JP3805554B2 - Heating device with hot water heat exchanger - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、暖房器に温水暖房器を併設し、両者の熱源を共通にする温水熱交換器付き暖房装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
燃焼器の燃焼室からの排気を第1熱交換器内に導いて、該第1熱交換器の周囲から放出される熱を、該第1熱交換器の周囲の空気と熱交換させる暖房装置にあって、該暖房装置の第1熱交換器内に、温水放熱器との間に熱媒液を循環させる第2交換器を介在させた温水熱交換器付き暖房装置は知られている(特開平9−196390号公報)。
【0003】
また、温水放熱器との間に熱媒液を循環させる熱交換器を排気通路に設け、該熱交換器側に流れる排気ガス量を可変するダンパを設け、該ダンパの開閉をモーターで行わせるものも知られている(実開昭62−88210号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これら公報に開示されているものは、燃焼室で燃焼が行われている間、常に第1熱交換器が燃焼室並びに第1熱交換器からの輻射熱や伝導熱を受けて加温される関係上、温水放熱器を使用しないときに第2熱交換器内で熱媒液が沸騰するといった不具合を生じる。
【0005】
そこで、上記暖房装置では、温水放熱器と第2熱交換器とを接続する熱媒液の循環路に補助放熱器を設け、第2熱交換器を使用しないとき該補助放熱器から放熱させると共に、第1熱交換器内に、第2熱交換器を介して排気が流れる通路と、該第2熱交換器をバイパスして排気が流れる通路とを設け、温水放熱器を使用しないときダンパで第2熱交換器をバイパスする通路を選択して、第2熱交換器での熱媒液の沸騰を抑えるようにしている。
【0006】
しかし、燃焼室並びに第1熱交換器での暖房のみを行っているとき、温水放熱器を使用し始めると、該第2熱交換器は燃焼器から熱気を完全に防ぐことはできず高温状態に保たれるため、温水放熱器から温度の低い熱媒液が第2熱交換器に流れ込んで、該第2熱交換器内で沸騰音を生じ、更に熱媒液の急激な体積の膨脹で第2熱交換器側に無理な力をかけ、これが第2熱交換器側の破損の原因となる等の不具合がある。
【0007】
そこで、第1熱交換器による暖房のみを継続使用しているとき、温水放熱器を使い始めるときは、燃焼器での燃焼を一旦停止し第2熱交換器の温度を下げた後、温水放熱器を使い始めるようにしている。
【0008】
このため、第2熱交換器を使用するに当たって、第1熱交換器での暖房も中断しなければならないと言う不具合がある。
【0009】
本発明はかかる不具合を解消した温水熱交換器付き暖房装置を提供することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項1に記載の発明は、周囲から輻射熱を放出する燃焼室の上部に、燃焼室から排出される排気を通過させて該排気が保有する排気熱を周囲の空気と熱交換させる第1熱交換器と、温水放熱器との間を循環する熱媒液と前記排気を通過させて当該排気が保有する排気熱との間で熱交換させる第2熱交換器と、第1熱交換器から該第2熱交換器を介して前記排気を流がす第1通路と該第2熱交換器を介さず直接排気を流がす第2通路とを選択して排気トップに切替接続するダンパと、前記燃焼室と第2熱交換器との間に介在させた断熱壁とを備え、断熱壁の背面側に設けられた第1通路及び第2通路により、第2熱交換器は第1熱交換器と距離を存した下方位置に設けられており、ダンパを、ダンパボックスとダンパボックス内の一の駆動軸に設けた2枚のダンパ羽根とで構成し、ダンパボックスは、その一側に第1通路と連なる開口を、他側に第2通路と連なる開口を備え、2枚のダンパ羽根の一の駆動軸をステッピングモータに連動させて、一方のダンパ羽根が第1通路と連なる開口を、他方のダンパ羽根が第2通路と連なる開口を、選択的に閉じる動作を行わせるようにしたことで、 第2熱交換器は、これを流れる排気熱以外の熱によって加熱されることが殆どなく、これによって温水放熱器による暖房を行わないとき、第2熱交換器の温度が不必要に昇がることを防げる。
【0011】
