JPH0625798Y2 - 室温制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は温風暖房器に使用する室温制御装置に関するも
のである。

従来の技術 従来の温風暖房器の室温制御装置においては、燃焼量が
最小から最大へと複数のステップで設けられており、室
温が設定温度より低い場合は、燃焼量を多くし、逆に室
温が設定温度より高い場合は燃焼量を少なくする様な制
御装置であった。

考案が解決しようとする問題点 上述した従来の制御装置を使う制御手法、つまり室温セ
ンサーによって検知される温度に応じて燃焼量を制御
し、室温が設定温度に到達しても燃焼動作をオンオフ制
御しない、いわゆる比例制御式の制御手法を採用した場
合には、温度センサーによって検知される室温が設定温
度（暖房目標温度）に近付くにつれて燃焼量が絞られて
発生熱量が減少するため、暖房維持のための必要熱量が
少なくなっている場合には問題ないのであるが、温風暖
房器からみて熱負荷が大きい時、即ち部屋が大きかった
り外気温度が低くて暖房維持のための熱量が依然として
大量に必要な場合には、室温を設定温度まで上昇させる
ことが困難になる場合さえあり、設定温度よりかなり低
いところで、安定もしくは推移するという問題があっ
た。

また、上述のように、室温が設定温度に近付くにつれて
燃焼量が徐々に絞られるため、室温の立ち上がりが緩や
かになってしまって、快適暖房状態が即時に得られない
という問題があった。

逆に、温風暖房器からみて熱負荷が小さい時、即ち部屋
が小さかったり外気温度が高くて燃焼による発熱量が暖
房維持のための必要熱量を上回る場合には、オンオフ制
御が行なわれないために室温が設定温度で安定すること
なく、設定温度より高いところで安定もしくは推移する
という問題があった。

問題点を解決するための手段 本考案は上述問題点を解決するためになされたもので、
暖房の目標室温を設定するスイッチと、バーナへ燃料油
を送出する電磁ポンプと、室温を検知するサーミスタ
と、そして暖房運転開始時にサーミスタによって検知さ
れる室温が設定スイッチによって設定された設定室温以
下である場合に、サーミスタによって検知される室温が
設定室温に対して所定の温度差を加えることによって得
られる所定の温度値になるまで最大レベルの燃焼を実行
するよう電磁ポンプを駆動制御し、それ以後サーミスタ
が所定の温度値より順次高い複数の所定の温度値を検知
するごとに燃焼レベルを所定のレベルに順次低下させる
よう電磁ポンプを駆動制御するとともに、それら設定室
温以上の複数の各温度値ごとに行なわれる駆動制御のう
ちの最大燃焼レベルでの駆動制御を除く他の駆動制御の
過程でサーミスタが設定室温を検知した場合は、燃焼レ
ベルがそのの駆動制御時のレベルに増大するよう電磁ポ
ンプを駆動制御してその増大させたレベルの燃焼の結果
サーミスタによって検知される室温が所定の温度値に復
旧した時には燃焼レベルが増大前のレベルに低下するよ
う電磁ポンプを駆動制御し、それ以後サーミスタが引き
続き複数の順次高い所定の温度値を検知するごとに燃焼
レベルを所定のレベルに順次低下させるよう電磁ポンプ
を駆動制御するほか、それら設定室温より高い複数の各
温度値ごとに行なわれる駆動制御のうちの最大燃焼レベ
ルとそれに続く低位の燃焼レベルでの駆動制御を除く他
の駆動制御の過程でサーミスタが設定室温を検知するの
みならず更にその後設定室温から所定の温度差を差し引
いた所定の温度値を検知した場合に、まずサーミスタが
設定室温を検知した時点で燃焼レベルがその直前の駆動
制御時のレベルに増大するよう電磁ポンプを駆動制御す
るのみならず、更にその後所定の温度値より順次低い複
数の所定の温度値をサーミスタが検知するごとに燃焼レ
ベルを順次増大させるよう電磁ポンプを駆動制御し、か
つそれら増大させたレベルの燃焼の結果サーミスタによ
って検知される室温が直前に通過した温度値を順次回復
しそれにより設定室温より高い所定の温度値に回復した
時に燃焼レベルが直前のレベルに低下するよう電磁ポン
プを駆動制御し、それ以後残された複数の順次高い所定
の温度値をサーミスタが検知するごとに燃焼レベルを順
次低下させるよう電磁ポンプを駆動制御するマイコンと
で温風暖房器の室温制御装置を構成する。

