(57)【要約】【課題】温風暖房機において、常時、前方の物体の有無を監視し、危険な場合にのみ運転を停止しあるいは暖房出力を減少させて安全性を向上させる。【解決手段】温風吹出し口近傍の温度センサと室温検知センサとで検出された温度差が所定の値以上で、かつそれが所定の時間以上継続したときに暖房出力を制御し、そうでない場合、通常の暖房能力で運転するので、機器本体の前方に物体があっても、その物体がその場所を単に通過し、あるいは比較的短時間でその場所から立ち去る場合には、暖房出力が制御されなくなり、効率的な運転が可能となる。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器本体と、機器本体の前板に設けた温風吹き出し口と、前板の温風吹き出し口の近傍に設けた温度センサと、室内の空気温度を検出する室温検知センサとを備え、
前記温度センサと室温検知センサからの出力に基づいて暖房出力を制御する制御部が設けられたことを特徴とする温風暖房機。
【請求項２】
前記制御部は、前記温度センサと室温検知センサとで検出された温度差が所定の値以上のときに暖房出力を制御することを特徴とする請求項１に記載の温風暖房機。
【請求項３】
前記制御部は、前記温度センサと室温検知センサとで検出された温度差が所定の値以上で、かつそれが所定の時間以上継続したときに暖房出力を制御することを特徴とする請求項１に記載の温風暖房機。
【請求項４】
前記制御部は、前記温度センサと室温検知センサとで検出された温度差が、第１の値以上で第１の時間継続されたときに暖房出力を通常の暖房出力よりも小さくし、さらに、前記第１の値よりも小さい第２の値以上の温度差が前記第１の時間より長い第２の時間継続されたときに暖房出力を停止することを特徴とする請求項１に記載の温風暖房機。
【請求項５】
前記制御部は、前記温度センサと室温検知センサとで検出された温度差が、第１の値以上で第１の時間継続されたときに暖房出力を通常の暖房出力よりも小さくし、さらに、第１の値よりも小さい第２の値以上の温度差が前記第１の時間より長い第２の時間継続されたときに、一旦、元の暖房出力に戻し、再び上記のサイクルを複数回繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の温風暖房機。
【請求項６】
前記制御部は、前記サイクルを複数回繰り返したときに暖房出力を停止することを特徴とする請求項５に記載の温風暖房機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電気、ガスあるいは石油を熱源とする温風暖房機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ファンヒータには、過熱や転倒に対する安全装置が装備され、手を触れても火傷するおそれがないので、高齢者や小児がいる家庭でも比較的安心して利用できる上に、熱風吹出し口が本体前面の下部にあって、温風が床面を這うようにして進み、足元から温める構造であるために、頭寒足熱のきわめて理想的な暖房が得られるという利点がある。
【０００３】
しかしながら、上記のようなファンヒータは、熱風を床面に沿って吹き出す構造となっているために、高齢者や小児が温風吹出し口に近づき過ぎても気付かないような場合、着衣が過熱したり、低温火傷を起こしたりするおそれがある。このような場合には直ちにファンヒータの運転を停止するのが望ましい。
【０００４】
従来の温風暖房機として、特許文献１には、機器本体の前板に設けた温風吹出口と、その下部であって床面近くに設けた輻射センサと、この輻射センサからの出力に基づいて暖房出力を制御する制御部とを備え、居住空間に近い床面からの輻射熱を感度よく検出して効果的に暖房出力を制御し、さらに機器本体の前方に障害物等が置かれた際、温風の熱の逆流を敏感に検出し、障害物自体の温度が高温になる以前に燃焼量を制御することが開示されている。
【０００５】
特許文献２には、暖房機の全面に焦電型等の非接触型温度検出素子を設け、暖房機前方に障害物が近寄ったときに、暖房機の運転を停止するようにした安全装置が開示されている。
【０００６】
特許文献３には、ファンヒータ本体の前面下部に設けた熱風吹き出し口の近傍に、前方に向けて物体距離センサを取り付け、該物体距離センサが一定距離内に物体を検知した場合に、その検知出力によりタイマを作動させ、該タイマの限度出力によってファンヒータの運転を停止し、若しくは燃焼量を減少させるファンヒータが開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−３２７０５７号公報（要約参照）
