(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲から輻射熱を放出する燃焼室の上部に、燃焼室から排出される排気を通過させて該排気が保有する排気熱を周囲の空気と熱交換させる第１熱交換器と、温水放熱器との間を循環する熱媒液と前記排気を通過させて当該排気が保有する排気熱との間で熱交換させる第２熱交換器と、第１熱交換器から該第２熱交換器を介して前記排気を流がす第１通路と該第２熱交換器を介さず直接排気を流がす第２通路とを選択して排気トップに切替接続するダンパと、前記燃焼室と第２熱交換器との間に介在させた断熱壁とを備え、
前記断熱壁の背面側に設けられた前記第１通路及び前記第２通路により、第２熱交換器は第１熱交換器と距離を存した下方位置に設けられており、
前記ダンパを、ダンパボックスと該ダンパボックス内の一の駆動軸に設けた２枚のダンパ羽根とで構成し、ダンパボックスは、その一側に第１通路と連なる開口を、他側に第２通路と連なる開口を備え、前記２枚のダンパ羽根の一の駆動軸をステッピングモータに連動させて、一方のダンパ羽根が第１通路と連なる開口を、他方のダンパ羽根が第２通路と連なる開口を、選択的に閉じる動作を行わせるようにしたことを特徴とする温水熱交換器付き暖房装置。
【請求項２】
前記断熱壁を燃焼室の背面に設けた反射板で構成したことを特徴とする請求項１記載の温水熱交換器付き暖房装置。
【請求項３】
前記ダンパが外側面に圧力空気室を有して、当該圧力空気室に空気圧をかけることにより前記排気が当該ダンパの駆動軸の隙間から洩れないようにしていることを特徴とする請求項１または２記載の温水熱交換器付き暖房装置。
【請求項４】
前記２枚のダンパ羽根を間隔保持具で接続し、当該間隔保持具の中間部をばね板からなる支持板を介して駆動軸に支持させたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の温水熱交換器付き暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、暖房器に温水暖房器を併設し、両者の熱源を共通にする温水熱交換器付き暖房装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃焼器の燃焼室からの排気を第１熱交換器内に導いて、該第１熱交換器の周囲から放出される熱を、該第１熱交換器の周囲の空気と熱交換させる暖房装置にあって、該暖房装置の第１熱交換器内に、温水放熱器との間に熱媒液を循環させる第２交換器を介在させた温水熱交換器付き暖房装置は知られている（特開平９−１９６３９０号公報）。
【０００３】
また、温水放熱器との間に熱媒液を循環させる熱交換器を排気通路に設け、該熱交換器側に流れる排気ガス量を可変するダンパを設け、該ダンパの開閉をモーターで行わせるものも知られている（実開昭６２−８８２１０号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これら公報に開示されているものは、燃焼室で燃焼が行われている間、常に第１熱交換器が燃焼室並びに第１熱交換器からの輻射熱や伝導熱を受けて加温される関係上、温水放熱器を使用しないときに第２熱交換器内で熱媒液が沸騰するといった不具合を生じる。
【０００５】
そこで、上記暖房装置では、温水放熱器と第２熱交換器とを接続する熱媒液の循環路に補助放熱器を設け、第２熱交換器を使用しないとき該補助放熱器から放熱させると共に、第１熱交換器内に、第２熱交換器を介して排気が流れる通路と、該第２熱交換器をバイパスして排気が流れる通路とを設け、温水放熱器を使用しないときダンパで第２熱交換器をバイパスする通路を選択して、第２熱交換器での熱媒液の沸騰を抑えるようにしている。
【０００６】
しかし、燃焼室並びに第１熱交換器での暖房のみを行っているとき、温水放熱器を使用し始めると、該第２熱交換器は燃焼器から熱気を完全に防ぐことはできず高温状態に保たれるため、温水放熱器から温度の低い熱媒液が第２熱交換器に流れ込んで、該第２熱交換器内で沸騰音を生じ、更に熱媒液の急激な体積の膨脹で第２熱交換器側に無理な力をかけ、これが第２熱交換器側の破損の原因となる等の不具合がある。
【０００７】
そこで、第１熱交換器による暖房のみを継続使用しているとき、温水放熱器を使い始めるときは、燃焼器での燃焼を一旦停止し第２熱交換器の温度を下げた後、温水放熱器を使い始めるようにしている。
【０００８】
このため、第２熱交換器を使用するに当たって、第１熱交換器での暖房も中断しなければならないと言う不具合がある。
【０００９】
