JP2003343859A - 室内暖房システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の室内暖房システムは、暖房運転時には、
連続で運転するだけの動作であるため、熱くなると使用
者が必要に応じて運転を停止させたり、動作させたりし
ながら使用するものであった。しかし、操作がわずらわ
しいものであり、さらにには熱くなりすぎると暖かいと
いう快適なものから不快なものになってしまうという問
題点があった。 【解決手段】温水を供給する熱源機と、前記熱源機から
の温水を流入させる配管と、室内から空気を吸い込み再
び室内に吹き出す循環ファンと循環ファンにより室内か
ら吸い込んだ空気と前記温水の間で熱交換して前記空気
を暖める熱交換器を有した室内暖房機により構成された
室内暖房システムにおいて、前記熱源機の温水温度を変
化させることにより室内温度を制御するようにしたこと
で常に快適な暖房運転を行うことができるようになっ
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に水廻り空間の
暖房を行う室内暖房システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、浴室において本体内に浴室内の空
気を循環するための循環ファンと浴室内空気を加熱する
ための熱交換器を備えた装置本体と浴室及び他室の空気
を排気する換気用ファンを備えた風路形成部が、前記装
置本体に接続される状態で設けられ、前記風路形成部
に、換気用通風路に連通する換気用接続口、前記別室の
空気を吸気する為の吸気ダクト接続口及び、吸気された
空気を外部に導く為の換気ダクト接続口の夫々が形成さ
れている多室換気機能付き浴室暖房乾燥機がある（例え
ば、特許文献１参照。）。

【０００３】前記、浴室暖房乾燥機は、熱媒として高温
水を使用し、熱源機から供給される高温水を前記装置本
体内に備えた熱交換器に通水し、前記循環ファンを回転
することで浴室内の空気を吸い込み、吸い込んだ空気を
前記熱交換器に通過させることで熱交換され温風が浴室
内に吹き出され、空気の循環を行うことで室温が上昇し
ていく構成となっているものである。

【０００４】

【特許文献１】特開平１０−７３２９９号公報

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
示す浴室暖房乾燥機は、浴室内を暖める暖房運転時には
連続で運転するだけの動作であるため、熱くなると使用
者が必要に応じて運転を停止させたり、寒くなると再動
作させたりしながら使用するものであった。しかし、操
作がわずらわしいものであり、さらには熱くなり過ぎる
と暖かいという快適なものから不快なものとなってしま
うという問題点があった。

【０００６】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、操作性が向上→不要な操作
を省略するとともに快適な室内暖房システムを提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上記目的
を達成するために本発明は、温水を供給する熱源機と、
前記熱源機からの温水を流入させる配管と、室内から空
気を吸い込み再び室内に吹き出す循環ファンと循環ファ
ンにより室内から吸い込んだ空気と前記温水の間で熱交
換して前記空気を暖める熱交換器と室内温度を検出する
室温センサを有した室内暖房機により構成された室内暖
房システムにおいて、前記室温センサからの信号に応じ
て熱源機から供給する温水の温度を変化させることによ
り室内温度を制御することを特徴とした室内暖房システ
ムであり、温水温度を変化させることにより室内暖房機
より吹き出す温風温度を可変することが可能となり、室
温を上げたり下げたりする制御ができるため、室内温度
を一定に制御することが可能となりあらかじめ設定した
温度にしておくことで自動的に室内温度を一定にするこ
とが可能となり運転ボタンを入れたり、止めたりする操
作もなくなり操作性が向上すると共に快適な室内空間を
提供することが可能となった。

【０００８】また、室内暖房機と熱源機との情報伝達を
従来は有線で行い、信号線と室内暖房機と熱源機間を接
続する温水配管とはテープにより１つに巻かれた構成を
しているものを一般的に使用しており、施工現場にて温
水配管の接続と合わせて信号線の接続していた。しか
し、信号線が短くて不足した場合には継ぎ足す等して行
っていたが接続不良や接続部の防湿処理が不十分で動作
不良をおこすケースや温水配管を接続する際に配管を引
っ張り過ぎて信号線が断線する等の問題があった。よっ
て、情報伝達を無線により行えば施工現場での信号線接
続の施工がなくなるため施工性が向上するとともに動作
不良の問題も解決するものである。

【０００９】また、温水を供給する熱源機と、熱源機か
らの温水を流入させる配管と、室内から空気を吸い込み
再び室内に吹き出す循環ファンと循環ファンにより室内
から吸い込んだ空気と前記温水の間で熱交換して前記空
気を暖める熱交換器および室内の温度を検出するための
室温センサを備えた室内暖房システムにおいて、室温セ
ンサからの信号に応じて行う循環ファンの運転とあらか
じめ設定された循環ファンの運転パターンとを切り替え
てファンの風量を制御するようにしたことで、従来室温
センサからの信号に応じて循環ファンの風量を制御する
場合に、風量が少ない場合は循環ファンにより吹き出さ
れた高い温度の温風を吸い込んでしまい、室内の温度が
高くなっているとご認識してしまう問題点を解決するこ
とができるようになった。

