JP7680981B2 - 暖房機 - Google Patents

Description

この発明はバーナ部の燃焼による燃焼ガスで室内の暖房を行う暖房機に関するものである。

従来、この種のものでは、放熱部に直接バーナ部を設け、扁平箱状の放熱部前面を加熱して放熱させるものがあったが、バーナ部の燃焼ガスが直接放熱部に流れるので、放熱部で加熱むらが発生して、均一で効率の良い放熱を得ることができず、又熱が集中する部分では焼損の危険も有するものであった。

そこで、放熱部内に、放熱面となる前面側と、燃焼ガスの流入口と流出口を有する背面側とを仕切る仕切板に複数の小穴からなる通気手段を備え、小穴は燃焼ガスの流入口と対向する中央部を密とし、流出口と対向する端部を粗になるように形成し、又は流入口と対向する中央部の小穴を流出口と対向する小穴より大きめに形成した。（例えば、特許文献１参照。）

特開２００７－２９８１９４号公報

ところで、この従来のものでは、放熱部に燃焼ガスが流入する流入口を放熱部の中央に設け、放熱部に流入した燃焼ガスを放熱部から流出させる流出口を放熱部の端に設けたため、流入口から流入した燃焼ガスがそのまま流出口に流れたり、流入口から流出口の間の仕切板の小穴を通過した燃焼ガスもそのまま流出口に流れ、放熱部の中央部分は温度が高く、放熱部の流出口の反対側の部分は温度が低くなり、どうしても放熱部に温度ムラが発生し、放熱部の輻射量を上げるのが難しいという課題があった。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１では、バーナ部の燃焼で発生した燃焼ガスを流通させて放熱する放熱部と、この放熱部内に放熱面となる前面側と、燃焼ガスの流入口と流出口を有する背面側とを仕切る仕切板を備え、前記流入口は前記背面側の中央に設けると共に、前記流出口は前記背面側の一端に設けられ、前記仕切板には複数の小穴からなる通気手段を形成した暖房機に於いて、前記通気手段の前記小穴は、前記流出口側から離れるに従って穴の径を大きくすると共に、前記流出口の反対側の端付近の前記小穴は、穴の周りを前方に向かって凸状に形成したバーリング部を有するものである。

又、請求項２では、仕切板を中央の平面部とその上下の曲げ部を有した形状に形成すると共に、穴の周りを凸状に形成したバーリング部を有する小穴は、平面部に形成したものである。

又、請求項３では、放熱部の前面側は断面凹凸状に形成され、放熱部の前面側で前方に断面凸状の部分に、穴の周りを凸状に形成したバーリング部を有する小穴が位置するように設けたものである。

又、請求項４では、仕切板の左右方向の端部は折り曲げて折り曲げ部を形成すると共に、流出口側の折り曲げ部を流出口の反対側の折り曲げ部より大きく形成したものである。

この発明の請求項１によれば、放熱部の仕切板に形成した通気手段である小穴は、流出口側から離れるに従って穴の径を大きくすると共に、流出口の反対側の端付近の小穴は、穴の周りを凸状に形成したバーリング部を有するので、流出口側から離れるに従って小穴を通過する燃焼ガスが多くなって放熱部全体が均一に加熱され、更に、穴の周りを凸状に形成した小穴の凸状部に燃焼ガスが案内されて、小穴の前の放熱部に当たることで、放熱部の流出口の反対側の部分に燃焼ガスが当たって放熱部の温度ムラの発生を防止し、効率よく放熱部全体を加熱して放熱部の輻射量を上げることができる。

又、請求項２によれば、仕切板を中央の平面部とその上下の曲げ部を有した形状に形成すると共に、平面部に形成したことにより小穴全体が放熱部に均等に近づき、更に穴の周りを凸状に形成したバーリング部を有する小穴が放熱部により近づくので、燃焼ガスが放熱部全体に当たって放熱部の温度ムラの発生を防止し、効率よく放熱部全体を加熱して放熱部の輻射量を上げることができる。

又、請求項３によれば、放熱部の前面側は断面凹凸状に形成され、放熱部の前面側で断面凸状の部分に、穴の周りを凸状に形成したバーリング部を有する小穴が位置するように設けたので、放熱部の前面側を断面凹凸状に形成したことで放熱部の強度を高めつつ、放熱部の前面側の断面凸状の部分に穴の周りを凸状に形成したバーリング部を有する小穴が位置することで、穴の周りを凸状に形成したバーリング部を有する小穴からの燃焼ガスが放熱部の前面側の断面凸状の部分に当たって加熱されることで、放熱部の温度ムラの発生を防止し、効率よく放熱部全体を加熱して放熱部の輻射量を上げることができる。

