(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスエンジンと、
このガスエンジンによって駆動される圧縮機を有するヒートサイクルと、
ガスエンジンの冷却水と床暖房循環水とを熱交換する床暖房熱交換器と、
床暖房循環水を循環させる送水ポンプと、
複数の室に配置された複数の床暖房パネルと、
床暖房循環水を各床暖房パネルに送る配管中に配置されたバルブと、
各室内温度を検出する温度センサと、
各機器を制御する制御部と、
各室の床暖房運転を使用者が指令する操作部と、
を具備する床暖房システムであって；
上記制御部の指令より、
１室でも床暖房運転指令が操作部に出されている場合は送水ポンプを運転し、
上記温度センサの温度が１室でも目標値より低い場合には上記ガスエンジンの出力を上げて上記床暖房循環水の温度を高温とし、
このとき、温度センサ温度が低い室（低温室）については該室床暖房パネルへの送水バルブを高い時間割合で開とし、温度センサ温度が高い室（高温室）については該室床暖房パネルへの送水バルブを低い時間割合で開とし、
上記温度センサの温度が全室で基準値より高い場合には上記ガスエンジンの出力を下げて上記床暖房循環水の温度を低温とすることを特徴とする床暖房システム。
【請求項２】
上記床暖房循環水温度を低温とする場合には、各送水バルブを常時開とする請求項１記載の床暖房システム。
【請求項３】
上記床暖房熱交換器において、上記ガスエンジンの冷却水に替えて、上記ヒートサイクルの熱媒と床暖房循環水とを熱交換する請求項１又は２記載の床暖房システム。
【請求項４】
上記床暖房熱交換器において、上記ガスエンジンの冷却水に加えて、上記ヒートサイクルの熱媒と床暖房循環水も熱交換する請求項１又は２記載の床暖房システム。
【請求項５】
上記低温室の床暖房パネルについては送水バルブを常時開とする請求項１〜４いずれか１項記載の床暖房システム。
【請求項６】
上記高温室の床暖房パネルについては送水バルブを２０〜３０％の時間のみ開とする請求項１〜５いずれか１項記載の床暖房システム。
【請求項７】
上記温度センサが設定可変のサーモスタットである請求項１〜６いずれか１項記載の床暖房システム。
【請求項８】
上記床暖房循環水の温度を、高温時に５０〜６０℃、低温時に３０〜４０℃とする請求項１〜７いずれか１項記載の床暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスヒートポンプ（以下ＧＨＰともいう）を熱源として床暖房を行う床暖房システムに関する。特には、床暖房の温度の応答性に優れ、ガスエンジンの発停頻度を低く抑制することができるよう改良を加えた床暖房システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＧＨＰは都市ガス等を燃料に用いるエンジンを原動機とする冷房・暖房システムである。このＧＨＰを熱源として床暖房を行うシステムも最近普及し始めている。
ＧＨＰを熱源とする床暖房システムにおいては、床暖房の対象となる部屋の温度が使用者の指示値に達していない場合（サーモＯＮの場合）は高温の温水を出湯し、床暖房の対象となる部屋の温度が使用者の指示値に達している場合（サーモＯＦＦの場合）は低温の温水を出湯する。このシステムでは、床暖房のサーモＯＮ／ＯＦＦを問わず、温水が常時循環している。
【０００３】
図２は、床暖房の対象室が１室の場合のシステム構成を示す模式的な図である。
ＧＨＰ本体２１１は、熱源機であるガスエンジンや熱交換器（図示されず）を有する。床暖房循環水は送水ポンプ２２１によって配管２２３を通って床暖房パネル２３７に送られる。床暖房パネルで熱を室内に放出した床暖房循環水は配管２２５を通ってＧＨＰ本体２１１に戻る。床暖房の運転は、室内にある床暖房リモコン２５７によって操作される。同床暖房リモコン２５７には、室内の温度を検出する温度センサ（設定可変のサーモスタット）が内蔵されている。
【０００４】
図２のようなシステムではサーモＯＮのときは室内の温度を上げるためにＧＨＰ熱源機の出力を上げて床暖房循環水の温度を高温（一例６０℃）とし、サーモＯＦＦのときは室内の温度低下を抑制するために（下がりすぎないよう）床暖房循環水の温度を低温（一例４０℃）とする。このように床暖房対象の部屋が一室のみの場合は問題はない。
【０００５】
図３は、床暖房対象室が２室の場合の通常の熱源機を有する床暖房システムの全体構成を模式的に示す図である。
この場合、床暖房システムは２室の２つの床暖房パネル（第１室パネル３３５、第２室パネル３３７）に床暖房循環水を送ることができるよう構成されている。すなわち、第１室パネル３３５には、送水ポンプから配管３２３、第１バルブ３２７を介して送水される。第２室パネル３３７には、送水ポンプから配管３２３、第２バルブ３２９を介して送水される。両室パネルからの戻り水は配管３４３を通って熱源機３１１に戻ってくる。ここで熱源機３１１はガス給湯器などである。
