JP2008530485A - パネルヒータ用の制御システム - Google Patents

Abstract

室のパネルヒータ（１１）を通る温水体積流を制御するための弁（１０）がそれぞれ設けられた、例えば床暖房の形のパネルヒータ用の制御システムにおいて、前記弁（１０）に、各室に供給される温水体積流（１）を２つの部分（２，３）に分割する弁（５；６）が前置又は後置されており、温水体積流（１）の第１の部分（３）が、直接に又は絞り装置を介してパネルヒータに供給される一方で、温水体積流の第２の部分（２）が、サーモスタット制御式の制御弁を介してパネルヒータに供給される。

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式、即ち、パネルヒータ用の制御システムであって、室のパネルヒータを通る温水体積流を制御するための弁が設けられている形式の、パネルヒータ用の制御システムに関する。

特に床暖房の形のパネルヒータ、しかしまた加熱式のカバー又は壁の形のパネルヒータも、数年来益々重要性を増してきた。集合住宅においても、経済的且つエネルギ節約的な運転、良好な室内空気衛生状況、快適性及び将来に備えた環境に優しい低温システムの利点が利用されている。

立法機関は暖房装置の制御システムに対して特定の要求を課している。規制されるのは、
１．温水温度及び
２．温水体積流量
である。

温水温度（供給管温度）は、中央制御装置を介して建物全体をまとめて、外部温度及び／又は別の指標値を介して制御される。

温水体積流の制御は、やはり立法機関により規定されているように、室毎に室温制御するための自動作動装置を介して達成される。

指標値「室内空気温度」により影響を及ぼされる制御弁は、例えば床面の、室内への放熱量を変化させる目的で、温水体積流量を変化させる。

パネルヒータの場合、室内加熱体において公知の形式の、室温による室毎の温度制御は、択一的な指標値を有していないので容易には適さない。それというのも、このためにはパネルヒータは極端に不活性だからである。最新の床暖房において一般的な床構造に基づき、放熱量の変更は、約２時間後にようやく有効となる。この制御弁の作動と、室における効果開始との間の時間を制御時間又は遅延時間と云う。同じことが、加熱式の壁又はカバーの形のパネルヒータに云える。

前記遅延時間の不都合な作用は、「自動制御作用」として知られる物理現象によって緩和される。この自然作用は、加熱面の出力供給を、加熱面温度と室温との間の温度差に比例して制御する。僅かな温度差に基づき特にパネルヒータにおいて極めて著しく作用する前記作用は、制御技術的な装置とは無関係に、同時に変化する室温条件で行われる。制御弁の不都合な不活性な特性が防止される。

本発明の課題は、冒頭で述べた形式の制御システムを改良して、より良好な制御特性を有する制御システムを提供することである。

この課題は、請求項１の特徴部に記載の構成、即ち、弁に、各室に供給される温水体積流を２つの部分に分割する弁が前置又は後置されており、温水体積流の第１の部分が、直接に又は絞り装置を介してパネルヒータに供給される一方で、温水体積流の第２の部分が、サーモスタット制御式の制御弁を介してパネルヒータに供給されることによって解決される。

本発明の有利な構成及び改良は、従属請求項に記載されている。

本発明は、要求された室温を得るために、算出された熱負荷に相応して室に供給せねばならない熱量を考慮した場合、継続的に供給されるべき熱の著しく大きな熱量と、例えば日射、外部熱、風通し等の外部の影響により影響を及ぼされる少ない熱量とは区別しなければならないという認識に基づいている。

前記外乱の影響が存在しない場合は、建物全体に関して外部温度に適合された供給管温度で十分である。付加的な室毎の制御は不要である。

継続的に供給される熱量に対応する温水体積流の量は、不活性な制御弁によって影響を及ぼされないのが望ましい。

本発明による制御システムでは、温水体積流が所定の弁により、自由に選択可能な比率で２つの部分体積流に分割される。この場合、各部分体積流は、少なくとも１つの別種の制御値によって影響を及ぼすことができる。前記の２つの体積流は、０〜１００％の間で可変であってよく、この場合、温水体積流の第１の部分は直接にパネルヒータに供給されるのに対して、温水体積流の第２の部分は、サーモスタット制御式の制御弁を介してパネルヒータに供給される。

有利な構成では、前記弁は、パネルヒータに直接に供給される温水体積流の第１の部分と、サーモスタット制御式の制御弁を介して供給される温水体積流の第２の部分の量を、それぞれ比例させて調節することができるように形成されている。

この場合、前記弁が、温水体積流の第１の部分と第２の部分の比例量を不変に調節することができるか、又は温水体積流の比例量が調節可能であってよい。

前者の場合、当該の弁は不動のオリフィスゲージを有することができ、このオリフィスゲージが、パネルヒータに供給される温水体積流の第２の部分を規定する。

後者の場合、当該の弁自体が２つの部分体積流の量の調節手段を有していてよいか、又は弁とパネルヒータの流入部との間に、パネルヒータに直接に供給される温水体積流の第１の部分のための別の調節弁が配置されていてよい。

前記弁は、有利な構成では温水体積流の第１の部分と第２の部分の両方について遠隔制御可能であってよい。

温水体積流全体を制御する弁は、暖房装置に設けられたパネルヒータ全体を液圧制御するための調整弁若しくは遮断弁であってよく、この調整弁若しくは遮断弁は、２つの部分体積流への分割を制御する弁に前置又は後置されている。

本発明の別の有利な構成では、２つの部分体積流への分割を制御する弁と、サーモスタット制御式の制御弁と、場合によっては調節弁と、温水体積流全体を制御する弁とが、１つの共通の弁ブロックに配置されていてよい。この弁ブロックは、温水体積流の第１の部分と第２の部分とが合流する流出部を有しており且つパネルヒータと接続されている。

