暖炉型暖房機
【課題】暖房の強弱に関わらず所望の大きさの火炎を得ることができ、室内が目標室温となった後にも暖炉としての高い視覚的印象を得ることができる暖炉型暖房機を提供する。
【解決手段】暖房機本体１に、バーナ７を収容する燃焼筐６と、燃焼筐６内部の火炎を目視可能とする窓部９，１０を設ける。バーナ７の火炎の大きさを設定する火炎設定手段３８と、設定された大きさの火炎となるようにバーナ７の燃焼量を制御する燃焼量制御手段３３と、バーナ７の燃焼熱を放熱する放熱手段と、バーナ７の燃焼量が過剰のときその過剰分に相当する放熱量が得られるように放熱手段を制御する放熱制御手段３４とを設ける。放熱手段は、暖房機本体１の内部で燃焼排気の熱を循環水に吸熱させる吸熱用熱交換器２０と、循環水路２１内の循環水を循環ポンプ２６により循環させ、暖房機本体１の外部で循環水を放熱する放熱用熱交換器２２及び放熱ファン２７とを備える。
【解決手段】暖房機本体１に、バーナ７を収容する燃焼筐６と、燃焼筐６内部の火炎を目視可能とする窓部９，１０を設ける。バーナ７の火炎の大きさを設定する火炎設定手段３８と、設定された大きさの火炎となるようにバーナ７の燃焼量を制御する燃焼量制御手段３３と、バーナ７の燃焼熱を放熱する放熱手段と、バーナ７の燃焼量が過剰のときその過剰分に相当する放熱量が得られるように放熱手段を制御する放熱制御手段３４とを設ける。放熱手段は、暖房機本体１の内部で燃焼排気の熱を循環水に吸熱させる吸熱用熱交換器２０と、循環水路２１内の循環水を循環ポンプ２６により循環させ、暖房機本体１の外部で循環水を放熱する放熱用熱交換器２２及び放熱ファン２７とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーナの燃焼熱を用いて暖房を行なうと同時にバーナが形成する火炎を目視可能としてその火炎により暖炉としての視覚的印象が得られるようにした暖炉型暖房機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、暖炉型暖房機として、燃焼筐内にセラミックス等の耐火材で形成された擬似薪とバーナとを配設し、バーナを燃焼させたときの火炎を擬似薪の周囲に立ち昇らせることで、あたかも擬似薪が燃えているような視覚的印象を使用者に与えるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の暖炉型暖房機においては、燃焼筐からの燃焼排気を流す暖房用熱交換器を備え、暖房用熱交換器の外表面に接して暖められた空気を室内に送り出す温風ファンを備えることで、室内を温風により暖める暖房機能が付加されている。そして、こうした暖房機能では、使用者により目標室温が設定可能となっており、室内の温度を検出する室温検出手段の検出温度が目標室温となるようにバーナの燃焼量が制御される。具体的には、室内の温度が比較的低いときにはバーナの燃焼量が大となり、室内の温度が上昇して目標室温に近づくに従ってバーナの燃焼量が減少する。
【０００３】
一方、暖炉型暖房機では、暖炉としての高い視覚的印象を得るために、バーナの火炎が大きい状態を維持することが望ましい。しかし、バーナの燃焼量が目標室温に応じて制御されていると、室内の温度が十分に上昇して目標室温となるとバーナの燃焼量が減少してバーナの火炎が小さくなったり、場合によってはバーナが消火するため、暖炉としての視覚的印象が得られなくなる不都合があった。
【特許文献１】実公平５−３７１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる不都合を解消して、本発明は、暖房の強弱に関わらず所望の大きさの火炎を得ることができ、室内が目標室温となった後にも暖炉としての高い視覚的印象を得ることができる暖炉型暖房機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】
【０００５】
かかる目的を達成するために、本発明は、バーナを収容した燃焼筐が収容された暖房機本体を備え、該暖房機本体に設けられたガラス張りの窓部を介して燃焼筐内部の火炎が目視可能とされ且つバーナの燃焼熱により暖房を行なう暖炉型暖房機において、使用者が目標室温を設定するための室温設定手段と、室温を検出する室温検出手段と、使用者がバーナの火炎の大きさを設定するための火炎設定手段と、該火炎設定手段により設定された大きさの火炎となるようにバーナの燃焼量を制御する燃焼量制御手段と、バーナの燃焼熱を放熱する放熱手段と、該放熱手段を制御する放熱制御手段とを備え、前記放熱手段は、暖房機本体内部からその外部に延出して放熱用の循環水が循環する循環水路と、暖房機本体の内部に位置する循環水路に接続されて循環水により燃焼排気からの吸熱を行なう吸熱用熱交換器と、暖房機本体の外部に位置する循環水路に接続されて外気により循環水の放熱を行なう放熱用熱交換器と、該放熱用熱交換器に外気を送る放熱ファンと、前記循環水路の循環水を循環させる循環ポンプとを備え、前記放熱制御手段は、前記燃焼量制御手段により制御されたバーナの燃焼量が前記目標室温に対して過剰であるとき、前記循環水を介してバーナの燃焼量の過剰分に相当する放熱量が得られるように前記放熱ファン及び前記循環ポンプを制御することを特徴とする。
【０００６】
火炎設定手段により大きい火炎が設定されたとき、燃焼量制御手段は、設定された大きな火炎に応じてバーナの燃焼量を大きくする制御を行なう。これにより、バーナからは大きな火炎が形成される。一方、放熱手段においては、循環水が循環ポンプにより循環水路に沿って循環され、放熱ファンにより放熱用熱交換器に外気が送られる。このとき、目標室温に対して室温が低く、目標室温と室温との差が大きい場合には、放熱手段による放熱を行なわない。これにより、吸熱用熱交換器におけるバーナの燃焼により得られる熱の吸熱が抑えられ、バーナの燃焼熱による暖房が十分に行なわれて、目標室温に向かって室内温度を速やかに上昇させることができる。それと同時に、バーナからは大きな火炎が形成されて暖炉としての高い視覚的印象を得ることができる。
【０００７】
そして、火炎設定手段により大きい火炎が設定されて、燃焼量制御手段によりバーナの燃焼量を大きくする制御が行なわれているにもかかわらず、室温が目標室温と一致或いは目標室温の近傍となった場合には、バーナの燃焼量が過剰となる。このときには、前記放熱制御手段は、バーナの燃焼量の過剰分を放熱させるべく、放熱手段による放熱量が大となるように放熱制御手段が前記放熱ファン及び循環ポンプを制御する。
【０００８】
これにより、吸熱用熱交換器への吸熱が大となり、暖房に用いられるバーナの燃焼熱が低く抑えられる。一方、バーナの燃焼量は変わらず大きな火炎が形成された状態が維持されるので、暖炉としての高い視覚的印象を得ることができる。
【０００９】
なお、放熱制御手段による制御においては、例えば、放熱ファンの回転数を増減することで放熱用熱交換器における循環水の冷却度合いを調節することができ、循環ポンプの流量を増減することで放熱用熱交換器における循環水の放熱効率を調節することができる。
【００１０】
