JP2884197B2 - 暖房器のタイマ運転制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、暖房器等のタイマ運転
制御装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、希望する時刻に室温を設定温度に
近づけるために、予め設定時刻より前に自動運転が開始
されるように、タイマ手段により暖房器を制御してい
た。

【０００３】このタイマ手段により暖房器を動作させる
ためのタイマ前倒し時間の決め方については、暖房器運
転開始時の現在温度の時間変化を計測して、暖房器の能
力と室内環境との関係を学習することにより、タイマ設
定手段による自動運転時刻を補正する例がある（特開平
２−６１４４８号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の様な従来例で
は、暖房器の運転開始時に暖房器の能力と室内環境を学
習させてタイマ設定手段による自動運転開始時刻を補正
している。この補正のための演算は代表的な暖房能力を
基礎にして行なわれているが、実際に生産される個々の
器体には暖房能力にバラツキがあるため、このバラツキ
によって暖房能力の大きな器体では、タイマ設定時刻よ
り必要以上に前から自動運転が開始されることになって
不経済であり、逆に暖房能力の小さな器体ではタイマ設
定時刻になっても設定温度を得ることが出来ないという
不具合があった。本発明は、このような不具合を解決す
るためのものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、室温検出手段
によって検出される暖房運転停止時の室温の下降状態か
ら暖房対象の熱負荷を演算して記憶するとともに、タイ
マ運転が予約されたときに予め与えられることになるタ
イマ運転待ち時間の前に室温検出手段によって検出され
る室温と設定手段によって設定された暖房希望温度（設
定温度）との間の温度差を求め、この求められた温度差
と記憶された熱負荷との関係からタイマ前倒し時間を決
定する。

【０００６】

【作用】タイマ運転の予約が行なわれている場合、暖房
運転停止後の室温の下降状態から熱負荷を求めて記憶し
ておき、予め与えられたタイマ運転待ち時間前に室温検
出手段によって検出される室温と設定手段によって設定
された暖房希望温度（設定温度）との間の温度差を求
め、この求められた温度差と記憶された熱負荷との関係
からタイマ前倒し時間を決定し、その決定されたタイマ
前倒し時間に暖房手段を動作させる。そしてタイマによ
って設定した希望時刻には設定温度（希望温度にな
る）。

【０００７】

【実施例】本発明の一実施例を図面とともに説明する。

【０００８】１は商用電源で、２はバーナ（図示せず）
に燃料を供給するためのポンプ他で構成された暖房手段
で、３はこの暖房手段によって発生する燃焼熱を室内へ
循環させるための対流ファンモータ、４はバーナに点火
するための点火器である。５は時計機能、演算機能、記
憶機能などを備えたマイクロコンピュータで構成され、
前述暖房手段２他を制御する制御手段であるところの制
御回路である。６は電源トランスで、このトランス６の
出力はブリッジダイオード７によって、整流し、コンデ
ンサ８で平滑化された電源１２となり、レギュレータ
９、コンデンサ１０によって定電圧化された電源１３と
なる。１４は室温を検知するサーミスタからなる室温検
出手段で、抵抗１５を介して電源１２、１３のゼロボル
ト側へ接続し、その接続点をマイクロコンピュータ（以
下マイコンと称す）５のＡ／Ｄ変換ポート５−１へ接続
し、室温を読み込む。１６は設定手段であるところの操
作部で、マイコン５よりのキーストロボ出力ポート群５
−２よりパルスを出力し、操作部１６の操作信号をマイ
コン５はキー入力ポート群５−３より読み込む。又、操
作部１６には運転を開始させるための運転スイッチ１６
−１と、停止させるための切スイッチ１６−２と、タイ
マ運転させるためのタイマ運転スイッチ１６−３と、表
示又はスイッチの機能の切換をする切換スイッチ１６−
４と、時計、タイマ、温度を設定するための時／下げス
イッチ１６−５と分／上げスイッチ１６−６と前記切換
スイッチ１６−４とよりなる設定手段１６Ａとが設けら
れている。

【０００９】１７は表示部でマイコン５のセグメント制
御用出力用ポート群５−４よりバッファドライバー群１
８を介して表示部１７のセグメントを制御する。一方デ
ジットはマイコン５のデジット制御用出力ポート群５−
５よりドライバー群１９を介して制御される。表示部１
７には、時計設定温度、室温等を表示する数字ＬＥＤ１
７−１、午前、午後、温度、運転状態を表示する午前Ｌ
ＥＤ１７−２、午後ＬＥＤ１７−３、温度ＬＥＤ１７−
４、運転ＬＥＤ１７−５、時計／室温、時計合わせ、タ
イマ合わせ、タイマ運転を表示する時計／室温ＬＥＤ１
７−６、時計合わせＬＥＤ１７−７、タイマ合わせＬＥ
Ｄ１７−８、タイマ運転ＬＥＤ１７−９よりなる。マイ
コン５の出力ポート５−６、５−７、５−８は夫々ドラ
イバー２０、２１、２２を介してリレー２３、２４、２
５を制御するためのポートである。 リレー２３、２
４、２５は夫々コイル２３−１、２４−１、２５−１、
接点２３−２、２４−２、２５−２よりなり、接点２３
−２、２４−２、２５−２はポンプ２、対流ファンモー
タ３、点火器４を制御する。