又、請求項４によれば、仕切板の両端は、折り曲げて折り曲げ部を形成すると共に、流出口側の折り曲げ部を流出口の反対側の折り曲げ部より大きく形成したので、大きく形成した流出口側の折り曲げ部により燃焼ガスをショートカットしにくくすると共に、流出口の反対側の折り曲げ部を小さく形成して、流出口の反対側まで流れた燃焼ガスが仕切板の端を回り込みやすくして流出口に向かって流れるので、放熱部の温度ムラの発生を防止し、効率よく放熱部全体を加熱して放熱部の輻射量を上げることができる。

この発明の一実施形態の暖房機の斜視図。 同一部分解した斜視図。 同要部の一部切断斜視図。 同要部の他の一部切断斜視図。 同放熱部の分解した斜視図。 同仕切板の説明図。 同放熱部の一部断面図。

次に、この発明を適用した一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、１はバーナ部で、燃焼ファン２からの燃焼空気の供給及び、燃料供給手段（図示せず）からの燃料の供給を受けて、燃焼して燃焼ガスを生成するものである。

?３はバーナ部１上に位置し、該バーナ部１と連通した角柱状の燃焼筒で、上方には扁平最中状の放熱部４が連通している。
??この放熱部４の背面側はやや外方に突出した形状で、この背面側の中央である正面側の向かって下側に燃焼ガスの流入口５を有し、背面側の一端、本実施携帯では向かって右側には流出口６が設けられている。

７は放熱部４内を前後に仕切るように中央に備えられた横長形状の仕切板で、中央の平面部８と、その上下の曲げ部として、平面部８上方の上曲げ部９と、平面部８下方の下曲げ部１０とからなる。
流入口５からの燃焼ガスの通気手段として、平面部８の中央の流入口５付近には直径５ｍｍの小穴１１を複数形成し、向かって左側の流出口６側には直径４ｍｍの小穴１２を複数形成し、向かって右側の燃焼ガスの折返し側には直径１２ｍｍの小穴１３を複数形成している。

又、上曲げ部９には通気手段としての小穴は形成されておらず、下曲げ部１０には通気手段として、中央の流入口５付近には直径５ｍｍの小穴１１を複数形成し、向かって左側の流出口６側には直径４ｍｍの小穴１２を複数形成し、向かって右側の燃焼ガスの折返し側には直径７ｍｍの小穴１４を複数形成している。

又、平面部８の向かって右側の燃焼ガスの折返し側に形成した直径１２ｍｍの小穴１３のうち、後述する放熱部４の前面側で断面凸状に上段、中段、下段と形成されたビード部２１のうち、中段と下段に形成されたビード部２１に位置する小穴１３は、バーリング加工により穴の周りが前方に凸状に形成されたバーリング部１５を有している。

又、仕切板７は放熱部４内で３点支持されており、中央下端の一点スポット溶接１６で固定し、正面から見て向かって左端上端及び右端上端には、３３メッシュ、線径φ０．２９、材質が耐熱性の高い鉄クロムアルミ合金からなる金網(図示せず)をそれぞれ折り返して背面上端まで覆ってスポット溶接で固定され、そして、この２つの金網の上から通常時は接触せず、加熱による熱膨張時のみ金網の編み込みの交差部分と複数の点接触するように左支持金具１７と、右支持金具１８で支持されるものであり、この左支持金具１７の他端は放熱部４内で仕切板７の側方に溶接固定され、右支持金具１８の他端は放熱部４内で仕切板７の上方に溶接固定されているものである。

又、仕切板７の左右方向の端部は、左右両端部共折り曲げて、折り曲げ部として右折り曲げ部１９と左折り曲げ部２０とを形成し、流出口６側の左折り曲げ部２０は、曲げ長さを右折り曲げ部１９より長くして燃焼ガスが通る空間を狭くしており、流出口６の反対側の右折り曲げ部１９は、曲げ長さを左折り曲げ部２０より短くして燃焼ガスが通る空間を広くしている。

