(57)【要約】【課題】暖房とイオン供給を同時に行う場合でも、いずれか一方を行う場合でも、効率よく安定した運転ができるイオン発生装置付きの暖房装置を提供する。【課題を解決するための手段】暖房装置内の通風路を暖房のための第１通風路とイオン供給のための第２通風路に区分し、第１通風路には第１送風手段を設け、第２通風路には第２送風手段を設けた。これにより、暖房のための送風手段とイオン供給のための送風手段は互いの運転条件から独立し、容易に風量と風向を最適化することができる。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中に負イオン及び／又は正イオンを供給するイオン発生機能付き暖房装置であって、
燃料を燃焼して空気を加熱する暖房手段と、第１吸気口から前記暖房手段を経て温風吹出口に至る第１通風路と、第１通風路に配置された第１送風手段と、
負イオン及び／又は正イオンを発生するイオン発生手段と、第２吸気口から前記イオン発生手段を経てイオン吹出口に至る第２通風路と、第２通風路に配置された第２送風手段を備えていることを特徴とするイオン発生機能付き暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、負イオン及び／又は正イオンを空気中に安定的に供給するとともに、燃料を効率的に燃焼して効率よく暖房できるイオン発生機能付き暖房装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】空気中の負イオンには、吸気した人をリラックスさせる効果があるといわれている。また空気中の負イオンと正イオンの相互作用によって除菌作用が得られることが確認されている。そこで負イオン発生装置や、負イオンと正イオンの両者を発生する装置が開発されている。これらのイオン発生装置にはレナード効果を利用した装置、自発分極する鉱石を利用した装置、電極間放電や放電プラズマを利用した装置が知られている。これらのイオン発生装置は、単独で使用される他に、家電製品、特に暖房機に搭載されることが多い。イオン発生装置を暖房機に搭載する場合には、イオンの発生／拡散と、暖房を同時に効率よく行う技術が重要となる。
【０００３】
イオン発生装置を暖房装置に搭載した構成例を図６に示す。図６において、参照番号６２は、暖房装置の一例であるファンヒータを示している。ファンヒータ６２には、吸気口７０から温風吹出口６４に至る通風路７２が設けられている。通風路７２の途中には、燃料を燃焼することによって熱を発生させるバーナ６８と、送風手段６６と、イオン発生装置６０が配置されている。
ファンヒータ６２の運転が開始されると、送風手段６６が作動し、吸気口７０から空気が吸引される。吸引された空気は通風路７２を通ってバーナ６８で加温され、温風吹出口６４から吐出して暖房する。ファンヒータ６２の運転開始と同時に、イオン発生装置６０からはイオンが発生して通風路７２に供給されているので、イオンを含んだ温風が温風吹出口６４から吐出される。
イオン発生装置を組み込んだ暖房装置の一例が特許文献１に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２１１２３６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６の従来例の構成では以下の課題がある。通常、送風手段６６によって温風吹出口６４から吐出される風量は、ファンヒータ６２の暖房運転の状況に対応して変化する。即ち、急速に暖房する場合には風量が多くなり、暖房がほとんど行われない場合には風量が少なくなる。イオン発生装置６０が同一条件でイオンを発生させていても、温風吹出口６４からの風量が変化すると、室内へのイオンの供給量や室内のイオン濃度分布は変化する。例えば温風吹出口６４からの風量が少ない場合には、イオンは室内に均一に分布せず、ファンヒータ６２の近傍のみがイオン濃度の高い状態となってしまう。暖房運転の状況にかかわらずに室内のイオンの分布を好ましい状態に保つ為には、暖房運転の条件とイオンの分布状況の両方を考慮した上で、イオン発生量と吐出風量と温風吹出口６４の向きや形状を最適化する必要がある。しかしながら、その設定は非常に困難であり、実際的には暖房を優先して風量と風向を設定することになり、イオンは室内に均一に分布させる方が犠牲にされてしまう。
