JP3832050B2 - 温水暖房装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は温水を用いて暖房を行う温水暖房装置の送風量制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にこの種の温水暖房装置は図１１に示すように室外に温水を加熱する熱源機５０を設け、この温水を熱源機５０に内蔵する温水循環手段５１により温水配管５２を介して室内に設置した熱交換器５４と温風ファン５５を内蔵する放熱器５３に循環し、温風ファン５５からの送風を熱交換器５４で熱交換してルーバ５７を備えた温風吹出口５６から吹出し室内を暖房するようになっている。そして、上記熱源機５０側には温水温度を検出する温水温度検出器５８が設けられ、予め設定された設定温度または温度調節器などで設定される設定温度と前記温水温度を比較して温水温度が設定温度以上になると前記熱源機５０を停止するように構成されている。このように固定された設定温度と温水温度を比較して熱源機の運転制御を行うため温水温度は室内温度に関係なく一定の温度となるものであった。また、放熱器５３側にも室温を検出する室温検出器５９と室温を設定する室温設定部が設けられ室温と設定温度の差に応じて温風ファン５５の運転を制御するように構成したり、熱交換器５４近傍にバイメタル式の温度スイッチ６０を設けて冷風防止動作を行うように構成されている。そうして、一般的にはこのバイメタル式の温度スイッチ６０が温水温度を検知して所定の温度に上昇すると放熱器５３の動作を開始して室内に温風を吹き出すというものであった。また、温水制御と室温制御の動作は独立して運転がなされる構成となっており、温水制御の信号で室温制御を行ったり、室温制御の信号で温水制御を行うというように関連性をもたせて制御するような構成はなかった。
【０００３】
また、複数の放熱機を並列運転するような場合も個々の放熱機で運転条件を設定して運転するという構成かまたは温水回路に流量調節弁などを設けて放熱機の流量を調節して暖房能力を配分するというような方法で、放熱機間で関連性をもたせて能力の調整を行うというような制御はなされていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の温水暖房装置においては予め設定された温水温度に基づき熱源機の温水温度制御を行い、放熱機５３内に設けたバイメタル式温度スイッチ６０などにより温水温度を検出して所定温度になると放熱機５３で設定した運転条件に従い温風を吹き出すというように熱源機５０と放熱機５３を個々の運転条件で運転するというものであった。このため、一般的にバイメタル式温度スイッチ６０が作動するときは熱源機はサーモＯＦＦ状態で停止しているためバイメタル式温度スイッチ６０の作動で放熱機５３の運転が開始すると温水温度が低下して熱源機５０が再度燃焼を開始するというように熱源機５０の運転頻度が極端に増加し、この運転頻度の増加にまつわる種々の問題、例えばリレー接点の摩耗、着火・消火時の異常排ガス特性などが発生するとか放熱機５３を強運転に設定した場合などは初期に高温の温風が吹き出し、その後、湯温低下により温風温度が低下し、再度熱源機５０の運転により温風温度が上昇するというように運転初期において温風温度がハンチングを起こすというような問題もあった。
【０００５】
また、複数の放熱機を同時に並列運転する場合などは熱源機５０の暖房能力は予め定めた暖房負荷に設定されているため、熱源機５０の暖房能力を越えるような台数の放熱機を同時運転する場合、一様に放熱機の能力が不足するという問題が発生する。一般家庭においては全部屋同時に最大能力で暖房するというような状態は少なく、メインとなる部屋を最大能力として他の部屋は能力を低下させた状態で暖房するというのが一般的な温水暖房の使い方である。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みてなしたもので、温水温度に応じて予め設定した送風量と室温設定値と室温の差に応じて設定される送風量を比較し小さい方の送風量で温風ファンを動作させるように構成することで運転初期における温風温度を徐々に上昇させるようにして熱源機の運転頻度を抑制すると共に温風温度のハンチングを防止し、前記温水温度に応じて設定する送風量の関係を変更することで複数の放熱器を同時使用するときの送風量比率を変え、一般家庭における温水暖房の使い方に適した放熱機の運転制御行うようにしている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来の課題を解決するため、バーナ部と、このバーナ部の燃焼により発生する燃焼熱で温水を加熱するための温水熱交換器と、この温水熱交換器に連設し温水を循環する温水循環手段と、前記温水熱交換器出口に配設し温水温度を検出する温水温度検出器と、この温水温度検出器からの温度信号を温水温度データに変換する温水温度演算部と、温水温度設定を行う温水温度設定部と、この温水温度設定値と前記温水温度データを比較する第２比較部と、この第２比較部の比較結果により燃焼を制御する燃焼量制御部および燃焼制御部を備えた熱源機と、前記温水循環手段により温水熱交換器で加熱された温水の循環経路を形成する温水管経路と、この温水管経路の一端に設け前記温水熱交換器で加熱された温水を熱交換する熱交換器と、この熱交換器に送風して温風を吹き出す温風ファンと、前記温風ファンの運転形態を切り替える運転切替部と、空気吸込口近傍に配設し室内の温度を検出する室温検出器と、この室温検出器からの温度信号を室温データに変換する室温演算部と、室温設定を行う室温設定部と、この室温設定値と前記室温データおよび運転切替部の信号により送風量設定信号を出力する第１比較部と、この第１比較部の比較結果により送風量を設定する送風量設定部と、この送風量設定部の信号に基づき温風モータに動作信号を出力する送風量制御部を備えた放熱機と、前記燃焼制御部は温水温度演算部の結果に応じて送風量を設定する送風量設定値設定部を有し、前記第１比較部は室温設定値と室温データの比較結果または運転切替部の設定値により送風量を設定する送風量目標値設定部を有し、前記温風ファンの送風量は送風量設定値設定部と送風量目標値設定部で設定された値の比較結果による小さい値に設定するように構成している。
【０００８】
上記発明によれば、温風ファンの送風量を放熱機の運転条件以外に熱源機の温水温度データに応じて変更しているため、放熱機の温風温度を徐々に上昇させることができ放熱器の運転に伴う温水温度の極端な低下がなくなり、熱源機の燃焼が頻繁にＯＮ/ＯＦＦするようなことがなくなると共に運転初期における温風温度のハンチング現象も解消される。
【０００９】
また、熱源機の温水温度データに応じて設定する送風量設定値の温水温度範囲または送風量範囲または送風量設定開始温度と解除温度を変更する手段を設け、かつ前記送風量設定値変更手段に優先選択機能を持たせた構成にすることで複数の放熱機を同時運転するとき、一般家庭における標準的な使い方であるメインとなる部屋を最大能力として他の部屋は能力を低下させた状態で暖房するという使い方に適した送風量設定が可能となり、全部の放熱機が一様に能力不足になるという状態を回避することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
請求項１の発明はバーナ部と、このバーナ部の燃焼により発生する燃焼熱で温水を加熱するための温水熱交換器と、この温水熱交換器に連設し温水を循環する温水循環手段と、前記温水熱交換器出口に配設し温水温度を検出する温水温度検出器と、この温水温度検出器からの温度信号を温水温度データに変換する温水温度演算部と、温水温度設定を行う温水温度設定部と、この温水温度設定値と前記温水温度データを比較する第２比較部と、この第２比較部の比較結果により燃焼を制御する燃焼量制御部および燃焼制御部を備えた熱源機と、前記温水循環手段により温水熱交換器で加熱された温水の循環経路を形成する温水管経路と、この温水管経路の一端に設け前記温水熱交換器で加熱された温水を熱交換する熱交換器と、この熱交換器に送風して温風を吹き出す温風ファンと、前記温風ファンの運転形態を切り替える運転切替え部と、空気吸込口近傍に配設し室内の温度を検出する室温検出器と、この室温検出器からの温度信号を室温データに変換する室温演算部と、室温設定を行う室温設定部と、この室温設定値と前記室温データおよび運転切替部の信号により送風量設定信号を出力する第１比較部と、この第１比較部の比較結果により送風量を設定する送風量設定部と、この送風量設定部の信号に基づき温風モータに動作信号を出力する送風量制御部を備えた放熱機と、前記燃焼制御部は温水温度演算部の結果に応じて送風量を設定する送風量設定値設定部を有し、前記第１比較部は室温設定値と室温データの比較結果または運転切替部の設定値により送風量を設定する送風量目標値設定部を有し、前記温風ファンの送風量は送風量設定値設定部と送風量目標値設定部で設定された値の比較結果による小さい方の値に設定するように構成している。
