JP3409504B2 - 温風暖房機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は温風暖房機の制御装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にこの種の温風暖房機、例えばファ
ンヒータは図１１に示すように本体１０１内に設けたバ
ーナ等の熱発生手段１０２から燃焼ガスと本体背面に設
けた送風機１０３からの風とを混合して温風とし、この
温風を本体前面に設けた温風吹出口１０４から吹き出し
て室内を暖房するようになっている。そして最近のファ
ンヒータの中には前記温風吹出口１０４に二枚の可変翼
１０５、１０６を設け、この各可変翼１０５、１０６を
熱発生手段１０２が発生する熱量を送風機１０３からの
送風量とに連動させて揺動し、強〜弱暖房時における室
内の上下温度分布の差を少なくしたものが見られる。

【０００３】すなわち、一般に暖房が弱くなるほど熱量
も送風量も少なくなって温風自身がもつドラフトのため
この温風が遠くまで流れなくなり強暖房時の室内温度分
布とその温度分布状態が大きく変わってしまうのである
が、このファンヒータは、暖房が弱くなればなるほど前
記二枚の可変翼１０５、１０６が傾斜して温風が下向き
に吹き出すようになり、弱暖房時でも温風が遠くまで流
れ、その温度分布が強暖房時の温度分布と大きく変わら
なくなるのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
の構成では温風暖房機前方に位置する人が直接温風にあ
たり暖まろうとする場合、下向きに流れる温風では足元
のみを暖め、身体全体に温風をあてることができず、体
感的に暖房感を実感することが少なかった。

【０００５】また、可変翼を上向きに固定すれば温風は
ドラフトして室内の上下温度ムラが大きくなり、逆に足
元が寒く感じられていた。

【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなしたもの
で、温風暖房機前方に位置する人が身体全体で暖房感を
実感でき、経済的で快適な暖房を実現することを目的と
するものである。

【０００７】

【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、温風吹出口を有する本体と、この本体内に設
けた熱発生手段ならびにこの熱発生手段に風を供給して
前記温風吹出口より温風を吹き出させる送風機と、前記
温風吹出口に設けた上下揺動自在な可変翼と、前記可変
翼を揺動させる可変翼駆動部と、前記可変翼駆動部に揺
動角度を出力する揺動制御部と、室温検出手段からの出
力に基づいて少なくとも前記熱量発生手段が発生する熱
量を制御すると共に、この熱量に連動した位置へ可変翼
を揺動させるための指示を前記揺動制御部に出力する熱
量制御部と、前記熱量制御部による出力に優先して、前
記揺動制御部から前記可変翼駆動部に可変翼を周期的に
揺動せしめるように出力することを指示する揺動指示手
段と、前記熱量制御部からの熱量制御出力を判別し、こ
の熱量制御出力が予め定められた熱量以上の場合は前記
揺動指示手段からの指示を無効にし、予め定められた熱
量の範囲のみ揺動指示手段からの指示を有効にする制御
出力判別部とからなる構成としてある。

【０００８】

【０００９】さらに可変翼を複数枚設け、少なくともそ
のいずれか一つが揺動指示手段からの指示に基づき揺動
制御部からの出力によって周期的に揺動するようにして
ある。

【００１０】

【作用】本発明は前記構成により、室温検出手段からの
出力に基づく熱量の変更にともなって、温風吹出口に設
けた可変翼を揺動してその傾斜角度を変え、温風の吹き
出し角度を変えることにより、室内をムラなく暖めるこ
とができるだけでなく、操作部に設けた揺動指示手段に
より、熱量制御部からの出力に関係なく優先して可変翼
を周期的に揺動し、温風の吹き出し方向を上下方向に揺
動するように使い分けができ、温風暖房機本体前方に位
置する人の身体全体に温風があたり体感温度を高める作
用がある。

【００１１】また、予め定められた熱量の範囲のみ揺動
指示手段からの指示を有効にし、熱量制御部からの出力
が予め定められた熱量以上の場合は揺動指示手段からの
指示を無効にするものにあっては、室温が低い時は温風
の吹き出し角度を熱量に応じた最適な状態に保ち、室内
を早くムラなく暖めることが可能となる。そして室温が
上昇してきた時には温風暖房機本体前方に位置する人の
身体全体を暖めることができるようになる。

