JPH0436548A - 暖房装置 - 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］ 本発明は、室内空気を加熱する暖房装置に関し、特に運
転初期時における加熱手段の加熱制御に関する。

［従来の技術］ 従来の暖房装置として、運転初期時に、設定温度から室
内空気の温度を差し引いた温度差が大きい場合、加熱手
段による空気の加熱量を大きくする急速暖房を行う技術
が知られている。

なお、急速暖房は、温度差が所定温度よりも小さくなっ
たり、あるいは急速暖房が所定時間行われると停止する
。そして、加熱手段による空気の加熱量は、温度差に基
づいて設定されていた。

［発明が解決しようとする課既］ 上記に示すように、運転初期時に温度差が大きいと、急
速暖房によって室内空気の温度が素早く設定温度に近付
く、シかるに、急速暖房によって室内空気の温度が設定
温度に近付いても、まだ室内の壁や家具などの温度が低
い。

このため、急速暖房によって室内空気の温度が設定温度
に近付いても、使用者など室内の人は壁や家具等によっ
て熱を奪われ、体感温度が低下し、結果的に寒さを感じ
てしまう問題点を有していた。

本発明の目的は、壁や家具などが冷えている場合におい
ても、人に寒さを感じさせない暖房装置の提供にある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明の暖房装置は、第
１図の構成に示す、次の技術的手段を採用する。

暖房装Ｗ１は、空気を加熱する加熱手段２と、この加熱
手段２によって加熱される室内空気の温度を設定する温
度設定手段３と、前記室内空気の温度を検出する温度検
出手段４と、前記加熱手段２による空気の加熱量を設定
する制御装置５とを備える。なお、制御装置５は、前記
温度設定手段３によって設定された設定温度と前記温度
検出手段４によって検出された検出温度との温度差に基
づいて前記加熱手段２による空気の適正加熱量を設定す
る加熱設定手段６を備えるとともに、運転初期時に前記
温度差が大きい場合に、前記加熱手段２による空気の加
熱量を増大させ、急速暖房を行う急速加熱手段７を備え
る。

そして、前記制御装置５は、前記急速加熱手段７による
制御から前記加熱設定手段６による制御に切り替わった
際、前記加熱設定手段６で設定された適正加熱量に補正
加熱量を加える補正手段８を備える。

［作用および発明の効果］ 急速暖房が終了した状態では、室内空気の温度は設定温
度に近付いている。しかるに、急速暖房が終了した状態
では、まだ室内の壁や室内に配置されている家具などが
冷えた状態である。このため、従来の暖房装置を用いて
いれば、室内の人み熱が、冷えた壁や家具などによって
奪われて、室内の人の体感温度が下がり、寒さを感じる
。

しかるに、本発明では、急速暖房の終了後、補正手段に
よって、室内空気が過剰加熱される。つまり、急速暖房
が終了した状態では、室内空気の温度が通常の暖房制御
（加熱設定手段による暖房制御）が行われている状態よ
りも高くなる。

この結果、急速暖房の終了後、壁や家具などが冷えた状
態であっても、本発明の暖房装置は、室内の人の体感温
度の低下が防がれ、室内の人は寒さを感じなくなる。

なお、再始動時など比較的室内が暖かい状態で、暖房装
置が始動した際は、急速暖房が行われない。

このため、補正手段も作動せず、加熱設定手段によって
、通常の暖房制御が行われる。

［実施例］ 次に、本発明の暖房装置を、図に示す一実施例に基づき
説明する。

〈実施例の構成） 第２図ないし第１０図は本発明の実施例を示すもので、
第２図はＦＦ式（強制給排気式）のガス温風暖房装置の
概略断面図を示す。

ガス温風暖房装置ｆｌＯは、暖房機本体１１と、ガス供
給通路１２と、制御装置１３とから構成されており、次
に順に説明する。

イ〉暖房機本体１１の説明。

暖房機本体１１は、室内空気の循環する室内空気通路１
４内に、燃焼器１５を配置した構成である。

室内空気通路１４は、室内空気を吸引する空気導入口１
６、室内空気通路１４内を通過した空気を室内へ向けて
吹き出す温風吹出口１７、空気導入口１６より室内空気
を吸引するとともに、吸引した空気を温風吹出口１７か
ら室内に向かう空気流を生じさぜる対流ファン１８から
構成されている。

