JPH07111264B2 - 液体式空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液体を循環させて暖房または冷房を行う液体
式空気調和装置に関し、特に液体循環路内に液体を満た
す技術に関する。

［従来の技術］ 液体式空気調和装置の一例として、温水暖房装置を示
す。

温水式暖房装置は、水の加熱手段（熱変化手段）から放
熱器（熱交換器）へ温水を導くとともに、放熱器で放熱
した温水を加熱手段へ導くための温水循環炉（液体循環
路）を備える。

この温水循環路は、暖房装置の設置時に接続するもので
あるため、温水循環路を接続しただけでは、温水循環路
内に熱の伝達媒体である水が満たされていない。これ
は、修理、移転等により温水循環路内の水を抜いて、再
び組み立てた際も同様である。

このため、暖房装置の使用前に、温水循環路に水を満た
す必要がある。

ここで温水循環路に水を満たす動作を簡単に説明する。
温水循環路内に水を補給するタンク内に水を供給する。
そして、温水循環路に設けられた温水ポンプを運転す
る。すると、タンク内の水が温水循環路に導かれ、温水
ポンプを適切な時間運転すると温水循環路内に水が満た
される。そして、温水ポンプの運転を停止する。

この温水循環路内に水を満たす動作は、通常、設置時の
みに行われるもので、滅多に行うものではない。特にこ
の動作は、暖房装置の設置者（通常、暖房装置の販売サ
イドの技術者）が行うのみで、使用者にはあまり関係の
無いものである。つまり、使用者が操作を行うコントロ
ーラに、設置時に温水循環路に水を満たすための操作ス
イッチを設けると、普段使用しない不要な操作スイッチ
がコントローラに着くことになる。

このため、設置時に温水循環路に水を満たすための操作
スイッチは、暖房装置の本体内部に設けられ、使用時に
設置者が本体のパネルを外して操作スイッチを操作して
いた。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、暖房装置の設置者は、暖房装置の設置を数多
く手掛ける。そして設置者は、暖房装置の設置毎に、温
水循環路に水を満たす必要がある。このため、暖房装置
の設置者は、設置毎に暖房装置本体のパネルを外して操
作スイッチを操作せねばならず、操作が大変煩わしいも
のであった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、コントローラに使用者が使用しない不要な操作スイ
ッチを付加することなく、かつ不要な操作で誤作動を発
生することなく、コントローラによって液体循環路に液
体を満たすことのできる液体式空気調和装置の提供にあ
る。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明の液体式空気調和
装置は、次の技術的手段を採用する。本発明の概略を第
１図のブロック図に示す。

液体式空気調和装置は、液体の加熱または冷却を行う熱
変化手段１と、該熱変化手段１によって加熱または冷却
された液体を空気と熱交換する熱交換器２と、前記熱変
化手段１によって加熱または冷却されたされた液体を前
記熱交換器２へ導くとともに、前記熱交換器２によって
熱交換された液体を再び前記熱変化手段１へ導く液体循
環路３と、該液体循環路３に液体を補給するためのタン
ク４と、前記液体循環路３に設けられ、前記液体循環路
３内の液体を循環させるポンプ５と、通常の運転操作に
かかる複数の操作スイッチ6aを備えたコントローラ６
と、該コントローラ６の操作状態に応じて前記熱変化手
段１および前記ポンプ５の運転を制御する制御回路７と
を具備する。

そして、前記制御回路７は、前記複数の操作スイッチ6a
の内、特定の複数の操作スイッチ6bを同時に、かつ所定
時間に亘って操作することにより、前記ポンプ５の運転
を行う試運転機能7aを備える。

なお、図中には、操作スイッチ6aを８つ設けたが、２つ
以上であればいくつでも良い。またポンプ５の設置箇所
も、適宜変更可能である。

［作用］ 上記のように構成された液体式空気調和装置は、液体循
環路内に液体を満たす場合、コントローラの複数の操作
スイッチの内、特定の複数の操作スイッチを同時に、か
つ所定時間に亘って操作する。すると、試運転機能の働
きによりポンプが運転を行う。

