JP4671076B2

JP4671076B2 - 過熱水蒸気暖房機

Info

Publication number: JP4671076B2
Application number: JP2007543637A
Authority: JP
Inventors: 和男永山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-02-02
Filing date: 2007-02-02
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2027-02-02
Also published as: KR20100004995A; WO2008096395A1; JPWO2008096395A1

Description

本発明は、過熱水蒸気暖房機に関し、更に詳しくは、環境に優しく、省エネルギーを実現することができる過熱水蒸気暖房機に関するものである。

従来の暖房機としては、例えば温風ファンヒータや石油ファンヒータが汎用されている。

温風ファンヒータは、空気を加熱するヒータと、ヒータで加熱された空気を送風するファンと、これらを収納する筐体と、を備え、ヒータによって筐体内の空気を加熱した後、ファンによって筐体内から外部へ加熱空気を送風することによって室内を暖房するようにしている。

また、石油ファンヒータは、石油を貯留するタンクと、タンクから供給される石油を燃焼させるバーナーと、バーナーによって加熱された空気を送風するファンと、これらの収納する筐体と、を備え、ファンによってバーナーで加熱された空気を筐体内から外部へ送風することによって室内を暖房するようにしている。

しかしながら、従来の温風ファンヒータの場合には、ヒータによって空気を加熱し、空気を更に乾燥させた状態で室内へ送風するため、室内の空気が乾燥する上に、温風の熱容量が小さく、暖房効率が悪い。また、石油ファンヒータの場合には、石油を燃焼して二酸化炭素が発生するため、室内の換気が必要であり、更に、二酸化炭素により環境に負荷がかかり、地球温暖化の観点に立つと極力環境負荷の少ない暖房機が望まれる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、二酸化炭素を発生することがなくて環境に優しく、しかも暖房効率に優れ、省エネルギーを実現することができる過熱水蒸気暖房機を提供することを目的としている。

本発明の請求項１に記載の過熱水蒸気暖房機は、水を供給する水供給部と、この水供給部から供給される水を用いて過熱水蒸気を発生させる過熱水蒸気発生部と、この過熱水蒸気発生部において発生する過熱水蒸気を送り出す送風機と、を備え、上記過熱水蒸気発生部は、上記水供給部から上記水を受給する環状容器と、この環状容器の内側に配置されたヒータと、を有し、上記環状容器の環状の上面には上記過熱水蒸気が吐出する複数の孔が周方向に等間隔を空けて形成されており、上記送風機によって送風される上記過熱水蒸気によって暖房することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に記載の過熱水蒸気暖房機は、請求項１に記載の発明において、上記ヒータは上記環状容器の内周面全面に渡って螺旋状に形成されており、且つ、上記ヒータの上端が上記環状容器の上端から突出していることを特徴とするものである。

本発明によれば、二酸化炭素を発生することがなくて環境に優しく、しかも暖房効率に優れ、省エネルギーを実現することができる過熱水蒸気暖房機を提供することができる。

（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の過熱水蒸気暖房機の一実施形態を示す図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はその側面図である。図１に示す過熱水蒸気暖房機の内部を示す側面図である。図１に示す過熱水蒸気暖房機の正面に沿う断面図である。図１に示す過熱水蒸気暖房機の過熱水蒸気発生部の上面から見た平面図の右半分を水平方向に破断して示す部分断面図である。

符号の説明

１０過熱水蒸気暖房機
１１水供給部
１２過熱水蒸気発生部
１３送風機
１４筐体
１２１環状容器
１２１Ｅ孔
１２２ヒータ

以下、図１〜図４に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。

本実施形態の過熱水蒸気暖房機１０は、例えば図１、図２に示すように、水Ｗを供給する水供給部１１と、この水供給部１１から供給される水Ｗを用いて過熱水蒸気Ｓを発生させる過熱水蒸気発生部１２と、この過熱水蒸気発生部１２において発生する過熱水蒸気Ｓを送り出す送風機１３と、これらの機器を収納する筐体１４と、を備え、筐体１４の送風口１４Ａと過熱水蒸気発生部１２がダクト１５を介して連通し、過熱水蒸気発生部１２において発生する過熱水蒸気Ｓを送風機１３によって送風口１４Ａから外部、即ち室内へ送風するように構成されている。

