JP3545192B2 - 床暖房装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、床面に敷設した温水配管内へ温水を循環させて暖房する床暖房装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
室内を暖房する暖房装置には、室内を床面から暖房する床暖房装置がある。この床暖房装置では、室内の床面に温水チューブが織り込まれているマットを敷設し、熱源ユニットによって生成した温水を、温水チューブ内へ循環させることにより、室内を床面から暖房するようになっている。
【０００３】
一方、空気調和機（以下「エアコン」と言う）には、冷媒を用いた冷凍サイクルによって冷暖房運転を行う一般的なものに加えて、温水を用いて室内の暖房を行う温水空気調和機（以下「温水エアコン」と言う）がある。温水エアコンでは、室内ユニットに、冷房時に用いる冷媒用の熱交換器（蒸発器）と共に温水熱交換器（放熱器）が設けられており、室外に配置される熱源ユニットによって生成した温水を室内ユニットの放熱器との間で循環させることにより、放熱器を通過して室内へ吹出される空気を加熱して暖房するようになっている。
【０００４】
近年、温水エアコンと床暖房装置を用いた空調システムが普及しつつある。この空調システムでは、暖房時に熱源ユニットによって生成した温水を、温水エアコンの放熱器と床暖房装置の温水チューブのそれぞれへ循環させることにより、温水エアコンの室内ユニットから吹出す温風と床面の双方から室内の暖房を図ることができる。
【０００５】
ところで、熱源ユニットの生成する温水の温度は略一定に保たれるので、床暖房装置では、温度センサによって検出する床温と、設定床温に基づいて温水を循環させている時間（オン時間）と温水の循環を停止させている時間（オフ時間）の比を制御することにより、床温を設定床温に保つようにしている。
【０００６】
すなわち、所定の時間間隔で温度センサによって床温を検出しながら、検出した床温が設定床温より低いときにはオン時間が長くなるようにし、検出した床温が設定床温を越えたときには、オン時間が短くなるように制御する。これによって、床暖房装置によって暖房される床温が設定床温に保つようにすることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、床温を検出する温度センサによって検出温度に誤差が生じたり温度センサに故障が発生すると、的確な床温の検出が困難となる。このために、暖房不足が生じたり、暖房の効きすぎによって床温が上昇して低温火傷等を生じさせてしまうことになり、温度センサに故障が発生しているか否かを的確に検出する必要がある。
【０００８】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、暖房能力の制御のために床温を検出する温度検出手段の故障の有無を的確に検出し、適切な暖房能力で床暖房を行うことができる床暖房装置を提案することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、温水生成手段によって生成した所定の温度の温水を循環手段によって床面に敷設した温水配管内へ循環させて暖房する床暖房装置であって、所定の時間間隔で前記暖房される床面の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段によって検出された温度が適切な温度範囲であるか否かの判定の基準となる温度が記憶される記憶手段と、前記温度検出手段によって検出した温度と前記記憶手段に記憶されている温度を比較手段で比較して前記温度検出手段に異常があるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段によって正常と判定されたときに設定床温と前記温度検出手段によって検出した床温に基づいて前記循環手段の作動を制御する暖房制御手段とを含む構成とし、前記記憶手段に記憶される判定の基準となる温度は、前記温度検出手段によって検出されて前記判定手段によって否定判定された履歴の温度とし、前記判定手段は、前記記憶手段に記憶されている履歴の温度と前記温度検出手段によって次に検出した温度の温度差が所定以上となったときに異常と判定することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、記憶手段には、温度検出手段によって検出する床温が適切な範囲であるか否かを判定するときの基準となる温度が記憶される。判定手段は、温度検出手段によって検出した床面の温度と記憶手段に記憶されている履歴の温度とを比較して、温度検出手段によって検出された温度が不適値であるか否かを判定する。暖房制御手段は、温度検出手段の検出温度が不適値でなく、判定手段が異常でない（正常）と判定しているときに、温度検出手段の検出温度に基づいた暖房制御を行う。
【００１１】
これによって、温度検出手段によって検出する床温に基づいて適切な暖房を行うことができる。
【００１３】
また、この発明によれば、判定手段が不適切な温度でないと判定した温度検出手段の検出値を記憶手段に記憶する。また、判定手段は、記憶手段に記憶されている履歴の温度と、温度検出手段が検出した温度を比較し、検出した温度が異常か否かを判定する。すなわち、少なくとも前回の温度と今回の温度を比較することにより、温度検出手段によって検出した温度の異常の有無を判定する。
【００１４】
この結果、例えば今回の検出温度が暖房能力を越える温度差が生じていたり、温度が大きく下がっていれば、温度検出手段によって検出した温度に異常があるので、温度検出手段に異常が発生していると判断できる。
【００１５】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の床暖房装置において、前記温度検出手段によって検出されて前記判定手段によって否定判定された温度が前記記憶手段に記憶されているときに、前記比較手段が前記記憶手段に記憶されている温度から予測した床温と前記温度検出手段によって新たに検出した温度を比較し、該温度差が所定以上であるときに前記判定手段が異常と判定することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、判定手段が不適切な温度でないと判定した温度検出手段の検出温度を順に記憶手段に記憶する。これにより、記憶手段には、温度検出手段によって検出した床温の履歴が記憶される。判定手段は、床温の履歴に基づいて床温を予測し、予測した床温に基づいて温度検出手段によって検出した温度に異常がないか否かを判定する。
