(57)【要約】【課題】オーバーシュートやアンダーシュートを抑えることができ、さらには、使用環境負荷の変動や季節の変わり目などにおける使用環境の温まり過ぎや、使用環境下での温度斑の発生を抑えた温水式輻射暖房装置を提供すること。【解決手段】熱源機からの温水の供給を制御する温水制御弁９と、この温水制御弁９を介して温水が供給される熱交換器６と、この熱交換器からの熱を放射する放熱板５とを備えた温水式輻射暖房装置１において、室内温度等の現在温度を検出する温度検出センサ１０と、自動運転、強弱運転等の運転モードを設定する運転モード設定手段２２と、温度検出センサ１０にて検出された現在温度と各運転モードに応じて設定された設定温度との偏差に応じて温水制御弁９を制御し、熱交換器６を流れる温水の流量を調整する制御手段２８とを設けた。【選択図】　図４
2004116833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源機からの温水の供給を制御する温水制御弁と、この温水制御弁を介して温水が供給される熱交換器と、この熱交換器からの熱を放射する放熱板とを備えた温水式輻射暖房装置において、室内温度等の現在温度を検出する温度検出センサと、自動運転、強弱運転等の運転モードを設定する運転モード設定手段と、前記温度検出センサにて検出された現在温度と各運転モードに応じて設定された設定温度との偏差に応じて前記温水制御弁を制御し前記熱交換器を流れる温水の流量を調整する制御手段とを設けたことを特徴とする温水式輻射暖房装置。
【請求項２】
熱源機からの温水の供給を制御する温水制御弁と、この温水制御弁を介して温水が供給される熱交換器と、この熱交換器からの熱を放射する放熱板とを備えた温水式輻射暖房装置において、室内温度等の現在温度を検出する温度検出センサと、強運転、弱運転等の運転モードを設定する運転モード設定手段と、前記温度検出センサにて検出された現在温度と各運転モードに応じて設定された設定温度との偏差に応じて前記温水制御弁を制御し前記熱交換器を流れる温水の流量を調整する制御手段とを設け、この制御手段は強運転モードのときと弱運転モードのときとで偏差に応じて流量が異なるように補正するように制御することを特徴とする温水式輻射暖房装置。
【請求項３】
熱源機からの温水の供給を制御する温水制御弁と、この温水制御弁を介して温水が供給される熱交換器と、この熱交換器からの熱を放射する放熱板とを備えた温水式輻射暖房装置において、室内温度等の現在温度を検出する温度検出センサと、強運転、弱運転等の運転モードを設定する運転モード設定手段と、前記温度検出センサにて検出された現在温度と各運転モードに応じて設定された設定温度との偏差に応じて前記温水制御弁を制御し前記熱交換器を流れる温水の流量を調整する制御手段とを設け、この制御手段は強運転モードのときは偏差を実際の偏差より大きくなるように補正し、かつ、弱運転モードのときは偏差を実際の偏差より小さくなるように補正するように制御することを特徴とする温水式輻射暖房装置。
【請求項４】
熱源機からの温水の供給を制御する温水制御弁と、この温水制御弁を介して温水が供給される熱交換器と、この熱交換器からの熱を放射する放熱板とを備えた温水式輻射暖房装置において、室内温度等の現在温度を検出する温度検出センサと、強運転、弱運転等の運転モードを設定する運転モード設定手段と、前記温度検出センサにて検出された現在温度と各運転モードに応じて設定された設定温度との偏差に応じて前記温水制御弁の開時間を調整して前記熱交換器を流れる温水の流量を調整する制御手段とを設け、この制御手段は強運転モードのときは偏差に応じた前記温水制御弁の開時間が長くなるように補正し、かつ、弱運転モードのときは偏差に応じた前記温水制御弁の開時間が短くなるように補正するように制御することを特徴とする温水式輻射暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱源機からの温水の供給を制御する温水制御弁と、この温水制御弁を介して温水が供給される熱交換器と、この熱交換器からの熱を放射する放熱板とを備えたパネルラジエータ等の温水式輻射暖房装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のパネルラジエータなどの温水式輻射暖房装置は、熱交換器の温水入口に開閉バルブを設けるとともに、この開閉バルブには、熱源機から供給される温水の流量を調節するための流量調整バルブを配設し、この流量調節バルブのハンドルを使用者が操作することにより、暖房機に供給される温水の流量を調節するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、上述のものでは、流量が大きすぎると、過度の暖房が行われることになり、流量が小さすぎると、部屋が暖まるのに時間がかかるなど、温度調節をするのに、こまめな調整が必要になる欠点があった。
【０００４】
