(57)【要約】【課題】前面に吹出口が形成されると共に背面に吸気口が形成された機体を有し、この機体内に形成した、吸気口から吹出口に通じる通風路内に対流ファンと熱源とを設け、この対流ファンの作動により吸気口から通風路に吸い込まれる室内空気を熱源により加熱して温風として吹出口から吹き出す温風暖房機の使用中に機体前方に障害物が置かれた場合に、その障害物の位置に関係なく、機体の過熱を効果的に防止できるように構成する。【解決手段】機体１前方に障害物Ｂが存するときに吹出口から吹き出した温風がこの障害物に当たって機体の底面１４と床面Ｆとの隙間Ｋを通って吸気口１ｂへと逆流する経路に設けた第１の温度検出手段ＴＨ１と、第１の温度検出手段の検出温度が所定の第１閾値を超えているかを判別する制御手段Ｃとを備える。制御手段は、第１の温度検出手段の検出温度が第１閾値を超えると、熱源の発生熱量を低下させる制御を行うように構成される。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面に吹出口が形成されると共に背面に吸気口が形成された機体を有し、この機体内に形成した、吸気口から吹出口に通じる通風路内に対流ファンと熱源とを設け、この対流ファンの作動により吸気口から通風路に吸い込まれる室内空気を熱源により加熱して温風として吹出口から吹き出す温風暖房機において、
機体前方に障害物が存するときに吹出口から吹き出した温風がこの障害物に当たって機体の底面と床面との隙間を通って吸気口へと逆流する経路に設けた第１の温度検出手段と、第１の温度検出手段の検出温度が所定の第１閾値を超えているかを判別する制御手段とを備え、制御手段は、第１の温度検出手段の検出温度が第１閾値を超えると、熱源の発生熱量を低下させる制御を行うように構成されることを特徴とする温風暖房機。
【請求項２】
前記通風路の吹出口側に第２の温度検出手段を設け、前記制御手段は、第２の温度検出手段の検出温度が所定の第２閾値を超えると、熱源の発生熱量を低下させる制御を行うように構成されることを特徴とする請求項１記載の温風暖房機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前面に吹出口が形成されると共に背面に吸気口が形成された機体を有し、この機体内に形成した、吸気口から吹出口に通じる通風路内に対流ファンと熱源とを設け、この対流ファンの作動により吸気口から通風路に吸い込まれる室内空気を熱源により加熱して温風として吹出口から吹き出す温風暖房機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の温風暖房機では、室内に設置して使用する際、吹出口のある機体前方に箱などの障害物が誤って置かれることがある。このような場合、吹出口が閉塞されて機体内に熱が籠り、この機体が過熱される虞がある。そこで、吹出口の周囲に位置させて機体前面に温度センサ（輻射センサ）を設け、吹出口から吹き出した温風が機体前方に置かれた障害物に当たって逆流する温風（熱）を検出することが特許文献１で知られている。
【０００３】
然しながら、上記特許文献１の如く、機体前面に温度センサを設けた場合、吹出口から障害物までの距離によっては、この温度センサの温度変化量が小さいにも拘わらず、機体が過熱され得ることが判明した。そこで、本発明者は、鋭意検討を重ね、吹出口直前に障害物が置かれて吹出口が閉塞されているような場合には、機体内に熱が籠ってこの機体が過熱される（この場合、機体前面に設けた温度センサの温度変化量が大きい）のに対し、吹出口から離れて障害物が置かれているような場合には、吹出口から吹き出した温風がこの障害物に当たって機体側に逆流したとき、吸気口から室内空気を吸い込んでいるため、この逆流した温風が、特に機体の底面と床面との隙間を通って吸気口へと引っ張られ、この温風が室内空気として機体内に吸い込まれることで機体が過熱されること（この場合、機体前面に設けた温度センサの温度変化量が小さい）を知見するのに至った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３２７０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