(57)【要約】【課題】温風暖房機において、マイナスイオンを効率よく供給しつつ、電磁騒音の影響を最低限に抑えることを目的としたものである。【解決手段】熱源２１から発生した高温ガスを送風する送風機３０と、送風機３０からの空気流の経路を形成するダクト２３と、空気流経路２４に設け送風機３０から送られた空気流の経路を切り替えるダンパー２８と、ダンパー２８により切り替えられた空気流経路２６を介して吹き出す複数の吹出口２５、２７を備え、吹出口２５、２７のうち少なくとも一つに通ずる本体内の空気流経路２６の適所にマイナスイオン発生装置２９を配設し、マイナスイオンを発生装置２９は針電極３１先端からの高電圧放電を用いた構成とするとともに、放電電極３１、３２に印加する電流パルスは間引き制御により通電するようにしてある。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源から発生した高温ガスを送風する送風機と、前記送風機からの空気流の経路を形成するダクトと、空気流経路に設け前記送風機から送られた空気流の経路を切り替えるダンパーと、前記ダンパーにより切り替えられた空気流経路を介して吹き出す複数の吹出口を備え、前記吹出口のうち少なくとも一つに通ずる本体内の空気流経路の適所にマイナスイオン発生装置を配設し、前記マイナスイオンを発生装置は針電極先端からの高電圧放電を用いた構成とするとともに、放電電極に印加する電流パルスは間引き制御により通電することを特徴とする温風暖房機。
【請求項２】
熱源から発生する燃焼量に対応して電流パルスの間引き量を変化させ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】
送風機によって発生する送風量に対応して電流パルスの間引き量を変化させることを特徴とする請求項１記載の温風暖房機。
【請求項４】
燃料供給手段である電磁ポンプの駆動量に対応して電流パルスの間引き量を変化させることを特徴とする請求項１記載の温風暖房機。
【請求項５】
マイナスイオン発生装置を非金属素材で覆った構造を有する請求項１記載の温風暖房機。
【請求項６】
マイナスイオン発生装置をアルミなどの非磁性体の金属で覆った構造を有する請求項１記載の温風暖房機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料を燃焼させ、その熱を利用して室内に温風を吹き出す温風暖房機について、暖房以外の室内空気環境の改善を目的とした機能を付加させる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の温風暖房機は図５に示すように、タンク１にカートリッジタンク２から燃料が供給され、同タンク１の燃料は電磁ポンプ３によって気化部４に供給される。そしてこの気化部４で気化されて燃料ガスとなり、ノズル５より噴出される。このノズル５から噴出された燃料は、エジェクタ効果により一次空気を吸引しながら気化部４の下流側に離れて設けた混合管６内に噴出され、ここで混合して、混合管６と一体のライン形状の燃焼部７に供給され、そこで燃焼される。生じた燃焼ガスは、燃焼部７の周囲を覆うように配設された燃焼筒８で上方へ導かれ、上記燃焼筒８を覆ったダクト９で送風機１０からの室内空気流と混合され、温風として排出されて暖房に利用される。そして、この温風暖房装置は室温と設定温度に応じて、ポンプ３の駆動周波数や印加電圧を変えて燃料供給量を自動調節するなど、制御器であらかじめ決まられたシーケンスで所定の動作をするように制御されている。このように、従来の温風暖房装置は、マイナスイオン発生手段を設けていないものが一般的であった。
【０００３】
しかしながら、近年、健康面に関する関心が高まり、温風吹出口に数種類のセラミックを混合して得られた複合セラミック等、マイナスイオン発生手段を取り付け、積極的にマイナスイオンを室内に供給するようにした機器が開発されている（特許文献１参照）。
【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】
しかしながらこのような構成の暖房装置は、主に冬場の室内の暖房に使われるため、締め切った部屋で長時間使われて、室内環境としては、室内温度は設定した温度に保たれるものの、空質という面ではあまりよくない場合の使われ方が多く、ホコリっぽかったり、炭酸ガス等が増え、つまり、室内の空気に含まれる、喫煙成分、臭気、ホルムアルデヒド等のＶＯＣ、その他の化学物質一酸化炭素、二酸化炭素、オゾン、細菌・かび・ウイルスといった微生物の蓄積、そしてマイナスイオンの減少などが生じるという悪環境での使われ方をなされる場面が多々想定された。
【０００６】
また、上述の従来例の暖房熱源に燃焼熱を用いたものにおいては、燃焼の炎プラズマ効果によって、多量のプラスイオンとマイナスイオンをほぼ同量発生するが、マイナスイオンは室内のホコリ等によって早く消失するので、結果的に、室内のプラスイオンとマイナスイオンのバランスが崩れ、プラスイオンとマイナスイオンのイオン比が大きくなり過ぎていまい、室内環境が悪化する心配があった。
