(57)【要約】【課題】燃焼排ガスに含まれるＮＯ２の発生を低減することのできる温風暖房機を提供すること。【解決手段】バーナ３の燃焼により燃焼排ガスを発生させ、この燃焼排ガスを送風機２により本体１内に取り入れられた空気と混合して吹出口６より温風として排出させる温風暖房機に、バーナ３で発生した燃焼排ガスと送風機２により本体１内に取り入れられた室内空気を熱交換する熱交換器５を設けた。燃焼排ガス中に含まれるＮＯは高温の状態から急激に温度が低下するとＮＯ２への転換が活発に行われるのだが、熱交換器５を通過させることで、空気と接触させずに燃焼排ガスを冷却して温度を低下させるため、ＮＯ２の発生が抑えられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体内に室内空気を取り入れる送風機と、燃焼により燃焼排ガスを発生させるバーナと、前記バーナを囲うように設けられた燃焼室と、前記送風機により取り入れられた室内空気と前記バーナの燃焼により発生した燃焼熱とを熱交換する熱交換器と、本体前面に設けられた吹出口とを有することを特徴とする温風暖房機。
【請求項２】
燃焼排ガスと、熱交換により得られた高温空気とを混合して温風とする温風通路を有し、前記温風通路で発生した温風を前記吹出口より室内に排出することを特徴とする請求項１記載の温風暖房機。
【請求項３】
前記温風通路には前記送風機により取り入れられた室内空気が供給されることを特徴とする請求項２記載の温風暖房機。
【請求項４】
前記熱交換器は、一方を燃焼排ガスの排気経路として前記燃焼室と前記温風通路とに開口し、他方を高温空気経路として前記送風機と前記温風通路に開口している直交型熱交換器であることを特徴とする請求項２または３記載の温風暖房機。
【請求項５】
前記送風機により取り入れられた室内空気を前記熱交換器に導入するための導風板を有することを特徴とする請求項４記載の温風暖房機。
【請求項６】
前記熱交換器から排出される燃焼排ガスの温度は４００℃程度であることを特徴とする請求項５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、ファンヒーター等の温風暖房機に関し、特にＮＯ２の発生量を低減することのできる温風暖房機の構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の温風暖房機を図面に基づいて説明する。図４に示すように、本体２１と、本体２１内に室内空気を取り入れて圧送する送風機２２と、燃料を燃焼させて燃焼排ガスを発生させるバーナ２３と、該バーナ２３上に設けられた燃焼室２４とを具備する構造であり、バーナ２３の燃焼で発生する燃焼排ガスと送風機２２によって本体２１内に取り込まれた空気とを混合して該本体２１の正面部下方位置に設けた吹出口２５より温風として排出するように構成されている。
【０００３】
このような温風暖房機においては、バーナ２３で燃焼が開始されると、送風機２２の回転により本体２１内に室内空気が取り入れられ、取り入れられた空気の一部は燃焼室２４の背面に設けられた小孔から燃焼室２４内へ流入し、燃焼用の二次空気として火炎に供給されて完全燃焼するようになっている。この燃焼により発生する燃焼排ガスの温度はおよそ１６００℃〜１８００℃である。
【０００４】
その後燃焼排ガスは燃焼室２４内を上昇し、上部に設けられた開口から燃焼室２４外へ排出される。燃焼室開口付近での燃焼排ガスの温度はおよそ７００℃〜８００℃であり、ここで送風機２２からの空気流と接触して混合されることで温度が低下し、２５０℃程度の温風となって吹出口２５から本体２１外排出されるようになっている。
【特許文献１】特開２００２−３２３２６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで近年においては、大気中のＮＯｘ量が問題となっている。そのため、燃焼排ガス中に含まれるＮＯｘの低減が重要視されており、中でも人体に与える影響の大きいＮＯ２の排出量を低減させることは最も重要な課題となっている。このＮＯ２は、高温の燃焼排ガスが冷却されて温度が低下する際にＮＯが酸化することで生成され、温度低下が急激なほど生成反応が活発になると言われており、また、ＮＯからＮＯ２への転換は酸化反応であることから、燃焼排ガスの温度低下時の酸素量もＮＯ２の発生量に大きく関係していると考えられる。
