JPH0331655A - 暖房機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、暖房機、特にその制御手段に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来、室内空気を加熱する温風暖房方式は、部屋全体を
ａ房するため暖房を意識せずに生活できるという利点が
ある。しかし、この場合、暖かい空気が部屋の上部に上
昇し、室内の上下に温度差ができやすい。このような温
風暖房に床暖房を併用することで、足元温度を確保し、
室内の上下温度差をなくすことができる。また、この場
合、輻射による暖房方式なので、前記温風暖房機のみで
暖房する場合に比べ、室温は低くても快適感を得ること
ができ、いわゆる、頭寒足熱の快適温熱環境を得ること
ができる。

次に従来例を示して図面に基づいて説明する。

図面第６図は例えば特公昭６２−１４８９号公報（以下
従来例という）に開示された暖房機の概略Ｓｔ図、第７
図紘第６図の従来例の構成を示す電気回路図、第８図（
ａ）はこの従来例の床暖房機の動作を制御するフローチ
ャート、第８図（ｂ）はこの従来例の温風暖房機の動作
を制御するフローチャート、第９図は制御ラインを示す
図、第１０図は従来例の室内上下温度分布図、第１１図
は従来例の温度を設定するスイッチ部を示す正面図であ
る０図面第６図において、１は室内に設置され室内空気
を加熱するための温風暖房機、２は温風暖房機１のコン
トローラ、１３は床面に設置された床暖房機、１４は床
暖房機１３のコントローラである。床暖房機１３で検出
したデータはワイヤレスで温風暖房機１のコントローラ
２に送信される。

図面第７図は前記従来例の構成を示す電気回路図であり
、１は温風暖房機、２は温風暖房機１のコントローラで
あり、３はその電源スィッチ、４はサーミスタやそれに
類似するものからなる室温を検知するための室温検出器
、５は温風暖房ｌａ１を動作させるプログラムを備えた
マイクロコンピュータであり、入力回路６．ＣＰＵ７．
メモリ８、出力回路９を有している。前記入力回路６に
は室温検出器４からの出力と床暖房機１３のコントロー
ラ１４からの出力が入力される。温風暖房機１は出力回
路９からの出力で、暖房機制御装置１０により制御され
る。

また、１３は床暖房機、１４は床暖房機１３のコントロ
ーラであり、１５はその電源スィッチ、１６は熱電対や
それに類似するものからなる床暖房機１３の床面温度を
検知するための床温検出器、１７はたとえば第１１図に
示されるような床暖房機１３の温度を使用者が選択する
ためのスイッチ部である。１８は床暖房機１３を動作さ
せるためのプログラムを備えたマイクロコンピュータで
あり、入力回路１９．ＣＰＵ２０．メモリ２１、出力回
路２２を有している。入力回路１９には、床温検出器１
６の出力と、スイッチ部１７の出力が人力される。床暖
房機１３は出力回路２２からの出力で、床暖房機制御装
置２３により制御される。また、出力回路２２から温風
暖房機１のコントローラ２に床温検出機１６の出力が送
信される。

次に前記従来例の暖房機の動作について第８図ないし第
１１図を用いて説明する。

第９図は目標温度演算手段（後述）の特性式である制御
ライン（後述）を示す図であり、縦軸は室温、横軸は床
面温度である。ここで前述の制御ラインについて説明す
る。人の温熱感覚は、人体の産熱量と体外へ放出される
放熱量の関係により決定される。一般にこの産熱量と放
熱量がバランスするとき人は暑くも寒くもなく快適にな
る。暖房においては体外への放熱量を減らすことで快適
感を得ることができる。室内空気温度が高くなると１人
体からの放熱量が小さくなり床温度が低めでも居住者は
快適と感じることができる。また同様に、床温が高けれ
ば室温をあまり高くしなくても快適と感じることができ
る。人の感覚はこのように床温と室温の関係によって決
まる。第９図に示すように、室温の上限温度Ｔａｂとそ
れに対応する床温の下限温度Ｔｆｌの環境と、室温の下
限温度Ｔａｌとそれに対応するの床温の上限温度Ｔｆｈ
の環境は同じ快適感を得られと考えられ。

この２点を結んだラインはほぼ同一の快適感を得ること
ができると考えられる。このラインを制御ラインＣＬと
して、室温と床温か常にこのライン上にあるように温Ｊ
ｉｊＬ暖房機と床暖房機を制御することで快適な環境を
つくることができる。

図面第８図のフローチャートを用いて目標温度演算手段
を中心として従来例の暖房運転の動作を説明する。第８
図（ａ）は床暖房機の制御フローチャートである。まず
スイップＦＩＯＩで、電源スィッチ１５（第７図）がオ
ンされると運転が開始される。ステップＦ１０２でスイ
ッチ部１７からの出力が読込まれ、目標温度が設定され
る。