【０００７】
また、温風吹出口にマイナスイオンを発生する物質を取り付けたものにあっては、所定量のマイナスイオンを確保しようとする場合、かなり大きな容積を必要とし温風吹出口全体にマイナスイオンを発生する物質を配設することになる。この場合、温風吹出口で風路抵抗が増大し適正な風量が確保できなくなったり、機器内の温度が異常に上昇する等の問題が発生する。
【０００８】
そこで本発明はマイナスイオンを効率よく多量に発生させ補充することで、プラスイオンとマイナスイオンのバランスを改善させ室内環境を高品位に保ちつつ室内全体も暖房することのできる快適性の高い暖房装置の実現を目的としたものである。
【０００９】
さらに、マイナスイオンを発生させるための具体的手段としては、針電極先端からの高電圧放電を用いる方法がマイナスイオンを安定して多量に発生させるのに非常に有効なのであるが、この場合には放電に必要な高電圧を発生させる電源部のコイルで電磁騒音が発生することが多く、近年の暖房機器の静音化設計の傾向と逆行してしまうという課題を有していた。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するもので、熱源から発生した高温ガスを送風する送風機と、前記送風機からの空気流の経路を形成するダクトと、空気流経路に設け前記送風機から送られた空気流の経路を切り替えるダンパーと、前記ダンパーにより切り替えられた空気流経路を介して吹き出す複数の吹出口を備え、前記吹出口のうち少なくとも一つに通ずる本体内の空気流経路の適所にマイナスイオン発生装置を配設し、前記マイナスイオンを発生装置は針電極先端からの高電圧放電を用いた構成とするとともに、放電電極に印加する電流パルスは間引き制御により通電するようにしたある。
【００１１】
上記発明によれば、マイナスイオンを効率良く室内へ供給することができるため、締め切った部屋で暖房機を長時間使われても、マイナスイオンが補充され、プラスイオンとマイナスイオンのイオン比が大きくなり過ぎるのを防止出来、室内環境を高品位に保ちつつ室内全体も暖房することが可能である。またマイナスイオンの発生量を極力確保しつつ、高電圧放電に伴う騒音の発生を抑えた暖房機器を提供することが可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の暖房装置は、熱源から発生した高温ガスを送風する送風機と、前記送風機からの空気流の経路を形成するダクトと、空気流経路に設け前記送風機から送られた空気流の経路を切り替えるダンパーと、前記ダンパーにより切り替えられた空気流経路を介して吹き出す複数の吹出口を備え、前記吹出口のうち少なくとも一つに通ずる本体内の空気流経路の適所にマイナスイオン発生装置を配設し、前記マイナスイオンを発生装置は針電極先端からの高電圧放電を用いた構成とするとともに、放電電極に印加する電流パルスは間引き制御により通電することを特徴とするものであり、マイナスイオン発生量を極力確保しつつ、かつ高電圧放電に伴う電磁騒音の発生を抑えることができる。
【００１３】
請求項２記載の暖房装置は、請求項１におけるマイナスイオン発生装置の間引き制御を機器の燃焼量に対応させて変化させるようにしたもので、燃焼量に応じてイオン発生量を制御しイオンバランスを確保しつつ、高電圧放電に伴う電磁騒音の影響を軽減できる。
【００１４】
請求項３記載の暖房装置は、請求項１におけるマイナスイオン発生装置の間引き制御を送風機からの送風量に対応させて変化させるようにしたもので、送風量に応じてイオン発生量を制御しイオンバランスを確保しつつ、高電圧放電に伴う電磁騒音の影響を軽減できる。
【００１５】
請求項４記載の暖房装置は、請求項１におけるマイナスイオン発生装置の間引き制御を電磁ポンプの駆動量に対応させて変化させるようにしたもので、ポンプ駆動量すなわち燃焼状態に応じてイオン発生量を制御しイオンバランスを確保しつつ、高電圧放電に伴う電磁騒音の影響を軽減できる。
【００１６】
請求項５記載の暖房装置は、マイナスイオン発生のための高電圧発生に伴う電磁騒音を抑えるために高電圧電源部分を非金属素材の電源カバーで覆った構造とし、イオン発生量を確保しつつ、遮音効果を発揮できる。
【００１７】
