(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
暖房戻り継手、戻り管、暖房水タンク、循環ポンプ、熱交換器、往き管、暖房往き継手及び複数の並列な放熱器が順次環状に接続された主回路と、前記戻り管と往き管とに跨るように設けたバイパス回路とからなる温水回路、前記熱交換器を加熱する熱源機及びこの熱源機と前記循環ポンプを制御する制御装置を備えると共に、前記暖房往き継手は、温水エアコンの放熱器に接続する第１ヘッダーと、熱動弁を介して床暖房の放熱器に接続する第２ヘッダーとを備えた温水暖房装置において、
前記往き管の熱交換器出口側に設けた温水温度を検出する温度センサと、
前記温水エアコンを設置する部屋の暖房温度を設定すると共に温水エアコンの運転／停止を指示するエアコン操作手段と、
前記床暖房の放熱器を設置する部屋の床暖温度を設定すると共に床暖房の運転／停止を指示する床暖操作手段とを備え、
前記制御装置は、前記エアコン操作手段で温水エアコンの運転が指示された場合には、前記温度センサで検出する温水温度が高温側の第1の温度になるように前記熱源機及び循環ポンプを動作制御する構成とし、かつ、前記床暖房操作手段で床暖房の運転のみが指示された場合には、前記温度センサで検出する温水温度が前記第1の温度よりも低い低温側の第2の温度になるように、前記熱源機、循環ポンプ及び熱動弁を動作制御する構成とすると共に、
前記制御装置による前記熱動弁の動作制御は、前記床暖房の放熱器を設置した部屋の温度と所望の床暖設定温度とに基づいて、前記熱動弁の開閉比率を変更するようにしたことを特徴とする温水暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器を加熱する熱源機と複数の放熱器を有する温水回路とを備えた温水暖房装置に関し、詳述すれば温水回路を改良するとともに熱源機及び温水回路を制御する制御装置を改良した温水暖房装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
出願人の出願した例えば特願平４−２５８０９４号には、熱源機にて加熱される暖房用熱交換器、温水タンク、循環ポンプ、それぞれ制御弁を介する複数の放熱器及びバイパス流路を有する暖房用温水回路を備えた温水暖房装置が開示されている。ここでいう複数の放熱器には、熱交換器で加熱された高温の温水そのものが供給される温水エアコンの放熱器と、熱交換器で加熱された高温の温水と温水エアコンの放熱器から戻る低温の温水との混合水が供給される床暖房用の放熱器とがある。また、温水エアコンの運転が指示された場合には温水エアコンの操作手段における設定を優先した制御が行われ、特に、床暖房用の放熱器への流量を制御する制御弁として従来から熱動弁が採用され、床暖房用の放熱器が設置される部屋の床の温度制御は、設置された床の温度と所望の床暖設定温度との偏差に基づいて熱動弁の開若しくは閉を制御するだけの単純なものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の温水暖房装置では、床暖房用の放熱器へ混合水を供給するためには、温水エアコン用の流路とは別に床暖房専用の流路を熱交換器の上流側（即ち低温側）から分岐しなければならず、温水回路、特に温水暖房装置の本体内の狭い空間内における配管の引き回しを行わなければならず、その作業は大変煩わしく且つ狭い空間を更に狭めることとなり、本体の小型化を阻害する要因となっていた。
【０００４】
また、床暖房の温度制御は熱動弁の開若しくは閉を制御するだけの単純制御で行うこと、及び、熱交換器で加熱された温水温度が変動した場合には床暖房用の放熱器への混合水の温度が変化する迄に若干のタイムラグが生じることを考慮すると、従来の制御方式ではこの変動を捉えるのが遅れやすいことに加え、床の温度制御も遅れやすく、変化に対する追随性が極めて悪くなるという不具合があった。
【０００５】
