JP5128322B2 - 熱媒供給設備 - Google Patents

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Description

本発明は、高温暖房端末が設けられた高温熱媒通流路が、熱媒加熱用の加熱手段を経由して熱媒を通流させる熱源側熱媒通流路における熱媒送出用の出口と熱媒戻し用の入口とに接続された状態で設けられ、
低温暖房端末が設けられた低温熱媒通流路が、前記熱源側熱媒通流路における前記熱媒戻し用の入口と前記加熱手段との間の流路部分と前記熱媒戻し用の入口とに接続された状態で設けられ、
前記熱源側熱媒通流路に、熱媒を前記熱媒送出用の出口に向けて流動させる熱媒循環手段が設けられ、
前記高温暖房端末への熱媒供給を断続するように前記高温熱媒通流路を開閉する高温側開閉手段と、
前記低温暖房端末への熱媒供給を断続するように前記低温熱媒通流路を開閉する低温側開閉手段と、
前記熱媒送出用の出口から送出される熱媒の温度を検出する供給温度検出手段と、
要求加熱量の大きさを示す加熱量要求情報に基づいて、前記低温側開閉手段を開状態に維持する開時間と閉状態に維持する閉時間との開閉比率を要求加熱量が大きいほど開時間を長くする形態で複数段階に設定する開閉比率設定手段と、
前記高温暖房端末と前記低温暖房端末とに熱媒を供給する同時運転が指令されると、前記供給温度検出手段の検出温度が前記高温暖房端末へ供給するための熱媒の温度に設定された設定温度になるように前記加熱手段の加熱作動を制御し、開状態とするように前記高温側開閉手段の開閉作動を制御し、且つ、単一周期における開閉比率を前記開閉比率設定手段にて設定された設定開閉比率に基づいて調整する形態で周期的に開閉するように前記低温側開閉手段の開閉作動を制御する制御手段とが設けられた熱媒供給設備に関する。
かかる熱媒供給設備は、浴室暖房乾燥装置等の高温暖房端末、及び、床暖房装置等の低温暖房端末に熱媒を循環供給するものであり、高温暖房端末と低温暖房端末とに熱媒を供給する同時運転では、高温暖房端末には、加熱手段にて設定温度に加熱された熱媒が供給され、低温暖房端末には、高温暖房端末を通過した熱媒と低温暖房端末を通過した熱媒とが合流した熱媒が供給されるようになっていて、低温暖房端末には、高温暖房端末に供給される熱媒の温度よりも低い温度の熱媒が供給されるようになっている(例えば、特許文献1参照。)。
前記低温側開閉手段の詳細な制御については、前記特許文献1には記載されていないが、このような熱媒供給設備では、一般に、要求加熱量の大きさを示す加熱量要求情報に基づいて、低温側開閉手段を開状態に維持する開時間と閉状態に維持する閉時間との開閉比率を要求加熱量が大きいほど開時間を長くする形態で複数段階に設定する開閉比率設定手段が設けられて、制御手段が、単一周期における開閉比率を開閉比率設定手段にて設定された設定開閉比率に基づいて調整する形態で周期的に開閉するように低温側開閉手段の開閉作動を制御するように構成されている。
そして、各段階の要求加熱量に対応する開閉比率は、低温暖房端末に供給される熱媒の温度が所定の温度で一定であるとして、その所定の温度に対応する比率に設定されていた(例えば、特許文献2参照。)。
特開2007−192444号公報 特開2005−282899号公報
ところで、高温暖房端末にて暖房する暖房対象空間や低温暖房端末にて暖房する暖房対象空間の暖房負荷は変動するものであり、それに伴って高温暖房端末を通過した熱媒の温度や低温暖房端末を通過した熱媒の温度が変動するので、高温暖房端末と低温暖房端末とに熱媒を供給する同時運転では、高温暖房端末を通過した熱媒と低温暖房端末を通過した熱媒とが合流して低温暖房端末に供給される熱媒の温度は変動するものである。
しかしながら、従来の熱媒供給設備においては、高温暖房端末と低温暖房端末とに熱媒を供給する同時運転では、低温暖房端末に供給される熱媒の温度が変動しても、要求加熱量が同じ段階であれば同じ開閉比率で周期的に開閉するように低温側開閉手段の開閉作動が制御されるので、要求加熱量が同じ段階であっても低温暖房端末により得られる暖房状態が変動して、適切な暖房を行い難いという問題があった。
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高温暖房端末と低温暖房端末とに熱媒を供給する同時運転において、低温暖房端末に供給される熱媒の温度が変動しても低温暖房端末により適切な暖房を行い得る熱媒供給設備を提供することにある。
本発明の熱媒供給設備は、高温暖房端末が設けられた高温熱媒通流路が、熱媒加熱用の加熱手段を経由して熱媒を通流させる熱源側熱媒通流路における熱媒送出用の出口と熱媒戻し用の入口とに接続された状態で設けられ、
低温暖房端末が設けられた低温熱媒通流路が、前記熱源側熱媒通流路における前記熱媒戻し用の入口と前記加熱手段との間の流路部分と前記熱媒戻し用の入口とに接続された状態で設けられ、
前記熱源側熱媒通流路に、熱媒を前記熱媒送出用の出口に向けて流動させる熱媒循環手段が設けられ、
前記高温暖房端末への熱媒供給を断続するように前記高温熱媒通流路を開閉する高温側開閉手段と、
前記低温暖房端末への熱媒供給を断続するように前記低温熱媒通流路を開閉する低温側開閉手段と、
前記熱媒送出用の出口から送出される熱媒の温度を検出する供給温度検出手段と、
要求加熱量の大きさを示す加熱量要求情報に基づいて、前記低温側開閉手段を開状態に維持する開時間と閉状態に維持する閉時間との開閉比率を要求加熱量が大きいほど開時間を長くする形態で複数段階に設定する開閉比率設定手段と、
前記高温暖房端末と前記低温暖房端末とに熱媒を供給する同時運転が指令されると、前記供給温度検出手段の検出温度が前記高温暖房端末へ供給するための熱媒の温度に設定された設定温度になるように前記加熱手段の加熱作動を制御し、開状態とするように前記高温側開閉手段の開閉作動を制御し、且つ、単一周期における開閉比率を前記開閉比率設定手段にて設定された設定開閉比率に基づいて調整する形態で周期的に開閉するように前記低温側開閉手段の開閉作動を制御する制御手段とが設けられたものであって、