【００１７】
これにより、温度検出手段の検出した温度が予測された床温と所定値以上の差があるときには、温度検出手段によって検出した温度に異常があると的確に判断することができる。
【００１８】
なお、記憶手段に記憶されている温度と温度検出手段の検出温度を比較するときには暖房能力を含めることが好ましい。
【００１９】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の床暖房装置において、前記暖房制御手段が最大の暖房能力となるように前記循環手段を作動させているときに、前記温度検出手段によって新たに検出された温度が前記記憶手段に記憶されている温度より高いときに前記判定手段が正常と判定することを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、例えば最大の暖房能力などの確実に床温を上昇させる暖房能力となっているときに、記憶手段に記憶している前回の床温と、新たに温度検出手段によって検出した温度を比較する。このとき、床温が上昇することになるが、温度検出手段によって検出した温度が上昇していなければ検出した温度に異常があると判断することができる。
【００２３】
このように、温度検出手段によって検出する床温に基づいて暖房能力を制御するときに、温度検出手段の検出した温度に異常があるなどの暖房能力の制御を行ううえで不適値であるか否かを判断し、不適値でないと判断されたときにのみ、この温度に基づいた暖房能力の制御を行う。
【００２４】
これにより、温度検出手段の故障等によって検出温度に異常が生じたときに、温度検出手段により検出した温度に基づいた暖房能力の制御を行わないようにすることにより、温度検出手段に異常が生じたまま暖房運転を継続することによる暖房の効きすぎや暖房不足を生じるのを防止することができる。
【００２５】
なお、温度検出手段の検出する温度が不適値であると判断したときには、暖房運転を停止しても良いが、温度検出手段の検出した温度以外に異常が生じていないことが明確であれば、暖房運転を継続するようにしても良い。この場合、温度検出手段の検出した温度が不適切ではないと判断されるまで、既に設定されている暖房能力を維持するようにしても良く、又、室内温度や外気温度等の暖房負荷を予測することができる温度等の検出可能であれば、室内温度及び外気温度に基づいた暖房能力の制御を行うようにしても良い。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
【００２７】
図１に示されるように、本実施の形態に適用した空調システム１１は、温水を用いて暖房を行う温水空気調和機（以下「温水エアコン１０」と言う）と、温水を用いて床暖房を行う床暖房装置１４０及び温水エアコン１０と床暖房装置１４０のそれぞれに接続される連動コントローラ２０を備えている。温水エアコン１０は、空調する室内に設置される室内機１２と、屋外に設置される室外機１４によって構成され、床暖房装置１４０は、室外機１４と床暖房マット１４２によって構成され、室内機１２の近傍に設けられる連動コントローラ２０が、室内機１２と室外機１４に接続される。
【００２８】
図１及び図３に示されるように、温水エアコン１０の室内機１２内には、冷凍サイクルによって循環される冷媒用の熱交換器である蒸発器１６と、温水が循環される温水用の熱交換器である放熱器１８を備えた室内ユニット２２が設けられている。なお、蒸発器１６と放熱器１８は、一体に連結されたものであっても良く、また、別々に設けられているものであっても良い。
【００２９】
室外機１４は、室内ユニット２２の蒸発器１６との間で冷媒を循環する冷凍サイクルを形成する冷媒ユニット２４と、温水を生成すると共に生成した温水を室内ユニット２２の放熱器１８との間で循環させる熱源ユニット２６によって構成されている。なお、室外機１４は、冷媒ユニット２４と熱源ユニット２６とが同一のケーシング内に収容されている一体型であっても良く、それぞれが別々のケーシングに収容されている別体型であっても良い。また、熱源ユニット２６としては、給湯用の温水の生成を兼ねるものであっても良い。
【００３０】
室内ユニット２２の蒸発器１６と冷媒ユニット２４は、冷媒配管２８Ａ、２８Ｂによって接続されている。図３に示されるように、蒸発器１６には、冷媒配管２８Ａ、２８Ｂの一端がそれぞれ接続されており、冷媒配管２８Ａ、２８Ｂの他端は、それぞれ冷媒ユニット２４のバルブ３２、４８に接続されている。冷媒ユニット２４では、バルブ３２がマフラー３４Ａ、アキュムレータ３８、コンプレッサ４０、マフラー３４Ｂを介して熱交換器（凝縮器）４２に接続され、さらに、キャピラリチューブ４４及びストレーナ４６を介してバルブ４８に接続されており、これによって、室内ユニット２２と冷媒ユニット２４との間で冷凍サイクルが形成されている。
【００３１】
冷媒ユニット２４は、温水エアコン１０の冷房運転ないし除湿運転（ドライ運転）時に、コンプレッサ４０を駆動して冷媒の循環を行う。これによって、室内ユニット２２の蒸発器１６を通過する空気が冷却される。なお、冷媒ユニット２４では、必要に応じて冷却ファン５３を作動させて熱交換器４２を冷却し、冷媒の凝縮効率の低下を防止している。また、温水エアコン１０では、熱交換器温度センサ（図示省略）を用いて冷房運転時に室内ユニット２２の蒸発器１６が所定温度以下（例えば６．４°Ｃ以下）とならないようにコンプレッサ４０の能力を制御しながら冷房運転を行うようになっている。図３には、矢印によって冷媒の流れと後述する温水の流れを示している。
【００３２】
室内ユニット２２の放熱器１８には、温水入口ニップル６６Ａ、６６Ｂが設けられており、例えばフレキシブルな温水配管（以下「温水チューブ」という）３０Ａの一端が温水入口ニップル６６Ａに接続され、温水チューブ３０Ｂが流量可変弁６８を介して温水出口ニップル６６Ｂに接続される。また、温水チューブ３０Ａ、３０Ｂの他端は、それぞれ熱源ユニット２６に設けられている温水出口ニップル５６Ｂ、温水入口ニップル５６Ａに接続される。
【００３３】
