JPH0544948A - 温水式暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 室内暖房機において外気温の高低に拘らず安
定した暖房感を得る。 【構成】 予め決定されている基本値より外気温センサ
４４で検出された外気温に応じて変化する補正値を減算
することにより設定湯温を補正する補正回路４５と、湯
温センサ４３で検出された吹出温度と補正回路４５で補
正された設定湯温との温度差に基づいて、ガスバーナに
よる温水の加熱量を制御する湯温制御回路４６とにより
制御回路４を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、室外から供給される温
水によって室内の暖房を行う温水式暖房装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、室外機内に設けられたバーナ
で加熱した温水を例えば床暖房機に供給し、この床暖房
機において床暖房を行う温水式暖房装置が知られてい
る。なお、この温水式暖房装置においては、バーナによ
る温水の加熱量を制御することによって室外機内の温水
の温度を予め設定された設定水温にし、この設定水温に
加熱された温水を、室外機と床暖房機とを接続する温水
配管を通して床暖房機内に供給している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、外気温が低
いときには、外気に晒されている温水配管において熱エ
ネルギーの放熱量が大きいので、床暖房機の温度が低く
なり過ぎるという不具合があった。逆に、外気温が高い
ときには、外気に晒されている温水配管において熱エネ
ルギーの放熱量が小さいので、床暖房機の温度が高くな
り過ぎるという不具合があった。

【０００４】この結果、従来の温水式暖房装置において
は、床暖房機の温度が外気温の高低に左右されてしまう
ので、外気温の高低に拘らず安定した暖房感を得ること
ができないという課題があった。本発明は、室内暖房機
において外気温の高低に拘らず安定した暖房感が得られ
る温水式暖房装置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、室外に配設さ
れ、温水を加熱する加熱手段と、室内に配設され、前記
加熱手段で加熱された温水によって室内の暖房を行う室
内暖房機と、この室内暖房機内に供給される温水の温度
を検出する水温検出手段と、室外空気の温度を検出する
外気温検出手段と、この外気温検出手段で検出された外
気温に応じて設定水温を補正する補正手段を有し、前記
水温検出手段で検出された検出水温と前記補正手段で補
正した設定水温との温度差に基づいて、前記加熱手段に
よる温水の加熱量を制御する制御手段とを備えた技術手
段を採用した。

【０００６】

【作用】本発明は、外気温検出手段で検出された外気温
に応じて設定水温を補正して、この補正した設定水温と
水温検出手段で検出された検出水温との温度差に基づい
て、加熱手段による温水の加熱量を制御することによっ
て、室内暖房機に供給される温水の温度が外気温の高低
に拘らずほぼ一定の温度となる。この結果、室内暖房機
において、外気温の高低に拘らず安定した暖房感が得ら
れる。

【０００７】

【実施例】本発明の温水式暖房装置を図１ないし図３に
示す実施例に基づき説明する。図１は温水式暖房装置の
制御部を示したブロック図で、図２は温水式暖房装置の
全体構造を示す概略図である。温水式暖房装置１は、温
水加熱装置２、温水回路３および制御回路４を備え、こ
れらが室外に配置された室外機５および室内に配置され
た室内機６に分散して配備されている。

【０００８】温水加熱装置２は、本発明の加熱手段であ
って、室外機５内に配設されている。この温水加熱装置
２は、ガスバーナ２１、燃焼ファン２２およびガス供給
路２３を有する。ガスバーナ２１は、ガス供給路２３よ
り供給される燃料ガスと燃焼ファン２２により供給され
る燃焼空気とを混合した混合気を燃焼する。燃焼ファン
２２は、通電量に応じてガスバーナ２１への燃焼空気の
供給量を変更する。ガス供給路２３は、オンされると開
弁し、オフされると閉弁する電磁弁２４、および通電量
に応じて開度を変更してガスバーナ２１への燃料ガスの
供給量を調整する電磁式の比例弁２５を設けている。

【０００９】温水回路３は、温水マット３１、室内熱交
換器３２、室外熱交換器３３、プレッシャータンク３
４、循環ポンプ３５、電磁弁３６、３７を有する。温水
マット３１は、本発明の室内暖房機であって、室内の床
に敷かれたもので、温水により床暖房を行う。この温水
マット３１は、室外機５と温水配管３８を介して連結さ
れている。この温水配管３８は、例えば塩化ビニール等
の樹脂製パイプ製で、外気に晒されるためパイプの外周
に断熱材を巻いて、温水の放熱を抑えている。

【００１０】室内熱交換器３２は、室内機６内に配設さ
れ、室外熱交換器３３から供給された温水と対流ファン
１１により吹きつけられた室内空気とを熱交換して室内
空気を加熱して室内暖房を行う。室外熱交換器３３は、
室外機５内に配設され、ガスバーナ２１の燃焼により生
じる燃焼熱と内部を流れる温水とを熱交換して温水を加
熱する。プレッシャータンク３４は、内部に温水を貯留
する。循環ポンプ３５は、温水回路３内に温水の循環流
を発生させて、室外熱交換器３３内で加熱した温水を温
水マット３１および室内熱交換器３２に供給する。

