JP2958586B2 - 温風暖房器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は部屋の空気温度のみなら
ず部屋を構成する壁や床等の温度を観測して温風発生器
の暖房動作を制御する温風暖房器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】温風によって部屋を暖房する暖房器は、
器体の一部に部屋の空気温度を検出する温度検出器を備
え、その温度検出器にて検出される値をもとに温風出力
を制御していた。

【０００３】しかし、暖房の快適さというのは、部屋の
空気温度もさることながら壁や床のの温度の高低によっ
て大きく左右されるため、空気温度にだけ着目して暖房
動作を制御するだけでは、常に快適な暖房をすることは
できなかった。例えば、部屋の空気温度がある値をとっ
ている場合に、部屋の壁や床の温度がその空気温度に比
べて低いような場合には、被暖房体である人体側から壁
面へ向かう放射熱量とその逆に壁面から人体へ向う放射
熱量との差が大きくなってしまうために、採暖感に大き
な差が生じてしまい、暖かさ不足を感じるという具合で
ある。また、壁の温度が空気温度より高ければ、その逆
の現象も生じるのである。

【０００４】これに対して、部屋の空気温度のみならず
部屋の壁や床つまり部屋を構成する物体の温度を検出
し、暖房器の運転を両者の温度差に応じて制御して採暖
感を快適なものにしようとしたものが発明されている
（実開昭２−６９２４７）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術とくに
実開昭２−６９２４７の発明は、壁面の温度に着目した
点はよかったのであるが、その検出を一個のセンサーで
行う上に検出対象を選択の余地のない一方向に限定して
いるので、暖房時に床や壁等場所によってその温度に違
いがある場合には、かたよった温度情報にもとづいて制
御を行ってしまうという問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来例の
問題点を解決して、より快適な温風暖房器を実現するた
めになされたものである。

【０００７】そのために本発明は、複数の、具体的には
第１、第２、第３の３個の温度検出手段を備え、第１の
温度検出手段によって部屋の空気温度を検出し、第２の
温度検出手段によって部屋の壁や床のうちの観測したい
領域の温度状況を観測し、さらに第３の温度検出手段に
よって上述第２の温度検出手段の設置された部位の空気
温度を検出する。

【０００８】これら温度検出手段のうち、第２と第３の
温度検出手段については、ともに温風暖房器本体の一部
に方向調節（観測視野の調節）が可能なように取り付
け、観測したい対象領域を自在に選択できるようにす
る。

【０００９】それぞれの温度検出手段で検出される値の
うち、第３の温度検出手段の検出値は第２の温度検出手
段の検出値を補正するのに利用する。

【００１０】そしてそれにより、暖房目標設定温度とし
て設定された値と第２および第３の温度検出手段によっ
て検出される値との差が予め定めた値より大きいときに
は第１の温度検出手段の検出する制御目標温度を暖房目
標設定温度より高い値に修正して暖房動作を制御し、空
気温度検出によるだけでは達成し得ない、より快適な採
暖感の得られる温風暖房器を実現する。

【００１１】また、暖房中であっても、暖房目標設定温
度がより高温側へ修正された場合や、壁や床の温度が低
下した場合など、暖房目標設定温度として設定された値
と第２および第３の温度検出手段によって検出される値
との差が予め定めた値より大きくなったときには、第１
の温度検出手段の検出する制御目標温度を暖房目標設定
温度より高い値に修正して暖房動作を制御し、空気温度
検出によるだけでは達成し得ない、より快適な採暖感の
得られる温風暖房器を実現する。

【００１２】

【作用】上述したように、第１、第２、第３の複数の温
度検出手段によって部屋の空気温度および壁面温度に関
する値が観測され、暖房目標設定温度と第２および第３
の温度検出手段によって検出される壁面温度に関する値
との差如何によって、第１の温度検出手段が検出すべき
暖房のための空気温度の制御目標値が修正される。そし
て、それに基づいて温風暖房器の放熱出力が制御され
る。

【００１３】具体的には、第２の温度検出手段の検出す
る壁の温度に関する値が第３の温度検出手段の検出する
信号によって補正され、その補正された値と暖房目標設
定温度との間に予め定めた値以上の差（壁の温度が低く
過ぎる場合）が生じているときには、空気温度を暖房目
標設定温度にして制御するだけでは採暖感が不足して感
じられるので、それを補うために、室内空気温度の制御
目標値を暖房目標設定温度より高い値に設定変更し、そ
の上方に修正された目標温度となるように温風出力を制
御する。

