JP3635668B2 - 温水暖房装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、温水暖房装置の温水の加熱制御に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の温水暖房装置は、例えば図3に示すように、暖房用の循環水を循環するポンプ1と、この循環水を加熱する熱交換器2と、循環水の膨脹を吸収するタンク3とが設けられている。温風による暖房あるいは乾燥に用いられる高温水を必要とする高温負荷4は、熱交換器2とは高温回路5で、タンク3とは戻り回路6にて接続され、高温回路5には、高温度検出器7が取り付けられている。
【0003】
また、熱交換器2の入水口とポンプ1との接続部より分岐した低温回路8と、戻り回路6を介して接続された床暖房等の低温水を必要とする低温負荷9が設けられている。さらに高温回路5と低温回路8を連結するバイパス回路10と、バイパス回路10には逆止装置11がある。低温回路8の途中のバイパス回路10との合流点よりも上流側には、低温回路8を流れる循環水の流量を制御するオリフィス12が設けられている。
【0004】
装置を遠隔操作するリモコン20には、低温負荷9を運転するための運転スイッチ21と、循環水の温度を設定する温度設定スイッチ22が設けられている。また、高温負荷4には高温水、低温負荷9には低温水を送給するように制御する制御装置13が設けられていて、しかも上記部品は図の破線で電気的に接続されている。
【0005】
次にその動作について説明する。高温負荷4の運転スイッチ(図示せず)をONすると、その信号を受けた制御装置13が、ポンプ1を作動させ、循環水を送給する。熱交換器2にて循環水を加熱し、高温度検出器7が送給される高温水の温度を検出して、高温度(約80℃)になるように加熱する。所定温度に加熱された高温水は、高温回路5を経由して、高温負荷4に送給され、暖房あるは乾燥するために放熱され、戻り回路6を経由して、タンク3に戻ってくる。また、バイパス回路10に設けられた逆止装置11により、低温回路8から高温回路5への逆流を防止し、設定温度の高温水にする。
【0006】
図4は、低温負荷9使用時の制御装置13のシーケンスフローを示し、B1にて低温負荷9の運転スイッチ21のみをONすると、その信号を受けた制御装置13が、B2にてポンプ1を作動させ、循環水を送給する。高温負荷4の運転スイッチがONになっていないため、高温負荷4の開閉弁(図示せず)が閉状態であり、高温負荷4には循環水は送給されない。循環水の一部は、熱交換器2を通過せずに加熱されずに低温回路8に流れる。残りの循環水は、B3にて熱交換器2にて加熱され、高温回路5から、バイパス回路10を通り、低温回路8に流れ込み、ここで混合して低温負荷9に低温水を送給する。低温負荷9にて放熱した低温水は戻り回路6を経由してタンク3に戻る。
【0007】
ここで、低温負荷9に送給される低温水の温度を検出していないため、温度設定スイッチ22にて設定された温度の低温水(約60℃)を送給するため、B3にて熱交換器2では、所定温度(約6deg)温度設定スイッチ22にて設定された温度より高くなるように循環水を加熱し、低温回路8を流れる加熱されない循環水と混合して、所定温度の低温水にしている。低温回路8は、熱交換器2〜高温回路5〜バイパス回路10よりも抵抗が少ないため、このままでは低温回路8に流れすぎてしまう。
【0008】
そこで低温回路8に設けられたオリフィス12が、低温回路8に流れる循環水の流量を絞り、混合する割合が所定の割合(バイパス回路10から流れる流量:低温回路8を流れる流量=約2:1)になるようにして、所定温度高く加熱された循環水と加熱されない循環水が混合したら設定温度の低温水になるようにしている。ここで、低温回路8のオリフィス12の抵抗を減らして、低温回路8の流量を増やすと、低温負荷9に送給される低温水の温度を検出していないため、低温負荷9に送給される循環水の温度が変動してしまう。
【0009】
それはなぜかというと、高温回路5からの循環水は常に何degか高く加熱しているが、低温負荷9に送給される低温水の流量が一定という条件において、持っている熱量は一定である。低温負荷9の放熱が大きく、戻り温度が低下してしまうと、混合したとき、低温回路8の持っている熱量の変動に影響を受けやすい。低温回路8の抵抗を減らすため、低温回路8の流量が多くなり、戻り温度の変動により、持っている熱量の変動が大きい。従って、低温負荷9には、温度設定スイッチ22にて設定された温度よりも低い循環水が送給されることになる。
【0010】
反対に、オリフィス12の抵抗をもっと大きくすると高温回路5からの流量が増え、低温負荷9に送給される循環水の温度は戻り温度の影響を受けにくくなる。しかし、低温水の多くが熱交換器2〜高温回路5〜バイパス回路10を通ることになり、回路の抵抗が増え、ポンプ1の持つ揚程が減少してしまう。低温負荷9として、床暖房が接続されるが、多くの枚数を要求され、揚程が小さいと接続できる床暖房の枚数が減少してしまう。B4にて、高温度検出器7が設定温度よりも高いと検出するとB5にて加熱を停止する。さらにB6にて循環水の温度が所定温度より低下すると再度加熱する。
【0011】
