JP3622328B2 - 温水床暖房装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内の床に温水を循環させて暖房を行なうようにした温水床暖房装置ならびにその試運転方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の温水床暖房装置においては、室内への放熱器の設置や、この放熱器と熱源機との間の配管、あるいは、前記放熱器に対応して室内に設置されているリモートコントローラと熱源機との間の制御信号用の配線等を行なった後に、暖房用水の循環路内への水張りや動作確認のための試運転を行なうようにしており、その試運転方法の一例が、たとえば特開平６−３２３５５５号公報において提案されている。
【０００３】
この提案に係る試運転方法は、熱源機内の暖房用水タンクに貯留されている暖房用水の水位変化を検出したり、熱源機から放熱器へ供給される暖房用水温度と、放熱器から熱源機へ戻される暖房用水温度との温度差を検出することにより、暖房用水の循環路内への水張りや、放熱器への暖房用水の循環状態を検査するようにしたものである。
【０００４】
しかしながら、このような試運転方法であると、試運転時の運転状態の判定媒体として、循環路内を循環させられる暖房用水を用い、この暖房用水の状態変化によって試運転の合否の判定を行なっており、かつ、この判定を熱源機側のみで行なっていることから、実際の室内における温度変化との関連がなく、擬似的な試運転となっている。
【０００５】
そして、前記放熱器が熱源機に対して複数並列的に接続されて、これらの放熱器を個々に試運転する場合、前述したように、判定を熱源機側のみで行なっており、かつ、熱源機における暖房用水の供給部と回収部が共通であることから、試運転の対象として指定した放熱器以外の放熱器へ暖房用水が供給されたとしても、判別がつかないといった不具合も生じている。
【０００６】
したがって、放熱器への配管や暖房用水供給制御用の熱動弁への配線が正当に行なわれていることが試運転の条件となり、施工後における誤配管や誤配線の検出はできない。
【０００７】
そして、放熱器を含む暖房用水循環路への水張り操作を完了した後に、この循環路内へ加熱した暖房用水を循環させ、室内の床面温度が所定時間内に所定温度まで上昇した時に試運転合格と判定し、また、所定時間内に所定温度まで上昇しなかった場合に試運転不合格とすることも考えられる。
【０００８】
これによって、実際の床温度を制御因子として制御手段へフィードバックすることにより、室内の実際の暖房状態に即した試運転が可能となり、また、放熱器を複数設ける場合において誤配管や誤配線があっても、試運転の対象となっている放熱器の温度変化が直接検出されることにより、前述した誤配管や誤配線の有無を検出できるといった利点が得られる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した後者の温水床暖房装置においても、なお、つぎのような改善すべき問題点が残されている。
【００１０】
すなわち、複数の放熱器を含む暖房用水循環路への水張り操作を完了した後に、この循環路内へ加熱した暖房用水を循環させ、室内の床面温度が所定時間内に所定温度まで上昇したときに試運転合格と判定しているが、誤配管や誤配線がある場合には、所定時間内（たとえば５０分）に、所定温度まで上昇しないときに試運転不合格と判定していることから、誤配管や誤配線と判定するまでに長時間を必要とし、非常に効率の悪い異常判定であった。
【００１１】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、施工終了時やシーズン初め等の試運転の合否判定を確実かつ短時間で行なえるようにした温水床暖房装置を提供することを解決すべき課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の温水床暖房装置は、前述した課題を解決するために、室内の床面に設置された複数の放熱器へ暖房用水を供給する熱源機と、前記各々の放熱器に対応して前記室内に設置され前記熱源機の作動を制御するリモートコントローラと、それぞれのリモートコントローラに取り付けられるとともに、前記床面の温度を検出する床温検出器と、試運転時において、前記床温検出器からの検出信号に基づき、前記床面温度が設定温度に至ったか否かを判定することにより、試運転の合否を判定する試運転合否判定手段とを備え、この試運転合否判定手段には、一つの床温検出器による試運転開始時の初期床温を検出記憶し、この床温検出器の接続されていない他のリモートコントローラの試運転中において、前記初期床温より所定以上の床温上昇を検出した場合に異常と判定する異常検知手段が設けられていることを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の請求項１に係わる一実施形態について図１ないし図６に基づき説明する。
