JPH0814377B2 - 輻射暖房装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、輻射熱源からの輻射熱流束を制御して快適
な暖房効果を提供する輻射暖房装置に関する。

従来の技術 従来のこの種の輻射暖房装置は、第８図に示すよう
に、輻射源の前面に反射板１を回動可能に設け、輻射熱
の方向を変更する構成としている。（例えば、実開昭52
−139654号公報） 発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、輻射熱の方向が
居住者の方向を向いている場合、気温が低いときには快
適であっても気温が上昇してくると暑く感じたり、逆に
気温が低いにもかかわらず、輻射熱が居住者のいない方
向を向いている場合が生じ、これに対していちいち手動
で輻射の方向を変更しなければならない煩しさがあると
いう課題を有していた。

本発明はかかる従来の課題を解消するもので、皮膚温
と室内気温を検知して、その組合せから得られる居住者
の温度感覚に応じて装置周囲の輻射熱流束を調節し、快
適な室内環境を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の輻射暖房装置は、
輻射熱源と、前記輻射熱源からの輻射熱流束を調節して
装置周囲における輻射熱分布性状を制御する輻射放熱分
布制御手段と、装置内または被暖房室内に設けられ、被
暖房室内の気温を検知する室温検知手段と、居住者の皮
膚表面温を検知する皮膚温検知手段と、前記室温検知手
段の出力から目標皮膚温設定値を演算する目標皮膚温演
算手段と、前記皮膚温検知手段の出力と前記目標皮膚温
演算手段の演算値とに基づいて前記輻射放熱分布制御手
段を制御する制御装置とから構成したものである。

作用 本発明は上記の構成により、比暖房室内の気温に応じ
て演算された目標皮膚温設定値に居住者の皮膚温を検知
して室内の輻射熱分布を制御することにより、たとえば
運転立上り時のような皮膚温度が低く、寒く感じている
ときには目標とする皮膚温を高く設定するとともに、人
体の温感の立上りがよく採暖効果に優れた輻射熱を居住
者の方向に向け、室内気温と皮膚温が上昇してくれば低
い目標皮膚温で、かつ輻射熱を拡散させて全体暖房をお
こなうといった快適な暖房効果が得られる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。第１図において、装置本体２には前面に輻射熱を反
射し、装置前方の輻射熱分布を制御する複数の反射板１
および室内気温を検知する室温センサ３と居住者の皮膚
温を検知する赤外線センサ４が設けられている。第２図
は構成図を示し、輻射熱源としての燃焼筒５を有してい
る。反射板１は軸1aを介して回動可能に連接して取り付
けられ、これを駆動するモータ６に連結されている。第
３図は反射板１の一部を拡大したものであるが、反射板
１は連接棒７、リンク８を介してモータ６に連結し、回
動する。第４図は制御装置９のブロック図を示し、室温
センサ３からの出力に基づいて目標皮膚温を演算する目
標皮膚温演算回路10と、赤外線センサ４からの出力と目
標皮膚温演算回路10の演算結果とを比較する比較器11
と、その比較結果に基づいてモータ６の回転を制御する
モータ制御回路12から構成される。ここで、室温と目標
皮膚温との関係を第５図に示す。

上記構成において、運転を開始すると、室温センサ３
により室温が検知され、赤外線センサ４により、皮膚温
が検知される。制御装置９は、これらの出力に応じたモ
ータ６を制御し、反射板１を回動させて、本体２周囲の
輻射放熱分布を調節する。

室温および皮膚温が低いあいだは第６図に示すように
反射板１は水平方向に維持され、室内の居住者13に対し
て直接輻射熱を作用させ、採暖効果を提供する。対流暖
房器では室内お空気を加熱してはじめて暖房感を与える
ために運転開始後の体感温の立上りは遅いが、輻射暖房
器では、輻射熱源が加熱されるとすぐに輻射熱により体
感温が上昇するので、運転開始直後から暖房効果が得ら
れる。

このとき居住者に作用する輻射熱は一方向からくるた
めに、室温が低いあいだは人体の半身が加熱されること
により、本体２に向いた側の皮膚温が上昇しても全身の
温度感覚は十分なものではない。つまり、人体周囲で熱
的な不均一性があるにもかかわらず、加熱される側の皮
膚温を検知するためである。また、人体が冷えていると
きは人体の熱容量のために皮膚温が高くても温度感覚と
しては低い場合が多い。そこで、目標皮膚温を前記の第
５図のように高めに設定して、温感の立上りを急速にす
る。