、機体前方に置かれた障害物の位置に関係なく、機体の過熱を効果的に防止できるようにした温風暖房機を提供することをその課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、前面に吹出口が形成されると共に背面に吸気口が形成された機体を有し、この機体内に形成した、吸気口から吹出口に通じる通風路内に対流ファンと熱源とを設け、この対流ファンの作動により吸気口から通風路に吸い込まれる室内空気を熱源により加熱して温風として吹出口から吹き出す本発明の温風暖房機は、機体前方に障害物が存するときに吹出口から吹き出した温風がこの障害物に当たって機体の底面と床面との隙間を通って吸気口へと逆流する経路に設けた第１の温度検出手段と、第１の温度検出手段の検出温度が所定の第１閾値を超えているかを判別する制御手段とを備え、制御手段は、第１の温度検出手段の検出温度が第１閾値を超えると、熱源の発生熱量を低下させる制御を行うように構成されることを特徴とする。この場合、通風路の吹出口側に第２の温度検出手段を設け、制御手段は、第２の温度検出手段の検出温度が所定の第２閾値を超えると、熱源の発生熱量を低下させる制御を行うように構成されることが好ましい。
【０００７】
本発明によれば、吹出口から離れて障害物が置かれているような場合、この障害物に当たって機体側に逆流する温風（熱）を第１の温度検出手段で検出し、その検出温度が所定の第１閾値を超えていると、熱源の発生熱量を低下させるため、機体が過熱されることが防止できる。そして、吹出口直前に障害物が置かれて吹出口が閉塞されているような場合、機体内に籠る熱を第２の温度検出手段で検出し、その検出温度が所定の第２閾値を超えていると、熱源の発生熱量を低下させるため、上記同様に、機体が過熱されることが防止できる。このように本発明は、機体前方に置かれた障害物の位置に関係なく、機体の過熱を効果的に防止できる。なお、本発明において、発生熱量を低下させることにはその発生熱量をゼロにすること、言い換えると、熱源の作動を停止することも含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態の温風暖房機の前面側からの斜視図。
【図２】本発明の実施形態の温風暖房機の背面側からの斜視図。
【図３】温風暖房機の室内での設置状態を示す側面図。
【図４】図１の温風暖房機の内部構造を示す図。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図。
【図６】過熱防止制御を説明するフロー図。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の効果を示す実験結果のグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、強制給排気式の温風暖房機に本発明を適用した実施形態について説明する。
【００１０】
図１〜図３を参照して、ＦＦは、本発明の実施形態の強制給排気式の温風暖房機であり、温風暖房機ＦＦは、背面板部１１と左右の側板部１２と天板部１３と底板部１４とで構成される箱型の機体１を備える。機体１前面には前面パネル１５が装着され、前面パネル１５の下部に吹出口１ａが開設されていると共に背面板部１１の上部に室内空気の吸気口１ｂが開設されている。機体１の天板部１３には操作パネル１６が設けられている。また、機体１の底板部１４の下面四隅には支脚１７が夫々突設され、機体１の背面板部１１には、その後方に向かってのびるようにガード枠１８が取り付けられている。そして、ガード枠１８を室の壁面Ｗに突き合わせた状態で温風暖房機ＦＦが室内に設置される。この状態では、床面Ｆと底板部１４との間に、支脚１７の高さに対応する所定の隙間Ｋが形成され、また、背面板部１１とガード枠１８と壁面Ｗとの間には、この壁面Ｗを貫通して屋外にのびる給排気ダクトＤと後述する排気筒及び燃焼ファンとの間の配管空間が画成されるようになっている。
【００１１】