図１は、本実施形態のシステム構成図であり、図１において符号１は、本実施形態に係わる温水床暖房装置を示す。
この温水床暖房装置１は、室内へ設置される放熱器としての複数の温水マット２（２ａ・２ｂ）と、これらの温水マット２へ暖房用水を供給するとともに、この暖房用水の加熱を行なう熱源機３と、この熱源機３に設けられ、前記暖房用水を圧送する温水ポンプ４と、この温水ポンプ４と各温水マット２とを接続し、前記温水ポンプ４によって圧送される暖房用水を前記各温水マット２へ導く暖房用水供給管５（５ａ・５ｂ）と、前記各温水マット２と熱源機３とを接続し、各温水マット２から排出される熱交換済みの暖房用水を前記熱源機３へ戻す暖房用水戻し管６と、前記各暖房用水供給管５の途中に設けられて、各温水マット２へ供給される暖房用水量を調整・制御する熱動弁７（７ａ・７ｂ）と、前記各温水マット２に対応して設けられ、床温度の設定等を行なうリモートコントローラ８（８ａ・８ｂ）とによって概略構成されている。
【００１４】
詳述すれば、前記熱源機３は、図２に示すように、暖房用水を加熱するバーナー（図示略）へ供給する燃焼ガスの供給量を調整するガス弁９および前記バーナーへ点火する点火器１０とが、前記複数の熱動弁７（７ａ・７ｂ）および温水ポンプ４とともに接続されている。
【００１５】
また、熱源機３には、前記ガス弁９と点火器１０との作動を制御する燃焼制御回路１１が設けられているとともに、前記熱動弁７（７ａ・７ｂ）と温水ポンプ４の作動を制御するドライバ１２が設けられ、さらに、これらの燃焼制御回路１１とドライバ１２へ制御信号を出力するマイクロコンピュータ１３が設けられ、このマイクロコンピュータ１３には、温水床暖房装置１の試運転を行なうための試運転スイッチ１４と、前記リモートコントローラ８（８ａ・８ｂ）との信号の送受信を行なう通信回路１５とが接続されている。
【００１６】
前記リモートコントローラ８は、図３に示すように、その操作パネル上に種々の表示を行なう表示部１６が設けられているとともに、時刻設定キー１７、プログラム時刻設定キー１８、温度設定キー１９、運転・停止キー２０、プログラム設定キー２１、時刻合わせキー２２等の各種操作キーが設けられ、また、室温を検出するための室温検出器としての室温サーミスタ２３と、後述する床温検出器としての床温サーミスタ２４が接続されるコネクタ２５が設けられている。
【００１７】
前記床温サーミスタ２４は、図４に示すように、上部には内部に水が充填される樹脂製の容器２６の下部に設けた断熱材２６ｂの下面略中央に設けられている。
【００１８】
また、前記容器２６には、内部に水を充填する注水管２６ａが設けられており、この注水管２６ａは、その端部開口部に着脱自在に装着されるキャップ２６ｃによって開閉させられるようになっている。
【００１９】
このように、床温サーミスタ２４は、断熱材２６ｂにより床Ｆ以外からの熱的な影響が作用することが抑制され、また、容器２６内に充填される水の重量によって床面に密着させられるように構成されている。
【００２０】
さらに、床温サーミスタ２４には、前記容器２６を貫通する信号線２７の一端が接続され、この信号線２７の他端部に設けられているプラグ２８が前記リモートコントローラ８のコネクタ２５へ着脱自在に取り付けられることによって、前記床温サーミスタ２４がリモートコントローラ８へ着脱可能に接続されるようになっている。
【００２１】
また、前記表示部１６は、７セグメント型のＬＣＤからなる現在時刻表示部２９と、プログラム時刻表示部３０と、平板状のＬＣＤからなる設定温度表示部３１とによって構成されている。
【００２２】
一方、前記リモートコントローラ８の内部には、図２に示すように、マイクロコンピュータ３２と、前記熱源機３との信号の送受信を行なう通信回路３３が組み込まれており、前記マイクロコンピュータ３２には、温水床暖房装置１の試運転時において、前記床温サーミスタ２４からの検出信号に基づき、前記床面温度が設定温度に至ったか否かを判定することにより、試運転の合否を判定する試運転合否判定手段３４が設けられている。
【００２３】
そして、前記試運転合否判定手段３４には、ある一つのコントローラが接続されている放熱器の試運転開始時の初期床温を検出記憶し、試運転の対象となっているリモートコントローラ８以外のリモートコントローラ８において、前記初期床温より所定以上の床温上昇を検出した場合に異常と判定する異常検知手段３５が設けられている。
