JP2016109407A - 温調システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数のゾーンの室内温度を調節するときのばらつきを低減できる温調システムを提供する。【解決手段】温調システムは、複数のゾーンに夫々配置され、温水(または冷水)が流れる複数の第１〜第８床冷暖房パネル(Ｐ１〜Ｐ８)と、第１〜第８床冷暖房パネル(Ｐ１〜Ｐ８)に供給される温水(または冷水)の温度を制御する水温制御部(２２０ａ)と、暖房負荷と第１〜第８床冷暖房パネル(Ｐ１〜Ｐ８)の放熱量(または冷房負荷と第１〜第８床冷暖房パネル(Ｐ１〜Ｐ８)の吸熱量)に基づいて、リモートコントローラの能力設定目盛に対応する目標往き水温を第１〜第８床冷暖房パネル(Ｐ１〜Ｐ８)毎に算出する目標往き水温算出部(２２０ｂ)を備える。【選択図】図１

Description

この発明は、温調システムに関し、詳しくは、温水を利用した暖房運転または冷水を利用した冷房運転のうちの少なくとも一方を行う温調システムに関する。

従来、温調システムとしては、床暖房パネルと熱源機との間で循環ポンプを介して温水を循環させて暖房を行う温水床暖房装置がある(例えば、特開２００４−２０００８号公報(特許文献１)参照)。

上記温水床暖房装置では、遠隔操作器からの制御信号を受けて、熱源機に伝達するための中継器を備え、その中継器の室温検出サーミスタにより室内温度を検出する。そして、上記温水床暖房装置は、設定温度と室内温度との偏差に基づいて、室内温度が設定温度になるように床暖房パネルへの温水供給量を制御している。

特開２００４−２０００８号公報

しかしながら、上記温水床暖房装置では、建物の断熱構造や床暖房パネルの敷詰率が考慮されておらず、複数のゾーンの室内温度を調節するときのばらつきが大きいという問題がある。

そこで、この発明の課題は、複数のゾーンの室内温度を調節するときのばらつきを低減できる温調システムを提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の温調システムは、
複数のゾーンに夫々配置され、温水または冷水が流れる複数の床パネルと、
上記複数の床パネルに供給される上記温水または上記冷水の温度を制御する水温制御部と、
暖房負荷と上記床パネルの放熱量、または、冷房負荷と上記床パネルの吸熱量に基づいて、コントローラの能力設定目盛に対応する目標往き水温を上記床パネル毎に算出する目標往き水温算出部と
を備えたことを特徴とする。

ここで、「コントローラ」とは、この温調システムの運転を制御するための指令を行う操作機器である。

上記構成によれば、暖房運転時、複数のゾーンに夫々配置された複数の床パネルに温水が供給される。この温水の温度を水温制御部により制御する。このとき、暖房負荷と床パネルの放熱量とに基づいて、コントローラの能力設定目盛に対応する目標往き水温を目標往き水温算出部により床パネル毎に算出するので、床パネル毎の暖房負荷に対して床パネルの放熱量を決定することができる。すなわち、コントローラの能力設定目盛のうちの特定の目盛位置に対応させて、暖房負荷と床パネルの放熱量が同じになるように目標往き水温を決定すると、外部に逃げる熱量と床パネルから供給される熱量が等しくなり、その床パネルが配置されたゾーンの室内温度は略一定となる。同様に、冷房運転においても、コントローラの能力設定目盛のうちの特定の目盛位置に対応させて、冷房負荷と床パネルの吸熱量が同じになるように目標往き水温を決定すると、その床パネルが配置されたゾーンの室内温度は略一定となる。

したがって、複数の床パネルに対して、コントローラの能力設定目盛のうちの特定の目盛位置を合わせることによって、設置環境の断熱性能や床パネルの敷詰率に影響されることなく、床パネル毎のコントローラの能力設定目盛により複数のゾーンの室内温度を調節するときのばらつきを低減できる。

また、一実施形態の温調システムでは、
建物の熱損失係数(Ｑ値)と外気温度に基づいて、上記暖房負荷または上記冷房負荷を算出する負荷算出部を備えた。

上記実施形態によれば、建物の熱損失係数(Ｑ値)と外気温度に基づいて、負荷算出部により暖房負荷(または冷房負荷)を算出することによって、建物の断熱構造や外気温度に影響されることなく、コントローラの能力設定目盛に対する暖房能力(または冷房能力)が正確に得られる。

また、一実施形態の温調システムでは、
上記床パネルの敷詰率と上記床パネルの放熱性能に基づいて、上記複数の床パネルの放熱量または吸熱量を算出する熱量算出部を備えた。

上記実施形態によれば、床パネルの敷詰率と床パネルの放熱性能に基づいて、熱量算出部により複数の床パネルの放熱量(または吸熱量)を算出する。ここで、床パネルの放熱性能は、例えば６０℃の温水を供給(標準水量[リットル／ｍｉｎ])したときの床パネルから放出される熱量を暖房能力[Ｗ]として規定している。これにより、床パネルが配置されたゾーンにおける正確な放熱量(または吸熱量)が得られる。

