JPH08110098A - 蓄熱温風装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 室温が高いときに蓄熱温度をセーブもしくは
蓄熱オフして、温風温度が高くなり過ぎるのを防ぐ。ま
た、無駄な蓄熱でランニングコストのアップを防ぐ。 【構成】 蓄熱材１と、蓄熱材１近傍に配設したヒータ
２と、蓄熱材１及びヒータ２の周囲に配設した断熱材３
と、断熱材３に連結した風路４と、蓄熱材１の風上に配
設しファンモータ５と、ファンモータ５の風上に配した
室温サーミスタ６と、蓄熱材１近傍に配設した蓄熱サー
ミスタ７と、温風運転と蓄熱運転の２つのモードを保持
するモード設定部８と、設定温度を保持する温度設定部
９と、モード設定部８が温風運転の時ファンモータ５及
びヒータ２への給電制御を行う温風制御部１１と、モー
ド設定部８が蓄熱運転のとき室温サーミスタ６と温度設
定部９の値に応じて蓄熱温度を決定してヒータ１の給電
を制御する蓄熱制御部１０からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気ヒータにより部屋
暖房を行う蓄熱温風装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術による蓄熱温風装置を図３に
示す。

【０００３】予め蓄熱材１を加熱した状態でファンモー
タ５を回すと、風路４に沿って送り込まれた風は、蓄熱
材１から熱を受け取り更にヒータ２で加熱される風路Ａ
と、そのまま通過する風路Ｂに分かれる。加熱された風
路Ａとそのまま通過した風路Ｂの風は風路Ｃで再び出会
い、適温に混合して排出する。

【０００４】これにより立ち上がりから蓄熱材１が熱を
蓄えている間（一般に３０分〜６０分程度）は、通常の
電気ファンヒータよりも蓄熱分だけ高い出力を得ること
ができる。

【０００５】モード設定部８は図６に示す様に、温風Ｓ
Ｗ６１を押すと温風ＬＥＤ６２が点灯して温風運転モー
ドになり、蓄熱ＳＷ６３を押すと蓄熱ＬＥＤ６４が点灯
して蓄熱運転モードになる。

【０００６】温度設定部９は図７に示すように、表示装
置７１が現行の設定温度レベルを表示し、例えば設定３
（１〜３のＬＥＤが点灯）の状態からアップＳＷ７２を
押すと表示装置７１は設定４（１〜４のＬＥＤが）の状
態となる。逆に、設定３（１〜３のＬＥＤが点灯）の状
態からダウンＳＷ７３を押すと表示装置７１は設定２
（１〜２のＬＥＤが）の状態となる。

【０００７】蓄熱制御部１０はモード設定部８が蓄熱運
転モードの時にヒータ２に給電して蓄熱材１を加熱し熱
を蓄える。システムの構成上、蓄熱材の温度が高ければ
高いほど高出力が得られるが、図８に示すように蓄熱材
の温度に比例して断熱材３の温度も上昇するので、この
部分の温度が人が触っても安全な温度Ｔ（５０℃）より
以下でなくてはならない。従って蓄熱制御部１０は、蓄
熱運転モード時に蓄熱サーミスタ７の値Ｔに応じてオン
オフ制御を行う。

【０００８】温風制御部１１は温風運転モード時に室温
サーミスタ６の値（温度設定部９の出力）に応じてオン
オフ制御を行い、ファンモータ５を一定の給電量で駆動
する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術に於いて
は、次の課題を有する。

【００１０】１．室温がそれほど低くない場合でも蓄熱
温度を最大まで行うので過剰な熱量を排出して室の温度
が上昇しすぎてしまう。

【００１１】２．蓄熱中も断熱のロスで電力を消費する
ので蓄熱パワーの必要のない高めの室温では蓄熱温度を
低めに抑えた方が省エネルギーになる。

【００１２】３．蓄熱中は蓄熱材に近接した電子部品が
絶えず高温にさらされて熱ストレスを受けているが、室
温が上がるとこの問題がいっそう顕著になる。

【００１３】蓄熱温風装置は通常の電気ファンヒータな
どと違い、蓄熱材が高温であればヒータをオフしたから
と言って排熱が止まるわけではない。故に室温がそれほ
ど低くない場合には逆に熱の供給過剰となって、微妙な
室温の制御が難しくなると言う欠点がある。

【００１４】一方蓄熱中は断熱材の外郭温度が５０℃に
もなるので、温風が出ていないにも関わらず放熱をして
それ相当の電力を消費していることになる。一般に電気
をエネルギーとする暖房機は石油やガスと比べてランニ
ングコストが高いが、この理由から使用者が長時間の温
風使用を避けたとしても、逆に蓄熱時間が長くなってラ
ンニングコストが思ったほど下がらないと言う欠点があ
る。