?一方、放熱部４の前面側には、放熱面として遠赤塗料が塗布されて遠赤外線を放射すると共に、補強用に上段、中段、下段と複数本のビード部２１が形成されて、放熱部４の前面側は断面凹凸状に形成され、放熱部４の前面側で前方に断面凸状の部分がビード部２１を形成している。

?２２は放熱部４を通過後の燃焼ガスが流通する熱交換器で、放熱部４背面に位置し複数本のパイプを並設して構成され、放熱部４を加熱後の燃焼ガスを流通させることにより、対流ファン（図示せず）の駆動による送風を熱交換で温風として室内に放出するものである。

?２３は燃焼筒３の正面に形成された大きな覗き窓で、バーナ部１の燃焼により形成される青い炎が見られるようにした。
??２４は器具本体２５の正面上部に備えられた操作部、２６は操作部２４の操作内容や運転状態を表示する表示部、２７は器具本体２５正面を覆ったガード体である。

次にこの一実施形態の作動について説明する。
今、バーナ部１の燃焼で発生した燃焼ガスが、燃焼筒３から流入口５を通り放熱部４に流入する。
この時、仕切板７の平面部８全面が、放熱部４前面全体と等間隔に位置するので、仕切板７の通気手段である小穴１１、１２、１３が放熱部４前面全体と等間隔に位置して、放熱部４前面全体に熱が伝わるようにしている。

そして燃焼ガスは、図５のＡの矢印のように、流入口５から流出口６に向かって流れる燃焼ガス、Ｂの矢印のように、流入口５から仕切板７の通気手段である小穴１１、１２、１３、１４を通過した後、流出口６に向かって流れる燃焼ガス、Ｃの矢印のように、流入口５から仕切板７の通気手段である小穴１１、１２、１３、１４を通過せずに流出口６の反対側の端まで流れてから仕切板７を折り返して流出口６に向かって流れる燃焼ガスとに分かれる。

Ａの矢印の燃焼ガスは、仕切板７の流入口５から流出口６にかけての部分を加熱しつつ、流入口５から流出口６に向かって流れる途中で、燃焼ガスの一部が仕切板７の小穴１１、１２を通過して放熱部４内前面に流れ、放熱部４前面の中央から流出口６にかけて加熱する。

ここで、仕切板７の流出口６側の左折り曲げ部２０は、曲げ長さを右折り曲げ部１９より長くして燃焼ガスが通る空間を狭くしているので、燃焼ガスが流入口５から流出口６に向かって流れにくくなっており、燃焼ガスが流入口５から流出口６にショートカットするのを低減して、燃焼ガスが仕切板７の流出口６の反対側の端まで流れていくようにして、放熱部４全体の加熱を効率よく行うようにしている。

又、仕切板７の流出口６付近の小穴１２は、流入口５付近の小穴１１よりも穴が小さいので、仕切板７の流入口５から流出口６にかけての部分の小穴１２を通過する燃焼ガスを抑えて、仕切板７の流出口６付近の小穴１２を通過して流出口６にショートカットするのを低減して、燃焼ガスが仕切板７の流出口６の反対側の端まで流れていくようにして、放熱部４全体の加熱を効率よく行うようにしている。

又、Ｂの矢印の燃焼ガスは、仕切板７の流入口５付近を加熱しつつ、仕切板７の流入口５付近の小穴１１を通過して放熱部４内前面に流れ、放熱部４前面の中央付近を加熱する。

又、Ｃの矢印の燃焼ガスは、仕切板７の流入口５から流出口６の反対側の端にかけて加熱しつつ、流入口５から流出口６の反対側の端に向かって流れる途中で、燃焼ガスの一部が仕切板７の小穴１１、１３、１４を通過して放熱部４内前面に流れ、放熱部４前面の中央から流出口６の反対側の端にかけて加熱する。

更に、仕切板７の流出口６の反対側の端付近の小穴１３で、放熱部４の前面側に形成されたビード部２１の上段に位置する小穴１３は、ビード部２１の中段と下段に位置する小穴１３に比べて燃焼ガスが良好に通過して、ビード部２１の上段を加熱するのに対して、仕切板７の流出口６の反対側の端付近の小穴１３で、放熱部４の前面側に形成されたビード部２１の中段と下段に位置する小穴１３は、ビード部２１の上段に位置する小穴１３に比べて燃焼ガスが通過しにくいので、小穴１３の穴の周りを、バーリング加工等により凸状のバーリング１５部に形成して、ビード部２１側に小穴１３のバーリング部１５の先端を近づけたので、放熱部４で最も燃焼ガスが当たりにくい流出口６の反対側の端付近のビード部２１も、燃焼ガスが十分当たって加熱し、放熱部４全体を均一な温度にできる。

