(57)【要約】【課題】暖房対象空間の異なるエリアに設置された床暖房端末の加熱量を床暖房端末毎に変更でき、一の温度検出手段により暖房対象空間の温度を利用者の好みの温度にできて見栄えを良くする。【解決手段】同一の暖房対象空間における異なるエリアに設置される複数の床暖房端末１で床暖房端末群４が構成される。暖房対象空間の温度を検出する温度検出手段１７を備える。複数の床暖房端末１のうちの一つを基準端末とし、床暖房時において、温度検出手段１７の検出温度が暖房温度設定手段で設定された目標暖房温度になるように基準端末の加熱量を制御すると共に、基準端末を除く他の床暖房端末の加熱量を、目標暖房温度になるように制御された基準端末の加熱量と所定の加熱量差となるように制御する制御手段を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の暖房対象空間における異なるエリアに設置される複数の床暖房端末で床暖房端末群が構成される床暖房システムであって、
前記暖房対象空間の目標暖房温度を設定する暖房温度設定手段と、
前記暖房対象空間の温度を検出する温度検出手段と、
前記複数の床暖房端末のうちの一つを基準端末とし、床暖房時において、前記温度検出手段の検出温度が前記暖房温度設定手段で設定された目標暖房温度になるように前記基準端末の加熱量を制御すると共に、前記基準端末を除く他の床暖房端末の加熱量を、前記目標暖房温度になるように制御された基準端末の加熱量と所定の加熱量差となるように制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする床暖房システム。
【請求項２】
前記各床暖房端末による暖房床温を使用者の操作により個別に設定する為の加熱量設定手段を備え、
前記制御手段が、前記他の床暖房端末の加熱量の制御を、前記加熱量設定手段により前記基準端末に設定された暖房床温と前記他の床暖房端末に設定された暖房床温との差に基づいて行うことを特徴とする請求項１に記載の床暖房システム。
【請求項３】
前記各床暖房端末に熱媒を供給する熱源機を備え、前記各床暖房端末が互いに並列に接続されて床暖房端末群が構成され、前記制御手段が、前記床暖房時において、前記温度検出手段の検出温度が前記暖房温度設定手段で設定された目標暖房温度になるように前記熱源機から前記基準端末に供給される熱量を制御することで当該基準端末の加熱量を制御すると共に、前記熱源機から前記他の床暖房端末に供給される熱量を制御することで前記他の床暖房端末の加熱量を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の床暖房システム。
【請求項４】
前記床暖房端末群に供給された熱媒を前記各床暖房端末に分配する分配路の夫々に開閉弁が設けられ、これら各開閉弁の開閉比率を制御することで前記各床暖房端末に供給される熱量が制御されることを特徴とする請求項３に記載の床暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は床暖房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から居室に設置された床暖房端末に熱源機から熱媒を供給して床暖房を行う床暖房システムが利用されている（例えば特許文献１）。近年の床暖房システムでは床暖房端末を広い部屋に設置する傾向にあり、例えばリビング、ダイニング、キッチンを一体にしたＬＤＫの床暖房を行う場合、床暖房端末がリビング、ダイニング、キッチンの夫々のエリアに設けられ、これら床暖房端末に熱源機から熱媒が供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、床暖房システムの制御として、部屋の温度を利用者の好みの温度にするため、床暖房の対象となる部屋の温度を検出し、この検出温度に基づいて熱源機から床暖房端末に供給される熱量を変更する方式がある。そこで、前記複数の床暖房端末を有する床暖房システムにおいて、部屋の温度を利用者の好みの温度に制御するには、前記複数の床暖房端末を並列で接続して床暖房端末群を構成し、熱源機から床暖房端末群に供給される熱量を部屋の温度に応じて変更することが考えられる。