【００１４】その後時間が経過して、第２の温度検出手
段の観測対象である壁面の温度が暖房効果により上昇
し、暖房目標設定温度とその第２の温度検出手段で検出
されかつ第３の温度検出手段によって補正される壁面温
度に関する値との間の差が予め定めた値以下になったと
きには、制御回路はそれまで高めに修正していた制御目
標温度を当初設定した本来の暖房目標設定温度に戻し、
以後その温度で温風出力を制御する。

【００１５】また、このように本来の暖房目標設定温度
で制御が行われるいわゆる定常の暖房中であっても、暖
房目標設定温度が高温側へ修正されたり、あるいは第２
および第３の温度検出手段の観測対象である壁面の温度
が低下した場合のように、暖房目標設定温度として設定
された値と第２および第３の温度検出手段によって検出
される値との差が予め定めた値より大きくなったときに
は、第１の温度検出手段の検出する制御目標温度を暖房
目標設定温度より高い値に修正して暖房動作を制御し、
その後時間が経過して第２の温度検出手段の観測対象で
ある壁面の温度が暖房効果により上昇し、暖房目標設定
温度とその第２の温度検出手段で検出されかつ第３の温
度検出手段によって補正される壁面温度に関する値との
間の差が予め定めた値以下になったときには、制御回路
はそれまで高めに修正していた制御目標温度を当初設定
した本来の暖房目標設定温度に戻し、以後その温度で温
風出力を制御する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１から図４を用
いて説明する。

【００１７】図１および図２はいずれも開放燃焼式温風
暖房器（いわゆるファンヒータ）の斜視図であり、図１
は正面から見たもの、図２は背面から見たものである。

【００１８】これらの図において１は温風暖房器の本
体、２はフロントカバー、３はリアーカバーである。４
は上述本体１内に設けられた燃焼器で、５はこの燃焼器
４で発生した温風を器体外へ吐き出す温風吐出口であ
る。本体１の上面部には操作パネルおよび燃料タンク取
出部が形成されており、６はその操作パネルの構成要素
であって燃焼器の運転の開始や停止、暖房温度等を設定
指示するための操作設定装置、７はタンク取出部の開閉
蓋である。８は背面に取り付けられた送風ファン、９は
同様背面の下部に取り付けられた空気温度検出用サーミ
スタ、１０はこの空気温度検出用サーミスタを支持する
円筒状のホルダーである。そして１１は前述操作設定装
置６と並んで設けられ、操作設定装置６の面に対して垂
直の軸を中心に回転する壁面温度検出器であって、後述
の２個のサーミスタを内蔵したものである。

【００１９】さてその２個のサーミスタを内蔵した壁面
温度検出器１１の内部構造を図３に示した。

【００２０】この図３において、１２は前述した円筒状
壁面温度検出器１１の内部に取り付けられ、部屋の窓、
壁、床等といった物体に対面しながらそれらの温度に関
する情報を検出する対物温度サーミスタである。この対
物温度サーミスタ１２を包囲する温度検出器の円筒壁面
には必要にして十分な開口面積を有するスリット１３が
開設されていて、サーミスタ１２と対象物体との間の放
射熱（図中の矢印）の授受を遮らないようにしている。

【００２１】この対物温度サーミスタ１２の前述スリッ
ト１３の反対側には反射板１４が設けられ、対物温度サ
ーミスタ１２の感度分布に所定の指向性をもたせてい
る。１５は補正用温度サーミスタで、対物温度サーミス
タ１２と同じように壁面温度検出器１１の内部に取り付
けられ、対物温度サーミスタ１２の検出値を補正するた
めのものである。１６は断熱材で、前述した反射板１４
の裏面に貼り付けられて対物温度サーミスタ１２の設け
られた側の熱の影響が補正用温度サーミスタ１５側へ及
ばないようにするためのものである。そして前述対物温
度サーミスタ１２の場合と同様補正用温度サーミスタ１
５を包囲する温度検出器１１の円筒壁面には、対物温度
サーミスタ１２の場合とは対照的に補正用温度サーミス
タ１５と外界の物体との間の放射熱の授受ができるだけ
生じないように遮りながら、しかし室内空気の流通だけ
は十分に生じるように考慮して開設されたスリット１６
が設けられている。そして最後に１８は制御回路で、上
述の操作設定装置、空気温度検出用サーミスタ９、対物
温度サーミスタ１２、補正用温度サーミスタ１５の情報
を取り込むとともに、それらを処理して燃焼器４、ファ
ン８等各種動作部を駆動制御するものである。

