JPH10246513A - 温風炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】室内の人間が有毒ガスにおかされる危険のない
温風炉を提供する。 【解決手段】燃料を燃焼させる燃焼室１と、前記燃焼室
１と隔離されており、給気口６、送風器７、吹き出し口
８、および前記燃焼室１から上方に延びて中を燃焼ガス
が通る複数のパネル９を備え、前記給気口６から取り入
れた空気を前記パネル９からの熱によって暖めて前記吹
き出し口８から送出する暖気室２とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、一般に、温風炉に
関し、より詳細には、住宅の暖房に使用される温風を生
成する温風炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】暖房には様々な方式があるが、その１つ
の方法として、温風を床下や壁の中に通して床面や壁面
を暖めてその輻射熱によって室内を暖房する方法があ
る。この暖房方法では、通常、温風を生成する温風炉を
地下室などに設置して、石油やガソリン、ガスなどの燃
料を燃やし、生じた高温の燃焼ガスをダクトなどで建物
内の各所に導いて各部屋の床面や壁面の内部に温風を流
している。

【０００３】この方法は、温風が直接人体に触れること
がなく、不衛生な燃焼ガスが室内に吹き出されることが
ないので室内の空気が汚れず、快適性が高く健康にも有
益であるという利点をもつ。また、建物内に一台の温風
炉を設置すれば、ダクト配管によって建物内の全ての部
屋を同時に暖房することができるので、各部屋を個別の
暖房器具を使って暖房するよりも暖房効率がよく経済的
であるという利点もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
温風炉で生成される温風は、熱効率を高めるために燃焼
ガスを含む空気をそのまま温風として利用しており、炭
酸ガスや一酸化炭素、亜硫酸ガスなどの有毒ガスを含む
有毒なものであった。また、温風炉がなんらかの原因で
不完全燃焼が生じた場合には、一酸化炭素などの有毒ガ
スの濃度が高くなって、温風が極めて有毒なものとな
り、室内の人が極めて深刻な危険にさらされる可能性が
あった。

【０００５】このような危険をなくすには、床面パネル
を完全に密封して、暖房用の温風が絶対に室内に漏れな
いようにする対策が考えられるが、床面パネルは振動な
どにより隙間が生じやすく、長年にわたって密閉状態を
保証するのは困難であった。したがって、本発明は、室
内の人の健康を害する危険のない温風炉を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記暖気室のパネルは、
前記燃焼室の燃焼ガスを上方向に導き前記排気室に送る
縦方向の燃焼ガス路と、送風口から送られた気体を前記
燃焼ガス路の側壁から熱を得て温風吹き出し口に温風と
して送る横方向の温風路とを交互に隔離して形成してい
ることを特徴とする温風炉。

【０００７】上記の課題は、図１および図２に例示する
ように、燃料を燃焼させる燃焼室１と、前記燃焼室１で
燃焼したガスを集めて排気する排気室３と、前記燃焼室
１と前記排気室３との間に立設した複数のパネルを備え
る暖気室２とを有し、前記暖気室のパネル９は、前記燃
焼室１の燃焼ガスを上方向に導き前記排気室３に送る縦
方向の燃焼ガス路１９と、送風口から送られた気体を前
記燃焼ガス路の側壁から熱を得て温風吹き出し口に温風
として送る横方向の温風路２０とを交互に形成すること
を特徴とする温風炉により解決する。

【０００８】上記温風炉において、前記排気室３は、前
記燃焼ガスの熱によって水を加熱する給湯タンク２５を
さらに含むことを特徴とする。上記温風炉において、前
記パネル９は、燃焼ガスの通過方向に対して、屈曲した
形状を有することを特徴とする。上記温風炉において、
前記パネル９が、垂直方向に対してそれぞれ４５°とな
るように折れ曲げられた屏風形状であることを特徴とす
る。

【０００９】上記温風炉において、前記パネル９の内部
の間隔ａが、上方になるにつれて狭くなることを特徴と
する。上記温風炉において、前記パネル９の壁材１７が
アルミニウムと銅のいずれかであり、この壁材の少なく
とも一方の面に遠赤外線輻射材料１８が被覆されている
ことを特徴とする。

【００１０】上記温風炉において、前記給湯タンクが、
水を加熱するタンク１１を備え、このタンクの内側に遠
赤外線輻射材料１５が被覆されていることを特徴とす
る。上記温風炉において、前記遠赤外線輻射材料が、セ
ラミックであることを特徴とする。