本願の請求項2に記載の発明は、請求項1の発明において、前記断熱壁を燃焼室の背面に設けた反射板で構成したことで、輻射熱を前方に反射する反射板を利用して第2熱交換器の温度が不必要に昇がることを防げる。
【0012】
本願の請求項3に記載の発明は、請求項1または2記載の発明において、ダンパが外側面に圧力空気室を有して、圧力空気室に空気圧をかけることにより排気がダンパの駆動軸の隙間から洩れないようにしている。
【0013】
本願の請求項4に記載の発明は、2枚のダンパ羽根を間隔保持具で接続し、間隔保持具の中間部をばね板からなる支持板を介して駆動軸に支持させたことで、該ステッピングモータでダンパを開口周面に当接したとき該支持板が撓んで確実にダンパ羽根を各開口周面に密着させることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明実施の形態を図1乃至図7に付き説明する。
1は暖房装置の筐体、2はポット式燃焼器その他の灯油を燃焼させる燃焼器、3はその上部に連なる燃焼室を示し、燃焼室3は耐熱ガラス筒等の熱線透過体で構成した。
なお、実施の形態では灯油を燃焼させる燃焼器2を示すが、該燃焼器は、都市ガスその他の燃料を燃焼させる燃焼器であっても良いこと申すまでもない。
【0015】
4は該燃焼室3の上部に設けた燃焼室3から排出される排気を通過させて該排気が保有する排気熱を周囲の空気と熱交換させる第1熱交換器を示し、該第1熱交換器4は上下に偏平な中空体で構成した。
5は温水放熱器6との間に循環させる熱媒液を前記排気熱と熱交換させる第2熱交換器、7は燃焼室3の背面に設けた燃焼室3からの熱線を前方に反射する反射板を示し、前記第2熱交換器5は、この反射板7の背面で且つ第1熱交換器4から可及的に離れた筐体1の下部に設けた。
かくすることで、反射板7が断熱壁として機能するため、第2熱交換器5は燃焼室3からの熱線を殆ど受けず、しかも第1熱交換器4から離れるため第1熱交換器4の熱も殆ど受けない。
【0016】
なお、該第2熱交換器5は、図5に示すごとく、第1熱交換器4を介して前記燃焼室3に連なる筒体5aと、該筒体5a内に設けたフィン付き熱媒液の循環パイプ5bとからなり、該循環パイプ5bに設けたフィン5cは、排気の流れに対し交差する交差板の両端に互いに反対方向に折曲げた折曲片を備えて、排気の流れの抵抗をなるべく少なくすると共にフィン5cと排気との接触面積を大きく取り得る形状とした。
【0017】
第1熱交換器4から排出される排気は、ダンパ11の切り替えで、該第2熱交換器5を介して排気トップ8に連なる第1通路9と第2熱交換器5をバイパスして排気トップ8に連なる第2通路10とを介して排気トップ8から屋外に排出されるようにした。
該ダンパ11は、直角に交わる壁面に前記第1通路9の出口開口9aと第2通路10の出口開口10aとを開口させたダンパボックス12と該ダンパボックス12内に設けたダンパ羽根13からなる。
これを説明すると、ダンパボックス12の直角に交わる壁面に第1通路9の出口開口9aと第2通路10の出口開口10aとを開口させ、該出口開口9aと出口開口10aとを、該ダンパボックス12に設けたダンパ羽根13で選択的に開閉することで、排気が第2熱交換器5を流れて熱交換する状態と、排気が第2熱交換器5を流れず熱交換しない状態を選択できるようにした。
なお、ダンパ羽根13は、ダンパボックス12のコーナ部12aに設けた駆動軸14aに軸支して設け、該駆動軸14aを、きわめて細かな歩進、例えばワンパルスで0.5度歩進するようなステッピングモータ15に連動させて出口開口9aと出口開口10aとを選択的に開閉する。
【0018】
次ぎにダンパ羽根13の動作を説明すると、ダンパ羽根13で一方の出口開口9aを塞ぐ状態から他方の出口開口10aを塞ぐ状態に切替えるとき、該ステッピングモータ15の歩進距離を出口開口9aと出口開口10aとがなす角度、図示のものでは90度より大く歩進させた後、該ステッピングモータ15への通電を解くことで、ダンパ羽根13を出口開口10aの周面に圧接させるようにした。
【0019】
このとき、ステッピングモータ15は出口開口10aの周面に圧接した後も多少歩進するが、このとき一般のモータのように脱調に伴う不具合を発生することはない。しかもステッピングモータ15は保持トルクを備えるため圧接後はその状態を保持できる。したがって、一般のモータのようにダンパ羽根13を所定位置に停止させるための特別の制御回路等を必要としない利点がある。