図４及び図５を更に参照して、機体１内の上部には対流ファン２が収納されている。対流ファン２は、吸気口１ｂに臨むファンケーシング２１内に配置され、モータ２２で駆動される横長のクロスフローファンで構成されている。機体１内にはまた、ファンケーシング２１と吹出口１ａとを結ぶ通風路３が画成され、これらファンケーシング２１を含むこの通風路３が吸気口１ｂから吹出口１ａに通じる本実施形態の通風路を構成する。更に、機体１内には、図外のガス供給用ホースが接続されるガスバルブユニット４１とこれに連なるパイプ４２とを介して燃料ガスが供給される筒型のバーナ４が、通風路３を画成する仕切板３１の下部を貫通させて収納されると共に、通風路３内に位置して、バーナ４の燃焼排ガスを内部に流す熱交換器５が収納されている。
【００１２】
熱交換器５は、図５中、バーナ４から左方にのびる燃焼筒５１と、燃焼筒５１の上方に横設した蛇腹状の熱交換筒５２と、燃焼筒５１と熱交換筒５２との間に横設した排気筒５３とを備える。そして、燃焼筒５１の下流端たる左端と熱交換筒５２の上流端たる左端とをボックス５４を介して連通させると共に、熱交換筒５２の下流端たる右端と排気筒５３の上流端たる右端とをボックス５５を介して連通させ、燃焼排ガスが燃焼筒５１とボックス５４と熱交換筒５２とボックス５５とを介して排気筒５３に流れるようにしている。排気筒５３の下流端は、背面板部１１に設けたボックス５６に挿設され、このボックス５６に連通するように背面板部１１に排気口部５７が開設され、この排気口部５７に給排気ダクトＤの図示省略の排気ダクト部が接続されるようにしている。
【００１３】
また、機体１内には、図５中、仕切板３１を挟んで通風路３の右側に位置して、給排気ダクトＤの給気ダクト部からの外気をバーナ４に燃焼用空気として供給する燃焼ファン６が収納されている。燃焼ファン６は、機体１の背面板部１１に固定のファンケーシング６１内に配置した、モータ６２で駆動される遠心ファンで構成されている。更に、通風路３を画成する下仕切板３２の下側には、水を入れた加湿皿７が配置され、下仕切板３２に開設した図示省略の透孔を通して温風に水蒸気が供給されるようにしている。更に、機体１内には、バーナ４への燃焼ガスの供給、対流ファン２の回転や燃焼ファン６の回転等、温風暖房機１の作動を統括して制御する、マイコンやメモリー等を備えた制御手段としての制御ユニットＣが収納されている。
【００１４】
そして、操作パネル１６から運転開始指令が制御ユニットＣに入力されると、ガスバルブユニット４１からバーナ４に燃料ガスが供給される共に、燃焼ファン６が回転されてバーナ４に燃焼用空気が供給され、バーナ４が燃焼される。このときの燃焼排ガスが燃焼筒５１とボックス５４と熱交換筒５２とボックス５５とを介して排気筒５３に流れる。これに併せて、対流ファン２が回転され、吸込口１ｂから吸込まれた室内空気が熱交換器５で加熱され、吹出口１ａから温風として室内に送風される。バーナ４の燃焼量（発生熱量）は、例えば、弱、中、強というように段階的に切り換えることができ、これに応じて対流ファン２の回転数が制御されるようにしている。この場合、背面板部１１には、ガード枠１８の近傍に位置してサーミスタからなる図示省略の温度検出手段が設けられ、例えば設定温度に応じて自動的にバーナ４の燃焼量及び対流ファン２の回転数が制御されるようにしている。
【００１５】
ところで、図３に示す如く、上記温風暖房機ＦＦの使用中や使用開始時、吹出口１ａ前方に箱等の障害物Ｂが誤って置かれることがある。このような場合、吹出口１ａから障害物Ｂまでの距離によっては、吹出口１ａが閉塞されて機体１内に熱が籠ってこの機体１が過熱されたり、または、吹出口１ａから吹き出した温風が障害物Ｂに当たって機体１に向かって逆流し、この逆流した温風が、床面Ｆと底板部１４との間の隙間Ｋを通して吸気口１ｂへと引っ張られ、この温風が室内空気として機体１内に吸い込まれることで機体１が過熱されるたりすることがある。
【００１６】