また、一実施形態の温調システムでは、
上記床パネルに上記温水または上記冷水を供給するための流路と、
上記流路を開閉する開閉弁と、
上記目標往き水温算出部により上記床パネル毎に算出された上記目標往き水温に基づいて、上記複数の床パネルに対応する上記開閉弁のオンオフのデューティー比を制御する開閉弁制御部と
を備えた。

上記実施形態によれば、１つの熱源から各床パネルに温水(または冷水)を供給するための流路が分岐している場合、最も水温が高い温水(または最も水温が低い冷水)が必要なゾーンの床パネルには、開閉弁を全開にして上記目標往き水温の温水(または冷水)を供給し、その目標往き水温よりも目標往き水温が低い温水(または高い冷水)を供給するゾーンの他の床パネルには、開閉弁のオンオフのデューティー比を制御することにより、室内温度を調節するゾーン毎に必要な温水(または冷水)を供給できる。

以上より明らかなように、この発明によれば、設置環境の断熱性能や床パネルの敷詰率に影響されることなく、複数のゾーンの室内温度を調節するときのばらつきを低減できる温調システムを実現することができる。

図１はこの発明の実施の一形態の温調システムの概略構成図である。 図２は上記温調システムのリモートコントローラの概略正面図である。 図３は上記リモートコントローラの画面表示を説明するための図である。 図４は上記リモートコントローラの冷暖房の能力設定目盛について説明するための図である。 図５は上記リモートコントローラの冷暖房の能力設定目盛について説明するための図である。 図６は上記リモートコントローラの冷暖房の能力設定目盛について説明するための図である。

以下、この発明の温調システムを図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１はこの発明の実施の一形態の温調システムの概略構成図を示している。

〔温調システムの全体構成〕
上記温調システムは、室外機１００と、この室外機１００に接続された床冷暖房ユニット２００と、この床冷暖房ユニット２００に接続された床パネルの一例としての第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８とを備える。

〔室外機１００の構成〕
上記室外機１００は、圧縮機１０１と、四路切換弁１０２と、室外熱交換器１０３と、電動膨張弁１０４およびアキュムレータ１０５を有する。この電動膨張弁１０４の一端には、室外熱交換器１０３の一端が接続され、電動膨張弁１０４の他端には、床冷暖房ユニット２００の水熱交換器２０１の他端が接続されている。また、四路切換弁１０２の第１ポート１０２ａは、圧縮機１０１の吐出側に接続されている。また、四路切換弁１０２の第２ポート１０２ｂは、室外熱交換器１０３の他端に接続されている。また、四路切換弁１０２の第３ポート１０２ｃは、アキュムレータ１０５を介して圧縮機１０１の吸入側に接続されている。また、四路切換弁１０２の第４ポート１０２ｄは、床冷暖房ユニット２００の水熱交換器２０１の一端に接続されている。この水熱交換器２０１には、プレート式水熱交換器を用いている。

暖房運転時、四路切換弁１０２を実線の切換位置に切り換えて、第１ポート１０２ａと第４ポート１０２ｄとの間が連通すると共に、第２ポート１０２ｂと第３ポート１０２ｃとの間が連通する。

一方、冷房運転時、四路切換弁１０２を点線の切換位置に切り換えて、第１ポート１０２ａと第２ポート１０２ｂとの間が連通すると共に、第３ポート１０２ｃと第４ポート１０２ｄとの間が連通する。

また、上記室外機１００は、第１〜第４温度センサ１０６〜１０９と、室外温度センサ１１０と、第１〜第４温度センサ１０６〜１０９により検出された冷媒温度および室外温度センサ１１０により検出された室外温度を表す信号を受ける室外機用制御装置１２０とを有する。上記第１〜第４温度センサ１０６〜１０９と室外温度センサ１１０は、例えばサーミスタからなる。

上記第１温度センサ１０６は、電動膨張弁１０４と水熱交換器２０１との間の冷媒の温度を検出する。上記第２温度センサ１０７は、四路切換弁１０２の第４ポート１０２ｄと水熱交換器２０１との間の冷媒の温度を検出する。上記第３温度センサ１０８は、圧縮機１０１と四路切換弁１０２の第１ポート１０２ａとの間の冷媒の温度を検出する。上記第４温度センサ１０９は、室外熱交換器１０３内の冷媒の温度を検出するために、室外熱交換器１０３に取り付けられている。上記室外温度センサ１１０は、外気温度を検出するために、室外熱交換器１０３の近傍に配置されている。

上記室外機用制御装置１２０は、インバータ(図示せず)を介して、圧縮機１０１の運転周波数を制御する。この室外機用制御装置１２０は、水熱交換器２０１および室外熱交換器１０３の熱交換効率が最適となるように、電動膨張弁１０４の開度も制御する。また、室外機用制御装置１２０は、図示しない信号線を介して床冷暖房ユニット用制御装置２２０に接続されており、室外機用制御装置１２０と床冷暖房ユニット用制御装置２２０は、互いに協調動作する。