以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

図１には制御システムの第１実施例が示されている。

制御システムのこの実施例では、調節弁若しくは遮断弁１０の流出部が弁６と接続されており、この弁６は、供給管の全温水体積流１を２つの部分温水体積流２，３に分割する。これらの部分温水体積流２，３の内の一方の体積流３は、直接にパネルヒータ１１に供給される。このパネルヒータ１１は、暖房システムの戻し部１２と接続されている。この場合、弁６は温水体積流１の２つの部分流２，３への不変の分割を生ぜしめるオリフィスゲージによって形成されている。部分体積流２は、サーモスタット制御式の制御弁４を介してやはりパネルヒータ１１の流入部に供給される。このパネルヒータ１１は、例えば床暖房である。従ってこの実施例では、温水体積流１の２つの部分流量２，３への比例分割が、構造的に不変に規定されている。

これに対して、図２に示した実施例の場合は、弁が、外部から操作されるか又は遠隔制御可能な弁５によって形成されている。この弁５の機能は、図１に示した実施例の場合と同様であるが、この場合は部分体積流２，３の分割を調節することができる。この実施例では、サーモスタット制御式の制御弁４を介して流れる流量を、０％又は１００％にすることができる。

第２の体積流２の流量は、個々の室の空調に影響を及ぼす可能性のある外部熱、日射、方位等の外乱量が多ければ多いほど、大きいのが望ましい。

変更は後で、調節比を変更するユーザの変更行動により可能である。

弁５；７の駆動装置を制御する指標値又は制御値は、弁４のための駆動装置の指標値又は制御値とは異なっている。サーモスタット制御式の弁４の駆動装置は、サーモスタット式の遠隔センサ、電気的な作動モータ又はタイマであってよい。

液圧式の調節、つまり室の加熱負荷をカバーするための全温水体積流１の調節は、弁１０の作動によって達成される。これにより同時に、全温水体積を遮断することができる。図面では、当該の弁１０は弁５，６に前置された配置形式で示されているが、弁１０は弁５，６に後置されていてもよい。

図３に示した実施例では、不動のオリフィスゲージを備えた、図１に示した弁６と同じ弁６が使用される（但し、図２に示したような弁５も使用可能である）が、第１の部分体積流３の経路に調節可能な弁７が配置されており、この弁７は、当該の第１の部分体積流３の調節を可能にする。

弁の駆動装置を制御する指標値又は制御値は、床の表面温度又はたたき温度（設置状態）又は加熱媒体の温度である。

本発明の有利な構成では、図１〜３に示した全ての弁部材１０，５；６，４及び場合によっては弁部材７が、単一の弁ブロックに統合されており、この弁ブロックは、一方では供給管と接続されており且つ他方ではパネルヒータと接続されているので、さもなければ住居内のパネルヒータで使用される、かさばった分配器を省くことができ且つ簡単な環状システム又はスタブシステムによって代替することができる。

共通の弁ブロック内に配置することによって、弁４及び弁７のような、複数の異なる弁のバルブコーンが、例えば測定命令と制御命令とが組み合わされた電気的な制御駆動装置又は凍結防止調節若しくは非常運転調節用の電気的な制御駆動装置のスピンドル等の、１つの共通のスピンドルによって操作可能である。

部分体積流の不変の調節による制御システムの第１実施例を示した図である。 部分体積流の可変の調節による制御システムの実施例を示した図である。 部分体積流の可変の調節による制御システムの別の実施例を示した図である。

Claims (9)

1. パネルヒータ用の制御システムであって、室のパネルヒータ（１１）を通る温水体積流を制御するための弁（１０）が設けられている形式のものにおいて、
   該弁（１０）に、各室に供給される温水体積流（１）を２つの部分（２，３）に分割する弁（５；６）が前置又は後置されており、温水体積流（１）の第１の部分（３）が、直接に又は絞り装置を介してパネルヒータに供給される一方で、温水体積流の第２の部分（２）が、サーモスタット制御式の制御弁（４）を介してパネルヒータ（１１）に供給されることを特徴とする、パネルヒータ用の制御システム。
2. 弁（５；６）が、パネルヒータ（１１）に直接に供給される温水体積流の第１の部分（３）と、サーモスタット制御式の制御弁を介して供給される温水体積流の第２の部分（２）との比例量を調節するために形成されている、請求項１記載の制御システム。
3. 弁（６）が、温水体積流の第１の部分（３）と第２の部分（２）との比例量を不変に調節する、請求項２記載の制御システム。
4. 温水体積流の前記各比例量が弁（５）によって調節可能である、請求項２記載の制御システム。
5. 弁（６）が、パネルヒータ（１１）に供給される温水体積流の第２の部分（２）を規定する不動のオリフィスゲージを有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の制御システム。
6. 弁（５；６）と、パネルヒータ（１１）の流入部との間に、温水体積流の第１の部分（３）のための別の調節弁（７）が配置されている、請求項４又は５記載の制御システム。
7. 弁（５）が遠隔制御可能である、請求項１から６までのいずれか１項記載の制御システム。
8. 前記弁（５，６）に、暖房装置のパネルヒータ全体を液圧制御するための調節弁若しくは遮断弁（１０）である弁（１０）が前置又は後置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の制御システム。
9. 弁（１０）、弁（５；６）、サーモスタット制御式の制御弁（４）及び調節弁（７）が、１つの共通の弁ブロックに配置されており、該弁ブロックが、温水体積流の第１の部分（３）と第２の部分（２）とが合流する流出部を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載の制御システム。

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