第1特徴構成は、前記低温熱媒通流路を通して前記低温暖房端末に供給される熱媒の温度を検出する低温側往き温度検出手段が設けられ、
前記開閉比率設定手段が、前記高温暖房端末と前記低温暖房端末とに熱媒を供給する同時運転が指令されると、単一周期における開時間中に前記低温側往き温度検出手段の検出温度データをサンプリングした温度データを平均して平均熱媒温度を求めて、その平均熱媒温度と加熱量要求情報とに基づいて、開閉比率を要求加熱量が大きいほど開時間を長くする形態で複数段階に設定し、且つ、要求加熱量に応じた複数段階の開閉比率のうちで少なくとも要求加熱量が大きい側の一部の段階の開閉比率を、要求加熱量が同じ段階であれば前記平均熱媒温度が高くなると開時間を短くする形態で複数段階に設定するように構成されている点にある。
即ち、開閉比率設定手段は、高温暖房端末と低温暖房端末とに熱媒を供給する同時運転が指令されると、単一周期における開時間中に低温側往き温度検出手段の検出温度データをサンプリングした温度データを平均して平均熱媒温度を求めて、その平均熱媒温度と加熱量要求情報とに基づいて、開閉比率を要求加熱量が大きいほど開時間を長くする形態で複数段階に設定し、且つ、要求加熱量に応じた複数段階の開閉比率のうちで少なくとも要求加熱量が大きい側の一部の段階の開閉比率を、要求加熱量が同じ段階であれば平均熱媒温度が高くなると開時間を短くする形態で複数段階に設定する。
そして、制御手段が、開閉比率設定手段にて設定された設定開閉比率に基づいて、低温側開閉手段を開閉作動させることになる。
つまり、要求加熱量に応じた複数段階の開閉比率のうちで少なくとも要求加熱量が大きい側の一部の段階の開閉比率を、要求加熱量が同じ段階であれば低温暖房端末に供給される熱媒の温度に適応した開閉比率に設定することができるので、低温暖房端末に供給される熱媒の温度が変動しても、その熱媒により単一周期の間に低温暖房端末に供給される熱量の変動を抑制して、冷温暖房端末により適切な暖房を行うことができる。
しかも、開閉比率を設定するための熱媒の温度として、単一周期の開時間中における低温側往き温度検出手段の検出温度データのサンプリング温度データを平均した平均熱媒温度を用いるので、サンプリング温度データの突発的な異常値が開閉比率の設定に影響するのを抑制することにより、低温暖房端末に供給される熱媒の温度にとって適切な開閉比率を適確に設定して、低温暖房端末による暖房を一層良好に行うことができるのである。
従って、高温暖房端末と低温暖房端末とに熱媒を供給する同時運転において、低温暖房端末に供給される熱媒の温度が変動しても、低温暖房端末により適切な暖房を行うことができ、しかも、低温暖房端末に供給される熱媒の温度にとって適切な開閉比率を適確に設定して、低温暖房端末による暖房を一層良好に行い得る熱媒供給設備を提供することができるようになった。
第2特徴構成は、上記第1特徴構成に加えて、
前記開閉比率設定手段が、単一周期における開時間中の前側の部分において前記低温側往き温度検出手段の検出温度データをサンプリングした温度データを平均して平均熱媒温度を求めて、その平均熱媒温度に基づいて開閉比率を設定するように構成され、
前記制御手段が、単一周期における開時間中の前側の部分に続く後ろ側の部分において前記低温側開閉手段を開状態に維持する時間を調整する形態で、開閉比率が前記開閉比率設定手段にて変更設定された設定開閉比率になるように前記低温側開閉手段の開閉作動を制御するように構成されている点にある。
即ち、開閉比率設定手段は、単一周期における開時間中の前側の部分において低温側往き温度検出手段の検出温度データをサンプリングした温度データを平均して平均熱媒温度を求めて、その平均熱媒温度に基づいて開閉比率を設定する。
そして、制御手段は、単一周期における開時間中の前側の部分に続く後ろ側の部分において低温側開閉手段を開状態に維持する時間を調整する形態で、開閉比率が開閉比率設定手段にて変更設定された設定開閉比率になるように低温側開閉手段の開閉作動を制御する。
つまり、単一周期における開時間中の前側の部分において、平均熱媒温度を求めてその平均熱媒温度に基づいて開閉比率を設定し、その開閉比率を設定したのと同じ単一周期における開時間中の前側の部分に続く後ろ側の部分において、低温側開閉手段を開状態に維持する時間を調整して、低温側開閉手段の開閉比率を開閉比率設定手段にて変更設定された設定開閉比率になるように調整するので、高温暖房端末と低温暖房端末とに熱媒を供給する同時運転において、低温暖房端末に供給される熱媒の温度が変動しても、極力速く、低温側開閉手段の開閉比率を低温暖房端末に供給される熱媒の温度に適応した開閉比率に調整することができるようになり、低温暖房端末により得られる暖房状態の変動を極力速く抑制することができる。
従って、低温暖房端末に供給される熱媒の温度が変動しても、低温暖房端末により得られる暖房状態の変動を極力速く抑制することができるので、低温暖房端末に供給される熱媒の温度が変動しても、低温暖房端末により一段と適切な暖房行うことができるようになった。
第3特徴構成は、上記第1特徴構成に加えて、
前記開閉比率設定手段が、単一周期における開時間の全長又は略全長にわたって前記低温側往き温度検出手段の検出温度データをサンプリングした温度データを平均して平均熱媒温度を求めて、その平均熱媒温度に基づいて開閉比率を設定するように構成されている点にある。
即ち、開閉比率設定手段は、単一周期における開時間の全長又は略全長にわたって低温側往き温度検出手段の検出温度データをサンプリングした温度データを平均して平均熱媒温度を求めて、その平均熱媒温度に基づいて開閉比率を設定するので、要求加熱量のレベルが高くて単一周期における開時間が長い場合はもちろんのこと、要求加熱量のレベルが低くて単一周期における開時間が短くても、平均熱媒温度を低温暖房端末に供給される熱媒にて得られる暖房状態に対応するものとして求めることができる。
