JPH06103123B2 - 温風暖房機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、室内等の暖房状態に応じて暖房運転の開始お
よび停止を行う温風暖房機に関する。

［従来の技術］ 温風暖房機では、室内温度を一定の温度条件下に制御す
るために、室内温度に応じて暖房運転の開始および停止
を制御している。

このため、室内温度を検知するためにサーミスタ等の温
度検知手段が備えられ、温度検知手段によって検知され
る温度が第１の所定温度より高くなったとき加熱源によ
る加熱を停止し、検知される温度が、加熱を停止するた
めの第１の所定温度より低く設定された第２の所定温度
より低くなったときに加熱源による加熱を再開させてい
る。

そして、室内温度を検知するサーミスタ等は、一般に暖
房機本体に備えられている。

［発明が解決しようとする課題］ このように、室内温度を検知して、加熱源による加熱の
停止および再開を制御する温風暖房機では、暖房運転が
停止するのは、室内等の温度が十分に上昇して、その温
度が暖房機本体に備えられたサーミスタ等で確実に検知
されるときであるため、暖房された室内の温度分布が十
分に均一になっていないと、体感上の温度は十分に暖房
されていても、これが床面に設置された暖房機本体のサ
ーミスタ等には検知されない場合があるため、必要以上
にいつまでも暖房運転が続けられて、過剰暖房が行われ
る場合がある。

また、暖房運転が停止したときには、対流用の送風機に
よる空気の流動が停止するため、暖房機本体に備えられ
たサーミスタ等で検知される温度は、加熱源による暖房
機本体内の余熱によって暖房運転時より高くなってしま
う。従って、検知される温度が第２の所定温度より低く
なるのは、暖房機本体の温度が十分に下がったときであ
るため、実際の室内温度が第２の所定温度より低くなっ
た後に、さらに時間を必要とする。その結果、暖房運転
が再開されるのは、室内温度がかなり低下してしまって
からになるため、使用者に暖房不足を感じさせてしまう
ことがある。

このため、快適な暖房を行うことができないという問題
がある。

本発明は、室内温度を検知して暖房運転の開始および停
止をする温風暖房機において、室内温度の変化を少なく
し、快適な暖房を行うことができる温風暖房機を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明では、制御手段は、計時手段を備え、加熱手段に
よって加熱される空気の温度を検知する温度検知手段の
検知温度が第１の所定温度より高くなったとき、あるい
は所定加熱時間が経過したときのいずれかに前記加熱手
段の加熱を停止し、検知温度が第１の所定温度より低い
第２の所定温度より低くなったとき前記加熱手段の加熱
を再開することを技術的手段とする。

そして、制御手段には、加熱手段の加熱中における検知
温度に基づいて所定加熱時間を決定する演算手段を備
え、所定加熱時間を前記検知温度に応じて変更するとよ
い。

また、計時手段によって加熱手段の加熱停止時間を計時
して、計時手段は、検知温度が第２の所定温度より低く
なったとき、あるいは計時手段によって計時される時間
が加熱停止時間を経過したとき加熱手段の加熱を再開す
ることもよい。

さらに、加熱停止時間を加熱手段の加熱中における検知
温度に応じて変更するとされによい。

［作用および発明の効果］ 本発明の請求項１の発明では、検知温度が第１の所定温
度まで上昇しなくても、所定加熱時間が経過すると加熱
が停止されるため、適度に暖房されたときに、それ以上
の加熱が停止する。従って、暖房温度が必要以上に上昇
することがないため、快適な暖房を行うことができる。

請求項２の発明では、暖房中の検知温度に基づいて加熱
時間が決定されるため、暖房負荷に応じて必要な時間加
熱を行うことができる。従って、加熱時間が短すぎて暖
房温度が低くなるとがない。

請求項３の発明では、加熱が停止した後には、検知温度
が第２の所定温度より低くならなくても、加熱停止時間
が経過すると加熱が再開されるため、室温が低下しすぎ
ることはない。

従って、加熱と加熱停止とが時間管理の元で適度に行わ
れるため、室内等の温度の変化が少なくなり、快適な暖
房を行うことができる。

請求項４の発明では、加熱停止時間が暖房中の検知温度
に基づいて決定されるため、暖房負荷に応じて加熱停止
時間を変更することができる。

従って、加熱と加熱停止とが暖房負荷に応じた時間管理
の元で適度に繰り返されるため、室内等の温度の変化が
さらに少なくなり、快適な暖房を行うことができる。

［実施例］ 次に、本発明を実施例に基づいて説明する。

第２図は温風暖房機としてのガスファンヒータ１の概略
構成を示すもので、このガスファンヒータ１は、空気循
環路10と、燃料供給路20と、制御装置30とから構成され
る。

