JP6675920B2 - ハイブリッド式ガスファンヒーター - Google Patents
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Description
運転を制御する運転制御手段を備えるハイブリッド式ガスファンヒーターであって、
使用者から前記暖房手段の動作に関する指令を受け付ける指令受付手段を備え、
前記運転制御手段は、
前記燃焼式暖房部の動作中に所定のタイミングになると前記燃焼式暖房部の前記バーナーでの単位時間当たりの燃料ガスの消費量を変化させる燃料消費変化処理を実行し、
前記燃料消費変化処理では、当該燃料消費変化処理の実行前後での前記バーナーでの単位時間当たりの燃料ガスの消費量が所定の大小関係を満たし、且つ、当該燃料消費変化処理の実行後での前記暖房手段の暖房出力が当該燃料消費変化処理の実行前での前記暖房手段の前記暖房出力に対して差が5%以内になるように、当該燃料消費変化処理の実行後の前記燃焼式暖房部の燃焼暖房出力及び前記電気式暖房部の電気暖房出力を決定するように構成され、
前記運転制御手段は、前記燃焼式暖房部の連続動作期間が所定の上限連続動作期間に到達する所定時間前に、前記燃焼式暖房部の動作を停止させる自動消火処理を実行する予定である旨の情報を使用者に通知する予告処理を実行し、前記予告処理が実行された後、前記燃焼式暖房部の連続動作期間が前記上限連続動作期間に到達するまでの間に、前記自動消火処理が実行されることを回避する指令を前記指令受付手段が使用者から受け付けることで前記所定のタイミングになったと判定する点にある。
従って、使用者の快適性を損なうことなく、燃焼式暖房部での燃料ガスの燃焼がマイコンメーターによって「継続使用時間オーバー」と認識されないようにできるハイブリッド式ガスファンヒーターを提供できる。
前記運転制御手段は、
前記予告処理が実行された後、前記燃焼式暖房部の連続動作期間が前記上限連続動作期間に到達するまでの間に、前記自動消火処理が実行されることを回避する指令を前記指令受付手段が使用者から受け付けることで前記所定のタイミングになったと判定すると、前記燃料消費変化処理と前記燃焼式暖房部の連続動作期間が前記上限連続動作期間に到達しても前記自動消火処理を実行しないようにする消火回避処理とを実行し、
前記予告処理が実行された後、前記燃焼式暖房部の連続動作期間が前記上限連続動作期間に到達するまでの間に、前記自動消火処理が実行されることを回避する指令を前記指令受付手段が使用者から受け付けないと、前記燃焼式暖房部の連続動作期間が前記上限連続動作期間に到達したとき、前記燃焼式暖房部の動作を停止させる前記自動消火処理を実行するように構成されている点にある。
加えて、運転制御手段は、上記自動消火処理が実行されることを回避する指令を指令受付手段が使用者から受け付けることで上記所定のタイミングになったと判定すると、燃焼式暖房部のバーナーでの単位時間当たりの燃料ガスの消費量を変化させる燃料消費変化処理を実行する。つまり、燃焼式暖房部の連続動作期間が長時間になった段階で燃料消費変化処理を実行しておくことで、マイコンメーターにおいて「継続使用時間オーバー」と判定されることを回避できる。
以下、図面に基づいて、本発明の第1実施形態に係るハイブリッド式ガスファンヒーターについて説明する。