【００１１】
そして、温風ファンの送風量を放熱機の運転条件つまり室温設定値と室温の差で定めた送風量や運転切替部より送られる固定運転モードの送風量以外に熱源機の温水温度データに応じて変更しているようにしているため、放熱機の運転開始初期の温風温度を徐々に上昇させることができ放熱機の運転に伴う温水温度の極端な低下がなくなり、熱源機の燃焼が頻繁にＯＮ/ＯＦＦするようなことがなくなると共に運転初期における温風温度のハンチング現象も解消される。
【００１２】
また、請求項２の発明は運転切替部を室温設定値と室温の差に応じて送風量を設定する自動運転モードと予め設定した固定の送風量を複数段有する固定運転モードを備えたものである。
【００１３】
そして、室温設定値と室温の差に関係なく放熱機の送風量を予め設定した固定値で運転を継続させたい場合に対応するようにして、使い勝手の向上を図っている。また、この固定運転モードにおいても熱源機の温水温度データに応じて送風量を変更しているため熱源機の燃焼が頻繁にＯＮ/ＯＦＦすることがなく、運転初期における温風温度のハンチング現象を抑制することができる。
【００１４】
また、請求項３の発明は温風ファンの送風量を室温設定値と室温の比較結果または運転切替部からの信号に基づいて設定される送風量目標値と前記温水温度演算部の温水温度データに応じて設定された送風量設定値の小さい方の値つまり送風量が少なくなる値を設定するように構成している。
【００１５】
そして、温風ファンの送風量を徐々に増加させていくようにして室温設定値と室温の比較結果または運転切替部からの信号に基づいて設定される送風量目標値に到達するとその状態で運転を継続し、温水温度低下により送風量設定値が送風量目標値より低下すると温風ファンを送風量設定値に従って動作させるようにして熱源機の燃焼が頻繁にＯＮ/ＯＦＦしたり温風温度が急激に変動するという現象をなくするようにしている。
【００１６】
また、請求項４の発明は温水温度演算部の温水温度データに応じて設定される送風量設定値を予め設定された温水温度範囲において温風ファンの送風量を弱〜強の範囲で所定の傾きをもって設定すると共に上記温水温度範囲の下限値以下で温風ファンの動作を停止し、上限値以上で送風量を強設定にするように構成している。
【００１７】
そして、温水温度データに応じて設定される送風量設定値を予め設定した温度以上で設定するようにして温水温度が低い状態における温風ファンの冷風吹き出しを防止し、予め設定した温水温度範囲において温風ファンの送風量を弱〜強の範囲で所定の傾きをもって設定することにより温風温度の急激な変動をなくするようにしている。
【００１８】
また、請求項５の発明は温水温度演算部の温水温度データに応じて設定される送風量設定値の温水温度範囲または送風量範囲または送風量設定開始温度と解除温度を放熱機または熱源機に内蔵した送風量設定値変更手段により任意に変更できる構成としている。
【００１９】
そして、暖房負荷および熱源機の能力などに応じて送風量設定値を変更することで暖房負荷と熱源機の能力のバランスを保った暖房運転が可能となる。
【００２０】
また、請求項６の発明は放熱機を複数台並列運転するように構成し、前記送風量設定値変更手段は優先選択手段を有し、この優先選択手段は前記送風量設定値を他の送風量設定値より多く能力が確保できるように構成している。
【００２１】
そして、複数の放熱機を同時運転するような場合に優先選択した放熱機の送風量を他の放熱機に比べて多くなるように送風量設定値を設定するようにして使い勝手に応じた暖房能力の配分を行い、かつ温水弁などを用いて温水量を調節して能力配分を行うという構成ではなく、送風量を制御することで複数の放熱機の能力配分を行う構成としているため使い勝手が向上し、温水回路の構成も簡素化されるものである。
【００２２】
また、請求項７の発明は優先選択手段で優先選択モードが選択されたとき放熱機の能力を示すようにしている。
【００２３】
そして、複数の放熱機を同時運転するような場合に、特定の放熱機の能力を多くして使用する優先選択モードが選択されていることを表示することで使い勝手の向上を図るようにしている。
【００２４】
また、請求項８の発明は放熱機を複数台並列運転するように構成し、送風量設定値変更手段は能力選択手段を有し、この能力選択手段は熱源機の能力により予め設定した比率の能力配分に応じて送風量設定値を設定するようにしている。
【００２５】
そして、複数の放熱機を同時運転するような場合に能力配分を予め設定しておき、能力選択キーを押すことで設定された能力で運転するように送風量設定値を設定するようにして使い勝手に応じた暖房能力の配分を行い、かつ温水弁などを用いて温水量を調節して能力配分を行うという構成ではなく、送風量を制御することで複数の放熱機の能力配分を行う構成としているため使い勝手が向上し、温水回路の構成も簡素化されるものである。
【００２６】
また、請求項９の発明は能力選択手段で能力選択モードが洗濯されたとき能力の配分状態を表示するようにしている。
【００２７】
そして、複数の放熱機を同時運転するような場合に、放熱機の能力配分を表示することで使い勝手の向上を図るようにしている。
【００２８】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面に基づき説明する。
【００２９】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の温水暖房装置の構成図である。
【００３０】
また、図２は本発明の実施例１の送風量制御に関するブロック図である。
【００３１】
図１、図２において、１は温水を加熱するための熱源機、２はバーナ部、３は温水熱交換器、４は給水用の水タンク、５は温水を循環するための温水循環手段、６は給気パイプで上方に配した給気フタ１３より燃焼用空気を導入してバーナ部２に供給する。７はバーナモータでシャフトに取り付けたバーナファン８を介してバーナ部２に送風する。９は燃料ポンプで別設タンク（図示せず）より供給される燃料をバーナモータ７に取り付けたフリキリファン１０に供給する。１０はフリキリファンで供給された燃料を霧化状にして気化筒１１の内壁面に吹きつける。気化筒１１は予め所定の温度に加熱されており吹き付けられた燃料は気化して前記燃焼用空気と混合してバーナ部２に供給され、この混合ガスに点火して燃焼が開始される。１２は燃焼室でバーナ部２で燃焼した燃焼ガスを熱交換する。１４は排気トップで燃焼ガスを室外に排出する。前記燃焼室１２の外周には螺旋状にパイプを巻き付け温水熱交換器３を形成しており、この部分で温水の熱交換を行う。温水経路は水タンク４から温水パイプ１５ａを介して温水循環手段５に送られ出口に接続された温水パイプ１５ｂで前記温水熱交換器３を経由して温水パイプ１５ｃより配管接続部１６に導かれている。この配管接続部１６には往きと戻りの接続口が設けられており、往き側に温水パイプ１５ｄを用いて放熱機１８の入口側に接続し、出口より温水パイプ１５ｅで前記配管接続部１６の戻り側に接続し、この戻り側と水タンク４を温水パイプ１５ｆで接続して温水の経路を形成している。１９は放熱機１８に内蔵した熱交換器、２０は温風ファン、２１は温風モータ、２３は温風吹出口２２に設けた可変翼、２４は可変翼２３を駆動する可変翼駆動手段である。前記温水熱交換器３で熱交換され加熱された温水を前記温水経路により循環して熱交換器１９に温風ファン２０で室内空気を送風することにより温風として温風吹出口２２より吹き出すようにしている。２５は放熱機１８側に設けた操作部で運転制御部２６に運転信号や温度設定信号などを送って放熱機１８の運転を制御する。２６は運転制御部で比較器２６ａを内蔵し室温演算部２９で求められた室温データと室温設定部２７の設定値より定まる送風量目標値と温水温度データに応じて設定される送風量設定値を比較して温風ファン２０の送風量を設定するようにしている。２７は室温設定部で操作部２５の設定信号により設定される。