熱源ユニット２６内では、温水出口ニップル５６Ｂに温水生成手段となる温水熱交換器６４、循環手段となるポンプ６２及びプレッシャタンク６０を介して温水入口ニップル５６Ａが接続されており、これによって、室内ユニット２２と熱源ユニット２６の間で密閉された温水の循環路が形成される。
【００３４】
熱源ユニット２６には、ガス電磁弁１８０Ａ、１８０Ｂ及びガス比例弁１８２を介してガスバーナー７０に機外から燃焼用のガスが供給される。熱源ユニット２６は、ガスバーナー７０でガスを燃焼させて温水熱交換器６４内の水を加熱し、暖房用の温水を生成する。なお、プレッシャタンク６０は、プレッシャキャップ５８を介してドレンタンク７２に接続されており、水温（温水の温度）が上昇して内圧が所定値（例えば０．９kg/cmU）以上となると、プレッシャキャップ５８の圧力弁が作動して、温水をドレンタンク７２へ排出して配管内の圧力上昇を防止し、温水の温度が低下して内圧が所定値未満となると、ドレンタンク７２から水を回収するようになっている。
【００３５】
温水エアコン１０は、冷房モードで運転しているときには、熱源ユニット２６の作動（温水の生成等）を停止させると共に、可変流量弁６８を閉じている（動作ステップ０）が、ドライモード又は暖房運転時（暖房モード）には、熱源ユニット２６のガスバーナー７０を点火すると共にポンプ６２を作動させる。これにより、流量可変弁６８の開度（動作ステップ）に応じて温水熱交換器６４で生成された温水が放熱器１８内を循環して、放熱器１８を通過する空気を加熱する。なお、熱源ユニット２６には、温水熱交換器６４と温水出口ニップル５６Ｂの間に高温サーミスタ（図示省略）が設けられており、この高温サーミスタによる検出温度が所定温度となるように温水の温度を制御しながら循環させている。また、熱源ユニット２６は、暖房運転を開始する立ち上げ時には、温水の温度を高温側（例えば約８０℃）となるようにし、立ち上げ終了後は、温水の温度が低温側（例えば約６０℃）となるようにしている。
【００３６】
室内ユニット２２には、クロスフローファン９０が設けられている。また、図２に示されるように、室内ユニット２２が収容されている室内機１２のケーシング３６には、吸込み口５０及び吹出し口５２が形成されている。
【００３７】
室内ユニット２２では、クロスフローファン９０を作動させることにより、吸込み口５０から室内の空気を吸込んで、吹出し口５２から吹出す。このとき、吸込み口５０から吸込まれた空気が室内ユニット２２の蒸発器１６ないし放熱器１８を通過することにより温調され、この温調された空気が吹出し口５２から吹出されることにより、室内が空調される。なお、吹出し口５２には、上下フラップ５４と図示しない左右フラップが設けられており、上下フラップ５４と左右フラップによって吹出し口５２から吹き出される温調した空気の吹出し方向が変えられる。
【００３８】
図４に示されるように、室内ユニット２２には、マイクロコンピュータ（以下「マイコン１００」と言う）を備えたコントロール基板１０２が設けられており、このコントロール基板１０２に電源基板１０４、表示基板１０６、スイッチ基板１０８と共に、パワーリレー１１０、温度ヒューズ１１２、流量可変弁６８、クロスフローファン９０を駆動するファンモータ１１４、上下フラップ５４を制御するルーバーモータ１１６が接続されている。
【００３９】
室内ユニット２２では、電源基板１０４へ運転用の交流電力が供給されることにより、この交流電力が電源基板１０４によって所定の電力に変換されてコントロール基板１０２へ供給される。また、室内ユニット２２に供給された交流電力は、端子板１３２から室外機１４の熱源ユニット２６へ供給されると共に、パワーリレー１１０を介して端子板１３２から室外機１４の冷媒ユニット２４へ供給される。すなわち、温水ユニット２６には、室内ユニット２２と同様に常に運転用の電力が供給され、冷媒ユニット２４は、コントロール基板１０２からの信号によってパワーリレー１１０をオンすることにより供給される電力によって運転される。
【００４０】
また、コントロール基板１０２には、蒸発器１６の温度を検出する熱交温度センサ１１８、室内の湿度を検出する湿度センサ１２０、放熱器１８の温度を検出する温水熱交換器センサ１２２、ガス欠センサ１２４等と共に室温センサ１２６が接続されている。室温センサ１２６は、ケーシング３６の吸込み口５０から吸込まれる空気の温度を室内温度として検出するようになっている。
【００４１】
表示基板１０６には、表示ＬＥＤ１２８等が設けられている。図２に示されるように、室内機１２のケーシング３６には、表示部８２が設けられており、表示基板１０６の表示ＬＥＤ１２８等がこの表示部８２上に配置されている（図２では図示省略）。これにより、表示部８２の表示ＬＥＤ１２８の点灯状態によって温水エアコン１０の運転状態（運転/ 停止及び運転モード等）を判断できるようになっている。
【００４２】
また、図４に示されるように、室内ユニット２２のコントロール基板１０２には、通信Ｉ／Ｆ（図示省略）が設けられており、この通信Ｉ／Ｆを介して冷媒ユニット２２及び連動コントローラ２０に接続されており、これによって、コントロール基板１０２には、こ連動コントローラ２０から操作信号等が入力されるようになっている。マイコン１００は、連動コントローラ２０から入力される操作信号等に基づいて空調運転を行う。また、マイコン１００は、冷媒ユニット２４の図示しないコントローラのマイコンとの間でシリアル通信を行うことにより、空調運転時の冷媒ユニット２４の作動を制御している。
【００４３】
温水エアコン１０では、運転モード、設定温度（設定室温）等の運転条件を示す操作信号が連動コントローラ２０から入力されて空調運転が指示されると、設定室温と室内温度に基づいて空調能力を制御しながら、室内温度が設定室温となるように空調運転を行う。例えば、自動運転モードで暖房運転を行うときには、ファジー演算によって室内温度の変化を予測しながら暖房能力、送風量及び風向等を制御する。なお、空調能力の制御には、後述する連動コントローラ２０から入力される温度又は温度センサ１２６によって検出する温度の何れかが用いられる。また、なお、室内ユニット２２の空調能力の制御、冷媒ユニット２４の構成及びシリアル通信による冷媒ユニット２４の制御は、従来公知の構成及び方法を適用でき、本実施の形態では詳細な説明を省略する。
【００４４】