そして、そのように低温暖房端末に供給される熱媒にて得られる暖房状態に対応するものとして求められた平均熱媒温度に基づいて開閉比率を設定するので、要求加熱量のレベルが高くて単一周期における開時間が長い場合はもちろんのこと、要求加熱量のレベルが低くて単一周期における開時間が短くても、開閉比率を低温暖房端末に供給される熱媒の温度に適応させた状態で適切に求めることができる。
従って、そのように低温暖房端末に供給される熱媒の温度に適応した開閉比率に基づいて、低温側開閉手段が周期的に開閉されることになるので、高温暖房端末と低温暖房端末とに熱媒を供給する同時運転において、低温暖房端末に供給される熱媒の温度が変動しても、低温暖房端末により一段と適切な暖房行うことができるようになった。
第4特徴構成は、上記第1〜第3特徴構成のいずれか1つに加えて、
要求加熱量に応じて開閉比率が複数段階に設定された要求加熱量対開閉比率関係情報が、要求加熱量に応じた複数段階の開閉比率のうちで少なくとも要求加熱量が大きい側の一部の段階の開閉比率を要求加熱量が同じ段階であれば前記平均熱媒温度が高くなると開時間を短くする形態で、前記平均熱媒温度に応じて複数設定され、
前記開閉比率設定手段が、前記複数の要求加熱量対開閉比率関係情報のうち、前記平均熱媒温度に応じて選択した要求加熱量対開閉比率関係情報に基づいて開閉比率を設定するように構成されている点にある。
即ち、低温暖房端末に供給される熱媒の温度が高くなると、開時間の長さを短くする形態で開閉比率を変更することにより、低温暖房端末により得られる暖房状態の変動を抑制することができることに鑑みて、実験により、要求加熱量の各段階について、低温暖房端末に供給する熱媒の温度が異なっても、低温暖房端末により得られる暖房状態が略同程度になるように、低温暖房端末に供給する複数段階の熱媒の温度夫々について開閉比率を設定する。
その実験結果に基づいて、要求加熱量が同じ段階であれば平均熱媒温度が異なっても低温暖房端末により略同等の暖房状態が得られるように、平均熱媒温度に応じて複数の要求加熱量対開閉比率関係情報を設定することができる。
そして、そのように設定した複数の要求加熱量対開閉比率関係情報から、平均熱媒温度に応じた要求加熱量対開閉比率関係情報を選択して、その選択した要求加熱量対開閉比率関係情報に基づいて開閉比率を設定するので、開閉比率を低温暖房端末に供給される熱媒の温度に適応したものとして設定することができ、低温暖房端末に供給される熱媒の温度が変動しても、低温暖房端末により得られる暖房状態の変動をより一層抑制することができる。
ちなみに、低温暖房端末に供給される熱媒の温度が変動しても低温暖房端末により得られる暖房状態の変動を抑制できるように、開時間と低温暖房端末に供給される熱媒の温度との関係を一次式等の数式にて規定して、その数式に基づいて、低温暖房端末に供給される熱媒の温度に応じた開閉比率を求めることが想定される。
しかしながら、低温暖房端末に供給される熱媒の温度が変動すると想定される全範囲にわたって、低温暖房端末により得られる暖房状態の変動を抑制することができるように、開時間と低温暖房端末に供給される熱媒の温度との関係を数式にて精度良く規定することは難しいので、開時間と低温暖房端末に供給される熱媒の温度との関係を規定した数式に基づいて、平均熱媒温度に応じた開閉比率を設定する場合は、例えば低温暖房端末に供給される熱媒の温度が大きく変動する場合等においては、低温暖房端末により得られる暖房状態の変動を的確に抑制し難い虞がある。
従って、上述のように実験により、平均熱媒温度に応じて複数の要求加熱量対開閉比率関係情報を設定して、そのように設定した複数の要求加熱量対開閉比率関係情報のうち、平均熱媒温度に応じて選択した要求加熱量対開閉比率関係情報に基づいて開閉比率を設定するように構成することにより、高温暖房端末と低温暖房端末とに熱媒を供給する同時運転において、低温暖房端末に供給される熱媒の温度が変動しても、低温暖房端末により一段と適切な暖房行うことができるようになった。
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
図1に示すように、熱媒供給設備は、高温暖房端末1、低温暖房端末2、それら高温暖房端末1や低温暖房端末2に加熱した熱媒を循環供給する熱源機G、この熱媒供給設備の運転を制御する制御手段としての主制御部C、前記高温暖房端末1の運転を制御する高温端末制御部3、その高温端末制御部3に高温暖房端末1を運転するための各種制御情報を指令する高温側操作部4、前記低温暖房端末2の運転を制御する低温端末制御部5、その低温端末制御部5に低温暖房端末2を運転するための各種制御情報を指令する低温側操作部6等を備えて構成されている。
ちなみに、高温暖房端末1としては、例えば浴室暖房乾燥装置やファンコンベクターが設けられ、低温暖房端末2としては、例えば床暖房装置が設けられる。
前記熱源機Gは、熱交換器7を経由して熱媒を通流させる熱源側熱媒通流路8、前記熱交換器7を加熱するガスバーナ9、そのガスバーナ9に燃焼用空気を供給する燃焼用送風機10、前記熱源側熱媒通流路8における熱媒送出用の往き流路部分81と前記熱源側熱媒通流路8における熱媒戻し用の戻り流路部分82とを連通接続するバイパス路11等を備えて構成されている。つまり、前記熱交換器7及びその熱交換器7を加熱する前記ガスバーナ9により、熱媒加熱用の加熱手段Hが構成される。
前記戻り流路部分82には、膨張タンク12が介装され、更に、その戻り流路部分82における膨張タンク12よりも下流側の箇所には、熱媒を前記熱源側熱媒通流路8の熱媒送出用の出口8e(即ち、前記往き流路部分81の出口8e)に向けて流動させる熱媒循環手段としての熱媒循環ポンプ13が設けられている。
前記ガスバーナ9へガス燃料を供給する燃料供給路14には、ガスバーナ9へのガス燃料の供給を断続する燃料断続弁15、及び、ガスバーナ9へのガス燃料の供給量を調整する燃料調整弁16が設けられている。
