JPS6121336B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱効率のよい温風暖房をするととも
に、排熱回収を加湿用蒸気として暖房空気へ回収
する温風暖房機に関するものである。

温風暖房機の排熱回収省エネルギー化の方法に
は、従来、熱交換器を用いて排ガスと空気の間で
熱交換を行なつて別に設けた送風機により直接暖
房に使用するか、主系統ダクト内へ排熱回収空気
を押込むか、または暖房送風機のサクシヨン側に
ダクトを接続して暖房用空気を予熱するなどの方
法、あるいは燃焼用空気を予熱するなどの方法が
知られている。しかし、燃焼用空気を予熱する方
法では、燃焼用空気量が比較的少なく、回収熱量
の有効利用に多くを期待することができなく、ま
たバーナ送風機の大形化およびバーナモータの容
量の増大をまねき、消費電力の増大など、イニシ
ヤルコストならびにランニングコストがともに上
昇し、回収効果と相殺されて、あまり大きな期待
はもてないので、排熱回収熱交換器による暖房用
空気予熱が一般的であるが、ガスと空気の間の熱
交換となるため、多大な伝熱面積を必要とし、大
形にして複雑となり、かつ、空気気密構造露点腐
食防止等も配慮し、かなり高価なものとなる。そ
れに別途に送風機およびこれに付随する制御装置
を必要とし、送風機を追加取付けしないまでも、
熱交換器圧損に見合つた暖房送風機の能力アツプ
が必要で、イニシヤルコストおよびランニングコ
ストともに上昇し、コスト回収年月が長くなる。
また加湿は温風暖房の場合に普遍的に必要である
が、別途に装置を組付けする必要があつた。

本発明は、排ガスとして煙突から本来排出され
るスタツクロス熱を有効に回収し、装置全体の熱
効率をあげ、しかも、その排熱回収は加湿用蒸気
として暖房空気へ回収して、省エネルギーを図る
ことができるとともに、暖房機停止後の暖房機内
への蒸気の侵入を阻止することができて、暖房機
の耐久性を改善することができ、かつ、温風ダク
ト内面への結露による錆の発生を阻止して、設備
の耐久性を増すことができる排熱回収式加湿器付
き温風暖房機を提供することを目的とするもので
ある。

このため、本発明の構成は、温風暖房機本体
と、この温風暖房機本体とは分離して設けられた
排熱回収式加湿器本体と、この加湿器本体に水を
供給する給水装置と、前記加湿器本体に連結され
た煙突と、前記暖房機本体に連結された温風ダク
トと、前記暖房機本体に暖房用空気を吸入させて
該暖房機本体から前記温風ダクトに温風を移送さ
せる暖房送風機とからなり、かつ、前記温風暖房
機本体には、該温風ダクトを連結した外殻と、こ
の外殻の内部に設けられた燃焼室と、前記外殻の
内部に設けられて該燃焼室からの熱ガスを熱源と
して暖房用空気を加熱して温風にする間接接触式
の熱交換器とを備え、しかも、前記排熱回収式加
湿器本体には、上部が前記煙突に連通していると
ともに側部に前記熱交換器からの排ガスを導入す
るように該熱交換器の排ガス出口管に連結してい
る排ガス導入管を有する外装ケーシングと、この
外装ケーシングの内部に設けられて底部が前記給
水装置からの給水管に連通しているとともに上部
および側部が閉塞されている蒸発用の内装ケーシ
ングと、この内装ケーシングの内部に立設されて
上下両端部が開口している蒸気取出管と、この蒸
気取出管の下端開口部を前記温風暖房機本体の外
殻に連通させた蒸気連結管とを備えていることを
特徴としている。

以下、本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。

第１図において、１は温風暖房機本体、２は該
暖房機本体１とは分離して設けられた排熱回収式
加湿器本体、３は該加湿器本体２に水を供給する
給水装置、４は該加湿器本体２に連結された煙
突、５は該暖房機本体１に連結された温風ダク
ト、６は該暖房機本体１に暖房用空気を吸入させ
て該暖房機本体１から温風ダクト５に温風を給送
させる暖房送風機、７は前記給水装置３の水入口
と水道管を接続する接続管、８は該給水装置３か
ら前記加湿器本体２に給水する給水管、９は前記
接続管７の途中に設けられた給水制御用の電磁
弁、１０は該電磁弁９をコントロールするヒユー
ミテイスタツトである。