図５に示されるように、熱源ユニット２６には、図示しないマイコンを備えたコントロール基板１７４が設けられている。コントロール基板１７４には、電源トランス１７６、温水循環用のポンプ（ポンプモータ）６２、ガスバーナー７０を点火するイグナイタ１７８、ガスバーナー７０へ燃焼ガスを供給するガス電磁弁１８０Ａ、１８０Ｂ及びガス比例弁１８２、給気用のファンモータ１８４等が接続されている。コントロール基板１７４は、室内ユニット２２の端子板１３２から供給される電力を電源トランス１７６によって変圧し、ポンプ６２等の駆動用の電力を得ている。
【００４５】
また、コントロール基板１７４には、温水熱交換器６４から送り出される温水の温度を測定する高温サーミスタ１８６、外気温度を検出する外気温度センサ１８８、ファンモータ１８４の回転検出器１９０等が接続されており、コントロール基板１７４は、これらのセンサによって熱源ユニット２６内の各機器の作動状態を監視しながら所定の温度の温水を生成し、この温水を室内ユニット２６の放熱器１８ないし後述する床暖房マット１４２との間で循環させる。
【００４６】
なお、コントロール基板１７４には、温度ヒューズ１９２、ハイリミットスイッチ１９４等が接続され、また、ポンプ試験端子１９６、外部に動作状態等を表示する動作モニタ用端子１９８と共に、設定スイッチ２００、ガスバーナー７０の点火時に点灯する燃焼ランプ２０２、故障時のエラーコード等を表示する故障表示ＬＥＤ２０４、メンテナンス用スイッチ２０６、二次圧調整ボリューム２０８等が設けられている。
【００４７】
図１及び図３に示されるように、床暖房装置１４０を構成する床暖房マット１４２は、室内の床面に敷かれるマット１４４内に温水チューブ１４６が織込まれており、温水チューブ１４６内を循環する温水によってマット１４４の表面が暖められる。なお、床暖房装置としては、室内の床板内または床板の下側に温水配管を敷設したものであってもよい。
【００４８】
図３に示されるように、熱源ユニット２６には、温水入口ニップル５６Ａ、温水出口ニップル５６Ｂのそれぞれに温水入口ニップル８０Ａ、温水出口ニップル８０Ｂが併設されている。また、床暖房マット１４２には、温水チューブ１４６の両端に温水入口ニップル８４Ａ、８４Ｂが設けられている。
【００４９】
温水入口ニップル８４Ａには、温水チューブ８６Ａの一端が接続され、この温水チューブ８６Ａの他端が熱動弁７６を介して熱源ユニット２６の温水出口ニップル８０Ｂに接続される。また、温水出口ニップル８４Ｂは、温水入口ニップル８０Ａとの間が温水チューブ８６Ｂによって接続される。これにより、熱源ユニット２６のポンプ６２が作動すると、熱動弁７６の開閉に応じて温水チューブ１４６内へ温水が循環される。
【００５０】
図５に示されるように、熱動弁７６は、熱源ユニット２６のコントロール基板１７４に接続されており、このコントロール基板１７４によって開閉が制御される。また、コントロール基板１７４には、通信Ｉ／Ｆ基板１３６が設けられており、この通信Ｉ／Ｆ基板１３６を介して連動コントローラ２０に接続され、通信Ｉ／Ｆ基板１３６を介して連動コントローラ２０から操作信号等が入力される。また、コントロール基板１７４は、この通信Ｉ／Ｆ基板１３６を介して連動コントローラ２０へ運転状態等を出力する。
【００５１】
熱源ユニット２６は、例えば連動コントローラ２０から床暖房マット１４２の運転を指示する操作信号が入力されることにより熱動弁７６を所定の時間間隔（デューテー比）で開閉して床暖房マット１４２の温水チューブ１４６内へ温水を循環させる。このとき、熱動弁７６をオン／オフするデューテー比を変えることにより、床暖房マット１４２による床暖房能力が制御される。
【００５２】
すなわち、熱源ユニット２６のコントロール基板１７４には、例えば表１に示されるように、熱動弁７６のオン／オフ制御するときのデューテー比が複数段階に設定されており、連動コントローラ２０から操作信号と共に熱動弁７６の動作ステップを指定する信号が入力されることにより、該当する動作ステップで熱動弁７６のオン／オフ制御を行う。
【００５３】
【表１】

【００５４】
なお、本実施の形態では、１サイクルを２０min （２０分）としてデューテー比を設定しており、通常、ステップ１〜ステップ１５の範囲で運転され、ステップ１６は、床暖房ユニット１４２が運転を強制停止させた状態となる。また、図１及び図５に示されるように、熱源ユニット２６には、床暖房マット１４２のマット１４４内に設けられている図示しないサーミスタ等からの信号線１４８が接続されており、マット１４４の温度が所定値（例えば３１°Ｃ）を越えたことを信号線１４８を介して検出すると、熱動弁７６を閉じて温水の循環を停止させ、床温の異常上昇を防止するようになっている。
【００５５】
図６に示されるように、連動コントローラ２０は、マイコン１５０を備えたコントロール基板１５２に、データ通信用の通信Ｉ／Ｆ基板１５４及びシリアル通信用の通信Ｉ／Ｆ基板１５６が接続されている。また、コントロール基板１５２には、温度検出基板１５８及び受信基板１６０が接続されている。
【００５６】
受信基板１６０は、システムリモコン１３０から送出される操作信号を受信するようになっている。すなわち、図２に示されるように、連動コントローラ２０には、受信窓１６２が形成されており、この受信窓１６２へ向けてシステムリモコン１３０を操作することにより、システムリモコン１３０から送出される操作信号が受信基板１６０で受信される。
【００５７】
図７に示されるように、システムリモコン１３０は、ＬＣＤ等の表示手段を用いた表示部８７と共に、温水エアコン１０と床暖房マット１４２の運転条件の設定を行うための種々の操作ボタンが配置された操作パネル８８が設けられている。すなわち、システムリモコン１３０は、温水エアコン１０の運転を操作と床暖房マット１４２の運転操作機能を兼ね備えたマルチタイプリモコンとなっており、表示部８４には、操作パネル８８上で設定された温水エアコン１０と床暖房マット１４２の運転条件等が表示される。なお、操作パネル８８は、通常カバー８９によって覆われており、カバー８９を開くことにより種々のボタン操作が可能となる。
【００５８】