【特許文献２】実開昭５８−１０８３１９号公報（明細書１頁１１行〜１５行参照）
【特許文献３】特開平１１−２５７７５２号公報（請求項１、要約参照）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなファンヒータにおいて、物体が検知されても、その物体がその場所を単に通過し、あるいは比較的短時間でその場所から立ち去る場合には、ファンヒータの運転を直ちに停止することは使用上好ましいものではない。
【０００９】
しかしながら、特許文献１、２に開示するファンヒータにおいては、温風の熱の逆流を敏感に検知し過ぎるため、その物体がその場所を単に通過し、あるいは比較的短時間でその場所から立ち去る場合でも、ファンヒータの運転を停止してしまうおそれがある。また、一つの温度センサ（輻射センサや非接触型温度検出素子）を室温の検知と障害物の検知とを兼用しているため、室温の変化、送風機周辺の環境状態（例えば、フィルターの埃がつくなど）の変化、さらには温風暖房機の据付状態によって、必ずしも正確な検知を行えるとは限らないといった難点がある。
【００１０】
また、特許文献３では、距離センサにより障害物を検知しているため、温風の吹出し温度と関係なく、比較的低温の温風が吹出されて火傷の危険性がない場合でも運転を停止してしまう欠点がある。
【００１１】
本発明は、上記に鑑み、常時、前方の物体の有無を監視し、危険な場合にのみ運転を停止し、あるいは暖房出力を減少させるようにして、安全性を向上し得る温風暖房機の提供を目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る温風暖房機においては、機器本体と、機器本体の前板に設けた温風吹き出し口と、前板の温風吹き出し口の近傍に設けた温度センサと、室内の空気温度を検出する室温検知センサとを備え、前記温度センサと室温検知センサからの出力に基づいて暖房出力を制御する制御部が設けられたことを特徴としている。
【００１３】
上記構成によると、制御部は温度センサと室温検知センサからの出力に基づいて暖房出力を制御するため、室温検知センサや温度センサのうち、いずれか一つのセンサで危険温度を検知する場合に比べて、室温の変化、送風機周辺（例えばフィルター）の埃付き、あるいは暖房機の据付状態などの使用環境条件が変化しても、正確な検知が可能となり、検知バラツキによるトラブルを未然に防止して検知精度を向上させることができる。
【００１４】
この場合、制御部は、前記温度センサと室温検知センサとで検出された温度差が所定の値以上のときに暖房出力を制御することができる。この構成によると、温度差が所定の値以上のときに暖房出力を制御し、温度差が所定の値よりも小さい場合には危険温度に到達していないと判断して通常の暖房出力とするので、温度差に見合った制御を行うことができる。
【００１５】
また、前記制御部は、前記温度センサと室温検知センサとで検出された温度差が所定の値以上で、かつそれが所定の時間以上継続したときに暖房出力を制御することができる。この構成により、温度差が所定の値以上で、かつそれが所定の時間以上継続しない限り、暖房出力が制御されないので、機器本体の前方に物体があっても、その物体がその場所を単に通過し、あるいは比較的短時間でその場所から立ち去る場合には、暖房出力が制御されなくなり、通常状態での運転が可能となる。
【００１６】
さらに、前記制御部は、前記温度センサと室温検知センサとで検出された温度差が、第１の値以上で第１の時間継続されたときに暖房出力を最小にし、さらに、前記第１の値よりも小さい第２の値以上の温度差が前記第１の時間より長い第２の時間継続されたときに暖房出力を停止することもできる。
【００１７】
この構成によると、機器本体の前方に障害物がある場合、第１の値以上の温度差が第１の時間継続することで暖房出力を通常の暖房出力よりも小さくし、一旦、暖房出力状態で障害物の様子を監視しつつ、第１の値よりも小さい第２の値以上の温度差が第２の時間継続したときに運転を停止するので、温風暖房機の暖房運転を維持させつつ、より安全性を向上させることができる。
【００１８】
