特開 2024-172442 暖房装置

(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】P2024172442

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】暖房装置

(51)【国際特許分類】

   F24H 15/128 20220101AFI20241205BHJP

   F24H 3/04 20220101ALI20241205BHJP

   F24H 15/395 20220101ALI20241205BHJP

   F24H 15/35 20220101ALI20241205BHJP

   F24H 15/37 20220101ALI20241205BHJP

   F24H 15/25 20220101ALN20241205BHJP

【ＦＩ】

F24H15/128

F24H3/04 302

F24H15/395

F24H15/35

F24H15/37

F24H15/25

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023090162

(22)【出願日】2023-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】500201602

【氏名又は名称】シロカ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】金井 まり

(72)【発明者】

【氏名】川島 慶輔

【テーマコード（参考）】

3L028

【Ｆターム（参考）】

3L028BA01

3L028BA03

3L028BB03

3L028BB04

3L028BC02

(57)【要約】

【課題】暖房装置の安全確保の点で有利な技術を提供する。
【解決手段】暖房装置は、排気口を有する筐体と、前記筐体内に配置されたヒータと、前記筐体内に配置され、前記筐体内の気体を前記排気口を介して外部へ排出するためのファンと、前記筐体内に配置され、温度を検出する検出器と、前記ヒータおよび前記ファンの動作を制御する制御部とを備える。前記制御部は、前記検出部によって検出された温度が、異常過熱を示すものとして予め設定されたしきい値を超えた場合、前記ヒータを停止する一方、前記ファンを最大風量で駆動させる。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

排気口を有する筐体と、
前記筐体内に配置されたヒータと、
前記筐体内に配置され、前記筐体内の気体を前記排気口を介して外部へ排出するためのファンと、
前記筐体内に配置され、温度を検出する検出部と、
前記ヒータおよび前記ファンの動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記検出部によって検出された温度が、異常過熱を示すものとして予め設定されたしきい値を超えた場合、前記ヒータを停止する一方、前記ファンを最大風量で駆動させる、
ことを特徴とする暖房装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記検出部によって検出された温度が前記しきい値を超えたことに応じて前記ファンの前記最大風量での駆動が開始されてから所定時間が経過した後に、前記ファンの駆動を停止する、ことを特徴とする請求項１に記載の暖房装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記検出部によって検出された温度が前記しきい値を超えたことに応じて前記ファンを前記最大風量で駆動させている間に、前記検出部により検出された温度が、異常過熱状態を脱したことを示すものとして予め設定されたしきい値を下回った場合に、前記ファンの駆動を停止する、ことを特徴とする請求項１に記載の暖房装置。

【請求項4】

報知部を更に有し、
前記制御部は、前記検出部によって検出された温度が前記しきい値を超えた場合、前記報知部による報知を更に行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の暖房装置。

【請求項5】

前記ヒータは、前記筐体内で互いに離間して配置された第１ヒータと第２ヒータとを含み、
前記検出部は、前記第１ヒータの近傍に配置された第１温度センサと、前記第２ヒータの近傍に配置された第２温度センサとを含み、
前記制御部は、前記第１温度センサによって検出された温度または前記第２温度センサによって検出された温度が前記しきい値を超えた場合に、前記ヒータを停止する一方、前記ファンを前記最大風量で駆動させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の暖房装置。

【請求項6】

前記排気口は、前記筐体の前面における前記第１ヒータより下方の位置に形成され、
前記第２ヒータは、前記排気口と前記ファンとの間の気体流路上に配置されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の暖房装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、暖房装置に関する。

【背景技術】

【0002】

暖房装置には、ヒータの輻射熱によって暖房を行う輻射式と、ヒータによって温められた空気をファンによって吹き出す温風式とがある。また、輻射式と温風式とを組み合わせたタイプもある（例えば、特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８－２８１２２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば、毛布や洗濯物などが暖房装置に覆い被さった場合、暖房装置の筐体内は過昇温状態となりうる。そのため、暖房装置は一般に、安全確保のため過昇温防止機能を有する。暖房装置の筐体内の温度が所定値を超えると過昇温防止機能が働き、ヒータおよびファンが強制的に停止される。

【0005】

しかし、過昇温防止機能によってヒータおよびファンが停止した後も、暫くの間はヒータの余熱で筐体内の温度上昇が続いてしまい、安全確保が難しくなるという問題があった。

【0006】

本発明は、暖房装置の安全確保の点で有利な技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一側面によれば、排気口を有する筐体と、前記筐体内に配置されたヒータと、前記筐体内に配置され、前記筐体内の気体を前記排気口を介して外部へ排出するためのファンと、前記筐体内に配置され、温度を検出する検出器と、前記ヒータおよび前記ファンの動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記検出部によって検出された温度が、異常過熱を示すものとして予め設定されたしきい値を超えた場合、前記ヒータを停止する一方、前記ファンを最大風量で駆動させる、ことを特徴とする暖房装置が提供される。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、暖房装置の安全確保の点で有利な技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】暖房装置の外観構成例を示す正面図。

