JPH0875262A - 蓄熱ヒータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 運転開始時に風路内にこもった蓄熱体の熱風
が送風口から吹き出すことを防止した蓄熱ヒータ装置を
提供する。 【構成】 蓄熱体２が設定温度以上の場合には、シャッ
タ27により蓄熱体風路12を開き、送風モータ46を強運転
の状態でシロッコファン45を回転駆動させ、シロッコフ
ァン45から蓄熱体風路12を介して空気を送り込む。蓄熱
体２の放熱フィン６に空気が接触することにより、蓄熱
体風路12内に流れる空気の温度が上昇する。下側発熱ヒ
ータ23のみをオンし、シロッコファン45からの風は、シ
ャッタ27により分流し、蓄熱体風路12で蓄熱体２により
加熱し、ヒータ風路24で下側発熱ヒータ23により加熱す
る。運転開始直後は、蓄熱体風路12内には熱い熱がこも
っているとともに、下側発熱ヒータ23は昇温していない
ため、混合室33で風を混合させて送風口31から送風し、
送風口31から必要以上に熱い風を吹き出させない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、あらかじめ蓄熱された
熱と別設の発熱ヒータとから生じさせる熱とを暖房運転
時に併用することをもって、一般家庭での電力負荷に対
する制限から派生する許容定格電流値が小さくとも、そ
の暖房運転時に通電使用される発熱ヒータの最大消費電
力以上の放熱電力で暖房運転を行なう蓄熱ヒータ装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の蓄熱ヒータ装置として
は、たとえば実開平４−１１７３５０号公報に記載の構
成が知られている。この実開平４−１１７３５０号公報
に記載の構成は、ファン装置の下流に蓄熱体を有する蓄
熱体風路を形成し、この蓄熱体風路に蓄熱体風路専用の
送風口を形成するとともに、同様にファンの下流に発熱
ヒータを有するヒータ風路を形成し、このヒータ風路に
ヒータ風路専用の送風口を形成し、蓄熱体風路専用の送
風口とヒータ風路専用の送風口とを別個に形成している
ものである。

【０００３】また、他の蓄熱ヒータとしては、たとえば
特開平５−２６５１３号公報に記載の構成が知られてい
る。この特開平５−２６１５３号公報に記載の構成は、
ファン装置の下流に蓄熱体および発熱ヒータのいずれに
も接する風路を形成し、この風路に送風口を形成し、フ
ァン装置を駆動することにより、蓄熱体および発熱ヒー
タのいずれの熱も１つの送風口から吹き出すものであ
る。

【０００４】さらに、他の蓄熱ヒータとしては、たとえ
ば特開平５−１９６３０４号公報に記載の構成が知られ
ている。この特開平５−１９６３０４号公報に記載の構
成は、発熱ヒータを有する自然対流式のヒータ風路を形
成し、ファン装置を有しこのファン装置の下流に蓄熱体
を有する蓄熱体風路をヒータ風路とは別個に形成すると
ともに送風口もそれぞれ別個に形成したものである。

【０００５】またさらに、他の蓄熱ヒータとしては、た
とえば特開平５−２２３３５０号公報に記載の構成が知
られている。この特開平５−２２３３５０号公報に記載
の構成は、１つの風路内に、蓄熱体、ファン装置および
発熱ヒータを順次配設し、この風路の下流に１つの送風
口を形成したものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、いずれ
の従来例も、蓄熱体の外周を覆って蓄熱体風路が設けら
れ、この蓄熱体風路の部分に蓄熱時に蓄熱体から漏洩し
た高温の熱気がこもった状態で待機されるので、蓄熱体
の熱を放熱する運転開始時に、送風口から蓄熱体によっ
て風路内にこもった熱風が吹き出されるおそれがあり、
運転初期の熱風による不快感や火傷などをするおそれが
ある問題を有している。

【０００７】すなわち、実開平４−１１７３５０号公報
に記載の構成では、蓄熱体風路および送風口と、発熱ヒ
ータ風路および送風口がそれぞれ別個に設けられている
が、蓄熱体風路の送風口からは蓄熱体により蓄熱体風路
内にこもった熱気が熱風となって吹き出される。

【０００８】また、特開平５−２６５１３号公報に記載
の構成では、風路が一つであるため、ファン装置が駆動
することにより風路の送風口から発熱ヒータの熱に加え
て風路内にこもった熱気が熱風となって吹き出される。

【０００９】さらに、特開平５−１９６３０４号公報に
記載の構成でも、蓄熱体風路および送風口と、自然対流
式の発熱ヒータの送風口がそれぞれ別個に設けられてい
るが、実開平４−１１７３５０号公報に記載の構成と同
様に、蓄熱体風路の送風口から蓄熱体により蓄熱体風路
内にこもった熱気が熱風となって吹き出される。

【００１０】またさらに、特開平５−２２３３５０号公
報に記載の構成でも、風路が一つであるため、特開平５
−２６５１３号公報に記載の構成と同様に、ファン装置
が駆動することにより風路の送風口から風路内にこもっ
た熱気が熱風となって吹出される。

【００１１】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、運転開始時に風路内にこもった蓄熱体の熱風が送風
口から吹き出すことを防止するとともに、この吹き出し
によって生じる蓄熱容量の低減を防ぎ、暖房時の立上が
り特性を持続させることのできる蓄熱ヒータ装置を提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の蓄熱ヒー
タ装置は、送風用の送風装置と、熱を蓄える蓄熱体と、
この蓄熱体に蓄熱させる蓄熱ヒータと、発熱用の発熱ヒ
ータと、前記送風装置に連通し前記蓄熱体に接して設け
られた蓄熱体風路と、前記送風装置に連通し前記蓄熱体
風路と分岐して設けられ前記発熱ヒータに接して設けら
れたヒータ風路と、前記蓄熱体風路および前記ヒータ風
路の通風量を制御するシャッタと、前記蓄熱体風路およ
び前記ヒータ風路の下流側に設けられ、これら蓄熱体風
路およびヒータ風路からの風が混合される混合室と、前
記蓄熱体風路および前記ヒータ風路の下流側に共通に設
けられ、これら蓄熱体風路およびヒータ風路からの風を
前記混合室を介して送風する送風口と、暖房運転開始時
に、前記蓄熱体風路からの高温熱気および前記ヒータ風
路からの低温空気を前記混合室にて混合させて、前記送
風口から送出される短時間のプリパージ運転を行なう運
転制御手段とを具備したものである。

