JP5594277B2 - 温水床暖房装置および温水床暖房装置の配管接続判定方法 - Google Patents

温水床暖房装置および温水床暖房装置の配管接続判定方法 Download PDF

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Description

この発明は、温水床暖房装置および温水床暖房装置の配管接続判定方法に関し、詳しくは、床に配設された温水配管を介して温水を循環させることにより床暖房を行う温水床暖房装置および温水床暖房装置の配管接続判定方法に関する。
従来、温水床暖房装置としては、温水配管を介して循環する温水の往き温度および戻り温度に基づいて、熱源機と接続制御ユニットとの間の温水配管が正しく接続されているか否かを判定するものがある(例えば、特許第4239924号(特許文献1)参照)。
上記温水床暖房装置では、複数の温水配管が接続制御ユニットに接続されているが、温水の往き温度および戻り温度に基づいて温水配管の誤接続を検出しようとした場合、温水の往き温度および戻り温度の立ち上がりが緩やかであるため、温水配管の誤接続を迅速かつ確実に検出することができないという問題がある。
特許第4239924号
そこで、この発明の課題は、簡単な構成で温水配管の誤接続を迅速かつ正確に検出できる温水床暖房装置および温水床暖房装置の配管接続判定方法を提供することにある。
上記課題を解決するため、この発明の温水床暖房装置は、
床に配設された温水配管が接続される複数の配管接続部と、
上記配管接続部毎に設けられた複数の熱動弁と、
上記複数の配管接続部と上記温水配管を介して水を循環させる温水回路と、
上記温水回路の水の流れを検出する水流検出手段と、
上記複数の熱動弁を制御する熱動弁制御部と、
上記熱動弁制御部に上記複数の熱動弁を順に開かせて、上記複数の熱動弁のうちの1つが開いた状態において上記水流検出手段により検出された上記温水回路の水の流れに基づいて、上記温水配管の接続の有無を判定する温水配管接続判定部と
熱源装置と、
上記熱源装置からの熱媒体が一次側を流れることにより加熱される水熱交換器と、
上記水熱交換器の温度を検出する水熱交換器温度センサと
を備え、
上記温水回路は、上記水熱交換器の二次側と上記複数の配管接続部とその複数の配管接続部に接続される上記温水配管を介して水を循環させると共に、
上記水流検出手段は、上記水熱交換器温度センサにより検出された上記水熱交換器の温度に基づいて、上記温水回路の水の流れを検出することを特徴とする。
上記構成によれば、配管接続部毎に設けられた複数の熱動弁を熱動弁制御部により順に開かせて、複数の熱動弁のうちの1つが開いた状態において水流検出手段により温水回路の水の流れを検出する。そして、水流検出手段により検出された温水回路の水の流れに基づいて、温水配管接続判定部により温水配管の接続の有無を判定する。例えば、水流検出手段に水量センサを用いて、温水回路の水の流れを検出することにより、温水配管接続判定部は温水配管の接続の有無を判定する。これにより、簡単な構成で温水配管の誤接続を迅速かつ正確に検出できる。
また、熱源装置で水熱交換器の一次側を温めて、水熱交換器の二次側と複数の配管接続部とその複数の配管接続部に接続される温水配管を介して温水回路で水を循環させることにより、温水配管が配設された床を温めて暖房を行う。このような構成において、温水配管接続判定部による判定時、温水配管が正しく接続されていれば温水回路を水が循環して、水との熱交換により水熱交換器の温度上昇が抑制される一方、温水配管の誤接続により温水回路を水が循環しないと水熱交換器の温度が上昇する。したがって、水流検出手段は、温水配管接続判定部による判定時に、水熱交換器温度センサにより検出された水熱交換器の温度に基づいて、温水回路の水の流れを検出することが可能になる。
また、一実施形態の温水床暖房装置では、
上記温水回路内の水を循環させる循環ポンプと、
上記循環ポンプを駆動するモータを制御する循環ポンプ制御部と、
上記循環ポンプ制御部により制御される上記モータの回転数に基づいて、上記温水回路に流れる水量を推定する水量推定部と
を備え、
上記水流検出手段は、上記水量推定部により推定された上記温水回路に流れる水量に基づいて、上記温水回路の水の流れを検出する。
上記実施形態によれば、循環ポンプ制御部によって、温水回路内の水を循環させる循環ポンプを駆動するモータの印加電圧信号のデューティを一定にして回転させた場合、温水配管が正しく接続されているときは温水回路を所定水量の水が循環して、モータは想定される負荷で回転する。一方、温水配管の誤接続により温水回路を水が循環しないときは、温水配管が正しく接続されているときよりもモータの負荷が小さくなって、モータの回転数が高くなる。すなわち、循環ポンプを駆動するモータの回転数と温水回路に流れる水量との間には相関関係がある。したがって、この相関関係を利用して、モータを所定のデューティの印加電圧信号で回転させることで、水量推定部は、モータの回転数に基づいて温水回路に流れる水量を推定することが可能になる。
また、一実施形態の温水床暖房装置では、
上記温水回路内の水を循環させる循環ポンプと、
上記循環ポンプを駆動するモータを制御する循環ポンプ制御部と、
上記循環ポンプ制御部により制御される上記モータの印加電圧信号のデューティに基づいて、上記温水回路に流れる水量を推定する水量推定部と
を備え、
上記水流検出手段は、上記水量推定部により推定された上記温水回路に流れる水量に基づいて、上記配管接続部に接続された温水配管の水の流れを検出する。