更に、ガスバーナ9に点火するイグナイタ17、及び、ガスバーナ9の燃焼状態を検出するフレームロッド18も設けられている。
前記熱源側熱媒通流路8の往き流路部分81の出口8eには、高温側往き接続部材19が設けられ、前記熱源側熱媒通流路8の熱媒戻し用の入口8i(即ち、前記戻り流路部分82の入口8i)には、共通戻り接続部材20が設けられ、更に、前記熱源側熱媒通流路8の戻り流路部分82における前記熱媒循環ポンプ13と前記熱交換器7との間の流路部分(即ち、前記熱媒戻し用の入口8iと前記加熱手段Hとの間の流路部分に相当する)から低温側接続用流路21が分岐されて、その低温側接続用流路21の先端の熱媒送出用の出口21eには、低温側往き接続部材22が設けられている。
前記熱源側熱媒通流路8の往き流路部分81におけるバイパス路11の分岐箇所よりも上流側には、その熱媒送出用の出口8eから送出される熱媒の温度を検出する供給温度検出手段としての供給温度センサ23が設けられ、前記低温側接続用流路21には、その低温側接続用流路21の熱媒送出用の出口21eから送出される熱媒の温度、即ち、後述する低温熱媒通流路24を通して前記低温暖房端末2に供給される熱媒の温度を検出する低温側往き温度検出手段としての低温側往き温度センサ25が設けられている。
前記高温暖房端末1が設けられた高温熱媒通流路26が、前記高温側往き接続部材19と前記共通戻り接続部材20とに接続された状態で設けられている。
又、前記低温暖房端末2が設けられた前記低温熱媒通流路24が、前記低温側往き接続部材22と前記共通戻り接続部材20とに接続された状態で設けられている。
つまり、前記高温暖房端末1が設けられた高温熱媒通流路26が、前記熱源側熱媒通流路8における熱媒送出用の出口8eと熱媒戻し用の入口8iとに接続された状態で設けられ、前記低温暖房端末2が設けられた低温熱媒通流路24が、前記熱源側熱媒通流路8における前記熱媒戻し用の入口8iと前記加熱手段Hとの間の流路部分と前記熱媒戻し用の入口8iとに接続された状態で設けられている。
前記高温熱媒通流路26における前記高温暖房端末1よりも上流側の部分に、高温暖房端末1への熱媒供給を断続するように高温熱媒通流路26を開閉する高温側開閉手段としての高温側熱動弁27が設けられ、前記低温熱媒通流路24における前記低温暖房端末2よりも上流側の部分に、低温暖房端末2への熱媒供給を断続するように低温熱媒通流路24を開閉する低温側開閉手段としての低温側熱動弁28が設けられている。
前記高温暖房端末1の一例として設けられる浴室暖房乾燥装置は周知であるので、詳細な説明及び図示を省略して簡単に説明すると、その高温暖房端末1は、高温熱媒通流路26からの熱媒を通流させる高温端末用熱交換器、暖房対象空間から吸引した空気を前記高温端末用熱交換器に通風させた後に暖房対象空間に戻すように通風作用する循環用送風機及び暖房対象空間の空気を排気する排気用送風機等を備えて構成されている。
前記低温暖房端末2の一例として設けられる床暖房装置も周知であるので、詳細な説明及び図示を省略して簡単に説明すると、その床暖房装置は、低温熱媒通流路24からの熱媒を通流させる熱媒流通管を床暖房パネルに埋入状態に装備して構成してある。
以下、前記主制御部C、前記高温端末制御部3及び前記低温端末制御部5夫々の制御動作を説明する。
前記高温端末制御部3は、前記高温側操作部4及び前記主制御部Cの夫々と通信可能に構成され、前記低温端末制御部5は、前記低温側操作部6及び前記主制御部Cの夫々と通信可能に構成されている。
高温側操作部4には、高温暖房端末1の運転の開始及び停止を指令する運転スイッチ41等が設けられている。
又、低温側操作部6には、低温暖房端末2の運転の開始及び停止を指令する運転スイッチ61、複数段階(この実施形態では9段階)の要求加熱レベル(要求加熱量に相当する)のうちからいずれか1つを要求加熱レベルの大きさを示す加熱量要求情報として設定する加熱レベル設定スイッチ62、その加熱レベル設定スイッチ62にて設定されている要求加熱レベルを表示する9個のランプからなる要求加熱レベル表示部63等が設けられている。
そして、前記低温端末制御部5は、加熱レベル設定スイッチ62にて設定されている要求加熱レベルに基づいて、前記低温側熱動弁28を開状態に維持する開時間と閉状態に維持する閉時間との開閉比率を要求加熱量が大きいほど開時間を長くする形態で複数段階に設定するように構成されている。つまり、低温端末制御部5が開閉比率設定手段として機能するように構成されている。
前記高温端末制御部3は、前記高温側操作部4の運転スイッチ41により高温暖房端末1の運転開始が指令されると、主制御部Cに高温暖房端末1への熱媒の供給を指令し、高温側操作部4の運転スイッチ41により高温暖房端末1の運転停止が指令されると、主制御部Cに高温暖房端末1への熱媒供給の停止を指令するように構成されている。
又、前記低温端末制御部5は、前記低温側操作部6の運転スイッチ61により低温暖房端末2の運転開始が指令されると、主制御部Cに低温暖房端末2への熱媒の供給を指令し、並びに、加熱レベル設定スイッチ62にて設定されている要求加熱レベルに基づいて設定した設定開閉比率を主制御部Cに指令し、運転スイッチ61により低温暖房端末2の運転停止が指令されると、主制御部Cに低温暖房端末2への熱媒供給の停止を指令するように構成されている。
そして、前記主制御部Cは、前記高温端末制御部3から高温暖房端末1への熱媒の供給が指令され、且つ、前記低温端末制御部5から低温暖房端末2への熱媒の供給が指令されていないとき、即ち、高温暖房端末1のみに熱媒を供給する高温側単独運転が指令されると、前記供給温度センサ23の検出温度が前記高温暖房端末1へ供給するための熱媒の温度に設定された高温用設定温度(例えば80°C)になるように前記加熱手段Hの加熱作動を制御し且つ前記熱媒循環ポンプ13を作動させる高温用運転処理を実行し、並びに、開状態とするように前記高温側熱動弁27の開閉作動を制御するように構成されている。
