(57)【要約】【課題】複数の燃焼機器を配置した室内の換気を、大型または大容量の換気装置を使用することなく、良好に行うことができる燃焼機器制御システムを提供する。【解決手段】室内に配置された、換気装置１と、複数の燃焼機器３とを備えるシステムにおいて、各燃焼機器３は、燃焼量を示すデータを、制御手段４へ出力する手段をそれぞれ備え、制御手段４は、換気装置１の換気量を把握する手段と、各燃焼機器３から出力されたデータを基に、各燃焼機器３の燃焼量の総和である総燃焼量を求める手段と、総燃焼量に対する必要換気量を求め、必要換気量と把握された換気装置の換気量とを比較し、必要換気量が把握された換気量を上回る場合には、少なくとも、いずれか一つの燃焼機器３を対象として決定し、その決定した対象燃焼機器３の燃焼量を下げるように、対象燃焼機器３の燃焼量を制御する手段とを備える。【選択図】  図１
2004301385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内に配置された、室内の空気を換気する換気装置と、複数の燃焼機器とを備えるシステムにおいて、
複数の燃焼機器を制御する制御手段が、各燃焼機器との間で通信可能に設けられ、
各燃焼機器は、燃焼量を示すデータを、前記制御手段へ出力する手段をそれぞれ備え、
前記制御手段は、換気装置の換気量を把握する手段と、各燃焼機器から出力されたデータを基に、各燃焼機器の燃焼量の総和である総燃焼量を求める手段と、該総燃焼量に対する必要換気量を求め、必要換気量と把握された換気装置の換気量とを比較し、必要換気量が把握された換気量を上回る場合には、少なくとも、いずれか一つの燃焼機器を対象として決定し、その決定した対象燃焼機器の燃焼量を下げるように、対象燃焼機器の燃焼量を制御する手段とを備えることを特徴とする燃焼機器制御システム。
【請求項２】
前記制御手段は、燃焼量を下げる対象燃焼機器の優先順位をあらかじめ記憶しており、優先順位の高いものから優先的に、対象燃焼機器として決定する手段を備えることを特徴とする請求項１記載の燃焼機器制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一つの室内に、換気装置と、複数の燃焼機器とを備えるシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ガスコンロの点火と同時に、換気装置の運転を開始し、ガスコンロの運転を停止すると、規定時間が経過した後に、換気装置の運転も停止するシステムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一方、ガスコンロのある室内では、ガスコンロ以外にも、ガス湯沸器、ガス炊飯器、ガスファンヒータなどの、他の複数の燃焼機器が配置されている場合が多々ある。ところが、従来のシステムは、換気装置の連動運転を行う燃焼機器と併せて、他の複数の燃焼機器の運転時の換気を考慮していない。
【０００４】
このため、複数の燃焼機器を運転させているような状況では、換気不足となる虞がある。これを解消するために、複数の燃焼機器を運転させているような状況で換気能力をあげるべく、換気装置を大型化・大容量化することも考えられるが、コストがかかり、また、騒音も大きくなり易いという不都合がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２８１２２３号公報（第３頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記背景を鑑みてなされたものであり、複数の燃焼機器を配置した室内の換気を、大型または大容量の換気装置を使用することなく、良好に行うことができる燃焼機器制御システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の燃焼機器制御システムは、室内に配置された、室内の空気を換気する換気装置と、複数の燃焼機器とを備えるシステムにおいて、複数の燃焼機器を制御する制御手段が、各燃焼機器との