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発明の名称 温風暖房装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−289510(P2001−289510A)
公開日 平成13年10月19日(2001.10.19)
出願番号 特願2000−105362(P2000−105362)
出願日 平成12年4月6日(2000.4.6)
代理人 【識別番号】100091742
【弁理士】
【氏名又は名称】小玉 秀男 (外1名)
【テーマコード(参考)】
3L028
【Fターム(参考)】
3L028 AA02 AC01 EA01 EB03 EC01 ED01 
発明者 萩原 伸一 / 鵜生 春樹 / 安井 繁明 / 真野 寛 / 掛野 勉 / 金岩 智志
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 供給された空気を加熱する加熱手段と、該加熱手段によって加熱された空気を送風する送風手段と、該加熱された空気を外部に吹き出す吹出し口とを備えた温風暖房装置であって、過熱検出手段と、該過熱検出手段によって過熱状態が検知されたときには該過熱状態が緩和されるように前記加熱手段および/または前記送風手段の動作を制御する過熱防止手段とが設けられており、ここで該過熱検出手段として、前記吹出し口またはその近傍に相互に距離をおいて二以上の温度センサが配置されている、温風暖房装置。
【請求項2】 前記過熱防止手段は、前記二以上の温度センサのうちの少なくとも一つで所定の過熱基準温度以上の温度が検出されたときに前記加熱手段および/または送風手段の動作の制御が実行されるように構成されている、請求項1に記載の温風暖房装置。
【請求項3】 前記過熱防止手段は、前記加熱手段および/または送風手段の動作の制御が実行されている際に、前記二以上の温度センサのいずれでも所定の過熱解除基準温度以下の温度が検出されたときに該制御の実行を解除するように構成されている、請求項2に記載の温風暖房装置。
【請求項4】 請求項1から3のいずれかに記載の温風暖房装置において、外部から空気を導入する吸気口と、該吸気口から導入した空気を浄化する浄化手段と、該浄化された空気を外部に送出する送出手段とを備えた空気清浄器が設けられており、ここで該吸気口は、その開口方向が前記吹出し口の開口方向と同一または同一視し得る方向となる位置に形成されている、温風暖房装置。
【請求項5】 請求項1に記載の温風暖房装置において、外部から空気を導入する吸気口と、該吸気口から導入した空気を浄化する浄化手段と、該浄化された空気を外部に送出する送出手段とを備えた空気清浄器が設けられており、その吸気口またはその近傍には、前記過熱検出手段として少なくとも一つの温度センサがさらに配置されており、ここで前記過熱防止手段は、前記二以上の温度センサのうちの少なくとも一つで所定の過熱基準温度以上の温度が検出されたとき、または、前記吸気口またはその近傍に配置された温度センサで所定の空気清浄器過熱基準温度以上の温度が検出されたときに、前記加熱手段および/または送風手段の動作の制御が実行されるように構成されている、温風暖房装置。
【請求項6】 前記過熱防止手段は、前記加熱手段および/または送風手段の動作の制御が実行されている際に、前記二以上の温度センサのいずれでも所定の過熱解除基準温度以下の温度が検出されたとき、且つ、前記吸気口またはその近傍に配置された温度センサで所定の空気清浄器過熱解除基準温度以下の温度が検出されたときに該制御の実行を解除するように構成されている、請求項5に記載の温風暖房装置。
【請求項7】 前記二以上の温度センサが装置表面に実質的に露出しない状態で配置されている、請求項1から6のいずれかに記載の温風暖房装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、温風暖房装置に関し、より詳細には、装置の過熱を防止する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】一般家庭等に普及している温風暖房装置、特にガスバーナーその他の高熱源によって空気を加熱しているタイプのものは、当該加熱された空気の温度が比較的高く、当該高温化空気を温風として所定の吹出し口から外部に吹き出すことにより、使用環境下(室内)の温度を迅速に暖めることができる。ところで、かかる吹出し口が何らかの原因によって塞がれたり或いは吹出し口に近接して何らかの障害物が置かれたりした場合には、吹出し口からの温風の順調な吹出しが妨げられて上記加熱された高温の空気が吹出し口の周囲に長く滞留することとなる。而して、かかる高温空気の滞留を長時間放置すると、当該温風暖房装置内外における温度の急激な上昇を招き、典型的には合成樹脂製の装置筐体(ケーシング)や当該装置の構成部材や付属部品がかかる高温状態におかれる結果、それらの一部が破損したり変形したりするといった不具合が発生する虞がある。かかる不具合は、特に、熱可塑性樹脂から成る集塵フィルターやガス吸着フィルターを備えた空気清浄器を併設した温風暖房装置において問題となる。異常な高温に曝されることによって上記フィルター等が変形・劣化してしまうと、もはや所望する空気清浄能力を発揮し得なくなるからである。