又、前記主制御部Cは、前記低温端末制御部5から低温暖房端末2への熱媒の供給が指令され、且つ、前記高温端末制御部3から高温暖房端末1への熱媒の供給が指令されていないとき、即ち、低温暖房端末2のみに熱媒を供給する低温側単独運転が指令されると、前記低温側往き温度センサ25の検出温度が前記高温用設定温度よりも低い前記低温暖房端末2へ供給するための熱媒の温度に設定された低温用設定温度(例えば60°C)になるように前記加熱手段Hの加熱作動を制御し且つ前記熱媒循環ポンプ13を作動させる低温用運転処理を実行し、並びに、単一周期における開閉比率を前記低温端末制御部5にて設定された設定開閉比率に基づいて調整する形態で周期的に開閉するように前記低温側熱動弁28の開閉作動を制御するように構成されている。
又、前記主制御部Cは、前記高温端末制御部3から高温暖房端末1への熱媒の供給が指令され、且つ、前記低温端末制御部5から低温暖房端末2への熱媒の供給が指令されると、即ち、記高温暖房端末1と前記低温暖房端末2とに熱媒を供給する同時運転が指令されると、前記供給温度センサ23の検出温度が前記高温用設定温度になるように前記加熱手段Hの加熱作動を制御し且つ前記熱媒循環ポンプ13を作動させる高温用運転処理を実行し、開状態とするように前記高温側熱動弁27の開閉作動を制御し、並びに、単一周期における開閉比率を前記低温端末制御部5にて設定された設定開閉比率に基づいて調整する形態で周期的に開閉するように前記低温側熱動弁28の開閉作動を制御するように構成されている。
そして、本発明では、前記低温端末制御部5が、単一周期における開時間中に前記低温側往き温度センサ25の検出温度データをサンプリングした温度データを平均して平均熱媒温度を求めて、その平均熱媒温度と前記加熱レベル設定スイッチ62にて設定されている要求加熱レベル(即ち、加熱量要求情報)とに基づいて、開閉比率を要求加熱量が大きいほど開時間を長くする形態で複数段階に設定し、且つ、要求加熱量に応じた複数段階の開閉比率のうちで少なくとも要求加熱レベルが大きい側の一部の段階の開閉比率を、要求加熱レベルが同じ段階であれば前記平均熱媒温度が高くなると開時間を短くする形態で複数段階に設定するように構成されている。
更に、前記低温端末制御部5が、単一周期における開時間中の前側の部分において前記低温側往き温度センサ25の検出温度データをサンプリングした温度データを平均して平均熱媒温度を求めて、その平均熱媒温度に基づいて開閉比率を設定するように構成されている。
そして、前記主制御部Cが、単一周期における開時間中の前側の部分に続く後ろ側の部分において前記低温側熱動弁28を開状態に維持する時間を調整する形態で、開閉比率が前記低温端末制御部5にて変更設定された設定開閉比率になるように前記低温側熱動弁28の開閉作動を制御するように構成されている。
以下、前記主制御部C及び前記低温端末制御部5夫々の制御動作を更に具体的に説明する。
要求加熱レベルに応じて開閉比率が複数段階に設定された要求加熱レベル対開閉比率関係情報(即ち、要求加熱量対開閉比率関係情報に相当する)が、要求加熱レベルに応じた複数段階の開閉比率のうちで少なくとも要求加熱レベルが高い側(即ち、要求加熱量が大きい側)の一部の段階の開閉比率を要求加熱レベルが同じ段階であれば平均熱媒温度が高くなると開時間を短くする形態で、前記平均熱媒温度に応じて複数設定されて、それら複数の要求加熱レベル対開閉比率関係情報が、平均熱媒温度に対応付けられた状態で前記低温端末制御部5のメモリに記憶されている。
図2に基づいて、要求加熱レベル対開閉比率関係情報について説明を加えると、開閉比率は、単一周期を20分として開時間と閉時間との比率にて設定される。
要求加熱レベル対開閉比率関係情報を設定するための開閉比率設定用の平均熱媒温度として、低温側設定温度(例えば60°C)の基準温度、その基準温度よりも5°C高い65°C、基準温度よりも10°C高い70°C、基準温度よりも15°C高い75°Cの4段階が設定されている。
そして、要求加熱レベルが高くなるほど開時間が長くなる形態で、且つ、9段階の要求加熱レベルのうちで2段目の要求加熱レベル以上の各要求加熱レベルの開閉比率を要求加熱レベルが同じ段階であれば平均熱媒温度が高くなると開時間を短くする形態で、基準温度、65°C、70°C、75°Cの各開閉比率設定用の平均熱媒温度毎に要求加熱レベル対開閉比率関係情報がテーブル状に設定されている。
以下、開閉比率設定用の平均熱媒温度が基準温度、65°C、70°C、75°Cの各要求加熱レベル対開閉比率関係情報を、それぞれ基準テーブル、65°C用テーブル、70°C用テーブル、75°C用テーブルと称する場合がある。
例えば、基準テーブルを例にして説明すると、要求加熱レベルが1段目から2段目、3段目、………、9段目と高くなるに伴って開時間を3分、6分、8分、………、20分と長くする形態で、9段階の要求加熱レベル毎に開閉比率が設定されている。
又、5段目の要求加熱レベルを例にして説明すると、要求加熱レベルが5段目で同じ段階であれば、開閉比率設定用の平均熱媒温度が基準温度、65°C、70°C、75°Cと高くなるのに伴って、開時間を12分、10分、8.5分、7分と短くする形態で、5段目の要求加熱レベルの開閉比率が4段階の開閉比率設定用の平均熱媒温度毎に設定されている。
前記主制御部Cは、前記同時運転が指令されている状態においては、設定サンプリング時間(例えば、10秒)毎に低温側往き温度センサ25の検出温度データをサンプリングして、そのサンプリングした温度データを前記低温端末制御部5に送信するように構成されている。
前記低温端末制御部5は、要求加熱レベル毎に、平均熱媒温度を求めるための熱媒温度平均用時間を、各要求加熱レベルにおける4段階の開閉比率設定用の平均熱媒温度の開時間のうちの最も短い開時間よりも設定時間(例えば1分間)短い時間に設定するように構成されている。
例えば、5段目の要求加熱レベルであれば、最も短い開時間は7分であるので、熱媒温度平均用時間を最も短い開時間の7分よりも設定時間の1分間短い6分間に設定することになる。
