JP2008157591A - 熱媒供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】省エネルギー性に優れた熱媒供給システムを提供する。
【解決手段】熱媒を目標温度に加熱して熱媒循環路Ｊを通して暖房端末２に供給し、熱媒循環路Ｊを開閉する開閉手段５８を周期的に開閉させるための目標開閉比率として、要求熱量を変更させる形態で定めた複数段階の開閉比率のうちのいずれかを選択して設定する開閉比率設定手段Ａが設けられ、その開閉比率設定手段Ａが、要求熱量が大きい側の範囲の方が小さい側の範囲に較べて熱媒の目標温度を高温にして各目標温度の夫々について複数段階の開閉比率を設定する状態で、且つ、各目標温度の夫々について設定する複数段階の開閉比率の全てのものを開閉手段５８を閉状態にする時間が存在する形態の開閉比率として設定する状態で開閉比率を定めるように構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱媒を目標温度に加熱して熱媒循環路を通して暖房端末に供給する熱源手段と、前記暖房端末への熱媒供給を断続するように前記熱媒循環路を開閉する開閉手段と、前記開閉手段を周期的に開閉させるための目標開閉比率として、要求熱量を変更させる形態で定めた複数段階の開閉比率のうちのいずれかを選択して設定する開閉比率設定手段と、前記熱源手段及び前記開閉手段の作動を制御する制御手段とが設けられ、前記制御手段が、前記開閉比率設定手段にて設定された目標開閉比率に基づいて前記開閉手段を開閉作動させるように構成されている熱媒供給システムに関する。

上記熱媒供給システムの一例としての床暖房用の熱媒供給システムにおいて、従来では、次のように構成されたものがあった。
すなわち、前記熱源手段にて加熱された熱媒としての湯水を循環ポンプによって熱媒循環路を通して暖房端末としての床暖房装置に循環供給するように構成され、熱媒循環路に設けられた開閉手段としての熱動弁に対して通電することにより周期的に開閉させて暖房端末に供給する熱量を調整する構成となっており、熱動弁を周期的に開閉させるための目標開閉比率を手動操作にて設定するための開閉比率設定手段が次のように構成されていた。つまり、要求熱量を変更させる形態で定めた複数段階の開閉比率として、熱媒の温度を暖房用設定温度（６０℃）に一定に維持する状態で、設定周期（２０分間）のうちで熱動弁を開状態にする時間の割合が１５％から１００％まで７段階にわたって変化する構成となっていた（特許文献１参照）。

特開平１１―２４８１７４号公報

上記従来構成においては、開閉比率を変更調整するとき熱媒の温度が６０℃にて一定に設定されるものであり、暖房端末に熱媒を供給することにより暖房を行う場合において、配管ロスによる熱量の損失が大きくなるものであった。

説明を加えると、上記従来構成のように熱媒の温度が６０℃という高い温度であれば、外気温度に対する温度差が大きいので、熱源手段から熱媒循環路を通して暖房端末に熱媒が通流されるときに、熱媒が通流される配管から外方側への放熱による配管ロスが大きくなり、熱量の損失が大きくなって省エネルギー性の面で不利となる。

本発明の目的は、省エネルギー性に優れた熱媒供給システムを提供する点にある。

本発明に係る熱媒供給システムは、熱媒を目標温度に加熱して熱媒循環路を通して暖房端末に供給する熱源手段と、前記暖房端末への熱媒供給を断続するように前記熱媒循環路を開閉する開閉手段と、前記開閉手段を周期的に開閉させるための目標開閉比率として、要求熱量を変更させる形態で定めた複数段階の開閉比率のうちのいずれかを選択して設定する開閉比率設定手段と、前記熱源手段及び前記開閉手段の作動を制御する制御手段とが設けられ、前記制御手段が、前記開閉比率設定手段にて設定された目標開閉比率に基づいて前記開閉手段を開閉作動させるように構成されているものであって、
その第１特徴構成は、前記開閉比率設定手段が、
前記要求熱量を変更させる形態で定める複数段階の開閉比率として、前記要求熱量が大きい側の範囲の方が小さい側の範囲に較べて熱媒の目標温度を高温にして各目標温度の夫々について複数段階の開閉比率を設定する状態で、且つ、前記各目標温度の夫々について設定する複数段階の開閉比率の全てのものを前記開閉手段を閉状態にする時間が存在する形態の開閉比率として設定する状態で開閉比率を定めるように構成され、
前記制御手段が、前記開閉比率設定手段にて設定された目標温度に熱媒を加熱するように前記熱源手段の作動を制御するように構成されている点にある。

第１特徴構成によれば、暖房端末の使用者が、要求熱量に応じて、開閉比率設定手段を手動操作して開閉比率を定めることになるが、要求熱量が大きい場合には、要求熱量が小さい場合に較べて熱媒の目標温度が高温になるから、必要な熱量が大きくてもその大きな熱量を暖房端末に供給することが可能であり、そして、要求熱量が小さい場合には、要求熱量が大きい場合に較べて熱媒の目標温度が低温になるから、低温の熱媒にて必要な熱量を供給することにより、熱媒が熱媒循環路を通して通流することにより発生する配管ロスに起因した熱量の損失を抑制することが可能となる。

