JPH068405Y2

JPH068405Y2 - 床暖房装置

Info

Publication number: JPH068405Y2
Application number: JP1985059213U
Authority: JP
Inventors: 吉次長坂; 明成宮; 博行馬郡; 優中城
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1985-04-19
Filing date: 1985-04-19
Publication date: 1994-03-02
Anticipated expiration: 2000-04-19
Also published as: JPS61175809U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、床暖房装置に関し、詳しくは、床放熱パネル
に対する温水発生装置からの温水供給量を変更する弁機
構を設け、暖房負荷検出に基づいて、前記床放熱パネル
への温水供給量を検出暖房負荷の大小変化に同調させて
変化させるように前記弁機構を操作する能力制御装置を
設け、その温水供給量制御により所定の暖房状態を安定
的に継続維持するようにした床暖房装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、上記形式の床暖房装置においては、常時一定温度
の温水を温水発生装置から床放熱パネルへ供給するよう
にしていた（例えば、特開昭58-148326号公報、特開昭5
8-187729号公報、特開昭59-97430号公報参照）。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、暖房装置としては暖房の立ち上がりを極力迅速
に行うことが一つの重要な課題であるが、温水供給量の
変更により能力制御を行う形式にあっては、立ち上がり
時において床放熱パネルに対する温水供給がほぼ設計最
大量で行われるころから、立ち上がりを迅速化しようと
すると、温水発生装置からの供給温水温度を高く設定す
る必要がある。

ところが、前述の従来装置において供給温水温度を高く
設定すると、温水供給量が少量化された定常運転におい
ても引き続き高温度の温水が供給されることに起因して
放熱ロスが大となり、又、閉塞温度（人体が床放熱パネ
ル上の定位置に長時間接触することにより上昇する接触
面温度）が高くなって不測に低温火傷を負わせてしまう
危険性があった。

本考案の目的は、合理的な制御構成を採用することによ
り、高い暖房立ち上がり性を確保しながら、放熱ロス、
及び、閉塞温度の高温化を効果的に抑制する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案による床暖房装置の特徴構成は、床放熱パネルに
対する温水発生装置からの温水供給量を変更する弁機構
を設け、暖房負荷検出に基づいて、前記床放熱パネルへ
の温水供給量を検出暖房負荷の大小変化に同調させて変
化させるように前記弁機構を操作する能力制御装置を設
ける構成において、前記温水発生装置からの供給温水温度を設定温度に維持
するように前記温水発生装置を制御する制御装置、その
供給温水温度を設定変更する温度変更手段、並びに、前
記床放熱パネルへの温水供給量が設定量以上か否かを判
別する判別手段を設け、その判別手段による判別結果に
基づいて、温水供給量が設定量以上のときに供給温水温
度を設定高温度にし、かつ、温水供給量が設定量未満の
ときに供給温水温度を前記の設定高温度よりも所定温度
だけ低下させるように、前記温度変更手段に操作指令を
与える指令手段を設けたことにあり、その作用・効果は
次の通りである。

〔作用〕

つまり、上記の特徴構成では、能力制御装置による弁機
構の操作により、床放熱パネルへの温水供給量が検出暖
房負荷の大小変化に同調して変更され、又、制御手段に
よる温水発生装置の制御により、温水発生装置からの供
給温水温度が設定温度に維持される装置運転において、
暖房負荷に応じ調整される温水供給量が設定量以上のと
き（すなわち、暖房立ち上がり過程等で暖房負荷が一定
水準以上に大きいとき）には、温度変更手段による供給
温水温度の設定変更により床放熱パネルへの供給温水温
度を設定高温度にする。

すなわち、このことにより、大きな暖房負荷に対し、常
時一定の温水温度で単に温水供給量のみを増大させた
り、また逆に、常時一定の温水供給量で単に供給温水温
度のみを上昇させたりして対処するに比べ、床放熱パネ
ルに対する供給熱量の増大側への調整可能範囲を大きく
した状態で、床放熱パネルへの供給熱量を効果的に増大
させることができ、暖房立ち上がり過程では、この効果
的な供給熱量増大をもって暖房の立ち上げを迅速化でき
る(イ)。

一方、上記の装置運転において、暖房負荷に応じ調整さ
れる温水供給量が設定量未満のとき（すなわち、暖房立
ち上げが完了したのち等で暖房負荷が一定水準よりも小
さいとき）には、温度変更手段による供給温水温度の設
定変更により床放熱パネルへの供給温水温度を前記の設
定高温度よりも所定温度だけ低下させる。

すなわち、この供給温水温度の低下により、暖房負荷が
一定水準よりも小さい状況において不必要に高温の温水
を供給することに起因する放熱ロスの増大や閉塞温度の
高温化を効果的に回避でき(ロ)、また、暖房負荷の減少
に対し、常時一定の温水温度で単に温水供給量のみを減
少させたり、逆に、常時一定の温水供給量で単に供給温
水温度のみを低下させたりして対処するに比べれば、床
放熱パネルに対する供給熱量の減少側への調整可能範囲
も大きくした状態で、暖房負荷の減少に対応することが
できる。

