(57)【要約】【課題】構成が簡単で、かつイオンを含んだ空気の放出距離を遠くまで延ばすことができる温風暖房機を提供する。【解決手段】空気取入口１０から温風吹出し口１１に至る温風通路１２と、温風通路１２とは別にイオンを発生するイオン発生装置２６が設けられ、イオンを含んだ空気を温風吹出し口１１の近傍のイオン吹出し口１３から送出する空気送出通路１４とを備え、イオン吹出し口１３からのイオンを含んだ空気の吹出し方向Ｂと温風吹出し口１１からの温風の吹出し方向Ａとを機器本体の前面側で交差させ、イオンを含んだ空気を温風と合流させる。【選択図】  図１
2006038332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気取入口から温風吹出し口に至る温風通路と、該温風通路とは別の通路であって、イオンを発生するイオン発生装置が設けられ、イオンを含んだ空気を前記温風吹出し口の近傍のイオン吹出し口から送出する空気送出通路とを備え、前記イオン吹出し口からのイオンを含んだ空気の吹出し方向と前記温風吹出し口からの温風の吹出し方向とを機器本体の前面側で交差させ、イオンを含んだ空気を温風と合流させることを特徴とする温風暖房機。
【請求項２】
前記イオン吹出し口が、前記温風吹出し口よりも室内側に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の温風暖房機。
【請求項３】
前記イオン吹出し口からのイオンを含んだ空気の吹出し方向が前記温風吹出し口から吹き出す温風の吹出し方向に配向させたことを特徴とする請求項１に記載の温風暖房機。
【請求項４】
前記温風吹出し口からの温風吹出し方向をイオン吹出し口からのイオンを含んだ空気の吹出し方向に配向させたことを特徴とする請求項１に記載の温風暖房機。
【請求項５】
前記イオン吹出し口は、その吹出し角度を広げるルーバを備えたことを特徴とする請求項１に記載の温風暖房機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内にイオンを含んだ空気を放出するイオン発生装置を備え、電気、ガスあるいは石油を熱源とする温風暖房機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気中に浮遊する細菌を除去するイオンを発生させるイオン発生装置を搭載した、空気清浄機、電気ファンヒータおよび温風暖房機は、本出願人により既に実用化されている。
【０００３】
また、特許文献１には、本体ケーシング内に設けられた燃焼室と、室内空気を前記燃焼室に給気し室内へ吹き出すための送風機と、温風になった室内空気を吹き出す温風吹出し口と、前記燃焼室内に設けられ、前記送風機からの室内空気を高電圧放電でイオン化するイオン化部と、バーナを内部に配設した燃焼筒と、前記燃焼筒の外面に高電圧を印加して集塵する集塵部とを備えた燃焼暖房装置が開示されている。
【０００４】
この特許文献１では、バーナを燃焼させ、送風機を駆動させると共にイオン化部および集塵部を駆動すると、燃焼室に流入した室内空気中の汚れ粒子がイオン化部でイオン化され、次に、イオン化された汚れ粒子が集塵部に吸引付着され、吸引付着された汚れ粒子がバーナからの燃焼熱で加熱分解されて取り除かれ、温風吹出し口からはきれいな空気が吹き出すようになる。
【０００５】
また、特許文献２には、石油温風暖房機において、室内から取り込まれた空気の一部を浄化用の空気とし、該浄化用の空気の一部をオゾン発生器を通してオゾンとした後、残る浄化用の空気と混合させ、さらに、燃焼室の近傍を通過させた後、温風吹き出し口に導くよう構成した石油温風暖房機が開示されている。
【０００６】
この構成においては、室内から取り込まれた空気の一部はオゾンによって浄化され、殺菌、浄化せられた浄化用空気は、燃焼室近傍を通過せられる際に、燃焼室の高温によって分解されるので、無害となって、温風吹き出し口からきれいな空気が吹き出される。
【０００７】
特許文献３には、温風を放出する温風用ファンの風の一部を仕切板によって分流するバイパス路を形成し、このバイパス路にオゾン発生器を備え、空気中の雑菌やカビを殺菌し、同時に燃焼時の一酸化炭素を炭酸ガスに変化させる温風暖房機が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−２９４８６４号公報（請求項１、段落００１０参照）
【特許文献２】特開平２−２０３１５５号公報（特許請求の範囲参照）
【特許文献３】実開昭６３−１５５９４８号公報（請求の範囲、明細書２頁〜３頁の＜作用＞項参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記特許文献１〜３のいずれの場合も、機器本体に取り入れた空気をイオン化あるいはオゾンを発生させて空気中の菌を殺菌し、温風吹出し口からきれいな空気を放出することが記載されているが、温風暖房機が設置される室内の空気を積極的に殺菌するものではない。