なお、ポンプの運転の停止は、タイマー等の時限手段に
よって自動的に停止するように設けたり、コントローラ
の操作スイッチを操作することによって停止するように
設けるなど、自由に設定可能なものである。

また、タンク内へは、手動により、あるいは自動的に液
体が供給されるものである。

［発明の効果］ 本発明は、以上の作用で説明したように、コントローラ
の複数の操作スイッチの内、特定の複数の操作スイッチ
を同時に、かつ所定時間に亘って操作することにより、
ポンプが作動し、液体循環路内に液体を満たす動作を行
う。このため、コントローラに普段使用しない、液体循
環路内に液体を満たすための専用の操作スイッチを設け
ること無く、コントローラの操作によって、液体循環路
内に液体を満たすことができる。

この結果、液体循環路内に液体を満たす動作を容易に行
うことができ、液体循環路内に液体を満たす作業性を向
上させることができる。また、幼児等がコントローラを
触るなどして、特定の複数の操作スイッチが同時に操作
されたとしても、同時に操作される時間が所定時間に満
たない場合、ポンプは作動しない。このため、幼児等の
操作によってポンプが誤作動する不具合を防ぐことがで
きる。

［実施例］ 次に、本発明の液体式空気調和装置を追焚付き給湯暖房
機に適用した一実施例に基づき説明する。

第２図は追焚き付き給湯暖房機の概略図を示す。この追
焚付き給湯暖房機は、大別して、給湯手段10と、追焚機
能を有した暖房手段20と、制御回路30とからなる。そし
て、給湯手段10は、給湯燃焼部40と、給湯ガス供給配管
50と、給湯水配管60とからなる。また、暖房手段20は、
暖房燃焼部70と、暖房ガス供給配管80と、暖房水配管90
とからなる。

そして、給湯手段10には、給湯燃焼部40における燃焼量
を制御するに必要な各種センサを備える。また、給湯手
段10は、給湯燃焼部40にてガスの燃焼を行い、適切な出
湯温を得るための各駆動手段を備える。

暖房燃焼部70は、下述する暖房熱交換器91とともに本発
明の熱変化手段を構成するものである。この暖房燃焼部
70は、例えばステンレス板をプレス加工し、積層したバ
ーナ71を内部に配設した燃焼ケース72と、この燃焼ケー
ス72内へ燃焼用の空気を供給する暖房送風機73とから構
成されている。暖房送風機72によって燃焼ケース72内に
導かれた空気は、燃焼後、燃焼ガスとして排気口74より
排出される。なお、バーナ71の近傍には、ガスに着火を
行うスパーカ75、炎の検出を行うフレームロッド76が取
り付けられている。また、暖房送風機73には、暖房送風
機73の回転速度を検出する回転速度センサ77（第３図参
照）が取り付けられている。

暖房ガス供給配管80は、バーナ71の各開口に対応して形
成された各ノズルへ、燃料のガスを供給するもので、上
流より暖房元電磁弁81、暖房主電磁弁82、暖房比例弁83
が順次設けられている。なお、暖房元電磁弁81、暖房主
電磁弁82は、通電を受けると暖房ガス供給配管80を開
き、通電が停止されると暖房ガス供給配管80を閉じるも
のである。また、暖房比例弁83は、通電量に応じて開口
比が変化し、バーナ71へ供給されるガス量を調節するも
のである。

暖房水配管90は、燃焼ケース72内でガスの燃焼により発
生した熱と内部を流れる水とを熱交換する暖房熱交換器
91を備える。そして、この暖房熱交換器91には、暖房用
の放熱器（図示しない、本発明の熱交換器）へ温水を供
給し、放熱器で放熱した温水を再び暖房熱交換器91へ導
く温水循環路（本発明の液体循環路）92を備える。この
温水循環路92の途中には、循環する温水内のガスを抜
き、温水循環路92内へ水を補給する膨脹タンク93が配設
されている。

