JP3633369B2

JP3633369B2 - 温風暖房装置

Info

Publication number: JP3633369B2
Application number: JP13922999A
Authority: JP
Inventors: 博信藤田; 和弘西田
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 1999-05-19
Filing date: 1999-05-19
Publication date: 2005-03-30
Anticipated expiration: 2019-05-19
Also published as: JP2000329361A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は温風暖房装置に関し、特に、温水のような熱媒を循環させ、温風と空気との熱交換によって温風を吹き出す温風暖房装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
温風暖房装置は、熱源機から供給される温水を循環させるための熱交換器を備え、吸気口から吸引した空気を熱交換器で温水と熱交換させることによって加熱し、送風用ファンによって熱交換器で加熱された温風を温風吹出し口から室内へ吹き出すことによって室内の暖房を行なうようにしている。
【０００３】
そして、室内温度を室温センサによって監視し、室温が設定温度を越えると暖房運転を停止する。すなわち、送風用ファンを止め、熱動弁の閉止信号を出力して熱動弁の通電をオフにし、熱源機の運転指令をオフにして運転停止する。逆に、室温が設定温度よりも下がると、暖房運転を再開する。すなわち、熱源機の運転指令をオンにして運転開始し、熱動弁の開成信号を出力して熱動弁の通電をオンにし、送風用ファンを回転させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、熱動弁は通電をオフにしてから熱動弁が実際に閉じるまでには約４分程度掛かり、一方、温風暖房装置の暖房運転開始時には、暖房運転によって室内温度が設定温度を越えても、室内の床や壁等が充分に暖まっていないので、暖房運転を停止しても１〜２分ですぐに温風暖房装置が暖房運転を再開することになり、熱動弁は閉じる間もなく再び開かれる。
【０００５】
従って、このような状況では、熱動弁が頻繁に、かつ無意味に開閉されることになり、その結果、熱動弁をオン、オフするためのリレーの開閉が頻繁となってリレー接点の消耗等による耐久性の問題があった。
【０００６】
本発明は上記従来例の欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、熱動弁が開閉される回数を減らすことによって温風暖房装置の耐久性を向上させることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段とその作用】
請求項１に記載の温風暖房装置は、内部を循環する熱媒と空気を熱交換させるための熱交換器と、前記熱交換器で加熱された空気を室内へ吹き出すための送風用ファンと、前記熱交換器へ熱媒を供給する経路を開閉する弁とを備え、前記送風用ファンは、暖房指令期間中は送風し、暖房停止指令期間中は送風を停止し、前記開閉弁は、暖房停止指令を受け取ったとき、前回の暖房停止指令期間が所定時間よりも長かった場合には閉成動作し、前回の暖房停止指令期間が所定時間よりも短かった場合には開状態を維持することを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の温風暖房装置にあっては、部屋の暖まり具合を暖房停止指令期間の長さでとらえ、前回の暖房停止指令期間が所定時間よりも短かった場合には、部屋が充分に暖まっていないと判断し、送風用ファンは停止させるが熱媒を循環させるための前記開閉弁は開状態に維持する。一方、前回の暖房停止指令期間が所定時間よりも長くなった場合には、前記開閉弁を通常の動作状態に戻して閉成動作させる。
【０００９】
従って、請求項１に記載の温風暖房装置によれば、前記開閉弁の無駄な動作を省くことができ、前記開閉弁を開閉させるためのリレー等の寿命を長くでき、温風暖房装置の耐久性を向上させることができる。