さらに、イオンを供給しながら暖房する場合と、イオンを供給しないで暖房する場合と、暖房しないでイオンを供給する場合があり、全ての運転状況に対応できるような風量と風向の制御プログラムを用意することは困難である。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、暖房のみを行う場合には暖房に適した風量と風向を得て効率的に暖房し、イオン供給のみを行う場合にはイオン供給に適した風量と風向を得て効率的にイオンを供給し、暖房しながらイオン供給する場合には暖房に適した風量と風向で温風を吹出すとともにイオン供給に適した風量と風向でイオンを含む空気を吹出すことができるイオン発生機能付き暖房装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段と作用】この出願の発明は、空気中に負イオン及び／又は正イオンを供給するイオン発生機能付き暖房装置であって、以下の構成を備えている。
この装置は、燃料を燃焼して空気を加熱する暖房手段と、第１吸気口から暖房手段を経て温風吹出口に至る第１通風路と、第１通風路に配置された第１送風手段と、負イオン及び／又は正イオンを供給するイオン発生手段と、第２吸気口からイオン発生手段を経てイオン吹出口に至る第２通風路と、第２通風路に配置された第２送風手段を備えている。
【０００７】
本装置では、暖房のための第１通風路とイオン供給のための第２通風路を独立に設け、第１通風路に第１送風手段を設け、第２通風路に第２送風手段を設けている。
第１送風手段は、燃料の燃焼と温風の吹出に適した風量が得られるように設定されている。第２送風手段は、イオン発生手段で発生した負イオン及び／又は正イオンを室内に供給して好ましい濃度で分布させるのに適した風量が得られるように設定されている。
吸気口から排気口までの通風路を二つに分けたために、暖房運転の有無によってイオン供給のための通風量が適値からずれることがなく、イオン供給運転の有無によって暖房のための通風量が適値からずれることもない。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に説明する実施例の主要な特徴を次に列記する。
（形態１）イオン発生装置付きファンヒータは、第１吸気口と温風吹出口を連通する第１通風路と、第２吸気口とイオン吹出口を連通する第２通風路を有している。第１通風路には、空気を加熱するバーナと、空気を吸引してバーナで加熱された空気を温風吹出口から吐出する第１ファン（温風用ファン）が配置されている。第２通風路には、イオン発生装置と、空気を吸引してイオン発生装置で発生したイオンをイオン吹出口から吐出する第２ファン（イオン用ファン）が配置されている。
（形態２）イオン発生装置は、筒上の絶縁体をはさんで配置された内電極と外電極に交流電源から高圧を印加して放電させ、正イオンと負イオンを発生する。
（形態３）イオンを吐出させる第２ファンは、小型のシロッコファンである。
【０００９】
【実施例】以下に、本発明をイオン発生機能付きガスファンヒータに適用した実施例を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１と図２に示すように、本実施例のイオン発生機能付きガスファンヒータ１（温風暖房機）は、本体ケース２２と、燃焼ケース３０と、温風用ファン（第１ファン）４６と、イオン吐出ユニット７等を備えている。図１は、本体ケース２２の前板を取り外した状態の正面図を模式的に示している。本体ケース２２の背面には、暖房用空気を取入れる第１吸気口２７と、イオン吹出用空気を取入れる第２吸気口１０が形成され、前面には温風吹出口４８が形成され、上面にはイオン吹出口２が形成されると共に、ガス温風暖房機１の外枠を形成する。第１吸気口２７と第２吸気口１０には、フィルタ３２が設けられている。燃焼ケース３０は、内部にガスバーナ３６を有し、上部に燃焼ガス排出口３０ｂが形成されている。温風用ファン４６は、燃焼ケース３０より下方に設けられており、温風吹出口４８に連通している。本体ケース２２内の第１通風路は、空気通路２５，２４，２９から成る。空気通路２５は、本体ケース２２と仕切り板３１の間に形成されており、本体ケース２２を冷却する。空気通路２４は、仕切り板３１と分流板２８の間に形成されている。空気通路２９は、分流板２８と燃焼ケース３０の間に形成されている。
【００１０】
