(57)【要約】【課題】高温端末機と低温端末機の同時使用時における低温端末機の暖房性能の確保を目的とする。【解決手段】端末放熱器に温水を循環させる温水搬送用ポンプ１と、温水を加熱する加熱装置２と、加熱装置２の出口側温度を検出する高温センサー６と、高温水バイパス回路９より供給される高温水と混合して低温端末機１７に供給する低温水の温度を検出する低温往き温度センサー２４と、低温水供給回路４と高温水バイパス回路９との合流部より上流側に、加熱装置２を通らない水量を調整する水量制御弁２５を設け、前記低温往き温度センサー２４の検出温度に基づいて前記水量制御弁２５を制御し、所定の低温水温度を確保するようにしたものである。【選択図】図１
2005156100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末放熱器に温水を循環させる温水搬送用ポンプと、温水を加熱する加熱装置と、前記加熱装置で加熱された高温水を高温水供給口を経由して高温端末機へ供給する高温水供給回路と、前記加熱装置の上流側で分岐して低温端末機に温水を供給する低温水供給回路と、前記高温水供給回路から分岐して前記低温水供給回路に高温水の一部をバイパスする逆流防止機能を有した高温水バイパス回路と、前記低温水供給回路からの温水と高温水バイパス回路からの高温水を混合して低温端末機に供給する低温水供給口と、前記加熱装置の出口側温度を検出する高温センサーと、前記混合水温度を検出する低温往き温度センサーとを備え、前記低温水供給回路と高温水バイパス回路との合流部より上流側に水量を調整する水量制御弁とを具備した温水暖房装置。
【請求項２】
高温端末機と低温端末機の同時運転時に、水量制御弁を制御して加熱装置を通らない低温水供給回路の水量を調整し、低温往き温度センサーの検出温度を設定温度に制御するようにした請求項１記載の温水暖房装置。
【請求項３】
温水搬送用ポンプを出力可変型とし、高温端末機と低温端末機の同時運転時に、低温水供給回路に設けた水量制御弁の調整量に対応して、温水搬送用ポンプの回転数を切り替えるようにした請求項１または２記載の温水暖房装置。
【請求項４】
端末放熱器に温水を循環させる温水搬送用ポンプと、温水を加熱する加熱装置と、前記加熱装置で加熱された高温水を高温水供給口を経由して高温端末機へ供給する高温水供給回路と、前記加熱装置の上流側で分岐して低温端末機に温水を供給する低温水供給回路と、前記高温水供給回路から分岐して前記低温水供給回路に高温水の一部をバイパスする逆流防止機能を有した高温水バイパス回路と、前記低温水供給回路からの温水と高温水バイパス回路からの高温水を混合して低温端末機に供給する低温水供給口と、前記加熱装置の出口側温度を検出する高温センサーと、前記混合水温度を検出する低温往き温度センサーとを備え、前記高温水バイパス回路にバイパス水量を調整する水量制御弁とを具備した温水暖房装置。
【請求項５】
高温端末機と低温端末機の同時運転時に、水量制御弁で高温水バイパス回路の水量を調整して、低温往き温度センサーの検出温度を設定温度に制御するようにした請求項４記載の温水暖房装置。
【請求項６】
温水搬送用ポンプを出力可変型とし、高温端末機と低温端末機の同時運転時に、高温水バイパス回路に設けた水量制御弁の調整量に対応して、温水搬送用ポンプの回転数を切り替えるようにした請求項４または５記載の温水暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼により加熱した温水を端末機に循環して暖房する温水暖房装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、高温水を利用して暖房を行う場合と低温水を利用して暖房を行う場合の２つの温水暖房形態を有する温水暖房システムとしては図５に示すようなものがある。
【０００３】
