JP2010175181A

JP2010175181A - 暖房装置

Info

Publication number: JP2010175181A
Application number: JP2009019912A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Matsuo; 松尾　　茂; Tomonari Sato; 友成里; Teruo Okuda; 輝雄奥田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Consumer Electronics Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2009-01-30
Filing date: 2009-01-30
Publication date: 2010-08-12

Abstract

【課題】壁・天井の周囲温度を感知し、体感温度を常に快適な温度に保ち、熱源の消費電力を出来る限り抑えながら省電力化を図る暖房装置を提供する。
【解決手段】本発明の暖房装置は、温風や輻射熱を発生させる熱源と、前記熱源を制御するヒータ制御手段と、室温を感知する室温検知センサと、壁や天井の熱を感知する壁・天井温度検知センサとを備えた暖房装置において、それぞれのセンサで得た温度を分析して、その熱源から発生する熱量をコントロールする制御部を備えたことを特徴とする。この構成によれば、本発明の暖房装置は、暖房装置周囲の赤外線を感知し、その赤外線の放射エネルギーに応じて演算される出力を制御することが可能なため、快適な体感温度を保ちつつ、熱源の消費電力を出来る限り抑えることを実現する。
【選択図】図１

Description

本発明は暖房装置に関する。

人が寒暖等の温度差を感じる際、その時の温度感覚として体感温度が知られている。体感温度は、気温に左右されるだけではなく、湿度、風速、輻射熱といった値の変化の影響を受ける。中でも、屋内等の閉ざされた空間に人がいる場合は、その空間内の室温とか壁や天井の輻射熱の影響を受けやすい。なお、ここでの輻射熱は、部屋の壁や天井や室内にある家具等のあらゆる物体から放射されており、一般的に、全ての物体から出ている赤外線の強さの度合いに相関している。

このような、体感温度を決める要素となる輻射熱と相関関係にある赤外線を測定する暖房装置として、例えば特許文献１に示されているように、人体から発せられる赤外線を一定の方向から感知する暖房装置が記載されている。

特開２００６−１０２３０号公報

しかしながら、上記のような装置では、常に快適な温度を与えるとはいい難い。なぜなら、このような電気暖房器を使用する際の体感温度は、その暖房装置と使用者の周囲を取り囲んでいる屋内の部屋等の壁や天井等の輻射熱の影響を受けやすいからである。このことは、暖房装置が置かれる場所によっては輻射熱も変化するため、体感温度も常に一定でないともいえる。即ち、暖房装置を使用して、快適な暖房を持続する際、その周囲を取り囲んでいる部屋の壁や天井等の輻射熱の影響を無視することはできない。

本発明は、暖房装置より出力する消費電力を最低限に抑える節電化・省電力化を図り、暖房装置の置かれる場所に依存せず、常に人に快適な暖かさを持続し供給する暖房装置を提供することを目的とする。

本発明の暖房装置は、温風や輻射熱を発生させる熱源と、前記熱源を制御するヒータ制御手段と、室温を感知する室温検知センサと、壁や天井の熱を感知する壁・天井温度検知センサとを備えた暖房装置において、それぞれのセンサで得た温度を分析して、その熱源から発生する熱量をコントロールする制御部を備えたことを特徴としている。

この構成によると、体感温度を常に快適な温度を保ち、電気暖房器が出力する消費電力を出来る限り抑えながら省電力化を図ることが容易となる。

また、本発明は、温風や輻射熱を発生させる熱源と、前記熱源を制御するヒータ制御手段と、室温を感知する室温検知センサと、壁や天井の熱を感知する壁・天井温度検知センサと、部屋の中にいる人の温度を感知する人体温度検知センサとを備えた暖房装置において、それぞれのセンサで得た温度を分析して、その熱源から発生する熱量をコントロールする制御部を備えたことを特徴としている。

この構成によると、室温及び壁や天井から放射される輻射熱の熱量に加え、人体から放射される熱量によって感知する温度を測定することが可能であり、節電を図りながら、なお且つ人が快適に感じる暖かさで温度調節出力することが可能である。

また、本発明は、上記構成において、壁や天井の熱を感知するセンサが回転自在に動くことを特徴としている。

この構成によると、上記の壁や天井の熱を感知するセンサは回動自在に動くことが可能なので、暖房装置の設置位置を室内等の屋内のどのような場所に置いたとしても、暖房装置の正面側にいる人に対し、常に快適な暖かさを供給することが可能となる。

また、本発明は、上記構成において、壁や天井の熱を感知する壁・天井温度検知センサは回転中に連続して赤外線を感知することを特徴とする。

この構成によると、壁や天井の熱を感知するセンサが回転中は、連続的に暖房装置周辺の赤外線を感知することが可能であるので、例えば暖房装置が設置された室内がどのような形状の部屋であっても常に一定の赤外線を測定でき、安定した温度制御が可能となる。

