(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナの燃焼により生じる温風を室内に送風することで温風暖房運転を行う温風暖房装置であって、
室温を測定する室温センサと、
前記温風暖房運転の開始後、前記室温センサにより測定される室温の上昇度に基づいて室内の広さを測定する第１測定手段と、
前記バーナの累積燃焼量を測定する第２測定手段と、
前記第１測定手段により測定された前記室内の広さを記憶保持するとともに、前記第２測定手段により測定された前記バーナの累積燃焼量を逐次更新しながら記憶保持する記憶手段と、
前記記憶手段により記憶保持されている前記室内の広さに対する前記バーナの累積燃焼量の比を判定パラメータとして算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記判定パラメータが所定閾値以上になったとき換気の必要を報知する報知手段とを備え、
前記算出手段は前記バーナが燃焼停止してから一定時間が経過した後において、前記判定パラメータが時間経過とともに前記バーナの燃焼停止時における値から徐々に低くなるように減少補正する第２補正手段を備えていることを特徴とする温風暖房装置。
【請求項２】
請求項１記載の温風暖房装置において、
前記室温センサにより測定される室温の下降度または前記バーナの燃焼状態を検知する熱電対の出力の上昇度に基づいて前記室内の換気量を測定する第３測定手段を備え、
前記算出手段は第３測定手段により測定される換気量に応じて前記判定パラメータを減少補正する第１補正手段をさらに備えていることを特徴とする温風暖房装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の温風暖房装置において、
前記報知手段は前記バーナの燃焼状態を検知する熱電対の出力が所定出力値以下になったとき換気の必要を報知することを特徴とする温風暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーナの燃焼により生じる温風を室内に送風することで暖房運転を行う温風暖房装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ファンヒータ等の温風暖房装置が使用される室内では、熱源であるバーナの燃焼にともない発生する二酸化炭素（ＣＯ2 ）や一酸化炭素等（ＣＯ）によって酸素濃度が低下するため、換気が必要不可欠である。そこで、例えば特開昭６２−２０２９４５号公報には、室温の上昇傾斜の測定値に基づき部屋の大きさを求め、部屋の大きさに基づいてタイマ時間を設定し、このタイマ時間にわたりバーナの燃焼が継続した場合には換気の必要を報知する方法が提案されている。また、特開昭６２−２２３５２２号公報には、換気回数、部屋の大きさ、バーナの燃焼量、バーナの燃焼開始からの経過時間を測定し、これらの測定値に基づいてＣＯ濃度を求め、このＣＯ濃度が所定閾値を超えた場合に換気の必要を報知する方法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、設定タイマ時間の経過を待って換気の必要を報知する方法では、当該タイマ時間の経過前に設定暖房温度の変更に伴うバーナの燃焼量増大により二酸化炭素等の発生量が大きくなり、換気が必要になっているにも関わらず当該報知はなされないので好ましくない。また、ＣＯ濃度と所定閾値との比較に基づき換気の必要を報知する方法では、ＣＯ濃度を正確に求めるために複雑な演算処理が必要となり、かかる演算処理機能を持たせるために温風暖房装置の製造コストが上昇するおそれがある。
【０００４】
そこで、製造コストを低廉に抑えながら、室内の状況変化を逐次把握した上で室内換気の必要を報知可能な暖房装置を提供することを解決課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１発明の温風暖房装置は、バーナの燃焼により生じる温風を室内に送風することで温風暖房運転を行う温風暖房装置であって、室温を測定する室温センサと、前記温風暖房運転の開始後、前記室温センサにより測定される室温の上昇度に基づいて室内の広さを測定する第１測定手段と、前記バーナの累積燃焼量を測定する第２測定手段と、前記第１測定手段により測定された前記室内の広さを記憶保持するとともに、前記第２測定手段により測定された前記バーナの累積燃焼量を逐次更新しながら記憶保持する記憶手段と、前記記憶手段により記憶保持されている前記室内の広さに対する前記バーナの累積燃焼量の比を判定パラメータとして算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記判定パラメータが所定閾値以上になったとき換気の必要を報知する報知手段とを備え、前記算出手段は前記バーナが燃焼停止してから一定時間が経過した後において、前記判定パラメータが時間経過とともに前記バーナの燃焼停止時における値から徐々に低くなるように減少補正する第２補正手段を備えていることを特徴とする。