【０００９】
温風暖房機が設置される室内の空気を積極的に殺菌するために、空気取入口から温風吹出し口に至る温風通路と、これとは別にイオンを発生するイオン発生装置が設けられ、イオンを含んだ空気を温風吹出し口の近傍にあるイオン吹出し口から送出する空気送出通路とを備え、イオン吹出し口からイオンを含んだ空気を温風吹出し口から吹出す温風の周囲の負圧を利用して温風に乗せ、これを室内に放出する温風暖房機も既に実用化されているが、一つの送風機により、温風通路と空気送出通路に空気を供給しているため、空気送出通路側の風量が少なく、そのため、温風暖房機から室内に放出されるイオンの到達距離が非常に短い。特に、イオン吹出し方向が温風吹出し方向とほぼ同方向に設定されている場合、温風にイオンを含んだ空気を効率良く温風に乗せにくく、イオンの室内分布（イオン量）にも限界がある。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決して、簡単な構成によりイオンを含んだ空気の放出距離を遠くまで延ばすことができる温風暖房機の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明では、イオンを含んだ空気を温風に乗せやすくして、イオンを含んだ空気の放出距離を延ばそうとするものである。すなわち、本発明は、空気取入口から温風吹出し口に至る温風通路と、該温風通路とは別の通路であって、イオンを発生するイオン発生装置が設けられ、イオンを含んだ空気を前記温風吹出し口の近傍のイオン吹出し口から送出する空気送出通路とを備え、前記イオン吹出し口からのイオンを含んだ空気の吹出し方向と前記温風吹出し口からの温風の吹出し方向とを機器本体の前面側で交差させ、イオンを含んだ空気を温風と合流させることを特徴としている。
【００１２】
上記構成においては、イオンを含む空気をイオン吹出し口から機器本体外に放出されるので、室内の空気を機器本体外で有効に殺菌することができる。しかも、イオンを含んだ空気の吹出し方向と温風の吹出し方向とを機器本体の前面側で交差させ、イオンを含んだ空気を温風と合流させるので、イオンを含んだ空気を温風に乗せて遠くまで放出することができる。
【００１３】
イオンを含んだ空気の合流方法は、ア）イオン吹出し口からのイオンを含んだ空気の吹出し方向を温風吹出し口から吹き出す温風の吹出し方向に配向させる、イ）温風吹出し口からの温風吹出し方向をイオン吹出し口からのイオンを含んだ空気の吹出し方向に配向させる、のいずれかの方法を採用することができる。
【００１４】
この場合、上記ア）の場合、イオン吹出し口に温風吹出し方向に配向したルーバを形成すればよく、また、上記イ）の場合には、温風吹出し口にイオン吹出し方向に配向したルーバを形成すればよい。
【００１５】
また、イオン吹出し口には、その吹出し角度を広げるルーバを備え、吹出し角度を広げて室内のイオン分布を広げることもできる。
【００１６】
さらに、イオン吹出し口を温風吹出し口よりも室内側に飛び出して配置し、イオンを含んだ空気を温風吹出し口から吹出す温風に乗せやすくすることもできる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、イオンを含んだ空気の吹出し方向と温風の吹出し方向とを機器本体の前面側で交差させ、イオンを含んだ空気を温風と合流させるので、イオンを含んだ空気を温風に乗せて遠くまで放出することができる。したがって、イオンを含んだ空気の風量が少なくとも遠くまで放出することができ、イオンを含んだ空気の室内分布が良好になるといった効果が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る温風暖房機として液体燃料燃焼装置を搭載した石油ファンヒータにおける実施形態を図面に基づいて説明する。図１は液体燃料燃焼装置を搭載した石油ファンヒータの側面断面図、図２は石油ファンヒータの正面図、図３は機器本体の内部構成を示す正面断面図、図４はイオン吹出し口周辺を示す拡大側断面図である。
【００１９】
図１〜図３において、石油ファンヒータは、箱状の機器本体１の内部が縦方向のタンクガイド２によって左右に仕切られ、その一方が燃焼室３とされ、他方がタンク室４とされている。
【００２０】
機器本体１は、前面を覆う前板５と、上面を覆う上面板６と、側面及び背面を覆う背面板７とが、置台８の上に固定されて箱状に形成されている。
【００２１】
