(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
温調水を送出するポンプ（９）と、床暖房パネルのような温調機器（２）とを配管接続することによって水循環経路を構成した温調装置において、運転停止後、一定時間が経過すると強制的にポンプ（９）を駆動すべく構成し、上記運転停止後、一定の時間が経過したことを検知するタイマ手段（５３）と、昼間の特定時間であることを検知する時計機能（５８）とを備えることにより、運転停止後、一定の時間が経過した後の昼間の特定時間に強制運転を行うように構成し、さらに上記時計機能（５８）は、リモコン（４６）に付設されている時計機能を利用することを特徴とする温調装置の故障防止機構。
【請求項２】
上記水循環経路に、運転停止時に水循環経路を遮断する開閉弁（１５）が介設された温調装置において、上記ポンプ（９）の強制運転時には、この開閉弁（１５）を強制的に開動作させることを特徴とする請求項１の温調装置の故障防止機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、温調水を床温調パネル等の温調機器に循環供給する温調装置において、上記水循環経路内の回路部品の故障を防止することが可能な温調装置の故障防止機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水熱交換器、循環ポンプ等を有する温水ユニットと、温水によって温度調節可能な床暖房パネルとを配管によって接続し、上記水循環経路内の湯水と冷媒回路を流通する冷媒との間の熱交換を上記水熱交換器で行うように構成したヒートポンプ式床暖房装置が従来から知られている（例えば、特開２０００−１８６７１号公報、特開２０００−２８１８２号公報）。そしてこのようなヒートポンプ式床暖房装置では、熱源側の室外熱交換器を蒸発器として機能させる共に、利用側の水熱交換器を凝縮器として機能させることにより、床暖房パネルに温水を供給する床暖房を行うことが可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ヒートポンプ式床暖房装置においては、長期間にわたって非使用、停止状態が継続すると、水循環経路内に介設さている開閉弁が閉弁状態のまま固着したり、銅製配管に孔食が発生して故障することがある。また、床暖房パネルが２階に設置されているような場合には、上下方向に延びる配管内において、高低圧差に起因する負圧が生じ、エア溜まりが発生してしまい、再使用時に不具合が生じることもある。
【０００４】
この発明は上記従来の欠点を解決するためになされたものであり、その目的は、長期間にわたって非使用、停止状態が継続するような場合であっても、水循環経路内の開閉弁等の回路部品の故障を防止することが可能な温調装置の故障防止機構を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで請求項１の温調装置の故障防止機構は、温調水を送出するポンプ９と、床暖房パネルのような温調機器２とを配管接続することによって水循環経路を構成した温調装置において、運転停止後、一定時間が経過すると強制的にポンプ９を駆動すべく構成し、上記運転停止後、一定の時間が経過したことを検知するタイマ手段５３と、昼間の特定時間であることを検知する時計機能５８とを備えることにより、運転停止後、一定の時間が経過した後の昼間の特定時間に強制運転を行うように構成し、さらに上記時計機能５８は、リモコン４６に付設されている時計機能を利用することを特徴としている。
【０００６】
上記請求項１の温調装置の故障防止機構では、運転停止後、一定時間が経過すると強制的にポンプ９を駆動するようにしているので、長期間にわたって非使用、停止状態が継続するような場合であっても、水循環経路内の滞留水に起因する孔食等による故障を防止することが可能となる。また、水循環経路内の滞留水を一定時間毎に強制循環させるので、従来のようなエア溜まりの発生を抑制できる。また、ポンプ９の強制運転を昼間の特定時間に行うようにしているので、例えば、深夜に強制運転が行われて使用者に不快感を及ぼすといった事態を回避でき、使用快適性を維持できる。しかもリモコン４６に付設されている時計機能５８を利用することによって、昼間の特定時間に強制運転を行うようにしているので、その制御構成が簡素になる。
