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JP3345307B2 - 温風暖房器 - Google Patents
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JP3345307B2 - 温風暖房器 - Google Patents

温風暖房器

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JP3345307B2
JP3345307B2 JP19953597A JP19953597A JP3345307B2 JP 3345307 B2 JP3345307 B2 JP 3345307B2 JP 19953597 A JP19953597 A JP 19953597A JP 19953597 A JP19953597 A JP 19953597A JP 3345307 B2 JP3345307 B2 JP 3345307B2
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JP
Japan
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combustion
combustion gas
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air heater
cover
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秀幸 神野
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Rinnai Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

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  • Direct Air Heating By Heater Or Combustion Gas (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は温風暖房器、特に器
外に排出される燃焼ガス中の窒素酸化物の濃度を低減さ
せる手段を備えた温風暖房器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ガス供給路から供給される燃料ガ
スを燃焼させるバーナと、該バーナの炎を囲う燃焼カバ
ーと、該燃焼カバーを囲う燃焼筐と、器外空気が吸入さ
れる吸入孔と、該バーナの燃焼により生じる燃焼ガスが
排出される燃焼ガス排出経路と、空気吸入及び燃焼ガス
排出を行う送風ファンとを有する温風暖房器が知られて
いる。前記燃焼ガス中には酸性雨や光化学スモッグ等の
原因物質である窒素酸化物が含有されており、かかる温
風暖房器において窒素酸化物濃度低減のための処理がさ
れないまま燃焼ガスが器外に排出されると環境保全の観
点から好ましくない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述のような不都合を
解消するために、本発明は器外に排出される燃焼ガス中
の窒素酸化物の濃度を低減させる手段を備えた温風暖房
器を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の温風暖房器は、前記温風暖房器に、紫外線照
射により活性化されて窒素酸化物を分解及び酸化する窒
素酸化物処理手段を燃焼ガス排出経路に備え、該窒素酸
化物処理手段にバーナの炎の発する紫外線が照射される
ように燃焼カバー及び燃焼筐の壁面に紫外線透過手段を
備えることを特徴とする。
【0005】前記窒素酸化物処理手段とは、紫外線照射
によって窒素酸化物を分解及び酸化して窒素、硝酸等へ
変化させるのに高い活性を示すものを指し、例えば酸化
チタン、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、チタン酸
カリウム、ニオブ酸カリウムを含む。
【0006】前記紫外線透過手段とは、紫外線領域の光
を大きく減衰させることなく通過させるものを指し、例
えば石英ガラス窓、スリットを含む。
【0007】本発明の温風暖房器によれば、ガス供給路
から供給される燃料ガスがバーナで燃焼されて燃焼ガス
が生じ、該燃焼ガスは送風ファンにより燃焼ガス排出経
路を通過して器外に排出される。バーナの炎の発する紫
外線が紫外線透過手段を通じて燃焼カバー及び燃焼筐の
