(57)【要約】【課題】外気温度の変化に対する安定した室温及び簡単な蓄熱制御手段を有する蓄熱暖房システムを提供する。【解決手段】居室１０１内の側壁１０１ａ、１０１ｂには、室温センサー１０２と、ダイヤル又はデジタル表示された室温をボタン等によって上下設定する室温設定手段（コントローラ）１０９がそれぞれ設置されている。居室１０１の床１０３の下方には基礎コンクリート等に取り付けられた基礎断熱材１０５が設けられ、床１０３と基礎断熱材１０５との間には床下空間１０６が設けられている。また、床下空間１０６内には蓄熱暖房機１０４が設置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄熱暖房機からの放熱によって居室内を暖房する蓄熱暖房システムにおいて、
室内温度を測定する室温センサーと、
前記蓄熱暖房機による前記居室の目標温度を設定する目標温度設定手段と、
前記目標温度設定手段によって設定された設定温度と、当日に前記室温センサーによって設定時間に測定された室温とから前記蓄熱暖房機の翌日の放熱運転に必要とされる蓄熱量を算出して、前記蓄熱暖房機を制御する制御手段とを備えることを特徴とする蓄熱暖房システム。
【請求項２】
前記居室内の床と該床の下方の断熱材との間に形成された床下空間と、
前記床下空間内の空気を加熱する蓄熱暖房機とを備える請求項１に記載の蓄熱暖房システム。
【請求項３】
前記居室内の床に形成された第１床面通気孔及び第２床面通気孔と、
前記蓄熱暖房機から放熱された熱を前記第１床面通気孔を通して前記居室内に放熱する放熱ファンとを備え、
前記制御手段は、前記放熱ファンを作動制御して前記床下空間内の空気を前記第１床面通気孔から前記居室内に放熱し、前記第２床面通気孔から前記居室内の空気を吸い込むことにより前記居室内の室温の微調整を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の蓄熱暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、床下に蓄熱暖房機を設置し居室を暖房する蓄熱暖房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、住宅等の暖房装置として用いられる床暖房装置には、暖房に必要とされる熱量を予め蓄熱し、これを放熱して暖房を行えるようにした蓄熱暖房装置がある。例えば、蓄熱暖房装置の温度制御方法には、当日の外気温度もしくは外気温度に対応して推移する部位の当日の温度から翌日の放熱運転に必要な熱量を予測し、この予測に基づいて必要熱量を蓄えるのに要するヒータ通電時間を決定し、蓄熱開始時間を外気温度に応じて可変とする方法（例えば、特許文献１参照）がある。
【０００３】
また、暖房機がカレンダー機能と時計機能を有し暖房所要月毎に基準となる1日あたりの必要蓄熱量データに基づいて蓄熱量を制御し、また、当日の室温の変化と予め設定された暖房温度から蓄熱量の過不足を算出し、翌日の運転条件データを補正する方法（例えば、特許文献２参照）もある。
【０００４】
さらに、蓄熱体を加熱する電気ヒータと、電気ヒータに供給する電流を制御する電気スイッチと、蓄熱体の温度を検出し、この蓄熱体に所定熱量が蓄熱されたときにこの電気スイッチを開く主コントローラと、外気温度を検出し、外気温度に応じて制御ヒータを加熱する補助コントローラとを備え、主コントローラが電気スイッチを遮断するときの蓄熱量を外気温度に応じて変化させる方法（例えば、特許文献３参照）がある。
【特許文献１】特開２００１−０９０９６９号公報
【特許文献２】特開平２−２９３５４４号公報
【特許文献３】特開２００１−２５４９６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような、蓄熱開始時間を外気温度に応じて可変とする方法や、当日の室温の変化と予め設定された暖房温度から蓄熱量の過不足を算出し、翌日の運転条件データを補正する方法では、当日の室温変化から翌日の蓄熱量を予測するため蓄熱量制御を行った後、外気温度に急激な変化があった場合、蓄熱量の過不足が生じ居室内の室温を安定させることができない問題がある。
