JPH09126479A - 温水暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温水回路を簡略化して本体の小型化・省スペ
ース化に貢献すると共に、温水エアコン用の温水で床暖
房も行えるようにした温水暖房装置を提供することを第
１課題とし、制御装置として床暖設定温度と床暖検出温
度に基づいて床暖房用の熱動弁の開閉比率を制御して、
変化に対する追随性を向上すると共に温度制御精度を向
上する温水暖房装置を提供することを第２課題とする。 【解決手段】 暖房戻り継手２１、戻り管２２、暖房水
タンク２３、循環ポンプ２４、熱交換器２５、往き管２
６、暖房往き継手２７及び複数の並列な放熱器３、４、
５、６が順次環状に接続された主回路２８と、前記戻り
管２２と往き管２６とに跨るように設けたバイパス回路
２９とからなる温水回路１１及び前記熱交換器２５を加
熱する熱源機１２を備えた温水暖房装置１であって、暖
房往き継手２７は温水エアコンの放熱器３に接続する第
１ヘッダー３５と、熱動弁３６を介して床暖房の放熱器
３、４、５に接続する第２ヘッダー３７とを備えたもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器を加熱す
る熱源機と複数の放熱器を有する温水回路とを備えた温
水暖房装置に関し、詳述すれば温水回路を改良するとと
もに熱源機及び温水回路を制御する制御装置を改良した
温水暖房装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】出願人の出願した例えば特願平４−２５
８０９４号には、熱源機にて加熱される暖房用熱交換
器、温水タンク、循環ポンプ、それぞれ制御弁を介する
複数の放熱器及びバイパス流路を有する暖房用温水回路
を備えた温水暖房装置が開示されている。ここでいう複
数の放熱器には、熱交換器で加熱された高温の温水その
ものが供給される温水エアコンの放熱器と、熱交換器で
加熱された高温の温水と温水エアコンの放熱器から戻る
低温の温水との混合水が供給される床暖房用の放熱器と
がある。また、温水エアコンの運転が指示された場合に
は温水エアコンの操作手段における設定を優先した制御
が行われ、特に、床暖房用の放熱器への流量を制御する
制御弁として従来から熱動弁が採用され、床暖房用の放
熱器が設置される部屋の床の温度制御は、設置された床
の温度と所望の床暖設定温度との偏差に基づいて熱動弁
の開若しくは閉を制御するだけの単純なものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の温水暖房装置で
は、床暖房用の放熱器へ混合水を供給するためには、温
水エアコン用の流路とは別に床暖房専用の流路を熱交換
器の上流側（即ち低温側）から分岐しなければならず、
温水回路特に温水暖房装置の本体内の狭い空間内におけ
る配管の引き回しを行わなければならず、その作業は大
変煩わしく且つ狭い空間を更に狭めることとなり、本体
の小型化を阻害する要因となっていた。

【０００４】また、床暖房の温度制御は熱動弁の開若し
くは閉を制御するだけの単純制御で行うこと、及び、熱
交換器で加熱された温水温度が変動した場合には床暖房
用の放熱器への混合水の温度が変化する迄に若干のタイ
ムラグが生じることを考慮すると、従来の制御方式では
この変動を捉えるのが遅れやすいことに加え、床の温度
制御も遅れやすく、変化に対する追随性が極めて悪くな
るという不具合があった。

【０００５】そこで本発明では、温水回路を簡略化して
本体の小型化・省スペース化に貢献すると共に、温水エ
アコン用の温水で床暖房も行えるようにした温水暖房装
置を提供することを第１の目的とし、制御装置として床
暖設定温度と床暖検出温度に基づいて床暖房用の熱動弁
の開閉比率を制御して、変化に対する追随性を向上する
と共に温度制御精度を向上する温水暖房装置を提供する
ことを第２の目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の温水暖房装置
は、暖房戻り継手、戻り管、暖房水タンク、循環ポン
プ、熱交換器、往き管、暖房往き継手及び複数の並列な
放熱器が順次環状に接続された主回路と、前記戻り管と
往き管とに跨るように設けたバイパス回路とからなる温
水回路、前記熱交換器を加熱する熱源機を備えたもので
あってさらに、前記暖房往き継手は温水エアコンの放熱
器に接続する第１ヘッダーと、熱動弁を介して床暖房の
放熱器に接続する第２ヘッダーとを備えたものである。

