(57)【要約】【課題】温水を複数の温度に生成可能な熱源機と、この熱源機から温水を供給される床暖房器とを備え、この床暖房器の温度調節を適切に行うことのできる温水式床暖房システムを提供する。【解決手段】複数温度の温水を生成可能な熱源機２と、この熱源機２で生成される温水温度を要求する操作手段１８と、前記熱源機２で生成される温水を開閉弁８を介して供給し暖房する床暖房器３と、室温を検出する室温センサ９とを備えた温水式床暖房システム１において、前記室温センサ９で検出される温度と室温設定温度の偏差、ならびに要求する温水温度に基づいて前記開閉弁８の一定周期毎の開閉比率を制御する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数温度の温水を生成可能な熱源機と、この熱源機で生成される温水温度を要求する操作手段と、前記熱源機で生成される温水を開閉弁を介して供給し暖房する床暖房器と、室温を検出する室温センサとを備えた温水式床暖房システムにおいて、
前記室温センサで検出される温度と室温設定温度の偏差、ならびに要求する温水温度に基づいて前記開閉弁の一定周期毎の開閉比率を制御することを特徴とする温水式床暖房システム。
【請求項２】
前記熱源機で生成される温水温度を検出する温水センサを備え、この温水センサで検出される温水温度と前記操作手段により要求する温水温度とが異なる場合、検出される温水温度と要求する温水温度との差、ならびに室温センサで検出される温度と室温設定温度の偏差に基づいて前記開閉弁の一定周期毎の開閉比率を制御することを特徴とする請求項１に記載の温水式床暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、床暖房器、空気調和機及び浴室暖房機等の温水式の放熱器に温水を供給して暖房する温水式床暖房システムに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
一般に従来の温水式床暖房システム（以下、単に床暖房システムという）は、例えば、室外等に設置された熱源機と、居室等に設置された床暖房器や空気調和機等の放熱器とを温水配管で接続し、熱源機で生成された温水を放熱器へ循環供給して居室等を暖房するものである。
【０００３】
この種の床暖房システムは、熱源機と放熱器をつなぐ温水配管に開閉弁を設け、この開閉弁を周期的に開閉制御することにより暖房能力を制御している。
【０００４】
また、熱源機には生成する温水温度を複数の温度（例えば６５℃、７０℃または７５℃）に設定できるものもあり、放熱器等から要求される温水温度に応じていずれか１つの温度（例えば、７０℃）の温水を生成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、１台の熱源機に床暖房器や空気調和機等、複数系統の放熱器が接続されている場合、それぞれの放熱器から要求される温水温度が異なることがある。この場合、熱源機ではいずれか１つの温水温度を選択して温水を生成することになる（要求温水温度の高いものを選択するようになっているので、使用温水温度の高い空気調和機からの要求温水温度に設定される）。そのため、床暖房器に要求した温度の温水が供給されないことがある。一方、床暖房器は、床暖房器の要求した温水温度による開閉弁の制御を行うため室温調節が正常に行われないという問題があった。
【０００６】
特に、季節の変わり目など暖房負荷が小さいときの暖まりすぎや、真冬の暖房負荷が大きいときの立ち上がりの遅れ等があった。
【０００７】
本発明は、上述のような従来の問題点に鑑みなされたものであり、温水を複数の温度に生成可能な熱源機と、この熱源機から温水を供給される床暖房器とを備え、この床暖房器の温度調節を適切に行うことのできる温水式床暖房システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数温度の温水を生成可能な熱源機と、この熱源機で生成される温水温度を要求する操作手段と、前記熱源機で生成される温水を開閉弁を介して供給し暖房する床暖房器と、室温を検出する室温センサとを備えた温水式床暖房システムにおいて、前記室温センサで検出される温度と室温設定温度の偏差、ならびに要求する温水温度に基づいて前記開閉弁の一定周期毎の開閉比率を制御することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の温水式床暖房システムにおいて、前記熱源機で生成される温水温度を検出する温水センサを備え、この温水センサで検出される温水温度と前記操作手段により要求する温水温度とが異なる場合、検出される温水温度と要求する温水温度との差、ならびに室温センサで検出される温度と室温設定温度の偏差に基づいて前記開閉弁の一定周期毎の開閉比率を制御することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態における床暖房システムの概略説明図、図２は床暖房システムを操作するリモコンの正面図である。