２８は放熱機１８の背面など空気取り入れ口近傍に設けられた室温検出器、２９は室温演算部で室温検出器２８の信号を室温データに変換する。３０は第１比較部で比較演算部３０ａと送風量目標値設定部３０ｂを有し、室温演算部２９の室温データと室温設定部２７の設定値を比較し、その比較結果を送風量設定部４７に送り、送風量制御部３２を介して温風モータ２１の回転数すなわち温風ファン２０の送風量を設定したり、可変翼制御部３１を介して可変翼駆動手段２４を駆動し可変翼２３の傾斜角度を制御する。４８は運転切替部で第１比較部３０に信号を供給することで運転形態を自動または固定運転に切り替えるようにしている。また上記第１比較部３０の比較結果は通信手段を介して熱源機１の温水温度設定部３７に送って温水温度設定値の設定を行うようにしている。この比較結果による熱源機１の温水温度設定は運転制御部２６に予め設定された周期に基づき定期的に更新するような構成としている。さらに、前記室温データが室温設定値より上昇する室温サーモＯＦＦの状態になると運転制御部２６を介して可変翼制御部３１に信号を送り可変翼２３を略垂直方向または略水平方向に回動する。３２は送風量制御部で上記第１比較部３０の比較結果により温風モータ２１の回転数を制御し、前記可変翼２３の傾斜角度制御と併せて室温分布の改善を図り、快適な居住空間を提供する。３３は第１通信手段で前記運転制御部２６の信号を通信線３４を介して熱源機１に設けた第２通信手段３５に送り熱源機１の運転制御を行う。３６は燃焼制御部で送風量設定値設定部３６ａと下限リミッター３６ｂを有し、前記第２通信手段３５の信号で動作を開始し、燃焼制御、温水温度制御、温水循環手段の運転制御を行うと共に内蔵した送風量設定値設定部３６ａで温水温度データに応じて送風量設定値の設定を行い下限リミッター３６ｂを介して放熱機１８の運転制御部２６に前記送風量設定値信号を送るようにしている。３７は温水温度設定部で、前記放熱機１８の第１比較部３０の比較結果に応じて燃焼制御部３６を介して温水温度設定値の設定を行い、温水熱交換器３の出口に配設された温水温度検出器３８と温水温度演算部３９で求められる温水温度データを第２比較部４０で比較し、その比較結果に基づいて燃焼量制御部４１を介してモータ制御部４２とポンプ制御部４３に動作信号を供給しバーナモータ７と燃料ポンプ９を駆動して燃焼を行う。４４は温水循環手段制御部で前記燃焼制御部３６の信号により温水循環手段５を制御する。
【００３２】
次に、上記のように構成された温水暖房装置の動作について説明する。
【００３３】
まず、放熱機１８の操作部２５により運転信号および室温設定値を入力すると、運転制御部２６を介して第１通信手段３３に信号が送られ、第１通信手段３３と熱源機１に設けてある第２通信手段３５間で通信線３４を介して信号の送受信が行われる。第２通信手段３５は第１通信手段３３からの運転信号と室内機１８の室温設定値と室温で定まる温水温度設定信号を受信し、燃焼制御部３６に入力する。この信号で燃焼制御部３６は温水温度設定部３７に温水温度設定値を入力すると共に予め設定してある燃焼シーケンスに基づき各負荷制御部に動作信号を送って着火動作を行い、燃焼に移行する。同時に温水循環制御部４４に動作信号を送って温水循環手段５を駆動させ、温水パイプ１５ｄと温水パイプ１５ｅで形成している熱源機１と放熱機１８間の温水管経路に温水を循環させる。燃焼が進み、温水熱交換器３の出口に配設した温水温度検出器３８と温水温度演算部３９で検出される温水温度データにより定まる送風量設定値が下限リミッター３６ｂを越える値になると放熱機１８の運転制御部２６に内蔵した比較器２６ａは送風量設定部４７に信号を送って送風量制御部３２を介して温風ファン２０を動作させ、本体背面より室内空気を吸い込んで熱交換器１９を通って温風吹出口２２より吹き出す。同時に前記送風量設定部４７の信号は可変翼制御部３１にも入力され、信号に応じて可変翼２３の傾斜角度を設定するようにしている。また、温水温度設定部３７の設定値は送風量設定値に関係なく、室温設定と室温データにより定まる送風量目標値に従い設定するようにしている。上記動作を送風量設定値が送風量目標値に到達するまで所定の周期で繰り返し行い、温風ファン２０の送風量を徐々に増加するようにしている。つまり、図３に示すように予め定めた湯温範囲ｔ1からｔ4の範囲において送風量設定値を温水温度データに応じて所定の傾きをもって設定するようにし、温水温度ｔ1の場合は弱、ｔ2の場合は中、ｔ4の場合は強というように弱から強の範囲で任意の段数を設定し、温水温度がｔ1になってから送風量目標値の温水温度になるまで温水温度データに応じて設定した送風量設定値に従い温風ファン２０の動作を行うようにしている。また、前記送風量設定値は温水温度範囲の下限値以下で温風ファン２０の動作を停止し、上限値以上で強設定で運転するようにしている。
【００３４】
このように、予め設定された温水温度範囲内において温水温度データに応じて設定される送風量設定値が送風量目標値に到達するまで送風量設定値に従い温風ファン２０を動作させることで、運転初期の冷風吹き出しを防止し、送風量を徐々に増加させるようにできるため放熱機１８の運転に伴う温水温度の急激な低下や温風温度の変動を抑制することができ、頻繁な運転のＯＮ／ＯＦＦを抑制し快適な暖房を提供できるものである。
【００３５】
（実施例２）
図４を用いて本発明の実施例２の温水暖房装置の運転切替部４８の構成を説明する。
【００３６】
運転切替部４８は操作部２５の運転モード切替キー２５ａから信号が入力される度に室温設定値と室温で定まる自動運転モード４８ａから予め設定した送風量で固定運転する固定運転モード４８ｂに切り替わり固定運転モード４８ｂも強運転モード４８ｃから中運転モード４８ｄそして弱運転モード４８ｅというように順次、切り替わるように構成している。
【００３７】
そして、上記固定運転モードにおいても図５に示すように温水温度に応じて設定される送風量設定値が固定運転モードで設定された送風量目標値に到達するまで送風量設定値に従って温風ファン２０を動作するようにしている。つまり、温水温度がｔ1まで上昇すると放熱機１８は弱設定から運転を開始し、固定運転モードで設定された送風量目標値の中設定の温水温度ｔ２になるまで温水温度データに応じて設定される送風量設定値に従い温風ファン２０の動作を行うようにしている。
【００３８】
（実施例３）
次に、図６、図７を用いて温水温度データに応じて設定される送風量設定値の変更方法について説明する。温水熱交換器３の出口に配設された温水温度検出器３８と温水温度演算部３９で求められる温水温度データに応じて温風ファン２０の送風量を設定するとき、送風量設定値変更手段３６ｃを介して行うように構成しており、この送風量設定値変更手段３６ｃにおいて所望の特性を選択することにより、図７に示すように温水温度範囲、送風量設定範囲、送風量設定開始温度および解除温度を変更できるようにしている。例えば、特性（Ｃ）は標準的な設定で、温水温度範囲ｔ1〜ｔ4において温風ファン２０の送風量を「弱」〜「強２」の範囲で温水温度に応じて制御するものである。また、特性（Ａ）は送風量目標値「強２」に対して温水温度に応じて設定する送風量設定値を「強１」までとし、その送風量範囲において温水温度に応じて温風ファン２０の回転数を制御し、温水温度がｔ2になると送風量設定値を解除して、いっきに送風量目標値に変更するようにしている。また、特性（Ｂ）は温水温度範囲がｔ1〜ｔ3において、温風ファン２０の送風量を「弱」〜「強２」の範囲で温水温度に応じて制御しようとするものである。また、特性（Ｄ）は送風量設定開始温度をｔ1’としたもので、温水温度範囲ｔ1’〜ｔ3において、温風ファン２０の送風量を「弱」〜「強２」の範囲で温水温度に応じて制御しようとするものである。
【００３９】
このように、放熱機１８の温風立上特性を種々変更できる構成とすることで暖房負荷、温水システム構成、気温等の違いに応じて臨機応変に対応することが可能となり、使い勝手が向上するものである。
【００４０】
（実施例４）