【００１２】さらに、複数枚の可変翼のうち少なくとも
そのいずれか一つが揺動指示手段からの指示に基づき揺
動制御部からの出力によって周期的に揺動するようにし
たものは、温風の向きを変えるだけでなく、温風を上下
方向に広角度に広げることができ、温風の向きが変動し
ても体感温度の変動を少なくする作用がある。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１及び図２において１は暖房機本体、２はこの暖
房機本体１の前面に装着した前板で、温風吹出口３を有
する。４は前記暖房機本体１内に設けたバーナで、熱発
生手段となるものであり、この実施例では灯油を気化さ
せて燃焼させる気化式バーナが用いてある。５は前記バ
ーナ４の下部を覆うバーナケースで、仕切板６に取り付
けてある。７は前記バーナ４の上部を覆う燃焼筒、９は
前記燃焼筒７を覆う如く暖房機本体１内に設けたダクト
で、前面下部に開口部１０が形成してある。１１はこの
ダクト９後部に臨む如く取付けた対流用送風機で、ファ
ンガード１２によって覆われており、暖房機本体１外よ
り吸い込んだ室内空気をダクト９内に供給し、このダク
ト９内で燃焼筒７からの燃焼ガスと混合させて温風吹出
口３より吹き出すようになっている。

【００１４】１４は前記ダクト９の下部開口部１０に設
けた吹出口枠で、両側部を暖房機本体１の両側板１ａに
取り付けた指示金具１３に固定してある。この吹出口枠
１４は断面凹状に形成してその底壁に開口１５を形成し
この開口１５をダクト９の開口部１０に合致させるとと
もに、枠縁１４ａを前記前板２の内面に対接させてダク
ト９の開口部１０と温風吹出口３とを連絡している。そ
して前記開口１５の上辺縁には傾斜方向の案内辺１６が
設けてある。

【００１５】１７は前記温風吹出口３の上部に位置する
如く吹出口枠１４に設けた上可変翼で、その内面側は円
弧状面１８としてある。この上可変翼１７はその両端に
突設した軸１９を暖房機本体側板１ａに取り付けた支持
金具１３に貫通させて矢印ｄで示す如く揺動自在として
ある。２０は前記上可変翼１７の軸１９の一方に設けた
連携カムで、二つのピン軸２１、２２が設けてある。２
３は前記上可変翼１７を揺動させる駆動板で、第１駆動
板２４と第２駆動板２５とからなり、これらは相互に摺
動自在なるように重合し、かつ通常は一体になって動く
ように圧縮バネ２６を介して連携させてある。そして前
記駆動板２３のうち第１駆動板２４側に二つの切り欠き
溝２４ａ、２４ｂを形成してその一方の切り欠き溝２４
ａに前記上可変翼１７の連携カム２０の一方のピン軸２
１が嵌合させてある。また前記駆動板のうち第２駆動板
２５側に逃げ用切欠部２８を形成するとともに、後述す
る駆動用モータとの連携部となる段部２９が形成してあ
る。３０は前記第１、第２駆動板２４、２５を重合した
状態で上下動自在に支持するガイドである。

【００１６】３１は前記第１、第２駆動板２４、２５を
上下動させる駆動用モータで、可変翼駆動部となるもの
であり、正逆転可能なステッピングモータで構成してあ
り、そのモータ軸には駆動用カム３２を取付け、この駆
動用カム３２の駆動軸３３を前記第２駆動板２５の段部
２９に係当させて連携させてある。３４は第２駆動板２
５を常に駆動用カム３２に係当させるための引張バネで
ある。

【００１７】３５は上可変翼１７の下方に配設した下可
変翼で、上下方向の幅の略中央部を軸３５ａで支え、図
９に示す如く揺動時にはその下部前方端３５ｂが上可変
翼１７の下部前方端１７ｂより前方に突出するように設
定してある。