【0020】
なお、図に示す実施の態様では、図4、図6、図7から明らかなように、ダンパ羽根13は、前記第1通路の出口9aを閉じるダンパ羽根13aと、第2通路の出口10aを閉じるダンパ羽根13bの2枚で構成し、各ダンパ羽根13a、13bは、その周囲をそれぞれ出口開口9a、10a側に縁曲加工して補強した。更に両ダンパ羽根13a、13bを間隔保持具14bで接続し、該間隔保持具14bの中間部と駆動軸14aとをばね板からなる支持板14で接続した。
これによって、ダンパ羽根13を出口開口9a又は10aに密接させるための耐熱性のパッキンを省略でき、耐熱性のパッキンを用いることによる不具合、即ち、耐熱性のパッキンの劣化によりパッキンが剥れ落ちること等による不具合を解消できる。
【0021】
なお、平板状のばね板からなる支持板14を使用する場合該駆動軸14aは、両出口開口9a、10aにダンパ羽根13a,13bが当った状態にあるときの交点より、ダンパボックス12の内側に僅かに片寄った位置に設けることで、ダンパ羽根13の全面をより確実に出口開口9a又は10aに密接させることができる。
また、出口開口9a、10aにダンパ羽根13a,ダンパ羽根13bが当接する面が直角より多少ズレていても、支持板14が撓んで確実に開口周面にダンパ羽根13を密着させることができる。
なお、ダンパボックス12を駆動軸14aが貫通する部分には隙間が生じ、該隙間から排気が室内に漏れ出る恐れがある。そこで、図6に示すごとく、該駆動軸14aが貫通するダンパボックス12の外側面に圧力空気室16を設け、該圧力空気室16に燃焼用送風機17からの空気圧をかけ、該空気圧によって排気洩れを防ぐようにした。
なお、18は、前記温水放熱器6の熱媒循環路に介入させた水タンク、19は循環ポンプ、20は筐体1の背面に設けた第1熱交換器4に向けて送風する対流用送風機、21は温風吹き出し口を示す。
【0022】
なお、上述するものは、燃焼室3の周面を耐熱ガラス等の熱線透過体で構成し、該燃焼室3の背面に反射板7を臨ませた形式の暖房装置を示し、該反射板7を、燃焼室3からの熱線が第2熱交換器5に可及的に及ばないように働く断熱壁として機能させるようにしたが、これは反射板7に限ることなく、燃焼室3の周面と第2熱交換器5との間に介在する耐熱性の断熱壁であっても良いこと申すまでもない。
【0023】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によるときは、第2熱交換器は、該これを流れる排気以外によって加温されることが殆どなく、これによって温水放熱器による暖房を行わないとき、第2熱交換器の温度が不必要に昇がらず、従来例のような不具合を解消できる。
【0024】
請求項2に記載の発明によるときは、請求項1に記載の効果を、輻射熱を前方に反射する反射板を利用して達成でき、特別に断熱壁を設ける必要が無く安価に得られる。
【0026】
請求項4に記載の発明によるときは、ステッピングモータでダンパ羽根を開口周面に当接させるとき、支持板が撓んで確実に開口周面にダンパ羽根を密着させることができ、第2熱交換器での熱交換を必要としないとき第2熱交換器に排気が流れ込むことを確実に防ぐことができて、第2熱交換器の温度上昇をより確実に防げる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明実施の形態の一例を示す燃焼器部分で縦断した正面図
【図2】 図1の截断側面図
【図3】 第1熱交換器より上の部分で横断した平面図
【図4】 図3のIV-IV 線截断面図
【図5】 第2熱交換器の拡大截断平面図
【図6】 ダンパ部の拡大截断側面図
【図7】 ダンパの側面図
【符号の説明】
2 燃焼器 3 燃焼室 4 第1熱交換器
5 第2熱交換器 6 温水放熱器 7 反射板
9 第1通路 10 第2通路 11 ダンパ
12 ダンパボックス 13 ダンパ羽根 14 支持板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heating device with a hot water heat exchanger that is provided with a hot water heater in addition to the heater and uses a common heat source.
