(57)【要約】【課題】高温暖房機器への温水供給を停止すべく開閉弁が閉じても、熱源機の運転を継続させつつ温水回路が閉塞するのを防止すること。【解決手段】浴室暖房機４及び床暖房パネル５が同時に運転する場合には、循環ポンプ９が運転することにより、膨張タンク７→循環ポンプ９→冷媒対水熱交換器２の温水側コイル２Ｂ→浴室暖房機４→膨張タンク７という循環経路で温水が循環すると共に膨張タンク７→循環ポンプ９→冷媒対水熱交換器２の温水側コイル２Ｂ→バイパス管１７→膨張タンク７という循環経路で温水が循環する。また、膨張タンク７→循環ポンプ９→開閉弁１３→熱動弁２３→床暖房パネル５→膨張タンク７という循環経路で温水が循環すると共に低流量ではあるが、膨張タンク７→循環ポンプ９→冷媒対水熱交換器２の温水側コイル２Ｂ→低流量バイパス路１４→熱動弁２３→床暖房パネル５→膨張タンク７という循環経路でも循環する。【選択図】  図１
2004294009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温暖房機器と低温暖房機器とに熱源機で加熱された温水を温水ユニットにより供給可能な温水暖房装置において、前記温水ユニットと高温暖房機器とは温水往き配管と温水戻り配管とを各接続部を介して接続すると共に、前記往き配管と戻り配管との間にはバイパス路を形成したことを特徴とする温水暖房装置。
【請求項２】
高温暖房機器と低温暖房機器とに熱源機で加熱された温水を温水ユニットにより供給可能な温水暖房装置において、前記低温暖房機器の単独運転の際の温水往き配管路に前記低温暖房機器の単独運転の際には開き高温暖房機器及び低温暖房機器の併用運転の際には閉じる第１開閉弁を設け、前記併用運転の際の温水往き配管路に前記低温暖房機器の単独運転の際には閉じ前記併用運転の際には開く第２開閉弁を設け、前記低温暖房機器の単独運転の際及び前記併用運転の際に前記低温暖房機器へ温水を供給するバイパス路を設けたことを特徴とする温水暖房装置。
【請求項３】
前記熱源機としてＣＯ２冷媒を利用したヒートポンプユニットを使用することを特徴とする請求項１又は２に記載の温水暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高温暖房機器と低温暖房機器とに熱源機で加熱された温水を温水ユニットにより供給可能な温水暖房装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の温水暖房装置は、高温暖房機器（例えば、浴室暖房機）が熱源機に運転信号を指示しているにもかかわらず、高温暖房機器への温水供給を開閉弁にて制御を行うものが現れてきている（例えば、特許文献１参照）。その理由としては、浴室内の暖房運転時に浴室温度が設定温度まで上昇した時点で前記開閉弁を閉とし、所定温度まで低下した時点で再び開閉弁を開にして、浴室内を一定温度に保持するためである。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１３０７１４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような温水暖房装置では、熱源機が加熱し循環ポンプにより温水を高温暖房機器に供給しようとしても、前記開閉弁が閉じているので、温水回路が閉塞する可能性がある。
【０００５】
そこで本発明は、高温暖房機器への温水供給を停止すべく開閉弁が閉じても、熱源機の運転を継続させつつ温水回路が閉塞するのを防止することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため第１の発明は、高温暖房機器と低温暖房機器とに熱源機で加熱された温水を温水ユニットにより供給可能な温水暖房装置において、前記温水ユニットと高温暖房機器とは温水往き配管と温水戻り配管とを各接続部を介して接続すると共に、前記往き配管と戻り配管との間にはバイパス路を形成したことを特徴とする。
【０００７】
また第２の発明は、高温暖房機器と低温暖房機器とに熱源機で加熱された温水を温水ユニットにより供給可能な温水暖房装置において、前記低温暖房機器の単独運転の際の温水往き配管路に前記低温暖房機器の単独運転の際には開き高温暖房機器及び低温暖房機器の併用運転の際には閉じる第１開閉弁を設け、前記併用運転の際の温水往き配管路に前記低温暖房機器の単独運転の際には閉じ前記併用運転の際には開く第２開閉弁を設け、前記低温暖房機器の単独運転の際及び前記併用運転の際に前記低温暖房機器へ温水を供給するバイパス路を設けたことを特徴とする。
【０００８】
更に第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記熱源機としてＣＯ２冷媒を利用したヒートポンプユニットを使用することを特徴とする。