操作パネル８８上には、運転／停止ボタン９１、温度設定ボタン９２、温水エアコン１０用の温度下げボタン９３Ａと温度上げボタン９３Ｂ、床暖房マット１４用の温度下げボタン９４Ａと温度上げボタン９４Ｂと共に、冷暖切替ボタン９５、床暖房ボタン９６が設けられている。冷暖切替ボタン９５を操作することにより、運転モードが「冷房」、「自動」、「暖房」、「暖房、床暖房」、「床暖房」、「ドライ」及び「送風」と切り替わり、さらに冷暖切替ボタン９５を操作することにより「冷房」モードに切り替わる。
【００５９】
温水エアコン１０は、「冷房」、「自動」、「暖房」「暖房・床暖房」及び「「ドライ」モードで運転され、床暖房マット１４２は、「暖房・床暖房」及び「床暖房」モードで運転される。また、「暖房・床暖房」又は「床暖房」モードが選択されているときに、床暖房ボタン９６を操作することにより、「自動コンフォト」モード、「自動エコノミ」モード及び「手動」モードに切り替えられる。「自動コンフォト」及び「自動エコノミ」は、それぞれ設定床温ないし設定床温と設定室温を予め設定されている温度に自動設定する。「自動エコノミ」モードでは、設定室温を比較的低い温度に設定するようになっており、これにより、快適さを損なうことなく暖房能力を抑えて省エネを図る。また、「手動」モードに設定されることにより、温度下げボタン９３Ａ、９４Ａ及び温度上げボタン９３Ｂ、９４Ｂによって具体的な温度が設定可能となる。
【００６０】
システムリモコン１３０では、温度下げボタン９３Ａ及び温度上げボタン９３Ｂの操作で、温水エアコン１０によって空調するときの設定温度（設定室温）が設定され、温度下げボタン９４Ａ及び温度上げボタン９４Ｂの操作で、床暖房時の設定温度（設定床温）が設定される。
【００６１】
システムリモコン１３０は、操作パネル８８のボタン操作によって設定された運転モード、設定温度（設定室温、設定床温）等の運転条件に基づいた操作信号を送出する。このとき、表示部８７には、設定された運転モード、設定室温ないし設定床温等の運転条件が表示される。
【００６２】
なお、表示部８７上への設定室温の表示は、具体的な数値が表示される。また、設定床温は例えば７段階のレベルに分けられており、設定する温度に応じたレベルのキャラクタコードが表示部８７に表示される。なお、システムリモコン１３０では、温水エアコン１０を用いた暖房と床暖房マット１４２による暖房を同時に行う併用暖房時（「暖房・床暖房」モード時）には、温水エアコン１０の設定室温又は床暖房マット１４２の設定床温に応じたレベル表示の何れか一方を表示するようになっている。
【００６３】
図７に示されるように、システムリモコン１３０には、操作パネル８８上にセンサ切替スイッチ９７が設けられている。また、システムリモコン１３０内には、従来のエアコン用のリモコンスイッチと同様に温度センサが内蔵されており、この温度センサによってシステムリモコン１３０の周囲の温度を室内温度として検出できるようになっている。
【００６４】
空調システム１１では、センサ切替スイッチ９７の操作によってシステムリモコン１３０内の室温センサまたは室内ユニット２２内の室温センサ１２６の何れかを選択することにより、選択したセンサによって検出した温度を、温水エアコン１０の空調能力を制御するときの室温として用いる。このとき、システムリモコン１３０の表示部８７には、選択されている温度センサを判別可能な表示がなされる。なお、後述するように連動コントローラ２０も温度検出が可能となっており、この連動コントローラ２０の検出する温度を室内温度として用いても良い。
【００６５】
このようなシステムリモコン１３０では、通常のエアコンのリモコンと同様に、風向（上下フラップ５４の向き）、風量（クロスフローファン９０の回転数）及びタイマ運転等の設定が可能であり、また、システムリモコン１３０では、カバー８８を閉じた状態でも、運転／停止ボタン９１の操作が可能となっている。
【００６６】
一方、図６に示されるように、温度検出基板１５８には、床暖房マット１４２（マット１４４）の表面温度を床温として検出する温度検出手段となる輻射センサ１６４が設けられている。この輻射センサ１６４は、被測定物から発せられる赤外線を受信して、被測定物の表面温度を１℃程度の誤差範囲で正確に検出できるようになっている。
【００６７】
すなわち、図２に示されるように、連動コントローラ２０には、集光レンズ１６６が設けられており、この集光レンズ１６６が向けられている被測定物が表面温度に応じて発する赤外線を輻射センサ１６４によって受光する。空調システム１１では、集光レンズ１６６が、床暖房マット１４２（マット１４４）の表面へ向けられている。これにより、輻射センサ１６４がマット１４４の温度を検出し、温度検出基板１５８は、輻射センサ１６４の検出結果を床温としてコントロール基板１５２へ出力する。
【００６８】
なお、連動コントローラ２０としては、集光レンズ１６６をスイングさせるなどすることにより輻射センサ１６４によって室内温度を検出させるようにしても良い。
【００６９】
連動コントローラ２０のマイコン１５０は、システムリモコン１３０から送出された操作信号を受信すると、この操作信号から、室内ユニット２２及び冷媒ユニット２４に対する空調用の操作信号（主に温水エアコン１０の運転に関わる操作信号）と、床暖房装置１４０及び熱源ユニット２６に対する温水暖房用の操作信号を分離し、空調用の操作信号を通信Ｉ／Ｆ基板１５６を介してシリアル通信によって室内ユニット２２へ送出する。また、連動コントローラ２０のマイコン１５０は、システムリモコン１３０から受信した操作信号から温水暖房用の操作信号を分離すると、通信Ｉ／Ｆ基板１５４を介して熱源ユニット２６へ出力する。これと共に、マイコン１５０には、熱源ユニット２６及び熱源ユニット２６を用いた床暖房マット１４２の運転状態が、熱源ユニット２６のコントロール基板１７４から通信Ｉ／Ｆ基板１５４へ入力されるようになっており、連動コントローラ２０では、必要に応じて熱源ユニット２６及び床暖房マット１４２の運転状態も室内ユニット２２へ送出するようになっている。
【００７０】
ところで、連動コントローラ２０は、床暖房マット１４２によって床暖房を行うときに、輻射センサ１６４によって検出した温度（床温）と、システムリモコン１３０の操作によって設定される設定床温に基づいて床暖房マット１４２の暖房能力の制御を行う。すなわち、連動コントローラ２０は、設定床温と輻射センサ１６４によって検出した床温に基づいて熱動弁７６をオン／オフ制御するときの動作ステップ（表１参照）を設定して、熱源ユニット２６へ送出する。熱源ユニット２６は、連動コントローラ２０によって設定された動作ステップに基づいたデューテー比で熱動弁７６を制御するようになっている。