すなわち、温水搬送用ポンプ１と、温水搬送用ポンプから搬送された温水を加熱する温水加熱装置２と、温水搬送用ポンプから搬送され温水加熱装置で加熱した高温水を高温水供給口に導く高温水供給回路３と、温水搬送用ポンプから搬送された温水を低温水供給口に導く低温水供給回路４と、温水加熱装置２に加熱エネルギーを供給する調整器５と、加熱後の温水温度を検出する高温センサー６と、最低機内循環温水流量を確保する温水バイパス７と、温水加熱装置で加熱された高温水を高温端末機に供給する高温水供給口８と、高温水を低温水供給回路に導き低温水供給回路からの逆流を防止する機能を備えた高温水バイパス回路９と、低温水供給回路からの温水と高温水バイパス回路からの高温水とを混合した低温水を供給するための低温水弁１０を有する低温水供給口１１と、すべての戻り温水を合流させる温水戻りヘッダー１２から合流した戻り温水を熱源機に戻す温水戻り口１３と、この戻り温水と温水バイパス７を通った温水を戻す温水タンク１４と、これらをコントロールする制御器１５から温水暖房用の熱源機１６を形成している。
【０００４】
この熱源機１６から低温水を利用する低温端末機１７が低温水供給口１１に有る低温水弁１０から低温水往き配管１８によって接続され低温水の供給を受け、また温水戻り配管１９によって温水戻りヘッダー１２に使用後の温度の下がった温水を戻している。
【０００５】
さらに高温水供給口８の高温水を利用する複数の高温端末機２０は高温水往き配管２１によって接続され高温水の供給を受け、また温水戻り配管１９によって温水戻りヘッダー１２に使用後の温度の下がった温水を戻している。それぞれ複数の端末機１７、２０は通信線２２、２３によって熱源機１６の制御器１５に接続され、全体として温水暖房システムを形成している。
【０００６】
ここで、制御器１５は暖房端末機１７、２０の運転信号を通信線２２、２３から受け、温水暖房ポンプ１を回転させ温水を回路に循環させ、調整器５によって加熱装置２の加熱量を調整し高温センサー６の温度を設定温度に保つように制御している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０３−２７１６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら上記従来の温水暖房装置では、端末に供給する温水の湯温制御は、温水加熱装置２の出口に設けた高温センサー６での湯温制御であり、高温端末機２０の単独使用時は高温端末機２０の要求温度に対して高温センサー６で温度を制御し、要求温度の高温水の供給を行い、低温端末機１７の単独使用時は高温バイパス回路９と一定の比率に設けられた低温水供給回路４のバイパス比と基本となる暖房戻り温度に対して、低温端末機１７の要求温度に対してあらかじめ設定された高温センサー６の制御温度になるように制御を行い、低温水供給回路４の温水と混合して低温端末機１７へ低温水の供給を行っている。例えば、バイパス比２５％、基本戻り温度４０℃、低温端末機要求温度６０℃の場合、高温センサー制御温度は６７℃の設定とする。
【０００８】
しかし、高温端末機２０、低温端末機１７を同時使用する場合には、高温センサー６での湯温制御は高温端末機２０の要求温度に制御されるため、低温端末機１７へ供給される低温水温度は、低温端末機１７の要求温度に制御することができず、高温端末機２０の要求温度が低温端末機１７の要求温度に対して設定された高温センサー６の制御温度より高い場合は、低温端末機１７へ供給される低温水温度が要求温度より高くなるため、低温端末機１７のメインである床暖房において、暖房している部屋が暑くなったり、供給温水温度が高くて床面で接している部分で熱さを感じたり、長時間接っすることで低温やけどを起こす恐れがあるといった問題もあった。
【０００９】