【０００６】
ところが、上述のような構成の温風暖房機は、燃焼室から排出される７００℃〜８００℃の高温の燃焼排ガスに直接室内空気を混合させて温度を低下させているため、急激な温度低下と酸素量の上昇というＮＯ２生成の２大要因が同時に発生してしまっており、ＮＯからＮＯ２への転換が急速に行われて大量のＮＯ２が発生する結果となっていた。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためのもので、燃焼排ガスに含まれるＮＯ２の発生を低減することのできる温風暖房機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、本体内に室内空気を取り入れる送風機と、燃焼により燃焼排ガスを発生させるバーナと、前記バーナを囲うように設けられた燃焼室と、前記送風機により取り入れられた室内空気と前記バーナの燃焼により発生した燃焼熱とを熱交換する熱交換器と、本体前面に設けられた吹出口とを有することを特徴とする温風暖房機である。
【０００９】
また、燃焼排ガスと熱交換により得られた高温空気とを混合して温風とする温風通路を有し、前記温風通路で発生した温風を前記吹出口より室内に排出することを特徴とする請求項１記載の温風暖房機である。
【００１０】
また、前記温風通路には前記送風機により取り入れられた室内空気が供給されることを特徴とする請求項２記載の温風暖房機である。
【００１１】
また、前記熱交換器は、一方を燃焼排ガスの排気経路として前記燃焼室と前記温風通路とに開口し、他方を高温空気経路として前記送風機と前記温風通路に開口している直交型熱交換器であることを特徴とする請求項２または３記載の温風暖房機である。
【００１２】
また、前記送風機により取り入れられた室内空気を前記熱交換器に導入するための導風板を有することを特徴とする請求項４記載の温風暖房機である。
【００１３】
また、前記熱交換器から排出される燃焼排ガスの温度は４００℃程度であることを特徴とする請求項５記載の温風暖房機である。
【発明の効果】
【００１４】
上述のように構成することにより、バーナで発生した高温の燃焼排ガスは熱交換器を通過し、熱交換器を通過する間に送風機からの室内空気により冷却されることになる。そのため、燃焼排ガスは急激に温度は低下するものの過剰に酸素が供給されないので、ＮＯからＮＯ２への転換が行われることはほとんどなくＮＯ２の発生量を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
好適と考える本発明の最良の形態を、本発明の作用効果を示して簡単に説明する。
【００１６】
本発明は、バーナの燃焼により燃焼排ガスを発生させ、この燃焼排ガスを送風機により本体内に取り入れられた空気と混合して吹出口より温風として排出させる温風暖房機であって、さらに、バーナで発生した燃焼排ガスと送風機により本体内に取り入れられた室内空気を熱交換する熱交換器を備えたものである。
【００１７】
したがって、バーナの燃焼により発生した高温の燃焼排ガスは熱交換器に流入し、ここで送風機により取り入れられた室内の空気と熱交換が行われて温度が急激に低下することとなる。つまり、熱交換器を通過させることで、空気と接触させずに燃焼排ガスを冷却して、燃焼排ガスの温度を低下させるのである。
【００１８】
燃焼排ガス中に含まれるＮＯは高温の状態から急激に温度が低下するとＮＯ２への転換が活発に行われるのだが、上述のように構成することで、燃焼排ガスは温度が低下する際に新たな空気と接触しないため、過剰な酸素が供給されないからＮＯからＮＯ２への転換が抑制されることになる。
【００１９】