次に、ステップＦ１０３で床温検出器１６から床温Ｔｆ
ｎ（第９図）が検出される。ステップＦ１０４で温風暖
房機１への送信タイミングであれば、ステップＦ１０５
で温風暖房機１へ床温Ｔｆｎを送信する。ステップＦ１
０６で床温が目ａｌ温度を上回っていなければステップ
Ｆ１０７に進み、ステップＦ１０７で床暖房機制御装置
２３（第７図）により床暖房機１３の運転を行い、ステ
ップＦ１０６で床温か目ｍｓ度を上回っていればステッ
プＦ１０８で床暖房機制御装置２３により床暖房機１３
の運転を停止する。そして、ステップＦ１０７．Ｆ１０
８共にステップＦ１０２に戻る。このように、床温を温
風暖房機１に送信しつつ、床温か目ａｌ′ｆＡ度の近傍
に制御されるように床暖房機１３の運転がされる。

一方の温風暖房機１の制御フローチャートは第８図（ｂ
）に示すステップＦ２０！て電源スィッチ３（第７図）
がオンされると運転が開始される。ステップＦ２０２で
床暖房機１３からの床温Ｔｆｎを受信し、ステップＦ２
Ｏ３で室温検出器４から室温Ｔａｎが検出される。ステ
ップＦ２０４が目標温度演算手段としての動作であり、
第９図に示されるように、受信した床温Ｔｆｎから制御
ラインＣＬを用いて室温目標温度Ｔａｓを求める。ステ
ップＦ２Ｏ３で室温Ｔａｎが目標温度Ｔａｓを越え（例
えばＴａｎ１）ていなければステップＦ２０６で暖房機
制御装置１０（第７図）により温風暖房機１の運転を行
い、ステップＦ２Ｏ３で室温Ｔａｎが室温目標温度Ｔａ
ｓを越え（例えばＴａｎ２）てぃればステップＦ２０７
で温風暖房機ｌを停止する。このように、室温が目標温
度の近傍に制御されるように温風暖房機１の運転が制御
される。

以上のように、温風暖房機１は床暖房機１３から床温の
状況を受取りながら、床温に応じて制御ラインＣＬによ
り室温の目標温度を算出する目標温度演算手段を用いて
、常に室温と床温か上記制御ラインの近傍に維持される
ように制御が行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のように従来例においては、温風暖房機および床暖
房機の利点を組合わせ、問題点を補いあう暖房を行うこ
とができる。図面第１０図は従来例の暖房方式における
高外気温度時と低外気温度時の室内の上下温度分布を示
したものである。

図中、分布（ｂ）に示されるように低外気温度時には床
付近の温度が上がりにくいという問題点があり、また、
床暖房機の温度が高く、床の断熱が良いなどの条件によ
っては、室温より床付近温度が高くなる（分布Ｃ）こと
もあるという問題点もある。人の温冷感は足元の温度に
大きく影響を受け、室内上部の温度が同じでも床付近の
温度が低ければ人は寒さを感じ、高ければ暖かさを感じ
る。このことから、床付近の温度を十分に考慮して、人
の感覚に応じた環境制御を行うことが重要であるといえ
る。

この発明は上記のような４届を解決するためになされた
もので、人の温冷感に最も影響を与える床付近温度に応
じて、その時の室温と床面温度からある温度レベル高温
側あるいは低温側に特性式（制御ライン）を変更し、こ
の制御ライン上で暖房運転を行うように目標温度を設定
する目標温度演算手段の特性式を変更する制御手段を具
備して、快適で心地良い１境を提供する暖房機を得るこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段〕 このため、この発明においては、床面を加熱する床面加
熱手段と、床面温度を検出する床温度検出手段と、床面
付近の空気温度を検出する床付近温度検出手段とを有す
る床暖房機と、居住空間を加熱する居住空間加熱手段と
、居住空間の空気温度を検出する室温検出手段と、前記
床面温度に応じて、前記室内温度の目標温度を決める目
標温度演算手段とを有する温風暖房機とを備え、かつ、
前記床付近温度検出手段で検出された床付近温度に応じ
て、前記目標温度演算手段の特性式を変更する特性式変
更手段を具備して成る暖房機により、前記目的を達成し
ようとするものである。

（作用） この発明における暖房機の床暖房機は、床面加熱手段で
床面を加熱し、床温度検出手段で床面温度を検出し、床
付近温度検出手段で床面付近の空気温度を検出し、また
、温風暖房機は、居住空間加熱手段で居住空間を加熱し
、室温検出手段で居住空間の空気温度を検出し、目標温
度演算手段で床面温度に応じて室内温度の目標温度を決
め、かつ特性式変更手段により、床付近温度検出手段で
検出された床付近温度に応じて目標温度演算手段の特性
式を変更する。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

