JP4187680B2

JP4187680B2 - 温風暖房装置

Info

Publication number: JP4187680B2
Application number: JP2004130826A
Authority: JP
Inventors: 達也川原
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2004-04-27
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2024-04-27
Also published as: JP2005315446A

Description

本発明は、内部にガスバーナを備え、このガスバーナからの燃焼ガスと空気とを混合して室内に送風する温風暖房装置に関する。

この種の温風暖房装置は、内部にガスバーナを備えている。また、室内に温風を送風する送風ファンを有している。この送風ファンを作動させると装置本体の背面に設けた吸気口から室内空気が本体内に吸引される。この吸引された室内空気の一部はガスバーナの燃焼用に使用され、残りは本体内で燃焼ガスと混合されて適温の温風となり、本体前面に設けた送風口より送風ファンにより室内へと送風される。

本体の背面に設けた吸気口には空気中の塵埃を除去するフィルタが取り付けられている。このフィルタが目詰まりすると本体内に吸引される空気量が減少する。そのため燃焼用の空気も減少するので、炎の高さが伸びる。また、燃焼ガスと混合される空気も減少するので、本体内の温風通路の温度が上昇する。そこで、この温風通路に温度センサを取り付け、この温度センサが検知する温度が所定の基準温度を超えると異常発生を報知し、さらには本体の作動を停止させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許第２５４２６２６号公報（図１）

近年、上述の温風暖房機に空気清浄機能を持たせたり、空気中にマイナスイオンなどを散布するイオン発生機能などが組み込まれている。これらの機能を発揮させるために本体内に上記送風ファンとは別に第２の送風ファンを設けている。この第２の送風ファンは暖房用の送風ファンとは独立して運転される。

この第２の送風ファン用に吸気口を別途設けているものの、第２の送風ファンの設置位置と暖房用の空気通路とを相互に独立させることが構造上できず、やむなく連通させている場合には、第２の送風ファンの運転状態によって暖房用の空気の流れが変化する。すなわち、暖房用の送風ファンを運転している状態で第２の送風ファンを作動させると、吸気口から新たな空気が吸引されると共に、暖房用に吸引された空気の一部が第２の送風ファンに引かれて暖房用の空気の流れが変化する。

すると温度センサの設置位置での空気の流れが変化するので温度センサが検知する温度が変化する。例えば第２の送風ファンを運転させることにより温度センサの設置位置での空気流量が減少すると、温度センサの検知温度は上昇する。するとフィルタが目詰まりしていないにもかかわらず、フィルタが目詰まりしたものと判断され、温風暖房装置の運転が強制的に停止される場合が生じる。

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、第２の送風ファンを備えている場合であっても、第２の送風ファンの運転状態の影響を受けることなくフィルタの目詰まりを検出することのできる温風暖房装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明による温風暖房装置は、内部にガスバーナを備え、フィルタを介して本体内へ吸引した室内空気とこのガスバーナからの燃焼ガスとを、熱交換板を挟んで個別に流した後、両者を混合し送風ファンで室内に送風する温風暖房装置であって、温風の通路の一部である熱交換板に温度検知手段を有し、この温度検知手段による検知温度が、フィルタの目詰まりが発生したことを示す基準温度を超えた場合に、運転停止を含む異常状態対応処理を行うものにおいて、上記本体に吸引された室内空気の流路に連通する位置に上記送風ファンとは別途の第２の送風ファンを設け、この第２の送風ファンを作動させた場合の上記基準温度の変化を予め設定しておき、第２の送風ファンが作動すると上記基準温度を変更することを特徴とする。

第２の送風ファンを運転すると、温度検知手段の検知温度は第２の送風ファンの運転前の状態から変化する。例えば第２の送風ファンを運転させることにより検知温度が高温側にシフトするようであれば、そのシフト量を予め測定しておき、第２の送風ファンが運転を開始すると上記基準温度をそのシフト量だけ高温側に変更し、第２の送風ファンの運転による影響を受けないようにした。

なお、第２の送風ファンを運転することにより、運転前の状態よりも温度検知手段の検知温度の変化量が多いほど、基準温度を変更することに伴うフィルタ目詰まりの検出精度のバラツキを抑え誤差を小さくすることができる。そこで、上記第２の送風ファンを本体の左右いずれか一方に偏位して設けると共に、上記温度検知手段を左右方向中央もしくは他方に偏位させて取り付けてもよい。

以上の説明から明らかなように、本発明は、第２の送風ファンを運転させてもその運転状態に応じて基準温度を変更するようにしたので、第２の送風ファンの運転状態の影響を受けることなく、フィルタの目詰まりを検出することができる。

図１を参照して、１は本発明による温風暖房装置であり、この温風暖房装置１の背面に設けた吸気口から室内の空気を吸引し、その吸引した空気を温風として送風口１１から室内へと送風するものである。また、本形態では、温風暖房装置１の上面に設けた送風口１２からイオンを含んだ空気を室内へ送風するイオン送風機能を具備させた。

図２を参照して、温風暖房装置１の中心部分には長尺のガスバーナ２が左右方向に長手となるように設置されている。送風口１１の奥には左右に長手となるようにラインフローファンからなる送風ファン３が取り付けられている。この送風ファン３を運転させると背面に設けた吸気口１３から温風暖房装置１内に室内の空気が吸引される。なお、吸気口にはフィルタ１４が取り付けられている。