【０００９】
【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はヒートポンプ式温水暖房装置の全体システムを示す系統図である。図１において、１は加熱源としてのヒートポンプユニットで、ＣＯ２冷媒を高温、高圧に圧縮するコンプレッサ、冷媒側コイル２Ａと温水側コイル２Ｂとを備え冷媒と水とを熱交換させる加熱用の冷媒対水熱交換器２、電動式の膨張弁、外気と冷媒との熱交換を行う室外側熱交換器としての蒸発器、アキュムレータ等を有している。即ち、熱源機としてＣＯ２冷媒を利用したヒートポンプユニットを用いるから、高温の温水が生成できる。
【００１０】
３は温水ユニットで、前記冷媒対水熱交換器２により熱交換されて得られた温水を高温暖房機器である浴室暖房機４や低温暖房機器である床暖房パネル５に供給する。この温水ユニット３は、給水弁６を介して給水されると共に暖房用温水を貯留する膨張タンク７や、温水側コイル２Ｂの暖房循環水を温水往き管８Ａを介して浴室暖房機４や温水往き管８Ａと分岐した温水往き管８Ｂを介して床暖房パネル５に強制的に循環させるための循環ポンプ９などを備えている。
【００１１】
そして、温水ユニット３と浴室暖房機４とは浴室暖房機４側の温水往き配管４Ａと温水戻り配管４Ｂとを配管接続部１０Ａ、１０Ｂを介して接続され、温水ユニット３と床暖房パネル５とは配管接続部１１Ａ、１１Ｂを介して接続されている。また、温水往き管８Ｂの途中には開閉弁１２が設けられ、この開閉弁１２と配管接続部１１Ａとの間には開閉弁１３を介して前記温水側コイル２Ｂが接続されている。また、１４は細い管で形成した低流量バイパス路で、前記温水往き管８Ｂから分岐して他端が前記配管接続部１１Ａと開閉弁１３との間に接続されている。
【００１２】
この開閉弁１２は高温暖房運転及び低温暖房運転の併用運転のときに２つの温度、例えば８０℃と６０℃の温水を供給するためのものであり、開閉弁１３は低温暖房運転時に温水を供給するためのものである。
【００１３】
また、１５は浴室暖房機４への暖房循環水の往き温度を検出する温度センサとしてのサーミスタ、１６は床暖房パネル５への暖房循環水の往き温度を検出する温度センサとしてのサーミスタである。２０は浴室の外の脱衣室等に設置される浴室暖房リモートコントローラ（以下、「浴室暖房リモコン」という）であり、２１は居間などに設置される床暖房リモートコントローラ（以下、「床暖房リモコン」という）である。この床暖房リモコン２１には、サーミスタ（図示せず）が内蔵され、床暖房パネル５が設置された部屋の室内温度が検出される。
【００１４】
１７は前記温水往き配管４Ａと温水戻り配管４Ｂとの間に形成されたバイパス路であるバイパス管で、距離が長く水抵抗を少しでも大きくすることができると共に放熱効果も期待でき、温水ユニット３へ戻る温水の温度を低下させることができる。
【００１５】
前記温水ユニット３内にはメイン基板Ｋが設けられ、図２に示すように、このメイン基板Ｋに搭載されるマイクロコンピュータＭにはＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭが内蔵されるとともに、上述した浴室暖房リモコン２０、各床暖房リモコン２１Ａ、２１Ｂ、各サーミスタ１５、１６、膨張タンク７の水位センサ２２などからの信号がマイクロコンピュータＭに入力されると共に、循環ポンプ９、前記配管接続部１１Ａに設けた熱動弁２３、開閉弁１２、１３などにマイクロコンピュータＭから制御信号が出力される。
【００１６】
以上の構成により、高温暖房機器である浴室暖房機４の単独運転の動作について説明する。浴室暖房リモコン２０の運転スイッチを操作すると、その運転信号が温水ユニット３内のメイン基板ＫのマイクロコンピュータＭに入力され、膨張タンク７内の循環水の有無を検出する水位センサ２２に電圧を印加して循環水の有無を検出する。そして、この水位センサ２２から循環水を介して電流が流れ、マイクロコンピュータＭが水位センサ２２からの水有り信号を入力すると、開閉弁１２及び１３を閉じると共に循環ポンプ９を運転して暖房循環水を循環させるとともに、ヒートポンプユニット１に暖房運転信号を指示して暖房運転させる。
【００１７】
このヒートポンプユニット１が暖房運転することで、該ヒートポンプユニット１内のコンプレッサが運転して高温、高圧の冷媒が冷媒対水熱交換器２の冷媒側コイル２Ａに供給され、温水側コイル２Ｂを流れる暖房循環水を加熱する。このときサーミスタ１５で検出される暖房循環水の温度が所定温度になるように、マイクロコンピュータＭが例えばコンプレッサをインバータ制御することにより冷媒対水熱交換器２での加熱量が制御され、浴室暖房機４に供給される循環水の温度が７０℃〜８０℃前後の温度に調整される。このため、使用者が浴室暖房リモコン２０を操作することにより浴室内の温度を所望の温度とし、快適な室温とするものである。
