JPH06323556A - 温水暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料の節約によりランニングコストの低減を
図る。 【構成】 制御装置は例えば次のような制御をする。石
油温水暖房装置のリモコンに設けられた燃料消費量設定
スイッチで目標量を設定して運転スイッチをＯＮにする
と（Ｓー１、２）、運転時間をカウントして１日経過し
ていない間に石油を２Ｌ消費したかどうかを判断し（Ｓ
ー３、４）、２Ｌを消費したときには運転を停止して更
に１日が経過したかどうかを判断し（Ｓー５、６）、１
日経過しない間は運転オフを維持し（Ｓー５）、１日経
過すると運転をＯＮにし（Ｓー２）再び消費量を判断す
る。 【効果】 過剰暖房により燃料を早く消費したときには
装置の運転を停止するか又は温水の設定温度を下げるこ
とにより、或いは装置の始動後暖房効果が生じた後には
温水の設定温度を下げることにより、消費する燃料量を
低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱装置で加熱した温
水を用いて暖房する温水暖房装置に関し、特にその省エ
ネルギー技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】温水暖房装置としては、従来、例えば石
油を燃焼させる加熱装置で一定温度の温水を作り、これ
を床暖房パネルやパネコン等の端末暖房器に供給して室
内の暖房を行う形式のものがある。このような装置で
は、加熱装置で供給する温水の温度を一定温度に制御
し、室内側で暖房温度を調整するようにしたものや、加
熱装置内の温水温度の設定を可変にしたもの等がある。
そして、このような装置における暖房温度の調整は、通
常ユーザーの判断に委ねられていた。

【０００３】しかしながら、ユーザーは暖房状態等に関
心が少なかったり、過剰暖房に慣れていたり、更に、暖
房状態を判断してこまめに暖房調整することが煩わしい
ため、一度暖房装置をスタートさせるとその状態で放置
し、部屋を温め過ぎたり無駄な暖房を行っていることが
多かった。このため、従来の温水暖房装置では、ランニ
ングコストが高くなるという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術に於
ける上記問題を解決し、ランニングコストの低減を図る
ことができる温水暖房装置を提供することを課題とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、請求項１の発明は、温水の温度が設定温度
になるように制御しつつ加熱装置で燃料を燃焼させて加
熱した温水により暖房する温水暖房装置において、前記
加熱装置で一定時間に消費した燃料量を測定する測定手
段と、前記一定時間に消費した燃料量が所定量を超える
と運転を停止するように制御する運転停止制御手段と、
を有することを特徴とし、請求項２の発明は、請求項１
の発明における前記運転停止手段に代えて、前記一定時
間に消費した燃料量が所定量を超えると前記設定温度を
下げるように制御する温度低下制御手段を有することを
特徴とし、請求項３の発明は、加熱装置内の温水の温度
が設定温度になるように制御しつつ加熱した温水を熱交
換部に供給して放熱させた後前記加熱装置に戻す温水暖
房装置において、前記熱交換部への温水の供給温度と前
記熱交換部からの温水の戻り温度とを検出する温度検出
手段と、該温度検出手段が検出した温水の前記供給温度
と前記戻り温度との差の変化率を計算する計算手段と、
運転開始後前記計算手段が計算した前記変化率が所定値
以下になると前記設定温度を下げるように制御する運転
移行制御手段と、を有することを特徴とする。

【０００６】

【作用】請求項１の発明によれば、上記のような測定手
段と運転停止制御手段とを設けるので、一定時間に消費
した燃料量が所定の燃料量を超えると、運転停止制御手
段は装置の運転を停止するように制御する。この場合、
所定の燃料量としては、経済的な省エネ運転に必要なだ
けの燃料量を予め定めておくか、又は、このような燃料
量を外部から設定できるようにするのが良い。その結
果、過剰暖房をすると運転が停止されることになり、停
止した期間の燃料量が節約される。又、装置のユーザー
は、過剰暖房をし、目的とした経済的な運転をしなかっ
たことを必然的に知ることができ、以後は運転停止を回
避すべく省エネ運転に努めるようになり、ランニングコ
ストの低減が期待される。なお、このような運転停止制
御を行うかどうかを選択できるようにしてもよい。