次に、低温負荷9と高温負荷4を同時に使用するときは、高温度(約80℃)になるように熱交換器2にて循環水を加熱し、高温負荷4に送給する。低温負荷9にも、高温度に加熱された循環水がバイパス回路10を経由して、低温回路8に流れ込む。高温度の循環水は低温水に必要な温度よりもかなり高いため、低温回路8にて混合しても設定温度よりも高くなってしまう。オリフィス12により、低温回路8の流量を絞っているため、高温回路5から低温回路8に流れる流量が多く、高温度の循環水の影響を大きく受ける。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成では、低温負荷9に送給される低温水の温度を検出していないため、低温負荷9の放熱が大きくなったときには、その影響を受け、低温負荷9に送給される低温水の温度が低下してしまい、一定にはならない。さらに、高温回路5からバイパス回路10を経由して低温回路8に流れる循環水の流量が多く必要なため、ポンプ1の高温負荷4への揚程が減少してしまう。また、高温負荷4と低温負荷9を同時に使用したとき、低温負荷9に送給される低温水の温度が上昇してしまい、床暖房使用時に熱すぎるという欠点がある。
【0013】
本発明は上記従来の課題を解消するもので、低温負荷に送給される低温水の温度を検出して、低温負荷に送給される低温水の温度を安定させ、ポンプの揚程を損なわないようにし、しかも高温負荷4と同時に使用したときに低温負荷9に送給される低温水の温度が高くならないようにすることを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の温水暖房装置は、暖房用の循環水を加熱する熱交換器と、循環水を送給するポンプと、循環水の膨張を吸収するタンクと、熱交換器およびタンクに高温回路および戻り回路を介して接続した高温水を必要とする高温負荷と、高温回路に設けられた高温度検出器と、熱交換器の入水口とポンプの接続部の途中より分岐した低温回路、および戻り回路を介して接続された低温水を必要とする低温負荷と、高温回路と低温回路の途中を連結するバイパス回路と、バイパス回路に設けられた逆止装置と、低温回路の途中にバイパス回路との接続部より低温負荷側に設けられた低温検出器と、熱交換器を加熱制御する制御手段を備え、前記低温負荷を単独で使用する場合は、前記低温回路からの温度の低い循環水とバイパス回路からの高温に加熱された循環水を混合して供給するとともに、前記バイパス回路からの循環水を前記低温検出器で検出された温度に基づき前記熱交換器を加熱制御して所定の高温度に制御することで、低温負荷への循環量を増大させるとともに、所定の混合湯温を確保するようにしたものである。
【0015】
【作用】
上記手段により本発明の温水暖房装置は、制御手段の働きで、低温負荷に送給される低温水の温度を検出することにより、戻り温度の影響を受けず、安定した温度の低温水を低温負荷に送給する。さらに、低温回路を流れる循環水の流量を増やすことにより、ポンプの揚程を高くする。また、低温負荷を高温負荷と同時に使用したときにも、低温負荷に送給される低温水の温度が高くならない。
【0016】
【実施例】
以下本発明による給湯暖房装置の実施例について、図面を参照しながら説明する。本発明の温水暖房装置は、例えば図1に示すように、暖房用の循環水を循環するポンプ1と、この循環水を所要温度に加熱制御する熱交換器2と、循環水の膨脹を吸収するタンク3とが設けられている。温風による暖房あるいは乾燥に用いられる高温水を必要とする高温負荷4は、熱交換器2とは高温回路5で、タンク3とは戻り回路6にて接続され、高温回路5には、高温度検出器7が取り付けられている。また、熱交換器2の入水口とポンプ1との接続部より分岐した低温回路8と、戻り回路6を介して接続された床暖房等の低温水を必要とする低温負荷9が設けられている。さらに高温回路5と低温回路8を連結するバイパス回路10と、バイパス回路10には逆止装置11がある。低温回路8の途中にバイパス回路10との接続部より低温負荷9側に設けられた低温度検出器16とがある。
【0017】
装置を遠隔操作するリモコン20には、低温負荷9を運転するための運転スイッチ21と、低温水の温度を設定する温度設定スイッチ22が設けられている。高温負荷4には高温水、低温負荷9には低温水を送給するように制御する制御装置14と上記部品は図の破線で電気的に接続されている。また、制御装置14には、低温負荷9使用時には低温度検出器16により温度を検出して低温水の温度を制御する制御手段15が設けられている。
【0018】
次にその動作について説明する。高温負荷4の運転スイッチ(図示せず)をONすると、その信号を受けた制御装置14が、ポンプ1を作動させ、循環水を送給する。熱交換器2にて循環水を加熱し、高温度検出器7が送給される循環水の温度を検出して、高温度(約80℃)になるように加熱する。設定温度に加熱された高温度の高温水は、高温回路5を経由して、高温負荷4に送給され、暖房あるいは乾燥するために放熱され、戻り回路6を経由して、タンク3に戻ってくる。また、バイパス回路に設けられた逆止装置11により、低温回路8から高温回路5への低温水の逆流を防止している。
【0019】
図2は、低温負荷9使用時の制御装置14のシーケンスフローを示し、A1にてリモコン20の低温負荷9の運転スイッチ21のみをONすると、その信号を受けた制御装置14が、A2にてポンプ1を作動させ、循環水を送給する。高温負荷4の運転スイッチがONになっていないため、高温負荷4の開閉弁(図示せず)が閉状態であり、高温負荷4には循環水は送給されない。循環水の一部は、熱交換器2を通過せずに加熱されずに低温回路8に流れる。残りの循環水は、A3で熱交換器2にて加熱され、高温回路5から、バイパス回路10を通り、低温回路8に流れ込み、ここで混合して低温負荷9に低温水を送給する。