【００１５】さらに従来の技術に於ける課題は、蓄熱材
の温度に応じて吹き出す温度が大きく異なる事である。

【００１６】蓄熱材に酸化マグネシウムを使用した場合
の温度は４００℃以上にもなるが、これが４００℃の時
と室温の時とで温風の温度には１００℃以上の差があ
る。

【００１７】蓄熱温度が最大の時に吹き出し口の温度を
安全な温度（１５０℃以下）に抑えつつ、蓄熱温度が常
温の時でも暖房に有効な温風を得るためのファンモータ
の風量設定が極めてむづかしいと言う課題がある。

【００１８】本発明は上記課題を解決するもので、簡単
な構成により上記課題を解決することの出来る蓄熱温風
装置を提供することを目的とするものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記第１の課題を解決す
るために蓄熱温風装置は、蓄熱材と、前記蓄熱材に近接
し給電により加熱するヒータと、前記蓄熱材及び前記ヒ
ータの周囲に配した断熱材と、前記断熱材に連結した風
路と、前記風路中かつ前記蓄熱材の風上に配し給電量に
応じて回転数を変化するファンモータと、前記風路中か
つ前記ファンモータの風上に配した室温サーミスタと、
前記蓄熱材の近傍に配した蓄熱サーミスタと、温風運転
と蓄熱運転の２つのモードを保持するモード設定部と、
設定温度を保持する温度設定部と、前記モード設定部が
温風運転のとき前記ファンモータ及び前記ヒータへの給
電制御を行う温風制御部と、前記モード設定部が蓄熱運
転のとき前記室温サーミスタと前記温度設定部の値に応
じて蓄熱温度を決定し、前記蓄熱サーミスタの値が決定
した値と等しくなるよう前記ヒータの給電を制御する蓄
熱制御部からなる。

【００２０】また上記第２の課題を解決するために蓄熱
温風装置は、前記第１の手段による蓄熱温風装置におい
て前記温風制御部が、前記温度設定部と前記室温サーミ
スタの値に応じて前記ヒータへの給電量を制御するヒー
タ制御部と、前記蓄熱サーミスタの値に応じて前記ファ
ンモータへの給電量を制御するファンモータ制御部から
なる。

【００２１】

【作用】まずファンモータが風路に沿って風下のヒータ
及び蓄熱材に風を送り、モード設定部は温風運転と蓄熱
運転の２つのモードを選択・保持し、温度設定部は複数
の室温設定を選択・保持する（以上、従来例と同じ）。

【００２２】蓄熱制御部は、前記モード設定部が蓄熱運
転モードの時にヒータへ通電して蓄熱材を加熱する一方
で室温サーミスタの値を参照し、目標とする蓄熱材の温
度（即ち、蓄熱サーミスタの温度）を決定し、制御す
る。

【００２３】温風制御部は、前記モード設定部が温風運
転モードの時に室温に応じてヒータ通電のオンオフを行
い、同時にファンモータを駆動する。

【００２４】ファンモータは給電量を調節して回転数を
可変し、その時の蓄熱温度によって風量制御を行う。蓄
熱温度が高いとき、風量を増やすことで蓄熱材を通過し
ない風の割合が増えるので、吹き出し温度を低く抑える
ことが出来る。

【００２５】

【実施例】請求項１の技術を用いた蓄熱温風装置の一実
施例を図１に示す。

【００２６】図１において蓄熱材１、ヒータ２、断熱材
３、風路４、ファンモータ５、モード設定部８、温度設
定部９の構成及び作用は従来の技術と同じ構成であるの
で説明を省略する。

【００２７】蓄熱制御部１０は、ファンモータ５の風上
に配した室温サーミスタ６の値と温度設定部９の値と、
図４に示すような制御ルールに基づき、目標とする蓄熱
温度を決定する。蓄熱材１の温度制御は、従来の技術と
同様に蓄熱サーミスタ７の値に基づくオンオフ制御にて
行う。

【００２８】図４では、快適な室温を２０℃とした時、
それより若干低い１５℃付近から蓄熱温度を下げて、２
２℃以上では蓄熱を行わない構成している。電気ヒータ
単独の加熱能力で、室温を５℃上昇させる構成は十分可
能であるから、本実施例の構成でも２５℃付近までの室
温まではカバーできる。また室温がこれ以上ならば、ほ
とんどの場合暖房は不要であるから、少なくとも蓄熱は
必要ない。

【００２９】また暖房に必要な熱量は、必要な温度上昇
に比例するので、温度設定部９の保持する温度設定が低
ければ蓄熱温度も低めに抑えることが出来る。

【００３０】請求項２の技術を用いた蓄熱温風装置の温
風制御部の一実施例を図２に示す。図２においてヒータ
制御部２１は、従来の技術と同様に温度設定部９と室温
サーミスタ６の値に基づくオンオフ制御にて行う。

【００３１】ファンモータ制御部２２は、蓄熱サーミス
タ７の値と、図５に示すような制御ルールに基づき、フ
ァンモータ５への給電量を決定する。ファンモータ５
は、図９に示すように給電量に比例した回転数（即ち風
量）を得ることが出来る。

