JPH03156217A - 暖房機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は暖房機、特にその制御手段に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、室内空気を加熱する温ＲＢＪｉ房方式は、部屋全
体を暖房するため暖房を意識せずに生活できるという利
点があるが、暖かい空気が部屋の上部に上昇し、室内の
上下に温度差ができやすい。このような温風暖房に床暖
房を併用することにより、足元温度を確保し、室内の上
下温度差をなくすことができる。また、この場合輻射に
よる暖房方式なので、上記温風暖房機のみで暖房する場
合に比べ、室温は低くても快適感を得ることができ、い
わゆる頭寒足熱の理想的な快適温熱環境を得ることがで
きる。

次に従来例を示して図面に基づいて説明する。

図面第７図は例えば特公昭６２−１４８９号公報および
特願平１−０７４３４２号（以下共に従東側という）に
示された暖房機の概略構成図、第８ＥＡは一制御ライン
を示す図、第９図は第７図の従来例の構成を示す電気回
路図、第１Ｏ図は従来例の床暖房機の動作を制御するフ
ローチャート、第１１図は従来例の温風暖房機の動作を
制御するフローチャート、′：ｔＳ１２図は従来例の目
標温度演算手段の特性式の概念図、第１３図は室内上下
温度分布図、第１４図は使用者か温冷感を入力する感覚
入力スイッチ部の外観図、第１５図は従来例の温度を設
定するスイッチ部の外観図である。

図面第７図において、１は室内に設置され室内空気を加
熱するための温風ｌＩ！房機、２は温風暖房機１のコン
トローラ、１３は床面に設置された床暖房機、１４は床
暖房機１３のコントローラである。床暖房機１３で検出
したデータはワイヤレスで温風暖房機１のコントローラ
２に送（ｉＳされる。

図面第９図はこの従来例を構成する電気回路図である。

図面第９図において、１は温風暖房機、２は温風暖房機
ｌのコントローラであり、３はその電源スィッチ、４は
サーミスタやそれに類似するものからなる室温を検知す
るための室温検出器、１１はたとえば第１４図に示され
るような居住者が感じる“暑い”寒い”などの温冷感を
入力するためのスイッチで構成されるスイッチ部。

５は温風暖房機１を動作させるプログラムを備えたマイ
クロコンピュータであり、入力回路６゜ＣＰＵ７．メモ
リ８．出力回路９を存している。

入力回路６には室温検出器４からの出力と、スイッチ部
１１からの出力と、床暖房機１３のコントローラ１４か
らの出力が入力される。−風暖房Ｊｌｌは出力回路９か
らの出力で、暖房機制御装置ｌＯにより制御される。

また、１３は床暖房機、１４は床暖房機１３のコントロ
ーラであり、１５はその電源スィッチ、１６は熱電対や
それに類似するものからなる床暖房機１３の床面温度を
検知するための床温検出器、１７はたとえば第１５図に
示されるような床暖房機１３の温度を使用者が選択する
ためのスイッチ部である。１８は床暖房機１３を動作さ
せるだめのプログラムを備えたマイクロコンピュータで
あり、入力回路１９．ＣＰＵ２０．メモリ２！、出力回
路２２を有している。入力回路１９には、床温検出器１
６の出力と、スイッチ部１７の出力が入力される。床暖
房機１３は出力回路２２からの出力で、床暖房機制御装
置２３によりＩＩＩ御される。また、出力回路２２から
温風暖房機ｌのコントローラ２に床温検出器１６の出力
が送信される。

