４にて加熱された空気を第１の吹出口６、第２の吹出口５から吹出す送風機３が設けられている。
【００１０】
送風機３は軸流ファン３ａをモータ３ｂのシャフトに固定したもので、モータ３ｂは軸流ファン３ａよりも筐体１の外側になる方向に取り付けられている。送風機３を運転すると、軸流ファンの内側３ａ１と外側３ａ２の送風面３ａ３に面した軸流方向に高い風速と風圧が得られる。
【００１１】
熱交換器４は燃焼ガスが１０００℃で燃焼して高温部となる高温用熱交換器１１と、燃焼ガスが２００℃で燃焼して低温部となる低温用熱交換器１２とで構成され、その構造は高温用熱交換器１１の上方に低温用熱交換器１２を設け、一方の端を連結部４ｃで連通してある。高温用熱交換器１１の一端に燃焼のための空気取入口（図示せず）が有り、低温用熱交換器１２の一端に燃焼ガスを排気するための排気口（図示せず）を有する構造となっている。高温用熱交換器１１は円筒形状をしている。
【００１２】
低温用熱交換器１２は大径部１２ａと小径部１２ｂとが交互に構成され連結された円筒形状で大径部１２ａの外径は高温用熱交換器１１の外径より小さく、また、低温用熱交換器１２の連結部からの長さは高温用熱交換器１１の長さより短くなっている。高温用熱交換器１１と低温用熱交換器１２とのセンター間の上下方向の間隔は第１の吹出口６、第２の吹出口５のセンターの間隔と略同等の寸法に構成している。また、熱交換器４の低温用熱交換器１２、高温用熱交換器１１の外径は第１の吹出口６、第２の吹出口５の縦方向の幅より大きい径になって空気の流れがより長く沿うようになっている。第１の吹出口６より吹出される温風Ｌは、第２の吹出口５より吹出される高温風Ｈより温度が低くなっている。
【００１３】
第１の吹出口６、第２の吹出口５は筐体１の前面１ａに水平方向に長い４角形状にて互いに平行に設けられて、その開口の大きさは、横長方向の幅は同じ寸法となっているが、縦方向の幅は第１の吹出口６より第２の吹出口５の方が大きくなっている。開口面積の大きさは第１の吹出口６、１に対して第２の吹出口５は２．５〜３．０倍の大きさに形成されている。第１の吹出口６と第２の吹出口５には、一定の幅を持って筐体の内側に折り曲げ形成された周縁部５ｂ、６ｂを設けるとともに、この周縁部５ｂ、６ｂの長辺部分は風が水平方向から下方に向かって２０度の角度の範囲に吹き出るよう角度が付けてある。第１の吹出口６には、１本のルーバ６ａが、第２の吹出口５には等間隔に３本のルーバ５ａが横長方向に設けられている。ルーバ６ａ、５ａは吹出し温風Ｌ、及び高温風Ｈが水平面から下方に２０度の角度で吹き出るように稼動可能に設けられている。
【００１４】
第１の吹出口６、第２の吹出口５に対する熱交換器４の低温用熱交換器１２、高温用熱交換器１１の位置関係は、第１の吹出口６、第２の吹出口５の開口面に熱交換器４の低温用熱交換器１２、高温用熱交換器１１を対向させて設け、低温用熱交換器１２及び高温用熱交換器１１の上下の周囲から吹出口６及び吹出口５へと空気流が流れやすくし、熱交換効率を高めている。また、空気流が流れやすいので筐体１の中に高温の空気が溜まることがない。
【００１５】
また、第１の吹出口６と第２の吹出口５のセンター間距離と熱交換器４の低温用熱交換器１２と高温用熱交換器１１のセンター間距離を略同等にしてあるので、吹出口５に対する高温用熱交換器１１と、吹出口６に対する低温用熱交換器１２との位置決めが容易に同時にでき、吹出口と熱交換器との間の隙間の間隔が略同等になった正確な位置関係が得られるので空気流がバランス良く流れ、熱交換効率が向上する。なお、吹出口のセンター間寸法と熱交換器のセンター間の寸法差は２０ｍｍ以内であれば空気流のバランスに大きな影響はない。
また、第１の吹出口６のセンターに対する低温用熱交換器１２のセンター及び第２の吹出口５のセンターに対する高温用熱交換器１１のセンターは各々下方向に８ｍｍずらして、熱交換器の上方からの空気の流れを若干多くして熱を多く取るようにしている。
【００１６】
第１の吹出口６、第２の吹出口５に対する軸流ファン３ａの位置は軸流ファンの外径３ａ２が第１の吹出口６、第２の吹出口５の開口部中央付近になるように設けられている。また、軸流ファン３ａと熱交換器４の高温用熱交換器１１、及び低高温用熱交換器１２との位置関係は高温用熱交換器１１と低温用熱交換器１２の中心軸が軸流ファン３ａの外径３ａ２と略等しくなるように決められている。これは、軸流ファンの外径３ａ２に等しい径の部分が風速が最大になり、この部分の空気を熱交換器４に当てることにより高温用熱交換器１１および低温用熱交換器１２における最も高い熱交換効率が得られる。
【００１７】
熱交換器４の高温用熱交換器１１と低温用熱交換器１２との間は仕切板等遮る物が無い空間で、高温用熱交換器１１で加熱された高温の一部の空気は低温用熱交換器１２で暖められた低温の空気に混じって、低温の空気の温度を上昇させ温風Ｌとなって第一の吹出口６から吹出される。