図1はハイブリッド式ガスファンヒーターの外観を示す斜視図であり、図2はハイブリッド式ガスファンヒーターの縦断右側面図であり、図3はハイブリッド式ガスファンヒーターの縦断正面図である。また、図4はハイブリッド式ガスファンヒーターの操作部を示す図であり、図5はハイブリッド式ガスファンヒーターの制御構成を示すブロック図である。図示するように、ハイブリッド式ガスファンヒーターは、燃料ガスを燃焼させるガスバーナー1(バーナーの一例)と、暖房対象空間の空気を取り入れ、その取り入れた空気とガスバーナー1の燃焼ガスとを混合して暖房対象空間に吹き出すように通風作用する燃焼式暖房用送風機2とを備えた燃焼式暖房部Hf、暖房対象空間の空気を取り入れ、その取り入れた空気を暖房対象空間に吹き出すように通風作用する電気式暖房用送風機3と、その電気式暖房用送風機3により通風される空気を加熱するシーズヒーター4(電気ヒーターの一例)とを備えた電気式暖房部He、運転を制御する運転制御部5(運転制御手段の一例)、及び、その運転制御部5に各種制御情報を送信する操作部6等を備えて構成されている。
図1〜図3に示すように、吸気口8及び温風吹出口9が設けられた本体ケース10内に、上流側が吸気口8に連通し、且つ、下流側が温風吹出口9に連通する温風通風路11が設けられ、その温風通風路11内に、ガスバーナー1を備えた燃焼ユニットUが燃焼ガスを温風通風路11に対して吹き出し可能に配設されている。本体ケース10は、前後方向の寸法が左右方向の寸法よりも小さい薄型形状に構成され、温風吹出口9は、その本体ケース10の前面下部に設けられ、吸気口8は、その本体ケース10の後面における高さ方向において温風吹出口9の上縁部よりも上方の位置に設けられている。吸気口8には、塵埃を捕捉するためのエアフィルタ24が設けられている。
共用送風機7を作動させることにより、温風通風路11を通して、吸気口8及び上段用燃焼ガス吹出口14Bに吸引作用し、上段用燃焼ガス吹出口14B、上段燃焼室12B、上段用空気取入口13B及び連通用開口部17を介して吸気口8に吸引作用すると共に、上段用燃焼ガス吹出口14B、上段燃焼室12B、下段用燃焼ガス吹出口14A、下段燃焼室12A、下段用空気取入口13A及び連通用開口部17を介して吸気口8に吸引作用し、並びに、バイパス風路23を通して吸気口8に吸引作用する。すると、吸気口8から取り入れられた空気は、直接、温風通風路11の上流端に導入され、並びに、連通用開口部17を介して、下段用空気取入口13Aから下段燃焼室12A内に二次燃焼用空気として導入されると共に、上段用空気取入口13Bから上段燃焼室12B内に二次燃焼用空気として導入され、更には、バイパス風路23を通って、下段燃焼室12A及び上段燃焼室12Bを迂回して温風通風路11に導入される。
共用送風機7を作動させることにより、先に、ガスバーナー1による温風の生成形態について説明したのと同様に、温風通風路11を通して、吸気口8及び上段用燃焼ガス吹出口14Bに吸引作用し、上段用燃焼ガス吹出口14B、上段燃焼室12B、上段用空気取入口13B及び連通用開口部17を介して吸気口8に吸引作用すると共に、上段用燃焼ガス吹出口14B、上段燃焼室12B、下段用燃焼ガス吹出口14A、下段燃焼室12A、下段用空気取入口13A及び連通用開口部17を介して吸気口8に吸引作用し、並びに、バイパス風路23を通して吸気口8に吸引作用する。
すると、吸気口8から取り入れられた空気は、連通用開口部17を介して、上段用空気取入口13Bから上段燃焼室12B内に導入されて、シーズヒーター4により加熱されたのち、下段用燃焼ガス吹出口14Aから吹き出される空気と混合されて、上段用燃焼ガス吹出口14Bから温風通風路11に吹き出され、吸気口8から直接温風通風路11の上流端に導入された空気と混合されて温風が生成され、その温風が温風通風路11を通風し、途中でバイパス風路23を通して吸気口8から直接取り入れられた空気が混合されながら、温風吹出口9から本体ケース10外に吹き出される。
図5に示すように、運転制御部5には、メイン運転スイッチ41、おやすみタイマースイッチ42、おはようタイマースイッチ43、電気ヒーター運転スイッチ44、延長スイッチ45、温度/時間設定スイッチ46、ハイブリッドスイッチ47等の各種スイッチからの指令情報、並びに、室温センサ25、通風路温度センサ26及び火炎センサ28等の各種センサの検出情報が入力される。