そして、前記低温端末制御部5は、単一周期毎に、加熱レベル設定スイッチ62にて設定されている要求加熱レベルに対応する熱媒温度平均用時間を設定して、その設定した熱媒温度平均用時間の間に前記主制御部Cから送信されてくるサンプリング温度データを平均して平均熱媒温度を求めて、その求めた平均熱媒温度に対応する開閉比率設定用の平均熱媒温度のテーブルに基づいて要求加熱レベルに対応する開閉比率を設定し、そのように設定した設定開閉比率が直前の単一周期にて設定した設定開閉比率と異なる場合は、そのように変更設定した設定開閉比率を主制御部Cに送信するように構成されている。
つまり、加熱レベル設定スイッチ62にて設定されている要求加熱レベルに対応して設定した熱媒温度平均用時間は、その要求加熱レベルにおける複数段階の開時間のうちの最も短い開時間よりも短いので、低温端末制御部5は、単一周期における開時間中の前側の部分において前記低温側往き温度センサ25の検出温度データをサンプリングした温度データを平均して平均熱媒温度を求めて、その平均熱媒温度に基づいて開閉比率を設定するように構成されていることになる。
ちなみに、前記低温端末制御部5は、求めた平均熱媒温度が隣接する開閉比率設定用の平均熱媒温度の間の温度であるときは、求めた平均熱媒温度に近い方の開閉比率設定用の平均熱媒温度用のテーブルに基づいて開閉比率を設定するように構成されている。但し、求めた平均熱媒温度が隣接する開閉比率設定用の平均熱媒温度の中央の温度であるときは、温度が高い方の開閉比率設定用の平均熱媒温度用のテーブルに基づいて開閉比率を設定するように構成されている。
例えば、加熱レベル設定スイッチ62にて設定されている要求加熱レベルが5段目のときは、6分間の熱媒温度平均用時間の間に、主制御部Cから送信されてくるサンプリング温度データを平均して平均熱媒温度を求める。そして、その求めた平均熱媒温度が67°Cのときは、その平均熱媒温度の67°Cは70°Cよりも65°Cの開閉比率設定用の平均熱媒温度に近いので、65°C用テーブルに基づいて、開閉比率を10分/10分(開時間/閉時間)に設定することになる。
又、前記低温端末制御部5は、前記低温側単独運転が指令されているときは、基準テーブルに基づいて、加熱レベル設定スイッチ62にて設定されている要求加熱レベルに対応する開閉比率を設定するように構成されている。
前記主制御部Cは、前記ガスバーナ9が消火している状態で前記高温側単独運転が指令されると、高温側熱動弁27を開弁し且つ低温側熱動弁28を閉弁した状態で熱媒循環ポンプ13を作動させて、高温熱媒通流路26を通して熱媒を循環させる状態で、燃焼用送風機10を作動させ、燃料断続弁15及び燃料調整弁16を開弁し、イグナイタ17を作動させてガスバーナ9に点火する点火処理を実行し、以降、供給温度センサ23の検出温度が前記高温用設定温度になるようにガスバーナ9への燃料供給量を調整すべく燃料調整弁16の開度を調整し、且つ、その燃料供給量に応じた燃焼用空気通風量になるように燃焼用送風機10の回転速度を調整する。
そして、前記主制御部Cは、前記高温側単独運転を実行しているときに、その高温側単独運転の停止が指令されると、燃料断続弁15及び燃料調整弁16を閉弁し、その閉弁後、ポストパージ用設定時間が経過すると燃焼用送風機10を停止する消火処理を実行し、その消火処理の後、高温側熱動弁27を閉弁し、熱媒循環ポンプ13を停止させる。
又、前記主制御部Cは、前記ガスバーナ9が消火している状態で前記低温側単独運転が指令されると、低温側熱動弁28を開弁し且つ高温側熱動弁27を閉弁した状態で熱媒循環ポンプ13を作動させて、低温熱媒通流路24を通して熱媒を循環させる状態で、前記点火処理を実行し、以降、低温側往き温度センサ25の検出温度が前記低温用設定温度になるようにガスバーナ9への燃料供給量を調整すべく燃料調整弁16の開度を調整し、且つ、その燃料供給量に応じた燃焼用空気通風量になるように燃焼用送風機10の回転速度を調整し、並びに、単一周期における開閉比率を前記低温端末制御部5により設定された設定開閉比率に基づいて調整する形態で周期的に低温側熱動弁28の開閉作動を制御する。
そして、前記主制御部Cは、前記低温側単独運転を実行しているときに、その低温側単独運転の停止が指令されると、前記消火処理を実行し、その消火処理の後、低温側熱動弁28を閉弁し、熱媒循環ポンプ13を停止させる。
又、前記主制御部Cは、前記ガスバーナ9が消火している状態で前記同時運転が指令されると、高温側熱動弁27を開弁し且つ低温側熱動弁28を開弁した状態で熱媒循環ポンプ13を作動させて、高温熱媒通流路26と低温熱媒通流路24とを通して熱媒を循環させる状態で、前記点火処理を実行し、以降、供給温度センサ23の検出温度が前記高温用設定温度になるようにガスバーナ9への燃料供給量を調整すべく燃料調整弁16の開度を調整し、且つ、その燃料供給量に応じた燃焼用空気通風量になるように燃焼用送風機10の回転速度を調整し、並びに、単一周期における開閉比率を前記低温端末制御部5により設定された設定開閉比率に基づいて調整する形態で周期的に低温側熱動弁28の開閉作動を制御する。
又、前記主制御部Cは、前記同時運転において、単一周期における開時間中の前側の部分において、前記低温端末制御部5により設定開閉比率が直前の単一周期から変更設定されると、その単一周期における開時間中の前側の部分に続く後ろ側の部分において低温側熱動弁28を開状態に維持する時間を調整し、且つ、設定開閉比率が直前の単一周期から変更設定されないときは、開状態に維持する時間を直前の単一周期にて設定されている開時間に調整する形態で、開閉比率が前記低温端末制御部5にて変更設定された設定開閉比率になるように低温側熱動弁28の開閉作動を制御する。
例えば、要求加熱レベルが5段目のときにおいて、直前の単一周期の設定開閉比率が8.5分/11.5分である場合に、単一周期における開時間中の前側の部分にて設定開閉比率が7分/13分に変更設定されると、その単一周期において低温側熱動弁28を開弁状態に維持している時間が7分間に達すると低温側熱動弁28を閉弁することにより、開閉比率が前記低温端末制御部5にて変更設定された設定開閉比率になるように低温側熱動弁28の開閉作動を制御することになる。
