JPH10122578A - 床暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造の複雑化を引き起こすこと無く、季節や
天候に係わらず床暖房マットを常時適温に維持すること
ができる床暖房装置を提供する。 【解決手段】 床暖房マット３と、この床暖房マット３
に開閉弁１９を介して温水を供給する熱源装置１と、開
閉弁１９を周期的に開閉制御する制御装置と、外気温度
を検知する外気温度サーミスタ３２とを備えており、制
御装置は、外気温度サーミスタ３２の検知する外気温度
に基づき、開閉弁１９の一周期に対する開時間の割合を
変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、床暖房マットに温
水を循環させて暖房する床暖房装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より温水暖房型の空気調和機におい
ては、室内機に床暖房マットを取り付け、室内機と床暖
房マットの双方に室外機の熱源装置から温水を供給して
併用運転する方式が採られている。

【０００３】ここで、室内機の暖房能力を確保し、且
つ、吹き出し温度の冷風感を防止するため、熱源装置か
らの出湯温度は通常８０℃程に設定されている。しかし
ながら、床暖房マットに供給する温水は６０℃付近が適
温とされており、そのまま連続して床暖房マットにも上
記８０℃の温水を供給すると、床表面温度が上昇し過ぎ
て不快感を与えると共に、最悪の場合には低温火傷など
の事故が発生する。

【０００４】これを解消する手段としては図６に示す如
き構成が考えられる。即ち、図６は従来の温水暖房型空
気調和機の温水回路を示しており、１０１は屋外に設置
された図示しない室外機に設けられる熱源装置、１０２
は室内に取り付けられた図示しない室内機の室内側熱交
換器、１０３は同じく室内に敷設された床暖房マットで
ある。

【０００５】熱源装置１０１は、温水戻口１０６からの
温水を一時的に貯留する温水タンク１０７と、この温水
タンク１０７の出口側に接続された循環ポンプ１０８
と、循環ポンプ１０８の吐出側に設けられた熱源側熱交
換器１０９と、この熱源側熱交換器１０９を加熱するガ
スバーナ１１１とを備えている。

【０００６】熱源側熱交換器１０９の出口側には高温サ
ーミスタ１１２が取り付けられており、出湯温度を検知
してこれを調節するために用いられる。前記温水タンク
１０７には圧力調整弁を有するプレッシャーキャップ１
１３が取り付けられると共に、温水タンク１０７は連結
管１１４を介してドレンタンク１１６に連通されてい
る。

【０００７】また、熱源装置１０１には熱源側熱交換器
１０９の出口に連通する室内機用温水出口１１７と、循
環ポンプ１０８の吐出側から分岐した温水分岐配管１１
８にマット弁１１９（床暖房マット１０３を接続した場
合に開放される）を介して連通されたマット用温水出口
１２１が設けられており、前記室内機用温水出口１１７
と温水戻口１０６はバイパス回路１２２により連通され
ている。

【０００８】そして、室内機用温水出口１１７と温水戻
口１０６間には温水配管１２６により、流量可変弁１２
７を介して前記室内側熱交換器１０２が接続されると共
に、マット用温水出口１２１と温水戻口１０６間には床
暖房マット１０３が温水配管１２８により接続される。
尚、内部には熱媒体（例えば、不凍液、温水、冷水など
のブライン）が注入されるものであった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】係る構成によれば、床
暖房マット１０３には室内機側熱交換器１０２と熱交換
した後に戻った温水が供給されるようになるので、前述
の如き温度の上昇し過ぎによる不都合は解消可能である
が、温水分岐配管１１８を設けるなど複雑な配管構成を
採らなければならず、生産コストの高騰を引き起こす。

【００１０】また、例えば特開平５−１６４３３５号公
報（Ｆ２４Ｄ３／００）に示される如く床暖房マット１
０３への温水配管路に開閉弁を設け、この開閉弁を周期
的に開閉して床暖房マット１０３への温水供給量を制限
すれば、床暖房マット１０３の表面を適温に下げること
が可能となる。

【００１１】しかしながら、屋外の温度、即ち、外気温
度により室内の暖房負荷や温水配管からの放熱量も変動
する。そのため、単に開閉弁を開閉するだけでは、季節
やその日の天候により床暖房マットの表面温度が異なっ
てしまい、使用者に不快感与えてしまう問題があった。