【００７１】
このとき、連動コントローラ２０は、輻射センサ１６４によって検出した温度から輻射センサ１６４が適切に作動している状態か否か、すなわち、輻射センサ１６４に異常が発生しているか否かの判断をしている。
【００７２】
図６に示されるように、連動コントローラ２０のコントロール基板１５２には、メモリ１６８が設けられており、このメモリ１６８には、輻射センサ１６４によって検出した温度から輻射センサ１６４の異常の有無を判定する基準となる温度が記憶されている。
【００７３】
このメモリ１６８には、基準の温度として輻射センサ１６４から出力される温度で、この温度が異常と判断できる下限の温度ＴM が記憶されている。マイコン１５０は、輻射センサ１６４から出力される温度Ｔが温度ＴM を越えたとき（Ｔ≧ＴM ）に、輻射センサ１６４に異常が発生していると判断する。本実施の形態では、輻射センサ１６４によって床温を検出しているので、温度ＴM を４０℃としており、これにより、マット１４４上に居る人から体温に応じて発せられる輻射熱を輻射センサ１６４で検出したときに、輻射センサ１６４に異常が発生していると判断してしまうのを防止している。
【００７４】
なお、本実施の形態では、マイコン１５０と別にメモリ１６８を設けたが、温度ＴM をマイコン１５０に記憶させておいても良い。
【００７５】
一方、マイコン１５０は、所定の時間間隔ｔで輻射センサ１６４によって検出した温度を床温とし、この床温と設定床温に基づいて熱動弁７６のデューテー比（動作ステップ）を設定する。これと共に、動作ステップの設定に用いた床温をメモリ１６８に記憶させるようになっている。すなわち、メモリ１６８には、輻射センサ１６４によって検出した温度の履歴が記憶されている。なお、メモリ１６８に記憶される検出温度の履歴は、少なくとも１回分（前回熱動弁７６の動作ステップの設定に用いた床温Ｔ-1）、好ましくは最新の複数回分（床温Ｔ-1〜Ｔ-n）の検出温度が記憶される。
【００７６】
連動コントローラ２０のマイコン１５０は、このメモリ１６８に記憶させた床温の履歴を用いて次に熱動弁７６のデューテー比を設定するときに、輻射センサ１６４に異常が発生しているか否かの判定を行うようになっている。
【００７７】
この輻射センサ１６４によって検出した温度の履歴を基準とした輻射センサ１６４の異常の有無の判断は、前回検出してメモリ１６８に記憶している床温Ｔ-1と今回検出した温度Ｔ（床温Ｔ0 ）を比較して、温度差が所定値Ｑを越えているか否か又は、メモリ１６８に記憶されている床温の履歴から次の床温ＴP を予測し、予測した床温ＴP と輻射センサ１６４によって検出した温度Ｔとの差が所定値Ｑを越えているか否かによって行われる。このときの所定値Ｑは、床暖房マット１４２を最大能力にして床暖房を行ったときに、時間ｔの間の最大の温度変化よりも大きければ良く、本実施の形態では、一例として１０℃（Ｑ＝１０℃）としている。
【００７８】
これと共に、マイコン１５０は、床暖房マット１４２が最大能力となっているとき（熱動弁７６の動作ステップがステップ１に設定されているとき）にメモリ１６８に記憶させている前回の床温Ｔ-1と新たに輻射センサ１６４によって検出した温度に変化がないときには、輻射センサ１６４に異常が発生していると判断している。すなわち、床暖房装置１４０の最大暖房能力（熱動弁７６の動作ステップがステップ１のとき）は、床温が３２℃以下であれば、床温を上昇させる能力となっている。このため、最大能力で床暖房をおこなっているときには、輻射センサ１６４によって検出する温度が上昇することになるので、輻射センサ１６４の出力する温度Ｔが上昇しないときには、輻射センサ１６４に異常が発生していると判断することができる。
【００７９】
連動コントローラ２０のマイコン１５０は、輻射センサ１６４に異常が発生していないと判断されたときに、輻射センサ１６４から出力された温度Ｔに基づいて床暖房能力を制御する。
【００８０】
なお、連動コントローラ２０は、時間ｔの間隔で輻射センサ１６４の異常の有無の判定を行いながら熱動弁７６のデューテー比を設定し、時間２・ｔの間隔で設定したデューテー比に応じた動作ステップを熱源ユニット２６へ出力する。
【００８１】
熱源ユニット２６は、時間２・ｔの間隔で熱動弁７６の動作ステップを更新しながら床暖房マット１４２を用いた床暖房を行うようになっている。
【００８２】
以下に本実施の形態の作用として、連動コントローラ２０による輻射センサ１６４の異常検出について、図８に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、熱源ユニット２６は、連動コントローラ２０で設定された熱動弁７６のデューテー比に基づいて作動するものとし、床暖房マット１４２の温水チューブ１４６への温水の循環及び循環される温水の温度は、熱源ユニット２６によって的確に制御されるものとし、温水の温度や温水の循環時のエラーは、熱源ユニット２６で検出するようになっているものとする。
【００８３】
図８のフローチャートは、輻射センサ１６４の検出した温度を暖房能力を制御するときの床温として用いるときの輻射センサの異常検出の一例を示している。このフローチャートは、システムリモコン１３０の操作によって設定床温が設定されると共に床暖房が指示されることにより、時間ｔ（ｔ＝１０min ）で実行され、床暖房能力は検出した床温に基づいて２回毎（２・ｔ＝２０min ）に更新される。なお、図８に示されるフローチャートでは、輻射センサ１６４によって検出した温度Ｔの履歴を基準にして輻射センサ１６４の異常の有無を判定するときに、輻射センサ１６４によって検出した温度Ｔを前回の床温Ｔ-1と比較する例を示している。
【００８４】
このフローチャートの最初のステップ３００は、床暖房の開始が指示されると、時間ｔ間隔で実行されて輻射センサ１６４によって検出した温度Ｔを読み込む。次のステップ３０２では、温度Ｔを予め設定されている温度ＴM と比較する。
【００８５】
ここで、輻射センサ１６４に異常が発生していないときは勿論、輻射センサ１６４がマット１４４上に居る人の体温を適切に検出したときにも、温度Ｔは、温度ＴM より低いので、ステップ３０２では否定判定される。
【００８６】
