(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内の床面に設置された放熱器と、この放熱器へ供給する温水を生成する熱源機と、この熱源機と前記放熱器との間に設けられ、前記放熱器への温水の供給量を調整する熱動弁と、前記室内の温度を検出する室温検出器および温度設定手段を有するリモートコントローラと、このリモートコントローラに設けられ、前記室温検出器にて検出された室温と前記温度設定手段にて設定された設定温度との差に基づき前記熱動弁の作動を制御するコントロールユニットを具備し、かつ、前記熱源機は、高温温水循環と低温温水循環との２形態の温水循環機能を備え、前記コントロールユニットは、前記熱源機の温水循環機能を、暖房運転開始時には高温温水循環とするとともに暖房運転開始から所定時間が経過した場合、あるいは、室温が前記設定温度よりも低い所定温度に到達した場合の何れかを条件として、低温温水循環のみに切り換え、この低温温水循環に切り換えた後に、前記放熱器への温水の供給量の制御を、所定サイクル時間毎に制御条件を更新する熱動弁の動作に移行させる構成としたことを特徴とする温水床暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内の床に温水を循環させて暖房を行なうようにした温水床暖房装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、温水を用いた床暖房装置は、たとえば、放熱器としての床暖房パネルを室内の床に設置するとともに、適宜位置に、前記床暖房パネルへ供給される温水を生成する熱源機を設置し、これらの熱源機と床暖房パネルとの間に、この床暖房パネルへ供給される温水の供給量を調整する熱動弁を配置し、また、室内に、前記熱源機と熱動弁の作動を制御するコントロールユニットを設置しておき、室内温度と設定温度との差に基づいて、前記コントロールユニットから熱動弁へ制御信号を送出してそのＯＮ・ＯＦＦを制御することにより、前記熱源機において生成される所定温度を有する温水の供給量を制御し、これによって、前記室内の温度を設定温度近傍に保持するようにしている（たとえば、特開平６ー１４７５０５号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来の温水床暖房装置においては、熱源機において生成される温水温度は一定に保持されているが、運転開始時における床温の立ち上がりを速くするために、前記熱源機の出湯温度を高く設定している。
【０００４】
このような温水循環方法によると、確かに、運転開始時における床温の立ち上がりは速いものの、設定温度に到達した後における保温処理時において、室内温度と設定温度との差に基づき前記コントロールユニットから熱動弁へ制御信号を送出してそのＯＮ・ＯＦＦを制御することにより温水の供給量を制御し、かつ、その制御条件を所定サイクル時間毎に更新しつつ行なうようにしていることから、熱動弁のＯＮ・ＯＦＦ切り換え時における床表面温度の変動が大きく、快適さが損なわれてしまうことがある。
【０００５】
一方、このような不具合を回避するために、前記熱源機からの出湯温度を低く設定すると、逆に保温処理時における床表面温度の変動は小さく抑えられるものの、運転開始時における床温の立ち上がりが遅くなるといった不具合がある。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、温水床暖房装置において、運転開始時の床温の立ち上がりを極力速めるとともに、室温が所定温度に到達した後の保温処理時に、床温の変動幅を極力狭めることを解決すべき課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の温水床暖房装置は、前述した課題を解決するために、室内の床面に設置された放熱器と、この放熱器へ供給する温水を生成する熱源機と、この熱源機と前記放熱器との間に設けられ、前記放熱器への温水の供給量を調整する熱動弁と、前記室内の温度を検出する室温検出器および温度設定手段を有するリモートコントローラと、このリモートコントローラに設けられ、前記室温検出器にて検出された室温と前記温度設定手段にて設定された設定温度との差に基づき前記熱動弁の作動を制御するコントロールユニットを具備し、かつ、前記熱源機は、高温温水循環と低温温水循環との２形態の温水循環機能を備え、前記コントロールユニットは、前記熱源機の温水循環機能を、暖房運転開始時には高温温水循環とするとともに暖房運転開始から所定時間が経過した場合、あるいは、室温が前記設定温度よりも低い所定温度に到達した場合の何れかを条件として、低温温水循環のみに切り換え、この低温温水循環に切り換えた後に、前記放熱器への温水の供給量の制御を、所定サイクル時間毎に制御条件を更新する熱動弁の動作（即ち温水循環量制御動作）に移行させる構成としたことを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の請求項１に係わる第１の実施形態について図１ないし図７に基づき説明する。