そして、熱交換器を通過して温度が低下した燃焼排ガスは、送風機からの空気と混合することで冷却され、さらに温度が低下した温風となる。しかし、あらかじめ熱交換器を通過させて燃焼排ガスの温度をＮＯ２が発生しにくい温度にまで低下させてあるため、燃焼排ガスと空気を混合することで酸素量が上昇しても短時間でＮＯ２が大量に発生してしまうおそれはない。
【００２０】
加えて、熱交換器で燃焼排ガスと熱交換を行った空気は温度が上昇して高温となっているから、燃焼排ガスにこの高温空気を混合することで熱を有効に利用することもできる。
【実施例１】
【００２１】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２２】
この温風暖房機は、図１に示したように本体１と、本体１内に外気を取り込んで圧送する送風機２と、燃料を燃焼させて燃焼排ガスを発生させるバーナ３と、該バーナ３上に設けられた燃焼室４と、燃焼室４下流に設けられた熱交換器５を具備する構造であり、バーナ３の燃焼で発生する燃焼排ガスと送風機２によって本体１内に取り込まれた空気とを混合して該本体１の正面部下方位置に設けた吹出口６より温風として排出するように構成されている。
【００２３】
バーナ３は、図示しない気化器により気化された燃焼用ガスと一次空気を混合し燃焼用混合ガスとする混合管７と、燃焼用混合ガスに点火する点火装置８と、燃焼用混合ガスを燃焼させる炎孔部９とから構成されている。
【００２４】
燃焼室４は、背面に送風機２からの空気の一部を取り入れてバーナ３で形成する火炎に二次空気として供給するための二次空気取入孔１０を有しており、さらにこの燃焼室４の周囲には燃焼室４を覆うように燃焼室遮熱板１１が設けられていて、燃焼室４と燃焼室遮熱板１１の間は燃焼排ガスと送風機２からの空気とを混合して温風とする温風通路１２として構成されている。
【００２５】
熱交換器５には図２に示すように直交型の熱交換器が用いられ、一方の通路を燃焼排ガスの排気経路１３として燃焼室４と温風通路１２とに開口するとともに、他方の通路を高温空気経路１４として送風機２と温風通路１２に開口するように構成されている。
【００２６】
従って、バーナ３で発生した燃焼排ガスは、熱交換器５を通過する際に高温空
気経路に流入した送風機２からの空気に熱を吸収されて温度が低下し、温風通路１２の上流へ供給されることとなる。そして、熱交換器５で燃焼排ガスの熱を吸収した送風機２からの空気は、高温空気となって温風通路１２の下流へ供給される。
【００２７】
また、熱交換器５には送風機２により本体１内に取り入れられた室内空気を熱交換器５の高温空気経路１４に導入するための導風板１５が設けられており、高温空気経路１４へ導入される空気の量はこの導風板１５の形状や角度によって変更することができ、排気経路１３から排出される燃焼排ガスの温度が最適な温度となるよう調節される。
【００２８】
次に、上記した構成における動作を説明する。
【００２９】
暖房機の運転が開始されると、図示しない気化器により液体燃料が加熱気化されて燃焼用ガスとなり、混合管７へ噴出される。燃焼用ガスが噴出されると、その噴出力により周囲の空気が一次空気として混合管７内部に引き込まれ、さらに、送風機２の回転により本体１内に導入された空気も本体１下方から混合管７に一次空気として押し込まれるため、これら一次空気は前述の燃焼用ガスと混合して燃焼用混合ガスとなる。そして、燃焼用混合ガスは炎孔部９から噴出し、点火装置８により点火されてバーナ３で燃焼を開始する。
【００３０】
また、送風機２からの空気は、燃焼室４の背面に設けた二次空気取入孔１０から燃焼室４内へも流入し、二次空気として火炎に供給されるようになっていて、十分な量の二次空気を火炎に供給することで燃焼状態が良好に維持されており、高温の燃焼排ガスが発生する。このときの燃焼排ガスの温度はおよそ１６００℃〜１８００℃となっている。
【００３１】