また、運転制御部5は、おやすみタイマー運転及びおはようタイマー運転夫々において、ガスバーナー1を連続して燃焼させる時間が所定の許容連続燃焼運転時間に達すると、ガスバーナー1の燃焼を停止するように構成されている。ちなみに、許容連続燃焼運転時間は、暖房対象空間を換気することなく安全に燃焼式暖房部Hfを連続して運転可能な上限時間に設定され、この実施形態では、例えば60分に設定される。
運転制御部5は、メイン運転スイッチ41により運転の開始が指令されると、ファン駆動用モータ7mを作動させ、並びに、燃料断続弁29及び燃料調整弁30を開弁すると共に、点火器31を作動させる点火処理を実行して、ガスバーナー1を燃焼させることにより、ガスバーナー1の燃焼ガスにより生成された温風を室内に吹き出す燃焼式暖房運転を開始し、運転ランプ51を点灯する。
運転制御部5は、燃焼式暖房運転の実行中は、室温センサ25の検出温度が温度/時間設定スイッチ46にて設定された目標温度になるように、燃料調整弁30の開度を調整してガスバーナー1の燃焼量を調整する燃焼制御を実行する。
また、運転制御部5は、燃焼式暖房運転の開始に伴って、消し忘れ防止のための自動消火処理タイマーを作動させ、燃焼式暖房部Hfの連続動作期間が所定の上限連続動作期間に到達することで自動消火処理タイマーがタイムアップすると、自動消火処理を実行して燃焼式暖房運転を停止する。上限連続動作期間は、温度/時間設定スイッチ46により、3時間、5時間、8時間のいずれかに設定することができる。
運転制御部5は、電気ヒーター運転スイッチ44により電気式暖房運転の開始が指令されると、ファン駆動用モータ7m及びシーズヒーター4を作動させることにより、電気式暖房運転を開始すると共に、ヒーター出力ランプ54を点灯する。
また、運転制御部5は、電気ヒーター運転スイッチ44が繰り返し押されると、ヒーター出力ランプ54を全て消灯している状態から、電気ヒーター運転スイッチ44が押されるに伴って、弱のヒーター出力に対応するヒーター出力ランプ54を点灯する状態、強のヒーター出力に対応するヒーター出力ランプ54を点灯する状態、全てのヒーター出力ランプ54を消灯する状態に、ヒーター出力ランプ54の制御状態を順次変化させる。
また、運転制御部5は、電気式暖房運転の開始に伴って、自動消火処理タイマーを作動させ、自動消火処理タイマーがタイムアップすると、シーズヒーター4及びファン駆動用モータ7mの作動を停止して、電気式暖房運転を停止する。
尚、運転制御部5は、電気式暖房運転の実行中に、通風路温度センサ26の検出温度が過熱防止用設定温度以上になると、シーズヒーター4及びファン駆動用モータ7mの作動を停止して、電気式暖房運転を停止する。
そして、電気ヒーター運転スイッチ44が、ヒーター出力を複数段階(この実施形態では、強、弱の2段階)に設定可能に構成されていることになる。
運転制御部5は、ハイブリッドスイッチ47がオン操作されてハイブリッド式暖房の運転が許可されている状態でメイン運転スイッチ41により運転の開始が指令されると、ハイブリッド式暖房運転を開始する。このとき、運転制御部5は、ファン駆動用モータ7mを作動させ、並びに、燃料断続弁29及び燃料調整弁30を開弁すると共に、点火器31を作動させる点火処理を実行して、ガスバーナー1を燃焼させることにより、ガスバーナー1の燃焼ガスにより生成された温風を室内に吹き出す燃焼式暖房運転を開始し、運転ランプ51を点灯する。また、運転制御部5は、シーズヒーター4を作動させることにより、電気式暖房運転を開始すると共に、ヒーター出力ランプ54を点灯する。