【０００７】請求項２の発明によれば、測定手段と温度
低下制御手段とを設けるので、一定時間に消費した燃料
量が所定量を超えると、温度低下制御手段は温水の設定
温度を下げるように制御する。この場合にも、所定の燃
料量としては、経済的な省エネ運転に必要なだけの燃料
量を予め定めておくか、又は、このような燃料量を外部
から設定できるようにするのが良い。その結果、過剰な
暖房をしたときには、温水の温度が自動的に低下し、そ
の後は省エネ運転がされ、ランニングコストが低減され
る。なお、このような温度低下制御を行うかどうかを選
択できるようにしてもよい。

【０００８】請求項３の発明によれば、温度検出手段と
計算手段と運転移行制御手段とを設けるので、計算手段
は、温度検出手段が検出した温水の供給温度と戻り温度
との差の変化率を計算し、運転移行制御手段は、運転開
始後計算手段が計算した変化率が所定値以下になると温
水の設定温度を下げるように制御する。一方、暖房を開
始して暖房される部分の温度が上昇すると、その部分と
温水との温度差が減少するため、暖房のための温水から
の吸熱が減少し、温水の供給温度と戻り温度間の温度差
が減少する。そして、温度差の変化率即ち減少傾向は、
暖房開始時には大きいが、暖房される側の温度が十分上
昇すると、温水の温度差が一定値に近づくため小さくな
る。従って、このような変化率が小さくなったときの値
を所定値にすることにより、暖房効果が十分現れた生じ
た時期が分かり、このときを境にして高温運転から低温
運転に移行させることにより、初期暖房を迅速に行うと
共に、その後の省エネ運転が可能になる。

【０００９】

【実施例】図１は、実施例の温水暖房装置として石油暖
房装置の概略構成を示す。本装置は、燃料としての石油
を入れるオイルタンク１と、この石油を吸入・吐出する
ポンプ２と、ポンプ２により供給された石油を燃焼させ
るバーナ３と、温水を貯めて石油の燃焼ガスでこれを加
熱する缶体４と、温水の出入り口となる暖房回路５と、
暖房回路５を介して温水を循環させる循環ポンプ６と、
部屋の床下に設置される床暖パネル７と、コントローラ
８と、リモコン９と、缶体４内の温水の温度を検出する
缶体温度サーミスタ１０等を備えている。このような構
成において、床暖パネル７は熱交換部の一例であり、そ
の他の部分は加熱装置を構成する。

【００１０】図２は、上記石油暖房装置の制御システム
の構成例を示す。リモコン９には、運転又は運転停止の
操作のための運転スイッチ９１と、缶体４内の温水の温
度を設定する設定ボタン９２と、リモコン表示部９３
と、一定時間に消費する燃料量を設定するための設定手
段である消費量設定スイッチ９４と、これを表示する消
費量設定表示部９５とが設けられている。コントローラ
８には、ポンプ２に発停信号を与えるポンプ制御部８１
と、この発停信号とリモコン９からの信号とにより装置
の発停を制御する運転停止制御手段としての発停制御部
８２と、その他缶体の温度制御等を行う図示しない通常
の制御部が設けられている。

【００１１】ポンプ制御部８１は、本実施例では、一定
時間に消費した燃料量を測定する測定手段として利用さ
れる。即ち、発停制御部８２は、ポンプ制御部８１で発
生するポンプ２の運転信号を受信し、これにより石油の
送油量を積算するようにしている。但し、一定時間に消
費した燃料量を測定する測定手段としては、このような
方法の他に、例えばオイルタンク１にレベルセンサを設
けてこの信号をコントローラ８に送ったり、その他の公
知の方法を用いることができる。