【０００５】
ここで、例えばＬＤＫにあっては、リビングでは床に直に座わって寛ぎ、ダイニングでは椅子に座わって食事をし、キッチンでは立ち仕事をするというように、各エリアにおいて利用する姿勢が異なる。また、各エリアにおける暖房床温も利用者の好みに応じて異なるため、各床暖房端末の加熱量を床暖房端末毎に変更できることが望まれる。しかし、前述のように熱源機から床暖房端末群の全体に供給される熱量を変更するだけでは、エリア毎に配置された各床暖房端末の加熱量を個別に変更することができない。
【０００６】
また、例えば各エリアに設けられた床暖房端末に熱源機から個別に熱媒が供給されるようにした上で、床暖房端末が設置されるエリア毎に室温を検出する温度センサーを設け、各温度センサーに基づいて床暖房端末毎に供給される熱量を変更することも考えられる。しかし、この場合は部屋に各床暖房端末を制御するための温度センサーを床暖房端末と同数設ける必要がある。通常、床暖房システムにおいて暖房対象となる部屋の温度を検出する温度センサーは、建築デザインを考慮して、ＬＤＫの出入口付近の壁面等に一箇所だけ設置される操作盤に設けられるものであり、前述のように一つの部屋に温度センサーを床暖房端末と同数設けることは見栄えを悪くする。また、床暖房端末が電気式のヒーターである場合も同様の課題が存在する。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、暖房対象空間における異なるエリアに設置された各床暖房端末の加熱量を床暖房端末毎に変更でき、且つ単一の温度検出手段により暖房対象空間の温度を利用者の好みの温度にできて見栄えの良い床暖房システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明の床暖房システムは、同一の暖房対象空間における異なるエリアに設置される複数の床暖房端末で床暖房端末群が構成される床暖房システムであって、前記暖房対象空間の目標暖房温度を設定する暖房温度設定手段と、前記暖房対象空間の温度を検出する温度検出手段と、前記複数の床暖房端末のうちの一つを基準端末とし、床暖房時において、前記温度検出手段の検出温度が前記暖房温度設定手段で設定された目標暖房温度になるように前記基準端末の加熱量を制御すると共に、前記基準端末を除く他の床暖房端末の加熱量を、前記目標暖房温度になるように制御された基準端末の加熱量と所定の加熱量差となるように制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、前記各床暖房端末による暖房床温を使用者の操作により個別に設定する為の加熱量設定手段を備え、前記制御手段が、前記他の床暖房端末の加熱量の制御を、前記加熱量設定手段により前記基準端末に設定された暖房床温と前記他の床暖房端末に設定された暖房床温との差に基づいて行うことが好ましい。
【００１０】
また、前記各床暖房端末に熱媒を供給する熱源機を備え、前記各床暖房端末が互いに並列に接続されて床暖房端末群が構成され、前記制御手段が、前記床暖房時において、前記温度検出手段の検出温度が前記暖房温度設定手段で設定された目標暖房温度になるように前記熱源機から前記基準端末に供給される熱量を制御することで当該基準端末の加熱量を制御すると共に、前記熱源機から前記他の床暖房端末に供給される熱量を制御することで前記他の床暖房端末の加熱量を制御することが好ましい。
【００１１】