【００１８】
軸流ファン３ａが回転したとき、風の一部は熱交換器４の上方に流れやすくなり、熱交換器４の下流部４ｂの周囲の風量が多くなる。また、熱交換器４の高温用熱交換器１１側からの風の流れも作用し、第１の吹出口６に掛かる風圧を高め、吹出口６の開口面積を小さくした縮流効果が出ることで、第１の吹出口６より吹出される温風Ｌの風速は第２の吹出口５より吹出される高温風Ｈの風速より速くなる。
なお、本実施の形態では第１の吹出口６、第２の吹出口５に対して熱交換器４の位置を下方向にずらして第１の吹出口６の風速を第２の吹出口５の風速より速くしたが、送風機３の取り付け位置を第１の吹出口６、第２の吹出口５又は熱交換器４の低温用熱交換器１２、高温用熱交換器１１に対して上方向にずらしたり、送風機３の送風方向を斜め上の第１に吹出口６の方向になるように取り付けても同様な効果が得られる。
【００１９】
このように構成された温風暖房機は、運転を開始すると最初は室温が低いので強燃焼運転となり、高温風Ｈを遠くまで送りながら部屋を暖め、室温が希望の一定の温度に達すると、弱燃焼運転となる。弱燃焼運転は４１℃以上の高温風Ｈが暖房機から１ｍ以上到達して人に不快感を与えないように風速、風量を下げてある。空気の流れは送風機３が回転すると、空気は筐体１の背面に設けられた吸込口２より吸い込まれ熱交換器４に送られ、低温用熱交換器及び高温用熱交換器１１の周囲を回りこむようにして、圧力損失を生じながら、一部の空気は熱交換器４の高温用熱交換器１１により加熱され高温風Ｈとなり第２の吹出口５より吹き出す。
もう一方の空気は温風Ｌとして、熱交換器４の低温用熱交換器１２により暖められ第２の吹出口５からの高温風Ｈより速い風速で第１の吹出口６より吹き出さる。温風Ｌは第２の吹出口５より吹き出された高温風Ｈの上昇を抑えるとともに、高温風Ｈを後押し又は、引っ張って風速の減速を遅らして床面に沿って遠くまで到達させる。
高温風Ｈと温風Ｌは水平から下方２０度の角度の範囲に吹出され、高温風Ｈの上昇を防ぐ。吹出し角度０〜２０°の範囲ならば暖房機付近の床の温度を上げ過ぎることもなく使用感も良好であった。
高温風Ｈと温風Ｌの風速差は試験の結果から風速差は０〜０．６ｍ／ｓの範囲において高温風Ｈの到達距離を長くすることが解った。
【００２０】
高温風Ｈと温風Ｌの温度差は５〜４０℃に設定されている。
第１の吹出口６より吹出した温風Ｌは第２の吹出口５より吹出した高温風Ｈより温度が低いので、空気が重く高温風Ｈの上昇を押さえるように働くため、高温風の到達距離を延ばすことができる。
しかし、温風Ｌの温度を低くして高温風Ｈとの温度差が大きくなりすぎると、居室者はドラフト感を感じ不快となりやすくなる。
【００２１】
第１の吹出口６の風量と第２の吹出口５からの風量が異なっている。風量は第１の吹出口６、第２の吹出口５の大きさと熱交換器４と送風機３の位置関係を調整して、第２の吹出口５の風量が第１の吹出口６の風量より多くなるようにする。
風量は、第１の吹出口６の風量を１．５ｍ３／ｍｉｎに、第２の吹出口５の風量を２．１ｍ３／ｍｉｎになるように設定したとき、風量差が０．６から０．７ｍ３／ｍｉｎにおいて最も長い到達距離が得られる。
【００２２】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果がある。
第一の発明では第１と第２の吹出口の中心間寸法と熱交換機の高温用熱交換器と低温用熱交換器との中心間寸法が略同等になるように設けたことにより、両方の吹出口と熱交換器部分の位置決めが正確に偏ることなくでき、両方の吹出口から斑のない空気流が得られ熱交換効率が向上する。
【００２３】
第二の発明では前記熱交換器の低温用熱交換器と、前記高温用熱交換器とを前記送風機の風速の分布が最大風速になる点に略一致するように設けたことにより、熱交換器の高温用熱交換器と低温用熱交換器に最大風量が当たるので高い熱交換効率が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の温風暖房機を示す断面図である。
【図２】本発明の温風到達距離を示す図である。
【図３】本発明の送風機の風速分布と熱交換器の関係を示す図である。
【図４】従来の温風暖房機を示す断面図である。
【符号の説明】
１  筐体、  ２  吸込口、  ３  送風機、  ４  熱交換器、  ８  第２の吹出口、  ９  第１の吹出口、  １１  高温用熱交換器、  １２  低温用熱交換器。
【図１】
0003557852.tif 000002
【図２】
0003557852.tif 000003
【図３】
0003557852.tif 000004
【図４】
0003557852.tif 000005