燃焼室３には、液体燃料を燃焼する燃焼部９と、燃焼部９で発生した熱を空気取入口１０から取り入れた空気と共に温風として温風吹出し口１１から吹出す温風通路１２と、イオンを含んだ空気をイオン吹出し口１３から送出する空気送出通路１４とを備えている。また、タンク室４には給油タンク１５が着脱自在に収納される。
【００２２】
燃焼部９は、給油タンク１５から送られた液体燃料を気化する気化器１６と、気化器で気化された燃料を燃焼するバーナ１７と、バーナ１７の上方に配置された燃焼筒１８とを備えている。
【００２３】
また、燃焼室３は、水平方向の仕切板１９によって上下に仕切られ、その上方側には燃焼筒１８が配置され、下方側には気化器１６よおびバーナ１７が配置される。燃焼筒１８は、略箱状に形成され、その上方が開口され、下端部が下方側のバーナ１７を囲むように配置されている。この燃焼筒１８を囲むように略箱状の燃焼枠２０が配置される。
【００２４】
燃焼枠２０の背面側には開口２０ａが形成され、前面側が温風吹出し口１１に連通されている。燃焼枠２０の背面側開口２０ａには、空気取入口１０から室内空気を吸い込む送風手段としての対流ファン２１が対面して配置される。さらに、対流ファン２１の背面側において、前記背面板７に空気取入口１０が形成される。
【００２５】
温風吹出し口１１は、前板５の下部に形成される。この温風吹出し口１１には温風吹出し方向を制御するルーバ２２が設けられている。本実施形態においては、ルーバ２２の吹出し方向は水平方向ないし下向き方向に設定されている。
【００２６】
温風通路１２は、機器本体１の背面上部の空気取入口１０から燃焼筒１８の上方を通って機器本体１の前面の中間高さ位置よりやや下方に位置する温風吹出し口１１に向かう通路であり、機器本体１の前部側においては下り傾斜の通路を形成するため、燃焼筒１８および燃焼枠２０の前面側が下り傾斜面とされている。
【００２７】
この前側傾斜板２０ｃと機器本体１の前板７との間の空間部には、プリント基板などを取り付ける取付金具２３が固定され、この取付金具２３と前側傾斜板２０ｃの間には、イオン吹出し口１３に連通し、空気送出通路１４の一部をなす下方通路２４が形成される。
【００２８】
空気送出通路１４は、空気取入口１０から燃焼枠２０の外側を通り、前記下方通路２４からイオン吹出し口１３に至る通路である。その経路を詳述すると、以下のようになる。つまり、燃焼部９を仕切る仕切板１９には、その外周側にスリット２７が形成され、対流ファン２１から送り出された空気の一部をスリット２７を通して下方側のバーナ１７および気化器１６側に導入できるようになっている。導入された空気は、バーナ１７への一次空気の供給と、気化器１６の周辺の冷却に使用される。そして、冷却後の空気は、図３に示すように、仕切板１９の左右側部のスリット２７から機器本体１およびタンクガイド２と燃焼枠２０の左右側壁との間のわずかな隙間２８を通り、燃焼枠２０の天蓋２０ｄと上面板８との間の隙間２８ａから、燃焼枠２０の前側傾斜板２０ｃと機器本体１の前板５との間の空間部を経て取付金具２３の下方通路２４からイオン吹出し口１３に至る。
【００２９】
つまり、対流ファン２１から取り入れた室内空気の通路は、燃焼筒１８の熱を回収して空気温度を上昇させ温風吹出し口１１より室内に放出される温風通路１２と、対流ファン２１からの室内空気の一部が仕切板１９のスリット２７から下方側のバーナ１７部分を経て、タンクガイド２と燃焼枠２０の左右側壁との間の上昇隙間２８から、燃焼枠２０の天蓋２０ｄと上面板６との間の隙間２８ａを通り、下方通路２４からイオン吹出し口１３に至る空気送出通路１４とを有している。
【００３０】
この空気送出通路１４は、イオン発生装置２６に空気を送る専用の通路を新たに設けたものではなく、機器本体１に燃焼部９や燃焼枠２０等を配置した際にできる隙間空間から漏れ出る空気流を利用したもので、これにより、簡単な構成によりイオン発生装置２６を設置することができ、しかも配置に格別な条件も必要なく取付位置の自由度も大きくなる。
【００３１】
イオン吹出し口１３は、前板５の温風吹出し口１１の上方近傍に取り付けられた吹出しカバー２９に形成される。吹出しカバー２９は、図４に示すように、前板５よりも前方に突出した状態で取り付けられており、その下部にイオン吹出し口１３が形成される。イオン吹出し口１３は、下方の温風吹出し口１１よりも室内側に飛び出した状態で配置され、イオンを含んだ空気を温風吹出し口１１から吹出す温風に乗せやすくしている。
【００３２】
また、イオン吹出し口１３には、空気送出通路１４から吹出す空気を下方に導くルーバ３０が形成される。ルーバ３０の吹出し角度は、そこから吹出す空気の吹出し方向Ｂが、下方の温風吹出し方向Ａと機器本体の前面側で交差させ、イオン風を吹出した温風と合流させるように設定される。
【００３３】