請求項６記載の暖房装置は、マイナスイオン発生のための高電圧発生に伴う電磁騒音を抑えるために高電圧電源部分をアルミなどの非磁性体の金属の電源カバーで覆った構造とし、イオン発生量を確保しつつ、遮音効果を発揮できる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００１９】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の温風暖房機の断面図を示したものである。図１において、２０は製品機器本体であり、内部に高温ガス発生手段を有している。この高温ガス発生手段は本実施例では燃料を燃焼させる燃焼部で構成し、この燃焼部２１は生じた燃焼排ガスを上方へ導くように配設した燃焼筒２２で覆われている。燃焼に必要な燃料は電磁ポンプ３８によって燃焼部２１に供給される。３０は室内空気を空気流として供給する送風機で、空気流は前記の燃焼筒２２の周囲の空間を構成するダクト２３を介して複数の空気流経路へ分岐された後、複数の吹出口から製品本体外へ排出される。この過程で燃焼によって生じた高温ガスの持つ熱量を室内へ供給することで暖房機としての機能を果たすようになっている。
【００２０】
複数の吹出口のうち、燃焼筒からの熱量の多くを含む空気流の主流が通過するのが、主空気流経路２４および主吹出口２５であり、その他の空気流が通過するのが、副空気流経路２６および副吹出口２７である。主空気流経路２４と副空気流経路２６を流れる空気流の流量・流速のバランスはダクト２３に設けたダンパー２８の角度や各空気流経路の構成によって設定することが可能である。このような複数の副温風経路のうち少なくとも一つの経路の途中に、マイナスイオン発生装置２９が配設されている。マイナスイオン発生装置２９にて発生したマイナスイオン３４は空気流に乗って、製品本体２０の外へ排出され、室内雰囲気中に供給される。
【００２１】
図２は本発明の実施例１におけるマイナスイオン発生装置および制御部の詳細を示したものである。
【００２２】
３１は針電極、３２は板電極、３３は高電圧電源部であり、針電極３１側にマイナス電位の高電圧をかけることで、針の先端からマイナスイオン３４が放出される。３５は針電極や板電極などの部品を適正位置に固定するための電極ホルダ−である。３６は制御装置であり、マイナスイオン発生装置２９を駆動させる高電圧電源部３３や、機器全体の動作シーケンスを制御するものである。高電圧電源部３３は電源カバー３７で覆われた状態で機器内に取り付けられている。
【００２３】
図３は本発明の実施例１のマイナスイオン発生装置に印可する電流パルスの詳細を示したものである。
【００２４】
制御装置３６からの信号によって高電圧電源部３３で発生して針電極３１側に印加する電流値・電圧値は変化させず、電流パルスを図３（ａ）から図３（ｂ）へと間引き変化させることでマイナスイオン発生状態を変化させることが可能である。
【００２５】
間引きを多くすることでマイナスイオン発生量は減少するが、同時に高電圧電源部３３にて発生する電磁騒音値も低下する。マイナスイオン発生装置２９が配設された経路を流れる空気流量が一定の条件のもとでは、入力電流パルスの間引き率と発生するマイナスイオン量、そして電磁騒音値の間には相関関係が存在する。しかしながら必ずしもそれらの相関は線形比例ではなく、図４のグラフに示すような関係であることが実際の測定によって判っている。ここで、マイナスイオン発生量に対する間引き率の影響度が低いのに対して、電磁騒音値はより大きな影響を受けて低減する。このようにマイナスイオン発生装置２９に印加する電流のパルスを間引き制御することで、マイナスイオン発生量を極力確保しつつ、かつ高電圧放電に伴う電磁騒音の発生を抑えることが可能である。
【００２６】
ちなみに、印加する電圧もしくは電流値そのものを低くすれば騒音値は減少するが、電流値を低くすればそれに伴ってマイナスイオン発生量がより多く減少してしまい、また電圧をある一定値より下げるとマイナスイオン発生条件そのものを満足しなくなることが判っており、マイナスイオン発生量を極力確保しつつ、かつ電磁騒音の発生を抑えるための手段として電流のパルスの間引き制御が非常に有効である。
【００２７】
（実施例２）
実施例１と図１〜図４については共通であり、また同一部品は同一番号を付与して説明を省略する。本実施例においては、マイナスイオン発生のための高電圧発生に伴う電磁騒音が機器の使用者に対して耳障りになるなどの不快感を与えないための補助的手段として、機器の燃焼量と電磁騒音量が同期して変化するように電流パルスを間引き制御するようにしたものである。燃焼部２１における燃焼量は電磁ポンプ３８からの燃料供給量によって変化するが、燃焼量が多いと燃焼に伴って発生する火炎ならびに燃料の噴出などによる燃焼音が増大する。燃焼量に伴って燃焼音が大きい場合にはマイナスイオン発生に伴う電磁騒音が大きくても燃焼音に紛れてしまうために機器の使用者には気にならないが、燃焼量が小さな微弱燃焼状態においては非常に耳障りに聞こえてしまう。そこで機器の燃焼量と電磁騒音量が同期して変化するように電流パルスを間引き制御し、燃焼量が小さな場合のみ間引き率を多くして電磁騒音を低く抑えるように配慮すれば、必要以上にマイナスイオン発生量を抑えることなく室内に提供することが可能である。
【００２８】
（実施例３）
