JP2789845B2 - 温風暖房機の制御装置 - Google Patents

温風暖房機の制御装置

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JP2789845B2 JP3115974A JP11597491A JP2789845B2 JP 2789845 B2 JP2789845 B2 JP 2789845B2 JP 3115974 A JP3115974 A JP 3115974A JP 11597491 A JP11597491 A JP 11597491A JP 2789845 B2 JP2789845 B2 JP 2789845B2
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政之 難波
幸和 松田
隆 西川
博 石原
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  • Control Of Combustion (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は被暖房空間を快適状態に
暖房できる温風暖房機の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、温風暖房機の制御装置は、温風暖
房機が快適状態、すなわち人体の熱的バランスがとれた
暑くも寒くもない中立状態に暖房できるよう制御するこ
とが強く求められている。
【0003】従来、この種の温風暖房機の制御装置は、
図6に示すような構成が一般的であった。以下、その構
成について説明する。
【0004】図に示すように、温度設定部1は使用者が
室内(被暖房空間)の温度を設定するもので、室温検出
部2は室内の温度を検出するものであり、燃焼制御部3
は、温度設定部1の出力と室温検出部2の出力を入力
し、燃焼部4と対流ファン5の動作を制御する。燃焼部
4はバーナ(図示せず)に燃料を供給する電磁ポンプ6
とバーナに空気を供給するバーナファン7とで構成して
いる。対流ファン5はバーナにより加熱された空気を熱
風として放出するものである。
【0005】上記構成において動作を説明すると、室温
検出部2で検出した室温が温度設定部1で設定されてい
る温度よりかなり低いときは、燃焼制御部3は燃焼部4
に強燃焼を指示するとともに対流ファン5を高い回転数
で駆動し、設定温度に近づくにしたがって燃焼部4の燃
焼量を弱にするとともに対流ファン5を低い回転数で駆
動するように制御する。これにより室温が設定温度にな
るように制御していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の温風
暖房機の制御装置では、燃焼部4の燃焼量と対流ファン
5の風量を室温だけで制御しているため、被暖房空間の
壁面、床面などの温度または太陽熱などの輻射熱の有無
などによって暑くなりすぎたり、寒くなりすぎたりして
快適性が満足できないという問題を有していた。
【0007】この対策として被暖房空間の壁面などから
の輻射量を検出する輻射検出部(図示せず)を設け、こ
の輻射検出部の出力を室温とともに燃焼制御部3に入力
して燃焼部4の燃焼量と対流ファン5の風量を制御する
ものが提案されている。しかし、輻射検出部は背面に放
物鏡面を有するサーミスタで構成しているため、室温の
影響、燃焼部4の燃焼による輻射検出部の取付位置の温
度上昇の影響、さらに熱風の吹き出しによる輻射検出部
の前面からの温度上昇の影響などを受け、輻射量の検出
精度が悪いという問題を有していた。
【0008】本発明は上記課題を解決するもので、被暖
房空間の輻射量の真の値を得るようにして、正確な燃焼
制御をして人体の熱的バランスがとれた暑くも寒くもな
い中立状態に暖房できるよう制御し、快適性を向上する
ことを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、室温を検出する室温検出部と、被暖房空間
の壁面などからの輻射量を検出する輻射検出部と、前記
輻射検出部近傍の温度を検出する補正温度検出部と、前
記室温と輻射量とを入力し燃焼部の燃焼量を制御する燃
焼制御部と、前記室温検出部と補正温度検出部の出力と
前記燃焼部の燃焼量とを入力し前記輻射検出部の出力を
補正する輻射量補正部とを備え、前記燃焼制御部は前記
輻射量補正部の出力を輻射量として入力するようにした
ことを課題解決手段としている。
【0010】
