JP2017106694A - 温風暖房機 - Google Patents

Abstract

【課題】燃焼式熱源及び電気式熱源を備える温風暖房機において、換気が行われた状態であるか否かを適切に判断して、該換気が不十分な状態である場合に、燃焼式熱源の燃焼運転を速やかに停止することができる温風暖房機を提供する。【解決手段】温風暖房機１の制御装置３１は、炎検知センサ２３の出力に基づいて換気がの必要であると判定した場合に、燃焼式熱源３の燃焼量を所定燃焼量に制御した状態で炎検知センサ２３の出力値を記憶した後、燃焼運転を停止する。その後、電気式熱源４による暖房運転中に燃焼再開条件が成立すると、燃焼式熱源３の燃焼運転を再開して、その燃焼量を所定燃焼量に制御した状態での炎検知センサ２３の出力に基づいて換気がなされたか否かを判定する。換気がなされていないと判定した場合には、燃焼運転を停止する。【選択図】図３

Description

本発明は、送風空気を加熱する熱源として電気式熱源と燃焼式熱源とを備える温風暖房機に関する。

この種の温風暖房機としては、従来、例えば特許文献１に見られるものが知られている。特許文献１には、室温センサによる室温の検出温度が所定温度（設定温度＋３℃）以下であり、且つ、炎検知棒による炎検知レベルが酸欠停止レベルを超えていない場合には、燃焼式熱源により送風空気を加熱する暖房運転を行い、室温の検出温度が所定温度よりも高い温度に昇温するか、又は、炎検知レベルが酸欠停止レベルを超えた場合に、燃焼式熱源の燃焼運転を停止させて、電気式熱源（気化器のヒータ）により送風空気を加熱する暖房運転を行う技術が記載されている。

特開平７−１６７５０２号公報

特許文献１に見られる技術では、炎検知レベルが酸欠停止レベルを超えた場合に、燃焼式熱源の燃焼運転を停止して、電気式熱源による暖房運転が開始されるものの、その後、室温の検出温度が所定温度を下回る状態になると、燃焼式熱源の燃焼運転による暖房運転が再開されるようになっている。

この場合、室内の換気が十分になされていない状態では、燃焼式熱源の燃焼運転を速やかに停止することが望ましい。

ここで、前記特許文献１に見られる技術では、燃焼式熱源の燃焼運転を再開した後に、炎検知レベルが再び前記酸欠停止レベルを超えれば、燃焼式熱源の燃焼運転が再び停止されることとなる。

しかるに、炎検知棒等の炎検知センサの出力は、一般に、燃焼量等の影響でばらつきを生じやすい。このため、燃焼式熱源の燃焼運転の再開後の燃焼量によっては、換気が不十分であるのに、炎検知レベルが酸欠停止レベルを超えない状態がある程度継続してしまう虞がある。ひいては、換気が不十分な状態で、燃焼式熱源の燃焼運転が継続的に行われてしまう虞がある。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、燃焼式熱源及び電気式熱源を備える温風暖房機において、燃焼式熱源の燃焼運転の停止後に、該燃焼運転を再開したときに、換気が行われた状態であるか否かを適切に判断して、該換気が不十分な状態である場合に、燃焼式熱源の燃焼運転を速やかに停止することができる温風暖房機を提供することを目的とする。

本発明の温風暖房機は、上記目的を達成するために、被暖房空間の空気を加熱する熱源である燃焼式熱源及び電気式熱源と、前記燃焼式熱源の燃焼炎を検知する炎検知センサと、前記燃焼式熱源及び電気式熱源の作動制御を行う制御装置とを備え、前記燃焼式熱源が、前記被暖房空間の空気を燃焼用空気として使用して燃焼運転を行うように構成された温風暖房機であって、
前記制御装置は、
前記燃焼式熱源の燃焼運転を行った状態での暖房運転中に、前記炎検知センサの出力を、該燃焼式熱源の燃焼量に応じて可変的に設定した所定の第１判定レベルと比較することにより、被暖房空間の換気の必要性が有るか否かを逐次判定する第１判定処理と、
該第１判定処理の判定結果が肯定的となったとき、前記燃焼式熱源の燃焼量を、最大燃焼量と最小燃焼量とのうちの最大燃焼量により近い所定の燃焼量に制御することと、該燃焼式熱源の燃焼量を前記所定の燃焼量に制御した状態での前記炎検知センサの出力の値を記憶保持することと、該記憶保持後に、前記燃焼式熱源の燃焼運転を停止すると共に前記電気式熱源の発熱運転を行うように前記燃焼式熱源及び電気式熱源を制御することとを実行する第１制御処理と、
前記燃焼式熱源の燃焼運転を停止し、且つ、前記電気式熱源の発熱運転を行った状態での暖房運転中に、所定の燃焼再開条件が成立したとき、前記燃焼式熱源の燃焼運転を開始し、さらに該燃焼運転の開始直後における該燃焼式熱源の燃焼量を前記所定の燃焼量に制御することを実行する第２制御処理と、
前記燃焼式熱源の燃焼量が前記所定の燃焼量に制御された状態で、前記炎検知センサの出力を、前記第１制御処理で記憶保持した出力値から所定量だけ変化させてなる第２判定レベルと比較することにより、被暖房空間の換気がなされたか否かを判定する第２判定処理と、
該第２判定処理の判定結果が否定的である場合に前記燃焼式熱源の燃焼運転を停止する第３制御処理とを実行する機能を有すると共に、
前記第２判定処理で使用する前記第２判定レベルを、前記燃焼式熱源の燃焼量を前記所定の燃焼量に制御した状態での前記炎検知センサの出力が該第２判定レベルに一致する場合における燃焼用空気の酸素濃度が、前記燃焼式熱源の燃焼量を前記所定の燃焼量に制御した状態での前記炎検知センサの出力が前記第２制御処理で記憶保持した出力値に一致する場合における燃焼用空気の酸素濃度よりも高い酸素濃度となるように設定するように構成されていることを特徴とする（第１発明）。