実施例１と図１〜図４については共通であり、また同一部品は同一番号を付与して説明を省略する。本実施例においては、マイナスイオン発生のための高電圧発生に伴う電磁騒音が機器の使用者に対して耳障りになるなどの不快感を与えないための補助的手段として、送風機によって発生する送風量と電磁騒音量が同期して変化するように電流パルスを間引き制御するようにしたものである。送風量は送風機３０におけるプロペラファンの回転数によって変化するが、送風量が多いとプロペラファンの風切音などによって暖房機器本体からの騒音値が増大する。送風量に伴って風切音が大きい場合にはマイナスイオン発生に伴う電磁騒音が大きくても燃焼音に紛れてしまうために機器の使用者には気にならないが、送風量が小さな微弱燃焼運転状態においては非常に耳障りに聞こえてしまう。そこで機器の送風量と電磁騒音量が同期して変化するように電流パルスを間引き制御し、送風量が小さな場合のみ間引き率を多くして電磁騒音を低く抑えるように配慮すれば、必要以上にマイナスイオン発生量を抑えることなく室内に提供することが可能である。
【００２９】
（実施例４）
実施例１と図１〜図４については共通であり、また同一部品は同一番号を付与して説明を省略する。本実施例においては、マイナスイオン発生のための高電圧発生に伴う電磁騒音が機器の使用者に対して耳障りになるなどの不快感を与えないための補助的手段として、電磁ポンプ３８などの機器本体に搭載した機能部品の駆動音と電磁騒音量が同期して変化するように電流パルスを間引き制御するようにしたものである。燃焼部２１に燃料を送り込むために駆動させる電磁ポンプ３８から発せられる駆動パルス音は機器の運転状態によって変化する。一方、マイナスイオン発生に伴って発生する電磁騒音についても高電圧電源部３３に対する間引き率を変化させた場合、その騒音はパルス状に変化する。ここでマイナスイオン発生に伴う騒音パルスを故意に電磁ポンプ３８の駆動パルス音に同期させれば、もともと暖房機器が有している騒音に紛れてしまうために機器の使用者には気にならず、必要以上にマイナスイオン発生量を抑えることなく室内に提供することが可能となる。
【００３０】
（実施例５）
実施例１と図１〜図２については共通であり、また同一部品は同一番号を付与して説明を省略する。高電圧電源部３３で発生する電磁騒音は電源部の内部の電磁コイルの共振によるものであり、電源部の周囲で金属などの磁性体に密着した状態においてはさらに共振が増幅されることによって騒音値が増大してしまう。本実施例においては、高電圧電源部３３の周囲を非金属素材による電源カバー３７で覆われた状態で機器内に取り付けることで、電磁騒音の増幅を防ぎながら同時に防音効果をも有するものである。非金属素材であるところの電源カバー３７の具体的な材質としては、暖房機器を構成する材質に求められる難燃性の観点から、セラミックもしくは難燃かつ自己消火性グレードの樹脂などが挙げられる。
【００３１】
（実施例６）
実施例１と図１〜図２については共通であり、また同一部品は同一番号を付与して説明を省略する。本実施例においては、高電圧電源部３３の周囲を覆う電源カバー３７の素材として非磁性体の金属を用いることで、電磁騒音の増幅を防ぎながら同時に防音効果をも有するものである。非磁性体の金属であるところの電源カバー３７の具体的な材質としては、アルミなどが挙げられる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、マイナスイオンを効率良く室内へ供給することができるため、締め切った部屋で暖房機を長時間使われても、マイナスイオンが補充され、プラスイオンとマイナスイオンのイオン比が大きくなり過ぎるのを防止でき、室内環境を高品位に保ちつつ、室内全体も暖房することが可能である上に、マイナスイオンの発生量を極力確保しながら、高電圧放電に伴う電磁騒音の発生を抑えた暖房機器を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の温風暖房機の断面図
【図２】同装置のマイナスイオン発生装置および制御部の詳細図
【図３】同装置のマイナスイオン発生装置に印加する電流パルスの詳細図
（ａ）間引きなしの説明図
（ｂ）間引き率１／２の説明図
【図４】同装置の電流パルス間引き率とマイナスイオン発生量および電磁騒音値の相関グラフ
【図５】従来の温風暖房機の断面図
【符号の説明】
２１  燃焼部（熱源）
２２  燃焼筒
２３  ダクト
２４  主空気流経路
２５  主吹出口
２６  副空気流経路
２７  副吹出口
２８  ダンパー
２９  マイナスイオン発生装置
３０  送風機
３１  針電極
３２  板電極
３３  高電圧電源部
３４  マイナスイオン
３５  電極ホルダー
３６  制御装置
３７  電源カバー
３８  電磁ポンプ
【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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