図５はイオン発生装置の外観斜視図、図６はイオン発生素子の斜視図、図７はイオン発生素子の電極構造を示す断面図である。図４に示すように、イオン吹出し口１３の奥側には、その近傍の下方通路２４に面してイオンを発生するイオン発生装置２６が配設される。このイオン発生装置２６は、図５に示すように、昇圧コイル及び回路基板（共に図示略）を内装するケース５０と、イオン発生素子５１が固着された蓋板５７とを組み付けて構成される。
【００３４】
イオン発生素子５１は、図６および図７に示すように、セラミックなどの平板状の誘電体５２の表面に設けられた表面電極５３と、該表面電極５３に電力を供給するため誘電体５２の表面に設けられる表面電極接点５４と、誘電体５２の内部に埋設され且つ前記表面電極５３と平行に設けられた内部電極５５と、該内部電極５５に電力を供給するため誘電体５２の表面に設けられる内部電極接点５６を有している。誘電体５２は、上部誘電体５２ａ、下部誘電体５２ｂ、および表面保護誘電体５２ｃにより構成される。蓋板５７は、樹脂材料製の平板であり、その凹所にイオン発生素子５１が固定され、この蓋板５７がケース５０に固着されている。そして、イオン発生装置２６は、図４に示すように、そのイオン発生素子５１が空気送出通路側に臨むように下向きに保持され、塵や埃が付着しにくい状態となっている。
【００３５】
このイオン発生装置２６は、その表面電極５３、内部電極５５間に交流電圧を印加すると、空気中の酸素ないしは水分が電離によりエネルギーを受けてイオン化し、正イオンであるＨ+(Ｈ2Ｏ)m（ｍは任意の自然数）と負イオンであるＯ2-(Ｈ2Ｏ)n（ｎは任意の自然数）を主体としたイオンを生成し、これらをファン等により空間に放出させる。
【００３６】
これらＨ+(Ｈ2Ｏ)m及びＯ2-(Ｈ2Ｏ)nは、浮遊菌の表面に付着し、化学反応して活性種であるＨ2Ｏ2または・ＯＨを生成する。Ｈ2Ｏ2または・ＯＨは、極めて強力な活性を示すため、これらにより、空気中の浮遊細菌を取り囲んで不活化することができる。ここで、・ＯＨは活性種の１種であり、ラジカルのＯＨを示している。
【００３７】
正負のイオンは浮遊細菌の細胞表面で式（１）〜式（３）に示すように化学反応して、活性種である過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）または水酸基ラジカル（・ＯＨ）を生成する。ここで、式（１）〜式（３）において、ｍ、ｍ’、ｎ、ｎ’は任意の自然数である。これにより、活性種の分解作用によって浮遊細菌が破壊される。従って、効率的に空気中の浮遊細菌を不活化、除去することができる。
【００３８】
Ｈ+(Ｈ2Ｏ)m＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)n→・ＯＨ＋1/2Ｏ2＋(m+n)Ｈ2Ｏ ・・・（１）
Ｈ+(Ｈ2Ｏ)m＋Ｈ+(Ｈ2Ｏ)m'＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)n＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)n'→ 2・ＯＨ＋Ｏ2＋(m+m'+n+n')Ｈ2Ｏ ・・・（２）
Ｈ+(Ｈ2Ｏ)m＋Ｈ+(Ｈ2Ｏ)m'＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)n＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)n'→ Ｈ2Ｏ2＋Ｏ2＋(m+m'+n+n')Ｈ2Ｏ ・・・（３）
以上のメカニズムにより、上記正負イオンの放出により、浮遊菌等の不活化効果を得ることができる。
【００３９】
また、上記式（１）〜式（３）は、空気中の有害物質表面でも同様の作用を生じさせることができるため、活性種である過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）または水酸基ラジカル（・ＯＨ）が、有害物質を酸化若しくは分解して、ホルムアルデヒドやアンモニアなどの化学物質を、二酸化炭素や、水、窒素などの無害な物質に変換することにより、実質的に無害化することが可能である。
【００４０】
次に、上記石油ファンヒータの動作について説明する。操作表示部のボタンを操作して運転を開始すると、背面の空気取入口１０の近傍に配置された室温サーミスタや前板５の温風吹出し口１１の下方に配置された床面温度センサの出力により暖房出力が制御される。
【００４１】
そして、対流ファン２１により空気取入口１０から吸込んだ室内空気のほとんどは、燃焼枠２０内に入り、燃焼筒１８の熱を回収して空気温度を上昇させ、前板５の温風吹出し口１１から室内に放出される。
【００４２】
