JPH0346732B2

JPH0346732B2 -

Info

Publication number: JPH0346732B2
Application number: JP62193468A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Emoto
Original assignee: Emoto Kogyo KK
Current assignee: Emoto Kogyo KK
Priority date: 1987-07-31
Filing date: 1987-07-31
Publication date: 1991-07-17
Also published as: JPS6438535A

Description

【発明の詳細な説明】Ａ発明の目的ａ産業上の利用分野本発明は、温風暖房装置に関するものである。

ｂ従来の技術とその問題点［本発明の背景と必要性］近年、石油危機以来、省エネルギーが国家レベ
ルで推進された。さらに、生活レベルの向上で、
夏は涼しく冬は暖かい住まいの快適性を追求する
ようになり、住宅は、急激に気密化の方向へ動き
出した。つまり、冬に省エネを満足させつつより
快適な暖房を行おうとすると、下記の様な理由に
より、住宅の気密性向上は欠くべからざる条件と
なる。

［換気と損失熱量］今、暖房を行ない、室内の空気を暖めたとする
と、暖められた空気は、ｔ℃上昇すると（Ｖ＝１
＋１／271ｔ）だけ膨張し軽くなる。例えば、外気より27℃高く暖房すると、体積は1.1倍となり、10
％軽くなる。常温での空気の比重は、1.2Kg／m³
であるから、30坪（100m²）程度の住宅全体では、Ｇ＝100m²×2.7ｍ×1.2Kg／m³×0.1（10％）（階高2.7ｍ）＝32.4Kg 軽くなつている。それで、外の寒気が32.4Kgの
力で室内に進入して来ることになる。

一般的な木造住宅の場合、この外気の侵入量は
暖房中には１時間当り建物の体積の２回分は充分
にあると言われている。

（換気回数２回270m³×２回＝540m³／ｈ）この外気の侵入（換気）により失われる熱量
は、外気が−５℃、湿度60％、室内22℃、湿度50
％の条件では、Ｑ＝7290Kcal／ｈであり、実に
灯油約１分の熱がこの換気によつて毎時失われ
ていることになる。つまり、気密性を向上させる
ことにより、暖まり軽くなつた空気を逃さず、外
気の侵入をも防がなければ省エネも快適な生活も
成立しない。故に、特に寒冷地においては、この
気密化の工夫がなされ、近年コンクリート住宅と
同じ程度の気密な木造住宅が急激に建てられる様
になつた。これにより、暖かく、燃費は従来の1/
２以下である住宅は出来たのであるが、カビ、湿
気、ダニ、結露など今迄には無かつた問題が発生
し始めた。その理由は下記の様である。

［気密化による室内水蒸気量の増加］生活により発生する水蒸気は人体から70〜100
ｇ／１人１時間を含め、炊事、洗濯、植物等から
４〜５人家族で1000ｇ／ｈ近くの水蒸気が発生し
ている。特に寒冷地の冬では、洗濯物を室内に干
さざるを得ない事と、開放型の石油ストーブを用
いることで最大3000ｇ／ｈ以上の水蒸気が発生す
ることもある。この時、従来の気密性の低い住宅
であれば暖房により外気が大量に侵入し、生活や
暖房により発生した水蒸気を室外へ運搬していた
訳である。それで、室内の絶対湿度（１m³中に含
まれている水蒸気の量（ｇ））はせいぜい５ｇ程
度以下であり、露点温度（水蒸気を含んだ空気を
冷却していつた時に相対湿度が上昇し、ついに
100％となる温度）も２℃程と低く（２℃以下の
室や物体にだけ結露が発生する）暖房中は、これ
程低温の室や部位は室内には無いため、結露やジ
メジメした感じ、カビ等の問題も発生することは
まず無かつた。

ところが、前述の理由で外気（絶対湿度は２ｇ
程度）の侵入を最小限に防ぐ気密工法が採用され
ると、絶対湿度の低い外気の侵入が大幅に少なく
なり、生活や暖房により発生する水蒸気の運搬が
極端に少なくなり、発生蒸気量が運搬量を上回る
ようになる。そうすると、室内の絶対湿度は、10
ｇ程度以上にまでも上昇する。絶対湿度10ｇの時
の露点は約12℃であるから、この気密化により、
室内の12℃より低温の室と物は結露でベタベタに
なる。（水蒸気はガス（気体）であり、酸素や窒
素と同じ様に密閉された室内や建物の中には、均
一に存在すると考えられる。）それで、平常の生
活に必要の無い非暖房室（客間や納戸）は当然12
℃以下となり、結露、カビ等が発生し、家財等に
実害をもたらす。