また、本発明において、前記放熱手段は、吸熱用熱交換器から放熱用熱交換器に向かう循環水の温度を検出する第１循環水温検出手段と、放熱用熱交換器から吸熱用熱交換器に向かう循環水の温度を検出する第２循環水温検出手段とを備え、前記放熱制御手段は、第１循環水温検出手段の検出温度と第２循環水温検出手段の検出温度とに基づいて、前記バーナの燃焼量の過剰分に相当する放熱量が得られるように前記放熱ファン及び前記循環ポンプを制御することを特徴とする。
【００１１】
吸熱用熱交換器から放熱用熱交換器に向かう循環水の温度を所定の温度に維持するとき、放熱用熱交換器から吸熱用熱交換器に向かう循環水の温度は、放熱ファンの回転数及び循環ポンプの流量に応じて低下する。従って、吸熱用熱交換器から放熱用熱交換器に向かう循環水の温度と放熱用熱交換器から吸熱用熱交換器に向かう循環水の温度との差は、放熱手段における吸熱量に相当する。そこで、放熱制御手段により、第１循環水温検出手段の検出温度と第２循環水温検出手段の検出温度とに基づいて前記放熱ファン及び循環ポンプを制御することで、バーナの燃焼量の過剰分に相当する熱量を精度良く放熱させることができる。
【００１２】
また、本発明においては、前記吸熱用熱交換器と前記放熱用熱交換器との間の前記循環水路に、前記循環水を熱源として室内を暖房する床暖房パネルを接続することにより、前記放熱手段の吸熱用熱交換器により加熱された循環水を床暖房として用いることができる。この場合には、バーナの燃焼により得られる熱は床暖房に用いられる。そして、バーナの燃焼量が過剰であるときには、床暖房パネルからの放熱量を放熱手段による放熱量の一部として前記放熱制御手段による前記放熱ファン及び循環ポンプの制御を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態の暖炉型暖房機の概略構成を示す説明図、図２は運転制御ユニットによる暖炉型暖房機の作動の一例を示すフローチャート、図３は他の実施形態の概略構成を示す説明図である。
【００１４】
本実施形態による暖炉型暖房機Ａは、図１に示すように、暖房機本体１と、室外機２と、床暖房パネル３と、リモートコントローラ４（以下、リモコン４という。）とによって構成されている。
【００１５】
暖房機本体１は、外装ケース５と、外装ケース５内に設けた燃焼筐６とを備えている。燃焼筐６の内部にはバーナ７が設けられており、バーナ７の火炎が接触する位置にはセラミックス等の耐火材で形成された擬似薪８が配置されている。燃焼筐６の前面にはガラス張りの第１窓部９が形成されており、外装ケース５の前面パネル５ａには、第１窓部９に対応する位置に、ガラス張りの第２窓部１０が形成されている。これによって、暖房機本体１の前方から燃焼筐６の内部が目視でき、バーナ７を燃焼させたときに、あたかも擬似薪８が燃えているような暖炉としての視覚的印象を得ることができる。
【００１６】
また、外装ケース５の内部において、燃焼筐６の上方には暖房用熱交換器１１が配置されている。暖房用熱交換器１１は、燃焼筐６に接続された連通管１２を介して内部に燃焼筐６からの燃焼排気が流入する。暖房用熱交換器１１には、家屋の壁Ｗを貫通して屋外に延びる排気ダクト１３が接続されており、排気ダクト１３には、燃焼筐６から暖房用熱交換器１１を経た燃焼排気を強制的に排出する排気ファン１４が設けられている。燃焼筐６の底部側には給気ダクト１５が接続されており、排気ファン１４の吸引力により屋外の空気が給気ダクト１５を介して燃焼筐６の内部に強制的に供給される。
【００１７】
また、外装ケース５には空気取入れ口１６及び送風口１７が開設されている。空気取入れ口１６と送風口１７との間には、室内空気が流動する室内空気流路１８が形成されている。室内空気流路１８の内部には、暖房用熱交換器１１が配設されており、その上方には温風ファン１９が配設されている。温風ファン１９により、空気取入れ口１６から吸込まれた室内空気が、送風口１７から室内に送り出される。その間、室内空気流路１８を流動する室内空気は、暖房用熱交換器１１の外表面に接して燃焼排気熱により暖められ、これによってバーナ７の燃焼熱による温風暖房機能を得ることができる。
【００１８】
更に、燃焼筐６の内部には、その上部側（連通管１２の上流側）に吸熱用熱交換器２０が配設されている。吸熱用熱交換器２０には、循環水が循環する循環水路２１が接続されている。循環水路２１は暖房機本体１から延出して、更に、家屋の壁Ｗを貫通して屋外に延びており、後述するように、屋外に設置された室外機２の放熱用熱交換器２２に接続されている。また、循環水路２１には、温水を熱源として室内を暖房する床暖房パネル３が接続されている。更に詳しくは、循環水路２１は、吸熱用熱交換器２０の出口に接続された循環水用往き管２１ａと、吸熱用熱交換器２０の入口に接続された循環水用戻り管２１ｂとで構成されている。床暖房パネル３は、その入口に接続された床暖房用往き管３ａと、出口に接続された床暖房用戻り管３ｂとを備えている。そして、循環水用往き管２１ａには第１三方弁２３を介して床暖房用往き管３ａが接続され、循環水用戻り管２１ｂには第２三方弁２４を介して床暖房用戻り管３ｂが接続されていることによって、後述の室外機２の放熱用熱交換器２２と床暖房パネル３とが並列に接続された状態に構成されている。そして、第１三方弁２３の作動により、循環水用往き管２１ａの循環水の導通を維持して床暖房用往き管３ａを遮断することができ、第２三方弁２４の作動により、循環水用戻り管２１ｂの循環水の導通を維持して床暖房用戻り管３ｂを遮断することができる。また、外装ケース５に位置する循環水路２１の循環水用戻り管２１ｂには、シスターン２５と循環ポンプ２６とが設けられており、循環ポンプ２６によって、循環水路２１内の循環水が強制的に循環される。床暖房パネル３により、吸熱用熱交換器２０で加熱された循環水を熱源として室内を暖房することができ、これによってバーナ７の燃焼熱による床暖房機能を得ることができる。
【００１９】
室外機２は、屋外に設置されており、放熱用熱交換器２２と、放熱用熱交換器２２に外気を送る放熱ファン２７とを備えている。放熱ファン２７は、その回転数が増減可能であり、回転数を増加させるに伴い放熱用熱交換器２２における循環水の放熱量を増加させることができるようになっている。なお、前述した循環ポンプ２６も、循環水の流量が増減可能であり、循環水の流量を増加させるに伴い放熱用熱交換器２２における循環水の放熱量を増加させることができるようになっている。
【００２０】
なお、本実施形態においては、前記循環水路２１、前記吸熱用熱交換器２０、前記放熱用熱交換器２２、前記放熱ファン２７、及び前記循環ポンプ２６によって本発明の放熱手段を構成している。
【００２１】
そして、暖房機本体１の外装ケース５内には、運転制御ユニット２８やバーナ７用のバルブユニット２９から成る制御機器が配置され、更に、暖房機本体１には、空気取入れ口１６から吸込まれる室内空気の温度を検出する室温センサ３０（室温検出手段）、循環水用往き管２１ａ内の循環水の温度を検出する第１水温センサ３１（第１循環水温検出手段）、及び、循環水用戻り管２１ｂ内の循環水の温度を検出する第２水温センサ３２（第２循環水温検出手段）がそれぞれ配設されている。室温センサ３０、第１水温センサ３１、及び第２水温センサ３２による各検出温度データは、運転制御ユニット２８に入力される。
