(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナで加熱された空気が通る熱交換器を本体キャビネット内に配置するとともに、該本体キャビネットの前面から燃焼熱を輻射する暖房機において、
前記熱交換器を前後幅が薄い扁平箱状に形成するとともに、該熱交換器の幅広の前面を本体キャビネットの前面に配置し、該熱交換器の背面には該熱交換器の前面に向かって燃焼炎を形成する前記バーナを設置した
ことを特徴とする暖房機。
【請求項２】
前記熱交換器の背面側に該熱交換器に連通する他の熱交換器を少なくとも１個設置した
ことを特徴とする請求項１記載の暖房機。
【請求項３】
前記他の熱交換器の少なくとも１個は床暖房用の熱媒体が循環する床暖房熱交換器である
ことを特徴とする請求項２記載の暖房機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、本体キャビネットの前面から輻射熱を放射し室内暖房を行う暖房機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の暖房機として図１０及び図１１に示す実公平６−４８２４３号公報に開示されたものが知られている。
【０００３】
この暖房機は、その本体キャビネット１０の中央に耐熱ガラス製の燃焼筒１１を設置している。この燃焼筒１１の内部には放射体（図示せず）を配置する一方、燃焼筒１１の下部にはバーナ（図示せず）を設置しており、バーナで油燃焼を行い、この燃焼により放射体を加熱するようになっている。また、この燃焼筒１１の背面側には反射板１２を設置し、この放射体の輻射熱を反射し前面側に向かって放射する構造となっている。また、この燃焼筒１１で発生した排ガスは熱交換器１３及びこの熱交換器１３を通じて床暖房用の熱交換器（以下、床暖熱交換器という）１４に流れる（図１１の実線矢印）。
【０００４】
これにより、放射体の輻射熱及び熱交換器１４の輻射熱等で室内暖房を行う一方、床暖用放熱器（例えば、床暖カーペット）１５に循環する熱媒体を床暖熱交換器１４で加熱して、床暖房も行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の暖房機では、放射体及び熱交換器１３からの輻射熱、反射板１２から反射される輻射熱により室内暖房を行っているため、輻射熱を得るための構成部品が多数となり、部品点数が非常に多くなっていた。
【０００６】
また、燃焼筒１１及び反射板１２の周囲空気は加熱され熱交換器１３側に上昇するが、この熱交換器１３が図１１に示すように水平方向に延在された扁平体となっているため、この上昇空気（図１１の２点鎖線矢印）の流れが熱交換器１３で邪魔され、本体キャビネット１０の上部からスムースに抜けず、これにより、熱交換効率が悪くなっていたし、更に、この熱交換器１３により暖房機の前後方向の幅が広くなり、暖房機の設置スペースが大きくなるという問題点を有していた。
【０００７】
更に、従来の暖房機においては前述の如く燃焼筒１１内の放射体を赤熱して輻射暖房を行っており、この放射体とバーナとの距離は通常燃焼時に生成される燃焼炎との関係で設定されている。これにより、微少燃焼時にはバーナで生成された燃焼炎が小さくなるため、燃焼炎と放射体との間の距離が長くなり、微少燃焼時は燃焼炎により放射体が赤熱しなくなる。従って、微少燃焼時には輻射熱量が著しく減少し、熱効率が非常に低下するという問題点を有していた。
【０００８】
本発明の目的は前記従来の課題に鑑み、スペース効率及び熱交換効率がよく、更には微少燃焼時の輻射熱量を増大させることができる暖房機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するため、請求項１の発明は、バーナで加熱された空気が通る熱交換器を本体キャビネット内に配置するとともに、本体キャビネットの前面から燃焼熱を輻射する暖房機において、熱交換器を前後幅が薄い扁平箱状に形成するとともに、熱交換器の幅広の前面を本体キャビネットの前面に配置し、熱交換器の背面には熱交換器の前面に向かって燃焼炎を形成するバーナを設置した構造となっている。