【００１１】

【作用】次に、本発明の作用について説明する。本発明
の温風炉は、燃焼室と暖気室が分離しており、暖気室内
に、燃焼室からの燃焼ガスが通る複数のパネルを含む構
造を有するので、燃料を燃焼させたときに生じる有毒ガ
スが暖房用の温風に混じることなく人体に危険のない温
風を効率よく提供することができる。

【００１２】また、本発明の温風炉は、暖気室と分離さ
れ燃焼室と連結された給湯タンクを備えており、暖気室
内で暖房用の空気を暖め終わった燃焼ガスの余熱を利用
して水を温めることができるので、燃焼による熱が有効
に利用される。また、本発明の温風炉は、複数のパネル
が比較的狭い間隔で配置され、さらに垂直方向にたとえ
ば４５°の角度で折れ曲がった屏風形状を有するため、
燃焼ガスの熱がパネルに効率よく伝わって暖房用の空気
に伝達され、燃料を節約することができる。

【００１３】また、本発明の温風炉のパネルは、燃焼室
から上になるにつれて狭くなる構造を有するため、高温
の燃焼ガスがパネル内に留まる時間が長くなり、燃焼ガ
スの熱を効率よく暖気に利用することができる。また、
本発明の温風炉は、パネルと給湯タンクにセラミックな
どの遠赤外線輻射層を有するため、燃焼ガスの熱を効率
よく空気や水に伝えることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明の実施例に係る温風
炉の構造を示す一部を破断した斜視図である。本実施例
の温風炉は、大きく燃焼室１、暖気室２および排気室３
に分かれる。

【００１５】燃焼室１は、燃料を供給する燃料供給口４
と、図示していないバーナーと燃焼用空気を取り入れ口
とを備える。燃料としては、石油やガソリンの油類、ガ
スなどが使用される。図において、１９は燃焼ガス路
で、対向するパネルの一組で形成されており、下側は燃
焼室１に通じており、上側は排気室３に通じている。

【００１６】なお、燃焼ガス路１９の両側は不図示の隔
壁で塞がれており、燃焼ガスは燃焼室１と排気室３以外
には漏れないようになっている。また、２０は温風路で
あり、上記の燃焼ガス路１９に隣接している。温風路２
０の下側は隔離５により燃焼室１と分離され、上側は隔
壁１２により排気室３と分離されているが、横側の一方
は給気口側に通じており、他方は温風吹き出し口側に通
じている。

【００１７】すなわち、暖気室２の背面には給気口６
と、該給気口６から空気を取り入れて暖気室２の温風路
２０中に送る送風器７があり、前面には温風路２０から
送られた温風を取り出す温風吹き出し口８がある。送風
器７は、円筒状の長さ方向に羽１０が配置されたもの
で、軸１１を中心とした回転により、給気口６から空気
を取り込んでその空気を温風吹き出し口８に送る。

【００１８】パネル９は、屏風状に折れ曲がった二枚の
放熱板を所定の間隔で向かい合わせた薄い筒状の構造で
あり、燃焼室１と排気室３をダクト状に連結して燃焼ガ
ス路１９や温風路２０を形成している。隔壁５と隔壁１
２の間隔は、約３０ｃｍである。この図では、解りやす
くするため、パネル９の形状や数を省略して示してある
が、実際の装置では、屏風状の折れ曲がりはもっと細か
く、またもっと多数のパネル９が密に配置される。

【００１９】したがって、パネル９の内部は、燃焼室１
と排気室３とを気密に連結し、暖気室２自体からは隔離
されている、パネル９の詳しい構造は後で説明する。暖
気室２の上に排気室３があり、隔壁１２で分離されてい
る。排気室３内には、水を一時的に蓄えて水に熱を吸収
させ給湯タンク２５があり、この給湯タンク２５から給
水口１４と給湯口１３が温風炉の筐体の外に延びてい
る。給湯タンク２５は、アルミニウムなどの材料からな
り、水平方向に広く、底面には波板状の凹凸があり、そ
の部分のタンク内側には遠赤外線を輻射するセラミック
層１５が形成されている。また、排気室３の上には、燃
焼ガスを排出する排気ダクト１６が延びている。

【００２０】次に、図２を参照し、パネル９について詳
しく説明する。図２は、パネル９を温風炉の温風吹き出
し口８側から見た端面図である。この図では、解りやす
くするため、それぞれの部分の寸法の比率が実際のもの
とは異なる。パネル９は、向かい合った二枚の放熱板９
ａと放熱板９ｂとにより空間Ａを形成する。パネル９
は、垂直方向に薄い筒状に形成されているため、実際に
は放熱板９ａと放熱板９ｂを側面で結合する部分がある
が、図では示されていない。