次に、図８、図９、図１０を用いて複数の放熱機１８を並列運転する場合の能力設定方法について説明する。熱源機１の暖房能力を越えるような台数の放熱機１８を同時運転する場合、一様に放熱機１８の能力が不足するという問題が発生する。しかし、一般家庭においては全部屋同時に最大能力で暖房するというような状態は少なく、メインとなる部屋を最大能力として他の部屋は能力を低下させた状態で暖房するというのが一般的であり、本発明は前記のような温水暖房の使い方に対応するためのもので、温水熱交換器３の出口に配設された温水温度検出器３８と温水温度演算部３９で求められる温水温度データに応じて温風ファン２０の送風量を設定するとき、図９に示すような温水温度範囲の異なる複数の送風量設定カーブ（Ｅ）、（Ｆ）を有する送風量設定値変更手段３６ｃを介して行うようにするとともに前記送風量設定値変更手段３６ｃの送風量設定カーブを選択できる優先選択手段３６ｄを有する構成としており、この優先選択手段３６ｄにより送風量設定カーブ（Ｆ）を選択すると温水温度が△ｔだけ上昇することになり能力アップが図れる。この優先選択モードが選択されているときは他の放熱機１８は送風量設定カーブ（Ｅ）しか選択できないようにしている。
【００４１】
また、前記優先選択モードが選択されたとき、表示手段４９により放熱器１８の能力表示をするようにしている。
【００４２】
また、図１０は上記能力設定を予め設定した能力選択手段３６ｅにより行うように構成したもので、熱源機１の能力と使用する放熱機１８により予め能力配分を設定するとともに、能力選択モードが設定されたとき表示手段４９により能力配分状態を表示することで使い勝手の向上を図るものである。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、温風ファンの送風量を放熱機の運転条件つまり室温設定値と室温の差で定めた送風量や運転切替部より送られる固定運転モードの送風量以外に熱源機の温水温度データに応じて変更しているため、放熱機の運転開始初期の温風温度を徐々に上昇させることができ放熱機の運転に伴う温水温度の極端な低下がなくなり、熱源機の燃焼が頻繁にＯＮ/ＯＦＦするようなことがなくなると共に運転初期における温風温度のハンチング現象も解消される。
【００４４】
また、請求項２の発明によれば、室温設定値と室温の差に関係なく放熱機の送風量を予め設定した固定値で運転を継続させたい場合に対応するようにして、使い勝手の向上を図っている。また、この固定運転モードにおいても熱源機の温水温度データに応じて送風量を変更しているようにして熱源機の燃焼が頻繁にＯＮ/ＯＦＦすることがなく、運転初期における温風温度のハンチング現象も抑制することができる。
【００４５】
また、請求項３の発明によれば、温風ファンの送風量を徐々に増加させていくようにして室温設定値と室温の比較結果または運転切替部からの信号に基づいて設定される送風量目標値に到達するとその状態で運転を継続し、温水温度低下により送風量設定値が送風量目標値より低下すると温風ファンを送風量設定値に従って動作させるようにして熱源機の燃焼が頻繁にＯＮ/ＯＦＦすることがなく、温風温度の急激な変動をなくすることができる。
【００４６】
また、請求項４の発明によれば、温水温度データに応じて設定される送風量設定値を予め設定した温度以上で設定するようにして温水温度が低い状態における温風ファンの冷風吹き出しを防止し、予め設定した温水温度範囲において温風ファンの送風量を弱〜強の範囲で所定の傾きをもって設定することにより温風温度の急激な変動をなくすることができる。
【００４７】
また、請求項５の発明によれば、暖房負荷および熱源機の能力などに応じて送風量設定値を変更することで暖房負荷と熱源機の能力のバランスを保った暖房運転が可能となる。
【００４８】
また、請求項６の発明によれば、複数の放熱機を同時運転するような場合に優先選択した放熱機の送風量を他の放熱機に比べて多くなるように送風量設定値を設定するようにして使い勝手に応じた暖房能力の配分を行い、かつ温水弁などを用いて温水量を調節して能力配分を行うという構成ではなく、送風量を制御することで複数の放熱機の能力配分を行う構成としているため使い勝手が向上し、温水回路の構成も簡素化されるものである。
【００４９】
また、請求項７の発明によれば、複数の放熱機を同時運転するような場合に、特定の放熱機の能力を多くして使用する優先選択モードが選択されていることを表示することで使い勝手の向上を図ることができる。
【００５０】
また、請求項８の発明によれば、複数の放熱機を同時運転するような場合に能力配分を予め設定しておき、能力選択キーを押すことで設定された能力で運転するように送風量設定値を設定するようにして使い勝手に応じた暖房能力の配分を行い、かつ温水弁などを用いて温水量を調節して能力配分を行うという構成ではなく、送風量を制御することで複数の放熱機の能力配分を行う構成としているため使い勝手が向上し、温水回路の簡素化が図れる。
【００５１】
また、請求項９の発明によれば、複数の放熱機を同時運転するような場合に、放熱機の能力配分を表示することで使い勝手の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１の温水暖房装置の構成図
【図２】 同温水暖房装置の温度制御ブロック図
【図３】 同温水暖房装置の温水温度と送風量設定値の関係を示す図
【図４】 本発明の実施例２の温水暖房装置の温度制御ブロック図
【図５】 同温水暖房装置の温水温度と送風量設定値の関係を示す図
【図６】 本発明の実施例３の温水暖房装置の温度制御ブロック図
【図７】 同温水暖房装置の温水温度と送風量設定値の関係を示す図
【図８】 本発明の実施例４の温水暖房装置の温度制御ブロック図
【図９】 同温水暖房装置の温水温度と送風量設定値の関係を示す図
【図１０】 同温水暖房装置の温度制御ブロック図
【図１１】 従来の温水暖房装置の構成図
【符号の説明】
１ 熱源機
２ バーナ部
３ 温水熱交換器
５ 温水循環手段
１８ 放熱機
１９ 熱交換器
２０ 温風ファン
２３ 可変翼
２６ 運転制御部
２８ 室温検出器
２９ 室温演算部
３０ 第１比較部
３３ 第１通信手段
３５ 第２通信手段
３６ 燃焼制御部
３６ｃ 送風量設定値変更手段
３６ｄ 優先選択手段
３６ｅ 能力選択手段
３８ 温水温度検出器
３９ 温水温度演算部
４０ 第２比較部
４８ 運転切替部
４９ 表示手段
【発明の属する技術分野】
本発明は温水を用いて暖房を行う温水暖房装置の送風量制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にこの種の温水暖房装置は図１１に示すように室外に温水を加熱する熱源機５０を設け、この温水を熱源機５０に内蔵する温水循環手段５１により温水配管５２を介して室内に設置した熱交換器５４と温風ファン５５を内蔵する放熱器５３に循環し、温風ファン５５からの送風を熱交換器５４で熱交換してルーバ５７を備えた温風吹出口５６から吹出し室内を暖房するようになっている。そして、上記熱源機５０側には温水温度を検出する温水温度検出器５８が設けられ、予め設定された設定温度または温度調節器などで設定される設定温度と前記温水温度を比較して温水温度が設定温度以上になると前記熱源機５０を停止するように構成されている。このように固定された設定温度と温水温度を比較して熱源機の運転制御を行うため温水温度は室内温度に関係なく一定の温度となるものであった。また、放熱器５３側にも室温を検出する室温検出器５９と室温を設定する室温設定部が設けられ室温と設定温度の差に応じて温風ファン５５の運転を制御するように構成したり、熱交換器５４近傍にバイメタル式の温度スイッチ６０を設けて冷風防止動作を行うように構成されている。そうして、一般的にはこのバイメタル式の温度スイッチ６０が温水温度を検知して所定の温度に上昇すると放熱器５３の動作を開始して室内に温風を吹き出すというものであった。また、温水制御と室温制御の動作は独立して運転がなされる構成となっており、温水制御の信号で室温制御を行ったり、室温制御の信号で温水制御を行うというように関連性をもたせて制御するような構成はなかった。
【０００３】
また、複数の放熱機を並列運転するような場合も個々の放熱機で運転条件を設定して運転するという構成かまたは温水回路に流量調節弁などを設けて放熱機の流量を調節して暖房能力を配分するというような方法で、放熱機間で関連性をもたせて能力の調整を行うというような制御はなされていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の温水暖房装置においては予め設定された温水温度に基づき熱源機の温水温度制御を行い、放熱機５３内に設けたバイメタル式温度スイッチ６０などにより温水温度を検出して所定温度になると放熱機５３で設定した運転条件に従い温風を吹き出すというように熱源機５０と放熱機５３を個々の運転条件で運転するというものであった。このため、一般的にバイメタル式温度スイッチ６０が作動するときは熱源機はサーモＯＦＦ状態で停止しているためバイメタル式温度スイッチ６０の作動で放熱機５３の運転が開始すると温水温度が低下して熱源機５０が再度燃焼を開始するというように熱源機５０の運転頻度が極端に増加し、この運転頻度の増加にまつわる種々の問題、例えばリレー接点の摩耗、着火・消火時の異常排ガス特性などが発生するとか放熱機５３を強運転に設定した場合などは初期に高温の温風が吹き出し、その後、湯温低下により温風温度が低下し、再度熱源機５０の運転により温風温度が上昇するというように運転初期において温風温度がハンチングを起こすというような問題もあった。