特に最近では、住宅の高密度化や高断熱化が進み、住宅の暖房の負荷が低くなる傾向にあることから、熱媒の温度を低温化させるようにしても、要求する熱量を供給することが可能なものとなるのであり、配管ロスを少なくして、省エネルギー性に優れたものにすることが可能となる。

ところで、要求熱量を変更させる形態で定めた複数段階の開閉比率として、設定周期のうちで開閉手段を開状態にする時間の割合として１００％に対応する開閉比率を設定する構成であれば、開閉手段を開状態にする時間の割合が１００％に対応する開閉比率が設定されたときに、熱媒が熱媒循環路を通して暖房端末に対して連続して循環供給されることになり、熱動弁に対する通電や循環ポンプに対する通電が連続して行われることになるから、そのことにより電力消費量が多くなるという不利な面がある。

特に、熱媒の目標温度を高温と低温に切り換える場合においては、熱媒の目標温度を低温にして、開閉手段を開状態にする時間の割合を１００％にする開閉比率が、要求熱量の変更範囲の中間域に対応する要求熱量、つまり、要求される頻度が高いことが予測される要求熱量に相当するものであるため、電力消費量が多くなる虞がある。

本発明の熱媒供給システムにおける第１特徴構成によれば、前記開閉比率設定手段が、前記要求熱量を変更させる形態で定める複数段階の開閉比率として、前記各目標温度の夫々について設定する複数段階の開閉比率の全てのものを開閉手段を閉状態にする時間が存在する形態の開閉比率として設定する状態で定めるように構成されているから、異なる目標温度の夫々について、いずれの開閉比率を選択しても、周期的に開閉手段を閉状態にする時間が存在することになる。このような開閉手段を閉状態にする時間においては熱媒を循環通流させる必要がないので、循環ポンプの作動を停止させることにより消費される電力量を少ないものに抑制することができる。又、開閉手段が、通電によって開作動させ、通電停止によって閉状態に切り換える構成のものであれば、開閉手段の電力消費量を抑制することができる。
このように電力消費を抑制するという観点からも省エネルギー性の面で有利なものにできる。

従って、第１特徴構成によれば、省エネルギー性に優れた熱媒供給システムを提供できるに至った。

本発明の第２特徴構成は、第１特徴構成に加えて、前記開閉比率設定手段が、前記要求熱量を変更させる形態で定める複数段階の開閉比率として、前記目標温度が同じである複数段階の開閉比率における前記開閉手段を開状態にする時間の割合の最大値が、前記目標温度が高いほど大となる状態で開閉比率を定めるように構成されている点にある。

第２特徴構成によれば、要求熱量が大きい場合には、熱媒の目標温度を高温にして開閉手段を開状態にする時間の割合が大となる開閉比率を設定することにより、暖房端末にて必要とされる大きな熱量を供給することができる。一方、要求熱量が中間的な大きさである場合には、熱媒の目標温度を高温にして開閉手段を開状態にする時間の割合が小となる開閉比率を設定する状態と、熱媒の目標温度を低温にして開閉手段を開状態にする時間の割合が大となる開閉比率を設定する状態とのいずれかにより、暖房端末にて必要とされる中間的な大きさの熱量を供給することができる。

そして、前記目標温度が同じである複数段階の開閉比率における前記開閉手段を開状態にする時間の割合の最大値が、前記目標温度が高いほど大となる状態で開閉比率を定めるように構成されているから、要求熱量が中間的な大きさである場合において、熱媒の目標温度を低温にして開閉手段を開状態にする時間の割合が最大となる開閉比率を設定するようにしても、熱媒の目標温度を高温にする場合に較べて開閉手段を開状態にする時間の割合が小さいものになって、電力消費量を抑制することが可能となり、省エネルギー性に優れたものとなる。

ちなみに、熱媒の目標温度を低温にしたときに開閉手段を開状態にする時間の割合が最大となる開閉比率に設定しても供給する熱量が不足するときには、熱媒の目標温度が高温となる開閉比率を設定することによって、所望の熱量を供給することができるので、使い勝手が低下するおそれはない。

従って、第２特徴構成によれば、使い勝手を低下させることのない状態で、省エネルギー性に優れたものにできる。

本発明の第３特徴構成は、第１特徴構成又は第２特徴構成に加えて、前記開閉比率設定手段が、前記要求熱量を変更させる形態で定める複数段階の開閉比率として、少なくとも前記目標温度が低温であるときの複数段階の開閉比率を、前記要求熱量の変更方向に並ぶ複数段階の開閉比率の隣接するものの間の変化幅を前記要求熱量が小さい側の方が大きい側に較べて小さくなる状態で定めるように構成されている点にある。