【０００７】
また請求項２の温調装置の故障防止機構は、上記水循環経路には、運転停止時に水循環経路を遮断する開閉弁１５が介設された温調装置において、上記ポンプ９の強制運転時には、この開閉弁１５を強制的に開動作させることを特徴としている。
【０００８】
上記請求項２の温調装置の故障防止機構では、上記ポンプ９の強制運転と共に、開閉弁１５を強制的に開動作させているので、長期間にわたって非使用、停止状態が継続するような場合であっても、開閉弁１５が固着してしまうという不具合の発生を抑制できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の温調装置の故障防止機構の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、図１に示しているシステムは、マルチ型のヒートポンプシステムを利用したもので、一台の室外機に対して、室内ユニットと温調ユニットとを並列に接続している。そして室外機と室内ユニットとによって空気調和機が構成されており、また室外機と温調ユニット、床温調パネル等によって床温調機が構成さている。この実施形態において、特徴的なのは、温調装置としての床温調機であるが、いま便宜上、両者について説明する。図１は、上記加熱源としてヒートポンプを用いた床温調機の水系統及び床温調機と空気調和機との冷媒系統を示す回路図である。
【００１４】
まず図１における回路図の床温調機の水系統について説明する。同図において、１は温調ユニット、２は家屋の床面に配置された床温調パネルであり、両者１、２及びヒートポンプシステムの室外機１７によって床温調機（温調装置）が構成されている。上記温調ユニット１と床温調パネル２とは、温調水往き配管３ａと温調水戻り配管３ｂとから成る温調水配管３によって接続されている。そしてこの温調水配管３を通して、温調ユニット１と床温調パネル２との間の温調水８の循環供給を行うよう構成されている。
【００１５】
上記温調ユニット１は、機械室１ａとヘッダ室１ｂとを備えており、上記機械室１ａには、水熱交換器１６、簡易密閉型の膨張タンク７、循環ポンプ９、電装品３３等が設けられている。一方、上記ヘッダ室１ｂには往きヘッダ４、戻りヘッダ６等が設けられている。詳細に説明すると、上記機械室１ａにおける膨張タンク７の底部には往き管１０が接続されており、その先端が循環ポンプ９を介してヘッダ室１ｂの往きヘッダ４に接続されている。上記往きヘッダ４は、略筒状のヘッダ本体４ａと、その基端部に形成された主管接続部４ｂと、ヘッダ本体４ａ外周部の長手方向に並設して形成された複数個（本実施形態では、２個）の分岐管接続部４ｃ、４ｃとから成り、上記主管接続部４ｂに往き管１０が接続され、また各分岐管接続部４ｃに上記床温調パネル２へと通じる温調水往き配管３ａの一端が接続されている。そしてこれら温調水往き配管３ａ、３ａには、各分岐管接続部４ｃ、４ｃに対応させて開閉弁である熱動弁１５、１５が付設されている。一方、上記温調水往き配管３ａの他端は、床温調パネル２に形成された蛇行形状の温調水循環パイプ１１の一端の接続部５に接続されている。従って、上記膨張タンク７内の温調水８は循環ポンプ９の作動によって往き管１０に供給され、さらに往きヘッダ４で複数本の温調水往き配管３ａに分流されて、各床温調パネル２へと供給される。
【００１６】
一方、上記床温調パネル２に形成された温調水循環パイプ１１のもう一方の接続部５には、温調水戻り配管３ｂが接続されており、さらにその先端がヘッダ室１ｂの戻りヘッダ６に接続されている。上記戻りヘッダ６は、往きヘッダ４と同様に、略筒状のヘッダ本体６ａと、その基端部に形成された主管接続部６ｂと、ヘッダ本体６ａ外周部の長手方向に並設して形成された複数個（本実施形態では２個）の分岐管接続部６ｃ、６ｃとから成り、上記分岐管接続部６ｃに温調水戻り配管３ｂが接続されると共に、上記主管接続部４ｂに戻り管１２が接続されている。また、上記戻り管１２と膨張タンク７とは熱交換路１３によって接続されているが、この熱交換路１３は、以下に述べる冷媒回路の凝縮器又は蒸発器として機能する水熱交換器１６と熱交換可能に設けられており、ここで、上記戻り管１２から返流される温調水８を加熱又は冷却するようにしている。そしてこの熱交換路１３の先端が膨張タンク７の底部に接続されているのである。なお、図１では、１対の温調水配管３のみを示したが、図示しない他の温調水配管３についても同様に床温調パネル２や他の温調機器に接続されているものとする。これより、床温調パネル２の温調水循環パイプ１１を流通した温調水８は、温調水戻り配管３ｂを通って戻りヘッダ６に流入し、この戻りヘッダ６によって各温調水戻り配管３ｂ、３ｂを流通する温調水８が合流されて戻り管１２に供給され、さらに上記熱交換路１３で加熱された後、膨張タンク７に供給される。このとき上記戻り管１２には、温度検知手段である戻り温度検知サーミスタ３５が、また上記水熱交換器１６には、水熱交温度検知サーミスタ３６が取付けられている。