【0003】そこで、かかる不具合を解消すべく、従来、温度センサを温風暖房装置に設置するとともに、かかる温度センサによって所定の基準値以上の高温が検出された際には暖房運転を停止する等の過熱防止機構を温風暖房装置に設けることが行われていた。例えば、特開平11−223387号公報に開示されている空気清浄器付き温風暖房装置は、空気清浄器部分へ空気を導入するための吸気口の近くに温度センサを配置するとともに、かかる温度センサで異常な高温が検出された際には暖房運転を停止するように構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来の過熱防止機構は、装置自体あるいは特定の対象部品(例えば空気清浄器付き温風暖房装置における上記集塵フィルター)の過熱を防止するという観点から設けられたものであり、過熱の発生する態様、特に局所的な過熱に対する配慮が十分ではなかった。このため、例えば、温風吹出し口の一部のみが遮蔽物で遮蔽された場合には従来の過熱防止機構が動作しない場合もあり得た。すなわち、温風吹出し口の遮蔽された一部を除く他の部分からの温風がほぼ正常に吹き出されているときには当該他の部分についてみる限り、過熱が検知されない場合があり得た。しかしながら、かかる場合であっても、当該遮蔽された部分の近傍においては過熱が生じ得、さらには当該過熱部位およびその周囲の部材・部品の高熱による損傷・変形等の不都合が生じ得る。
【0005】そこで、本発明は、かかる不都合を解消すべく創案されたものであり、その目的とするところは、過熱の局所的発生にも対処し得る過熱防止機構を備えた空気清浄器付き温風暖房装置その他の温風暖房装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために開発された本発明の温風暖房装置は、供給された空気を加熱する加熱手段と、当該加熱手段によって加熱された空気を送風する送風手段と、当該加熱された空気を外部に吹き出す吹出し口とを備えた温風暖房装置である。そして、本発明の温風暖房装置は、過熱検出手段と、当該過熱検出手段によって過熱状態が検知されたときには当該過熱状態が緩和されるように上記加熱手段および/または上記送風手段の動作を制御する過熱防止手段とが設けられている装置である。そして、本発明の温風暖房装置は、上記過熱検出手段として、上記吹出し口またはその近傍に相互に距離をおいて二以上の温度センサが配置されている装置である。かかる構成の本発明の温風暖房装置では、過熱状態の検出のために、吹出し口に相互に距離をおいて複数の温度センサを配置している。このため、当該複数の温度センサのそれぞれによって、吹出し口またはその近傍の局所的な過熱状態を検出することができる。
【0007】また、本発明の温風暖房装置の好ましい一態様は、外部から空気を導入する吸気口と、当該吸気口から導入した空気を浄化する浄化手段と、当該浄化された空気を外部に送出する送出手段とを備えた空気清浄器が設けられた空気清浄器付き温風暖房装置であって、ここで当該吸気口は、その開口方向(本装置の中心からみて開口部の形成されている方向をいう。以下同じ。)が上記吹出し口の開口方向と同一または同一視し得る方向となる位置に形成されている温風暖房装置である。ここで、「吸気口の開口方向が上記吹出し口の開口方向と同一視し得る方向となる位置」とは、典型的には、外部の任意の一方向から当該温風暖房装置を見た場合に当該吸気口(開口部)と吹出し口(開口部)とが同時に視認し得るいずれかの位置である。
【0008】かかる形状の空気清浄器付き温風暖房装置においても上述のように温風吹出し口の一部が遮蔽物で遮蔽された場合或いは温風吹出し口の前方の一部に局所的に障害物が置かれた場合に当該温風吹出し口またはその近傍で局所的な過熱が発生し得るところ、上記吸気口と上記温風吹出し口との位置関係によって、かかる過熱部位を経た高温の空気が直接的に当該吸気口に導入される虞があった。従って、かかる局所的過熱状態の発生は、かかる構成の温風暖房装置における空気清浄器部分の空気清浄機能維持の観点から好ましくない。本発明の空気清浄器付き温風暖房装置によると、温風吹出し口またはその近傍に二以上の温度センサを相互に距離をおいて配置しており、かかる局所的な過熱状態の発生を容易に検出することができる。
【0009】また、上記本発明の温風暖房装置として好ましいものは、上記二以上の温度センサのうちの少なくとも一つで所定の過熱基準温度以上の温度が検出されたときに上記加熱手段および/または送風手段の動作の制御が実行されるようにして上記過熱防止手段が構成されている装置である。かかる構成によると、吹出し口またはその近傍の局所的な過熱状態をいずれか一の温度センサで検知することによって、過熱防止のための制御が開始され得る。このため、吹出し口の一部が塞がれた場合に生じ得るような局所的過熱による装置構成部材や部品類の損傷や変形あるいは高熱による機能低下を防止することができる。
【0010】また、かかる構成の本発明の温風暖房装置として好ましい一態様は、上記位置関係で上記吸気口と温風吹出し口とを備えた空気清浄器付き温風暖房装置である。本態様の空気清浄器付き温風暖房装置によると、温風吹出し口の一部が塞がれた場合に生じ得るような局所的過熱に起因する高温化空気の上記吸気口からの吸い込みを未然に防止し得、高熱による空気清浄器部分の損傷や機能低下を防止することができる。