そこで、本実施形態では、吹出口１ａから吹き出した温風がこの障害物Ｂに当たって床面Ｆと底板部１４との隙間Ｋを通って吸気口１ｂへと逆流する経路に第１の温度検出手段ＴＨ１を設けると共に、通風路３の吹出口１ａ側に第２の温度検出手段ＴＨ２を設けることとした。この場合、背面板部１１には、吸気口１ｂの直下に位置させて、背面板部１１との間で所定の空間を画成するカバー部材１９が取り付けられ、このカバー部材１９で囲まれる背面板部１１の部分の外面に第１の温度検出手段ＴＨ１が設けられている（図４参照）。カバー部材１９の下部には開口１９ａが列設され、その上部には、背面板部１１との間で所定の隙間１９ｂが形成され、床面Ｆと底板部１４との隙間Ｋを通って吸気口１ｂへと逆流する温風の通過を許容すると共に熱が籠らないようにしている。他方、通風路３を画成する前仕切板３３には通風路３を臨むように集熱板８が設けられ、集熱板８の前面パネル１５側に第２の温度検出手段ＴＨ２が設けられている。
【００１７】
第１及び第２の両温度検出手段ＴＨ１，ＴＨ２は、例えばサーミスタで構成される。そして、制御ユニットＣは、第１の温度検出手段ＴＨ１の検出温度（ｔａ１）が所定の第１閾値（例えば、８５℃）を超えているかを判別すると共に、第２の温度検出手段ＴＨ２の検出温度（ｔａ２）が所定の第２閾値（例えば、１０５℃）を超えているかを判別し、第１及び第２の両温度検出手段ＴＨ１，ＴＨ２の検出温度（ｔａ１,ｔａ２）のいずれか一方が、第１または第２の両閾値を超えると、バーナ４の燃焼量を低下させる制御（過熱防止制御）を行うように構成している。以下、図６を参照して、機体１の過熱防止制御を具体的に説明する。
【００１８】
運転開始後の過熱防止制御では、第１の温度検出手段ＴＨ１により機体１の過熱を効果的に防止できる許容上限温度をｔ３、この許容上限温度より低い所定の温度を第１閾値（ｔ１）とし、また、第２の温度検出手段ＴＨ２により機体１の過熱を効果的に防止できる許容上限温度を第２閾値（ｔ２）とし、先ず、ＳＴＥＰ１で第１の温度検出手段ＴＨ１の検出温度ｔａ１が所定時間（例えば、６０秒）継続して第１閾値（ｔ１）を超えているか否かを判別する。検出温度ｔａ１が第１閾値（ｔ１）を超えていた場合、ＳＴＥＰ２に進んで、過熱防止動作として、強制的にバーナ４の燃焼量を弱（最も燃焼量が少ない状態）に移行させる。次に、ＳＴＥＰ３に進んで、第１の温度検出手段ＴＨ１の検出温度ｔａ１が許容上限温度（ｔ３）を超えているかを判別し、検出温度ｔａ１が許容上限温度（ｔ３）を超えている場合、ＳＴＥＰ４に進んで、過熱防止動作としてバーナ４の燃焼を強制的に停止する。
【００１９】
他方、第１の温度検出手段ＴＨ１の検出温度ｔａ１が第１閾値（ｔ１）を超えていない場合、ＳＴＥＰ５に進んで、第２の温度検出手段ＴＨ２の検出温度ｔａ２が第２閾値（ｔ２）を超えているかを判別する。そして、検出温度ｔａ２が第２閾値（ｔ２）を超えている場合、上記同様、過熱防止動作としてバーナ４の燃焼を強制的に停止する（ＳＴＥＰ４）。そして、対流ファン２の作動は停止せずに所謂ポストパージを所定時間行った後、運転停止状態に移行する。なお、過熱防止動作の際にはこれを報知するようにしてもよい。また、ｔ２とｔ３とは同一の温度としてもよく、また、バーナ４の燃焼量等を考慮して異なる温度に設定してもよい。
【００２０】
また、ＳＴＥＰ３において、第１の温度検出手段ＴＨ１の検出温度ｔａ１が許容上限温度（ｔ３）を超えていない場合には、ＳＴＥＰ６に進んで、第２の温度検出手段ＴＨ２の検出温度ｔａ２が第２閾値（ｔ２）を超えているかを判別し、超えている場合、上記同様、過熱防止動作としてバーナ４の燃焼を強制的に停止する（ＳＴＥＰ４）。他方、検出温度ｔａ２が第２閾値（ｔ２）を超えていない場合、ＳＴＥＰ７に進んで、第１の温度検出手段ＴＨ１の検出温度ｔａ１が、バーナ４の燃焼量を低下させることで機体温度が所定温度（ｔ４）まで低下したかを判別し、低下している場合には、ＳＴＥＰ８に進んで、バーナ４の燃焼量をその当初のものに復帰させる。
【００２１】
以上説明したように、上記実施形態によれば、吹出口１ａから離れて障害物Ｂが置かれているような場合、この障害物Ｂに当たって機体１側に逆流する温風（熱）を第１の温度検出手段ＴＨ１で検出し、その検出温度（ｔａ１）が所定の第１閾値（ｔ１）を超えていると、バーナ４の燃焼量を一旦低下させ、その上で許容上限温度（ｔ３）を超えたような場合にはバーナ４の燃焼を停止させるため、機体１が過熱されることが防止できる。そして、吹出口１ａ直前に障害物Ｂが置かれて吹出口１ａが閉塞されているような場合、機体１内に籠る熱を第２の温度検出手段ＴＨ２で検出し、その検出温度（ｔａ２）が所定の第２閾値（ｔ２）を超えると、バーナ４の燃焼を停止させるため、上記同様に、機体１が過熱されることが防止できる。このように本発明は、機体１前方に置かれた障害物Ｂの位置に関係なく、機体１の過熱を効果的に防止できる。