運転制御部5は、ハイブリッドスイッチ47がオン状態に切り替えられた状態で運転スイッチがオン操作されると、ハイブリッド式暖房での暖房手段Hの運転が指示されたと判断する。そして、工程#10において運転制御部5は、暖房手段Hの動作を開始する。本例では、工程#10において運転制御部5は、暖房手段Hの目標暖房出力を最高暖房出力(10段目:3.64kW)に設定した状態で、暖房手段Hの動作を開始する。つまり、運転制御部5は、燃焼式暖房部Hfのガスバーナー1が最高燃焼暖房出力(2.44kW)を発揮するように動作し、且つ、電気式暖房部Heのシーズヒーター4が最高電気暖房出力(1.20kW)を発揮するように動作する状態で暖房手段Hを動作させる。これにより、暖房対象空間の温度が素早く上昇することになる。
このように、本実施形態において運転制御部5は、暖房手段Hの動作開始の直後は、暖房対象空間の温度が目標温度に到達するまで、暖房手段Hの目標暖房出力を最高暖房出力(10段目:3.64kW)に設定した状態で、その暖房手段Hを動作させる。
このように、工程#13において運転制御部5は、室温センサ25が測定する空気の温度と目標温度との温度差に基づいて、暖房手段Hの暖房出力を減少側に変化させる調節を行うことで、室温センサ25が測定する暖房対象空間の室温が目標温度に近付くことを期待できる。
このように、工程#13において運転制御部5は、室温センサ25が測定する空気の温度と目標温度との温度差に基づいて、暖房手段Hの暖房出力を増加側に変化させる調節を行うことで、室温センサ25が測定する暖房対象空間の室温が目標温度に近付くことを期待できる。
工程#20において運転制御部5は、自動消火処理のタイマーのカウント、即ち、燃焼式暖房部Hfの連続動作期間を参照して、その自動消火処理実行の5分以内であるか否かを判定する。そして、運転制御部5は、自動消火処理実行の5分以内である場合には工程#21に移行し、自動消火処理実行の5分以内ではない場合には工程#20を繰り返し行う。
以下、燃料消費変化処理及び消火回避処理について説明する。
運転制御部5は、燃料消費変化処理では、その燃料消費変化処理の実行前後でのガスバーナー1での単位時間当たりの燃料ガスの消費量が所定の大小関係を満たし、且つ、その燃料消費変化処理の実行後での暖房手段Hの暖房出力がその燃料消費変化処理の実行前での暖房手段Hの暖房出力に対して所定範囲内になるように、燃料消費変化処理の実行後の燃焼式暖房部Hfの燃焼暖房出力及び電気式暖房部Heの電気暖房出力を決定する。つまり、ハイブリッド式ガスファンヒーターに燃料ガスを供給するマイコンメーターが、燃料ガスが長時間変動なく流れ続けたことによる「継続使用時間オーバー」が発生したと認識しないように、ガスバーナー1での単位時間当たりの燃料ガスの消費量を意図的に変動させる。具体的には、運転制御部5は、燃料消費変化処理の実行前後でのガスバーナー1での単位時間当たりの燃料ガスの消費量を所定の割合以上変化させる(例えば1分間当たりの消費量を5%以上変化させる)ことで、実行前後での燃料ガスの消費量が所定の大小関係を満たすように、燃料消費変化処理の実行後の燃焼式暖房部Hfの燃焼暖房出力及び電気式暖房部Heの電気暖房出力を決定する。
そして、工程#26において運転制御部5は、燃焼式暖房部Hfの燃焼暖房出力及び電気式暖房部Heの電気暖房出力を、燃料消費変化処理の実行前の状態に戻す復帰処理を実行する。
運転制御部5は、自動消火処理のタイマーのカウントをゼロにリセットする。つまり、運転制御部5は、予告処理が実行された後、燃焼式暖房部Hfの連続動作期間が上限連続動作期間に到達するまでの間に、自動消火処理が実行されることを回避する指令を延長スイッチ45が使用者から受け付けることで所定のタイミングになったと判定すると、燃料消費変化処理と燃焼式暖房部Hfの連続動作期間が上限連続動作期間に到達しても自動消火処理を実行しないようにする消火回避処理とを実行する。そして、使用者の消し忘れにより燃焼式暖房部Hfの連続動作期間が長時間になっているのではないことを確保した上で、燃焼式暖房部Hfの動作が継続されると共に、その後で燃焼式暖房部Hfの連続動作期間が上限連続動作期間(例えば8時間等)に到達しても自動消火処理が行われなくなる。