次に面記従来例の暖房機の動作について第７図ないし第
１５図を用いて説明する。第８図は目標温度演算手段（
後述）の特性式である制御ライン（後述）を示す概念図
であり、縦軸は室温、横軸は床温である。ここで前述の
制御ラインについて説明する。人の温熱感覚は、人体の
産熱量と体外へ放出される放熱量の関係により決定され
る。−般にこの産熱量と放熱量がバランスするとき人は
暑くも寒くもなく快適になる。暖房においては体外への
放熱量を減らすことで快適感を得ることができる。室内
空気温度が高くなると、人体からの放熱量が小さくなり
床温が低めでも居住者は快適と感じることができる。ま
た同様に、床温か高けわば室温をあまり高くしなくても
快適と感じることができる。人の感覚はこのように床温
と室温の関係によって決まる。第８図に示すように、室
温の上限温度Ｔａｂとそれに対応する床温の下限温度Ｔ
ｆＩＬの環境と、室温の下限温度Ｔａｊ２とそれに対応
する床温の上限温度Ｔｆｈの環境は同じ快適感を得られ
ると考えられ、この２点を結んだラインはほぼ同一の快
適感を得ることができると考えられる。このラインを制
御ラインＣＬとして式化し、室温と床温が常にこの制御
ラインＣＬ上にあるように温風暖房機の目標温度を決定
することで快適な環境をつくることができる。

次に、第１０図および第１１図のフローチャートを用い
て目標温度演算手段を中心として従来例の暖房運転の動
作を説明する。第１０図は床暖房機の制御フローチャー
トである。まずステップＦ１０１で、電源スィッチ１５
（第９図）がオンされると運転が開始される。ステップ
Ｆ１０２でスイッチ部１７からの出力が読込まれ、床暖
房機の目標温度が設定される。次に、ステップＦ１０３
で床温検出器１６がら床温Ｔｆｎ（第８図）が検出され
る。ステップＦ１０４で温Ｍ暖房機１への送イにタイミ
ングであれば、ステップＦ１０５で温風暖房機ｌへ床温
Ｔ　ｆ　ｎを送信する。ステップＦ１０６で床温が目標
温度を上回っていなければステップＦ１０７で床暖房機
制御装置２３により床暖房機１３の運転を行い、ステッ
プＦ１０６で床温か目標温度を上回っていわばステップ
Ｆ１０８で床暖房機制御装置２３により床暖房機１３の
運転を停止する。このように、床温を温Ｊ！ｊＩ暖房機
１に送信しつつ、床温が目標温度の近傍に制御されるよ
うに床暖房機１３の運転がされる。

一方の温風１１１ｍ機１の制御フローチャートを第１１
図に示す。ステップＦ２０１で電源スィッチ３がオンさ
れると運転が開始される。ステップＦ２０２で床暖房機
１３からの床温Ｔｆｎを受（３し、ステップＦ２Ｏ３で
室温検出器４から室温Ｔａｎが検出され、ステップＦ２
０４でスイッチ部からの感覚の入力を受取る。ステップ
Ｆ２Ｏ３からが目標温度演算手段としての動作であり、
ステップＦ２Ｏ３で！ｆＡ覚の入力がないと判断されれ
ばステップＦ２０６に進み、第８図に示されるように、
目標温度演算手段特性式により、床面温度Ｔｆｎから室
温目標温度Ｔａｓを求める。ステップＦ２０７で求めら
れた室温目標温度を室温が上回っていなければ、ステッ
プＦ２Ｏ３で温風暖房Ｒ：ｔｌＪ御装置１０により温Ｓ
暖房機１の運転を行い、ステップＦ２０７で求められた
室温目標温度を室温が上回っていればステップＦ２０９
で温風暖房機制御装置１０により温風暖房機１を停止す
る。このようにして室温と床面温度が常に特性式上で一
制御されるように温風暖房機１の目標温度が算出され制
御が行われる。さて、ステップＦ２Ｏ３で感覚の入力が
あ）たと判断された場合にはステップＦ２１０に進む。

ステップＦ２１０で入力された感覚が“暑い“という意
味であった場合には、第１２図の特性式１に示すように
、ステップＦ２１１てそのときの室温Ｔａｎと床面温度
Ｔｆｎからある値αを引いた値（Ｔｆｎ−α。