また、前記制御部は、第１の値以上で第１の時間継続されたときに暖房出力を通常よりも小さくするか又は最小にし、さらに、第１の値よりも小さい第２の値以上の温度差が前記第１の時間より長い第２の時間継続されたときに、これを元の暖房出力（例えば強燃焼）に戻して再び上記のサイクルを複数回繰り返す制御を行うことができる。これにより、暖房出力状態で障害物の様子を確実に監視することができる。そして、制御部では、上記サイクルを複数回繰り返したときに第２の値以上の温度差が解消しない場合に暖房出力を停止することもできる。これにより、温風暖房機の暖房運転をさらに良好に維持させつつ、安全性を向上させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る温風暖房機として液体燃料燃焼装置を搭載した石油ファンヒータにおける実施形態を図面に基づいて説明する。図１は液体燃料燃焼装置を搭載した石油ファンヒータの正面側斜視図、図２は同じくその側面断面図である。
【００２０】
図１において、１は機器本体、２は機器本体の前板７の下部に設けられ、温風を案内するルーバが取り付けられた温風吹き出し口、３は本体の上面前側に配設された操作表示部、４は温風を下向き方向に吹き出すルーバ、５は本体蓋を兼ね備えた給油タンクである。機器本体１の外装体は、前面を覆う前板７と、上面を覆う上面板８と、側面及び背面を覆う背面板９とが置台１０の上に固定して構成されている。
【００２１】
図２において、１１は機器本体の背面側の温風取入口に取り付けられた送風手段としての対流ファン、１２は対流ファンのファンモータ、１３は機器本体１の背面に設けられた空気取入口、１４は燃焼室、１５は燃焼室下方のバーナである。この燃焼室１４およびバーナ１５により温風暖房機の発熱部が構成される。この発熱部の暖房能力は図３に示す燃料経路の各構成部材を制御することにより変更される。
【００２２】
図３は燃料経路の概略図である。図３において、５は本体より取外し自在の給油タンク、１９は点火ヒータ、２０はバーナ上方に配置される炎検知手段としてのフレームセンサ、２１は給油タンクの燃料を送るポンプとしての電磁ポンプ、２２は電磁ポンプからの燃料を加熱して気化ガスにする気化器、１５は気化器の気化ガスをノズルから噴出して燃焼空気と混合して燃焼するバーナである。気化器２２には、図示しないが、ノズルを開閉するソレノイドバルブと、気化器を加熱する気化器ヒータが設けられている。
【００２３】
２４は本体に給油タンクを装着したときに給油タンク５と燃焼部とを接続する第１（送油側）の接続手段であり、タンク側接続ジョイント２４ａと、燃焼部側の接続ジョイント受け２４ｂとから構成される。２５は本体に給油タンクを装着したときに、給油タンクと気化器とを接続し未燃焼ガスを給油タンク５に戻すための第２（戻り油側）の接続手段であり、タンク側接続ジョイント２５ａと、燃焼部側の接続ジョイント受け２５ｂとから構成される。
【００２４】
そして、送油側の接続手段２４には経路内に空気を送る空気弁２６が設けられている。この空気弁２６はソレノイドにより開閉駆動される。また、給油タンク５の第１の接続手段２４と電磁ポンプ２１の間は配管２７、電磁ポンプ２１と気化器２２の間は配管２８、気化器２２と第２の接続手段２５の間は戻り油配管２９で接続されている。
【００２５】
また、図２において、３１は温度センサで、前板７の温風吹き出し口３下方に設けられている。３２は空気取入口１３の近傍に設けられた室温検知センサとしての室温サーミスタである。この温度センサ３１と室温サーミスタ３２は、感温部に受けた温度によって抵抗値が変化することを利用して温度を検知するものである。
【００２６】
図４は温度センサ３１の取り付け構造を示す断面図である。図に示すように、機器本体の前板７の下部に開口３３が形成され、この開口に内側から温度センサ３１を内包保持する筒状の保持具３４が嵌めこまれ、この保持具３４の内端側が機器本体側の取付金具３５に取り付けられている。保持具３４の周囲には、温度センサ３１で感知する熱が逃げるのを防止し、かつ前板７との隙間を確保するための断熱シール材３６が設けられている。また、保持具３４の外方側には、温度センサ３１を保護する保護カバー３７が温度センサ３１を包み込むように配設されている。
【００２７】
図５は本実施形態の制御ブロック図である。図に示すように、制御部３０は、一般的なマイクロコンピュータから構成され、内部にＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを備えている。そして、制御部３０は、その入力側に操作表示部３の温度設定スイッチ３ａ、温度センサ３１及び室温サーミスタ３２が接続され、出力側に発熱部３８が接続され、温度センサ３１と室温サーミスタ３２の出力により発熱部の出力を制御するようになっている。
【００２８】