【０００６】
また、蓄熱量を外気温度に応じて変化させる方法では、外気温度の変化に対して適切な蓄熱量を算出、制御するにあたり複雑な蓄熱量制御が必要になるためメンテナンス等のコストの点で問題がある。
【０００７】
この発明は、上述した問題点を解決し、外気温度の変化に対する安定した室温及び簡単な蓄熱制御手段を有する蓄熱暖房システム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】
【０００８】
上記問題点を解決するため請求項１の発明は、蓄熱暖房機からの放熱によって居室内を暖房する蓄熱暖房システムにおいて、室内温度を測定する室温センサーと、前記蓄熱暖機による前記居室の目標温度を設定する目標温度設定手段と、前記目標温度設定手段によって設定された設定温度と、当日に前記室温センサーによって設定時間に測定された室温とから前記蓄熱暖房機の翌日の放熱運転に必要とされる蓄熱量を算出して、前記蓄熱暖房機を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、前記居室内の床と該床の下方の断熱材との間に形成された床下空間と、前記床下空間内の空気を加熱する蓄熱暖房機とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記居室内の床に形成された第１床面通気孔及び第２床面通気孔と、前記蓄熱暖房機から放熱された熱を前記第１床面通気孔を通して前記居室内に放熱する放熱ファンとを備え、前記制御手段は、前記放熱ファンを作動制御して前記床下空間内の空気を前記第１床面通気孔から前記居室内に放熱し、前記第２床面通気孔から前記居室内の空気を吸い込むことにより前記居室内の室温の微調整を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、外気温度の変化に応じた蓄熱量の制御を行うことができ、かつ、温度緩衝効果を持つ空間を利用することにより、従来よりも簡単な蓄熱暖房システムを提供することができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、外気温度の変化に応じた蓄熱量の制御を行うことができ、かつ、床下空間は温度のバッファ空間となり温度緩衝効果を持ので、従来よりも簡単な蓄熱暖房システムを提供することができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、居室内の床に設置した第１床面通気孔から放熱ファン風量調節によって床下空間内の空気を放熱し、第２床面通気孔から居室内の空気を吸い込むことによって空気を循環させ、室温の微調整をすることができ、しかも、従来よりも簡単な蓄熱暖房システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明にかかる蓄熱暖房システムの実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明の実施例にかかる蓄熱暖房システムを示す概略説明図である。図１のように居室１０１内の側壁１０１ａ、１０１ｂには、室温センサー１０２と、ダイヤル又はデジタル表示された室温をボタン等によって上下設定する室温設定手段（コントローラ）１０９がそれぞれ設置されている。居室１０１の床１０３の下方には基礎コンクリート等に取り付けられた基礎断熱材１０５が設けられ、床１０３と基礎断熱材１０５との間には床下空間１０６が設けられている。また、床下空間１０６内には蓄熱暖房機１０４が設置されている。さらに、居室１０１の床１０３には蓄熱暖房機１０４から放熱された熱を居室内に送り込む第１床面通気孔１０８と、居室内の空気を床下空間１０６に吸い込む第２床面通気孔１１０が設けられている。第１床面通気孔１０８には、蓄熱暖房機１０４から放熱された熱を居室内に送り込む際に、その風量を調節する放熱ファン１０７が設置されている。その風量調節の際、住まい手はリモートコントローラ１１１から室温の微調整を行い、後述する制御部２０１が微調整後の設定室温に基づき放熱ファン１０７の風量調節を行う。
