JP2007163059A - 温風暖房機 - Google Patents

Abstract

【課題】居住空間の上方に暖かい空気が上昇し、居住空間の温度が不均一である。
【解決手段】送風量制御装置１６はファンモーター１４の回転数を、室温検出器９が検出する温度が室温設定スイッチ２４で設定された温度に達して最大燃焼量にて燃焼する場合、所定時間最大燃焼量に設定されているファンモーターの回転数よりも所定回転高くするものである。これにより、風量をアップして、温風吹出し口５から送出する温風の風速をあげ、温まった居住空間上部の空気を効果的に攪拌して室温を均一にし、省エネルギーを実現する。
【選択図】図１

Description

本発明は、室内開放型あるいは強制給排気式の温風暖房機に関するものである。

従来の温風暖房装置を図３に示す（例えば特許文献１参照）。図において、バーナー１は供給されたガスの燃焼を行う。そして、ガスの燃焼により発生した排気ガスと空気を混合する燃焼室２がバーナー１の上方にある。燃焼室２のバーナー１の上部には、燃焼を検出する燃焼検出器３がある。バーナー１の下方には、温風を送出するための送風ファン４が設けられている。

また、送風ファン４を駆動するためのファンモーター１４が送風ファン４の側面に取り付けられている。ファンモーター１４の回転数を制御する送風量制御装置１６がある。送風ファン４の前方には温風吹出し口５が取り付けられている。ケース６の後面には対流用空気７を取り入れるためのエアーフィルター８があり、その内側には室温を検出するための室温検出器９が設けられている。

バーナー１に供給するガス量を制御し、しかもガスを供給・遮断するガス量制御装置１７がある。２１は温度差演算装置で、２２は暖房能力段階制御部である。操作部２０には暖房の運転を入り切りする運転スイッチ２３と室温設定スイッチ２４がある。制御装置１３と、バーナー１、ファンモーター１４、燃焼検出器３、室温検出器９、運転スイッチ２３、室温設定スイッチ２４、ガス量制御装置１７は図の破線で示すように電気的に接続され、部屋の温度が温度設定スイッチ２４の温度になるように各部品の制御をしている。

次にその動作について説明する。運転スイッチ２３を押すと、ガス量制御装置１７からガスがバーナー１に供給され、バーナー１でガスを燃焼させる。一方、送風ファン１４が回転して燃焼用空気及び温風用空気が吸引される。そして、発生する高温の排気ガスと、燃焼室２の燃焼風路内でエアーフィルター８を通過した対流用空気が混合される。混合された温風は、送風量制御装置１６によりファンモーター１４の回転を制御して、送風ファン４によって前面下部の温風吹出し口５から温風になって送出され暖房を行う。

温度差演算装置２１は、室温検出器９が検出した室温と温度設定スイッチ２４で設定された室温の差を演算する。この演算信号を暖房能力段階制御部１６は受信して各暖房能力段階に適応した送風量（ファンモーター１４の回転数）と燃焼量（ガス量制御装置１７がバーナー１に供給するガス量）に段階的に制御し、室温が設定温度になるように運転する。

送風量と燃焼量は、各暖房能力段階毎に設定されており、風量増加係数ＫはＫ＝（Ｗ−Ｗｍｉｎ）／（Ｇ−Ｇｍｉｎ）で表すことができ、Ｋ２〜Ｋ６＞Ｋ７の関係があり、弱段階と強段階以外の暖房能力段階において省燃費制御が行われる（以下、弱段階〜強段階におけるＷ（送風量）とＧ（燃焼量）とＫ（風量増加係数）を各々Ｗ１〜Ｗ７、Ｇ１〜Ｇ７、Ｋ１〜Ｋ７として示す）。これにより２段階〜６段階で、燃焼量に対する送風量の比率がＫ７より増加される。
特開平０８−０７５２５９号公報

しかしながら、燃焼量に対する送風量の比率を増加するのは強段階よりも低い段階であ
る。そして、強段階（最大燃焼）が一番送風量が大きく、温風の吹き出し風速が速い。このような強段階で風量を増加しないということは、居住空間の上部に滞留する温まった空気を攪拌する能力が弱いため、居住域である居住空間の下部と温度差が大きくなり、効率の悪い空調が行なわれていた。