【００１１】
図１において、本床暖房システム１は、室外に設置した熱源機２と、室内に敷設した床暖房器３と、室内の壁等に設置した空気調和機４と、床暖房器用リモコンＲと、空気調和機用リモコンＭとを備えている。
【００１２】
前記熱源機２内には、下方にガス燃焼部５ａを配設した燃焼装置５と、この燃焼装置５の外周に巻き付けられたパイプ状熱交換器６とを有し、この熱交換器６が配水配管７にて床暖房器３に接続されている。前記温水配管７の途中には、電磁弁よりなる開閉弁８と循環ポンプＰとを設け、開閉弁８、循環ポンプＰ、室温センサ９、温水センサ１０及びガス燃焼部４のガス弁１２等を制御装置１３に接続し、全体として床暖房システム１を構成している。室温センサ９はリモコンＲ付近の室温を検出し、温水センサ１０は熱交換器６の出口部に設けられ温水温度を検出しそれぞれ制御装置１３に温度信号を送信している。なお、空気調和機４には図示しない開閉弁、室温センサ及び制御装置等を備えている。
【００１３】
図２において、リモコンＲには、運転入／切スイッチ１４、希望する床温度を設定する室温設定スイッチ１６、希望する時刻に運転・停止を行わせるタイマースイッチ１７、及び熱源機２に対して温水温度を要求する温水温度要求スイッチ１８等の操作スイッチを有し、さらにこれらの操作スイッチで設定された内容や室温等を液晶表示する表示部２２及び前記室温センサ９を有している。
【００１４】
前記運転入／切スイッチ１４は、一度このスイッチ１４を押すことにより床暖房器３の運転が開始され、もう一度押すことにより運転が停止される。室温設定スイッチ１６は上がるスイッチ１６ａと下がるスイッチ１６ｂを有し表示部２２に表示される設定温度を希望する室温に設定する。温水温度要求スイッチ１８は、熱源機２で生成する温水温度（温水センサ１０で検出される温度）を、例えば、６５℃、７０℃または７５℃に設定するよう要求することができる。
【００１５】
図３において、前記制御装置１３は、制御用プログラムを格納したＲＯＭ、各種データを記憶するＲＡＭ、アナログ／ディジタル変換を行うＡ／Ｄ変換器、随時書き込み可能な記憶手段としてＥＥＰＲＯＭ等を内蔵し、床暖房機全体の制御を行うマイクロコンピュータ（以下マイコンという）２３を有している。
【００１６】
前記マイコン２３の入力側には、室温センサ９や運転入／切スイッチ１４、設定温度スイッチ１５、タイマースイッチ１７、温水温度要求スイッチ１８等が接続されている。
【００１７】
一方、マイコン２３の出力側には、循環ポンプＰ、ガス弁１２、開閉弁８、リモコンＲの表示部２２等が接続されている。
【００１８】
次にこの床暖房システムの運転時の動作を説明する。
【００１９】
図１において、床暖房器用のリモコンＲの運転入／切スイッチ１４が操作され運転が開始されると、制御装置１３は、燃焼装置５の燃焼によりパイプ状熱交換器３内の水を加熱する。このときの温水温度は床暖房器３または空気調和機４で設定操作された要求温度から選択される（空気調和機４で要求した温水温度を優先して選択する）。加熱された温水は、循環ポンプＰの作動により温水配管７を経て床暖房器３に流入し、この床暖房器３を暖めるとともに輻射熱によって室内を加温して室温を上昇させる。制御装置１３は、室温と設定温度の偏差に基づいて開閉弁８を制御し安定した床温を保つようにする。
【００２０】
前記開閉弁８は、図４に示すように、一定周期毎に開閉比率を設定して開閉制御される。例えば一周期Ｔを２０分とし、開閉弁８の開放時間ｔ１を１５分とすることで暖房能力を大きく、開放時間ｔ２を５分とすることで暖房能力を小さくしている。
【００２１】
次に室温と設定温度の偏差、床暖房器の要求温水温度、並びに熱源機で生成される温水温度に対して、開閉弁の開閉制御について説明する。
【００２２】
図５は、床暖房器の要求温水温度６５℃で、熱源機で生成される温水温度が６５℃、７０℃及び７５℃のときにおける開閉弁の開閉制御を示す表である。
【００２３】
要求温水温度、生成される温水温度ともに６５℃の場合、室温と設定温度との偏差が２℃以上のとき、開閉弁８のＯＮ／ＯＦＦ時間は、それぞれ２分／１８分である。同様に１．５℃以上２．０℃未満のとき４分／１６分、１．０℃以上１．５℃未満のとき６分／１４分、０．５℃以上１．０℃未満のとき８分／１２分、０℃以上０．５℃未満のとき１０分／１０分、−０．５℃以上０℃未満のとき１２分／８分、−１．０℃以上−０．５℃未満のとき１４分／６分、−１．５℃以上１．０℃未満のとき１６分／４分、−２．０℃以上−１．５℃未満のとき１８分／２分、−２．０℃未満のとき２０分／０分である。このように室温と設定温度の偏差に応じて開閉弁のＯＮ／ＯＦＦ時間を設定するので、床暖房器３の暖房能力を自動的に調節して適切な床暖房を実施できる。
