JP2976581B2 - 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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JP2976581B2
JP2976581B2 JP3131370A JP13137091A JP2976581B2 JP 2976581 B2 JP2976581 B2 JP 2976581B2 JP 3131370 A JP3131370 A JP 3131370A JP 13137091 A JP13137091 A JP 13137091A JP 2976581 B2 JP2976581 B2 JP 2976581B2
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pmv
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combustion
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義雄 浅野
政之 難波
幸和 松田
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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5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
で駆動して室温上昇を図り、そして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】本発明は上記課題を解決するもので、被暖
房空間の情報に合わせ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に制御し、簡
単な構成で温風暖房機特有の快適性を向上することを目
的としている。
【0008】本発明は上記目的を達成するために、被暖
房空間の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、前記各検
出部で求めた室温および輻射量と、少なくとも燃焼部の
燃焼量と対流ファンの風量を入力とし、かつ人間の着衣
量、活動量、湿度を冬場の室内環境の固定値とし、さら
に被暖房空間のPMV値を教師信号としてPMV値を演
算するPMV演算部と、予めPMV値を0と設定したP
MV設定部と、このPMV設定部の設定値を変更するP
MV補正部と、前記PMV演算部の出力と前記PMV設
定部の出力とを比較する比較出力部と、前記比較出力部
の出力を入力とし、前記燃焼部及び対流ファンを制御す
る燃焼量設定部とを備え、前記比較出力部は、前記PM
V演算部からのPMV値が、PMV設定部の値となるよ
うに前記燃焼量設定部に出力するとともに、前記PMV
補正部は予め定めた範囲内において、任意にPMV設定
部の設定値を変更できるようにしたことを課題解決手段
としている。
【0009】
【作用】本発明は上記した課題解決手段により、PMV
(予測平均申告指標)値が0または設定値になるよう
に、燃焼量、風量などを制御でき、ほとんどの人(95
%以上)が快適と感じる好みに応じた暖房ができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1から図3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。
【0011】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、機器本体
9の前面に取着している。ルーバ10は熱風の放出方向
を制御するものである。PMV演算部11は、室温検出
部2により検出した室温と、輻射検出部8により検出し
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10のルーバ角とを入力しPMV値を演算す
る。ここで、PMV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。そこでPMV設定部12は予めPMV値を0と設定
している。さらに、PMV補正部12aは使用者の好み
に応じてPMV設定部12のPMV値0を多少プラス側
の値またはマイナス側の値に修正設定するためのもの
で、一例としてはPMV値を釦を押すことにより+0.
5,−0.5に設定することができ、使用者の快適度をさ
らに向上することができる。但し、釦を押して+0.5に
補正しているものを、釦を押して前記補正を解除すれ
ば、いったん0に戻り、さらに釦を押すと−0.5に補正
値が変るものである。比較出力部13はPMV演算部1
1の出力とPMV設定部12aにより修正設定されたP
MV設定部12の出力とを比較し、PMV演算部11か
らのPMV値が設定値となるようなPMV補正値を燃焼
量設定部14に出力する。燃焼量設定部14は比較出力
部13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10のルーバ角を制御す
る。なお、上述のPMV演算部11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10のルー
バ角は、この燃焼設定部14により制御される値を入力
するようにしている。なお、PMV演算部11、PMV
設定部12、PMV補正部12a、比較出力部13およ
び燃焼量設定部14により燃焼制御部15を構成してい
る。
【0012】機器本体9の内部にはバーナ16を設け、
バーナ16に電磁ポンプ6によりタンク17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14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18の回
転数を制御する。対流ファン5は機器本体9の後部に設
け、バーナ16により加熱された空気をルーバ10によ
り放出方向を調整されて放出穴19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、燃焼量設定部1
4の出力によりモータ20の回転数を位相制御により制
御する。燃焼制御部15は機器本体9の上部内面に取り
付けている。
【0013】PMV演算部11は、図4に示すように、
入力層21、中間層22および出力層23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23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
ジィ推論で処理する。その際、出力層23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。
【0014】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11の出力は−3(寒い)また
は−2(涼しい)になり、比較出力部13はPMV演算
部11からのPMV値が、ほとんどの人が好むPMV設
定部12の設定値0となるようなPMV補正値を燃焼量
設定部14に出力する。燃焼量設定部14は比較出力部
13の出力により燃焼部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11の出力は0に近づき、比較
出力部13の出力によって燃焼量設定部14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。
【0015】さらにPMV設定部12の設定値0では暖
房の快適度を感じない使用者は、PMV補正部12aの
釦を押して、PMV設定部12の設定値0を、多少プラ
ス側、またはマイナス側に設定を補正することができ
る。
【0016】
【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、被暖房空間の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、前記室温および輻射量と、機器の動作情報である
燃焼部の燃焼量と対流ファンの風量と、人間の着衣量、
活動量、湿度を冬場の室内環境の固定として入力すると
ともに、ニューラルネットによる学習により、従来カッ
ト&トライで行っていた人間では調整不可能な複雑な入
出力の関係づけを容易にすることができ、被暖房空間の
PMV値を室温と輻射量以外はセンサー等の構成を必要
とせず、暖房機の制御データを用いることで推測するこ
とができる。さらに、PMV補正部にてPMV値の設定
を変更することができるので、人の暑がり、寒がり、又
は体調も含めて設定値の変更ができ、人間の感覚にマッ
チした温風暖房機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明温風暖房機の制御装置の一実施例を示す
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】同制御装置を備えた温風暖房機の燃焼部の拡大
断面図
【図4】同制御装置のPMV演算部のブロック図
【図5】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 5 対流ファン 8 輻射検出部 11 PMV演算部 12 PMV設定部 12a PMV補正部 13 比較出力部 14 燃焼量設定部

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被暖房空間の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、前記各検出部で求めた室温および輻射量と、
    少なくとも燃焼部の燃焼量と対流ファンの風量を入力
    し、かつ人間の着衣量、活動量、湿度を冬場の室内環境
    の固定値としてPMV値を演算するPMV演算部と、予
    めPMV値を設定したPMV設定部と、このPMV設定
    部の設定値を変更するPMV補正部と、前記PMV演算
    部の出力と前記PMV設定部の出力とを比較する比較出
    力部と、前記比較出力部の出力を入力とし、前記燃焼部
    及び対流ファンを制御する燃焼量設定部とを備え、前記
    比較出力部は、前記PMV演算部からのPMV値が、P
    MV設定部の出力となるようにPMV補正値を前記燃焼
    量設定部に出力するとともに、前記PMV補正部は予め
    定めた範囲内において、任意にPMV設定部の設定値を
    変更できるようにした温風暖房機の制御装置。
  2. 【請求項2】PMV演算部は、被暖房空間の室温および
    輻射量と、機器の動作情報として少なくとも燃焼量およ
    び風量の信号と、人間の着衣量、活動量、湿度を冬場の
    室内環境の固定値として入力するとともに、被暖房空間
    のPMV値を教師信号としてPMV値を出力するニュー
    ラルネットワークで構成した請求項1記載の温風暖房機
    の制御装置。
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JPH04356612A JPH04356612A (ja) 1992-12-10
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62182550A (ja) * 1986-02-05 1987-08-10 Toshiba Heating Appliances Co 暖房器の燃焼量制御装置
JPH02178555A (ja) * 1988-12-28 1990-07-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd ファジィ空調制御装置
JPH0391646A (ja) * 1989-09-04 1991-04-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 情報処理装置とその情報処理装置を用いた空気調整装置

Patent Citations (3)

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