【００２２】
運転制御ユニット２８は、バルブユニット２９によりバーナ７の燃焼量を制御する燃焼量制御部３３（燃焼量制御手段）と、放熱ファン２７及び循環ポンプ２６を制御する放熱制御部３４（放熱制御手段）とを備え、更に図示しないが、温風ファン１９や床暖房の第１三方弁２３及び第２三方弁２４等の制御を行なう他の複数の制御部を備えている。
【００２３】
また、リモコン４は、使用者が操作する複数の操作スイッチを備え、主なものとして、暖炉型暖房機Ａの運転のＯＮ／ＯＦＦを行なう運転スイッチ３５、床暖房の運転のＯＮ／ＯＦＦを行なう床暖房スイッチ３６、目標室温を設定する室温設定スイッチ３７（室温設定手段）、バーナ７の火炎の大きさを設定する火炎設定スイッチ３８（火炎設定手段）を備えている。使用者によるリモコン４の操作信号は運転制御ユニット２８に入力される。
【００２４】
次に、運転制御ユニット２８による暖炉型暖房機Ａの作動の一例を説明する。図２を参照して、使用者により運転スイッチ３５がＯＮ操作されると、ＳＴＥＰ１においてバルブユニット２９からの燃料供給によりバーナ７の燃焼が開始され、次いで、ＳＴＥＰ２で暖房運転が開始される。即ち、ＳＴＥＰ２においては、温風ファン１９が作動して温風暖房が開始され、このとき、床暖房スイッチ３６によって床暖房がＯＮされる或いはされていると、第１三方弁２３及び第２三方弁２４により、循環水路２１と床暖房パネル３とが導通状態とされ、床暖房も開始される。また、ＳＴＥＰ２においては、循環ポンプ２の駆動を開始する。
【００２５】
続いて、ＳＴＥＰ３へ進み、使用者によって火炎の大きさが設定さているか否かを判断する。火炎の大きさが設定されていない場合には、ＳＴＥＰ４へ進む。火炎の大きさは火炎設定スイッチ３８の操作によって使用者が設定するものである。ＳＴＥＰ４では、室温センサ３０の検出温度が目標室温になるまで暖房運転が続けられる。目標室温は室温設定スイッチ３７の操作によって使用者が設定するものである。
【００２６】
なお、ＳＴＥＰ４では、使用者によって火炎の大きさが設定されていない状態なので、目標室温に近づくに従ってバーナ７の燃焼量を減少させる等の制御を燃焼量制御部３３により行なうようにしてもよい。また、第１水温センサ３１の検出温度が高温となったときに循環ポンプ２６による循環水量を大とする制御を行なうことが好ましい。これにより、吸熱用熱交換器の内部での循環水の沸騰を確実に防止することができる。
【００２７】
そして、ＳＴＥＰ４において、室温センサ３０の検出温度が目標室温になると、ＳＴＥＰ５へ進んで暖房運転を停止させる。次いで、ＳＴＥＰ６において室温センサ３０の検出温度が目標室温より所定温度α低下したとき（例えば、目標室温−５℃に低下したとき）、ＳＴＥＰ７へ進んで暖房運転を再開させ、その後、運転スイッチ３５がＯＦＦ操作されない限りＳＴＥＰ３へ戻る。
【００２８】
なお、ＳＴＥＰ５においては暖房運転を停止させずに、例えば、バーナ７の燃焼及び温風ファン１９の回転数を低く抑えて室温を保持させる保温運転を行なうようにしてもよく、この場合には、ＳＴＥＰ７において、バーナ７の燃焼及び温風ファン１９の回転数を高くして通常の暖房運転に戻すようにしてもよい。
【００２９】
一方、ＳＴＥＰ２からＳＴＥＰ３へ進んだとき、使用者によって火炎の大きさが設定さている場合にはＳＴＥＰ８へ進む。ＳＴＥＰ８では、設定火炎（火炎設定スイッチ３８の操作によって使用者が設定した火炎の大きさ）となるようにバーナ７の燃焼量が燃焼量制御部３３によって制御される。ここで、火炎設定スイッチ３８により最も大きな火炎が設定されている場合には、バーナ７の燃焼量が大となり、暖炉としての高い視覚的印象をえることができる。
【００３０】
次いで、ＳＴＥＰ９では、室温センサ３０の検出温度が目標室温になるまで設定火炎によるバーナ７の燃焼によって暖房運転が続けられる。そして、室温センサ３０の検出温度が目標室温になるとＳＴＥＰ１０へ進み、バーナ７の燃焼排気から過剰な熱量を放熱させる動作を行なう。図１を参照して詳しく説明すれば、放熱制御部３４により放熱ファン２７と循環ポンプ２６とが制御され、吸熱用熱交換器２０を介して加熱された循環水が放熱用熱交換器２２へ送られて放熱ファン２７により放熱（冷却）される。これにより、暖房用熱交換器１１の上流側でバーナ７の燃焼排気の温度を低下させることができ、室温が目標室温になったときにその後のバーナ７の燃焼量が過剰であっても、設定火炎を得るためのバーナ７の燃焼量を維持しながら室温の過上昇を防止することができる。なお、ＳＴＥＰ１０に進んだ際には、放熱動作の一部として、温風暖房と床暖房との両方を停止させること、床暖房を停止させずに温風暖房の温風ファン１９の回転数を低下させること、及び、床暖房を停止させて温風暖房の温風ファン１９の回転数を低下させること、の何れかを選択することができる。
【００３１】
続いて、ＳＴＥＰ１１において室温センサ３０の検出温度が目標室温より所定温度α低下したとき（例えば、目標室温−５℃に低下したとき）、ＳＴＥＰ１２へ進んで放熱動作を停止させる。その後、運転スイッチ３５がＯＦＦ操作されない限りＳＴＥＰ３へ戻る。
【００３２】
ここで、ＳＴＥＰ１０における具体的な放熱制御の一例を挙げる。なお、暖炉の火炎が最大に設定されているときにバーナ７の燃焼排気から得られる熱量が６kw/hであり、温風ファン１９による暖房能力（放熱能力）が０〜６kw/hであり、放熱ファン２７及び循環ポンプ２６による前記放熱手段の放熱能力が０〜６kw/hであり、更に、床暖房パネル３の放熱能力が２kw/hであるとして説明する。また、床暖房の運転時には吸熱用熱交換器２０から循環水用往き管２１ａを経て床暖房用往き管３ａへ向かう循環水の温度（第１水温センサ３１の検出温度）は６０℃に制御され、床暖房の停止時には循環水用往き管２１ａ内の循環水の温度（第１水温センサ３１の検出温度）は８０℃に制御されるものとする。
【００３３】
室温センサ３０の検出温度が目標室温になったことにより、温風暖房と床暖房との両方を停止させた場合、バーナ７の燃焼排気における過剰分の熱量は６kw/hである。そこで、循環ポンプ２６による循環水の流量を毎分２リットルに制御し、第１水温センサ３１の検出温度が８０℃となり且つ第２水温センサ３２の検出温度が約３７℃となるように放熱ファン２７を制御する。これにより吸熱用熱交換器２０による燃焼排気からの吸熱量が６kw/hとなり、同時に放熱用熱交換器２２による放熱量が６kw/hとなるので、バーナ７の燃焼排気における過剰分を放熱することができ、暖房を行なわずに暖炉の火炎が最大となっている状態とすることができる。
【００３４】