【００１８】図３は支持金具１３と反対側を示したもの
であり、３６は支持金具Ｂである。上可変翼１７の他方
には上可変翼レバー３７のピン軸３７ａと下可変翼レバ
ー３８のピン軸３８ａが連結板３９にて連結されてい
る。また、ピン軸３７ａ、３８ａの差しこまれる連結板
３９の部分はそれぞれ長穴３９ａと長穴３９ｂとなって
いる。４０は連結板３９の上方と上可変翼ピン軸３７ａ
を連携している引張バネである。

【００１９】４２は上可変翼レバー３７に上方向の力を
加えているネジリバネ、４３は下可変翼レバー３８に同
様の力を加えているネジリバネ下である。４４は連結板
３９が外れるのを防ぐための連結板支えである。

【００２０】一方、図１に示す制御部４５は前記バーナ
及び可変翼駆動用モータ３１を制御するもので、これは
図５のブロック図で示すように構成されている。すなわ
ち、４６はサーミスタ等からなる室温検出部、４７は室
温を設定する室温設定部、４８は室温検出部４６からの
信号Ｓ１と室温設定部４７からの信号Ｓ２とを比較して
その差に応じて例えば強、中、弱のような信号Ｓ３を出
力する比較判定部、４９はこの比較判定部４８からの出
力信号Ｓ３に基づいてバーナ４の熱量と対流用送風機１
１の送風量を制御する熱量制御部で、熱量を制御する信
号Ｓ４及び送風量を制御する信号Ｓ５を出力し、揺動制
御部５１にも熱量を制御信号Ｓ４と同じ信号Ｓ６出力を
するようになっている。

【００２１】５０は図４に示すように本体１の操作部に
設けられたスイッチ手段で、揺動指示手段となるもので
あるが、このスイッチ手段５０がオンの場合のみ信号Ｓ
７を前記揺動制御部５１に出力するようになっている。
スイッチ手段５０がオフの場合、前記揺動制御部５１は
信号Ｓ６より可変翼角度を算出し、角度信号Ｓ８を駆動
用モータ３１に出力する。

【００２２】また、前記スイッチ手段５０がオン状態の
場合、信号Ｓ７が前記揺動制御部５１に出力され、スイ
ッチ手段５０は熱量制御部４９より出力された信号Ｓ６
に優先して、周期的に二枚の上下可変翼１７、３５を上
下に揺動させる信号Ｓ８’を駆動用モータ３１に出力す
る。

【００２３】図６は前記制御部４５の処理状態を示すフ
ローチャートである。まず、ステップ６５は運転スイッ
チの操作を判定するもので、スイッチがＯＮ操作された
場合は次のステップ６６で室温と設定温度との差に応じ
て熱量の算出を行い、次ステップ６７で同じく対流用送
風機１１の回転数算出を行い、それらを次ステップ６９
で熱量出力として出す。そしてステップ７０で燃焼開始
を確認する。ステップ７５は本体１の操作部にあるスイ
ッチ手段５０がオンかオフかを判定するもので、スイッ
チ手段５０がオフの場合、前記ステップ６６で算出した
熱量に応じて上下可変翼角度をステップ７１で算出し、
その角度をステップ７２で出力し、上下可変翼１７、３
５を所定角度揺動させるが、スイッチ手段５０がＯＮの
場合は熱量に優先して上下可変翼１７、３５を周期的に
変化させる信号をステップ７２’で出力する。

【００２４】なお、ステップ７３は運転中か停止中かを
判断する分岐で、運転中の場合はステップ７４をとばし
て次ステップへと進むが、停止中の場合はステップ７４
を処理した後次ステップへと移行する。

【００２５】また前記実施例に加えてブロック図７に示
すように図６の揺動制御部５１内に制御出力判別部５１
ａを設け、スイッチ手段５０がＯＮ状態の場合であって
も、熱量制御部４９から送られてきた信号Ｓ６が予め定
められた熱量以上の場合はスイッチ手段５０からの指示
を無効にし、熱量に連動し可変翼を揺動せしめる信号Ｓ
８’を駆動用モータ３１に出力する。また熱量制御部４
９から送られてきた信号Ｓ６が予め定められた熱量以下
の場合は、そのまま周期的に二枚の上下可変翼１７、３
５を上下に揺動させる信号Ｓ８を駆動用モータ３１に出
力する。