【００１０】また、循環ファンは、あらかじめ設定され
た循環ファンの運転パターンのみで運転するようにした
ことで室内の温度を検出するためのセンサーが不要にな
るとともに、風量の増減にともなう室温のご認識もなく
なり簡易で安価な室内暖房システムを提供することがで
きる。

【００１１】さらに、室内の温度検出センサと組み合わ
せたものにおいてあらかじめ設定された循環ファンの運
転パターンの運転時間は、運転開始時に前記センサの信
号に応じて運転時間を可変するようにしたことで運転初
期時の室温に高低があっても初期時の室温に応じて最適
な運転時間にて制御すれば、設定温度とのずれが少なく
なり室内の温度はほぼ設定温度になるように制御するも
のである。

【００１２】また、室温検出センサからの信号は、循環
ファンを停止させた状態で検出するようにしたことで室
内暖房機より吹き出した高温の温風を検出することなく
より室温に近い状態の温度を検出することが可能となる
ものである。さらに、室内の空気を屋外に排出するため
の換気手段との組み合わせにより循環ファンを停止させ
た状態で、換気手段を動作させればより正確な室温を検
出することも可能となるものであってもよいものであ
る。

【００１３】また、温水を供給する熱源機と、熱源機か
らの温水を流入させる配管と、室内から空気を吸い込み
再び室内に吹き出す循環ファンと循環ファンにより室内
から吸い込んだ空気と前記温水の間で熱交換して前記空
気を暖める熱交換器を有した室内暖房機により構成され
た室内暖房システムにおいて、温水の流量を制御する手
段を備えたことにより、前記循環ファンから室内に吹き
出す温風の風量を一定にした状態のまま、吹き出す温度
を可変することが可能となり、室内の床面まで風が届い
た状態で室内の温度も制御することが可能となるため室
内を均一に暖めることが可能となるものである。

【００１４】さらに、温水の流量を制御する手段は、室
内の温度を検出するための検出手段からの信号に応じて
制御するようにしたことで目標設定温度と現状の室温と
のずれ量に応じて最適な熱量をあらかじめ計算にて算出
することが可能となりすばやく目標設定温度に制御する
ことが可能となるとともに運転開始時の初期室温に高低
があっても室温を安定して制御することが可能となるも
のである。

【００１５】つぎに、温水流量の制御手段として、電動
駆動手段と流調弁を用い、電動駆動手段としてＤＣモー
ターを使用することが考えられるがＤＣモーターにてス
ピードを可変させる場合は、電圧を可変しなければいけ
ないが可変させるための電源が必要となりコスト面、制
御のスペース面でも不利である。また、温水の流量は低
流量であるために流量制御の精度が必要となりＤＣモー
ターでは位置検出センサとの組み合わせで制御しないと
いけないが位置決めの精度がラフとなるため温度も細か
く制御することができない。そこで、細かく位置決め制
御が可能であるステッピングモータを使用することによ
り、低流量である温水の流量も細かく調整することが可
能となり室内の温度も細かく制御することが可能とな
る。さらには、ステッピングモーターに与える駆動信号
である駆動周波数を可変することでモーターの移動スピ
ードを容易に可変することも可能である。本モーターで
は、制御のコストアップなくソフトウェアのみの対応で
移動スピードを可変することが可能である。すなわち、
設定温度に近づけるために温度をすばやく立ち上げた
り、ゆっくり立ち上げるような制御も行うことが可能と
なるものである。

【００１６】つぎに、電動駆動手段として電流値により
流路の開度が変化するようにしたことで、モーターのよ
うに目標位置まで移動する間にモーター音がしたり、移
動するまでの時間が短くてすむため静音性が向上すると
ともに、温水流量を目標流量にすばやく制御できるため
温度の立ち上がり性能を向上させることが可能となるも
のである。また、モーターの場合には、故障時に流路の
開度がどのようになっているかわからないため、温水が
流れ続け機器本体が過熱する場合も考えられるため、確
実に温水が止まるようにするためには電磁弁等で流路を
遮断する駆動手段と組み合わせて使用することが望まし
い。しかし、このような構成ではコスト的にも高くなっ
てしまう。よって、本駆動手段では他駆動手段と組み合
わせる必要もなく電流が流れなくなれば流路も閉じた状
態となり、温水が流れないため安全サイドで停止すると
ともに安価にできるものである。

【００１７】つぎに、電動駆動手段としてＰＴＣヒータ
ーに通電することで熱でワックスエレメントが膨張する
ことで弁が開き、通電を止めるとワックスエレメントが
収縮し、弁が閉じる構造をした熱動弁を通電時間と非通
電時間の比率を可変することで制御するようにしたこと
で温水の流量を可変することが可能となりコンパクトで
簡易なシステムとして温水の流量を制御し、温度制御す
ることが可能である。

【００１８】つぎに、電動駆動手段の制御量を決めるた
めのセンサとして熱交換器の出口側に備えた温度センサ
からの信号に応じて可変するようにすれば吹き出す温風
の温度をすばやく制御することが可能となるものであ
る。さらに、温度センサは温水の温度を検出してもよい
し、熱交換器表面の温度を検出してもよいものである。