室温センサ３０の検出温度が目標室温になったことにより、床暖房を停止させずに温風暖房の温風ファン１９の回転数を低下させてその放熱量を２kw/hとした場合（実際には暖房を弱運転している状態）、床暖房パネル３の放熱能力が２kw/hなので、バーナ７の燃焼排気における過剰分の熱量は２kw/hである。そこで、循環ポンプ２６による循環水の流量を毎分２リットルに制御し、第１水温センサ３１の検出温度が６０℃となり且つ第２水温センサ３２の検出温度が約３１．５℃となるように放熱ファン２７を制御する。これにより吸熱用熱交換器２０による燃焼排気からの吸熱量が４kw/hとなり（床暖房パネル３における放熱能力２kw/hを含む）、そのうち放熱用熱交換器２２による放熱量が２kw/hとなるので、バーナ７の燃焼排気における過剰分を放熱することができ、暖房を弱運転しつつ暖炉の火炎が最大となっている状態とすることができる。
【００３５】
また、室温センサ３０の検出温度が目標室温になったことにより、床暖房を停止させずに温風暖房の温風ファン１９を停止させた場合（温風暖房機能を停止させた状態）、床暖房パネル３の放熱能力が２kw/hなので、バーナ７の燃焼排気における過剰分の熱量は４kw/hである。そこで、循環ポンプ２６による循環水の流量を毎分２リットルに制御し、第１水温センサ３１の検出温度が６０℃となり且つ第２水温センサ３２の検出温度が約３１．５℃となるように放熱ファン２７を制御する。このときの放熱ファン２７の回転数は、上述した床暖房と同時に温風暖房を行なう場合（床暖房を停止させずに温風暖房の温風ファン１９の回転数を低下させてその放熱量を２kw/hとした場合）に比べて大となる。これにより吸熱用熱交換器２０による燃焼排気からの吸熱量が４kw/hとなり、同時に放熱用熱交換器２２による放熱量が４kw/hとなるので、バーナ７の燃焼排気における過剰分を放熱することができ、暖房を弱運転しつつ暖炉の火炎が最大となっている状態とすることができる。
【００３６】
また、室温センサ３０の検出温度が目標室温になったことにより、床暖房を停止させ、温風暖房の温風ファン１９の回転数を低下させてその放熱量を３kw/hとした場合（温風暖房のみで弱運転している状態）、バーナ７の燃焼排気における過剰分の熱量は３kw/hである。そこで、循環ポンプ２６による循環水の流量を毎分１リットルに制御し、第１水温センサ３１の検出温度が８０℃となり且つ第２水温センサ３２の検出温度が約３７℃となるように放熱ファン２７を制御する。これにより吸熱用熱交換器２０による燃焼排気からの吸熱量が３kw/hとなり、同時に放熱用熱交換器２２による放熱量が３kw/hとなるので、バーナ７の燃焼排気における過剰分を放熱することができ、暖炉の火炎が最大となっている状態とすることができる。
【００３７】
以上のように、放熱制御部３４により、第１水温センサ３１の検出温度と第２水温センサ３２の検出温度と基づいて、バーナ７の燃焼量の過剰分に相当する放熱量が得られるように放熱ファン２７の回転数及び循環ポンプ２６の流量を制御することで、暖房を弱運転としても暖炉の火炎を大きくすることができ、室度が目標温度になっても、暖炉としての高い視覚的印象を維持することができる。
【００３８】
なお、本実施形態においては、第１水温センサ３１の検出温度と第２水温センサ３２の検出温度とに基づく放熱制御を一例として挙げたが、これに限るものではなく、例えば、運転制御ユニット２８に、バーナ７の燃焼量の過剰分（放熱手段により必要となる放熱量）と、放熱ファン２７の回転数と、循環ポンプ２６の流量との関係を示すデータテーブルを設け、放熱制御部３４によりデータテーブルを参照して放熱ファン２７の回転数及び循環ポンプ２６の流量を制御するようにしてもよい。
【００３９】
また、本実施形態においては、室外機２の放熱用熱交換器２２と床暖房パネル３とが並列に接続された状態に構成されたものを示したが、これ以外に、図３に示す暖炉型暖房機Ｂのように構成することが可能である。即ち、この暖炉型暖房機Ｂは、床暖房パネル３を四方弁３９を介して循環水用往き管２１ａに接続することで、室外機２の放熱用熱交換器２２と床暖房パネル３とが直列に接続された状態に構成されている。これによれば、シスターン２５と循環ポンプ２６とを室外機２に設けることができ、暖房機本体１をコンパクトに形成することができて有利である。そして、図３に示す暖炉型暖房機Ｂにおいても、放熱制御部３４により放熱ファン２７の回転数及び循環ポンプ２６の流量を制御することで、前述した実施形態による暖炉型暖房機Ａと同様の効果を得ることができる。
【００４０】
また、上記の実施形態において説明した暖炉型暖房機Ａ及び暖炉型暖房機Ｂは、バーナ７の燃焼熱による暖房機能として、温風暖房機能と床暖房機能との両方を備えるものであるが、本発明の暖炉型暖房機は、それに限るものではなく、温風暖房機能と床暖房機能との何れか一方の暖房機能のみを備える構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態の暖炉型暖房機の概略構成を示す説明図。
【図２】運転制御ユニットによる暖炉型暖房機の作動の一例を示すフローチャート。
【図３】本発明の他の実施形態の概略構成を示す説明図。
【符号の説明】
【００４２】
Ａ，Ｂ…暖炉型暖房機、１…暖房機本体、３…床暖房パネル、６…燃焼筐、７…バーナ、９…第１窓部（窓部）、１０…第２窓部（窓部）、２０…吸熱用熱交換器、２１…循環水路、２２…放熱用熱交換器、２６…循環ポンプ、２７…放熱ファン、３０…室温センサ（室温検出手段）、３１…第１水温センサ（第１循環水温検出手段）、３２…第２水温センサ（第２循環水温検出手段）、３３…燃焼量制御部（燃焼量制御手段）、３４…放熱制御部（放熱制御手段）、３７…室温設定スイッチ（室温設定手段）、３８…火炎設定スイッチ（火炎設定手段）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーナの燃焼熱を用いて暖房を行なうと同時にバーナが形成する火炎を目視可能としてその火炎により暖炉としての視覚的印象が得られるようにした暖炉型暖房機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、暖炉型暖房機として、燃焼筐内にセラミックス等の耐火材で形成された擬似薪とバーナとを配設し、バーナを燃焼させたときの火炎を擬似薪の周囲に立ち昇らせることで、あたかも擬似薪が燃えているような視覚的印象を使用者に与えるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の暖炉型暖房機においては、燃焼筐からの燃焼排気を流す暖房用熱交換器を備え、暖房用熱交換器の外表面に接して暖められた空気を室内に送り出す温風ファンを備えることで、室内を温風により暖める暖房機能が付加されている。そして、こうした暖房機能では、使用者により目標室温が設定可能となっており、室内の温度を検出する室温検出手段の検出温度が目標室温となるようにバーナの燃焼量が制御される。具体的には、室内の温度が比較的低いときにはバーナの燃焼量が大となり、室内の温度が上昇して目標室温に近づくに従ってバーナの燃焼量が減少する。
【０００３】
一方、暖炉型暖房機では、暖炉としての高い視覚的印象を得るために、バーナの火炎が大きい状態を維持することが望ましい。しかし、バーナの燃焼量が目標室温に応じて制御されていると、室内の温度が十分に上昇して目標室温となるとバーナの燃焼量が減少してバーナの火炎が小さくなったり、場合によってはバーナが消火するため、暖炉としての視覚的印象が得られなくなる不都合があった。