【0011】また、かかる構成の本発明の温風暖房装置として好ましい他の一態様は、外部から空気を導入する吸気口と、当該吸気口から導入した空気を浄化する浄化手段と、当該浄化された空気を外部に送出する送出手段とを備えた空気清浄器が設けられた温風暖房装置であって、その吸気口またはその近傍には、上記過熱検出手段として少なくとも一つの温度センサがさらに配置されている空気清浄器付き温風暖房装置である。そして、上記過熱防止手段は、上記二以上の温度センサのうちの少なくとも一つで所定の過熱基準温度以上の温度が検出されたとき、または、上記吸気口またはその近傍に配置された温度センサで所定の空気清浄器過熱基準温度(好ましくは上記過熱基準温度と同じか或いはそれよりも低い温度に設定された温度)以上の温度が検出されたときに上記加熱手段および/または送風手段の動作の制御が実行されるように構成されている。かかる構成の空気清浄器付き温風暖房装置によると、上記吹出し口またはその近傍の局所的過熱による部材・部品類の損傷や変形等を防止し得るとともに、空気清浄器部分における熱に弱い部品(上記集塵フィルター等)の熱による損傷や機能低下を効果的に防止することができる。また、かかる構成の空気清浄器付き温風暖房装置であってさらに上記位置関係で上記吸気口と温風吹出し口とが設けられたものが本発明によって提供される。
【0012】また、本発明の温風暖房装置としてさらに好ましいものは、上記加熱手段および/または上記送風手段の動作の制御が実行されている際に、上記二以上の温度センサのいずれでも所定の過熱解除基準温度(典型的には上記過熱基準温度と同じか或いはそれよりも低い温度に設定された温度)以下の温度が検出されたときに当該制御の実行を解除するようにして上記過熱防止手段が構成されている装置である。かかる構成によると、上記二以上の温度センサの何れでも過熱状態が検出されない状態に至った後に上記過熱防止のために行われる制御(以下「過熱防止処理」という。)の解除が行われる。このため、本構成の温風暖房装置によると、過熱の緩和が局所的に不完全な状態で暖房運転が再開されるのを防止することができる。また、局所的過熱状態の残存による部材・部品類の損傷や変形を未然に防止することが可能となる。
【0013】また、かかる構成の本発明の温風暖房装置として好ましい一態様は、上記位置関係で上記吸気口と温風吹出し口とを備えた空気清浄器付き温風暖房装置である。本態様の空気清浄器付き温風暖房装置では、上記局所的過熱状態の残存に起因する高温化空気の上記吸気口からの吸い込みが未然に防止され得る。
【0014】また、かかる構成の本発明の温風暖房装置として好ましい他の一態様は、上述の本発明の空気清浄器付き温風暖房装置であって、上記加熱手段および/または送風手段の動作の制御が実行されている際に、上記二以上の温度センサのいずれでも所定の過熱解除基準温度以下の温度が検出されたとき、且つ、上記吸気口またはその近傍に配置された温度センサで所定の空気清浄器過熱解除基準温度(典型的には上記過熱解除基準温度と同じか或いはそれよりも低い温度に設定された温度)以下の温度が検出されたときに当該制御の実行を解除するように上記過熱防止手段が構成されている装置である。かかる構成の本発明の空気清浄器付き温風暖房装置によると、吹出し口周辺の局所的過熱状態の残存による部材・部品類の損傷や変形を未然に防止することができるとともに、当該局所的過熱等に起因した余熱による空気清浄器部分における熱に弱い部品(上記集塵フィルター等)の損傷や機能低下をより確実に防止することができる。また、かかる構成の空気清浄器付き温風暖房装置であってさらに上記位置関係で上記吸気口と温風吹出し口とが設けられたものが本発明によって提供される。
【0015】また、上述した各構成の本発明の温風暖房装置の好ましい他の一態様は、上記二以上の温度センサが装置表面に実質的に露出しない状態(典型的には装置内部に埋没されている状態あるいは装置外部から容易に視認し得ない状態をいう。)で配置されている装置である。かかる構成によると、吹出し口またはその近傍に二以上の温度センサが点在することによって装置自体の美観が損なわれることがない。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明は、温風暖房装置における過熱防止技術に関するものである。従って、本発明の実施にあたって、上記加熱手段は特に制限されない。一典型例は、供給された空気を天然ガス、都市ガス、プロパンガス、石油、石炭等の炭化水素類の燃焼熱によって加熱するものであるが、これに限定されず、例えば電気的エネルギーによる加熱手段であってもよい。従って、一般的なガスファンヒーターに限定されず、石油ファンヒーター、セラミックファンヒーター等も本発明を具現化する温風暖房装置であり得る。過熱防止の観点から、本発明は特に空気清浄器付き温風暖房装置に好ましく適用され得る。
【0017】また、上記送風手段としては、一般的なガスファンヒーター、石油ファンヒーター等の温風暖房機において通常使用されているファンおよびファンモータが特に制限なく使用し得る。また、上記過熱検出手段は、所定の温度を上回る温度即ち所定の過熱状態を検出し得るものであればよく、特定の温度検出器に限定されない。例えば、種々の温度センサやヒューズが過熱検出手段として使用し得る。而して、本発明の温風暖房装置に装備される過熱検出手段の数に特に制限はない。すなわち、温風の吹出し口またはその近傍に相互に距離をおいて配置された二以上の温度センサの他に、一又は二以上の過熱検出手段を他の部位に装備してもよい。また、温風の吹出し口またはその近傍に配置される温度センサとしては、サーミスタが好適であるが他の形式の温度センサ(例えば白金測温抵抗体)であってもかまわない。