【００１６】
また、図２のように蓄熱暖房機１０４は、制御部２０１と蓄熱材２０２及び制御部２０１に接続されたヒータ２０３を備えている。また、制御部２０１には室温センサー１０２と室温設定手段１０９及び放熱ファン１０７が接続されている。また、制御部２０１は、室温センサー１０２及び室温設定手段１０９から入力された測定温度Xと設定温度Ａから蓄熱の実行判断及び蓄熱量Ｚを算出し、蓄熱命令及び蓄熱量Ｚをヒータ２０３に出力することができるようになっている。さらに、コントローラとしての室温設定手段１０９に放熱ファン１０７をＯＮ、ＯＦＦさせるファンスイッチ（図示せず）を設けておいて、このファンスイッチをＯＮ、ＯＦＦさせることにより、放熱ファン１０７を駆動させて室温を微調整させてもよい。また、住まい手が無線式のリモートコントローラ１１１により放熱ファン１０７をＯＮ、ＯＦＦさせるようにすることもできる。この場合、リモートコントローラ１１１から入力された設定温度に従って制御部２０１が放熱ファン１０７に放熱命令を出力し、室温の微調整をすることもできる。
【００１７】
なお、制御部２０１は蓄熱暖房機１０４内に組み込まれてなくてもよく、独立した制御部２０１を居室内又は床下空間内に設け、そこから室温センサー１０２等からの入出力及び蓄熱暖房機１０４等の制御を行ってもよい。
【００１８】
また、制御部２０１は、ＣＰＵ等からなるの演算部、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリ（記憶手段）、室温センサー１０２等に情報を入出力する入出力部Ｉ／Ｏ、コントロール部等から構成される。
【００１９】
次に、制御部２０１による蓄熱暖房機の温度制御処理手順を図３に示すフローチャートを用いて説明する。
【００２０】
初めに、住まい手が床下蓄熱暖房機１０４を作動させ、温度制御処理手順が開始される。次に、住まい手は、住まい手が望む居室内の目標設定室温Ａを室温設定手段１０９に、ダイヤル又は数字入力ボタン等を介して入力し設定する（ステップＳ３０１）。入力された目標設定室温Ａは蓄熱暖房機１０４の制御部２０１に入力される。次に、室温センサー１０２が予め設定された時刻（本実施例では午後６時と午前０時の２回）に室温Xの測定（午後６時）を行う（ステップＳ３０２）。測定した室温Xは制御部２０１に入力される。制御部２０１は目標設定室温Ａと室温Xを比較し、室温Xと目標設定室温Ａの差を判定する（ステップＳ３０３）。判定の結果、室温Xが目標設定室温Ａよりも大きい場合（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、制御部２０１は蓄熱量Ｚの値を補正しない（ステップＳ３０４）。判定の結果、室温Xが目標設定室温Ａよりも小さい場合（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、制御部２０１は蓄熱量Ｚの値を算出された差をもとに増大補正する（ステップＳ３０５）。
【００２１】
次に、室温センサー１０２が予め設定された時刻に室温Ｙの測定（午前０時）を行う（ステップＳ３０６）。測定した室温Ｙは制御部２０１に入力され、制御部２０１は目標設定室温Ａと室温Ｙを比較し、室温Ｙと目標設定室温Ａの差を判定する（ステップＳ３０７）。判定の結果、室温Ｙが目標設定室温Ａよりも大きい場合（ステップＳ３０７：Ｙｅｓ）、制御部２０１は蓄熱量Ｚの値を算出された差をもとに減少補正し（ステップＳ３０８）処理手順を終了する。判定の結果、室温Ｙが目標設定室温Ａよりも小さい場合（ステップＳ３０７：Ｎｏ）、制御部２０１は蓄熱量Ｚの値を補正せず（ステップＳ３０９）に処理手順を終了する。
【００２２】
また、放熱の間も温度制御手段はステップＳ３０２〜ステップＳ３０９までの処理手順を行い、翌日の放熱に対する蓄熱量Ｚを算出する。また、室温センサー１０２による室温の測定は本実施例において１日あたり２回としたが、蓄熱量Ｚを翌日の放熱量に比し過不足なくするため数回行うことも可能である。
【００２３】
