JP2626413B2 - 暖房機の制御装置 - Google Patents

暖房機の制御装置

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JP2626413B2 JP4146107A JP14610792A JP2626413B2 JP 2626413 B2 JP2626413 B2 JP 2626413B2 JP 4146107 A JP4146107 A JP 4146107A JP 14610792 A JP14610792 A JP 14610792A JP 2626413 B2 JP2626413 B2 JP 2626413B2
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/20Arrangement or mounting of control or safety devices
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
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  • Central Heating Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、快適な室温制御を行
なうことができる暖房機の制御装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の制御装置は、例えば特開
昭62−19461号公報に示されているように、室内
の雰囲気温度を検知する第1温度センサーと、器具本体
あるいは部屋の壁等の温度を検知する第2温度センサー
とを備え、室温を、第1温度センサーによる検知温度に
この第1温度センサーと第2温度センサーの温度差を基
に演算した修正温度を加減した温度とし、この基準室温
にしたがって燃焼器具を制御するようにしたものがあっ
た。
【0003】このものは、第1温度センサーは、器具本
体の燃焼空気吸い込み側に備えられ、室内の雰囲気温度
を検知するものであり、第2温度センサーは、器具本体
前面に備えられ、該器具本体あるいは部屋の壁等の周囲
温度を検知するものである。そして、第1温度センサー
によって検知した室温を、第1温度センサーと第2温度
センサーとの温度差を基に演算した得た修正温度を加減
し、この温度を基準室温として燃焼器具を制御し、器具
本体や壁,床等の周囲温度を考慮した室温制御を行な
う。
【0004】また、実開平2−69247号公報に示さ
れた暖房機の燃焼制御装置のように、部屋を構成する壁
等の物体温度を検出する物体温度検出器を設け、この検
出温度と室温との温度差に応じて燃焼強度をアップダウ
ンさせる燃焼制御手段を具備したものがあり、前記従来
例と同様に壁等の部屋の物体温度を考慮した室温制御を
行なうようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の制御装置にあっては、前者の従来例にある器
具本体、あるいは部屋の壁等の周囲温度を検知する第2
温度センサーは、器具本体前面に取り付けられており、
また、後者の従来例にある物体温度検出器は、暖房機本
体の背面に取り付けられているため、運転開始後の本体
内の熱気の影響が大きく、壁等の物体温度を正確に検知
するのは不可能だった。
【0006】また、2つのセンサーの温度差のみによっ
て、検知室温の補正や燃焼強度のアップダウン補正を行
なっているため、壁等が暖まらないうちに室温が低下し
てしまったり、あるいは十分暖まったにも拘らず、室温
が高めのままになっているということがあり、その度に
使用者がいちいち設定温度を変更するといった煩わしい
操作をする必要があった。
【0007】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、コストアップすることなく、
壁,床等の温度を正確に検知することができ、かつ、運
転操作をするだけで、暖房開始時から長時間運転時まで
体感温度をあまり変えることなく常に快適で省エネにも
なる暖房機の制御装置を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明に係る暖房機の
制御装置の第1の発明は、室温を検知するための室温検
知手段と、暖房機設置面の温度を直接あるいは間接的に
検知する設置面温度検知手段と、暖房開始と共に時間カ
ウントを行なうタイマー手段とを備え、前記室温検知手
段と設置面温度検知手段の温度差と、タイマー手段でカ
ウントされた時間に基づいて決められた補正値を室温検
知手段によって検知された設定温度に加減して室温制御
を行なうものである。
【0009】また第2の発明は、暖房運転中に、前記室
温検知手段と前記設置面温度検知手段の温度差が所定値
以下になったことを表示する表示手段を備えたものであ
る。
【0010】さらに第3の発明は、前記室温検知手段の
温度差が予め定められた値を超えたとき、異常を報知す
る報知手段を備えたものである。
【0011】さらにまた第4の発明は、前記室温検知手
段と設置面温度検知手段を略同一特性の温度−抵抗特性
を有したサーミスタによって構成したものである。
【0012】
【作用】この発明の第1の発明においては、室温検知手
段と設置面温度検知手段の温度差が小さくなると、タイ