【００１０】
この発明によれば、熱交換器の幅広面を通じて本体キャビネットの前面全体から輻射熱を放射することができる。また、この熱交換器の周囲の加熱空気が、高さ方向に延在された熱交換器の幅広面に沿ってスムースに上昇し、室内に供給される。
【００１１】
また、この発明によれば、側面設置により更に薄型化できるし、また、背面設置の場合はバーナの燃焼炎が熱交換器の前面向かって形成されるため、この熱交換器の前面全体から効率よく熱輻射できる。特に、微少燃焼時においても、熱交換器の前後方向の幅が狭い分、バーナの燃焼炎とキャビネット前面との間に距離が小さくなっており、このため、この燃焼炎が熱交換器の前面を効率よく加熱し、輻射熱量を増大させることができる。
【００１２】
なお、請求項２の発明や請求項３の発明の如く、熱交換器の背面に他の熱交換器を設置する場合にあっても、前側の熱交換器が前後幅が薄い扁平箱状となっているから、その背面側に十分なスペースがあり、暖房機の薄型化の実現に支障とならない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１乃至図４は本発明に係る暖房機の第１実施形態を示すもので、図１は暖房機の斜視図、図２は暖房機の正面図、図３は暖房機の側面概略構成図、図４は暖房機の背面概略構成図である。
【００１４】
この暖房機は、図１及び図２に示すように、全体に扁平箱状の本体キャビネット（以下、キャビネットという）２０を有し、このキャビネット２０の幅広面が前後に位置するよう形成されている。また、キャビネット２０の前面パネル２０ａには後述する熱交換器用の開口２０ｂを形成し、また、運転操作用の操作パネル２１及び手指等の接触を防止するワイヤガード２２が設置されている。更に、キャビネット２０の上板２０ｃには複数のスリット２０ｄが形成されている。
【００１５】
次に、このキャビネット２０の内部に設置された装置部品を説明する。即ち、キャビネット２０の前面側には熱交換器２３が設置されている。この熱交換器２３は前後幅が薄い扁平箱状となっており、この熱交換器２３の幅広面である前面をキャビネット２０の開口２０ｂを通じて室内に臨むようになっている。
【００１６】
この熱交換器２３の背面下部寄りにはバーナ２４及び燃焼用送風機２５を設置する一方、このバーナ２４には電磁ポンプ２６で燃焼用油が送油されており、空気導入路２７を通じて吸入された燃焼用空気と燃焼用油にて、バーナ２４から熱交換器２３の内部に向かって燃焼炎Ａを噴出するようになっている。
【００１７】
この熱交換器２３の前面下部寄りには耐熱性ガラスで形成されたのぞき窓２８が嵌め込まれている。のぞき窓２８はバーナ２４と対向する位置に配置され、のぞき窓２８を通じて燃焼炎Ａを見ることができる。
【００１８】
キャビネット２０の内部で熱交換器２３の裏側には床暖熱交換器２９が設置されている。この床暖熱交換器２９は熱交換器２３に連通する第１排気通路３０と屋外に連通する第２排気通路３１を有し、熱交換器２３で発生した排気ガスを各排気通路３０，３１及び床暖熱交換器２９を通じて排気するようになっている。また、この各排気通路３０，３１には床暖熱交換器２９を迂回して連通する第３排気通路３２が連結しており、熱交換器２３の排ガスをダンパ３３により床暖熱交換器２９側又は第３排気通路３２側の何れかに流すようになっている。
【００１９】
この床暖熱交換器２９には熱媒体パイプ３４を通じて熱媒体が循環している。即ち、床暖用放熱器３５→床暖熱交換器２９→リザーブタンク３６→循環ポンプ３７→床暖用放熱器３５と順次循環しており、この循環熱媒体が床暖熱交換器２９では排ガスから吸熱し、また、床暖用放熱器３５では放熱し、床暖房を行っている。
【００２０】
本実施形態に係る暖房機を稼働するときは、図３の実線矢印に示すように、バーナ２４で発生する排ガスが熱交換器２３内を通じて上昇する。ここで、ダンパ３３で床暖熱交換器２９側を閉鎖し、第３排気通路３２に排ガスを流すときは（図３の１点鎖線矢印）、熱交換器２３の前面から輻射される輻射熱によってのみ室内暖房を行うこととなる（床暖停止）。一方、床暖熱交換器２９側に排ガスを通すときは（実線矢印）、床暖熱交換器２９内に循環する熱媒体で床暖房も同時に行われる。