【０００７】また本発明の温水暖房装置は、前記温水回
路、前記熱交換器を加熱する熱源機及びこの熱源機と前
記循環ポンプとを制御する制御装置を備えたものであっ
てさらに、前記暖房往き継手は温水エアコンの放熱器に
接続する第１ヘッダーと、熱動弁を介して床暖房の放熱
器に接続する第２ヘッダーとを備え、前記制御装置は前
記床暖房の放熱器を設置した室内の温度と所望の床暖設
定温度とに基づいて前記熱動弁の開閉比率を変更するよ
うにしたものである。

【０００８】さらに本発明の温水暖房装置は、往き管の
熱交換器出口側に設けた温水温度を検出する温度センサ
と、温水エアコンを設置する部屋の暖房温度を設定する
と共に温水エアコンの運転停止を指示するエアコン操作
手段と、床暖房の放熱器を設置する部屋の床暖温度を設
定すると共に床暖房の運転停止を指示する床暖房操作手
段とを備え、前記制御装置は、前記エアコン操作手段で
エアコンの運転が指示された場合には前記温度センサで
検出する温水温度が第１の温度になるように前記熱源機
及び循環ポンプを動作制御し、前記床暖房操作手段で床
暖房の運転のみが指示された場合には前記温度センサで
検出する温水温度が前記第１の温度よりも低い第２の温
度になるように前記熱源機、循環ポンプ及び熱動弁を動
作制御するようにしたものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
例を詳述する。図１は本発明の温水暖房装置の温水回路
の一例を示す回路図、図２は本発明の温水暖房装置の前
面パネルを外した状態の正面図、図３は本発明の制御装
置の概略ブロック回路図である。

【００１０】本発明による温水暖房装置１は、図１及び
図２に示すように本体２と、複数の放熱器３、４、５、
６とで構成されている。本体２は、前面開口の箱状を成
すケーシング７と、前記前面開口を閉塞する前面パネル
（図示せず）とからなる。ただし図１においては後述す
るように床暖房用の放熱器が３つの例を示し、図２にお
いては床暖房用の放熱器が２つの例を示している。放熱
器３は温水エアコンの放熱器であり、放熱器４乃至６は
温水マットや温水パネル等室内の床に配置される床暖房
用の放熱器である。

【００１１】ケーシング７内には、図２に示すように、
温水回路１１と、熱源機１２と、制御基板１３とが収納
されている。１５は燃焼部としてのバーナ、１６はバー
ナに点火する点火装置としての点火プラグ、１７はバー
ナ１５の着火及び燃焼状態を検出する炎検出装置として
のフレームロッド、１８はバーナ１５に燃焼空気を供給
する送風機、１９はバーナに燃料を供給する燃料供給装
置、２０は燃焼空気を排気する排気筒であり、これらバ
ーナ１５、点火プラグ１６、フレームロッド１７、送風
機１８、燃料供給装置１９及び排気筒２０にて熱源機１
２を構成し、温水回路１１の熱交換器２５（詳しくは熱
交換管）内を流れる水を加熱するものである。

【００１２】図１において、温水回路１１は、暖房戻り
継手２１、戻り管２２、暖房水タンク２３、循環ポンプ
２４、熱交換器２５、往き管２６、暖房往き継手２７及
び複数の並列な放熱器３、４、５、６が順次環状に接続
された主回路２８と、戻り管２２と往き管２６とに跨る
ように設けたバイパス管で構成されるバイパス回路２９
とからなる。

【００１３】３０は温水温度の変化に伴う暖房水タンク
２３内の水圧変化を吸収するためのドレンタンクであ
り、温水温度が低下し配管が収縮して温水回路内の所要
水量が少なくなると水圧が高まり暖房水タンク２３内の
水をドレンタンク３０内に排出するように作用し、温水
温度が上昇し配管が膨張して温水回路内の所要水量が多
くなると水圧が下がりドレンタンク３０内の水を暖房水
タンク２３内に供給するように作用する。３１はこのド
レンタンク３０内の水位が所定水位を超えるとオーバー
フローさせるオーバーフロー管である。

【００１４】往き管２６の熱交換器出口側には温水の温
度を検出する温水温度センサ３２が設けられ、暖房水タ
ンク２３内にはタンク内の水位を検出する水位センサ３
３が設けてある。