【００２２】このように構成された一実施例の動作を次
に説明する。

【００２３】まず操作設定装置６を操作して暖房目標温
度を設定する。続けて壁面温度検出器１１を回転させて
対物温度サーミスタ１２の側を部屋の壁に向ける。その
場合、選ぶべき壁は相対的に温度が低かったり、あるい
は暖房による温度上昇が緩慢な面であると、本発明の目
的である快適暖房を達成する上で効果的である。その種
の面としては、屋外（外界）との境を形成するものであ
って窓が設けられているような壁が、屋外の気温の影響
を受けて比較的低温である点において望ましい。

【００２４】以上の準備が完了したら、運転開始装置を
操作して温風による暖房を開始させる。

【００２５】図４は暖房の開始とともに変化する空気温
度検出用サーミスタ９の検出値と壁面温度検出器１１の
検出値の様子の一例を示したもので、暖房目標温度とし
て２２℃を設定した場合のものである。

【００２６】この図を詳しく説明することにする。

【００２７】まず温風暖房器が起動されると、本体１上
面の操作設定装置６によって設定された暖房目標設定温
度の２２℃を本体背面の空気温度検出用サーミスタ９が
検出して運転制御することを最終的に目指すのである
が、起動当初の壁面温度検出器１１の検出値が１８℃未
満であるために、制御回路１８は空気温度検出用サーミ
スタ９の検出目標値を２４℃に上方修正し、２４℃の空
気温度の検出を目指して温風の発生動作を制御している
ことを示している。つまり、この図４のように、運転時
間が経過して、空気温度検出用サーミスタ９の検出する
空気温度が、操作設定装置６によって設定された２２℃
に到達しても、壁面温度検出器１１の検出値が１８℃に
到達していない場合には、前述の上方修正された２４℃
を目指して温風を発生し続けるようにしているのであ
る。そして、その２４℃が検出された後も、壁面温度検
出器１１の検出する値が１８℃に到達しない限りは、依
然として２４℃という目標温度が維持されるように制御
され、それによって、未だ壁面温度が低いが故に空気温
度２２℃では暖房不足に感じられ勝ちなところを、快適
に感じられるようにしていることを示している。

【００２８】図４の上部に「快適さの度合」を示してみ
た。ここで明らかにしたいことというのは、壁面温度が
低くても、空気温度をそれなりに高く制御すれば、暖房
開始後早い時期から快適さを味わえるようにできるとい
うことである。

【００２９】この空気温度２４℃を維持する制御が続く
中で、壁面温度検出器１１の検出値が１８℃に到達した
後は、制御回路１８は、これ以降空気温度を２２℃に下
げてももはや壁面温度が低い故の暖房不足を感じること
はないようになったと判断し、空気温度検出用サーミス
タ９を通じて検出する空気温度の制御目標値を所期の２
２℃に変更する。

【００３０】本発明の一実施例においては、このように
指向性を有する壁面温度検出器１１を回転自在に取り付
けて測定対象とすべき壁面の選択を自在にするととも
に、その壁面温度検出器１１には対物温度サーミスタ１
２の設置されている部分の空気温度に感応する温度補正
用のサーミスタ１５を設けて、対物温度サーミスタ１２
の狙った壁面の温度に関する情報を補正できるようにし
たので、一段と快適さのすぐれた暖房を行うことができ
るようになった。

【００３１】また、このように本来の暖房目標設定温度
で制御が行われるいわゆる定常の暖房中であっても、暖
房目標設定温度が高温側へ修正されたり、あるいは第２
および第３の温度検出手段の観測対象である壁面の温度
が低下した場合のように、暖房目標設定温度として設定
された値と第２および第３の温度検出手段によって検出
される値との差が予め定めた値より大きくなったときに
は、第１の温度検出手段の検出する制御目標温度を暖房
目標設定温度より高い値に修正して暖房動作を制御し、
空気温度検出によるだけでは達成し得ない、より快適な
採暖感の得られる温風暖房器が実現される。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、部屋の空
気温度のみならず壁の温度をもデータとして取り込んで
制御に用いるので、壁の温度が低いために従来往々にし
て暖房の快適さが損われたまま制御されてきたものを、
そのような場合でも快適に制御することができるように
なった。その際、壁面温度検出器を操作することによっ
て、検出対象を自在に選択できるようにしているので、
暖房器の設置場所などに制約されずに制御のために最も
都合のよい壁面の温度を観測することができる。そして
それによって、快適な暖房のできる温風暖房器を実現す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を正面側から見た斜視図であ
る。