また、上記室外熱交換器１０３と圧縮機１０１と水熱交換器２０１および電動膨張弁１０４を環状に接続することにより冷媒回路を構成している。

また、図示しないが、室外熱交換器１０３の近傍には室外ファンが配置されている。この室外ファンが室外熱交換器１０３に送風を行う。

〔床冷暖房ユニット２００の構成〕
上記床冷暖房ユニット２００は、水熱交換器２０１と、膨張タンク２０２と、循環ポンプ２０３と、往きヘッダ２０４および戻りヘッダ２０５を有する。

上記水熱交換器２０１は凝縮器または蒸発器として機能する。すなわち、水熱交換器２０１は、冷媒と水との熱交換を行う。これにより、水熱交換器２０１で所望の温度の温水または冷水が生成される。また、水熱交換器２０１には、室外機１００からの冷媒が流れる流路と、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８からの戻り水が流れる流路とが設けられている。

上記膨張タンク２０２は、正負圧弁が付いており、水熱交換器２０１からの温水(または冷水)が溜まる。また、膨張タンク２０２の上部には給水口２０２ａが設けられており、給水口２０２ａから膨張タンク２０２内に水が必要時に補充される。

上記循環ポンプ２０３は、吸入側が膨張タンク２０２に接続されている一方、吐出側が往きヘッダ２０４に接続されている。これにより、循環ポンプ２０３は、水熱交換器２０１を通過する冷媒と熱交換した温水(または冷水)を第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８に送ることができるようになっている。

また、上記往きヘッダ２０４には、第１〜第８熱動弁Ｖ１〜Ｖ８の一端と、水抜き栓Ｖ９の一端とが接続されている。この第１〜第８熱動弁Ｖ１〜Ｖ８の他端には、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の水入口が接続されている。なお、第１〜第８熱動弁Ｖ１〜Ｖ８は、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８に温水(または冷水)を供給するための流路を開閉する開閉弁の一例である。

上記第１〜第８熱動弁Ｖ１〜Ｖ８は、温水(または冷水)の流れを制御する。より詳しくは、第１〜第８熱動弁Ｖ１〜Ｖ８は、床冷暖房ユニット用制御装置２２０によって制御され、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の冷暖房能力設定に対応する開閉動作を行う。

また、上記戻りヘッダ２０５には、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の水出口が接続されている。これにより、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の温水(または冷水)が、床冷暖房ユニット２００に戻り、水回路２１１を循環できるようになっている。

また、上記床冷暖房ユニット２００は、第１,第２水温センサ２１２,２１３と、冷媒温度センサ２１４と、冷媒圧センサ２１５と、床冷暖房ユニット用制御装置２２０とを有する。上記第１,第２水温センサ２１２,２１３と冷媒温度センサ２１４は、例えばサーミスタからなる。

上記第１水温センサ２１２は、膨張タンク２０２から往きヘッダ２０４へ向かって流れる温水(または冷水)の温度を検出し、この温度を表す信号を床冷暖房ユニット用制御装置２２０に送出する。

上記第２水温センサ２１３は、戻りヘッダ２０５から水熱交換器２０１へ向かって流れる温水(または冷水)の温度を検出し、この温度を表す信号を床冷暖房ユニット用制御装置２２０に送出する。

上記冷媒温度センサ２１４は、電動膨張弁１０４と水熱交換器２０１の他端とを接続する冷媒配管かつ水熱交換器２０１の近傍に配置されている。この冷媒温度センサ２１４は、電動膨張弁１０４と水熱交換器２０１の間の冷媒の温度を検出し、この温度を表す信号を床冷暖房ユニット用制御装置２２０に送出する。

上記冷媒圧センサ２１５は、四路切換弁１０２と水熱交換器２０１の一端とを接続する冷媒配管かつ水熱交換器２０１の近傍に配置されている。また、冷媒圧センサ２１５は、四路切換弁１０２の第４ポート１０２ｄと水熱交換器２０１との間の冷媒の圧力を検出し、この圧力を表す信号を床冷暖房ユニット用制御装置２２０に送出する。

上記床冷暖房ユニット用制御装置２２０は、リモートコントローラ４００から、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の冷暖房能力設定を表す信号を受信する。また、床冷暖房ユニット用制御装置２２０は、リモートコントローラ４００からの信号などに基づいて、循環ポンプ２０３および第１〜第８熱動弁Ｖ１〜Ｖ８などを制御する。

〔第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の構成〕
上記第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８は、第１〜第８熱動弁Ｖ１〜Ｖ８を介して、温水(または冷水)の供給を受けて、温調ゾーンの冷暖房を行う。より詳しくは、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８は、蛇行形状に形成された第１〜第８水循環パイプ３０１〜３０８を有する。この第１〜第８水循環パイプ３０１〜３０８内には、水熱交換器２０１からの温水(または冷水)が流れる。また、第１〜第８水循環パイプ３０１〜３０８の上流側の端部が、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の水入口を形成する。また、第１〜第８水循環パイプ３０１〜３０８の下流側の端部が、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の水出口を形成する。