Ｔａｎ−α）上に上記特性式を補正する。またステップ
Ｆ２１２で入力された感覚が“寒い”という意味であっ
た場合には、ステップＦ２１３で特性式２に示すように
、そのときの室温Ｔａｎと床面温度Ｔｆｎにある値αを
加えた値（Ｔｆｎ十α、、Ｔａｎ＋α）上に特性式を補
正する。ステップＦ２１４で入力された感覚が“快適”
という意味の入力であった場合には、ステップＦ２１５
で特性式３に示すように、そのときの室温Ｔａｎと床面
温度Ｔｆｎの（Ｔｆｎ、Ｔａｎ）上に特性式を補正する
。そしてステップＦ２０６に進み、以後はこの補正され
た特性式に従い床面温度から室温目標温度をもとめ、温
風暖房機１が制御される。

以上のように温風暖房機１は床暖房機１３から床温の状
況を受取りながら、居住者の温冷感に応して上記目標温
度演算手段の特性式を補正しつつ、床温に応じて目標温
度演算手段により室温の目標温度を算出する。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のように、従来例においては、温風暖房機および床
暖房機の利点を組合わせ、問題点を補いあう暖房を行う
ことができ、さらに居住者の感覚に応じて温風暖房機の
目標温度を補正するので居住者の意向に添った暖房を行
うことができる。

しかし、従来例の方法では、“暑い”あるいは“寒い“
という意味の感覚の入力があると、−律にある一定量の
補正を行った。このため“暑い”という感覚が入力され
、目標温度が補正されると、寒くなりすぎてしまったり
、いっこうに涼しく感じられないなどのことがおこった
。“寒い”という感覚の入力があフた場合にも同様のこ
とが言える。そこで、使用者が「どの程度暑く感じてい
るか」　「どの程度寒く感じているか」という温冷感の
感覚量を推定し、より少ない感覚の入力て適確に使用者
の感覚に答えることが重要であるという問題点があった
。

さて、第１３図は高外気温度時と低外気温度時の室内の
一ト下温度分布を示したものである。図中、分布曲線す
に示されるように低外気温度時には床付近の温度が上が
りにくいという問題点があり、また、床暖房機の温度が
高く、床の断熱が良いなどの条件によっては、室温より
床付近温度が高くなることもある。人の温冷感は足元の
温度に大きく影響を受け、室内上部の温度が同じでも床
付近の温度が低ければ人は寒さを感じ、高ければ暖かさ
を感じる。足元付近の温度により人の！ｆ！、党の推測
ができる。このことから、床付近の温度を十分に考慮し
て、人の感覚に応じた環境制御を行うことは重要である
という問題点があり、足元付近の温度により人の！ｆ！
、ｊ１の推測ができる。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、床付近の温度を検出し、居住者が寒さを感し
ている時、即ち、感覚スイッチからの入力が“寒い“と
いう意味の入力であフだ場合、床付近温度がある温度以
上の場合には、設定温度演ｐ手段の特性式の補正幅を小
さく、逆に床付近温度がある温度以下の場合には補正幅
を大きく設定し、その時の室温と床面温度から目標温度
を上げるように特性式を補正し、また、居住者が暑さを
感じている場合、即ち、感覚スイッチからの入力が“暑
い”という意味の入力であった場合、床付近温度がある
温度以上の場合には、特性式の補正幅を大きく、床付近
温度がある温度以下の場合には補正幅を小さく設定し、
その時の室温と床面温度から目ｅ′Ｘｍ度を下げるよう
に特性式を補正し、この補正された特性式を使用して目
標温度を算出することにより、よりきめこまかいコント
ロールを行い、居住者のａ！＋党に応じた常に快適な環
境を提供することができる暖房機を得ることを目的とす
る。

（、：［１１を解決するための手段） このため、この発明においては、床面を加熱する床面加
熱手段と、前記床面温度を検出する床温検出手段と、床
付近の空気温度を検出する床付近温度検出手段と、居住
空間を加熱する居住空間加熱手段と、居住空間の空気温
度を検出する室温検出手段と、居住者の感じている温冷
感を入力する感覚入力手段と、該感覚入力手段による感
覚入力と面記床瀉検出手段による床面温度とにより室内
温度の目標温度を決める目標温度演算手段と、前記床付
近温度検出手段による床付近温度で前記目標温度演算手
段の特性式を補正する特性式補正手段と、を具備して成
る暖房機により、前記目的を達成しようとするものであ
る。