【００１９】つぎに、暖房運転時は、従来室内の初期室
温または外気温度に関わらず一定の回転数で運転する制
御を行っていたが初期室温や外気温度が高い状態で暖房
運転を始めると必要以上の熱量を消費することになるた
め省ネエの観点からも無駄なエネルギーを使用していた
が、初期室温（ここでは、室温センサを使用する場合に
つき説明しているが外気温度を検出するセンサーであっ
てもよいものである）を暖房運転開始時に確認し、その
温度に応じた循環ファンの回転数で運転するようにすれ
ば必要以上に熱を消費することもなく省ネエを図ること
ができるものである。

【００２０】つぎに、暖房運転開始時に室内温度を確認
する際に循環ファンを回しながら検出するようにすれば
室内の温度をより精度よく検出することが可能となるが
熱交換器が温まっていない状態で高回転で回すと冷たい
風が出てくるため寒く感じるため不快に感じる、よっ
て、不快感をなくすために低速で回しながら検出するよ
うにすれば冷たい風は人に当たることなくさらに室内の
空気も取り込めるため精度よく室内温度を検出できるも
のである。

【００２１】つぎに、温度設定手段を備えたものにおい
ては、設定された温度に応じて循環ファンの回転数を切
り替えるようにしておけばさらに最適な熱量で暖房運転
を行うことができ、設定温度で安定して運転ができると
共にさらなる省エネを図ることができるものである。

【００２２】つぎに、短時間の間隔で暖房運転を行われ
ると、室温センサの周囲がまだ温まった状態となってい
るため、正しい室温を検出できずに室温が高いと誤判断
し、冬場の寒い時期でも循環ファンを低速で運転し温度
が上昇しないという現象となってしまう。そこで、前回
使用されたか否かを確実に検出するために温水の温度を
検出する手段（熱交換器の表面温度や温水の温度等）の
信号を見て判断するようにして、誤判断を防止すること
ができるようにしたものである。また、ここでは詳細に
は触れないが前回暖房運転された否かを運転停止後から
の時間で判断してももちろんよいものである。

【００２３】つぎに、暖房運転開始後ある一定時間経過
するもしくは室温センサが規定の温度を検出すると、そ
の時点での室温センサからの温度を基準として温度の変
化量に応じて循環ファンの回転数を変化させていくよう
にすれば室温が上がり続けることを防止できるすなわち
設定された温度を維持させることが可能となるものであ
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。

【００２５】図１は、本発明に係わる浴室暖房乾燥機を
浴室の天井に設置した例を示すものであり、加熱手段と
して温水を利用した温水式の浴室暖房乾燥機をもとに説
明をおこなうものである。ここで示す構成図は、浴室暖
房乾燥機の一実施例として、浴室空間１４の天井に浴室
暖房装置１０を取り付けたシステム構成を示すものであ
る。また、ここでいう浴室暖房装置１０とは、浴室の暖
房を行うために必要な熱交換器１１、循環ファン１２，
室温センサ１０５、図示はしていないが制御ユニット、
温水の開閉弁などを備えたものである。本システムは、
熱源機１と浴室暖房装置１０間を循環させるために必要
な温水配管（往き配管５と戻り配管６）で接続されてい
る。さらには、制御を行うために必要な制御信号線７と
で接続された構成となっているものである。また、ここ
では図示はしていないが熱源機１の操作部Ａ２と浴室暖
房装置１０の操作部Ｂ８間で制御信号のやりとりを行っ
てもよいものである。ここであらためて言うまでもない
が説明の中では有線式であるが当然無線式、例えば電波
方式、赤外線方式、超音波方式などで制御信号のやりと
りを行ってもよいものである。

【００２６】次に、本システムの動作について簡単に説
明をおこなう。浴室暖房装置１０の操作部Ｂ８に備えら
れている（図示はしていない）暖房スイッチを操作しＯ
Ｎにすると浴室暖房装置１０内に備えられた高温に設定
された温水の供給を開閉するための開閉弁（図示はして
いない）が開き、熱源機１に対して制御信号線７を介し
て熱源機動作開始信号が送信され、熱源機１は、その信
号を受け付けると循環ポンプ３が回り始めるのと同時に
燃焼動作が始まり、温水が往き配管５を経由して熱交換
器１１に供給し、循環ファン１２により浴室空間１４か
ら導入した空気と前記温水の間で熱交換して前記空気を
暖めて、浴室空間１４に温風を吹きだすようにし、空気
を循環させることで浴室空間を昇温する構成となってお
り、吸込口９より室内の空気を吸い込み室内温度を室温
センサ１０５で検出することで室内の温度が設定温度よ
り高くなると熱源機１より供給される温水の温度を低く
し、室内の温度が設定温度より低くなると熱源機１より
供給される温水の温度を高くするようにし、室内の温度
を制御するようにしているものである。また、熱源機１
の操作部Ａ２からの操作でも同様の動作を行えるように
したものであり、入浴する前に浴室暖房装置１０の操作
部Ｂ８にて暖房の温度設定を行い、入浴中に例えば熱い
ため温度を下げたいときなどは、わざわざ浴室の外にあ
る操作部Ｂ８で操作しなくても浴室内にある熱源機１の
操作部Ａ２で温度設定を変更できるようにしておくこと
で使い勝手が大幅に向上するものである。