また、高温端末機２０の要求温度が低温端末機１７の要求温度に対して設定された高温センサー６の制御温度より低い場合は、低温端末機１７へ供給される低温水温度が要求温度より低くなるため、部屋の暖まりが遅くなったり、暖房能力を小さく感じてしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、高温端末機と低温端末機の同時運転時に、低温水供給回路の水量制御弁で低温水供給回路の温水加熱装置を通らない水量を調整して、低温往き温度センサーの検出温度を低温端末機の要求温度に制御することにより、高温端末機、低温端末機の使用状況に関わらず、２つの温度制御の精度の高い暖房湯温制御特性の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため本発明の温水暖房装置は、端末放熱器に温水を循環させる温水搬送用ポンプと、温水を加熱する加熱装置と、加熱装置の出口側温度を検出する高温センサーと、高温水バイパス回路より供給される高温水と混合して低温端末機に供給する低温水の温度を検出する低温往き温度センサーと、低温水供給回路と高温水バイパス回路との合流部より上流に、加熱装置を通らない水量を調整する水量制御弁を設け、前記低温往き温度センサーの検出温度に基づいて前記水量制御弁を制御し、所定の低温水温度を確保するようにしたものである。
【００１２】
上記発明によれば、高温端末機と低温端末機の同時使用において、低温端末機の要求温度に対して設定された高温センサーの制御温度に高温センサーを制御できない状態になっても、低温往き温度センサーの温度を低温端末機の要求温度に制御することができ、高温端末機と低温端末機で異なる要求温度に対して、どちらも満足できる暖房湯温制御特性を確保することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高温端末機と低温端末機の同時使用時に、低温往き温度センサーの検出温度に対して、低温端末機へ供給する、温水加熱装置で加熱された高温水と、温水加熱装置を通らない温水とを混合する混合割合を調整して、低温端末機へ供給する低温水の温度を要求温度に制御することにより、高温端末機、低温端末機の使用状況に関わらず、それぞれの端末の要求温度の温水を供給することができ、同時使用時に低温端末機側の湯温制御ができず、暖房している部屋が暑くなったり暖まらなかったり、供給温水温度が高くて床面で接している部分で熱さを感じたり、長時間接していて低温やけどを起こしたりすることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の発明は、端末放熱器に温水を循環させる温水搬送用ポンプと、温水を加熱する加熱装置と、前記加熱装置で加熱された高温水を高温水供給口を経由して高温端末機へ供給する高温水供給回路と、前記加熱装置の上流側で分岐して低温端末機に温水を供給する低温水供給回路と、前記高温水供給回路から分岐して前記低温水供給回路に高温水の一部をバイパスする逆流防止機能を有した高温水バイパス回路と、前記低温水供給回路からの温水と高温水バイパス回路からの高温水を混合して低温端末機に供給する低温水供給口と、前記加熱装置の出口側温度を検出する高温センサーと、前記混合水温度を検出する低温往き温度センサーとを備え、前記低温水供給回路と高温水バイパス回路との合流部より上流側に水量を調整する水量制御弁を設けたことを特徴とするものであり、加熱装置で加熱された高温水と混合させる低温水供給回路の水量を調整することができ、加熱装置で加熱された高温水と低温水供給回路の温水を混合して低温端末機に供給する低温水の湯温を制御することができる。
【００１５】
第２の発明は、高温端末機と低温端末機の同時運転時に、水量制御弁を制御して加熱装置を通らない低温水供給回路の水量を調整し、低温往き温度センサーの検出温度を設定温度に制御することを特徴とするものであり、高温センサーの制御温度に関係なく、低温端末機に要求温度の低温水を供給することができ、高温端末機との同時使用においても、高温、低温それぞれの要求温度の温水を供給することができ端末機の暖房性能、快適性を向上させることができる。
【００１６】
