特開 2023-131672 温風暖房機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023131672

(43)【公開日】2023-09-22

(54)【発明の名称】温風暖房機

(51)【国際特許分類】

   F23N 5/20 20060101AFI20230914BHJP

   F24H 3/04 20220101ALI20230914BHJP

【ＦＩ】

F23N5/20 K

F24H3/04 301

F23N5/20 103

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022036564

(22)【出願日】2022-03-09

(71)【出願人】

【識別番号】000000538

【氏名又は名称】株式会社コロナ

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 剛史

(72)【発明者】

【氏名】宮尾 豪

(72)【発明者】

【氏名】九原 紀幸

(72)【発明者】

【氏名】神田 健司

(72)【発明者】

【氏名】吉田 雅規

【テーマコード（参考）】

3K005

3L028

【Ｆターム（参考）】

3K005GC00

3K005HB06

3K005JA03

3K005JA04

3L028AA02

3L028AC01

(57)【要約】

【課題】暖房運転中に室内の換気を行うために窓を開ける必要があるが、そのままの燃焼量で暖房を行うと、熱が外に逃げてしまうため無駄なエネルギーを消費してしまうという課題があった。
【解決手段】暖房運転から低火力運転への移行の指示を受け付ける低火力運転スイッチとを備えた温風暖房機において、制御部は、低火力運転スイッチで換気運転の開始を指示されると、暖房運転を低火力運転に切り替え、室内温度が設定温度よりも所定値低い温度になったら低火力運転を完了し、暖房運転を再開するようにしたことで、自動運転により余計な燃焼熱が外に逃げないようにすることができるとともに、再び自動運転を行うときに立ち上げに必要なエネルギーを節約することができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料を燃焼させる燃焼部と、
該燃焼部の燃焼で発生する燃焼熱をそのまま或いは熱交換して室内に放出させる対流ファンと、
室内温度を検知する室温検知手段と、
室内の設定温度を設定する室温設定手段と、
前記室温検知手段で検知した前記室内温度が前記室温設定手段で設定した前記設定温度になるように燃焼量を調節して暖房を行う自動運転と、前記自動運転よりも前記燃焼量を低減させた暖房を行う低火力運転とを制御する制御部と、
前記自動運転から前記低火力運転への移行の指示を受け付ける低火力運転スイッチとを備えた温風暖房機において、
前記制御部は、前記低火力運転スイッチで前記低火力運転の開始を指示されると、前記自動運転を前記低火力運転に切り替え、
前記室内温度が前記設定温度よりも所定値低い温度になったら前記低火力運転を完了し、前記自動運転を再開するようにしたことを特徴とする温風暖房機。

【請求項2】

前記制御部は、前記低火力運転スイッチが操作されたときの前記室内温度に応じて前記所定値を設定し、
前記所定値は、前記低火力運転スイッチが操作されたときの前記室内温度が高いほど、値が大きくなるようにしたことを特徴とする請求項１記載の温風暖房機。

【請求項3】

前記制御部は、前記低火力運転が開始してから終了するまでの上限時間を予め設定し、
前記制御部は、前記上限時間に達すると、前記低火力運転の途中でも前記低火力運転を完了し、前記自動運転に切り替えるようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の温風暖房機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、温風を吹き出して室内を暖房する温風暖房機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、この種のものにおいては、燃焼式の温風暖房機は室内で燃焼するため閉め切った空間内で長時間暖房運転を行うと二酸化炭素濃度が上昇してしまうため、ユーザに窓の開いて換気を行うことを推奨しており、快適に過ごしてもらうために室内空気の換気は不可欠であった。

【0003】

また、例えば、特許文献１のように予め設定された室内の換気レベル以下の状態の時間をカウントし、このカウントが所定の換気必要時間に達したら暖房運転（自動運転）を停止する温風暖房機が知られていた（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開昭６２－２０２９３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところでこの従来のものでは、換気を行うために自動運転を停止させてしまうと、自動運転を再開するときに再点火するのに必要なエネルギーを消費しなければならず、エネルギーコストが無駄にかかってしまうという課題があった。