【0018】一方、過熱防止手段は、上記温度センサ等を構成要素とするアナログ回路やデジタル回路等から構成される種々の制御回路によっても実現され得るが典型的にはマイクロコンピュータ(マイコン)を使ったプログラムによる制御系の構築によって具現化される。その好適例については後述する。そして、過熱状態が検知されたときに上記過熱防止手段が行う上記加熱手段および/または送風手段の動作の制御の具体的態様に特に制限はなく、当該検知された過熱状態を緩和させ得る態様のものが実行され得る。特に限定するものではないが、典型的には、ガスバーナー等の加熱手段による空気の加熱の停止または火力や電力の調整による加熱度合の低減、或いは当該加熱手段の制御に代えて若しくは当該加熱手段の制御とともに送風手段(送風ファン)の停止若しくはファン回転速度(即ち送風能力)の変更が挙げられる。
【0019】以下、本発明の好適な第一の実施形態である、空気清浄器付き温風暖房装置について図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態に係る空気清浄器付き温風暖房装置1は、熱源としてガスバーナー25を備えているいわゆるガスファンヒーターである。なお、図1は本実施形態に係る空気清浄器付き温風暖房装置1(以下「本ファンヒーター1」という。)の外観を模式的に示す斜視図であり、図2は本ファンヒーター1の内部構造を模式的に示す縦断面図である。
【0020】図1および図2に示すように、本ファンヒーター1は、大まかにいって、装置本体の外郭を構成する筐体(ケーシング)2と、当該筐体2内に形成されている温風暖房器20および空気清浄器10と、これら温風暖房器20および空気清浄器10の動作を制御するメイン制御部(主制御基板)40とから構成されている。
【0021】図1に示すように、この筐体2の上面部には浄化した空気を放出するためのスリット状の浄化空気吹出し口3が形成されている。また、その浄化空気吹出し口3の前方には操作パネル4が設けられている。この操作パネル4には、本ファンヒーター1を種々の態様で作動させるためのスイッチ類や表示器が装備されている。すなわち、本ファンヒーター1に電源を供給するための主電源スイッチ5g、暖房運転のオン/オフを行うための暖房メインスイッチ5a、空気清浄運転のオン/オフを行うための空気清浄メインスイッチ5dが設けられている。さらに操作パネル4の中央寄りには、暖房運転の設定温度や室温、および空気清浄運転のレベル(風量)等を表示する液晶表示器5cが設けられており、それに隣接して当該表示器5cの表示モードを切り替える表示切替スイッチ5bが設けられている。これらの他にも暖房運転および空気清浄運転について自動運転モードと手動運転モードに切り替える運転モード切替スイッチ5eや手動運転時における空気清浄器10の風量を切り替える風量切替スイッチ5f等が設けられているが、本発明に特に関連しないため、これらの詳細な説明は省略する。而して、かかる操作パネル4に設置されたスイッチ類や表示器は、本体内部に設けられたメイン制御部40と電気的に接続されている。
【0022】一方、筐体2の前面部の上方位置には本ファンヒーター1の正面方向を開口方向とする開口部が設けてあり、当該開口部には吸気パネル8が着脱可能に填め込まれている。この吸気パネル8には、空気清浄器10の内部に空気を導入するための吸気口8a(以下「空気清浄用吸気口8a」という。)がスリット状に形成されている。また、筐体2前面部の下方位置には、内蔵するガスバーナー25で暖められた温風を吹き出すためのスリット状の温風吹出し口6が本ファンヒーター1の正面方向をその開口方向として形成されている。ところで、図1に破線で示すように、かかる温風吹出し口6の近傍には、当該温風吹出し口6およびその近傍の局所的過熱の発生の有無を検知するための温度センサ(サーミスタ)21a,21bが相互に距離をおいて二つ配置されている。すなわち、本ファンヒーター1の正面側からみて温風吹出し口6の左右両側壁部には、それぞれ、本実施形態に係る過熱検出手段に相当する温度センサ21a,21bが筐体2内部に埋没した状態即ち表面に露出しない状態で配置されている。これにより、かかる温度センサ21a,21bの配置によって本ファンヒーター1の外見上の美観が損なわれることはない。以下、これら温度センサをそれぞれ第1温度センサ21a、第2温度センサ21bという。これら温度センサ21a,21bはメイン制御部と電気的に接続されている。
【0023】また、図1に示すように筐体2の一方の側面部には、スリット状の通気口7aが形成された扉部材7が図示しない蝶番によって開閉可能に装着されている。この扉部材7の内側には本ファンヒーター1の使用環境下における室内温度および空気中の粉塵濃度をそれぞれ検知するための室温センサおよび汚れセンサが収容されている。他方、図2に示すように、この筐体2の裏面側には、温風暖房器20内に空気を供給するための吸気口9a(以下「暖房用吸気口9a」という。)が設けられている。この暖房用吸気口9aには、異物が装置内に入り込むのを防ぐための金網カバー9が取り付けられている。
【0024】次に、筐体2内部に構成されている温風暖房器20と空気清浄器10について説明する。図2に示すように、筐体2の内部は隔壁2aによって上下に仕切られており、その隔壁2aの上部が空気清浄器10を構成している。一方、隔壁2aの下部が温風暖房器20を構成している。