以上のように、放熱部４の仕切板７に形成した通気手段である小穴１１、１２、１３、１４は、流出口６側から離れるに従って穴の径を大きくすると共に、流出口６の反対側の端付近の小穴１３は、穴の周りを凸状のバーリング部１５に形成したので、流出口６側から離れるに従って小穴１１、１２、１３、１４を通過する燃焼ガスが多くなって放熱部４全体が均一に加熱され、更に、小穴１３の穴の周りを凸状に形成したバーリング部１５に燃焼ガスが案内されて、小穴１３の前の放熱部４に当たることで、放熱部４の流出口６の反対側の部分に燃焼ガスが当たって放熱部４の温度ムラの発生を防止し、効率よく放熱部４全体を加熱して放熱部４の輻射量を上げることができる。

又、仕切板７を、中央の平面部８と平面部８上方の上曲げ部９と、平面部８下方の下曲げ部１０を有した形状に形成すると共に、平面部８に形成したことにより小穴１１、１２、１３全体が放熱部４に均等に近づき、更に小穴１３の穴の周りを凸状に形成したバーリング部１５が放熱部４により近づくので、燃焼ガスが放熱部４全体に当たって放熱部４の温度ムラの発生を防止し、効率よく放熱部４全体を加熱して放熱部４の輻射量を上げることができる。

又、放熱部４の前面側は断面凹凸状に形成され、放熱部４の前面側で断面凸状の部分に、穴の周りを凸状に形成した小穴１３のバーリング部１５が位置するように設けたので、放熱部４の前面側を断面凹凸状に形成したことで放熱部４の強度を高めつつ、放熱部４の前面側の断面凸状の部分に穴の周りを凸状に形成した小穴１３が位置することで、穴の周りを凸状に形成した小穴１３からの燃焼ガスが放熱部４の前面側の断面凸状の部分に当たって加熱されることで、放熱部４の温度ムラの発生を防止し、効率よく放熱部４全体を加熱して放熱部４の輻射量を上げることができる。

又、仕切板７の両端は、折り曲げて折り曲げ部を形成すると共に、流出口６側の左折り曲げ部２０を流出口６の反対側の右折り曲げ部１９より大きく形成したので、大きく形成した流出口側の左折り曲げ部２０により燃焼ガスをショートカットしにくくすると共に、流出口６の反対側の右折り曲げ部１９を小さく形成して、流出口６の反対側まで流れた燃焼ガスが仕切板７の端を回り込みやすくして流出口６に向かって流れるので、放熱部４の温度ムラの発生を防止し、効率よく放熱部４全体を加熱して放熱部４の輻射量を上げることができる。

１ バーナ部
４ 放熱部
５ 流入口
６ 流出口
７ 仕切板
１１、１２、１３、１４ 小穴
１５ バーリング部

Claims (4)

1. バーナ部の燃焼で発生した燃焼ガスを流通させて放熱する放熱部と、前記放熱部内に放熱面となる前面側と、前記燃焼ガスの流入口と流出口を有する背面側とを仕切る仕切板を備え、前記流入口は背面側の中央に設けると共に、前記流出口は前記背面側の一端に設けられ、前記仕切板には複数の小穴からなる通気手段を形成した暖房機に於いて、前記通気手段の前記小穴は、前記流出口側から離れるに従って穴の径を大きくすると共に、前記流出口の反対側の端付近の前記小穴は、穴の周りを前方に向かって凸状に形成したバーリング部を有することを特徴とする暖房機。
2. 前記仕切板を中央の平面部とその上下の曲げ部を有した形状に形成すると共に、前記穴の周りを凸状に形成した前記バーリング部を有する前記小穴は、前記平面部に形成したことを特徴とする請求項1記載の暖房機。
3. 前記放熱部の前面側は断面凹凸状に形成され、前記放熱部の前面側で前方に断面凸状の部分に、前記穴の周りを凸状に形成した前記バーリング部を有する前記小穴が位置するように設けたことを特徴とする請求項２記載の暖房機。
4. 前記仕切板の左右方向の端部は折り曲げて折り曲げ部を形成すると共に、前記流出口側の前記折り曲げ部を前記流出口の反対側の前記折り曲げ部より大きく形成したことを特徴とする請求項３記載の暖房機。

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