その後、室温が上昇してくると人体周囲の熱的を不均
一性は小さくなってくるので、目標皮膚温は低く設定さ
れるようになるが、赤外線センサ３が検知する皮膚温が
この値を越えると、居住者は一方向からくる輻射熱に対
して不快を感じるようになる。

ここで、反射板１を斜め上方に回動させて第６図に示
す輻射放熱分布とし、室の天井や壁体を加熱して、そこ
からの二次輻射により全体暖房をおこなう。このとき、
一旦、居住者の皮膚温は下がるが、周囲壁からの二次輻
射が作用するようになるので、一方向からの輻射による
不快感は軽減される。そして、人体が局所的に暖められ
たり、冷やされたりすることのない快適な暖房効果を得
る。この状態は床暖房等、低温輻射暖房の室内環境と同
等の快適さを有する。

以上のように本実施例は居住者の皮膚温と室温の組合
せに応じて輻射放熱分布を変更するという動作を自動で
おこなって、室内の居住者の手を煩わせることなく、運
転開始直後から室温安定後に至るまで快適な暖房効果を
得られるという効果がある。

本実施例は室温上昇後、輻射熱を上方に向ける構成を
説明したが、床面方向や側方の壁に向けたり、あるいは
周囲に分散するように反射板２の一部を上方に、一部を
下方に回動させる動作により、周囲の壁、天井、床を加
熱して居住者を二次輻射で包みこむこともできる。

また、熱源は灯油燃焼器を例に説明したが、電気ヒー
タ、ガス燃焼器等、いずれの方式でも同様の効果を得
る。

また、反射板１の輻射熱に対する特性を変えることに
よって、異なる効果を得ることができる。すなわち、輻
射熱を透過し、かつ拡散される材料で構成すれば、立上
り時には、第１の実施例と同様、直接輻射熱を居住者に
作用させ、室温上昇後に輻射熱を拡散させる動作が可能
となり、柔らかい輻射暖房効果を与えることができる。
このとき材料による拡散の性質の違いによって暖房効果
を変えることができる。さらに輻射熱を一部反射し、一
部透過させる材質の反射板を用いれば、拡散させるとと
もに輻射の方向性の制御もできるので、第１の実施例の
ように天井方向や壁の加熱を有効におこないつつ、拡散
された柔らかい輻射暖房効果を居住者に提供できる。

発明の効果 以上のように本発明の輻射暖房装置によれば次の効果
が得られる。

（１） 輻射熱源と、前記輻射熱源からの輻射熱流束を
調節して装置周囲における輻射熱分布性状を制御する輻
射放熱分布制御手段と、装置内または被暖房室内に設け
られ、被暖房室内の気温を検知する室温検知手段と、居
住者の皮膚表面温を検知する皮膚温検知手段と、前記室
温検知手段の出力から目標皮膚温設定値を演算する目標
皮膚温演算手段と、前記皮膚温検知手段の出力と前記目
標皮膚演算手段の演算値とに基づいて前記輻射放熱分布
制御手段を制御する制御装置とから構成しているので、
運転開始直後から室温安定後に至るまで人体の温熱感覚
に適合した快適な暖房効果が実現できる。

（２） 輻射熱流束の調節は自動的におこなわれるの
で、室内の居住者の手を煩わせない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における輻射暖房装置の斜視
図、第２図は同装置の構成図、第３図は同装置の輻射放
熱量分布制御手段としての反射板とその制御装置として
のモータの要部斜視図、第４図は同装置の制御装置のブ
ロック図、第５図は室温と目標皮膚温との関係を示した
図、第６図および第７図は同装置による輻射放熱分布制
御の説明図、第８図は従来の輻射暖房装置の一例を示す
斜視図である。 １……輻射放熱分布制御手段としての反射板、２……輻
射暖房装置本体、３……皮膚温検知手段としての赤外線
センサ、４……室温センサ、５……輻射熱源としての焼
燃筒、９……制御装置、10……目標皮膚温演算回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】輻射熱源と、前記輻射熱源からの輻射熱流
   束を調節して装置周囲における輻射熱分布性状を制御す
   る輻射放熱分布制御手段と、装置内または被暖房室内に
   設けられ、被暖房室内の気温を検知する室温検知手段
   と、居住者の皮膚表面温を検知する皮膚温検知手段と、
   前記室温検知手段の出力から目標皮膚温設定値を演算す
   る目標皮膚温演算手段と、前記皮膚温検知手段の出力と
   前記目標皮膚温演算手段の演算値とに基づいて前記輻射
   放熱分布制御手段を制御する制御装置とからなる輻射暖
   房装置。