【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、本発明の請求項１では、燃料を燃焼させる燃焼部と、該燃焼部の燃焼で発生する燃焼熱をそのまま或いは熱交換して室内に放出させる対流ファンと、室内温度を検知する室温検知手段と、室内の設定温度を設定する室温設定手段と、前記室温検知手段で検知した前記室内温度が前記室温設定手段で設定した前記目標設定温度になるように燃焼量を調節して暖房を行う自動運転と、前記自動運転よりも前記燃焼量を低減させた暖房を行う低火力運転とを制御する制御部と、前記自動運転から前記低火力運転への移行の指示を受け付ける低火力運転スイッチとを備えた温風暖房機において、前記制御部は、前記低火力運転スイッチで前記低火力運転の開始を指示されると、前記自動運転を前記低火力運転に切り替え、前記室内温度が前記設定温度よりも所定値低い温度になったら前記低火力運転を完了し、前記自動運転を再開するようにした。

【0007】

また、請求項２では、前記制御部は、前記低火力運転スイッチが操作されたときの前記室内温度に応じて前記所定値を設定し、前記所定値は、前記低火力運転スイッチが操作されたときの前記室内温度が高いほど、値が大きくなるようにした。

【0008】

また、請求項３では、前記制御部は、前記低火力運転が開始してから終了するまでの上限時間を予め設定し、前記制御部は、前記上限時間に達すると、前記低火力運転の途中でも前記低火力運転を完了し、前記暖房運転に切り替えるようにした。

【発明の効果】

【0009】

この発明の請求項１によれば、低火力運転スイッチを操作すると、燃焼熱を小さく設定した低火力運転を実施し、ユーザはこの低火力運転中に窓やドアを開けて室内の換気を行うことで、自動運転により余計な燃焼熱が外に逃げないようにすることができるとともに、再び自動運転を行うときに立ち上げに必要なエネルギーを節約することができる。

【0010】

また、この発明の請求項２によれば、低火力運転の完了は、室温検知手段で検知した室内温度が室内温度に応じて可変する所定値低い温度以下になった場合と設定することで、室内温度の状態に合わせて適切に換気が行われたことを判断でき、換気が不十分になってしまうのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態を示す温風暖房機の外観斜視図。

【図2】同側面視断面図。

【図3】同構成図。

【図4】同燃焼ファンモータ駆動手段及び対流ファンモータ駆動手段の構成図。

【図5】室内温度と所定値の関係を示すグラフ

【図6】同低火力運転のフローチャート図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

次に、この発明を適用した一実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態に係る温風暖房機１は、図１と図２に示すように、温風を吹き出して室内の温度を上昇させる暖房装置である。

【0013】

図２に示すように、温風暖房機１は、器具本体２と、燃料を燃焼させる燃焼部３と、温風を送り出す対流ファン４と、温風吹き出し口５と、温風吹き出し口枠６と、可動ルーバー７と、可動ルーバー７を所定の揺動角度範囲で揺動させる揺動装置８と、動作を制御する制御部９と、を備えている。
なお、温風暖房機１において、説明の便宜上、使用者から見て、左右、前後、及び上下方向という。

【0014】

器具本体２は、図１に示すように、前面パネル１０と、各種スイッチが配設された操作部１１と、操作内容等を表示する液晶パネルからなる表示部１２と、を備えている。操作部１１には、運転スイッチ１３、低火力運転スイッチ１４、室内の設定温度を設定する室温設定手段である室温設定スイッチ１５、その他の各種スイッチが配設されている。

