暖房機の動作制御方法及び装置
【課題】 業務用の暖房機を使用する際の省エネルギ性及び経済性を高めるとともに、作業等の中断による時間的損失の発生を回避し、また、低騒音化にも寄与する。
【解決手段】 予め、暖房機Ｈ，Ｈｅの動作を制御する制御部２に、少なくとも燃焼量の大きい第一動作Ｐｆ及び動作開始ｔｏから第一動作Ｐｆを行う第一動作時間Δｔｆａ…とこの第一動作時間Δｔｆａ…の経過後に行う第一動作Ｐｆよりも燃焼量の小さい第二動作Ｐｓが含まれる複数の異なる動作制御パターンＸａ…を、外気温度条件に対応させて設定した省エネ動作モードＭｅを設け、暖房機Ｈ，Ｈｅを運転する際に、制御部２は、温度センサ３により外気温度Ｔｏを検出するとともに、検出した外気温度Ｔｏに対応する動作制御パターンＸａ…を選択し、選択した動作制御パターンＸａ…に従って暖房機Ｈ，Ｈｅの動作を制御する。
【解決手段】 予め、暖房機Ｈ，Ｈｅの動作を制御する制御部２に、少なくとも燃焼量の大きい第一動作Ｐｆ及び動作開始ｔｏから第一動作Ｐｆを行う第一動作時間Δｔｆａ…とこの第一動作時間Δｔｆａ…の経過後に行う第一動作Ｐｆよりも燃焼量の小さい第二動作Ｐｓが含まれる複数の異なる動作制御パターンＸａ…を、外気温度条件に対応させて設定した省エネ動作モードＭｅを設け、暖房機Ｈ，Ｈｅを運転する際に、制御部２は、温度センサ３により外気温度Ｔｏを検出するとともに、検出した外気温度Ｔｏに対応する動作制御パターンＸａ…を選択し、選択した動作制御パターンＸａ…に従って暖房機Ｈ，Ｈｅの動作を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体燃料を燃焼させて暖房を行う暖房機の動作を制御する際に用いて好適な暖房機の動作制御方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体燃料を燃焼させて暖房を行う暖房機であって、特に、キャスタ（車輪）やハンドルなどを付設することにより可搬式に構成し、工場や体育館等の広い屋内及び作業現場等の屋外における様々な場所での用途を想定した業務用可搬式暖房機は知られており、既に本出願人もこの種の暖房機に用いて好適な赤外線発生装置（暖房機）を特許文献１により提案した。
【０００３】
この赤外線発生装置は、赤外線を効率良く放出することを目的としたものであり、気化した液体燃料を触媒燃焼可能な触媒層を有し、その前面が赤外線を放射する赤外線放射面となるように外に表れており、さらに、この触媒層の後方に、当該触媒層の輻射熱により加熱される多孔性の輻射板が当該触媒層に面して配置されることにより、液体燃料を気化する気化室を有し、この気化室で気化した液体燃料が触媒層で一次燃料される構成を備えている。
【特許文献１】特開２００１−１２７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した従来の赤外線発生装置（暖房機）は、次のような改善すべき課題も残されていた。
【０００５】
第一に、この種の暖房機に、外気温度が設定温度になるように燃焼量を自動調整する温度制御機能を設けた場合、この温度制御機能は、その性質上、暖房機を暖房能力に見合う室内等で使用するときは相応に機能するが、空気が流動する屋外或いはこれに類似する環境で使用するときは実質的に機能せず、最大出力（最大燃焼量）により運転が継続してしまう。一方、使用環境によっては、所定のエリアを局所的に暖房すれば良い場合も少なくないため、最大出力が継続した際には、反って暑くなりすぎてしまう場合もある。このように、この種の業務用暖房機は多種多様な用途で使用されるため、本来的に無駄な燃焼消費が発生しやすい側面があり、省エネルギ性及び経済性の観点から更なる改善の余地があった。
【０００６】
第二に、この種の暖房機に、燃焼量をマニュアル設定可能なマニュアル設定機能を設ければ、例えば、上述のように暑すぎた場合、使用者は必要に応じて燃焼量が小さくなるようにマニュアル操作することができる。しかし、業務用の暖房機は、主に、工場内や作業現場等で使用することが多いため、燃焼量のマニュアル操作は、作業等の中断を招くことになり、中断による時間的損失が無視できないとともに、作業内容にも悪影響を及ぼす虞れがある。
【０００７】
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した暖房機の動作制御方法及び装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る暖房機の動作制御方法は、上述した課題を解決するため、液体燃料を燃焼させて暖房を行う暖房機Ｈ，Ｈｅの動作を制御する動作制御方法において、予め、暖房機Ｈ，Ｈｅの動作を制御する制御部２に、少なくとも燃焼量の大きい第一動作Ｐｆ及び動作開始ｔｏから第一動作Ｐｆを行う第一動作時間Δｔｆａ…とこの第一動作時間Δｔｆａ…の経過後に行う第一動作Ｐｆよりも燃焼量の小さい第二動作Ｐｓが含まれる複数の異なる動作制御パターンＸａ…を、外気温度条件に対応させて設定した動作モード（省エネ動作モード）Ｍｅを設け、暖房機Ｈ，Ｈｅを運転する際に省エネ動作モードＭｅが選択されたなら、制御部２は、外気温度センサ３により外気温度Ｔｏを検出するとともに、検出した外気温度Ｔｏに対応する動作制御パターンＸａ…を選択し、選択した動作制御パターンＸａ…に従って暖房機Ｈ，Ｈｅの動作を制御するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
この場合、発明の好適な態様により、第一動作Ｐｆには、暖房機Ｈ，Ｈｅの最大出力を設定することができるとともに、第二動作Ｐｓは、当該最大出力の４０〜８０〔％〕を設定することができる。なお、第一動作Ｐｆは、運転開始ｔｓから所定時間Δｔｈ行う燃焼を安定させる安定化運転が終了してから行うことが望ましい。また、第二動作Ｐｓでは、第一動作Ｐｆよりも送風の風量を弱く設定することができる。
【００１０】
一方、本発明に係る暖房機の動作制御装置１は、上述した課題を解決するため、液体燃料を燃焼させて暖房を行う暖房機Ｈ，Ｈｅの動作を制御する動作制御装置を構成するに際して、少なくとも燃焼量の大きい第一動作Ｐｆ及び動作開始ｔｏから第一動作Ｐｆを行う第一動作時間Δｔｆａ…とこの第一動作時間Δｔｆａ…の経過後に行う第一動作Ｐｆよりも燃焼量の小さい第二動作Ｐｓが含まれる複数の異なる動作制御パターンＸａ…を、外気温度条件に対応させて設定した省エネ動作モードＭｅを有し、この省エネ動作モードＭｅが選択されたなら、外気温度センサ３により外気温度Ｔｏを検出するとともに、検出した外気温度Ｔｏに対応する動作制御パターンＸａ…を選択し、選択した動作制御パターンＸａ…に従って暖房機Ｈ，Ｈｅの動作を制御する制御部２を備えることを特徴とする。
【００１１】
この場合、発明の好適な態様により、暖房機Ｈは、液体燃料の燃焼により赤外線を放射する赤外線放熱パネル５を備えて構成できる。また、制御部２は、省エネ動作モードＭｅに加えて、燃焼量をマニュアル設定可能なノーマル動作モードＭｎと、外気温度Ｔｏが設定温度となるように温度に対するフィードバック制御を行う温度制御動作モードＭｃの一方又は双方を備えて構成できる。
【発明の効果】
【００１２】
このような本発明に係る暖房機の動作制御方法及び装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。
【００１３】
（１） 多種多様な用途で使用され、本来的に無駄な燃焼消費が行われやすい側面のある業務用の暖房機Ｈ，Ｈｅであっても、省エネ動作モードＭｅを選択した場合には、運転を開始する際の外気温度Ｔｏに対応して、燃焼量の大小を組合わせた最適な動作制御パターンＸａ…による動作制御を行うことができるため、液体燃料の有効な消費節約が可能となり、暖房機Ｈ，Ｈｅを使用する際の省エネルギ性及び経済性を飛躍的に高めることができる。
【００１４】