作用 本考案は上述のような構成なので、暖房運転開始時にサ
ーミスタによって検知される室温が設定スイッチによっ
て設定された設定室温以下である場合には、サーミスタ
によって検知される室温が設定室温に対して所定の温度
差を加えることによって得られる所定の温度値になるま
で最大レベルの燃焼を実行するよう電磁ポンプが駆動制
御される。

それ以後サーミスタが所定の温度値より順次高い複数の
所定の温度値を検知するごとに、燃焼レベルを所定のレ
ベルに順次低下させるよう電磁ポンプが駆動制御され
る。

また、それら設定室温以上の複数の各温度値ごとに行な
われる駆動制御のうちの最大燃焼レベルでの駆動制御を
除く他の駆動制御の過程で室温の低下があり、サーミス
タが設定室温を検知した場合は、燃焼レベルがその駆動
制御時の直前のレベルに増大するよう電磁ポンプが駆動
制御され、その増大させたレベルの燃焼の結果サーミス
タによって検知される室温が所定の温度値に復旧した時
には、燃焼レベルが増大前のレベルに低下するよう電磁
ポンプが駆動制御され、それ以後サーミスタが引き続き
複数の順次高い所定の温度値を検知するごとに燃焼レベ
ルを所定のレベルに順次低下させるよう電磁ポンプが駆
動制御される。

なお、増大させたレベルの燃焼の結果室温が所定の温度
値に復旧した後再び室温が設定室温に低下するようであ
れば、それを以って再び燃焼レベルは直前の燃焼量に増
大され、上述所定の温度値の回復を目指す。外気温度等
との関係で定まる暖房空間の熱負荷量（−）と暖房器熱
出力（＋）とのバランスがとれれば、今述べた駆動制御
が繰り返され、室温は設定室温とそれより高い所定の温
度値の間で安定することになる。

そのほか、それら設定室温より高い複数の各温度値ごと
に行なわれる駆動制御のうち、最大燃焼レベルとそれに
続く低位の燃焼レベルでの駆動制御を除く他の駆動制御
の過程で、サーミスタが設定室温を検知するのみならず
更にその後設定室温から所定の温度差を差し引いた所定
の温度値を検知した場合は、まずサーミスタが設定室温
を検知した時点で燃焼レベルがその直前の駆動制御時の
レベルに増大するよう電磁ポンプが駆動制御される。そ
してそれのみならず、更にその後所定の温度値より順次
低い複数の所定の温度値をサーミスタが検知するごと
に、燃焼レベルを順次増大させるよう電磁ポンプが駆動
制御され、かつそれら増大させたレベルの燃焼の結果サ
ーミスタによって検知される室温が直前に通過した温度
値に順次回復し、それにより設定室温より高い所定の温
度値に回復した時には、燃焼レベルが直前のレベルに低
下するよう電磁ポンプが駆動制御され、それ以後残され
た複数の順次高い所定の温度値をサーミスタが検知する
ごとに燃焼レベルを順次低下させるよう電磁ポンプが駆
動制御され、室温制御が行なわれる。

なおこの場合も、増大させたレベルの燃焼の結果室温が
設定室温より高い所定の温度値に復旧した後再び室温が
設定室温に低下するようであれば、それを以って再び燃
焼レベルは直前の燃焼量に増大され、上述所定の温度値
の回復を目指す。外気温度等との関係で定まる暖房空間
の熱負荷量（−）と暖房器熱出力（＋）とのバランスが
これによってとれれば、今述べた駆動制御が繰り返さ
れ、室温は設定室温とそれより高い所定の温度値の間で
安定することになる。