【０００６】
図３の床暖房システムでは、各室毎の温度コントロールを各送水バルブ３２７、３２９の開閉時間コントロールで行っている。すなわち、第２室が十分に暖かくサーモＯＦＦの場合、第２バルブ３２９を例えば２５％の時間（４分間に１分間）のみ開とし第２室への過剰な熱投入を回避している。一方、まだ設定温度に達していない第１室の床暖房パネル３３５には送水バルブ３２７の開時間を１００％として十分な熱を投入している。なお、床暖房循環水の送水時の温度は６０℃で一定である。つまり、この方式は温水の供給系統に各系統毎に弁を設け、供給する温水温度は一定のまま、ある定められた時間内の開弁時間と閉弁時間との割合を変更し、この制御を周期的に繰り返すことで、複数室の個別制御を行う床暖房のシステムである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方式をＧＨＰを熱源とするシステムに適用すると、床暖房がサーモＯＮ／ＯＦＦの度にＧＨＰ室外機本体が発停を繰り返すため、スタータ等、ＧＨＰ室外機にかかる負担が増えるという問題点がある。また、ＧＨＰを熱源とするシステムは、出湯温度の上昇がガス焚き給湯機を熱源とするシステムに比べて遅いため、床暖房のサーモＯＦＦに対応するために一旦停止し、再度サーモＯＮした際に起動すると、出湯温度がなかなか上昇せず、快適性が損なわれるといったデメリットが生じる。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、ＧＨＰを熱源として床暖房を行う床暖房システムであって、床暖房の温度の応答性に優れ、ガスエンジンの発停頻度を低く抑制することのできる床暖房システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の床暖房システムは、  ガスエンジンと、  このガスエンジンによって駆動される圧縮機を有するヒートサイクルと、  ガスエンジンの冷却水と床暖房循環水とを熱交換する床暖房熱交換器と、  床暖房循環水を循環させる送水ポンプと、  複数の室に配置された複数の床暖房パネルと、  床暖房循環水を各床暖房パネルに送る配管中に配置されたバルブと、  各室内温度を検出する温度センサと、  各機器を制御する制御部と、  各室の床暖房運転を使用者が指令する操作部と、  を具備する床暖房システムであって；  上記制御部の指令より、  １室でも床暖房運転指令が操作部に出されている場合は送水ポンプを運転し、  上記温度センサの温度が１室でも目標値より低い場合には上記ガスエンジンの出力を上げて上記床暖房循環水の温度を高温とし、  このとき、温度センサ温度が低い室（低温室）については該室床暖房パネルへの送水バルブを高い時間割合で開とし、温度センサ温度が高い室（高温室）については該室床暖房パネルへの送水バルブを低い時間割合で開とし、  上記温度センサの温度が全室で基準値より高い場合には上記ガスエンジンの出力を下げて上記床暖房循環水の温度を低温とすることを特徴とする。
【００１０】
すなわち、ＧＨＰを用いた床暖房システムにおいて、複数室の床暖房を個別に制御するため、温水供給系統に弁を設け、この弁の開弁時間と出湯温度（高温・低温の２段階）とを組み合わせて制御する。
【００１１】
なお、本発明の床暖房システムにおいては、上記床暖房循環水温度を低温とする場合には、各送水バルブを常時開とすることができる。また、上記ガスエンジンの冷却水に替えて、上記ヒートサイクルの熱媒と床暖房循環水とを熱交換することとしてもよい。さらに、上記ガスエンジンの冷却水に加えて、上記ヒートサイクルの熱媒と床暖房循環水も熱交換することとしてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の１実施例に係る床暖房システムの全体構成を示す系統図である。
まず、図の上部に描かれているＧＨＰヒートサイクル１００から説明する。このヒートサイクル１００は、圧縮機１０１、熱交換部１９（凝縮器）、膨張弁１１５、蒸発器１１７と、それらを繋ぐ配管よりなる。
【００１３】
圧縮機１０１は、ガスエンジン１０２（原動機）によって駆動される。ガスエンジン１０２は、ガス供給管１０３から都市ガスの供給を受け、同ガスを燃料とする往復動エンジンである。このガスエンジン１０２の速度（出力）は、ガス供給管１０３のガス流量調整弁１０４によってコントロールされる。
圧縮機１０１は、吸込口１０１ａから熱媒を吸い込んで、熱媒を圧縮し、吐出口１０１ｂから熱媒を吐き出す。
【００１４】
圧縮された熱媒は、配管１７を通って床暖房熱交換器１１内の熱交換部１９（凝縮器）において、床暖房循環水と熱交換して冷却され凝縮する。凝縮した熱媒は、配管２０を通って送られ膨張弁１１５及び蒸発器１１７で膨張し、その際、ファン１１８による外気風から多量の熱を受け取る。熱媒は、蒸発器１１７から再び圧縮機１０１に戻り、その後も同様に循環する。