これを防止する為には、全室内を露点温度以上
である15℃以上（ジメジメ感とカビをなくすため
には、この程度は必要）に保つこと、さらに窓ガ
ラスの結露をも防ぐことからは全室温を20℃程度
に保つことが必要となる。（室温の上昇により窓
表面の温度も上昇し、結露温度以上にガラス面を
保つ）つまり、この気密化により、全室暖房がどうし
ても不可欠の条件となる。省エネ、気密化住宅に
は、このような理由により全室集中暖房が必要不
可欠の設備となることが理解されると考える。

そこで、本発明は合理的、経済的かつ安全に全
室集中暖房を行うことができるものである。

さらに、冷房を考える場合にも、住宅の気密
性、断熱性は重要な条件となることは前述の通り
である。断熱、気密性が共に高い住宅においての
冷房は従来の２部屋用（800〜1200^W）程度の家
庭用中型冷房機１台にて、全室の冷房を行なうこ
とが充分に可能となる。

この場合、圧縮機と放熱器を室外に設置し、冷
却部（冷却ラジエター）を本装置図示部に設置
し、その間を配管により接続すれば、同一の設備
にて全室冷房も可能となる。つまり、本発明は、
最小のスペースと合理的共用設備で四季を通じ
（冷暖房共に不要の季節には換気送風）利用出来
るセントラル空調設備である。

［従来の住宅の暖房方式］従来の住宅の暖房方式は、セントラル方式と個
別方式の２種類に分類することができる。

セントラル方式は熱源より各個室へ配管し、そ
の末端に室内用放熱器を設け、個室を暖房する。
この時の熱媒体は一般には水が用いられる。

個別方式は各個室に燃焼器を設置する方法で、
温風発生式、放射熱式、対流式の３方式あるが、
いずれの場合も燃焼筒の冷却と熱の媒体は空気で
ある。

従来はこの２種類の暖房設備で充分であつたた
め、温風を用いたセントラル暖房方式は一般に普
及していなかつた。

また、上記の暖房方式はそれぞれ以下のような
欠点があり、かねてより問題となつていた。

［温水セントラル暖房の問題点］イ配管の腐食、緩みなどにより水漏れが発生
し、床や壁を汚したり、熱湯が噴出して火傷を
負う事故が発生する。

ロ配管は一般に床下などの温度の低い部位を通
過して配管されるため、この間の放熱ロスを生
じたり、寒冷地では留守中などに凍結破裂など
の事故も発生する。

ハ末端の放熱器が室内にあるため、場所をと
る。

ニそれぞれの部屋に放熱器が必要であるため、
設備がかさむ。

［温風暖房器によるセントラル暖房の問題点］この方式では燃焼器（バーナー）外筒に空気を
接触させ、温風を発生させると同時に、外筒の冷
却も同時に行ない、機器本体の過熱をも防止する
構造を取らざるを得ないため、下記のような不合
理が生ずる。

イ各個室で暖房の必要を生じた場合、スイツチ
を入れた直後からバーナーは着火燃焼を始める
が、外筒が熱するまで送風されないか、冷風が
送風される。逆に消化においても外筒が完全に
冷却するまで、不必要に送風が続く。

ロ末端の負荷変動に対し対応できない。

仮に、このバーナー出力が１万キロカロリー
で、１部屋のみの必要量が２千キロカロリーの
場合のように、又は春先や初冬の様に少ない熱
量で充分な場合など、供給量と必要量に差のあ
る場合は、短時間にバーナーが入り切りし、そ
の都度イのような状態を繰返し不快なものにな
る。

ハ上記のようにバーナーの出力に対し負荷が小
さすぎる場合には、送風量が少ないため、バー
ナー外筒の冷却が大幅に不足し、外筒が過熱し
安全装置が働いて、消化の状態のまま再起動し
ないことにもなる。

Ｂ発明の構成ａ問題を解決しようとする手段本願では、下記の構成のものによつて、上述し
た問題を解決しようとするものである。すなわ
ち、本願のものは工事費用が安く、故障が少なく、保守が簡単
で、事故（漏れ）が発生しても実害のない温風に
よる集中暖房が住宅の暖房システムとして最も良
いことは誰も思うところなのであるが、前述のよ
うに大きな問題があり、一般には普及するには至
つていない。