間で通信可能に設けられ、各燃焼機器は、燃焼量を示すデータを、前記制御手段へ出力する手段をそれぞれ備え、前記制御手段は、換気装置の換気量を把握する手段と、各燃焼機器から出力されたデータを基に、各燃焼機器の燃焼量の総和である総燃焼量を求める手段と、該総燃焼量に対する必要換気量を求め、必要換気量と把握された換気装置の換気量とを比較し、必要換気量が把握された換気量を上回る場合には、少なくとも、いずれか一つの燃焼機器を対象として決定し、その決定した対象燃焼機器の燃焼量を下げるように、対象燃焼機器の燃焼量を制御する手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
かかる構成によれば、求められた必要換気量が、把握された換気装置の換気量を上回る場合は、少なくとも、いずれか一つの燃焼機器を対象として決定し、その決定した対象燃焼機器の燃焼量を下げることにより、総燃焼量を下げる。このため、本発明の燃焼機器制御システムによれば、必要とする室内の換気量が下がり、換気装置の風量を上げる必要がなくなる。すなわち、複数の燃焼機器を配置した室内の換気量をあげる必要がなく、大型または大容量の換気装置を使用する必要もなく、騒音が発生することもない。
【０００９】
前記制御手段は、燃焼量を下げる対象燃焼機器の優先順位をあらかじめ記憶しており、優先順位の高いものから優先的に、対象燃焼機器として決定する手段を備えることが好ましい。すなわち、燃焼機器の中には、燃焼量を強制的に下げても、それほど支障のないものもあれば、例えば、調理用の燃焼機器などのように、燃焼量を強制的に下げると、調理物に不都合が生じる等の支障をきたすものもある。そのため、優先順位をあらかじめ決めておくことで、燃焼量を強制的に下げることが好ましくない燃焼機器の燃焼量を維持しつつ、燃焼量を下げても支障のない燃焼機器の燃焼量を強制的に下げて、総燃焼量を減らすことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１から図３を参照して説明する。図１は本実施形態の制御システムを模式的に示したブロック図、図２は本実施形態の制御手段の機能説明図、図３は本実施形態の制御システムの作動の一例を示すグラフである。
【００１１】
図１に示すように、室内Ａには、換気装置としての換気扇装置１と、換気扇装置１を運転したときに、室内Ａへの外気を導入する吸気口２と、燃焼機器３としてのガスコンロ３ａ、ガス炊飯器３ｂ、ガス湯沸器３ｃ、及び、ファンヒータ３ｄと、制御手段としての制御装置４とが備えられている。
【００１２】
換気扇装置１は、建築材から発生するホルムアルデヒドなどの化学物質を換気するために、いずれの燃焼機器３が運転されていないときであっても、一定換気量で運転するようにし、２４時間換気を行っている。ここで、換気扇装置１の換気量は、より詳しくは、換気扇装置１の単位時間当たりの吸気量もしくは排気量であり、換言すれば換気扇装置１の風量である。
【００１３】
各燃焼機器３は、使用者による操作や、あらかじめ決められたシーケンスプログラム、あるいは後述する制御装置４から与えられる指令信号（燃焼量の指令信号）に応じて必要燃焼量を決定し、その必要燃焼量で、燃焼運転を行う機能を持っている。そして、各燃焼機器３は、その必要燃焼量を、各燃焼機器の燃焼量（実燃焼量）を示す燃焼量データとして、出力する機能を持っている。
【００１４】
制御装置４は、マイクロコンピュータ等から構成された電子回路ユニットであり、各燃焼機器３との間で、有線もしくは無線により構成された通信手段（ホームネットワーク等。図では制御装置４と、各燃焼機器３との間の矢印で表している。）により通信（各種のデータ授受。）を行うことが可能となっている。この通信手段により、制御装置４は、各燃焼機器３からそれぞれの燃焼量データを取得して、各燃焼機器の燃焼量を把握する。さらに、制御装置４は、各燃焼機器３の燃焼量の指示信号を、後述するように各燃焼機器３に送出する。
【００１５】