本発明はかかる不具合を解消した温水熱交換器付き暖房装置を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１に記載の発明は、周囲から輻射熱を放出する燃焼室の上部に、燃焼室から排出される排気を通過させて該排気が保有する排気熱を周囲の空気と熱交換させる第１熱交換器と、温水放熱器との間を循環する熱媒液と前記排気を通過させて当該排気が保有する排気熱との間で熱交換させる第２熱交換器と、第１熱交換器から該第２熱交換器を介して前記排気を流がす第１通路と該第２熱交換器を介さず直接排気を流がす第２通路とを選択して排気トップに切替接続するダンパと、前記燃焼室と第２熱交換器との間に介在させた断熱壁とを備え、断熱壁の背面側に設けられた第１通路及び第２通路により、第２熱交換器は第１熱交換器と距離を存した下方位置に設けられており、ダンパを、ダンパボックスとダンパボックス内の一の駆動軸に設けた２枚のダンパ羽根とで構成し、ダンパボックスは、その一側に第１通路と連なる開口を、他側に第２通路と連なる開口を備え、２枚のダンパ羽根の一の駆動軸をステッピングモータに連動させて、一方のダンパ羽根が第１通路と連なる開口を、他方のダンパ羽根が第２通路と連なる開口を、選択的に閉じる動作を行わせるようにしたことで、  第２熱交換器は、これを流れる排気熱以外の熱によって加熱されることが殆どなく、これによって温水放熱器による暖房を行わないとき、第２熱交換器の温度が不必要に昇がることを防げる。
【００１１】
本願の請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、前記断熱壁を燃焼室の背面に設けた反射板で構成したことで、輻射熱を前方に反射する反射板を利用して第２熱交換器の温度が不必要に昇がることを防げる。
【００１２】
本願の請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、ダンパが外側面に圧力空気室を有して、圧力空気室に空気圧をかけることにより排気がダンパの駆動軸の隙間から洩れないようにしている。
【００１３】
本願の請求項４に記載の発明は、２枚のダンパ羽根を間隔保持具で接続し、間隔保持具の中間部をばね板からなる支持板を介して駆動軸に支持させたことで、該ステッピングモータでダンパを開口周面に当接したとき該支持板が撓んで確実にダンパ羽根を各開口周面に密着させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明実施の形態を図１乃至図７に付き説明する。
１は暖房装置の筐体、２はポット式燃焼器その他の灯油を燃焼させる燃焼器、３はその上部に連なる燃焼室を示し、燃焼室３は耐熱ガラス筒等の熱線透過体で構成した。
なお、実施の形態では灯油を燃焼させる燃焼器２を示すが、該燃焼器は、都市ガスその他の燃料を燃焼させる燃焼器であっても良いこと申すまでもない。
【００１５】
４は該燃焼室３の上部に設けた燃焼室３から排出される排気を通過させて該排気が保有する排気熱を周囲の空気と熱交換させる第１熱交換器を示し、該第１熱交換器４は上下に偏平な中空体で構成した。
５は温水放熱器６との間に循環させる熱媒液を前記排気熱と熱交換させる第２熱交換器、７は燃焼室３の背面に設けた燃焼室３からの熱線を前方に反射する反射板を示し、前記第２熱交換器５は、この反射板７の背面で且つ第１熱交換器４から可及的に離れた筐体１の下部に設けた。
かくすることで、反射板７が断熱壁として機能するため、第２熱交換器５は燃焼室３からの熱線を殆ど受けず、しかも第１熱交換器４から離れるため第１熱交換器４の熱も殆ど受けない。
【００１６】
なお、該第２熱交換器５は、図５に示すごとく、第１熱交換器４を介して前記燃焼室３に連なる筒体５ａと、該筒体５ａ内に設けたフィン付き熱媒液の循環パイプ５ｂとからなり、該循環パイプ５ｂに設けたフィン５ｃは、排気の流れに対し交差する交差板の両端に互いに反対方向に折曲げた折曲片を備えて、排気の流れの抵抗をなるべく少なくすると共にフィン５ｃと排気との接触面積を大きく取り得る形状とした。
【００１７】
第１熱交換器４から排出される排気は、ダンパ１１の切り替えで、該第２熱交換器５を介して排気トップ８に連なる第１通路９と第２熱交換器５をバイパスして排気トップ８に連なる第２通路１０とを介して排気トップ８から屋外に排出されるようにした。
該ダンパ１１は、直角に交わる壁面に前記第１通路９の出口開口９ａと第２通路１０の出口開口１０ａとを開口させたダンパボックス１２と該ダンパボックス１２内に設けたダンパ羽根１３からなる。
これを説明すると、ダンパボックス１２の直角に交わる壁面に第１通路９の出口開口９ａと第２通路１０の出口開口１０ａとを開口させ、該出口開口９ａと出口開口１０ａとを、該ダンパボックス１２に設けたダンパ羽根１３で選択的に開閉することで、排気が第２熱交換器５を流れて熱交換する状態と、排気が第２熱交換器５を流れず熱交換しない状態を選択できるようにした。
なお、ダンパ羽根１３は、ダンパボックス１２のコーナ部１２ａに設けた駆動軸１４ａに軸支して設け、該駆動軸１４ａを、きわめて細かな歩進、例えばワンパルスで０．５度歩進するようなステッピングモータ１５に連動させて出口開口９ａと出口開口１０ａとを選択的に開閉する。
【００１８】
次ぎにダンパ羽根１３の動作を説明すると、ダンパ羽根１３で一方の出口開口９ａを塞ぐ状態から他方の出口開口１０ａを塞ぐ状態に切替えるとき、該ステッピングモータ１５の歩進距離を出口開口９ａと出口開口１０ａとがなす角度、図示のものでは９０度より大く歩進させた後、該ステッピングモータ１５への通電を解くことで、ダンパ羽根１３を出口開口１０ａの周面に圧接させるようにした。