【００２１】
また、熱交換器２３が扁平箱形状に形成され、その幅広面が開口２０ｂを通じて室内に対向しているため、輻射面が大きくなり、暖房性能が向上する。また、熱交換器２３の周囲の空気が、図３の２点鎖線矢印に示すように、スムースに上昇してスリット２０ｄから抜けでる。従って、加熱空気の自然対流が促進され、熱交換率を向上させることができる。
【００２２】
更に、熱交換器２３の幅寸法が薄くなっているため、設置スペースを小さくすることができる。
【００２３】
更にまた、微少燃焼時においても、熱交換器２３の前後方向の幅が狭い分、バーナ２４の燃焼炎Ａと熱交換器２３の前面との間に距離が小さくなっており、このため、この燃焼炎Ａが熱交換器２３の前面を効率よく加熱し、輻射熱量を増大させることができる。
【００２４】
なお、のぞき窓２８を通じて燃焼炎Ａをキャビネット２０の前方から見ることができ、燃焼炎Ａの確認はもとより暖房感も損なうことがない。
【００２５】
図５は本発明に係る暖房機の第２実施形態を示すものである。この実施形態では熱交換器２３の背面に床暖熱交換器２９と補助熱交換器３８を並列に配置している。この補助熱交換器３８は熱交換器２３及び床暖熱交換器２９に連通し、熱交換器２３から流入した排ガスが複数の邪魔板３８ａにより蛇行状に流れて熱交換効率を向上させている。なお、床暖熱交換器２９から流入した排ガスはそのまま排気通路３９を通じて排気する。
【００２６】
本実施形態の如く熱交換器２３及び床暖熱交換器２９以外に補助熱交換器３８を背面側に設置するときは、この補助熱交換器３８でも放熱され熱交換効率が更に向上する。また、この補助熱交換器換気３８は床暖熱交換器２９と横方向に並設しているため、暖房機の薄型化を阻害することもない。なお、その他の構成及び作用は前記第１実施形態と同様である。
【００２７】
図６は本発明に係る暖房機の第３実施形態を示すものである。この第３実施形態では熱交換器２３の側面にバーナ２４及び燃焼用送風機２５を設置している。この実施形態によれば、のぞき窓２８から燃焼炎Ａを確認し難くなるが、薄型化が更に促進される。なお、その他の構成及び作用は前記第１実施形態と同様である。
【００２８】
図７乃至図９は本発明に係る暖房機の第４実施形態を示すもので、図７は暖房機の側面概略構成図、図８は暖房機の微少燃焼時における輻射熱量を示した表、図９は暖房機の微少燃焼時における輻射熱量を示したグラフである。
【００２９】
この第４実施形態に係る暖房機は、図７に示すように、全体に扁平箱状のキャビネット４０を有し、前記各実施形態と同様に、キャビネット４０の幅広面が前後に位置するよう配置されている。また、キャビネット４０の前面側に熱交換器用の開口４１を形成し、また、手指等の接触を防止するワイヤガード４２が設置されている。
【００３０】
次に、このキャビネット４０の内部に設置された装置部品を説明する。即ち、キャビネット４０の前面側には熱交換器４３が設置されている。この熱交換器４３は、前記各実施形態と同様に、前後幅が薄い扁平箱状（前後方向の幅寸法：５０ｍｍ）となっており、この熱交換器４３の幅広面である前面パネル４４をキャビネット４０の開口４１を通じて室内に臨むよう配置している。また、この前面パネル４４には耐熱ガラスにて形成されたのぞき窓４５が設置されている。
【００３１】
この熱交換器４３は、図２に示すように、その背面下部寄りに、後方に膨出した取付穴４６を形成し、この取付穴４６にバーナ４７及び燃焼用送風機４８を取り付けている。また、熱交換器４３の上部背面には排ガス出口４９を形成し、この排ガス出口４９を通じて補助熱交換器５０に排ガスを通し、排気筒５１を通じて排気するようになっている。
【００３２】
ここで、バーナ４７及び燃焼用送風機４８は熱交換器４３の背面に一体に取り付けられてユニット化しており、このユニットの前後方向の幅寸法が１９７ｍｍ、また、キャビネット４０を含む前後方向の幅寸法が２９５ｍｍとなっている。