次に、本実施形態の制御システムの作動（特に制御装置４の制御処理）を、図２を参照して説明する。制御装置４は、この図２に示すフローの処理を、所定のサイクルタイムで実行する。
【００１６】
制御装置４は、ＳＴＥＰ１において、各燃焼機器３の燃焼量データを取得して、各燃焼機器３の実燃焼量を把握する。さらにＳＴＥＰ２において、制御装置４は、把握した各燃焼機器３の実燃焼量により、各燃焼量（実燃焼量）の総和である総燃焼量を求める。次いで、ＳＴＥＰ３において、総燃焼量に対する必要換気量を、あらかじめ記憶されたデータ（燃焼量と換気量との相関関係を表すデータ）を基に求める（推定する。）。ここで、本実施形態においては、必要換気量は、総燃焼量に対応して必要とされる空気量を得るように、適正に換気する上で、必要な最低限度の換気量をいう。
【００１７】
また、制御装置４は、換気扇装置１の換気量（一定換気量）のデータを、あらかじめ記憶しており、その記憶したデータにより換気扇装置１の換気量を把握する。なお、換気扇装置１に換気量を検出するセンサを設け、制御装置４は、該センサの検出データを取得し、換気扇装置１の換気量を把握するようにしてもよい。この場合、制御装置４は、換気扇装置１との間で、有線もしくは無線により構成された通信手段（ホームネットワーク等。）により通信（各種のデータ授受。）を行うようにすればよい。
【００１８】
そして、ＳＴＥＰ４において、必要換気量と、あらかじめ記憶している換気扇装置１の換気量（実換気量）とを比較する。尚、換気扇装置１の換気量は、フローセンサ等を用いて検出し、それを制御装置４に与えるようにしてもよい。ＳＴＥＰ４で、必要換気量が、換気扇装置１の換気量（実換気量）を上回る場合は、ＳＴＥＰ５に進み、燃焼量を低下させる対象燃焼機器３を決定するとともに、低下させる燃焼量を決定する。
【００１９】
ここで、本実施形態では、対象燃焼機器３の燃焼量を低下させる際の優先順位のデータが、あらかじめ制御装置４に記憶されている。なお、本実施形態における優先順位は、ファンヒータ３ｄ、ガス湯沸器３ｃ、温調機能（調理物の温度を目標温度に保つ機能）を使用していない場合のガスコンロ３ａの順として記憶されている。ガス炊飯器３ｂの燃焼量を低下させると、御飯が炊けなくなり、温調機能を使用している場合のガスコンロ３ａの燃焼量を低下させると、調理物に不都合が生じるため、これらの燃焼機器３の燃焼量は低下させない。
【００２０】
さらに、制御装置４は、その優先順位と共に、燃焼量を下げる最低ラインである下限値を、各燃焼機器３ごとに記憶している。そして、本実施形態では、必要換気量から実換気量を差し引いた換気量分に対する燃焼量（以下、低下燃焼量という。）の分だけ、総燃焼量を下げるように、前記優先順位や、各燃焼機器３の燃焼量の下限値に基づいて、各燃焼機器３の燃焼量を制御する。
【００２１】
そこで、前記ＳＴＥＰ５の処理は次のように行われる。すなわち、優先順位の最も高い燃焼機器３の実燃焼量から、低下燃焼量を差し引いた燃焼量が、第１優先順位の燃焼機器３の燃焼量の下限値に達しているか否かを判断する。下限値に達していなければ、制御装置４は、第１優先順位の燃焼機器３を対象燃焼機器３として決定し、低下燃焼量を低下させる燃焼量として決定する。
【００２２】
逆に、下限値に達している場合は、第１優先順位の燃焼機器３の実燃焼量から下限値までの差分を低下燃焼量から引いた余剰燃焼量分を、第２優先順位の燃焼機器３の実燃焼量から差し引き、それが第２優先順位の燃焼機器３の燃焼量の下限値に達しているか否かを判断する。下限値に達していなければ、第１優先順位の燃焼機器３を対象燃焼機器３として決定し、第１優先順位の燃焼機器３の低下させる燃焼量を、低下燃焼量から余剰燃焼量分を引いた差分の燃焼量として決定する。そして、これと共に、該第２優先順位の燃焼機器３も対象燃焼機器３として決定し、余剰燃焼量を第２優先順位の燃焼機器３の低下させる燃焼量として決定する。このような制御を、以下同様にして繰り返される。このように、ＳＴＥＰ５では、対象燃焼機器３と、その対象燃焼機器３に対して下げるべき燃焼量とが決定される。
【００２３】