また因みに、床放熱パネルへの供給温水温度を変更制御
する別法としては、運転開始時において床放熱パネルへ
の供給温水温度が最高温度に立ち上がるまでは、その最
高温度を目標として供給温水に対する加熱能力を大きく
保ち、そして、一旦、供給温水温度が最高温度に至ると
供給温水温度を低下させる、といった制御形態（例えば
特開昭57-77837号公報参照）も考えられている。

しかし、この別法では、供給温水温度が一旦最高温度に
達すると、その後は暖房負荷の大小に関わりなく供給温
水温度を低下させてしまうため、最高温度到達時点でも
未だ大きな立ち上げ暖房負荷が残存するような負荷状況
（すなわち、供給温水温度が最高温度に立ち上がった時
点においても暖房状態としては未だ所望の暖房状態にま
で至っておらず、その所望の暖房状態を迅速に得るには
未だ大きな熱量を必要とするような状況）に対しては、
暖房立ち上げの迅速化を充分には達成できない問題が残
る。

この点、本考案の特徴構成では、前記の如く、暖房負荷
に応じ調整される温水供給量の大小判別に基づき供給温
水温度の設定変更を行うから、暖房立ち上げがほぼ完了
して暖房負荷が小さくなるまでは床放熱パネルへの供給
温水温度が設定高温度に保たれ、暖房立ち上げ時におけ
る設定高温度での温水供給時間が暖房負荷に応じて変更
・調整される形態となる(ハ)。

〔考案の効果〕

以上作用の結果、本考案の特徴構成によれば、検出暖房
負荷に応じた温水供給量の変更調整と、この温水供給量
に基づく供給温水温度の変更調整といった、床放熱パネ
ルへの供給温水に対する二種の調整の合理的な組み合わ
せにより、暖房立ち上げ時には、前記の(イ)の如く床放
熱パネルへの供給熱量を効果的に増大させ得ること、前
記の(ハ)の如く設定高温度での温水供給時間が暖房負荷
に応じ変更・調整される形態で暖房立ち上げがほぼ完了
するまで供給温水温度が設定高温度に保たれることによ
る効果として、どのような暖房負荷状況に対しても極め
て高い暖房立ち上がり性を確保できる。

また、このように高い暖房立ち上がり性を得ながらも、
前記の(ロ)の如く、暖房立ち上げ完了後などの暖房負荷
が小さい状況における不必要な高温水供給、すなわち、
放熱ロスの増大や閉塞温度の高温化の原因となる不必要
な高温水供給は確実に回避でき、これにより、運転経費
の節減、及び、低温火傷に対する安全性の向上を合わせ
効果的に達成できる。

〔実施例〕

次に本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、床暖房装置の全体概略構成を示し、燃焼式温
水発生装置(1)と、床放熱パネル(2)とを温水循環管路
(3)を介して接続し、その温水循環管路(3)に、床放熱パ
ネル(2)への温水供給を断続する電磁弁(4)を介装すると
共に、床放熱パネル(2)の表面温度を検出するセンサー
(5)、及び、床放熱パネル設置室の室温を検出するセン
サー(6)からの状況に基づいて前記電磁弁(4)を自動操作
する能力制御装置(7)を設け、もって、その能力制御装
置(7)による温水供給量制御により暖房状態を所定の状
態に維持するようにしてある。

能力制御装置(7)には、電磁弁(4)をパルス的に開閉作動
させる弁操作回路(7A)、及び、その弁操作回路(7A)によ
るパルス的な弁開閉作動において弁の開き時間を変更す
る回路(7B)を装備し、その開き時間変更による温水供給
量制御によって床放熱パネル(2)の表面温度制御を行う
ように構成してある。

そして、第２図に示すように、床放熱パネル(2)の表面
温度とパルス設置室の室温との２変数に対して床暖房快
適曲線(A,B‥)を設定し、それを能力制御装置(7)の記憶
部(7C)に記憶させておくと共に、各センサー(5),(6)に
よる検出パネル表面温度と検出室温とを座標値とする点
(P)が前記快適曲線(A,B‥)のうち指定された快適曲線
(B)に対して低床温側に変位しているか高床温側に変位
しているかを判別する判定回路(7D)を装備し、その判定
結果に基づいて、前記点(P)が指定快適曲線(B)上を移動
するように、前述の如き開弁時間制御によるパネル表面
温度制御を実行させて、所定の快適暖房状態を継続維持
するように構成してある。