【0025】先ず、空気清浄器10の構成について説明する。図2に示すように、吸気パネル8の裏面側には、本実施形態に係る上記浄化手段に相当するHEPA等の機械式フィルターやプレフィルター、脱臭フィルター等から構成される集塵フィルターユニット12が交換可能に取り付けられている。そして、空気清浄器10の内部には本実施形態に係る上記送出手段に相当するファン(シロッコファン)14と直流ブラシレスモータ15(以下「空気清浄ファンモータ15」という。)が仕切り板11を挟んで相互に接続された状態で配置されている。かかる構成の結果、空気清浄ファンモータ15およびファン14を作動させることによって、上記空気清浄用吸気口8aから外気が集塵フィルターユニット12を通過して筐体2内に導入される。そして、この集塵フィルターユニット12を通過する際、空気中の煤、タバコの煙、臭い成分、綿埃等の浮遊粒子が当該集塵フィルターユニット12に捕集され、結果、筐体2内に導入された空気が浄化される。而して、浄化された空気は、そのまま浄化空気吹出し口3から外部に放出される。
【0026】次に、温風暖房器20について説明する。図2に示すように、筐体2の下部には暖房用吸気口9aに通じる送風ケース22が設けられている。この送風ケース22の内外には相互に連通するいくつかの送風路23が形成されるとともに、当該送風路23に通ずる送風ケース22のほぼ中央部分にはガスバーナー収容部24が形成されている。而して、そのガスバーナー収容部24には、図2に示さない電磁弁およびガス流調整弁(比例弁)を備えたガス供給管に接続された本実施形態に係る加熱手段に相当するガスバーナー25が設置されている。このガスバーナー25には、バーナー点火を行うための点火器(イグナイター)27や当該ガスバーナー25の着火状態を検出するための熱電対28が付設されている。
【0027】図2に示すように、送風路23は上記温風吹出し口6に接続されており、さらに当該送風路23の途中には本実施形態に係る上記送風手段であるファン(シロッコファン)26と図示しない交流モータ(以下「温風ファンモータ」という。)が配置されている。かかる構成により、温風ファンモータとファン26とを作動させることによって、上記暖房用吸気口9aから外気を送風ケース22そして送風路23に導入され、その一部がガスバーナー収容部24に導入されるとともに温風吹出し口6から外部に放出される。このとき、点火器27を作動させ、上記電磁弁および調整弁を開放して燃料ガスを供給しつつガスバーナー25に点火する。このことによって、当該供給ガスが燃焼され、ガスバーナー収容部24に導入された空気が加熱される。このことによって、温風吹出し口6から外部に温風を供給することができる。なお、上述のような温風暖房器20自体の基本構成は、従来のガスファンヒーターと同様であればよく、特に本発明を特徴付けるものでもないのでこれ以上の詳細な説明は省略する。
【0028】次に、本ファンヒーター1の作動状態を制御する制御系について説明する。図3は、かかる制御系を示すブロック図である。図3に示すように、本ファンヒーター1における制御系は、大まかにいって、上記メイン制御部40を中心に当該メイン制御部40と電気的に接続される上記操作パネル4(即ち上記各種スイッチ類や表示器5a〜5f)、室温センサ31、汚れセンサ32、各温度センサ21a,21b、温風ファンモータ26a、空気清浄ファンモータ15、点火器27、ガス流調整弁29、電磁弁30等から構成されている。
【0029】メイン制御部40の中心となるマイコン部41は、CPU(プロセッサ)、ROMやRAM等の記憶装置、入出力ポート等から成り、RAMに予め格納されている所定のプログラムに従って或いは操作パネル4の各スイッチから送信される各種操作信号に基づいて本ファンヒーター1の動作を全体的に制御している。而して、マイコン部41には、上記各温度センサ21a,21b、室温センサ31および汚れセンサ32から出力された各検知信号ならびに操作パネル4に設けられた各種スイッチ類から出力された操作信号をそれぞれ検出・増幅するとともにマイコン部41で処理可能なデジタル信号に変換するように構成された温度検出回路42,43,45、粉塵濃度検出回路46および入力回路47等が入力用インタフェースとして備えられている。また、マイコン部41には、上記温風ファンモータ26a、空気清浄ファンモータ15、点火器27、ガス流調整弁29、電磁弁30および操作パネル4上の表示器5cをそれぞれ所定の態様で動作させるためのモータ駆動回路48,49、点火回路50、調整弁駆動回路51、電磁弁駆動回路52および出力回路53等が出力用インタフェースとして備えられている。
【0030】かかる制御系が設けられている結果、本ファンヒーター1においては、操作パネル4上のスイッチ類から入力した操作信号および上記センサ類から受信した検知信号等に基づいて、空気清浄運転および暖房運転のそれぞれについて所定の自動運転または手動運転を行うことができる。なお、本ファンヒーター1の制御系には、これら図示するもののほかにもメイン制御部40等に所定の電源を供給する電源回路やマイコン部41の処理周期を規定するクロック回路等が装備されているがこれら回路や入出力インタフェース或いはマイコン内部の物理的構成自体は従来の温風暖房装置において採用されるものと同様であればよく、特に本発明を特徴付けるものではないのでこれ以上の詳細な説明は省略する。