また、前記床暖房端末群に供給された熱媒を前記各床暖房端末に分配する分配路の夫々に開閉弁が設けられ、これら各開閉弁の開閉比率を制御することで前記各床暖房端末に供給される熱量が制御されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る床暖房システムにあっては、床暖房時において、温度検出手段の検出温度が暖房温度設定手段で設定された目標暖房温度になるように基準端末の加熱量が制御されると共に、基準端末を除く他の床暖房端末の加熱量が、前記目標暖房温度になるように制御された基準端末の加熱量と所定の加熱量差となるように制御される。このため、暖房対象空間に一の温度検出手段を設けるだけで、全ての床暖房端末の加熱量を暖房対象空間の温度に応じて変更すると共に、各床暖房端末の加熱量に差をつけて加熱することができる。従って、ＬＤＫ等の広い部屋からなる暖房対象空間の床暖房を行う場合には、床暖房端末が設置されたエリア毎に所望温度の床暖房を行うことができ、しかも温度検出手段は暖房対象空間に一つ設けるだけでよいので、建築デザイン上見栄えが良い。
【００１３】
請求項２に係る床暖房システムにあっては、前記他の床暖房端末の加熱量の制御を、加熱量設定手段により基準端末に設定された暖房床温と他の床暖房端末に設定された暖房床温との差に基づいて行う。このため、前記請求項１の効果に加えて、加熱量設定手段により各床暖房端末による暖房床温を使用者の操作により設定することで、各床暖房端末の加熱量を使用者の好みに合わせることができるという利点がある。
【００１４】
請求項３に係る床暖房システムにあっては、熱源機から基準端末に供給される熱量が制御されることで基準端末の加熱量が制御され、また、熱源機から床暖房端末に供給される熱量が制御されることで他の床暖房端末の加熱量が制御されるものであり、熱源機から床暖房端末に熱媒を供給する床暖房システムにおいて前記請求項１の効果を得ることができる。
【００１５】
請求項４に係る床暖房システムにあっては、前記請求項１及び請求項３の効果に加えて、各分配路に設けられた開閉弁の開閉比率を制御するだけで、各床暖房端末に供給される熱量を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態の床暖房システムの構成図である。
【図２】同上のブロック図である。
【図３】同上の開閉弁毎に設定された制御テーブルにおける開閉比率と放熱性能の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を添付図面に基づいて説明する。図１は本実施形態の床暖房システムのシステム構成図であり、図２はブロック図である。
【００１８】
本実施形態の床暖房システムは、住宅において連続した空間となるＬＤＫやＤＫ等の比較的床面積の大きい部屋を暖房対象空間として床暖房するものである。
【００１９】
床暖房システムは、熱源機３と、複数の床暖房端末１と、これらを制御する制御盤１３を備えている。
【００２０】
熱源機３は、熱媒となる水を加熱するバーナーからなる加熱部８と、加熱部８で加熱された水を熱媒流路２を介して循環させるポンプ９を備えている。
【００２１】
各床暖房端末１は同一の暖房対象空間において異なるエリアに設置され、本実施形態ではリビング、ダイニング、キッチンの３エリアに夫々設置されている。各床暖房端末１は各エリアの床部内を蛇行した配管からなる床暖房用の熱交換部５を備えている。各床暖房端末１の熱交換部５は並列接続されて熱媒流路２に設けられ、このように複数の床暖房端末１を並列に接続することで床暖房端末群４が構成されている。
【００２２】
熱媒流路２は、熱源機３から床暖房端末群４に熱媒を供給する往路６と、床暖房端末群４から熱源機３に熱媒を戻す復路７で構成されている。往路６から各床暖房端末１に分岐した分配路１０の夫々には開閉弁１２が設けられている。ポンプ９を駆動すると共に加熱部８により熱媒を加熱した熱源機３の駆動状態で、開閉弁１２の開閉比率（すなわち開時間と閉時間の比率）を個別に制御することで、熱源機３から床暖房端末群４に熱媒が供給された際に各床暖房端末１に供給される熱媒の量を床暖房端末１毎に変更できるようになっている。すなわち、本実施形態では床暖房端末１毎に設けられた開閉弁１２が、熱源機３から各床暖房端末１に供給される熱量を変更する手段を構成している。
【００２３】
