JP2009109176A - 温風送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】ケーシング内を通過する空気と熱源との間の熱交換率を高め、燃費を改善することのできる温風送風機を提供すること。
【解決手段】吸気口１０と排気口１２とを有するケーシング１４と、このケーシング１４内に設けた熱源１６と、吸気口１０からケーシング１４内に空気を吸引する一方で、排気口１２からケーシング１４内の空気を排気させる送気手段１８と、を備え、ケーシング１４内に吸引した空気を熱源１６で加熱して排気口１２から温風として排気する温風送風機１において、熱源１６は、内部をバーナ２４で加熱することにより放熱する燃焼室２０を含み、この燃焼室２０を構成する壁体２０ａの外周面に放熱フィン３２を複数設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、施設園芸用ハウスや工場内を暖房するのに用いる温風送風機に関する。

従来より、施設園芸用ハウスや工場内を暖房するのに用いる温風送風機として、特許文献１に記載されているように、吸気口と排気口とを有するケーシングと、このケーシング内に設けた熱源と、吸気口からケーシング内に空気を吸引する一方で、排気口からケーシング内の空気を排気させる送気手段と、を備えた温風送風機が知られている。

かかる従来の温風送風機では、ケーシング内に吸引した空気を熱源で加熱して排気口から温風として排気している。
特開平５−１３３６１０号公報

しかしながら、上記した従来の温風送風機では、ケーシング内を通過する空気と熱源との間の熱交換率が低く燃費を悪化させていた。すなわち、ケーシング内に吸引された空気は、所定の流速で熱源近傍を通過するため、排気口から排気されるまでの間に熱源との接触時間を十分に確保することが困難であり、熱交換率が低下し、燃料消費量が無駄に多くなるという問題があった。

そこで、本発明は、ケーシング内を通過する空気と熱源との間の熱交換率を高め、燃費を改善することのできる温風送風機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、吸気口と排気口とを有するケーシングと、このケーシング内に設けた熱源と、前記吸気口から前記ケーシング内に空気を吸引する一方で、前記排気口から前記ケーシング内の空気を排気させる送気手段と、を備え、前記ケーシング内に吸引した空気を前記熱源で加熱して前記排気口から温風として排気する温風送風機において、前記熱源は、内部をバーナで加熱することにより放熱する燃焼室を含み、この燃焼室を構成する壁体の外周面に放熱フィンを複数設けたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、前記放熱フィンは、前記壁体の外周面に重ね合わせて着脱自在に装着可能とした基板に接合したことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、前記放熱フィンは、左右方向の中央部で屈曲させることにより横断面を略く字状とした平板体で構成したことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、前記放熱フィンは、所定幅寸法の帯状の金属板を、第１の所定長さごとに切断して、屈曲させて形成し、前記基板は、第２の所定長さごとに前記金属板を切断して形成した短冊体を幅方向に並べて接合して形成したことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、前記短冊体どうしを接合する接合部において、前記放熱フィンの前記基板への接合を行っていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、前記放熱フィンは、前記短冊体の長さ方向に千鳥状に配置したことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、吸気口と排気口とを有するケーシングと、このケーシング内に設けた熱源と、吸気口からケーシング内に空気を吸引する一方で、排気口からケーシング内の空気を排気させる送気手段と、を備え、ケーシング内に吸引した空気を熱源で加熱して排気口から温風として排気する温風送風機において、熱源は、内部をバーナで加熱することにより放熱する燃焼室を含み、この燃焼室を構成する壁体の外周面に放熱フィンを複数設けたので、燃焼室を構成する壁体の外周面に加えて放熱フィンの表面積分だけ空気との接触面積を増加させると共に、ケーシング内の空気を放熱フィンに当てて燃焼室を構成する壁体の外周面との接触時間を十分に確保することにより、ケーシング内の空気と熱源との間の熱交換率を高め、燃費を改善することができる。

請求項２に記載の発明によれば、放熱フィンは、壁体の外周面に重ね合わせて着脱自在に装着可能とした基板に接合したので、既設の燃焼室を利用して、容易かつ簡便に放熱フィンの表面積分の空気との接触面積を増加させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、放熱フィンは、左右方向の中央部で屈曲させることにより横断面を略く字状とした平板体で構成したので、ケーシング内の空気を放熱フィンに当てた際の、燃焼室を構成する壁体の外周面近傍における空気の滞留を促進させ、かかる空気と燃焼室を構成する壁体の外周面との接触時間をより多く確保することにより、ケーシング内の空気と熱源との間の熱交換率を高め、燃費を改善することができる。