【００１０】
請求項２に記載の温風暖房装置は、請求項１に記載した温風暖房装置における前記熱交換器に熱媒を供給するための熱源機を備え、該熱源機も、暖房停止指令を受け取ったとき、前回の暖房停止指令期間が所定時間よりも長かった場合には運転停止動作し、前回の暖房停止指令期間が所定時間よりも短かった場合には運転状態を維持することを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の温風暖房装置にあっては、前回の暖房停止指令期間が所定時間よりも短かった場合には、前記開閉弁を開状態に維持すると共に熱源機を運転状態に維持しているから、熱源機の無駄な燃焼停止動作を減らすことができ、燃焼開始時の不安定な燃焼運転を減らし、また熱源機の耐久性も向上させることができる。
【００１２】
請求項３に記載の温風暖房装置は、請求項１又は２に記載した温風暖房装置において、暖房運転開始後、初回に暖房指令を受け取った場合には、前記送風用ファンは暖房停止指令によって送風を停止し、前記開閉弁は暖房停止指令を受け取っても開状態を維持することを特徴としている。
【００１３】
温風暖房装置の運転開始後、初回に暖房指令を受け取った場合には、前回の運転停止指令期間が所定時間よりも長いか短いかを判断することができない。一方、温風暖房装置の運転開始当初には、一般に部屋が充分に暖まっていないことが多い。従って、請求項３に記載の温風暖房装置にあっては、暖房運転開始後、初回に暖房指令を受け取った場合には、前記開閉弁は暖房停止指令を受け取っても開状態を維持するようにし、開閉弁の動作回数を低減させている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は室内の壁面や天井に設置される温水循環形式の温風暖房装置１の内部構造を示す概略図である。この温風暖房装置１内には、放熱用のフィンを有する熱交換器（放熱器）３が納められている。熱交換器３は、往き管２及び戻り管４により給湯器等の熱源機５を接続されており、往き管２及び戻り管４を経て熱源機５で加熱された高温の温水が熱交換器３へ供給され、循環させられる。また、往き管２には、往き管２の管路を開閉して熱交換器３における温水の循環を開始及び停止させるための熱動弁６が設けられている。
【００１５】
熱交換器３と対向して温風暖房装置１のケース７には吸気口８が開口されており、吸気口８と熱交換器３の間にはフィルタ９が設けられている。１０は室温検知センサであって、熱交換器３からある程度離れた位置で、吸気口８付近に設置されている。さらに、ケース７の吸気口８と反対側には、ルーバーを備えた温風吹出し口１１が設けられており、熱交換器３と温風吹出し口１１との間には、モータ１２によって回転駆動される送風用ファン１３が設けられている。なお、図示例では、送風用ファン１３として、クロスフローファンを用いている。
【００１６】
次に、上記コントローラ１４による温風暖房装置１の制御動作を図２により具体的に説明する。図２（ａ）は温風暖房装置１の運転開始直後からの室温の変化を示し、図２（ｂ）はコントローラ１４から出力される暖房指令（暖房指令オン）と暖房停止指令（暖房指令オフ）の変化を示し、図２（ｃ）は送風用ファン１３の送風（オン）と送風停止（オフ）の変化を示し、図２（ｄ）はコントローラ１４から出力される熱動弁６の開閉指令信号（もしくは、熱動弁６のリレーのオン、オフ）の変化を示し、図２（ｅ）は熱動弁６の開度の変化を表わしている。
【００１７】
温風暖房装置１は、内蔵のコントローラ１４によって制御されるようになっている。コントローラ１４は、室温検知センサ１０によって吸気口８から吸い込まれた空気温度を検知することで室温を監視している。一方、コントローラ１４は、リモートコントローラ等から設定された設定温度（室温設定値）に応じて上設定温度（≧設定温度）と下設定温度（＜設定温度）とを生成し〔図２（ａ）〕、室温検知センサ１０によって検出された室温が上設定温度を越えると、暖房指令（暖房指令オン）を出力し、室温が下設定温度よりも下がると、暖房停止指令（暖房指令オフ）を出力する〔図２（ｂ）〕。
【００１８】