その吸引された空気の一部は燃焼ケース２１内に入ってガスバーナ２の燃焼用の空気となり、残りは燃焼ケース２１の外側を、分流板２２や熱交換器２３に沿って流れる。熱交換板２３の内側には分流板２２に案内にされてガスバーナ２の燃焼により生じた高温の燃焼ガスが流れる。空気と燃焼ガスとは分流板２２および熱交換板２３を挟んで平行に流れ、これら分流板２２および熱交換板２３を介して燃焼ガスから空気へと熱の移動が生じる。そして空気と燃焼ガスとの温度差がある程度縮まったのちに、空気と燃焼ガスとが混合され送風ファンにより室内へと温風が送風される。本形態では空気通路の一部となる熱交換板２３の前面側に温度検知手段である温度センサ７を取り付けた。

また温風暖房装置１の上部には第２の送風ファンである小ファン５が取り付けられている。この小ファンの５の送風通路途中にはイオン発生装置６が取り付けられている。このイオン発生装置６は放電用の電極間に高周波電力を供給する電源ユニットが一体に成形されたもので、電極からイオンが発生する。従って、この小ファン５を作動させると共にイオン発生装置６を合わせて作動させると送風口１２からイオンを含んだ空気が室内へと送風されることになる。なお、５１は小ファン５を回転させるためのモータである。

小ファン５の設置されている場所は送風ファン３と構造上、完全に隔絶するのは困難であり、熱交換板２３が形成する送風通路ともやむを得ず連通している。なお、４は電装基板等が収納される電装室で、空気通路からは隔絶されている。

図３を参照して、小ファン５は温風暖房装置１の左右方向中央位置ではなく向かって右側に偏位して取り付けられている。そのため、送風ファン３を作動させている状態で熱交換板２３の前面を上方から下方に向かって流れる空気流は、小ファン５を運転させることにより向かって右側に偏ることが予測される。

そこで、熱交換板２３の上下２列について各４点、合計８点の温度を測定した。測定結果は下方のグラフに示した。このグラフで、小ファン５を作動させずに温風暖房のみを行っている状態での各点の温度を白抜きのマークで示した。そして、各点の左右方向の温度分布状態を実線で示した。

その状態で小ファン５を作動させ所定時間経過後の安定した温度を黒塗りのマークで示し、同じく温度分布状態を破線で示した。この測定結果から、小ファン５を作動させると小ファン５の設置位置とは反対側の向かって左側の温度が上昇し、逆に向かって右側の温度が降下していることがわかる。これは、小ファン５を作動させることにより熱交換板２３の前面を流れている空気流が小ファン５に引かれて向かって右側に偏ったことに起因するものと思われる。

そこで、本形態では温度センサ７を、小ファン５の影響が大きいと思われる向かって左側の所定位置に取り付けた。このように小ファン５から遠い位置で小ファン５の運転による温度変化が大きな位置に温度センサ７を取り付けることとした。

図４を参照して、小ファン５が作動していない状態では（Ｓ１）、温度センサ７の検知温度が予め設定した第１の基準温度Ｔ１を超えない限り正常運転を行う（Ｓ２）。フィルタが目詰まりして温度センサ７の検知温度が第１の基準温度を超えるとフィルタランプを点滅して、使用者に対してフィルタの掃除を促すようにした（Ｓ２，Ｓ３）。その後フィルタ掃除が行われず、温度センサ７の検知温度が第１の基準温度Ｔ１よりも高い温度に設定されている第２の基準温度Ｔ２を超えると、温風暖房装置１の運転停止を含めた所定のハイリミット作動を行うようにした（Ｓ４，Ｓ５）。

ところで、このように温風による暖房運転を行っている状態で小ファン５が作動を開始すると、第１の基準温度Ｔ１をさらに高温の基準温度Ｔ１１に変更すると共に、第２の基準温度Ｔ２もさらに高温の基準温度Ｔ２１に切り替えることとした（Ｓ１，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８）。なお、この基準温度の切替は小ファン５が運転されたら直ちに切り替えるのではなく、温度が安定するまでの所定時間待ってから切り替えるようにすることが望ましい。また、小ファン５の運転が暖房運転中に停止すれば、第１の基準温度および第２の基準温度をそれぞれ元のＴ１およびＴ２に戻すが、その場合も温度が安定するまでの所定時間が経過したあとで戻すようにした。

なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。

本発明の一実施の形態の構成を示す図温風暖房装置の内部を示す断面図熱交換板近傍での温度変化を示す図基準温度の切替を示すフローチャート

符号の説明

１温風暖房装置
２ガスバーナ
３送風ファン
５小ファン
６イオン発生装置
７温度センサ
１１送風口
１２送風口
１３吸気口
２３熱交換板

Claims

内部にガスバーナを備え、フィルタを介して本体内へ吸引した室内空気とこのガスバーナからの燃焼ガスとを、熱交換板を挟んで個別に流した後、両者を混合し送風ファンで室内に送風する温風暖房装置であって、温風の通路の一部である熱交換板に温度検知手段を有し、この温度検知手段による検知温度が、フィルタの目詰まりが発生したことを示す基準温度を超えた場合に、運転停止を含む異常状態対応処理を行うものにおいて、上記本体に吸引された室内空気の流路に連通する位置に上記送風ファンとは別途の第２の送風ファンを設け、この第２の送風ファンを作動させた場合の上記基準温度の変化を予め設定しておき、第２の送風ファンが作動すると上記基準温度を変更することを特徴とする温風暖房装置。
上記第２の送風ファンを本体の左右いずれか一方に偏位して設けると共に、上記温度検知手段を左右方向中央もしくは他方に偏位させて取り付けたことを特徴とする請求項１記載の温風暖房装置。