図中(7E)は、複数の記憶快適曲線のうち制御基準とする
快適曲線を指定するための人為操作部である。

一方、前記温水発生装置(1)においてそれからの供給温
水温度を設定温度に維持するようにバーナ制御を行う燃
焼制御装置(8)に対し、その供給温水温度を設定変更す
る回路(9)を設け、更に、前記能力制御装置(7)によるパ
ルス的な弁開閉制御において弁開閉操作一周期における
電磁弁(4)の制御開弁時間を検出し、検出開弁時間を検
出し、検出開弁時間が設定以上か否か（換言すれば、床
放熱パネル(2)への温水供給量が設定量以上か否か）を
判別する回路(10)を設けると共に、その開弁時間検出判
別回路(10)からの情報に基づいて、検出開弁時間が設定
以上のとき（すなわち、床放熱パネル(2)への温水供給
量が設定量以上のとき）に、供給温水温度を予め設定さ
れた基本設定温度（設定高温度）とし、かつ、検出開弁
時間が設定以下のとき（すなわち、床放熱パネル(2)へ
の温水供給量が設定量未満のとき）に、供給温水温度を
前記の基本設定温度から所定温度だけ低下させるよう
に、前記供給温水温度設定変更回路(9)に対して自動的
に操作指令を与える回路(11)を設けてある。

つまり、暖房負荷が大であるために、電磁弁(4)の開き
時間が長くなる装置起動直後の暖房立ち上がり時や継続
運転途中の立ち上がり時においては、それら立ち上がり
がほぼ完了して暖房負荷の減少により検出開弁時間が設
定以下となるまで、基本設定温度の高温水を大流量で供
給することにより暖房立ち上がりを迅速に行わせるよう
にしながらも、暖房立ち上げ後で暖房負荷が小となって
電磁弁(4)の開き時間が短くなる安定暖房状態において
は基本設定温度よりも所定温度だけ低温の温水を供給す
ることで、閉塞温度の低温化を図って低温火傷に対する
安全性を高め、かつ、放熱ロスを低減して経済性を高め
るようにしてある。

第３図は、上述の如く供給温水温度制御を行うようにし
た具体的装置の運転データを示し、基本設定温度は80℃
であり、電磁弁(4)の開き時間が15分以内となったとき
に供給温水温度を基本設定温度の80℃から10℃degだけ
低下させるようにした場合である。

又、第４図は同一の条件において供給温水温度を80℃に
維持した場合（従来の床暖房装置）のデータを示す。

そして、第３図及び第４図の比較から明らかなように、
じゅうたん表面温度、並びに、室温についてはほぼ同等
であることから暖房快適性は両者とも同等であるが、第
３図においては閉塞温度（じゅうたん上）が比較的低温
に維持されており、また、第３図において供給温水温度
が低温化されている期間中は放熱ロスが抑制される。

〔別実施例〕

次に本考案の別の実施例を説明する。

前述の実施例構成における改良として、供給温水温度を
３段以上の多段階に、あるいは連続的に変更できるよう
に構成し、電磁弁(4)の開き時間が短くなるほど供給温
水温度を段階的に、あるいは、連続的に低下させるよう
にしても良い。

温水発生装置(1)からの供給温水温度を変更する手段(9)
の具体的構成、並びに、前記判別手段(10)による判別結
果に基づいて供給温水温度変更手段(9)に操作指令を与
える手段(11)の具体的構成は、夫々、マイクロコンピュ
ータを利用したり、シーケンス回路で構成する等、種々
の形式の構成を適用できる。

暖房負荷検出に基づいた温水供給量の制御としては、前
述実施例の如き供給断続制御に代えてアナログ的な絞り
制御を行うようにしても良い。

【図面の簡単な説明】第１図ないし第３図は本考案の実施例を示し、第１図
は、概略全体系統図、第２図は、能力制御の基準を示す
グラフ、第３図は、運転データを示すグラフである。第
４図は、従来装置の運転データを示すグラフである。 (1)……温水発生装置、(2)……床放熱パネル、(4)……
弁機構、(7)……能力制御装置、(8)……制御装置、(9)
……温度変更手段、(10)……判別手段、(11)……指令手
段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者中城優大阪府大阪市東区平野町５丁目１番地大阪瓦斯株式会社内 (56)参考文献特開昭57−77837（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−148326（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−187729（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−97430（ＪＰ，Ａ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】床放熱パネル(2)に対する温水発生装置(1)
からの温水供給量を変更する弁機構(4)を設け、暖房負
荷検出に基づいて、前記床放熱パネル(2)への温水供給
量を検出暖房負荷の大小変化に同調させて変化させるよ
うに前記弁機構(4)を操作する能力制御装置(7)を設けた
床暖房装置であって、前記温水発生装置(1)からの供給温水温度を設定温度に
維持するように前記温水発生装置(2)を制御する制御装
置(8)、その供給温水温度を設定変更する温度変更手段
(9)、並びに、前記床放熱パネル(2)への温水供給量が設
定量以上か否かを判別する判別手段(10)を設け、その判
別手段(10)による判別結果に基づいて、温水供給量が設
定量以上のときに供給温水温度を設定高温度にし、か
つ、温水供給量が設定量未満のときに供給温水温度を前
記の設定高温度よりも所定温度だけ低下させるように、
前記温度変更手段(9)に操作指令を与える指令手段(11)
を設けた床暖房装置。