制御盤１３は前記複数の床暖房端末１が設けられる部屋の出入口付近に設けられ、床暖房の指令や各種設定を行うための操作部１５と、暖房対象空間の温度である制御盤１３が設置された部屋の室温を検出する温度センサーからなる温度検出手段１７と、運転状態を表示する表示部１４と、熱源機３や該熱源機３を介して各分配路１０に設けられた開閉弁１２を制御するマイコンからなる制御手段１６を有している。
【００２４】
操作部１５は各床暖房端末１の加熱量を個別に設定するための加熱量設定手段として使用者により操作される図示しないスイッチを有し、スイッチを操作することで、各床暖房端末１による暖房床温、すなわち各床暖房端末１の加熱量を床暖房端末１毎に段階的に変更できるようになっている。
【００２５】
また、操作部１５は前記暖房対象空間の目標暖房温度、すなわち部屋の室温を設定するための暖房温度設定手段を備えている。本実施形態では、前記床暖房端末群４の床暖房端末１の中で、前記操作部１５のスイッチにより設定された暖房床温が中間に位置する床暖房端末１が基準端末に設定され、前記操作部１５のスイッチにより基準端末に設定された暖房床温に基づいて算出された室温が目標暖房温度に設定されるようになっている。つまり、本実施形態では前記スイッチで暖房温度設定手段が構成されている。例えば前記目標暖房温度の設定は、基準端末に設定された暖房床温から所定温度を減算することで算出される。
【００２６】
既述の床暖房システムにより暖房対象空間の床暖房を行うには、前記操作部１５のスイッチを操作して各床暖房端末１の暖房床温を設定し、この後、操作部１５を操作して床暖房の運転指令をする。
【００２７】
制御手段１６は、暖房の運転指令を受けると、熱源機３を前記駆動状態にすると共に、各開閉弁１２を開閉制御しながら加熱された熱媒を各床暖房端末１に供給する。これにより、各床暖房端末１の熱交換部５により該当エリアの床部と熱媒との熱交換が行われ、暖房対象空間の暖房がなされる。
【００２８】
制御手段１６は、前記暖房の際の定常運転時には、温度検出手段１７で暖房対象空間の温度を検出すると共に、該検出結果に基づいて、暖房対象空間の温度が操作部１５で設定された目標暖房温度になるように、基準端末に対応する開閉弁１２の開閉比率を制御して、熱源機３から基準端末に供給される熱媒の量、すなわち熱源機３から基準端末に供給される熱量を制御する。同時に、基準端末以外の他の床暖房端末１に対応する開閉弁１２の開閉比率を、前記操作部１５により当該他の床暖房端末１に設定された暖房床温（加熱量）と基準端末に設定された暖房床温（加熱量）との差、及び前記暖房対象空間の温度が操作部１５で設定された目標暖房温度になるように制御された基準端末に供給される熱媒の量に基づいて変更する。
【００２９】
各床暖房端末１の放熱性能は図３に示されるように床暖房端末１毎に設けられた開閉弁１２の開閉比率に応じて変化する。このため、制御盤１３が有する記憶部１８には、予め開閉弁１２毎に段階的に変更可能な開閉比率が制御テーブルとして記憶されている。具体的には、各開閉弁１２の開閉比率は、１０％、１５％、２５％、４０％、６０％、１００％に段階的に変更できるようになっている。
【００３０】
そして、本実施形態では床暖房端末群４がリビング、ダイニング、キッチンの夫々に設置された三個の床暖房端末１Ａ、１Ｂ、１Ｃを有し、例えば床暖房端末１Ａの暖房床温が２０℃に設定されると共に、床暖房端末１Ｂの暖房床温が２０℃よりも一つ高い目盛りに設定され、且つ、床暖房端末１Ｃの暖房床温が２０℃よりも１つ低い目盛りに設定された場合、暖房床温が中間に設定された床暖房端末１Ａが基準端末とされ、定常運転時において温度検出手段１７で検出した暖房対象空間の室温が目標暖房温度になるよう基準端末となる床暖房端末１Ａに対応する開閉弁１２の開閉比率を制御する。そして、例えば定常運転時において基準端末である床暖房端末１Ａに対応する開閉弁１２の開閉比率が４０％に制御された時には、床暖房端末１Ｂに対応する開閉弁１２の開閉比率を、床暖房端末１Ａに対応する開閉弁１２の開閉比率よりも一つ上のテーブルである６０％とし、床暖房端末１Ｃに対応する開閉弁１２の開閉比率を、床暖房端末１Ａに対応する開閉弁１２の開閉比率よりも一つ下のテーブルである２５％とする。