(57)【要約】【課題】施工性が良好で且つ安定した暖房性能を発揮し得る温水床暖房装置を提供すること。【解決手段】温水マットは、温水の通路となる放熱管と、暖房温度を選択操作するための選択部とを備え、熱源機は、燃焼量の調整が可能なバーナと、バーナの燃焼熱により温水を生成する熱交換器と、前記温水を放熱管との間で循環させる循環ポンプと、放熱管への温水の供給を遮断可能な開閉弁と、バーナや開閉弁の動作を制御する出湯制御基板と、開閉弁の開閉時間を設定する温度調整基板とを備え、出湯制御基板は、高温端末および温水マットが同時運転される場合、温水マット単独運転の場合より高温の出湯温度を設定して温度調整基板へ送信し、温度調整基板は、出湯温度と暖房温度とに基づいて開閉時間を設定して出湯制御基板へ送信し、出湯制御基板により、出湯温度に基づいてバーナの燃焼量の調整が行われ、開閉時間に基づいて開閉弁の開閉時間の調整が行われる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温端末と、室内の床面に敷設される低温端末としての温水マットとに、熱源機で加熱生成された温水を循環供給させる温水床暖房装置であって、
温水マットは、熱源機から供給される温水の通路となる放熱管と、床面の暖房温度を選択操作するための接点端子からなる選択部とを備え、
熱源機は、燃焼量の調整が可能なバーナと、バーナの燃焼熱を回収して温水を生成する熱交換器と、熱交換器で加熱生成された温水を前記放熱管へ循環させる循環ポンプと、熱交換器から前記放熱管への温水の供給を遮断可能な開閉弁と、前記バーナ、循環ポンプおよび開閉弁の動作を制御する出湯制御基板と、前記開閉弁の開閉時間を設定する温度調整基板とを備え、
出湯制御基板は、高温端末および温水マットが同時運転される場合に、温水マットが単独運転される場合よりも高温の出湯温度を設定し、その設定された出湯温度情報を前記温度調整基板へ送信し、
温度調整基板は、前記出湯温度情報と選択部で選択された暖房温度情報とに基づいて前記開閉時間を設定し、その設定された開閉時間情報を前記出湯制御基板へ送信し、
出湯制御基板により、前記出湯温度情報に基づいてバーナの燃焼量の調整が行われ、且つ、前記開閉時間情報に基づいて開閉弁の開閉時間の調整が行われることを特徴とする、温水床暖房装置。
【請求項２】
請求項１に記載の温水床暖房装置において、
選択部は、二芯信号線で温度調整基板に接続され、
温度調整基板により、前記二芯信号線を通じて入力される選択部の接点信号に基づいて前記暖房温度が判定されることを特徴とする、温水床暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温端末と低温端末へ共に温水を供給可能な温水床暖房装置、特に、リモコンを用いることなく、低温端末である温水マットへ温水を断続的に供給することで床面の暖房温度を調整可能な温水床暖房装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱源機で加熱生成された温水を温水マットへ循環供給させることで、室内の床面を加熱する温水床暖房装置において、低温端末である温水マットと同時に、ファンコンベクタ等の高温端末への温水の循環供給も可能な構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の温水床暖房装置において、高温端末も同時に使用する場合、その高温端末側で要求される温度に合わせて出湯温度を高く設定すると、温水マット側にも高温の温水が供給され続け、床面の過熱を招く虞がある。そのため、このような温水床暖房装置では、リモコンの制御基板で温水マットへの温水の供給／遮断時間が設定され、その設定された時間に基づいて熱源機から温水マットへ温水を断続的に供給することで、床面の暖房温度を調整するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２３７０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の温水床暖房装置では、上述した温水の供給／遮断時間を設定する機能を備えたリモコンを設置する必要があるから、その取付作業や配線作業に手間がかり、施工性が悪かった。特に、近年、大掛かりな床工事をしないで、室内の床面上に敷設するだけで使用可能な簡易設置型の温水マットも知られており、より簡易に施工可能な温水床暖房装置の要望が高まっている。
【０００６】
また、上述した温水の供給／遮断時間を設定する機能を備えたリモコンと熱源機とを無線通信により接続する方法も考えられるが、このものでは、リモコンと熱源機との配線作業を行う手間は省けるものの、そのリモコンの設置距離や位置、他機器との電波干渉等の問題により、通信障害を生じて正常に温水の供給／遮断が制御されない可能性もある。