そして、ＳＴＥＰ６において、制御手段４は、対象燃焼機器３に対して、燃焼量の低下の指令信号を送出する。これによって、燃焼量を下げる指令信号を受けた対象燃焼機器３は、その指令信号に含まれる燃焼量の低下分の指令値に従って、燃焼量を低下させる。なお、いずれの燃焼機器３の実燃焼量も既に下限値に達して、これ以上、総燃焼量を下げられない状況となった場合に備え、使用者に充分な室内の換気が行われていないことを知らせるべく、警報装置を設けてもよい。また、各燃焼機器３の燃焼量の下限値は、０、すなわち燃焼機器３の運転停止を意味するものがあってもよい。
【００２４】
ＳＴＥＰ５において、必要換気量が実換気量を上回らない場合には、そのまま今回のサイクルタイムの処理を終了する。
【００２５】
ここで、図３を参照して、本実施形態の制御システムの作動の一例を示す。図３は、横軸を時間、縦軸を換気量としたグラフである。また、破線は、換気扇装置１の換気量を示し、２４時間一定換気量で運転されている。イはファンヒータ３ｄの燃焼量に対する必要換気量、ロはガス湯沸器３ｃの燃焼量に対する必要換気量、ハはガス炊飯器３ｂの燃焼量に対する必要換気量、ニはガスコンロ３ａの燃焼量に対する必要換気量である。
【００２６】
時間帯Ｉでは、いずれの燃焼機器３も運転していない。時間帯ＩＩになると、ファンヒータ３ｄと、ガス湯沸器３ｃとが運転され、ファンヒータ３ｄとガス湯沸器３ｃとの各燃焼量の総和である総燃焼量に対する必要換気量（イ、ロの和）は、換気扇装置１の実換気量未満となる。従って、制御装置４は、現状維持のまま処理を終了する。
【００２７】
そして、時間帯ＩＩの状態から、ガス炊飯器３ｂをさらに作動させると、必要換気量は、点「Ｐ」であらわすような、換気扇装置１の実換気量以上のものになる（ただし、ここでは、ファンヒータ３ｄ、ガス湯沸器３ｃの燃焼量は、時間帯ＩＩと同じとする。）。しかしながら、このため、あらかじめ記憶している換気扇装置１の実換気量が、必要換気量である「Ｐ」に満たないことを把握した制御装置４は、まず、必要換気量「Ｐ」から実換気量を引いた分の換気量に対する燃焼量（低下燃焼量）を、あらかじめ記憶された換気量と燃焼量との相関関係を表すデータを基に求める。
【００２８】
次いで、制御装置４は、あらかじめ記憶された優先順位のデータに従って、第１優先順位のファンヒータ３ｄに対し、低下燃焼量をファンヒータ３ｄの実燃焼量から引いた燃焼量が、ファンヒータ３ｄの燃焼量の下限値に達しているか否かを判断する。この例では、低下燃焼量をファンヒータ３ｄの実燃焼量から引いた燃焼量は、ファンヒータ３ｄの燃焼量の下限値に達しておらず、このことを確認した制御装置４は、ファンヒータ３ｄを対象燃焼機器３として決定すると共に、ファンヒータ３ｄに対して、低下燃焼量分の燃焼量を下げるように、指令信号を送出する。指令信号を受けたファンヒータ３ｄは、低下燃焼量分の燃焼量を低下させる。これにより、時間帯ＩＩＩでは、総燃焼量に対する必要換気量（イ、ロ、ハの総和）が、実換気量と等しくなり、適正な換気量で、室内の換気が行われる。
【００２９】
次に、時間帯ＩＩＩの状態から、さらに、温調機能が使用されているガスコンロ３ａが運転されるとする。このとき、必要換気量は、点Ｑで表すような、実換気量以上のものになる（ただし、ここでは、ファンヒータ３ｄ、ガス湯沸器３ｃ、ガス炊飯器３ｂの燃焼量は、時間帯ＩＩＩと同じとする。）。このとき、換気扇装置１の実換気量が、必要換気量「Ｑ」に満たないことを把握した制御装置４は、まず、必要換気量「Ｑ」から実換気量を引いた分の換気量に対応する低下燃焼量を、あらかじめ記憶された換気量と燃焼量との相関関係を表すデータを基に求める。そして、制御装置４は、あらかじめ記憶された優先順位のデータに従って、第１優先順位のファンヒータ３ｄに対し、低下燃焼量を第１優先順位のファンヒータ３ｄの実燃焼量から引いた値が、ファンヒータ３ｄの燃焼量の下限値に達しているか否かを判断する。
【００３０】