【００１７】
次に冷媒系統について説明する。なお以下においては、暖房運転時を例にしてその説明を行っている。本実施の形態では温調水８の加熱に水熱交換器１６を使用し、この水熱交換器１６と、マルチ型のヒートポンプシステムの室外機１７がの室外熱交換器１９との間で冷媒循環回路を構成して、熱交換路１３を流れる温調水８を加熱するようにしている。また図１に示すように、このヒートポンプシステムの室外機１７に接続された１台の室内ユニット１８を備えており、室外機１７と室内ユニット１８によって空気調和機を構成している。この空気調和機では、冷媒が循環可能な順序で、圧縮機２１、室内ファン２０ａを付設した室内熱交換器２０、減圧機構２２、室外ファン１９ａを付設した室外熱交換器１９を接続して冷媒循環回路を構成している。より詳しく説明すると、圧縮機２１の吐出管２１ａと吸入管２１ｂとが四路切換弁２３の１次ポートに接続されており、上記吸込管２１ｂにアキュムレータ３１が介設される一方、上記吐出管２１ａには、吐出管温度検知サーミスタ３８が付設されている。また、上記四路切換弁２３の一対の２次ポートの間には第１ガス管２４ａ、室内熱交換器２０、第１液管２４ｂ、減圧機構２２、第２液管２４ｃ、室外熱交換器１９及び第２ガス管２４ｄが、順番に環状に接続されている。このとき、上記室内熱交換器２０と室外熱交換器１９には、それぞれ室内熱交温度検知サーミスタ４３と室外熱交温度検知サーミスタ４１とが付設されており、さらに上記室内ユニット１８と室外機１７には、室内温度検知サーミスタ４４と外気温度検知サーミスタ４２とがそれぞれ取付けられている。
【００１８】
また上記第１液管２４ｂには、上記温調ユニット１内に設けられた各ヘッダ４、６と同様の略筒状のヘッダ２６が介設されており、このヘッダ２６と室内熱交換器２０とを結ぶ間の部分が連絡配管２５の液管２５ａとなる。同様に上記第１ガス管２４ａにも略筒状のヘッダ２７が介設されており、このヘッダ２７と室内熱交換器２０とを結ぶ間の部分が連絡配管２５のガス管２５ｂとなる。そして、上記ヘッダ２６に接続されたもう１つの連絡配管２８である液管２８ａが、温調ユニット１の水熱交換器１６の一端に接続され、また上記ヘッダ２７に接続されたもう１つの連絡配管２８であるガス管２８ｂが、水熱交換器１６の他端に接続されている。これによって、四路切換弁２３には室外熱交換器１９、減圧機構２２、温調ユニット１の水熱交換器１６が環状に接続されることになる。また、連絡配管２５、２８の各液管２５ａ、２８ａはそれぞれ電動膨張弁２９、３０を介してヘッダ２６に接続されており、この電動膨張弁２９、３０の開閉を適宜制御することによって、室内ユニット１８及び温調ユニット１の両方に供給する冷媒量を制御できるように成っている。ここで、上記液管２５ａの室内ユニット１８側と、液管２８ａの温調ユニット１側には、それぞれ液管温度検知サーミスタ３９、３７が付設されており、上記ガス管２５ｂ、２８ｂの室外機１７側には、それぞれガス管温度検知サーミスタ４０ａ、４０ｂが付設されている。
【００１９】
なお、室外機１７に設けた電装品３２には、電源から例えば２００Ｖ、２０Ａの電力が供給され、室外機１７内の電気的制御が行われる。また、上記床温調機には、室内の冷暖房運転の開始や停止等の操作を行うためのワイヤレスリモコン４５と、床の冷暖房に対して同様の操作を行うためのワイヤードリモコン４６とがそれぞれ設けられている。なおこれら各リモコン４５、４６によって、利用者が希望する室温、床温等の設定も行われる。さらに、この室外機１７の電装品３２と室内ユニット１８に設けた電装品３４、及び上記室外機１７の電装品３２と温調ユニット１に設けた電装品３３とは、それぞれ信号・電源線で接続されている。このため、空気調和機と温調ユニット１とを連動させる設定が利用者によって行われると、例えばワイヤレスリモコン４５における運転開始操作で、空気調和機と温調ユニット１とを併用した運転を開始させることも可能である。