【0015】

運転スイッチ１３は、温風暖房機１の自動運転（暖房運転）を行わせる指令を制御部９に与えるスイッチであり、制御部９は、ユーザが設定した設定温度と、現在の室内温度との温度差から燃焼量を調節し、例えば、設定温度と室内温度との差が大きいときや運転開始時には早く設定温度になるように行う最大燃焼量の高火力運転と、設定温度と室内温度との差が小さく、室内温度が少し小さいときに行う中火力運転と、設定温度と室内温度とがほぼ同じときに行う最小燃焼量の低火力運転とをそれぞれ３段階に自動で切り替えて運転している。

【0016】

また、前記低火力運転スイッチ１４は、設定温度と室内温度との温度差に関係なく最小燃焼量の低火力運転を行わせる指令を制御部９に与えるスイッチである。

【0017】

この低火力運転スイッチ１４は、一時的に燃焼量を小さくするもので、この間にユーザは窓やドアを開くことで換気を行ってもらうことができる。もし、自動運転が行われている場合、換気することで室内温度が下がると最大燃焼量の大火力運転で暖房を行ってしまうが、換気により窓が開いている状態では、熱が外に逃げてしまうため、この燃焼量の無駄を抑制することができる。また、所定の条件で自動運転が再開するので、換気が終わったタイミングで運転スイッチ１３を操作する手間を無くすとともに、制御部９は換気が十分にされたと判断した自動運転の再開条件で復帰するため室内が冷えすぎないようにすることができる。

【0018】

燃焼部３は、燃料を燃焼させる装置で、該燃焼部３は、燃料を気化する気化器１６と、燃料を加熱して気化させる気化ヒータ（不図示）と、スパーク放電して点火する点火手段１７と、気化した石油等の燃料を燃焼させるバーナ１８と、燃焼空間を形成する燃焼筒１９と、燃焼用空気をバーナ１８へ送風する燃焼ファン２０と、直流モータからなり、前記燃焼ファン２０を駆動する燃焼ファンモータ２１と、送風管２２と、を備えている。

【0019】

対流ファン４は、背面の温風取り入れ口のファンガード２３に取り付けられた直流モータからなる対流ファンモータ２４に取り付けられている。対流ファン４から温風吹き出し口５までは送風ボックス２５が配設されている。送風ボックス２５は、前面に送風ボックス開口部２６が設けられ、対流ファン４によって送風された温風を送風ボックス開口部２６から温風吹き出し口５へ導風する。
温風吹き出し口５は、温風を室内へ向けて前方へ吹き出す開口部であり、前面パネル１０に設けられている。

【0020】

可動ルーバー７は、温風吹き出し口５に配設され、上段に配設された第１の可動ルーバー２７と、第１の可動ルーバー２７の下方に配設された第２の可動ルーバー２８と、を備えており、ルーバー駆動手段２９により可動される。
なお、以下の説明において、可動ルーバー７（２７，２８）は、第１の可動ルーバー２７と第２の可動ルーバー２８とを区別する必要がない場合には、総称して可動ルーバー７と表記する。

【0021】

可動ルーバー７は、閉じた状態と、所定の静止した姿勢で温風を送る固定姿勢と、所定の揺動角度範囲で揺動させる可動姿勢と、を有する。
閉じた状態は、運転を停止した状態である。固定姿勢は、可動ルーバー７を所定の角度で固定して運転する状態である。可動姿勢は、揺動動作（スイング動作）を行う姿勢である。

【0022】

電磁ポンプ３０は、バーナ１８に燃料を供給するもので、電磁ポンプ駆動手段３１にて駆動される。
室温検知手段３２は、室内温度を検知して制御部９に信号を出力し、炎検知手段３３は、燃焼部３が着火すると制御部９に信号を出力し、消火すると制御部９への信号の出力を停止する。