本発明によると、暖房装置は、壁や天井の赤外線を感知して、その赤外線を温度に演算した後、暖房装置より出力される温度を調整することが出来る。また、この際、暖房装置の周囲に人がいる場合に、その人の発する赤外線を感知して、その赤外線の強さから人体の表面温度を演算後、その温度に応じて自動で温度調整を行うことが可能である。本発明による暖房装置は、部屋等の室内空間において、人が丁度良いと感じる自然な暖かさを与え、なお且つ快適な熱暖房を持続する。さらに、その部屋にいる人が快適と感じる体感温度を安定して保持し、熱源より出力される消費電力を出来る限り抑えるので、電力の省電力・節電化を実現し、地球温暖化の防止に貢献することが可能である。

電気ストーブ本体１の正面図電気ストーブ本体１の上面図電気ストーブ本体１の側面図電気ストーブ本体１を上部後方から見た背面上部図電気ストーブ本体１を室内で使用した場合の外観斜視図電気ストーブ本体１のブロック図電気ストーブ本体１の一動作を示すフローチャート

以下、本発明の実施形態に係る暖房装置を図１〜図７に基づき説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための暖房装置を例示するものであって、本発明をこの暖房装置に特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。

図１は本発明の一実施形態に係わる電気ストーブの正面図、図２は電気ストーブ本体の上面図、図３は電気ストーブ本体１の側面図、図４は電気ストーブ本体１の背面上部図、図５は部屋等の室内においた状態での使用した場合の外観図、図６は本発明の一実施例に関する暖房装置のブロック図、図７は本発明の一実施例に基づく動作を示すフローチャートである。

まず図１に基づいて説明する。図１は、電気ストーブ本体１の正面図である。その正面外観は、電気ストーブ本体１の上部右側に配置する電源スイッチ２、正面中心に配置する遠赤外線ヒータ（熱源）３、前記熱源の後方に位置し、熱源より発生した熱を反射する反射板４、前記熱源の前方に取り付けたガード５、前記電気ストーブ本体１を支持するスタンド６、および壁・天井温度検知センサ７、人体温度検知センサ８を備える。

前記電源スイッチ２は、熱源３の通電切換を行う。電源スイッチ２を押下することで、制御部１０は、上記の各センサ及び熱源３の電力供給を開始する。

壁・天井温度検知センサ７は、壁や天井から放射される赤外線を検出し、制御部１０より温度に演算する。この際、赤外線の検出方式として、サーモバイル素子による赤外線検知を行う。この検知は、赤外線が照射される壁や天井といった物体の表面温度と、これら物体の赤外線放射エネルギーの相関関係を利用して、非接触で、これらの物体の表面温度を測定するものである。

この壁・天井温度検知センサ７は、電源スイッチ２が押下され電力供給を受けた後、電気ストーブ本体１の周囲を取り囲む壁や天井に向けて連続して回転しながら、それら物体から発する赤外線の測定を開始する。

人体温度検知センサ８は、暖房装置前方に人がいる場合、それら人から発せられている赤外線を感知するセンサである。具体的には、人体温検知センサ８は、人体から発せられる赤外線を感知後、その感知された赤外線を制御部１０は人体の表面温度として演算する。

室温検知センサ９は、電気ストーブ本体１がある部屋の温度（室温）を測定するセンサである。室温が上昇すると自動的に熱源３の出力を下げて暖めすぎを防ぐ機能を有する。

次に図２は、電気ストーブ本体１の上面図である。壁・天井温度検知センサ７は、主に天井方向にある物体から発せられる赤外線を感知する。電気ストーブ本体１の前方に人が接近した際は、人体温度検知センサ８にて赤外線を感知する。

図３は、電気ストーブ本体１の側面図である。電気ストーブ本体１の横側面方向の物体から放射される赤外線を壁・天井温度検知センサ７によって測定する。室温検知センサ９は、熱源３の影響を受けないように、電気ストーブ本体１の下方に配置する。

図４は、電気ストーブ本体１を上部後方から見た背面上部図である。壁・天井温度検知センサ７は回転自在に作動する。

図５は、電気ストーブ本体１を室内で使用した場合の外観図である。電気ストーブ本体１を図示するような屋内で使用する場合は、壁・天井温度検知センサ７、室温検知センサ９で測定する。この際、左右の壁・天井の温度により、熱源３に適切な出力を供給する様に自動調整を行う。例えば、壁・天井の温度が基準より高い場合は、室温検知センサ９で測定する温度が低い場合であっても、出力をセーブした運転を行う。これは、窓やドアの開閉等で一時的に室温検知センサ９付近の温度が下がった為で、必ずしも最大の出力が必要ないと判断したものである。

