JPS5852447Y2 - 廃熱回収装置を有する温風暖房機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、温風暖房機の熱効率を上げるため燃焼排ガス
の熱エネルギーをヒートパイプ熱交換器によって熱回収
し、これを温風に変換して効果的な温風暖房を行なうよ
うにした廃熱回収装置を有する温風暖房機に関するもの
である。

温風暖房機の燃料消費量を節約するため燃焼排ガスエネ
ルギーから熱回収して温風を作り、これを普通の吹出温
風に加えるようにした温風暖房機は従来から使用されて
いる。

第１図ないし第４図はいずれも出願人が自社用等で実施
していた実績に係る従来の温風暖房機を示す。

第１図に示す温風暖房機は、吸込空気ａを暖房用ファン
ｂによって燃焼室熱交換器Ｃに取り入れて加熱し、暖房
用温風ｄとして温風吹出口ｅから室内に吹き出すように
しであるほかに、燃焼室熱交換器Ｃで熱交換した燃焼排
ガスｆは従来大気拡散しスタックロスとし損失してしま
ったが、この燃焼排ガスをヒートパイプ熱交換器ｇの高
温側を通して煙道りから排出されることによって、ヒー
トパイプで燃焼排ガスエネルギーを更に回収させ、強制
ファンｉによってヒートパイプ熱交換器ｇの低温側に取
り入れた吸込空気ｊを上記ヒートパイプで回収した排ガ
スエネルギーにより温風とし、上記温風ｄとは別個に吹
出グリルｋから吹き出すようにしである。

しかし、この形式では、燃焼排ガスエネルギーは温風と
して十分に回収されるが、この温風は特別に設けた吹出
グリルｋから独自に吹出されるものであり、吹出方向を
下方にして高速で吹出さないと効果的な暖房に活用でき
なかったり、又温風温度を下げて暖房に有効活用するた
めには設備の増大、費用の増大を招くことになる。

又排ガスエネルギーの回収による温風は別個に吹出させ
ることから吹出グリルｋが必要となってそれだけ設備費
、維持費がかさむようになる欠点があった。

第２図に示す温風暖房機は、吸込空気ａを暖房用ファン
ｂによって燃焼室熱交換器Ｃに取り入れて加熱し、その
大部分を暖房用温風ｄとして温風吹出口ｅから吹き出す
ほか、燃焼室熱交換器Ｃで加熱された空気の一部を、ヒ
ートパイプ熱交換器ｇに送って燃焼排ガスｆのエネルギ
ーから熱回収してさらに加熱し、吹出グリルｋから上記
温風ｄとは別個に吹き出すようになっている。

しかし、この温風暖房機においては、燃焼室熱交換器Ｃ
で加熱された吸込空気ａの一部がヒートパイプ熱交換器
ｇでさらに加熱されて温風として吹出グリルｋから吹き
出される構成となっているため、その温風温度が非常に
高く、ヒートパイプとの温度差がとれない為ヒートパイ
プ熱交換器を効率的に活用できないばかりか室内で熱気
上昇し暖房用として効果的に活用できず、暖房用ファン
ｂの風圧を増大させる改造が必要となる等、温風温度を
下げて暖房に有効活用するためには設備の増大、費用の
増大を招くことになる欠点があった。

第３図に示す温風暖房機は、吸込空気ａを暖房用ファン
ｂによって燃焼室熱交換器Ｃに取り入れて加熱し、温風
吹出口ｅから温風ｄとして吹き出させるほかに、吸込空
気ｊをヒートパイプ熱交換器ｇの低温側に取り入れ燃焼
排ガスの排熱から熱回収して加熱し、排ガスｆとして大
気へ排出する。

ヒートパイプ熱交換器ｇにて加熱された空気はダクト１
によって暖房ファンｂのある吸込口箱ｍ内に導びいて吸
込空気ａと混合し、燃焼室熱交換器Ｃに取り入れて温風
ｄとともに吹き出させるようにしたものである。

しかし、この温風暖房機では、ヒートパイプ熱交換器ｇ
で加熱した高温の温風と吸込空気との混合場所が吸込口
箱ｍ内であるので、暖房用ファンｂ及びそのモータ等の
耐熱が問題となり、また、ダクト１が暖房機本体より突
出するため、ダクト１の突出距離りだけ床面積が増大し
て邪魔になり、ダクト１の放熱防止のためダクト１に保
温工事を施工する必要があって設備費がかさむという欠
点があった。