【００２４】
ついで、このように構成された本実施形態に係わる温水床暖房装置１の運転方法について説明する。
まず、通常運転について、図５に示す処理フローに基づいて説明すれば、この通常運転は、リモートコントローラ８の運転・停止キー２０が操作されることによって開始されるが、通常運転の処理が開始されると運転のＯＮ信号の有無が確認され（ステップＳ１）、ＯＮ信号がない場合にはステップＳ２へ移行し、リモートコントローラ８から熱源機３へ運転停止信号が出力されて、熱源機３において、前記運転停止信号に基づいて、ドライバ１２へ制御信号が出力されることにより、該当する熱動弁７が閉じられて、温水マット２への暖房用水の供給が停止される。
【００２５】
また、ステップＳ１において運転ＯＮ信号の確認がなされると、ステップＳ３へ移行し、運転ＯＮ信号が第１回目であるか否かが判断され、１回目である場合には、つぎのステップＳ４へ移行し、１回目でない場合にはステップＳ５へ移行する。
【００２６】
前記ステップＳ４に移行すると、リモートコントローラ８において、熱源機３への運転ＯＮ信号の送信が行なわれるとともに、室温サーミスタ２３から得られる室温情報と、温度設定キー１９によって設定された設定温度情報とから熱動弁７のＯＮ−ＯＦＦ時間が算出されるとともに、前記熱源機３へ熱動弁ＯＮ信号が送信され、同時に、熱動弁ＯＮタイマがセットされた後に、ステップＳ５へ移行する。
【００２７】
このステップＳ５においては、熱動弁７がＯＮ中であるか否かが判断され、ＯＮである場合には、ステップＳ６へ移行して、ステップＳ４においてセットされた熱動弁ＯＮタイマが終了したか否かが判断され、終了の場合にはつぎのステップＳ７へ移行し、熱動弁ＯＦＦ信号が熱源機３へ送信されるとともに、この熱源機３のマイクロコンピュータ１３からドライバ１２へ制御信号が出力されることにより、前記熱動弁７が閉止され、温水マット２への暖房用水の供給が停止されるとともに、熱動弁ＯＦＦタイマがセットされた後に、ステップＳ１以降の処理へ移行する。
【００２８】
また、ステップＳ５において熱動弁７がＯＦＦであると判断された場合には、ステップＳ８へ移行して、前記ステップＳ７においてセットされた熱動弁ＯＦＦタイマが終了したか否かが判断されて、終了前である場合には、ステップＳ１以降の処理を繰り返し、また、熱動弁ＯＦＦタイマが終了している場合には、つぎのステップＳ９において前記ステップＳ４と同様にして熱動弁７のＯＮ−ＯＦＦ時間が算出されるとともに、熱源機３へ熱動弁ＯＮ信号が出力され、同時に、熱動弁ＯＮタイマがセットされた後にステップＳ１以降の処理が繰り返される。
【００２９】
このように通常運転時においては、所定時間（たとえば２０分）を１サイクルとして、その１サイクル中で熱動弁７が設定されたＯＮ−ＯＦＦ時間でＯＮ−ＯＦＦされることにより、室内への温水供給量が制御されて、室温が設定温度となるように制御される。
【００３０】
そして、熱動弁７のＯＮ時間は、設定温度と室内温度との差に応じて３〜２０分（連続ＯＮ）の範囲で可変制御される。
【００３１】
このような通常運転は、各リモートコントローラ８と熱源機３との間の信号の送受信に基づき行なわれるもので、各温水マット２（２ａ・２ｂ）が相互に独立して運転される。
【００３２】
ついで、試運転方法について説明すれば、この試運転は、熱源機３に設けられている試運転スイッチ１４がＯＮとなされることによって開始されるが、試運転の開始に先立って、熱源機３のマイクロコンピュータ１３からドライバ１２へ制御信号が出力され、熱動弁７の一つがＯＮとなされるとともに、温水ポンプ４が駆動されることにより、開放された熱動弁７に対応する温水マット２へ未加熱の暖房用水が供給されて水張りが行なわれ、全温水マット７に対する水張り操作が完了した時点で、前記熱源機３から選択された一つのリモートコントローラ８へ、「試運転モード信号」、「水張り完了信号」、および、「試運転ＯＮ信号」が送出されるとともに、熱源機３におけるバーナが点火されて暖房用水が所定温度に加熱され、かつ、選択されたリモートコントローラ８に対応した熱動弁７へ駆動信号が送出されて、この熱動弁７がＯＮとなされるとともに、この熱動弁７が接続されている温水マット２へ加熱された暖房用水が供給される。
【００３３】
このような初期動作が完了した後に、前記各信号を受信したリモートコントローラ８において試運転が開始されるもので、図６に示す処理フローを参照して、本発明の試運転方法について説明する。
【００３４】
