JP2019011909A - 暖房装置および空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用者の利便性を損なうことなく、安全に運転を行うことのできる暖房装置および空調装置を提供すること。【解決手段】暖房装置および空調装置は、使用者によって選択される運転モードを複数備え、この運転モードに基づいて熱発生手段の動作が制御される。そして、運転開始からある決まった時間（運転継続可能時間）が経過すると自動的に運転を停止する自動停止機能を備えており、この運転継続可能時間を運転モードに応じて設定されることとした。これにより、運転が停止するまでの時間は一律ではなく、運転モードに応じて適切な時間に自動的に設定されるため、利便性を損なうことなく安全に運転を行うことができる。【選択図】図１

Description

本発明は、熱発生手段を備えた暖房装置および空調装置に関し、特に運転開始から所定時間経過すると自動で運転を停止する、自動停止機能を備えた装置に関するものである。

従来、暖房装置および空調装置には、運転開始とともに計時を開始するタイマを備え、このタイマの計時時間が所定の時間となると自動で運転を停止する、いわゆる自動停止機能を備えたものがある。これは、暖房装置等が長時間に渡って連続的に使用されたり、消し忘れたまま放置されてしまったりすることを防止するために設けられたものであり、装置の特性に合わせて運転を停止するまでの時間があらかじめ設定されている。使用者は自動停止時間になる前に、運転を継続させる指示をボタン操作等により行うことで、運転を継続させることができる。

特開２０１５−２１６７４号公報

この自動停止までの時間が長いと、使用者が運転を継続させたい場合にはボタン等を操作する回数が少なくなるため、利便性に優れる。しかし、消し忘れ防止機能としての効果は小さく、長時間無人で運転が可能となることから、安全性や経済性の面において不安がある。

一方、自動停止までの時間を短くすると、消し忘れ防止機能としての効果は大きいため、安全性や経済性には優れるが、使用者が運転を継続させたい場合には自動停止時間になるたびにボタン操作を行わなければならず、ボタン操作の回数が増えることが煩わしく感じられてしまうおそれがある。

本発明は、上記課題を解決するためのもので、使用者の利便性を損なうことなく、安全に運転を行うことのできる暖房装置および空調装置を提供することを目的とする。

本発明は、熱発生手段と、使用者によって選択される運転モードに基づき前記熱発生手段の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、運転開始からの時間を計時するタイマ手段をさらに備え、前記運転モードに応じて運転継続可能時間を設定し、前記タイマ手段の計時時間が運転継続可能時間となると運転を停止することを特徴とする暖房装置および空調装置である。

上述のように構成することにより、運転モードに応じた適切な運転継続可能時間が設定されるため、利便性を損なうことなく安全に運転を行うことができる。

本発明の実施形態における温風暖房機の一例を示す外観斜視図である。 本実施形態の温風暖房機の縦断面構成図である。 制御部の構成を示すブロック図である 操作部の構成を示す図である。

好適と考える本発明の実施形態を、本発明の作用効果を示して簡単に説明する。

本発明は、使用者によって選択される運転モードを複数備えた暖房装置および空調装置であって、運転モードに応じて運転継続可能時間が設定され、運転開始からの時間が運転継続可能時間となると運転を停止することとした。これにより、運転が停止するまでの時間は一律ではなく、運転モードに応じて適切な時間に自動的に設定されるため、利便性を損なうことなく安全に運転を行うことができる。

また、運転モードには、熱発生手段を断続的に動作させる断続運転モードと、熱発生手段を連続的に動作させる連続運転モードとを含む構成とした。つまり、運転モードには熱発生手段が作動する時間や頻度が異なるモードを備えるため、熱発生手段の動作に応じて運転継続可能時間を設定が可能となる。そのため、運転継続可能時間を運転モードに応じて適切な時間に自動的に設定することができ、利便性を損なうことなく安全に運転を行うことができる。

また、断続運転モードとして人感モードを備える構成とした。人感モードは、トイレや脱衣場など、常時人がいるわけではない比較的狭い空間で利用する場合には非常に便利な運転モードであり、この人感モードで運転をする際に上述の運転継続可能時間を設定することで、より利便性を向上させることができる。

また、連続運転モードの運転継続可能時間より断続運転モードの運転継続可能時間を長くした。熱発生手段が作動している時間が長いほど安全性に及ぼす影響は大きいため、熱発生手段の作動時間が長い連続運転モードの場合には運転継続可能時間を短く、熱発生手段の作動時間が短い断続運転モードの場合には運転継続可能時間を長くすることにより、安全に運転を行うことができる。