第３特徴構成によれば、前記要求熱量を変更させる形態で定める複数段階の開閉比率として、少なくとも前記目標温度が低温であるときの複数段階の開閉比率を、前記要求熱量の変更方向に並ぶ複数段階の開閉比率の隣接するものの間の変化幅を前記要求熱量が小さい側の方が大きい側に較べて小さくなる状態で定めるようになっているから、前記要求熱量が小さい側においては、前記要求熱量の変更方向に並ぶ複数段階の開閉比率の隣接するものの間の変化幅が小さくなるので、開閉比率を１段階変化させるときにおける熱媒が循環供給されることにより供給される熱量の変化幅が少ないものになる。一方、前記要求熱量が大きい側においては、前記要求熱量の変更方向に並ぶ複数段階の開閉比率の隣接するものの間の変化幅が前記要求熱量が小さい側よりも大きいものになる。

このことについて説明を加えると、熱媒の目標温度が同じであるときに、複数段階の開閉比率のうち要求熱量が小さい側の開閉比率が設定されているときには、熱媒の供給を停止する時間が長いため、その熱媒供給の停止中に暖房端末からの放熱量が大きく低下しやすく、開閉比率を変更させたときの放熱量の変化が大きなものになり易い。これに対して、要求熱量が大きい側の開閉比率が設定されているときには、熱媒の供給を停止する時間が短いため、その熱媒供給の停止中に暖房端末からの放熱量が大きく低下するおそれは少ないので、開閉比率を変更させても放熱量の変化は少ないものになり易い。特に、熱媒の温度が低温であるときには、このような傾向が顕著に現れ易いものである。
すなわち、熱媒の目標温度が同じであるとき、特に熱媒の目標温度が低温であるときには、暖房端末における放熱量の低下量は熱媒の供給が停止される時間の長短に応じて大きな変化として表れる傾向となるものであり、開閉比率を単位量変更させたときにおける放熱量の変化幅が異なったものになり易い傾向がある。

そこで、複数段階の開閉比率を、前記要求熱量の変更方向に並ぶ複数段階の開閉比率の隣接するものの間の変化幅を前記要求熱量が小さい側の方が大きい側に較べて小さくなる状態で定めるようにしたので、要求熱量が小さい側では、開閉比率を１段階変化させたときの熱媒の供給による熱量の変化幅を少なくし、要求熱量が大きい側では、開閉比率を１段階変化させたときの熱媒の供給による熱量の変化幅を多くすることで、暖房端末による放熱量の変化幅を１段階の変更操作に対応した適切な変化幅にすることが可能となる。

その結果、熱媒の目標温度が少なくとも低温であるときにおいて、前記要求熱量が小さい側、及び、前記要求熱量が大きい側のいずれにおいても、開閉比率を１段階変化させたときにおける暖房端末による放熱量の変化幅を１段階の変更操作に対応した適切な変化幅にすることが可能となって、暖房端末の放熱量の微調整が行い易いものとなる。

従って、第３特徴構成によれば、暖房端末の放熱量の調整操作を行い易いものにして使い勝手をよくすることが可能となる熱媒供給システムを提供できるに至った。

以下、本発明に係る熱媒供給システムについて図面に基づいて説明する。
前記熱媒供給システムは、図１に示すように、熱源手段としての熱源機１より熱媒が暖房端末の一例としての床暖房装置２に循環供給されるように構成されている。

次に熱源機１の構成について説明する。
図２に示すように、熱源機１は、一般家庭用の水道管に接続された給水路５からの水を燃焼用バーナとしてのガス燃焼式のバーナ６によって加熱して、加熱後の湯水を先端に給湯栓７を備えた給湯路８に供給する給湯用加熱部９と、熱媒としての湯水をガス燃焼式のバーナ１０によって加熱して循環通流させる熱媒加熱部４とを備えている。そして、これらの給湯用加熱部９と熱媒加熱部４とは、いずれも上下２段に配置した主熱交換器Ｎ１および潜熱回収熱交換器Ｎ２を備えて構成され、潜熱回収熱交換器Ｎ２にて熱交換にされた後の燃焼排ガスは排気路１１を通して外部に排出されるように構成されている。又、この熱源機１には、浴槽１２内の湯水を追焚きする追焚用動作部１３も備えられている。

前記潜熱回収熱交換器Ｎ２からは、燃焼生成水である酸性の凝縮水が生成されるが、この凝縮水はドレンパン１４によって集められて中和器１５に一時貯留される構成となっている。そして、この中和器１５は、詳述はしないが凝縮水に対して中和作用する中和剤（例えば、炭酸カルシウム）が装填されており、その中和した後の中和排水を貯留部１６にて貯留し、貯留した中和排水は適宜外部に排出されるようになっている。