【００２２】
次に、上記温風暖房機ＦＦを用い、本発明の効果を示す次の実験を行った。本実験では、運転開始前に、１ｍ×１ｍの障害物Ｂを機体１の吹出口１ａ前方に設置することとし、そのときの第１及び第２の各温度検出手段ＴＨ１，ＴＨ２の温度変化を測定した。この場合、吹出口１ａから障害物Ｂまでの距離を２００ｍｍ（実験１）、１００ｍｍ（実験２）、１０ｍｍ（実験３）及び０ｍｍ（実験４）に夫々設定し（図３参照）、また、バーナ４の燃焼量を例えば５０００ｋｃａｌ／ｈ（燃焼量が最も多い状態）に設定し、約４．５ｍ３／ｍｉｎの風量で吹出口１ａか温風が吹き出されるようにした。また、ｔ１を８５℃、ｔ２を１０５℃、ｔ３を９５℃に夫々設定した。
【００２３】
図７（ａ）〜図７（ｄ）は、各距離における時間毎の検出温度の変化を示すグラフであり、各図中、実線が第１の温度検出手段ＴＨ１の検出温度の変化を示し、点線が第２の温度検出手段ＴＨ２の検出温度の変化を示す。これによれば、図７（ａ）及び図７（ｂ）に夫々示すように、実験１及び実験２では、機体１前面側の第２の温度検出手段ＴＨ２の検出温度は、第１閾値（ｔ１）より低い約６０℃までしか上昇しないが、機体１背面側の第１の温度検出手段ＴＨ１の検出温度は、時間の経過と共に上昇し、第１閾値まで到達していることが判る。そして、第１の温度検出手段ＴＨ１の検出温度が第１閾値を超えているため、強制的にバーナ４の燃焼量を弱に移行すると、第１及び第２の両温度検出手段の検出温度は低下している。これにより、機体１の過熱が防止されることが理解できる。なお、特に図示していないが、バーナ４の燃焼が安定し、第１及び第２の両温度検出手段ＴＨ１，ＴＨ２の検出温度が５０℃付近で安定した状態で、上記同様に障害物Ｂを設置した場合、第２の温度検出手段ＴＨ２の検出温度は、上記同様、約６０℃までしか上昇しないが、第１の温度検出手段ＴＨ１の検出温度は、上記より短時間で第１閾値に到達することが確認された。
【００２４】
また、図７（ｃ）に示すように、実験３では、第１の温度検出手段ＴＨ１の検出温度が第１閾値まで上昇し、強制的にバーナ４の燃焼量を弱にした後も更に温度上昇していることが判る。そして、第１の温度検出手段ＴＨ１の検出温度が許容上限温度を超えたことで、バーナ４の燃焼が停止し、温度低下している。他方、図７（ｄ）に示すように、実験４では、吹出口１ａが閉塞されることで、第２の温度検出手段ＴＨ２の検出温度が急激に上昇して第２閾値を超えているが、このとき第１の温度検出手段ＴＨ１の検出温度は然程上昇していないことが判る。
【００２５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではない。上記実施形態では、強制給排気式の温風暖房機を例としたが、吸気口から機体内に吸い込んだ室内空気をバーナの燃焼排ガスと混合して吹出口から吹き出す開放式のものであっても本発明を適用して機体の過熱防止を行うことができる。上記実施形態では、熱源をバーナとしたものを例にしたが、電気式のものを用いることもでき、また、対流ファンとして遠心ファンを用いることもでき、更に、機体に設ける吹出口や吸気口の床面からの高さ位置も上記のものに限定されるものではない。また、上記実施形態では、第１の温度検出を機体の背面側に設けているが、機体の底面と床面との隙間を通って吸気口へと逆流する経路であれば特に制限はなく、例えば、機体１の底板に設けてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
ＦＦ…強制給排気式の温風暖房機、１…機体、１ａ…吹出口、１ｂ…吸気口、２…対流ファン、２１…ファンケーシング（通風路）、３…通風路、４…バーナ（熱源）、ＴＨ１…第１の温度検出手段、ＴＨ２…第２の温度検出手段。
【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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