また、運転モードが変更されたときには、これまで計時した時間をリセットすることとした。これにより、運転継続可能時間が運転モードに合わせて適切に設定され、また運転モードを変更した時点から計時されることとなるため利便性を向上させることができる。

また、連続加湿可能時間よりも運転継続可能時間を長くすることで、連続加湿可能時間よりも短い時間で運転が自動停止してしまうという不都合を避けることができ、利便性が損なわれない。

以下、本発明の具体的な実施例について図を用いて説明する。本実施例では、暖房装置の一例として、加湿機能付き温風暖房機を用いて説明する。

図１は本実施形態における温風暖房機の外観斜視図である。本体１の前面には温風を吹き出す吹出口２、人の存在を検知する人感センサ３が設けられ、本体１の天面には操作ボタンを備えるとともに運転状態を表示する操作部４、図示しない給水タンクを本体１に着脱する際に開閉するタンクカバー５が設けられている。

本体１側面の下部には挿入口６が設けられ、給水タンクからの水を貯える水槽部７は挿入口６から本体１に挿脱自在に装着される。また、水槽部７には給水タンクから供給された水を吸水して湿潤する気化フィルタ８が設けられ、本体１背面に設けられた後述する吸気口１５から取り込まれた室内空気を気化フィルタ８に通過させることで水槽部７の水を気化させて加湿空気として吹出口２から放出する。なお、水槽部７の内部は底面より立設する仕切板９によって、気化フィルタ８が設置される気化フィルタ収容部１０と、図示しない給水タンクが装着される給水タンク収容部１１とに区画されている。

図２は温風暖房機の縦断面構成図である。水槽部７の上方にはモータ１２とシロッコファン１３からなる送風機１４が設けられており、送風機１４の駆動により本体１背面の吸気口１５から本体１前面の吹出口２に連通する送風経路に送風が行われる。

送風機１４の直下には、熱発生手段としての温風用ヒータ１６が配置されている。本実施例では、周辺温度や風量に応じて放熱する半導体ヒータの一種であるＰＴＣヒータを用いている。また、温風用ヒータ１６の容量は６００ＷのＰＴＣヒータを２つ用いることで１２００Ｗとしており、これにより、夫々の温風用ヒータ１６への通電を制御することで０Ｗ、６００Ｗ、１２００Ｗの出力切換を可能としている。なお、温風用ヒータ１６はＰＴＣヒータに限定されず、シーズヒーター、マイカヒーター等であってもよいが、消費電力および安全性の面ではＰＴＣヒータが優れている。

また、温風用ヒータ１６から下流の送風経路は２本に分岐しており、一方は吹出口２に直接連通する温風経路１７、他方は気化フィルタ８を通過して吹出口２に連通する加湿温風経路１８が形成されている。送風経路の分岐点には図示しない駆動機構を備えたダンパ１９が設置されており、運転モードが切り換えられた際には、後述する制御部２１はダンパ１９の位置を切り換えることによって温風用ヒータ１６で加熱された室内空気を温風経路１７あるいは加湿温風経路１８のいずれかに送風するように運転制御する。なお、温風経路１７に送風する時はダンパ１９を位置Ａに、加湿温風経路１８に送風する時はダンパ１９を位置Ｂに移動させる。これにより、温風のみ、あるいは温風を気化フィルタ８に通過させることで水槽部７の水を気化させた加湿温風のいずれかを吹出口２から放出することができる。

図３は温風暖房機の動作を制御する制御部の構成を示すブロック図である。マイコンからなる制御部２１の入力側には、使用者がボタンの操作を行う操作部４、水槽部７の水位を検知する水位検知手段２０、室温を検出する室温センサ２２、人感センサ３が接続されている。一方、制御部２１の出力側には、送風機１４、温風用ヒータ１６、ダンパ１９が接続されている。制御部２１は、運転開始からの時間を計時するタイマ手段２３を備えている。

図４は、操作部の構成を示す図である。操作部４は、運転状態を指示する操作ボタンを複数備えるとともに、運転状態を表示する表示ランプを備えている。操作ボタンとして、運転の入り切りを指示する運転ボタン４１、温風の強さを設定する温風選択ボタン４２、加湿運転の入り切りを指示する加湿ボタン４３、人感センサ３による運転を指示する人感センサボタン４４、指定した時間に運転を開始させるための入タイマーボタン４５、指定した時間に運転を停止させるための切タイマーボタン４６を備えており、選択された運転状態はランプの点灯によって表示される。このほかにも運転状態を表示するランプとして、水槽部７および気化フィルタ８の清掃時期となったことを表示するお手入れランプ３１、給水タンクの水がなくなったことを表示する給水ランプ３２が設けられている。