【００１５】暖房往き継手２７は、温水エアコンの放熱
器３に接続する弁のない第１ヘッダー３５と、それぞれ
熱動弁３６を介して床暖房用の放熱器４、５、６の往き
配管に接続する第２ヘッダー３７とを備え、第１ヘッダ
ー３５は温水エアコン用往き継手３８に、第２ヘッダー
３７は床暖用往き継手３９、４０、４１に接続される。
暖房戻り継手２１は、温水エアコンの放熱器３の戻り配
管に接続する温水エアコン用戻り継手４２と、床暖房用
の放熱器４、５、６の戻り配管に接続する床暖用戻り継
手４３、４４、４５とを備える。

【００１６】温水回路１１における暖房往き継手２７
が、温水エアコンの放熱器３に接続する第１ヘッダー３
５と、熱動弁３６を介して床暖房の放熱器４、５、６に
接続する第２ヘッダー３７とを備えているため、従来の
ように温水暖房装置１の本体２内で低温用の分岐回路を
引き回したり温水エアコンの放熱器３からの戻り水とバ
イパス回路２９の温水との混合湯温を検出する低温用温
度センサを設けたりする必要がなくなり、温水暖房装置
１の本体２の構造を簡略化できると共に、熱交換器２５
で加熱された温水そのもので複数の放熱器３、４、５、
６即ち複数の空間を暖房することができる。

【００１７】一方、温水エアコンが設置される部屋に
は、エアコンの運転停止を指示するエアコン運転停止ス
イッチ（図示せず）と、所望の温度を設定するエアコン
用温度設定部５１と、この部屋の温度を検出するエアコ
ン用温度センサ５２と、温度設定部５１で設定されたエ
アコン温度と温度センサ５２で検出された室内温度との
偏差に基づくエアコン判断信号を出力するエアコン判断
部５３とを備えたエアコン操作手段５４が配置される。

【００１８】床暖房用の放熱器４、５、６が配置される
部屋には、床暖房の運転停止を指示する床暖房運転停止
スイッチ（図示せず）と、所望の温度を設定する床暖用
温度設定部５５と、この部屋の温度を検出する床暖用温
度センサ５６と、温度設定部５５で設定された床暖温度
と温度センサ５６で検出された床温度との偏差に基づく
床暖判断信号を出力する床暖判断部５７とを備えた床暖
房操作手段５８が配置される。

【００１９】床暖房操作手段５８は、放熱器の配置され
る部屋が複数であれば各部屋毎に、また１つの部屋に複
数の放熱器を配置するのであれば各放熱器毎にそれぞれ
設置するのが好ましい。

【００２０】他方、制御基板１３には、前記熱源機１
２、循環ポンプ２４及び後述する熱動弁の各動作を制御
する制御装置Ｓが設けられ、制御装置Ｓはエアコン操作
手段５４、温水温度センサ３２、水位センサ３３及び床
暖房操作手段５８の各出力に基づき熱源機１２、循環ポ
ンプ２４及び熱動弁３６の動作を制御する制御信号を出
力する制御手段としてのマイクロコンピュータ（以下マ
イコンという）６０を有する。

【００２１】マイコン６０は、エアコン運転停止スイッ
チでエアコン運転が指示されれば温水温度が高温（後述
の第１の温度）になるように機器を制御し、床暖房運転
停止スイッチで床暖運転が指示されるか若しくはエアコ
ン運転停止スイッチでアメニティエアコン運転が指示さ
れれば温水温度が低温（後述の第２の温度）になるよう
に機器を制御し、エアコン運転と床暖運転の両方が指示
された場合にはエアコン運転の指示を優先して機器を制
御するものである。

【００２２】マイコン６０は、エアコン判断部５３のエ
アコン判断信号と温水温度センサの温水温度信号と水位
センサの水位信号とを入力し、熱源機１２及び循環ポン
プ２４の動作を制御するエアコン用制御手段６１と、床
暖判断部５７の床暖判断信号と温水温度センサの温水温
度信号と水位センサの水位信号とを入力し、熱源機１２
及び循環ポンプ２４の動作を制御すると共に、熱動弁３
６の開閉比率を制御する床暖用制御手段６２とを備え
る。