しかしそれにもかかわらずその所定の温度値以上の温度
上昇が起らず、再び設定温度に低下し更にその設定温度
より低い所定の温度値に低下するようであれば、それら
の温度値が検知されるたびに燃焼量を増大させ、設定温
度より高い所定の温度値への回復を目指す。この制御が
実行される間に、増大されたどれかのレベルの燃焼によ
って設定温度値より高い所定の温度値が回復されれば、
その時点以降燃焼レベルは低下する。そしてそのレベル
の燃焼による運転の結果再び室温が設定室温に低下して
も、燃焼レベルを増大させることによって再び設定室温
より高い所定の温度値に回復する場合は、それが暖房空
間の熱負荷量（−）と暖房器熱出力（＋）とのバランス
がとれた状態であるので、マイコンはこの状態の維持の
ための制御を実行する。

実施例 以下本実施例を図面を用いて説明する。

第１図において、１は商用電源で、２〜４はリレー、
５、６は抵抗、７は温風ファンモータ、８はトランス、
９は抵抗、１０はツェナーダイオードである。１１は室
温を検知するサーミスタ、１２は抵抗であり、１３はサ
ーミスタ１１と抵抗１２の出力電圧（アナログ量）をデ
ジタル量に変換するＡ／Ｄ変換器である。１４はマイコ
ンで、１５、１６は運転、停止スイッチ、１７、１８は
設定室温の上げ・下げスイッチ、１９は運転状態、設定
室温、現在室温をダイナミックに表示する表示器であ
る。２０は抵抗、２１は第２図の電磁ポンプ２４を駆動
するための信号を伝達するためのホトカプラである。２
２、２３はリレー２、３を切り換えるためのコイルであ
る。

次に第２図の電磁ポンプ駆動回路について説明する。

２５は商用電源であり、ダイオード２６、抵抗２７、コ
ンデンサ２８を介して電磁ポンプ２４駆動用の直流電源
となるものである。抵抗２９を介しツェナーダイオード
３０で安定化するものである。抵抗３１、ホトカプラ２
１のホトトランジスタ２１−１、抵抗３２を介してＳＣ
Ｒ３３のゲートへ接続してある。ＳＣＲ３３、コンデン
サ３４、３５、抵抗３６、３７、３８、３９、ＳＣＲ４
０、ダイアック４１、ダイオード４２によってワンショ
ットマルチＷを構成している。

このように構成された本考案一実施例の作用を次に説明
する。

マイコン１４に電源を投入し、運転スイッチ１５を押す
と、マイコン１４が受け付けし、運転を開始する。そし
て表示器１９の運転及び「設定温度」、「現在温度」を
表示する。ここで、上げスイッチ１７、下げスイッチ１
８を押して暖房の目標温度を設定し、マイコン１４に読
み込ませる。サーミスタ１１、抵抗１２、Ａ／Ｄ変換器
１３により現在温度のデジタル化された値が、マイコン
１４に読み込まれ、マイコン１４は表示管１９を駆動し
て表示を行なう。そしてマイコン１４はある周波数を持
ったパルスを出力し、ホトカプラ２１をパルス的に点灯
させる。

そうなると、ホトカプラ２１のトランジスタ２１−１は
パルス的にオンする。従って、ＳＣＲ３３のゲートにパ
ルスが入るので、ワンショトマルチＷは信号パルスより
長いパルスでオンする。従って、電磁ポンプ２４には信
号パルスよりパルス幅が広く、周波数が同じパルス電流
が流れ、電磁ポンプ２４が駆動制御されるので、油がバ
ーナ（図示せず）に向けて送り出される。そしてそれに
より燃焼が開始される。ここで、周波数と送油量ほほぼ
比例する。即ち、燃焼量と周波数は比例する。