【0031】次に、本ファンヒーター1における自動運転モードでの運転態様の一典型例を概説する。上記主電源スイッチ5g、暖房メインスイッチ5a、空気清浄メインスイッチ5dがいずれもオンであり、且つ、自動運転モードが選択されていることを条件に、メイン制御部40は自動運転を開始する。空気清浄運転は次のように行われる。すなわち、マイコン部41からモータ駆動回路49を介してモータ回転指令信号が出力され、空気清浄ファンモータ15が高レベルの回転数で回転駆動を開始する。なお、自動運転モードによる空気清浄処理が行われている最中は、汚れセンサ32による空気中の浮遊粒子および臭い成分の検出が行われており、粉塵濃度検出回路46を介して入力された検知信号(即ち汚れ検出量)に応じて、適宜、空気清浄ファンモータ15の回転数が調整される。
【0032】一方、暖房運転は次のように行われる。すなわち、上記室温センサ31から温度検出回路45を介して入力した室温データに基づいて、マイコン部41はモータ駆動回路48を介して温風ファンモータ26aを回転駆動する。本実施形態では、検知された室温と所定の設定温度(例えば20℃)との差に応じてかかる温風ファンモータ26a(即ちファン26)を12段階(例えば480〜720rpmの間で20〜30r間隔で12段階設定する。)に区分した回転数のいずれかで回転させる。同時にかかる回転数に応じた火力で暖房運転を開始する。具体的には、温風ファンモータ26aの作動を条件に、マイコン部41は点火回路50を介して点火器27を動作して火花を発生させる。そして、図示しないガス供給管の電磁弁30を開放する。同時に、所定量の燃料ガスとそれに応じた燃焼用空気とがガスバーナー25に供給されるようにガス流調整弁29が駆動する。このことによってガスバーナー25が点火される。これにより、ガスバーナー収容部24に導入された空気を加熱することができる。而して、加熱された空気は、温風ファン26によって温風吹出し口6から吹き出される。なお、ガスバーナー25の点火状態は熱電対28から受信される検知信号によって常時モニタリングされており、その点火が検知されない場合には上記ガスの供給を直ちに遮断する。また、室温センサ31による装置外温度のモニタリングが随時行われており、かかるセンサからの検知信号に応じてガスバーナー25の点火/消火処理が行われる。
【0033】なお、本ファンヒーター1では、室温と所定の設定温度との差が比較的大きいと判定された場合には、相対的に高回転でファン26を作動させるとともに時間あたりの発生熱量が増大するように燃料ガスの供給量を上げ、反対に室温と所定の設定温度との差が比較的小さいと判定された場合には相対的に低回転でファン26を作動させるとともに時間あたりの発生熱量を低減するように燃料ガスの供給量を下げる処理が行われる。かかる燃料ガスの供給調整は、上記電磁弁およびガス流調整弁の開閉動作によって行われる。
【0034】また、本ファンヒーター1は、従来のファンヒーターと同様、使用者が操作パネル4上に配された上記スイッチ類を操作することによって所望する態様で暖房運転および/または空気清浄運転を行うことができる。かかる手動/自動運転モードの切り替え制御は、従来のファンヒーターと同様であればよく、詳細な説明は省略する。
【0035】次に、本ファンヒーター1において自動運転時および手動運転時のいずれでも実行される過熱防止機構について説明する。なお、図4に本実施形態に係る過熱防止処理の大まかなフローを示す。上述の第1温度センサ21aおよび第2温度センサ21b(図1)が本実施形態に係る過熱検出手段である。而して、本実施形態に係る過熱防止手段でもある上記メイン制御部40は、自動運転時および手動運転時において、各温度センサ21a,21bによって検知される温度を常時周期的にモニタリングし、いずれかのセンサによって異常な過熱状態が検知された場合には速やかに上述の暖房運転を停止する処理を行う。以下、このことを図4を参照しつつ説明する。
【0036】本実施形態に係る過熱防止処理は、予めRAMに格納されている所定の過熱防止制御プログラムに従って、クロック回路によって規定される処理周期でマイコン部(CPU)が以下の処理(各ステップ)を繰り返し実行することによって行われている。すなわち、自動運転モードあるいは手動運転モードで暖房運転が行われている間、温風吹出し口6およびその近傍が所定の過熱状態となっているか否かをモニタリングする。
【0037】具体的には、上記温度センサ群21a,21bによって各センサ配置部位における温度が検知され(ステップS1)、かかる検知温度データはマイコン部41に入力される。次いで、CPUは入力した検知温度(データ)を予めRAMに格納されている所定の過熱基準温度(基準データ)と比較し、過熱状態の有無を判定する。すなわち、ステップS2において、第1温度センサ21aによる検知温度Tが第1温度センサ21aに係る所定の過熱基準温度T(ここでは80℃)以上であるか否かを検知・判定する。ここで当該検知温度Tが過熱基準温度T以上であることが検知された場合にはマイコン部41は後述の暖房運転停止処理を実行する(ステップS5)。他方、ここでの検知温度Tが当該基準温度Tに至らないことが検知された場合には、次にステップS3において、第2温度センサ21bによる検知温度Tが第2温度センサ21bに係る所定の過熱基準温度T(ここではTと同じ80℃)以上であるか否かを検知・判定する。ここで当該検知温度Tが過熱基準温度T以上であることが検知された場合にはマイコン部41は後述の暖房運転停止処理を実行する(ステップS5)。他方、ここでの検知温度Tが当該基準温度Tに至らないことが検知された場合には、今回周期の処理を終えてリターンし、暖房運転が継続される限り、上記各温度センサ21a,21bに基づくモニタリング(ステップS1〜S3)を繰り返し行う。