前記従来の課題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、、最大燃焼時（ 強段階）における居住空間の空気を攪拌して、省エネルギーで効率的な空調を行なえるな温風暖房機を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明の温風暖房装置は、温度検出器が検出する温度が室温設定スイッチで設定された温度に達してバーナーが最大燃焼にて燃焼する場合、送風量制御装置がファンモータの回転数を、所定時間は最大燃焼時に設定されているファンモーターの回転数よりも所定回転高くして最大風量よりもさらに大きな風量で温風を送出することにより、温風の風速を上げ、温まった居住空間上部の空気を効果的に攪拌して、無駄な燃料消費を抑え、効率的な空調と省エネルギーを実現するものである。

本発明の温風暖房装置は、最大燃焼時の最大風量よりもさらに大きな風量を送出することにより、温まった居住空間の上部の空気を効果的に攪拌して、居住空間の温度分布を均一化して、燃料消費を抑え、効率的な空調と省エネルギーを実現できる。

第１の発明は、燃料を燃焼するバーナーと、燃焼により発生した排気ガスと外部より取り込んだ空気を混合する燃焼室と、外部から取り込んだ空気を前記バーナーに供給すると共に温風を送出する送風ファンと、温風を前方に送出する温風吹出し口と、前記送風ファンを駆動するファンモーターと、前記ファンモーターの回転数を制御する送風量制御装置と、空気吸い込み口の近傍に設けられた室温検出器と、室温設定スイッチ及び運転スイッチとを備え、前記送風量制御装置はファンモーターの回転数を、前記室温検出器が検出する温度が室温設定スイッチで設定された温度に達してから最大燃焼量にて燃焼する場合、所定時間最大燃焼時に設定されているファンモーターの回転数よりも所定回転高くするものである。

第２の発明は、特に第１の発明の送風量制御装置が、ファンモーターの回転数を、温度検出器が検出する温度が室温設定スイッチで設定された温度に達しない場合で、最大燃焼を所定時間継続したら、所定時間は最大燃焼時に設定されているファンモーターの回転数よりも所定回転高くするように構成したものである。

第３の発明は、特に第１の発明または第２の発明において、温風吹出し口に温風の吹出す方向を可変できる可変ルーバーを設け、最大燃焼時にファンモーターの回転数を最大燃焼時に設定されているファンモーターの回転数よりも所定回転高くし、さらに可変ルーバーの方向を上方に可変して、部屋の上部を攪拌する制御装置を設けている。

第４の発明は、特に第１〜第３のいずれか１つの発明において、人間の存在を検出する人体センサーを設け、人体を検出しない場合にのみファンモーターの回転数を所定回転高くする制御手段を設けている。

第５の発明は、特に第１〜第４のいずれか１つの発明における室温検出器を、サーミスターで形成し、この構成を安価に実現させている。

以下、本発明をガスファンヒーターに適応した実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、本実施の形態の説明において、同一構成で同一作用効果を奏するところには同一符号を付して重複した説明を行わないものとする。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における温風暖房機の基本構成を示す側面断面図である。図において、バーナー１は供給されたガスの燃焼を行う。そして、燃焼室２はバーナー１の上方にあって、燃焼により発生した排気ガスと空気を混合する。燃焼室２のバーナー１の上部には、燃焼を検出する燃焼検出器３が設けてある。バーナー１の下方には、ケース６の前方に温風を送出するための送風ファン４が設けられている。

また、送風ファン４を駆動するためのＤＣモータで構成されたファンモーター１４が送風ファン４の側面に取り付けられている。送風量制御装置１６はバーナー１の燃焼量に応じてファンモーター１４の回転数を制御する。温風吹出し口５は送風ファン４の前方に位置し、かつ燃焼室２に通じてケース６に開口している。ケース６の後面には、対流用空気７を取り入れるためのエアーフィルター８が設けてあり、その内側には室温を検出するための室温検出器９が設けられている。

バーナー１に供給するガス量を制御し、しかもガスの供給・遮断をするガス量制御装置１７が設けてある。制御装置１３はマイクロコンピュータ及びその周辺回路で構成され、送風量制御装置１６、温度差演算装置２１、暖房能力段階制御部２２、風量アップ制御手段２５等を有する。操作部２０には暖房の運転を入り切りする運転スイッチ２３と室温設定スイッチ２４が設けてある。

そして、制御装置１３は、バーナー１、ファンモーター１４、燃焼検出器３、室温検出器９、温度検出器１８、運転スイッチ２３、室温設定スイッチ２４、ガス量制御装置１７と図の破線で示すように電気的に接続されていて、部屋の温度が温度設定スイッチ２４の温度になるように各部品である送風量制御装置１６、温度差演算装置２１、暖房能力段階制御部２２、風量アップ制御手段２５等を制御している。