（作用〕 この発明における暖房機は、床面加熱手段で床面を加熱
し、床温検出手段で床面温度を検出し、床付近温度検出
手段で床付近の空気温度を検出し、居住空間加熱手段で
居住空間を加熱し、感覚入力手段で居住者の感じている
温冷感を入力する。そして、目標温度演算手段で感覚入
力手段による感覚入力と床温検出手段による床面温度に
より室内温度の目標温度を決め、特性式補正手段により
床付近温度検出手段による床付近温度で目標温度演算手
段の特性式を補正する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

図面第１図はこの発明の一実施例である暖房機の概略梼
成図、第２図はこの実施例の電気回路図、第３図は目標
温度演算手段の特性式の概念図、第４図はこの実施例の
動作を制御するフローチャートであり、第４図（ａ）は
床暖房機の動作の制御フローチャート、第４図（ｂ）は
温風暖房機の動作の制御フローチャートである。第５図
は特性式補正幅決定ラインの概念図、第６図はこの実施
例の目標温度演算手段の特性式の補正を示す概念図であ
る。

図中、前記従来例におけると同一または相当構成要素は
同一符号で表わし、一部重複して説明する。

図面第１図および第２図において、Ａは床面を加熱する
床面加熱手段であり、床暖房機１３で構成されている。

Ｂは床面温度を検出する床温度検出手段であり、熱電対
やそれに類似するものからなる床温検出器１６で構成さ
れている。Ｃは床面付近の空気温度を検出する床付近温
度検出手段であり、サーミスタやそれに類似するものか
らなる床付近温度検出器２４で構成されている。Ｄは居
住空間を加熱する居住空１１ｒ１加熱手段であり、温風
暖房機１より構成されている。Ｅは室温検出手段であり
、居住空間の空気温度を検出する室温検出器４で構成さ
れている。Ｆは居住者の感じている温冷感を入力する感
覚入力手段であり、スイッチ部１１で構成されている。

Ｇは目標温度演算手段であり、マイクロコンピュータ５
で構成され、感覚入力手段Ｆによる感覚入力と床温検出
手段Ｂによる床面温度により室内温度の目標温度を決め
る手段である。Ｈは特性式補正手段であり、マイクロコ
ンピュータ５で構成され、床付近温度検出手段Ｃによる
床付近温度で目標温度演算手段Ｇの特性式を補正する手
段（詳細後述）である。

５は面述のようにこの実施例による目標温度演算手段の
特性式を補正するための特性式補正手段を備えた温風暖
房機のマイクロコンピュータであり、入力回路６．ＣＰ
Ｕ７．メモリ８．出力回路９を有している。床付近温度
検出器２４からの出力は床暖房機の入力回路１９に入力
さね、出力回路２２から温風暖房機のコントローラ２に
送信される。

次に、この実施例の暖房機の動作について第４図ないし
第６図を用いて説明する。

先ず、図面第４図（ａ）は床暖房機の制御フローチャー
トである。第４図（ａ）においてステップＦ３０１で、
電源スィッチ１５がオンされると運転が開始される。ス
テップＦ３０２でスイッチ部１７（第２図）から床暖房
機の目標温度が読込まれ、目標温度が設定される。次に
、ステップＦ３０３で床温検出器１６から床温Ｔｆｎが
検出され、ステップＦ３０４で床付近温度検出器２４か
ら床付近温度Ｔｍが検出される。ステップＦ３０５で温
ＭＵ房＃１１への送信タイミングであれば、ステップＦ
３０６で温風暖房機１へ床温Ｔｆｎと床付近温度Ｔｍを
送信する。ステップＦ３０７で床温が目標温度を上回っ
ていなければステップＦ３０Ｂで床暖房機制御装置２３
によりｒｉ：暖ｍ機１３の運転を行い、ステップＦ３０
７で床温が目標温度を上回っていればステップＦ３０９
で床暖房機制御装置２３により床暖房機１３の運転を停
止する。このように、床温と床付近温度を温風暖房機１
に送信しつつ、床温か目標の近傍に一制御されるように
床暖房機１３の運転がされる。