【特許文献１】実公平５−３７１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる不都合を解消して、本発明は、暖房の強弱に関わらず所望の大きさの火炎を得ることができ、室内が目標室温となった後にも暖炉としての高い視覚的印象を得ることができる暖炉型暖房機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】
【０００５】
かかる目的を達成するために、本発明は、バーナを収容した燃焼筐が収容された暖房機本体を備え、該暖房機本体に設けられたガラス張りの窓部を介して燃焼筐内部の火炎が目視可能とされ且つバーナの燃焼熱により暖房を行なう暖炉型暖房機において、使用者が目標室温を設定するための室温設定手段と、室温を検出する室温検出手段と、使用者がバーナの火炎の大きさを設定するための火炎設定手段と、該火炎設定手段により設定された大きさの火炎となるようにバーナの燃焼量を制御する燃焼量制御手段と、バーナの燃焼熱を放熱する放熱手段と、該放熱手段を制御する放熱制御手段とを備え、前記放熱手段は、暖房機本体内部からその外部に延出して放熱用の循環水が循環する循環水路と、暖房機本体の内部に位置する循環水路に接続されて循環水により燃焼排気からの吸熱を行なう吸熱用熱交換器と、暖房機本体の外部に位置する循環水路に接続されて外気により循環水の放熱を行なう放熱用熱交換器と、該放熱用熱交換器に外気を送る放熱ファンと、前記循環水路の循環水を循環させる循環ポンプとを備え、前記放熱制御手段は、前記燃焼量制御手段により制御されたバーナの燃焼量が前記目標室温に対して過剰であるとき、前記循環水を介してバーナの燃焼量の過剰分に相当する放熱量が得られるように前記放熱ファン及び前記循環ポンプを制御することを特徴とする。
【０００６】
火炎設定手段により大きい火炎が設定されたとき、燃焼量制御手段は、設定された大きな火炎に応じてバーナの燃焼量を大きくする制御を行なう。これにより、バーナからは大きな火炎が形成される。一方、放熱手段においては、循環水が循環ポンプにより循環水路に沿って循環され、放熱ファンにより放熱用熱交換器に外気が送られる。このとき、目標室温に対して室温が低く、目標室温と室温との差が大きい場合には、放熱手段による放熱を行なわない。これにより、吸熱用熱交換器におけるバーナの燃焼により得られる熱の吸熱が抑えられ、バーナの燃焼熱による暖房が十分に行なわれて、目標室温に向かって室内温度を速やかに上昇させることができる。それと同時に、バーナからは大きな火炎が形成されて暖炉としての高い視覚的印象を得ることができる。
【０００７】
そして、火炎設定手段により大きい火炎が設定されて、燃焼量制御手段によりバーナの燃焼量を大きくする制御が行なわれているにもかかわらず、室温が目標室温と一致或いは目標室温の近傍となった場合には、バーナの燃焼量が過剰となる。このときには、前記放熱制御手段は、バーナの燃焼量の過剰分を放熱させるべく、放熱手段による放熱量が大となるように放熱制御手段が前記放熱ファン及び循環ポンプを制御する。
【０００８】
これにより、吸熱用熱交換器への吸熱が大となり、暖房に用いられるバーナの燃焼熱が低く抑えられる。一方、バーナの燃焼量は変わらず大きな火炎が形成された状態が維持されるので、暖炉としての高い視覚的印象を得ることができる。
【０００９】
なお、放熱制御手段による制御においては、例えば、放熱ファンの回転数を増減することで放熱用熱交換器における循環水の冷却度合いを調節することができ、循環ポンプの流量を増減することで放熱用熱交換器における循環水の放熱効率を調節することができる。
【００１０】
また、本発明において、前記放熱手段は、吸熱用熱交換器から放熱用熱交換器に向かう循環水の温度を検出する第１循環水温検出手段と、放熱用熱交換器から吸熱用熱交換器に向かう循環水の温度を検出する第２循環水温検出手段とを備え、前記放熱制御手段は、第１循環水温検出手段の検出温度と第２循環水温検出手段の検出温度とに基づいて、前記バーナの燃焼量の過剰分に相当する放熱量が得られるように前記放熱ファン及び前記循環ポンプを制御することを特徴とする。
【００１１】
吸熱用熱交換器から放熱用熱交換器に向かう循環水の温度を所定の温度に維持するとき、放熱用熱交換器から吸熱用熱交換器に向かう循環水の温度は、放熱ファンの回転数及び循環ポンプの流量に応じて低下する。従って、吸熱用熱交換器から放熱用熱交換器に向かう循環水の温度と放熱用熱交換器から吸熱用熱交換器に向かう循環水の温度との差は、放熱手段における吸熱量に相当する。そこで、放熱制御手段により、第１循環水温検出手段の検出温度と第２循環水温検出手段の検出温度とに基づいて前記放熱ファン及び循環ポンプを制御することで、バーナの燃焼量の過剰分に相当する熱量を精度良く放熱させることができる。
【００１２】
また、本発明においては、前記吸熱用熱交換器と前記放熱用熱交換器との間の前記循環水路に、前記循環水を熱源として室内を暖房する床暖房パネルを接続することにより、前記放熱手段の吸熱用熱交換器により加熱された循環水を床暖房として用いることができる。この場合には、バーナの燃焼により得られる熱は床暖房に用いられる。そして、バーナの燃焼量が過剰であるときには、床暖房パネルからの放熱量を放熱手段による放熱量の一部として前記放熱制御手段による前記放熱ファン及び循環ポンプの制御を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態の暖炉型暖房機の概略構成を示す説明図、図２は運転制御ユニットによる暖炉型暖房機の作動の一例を示すフローチャート、図３は他の実施形態の概略構成を示す説明図である。
【００１４】
本実施形態による暖炉型暖房機Ａは、図１に示すように、暖房機本体１と、室外機２と、床暖房パネル３と、リモートコントローラ４（以下、リモコン４という。）とによって構成されている。
【００１５】
暖房機本体１は、外装ケース５と、外装ケース５内に設けた燃焼筐６とを備えている。燃焼筐６の内部にはバーナ７が設けられており、バーナ７の火炎が接触する位置にはセラミックス等の耐火材で形成された擬似薪８が配置されている。燃焼筐６の前面にはガラス張りの第１窓部９が形成されており、外装ケース５の前面パネル５ａには、第１窓部９に対応する位置に、ガラス張りの第２窓部１０が形成されている。これによって、暖房機本体１の前方から燃焼筐６の内部が目視でき、バーナ７を燃焼させたときに、あたかも擬似薪８が燃えているような暖炉としての視覚的印象を得ることができる。
【００１６】
また、外装ケース５の内部において、燃焼筐６の上方には暖房用熱交換器１１が配置されている。暖房用熱交換器１１は、燃焼筐６に接続された連通管１２を介して内部に燃焼筐６からの燃焼排気が流入する。暖房用熱交換器１１には、家屋の壁Ｗを貫通して屋外に延びる排気ダクト１３が接続されており、排気ダクト１３には、燃焼筐６から暖房用熱交換器１１を経た燃焼排気を強制的に排出する排気ファン１４が設けられている。燃焼筐６の底部側には給気ダクト１５が接続されており、排気ファン１４の吸引力により屋外の空気が給気ダクト１５を介して燃焼筐６の内部に強制的に供給される。