ガスバーナ３６に点火すると、図示しない燃焼用一次空気吸込口から吸込まれた燃焼用一次空気と、室内の空気が第１吸気口２７から吸い込まれて燃焼用二次空気吸込口３０ａを経由して矢印Ｄに示すように供給される燃焼用二次空気によって、燃料ガスが燃焼する。燃焼によって生じた燃焼ガスは、燃焼ケース３０の上部に形成された燃焼ガス排出口３０ｂから矢印Ｃに示すように排出される。燃焼中は、温風用ファン４６の回転によって燃焼ガスが燃焼ガス排出口３０ｂから吸引される。燃焼中は同時に、温風用ファン４６の回転によって、室内の空気が空気通路２９に矢印Ｂに示すように吸込まれる。この結果、矢印Ｃに示す燃焼ガスと矢印Ｂに示す空気がまず混合される。
【００１１】
同時に、温風用ファン４６の回転によって、室内の空気が第１吸気口２７から空気通路２４に矢印Ａに示すように吸込まれる。この結果、矢印Ｃに示す燃焼ガスと矢印Ａに示す空気が混合通路４９で混合される。即ち、温風用ファン４６によって第１吸込口２７から吸込まれた空気は、燃焼ケース３０の前板の前方を下方に移動する。温風用ファン４６は燃焼ガス排出口３０ｂから排出される燃焼ガスをも吸引し、吸引された燃焼ガスは燃焼ケース３０の前板の前方を下方に移動する。燃焼ケース３０の前板の前方を下方に移動する間に、空気と燃焼ガスは混合され、程良い温度に調整される。さらに、温風用ファン４６の回転によって、室内の空気が空気通路２５から矢印Ｆに示すように吸込まれる。この空気は本体ケース２２の内側を流れて本体ケース２２を冷却し、最終的には導入口３１ａから混合空間４９に入り込み、上流側から来る混合ガスとさらに混合される。このようにして混合された混合ガスは暖房に適度な温度の温風となる。この温風は温風用ファン４６の回転によってファンケーシング４０に沿って温風吹出口４８に導かれ、温風吹出口４８から吹出される。この温風によって室内が暖房される。温風用ファン４６の回転数は暖房運転の状態に応じて制御され、急速暖房時には大風量とされ、設定温度と室内温度が接近するにつれて小風量に絞られる。
温風用ファン４６の回転によって、ガスバーナ３６の燃焼に必要な空気と、燃焼ガスと混合して混合ガスの温度を適温に調整するために必要な空気が、第１吸気口２７から吸込まれて温風吹出口４８から吹出される。
【００１２】
空気通路２５の上部には区画用容器６に収容されたイオン吐出ユニット７が配置されている。区画用容器６は、第２吸気口１０からイオン吹出口２に至る第２通風路を形成している。区画用容器６の内部には小型のシロッコファン８（第２ファン）が配置されており、側面にはイオン発生装置４が配置されている。
区画用容器６とシロッコファン８とイオン発生装置４について、拡大正面図である図３と、図３のＩＶ−ＩＶ断面を示す図４を参照してさらに詳細に説明する。区画用容器６の中に配置されたシロッコファン８は、中央に小型のモータ９を内蔵しており、モータ９の回転によってシロッコファン８が回転し、空気を第２吸気口１０から吸引してイオン吹出口２から吐出させる。
【００１３】
イオン発生装置４は容器６ｂ内に収容され、区画用容器６の側面に固定され、連通口６ｃによってシロッコファン８よりも下流の第２通風路に連通している。
イオン発生装置４は筒状の絶縁体５０をはさんで配置された内電極５４と外電極５２に交流電源５６から高圧を印加することによって正イオンと負イオンの両方を発生する。イオン発生装置４で発生したイオンは連風口６ｃからシロッコファン８よりも下流の第２通風路に供給される。
【００１４】
ガスファンヒータ１の運転状況の一例を図５に示す。図５において、横軸は運転開始からの時間を示し、縦軸は温風用ファン４６とシロッコファン８の回転によって発生する風量を示している。運転開始から第Ｉ期間中は暖房のみが行われる。第ＩＩ期間はイオン発生装置の運転が開始し、暖房とイオン供給の両方が同時に行われる。
ガスファンヒータ１の運転が開始されると、温風用ファン４６が回転し、第１吸気口２７から暖房用空気が取り込まれる。取り込まれた空気はガスバーナ３６で加温されて温風となり、温風吹出口４８から吐出して暖房する。運転当初は室温が低く急速暖房が行われるので、温風吹出口４８から吹出される風量が多いが、室温が所定温度となると、暖房運転が弱に切替えられ、温風吹出口４８から吹出される風量が絞られる。以後は、室内の温度を一定に保つためにガスバーナ３６の燃焼条件が調節され、それに従って温風用ファン４６の回転が適宜調節されて温風吹出口４８から吐出する風量が変動する。
【００１５】