【００１３】請求項２記載の蓄熱ヒータ装置は、請求項
１記載の蓄熱ヒータ装置において、制御手段は、暖房運
転指令に基づき蓄熱体の蓄熱容量が所定値以上にあるか
否かを判断する判断手段を備え、前記判断手段により前
記蓄熱体の蓄熱容量が所定値以上とされると、短時間の
プリパージ運転を行なうものである。

【００１４】請求項３記載の蓄熱ヒータ装置は、請求項
１または２記載の蓄熱ヒータ装置において、制御手段
は、プリパージ運転時はシャッタを制御して蓄熱体風路
を全開とした状態で送風装置を駆動させるとともに、発
熱ヒータを低発熱および非導通のいずれか一方の状態と
したものである。

【００１５】請求項４記載の蓄熱ヒータ装置は、請求項
３記載の蓄熱ヒータ装置において、制御手段は、蓄熱体
の蓄熱ヒータを強制通電するものである。

【００１６】請求項５記載の蓄熱ヒータ装置は、請求項
１ないし４いずれか記載の蓄熱ヒータ装置において、制
御手段は、プリパージ運転時は送風装置に最強状態で送
風させるものである。

【００１７】

【作用】請求項１記載の蓄熱ヒータ装置は、暖房運転開
始時に、運転制御手段で蓄熱体風路からの高温熱気およ
びヒータ風路からの低温空気を混合室にて混合させて、
送風口から送出される短時間のプリパージ運転を行なう
ため、瞬時に加熱しない発熱ヒータを介して流れる風は
ほぼ周囲の雰囲気温度であり、このヒータ風路に流れる
比較的低い温度の風および蓄熱体によりこもった高温の
風を送風口で混合して送風するので、熱風が吹き出すこ
とを防止でき、不快感がなくなるとともに安全である。

【００１８】請求項２記載の蓄熱ヒータ装置は、請求項
１記載の蓄熱ヒータ装置において、制御手段は、暖房運
転指令に基づき蓄熱体の蓄熱容量が所定値以上にあるか
否かを判断する判断手段により蓄熱体の蓄熱容量が所定
値以上とされると、短時間のプリパージ運転を行なうた
め、蓄熱体により蓄熱体風路が所定温度以上に上昇して
も、蓄熱体風路からの風を確実に希釈化して低温化でき
るため、安全である。

【００１９】請求項３記載の蓄熱ヒータ装置は、請求項
１または２記載の蓄熱ヒータ装置において、制御手段
は、プリパージ運転時はシャッタを制御して蓄熱体風路
を全開とした状態で送風装置を駆動させるとともに、発
熱ヒータを低発熱および非導通のいずれか一方の状態と
したため、蓄熱体風路内の風量は増加するため短時間に
蓄熱体風路内の空気を希釈化して温度が低下するととも
に、発熱ヒータの発熱量も低いためヒータ風路の空気の
温度も低いので、送風される空気を温度が低下した状態
にできる。

【００２０】請求項４記載の蓄熱ヒータ装置は、請求項
３記載の蓄熱ヒータ装置において、制御手段は、蓄熱体
の蓄熱ヒータを強制通電するため、発熱ヒータは低発熱
または非導通状態で余剰電力が生じるので、この余剰電
力を用いて蓄熱を行なえる。

【００２１】請求項５記載の蓄熱ヒータ装置は、請求項
１ないし４いずれか記載の蓄熱ヒータ装置において、制
御手段は、プリパージ運転時は送風装置に最強状態で送
風させるため、短時間に蓄熱体風路を短時間で希釈で
き、プリパージ運転を短くできる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の蓄熱ヒータ装置の一実施例の
構成を図面を参照して説明する。

【００２３】図１において、１は機体で、この機体１の
内部に蓄熱体２が配設されている。そして、この蓄熱体
２は、内部が中空の蓄熱タンク３内に通電時に発熱する
マイカヒータなどからなる蓄熱ヒータ４を収容し、この
蓄熱ヒータ４の周囲には蓄熱粉粒体５が収容され、この
蓄熱粉粒体５は電気的な絶縁性がよくかつ熱伝導性に優
れた材料のたとえばマグネシア（ＭｇＯ）、酸化鉄（Ｆ
ｅ₂ Ｏ₃ ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）または酸
化珪素（ＳｉＯ₂ ）などの酸化物の粉状物あるいは粒状
物質により形成され、通常は後述する暖房運転を行なわ
ないときにあらかじめ蓄えるべく蓄熱ヒータ４の発熱に
よって蓄熱される。そして、この蓄熱体２は熱交換によ
り後述する発熱ヒータとの併用暖房運転時に種として暖
房初期の速暖機能、すなわち立上がり特性を向上するた
めに必要とされる容量を蓄える容量とすることにより、
大型化を避け、必要以上の消費電力を必要とすることな
く、小型であっても実使用でも不足がないよう蓄熱強度
をもって最大蓄熱容量が設定されている。また、蓄熱体
２の表面には複数の放熱フィン６が多数形成されている
とともに、蓄熱体２の前面中央にはサーミスタなどの蓄
熱温度センサ７が設置されている。

【００２４】さらに、蓄熱体２の前後面に間隙を介して
仕切壁11が設けられ、この仕切壁11および蓄熱体２の間
隙に蓄熱体風路12が形成され、この蓄熱体風路12の下部
後側に流入口13が形成され、下部前側に吐出口14が形成
されている。また、仕切壁11の蓄熱体風路12の反対面に
は断熱体15が配設され、この断熱体15は下方に開口形成
され、蓄熱時に空気断熱層となる。