図面第１図はこの発明の一実施例である暖房機の概略構
成図、第２図はこの実施例の電気回路図、第３図（ａ）
はこの実施例の床暖房機の動作を制御するフローチャー
ト、第３図（ｂ）はこの実施例の温風暖房機の動作を制
御するフローチャートであり、第４図は特性式変更幅を
示す図、第５図はこの実施例の特性式変更手段を示す図
である。

図面第１図、第２図において、前記従来例におけると同
一または相当構成要素は同一符号で表わし、一部重複し
て説明する。

Ａは床面を加熱する床面加熱手段であり、床暖房機１３
で構成されている。Ｂは床面温度を検出する床温度検出
手段であり、熱電対やそれに類似するものからなる床温
検出器１６で構成されている。Ｃは床面付近の空気温度
を検出する床付近温度検出手段であり、サーミスタやそ
れに類似するものからなる床付近温度検出器２４で構成
されている。Ｄは居住空間を加熱する居住空間加熱手段
であり、温風暖房機！より構成されている。Ｅは室温検
出手段であり、居住空間の空気温度を検出する室温検出
器４で構成されている。Ｆは目標温度演算手段であり、
マイクロコンピュータ５で構成され、床面温度に応じて
、室内温度の目標温度を決める手段である。

Ｇは特性式変更手段であり、マイクロコンピュータ５で
構成され、床付近温度検出手段Ｃで検出された床付近温
度に応じて、目標温度演算手段Ｆの特性式（前記従来例
で既述）を変更する手段である。１７は従来の床暖房機
に見られる床暖房機の温度を使用者が選択するためのス
イッチおよびこの実施例のＩＩＪａｌモードに入るか否
かを選択するためのスイッチを備えたスイッチ部である
。また、床付近温度検出器２４からの出力は床暖房機の
入力回路１９に人力され、出力回路２２から温風暖房機
のコントローラ２に送信される。

また、図面第４図において、横軸は床付近温度、縦軸は
制御ライン変更幅であり、Ｗは床付近温度に対する変更
幅特性線であり、例えば床付近温度がＴｍｌの場合、特
性線Ｗから制御ライン変更幅Ｍ１が求められる。

図面第５図において、制御ライン１は床面温度Ｔｆｎか
ら温度レベル（制御ライン変更幅）Ｍｌを加えたＴｆｎ
＋Ｍ１．Ｔａｎ＋Ｍｌ上の制御ライン２にシフトされ変
更される（特性式変更手段）、その後は室温がＴａｓに
なるように制御される。

次に、この実施例の動作を第３図（ａ）、第３図（ｂ）
、第４図および第５図を用いて説明する。

図面第３図（ａ）は床暖房機の動作制御フローチャート
である。まず、ステップＦ３０１で電源スィッチ１５が
オンされると運転が開始される。

ステップＦ３０２でスイッチ部１７から床暖房機の目標
温度と、この発明による設定温度演算手段の特性式の変
更を行う制御モードスイッチへの人力が読込まれ、目標
温度が設定される。次に、ステップＦ３０３で床温検出
器１６（第２図）から床温Ｔｆｎ（第５図）が検出され
、ステップＦ３０４で床付近温度検出器２４から床付近
温度Ｔｍｌ　（第４図）が検出される。ステップＦ３０
５で温風暖房機１への送信タイミングであれば５ステツ
プＦ３０６で温風暖房機１へ前記床温Ｔｆｎと床付近温
度Ｔｍｌおよび制御モードを送信する。ステップＦ３０
７で床温が目標温度を上回っていなければステップＦ３
０８で床暖房機制御袋Ｗ２３（第２図）により床暖房機
１３の運転を行い、ステップＦ３０７で床温が目標温度
を上回っていればステップＦ３０９で床暖房機制御装置
２３により床暖房機１３の運転を停止する。このように
、床温と床付近温度を温風暖房機１に送信しつつ、床温
が目標温度の近傍に制御されるように床暖房機１３の運
転がされる。