【００１１】電磁弁３６、３７が共にオンされた場合に
は、室外熱交換器３３内の温水を室内熱交換器３２と温
水マット３１との両方に供給して床暖房と室内暖房との
両方を行う同時運転に切り替わる。電磁弁３６がオン、
電磁弁３７がオフされた場合には、室外熱交換器３３内
の温水を温水マット３１のみに供給して床暖房のみを行
う床暖房単独運転に切り替わる。電磁弁３６がオフ、電
磁弁３７がオンされた場合には、室外熱交換器３３内の
温水を室内熱交換器３２のみに供給して室内暖房のみを
行う室内暖房単独運転に切り替わる。

【００１２】制御回路４は、本発明の制御手段であっ
て、室内暖房スイッチ４１、床暖房スイッチ４２、湯温
センサ４３および外気温センサ４４の出力に基づいて、
対流ファン１１、燃焼ファン２２、電磁弁２４、比例弁
２５、循環ポンプ３５および電磁弁３６、３７の通電量
を制御するものである。

【００１３】室内暖房スイッチ４１は、室内暖房運転の
起動スイッチで、オンされると制御回路４によって電磁
弁３７が開弁する。床暖房スイッチ４２は、床暖房運転
の起動スイッチで、オンされると制御回路４によって電
磁弁３６が開弁する。湯温センサ４３は、本発明の水温
検出手段であって、室外熱交換器３３から流出した温水
の吹出温度を検出して、その検出値を電気信号に変換し
て制御回路４に送る。外気温センサ４４は、本発明の外
気温検出手段であって、室外機５内に設けられ、外気温
を検出して、その検出値を電気信号に変換して制御回路
４に送る。

【００１４】また、制御回路４は、補正回路４５および
湯温制御回路４６を備える。補正回路４５は、本発明の
補正手段であって、床暖房単独運転時に、外気温センサ
４４で検出された外気温の高低に応じて設定湯温を補正
する回路である。この補正回路４５では、例えば以下の
式１に基づいて設定湯温を補正する。 式１…設定湯温＝基本値−補正値

【００１５】なお、式１において基本値とは、床暖房運
転開始時に初期値（例えば８０℃）が与えられ、所定時
間後に設定値（例えば５０℃）が与えられる。この設定
値は、湯温切替スイッチ（図示せず）により例えば６５
℃、６０℃、５５℃切り替えられる。また、補正値は、
この実施例では｛（外気温センサ４４で検出された外気
温）／１．５｝の値をセットする。なお、外気温が０℃
以下に低下している場合は補正値を全て０℃にセットす
る。湯温制御回路４６は、湯温センサ４３により検出さ
れた吹出温度と補正された設定湯温とを比較して温水の
加熱量を決定し、この温水の加熱量に応じた回転数に見
合う通電量を燃焼ファン２２に供給し、さらに燃焼ファ
ン２２の回転数に応じた通電量を比例弁２５に供給する
回路である。

【００１６】図３は制御回路４の外気温補正による水温
制御を示したフローチャートである。まず、初めに室内
暖房スイッチ４１がオンされているか否かを判断する
（ステップＳ１）。このステップＳ１の判断結果がＹｅ
ｓの場合には、ステップＳ１の制御を行う。また、ステ
ップＳ１の判断結果がＮｏの場合には、床暖房スイッチ
４２がオンされているか否かを判断する（ステップＳ
２）。このステップＳ２の判断結果がＮｏの場合には、
ステップＳ１の制御を行う。また、ステップＳ２の判断
結果がＹｅｓの場合には、電磁弁３６をオンし、電磁弁
３７をオフする（ステップＳ３）。

【００１７】つづいて、基本値を読み込み（ステップＳ
４）、外気温を読み込み（ステップＳ５）、前述の式１
に基づいて、基本値と外気温とから設定湯温を演算し
（ステップＳ６）、吹出温度を読み込み（ステップＳ
７）、吹出温度と前述の設定湯温との温度差から温水の
加熱量を演算する（ステップＳ８）。

【００１８】つづいて、その温水の加熱量に応じた燃焼
ファン２２の回転数を決定し（ステップＳ９）、この回
転数となる通電量を燃焼ファン２２に供給し（ステップ
Ｓ１０）、燃焼ファン２２の回転数に応じた比例弁２５
の開度を決定し（ステップＳ１１）、この開度となる通
電量を比例弁２５に供給し（ステップＳ１２）、ステッ
プＳ１の制御を行う。