給湯用加熱部９及び熱媒加熱部４には、各バーナ６，１０に一般家庭用の燃料ガスを供給するガス供給路１７が接続され、燃料ガス供給量を調整する電磁式のガス比例弁１８及び燃料ガスの供給断続する断続弁１９が設けられている。前記バーナ６，１０に燃焼用空気を供給する燃焼用ファン２０も設けられ、バーナ６，１０の近くには、図示しないが、バーナ６，１０に対する点火動作を実行する点火用のイグナイタ及び着火されたか否かを検出するフレームロッドなどが設けられている。

前記給湯用加熱部９には、給水路５及び給湯路８が接続されており、給水路５には、給水温度を検出する給水サーミスタ２１と給水量を検出する水量センサ２２とが設けられ、給水路５と給湯路８とが熱交換器Ｎ１，Ｎ２を迂回するようにバイパス弁２３を備えたバイパス路２４を介して接続されている。さらに、給湯路８には、上流側から順に、熱交換器Ｎ１，Ｎ２の出口温度を検出する出口温サーミスタ２５と、バイパス路２４から供給される水が混合した後の湯水の温度を検出する出湯サーミスタ２６とが設けられている。

前記熱媒加熱部４には、床暖房装置２から熱媒が戻る熱媒戻り路２７と、加熱後の熱媒を床暖房装置２等に供給する熱媒往き路２８とが接続され、これらの熱媒戻り路２７と熱媒往き路２８とにより熱媒循環路Ｊが構成されている。熱媒往き路２８に床暖房装置２が接続され、熱媒は熱媒戻り路２７から膨張タンク３１内に戻されるように構成されている。

前記熱媒戻り路２７と前記熱媒往き路２８とは、暖房端末を迂回する状態でバイパス路３２を介して接続され、そのバイパス路３２には液々熱交換器からなる追焚用熱交換器３３と追焚用の熱動弁３４とが設けられている。前記熱媒戻り路２７には、膨張タンク３１内の熱媒を吸引して熱媒加熱部４に供給するとともに、加熱後の熱媒を床暖房装置２や追焚用熱交換器３３に供給するための熱媒循環ポンプ３５が設けられ、熱媒往き路２８には、加熱後の熱媒の温度を検出する循環熱媒サーミスタ３６が設けられている。

前記追焚用動作部１３には、浴槽１２からの浴槽用戻り路３７と浴槽用往き路３８が接続され、浴槽用戻り路３７と浴槽用往き路３８とが循環路として構成されている。浴槽用戻り路３７には、上流側から順に、浴槽内の湯水の温度を検出する戻りサーミスタ３９と、圧力を検出することによって浴槽内の水位を検出する水位検出手段としての水位センサ４０と、水流スイッチ４１と、湯水循環用の追焚循環ポンプ４２とが設けられている。前記給湯路８から分岐した風呂用の湯張り路４３が湯張り弁４４、空気層形成用ホッパ４５、湯張り逆止弁４６を介して浴槽用戻り路３７に接続されている。空気層形成用ホッパ４５には、湯水を排水する排水路４７と、その排水路４７を開閉する排水弁４８とが設けられている。

そして、図１に示すように、熱源機１の動作状態を制御する熱源機制御部４９と、各種の動作を指令するための人為操作式の熱源機リモコン５０とが、互いに情報を通信可能に接続される状態で設けられている。熱源機リモコン５０には、運転の開始と停止を指令する運転スイッチ５１、風呂湯張りを指令する湯張りスイッチ５２、一般給湯温度を設定する温度設定スイッチ５３、追焚運転を指令する追焚スイッチ５４等が設けられている。

前記熱源機制御部４９による熱源機１の制御について簡単に説明する。
熱源機制御部４９は、熱源機リモコン５０の運転スイッチ５１が操作されると制御可能な状態になり、給湯栓７が開操作されると給湯栓７から湯水を給湯する一般給湯運転制御を実行する。そして、熱源機リモコン５０の湯張りスイッチ５２が操作されると湯張り運転を実行し、追焚スイッチ５４が操作されると追焚運転を実行する。

一般給湯運転について簡単に説明すると、給湯栓７を開いて水量センサ２２による検出水量が所定量以上になると、給湯用加熱部９における加熱作動を実行する。つまり、燃焼用ファン２０を駆動した後、断続弁１９を開弁し、ガス比例弁１８の開度を調整してイグナイタによりバーナ６に点火し、温度設定スイッチ５３による設定温度、給水サーミスタ２１による検出水温、水量センサ２２による検出水量などに基づいて、ガス比例弁１８の開度が調整され給湯温度が設定温度になるように制御する。通水が検出されなくなると、燃料供給を停止してバーナ６の燃焼を停止し且つ燃焼用ファン２０も停止して給湯用加熱部９における加熱作動を停止して一般給湯運転を終了する。

湯張り運転について説明すると、湯張りスイッチ５２にて浴槽１２への湯張りが指令されると、湯張り弁４４を開弁して通水を開始させ、出湯サーミスタ２６の検出値が湯張り用の目標温度になるように給湯用加熱部９における加熱作動を実行して目標給湯温度の湯を浴槽１２に供給する。そして、水位センサ４１にて検出される浴槽１２の水位が設定水位に達すると、湯張り弁４４を閉じて、給湯用加熱部９における加熱作動を停止して湯張り運転を終了する。