【００２６】図８はこの実施例における前記制御部４５
の処理状態を示すフローチャートである。図６に示す実
施例との違いは、ステップ７５でスイッチ手段５０がオ
ンの場合、新たに加えたステップ７６で、ステップ６９
の熱量出力が予め定められた熱量の範囲内であればその
ままステップ７２’に移行し、そうでない場合は、熱量
に応じた上下可変翼角度をステップ７１で算出し、次ス
テップへ移行する。

【００２７】次に前記のように構成した本実施例の動作
を説明する。まず、運転開始前、上下可変翼１７、３５
は図９の実線に示すように略垂直方向（この位置を停止
位置と称す）に位置しており、温風吹出口２を覆ってい
る。

【００２８】この状態から運転スイッチを投入すると、
室温検出部４６ならびに室温設定部４７からの出力に基
づいて発する比較判定部４８からの出力Ｓ３によって熱
量制御部４９が作動し、出力Ｓ４、Ｓ５を発してあらか
じめ定められたシーケンスに従って燃焼を開始させると
ともに、対流用送風機１１を回転させる。また熱量制御
部４９からの出力Ｓ６に応じて揺動制御部５１が駆動用
モータ３１に出力Ｓ８を発し、駆動用モータ３１は、上
下可変翼１７、３５を揺動させる。

【００２９】すなわちモータ３１の回転により図２で示
すように駆動用カム３２の駆動軸３３が矢印ａのように
回転し、引張バネ３４で引っ張られている第２駆動板２
５ならびに引張バネ２６を介して一体化してある第１駆
動板２４が矢印ｂのように降下する。これにより第１駆
動板２４の切欠溝２４ａに嵌合しているピン軸２１を介
して連携カム２０が矢印ｃのように回転し、この連携カ
ム２０と軸１９を介して一体の上可変翼１７が矢印ｄの
ように回転する。

【００３０】その際に、下可変翼３５は上可変翼１７と
連動して変化する。すなわち上可変翼１７が揺動する
と、連結板３９と上可変翼レバー３７のピン軸３７ａは
引張バネ４０にて連結されているので連結板３９は直線
運動で、下方へ下がっていく。それにより長穴下３９ｂ
にガイドされて、下可変翼レバー３８は上可変翼レバー
１７と連動して揺動することになる。

【００３１】このようにして上下可変翼１７、３５は揺
動し、スイッチ手段５０をＯＮにした場合上下可変翼は
Ｘ、ＺとＸ’、Ｚ’の間をそれぞれ一定周期で揺動す
る。

【００３２】したがって二枚の可変翼がＺ、Ｚ’の位置
の時は温風暖房機前方の人の足元を暖め、Ｘ、Ｘ’にな
るにつれて身体全体を暖めてくれる。

【００３３】また、前記実施例に加えて、図３に示す連
結板３９の長穴部３９ｂの長さを変更することで規定さ
れた熱量範囲では下可変翼３５は揺動せずに、燃焼開始
および燃焼停止の時のみ揺動する。これにより、上下二
枚の可変翼のうち上可変翼１７のみを揺動制御部からの
信号により揺動させることができる。この場合、図９に
示すように、下可変翼は熱量変化にかかわらずＸ’の位
置にあり、上可変翼１７はＸ、Ｚの間を揺動する際に単
に温風の方向を変更するだけでなく、温風の吹出角度を
上向きの場合は上下に広角度に吹き出して前方にいる人
の全身を暖め、逆に温風が下向き方向の場合は吹き出し
面積をしぼり足元を遠くまで暖めることができる。