また、温水循環路92には、暖房ポンプ（本発明のポン
プ）94が設けられている。この暖房ポンプ94は、運転さ
れることにより、温水循環路92内の水に水流を生じさ
せ、温水循環路92内の水を暖房熱交換器91、放熱器、膨
脹タンク93を順次循環させるものである。なお、暖房熱
交換器91の下流には、暖房熱交換器91を通過した湯温を
検出する暖房温度センサ95が設けられている。また、膨
脹タンク93内には、膨脹タンク93内の水位を検出する３
つの水位スイッチ93a〜93cが設けられている。

なお、膨脹タンク93には、膨脹タンク93内に水を補給す
る補給水路93dが接続されている。この補給水路93dは、
給湯水配管60の上流側に接続されている。そして、補給
水路93dには、手動バルブ93eおよび補給水電磁弁93fが
設けられている。この補給水電磁弁93fは、通電を受け
ると開弁し、膨脹タンク93内へ水を補給するものであ
る。

温水循環路は92は、暖房熱交換器91を通過した温水を放
熱器をバイパスして膨脹タンク93へ導く追焚用循環路96
が設けられている。この追焚用循環路96の途中には、風
呂熱交換器96aが設けられている。この風呂熱交換器96a
は、追焚用循環路96内を流れる温水と、浴槽内から導か
れた湯とを熱交換し、風呂の追焚を行うものである。こ
の風呂熱交換器96aには、浴槽循環路97が接続されてい
る。この浴槽循環路97は、浴槽の湯を風呂熱交換器96a
へ導き、風呂熱交換器96aを通過した湯を再び浴槽へ導
くものである。なお、浴槽循環路97の下流は、給湯手段
10によって湯張りを行うための湯張り通路61に接続して
設けられている。そして、湯張り通路61との合流部分に
は、浴槽への通路を切り替える三方弁62が設けられてい
る。

なお、追焚用循環路96には、風呂電磁弁96bが設けられ
ている。この風呂電磁弁96bは、通電を受けると追焚用
循環路96を開くものである。また、浴槽循環路97には、
上流より風呂水流スイッチ97a、風呂サーミスタ97b、風
呂ポンプ97cが設けられている。なお、風呂水流スイッ
チ97aは、浴槽循環路97に水流が生じるとONするスイッ
チである。風呂サーミスタ97bは、浴槽内の水温を検出
するサーミスタである。風呂ポンプ97cは、通電を受け
ると浴槽循環路97に水流を生じさせるポンプである。ま
た、三方弁62は、通電された状態で湯張り通路61を浴槽
に連通する。通電が停止された状態では、どちらか一方
に連通する。

次に、制御回路30の説明を行う。

制御回路30は、給湯手段10および暖房手段20の制御を行
うもので、第３図に暖房手段20の制御部分のブロック図
を示す。

制御回路30は、マイクロコンピュータ31、リレー回路32
および駆動回路33から構成されている。マイクロコンピ
ュータ31は、風呂コントローラ34、メインコントローラ
35、サブコントローラ36、および各種センサ（フレーム
ロッド76、回転速度センサ77、暖房温度センサ95、水位
スイッチ93a〜93c、風呂水流スイッチ97a、風呂サーミ
スタ97b）からの出力に応じて、上述の各駆動手段（暖
房送風機73、スパーカ75、暖房元電磁弁81、暖房主電磁
弁82、暖房比例弁83、補給水電磁弁93f、暖房ポンプ9
4、風呂電磁弁96b、風呂ポンプ97c）を通電制御するも
のである。

ここで、風呂コントローラ34については簡単に説明す
る。風呂コントローラ34は、追焚が操作できるように一
般に浴室内に設置される。この風呂コントローラ34の一
例を第４図に示す。