[0002]
[Prior art]
A heating device that guides exhaust from the combustion chamber of the combustor into the first heat exchanger, and exchanges heat released from the surroundings of the first heat exchanger with the air around the first heat exchanger. Then, a heating device with a hot water heat exchanger in which a second exchanger that circulates a heat transfer fluid between the first heat exchanger of the heating device and a hot water radiator is known ( JP-A-9-196390).
[0003]
In addition, a heat exchanger that circulates the heat transfer fluid between the hot water radiator and the heat exchanger is provided in the exhaust passage, a damper that varies the amount of exhaust gas flowing to the heat exchanger is provided, and the damper is opened and closed by a motor. Some are also known (Japanese Utility Model Publication No. 62-88210).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in these publications, the first heat exchanger is always heated by receiving radiant heat and conduction heat from the combustion chamber and the first heat exchanger while combustion is performed in the combustion chamber. For this reason, when the hot water radiator is not used, there is a problem that the heat transfer fluid boils in the second heat exchanger.
[0005]
Therefore, in the above heating device, an auxiliary radiator is provided in the circulation path of the heat transfer fluid connecting the hot water radiator and the second heat exchanger, and when the second heat exchanger is not used, heat is radiated from the auxiliary radiator. In the first heat exchanger, a passage through which the exhaust flows through the second heat exchanger and a passage through which the exhaust flows by bypassing the second heat exchanger are provided, and a damper is used when the hot water radiator is not used. A passage that bypasses the second heat exchanger is selected to suppress boiling of the heat transfer fluid in the second heat exchanger.
[0006]
However, when only the heating in the combustion chamber and the first heat exchanger is performed, if the hot water radiator starts to be used, the second heat exchanger cannot completely prevent hot air from the combustor and is in a high temperature state. Therefore, a low-temperature heat transfer fluid flows from the hot water radiator into the second heat exchanger, produces a boiling sound in the second heat exchanger, and further, due to the rapid expansion of the heat transfer fluid volume. There is a problem that an excessive force is applied to the second heat exchanger side, which causes damage on the second heat exchanger side.
[0007]
Therefore, when using only the heating by the first heat exchanger and starting to use the hot water radiator, the combustion in the combustor is temporarily stopped and the temperature of the second heat exchanger is lowered, and then the hot water radiator is released. I'm starting to use the vessel.
[0008]
For this reason, when using a 2nd heat exchanger, there exists a malfunction said that the heating in a 1st heat exchanger must also be interrupted.
[0009]
This invention makes it a subject to provide the heating apparatus with a hot water heat exchanger which eliminated this malfunction.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the exhaust gas discharged from the combustion chamber is passed through the upper portion of the combustion chamber that emits radiant heat from the surroundings, and the exhaust heat held by the exhaust gas is exchanged with the surrounding air. A second heat exchanger that exchanges heat between the heat transfer medium circulating between the heat exchanger and the hot water radiator and the exhaust heat that is passed through the exhaust and the first heat exchange; A first passage through which the exhaust flows through the second heat exchanger and a second passage through which the exhaust flows directly without passing through the second heat exchanger are selected and connected to the exhaust top. The second heat exchanger includes a damper and a heat insulating wall interposed between the combustion chamber and the second heat exchanger. The first heat passage and the second passage provided on the back side of the heat insulating wall allow the second heat exchanger to It is provided to exist the lower position of the first heat exchanger and the distance, damper, one in the damper box and the damper box The damper box is composed of two damper blades provided on the moving shaft, and the damper box has an opening connected to the first passage on one side and an opening connected to the second passage on the other side. The drive shaft is linked to the stepping motor to selectively close the opening where one damper blade is connected to the first passage and the opening where the other damper blade is connected to the second passage. , the second heat exchanger, which it is hardly heated by the heat of the non-exhaust heat flowing, when this does not perform heating by hot water radiator, the temperature of the second heat exchanger rises unnecessarily Can be prevented.