【００２５】また、蓄熱体２の下部には、蓄熱体２の支
持部材21および幅方向に長手方向を有し上下に積層され
たＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータ
などからなる上側発熱ヒータ22および下側発熱ヒータ23
が配設されている。さらに、これら上側発熱ヒータ22お
よび下側発熱ヒータ23は、送風空気が後側から前方へ流
通可能なヒータ風路24を形成し、通電時に発熱して送風
空気を昇温させる。

【００２６】さらに、機体１の下部後面には取込口25が
形成され、この取込口25には分岐室26が形成され、この
分岐室26にはヒータ風路24と、蓄熱体風路12の流入口と
の間に回動自在のシャッタ27が設けられ、このシャッタ
27は、図２に示すシャッタモータ28により蓄熱体風路12
に対して開閉され、この蓄熱体風路12の風量に連動する
形でヒータ風路24に対しても風量が調節されるようにな
っていて、流入口13を閉塞する位置と、半開の位置と、
開放する位置とに切換動作される。

【００２７】また、機体１の下部前面には送風口31が形
成され、この送風口31には送風を上方から水平方向の任
意の角度に可変するとともに整流するルーバ32が設けら
れている。そして、蓄熱体風路12およびヒータ風路24の
合流部分には混合室33を形成し、この混合室33内には蓄
熱体風路12およびヒータ風路24からの風がそれぞれ他方
に流れ込まないようにするとともに、送風口31方向に変
化させる整流板34が配設されている。

【００２８】一方、機体１の後面には送風装置としての
送風ファン装置40が設けられ、この送風ファン装置40
は、機体１の後面との間にファン室41が形成され、この
ファン室41の後面中央に吸込口42が形成され、この吸込
口42には図示しないフィルタを保持するグリル43が着脱
自在に取り付けられ、このグリル43には多数の吸気口44
が形成されている。また、吸込口42に臨むファン室41内
にはシロッコファン45が配設され、このシロッコファン
45は吸込口42の中央部に支持された送風モータ46の回転
軸に取り付けられている。そして、送風モータ46によっ
てシロッコファン45が回転されると、吸込口42から吸入
した空気がファン室16を通じて分岐室26に送られる。さ
らに、吸込口42の入り口付近には、サーミスタからなる
室温センサ48が配設されている。

【００２９】また、機体１の上部内側には制御回路を搭
載した制御基板51が配設され、上面に図３に示す操作部
52が配設され、この制御基板51の下方には、温度ヒュー
ズ53および遮熱板54が配設されている。

【００３０】そして、操作部52は図３に示すようになっ
ており、右側には運転オンオフを入力操作する運転ボタ
ン61、この運転ボタン61に対応して運転時に点灯する運
転ランプ62が配設されている。

【００３１】また、この運転ボタン61の左側には、暖房
状態を自動、弱または強に切り換える暖房切換ボタン6
3、この暖房切換ボタン63で設定された運転状況に応じ
てそれぞれ点灯する自動ランプ64、弱ランプ65および強
ランプ66が設けられるとともに、蓄熱体２が放熱してい
る際に点灯する放熱中ランプ67が配設されている。

【００３２】さらに、この暖房切換ボタン63の左側に
は、蓄熱体２に蓄熱させる蓄熱ボタン68、蓄熱時に点灯
する蓄熱表示ランプ69、蓄熱体２の蓄熱量に応じて段階
的に点灯する複数の蓄熱量表示ランプ70が配設されてい
る。

【００３３】また、蓄熱ボタン68の左側には、現在時
刻、タイマ時刻、温度あるいは点滅により故障を表示す
る表示器71、時刻表示時に午前を表示する午前表示ラン
プ72、同様に午後を表示する午後表示ランプ73、およ
び、温度表示時に表示する温度表示ランプ74が配設され
ている。さらに、時刻合わせを指定する時刻合わせボタ
ン75、時間を入力する時ボタン76、分を入力する分ボタ
ン77、入時刻を設定する入タイマボタン78、この入タイ
マ設定時に点灯する入タイマランプ79、切時刻を設定す
る切タイマボタン80、および、この切タイマ設定時に点
灯する切タイマランプ81が配設されている。

【００３４】そして、制御回路は図２に示すように、商
用交流電源Ｅに温度ヒューズ91を介して、電源回路92に
接続され、この電源回路92は定電圧回路を介して、周波
数検出回路94とともに、運転制御手段および判断手段と
しての機能を有する制御手段であるマイクロコンピュー
タ95に接続されている。

【００３５】さらに、このマイクロコンピュータ95は、
図示しない各種センサを有する基体内センサ96、運転ボ
タン61に基づく運転スイッチ97、暖房切換ボタン63、蓄
熱ボタン68、時刻合わせボタン75、時ボタン76、分ボタ
ン77、入タイマボタン78および切タイマボタン80などか
らなる操作スイッチ98に接続されている。

【００３６】また、運転ランプ62、自動ランプ64、弱ラ
ンプ65、強ランプ66、放熱中ボタン67、蓄熱表示ランプ
69、蓄熱量表示ランプ70、表示器71、午前表示ランプ7
2、午後表示ランプ73、温度表示ランプ74、入タイマラ
ンプ79および切タイマランプ81などからなる表示装置の
表示回路99が接続されている。

【００３７】さらに、マイクロコンピュータ95には、注
意、警報用のブザー100 およびマイクロコンピュータ95
用のクロック発生回路101 が接続されている。

【００３８】また、マイクロコンピュータ95には、蓄熱
温度センサ７および室温センサ48が接続されている。

【００３９】さらに、シャッタ27を回動動作させるシャ
ッタスイッチ102 も接続されている。

【００４０】そして、マイクロコンピュータ95は、シャ
ッタモータ駆動回路104 を介してシャッタモータ28に接
続され、送風モータ駆動回路105 を介して送風モータ46
に接続され、転倒検出回路109 を介して機体１の下部に
設けられた転倒オフスイッチ110 に接続され、上側発熱
ヒータ駆動回路106 を介して上側発熱ヒータ22に接続さ
れ、下側発熱ヒータ駆動回路107 を介して下側発熱ヒー
タ23に接続され、蓄熱ヒータ駆動回路108 を介して温度
ヒューズ53に接続されている。