第３の発明は、温水搬送用ポンプを出力可変型とし、高温端末機と低温端末機の同時運転時に、低温水供給回路に設けた水量制御弁の調整量に対応して、温水搬送用ポンプの回転数を切り替えることを特徴とするものであり、低温端末機へ供給する低温水の温度制御による低温水供給回路の通路抵抗の変化を温水搬送用ポンプの回転数を変更することで補正し、供給流量が減少するのを抑え、端末機への供給熱量を確保して、暖房性能と快適性を向上させることができる。
【００１７】
第４の発明は、端末放熱器に温水を循環させる温水搬送用ポンプと、温水を加熱する加熱装置と、前記加熱装置で加熱された高温水を高温水供給口を経由して高温端末機へ供給する高温水供給回路と、前記加熱装置の上流側で分岐して低温端末機に温水を供給する低温水供給回路と、前記高温水供給回路から分岐して前記低温水供給回路に高温水の一部をバイパスする逆流防止機能を有した高温水バイパス回路と、前記低温水供給回路からの温水と高温水バイパス回路からの高温水を混合して低温端末機に供給する低温水供給口と、前記加熱装置の出口側温度を検出する高温センサーと、前記混合水温度を検出する低温往き温度センサーとを備え、前記高温水バイパス回路にバイパス水量を調整する水量制御弁を設けたことを特徴とするもので、加熱装置で加熱された高温水と混合させる低温水供給回路の水量を調整することができ、加熱装置で加熱された高温水と低温水供給回路の温水を混合して低温端末機に供給する低温水の湯温を制御することができる。
【００１８】
第５の発明は、高温端末機と低温端末機の同時運転時に、水量制御弁で高温水バイパス回路の水量を調整して、低温往き温度センサーの検出温度を設定温度に制御することを特徴とするものであり、高温センサーの制御温度に関係なく、低温端末機に要求温度の低温水を供給することができ、高温端末機との同時使用においても、高温、低温それぞれの要求温度の温水を供給することができ端末機の暖房性能、快適性を向上させることができる。
【００１９】
第６の発明は、温水搬送用ポンプを出力可変型とし、高温端末機と低温端末機の同時運転時に、高温水バイパス回路に設けた水量制御弁の調整量に対応して、温水搬送用ポンプの回転数を切り替えることを特徴とするものであり、低温端末機へ供給する低温水の温度制御による高温水バイパス回路の通路抵抗の変化を温水搬送用ポンプの回転数を変更することで補正し、供給流量が減少するのを抑え、端末への供給熱量を確保して、暖房性能と快適性を向上させることができる。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は本発明の温水暖房装置の実施の形態１を示すシステム構成図で、従来例と同一部分は同一番号を付与して説明を省略する。
【００２１】
２４は低温往き温度センサー、２５は低温水供給回路４と高温水バイパス回路９との合流部の上流に設けた水量制御弁である。
【００２２】
高温端末機２０への温水の流れおよび湯温制御方法は、温水搬送用ポンプ１から吐出された温水が、加熱装置２で高温センサー６の検出温度が高温端末機２０の要求温度になるように、熱源機１６の制御器１５で燃料調整器５を制御して加熱する。
【００２３】
加熱装置２で高温端末機２０の要求温度に加熱された高温水は高温水供給回路３を通り、高温水供給口８から高温端末機２０へ供給される。
【００２４】
低温端末機１７を使用している時の温水の流れは、温水搬送用ポンプ１から吐出され低温水供給回路４を流れる温水と、加熱装置２で高温センサー６の制御温度に加熱された高温水が、高温水供給回路３から高温水バイパス回路９を流れて低温水供給回路４の温水と合流して低温水となり、使用している低温端末機１７の低温水弁１０から低温水供給口１１を通って低温端末機１７に供給される。低温端末機１７を単独使用している時の低温端末機１７への供給温水の湯温制御は、低温水供給口１１に設けた低温往き温度センサー２４の検出温度が低温端末機１７の要求温度になるように、制御器１５で燃料調整器５を制御して加熱装置２の加熱量を制御する。
【００２５】
また、高温センサー６の検出温度が一定になるように加熱装置２の加熱量を制御して、低温水供給回路４の水量制御弁２５を調整して低温往き温度センサー２４の検出温度を低温端末機１７の要求温度に制御することも可能である。