【００３２】図１においてファンモータ５からの送風は
風路Ａと風路Ｂに分かれるが、加熱に関わる風路Ａが屈
曲した構成となっているので圧力損失が増えず、全体の
風量が増えても風路Ｂを流れる風だけが増える。従って
各々が混合する風路Ｃでは、風量に反比例して温風温度
が変化する事となる（但しこの場合、温風温度が下がっ
ても全体の風量が増えているので、排出される熱量はト
ータルで増えている）。

【００３３】また蓄熱温度が下がると、風路Ａからの温
度が下がるので、蓄熱材１が放熱するにつれて全体の風
量を減らす必要がある。

【００３４】以上により、図５に示す制御ルールは、蓄
熱サーミスタ７の値に比例してファンモータ５への給電
量が変化する構成となっている。

【００３５】

【発明の効果】以上の様に本発明の蓄熱温風装置によれ
ば、室温が高いときに蓄熱温度をセーブもしくは蓄熱オ
フするので、熱の供給過剰により室温が上がり過ぎるな
どの不具合がなくなり、制御が容易となる。

【００３６】また、不要な放熱を避けてランニングコス
トを低く抑えることが出来、更に蓄熱中に蓄熱材に近接
した電子部品が絶えず熱ストレスを受けている問題につ
いても、一定の温度以上で蓄熱オフするので、電子部品
の熱的信頼性を向上させる事が出来る。

【００３７】また蓄熱温風装置は、蓄熱温度に応じてフ
ァンモータの回転数を最適化することにより、蓄熱温度
が高いときに吹き出し温度が上がり過ぎたり、逆に蓄熱
温度が低いときに吹き出し温度が下がりすぎるのを防
ぐ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の蓄熱温風装置のブロック図

【図２】同温風制御部のブロック図

【図３】従来の蓄熱温風装置のブロック図

【図４】蓄熱温度の制御特性図

【図５】ファンモータの制御特性図

【図６】モード設定部の概略図

【図７】温度設定部の概略図

【図８】蓄熱温度と断熱材外郭温度の相関図

【図９】ファンモータの回転数特性図

【符号の説明】

１ 蓄熱材 ２ ヒータ ３ 断熱材 ４ 風路 ５ ファンモータ ６ 室温サーミスタ ７ 蓄熱サーミスタ ８ モード設定部 ９ 温度設定部 １０ 蓄熱制御部 １１ 温風制御部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蓄熱材と、前記蓄熱材に近接し給電により
   加熱するヒータと、前記蓄熱材及び前記ヒータの周囲に
   配設した断熱材と、前記断熱材と前記蓄熱機より構成さ
   れた風路と、前記風路中かつ前記蓄熱材の風上に配設し
   給電量に応じて回転数を変化するファンモータと、前記
   風路中かつ前記ファンモータの風上に配設した室温サー
   ミスタと、前記蓄熱材の近傍に配設した蓄熱サーミスタ
   と、温風運転と蓄熱運転の２つのモードを保持するモー
   ド設定部と、設定温度を保持する温度設定部と、前記モ
   ード設定部が温風運転のとき前記ファンモータ及び前記
   ヒータへの給電制御を行う温風制御部と、前記モード設
   定部が蓄熱運転のとき前記室温サーミスタと前記温度設
   定部の値に応じて蓄熱温度を決定し、前記蓄熱サーミス
   タの値が決定した値と等しくなるよう前記ヒータへの給
   電を制御する蓄熱制御部からなる蓄熱温風装置。
2. 【請求項２】蓄熱制御部は、第１の室温未満で一定の蓄
   熱温度を与え、前記第１の室温以上かつ第２の室温未満
   で室温に反比例する蓄熱温度を与え、前記第２の室温以
   上では蓄熱なしを与える蓄熱温度決定部を有する請求項
   １記載の蓄熱温風装置。
3. 【請求項３】蓄熱材と、前記蓄熱材に近接し給電により
   加熱するヒータと、前記蓄熱材及び前記ヒータの周囲に
   配設した断熱材と、前記断熱材と前記蓄熱材より構成さ
   れた風路と、前記風路中かつ前記蓄熱材の風上に配設し
   給電量に応じて回転数を変化するファンモータと、前記
   風路中かつ前記ファンモータの風上に配設した室温サー
   ミスタと、前記蓄熱材の近傍に配設した蓄熱サーミスタ
   と、温風運転と蓄熱運転の２つのモードを保持するモー
   ド設定部と、設定温度を保持する温度設定部と、前記モ
   ード設定部が蓄熱運転のときに前記蓄熱材を所定の温度
   に制御する蓄熱制御部と、前記温度設定部と前記室温サ
   ーミスタの値に応じて前記ヒータへの給電量を制御し、
   前記蓄熱サーミスタの値に応じて前記ファンモータへの
   給電量を制御する温風制御部からなる蓄熱温風装置。
4. 【請求項４】温風制御部は、第１の蓄熱温度未満で一定
   の給電量Ｗａを与え、前記第１の蓄熱温度以上かつ第２
   の蓄熱温度未満で蓄熱温度に比例したファンモータへの
   給電量を与え、前記第２の蓄熱温度以上で一定の給電量
   Ｗｂを与えるファンモータ制御部を有する請求項２記載
   の蓄熱温風装置。