追焚運転について説明すると、追焚スイッチ５４が操作されると、追焚循環ポンプ４２を作動させて、浴槽１２内の湯水を浴槽戻り路３７及び浴槽往き路３８を通して循環させる。そのときに水流スイッチ４１によりそのことが検出されると、追焚用の熱動弁３４を開弁させた状態で、前記熱媒加熱部４による熱媒循環運転を開始する。つまり、熱媒循環ポンプ３５を作動して、熱媒戻り路２７と熱媒往き路２８とにより構成される熱媒循環路Ｊを通して熱媒を循環通流させ、燃焼用ファン２０を駆動した後、断続弁１９を開弁し、ガス比例弁１８の開度を調整してイグナイタによりバーナ１０に点火し、循環熱媒サーミスタ３６の温度が追焚き用設定温度に維持されるように、ガス比例弁１８の開度を調整する。そして、この追焚運転では、戻りサーミスタ３９の検出値が目標温度に達すると、追焚循環ポンプ４２を停止させ、温水循環用の循環ポンプ３５の作動及びバーナ１０の加熱作動も停止して、熱媒循環運転を終了する。

前記床暖房装置２に対する熱媒の循環供給について説明すると、床暖房装置２から熱媒を供給すべき要求があると、熱媒加熱部４による暖房用の熱媒循環運転を開始する。つまり、追焚用の熱動弁３４を閉弁させた状態で、熱媒循環ポンプ３５を作動して、熱媒戻り路２７と熱媒往き路２８とにより構成される熱媒循環路Ｊを通して床暖房装置２に熱媒を循環通流させ、燃焼用ファン２０を駆動した後、断続弁１９を開弁し、ガス比例弁１８の開度を調整してイグナイタによりバーナ１０に点火し、循環熱媒サーミスタ３６の温度が床暖房装置２から要求される目標温度に維持されるように、ガス比例弁１８の開度を調整する。そして、床暖房装置２からの熱媒を供給すべき要求が終了すると、温水循環用の循環ポンプ３５の作動及びバーナ１０の加熱作動を停止して暖房用の熱媒循環運転を終了する。

前記床暖房装置２は、居間等に備えられてマット状の基材に埋設される状態で暖房用の細長い配管から成る床暖房用熱交換器５７が蛇行状に備えられて床面から室内を暖房するように構成されている。そして、熱媒往き路２８から床暖房用熱交換器５７に対する熱媒循環路中に開閉手段の一例としての熱動弁５８が備えられ、この熱動弁５８の動作を制御する床暖房制御部５９と、この床暖房制御部５９及び後述する熱源機制御部４９に動作指令を指令する人為操作式の床暖房リモコン６０とが備えられている。ちなみに、前記熱動弁５８は、通電することによって開状態に切り換わり、通電を停止させると閉状態に切り換わるように構成されている。

そして、この熱媒供給システムにおいては、床暖房装置２の熱動弁５８を周期的に開閉させるための目標開閉比率として、要求熱量を変更させる形態で定めた複数段階の開閉比率のうちのいずれかを選択して設定する開閉比率設定手段Ａが設けられ、この開閉比率設定手段Ａが、要求熱量を変更させる形態で定める複数段階の開閉比率として、要求熱量が大きい側の範囲の方が小さい側の範囲に較べて熱媒の目標温度を高温にして各目標温度の夫々について複数段階の開閉比率を設定する状態で、且つ、前記各目標温度の夫々について設定する複数段階の開閉比率の全てのものを熱動弁５８を閉状態にする時間が存在する形態の開閉比率として設定する状態で開閉比率を定めるように構成されている。

又、開閉比率設定手段Ａが、前記要求熱量を変更させる形態で定める複数段階の開閉比率として、前記目標温度が同じである複数段階の開閉比率における熱動弁５８を開状態にする時間の割合の最大値が、前記目標温度が高いほど大となる状態で開閉比率を定めるように構成されている。更に、前記開閉比率設定手段Ａは、前記要求熱量を変更させる形態で定める複数段階の開閉比率として、前記目標温度が同じである複数段階の開閉比率を、前記要求熱量の変更方向に並ぶ複数段階の開閉比率の隣接するものの間の変化幅を前記要求熱量が小さい側の方が大きい側に較べて小さくなる状態で定めるように構成されている。

以下、熱動弁５８及び熱源機１を制御するための構成について具体的に説明する。
前記床暖房リモコン６０は、図１に示すように、床暖房装置２の運転の入り切りを指令する運転指令手段としての運転スイッチ６１、運転入り状態を表示する運転表示ランプ６２、開閉比率の設定レベルを１７段階に切り換え設定する開閉比率選択操作手段としての開閉比率設定スイッチ６３、現在設定されている開閉比率の設定レベルを表示する開閉比率表示部６４等を備えて構成されている。