（２） 省エネ動作モードＭｅを選択することにより、燃焼量の大小を組合わせた最適な動作制御パターンＸａ…による動作制御が自動で行われるため、使用者による燃焼量のマニュアル操作が不要となる。したがって、工場内や作業現場等の業務用として使用される場合であっても、作業等の中断による時間的損失の発生、更には作業内容に悪影響が生じる不具合を解消又は大幅に低減できる。
【００１５】
（３） 好適な態様により、第一動作Ｐｆに、暖房機Ｈ，Ｈｅの最大出力を設定するとともに、第二動作Ｐｓに、当該最大出力の４０〜８０〔％〕を設定すれば、本来の暖房効果を損なうことなく液体燃料の消費節約を確保する観点から最適なパフォーマンスを得ることができる。
【００１６】
（４） 好適な態様により、第一動作Ｐｆを、運転開始ｔｓから所定時間Δｔｈ行う燃焼を安定させる安定化運転が終了してから行うようにすれば、動作開始ｔｏから暖房機Ｈ，Ｈｅの最大出力（第一動作Ｐｆ）を継続させるような場合であっても、暖房機Ｈ，Ｈｅに無用な負荷や応力等が付加される不具合を回避することができ、暖房機Ｈ，Ｈｅにおける故障等のトラブル防止及び長寿命化に寄与できる。
【００１７】
（５） 好適な態様により、第二動作Ｐｓにおいて、第一動作Ｐｆよりも送風の風量を弱く設定すれば、静穏化の要求される使用環境の低騒音化を図ることができる。
【００１８】
（６） 好適な態様により、暖房機Ｈ，Ｈｅに、液体燃料の燃焼により赤外線を放射する赤外線放熱パネル５を設ければ、赤外線、特に、身体にとって熱吸収性や保温性の高い遠赤外線のメリットを享受できるため、省エネ動作モードＭｅにより、燃焼量が小さくなる第二動作Ｐｓに切換わった場合であっても効率的な暖房により良好な暖房効果を維持することができる。
【００１９】
（７） 好適な態様により、制御部２に、省エネ動作モードＭｅに加えて、燃焼量をマニュアル設定可能なノーマル動作モードＭｎと、外気温度Ｔｏが設定温度となるように温度に対するフィードバック制御を行う温度制御動作モードＭｃの一方又は双方を設ければ、多種多様な用途で使用される業務用の暖房機Ｈ，Ｈｅであっても、使用するそれぞれの環境において最適な省エネルギ性及び暖房効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００２１】
まず、本実施形態に係る動作制御装置１を搭載する暖房機Ｈの概要について、図３を参照して説明する。
【００２２】
図３に示す暖房機Ｈは、赤外線放熱タイプの業務用可搬式暖房機である。この暖房機Ｈは、燃料タンク５１を備え、この燃料タンク５１の底面における長手方向一側には一対のキャスタ（車輪）５２…を有するとともに、燃料タンク５１の側面に固定したフレーム部５３を有し、このフレーム部５３により脚部５３ｆ…及びハンドル部５３ｈを一体形成する。また、燃料タンク５１の上面には旋回台（首振装置）５４を介して赤外線ヒータ部５５を配設する。赤外線ヒータ部５５は、ハウジング部５６により覆われ、ハウジング部５６の前面開口には赤外線放熱パネル５を配する。この赤外線放熱パネル５は、液体燃料である灯油を燃焼させた際に赤外線を放射する素材を使用して全体を多孔板により形成する。さらに、ハウジング部５６の内部であって、赤外線放熱パネル５の後方には、燃焼部２２を設ける。この燃焼部２２は、ガス化バーナを配した燃焼室やこの燃焼室に送風する燃焼ファンなどを備えている。一方、ハウジング部５６の内部であって区画されたエリアには、本実施形態に係る動作制御装置１を含む制御ボックス部を配設するとともに、ハウジング部５６の前上部には前方に送風する送風ファン（サーキュレータ）５７を配設する。
【００２３】
これにより、燃料タンク５１から供給される灯油は、気化された後に空気と混合し、得られる混合ガスが燃焼する。この際、ガス化バーナにより青炎（ブルーフレーム）が得られ、この青炎により赤外線放熱パネル５が加熱される。そして、この赤外線放熱パネル５から前方に赤外線が放射（放熱）される。なお、青炎の火炎温度は、赤炎よりも概ね３００〔℃〕程度高くなり、この青炎により赤外線放熱パネル５が効率的に加熱される。図４に暖房機Ｈの放熱範囲特性を示す。
【００２４】
このように、暖房機Ｈに、灯油の燃焼により赤外線を放射する赤外線放熱パネル５を設ければ、赤外線、特に、身体にとって熱吸収性や保温性の高い遠赤外線のメリットを享受することができるため、後述する省エネ動作モードＭｅにより、燃焼量が小さくなる第二動作Ｐｓに切換わった場合であっても効率的な暖房により良好な暖房効果を維持できる利点がある。
【００２５】
次に、図３の暖房機Ｈに搭載する本実施形態に係る動作制御装置１を含む電気系の構成について、図２を参照して説明する。
【００２６】
図２中、１は動作制御装置のブロック系統図を示す。動作制御装置１は、暖房機Ｈの動作を制御する制御部２を備える。制御部２は、ＣＰＵ等を内蔵したコンピューティング機能を有する制御部本体１１を備え、この制御部本体１１には、後述する本実施形態に係る動作制御方法を実行するための制御プログラム及び各種データを記憶可能なメモリ１１ｍが付属する。また、制御部本体１１の入力ポートには、外気温度Ｔｏを検出する外気温度センサ３及び各種切換操作や表示を行う操作パネル１３を接続する。操作パネル１３は、図３の暖房機Ｈにおけるハウジング部５６の背面に配設され、使用者が任意に操作することができる。操作パネル１３には、動作モード選択ボタン１３ｍを備え、少なくとも本実施形態に係る動作制御方法により動作が制御される省エネ動作モードＭｅを選択することができる。例示する動作モード選択ボタン１３ｍは、省エネ動作モードＭｅに加えて、燃焼量をマニュアル設定可能なノーマル動作モードＭｎと、外気温度Ｔｏが設定温度となるように温度に対するフィードバック制御を行う温度制御動作モードＭｃを備える。その他、操作パネル１３には、外気温度Ｔｏや設定温度などを表示可能な表示部を有するとともに、運転／停止ボタン，運転時間（タイマ）ボタン，首振ボタン等の操作ボタン類、及び電源ランプ，警報ランプ，給油ランプ等の表示ランプ類を備えている。
【００２７】
一方、制御部本体１１の出力ポートには、ドライバ２１を介して燃焼部２２を接続する。この場合、燃焼部２２には、灯油の供給量を調整する制御弁，燃焼ファンを駆動するファンモータ，点火部等が含まれる。また、制御部本体１１の他の出力ポートには、ドライバ２３を介して、送風ファン５７を駆動するファンモータ２４を接続するとともに、他の出力ポートには、ドライバ２５を介して、首振装置５４に内蔵する首振動作用の首振モータ２６を接続する。
【００２８】
次に、このように構成する動作制御装置１の動作を含む本実施形態に係る動作制御方法について、図１〜図６を参照して説明する。
【００２９】
まず、制御部２には、予め、省エネ動作モードＭｅとして、少なくとも燃焼量の大きい第一動作Ｐｆ及び動作開始ｔｏから第一動作Ｐｆを行う第一動作時間Δｔｆａ，Δｔｆｂ，Δｔｆｃとこの第一動作時間Δｔｆａ…の経過後に行う第一動作Ｐｆよりも燃焼量の小さい第二動作Ｐｓが含まれる複数の異なる動作制御パターンＸａ，Ｘｂ，Ｘｃを、外気温度条件に対応させて設定する。この省エネ動作モードＭｅは、操作パネル１３に設けた動作モード選択ボタン１３ｍにより選択することができる。
【００３０】
図５に、省エネ動作モードＭｅの動作制御パターンを例示する。まず、燃焼量の大きい第一動作Ｐｆには暖房機Ｈの最大出力を設定するとともに、第二動作Ｐｓには当該最大出力の４０〜８０〔％〕を設定する。例示は６０〔％〕である。このように、第一動作Ｐｆに、暖房機Ｈの最大出力を設定し、第二動作Ｐｓに、当該最大出力の４０〜８０〔％〕を設定すれば、本来の暖房効果を損なうことなく灯油の消費節約を確保する観点から最適なパフォーマンスを得ることができる。また、送風量も第一動作Ｐｆ及び第二動作Ｐｓに対応させて設定し、第一動作Ｐｆでは送風を強風モードに、第二動作Ｐｓでは送風を弱風モードに設定する。特に、第二動作Ｐｓの弱風モードは、暖房効果を確保しつつ低騒音化を考慮して設定する。なお、送風は、送風ファン５７による送風に適用するが、必要により燃焼ファン等の他の送風用ファンに適用してもよい。
【００３１】