【００１５】
床暖房熱交換器１１にガスエンジン１０２の出力を送る経路はもう一つ存在する。それはガスエンジン１０２の冷却水（通常温度７０〜８０℃）であり、ガスエンジン１０２から配管１３を通って床暖房熱交換器１１に送られ、熱交換部１５で床暖房循環水に熱を渡す。
【００１６】
次に、床暖房循環水の循環経路について説明する。
床暖房熱交換器１１内の熱交換部４５においてヒートサイクルの熱媒及びガスエンジンの冷却水からの熱を受け取って昇温した床暖房循環水は、送水ポンプ２１で加圧される。床暖房循環水の一部は、配管２３、第１バルブ２７を通って、第１室パネル３５に送られ、同パネルで第１室内に熱を放出する。また床暖房循環水の一部は、配管２５、第２バルブ２９を通って、第２室パネル３７に送られ、同パネルで第２室内に熱を放出する。各床暖房パネル３５、３７からの水は、配管３９、４１、４３を通って再び床暖房熱交換器１１に戻る。
【００１７】
上記の送水ポンプ２１、送水バルブ２７、２９、ガスエンジン１０２へのガス供給調整弁１０４は、制御部５１によってコントロールされる。
【００１８】
第１室及び第２室内には、設定可変のサーモスタット（温度センサ５３、５５）が配置されており、各サーモスタット５３、５５の信号は制御部５１に送られる。
制御部５１には操作部５７が接続されており、床暖房システム全体の運転に関する使用者の指令が操作部５７から制御部５１に送られる。
【００１９】
次に制御部５１の制御動作について説明する。
まず、１室でも床暖房を運転している場合は、送水ポンプは常時運転し、床暖房を停止している部屋につながる系統のバルブの開弁時間を０％とする。
【００２０】
次に、複数室のサーモスタット５３、５５が全てサーモＯＮの場合、ガスエンジン１０２へのガス供給調整バルブ１０４の開度を上げてガスエンジン１０２の出力を上げることにより、床暖房循環水の出湯温度を高温（５０〜６０℃）とするとともに、各送水バルブ２７、２９共に開弁時間１００％（常時開）として各室に最大限熱を送るようにする。
【００２１】
一方、サーモＯＮ室とサーモＯＦＦ室が混在する場合は、出湯温度は高温とするが、開弁時間はサーモＯＮ室は１００％、サーモＯＦＦ室は２５％とする。
さらに、複数室全てがサーモＯＦＦの場合はガスエンジン１０２の出力を落として出湯温度は低温に切り替える。このとき、開弁時間は全室１００％とする。
【００２２】
このように、本実施例の床暖房システムでは、複数室の床暖房のそれぞれの状況により、出湯温度と温水供給弁の開弁時間を組み合わせて制御を行う。この制御により、ＧＨＰによる床暖房システムでも、複数室の床暖房に個別に対応することが可能となる。また、床暖房がサーモＯＦＦになっても、出湯温度の目標値を変えるだけで済むため、頻繁な発停によるＧＨＰ室外機への負担増加を避けることが可能となる。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ＧＨＰを熱源として床暖房を行う床暖房システムにおいて、床暖房の温度の応答性に優れ、ガスエンジンの発停頻度を低く抑制することのできる床暖房システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例に係る床暖房システムの全体構成を示す系統図である。
【図２】床暖房の対象室が１室の場合のシステム構成を示す模式的な図である。
【図３】床暖房対象室が２室の場合の通常の熱源機を有する床暖房システムの全体構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１  床暖房システム            １１  床暖房熱交換器
１３  冷却水配管                １５  熱交換部
１７、２０  熱媒配管            １９  熱交換部
２１  送水ポンプ
２３、２５、３１、３３、３９、４１、４３  床暖房循環配管
２７、２９  バルブ              ３５  第１室床暖房パネル
３７  第２室床暖房パネル        ４５  熱交換部
５１  制御部                    ５３、５５  サーモスタット
５７  操作部
１００  ガスヒートポンプヒートサイクル
１０１  圧縮機                  １０２  ガスエンジン
１０３  ガス供給管              １０４  流量調整弁
１１５  膨張弁                  １１７  蒸発器
１１８  ファン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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