外に通過し、前記燃焼ガス排出経路に備えられている窒
素酸化物処理手段に照射される。その紫外線照射により
前記窒素酸化物処理手段が活性化されて窒素酸化物を分
解及び酸化するので前記燃焼ガス排出経路を通過して器
外に排出される燃焼ガス中の窒素酸化物濃度が低減され
る。
【0008】前記窒素酸化物処理手段を活性化させる紫
外線光源としては低圧水銀灯やキセノンランプ等が考え
られるが、これらの光源を温風暖房器内に設置すると、
器体のコンパクト性や、製造コストの面で不利である。
本発明の温風暖房器によれば、紫外線光源としてバーナ
の炎を用いるのでこのような面で有利である。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図1及び図2
を用いて説明する。図1、図2は各々本発明第一、第二
の実施形態の温風暖房器の構成図である。
【0010】まず図1を参照しながら第一実施形態の温
風暖房器について説明する。温風暖房器本体1内部には
ガス供給路(図示せず)から供給される燃料ガスを燃焼
するバーナ2があり、該バーナ2はイグナイタ3により
点火される。燃焼カバー4はバーナ2の炎を囲うよう
に、燃焼筐5は該燃焼カバー4を囲うように各々設置さ
れている。燃焼ガス排出経路6はバーナ2の燃焼により
生じる燃焼ガス(黒矢印)を排出する。空気(白抜矢
印)は吸入孔7を通じて吸入され、空気供給経路8と空
気排出経路9とに分流される。空気供給経路8を通過す
る空気は、その一部分は燃焼カバー4に開設された孔
(図示せず)を通って燃焼カバー4内に供給されてバー
ナ2の燃焼を維持するのに用いられ、他の部分は燃焼カ
バー4の上端付近で燃焼ガスと混合される。空気排出経
路9を通過する空気は燃焼ガス排出経路6の途中で燃焼
ガスと混合される。送風ファン10は燃焼ガス排出及び
空気吸入を行う。燃焼カバー4及び燃焼筐5に設けられ
た紫外線透過手段としての石英ガラス窓11は、バーナ
2の炎の発する紫外線(波線矢印)を通過させて燃焼ガ
ス排出経路6に設けられた窒素酸化物処理手段としての
基盤12に照射させる。石英ガラスは紫外線を通過させ
るとともに耐熱性に優れているので、燃焼カバー4及び
燃焼筐5壁面のように温風暖房器使用時に高温となる箇
所に適用できる。基盤12の表面は酸化チタンの塗布に
よる酸化チタンコーティング膜により被覆されている。
前記酸化チタンは紫外線照射により窒素酸化物の分解及
び酸化に高い活性を示すアナターゼ型酸化チタンを用い
てもよい。
【0011】前記温風暖房器の作動時は送風ファン10
が空気を吸入し、吸入された空気の一部が空気供給経路
8から燃焼カバー4に開設された孔を通って燃焼カバー
4内に供給され、バーナ2の燃焼状態が維持されてい
る。バーナ2の燃焼により生じた燃焼ガスは空気供給経
路8及び空気排出経路9を通過してきた空気と各々燃焼
カバー4上端付近及び混合されて温度が下げられてから
送風ファン10により燃焼ガス排出経路6を通じて器外
に排出される。
【0012】高温の燃焼ガスが急冷されると二酸化窒素
NO2 の発生量が増加することが知られており、これを
防ぐために燃焼ガスの急冷を防ぐことが望ましい。そこ
で燃焼カバー4の右肩部分には燃焼カバー4の上端から
排出される燃焼ガスの流れ方向に沿った所定範囲にわた
って図示しない孔が開設されている。この孔を通じて燃
焼ガスと空気供給経路8を通過する空気とが徐々に混合
されるので、燃焼ガスが徐冷される。また、燃焼筐5左
上部から下方に延びて燃焼ガス排出経路6と空気排出経
路9とを区別する部分が所定距離に渡り延長されてい
る。この延長により燃焼ガスと空気排出経路9を通過す
る空気とが燃焼筐5の壁面を介して十分に熱交換を行
い、両者間の温度差が減少されたうえで混合されるので
燃焼ガスは急冷されない。さらに、燃焼ガスが通過する
燃焼筐5の開孔部分の幅は所定の寸法に絞られている。
これにより空気供給経路8を通過する空気量が制限さ
れ、燃焼ガスが空気供給経路8を通過する過剰の空気に
よって急冷されない。
【0013】前記温風暖房器の特徴は、燃焼カバー4及
び燃焼筐5壁面に石英ガラス窓11(紫外線透過手段)
が備えられ、燃焼ガス排出経路6に酸化チタンが塗布さ
れた基盤12(窒素酸化物処理手段)が備えられている
ことにある。
【0014】すなわちバーナ2の炎の発する紫外線が、
石英ガラス窓11を通過して基盤12に照射される。こ
れによって基盤12表面に塗布された酸化チタンが活性
化されて燃焼ガスに含まれる窒素酸化物を分解及び酸化
するので、器外に排出される燃焼ガスの窒素酸化物の濃
度が低減される。
【0015】次に図2を参照しながら第二の実施形態の