筐体１４は、図１の（ａ）〜（ｃ）に示すように縦長の略直方体を呈し、その正面に送風口１４Ａが形成され、左右両側面に取っ手１４Ｂが形成されている。また、筐体１４の上面には図１の（ａ）に示すように後述する水タンクを出し入れする開口部が形成され、この開口部はヒンジ付きの片開きの蓋１４Ｃによって開閉できるようになっている。また、筐体１４の上面には電源スイッチ１４Ｄ、温度設定スイッチ１４Ｅ等の暖房機に必要な操作スイッチや温度表示部等が取り付けられている。

而して、水供給部１１は、過熱水蒸気発生部１２へ水Ｗを供給する機能があれば良く、特定の構造に制限されるものではない。本実施形態における水供給部１１は、例えば図２、図３に示すように、カートリッジ式の水タンク１１１と、水タンク１１１を保持するホルダー１１２と、ホルダー１１２で保持された水タンク１１１の下側に配置された固定水タンク１１３と、を有し、固定水タンク１１３から過熱水蒸気発生部１１へ水Ｗを直接供給するように構成されている。水タンク１１１の水供給口にはバルブ（図示せず）を内蔵する口栓１１１Ａが螺合している。また、固定水タンク１１３には水タンク１１１の口栓１１１Ａが嵌合する嵌合部１１３Ａが形成され、水タンク１１１がホルダー１１２に装着されると、水タンク１１１の口栓１１１Ａが固定水タンク１１３の嵌合部１１３Ａに嵌合すると共に嵌合部１１３Ａに装着されたピン（図示せず）で口栓１１１Ａのバルブが開き、水タンク１１１から固定水タンク１１３へ水Ｗが供給される。口栓１１１Ａのバルブが固定水タンク１１３の水によって塞がれると、水タンク１１１側へ空気が入らないため、水タンク１１１から固定水タンク１１３への水の供給が停止される。水タンク１１１の口栓１１１Ａ及び固定水タンク１１２の嵌合部１１３Ａは、従来公知のものである。

尚、本実施形態では、水タンク１１１から固定水タンク１１３へ水Ｗを供給するようにしているが、例えば水道水を固定水タンク１１３へ直接供給するようにしても良い。

過熱水蒸気発生部１２は、水供給部１１から水Ｗを受給して過熱水蒸気Ｓを発生する機能があれば良く、特定の構造に制限されるものではない。本実施形態における過熱水蒸気発生部１２は、図２、図３に示すように、固定水タンク１１３から水Ｗを受給する環状容器１２１と、この環状容器１２１の内側に配置されたヒータ１２２と、を有し、環状容器１２１内の水Ｗを内側のヒータ１２２によって加熱して過熱水蒸気Ｓを発生させるように構成されている。環状容器１２１は、図４に示すように、外筒１２１Ａと、外筒１２１Ａより小径に形成された内筒１２１Ｂと、外筒１２１Ａの下端と内筒１２１Ｂの下端を連結する環状の下面（図示せず）と、外筒１２１Ａの上端と内筒１２１Ｂの上端を連結する環状の上面１２１Ｃと、を有し、外筒１２１Ａと内筒１２１Ｂの間の空間１２１Ｄ（図４参照）において固定水タンク１１３から受給する水Ｗから過熱水蒸気を発生させるように形成されている。この環状容器１２１の環状の上面１２１Ｃには、図４に示すように周方向に等間隔を空けて複数の孔１２１Ｅが形成され、外筒１２１Ａと内筒１２１Ｂ間の空間１２１Ｄで発生する過熱水蒸気Ｓが図２に示すように上面１２１Ｃの複数の孔１２１Ｅから吐出するようになっている。

そして、環状容器１２１と固定水タンク１１３は、図２、図３に示すように、上下に配置された第１、第２の配管１６Ａ、１６Ｂを介して互いに接続されている。第１の配管１６Ａの一端は固定水タンク１１３の下面に接続され、その他端は環状容器１２１の外筒１２１Ａの下部に接続されている。第２の配管１６Ｂの一端は固定水タンク１１３の側面に接続され、その他端は外筒１２１Ａの上部近傍に接続されている。第１、第２の配管１６Ａ、１６Ｂを上下に配置することによって、水タンク１１１内の水Ｗを使い果たし、固定水タンク１１３内の水が少なくなって第２の配管１６Ｂのレベルより水位が低くなっても環状容器１２１の空間１２１Ｄと固定水タンク１１３の空間とが第２の配管１６を介して連通しているため、環状容器１２１内の過熱水蒸気Ｓが第２の配管１６Ｂから固定水タンク１１３内へ流入し、環状容器１２１内と固定水タンク１１３内が等圧になって環状容器１２１内の水位を一定に保つようになっている。暖房により固定水タンク１１３の水がなくなったら、ヒータ１２２の電源が自動的に切断されるようになっている。