上記実施形態によれば、循環ポンプ制御部によって、温水回路内の水を循環させる循環ポンプを駆動するモータを一定の回転数で回転させた場合、温水配管が正しく接続されているときは温水回路を所定水量の水が循環して、モータは想定される負荷で回転する。一方、温水配管の誤接続により温水回路を水が循環しないときは、温水配管が正しく接続されているときよりもモータの負荷が小さくなって、循環ポンプ制御部は、モータの回転数を保つために印加電圧信号のデューティを小さくする。すなわち、循環ポンプを駆動するモータの印加電圧信号のデューティと温水回路に流れる水量との間には相関関係がある。したがって、この相関関係を利用して、モータを一定の回転数で回転させることで、水量推定部は、モータの印加電圧信号のデューティに基づいて温水回路に流れる水量を推定することが可能になる。
また、一実施形態の温水床暖房装置では、
上記温水回路に流れる水量を検出する水量センサを備え、
上記水流検出手段は、上記水量センサにより検出された上記温水回路に流れる水量に基づいて、上記温水回路の水の流れを検出する。
上記実施形態によれば、水量センサにより温水回路に流れる水量を検出することによって、水流検出手段は、温水回路の水の流れを容易に検出することができる。
また、一実施形態の温水床暖房装置では、
上記複数の配管接続部に対して、上記各配管接続部に接続される上記温水配管が配設された上記床の領域を示すゾーンを夫々設定するゾーン設定部と、
上記床の領域毎に設けられ、上記温水配管が配設された上記床の領域の床面温度を夫々検出する複数の床面温度センサと、
上記ゾーン設定部に設定された上記複数の配管接続部に対応する上記ゾーンと、上記各ゾーンにおいて上記床面温度センサにより検出された上記床の領域の床面温度、および、上記温水配管接続判定部による判定結果に基づいて、上記ゾーン設定部により設定された上記ゾーンと上記温水配管が配設された上記床の領域との対応が一致するか否かを判定するゾーン判定部と、
上記ゾーン判定部が上記ゾーン設定部により設定された上記ゾーンと上記温水配管が配設された上記床の領域との対応が不一致であると判定すると、その判定結果を使用者に報知する報知部と
を備えた。
上記実施形態によれば、ゾーン設定部によって、複数の配管接続部に対して、各配管接続部に接続される温水配管が配設された床の領域を示すゾーンを夫々設定する。すなわち、異なる床の領域に温水配管が夫々配設されている場合、複数の配管接続部とその配管接続部に接続された温水配管およびその温水配管が配設された床の領域との相互の対応関係が設定される。そして、ゾーン判定部は、ゾーン設定部に設定された複数の配管接続部に対応するゾーンと、各ゾーンにおいて床面温度センサにより検出された床の領域の床面温度、および、温水配管接続判定部による判定結果に基づいて、ゾーン設定部により設定されたゾーンと温水配管が配設された床の領域との対応が一致するか否かを判定する。これにより、ゾーン設定部により設定されたゾーンと温水配管が配設された床の領域との対応が一致しないときは、その旨を報知部により使用者に報知することによって、使用者は、ゾーンと温水配管が配設された床の領域との対応が一致するように、ゾーン設定部によりゾーンを設定し直すことが可能になる。
以上より明らかなように、この発明の温水床暖房装置および温水床暖房装置の配管接続判定方法によれば、簡単な構成で温水配管の誤接続を迅速かつ正確に検出できる温水床暖房装置を実現することができる。
図1はこの発明の第1実施形態の温水床暖房装置の構成図である。 図2は上記温水床暖房装置の制御ブロック図である。 図3は上記温水床暖房装置の送りヘッダと戻りヘッダの要部の斜視図である。 図4は送りヘッダと温水配管の接続前の状態を示す図である。 図5は上記送りヘッダと温水配管の接続後の状態を示す図である。 図6はリモートコントローラのゾーン設定時の表示画面の一例を示す図である。 図7は上記温水床暖房装置の制御装置の温水配管接続判定動作を説明するためのフローチャートである。 図8は図7に続くフローチャートである。 図9は図8に続くフローチャートである。 図10は図9に続くフローチャートである。 図11はこの発明の第2実施形態の温水床暖房装置の制御ブロック図である。 図12はこの発明の第3実施形態の温水床暖房装置の制御ブロック図である。 図13は上記温水床暖房装置の制御装置のゾーン設定判定動作を説明するためのフローチャートである。 図14は図13に続くフローチャートである。 図15は図14に続くフローチャートである。 図16は図15に続くフローチャートである。
以下、この発明の温水床暖房装置および温水床暖房装置の配管接続判定方法を図示の実施の形態により詳細に説明する。
〔第1実施形態〕
図1はこの発明の第1実施形態の温水床暖房装置100の構成図を示している。この第1実施形態の温水床暖房装置100は、図1に示すように、床暖房パネル200が接続されている。
図1において、1は圧縮機、2は上記圧縮機1の吐出側に一端が接続された四路弁、3は上記四路弁2の他端に一端が接続された室外熱交換器、EVは上記室外熱交換器3の他端に一端が接続された電動弁、4は上記電動弁EVの他端に一端が接続された水熱交換器、5は上記水熱交換器4の他端に四路弁2を介して一端が接続され、他端が圧縮機1の吸入側に接続されたアキュムレータである。上記室外熱交換器3近傍に室外ファン6を配置している。水熱交換器4は、外管4aとその外管4a内に挿入された内管4bからなる2重管熱交換器である。なお、水熱交換器は、プレート式の熱交換器でもよい。
上記圧縮機1と四路弁2と室外熱交換器3と電動弁EVと水熱交換器4およびアキュムレータ5で、熱源装置の一例としてのヒートポンプの冷媒回路を構成している。
また、上記圧縮機1の吐出側に吐出管温度センサ21を設けている。また、室外熱交換器3の近傍に室外温度を検出する室外温度センサ22を設けている。また、水熱交換器4に水熱交換器温度を検出する水熱交換器温度センサ23を設けている。