そして、外気温度条件に対応する三つの異なる動作制御パターンＸａ，Ｘｂ，Ｘｃは、いずれも第一動作Ｐｆ（最大出力）と第二動作Ｐｓ（最大出力の６０〔％〕）は同じ大きさに設定するとともに、第一動作時間Δｔｆａ，Δｔｆｂ，Δｔｆｃをそれぞれ異ならせて設定する。例えば、一例として、第一動作時間Δｔｆａは１〔時間〕に、第一動作時間Δｔｆｂは０．５〔時間〕に、第一動作時間Δｔｆｃは０〔時間〕に設定することができる。一方、外気温度条件には、第一条件（例えば、−１〔℃〕以下）、第二条件（例えば、０〜９〔℃〕）、第三条件（例えば、１０〔℃〕以上）を設定し、第一条件は、第一動作時間Δｔｆａを設定した動作制御パターンＸａに対応させ、第二条件は、第一動作時間Δｔｆｂを設定した動作制御パターンＸｂに対応させ、第三条件は、第一動作時間Δｔｆｃを設定した動作制御パターンＸｃにそれぞれ対応させる。
【００３２】
次に、暖房機Ｈの運転時における動作について、図１に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３３】
まず、暖房機Ｈを使用する場合、使用者は操作パネル１３の運転ボタンをＯＮにする。そして、動作モード選択ボタン１３ｍにより、希望する動作モードを選択する。今、省エネ動作モードＭｅを選択した場合を想定する（ステップＳ１）。これにより、制御部２は、外気温度センサ３により外気温度Ｔｏを検出する（ステップＳ２）。外気温度Ｔｏの検出結果は、制御部本体１１に付与されるため、制御部本体１１では、検出された外気温度Ｔｏが第一条件，第二条件，第三条件のいずれに対応するかを判断する（ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５）。
【００３４】
この際、例えば、かなり冷え込んだ状態にあり、外気温度Ｔｏが、−２〔℃〕の氷点下であれば、上述した第一条件（−１〔℃〕以下）に対応するため、予め設定された動作制御パターンＸａが選択され、制御部２は、この動作制御パターンＸａによる動作を開始する（ステップＳ３，Ｓ６）。即ち、動作制御パターンＸａに従って暖房機Ｈの動作を制御する。この際、運転開始ｔｓとなる運転ボタンのＯＮにより燃焼を安定させる安定化運転が行われているため、第一動作Ｐｆは、この安定化運転を行う所定時間Δｔｈが経過してから行う。なお、安定化運転は、いわば自動車の暖気運転に相当し、少なくとも暖房機Ｈの最大出力よりも小さい出力により数分間の運転が行われる（ステップＳ７）。このように、第一動作Ｐｆを、安定化運転が終了してから行うようにすれば、動作開始ｔｏから暖房機Ｈの最大出力（第一動作Ｐｆ）を継続させるような場合であっても、暖房機Ｈに無用な負荷や応力等が付加される不具合を回避することができ、暖房機Ｈにおける故障等のトラブル防止及び長寿命化に寄与できる。
【００３５】
そして、所定時間Δｔｈが経過（安定化運転が終了）したなら第一動作Ｐｆに移行させる（ステップＳ８）。これにより、最大出力（燃焼量）により燃焼が行われるとともに、送風は強風モードで行われる。動作制御パターンＸａの場合、第一動作Ｐｆは、動作開始ｔｏから第一動作時間Δｔｆａ（１〔時間〕）継続する。なお、動作開始ｔｏは、動作モード選択ボタン１３ｍにより省エネ動作モードＭｅを選択した時点となる。また、第一動作時間Δｔｆａが経過したなら第二動作Ｐｓに移行する（ステップＳ９，Ｓ１０）。第二動作Ｐｓでは、最大出力の６０〔％〕の出力（燃焼量）により燃焼が行われる。この際、第二動作Ｐｓでは、送風は弱風モードとなり、暖房機Ｈは低騒音化する。図５に示す動作制御パターンＸａでは、暖房機Ｈの運転を停止或いは省エネ動作モードＭｅを停止しない限り、第二動作Ｐｓが継続する（ステップＳ１１）。
【００３６】
一方、外気温度Ｔｏが、５〔℃〕程度の寒さであれば、上述した第二条件（０〜９〔℃〕）に対応するため、予め設定された動作制御パターンＸｂが選択され、制御部２は、この動作制御パターンＸｂによる動作を開始する（ステップＳ４，Ｓ１２）。また、安定化運転が行われているため、安定化運転が終了したなら第一動作Ｐｆに移行させる（ステップＳ１３，Ｓ１４）。これにより、最大出力により燃焼が行われる。動作制御パターンＸｂの場合、第一動作Ｐｆは、動作開始ｔｏから第一動作時間Δｔｆｂ（０．５〔時間〕）継続する。そして、第一動作時間Δｔｆｂが経過したなら第二動作Ｐｓに移行し、最大出力の６０〔％〕の出力（燃焼量）による燃焼が行われる（ステップＳ１５，Ｓ１０）。
【００３７】
他方、外気温度Ｔｏが、さほど寒くはない１５〔℃〕程度であれば、上述した第三条件（１０〔℃〕以上）に対応するため、予め設定された動作制御パターンＸｃが選択され、制御部２は、この動作制御パターンＸｃによる動作を開始する（ステップＳ５，Ｓ１６）。また、安定化運転が行われているため、安定化運転が終了したなら第一動作Ｐｆに移行させる（ステップＳ１７，Ｓ１８）。これにより、最大出力により燃焼が行われる。動作制御パターンＸｃの場合、第一動作Ｐｆは、動作開始ｔｏから第一動作時間Δｔｆｃ（０〔時間〕）に設定されているため、第一動作Ｐｆが行われることなく直ちに第二動作Ｐｓに移行し、最大出力の６０〔％〕の出力（燃焼量）による燃焼が行われる（ステップＳ１９，Ｓ１０）。
【００３８】
以上、省エネ動作モードＭｅを選択した場合について説明したが、動作モード選択ボタン１３ｍにより、ノーマル動作モードＭｎを選択した場合には、運転開始ｔｓからマニュアル設定した燃焼量による連続運転が行われる。マニュアル設定は、操作パネル１３に段階的に設定された燃焼量から選択して設定できる。また、動作モード選択ボタン１３ｍにより、温度制御動作モードＭｃを選択した場合には、外気温度Ｔｏが設定温度となるように温度に対するフィードバック制御が行われる。設定温度は、操作パネル１３により設定することができる。このように、省エネ動作モードＭｅに加えて、ノーマル動作モードＭｎと温度制御動作モードＭｃの一方又は双方を設ければ、多種多様な用途で使用される業務用の暖房機Ｈであっても、使用するそれぞれの環境において最適な省エネルギ性及び暖房効果を得ることができる。
【００３９】
よって、このような本実施形態に係る動作制御方法及び装置１によれば、多種多様な用途で使用され、本来的に無駄な燃焼消費が行われやすい側面のある業務用の暖房機Ｈであっても、省エネ動作モードＭｅを選択した場合には、運転を開始する際の外気温度Ｔｏに対応して、燃焼量の大小を組合わせた最適な動作制御パターンＸａ…による動作制御を行うことができるため、灯油に対する有効な消費節約が可能となる。図６は、省エネ動作モードＭｅとノーマル動作モードＭｎの年間灯油消費量〔リットル〕を対比して示す。このデータは、外気温度Ｔｏが５〔℃〕，最大出力時における１時間当たりの灯油消費量が４．２〔リットル〕，１日８時間，年間６０日間運転した場合の算出値である。即ち、省エネ動作モードＭｅは、（４．２リットル／時間）×０．５時間＋（２．５リットル／時間）×７．５時間×６０日で算出し、ノーマル動作モードＭｎは、（４．２リットル／時間）×８時間×６０日で算出したものである。このように、省エネ動作モードＭｅを使用することにより、暖房機Ｈを使用する際における省エネルギ性及び経済性を飛躍的に高めることができる。
【００４０】
また、省エネ動作モードＭｅを選択することにより、燃焼量の大小を組合わせた最適な動作制御パターンＸａ…による動作制御が自動で行われるため、使用者による燃焼量のマニュアル設定が不要とな。したがって、工場内や作業現場等の業務用として使用される場合であっても、作業等の中断による時間的損失の発生、更には作業内容に悪影響が生じる不具合を解消又は大幅に低減できる。
【００４１】
次に、本発明に係る暖房機の動作制御方法及び装置１の変更実施形態について、図７及び図８を参照して説明する。
【００４２】