そして、前記温風暖房機本体１には、温風ダク
ト５を連結した外殻１１と、この外殻１１の内部
に設けられた燃焼室１２と、この燃焼室１２に燃
料を供給して燃焼させるバーナ１３と、前記外殻
１１の内部に設けられて該燃焼室１２からの熱ガ
スを熱源として暖房用空気を加熱して温風にする
間接接触式の熱交換器１４と、該外殻１１の空気
吸込口１５に接続されたリターンダクト１６など
を備えている。

また前記排熱回収式加湿器本体２には、第２図
および第３図にも拡大してみられるように、上部
が煙突４に連通しているとともに側部に前記熱交
換器１４からの排ガスを導入するように該熱交換
器１４の排ガス出口管１７に連結している排ガス
導入管１８を有する外装ケーシング１９と、この
外装ケーシング１９の内部に設けられて底部に前
記給水管８に接続された給水入口２０を有して上
部および側部が閉塞されている水蒸気発生用の内
装ケーシング２１と、この内装ケーシング２１の
内部に立設されて上下両端が開口している蒸気取
出管２２と、この蒸気取出管２２の蒸気取出口で
ある下端開口部２３を前記暖房機本体１の外殻１
１に連通させた蒸気連結管２４などを備えてい
る。

このように構成された排熱回収式加湿器付き温
風暖房機においては、水道管に接続管７を接続し
て給水装置３に水を供給する。この給水装置３は
給水管８を介して排熱回収式加湿器本体２の内装
ケーシング２１内に水を供給するとともに水面高
さを一定に保つ。温風暖房機本体１内の燃焼室１
２で発生した高温燃焼ガスは熱交換器１４で暖房
用空気と熱交換し、約300℃前後に温度降下して
熱交換器１４を出て、前記加湿器本体２の外装ケ
ーシング１９内へ導入される。そして、内装ケー
シング２１内の水を蒸発させ、低温排ガスとなつ
て煙突４から大気へ放出される。内装ケーシング
２１内で蒸発した蒸気は該ケーシング２１内で蒸
気圧が上昇し、蒸気取出管２２の上端開口部から
該管２２内に入り、下降して蒸気連結管２４から
前記暖房機本体１の外殻１１内へ蒸気圧により加
湿用蒸気として押込まれ、暖房用温風に混合し、
温風ダクト５を通つて暖房をすべき室内へ送られ
る。ここで、燃焼室１２での燃焼が継続している
状態では、燃焼室１２および熱交換器１４の表面
温度は充分に高く、空気温度も昇温しており、結
露することがなく室内へ送られるから、温風暖房
機本体１内の諸機器に汚損はない。また燃焼が停
止しても、燃焼室１２や熱交換器１４が充分に冷
却するまで、暖房送風機６は回転を継続し、該暖
房機本体１内は正圧に保つ。一方、内装ケーシン
グ２１内は燃焼停止と同時に蒸発が減少しはじ
め、徐々に蒸気圧がさがつて内装ケーシング２１
内の湿り空気は該暖房機本体１内への流入をや
め、加湿を中止する。そして、燃焼室１２および
熱交換器１４の温度が充分に冷却すると、暖房送
風機６も停止する。このときには内装ケーシング
２１内の蒸気圧は充分にさがつているが、水の余
熱により若干の表面蒸発は継続する。しかし、蒸
気の取出口が蒸気取出管２２の下端開口部２３で
あるため、余熱のある内装ケーシング２１内の湿
り蒸気は該ケーシング２１内天井部に滞留し、該
暖房機本体１内への流入を最少にとどめる。した
がつて、温度のさがつた燃焼室１２および熱交換
器１４の表面の結露による汚損を最少限にとどめ
る効果がある。また蒸気圧によつて暖房機本体１
内またはダクト５内へ蒸気を押込むため、加湿用
送風機等が不要であり、これに付随する特別な制
御装置も不要であり、コスト低減とともに、構造
が簡単で、メンテナンス上も有利である。室内の
湿度が過多になると、ヒユーミデイスタツト１０
により電磁弁９を閉じ、給水を制限して水位をさ
げるとともに、徐々に加湿量を減らし、内装ケー
シング２１内の水が蒸発しきつたときに加湿をや
める。そして、室内の湿度がさがれば、給水を行
なつて加湿を再開する。なお熱交換器１４で熱交
換をしたのちの排ガス温度は約300℃前後である
ので、内装ケーシング２１内に水がなくても、加
湿器本体２としては、空焚焼損することがない。