【００１７】
また、外装ケース５には空気取入れ口１６及び送風口１７が開設されている。空気取入れ口１６と送風口１７との間には、室内空気が流動する室内空気流路１８が形成されている。室内空気流路１８の内部には、暖房用熱交換器１１が配設されており、その上方には温風ファン１９が配設されている。温風ファン１９により、空気取入れ口１６から吸込まれた室内空気が、送風口１７から室内に送り出される。その間、室内空気流路１８を流動する室内空気は、暖房用熱交換器１１の外表面に接して燃焼排気熱により暖められ、これによってバーナ７の燃焼熱による温風暖房機能を得ることができる。
【００１８】
更に、燃焼筐６の内部には、その上部側（連通管１２の上流側）に吸熱用熱交換器２０が配設されている。吸熱用熱交換器２０には、循環水が循環する循環水路２１が接続されている。循環水路２１は暖房機本体１から延出して、更に、家屋の壁Ｗを貫通して屋外に延びており、後述するように、屋外に設置された室外機２の放熱用熱交換器２２に接続されている。また、循環水路２１には、温水を熱源として室内を暖房する床暖房パネル３が接続されている。更に詳しくは、循環水路２１は、吸熱用熱交換器２０の出口に接続された循環水用往き管２１ａと、吸熱用熱交換器２０の入口に接続された循環水用戻り管２１ｂとで構成されている。床暖房パネル３は、その入口に接続された床暖房用往き管３ａと、出口に接続された床暖房用戻り管３ｂとを備えている。そして、循環水用往き管２１ａには第１三方弁２３を介して床暖房用往き管３ａが接続され、循環水用戻り管２１ｂには第２三方弁２４を介して床暖房用戻り管３ｂが接続されていることによって、後述の室外機２の放熱用熱交換器２２と床暖房パネル３とが並列に接続された状態に構成されている。そして、第１三方弁２３の作動により、循環水用往き管２１ａの循環水の導通を維持して床暖房用往き管３ａを遮断することができ、第２三方弁２４の作動により、循環水用戻り管２１ｂの循環水の導通を維持して床暖房用戻り管３ｂを遮断することができる。また、外装ケース５に位置する循環水路２１の循環水用戻り管２１ｂには、シスターン２５と循環ポンプ２６とが設けられており、循環ポンプ２６によって、循環水路２１内の循環水が強制的に循環される。床暖房パネル３により、吸熱用熱交換器２０で加熱された循環水を熱源として室内を暖房することができ、これによってバーナ７の燃焼熱による床暖房機能を得ることができる。
【００１９】
室外機２は、屋外に設置されており、放熱用熱交換器２２と、放熱用熱交換器２２に外気を送る放熱ファン２７とを備えている。放熱ファン２７は、その回転数が増減可能であり、回転数を増加させるに伴い放熱用熱交換器２２における循環水の放熱量を増加させることができるようになっている。なお、前述した循環ポンプ２６も、循環水の流量が増減可能であり、循環水の流量を増加させるに伴い放熱用熱交換器２２における循環水の放熱量を増加させることができるようになっている。
【００２０】
なお、本実施形態においては、前記循環水路２１、前記吸熱用熱交換器２０、前記放熱用熱交換器２２、前記放熱ファン２７、及び前記循環ポンプ２６によって本発明の放熱手段を構成している。
【００２１】
そして、暖房機本体１の外装ケース５内には、運転制御ユニット２８やバーナ７用のバルブユニット２９から成る制御機器が配置され、更に、暖房機本体１には、空気取入れ口１６から吸込まれる室内空気の温度を検出する室温センサ３０（室温検出手段）、循環水用往き管２１ａ内の循環水の温度を検出する第１水温センサ３１（第１循環水温検出手段）、及び、循環水用戻り管２１ｂ内の循環水の温度を検出する第２水温センサ３２（第２循環水温検出手段）がそれぞれ配設されている。室温センサ３０、第１水温センサ３１、及び第２水温センサ３２による各検出温度データは、運転制御ユニット２８に入力される。
【００２２】
運転制御ユニット２８は、バルブユニット２９によりバーナ７の燃焼量を制御する燃焼量制御部３３（燃焼量制御手段）と、放熱ファン２７及び循環ポンプ２６を制御する放熱制御部３４（放熱制御手段）とを備え、更に図示しないが、温風ファン１９や床暖房の第１三方弁２３及び第２三方弁２４等の制御を行なう他の複数の制御部を備えている。
【００２３】
また、リモコン４は、使用者が操作する複数の操作スイッチを備え、主なものとして、暖炉型暖房機Ａの運転のＯＮ／ＯＦＦを行なう運転スイッチ３５、床暖房の運転のＯＮ／ＯＦＦを行なう床暖房スイッチ３６、目標室温を設定する室温設定スイッチ３７（室温設定手段）、バーナ７の火炎の大きさを設定する火炎設定スイッチ３８（火炎設定手段）を備えている。使用者によるリモコン４の操作信号は運転制御ユニット２８に入力される。
【００２４】
次に、運転制御ユニット２８による暖炉型暖房機Ａの作動の一例を説明する。図２を参照して、使用者により運転スイッチ３５がＯＮ操作されると、ＳＴＥＰ１においてバルブユニット２９からの燃料供給によりバーナ７の燃焼が開始され、次いで、ＳＴＥＰ２で暖房運転が開始される。即ち、ＳＴＥＰ２においては、温風ファン１９が作動して温風暖房が開始され、このとき、床暖房スイッチ３６によって床暖房がＯＮされる或いはされていると、第１三方弁２３及び第２三方弁２４により、循環水路２１と床暖房パネル３とが導通状態とされ、床暖房も開始される。また、ＳＴＥＰ２においては、循環ポンプ２の駆動を開始する。
【００２５】
続いて、ＳＴＥＰ３へ進み、使用者によって火炎の大きさが設定さているか否かを判断する。火炎の大きさが設定されていない場合には、ＳＴＥＰ４へ進む。火炎の大きさは火炎設定スイッチ３８の操作によって使用者が設定するものである。ＳＴＥＰ４では、室温センサ３０の検出温度が目標室温になるまで暖房運転が続けられる。目標室温は室温設定スイッチ３７の操作によって使用者が設定するものである。
【００２６】
なお、ＳＴＥＰ４では、使用者によって火炎の大きさが設定されていない状態なので、目標室温に近づくに従ってバーナ７の燃焼量を減少させる等の制御を燃焼量制御部３３により行なうようにしてもよい。また、第１水温センサ３１の検出温度が高温となったときに循環ポンプ２６による循環水量を大とする制御を行なうことが好ましい。これにより、吸熱用熱交換器の内部での循環水の沸騰を確実に防止することができる。
【００２７】
そして、ＳＴＥＰ４において、室温センサ３０の検出温度が目標室温になると、ＳＴＥＰ５へ進んで暖房運転を停止させる。次いで、ＳＴＥＰ６において室温センサ３０の検出温度が目標室温より所定温度α低下したとき（例えば、目標室温−５℃に低下したとき）、ＳＴＥＰ７へ進んで暖房運転を再開させ、その後、運転スイッチ３５がＯＦＦ操作されない限りＳＴＥＰ３へ戻る。
【００２８】
なお、ＳＴＥＰ５においては暖房運転を停止させずに、例えば、バーナ７の燃焼及び温風ファン１９の回転数を低く抑えて室温を保持させる保温運転を行なうようにしてもよく、この場合には、ＳＴＥＰ７において、バーナ７の燃焼及び温風ファン１９の回転数を高くして通常の暖房運転に戻すようにしてもよい。
【００２９】