上記温水床暖房装置100は、水熱交換器4の二次側往き口に往き配管L1を介して一端が接続され、正負圧弁付給水口を有する給水タンク11と、上記給水タンク11の他端に往き配管L2を介して一端が接続された循環ポンプ12と、上記循環ポンプ12の他端に往き配管L3を介して入口側が接続された往きヘッダ13と、上記往きヘッダ13の4つの往き配管接続部14A〜14Dに一端が夫々接続された第1〜第4熱動弁V1〜V4と、上記水熱交換器4の二次側戻り口に戻り配管L5を介して一端が接続された水流検出手段の一例としての水量センサ17と、水量センサ17の他端に戻り配管L4を介して出口側が接続され、4つの戻り配管接続部15A〜15Dを有する戻りヘッダ16とを備えている。戻り配管L5に水抜栓33を配設している。また、往き配管L1に往き水温を検出する往き水温センサ24を設け、戻り配管L5に戻り水温を検出する戻り水温センサ25を設けている。
上記水熱交換器4と往き配管L1と給水タンク11と往き配管L2と循環ポンプ12と往き配管L3と戻り配管L4と水量センサ17と戻り配管L5で温水回路を構成している。
さらに、第1熱動弁V1の他端に温水配管20Aの一端が接続され、温水配管20Aの他端が戻りヘッダ16の戻り配管接続部15Aに接続されている。また、第2熱動弁V2の他端に温水配管20Bの一端が接続され、温水配管20Bの他端が戻りヘッダ16の戻り配管接続部15Bに接続されている。また、第3熱動弁V3の他端に温水配管20Cの一端が接続され、温水配管20Cの他端が戻りヘッダ16の戻り配管接続部15Cに接続されている。さらに、第4熱動弁V4の他端に温水配管20Dの一端が接続され、温水配管20Dの他端が戻りヘッダ16の戻り配管接続部15Dに接続されている。図1において、200は温水配管20A〜20Dが配設された床暖房パネルである。
この第1実施形態では、温水床暖房装置100に4つの温水配管20A〜20Dを接続したが、これに限らず、温水床暖房装置100に接続される温水配管は、1乃至3または5以上でもよい。
上記温水床暖房装置100は、マイクロコンピュータと入出力回路などからなる制御装置10を備えている。また、制御装置10にリモートコントローラ300を接続している。
図2は上記温水床暖房装置100の制御ブロック図を示しており、制御装置10は、図2に示すように、圧縮機1と四路弁2と室外ファン用モータ6aと電動弁EVと循環ポンプ用モータ12aと第1〜第4熱動弁V1〜V4と水量センサ17と吐出管温度センサ21と室外温度センサ22と水熱交換器温度センサ23と往き水温センサ24と戻り水温センサ25およびリモートコントローラ300が接続されている。上記制御装置10は、水量センサ17,吐出管温度センサ21,室外温度センサ22,水熱交換器温度センサ23,往き水温センサ24,戻り水温センサ25からの信号およびリモートコントローラ300からの信号に基づいて、圧縮機1,四路弁2,室外ファン用モータ6a,電動弁EV,循環ポンプ用モータ12a,第1〜第4熱動弁V1〜V4を制御する。
また、制御装置10は、第1〜第4熱動弁V1〜V4を制御する熱動弁制御部10aと、温水配管20A〜20Dの接続の有無を判定する温水配管接続判定部10bと、循環ポンプ12を制御する循環ポンプ制御部10cと、温水配管20A〜20Dが配設された床の領域を示すゾーンを夫々設定するゾーン設定部10dと、温水配管接続判定部10bの判定結果を使用者に知らせる報知部10eとを有する。
上記構成の温水床暖房装置100によれば、床暖房運転を行う場合、四路弁2を実線の位置に切り換えて、圧縮機1の運転を開始する。そして、電動弁EVを所定の開度に開くと共に、第1〜第4熱動弁V1〜V4を開いて、循環ポンプ12の運転を開始する。そうして、圧縮機1から吐出した高温高圧のガス冷媒は、水熱交換器4で水との熱交換により凝縮して液冷媒となる。このとき、水熱交換器4が加熱される。次に、水熱交換器4からの液冷媒は、電動弁EVで減圧された後、室外熱交換器3で室外ファン6を運転することにより室外空気との熱交換により蒸発してガス冷媒となり、圧縮機1の吸入側に戻る。
これにより、水熱交換器4で加熱された温水は、循環ポンプ12により第1〜第4熱動弁V1〜V4を介して温水配管20A〜20Dを介して循環することにより、床暖房が行われる。ここで、第1〜第4熱動弁V1〜V4のうち、熱動弁を選択して開くことにより、所望のゾーンの床暖房を行うことができる。
図3は送りヘッダ13と戻りヘッダ16の要部の斜視図を示している。温水床暖房装置100の本体(図示せず)の側面に、送りヘッダ13と戻りヘッダ16が側方に突出するように取り付けられている。
図3に示すように、送りヘッダ13は、略直方体形状の本体部13aと、その本体部13aの長手方向に所定の間隔をあけて長手方向に対して直交する方向に突出するように設けられた往き配管接続部14A〜14Dと、本体部13aの往き配管接続部14A〜14Dと反対の側に一部が突出するように設けられた第1〜第4熱動弁V1〜V4とを有する。この実施の形態では、送りヘッダと熱動弁を一体化したが、送りヘッダと熱動弁は別体に設けたものであってもよい。
また、戻りヘッダ16は、送りヘッダ13の本体部13と略平行に配置された略円柱形状の本体部16aと、その本体部16aの長手方向に所定の間隔をあけて往き配管接続部14A〜14Dと同じ方向に突出するように設けられた戻り配管接続部15A〜15Dとを有する。
図4は送りヘッダ13と温水配管20Aの接続前の状態を示し、図5は送りヘッダ13と温水配管20Aの接続後の状態を示している。図4に示すように、温水配管20Aの一端には、ジョイント部41が設けられ、その近傍の外周にLバンド42を取り付けている。
そして、図5に示すように、送りヘッダ13の往き配管接続部14Aに、温水配管20Aのジョイント部41を挿入し、往き配管接続部14Aとジョイント部41とをクリップ43により固定する。