本願では下記の構成によつて上述した問題を解
決するものである。すなわち、本願のものは両方
式の長所のみを採用し、欠点を補うことができる
システムである。

つまりは熱源には温度コントロールと燃焼の制
御が熱源自体で可能な温水ボイラーを用い、温水
ポンプ、配管により放熱ラジエターを一体に内装
した暖房ユニツトにより、温風を発生させ、この
温風により集中暖房を行なうものである。

ｂ発明の実施例１は本発明の温風暖房ユニツトである。２は縦
長のケーシングで、下方から下方室３、中央室
４、上方室５が積層された状態で構成され、これ
ら各室は仕切られた状態となつている。

上記下方室３の正面部にはエアーフイルター６
が張設され、内部には前方側に冷房用ラジエター
７が、後方側に暖房用温水ラジエター８が配設さ
れ、この暖房用温水ラジエター８の後方部９は下
方室通路１０が形成されている。

上記中央室４には、中央縦仕切板４Ａでボイラ
ー室４Ｂと中央室通路４Ｃとに仕切られ、上記ボ
イラー室４Ｂ内にはボイラー１１と、これに循環
パイプ１２Ａで連結された温水循環ポンプ１２が
配設され、上記中央室通路４Ｃの上方には送風フ
アン１３が配設され、この送風フアンは上記上方
室５における送風路５Ａと連通している。

上記上方室５の送風路５Ａの上面には各室送風
用ダクト部１４が連設されている。

このダクト部１４は、ケース１４Ａの側壁部に
適数本のダクト１４Ｂが連結して構成されてい
る。

８Ａ，８Ｂは上記暖房用温水ラジエター８と上
記ボイラー１１とを連結する循環パイプである。
１１Ａは上記ボイラー１１の吸気筒、１１Ｂは排
気筒であるが、両者の外端部は吸排気同軸筒１１
Ｃで外気と連通している。

以上は温風暖房装置としての構成である。

上記の温風暖房装置に対して下記のように構成
して冷房機能を有するもの（第２発明）とするこ
とができる。すなわち、１５は上記冷房用ラジエター７に連結した冷房
用室外ユニツトで、ケース１５Ａ内にコンプレツ
サー１５Ｂ、送風フアン１５Ｃ、放熱器１５など
が配設されている。

１５Ｅは冷媒分配器、１５Ｆは凝結水排水口で
ある。

そこで、上記ダクト１４Ｂは第１１図ないし第
１３図を参照して、建物１６の天井裏１６Ａを利
用して、居間１６Ｂ、寝室１６Ｃ、子供部屋１６
Ｄ、和室１６Ｅなどに連通せしめる。

この場合、１階の部屋では天井より室内に開口
させると共に、２階の部屋では床面より室内に開
口させるとよい。各室内に入つた温風は仕切りか
べの下方に設けたガランを介して、上記エアーフ
イルター６へと循環することになる。

１６Ｆは廊下、階段、ホールなど、１６Ｇは送
風フアンである。

ｃ作用ボイラー１１のスイツチは暖房中は常時ONに
しておき、ボイラー内装のサーモスタツトの温度
を70℃程にセツトしておく。これによりボイラー
内には常に70℃の温水が確保されている。

各個室で暖房の必要が生じスイツチを入れる
と、温水循環ポンプ１２が回り、暖房用温水ラジ
エター８へボイラー１１より70℃の温水が送ら
れ、同時に送風フアンが回り瞬間に各個室へ温風
が送られる。

温水の循環と暖房用温水ラジエター８より放熱
でボイラー内の温度が70℃以下に低下すると、バ
ーナーが着火し70℃になるまで燃焼を続けたの
ち、自動的に停止する。この間暖房用温水ラジエ
ターには70℃のほぼ一定の温水が供給され安定し
た温風が発生し、各個室へ送風する。負荷がボイ
ラーの能力以内であれば上記のようにボイラーの
燃焼と直接関係なく安定した温風を供給できる。

さらに、制御を細かく述べると、ボイラーは70
℃セツトの場合、67℃まで水温が下がる（ラジエ
ターよりの放熱により）とボイラーが着火し、72
℃にまで温度が上ると停止する（この動作の温度
幅はメーカーにより多少差がある）から、負荷が
大きければボイラーの運転時間が長くなり、小さ
ければ短くなる。この間の管路内の水温は72℃〜
67℃で安定し、ほぼ一定の温風を供給することが
できる。