請求項４に記載の発明によれば、放熱フィンは、所定幅寸法の帯状の金属板を、第１の所定長さごとに切断して、屈曲させて形成し、基板は、第２の所定長さごとに金属板を切断して形成した短冊体を幅方向に並べて接合して形成したので、所定幅寸法の帯状の金属板を一枚用意すれば、この金属板から放熱フィン及び基板の両方を形成することができ、部品点数の削減や製造コストの低減を図ることができる。

請求項５に記載の発明によれば、短冊体どうしを接合する接合部において、放熱フィンの基板への接合を行っているので、基板どうしの接合及び放熱フィンの基板への接合を個別に行う必要がなく、施工性の向上を図ることができる。

請求項６に記載の発明によれば、放熱フィンは、短冊体の長さ方向に千鳥状に配置したので、ケーシング内の空気を放熱フィンに当てた際に、空気の流れを適度に乱すことができ、結果として、燃焼室を構成する壁体の外周面近傍における空気の滞留を促進させ、かかる空気と燃焼室を構成する壁体の外周面との接触時間をより多く確保することにより、ケーシング内の空気と熱源との間の熱交換率を高め、燃費を改善することができる。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る温風送風機の側断面図、図２は、図１に示す温風送風機のＡ−Ａ断面図である。なお、本実施形態に係る温風送風機は、施設園芸用ハウスや工場内等、暖房が必要な場所であれば如何なる場所にも設置できるものである。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る温風送風機１は、吸気口１０と排気口１２とを有するケーシング１４と、このケーシング１４内に設けた熱源１６と、吸気口１０からケーシング１４内に空気を吸引する一方で、排気口１２からケーシング１４内の空気を排気させる送気手段である送風ファン１８と、を備えている。熱源１６は、燃焼室２０と煙管２２とにより構成されている。

ケーシング１４は、略矩形箱状に形成されており、ケーシング１４内の前方側に、熱源１６を構成する略円筒状の燃焼室２０を収納配設する一方、ケーシング１４内の後方側に、同じく熱源１６を構成する煙管２２を収納配設している。ケーシング１４の上面であって、燃焼室２０及び煙管２２の各上方には、吸気口１０が設けられており、この吸気口１０には、送風ファン１８，１８がケーシング１４の長手方向に沿って設けられている。一方、ケーシング１４の下面であって、煙管２２の下方には、排気口１２が設けられている。なお、図中、符号１５は、ケーシング１４を支持するフレーム状の架台である。

燃焼室２０の前方側、すなわち、燃焼室２０の煙管２２と反対側には、バーナ２４がケーシング１４の前壁外側へ張り出した状態で設けられており、燃焼室２０は、内部をバーナ２４で加熱することにより放熱するようになっている。煙管２２は、燃焼室２０と中心を同じくする複数の同心円のそれぞれに相互に所定間隔を有して多数本が横平行に設けられ、それぞれ一端が燃焼室２０に連通連絡し、他端がケーシング１４内の後端部に設けられた煙室２６を介して煙突２８に連通連絡している。煙突２８は、煙室２６の後端部に取り付けられ、ケーシング１４の後面を貫通して後方に突出している。そして、燃焼室２０の内部でバーナ２４の燃焼によって発生した高温の燃焼ガスは、各煙管２２、煙室２６を通過し、最終的に煙突２８から外部へ排気される。

燃焼室２０及び煙管２２とケーシング１４の内周面１４ａとの間には、吸気口１０からケーシング１４内に吸引した空気が通過する通気空間３０が設けられている。吸気口１０からケーシング１４の内部に吸入した空気は、通気空間３０を通過する間に、熱源１６、すなわち、燃焼室２０及び煙管２２に接触して加熱され、排気口１２から温風として排気される。

そして、特に、本実施形態では、燃焼室２０を構成する壁体２０ａの外周面に放熱フィン３２を複数設けている。放熱フィン３２は、通気空間３０に向って立設されており、バーナ２４で加熱された燃焼室２０の熱は、放熱フィン３２に伝達される。通気空間３０を通過する空気は、燃焼室２０を構成する壁体２０ａの外周面付近にて、放熱フィン３２に衝突し、壁体２０ａの外周面及び放熱フィン３２との間で熱交換されることにより加熱され、温風となる。