前記床暖房制御部５９は、マイクロコンピュータを備えて構成され、図１に示すように、開閉比率設定スイッチ６３にて設定される開閉比率の情報に基づいて目標開閉比率を設定する目標開閉比率設定部６５と、その目標開閉比率設定部６５にて設定された目標開閉比率にて熱動弁５８を開閉制御する弁開閉制御部６６とを備えて構成されている。又、目標開閉比率設定部６５にて設定するための複数の開閉比率の情報を記憶する記憶手段としてのメモリ６７が備えられている。

そして、床暖房リモコン６０、目標開閉比率設定部６５及びメモリ６７により、前記手動操作式の開閉比率設定手段Ａが構成され、弁開閉制御部６６及び熱源機制御部４９により、熱動弁５８及び熱源機１を制御する制御手段Ｈが構成されている。

前記メモリ６７には、図３に示すように、目標開閉比率設定部６５にて設定するための複数の開閉比率の情報が記憶されている。この複数の開閉比率の情報は、床暖房装置２に対して熱媒を循環供給させる単独運転における設定内容を示すものであり、床暖房装置２への熱媒供給と追焚き運転が同時に行われる場合については、別途、開閉比率が定められることになるが、追焚き運転を行うときの熱媒の温度の違いに応じて種々異なる内容となるから、ここでは説明は省略する。

説明を加えると、複数段階の開閉比率として１７段階のものが記憶され、開閉比率設定スイッチ６３にて設定される開閉比率の設定レベルをそのうちのいずれかに切り換える構成となっており、設定レベル「１」が要求熱量が最も小さい開閉比率を設定するものであり、設定レベル「１７」が要求熱量が最も大きい開閉比率を設定するものである。図３に示すように、前記開閉比率は、熱動弁５８が設定周期（２０分間）毎に開状態と閉状態とが繰り返されるときの開時間と閉時間との比率、並びに、熱媒の目標温度を定めるものである。

具体的には、設定レベル「１」から設定レベル「６」までは熱媒の目標温度が４０℃に設定され、設定レベル「１」から設定レベル「６」に向かうほど前記開時間の割合が順次長くなり要求熱量が順に大きくなるように設定されている。又、設定レベル「７」から設定レベル「１７」までは熱媒の目標温度が６０℃に設定されており、設定レベル「７」から設定レベル「１７」に向かうほど前記開時間の割合が順次長くなり要求熱量が順に大きくなるように設定されている。つまり、開閉比率設定手段Ａが、要求熱量が大きい側の範囲の方が小さい側の範囲に較べて熱媒の目標温度を高温にして各目標温度の夫々について複数段階の開閉比率を設定する状態で、開閉比率を設定する構成となっている。

又、設定レベル「１」から設定レベル「６」までの開閉比率において熱動弁を閉状態にする閉時間は、夫々、「１７．０分」〜「４．５分」であり、又、設定レベル「７」から設定レベル「１７」までの開閉比率は、熱動弁５８を閉状態にする閉時間は、夫々、「１５．０分」〜「３．０分」である。従って、開閉比率設定手段Ａが、前記各目標温度の夫々について設定する複数段階の開閉比率の全てのものを熱動弁５８を閉状態にする時間が存在する形態の開閉比率として設定する構成となっている。

又、熱媒の目標温度が低温（４０℃）であるもの、つまり、設定レベル「１」から設定レベル「６」の間において、熱動弁５８を開状態にする時間の割合の最大値は、「１５．５分」であり、熱媒の目標温度が高温（６０℃）であるもの、つまり、設定レベル「７」から設定レベル「１７」の間において、熱動弁５８を開状態にする時間の割合の最大値は、「１７．０分」である。従って、開閉比率設定手段Ａは、前記目標温度が同じである複数段階の開閉比率における熱動弁５８を開状態にする時間の割合の最大値が目標温度が高いほど大となる状態で開閉比率を定める構成となっている。

さらには、熱媒の目標温度が低温（４０℃）であるもの、つまり、設定レベル「１」から設定レベル「６」の間において、１段階変化するに伴って変化する開時間の長さが、前記要求熱量が小さい側では１．５分であり、要求熱量が大きい側ほど順に２分、２．５分、４．５分と長くなっており、前記要求熱量が小さい側の方が大きい側に較べて複数段階の開閉比率の隣接するものの間の変化幅が小さくなっている。

すなわち、開閉比率設定手段Ａは、少なくとも熱媒の目標温度が低温である複数段階の開閉比率を、前記要求熱量の変更方向に並ぶ複数段階の開閉比率の隣接するものの間の変化幅を前記要求熱量が小さい側の方が大きい側に較べて小さくなる状態で定めるように構成されている。