【００１２】発停制御部８２は、ポンプ制御部８１から
の運転信号から石油の消費量を算出すると共に、リモコ
ン９の消費量設定スイッチ９４からの設定信号を受信
し、これらの信号から、一定時間における石油の消費量
の設定値と実際の値とを比較し、実際の消費量が設定値
を超えると、装置の運転を停止するように制御する。

【００１３】図３は、このような制御を行う場合の制御
フローの一例を示す。本例では、リモコン９において、
一定時間に消費する燃料を１日当たり２リットルとし
て、消費量設定スイッチ９４により２Ｌ／日を設定した
場合を示している。消費量設定スイッチ９４で消費量の
設定を行い（Ｓー１）、運転スイッチ９１をＯＮにする
と（Ｓー２）、運転時間のカウントを開始し、１日経過
したかどうかが判断され（Ｓー３）、１日経過していな
い間に石油を２Ｌ消費したかどうかを判断し（Ｓー
４）、２Ｌを消費したときには運転を停止し（Ｓー５）
し、更に１日が経過したかどうかを判断し（Ｓー６）、
１日が経過していない間は運転オフの状態を維持し（Ｓ
ー５）、１日経過すると運転をＯＮにし（Ｓー２）、運
転を可能にし、再び石油消費量の判断を行う。

【００１４】なお、上記のコントローラ８及びリモコン
９により、図３のフローに示すような制御と共に、サー
ミスタ１０で缶体４内の温水温度を検出しつつ、その温
度が設定ボタン９２で設定した一定の温度例えば８０°
Ｃになるように制御されている。又、消費量設定スイッ
チ９４で消費量を設定しないときには、図３に示すよう
な運転中断の制御は行われず、上記のような温度制御の
下に運転が継続される。但し、省エネ運転を徹底させる
ために、消費量設定スイッチ９４を設けず、発停制御部
８２で経済的運転になるような所定の石油消費量を設定
し、常に装置の発停制御が行われるようにしてもよい。

【００１５】このような装置によれば、ユーザーは、消
費量設定スイッチ９４により、暖房条件に対応した運転
目標を設定することができる。そして、過剰暖房により
運転が停止されると、設定ボタン９１により停止時より
温水温度を下げて低めに設定することになる。その結
果、省エネ運転が励行されるようになり、無駄な暖房の
回避によりランニングコストの低減が図られる。

【００１６】図４は、石油温水暖房装置の制御システム
の他の実施例を示す。なお、図２の実施例と同様の部分
については説明を省略する。本例のリモコン９は、図２
のものが消費量設定スイッチ９４を備えているのに対し
て、省エネスイッチ９６を備えている。コントローラ８
は、一定時間に消費した燃料量が所定量を超えると温水
の設定温度を下げるように制御する温度低下制御手段と
しての温度変更制御部８３を備えている。そして、省エ
ネスイッチ９６により、このような制御を行わせるかど
うかを選択することができる。但し、省エネ運転の徹底
のため、このようなスイッチを設けることなく、過剰暖
房時には常に温度低下制御を行わせるようにしてもよ
い。なお、図２の場合と同様に、必要により、温度設定
を下げる条件としての一定時間に消費する燃料量を設定
できるようにしてもよい。

【００１７】図５は、省エネスイッチ９６を使用して制
御する場合の制御フローの一例を示し、図６は、燃料消
費量とこの制御をする時期との関係を示す。図６におい
て、直線Ｃは、消費した燃料量が目標とする所定量であ
る場合を示し、このときには、５／３（Ｌ／日）の割合
で３０日間に５０Ｌの石油が消費される。直線Ｂは標準
消費量より少ない場合を示し、直線Ａは標準消費量より
多い場合を示す。直線Ａでは、一定時間であるｔ₁ 、ｔ
₂ 、ｔ₃ の何れの時期においても、最初からの通算で消
費量が標準消費量より多い（残油量が少ない）ので、そ
れぞれの時期に省エネ制御を行い、最終的には３０日で
５０Ｌの消費量になっている。