ヒータ１２２は、環状容器１２１内の水Ｗから過熱水蒸気Ｓを発生させるように環状容器１２１を加熱する機能があればよく、特に制限されるものではない。本実施形態におけるヒータ１２２は、図２〜図４に示すように、環状容器１２１の内筒１２１Ｂの下端から上方に向けて螺旋状に巻き上げて内筒１２１Ｂの全面を被覆するよう形成されており、その上端が環状容器１２１の上端から突出している。このようにヒータ１２２で環状容器１２１全体をその内側から加熱することによって環状容器１２１内で過熱水蒸気Ｓを確実に発生させることができる。更に、環状容器１２１の複数の孔１２１Ｅから吐出する過熱水蒸気Ｓを環状容器１２１の上端から突出するヒータ１２２の突出部１２２Ａによって加熱することによって過熱水蒸気Ｓを更に昇温させて、例えば過熱水蒸気Ｓを２００℃前後に昇温することによって過熱水蒸気Ｓの熱容量を高め、暖房効率を高めるようにしてある。本実施形態ではヒータ１２２として例えばシーズヒータを用いている。ヒータ１２２は、筐体１４の上面に設けられた温度設定スイッチ１４Ｆによって適宜の温度に設定することができる。

尚、本実施形態ではヒータ１２２としてシーズヒータを用いているが、シーズヒータに制限されないことは云うまでもない。

また、送風機１３は、図２、図３に示すように例えばターボファンによって形成され、過熱水蒸気発生部１２の下方に配置されている。この送風機１３の回転軸１２Ａは固定水タンク１１３の下方に配置された電気モータ１７の回転軸の一端に連結され、電気モータ１７によって回転して環状容器１２１の内側のヒータ１２２が配置された空間へ空気を送風するようにしてある。また、電気モータ１７の回転軸の他端には固定水タンク１１３の下方に配置されたファン（例えば、プロペラファン）１８に連結され、筐体１４の背面の下部に形成された空気取り入れ口（図示せず）から外部の空気を吸引すると共に電気モータ１７を冷却するようにしてある。

送風機１３によって環状容器１２２の内側に送風された空気は、そこでヒータ１２２によって加熱される。この加熱空気は、環状容器１２２の上面１２１Ｄの複数の孔１２１Ｅから吐出する過熱水蒸気Ｓと混合される。混合された過熱水蒸気Ｓと加熱空気は、環状容器１２１のダクト１５を介して筐体１４の送風口１４Ａへ誘導されて、送風口１４Ａから外部へ排出されて暖房に供される。

過熱蒸気発生部１２において発生する過熱水蒸気Ｓは、熱容量が大きく、乾燥しており、しかも熱伝達性に優れているため、室内へ排出されても加熱空気と一緒に室内全体へ拡散して室内を効率良く暖房することができると共に室内を加湿するものの壁面等に結露することがない。従って、過熱水蒸気暖房機１０以外に加湿器を設ける必要もなく、室内の乾燥を確実に防止することができる。更に、過熱水蒸気Ｓは、遠赤外線を放射するため、体に優しい暖房を行うことができる。

次に、動作について説明する。過熱水蒸気暖房機１０を所望の場所に配置する。そして、水供給部１１のカートリッジ式の水タンク１１１に水Ｗを満たし、筐体１４の蓋１４Ｄを開けて水タンク１１１を筐体１４内のホルダー１１２へ装着して蓋１４Ｃを閉じる。水タンク１１１内の水Ｗは、口栓１１１Ａから固定水タンク１１３内へ流入し、固定水タンク１１３内に水Ｗが満たされると共に固定水タンク１１３から過熱水蒸気発生部１２の環状容器１２１内へ水Ｗが流入し、水タンク１１１から固定水タンク１１３への水の供給が停止する。

次いで、電源スイッチ１４Ｄを操作して電源を投入すると、電気モータ１７が駆動すると共にヒータ１２２が作動する。電動モータ１７の駆動により送風機１７が回転して筐体１４内の空気をヒータ１２２へ送風する。同時にプロペラファン１８によって外部から筐体１４内へ空気を吸引して電気モータ１７を冷却すると共に送風機１３側へ空気を補充する。