【００２７】更に、本実施例では、暖房に関する構成し
か述べていないが換気機能を装置内部に組み込むか、別
体で備えることで暖房機能だけでなく換気、乾燥、涼風
機能を備えた構成にしてももちろんよいものである。

【００２８】次に、図２について説明を行う。図２は、
操作手段と熱源機、浴室暖房装置間の信号のやりとりを
示す図である。本実施例は、図１で示した実施例に対し
て、熱源機１と操作部Ａ２との通信を有線から無線に
し、浴室暖房装置１０と操作部Ｂ８との通信を有線から
無線にし、熱源機１と浴室暖房装置１０間の通信を有線
から無線にした一実施例を示すものである。ここでは、
通信手段として電波を用いた実施例について説明するも
のとする。操作部Ｂ８から熱源機１と浴室暖房装置１０
へ運転指示を出し、その指示に従い各々運転を行うとと
もに操作部Ｂ８に運転情報を伝えるようにしており、操
作部Ａ２から熱源機１及び浴室暖房装置１０への運転指
示でも同様の動作をするようにしているものである。こ
こでは、図示していないが情報のやりとりの方法とし
て、操作部Ａ２と操作部Ｂ８間で行ってもよいものであ
る。また、室内暖房システムの室内温度の設定は、熱源
機を操作するための操作手段もしくは室内暖房システム
を操作するための操作手段のどちらからでも設定できる
ようにしたことで、例えば熱源機を操作するリモコンが
浴室の中に設置され、室内暖房システムを操作するため
のリモコンが洗面所に設置されている場合について説明
すると、入浴する前に事前に浴室を暖めておくために洗
面所にあるリモコンで暖房運転を行い、入浴中に温度設
定を変えたい場合に浴室内にある熱源機のリモコンで温
度設定を変更できるようにしておけばわざわざ浴室の外
に設置してありリモコンを操作しなくてもよいため操作
が非常にやりやすくなるものである。さらには洗面所に
設置してあるリモコンを操作する際には濡れた手で操作
することになるためリモコンが故障するなどの問題もな
くなるという効果もある。

【００２９】次に、図３について説明を行う。図３は、
風量による温度制御方法を示す一実施例である。本実施
例の上段に示す横軸時間、縦軸温度で示すグラフは、設
定温度１００に対する室温センサからの信号変化を示す
グラフ１０１と室内の平均温度変化を示すグラフ１０２
を示すものである。また、下段は、横軸時間、縦軸循環
風量で示すグラフで室内温度センサからの信号変化１０
１と循環ファンの運転時間による風量変化を示すグラフ
１０３である。それでは、以下に動作の概要につき簡単
に説明する。図１に示す浴室暖房装置１０の操作部Ｂ８
に備えた暖房スイッチ（図示はしていない）を押すこと
により暖房運転が始まり、時間Ｔ１の間はセンサ温度１
０１からの信号に基づき循環ファンの風量を大の状態で
運転を行い、設定温度１００を越えたところで室内温度
が上昇し過ぎないようにするために風量を中に落とし、
設定温度１００＋αのところまでセンサ温度１０１が上
昇したらさらに風量１０３を小に変化させるようにして
いるが時間Ｔ２を越えるころには風量１０３を低下させ
たことにより図１に示す吹出口１３より出る温風の温度
を検出する影響が出てくるためにセンサ温度１０１と室
内温度１０２とのずれが出始めるためにセンサ温度１０
１からの信号だけで制御すると設定温度からずれるため
に時間Ｔ３以降はあらかじめ設定された循環ファンの運
転パターン（風量１０３小での運転時間Ｔ３、風量１０
３中での運転時間Ｔ４、風量１０３小での運転時間Ｔ５
…）に応じて制御を行い設定温度１００になるように動
作するものである。ここでは、一実施例として風量１０
３小と中の組み合わせでしか記載していないが風量１０
３は複数切り替えるようにしても当然よいものである。

【００３０】また、図３では、時間Ｔ１、Ｔ２の間はセ
ンサ温度１０１からの信号に応じて制御するようにして
いるが運転を低減させるモードで動作させる場合には、
運転初期から風量１０３を少なくして動作させるため、
図１に示す吹出口１３より出る温風の温度を検出する影
響が出るためセンサ温度１０１からの信号により風量１
０３の制御は行わずに、あらかじめ設定された循環ファ
ンの運転パターン（運転時間（Ｔ１、Ｔ２，…）と風量
１０３（大、中、小））の切替により設定温度になるよ
うに制御するようにしたものである。

【００３１】さらには、図３で示す時間（Ｔ１，Ｔ２，
…）は運転開始時のセンサ温度１０１に応じて可変する
ようにしておくと、例えば冬場の寒い時期５℃程度の場
合と少し寒くなってきた時期１５℃程度で運転時間だけ
で制御するとある程度は設定温度に近づけることはでき
てもどうしても外気温度の影響を受けずれが生じてしま
うため、運転開始時に初期の室内温度１０２をセンサで
確認しておき、設定温度１００とのずれ量分をあらかじ
め決められた時間（Ｔ１，Ｔ２，…）に対して増減した
時間で制御するようにすればより設定温度１００に近い
制御を行うことができるようにしたものである。