上記第１発明によれば、前記制御装置は、前記燃焼式熱源の燃焼運転を行った状態での暖房運転中に、前記第１判定処理を逐次実行する。この場合、前記第１判定処理で使用する第１判定レベルは、燃焼式熱源の燃焼量に応じて可変的に設定されるものであるから、前記炎検知センサの出力と第１判定レベルとの大小関係が、燃焼式熱源の燃焼量によらずに、燃焼用空気の酸素濃度の高低（所定の酸素濃度に対する高低）との相関性が高いものとなるように該第１判定レベルを設定できる。

このため、前記第１判定処理では、前記炎検知センサの出力と第１判定レベルとの比較に基づいて、被暖房空間の酸素濃度の低下を解消するための換気が必要であるか否かを適切に判定できる。

そして、前記制御装置は、第１判定処理の判定結果が肯定的となった場合、すなわち、前記炎検知センサの出力と前記所定の第１判定レベルとの比較に基づいて、被暖房空間の換気の必要性が有ると判定した場合には、前記第１制御処理を実行する。

これにより、燃焼式熱源の燃焼量が前記所定の燃焼量に制御され、この状態での前記炎検知センサの出力の値が記憶保持される。この場合、上記所定の燃焼量は、最大燃焼量と最小燃焼量とのうちの最大燃焼量により近い燃焼量であるので、一般に、炎検知センサの出力と、燃焼用空気の酸素濃度との相関性が比較的顕著なものとなる。

このため、第１制御処理で記憶保持する炎検知センサ出力の値は、燃焼用空気の酸素濃度に対応するものとしての信頼性が高いものとなる。

そして、第１制御処理では、上記の記憶保持後に、燃焼式熱源の燃焼運転が停止されると共に、電気式熱源の発熱運転が行われる。ひいては、電気式熱源の発熱運転だけにより送風空気を加熱する暖房運転が行われる。

なお、前記所定の燃焼量は、燃焼式熱源の最大燃焼量に一致してもいてもよい。

さらに、前記制御装置は、前記燃焼式熱源の燃焼運転を停止し、且つ前記電気式熱源の発熱運転を行った状態での暖房運転中に、所定の燃焼再開条件が成立したときに、前記第２制御処理を実行する。

これにより、燃焼式熱源の燃焼運転が開始され、さらに該燃焼運転の開始直後における該燃焼式熱源の燃焼量が、前記所定の燃焼量に制御される。

そして、前記制御装置は、このように燃焼式熱源の燃焼量を前記所定の燃焼量に制御した状態、すなわち、前記第１制御処理で炎検知センサの出力の値を記憶保持するに際して制御した燃焼量と同じ燃焼量で燃焼式熱源の燃焼運転を行った状態で、前記第２判定処理を実行する。

これにより、前記炎検知センサの出力と前記所定の第２判定レベルとの比較に基づいて被暖房空間の換気がなされたか否かが判定される。

この場合、第２判定処理の実行時における燃焼式熱源の燃焼量は前記所定の燃焼量であるので、炎検知センサの出力と燃焼用空気の酸素濃度との相関性が顕著に高いものとなる状態で第２判定処理が実行される。

また、第２判定レベルは、前記第１制御処理で記憶保持した値から所定量だけ変化させた判定レベルであって、前記燃焼式熱源の燃焼量を前記所定の燃焼量に制御した状態での前記炎検知センサの出力が該第２判定レベルに一致する場合における燃焼用空気の酸素濃度が、前記燃焼式熱源の燃焼量を前記所定の燃焼量に制御した状態での前記炎検知センサの出力が前記第２制御処理で記憶保持した出力値に一致する場合における燃焼用空気の酸素濃度よりも高い酸素濃度となるように設定される。

このため、第２判定処理では、換気の必要性のために燃焼式熱源の燃焼運転を停止した後に、被暖房空間の換気がなされたか否か（換言すれば、被暖房空間の酸素濃度が換気により十分に回復したか否か）を、前記炎検知センサの出力と第２判定レベルとの比較に基づいて、高い信頼性で適正に判定することができることとなる。

そして、制御装置は、第２判定処理の判定結果が否定的となる場合、すなわち、換気の必要性のために燃焼式熱源の燃焼運転を停止した後に、被暖房空間の換気が十分になされていない場合には、燃焼式熱源の燃焼運転を停止させる。

よって、第１発明によれば、燃焼式熱源の燃焼運転の停止後に、該燃焼運転を再開したときに、換気が行われた状態であるか否かを適切に判断して、該換気が不十分な状態である場合に、燃焼式熱源の燃焼運転を速やかに停止することができる。

上記第１発明では、前記所定の燃焼再開条件は、前記第１制御処理での前記燃焼式熱源の燃焼運転の停止後の経過時間が所定時間以上に達したという条件と、前記第１制御処理での前記燃焼式熱源の燃焼運転の停止後の前記被暖房空間の温度が所定温度以上、低下したという条件とのうちの少なくともいずれか一方を含むことが好ましい（第２発明）。