燃焼により発生した１６００℃〜１８００℃の燃焼排ガスは、燃焼室４内を上昇して、燃焼室４の下流に設けられた熱交換器５の排気経路１３へ流入する。高温の燃焼排ガスは、この排気経路１３を通過する間に熱交換器５の高温空気経路１４に導入された送風機２からの空気と熱交換を行うことで冷却され、急激に温度が低下することとなる。しかしながら、燃焼排ガスは新たな空気と接触しないので、過剰な酸素が供給されないから温度が急激に低下してもＮＯからＮＯ２への転換は抑制されることになる。
【００３２】
そして、熱交換器５を通過して温度が低下した燃焼排ガスは、温風通路１２へ供給され、そこで送風機２からの空気と混合されてさらに冷却されて２５０℃程度の温風となって吹出口６へ向かう。
【００３３】
なお、熱交換器５を通過した後の燃焼排ガスの温度は４００℃程度となっていることが好ましい。なぜなら、ＮＯからＮＯ２への転換は高温の状態から急激に温度が低下した際に活発に行われるが、４００℃程度にまで冷却された燃焼排ガスにおいては、ＮＯからＮＯ２への転換は非常に緩慢となるからである。よって、燃焼排ガスが温風通路１２で空気と混合されて酸素量が増加しても、短時間でＮＯ２が増加することはない。
【００３４】
一方、熱交換器５の高温空気経路１４を通過して燃焼排ガスと熱交換を行った空気は温度が上昇し高温空気となっている。そこで、この高温空気を温風通路１２に供給し、前述の燃焼排ガスと空気とが混合された温風と混合して、これを吹出口６より室内に排出することで熱を有効に利用することができる。
【実施例２】
【００３５】
本発明の実施例２は、図３に示すように仕切板１６が設けられており、温風通路１２が送風機２と連通しない構造である。そのため、送風機２により取り入れられた室内空気は温風通路１２には流れ込まず、二次空気取入孔１０から二次空気として火炎に供給されるか、熱交換器５の高温空気経路１４に導入される。
【００３６】
よって、燃焼により発生した１６００℃〜１８００℃の燃焼排ガスは、燃焼室４内を上昇して、燃焼室４の下流に設けられた熱交換器５の排気経路１３へ流入し、排気経路１３を通過する間に熱交換器５の高温空気経路１４に導入された送風機２からの空気と熱交換を行うことで冷却されて、およそ４００℃程度まで温度が低下することとなる。
【００３７】
そして、熱交換器５を通過して温度が低下した燃焼排ガスは、温風通路１２へ供給されて吹出口６へ向かう。一方、熱交換器５の高温空気経路１４を通過して燃焼排ガスと熱交換を行い温度が上昇した高温空気も温風通路１２に供給されるので、燃焼排ガスと高温空気とが混合されて温風となり、吹出口６より室内に排出される。
【００３８】
したがって、燃焼排ガスは熱交換器５を通過する間に冷却されるが、新たな空気と接触しないので、過剰な酸素が供給されないからＮＯからＮＯ２への転換は抑制され、また、熱交換器５を通過しておよそ４００℃程度まで温度が低下した燃焼排ガスにおいてはＮＯからＮＯ２への転換は緩慢になっているので、温風通路１２で高温空気経路１４を通過した高温空気と混合されて酸素量が増加しても、短時間で大量のＮＯ２が発生することはなく、ＮＯ２の発生を抑えた温風暖房機となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例１の温風暖房機の断面図である。
【図２】熱交換器の経路を説明する斜視図である。
【図３】本発明の実施例２の温風暖房機の断面図である。
【図４】従来の温風暖房機の断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    本体
２    送風機
３    バーナ
４    燃焼室
５    熱交換器
６    吹出口
１２  温風通路
１３  排気経路
１４  高温空気経路
１５  導風板
【図１】
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【図２】
2006220353.tif 000004
【図３】
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【図４】
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