【００３４】図１０は実際の温風の流れを示し（１）は
従来例、（２）は本実施例品で従来品と比較して本体前
方にいる人の表面温度を測定した結果が約３℃従来に比
べ上昇することが確認できた。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の温風暖房機
は、室温検出手段からの出力に基づく熱量の変更にとも
なって、温風吹出口に設けた可変翼を揺動してその傾斜
角度を変え、温風の吹き出し角度を変えることにより、
室内をムラなく暖めることができるだけでなく、さらに
は操作部に設けたスイッチ手段により、熱量制御部から
の出力に関係なく優先して可変翼は周期的に揺動し、温
風の吹き出し方向を上下方向に揺動するように使い分け
ができ、またに二枚の可変翼を設けたものはこの二枚の
可変翼がそれぞれ周期的に揺動し下向き方向に揺動した
場合、吹出口の開口面積を小さくし、温風を下向きに遠
くまでとばすことができ、また二枚の可変翼が上向き方
向に揺動した場合、温風暖房機本体前方に位置する人の
身体全体に温風があたり体感温度を高める作用があり、
設定温度を下げることで、少ない熱量で同じ暖房効果が
得られ、より経済的な温風暖房機を実現できる。

【００３６】また、予め定められた熱量の範囲のみスイ
ッチ手段からの指示を有効にし、熱量制御部からの出力
が予め定められた熱量以上の場合はスイッチ手段からの
指示を無効にするようにしたものは、温風の吹き出し角
度を熱量に応じた最適な状態に保ち、室内を早くムラな
く暖めることが可能となる。そして室温が上昇してきた
時には温風暖房機本体前方に位置する人の身体全体を暖
めることができ、いかなる熱量領域で快適に暖めること
ができる。

【００３７】さらに、複数枚の可変翼のうち少なくとも
そのいずれか一つがスイッチ手段からの指示に基づき揺
動制御部からの出力によって周期的に揺動するようにし
たものは、温風の向きを変えるだけでなく、温風を上下
方向に広角度に広げることができ。温風の向きが変動し
ても体感温度の変動を少なくすることができ、体感的に
より快適な暖房効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における温風暖房機の断面図

【図２】同上下可変翼駆動部分の斜視図

【図３】同上下可変翼連結部分の斜視図

【図４】同温風暖房機の外観斜視図

【図５】同制御部を示すブロック図

【図６】同制御部の動作を示すフローチャート

【図７】同制御部の他の例を示すブロック図

【図８】同制御部の動作を示すフローチャート

【図９】同温風暖房機の動作状態示す拡大断面図

【図１０】同温風暖房機の温風の流れとその効果を示す
断面図

【図１１】従来の温風暖房機の断面図

【符号の説明】

１ 本体 ３ 温風吹出口 ４ バーナ（熱発生手段） １１ 対流用送風機 １７ 上可変翼 ３１ 駆動用モータ（可変翼駆動部） ３５ 下可変翼 ４５ 制御部 ５０ スイッチ手段（揺動指示手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福永 敏克 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 難波 政之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 山田 美波 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 平５−340609（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−183763（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−79944（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24H 3/04 305 F24F 11/00 - 11/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 温風吹出口を有する本体と、この本体内
   に設けた熱発生手段ならびにこの熱発生手段に風を供給
   して前記温風吹出口より温風を吹き出させる送風機と、
   前記温風吹出口に設けた上下揺動自在な可変翼と、前記
   可変翼を揺動させる可変翼駆動部と、前記可変翼駆動部
   に揺動角度を出力する揺動制御部と、室温検出手段から
   の出力に基づいて少なくとも前記熱量発生手段が発生す
   る熱量を制御すると共に、この熱量に連動した位置へ可
   変翼を揺動させるための指示を前記揺動制御部に出力す
   る熱量制御部と、前記熱量制御部による出力に優先し
   て、前記揺動制御部から前記可変翼駆動部に可変翼を周
   期的に揺動せしめるように出力することを指示する揺動
   指示手段と、前記熱量制御部からの熱量制御出力を判別
   し、この熱量制御出力が予め定められた熱量以上の場合
   は前記揺動指示手段からの指示を無効にし、予め定めら
   れた熱量の範囲のみ揺動指示手段からの指示を有効にす
   る制御出力判別部とからなる温風暖房機。
2. 【請求項２】 可変翼を複数枚設け、少なくともそのい
   ずれか一つが揺動手段からの指示に基づき揺動制御部か
   らの出力によって周期的に揺動するようにした請求項１
   記載の温風暖房機。