このように、燃焼室２０を構成する壁体２０ａに複数の放熱フィン３２を設けたため、燃焼室２０を構成する壁体２０ａの外周面に加えて放熱フィン３２の表面積分だけ空気との接触面積を増加させることができる。また、ケーシング１４内の通気空間３０にて空気が放熱フィン３２に当たることによって、壁体２０ａの外周面付近で滞留することとなり、壁体２０ａの外周面との接触時間が十分に確保される。したがって、ケーシング１４内の空気と熱源１６、特に、燃焼室２０との間の熱交換率を高め、燃費を改善することができる。

ここで、放熱フィン３２の具体的な構成について図１及び図３を参照して説明する。図３は、放熱フィン３２の拡大斜視図である。

放熱フィン３２は、図１及び図３に示すように、燃焼室２０を構成する壁体２０ａの外周面に重ね合わせて着脱自在に装着可能とした基板３４に接合されている。

具体的には、基板３４は、略円筒状の燃焼室２０を構成する壁体２０ａの外周面の曲率に対応して屈曲した形状をなしており、壁体２０ａの外周面に重ね合わせた状態で、別途設けた耐熱バンド（図示せず。）でその周囲を縛ることによって壁体２０ａの外周面に対して略密着状態で固定されている。この密着状態の基板３４に対して複数の放熱フィン３２が溶接により接合されている（図４参照）。

基板３４を壁体２０ａの外周面に重ね合わせる範囲（以下、基板３４の重合範囲という。）は、壁体２０ａの外周面の全範囲としても良いが、壁体２０ａの外周面の一部の範囲としても良い。基板３４の重合範囲を壁体２０ａの外周面の一部の範囲とする場合には、例えば、燃焼室２０を側面視した場合に、少なくとも壁体２０ａの外周面の手前側及び奥側を含む範囲とすることが好ましい。かかる範囲を基板３４の重合範囲とすれば、基板３４で手前側及び奥側から燃焼室２０を狭持することによって、放熱フィン３２を燃焼室２０に対して用意かつ簡便に取り付けることができる。

このように、放熱フィン３２は、壁体２０ａの外周面に重ね合わせて着脱自在に装着可能とした基板３４に接合されているため、既設の燃焼室２０を利用して、容易かつ簡便に放熱フィン３２の表面積分だけ空気との接触面積を増加させることができる。

また、放熱フィン３２は、左右方向の中央部で屈曲させることにより横断面を略く字状とした平板体で構成している。より詳しくは、放熱フィン３２は、ケーシング１４の前方側に向って、すなわち、煙管２２から燃焼室２０に向う方向に開放した断面略く字状に屈曲している。これにより、各放熱フィン３２間のスペースへと流入した空気が各放熱フィン３２の屈曲部内へと案内されて堰き止められ、ケーシング１４内の空気を放熱フィン３２に当てた際の、燃焼室２０を構成する壁体２０ａの外周面近傍における空気の滞留が促進されることになる。したがって、空気と燃焼室２０を構成する壁体２０ａの外周面との接触時間をより多く確保することができ、結果として、ケーシング１４内の空気と熱源１６、特に、燃焼室２０との間の熱交換率を高め、燃費をより改善することができる。

なお、放熱フィン３２の高さは、約３５ｍｍ程度とするのが好ましい。放熱フィン３２の高さを約３５ｍｍ程度とすれば、各放熱フィン３２間のスペースへと流入した空気が各放熱フィン３２の屈曲部内へと案内され易くなり、ケーシング１４内の空気を放熱フィン３２に当てた際の、燃焼室２０を構成する壁体２０ａの外周面近傍における空気の滞留を一層促進することができ、熱交換率をより向上することができる。放熱フィン３２の高さが約３５ｍｍよりも低ければ、壁体２０ａの外周面近傍における空気との接触面積が減少することとなり、逆に、放熱フィン３２の高さが約３５ｍｍよりも高ければ、空気との衝突により放熱フィン３２が撓み易くなり、このため壁体２０ａの外周面近傍における空気を十分に堰き止められず、熱交換率の向上を図るためには不適である。

ここで、放熱フィン３２は、所定幅寸法の帯状の金属板を、第１の所定長さごとに切断して、屈曲させて形成し、基板３４は、第２の所定長さごとに上記金属板を切断して形成した３枚の短冊体３６を幅方向に並べて接合して形成している。これにより、所定幅寸法の帯状の金属板を一枚用意すれば、この帯状の金属板から放熱フィン３２及び基板３４の両方を形成することができ、放熱フィン３２と基板３４とで異なる金属材料を用意する必要がない。したがって、部品点数の削減や製造コストの低減を図ることができる。なお、帯状の短冊体３６の枚数は、３枚に限られず、２枚としても良く、４枚以上としても良い。