送風用ファン１３は、暖房指令に応じて制御されており、暖房指令が出力されている間（暖房指令が出力された後、暖房停止指令が出力されるまで）は送風動作している。また、暖房停止指令が出力されている間（暖房停止指令が出力された後、暖房指令が出力されるまで）は送風を停止している〔図２（ｃ）〕。
【００１９】
コントローラ１４は、暖房指令を出力する場合には、熱動弁６へ開指令を送り、熱動弁６のリレーをオンにして熱動弁６を開成動作させる。また、このとき同時に、熱源機５に運転信号を送って熱源機５を燃焼運転させる。
【００２０】
また、コントローラ１４は、暖房停止指令を出力する場合には、前回の暖房停止指令期間をメモリから読み出し、前回の暖房停止指令期間が基準時間よりも長いか、短いかを調べる。そして、前回の暖房停止指令期間が基準時間よりも長かった場合には、熱動弁６に閉指令を送り、熱動弁６のリレーをオフにして熱動弁６を閉成動作させ、同時に熱源機５の燃焼運転を停止させる。逆に、前回の暖房停止指令期間が基準時間よりも短かった場合には、熱動弁６を開状態に維持し、同時に熱源機５の燃焼運転も持続させる。但し、温風暖房装置１が運転開始して初回に暖房停止指令を出力する場合には、前回の暖房停止指令期間が無いので、その場合には、熱動弁６を開状態に維持し、同時に熱源機５の燃焼運転も持続させる。
【００２１】
ここで、暖房停止指令期間が長いか、短いかを判断するための基準となる基準時間Ｔ０は、熱動弁６が全開状態から全閉状態となるまでの時間を考慮して決められ、熱動弁６が全開状態から全閉状態となるまでの時間とほぼ等しいか、それよりも長い目に設定する。例えば、熱動弁６のリレーがオフになり、熱動弁６が全開状態から全閉状態になるまでに４分程度要するとすれば、基準時間Ｔ０は５分程度に設定すればよい。
【００２２】
図２に示す時間の流れに沿って暖房運転開始からの動作を説明する。まず、暖房運転が開始すると、コントローラ１４からは暖房指令が出力され、熱源機５が燃焼運転し、熱動弁６は開指令によって全開され、送風用ファン１３が回転して温風暖房装置１から温風が吹き出され、室内が暖房される。
【００２３】
室温が上設定温度を越えると、コントローラ１４は暖房停止指令を出力する。暖房停止指令が出力されると、送風用ファン１３が停止する。しかし、この暖房停止指令は初回であるから、熱動弁６は全開状態に保たれ、熱源機５も燃焼運転を続ける。これは、前回の暖房停止指令期間がメモリ内に存在していないことを考慮したものである。また、室温が初めて上設定温度を越えた時点では、室内が充分に暖まっておらず、熱源機５を燃焼させて熱動弁６を閉じれば、すぐに室温が低下するであろうと予測できるので、熱源機５を燃焼状態に保ち、熱動弁６も開状態に保つことで、熱源機５や熱動弁６のリレー等を保護し、耐久性を向上させるものである。但し、室温が上昇し続けるのを防止するため、送風用ファン１３は停止させている。
【００２４】
こうして暖房停止指令が出力された後、室温が下設定温度よりも下がると、再びコントローラ１４は暖房指令を出力する。このときの暖房停止指令期間Ｔ１は、例えば４分であったとする。暖房指令が出力されると、送風用ファン１３が回転し、室内が再び暖房され、再び室温が上昇する。
【００２５】
室温が再び上設定温度を越えると、コントローラ１４が暖房停止指令を出力し、送風用ファン１３が停止する。このとき、前回の暖房停止指令期間Ｔ１は、基準時間Ｔ０（５分に設定されているとする）よりも短いので、熱動弁６は全開状態に保たれ、熱源機５も燃焼運転を続ける。この時点では、室内が暖まっており、暖房指令までの時間が長く、暖房停止指令期間Ｔ２は６分であったとする。
【００２６】
いったん室温が低下した後、再び上設定温度を越えると、コントローラ１４が暖房停止指令を出力し、送風用ファン１３が停止する。このとき、前回の暖房停止指令期間Ｔ２は、基準時間Ｔ０よりも長いので、閉指令によって熱動弁６のリレーがオフになり、熱動弁６が閉動作し、熱源機５は燃焼停止する。このときの暖房指令までの時間も長く、暖房停止指令期間Ｔ３は８分であったとする。
【００２７】
ついで、いったん室温が低下した後、再び上設定温度を越えると、コントローラ１４が暖房停止指令を出力し、送風用ファン１３が停止する。このとき、前回の暖房停止指令期間Ｔ３も基準時間Ｔ０より長いので、閉指令によって熱動弁６のリレーがオフになり、熱動弁６が閉動作し、熱源機５は燃焼停止する。このときには、例えば室内の換気が行なわれたり、室内設定温度の変更が行なわれたりした結果、暖房停止指令期間Ｔ４は４分になったとする。