そこで本発明では、温水回路を簡略化して本体の小型化・省スペース化に貢献すると共に、温水エアコン用の温水で床暖房も行えるようにしつつ、床暖房用の熱動弁の開閉比率を制御して、変化に対する追随性と温度制御精度とを向上させた温水暖房装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、暖房戻り継手、戻り管、暖房水タンク、循環ポンプ、熱交換器、往き管、暖房往き継手及び複数の並列な放熱器が順次環状に接続された主回路と、前記戻り管と往き管とに跨るように設けたバイパス回路とからなる温水回路、前記熱交換器を加熱する熱源機及びこの熱源機と前記循環ポンプを制御する制御装置を備えると共に、前記暖房往き継手は、温水エアコンの放熱器に接続する第１ヘッダーと、熱動弁を介して床暖房の放熱器に接続する第２ヘッダーとを備えた温水暖房装置において、前記往き管の熱交換器出口側に設けた温水温度を検出する温度センサと、前記温水エアコンを設置する部屋の暖房温度を設定すると共に温水エアコンの運転／停止を指示するエアコン操作手段と、前記床暖房の放熱器を設置する部屋の床暖温度を設定すると共に床暖房の運転／停止を指示する床暖操作手段とを備え、前記制御装置は、前記エアコン操作手段で温水エアコンの運転が指示された場合には、前記温度センサで検出する温水温度が高温側の第1の温度になるように前記熱源機及び循環ポンプを動作制御する構成とし、かつ、前記床暖房操作手段で床暖房の運転のみが指示された場合には、前記温度センサで検出する温水温度が前記第1の温度よりも低い低温側の第2の温度になるように、前記熱源機、循環ポンプ及び熱動弁を動作制御する構成とする共に、前記制御装置による前記熱動弁の動作制御は、前記床暖房の放熱器を設置した部屋の温度と所望の床暖設定温度とに基づいて、前記熱動弁の開閉比率を変更する構成としたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施例を詳述する。図１は本発明における温水暖房装置の温水回路の一例を示す回路図、図２は本発明の温水暖房装置の前面パネルを外した状態の正面図、図３は本発明の制御装置の概略ブロック回路図である。
【０００８】
本発明による温水暖房装置１は、図１及び図２に示すように、暖房用の温水を生成する本体２と、この本体２で生成された温水が循環する複数の放熱器３、４、５、６とで構成されている。本体２は、前面開口の箱状を成すケーシング７と、前記前面開口を閉塞する前面パネル（図示せず）とからなる。ただし、図１においては、後述するように床暖房用の放熱器が３つの例を示し、図２においては、床暖房用の放熱器が２つの例を示している。前記した放熱器３は、温水エアコンの放熱器であり、前記した放熱器４乃至６は温水マットや温水パネル等室内の床に配置される床暖房用の放熱器である。
【０００９】
ケーシング７内には、図２に示すように、温水回路１１と、熱源機１２と、制御基板１３とが収納されている。１５は燃焼部としてのバーナ、１６はバーナに点火する点火装置としての点火プラグ、１７はバーナ１５の着火及び燃焼状態を検出する炎検出装置としてのフレームロッド、１８はバーナ１５に燃焼空気を供給する送風機、１９はバーナに燃料を供給する燃料供給装置、２０は燃焼空気を排気する排気筒であり、これらバーナ１５、点火プラグ１６、フレームロッド１７、送風機１８、燃料供給装置１９及び排気筒２０にて熱源機１２を構成し、温水回路１１の熱交換器２５（詳しくは熱交換管）内を流れる水を加熱するものである。
【００１０】
図１において、温水回路１１は、暖房戻り継手２１、戻り管２２、暖房水タンク２３、循環ポンプ２４、熱交換器２５、往き管２６、暖房往き継手２７及び複数の並列な放熱器３、４、５、６が順次環状に接続された主回路２８と、戻り管２２と往き管２６とに跨るように設けたバイパス管で構成されるバイパス回路２９とからなる。
【００１１】
３０は温水温度の変化に伴う暖房水タンク２３内の水圧変化を吸収するためのドレンタンクであり、温水温度の低下により配管が収縮して温水回路１１内の所要水量が少なくなると、水圧が高まり、暖房水タンク２３内の水をドレンタンク３０内に排出するように作用し、温水温度の上昇により配管が膨張して温水回路１１内の所要水量が多くなると、水圧が下がり、ドレンタンク３０内の水を暖房水タンク２３内に供給するように作用する。３１はこのドレンタンク３０内の水位が所定水位を超えるとオーバーフローさせるオーバーフロー管である。
【００１２】
往き管２６の熱交換器出口側には温水の温度を検出する温水温度センサ３２が設けられ、暖房水タンク２３内にはタンク内の水位を検出する水位センサ３３が設けてある。
【００１３】
暖房往き継手２７は、温水エアコンの放熱器３に接続する弁のない第１ヘッダー３５と、それぞれ熱動弁３６を介して床暖房用の放熱器４、５、６の往き配管に接続する第２ヘッダー３７とを備えて構成されており、そして、前記第１ヘッダー３５は温水エアコン用往き継手３８に接続され、第２ヘッダー３７は床暖用往き継手３９、４０、４１に接続される。また、前記暖房戻り継手２１は、温水エアコンの放熱器３の戻り配管に接続する温水エアコン用戻り継手４２と、床暖房用の放熱器４、５、６の戻り配管に接続する床暖用戻り継手４３、４４、４５とを備える。