第ＩＩ期間では、イオン発生装置４の運転が開始して、シロッコファン８の回転が始まり、第２吸気口１０から空気を取り込む。イオン発生装置４から正イオンと負イオンが発生するので、イオン吹出口２から正負のイオンを含む空気が送り出される。イオン発生装置４の運転当初は室内のイオン濃度が低く、大量のイオンを供給するためにイオン吹出口２から多量の風量が吹出されるが、室内が所定のイオン濃度となると、イオン発生量を減少させてイオンを供給する風量も減少させる。以後は、室内のイオン濃度を一定に保つためにイオンの発生量と吹出風量が適宜調節される。
【００１６】
本実施例では、第１吸込口２７と第２吸込口１０は独立しており、これに連通する通風路も独立している。通風路が独立していることにより、温風用ファン（第１ファン）４６とシロッコファン（第２ファン）８の空気の吸込量は、互いのファンの運転状況から影響を受けず、最適の風量と風向を容易に設定できる。
例えば、図５のＩａ期間は、暖房が弱状態であり、温風用ファン４６はガスバーナ３６に適量の燃焼用二次空気を供給するために、少量の空気を吸気して吐出している。イオン発生装置４は停止しているのでシロッコファン８も停止している。図５のＩＩａ期間に入ると、暖房が引き続き弱運転であるのに対し、イオン発生装置が運転を開始してシロッコファン８は能力の範囲内で最大量の送風を行って、イオン発生装置４が発生する大量のイオンを室内に供給している。このようにシロッコファン８の運転の状況が変化するＩａ期間からＩＩａ期間にかけて、温風用ファン４６の運転条件は一定に維持することができる。シロッコファン８の運転状況の変化は暖房用空気の量に影響しないために、シロッコファン８の運転開始の前後を通じて、温風ファン４６の運転条件を一定に維持することができるのである。温風ファン４６の運転条件を一定に維持している間にシロッコファン８の運転状況が変化しても、常に適切な暖房用空気量が得られ、ガスバーナ３６を良好な空燃比で安定して燃焼させ続けることができる。
【００１７】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、実施例ではガスファンヒータに本発明を適用した事例を説明したが、石油等を燃料とする暖房機に本発明を適用することができる。本実施例では、イオン吹出口をファンヒータの上面に設定した事例を説明したが、本体ケースと区画用容器の形状変更によってイオン吹出口を前面や側面に配置することも可能である。イオンの発生手段としては、放電を利用した装置の他、レナード効果を利用した装置、自発分極する鉱石を利用した装置、セラミックを利用した装置等を使用することが可能であり、負イオンのみや正イオンのみのを発生する装置を適用することも可能である。送風手段としては、シロッコファンの他、プロペラファンやエアーコンプレッサーを使用することができる。
【００１８】
【発明の効果】以上のように、本願発明のイオン発生機能付き暖房装置によると、暖房のための第１通風路と、イオン供給のための第２通風路に区分し、第１通風路に第１送風手段を設け、第２通風路に第２送風手段を設けたことにより、暖房のための送風手段とイオン供給のための送風手段を互いの運転条件から独立して、容易に最適化することができる。これにより、暖房とイオンの供給を同時に行う場合でも、暖房とイオンの供給のいずれか一方を行う場合でも、常に効率よく安定した運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】イオン発生機能付きガスファンヒータの正面図を模式的に示す図。
【図２】イオン発生機能付きガスファンヒータの断面図を模式的に示す図。
【図３】イオン発生装置と送風手段を示す正面図。
【図４】イオン発生装置と送風手段を示す断面図。
【図５】イオン発生機能付きガスファンヒータの運転状況の一例を模式的に示す図。
【図６】従来のイオン発生機能付きファンヒータを模式的に示す断面図。
【符号の説明】
１：ガスファンヒータ
２：イオン吹出口
４：イオン発生装置
６：区画用容器
７：イオン吐出ユニット
８：イオン用シロッコファン
１０：第２吸気口
２２：本体ケース
２７：第１吸気口
３６：ガスバーナ
４６：温風用ファン
４８：温風吹出口
【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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