次に、マイコン１４の機能を第３図ないし第６図の温度
パターン図を用いて説明する。

これら第３図ないし第６図の縦軸の目盛は、設定スイッ
チ１７または１８によって設定される設定室温Ｔsetの
ほか、その設定室温Ｔsetより高い温度域として、設定
室温Ｔsetに所定の温度差（この例では0.25℃）を加え
て得られる温度値（Ｔset＋0.25℃）およびその温度値
より順次つまり0.25℃ずつ高い複数の所定の温度値をＴ
set＋1.75℃まで目盛るとともに、それとは逆に設定室
温Ｔsetより低い温度域として、設定室温Ｔsetから所定
の温度差（この例では0.25℃）を差し引いた所定の温度
値（Ｔset−0.25℃）およびその温度値より順次つまり
0.25℃ずつ低い複数の所定の温度値をＴset−1.5℃まで
を目盛ったものである。

また、制御される燃焼量というのは、ここでは最大から
最小までを８段階にレベル分けしたものであり、数値が
大きいほど燃焼レベルが大きいことを示している。

さて、今設定スイッチ１７または１８によって設定室温
Ｔsetが設定され、暖房運転の開始が指示されたとす
る。そして同時にサーミスタ１１によって検知される室
温が上述の設定室温Ｔset以下であったとする。

その場合、電磁ポンプ２４は、暖房運転開始時にサーミ
スタによって検知される室温が設定スイッチによって設
定された設定室温以下である場合はサーミスタによって
検知される室温が設定室温に対して所定の温度差を加え
ることによって得られる所定の温度値になるまで最大レ
ベルの燃焼を実行するよう駆動制御される、という処理
に従って駆動制御される。第３図ないし第６図において
数値「８」の付された上向きの矢印が設定室温Ｔset＋
0.25℃に達するまで連続しているのはそのことを示して
いる。

次に、サーミスタによって検知される室温が設定室温Ｔ
set＋0.25℃に達すると、マイコン１４は燃焼レベルが
「７」に下がるよう電磁ポンプ２４を駆動制御する。そ
してそのレベル「７」の燃焼を続行し、上述の所定の温
度値（Ｔset＋0.25℃）より順次高い複数の温度値（Ｔs
et＋0.5℃、Ｔset＋0.75℃、Ｔset＋1.0℃、・・・Ｔse
t＋1.75℃）を検知するごとに燃焼レベルを「６」、
「５」、・・・と順次低下させてゆき、最終的にレベル
「１」の燃焼をさせるよう電磁ポンプ２４を制御する。
第３図はこの制御の様子を示したものである。

マイコン１４による制御はこのほかに、設定室温以上の
複数の各温度値ごとに行なわれる駆動制御のうちの最大
燃焼レベルでの駆動制御を除く他の駆動制御の過程、つ
まり、第３図の例えば室温Ｔset＋1.0℃がサーミスタ１
１によって検知されてレベル「４」の燃焼が行なわれて
いるときに、人の出入いりのためのドアの開閉や換気の
ための窓等の開閉によって外乱が生じ、サーミスタ１１
の検知する温度が設定室温Ｔsetに低下したときには、
電磁ポンプ２４は、燃焼レベルがその直前の駆動制御時
のレベルに増大するよう駆動制御される、という処理に
従い、検知室温がＴsetとなった時点で燃焼レベルが直
前のレベル「５」になるように電磁ポンプ２４を制御す
る。第４図はこの処理の様子を示したもので、これから
わかるように、レベル「５」に増大された燃焼量の実行
により室温がその後低下することなく上昇し、Ｔset＋
0.25℃が回復されると、燃焼量は再び増大前のレベル
「４」に低下され、そのレベル「４」の燃焼量によって
以後第３図で説明した経過をたどることになる。そして
その間外乱が加わらなければ、燃焼はレベル「１」にた
どり着いて安定する。第４図はレベル「８」の場合を除
くいずれの場合にも同様の制御が行なわれる様子を示し
たものである。

なお、レベル「５」に増大させた燃焼の結果室温が所定
の温度値（Ｔset＋0.25℃）に復旧した後再び室温が設
定室温（Ｔset）に低下するようであれば、それを以っ
て再び燃焼レベルは直前のレベル「５」の燃焼量に増大
され、上述所定の温度値（Ｔset＋0.25℃）に回復を目
指す。外気温度等との関係で定まる暖房空間の熱負荷量
（−）と暖房器熱出力（＋）とのバランスがこれによっ
てとれれば、今述べた駆動制御が繰り返されるっことに
なり、室温は設定室温（Ｔset）とそれより高い所定の
温度値（Ｔset＋0.25℃）の間で安定することになる。