【００１９】この温水式暖房装置１の作動を図１および
図２に基づき説明する。床暖房スイッチ４２のみがオン
されて床暖房運転のみが選択されると、電磁弁３６がオ
ンし、電磁弁３７がオフする。一方、燃焼ファン２２、
電磁弁２４および比例弁２５がオンすると、ガス供給路
２３を通って燃料ガスがガスバーナ２１に供給され、燃
焼ファン２２の回転により燃焼空気もガスバーナ２１に
供給される。このとき、点火装置（図示せず）により点
火がなされると、ガスバーナ２１で燃焼が開始される。
このため、室外熱交換器３３内を流れる温水は、ガスバ
ーナ２１の燃焼により生じる燃焼熱により加熱され、こ
の加熱された温水は、循環ポンプ３５の圧送力により温
水配管３８を通って温水マット３１内に供給される。

【００２０】このとき、補正回路４５は、基本値（床暖
房運転開始時は例えば８０℃、最終的には例えば５０
℃）と外気温センサ４４により検出された外気温とを、
前述の式１に代入して設定湯温を演算する。すなわち、
外気温センサ４４により検出された外気温が１５℃の場
合には、基本値が５０℃とすると設定湯温が４０℃とな
る。また、外気温が３℃の場合、基本値が５０℃とする
と設定湯温が４８℃となり、外気温が０℃以下の場合、
基本値が５０℃とすると設定湯温が５０℃となる。この
ため、外気に晒された温水配管３８内を温水が通過する
際に温水の熱エネルギーが外気温の高低に応じた放熱量
だけ放熱しても、その放熱量を見込んだ設定湯温に補正
される。

【００２１】そして、湯温制御回路４６は、湯温センサ
４３により検出された吹出水温と補正回路４５で補正さ
れた設定湯温とから温水の加熱量を求め、温水の加熱量
に応じた燃焼ファン２２の回転数となる通電量で燃焼フ
ァン２２をオンする。このため、燃焼ファン２２が燃焼
空気を温水の加熱量に対応した空気量だけガスバーナ２
１に供給する。

【００２２】さらに、湯温制御回路４６は、燃焼ファン
２２の回転数に応じた開度となる通電量で比例弁２５を
オンする。このため、比例弁２５は、前述の開度だけ開
口することによって、所定量の燃料ガスがガスバーナ２
１に供給される。このとき、燃料ガスの供給量は燃焼空
気の空気量と対応しているので最適な空燃比で燃焼がな
される。よって、ガスバーナ２１の燃焼により生ずる燃
焼熱により室外熱交換器３３で設定湯温となるように加
熱された温水は、温水配管３８を通って温水マット３１
内に流入して温水マット３１より熱の放出を行うことに
よって床暖房がなされる。

【００２３】したがって、外気に晒された温水配管３８
内を温水が通過する際に温水の熱エネルギーが外気温の
高低に応じた放熱量だけ放熱しても、その放熱量を見込
んだ設定湯温となるように室外熱交換器３３内で加熱さ
れた温水が温水マット３１内に流入する。この結果、温
水マット３１による床暖房単独運転において安定した暖
房感を得ることができる。

【００２４】（変形例）本実施例では、床暖房単独運転
時のみ外気温補正による水温制御を行ったが、室内熱交
換器３２による室内暖房単独運転や同時運転時に外気温
補正による水温制御を行っても良い。本実施例では、燃
焼ファン２２の回転数に基づいて比例弁２５への通電量
を制御したが、比例弁２５への通電量に基づいて燃焼フ
ァン２２の回転数を制御しても良い。

【００２５】本実施例では、バーナとしてガスバーナ２
１を用いたが、液体燃料を燃焼するバーナを用いても良
い。また、加熱手段として通電量により発熱量が変化す
る電気ヒータを用いても良い。本実施例では、床暖房機
として室内の床上に敷いた温水マット３１を用いたが、
床内に組み付けられた温水パネル等を用いても良い。ま
た、室内暖房を行う室内暖房機、すなわち室内熱交換器
３２や対流ファン１１等はなくても良い。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、室内暖房機において、外気温
の高低に拘らず安定した暖房感を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】温水式暖房装置の制御部を示したブロック図で
ある。

【図２】温水式暖房装置の全体構造を示した概略図であ
る。

【図３】制御回路の外気温補正による水温制御を示した
フローチャートである。

【符号の説明】

１ 温水式暖房装置 ２ 温水加熱装置（加熱手段） ３ 温水回路 ４ 制御回路（制御手段） ３１ 温水マット（室内暖房機） ３８ 温水配管 ４３ 湯温センサ（水温検出手段） ４４ 外気温センサ（外気温検出手段） ４５ 補正回路（補正手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）室外に配設され、温水を加熱する
   加熱手段と、 （ｂ）室内に配設され、前記加熱手段で加熱された温水
   によって室内の暖房を行う室内暖房機と、 （ｃ）この室内暖房機内に供給される温水の温度を検出
   する水温検出手段と、 （ｄ）室外空気の温度を検出する外気温検出手段と、 （ｅ）この外気温検出手段で検出された外気温に応じて
   設定水温を補正する補正手段を有し、 前記水温検出手段で検出された検出水温と前記補正手段
   で補正した設定水温との温度差に基づいて、前記加熱手
   段による温水の加熱量を制御する制御手段とを備えた温
   水式暖房装置。