【0038】而して、かかるモニタリングにおいて各温度センサ21a,21bのいずれかで上記それぞれの基準温度以上の温度が検出された場合には、マイコン部41は暖房運転の停止処理を行う(ステップS5)。すなわち、その時点における運転モードおよびガス供給量等の暖房運転に関するデータを記憶装置に一時的に格納するとともに、電磁弁30を閉じて燃料ガスのガスバーナー25への供給を停止させる。これによってガスバーナー25による燃焼・加熱処理が速やかに中止される。なお、本実施形態においては、この暖房運転停止処理(ステップS5)のときには温風ファンモータ26aの動作は継続させる。温風ファン26による送風によって過熱部分の強制的な空冷効果が期待できるからである。次いで、過熱状態が検知されたことおよびそれに基づいて暖房運転を停止したことを使用者に報知する処理が行われる(ステップS6)。本ファンモーター1では、上記表示器5cにその旨の表示を行うとともに図示しないスピーカから警告音を発生させる処理が行われる。
【0039】以上のように、本ファンヒーター1では、上記過熱防止処理に係る過熱検出手段である第1温度センサ21aおよび第2温度センサ21bを温風吹出し口6の近傍に相互に距離をおいて配置している結果、温風吹出し口6の左右いずれか一部が塞がれた場合や温風吹出し口6の一部が遮蔽され得るようにその前方に遮蔽物が置かれた場合等に発生し得る過熱状態をいまだ局所的な状態にとどまるとき(すなわち温風吹出し口全体又は装置全体に過熱部分が拡がっていない時期)にいち早く検知し、それによって過熱状態(温度および/または過熱区域)がさらに亢進しないように暖房運転を迅速に停止させることができる。このことによって、過熱状態の早期緩和を実現し、本ファンヒーター1の構成部材の高熱による損傷や変形あるいは機能低下を未然に防止することができる。また、温風吹出し口6の開口方向と同一の開口方向となる位置(即ち筐体2前面部)に形成された吸気口8aから高温の空気が直接的に吸い込まれるという不都合を未然に防止することができる。
【0040】次に、図4に示すフローに戻って、本ファンヒーター1における過熱防止処理に付随する暖房運転復帰処理について説明する。上述のように局所的な過熱状態の検出によって暖房運転を停止した後もマイコン部は各温度センサ21a,21bによる過熱状態のモニタリングを継続する。すなわち、上記温度センサ群21a,21bによって各センサ配置部位における温度が検知され(ステップS7)、かかる検知温度データはマイコン部41に入力される。次いで、CPUは入力した検知温度(データ)を予めRAMに格納されている所定の過熱解除基準温度(基準データ)と比較し、過熱状態が緩和されたか否かを判定する。すなわち、ステップS8において、第1温度センサ21aによる検知温度Tが第1温度センサ21aに係る所定の過熱解除基準温度Taa(ここでは60℃)以下であるか否かを検知・判定する。そして、ここでの検知温度Tが当該基準温度Taa以下となったことが検知された場合には、ステップS9に進み、マイコン部41は第2温度センサ21bによる検知温度Tが第2温度センサ21bに係る所定の過熱解除基準温度T(ここでは60℃)以下であるか否かを検知・判定する。そして、ここでの検知温度Tについても当該基準温度Tbb以下となったことが検知された場合には、ステップS11に進み、暖房運転を再開させる。すなわち、暖房運転を停止する際に、記憶装置に一時的に格納しておいた運転モードおよびガス供給量等の暖房運転に関するデータに基づいて、暖房運転を再開する。具体的には、上記点火器27を動作させ、さらに閉鎖してあった電磁弁30を再び開放して燃料ガスをガスバーナー25へ供給する。これにより上記ガスバーナー25に点火する。以上の処理によって、ガスバーナー25による燃焼・加熱処理が速やかに復帰される。而して、上記過熱報知を解除する処理を行う(ステップS12)。ここでは、表示器5cにおける過熱報知に係る表示をクリアするとともに、警告音の発生をストップさせる。なお、暖房運転再開後は、マイコン部41は再び上記温度モニタリング(ステップS1〜ステップS3)を所定周期で繰り返し実行する。
【0041】以上のように、本ファンヒーター1では、吹出し口6の近傍に相互に距離をおいて配置した上記第1温度センサ21aおよび上記第2温度センサ21bの両方において、所定のレベル以下に過熱状態が緩和されたことが検知されることを条件に暖房運転を自動的に再開させることができる。このため、過熱の緩和が局所的に不完全な状態で暖房運転が再開されるのを防止することができる。また、局所的過熱状態の残存(例えば当該箇所に残留する余熱)によって部品類の損傷や変形或いは機能低下を防止することができる。また、吸気口8aから余熱による高温の空気が直接的に吸い込まれるのを未然に防止することができる。