この第２発明によれば、前記第１制御処理での前記燃焼式熱源の燃焼運転の停止後の経過時間が所定時間以上に達した場合、あるいは、前記第１制御処理での前記燃焼式熱源の燃焼運転の停止後の前記被暖房空間の温度が所定温度以上、低下した場合に、燃焼式熱源の燃焼運転により送風空気を加熱する暖房運転を自動的に再開することが可能となる。

従って、上記経過時間から、被暖房空間の換気が十分に進行している可能性が高いとみなし得る状況、あるいは、電気式熱源による暖房能力が不足している状況で、燃焼式熱源の燃焼運転により送風空気を加熱する暖房運転を自動的に再開することが可能となる。

ここで、一般に、電気式熱源により送風空気を加熱する暖房運転よりも、燃焼式熱源により送風空気を加熱する暖房運転の方が暖房コストあるいは暖房能力等の点で有利である場合が多い。従って、第２発明は、暖房コストあるいは暖房能力等の点で有利な暖房運転（燃焼式熱源の燃焼運転により送風空気を加熱する暖房運転）を行う頻度を高めることができる。

上記第１発明又は第２発明では、前記制御装置は、前記第２制御処理と、前記第２判定処理と、該第２判定処理の判定結果が否定的である場合の前記第３制御処理とを前記電気式熱源の発熱運転を継続した状態で実行するように構成されていることが好ましい（第３発明）。

これによれば、第２判定処理の判定結果が否定的となって、前記燃焼式熱源の燃焼運転を停止しても、該燃焼運転の停止前から前記電気式熱源の発熱運転が継続しているので、継続的な温風の送風を実現できる。

上記第３発明では、前記制御装置は、前記第３制御処理の実行後に前記電気式熱源の発熱運転を行った状態での暖房運転中に、前記燃焼再開条件が成立したとき、前記第２制御処理及び第２判定処理を再び実行するように構成されていることが好ましい（第４発明）。

これによれば、前記第３制御処理の実行後に前記電気式熱源の発熱運転を行った状態での暖房運転中に、前記燃焼再開条件が成立したときに、被暖房空間の換気がなされたか否を再び判定し、該判定結果が肯定的になった場合に、燃焼式熱源の燃焼運転により送風空気を加熱する暖房運転を自動的に再開することができる。

また、上記第１〜第４発明では、前記制御装置は、前記第２判定処理の判定結果が肯定的である場合には、前記燃焼式熱源の燃焼運転を継続するように該燃焼式熱源を制御すると共に、前記電気式熱源の発熱運転を停止し、さらに、前記第１判定処理を再開するように構成されていることが好ましい（第５発明）。

これによれば、被暖房空間の換気がなされた後の燃焼式熱源の燃焼運転により送風空気を加熱する暖房運転中に、再び換気の必要性が生じると、燃焼式熱源の燃焼運転を自動的に停止させるようにすることができる。

本発明の一実施形態における温風暖房機の構成を示す図。 実施形態の温風暖房機の制御に関する構成を示すブロック図。 図２に示す制御装置により実行される制御処理を示すフローチャート。 実施形態の温風暖房機に備えた炎検知センサとしての熱電対の出力特性を示すグラフ。

本発明の一実施形態を図１〜図４を参照して以下に説明する。

図１を参照して、本実施形態の温風暖房機１は、その筐体２内の上側と下側とに、それぞれ燃焼式熱源３と電気式熱源４とを備える。

この温風暖房機１の送風系は、筐体２が配置される被暖房空間（家屋の室内等）の空気を筐体２内に吸引し、さらに吸引した空気を燃焼式熱源３又は電気式熱源４で加熱してなる空気を被暖房空間に送風するように構成されている。

具体的には、筐体２内には、筐体２の背面部の上部に形成された第１吸気口１１から筐体２の正面部の下部に形成された第１吹出し口１２に至る第１送風路１３と、筐体２の背面部の下部に形成されたの第２吸気口１５から第１吹出し口１２の下側で筐体２の正面部に形成された第２吹出し口１６に至る第２送風路１７とが互いに独立した送風路として形成されている。

第１送風路１３の第１吸気口１１寄りの上流部は、燃焼式熱源３を経由する上流側送風路１３ａと、燃焼式熱源３を経由しない上流側送風路１３ｂとに分流されており、これらの上流側送風路１３ａ，１３ｂは、第１送風路１３の第１吹出し口１２寄りの下流部にて合流する。そして、第１送風路１３のうちの上流側送風路１３ａに燃焼式熱源３が配置され、上流側送風路１３ａ，１３ｂが合流した後の下流部に第１送風ファン１４が配置されている。

第１送風ファン１４は、図示しない電動モータにより回転駆動される回転羽根１４ａを備える。この回転羽根１４ａを回転駆動することで、被暖房空間の空気が第１吸気口１１から第１送風路１３内に吸引され、さらに、該第１送風路１３から第１吹出し口１２を介して被暖房空間に送風される。この場合、燃焼式熱源３の燃焼運転を行った状態では、該燃焼運転により加熱された送風空気（燃焼ガスと混合した空気）が第１吹出し口１２から被暖房空間に吹出される。