空気循環路10は、ケーシング10aによって形成され、フ
ィルタ11を備えた吸込口12からは、対流ファン13の作動
によって空気が吸い込まれる。ケーシング10a内に吸い
込まれた空気の一部は、燃焼用空気として空気導入管14
によって導かれ、空気導入管14内に設けられたノズル21
から噴出される燃料ガスとともに、燃料混合室15へ供給
される。燃料混合室15で空気と混合された燃料ガスは、
バーナ16の炎口を通過して燃焼され、燃焼ガスは吸込口
12から吸い込まれた他の空気と空気混合室17で混合され
て、対流ファン13により温風吹出口18から室内へ吹き出
される。

燃料供給路20は、図示しない燃料供給源から供給される
燃料ガスを、ガス管22によって前述のノズル21へ導くも
ので、燃料供給路20には、上流側からガスを遮断する元
電磁弁23と主電磁弁24、ガスを一定圧力で供給するガバ
ナ25、ガスの供給量を調節する比例弁26がそれぞれ設け
られ、比例弁26の上流と下流とは流量調整ねじ27を備え
たバイパス管28で連通され、バイパス管28によって最小
流量が確保されている。

制御装置30は、マイクロコンピュータを中心とし、図示
しない電源プラグを電灯線コンセントに差し込むことに
より常時供給される電力により作動するもので、制御装
置30には、使用者によって操作される運転スイッチ31お
よび室温コントローラ32と、室内温度を検知するための
サーミスタからなる室温センサ33とが備えられている。
また、バーナ16の近傍には、燃焼による炎の温度を検知
するためのサーモカップル34と、点火のためのスパーカ
35とが備えられている。

制御装置30は、第３図に示すとおり、燃焼量制御部36、
送風量制御部37、シーケンス制御部38の各機能部を有
し、次のとおり暖房能力を制御する。

燃焼量制御部36は、室温コントローラ32による設定温度
T setと、室温センサ33により検知される検知温度Ｔと
に基づいてバーナ16の燃焼量を決定し、それに基づいて
比例弁26への通電電流を制御して、バーナ16の燃焼量を
調節する。

送風量制御部37は、バーナ16の燃焼量に基づいて対流フ
ァン13を制御する。ここでは、バーナ16の燃焼温度を検
知するサーモカップル34の出力電圧に基づいて、所定電
圧以上になると、対流ファン13の駆動を開始し、このと
き対流ファン13への印加電圧は、サーモカップル34の出
力電圧に対応して制御される。

また、バーナ16の燃焼が停止したときには、一定時間だ
け継続して、対流ファン13を駆動し、その後停止させ
る。

シーケンス制御部38は、運転スイッチ31を操作すると、
所定のシーケンスでスパーカ35を作動させ、各電磁弁2
3、24を開いて燃料ガスをバーナ16へ供給して燃焼を開
始し、その後、室温を一定の条件下に制御するために、
バーナ16の燃焼および対流ファン13の作動を制御し、燃
焼停止と運転再開を繰り返す。

ここでは、検知温度Ｔが設定温度T setより２度高く設
定される停止温度T stop（＝T set＋２）より高くなっ
たとき、あるいは後述する条件によって決定される暖房
運転時間ｔが経過したときのいずれかの場合に、暖房運
転が停止される。

逆に、運転停止中の場合には、検知温度Ｔが設定温度T
setより１度高い再開温度T start（＝T set＋１）より
低くなったとき、あるいは暖房停止時間t₀（例えば８分
間）が経過したときのいずれかの場合に、暖房運転が再
開される 従って、シーケンス制御部38には、演算部39とタイマ40
の各機能部が備えられている。

演算部39は、室温センサ33によって検知される検知温度
Ｔを示す温度情報を記憶部39aに順次記憶しておき、暖
房運転が停止されたときに、記憶された温度情報に基づ
いて演算を行い、検知温度Ｔの変化の状態から暖房負荷
を想定し、その暖房負荷に応じた暖房運転時間ｔを決定
する。

ここでは、暖房運転時間ｔ［分］を、暖房運転が停止し
たときの検知温度T n［deg］、記憶部9aに記憶された暖
房が停止する１分前の検知温度T n_-1［deg］とした場
合、 ｔ＝K/（T n−T n_-1） で求める。ここでＫ［分・deg］は定数であり、本実施
例では、Ｋ＝８としている。

