JP2010019523A

JP2010019523A - 暖房用熱源機

Info

Publication number: JP2010019523A
Application number: JP2008182371A
Authority: JP
Inventors: Satotomo Itano; 愉朋板野; Yoshimiki Kani; 佳幹可児; Shinkei Morita; 真啓森田; Hironori Inami; 裕基井浪
Original assignee: Rinnai Corp; Hokkaido Gas Co Ltd
Current assignee: Rinnai Corp; Hokkaido Gas Co Ltd
Priority date: 2008-07-14
Filing date: 2008-07-14
Publication date: 2010-01-28

Abstract

【課題】暖房機２に設けられた放熱器２ａに熱媒体を供給する暖房用熱源機１であって、熱媒体が流れる熱交換器１２と、熱交換器１２を介して熱媒体を加熱するバーナ１１と、熱交換器１２で加熱される熱媒体の温度が所定温度となるようにバーナ１１の燃焼量を制御するコントローラ１７とを備えるものにおいて、暖房機２の熱動弁２ｂが頻繁に開閉されることを抑制し、熱動弁２ｂの耐久性が低下することを抑制させる。
【解決手段】外気温を検知する外気温センサ５が設けられ、コントローラ１７は、外気温センサ５で検知された外気温が高い場合には前記所定温度を低く設定し、外気温センサ５で検知された外気温が低い場合には前記所定温度を高く設定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、暖房機に設けられた放熱器に熱媒体を供給する暖房用熱源機に関する。

従来、熱源機で加熱された温水等の熱媒体を循環回路を介して暖房機の放熱器に供給し暖房を行う暖房システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の暖房システムでは、循環回路に熱動弁が介設され、熱動弁の開閉により室温が設定温度となるように温調する。熱源機は、熱媒体が流れる熱交換器と、熱交換器を介して熱媒体を加熱するバーナと、熱交換器で加熱される熱媒体の温度が所定温度となるようにバーナの燃焼量を制御するコントローラとを備える。

尚、特許文献１の暖房システムは、上記暖房機に加えて低温暖房端末たる床暖房パネルを備えている。床暖房パネルの単独運転時には、熱媒体の温度が６０℃になるようにバーナの燃焼量を制御するが、上記暖房機の運転時には熱媒体の温度が８０℃になるようにバーナの燃焼量を制御する。
特開２００４−２８４５６号公報

従来の暖房用熱源機では、外気温に関係なく８０℃の熱媒体が暖房用放熱器に送られるため、外気温が高く暖房負荷が小さい場合には、熱動弁が頻繁に開閉され、熱動弁の耐久性が低下する虞がある。

本発明は、以上の点に鑑み、熱動弁が頻繁に開閉されることを抑制し、熱動弁の耐久性が低下することを抑制させることができる暖房用熱源機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、暖房機に設けられた放熱器に熱媒体を供給する暖房用熱源機であって、熱媒体が流れる熱交換器と、熱交換器を介して熱媒体を加熱するバーナと、熱交換器で加熱される熱媒体の温度が所定温度となるようにバーナの燃焼量を制御するコントローラとを備えるものにおいて、外気温を検知する外気温センサが設けられ、コントローラは、外気温センサで検知された外気温が高い場合には前記所定温度を低く設定し、外気温センサで検知された外気温が低い場合には前記所定温度を高く設定することを特徴とする。

本発明によれば、外気温が高い場合には、屋内から屋外への放熱量が少なく暖房負荷が小さいため、コントローラは前記所定温度を低く設定する。これにより、外気温が高く暖房負荷が小さい場合には、比較的低い温度の熱媒体が暖房機の放熱器に供給されることとなり、熱動弁の開閉回数を従来よりも少なくすることができ、熱動弁の耐久性の低下を抑制させることができる。

逆に、外気温が低い場合には、屋内から屋外への放熱量が多く暖房負荷が大きいため、コントローラは前記所定温度を高く設定する。これにより、外気温が低く暖房負荷が大きい場合には、比較的高い温度の熱媒体が暖房機の放熱器に供給されることとなり、室内を迅速に暖めることができる。