【０００７】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、施工性が良好で且つ安定した暖房性能を発揮し得る温水床暖房装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、高温端末と、室内の床面に敷設される低温端末としての温水マットとに、熱源機で加熱生成された温水を循環供給させる温水床暖房装置であって、温水マットは、熱源機から供給される温水の通路となる放熱管と、床面の暖房温度を選択操作するための接点端子からなる選択部とを備え、熱源機は、燃焼量の調整が可能なバーナと、バーナの燃焼熱を回収して温水を生成する熱交換器と、熱交換器で加熱生成された温水を前記放熱管へ循環させる循環ポンプと、熱交換器から前記放熱管への温水の供給を遮断可能な開閉弁と、前記バーナ、循環ポンプおよび開閉弁の動作を制御する出湯制御基板と、前記開閉弁の開閉時間を設定する温度調整基板とを備え、出湯制御基板は、高温端末および温水マットが同時運転される場合に、温水マットが単独運転される場合よりも高温の出湯温度を設定し、その設定された出湯温度情報を前記温度調整基板へ送信し、温度調整基板は、前記出湯温度情報と選択部で選択された暖房温度情報とに基づいて前記開閉時間を設定し、その設定された開閉時間情報を前記出湯制御基板へ送信し、出湯制御基板により、前記出湯温度情報に基づいてバーナの燃焼量の調整が行われ、且つ、前記開閉時間情報に基づいて開閉弁の開閉時間の調整が行われることを特徴とするものである。
【０００９】
このものでは、熱源機の出湯制御基板で高温端末に合わせた出湯温度が設定されても、その設定された出湯温度と温水マットの選択部で選択された暖房温度とに基づき、熱源機の温度調整基板で開閉弁の開閉時間が設定され、この開閉時間に合わせて開閉弁の開閉動作が行われるから、リモコンを別途設置したり既設のリモコンを取り替えたりする手間がかからない。また、熱源機の出湯制御基板と温度調整基板との間で出湯温度情報や開閉時間情報の伝達が行われるから、通信障害を起因とした開閉弁の制御不良も生じ難い。
【００１０】
上記温水床暖房装置において、選択部は、二芯信号線で温度調整基板に接続され、温度調整基板により、前記二芯信号線を通じて入力される選択部の接点信号に基づいて前記暖房温度が判定されることを特徴とするものであるのが望ましい。
【００１１】
既設の一般的な温水コンセントには、二芯信号線が配線されており、この二芯信号線を通じてその温水コンセントに接続された温水端末を熱源機に電気接続できるようになっているが、このものでは、その既設の二芯信号線を利用して選択部の接点信号を熱源機の温度調整基板で検知し、暖房温度を判定することができるから、設置の際に温水マットから熱源機へ新たな信号線を配設する必要がない。また、上述した温水コンセントの二芯信号線を通じて選択部と熱源機の温度調整基板とを有線接続することができるから、通信障害を起因とした開閉弁の制御不良も一層生じ難い。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明の温水床暖房装置によれば、設置の際にリモコンの取付作業や取替作業を行う手間がかからないから、施工性が良い。また、通信障害を起因とした開閉弁の制御不良も生じ難いから、安定した暖房性能を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る温水床暖房装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る温水床暖房装置の選択部の回路構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る温水床暖房装置における暖房温度と熱動弁の開閉時間との関係を示す表である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る温水床暖房装置の温水マットの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、上記した本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳述する。
【００１５】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る温水床暖房装置１は、室内の床面に敷設される低温端末としての温水マット２と、所定温度に加熱した温水を温水マット２へ循環供給させる熱源機３とを備えている。また、熱源機３には、高温端末であるファンコンベクタ６が接続されている。尚、室内の壁面または床面には、複数（ここでは、二つ）の温水コンセント１２Ａ，１２Ｂが既設されている。或いは、この温水床暖房装置１を施工する際に設置される。