【００１２】本発明は、係る従来の技術的課題を解決す
るために成されたものであり、構造の複雑化を引き起こ
すこと無く、季節や天候に係わらず床暖房マットを常時
適温に維持することができる床暖房装置を提供するもの
である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の床暖房装置は、
床暖房マットと、この床暖房マットに開閉弁を介して温
水を供給する熱源装置と、開閉弁を周期的に開閉制御す
る制御装置と、外気温度を検知する外気温度検知器とを
備えており、制御装置は、外気温度検知器の検知する外
気温度に基づき、開閉弁の一周期に対する開時間の割合
を変更するものである。

【００１４】本発明によれば、開閉弁を介して熱源装置
から床暖房マットに温水を供給すると共に、制御装置に
より、前記開閉弁を周期的に開閉し、且つ、外気温度検
知器の検知する外気温度に基づいて開閉弁の一周期に対
する開時間の割合を変更するように構成したので、外気
温度が高い場合には開閉弁の開時間の割合を低くし、外
気温度が低い場合には逆に高くすることにより、季節や
天候に係わらず床暖房マットの表面温度を適温に維持す
ることが可能となるものである。

【００１５】請求項２の発明の床暖房装置は、上記にお
いて制御装置は予め設定された複数のモードから成る規
則に従い開閉弁の開時間の割合を変更すると共に、モー
ドを変更するための設定スイッチを備えているものであ
る。

【００１６】請求項２の発明によれば、上記に加えて制
御装置が予め設定された複数のモードから成る規則に従
い開閉弁の開時間の割合を変更するように成すと共に、
モードを変更するための設定スイッチを設けたので、使
用者の好みや床暖房マットの寸法に応じて設定スイッチ
を操作することにより、開閉弁の開時間割合の制御モー
ドを変更して、床暖房マットの表面温度を使用者の好み
に合わせ、或いは、寸法に係わらず一定の値に調整する
ことができるようになるものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態を詳述する。図１は本発明を適用した床暖房装置の
実施例としての温水暖房型空気調和機の温水回路図を示
し、図２は熱源装置１の電気回路図をそれぞれ示してい
る。

【００１８】各図において、１は屋外に設置された図示
しない室外機に設けられる熱源装置、２は室内に取り付
けられた図示しない室内機の室内側熱交換器、３は同じ
く室内に敷設された床暖房マットである。

【００１９】熱源装置１は、温水戻口６からの温水を一
時的に貯留する温水タンク７と、この温水タンク７の出
口側に接続された循環ポンプ８と、循環ポンプ８の吐出
側に設けられた熱源側熱交換器９と、この熱源側熱交換
器９を加熱するガスバーナ１１とを備えている。

【００２０】熱源側熱交換器９の出口側には温水サーミ
スタ１２が取り付けられており、後述する如く出湯温度
を検知してこれを調節するために用いられる。前記温水
タンク７には圧力調整弁を有するプレッシャーキャップ
１３が取り付けられると共に、温水タンク７は連結管１
４を介してドレンタンク１６に連通されている。

【００２１】また、熱源装置１には熱源側熱交換器９の
出口に連通する温水出口１７が設けられており、この温
水出口１７と温水戻口６はバイパス回路２２により連通
されている。更に、前記ガスバーナ１１にはガス比例弁
２３及び二個のガス電磁弁２４、２５が介設されたガス
管２１が接続されており、このガス管２１は図示しない
ガスボンベに接続される。

【００２２】そして、温水出口１７と温水戻口６間には
温水配管２６により、流量可変弁２７を介して前記室内
側熱交換器２が接続されると共に、温水出口１７と温水
戻口６間には熱動弁から成る開閉弁１９を介して床暖房
マット３が温水配管２８により接続される。尚、内部に
は熱媒体（例えば、不凍液、温水、冷水などのブライ
ン）が注入される。

【００２３】次ぎに、図２の電気回路において汎用マイ
クロコンピュータから構成される熱源機基板３１には前
記循環ポンプ８、開閉弁１９、ガス電磁弁２４、２５、
ガス比例弁２３及び前記温水サーミスタ１２が接続され
る他、屋外の温度、即ち、外気温度を検知する外気温度
検知器としての外気温度サーミスタ３２が接続されてい
る。また、熱源機基板３１には八連のディップスイッチ
から成る設定スイッチ３８が取り付けられている。