更に、マイコン１４による制御は、設定室温より高い複
数の各温度値ごとに行なわれる駆動制御のうち、最大燃
焼レベル「８」とそれに続く低位の燃焼レベル「７」で
の駆動制御を除く他の駆動制御の過程で、具体的には例
えば室温Ｔset＋1.0℃がサーミスタ１１によって検知さ
れてレベル「４」の燃焼が行なわれているときに、外乱
が生じてその温度が設定室温（Ｔset）のみならずＴset
−0.25℃を検知した場合は、サーミスタが設定室温を検
知した時点で燃焼レベルがその直前の駆動制御時のレベ
ルに増大するよう電磁ポンプが駆動制御される、という
処理に従って、そしてそれのみならず、更にその後設定
室温（Ｔset）以下の所定の温度値より順次低い複数の
所定の温度値をサーミスタが検知するごとに燃焼レベル
を順次増大させるよう電磁ポンプが駆動制御される、と
いう処理に従って、電磁ポンプを制御する。第５図はそ
の制御の様子を示したもので、室温が設定室温Ｔsetに
低下した場合に燃焼レベルを「５」に増大させ、その制
御を以ってしても室温がＴset−0.25℃に低下した場合
には更にレベルを「６」に増大させてゆく様子を示して
いる。そしてこのレベル「６」の燃焼により室温が上昇
し、設定室温Ｔset＋0.25℃が回復されれば、その時点
で燃焼量はレベル「５」に低下され、そのまま順調に推
移すれば燃焼レベル「１」の制御に行き着いて安定す
る。他方、レベル「６」に増大されてもなお室温の低下
が食い止められない場合には、所定の温度値が検知され
るたびに燃焼レベルを増大させ、最終的にレベル「８」
を設定し、暖房動作を続行する。

なお、増大させたどれかのレベルの燃焼の結果室温が所
定の温度値（Ｔset＋0.25℃）に復旧した後再び室温が
設定室温（Ｔset）に低下するようであれば、それを以
って再び燃焼レベルは直前の燃焼量に増大され、上述所
定の温度値の回復を目指す。外気温度等との関係で定ま
る暖房空間の熱負荷量（−）と暖房器熱出力（＋）との
バランスがこれによってとれれば、今述べた駆動制御が
繰り返され、室温は設定室温とそれより高い所定の温度
値の間で安定することになる。

しかしそれにもかかわらずその所定の温度値（Ｔset＋
0.25℃）以上の温度上昇が起らず、再び設定温度（Ｔse
t）に低下し、更にその設定温度より低い所定の温度値
（Ｔset−0.25℃）に低下するようであれば、それらの
温度値が検知されるたびに燃焼量を増大させ、設定温度
より高い所定の温度値（Ｔset＋0.25℃）への回復を目
指す。この制御が実行される間に、増大されたどれかの
レベル（「６」、「７」、「８」）の燃焼によって設定
温度値（Ｔset）より高い所定の温度値（Ｔset＋0.25
℃）が回復されれば、その時点以降燃焼レベルは一段低
下し、その後そのレベルの燃焼による運転の結果再び室
温が設定室温に低下したとしても燃焼レベルを増大させ
ることによって再び設定室温より高い所定の温度値に回
復する場合は、それが暖房空間の熱負荷量（−）と暖房
器熱出力（＋）とのバランスがとれた状態と身て、マイ
コンはこの状態の維持のための制御を遂行する。

第５図は第３図の燃焼レベル「１」を目指す運転過程の
途中で室温が設定室温Ｔset−0.25℃以下になった場合
を示したものだが、次に第６図は燃焼レベル「１」に到
達した状況で同様の室温低下が発生したときの制御の様
子を示したものである。この場合も第５図によって説明
したのと同様、燃焼レベルの切り換えにより室温が設定
室温Ｔset＋0.25℃に復旧すれば、その時点から燃焼レ
ベルを直前のレベルに一段低下させ、同様の制御を実行
することを示している。