【００１８】
この浴室暖房機４の単独運転における暖房循環水は、循環ポンプ９の運転により、膨張タンク７→循環ポンプ９→冷媒対水熱交換器２の温水側コイル２Ｂ→浴室暖房機４（熱動弁４Ｃは開状態）→膨張タンク７という循環経路で循環すると共に、膨張タンク７→循環ポンプ９→冷媒対水熱交換器２の温水側コイル２Ｂ→バイパス管１７→膨張タンク７という循環経路でも循環する。従って、温水ユニット３から温水往き管８Ａを介して温水が供給される室内側熱交換器と室内空気とが熱交換され、浴室暖房機４は浴室内に温風を供給して浴室の暖房が行われる。また、前記バイパス管１７を介して温水ユニット３に戻ってくる温水の温度を低下させる。
【００１９】
なお、この浴室暖房機４による温風暖房運転が行われているときに、浴室暖房リモコン２０で設定された設定温度を浴室暖房機４に内蔵されたサーミスタ４Ｄが検出すると、浴室暖房機４内のマイクロコンピュータ（図示せず）が熱動弁４Ｃを閉じるように制御し、前述せるバイパス管１７を介する温水循環がなされる。従って、このバイパス管１７を介して温水が循環するために、温水回路が閉塞することがなく、温水回路の温度を設定温度に保持することができ、しかも熱動弁４Ｃが閉じられてもバイパス管１７に温水が流れて放熱するので、温水ユニット３へ戻る温水温度を低下させることができ、ヒートポンプユニット１の発停を少なくできる。その後、浴室内が所定温度以下に低下したことをサーミスタ４Ｄが検出すると浴室暖房機４内のマイクロコンピュータ（図示せず）が熱動弁４Ｃを開くように制御し、温水回路中の高温の湯が浴室暖房機４内を循環するので、浴室内の温度を速やかに上昇させることができる。また、浴室内の温度を設定温度に近い温度幅で制御することが可能となり、使用者にとって快適な温度に保持することができる。
【００２０】
次に、低温暖房機器である床暖房パネル５の単独暖房運転について説明する。暖房したい部屋に設置している床暖房リモコン２１の運転スイッチを操作すると、その運転信号が温水ユニット３内のメイン基板ＫのマイクロコンピュータＭに入力され、前述の如く水位センサ２２に電圧を印加して循環水の有無を検出し、この水位センサ２２から循環水を介して電流が流れ、マイクロコンピュータＭが水位センサ２２からの水有り信号を入力すると、開閉弁１２が開くと共に開閉弁１３が閉じ、熱動弁２３が開いて循環ポンプ９を運転して暖房循環水を床暖房パネル５に循環させるとともに、ヒートポンプユニット１に暖房運転信号を指示して暖房運転させる。
【００２１】
このヒートポンプユニット１が暖房運転することで、コンプレッサが運転して高温、高圧の冷媒が冷媒対水熱交換器２の冷媒側コイル２Ａに供給され、温水側コイル２Ｂを流れる暖房循環水を加熱するが、サーミスタ１６で検出される暖房循環水の温度が所定温度になるように、マイクロコンピュータＭがコンプレッサをインバータ制御することにより冷媒対水熱交換器２での加熱量が制御され、床暖房パネル５に供給される循環水の温度が適度に調整される。
【００２２】
この床暖房パネル５の単独運転における暖房循環水は、循環ポンプ９の運転により、膨張タンク７→循環ポンプ９→冷媒対水熱交換器２の温水側コイル２Ｂ→開閉弁１２→熱動弁２３→床暖房パネル５→膨張タンク７という循環経路で循環するとともに、低流量ではあるが、膨張タンク７→循環ポンプ９→冷媒対水熱交換器２の温水側コイル２Ｂ→低流量バイパス路１４→熱動弁２３→床暖房パネル５→膨張タンク７という循環経路でも循環する。また、膨張タンク７→循環ポンプ９→冷媒対水熱交換器２の温水側コイル２Ｂ→バイパス管１７→膨張タンク７という循環経路でも循環する。従って、温水ユニット３から主として温水往き管８Ａ及び８Ｂを介して温水が供給される床暖房パネル５により床暖房がなされる。従って、床暖房パネル５の単独運転においては、サーミスタ１６による往き温水の制御が行われることとなる。
【００２３】
そして、この床暖房パネル５による床暖房運転が行われているときに、床暖房リモコン２１に内蔵されたサーミスタが設定温度を検出すると、マイクロコンピュータＭが熱動弁２３が閉じるように制御し、膨張タンク７→循環ポンプ９→冷媒対水熱交換器２の温水側コイル２Ｂ→バイパス管１７→膨張タンク７という循環経路で温水が循環する。そして、１分間経過後に前記循環ポンプ９を停止させる。
【００２４】
次に、高温暖房用の浴室暖房機４及び低温暖房用の床暖房パネル５が同時に運転する動作について説明する。前述したように、マイクロコンピュータＭが水位センサ２２からの水有り信号を入力すると、開閉弁１２を閉じると共に開閉弁１３を開き、循環ポンプ９を運転して暖房循環水を循環させるとともに、ヒートポンプユニット１に暖房運転信号を指示して暖房運転させる。