過熱水蒸気発生部１２のヒータ１２２が作動すると、環状容器１２１内の水Ｗが加熱されて水蒸気が発生する。この水蒸気は環状容器１２１内でヒータ１２２によって更に加熱されて過熱水蒸気Ｓとなって環状容器１２１の複数の孔１２１Ｅから上方へ吐出する。この際、送風機１３によって送風される空気をヒータ１２２によって加熱し、加熱空気と過熱水蒸気Ｓがダクト１５を通過する間に混合されて筐体１４の送風口１４Ａから室内へ供給される。

暖房の間に水タンク１１１の水Ｗが使い果たされ、固定水タンク１１３内の水位が第２の配管１６Ｂより低下しても、環状容器１２１と固定水タンク１１３は第２の配管１６Ｂを介して連通するため、環状容器１２１内と固定水タンク１１３内が等圧になって環状容器１２１内の水位を一定に保つ。固定水タンク１１３内の水Ｗがなくなると電源が自動的に切断されて、ヒータ１２２によって環状容器１２１の空焚きを防止する。

以上説明したように本実施形態によれば、過熱水蒸気暖房機１０は、水Ｗを供給する水供給部１１と、この水供給部１１から供給される水Ｗを用いて過熱水蒸気Ｓを発生させる過熱水蒸気発生部１２と、この過熱水蒸気発生部１２において発生する過熱水蒸気Ｓを送り出す送風機１３と、これらの機器１１、１２、１３を収納する筐体１４と、を備え、過熱水蒸気発生部１２は、水供給部１１から水Ｗを受給する環状容器１２１と、この環状容器１２１の内側に配置されたヒータ１２２と、を有し、環状容器１２１の環状の上面１２１Ｃには過熱水蒸気Ｓが吐出する複数の孔１２１Ｅが周方向に等間隔を空けて形成されており、送風機１３によって過熱水蒸気発生部１２において発生する過熱水蒸気Ｓを送風口１４Ａから外部へ送風して暖房するように構成されているため、過熱水蒸気発生部１２において環状容器１２１の内側に配置されたヒータ１２２により環状容器１２１内で過熱水蒸気Ｓを確実に発生させ、過熱水蒸気Ｓを複数の孔１２１Ｅから吐出させると共に、送風機１３を介して過熱水蒸気Ｓと加熱空気と混合して送風することができ、その結果、石油等の燃焼による二酸化炭素の発生がなく、環境に優しい暖房を行うことができると共に、過熱水蒸気Ｓによって室内を乾燥させることなく、効率良く短時間で室内を暖房することができる。また、過熱水蒸気Ｓは遠赤外線を放射するため、体に優しい暖房を行うことができる。また、本実施形態によれば、暖房効率が良く、石油等の燃料を使用しないため、環境負荷がなく、省エネルギーを促進することができ、電気代を節約することができる。

また、本実施形態によれば、ヒータ１２２は環状容器１２１の内周面全面に沿って螺旋状に形成されており、且つ、ヒータ１２２の上端が環状容器１２１の上端から突出しているため、ヒータ１２２の突出部１２２Ａによって環状容器１２１の複数の孔１２１Ｅから吐出する過熱水蒸気Ｓを更に加熱して熱容量の大きな過熱水蒸気Ｓを得ることができ、暖房効率を更に高めることができる。

尚、本発明は上記実施形態になんら制限されるものではなく、必要に応じて各構成要素を適宜設計変更することができる。

本発明は、家庭用の暖房機は勿論のこと、温室栽培用のビニールハウス等の産業用の暖房機として好適に利用することができる。

Claims

水を供給する水供給部と、この水供給部から供給される水を用いて過熱水蒸気を発生させる過熱水蒸気発生部と、この過熱水蒸気発生部において発生する過熱水蒸気を送り出す送風機と、を備え、
上記過熱水蒸気発生部は、上記水供給部から上記水を受給する環状容器と、この環状容器の内側に配置されたヒータと、を有し、上記環状容器の環状の上面には上記過熱水蒸気が吐出する複数の孔が周方向に等間隔を空けて形成されており、
上記送風機によって送風される上記過熱水蒸気によって暖房することを特徴とする過熱水蒸気暖房機。
上記ヒータは上記環状容器の内周面全面に渡って螺旋状に形成されており、且つ、上記ヒータの上端が上記環状容器の上端から突出していることを特徴とする請求項１に記載の過熱水蒸気暖房機。