【０００５】
また、複数の放熱機を同時に並列運転する場合などは熱源機５０の暖房能力は予め定めた暖房負荷に設定されているため、熱源機５０の暖房能力を越えるような台数の放熱機を同時運転する場合、一様に放熱機の能力が不足するという問題が発生する。一般家庭においては全部屋同時に最大能力で暖房するというような状態は少なく、メインとなる部屋を最大能力として他の部屋は能力を低下させた状態で暖房するというのが一般的な温水暖房の使い方である。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みてなしたもので、温水温度に応じて予め設定した送風量と室温設定値と室温の差に応じて設定される送風量を比較し小さい方の送風量で温風ファンを動作させるように構成することで運転初期における温風温度を徐々に上昇させるようにして熱源機の運転頻度を抑制すると共に温風温度のハンチングを防止し、前記温水温度に応じて設定する送風量の関係を変更することで複数の放熱器を同時使用するときの送風量比率を変え、一般家庭における温水暖房の使い方に適した放熱機の運転制御行うようにしている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来の課題を解決するため、バーナ部と、このバーナ部の燃焼により発生する燃焼熱で温水を加熱するための温水熱交換器と、この温水熱交換器に連設し温水を循環する温水循環手段と、前記温水熱交換器出口に配設し温水温度を検出する温水温度検出器と、この温水温度検出器からの温度信号を温水温度データに変換する温水温度演算部と、温水温度設定を行う温水温度設定部と、この温水温度設定値と前記温水温度データを比較する第２比較部と、この第２比較部の比較結果により燃焼を制御する燃焼量制御部および燃焼制御部を備えた熱源機と、前記温水循環手段により温水熱交換器で加熱された温水の循環経路を形成する温水管経路と、この温水管経路の一端に設け前記温水熱交換器で加熱された温水を熱交換する熱交換器と、この熱交換器に送風して温風を吹き出す温風ファンと、前記温風ファンの運転形態を切り替える運転切替部と、空気吸込口近傍に配設し室内の温度を検出する室温検出器と、この室温検出器からの温度信号を室温データに変換する室温演算部と、室温設定を行う室温設定部と、この室温設定値と前記室温データおよび運転切替部の信号により送風量設定信号を出力する第１比較部と、この第１比較部の比較結果により送風量を設定する送風量設定部と、この送風量設定部の信号に基づき温風モータに動作信号を出力する送風量制御部を備えた放熱機と、前記燃焼制御部は温水温度演算部の結果に応じて送風量を設定する送風量設定値設定部を有し、前記第１比較部は室温設定値と室温データの比較結果または運転切替部の設定値により送風量を設定する送風量目標値設定部を有し、前記温風ファンの送風量は送風量設定値設定部と送風量目標値設定部で設定された値の比較結果による小さい値に設定するように構成している。
【０００８】
上記発明によれば、温風ファンの送風量を放熱機の運転条件以外に熱源機の温水温度データに応じて変更しているため、放熱機の温風温度を徐々に上昇させることができ放熱器の運転に伴う温水温度の極端な低下がなくなり、熱源機の燃焼が頻繁にＯＮ/ＯＦＦするようなことがなくなると共に運転初期における温風温度のハンチング現象も解消される。
【０００９】
また、熱源機の温水温度データに応じて設定する送風量設定値の温水温度範囲または送風量範囲または送風量設定開始温度と解除温度を変更する手段を設け、かつ前記送風量設定値変更手段に優先選択機能を持たせた構成にすることで複数の放熱機を同時運転するとき、一般家庭における標準的な使い方であるメインとなる部屋を最大能力として他の部屋は能力を低下させた状態で暖房するという使い方に適した送風量設定が可能となり、全部の放熱機が一様に能力不足になるという状態を回避することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
請求項１の発明はバーナ部と、このバーナ部の燃焼により発生する燃焼熱で温水を加熱するための温水熱交換器と、この温水熱交換器に連設し温水を循環する温水循環手段と、前記温水熱交換器出口に配設し温水温度を検出する温水温度検出器と、この温水温度検出器からの温度信号を温水温度データに変換する温水温度演算部と、温水温度設定を行う温水温度設定部と、この温水温度設定値と前記温水温度データを比較する第２比較部と、この第２比較部の比較結果により燃焼を制御する燃焼量制御部および燃焼制御部を備えた熱源機と、前記温水循環手段により温水熱交換器で加熱された温水の循環経路を形成する温水管経路と、この温水管経路の一端に設け前記温水熱交換器で加熱された温水を熱交換する熱交換器と、この熱交換器に送風して温風を吹き出す温風ファンと、前記温風ファンの運転形態を切り替える運転切替え部と、空気吸込口近傍に配設し室内の温度を検出する室温検出器と、この室温検出器からの温度信号を室温データに変換する室温演算部と、室温設定を行う室温設定部と、この室温設定値と前記室温データおよび運転切替部の信号により送風量設定信号を出力する第１比較部と、この第１比較部の比較結果により送風量を設定する送風量設定部と、この送風量設定部の信号に基づき温風モータに動作信号を出力する送風量制御部を備えた放熱機と、前記燃焼制御部は温水温度演算部の結果に応じて送風量を設定する送風量設定値設定部を有し、前記第１比較部は室温設定値と室温データの比較結果または運転切替部の設定値により送風量を設定する送風量目標値設定部を有し、前記温風ファンの送風量は送風量設定値設定部と送風量目標値設定部で設定された値の比較結果による小さい方の値に設定するように構成している。
【００１１】
そして、温風ファンの送風量を放熱機の運転条件つまり室温設定値と室温の差で定めた送風量や運転切替部より送られる固定運転モードの送風量以外に熱源機の温水温度データに応じて変更しているようにしているため、放熱機の運転開始初期の温風温度を徐々に上昇させることができ放熱機の運転に伴う温水温度の極端な低下がなくなり、熱源機の燃焼が頻繁にＯＮ/ＯＦＦするようなことがなくなると共に運転初期における温風温度のハンチング現象も解消される。
【００１２】
また、請求項２の発明は運転切替部を室温設定値と室温の差に応じて送風量を設定する自動運転モードと予め設定した固定の送風量を複数段有する固定運転モードを備えたものである。
【００１３】
そして、室温設定値と室温の差に関係なく放熱機の送風量を予め設定した固定値で運転を継続させたい場合に対応するようにして、使い勝手の向上を図っている。また、この固定運転モードにおいても熱源機の温水温度データに応じて送風量を変更しているため熱源機の燃焼が頻繁にＯＮ/ＯＦＦすることがなく、運転初期における温風温度のハンチング現象を抑制することができる。
【００１４】
また、請求項３の発明は温風ファンの送風量を室温設定値と室温の比較結果または運転切替部からの信号に基づいて設定される送風量目標値と前記温水温度演算部の温水温度データに応じて設定された送風量設定値の小さい方の値つまり送風量が少なくなる値を設定するように構成している。
【００１５】
そして、温風ファンの送風量を徐々に増加させていくようにして室温設定値と室温の比較結果または運転切替部からの信号に基づいて設定される送風量目標値に到達するとその状態で運転を継続し、温水温度低下により送風量設定値が送風量目標値より低下すると温風ファンを送風量設定値に従って動作させるようにして熱源機の燃焼が頻繁にＯＮ/ＯＦＦしたり温風温度が急激に変動するという現象をなくするようにしている。
【００１６】
また、請求項４の発明は温水温度演算部の温水温度データに応じて設定される送風量設定値を予め設定された温水温度範囲において温風ファンの送風量を弱〜強の範囲で所定の傾きをもって設定すると共に上記温水温度範囲の下限値以下で温風ファンの動作を停止し、上限値以上で送風量を強設定にするように構成している。
【００１７】