【００３２】つぎに、図４について説明を行う。図４
は、浴室暖房装置に換気装置を付加させた実施例の断面
図であり、循環ファンの空気の流れを示している。図１
でも同様の説明を行っているので詳細は説明しないが温
水により熱交換され昇温した空気は、吹出口１３より吹
き出され、風向調整板１６が電動モーター（図示はして
いない）により移動し、空気の吹出し方向が変わるよう
に構成されたものである、さらに室内の空気を屋外へ排
出するための換気装置１０６を備えたものである。室内
の温度を検出するために吸込口９付近に室温センサ１０
５を備えており循環ファン１２の風量が多いときは、吹
出口１３より出てくる温風の温度を検出することはない
が循環ファン１２の風量が少ないときは、吹出口より出
てきた温風を吸込口より吸い込んでしまい室内とは異な
った温度を誤って検出してしまう。そこで室内の温度を
検出するときは、循環ファン１２を停止させた状態で行
うことでより室温に近い状態で検出できるようにしたも
のである。さらに、室温を正確に検出するために換気装
置１０６内に備えた換気ファン１０４を回すことにより
室内の空気を吸込口９より取り込み室温センサ１０５に
て検出するためより精度よく検出することが可能であ
る。

【００３３】つぎに、図５について説明を行う。図５
は、図１で示した浴室暖房装置１０内に温水の循環流量
を制御するための流量制御装置１０７を備えた実施例で
ある。それでは、循環流量を制御することにより何を制
御しようとしているかにつき簡単に説明をおこなう。熱
量と循環流量と熱交換の入口温水温度と出口温度には次
式の関係がある。 熱量（ｋｃａｌ／ｈ）＝循環流量（ｌ／ｍｉｎ）×（熱
交換器入口温度（℃）−熱交換器出口温度（℃））×６
０ 上記関係式より室温を制御するために熱量を増やしたり
減らしたりすることで制御を行うが図１で説明した実施
例は、熱交換器入り口温度を制御することにより熱量を
可変にする方法であり、図５で示す実施例は、上記式に
示す循環流量を制御することにより熱量を制御するもの
である。また、本実施例では、流量制御装置１０７を浴
室暖房装置１０の戻り配管６側に備えた構成としている
が往き配管５側でもよいし、熱源機１内に備えてもよい
ものである。

【００３４】また、流量制御装置１０７は、電動駆動手
段と流調弁（ここでは詳細は図示していないが流路の開
度を変えることにより流量を増減することができるもの
である）により電動駆動手段により流調弁を制御するこ
とで温水の循環流量を増減させることができるすなわち
熱量を増減することが自動的にできるようにしたもので
ある。

【００３５】また、電動駆動手段にステッピングモータ
ーを使用し、モーターの回転角度を可変することにより
流調弁の流路の開度が変わり循環流量を増減するように
したものである。また、モーターの駆動周波数を変化さ
せれば移動スピードを変えることも可能であり、熱量を
ゆっくり変化させたいときや急速に変化させたいときに
利用することができるものである。

【００３６】つぎに、図６について説明する。図６は、
比例制御弁の断面図を示す図である。本実施例は、コイ
ル１１０に通電する電流値を可変することにより温水の
循環流量を制御することができる比例制御弁である。そ
れでは、比例制御弁の動作につき図６をもとに簡単に説
明する。流量が停止しているときはバネ１０９とバネ１
１４の力はバネ１１４の方が大きい状態となっており弁
１１３を上方へ押し上げている状態となりＯリング１１
６でシールされた状態となり水が流れない。また、コイ
ル１１０へ電流を流すと軸１１１を下方へ押し下げる力
が強くなり弁１１３が下方へ移動することでＯリング１
１６部に隙間ができ温水入口１１２から温水出口１１５
へ温水が流れるしくみとなっているものである。さらに
は、温水の循環流量を変えるにはコイル１１０へ流す電
流を制御することで流量を増減することが容易にできる
ものである。

【００３７】つぎに、図７について説明する。図７は、
熱動弁の断面図を示す図である。本実施例は、ＰＴＣヒ
ータ１１７へ通電することによりワックスエレメント１
１８が膨張する原理を利用し、ＰＴＣヒータへの通電電
流を制御し温度を可変することで温水の循環流量を制御
することができる熱動弁である。それでは、熱動弁の動
作につき簡単に説明する。流量が停止しているときはバ
ネ１１９とバネ１２４の力はバネ１２４の方が大きい状
態となっており弁１２０を上方へ押し上げている状態と
なりＯリング１２６でシールされた状態となり水が流れ
ない。また、ＰＴＣヒータ１１７へ電流を流すと軸１２
０を下方へ押し下げる力が強くなり弁１２３が下方へ移
動することでＯリング１２６部に隙間ができ温水入口１
２２から温水出口１２５へ温水が流れるしくみとなって
いるものである。さらには、温水の循環流量を変えるに
はＰＴＣヒータ１１７へ流す電流を制御することで流量
を増減させるものであり、電流の制御は、周波数ｆを一
定にしてＰＴＣヒータ１１７へ通電する時間（Ｔｏｎ）
と通電しない時間（Ｔｏｆｆ）との比率を変えることで
行うものである。流量を増やすときは通電する時間（Ｔ
ｏｎ）を長くし、流量を減らしたいときは通電する時間
（Ｔｏｎ）を短くすることでＰＴＣヒータ１１７の温度
が変化し、それに伴いワックスエレメント１１８の膨張
量が変化することで軸１２０が上下し、流量を変化させ
るようにしたものである。