【００１６】
熱源機３には、ファンコンベクタ６へ温水を循環供給するための高温往き接続口３０１および高温戻り接続口３０２が設けられており、これら高温暖房接続口３０１，３０２が、温水コンセント１２Ａの往き側室外配管１３Ａおよび戻り側室外配管１４Ａに接続される。ファンコンベクタ６は、この高温暖房接続口３０１，３０２側の温水コンセント１２Ａに接続される。また、熱源機３には、温水マット２へ温水を循環供給するための低温往き接続口３０３および低温戻り接続口３０４が複数設けられており、これら低温暖房接続口３０３，３０４が、温水コンセント１２Ｂの往き側室外配管１３Ｂおよび戻り側室外配管１４Ｂに接続される。
【００１７】
温水マット２は、内部に温水の通路が蛇行曲成された薄板状の放熱管２１と、温水コンセント１２Ｂに対して着脱自在に接続可能な温水プラグ２２とを有している。放熱管２１の両管端部は、温水プラグ２２の往き側室内配管２３および戻り側室内配管２４に繋がっており、この温水プラグ２２のヘッド部２２０を低温暖房接続口３０３，３０４側の温水コンセント１２Ｂへ接続させることで、熱源機３から送出された温水が温水マット２の放熱管２１を通って再び熱源機３へ帰還する温水循環経路が構成される。
【００１８】
放熱管２１の外郭を構成するマット本体部２１０には、温水マット２による暖房温度を任意に選択操作するための選択部２５が設けられている。この選択部２５は、温水プラグ２２のヘッド部２２０から延設されたプラグ信号線２６に接続されており、さらに温水プラグ２２を温水コンセント１２Ｂに接続した際に、その温水コンセント１２Ｂから熱源機３へ延設されたコンセント信号線１６を通じて後述する温度調整基板４２に接続される。
【００１９】
図２に示すように、選択部２５は、一つの可動端子２５０と複数（ここでは、三つ）の接点端子２５１，２５２，２５３とを有しており、使用者が床面の暖房温度を設定すべく、図示しない操作子を操作すると、その操作子の動作（スライド動作、回転動作等）に伴って可動端子２５０が接点端子２５１，２５２，２５３に対して接離するよう構成されている。尚、温水プラグ２２のプラグ信号線２６は、電源線およびアース線で構成された二芯信号線であり、この何れか一方が上記可動端子２５０に接続され、他方が接点端子２５１，２５２，２５３に接続される。また、温水コンセント１２Ｂのコンセント信号線１６も同様、電源線およびアース線で構成された二芯信号線であり、温水プラグ２２を温水コンセント１２Ｂに接続した際、プラグ信号線２６を介して可動端子２５０および接点端子２５１，２５２，２５３に接続される。
【００２０】
図１に示すように、熱源機３は、複数の燃焼面を有するバーナ３１と、バーナ３１へ燃焼用空気を送り込む燃焼ファン３２と、バーナ３１から放出されるガスの燃焼熱を回収して温水を生成する熱交換器３３と、熱交換器３３で加熱生成された温水を上記温水循環経路へ循環させる循環ポンプ３４とを備えている。また、低温往き接続口３０３へ各別に温水を導く管路（後述する分岐管路３３３）の下流側には、熱交換器３３から上記温水循環経路への温水の供給を遮断可能な開閉弁としての熱動弁３５が低温往き接続口３０３毎に設けられている。さらに、熱源機３には、上記バーナ３１や燃焼ファン３２、循環ポンプ３４、熱動弁３５等の動作を制御する出湯制御基板４１と、熱動弁３５の開閉時間を設定する温度調整基板４２とが組み込まれている。
【００２１】
バーナ３１には、ガスを供給するガス供給管３１１が接続されており、さらにこのガス供給管３１１には、バーナ３１全体へのガスの供給を遮断可能な元電磁弁３１２と、バーナ３１へのガスの総供給量を調整可能な比例弁３１３と、バーナ３１の燃焼面へのガスの供給を遮断可能な切替電磁弁３１４とが設けられている。従って、例えば、元電磁弁３１２および全ての切替電磁弁３１４を開けば、バーナ３１の全ての燃焼面にガスが供給される「大火力」の状態となり、元電磁弁３１２および一つの切替電磁弁３１４のみを開けば、バーナ３１の所定の一つの燃焼面のみにガスが供給される「小火力」の状態となる。バーナ３１の燃焼量は、このようにして複数段階で切り替えることができる。さらに、比例弁３１３の開度を変更すれば、上記「大火力」や「小火力」の各段階においてバーナ３１の燃焼量を調整することができる。
【００２２】
