(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
暖房機本体内の燃焼器に燃焼用送風機を介して外気を供給する給気筒と、燃焼器の燃焼室内で燃料が燃焼して発生する熱を放熱させる放熱器と、該放熱器からの排気を暖房機本体の排気出口から屋外に排出する排気通路と、放熱器で熱交換された空気を暖房機本体の外部に排出させる対流用送風機と、対流用送風機の回転数を基準最低回転数以上の範囲で燃焼量に応じて制御する対流用送風機制御装置とを備える温風暖房装置において、前記排気出口の近傍で排気通路を構成する部材の表面に、該部材の表面温度を検出する温度センサを設置し、検出温度が所定の基準温度以下になったとき、対流用送風機の回転数を前記基準最低回転数以下の低回転数に低下させて排気温度を上昇させることを特徴とする、温風暖房装置の排気結露防止装置。
【請求項２】
請求項１において、前記排気通路を構成する部材の表面で暖房機本体の排気出口よりも下流側に、その表面温度を検出する上流部温度センサを設置したことを特徴とする、温風暖房装置の排気結露防止装置。
【請求項３】
請求項２において、前記排気通路を構成する部材に延長排気筒を接続したとき、延長排気筒の長さに応じて、前記上流部基準温度を高い温度に変更する設定変更手段を設けたことを特徴とする、温風暖房装置の排気結露防止装置。
【請求項４】
暖房機本体内の燃焼器に燃焼用送風機を介して外気を供給する給気筒と、燃焼器の燃焼室内で燃料が燃焼して発生する熱を放熱させる放熱器と、該放熱器からの排気を暖房機本体の排気出口から屋外に排出する排気通路と、放熱器で熱交換された空気を暖房機本体の外部に排出させる対流用送風機と、対流用送風機の回転数を基準最低回転数以上の範囲で燃焼量に応じて制御する対流用送風機制御装置とを備える温風暖房装置において、前記排気通路を構成する部材に延長排気筒を接続したとき、この延長排気筒を外壁を貫通する給排気筒に接続する出口側に、排気筒出口表面温度を検出する温度センサを設置し、検出温度が出口基準温度以下になったとき、対流用送風機の回転数を前記基準最低回転数以下の低回転数に低下させて排気温度を上昇させることを特徴とする、温風暖房装置の排気結露防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石油、ガスのように水素を一成分とする燃料を燃焼させ、燃焼ガスと熱交換して加熱された空気を、対流用送風機で室内に対流的に循環させ、前記熱交換により低温になった燃焼ガスを排気として屋外に排出する形式の温風暖房装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記の温風暖房装置においては、燃料供給量を最小にした最小燃焼時における対流用送風機の最小回転数が設計的に決定されているが、省エネルギのために、燃焼ガスの熱を対流空気と十分に熱交換させ、燃焼ガスがかなり低温の排気となって暖房機本体から流出するように、対流用送風機の回転数を高めに設定する傾向がある。このような温風暖房装置においては、水素成分の燃焼で生成された排気中の水蒸気が低温のため結露する傾向があり、暖房機本体に接続された排気筒中で結露が生じ易く、外壁を貫通して設置する給排気筒に至るまでに結露した水分は、排気筒の下部に溜まって排気筒を閉塞し、不完全燃焼が生じることがある。なお、前記給排気筒は、外下がりの傾斜で設置されるので、そこで生じた結露は、外部へ流出し障害にはならない。
【０００３】
排気筒の長さが短い標準設置の場合は、排気が結露するという問題は少ないが、前記給排気筒の位置が暖房機本体から遠く、延長排気筒を使用しなければならない場合は、排気筒内で排気の温度が低下して燃焼ガス中の水分が結露し易く、特に最小燃焼時には結露量が大になり、結露水が溜まり易い。
【０００４】
従来は、結露防止のために、暖房機本体の排気出口側の内部における排気温度が低下したとき、最小燃焼時の燃料量を少し多くして排気温度を上げたり、燃焼器の燃焼を時々止めたり、燃焼用送風機の風量を多くし空気過剰気味にして熱効率を下げるなどの手段が用いられていたが、これらの手段では不都合な面が生じている。