図７は、変更実施形態に係る動作制御パターンＸｅを示す。図５では基本的な動作制御パターン（Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ）を示したが、図７に示す動作制御パターンＸｅは、このような基本的な動作制御パターンに対して、さらに第二の動作制御パターンを追加したものである。例えば、気温は一日の中でも大きく変動する場合があり、第二動作Ｐｓにより動作を継続させていても想定外に寒くなることも考えられる。そこで、一定の外気温度条件に達したなら、再度、第一動作Ｐｆを行う。図７に示す動作制御パターンＸｅでは、第一動作Ｐｆを最大出力の８０〔％〕に設定し、第二動作Ｐｓを最大出力の５０〔％〕に設定するとともに、第一動作Ｐｆを動作開始ｔｏから第一動作時間Δｔｆｐだけ行った後に第二動作Ｐｓに移行するが、これらの動作は基本的な動作制御パターンとなる。一方、この後、外気温度Ｔｏを監視し、設定した外気温度条件（或いは任意に設定した設定温度）まで外気温度Ｔｏが低下した場合には、再度、第一動作Ｐｆを第二動作時間Δｔｆｑだけ行う。第二動作時間Δｔｆｑにおける第一動作Ｐｆは、初回の第一動作Ｐｆと同じ出力により行ってもよいし、異なる出力により行ってもよい。或いは送風を弱風モードのまま行ってもよい。図７中、Ｘｅｍは同じ出力で行う動作制御パターン、Ｘｅｓは異なる出力で行う動作制御パターンを示す。このように追加される第二の動作制御パターンは、繰り返し行うことができる。なお、仮想線は前述した基本となる動作制御パターンＸａを示す。
【００４３】
このように、予め設定する動作制御パターンは、少なくとも基本的な動作制御パターンを含むことを条件として、様々な動作制御パターンにより実施可能であり、この場合、図５に示すようないわば固定した動作制御パターンであってもよいし、図７に示すような条件によって変化する動作制御パターンであってもよい。なお、図７において、図５と同様の部分には同一符号を付した。
【００４４】
図８は、変更実施形態に係る暖房機Ｈｅを示す。図３では、暖房機Ｈとして、赤外線放熱タイプの業務用可搬式暖房機を示したが、図８に示す暖房機Ｈｅは、温風タイプの業務用可搬式暖房機である。図３に示すような赤外線放熱タイプの暖房機Ｈを用いれば、前述したように、身体にとって熱吸収性及び保温性の高い遠赤外線のメリットを享受できるため、省エネ動作モードＭｅにより燃焼量の比較的小さい第二動作Ｐｓに切換わった場合であっても効率的な暖房により良好な暖房効果を維持できる利点がある。一方、図８に示すような温風タイプの暖房機Ｈｅであっても、使用する際の省エネルギ性及び経済性、更には低騒音化、使用者による燃焼量のマニュアル調整を不要にするなどの効果は同様に享受でき、本実施形態（本発明）に係る動作制御方法及び装置１は、様々なタイプの暖房機Ｈ，Ｈｅ…に適用することができる。
【００４５】
図８に示す暖房機Ｈｅは、燃料タンク６１を備え、この燃料タンク６１の底面における長手方向一側には一対のキャスタ（車輪）６２…を有するとともに、長手方向他側には一対の脚部６３…を有する。また、燃料タンク６１の側面に固定したフレーム部６３を有し、このフレーム部６３によりハンドル部６３ｈ及びヒータ支持部６３ｓを一体形成し、このヒータ支持部６３ｓによりヒータ部６５を支持する。ヒータ部６５は、円筒形のハウジング部６６を備え、このハウジング部６６の先端には温風口６６ｈを有する。さらに、ハウジング部６６の内部には、バーナを配した燃焼室及び強風発生ファンを含む燃焼部を備える。一方、ハウジング部６６の外部には本実施形態に係る動作制御装置１を含む制御ボックス部６７を配設する。これにより、燃料タンク６１から供給される灯油は、バーナにより燃焼され、発生した熱は強風発生ファンからの強風により温風口６６ｈから前方に放出（放熱）される。
【００４６】
以上、各種実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，数量，数値，素材，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。
【００４７】
例えば、例示したノーマル動作モードＭｎと温度制御動作モードＭｃは、いずれか一方のモードのみであってもよいし、双方とも設けなくてもよい。また、液体燃料として灯油を例示したが他の液体燃料を用いるタイプを排除するものではない。さらに、三つの動作制御パターンＸａ，Ｘｂ，Ｘｃを例示したが、二つ或いは四つ以上であってもよいし、そのパターンの態様も図７をはじめ、各種の態様により実施可能である。一方、暖房機Ｈ，Ｈｅとして、赤外線放熱タイプ（図３）と温風タイプ（図８）を例示したが、類似の用途で用いられる他のタイプの暖房機に対しても同様に適用することができる。なお、本発明に係る暖房機は、異なる名称が付されたヒータ，乾燥機等を含む概念である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の最良の実施形態に係る動作制御方法の処理手順を説明するためのフローチャート、
【図２】本発明の最良の実施形態に係る動作制御装置のブロック系統図、
【図３】同動作制御装置を備える赤外線放熱タイプの暖房機の斜視図、
【図４】同暖房機の放熱範囲特性図、
【図５】同動作制御方法に用いる動作制御パターンの時間対燃焼量特性図、
【図６】同動作制御方法を用いた場合の年間灯油消費量の説明図、
【図７】本発明の変更実施形態に係る動作制御パターンの時間対燃焼量特性図、
【図８】本発明の変更実施形態に係る温風タイプの暖房機の斜視図、
【符号の説明】
【００４９】
１：動作制御装置，２：制御部，３：外気温度センサ，Ｈ：暖房機，Ｈｅ：暖房機，５：赤外線放熱パネル，Ｐｆ：第一動作，Ｐｓ：第二動作，Ｘａ：動作制御パターン，Ｘｂ：動作制御パターン，Ｘｃ：動作制御パターン，Ｍｅ：省エネ動作モード，Ｍｎ：ノーマル動作モード，Ｍｃ：温度制御動作モード，ｔｏ：動作開始，ｔｓ：運転開始，Δｔｆａ…：第一動作時間，Δｔｈ：所定時間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体燃料を燃焼させて暖房を行う暖房機の動作を制御する際に用いて好適な暖房機の動作制御方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体燃料を燃焼させて暖房を行う暖房機であって、特に、キャスタ（車輪）やハンドルなどを付設することにより可搬式に構成し、工場や体育館等の広い屋内及び作業現場等の屋外における様々な場所での用途を想定した業務用可搬式暖房機は知られており、既に本出願人もこの種の暖房機に用いて好適な赤外線発生装置（暖房機）を特許文献１により提案した。
【０００３】
この赤外線発生装置は、赤外線を効率良く放出することを目的としたものであり、気化した液体燃料を触媒燃焼可能な触媒層を有し、その前面が赤外線を放射する赤外線放射面となるように外に表れており、さらに、この触媒層の後方に、当該触媒層の輻射熱により加熱される多孔性の輻射板が当該触媒層に面して配置されることにより、液体燃料を気化する気化室を有し、この気化室で気化した液体燃料が触媒層で一次燃料される構成を備えている。
【特許文献１】特開２００１−１２７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した従来の赤外線発生装置（暖房機）は、次のような改善すべき課題も残されていた。
【０００５】
第一に、この種の暖房機に、外気温度が設定温度になるように燃焼量を自動調整する温度制御機能を設けた場合、この温度制御機能は、その性質上、暖房機を暖房能力に見合う室内等で使用するときは相応に機能するが、空気が流動する屋外或いはこれに類似する環境で使用するときは実質的に機能せず、最大出力（最大燃焼量）により運転が継続してしまう。一方、使用環境によっては、所定のエリアを局所的に暖房すれば良い場合も少なくないため、最大出力が継続した際には、反って暑くなりすぎてしまう場合もある。このように、この種の業務用暖房機は多種多様な用途で使用されるため、本来的に無駄な燃焼消費が発生しやすい側面があり、省エネルギ性及び経済性の観点から更なる改善の余地があった。
【０００６】