【００４１】次に、上記実施例の動作についてフローチ
ャートを参照して説明する。

【００４２】そして、運転モードとしては、蓄熱体２の
放熱を伴う放熱運転モード、蓄熱体２の放熱を伴わない
通常運転モードおよび蓄熱体２を蓄熱させる蓄熱運転モ
ードを有している。そして、表１に示すように、放熱運
転モードでは蓄熱体２の温度に対応して、強運転、強Ｌ
運転、中運転、弱運転、強１運転、中１運転および弱１
運転を有し、通常運転モードでは、強運転、中運転、弱
運転および停運転を有している。

【００４３】

【表１】 まず、蓄熱運転について説明する。

【００４４】蓄熱運転の際には、予め運転ボタン61を押
して運転ランプ62を点灯させ、蓄熱ボタン68を押して蓄
熱ヒータ４をオンして蓄熱表示ランプ69を点灯させ、蓄
熱粉粒体５を加温して図６に示すように温度上昇し、斜
線に示す蓄熱カロリを蓄熱させ、蓄熱量が１００％にな
ると蓄熱温度センサ７が検知し、蓄熱体２を保温状態に
する。なお、この場合、シャッタモータ駆動回路104 に
よりシャッタ27を閉状態のまま、蓄熱体風路12を閉塞し
ておく。そして、蓄熱体２の温度上昇に伴い蓄熱量表示
ランプ70が温度に対応して点灯し、たとえば蓄熱量が２
５％の場合には１つのランプ、５０％の場合には２つの
ランプ、７５％の場合には３つのランプ、１００％の場
合には４つのすべてのランプを点灯させる。なお、蓄熱
体２の蓄熱を開始した後６時間を経過すると、保温を停
止し、蓄熱表示ランプ69を点滅させる。すなわち、未使
用状態のまま長時間放電されることを防ぎ、安全性を向
上させる。

【００４５】次に、弱または強のマニュアルにより暖房
運転させる際には、運転ボタン61を押して運転ランプ62
を点灯させ、暖房切換ボタン63により弱または強に切り
換え、弱ランプ65または強ランプ66が点灯する。

【００４６】そして、運転開始の際には、シャッタ27は
閉状態になっている。

【００４７】この状態からのマニュアル運転動作を、図
４に示すフローチャートを参照して説明する。

【００４８】まず、マイクロコンピュータ95により、操
作スイッチ98を監視し、暖房切換ボタン63で弱に設定さ
れかつ蓄熱体２による放熱運転か否かを判断し（ステッ
プ１）、該当しない場合には蓄熱体２が第１の設定温度
以上、すなわち十分に蓄熱されているかを判断し（ステ
ップ２）、蓄熱体２が第１の設定温度以上の場合にはレ
ベル２とし、所定時間経過したか否かを判断する（ステ
ップ３）。

【００４９】すなわち、ステップ３は蓄熱体風路12にこ
もった高温の熱気を安全な温度に希釈緩和させる暖房運
転時のいわゆるプリパージ運転を行なう時間帯として機
能させる１〜２分程度の数分が設定されているが、この
時間が経過するまでの間は併用暖房能力を低減させる
か、放熱単独状態での蓄熱体風路12とヒータ風路24とへ
の送風を行ないつつ、その間は蓄熱ヒータ４をオンさせ
ることで蓄熱体２に強制的に蓄熱させて（ステップ
４）、この蓄熱で次のステップでの有効利用を行なうも
ので、具体的には、まず、シャッタ27により蓄熱体風路
12を開くとともに、送風モータ46を強制運転の状態でシ
ロッコファン45を回転させ、シロッコファン45からの蓄
熱体風路12を介して空気を送り込むとともに、蓄熱ヒー
タ４をオンすることにより蓄熱体２に強制蓄熱させ、か
つ、下側発熱ヒータ23のみをオンし、低発熱状態でこの
部分にもシロッコファン45からの送風をシャッタ27によ
り分流させる。すなわち、運転開始直後は蓄熱体風路12
内には熱い熱気がこもっているが、ヒータ風路24側は下
側発熱ヒータ23のみが発熱されるが、この下側発熱ヒー
タ23が昇温されるまでのタイムラグがあるため、この部
分に送風される低温空気が蓄熱体風路12内の熱い熱気と
混合室33で混合希釈され、立上がり特性に寄与する。そ
の後の放熱運転に先立って運転初期の熱風の不快感や火
傷などが防止される。

【００５０】一方、この間、蓄熱体２は蓄熱され、この
吹き出しによって生じた蓄熱容量の低下を補い次の放熱
運転に備える。

【００５１】また、ステップ３で所定時間経過したと判
断された際には、暖房切換ボタン63で強運転のモードに
設定されているか否かを判断し（ステップ５）、強運転
のモードに設定されている場合には、蓄熱体２の温度が
第１の設定温度より低い第２の設定温度以下であるかを
判断し（ステップ６）、設定温度以上であれば、強放熱
運転として、送風モータ46を強運転させた状態で駆動
し、シロッコファン45からの風は、シャッタ27により分
流され、一部は蓄熱体風路12で蓄熱体２により加熱さ
れ、残りはヒータ風路24で上側発熱ヒータ22および下側
発熱ヒータ23により加熱され、混合室33で蓄熱体風路12
および蓄熱体風路12からの風を混合させて送風口31から
送風し（ステップ７）、ステップ５に戻る。

【００５２】この状態で蓄熱体２が設定温度以下になる
と、ステップ８に進んで、蓄熱体２が第２の設定温度に
なってから第１の所定時間として１０分以上経過したか
否かを判断し（ステップ８）、１０分以上経過していな
いと判断された場合には、ステップ７で強放熱運転す
る。また、ステップ８で蓄熱体２が第２の設定温度にな
ってから１０分以上経過したと判断された場合には、蓄
熱体２の温度がレベル１と判断され、蓄熱体２による放
熱運転による立ち上がりに寄与し、その後は室温維持に
移行される。