制御部２１は、温風選択ボタン４２の操作によって設定された暖房運転モードから暖房出力を決定して送風機１４の回転数と温風用ヒータ１６の出力を決定し、送風機１４を駆動するモータ１２および温風用ヒータ１６への通電を制御する。また、加湿ボタン４３によって選択される加湿の有無に連動してダンパ１９の位置が制御され、水位検知手段２０が検知した水槽部７内の水位によっても送風機１４、温風用ヒータ１６、ダンパ１９の駆動が制御される。

そして、本実施形態の温風暖房機は、複数の運転モードを備えており、運転ボタン４１を押して運転を開始させた後、操作部４の各ボタンを操作することで所定の運転モードが設定される。暖房運転モードとしては、室温センサ２２で検出した室温によって断続的に暖房を行う断続運転モードと、連続的に暖房を行う連続運転モードを備えており、本実施例では、温風選択ボタン４２を操作すると、運転モードが「自動」「強」「弱」に切り換わるようになっていて、「自動」が断続運転モード、「強」および「弱」が連続運転モードに相当する。以下、各運転モードについて説明する。

＜断続運転モード＞
温風選択ボタン４２を操作して「自動」運転を選択すると、室温センサ２２が検出した室温によって温風用ヒータ１６の出力を６００Ｗと１２００Ｗで切換を行いつつ、室温が所定の温度よりも高くなった場合には暖房運転を停止して運転待機するように制御される。なお、室温が所定の温度を超えたために暖房運転を停止する際には、まず温風用ヒータ１６への通電を停止し、所定時間送風機１４のみを駆動するアフターランを行い運転待機の状態となる。アフターランの後は、送風機１４を停止させてもよいし、アフターランの回転数よりも低い回転数で送風機１４の駆動を継続させてもよい。

＜連続運転モード＞
温風選択ボタン４２を操作して「強」運転を選択すると、２つある温風用ヒータ１６の両方へ通電して１２００Ｗの出力で暖房を行い、「弱」運転を選択すると片方の温風用ヒータ１６へ通電して６００Ｗの出力で暖房を行う。このように「強」または「弱」が選択されている間は設定された一定の出力で、温風用ヒータ１６への通電を停止することなく連続して暖房が行われる。ただし、室温が上昇を続け異常高温状態（例えば３５℃）となった場合には、温風用ヒータ１６への通電を停止して暖房運転を停止させてもよい。

「自動」「強」「弱」いずれかの暖房運転モードを選択した状態ではダンパ１９は位置Ａにあり、加湿温風経路１８が塞がれるため、送風機１４の回転により本体１内に取り込まれた室内の空気は温風用ヒータ１６を通過して暖められた後、温風経路１７を通って吹出口２から排出される。

＜加湿モード＞
また、この温風暖房機には上述の暖房運転モードに加えて、加湿を行う加湿モードを備えていて、操作部３の加湿ボタン４３を押すことで加湿モードのＯＮ／ＯＦＦを設定することができる。

この加湿モードは、暖房運転の連続運転モードおよび断続運転モードと併用することで加湿暖房運転を行うこともできるし、温風用ヒータ１６への通電を行わないで加湿単独運転をすることもできる。そのため、加湿ボタン４３を操作して加湿モードを選択すると、暖房運転のモードは前述の「強」「弱」「自動」の他に温風用ヒータ１６に通電しないモードを選択することができるようになっている。なお、加湿モードが選択されたときにはダンパ１９は温風経路１７を塞ぐ位置Ｂに変更されるので、送風機１４の回転により取り込まれた空気は温風用ヒータ１６を通過した後、加湿温風経路１８を通って気化フィルタ８を通過する際に加湿空気となり吹出口２より排出される。

＜人感モード＞
人感モードは、人感センサ３にて人の存在を検知し、人がいないと判断したときは温風用ヒータ１６への通電を停止して、送風機１４を所定時間駆動するアフターランを行った後、運転待機状態とする。人感センサボタン４４を操作して人感モードが選択された場合、人感センサ３が所定時間人の存在を検知しなかったときには上述のように運転待機状態とし、人の存在を検知すると温風用ヒータ１６および送風機１４へ通電して自動的に運転を再開する。この人感モードは前述の暖房運転モードと併用して設定するものであり、暖房運転の連続運転モード（「強」または「弱」）を設定していても、人感モードを設定することで断続運転することとなる。また、加湿モードと併用して設定することもできる。