マー手段における時間経過と共に徐々に室温を低めに制
御していく。
【0013】また、この発明の第2の発明においては、
設置面温度検知手段との温度差が所定の値より小さくな
ったとき、使用者に室内の暖まり度合いを表示して知ら
せる。
【0014】さらにこの発明の第3の発明においては、
室温検知手段と設置面温度検知手段のどちらかに故障が
発生したとき、その状態を表示器等により報知する。
【0015】さらにまたこの発明の第4の発明において
は、室温検知手段と設置面温度検知手段に同じ特性のサ
ーミスタを使用しているので、温度差を精度よく検知で
き、マイコンで温度差を計算するとき、非常に少ないプ
ログラム容量で処理できる。
【0016】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1,図2,図3において、1は温風暖房機の外
枠、2は本体底部の底板、3は底板2に取り付けられた
燃焼器、4は燃焼器3の炎を覆う燃焼筒、5はカートリ
ッジタンク(図示せず)を覆う仕切板、6は仕切板5に
取り付けられ、燃焼を制御する制御回路部、7は温風暖
房機の外枠1の背面に取り付けられ、燃焼筒4内の熱を
外部に温風として排出する送風ファン、8は温風暖房機
の外枠1の背面に取り付けられ、室温を検知する室温サ
ーミスタ、9は底板2にあけた穴2aより床面方向にの
ぞませ、床面の温度あるいは輻射熱を検出する床温サー
ミスタ、10は床温サーミスタ9を固定する取付具であ
る。
【0017】図4は制御回路部6の電気回路図を示す。
図4において、室温サーミスタ8、床温サーミスタ9の
検知温度と室温設定用ボリューム11の情報は電圧に変
換されてマイクロコンピュータ12(以下マイコンとい
う)に入力される。マイコン12にはこれらの情報を処
理するためのA/D変器回路,メモリ,CPUなどを備
えており、その出力には使用者に室温や運転状態などを
知らせる表示器13、燃焼器3の燃焼量を制御するため
の制御素子14、送風ファン7の送風量を制御する制御
素子15などが接続されている。また、16はマイコン
12の内部クロックやタイマーの基準時間を作るための
発振子である。なお、室温検知手段は室温サーミスタ
8,設置面温度検知手段は床温サーミスタ9に相当す
る。
【0018】次に、図5のフローチャートと図6の室温
制御図を参照しながら動作について説明する。まず、運
転スイッチ(図示せず)をオンすると、燃焼器3と送風
ファン7が動作して暖房を開始し(ステップ20)、同
時にマイコン12内のタイマーがカウントを開始する。
暖房開始と共に室温サーミスタ8によって検知される室
温が上昇し、設定温度に到達すると、マイコン12から
の制御信号により燃焼器3の燃焼量を小さくし、室温が
設定温度になるように制御を行なう(ステップ22)。
設定温度は予めマイコン12のメモリ内に設定されてい
るか、あるいは使用者が暖房開始前に好みの温度にセッ
トする。
【0019】次に、室温サーミスタ8と床温サーミスタ
9の検知温度をマイコン12が取り込み、その温度差を
演算する(ステップ23)。室内の空気温度は温風によ
り早く暖まるが、床や壁等の温度はなかなか暖まらない
ため、暖房初期は前記温度差が大きい。
【0020】時間経過と共に床や壁の温度が暖まり、輻
射温度が高くなってくると、使用者はこの輻射熱の影響
を受けて、同じ室温であってもかなり暖かく感じられる
ようになる。室温サーミスタ8と床温サーミスタ9の温
度差が3℃以内になると、初期の設定温度をやや低めに
補正して、体感温度を一定に保ち、暖めすぎのないよう
な室温制御を行なう。具体的には、暖房開始からカウン
トしているタイマーが2時間を経過しているかどうかを
判定し(ステップ24)、2時間以内のときは設定温度
を1℃低めに補正し(ステップ25)、2時間以上のと
きは2℃低めに補正する。
【0021】上記実施例の場合は、室温サーミスタ8と
床温サーミスタ9の温度差を3℃と決め、タイマーの値
によって徐々に設定温度を下げて行ったが、室温サーミ
スタ8の検知室温に同様の補正を行なって、室温が徐々
に低下するように制御してもよい。また、タイマーの値
によって、設定温度を下げていく室温サーミスタ8と床
温サーミスタ9の温度差を変えるようにしても良い。例
えば、暖房開始から最初の2時間は、前記の温度差が3
℃以内のとき設定温度に補正を行ない、2時間を超える
ときは前記温度差が2.5℃以内のときに補正を行なう
ようにする。暖房機本体は運転を継続すると、内部温度
が上昇してくる。床温を正確に検知するためには、本体
の内部温度の影響をできるだけ少なくすることが必要で
あるが、上記実施例のように運転時間により温度差を変
更すれば、内部温度の影響をキャンセルすることができ
る。
【0022】図7は部屋の平均床面温度と暖房機の底板
2の下の床面温度の関係を示したものである。床面は人
体が直接触れるところであり、また、室内の壁の温度を
代表するものであるため、この床面の輻射温度を測定す
ることにより、人体が感じる温度感覚を正確に知ること
ができる。従って、床面サーミスタ9を暖房機の中で最
も低い底板2に取り付けて、床面に接触あるいは近づけ
ることにより、安価でしかも正確に部屋の平均温度を知
ることができる。
【0023】実施例2.図8は図6に暖まり度合いを表
示する表示手段を付加した説明図である。この表示手段
は、表示器13の中に設けられ、LED等の色表示によ