図１は、本実施形態の温水床暖房装置の温水回路を示すシステム構成図であり、図１において符号１は、本実施形態に係わる温水床暖房装置を示す。
この温水床暖房装置１は、室内へ設置される放熱器としての複数の床暖房パネル２（２ａ・２ｂ）と、これらの床暖房パネル２へ暖房用水を供給するとともに、この暖房用水の加熱を行なう熱源機３と、この熱源機３に設けられ、前記暖房用水を圧送する温水ポンプ４と各床暖房パネル２とを接続し、前記温水ポンプ４によって圧送される暖房用水を前記各床暖房パネル２へ導く暖房用水供給管５（５ａ・５ｂ）と、前記各床暖房パネル２と熱源機３とを接続し、各床暖房パネル２から排出される熱交換済みの暖房用水を前記熱源機３へ戻す暖房用水戻し管６と、前記各暖房用水供給管５の途中に設けられて、各床暖房パネル２へ供給される暖房用水量を調整する熱動弁７（７ａ・７ｂ）と、前記各床暖房パネル２に対応して設けられ、床温度の設定等を行なうリモートコントローラ８（８ａ・８ｂ）とによって概略構成されている。
【００１０】
詳述すれば、前記熱源機３には、図２に示すように、暖房用水を加熱するバーナー（図示略）へ供給する燃焼ガスの供給量を調整するガス弁９および前記バーナーへ点火する点火器１０とが、前記複数の熱動弁７（７ａ・７ｂ）および温水ポンプ４とともに接続されている。
【００１１】
そして、この熱源機３は、高温（たとえば８０℃）の温水を循環させる高温温水循環と、低温（たとえば６０℃）の温水を循環させる低温温水循環との２つの温水循環形態を備えている。
【００１２】
また、熱源機３には、前記ガス弁９と点火器１０との作動を制御する燃焼制御回路１１が設けられているとともに、前記熱動弁７（７ａ・７ｂ）と温水ポンプ４の作動を制御するドライバ１２が設けられ、さらに、これらの燃焼制御回路１１とドライバ１２へ制御信号を出力するマイクロコンピュータ１３が設けられ、このマイクロコンピュータ１３には、温水床暖房装置１の試運転を行なうための試運転スイッチ１４と、前記リモートコントローラ８（８ａ・８ｂ）との信号の送受信を行なう通信回路１５とが接続されている。
【００１３】
前記リモートコントローラ８は、図３に示すように、その操作パネル上に種々の表示を行なう表示部１６が設けられているとともに、時刻設定キー１７、プログラム時刻設定キー１８、温度設定キー１９、運転・停止キー２０、プログラム設定キー２１、時刻合わせキー２２等の各種操作キーが設けられ、また、室温を検出するための室温検出器としての室温サーミスタ２３と、後述する床温検出器としての床温サーミスタ２４が接続されるコネクタ２５が設けられている。
【００１４】
また、前記運転・停止キー２０、および、プログラム設定キー２１のそれぞれに対応した位置には、それぞれ、運転状態を示す運転表示ランプ２０ａ、および、プログラムの実行状態を示すプログラム運転表示ランプ２１ａが設けられ、さらに、前記リモートコントローラ８の下部には、このリモートコントローラ８の各種機能を設定するスイッチボックス４０が設けられている。
【００１５】
前記床温サーミスタ２４には、信号線２７が接続されており、その他端部には、前記リモートコントローラ８のコネクタ２５へ着脱自在に取り付けられるプラグ２８が装着され、これによって、前記床温サーミスタ２４がリモートコントローラ８へ着脱可能に接続されるようになっている。
【００１６】
また、前記表示部１６は、７セグメント型のＬＣＤからなる現在時刻表示部２９と、プログラム時刻表示部３０と、平板状のＬＣＤからなる設定温度表示部３１とによって構成されている。
【００１７】
一方、前記リモートコントローラ８の内部には、図２に示すように、マイクロコンピュータ３２と、前記熱源機３との信号の送受信を行なう通信回路３３が組み込まれており、前記マイクロコンピュータ３２には、暖房運転の開始時には高温温水循環を行わせる一方、この暖房運転開始から所定時間が経過した場合、あるいは、室温が所定温度範囲内に到達した場合の何れかを条件として、前記熱源機３の温水循環機能を低温温水循環に切り換えるコントロールユニットとしての制御回路３４が設けられている。