上記構成の石油ファンヒータにおいては、給油タンク５に収容された液体燃料は、燃料圧送用の電磁ポンプ２１により送油パイプ２８を経由して気化器２２に導かれ、気化器２２に設けた気化器ヒータ（図示せず）により、送られてきた液体燃料を気化させる。気化器２２により気化された燃料ガスは、ノズルから勢い良く噴射されて燃焼用の空気と共にバーナ１５に導入されて炎口で燃焼し、燃焼室内の空気が加熱される。
【００２９】
そして、図２に示すように、本体背面に設けられたファンモータ１２に取付けた対流ファン１１により、フィルターを介して吸い込んだ室内の空気を燃焼室１４内の加熱された空気や燃焼ガスと共に温風として吹出口２から室内に吹き出すようになっている。
【００３０】
一方、炎口のやや上方に設けたフレームセンサ２０は燃焼炎による炎電流を検知するもので、予め設定した値以上の炎電流を検知すると、ファンモータ１２に通電し、これに伴い対流ファン１１が回転して、室内から吸い込んだ空気を温風として吹出口２から室内に吹き出させる。
【００３１】
このとき、制御部３０は、室温サーミスタ３２により空気吸込み口の近傍であって対流ファン１１による吸い込んでくる室内の空気の温度と、希望した温度（設定温度）との差に基いて制御部３０からの指令に基いて暖房出力を強〜弱〜ＯＦＦの範囲で制御するが、同時に、前板の温度センサ３１が周囲の温度を検出し、その温度と室温サーミスタ３２による検出温度との温度差が所定の値以上（例えば温度差が１０℃以上）であれば、暖房出力を停止若しくは低減させる制御を行う。また、上記温度差が所定の値以下（例えば温度差が５℃以下）であれば、通常の暖房出力の制御を行う。
【００３２】
本発明者は、温風暖房機の吹出し口の前方３０ｃｍ付近に、縦２００ｍｍ、横２００ｍｍの直方体の障害物を置き、例えば、暖房出力３ｋＷで暖房した場合の障害物の温度上昇を、室温サーミスタのみによって検出し暖房出力を制御した比較例と、温度センサ３１および室温サーミスタ３２を設けて検出し、暖房出力を制御した本実施例とで比較した。その結果、比較例では障害物の表面温度が最高８０℃まで上昇するまでの間は強暖房で運転され、前方の傷害物の状況をほとんど感知できなかった。
【００３３】
これに対し、本実施例では、温風吹き出し口３からの温風が機器本体１側へ逆流することによって短時間で温度上昇し、その温度上昇を温度センサ３１で検知し、室温サーミスタ３２と温度センサ３１とで検出された値の差によって、暖房出力を低下あるいは停止させることができた。
【００３４】
なお、図６は温風暖房機から障害物までの距離（横軸）と、温度センサ３１および室温サーミスタ３２で検出された温度差（縦軸）との関係を示す。図に示すように、距離が近ければ温度差が大きく、遠くなれば温度が小さくなり、距離と温度差とは反比例関係にある。
【００３５】
また、本発明者の実験によると、例えば、本体の暖房出力３ｋＷ、距離３０ｃｍの場所に障害物を置いた場合、障害物が連続的に５分間置かれると、障害物の表面温度は６５℃、前板７の温度センサ３１の検出温度３２℃、室温サーミスタ３２の検出温度２２℃となり、温度センサ３１の検出温度と室温サーミスタ３２の検出温度との差が１０℃となった。
【００３６】
そこで、本実施形態では、図７に示す制御を行うようにした。すなわち、図７の制御フローチャートに示すように、運転開始の際に温度設定つまみで温度設定を行った後、暖房運転が開始されると、温度センサ３１と室温サーミスタ３２とにより温度が検出され、制御部３０では、その温度差が１０℃以上か否かを判断される。この判断結果で温度差が１０℃よりも小さいときには、通常の暖房能力で運転され、また、温度差が１０℃以上のときには、さらに温度センサ３１と室温サーミスタ３２からの検出温度が読み込まれ、その１０℃以上の温度差が所定の時間（例えば３分以上）持続されるか否かが判断される。その結果、１０℃以上の温度差が所定の時間（例えば３分以上）持続される場合、暖房出力が停止される。また、その所定の時間内に温度差が１０℃よりも低くなった場合には、通常の暖房能力で運転をしつつ、再び温度センサ３１と室温サーミスタ３２からの検出温度を読み込む動作を繰り返す。
【００３７】
このように、本実施形態では、温度センサ３１と室温サーミスタ３２とで検出された温度差が所定の値以上のときに暖房出力を制御し、その温度差が所定の値よりも小さい場合には危険温度に到達していないと判断して通常の暖房出力とするので、機器本体の前方に物体があっても、その物体がその場所を単に通過し、あるいは比較的短時間でその場所から立ち去る場合には、暖房出力が制御されなくなり、通常状態での運転が可能となる。
【００３８】