【００１９】
このとき、ステッピングモータ１５は出口開口１０ａの周面に圧接した後も多少歩進するが、このとき一般のモータのように脱調に伴う不具合を発生することはない。しかもステッピングモータ１５は保持トルクを備えるため圧接後はその状態を保持できる。したがって、一般のモータのようにダンパ羽根１３を所定位置に停止させるための特別の制御回路等を必要としない利点がある。
【００２０】
なお、図に示す実施の態様では、図４、図６、図７から明らかなように、ダンパ羽根１３は、前記第１通路の出口９ａを閉じるダンパ羽根１３ａと、第２通路の出口１０ａを閉じるダンパ羽根１３ｂの２枚で構成し、各ダンパ羽根１３ａ、１３ｂは、その周囲をそれぞれ出口開口９ａ、１０ａ側に縁曲加工して補強した。更に両ダンパ羽根１３ａ、１３ｂを間隔保持具１４ｂで接続し、該間隔保持具１４ｂの中間部と駆動軸１４ａとをばね板からなる支持板１４で接続した。
これによって、ダンパ羽根１３を出口開口９ａ又は１０ａに密接させるための耐熱性のパッキンを省略でき、耐熱性のパッキンを用いることによる不具合、即ち、耐熱性のパッキンの劣化によりパッキンが剥れ落ちること等による不具合を解消できる。
【００２１】
なお、平板状のばね板からなる支持板１４を使用する場合該駆動軸１４ａは、両出口開口９ａ、１０ａにダンパ羽根１３ａ，１３ｂが当った状態にあるときの交点より、ダンパボックス１２の内側に僅かに片寄った位置に設けることで、ダンパ羽根１３の全面をより確実に出口開口９ａ又は１０ａに密接させることができる。
また、出口開口９ａ、１０ａにダンパ羽根１３ａ，ダンパ羽根１３ｂが当接する面が直角より多少ズレていても、支持板１４が撓んで確実に開口周面にダンパ羽根１３を密着させることができる。
なお、ダンパボックス１２を駆動軸１４ａが貫通する部分には隙間が生じ、該隙間から排気が室内に漏れ出る恐れがある。そこで、図６に示すごとく、該駆動軸１４ａが貫通するダンパボックス１２の外側面に圧力空気室１６を設け、該圧力空気室１６に燃焼用送風機１７からの空気圧をかけ、該空気圧によって排気洩れを防ぐようにした。
なお、１８は、前記温水放熱器６の熱媒循環路に介入させた水タンク、１９は循環ポンプ、２０は筐体１の背面に設けた第１熱交換器４に向けて送風する対流用送風機、２１は温風吹き出し口を示す。
【００２２】
なお、上述するものは、燃焼室３の周面を耐熱ガラス等の熱線透過体で構成し、該燃焼室３の背面に反射板７を臨ませた形式の暖房装置を示し、該反射板７を、燃焼室３からの熱線が第２熱交換器５に可及的に及ばないように働く断熱壁として機能させるようにしたが、これは反射板７に限ることなく、燃焼室３の周面と第２熱交換器５との間に介在する耐熱性の断熱壁であっても良いこと申すまでもない。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によるときは、第２熱交換器は、該これを流れる排気以外によって加温されることが殆どなく、これによって温水放熱器による暖房を行わないとき、第２熱交換器の温度が不必要に昇がらず、従来例のような不具合を解消できる。
【００２４】
請求項２に記載の発明によるときは、請求項１に記載の効果を、輻射熱を前方に反射する反射板を利用して達成でき、特別に断熱壁を設ける必要が無く安価に得られる。
【００２６】
請求項４に記載の発明によるときは、ステッピングモータでダンパ羽根を開口周面に当接させるとき、支持板が撓んで確実に開口周面にダンパ羽根を密着させることができ、第２熱交換器での熱交換を必要としないとき第２熱交換器に排気が流れ込むことを確実に防ぐことができて、第２熱交換器の温度上昇をより確実に防げる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明実施の形態の一例を示す燃焼器部分で縦断した正面図
【図２】  図１の截断側面図
【図３】  第１熱交換器より上の部分で横断した平面図
【図４】  図３のIV-IV 線截断面図
【図５】  第２熱交換器の拡大截断平面図
【図６】  ダンパ部の拡大截断側面図
【図７】  ダンパの側面図
【符号の説明】
２  燃焼器                ３  燃焼室              ４  第１熱交換器
５  第２熱交換器          ６  温水放熱器          ７  反射板
９  第１通路            １０  第２通路          １１  ダンパ
１２  ダンパボックス      １３  ダンパ羽根        １４  支持板
【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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【図７】
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