【０００６】
第１発明の温風暖房装置によれば、換気の必要を報知する判定基準となる判定パラメータは、室内の広さに対してバーナの累積燃焼量の比をとるという簡単な演算処理により得られる。このため、演算処理機能に要するコストを低廉に抑えることができる。また、判定パラメータにはバーナの燃焼量の変動が反映され、当該判定パラメータが所定閾値以上になったときに換気の必要が報知される。このため、室内の状況変化を逐次把握した上で室内換気の必要を報知することができる。さらに、バーナの燃焼停止から間もなく、室内にＣＯ2等が多く残ってＯ2 濃度が低い状態でバーナが再燃焼されたとき、判定パラメータが０にリセットされた等のために過小に演算され、換気の必要があるにも関わらず換気の必要が報知されない事態を回避することができる。
【０００７】
第２発明の温風暖房装置は、第１発明の温風暖房装置において、前記室温センサにより測定される室温の下降度または前記バーナの燃焼状態を検知する熱電対の出力の上昇度に基づいて前記室内の換気量を測定する第３測定手段を備え、前記算出手段は第３測定手段により測定される換気量に応じて前記判定パラメータを減少補正する第１補正手段をさらに備えていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、室内換気によって室温が下降し又はバーナの燃焼状態が好転して熱電対の出力が上昇したことを受けて判定パラメータが減少補正される。従って、判定パラメータが過大に演算されて換気の必要性が低いにも関わらず換気の必要が報知される事態を回避することができる。
【００１１】
第３発明の温風暖房装置は、第１または第２発明の温風暖房装置において、前記報知手段は前記バーナの燃焼状態を検知する熱電対の出力が所定出力値以下になったとき換気の必要を報知することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、判定パラメータが所定閾値以上でなくても熱電対の出力が所定出力値以下となってバーナの燃焼不良が検知された場合、Ｏ2 濃度が低いものとして換気の必要を報知することができる。このため、万が一判定パラメータに基づく換気の必要報知が不調であっても、熱電対の出力値に基づいて換気の必要を報知することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の温風暖房装置の実施形態について図面を用いて説明する。図１は本実施形態の温風暖房装置の構成説明図であり、図２は本実施形態の温風暖房装置の報知機能説明図である。
【００１４】
図１に示す温風暖房装置は、バーナ１０と、燃焼ファン２０と、燃焼ファン２０の作動により吸気口３１１から室内空気が燃焼用空気として取り込まれる第１ダクト３１と、同じく燃焼ファン２０の作動により吸気口３２１から室内空気が取り込まれ、バーナ１０の燃焼排気と混合されて送風口３２２から温風として外部に送風される第２ダクト３２と、暖房温度等を設定可能な操作パネル４０と、バーナ１０の燃焼等を制御する制御ユニット５０とを備えている。
【００１５】
バーナ１０は第２ダクト３２内に配置された燃焼胴３３内に設けられ、その上流において第１ダクト３１に合流するガス供給路１１と、その下流（上方）にある点火電極１２とを備えている。また、バーナ１０の下流には熱電対１３が設けられている。さらに、ガス供給路１１にはガス元電磁弁１１１と、ガス電磁弁１１２と、ガス比例弁１１３とが設けられている。
【００１６】
燃焼ファン２０は第２ダクト３２内に設けられた回転羽根２１と、回転羽根２１を回転するモータ２２とを備え、モータ２２の回転軸にはホールＩＣ等により構成された回転数センサ２３が設けられている。
【００１７】
第１、第２ダクト３１、３２の吸気口３１１、３２１には、塵芥等の第１、第２ダクト３１、３２への侵入を防止するフィルタ３３０が設けられている。第２ダクト３２の吸気口３２１付近には室温センサ３４が設けられている。第２ダクト３２の送風口３２２にはギャドモータ３５により駆動され、送風口３２２の開度を調節する可動式ルーバ３６が設けられている。
【００１８】