一方、図面第３図（ｂ）は温風暖房機１の目標温度演算
手段の特性式を変更する特性式変更手段Ｇを含む制御フ
ローチャートである。図面第３図（ｂ）において、ステ
ップＦ４０１で電源スィッチ３（第２図）がオンされる
と運転が開始される。ステップＦ４０２で床暖房機１３
からの訂記床温Ｔｆｎと前記床付近温度Ｔｍｌおよび制
御モードを受信し、ステップＦ４０３で室温検出器４（
第２図）から室温Ｔａｎ　（第５図）が検出される。ス
テップＦ４０４で、制御モードがオンされていればステ
ップＦ４０５で第４図に示されるように、受信した床付
近温度、Ｔｍ１から制御ライン変更幅Ｍ１を求め、ステ
ップＦ４０６で第５図の制御ライン図に示すように、特
性式である制御ライン１をその時の室温Ｔａｎと床面温
度Ｔｆｎからある温度レベルＭ１を加えたＴａｎ＋Ｍ１
゜Ｔｆｎ＋Ｍｌ上に制御ライン２として変更する。

次にステップＦ４０７で第５図に示されるように、変更
された“制御ライン２”を使用し、受信した床温Ｔｆｎ
から室温目標温度Ｔａｓを求める。ステップＦ４０８で
室温Ｔａｎが目標温度Ｔａｓを越えていなければステッ
プＦ４０９で暖房機制御装置１０により温風暖房機１の
運転を行い、ステップＦ４０８で室温Ｔａｎが室温口ｍ
温度Ｔａｓを越えていればステップＦ４１０で温風暖房
機１を停止する。このように、室温が目標温度の近傍に
制御されるように温風暖房機１の運転がされる。

以上のように、温風暖房機１は床暖房機１３か床温およ
び床付近温度を受取りながら、床付近温度により制御ラ
インを変更しつつ、床温に応じて」二記制御ラインによ
り室温の目標温度を算出し、常に室温と床温が上記制御
ラインの近傍に維持されるように制御が行われる。

この発明により暖房機は、前記一実施例の暖房機は勿論
それ以外の機器のオンオフあるいは、暖房能力の可変な
どの方法で、室内空気温度を希望の温度かその近傍に調
節できるすべての温風暖房機と、床面を加熱し、床面温
度を機器のオンオフあるいは、暖房能力の可変などの方
法で５希望の温度かその近傍に調節できるすべての床暖
房機との組合わせによって実施することができる。

また、この実施例では暖房機と床暖房機間のデータの送
信をワイヤレスで行ったが・ワイヤードであっても同様
に行うことができる。

（発明の効果） 以上のようにこの発明によれば、人の温冷感に最も影響
を与える床付近温度により、その時の室温と床面温度か
らある温度レベル高温側あるいは低温側に制御ラインを
変更し、この制御ライン上で暖房運転を行うように目標
温度を設定する目標温度演算手段の特性式を変更する制
御手段を有するので、居住者の感じている温冷感に対応
した、快適で心地良い環境を提供することができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である暖房機の概略構成図
、第２図はこの実施例の電気回路図、第３図（ａ）はこ
の実施例の床暖房機の動作を制御するフローチャート、
第３図（ｂ）はこの実施例の温風暖房機の動作を制御す
るフローチャート、第４図は特性式変更幅を示す図、第
５図はこの実施例の特性式変更手段を示す図である。第
６図は従来例の暖房機の概略構成図、第７図は第６図の
構成を示す電気回路図、第８図（ａ）はこの従来例の床
暖房機の動作を制御するフローチャート、第８図（ｂ）
はこの従来例の温風暖房機の動作を制御するフローチャ
ート、第９図は制御ラインを示す図、第１０図は従来例
の室内上下温度分布図、第１１図は従来例の温度を設定
するためのスイッチ部である。図において、同一符号の
ものは、同一または相当部分を示す。 Ａ　−−−−床暖房手段 Ｂ・−・−床温度検出手段 Ｃ−−−−床付近温度検出手段 Ｄ・−・−居住空間加熱手段 Ｅ　−−−−室温検出手段 Ｆ・・・・・・目標温度演算手段 Ｇ　−−−−特性式変更手段 １・・・・・・温風暖房機 ２．１４・・・・・・コントローラ ３．１５−−−−−電源スィッチ ４−−−−−−室温検出器 ５…・・Φマイクロコンピュータ １３・・・・・・床暖房機 １６・・・・・・床面温度検出器 ２４・・・・・・床付近温度検出器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 床面を加熱する床面加熱手段と、床面温度を検出する床
   温度検出手段と、床面付近の空気温度を検出する床付近
   温度検出手段とを有する床暖房機と、 居住空間を加熱する居住空間加熱手段と、居住空間の空
   気温度を検出する室温検出手段と、前記床面温度に応じ
   て、前記室内温度の目標温度を決める目標温度演算手段
   とを有する温風暖房機と、を備え、かつ前記床付近温度
   検出手段で検出された床付近温度に応じて、前記目標温
   度演算手段の特性式を変更する特性式変更手段を具備し
   て成ることを特徴とする暖房機。