尚、前記主制御部Cは、前記高温側単独運転の実行中に前記低温端末制御部5から低温暖房端末2への熱媒の供給の開始が指令されたとき、及び、前記低温側単独運転の実行中に前記高温端末制御部3から高温暖房端末1への熱媒の供給の開始が指令されたときも、前記同時運転が指令された判断するように構成されている。
前記主制御部Cは、前記同時運転の実行中に、前記高温端末制御部3から高温暖房端末1への熱媒供給の停止が指令されると、高温側熱動弁27を閉弁して高温熱媒通流路26を通しての熱媒の循環を停止して、前記低温側単独運転を実行するように構成されている。
又、前記主制御部Cは、前記同時運転の実行中に、前記低温端末制御部5から低温暖房端末2への熱媒供給の停止が指令されると、低温側熱動弁28を閉弁して低温熱媒通流路24を通しての熱媒の循環を停止して、前記高温側単独運転を実行するように構成されている。
又、前記主制御部Cは、前記同時運転の実行中に、前記高温端末制御部3からの高温暖房端末1への熱媒供給の停止と前記低温端末制御部5からの低温暖房端末2への熱媒供給の停止とが同時に指令されると、前記消火処理を実行し、その消火処理の後、高温側熱動弁27及び低温側熱動弁28を閉弁し、熱媒循環ポンプ13を停止させる。
次に、図3に示すフローチャートに基づいて、前記主制御部Cの制御動作を説明する。
前記主制御部Cは、前記同時運転が指令されているときは、前記供給温度センサ23の検出温度が前記高温用設定温度になるように前記加熱手段Hの加熱作動を制御し且つ前記熱媒循環ポンプ13を作動させる高温用運転処理を実行し、前記高温側熱動弁27を開弁状態にし、単一周期における開閉比率が前記低温端末制御部5にて設定された設定開閉比率になるように前記低温側熱動弁28を開閉制御し、並びに、前記設定サンプリング時間毎に低温側往き温度センサ25の検出温度データをサンプリングしてそのサンプリング温度データを前記低温端末制御部5に送信する(ステップ#1〜6)。
前記主制御部Cは、前記高温側単独運転が指令されているときは、前記高温用運転処理を実行し、前記高温側熱動弁27を開弁状態にし、並びに、前記低温側熱動弁28を閉弁状態にする(ステップ#1,2,7〜10)。
前記主制御部Cは、前記低温側単独運転が指令されているときは、前記低温側往き温度センサ25の検出温度が前記低温用設定温度になるように前記加熱手段Hの加熱作動を制御し且つ前記熱媒循環ポンプ13を作動させる低温用運転処理を実行し、前記高温側熱動弁27を閉弁状態にし、並びに、単一周期における開閉比率が前記低温端末制御部5にて設定された設定開閉比率になるように前記低温側熱動弁28を開閉制御する(ステップ#1,2,7,11〜13)。
前記主制御部Cは、運転指令が指令されていないときは、前記加熱手段Hの加熱作動を停止状態にし且つ前記熱媒循環ポンプ13を停止状態にして、熱源機運転停止状態にし、前記高温側熱動弁27を閉弁状態にし、並びに、前記低温側熱動弁28を閉弁状態にする(ステップ#1,14〜16)。
〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
(イ) 低温端末制御部5により平均熱媒温度を求めてその求めた平均熱媒温度に基づいて開閉比率を設定するための手順は、上記の実施形態において例示した手順、即ち、単一周期における開時間中の前側の部分において低温側往き温度センサ25の検出温度データをサンプリングした温度データを平均して平均熱媒温度を求めてその平均熱媒温度に基づいて開閉比率を設定する手順に限定されるものではない。
例えば、単一周期における開時間の全長又は略全長にわたって低温側往き温度センサ25の検出温度データをサンプリングした温度データを平均して平均熱媒温度を求めてその平均熱媒温度に基づいて開閉比率を設定する手順を採用することができる。
この場合は、主制御部Cは、上記の実施形態と同様に、同時運転が指令されている状態において、設定サンプリング時間毎に低温側往き温度センサ25の検出温度データをサンプリングして、そのサンプリングした温度データを低温端末制御部5に送信するように構成される。
そして、低温端末制御部5は、単一周期毎に、直前の単一周期において設定した開閉比率にて定められる開時間の全長にわたって、主制御部Cから送信されてくるサンプリング温度データを平均して平均熱媒温度を求めて、その求めた平均熱媒温度に対応する開閉比率設定用の平均熱媒温度のテーブルに基づいて開閉比率を設定し、そのように設定した設定開閉比率を主制御部Cに送信するように構成されている。
尚、低温端末制御部5は、同時運転の最初の単一周期においては、基準テーブルに基づいて開閉比率を設定するように構成されている。
(ロ) 低温端末制御部5により平均熱媒温度に応じた開閉比率を設定するための手順は、上記の実施形態において例示した手順、即ち、あらかじめ設定された複数の要求加熱量対開閉比率関係情報のうち、平均熱媒温度に応じて選択した要求加熱量対開閉比率関係情報に基づいて開閉比率を設定する手順に限定されるものではない。
例えば、平均熱媒温度と基準温度(60°C)との差xにより開時間yを求めるための下記式1の如き一次式の数式を、要求加熱レベル毎に設定して、その設定した数式に基づいて平均熱媒温度に応じた開時間yを求めて、開閉比率を設定するように構成してもよい。
y=T−αx……………(式1)
但し、Tは、図2に示すように基準テーブルにて要求加熱レベル毎に設定されている開時間であり、αは要求加熱レベル毎に設定される傾きである。
例えば、5段目の加熱要求レベルに対応する数式は、基準テーブルにおける5段目の加熱要求レベルの開時間は12分であり、傾きは例えば0.4に設定されることになって、下記の式2となる。
y=12−0.4x……………(式2)