【0020】
低温負荷9に送給される低温水は、低温度検出器16にて温度を検出され、温度設定スイッチ22にて設定された温度になるように熱交換器2にて加熱される。低温負荷9に送給され、放熱した低温水は戻り回路6を経由してタンク3に戻る。低温度検出器16にて低温負荷9に送給される低温水の温度を検出しているため、低温回路8を流れる循環水の流量を多くして、熱交換器2〜高温回路5〜バイパス回路10から合流する循環水の流量を少なくする設定しておき、熱交換器2にて加熱する循環水の温度を高温度(約80℃までの所要温度)に高く制御することにより、高温回路5の流量を減らしても持っている熱量を大きくすることにより可能である。
【0021】
従来は、低温度検出器16がないため、このようにすると低温回路8の流量が多くなり、戻り温度の影響を受け、低温負荷9に送給される温度が一定でなかった。しかし、本発明は低温度検出器16により温度検出しているため、戻り温度の変化に従って、高温回路5からの循環水の温度を加熱制御によって変化させ、低温回路8にてバイパス回路10が混合したら設定温度にすることができる。また低温回路8は、熱交換器2を経由しないため抵抗が小さいため、低温回路8の流量を増やすことにより、ポンプ1の低温負荷9にかける揚程を大きくすることができる。低温負荷9は、床暖房であり、床暖房は接続枚数を多く要求され通水抵抗も大きくなる。本発明では、揚程を大きくすることができるため、床暖房の接続枚数を多くすることができる。
【0022】
次に、低温負荷9と高温負荷4を同時に使用するときは、高温度(約80℃)になるように熱交換器2にて循環水を加熱し、高温負荷4にも送給する。低温負荷9にも、高温度に加熱された循環水がバイパス回路10を経由して、低温回路8に合流後に流れ込む。従来より低温回路8からの循環水は流量が多く、かつ各負荷にて放熱した温度の低い戻り回路6の循環水であるため、バイパス回路10から高温度に加熱された循環水が低温回路8にて混合しても、低温負荷9に送給される低温水の温度は高くならない。
【0023】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の温水暖房装置は、低温負荷に送給される低温水の温度を検出して所要温度に加熱制御し、低温回路を流れる循環水の流量を増やすことができるため、次の効果がある。
(1) 低温負荷に送給される低温水の温度を一定にすることができ、快適な床暖房が可能である。
(2) ポンプの低温負荷への揚程を高くすることができ、接続できる床暖房の枚数を多くすることができる。
(3) 低温負荷、高温負荷同時使用時において、低温負荷に送給される循環水の温度を従来よりも低くすることができるため、床暖房使用時において、熱すぎることがなく、快適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の給湯暖房装置を示す構成図
【図2】同装置のフローチャート
【図3】従来の給湯暖房装置の構成図
【図4】同装置のフローチャート
【符号の説明】
1 ポンプ
2 熱交換器
3 タンク
4 高温負荷
5 高温回路
6 戻り回路
7 高温度検出器
8 低温回路
9 低温負荷
10 バイパス回路
11 逆止装置
15 制御手段
16 低温度検出器
Claims (1)
- 暖房用の循環水を加熱する熱交換器と、循環水を送給するポンプと、循環水の膨張を吸収するタンクと、熱交換器およびタンクに高温回路および戻り回路を介して接続した高温水を必要とする高温負荷と、高温回路に設けられて循環水温度を検出する高温度検出器と、熱交換器の入水口とポンプの接続部の途中より分岐した低温回路、および戻り回路を介して接続された低温水を必要とする低温負荷と、高温回路と低温回路の途中を連結するバイパス回路と、バイパス回路に設けられて高温回路への通水を止める逆止装置と、低温回路の途中にバイパス回路との接続部より下流の低温負荷側に設けられて循環水温度を検出する低温検出器と、熱交換器を加熱制御する制御手段を備え、前記低温負荷を単独で使用する場合は、前記低温回路からの温度の低い循環水とバイパス回路からの高温に加熱された循環水を混合して供給するとともに、前記バイパス回路からの循環水を前記低温検出器で検出された温度に基づき前記熱交換器を加熱制御して所定の高温度に制御することで、低温負荷への循環量を増大させるとともに、所定の混合湯温を確保するようにした温水暖房装置。
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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JP30157093A JP3635668B2 (ja) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | 温水暖房装置 |
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-
1993
- 1993-12-01 JP JP30157093A patent/JP3635668B2/ja not_active Expired - Lifetime
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