Ｃ発明の効果イ各個室には場所をとる放熱器が不要となり、
設備スペース、設備費の両面で有効である。

ロ各個室の暖房の要否により送風停止が自由に
できる（これによる燃焼のトラブルは全くな
い）。

ハ熱源、放熱部が一体で接続されているため、
この間のロスが大幅に減少される。

また、この間の配管がごく短いため、漏水の
事故も大幅に減少する。

ニ管路が全て室内のユニツト内にあるため、凍
結の心配がない。

なお、ボイラーと暖房用温水ラジエターを一
体に接続したユニツトと送風フアンを別の位置
に設置することや温水ラジエター、冷房用ラジ
エターとボイラーの位置が上下入れ替わる事も
当然考えられる。（第９図、第１０図参照）。

【図面の簡単な説明】

第１図は左側図面、第２図は正面図、第３図は
右側面図、第４図はケーシングを分解した斜視
図、第５図はＡ−Ａ線の略図的断面図、第６図は
Ｂ−Ｂ線の略図的断面図、第７図は第２発明のも
のの要部側面図、第８図はボイラーの吸排気筒部
分の略図的構成図、第９図は他の実施例の左側面
図、第１０図は同上の略図的横断面図、第１１図
は建物内の配管を説明する縦断面図、第１２図は
同上の横断面図、第１３図は配管の構成図であ
る。１……温風暖房ユニツト、２……ケーシング、
３……下方室、４……中央室、５……上方室。

Claims

【特許請求の範囲】１下方から下方室３、中央室４、上方室５が積
層された状態で構成され、これら各室は仕切られ
た状態となつている縦長のケーシング２における
上記下方室３の正面部にはエアーフイルター６が
張設され、内部には前方側に冷房用ラジエター７
が、後方側に暖房用温水ラジエター８が配設さ
れ、この暖房用温水ラジエター８の後方部９は下
方室通路１０が形成され、上記中央室４には、中
央縦仕切板４Ａでボイラー室４Ｂと中央室通路４
Ｃとに仕切られ、上記ボイラー室４Ｂ内にはボイ
ラー１１と、これに循環パイプ１２Ａで連結され
た温水循環ポンプ１２が配設され、上記中央室通
路４Ｃの上方には送風フアン１３が配設され、こ
の送風フアンは上記上方室５における送風路５Ａ
と連通していると共に、上記上方室５の送風路５
Ａの上面には各室送風用ダクト部１４が連設さ
れ、このダクト部１４は、ケース１４Ａの側壁部
に適数本のダクト１４Ｂが連結して構成されてい
ることを特徴とする温風暖房装置。２下方から下方室３、中央室４、上方室５が積
層された状態で構成され、これら各室は仕切られ
た状態となつている縦長のケーシングにおいて、
上記下方室３の正面部にはエアーフイルター６が
張設され、内部には前方側に冷房用ラジエター７
が、後方側に暖房用温水ラジエター８が配設さ
れ、この暖房用温水ラジエター８の後方部９は下
方室通路１０が形成されていると共に、上記中央
室４には、中央縦仕切板４Ａでボイラー室４Ｂと
中央室通路４Ｃとに仕切られ、上記ボイラー室４
Ｂ内にはボイラー１１と、これに循環パイプ１２
Ａで連結された温水循環ポンプ１２が配設され、
上記中央室通路４Ｃの上方には送風フアン１３が
配設され、この送風フアンは上記上方室５におけ
る送風路５Ａと連通し、さらに上記冷房用ラジエ
ター７には、ケース１５Ａ内にコンプレツサー１
５Ｂ、送風フアン１５Ｃ、放熱器１５Ｄなどが配
設されている冷房用室外ユニツト１５を連結した
ことを特徴とする温風暖房装置。３上記ダクト１４Ｂは建物１６の天井裏１６Ａ
を利用して、居間１６Ｂ、寝室１６Ｃ、子供部屋
１６Ｄ、和室１６Ｅなどに連通せしめるに際して
１階の部屋では天井より室内に開口させると共
に、２階の部屋では床面より室内に開口させ、各
室内に入つた温風は仕切りかべの下方に設けたガ
ランなどを介して、上記エアーフイルター６へと
循環するようにした特許請求の範囲第１項又は第
２項記載の温風暖房装置。