【作用】本発明は上記した課題解決手段により、室温と
輻射量とにより燃焼部の燃焼量を制御するとき、燃焼制
御部に入力する輻射量は室温、輻射検出部近傍の温度、
燃焼部の燃焼量などの影響を受けることがなく、真の輻
射量によって燃焼量を制御でき、制御精度を向上でき
る。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1から図4を参
照しながら説明する。なお、従来例と同じ構成のものは
同一符号を付して説明を省略する。
【0012】図に示すように、輻射検出部8は被暖房空
間の壁面などからの輻射量を検出するもので、背面に放
物鏡面9を有する受熱板10にサーミスタ11を取着
し、機器本体12の前面に取着している。13は断熱材
である。補正温度検出部14はサーミスタで構成し、輻
射検出部8の後方の近傍の温度を検出するようにしてい
る。輻射量補正部15は室温検出部2の出力と補正温度
検出部14の出力と燃焼部4の燃焼量とにより輻射検出
部8の出力を補正し、真の輻射量を出力するようにして
いる。ルーバ16は熱風の放出方向を制御するものであ
る。PMV演算部17は、室温検出部2により検出した
室温と、輻射量補正部15により補正した輻射量と、燃
焼部4の燃焼量と、対流ファン5の風量と、ルーバ16
のルーバ角とを入力しPMV値を演算する。ここで、P
MVは、ISO(国際標準化機構)に制定されている温
冷感指標で、ある環境の温度、湿度、気流、輻射量と人
間の着衣量、活動量から快適度を定量的に評価するもの
であり、PMV=0の状態が人体の熱的バランスがとれ
た状態で、95%以上の人が快適と感じる。判定部18
はPMV演算部17の出力を判定し、PMV演算部17
からのPMV値が0となるようなPMV補正値を燃焼量
設定部19に出力する。燃焼量設定部19は判定部18
の出力により燃焼部4の燃焼量、対流ファン5の風量を
制御し、さらに、ルーバ16のルーバ角を制御する。な
お、上述のPMV演算部17に入力する燃焼部4の燃焼
量と、対流ファン5の風量と、ルーバ16のルーバ角
は、この燃焼設定部19により制御される値を入力する
ようにしている。PMV演算部17、判定部18および
燃焼量設定部19により燃焼制御部20を構成してい
る。
【0013】機器本体12の内部にはバーナ21を設
け、バーナ21に電磁ポンプ6によりタンク22内の燃
料(灯油)を供給するとともにバーナファン7により燃
焼に最適の空気量を供給する。電磁ポンプ6の燃料供給
量を制御するときは、燃焼量設定部19の出力により電
磁ポンプ6に印加する電圧のデューティ比を制御し、バ
ーナファン7の回転数は、位相制御によりモータ23の
回転数を制御する。対流ファン5は機器本体12の後部
に設け、バーナ21により加熱された空気をルーバ16
により放出方向を調整されて放出穴24より熱風として
放出する。この放出風量を制御するときは、燃焼量制御
部19の出力によりモータ25の回転数を位相制御によ
り制御する。燃焼制御部20は機器本体12の上部内面
に取り付けている。
【0014】PMV演算部17は、図5に示すように、
入力層26、中間層27および出力層28の3層構造の
ニューラルネットワークで構成し、室温、輻射量、燃焼
量、風量、ルーバ角、固定値を入力し、出力層28より
PMV値を出力する。ここで、上記室温、輻射量、燃焼
量、風量、ルーバ角、固定値とPMV値との関係はファ
ジィ推論により処理する。その際、出力層28に教師信
号を入力し、推定したPMV値との誤差を用いて学習
し、入力に応じた最適のPMV値を出力するようにして
いる。なお、上記固定値は、PMV値を決定する要因の
内、人間の着衣量、活動量などは年齢、性別、生活環境
などによる個人差が大きいため一定の値とし、湿度も含
めて固定したものである。
【0015】上記構成において動作を説明すると、運転
初期において、室温、室内の壁面、床面などの温度が低
いときは、PMV演算部17の出力は−3(寒い)また
は−2(涼しい)になり、判定部18はPMV演算部1
7からのPMV値が0となるようなPMV補正値を燃焼
量設定部19に出力する。燃焼量設定部19は燃焼部4
の燃焼量を増加するように制御する。室内の快適度が上
がる(たとえば、温度が上昇する)と、PMV演算部1
7からのPMV値は0に近づき、燃焼量設定部19は燃
焼量、風量、ルーバ角などを制御し、快適な暖房ができ
る。
【0016】輻射検出部8は、前述のようにサーミスタ
11により温度を検出しているため、暖房による室温の
上昇、燃焼部4の燃焼がつづくことによる輻射検出部8