【００２０】
次に上記床温調機及び空気調和機の各運転動作について説明する。このシステムでは、上記したようにリモコン等からの指示に基づいて、冷房運転又は暖房運転が可能である。そこで、まず室内の冷房運転のみを行う場合には、温調ユニット１側の電動膨張弁２９を閉じた状態において、四路切換弁２３を図１に示す実線方向とは逆方向に切り換え、圧縮機２１を駆動する。すると冷媒が圧縮機２１から順に室外熱交換器１９、減圧機構２２、室内熱交換器２０と流通し、室外熱交換器１９が凝縮器として機能すると共に、室内熱交換器２０が蒸発器として機能し、これによって、冷房運転を行うことができる。
【００２１】
一方、室内の暖房運転のみを行う場合には、温調ユニット１側の電動膨張弁２９を小開度に維持した状態において、四路切換弁２３を図１に示す実線方向に切り換え、圧縮機２１を駆動する。すると冷媒が圧縮機２１から順に室内熱交換器２０、減圧機構２２、室外熱交換器１９と流通し、室外熱交換器１９が蒸発器として機能すると共に、室内熱交換器２０が凝縮器として機能し、これによって、暖房運転を行うことができる。
【００２２】
また、床暖房運転のみを行う場合には、上記室内ユニット１８側の電動膨張弁３０を小開度に維持し、温調ユニット１側の電動膨張弁２９を開いた状態において、圧縮機２１を駆動し、水熱交換器１６を凝縮器として機能させると共に、室外熱交換器１９を蒸発器として機能させる。そして、この状態で上記温調ユニット１内の循環ポンプを駆動する。すると、膨張タンク７内の温調水８が往き管１０内に流出し、温調水配管３及び温調水循環パイプ１１を介して戻り管１２に返流され、次いで熱交換路１３を流通する。このとき凝縮器として機能している水熱交換器１６によって、上記熱交換路１３を流れる温調水８が加熱され、その後、膨張タンク７内へと供給される。そしてこのような運転を継続して行うことによって、床暖房運転を行うことができる。また本実施の形態においては、主に床暖房について述べているが、上記室外熱交換器１９を凝縮器として機能させると共に、水熱交換器１６を蒸発器として機能させれば、温調水８が冷却されるため、これによって床冷房運転を行うこともできる。さらに上記室内ユニット１８と温調ユニット１との両側の電動膨張弁２９、３０を両方とも開とすることにより、室内と床との冷暖房を同時に行うことも可能である。
【００２３】
次に、本実施形態の特徴部分であるヒートポンプ式床温調機の故障防止機構について説明する。図２に上記床温調機の制御構成のブロック図を示す。同図に示すように、この床温調機は、ヒートポンプシステムの室外機１７に設けた本体制御部５１と、床温調機用のリモコン４６に設けたリモコン制御部５６とを有している。本体制御部５１は、主制御部５２と、タイマ５３、通信部５４、制御回路５５を有している。タイマ５３は、床温調機の運転停止によってカウントを開始するもので、床温調機の運転停止後、一定時間（例えば、１週間）が経過するとタイムアップ信号を主制御部５２に出力する。上記制御回路５５は、主制御部５２からの指令により、熱動弁１５やポンプ９の駆動や停止を制御するためのものである。また、リモコン制御部５６は、主制御部５７と、時計機能５８と、通信部５９とを有している。上記通信部５９は、本体制御部５１の通信部５４と、伝送線を介して、あるいは無線で信号の授受をする機能を有している。上記リモコン制御部５２の時計機能５８は、昼間の特定時間（例えば、正午）になると、時間信号を通信部５９、５４を介して、本体制御部５１の主制御部５２に出力し得るようなされている。
【００２４】