なお、帯状の金属板の幅寸法は、放熱フィン３２の高さ寸法である約３５ｍｍ程度であることが好ましい。また、上記第１の所定長さとしては、燃焼室２０を構成する壁体２０ａの外周面近傍における空気を案内可能な程度の長さを適宜採用することができる。さらに、第２の所定長さとしては、略円筒状の燃焼室２０を構成する壁体２０ａの外周面の曲率に対応して屈曲可能な程度の長さを適宜採用することができる。放熱フィン３２及び基板３４の組み立て性及び施工性を向上するためである。

次に、放熱フィン３２の基板３４への接合状態、及び基板３４の短冊体３６どうしの接合状態について図４を参照して具体的に説明する。図４は、放熱フィン３２の基板３４への接合状態、及び基板３４の短冊体３６どうしの接合状態を説明するための模式的な説明図である。

基板３４は、図４に示すように、３枚の短冊体３６を幅方向に並べた状態で、短冊体３６どうしをスポット溶接によって接合して形成される。すなわち、各短冊体３６は、その側面どうしを当接させた状態で、短冊体３６の長さ方向に所定間隔を置いて形成されるスポット溶接の溶接部３８を接合部として接合されている。

そして、放熱フィン３２は、溶接部３８を介して接合した各短冊体３６を跨いだ状態で基板３４に対して溶着されている。すなわち、略く字状に屈曲した放熱フィン３２の両端部が、基板３４を構成するいずれか１枚の短冊体に溶接部４０，４２を介して溶着される一方で、放熱フィン３２の屈曲部が、溶接部４０，４２の形成された短冊体３６に隣接する短冊体３６に溶接部４４を介して溶着されている。このように、放熱フィン３２が溶接部３８を介して接合した各短冊体３６を跨いだ状態で基板３４に対して溶着されているので、短冊体３６どうしの接合をより強固にすることができ、燃焼室２０による加熱によって溶接部３８が劣化しても、溶接部４０，４２，４４によって各短冊体３６どうしが接合されていることから、各短冊体３６が離反してしまうことを防止することができる。

本実施形態に係る温風送風機１は、以上のように構成されており、この温風送風機１を実際に使用する場合の作用について説明する。

まず、図示しない電源スイッチをＯＮにすると、２台の送風ファン１８，１８が回転作動する。送風ファン１８，１８の回転作動により、吸気口１０から外部の空気をケーシング１４内に吸引し、通気空間３０を通過させ、この間に燃焼室２０及び煙管２２に接触させて加熱し、温風として、排気口１２から排気する。

この際、燃焼室２０を構成する壁体２０ａの外周面に放熱フィン３２が複数設けられていることから、通気空間３０を通過する空気は、放熱フィン３２に当たることによって、壁体２０ａの外周面付近で滞留する。バーナ２４の燃焼により燃焼室２０内に発生した燃焼ガスの熱は、放熱フィン３２に有効に伝達され、この熱が、放熱フィン３２を介して壁体２０ａの外周面付近で滞留した空気との間で交換され、該空気の温度を上昇させる。

このように、本実施形態では、燃焼室２０を構成する壁体２０ａの外周面に放熱フィン３２を複数設けたので、燃焼室２０を構成する壁体２０ａの外周面に加えて放熱フィン３２の表面積分だけ空気との接触面積を増加させることができる。また、ケーシング１４内の通気空間３０にて空気が放熱フィン３２に当たることによって、壁体２０ａの外周面付近で滞留することとなり、壁体２０ａの外周面との接触時間が十分に確保される。したがって、ケーシング１４内の空気と熱源１６、特に、燃焼室２０との間の熱交換率を高め、燃費を改善することができる。

次に、本発明の温風送風機１が備えた放熱フィン３２の他の実施形態について、図５参照して説明する。図４において示した放熱フィン３２と異なる部分は、放熱フィン３２の基板３４への接合状態である。その他の構成は、図４において示した放熱フィン３２と同様である。

図５は、本実施形態に係る放熱フィン３２の基板３４への接合状態を説明するための模式的な説明図である。なお、同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

本実施形態に係る温風送風機では、図５に示すように、短冊体３６どうしを接合する接合部において、放熱フィン３２の基板３４への接合を行っている。

すなわち、３枚の短冊体３６を幅方向に並べてその側面どうしを当接させた状態で、短冊体３６どうしの当接面に沿って、略く字状に屈曲した放熱フィン３２の両端部をスポット溶接することで溶接部５０，５２が形成されている。短冊体３６どうしは、溶接部５０，５２を介して接合されると共に、放熱フィン３２は、溶接部５０，５２を介して基板３４に対して接合される。