第二に、この種の暖房機に、燃焼量をマニュアル設定可能なマニュアル設定機能を設ければ、例えば、上述のように暑すぎた場合、使用者は必要に応じて燃焼量が小さくなるようにマニュアル操作することができる。しかし、業務用の暖房機は、主に、工場内や作業現場等で使用することが多いため、燃焼量のマニュアル操作は、作業等の中断を招くことになり、中断による時間的損失が無視できないとともに、作業内容にも悪影響を及ぼす虞れがある。
【０００７】
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した暖房機の動作制御方法及び装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る暖房機の動作制御方法は、上述した課題を解決するため、液体燃料を燃焼させて暖房を行う暖房機Ｈ，Ｈｅの動作を制御する動作制御方法において、予め、暖房機Ｈ，Ｈｅの動作を制御する制御部２に、少なくとも燃焼量の大きい第一動作Ｐｆ及び動作開始ｔｏから第一動作Ｐｆを行う第一動作時間Δｔｆａ…とこの第一動作時間Δｔｆａ…の経過後に行う第一動作Ｐｆよりも燃焼量の小さい第二動作Ｐｓが含まれる複数の異なる動作制御パターンＸａ…を、外気温度条件に対応させて設定した動作モード（省エネ動作モード）Ｍｅを設け、暖房機Ｈ，Ｈｅを運転する際に省エネ動作モードＭｅが選択されたなら、制御部２は、外気温度センサ３により外気温度Ｔｏを検出するとともに、検出した外気温度Ｔｏに対応する動作制御パターンＸａ…を選択し、選択した動作制御パターンＸａ…に従って暖房機Ｈ，Ｈｅの動作を制御するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
この場合、発明の好適な態様により、第一動作Ｐｆには、暖房機Ｈ，Ｈｅの最大出力を設定することができるとともに、第二動作Ｐｓは、当該最大出力の４０〜８０〔％〕を設定することができる。なお、第一動作Ｐｆは、運転開始ｔｓから所定時間Δｔｈ行う燃焼を安定させる安定化運転が終了してから行うことが望ましい。また、第二動作Ｐｓでは、第一動作Ｐｆよりも送風の風量を弱く設定することができる。
【００１０】
一方、本発明に係る暖房機の動作制御装置１は、上述した課題を解決するため、液体燃料を燃焼させて暖房を行う暖房機Ｈ，Ｈｅの動作を制御する動作制御装置を構成するに際して、少なくとも燃焼量の大きい第一動作Ｐｆ及び動作開始ｔｏから第一動作Ｐｆを行う第一動作時間Δｔｆａ…とこの第一動作時間Δｔｆａ…の経過後に行う第一動作Ｐｆよりも燃焼量の小さい第二動作Ｐｓが含まれる複数の異なる動作制御パターンＸａ…を、外気温度条件に対応させて設定した省エネ動作モードＭｅを有し、この省エネ動作モードＭｅが選択されたなら、外気温度センサ３により外気温度Ｔｏを検出するとともに、検出した外気温度Ｔｏに対応する動作制御パターンＸａ…を選択し、選択した動作制御パターンＸａ…に従って暖房機Ｈ，Ｈｅの動作を制御する制御部２を備えることを特徴とする。
【００１１】
この場合、発明の好適な態様により、暖房機Ｈは、液体燃料の燃焼により赤外線を放射する赤外線放熱パネル５を備えて構成できる。また、制御部２は、省エネ動作モードＭｅに加えて、燃焼量をマニュアル設定可能なノーマル動作モードＭｎと、外気温度Ｔｏが設定温度となるように温度に対するフィードバック制御を行う温度制御動作モードＭｃの一方又は双方を備えて構成できる。
【発明の効果】
【００１２】
このような本発明に係る暖房機の動作制御方法及び装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。
【００１３】
（１） 多種多様な用途で使用され、本来的に無駄な燃焼消費が行われやすい側面のある業務用の暖房機Ｈ，Ｈｅであっても、省エネ動作モードＭｅを選択した場合には、運転を開始する際の外気温度Ｔｏに対応して、燃焼量の大小を組合わせた最適な動作制御パターンＸａ…による動作制御を行うことができるため、液体燃料の有効な消費節約が可能となり、暖房機Ｈ，Ｈｅを使用する際の省エネルギ性及び経済性を飛躍的に高めることができる。
【００１４】
（２） 省エネ動作モードＭｅを選択することにより、燃焼量の大小を組合わせた最適な動作制御パターンＸａ…による動作制御が自動で行われるため、使用者による燃焼量のマニュアル操作が不要となる。したがって、工場内や作業現場等の業務用として使用される場合であっても、作業等の中断による時間的損失の発生、更には作業内容に悪影響が生じる不具合を解消又は大幅に低減できる。
【００１５】
（３） 好適な態様により、第一動作Ｐｆに、暖房機Ｈ，Ｈｅの最大出力を設定するとともに、第二動作Ｐｓに、当該最大出力の４０〜８０〔％〕を設定すれば、本来の暖房効果を損なうことなく液体燃料の消費節約を確保する観点から最適なパフォーマンスを得ることができる。
【００１６】
（４） 好適な態様により、第一動作Ｐｆを、運転開始ｔｓから所定時間Δｔｈ行う燃焼を安定させる安定化運転が終了してから行うようにすれば、動作開始ｔｏから暖房機Ｈ，Ｈｅの最大出力（第一動作Ｐｆ）を継続させるような場合であっても、暖房機Ｈ，Ｈｅに無用な負荷や応力等が付加される不具合を回避することができ、暖房機Ｈ，Ｈｅにおける故障等のトラブル防止及び長寿命化に寄与できる。
【００１７】
（５） 好適な態様により、第二動作Ｐｓにおいて、第一動作Ｐｆよりも送風の風量を弱く設定すれば、静穏化の要求される使用環境の低騒音化を図ることができる。
【００１８】
（６） 好適な態様により、暖房機Ｈ，Ｈｅに、液体燃料の燃焼により赤外線を放射する赤外線放熱パネル５を設ければ、赤外線、特に、身体にとって熱吸収性や保温性の高い遠赤外線のメリットを享受できるため、省エネ動作モードＭｅにより、燃焼量が小さくなる第二動作Ｐｓに切換わった場合であっても効率的な暖房により良好な暖房効果を維持することができる。
【００１９】
（７） 好適な態様により、制御部２に、省エネ動作モードＭｅに加えて、燃焼量をマニュアル設定可能なノーマル動作モードＭｎと、外気温度Ｔｏが設定温度となるように温度に対するフィードバック制御を行う温度制御動作モードＭｃの一方又は双方を設ければ、多種多様な用途で使用される業務用の暖房機Ｈ，Ｈｅであっても、使用するそれぞれの環境において最適な省エネルギ性及び暖房効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００２１】
まず、本実施形態に係る動作制御装置１を搭載する暖房機Ｈの概要について、図３を参照して説明する。
【００２２】
図３に示す暖房機Ｈは、赤外線放熱タイプの業務用可搬式暖房機である。この暖房機Ｈは、燃料タンク５１を備え、この燃料タンク５１の底面における長手方向一側には一対のキャスタ（車輪）５２…を有するとともに、燃料タンク５１の側面に固定したフレーム部５３を有し、このフレーム部５３により脚部５３ｆ…及びハンドル部５３ｈを一体形成する。また、燃料タンク５１の上面には旋回台（首振装置）５４を介して赤外線ヒータ部５５を配設する。赤外線ヒータ部５５は、ハウジング部５６により覆われ、ハウジング部５６の前面開口には赤外線放熱パネル５を配する。この赤外線放熱パネル５は、液体燃料である灯油を燃焼させた際に赤外線を放射する素材を使用して全体を多孔板により形成する。さらに、ハウジング部５６の内部であって、赤外線放熱パネル５の後方には、燃焼部２２を設ける。この燃焼部２２は、ガス化バーナを配した燃焼室やこの燃焼室に送風する燃焼ファンなどを備えている。一方、ハウジング部５６の内部であって区画されたエリアには、本実施形態に係る動作制御装置１を含む制御ボックス部を配設するとともに、ハウジング部５６の前上部には前方に送風する送風ファン（サーキュレータ）５７を配設する。
【００２３】
これにより、燃料タンク５１から供給される灯油は、気化された後に空気と混合し、得られる混合ガスが燃焼する。この際、ガス化バーナにより青炎（ブルーフレーム）が得られ、この青炎により赤外線放熱パネル５が加熱される。そして、この赤外線放熱パネル５から前方に赤外線が放射（放熱）される。なお、青炎の火炎温度は、赤炎よりも概ね３００〔℃〕程度高くなり、この青炎により赤外線放熱パネル５が効率的に加熱される。図４に暖房機Ｈの放熱範囲特性を示す。