一方、ＳＴＥＰ２からＳＴＥＰ３へ進んだとき、使用者によって火炎の大きさが設定さている場合にはＳＴＥＰ８へ進む。ＳＴＥＰ８では、設定火炎（火炎設定スイッチ３８の操作によって使用者が設定した火炎の大きさ）となるようにバーナ７の燃焼量が燃焼量制御部３３によって制御される。ここで、火炎設定スイッチ３８により最も大きな火炎が設定されている場合には、バーナ７の燃焼量が大となり、暖炉としての高い視覚的印象をえることができる。
【００３０】
次いで、ＳＴＥＰ９では、室温センサ３０の検出温度が目標室温になるまで設定火炎によるバーナ７の燃焼によって暖房運転が続けられる。そして、室温センサ３０の検出温度が目標室温になるとＳＴＥＰ１０へ進み、バーナ７の燃焼排気から過剰な熱量を放熱させる動作を行なう。図１を参照して詳しく説明すれば、放熱制御部３４により放熱ファン２７と循環ポンプ２６とが制御され、吸熱用熱交換器２０を介して加熱された循環水が放熱用熱交換器２２へ送られて放熱ファン２７により放熱（冷却）される。これにより、暖房用熱交換器１１の上流側でバーナ７の燃焼排気の温度を低下させることができ、室温が目標室温になったときにその後のバーナ７の燃焼量が過剰であっても、設定火炎を得るためのバーナ７の燃焼量を維持しながら室温の過上昇を防止することができる。なお、ＳＴＥＰ１０に進んだ際には、放熱動作の一部として、温風暖房と床暖房との両方を停止させること、床暖房を停止させずに温風暖房の温風ファン１９の回転数を低下させること、及び、床暖房を停止させて温風暖房の温風ファン１９の回転数を低下させること、の何れかを選択することができる。
【００３１】
続いて、ＳＴＥＰ１１において室温センサ３０の検出温度が目標室温より所定温度α低下したとき（例えば、目標室温−５℃に低下したとき）、ＳＴＥＰ１２へ進んで放熱動作を停止させる。その後、運転スイッチ３５がＯＦＦ操作されない限りＳＴＥＰ３へ戻る。
【００３２】
ここで、ＳＴＥＰ１０における具体的な放熱制御の一例を挙げる。なお、暖炉の火炎が最大に設定されているときにバーナ７の燃焼排気から得られる熱量が６kw/hであり、温風ファン１９による暖房能力（放熱能力）が０〜６kw/hであり、放熱ファン２７及び循環ポンプ２６による前記放熱手段の放熱能力が０〜６kw/hであり、更に、床暖房パネル３の放熱能力が２kw/hであるとして説明する。また、床暖房の運転時には吸熱用熱交換器２０から循環水用往き管２１ａを経て床暖房用往き管３ａへ向かう循環水の温度（第１水温センサ３１の検出温度）は６０℃に制御され、床暖房の停止時には循環水用往き管２１ａ内の循環水の温度（第１水温センサ３１の検出温度）は８０℃に制御されるものとする。
【００３３】
室温センサ３０の検出温度が目標室温になったことにより、温風暖房と床暖房との両方を停止させた場合、バーナ７の燃焼排気における過剰分の熱量は６kw/hである。そこで、循環ポンプ２６による循環水の流量を毎分２リットルに制御し、第１水温センサ３１の検出温度が８０℃となり且つ第２水温センサ３２の検出温度が約３７℃となるように放熱ファン２７を制御する。これにより吸熱用熱交換器２０による燃焼排気からの吸熱量が６kw/hとなり、同時に放熱用熱交換器２２による放熱量が６kw/hとなるので、バーナ７の燃焼排気における過剰分を放熱することができ、暖房を行なわずに暖炉の火炎が最大となっている状態とすることができる。
【００３４】
室温センサ３０の検出温度が目標室温になったことにより、床暖房を停止させずに温風暖房の温風ファン１９の回転数を低下させてその放熱量を２kw/hとした場合（実際には暖房を弱運転している状態）、床暖房パネル３の放熱能力が２kw/hなので、バーナ７の燃焼排気における過剰分の熱量は２kw/hである。そこで、循環ポンプ２６による循環水の流量を毎分２リットルに制御し、第１水温センサ３１の検出温度が６０℃となり且つ第２水温センサ３２の検出温度が約３１．５℃となるように放熱ファン２７を制御する。これにより吸熱用熱交換器２０による燃焼排気からの吸熱量が４kw/hとなり（床暖房パネル３における放熱能力２kw/hを含む）、そのうち放熱用熱交換器２２による放熱量が２kw/hとなるので、バーナ７の燃焼排気における過剰分を放熱することができ、暖房を弱運転しつつ暖炉の火炎が最大となっている状態とすることができる。
【００３５】
また、室温センサ３０の検出温度が目標室温になったことにより、床暖房を停止させずに温風暖房の温風ファン１９を停止させた場合（温風暖房機能を停止させた状態）、床暖房パネル３の放熱能力が２kw/hなので、バーナ７の燃焼排気における過剰分の熱量は４kw/hである。そこで、循環ポンプ２６による循環水の流量を毎分２リットルに制御し、第１水温センサ３１の検出温度が６０℃となり且つ第２水温センサ３２の検出温度が約３１．５℃となるように放熱ファン２７を制御する。このときの放熱ファン２７の回転数は、上述した床暖房と同時に温風暖房を行なう場合（床暖房を停止させずに温風暖房の温風ファン１９の回転数を低下させてその放熱量を２kw/hとした場合）に比べて大となる。これにより吸熱用熱交換器２０による燃焼排気からの吸熱量が４kw/hとなり、同時に放熱用熱交換器２２による放熱量が４kw/hとなるので、バーナ７の燃焼排気における過剰分を放熱することができ、暖房を弱運転しつつ暖炉の火炎が最大となっている状態とすることができる。
【００３６】
また、室温センサ３０の検出温度が目標室温になったことにより、床暖房を停止させ、温風暖房の温風ファン１９の回転数を低下させてその放熱量を３kw/hとした場合（温風暖房のみで弱運転している状態）、バーナ７の燃焼排気における過剰分の熱量は３kw/hである。そこで、循環ポンプ２６による循環水の流量を毎分１リットルに制御し、第１水温センサ３１の検出温度が８０℃となり且つ第２水温センサ３２の検出温度が約３７℃となるように放熱ファン２７を制御する。これにより吸熱用熱交換器２０による燃焼排気からの吸熱量が３kw/hとなり、同時に放熱用熱交換器２２による放熱量が３kw/hとなるので、バーナ７の燃焼排気における過剰分を放熱することができ、暖炉の火炎が最大となっている状態とすることができる。
【００３７】
以上のように、放熱制御部３４により、第１水温センサ３１の検出温度と第２水温センサ３２の検出温度と基づいて、バーナ７の燃焼量の過剰分に相当する放熱量が得られるように放熱ファン２７の回転数及び循環ポンプ２６の流量を制御することで、暖房を弱運転としても暖炉の火炎を大きくすることができ、室度が目標温度になっても、暖炉としての高い視覚的印象を維持することができる。
【００３８】
なお、本実施形態においては、第１水温センサ３１の検出温度と第２水温センサ３２の検出温度とに基づく放熱制御を一例として挙げたが、これに限るものではなく、例えば、運転制御ユニット２８に、バーナ７の燃焼量の過剰分（放熱手段により必要となる放熱量）と、放熱ファン２７の回転数と、循環ポンプ２６の流量との関係を示すデータテーブルを設け、放熱制御部３４によりデータテーブルを参照して放熱ファン２７の回転数及び循環ポンプ２６の流量を制御するようにしてもよい。
【００３９】