[0011]
The invention according to
[0012]
The invention according to
[0013]
In the invention according to
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
1 is a casing of a heating device, 2 is a pot-type combustor or other combustor for burning kerosene, 3 is a combustion chamber connected to the upper portion thereof, and the
In addition, although the
[0015]
5 the second heat exchanger to the exhaust heat and the heat exchange heat transfer fluid to circulate between the
Thus, since the
[0016]
As shown in FIG. 5, the
[0017]
Exhaust gas discharged from the
The
Explaining this, the outlet opening 9a of the
The
[0018]
Next, the operation of the
[0019]
At this time, the stepping
[0020]
In the embodiment shown in the figure, as is apparent from FIGS. 4, 6, and 7, the
As a result, the heat-resistant packing for bringing the
[0021]
When the
In addition, even if the surfaces of the
Note that a gap is formed in a portion where the
[0022]
In addition, what was mentioned above shows the heating apparatus of the type which comprised the surrounding surface of the
[0023]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the second heat exchanger is hardly heated except by the exhaust gas flowing through the second heat exchanger, so that the second heat exchanger is not heated by the hot water radiator. The temperature of the vessel does not rise unnecessarily, and the problems as in the conventional example can be solved.
[0024]
According to the invention described in
[0026]
When the damper blade is brought into contact with the opening peripheral surface by the stepping motor, the support plate bends and the damper blade can be securely brought into close contact with the opening peripheral surface. When the heat exchange in the heat exchanger is not required, it is possible to reliably prevent the exhaust gas from flowing into the second heat exchanger, and it is possible to more reliably prevent the temperature rise of the second heat exchanger.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a longitudinal section of a combustor portion showing an example of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cutaway side view of FIG. 1. FIG. 3 is a plan view crossed by a portion above a first heat exchanger. Fig. 4 IV-IV cross-sectional view of Fig. 3 [Fig. 5] Expanded cut plan view of the second heat exchanger [Fig. 6] Expanded cut side view of the damper part [Fig. ]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記断熱壁の背面側に設けられた前記第1通路及び前記第2通路により、第2熱交換器は第1熱交換器と距離を存した下方位置に設けられており、
前記ダンパを、ダンパボックスと該ダンパボックス内の一の駆動軸に設けた2枚のダンパ羽根とで構成し、ダンパボックスは、その一側に第1通路と連なる開口を、他側に第2通路と連なる開口を備え、前記2枚のダンパ羽根の一の駆動軸をステッピングモータに連動させて、一方のダンパ羽根が第1通路と連なる開口を、他方のダンパ羽根が第2通路と連なる開口を、選択的に閉じる動作を行わせるようにしたことを特徴とする温水熱交換器付き暖房装置。A first heat exchanger that allows the exhaust discharged from the combustion chamber to pass through the upper part of the combustion chamber that emits radiant heat from the surroundings, and exchanges heat with the surrounding air, and a hot water radiator A second heat exchanger for exchanging heat between the heat transfer fluid circulating between the exhaust gas and the exhaust heat held by the exhaust, and the first heat exchanger through the second heat exchanger A damper for selecting and switching a first passage through which the exhaust flows and a second passage through which the exhaust flows directly without going through the second heat exchanger to the exhaust top; and a second heat exchange with the combustion chamber With a heat insulating wall interposed between
With the first passage and the second passage provided on the back side of the heat insulating wall, the second heat exchanger is provided at a lower position with a distance from the first heat exchanger ,
The damper is composed of a damper box and two damper blades provided on one drive shaft in the damper box. The damper box has an opening connected to the first passage on one side and a second on the other side. An opening connected to the passage is provided, and one of the two damper blades is linked to the stepping motor so that one damper blade is connected to the first passage, and the other damper blade is connected to the second passage. A heating device with a hot water heat exchanger characterized in that an operation of selectively closing is performed .
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