ここで、上記温調ゾーンとは、第１〜第８水循環パイプ３０１〜３０８から温熱または冷熱が供給される空間を指す。

図２は上記リモートコントローラ４００の概略正面図を示している。

上記リモートコントローラ４００は、操作部４０１と、この操作部４０１上に設けられた表示部４０２とを備える。

上記操作部４０１は、ゾーン選択ボタン４１１、表示切替ボタン４１２、運転／停止ボタン４１３、戻るボタン４１４、メニュー／決定ボタン４１５、上ボタン４１６、下ボタン４１７、右ボタン４１８および左ボタン４１９を有する。ユーザーが、ゾーン選択ボタン４１１、表示切替ボタン４１２、…および左ボタン４１９を操作すると、この操作に対応する操作信号が床冷暖房ユニット用制御装置２２０(図１に示す)へ出力される。すなわち、床冷暖房ユニット用制御装置２２０は、リモートコントローラ４００の操作部４０１から、ユーザーの操作に対応する操作信号を受信する。

図３は上記リモートコントローラ４００の画面表示を説明するための図を示している。

図３に示すように、表示部４０２は、第１画面４０３を表示している。なお、表示部４０２は、第１画面４０３と第２画面(図示せず)を切り替えて表示することが可能である。

この第１画面４０３および第２画面には、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８(図１に示す)のうちの少なくとも１つの床冷暖房パネルに関わる情報を表示させることが可能である。また、第１画面４０３および第２画面には、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８のうちの複数の床冷暖房パネルに関わる複数の情報を同時に表示可能である。ここで、上記情報とは、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８が運転している否かを示す情報と、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８のタイマー運転が設定されているか否かを示す情報と、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の運転モードを示す情報と、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の冷暖房能力の設定の情報とのうちの少なくとも１つを指す。

上記第１画面４０３には、中央の主要領域が縦方向に４分割されて、第１表示領域４３１と、第２表示領域４３２と、第３表示領域４３３および第４表示領域４３４が設けられている。一方、図示しない第２画面にも、第１画面４０３と同様に中央の主要領域が縦方向に４分割されて、第５表示領域、第６表示領域、第７表示領域および第８表示領域が設けられている。この第１〜第４表示領域４３１〜４３４および第５〜第８表示領域のそれぞれには、少なくとも、制御グループを示すアルファベットと、運転または停止の漢字と、冷暖房の能力設定目盛の図形とが表示される。

より詳しくは、図３の第１画面４０３では、第１床冷暖房パネルＰ１が制御グループＡに属し、第２床冷暖房パネルＰ２が制御グループＢに属し、第３床冷暖房パネルＰ３が制御グループＣに属し、第４床冷暖房パネルＰ４が制御グループＤに属するように設定されている。また、図示しない第２画面では、第５床冷暖房パネルＰ５が制御グループＥに属し、第６床冷暖房パネルＰ６が制御グループＦに属し、第７床冷暖房パネルＰ７が制御グループＧに属し、第８床冷暖房パネルＰ８が制御グループＨに属するように設定されている。

次の表１には、その第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８と制御グループＡ〜Ｈとの関係を示している。

この表１の制御グループ「Ａ」〜「Ｈ」は、リモートコントローラ４００の上ボタン４１６,下ボタン４１７,右ボタン４１８および左ボタン４１９の操作で変更可能になっている。例えば、「２」下の「Ｂ」を「Ａ」に変更すると、第１,第２床冷暖房パネルＰ１,Ｐ２が制御グループＡに属するように設定することが可能である。

また、上記第１〜第４表示領域４３１〜４３４および第５〜第８表示領域には、温調ゾーンの名称が表示されている。この温調ゾーンの名称は、制御グループに属する床冷暖房パネルで冷暖房される温調ゾーンの名称である。例えば、第１表示領域４３１の「１Ｆリビング１」は、第１床冷暖房パネルＰ１で温調される温調ゾーンの名称を示している。

また、上記第１〜第４表示領域４３１〜４３４および第５〜第８表示領域において、「運転」は、床冷暖房パネルが運転中であることを示す一方、「停止」は、床冷暖房パネルが停止中であることを示す。例えば、第３表示領域４３３の「停止」は、第３床冷暖房パネルＰ３が停止中で冷暖房を行っていないことを示している。

また、上記第３,第４表示領域４３３,４３４では、タイマー運転が設定されていることを時計の図形で示している。すなわち、第３,第４床冷暖房パネルＰ３,Ｐ４は、ユーザーが設定した時間に冷暖房を行うようになっている。

また、上記第１〜第４表示領域４３１〜４３４および第５〜第８表示領域には、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の運転モードが示される。

また、上記第１〜第４表示領域４３１〜４３４では、冷暖房の能力を設定する能力設定目盛の図形５０１〜５０４が表示されている(第５〜第８表示領域も同様)。例えば、第４表示領域４３４の目盛の図形５０４は、暖房運転時、第４床冷暖房パネルＰ４の暖房能力が最小となる設定であることを示す一方、冷房運転時、第４床冷暖房パネルＰ４の冷房能力が最大となる設定であることを示している。また、第１表示領域４３１の目盛の図形５０４は、暖房運転時、第１床冷暖房パネルＰ１の暖房能力が最大となる設定であることを示す一方、冷房運転時、第１床冷暖房パネルＰ１の冷房能力が最小となる設定であることを示している。