【００１８】
さらに、前記スイッチボックス４０は、リモートコントローラ８の機能に対応して設けられた複数（本実施形態においては３個）のディップスイッチ４０ａ・４０ｂ・４０ｃを備えており、それぞれ、前記熱源機３から供給される温水温度を手動で設定する供給温度設定スイッチ、時刻を早く進めるためのテストスイッチ、高温運転時間を設定する高温運転時間設定スイッチとなされている。
【００１９】
ついで、本実施形態に係わる温水床暖房装置１の動作について説明する。
【００２０】
この温水床暖房装置１は、リモートコントローラ８に設けられている運転・停止スイッチ２０がＯＮとなされることによって運転が開始され、運転開始に伴い、前記リモートコントローラ８において設定された設定温度と、室温サーミスタ２３によって検出される室温との差に基づき、前記熱動弁７のＯＮ・ＯＦＦ時間が２０分を１サイクルとして、前記ＯＮ時間が３分〜２０分（この場合は連続運転となる）の間で可変されることにより、前記熱動弁７を介して床暖房パネル２へ供給される温水の供給量が調整されて、室温調整が行なわれる。
【００２１】
ついで、これらの詳細について、図６に示す処理フローに基づき説明すれば、まず、ステップＳ１において、運転ＯＮ信号の有無が確認され、運転ＯＮ信号がない場合には、ステップＳ２において運転停止信号が熱源機３へ送出されるとともに、熱動弁７へ停止信号が出力されて、床暖房パネル２への温水循環が停止された後に、前記ステップＳ１へ戻り運転ＯＮ信号の入力待機状態となされる。
【００２２】
また、ステップＳ１において運転ＯＮ信号があると判定された場合には、ステップＳ３へ移行し、前回の処理において運転ＯＮ信号があったか否かの判定がなされ、運転ＯＮ信号の受信が１回目であることを条件としてつぎのステップＳ４へ移行し、前回の処理において運転ＯＮ信号があった場合（即ち２回目以降）にはステップＳ５へ移行する。
【００２３】
前記ステップＳ４においては、リモートコントローラ８において、熱源機３への運転ＯＮ信号の送信が行なわれるとともに、室温サーミスタ２３から得られる室温情報と、温度設定キー１９によって設定された設定温度（室温）情報とから熱動弁７のＯＮ・ＯＦＦ時間が算出されるとともに、前記熱源機３へ熱動弁ＯＮ信号が送信され、同時に、熱動弁ＯＮタイマがセットされ、さらに、高温運転タイマがセットされるとともに、熱源機３へ高温温水循環の駆動信号が送出された後に、ステップＳ５へ移行する。
【００２４】
ここで、前記高温運転タイマは、前記リモートコントローラ８の高温運転時間設定スイッチ４０ｃにおいて設定された時間（Ｔ１）がセットされる。
【００２５】
このステップＳ５においては、高温運転タイマが終了したか否かの判定がなされ、高温運転タイマが終了していないと判定された場合には、つぎのステップＳ６へ移行して室温が、（設定温度−２）℃以上の温度に到達したか否かの判定がなされる。
【００２６】
そして、このステップＳ６において、室温が（設定温度−２）℃以下と判定された場合には、つぎのステップＳ７へ移行して、熱動弁がＯＮであるか否かが判定され、ＯＮであることを条件としてつぎのステップＳ８へ移行し、前記ステップＳ４においてセットされた熱動弁ＯＮタイマが終了したか否かの判定がなされ、終了したことを条件として、つぎのステップＳ９へ移行する。
【００２７】
このステップＳ９においては、熱動弁ＯＦＦ信号が熱源機３へ送出されて、熱動弁７が閉止されることにより、前記床暖房パネル２への温水の供給が停止され、かつ、熱動弁ＯＦＦタイマがセットされたのちに、ステップＳ１以降の処理が繰り返される。この熱動弁ＯＦＦタイマは、前記ステップＳ４において算出された時間である。
【００２８】
また、前記ステップＳ８において熱動弁ＯＮタイマが終了していないと判定された場合には、前記ステップＳ１へ戻り、前記熱動弁ＯＮタイマが終了するまでステップＳ１以降の処理が繰り返される。
【００２９】
このようなステップＳ１〜ステップＳ９の処理により、暖房運転の運転開始後所定時間（高温運転タイマによって設定された時間）経過するまで、あるいは、室温が（設定温度−２）℃を越えるまで、前記床暖房パネル２へ熱源機３から高温の温水が供給されることにより、床暖房パネル２の温度の立ち上がりが速められる。
【００３０】
一方、前記ステップＳ５において高温運転タイマが終了したと判定された場合、および、ステップＳ６において室温が（設定温度−２）℃に到達したと判定された場合には、ステップＳ１０へ移行して熱動弁７のＯＮ・ＯＦＦ時間が算出されるとともに、熱動弁ＯＮ信号が熱源機３へ送出され、また、熱動弁ＯＮタイマがセットされ、さらに、熱源機３へ低温温水循環の駆動信号が送出された後に、ステップＳ１以降の処理が繰り返される。