【００３８】つぎに、図８について説明する。図８は、
熱交換器の出口に温度センサを備えた構成を示す図であ
る。本実施例は、図５で説明した構成に対して熱交換器
１１の出口温度を検出するための温度センサ１２７を備
えたものであり、温水の循環流量を制御するための流量
制御装置１０７に備えた電動駆動手段を温度センサ１２
７からの信号に応じて循環流量を増減させるようにした
ものである。

【００３９】つぎに、図９について説明する。図９は、
本発明に係わる浴室暖房乾燥機を浴室の天井に設置した
例を示すものであり、加熱手段として温水を利用した温
水式の浴室暖房乾燥機をもとに説明をおこなうものであ
る。ここで示す構成図は、浴室暖房乾燥機の一実施例と
して、浴室空間１４の天井に浴室暖房装置１０を取り付
けたシステム構成を示すものである。また、ここでいう
浴室暖房装置１０とは、浴室の暖房を行うために必要な
熱交換器１１、循環ファン１２，室温センサ１０５、温
度センサ１２７、図示はしていないが制御ユニット、温
水の開閉弁などを備えたものである。本システムは、熱
源機１と浴室暖房装置１０間を循環させるために必要な
温水配管（往き配管５と戻り配管６）で接続されてい
る。さらには、制御を行うために必要な制御信号線７と
で接続された構成となっているものである。また、ここ
では図示はしていないが熱源機１の操作部Ａ２と浴室暖
房装置１０の操作部Ｂ８間で制御信号のやりとりを行っ
てもよいものである。本システムは、室温センサ１０５
からの温度信号をもとに循環ファン１２の回転数を可変
させることで熱交換器１１にて熱交換させる量がかわる
すなわち浴室空間１４の温度を調整することができるよ
うにしたものである。

【００４０】つぎに、図１０について説明する。本実施
例は、暖房運転時の循環ファンの回転数を初期室温に応
じて可変する一実施例につきフローチャートとデータテ
ーブル２１０をもとに説明するものである。暖房（強モ
ード）を例に動作の概要を説明するが暖房スイッチ２０
０を押すと室内センサ１０５からの信号により室内の温
度を検出２０１し、室内の温度に応じた循環ファンの回
転数データを選択するものである。たとえば、室温が１
４℃以下２０２の場合には、回転数のデータＤＡＴＡ０
１（１５００ｒｐｍ）２０５を選択し、循環ファンを運
転２０９するようにしたものである。

【００４１】つぎに、図１１について説明するが本実施
例は、図１０と同様の動作をするものであるがファンの
回転数を選択する際にあらかじめ記憶されている室内温
度とファン回転数の関係を示す近似式２１１に基づき循
環ファンの回転数を決めるようにしたものである。

【００４２】つぎに、図１２について説明する。本実施
例は、図１０と同様であるため異なる点につき説明する
ことにする。暖房運転スイッチを押すと２１２室内温度
の検出を行うがより室内の温度を精度よく検出するため
には循環ファン１２を回して浴室空間１４の空気を吸い
込み室温センサ１０５で検出し室内温度を検出２１４す
るようにすれば正確な温度を検出することが可能とな
る。しかし、高回転で回すと、運転開始時は熱交換器１
１が暖まっていないため冷風が出てくるため人にあたる
と肌寒く感じるため、低回転で回し人に風が当たらず室
内の温度を精度よく検出できる回転数で回すようにして
いるものである。さらに本フローチャートでは図示して
いないが室内温度に応じた循環ファンの回転数データを
選択した後、すぐに低回転から変化させるのではなく熱
交換器１１がある規定温度まで暖まってから切り替える
ようにしているものである。

【００４３】つぎに、図１３について説明する。本実施
は、室内暖房装置１０の操作手段である操作部Ｂ８にて
設定された温度設定と室内温度に応じて循環ファンの回
転数を決めるものである。例えば、暖房運転開始時に設
定温度が２５℃であり、室温センサ１０５からの信号で
室温が１４℃以下とすると循環ファンの回転数データは
ＤＡＴＡ０１（１５００ｒｐｍ）が選択され本回転数で
運転することになる。

【００４４】また、図１４は、各設定温度毎に室内温度
と循環ファンの回転数を近似式であらかじめ記憶してお
き、本近似式もとづき回転数を決めるようにしたもので
ある。例えば、設定温度を３５℃の場合、室内温度と循
環ファンの回転数は近似式２１６の関係にあり、室内温
度が１４℃とすると近似式２１６により１７００ｒｐｍ
の回転数となることがわかる。本実施例では、設定温度
を２段階にしか記載していないがゆうまでもなく複数の
近似式を備えてもよいものである。