さらに、上述の運転モードに加えて、所定時間後に運転を開始する入タイマー運転や、所定時間後に運転を停止する切タイマー運転も設定することができる。所定時間後に運転を開始したい場合は、入タイマーボタン４５を操作すると、ボタン操作に応じて運転開始時刻を「６時間後」「８時間後」と切り替えることができる。反対に、所定時間後に運転を停止させたい場合は、切タイマーボタン４６を操作すると、ボタン操作に応じて運転停止時刻を「１時間後」「２時間後」と切り替えることができる。

そして、本実施形態の温風暖房機は、運転開始からある決まった時間（運転継続可能時間）が経過すると自動的に運転を停止する自動停止機能を備えている。これは、長時間に渡って連続的に使用されたり、消し忘れたまま放置されてしまったりすることを防止するために設けられた機能である。運転ボタン４１を操作して運転を開始すると、タイマ手段２３が作動し計時を開始するようになっており、タイマ手段２３で計時した時間が運転継続可能時間になると、制御部２１は温風用ヒータ１６への通電を停止し、送風機１４を所定時間駆動するアフターランを行った後、送風機１４への通電を停止して運転を停止する。

運転継続可能時間が長ければ利便性には優れるが、消し忘れ防止機能としての効果は小さく、長時間無人で運転が可能となることから、安全性や経済性の面において不安がある。一方、運転継続可能時間が短いと、消し忘れ防止機能としての効果は大きいため、安全性や経済性には優れるが、使用者が運転を継続させたい場合には運転継続可能時間になるたびに、運転を継続させるためのボタン操作を行わなければならず、利便性に劣る。このように、運転継続可能時間を一律で規定しようとすると、利便性と安全性のどちらかを選択することになってしまう。そこで、本実施形態においては、運転継続可能時間には運転モードに応じて異なる時間が設定されている。

このように運転モードに応じて異なる運転継続可能時間が設定されることによって、その運転モードごとに適切な自動停止までの時間を設定することができる。これにより、利便性と安全性のどちらも満足することができる暖房装置となる。

また、運転モードには、「自動」運転のように、温風用ヒータ１６を断続的に動作させる断続運転モードと、「強」運転および「弱」運転のように温風用ヒータ１６を連続的に動作させる連続運転モードとを備えている。つまり、断続運転と連続運転とでは熱発生手段である温風用ヒータ１６が作動する時間が異なり、温風用ヒータ１６へ通電時間が長いほうが安全性に及ぼす影響が大きい。そこで、運転継続可能時間を、断続運転モードの場合は１２時間、連続運転モードの場合は８時間とするなど、熱発生手段の動作を加味して設定されるようにすることができる。このように、熱発生手段の動作を加味することで、運転継続可能時間をより適切な時間に自動的に設定することができ、利便性を損なうことなく安全に運転を行うことができる。

さらには上述に加え、同じ連続運転モードであっても、温風用ヒータ１６の出力の大きさによって運転継続可能時間を異なるようにしてもよい。例えば、「弱」運転よりも「強」運転のときの運転継続可能時間を短く設定することができる。これにより、万が一消し忘れた場合でも、ヒータ出力が大きい場合は短時間で自動停止されるので、無駄な通電を抑えて経済性に優れることとなる。

また、断続運転モードの他の例としては、人の存在を検知して温風用ヒータ１６の動作が制御される人感モードがある。この人感モードでは、人がいないときには運転待機状態となるため、トイレや脱衣所など、常時人がいるわけではない比較的狭い空間で使用する際には非常に便利であるが、この人感モードにおいても連続運転と同様の短時間で自動停止してしまっては、利便性を損ねることとなる。そこで、本実施形態では、連続運転モードの運転可能時間が８時間であるのに対し、人感モードの場合はこれよりも長い２３時間としている。なお、ここで２３時間としたのは、少なくとも１日１回は運転スイッチの操作による運転を開始させるためである。

人感モードの場合、人がいない場合は運転待機状態となるため、消し忘れて外出したとしても、一定時間後には温風用ヒータ１６への通電が停止するので、意図しない暖房運転が長時間継続されてしまうことはない。そのため、人感モードにおいては、連続運転モードに比べて運転継続可能時間を長く設定することができる。運転継続可能時間が長く設定されれば、人感モードの利便性を損なうことなく使用することができる。

同じ断続運転モードであっても、温度を検知して断続的に運転をする「自動」運転よりも、人の存在を検知して断続的に運転をする「人感モード」の運転継続可能時間を長く設定することもできる。