この試運転は、温水床暖房装置１の全体を制御するメインルーチン内にサブルーチンとして設けられているもので、この試運転が開始されると、まず、ステップＳ１１において試運転モード信号の有無が判定されることにより試運転モードであるか否かの判断がなされ、試運転モードでない場合には、ステップＳ１２へ移行して通常運転処理が行なわれ、試運転モードである場合にはステップＳ１３へ移行する。
【００３５】
このステップＳ１３においては、試運転完了フラグの有無が確認され、試運転完了フラグがある場合にはメインルーチンへ戻る。
【００３６】
また、ステップＳ１３において、試運転完了フラグがないと判定された場合には、ステップＳ１４へ移行して、ステップＳ１１において確認された試運転モード信号の受信が１回目であるか否かの判断がなされ、１回目である場合に、ステップＳ１５へ移行して、床温サーミスタ２４によって検出されている現在の床温ＴＹ０が第１の基準値ＴＹ１として退避（記憶）された後にステップＳ１６へ移行し、前記ステップＳ１４において試運転モードが１回目でないと判断された場合には、ステップＳ１４から直接ステップＳ１６へ移行する。
【００３７】
このステップＳ１６においては、熱源機３から当該温水マット２への水張り完了を示す水張り完了信号が受信されているか否かの判定が行なわれ、水張り完了信号が受信されていることを条件としてつぎのステップＳ１７へ移行し、熱源機３から当該温水マット２に対する試運転ＯＮ信号が受信されているか否かの判定が行なわれる。
【００３８】
このステップＳ１７において試運転信号が受信されていると判定された場合には、床温サーミスタ２４において検出されている現在床温ＴＹ０が、第２基準床温ＴＹ２として格納（記憶）された後につぎのステップＳ１８へ移行する。
【００３９】
このステップＳ１８においては、床Ｆの温度が、設定温度＋ＴＡに至ったか否かにより合格判定が行なわれる。
【００４０】
床温度ＴＹ０が、設定温度（前記ＴＹ２）＋ＴＡまで上昇したことによって試運転合格と判定されるが、前記ＴＡは、たとえば５（℃）に設定され、試運転開始時の床温（すなわち前記ＴＹ２）が２０℃の場合、床温が２５℃に達した時点で試運転合格と判定される。
【００４１】
そして、このステップＳ１８において床Ｆの温度が設定温度＋ＴＡに至ったと判定された場合には試運転合格として、試運転を完了すべく次のステップＳ１９へ移行し、このステップＳ１９において、試運転完了フラグがセットされるとともに、試運転ＯＫデータ（試運転正常終了データ）が熱源機３へ送出された後にメインルーチンへ戻る。
【００４２】
この試運転ＯＫデータが熱源機３において受信されると、つぎの試運転の対象となる温水マット２に対応したリモートコントローラ８へ試運転を指示する信号が出力されることにより、各温水マット２に対する試運転が順次行なわれる。
【００４３】
一方、前記ステップＳ１８において床温度ＴＹ０が設定温度＋ＴＡに到達していないと判定された場合には、ステップＳ２０へ移行して、試運転開始から所定時間（たとえば５０分）経過したか否かの判定がなされ、経過前である場合には、測定操作を継続すべくメインルーチンへ戻り、また、所定時間が経過したと判定された場合には、ステップＳ２１へ移行してエラー処理が行なわれる。
【００４４】
ここで、所定時間経過しても床温度ＴＹ０が設定温度＋ＴＡに到達しない状況においては、熱源機３から供給される暖房用水が、試運転の対象となっている温水マット２以外の温水マット２へ供給されていること、あるいは、試運転の対象となっている温水マット２に対応していないリモートコントローラ８との間で信号の送受信を行なっていること等の原因が考えられ、前者の場合には誤配管、また、後者の場合には誤配線として判定されて、それらの情報が、ステップＳ２１において熱源機３へ送信されるとともに、この熱源機３に保存され、かつ、当該温水マット２に対する試運転が停止させられた後に、前記熱源機３からつぎの試運転の対象となる温水マット２に対応したリモートコントローラ８へ試運転を開始する信号が送信されて、つぎの温水マット２の試運転が行なわれる。
【００４５】
一方、前記ステップＳ１７からステップＳ１８へ移行する間に格納される第２基準室温ＴＲ２および第２基準床温ＴＹ２は、ステップＳ１５において格納した値を兼用することも可能である。
【００４６】
さらに、前記ステップＳ１６において水張り完了信号が受信されていないと判定された場合、および、ステップＳ１７において試運転ＯＮ信号が受信されていないと判定された場合には、ステップＳ２２へ移行して、前回が試運転ＯＮ信号を受信した状態であったか否かが判定され、受信状態であった場合にはステップＳ２３へ移行し、受信状態でなかった場合には、ステップＳ２４へ移行する。
【００４７】
前記ステップＳ２３においては、試運転の全データがクリアされた後にメインルーチンへ戻る。すなわち、水張り完了信号や試運転ＯＮ信号の受信待機状態となされる。