【0042】以上、本ファンヒーター1における過熱防止処理の内容を説明したが、本発明の温風暖房装置は上記実施形態のものに限定されない。例えば、図2に破線で示すように、吸気口8a(集塵フィルターユニット12)の近傍に過熱検出手段の一つとして温度センサ(ここではサーミスタ)16(以下「第3温度センサ16」という。)を別途配置してもよい。而して、かかる第3温度センサ16を温度検出回路44を介してマイコン部41と接続する(図3)ことによって、上記二つの温度センサ21a,21bに加えてかかる第3温度センサ16による温度検知に基づいて過熱防止処理を行うことができる。この形態(以下「第二の実施形態」という。)によると、空気清浄器10内の過熱状態を検知し、それに応じて暖房運転の停止/再開を行うことができる。すなわち、図5に示すように、第二の実施形態では、上記説明したステップS1乃至ステップS3に加えて、空気清浄器10の吸気口8aおよび集塵フィルターユニット12の近傍が所定の過熱状態となっているか否かをモニタリングする(ステップS4)。具体的には、図5におけるステップS4において、第3温度センサ16による検知温度Tが基準データとして予めRAMに格納されている第3温度センサ16に係る所定の空気清浄器過熱基準温度T(ここでは60℃)以上であるか否かを検知・判定する。而して、検知温度Tが当該基準温度T以上であることが検知された場合にもマイコン部41は上述の暖房運転停止処理および報知処理を実行する(ステップS5、ステップS6)。なお、ここでの検知温度Tが当該基準温度Tに至らないことが検知された場合には、今回周期の処理を終えてリターンし、暖房運転が継続される限り、上記各温度センサ16,21a,21bに基づく過熱状態のモニタリング(ステップS1〜S4)を繰り返し行う。このように第二の実施形態に係る温風暖房装置では、上記二つの温度センサに加えて第3温度センサ16を配置した結果、集塵フィルターユニット等の熱に弱い部品類の局所的過熱に起因する損傷や機能低下をより直接的に防止することができる。また、第1および第2温度センサ21a,21bに係る過熱基準温度T,Tよりも第3温度センサ16に係る空気清浄器過熱基準温度Tを低い温度に設定することによって、熱に弱い部品類の損傷や変形をより効果的に防止し得るとともに、本来の暖房運転効率を著しく低下させることなく(即ち温風吹出し口周囲の温度が必要以上に低い段階で暖房運転が停止されることなく)、局所的過熱の緩和・防止を実現することができる。
【0043】さらに、図5に示すように、暖房運転停止中において、第1及び第2温度センサ21a,21bに加えて第3温度センサ16に基づいて過熱状態のモニタリング(ステップS10)を行い、過熱状態が緩和されたか否かを空気清浄器部分の実際の温度によって判定することができる。すなわち、上記説明したステップS7乃至ステップS9に加えて空気清浄器10の吸気口8aおよび集塵フィルターユニット12の近傍において所定の過熱状態が解消されたか否かをモニタリングする(ステップS10)。具体的には、ステップS10において、第3温度センサ16による検知温度Tが基準データとして予めRAMに格納されている第3温度センサ16に係る所定の空気清浄器過熱解除基準温度Tcc(ここでは50℃)以下であるか否かを検知・判定する。而して、かかる検知温度Tについても当該基準温度Tcc以下となったことが検知された場合にマイコン部41は上述の暖房運転再開処理および報知解除処理を実行する(ステップS11、ステップS12)。
【0044】このように、第二の実施形態に係る温風暖房装置では、上記二つの温度センサに加え、さらに第3温度センサ16においても所定のレベル以下に過熱状態が緩和されたことが検知されたことを条件に暖房運転が再開される。これにより、集塵フィルターユニット等の熱に弱い部品類が、局所的過熱に起因する余熱によって損傷したり変形したり或いは機能低下したりすることをより直接的に防止することができる。このことは、第1および第2温度センサ21a,21bに係る過熱解除基準温度Taa,Tbbよりも第3温度センサ16に係る空気清浄器過熱解除基準温度Tccを低い温度に設定することによって、より効果的に実現され得る。
【0045】以上、二つの実施形態において本発明を詳しく説明したが、これら以外の種々の変更例や応用例が本発明に包含される。例えば上述の各実施形態では、温風吹出し口の左右に一つずつの温度センサを配置しているが、温風吹出し口またはその近傍に三以上の温度センサを配置してもよい。また、温風吹出し口が二箇所以上設けられた温風暖房装置もあり得るが、その場合には各温風吹出し口に二以上の温度センサを設けてもよいし、いずれか一つの温風吹出し口(主要吹出し口)に二以上の温度センサを設けたものも本発明の温風暖房装置に包含される。また、上記実施形態で設定されている過熱基準温度および過熱解除基準温度は、温風暖房装置のタイプや性能等により適宜異なり得るものであり、上記設定温度に限定されない。また、二以上の温度センサのそれぞれに応じてかかる基準温度を異ならせてもよいし、過熱検出手段を構成する全温度センサに関して等しい基準温度を設定してもよい。
【0046】また、上記各実施形態では、過熱状態が検出された際に、暖房運転の停止を行っているが、かかる停止処理とともに空気清浄運転(即ち空気清浄ファンモータ15の駆動)を同時に停止する処理を行うことも好適である。かかる処理によると、加熱された高温の空気の吸気口からの進入をより高レベルで遮断することができる。
【0047】
【発明の効果】本発明によると、温風吹出し口の一部が塞がれたり遮蔽された場合に生じ得る温風吹出し口およびその近傍の局所的な過熱状態を検出することができる。すなわち、本発明の温風暖房装置では二以上の温度センサを過熱検出手段として温風吹出し口またはその近傍に配置している結果、各温度センサによって、温風吹出し口近くの局所的過熱状態をいち早く検出することができる。




 

 


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