【００２１】放熱板９ａと９ｂはそれぞれ、凹凸が噛み
合うように配置されており、その間隔ａは比較的狭く、
好ましくは約４ｍｍである。また、パネル９とパネル
９′との間隔、すなわち、放熱板９ｂと放熱板９ａ′と
の間の空間Ｂの間隔ｂは、約５ｍｍである。この間隔ａ
と間隔ｂはほぼ同じであることが好ましい。また、放熱
板９ａと９ｂの折れ曲がる角度は、垂直方向に対してほ
ぼ４５°の角度で、折れ曲がる間隔ｃは約１５ｍｍであ
ることが好ましい。また、本実施例では、間隔ａは、パ
ネルの上方も下方も同じであるが、この間隔ａは、下の
方が広く上の方が狭くなっていてもよい。

【００２２】それぞれの放熱板９ａと９ｂは、アルミニ
ウムや銅などの熱伝導率の高い金属板１７の両面に、遠
赤外線を輻射するセラミックなどの遠赤外線輻射材料層
１８が被覆された構造を有する。放熱板９ａと９ｂは同
じ構造であり、厚さは約１ｍｍである。本発明の実施例
に係る温風炉によれば、図１の矢印で示したように、温
風炉の背面の給気口６から取り入れた空気が暖気室２で
温められて温風吹き出し口８から送り出される。まず、
燃料供給口４から供給された燃料が燃焼し、燃焼室１内
で高温の燃焼ガスを発生させ、この燃焼ガスは、燃焼ガ
ス路１９を通って上昇する。このとき、燃焼室１内の温
度は、供給する燃料の量によって調整することができる
が、５００〜８００℃が好ましい。

【００２３】燃焼ガス路１９に入った燃焼ガスは、図２
に示したようなジグザグ状の空間Ａを通って排気室３ま
で上昇する。このとき、空間Ａがジグザグ状なので、燃
焼ガスは、パネル９の放熱板にぶつかりながら上昇し、
熱が放熱板に効率良く伝わる。また、パネルの内側の間
隔ａが狭いため、放熱板に触れる燃焼ガスの量が多く、
燃焼ガスの熱がより効率良く伝わる。

【００２４】暖気室２では、送風器７の回転により、パ
ネルとパネルの間の温風路２０、つまり図２の空間Ｂに
空気が流される。この空気は、空間Ｂを通過するとき、
屏風状の表面積が広い放熱板から熱を効率よく伝えられ
る。さらに放熱板に被覆されたセラミック層から輻射さ
れる遠赤外線の働きによって、空気が効率よく温められ
る。温風吹き出し口８から出る温風の温度は約１５０℃
である。

【００２５】燃焼ガス路１９を上昇した燃焼ガスは、隔
壁１２の上の部分で排気室３に放出される。このときの
燃焼ガスの温度は、１５０〜３２０℃であり、この値
は、燃焼室１の燃焼温度に左右される。排気室３に入っ
た燃焼ガスは、給湯タンク２５にぶつかって主に給湯タ
ンク２５の底面を加熱するが、給湯タンク２５の底面は
波板状で表面積が広くなっているため、燃焼ガスの熱は
効率よく温水タンクに伝達される。

【００２６】この熱により、給水口１４から入った水
が、給湯タンク２５内で温められて、５０〜６０℃の温
度の温水が給湯口１３から送り出される。また、タンク
の内側の底面にはセラミックが被覆されているため、遠
赤外線の作用により加熱効率が高まりまた水が浄化され
る このように、本発明に温風炉から得られる温風は、燃焼
ガスとまったく別の系統で生成されるため、暖房用の温
風に、燃焼の際に生じる有毒ガスが混じることはなく、
極めて衛生的である。またパネルが、屏風状の形状に密
に配置されているため、燃焼ガスの熱が暖房用の空気に
効率よく伝わり、極めて高いエネルギー変換効率が得ら
れる。また、多数のパネルが密に配置されているため、
パネル自体の蓄熱効果によって、燃焼室の燃焼を止めた
後もしばらく温風を得ることができる。

【００２７】また、暖房用の温風を生成した後の燃焼ガ
スを利用して、温水を生成することができるので、燃焼
ガスを有効に利用することができ、暖房用の温風と温水
を一台で得ることができるため省スペースである。図３
に、本発明の温風炉の温風を利用する床暖房の床構造の
一例を部分的に示す。この床暖房用床構造は、支持材２
１の間に下地板２２がはめ込まれ、支持材２１の上に、
支持手段２３を介して床面パネル２４が配置されてい
る。床面パネル２４の底面は、支持手段２３によって下
地板２２の上面と隔離れされており、温風を通す空間が
形成されている。