温風暖房器について説明する。参照番号1乃至12は第
一の実施形態の温風暖房機と同一であるので説明を省略
する。ステンレス板表面を鏡面仕上げした反射鏡13は
石英ガラス窓11を通過してくる紫外線が反射されて基
盤12に照射されるように燃焼ガス排出経路6に設けら
れている。
【0016】第二の実施形態が第一の実施形態の温風暖
房機と異なるのは、図2中波線矢印示のように石英ガラ
ス窓11を通過してきた紫外線が直接ではなく反射鏡1
3により一度反射されてから基盤12に照射される点で
ある。
【0017】第二の実施形態においては基盤12は燃焼
ガス排出経路6の下流側に位置しているので、第一の実
施形態と比較して高温による基盤12の劣化が抑えられ
る。すなわち反射鏡13を用いることによって基盤12
を使用上都合のよい位置に移動することができる。ま
た、反射鏡13の位置を変えたり、必要に応じてさらに
反射鏡を加えたりして、基盤12の位置をさらに都合の
よい位置に移動させてもよい。本実施形態では反射鏡1
3としてステンレス板を用いたが、紫外線を反射させる
ような他の材料で反射鏡を作ってもよい。
【0018】第一及び第二の実施形態の温風暖房器にお
いて紫外線透過手段として石英ガラス窓11の代わり
に、基盤12に照射される光の強度を上げ、窒素酸化物
処理能力をより活性化するために基盤12或いは反射鏡
13表面に焦点が定められた石英ガラスレンズを用いて
もよい。また、基盤12に炎の紫外線が照射されるよう
に燃焼カバー4及び燃焼筐5の壁面にスリットを設ける
ようにしてもよい。
【0019】基盤12表面に塗布した物質は酸化チタン
であったが、紫外線照射によって活性化されて窒素酸化
物を分解及び酸化する他の物質、例えば酸化亜鉛、チタ
ン酸ストロンチウム、チタン酸カリウム、ニオブ酸カリ
ウム等を製造上の都合に応じて用いてもよい。
【0020】基盤12として表面に窒素酸化物を分解及
び酸化する物質を塗布したものを用いたが、都合に応じ
て表面に該物質を蒸着したものを用いてもよい。
【0021】なお、窒素酸化物の酸化により生じる硝酸
が基盤12を腐食することが考えられる。そこで基盤1
2として前記物質の粉末と硝酸に対する耐蝕性に優れた
フッ素系樹脂の粉末とを機械的に混合して圧延して成形
したシートを用い、基盤12の硝酸に対する耐蝕性を向
上させるようにしてもよい。
【0022】また、窒素酸化物が基盤12に吸着される
時間が短過ぎて分解及び酸化が十分に行われないことが
考えられる。そこで基盤12として前記物質の粉末と吸
着性に優れた活性炭の粉末とを機械的に混合して圧延し
て成形したシートを用い、基盤12の吸着性を向上させ
るようにしてもよい。
【0023】前記実施形態の温風暖房機においては、二
酸化窒素発生の一原因である燃焼ガスの急冷を防ぎ、さ
らに窒素酸化物処理手段を設けることにより器外に排出
される燃焼ガス中の窒素酸化物の濃度を低減させたが、
窒素酸化物処理手段を設けることのみにより器外に排出
される燃焼ガス中の窒素酸化物の濃度を低減させるよう
にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施形態の温風暖房器の構成図
【図2】本発明の第二の実施形態の温風暖房器の構成図
【符号の説明】
1・・温風暖房器本体、2・・バーナ、4・・燃焼カバ
ー、5・・燃焼筐、6・・燃焼ガス排出経路、7・・吸
入孔、11・・石英ガラス窓(紫外線透過手段)、12
・・基盤(窒素酸化物処理手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24H 3/04 301 F23C 11/00 312 F23C 11/00 ZAB

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガス供給路から供給される燃料ガスを燃焼
    させるバーナと、該バーナの炎を囲う燃焼カバーと、該
    燃焼カバーを囲う燃焼筐と、器外空気が吸入される吸入
    孔と、該バーナの燃焼により生じる燃焼ガスが排出され
    る燃焼ガス排出経路と、空気吸入及び燃焼ガス排出等を
    行う送風ファンとを有する温風暖房器において、 紫外線照射により活性化されて窒素酸化物を分解及び酸
    化する窒素酸化物処理手段を前記燃焼ガス排出経路に備
    え、 前記窒素酸化物処理手段に前記バーナの炎の発する紫外
    線が照射されるように前記燃焼カバー及び燃焼筐の壁面
    に紫外線透過手段を備えることを特徴とする温風暖房
    器。
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