【００５３】さらに、第２の設定温度になってから第２
の所定時間として３０分以上経過したかを判断し（ステ
ップ９）、３０分以上経過していない場合には強１放熱
運転として、シャッタ27により蓄熱体風路12を半開状態
にし、送風モータ46を中強運転させた状態で駆動し、シ
ロッコファン45からの風はシャッタ27により分流され、
一部は蓄熱体風路12で蓄熱体２により加熱され、残りは
ヒータ風路24で上側発熱ヒータ22および下側発熱ヒータ
23により加熱され、混合室33で蓄熱体風路12および蓄熱
体風路12からの風を混合させて送風口31から送風し（ス
テップ10）、ステップ５に戻る。

【００５４】また、ステップ10で蓄熱体２が第２の設定
温度になってから３０分以上経過したと判断された場合
には、蓄熱体２の温度がレベル０と判断され、通常運転
の強運転として、シャッタ27により蓄熱体風路12を閉状
態にし、送風モータ46を中弱運転させた状態で駆動し、
シロッコファン45からの風はシャッタ27によりヒータ風
路24に流れ、ヒータ風路24で上側発熱ヒータ22および下
側発熱ヒータ23により加熱され、送風口31から送風し
（ステップ11）、ステップ１に戻る。

【００５５】さらに、ステップ２で蓄熱体２が第１の設
定温度より低いと判断された場合には、強モードか否か
を判断し（ステップ12）、強モードの場合にはステップ
11に進み強運転する。また、ステップ12で強モードでは
ないと判断された場合には、弱運転か否かを判断し（ス
テップ13）、弱運転でもない場合には図５に示す自動運
転Ａに進み、ステップ13で弱モードと判断された場合に
は、通常運転の弱運転として、シャッタ27により蓄熱体
風路12を閉状態にし、送風モータ46を弱運転させた状態
で駆動し、シロッコファン45からの風はシャッタ27によ
りヒータ風路24に流れ、ヒータ風路24で下側発熱ヒータ
23により加熱され、送風口31から送風し（ステップ1
4）、ステップ１に戻る。

【００５６】また、ステップ５で強モードではないと判
断された場合には、弱モード運転か否かを判断し（ステ
ップ15）、弱モードでもない場合には図５に示す自動運
転Ｂに進み、弱運転のモードに設定されている場合に
は、蓄熱体２の温度が第２の設定温度以下であるかを判
断し（ステップ16）、第２の設定温度以下でない場合に
は、中１放熱運転として、シャッタ27を半開にし、送風
モータ46を中強運転させた状態で駆動し、シロッコファ
ン45からの風は、シャッタ27により分流され、一部は蓄
熱体風路12で蓄熱体２により加熱され、残りはヒータ風
路24で下側発熱ヒータ23により加熱され、混合室33で蓄
熱体風路12および蓄熱体風路12からの風を混合させて送
風口31から送風し（ステップ17）、ステップ５に戻る。

【００５７】一方、ステップ16で蓄熱体２の温度が第２
の設定値以下と判断されると、蓄熱体２が第２の設定温
度になってから３０分以上経過したか否かを判断し（ス
テップ18）、３０分以上経過していないと判断された場
合には、ステップ17で中１放熱運転する。また、ステッ
プ18で蓄熱体２が第２の設定温度になってから３０分以
上経過したと判断された場合には、蓄熱体２の温度がレ
ベル０と判断され、弱運転として、シャッタ27により蓄
熱体風路12を閉状態にし、送風モータ46を弱運転させた
状態で駆動し、シロッコファン45からの風はヒータ風路
24で下側発熱ヒータ23により加熱されて送風口31から送
風し（ステップ14）、ステップ１に戻る。なお、放熱運
転を行なわない場合のシロッコファン45による送風状態
はやや小さい送風量により行なわれている。

【００５８】また、ステップ１で弱モードでの蓄熱併用
運転と判断された場合には、蓄熱ヒータ４をオンさせる
とともに、シャッタ27を閉じ、蓄熱体風路12を閉塞した
状態で、ステップ14に進み、蓄熱運転しながら弱運転暖
房を行なう。

【００５９】次に、自動運転動作を、図５に示すフロー
チャートを参照して説明する。

【００６０】まず、蓄熱体２が第１の設定温度以上であ
るかを判断し（ステップ21）、蓄熱体２が第１の設定温
度以上の場合にはレベル２とし、所定時間経過したか否
かを判断する（ステップ22）。

【００６１】すなわち、ステップ３は蓄熱体風路12にこ
もった高温の熱気を安全な温度に希釈緩和させる暖房運
転時のいわゆるプリパージ運転を行なう時間帯として機
能させる１〜２分程度の数分が設定されているが、この
時間が経過するまでの間は併用暖房能力を低減させる
か、放熱単独状態での蓄熱体風路12とヒータ風路24とへ
の送風を行ないつつ、その間は蓄熱ヒータ４をオンさせ
ることで蓄熱体２に強制的に蓄熱させて（ステップ2
3）、この蓄熱で次のステップでの有効利用を行なうも
ので、具体的には、まず、シャッタ27により蓄熱体風路
12を開くとともに、送風モータ46を強制運転の状態でシ
ロッコファン45を回転させ、シロッコファン45からの蓄
熱体風路12を介して空気を送り込むとともに、蓄熱ヒー
タ４をオンすることにより蓄熱体２に強制蓄熱させ、か
つ、下側発熱ヒータ23のみをオンし、低発熱状態でこの
部分にもシロッコファン45からの送風をシャッタ27によ
り分流させる。すなわち、運転開始直後は蓄熱体風路12
内には熱い熱気がこもっているが、ヒータ風路24側は下
側発熱ヒータ23のみが発熱されるが、この下側発熱ヒー
タ23が昇温されるまでのタイムラグがあるため、この部
分に送風される低温空気が蓄熱体風路12内の熱い熱気と
混合室33で混合希釈され、立上がり特性に寄与する。そ
の後の放熱運転に先立って運転初期の熱風の不快感や火
傷などが防止される。