また、上記床冷暖房ユニット用制御装置２２０は、マイクロコンピュータおよび入出力回路などからなる。

この床冷暖房ユニット用制御装置２２０は、図１に示すように、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８に供給される温水または冷水の温度を制御する水温制御部２２０ａと、リモートコントローラ４００の能力設定目盛に対応する目標往き水温を第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８毎に算出する目標往き水温算出部２２０ｂと、建物の熱損失係数(Ｑ値)と外気温度に基づいて、暖房負荷(または冷房負荷)を算出する負荷算出部２２０ｃと、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の敷詰率と放熱性能に基づいて、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の放熱量および吸熱量を算出する熱量算出部２２０ｄと、第１〜第８熱動弁Ｖ１〜Ｖ８のオンオフを制御する開閉弁制御部の一例としての熱動弁制御部２２０ｅを備える。

この水温制御部２２０ａと目標往き水温算出部２２０ｂと負荷算出部２２０ｃと熱量算出部２２０ｄと熱動弁制御部２２０ｅは、ソフトウェアで構成されている。

次に、上記リモートコントローラ４００の冷暖房の能力設定目盛について図４,図５,図６により説明する。

図４に示すように、冷暖房の能力設定目盛は、左側から右側に向かって徐々に高くなる９つの棒状の目盛Ｍ１〜Ｍ９が階段状に配置されている。

暖房運転時、図４に示すように、９つの棒状の目盛Ｍ１〜Ｍ９が全て表示されているときは、対応する床冷暖房パネルの暖房能力が最大となる設定である。

一方、冷房運転時、図４に示すように、９つの棒状の目盛Ｍ１〜Ｍ９が全て表示されているときは、対応する床冷暖房パネルの冷房能力が最小となる設定である。

また、暖房運転時、図５に示すように、５つの棒状の目盛Ｍ１〜Ｍ５が表示されているときは、対応する床冷暖房パネルの暖房能力が最大と最小の中間となる設定である。

一方、冷房運転時、図５に示すように、５つの棒状の目盛Ｍ１〜Ｍ５が表示されているときは、対応する床冷暖房パネルの冷房能力が最大と最小の中間となる設定である。

また、暖房運転時、図６に示すように、１つの棒状の目盛Ｍ１が表示されているときは、対応する床冷暖房パネルの暖房能力が最小となる設定である。

一方、冷房運転時、図６に示すように、１つの棒状の目盛Ｍ１が表示されているときは、対応する床冷暖房パネルの冷房能力が最大となる設定である。

〔暖房運転時の制御〕
暖房運転時は、例えば次の表２に示すように、目盛Ｍ１〜Ｍ９に対する目標室内温度が設定されている。実際には、目標室内温度に相当する目標往き水温が設定されている。

そして、暖房負荷と第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の放熱量とに基づいて、目標往き水温算出部２２０ｂによって、リモートコントローラ４００の冷暖房の能力設定目盛に対応する目標往き水温を第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８毎に算出する。

このとき、「暖房負荷」は、建物の熱損失係数(Ｑ値)と室外温度センサ１１０により検出された外気温度に基づいて、負荷算出部２２０ｃにより算出する。ここで、暖房運転によりユーザーが希望する室内温度を目標室内温度とすると、「暖房負荷」は、
暖房負荷[Ｗ] ＝ Ｑ値[Ｗ／Ｋ]×(目標室内温度[℃]−外気温度[℃])
で表される。

また、「第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の放熱量」は、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の敷詰率と床冷暖房パネルの放熱性能に基づいて、熱量算出部２２０ｄにより算出する。ここで、床冷暖房パネルの放熱性能は、例えば６０℃の温水を供給(標準水量[リットル／ｍｉｎ])したときに放出される熱量[Ｗ]として規定する。

このように、外気温度や室内温度が変化すると、目標往き水温算出部２２０ｂにより算出される目標往き水温が補正される。詳しくは、暖房運転において、外気温度が低くなるほど暖房負荷は大きくなると共に、目標室内温度を高くするほど暖房負荷は大きくなる。また、暖房運転において、床冷暖房パネルの敷詰率が高いほど放熱量は大きくなると共に、床冷暖房パネルの放熱性能が高いほど放熱量は大きくなる。

次に、上記目標往き水温算出部２２０ｂにより算出された第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の目標往き水温のうち、目標往き水温が最も高い床冷暖房パネルに対応する熱動弁を、熱動弁制御部２２０ｅによりオン状態にして全開にする。

例えば、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８のうち、第１床冷暖房パネルＰ１の目標往き水温が最も高い最高目標往き水温とすると、第１水温センサ２１２により検出された往き水温が最高目標往き水温になるように、室外機用制御装置１２０により圧縮機１０１の運転周波数と電動膨張弁１０４の開度を制御して、第１床冷暖房パネルＰ１に対応する熱動弁Ｖ１を全開にし、循環ポンプ２０３をオンする。そして、他の第２〜第８床冷暖房パネルＰ２〜Ｐ８に対応する熱動弁Ｖ２〜Ｖ８は、それぞれに対応する目標往き水温に基づいて、熱動弁制御部２２０ｅによりオンオフ制御される。このとき、熱動弁制御部２２０ｅは、第２〜第８床冷暖房パネルＰ２〜Ｐ８夫々の算出された目標往き水温に基づいて、対応する熱動弁Ｖ２〜Ｖ８のオンオフのデューティー比を制御する。