次に図面第４図（ｂ）はこの実施例の温風暖房機１の特
性式補正手段Ｈを中心とした制御フローチャートである
。図面第４図（ｂ）において、ステップＦ４０１で電源
スィッチ３がオンされると運転が開始される。ステップ
Ｆ４０２で床暖房機１３からの床ｆｉＴｆｎと床付近温
度Ｔｍを受信し、ステップＦ４０３で室温検出器４から
室温Ｔａｎが検出され、ステップＦ４０４で、スイッチ
部１１からの温冷感の感覚入力を読込む。ステップＦ４
０５でスイッチ部１１からの感覚の入力がないと判断さ
れれば、ステップＦ４０６で第３図に示される目標温度
演算手段の特性式を用いて床面温度Ｔｆｎから室温目標
温度Ｔａｓを算出する。ステップＦ４０７で室温Ｔａｎ
が算出された室温目標温度Ｔａｓを越えていなければス
テップＦ４０８で暖房機制御装置ｌＯにより温風暖房機
１の運転を行い、ステップＦ４０７で室温Ｔａｎが室温
目標温度Ｔａｓを越えていればステップＦ４０９で暖房
機制御装Ｍ１０により温風暖房機１を停止する。ステッ
プＦ４０５でスイッチ部からの感覚の入力がありと判断
されると、この実施例による特性式補正手段Ｈのフロー
にはいる。ステップＦ４１０で入力された感覚が“暑い
”という意味の入力であればステップＦ４１１に進む。

ステップＦ４１１では第５図の補正幅決定ライン２によ
り受信した床付近−度Ｔｍから補正幅Ｍ２を算出し、ス
テップＦ４１２で第６図の特性式２に示されるように、
その時の室温Ｔａｎと床面温度Ｔｆｎからそれぞれステ
ップＦ４１１で算出した補正幅Ｍ２を引いた（Ｔｆｎ−
Ｍ２゜Ｔａｎ−Ｍ２）に特性式を補正し、ステップＦ４
０６に進み、次に感覚の入力があるまで、この補正され
た特性式を用いて床面温度Ｔｆｎから室温設定温度Ｔａ
ｓ、を算出し温風暖房機ｌの制御を行う。入力された感
覚がステップＦ４１３で“寒い”という意味の入力と判
断されるとステップＦ４１４に進み、第５図の補正幅決
定ライン１により受信した床付近温度Ｔｍから補正幅Ｍ
１を算出し、ステップＦ４１５で第６図の特性式１に示
されるように、その時の室温Ｔａｎと床面温度Ｔｆｎに
それぞれ補正幅Ｍ１を加えた（Ｔｆｎ＋Ｍ１．Ｔａｎ＋
Ｍりに特性式を補正し、ステップＦ４０６に進み、次に
感覚の入力があるまで、この補正された特性式１を用い
て床面温度Ｔｆｎから室温設定温度Ｔａ５２を算出し温
度暖房機１の制御を行う。ステップＦ４１６で入力され
た感覚が“快適”という意味の入力と判断されれば、ス
テップＦ４１７に進み、その時の室Ｑ　Ｔ　ａ　ｎと床
面温度Ｔｆｎ上の（Ｔｆｎ、Ｔａｎ）に特性式を補正し
、ステップＦ４０６に進み、次に感覚の入力があるまで
、この補正された特性式３を用いて床面温度Ｔｆｎから
室温設定温度を算出し温風暖房＠１の制御を行う。

以上のように、温風暖房機１は床暖房機１３から床温お
よび床付近温度を受取りながら、床付近温度と使用者の
感覚の入力により目Ｍ！Ａ温度演算手段の特性式を補正
しつつ、床温に応じて上記特性式により室温の目ａ温度
を算出し、常に室温と床温が上記特性式上に維持される
ように制御が行われる。