り暖房時の室内の暖まり度合いを示したものである。ま
ず、暖房開始時は室温が低いため、「赤」の表示にな
る。次に室温が上昇し設定温度に近付くと「橙」表示に
変わる。さらに、室温サーミスタ8と床温サーミスタ9
の温度差が3℃以下になると、「緑」の表示になり、使
用者に床が充分暖まったことを知らせる。
【0024】このように色表示による表示手段を設ける
ことにより、使用者は室内の暖まり度合を知ることがで
きる。従って、この時点で使用者の好みにあわなけれ
ば、設定温度を変更すれば良いわけであり、設定温度変
更点の目安を与えてくれるため、使い勝手がよい。ま
た、一度変更すれば、その後はあまり設定温度を変更し
なくても済むので、操作回数を減らすことができる。
【0025】なお、上記実施例において、床温サーミス
タ9が故障していると、いつまでも表示手段の色が変化
しなかったり、床が充分暖まっていないにもかかわら
ず、設定温度に下げてしまうことがある。従って、室温
サーミスタ8と床温サーミスタ9の温度差が例えば20
℃以上になったときは、どちらかのサーミスタが故障で
あるとして、使用者に報知するため、前記表示器13に
表示するようにしてもよい。この場合は、どちらかの正
常に近いと判定されたサーミスタを基準にして応急的に
室温制御をするように構成すれば、使用者は通常の暖房
運転を行なうことができ、故障の修理は暖房機を使用し
ないときに行なえばよい。
【0026】また、暖房機の運転中は常に室温サーミス
タ8と床温サーミスタ9の温度差を測定しているため、
この2つのサーミスタを同じ温度−抵抗特性のものを使
用すれば、わずかな温度差を正確に検知できると共に、
2つの検出値が等しいときを温度差0℃として基準にす
れば、マイコン12のプログラムが簡単になり、少ない
プログラム容量で処理できるため、安価なマイコンを使
用できる。
【0027】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、室温
検知手段と設置面温度検知手段の温度差と、タイマー手
段でカウントされた暖房機の運転継続時間に基づいて決
められた補正値を、室温検知手段によって検知された室
温あるいは予め設定された設定温度に加減して室温制御
を行なうようにしたので、安価で床や壁などの輻射温度
を正確に報知することができ、かつ、体感温度を変える
ことなく暖めすぎのない省エネで快適な暖房機の制御装
置が得られる。
【0028】また、第2の発明によれば、暖房運転中に
設定温度を変更する操作回数を減らすことができ、使い
勝手がよいという効果が得られる。
【0029】さらに、第3の発明によれば、部品の故障
や不具合が一目でわかるという効果が得られる。
【0030】さらにまた、第4の発明によれば、温度差
を精度よく検知でき、かつ、少ないプラグラム容量で処
理できるので、コストダウンが図れるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による暖房機の背面図であ
る。
【図2】この発明の一実施例による暖房機の構造図であ
る。
【図3】この発明の一実施例による暖房機の部分拡大図
である。
【図4】この発明の一実施例による暖房機の電気回路図
である。
【図5】この発明の一実施例による暖房機の制御フロー
チャートである。
【図6】この発明の一実施例による暖房機の室温制御図
である。
【図7】この発明の一実施例による暖房機の床面温度の
説明図である。
【図8】この発明の実施例2による暖房機の室温制御と
表示手段の関係の説明図である。
【符号の説明】
8 室温サーミスタ(室温検知手段) 9 床温サーミスタ(設置面温度検知手段) 11 室温設定用ボリューム 12 マイクロコンピュータ 13 表示器(表示手段)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 室温を検知するための室温検知手段と、
    暖房機設置面の温度を直接あるいは間接的に検知する設
    置面温度検知手段と、暖房開始と共に時間カウントを行
    なうタイマー手段とを備え、前記室温検知手段と設置面
    温度検知手段の温度差と前記タイマー手段でカウントさ
    れた時間に基づいて決められた補正値を、前記室温検知
    手段によって検知された室温、あるいは予め設定された
    設定温度に加減して室温制御を行なうことを特徴とする
    暖房機の制御装置。
  2. 【請求項2】 暖房運転中に前記設置面温度検知手段と
    室温検知手段の温度差が所定値以下になったことを表示
    する表示手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の
    暖房機の制御装置。
  3. 【請求項3】 前記室温検知手段と設置面温度検知手段
    の温度差が予め定められた値を超えたとき、異常を報知
    する報知手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の
    暖房機の制御装置。
  4. 【請求項4】 前記室温検知手段と設置面温度検知手段
    は、略同一特性の温度−抵抗特性を有したサーミスタに
    よって構成されることを特徴とする請求項1記載の暖房
    機の制御装置。
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