次にその動作について説明する。制御手段１３は以下に説明するように温風暖房装置が動作するためのソフトプログラムが内蔵されているものである。すなわち、運転スイッチ２３を押すと、ガス量制御装置１７からガスがバーナー１に供給され、バーナー１でガスを燃焼させる。一方、送風ファン１４が回転して燃焼用空気及び温風用空気が吸引される。そして、発生する高温の排気ガスと、燃焼室２の燃焼風路内でエアーフィルター８を通過した対流用空気７が混合される。

混合された温風は、送風量制御装置１６によりファンモーター１４の回転数を制御し、送風ファン４によってケース６の前面下部の温風吹出し口５から温風になって前方へ送出され居住空間の暖房を行う。温度差演算装置２１は、室温検出器９が検出した室温と温度設定スイッ２４チで設定された室温の差を演算する。この演算信号を暖房能力段階制御部２２が受信して送風量制御装置１６を介して各暖房能力段階に適応した送風量（ファンモーター１４の回転数）と燃焼量（ガス量制御装置１７がバーナー１に供給するガス量）に段階的に制御し、室温が設定温度になるように運転する。

運転開始時は、温度差演算装置２１により演算された温度差がなくなるまで、最大燃焼で運転する。その後は温度差演算装置２１により演算された温度差により送風量と燃焼量を制御する。室温検出器９が検出した室温が温度設定スイッチ２４で設定された室温よりも低くなり、暖房能力段階制御部１３が最大燃焼するよう信号を出したとき、風量アップ
制御手段２５が所定時間、最大燃焼時のファンモーター１４の回転数よりも所定数高い回転数でファンモーター１４を運転するよう制御する。従って、十分に暖まった居住空間の空気を積極的に攪拌するから効率的に暖房を行うことができる。

（実施の形態２）
図１は、本発明の実施の形態２における温風暖房装置の基本構成も示す側断面図であり、本実施の形態では制御手段１３が、特定条件下で制御する風量アップ制御手段２５備えた点が実施の形態１の発明と異なり、それ以外の同一構成で同一作用効果を奏するところには実施の形態１と同一符号を付して詳細な説明を省略し、図１を利用して異なるところを中心に説明する。

制御手段１３は、風量アップ制御手段２５備え、温度演算装置２１が演算した温度差がある場合は、温度差がなくなるまで最大燃焼を継続し、そして最大燃焼が所定時間継続したら、ファンモーター１４の回転数を、所定時間最大燃焼時に設定されているファンモーター１４の回転数よりも所定回転高くする構成にしてある。

温風暖房装置の動作は、実施の形態１の発明で説明したと同じように動作する。そして、運転スイッチ２３を入れて運転開始した後、温度検出器９が検出する温度が室温設定スイッチ２４で設定された温度に達しない場合、つまり温度演算装置２１が演算した温度差がある場合は、温度差がなくなるまで最大燃焼を継続する。最大燃焼が所定時間継続したら、風量アップ制御手段２５が所定時間最大燃焼時に設定されているファンモーター１４の回転数よりも、ファンモーター１４の回転数を所定回転高くする。従って、このように所定時間経過後にファンモーター１４の回転数を高くするので、居住空間が十分に暖まってから居住空間の空気を積極的に攪拌するから効率的に暖房を行うことができる。

（実施の形態３）
図２は、本発明の実施の形態３における温風暖房機の基本構成を示す側面断面図である。本実施の形態３は温風吹出し口に可変ルーバーを設けた点が実施の形態１及び２の発明と異なり、それ以外の同一構成で同一作用効果を奏するところには実施の形態１及び２と同一符号を付して詳細な説明を省略し、異なるところを中心に説明する。

可変ルーバー２６は、温風吹出し口５に設け、上下に動いて温風の吹出す方向を可変でき、通常は燃焼量に応じて角度を変更する。また、制御手段１３は最大燃焼時にファンモーター１４の回転数を最大燃焼時に設定されているファンモーター１４の回転数よりも所定回転高くし、さらに可動ルーバー２６の方向を上方に可変するように制御する。

温風暖房装置の動作は、実施の形態１の発明で説明したと同じように動作する。そして、
最大燃焼時にファンモーター１４の回転数を最大燃焼時に設定されているファンモーター１４の回転数よりも所定回転高くし、さらに可動ルーバー２６の方向を上方に可変して温風吹出し口５から温風を上方へ案内して居住空間である部屋の上部を攪拌する。従って、高い風速の温風を居住空間の上部に送出することにより、居住空間の上部にある温度の高い空気を効率よく攪拌でき、部屋の温度を均一にできる。