さらに第４図に示す従来の温風暖房機は、暖房用ファン
ｂによって取り入れた吸込空気ａを燃焼室熱交換器Ｃで
加熱した後、ヒートパイプ熱交換器ｇの低温側に導びい
て燃焼排ガスのエネルギーによってさらに加熱し、暖房
用温風ｄとして吹き出すもので゛ある。

しかし、この温風暖房機では、全風量をヒートパイプ熱
交換器ｇに通して吹き出させるので、ヒートパイプ熱交
換器ｇの風圧損失分だけ暖房用ファンｂの送風容量を増
大させる改造が必要であって既設の暖房機に施工するの
は困難であり、またヒートパイプ熱交換器ｇのケーシン
グが大きくなって設備費がかさむ欠点があった。

本考案は上記したような従来装置の欠点を除去するため
、燃焼排ガスエネルギーから熱回収して作った温風を、
燃焼室熱交換器で作られた温風に加えて１つの温風吹出
口より吹き出させるようにして室内上昇熱気を極力抑え
るよう温風温度の過上昇を防止して温風の効果的な暖房
活用が図れるようにし、さらに温風の到達距離が維持で
きるようにして従来のグリル可変風向板の利用化を図り
、温風の混合吹出効果の向上、装置取付の床面積を増大
させないよう装置の小型化、設備費の低廉化を図ろうと
するもので、吸込空気を加熱する燃焼室熱交換器、温風
吹出口を有する温風吹出口チャンバー、前記燃焼室熱交
換器で加熱された吸込空気を前記温風吹出口チャンバー
に導びく燃焼室熱交換器の温風出口と、前記燃焼室熱交
換器の燃焼排ガスエネルギーを回収するためヒートパイ
プを内蔵させたヒートパイプ熱交換器、該ヒートパイプ
の高温側に前記燃焼室熱交換器の燃焼排ガスを導びく接
続煙道、前記ヒートパイプの低温側に吸込空気を送る強
制ファン、前記ヒートパイプの低温側で熱交換した吸込
空気を前記温風吹出口チャンバーに導びくヒートパイプ
熱交換器の温風出口を備えたことを特徴とする廃熱回収
装置を有する温風暖房機を要旨とするものである。

次に本考案の一実施例を第５図について説明すると、温
風暖房機１の最下部には空気吸込口３があって、その内
部には送風ファン１２が設けられている。

空気吸込口３の上部には燃焼室熱交換器１３があって、
その上部には温風吹出口４を有する温風吹出口チャンパ
ー２１が設けられていて、温風吹出口チャンパー２１と
燃焼室熱交換器１３とは燃焼室熱交換器１３の温風出口
９を介してつながっている。

温風吹出口チャンパー２１の上部にはヒートバイブロを
内蔵しているヒートパイプ熱交換器２があって、ヒート
パイプ熱交換器２の内部は、仕切２４により高温側２２
と低温側２３とに区分されている。

高温側２２には燃焼室熱交換器１３の燃焼排ガス１９を
導入する接続煙道１０が設けられ、上部には屋外に通じ
る煙道１１が取り付けられている。

低温側２３の上部には空気取入口５が設けられており、
下部はヒートパイプ熱交換器２の温風出口８を介して温
風吹出口チャンパー２１につながっている。

また低温側２３の内部には、送風ファン１２と連動して
回転する強制ファン７が設けられていて、空気取入口５
より吸込空気１６を吸い込んでヒートパイプ熱交換器２
の温風出口８の方に送るようになっている。

このように構成されている温風暖房機において、送風フ
ァン１２を回転させると空気吸込口３より吸込空気１４
が燃焼室熱交換器１３に取り入れられて加熱され、温風
１５となって燃焼室熱交換器１３の温風出口９より温風
吹出口チャンパー２１内に吹き込まれる。

一方、燃焼室熱交換器１３で燃料と空気混合した燃焼ガ
スは、吸込空気１４と熱交換した後、燃焼排ガス１９と
して接続煙道１０を通ってヒートパイプ熱交換器２の高
温側２２に入る。

ヒートパイプ熱交換器２の高温側２２に入った燃焼排ガ
ス１９は、ヒートバイブロに熱エネルギーを与えて温度
が下り、排ガス２０として煙道１１から室外に排出され
る。

送風ファン１２を回転すると同時に強制ファン７も回転
するので、空気取入口５より室内の吸込空気１６がヒー
トパイプ熱交換器２の低温側２３に取り入れるられる。

ヒートバイブロは上記のように高温側２２で燃焼排ガス
１９の熱エネルギーを回収しているので、この熱量が低
温側２３に移り、空気取入口５より取り入れられた吸込
空気１６を加熱して温風１７とし、これをヒートパイプ
熱交換器２の温風出口８より温風吹出口チャンパー２１
内に吹き込む。