燃焼器１５は、室外空気を導き、再び室外へ放出する室
外空気通路１９を備える。室内空気通路１４内に配設さ
れた室外空気通路１９の内部には、セラミック製のバー
ナプレート２０を備える。このバーナプレート２０には
、燃焼用ファン２）によって燃焼用の室外空気が送られ
てくるとともに、ガス供給通路１２によって燃料のガス
が送られてくる。そして、バーナプレート２０の表面で
は、供給されたガスが室外空気で燃焼する。燃焼で発生
した燃焼ガスを、室外へ導く室外空気通路１９は、内部
の燃焼ガスと室内空気通路１４内を流れる空気とを熱交
換せさる熱交換器２２として設けられている。

なお、熱交換器２２が、室内に吹き出される空気を加熱
する本発明の加熱手段である。

口）ガス供給通路１２の説明。

ガス供給通路１２は、図示しないガス供給源から供給さ
れるガスを、バーナプレート２０の上流の室外空気通路
１９内へ供給するガスの通路である。このガス供給通路
１２には、上流側より、ガスの断続を行う元電磁弁２３
および主電磁弁２４、ガスを一定圧力で供給するガバナ
弁２５、通電電流値に応じてガスの通過量（供給量）を
調節する比例弁２６が設けられている。そして、ガス供
給通路１２の下流端部には、ガスを室外空気通路１９内
に噴出させるノズル２７が設けられている。

なお、比例弁２６は、その上流と下流とが、バイパス管
２８で連絡されている。このバイパス管２８には、一定
流量のガスを通過させるオリフィス２９が設けられてい
る。

ハ）制御装置１３の説明。

制御装置１３は、マイクロコンピュータを備えたもので
、上述の対流ファン１８、燃焼用ファン２）、元電磁弁
２３、主電磁弁２４、比例弁２６、およびバーナプレー
ト２０の近傍に設置されたスパーカ３０を、マイクロコ
ンピュータ呻プログラムされた手順にしたがって通電制
御を行う。

また、制御装置１３は、入力手段として、使用者によっ
てガス温風暖房装置１０の始動、停止が操作される運転
スイッチ３）、使用者の希望する室内温度に設定される
温度設定手段３２（例えば可変抵抗）、空気導入口１６
に取り付けられ、室内空気の温度を検出する温度検出手
段３３（例えばサーミスタ）、バーナプレート２０に形
成される炎の温度を検出するサーモカップル３４を備え
る。

なお、制御装置１３は、電源回路や安全回路など周知の
回路も備えている。

二）燃焼制御の説明。

次に、制御装置１３のマイクロコンピュータにプログラ
ミングされた燃焼制御の一例を、第３図ないし第８図を
用いて説明する。

上述のように、本実施例の加熱手段は、熱交換器２２で
ある。そして、熱交換器２２（加熱手段）による空気の
加熱量は、バーナプレート２０におけるガスの燃焼量、
つまり比例弁２６の開度、言い換えると比例弁２６の通
電電流値によって制御される。

本実施例の比例弁２６の通電電流値は、１速〜８速の８
段階切り替えで、１速か通電電流値が一番小さく、連数
が大きくなるに従い通電電流値が大きくなり、８速か一
番通電電流値が大きい。なお、８速は、急速暖房や、燃
焼を安定させるための強制強撚焼に使用されるのみで、
詳しくは後述する。

燃焼制御の一例を、第３図のフローチャートを用いて説
明する。

コンセントにガス温風暖房装置１０の電源プラグが差し
込まれると（スタート）、運転スイッチ３）がＯＮされ
たか否かの判断がなされる（ステップＳ１）、このステ
ップＳ１の判断結果がＮＯの場合は、ステップ＄１へ戻
る。またステップＳ１の判断結果がＹＥＳの場合は、一
連の点火制御を行う（ステップＳ２）、続いて、６０秒
間、強制強撚焼を行う（ステップＳ３）。