【００６２】一方、この間、蓄熱体２は蓄熱され、この
吹き出しによって生じた蓄熱容量の低下を補い次の放熱
運転に備える。

【００６３】また、ステップ22で所定時間経過したと判
断された際には、蓄熱体２の温度が第２の設定温度以下
であるかを判断し（ステップ24）、第２の設定温度以下
でない場合には、レベル２と判断し、室温センサ48によ
る温度が２０℃以下であるか否かを判断し（ステップ2
5）、２０℃以下の場合には強放熱運転として、シャッ
タ27を全開状態とし、送風モータ46を強運転させた状態
で駆動し、シロッコファン45からの風は、シャッタ27に
より分流され、一部は蓄熱体風路12で蓄熱体２により加
熱され、残りはヒータ風路24で上側発熱ヒータ22および
下側発熱ヒータ23により加熱され、混合室33で蓄熱体風
路12および蓄熱体風路12からの風を混合させて送風口31
から送風し（ステップ26）、ステップ24に戻る。

【００６４】さらに、ステップ25で室温センサ48による
温度が２０℃以下でないと判断された場合には、室温セ
ンサ48による温度が２２℃以下であるか否かを判断し
（ステップ27）、２２℃以下の場合には中放熱運転とし
て、送風モータ46を中強運転させた状態で駆動し、シロ
ッコファン45からの風は、シャッタ27により分流され、
一部は蓄熱体風路12で蓄熱体２により加熱され、残りは
ヒータ風路24で下側発熱ヒータ23により加熱され、混合
室33で蓄熱体風路12および蓄熱体風路12からの風を混合
させて送風口31から送風し（ステップ28）、ステップ24
に戻る。

【００６５】またさらに、ステップ27で室温センサ48に
よる温度が２２℃以下でないと判断された場合には、室
温センサ48による温度が４０℃以下であるか否かを判断
し（ステップ29）、４０℃以下の場合には弱放熱運転と
して、送風モータ46を弱運転させた状態で駆動し、シロ
ッコファン45からの風は、シャッタ27により分流され、
一部は蓄熱体風路12で蓄熱体２により加熱され、残りは
ヒータ風路24で下側発熱ヒータ23により加熱され、混合
室33で蓄熱体風路12および蓄熱体風路12からの風を混合
させて送風口31から送風し（ステップ30）、ステップ24
に戻る。

【００６６】そして、ステップ29で室温センサ48による
温度が４０℃以下でないと判断された場合には、異常で
あるとして運転停止する（ステップ31）。なお、このよ
うに異常に温度が上昇した際には、たとえばカーテンな
どが巻き付いたことも考えられ、危険防止のほか、電力
の無駄なども考慮して、運転ボタン61により再設定を行
なわない限り、自動運転の再開を行なえないようにして
いる。すなわち、温度上昇が自己の装置を原因とする場
合のみならず、他の暖房装置などの併用により温度が上
昇した場合にも、運転を停止させている。

【００６７】また、ステップ24で蓄熱体２が第２の設定
温度以下であると判断された際には、蓄熱体２の温度が
第２の設定温度以下になってから第２の所定時間の３０
分経過したか否かを判断し（ステップ32）、第２の設定
温度以下となってから３０分経過していない場合には、
レベル１と判断し、室温センサ48による温度が２０℃以
下であるか否かを判断し（ステップ33）、２０℃以下の
場合には強１放熱運転として、シャッタ27を半開状態と
し、送風モータ46を中強運転させた状態で駆動し、シロ
ッコファン45からの風は、半開状態のシャッタ27により
分流され、一部は蓄熱体風路12で蓄熱体２により加熱さ
れ、残りはヒータ風路24で上側発熱ヒータ22および下側
発熱ヒータ23により加熱され、混合室33で蓄熱体風路12
および蓄熱体風路12からの風を混合させて送風口31から
送風し（ステップ34）、ステップ24に戻る。

【００６８】さらに、ステップ25で室温センサ48による
温度が２０℃以下でないと判断された場合には、室温セ
ンサ48による温度が２２℃以下であるか否かを判断し
（ステップ35）、２２℃以下の場合には中１放熱運転と
して、送風モータ46を中強運転させた状態で駆動し、シ
ロッコファン45からの風は、半開状態のシャッタ27によ
り分流され、一部は蓄熱体風路12で蓄熱体２により加熱
され、残りはヒータ風路24で下側発熱ヒータ23により加
熱され、混合室33で蓄熱体風路12および蓄熱体風路12か
らの風を混合させて送風口31から送風し（ステップ3
6）、ステップ24に戻る。

【００６９】またさらに、ステップ33で室温センサ48に
よる温度が２２℃以下でないと判断された場合には、室
温センサ48による温度が４０℃以下であるか否かを判断
し（ステップ37）、４０℃以下の場合には弱放熱運転と
して、送風モータ46を弱運転させた状態で駆動し、シロ
ッコファン45からの風は、半開状態のシャッタ27により
分流され、一部は蓄熱体風路12で蓄熱体２により加熱さ
れ、残りはヒータ風路24で下側発熱ヒータ23により加熱
され、混合室33で蓄熱体風路12および蓄熱体風路12から
の風を混合させて送風口31から送風し（ステップ38）、
ステップ24に戻る。

【００７０】そして、ステップ37で室温センサ48による
温度が４０℃以下でないと判断された場合には、異常で
あるとしてステップ31に進み運転停止する。

【００７１】また、ステップ21で蓄熱体２が第１の設定
温度以下であると判断された際、および、ステップ32で
蓄熱体２の温度が第２の設定温度以下になってから３０
分経過した際などでは、レベル０と判断し、室温センサ
48による温度が２０℃以下であるか否かを判断し（ステ
ップ39）、２０℃以下の場合には強運転として、シャッ
タ27を開状態とし、送風モータ46を中弱運転させた状態
で駆動し、シロッコファン45からの風は、ヒータ風路24
で上側発熱ヒータ22および下側発熱ヒータ23により加熱
され送風口31から送風し（ステップ40）、ステップ21に
戻る。

【００７２】さらに、ステップ39で室温センサ48による
温度が２０℃以下でないと判断された場合には、室温セ
ンサ48による温度が２２℃以下であるか否かを判断し
（ステップ41）、２２℃以下の場合には中運転として、
送風モータ46を弱運転させた状態で駆動し、シロッコフ
ァン45からの風は、ヒータ風路24で下側発熱ヒータ23に
より加熱され、送風口31から送風し（ステップ42）、ス
テップ21に戻る。