熱交換器３３は、一対の温水の出入口を有する吸熱管で構成されており、この温水出口は、熱源機３内に配設された往き管路３３１を通じて高温往き接続口３０１に繋がっている。一方、熱交換器３３の温水入口は、熱源機３内に配設された戻り管路３３２を通じて高温戻り接続口３０２に繋がっている。循環ポンプ３４は、この戻り管路３３２の中間部に組み込まれている。従って、ファンコンベクタ６に組み込まれた開閉弁６５が開かれた状態で循環ポンプ３４を作動させると、熱交換器３３内の温水が往き管路３３１を通って高温往き接続口３０１へ導かれ、ファンコンベクタ６へ供給される。そして、ファンコンベクタ６へ供給された温水は、高温戻り接続口３０２から戻り管路３３２を通って熱交換器３３へ帰還する。
【００２３】
戻り管路３３２は、循環ポンプ３４の上流側で分岐して低温戻り接続口３０４にも繋がっている。さらに、戻り管路３３２は、循環ポンプ３４の下流側で分岐し、その分岐管路３３３を通じて低温往き接続口３０３に繋がっている。熱動弁３５は、この分岐管路３３３の下流端に設けられている。また、戻り管路３３２における循環ポンプ３４の上流側と往き管路３３１との間には、バイパス管路３３４が設けられている。従って、ファンコンベクタ６の開閉弁６５が閉じられた状態で熱動弁３５を開き、循環ポンプ３４を作動させると、熱交換器３３内の温水が往き管路３３１、バイパス管路３３４を通って戻り管路３３２へ導かれ、再び熱交換器３３へ帰還する。また、その際、戻り管路３３２へ導かれた温水の一部は、分岐管路３３３を通って低温往き接続口３０３へ導かれ、温水マット２へ供給される。そして、温水マット２へ供給された温水は、低温戻り接続口３０４から再び戻り管路３３２へ導かれる。
【００２４】
出湯制御基板４１は、熱源機３に接続された温水マット２や他の高温端末（ここでは、ファンコンベクタ６）の作動信号を検知して、低温端末である温水マット２が単独運転されるのか、或いは、他の高温端末と同時運転されるのかを判定する運転判定回路、運転判定回路で判定された運転状態に基づいて熱交換器３３から送出する温水の温度（出湯温度）を設定する出湯温設定回路、出湯温設定回路で設定された出湯温度情報を温度調整基板４２へ送信する出湯温指示回路、出湯温設定回路で設定された出湯温度情報に基づいてバーナ３１の燃焼量を調整するバーナ制御回路、温度調整基板４２から送信された開閉時間情報（後述する）に基づいて熱動弁３５の開閉時間を調整する弁制御回路等からなる制御回路である。上述した燃焼ファン３２、循環ポンプ３４、熱動弁３５、元電磁弁３１２、比例弁３１３、切替電磁弁３１４等は、この出湯制御基板４１に図示しない電気配線を通じて接続されている。
【００２５】
上記出湯温設定回路には、運転状態に応じた複数の出湯温度（ここでは、低温端末を単独運転する場合の低温出湯温度（６０℃）、および、低温端末と高温端末とを同時運転する場合の高温出湯温度（８０℃））を示すデータテーブルが記憶されている。
【００２６】
温度調整基板４２は、選択部２５の可動端子２５０および接点端子２５１，２５２，２５３相互間の電位差から異なる複数種類の接点信号を検知する操作検知回路、操作検知回路で検知された接点信号に対応する暖房温度および出湯制御基板４１から送信された出湯温度情報に基づいて熱動弁３５の開時間および閉時間を設定する時間設定回路、時間設定回路で設定された開閉時間情報を出湯制御基板４１へ送信する時間指示回路等からなる制御回路であり、出湯制御基板４１と別基板で構成されている。
【００２７】
上記時間設定回路には、選択部２５で選択された暖房温度（ここでは、強（４０℃）、中（３５℃）、弱（３０℃））に応じた運転状態毎の熱動弁３５の開時間および閉時間（例えば、図３に示すように、暖房温度が「強」で運転状態が「低温単独」の場合は、開時間が２０分、閉時間が０分、暖房温度が「中」で運転状態が「低温単独」の場合は、開時間が１２分、閉時間が８分、暖房温度が「弱」で運転状態が「低温単独」の場合は、開時間が５分、閉時間が１５分、また、暖房温度が「強」で運転状態が「高低同時」の場合は、開時間が１０分、閉時間が１０分、暖房温度が「中」で運転状態が「高低同時」の場合は、開時間が６分、閉時間が１４分、暖房温度が「弱」で運転状態が「高低同時」の場合は、開時間が３分、閉時間が１７分）を示すデータテーブルが記憶されている。
【００２８】
温度調整基板４２には、電源線、アース線および通信線で構成された三芯信号線（以下、「基板信号線」という）３６が接続されている。この基板信号線３６は、出湯制御基板４１に設けられた複数のリモコン用の信号コネクタ４６の一つに着脱可能な状態で連結されており、この基板信号線３６を介して出湯制御基板４１との通信が行われる。尚、上記信号コネクタ４６は、従来の一般的な熱源機と共通の信号コネクタが用いられている。従って、上記温度調整基板４２を既設従来の一般的な熱源機に組み込むことが可能である。
【００２９】