近傍の温度上昇および熱風の吹き出しによる前面からの
温度上昇の影響を受ける。このため、暖房による室温の
上昇を室温検出部2により検出し、燃焼部4の燃焼によ
る輻射検出部8近傍の温度上昇を補正温度検出部14に
より検出する。さらに、熱風の吹き出しによる温度上昇
を燃焼量を代替特性として、これらを輻射量補正部15
に入力し、輻射検出部8の出力を補正して真の輻射量を
得ることができ、この真の輻射量によってPMV演算部
17はPMV値を演算し、燃焼設定部19はPMV演算
部17からのPMV値が0に近づくように、燃焼量、風
量、ルーバ角などを制御するため快適な暖房ができる。
【0017】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、室温を検出する室温検出部と、被暖房空間の
壁面などからの輻射量を検出する輻射検出部と、前記輻
射検出部近傍の温度を検出する補正温度検出部と、前記
室温と輻射量とを入力し燃焼部を制御する燃焼制御部
と、前記室温検出部と前記補正温度検出部の出力と前記
燃焼部の燃焼量とを入力し前記輻射検出部の出力を補正
する輻射量補正部とを備え、前記燃焼制御部は前記輻射
量補正部の出力を輻射量として入力するようにしたか
ら、輻射検出部の信号に対して、室温の影響、燃焼によ
る熱の影響、ホコリ等による機器内部の温度変化の影
響、熱風の吹き出しによる輻射検出部の前面からの温度
上昇の影響を加味した輻射量の補正を行うので、被暖房
空間の輻射量の真の値を得ることができ、正確な燃焼制
御ができ、人体の熱的バランスがとれた暑くも寒くもな
い中立状態に暖房できるよう制御でき、快適性を向上す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の温風暖房機の制御装置のブ
ロック図
【図2】同制御装置を備えた温風暖房機の縦断面図
【図3】同制御装置の輻射検出部の拡大断面図
【図4】同制御装置を備えた温風暖房機の燃焼部の拡大
断面図
【図5】同制御装置のPMV演算部のブロック図
【図6】従来の温風暖房機の制御装置のブロック図
【符号の説明】
2 室温検出部 4 燃焼部 8 輻射検出部 14 補正温度検出部 15 輻射量補正部 20 燃焼制御部
フロントページの続き (72)発明者 石原 博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−194161(JP,A) 特開 昭63−318412(JP,A) 特開 平1−212854(JP,A) 特開 昭64−75838(JP,A) 特開 平1−114657(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F23N 5/14 F23N 5/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 室温を検出する室温検出部と、被暖房空
    間の壁面などからの輻射量を検出する輻射検出部と、前
    記輻射検出部近傍の温度を検出する補正温度検出部と、
    前記室温と輻射量とを入力し燃焼部の燃焼量を制御する
    燃焼制御部と、前記室温検出部と補正温度検出部の出力
    と前記燃焼部の燃焼量とを入力し前記輻射検出部の出力
    を補正する輻射量補正部とを備え、前記燃焼制御部は前
    記輻射量補正部の出力を輻射量として入力するようにし
    た温風暖房機の制御装置。
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JPS62194161A (ja) * 1986-02-19 1987-08-26 Uchida Seisakusho:Kk 燃焼器具の温度制御装置
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JPS6475838A (en) * 1987-09-17 1989-03-22 Nippon Mining Co Indoor environment control device
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JPH01212854A (ja) * 1988-02-19 1989-08-25 Matsushita Seiko Co Ltd 空気調和機の制御システム

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