上記実施形態では、運転制御部5が、自動消火処理が実行されることを回避する指令を延長スイッチ45が使用者から受け付けることで所定のタイミングになったと判定する例を説明したが、他の場合に所定のタイミングになったと判定してもよい。
<1>
上記実施形態では、本発明のハイブリッド式ガスファンヒーターの構成について具体例を挙げて説明したが、その構成は適宜変更可能である。
上記実施形態では、燃焼式暖房部Hfのバーナーとして、燃料ガスを燃焼するガスバーナー1を用いる例を説明したが、石油等の液体燃料を燃料とするバーナーを用いてもよい。また、上記実施形態では、電気ヒーターの具体例としてシーズヒーター4を説明したが、ニクロム線ヒーター、石英管ヒーター、セラミックヒーター、カーボンヒーター等、種々のヒーターを用いてもよい。
他にも、電気式暖房部Heのシーズヒーター4の設置位置は、上記実施形態で説明した位置に限定されるものではなく、例えば、温風通風路11内やバイパス風路23内でも良い。
更に、上記実施形態では、燃焼式暖房用送風機2と電気式暖房用送風機3とに共用される共用送風機7を設ける例を説明したが、燃焼式暖房用送風機2と電気式暖房用送風機3とを別個に配置して、シーズヒーター4を電気式暖房用送風機3の通風作用によって通風される通風領域に配置しても良い。
上記実施形態では、運転制御部5は、燃料消費変化処理において、燃焼式暖房部Hfの燃焼暖房出力を低下させると共に電気式暖房部Heの電気暖房出力を上昇させる例を説明したが、それとは逆に、燃料消費変化処理において、燃焼式暖房部Hfの燃焼暖房出力を上昇させると共に電気式暖房部Heの電気暖房出力を低下させることで、当該燃料消費変化処理の実行後での暖房手段Hの暖房出力を、実行前での暖房手段Hの暖房出力に対して所定範囲内にさせてもよい。
上記実施形態では、燃料消費変化処理の実行前後でのガスバーナー1での単位時間当たりの燃料ガスの消費量が1分間当たりで5%以上変化すれば所定の大小関係を満たすと判定され、燃料消費変化処理の実行後での暖房手段Hの暖房出力がその燃料消費変化処理の実行前での暖房手段Hの暖房出力に対して5%以内であれば所定範囲内になると判定される例を説明したが、それらの割合は単に例示目的で記載したものであり適宜変更できる。
例えば、燃料消費変化処理の実行前後でのガスバーナー1での単位時間当たりの燃料ガスの消費量が1分間当たりで5%以上変化していなくても、燃料消費変化処理の実行後での燃料ガスの消費量が2分間ゼロであれば所定の大小関係を満たすと判定するような変更も可能である。
上記実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用でき、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変できる。
2 燃焼式暖房用送風機
3 電気式暖房用送風機
4 シーズヒーター(電気ヒーター)
5 運転制御部(運転制御手段)
7 共用送風機
45 延長スイッチ(指令受付手段)
H 暖房手段
He 電気式暖房部
Hf 燃焼式暖房部
Claims (5)
- 燃料ガスを燃焼させるバーナーと、暖房対象空間の空気を取り入れ、その取り入れた空気と前記バーナーの燃焼ガスとを混合して前記暖房対象空間に吹き出すように通風作用する燃焼式暖房用送風機とを有する燃焼式暖房部、及び、前記暖房対象空間の空気を取り入れ、その取り入れた空気を前記暖房対象空間に吹き出すように通風作用する電気式暖房用送風機と、当該電気式暖房用送風機により通風される空気を加熱する電気ヒーターとを有する電気式暖房部を有する暖房手段、並びに、