図１に示すように、本発明の実施形態の暖房用熱源機１は、熱媒体としての温水を加熱し温水循環路を介して、暖房機としてのパネルヒータ２、浴室暖房乾燥機３に供給するものである。暖房用熱源機１、パネルヒータ２、浴室暖房乾燥機３で暖房システムＳを構成する。

暖房用熱源機１は、バーナ１１の燃焼により温水を加熱する熱交換器１２と、熱交換器１２から供給される温水の温度を検出する水温センサ１３と、温水循環路の温水を循環させる循環ポンプ１４と、温水循環路の温水の膨張を吸収する膨張タンク１５と、熱交換器１２から供給される温水を熱交換器１２に戻すバイパス路１６と、バーナ１１の燃焼を制御するコントローラ１７とを備える。

更に、暖房用熱源機１は、バーナ１１に燃料ガスを供給するガス供給管１８と、ガス供給管１８を開閉する元ガス電磁弁１８ａ及びガス電磁弁１８ｂと、バーナ１１への燃料ガスの供給量を調節するガス比例弁１８ｃと、バーナ１１に燃焼用空気を供給する燃焼ファン１９とを備える。

暖房用熱源機１で加熱された温水は、３つのパネルヒータ２の放熱器２ａが直列に介設された第１温水循環路２１に供給される。又、暖房用熱源機１で加熱された温水は、第１温水循環路２１から分岐し、浴室暖房乾燥機３の放熱器３ａが介設された第２温水循環路３１にも供給される。各温水循環路２１，３１から戻った温水は熱交換器１２で再び加熱されて各温水循環路２１，３１に供給される。

温水循環路２１には、コントローラ１７で開閉制御される熱動弁４が介設されている。又、温水循環路３１には、浴室暖房乾燥機３のコントローラ（図示省略）で開閉制御される熱動弁３ｂが介設されている。又、個々のパネルヒータ２にも、パネルヒータ２用のコントローラ（図示省略）で開閉制御される熱動弁２ｂが設けられている。

熱動弁２ｂ，３ｂ，４は、ワックスエレメント等の熱膨張体（図示省略）の膨張／収縮により開閉する弁体（図示省略）と、熱膨張体を加熱するヒータ（図時省略）とを備える。熱動弁２ｂ，３ｂ，４に通電すると、ヒータにより熱膨張体が加熱されて膨張することにより弁体が開弁し、熱動弁２ｂ，３ｂ，４への通電を遮断すると、ヒータによる熱膨張体の加熱が中止されて熱膨張体が収縮し弁体が閉弁する。

コントローラ１７は、パネルヒータ２及び浴室暖房乾燥機３の図示省略したコントローラと通信可能に接続されており、各機器の運転開始時や運転終了時に信号を受信して、各機器の運転状況を把握する。

コントローラ１７は、浴室暖房乾燥機３の運転時には、第２温水循環路３１に、所定の高温、例えば８０℃の温水を供給する。この場合、パネルヒータ２も同時に運転されると、第１温水循環路２１に８０℃の温水が流れる事となるが、この場合には各パネルヒータ２が熱動弁２ｂを繰り返し開閉させて単位時間当たりの放熱量が適切となるように調節する。

ところで、上記の如く構成される暖房システムＳでは、例えば、パネルヒータ２のみが運転されており、外気温を考慮せずに、パネルヒータ２の温水循環路２１に一定温度の温水を供給する場合、外気温が高いと暖房負荷が低いため、供給される温水の温度が高過ぎ、パネルヒータ２の熱動弁２ｂが頻繁に開閉されて、パネルヒータ２の熱動弁２ｂの耐久性が低下してしまう。

そこで、実施形態の暖房用熱源機１では、暖房負荷と外気温との間の相関関係に着目し、外気温センサ５を設け、コントローラ１７は、パネルヒータ２のみが運転中の場合には、パネルヒータ２の温水循環路２１に供給する温水温度を、外気温センサ５で検出される外気温に応じて変化させる処理を行う。この処理を図２を参照して以下に詳説する。

