JPH0331656A - 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
暖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ｆ
Ａ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、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号公報に開示
された暖房機の概略構成図、第７図は第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。

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５２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５４はサーミスタやそわに
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は温風暖房機１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は熱電対やそわに類似するものからなる床暖房機１
３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１６の出力と、スイッチ部１７の出力が入
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！のコントローラ２に床温検出器
１６の出力が送信される。

次に面記従来例の暖房機の動作について第７図ないし第
１１図を用いて説明する。

先ず、吹出風量演算手段（後述）の特性式である制御ラ
インについて説明する。図面第９図は前記制御ラインを
示す図であり、縦軸は室温、横軸は床面温度である。さ
て、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て快適
感を得ることができる。室内空気温度が高くなると、人
体からの放熱量が小さくなり床温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、床温か高ければ
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Ｔｆｆの環境と、室温の下限
温度Ｔａｎとそれに対応する床温の上限温度Ｔｆｈの環
境は同じ快適感を得られると考えられ、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ＣＬ−トにあるように温風暖房機と
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（ａ）、’（ｂ）のフローチャートを用いて
設定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。まずステップＦ１０１で、電源スィッチ１
５（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からの出力が読み込まれ、
設定温度が設定される。次に、ステップＦ１０３で床温
検出器１６から床ｆｇＴｆｎが検出される。ステップＦ
１０４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ｌへ床温Ｔｆｎを送信する
。ステップＦ１０６で床温が設定温度を上回っていなけ
ればステップＦ１０７に道み、ステップＦ１０７で床暖
房機制御装Ｍ２３（第７図）により床暖房機１３の運転
を行い、ステップＦ１０６で床温が設定温度を上回ワて
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Ｆ１
０７．Ｆ１０８共ニステップＦｌ　０２に戻る。このよ
うに、床温を温風暖房機１に送信しつつ、床温が設定温
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。

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。第８図（ｂ）において、ステップＦ２０！で電
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Ｆ２Ｏ３で室温検出器４から室温Ｔ
ａｎが検出される。ステップＦ２０４が設定温度演算手
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を用いて室温設定温
度Ｔａｓを求める。ステップＦ２Ｏ３で室温Ｔａｎが設
定温度Ｔａｓを越え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Ｔ　ａ　ｎが室温設定
温度Ｔａｓを越えていればステップＦ２０７で温風暖房
機ｌを停止する。このように、室温が設定温度の近傍に
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
り室温の設定温度を算出する設定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、分布す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、床付近の温度を充分に考慮して、人
の感覚に対応し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課題を解決するためになされた
もので、室温と設定温度の温度差が大きい時には吹出風
量を多くシ、室内を敏速に暖めると同時に、居住者が温
風を意識して暖かさを感じるようにし、室内が充分に暖
まって温度差が小さい時に吹出風量を少なくすることに
より、居住者にドラフト（隙間Ｍ）感を与えないように
する吹出風量演算手段を有し、人の温冷感に最も影響を
与える床付近温度を検出し、床付近温度がある温度以上
の時は風量が少なくなるように、ある温度以下の時は風
量が多くなるように吹出風量演算手段の特性式を変更し
て、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、室内温度の設定温度を決める設定温
度演算手段と、前記設定温度と室温から吹出風量を決め
る吹出風量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、前記吹出風量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、設定温度
演算手段で、前記床面温度に応じて、室内温度の設定温
度を決め、吹出風量演算手段で、前記設定温度と室温か
ら吹出風量を決め、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、前記
吹出風量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１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は設定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
、室内温度の設定温度を決める手段である。Ｇは吹出風
量演算手段であり、マイクロコンピュータ５で構成され
、前記設定温度と室温から吹出風量を決める手段である
。

Ｈ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、吹出風量演算手段の特性式を変更する手段
である（詳細後述）。

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、この実施例の制御
モードに入るが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。５は前記のようにこの発明による吹
出風量演算手段の特性式を変更するための手段を備えた
温風暖Ｒ機の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。