そこで、温水制御弁を自動運転、強運転、弱運転等の運転モードに応じて設定された温度になるようにＯＮ（開）／ＯＦＦ（閉）制御すれば、温度調整が容易になるが、この場合、オーバーシュートやアンダーシュートが発生しやすく、使用環境負荷の変動や季節の変わり目などに使用環境が温まり過ぎたり、使用環境下で温度斑が発生する上、温水制御弁の開閉頻度が高くなる問題があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３４６３７７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、上述の事情を考慮してなされたものであり、オーバーシュートやアンダーシュートを抑えることができ、さらには、使用環境負荷の変動や季節の変わり目などにおける使用環境の温まり過ぎや、使用環境下での温度斑の発生を抑えた温水式輻射暖房装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため第１の発明は、熱源機からの温水の供給を制御する温水制御弁と、この温水制御弁を介して温水が供給される熱交換器と、この熱交換器からの熱を放射する放熱板とを備えた温水式輻射暖房装置において、室内温度等の現在温度を検出する温度検出センサと、自動運転、強弱運転等の運転モードを設定する運転モード設定手段と、前記温度検出センサにて検出された現在温度と各運転モードに応じて設定された設定温度との偏差に応じて前記温水制御弁を制御し前記熱交換器を流れる温水の流量を調整する制御手段とを設けたことを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、熱源機からの温水の供給を制御する温水制御弁と、この温水制御弁を介して温水が供給される熱交換器と、この熱交換器からの熱を放射する放熱板とを備えた温水式輻射暖房装置において、室内温度等の現在温度を検出する温度検出センサと、強運転、弱運転等の運転モードを設定する運転モード設定手段と、前記温度検出センサにて検出された現在温度と各運転モードに応じて設定された設定温度との偏差に応じて前記温水制御弁を制御し前記熱交換器を流れる温水の流量を調整する制御手段とを設け、この制御手段は強運転モードのときと弱運転モードのときとで偏差に応じて流量が異なるように補正するように制御することを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、熱源機からの温水の供給を制御する温水制御弁と、この温水制御弁を介して温水が供給される熱交換器と、この熱交換器からの熱を放射する放熱板とを備えた温水式輻射暖房装置において、室内温度等の現在温度を検出する温度検出センサと、強運転、弱運転等の運転モードを設定する運転モード設定手段と、前記温度検出センサにて検出された現在温度と各運転モードに応じて設定された設定温度との偏差に応じて前記温水制御弁を制御し前記熱交換器を流れる温水の流量を調整する制御手段とを設け、この制御手段は強運転モードのときは偏差を実際の偏差より大きくなるように補正し、かつ、弱運転モードのときは偏差を実際の偏差より小さくなるように補正するように制御することを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、熱源機からの温水の供給を制御する温水制御弁と、この温水制御弁を介して温水が供給される熱交換器と、この熱交換器からの熱を放射する放熱板とを備えた温水式輻射暖房装置において、室内温度等の現在温度を検出する温度検出センサと、強運転、弱運転等の運転モードを設定する運転モード設定手段と、前記温度検出センサにて検出された現在温度と各運転モードに応じて設定された設定温度との偏差に応じて前記温水制御弁の開時間を調整して前記熱交換器を流れる温水の流量を調整する制御手段とを設け、この制御手段は強運転モードのときは偏差に応じた前記温水制御弁の開時間が長くなるように補正し、かつ、弱運転モードのときは偏差に応じた前記温水制御弁の開時間が短くなるように補正するように制御することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１は温水式輻射暖房装置１の斜視図で、図２は温水式輻射暖房装置１の縦断側面図であり、温水式輻射暖房装置１は図示しない熱源機から高温水が循環供給されて、温水を利用して輻射暖房を行うもので、以下詳述する。
【００１２】
暖房装置本体２の上面に空気出口３、暖房装置本体２の下面に空気入口４がそれぞれ形成されている。そして、暖房装置本体２の前面には、アルミニウム等で製作された放熱板５が配設され、この放熱板５の背面に熱交換器６が配設され、熱交換器６からの熱を放射板５で放射するとともに、空気入口４から暖房装置本体２内に流入した空気を熱交換器６で加熱し、暖められた空気を空気出口３から室内に放出するようにしている。
【００１３】
７は熱交換器６の温水入口パイプ、８は熱交換器６の温水出口パイプであり、これらは暖房装置本体２の下面から下方に導出されており、温水入口パイプ７には、図示しない熱源機からの高温水の供給を制御する温水制御弁（開閉弁）９が設けられている。
【００１４】