パネルヒータ２のみの運転が開始されると、コントローラ１７は、ＳＴＥＰ１で、外気温センサ５から外気温Ｔを受信する。そして、ＳＴＥＰ２に進み、外気温Ｔが予め設定された温度である第１閾値Ｐ（例えば−４℃）未満であるか否かをチェックする。外気温Ｔが第１閾値Ｐ未満である場合には、ＳＴＥＰ３に進み、コントローラ１７はパネルヒータ２に比較的高温（例えば、７０℃）である第１所定温度の温水が供給されるようにバーナ１１の燃焼等を制御する。これにより、外気温が低く暖房負荷が大きい場合には、比較的高い温度の温水がパネルヒータ２の放熱器２ａに供給されることとなり、室内等を迅速に暖めることができる。

そして、ＳＴＥＰ４に進み、パネルヒータ２の運転終了操作が行われたか否かをチェックする。パネルヒータ２の運転終了操作が行われていない場合には、ＳＴＥＰ１に戻り、外気温センサ５から再び外気温Ｔを受信して外気温Ｔを更新する。ＳＴＥＰ４でパネルヒータ２の運転終了操作が行われている場合には、今回の処理を終了させる。

ＳＴＥＰ２で、外気温Ｔが第１閾値Ｐ未満でない場合には、ＳＴＥＰ５に分岐し、外気温Ｔが第１閾値Ｐよりも高く設定された温度である第２閾値Ｑ（例えば１１℃）以上であるか否かをチェックする。

外気温Ｔが第２閾値Ｑ以上である場合には、ＳＴＥＰ６に進み、コントローラ１７はパネルヒータ２に比較的低温（例えば、４０℃）である第２所定温度の温水が供給されるようにバーナ１１の燃焼等を制御する。これにより、外気温が高く暖房負荷が小さい場合には、比較的低い温度の温水がパネルヒータ２の放熱器２ａに供給されることとなり、熱動弁２ｂの開閉回数を従来よりも少なくすることができ、熱動弁２ｂの耐久性の低下を抑制させることができる。そして、ＳＴＥＰ４に進み、パネルヒータ２の運転終了操作が行われているか否かをチェックする。

ＳＴＥＰ５で、外気温Ｔが第２閾値Ｑ以上でない場合には、ＳＴＥＰ７に分岐し、コントローラ１７はパネルヒータ２に第１所定温度よりも低く第２所定温度よりも高い第３所定温度（例えば、６０℃）の温水が供給されるようにバーナ１１の燃焼等を制御する。そして、ＳＴＥＰ４に進み、パネルヒータ２の運転終了操作が行われているか否かをチェックする。

尚、実施形態においては、閾値を２つ設けて所定温度を３つに切換えるようにしているが、閾値は１つでも３つ以上でもよい。この場合、所定温度は２つ又は４つ以上に切換えられる。所定温度を多く切換えられるようにすると、より適切な温度の温水を提供することができ、より熱動弁２ｂの開閉回数を減少させることができる。

又、閾値は、予め複数用意しておき設置する家屋等の断熱性能等に合わせて適切な閾値を選択できるようにしてもよい。

又、実施形態においては、暖房機としてパネルヒータ２を用いているが、本発明の暖房用熱源機は、他の暖房機の熱源機として用いても同様の効果を得ることができる。

本発明の暖房用熱源機の実施形態を示す説明図。実施形態の暖房用熱源機のコントローラの作動を示すフローチャート。

符号の説明

１…暖房用熱源機、１１…バーナ、１２…熱交換器、１７…コントローラ、２…パネルヒータ（暖房機）、２ａ…放熱器、２ｂ…熱動弁、５…外気温センサ。

Claims

暖房機に設けられた放熱器に熱媒体を供給する暖房用熱源機であって、熱媒体が流れる熱交換器と、熱交換器を介して熱媒体を加熱するバーナと、熱交換器で加熱される熱媒体の温度が所定温度となるようにバーナの燃焼量を制御するコントローラとを備えるものにおいて、
外気温を検知する外気温センサが設けられ、
コントローラは、外気温センサで検知された外気温が高い場合には前記所定温度を低く設定し、外気温センサで検知された外気温が低い場合には前記所定温度を高く設定することを特徴とする暖房用熱源機。