詳しくは、この実施の形態では、実際は最高目標往き水温の温水が供給される状態で熱動弁のオンオフを２０分間隔で繰り返し、算出した目標往き水温の温水を２０分間連続で供給したときと同じ温熱量の温水が床冷暖房パネルに供給されるように、熱動弁のオフ時間を調整する。

床冷暖房ユニット２００において、水熱交換器２０１の熱交換により目標往き水温の最高値(ここでは、第１床冷暖房パネルＰ１の目標往き水温)すなわち最高目標往き水温の温水が生成され、各第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８には、最高目標往き水温の温水が熱動弁Ｖ１〜Ｖ８を介して供給される。このとき、オンオフのデューティー比が制御される熱動弁Ｖ２〜Ｖ８を介して最高目標往き水温の温水が供給されても、各第２〜第８床冷暖房パネルＰ２〜Ｐ８に対して、算出された目標往き水温の温水が連続的に供給されたときの状態と等しい温熱量の温水が供給される。

上記構成の温調システムによれば、暖房運転時、複数のゾーンに夫々配置された第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８(床パネル)に温水が供給される。この温水の温度を制御するリモートコントローラ４００の能力設定目盛に対応する目標往き水温を、目標往き水温算出部２２０ｂにより第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８毎に算出する。このとき、暖房負荷と第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の放熱量とに基づいて、リモートコントローラ４００の能力設定目盛に対応する目標往き水温を算出するので、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８毎の暖房負荷に対して第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の放熱量を決定することができる。

すなわち、リモートコントローラ４００の能力設定目盛のうちの特定の目盛位置に対応させて、暖房負荷と第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の放熱量が同じになるように目標往き水温を決定すると、外部に逃げる熱量と第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８から供給される熱量が等しくなり、その第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８が配置されたゾーンの室内温度は略一定となる。

したがって、全ての第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８に対して、リモートコントローラ４００の能力設定目盛のうちの特定の目盛位置を合わせることによって、暖房運転において、設置環境の断熱性能や床パネルの敷詰率に影響されることなく、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８毎のリモートコントローラ４００の能力設定目盛により複数のゾーンの室内温度を調節するときのばらつきを低減できる。

また、建物の熱損失係数(Ｑ値)と外気温度に基づいて、負荷算出部２２０ｃにより暖房負荷を算出することによって、建物の断熱構造や外気温度に影響されることなく、リモートコントローラ４００の能力設定目盛に対する暖房能力が正確に得られる。

また、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の敷詰率と第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の放熱性能に基づいて、熱量算出部２２０ｄにより第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の放熱量を算出する。ここで、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の放熱性能は、例えば６０℃の温水を供給(標準水量[リットル／ｍｉｎ])したときの第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８から放出される熱量を暖房能力[ｗ]として規定している。これにより、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８が配置されたゾーンにおける正確な放熱量が得られる。

また、１つの熱源(室外機１００)から第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８に温水を供給する流路が分岐している温調システムにおいて、最も水温が高い温水が必要なゾーンの冷暖房パネル(第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の少なくとも１つ)の熱動弁(開閉弁)を全開にして、上記目標往き水温算出部２２０ｂにより算出された複数の目標往き水温のうちの最高目標往き水温の温水を供給し、その目標往き水温よりも目標往き水温が低い温水(または高い冷水)を供給するゾーンの他の冷暖房パネルの熱動弁のオンオフのデューティー比を制御することにより、室内温度を調節するゾーン毎に必要な放熱量の温水を供給できる。

〔冷房運転時の制御〕
冷房運転時は、例えば次の表３に示すように、目盛Ｍ１〜Ｍ９に対する目標室内温度が設定されている。実際には、目標室内温度に相当する目標往き水温が設定されている。

そして、冷房負荷と第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の吸熱量とに基づいて、目標往き水温算出部２２０ｂによって、リモートコントローラ４００の冷暖房の能力設定目盛に対応する目標往き水温を第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８毎に算出する。

このとき、「冷房負荷」は、建物の熱損失係数(Ｑ値)と室外温度センサ１１０により検出された外気温度に基づいて、負荷算出部２２０ｃにより算出する。ここで、冷房運転によりユーザーが希望する室内温度を目標室内温度とすると、「冷房負荷」は、
冷房負荷[Ｗ] ＝ Ｑ値[Ｗ／Ｋ]×(外気温度[℃]−目標室内温度[℃])
で表される。

また、「第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の吸熱量」は、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の敷詰率と床冷暖房パネルの放熱性能に基づいて、熱量算出部２２０ｄにより算出する。

このように、外気温度や室内温度が変化すると、目標往き水温算出部２２０ｂにより算出される目標往き水温が補正される。詳しくは、冷房運転において、外気温度が高くなるほど冷房負荷は大きくなると共に、目標室内温度を低くするほど冷房負荷は大きくなる。また、冷房運転において、床冷暖房パネルの敷詰率が高いほど吸熱量は大きくなると共に、床冷暖房パネルの放熱性能が高いほど吸熱量は大きくなる。