【００３３】
このように、本実施形態に係る暖房機（暖房出力：６，０００ｋｃａｌ／ｈ）の設置スペースは、前後方向に２９５ｍｍとなっているが、図１０及び図１１に示す従来の暖房機（暖房出力は本実施形態に係る暖房機と同じ）ではその前後方向の幅寸法が４２５ｍｍとなっていた。従って、両者の前後方向の幅寸法を比較すると本実施形態に係る暖房機の方が３０％程度薄くなっている。
【００３４】
また、微少燃焼時の輻射熱量を図８及び図９を参照して説明する。この図９の実線及び黒丸で示したグラフは本実施形態の暖房機の輻射熱量を示し、破線及び黒四角で示したグラフは従来の暖房機の輻射熱量を示している。また、図８及び図９で暖房機の正面中央の輻射熱量測定位置を０°とし、正面右側に向かってそれぞれ３２°，５２．７°……９０°と測定位置をとり、また、正面左側に向かってそれぞれー３２°，ー５２．７°……ー９０°と測定位置をとり、各測定位置の輻射熱量を測定した。
【００３５】
この輻射熱量値を具体的に説明すると、図８及び図９に示すように、従来の暖房機では、その正面中央の測定位置（０°：８２ｋｃａｌ・ｍ−２・ｈ−１）が最大輻射熱量となり、左右の測定位置（ー８３．１°：３７ｋｃａｌ・ｍ−２・ｈ−１，８３．１°：１５ｋｃａｌ・ｍ−２・ｈ−１）に向かうに従って輻射熱量が小さくなる。一方、本実施形態に係る暖房機においても、その正面中央の測定位置（０°：１００ｋｃａｌ・ｍ−２・ｈ−１）が最大輻射熱量となり、左右の測定位置（ー８３．１°：１６ｋｃａｌ・ｍ−２・ｈ−１，８３．１°：１５ｋｃａｌ・ｍ−２・ｈ−１）に向かうに従って輻射熱量が小さくなる。
【００３６】
このように両者は暖房機の正面中央が輻射熱量が大きく左右に向かうに従ってその輻射熱量が小さくなるが、両者の輻射熱量を比較すると図８及び図９から明らかなように、本実施形態に係る暖房機は、その正面中央側の輻射熱量が従来のそれと比較して極めて大きくなっている。この理由は、熱交換器４３の前後方向の幅が狭く、バーナ４７の燃焼炎Ａと熱交換器４３の前面との間に距離が小さくなっていることによるものである。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、熱交換器の幅広面を通じて本体キャビネットの前面全体から輻射熱を放射することができるため、従来の如き燃焼筒はもとより放射体及び反射板も不要となり、部品点数が少なく構造が簡単になるし、また、暖房機全体の薄型化を図ることができる。また、微少燃焼時においても、熱交換器の前後方向の幅が狭い分、バーナの燃焼炎とキャビネット前面との間に距離が小さくなっており、このため、この燃焼炎が熱交換器の前面を効率よく加熱し、輻射熱量を増大させることができる。
【００３８】
また、この熱交換器の周囲の加熱空気が高さ方向に延在された熱交換器の幅広面に沿ってスムースに上昇するため、熱交換効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る暖房機の斜視図
【図２】第１実施形態に係る暖房機の正面図
【図３】第１実施形態に係る暖房機の側面概略構成図
【図４】第１実施形態に係る暖房機の背面概略構成図
【図５】第２実施形態に係る暖房機の背面概略構成図
【図６】第３実施形態に係る熱交換器、バーナ及び燃焼用送風機の配置状態を示す正面概略図
【図７】第４実施形態に係る暖房機の側面概略構成図
【図８】第４実施形態に係る暖房機の微少燃焼時における輻射熱量を示した表
【図９】第４実施形態に係る暖房機の微少燃焼時における輻射熱量を示したグラフ
【図１０】従来の暖房機の正面図
【図１１】従来の暖房機の背面概略構成図
【符号の説明】
２０，４０…本体キャビネット、２３，４３…熱交換器、２４，４７…バーナ、２８，４５…のぞき窓、２９…床暖熱交換器、３８，５０…補助熱交換器、Ａ…燃焼炎。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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