これにより、基板３４どうしの接合及び放熱フィン３２の基板３４への接合を個別に行う必要がなく、施工性の向上を図ることができる。なお、放熱フィン３２の両端部の代わりに、放熱フィン３２の屈曲部をスポット溶接することで溶接部５４を介して溶着しても良い。

次に、本発明の温風送風機１が備えた放熱フィン３２の他の実施形態について、図６を参照して説明する。図５において示した放熱フィン３２と異なる部分は、放熱フィン３２の基板３４への接合状態である。その他の構成は、図５において示した放熱フィン３２と同様である。

本実施形態に係る温風送風機では、図６に示すように、放熱フィン３２は、短冊体３６の長さ方向に千鳥状に配置している。

すなわち、３枚の短冊体３６を幅方向に並べてその側面どうしを当接させた状態で、短冊体３６どうしの当接面に沿って、略く字状に屈曲した１つの放熱フィン３２の両端部をスポット溶接することで溶接部６０，６２を形成し、次に、隣接する他の放熱フィン３２の屈曲部をスポット溶接することで溶接部６４を形成し、この順番で溶接部６０，６２及び溶接部６４が繰り返し形成されている。短冊体３６どうしは、溶接部６０，６２，６４を介して接合されると共に、放熱フィン３２は、溶接部６０，６２，６４を介して基板３４に対して接合される。

これにより、基板３４どうしの接合及び放熱フィン３２の基板３４への接合を個別に行う必要がなく、施工性の向上を図ることができる。しかも、ケーシング１４内の空気を放熱フィン３２に当てた際に、空気の流れを適度に乱すことができ、結果として、燃焼室２０を構成する壁体２０ａの外周面近傍における空気の滞留を促進させ、かかる空気と燃焼室２０を構成する壁体２０ａの外周面との接触時間をより多く確保することにより、ケーシング１４内の空気と熱源１６、特に、燃焼室２０との間の熱交換率を高め、燃費を改善することができる。

以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

例えば、本実施形態では、基板３４は、短冊体３６を幅方向に並べて接合して形成したが、これに限らず、一枚の金属板で形成しても良い。

本発明の実施形態に係る温風送風機の側断面図である。 本発明の実施形態に係る温風送風機の側断面図である。 放熱フィンの拡大斜視図である。 放熱フィンの基板への接合状態、及び基板の短冊体どうしの接合状態を説明するための模式的な説明図である。 他の実施形態に係る放熱フィンの基板への接合状態を説明するための模式的な説明図である。 他の実施形態に係る放熱フィンの基板への接合状態を説明するための模式的な説明図である。

符号の説明

１ 温風送風機
１０ 吸気口
１２ 排気口
１４ ケーシング
１６ 熱源
１８ 送気手段（送風ファン）
２０ 熱源（燃焼室）
２０ａ 壁体
２２ 熱源（煙管）
２４ バーナ
３２ 放熱フィン
３４ 基板
３６ 短冊体

Claims (6)

1. 吸気口と排気口とを有するケーシングと、
   このケーシング内に設けた熱源と、
   前記吸気口から前記ケーシング内に空気を吸引する一方で、前記排気口から前記ケーシング内の空気を排気させる送気手段と、を備え、前記ケーシング内に吸引した空気を前記熱源で加熱して前記排気口から温風として排気する温風送風機において、
   前記熱源は、内部をバーナで加熱することにより放熱する燃焼室を含み、この燃焼室を構成する壁体の外周面に放熱フィンを複数設けたことを特徴とする温風送風機。
2. 前記放熱フィンは、前記壁体の外周面に重ね合わせて着脱自在に装着可能とした基板に接合したことを特徴とする請求項１に記載の温風送風機。
3. 前記放熱フィンは、左右方向の中央部で屈曲させることにより横断面を略く字状とした平板体で構成したことを特徴とする請求項２に記載の温風送風機。
4. 前記放熱フィンは、所定幅寸法の帯状の金属板を、第１の所定長さごとに切断して、屈曲させて形成し、
   前記基板は、第２の所定長さごとに前記金属板を切断して形成した短冊体を幅方向に並べて接合して形成したことを特徴とする請求項３に記載の温風送風機。
5. 前記短冊体どうしを接合する接合部において、前記放熱フィンの前記基板への接合を行っていることを特徴とする請求項４に記載の温風送風機。
6. 前記放熱フィンは、前記短冊体の長さ方向に千鳥状に配置したことを特徴とする請求項５に記載の温風送風機。

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