（実施の形態４）
図２は、本発明の実施の形態４における温風暖房装置の基本構成も示す側断面図であり、本実施の形態では人体検出センサーを設けた点が実施の形態１〜３の発明と異なり、それ以外の同一構成で同一作用効果を奏するところには実施の形態１と同一符号を付して詳細な説明を省略し、図２を利用して異なるところを中心に説明する。

人体検出センサー２７は、人間の存在を検出するためケース６の前面上端部に設け、人体の検出、不検出の信号を制御手段１３に出力する。また、制御手段１３は人体センサー２７の不検出の信号を取り込んで、かつ暖房能力段階制御部１６が最大燃焼するよう信号を出したとき、風量アップ制御手段２５が所定時間、最大燃焼時のファンモーター１４の回転数よりも所定数高い回転数でファンモーター１４を運転するよう制御する構成にしてある。

温風暖房装置の動作は、実施の形態１〜３の発明で説明したと同じように動作する。そして、人体検出センサー２７が人体を検出せず、さらに制御手段１３の暖房能力段階制御部１６が最大燃焼するよう信号を出したとき、風量アップ制御手段２５が所定時間、最大燃焼時のファンモーター１４の回転数よりも高い所定回転数でファンモーター１４を運転するよう制御する。

従って、このように居住空間に人間が存在していないときに、最大燃焼時のファンモーター１４の回転数よりも高い所定回転数で送風ファン４が温風を積極的に温風吹出し口５より送風するから、居住空間に人間が居って最大燃焼時にファンモーター１４の回転数を高くすることにより発生する不具合、例えば運転音が高くて煩く感じる音、あるいは温風吹き出し口５から送出される温風の風速が速いため、温風吹き出し口５の前方に使用者が居って温風が直にあたった場合の不快感をなくすことができる。

また、本実施の形態では温度検出器９を、サーミスターで形成しているので、室内の温度を検出する構成として安価に確実に装置を実現することができる。

本発明にかかる温風暖房機は、燃焼量と風量を制御し、エネルギーの消費を抑えたものであり、家庭用燃焼機器にも適用可能である。

本発明の実施の形態１または実施の形態２における温風暖房機を示す側断面図 本発明の実施の形態３または実施の形態に４おける温風暖房機を示す側断面図 従来形態における温風暖房機の機構部の構成を示す側断面図

符号の説明

１ バーナー
２ 燃焼室
４ 送風ファン
５ 温風吹き出し口
８ エアーフィルター
９ 室温検出器
１４ ファンモーター
１６ 送風量制御装置
２３ 運転スイッチ
２３ 室温設定スイッチ

Claims (5)

1. 燃料を燃焼するバーナーと、燃焼により発生した排気ガスと外部より取り込んだ空気を混合する燃焼室と、外部から取り込んだ空気を前記バーナーに供給すると共に温風を送出する送風ファンと、温風を前方に送出する温風吹出し口と、前記送風ファンを駆動するファンモーターと、前記ファンモーターの回転数を制御する送風量制御装置と、空気吸い込み口の近傍に設けられた室温検出器と、室温設定スイッチ及び運転スイッチとを備え、前記送風量制御装置はファンモーターの回転数を、前記室温検出器が検出する温度が室温設定スイッチで設定された温度に達して最大燃焼量にて燃焼する場合、所定時間最大燃焼量に設定されているファンモーターの回転数よりも所定回転高くすることを特徴とする温風暖房装置。
2. 送風量制御装置はファンモーターの回転数を、温度検出器が検出する温度が室温設定スイッチで設定された温度に達しない場合で、最大燃焼を所定時間継続したら、所定時間は最大燃焼時に設定されているファンモーターの回転数よりも所定回転高くすることを特徴とする請求項１記載の温風暖房装置。
3. 温風吹出し口に温風の吹出す方向を可変できる可変ルーバーを設け、最大燃焼時にファンモーターの回転数を最大燃焼時に設定されているファンモーターの回転数よりも所定回転高くし、さらに可変ルーバーの方向を上方に可変して、部屋の上部を攪拌することを特徴とする請求項１または請求項２記載の温風暖房装置。
4. 人間の存在を検出する人体センサーを設け、人体を検出しない場合にのみファンモーターの回転数を所定回転高くする請求項１〜３のいずれか１項に記載の温風暖房装置。
5. 室温検出器は、サーミスターである請求項１〜４のいずれか１項に記載の温風暖房装置。

Images