【0023】

所定時間Ｔを計時するタイマー手段３４は、制御部９からの信号により計時を開始し、予め定めた上限時間を計時すると、制御部９に信号を出力するものである。

【0024】

燃焼ファンモータ２１は、燃焼ファンモータ駆動手段３５にて駆動され、対流ファンモータ２４は、対流ファンモータ駆動手段３６にて駆動される。
燃焼ファンモータ駆動手段３５及び対流ファンモータ駆動手段３６とも、図４に示すように、モータの回転数を設定する回転数設定回路３７と、モータからの信号によりモータの実際の回転数を検知する回転数検知回路３８と、回転数設定回路３７及び回転数検知回路３８からの信号によりモータを制御するモータ制御回路３９と、モータ制御回路３９からの信号によりモータを駆動するモータ駆動回路４０とからなる。

【0025】

以上のように構成された本発明の実施形態に係る温風暖房機１で、低火力運転スイッチ１４が操作され、一時的に自動運転から低火力運転に切り替え、自動運転を再開させるときの制御部９の動作、及び低火力運転時の効果について説明する。

【0026】

低火力運転から自動運転への再開条件は、タイマー手段３４が低火力運転開始から予め定められた所定時間Ｔを計時した場合と、室温検知手段３２で検知した室内温度が設定温度から所定値減じた温度である所定温度Ｔｈ以下になった場合である。

【0027】

以下に示すのは所定温度Ｔｈの算出方法の式である。
まず、図５のグラフにより室内温度に応じた所定値を決定する。
設定温度（℃） － 所定値 ＝ 所定温度Ｔｈ（℃）・・・（式）

【0028】

この所定値とは、低火力運転スイッチ１４が操作されたときの室温検知手段３２が検知した室内温度に応じて可変する値である。図５に示すように、例えば室温が２０℃の場合は所定値が５、室温が１８℃の場合は所定値は４のように、室内温度が高いほど所定値が大きく、室内温度が低いほど所定値は小さくしている。

【0029】

ここで、所定値の可変について説明する。
室内温度と外気温度との温度差が大きいほど自然対流が大きくなり空気の入れ替えも早くなる。逆に室内温度と外気温度との温度差が小さくなるほど自然対流が小さくなり空気の入れ替えは緩やかになる。そのため、制御部９は、室内温度に応じて所定値を可変させることで、室内温度に応じた換気を行わせ、換気が十分であるか不十分であるかを判断することができる。

【0030】

つまり、室内温度が低い場合は、窓を開けた時の外気温度との差が小さいため室内温度が緩やかに下がるので、所定温度Ｔｈに達するまでに十分に換気を行えると判断できる。しかし、この室内温度が低い場合の所定温度Ｔｈを固定値として、室内温度が高い場合の所定温度Ｔｈとして扱うと、室内温度と外気温度との温度差によって、室内温度が早く下がってしまうため換気が不十分な状態で自動運転に切り替わってしまう可能性がある。

【0031】

したがって、室内温度に応じて所定値を可変させることで、室内温度に応じて換気が十分であるか不十分であるかを判断することができる。

【0032】

次に、自動運転中に低火力運転スイッチ１４が操作されたときの動作について図６のフローチャートに基づいて詳しく説明する。
図６に示すように、自動運転中にユーザ（不図示）によって低火力運転スイッチ１４が操作されたとき（Ｓ１）、制御部９は、低火力運転を開始する（Ｓ２）。

【0033】

このとき、制御部９は、室温検知手段３２で室内温度を検知し、所定値を決定する（Ｓ３）。

【0034】

制御部９は、室温設定スイッチ１５で設定された設定温度からＳ３で決定した所定値を減じて所定温度Ｔｈを算出する（Ｓ４）。

【0035】

また、制御部９は、タイマー手段３４に信号を出力して所定時間Ｔの計時を開始させる（Ｓ５）。
この所定時間Ｔとは低火力運転を行う上限時間で、例えば、本実施形態では１８０秒を計時する。