次のステップ３０４では、メモリ１６８に記憶されている前回の床温Ｔ-1を読み込み、床温Ｔ-1を基準として温度Ｔから輻射センサ１６４の異常の有無を判定する。
【００８７】
なお、システムリモコン１３０によって床暖房の開始が指示された直後は、メモリ１６８に前回の床温Ｔ-1が記憶されてないので、床温Ｔ-1と温度Ｔの比較を省略しても良く、また、例えばシステムリモコン１３０に内蔵されている温度センサによって検出した室温と輻射センサ１６４の検出した温度Ｔと比較するようにしても良く、熱源ユニット２６に設けている外気温度センサ１８８によって検出した外気温度と輻射センサ１６４の検出した温度Ｔを比較するようにしても良く、さらに、室温と外気温度の平均値と輻射センサ１６４によって検出した温度Ｔを比較しても良い。
【００８８】
以下では、メモリ１６８に床温Ｔ-1が記憶されている２回目移行の床温検出処理として説明する。
【００８９】
ステップ３０６では、温度Ｔと前回の床温Ｔ-1の差が所定値Ｑ（Ｑ＝１０℃）以内であるか否か（｜Ｔ−Ｔ-1｜≦Ｑ、但し｜Ｔ−Ｔ-1｜は、温度Ｔと床温Ｔ-1の差の絶対値）を確認している。通常、床暖房装置１４０は、床暖房能力を最大としても時間ｔ以内で床温の変化が所定値Ｑに達しないので、輻射センサ１６４が正常であれば、ステップ３０６で肯定判定される。
【００９０】
次のステップ３０８では、既に設定されている床暖房能力となる熱動弁７６のデューテー比を指定する動作ステップを読み込む。この後、ステップ３１０では、床暖房能力が所定以上（例えば最大能力）に設定されているか否かを確認し、例えば床暖房能力が最大に設定されているとき（ステップ３１０で肯定判定）には、ステップ３１２へ移行して、前回と比較して温度Ｔが上昇しているか否かを確認する。
【００９１】
床暖房装置１４０では、最大能力に設定されていれば、時間ｔだけ経過することにより少なからず床温が上昇するので、輻射センサ１６４によって検出した温度Ｔは前回の温度（床温Ｔ-1）より高くなっている。したがって、通常は、ステップ３１２で肯定判定される。
【００９２】
このように、輻射センサ１６４の検出した温度Ｔが所定の範囲であれば、輻射センサ１６４に故障等の異常が発生していないと判断して、ステップ３１４へ移行して輻射センサ１６４によって検出した温度Ｔと設定床温に基づいて熱動弁７６の動作ステップを設定する。また、ステップ３１６では、輻射センサ１６４によって検出した温度Ｔを床温Ｔ-1としてメモリ１６８に書き込む。なお、メモリ１６８には、時間ｔ毎に輻射センサ１６４に異常が発生していないと判断されると、床温Ｔ-1が更新され、床暖房マット１４２の暖房能力の設定は時間２・ｔ毎に行われる。
【００９３】
ところで、輻射センサ１６４に異常が発生すると検出する温度Ｔが変化しなくなったり、また高くなりすぎるか低くなりすぎる。
【００９４】
ここで、例えば輻射センサ１６４の故障によって輻射センサ１６４から出力される温度Ｔが高くなりすぎて、実際には検出される可能性のない温度ＴM （４０℃）を越えると（ステップ３０２で肯定判定）、輻射センサ１６４の検出した温度Ｔに異常が生じたと判断する。また、輻射センサ１６４の故障によって輻射センサ１６４出力される温度Ｔが前回の床温Ｔ-1と比較して所定値Ｑ以上変化すると輻射センサ１６４によって検出した温度Ｔに異常があると判断する（ステップ３０６で否定判定）。
【００９５】
また、輻射センサ１６４の故障等によって床暖房能力が高く設定されているにも拘わらず、輻射センサ１６４によって検出する温度Ｔが床温Ｔ-1に対して変化しなかったり逆に低くなる（ステップ３１２で否定判定）ことにより、輻射センサ１６４の検出する温度Ｔに異常が発生していると判断する。
【００９６】
このように、輻射センサ１６４の検出した温度Ｔに異常が発生すると、輻射センサ１６４に異常が生じていると判断して輻射センサ１６４から出力された温度Ｔに基づいた暖房能力の設定や、検出した温度Ｔにより床温Ｔ-1の更新を行わずに、ステップ３１８へ移行してエラー処理を行う。
【００９７】
このエラー処理では、例えば、輻射センサ１６４によって検出した温度Ｔに基づいた暖房能力の制御を停止し、その旨を報知するなどしても良く、床暖房を停止するようにしても良い。また、暖房能力を変更せずに床暖房を継続し、連続して輻射センサ１６４の検出した温度Ｔに異常があると判断されたときに、床暖房を停止するようにしても良い。
【００９８】
また、空調システム１１では、システムリモコン１３０によって室内温度を検出でき、熱源ユニット２６に設けている外気温度センサ１８８によって外気温度を検出できるので、連動コントローラ２０が、室内温度や外気温度を読み込み、室内温度や外気温度によって予測される暖房負荷に応じて暖房能力（熱動弁７６のデューテー比）を設定するようにしても良い。
【００９９】
このように、床暖房装置１４０が設けられている空調システム１１では、連動コントローラ２０に設けている輻射センサ１６４によって床温を検出しながら床暖房能力を制御するときに、輻射センサ１６４の検出温度に異常が発生すると、輻射センサ１６４によって検出した温度に基づいた暖房能力の制御を中止するので、輻射センサ１６４に異常が発生した状態で床暖房を継続することによる暖房不足や暖房の効きすぎ等が発生してしまうのを防止することができ、また、輻射センサ１６４の故障に気づかずに床暖房を継続してしまうことよる低温火傷等の発生を確実に防止することができる。
【０１００】
なお、以上の説明では、輻射センサ１６４によって検出した温度Ｔを前回の床温Ｔ-1と比較したが、メモリ１６８に床温の履歴を記憶させて、この床温の履歴から次の床温Ｔ0 を予測して温度Ｔと比較するようにしても良い。
【０１０１】
すなわち、図９のフローチャートに示すように、ステップ３２０で時間ｔ間隔で実行されて輻射センサ１６４によって検出した温度Ｔを読み込み（図８のステップ３００に相当）、ステップ３２２で温度Ｔを予め設定されている温度ＴM と比較する（図８のステップ３０２に相当）。
【０１０２】
このステップ３２２で否定判定されると、ステップ３２４では、メモリ１６８に記憶させた床温の履歴を読み出すと共に、ステップ３２６で暖房能力を読み込む（図８のステップ３０８に相当）。この後、ステップ３２８では、床温の履歴と暖房能力から床温の予測値（温度Ｔ0 ）を予測する。
【０１０３】