また、本実施形態においては、室外機２の放熱用熱交換器２２と床暖房パネル３とが並列に接続された状態に構成されたものを示したが、これ以外に、図３に示す暖炉型暖房機Ｂのように構成することが可能である。即ち、この暖炉型暖房機Ｂは、床暖房パネル３を四方弁３９を介して循環水用往き管２１ａに接続することで、室外機２の放熱用熱交換器２２と床暖房パネル３とが直列に接続された状態に構成されている。これによれば、シスターン２５と循環ポンプ２６とを室外機２に設けることができ、暖房機本体１をコンパクトに形成することができて有利である。そして、図３に示す暖炉型暖房機Ｂにおいても、放熱制御部３４により放熱ファン２７の回転数及び循環ポンプ２６の流量を制御することで、前述した実施形態による暖炉型暖房機Ａと同様の効果を得ることができる。
【００４０】
また、上記の実施形態において説明した暖炉型暖房機Ａ及び暖炉型暖房機Ｂは、バーナ７の燃焼熱による暖房機能として、温風暖房機能と床暖房機能との両方を備えるものであるが、本発明の暖炉型暖房機は、それに限るものではなく、温風暖房機能と床暖房機能との何れか一方の暖房機能のみを備える構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態の暖炉型暖房機の概略構成を示す説明図。
【図２】運転制御ユニットによる暖炉型暖房機の作動の一例を示すフローチャート。
【図３】本発明の他の実施形態の概略構成を示す説明図。
【符号の説明】
【００４２】
Ａ，Ｂ…暖炉型暖房機、１…暖房機本体、３…床暖房パネル、６…燃焼筐、７…バーナ、９…第１窓部（窓部）、１０…第２窓部（窓部）、２０…吸熱用熱交換器、２１…循環水路、２２…放熱用熱交換器、２６…循環ポンプ、２７…放熱ファン、３０…室温センサ（室温検出手段）、３１…第１水温センサ（第１循環水温検出手段）、３２…第２水温センサ（第２循環水温検出手段）、３３…燃焼量制御部（燃焼量制御手段）、３４…放熱制御部（放熱制御手段）、３７…室温設定スイッチ（室温設定手段）、３８…火炎設定スイッチ（火炎設定手段）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナを収容した燃焼筐が収容された暖房機本体を備え、該暖房機本体に設けられたガラス張りの窓部を介して燃焼筐内部の火炎が目視可能とされ且つバーナの燃焼熱により暖房を行なう暖炉型暖房機において、
使用者が目標室温を設定するための室温設定手段と、室温を検出する室温検出手段と、使用者がバーナの火炎の大きさを設定するための火炎設定手段と、該火炎設定手段により設定された大きさの火炎となるようにバーナの燃焼量を制御する燃焼量制御手段と、バーナの燃焼熱を放熱する放熱手段と、該放熱手段を制御する放熱制御手段とを備え、
前記放熱手段は、暖房機本体内部からその外部に延出して放熱用の循環水が循環する循環水路と、暖房機本体の内部に位置する循環水路に接続されて循環水により燃焼排気からの吸熱を行なう吸熱用熱交換器と、暖房機本体の外部に位置する循環水路に接続されて外気により循環水の放熱を行なう放熱用熱交換器と、該放熱用熱交換器に外気を送る放熱ファンと、前記循環水路の循環水を循環させる循環ポンプとを備え、
前記放熱制御手段は、前記燃焼量制御手段により制御されたバーナの燃焼量が前記目標室温に対して過剰であるとき、前記循環水を介してバーナの燃焼量の過剰分に相当する放熱量が得られるように前記放熱ファン及び前記循環ポンプを制御することを特徴とする暖炉型暖房機。
【請求項２】
前記放熱手段は、吸熱用熱交換器から放熱用熱交換器に向かう循環水の温度を検出する第１循環水温検出手段と、放熱用熱交換器から吸熱用熱交換器に向かう循環水の温度を検出する第２循環水温検出手段とを備え、
前記放熱制御手段は、第１循環水温検出手段の検出温度と第２循環水温検出手段の検出温度と基づいて、前記バーナの燃焼量の過剰分に相当する放熱量が得られるように前記放熱ファン及び前記循環ポンプを制御することを特徴とする請求項１記載の暖炉型暖房機。
【請求項３】
前記吸熱用熱交換器と前記放熱用熱交換器との間の前記循環水路に、前記循環水を熱源として室内を暖房する床暖房パネルが接続されていることを特徴とする請求項１又は２記載の暖炉型暖房機。
【請求項１】
バーナを収容した燃焼筐が収容された暖房機本体を備え、該暖房機本体に設けられたガラス張りの窓部を介して燃焼筐内部の火炎が目視可能とされ且つバーナの燃焼熱により暖房を行なう暖炉型暖房機において、
使用者が目標室温を設定するための室温設定手段と、室温を検出する室温検出手段と、使用者がバーナの火炎の大きさを設定するための火炎設定手段と、該火炎設定手段により設定された大きさの火炎となるようにバーナの燃焼量を制御する燃焼量制御手段と、バーナの燃焼熱を放熱する放熱手段と、該放熱手段を制御する放熱制御手段とを備え、
前記放熱手段は、暖房機本体内部からその外部に延出して放熱用の循環水が循環する循環水路と、暖房機本体の内部に位置する循環水路に接続されて循環水により燃焼排気からの吸熱を行なう吸熱用熱交換器と、暖房機本体の外部に位置する循環水路に接続されて外気により循環水の放熱を行なう放熱用熱交換器と、該放熱用熱交換器に外気を送る放熱ファンと、前記循環水路の循環水を循環させる循環ポンプとを備え、
前記放熱制御手段は、前記燃焼量制御手段により制御されたバーナの燃焼量が前記目標室温に対して過剰であるとき、前記循環水を介してバーナの燃焼量の過剰分に相当する放熱量が得られるように前記放熱ファン及び前記循環ポンプを制御することを特徴とする暖炉型暖房機。
【請求項２】
前記放熱手段は、吸熱用熱交換器から放熱用熱交換器に向かう循環水の温度を検出する第１循環水温検出手段と、放熱用熱交換器から吸熱用熱交換器に向かう循環水の温度を検出する第２循環水温検出手段とを備え、
前記放熱制御手段は、第１循環水温検出手段の検出温度と第２循環水温検出手段の検出温度と基づいて、前記バーナの燃焼量の過剰分に相当する放熱量が得られるように前記放熱ファン及び前記循環ポンプを制御することを特徴とする請求項１記載の暖炉型暖房機。
【請求項３】
前記吸熱用熱交換器と前記放熱用熱交換器との間の前記循環水路に、前記循環水を熱源として室内を暖房する床暖房パネルが接続されていることを特徴とする請求項１又は２記載の暖炉型暖房機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−９２３５６（Ｐ２００９−９２３５６Ａ）
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６６２８８（Ｐ２００７−２６６２８８）
【出願日】平成１９年１０月１２日（２００７．１０．１２）
【出願人】（０００１１５８５４）リンナイ株式会社 (1,534)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１２日（２００７．１０．１２）
【出願人】（０００１１５８５４）リンナイ株式会社 (1,534)
【Ｆターム（参考）】
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