【００１０】操作部１６に関しては、マイコン５のプロ
グラムにより出力ポート群５−２から常時キーストロボ
出力が出力されているため、スイッチを押すことにより
キースキャン入力ポート群５−３よりパルス入力が入る
ので、どのスイッチが押されたかが判るようになってい
る。そして判別されたスイッチに対応するＬＥＤをセグ
メント出力ポート群５−４、デジット出力群５−５より
出力し、点灯、点滅、消灯を行なう。切換ＳＷ１６−４
の場合は押した回数毎にサイクリックに時計／室温ＬＥ
Ｄ１７−６、時計合わせＬＥＤ１７−７、タイマ合わせ
ＬＥＤ１７−８が一個づつ点灯、消灯をくり返す。午前
ＬＥＤ１７−２、午後ＬＥＤ１７−３、温度ＬＥＤ１７
−４、数字ＬＥＤ１７−１はマイコン５の内部で判断し
て、どのモードかによって表示する。

【００１１】時計を設定する場合は切換スイッチ１６−
４を押し、表示部１７の時計合わせＬＥＤ１７−７が点
灯するまで何回も押す。時／下げスイッチ１６−５を押
し、数字表示ＬＥＤ１７−１の上位桁２桁の数字ＬＥＤ
１７−１ａ（設定温度表示と共用）と午前ＬＥＤ１７−
２、午後ＬＥＤ１７−３とがサイクリックに変化し、表
示する。例えば午前０〜午後１１という具合に使用者が
設定したい所で止める。

【００１２】次に分／上げスイッチ１６−６を押すと、
数字ＬＥＤ１７−１の下２桁の数字ＬＥＤ１７−１ｂ
（設定表示と共用）がサイクリックに変化し、表示す
る。例えば０〜５９という具合に、使用設定したい所で
止める。そして時計合わせが終了したら、次に切換スイ
ッチ１６−４を１回押す。こうすると時計がスタート
し、数字ＬＥＤ１７−１のコロンが点灯する。

【００１３】次にタイマ合わせＬＥＤ１７−８が点灯す
る。時計合わせと同様に時／下げスイッチ１６−５を押
すと、午前ＬＥＤ１７−２、午後ＬＥＤ１７−３、数字
ＬＥＤ１７−１ａがサイクリックに変化し、表示する。
例えば午前０〜午後１１という具合に使用者が暖めてお
きたい希望時刻まで進める。

【００１４】次に分／上げスイッチ１６−６を押すと、
数字ＬＥＤ１７−１ｂがサイクリックに変化し、表示す
る。例えば０〜５９という具合に、使用者が暖めておき
たい希望時刻まで進める。

【００１５】次に切換スイッチ１６−４を１回押すと、
数字ＬＥＤ１７−１のコロンが点灯し、タイマ運転時刻
（暖めておきたい時刻）がマイコン５内部に記憶され
る。時計／室温ＬＥＤ１７−６が点灯する。マイコン５
内部にはマイコンリセット時、予め設定温度（例えば２
２℃）が設定されているが使用者が設定をずらしたい場
合には、時／下げスイッチ１６−５を押すと数字ＬＥＤ
１７−１ａがサイクリックに減少し、分／上げスイッチ
１６−６を押すと数字ＬＥＤ１７−１ｂがサイクリック
に増大するので、希望の温度で設定する。

【００１６】このままの状態がある一定時間続いた後、
運転させない場合には、現在の時刻表示に戻す。

【００１７】通常運転（手動運転）させたい場合には、
運転スイッチ１６−１を押す。こうすると運転ＬＥＤ１
７−５は点灯し、マイコン５の出力ポート５−６、５−
７、５−８より出力し、リレー２５、２３、２４をオン
させ、点火器４、ポンプ２、対流ファンモータ３を動作
させる。暖房器は動作を開始する。点火器４はバーナ
（図示せず）の着火を検出したら停止させる。またマイ
コン５は室温検出手段であるサーミスタ１４からの信号
をＡ／Ｄ変換ポート５−１を介して、温度（室温）とし
てデジタル値として読み取り、表示部１７は時計表示よ
り温度表示にかわる。午前ＬＥＤ１７−２、午後ＬＥＤ
１７−３コロンが消灯、温度ＬＥＤ１７−４は点灯、数
字ＬＥＤ１７−１ａは設定温度、数字ＬＥＤ１７−１ｂ
は室温を表示する。又時計／室温ＬＥＤ１７−６は変化
しない。