この発明による暖房機は、機器のオンオフあるいは、暖
房能力の可変などの方法で、室内空気温度を希望の温度
かその近傍に調節できるすべての温風暖房機と、床面温
度を加熱し、床面温度を、機器のオンオフあるいは、暖
房能力の可変などの方法で、希望の温度かその近傍に調
節できるすべての床暖房機との組合わせによフて行うこ
とができる。

この実施例では常に目標温度演算手段Ｇの特性式の補正
を行ったが、スイッチ部などに補正モードの入・切を選
択できる手段を設け、使用者からの要求があった場合の
み特性式の補正を行７てもよい。

また、この実施例では暖房機と床暖房機間のデータの送
信をワイヤレスで行ったが、ワイヤードであっても同様
に行うことができる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、使用者からの感覚の入
力により、目標温度演算手段の特性式を補正するにあた
り、使用者が寒さを感じている場合、床付近温度が低け
れば補正幅を大きく、床付近温度が高ければ補正幅を小
さく設定し、また、使用者が署さを感じている場合、床
付近温度が低ければ補正幅を小さく、床付近温度が高け
れば補正幅を大きく設定するというように、人の温冷感
に最も影響を与える床付近温度によりその補正幅を決定
する特性式補正手段を有し、この補正された特性式に従
って温風暖房機の目標温度を算出するので、居住者の感
じている温冷感に対応した、快適で心地好い環境を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である暖房機の概略構成図
、第２図はこの実施例の電気回路図、第３図は目標温度
演算手段の特性式の概念図、第４図はこの実施例の動作
を制御するフローチャートであり、第４図（ａ）は床暖
房機の動作の制御フローチャート、第４図（ｂ）は温風
暖房機の動作の制御フローチャートである。第５図は特
性式補正幅決定ラインの概念図、第６図はこの実施例の
目標温度演算手段の特性式の補正を示す概念図、第７図
は従来例の暖房機の概略構成図、第８図は制御ラインを
示す図、第９図は第７図の従来例の構成を示す電気回路
図、第１０図は従来例の床暖房機の動作を制御するフロ
ーチャート、第１１図は従来例の温風暖房機の動作を制
御するフローチャート、第１２図は従来例の目標温度演
算手段の特性式の概念図、第１３図は室内上下温度分布
図、第１４図は使用者が温冷感を入力する感覚入力スイ
ッチ部の外観図、第１５図は従来例の温度を設定するス
イッチ部の外観図である。 Ａ・・・・・・床面加熱手段 Ｂ　−−−−−・床温検出手段 Ｃ−−−−−−床付近温度検出手段 Ｄ・・・・・・居住空間加熱手段 Ｅ・・・・・・室温検出手段 Ｆ・・・・・・感覚入力手段 Ｇ・・・・・・目標温度演算手段 Ｈ・・・・・・特性式補正手段 １・・・・・・温風暖房機 ４・・・・・・室温検出器 １１・・・・・・感覚入力スイッチ部 ！３・・・・・・床暖房機 １６・・・・・・床面温度検出器 １７・・・・・・入力スイッチ ２４・・・・・・床付近温度検出器 なお、図中同一符号は同一・、 す。 又は相当部分を示

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 床面を加熱する床面加熱手段と、 前記床面温度を検出する床温検出手段と、 床付近の空気温度を検出する床付近温度検出手段と、 居住空間を加熱する居住空間加熱手段と、 居住空間の空気温度を検出する室温検出手段と、 居住者の感じている温冷感を入力する感覚入力手段と、 該感覚入力手段による感覚入力と前記床温検出手段によ
   る床面温度とにより室内温度の目標温度を決める目標温
   度演算手段と、 前記床付近温度検出手段による床付近温度で前記目標温
   度演算手段の特性式を補正する特性式補正手段と、 を具備して成ることを特徴とする暖房機。