例えば最小燃焼量を多くすると暖房出力が大になって室温の下限が上昇し、燃焼を時々止めると室温の変化が大きく、空気過剰にした場合は効果に限界がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、燃料供給量や燃焼状態を変更することなく、最小燃焼時に、排気に結露が生じるのを簡単な手段で防止することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題の解決手段は各請求項に記載のとおりであり、請求項１の手段は、暖房機本体内の燃焼器に燃焼用送風機を介して外気を供給する給気筒と、燃焼器の燃焼室内で燃料が燃焼して発生する熱を放熱させる放熱器と、該放熱器からの排気を暖房機本体の排気出口から屋外に排出する排気通路と、放熱器で熱交換された空気を暖房機本体の外部に排出させる対流用送風機と、対流用送風機の回転数を基準最低回転数以上の範囲で燃焼量に応じて制御する対流用送風機制御装置とを備える温風暖房装置において、前記排気出口の近傍で排気通路を構成する部材の表面に、該部材の表面温度を検出する温度センサを設置し、検出温度が所定の基準温度以下になったとき、対流用送風機の回転数を前記基準最低回転数以下の低回転数に低下させて排気温度を上昇させることを特徴とする。
【０００７】
この手段によれば、排気筒の表面温度が、排気中の水分が結露しやすい温度になると、対流用送風機の回転数を基準最低回転数以下の低回転数に低下させ又は停止させて排気温度を上昇させて結露を防止する。回転数の低下により送気量が低下しても、排気温度と排気筒の表面温度が上昇して排気筒の放熱量が増大するから、暖房作用は変化しない。
【０００８】
また請求項２の手段は、請求項１において、前記排気通路を構成する部材の表面で暖房機本体の排気出口よりも下流側に、その表面温度を検出する上流部温度センサを設置したことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の手段は、請求項２において、前記排気通路を構成する部材に延長排気筒を接続したとき、延長排気筒の長さに応じて、前記上流部基準温度を高い温度に変更する設定変更手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４の手段は、暖房機本体内の燃焼器に燃焼用送風機を介して外気を供給する給気筒と、燃焼器の燃焼室内で燃料が燃焼して発生する熱を放熱させる放熱器と、該放熱器からの排気を暖房機本体の排気出口から屋外に排出する排気通路と、放熱器で熱交換された空気を暖房機本体の外部に排出させる対流用送風機と、対流用送風機の回転数を基準最低回転数以上の範囲で燃焼量に応じて制御する対流用送風機制御装置とを備える温風暖房装置において、前記排気通路を構成する部材に延長排気筒を接続したとき、この延長排気筒を外壁を貫通する給排気筒に接続する出口側に、排気筒出口表面温度を検出する温度センサを設置し、検出温度が出口基準温度以下になったとき、対流用送風機の回転数を前記基準最低回転数以下の低回転数に低下させて排気温度を上昇させることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１及び図２は本発明が適用される温風暖房装置における暖房機本体１の前面斜視図及び後面斜視図で、この暖房機本体１は石油を燃料とするものである。図１において２はハウジング、３は燃焼器、４は燃焼室であり、燃焼室４の上部は、燃焼ガスが通過する逆Ｌ字形の放熱器５に接続され、放熱器５の下端に集合室６が設けられ、集合室６の後部には、図２に示す背板２ａから突出するエルボを備える、暖房機本体１の排気出口７が形成されている。背板２ａには、前記燃焼室４に燃焼空気を送る燃焼用送風機８と対流ガード９が固定され、対流ガード９の内側には、燃焼室４と放熱器５に空気を吹き付ける対流用送風機１０が設置されている。
【００１２】
前記燃焼用送風機８には給気筒１１が接続され、排気出口７には金属製の排気筒１２が接続され、これらは、更に給排気筒１３に接続されている。給排気筒１３は、図３、図４に示すように建物の外壁を貫通し、且つ外下がりに傾斜して設置されるもので、内筒１４を外筒１５に挿入した２重筒よりなり、継手１６により、内筒１４には排気筒１２が接続され、外筒１５に給気筒１１が接続され、各筒１４、１５の室内側は閉じられる。また各筒の屋外側は排気口１４ａと吸気口１５ａとなり、吸気口１５ａから吸入される外気は、内筒１４を通る排気で予熱される。
【００１３】
燃焼出力調節のために、燃焼用送風機８の回転数は、例えば５段階に制御され、対流用送風機１０回転数は、燃焼用送風機８の回転数に対応して５段階に制御される。対流用送風機１０の基準最低回転数は、最小燃焼時に排気温度を最低限に保つことができる回転数であり、例えば６００ｒｐｍとされている。
【００１４】
図３は暖房機本体１の標準設置例を示し、給気筒１１と排気筒１２は２０ｃｍ程度の長さであり、図４の延長設置例では、１ｍ、２ｍ、３ｍ等の長さで用意された延長給気筒１７と延長排気筒１８が、給気筒１１、排気筒１２と給排気筒１３の間に接続される。
【００１５】