上述のように、本発明は、温風暖房機本体と排
熱回収式加湿器本体を分離して設けて、該暖房機
本体で暖房用空気を加熱したのちの排ガスを該加
湿器本体に導き、その排ガスの熱エネルギーを加
湿用蒸発として暖房空気へ回収するから、本来な
らば煙突から排出されるスタツクロス熱を有効に
利用し、装置全体の熱効率をあげることができ、
かつ、排熱利用に当り、ガス→空気の熱交換する
従来暖房空気予熱にくらべて、燃焼排ガス→水→
蒸気のほうが熱伝達率がよく、小形にして構造も
簡単にできる。また前記加湿器本体の蒸気発生室
である内装ケーシング内に蒸気取出管を立設して
その下端部を蒸気取出口として該暖房機本体の外
殻に連通させてあり、通常暖房中はプラス圧力で
ある暖房機本体内または温風ダクト内へ蒸気圧に
よりその蒸気を押込むので、特別送風機や制御器
等の取付けが不要である。しかも、暖房機本体内
へ組込む従来のパン式にくらべて、煙道中に取付
けするほうが、暖房機本体の構造も簡単となり、
かつ、空気通路およびガス通路をせまくすること
がなく、機内抵抗の増加がなくなるので、バーナ
送風機や暖房送風機の動力増加がないのみなら
ず、加湿器本体および暖房機本体の保守や点検が
容易となる。また煙道排ガス温度は、普通は300
℃前後であるため、加湿器本体を空焚きしても焼
損のおそれがないが、加湿器本体は暖房機本体と
分離して設けられているので、万一、損傷または
水もれを起しても、その発見が早く、かつ、その
水もれ事故などが暖房機本体の燃焼室や熱交換器
などにまでは至らない。とくに、前記排熱回収式
加湿器本体では、加湿蒸気の取出しを蒸気取出管
の下端とし、内装ケーシング内の加温水の上部に
は充分な上部閉塞の空間を有し、保水量を必要最
小量とし、全体熱容量を小さくすることができる
ので、立上りが早く、停止後は加温水の余熱によ
る自然蒸発があつても、その上部空間で対流しつ
つ内装ケーシングの内面で結露水となつて急速に
蒸気圧を下げて加温水へ水滴となつて戻り、また
蒸気取出管内の湿り空気温度は加温水の余熱によ
り保温されているから該管内に下降気流を生じる
ことがなく、したがつて、暖房機の停止後の湿り
空気の外殻への放出が非常に早く止り、温風ダク
ト内面などでの結露がなくなり、錆の発生を阻止
するという所期の目的を充分に達成する効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した一部断面正
面図、第２図は第１図の排熱回収式加湿器本体の
拡大断面正面図、第３図は第２図の切断線Ａ−Ａ
に沿う断面平面図である。 １……温風暖房機本体、２……排熱回収式加湿
器本体、３……給水装置、４……煙突、５……温
風ダクト、６……暖房送風機、１１……外殻、１
２……燃焼室、１４……熱交換器、１９……外装
ケーシング、２１……内装ケーシング、２２……
蒸気取出管、２４……蒸気連結管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 温風暖房機本体と、この温風暖房機本体とは
   分離して設けられた排熱回収式加湿器本体と、こ
   の加湿器本体に水を供給する給水装置と、前記加
   湿器本体に連結された煙突と、前記暖房機本体に
   連結された温風ダクトと、前記暖房機本体に暖房
   用空気を吸入させて該暖房機本体から前記温風ダ
   クトに温風を移送させる暖房送風機とからなり、
   かつ、前記温風暖房機本体には、該温風ダクトを
   連結した外殻と、この外殻の内部に設けられた燃
   焼室と、前記外殻の内部に設けられて該燃焼室か
   らの熱ガスを熱源として暖房用空気を加熱して温
   風にする間接接触式の熱交換器とを備え、しか
   も、前記排熱回収式加湿器本体には、上部が前記
   煙突に連通しているとともに側部に前記熱交換器
   からの排ガスを導入するように該熱交換器の排ガ
   ス出口管に連結している排ガス導入管を有する外
   装ケーシングと、この外装ケーシングの内部に設
   けられて底部が前記給水装置からの給水管に連通
   しているとともに上部および側部が閉塞されてい
   る蒸発用の内装ケーシングと、この内装ケーシン
   グの内部に立設されて上下両端部が開口している
   蒸気取出管と、この蒸気取出管の下端開口部を前
   記温風暖房機本体の外殻に連通させた蒸気連結管
   とを備えていることを特徴とする、排熱回収式加
   湿器付き温風暖房機。