【図2】前ガードを取り外した状態の暖房装置の外観構成例を示す正面図。

【図3】暖房装置の内部構成を示す側面断面図。

【図4】操作部の外観図。

【図5】コントローラの構成を示すブロック図。

【図6】暖房動作のフローチャート。

【図7】暖房動作のフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴は任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0011】

図１は、実施形態における暖房装置１の外観構成例を示す正面図である。暖房装置１は、本体部１０と、本体部１０とは別体のベース部２０とを備える。暖房装置１はまた、本体部１０とベース部２０とを接続する接続部２１を備える。ベース部２０は床面に設置され、接続部２１を介して、本体部１０を回動（首振り）可能に支持している。

【0012】

本体部１０は、筐体１１を有し、この筐体１１によって本体部１０の外形が形成されている。筐体１１の前面下部を構成している前面パネル１３には、排気口１４が形成されている。前面パネル１３の上部（筐体１１の前面上部）は開口となっており、そこには格子状に形成された前ガード１２が装着されている。また、筐体１１の上面をなすトッププレート１５の表面には、操作部１６が配置されている。また、筐体１１内部の、トッププレート１５の裏面付近には、暖房装置１の動作を制御するコントローラＣ（制御部）が配置されている。

【0013】

図２は、図１の暖房装置１から前ガード１２を取り外した状態を示している。図２に示されるように、筐体１１内には、上下方向に延びる丸棒状の第１ヒータ１７が配置されている。第１ヒータ１７は、遠赤外線ヒータであり、例えば、シーズヒータでありうる。あるいは、第１ヒータ１７には、シーズヒータに代えて、カーボンヒータ、ハロゲンヒータ等が採用されてもよい。なお、図２の例では第１ヒータ１７が２つ設けられているが、設けられる第１ヒータ１７の本数はこの限りではない。第１ヒータ１７は１つでもよいし、あるいは３つ以上でもよい。第１ヒータ１７の後方には、第１ヒータ１７からの輻射熱を前方へ反射する反射板１８が配置されている。

【0014】

図３は、図１に示した暖房装置１の内部構成を示す側面断面図である。図３に示すように、反射板１８の第１ヒータ１７側の面とは反対側の面と筐体１１との間に空間３５が形成される。第１ヒータ１７の輻射熱は反射板１８の温度を上昇させ、それによって空間３５内の空気の温度も上昇する。したがって、これを自然に任せておく場合には、空間３５内に上昇気流が生じ、それによって筐体１１のトッププレート１５を介して操作部１６が高温にされられることになる。

【0015】

このような状態になることを防止するため、本実施形態における暖房装置１は、空間３５内の気体を排気口１４を介して外部へ強制的に排出するファン３２を備える。一例において、ファン３２は、筐体１１の左右方向（紙面奥行き方向）を回転軸３２ａとするシロッコファンでありうる。あるいは、ファン３２には、シロッコファンに代えて、クロスフローファン等が採用されてもよい。ファン３２の駆動は、不図示のファンモータによって行われる。より具体的には、ファン３２の駆動は、コントローラＣによってファンモータが制御されることにより行われる。

【0016】

上記したように、排気口１４は前面パネル１３に設けられているため、図３に示すように、その排気口１４の位置は、第１ヒータ１７よりも下方に位置することになる。筐体１１内には、空間３５と排気口１４とが連通する気体流路３４が形成される。ファン３２は、この気体流路３４内で、排気口１４の後方、かつ、空間３５の下方の位置に配置される。ファン３２を収容し、空間３５内の気体を引き込む引込口を有し、排気口１４に連通する排気ダクト３７を設け、これによって気体流路３４が画定されてもよい。ファン３２が回転駆動すると、空間３５内の気体が排気ダクト３７の引込口を介してファン３２に引き込まれ、その気体は排気口１４へと送り出される。このように、ファン３２は、空間３５内の気体が排気口１４から排出されるような気流３６を、気体流路３４内に形成する。この気流３６により、筐体１１のトッププレート１５すなわち操作部１６の温度上昇を抑制することができる。従来、トッププレート１５に配置できるのはせいぜい、つまみやスイッチ等のメカニカルな操作部材であった。これに対し、本実施形態によれば、トッププレート１５の温度上昇が抑制されるため、操作部１６には、プリント回路基板、ＬＥＤ、液晶パネル等、従来は耐熱性が問題になって配置できなかった要素を配置できるようになる。