【００２４】更に、熱源機基板３１にはガスバーナ１１
に点火するためのイグナイタ３３が接続されると共に、
ガスバーナ１１への点火を検出するためのフレームロッ
ド３４も接続されている。また、３６はガスバーナ１１
に送風する給気ファンモータであり、この回転数は回転
検出装置３７により熱源機基板３１に検出される。

【００２５】熱源機基板３１（マイクロコンピュータ）
は、熱源側熱交換器９からの出湯温度を検出する温水サ
ーミスタ１２の出力に基づき、前記給気ファンモータ３
６の回転数とガス比例弁２３の開度を調整することによ
って、ガスバーナ１１の燃焼量を調整する。これによっ
て、熱源側熱交換器９からの出湯温度を室内側熱交換器
２に適した略８０℃に維持する。

【００２６】以上の構成で動作を説明する。熱源機基板
３１は暖房信号線３９にて室内機に接続されており、こ
の室内機から暖房指令があると、ガス電磁弁２４、２５
及びガス比例弁２３を開いてガスバーナ１１にガスを供
給すると共に、イグナイタ３３によりガスバーナ１１に
点火する。

【００２７】このガスバーナ１１により熱源側熱交換器
９を加熱する。尚、ガスバーナ１１の燃焼量は前述の如
く温水サーミスタ１２の出力により制御され、出湯温度
は８０℃に維持される。

【００２８】そして、循環ポンプ８を運転し、熱源側熱
交換器９内にて加熱された温水を室内機の室内側熱交換
器２と床暖房マット３に循環する。室内側熱交換器２と
熱交換した空気は室内機に設けられたファンによって室
内に吐出される。この室内側熱交換器２への温水供給量
は流量可変弁２７により調整される。この流量可変弁２
７は、室内機のマイクロコンピュータにより、室内の温
度（室温）に基づいて制御される。

【００２９】次ぎに、図３乃至図５を参照しながら熱源
機基板３１による床暖房マット３の開閉弁１９の制御を
説明する。先ず、熱源機基板３１のマイクロコンピュー
タは以下に詳述する如き規則に従い、図３に示すような
周期Ｔ（分）の間に開閉弁１９の開（ｔｏｎ）・閉を一
回ずつ行うことにより、床暖房マット３への温水供給量
を調整する。

【００３０】即ち、マイクロコンピュータは外気温度サ
ーミスタ３２が検知する外気温度に基づき、図４に示す
如く外気温度が１０℃〜３０℃未満の場合は次回の周期
における開閉弁１９の一周期当たりの開時間ｔｏｎを１
分とする。また、外気温度が４℃〜１０℃未満の場合は
開時間ｔｏｎを１．５分、外気温度が２℃〜４℃未満の
場合は開時間ｔｏｎを２分、外気温度が１℃〜２℃未満
の場合は開時間ｔｏｎを２．５分、外気温度が０℃〜１
℃未満の場合は開時間ｔｏｎを３分、外気温度が−２℃
〜０℃未満の場合は開時間ｔｏｎを４分、外気温度が−
２℃未満の場合は開時間ｔｏｎをＴ、（即ち、連続開）
と云うように、外気温度が低下するに従って開閉弁１９
の開時間ｔｏｎを長くし、開閉弁１９の一周期Ｔに対す
る開時間ｔｏｎの割合を増加させて行く。

【００３１】ここで、外気温度が高い場合には室内の暖
房負荷は小さくなり、各温水配管からの放熱量も少なく
なる。また、開閉弁１９の動作時間も短くなる。逆に、
外気温度が低い場合には室内の暖房負荷は大きくなり、
各温水配管からの放熱量も多くなる。また、開閉弁１９
の動作時間も長く要するようになる

【００３２】これに対して、本発明では外気温度が低い
場合には開閉弁１９の開時間ｔｏｎの割合を増加させ、
床暖房マット３への温水供給量を増加させると共に、逆
に外気温度が高い場合には開閉弁１９の開時間ｔｏｎの
割合を低下させて、床暖房マット３への温水供給量を減
少させるので、季節や天候に係わらず、床暖房マット３
の表面温度を適温に調整維持することができるようにな
る。