また、対流ファン２１からバーナ１７に送られてきた燃焼用空気が正圧状態となっているため、機器本体１内の燃焼枠２０などの構成部材との間の空間から漏れて空気の流れが生じる。この漏れた空気の流れを利用して空気送出通路１４を形成しているので、新たな空気送出通路を形成する必要がない。また、空気送出通路１４の下流側にあるイオン吹出し口１３では、図１に示すように、イオンを含んだ空気の吹出し方向Ｂと温風の吹出し方向Ａとを機器本体１の前面側で交差させ、イオンを含んだ空気を温風と合流させているので、イオンを含んだ空気を温風に乗せて遠くまで放出することができる。また、図４に示すように、イオン吹出し口１３を温風吹出し口１１よりも室内側に飛び出して配置しているので、イオンを含んだ空気を温風吹出し口１１から吹出す温風に乗せやすくすることもできる。
【００４３】
本発明者らは、イオン吹出し口１３からの吹出し方向を変更した場合のイオン分布について実験した。その結果、イオン吹出し方向を水平（温風吹出し方向と平行）にした場合の正負イオン量は機器本体から１．５ｍ前方で２２６０個／ｃｃ、３．０ｍで２８６０個／ｃｃであった。これに対し、本実施形態のように、イオン吹出し口１３の吹出し方向を６０度下向きに変更し、温風吹出し方向（水平方向）と交差させるようにした場合、正負イオン量は機器本体１から１．５ｍ前方で２９７０個／ｃｃ、３．０ｍ前方で４９７５個／ｃｃという結果が得られた。いずれの場合も、約７．５畳の室内に石油ファンヒータを置き、イオン発生装置２６に交流インパルス電圧を印加し、床面から５０ｃｍの箇所における正負イオン量を（株）ダン化学製空気イオンカウンター（型番８３−１００１Ｂ）により測定した結果である。
【００４４】
このように、イオンを含んだ空気の吹出し方向Ｂと温風の吹出し方向Ａとを機器本体の前面側で交差させ、イオンを含んだ空気を温風と合流させると、イオンを含んだ空気を温風に乗せて遠くまで放出することができ、イオンを含んだ空気の室内分布を良好にすることができる。
【００４５】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で修正・変更を加えることができるのは勿論である。例えば、上記実施形態では液体燃料燃焼装置を搭載した石油ファンヒータについて説明したが、これに限らず、ガスファンヒータあるいは電気ファンヒータであっても本発明を適用できるのは勿論である。
【００４６】
また、上記実施形態では、イオン吹出し口からのイオンを含んだ空気の吹出し方向を温風吹出し口から吹き出す温風の吹出し方向に配向させる例を示したが、これに限らず、温風吹出し口１１からの温風吹出し方向をイオン吹出し口１３からのイオンを含んだ空気の吹出し方向に配向させるようにすることもできる。
【００４７】
さらに、イオン吹出し口１３においては、図８に示すように、複数のルーバ片３０ａの吹出し角度を放射状に広げるように設定し、イオンを含んだ空気の吹出し方向を広げることにより、室内のイオン分布を広げることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態である液体燃料燃焼装置を搭載した石油ファンヒータの側面断面図
【図２】図１の石油ファンヒータの正面図
【図３】機器本体の内部構成を示す正面断面図
【図４】イオン吹出し口周辺を示す拡大側断面図
【図５】イオン発生装置の外観斜視図
【図６】イオン発生素子の斜視図
【図７】イオン発生素子の電極構造を示す断面図
【図８】本発明の他の実施形態を示すイオン吹出し口周辺の拡大側断面図
【符号の説明】
【００４９】
１    機器本体
２    タンクガイド
３    燃焼室
４    タンク室
５    前板
６    上面板
７    背面板
８    置台
９    燃焼部
１０    空気取入口
１１    温風吹出し口
１２    温風通路
１３    イオン吹出し口
１４    空気送出通路
１５    給油タンク
１６    気化器
１７    バーナ
１８    燃焼筒
１９    仕切板１９
２０    燃焼枠
２１    対流ファン
２２    ルーバ
２６    イオン発生装置
２９    吹出しカバー
３０    ルーバ
【図１】
2006038332.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006038332.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2006038332.tif 000008
【図７】
2006038332.tif 000009
【図８】
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