【００３１】
このステップＳ５とステップＳ１０の処理により、運転開始後、設定時間Ｔ１を過ぎて高温の温水が供給されることが防止されて、床Ｆの過加熱が防止される。
【００３２】
また、ステップＳ６とステップＳ１０の処理により、室温が所定の温度まで上昇した後においては、熱源機３からの温水循環が低温温水循環となされることにより、床温の保温処理中における熱動弁７のＯＮ・ＯＦＦに伴う床面の温度変化が小さく抑えられ、また、制御条件の書換時期以外であっても室温が所定の温度まで上昇したばあいには即座に低温温水循環となされる。
【００３３】
さらに、前記ステップＳ７において熱動弁７がＯＮ状態でないと判定された場合には、ステップＳ１１へ移行して、熱動弁ＯＦＦタイマが終了したか否かの判定が行なわれ、終了していないと判定された場合には、ステップＳ１以降の処理が、熱動弁ＯＦＦタイマが終了するまで繰り返される。
【００３４】
そして、このステップＳ１１において熱動弁ＯＦＦタイマが終了したと判定された場合には、前記ステップＳ１０以降の処理へ移行する。
【００３５】
このような温水供給制御における処理の経過時間と室内温度および温水温度との関係を図７に示した。
【００３６】
このように、本実施形態に係わる温水床暖房装置１によれば、運転開始時において高温の温水が床暖房パネル２へ供給されることにより、床Ｆの急速な加熱が行なわれて、室温が速やかに上昇させられ、また、所定の室温に到達した後においては、熱源機３からの温水循環が低温温水循環に切り換えられることにより、温水循環の断続に伴う床温の変化が小さく抑えられ、快適な保温処理が行なわれる。
【００３７】
また、保温処理中あるいは運転開始直後にあっても、室温が所定温度に到達した時点で低温温水循環に切り換えられることにより、運転の全領域において過加熱が防止される。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に記載の温水床暖房装置によれば、コントロールユニットによって、暖房運転開始から所定時間が経過した場合、あるいは、室温が設定温度よりも低い所定温度に到達した場合の何れかを条件として、前記熱源機の温水循環機能を高温温水循環から低温温水循環のみに切り換え、切り換えた後は、放熱器への温水の供給量の制御を、所定サイクル時間毎に制御条件を更新する熱動弁の動作に移行させる構成としたから、つぎのような優れた効果を奏する。
【００３９】
運転開始時において高温の温水を放熱器へ供給して、床の急速な加熱をおこない、これによって、室温を速やかに上昇させることができ、また、設定温度よりも低い所定の室温に到達した後においては、熱源機からの温水循環を低温温水循環に切り換えて、温水循環の断続に伴う床温の変化を小さく抑え、これによって快適な保温処理を行なうことができ、その際、放熱器への低温水の供給量の制御条件が所定サイクル時間毎に更新されても、制御条件の更新時期以外の時期において室温が所定温度以上に上昇させられることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の温水床暖房装置の全体のシステム構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係わる温水床暖房装置の制御システムを示すブロック図である。
【図３】本発明の温水床暖房装置のリモートコントローラを示す外観斜視図である。
【図４】本発明の温水床暖房装置に設けられる高温運転時間設定スイッチが装着されたスイッチボックスの正面図である。
【図５】本発明の温水床暖房装置のリモートコントローラと放熱器との位置関係を示す概略図である。
【図６】本発明の温水床暖房装置の運転時の処理フロー図である。
【図７】本発明の一実施形態における温水供給制御の処理の経過時間と室内温度および温水温度との関係を示す図である。
【符号の説明】
１  温水暖房装置
２  床暖房パネル（放熱器）
７  熱動弁
８  リモートコントローラ
２３  室温サーミスタ（室温検出器）
３４  制御回路（コントロールユニット）
４０ｃ  高温運転時間設定スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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