また、図6はリモートコントローラ300のゾーン設定時の表示画面の一例を示している。図6に示すように、表示画面の熱動弁の「1」、「2」、「3」、「4」は、第1〜第4熱動弁V1,V2,V3,V4に夫々対応している。この表示画面では、制御装置10のゾーン設定部10dによって、第1熱動弁V1にゾーン「A」が設定され、第2熱動弁V2にゾーン「B」が設定され、第3熱動弁V3にゾーン「C」が設定され、第4熱動弁V4にゾーン「D」が設定されている。
この設定条件で床暖房運転を行うとき、リモートコントローラ300の操作により、ゾーン「A」、「B」、「C」、「D」について、運転指令または停止指令などを行う。例えば、第1熱動弁V1に対応する温水配管20Aがリビングに配設され、第2熱動弁V2に対応する温水配管20Bがキッチンに配設され、第3熱動弁V3に対応する温水配管20Aが寝室に配設され、第4熱動弁V4に対応する温水配管20Aが子供部屋に配設されている場合、リビングの床暖房運転はゾーン「A」で操作され、キッチンの床暖房運転はゾーン「B」で操作され、寝室の床暖房運転はゾーン「C」で操作され、子供部屋の床暖房運転はゾーン「D」で操作される。
図6では、第1熱動弁V1に対応するゾーン「A」が選択されている状態を示し、図示しない上矢印(▲)ボタンまたは下矢印(▼)ボタンのいずれかを操作することで、「−」(不使用)、「A」を交互に繰り返し表示され、決定ボタン(図示せず)を押すことにより第1熱動弁V1に対応するゾーンの設定が完了する。なお、他の第2〜4熱動弁V2〜V4がすべて「−」(不使用)であれば、「B」、「C」、「D」、「−」(不使用)の順に繰り返し表示される。
また、図示しない左矢印ボタンまたは右矢印ボタンのいずれかを操作することで、第2〜4熱動弁V2〜V4に対応するゾーンが選択された状態になって、第1熱動弁V1のときと同様に、ゾーンの設定が行える。
次に、この第1実施形態の温水床暖房装置100において、据付完了時に温水配管20A〜20Dの接続を判定する温水配管接続判定動作について説明する。
図7〜図10は上記温水床暖房装置100の制御装置10の温水配管接続判定部10bによる温水配管接続判定動作を説明するためのフローチャートを示している。
〔第1熱動弁V1の接続判定〕
まず、温水配管接続判定動作の処理がスタートすると、図7に示すステップS1で熱動弁制御部10aにより第1熱動弁V1を開く。
次に、ステップS2に進み、ヒートポンプ運転を開始する。すなわち、四路弁2を実線の位置に切り換え、圧縮機1の運転を開始すると共に、電動弁EVを所定開度に開き、室外ファン6を運転する。
次に、ステップS3に進み、循環ポンプ制御部10cにより循環ポンプ12の運転を開始する。
次に、ステップS4に進み、水量センサ17により検出された水量に基づいて、流量があるか否かを判定する。ここで、第1熱動弁V1は、すぐに開状態にならないので、数分間は水量センサ17による水量の検出を継続して行う(第2〜第4熱動弁V2〜V4も同様)。
そして、ステップS4で流量があると判定すると、ステップS5に進む一方、流量がないと判定すると、ステップS7に進む。
そして、ステップS5では、第1熱動弁V1のゾーン設定済みであると判定すると、ステップS6に進み、第1熱動弁V1の接続が正常であると判断して、図8に示すステップS21に進む。
一方、ステップS5で第1熱動弁V1のゾーン設定済みでないと判定すると、ステップS8に進み、ゾーン設定の誤りであるとして、ステップS9に進む。
そして、ステップS9で報知部10eにより異常を報知する。すなわち、報知部10eによりリモートコントローラ300に温水配管接続判定部10bの判定結果を表示して、使用者に知らせる。
次に、ステップS10に進み、ヒートポンプ運転を停止する。すなわち、圧縮機1と室外ファン6の運転を停止する。
次に、ステップS11に進み、循環ポンプ制御部10cにより循環ポンプ12の運転を停止して、この処理を終了する。
なお、ステップS4で流量がないと判定して、ステップS7に進んだ場合、第1熱動弁V1のゾーン設定済みであると判定すると、第1熱動弁V1に接続すべき温水配管が接続されていないと判断し、ステップS9に進む。一方、ステップS7で第1熱動弁V1のゾーン設定済みでないと判定すると、図8に示すステップS21に進む。この場合は、第1熱動弁V1に温水配管は接続されておらず、ゾーン設定もされていないので、第1熱動弁V1は不使用と判断される。
〔第2熱動弁V2の接続判定〕
次に、図8に示すステップS21では、熱動弁制御部10aにより第1熱動弁V1を閉鎖して、ステップS22に進み、熱動弁制御部10aにより第2熱動弁V2を開く。
次に、ステップS23に進み、水量センサ17により検出された水量に基づいて、流量があると判定すると、ステップS24に進む一方、流量がないと判定すると、ステップS26に進む。
そして、ステップS24では、第2熱動弁V2のゾーン設定済みであると判定すると、ステップS25に進み、第2熱動弁V2の接続が正常であると判断して、図9に示すステップS31に進む。
一方、ステップS24で第2熱動弁V2のゾーン設定済みでないと判定すると、ステップS27に進み、ゾーン設定の誤りであるとして、ステップS28に進む。
そして、ステップS28で報知部10eにより異常を報知する。すなわち、報知部10eによりリモートコントローラ300に温水配管接続判定部10bの判定結果を表示して、使用者に知らせる。
次に、図7に示すステップS10に進み、ヒートポンプ運転を停止し、ステップS11に進み、循環ポンプ制御部10cにより循環ポンプ12の運転を停止して、この処理を終了する。