風呂コントローラ34は、運転指示を与える運転スイッチ
34a、所定量の湯を浴槽内へ自動的に供給する自動湯張
りスイッチ34b、追焚を指示する追焚スイッチ34c、浴槽
へ湯を足すたし湯スイッチ34d、シャワー切替スイッチ3
4e、湯張り量を設定する際に操作する湯張り量スイッチ
34f、沸き上がりの湯温を設定する際に使用する沸き上
がり湯温スイッチ34g、湯張り量や、沸き上がり温度な
どの増減を指示するアップスイッチ34h、ダウンスイッ
チ34iなど、使用者に手動操作される複数の操作スイッ
チを備えている。なお、アップスイッチ34hとダウンス
イッチ34iとが本発明の特定の複数の操作スイッチであ
る。

また、風呂コントローラ34は、運転状態や、湯温、湯
量、湯張りの予約時間などを表示する表示部34jを備え
ている。

マイクロコンピュータ31には、本発明の試運転機能31a
がプログラミングされている。この試運転機能31aの作
動の一例を、第５図に示すフローチャートに基づき説明
する。

運転スイッチ34aをONする。すると、ステップS1におい
て、アップスイッチ34hとダウンスイッチ34iとが同時に
押された状態で、所定時間（例えば３秒間）経過したか
否かの判断を行う。この判断結果がNOの場合は、ステッ
プS1を繰り返す。また、判断結果がYESの場合は、ステ
ップS2において、暖房ポンプ94を運転する（同時に風呂
電磁弁96bの通電も行う）。

続いて、ステップS3において、アップスイッチ34hとダ
ウンスイッチ34iとが同時に押された状態で、３秒経過
したか否かの判断を行う。このステップ３の判断結果が
NOの場合は、ステップS4において、暖房ポンプ94の運転
を開始してから所定の時間（例えば10分）が経過したか
否かの判断を行う。このステップS4の判断結果がNOの場
合はステップS2へ戻る。

ステップS3の判断結果がYESの場合、あるいはステップS
4の判断結果がYESの場合は、ステップS5において、暖房
ポンプ94の運転を停止（同時に風呂電磁弁96bの通電も
停止）し、その後リターンする。

なお、本実施例では、給湯手段10および暖房手段20が設
けられた追焚付き給湯暖房機の本体に、試運転スイッチ
（図示しない）が設けられている。この試運転スイッチ
は、従来同様、本体のパネルを外して操作するように設
けられている。そして、試運転スイッチをONすると、試
運転スイッチ近傍のランプが点灯するとともに、温水循
環路92内へ水を満たす動作を行う。この動作は、水位ス
イッチ93a〜93cの状態に応じて補給水電磁弁93fを通電
制御して膨脹タンク93内に水を補充しながら、暖房ポン
プ94の運転を行い、風呂電磁弁96bの通電を行うもので
ある。そして、試運転スイッチを再びONすると、ランプ
が消灯するとともに、暖房ポンプ94の運転、および風呂
電磁弁95bの運転が停止し、温水循環路92内へ水を満た
す動作が停止する。

次に、風呂コントローラ34による試運転機能31aの作動
を簡単に説明する。

追焚付き給湯暖房機の設置する際、設置場所において温
水循環路92の接続を行う。つまり、設置時に、追焚付き
給湯暖房機と放熱器とを配管によって接続する。温水循
環路92の接続が完了した状態では、温水循環路92内に循
環するべく水が入っていない。そこで設置者は、手動バ
ルブ93eを開き、風呂コントローラ34の運転スイッチ34a
をONする。

運転スイッチ34aがONされたことにより、マイクロコン
ピュータ31が水位スイッチ93a〜93cの状態に応じて補給
水電磁弁93fを通電制御する。この結果、運転スイッチ3
4aがONされたことにより、膨脹タンク93内に水が補充さ
れる。

また、アップスイッチ34hとダウンスイッチ34iとを同時
に３秒以上押すことにより、暖房ポンプ94が10分経過す
るまで、あるいは再びアップスイッチ34hとダウンスイ
ッチ34iとが同時に３秒以上押されるまで運転する。こ
の暖房ポンプ94の運転されている間は、風呂電磁弁96b
も通電され、追焚用循環路96が開かれる。