【００１８】このような制御を図５のフローで説明する
と、装置の運転ＯＮ後（Ｓー１）、省エネスイッチ９６
をＯＮにすると（Ｓー２）、一定時間としてｔ₁ 、
ｔ₂ 、ｔ₃ の何れかの時期になっているかどうかを判断
し（Ｓー３）、そのようなタイミングであれば、石油の
消費率が５／３（Ｌ／日）よりも良いか悪いかを判断し
（Ｓー４）、悪いときには、例えば、設定ボタン９２で
温水温度を８０°Ｃに設定して制御していた場合に、設
定温度が６０°Ｃになるように、コントローラ８の温度
変更制御部８３が設定温度を１段下げる制御をする（Ｓ
ー５）。なお、直線Ｂの場合、又は省エネスイッチ９６
を使用しない場合には、通常の温度制御が行われる。こ
のような制御を行うと、自動的に過剰暖房が修正され、
ランニングコストの低減が図られる。

【００１９】図７は他の実施例の温水暖房装置の全体構
成を示す。本実施例の装置は、図１の実施例の装置に対
して、床暖パネル７への温水の供給温度と戻り温度とを
検出する温度検出手段としての往き温水サーミスタ１１
及び戻り温水サーミスタ１２を設けていること、リモコ
ン９を設けていないこと及びコントローラ８の内容が相
違している。但し、図４に示すような運転スイッチ９
１、設定ボタン９２、リモコン表示部９３等を備えたリ
モコン９を設けた装置としてもよい。

【００２０】図８は、本例の温水暖房装置の制御システ
ムを示す。本例のコントローラ８は、往き温水サーミス
タ１１の温度と戻り温水サーミスタ１２の温度との温度
信号を受信してその差の変化率を計算する計算手段とし
ての演算部８４と、運転開始後演算部８４で計算した変
化率が所定値以下になると設定温度を例えば６０°Ｃに
下げるように制御する運転移行制御手段としての運転切
換制御部８５とを備えている。又、コントローラ８に
は、通常の運転操作のための操作部８６も設けられてい
て、その操作により運転を開始すると、サーミスタ１０
で缶体４内の温水温度を検出しつつ、その温度が設定し
た一定の温度例えば８０°Ｃになるように温度制御され
る。

【００２１】図９は運転移行制御を行う場合の制御フロ
ーの一例を示す。コントローラ８又はリモコン９を装備
する場合にはその運転スイッチにより運転を開始すると
（Ｓー１）、缶体４の温水温度が８０°Ｃになるように
制御し（Ｓー２）、時間ｔ（秒）を測定すると共に温水
温度差ｄＴ（°Ｃ）を測定してその変化率ｄＴ／ｄｔを
演算し（Ｓー３、４、５）、その値の絶対値を１／３０
（１分間に２度が限界）と比較してｄＴ／ｄｔの絶対値
が１／３０より小さいかどうかを判断し（Ｓー６）、そ
れが１／３０より小さくなれば缶体内の温水温度の設定
を６０°Ｃにする（Ｓー７）。

【００２２】図１０は床暖パネル７に温水が流されて床
の温度が上昇する状態と、これに対応して温水の往きと
戻りとの温度差の変化する状態と、高温運転から低温運
転へ移行する状態きを示す。床温度が上昇するに従って
床温と温水温度との温度差が減少するため、床が温水か
ら吸収する熱量が少なくなり、温水の往きと戻りとの間
の温度差が減少する。そしてこの場合、床温及び温水温
度差は時間と共に飽和するので、図において鎖線で示す
飽和点の近辺では、時間に対する温水温度差の変化率も
急変する。本実施例では、このような温度差の変化率に
より、缶体温度を８０°Ｃから６０°Ｃに切り換え、運
転条件を移行させている。