なお、ステップS23で流量がないと判定して、ステップS26に進んだ場合、第2熱動弁V2のゾーン設定済みであると判定すると、第2熱動弁V2に接続すべき温水配管が接続されていないと判断し、ステップS28に進む。一方、ステップS26で第2熱動弁V2のゾーン設定済みでないと判定すると、図9に示すステップS31に進む。この場合は、第2熱動弁V2に温水配管は接続されておらず、ゾーン設定もされていないので、第2熱動弁V2は不使用と判断される。
〔第3熱動弁V3の接続判定〕
次に、図9に示すステップS31では、熱動弁制御部10aにより第2熱動弁V2を閉鎖して、ステップS22に進み、熱動弁制御部10aにより第3熱動弁V3を開く。
次に、ステップS33に進み、水量センサ17により検出された水量に基づいて、流量があると判定すると、ステップS34に進む一方、流量がないと判定すると、ステップS36に進む。
そして、ステップS34では、第3熱動弁V3のゾーン設定済みであると判定すると、ステップS35に進み、第3熱動弁V3の接続が正常であると判断して、図10に示すステップS41に進む。
一方、ステップS34で第3熱動弁V3のゾーン設定済みでないと判定すると、ステップS37に進み、ゾーン設定の誤りであるとして、ステップS38に進む。
そして、ステップS38で報知部10eにより異常を報知する。すなわち、報知部10eによりリモートコントローラ300に温水配管接続判定部10bの判定結果を表示して、使用者に知らせる。
次に、図7に示すステップS10に進み、ヒートポンプ運転を停止し、ステップS11に進み、循環ポンプ制御部10cにより循環ポンプ12の運転を停止して、この処理を終了する。
なお、ステップS33で流量がないと判定して、ステップS36に進んだ場合、第3熱動弁V3のゾーン設定済みであると判定すると、第3熱動弁V3に接続すべき温水配管が接続されていないと判断し、ステップS38に進む。一方、ステップS36で第3熱動弁V3のゾーン設定済みでないと判定すると、図10に示すステップS41に進む。この場合は、第3熱動弁V3に温水配管は接続されておらず、ゾーン設定もされていないので、第3熱動弁V2は不使用と判断される。
〔第4熱動弁V4の接続判定〕
次に、図10に示すステップS41では、熱動弁制御部10aにより第3熱動弁V3を閉鎖して、ステップS42に進み、熱動弁制御部10aにより第4熱動弁V4を開く。
次に、ステップS43に進み、水量センサ17により検出された水量に基づいて、流量があると判定すると、ステップS44に進む一方、流量がないと判定すると、ステップS46に進む。
そして、ステップS44では、第4熱動弁V4のゾーン設定済みであると判定すると、ステップS45に進み、第4熱動弁V4の接続が正常であると判断して、この処理を終了する。
一方、ステップS44で第4熱動弁V4のゾーン設定済みでないと判定すると、ステップS47に進み、ゾーン設定の誤りであるとして、ステップS48に進む。
そして、ステップS48で報知部10eにより異常を報知する。すなわち、報知部10eによりリモートコントローラ300に温水配管接続判定部10bの判定結果を表示して、使用者に知らせる。
次に、図7に示すステップS10に進み、ヒートポンプ運転を停止し、ステップS11に進み、循環ポンプ制御部10cにより循環ポンプ12の運転を停止して、この処理を終了する。
なお、ステップS43で流量がないと判定して、ステップS46に進んだ場合、第4熱動弁V4のゾーン設定済みであると判定すると、第4熱動弁V4に接続すべき温水配管が接続されていないと判断し、ステップS48に進む。一方、ステップS46で第4熱動弁V4のゾーン設定済みでないと判定すると、この処理を終了する。この場合は、第4熱動弁V4に温水配管は接続されておらず、ゾーン設定もされていないので、第4熱動弁V4は不使用と判断される。
上記構成の温水床暖房装置100および温水床暖房装置100の配管接続判定方法によれば、温水配管接続判定部10bにより第1〜第4熱動弁V1〜V4を熱動弁制御部10aに順に開かせて、第1〜第4熱動弁V1〜V4のうちの1つが開いた状態において水量センサ17により温水回路の水の流れを検出する。そして、水量センサ17により検出された温水回路の水の流れに基づいて、温水配管接続判定部10bにより温水配管20A〜20Dの接続の有無を判定する。これにより、簡単な構成で温水配管20A〜20Dの誤接続を迅速かつ正確に検出できる。
また、熱源装置の一例としてヒートポンプにより水熱交換器4の一次側を温めて、水熱交換器4の二次側と複数の配管接続部(14A〜14D,15A〜15D)とその複数の配管接続部に接続される温水配管20A〜20Dを介して温水回路で水を循環させることにより、温水配管20A〜20Dが配設された床を温めて暖房を行う。このような構成において、温水配管接続判定部10bによる判定時、温水配管20A〜20Dが正しく接続されていれば温水回路を水が循環して、水との熱交換により水熱交換器4の温度上昇が抑制される一方、温水配管20A〜20Dの誤接続により温水回路を水が循環しないと水熱交換器4の温度が上昇する。したがって、温水配管接続判定部10bによる判定時に、水熱交換器温度センサ23により検出された水熱交換器4の温度に基づいて、温水回路の水の流れを検出することも可能である。
また、上記水量センサ17により温水回路に流れる水量を検出することによって、温水回路の水の流れを容易に検出することができる。
〔第2実施形態〕
図11はこの発明の第2実施形態の温水床暖房装置の制御ブロック図を示している。この第2実施形態の温水床暖房装置は、水量センサがない点と水量推定部10fがある点を除いて第1実施形態の温水床暖房装置100と同一の構成部からなり、図1を援用する。
図11に示すように、制御装置10は、循環ポンプ12を駆動する循環ポンプ用モータ12aの回転数に基づいて、温水回路に流れる水量を推定する水量推定部10fを有する。