記憶部39aには、複数の温度情報が記憶され、記憶され
た温度情報は、新しい温度情報が記憶されるときにシフ
トされ、最も古いものが削除される。

従って、暖房負荷が小さく、室内の温度が早く上昇する
ような場合には、暖房運転時間ｔが短く設定され、逆に
暖房負荷が大きい場合には、暖房運転時間ｔが長く設定
される。

次に、以上の構成からなる本実施例のガスファンヒータ
１の作動を、第１図に基づいて説明する。

運転スイッチ31がONにされる暖房運転が開始され（ステ
ップ１）、スパーカ35が点火作動を開始する。スパーカ
35の作動が検知されると元電磁弁23と主電磁弁24とが開
き、比例弁26には点火用の電流が通電される。

燃料ガスは、ノズル21から噴出され、空気導入管14を通
過して燃料混合室15へ供給された空気と混合されて混合
気となり、バーナ16で着火する。サーモカップル34によ
って着火が検知されると、スパーカ35は作動を停止す
る。

着火後の60秒間は、強暖房運転が強制的に行われ、比例
弁26は最大開度に制御されて、バーナ16は最大燃焼量で
燃焼する（ステップ２）。

60秒が経過すると、その後は、室温コントローラ32の設
定温度T setと室温センサ33に検知される検知温度Ｔと
に基づいて燃焼量が決定され、それに応じて比例弁26が
制御され、対流ファン13のモータには、バーナ16の燃焼
量に応じたサーモカップル34の出力電圧に基づいて決定
された電圧が印加され、温風吹出口18からは、バーナ16
の温度に応じた風量の温風が吹き出される。

また暖房運転中には、室温センサ33によって検知される
検知温度Ｔが、温度情報として記憶部39aに順次記憶さ
れる。

室内温度が次第に上昇し、室温センサ33によって検知さ
れる検知温度Ｔが、設定温度T setより２度高い停止温
度T stopより高くなると（ステップ３においてYES）、
暖房運転が停止される（ステップ４）。

暖房運転が停止されると、タイマ40では、暖房停止時間
t₀の計時が開始される。

このとき、演算部39では、記憶部39aに記憶された温度
情報に基づいて、再運転されたときの暖房運転時間ｔが
決定される（ステップ５）。

暖房停止時間t₀が経過すると（ステップ６においてYE
S）、あるいは暖房停止時間t₀の計時中の検知温度Ｔ
が、再開温度T startより下がると（ステップ７におい
てYES）、暖房運転が再開される（ステップ８）。

この再開された暖房運転においても、最初の60秒間には
強暖房運転が強制的に行われ（ステップ９）、室温セン
サ33の検知信号による制御は行われない。これにより、
暖房が再開されたときに、室温センサ33によって検知さ
れる検知温度Ｔが設定温度T setより２度高い停止温度T
stopであっても、暖房開始のための点火作動等が、開
始されてすぐに停止されてしまうようなことがなくな
り、使用者に異常発生等の誤解を与えることがない。

60秒間が経過すると、設定温度T setと検知温度Ｔに基
づいて暖房運転が行われ、この暖房運転中には、検知さ
れる検知温度Ｔが設定温度T setより２度高い停止温度T
stopより高くなるか（ステップ10においてYES）、ある
いは、演算部39で決定された暖房運転時間ｔが経過する
か（ステップ11においてYES）どちらかになったとき
に、暖房運転が停止する（ステップ４）。

従って、暖房負荷が小さく、室内が早く暖房されるよう
な場合には、暖房運転時間ｔが短く決定されるため、停
止温度T stopになる前に暖房運転時間ｔが経過するた
め、室内の温度が高くなり過ぎないうちに暖房運転を停
止することができる。

逆に、暖房負荷が大きく、室内がなかなか暖房されない
ような場合には、暖房運転時間ｔが長く決定されるた
め、室内の温度が十分に高くなるまで暖房運転が続けら
れてから暖房運転が停止されるか、あるいはその途中
で、室内の温度が十分に高くなって、停止温度T stopが
検知されれば、そのとき暖房運転が停止される。