このものでは、温水マット２に設けられた選択部２５の図示しない操作子が操作されて所定の暖房温度が選択されると、熱源機３の出湯制御基板４１により循環ポンプ３４を作動させるとともに、運転状態に合わせて熱交換器３３からの出湯温度が設定され、その設定された出湯温度に基づいてバーナ３１の燃焼量が調整される。また、その出湯温度が出湯制御基板４１から温度調整基板４２へ送信される一方、温度調整基板４２では、その出湯温度および選択部２５で選択された暖房温度に基づいて熱動弁３５の開閉時間が設定され、この開閉時間に合わせて熱動弁３５の開閉動作が行われる。その結果、所定温度に調整された温水が温水マット２へ断続的（暖房温度が「強」で運転状態が「低温単独」の場合は連続的）に循環供給される。
【００３０】
即ち、本実施の形態によれば、熱源機３の出湯制御基板４１で設定された出湯温度と、温水マット２の選択部２５で選択された暖房温度とに基づき、熱源機３の温度調整基板４２で開閉弁の開閉時間が設定され、この開閉時間に合わせて熱動弁３５の開閉動作が行われる。従って、設置の際に、床暖房リモコンを別途設置する手間がかからない。従って、施工性が良い。また、熱源機３に組み込まれた出湯制御基板４１と温度調整基板４２との間で出湯温度情報や開閉時間情報の伝達が行われるから、通信障害を起因とした熱動弁３５の制御不良も生じ難い。従って、安定した暖房性能を発揮できる。
【００３１】
さらに、上述したような既設の一般的な温水コンセント１２Ａ，１２Ｂには、二芯のコンセント信号線が配線されており、このコンセント信号線を通じてファンコンベクタ６等の温水端末を熱源機３に電気接続できるようになっているが、本実施の形態によれば、その既設の温水コンセント１２Ｂに繋がるコンセント信号線１６を通じて熱源機３の温度調整基板４２へ選択部２５の接点信号を入力させ、暖房温度を判定させることができるから、設置の際に温水マット２から熱源機３へ新たな信号線を配設する必要がない。従って、施工性が一層良好である。また、既設の温水コンセント１２Ｂのコンセント信号線１６を通じて選択部２５と熱源機３の温度調整基板４２とを有線接続することができるから、通信障害を起因とした熱動弁３５の制御不良も一層生じ難い。従って、より安定した暖房性能を発揮できる。
【００３２】
また、本実施の形態によれば、温度調整基板４２が出湯制御基板４１と別基板で構成され、さらにその温度調整基板４２が出湯制御基板４１に対して基板信号線３６により着脱可能な状態で連結されているから、既設従来の一般的な熱源機にこの温度調整基板４２を容易に組み込むことが可能である。従って、施工性がより一層良好であるし、汎用性も高い。
【００３３】
図４に示すように、マット本体部２１０に、放熱管２１の表面温度を検知するためのサーミスタ２７が設けられたものとしてもよい。このサーミスタ２７は、プラグ接続線２６に接続されており、温水プラグ２２を温水コンセント１２Ｂに接続した際には、コンセント信号線１６を通じて温度調整基板４２に接続される。さらに、温調制御基板４２は、サーミスタ２７の抵抗値の変化に基づいて温度を検知する温度検知回路、温度検知回路で検知された温度が設定された暖房温度となるよう上記開時間および閉時間を補正する時間補正回路を備えている。このものでは、選択部２５により所定の暖房温度が選択されると、温度調整基板４２では、熱交換器３３からの出湯温度および選択部２５で選択された暖房温度に基づいて熱動弁３５の開閉時間が設定され、さらに、サーミスタ２７の検知温度に基づいてその開閉時間が補正され、この補正された開閉時間に合わせて熱動弁３５の開閉動作が行われる。その結果、所定温度に調整された温水が温水マット２へ断続的または連続的に循環供給される。従って、一層安定した暖房性能を発揮できる。
【００３４】
温水マット２による暖房温度を任意に選択操作するための選択部２５が、温水プラグ２２のヘッド部２２０に設けられたものとしてもよい。このものでは、ヘッド部２２０からマット本体部２１０までプラグ信号線２６を延設させる必要がないから、温水マット２全体の構造を簡素化できるし、また、使用者や家具類から受けた荷重により選択部２５が故障するのも防止できる。
【符号の説明】
【００３５】
１      温水床暖房装置
１６    コンセント信号線（二芯信号線）
２      温水マット
２１    放熱管
２５    選択部
２６    プラグ信号線（二芯信号線）
３      熱源機
３１    バーナ
３３    熱交換器
３４    循環ポンプ
３５    熱動弁（開閉弁）
４１    出湯制御基板
４２    温度調整基板
【図１】
2014009828.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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