【0017】

また、図３に示すように、筐体１１の背面の上方の位置に給気口３３が形成されていてもよい。給気口３３が気体流路３４と連通することにより、空間３５内に外気が効果的に導入され、空間３５内の冷却効果を高めることができる。なお、給気口３３の位置は、筐体１１の背面に限定されない。例えば、筐体１１の側面の上方、トッププレート１５、あるいは、筐体１１の前面の前ガード１２の上側に給気口３３が設けられてもよい。

【0018】

排気口１４とファン３２との間の気体流路上に、第２ヒータ３１が配置されてもよい。第２ヒータ３１は、例えばＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータである。ＰＴＣヒータは、排気ダクト３７の横断面にわたって配置されるハニカム構造体の適所に面状発熱体が取り付けられたものでありうる。あるいは、ＰＴＣヒータは排気ダクト３７の内壁面に面状発熱体が貼り付けられたものであってもよい。

【0019】

このような第２ヒータ３１を作動させることにより、ファン３２によって排気口１４から吹き出される気体を暖めることができ、これをファンヒータとして利用することができる。本実施形態では、第１ヒータ１７による遠赤外線ヒータと、第２ヒータ３１によるファンヒータを、独立に動作させることができる。第１ヒータ１７による遠赤外線ヒータと、第２ヒータ３１によるファンヒータの両方を作動させることにより、急速暖房を行うこともできる。第１ヒータ１７としてシーズヒータが使用され、第２ヒータ３１としてＰＴＣヒータが使用される場合、シーズヒータは温度立ち上がり度合いが低いため、その間、温度立ち上がりの速いＰＴＣヒータが作動することにより、急速暖房が実現される。本実施形態では、第１ヒータ１７による空間３５内の熱がファン３２によって第２ヒータ３１に送り込まれるため、その分、第２ヒータ３１の目標温度を低くすることができ、急速暖房における省エネルギー効果の点において有利である。また、第２ヒータ３１が作動しない間も、空間３５で温められた空気を含んだ温風（例えば３５℃程度の温風）を排気口１４から排出させることが可能である。

【0020】

図４には、操作部１６の例が示されている。操作部１６は、運転スイッチ４１を含みうる。運転スイッチ４１は例えば押しボタンでありうる。運転スイッチ４１を押下することで、暖房装置１の運転の入／切を行うことができる。

【0021】

操作部１６は、遠赤外線ヒータ調節ダイヤル４２を含みうる。本実施形態において、遠赤外線ヒータを構成する第１ヒータ１７の最高出力は例えば７００Ｗであり、その出力は１００Ｗ～７００Ｗまで段階的に調整可能である。遠赤外線ヒータ調節ダイヤル４２の周縁部には１００Ｗ～７００Ｗまでの段階を表す複数のランプ４３が配置されている。遠赤外線ヒータ調節ダイヤル４２の調節位置に応じて第１ヒータ１７の出力が決まり、複数のランプ４３のうちその出力に対応するランプが点灯する。

【0022】

操作部１６は、更に、ファンヒータの動作を指示するためのファンヒータスイッチ４４を更に含みうる。ファンヒータスイッチ４４は押しボタンでありうる。ファンヒータスイッチ４４の上部には、ファンヒータの動作を示す複数のランプ４５が配置されている。ファンヒータスイッチ４４が押下されるたびに、ファンヒータの動作が、「切」、「送風」、「弱」、「強」の順に切り替わる。「切」が選択されると、第２ヒータ３１はオフ、ファン３２もオフとされる。「送風」が選択されると、第２ヒータ３１はオフ、ファン３２は所定風量で駆動される。これが、上記した、第２ヒータ３１が作動しない間も、空間３５で温められた空気を含んだ温風（例えば３５℃程度の温風）を排気口１４から排出させるモードである。「弱」が選択されると、第２ヒータ３１はオン、ファン３２は所定の弱風量で駆動される。「強」が選択されると、第２ヒータ３１はオン、ファン３２は所定の強風量で駆動される。

【0023】

筐体１１には、異常加熱を検知するために、筐体内の温度を検出する検出部が配置されている。検出部は、筐体内において互いに離間して配置された複数の温度センサを含みうる。一例において、図３に示すように、検出器は、筐体１１の上部において第１ヒータ１７の近傍に配置された第１温度センサＤ１と、筐体１１の下部において第２ヒータ３１の近傍に配置された第２温度センサＤ２とを含みうる。

【0024】

図５には、コントローラＣの構成を示すブロック図が示されている。コントローラＣは、中央処理装置であるＣＰＵ５１と、ＣＰＵ５１のワークエリアを提供し、一時的にデータを記憶するＲＡＭ５２と、制御プログラムや非一時的なデータを記憶するＲＯＭ５３とを含みうる。コントローラＣには、操作部１６、第１温度センサＤ１、および第２温度センサＤ２が接続されている。コントローラＣは、操作部１６を介して設定された情報（ユーザ設定）および各温度センサにより検出された温度に基づき、各ヒータおよびファンの駆動を制御する。