次に、上記目標往き水温算出部２２０ｂにより算出された第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の目標往き水温のうち、目標往き水温が最も低い床冷暖房パネルに対応する熱動弁を、熱動弁制御部２２０ｅによりオン状態にして全開にする。

例えば、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８のうち、第１床冷暖房パネルＰ１の目標往き水温が最も低いとすると、第１水温センサ２１２により検出された往き水温が最低目標往き水温になるように、室外機用制御装置１２０により圧縮機１０１の運転周波数と電動膨張弁１０４の開度を制御して、第１床冷暖房パネルＰ１に対応する熱動弁Ｖ１を全開にし、循環ポンプ２０３をオンする。そして、他の第２〜第８床冷暖房パネルＰ２〜Ｐ８に対応する熱動弁Ｖ２〜Ｖ８は、それぞれに対応する目標往き水温に基づいて、熱動弁制御部２２０ｅによりオンオフ制御される。このとき、熱動弁制御部２２０ｅは、第２〜第８床冷暖房パネルＰ２〜Ｐ８夫々の算出された目標往き水温に基づいて、対応する熱動弁Ｖ２〜Ｖ８のオンオフのデューティー比を制御する。

床冷暖房ユニット２００において、水熱交換器２０１の熱交換により目標往き水温の最低値(ここでは、第１床冷暖房パネルＰ１の目標往き水温)すなわち最低目標往き水温の冷水が生成され、各第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８には、最低目標往き水温の冷水が熱動弁Ｖ１〜Ｖ８を介して供給される。このとき、オンオフのデューティー比が制御される熱動弁Ｖ２〜Ｖ８を介して最低目標往き水温の冷水が供給されても、各第２〜第８床冷暖房パネルＰ２〜Ｐ８に対して、算出された目標往き水温の冷水が連続的に供給されたときの状態と等しい冷熱量の冷水が第２〜第８床冷暖房パネルＰ２〜Ｐ８に供給される。

上記構成の温調システムによれば、冷房運転時、複数のゾーンに夫々配置された第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８(床パネル)に冷水が供給される。この冷水の温度を制御するリモートコントローラ４００の能力設定目盛に対応する目標往き水温を、目標往き水温算出部２２０ｂにより第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８毎に算出する。このとき、冷房負荷と第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の吸熱量とに基づいて、リモートコントローラ４００の能力設定目盛に対応する目標往き水温を算出するので、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８毎の冷房負荷に対して第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の吸熱量を決定することができる。

すなわち、リモートコントローラ４００の能力設定目盛のうちの特定の目盛位置に対応させて、冷房負荷と第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の吸熱量が同じになるように目標往き水温を決定すると、その第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８が配置されたゾーンの室内温度は略一定となる。

したがって、全ての第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８に対して、リモートコントローラ４００の能力設定目盛のうちの特定の目盛位置を合わせることによって、冷房運転において、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８毎のリモートコントローラ４００の能力設定目盛により複数のゾーンの室内温度を調節するときのばらつきを低減できる。

また、建物の熱損失係数(Ｑ値)と外気温度に基づいて、負荷算出部２２０ｃにより冷房負荷を算出することによって、リモートコントローラ４００の能力設定目盛に対する冷房能力が建物の断熱構造や外気温度に影響されることなく、正確な冷房能力が得られる。

また、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の敷詰率と第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の放熱性能に基づいて、熱量算出部２２０ｄにより第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の吸熱量を算出する。これにより、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８が配置されたゾーンにおける正確な吸熱量が得られる。

また、１つの熱源(室外機１００)から第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８に冷水を供給する流路が分岐している温調システムにおいて、最も水温が低い冷水が必要なゾーンの冷暖房パネル(第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８の少なくとも１つ)の熱動弁(開閉弁)を全開にして、上記目標往き水温算出部２２０ｂにより算出された複数の目標往き水温のうちの最低目標往き水温の冷水を供給し、その目標往き水温よりも目標往き水温が高い冷水を供給するゾーンの他の冷暖房パネルの熱動弁のオンオフのデューティー比を制御することにより、室内温度を調節するゾーン毎に必要な冷熱量の冷水を供給できる。

上記実施の形態では、暖房運転と冷房運転を行う温調システムについて説明したが、暖房運転または冷房運転のいずれか一方のみを行う温調システムにこの発明を適用してもよい。

また、上記実施の形態では、リモートコントローラ４００により床冷暖房ユニット２００を遠隔操作したが、コントローラはこれに限らず、床冷暖房ユニットに設けられたコントローラであってもよい。

また、上記実施の形態では、水温制御部２２０ａと目標往き水温算出部２２０ｂと負荷算出部２２０ｃと熱量算出部２２０ｄと熱動弁制御部２２０ｅは、ソフトウェアで構成されていたが、水温制御部と目標往き水温算出部と負荷算出部と熱量算出部と開閉弁制御部の少なくとも１つはハードウェアで構成されるようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、床冷暖房ユニット２００の水熱交換器２０１にプレート式水熱交換器を用いたが、二重管式水熱交換器などの他の水熱交換器を用いてもよい。