この第2実施形態の温水床暖房装置では、循環ポンプ制御部10cによって、循環ポンプ用モータ12aの印加電圧信号のデューティを一定にして回転させた場合、温水配管20A〜20Dが正しく接続されているときは温水回路を所定水量の水が循環して、循環ポンプ用モータ12aは想定される負荷で回転する。一方、温水配管20A〜20Dの誤接続により温水回路を水が循環しないときは、温水配管20A〜20Dが正しく接続されているときよりも循環ポンプ用モータ12aの負荷が小さくなって、循環ポンプ用モータ12aの回転数が高くなる。すなわち、循環ポンプ12を駆動する循環ポンプ用モータ12aの回転数と温水回路に流れる水量との間には相関関係がある。したがって、この循環ポンプ用モータ12aの回転数と温水回路に流れる水量との間の相関関係を利用して、循環ポンプ用モータ12aを所定のデューティの印加電圧信号で回転させることで、水量推定部10fは、循環ポンプ用モータ12aの回転数に基づいて温水回路に流れる水量を推定することが可能になる。
なお、上記第2実施形態では、循環ポンプ用モータ12aの回転数に基づいて、温水回路に流れる水量を推定したが、これに限らず、循環ポンプ用モータ12aの印加電圧信号のデューティに基づいて、温水回路に流れる水量を推定してもよい。
例えば、循環ポンプ制御部10cによって、温水回路内の水を循環させる循環ポンプ12を駆動する循環ポンプ用モータ12aを一定の回転数で回転させた場合、温水配管20A〜20Dが正しく接続されているときは温水回路を所定水量の水が循環して、循環ポンプ用モータ12aは想定される負荷で回転する。一方、温水配管20A〜20Dの誤接続により温水回路を水が循環しないときは、温水配管20A〜20Dが正しく接続されているときよりも循環ポンプ用モータ12aの負荷が小さくなって、循環ポンプ制御部10cは、循環ポンプ用モータ12aの回転数を保つために印加電圧信号のデューティを小さくする。すなわち、循環ポンプ12を駆動する循環ポンプ用モータ12aの印加電圧信号のデューティと温水回路に流れる水量との間には相関関係がある。したがって、この循環ポンプ用モータ12aの印加電圧信号のデューティと温水回路に流れる水量との間の相関関係を利用して、循環ポンプ用モータ12aを一定の回転数で回転させることで、水量推定部10fは、循環ポンプ用モータ12aの印加電圧信号のデューティに基づいて温水回路に流れる水量を推定することが可能になる。
上記第2実施形態の温水床暖房装置は、第1実施形態の温水床暖房装置と同様の効果を有する。
〔第3実施形態〕
図12はこの発明の第3実施形態の温水床暖房装置の制御ブロック図を示している。この第3実施形態の温水床暖房装置は、ゾーン判定部10gおよび床面温度センサを除いて第2実施形態の温水床暖房装置100と同一の構成部からなり、図1を援用する。
この第3実施形態の温水床暖房装置では、温水配管20A〜20Dが配設された床の領域を示すゾーン毎に、そのゾーンの床面の温度を検出する床面温度センサ(図示せず)を配置している。なお、この床面温度センサは、温水床暖房装置に接続された室内ユニットに設けられていてもよいし、無線または有線で温水床暖房装置と通信する端末装置をゾーン毎に床面に配置したものでもよい。
図12に示すように、制御装置10は、ゾーン設定部10により設定されたゾーンと温水配管20A〜20Dが配設された床の領域との対応が一致するか否かを判定するゾーン判定部10gを有する。
この第3実施形態の温水床暖房装置では、ゾーン設定部10dによって、複数の配管接続部(14A〜14D,15A〜15D)に対して、各配管接続部に接続される温水配管20A〜20Dが配設された床の領域を示すゾーンを夫々設定する。すなわち、異なる床の領域に温水配管20A〜20Dが夫々配設されている場合、複数の配管接続部(14A〜14D,15A〜15D)とその配管接続部に接続された温水配管20A〜20Dおよびその温水配管20A〜20Dが配設された床の領域との相互の対応関係が設定される。
そして、ゾーン判定部10gは、ゾーン設定部10dに設定された複数の配管接続部(14A〜14D,15A〜15D)に対応するゾーンと、各ゾーンにおいて床面温度センサにより検出された床の領域の床面温度、および、温水配管接続判定部10bによる判定結果に基づいて、ゾーン設定部10dにより設定されたゾーンと温水配管20A〜20Dが配設された床の領域との対応が一致するか否かを判定する。これにより、ゾーン設定部10dにより設定されたゾーンと温水配管20A〜20Dが配設された床の領域との対応が一致しないときは、その旨を報知部10eにより使用者に報知することによって、使用者は、ゾーンと温水配管20A〜20Dが配設された床の領域との対応が一致するように、ゾーン設定部10dによりゾーンを設定し直すことが可能になる。
図13〜図16は上記温水床暖房装置の制御装置10のゾーン設定部10dによるゾーン設定判定動作を説明するためのフローチャートを示している。なお、この制御装置10のゾーン設定判定動作を行う前に、上記第1,第2実施形態の温水床暖房装置と同様、温水配管接続判定部10bの温水配管接続判定動作が完了しており、温水配管20A〜20Dの誤接続がないことが確認されているものとする。
また、具体的な例として、第1熱動弁V1に対応する温水配管20Aがリビングに配設され、第2熱動弁V2に対応する温水配管20Bがキッチンに配設され、第3熱動弁V3に対応する温水配管20Cが寝室に配設され、第4熱動弁V4に対応する温水配管20Dが子供部屋に配設されているものとする。そして、制御装置10のゾーン設定部10dによって、第1熱動弁V1にゾーン「A」が設定され、第2熱動弁V2にゾーン「B」が設定され、第3熱動弁V3にゾーン「C」が設定され、第4熱動弁V4にゾーン「D」が設定されるものとする。
〔第1熱動弁V1のゾーン設定判定〕
まず、ゾーン設定判定動作の処理がスタートすると、図13に示すステップS51で熱動弁制御部10aにより第1熱動弁V1を開く。