次に、温度設定手段３２で設定された室内温度（以下、
設定温度）から、温度検出手段３３で検出された、室内
空気の温度（以下、検出温度）を引いた温度差が、第１
所定温度（例えば２．３３℃）よりも、大きいか否かの
判断を行う（ステップＳ４）、このステップＳ４の判断
結果がＹＥＳの場合は、本発明の急速加熱手段によって
、急速暖房運転を行う（ステップＳ５）。

急速暖房運転の終了後、あるいはステップＳ４の判断結
果がＮＯの場合は、本発明の加熱設定手段によって、温
調暖房運転を行う（ステップＳ６）。

そして、運転スイッチ３）がＯＦＦされたか否かの判断
がなされる（ステップＳ７）、このステップＳ７の判断
結果がＮｏの場合はステップＳ６へ戻り、ステップＳ７
の判断結果がＹＥＳの場合はガス温風暖房装置１０の停
止制御を行い（ステップＳ８）、その後、ステップＳ１
へ戻る。

ホ）強制強撚焼の説明。

次に、強制強撚焼を、第４図のフローチャートを用いて
説明する。

強制強撚焼は、まず、設定温度から、検出温度を引いた
温度差が、第２所定温度（例えば第１所定温度と同じ２
．３３℃）よりも、大きいか否かの判断を行う（ステッ
プＳ９）、このステップＳ９の判断結果がＹＥＳの場合
は、１０秒間７速で比例弁２６を通電しくステップ５１
０）、次いで５０秒間８速で比例弁２６を通電する（ス
テップ５１１）。

また、ステップＳ９の判断結果がＮＯの場合は、６０秒
間７速で比例弁２６を通電する（ステップ５１２）。

へ）急速暖房運転の説明。

次に、急速加熱手段による急速暖房運転を、第５図のフ
ローチャートを用いて説明する。

急速暖房運転は、まず、燃焼連数を８速とする（ステッ
プ５１３）　、次いで、設定温度から検出温度を引いた
温度差が、第３所定温度（例えば１．６７℃）よりも、
大きいか否かの判断を行う（ステップ５１４）、このス
テップＳ１４の判断結果がＹＥＳの場合は、運転スイッ
チ３）がＯＮされてから、１５分が経過したか否かの判
断を行う（ステップ５１５）。

このステップＳ１５の判断結果がＮＯの場合は、ステッ
プＳ１４へ戻る。

ステップＳ１５の判断結果がＹＥＳの場合、あるいはス
テップＳ１４の判断結果がＮＯの場合は、急速加熱手段
による制御から加熱設定手段による制御に切り替わった
ことを意味する。このため、補正手段によって、ステッ
プＳ６で設定される適正加熱量に、補正加熱量を加える
べく、補正連数を１速とする（ステップ８１６）。

ト）湯！Ｉｌｌ！房運転の説明。

次に、加熱設定手段による温調暖房運転を、第６図のフ
ローチャートを用いて説明する。なお、本実施例の加熱
設定手段は、設定温度から検出温度を引いた温度差が、
土弟４所定温度（例えば基本連数が４速となる±０．３
３３℃）以外の状態が、所定時間（例えば１０分）に亘
って続いた場合に、基本連数に、補正連数として１速を
加える、あるいは補正連数として１速を減算する補正制
御を適用したものである。

まず、適正加熱量である基本連数を決定する（ステップ
５１７）　、本実施例の基本連数は、設定温度から検出
温度を引いた温度差によって決定されるもので、温度差
と基本連数との関係の一例を、第７図に示す。

続いて、基本連数と補正連数との和の連数を判断する（
ステップ３）８）　、相の連数が０以下の場合は、燃焼
連数を１速とする（ステップ５１９）。

また和の連数が８以上の場合は、燃焼連数を７速とする
（ステップ５２０）。さらに和の連数が１以上でかつ７
以下の場合は、燃焼連数を基本連数と補正連数とを加え
た連数とする（ステップ５２））。