【００２４】
また、床暖房器３の要求温水温度が６５℃、生成される温水温度が７０℃の場合、前述の要求温水温度、生成温水温度ともに６５℃の場合に比べ、開閉弁のＯＮ時間を、少し短く設定する。同様に、床暖房器の要求温水温度が６５℃、生成される温水温度が７５℃の場合、さらに開閉弁８のＯＮ時間を短く設定する。このように開閉弁８のＯＮ／ＯＦＦ時間を、要求温水温度と実際の温水温度を比較して設定することにより、要求温水温度と生成される温水温度が異なっていても適切な床暖房運転を実施することができる。
【００２５】
図６は床暖房器の要求温水温度７０℃で、生成される温水温度が６５℃、７０℃及び７５℃のときにおける開閉弁の開閉制御を示す表である。
【００２６】
要求温水温度が７０℃、生成される温水温度が７０℃の場合、開閉弁８のＯＮ／ＯＦＦ時間を、前述した要求温水温度、生成温水温度がともに６５℃の場合と同様のＯＮ／ＯＦＦ時間に設定している。そして、生成される温水温度が要求温度より低い６５℃のときには、ＯＮ時間を長く、生成される温水温度が要求温度より高い７５℃のときには、ＯＮ時間を短く制御することにより、適切な床暖房運転をすることができる。
【００２７】
図７は床暖房器の要求温水温度７５℃で、生成される温水温度が６５℃、７０℃及び７５℃のときにおける開閉弁の開閉制御を示す表である。
【００２８】
要求温水温度、生成温水温度ともに７５℃の場合、開閉弁のＯＮ／ＯＦＦ時間を、図５における要求温水温度６５℃、生成温水温度６５℃のときとほぼ同様の制御を行う。そして、生成される温水温度が要求温度より低い７０℃のときには、ＯＮ時間を長く、さらに低い６５℃のときには、さらにＯＮ時間を短くすることにより、適切な床暖房運転をすることができる。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態では、床暖房器３で要求した温水温度と熱源機２で生成する温水温度とが異なっていても、制御装置２３が要求温水温度と検出される温水温度の温度差、ならびに室温と設定温度の偏差に基づいて開閉弁８のＯＮ／ＯＦＦ時間を制御するので、適切な床暖房運転をすることができ、快適な床暖房を実現することができる。
【００３０】
そして、運転開始時や室温が急激に低下したときなど暖房負荷が大きいときには、開閉弁８のＯＮ時間を長くして立ち上がり時間を短くし、季節の変わり目や他に暖房装置を併用する場合など暖房負荷が小さいときにはＯＮ時間を短くして暖めすぎをなくすことができる。
【００３１】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
【００３２】
本実施形態では、床暖房機３の開閉弁８の制御を温水センサ１０の検出値に基づいて行っているが、床暖房器３のみ運転する場合には床暖房器３の要求温水温度、床暖房器３と空気調和機４の両方を運転する場合には空気調和機４の要求温水温度に基づいて行うようにしても良い。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の床暖房システムは、複数温度の温水が生成可能な熱源機と、熱源機で生成される温水を開閉弁を介して供給する床暖房器とを備え、床暖房器に供給される温水温度に基づいて開閉弁の開閉比率を制御するので、要求以外の温水温度で温水が生成された場合でも、床暖房器が適切な床暖房を行うことができ、快適な床暖房を実現できる。
【００３４】
また、床暖房器は、室温と設定温度の偏差、並びに要求温水温度と供給される温水温度の差に基づいて開閉弁の開閉比率を制御しているので、暖房負荷が大きいときの立ち上がりの遅れや、暖房負荷が小さいときの暖まりすぎを防いで快適な床暖房を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における床暖房システムの概略図である。
【図２】床暖房器用リモコンの正面図である。
【図３】制御装置の概要構成を示すブロック図である。
【図４】開閉弁の開閉制御の例を示す動作説明図である。
【図５】床暖房器の要求温水温度が６５℃における開閉弁の制御を示す表である。
【図６】床暖房器の要求温水温度が７０℃における開閉弁の制御を示す表である。
【図７】床暖房器の要求温水温度が７５℃における開閉弁の制御を示す表である。
【符号の説明】
１　床暖房システム
２　熱源機
３　床暖房器
８　開閉弁
９　室温センサ
１０　温水センサ
１３　制御装置
１４　運転入／切スイッチ（操作手段）
１８　温水温度要求スイッチ（操作手段）
Ｒ　床暖房用リモコン（操作手段）
【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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