【0025】

図６は、コントローラＣにより実行される暖房装置１の制御処理を示すフローチャートである。このフローチャートに対応する制御プログラムは例えばＲＯＭ５３に格納されており、運転スイッチ４１により入操作がされたことに応じて実行される。

【0026】

Ｓ１０１で、コントローラＣは、ユーザ設定に従いヒータおよびファンの駆動を行う。Ｓ１０２で、コントローラＣは、検出部によって検出された温度が、異常過熱を示すものとして予め設定されたしきい値を超えたか否かを判定する。本実施形態では、検出部は第１温度センサＤ１と第２温度センサＤ２を含むので、コントローラＣは、第１温度センサＤ１によって検出された温度または第２温度センサＤ２によって検出された温度がしきい値を超えたか否かを判定する。以下では「第１温度センサＤ１によって検出された温度または第２温度センサＤ２によって検出された温度」を、「センサ温度」という。

【0027】

センサ温度がしきい値を超えていなければ、処理はＳ１０３に進む。Ｓ１０３では、運転スイッチ１が「切」にされたかどうかを判定する。運転スイッチ４１が「切」にされた場合、処理Ｓ１０４に進む。Ｓ１０４では、各ヒータを停止するとともにファン３２の駆動を停止して、処理を終了する。運転スイッチ４１が「切」にされていなければ、処理Ｓ１０１に戻り、暖房運転が継続される。

【0028】

Ｓ１０２において、センサ温度がしきい値を超えた場合、安全確保のため過昇温防止機能が働く。具体的には、処理はＳ１０５に進み、コントローラＣは、例えば、操作部１６に配置されている全てのランプを点滅させる。これにより、筐体１１内で異常過熱が検知されたことをユーザに報知することができる。すなわち、本実施形態では、操作部１６に配置されているランプは、異常過熱を知らせるための報知部としても機能する。なお、異常過熱を知らせるための報知は、ランプの点滅だけでなく、ブザー等の音出力によって行われてもよい。

【0029】

Ｓ１０６で、コントローラＣは、各ヒータを停止する一方、ファン３２を最大風量で駆動させる。次に、Ｓ１０７で、コントローラＣは、ファン３２の最大風量での駆動が開始されてからの時間が所定の時間を経過したか否かを判定する。ファン３２の最大風量での駆動が開始されてからの時間が所定の時間を経過していなければ、処理はＳ１０５に戻り、ランプ点滅およびファン３２の最大風量での駆動が継続される。ファン３２の最大風量での駆動が開始されてからの時間が所定時間が経過した場合、処理はＳ１０８に進む。Ｓ１０８では、コントローラＣは、ファン３２の駆動を停止する。ファン３２の駆動を停止した後も、操作部１６に配置されている全てのランプの点滅は継続されてよい。

【0030】

従来技術では、過昇温防止機能が働くと、ヒータとともにファンの駆動も停止される。この場合、ヒータの余熱で筐体内の温度上昇が続いてしまう。これに対し、本実施形態の運転制御によれば、Ｓ１０６で、ヒータは停止される一方、ファンは最大風量で駆動される。発明者の実験によれば、過昇温防止機能によりヒータが停止されてからの最高到達温度は、本実施形態では従来技術に比べて約５０℃低いという結果が得られた。したがって、本実施形態によれば、異常過熱が検知された後の安全確保がより一層確実なものとなる。

【0031】

図７は、図６の変形例を示している。図７の図６との違いは、Ｓ１０７に代えてＳ２０７が行われる点である。Ｓ２０７では、コントローラＣは、センサ温度が、異常過熱状態を脱したことを示すものとして予め設定されたしきい値を下回ったか否かを判定する。センサ温度がしきい値を下回っていなければ、処理はＳ１０５へ戻り、ランプ点滅およびファン３２の最大風量での駆動が継続される。センサ温度がしきい値を下回ると、処理はＳ１０８に進む。

【0032】

図６に示されたフローに従う制御によれば、筐体１１内が安全な温度まで下がったことが確認されてからＳ１０８でファン３２の駆動を停止することができる。

【0033】

なお、上述の実施形態では、異常過熱状態においてファン３２を最大風量で駆動するとしたが、それには限らない。異常過熱状態になったときにファン３２が弱風量あるいはオフである場合もあり、それよりも強い風量でファン３２を駆動させるべきであることが意図されている。ファン３２を最大風量で駆動し、その後、徐々に風量を弱める等の制御を行うようにしてもよい。

【0034】

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0035】

１：暖房装置、１１：筐体、１４：排気口、１７：第１ヒータ、３１：第２ヒータ、３２：ファン、Ｃ：コントローラ、Ｄ１：第１温度センサ、Ｄ２：第２温度センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】