【００７３】またさらに、ステップ41で室温センサ48に
よる温度が２２℃以下でないと判断された場合には、室
温センサ48による温度が４０℃以下であるか否かを判断
し（ステップ43）、４０℃以下の場合には弱１放熱運転
として、送風モータ46を弱運転させた状態で駆動し、シ
ロッコファン45からの風は、ヒータ風路24で下側発熱ヒ
ータ23により加熱され、混合室33で蓄熱体風路12および
蓄熱体風路12からの風を混合させて送風口31から送風し
（ステップ44）、ステップ21に戻る。

【００７４】そして、ステップ37で室温センサ48による
温度が４０℃以下でないと判断された場合には、異常で
あるとしてステップ31に進み運転停止する。

【００７５】また、必要に応じてタイマを用い、設定時
間に暖房を入れたり、切ったりすることもできる。そし
て、入りタイマを用いる場合には、入り動作する３時間
前に蓄熱ヒータ４が作動して蓄熱を開始して放熱併用運
転を開始する。切タイマを用いる場合には、設定時間が
経過するとすべての暖房運転が停止されてから蓄熱ヒー
タ４が作動する。

【００７６】上記実施例によれば、ステップ３およびス
テップ４と、ステップ22およびステップ23とにより運転
開始時には、蓄熱ヒータ４をオンして蓄熱体２に強制蓄
熱するため、蓄熱体風路12にこもった熱気の追い出し維
持などの減じられた蓄熱体２の温度低下を補っている。

【００７７】また、弱運転の際には上側発熱ヒータ22お
よび下側発熱ヒータ23の一方、たとえば下側発熱ヒータ
23のみを用いているため、全体としての許容消費電力に
余裕があるため、運転していない場合に限らず、弱運転
中でも必要がある場合にはこれによる余剰電力を用いて
蓄熱ヒータ４を通電し、下側発熱ヒータ23による暖房を
行ないながら蓄熱ヒータ４に通電し、上側発熱ヒータ22
および下側発熱ヒータ23を用いた場合の許容最大能力以
上を有する暖房時の立ち上げや、急速暖房を必要とする
場合に、即時に対応できるようにしているとともに、蓄
熱容量が充分のときも保温状態とし、自然放熱による蓄
熱容量の減少を補填している。なお、上側発熱ヒータ22
および下側発熱ヒータ23の両方を使用している場合に
は、消費電力が大きくなりブレーカなどが落ちることを
防止するため、蓄熱ヒータ４に通電しないようになって
いる。

【００７８】さらに、運転開始直後は、蓄熱体風路12内
には熱い熱がこもっているとともに、下側発熱ヒータ23
が所定の発熱温度に達するまでに時間がかかることから
昇温されていないため、混合室33で蓄熱体風路12および
蓄熱体風路12からの高温熱気とを混合させて送風口31か
ら送出し、送風口31から必要以上に熱い風が吹き出さな
いようにし、たとえば３００℃以上に上昇する蓄熱体風
路12内の空気の温度を低下させて送風し、不快感および
送風口31近傍での火傷を防止している。

【００７９】また、同様にステップ３およびステップ４
と、ステップ22およびステップ23とで、余剰電力により
蓄熱ヒータ４をオンして蓄熱体２に蓄熱するため、たと
え短時間でも自然放熱および熱交換による温度の低下を
補うことにより、蓄熱低下減少を極力小さくすることが
でき、運転開始以後の蓄熱放出しても運転時間の持続時
間を長引かせることができる。

【００８０】さらに、蓄熱温度センサ７には高温で耐え
得るサーミスタが用いられており、図７に示すように、
蓄熱体２の温度が１００℃〜３００℃の範囲では抵抗値
の変化も大きく設定されているが、１００℃以下になる
と抵抗値の変化が少なく低温領域での検出精度には十分
に対応できなくなるため、この低温領域では実験された
データあるいは経験則に基づき、第１の設定値あるいは
第２の設定値の温度からの経時的変化を検出して、あら
かじめ所定時間後の蓄熱体２の温度を予測し、低下する
時間を予測している。

【００８１】また、マニュアル運転時には、蓄熱体２が
レベル２あるいはレベル１以上の温度である限り、立上
がり特性ないし急速暖房に蓄熱体２の熱を優先して利用
し、その後は蓄熱量を有する限りは蓄熱体２の温度が熱
交換による空気の温度上昇が難しい温度に低下するま
で、室温維持に上側発熱ヒータ22および下側発熱ヒータ
23の通電と併用して効率良く使用できる。

【００８２】さらに、蓄熱体２の温度が第１の設定温度
より高い場合には、常に蓄熱ヒータ４を所定時間オンし
た後に通常の立上運転に入るため、センサを用いずにプ
ログラム上でに蓄熱ヒータ４をオンさせることにより制
御が単純化して構成が容易化する。

【００８３】また、放熱運転の際には、上側発熱ヒータ
22および下側発熱ヒータ23の発熱に加えて、蓄熱体２に
よる熱交換により温度上昇を行なうので、短時間に効率
良く消費電力以上の温度上昇を図ることができるととも
に、上側発熱ヒータ22および下側発熱ヒータ23が発熱す
る前にも、送風口31から冷風が送風されることを防止で
き、立ち上がりの早い暖房を行なえる。

【００８４】そして、自動運転時には、図８に示すよう
に、区間ａで上側発熱ヒータ22および下側発熱ヒータ23
の発熱に加えて蓄熱体２からの放熱を加えるので急速に
暖房を行なえることができ、その後室温が２０℃以上に
なると区間ｂで蓄熱体２からの熱を優先的に使用し、下
側発熱ヒータ23および蓄熱体２からの放熱により暖房す
るので効率がよく、さらに、室温が２２℃以上になると
区間ｃで下側発熱ヒータ23により暖房するので適切に暖
房を行なえる。なお、実際の使用に際しては、部屋には
人の出入りがあるため、２０℃ないし２２℃程度に室温
を一定にできる。