次に図６を参照して、電気ストーブ本体１のブロック図を説明する。

図６に示すように、電気ストーブ本体１は、電源スイッチ２、熱源３、壁・天井の赤外線を検知する壁・天井温度検知センサ７、屋内にいる人の温度を検知する人体温度検知センサ８、室温を検知する室温検知センサ９、制御部１０を備える。制御部１０は、種々の演算処理を行うＣＰＵ１１、各種データの記憶を行うＲＯＭ１２及びＲＡＭ１３からなる記憶手段、熱源３より出力する発熱量を制御するヒータ制御手段１４を備える。記憶手段には、壁・天井温度検知センサ７、人体温度検知センサ８、室温検知センサ９にて検知された赤外線を演算して、その演算された値から適切な温度に算出するプログラム等が記憶されている。

次に、本実施例装置の動作を図７に示すフローチャートに基づき説明する。

まずＳ1ステップにて、電源スイッチ２の押下がされると、制御部１０は、この信号を検出する。

Ｓ２ステップにて、制御部１０は、室温検知センサ９を起動する。

Ｓ３ステップにて、制御部１０は、電気ストーブ本体１の周辺温度（室温）を、室温検知センサ９にて検出する。室温が検出されると、Ｓ４ステップへ処理を進める。室温が検出されない場合は、Ｓ３ステップの処理を繰り返す。

続いて、Ｓ４ステップにて、壁・天井温度検知センサ７を起動し、Ｓ５ステップへ処理を進める。

Ｓ５ステップでは、制御部１０は、壁・天井温度検知センサ７を回動させ、電気ストーブ本体１の周辺の壁や天井から放射される赤外線を壁・天井温度検知センサ７にて検出する。この赤外線の放射エネルギーは、制御部１０にて壁や天井の温度に演算され、壁や天井の温度が検出されると、Ｓ６ステップへ処理を進める。壁や天井の温度が検出されない場合は、Ｓ５ステップの処理を繰り返す。

なお、壁・天井温度検知センサ７の回転動作は、横方向に３６０度回転し、さらに逆方向に３６０度の回転を行う。なお回転動作中においては、物体から放射される赤外線を連続して検知する。また回転中にて、上（天井）方向から放射される赤外線も同時に検知する。

続いて、Ｓ６ステップにて、人体温度検知センサ８を起動して、Ｓ７ステップへ処理を進める。

Ｓ７ステップでは、制御部１０は、人体温度検知センサ８を起動させ、電気ストーブ本体１の前方にいる人体から出ている赤外線を検出する。この検出された赤外線の放射エネルギーを制御部１０は人体の表面温度に演算すると、Ｓ８ステップへ処理を進める。人体の表面温度が検出されない場合は、Ｓ７ステップの処理を繰り返す。

続いてＳ８ステップにて、制御部１０は、熱源３を起動する。

Ｓ９ステップでは、制御部１０は、壁・天井温度検知センサ７、人体温度検知センサ８、室温検知センサ９にて演算された温度の平均値を算出する。この際、ヒータ制御手段１４にて熱源３の制御を行うことで、熱源３より出力する熱量が最適になるように自動調整を行い、電気ストーブ本体１より出力される温度が快適となるように調整が行われる。

Ｓ１０ステップにて、電源スイッチ２が押下された場合、制御部１０は、この信号を検出して、電気ストーブ本体１の電力供給を停止する。電源スイッチ２の押下による信号が検出されない場合は、Ｓ１ステップへ処理を戻し、電気ストーブ本体１より出力される温度の制御を継続する。

このように、本発明による暖房装置によれば、部屋等の室内空間において、快適な熱暖房を持続する。さらに、暖房装置より出力される消費電力を出来る限り抑えることが可能であるので、暖房装置の節電化・省電力化を実現し、地球温暖化の防止策に大いに貢献するものである。

本発明は、暖房装置を使用する際に消費される電力の節電化・省電力化が可能である。

１電気ストーブ本体
２電源スイッチ
３遠赤外線ヒータ（熱源）
４反射板
５ガード
６スタンド
７壁・天井温度検知センサ
８人体温度検知センサ
９室温検知センサ
１０制御部
１１ＣＰＵ
１２ＲＯＭ
１３ＲＡＭ
１４ヒータ制御手段

Claims

温風や輻射熱を発生させる熱源と、前記熱源を制御するヒータ制御手段と、室温を感知する室温検知センサと、壁や天井の熱を感知する壁・天井温度検知センサとを備えた暖房装置において、
それぞれのセンサで得た温度を分析して、その熱源から発生する熱量をコントロールする制御部を備えたことを特徴とする暖房装置。
温風や輻射熱を発生させる熱源と、前記熱源を制御するヒータ制御手段と、室温を感知する室温検知センサと、壁や天井の熱を感知する壁・天井温度検知センサと、部屋の中にいる人の温度を感知する人体温度検知センサとを備えた暖房装置において、
それぞれのセンサで得た温度を分析して、その熱源から発生する熱量をコントロールする制御部を備えたことを特徴とする暖房装置。
前記壁や天井の熱を感知する壁・天井温度検知センサは、回転自在に動くことを特徴とする請求項１又は２記載の暖房装置。
前記壁や天井の熱を感知する壁・天井温度検知センサは回転中に連続して赤外線を感知することを特徴とする請求項３記載の暖房装置。