【００４５】つぎに、図１５について説明する。本実施
例は、暖房運転開始時に循環ファンの回転数を決める際
に室内温度や設定温度だけの条件において決めると誤っ
た回転数を選択しないように温水の温度（熱交換器の表
面温度でもよいものである）を判定条件に入れデータ選
択を行うようにしたものである。例えば、冬場の寒い時
期では室温が１０℃以下になり外気温度も低いが暖房運
転を行い一度止めた後で、５〜１０分程度経過した後、
暖房運転を再度行うと、室温センサ１０５付近の温度は
高い状態となっており室温をご判断してしまう。例え
ば、データテーブルが温水温度に関係なくＤＡＴＡ０１
からＤＡＴＡ０４しかないとし、初期検出温度が４０℃
以上あるとした場合には、室温３１℃以上のテ゛ータである
ＤＡＴＡ０４（０ｒｐｍ）を選択してしまい、寒い時期
にもかかわらず回転数が０ｒｐｍであるため温風が出て
こない状態となってしまう。そこで短時間の間に暖房運
転を行ったか否かを判別するために温水温度を検出する
ようにしてご判断を防止するようにしたものである。例
えば、温水温度が４６℃以上あれば短時間の間に使用さ
れたと判断し、室温に関わらず同じ回転数（ＤＡＴＡ０
５〜ＤＡＴＡ０８）で運転するようにしているため確実
に温風が出るようにしており不快な思いをしなくてもよ
くなった。

【００４６】つぎに、図１６について説明する。図１６
の上段のグラフは、室内の数十点の平均温度を示し、温
調制御をした場合の傾向を示す線２１９、室温センサ１
０５の変化を示す線２１７、 室内の数十点の平均温度
を示し、一定回転数で運転した場合（温調制御しない）
の傾向を示す線２１８を示しているものである。また、
下段は、室温センサ１０５からの信号に応じて循環ファ
ンの回転数を変化させ、温調制御していることをしめす
ものである。例えば、暖房運転の際の循環ファンの回転
数が一定の場合であると室内空間の温度が飽和するまで
上昇を続け２１８に示すような変化を示す。また、設定
温度または、あらかじめ決められた時間２２０経過する
まで循環ファンの回転数をＲＰＭ１（１５００ｒｐｍ）
で運転し、設定温度またはあらかじめ決めた時間２２０
を経過した時点の室内温度センサ１０５の温度がＴｈ０
とすると、その温度を基準に室内温度センサ１０５の信
号が一定量変化、例えば温度の変化量がα１だとすると
室内温度センサ１０５からの信号がＴｈ０＋α１になっ
た時点で循環ファンの回転数をＲＰＭ２（１３００ｒｐ
ｍ）に低下させ、室内の平均温度２１９が上昇するのを
おさえ、設定された温度（Ｔｈ０）を維持するように制
御するようにしているものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる浴室暖房乾燥機を浴室の天井に
設置した例を示す構成図である。

【図２】操作手段と熱源機、浴室暖房装置間の信号のや
りとりを示す図である。

【図３】風量による温度制御方法を示す一実施例であ
る。

【図４】循環ファンの空気の流れを示す図である。

【図５】浴室暖房装置内に流量制御装置を備えた実施例
である。

【図６】比例制御弁の断面図を示す図である。。

【図７】熱動弁の断面図を示す図である。

【図８】熱交換器の出口に温度センサを備えた構成を示
す図である。

【図９】室内暖房システムの構成を示す一実施例を示す
図である。

【図１０】暖房運転のフローチャートを示す一実施例で
ある。

【図１１】室内温度と循環ファン回転数の関係を示すグ
ラフである。

【図１２】暖房運転のフローチャートを示す一実施例で
ある。

【図１３】設定温度と室内温度に応じた循環ファンの回
転数を示す表である。

【図１４】設定温度応じた室内温度と循環ファン回転数
の関係を示すグラフである。

【図１５】温水温度と室内温度の関係を示す表である。

【図１６】室温センサの変化に応じた循環ファンの回転
数の変化を示すグラフである。

【符号の説明】

１…熱源機 ２…操作部Ａ ３…循環ポンプ ４…熱交換機 ５…往き配管 ６…戻り配管 ７…制御信号線 ８…操作部Ｂ ９…吸込口 １０…室内暖房装置 １１…熱交換機 １２…循環ファン １３…吹出口 １００…設定温度 １０１…センサー温度 １０２…室内温度 １０３…風量 １０４…換気ファン １０５…室温センサ １０６…換気装置 １０７…流量制御装置 １０８…比例制御弁 １０９…バネ １１０…コイル １１１…軸 １１２…温水入り口 １１３…弁 １１４…バネ １１５…温水出口 １１６…Ｏリング １１７…ＰＴＣヒータ １１８…ワックスエレメント １１９…バネ １２０…軸 １２１…熱動弁 １２２…温水入口 １２３…弁 １２４…バネ １２５…温水出口 １２６…Ｏリング １２７…温度センサ