【００２３】エアコン判断信号として簡単な例を挙げれ
ば、温水温度を第１の温度（例えば高温側の温度８０℃
程度）に維持させることを指示する第１信号や、温水温
度を第１の温度よりも低い第２の温度（例えば低温側の
温度６０℃程度）に維持させることを指示する第２信号
等の信号のことである。尚、エアコン判断信号は第１、
第２信号に限定されるものではない。

【００２４】また、床暖判断信号として簡単な例を挙げ
れば、床暖用温度センサ５６で検出した床温度と床暖用
温度設定部５５で設定した床暖温度との偏差が大きいと
きに開比率を高い値（例えば８０％）にするように指示
する第３信号や、床温度と床暖温度との偏差が小さいと
きに開比率を低い値（例えば３０％）にするように指示
する第４信号等の信号のことである。尚、床暖判断信号
は第３、第４信号に限定されるものではない。

【００２５】熱源機１２と循環ポンプ２４とを制御する
制御装置Ｓが床暖房の放熱器４、５、６を設置した床の
床暖検出温度（床温度）と所望の床暖設定温度（床暖温
度）とに基づいて熱動弁３６の開閉比率を変更するよう
にしたので、熱交換器２５で加熱された温水そのものを
利用して複数の空間を別個に暖房することができるだけ
でなく、床暖設定温度、床暖検出温度及び温水温度に基
づいた床暖房の放熱器への温水の流量及び温度の制御が
可能となった。しかも、床暖房に対する温度制御精度の
向上及び設定温度や負荷量の変化に対する追随性の向上
が図れた。

【００２６】さらに、温水エアコンを設置する部屋の暖
房温度を設定すると共に温水エアコンの運転停止を指示
するエアコン操作手段５４でエアコンの運転が指示され
た場合には、制御装置Ｓが、主回路２８の往き管２６の
熱交換器出口側に設けた温水温度を検出する温水温度セ
ンサ３２で検出する温水温度が第１の温度（本実施例で
は８０℃）になるように熱源機１２及び循環ポンプ２４
を動作制御し、床暖房の放熱器４、５、６を設置する部
屋の床暖温度を設定すると共に床暖房の運転停止を指示
する床暖房操作手段で床暖房の運転のみが指示された場
合には、温水温度センサ３２で検出する温水温度が第１
の温度よりも低い第２の温度（ここでは６０℃）になる
ように熱源機１２、循環ポンプ２４及び熱動弁３６を動
作制御するようにしたので、両操作手段５４、５８の操
作状態に合わせた温水暖房装置１の運転制御が行えるよ
うになり、暖房装置としての制御精度及び追随性がより
向上した。

【００２７】

【発明の効果】請求項１によれば、温水回路における暖
房往き継手が、温水エアコンの放熱器に接続する第１ヘ
ッダーと、熱動弁を介して床暖房の放熱器に接続する第
２ヘッダーとを備えているため、従来のように温水暖房
装置内で低温用の分岐回路を引き回したり温水エアコン
の放熱器からの戻り水とバイパス回路の温水との混合湯
温を検出する低温用温度センサを設けたりする必要がな
くなり、温水暖房装置の構造を簡略化できると共に、熱
交換器で加熱された温水そのもので複数の放熱器即ち複
数の空間を暖房することができるようになる。

【００２８】請求項２によれば、温水回路における暖房
往き継手が温水エアコンの放熱器に接続する第１ヘッダ
ーと、熱動弁を介して床暖房の放熱器に接続する第２ヘ
ッダーとを備え、熱源機と循環ポンプとを制御する制御
装置が床暖房を設置した室内の温度と所望の床暖設定温
度とに基づいて熱動弁の開閉比率を変更するようにした
ので、熱交換器で加熱された温水そのものを利用して複
数の放熱器即ち複数の空間を別個に暖房することができ
るだけでなく、床暖設定温度、床暖検出温度及び温水温
度に基づいた床暖房の放熱器への温水の流量及び温度の
制御が可能となり、床暖房に対する温度制御精度の向上
及び変化に対する追随性の向上が図れる。