燃焼式熱源３は、本実施形態では、燃料ガスを燃焼させる熱源である。この燃焼式熱源３は、燃焼筐２１に収容されたガスバーナ２２を備える。このガスバーナ２２には、第１送風ファン１４の作動により第１吸気口１１から第１送風路１３の上流側送風路１３ａ内に吸引される空気が、燃焼筐２１の下部の形成された導入口２１ａを介して燃焼用空気として供給され、さらに、図示を省略するガス供給路から導入口２１ａに噴射される燃料ガスが燃料用空気と共に供給されるようになっている。

そして、ガスバーナ２２での燃料ガスの燃焼により生成される燃焼ガスが、燃焼筐２１の上部に形成された開口２１ｂから、上流側送風路１３ａの下流側に導出され、さらに、第１吸気口１１から上流側送風路１３ｂ内に吸引された空気と混合した後に、該混合により得られる温風が第１吹出し口１２から被暖房空間に送風されるようになっている。

また、ガスバーナ２２は、炎検知用の小火バーナ２２ｘを含んでおり、この小火バーナ２２ｘに臨むようにして、炎検知センサとしての熱電対２３が設置されている。

なお、ガスバーナ２２に供給する燃料ガスの量（ひいては、ガスバーナ２２の燃焼量）は、図示しないガス供給路に備えられるガス比例弁等の流量調整弁を介して制御することが可能である。また、送風ファン１４の回転速度を制御することで、ガスバーナ２２に供給する燃焼用空気の量を制御することが可能である。

第２送風路１７には、第２吸気口１５寄りの上流部に第２送風ファン１８が配置され、第２吹出し口１６寄りの下流部に電気式熱源４が配置されている。

第２送風ファン１８は、第１送風ファン１４と同様に、図示しない電動モータにより回転駆動される回転羽根１８ａを備える。この回転羽根１８ａを回転駆動することで、被暖房空間の空気が第２吸気口１５から第２送風路１７内に吸引され、さらに、電気式熱源４を経由した後、該第２送風路１７から第２吹出し口１６を介して被暖房空間に送風される。この場合、電気式熱源４の発熱運転を行った状態では、電気式熱源４で加熱された送風空気が第２吹出し口１６から被暖房空間に吹出される。

電気式熱源４は、電気エネルギーを熱エネルギーに変換して発熱する熱源である。該電気式熱源４は、例えばシーズヒータ等により構成され、通電により発熱する複数の通電発熱部２５を有する。そして、電気式熱源４は、通電発熱部２５の周囲を流れる送風空気に放熱することで、該送風空気を加熱する。

温風暖房機１は、さらに図２に示すように、制御装置３１と、被暖房空間の温度（以下、室温という）を検出する温度センサ２７とが備えられている。温度センサ２７は、例えば図１に示すように、第１吸気口１１及び第２吸気口１５の近辺で、筐体２の背面部に装着されている。

なお、温度センサ２７は、温風暖房機１から離れた箇所、例えば温風暖房機１の運転操作用のリモコン等に備えられていてもよい。

制御装置３１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、インターフェース回路等を含む電子回路ユニットにより構成されており、筐体２内の任意の適所に搭載されている。なお、制御装置３１は、相互に通信可能な複数の電子回路ユニットにより構成されていてもよい。

この制御装置３１には、センシングデータとして前記熱電対２３及び温度センサ２７の検出信号が入力されると共に、図示しないリモコン等の操作器から室温の設定温度（目標温度）、暖房運転のオン・オフ等の運転指令が入力される。

そして、制御装置３１は、実装されたハードウェア構成とプログラム（ソフトウェア構成）とにより実現される機能によって、燃焼式熱源３、電気式熱源４、送風ファン１４，１８の作動制御を行うことで、温風暖房機１の運転制御を行う。

次に、制御装置３１による温風暖房機１の運転制御の詳細を説明する。制御装置３１は、温風暖房機１により暖房運転を行うことの要求が発生すると、図３のフローチャートに示す如く、温風暖房機１の運転制御を行う。

制御装置３１は、まず、ＳＴＥＰ１において、温風暖房機１の運転モードを燃焼暖房運転モードに設定する。該燃焼暖房運転モードは、燃焼式熱源３の燃焼運転により送風空気を加熱する運転モードである。

次いで、ＳＴＥＰ２において、制御装置３１は、ガスバーナ２２を点火する制御処理を実行する。この制御処理では、制御装置３１は、ガスバーナ２２の点火用の空気量の燃焼用空気をガスバーナ２２に供給するように送風ファン１４を作動させ、且つ、点火用の燃料量の燃料ガスをガスバーナ２２に供給するようにガス流量調整弁（図示省略）を制御した状態で、図示しないイグナイタを駆動することで、ガスバーナ２２に点火する。これにより、燃焼式熱源３の燃焼運転が開始される。

次いで、ＳＴＥＰ３において、制御装置３１は、ガスバーナ２２での燃焼状態が安定するまで待機する。このＳＴＥＰ３では、制御装置３１は、燃焼式熱源３の目標燃焼量及び送風ファン１４の目標送風量とを規定するパラメータとしての速数を、ガスバーナ２２の燃焼状態を適切に安定化させ得るようにあらかじめ定めれた所定値に設定して、該所定値の速数に対応する目標燃焼量と目標送風量とを実現するように、ガスバーナ２２への燃料ガスの供給量と、送風ファン１４の回転速度とを制御する。

上記所定値の速数は、それに対応する目標燃焼量が、最大燃焼量及び最小燃焼量のうちの最大燃焼量により近い比較的大きな燃焼量（例えば最大燃焼量又は最大燃焼量よりも若干低い燃焼量）になるようにあらかじめ定められている。