そして、温水温度データに応じて設定される送風量設定値を予め設定した温度以上で設定するようにして温水温度が低い状態における温風ファンの冷風吹き出しを防止し、予め設定した温水温度範囲において温風ファンの送風量を弱〜強の範囲で所定の傾きをもって設定することにより温風温度の急激な変動をなくするようにしている。
【００１８】
また、請求項５の発明は温水温度演算部の温水温度データに応じて設定される送風量設定値の温水温度範囲または送風量範囲または送風量設定開始温度と解除温度を放熱機または熱源機に内蔵した送風量設定値変更手段により任意に変更できる構成としている。
【００１９】
そして、暖房負荷および熱源機の能力などに応じて送風量設定値を変更することで暖房負荷と熱源機の能力のバランスを保った暖房運転が可能となる。
【００２０】
また、請求項６の発明は放熱機を複数台並列運転するように構成し、前記送風量設定値変更手段は優先選択手段を有し、この優先選択手段は前記送風量設定値を他の送風量設定値より多く能力が確保できるように構成している。
【００２１】
そして、複数の放熱機を同時運転するような場合に優先選択した放熱機の送風量を他の放熱機に比べて多くなるように送風量設定値を設定するようにして使い勝手に応じた暖房能力の配分を行い、かつ温水弁などを用いて温水量を調節して能力配分を行うという構成ではなく、送風量を制御することで複数の放熱機の能力配分を行う構成としているため使い勝手が向上し、温水回路の構成も簡素化されるものである。
【００２２】
また、請求項７の発明は優先選択手段で優先選択モードが選択されたとき放熱機の能力を示すようにしている。
【００２３】
そして、複数の放熱機を同時運転するような場合に、特定の放熱機の能力を多くして使用する優先選択モードが選択されていることを表示することで使い勝手の向上を図るようにしている。
【００２４】
また、請求項８の発明は放熱機を複数台並列運転するように構成し、送風量設定値変更手段は能力選択手段を有し、この能力選択手段は熱源機の能力により予め設定した比率の能力配分に応じて送風量設定値を設定するようにしている。
【００２５】
そして、複数の放熱機を同時運転するような場合に能力配分を予め設定しておき、能力選択キーを押すことで設定された能力で運転するように送風量設定値を設定するようにして使い勝手に応じた暖房能力の配分を行い、かつ温水弁などを用いて温水量を調節して能力配分を行うという構成ではなく、送風量を制御することで複数の放熱機の能力配分を行う構成としているため使い勝手が向上し、温水回路の構成も簡素化されるものである。
【００２６】
また、請求項９の発明は能力選択手段で能力選択モードが洗濯されたとき能力の配分状態を表示するようにしている。
【００２７】
そして、複数の放熱機を同時運転するような場合に、放熱機の能力配分を表示することで使い勝手の向上を図るようにしている。
【００２８】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面に基づき説明する。
【００２９】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の温水暖房装置の構成図である。
【００３０】
また、図２は本発明の実施例１の送風量制御に関するブロック図である。
【００３１】
図１、図２において、１は温水を加熱するための熱源機、２はバーナ部、３は温水熱交換器、４は給水用の水タンク、５は温水を循環するための温水循環手段、６は給気パイプで上方に配した給気フタ１３より燃焼用空気を導入してバーナ部２に供給する。７はバーナモータでシャフトに取り付けたバーナファン８を介してバーナ部２に送風する。９は燃料ポンプで別設タンク（図示せず）より供給される燃料をバーナモータ７に取り付けたフリキリファン１０に供給する。１０はフリキリファンで供給された燃料を霧化状にして気化筒１１の内壁面に吹きつける。気化筒１１は予め所定の温度に加熱されており吹き付けられた燃料は気化して前記燃焼用空気と混合してバーナ部２に供給され、この混合ガスに点火して燃焼が開始される。１２は燃焼室でバーナ部２で燃焼した燃焼ガスを熱交換する。１４は排気トップで燃焼ガスを室外に排出する。前記燃焼室１２の外周には螺旋状にパイプを巻き付け温水熱交換器３を形成しており、この部分で温水の熱交換を行う。温水経路は水タンク４から温水パイプ１５ａを介して温水循環手段５に送られ出口に接続された温水パイプ１５ｂで前記温水熱交換器３を経由して温水パイプ１５ｃより配管接続部１６に導かれている。この配管接続部１６には往きと戻りの接続口が設けられており、往き側に温水パイプ１５ｄを用いて放熱機１８の入口側に接続し、出口より温水パイプ１５ｅで前記配管接続部１６の戻り側に接続し、この戻り側と水タンク４を温水パイプ１５ｆで接続して温水の経路を形成している。１９は放熱機１８に内蔵した熱交換器、２０は温風ファン、２１は温風モータ、２３は温風吹出口２２に設けた可変翼、２４は可変翼２３を駆動する可変翼駆動手段である。前記温水熱交換器３で熱交換され加熱された温水を前記温水経路により循環して熱交換器１９に温風ファン２０で室内空気を送風することにより温風として温風吹出口２２より吹き出すようにしている。２５は放熱機１８側に設けた操作部で運転制御部２６に運転信号や温度設定信号などを送って放熱機１８の運転を制御する。２６は運転制御部で比較器２６ａを内蔵し室温演算部２９で求められた室温データと室温設定部２７の設定値より定まる送風量目標値と温水温度データに応じて設定される送風量設定値を比較して温風ファン２０の送風量を設定するようにしている。２７は室温設定部で操作部２５の設定信号により設定される。２８は放熱機１８の背面など空気取り入れ口近傍に設けられた室温検出器、２９は室温演算部で室温検出器２８の信号を室温データに変換する。３０は第１比較部で比較演算部３０ａと送風量目標値設定部３０ｂを有し、室温演算部２９の室温データと室温設定部２７の設定値を比較し、その比較結果を送風量設定部４７に送り、送風量制御部３２を介して温風モータ２１の回転数すなわち温風ファン２０の送風量を設定したり、可変翼制御部３１を介して可変翼駆動手段２４を駆動し可変翼２３の傾斜角度を制御する。４８は運転切替部で第１比較部３０に信号を供給することで運転形態を自動または固定運転に切り替えるようにしている。また上記第１比較部３０の比較結果は通信手段を介して熱源機１の温水温度設定部３７に送って温水温度設定値の設定を行うようにしている。この比較結果による熱源機１の温水温度設定は運転制御部２６に予め設定された周期に基づき定期的に更新するような構成としている。さらに、前記室温データが室温設定値より上昇する室温サーモＯＦＦの状態になると運転制御部２６を介して可変翼制御部３１に信号を送り可変翼２３を略垂直方向または略水平方向に回動する。３２は送風量制御部で上記第１比較部３０の比較結果により温風モータ２１の回転数を制御し、前記可変翼２３の傾斜角度制御と併せて室温分布の改善を図り、快適な居住空間を提供する。３３は第１通信手段で前記運転制御部２６の信号を通信線３４を介して熱源機１に設けた第２通信手段３５に送り熱源機１の運転制御を行う。３６は燃焼制御部で送風量設定値設定部３６ａと下限リミッター３６ｂを有し、前記第２通信手段３５の信号で動作を開始し、燃焼制御、温水温度制御、温水循環手段の運転制御を行うと共に内蔵した送風量設定値設定部３６ａで温水温度データに応じて送風量設定値の設定を行い下限リミッター３６ｂを介して放熱機１８の運転制御部２６に前記送風量設定値信号を送るようにしている。３７は温水温度設定部で、前記放熱機１８の第１比較部３０の比較結果に応じて燃焼制御部３６を介して温水温度設定値の設定を行い、温水熱交換器３の出口に配設された温水温度検出器３８と温水温度演算部３９で求められる温水温度データを第２比較部４０で比較し、その比較結果に基づいて燃焼量制御部４１を介してモータ制御部４２とポンプ制御部４３に動作信号を供給しバーナモータ７と燃料ポンプ９を駆動して燃焼を行う。４４は温水循環手段制御部で前記燃焼制御部３６の信号により温水循環手段５を制御する。
【００３２】
次に、上記のように構成された温水暖房装置の動作について説明する。
【００３３】