そして、暖房ポンプ94が10分間運転を行うと、温水循環
路92内、および追焚用循環路96内は、水で満たされる。

本実施例は、上述のように、風呂コントローラ34に設け
られたアップスイッチ34hとダウンスイッチ34iとを同時
に３秒以上押すことにより、温水循環路92内と追焚用循
環路96内とを水で満たすことができる。アップスイッチ
34hとダウンスイッチ34iは、通常使用者が使用する操作
スイッチである。つまり、普段使用しない、温水循環路
92内に水を満たすための専用の操作スイッチをコントロ
ーラに設けることなく、普段使用する操作スイッチを同
時に複数押すことにより、温水循環路92内と追焚用循環
路96内とに水を満たすことができる。

この結果、従来のように本体のパネルを外すことなく温
水循環路92内に水を満たすことができる。このため、追
焚付き給湯暖房機の設置者は、温水循環路92内に水を満
たす動作を容易に行うことができ、追焚付き給湯暖房機
を設置する作業性を向上させることができる。

また、本実施例では、本体のパネル内に試運転スイッチ
を設けているため、設置者の好みや、設置状況に応じて
コントローラによる該試験と、本体パネル内の運転スイ
ッチによる試運転とを使い分けることができる。また、
従来の温水暖房装置の設置に従事してきた設置者にも混
乱を起こすこと無く設置することが可能となる。

（変形例） 給湯装置と追焚装置とを組み合わせた温水式暖房機に本
発明を適用したが、温水を循環させ、放熱器によって温
水の熱を放熱して暖房を行うすべての温水式暖房装置に
本発明を適用できる。

本実施例では、液体に水を用いた例を示したが、オイル
など他の液体を使用しても良い。

液体を加熱する手段の一例として、ガスの燃焼により液
体を加熱した例を示したが、液体燃料や固形燃料の燃焼
により液体を加熱したり、電力により液体を加熱した
り、太陽熱によって液体を加熱するなど、他の加熱手段
を適用しても良い。

暖房装置を例に示したが、液体を冷却する手段として、
冷凍サイクルやペルチェ素子等を用いた冷却手段を用
い、冷却した液体を循環させることにより、冷房を行う
冷房装置に本発明を適用しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。また、
第２図ないし第５図は本発明の実施例を示すもので、第
２図は追焚付き給湯暖房機の概略構成図、第３図は暖房
手段の制御部分を示す制御回路のブロック図、第４図は
風呂コントローラの正面図、第５図は試運転機能の作動
の一例を示すフローチャートである。 図中 １……熱変化手段、２……熱交換器 ３……液体循環路、４……タンク ５……ポンプ、６……コントローラ 6a……操作スイッチ 6b……特定の操作スイッチ ７……制御回路、7a……試運転機能

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−43143（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−39899（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−173328（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体の加熱または冷却を行う熱変化手段
   と、 該熱変化手段によって加熱または冷却された液体を空気
   と熱交換する熱交換器と、 前記熱変化手段によって加熱または冷却されたされた液
   体を前記熱交換器へ導くとともに、前記熱交換器によっ
   て熱交換された液体を再び前記熱変化手段へ導く液体循
   環路と、 該液体循環路に液体を補給するためのタンクと、 前記液体循環路に設けられ、前記液体循環路内の液体を
   循環させるポンプと、 通常の運転操作にかかる複数の操作スイッチを備えたコ
   ントローラと、 該コントローラの操作状態に応じて前記熱変化手段およ
   び前記ポンプの運転を制御する制御回路と を具備する液体式空気調和装置において、 前記制御回路は、 前記複数の操作スイッチの内、特定の複数の操作スイッ
   チを同時に、かつ所定時間に亘って操作することによ
   り、前記ポンプの運転を行う試運転機能を備えたことを
   特徴とする液体式空気調和装置。