【００２４】
このように、暖房機Ｈに、灯油の燃焼により赤外線を放射する赤外線放熱パネル５を設ければ、赤外線、特に、身体にとって熱吸収性や保温性の高い遠赤外線のメリットを享受することができるため、後述する省エネ動作モードＭｅにより、燃焼量が小さくなる第二動作Ｐｓに切換わった場合であっても効率的な暖房により良好な暖房効果を維持できる利点がある。
【００２５】
次に、図３の暖房機Ｈに搭載する本実施形態に係る動作制御装置１を含む電気系の構成について、図２を参照して説明する。
【００２６】
図２中、１は動作制御装置のブロック系統図を示す。動作制御装置１は、暖房機Ｈの動作を制御する制御部２を備える。制御部２は、ＣＰＵ等を内蔵したコンピューティング機能を有する制御部本体１１を備え、この制御部本体１１には、後述する本実施形態に係る動作制御方法を実行するための制御プログラム及び各種データを記憶可能なメモリ１１ｍが付属する。また、制御部本体１１の入力ポートには、外気温度Ｔｏを検出する外気温度センサ３及び各種切換操作や表示を行う操作パネル１３を接続する。操作パネル１３は、図３の暖房機Ｈにおけるハウジング部５６の背面に配設され、使用者が任意に操作することができる。操作パネル１３には、動作モード選択ボタン１３ｍを備え、少なくとも本実施形態に係る動作制御方法により動作が制御される省エネ動作モードＭｅを選択することができる。例示する動作モード選択ボタン１３ｍは、省エネ動作モードＭｅに加えて、燃焼量をマニュアル設定可能なノーマル動作モードＭｎと、外気温度Ｔｏが設定温度となるように温度に対するフィードバック制御を行う温度制御動作モードＭｃを備える。その他、操作パネル１３には、外気温度Ｔｏや設定温度などを表示可能な表示部を有するとともに、運転／停止ボタン，運転時間（タイマ）ボタン，首振ボタン等の操作ボタン類、及び電源ランプ，警報ランプ，給油ランプ等の表示ランプ類を備えている。
【００２７】
一方、制御部本体１１の出力ポートには、ドライバ２１を介して燃焼部２２を接続する。この場合、燃焼部２２には、灯油の供給量を調整する制御弁，燃焼ファンを駆動するファンモータ，点火部等が含まれる。また、制御部本体１１の他の出力ポートには、ドライバ２３を介して、送風ファン５７を駆動するファンモータ２４を接続するとともに、他の出力ポートには、ドライバ２５を介して、首振装置５４に内蔵する首振動作用の首振モータ２６を接続する。
【００２８】
次に、このように構成する動作制御装置１の動作を含む本実施形態に係る動作制御方法について、図１〜図６を参照して説明する。
【００２９】
まず、制御部２には、予め、省エネ動作モードＭｅとして、少なくとも燃焼量の大きい第一動作Ｐｆ及び動作開始ｔｏから第一動作Ｐｆを行う第一動作時間Δｔｆａ，Δｔｆｂ，Δｔｆｃとこの第一動作時間Δｔｆａ…の経過後に行う第一動作Ｐｆよりも燃焼量の小さい第二動作Ｐｓが含まれる複数の異なる動作制御パターンＸａ，Ｘｂ，Ｘｃを、外気温度条件に対応させて設定する。この省エネ動作モードＭｅは、操作パネル１３に設けた動作モード選択ボタン１３ｍにより選択することができる。
【００３０】
図５に、省エネ動作モードＭｅの動作制御パターンを例示する。まず、燃焼量の大きい第一動作Ｐｆには暖房機Ｈの最大出力を設定するとともに、第二動作Ｐｓには当該最大出力の４０〜８０〔％〕を設定する。例示は６０〔％〕である。このように、第一動作Ｐｆに、暖房機Ｈの最大出力を設定し、第二動作Ｐｓに、当該最大出力の４０〜８０〔％〕を設定すれば、本来の暖房効果を損なうことなく灯油の消費節約を確保する観点から最適なパフォーマンスを得ることができる。また、送風量も第一動作Ｐｆ及び第二動作Ｐｓに対応させて設定し、第一動作Ｐｆでは送風を強風モードに、第二動作Ｐｓでは送風を弱風モードに設定する。特に、第二動作Ｐｓの弱風モードは、暖房効果を確保しつつ低騒音化を考慮して設定する。なお、送風は、送風ファン５７による送風に適用するが、必要により燃焼ファン等の他の送風用ファンに適用してもよい。
【００３１】
そして、外気温度条件に対応する三つの異なる動作制御パターンＸａ，Ｘｂ，Ｘｃは、いずれも第一動作Ｐｆ（最大出力）と第二動作Ｐｓ（最大出力の６０〔％〕）は同じ大きさに設定するとともに、第一動作時間Δｔｆａ，Δｔｆｂ，Δｔｆｃをそれぞれ異ならせて設定する。例えば、一例として、第一動作時間Δｔｆａは１〔時間〕に、第一動作時間Δｔｆｂは０．５〔時間〕に、第一動作時間Δｔｆｃは０〔時間〕に設定することができる。一方、外気温度条件には、第一条件（例えば、−１〔℃〕以下）、第二条件（例えば、０〜９〔℃〕）、第三条件（例えば、１０〔℃〕以上）を設定し、第一条件は、第一動作時間Δｔｆａを設定した動作制御パターンＸａに対応させ、第二条件は、第一動作時間Δｔｆｂを設定した動作制御パターンＸｂに対応させ、第三条件は、第一動作時間Δｔｆｃを設定した動作制御パターンＸｃにそれぞれ対応させる。
【００３２】
次に、暖房機Ｈの運転時における動作について、図１に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３３】
まず、暖房機Ｈを使用する場合、使用者は操作パネル１３の運転ボタンをＯＮにする。そして、動作モード選択ボタン１３ｍにより、希望する動作モードを選択する。今、省エネ動作モードＭｅを選択した場合を想定する（ステップＳ１）。これにより、制御部２は、外気温度センサ３により外気温度Ｔｏを検出する（ステップＳ２）。外気温度Ｔｏの検出結果は、制御部本体１１に付与されるため、制御部本体１１では、検出された外気温度Ｔｏが第一条件，第二条件，第三条件のいずれに対応するかを判断する（ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５）。
【００３４】
この際、例えば、かなり冷え込んだ状態にあり、外気温度Ｔｏが、−２〔℃〕の氷点下であれば、上述した第一条件（−１〔℃〕以下）に対応するため、予め設定された動作制御パターンＸａが選択され、制御部２は、この動作制御パターンＸａによる動作を開始する（ステップＳ３，Ｓ６）。即ち、動作制御パターンＸａに従って暖房機Ｈの動作を制御する。この際、運転開始ｔｓとなる運転ボタンのＯＮにより燃焼を安定させる安定化運転が行われているため、第一動作Ｐｆは、この安定化運転を行う所定時間Δｔｈが経過してから行う。なお、安定化運転は、いわば自動車の暖気運転に相当し、少なくとも暖房機Ｈの最大出力よりも小さい出力により数分間の運転が行われる（ステップＳ７）。このように、第一動作Ｐｆを、安定化運転が終了してから行うようにすれば、動作開始ｔｏから暖房機Ｈの最大出力（第一動作Ｐｆ）を継続させるような場合であっても、暖房機Ｈに無用な負荷や応力等が付加される不具合を回避することができ、暖房機Ｈにおける故障等のトラブル防止及び長寿命化に寄与できる。
【００３５】
そして、所定時間Δｔｈが経過（安定化運転が終了）したなら第一動作Ｐｆに移行させる（ステップＳ８）。これにより、最大出力（燃焼量）により燃焼が行われるとともに、送風は強風モードで行われる。動作制御パターンＸａの場合、第一動作Ｐｆは、動作開始ｔｏから第一動作時間Δｔｆａ（１〔時間〕）継続する。なお、動作開始ｔｏは、動作モード選択ボタン１３ｍにより省エネ動作モードＭｅを選択した時点となる。また、第一動作時間Δｔｆａが経過したなら第二動作Ｐｓに移行する（ステップＳ９，Ｓ１０）。第二動作Ｐｓでは、最大出力の６０〔％〕の出力（燃焼量）により燃焼が行われる。この際、第二動作Ｐｓでは、送風は弱風モードとなり、暖房機Ｈは低騒音化する。図５に示す動作制御パターンＸａでは、暖房機Ｈの運転を停止或いは省エネ動作モードＭｅを停止しない限り、第二動作Ｐｓが継続する（ステップＳ１１）。
【００３６】