【００２５】
そして、循環ポンプ９が運転することにより、膨張タンク７→循環ポンプ９→冷媒対水熱交換器２の温水側コイル２Ｂ→浴室暖房機４（熱動弁４Ｃは開状態）→膨張タンク７という循環経路で温水（約８０℃の温水）が循環すると共に膨張タンク７→循環ポンプ９→冷媒対水熱交換器２の温水側コイル２Ｂ→バイパス管１７→膨張タンク７という循環経路で温水が循環する。また、膨張タンク７→循環ポンプ９→開閉弁１３→熱動弁２３→床暖房パネル５→膨張タンク７という循環経路で温水が循環すると共に低流量ではあるが、膨張タンク７→循環ポンプ９→冷媒対水熱交換器２の温水側コイル２Ｂ→低流量バイパス路１４→熱動弁２３→床暖房パネル５→膨張タンク７という循環経路でも循環する。従って、前述したように、浴室暖房機４は浴室内に温風を供給して浴室の暖房が行われると共に床暖房パネル５により床暖房がなされる。
【００２６】
従って、床暖房パネル５には浴室暖房機４に供給して熱交換された後の戻り温水やバイパス管１７を経た熱交換後の戻り温水と低流量バイパス路１４を介する冷媒対水熱交換器２で加熱された往き温水との混合水（約６０℃程度に低下した温水）を床暖房パネル５に供給することができるので、バランスの良い理想的な暖房運転が可能となる。この場合、ヒートポンプユニット１の冷媒対水熱交換器２に戻す温水温度が低下することによって熱交換効率を向上させることができる。
【００２７】
以上のように、開閉弁１２、１３を設けてこれらを制御することにより、ヒートポンプユニット１への戻り温水温度を下げることができ、かつ２つの温度（約８０℃と６０℃）の温水を同時に供給できる。
【００２８】
なお、低流量バイパス路１４は床暖房パネル５への前記混合水が低温往き温度（約６０℃）となるような流量に設定される。
【００２９】
また、この場合、この浴室暖房機４に内蔵せる熱動弁４Ｃが閉じて、熱動弁２３が開いている場合には、膨張タンク７→循環ポンプ９→冷媒対水熱交換器２の温水側コイル２Ｂ→バイパス管１７→膨張タンク７という循環経路で温水が循環すると共に、膨張タンク７→循環ポンプ９→開閉弁１３→熱動弁２３→床暖房パネル５→膨張タンク７という循環経路で温水が循環し、また低流量ではあるが、膨張タンク７→循環ポンプ９→冷媒対水熱交換器２の温水側コイル２Ｂ→低流量バイパス路１４→熱動弁２３→床暖房パネル５→膨張タンク７という循環経路でも循環する。
【００３０】
また、浴室暖房機４内の熱動弁４Ｃが開いている状態で、熱動弁２３が閉じる場合には循環ポンプ９の運転により、膨張タンク７→循環ポンプ９→冷媒対水熱交換器２の温水側コイル２Ｂ→浴室暖房機４（熱動弁４Ｃは開状態）→膨張タンク７という循環経路で循環すると共に、膨張タンク７→循環ポンプ９→冷媒対水熱交換器２の温水側コイル２Ｂ→バイパス管１７→膨張タンク７という循環経路でも循環する。従って、床暖房パネル５に温水を循環させている状態から床暖房パネル５に温水を循環させないで、膨張タンク７に戻すように循環させ、浴室暖房機４で熱交換された温水は、そのまま膨張タンク７に戻すことで、高温運転時の温水回路を構成することができる。
【００３１】
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。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明は、高温暖房機器への温水供給を停止すべく開閉弁が閉じても、熱源機の運転を継続させつつ温水回路が閉塞するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ヒートポンプ式温水暖房装置の全体系統図である。
【図２】ヒートポンプ式温水暖房装置の制御ブロック図である。
【符号の説明】
１                ヒートポンプユニット
２                冷媒対水熱交換器
３                温水ユニット
４                浴室暖房機
４Ｃ              熱動弁
５                床暖房パネル
７                膨張タンク
９                循環ポンプ
１２              開閉弁
１３              開閉弁
１４              低流量バイパス路
１７              バイパス管
Ｍ                マイクロコンピュータ
【図１】
2004294009.tif 000003
【図２】
2004294009.tif 000004