操作パネル４０は温風暖房運転のＯＮ／ＯＦＦを切り替える運転ボタン４１と、暖房温度を設定するための設定ボタン４２と、換気の必要を報知する報知ランプ（報知手段）４３とを備えている。
【００１９】
制御ユニット５０は第１測定手段５１と、第２測定手段５２と、第３測定手段５３と、記憶手段５４と、算出手段５５と、報知手段５６と、タイマ５７とを備えている。
【００２０】
第１測定手段５１は室温センサ３４により測定される室温Θの上昇度ΔΘ／Δｔ（＞０）に基づいて室内の広さＡを測定する。第２測定手段５２はガス比例弁１１３の開度に基づいてバーナ１０の累積燃焼量Ｑを測定する。第３測定手段５３は室温センサ３４により測定される室温Θの下降度ΔΘ／Δｔ（＜０）に基づいて室内の換気量ｖを測定する。記憶手段５４はＲＡＭ、ＲＯＭ等により構成され、第１測定手段５１により測定された室内の広さＡや後述の所定閾値ｃを記憶保持するとともに、第２測定手段５２により測定されたバーナ１０の累積燃焼量Ｑを逐次更新しながら記憶保持する。
【００２１】
算出手段５５は記憶手段５４により記憶保持されている室内の広さＡに対するバーナ１０の累積燃焼量Ｑの比Ｑ／Ａを判定パラメータｋとして算出する。また、算出手段５５は後述のように第３測定手段５３により測定される換気量ｖに応じて判定パラメータｋを減少補正する第１補正手段５５１と、同じく後述のようにバーナ１０の燃焼停止後、タイマ５７の計測時間に基づいて判定パラメータｋを減少補正する第２補正手段５５２とを備えている。
【００２２】
報知手段５６は報知ランプ４３を構成要素として包含し、算出手段５５により算出された判定パラメータｋが記憶手段５４により記憶保持されている所定閾値ｃ以上になったとき報知ランプ４３を点灯して換気の必要を報知する。
【００２３】
続いて、温風暖房装置の機能について図２を用いて説明する。
【００２４】
まず、操作パネル４０の運転ボタン４１がＯＦＦからＯＮとされたとき、制御ユニット５０により燃焼ファン２０が作動を開始し、点火電極１２が点火を行い、ガス電磁弁１１２を開き、ガス調節弁１１３の開度を調節する。これにより第１ダクト３１においてガス供給路１１から供給されるガスと、吸気口３１１から取り込まれた室内空気とが混合してバーナ１０に供給され、バーナ１０が燃焼を開始する（ｓ１）。また、第２ダクト３２において、吸気口３２１から取り込まれた室内空気がバーナ１０の燃焼排気と混合し、温風として送風口３２２から室内に送風される。そして、室温Θが徐々に上昇していき、制御ユニット５０は室温センサ３４により測定される室温Θが操作パネル４０の設定ボタン４２により設定された暖房温度に一致するようにガス比例弁１１３の開度や燃焼ファン２０の回転数を制御する。
【００２５】
バーナ１０の燃焼開始から１分経過後、それから３分間にわたって室温センサ３４により測定される室温Θの上昇度ΔΘ／Δｔに基づき、第１測定手段５１により温風暖房器が置かれている室内の広さＡを、記憶手段５４に記憶保持されている所定の演算アルゴリズムや、上昇度ΔΘ／Δｔと室内の広さＡとの対応関係データテーブル等に基づいて測定する（ｓ２）。例えば、温風暖房運転開始前の室温Θが５℃、設定暖房温度が２２℃のとき、３分間にわたる上昇度ΔΘ／Δｔが４．０℃、５．１℃、６．３℃ならばそれぞれ室内の広さＡは１２畳、８畳、６畳と測定される。このように、室内の広さＡは上昇度ΔΘ／Δｔが小さいほど大きくなる傾向をもっている。このとき、記憶手段５４は測定された室内の広さＡを記憶保持する。
【００２６】
また、バーナ１０の燃焼開始後、第２測定手段５２がガス比例弁１１３の開度に基づいて累積燃焼量Ｑの測定を開始する（ｓ３）。このとき、記憶手段５４は第２測定手段５２により測定された累積燃焼量Ｑを逐次更新しながら記憶保持する。
【００２７】
次に算出手段５５が記憶手段５４により記憶保持されている累積燃焼量Ｑを室内の広さＡで割ることで判定パラメータｋ（＝Ｑ／Ａ）を算出する（ｓ４）。
【００２８】
続いて、第３測定手段５３が室温Θの変化度ΔΘ／Δｔが負になったか否かに基づき、室内換気の有無を判断する（ｓ５）。
【００２９】
室内が換気されたと判断されたとき（ｓ５でＹＥＳ）、第１補正手段５５１が室温Θの下降度ΔΘ／Δｔ（＜０）に基づいて判定パラメータｋの第１の減少補正を行う（ｓ６）。例えば、下降度ΔΘ／Δｔが−３．０［℃／ｍｉｎ］未満の場合は室内が大いに換気されてこれ以上の換気の必要性に乏しいとしてｋを０に減少補正する。また、下降度ΔΘ／Δｔが−３．０［℃／ｍｉｎ］以上−２．０［℃／ｍｉｎ］未満の場合は室内が換気されて換気の必要が薄れたとしてｋを０．５倍に減少補正する。なお、下降度ΔΘ／Δｔが−２．０［℃／ｍｉｎ］以上０［℃／ｍｉｎ］未満の場合は室内換気が不十分でなおも換気の必要があるとしてｋを減少補正しない。このように第１の減少補正は、判定パラメータｋが室温Θの低下が大きいほど大きく減少補正される。