【００１４】
温水回路１１における暖房往き継手２７が、温水エアコンの放熱器３に接続する第１ヘッダー３５と、熱動弁３６を介して床暖房の放熱器４、５、６に接続する第２ヘッダー３７とを備えているため、従来のように温水暖房装置１の本体２内で低温用の分岐回路を引き回したり温水エアコンの放熱器３からの戻り水とバイパス回路２９の温水との混合湯温を検出する低温用温度センサを設けたりする必要がなくなり、温水暖房装置１の本体２の構造を簡略化できると共に、熱交換器２５で加熱された温水そのもので複数の放熱器３〜６、即ち、複数の空間を暖房することができる。
【００１５】
一方、温水エアコンが設置される部屋には、エアコンの運転／停止を指示するエアコン運転停止スイッチ（図示せず）と、所望の温度を設定するエアコン用温度設定部５１と、この部屋の温度を検出するエアコン用温度センサ５２と、温度設定部５１で設定されたエアコン温度と温度センサ５２で検出された室内温度との偏差に基づくエアコン判断信号を出力するエアコン判断部５３とを備えたエアコン操作手段５４が配置される。
【００１６】
床暖房用の放熱器４、５、６が配置される部屋には、床暖房の運転／停止を指示する床暖房運転停止スイッチ（図示せず）と、所望の温度を設定する床暖用温度設定部５５と、この部屋の温度を検出する床暖用温度センサ５６と、温度設定部５５で設定された床暖温度と温度センサ５６で検出された床温度との偏差に基づく床暖判断信号を出力する床暖判断部５７とを備えた床暖房操作手段５８が配置される。
【００１７】
床暖房操作手段５８は、放熱器の配置される部屋が複数であれば各部屋毎に、また１つの部屋に複数の放熱器を配置するのであれば各放熱器毎にそれぞれ設置するのが好ましい。
【００１８】
他方、制御基板１３には、前記熱源機１２、循環ポンプ２４及び後述する熱動弁の各動作を制御する制御装置Ｓが設けられ、制御装置Ｓはエアコン操作手段５４、温水温度センサ３２、水位センサ３３及び床暖房操作手段５８の各出力に基づき熱源機１２、循環ポンプ２４及び熱動弁３６の動作を制御する制御信号を出力する制御手段としてのマイクロコンピュータ（以下マイコンという）６０を有する。
【００１９】
マイコン６０は、エアコン運転停止スイッチでエアコン運転が指示されれば温水温度が高温（後述の第１の温度）になるように機器を制御し、床暖房運転停止スイッチで床暖運転が指示されるか若しくはエアコン運転停止スイッチでアメニティエアコン運転が指示されれば温水温度が低温（後述の第２の温度）になるように機器を制御し、エアコン運転と床暖運転の両方が指示された場合にはエアコン運転の指示を優先して機器を制御するものである。
【００２０】
マイコン６０は、エアコン判断部５３のエアコン判断信号と温水温度センサの温水温度信号と水位センサの水位信号とを入力し、熱源機１２及び循環ポンプ２４の動作を制御するエアコン用制御手段６１と、床暖判断部５７の床暖判断信号と温水温度センサの温水温度信号と水位センサの水位信号とを入力し、熱源機１２及び循環ポンプ２４の動作を制御すると共に、熱動弁３６の開閉比率を制御する床暖用制御手段６２とを備える。
【００２１】
エアコン判断信号として簡単な例を挙げれば、温水温度を第１の温度（例えば高温側の温度８０℃程度）に維持させることを指示する第１信号や、温水温度を第１の温度よりも低い第２の温度（例えば低温側の温度６０℃程度）に維持させることを指示する第２信号等の信号のことである。尚、エアコン判断信号は第１、第２信号に限定されるものではない。
【００２２】
また、床暖判断信号として簡単な例を挙げれば、床暖用温度センサ５６で検出した床温度と床暖用温度設定部５５で設定した床暖温度との偏差が大きいときに開比率を高い値（例えば８０％）にするように指示する第３信号や、床温度と床暖温度との偏差が小さいときに開比率を低い値（例えば３０％）にするように指示する第４信号等の信号のことである。尚、床暖判断信号は第３、第４信号に限定されるものではない。
【００２３】