次に、本実施形態のヒートポンプ式床温調機の故障防止機構の制御方法について、図３のフローチャートに基づいて説明する。まず、床温調機の運転が停止すると（ステップＳ１）、室内ユニット１８の運転の有無にかかわらず、上記本体制御部５１のタイマ５３が動作してそれからの経過時間のカウントを開始する（ステップＳ２）。そしてステップＳ３において、タイマのカウントする経過時間が２週間を経過すると、次にステップＳ４において、リモコン制御部５６の時計機能５８から正午である旨の時間信号の出力を待つ。次いで、正午になって時間信号が出力されると、ステップＳ５において、各熱動弁１５を開弁する指令を出力すると共に、熱動弁制御タイマのカウントを開始する。この場合、水熱交換器１６における加熱、冷却動作は停止したままで維持する。そして熱動弁制御タイマにおいて、２分間のカウントが終了して、各熱動弁１５の開弁動作が終了すると（ステップＳ６）、次のステップＳ７において、ポンプ９の運転を開始すると共に、ポンプ運転用タイマのカウントを開始する。そしてポンプ運転用タイマにおいて、５分間のカウントが終了すると（ステップＳ８）、各熱動弁１５に閉弁指令を出力すると共に、ポンプ９の運転を停止する（ステップＳ９）。そしてその後、初期状態（スタート）に戻って、以下同様の手順を繰り返す。
【００２５】
以上のように本実施の形態によれば、運転停止後、一定時間が経過すると強制的に熱動弁１５を開弁すると共に、ポンプ９を駆動するようにしているので、長期間にわたって床温調機の非使用、停止状態が継続するような場合であっても、開閉弁１５の固着、水循環経路内の滞留水に起因する孔食等による故障を防止することが可能となる。また、水循環経路内の滞留水を一定時間毎に強制循環させるので、従来のようなエア溜まりの発生を抑制でき、装置信頼性を良好に維持できる。さらに上記強制運転は、運転停止後、一定の時間が経過した後の昼間の特定時間に行うようにしているので、例えば、夜中に強制運転が行われて使用者に不快感を及ぼすといった事態を回避でき、使用快適性を維持できる。しかも、リモコン４６に付設されている時計機能５８を利用することによって、昼間の特定時間に強制運転を行うようにしているので、その制御構成が簡素になる。
【００２６】
以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。すなわち本実施の形態では、加熱源としてヒートポンプ式加熱源を用いたが、ガス等の他の熱源を利用したものであっても上記と同様に実施可能である。また上記実施形態では、温調機器に床温調パネル２を用いたが、これ以外のもの、例えばファンコイルユニット等を用いた温調装置の故障防止にも適用することが可能である。さらに、上記実施形態においては、熱動弁１５の強制開弁と、ポンプ９の強制駆動とを同時に行っているが、熱動弁１５を有さない場合にも、その実施が可能であり、この場合には、ポンプ９だけを駆動するようにすればよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように請求項１の温調装置の故障防止機構によれば、運転停止後、一定時間が経過すると強制的にポンプを駆動することを特徴としているので、長期間にわたって非使用、停止状態が継続するような場合であっても、水循環経路内の滞留水に起因する孔食等による故障を防止することが可能となる。また、水循環経路内の滞留水を一定時間毎に強制循環させるので、従来のようなエア溜まりの発生を抑制でき、装置信頼性を良好に維持できる。また、上記強制運転は、運転停止後、一定の時間が経過した後の昼間の特定時間に行うようにしているので、例えば、夜中に強制運転が行われて使用者に不快感を及ぼすといった事態を回避でき、使用快適性を維持できる。しかも、リモコンに付設されている時計機能を利用することによって、昼間の特定時間に強制運転を行うようにしているので、その制御構成が簡素になる。
【００２８】
また請求項２の温調装置の故障防止機構では、上記ポンプの強制運転と共に、開閉弁を強制的に開動作させているので、長期間にわたって非使用、停止状態が継続するような場合であっても、開閉弁が固着してしまうという不具合の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の前提となるヒートポンプ式床温調機の水系統及び冷媒系統を示す回路図である。
【図２】上記ヒートポンプ式床温調機の制御ブロック図である。
【図３】上記ヒートポンプ式床温調機の故障防止運転時における制御フローチャートである。
【符号の説明】
１    温調ユニット
２    床温調パネル（温調機器）
３    温調水配管
８    温調水
９    循環ポンプ
１５    熱動弁
５３    タイマ
５８    時計機能
【図１】
0003555554.tif 000002
【図２】
0003555554.tif 000003
【図３】
0003555554.tif 000004