(ハ) 要求加熱量が同じ段階であれば平均熱媒温度が高くなると開時間を短くする形態で開閉比率を複数段階に設定するに当たって、上記の実施形態では、要求加熱量に応じた複数段階の開閉比率のうちで要求加熱量が大きい側の一部の段階、即ち、9段階の要求加熱量のうちで2段目以上の8段階の要求加熱量の開閉比率を対象としたが、要求加熱量に応じた複数段階全ての開閉比率を対象とするように構成してもよい。
(ニ) 要求加熱量の大きさを示す加熱量要求情報の具体例としては、上記の実施形態において説明した情報、即ち、要求加熱量の大きさを段階的に示す複数段階の要求加熱レベルに限定されるものではない。
例えば、低温暖房端末2にて暖房する対象の暖房対象空間の温度を検出する対象空間温度検出手段と、暖房対象空間を暖房する目標暖房温度を設定する目標暖房温度設定手段とを設けて、その目標暖房温度設定手段にて設定される目標暖房温度と前記対象空間温度検出手段の検出温度との温度差を加熱量要求情報とするように構成しても良い。
(ホ) 熱媒加熱用の加熱手段Hは、上記の実施形態のように加熱源としてガスバーナ9等のバーナを備えて構成する場合に限定されるものではなく、例えば、電気ヒータを加熱源として備えて構成してもよい。
熱媒供給設備の全体構成を示すブロック図 要求加熱レベル対開閉比率関係情報を示す図 制御動作のフローチャートを示す図
符号の説明
1 高温暖房端末
2 低温暖房端末
5 開閉比率設定手段
8 熱源側熱媒通流路
8e 熱媒送出用の出口
8i 熱媒戻し用の入口
13 熱媒循環手段
23 供給温度検出手段
24 低温熱媒通流路
25 低温側往き温度設定手段
26 高温熱媒通流路
27 高温側開閉手段
28 低温側開閉手段
C 制御手段
H 加熱手段

Claims (4)

  1. 高温暖房端末が設けられた高温熱媒通流路が、熱媒加熱用の加熱手段を経由して熱媒を通流させる熱源側熱媒通流路における熱媒送出用の出口と熱媒戻し用の入口とに接続された状態で設けられ、
    低温暖房端末が設けられた低温熱媒通流路が、前記熱源側熱媒通流路における前記熱媒戻し用の入口と前記加熱手段との間の流路部分と前記熱媒戻し用の入口とに接続された状態で設けられ、
    前記熱源側熱媒通流路に、熱媒を前記熱媒送出用の出口に向けて流動させる熱媒循環手段が設けられ、
    前記高温暖房端末への熱媒供給を断続するように前記高温熱媒通流路を開閉する高温側開閉手段と、
    前記低温暖房端末への熱媒供給を断続するように前記低温熱媒通流路を開閉する低温側開閉手段と、
    前記熱媒送出用の出口から送出される熱媒の温度を検出する供給温度検出手段と、
    要求加熱量の大きさを示す加熱量要求情報に基づいて、前記低温側開閉手段を開状態に維持する開時間と閉状態に維持する閉時間との開閉比率を要求加熱量が大きいほど開時間を長くする形態で複数段階に設定する開閉比率設定手段と、
    前記高温暖房端末と前記低温暖房端末とに熱媒を供給する同時運転が指令されると、前記供給温度検出手段の検出温度が前記高温暖房端末へ供給するための熱媒の温度に設定された設定温度になるように前記加熱手段の加熱作動を制御し、開状態とするように前記高温側開閉手段の開閉作動を制御し、且つ、単一周期における開閉比率を前記開閉比率設定手段にて設定された設定開閉比率に基づいて調整する形態で周期的に開閉するように前記低温側開閉手段の開閉作動を制御する制御手段とが設けられた熱媒供給設備であって、
    前記低温熱媒通流路を通して前記低温暖房端末に供給される熱媒の温度を検出する低温側往き温度検出手段が設けられ、
    前記開閉比率設定手段が、前記高温暖房端末と前記低温暖房端末とに熱媒を供給する同時運転が指令されると、単一周期における開時間中に前記低温側往き温度検出手段の検出温度データをサンプリングした温度データを平均して平均熱媒温度を求めて、その平均熱媒温度と加熱量要求情報とに基づいて、開閉比率を要求加熱量が大きいほど開時間を長くする形態で複数段階に設定し、且つ、要求加熱量に応じた複数段階の開閉比率のうちで少なくとも要求加熱量が大きい側の一部の段階の開閉比率を、要求加熱量が同じ段階であれば前記平均熱媒温度が高くなると開時間を短くする形態で複数段階に設定するように構成されている熱媒供給設備。
  2. 前記開閉比率設定手段が、単一周期における開時間中の前側の部分において前記低温側往き温度検出手段の検出温度データをサンプリングした温度データを平均して平均熱媒温度を求めて、その平均熱媒温度に基づいて開閉比率を設定するように構成され、
    前記制御手段が、単一周期における開時間中の前側の部分に続く後ろ側の部分において前記低温側開閉手段を開状態に維持する時間を調整する形態で、開閉比率が前記開閉比率設定手段にて変更設定された設定開閉比率になるように前記低温側開閉手段の開閉作動を制御するように構成されている請求項1記載の熱媒供給設備
  3. 前記開閉比率設定手段が、単一周期における開時間の全長又は略全長にわたって前記低温側往き温度検出手段の検出温度データをサンプリングした温度データを平均して平均熱媒温度を求めて、その平均熱媒温度に基づいて開閉比率を設定するように構成されている請求項1記載の熱媒供給設備。
  4. 要求加熱量に応じて開閉比率が複数段階に設定された要求加熱量対開閉比率関係情報が、要求加熱量に応じた複数段階の開閉比率のうちで少なくとも要求加熱量が大きい側の一部の段階の開閉比率を要求加熱量が同じ段階であれば前記平均熱媒温度が高くなると開時間を短くする形態で、前記平均熱媒温度に応じて複数設定され、
    前記開閉比率設定手段が、前記複数の要求加熱量対開閉比率関係情報のうち、前記平均熱媒温度に応じて選択した要求加熱量対開閉比率関係情報に基づいて開閉比率を設定するように構成されている請求項請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱媒供給設備。
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