また、吹出風量制御装置１１は出力回路９からの出力に
より温風暖房機ｌの吹出風量を制御する。

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に入力され、出力回路２２から温風暖房機１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、縦軸は吹出風量演算手段の風量特性式
（以下風量特性式または特性式という）変更幅であり、
Ｗは床付近温度に対する変更幅特性を示す特性線であり
、例えば床付近温度がＴｍｌの場合、特性線Ｗから特性
式変更幅Ｍｌが求められる。

図面第５図において、横軸は室温と設定温度の１Ｍ度差
、縦軸は吹出風量を示している。Ｍ量特性式ｌを風量特
性式２へ変更する特性式変更手段Ｈについてはン麦達す
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から床暖房機の設定
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入力が読み込まれ、設
定温度が設定される。次に、ステップＦ３０３で床温検
出器！６（第２図）から床温Ｔｆｎ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Ｔｍ
ｌが検出される。ステップＦ３０５で温風暖房機１への
送信タイミングであれば、ステップＦ３０６で温風暖房
機１へ床温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Ｆ３０７で床温か設定温度を上回
っていなければステップＦ３０８で床暖房機制御装置２
３により床暖房機１３の運転を行い、ステップＦ３０７
で床温が設定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、床温か設定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の吹出風量演算
手段の特性式を変更する特性式変更手段を含む制御フロ
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
らの床温Ｔｆｎと床付近温度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から室温Ｔａ
ｎが検出される。ステップＦ４０４で、第９図の制御ラ
インに従って検出された床温から室温の設定温度を設定
する。ステップＦ４０５で室温が設定温度を越えていな
ければ、ステップＦ４０６に進む。ステップＦ４０６で
制御モードがオンされていればステップＦ４０７で第４
図に示されるように、受信した床付近温度Ｔｍｌから吹
出風量演算手段特性式の変更幅Ｍ１を求め、ステップＦ
４０８で第５図の吹出風量演算手段特性式の“風量特性
式２“に示すように、その時の室温と設定温度の温度差
ΔＴｒｇｌからある風量レベル量１移動した（Ｔｍｉｎ
−Ｍｌ、Ａｍ１ｎ＋Ｍｌ）と（Ｔｍａｘ−Ｍｌ、Ａｍａ
ｘ＋Ｍ１）を結んだ位置に制御ライン（風量特性式１）
を変更する。次にステップＦ４０９で第５図に示される
ように、変更された“風量特性式２”を使用し、室温と
室温設定温度の差ΔＴｍｌから吹出風量Ａ２を求め、ス
テップＦ４１０で温風暖房機１の運転を行う。ステップ
Ｆ４０５で室温が設定温度を越えていればステップＦ４
１１で温風暖房機１の運転を停止する。このように、室
温と設定温度の温度差および、床付近温度により風量の
制御を行いながら、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。

この発明による暖房機は、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、床面温度を加熱し、
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、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〕

以上の様に、この発明によれば、室温と設定温度の温度
差が大きい時には吹出風量を多くし、室内を敏速に暖め
ると同時に、居住者が温風を意識して暖かさを感じるよ
うにし、室内が充分に暖ま７て温度差が小さい時には吹
出風量を少なくすることにより、居住者にドラフト感を
与えないようにする吹出風量演算手段を有し、人の温冷
感に最も影響を与える床付近温度を検出し、床付近温度
がある温度以上の時は風量が少なくなるように、ある温
度以下の時は風量が多くなるように吹出風量演算手段の
特性式を変更するので、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−・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、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。 Ａ・−・−床面加熱手段 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　−−−−設定温度演算手段 Ｇ・・・・−吹出Ｍ量演算手段 Ｈ−−−−−特性式変更手段 ！　−−−−−−温風暖房機 ユ、上４−−−−コントローラ ５．１８−・・−マイクロコンピュータ１０−一暖房機
制御装置 １１−一吹出風量制御装置 １３−一床暖房機 ２３−−−一床暖房機制御装置 なお、 示す。 図中、 同一符号は同一または相当部分を

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、室内温度の設定温度を決める設定温度演算手段と、
   前記設定温度と室温から吹出風量を決める吹出風量演算
   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、前記吹出風量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。