続いて、基本連数が４速であるか否かの判断を行う（ス
テップ５２２）、このステップＳ２２の判断結果がＮＯ
の場合は、所定時Ｉ？ｉ′Ｉ（例えば１０分）をカウン
トする１０分タイマ作動中か否かの判断を行う（ステッ
プ５２３）　、このステップＳ２３の判断結果がＮＯの
場合は、１０分タイマを作動させる（ステップ５２４）
。次いで、１０分タイマが作動を開始してから１０分経
過したか否かの判断を行う（ステップ５２５）、このス
テップＳ２５の判断結果がＮＯの場合は、ステップＳ７
へ進む、ステップＳ２５の判断結果がＹＥＳの場合は、
補正速数変更制御を行う（ステップ５２６）。

ステップＳ２２の判断結果がＹＥＳの場合は、１０分タ
イマの作動を停止しくステップ５２７）　、ステップＳ
１へ進む。

チ）補正適数変更制御の説明。

次に、温調暖房運転中に行われる補正適数変更制御を、
第８図のフローチャートを用いて説明する。

まず、基本連数が５以上であるか否かの判断を行う（ス
テップ５２８）、この判断結果がＹＥＳの場合は、補正
連数が３速以上であるか否かの判断を行う（ステップ５
２９）　、このステップＳ２９の判断結果がＮＯの場合
は、これまでの補正連数に１速を加えた補正連数とする
（ステラ７５３０）　、またステップＳ２９の判断結果
がＹＥＳの場合は、補正連数を３速とする（ステップ５
３））。

ステップ５２８の判断結果がＮＯの場合は、補正連数が
一２速以下か否かの判断を行う（ステップ５３２）、こ
のステップＳ３２の判断結果がＮＯの場合は、これまで
の補正連数から１速減少させた補正連数とする（ステッ
プ５３３）、またステップＳ３２の判断結果がＹＥＳの
場合は、補正連数を一３速とする（ステップ５３４）。

続いて、基本連数を判断する（ステップ５３５）。

基本連数が１速であれば、補正連数の範囲を一１〜０速
とする（ステップ５３６）。基本連数が２速であれば、
補正連数の範囲を一２〜＋３遼とする（ステップ５３７
）、基本連数が６速であれば、補正連数の範囲を一３〜
＋２速とする（ステップ３３８）、基本連数が７速であ
れば、補正連数の範囲を０〜＋１速とする（ステップ５
３９）。

（実施例の作動） 次に、本発明にかかる実施例の作動を、第９図を用いて
簡単に説明する。なお、図中の実線Ａは、設定温度から
検出温度を差し引いた温度差を示し、実線Ｂは燃焼連数
を示す、また破線Ｃは本発明を適用しない状態での燃焼
連数を示す、なお、説明を分かりやすくするために、加
熱設定手段の補正制御が働かない状態とする。

運転スイッチ３）がＯＮされたとき、設定温度がら検出
温度を差し引いた温度差が、第１所定温度（２３３℃）
よりも大きいと、燃焼連数が８速とされ、急速暖房が行
われる。急速暖房により、室内空気の温度が」−昇し、
温度差が第３設定温度（１６７℃）より小さくなると、
従来であれば燃焼連数が基本連数の６速とされるが、本
発明の補正手段によって基本連数に補正連数が１速加え
られ、燃焼連数が７速とされる。つまり、過剰燃焼によ
り、室内空気が過剰に加熱される。同様に、室内空気の
温度が上昇し、温度差が１℃より小さくなると、従来で
あれば燃焼連数が基本連数の５速とされるが、本発明の
補正手段によって燃焼連数が６速とされ、室内空気が過
剰に加熱される。さらに、室内空気の温度が上昇し、温
度差が０．３３３℃より小さくなると、従来であれば燃
焼連数が基本連数の４速とされるが、本発明の補正手段
によって燃焼連数が５速とされ、いぜんとして室内空気
が過剰に加熱される。

（実施例の効果） 急速暖房が行われるときは、室内が冷えているため、急
速暖房によって、室内空気の温度が上昇しても、急速暖
房が終了した状態では、室内の壁や家具などがまだ冷え
た状態である。そして、冷えた壁や家具が、室内の人の
体温を奪う。しかるに、本実施例のガス温風暖房装置１
０は、急速暖房を終了しても、室内空気を過剰に加熱す
る。