【0036】

そして次に制御部９は、燃焼量を自動運転時の最小燃焼量と同じ低火力運転時の燃焼量に設定する（Ｓ６）。
それにより、電磁ポンプ駆動手段３１は、低火力運転時の燃料を電磁ポンプ３０に送油させ、燃焼ファンモータ駆動手段３５及び対流ファンモータ駆動手段３６は、低火力運転時の回転数で燃焼ファンモータ２１及び対流ファンモータ２４を駆動する。

【0037】

そして制御部９は、室温検知手段３２で検知した室内温度がＳ４で算出した所定温度Ｔｈ以下まで低下したかを確認し（Ｓ７）、まだ所定温度Ｔｈ以下まで低下していない場合は、Ｓ８へ進む（Ｓ７がＹｅｓ）。

【0038】

制御部９は、タイマー手段３４で計時した所定時間Ｔが１８０秒に到達していないかを確認し（Ｓ８）、まだ１８０秒が計時されていない場合は、Ｓ７に戻る。

【0039】

そして、制御部９は、室温検知手段３２で検知した室内温度がＳ４で算出した所定温度Ｔｈ以下まで低下したとき（Ｓ７がＮｏ）、タイマー手段３４の計時を終了し（Ｓ９）、低火力運転を終了し、低火力運転が終了したことを表示部１２で報知し（Ｓ１０）、低火力運転から自動運転に変更し、燃焼量を最大燃焼量の大火力運転にして、換気によって低下していた室内温度を素早く設定温度に近づける（Ｓ１１）。

【0040】

このように、低火力運転スイッチ１４を操作すると、燃焼量を小さく設定した低火力運転を実施し、ユーザはこの低火力運転中に窓やドアを開けて室内の換気を行うことで、換気時の室内温度の低下により最大燃焼量で自動運転してしまうことにより余計に熱が外に逃げないようにすることができるとともに、再び自動運転を行うときに立ち上げに必要な熱量を節約することができる。

【0041】

また、自動運転の再開条件の一つに室温検知手段３２で検知した室内温度が室内温度に応じて可変する所定温度Ｔｈ以下になった場合と設定することで、室内温度の状態に合わせて適切に換気が行われたことを判断でき、換気が不十分になってしまうのを防止することができる。

【0042】

また、所定時間Ｔを設定しておくことで、いつまでも所定温度Ｔｈ以下にならず、低火力運転を継続し続けてしまうことを防止し、所定時間Ｔが経過すると、自動で低火力運転を終了し、自動運転を再開するようにすることができる。

【0043】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲で改変することを妨げるものではなく、例えば、本発明では、所定値や所定温度Ｔｈを具体的な数字で説明し、図５に当てはめて説明したが、これに限定されるものではなく、室内温度に応じて、所定温度を可変され、室内温度が高い場合は所定値が大きく、室内温度が低い場合は所定値が小さくさせるものであれば良い。また、最大所定値や最低所定値を設けて所定の範囲内で可変する所定値でも良い。

【0044】

また、室内温度が設定温度よりも大きく下回っている場合は、低火力運転を開始した直後に自動運転に切り替わってしまう場合が考えられるが、タイマー手段３４で計時する所定時間Ｔのほかに、最低所定時間Ｔｓを設けて（例えば１２０秒）、最低所定時間Ｔｓを計時しないと、自動運転に切り替えないようにすることにより、低火力運転を開始した直後に自動運転に切り替わってしまう不具合を解消することができる。

【0045】

また、低火力運転の終了を報知するのは、表示部１２としたが、これに限られず、例えば、音による報知であれば少し離れている場合でも確実にお知らせでき、スマホ等の携帯電話と連動している場合では、異なる部屋にいた場合でも確実にお知らせをすることができる。

【符号の説明】

【0046】

３ 燃焼部
４ 対流ファン
９ 制御部
１３ 運転スイッチ
１４ 低火力運転スイッチ
１５ 室温設定スイッチ
３２ 室温検知手段
３４ タイマー手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】