なお、目標燃焼量及び目標送風量は、速数の値が大きいほど大きくなる。

次いで、ＳＴＥＰ４において、制御装置３１は、現在の運転モードが電熱暖房運転モードであるか否かを判断する。該電熱暖房運転モードは、電気式熱源４の発熱運転により送風空気を加熱する運転モードである。

ここで、温風暖房機１による暖房運転の開始直後は、前記ＳＴＥＰ１の処理により、運転モードが前記燃焼暖房運転モードに設定されている。このため、ＳＴＥＰ４の判断結果が否定的になる。

このように、ＳＴＥＰ４の判断結果が否定的になる場合には、次にＳＴＥＰ７において、制御装置３１は、室温を設定温度（目標温度）に近づけるように、燃焼式熱源３の燃焼量及び送風ファン１４の送風量を制御する制御処理である温調制御の制御処理を実行する。この制御処理では、温度センサ２７で検出された室温（被暖房空間の温度）と設定温度との偏差等に応じて速数が決定され、この速数に対応する目標燃焼量及び目標送風量を実現するように、ガスバーナ２２への燃料ガスの供給量と送風ファン１４の回転速度とが制御される。これにより、室温が設定温度に一致もしくはほぼ一致する温度に保たれるように温調制御がなされる。

制御装置３１は、かかる温調制御の制御処理を実行しつつ、熱電対２３の出力（電圧値）を監視し、ＳＴＥＰ８において、該出力を所定の判定レベルTH1と比較することにより、被暖房空間の換気が必要であるか否かを判定する。

なお、ＳＴＥＰ８の判定処理は、本発明における第１判定処理に相当し、判定レベルTH1は、本発明における第１判定レベルに相当する。

上記ＳＴＥＰ８の判定処理は、より詳しくは、熱電対２３を所定の判定レベルTH1と比較することにより、燃焼式熱源３に供給される燃焼用空気の酸素濃度（換言すれば、第１送風路１３に吸引される被暖房空間の空気の酸素濃度）が所定値以上の酸素濃度であるか否かを判定し、酸素濃度が所定値よりも低いと判定される場合に、被暖房空間の換気の必要性が有ると判定する処理である。

ここで、炎検知センサとしての熱電対２３の出力は、図４に示す如く、燃焼式熱源３に燃焼状態で供給される燃焼用空気の酸素濃度（換言すれば、第１送風路１３に吸引される被暖房空間の空気の酸素濃度）と相関性を有し、燃焼式熱源３の燃焼量が一定である場合、該酸素濃度が低下するに伴い、熱電対２３の出力（電圧値）が低下するという特性を有する。

ただし、熱電対２３の出力は、燃焼式熱源３の燃焼量等の影響も受け、図４に例示する如く、燃焼量が比較的小さい場合よりも、大きい場合の方が、酸素濃度の変化に対する熱電対２３の出力の変化の感度が高くなる。従って、燃焼用空気の酸素濃度が一定であっても、熱電対２３の出力は燃焼式熱源３の燃焼量に応じて変化する。

そこで、ＳＴＥＰ８の判定処理では、制御装置３１は、判定レベルTH1を、温風暖房機１の現在の速数（あるいは該速数により規定される目標燃焼量）の関数値として設定する。この場合、判定レベルTH1の値は、現在の速数（あるいは該速数により規定される目標燃焼量）から、あらかじめ作成されたデータテーブル又は演算式により設定される。

この場合、判定レベルTH1を決定するための上記データテーブル又は演算式は、速数の任意の値において（任意の目標燃焼量において）、熱電対２３の出力が判定レベルTH1以上であれば、燃焼用空気の酸素濃度が確実に所定値以上の酸素濃度となり、また、熱電対２３の出力が判定レベルTH1よりも低い場合には、燃焼用空気の酸素濃度が所定値よりも小さいか、もしくはその可能性が高いものとなるように、あらかじめ実験等に基づき作成されている。

そして、制御装置３１は、ＳＴＥＰ８の判定処理において、熱電対２３の現在の出力が上記の如く速数（又は目標燃焼量）に応じて決定した判定レベルTH1よりも低いか否かを判定する。この場合、ＳＴＥＰ８の判定結果が否定的となる状況は、被暖房空間の酸素濃度に相当する燃焼用空気の酸素濃度が、所定値以上となっており、被暖房空間の換気の必要性が無い（もしくはその必要性が十分に低い）状況である。

この状況では、制御装置３１は、ＳＴＥＰ７の温調制御の処理とＳＴＥＰ８の判定処理とを継続する。

一方、ＳＴＥＰ８の判定結果が肯定的となる状況は、被暖房空間の酸素濃度に相当する燃焼用空気の酸素濃度が所定値よりも小さいか、もしくはその可能性が高いものとなっている状況であるので、被暖房空間の換気の必要性が有る（もしくはその必要性が高い）状況である。

この状況では、制御装置３１は、次にＳＴＥＰ９において、温風暖房機１の運転モードを電熱暖房運転モードに変更する。

さらにＳＴＥＰ１０において、制御装置３１は、速数をあらかじめ定められた所定値に設定して、該所定値の速数にて燃焼式熱源３の燃焼運転を行わせる。すなわち、該所定値の速数により規定される目標燃焼量及び目標送風量を実現するように、ガスバーナ２２への燃料ガスの供給量と送風ファン１４の回転速度とが制御される。