【００３０】
次に、第１測定手段５１が熱電対１３の出力に基づいてバーナ１０の燃焼が停止したか否かを判断する（ｓ７）。
【００３１】
バーナ１０の燃焼が停止されたと判断されたとき（ｓ７でＹＥＳ）、タイマ５７が時間計測を開始する。そして、第２補正手段５５２がタイマ５７の計測時間に基づいて判定パラメータｋの第２の減少補正を行う（ｓ８）。第２の減少補正は、バーナ１０の燃焼停止後すぐには換気の必要性は低減しないが、その後時間経過とともに徐々に室内のＣＯ2 等の濃度が低減して換気の必要性が薄れていくという定性的考察に基づいて行われる。即ち、判定パラメータｋがバーナ１０の燃焼停止後一定時間までそのままに維持され、当該一定時間経過後徐々に減少補正される。
【００３２】
そして、報知手段５６が、算出手段５５により算出され（ｓ４）、適宜第１、第２補正手段５５１、５５２により減少補正された（ｓ６、ｓ８）判定パラメータｋが記憶手段５４により記憶保持されている所定閾値ｃ以上であるか否かを判断する（ｓ９）。
【００３３】
判定パラメータｋが所定閾値ｃ以上であると判断されたとき（ｓ９でＹＥＳ）、報知手段５６は報知ランプ４３を点灯させて室内換気の必要を報知する（ｓ１０ａ）。一方、判定パラメータｋが所定閾値ｃ未満であると判定されたとき（ｓ９でＮＯ）、報知手段５６は報知ランプ４３を消灯した状態に維持するか、点灯している場合は消灯する（ｓ１０ｂ）。
【００３４】
その後、電源プラグ（図示略）がコンセントから抜かれ、温風暖房装置の通電状態が解除されない限り（ｓ１１でＮＯ）、上述のｓ３〜ｓ１０の処理が実行され続ける。
【００３５】
本温風暖房装置によれば、換気の必要を報知する判定基準となる判定パラメータｋは、室内の広さＡに対してバーナ１０の累積燃焼量Ｑの比をとるという簡単な演算処理により得られる（図２ｓ４）。このため、演算処理機能に要するコストを低廉に抑えることができる。また、判定パラメータｋにはバーナ１０の燃焼量の変動が反映され、当該判定パラメータｋが所定閾値ｃ以上になったときに換気の必要が報知される（図２ｓ１０ａ）。このため、室内の状況変化を逐次把握した上で室内換気の必要を報知することができる。
【００３６】
また、室内換気によって室温センサ３４により測定される室温℃が下降したことを受けて判定パラメータｋに第１の減少補正が施される（図２ｓ６）。従って、判定パラメータｋが過大に演算されて換気の必要性が低いにも関わらず換気の必要が報知される事態を回避することができる。
【００３７】
さらに、バーナ１０の燃焼停止後からの経過時間に応じて判定パラメータｋに第２の減少補正が施される（図２ｓ８）。従って、バーナ１０の燃焼停止から間もなく、室内にＣＯ2 等が多く残ってＯ2 濃度が低い状態でバーナ１０が再燃焼されたとき、判定パラメータｋが過小に演算され、換気の必要があるにも関わらず換気の必要が報知されない事態を回避することができる。
【００３８】
なお、本実施形態では報知ランプ４３の点灯により換気の必要が視覚的に報知されたが、他の実施形態として報知ブザー等により換気の必要が聴覚的に報知されてもよい。
【００３９】
本実施形態では判定パラメータｋのみに基づいて換気の必要が報知されたが、他の実施形態として報知手段５６が判定パラメータｋが所定閾値ｃ以上になったときのみならず、バーナ１０の燃焼状態を検知する熱電対１３の出力が所定出力値以下になったとき換気の必要を報知してもよい。
【００４０】
当該他の実施形態によれば、判定パラメータｋが所定閾値ｃ以上でなくても熱電対１３の出力が所定出力値以下となってバーナ１０の燃焼不良が検知された場合、Ｏ2 濃度が低いものとして換気の必要を報知することができる。このため、万が一判定パラメータｋに基づく換気の必要報知が不調であっても、熱電対１３の出力値に基づいて換気の必要を報知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の温風暖房装置の構成説明図
【図２】本実施形態の温風暖房装置の報知機能説明図
【符号の説明】
１０‥バーナ、１３‥熱電対、３４‥室温センサ、４３‥報知ランプ、５１‥第１測定手段、５２‥第２測定手段、５３‥第３測定手段、５４‥記憶手段、５５‥算出手段、５６‥報知手段、５５１‥第１補正手段、５５２‥第２補正手段
【図１】
0004219102.tif 000002
【図２】
0004219102.tif 000003