この結果、ガス温風暖房装置１０は、急速暖房の終了後
、壁や家具などが冷えた状態であっても、室内の人の体
感温度の低下を防ぎ、室内の人に寒さを感じさせない。

（加熱設定手段の補正制御の作動） 次に、本実施例の加熱設定手段に適用された補正制御の
作動を、第１０図を用いて簡単に説明する。

なお、図中の実線りは、設定温度から検出温度を差し引
いた温度差を示し、実線Ｅは燃焼連数を示す、また破線
Ｆは補正制御を適用しない状態での燃焼連数を示す、な
お、説明を分がりやすくするために、初めは補正連数が
０速の状態であるとする。

基本連数が７速で補正連数が０速の状態が１０分経過す
ると、補正−制御によって、補正連数が１速となり、基
本連数と補正連数との和が８速となる。しかるに、燃焼
連数は、温調暖房運転の場合、最大で７速であるため、
燃焼連数は７速とされる。

時間ｔ１で、基本連数が６速となるが、燃焼連数は、補
正連数の１速が加えられて７速となる。つまり、燃焼連
数７速が維持される。２０分経過すると、補正制御によ
って、補正連数に１速加算され、補正連数が２速となる
。つまり、基本連数と補正連数との和が再び８速となる
０時間ｔ２で、基本適数が５速となるが、燃焼連数は、
補正連数の２速が加えられて７速となる。つまり、燃焼
連数７速が維持される。３０分経過する以前の時間ｔ３
で、基本連数が４速となる。燃焼連数は、補正連数の２
速が加えられて６速となる。つまり、時間ｔ３で燃焼連
数が６速にシフトされる。

（加熱設定手段の補正制御の効果） 加熱設定手段に適用された補正制御は、暖房負荷が大き
い場合など、室内温度が上昇しにくい条件で使用しても
、補正制御によって空気の加熱量を増大するため、補正
制御を有しないものに比較して、素早く室内を加熱し、
室内の人に寒さを感じさせる時間を短くすることができ
る。

同様に、室内空気の温度が上がり過ぎて、冷えにくい場
合にも、補正制御によって空気の過熱量を減少させるた
め、補正制御を有しないものに比較して、素早く室内温
度を低くし、室内の人に暑さによる不快感を感じさせる
時間を短くすることができる。

（変形例） 本実施例では、始動時に設定温度と検出温度の温度差が
大きい場合に急速暖房運転を行なう例を示したが、始動
時には前記温度差が小さくても始動時から所定時間（例
えば１５分）経過するまでに、設定温度を変更し、温度
差が大きくなった場合にも急速暖房運転を行なうように
しても良い。

本実施例は、比例弁の開度を段階的に制御した例を示し
たが、連続的に制御しても良い。また、燃焼量に応じて
燃焼用ファンを制御するファン先行型の温風暖房装置に
適用しても良い。

補正加熱量を一定の値（１速）としたが、例えば室温の
温度上昇率などによって変化させても良い。

加熱手段として熱交換器を例に示したが、例えば燃焼ガ
スが室内に導かれるガスファンヒータ等のように、燃焼
部を加熱手段として本発明を適用したり、あるいは通電
により発熱する電気ヒータ、温水式ヒータ、オイルヒー
タなどの発熱部を加熱手段として適用しても良い、もち
ろん、灯油等の燃料を燃焼する暖房装置に本発明を適用
しても良い。

１０図は作動説明のためのタイムチャートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）空気を加熱する加熱手段と、 （ｂ）この加熱手段によって加熱される室内空気の温度
   を設定する温度設定手段と、 （ｃ）前記室内空気の温度を検出する温度検出手段と、 （ｄ）（ｄ−１）前記温度設定手段によって設定された
   設定温度と前記温度検出手段によって検出された検出温
   度との温度差に基づいて前記加熱手段による空気の適正
   加熱量を設定する加熱設定手段を備えるとともに、 （ｄ−２）運転初期時に前記温度差が大きい場合に、前
   記加熱手段による空気の加熱量を増大させ、急速暖房を
   行う急速加熱手段を備えた 制御装置と を具備する暖房装置において、 前記制御装置は、 （ｄ−３）前記急速加熱手段による制御から前記加熱設
   定手段による制御に切り替わった際、 前記加熱設定手段で設定された適正加熱量に補正加熱量
   を加える補正手段を備える ことを特徴とする暖房装置。