また、上記実施の形態において、冷媒圧センサ２１５の代わりに、圧力スイッチを設けてもよい。

また、上記実施の形態では、室外機１００の冷媒回路に電動膨張弁１０４を設けていたが、膨張機構の一例としての例えばキャピラリチューブを設けてもよい。

また、上記実施の形態において、第１〜第８床冷暖房パネルＰ１〜Ｐ８のうちの少なくとも一つを、天井冷暖房パネル、天井冷房パネル、天井暖房パネル、壁冷暖房パネル、壁冷房パネル、壁暖房パネル、または、室内設置型ラジエータなどの熱交換端末に換えてもよい。

また、上記実施の形態において、室外機用制御装置１２０と床冷暖房ユニット用制御装置２２０の間の通信は、有線で行ってもよいし、無線で行ってもよい。

また、上記実施の形態において、開閉弁として第１〜第８熱動弁Ｖ１〜Ｖ８を用いた温調システムについて説明したが、開閉弁はこれ限らず、電磁弁などの他の開閉機構を用いてもよい。

この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。

１００…室外機
１０１…圧縮機
１０２…四路切換弁
１０３…室外熱交換器
１０４…電動膨張弁
１０５…アキュムレータ
１０６…第１温度センサ
１０７…第２温度センサ
１０８…第３温度センサ
１０９…第４温度センサ
１１０…室外温度センサ
１２０…室外機用制御装置
２００…床冷暖房ユニット
２０１…水熱交換器
２０２…膨張タンク
２０３…循環ポンプ
２０４…往きヘッダ
２０５…戻りヘッダ
２１１…水回路
２１２…第１水温センサ
２１３…第２水温センサ
２１４…冷媒温度センサ
２１５…冷媒圧センサ
２２０…床冷暖房ユニット用制御装置
２２０ａ…水温制御部
２２０ｂ…目標往き水温算出部
２２０ｃ…負荷算出部
２２０ｄ…熱量算出部
２２０ｅ…熱動弁制御部
４００…リモートコントローラ
４０１…操作部
４０２…表示部
４０３…第１画面
４３１…第１表示領域
４３２…第２表示領域
４３３…第３表示領域
４３４…第４表示領域
５０１〜５０４…能力設定目盛の図形
Ｖ１…第１熱動弁
Ｖ２…第２熱動弁
Ｖ３…第３熱動弁
Ｖ４…第４熱動弁
Ｖ５…第５熱動弁
Ｖ６…第６熱動弁
Ｖ７…第７熱動弁
Ｖ８…第８熱動弁
Ｖ９…水抜き栓
Ｐ１…第１床冷暖房パネル
Ｐ２…第２床冷暖房パネル
Ｐ３…第３床冷暖房パネル
Ｐ４…第４床冷暖房パネル
Ｐ５…第５床冷暖房パネル
Ｐ６…第６床冷暖房パネル
Ｐ７…第７床冷暖房パネル
Ｐ８…第８床冷暖房パネル

Claims (4)

1. 複数のゾーンに夫々配置され、温水または冷水が流れる複数の床パネル(Ｐ１〜Ｐ８)と、
   上記複数の床パネル(Ｐ１〜Ｐ８)に供給される上記温水または上記冷水の温度を制御する水温制御部(２２０ａ)と、
   暖房負荷と上記床パネル(Ｐ１〜Ｐ８)の放熱量、または、冷房負荷と上記床パネル(Ｐ１〜Ｐ８)の吸熱量に基づいて、コントローラの能力設定目盛に対応する目標往き水温を上記床パネル(Ｐ１〜Ｐ８)毎に算出する目標往き水温算出部(２２０ｂ)と
   を備えたことを特徴とする温調システム。
2. 請求項１に記載の温調システムにおいて、
   建物の熱損失係数(Ｑ値)と外気温度に基づいて、上記暖房負荷または上記冷房負荷を算出する負荷算出部(２２０ｃ)を備えたことを特徴とする温調システム。
3. 請求項１または２に記載の温調システムにおいて、
   上記床パネル(Ｐ１〜Ｐ８)の敷詰率と上記床パネル(Ｐ１〜Ｐ８)の放熱性能に基づいて、上記複数の床パネル(Ｐ１〜Ｐ８)の放熱量または吸熱量を算出する熱量算出部(２２０ｄ)を備えたことを特徴とする温調システム。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の温調システムにおいて、
   上記床パネル(Ｐ１〜Ｐ８)に上記温水または上記冷水を供給するための流路と、
   上記流路を開閉する開閉弁(Ｖ１〜Ｖ８)と、
   上記目標往き水温算出部(２２０ｂ)により上記床パネル(Ｐ１〜Ｐ８)毎に算出された上記目標往き水温に基づいて、上記複数の床パネル(Ｐ１〜Ｐ８)に対応する上記開閉弁(Ｖ１〜Ｖ８)のオンオフのデューティー比を制御する開閉弁制御部(２２０ｅ)と
   を備えたことを特徴とする温調システム。

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