なお、ここまでの説明では詳述しなかったが、燃焼レベ
ルに合わせて温風ファンの送風レベルを切り換えること
は、快適暖房の観点からして当然必要である。本考案
は、検出室温に応じて燃焼レベルを切り換える方式を取
っているから、その切り換えに合わせて送風レベルを切
り換えることは直ちに実施可能である上に、その効果も
顕著である。

考案の効果 以上本考案によれば、暖房開始時には設定室温を超えた
所定の温度値が達成されるまでは、とにかく最大燃焼レ
ベルでの暖房運転が制御されるので、素早く快適温度に
到達させることができるほか、その後は検出室温に応じ
て燃焼量が適宜制御されるので、室温が常に快適な値に
制御することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の電気回路図、第２図は同電
磁ポンプ駆動回路図、第３図ないし第６図は室温と燃焼
量の切り換えの関係を示す温度パターン図の一例であ
る。 １１……サーミスタ、１４……マイコン、２４……電磁
ポンプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】暖房の目標室温を設定するスイッチ（１
   ７、１８）と、バーナへ燃料油を送出する電磁ポンプ
   （２４）と、室温を検知するサーミスタ（１１）と、お
   よび暖房運転開始時に前記サーミスタによって検知され
   る室温が前記設定スイッチによって設定された設定室温
   以下である場合に、前記サーミスタによって検知される
   室温が前記設定室温に対して所定の温度差を加えること
   によって得られる所定の温度値になるまで最大レベルの
   燃焼を実行するよう前記電磁ポンプを駆動制御し、それ
   以後前記サーミスタが前記所定の温度値より順次高い複
   数の所定の温度値を検知するごとに燃焼レベルを所定の
   レベルに順次低下させるよう前記電磁ポンプを駆動制御
   するとともに、それら設定室温以上の複数の各温度値ご
   とに行なわれる駆動制御のうちの前記最大燃焼レベルで
   の駆動制御を除く他の駆動制御の過程で前記サーミスタ
   が前記設定室温を検知した場合に、燃焼レベルがその直
   前の駆動制御時のレベルに増大するよう前記電磁ポンプ
   を駆動制御してその増大させたレベルの燃焼の結果前記
   サーミスタによって検知される室温が前記所定の温度値
   に復旧した時には燃焼レベルが増大前のレベルに低下す
   るよう前記電磁ポンプを駆動制御し、それ以後前記サー
   ミスタが引き続き複数の順次高い所定の温度値を検知す
   るごとに燃焼レベルを所定のレベルに順次低下させるよ
   う前記電磁ポンプを駆動制御するほか、それら設定室温
   より高い複数の各温度値ごとに行なわれる駆動制御のう
   ちの前記最大燃焼レベルとそれに続く低位の燃焼レベル
   での駆動制御を除く他の駆動制御の過程で前記サーミス
   タが前記設定室温を検知するのみならず更にその後前記
   設定室温から所定の温度差を差し引いた所定の温度値を
   検知した場合に、まず前記サーミスタが前記設定室温を
   検知した時点で燃焼レベルがその直前の駆動制御時のレ
   ベルに増大するよう前記電磁ポンプを駆動制御するのみ
   ならず更にその後前記所定の温度値より順次低い複数の
   所定の温度値を前記サーミスタが検知するごとに燃焼レ
   ベルを順次増大させるよう前記電磁ポンプを駆動制御し
   かつそれら増大させたレベルの燃焼の結果前記サーミス
   タによって検知される室温が直前に通過した温度値を順
   次復旧しそれにより前記設定室温より高い前記所定の温
   度値に復旧した時に燃焼レベルが直前のレベルに低下す
   るよう前記電磁ポンプを駆動制御し、それ以後残された
   複数の順次高い所定の温度値を前記サーミスタが検知す
   るごとに燃焼レベルを順次低下させるよう前記電磁ポン
   プを駆動制御するマイコン(14)とで構成されていること
   を特徴とする室温制御装置。