フロントページの続き (72)発明者 今井 健吾 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 力丸 光生 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 山本 創 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 Ｆターム(参考） 3L070 AA07 BB03 DD04 DD06 DE03 DE04 DF01 DF07 DG06 DG09 3L072 AA06 AB06 AC01 AD02 AE03 AE05 AF01 AG00

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 温水を供給する熱源機と、前記熱源機か
   らの温水を流入させる配管と、室内から空気を吸い込み
   再び室内に吹き出す循環ファンと循環ファンにより室内
   から吸い込んだ空気と前記温水の間で熱交換して前記空
   気を暖める熱交換器と室内温度を検出する室温センサを
   有した室内暖房機により構成された室内暖房システムに
   おいて、前記室温センサからの信号に応じて熱源機から
   供給する温水の温度を変化させ室内温度を制御するよう
   にしたことを特徴とする室内暖房システム。
2. 【請求項２】 前記室内暖房機と前記熱源機との情報伝
   達を無線により行うことを特徴とする請求項１記載の室
   内暖房システム。
3. 【請求項３】 温水を供給する熱源機と、前記熱源機か
   らの温水を流入させる配管と、室内から空気を吸い込み
   再び室内に吹き出す循環ファンと循環ファンにより室内
   から吸い込んだ空気と前記温水の間で熱交換して前記空
   気を暖める熱交換器と室内温度を検出する室温センサを
   有した室内暖房機により構成された室内暖房システムに
   おいて、前記室温センサからの信号に応じて行う循環フ
   ァンの運転とあらかじめ設定された循環ファンの運転パ
   ターンとを切り替えて制御を行うようにしたことを特徴
   とする室内暖房システム。
4. 【請求項４】 前記循環ファンは、あらかじめ設定され
   た循環ファンの運転パターンのみで運転するようにした
   ことを特徴とする請求項３記載の室内暖房システム。
5. 【請求項５】 前記循環ファンの運転パターンで運転す
   る際の運転時間は、運転開始時に前記室温センサの信号
   に応じて運転時間を可変するようにしたことを特徴とす
   る請求項４記載の室内暖房システム。
6. 【請求項６】 前記室温センサからの信号は、前記循環
   ファンを停止させた状態で検出するようにしたことを特
   徴とする請求項３から請求項５に記載の室内暖房システ
   ム。
7. 【請求項７】 温水を供給する熱源機と、前記熱源機か
   らの温水を流入させる配管と、室内から空気を吸い込み
   再び室内に吹き出す循環ファンと循環ファンにより室内
   から吸い込んだ空気と前記温水の間で熱交換して前記空
   気を暖める熱交換器を有した室内暖房機により構成され
   た室内暖房システムにおいて、温水の流量を制御する手
   段を備えたことを特徴とする室内暖房システム。
8. 【請求項８】 前記温水の流量を制御する手段は、室内
   の温度を検出するための検出手段からの信号に応じて制
   御するようにしたことを特徴とする請求項７記載の室内
   暖房システム。
9. 【請求項９】 前記電動駆動手段は、電流値により流路
   の開度が変化するようにしたことを特徴とする請求項７
   から請求項８に記載の室内暖房システム。
10. 【請求項１０】 前記電動駆動手段に熱動弁を用い、通
    電時間と非通電時間の比率を可変することで制御するよ
    うにしたことを特徴とする請求項７から請求項８に記載
    の室内暖房システム。
11. 【請求項１１】 前記電動駆動手段は、前記熱交換器の
    出口側に備えたセンサーからの信号に応じて制御するよ
    うにしたことを特徴とする請求項９から請求項１０記載
    の室内暖房システム。
12. 【請求項１２】 温水を供給する熱源機と、前記熱源機
    からの温水を流入させる配管と、室内から空気を吸い込
    み再び室内に吹き出す循環ファンと循環ファンにより室
    内から吸い込んだ空気と前記温水の間で熱交換して前記
    空気を暖める熱交換器と室内温度を検出する室温センサ
    を有した室内暖房機により構成された室内暖房システム
    において、暖房運転開始時に前記室温センサの温度に応
    じた前記循環ファンの回転数を決めることを特徴とする
    室内暖房システム。
13. 【請求項１３】 前記室内温度を検出するときは、循環
    ファンを暖房運転時の最小回転数または最小回転数より
    低い回転数で回して検出するようにしたことを特徴とす
    る請求項１２に記載の室内暖房システム。
14. 【請求項１４】 前記循環ファンの回転数は、温度設定
    手段にて設定された温度に応じて切り替わる様にしたこ
    とを特徴とする請求項１２から請求項１３に記載の室内
    暖房システム。
15. 【請求項１５】 前記循環ファンの回転数は、前記室温
    センサの温度と温水の温度を検出する検出手段からの信
    号に応じて切り替わるようにしたことを特徴とする請求
    項１２から請求項１４に記載の室内暖房システム。
16. 【請求項１６】 前記循環ファンの回転数は、暖房運転
    開始後規定時間もしくは規定温度に達した時点での室温
    センサの温度を基準にし、室温センサの温度変化量に応
    じて前記循環ファンの回転数を変化させるようにしたこ
    とを特徴とする請求項１２から請求項１５に記載の室内
    暖房システム。