前記の暖房機本体１を小出力で作動させると、排気の温度が低下して結露が生じやすく、排気筒内を通過中に室温で冷却されて結露する場合が多いので、本発明は、この点に着目して、排気筒の温度を検出し、その温度が基準温度以下に低下したとき排気温度を上昇させるようにし、温度上昇の手段として、対流用送風機の回転数を基準最低回転数以下に低下させて放熱量を減少させるという手段を用いて結露を防止している。
【００１６】
図５は、排気通路の上流部の表面温度を検出するための温度センサとしてのサーミスタ２０を設置する一例を示し、サーミスタ２０は、排気筒１２の入口側の外周に金属バンド２１で締め付けて固定され、サーミスタ２０の信号を伝達する電線２０ａは、図１の暖房機本体１の頂部内に設けた制御装置２５に接続されている。なお、このサーミスタ２０は、排気通路の上流部の温度センサとして、排気出口７の表面や集合部６の後面に設けることもできる。
【００１７】
制御装置２５は、サーミスタ２０の検出値が所定の上流部基準温度以下になって、燃焼ガス中の水分が結露するおそれが生じたとき、対流用送風機１０に設定された基準最低回転数を下げるか又は回転を止めて、燃焼室４及び放熱器５からの放熱量を低下させて排気温度を上昇させて結露現象を防止し、サーミスタ２０の検出値が入口基準温度以上になったとき対流用送風機１０の回転数を基準最低回転数に戻す作用を行なう。制御装置２５には、例えばディップスイッチで温度設定値を変更するための手段が設けられており、排気筒１２に延長排気筒１８が接続されたときは、このディップスイッチで温度設定値を上昇させ、延長排気筒１８中で結露するのを防止する。
【００１８】
図５の設置例においては、排気筒１２表面における上流部基準温度が例えば５５℃とされており、図３のように延長排気筒が接続された場合は、上流部基準温度が、例えば１ｍ延長で７０℃、２ｍ延長で９０℃、３ｍ延長で１１０℃のように温度設定値が変更される。排気筒の上流部基準温度をこのように設定して対流用送風機による熱交換量を制御することにより、排気通路内で結露するのが防止される。
【００１９】
また図４、図６は、サーミスタ２０の他の設置例を示し、サーミスタ２０は延長排気筒１８の出口側に設けられており、信号用電線２０ａは、劣化防止のため低温の延長給気筒１７に添設されている。この場合の温度設定値は、前記５５℃より低い例えば５０℃とされる。この温度設定により、排気筒の上流側は、より高い温度に保持されるから、全体的に結露は生じない。
【００２０】
前記の形態では、サーミスタ２０を排気筒の上流側又は出口側に設置しているが、サーミスタ２０を排気筒の中間位置に設けて、排気筒の平均的温度を検出して対流用送風機を制御するようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上により、請求項１の手段によれば、排気中の水分が最も結露し易い排気筒の温度を直接検出し、これによって排気温度を制御するから、対流用送風機の基準最低回転数を、結露限界に近い温度まで排気温度を下げる回転数にすることができ、これにより熱効率が上がる効果があり、また排気温度の制御を対流用送風機の回転数の制御のみで行なうから、制御手段が簡単になる効果がある。
【００２２】
請求項２、請求項３の手段によれば、温度センサが暖房機本体１の近くに設置されるから、温度センサ及び配線をコンパクトに配置できる効果がある。
【００２３】
請求項４の手段によれば、出口基準温度を決めれば、延長排気筒の長さに関係なく結露を防止することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を実施する温風暖房装置の前部斜視図
【図２】  同じく後部斜視図
【図３】  給気筒、排気筒の接続例を示す斜視図
【図４】  延長給気筒、延長排気筒の接続例を示す斜視図
【図５】  サーミスタの取付け例を示す斜視図
【図６】  サーミスタの他の取付け例を示す斜視図
【符号の説明】
１  暖房機本体                ３  燃焼器
５  放熱器                    ６  集合部
７  排気出口                  ８  燃焼用送風機
９  対流ガード              １０  対流用送風機
１１  給気筒                  １２  排気筒
１３  給排気筒                １６  継手
１７  延長給気筒              １８  延長排気筒
２０  サーミスタ
【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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