【００２６】
高温端末機、低温端末機が同時運転される場合の湯温制御は、高温端末機２０と低温端末機１７の要求温度に対して制御器１５は、高温センサー６の検出温度が高温端末機２０の要求温度になるように加熱装置２の加熱量を制御し、高温端末機２０には高温端末機２０単独使用時と同様に要求温度の高温水が供給される。
【００２７】
低温端末機１７には、高温水バイパス回路９を通って高温端末機２０の要求温度に加熱された高温水と、低温水供給回路４の加熱装置２で加熱される前の温水が混合されて供給されことになるが、加熱装置２の加熱量は高温端末機２０の要求温度で決まっているため、低温往き温度センサー２４の検出温度に対して、低温水供給回路４の水量制御弁２５を調整して高温水バイパス回路９からの高温水と低温水供給回路４の加熱装置２で加熱される前の温水の混合割合を調整して、低温端末機１７の要求温度になるように低温往き温度センサー２４の温度を制御する。
【００２８】
このように、高温端末機２０の要求温度に対しては加熱装置２の加熱量を制御することで湯温制御を行い、低温端末機１７の要求温度に対しては温水加熱装置２で加熱された高温水と加熱前の温水との混合割合を低温水供給回路４に設けた水量制御弁２５で調整することで湯温制御を行うことにより、同時運転時に高温端末機２０と低温端末機１７のそれぞれに要求温度の温水を供給することができ、暖房性能を確保することができる。
【００２９】
（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２を示し、実施の形態１との違いは、温水搬送用のポンプを出力可変型温水搬送用ポンプ２６にした点である。
【００３０】
低温端末機１７への温水の流れと、湯温制御動作は実施の形態１と同様であり、低温端末機１７には、高温水バイパス回路９を通って高温端末機２０の要求温度に加熱された高温水と、低温水供給回路４の温水加熱装置２で加熱される前の温水が混合されて供給されことになるが、高温端末機２０と低温端末機１７を同時に使用する場合、加熱装置２の加熱量は高温端末機２０の要求温度で決まっているため、低温往き温度センサー２４の検出温度に対して、低温水供給回路４の水量制御弁２５を調整して高温水バイパス回路９からの高温水と低温水供給回路４の加熱装置２で加熱される前の温水の混合割合を調整して、低温端末機１７の要求温度になるように低温往き温度センサー２４の温度を制御する。
【００３１】
この時、水量制御弁２５の制御状態で低温水供給回路４の通路抵抗は変化して、低温端末機１７への供給水量も変化する。これに対して、水量制御弁２５の調整量に対して、制御器１５にあらかじめ設定しておいた回転数へ出力可変型温水搬送用ポンプ２６の回転数を制御する。
【００３２】
これにより低温端末機１７への供給温水の湯温制御のために低温水供給回路４の通路抵抗が変化しても、ポンプ出力を変えることで必要な流量を確保することができる。
【００３３】
（実施の形態３）
図３は実施の形態３を示し、従来例と同一部分は同一番号を付与して説明を省略する。
【００３４】
２４は低温往き温度センサー、２７は高温水バイパス回路に設けた高温水量制御弁である。高温端末機２０への温水の流れおよび低温端末機１７への温水の流れは実施の形態１と同じである。
【００３５】
低温端末機１７を単独使用している時の低温端末機１７への供給温水の湯温制御は、低温水供給口１１に設けた低温往き温度センサー２４の検出温度が低温端末機１７の要求温度になるように、制御器１５で燃料調整器５を制御して加熱装置２の加熱量を制御する。また、高温センサー６の検出温度が一定になるように加熱装置２の加熱量を制御して、高温水バイパス回路９の高温水量制御弁２７を調整して低温往き温度センサー２４の検出温度を低温端末機１７の要求温度に制御することも可能である。
【００３６】