まず、放熱機１８の操作部２５により運転信号および室温設定値を入力すると、運転制御部２６を介して第１通信手段３３に信号が送られ、第１通信手段３３と熱源機１に設けてある第２通信手段３５間で通信線３４を介して信号の送受信が行われる。第２通信手段３５は第１通信手段３３からの運転信号と室内機１８の室温設定値と室温で定まる温水温度設定信号を受信し、燃焼制御部３６に入力する。この信号で燃焼制御部３６は温水温度設定部３７に温水温度設定値を入力すると共に予め設定してある燃焼シーケンスに基づき各負荷制御部に動作信号を送って着火動作を行い、燃焼に移行する。同時に温水循環制御部４４に動作信号を送って温水循環手段５を駆動させ、温水パイプ１５ｄと温水パイプ１５ｅで形成している熱源機１と放熱機１８間の温水管経路に温水を循環させる。燃焼が進み、温水熱交換器３の出口に配設した温水温度検出器３８と温水温度演算部３９で検出される温水温度データにより定まる送風量設定値が下限リミッター３６ｂを越える値になると放熱機１８の運転制御部２６に内蔵した比較器２６ａは送風量設定部４７に信号を送って送風量制御部３２を介して温風ファン２０を動作させ、本体背面より室内空気を吸い込んで熱交換器１９を通って温風吹出口２２より吹き出す。同時に前記送風量設定部４７の信号は可変翼制御部３１にも入力され、信号に応じて可変翼２３の傾斜角度を設定するようにしている。また、温水温度設定部３７の設定値は送風量設定値に関係なく、室温設定と室温データにより定まる送風量目標値に従い設定するようにしている。上記動作を送風量設定値が送風量目標値に到達するまで所定の周期で繰り返し行い、温風ファン２０の送風量を徐々に増加するようにしている。つまり、図３に示すように予め定めた湯温範囲ｔ1からｔ4の範囲において送風量設定値を温水温度データに応じて所定の傾きをもって設定するようにし、温水温度ｔ1の場合は弱、ｔ2の場合は中、ｔ4の場合は強というように弱から強の範囲で任意の段数を設定し、温水温度がｔ1になってから送風量目標値の温水温度になるまで温水温度データに応じて設定した送風量設定値に従い温風ファン２０の動作を行うようにしている。また、前記送風量設定値は温水温度範囲の下限値以下で温風ファン２０の動作を停止し、上限値以上で強設定で運転するようにしている。
【００３４】
このように、予め設定された温水温度範囲内において温水温度データに応じて設定される送風量設定値が送風量目標値に到達するまで送風量設定値に従い温風ファン２０を動作させることで、運転初期の冷風吹き出しを防止し、送風量を徐々に増加させるようにできるため放熱機１８の運転に伴う温水温度の急激な低下や温風温度の変動を抑制することができ、頻繁な運転のＯＮ／ＯＦＦを抑制し快適な暖房を提供できるものである。
【００３５】
（実施例２）
図４を用いて本発明の実施例２の温水暖房装置の運転切替部４８の構成を説明する。
【００３６】
運転切替部４８は操作部２５の運転モード切替キー２５ａから信号が入力される度に室温設定値と室温で定まる自動運転モード４８ａから予め設定した送風量で固定運転する固定運転モード４８ｂに切り替わり固定運転モード４８ｂも強運転モード４８ｃから中運転モード４８ｄそして弱運転モード４８ｅというように順次、切り替わるように構成している。
【００３７】
そして、上記固定運転モードにおいても図５に示すように温水温度に応じて設定される送風量設定値が固定運転モードで設定された送風量目標値に到達するまで送風量設定値に従って温風ファン２０を動作するようにしている。つまり、温水温度がｔ1まで上昇すると放熱機１８は弱設定から運転を開始し、固定運転モードで設定された送風量目標値の中設定の温水温度ｔ２になるまで温水温度データに応じて設定される送風量設定値に従い温風ファン２０の動作を行うようにしている。
【００３８】
（実施例３）
次に、図６、図７を用いて温水温度データに応じて設定される送風量設定値の変更方法について説明する。温水熱交換器３の出口に配設された温水温度検出器３８と温水温度演算部３９で求められる温水温度データに応じて温風ファン２０の送風量を設定するとき、送風量設定値変更手段３６ｃを介して行うように構成しており、この送風量設定値変更手段３６ｃにおいて所望の特性を選択することにより、図７に示すように温水温度範囲、送風量設定範囲、送風量設定開始温度および解除温度を変更できるようにしている。例えば、特性（Ｃ）は標準的な設定で、温水温度範囲ｔ1〜ｔ4において温風ファン２０の送風量を「弱」〜「強２」の範囲で温水温度に応じて制御するものである。また、特性（Ａ）は送風量目標値「強２」に対して温水温度に応じて設定する送風量設定値を「強１」までとし、その送風量範囲において温水温度に応じて温風ファン２０の回転数を制御し、温水温度がｔ2になると送風量設定値を解除して、いっきに送風量目標値に変更するようにしている。また、特性（Ｂ）は温水温度範囲がｔ1〜ｔ3において、温風ファン２０の送風量を「弱」〜「強２」の範囲で温水温度に応じて制御しようとするものである。また、特性（Ｄ）は送風量設定開始温度をｔ1’としたもので、温水温度範囲ｔ1’〜ｔ3において、温風ファン２０の送風量を「弱」〜「強２」の範囲で温水温度に応じて制御しようとするものである。
【００３９】
このように、放熱機１８の温風立上特性を種々変更できる構成とすることで暖房負荷、温水システム構成、気温等の違いに応じて臨機応変に対応することが可能となり、使い勝手が向上するものである。
【００４０】
（実施例４）
次に、図８、図９、図１０を用いて複数の放熱機１８を並列運転する場合の能力設定方法について説明する。熱源機１の暖房能力を越えるような台数の放熱機１８を同時運転する場合、一様に放熱機１８の能力が不足するという問題が発生する。しかし、一般家庭においては全部屋同時に最大能力で暖房するというような状態は少なく、メインとなる部屋を最大能力として他の部屋は能力を低下させた状態で暖房するというのが一般的であり、本発明は前記のような温水暖房の使い方に対応するためのもので、温水熱交換器３の出口に配設された温水温度検出器３８と温水温度演算部３９で求められる温水温度データに応じて温風ファン２０の送風量を設定するとき、図９に示すような温水温度範囲の異なる複数の送風量設定カーブ（Ｅ）、（Ｆ）を有する送風量設定値変更手段３６ｃを介して行うようにするとともに前記送風量設定値変更手段３６ｃの送風量設定カーブを選択できる優先選択手段３６ｄを有する構成としており、この優先選択手段３６ｄにより送風量設定カーブ（Ｆ）を選択すると温水温度が△ｔだけ上昇することになり能力アップが図れる。この優先選択モードが選択されているときは他の放熱機１８は送風量設定カーブ（Ｅ）しか選択できないようにしている。
【００４１】
また、前記優先選択モードが選択されたとき、表示手段４９により放熱器１８の能力表示をするようにしている。
【００４２】
また、図１０は上記能力設定を予め設定した能力選択手段３６ｅにより行うように構成したもので、熱源機１の能力と使用する放熱機１８により予め能力配分を設定するとともに、能力選択モードが設定されたとき表示手段４９により能力配分状態を表示することで使い勝手の向上を図るものである。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、温風ファンの送風量を放熱機の運転条件つまり室温設定値と室温の差で定めた送風量や運転切替部より送られる固定運転モードの送風量以外に熱源機の温水温度データに応じて変更しているため、放熱機の運転開始初期の温風温度を徐々に上昇させることができ放熱機の運転に伴う温水温度の極端な低下がなくなり、熱源機の燃焼が頻繁にＯＮ/ＯＦＦするようなことがなくなると共に運転初期における温風温度のハンチング現象も解消される。
【００４４】
また、請求項２の発明によれば、室温設定値と室温の差に関係なく放熱機の送風量を予め設定した固定値で運転を継続させたい場合に対応するようにして、使い勝手の向上を図っている。また、この固定運転モードにおいても熱源機の温水温度データに応じて送風量を変更しているようにして熱源機の燃焼が頻繁にＯＮ/ＯＦＦすることがなく、運転初期における温風温度のハンチング現象も抑制することができる。
【００４５】
また、請求項３の発明によれば、温風ファンの送風量を徐々に増加させていくようにして室温設定値と室温の比較結果または運転切替部からの信号に基づいて設定される送風量目標値に到達するとその状態で運転を継続し、温水温度低下により送風量設定値が送風量目標値より低下すると温風ファンを送風量設定値に従って動作させるようにして熱源機の燃焼が頻繁にＯＮ/ＯＦＦすることがなく、温風温度の急激な変動をなくすることができる。
【００４６】
また、請求項４の発明によれば、温水温度データに応じて設定される送風量設定値を予め設定した温度以上で設定するようにして温水温度が低い状態における温風ファンの冷風吹き出しを防止し、予め設定した温水温度範囲において温風ファンの送風量を弱〜強の範囲で所定の傾きをもって設定することにより温風温度の急激な変動をなくすることができる。