なお空気取入口５には防塵装置を設けてもよい。

燃焼室熱交換器１３の温風出口９から温風吹出口チャン
パー２１内に入った温風１５と、ヒートパイプ熱交換器
２の温風出口８から温風吹出口チャンパー２１内に入っ
た温風１７とは温風吹出口チャンパー２１内で混合し、
温風吹出口４から暖房用温風１８として吹き出されるこ
とになる。

これにより、高温の温風１７の温度は、温風１５との混
合により下げられて暖房用温風１８として吹き出される
ため、第１図や第２図に示す従来例の如き別個に吹き出
させるものに比し、暖房用温風として特に温度を下げる
設備を設せることなく効果的に活用することができる。

本考案の温風暖房機においては、上記のようにヒートバ
イブロで回収した燃焼排ガスエネルギーにより加熱され
て作られた温風１７を、ヒートパイプ熱交換器２と燃焼
室熱交換器１３との間にある温風吹出口チャンパー２１
に送って温風１５と混合させるものであるため、第３図
に示す従来例の如き問題点もなくし得られ、また、ヒー
トパイプ熱交換器２には室内の空気を導入するだけで燃
焼室熱交換器１３で作られた温風を通さないので、第４
図に示す従来の例の如き問題もなくすことができる。

本考案は上述のように構成したので、次のように多くの
効果を奏することができる。

■ 従来の温風暖房機内蔵の送風ファンの風量、風圧、
モータ出力等の仕様を上げることなく、廃熱回収熱量を
容易に全体温風に混合させることができるので、温風温
度は回収熱量の割合しか上昇せず低く保てるため回収熱
量の効果的な暖房利用ができる。

■ 熱回収用に新設する強制ファン自身は温風温度を高
くしても回収熱量として最終的に全体風量に混合して吹
き出させるので、不都合はなく小風量が選定でき、設備
費、維持費共低廉化を図ることができる。

■ 熱回収した熱量に相当する燃費を下げて使用しても
従来と同じ暖房熱量が得られるので熱効率を上げたのと
同じ効果となり、同じ暖房効果を維持しながら燃料を節
約することができる。

■ 本考案による装置取付に関する温風暖房機の改造は
ヒートパイプ熱交換器の温風出口と接続煙道程度ですみ
、他の仕様は殆んど変更の必要がないため新設の場合は
勿論、既設の温風暖房機に対しても取付が極めて容易で
あり、普及させやすい。

■ 本考案による装置は温風暖房機の温風吹出口チャン
バーの上にのせることができるので、熱回収によって得
た温風を直ちに温風吹出口へ導びくことになり、熱損失
が極めて少なく回収熱量全部を有効に活用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は従来における温風暖房機の説明図
、第５図は本考案の一実施例の正面図である。 ４・・・・・・温風吹出口、６・・・・・・ヒートパイ
プ、７・・・・・・強制ファン、８・・・・・・ヒート
パイプ熱交換器の温風出口、９・・・・・・燃焼室熱交
換器の温風出口、１０・・・・・・接続煙道、１３・・
・・・・燃焼室熱交換器、１４．１６・・・・・・吸込
空気、１９・・・・・・燃焼排ガス、２１・・・・・・
温風吹出口チャンパー２２・・・・、・・高温側、２３
・・・・・・低温側。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸込空気を加熱する燃焼室熱交換器、温風吹出口を有す
   る温風吹出口チャンバー、前記燃焼室熱交換器で加熱さ
   れた吸込空気を前記温風吹出口チャンバーに導びく燃焼
   室熱交換器の温風出口と、前記燃焼室熱交換器の燃焼排
   ガスエネルギーを回収するためヒートパイプを内蔵させ
   たヒートパイプ熱交換器、該ヒートパイプの高温側に前
   記燃焼室熱交換器の燃焼排ガスを導びく接続煙道、前記
   ヒートパイプの低温側に吸込空気を送る強制ファン、前
   記ヒートパイプの低温側で熱交換した吸込空気を前記温
   風吹出口チャンバーに導びくヒートパイプ熱交換器の温
   風出口を備えたことを特徴とする廃熱回収装置を有する
   温風暖房機。