【００８５】なお、上記実施例では、プリパージ運転時
は下側発熱ヒータ23のみに通電する低発熱状態としてい
るが、上側発熱ヒータ22および下側発熱ヒータ23のいず
れにも通電しない非導通の状態としてもよい。このよう
に設定すれば、蓄熱体風路12の熱風を、より冷たい空気
で希釈でき、プリパージ運転の時間を短くすることがで
きる。

【００８６】

【発明の効果】請求項１記載の蓄熱ヒータ装置によれ
ば、暖房運転開始時に、運転制御手段で蓄熱体風路から
の高温熱気およびヒータ風路からの低温空気を混合室に
て混合させて、送風口から送出される短時間のプリパー
ジ運転を行なうため、瞬時に加熱しない発熱ヒータを介
して流れる風はほぼ周囲の雰囲気温度であり、このヒー
タ風路に流れる比較的低い温度の風および蓄熱体により
こもった高温の風を送風口で混合して送風するので、熱
風が吹き出すことを防止でき、不快感をなくすことがで
きるとともに安全にできる。

【００８７】請求項２記載の蓄熱ヒータ装置によれば、
請求項１記載の蓄熱ヒータ装置に加え、制御手段は、暖
房運転指令に基づき蓄熱体の蓄熱容量が所定値以上にあ
るか否かを判断する判断手段により蓄熱体の蓄熱容量が
所定値以上とされると、短時間のプリパージ運転を行な
うため、蓄熱体により蓄熱体風路が所定温度以上に上昇
しても、蓄熱体風路からの風を確実に希釈化して低温化
できるため、安全にできる。

【００８８】請求項３記載の蓄熱ヒータ装置によれば、
請求項１または２記載の蓄熱ヒータ装置に加え、制御手
段は、プリパージ運転時はシャッタを制御して蓄熱体風
路を全開とした状態で送風装置を駆動させるとともに、
発熱ヒータを低発熱および非導通のいずれか一方の状態
としたため、蓄熱体風路内の風量は増加するため短時間
に蓄熱体風路内の空気を希釈化して温度が低下するとと
もに、発熱ヒータの発熱量も低いためヒータ風路の空気
の温度も低いので、送風される空気を温度が低下した状
態にできる。

【００８９】請求項４記載の蓄熱ヒータ装置によれば、
請求項３記載の蓄熱ヒータ装置に加え、制御手段は、蓄
熱体の蓄熱ヒータを強制通電するため、発熱ヒータは低
発熱または非導通状態で余剰電力が生じるので、この余
剰電力を用いて蓄熱を行なうことができる。

【００９０】請求項５記載の蓄熱ヒータ装置によれば、
請求項１ないし４いずれか記載の蓄熱ヒータ装置に加
え、制御手段は、プリパージ運転時は送風装置に最強状
態で送風させるため、短時間に蓄熱体風路を短時間で希
釈でき、プリパージ運転を短くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蓄熱ヒータ装置の一実施例を示す断面
図である。

【図２】同上制御回路を示すブロック図である。

【図３】同上操作部を示す平面図である。

【図４】同上マニュアル運転動作を示すフローチャート
である。

【図５】同上自動運転動作を示すフローチャートであ
る。

【図６】同上蓄熱体の蓄熱状態を示すタイミングチャー
トである。

【図７】同上サーミスタの温度と抵抗値の関係を示すグ
ラフである。

【図８】同上温度と動作の関係を示すタイミングチャー
トである。

【符号の説明】

２ 蓄熱体 ４ 蓄熱ヒータ 12 蓄熱体風路 22 上側発熱ヒータ 23 下側発熱ヒータ 24 ヒータ風路 27 シャッタ 31 送風口 33 混合室 40 送風装置としての送風ファン装置 95 運転制御手段および判断手段としての機能を有す
る制御手段であるマイクロコンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢口 正彦 群馬県前橋市古市町180番地 東芝機器株 式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送風用の送風装置と、 熱を蓄える蓄熱体と、 この蓄熱体に蓄熱させる蓄熱ヒータと、 発熱用の発熱ヒータと、 前記送風装置に連通し前記蓄熱体に接して設けられた蓄
   熱体風路と、 前記送風装置に連通し前記蓄熱体風路と分岐して設けら
   れ前記発熱ヒータに接して設けられたヒータ風路と、 前記蓄熱体風路および前記ヒータ風路の通風量を制御す
   るシャッタと、 前記蓄熱体風路および前記ヒータ風路の下流側に設けら
   れ、これら蓄熱体風路およびヒータ風路からの風が混合
   される混合室と、 前記蓄熱体風路および前記ヒータ風路の下流側に共通に
   設けられ、これら蓄熱体風路およびヒータ風路からの風
   を前記混合室を介して送風する送風口と、 暖房運転開始時に、前記蓄熱体風路からの高温熱気およ
   び前記ヒータ風路からの低温空気を前記混合室にて混合
   させて、前記送風口から送出される短時間のプリパージ
   運転を行なう運転制御手段とを具備したことを特徴とす
   る蓄熱ヒータ装置。
2. 【請求項２】 制御手段は、 暖房運転指令に基づき蓄熱体の蓄熱容量が所定値以上に
   あるか否かを判断する判断手段を備え、 前記判断手段により前記蓄熱体の蓄熱容量が所定値以上
   とされると、短時間のプリパージ運転を行なうことを特
   徴とする請求項１記載の蓄熱ヒータ装置。
3. 【請求項３】 制御手段は、 プリパージ運転時はシャッタを制御して蓄熱体風路を全
   開とした状態で送風装置を駆動させるとともに、 発熱ヒータを低発熱および非導通のいずれか一方の状態
   としたことを特徴とする請求項１または２記載の蓄熱ヒ
   ータ装置。
4. 【請求項４】 制御手段は、 蓄熱体の蓄熱ヒータを強制通電することを特徴とする請
   求項３記載の蓄熱ヒータ装置。
5. 【請求項５】 制御手段は、 プリパージ運転時は送風装置に最強状態で送風させるこ
   とを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載の蓄熱ヒ
   ータ装置。