【００２８】床面パネル２４は、通常、熱伝導率が高い
鉄などの金属の補強材２４ａと木やコンクリートなどの
表面部材２４ｂからなる。床面パネル２４自体は、ブロ
ック状であり、通常は、支持材２１上に複数の床面パネ
ル２４を敷き詰めて床が形成される。温風炉から送られ
た温風は、矢印で示したように、床面パネル２４と下地
板２２の間に流され、補強材２４ａと表面部材２４ｂを
暖め、床を下から効率良く温めることができる。

【００２９】また、本発明の温風炉で得られる温風は、
不完全燃焼ガス等の有毒ガスをを含まないので、用途は
床暖房用に限定されることはなく、室内に温風を直接吹
き込む暖房にも利用することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように本発明の温風炉は、燃
焼室と暖気室が分離しており、暖気室内に燃焼室からの
燃焼ガスが通る複数のパネルが通る構造を有するので、
燃料を燃焼させたときに生じる有毒ガスが暖房用の温風
に混じることがなく、人体に危険のない温風を提供する
ことができる。

【００３１】また、本発明の温風炉は、暖気室と分離さ
れた給湯タンクを備え、暖気室内のパネルを通った燃焼
ガスの余熱によって水を温めるので、燃焼による熱を有
効に利用することができ、エネルギーの節約に役立つ。
また、本発明の温風炉は、複数のパネルが比較的狭い間
隔で配置され、さらに垂直方向に折れ曲がった形状を有
するため、燃焼ガスの熱を効率よく暖房用の空気に伝達
することができ、燃料を節約することができる。

【００３２】また、本発明の温風炉は、パネルと給湯タ
ンクに遠赤外線を輻射するセラミックを使用しているた
め、熱を効率よく空気や水に伝えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る温風炉の一部破断面を含
む斜視図である。

【図２】本発明の実施例に係る温風炉のパネルを概念的
に示した端面図である。

【図３】本発明の温風炉の温風を利用する床暖房用パネ
ルの斜視図である。

【符号の説明】

１ 燃焼室 ２ 暖気室 ３ 排気室 ４ 燃料供給口 ５ 隔壁 ６ 給気口 ７ 送風器 ８ 温風吹き出し口 ９ パネル １０ 羽 １１ 軸 １２ 隔壁 １３ 給湯口 １４ 給水口 １５ セラミック層 １６ 排気ダクト １７ 金属板 １８ 遠赤外線輻射材料 １９ 燃焼ガス路 ２０ 温風路 ２５ 給湯タンク

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料を燃焼させる燃焼室と、 前記燃焼室で燃焼したガスを集めて排気する排気室と、 前記燃焼室と前記排気室との間に立設した複数のパネル
   を備える暖気室とを有し、 前記暖気室のパネルは、前記燃焼室の燃焼ガスを上方向
   に導き前記排気室に送る縦方向の燃焼ガス路と、送風口
   から送られた気体を前記燃焼ガス路の側壁から熱を得て
   温風吹き出し口に温風として送る横方向の温風路とを交
   互に隔離して形成していることを特徴とする温風炉。
2. 【請求項２】前記排気室は、前記燃焼ガスの熱によって
   水を加熱する給湯タンクをさらに含むことを特徴とする
   請求項１に記載の温風炉。
3. 【請求項３】前記パネルは、燃焼ガスの通過方向に対し
   て、屈曲した形状を有することを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の温風炉。
4. 【請求項４】前記パネルが、垂直方向に対してそれぞれ
   ４５°となるように折れ曲げられた屏風形状であること
   を特徴とする請求項３に記載の温風炉。
5. 【請求項５】前記パネルの内部の間隔が、上方になるに
   つれて狭くなることを特徴とする請求項１から４のいず
   れかに記載の温風炉。
6. 【請求項６】前記パネルの壁材がアルミニウムと銅のい
   ずれかであり、この壁材の少なくとも一方の面に遠赤外
   線輻射材料が被覆されていることを特徴とする請求項１
   から５のいずれかに記載の温風炉。
7. 【請求項７】前記給湯タンクが、水を加熱するタンクを
   備え、このタンクの内側に遠赤外線輻射材料が被覆され
   ていることを特徴とする請求項２から６のいずれかに記
   載の温風炉。
8. 【請求項８】前記遠赤外線輻射材料が、セラミックであ
   ることを特徴とする請求項６または７に記載の温風炉。