この場合、上記所定値の速数は、それにより規定される目標燃焼量が最大燃焼量及び最小燃焼量のうちの最大燃焼量により近い燃焼量となるように設定されている。本実施形態では、当該所定値の速数は、前記ＳＴＥＰ３でガスバーナ２２の燃焼状態を安定化するための速数と同一である。

次いで、ＳＴＥＰ１１において、制御装置３１は、現在の熱電対２３の出力、すなわち、上記所定値の速数での燃焼式熱源３の燃焼運転状態での熱電対２３の出力Ｖxを図示しないメモリに記憶保持する。

ここで、燃焼式熱源３の現在の燃焼量は、比較的大きい燃焼量であるので、燃焼用空気の酸素濃度の変化に対して熱電対２３の出力が比較的高い相関性を有する状況である。このため、ＳＴＥＰ１１で記憶保持する熱電対２３の出力Ｖxは、燃焼用空気の現在の酸素濃度に対応するものとしての信頼性が高いものとなる。

なお、図３のフローチャートでは記載を省略しているが、ＳＴＥＰ８の判定結果が肯定的となった場合には、制御装置３１は、被暖房空間の換気を行うべき旨を、ユーザに報知するための視覚的又は聴覚的な報知出力を発生する。

次いで、ＳＴＥＰ１２において、現在の室温の検出値を図示しないメモリに記憶保持する。

次いで、ＳＴＥＰ１３において、制御装置３１は、計時タイマーを起動する。さらに、このＳＴＥＰ１３では、制御装置３１は、図示しないガス供給路の電磁弁を閉弁する（ひいては、ガスバーナ２２への燃料供給を遮断する）ことで、燃焼式熱源３の燃焼運転を停止すると共に、電気式熱源４の発熱運転により送風空気を加熱する暖房運転である電熱暖房運転を開始する。

該電熱暖房運転では、制御装置３１は、室温（検出値）と設定温度との偏差等に応じて送風ファン１８の回転速度を制御すると共に、電気式熱源４の通電発熱部２５の通電量（ひいては発熱量）を制御する。

なお、ＳＴＥＰ１０、１１、１３の処理は、本発明における第１制御処理に相当する処理である。

制御装置３１は、このように電熱暖房運転を行うように電気式熱源４及び送風ファン１８の作動を制御しつつ、さらにＳＴＥＰ１４において、燃焼式熱源３の燃焼運転を再開するための所定の燃焼再開条件が成立したか否かを逐次判定する。

この場合、燃焼再開条件は、本実施形態では、タイマの計時時間（ＳＴＥＰ１３で燃焼運転を停止した後の経過時間）が、被暖房空間の換気に要する時間としてあらかじめ定められた所定時間ｔ_thに達したという条件と、燃焼運転の停止後の室温の低下量（ＳＴＥＰ１２で記憶した室温からの低下量）があらかじめ定められた所定量ΔＴ_th以上になったという条件との２つの条件から成る。そして、ＳＴＥＰ１４では、これらの２つの条件のうちのいずれかが成立したか否かが判定される。

そして、ＳＴＥＰ１４の判定結果が否定的である場合（燃焼再開条件が成立しない場合）には、制御装置３１は、電熱暖房運転を継続させる。また、ＳＴＥＰ１４の判定結果が肯定的になった場合（燃焼再開条件が成立した場合）には、制御装置３１は、ＳＴＥＰ２からの処理を実行する。

これにより、電気式熱源４の発熱運転により送風空気を加熱する電熱暖房運転を継続した状態で、さらに、燃焼式熱源３の燃焼運転により送風空気を加熱する暖房運転である燃焼暖房運転が並行して再開される。

さらに、ＳＴＥＰ３において、速数が前記所定値に設定されるため、燃焼式熱源３の燃焼量が前記ＳＴＥＰ１０での燃焼量と同じ燃焼量（最大燃焼量又はそれに近いい燃焼量）に制御される。

なお、ＳＴＥＰ１４の判定結果が肯定的となった後のＳＴＥＰ２、３の処理は、本発明における第２制御処理に相当する処理である。

このように、燃焼暖房運転が再開された状況では、運転モードが電熱暖房運転モードに維持されているため、前記ＳＴＥＰ４の判断結果が肯定的になる。この場合には、制御装置３１は、次にＳＴＥＰ５において、熱電対２３の現在の出力が、前記ＳＴＥＰ１１で記憶保持した出力値Ｖxにあらかじめ定められた所定値αを加算してなる判定レベル（＝Ｖx＋α）以上であるか否かを判定する。

なお、ＳＴＥＰ５の判定処理は、熱電対２３の現在の出力から所定値αを差し引いた値が、Ｖx以上であるか否かを判定する処理と等価である。そして、ＳＴＥＰ５判定処理は、本発明における第２判定処理に相当する。また、Ｖxに所定値αを加算してなる判定レベル（＝Ｖx＋α）は、本発明における第２判定レベルに相当する。

ＳＴＥＰ５における判定レベル（＝Ｖx＋α）は、Ｖxに所定値αを加算した値であるので、燃焼式熱源３の燃焼量を前記所定値の速数に対応する目標燃焼量に制御した状態での熱電対２３の出力が当該判定レベル（＝Ｖx＋α）に一致する場合における燃焼用空気の酸素濃度が、燃焼式熱源３の燃焼量を前記所定値の速数に対応する目標燃焼量に制御した状態での熱電対２３の出力がＶxに一致する場合における燃焼用空気の酸素濃度よりも所定値αに相当する量だけ高い酸素濃度となるように設定されることとなる。