【００２９】請求項３によれば、請求項２の効果に加え
て、主回路の往き管の熱交換器出口側に設けた温水温度
を検出する温度センサと、温水エアコンを設置する部屋
の暖房温度を設定すると共に温水エアコンの運転停止を
指示するエアコン操作手段と、前記床暖房の放熱器を設
置する部屋の床暖温度を設定すると共に床暖房の運転停
止を指示する床暖房操作手段とを備え、熱源機と循環ポ
ンプとを制御する制御装置が、エアコン操作手段でエア
コンの運転が指示された場合には温度センサで検出する
温水温度が第１の温度になるように熱源機及び循環ポン
プを動作制御し、床暖房操作手段で床暖房の運転のみが
指示された場合には温度センサで検出する温水温度が第
１の温度よりも低い第２の温度になるように熱源機、循
環ポンプ及び熱動弁を動作制御するようにしたので、両
操作手段の操作状態に合わせた温水暖房装置の運転制御
が行え、暖房装置としての制御精度を及び追随性をより
向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の温水暖房装置の温水回路の一例を示す
回路図である。

【図２】本発明の温水暖房装置の本体の前面パネルを外
した状態の正面図である。

【図３】本発明の制御装置の概略ブロック回路図であ
る。

【符号の説明】

Ｓ 制御装置 １ 温水暖房装置 ２ 本体 ３ 温水エアコンの放熱器 ４ 床暖房の放熱器 ５ 床暖房の放熱器 ６ 床暖房の放熱器 １１ 温水回路 １２ 熱源機 １５ バーナー １８ 送風機 １９ 燃料供給装置 ２１ 暖房戻り継手 ２２ 戻り管 ２３ 暖房水タンク ２４ 循環ポンプ ２５ 熱交換器 ２６ 往き管 ２７ 暖房往き継手 ２８ 主回路 ２９ バイパス管（バイパス回路） ３２ 温水温度センサ ３３ 水位センサ ３５ 第１ヘッダー ３６ 熱動弁 ３７ 第２ヘッダー ５１ エアコン用温度設定部 ５２ エアコン用温度センサ ５３ エアコン用判断部 ５４ エアコン操作手段 ５５ 床暖用温度設定部 ５６ 床暖用温度センサ ５７ 床暖用判断部 ５８ 床暖房操作手段 ６０ マイクロコンピュータ（制御手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 暖房戻り継手、戻り管、暖房水タンク、
   循環ポンプ、熱交換器、往き管、暖房往き継手及び複数
   の並列な放熱器が順次環状に接続された主回路と、前記
   戻り管と往き管とに跨るように設けたバイパス回路とか
   らなる温水回路、前記熱交換器を加熱する熱源機を備え
   た温水暖房装置において、前記暖房往き継手は温水エア
   コンの放熱器に接続する第１ヘッダーと、熱動弁を介し
   て床暖房の放熱器に接続する第２ヘッダーとを備えたこ
   とを特徴とする温水暖房装置。
2. 【請求項２】 暖房戻り継手、戻り管、暖房水タンク、
   循環ポンプ、熱交換器、往き管、暖房往き継手及び放熱
   器が順次環状に接続された主回路と、前記戻り管と往き
   管とに跨るように設けたバイパス回路とからなる温水回
   路、前記熱交換器を加熱する熱源機及びこの熱源機と前
   記循環ポンプとを制御する制御装置を備えた温水暖房装
   置において、前記暖房往き継手は温水エアコンの放熱器
   に接続する第１ヘッダーと、熱動弁を介して床暖房の放
   熱器に接続する第２ヘッダーとを備え、前記制御装置は
   前記床暖房の放熱器を設置した室内の温度と所望の床暖
   設定温度とに基づいて前記熱動弁の開閉比率を変更する
   ことを特徴とする温水暖房装置。
3. 【請求項３】 前記往き管の熱交換器出口側に設けた温
   水温度を検出する温度センサと、前記温水エアコンを設
   置する部屋の暖房温度を設定すると共に温水エアコンの
   運転停止を指示するエアコン操作手段と、前記床暖房の
   放熱器を設置する部屋の床暖温度を設定すると共に床暖
   房の運転停止を指示する床暖操作手段とを備え、前記制
   御装置は、前記エアコン操作手段でエアコンの運転が指
   示された場合には前記温度センサで検出する温水温度が
   第１の温度になるように前記熱源機及び循環ポンプを動
   作制御し、前記床暖房操作手段で床暖房の運転のみが指
   示された場合には前記温度センサで検出する温水温度が
   前記第１の温度よりも低い第２の温度になるように前記
   熱源機、循環ポンプ及び熱動弁を動作制御することを特
   徴とする請求項２に記載の温水暖房装置。