【００４７】
また、請求項５の発明によれば、暖房負荷および熱源機の能力などに応じて送風量設定値を変更することで暖房負荷と熱源機の能力のバランスを保った暖房運転が可能となる。
【００４８】
また、請求項６の発明によれば、複数の放熱機を同時運転するような場合に優先選択した放熱機の送風量を他の放熱機に比べて多くなるように送風量設定値を設定するようにして使い勝手に応じた暖房能力の配分を行い、かつ温水弁などを用いて温水量を調節して能力配分を行うという構成ではなく、送風量を制御することで複数の放熱機の能力配分を行う構成としているため使い勝手が向上し、温水回路の構成も簡素化されるものである。
【００４９】
また、請求項７の発明によれば、複数の放熱機を同時運転するような場合に、特定の放熱機の能力を多くして使用する優先選択モードが選択されていることを表示することで使い勝手の向上を図ることができる。
【００５０】
また、請求項８の発明によれば、複数の放熱機を同時運転するような場合に能力配分を予め設定しておき、能力選択キーを押すことで設定された能力で運転するように送風量設定値を設定するようにして使い勝手に応じた暖房能力の配分を行い、かつ温水弁などを用いて温水量を調節して能力配分を行うという構成ではなく、送風量を制御することで複数の放熱機の能力配分を行う構成としているため使い勝手が向上し、温水回路の簡素化が図れる。
【００５１】
また、請求項９の発明によれば、複数の放熱機を同時運転するような場合に、放熱機の能力配分を表示することで使い勝手の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１の温水暖房装置の構成図
【図２】 同温水暖房装置の温度制御ブロック図
【図３】 同温水暖房装置の温水温度と送風量設定値の関係を示す図
【図４】 本発明の実施例２の温水暖房装置の温度制御ブロック図
【図５】 同温水暖房装置の温水温度と送風量設定値の関係を示す図
【図６】 本発明の実施例３の温水暖房装置の温度制御ブロック図
【図７】 同温水暖房装置の温水温度と送風量設定値の関係を示す図
【図８】 本発明の実施例４の温水暖房装置の温度制御ブロック図
【図９】 同温水暖房装置の温水温度と送風量設定値の関係を示す図
【図１０】 同温水暖房装置の温度制御ブロック図
【図１１】 従来の温水暖房装置の構成図
【符号の説明】
１ 熱源機
２ バーナ部
３ 温水熱交換器
５ 温水循環手段
１８ 放熱機
１９ 熱交換器
２０ 温風ファン
２３ 可変翼
２６ 運転制御部
２８ 室温検出器
２９ 室温演算部
３０ 第１比較部
３３ 第１通信手段
３５ 第２通信手段
３６ 燃焼制御部
３６ｃ 送風量設定値変更手段
３６ｄ 優先選択手段
３６ｅ 能力選択手段
３８ 温水温度検出器
３９ 温水温度演算部
４０ 第２比較部
４８ 運転切替部
４９ 表示手段
Claims (9)
- バーナ部と、このバーナ部の燃焼により発生する燃焼熱で温水を加熱するための温水熱交換器と、この温水熱交換器に連設し温水を循環する温水循環手段と、前記温水熱交換器出口に配設し温水温度を検出する温水温度検出器と、この温水温度検出器からの温度信号を温水温度データに変換する温水温度演算部と、温水温度設定を行う温水温度設定部と、この温水温度設定値と前記温水温度データを比較する第２比較部と、この第２比較部の比較結果により燃焼を制御する燃焼量制御部および燃焼制御部を備えた熱源機と、前記温水循環手段により温水熱交換器で加熱された温水の循環経路を形成する温水管経路と、この温水管経路の一端に設け前記温水熱交換器で加熱された温水を熱交換する熱交換器と、この熱交換器に送風して温風を吹き出す温風ファンと、前記温風ファンの運転形態を切り替える運転切替え部と、空気吸込口近傍に配設し室内の温度を検出する室温検出器と、この室温検出器からの温度信号を室温データに変換する室温演算部と、室温設定を行う室温設定部と、この室温設定値と前記室温データおよび運転切替部の信号により送風量設定信号を出力する第１比較部と、この第１比較部の比較結果により送風量を設定する送風量設定部と、この送風量設定部の信号に基づき温風モータに動作信号を出力する送風量制御部を備えた放熱機と、前記燃焼制御部は温水温度演算部の結果に応じて送風量を設定する送風量設定値設定部を有し、前記第１比較部は室温設定値と室温データの比較結果または運転切替部の設定値により送風量を設定する送風量目標値設定部を有し、前記温風ファンの送風量は送風量設定値設定部と送風量目標値設定部で設定された値の比較結果による小さい方の値に設定するようにした温水暖房装置。
- 運転切替部は室温設定値と室温の差に応じて送風量を設定する自動運転モードと予め設定した固定の送風量を複数段有する固定運転モードを備えた請求項１記載の温水暖房装置。
- 温風ファンの送風量は室温設定値と室温の比較結果または運転切替部からの信号に基づいて設定される送風量目標値と前記温水温度演算部の温水温度データに応じて設定された送風量設定値の小さい方の値つまり送風量が少なくなる値を設定するようにした請求項１または２記載の温水暖房装置。
- 温水温度演算部の温水温度データに応じて設定される送風量設定値は予め設定された温水温度範囲において温風ファンの送風量を弱〜強の範囲で所定の傾きをもって設定すると共に上記温水温度範囲の下限値以下で温風ファンの動作を停止し、上限値以上で送風量を強設定にするようにした請求項１ないし３のいずれか１項に記載の温水暖房装置。
- 温水温度演算部の温水温度データに応じて設定される送風量設定値の温水温度範囲または送風量範囲または送風量設定開始温度と解除温度は送風量設定値変更手段により任意に変更できるようにした請求項１ないし４のいずれか１項に記載の温水暖房装置。
- 放熱機を複数台並列運転するように構成し、送風量設定値変更手段は優先選択手段を有し、この優先選択手段は前記送風量設定値を他の送風量設定値より多く能力が確保できるようにした請求項５記載の温水暖房装置。
- 優先選択手段で優先選択モードが選択されたとき放熱機の能力を示をするようにした請求項６記載の温水暖房装置。
- 放熱機を複数台並列運転するように構成し、送風量設定値変更手段は能力選択手段を有し、この能力選択手段は熱源機の能力により予め設定した比率の能力配分に応じて送風量設定値を設定するようにした請求項５記載の温水暖房装置。
- 能力選択手段で能力選択モードが選択されたとき能力配分状態を表示をするようにした請求項８記載の温水暖房装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP28171097A JP3832050B2 (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | 温水暖房装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28171097A JP3832050B2 (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | 温水暖房装置 |
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| JPH11118162A JPH11118162A (ja) | 1999-04-30 |
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ID=17642913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28171097A Expired - Lifetime JP3832050B2 (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | 温水暖房装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3832050B2 (ja) |
-
1997
- 1997-10-15 JP JP28171097A patent/JP3832050B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11118162A (ja) | 1999-04-30 |
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