上記ＳＴＥＰ５の判定処理は、上記の如く、ＳＴＥＰ１０での燃焼式熱源３の燃焼量と同じ燃焼量で燃焼式熱源３の燃焼運転を行った状態で実行される判定処理である。また、この場合の燃焼量は、大きい燃焼量であるので、熱電対２３の出力と燃焼量空気の酸素濃度との相関性が好適に高いものとなる。このため、ＳＴＥＰ５の判定結果が肯定的となる状況は、ＳＴＥＰ８の判定結果が肯定的となった直後のＳＴＥＰ１０の処理の実行時よりも、被暖房空間の酸素濃度が所定量（所定値αに対応する所定量）以上、上昇した状況であり、ひいては、被暖房空間の換気が適正になされたと見なし得る状況である。

そこで、ＳＴＥＰ５の判定結果が肯定的である場合（被暖房空間の換気が適正になされたと見なし得る場合）には、制御装置３１は、次に、ＳＴＥＰ６において、運転モードを燃焼暖房運転モードに変更した後、前記したＳＴＥＰ７からの処理を実行する。これにより、ＳＴＥＰ４の判断結果が否定的である場合と同様に、燃焼暖房運転モードでの温調制御が行われる。なお、この場合、電気式熱源４の発熱運転と送風ファン１８の作動とは停止される。

一方、ＳＴＥＰ５の判定結果が否定的である場合（被暖房空間の換気が適正になされていない場合）には、制御装置３１は、前記したＳＴＥＰ１２からの処理を実行する。このため、ＳＴＥＰ１３において、燃焼式熱源３の燃焼運転は停止され、電気式熱源４の発熱運転により送風空気を加熱する電熱暖房運転が行われる。なお、ＳＴＥＰ５の判定結果が否定的である場合、電気式熱源４の発熱運転及び送風ファン１８の作動は、ＳＴＥＰ２で燃焼式熱源３の燃焼運転が再開される前から継続的に行われる。

上記の如くＳＴＥＰ５の判定結果が否定的である場合に実行されるＳＴＥＰ１３の処理は、本発明における第３制御処理に相当する。

補足すると、ＳＴＥＰ５の判定結果が否定的である場合に、被暖房空間の換気が不十分である旨を、ユーザに報知する視覚的又は聴覚的な出力を発生するようにしてもよい。

以上の如く、燃焼式熱源３の燃焼運転により送風空気を加熱する燃焼暖房運転の実行中に、ＳＴＥＰ８の判定結果が肯定的になって、被暖房空間の換気の必要性が有ると判定されると、所定値の速数に対応する目標燃焼量で燃焼式熱源３の燃焼運転を行った状態での熱電対２３の出力値Ｖxが記憶保持される。その後、燃焼式熱源３の燃焼運転が停止され、電気式熱源４の発熱運転により送風空気を加熱する電熱暖房運転が開始される。

そして、この電熱暖房運転の実行中にＳＴＥＰ１４の判定結果が肯定的になると（燃焼再開条件が成立すると）、燃焼式熱源３の燃焼運転が再開され、この燃焼運転の再開直後に所定値の速数に対応する目標燃焼量で燃焼式熱源３の燃焼運転を行った状態でのＳＴＥＰ５において、熱電対２３の出力を、ＳＴＥＰ１１で記憶保持した出力値Ｖxよりも高い判定レベルTH1＋αと比較することで、被暖房空間の換気が適正になされたか否かが判定される。

この場合、所定値の速数に対応する目標燃焼量が比較的大きい燃焼量であるため、該燃焼量で燃焼式熱源３の燃焼運転を行った状態での熱電対２３の出力は、燃焼量空気の酸素濃度との相関性が高い。

従って、ＳＴＥＰ５の判定処理により、被暖房空間の換気が適正になされたか否かを高い信頼性で判定することができる。

そして、ＳＴＥＰ５の判定結果が否定的になる場合（被暖房空間の換気が適正になされていないと判定される場合）には、燃焼式熱源３の燃焼運転が直ちに停止されるので、被暖房空間の換気が不十分な状態で、燃焼式熱源３の燃焼運転が継続してしまうのを高い信頼性で防止できる。

また、この場合、電気式熱源４の発熱運転により送風空気を加熱する電熱暖房運転は、燃焼式熱源３の燃焼運転の再開前から継続するので、ＳＴＥＰ５の判定結果が否定的になって燃焼式熱源３の燃焼運転を停止しても、被暖房空間への温風の送風を継続的に行うことができる。

また、ＳＴＥＰ５の判定結果が肯定的になる場合（被暖房空間の換気が適正になされたと判定される場合）には、電熱暖房運転を停止して、燃焼暖房運転だけが継続するので、暖房コストや暖房能力の点で電熱暖房運転よりも有利な燃焼暖房運転を高い頻度で実行できる。

なお、以上説明した実施形態では、燃焼式熱源３は、燃料ガスを燃焼させる熱源であるが、燃焼式熱源３は、灯油等の液体燃料を燃焼させる熱源であってもよい。

また、燃焼式熱源３と電気式熱源４とで各別の送風ファン１４，１８を備える代わりに、燃焼式熱源３と電気式熱源４とで共用の送風ファンを備えるようにしてもよい。

また、前記実施形態では、炎検知センサとして熱電対２３を備えるものを示したが、炎検知センサとして、フレームロッド等、熱電対２３以外のセンサを使用してもよい。さらに、炎検知センサは、燃焼用空気の酸素濃度が低くなるに伴い、出力値が大きくなるという出力特性を有していてもよい。