【００２３】従来の温水暖房装置では、温水の温度は高
温の一定値になっていたり、任意の温度に設定できる装
置であっても、ユーザーが設定温度を変更しない限り高
温の一定値で運転されていた。このような運転をすれ
ば、装置の始動時には、床が早く温かくなり、その点で
は快適であった。しかしながら、床温が高くなり飽和状
態に近づいて室内も十分適温になると、このような高温
一定制御では、温め過ぎにより快適性が害され、又、無
駄な暖房と高温水の循環による放熱損とによりランニン
グコストが高くなる。本実施例の如く、運転を高温でス
タートし、床温の上昇が飽和してくると自動的に低温運
転に移行させるようにすれば、立ち上がり時の急速暖房
と、その後の適温暖房と、更に省エネ運転により、ユー
ザーが何らの操作をすることなく、快適性とランニング
コストの低減という両方の要請が満足されることにな
る。

【００２４】なお、本実施例のように、高温／低温の切
り換え条件として、温度差の変化率を用いれば、温度差
自体で切り換えるよりも、その飽和する傾向が本来的に
判断し易いとともに、外界温度の差や放熱による温度降
下の影響等が少なくなり、早期に精度良く床温の傾向が
分かり、温水温度を切り換えるべき時期を適正に決定す
ることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、過剰暖房に
より燃料を早く消費したときには装置の運転を停止する
か又は温水の設定温度を下げることにより、或いは装置
の始動後暖房効果が生じた後には温水の設定温度を下げ
ることにより、燃料を節約しランニングコストの低減を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の温水暖房装置の全体構成を示す説明図
である。

【図２】上記の温水暖房装置の制御システムのブロック
図である。

【図３】上記の温水暖房装置の制御システムのフローチ
ャートである。

【図４】上記の温水暖房装置の他の実施例の制御システ
ムのブロック図である。

【図５】上記他の実施例の制御システムのフローチャー
トである。

【図６】上記他の実施例の制御システムで制御する場合
の経過時間に対する燃料消費量（残油量）の関係の一例
を示す曲線図である。

【図７】他の実施例の温水暖房装置の全体構成を示す説
明図である。

【図８】上記の温水暖房装置の制御システムのブロック
図である。

【図９】上記の温水暖房装置の制御システムのフローチ
ャートである。

【図１０】上記制御システムで制御した場合の床温、温
水温度差及び缶体温度の時間的変化を示す曲線図であ
る。

【符号の説明】

４ 缶体（加熱装置（その構成部分）） ７ 床暖パネル（熱交換部） １１ 往き温水サーミスタ（温度検出手段） １２ 戻り温水サーミスタ（温度検出手段） ８１ ポンプ制御部（測定手段） ８２ 発停制御部（運転停止制御手段） ８３ 温度変更制御部（温度低下制御手段） ８４ 演算部（計算手段） ８５ 運転切換制御部（運転移行制御手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 温水の温度が設定温度になるように制御
   しつつ加熱装置で燃料を燃焼させて加熱した温水により
   暖房する温水暖房装置において、 前記加熱装置で一定時間に消費した燃料量を測定する測
   定手段と、前記一定時間に消費した燃料量が所定量を超
   えると運転を停止するように制御する運転停止制御手段
   と、を有することを特徴とする温水暖房装置。
2. 【請求項２】 前記運転停止手段に代えて、前記一定時
   間に消費した燃料量が所定量を超えると前記設定温度を
   下げるように制御する温度低下制御手段を有することを
   特徴とする温水暖房装置。
3. 【請求項３】 加熱装置内の温水の温度が設定温度にな
   るように制御しつつ加熱した温水を熱交換部に供給して
   放熱させた後前記加熱装置に戻す温水暖房装置におい
   て、 前記熱交換部への温水の供給温度と前記熱交換部からの
   温水の戻り温度とを検出する温度検出手段と、該温度検
   出手段が検出した温水の前記供給温度と前記戻り温度と
   の差の変化率を計算する計算手段と、運転開始後前記計
   算手段が計算した前記変化率が所定値以下になると前記
   設定温度を下げるように制御する運転移行制御手段と、
   を有することを特徴とする温水暖房装置。