ステップ３３０では、予測した温度Ｔ0 と検出した温度Ｔを比較し（図８のステップ３０６に相当）、温度差が所定値Ｑ以内であれば、ステップ３３２で暖房能力を確認し（図８のステップ３１０に相当）、暖房能力が所定以上であるときには、ステップ３３４で検出した温度Ｔが前回の温度Ｔ-1を越えているか否かを確認する（図８のステップ３１２に相当）。
【０１０４】
このようにして、輻射センサ１６４によって検出した温度Ｔに異常があるか否かを確認し、異常がないと判断されたときには、ステップ３３６へ移行して検出した温度Ｔに基づいた暖房能力の制御を行なう（図８のステップ３１４）に相当）。
【０１０５】
さらに、輻射センサ１６４によって検出した温度Ｔに異常がないと判断されたときには、ステップ３３８でメモリ１６８に記録する床温の履歴を更新する。すなわち、新たに読み込んだ温度Ｔを温度Ｔ-1として記憶すると共に、温度Ｔn を温度Ｔn-1 （ｎは−１以下の整数）として記憶する。
【０１０６】
このように輻射センサ１６４によって検出した床温の履歴を記憶し、記憶した床温の履歴と暖房能力に基づいて温度Ｔ0 を予測し、予測した温度温度Ｔ0 を輻射センサ１６４によって検出する温度Ｔと比較することにより、輻射センサ１６４から出力される温度Ｔの異常の有無をより的確に判断することができる。これにより、温度Ｔ0 に異常があると判断されたとき（ステップ３２０で否定判定）には、ステップ３４０へ移行して的確にエラー処理を行なうことができる（図８のステップ３１８に相当）。
【０１０７】
なお、本実施の形態では、温水エアコン１０及び連動コントローラ２０と共に空調システム１１を構成する床暖房装置１４０を用いて説明したが、連動コントローラ２０は、温水エアコン１０に一体で設けられたものであっても良い。すなわち、温水エアコン１０の室内ユニット２２に、床面の温度を検出する輻射センサ１６４等を設けた構成であって良く、また、本発明は、連動コントローラ２０と床暖房装置１４０（熱源ユニット２６と床暖房マット１４４）によって構成した床暖房装置に適用しても良い。
【０１０８】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明によれば、温度検出手段によって検出した温度に異常があるか否かを判断して、異常がないと判断できるときにのみ温度検出手段によって検出した温度に基づいて暖房を行うため、温度検出手段に異常が生じたのに気づかずに床暖房を行うことによる暖房不足や暖房の効きすぎ感が生じるのを確実に防止して、適切な床暖房を行うことができるばかりでなく、判定手段が不適切な温度でないと判定した温度検出手段の検出値を記憶手段に記憶させ、その記憶手段に記憶されている履歴の温度と、温度検出手段が検出した温度を比較して、判定手段が温度検出手段の異常か否かを判定するので、床温を検出する温度検出手段の異常発生を的確に検出できるなどの優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に適用した空調システムを示す概略構成図である。
【図２】空調システムを構成する温水エアコンの室内ユニット、中継ユニット及び床暖房マットの配置を示す概略図である。
【図３】本実施の形態に適用した温水エアコンの冷媒と温水の流路を示す概略系統図である。
【図４】室内ユニットの電気回路の基板構成を示す概略図である。
【図５】熱源ユニットの電気回路の基板構成を示す概略図である。
【図６】本実施の形態に適用した連動コントローラを示す概略構成図である。
【図７】本実施の形態に適用したシステムリモコンの一例を示す概略平面図である。
【図８】輻射センサの異常検出の一例を示すフローチャートである。
【図９】輻射センサの異常検出の他の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 温水エアコン
１１ 空調システム
２０ 連動コントローラ（温度検出手段、判定手段）
２６ 熱源ユニット（床暖房装置）
６２ ポンプ（循環手段）
６４ 温水熱交換器（温水生成手段）
７６ 熱動弁（循環手段）
１３０ システムリモコン
１４０ 床暖房装置
１４２ 床暖房マット
１５２ コントロール基板（判定手段）
１５８ 温度検出基板（温度検出手段）
１６４ 輻射センサ（温度検出手段）
１６８ メモリ（記憶手段）
１７４ コントロール基板（暖房制御手段）

Claims (3)

1. 温水生成手段によって生成した所定の温度の温水を循環手段によって床面に敷設した温水配管内へ循環させて暖房する床暖房装置であって、所定の時間間隔で前記暖房される床面の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段によって検出された温度が適切な温度範囲であるか否かの判定の基準となる温度が記憶される記憶手段と、前記温度検出手段によって検出した温度と前記記憶手段に記憶されている温度を比較手段で比較して前記温度検出手段に異常があるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段によって正常と判定されたときに設定床温と前記温度検出手段によって検出した床温に基づいて前記循環手段の作動を制御する暖房制御手段とを含む構成とし、
   前記記憶手段に記憶される判定の基準となる温度は、前記温度検出手段によって検出されて前記判定手段によって否定判定された履歴の温度とし、
   前記判定手段は、前記記憶手段に記憶されている履歴の温度と前記温度検出手段によって次に検出した温度の温度差が所定以上となったときに異常と判定することを特徴とする床暖房装置。
2. 前記温度検出手段によって検出されて前記判定手段によって否定判定された温度が前記記憶手段に記憶されているときに、前記比較手段が前記記憶手段に記憶されている温度から予測した床温と前記温度検出手段によって新たに検出した温度を比較し、該温度差が所定以上であるときに前記判定手段が異常と判定することを特徴とする請求項１に記載の床暖房装置。
3. 前記暖房制御手段が最大の暖房能力となるように前記循環手段を作動させているときに、前記温度検出手段によって新たに検出された温度が前記記憶手段に記憶されている温度より高いときに前記判定手段が正常と判定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の床暖房装置。

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