また、前記実施形態では、前記ＳＴＥＰ１４における燃焼再開条件は、燃焼運転の停止後の経過時間についての条件と、燃焼運転の停止後の室温の低下量に関する条件との２つの条件であるが、例えば、いずれか一方の条件だけであってもよい。

また、前記実施形態では、前記ＳＴＥＰ１０での燃焼式熱源３の燃焼量を、前記ＳＴＥＰ３で燃焼状態を安定化するための燃焼量に一致させた。ただし、例えば、ＳＴＥＰ１０での燃焼式熱源３の燃焼量と、ＳＴＥＰ４が肯定的である場合における燃焼式熱源３の燃焼量とを、燃焼状態を安定化するための燃焼量と異なる所定燃焼量（燃焼状態を安定化するための速数と異なる速数に対応する目標燃焼量）に制御するようにしてもよい。

１…温風暖房機、３…燃焼式熱源３…電気式熱源、２３…熱電対（炎検知センサ）、３１…制御装置。

Claims (5)

1. 被暖房空間の空気を加熱する熱源である燃焼式熱源及び電気式熱源と、前記燃焼式熱源の燃焼炎を検知する炎検知センサと、前記燃焼式熱源及び電気式熱源の作動制御を行う制御装置とを備え、前記燃焼式熱源が、前記被暖房空間の空気を燃焼用空気として使用して燃焼運転を行うように構成された温風暖房機であって、
   前記制御装置は、
   前記燃焼式熱源の燃焼運転を行った状態での暖房運転中に、前記炎検知センサの出力を、該燃焼式熱源の燃焼量に応じて可変的に設定した所定の第１判定レベルと比較することにより、被暖房空間の換気の必要性が有るか否かを逐次判定する第１判定処理と、
   該第１判定処理の判定結果が肯定的となったとき、前記燃焼式熱源の燃焼量を、最大燃焼量と最小燃焼量とのうちの最大燃焼量により近い所定の燃焼量に制御することと、該燃焼式熱源の燃焼量を前記所定の燃焼量に制御した状態での前記炎検知センサの出力の値を記憶保持することと、該記憶保持後に、前記燃焼式熱源の燃焼運転を停止すると共に前記電気式熱源の発熱運転を行うように前記燃焼式熱源及び電気式熱源を制御することとを実行する第１制御処理と、
   前記燃焼式熱源の燃焼運転を停止し、且つ、前記電気式熱源の発熱運転を行った状態での暖房運転中に、所定の燃焼再開条件が成立したとき、前記燃焼式熱源の燃焼運転を開始し、さらに該燃焼運転の開始直後における該燃焼式熱源の燃焼量を前記所定の燃焼量に制御することを実行する第２制御処理と、
   前記燃焼式熱源の燃焼量が前記所定の燃焼量に制御された状態で、前記炎検知センサの出力を、前記第１制御処理で記憶保持した出力値から所定量だけ変化させてなる第２判定レベルと比較することにより、被暖房空間の換気がなされたか否かを判定する第２判定処理と、
   該第２判定処理の判定結果が否定的である場合に前記燃焼式熱源の燃焼運転を停止する第３制御処理とを実行する機能を有すると共に、
   前記第２判定処理で使用する前記第２判定レベルを、前記燃焼式熱源の燃焼量を前記所定の燃焼量に制御した状態での前記炎検知センサの出力が該第２判定レベルに一致する場合における燃焼用空気の酸素濃度が、前記燃焼式熱源の燃焼量を前記所定の燃焼量に制御した状態での前記炎検知センサの出力が前記第２制御処理で記憶保持した出力値に一致する場合における燃焼用空気の酸素濃度よりも高い酸素濃度となるように設定するように構成されていることを特徴とする温風暖房機。
2. 請求項１記載の温風暖房機において、前記所定の燃焼再開条件は、前記第１制御処理での前記燃焼式熱源の燃焼運転の停止後の経過時間が所定時間以上に達したという条件と、前記第１制御処理での前記燃焼式熱源の燃焼運転の停止後の前記被暖房空間の温度が所定温度以上、低下したという条件とのうちの少なくともいずれか一方を含むことを特徴とする温風暖房機。
3. 請求項１又は２記載の温風暖房機において、
   前記制御装置は、前記第２制御処理と、前記第２判定処理と、該第２判定処理の判定結果が否定的である場合の前記第３制御処理とを前記電気式熱源の発熱運転を継続した状態で実行するように構成されていることを特徴とする温風暖房機。
4. 請求項３記載の温風暖房機において、
   前記制御装置は、前記第３制御処理の実行後に前記電気式熱源の発熱運転を行った状態での暖房運転中に、前記燃焼再開条件が成立したとき、前記第２制御処理及び第２判定処理を再び実行するように構成されていることを特徴とする温風暖房機。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の温風暖房機において、
   前記制御装置は、前記第２判定処理の判定結果が肯定的である場合には、前記燃焼式熱源の燃焼運転を継続するように該燃焼式熱源を制御すると共に、前記電気式熱源の発熱運転を停止し、さらに、前記第１判定処理を再開するように構成されていることを特徴とする温風暖房機。