次に、ステップS52に進み、ヒートポンプ運転を開始する。すなわち、四路弁2を実線の位置に切り換え、圧縮機1の運転を開始すると共に、電動弁EVを所定開度に開き、室外ファン6を運転する。
次に、ステップS53に進み、循環ポンプ制御部10cにより循環ポンプ12の運転を開始する。
次に、ステップS54に進み、ゾーン設定部10dにより設定された各ゾーンの床面の温度を床面温度センサ(図示せず)により検出して、床面が温度上昇している部屋が設定したゾーンであるか否かを判定する。そして、ステップS54で床面が温度上昇している部屋が設定したゾーンであると判定すると、ステップS55に進み、第1熱動弁V1のゾーン設定は正常であるとし、図14に示すステップS61に進む。
一方、ステップS54で床面が温度上昇している部屋が設定したゾーンでないと判定すると、ステップS56に進み、床面温度センサ(図示せず)により設定されたゾーンの床面が温度上昇している部屋を検知する。
次に、ステップS57に進み、床面が温度上昇している部屋を第1熱動弁V1のゾーンとして設定した後、図14に示すステップS61に進む。
例えば、床面が温度上昇している部屋がゾーン「A」に設定したリビングでなく、ゾーン「B」に設定されているキッチンであるとすると、第1熱動弁V1のゾーンを「B」にする。
ここで、第1熱動弁V1のゾーンを「A」から「B」への設定変更は、ゾーン設定部10dにより設定されたゾーンと温水配管20Aが配設された床の領域との対応が一致しない旨を報知部10eによりリモートコントローラ300の表示などで使用者に報知する。そうすることによって、使用者は、リモートコントローラ300を操作して、ゾーンと温水配管20Aが配設された床の領域との対応が一致するように、ゾーン設定部10dによりゾーンを設定し直す(第2〜第4熱動弁V2〜V4についても同様)。なお、このゾーンの設定変更は、自動的に行ってもよい。
〔第2熱動弁V2のゾーン設定判定〕
次に、図14に示すステップS61で熱動弁制御部10aにより第1熱動弁V1を閉鎖し、ステップS62で熱動弁制御部10aにより第2熱動弁V2を開く。
次に、ステップS63に進み、ゾーン設定部10dにより設定された各ゾーンの床面の温度を床面温度センサ(図示せず)により検出して、床面が温度上昇している部屋が設定したゾーンであるか否かを判定する。そして、ステップS63で床面が温度上昇している部屋が設定したゾーンであると判定すると、ステップS64に進み、第2熱動弁V2のゾーン設定は正常であるとし、図15に示すステップS71に進む。
一方、ステップS63で床面が温度上昇している部屋が設定したゾーンでないと判定すると、ステップS65に進み、床面温度センサ(図示せず)により設定されたゾーンの床面が温度上昇している部屋を検知する。
次に、ステップS66に進み、床面が温度上昇している部屋を第2熱動弁V2のゾーンとして設定した後、図14に示すステップS61に進む。
例えば、床面が温度上昇している部屋がゾーン「B」に設定したキッチンでなく、ゾーン「A」に設定されているリビングであるとすると、第2熱動弁V2のゾーンを「A」にする。
〔第3熱動弁V3のゾーン設定判定〕
次に、図15に示すステップS71で熱動弁制御部10aにより第2熱動弁V2を閉鎖し、ステップS72で熱動弁制御部10aにより第3熱動弁V3を開く。
次に、ステップS73に進み、ゾーン設定部10dにより設定された各ゾーンの床面の温度を床面温度センサ(図示せず)により検出して、床面が温度上昇している部屋が設定したゾーンであるか否かを判定する。そして、ステップS73で床面が温度上昇している部屋が設定したゾーンであると判定すると、ステップS74に進み、第3熱動弁V3のゾーン設定は正常であるとし、図16に示すステップS81に進む。
一方、ステップS73で床面が温度上昇している部屋が設定したゾーンでないと判定すると、ステップS75に進み、床面温度センサ(図示せず)により設定されたゾーンの床面が温度上昇している部屋を検知する。
次に、ステップS76に進み、床面が温度上昇している部屋を第3熱動弁V3のゾーンとして設定した後、図15に示すステップS71に進む。
〔第4熱動弁V4のゾーン設定判定〕
次に、図16に示すステップS81で熱動弁制御部10aにより第3熱動弁V3を閉鎖し、ステップS82で熱動弁制御部10aにより第4熱動弁V4を開く。
次に、ステップS83に進み、ゾーン設定部10dにより設定された各ゾーンの床面の温度を床面温度センサ(図示せず)により検出して、床面が温度上昇している部屋が設定したゾーンであるか否かを判定する。そして、ステップS83で床面が温度上昇している部屋が設定したゾーンであると判定すると、ステップS84に進み、第4熱動弁V4のゾーン設定は正常であるとし、ステップS85に進む。
そして、ステップS85でヒートポンプ運転を停止する。
次に、ステップS86に進み、循環ポンプ制御部10cにより循環ポンプ12の運転を停止して、この処理を終了する。
一方、ステップS83で床面が温度上昇している部屋が設定したゾーンでないと判定すると、ステップS87に進み、床面温度センサ(図示せず)により設定されたゾーンの床面が温度上昇している部屋を検知する。
次に、ステップS88に進み、床面が温度上昇している部屋を第4熱動弁V4のゾーンとして設定した後、ステップS85に進む。
上記第1〜第3実施の形態では、第1〜第4熱動弁V1〜V4が設けられた配管接続部(14A〜14D,15A〜15D)すべてについて、温水配管20A〜20Dが接続され、第1〜第4熱動弁V1〜V4に対してゾーン「A」、「B」、「C」、「D」のいずれかが設定された温水床暖房装置について説明したが、温水配管が接続される配管接続部の数は5以上であってもよく、また、配管接続部のすべてに温水配管が接続されている必要はない。