【００３３】尚、マイクロコンピュータは外気温度サー
ミスタ３２が検知する外気温度が３０℃以上となった場
合は、開閉弁１９の一周期当たりの開時間ｔｏｎを０分
とし、開閉弁１９を閉じて床暖房マット３を運転待機状
態とする。これによって、高外気温時の室温や床暖房マ
ット３の異常温度上昇を防止し、不快感や低温火傷など
の自己の発生を未然に回避する。

【００３４】次ぎに、室外機基板３１のマイクロコンピ
ュータは設定スイッチ３８の設定操作に基づき、上述の
周期Ｔを複数のモードに切り換える。即ち、この場合の
モードは接続する床暖房マット３の畳数（寸法）と温度
設定（高・低）の組み合わせから例えば３畳−高、３畳
−低、２畳−高、及び２畳−低の四種類が設定されてい
る。

【００３５】そして、設定スイッチ３８の設定状態に基
づき、この設定が３畳−高のモードである場合は、図５
に示す如く前記周期Ｔを例えば４分とし、３畳−低のモ
ードである場合は、前記周期Ｔを５分、２畳−高のモー
ドである場合は、前記周期Ｔを５分、２畳−低のモード
である場合は、前記周期Ｔを７分とする。

【００３６】即ち、床暖房マット３の寸法が大きく、且
つ、設定温度が高い程周期Ｔを短くし、開閉弁１９の一
周期当たりの開時間ｔｏｎの割合をより増加させると共
に、寸法が小さく、且つ、設定温度が低い程周期Ｔを長
くして開閉弁１９の一周期当たりの開時間ｔｏｎの割合
をより減少させることにより、使用者の好みに応じて床
暖房マット３の表面温度を設定し、或いは、床暖房マッ
ト３の寸法に係わらず表面温度を一定の値に調整するこ
とができるようになる。

【００３７】尚、上記実施例で説明した各値はそれに限
られるものでは無く、装置の容量や能力に応じて適宜設
定すべきものである。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、開閉
弁を介して熱源装置から床暖房マットに温水を供給する
と共に、制御装置により、前記開閉弁を周期的に開閉
し、且つ、外気温度検知器の検知する外気温度に基づい
て開閉弁の一周期に対する開時間の割合を変更するよう
に構成したので、外気温度が高い場合には開閉弁の開時
間の割合を低くし、外気温度が低い場合には逆に高くす
ることにより、季節や天候に係わらず床暖房マットの表
面温度を適温に維持することが可能となるものである。

【００３９】また、請求項２の発明によれば、上記に加
えて制御装置が予め設定された複数のモードから成る規
則に従い開閉弁の開時間の割合を変更するように成すと
共に、モードを変更するための設定スイッチを設けたの
で、使用者の好みや床暖房マットの寸法に応じて設定ス
イッチを操作することにより、開閉弁の開時間割合の制
御モードを変更して、床暖房マットの表面温度を使用者
の好みに合わせ、或いは、寸法に係わらず一定の値に調
整することができるようになるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した床暖房装置の実施例としての
温水暖房型空気調和機の温水回路図である。

【図２】熱源装置の電気回路図である。

【図３】熱源機基板による開閉弁の制御方式を説明する
図である。

【図４】同じく熱源機基板による開閉弁の制御方式を説
明する図である。

【図５】同じく熱源機基板による開閉弁の制御方式を説
明する図である。

【図６】従来の温水暖房型空気調和機の温水回路図であ
る。

【符号の説明】

１ 熱源装置 ３ 床暖房マット ９ 熱源側熱交換器 １１ ガスバーナ １９ 開閉弁 ３１ 熱源機基板 ３２ 外気温度サーミスタ ３８ 設定スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 臼田 勲 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 笠原 啓良 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 諸田 日出夫 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 床暖房マットと、この床暖房マットに開
   閉弁を介して温水を供給する熱源装置と、前記開閉弁を
   周期的に開閉制御する制御装置と、外気温度を検知する
   外気温度検知器とを備え、 前記制御装置は、前記外気温度検知器の検知する外気温
   度に基づき、前記開閉弁の一周期に対する開時間の割合
   を変更することを特徴とする床暖房装置。
2. 【請求項２】 制御装置は予め設定された複数のモード
   から成る規則に従い開閉弁の開時間の割合を変更すると
   共に、前記モードを変更するための設定スイッチを備え
   ていることを特徴とする請求項１の床暖房装置。