【００１８】切スイッチ１６−２を押すと、マイコン５
は停止と判断して運転ＬＥＤ１７−５が消灯し、出力ポ
ート５−６、５−７、（５−８）よりの出力は停止さ
れ、リレー２３、２４、（２５）はオフし、ポンプ２、
対流ファンモータ３は動作を停止する。表示部１７は温
度表示より時計表示にかわる。午前ＬＥＤ１７−２又は
午後ＬＥＤ１７−３、コロンが点灯し、温度ＬＥＤ１７
−４は消灯し、暖房器の運転は停止する。タイマ運転の
場合、マイコン５の制御機能は図２のようになってい
る。

【００１９】今、タイマ運転に先立って、設定手段１６
Ａによってすでにタイマ時刻および設定温度が与えられ
ていると仮定する。ステップＳ₁ にてマイコン５は運転
停止後も室温検出用サーミスタ１４により検知した時々
刻々の室温信号を読み取る。そしてステップＳ₂ にて時
々刻々の室温により、室温の下降状態（温度勾配）を計
算し、それにより熱負荷を演算し、マイコン５の記憶部
に記憶する。

【００２０】尚設定温度と室温との温度差によりタイマ
前倒し時間を求めるため、熱負荷をパラメータとした表
又は計算式をマイコン５の記憶部へ記憶させておく。例
えば、温度差が同じでも熱負荷が大きい場合には、タイ
マ前倒し時間は長くなる。即ち熱負荷が大きい（部屋が
大きい等）場合には運転開始時刻が早目になる。

【００２１】タイマ運転する場合、タイマ前倒し時間前
に室温を検出する必要があるので、そのため時間をタイ
マ運転待ち時間（通常４５分〜９０分位）と呼び、この
時間をマイコン５の内部へ予め設定しておく。

【００２２】タイマ運転する場合には、ステップＳ₃ に
て、タイマ運転スイッチ１６−３を押すとある一定時間
時計表示からタイマ運転時刻表示に切換わる。即ち、午
前ＬＥＤ１７−２、午後ＬＥＤ１７−３、数字ＬＥＤ１
７−１はタイマ運転時刻の数字表示に切換わり、タイマ
運転ＬＥＤ１７−９は点灯し続ける。ステップＳ₄ にお
いて、マイコン５はタイマ運転時刻よりタイマ運転待ち
時間前の時刻までタイマ待ちの状態を続ける。ステップ
Ｓ₅ において、タイマ運転待ち時間になると、そのとき
の室温をサーミスタ１４により検出する。ステップ６に
おいて、マイコン５は設定温度と室温の差に求められた
即ち温度差を求め、前回停止したときの熱負荷を、パラ
メータとして記憶部に記憶している表又は計算式に従っ
て演算し、タイマ前倒し時間を求める。そしてステップ
Ｓ₇ において、タイマ運転時刻より前倒し時間前の時間
までタイマ待ちの状態を続ける。タイマ前倒し時間にな
るとマイコン５により運転ＬＥＤ１７−５を点灯させ、
表示部１７は時計表示より温度表示に切換え、午前ＬＥ
Ｄ１７−２、午後ＬＥＤ１７−３、コロンは消灯、温度
ＬＥＤ１７−４は点灯する。又マイコン５の出力ポート
５−８、５−６、５−７より出力し、点火器４、ポンプ
２、対流ファンモータ３を動作させ、暖房手段２の運転
を開始させる。マイコン５の内部には温度差とタイマ前
倒し時間との関係を熱負荷をパラメータとして決めてあ
るので、暖房手段２の発熱量や熱負荷が代表値でなくと
もタイマ運転時刻には希望の温度（設定温度）になる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、暖房器を停止させた場
合の温度勾配により熱負荷を求め、温度差とタイマ前倒
し時間との関係を熱負荷をパラメータとして決めている
ので、暖房能力や熱負荷が代表値から外れていてもタイ
マ運転をさせた場合に、タイマ運転時刻には希望の温度
になっており、暖め過ぎや暖め不足がなくなる。また暖
房手段を停止させた時からの温度下降勾配なので、暖房
器の発熱量のバラツキ等影響を受けない。

【００２４】また温度差と熱負荷とタイマ前倒し時間と
の関係を温度差をパラメータとして扱っても同様の効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すタイマ運転制御装置の
電気回路図である。

【図２】本発明の一実施例を示すタイマ運転を説明する
フローチャートである。

【符号の説明】

２ 暖房手段 ５ 制御手段 １４ 室温検出手段 １６Ａ 設定手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 暖房手段(2)と、室温を検出する室温検
   出手段(14)と、タイマ時刻設定および暖房温度設定を行
   なう設定手段(16A)と、そして前記室温検出手段によっ
   て検出される暖房運転停止時の室温の下降状態から暖房
   対象の熱負荷を演算して記憶するとともに予め与えられ
   たタイマ運転待ち時間前に前記室温検出手段によって検
   出される室温と前記設定手段によって設定された設定温
   度との間の温度差を求めてこの求められた温度差と前記
   記憶された熱負荷との関係からタイマ前倒し時間を決定
   して前記暖房手段を制御する制御手段(5)とで構成した
   ことを特徴とする暖房器のタイマ運転制御装置。