【図２】本発明の一実施例を背面側から見た斜視図であ
る。

【図３】本発明の一実施例の壁面温度検出器の断面図で
ある。

【図４】本発明の一実施例を運転したときの暖房特性の
一例を示す図である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ フロントカバー ３ リアカバー ４ 燃焼器 ６ 操作設定装置 ９ 空気温度検出用サーミスタ １１ 壁面温度検出器 １２ 対物温度サーミスタ １３ スリット １４ 反射板 １５ 補正用温度サーミスタ １６ 断熱材 １７ スリット １８ 制御回路

フロントページの続き (72)発明者 斎藤 肇 千葉県柏市新十余二３番地１ 株式会社 日立ホームテック内 審査官 豊島 唯 (56)参考文献 特開 昭62−194161（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−26436（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体（１）と、この本体に備えられた温
   風発生手段（４）と、この温風発生手段の動作を設定指
   示する操作設定手段（６）と、前記温風発生手段で発生
   した温風によって暖房される部屋の空気の温度を検出す
   る第１の温度検出手段（９）と、前記部屋の壁や床など
   の物体からの放射熱に曝されてそれら物体の温度に関す
   る情報を検出する第２の温度検出手段（１２）と、この
   第２の温度検出手段の検出する値を補正するために前記
   部屋の壁や床などの物体からの放射熱に可能な限り曝さ
   れないようにしてこの第２の温度検出手段の設置される
   部位の空気の温度を検出する第３の温度検出手段（１
   ５）と、前記第２の温度検出手段および第３の温度検出
   手段の両者を一体化するとともに前記第２の温度検出手
   段の検出対象方向を自在に選択設定できるようにして前
   記本体の一部に設けられた壁面温度検出手段（１１）
   と、前記操作設定手段の設定値、前記第１の温度検出手
   段の検出値、前記第２の温度検出手段の検出値および前
   記第３の温度検出手段の検出値のそれぞれを取り込むと
   ともに前記第２の温度検出手段の検出値を前記第３の温
   度検出手段の検出値によって補正するほか前記操作設定
   手段の設定値のうちの暖房目標設定温度と前記第３の温
   度検出手段の検出値に基づいて補正された前記第２の温
   度検出手段の検出値との差が予め定めた値以上であると
   きに前記第１の温度検出手段の検出する制御目標温度を
   前記操作設定手段の暖房目標設定温度より高い値に修正
   して前記温風発生手段を制御する制御手段（１８）とで
   構成されていることを特徴とする温風暖房器。
2. 【請求項２】 本体（１）と、この本体に備えられた温
   風発生手段（４）と、この温風発生手段の動作を設定指
   示する操作設定手段（６）と、前記温風発生手段で発生
   した温風によって暖房される部屋の空気の温度を検出す
   る第１の温度検出手段（９）と、前記部屋の壁や床など
   の物体からの放射熱に曝されてそれら物体の温度に関す
   る情報を検出する第２の温度検出手段（１２）と、この
   第２の温度検出手段の検出する値を補正するために前記
   部屋の壁や床などの物体からの放射熱に可能な限り曝さ
   れないようにしてこの第２の温度検出手段の設置される
   部位の空気の温度を検出する第３の温度検出手段（１
   ５）と、前記第２の温度検出手段および第３の温度検出
   手段の両者を一体化するとともに前記第２の温度検出手
   段の検出対象方向を自在に選択設定できるようにして前
   記本体の一部に設けられた壁面温度検出手段（１１）
   と、前記操作設定手段の設定値、前記第１の温度検出手
   段の検出値、前記第２の温度検出手段の検出値および前
   記第３の温度検出手段の検出値のそれぞれを取り込むと
   ともに前記第２の温度検出手段の検出値を前記第３の温
   度検出手段の検出値によって補正するほか前記操作設定
   手段の設定値のうちの暖房目標設定温度と前記第３の温
   度検出手段の検出値に基づいて補正された前記第２の温
   度検出手段の検出値との差が予め定めた値以上に変化し
   たときに前記第１の温度検出手段の検出する制御目標温
   度を前記操作設定手段の暖房目標設定温度より高い値に
   修正して前記温風発生手段を制御する制御手段（１８）
   とで構成されていることを特徴とする温風暖房器。
3. 【請求項３】 前記第１の温度検出手段を前記本体の背
   面に、前記壁面温度検出手段を前記本体の上面にそれぞ
   れ設けたことを特徴とする請求項１または２記載の温風
   暖房器。