なお、途中で運転モードを変更した場合は、運転モードを変更した時点でタイマ手段２３がリセットされる。そして制御部２１には、新たに選択された運転モードに対応した運転継続可能時間が設定され、タイマ手段２３の計時が再開されるので、運転モードを変更してから運転継続可能時間が経過すると自動で運転が停止される。例えば、運転ボタン４１を操作して「強」で運転を開始すると、運転継続可能時間に８時間が設定されるが、運転を開始してから８時間が経過する前に人感センサボタン４４を操作して運転モードが人感モードに変更された場合には、人感センサボタン４４が操作された時点でタイマ手段２３がリセットされる。そして、新たに運転継続可能時間が２３時間に設定され、タイマ手段２３は計時を開始する。したがって、人感モードに変更されてから２３時間が経過すると自動で運転が停止されることになる。

また、本実施形態の温風暖房機は加湿機能を備えており、給水タンクに水を入れて本体１に装着して加湿モードを選択すると、給水タンクからの水が気化されることで室内の加湿が行われる。そして、給水タンクの水がなくなると、給水ランプ３２を点灯させて給水が必要であることを使用者に報知するようになっている。給水タンクの水がなくなるまでの時間、つまり一度の給水で連続して加湿運転が可能な時間を連続加湿可能時間とすると、運転継続可能時間はこの連続加湿可能時間よりも長く設定されている。

加湿モードを選択した時の動作についてさらに詳細に説明する。給水タンクを満水にした状態で本体１に装着し、運転ボタン４１を操作して運転を開始し、さらに加湿ボタン４３を操作して加湿モードを選択すると、制御部２１にはそのときの暖房運転モードに応じた運転継続可能時間が設定されて加湿暖房運転が行われる。運転が継続すると徐々に給水タンクの水が消費されていき、連続加湿可能時間が経過すると、給水タンクの水がなくなるため、給水ランプ３２が点灯して給水が必要であることが報知される。ここで使用者が給水を行い、加湿ボタン４３を操作して加湿運転の継続を指示すると給水ランプ３２は消灯し、加湿暖房運転が継続される。一方、給水が行われなかった場合は、ダンパ１９が自動的に位置Ａに変更され、これにより暖房運転のみが継続される。つまり、給水タンクへの給水の有無に関わらず運転は継続されるようになっている。そして運転継続可能時間が経過すると自動的に運転が停止する。

このように、運転継続可能時間が連続加湿可能時間よりも長く設定されていることで、連続加湿可能時間に満たない時間で運転が自動停止してしまうという不都合を避け、加湿運転を効果的に実施することができる。また、複数ある運転モードのうち、加湿モードと併用が可能な運転モードの運転継続可能時間が連続加湿可能時間よりも長く設定されるようになっていればよい。したがって、加湿モードと併用することのできない運転モードがある場合には、その運転モードの運転継続可能時間は連続加湿可能時間よりも短く設定することができる。

本発明は、運転モードに応じて異なる運転継続可能時間が設定されることによって、その運転モードごとに適切な自動停止までの時間を設定することができ、利便性と安全性のどちらも満足することができる暖房装置となる。なお、運転モードの種類や、運転継続可能時間については、本実施形態に限らず適宜設定が可能である。また、暖房装置の一例として加湿機能付きの温風暖房機を例に説明したが、暖房装置はこれに限定するものではない。さらには熱発生手段を有し、運転モードを選択することができる装置であれば暖房装置に限らず、ヒータに通電して加湿を行う加湿装置のような空調装置にも適用することができる。

１６ 温風用ヒータ（熱発生手段）
２１ 制御部
２３ タイマ手段

Claims (6)

1. 熱発生手段と、
   使用者によって選択される運転モードに基づき前記熱発生手段の動作を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、運転開始からの時間を計時するタイマ手段をさらに備え、
   前記運転モードに応じて運転継続可能時間を設定し、前記タイマ手段の計時時間が運転継続可能時間となると運転を停止することを特徴とする暖房装置および空調装置。
2. 前記運転モードには、前記熱発生手段を断続的に動作させる断続運転モードと、前記熱発生手段を連続的に動作させる連続運転モードと、を含むことを特徴とする請求項１記載の暖房装置および空調装置。
3. 前記断続運転モードには、人の存在を検知して前記熱発生手段の動作を制御する人感モードを含むことを特徴とする請求項２記載の暖房装置および空調装置。
4. 前記連続運転モードの運転継続可能時間より前記断続運転モードの運転継続可能時間が長いことを特徴とする請求項２または３記載の暖房装置および空調装置。
5. 前記制御部は、前記運転モードが変更されたときには前記タイマ手段をリセットする
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の暖房装置および空調装置。
6. 加湿機能を備え、
   前記運転継続可能時間は、連続加湿可能時間よりも長いことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の暖房装置および空調装置。

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