【００４８】
また、前記ステップＳ２４においては、前記ステップＳ１８と同様の判定、すなわち、床温度ＴＹ０が設定温度＋ＴＡに到達したか否かの判定が行なわれ、設定温度＋ＴＡに到達していない場合には試運転開始待ちの状態と判定されてメインルーチンへ戻る。
【００４９】
さらに、前記ステップＳ２４において床温度ＴＹ０が異常温度ＴＢへ到達した場合には、前記ステップＳ１６あるいはステップＳ１７とステップＳ２２との判定によって、当該温水マット２が試運転の対象となっていないと判定されているにも拘わらず、床温度ＴＹ０が異常温度ＴＢ以上に到達したこととなり、この場合は誤配管や誤配線と判定されて、つぎのステップＳ２５へ移行してエラー処理が行なわれる。
【００５０】
このエラー処理およびその後の処理は、前記ステップＳ２１とほぼ同様であり、この場合、図示しないが、熱源機３に対し誤配管か誤配線である旨のエラーデータが送信される。そして、前記熱源機３は、リモートコントローラ８からエラーデータを受信すると、エラーが発生しているリモートコントローラ８の試運転を速やかに終了させた後に、つぎの試運転へ移行する。
【００５１】
本実施形態においては、前述したように、ステップＳ１８、ステップＳ１９、ステップＳ２０、および、ステップＳ２１の処理が、前記試運転合否判定手段３４の処理となされており、また、ステップＳ２４およびステップＳ２５が異常検知手段３５の処理となされている。
【００５２】
このように、本実施形態に係わる温水床暖房装置１においては、試運転合否判定手段３４に設けられた異常検知手段３５によって、他の温水マット２の試運転中に異常温度ＴＢへの温度上昇を検出すると、速やかに異常判定を行なうように構成されているので、短時間で確実に誤配管や誤配線を検出することが可能である。
【００５３】
なお、前記各実施形態において示した各構成部材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に記載の温水床暖房装置によれば、試運転合否判定手段に設けた異常検知手段により、他のリモートコントローラによる試運転中に、このコントローラに対応していない床温検出器による床温が上昇したときに、速やかに異常判定するようにしたので、試運転時における誤配管や誤配線を確実かつ簡単に検出することができる。
【００５５】
また、誤配管や誤配線を短時間で検出できるので、試運転時間の短縮と試運転に要する燃料及び電気代を減少させることで、効率のよい試運転を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の温水床暖房装置の全体のシステム構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係わる温水床暖房装置の制御システムを示すブロック図である。
【図３】本発明の温水床暖房装置のリモートコントローラを示す外観斜視図である。
【図４】本発明の温水床暖房装置のリモートコントローラと放熱器との関係を示す概略図である。
【図５】本発明の温水床暖房装置の通常運転時における処理フロー図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における試運転時における処理フロー図である。
【符号の説明】
１・４０ 温水床暖房装置
２（２ａ・２ｂ） 温水マット（放熱器）
３ 熱源機
７（７ａ・７ｂ） 熱動弁
８（８ａ・８ｂ） リモートコントローラ
１３ マイクロコンピュータ
２３ 室温サーミスタ
２４ 床温サーミスタ（床温検出器）
３１ 設定温度表示部
３２ マイクロコンピュータ
３４ 試運転合否判定手段
３５ 異常検知手段
Ｆ 床

Claims (1)

1. 室内の床面に設置された複数の放熱器へ暖房用水を供給する熱源機と、前記各々の放熱器に対応して前記室内に設置され前記熱源機の作動を制御するリモートコントローラと、それぞれのリモートコントローラに取り付けられるとともに、前記床面の温度を検出する床温検出器と、試運転時において、前記各床温検出器からの検出信号に基づき、前記床面温度が設定温度に至ったか否かを判定することにより、試運転の合否を判定する試運転合否判定手段とを備え、この試運転合否判定手段には、一つの床温検出器による試運転開始時の初期床温を検出記憶し、この床温検出器に接続されていない他のリモートコントローラの試運転中において、前記初期床温より所定以上の床温上昇を検出した場合に異常と判定する異常検知手段が設けられていることを特徴とする温水床暖房装置。

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