１０は暖房装置本体２の空気入口４付近に設けられる室温検出センサで、サーミスタなどで構成され、現在の室内温度を検出する。１１は熱交換器６に設けられる温水温度検出センサで、サーミスタなどで構成され、温水の温度を検出する。
【００１５】
１２は暖房装置本体２の上面に設けられ、使用者により各種操作がなされる操作パネルである。この操作パネル１２は、図３に示すように、運転の入／切を行なうための運転スイッチ１３や、運転中に点灯する運転表示ランプ１４、設定温度を設定する＋（プラス）スイッチ１５や−（マイナス）スイッチ１６、設定温度、現在温度及び時刻を表示する表示部１７や、入りタイマースイッチ１８及び入りタイマー表示ランプ１９、切りタイマースイッチ２０及び切りタイマー表示ランプ２１、運転モードの切り替えスイッチ２２、運転モード表示部２３などが設けられている。そして、運転スイッチ１３を操作して運転が開始するときの初期状態では「自動運転モード」であり、運転モード表示部２３の「自動」のランプ２４が点灯し、切り替えスイッチ２２を操作する度に「強運転モード」、「中運転モード」、「弱運転モード」に切り替り、対応するランプ２５、２６、２７が順次点灯するものである。切り替えスイッチ２２をもう１度操作すると、「自動運転モード」に戻り、「自動」のランプ２４が点灯する。
【００１６】
次に、図４の温水式輻射暖房装置１の制御ブロック図について説明する。２８は本暖房装置１を制御するマイクロコンピュータなどから構成される制御装置で、本暖房装置１を統括制御するＣＰＵ、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）及びＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）などを備え、ＣＰＵは前記ＲＡＭに記憶された各種データ、例えば切り替えスイッチ２２による運転モードや運転モードに応じた設定温度と室温検出センサ１０の検出した現在温度の偏差に応じて温水制御弁９を開閉制御するものであり、前記ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、本暖房装置１の運転動作に係る動作を統括制御する。
【００１７】
そして、その入力側には各スイッチ１３、１５、１６、１８、２０、２２及び各検出センサ１０、１１などが接続され、その出力側には表示部１７、各ランプ１４、１９、２１、運転モード表示部２３、及び温水制御弁９などが接続されている。
【００１８】
以上の構成により、以下図５などに基づき第１の実施形態の動作について説明する。先ず使用者が暖房装置１の運転を開始させるために運転スイッチ１３を押圧し、＋（プラス）スイッチ１５や−（マイナス）スイッチ１６を操作してＸ℃（例えば１８℃〜２６℃のいずれかの設定温度）を設定すると共に切り替えスイッチ２２を押さずに、そのまま「自動運転モード」に設定する。
【００１９】
すると、制御装置２８は室温検出センサ１０が検出する現在温度と設定温度の偏差（現在温度−設定温度）を演算して求め、その温度偏差に応じて温水制御弁９の単位時間（２０分）当りのＯＮ（開）時間とＯＦＦ（閉）時間を図５に示すように定める。
【００２０】
すなわち、暖房開始当初のように、室温（現在温度）と設定温度との温度偏差が−２℃を超えていると、温水制御弁９のＯＮ時間が２０分（ＯＦＦ時間が０分）となり、熱交換器６に連続して熱源機の温水が連続供給され、放熱板５からの輻射暖房、室内空気の自然対流による暖房が行われ、室温が急激に上昇していく。
【００２１】
そして、温度偏差が徐々に小さくなると、温水制御弁９の単位時間当りのＯＮ時間が短く、ＯＦＦ時間が長くなり、熱交換器６の流量（温水供給量）が徐々に小さくなる。やがて、温度偏差が０からプラスに転じると、温水制御弁９のＯＮ時間とＯＦＦ時間が１０分ずつで、同じになる。さらに、プラスの温度偏差が大きくなるにつれて温水制御弁９のＯＮ時間がＯＦＦ時間よりも短くなり、温度偏差がプラス２℃を超えると、ＯＮ時間は最短の２分、ＯＦＦ時間は最長の１８分となり、熱交換器６の流量（温水供給量）が最少になる。
【００２２】
このように、「自動運転モード」では、室温検出センサ１０が検出する現在温度とスイッチ１５、１６にて設定される設定温度（Ｘ℃）との温度偏差に応じて温水制御弁９の単位時間（２０分）当りのＯＮ時間が２０分から２分まで段階的に調整されるため、従来のように、現在温度と設定温度を比較して温水制御弁をＯＮ／ＯＦＦ制御するものに比べ、緻密な温水流量調整が行われるので、オーバーシュートやアンダーシュートを抑えることができ、さらには、使用環境負荷の変動や季節の変わり目などにおける使用環境の温まり過ぎや、使用環境下での温度斑の発生を抑えることができる。
【００２３】
運転モードの切り替えスイッチ２２を操作して、「強運転モード」、「中運転モード」、「弱運転モード」にした場合、スイッチ１５、１６の操作と無関係に、設定温度はそれぞれ２６℃、２２℃、１８℃に固定される。この場合も、現在温度と各固定の設定温度との温度偏差に応じて、温水制御弁９の単位時間当りのＯＮ時間が２０分から２分まで、段階的に調整される。