【００２８】
いったん室温が低下した後、再び上設定温度を越えると、コントローラ１４が暖房停止指令を出力し、送風用ファン１３が停止する。このとき、前回の暖房停止指令期間Ｔ４は、基準時間Ｔ０よりも短いので、熱動弁６は全開状態に保たれ、熱源機５も燃焼運転を続ける。このときの暖房停止指令期間はＴ５で表わす。
【００２９】
こうして図２の場合には、熱動弁６の開閉や熱源機５の運転または停止の動作は、４回となる。このような場合、従来の温風暖房装置１であれば、熱動弁６の開閉や熱源機５の運転、停止の回数は、１０回となるから、大幅に熱動弁６の開閉動作回数や熱源機５の運転、停止回数が減少することが分かる。よって、熱動弁６のリレーの消耗を抑えることができ、温風暖房装置１の耐久性を向上させることができる。また、熱源機５の運転、停止回数も少なくなるので、熱源機５の耐久性も向上し、燃焼開始時等の不完全燃焼等も低減できる。
【００３０】
なお、本発明の温風暖房装置は、室内用の暖房装置に限らず、換気機能等を併せ持った浴室用の暖房装置にも適用することができる。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１に記載の温風暖房装置によれば、部屋の暖まり具合を暖房停止指令期間の長さでとらえ、前回の暖房停止指令期間が所定時間よりも短かった場合には、部屋が充分に暖まっていないと判断し、送風用ファンは停止させるが熱媒を循環させるための前記開閉弁を開状態に維持し、一方、前回の暖房停止指令期間が所定時間よりも長くなった場合には、前記開閉弁を通常の動作状態に戻して閉成動作させるようにしているから、前記開閉弁の無駄な動作を省くことができ、前記開閉弁を開閉させるためのリレー等の寿命を長くでき、温風暖房装置の耐久性を向上させることができる。
【００３２】
請求項２に記載の温風暖房装置によれば、前回の暖房停止指令期間が所定時間よりも短かった場合には、前記開閉弁を開状態に維持すると共に熱源機を運転状態に維持しているから、熱源機の無駄な燃焼停止動作を減らすことができ、燃焼開始時の不安定な燃焼状態を減らし、また熱源機の耐久性も向上させることができる。
【００３３】
温風暖房装置の運転開始後、初回に暖房指令を受け取った場合には、前回の運転停止指令期間が所定時間よりも長いか短いかを判断することができないが、請求項３に記載の温風暖房装置によれば、暖房運転開始後、初回に暖房指令を受け取った場合には、前記開閉弁は暖房停止指令を受け取っても開状態を維持するようにし、開閉弁の動作回数を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による温風暖房装置の内部構造を示す概略図である。
【図２】同上の暖房装置の運転動作を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
３熱交換器
５熱源機
６熱動弁
１０室温検知センサ
１１温風吹出し口
１３送風用ファン
１４コントローラ

Claims

内部を循環する熱媒と空気を熱交換させるための熱交換器と、
前記熱交換器で加熱された空気を室内へ吹き出すための送風用ファンと、
前記熱交換器へ熱媒を供給する経路を開閉する弁とを備え、
前記送風用ファンは、暖房指令期間中は送風し、暖房停止指令期間中は送風を停止し、
前記開閉弁は、暖房停止指令を受け取ったとき、前回の暖房停止指令期間が所定時間よりも長かった場合には閉成動作し、前回の暖房停止指令期間が所定時間よりも短かった場合には開状態を維持する、
ことを特徴とする温風暖房装置。
前記熱交換器に熱媒を供給するための熱源機を備え、該熱源機は、暖房停止指令を受け取ったとき、前回の暖房停止指令期間が所定時間よりも長かった場合には運転停止動作し、前回の暖房停止指令期間が所定時間よりも短かった場合には運転状態を維持することを特徴とする、請求項１に記載の温風暖房装置。
暖房運転開始後、初回に暖房指令を受け取った場合には、前記送風用ファンは暖房停止指令によって送風を停止し、前記開閉弁は暖房停止指令を受け取っても開状態を維持することを特徴とする、請求項１又は２に記載の温風暖房装置。