一方、外気温度Ｔｏが、５〔℃〕程度の寒さであれば、上述した第二条件（０〜９〔℃〕）に対応するため、予め設定された動作制御パターンＸｂが選択され、制御部２は、この動作制御パターンＸｂによる動作を開始する（ステップＳ４，Ｓ１２）。また、安定化運転が行われているため、安定化運転が終了したなら第一動作Ｐｆに移行させる（ステップＳ１３，Ｓ１４）。これにより、最大出力により燃焼が行われる。動作制御パターンＸｂの場合、第一動作Ｐｆは、動作開始ｔｏから第一動作時間Δｔｆｂ（０．５〔時間〕）継続する。そして、第一動作時間Δｔｆｂが経過したなら第二動作Ｐｓに移行し、最大出力の６０〔％〕の出力（燃焼量）による燃焼が行われる（ステップＳ１５，Ｓ１０）。
【００３７】
他方、外気温度Ｔｏが、さほど寒くはない１５〔℃〕程度であれば、上述した第三条件（１０〔℃〕以上）に対応するため、予め設定された動作制御パターンＸｃが選択され、制御部２は、この動作制御パターンＸｃによる動作を開始する（ステップＳ５，Ｓ１６）。また、安定化運転が行われているため、安定化運転が終了したなら第一動作Ｐｆに移行させる（ステップＳ１７，Ｓ１８）。これにより、最大出力により燃焼が行われる。動作制御パターンＸｃの場合、第一動作Ｐｆは、動作開始ｔｏから第一動作時間Δｔｆｃ（０〔時間〕）に設定されているため、第一動作Ｐｆが行われることなく直ちに第二動作Ｐｓに移行し、最大出力の６０〔％〕の出力（燃焼量）による燃焼が行われる（ステップＳ１９，Ｓ１０）。
【００３８】
以上、省エネ動作モードＭｅを選択した場合について説明したが、動作モード選択ボタン１３ｍにより、ノーマル動作モードＭｎを選択した場合には、運転開始ｔｓからマニュアル設定した燃焼量による連続運転が行われる。マニュアル設定は、操作パネル１３に段階的に設定された燃焼量から選択して設定できる。また、動作モード選択ボタン１３ｍにより、温度制御動作モードＭｃを選択した場合には、外気温度Ｔｏが設定温度となるように温度に対するフィードバック制御が行われる。設定温度は、操作パネル１３により設定することができる。このように、省エネ動作モードＭｅに加えて、ノーマル動作モードＭｎと温度制御動作モードＭｃの一方又は双方を設ければ、多種多様な用途で使用される業務用の暖房機Ｈであっても、使用するそれぞれの環境において最適な省エネルギ性及び暖房効果を得ることができる。
【００３９】
よって、このような本実施形態に係る動作制御方法及び装置１によれば、多種多様な用途で使用され、本来的に無駄な燃焼消費が行われやすい側面のある業務用の暖房機Ｈであっても、省エネ動作モードＭｅを選択した場合には、運転を開始する際の外気温度Ｔｏに対応して、燃焼量の大小を組合わせた最適な動作制御パターンＸａ…による動作制御を行うことができるため、灯油に対する有効な消費節約が可能となる。図６は、省エネ動作モードＭｅとノーマル動作モードＭｎの年間灯油消費量〔リットル〕を対比して示す。このデータは、外気温度Ｔｏが５〔℃〕，最大出力時における１時間当たりの灯油消費量が４．２〔リットル〕，１日８時間，年間６０日間運転した場合の算出値である。即ち、省エネ動作モードＭｅは、（４．２リットル／時間）×０．５時間＋（２．５リットル／時間）×７．５時間×６０日で算出し、ノーマル動作モードＭｎは、（４．２リットル／時間）×８時間×６０日で算出したものである。このように、省エネ動作モードＭｅを使用することにより、暖房機Ｈを使用する際における省エネルギ性及び経済性を飛躍的に高めることができる。
【００４０】
また、省エネ動作モードＭｅを選択することにより、燃焼量の大小を組合わせた最適な動作制御パターンＸａ…による動作制御が自動で行われるため、使用者による燃焼量のマニュアル設定が不要とな。したがって、工場内や作業現場等の業務用として使用される場合であっても、作業等の中断による時間的損失の発生、更には作業内容に悪影響が生じる不具合を解消又は大幅に低減できる。
【００４１】
次に、本発明に係る暖房機の動作制御方法及び装置１の変更実施形態について、図７及び図８を参照して説明する。
【００４２】
図７は、変更実施形態に係る動作制御パターンＸｅを示す。図５では基本的な動作制御パターン（Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ）を示したが、図７に示す動作制御パターンＸｅは、このような基本的な動作制御パターンに対して、さらに第二の動作制御パターンを追加したものである。例えば、気温は一日の中でも大きく変動する場合があり、第二動作Ｐｓにより動作を継続させていても想定外に寒くなることも考えられる。そこで、一定の外気温度条件に達したなら、再度、第一動作Ｐｆを行う。図７に示す動作制御パターンＸｅでは、第一動作Ｐｆを最大出力の８０〔％〕に設定し、第二動作Ｐｓを最大出力の５０〔％〕に設定するとともに、第一動作Ｐｆを動作開始ｔｏから第一動作時間Δｔｆｐだけ行った後に第二動作Ｐｓに移行するが、これらの動作は基本的な動作制御パターンとなる。一方、この後、外気温度Ｔｏを監視し、設定した外気温度条件（或いは任意に設定した設定温度）まで外気温度Ｔｏが低下した場合には、再度、第一動作Ｐｆを第二動作時間Δｔｆｑだけ行う。第二動作時間Δｔｆｑにおける第一動作Ｐｆは、初回の第一動作Ｐｆと同じ出力により行ってもよいし、異なる出力により行ってもよい。或いは送風を弱風モードのまま行ってもよい。図７中、Ｘｅｍは同じ出力で行う動作制御パターン、Ｘｅｓは異なる出力で行う動作制御パターンを示す。このように追加される第二の動作制御パターンは、繰り返し行うことができる。なお、仮想線は前述した基本となる動作制御パターンＸａを示す。
【００４３】
このように、予め設定する動作制御パターンは、少なくとも基本的な動作制御パターンを含むことを条件として、様々な動作制御パターンにより実施可能であり、この場合、図５に示すようないわば固定した動作制御パターンであってもよいし、図７に示すような条件によって変化する動作制御パターンであってもよい。なお、図７において、図５と同様の部分には同一符号を付した。
【００４４】
図８は、変更実施形態に係る暖房機Ｈｅを示す。図３では、暖房機Ｈとして、赤外線放熱タイプの業務用可搬式暖房機を示したが、図８に示す暖房機Ｈｅは、温風タイプの業務用可搬式暖房機である。図３に示すような赤外線放熱タイプの暖房機Ｈを用いれば、前述したように、身体にとって熱吸収性及び保温性の高い遠赤外線のメリットを享受できるため、省エネ動作モードＭｅにより燃焼量の比較的小さい第二動作Ｐｓに切換わった場合であっても効率的な暖房により良好な暖房効果を維持できる利点がある。一方、図８に示すような温風タイプの暖房機Ｈｅであっても、使用する際の省エネルギ性及び経済性、更には低騒音化、使用者による燃焼量のマニュアル調整を不要にするなどの効果は同様に享受でき、本実施形態（本発明）に係る動作制御方法及び装置１は、様々なタイプの暖房機Ｈ，Ｈｅ…に適用することができる。
【００４５】
図８に示す暖房機Ｈｅは、燃料タンク６１を備え、この燃料タンク６１の底面における長手方向一側には一対のキャスタ（車輪）６２…を有するとともに、長手方向他側には一対の脚部６３…を有する。また、燃料タンク６１の側面に固定したフレーム部６３を有し、このフレーム部６３によりハンドル部６３ｈ及びヒータ支持部６３ｓを一体形成し、このヒータ支持部６３ｓによりヒータ部６５を支持する。ヒータ部６５は、円筒形のハウジング部６６を備え、このハウジング部６６の先端には温風口６６ｈを有する。さらに、ハウジング部６６の内部には、バーナを配した燃焼室及び強風発生ファンを含む燃焼部を備える。一方、ハウジング部６６の外部には本実施形態に係る動作制御装置１を含む制御ボックス部６７を配設する。これにより、燃料タンク６１から供給される灯油は、バーナにより燃焼され、発生した熱は強風発生ファンからの強風により温風口６６ｈから前方に放出（放熱）される。
【００４６】
以上、各種実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，数量，数値，素材，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。