熱源機１２と循環ポンプ２４とを制御する制御装置Ｓが、床暖房の放熱器４、５、６を設置した部屋の床暖検出温度（床温度）と所望の床暖設定温度（床暖温度）とに基づいて、前記熱動弁３６の開閉比率を変更するようにしたので、熱交換器２５で加熱された温水そのものを利用して複数の空間を別個に暖房することができるだけでなく、床暖設定温度、床暖検出温度及び温水温度に基づいた床暖房の放熱器への温水の流量及び温度の制御が可能となった。しかも、床暖房に対する温度制御精度の向上及び設定温度や負荷量の変化に対する追随性の向上が図れた。
【００２４】
さらに、温水エアコンを設置する部屋の暖房温度を設定すると共に温水エアコンの運転／停止を指示するエアコン操作手段５４により、前記温水エアコンの運転が指示された場合には、前記制御装置Ｓは、前記主回路２８の往き管２６の熱交換器出口側に設けた温水温度センサ３２によって検出する温水温度が、第１の温度（本実施例では８０℃）になるように、前記熱源機１２及び循環ポンプ２４を動作制御し、また、前記床暖房の放熱器４、５、６を設置する部屋の床暖温度を設定すると共に床暖房の運転／停止を指示する床暖房操作手段によって、床暖房の運転のみが指示された場合には、前記制御装置Ｓは、温水温度センサ３２で検出する温水温度が、第１の温度よりも低い第２の温度（ここでは６０℃）になるように、前記熱源機１２、循環ポンプ２４及び熱動弁３６を動作制御するようにしたので、両操作手段５４、５８の操作状態に合わせた温水暖房装置１の運転制御が行えるようになり、暖房装置としての制御精度及び追随性がより向上した。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、温水回路における暖房往き継手が、温水エアコンの放熱器に接続する第１ヘッダーと、熱動弁を介して床暖房の放熱器に接続する第２ヘッダーとを備えているため、従来のように、温水暖房装置内で低温用の分岐回路を引き回したり温水エアコンの放熱器からの戻り水とバイパス回路の温水との混合湯温を検出する低温用温度センサを設けたりする必要がなくなり、温水暖房装置の構造を簡略化できると共に、熱交換器で加熱された温水そのもので複数の放熱器即ち複数の空間を暖房することができるのは勿論のこと、熱源機と循環ポンプとを制御する制御装置が、床暖房を設置した部屋の温度と所望の床暖設定温度とに基づいて、前記熱動弁の開閉比率を変更するようにしたので、熱交換器で加熱された温水そのものを利用して複数の放熱器、即ち複数の空間を別個に暖房することができるだけでなく、床暖設定温度、床暖検出温度及び温水温度に基づいた床暖房の放熱器への温水の流量及び温度の制御が可能となり、床暖房に対する温度制御精度や変化に対する追随性の向上が図れる。また、制御装置は、エアコン操作手段でエアコンの運転が指示された場合には、温度センサで検出する温水温度が高温側の第１の温度になるように熱源機及び循環ポンプを動作制御し、床暖房操作手段で床暖房の運転のみが指示された場合には、温度センサで検出する温水温度が第１の温度よりも低い低温側の第２の温度になるように、前記熱源機、循環ポンプ及び熱動弁を動作制御する構成であるから、前記エアコン操作手段と床暖房操作手段の双方の操作状態に合わせた温水暖房装置の運転制御が行え、暖房装置としての制御精度及び追随性を一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における温水暖房装置の温水回路の一例を示す回路図である。
【図２】本発明における温水暖房装置の本体の前面パネルを外した状態の正面図である。
【図３】本発明の制御装置の概略ブロック回路図である。
【符号の説明】
Ｓ  制御装置
１  温水暖房装置
２  本体
３  温水エアコンの放熱器
４  床暖房の放熱器
５  床暖房の放熱器
６  床暖房の放熱器
１１  温水回路
１２  熱源機
１５  バーナー
１８  送風機
１９  燃料供給装置
２１  暖房戻り継手
２２  戻り管
２３  暖房水タンク
２４  循環ポンプ
２５  熱交換器
２６  往き管
２７  暖房往き継手
２８  主回路
２９  バイパス管（バイパス回路）
３２  温水温度センサ
３３  水位センサ
３５  第１ヘッダー
３６  熱動弁
３７  第２ヘッダー
５１  エアコン用温度設定部
５２  エアコン用温度センサ
５３  エアコン用判断部
５４  エアコン操作手段
５５  床暖用温度設定部
５６  床暖用温度センサ
５７  床暖用判断部
５８  床暖房操作手段
６０  マイクロコンピュータ（制御手段）
【図１】
0003553701.tif 000002
【図２】
0003553701.tif 000003
【図３】
0003553701.tif 000004