【００２４】
このように、設定温度が固定される各運転モードにおいても、各固定温度に緻密に温度制御されるので、オーバーシュートやアンダーシュートを抑えることができ、さらには、使用環境負荷の変動や季節の変わり目などにおける使用環境の温まり過ぎや、使用環境下で温度斑の発生を抑えることができる。
【００２５】
次に、図６に基づき第２の実施形態の動作について説明する。この実施形態では、「強運転モード」と「弱運転モード」に設定された場合、制御装置２８に温度偏差の補正機能を持たせている。すなわち、「強運転モード」に設定されると、上述の場合と同様に設定温度は２６℃に固定されるのであるが、現在温度と設定温度の温度偏差に＋２℃の偏差補正が行われる。このため、実際の温度偏差よりも２℃プラスの温度偏差とみなされ、強運転時の高めの設定温度に対するオーバーシュートが抑制される。
【００２６】
反対に、「弱運転モード」に設定されると、設定温度は１８℃に固定されるのであるが、現在温度と設定温度の温度偏差に−２℃の偏差補正が行われる。このため、実際の温度偏差よりも２℃マイナスの温度偏差とみなされ、弱運転時の低めの設定温度に対するアンダーシュートが抑制される。
【００２７】
尚、「自動運転モード」と「中運転モード」の場合は、温度偏差の偏差補正はなく、上述した第１の実施形態の制御と同じとなる。
【００２８】
次に、図７に基づき第３の実施形態の動作について説明する。この実施形態では、「強運転モード」と「弱運転モード」に設定された場合、制御装置２８に温水制御弁９のＯＮ時間の補正機能を持たせている。すなわち、「強運転モード」に設定されると、上述の場合と同様に設定温度は２６℃に固定されるのであるが、現在温度と設定温度の温度偏差に対応したＯＮ時間に＋２分のＯＮ時間（開時間）補正が行われる。このため、実際の温度偏差に対応したＯＮ時間よりもＯＮ時間が２分長くなり、その分、ＯＦＦ時間が短くなり、強運転時の暖房能力を高めることができる。
【００２９】
反対に、「弱運転モード」に設定されると、設定温度は１８℃に固定されるのであるが、現在温度と設定温度の温度偏差に対応したＯＮ時間に−２分のＯＮ時間（開時間）補正が行われる。このため、実際の温度偏差に対応したＯＮ時間よりもＯＮ時間が２分短くなり、その分、ＯＦＦ時間が長くなり、弱運転時の暖房能力を一層抑えることができる。
【００３０】
尚、「自動運転モード」と「中運転モード」の場合は、ＯＮ時間の補正はなく、上述した第１の実施形態の制御と同じとなる。
【００３１】
上述した第１の実施形態のものでは、オーバーシュートやアンダーシュートを抑えることができ、さらには、使用環境負荷の変動や季節の変わり目などにおける使用環境の温まり過ぎや、使用環境下での温度斑の発生を抑えることができる。
【００３２】
また、第２の実施形態のものでは、強運転時のオーバーシュートや弱運転時のアンダーシュートをより一層抑えることができ、第３の実施形態のものでは、運転モードと設定温度の相関が向上し、多様な使用環境での使用性や未使用室等の予備暖房機能としての使用性を向上させることができる。
【００３３】
なお、以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。例えば、室温検出センサ１０と設定温度との偏差に応じた制御について説明したが、温水温度検出センサ１１とその設定温度との偏差に応じた制御を行うものであっても良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明は、各運転モード毎に緻密な温度制御を行い、オーバーシュートやアンダーシュートを抑えることができ、使用環境負荷や季節の変わり目などの使用環境の暖まり過ぎや、使用環境下での温度斑の発生を抑えることができる。また、運転モードと設定温度の相関を向上させ、オーバーシュートやアンダーシュートをより一層抑えたり、多様な使用環境での使用性や未使用室等の予備暖房機能としての使用性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】温水式輻射暖房装置の斜視図を示す。
【図２】温水式輻射暖房装置の縦断側面図を示す。
【図３】操作パネルの平面図を示す。
【図４】温水式輻射暖房装置の制御ブロック図を示す。
【図５】制御装置の第１の動作設定例を示す表である。
【図６】制御装置の第２の動作設定例を示す表である。
【図７】制御装置の第３の動作設定例を示す表である。
【符号の説明】
１　　温水式輻射暖房装置
５　　放熱板
６　　熱交換器
９　　温水制御弁
１０　室温検出センサ（温度検出センサ）
２２　切り替えスイッチ（運転モード設定手段）
２８　制御装置（制御手段）
【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】
2004116833.tif 000008
【図７】
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