この例では、低下燃焼量をファンヒータ３ｄの実燃焼量から引いた値が、ファンヒータ３ｄの燃焼量の下限値に達しており、このことを把握した制御装置４は、つぎに、ファンヒータ３ｄの実燃焼量から下限値の燃焼量を引いた分の燃焼量を、低下燃焼量から引いて求められた余剰燃焼量を、第２優先順位のガス湯沸器３ｃの実燃焼量から引く。
【００３１】
このとき、この例では、余剰燃焼量をガス湯沸器３ｃの実燃焼量から引いた値は、ガス湯沸器３ｃの燃焼量の下限値に達しておらず、このことを確認した制御装置４は、燃焼量を下げる対象燃焼機器３として、ファンヒータ３ｄとガス湯沸器３ｃとを決定し、ファンヒータ３ｄについては下限値まで、ガス湯沸器３ｃについては余剰燃焼量分の燃焼量を下げるよう指令信号を送出する。指令信号を受けたファンヒータ３ｄは、下限値まで燃焼量を低下させる。また、指令信号を受けたガス湯沸器３ｃは、実燃焼量から余剰燃焼量を引いた値まで、燃焼量を低下させる。これにより、時間帯ＩＶでは、総燃焼量に対する必要換気量（イ、ロ、ハ、ニの総和）が、実換気量と等しくなり、適正な換気量で、室内の換気が行われる。
【００３２】
本実施形態の制御システムは、換気扇装置１の実換気量が必要換気量に満たない場合は、制御装置４にあらかじめ記憶された燃焼量を下げる燃焼機器３の優先順位のデータを基に、少なくともいずれか１つの燃焼機器３の燃焼量を低下させる。このため、かかる制御システムによれば、室内に複数の燃焼機器３が配置された環境であって、複数の燃焼機器３が燃焼しているときであっても、適正な換気量で換気を行うことができ、これにより確実に、各燃焼機器の燃焼状態を維持し、熱効率の低下を抑制することができる。
【００３３】
また、該制御システムは、制御装置４に、燃焼量を低下させる燃焼機器３の優先順位データを記憶させているため、燃焼量を強制的に下げることが好ましくない燃焼機器３（本実施形態においては、温調機能を使用している場合のガスコンロ３ａ、ガス炊飯器３ｂ）の燃焼量を維持しつつ、燃焼量を下げても支障のない燃焼機器３（本実施形態においては、ファンヒータ３ｄ、ガス湯沸器３ｃ、温調機能を使用していない場合のガスコンロ３ａ）の燃焼量を強制的に下げて、総燃焼量を減らし、必要換気量を減らすことができる。
【００３４】
なお、本実施形態では、優先順位を、ファンヒータ３ｄ、ガス湯沸器３ｃ、温調機能を使用していないガスコンロ３ａの順としているが、本発明はこれに縛られるものではない。室内に配置された燃焼機器３の種類、室内の環境、使用者の都合などによって、様々な組み合わせが考えられる。また、本実施形態においては、２４時間換気を行っているが、本発明は、これに限定されず、例えば、いずれの燃焼機器３も運転されていない場合は、換気扇装置１の運転を停止するようにしてもよい。
【００３５】
また、本実施形態においては、一定換気量の換気扇装置１を用いているが、換気量を、自動もしくは使用者による手動で、段階的（例えば、換気量「大」、「中」、「小」）もしくは連続的に、変化させることができる換気扇装置１を用いてもよい。この場合には、制御装置４は、換気扇装置１との間で、有線もしくは無線により構成された通信手段（ホームネットワーク等。）により通信（各種のデータ授受。）を行い、換気扇装置１の換気量を把握し、その把握した換気量を必要換気量が超えている場合に、燃焼量を下げるようにすればよい。また、上記のように、換気量を変化させることができる換気扇装置１を用いた場合は、制御装置４は、自動もしくは手動による換気量の変化の指示値を基に、換気扇装置１の換気量を把握するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の制御システムを模式的に示したブロック図。
【図２】本実施形態の制御手段の機能説明図。
【図３】本実施形態の制御システムの作動の一例を示すグラフ。
【符号の説明】
１…換気扇装置、  ２…吸気口、  ３…燃焼機器、  ３ａ…ガスコンロ、  ３ｂ…ガス炊飯器、  ３ｃ…ガス湯沸器、  ３ｄ…ガスファンヒータ、  ４…制御装置。
【図１】
2004301385.tif 000003
【図２】
2004301385.tif 000004
【図３】
2004301385.tif 000005