以上説明したように、この発明の実施の形態にかかる蓄熱暖房システムは、蓄熱暖房機１０４からの放熱によって居室１０１内を暖房する蓄熱暖房システムにおいて、室内温度を測定する室温センサー１０２と、前記蓄熱暖機１０４による前記居室１０１の目標温度を設定する目標温度設定手段（室温設定手段１０９）と、前記目標温度設定手段によって設定された設定温度と、当日に前記室温センサー１０２によって設定時間に測定された室温とから前記蓄熱暖房機１０４の翌日の放熱運転に必要とされる蓄熱量を算出して、前記蓄熱暖房機１０４を制御する制御手段とを備えている。
【００２４】
この構成によれば、温度緩衝効果を持つ空間を利用するので、急激な外気温度に対して蓄熱量を補正する複雑な制御手段を設けることなく安定した室温を提供することができる。また上記のように、制御アルゴリズム及び室温センサー等の制御装置の仕組みが非常に簡単であることからメンテナンス等のコストを削減することができる。
【００２５】
また、本発明の実施の形態にかかる蓄熱暖房システムは、前記居室１０１内の床と該床の下方の断熱材（基礎断熱材１０５）との間に形成された床下空間１０６と、前記床下空間１０６内の空気を加熱する蓄熱暖房機１０４とを備えている。
【００２６】
この構成によれば、床下空間１０６は、空気の容量及び土間や基礎コンクリートによる熱容量が大きい温度のバッファ空間となるので温度緩衝効果を持つ。従って、本発明は、急激な外気温度に対して蓄熱量を補正する複雑な制御手段を設けることなく安定した室温を提供することができる。
【００２７】
また、本発明の実施の形態にかかる蓄熱暖房システムは、前記居室１０１内の床に形成された第１床面通気孔１０８及び第２床面通気孔１１０と、前記蓄熱暖房機１０４から放熱された熱を前記第１床面通気孔１０８を通して前記居室１０１内に放熱する放熱ファン１０７とを備えている。しかも、前記制御手段（制御部２０１）は、前記放熱ファン１０７を作動制御して前記床下空間１０６内の空気を前記第１床面通気孔１０８から前記居室１０１内に放熱し、前記第２床面通気孔１１０から前記居室１０１内の空気を吸い込むことにより前記居室１０１内の室温の微調整を行うようになっている。
【００２８】
この構成によれば、放熱ファン１０７を利用して放熱することにより、居室１０１内の室温の微調整をすることができる。また、この場合、放熱ファン１０７の駆動制御は制御部２０１によって自動的にできるし、リモコン等の操作手段を用いて、制御部２０１を動作制御することにより、放熱ファン１０７をＯＮ、ＯＦＦ制御して、居室１０１の室温の微調整を行うことにより、室温を数度（例えば２〜３℃）変化させることができる。しかも、制御アルゴリズム及び室温センサー等の制御装置の仕組みが非常に簡単であることからメンテナンス等のコストを削減することができる。
【００２９】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００３０】
例えば、本発明の実施例にかかる蓄熱暖房システムでは、温度緩衝効果を持つ空間として床下空間１０６を利用したが、温度緩衝効果を持つ空間であれば床下空間１０６に限定されず、居室内、天井裏、壁内等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例にかかる蓄熱暖房システムを示す概略説明図である。
【図２】本発明の実施例にかかる蓄熱暖房システムの温度制御ブロックを示す図である。
【図３】本発明の実施例にかかる蓄熱暖房システムの温度制御処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１０１  居室
１０１ａ、１０１ｂ  側壁
１０２  室温センサー
１０４  蓄熱暖房機
１０５  基礎断熱材
１０６  床下空間
１０９  室温設定手段（目標温度設定手段）
２０１  制御部（制御手段）
２０２  蓄熱材
２０３  ヒータ
２０４  放熱ファン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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