暖房運転が停止されるとと、再び検知温度Ｔの変化状態
に応じて暖房運転時間ｔが決定される（ステップ５）。

従って、次の暖房運転時間ｔは、一旦暖房されて室内の
温度に応じて決定されるため、より適切な暖房運転時間
ｔが決定される。

暖房運転の停止後は、再び暖房停止時間t₀の計時が行わ
れ、暖房停止時間t₀が経過すると、あるいは暖房停止時
間t₀の計時中に検知される検知温度Ｔが再開温度T star
tより下がると、暖房運転が再開され、新たに決定され
た暖房運転時間ｔに応じて暖房運転が行われる。

以下、使用者が運転スイッチ31を操作して、ガスファン
ヒータ１の運転を止めるまで、暖房運転と運転停止とが
繰り返され、室内温度の変動は少なくなる。

以上のとおり、本発明によれば、例えば、第４図に示す
ように、それぞれ再開温度T start、停止温度T stopが
検知されなくても、所定の暖房停止時間t₀が経過したと
き暖房運転が再開され、あるいは演算された暖房運転時
間ｔが経過したときに暖房運転が停止されるため、室温
センサ33に検知される検知温度Ｔが、実際の室内温度と
差を生じていても、室内温度が低下しすぎることがな
く、また室内温度が上昇しすぎることがなく、しかも再
開された暖房運転では、その運転時間ｔが暖房負荷に応
じて決定されるため、暖房される室内温度の変動幅を小
さくすることができる。

次に本発明の第２実施例を説明する。

第２実施例では、上記実施例においては、固定時間とし
て与えられた暖房停止時間t₀を、暖房運転時間ｔと同様
に、第１図におけるステップ５において、暖房運転中の
検知温度Ｔの変化に応じて演算し、暖房負荷に応じた暖
房停止時間t₀を得るようにするものである。

従って、第２実施例では、暖房停止時間t₀が変更できる
ため、暖房負荷の小さい春先、初冬等において、過剰暖
房を防止できるため、快適な暖房を行うことが可能とな
る。

以上の実施例では、ガスファンヒータについて述べた
が、FF（強制給排気）式の温風暖房機や、他の燃料によ
る暖房機、さらに、電気ヒータ等の電気加熱による温風
暖房機や、車両搭載用ヒータであってもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例であるガスファンヒータの制御
装置の作動説明のための流れ図、第２図は本実施例のガ
スファンヒータの概略を示す構成図、第３図は本発明の
実施例であるガスファンヒータの制御装置の機能的構成
を示すブロック図、第４図は本実施例における室内温度
の変化と運転状態との関係を示すタイムチャートであ
る。 図中、１……ガスファンヒータ（温風暖房機）、13……
対流ファン（送風機）、16……バーナ（加熱手段）、30
……制御装置（制御手段）、33……室温センサ（温度検
知手段）、39……演算部（演算手段）、40……タイマ
（計時手段）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸込口と吹出口とを有するケーシング内に
   設けられた送風機と、 該送風機の作動によって前記ケーシング内を通過する空
   気を加熱するための加熱手段と、 該加熱手段によって加熱される空気の温度を検知する温
   度検知手段と、 該温度検知手段によって検知される検知温度が第１の所
   定温度より高くなったとき前記加熱手段の加熱を停止
   し、前記検知温度が前記第１の所定温度より低い第２の
   所定温度より低くなったとき前記加熱手段の加熱を再開
   する制御手段とを具備した温風暖房機において、 前記制御手段は、計時手段を備え、前記検知温度が前記
   第１の所定温度より高くなったとき、あるいは所定加熱
   時間が経過したときのいずれかに前記加熱手段の加熱を
   停止することを特徴とする温風暖房機。
2. 【請求項２】前記制御手段は、前記加熱手段の加熱中に
   おける前記検知温度に基づいて前記所定加熱時間を決定
   する演算手段を備え、前記所定加熱時間を前記検知温度
   に応じて変更することを特徴とする請求項１記載の温風
   暖房機。
3. 【請求項３】前記計時手段は、前記加熱手段の加熱停止
   時間を計時し、前記制御手段は、前記検知温度が前記第
   ２の所定温度より低くなったとき、あるいは前記計時手
   段によって計時される時間が前記加熱停止時間を経過し
   たとき前記加熱手段の加熱を再開することを特徴とする
   請求項１または２記載の温風暖房機。
4. 【請求項４】前記制御手段は、前記加熱手段の加熱中に
   おける前記検知温度に基づいて前記加熱停止時間を決定
   する演算手段を備え、前記加熱停止時間を前記検知温度
   に応じて変更することを特徴とする請求項３記載の温風
   暖房機。