また、温風吹出し口３にタオルや洗濯物がかかったり、本体の前板７が何らかの要因で温度センサ３１が異常な温度を検出した場合でも、暖房出力を停止することができ、安全性を向上させることができる。
【００３９】
図８は本発明の他の実施形態を示す制御フローチャートである。図に示すように、運転開始の際に温度設定つまみで温度設定を行った後、暖房運転が開始されると、温度センサ３１と室温サーミスタ３２とにより温度が検出され、制御部３０では、その温度差が１０℃以上か否かを判断される。この判断結果で温度差が１０℃よりも小さいときには、通常の暖房能力で運転され、また、温度差が１０℃以上のときには、さらに温度センサ３１と室温サーミスタ３２からの検出温度が読み込まれ、その１０℃以上の温度差が所定の時間（例えば３分以上）持続されるか否かが判断される。その結果、１０℃以上の温度差が所定の時間（例えば３分以上）持続される場合、暖房出力を通常よりも小さくするか又は最小にする。そして、再び温度センサ３１と室温サーミスタ３２からの検出温度を読み込む動作を繰り返し、１０分経過してもその温度差が３℃以上であれば、暖房運転を停止する。
【００４０】
本発明のさらに別の実施形態として、図８の制御フローチャートでは、温度センサ３１と室温サーミスタ３２からの検出温度の温度差が１０分経過しても３℃以上であれば、暖房運転を直ぐに停止しているが、これを直ぐに停止するのではなく、一旦、強燃焼又は元の暖房出力に戻して、再び、温度センサ３１と室温サーミスタ３２とによる温度が１０℃以上か否かを判断し、その温度差が１０℃以上のときには、その１０℃以上の温度差が所定の時間（例えば３分以上）継続したときには暖房出力を通常よりも小さく又は最小にし、３℃以上の温度差が１０分以上継続するか否かの判断を行う。このサイクルを複数回（例えば２回）繰り返し、上記の状態が解消されないときに、はじめて暖房出力を停止するように制御してもよい。
【００４１】
なお、上記図８の制御フローにおいて、「１０℃以上」か否かの判断、および「３℃以上か」否かの判断は、あくまでも例示であって、これに限定されるものではなく、また、２つのステップでの判断値（「１０℃」と「３℃」）も同じ値であってもよい。
【００４２】
また、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で修正・変更を加えることができるのは勿論である。例えば、上記実施形態では液体燃料燃焼装置を搭載した石油ファンヒータについて説明したが、これに限らず、ガスファンヒータあるいは電気ファンヒータであっても本発明を適用できるのは勿論である。また、室温サーミスタは機器本体に設けたものに限らず、リモコンに搭載したものであってもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る温風暖房機によると、温風吹き出し口の近傍に設けた温度センサと、室内の空気温度を検出する室温サーミスタとからの検出温度に基づいて暖房出力を制御するようにしているので、常時、前方の物体の有無を監視し、危険な場合にのみ運転を停止し、あるいは暖房出力を減少させるようにして、安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である液体燃料燃焼装置を搭載した石油ファンヒータの正面側斜視図
【図２】図１の側面断面図
【図３】図１の燃料経路の概略図
【図４】温度センサの取り付け構造を示す断面図
【図５】図１の制御ブロック図
【図６】温風暖房機から障害物までの距離（横軸）と、温度センサ３１および室温サーミスタ３２で検出された温度差（縦軸）との関係を示す図
【図７】図５の制御フローチャート
【図８】本発明の他の実施形態を示す制御フローチャート
【符号の説明】
１    機器本体
２    温風吹き出し口
３    操作表示部
４    ルーバ
５    給油タンク
１１    対流ファン
１２    ファンモータ
１３    温風取入口
１４    燃焼室
１５    バーナ
１９    点火ヒータ
２０    フレームセンサ（炎検知手段）
２１    電磁ポンプ（送油ポンプ）
２２    気化器
２４    第１の接続手段
２５    第２の接続手段
３０    制御部
３１    温度センサ
３２    室温サーミスタ（室温検知センサ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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