上述したように要求熱量が小さい側の範囲では、熱媒の温度が４０℃に設定されるが、床暖房装置２を循環通流して熱媒加熱部４における潜熱回収熱交換器Ｎ２を通流するときには、放熱によって約３０℃程度にまで低下することになる。このように潜熱回収熱交換器Ｎ２に流入する熱媒の温度が約３０℃という比較的低い温度になるので、潜熱回収熱交換器Ｎ２において潜熱回収を行うときの熱回収効率が高いものとなり、熱源機全体としての熱効率が向上することになる。

そして、熱源機制御部４９と床暖房制御部５９とは通信線Ｋを介して互いに通信可能に接続され、床暖房リモコン６０において運転開始が指令されると、その運転開始指令が通信線Ｋを介して熱源機制御部４９に送信されるとともに、開閉比率設定手段Ａを構成する目標開閉比率設定部６５にて設定された目標開閉比率における熱媒の目標温度の情報が熱源機制御部４９に送信される。そして、熱源機制御部４９は、床暖房制御部５９から送信される情報に基づいて、上述したような暖房用の熱媒供給運転を実行する。

前記床暖房制御部５９における目標開閉比率設定部６５は、床暖房リモコン６０における開閉比率設定スイッチ６３における設定レベルの情報から、熱動弁５８を開閉制御するときの目標開閉比率を設定する。又、床暖房制御部５９における弁開閉制御部６６は、目標開閉比率設定部６５にて設定された目標開閉比率になる状態で、熱動弁５８を設定周期（２０分）毎に開状態と閉状態とに切り換えるように作動を制御することになる。

又、熱源機制御部４９は、床暖房制御部５９から送信される情報に基づいて、開閉比率設定手段Ａにて設定される設定レベルに対応する目標温度の熱媒を床暖房装置２に供給するように熱源機１の運転を制御する。しかも、そのとき、設定レベルに対応する開閉比率に応じて、熱動弁５８が開状態に切り換えられている間は熱媒循環ポンプ３５を作動させ、熱動弁５８が閉状態に切り換えられているときは熱媒循環ポンプ３５を停止させるように、熱媒循環ポンプ３５の作動を制御するように構成されている。

上述したように、複数段階の開閉比率のうちのいずれの開閉比率が設定されても、設定周期の中で熱動弁５８を閉状態にする時間が常に存在するので、このことにより、熱動弁５８に対する通電と熱媒循環ポンプ３５を作動させるための通電とを周期的に停止させる時間が存在するから、それだけ電力消費量を抑制することができる。その結果、ランニングコストを低減することができ、省エネルギー性に優れたものとなる。

図４には、熱媒の温度を４０℃にして熱動弁５８の開時間を変化させたとき、及び、熱媒の温度を６０℃にして熱動弁の開時間を変化させたときの夫々における床上放熱量の本出願人による計測結果を示している。この図から判るように、複数段階の開閉比率を、要求熱量の変更方向に並ぶ複数の開閉比率の隣接するもの同士の間での変化幅を全て同じ変化幅にすると、複数段階の開閉比率のうち要求熱量が小さい側と要求熱量が大きい側とでは、開閉比率を１段階変化させたときの床暖房装置２の放熱量の変化量が異なった値になるが、この実施形態における床暖房装置では、図３に示すように、そのうち目標温度が低温（４０℃）である複数段階の開閉比率を、前記要求熱量の変更方向に並ぶ複数段階の開閉比率の隣接するものの間の変化幅を前記要求熱量が小さい側の方が大きい側に較べて小さくなる状態で定める構成としている。

その結果、図５に示すように、要求熱量の大小の変化にかかわらず、使用者が開閉比率設定スイッチ６３を切り換え操作することにより、開閉比率を１段階変化させたときの床暖房装置２による床上放熱量の変化幅がほぼ同じ値になり、使い勝手がよいものとなる。

〔別実施形態〕
以下、別実施形態を列記する。

（１）上記実施形態では、熱媒の目標温度として４０℃と６０℃とを設定するようにしたが、それ以外に、例えば８０℃を設定するようにしてもよい。そして、このように熱媒の目標温度が８０℃になるような場合には、前記目標温度が同じである複数段階の開閉比率における前記熱動弁を開状態にする時間の割合の最大値が６０℃のときよりも大となる状態、例えば「１９分」になるように開閉比率を定めることになる。

（２）上記実施形態では、前記開閉比率設定手段Ａが、前記要求熱量を変更させる形態で定める複数段階の開閉比率として、熱媒の目標温度が低温である複数段階の開閉比率を、前記要求熱量の変更方向に並ぶ複数段階の開閉比率の隣接するものの間の変化幅を前記要求熱量が小さい側の方が大きい側に較べて小さくなる状態で定める構成としたが、このような構成に代えて、熱媒の目標温度が高温である場合についても、同様に、複数段階の開閉比率を、前記要求熱量の変更方向に並ぶ複数段階の開閉比率の隣接するものの間の変化幅を前記要求熱量が小さい側の方が大きい側に較べて小さくなる状態で定める構成としてもよい。又、このような構成に限らず、前記要求熱量の変更方向に並ぶ複数段階の開閉比率の隣接するものの間の変化幅を一定にするものでもよい。