運転を制御する運転制御手段を備えるハイブリッド式ガスファンヒーターであって、
使用者から前記暖房手段の動作に関する指令を受け付ける指令受付手段を備え、
前記運転制御手段は、
前記燃焼式暖房部の動作中に所定のタイミングになると前記燃焼式暖房部の前記バーナーでの単位時間当たりの燃料ガスの消費量を変化させる燃料消費変化処理を実行し、
前記燃料消費変化処理では、当該燃料消費変化処理の実行前後での前記バーナーでの単位時間当たりの燃料ガスの消費量が所定の大小関係を満たし、且つ、当該燃料消費変化処理の実行後での前記暖房手段の暖房出力が当該燃料消費変化処理の実行前での前記暖房手段の前記暖房出力に対して差が5%以内になるように、当該燃料消費変化処理の実行後の前記燃焼式暖房部の燃焼暖房出力及び前記電気式暖房部の電気暖房出力を決定するように構成され、
前記運転制御手段は、前記燃焼式暖房部の連続動作期間が所定の上限連続動作期間に到達する所定時間前に、前記燃焼式暖房部の動作を停止させる自動消火処理を実行する予定である旨の情報を使用者に通知する予告処理を実行し、前記予告処理が実行された後、前記燃焼式暖房部の連続動作期間が前記上限連続動作期間に到達するまでの間に、前記自動消火処理が実行されることを回避する指令を前記指令受付手段が使用者から受け付けることで前記所定のタイミングになったと判定するハイブリッド式ガスファンヒーター。 - 前記運転制御手段は、前記燃料消費変化処理において、前記燃焼式暖房部の燃焼暖房出力を低下させると共に前記電気式暖房部の電気暖房出力を上昇させることで、当該燃料消費変化処理の実行後での前記暖房手段の前記暖房出力を、実行前での前記暖房手段の前記暖房出力に対して差が5%以内となる出力にさせる請求項1に記載のハイブリッド式ガスファンヒーター。
- 前記運転制御手段は、前記燃料消費変化処理において、前記燃焼式暖房部の燃焼暖房出力を上昇させると共に前記電気式暖房部の電気暖房出力を低下させることで、当該燃料消費変化処理の実行後での前記暖房手段の前記暖房出力を、実行前での前記暖房手段の前記暖房出力に対して差が5%以内となる出力にさせる請求項1に記載のハイブリッド式ガスファンヒーター。
- 前記運転制御手段は、
前記予告処理が実行された後、前記燃焼式暖房部の連続動作期間が前記上限連続動作期間に到達するまでの間に、前記自動消火処理が実行されることを回避する指令を前記指令受付手段が使用者から受け付けることで前記所定のタイミングになったと判定すると、前記燃料消費変化処理と前記燃焼式暖房部の連続動作期間が前記上限連続動作期間に到達しても前記自動消火処理を実行しないようにする消火回避処理とを実行し、
前記予告処理が実行された後、前記燃焼式暖房部の連続動作期間が前記上限連続動作期間に到達するまでの間に、前記自動消火処理が実行されることを回避する指令を前記指令受付手段が使用者から受け付けないと、前記燃焼式暖房部の連続動作期間が前記上限連続動作期間に到達したとき、前記燃焼式暖房部の動作を停止させる前記自動消火処理を実行するように構成されている請求項1〜3の何れか一項に記載のハイブリッド式ガスファンヒーター。 - 前記運転制御手段は、前記燃料消費変化処理では、当該燃料消費変化処理の実行前後での前記バーナーでの単位時間当たりの燃料ガスの消費量を所定の割合以上変化させることで前記所定の大小関係を満たすように、当該燃料消費変化処理の実行後の前記燃焼式暖房部の燃焼暖房出力及び前記電気式暖房部の電気暖房出力を決定する請求項1〜4の何れか一項に記載のハイブリッド式ガスファンヒーター。
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