また、上記第1〜第3実施の形態では、熱源装置としてヒートポンプを用いたが、これに限らず、温水を供給するボイラーなどの熱源装置でもよい。
この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記第1〜第3実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
1…圧縮機
2…四路弁
3…室外熱交換器
4…水熱交換器
5…アキュムレータ
6…室外ファン
10…制御装置
10a…熱動弁制御部
10b…温水配管接続判定部
10c…循環ポンプ制御部
10d…ゾーン設定部
10e…報知部
10f…水量推定部
10g…ゾーン判定部
11…給水タンク
12…循環ポンプ
13…往きヘッダ
14A〜14D…往き配管接続部
15A〜15D…戻り配管接続部
16…戻りヘッダ
17…水量センサ
20A〜20D…温水配管
100…温水床暖房装置
200…床暖房パネル
300…リモートコントローラ
EV…電動弁
V1〜V4…熱動弁

Claims (5)

  1. 床に配設された温水配管(20A〜20D)が接続される複数の配管接続部(14A〜14D,15A〜15D)と、
    上記配管接続部(14A〜14D,15A〜15D)毎に設けられた複数の熱動弁(V1〜V4)と、
    上記複数の配管接続部(14A〜14D,15A〜15D)と上記温水配管(20A〜20D)を介して水を循環させる温水回路と、
    上記温水回路の水の流れを検出する水流検出手段と、
    上記複数の熱動弁(V1〜V4)を制御する熱動弁制御部(10a)と、
    上記熱動弁制御部(10a)に上記複数の熱動弁(V1〜V4)を順に開かせて、上記複数の熱動弁(V1〜V4)のうちの1つが開いた状態において上記水流検出手段により検出された上記温水回路の水の流れに基づいて、上記温水配管(20A〜20D)の接続の有無を判定する温水配管接続判定部(10b)と、
    熱源装置(1,2,3,EV,4,5)と、
    上記熱源装置(1,2,3,EV,4,5)からの熱媒体が一次側を流れることにより加熱される水熱交換器(4)と、
    上記水熱交換器(4)の温度を検出する水熱交換器温度センサ(23)と
    を備え、
    上記温水回路は、上記水熱交換器(4)の二次側と上記複数の配管接続部(14A〜14D,15A〜15D)とその複数の配管接続部(14A〜14D,15A〜15D)に接続される上記温水配管(20A〜20D)を介して水を循環させると共に、
    上記水流検出手段は、上記水熱交換器温度センサ(23)により検出された上記水熱交換器(4)の温度に基づいて、上記温水回路の水の流れを検出することを特徴とする温水床暖房装置。
  2. 請求項1に記載の温水床暖房装置において、
    上記温水回路内の水を循環させる循環ポンプ(12)と、
    上記循環ポンプ(12)を駆動するモータを制御する循環ポンプ制御部(10c)と、
    上記循環ポンプ制御部(10c)により制御される上記モータの回転数に基づいて、上記温水回路に流れる水量を推定する水量推定部(10f)と
    を備え、
    上記水流検出手段は、上記水量推定部(10f)により推定された上記温水回路に流れる水量に基づいて、上記温水回路の水の流れを検出することを特徴とする温水床暖房装置。
  3. 請求項1に記載の温水床暖房装置において、
    上記温水回路内の水を循環させる循環ポンプ(12)と、
    上記循環ポンプ(12)を駆動するモータを制御する循環ポンプ制御部(10c)と、
    上記循環ポンプ制御部(10c)により制御される上記モータの印加電圧信号のデューティに基づいて、上記温水回路に流れる水量を推定する水量推定部(10f)と
    を備え、
    上記水流検出手段は、上記水量推定部(10f)により推定された上記温水回路に流れる水量に基づいて、上記配管接続部(14A〜14D,15A〜15D)に接続された温水配管の水の流れを検出することを特徴とする温水床暖房装置。
  4. 請求項1からまでのいずれか1つに記載の温水床暖房装置において、
    上記温水回路に流れる水量を検出する水量センサ(17)を備え、
    上記水流検出手段は、上記水量センサ(17)により検出された上記温水回路に流れる水量に基づいて、上記温水回路の水の流れを検出することを特徴とする温水床暖房装置。
  5. 請求項1からまでのいずれか1つに記載の温水床暖房装置において、
    上記複数の配管接続部(14A〜14D,15A〜15D)に対して、上記各配管接続部(14A〜14D,15A〜15D)に接続される上記温水配管(20A〜20D)が配設された上記床の領域を示すゾーンを夫々設定するゾーン設定部(10d)と、
    上記床の領域毎に設けられ、上記温水配管(20A〜20D)が配設された上記床の領域の床面温度を夫々検出する複数の床面温度センサと、
    上記ゾーン設定部(10d)に設定された上記複数の配管接続部(14A〜14D,15A〜15D)に対応する上記ゾーンと、上記各ゾーンにおいて上記床面温度センサにより検出された上記床の領域の床面温度、および、上記温水配管接続判定部(10b)による判定結果に基づいて、上記ゾーン設定部(10d)により設定された上記ゾーンと上記温水配管(20A〜20D)が配設された上記床の領域との対応が一致するか否かを判定するゾーン判定部(10g)と、
    上記ゾーン判定部(10g)が上記ゾーン設定部(10d)により設定された上記ゾーンと上記温水配管(20A〜20D)が配設された上記床の領域との対応が不一致であると判定すると、その判定結果を使用者に報知する報知部と
    を備えたことを特徴とする温水床暖房装置。
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