（３）上記実施形態では、前記開閉比率設定手段Ａが、前記要求熱量を変更させる形態で定める複数段階の開閉比率として、前記目標温度が同じである複数段階の開閉比率における前記開閉手段を開状態にする時間の割合の最大値が、前記目標温度が高いほど大となる状態で開閉比率を定める構成としたが、このような構成に代えて、前記各目標温度の夫々について、開閉手段を開状態にする時間の割合の最大値が同じになる状態で開閉比率を定める構成としてもよい。

（４）上記実施形態では、前記メモリ６７に記憶される複数段階の開閉比率が１７段階に設定され、開閉比率設定スイッチ６３にて変更可能な設定レベルも１７段階に設定されたものを示したが、開閉比率設定スイッチ６３にて変更可能な設定レベルを「１７」よりも少ない数にして、前記メモリ６７に記憶されている１７段階の開閉比率のうちで、例えば、要求熱量が大側のものをいずれか選択して用いるモードと、要求熱量が小側のものをいずれか選択して用いるモード等に切り換えるような構成としてもよい。

（５）上記実施形態では、暖房端末としての床暖房装置側に、開閉手段としての熱動弁を制御する床暖房制御部と複数段階の開閉比率を記憶するメモリとが設けられ、床暖房制御部と熱源機制御部とを通信線を介して通信する構成としたが、このような構成に代えて、床暖房装置側に床暖房リモコンだけを備え、熱源機側にメモリを備えて、床暖房リモコンの情報が熱源機制御部に送信されて、熱源機制御部が、開閉手段を切り換え制御したり、熱源機の運転を制御する構成としてもよい。

（６）上記実施形態では、前記開閉比率設定手段が開閉比率設定スイッチ６３を備えて手動操作式に構成されるものを例示したが、このような構成に代えて、要求熱量の大きさの情報に基づいて自動制御にて開閉比率を選択設定するような構成としてもよい。

（７）上記実施形態では、熱源手段から暖房端末としての床暖房装置だけに熱媒を循環供給する構成としたが、このような構成に代えて、床暖房装置以外の他の熱媒消費装置、例えば、浴室暖房乾燥機や熱媒循環式温風ヒータ等にも熱媒を供給するような構成としてもよい。

熱媒供給システムの概略構成図 熱源機の構成図 メモリに記憶される複数段階の開閉比率の情報を示す図 熱動弁の開時間を変化させたときの床上放熱量の変化を示す図 設定レベルの切り換えに伴う床上放熱量の変化を示す図

符号の説明

４ 熱源手段
５８ 開閉手段
Ａ 開閉比率設定手段
Ｈ 制御手段
Ｊ 熱媒循環路

Claims (3)

1. 熱媒を目標温度に加熱して熱媒循環路を通して暖房端末に供給する熱源手段と、前記暖房端末への熱媒供給を断続するように前記熱媒循環路を開閉する開閉手段と、前記開閉手段を周期的に開閉させるための目標開閉比率として、要求熱量を変更させる形態で定めた複数段階の開閉比率のうちのいずれかを選択して設定する開閉比率設定手段と、前記熱源手段及び前記開閉手段の作動を制御する制御手段とが設けられ、
   前記制御手段が、前記開閉比率設定手段にて設定された目標開閉比率に基づいて前記開閉手段を開閉作動させるように構成されている熱媒供給システムであって、
   前記開閉比率設定手段が、
   前記要求熱量を変更させる形態で定める複数段階の開閉比率として、前記要求熱量が大きい側の範囲の方が小さい側の範囲に較べて熱媒の目標温度を高温にして各目標温度の夫々について複数段階の開閉比率を設定する状態で、且つ、前記各目標温度の夫々について設定する複数段階の開閉比率の全てのものを前記開閉手段を閉状態にする時間が存在する形態の開閉比率として設定する状態で開閉比率を定めるように構成され、
   前記制御手段が、前記開閉比率設定手段にて設定された目標温度に熱媒を加熱するように前記熱源手段の作動を制御するように構成されている熱媒供給システム。
2. 前記開閉比率設定手段が、
   前記要求熱量を変更させる形態で定める複数段階の開閉比率として、前記目標温度が同じである複数段階の開閉比率における前記開閉手段を開状態にする時間の割合の最大値が、前記目標温度が高いほど大となる状態で開閉比率を定めるように構成されている請求項１記載の熱媒供給システム。
3. 前記開閉比率設定手段が、
   前記要求熱量を変更させる形態で定める複数段階の開閉比率として、少なくとも前記目標温度が低温であるときの複数段階の開閉比率を、前記要求熱量の変更方向に並ぶ複数段階の開閉比率の隣接するものの間の変化幅を前記要求熱量が小さい側の方が大きい側に較べて小さくなる状態で定めるように構成されている請求項１又は２記載の熱媒供給システム。

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