また、基準端末である床暖房端末１Ａに対応する開閉弁１２の開閉比率が２５％に制御された時には、床暖房端末１Ｂに対応する開閉弁１２の開閉比率を、床暖房端末１Ａに対応する開閉弁１２の開閉比率よりも一つ上のテーブルである４０％とし、床暖房端末１Ｃに対応する開閉弁１２の開閉比率を、床暖房端末１Ａに対応する開閉弁１２の開閉比率よりも一つ下のテーブルである１５％とする。すなわち、基準端末に対応する開閉弁１２の開閉比率は温度検出手段１７の検出温度に応じて制御され、基準端末以外の他の床暖房端末１Ｂ、１Ｃに対応する開閉弁１２の開閉比率は、基準端末に設定された暖房床温と他の床暖房端末１Ｂ、１Ｃに設定された暖房床温との相対的な差が維持されるよう変更される。なお、前記基準端末に対応する開閉弁１２の開閉比率の制御は、例えば温度検出手段１７で検出した温度が操作部１５で設定された目標暖房温度に近づく程、基準端末に対応する開閉弁１２の開時間が短くなるように変更されるものである。
【００３１】
このように本実施形態の床暖房システムにあっては、複数の床暖房端末１のうちの一つを基準端末とし、温度検出手段１７の検出温度が目標暖房温度になるように基準端末の加熱量を制御すると共に、基準端末を除く他の床暖房端末の加熱量を、前記目標暖房温度になるように制御された基準端末の加熱量と所定の加熱量差となるように制御する。このため、暖房対象空間に一の温度検出手段１７を設けるだけで、熱源機３から全ての床暖房端末１に供給される熱量を暖房対象空間の温度に応じて変更すると共に、各床暖房端末１を加熱量設定手段により設定された要求加熱量に応じて加熱量に差をつけて加熱することができる。従って、ＬＤＫ等の広い部屋からなる暖房対象空間の床暖房を行う場合には、床暖房端末１が設置されたエリア毎に所望の床暖房を行うことができ、しかも温度検出手段１７は暖房対象空間に一つ設けるだけでよいので、建築デザイン上、見栄えが良い。
【００３２】
なお、本実施形態では、各分配路１０に設けられた開閉弁１２の開閉比率を変更することで各床暖房端末１に供給される熱量を変更したが、例えば各分配路１０に前記開閉弁１２に代えて開度調節可能な弁を設け、これら弁の開度を調節することで各床暖房端末１に供給される熱量を変更してもよい。
【００３３】
また、本実施形態では床暖房端末１の中で暖房室温が中間に位置する床暖房端末１を基準端末としたが、最も高い暖房室温に設定された床暖房端末１を基準端末とする等してもよい。また、本実施形態では暖房温度設定手段を各床暖房端末１の加熱量を設定する加熱量設定手段で兼用したが、加熱量設定手段とは別に使用者の操作により目標暖房温度を設定する暖房温度設定手段を設けても構わない。また、使用者の操作により目標暖房温度を設定する暖房温度設定手段を設けた場合、加熱量設定手段を設けず、エリア毎に設けられた床暖房端末が予め設定された加熱量差（例えば固定値）となるよう制御されるようにしてもよい。また、本実施形態では、制御手段１６により行われる開閉弁１２の制御を熱源機３を介して行われるようにしたが、制御手段１６により直接開閉弁１２の制御が行われるようにしてもよい。
【００３４】
また、本実施形態の床暖房端末１は熱源機３から熱媒が供給されることで床暖房を行うものであるが、各床暖房端末１を電気式のヒーターで構成してもよい。すなわち、この場合は各ヒーターの通電時間を制御等して、各ヒーターの加熱量を制御し、これにより上記実施形態と同様に、複数の床暖房端末のうちの一つを基準端末とし、床暖房時において、温度検出手段１７の検出結果に基づいて基準端末の加熱量を制御すると共に、基準端末を除く他の床暖房端末の加熱量を、加熱量設定手段により他の床暖房端末１に設定された加熱量と基準端末に設定された加熱量との差、及び前記基準端末の加熱量に基づいて制御すればよい。
【符号の説明】
【００３５】
１  床暖房端末
３  熱源機
４  床暖房端末群
１７  温度検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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