高温端末機２０、低温端末機１７が同時運転される場合の湯温制御は、高温端末機２０と低温端末機１７の要求温度に対して制御器１５は、高温センサー６の検出温度が高温端末機２０の要求温度になるように加熱装置２の加熱量を制御し、高温端末機２０には高温端末機２０単独使用時と同様に要求温度の高温水が供給される。低温端末機１７には、高温水バイパス回路９を通って高温端末機２０の要求温度に加熱された高温水と、低温水供給回路４の加熱装置２で加熱される前の温水が混合されて供給されことになるが、加熱装置２の加熱量は高温端末機２０の要求温度で決まっているため、低温往き温度センサー２４の検出温度に対して、高温水バイパス給回路９の高温水量制御弁２７を調整して高温水バイパス回路９からの高温水と低温水供給回路４の加熱装置２で加熱される前の温水の混合割合を調整して、低温端末機１７の要求温度になるように低温往き温度センサー２４の温度を制御する。
【００３７】
このように、高温端末機２０の要求温度に対しては温水加熱装置２の加熱量を制御することで湯温制御を行い、低温端末機１７の要求温度に対しては温水加熱装置２で加熱された高温水と加熱前の温水との混合割合を高温水バイパス回路９に設けた高温水量制御弁２７で調整することで湯温制御を行うことにより、同時運転時に高温端末機２０と低温端末機１７のそれぞれに要求温度の温水を供給することができ、暖房性能を確保することができる。
【００３８】
（実施の形態４）
図４は実施の形態４を示し、実施の形態３との違いは、温水搬送用のポンプを出力可変型温水搬送用ポンプ２６とした点である。
【００３９】
低温端末機１７への温水の流れと、湯温制御動作は実施の形態３と同様であり、低温端末機１７には、高温水バイパス回路９を通って高温端末機２０の要求温度に加熱された高温水と、低温水供給回路４の加熱装置２で加熱される前の温水が混合されて供給されことになるが、高温端末機２０と低温端末機１７の同時使用時には、加熱装置２の加熱量は高温端末機２０の要求温度で決まっているため、低温往き温度センサー２４の検出温度に対して、高温水バイパス回路９の高温水量制御弁２７を調整して高温水バイパス回路９の高温水と低温水供給回路４の加熱装置２で加熱される前の温水の混合割合を調整して、低温端末機１７の要求温度になるように低温往き温度センサー２４の温度を制御する。
【００４０】
この時、高温水量制御弁２７の制御状態で高温水バイパス回路９の通路抵抗は変化して、低温端末機への供給水量も変化する。これに対して、高温水量制御弁２７の調整量に対して、制御器１５にあらかじめ設定しておいた回転数へ出力可変型温水搬送用ポンプ２６の回転数を制御する。
【００４１】
これにより低温端末機１７への供給温水の湯温制御のために高温水バイパス回路９の通路抵抗が変化しても、ポンプ出力を変えることで必要な流量を確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように本発明にかかる温水暖房装置によれば、確実で、かつ安心な暖房を行うことができるものであり、一般家庭用の暖房用に最適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態１の温水暖房装置のシステム構成図
【図２】本発明の実施の形態２の温水暖房装置のシステム構成図
【図３】本発明の実施の形態３の温水暖房装置のシステム構成図
【図４】本発明の実施の形態４の温水暖房装置のシステム構成図
【図５】従来の温水暖房装置のシステム構成図
【符号の説明】
【００４４】
１  温水搬送用ポンプ
２  加熱装置
３  高温水供給回路
４  低温水供給回路
６  高温センサー
８  高温水供給口
９  高温水バイパス回路
１１  低温水供給口
１７  低温端末機
２０  高温端末機
２４  低温往き温度センサー
２５  水量制御弁
２６  出力可変型温水搬送用ポンプ
２７  高温水量制御弁
【図１】
2005156100.tif 000003
【図２】
2005156100.tif 000004
【図３】
2005156100.tif 000005
【図４】
2005156100.tif 000006
【図５】
2005156100.tif 000007