【００４７】
例えば、例示したノーマル動作モードＭｎと温度制御動作モードＭｃは、いずれか一方のモードのみであってもよいし、双方とも設けなくてもよい。また、液体燃料として灯油を例示したが他の液体燃料を用いるタイプを排除するものではない。さらに、三つの動作制御パターンＸａ，Ｘｂ，Ｘｃを例示したが、二つ或いは四つ以上であってもよいし、そのパターンの態様も図７をはじめ、各種の態様により実施可能である。一方、暖房機Ｈ，Ｈｅとして、赤外線放熱タイプ（図３）と温風タイプ（図８）を例示したが、類似の用途で用いられる他のタイプの暖房機に対しても同様に適用することができる。なお、本発明に係る暖房機は、異なる名称が付されたヒータ，乾燥機等を含む概念である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の最良の実施形態に係る動作制御方法の処理手順を説明するためのフローチャート、
【図２】本発明の最良の実施形態に係る動作制御装置のブロック系統図、
【図３】同動作制御装置を備える赤外線放熱タイプの暖房機の斜視図、
【図４】同暖房機の放熱範囲特性図、
【図５】同動作制御方法に用いる動作制御パターンの時間対燃焼量特性図、
【図６】同動作制御方法を用いた場合の年間灯油消費量の説明図、
【図７】本発明の変更実施形態に係る動作制御パターンの時間対燃焼量特性図、
【図８】本発明の変更実施形態に係る温風タイプの暖房機の斜視図、
【符号の説明】
【００４９】
１：動作制御装置，２：制御部，３：外気温度センサ，Ｈ：暖房機，Ｈｅ：暖房機，５：赤外線放熱パネル，Ｐｆ：第一動作，Ｐｓ：第二動作，Ｘａ：動作制御パターン，Ｘｂ：動作制御パターン，Ｘｃ：動作制御パターン，Ｍｅ：省エネ動作モード，Ｍｎ：ノーマル動作モード，Ｍｃ：温度制御動作モード，ｔｏ：動作開始，ｔｓ：運転開始，Δｔｆａ…：第一動作時間，Δｔｈ：所定時間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料を燃焼させて暖房を行う暖房機の動作を制御する暖房機の動作制御方法において、予め、前記暖房機の動作を制御する制御部に、少なくとも燃焼量の大きい第一動作及び動作開始から前記第一動作を行う第一動作時間とこの第一動作時間の経過後に行う前記第一動作よりも燃焼量の小さい第二動作が含まれる複数の異なる動作制御パターンを、外気温度条件に対応させて設定した動作モード（省エネ動作モード）を設け、前記暖房機を運転する際に前記省エネ動作モードが選択されたなら、前記制御部は、外気温度センサにより外気温度を検出するとともに、検出した外気温度に対応する前記動作制御パターンを選択し、選択した動作制御パターンに従って前記暖房機の動作を制御することを特徴とする暖房機の動作制御方法。
【請求項２】
前記第一動作は、前記暖房機の最大出力に設定するとともに、前記第二動作は、前記最大出力の４０〜８０〔％〕に設定することを特徴とする請求項１記載の暖房機の動作制御方法。
【請求項３】
前記第一動作は、運転開始から所定時間行う燃焼を安定させる安定化運転が終了してから行うことを特徴とする請求項１又は２記載の暖房機の動作制御方法。
【請求項４】
前記第二動作は、前記第一動作よりも送風の風量を弱く設定することを特徴とする請求項１又は２記載の暖房機の動作制御方法。
【請求項５】
液体燃料を燃焼させて暖房を行う暖房機の動作を制御する暖房機の動作制御装置において、少なくとも燃焼量の大きい第一動作及び動作開始から前記第一動作を行う第一動作時間とこの第一動作時間の経過後に行う前記第一動作よりも燃焼量の小さい第二動作が含まれる複数の異なる動作制御パターンを、外気温度条件に対応させて設定した省エネ動作モードを有し、この省エネ動作モードが選択されたなら、外気温度センサにより外気温度を検出するとともに、検出した外気温度に対応する前記動作制御パターンを選択し、選択した動作制御パターンに従って前記暖房機の動作を制御する制御部を備えることを特徴とする暖房機の動作制御装置。
【請求項６】
前記暖房機は、前記液体燃料の燃焼により赤外線を放射する赤外線放熱パネルを備えることを特徴とする請求項５記載の暖房機の動作制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記省エネ動作モードに加えて、燃焼量をマニュアル設定可能なノーマル動作モードと、外気温度が設定温度となるように温度に対するフィードバック制御を行う温度制御動作モードの一方又は双方を備えることを特徴とする請求項５又は６記載の暖房機の動作制御装置。
【請求項１】
液体燃料を燃焼させて暖房を行う暖房機の動作を制御する暖房機の動作制御方法において、予め、前記暖房機の動作を制御する制御部に、少なくとも燃焼量の大きい第一動作及び動作開始から前記第一動作を行う第一動作時間とこの第一動作時間の経過後に行う前記第一動作よりも燃焼量の小さい第二動作が含まれる複数の異なる動作制御パターンを、外気温度条件に対応させて設定した動作モード（省エネ動作モード）を設け、前記暖房機を運転する際に前記省エネ動作モードが選択されたなら、前記制御部は、外気温度センサにより外気温度を検出するとともに、検出した外気温度に対応する前記動作制御パターンを選択し、選択した動作制御パターンに従って前記暖房機の動作を制御することを特徴とする暖房機の動作制御方法。
【請求項２】
前記第一動作は、前記暖房機の最大出力に設定するとともに、前記第二動作は、前記最大出力の４０〜８０〔％〕に設定することを特徴とする請求項１記載の暖房機の動作制御方法。
【請求項３】
前記第一動作は、運転開始から所定時間行う燃焼を安定させる安定化運転が終了してから行うことを特徴とする請求項１又は２記載の暖房機の動作制御方法。
【請求項４】
前記第二動作は、前記第一動作よりも送風の風量を弱く設定することを特徴とする請求項１又は２記載の暖房機の動作制御方法。
【請求項５】
液体燃料を燃焼させて暖房を行う暖房機の動作を制御する暖房機の動作制御装置において、少なくとも燃焼量の大きい第一動作及び動作開始から前記第一動作を行う第一動作時間とこの第一動作時間の経過後に行う前記第一動作よりも燃焼量の小さい第二動作が含まれる複数の異なる動作制御パターンを、外気温度条件に対応させて設定した省エネ動作モードを有し、この省エネ動作モードが選択されたなら、外気温度センサにより外気温度を検出するとともに、検出した外気温度に対応する前記動作制御パターンを選択し、選択した動作制御パターンに従って前記暖房機の動作を制御する制御部を備えることを特徴とする暖房機の動作制御装置。
【請求項６】
前記暖房機は、前記液体燃料の燃焼により赤外線を放射する赤外線放熱パネルを備えることを特徴とする請求項５記載の暖房機の動作制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記省エネ動作モードに加えて、燃焼量をマニュアル設定可能なノーマル動作モードと、外気温度が設定温度となるように温度に対するフィードバック制御を行う温度制御動作モードの一方又は双方を備えることを特徴とする請求項５又は６記載の暖房機の動作制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−８４９７７（Ｐ２０１０−８４９７７Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５２８８１（Ｐ２００８−２５２８８１）
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００１０３９２１）オリオン機械株式会社 (450)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００１０３９２１）オリオン機械株式会社 (450)
【Ｆターム（参考）】
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